柳曉燕
【摘要】初中數(shù)學(xué)中,方程和函數(shù)是密切相關(guān)的,解方程f(x)=0就是求函數(shù)y=f(x)當(dāng)函數(shù)值為零時(shí)自變量x的值;求綜合方程f(x)=g(x)的根或根的個(gè)數(shù)就是求函數(shù)y=f(x)與y=g(x)的圖象的交點(diǎn)或交點(diǎn)個(gè)數(shù);合參數(shù)的方程f(x, y,t)=0和參數(shù)方程更是具有函數(shù)因素,屬能隨參數(shù)的變化而變化的動(dòng)態(tài)方程。它所研究的數(shù)學(xué)對(duì)象已經(jīng)不是一些孤立的點(diǎn),而是具有某種共性的幾何曲線。正是這些聯(lián)系,促成了函數(shù)與方程思想在數(shù)學(xué)解題中的互化互換,豐富了數(shù)學(xué)解題的思想寶庫(kù)。本文通過(guò)探討初中數(shù)學(xué)中的函數(shù)與方程思想,并結(jié)合具體數(shù)學(xué)實(shí)例說(shuō)明方程函數(shù)思想中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】方程 函數(shù) 初中數(shù)學(xué)
在初中數(shù)學(xué)中,方程與函數(shù)是很重要的知識(shí),對(duì)各種方程和函數(shù)作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)研究對(duì)初中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是至關(guān)重要的。方程函數(shù)思想是解決現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要思維方式。函數(shù)思想在中考中的應(yīng)用主要是函數(shù)的概念,性質(zhì)及圖象的應(yīng)用,包括顯化、轉(zhuǎn)換、構(gòu)造、建立函數(shù)關(guān)系解題四個(gè)方面。
方程思想是從問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將問(wèn)題中的條件轉(zhuǎn)化為方程、不等式或它們的混合組,通過(guò)解方程(組)、不等式(組)或其混合組使問(wèn)題獲解。包括待定系數(shù)法、換元法、轉(zhuǎn)換法和構(gòu)造方程法四個(gè)方面。
例1:
已知函數(shù)y=x3的圖象,求解方程x3-x2+1=0。
分析:由于題目中的方程式出現(xiàn)x三次方和平方并存的局面,同時(shí)沒(méi)有x,單純運(yùn)用方程式理論對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)不易解決,而如果可以將已知條件中的函數(shù)圖象與方程結(jié)合出來(lái),卻完全可以達(dá)到事半功倍的效果。
錯(cuò)誤解法:完全運(yùn)用方程的思想。
x3-x2+1=0 → x2(x-1)+1=0 → x2(x-1)=-1
進(jìn)行初步分析,當(dāng)x=0時(shí),-1不等于0,此式不成立,而等式的右邊是-1,左邊出現(xiàn)了x2這個(gè)目前完全大于0的數(shù),所以可以得出:
X=0不成立,x2>0 → x-1=-1 → x=0 ? 這里你沒(méi)有看錯(cuò),先前我們假定x不等于0的條件現(xiàn)在卻被我們證明了其等于0,這必然證明了我們的結(jié)論是錯(cuò)誤的。但是問(wèn)題出在哪里了呢?此刻我們應(yīng)當(dāng)收拾心情,仔細(xì)觀察一下,將函數(shù)的思想帶入其中。
正確解法:
同樣,將方程式布局整理一番。
x3-x2+1=0 → x3= x2-1,這時(shí)我們運(yùn)用函數(shù)的思想。將等式兩邊的x3,x2-1同時(shí)設(shè)為函數(shù)式y(tǒng)= x3,y= x2-1。我們便得到兩個(gè)函數(shù)式,根據(jù)已知中我們得知的y= x3的圖像,在坐標(biāo)圖上作出y= x2-1的圖象,取兩個(gè)圖象的交點(diǎn),即為問(wèn)題的答案。不僅方便,而且直觀形象,也大大降低了解題的風(fēng)險(xiǎn)。這里,我們可以清楚地看出方程函數(shù)思想結(jié)合的優(yōu)勢(shì)。
例2:
某城市生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水和居民家庭用水的總和為5.8億立方米,其中居民家庭用水比生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水的3倍還多0.6億立方米,問(wèn)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水和家庭用水各多少立方米?
分析:這是一道簡(jiǎn)便通俗的題目。本題中所涉及的是等量關(guān)系,可以運(yùn)用方程,也可以運(yùn)用基本函數(shù)知識(shí)來(lái)解答。本題的設(shè)置是旨在培養(yǎng)學(xué)生的思維定性,培養(yǎng)方程函數(shù)相結(jié)合的思想。
解法一:設(shè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)用水x億立方米,則居民家庭用水(5.8-x)億立方米,依題意,可得
5.8-x=3x-0.6 解得x=1.3 5.8-x=4.5
答:生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)用水為1.3億立方米,而居民家庭用水為4.5億立方米。
解法二:設(shè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)用水x億立方米,居民家庭用水y立方米,依題意,可得
x+y=5.8→y=5.8 - x
y=3x+0.6→y=3x+ 0.6
通過(guò)作出兩個(gè)一次函數(shù)的圖象,然后取其圖象的交點(diǎn),得出結(jié)論。
從以上幾個(gè)小例子可以觀察出,方程與函數(shù)的思想在初中數(shù)學(xué)中占據(jù)著極其重要的地位,但是只要我們用心抓住題目中的數(shù)量關(guān)系,弄清楚方程與函數(shù)的區(qū)別和聯(lián)系,靈活運(yùn)用,問(wèn)題都會(huì)迎刃而解。
綜上所述,函數(shù)思想指導(dǎo)我們運(yùn)用函數(shù)的概念和性質(zhì)去分析問(wèn)題、轉(zhuǎn)化問(wèn)題和解決問(wèn)題。方程思想則是從問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言將問(wèn)題中的條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,然后通過(guò)解方程或不等式來(lái)使問(wèn)題獲解,實(shí)現(xiàn)函數(shù)與方程的互相轉(zhuǎn)化、接軌,達(dá)到解決問(wèn)題的目的。笛卡爾的方程思想是:實(shí)際問(wèn)題→數(shù)學(xué)問(wèn)題→代數(shù)問(wèn)題→方程問(wèn)題。
我們知道,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;求值問(wèn)題是通過(guò)解方程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方程函數(shù)思想是初中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,也是打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的關(guān)鍵,函數(shù)和方程相輔相成、共同促進(jìn)人們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的深入了解和掌握,學(xué)好數(shù)學(xué),我們始終都要掌握這樣一種融合各種知識(shí)、各類方法的意識(shí)能力,教師努力思考,不斷理解演練,才能在教學(xué)道路上教出特色,方能激發(fā)初中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
參考文獻(xiàn):
[1]李繼超.函數(shù)與方程思想在教學(xué)解題中的應(yīng)用[J].考試周刊.2010(19).
[2]董海瑞.函數(shù)思想在教學(xué)分析中的應(yīng)用[J].太原教育學(xué)院學(xué)報(bào).2005(04).