孫少華
摘 要:數(shù)學(xué)整體化思想方法要求教師在數(shù)學(xué)解題過程中把所研究的對象作為一個整體來對待,從全局看問題,從整體去思考,整體地把握條件和結(jié)論的聯(lián)系。整體化思想是解決數(shù)學(xué)問題的思維方法,掌握整體化思想方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力和發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)。在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的整體化思路,尋求潛在規(guī)律,用整體化思想去解決數(shù)學(xué)問題。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)解題;整體化思想;問題解決
研究某些數(shù)學(xué)問題時(shí),往往不是以問題的某個組成部分為著眼點(diǎn),而是有意識放大觀察問題的視角,將要解決的問題看做一個整體,通過研究問題的整體形狀、整體結(jié)構(gòu)或做種種整體處理后,達(dá)到順利而又簡捷地解決問題的目的。整體化思想作為一種重要的解題策略,對學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力有著積極的意義。
一、整體代入
根據(jù)已知條件求代數(shù)式的值,有時(shí)直接代入求值極不方便,若把已知條件經(jīng)過變形視作一個“整體”直接代入,就能避免局部運(yùn)算的麻煩和困難。
例1.已知x2-5x-1=0,求■的值。
分析:如果從方程x2-5x-1=0中解出兩個不等無理根,再代入求值,計(jì)算復(fù)雜,現(xiàn)考慮5x+1=x2和x2-5x-1=0分別視作整體代入,則問題可化繁為簡。
解:由x2-5x-1=0得x2=5x+1
■=■=■
=■=■=■=4
二、整體變形
把某一個問題看做一個整體的同時(shí),還要對這個整體進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?,才能使問題順利獲解。
例2.已知x+y-2=0,2y2-y-4=0,求y-■的值。
解:條件式變形為x=2-y,y2=■y+2
所求式變形為:y-■=■=■=■
三、整體求解
在解方程時(shí),可以把幾個未知數(shù)作為一個整體考慮,這樣就能避開非必求部分,從而簡化解題過程。
例3.有甲、乙、丙三種貨物,若購甲3件,乙7件,丙1件,共需3.15元;購甲4件,乙10件,丙1件,共需4.20元,現(xiàn)在購甲、乙、丙各1件,共需多少元?
分析:考慮分別求甲、乙、丙各一件的價(jià)格比較困難,可把甲、乙、丙一件的總錢數(shù)看做一個整體,然后從整體上求解。
解:設(shè)購甲、乙、丙各1件分別需x元、y元、z元
則依題意得:3x+7y+z=3.154x+10y+z=4.20
問題就是求x+y+z=?
設(shè)x+y+z=m(3x+7y+z)+n(4x+10y+z)
=(3m+4n)x+(7m+10n)y+(m+n)z
∴3m+4n=17m+10=1 ?圯 m+n=1m=3n=-2
x+y+z=3(3x+7y+z)-2(4x+10y+z)=3×3.15-2×4.20=1.05
四、整體求和
有些數(shù)學(xué)問題,分別討論需考慮多種情況,若整體求和,就可避免分類討論。
例4.a、b、c是常數(shù)實(shí)數(shù),x,y為任意實(shí)數(shù)
設(shè)A=(a-b)x+(b-c)y+(c-a)
B=(b-c)x+(c-a)y+(a-b)
C=(c-a)x+(a-b)y+(b-c)
求證:A、B、C不能都是正數(shù),也不能都是負(fù)數(shù)。
分析與簡解:若想分開討論,則須分一正二負(fù)或一負(fù)二正兩種情況,而x,y為變量,且a、b、c的大小關(guān)系不明確,難以下手。如果用整體求和,易知A+B+C=0,而A、B、C均為實(shí)數(shù),便立即得出A、B、C不能都是正數(shù),也不能都是負(fù)數(shù)。
五、整體求積
利用三個正數(shù)a、b、c,若abc≤k,則a、b、c中至少有一個小于等于■,解題思路簡捷。
例5.已知0 求證:a(1-c)、b(1-a)、c(1-b)、中至少有一個小于等于■ 分析與簡證:對a(1-c)、b(1-a)、c(1-b)逐一考查條件難以用上,轉(zhuǎn)而整體求積,則可得到解題途徑。