數(shù)學思想方法是數(shù)學的精髓,理解并能夠迅速調(diào)用數(shù)學思想方法,是提高解題能力根本之所在,所以我們在中考復習過程中一定要注重培養(yǎng)“提煉數(shù)學思想方法”的習慣. 整體思想就是中考中常用的數(shù)學思想方法之一.
整體與局部是對應的,如按常規(guī)不容易求某一個(或多個)未知量時,可打破常規(guī),把研究對象的某一部分(或全部)看成一個整體,通過觀察與分析,找出整體與局部的聯(lián)系,從而從整體上尋求解決問題的新途徑. 這就是我們常說的整體思想.
一、 代數(shù)類整體思想
例1 當a+b=4,ab=1時,求代數(shù)式2a+3ab+2b的值.
【分析】若同學們想從關(guān)系式a+b=4,ab=1中算出a、b,再代入2a+3ab+2b求值,那將涉及二次方程的求解問題,雖然可行但顯然有點復雜. 我們不妨分析一下待求式2a+3ab+2b,發(fā)現(xiàn)它可以整理成2(a+b)+3ab,這樣就構(gòu)造出了條件中a+b和ab兩個整體,將這兩個整體的數(shù)值代入,即可求出2a+3ab+2b的值.
解:∵a+b=4,ab=1,
∴2a+3ab+2b=2(a+b)+3ab=2×4+3×1=11.
【點評】當很難由已知條件確定未知量的具體值時,我們可以考慮整體代入,這時就需要將待求式整理成含有“條件中整體”的形式,再整體代入即可.
挑戰(zhàn)自我:當x+y=-10,xy=時,求7x-15xy+7y的值. (答案:-73)
例2 -=3,求的值.
【分析】本題的條件式和待求式,乍一看好像沒有一點聯(lián)系,但若能將條件中的-=3整理成=3,y-x=3xy,就發(fā)現(xiàn)待求式經(jīng)過整理,會有y-x這個整體,從而將這個整體代入求值即可.
【點評】用整體思想求代數(shù)式的值,這個整體可能在條件中體現(xiàn)得不明顯,這時就需要先整理一下條件式,再尋找待求式與整理得到的條件式之間的聯(lián)系.
挑戰(zhàn)自我:已知x-=3,求代數(shù)式x2-3x-1的值. (答案:0)
例3 已知x滿足x2-x-1=0,求代數(shù)式-x3+2x2+2004的值.
【分析】本題的條件式x2-x-1=0可整理成x2=x+1(也可以整理成x2-x=1),對于待求式-x3+2x2+2004,我們可以整理成x2(2-x)+2004,將x2=x+1整體代入后得(x+1)(2-x)+2004=2+x-x2+2004,發(fā)現(xiàn)結(jié)果中還是含有x,我們再整體代入一次即可:2+x-(x+1)+2004=2005.
【點評】用整體思想求代數(shù)式的值時,可能一次代入不能找到答案,這時可以嘗試多次代入.
挑戰(zhàn)自我:已知x2-3x-1=0,求x3-x2-7x的值. (答案:2).
二、 幾何類整體思想
【分析】由圖像中已知條件求出a、b、c顯然行不通,因為圖中不具備3個已知的點. 其實我們可以將待求式a+b+c看成一個整體,即在二次函數(shù)中當x=1時,會出現(xiàn)a+b+c,結(jié)合函數(shù)圖像,當x=1時,對應點在第四象限,所以函數(shù)值y為負數(shù),A正確;同理,要出現(xiàn)a-b+c這個整體,即當二次函數(shù)中x=-1時,會出現(xiàn)a-b+c,結(jié)合函數(shù)圖像,當x=-1時,對應點為最高點,函數(shù)值為正數(shù),B正確;同理,D選項中要出現(xiàn)4a-2b+c,只要二次函數(shù)中x=-2,由二次函數(shù)的對稱性得x=-2和x=0時的函數(shù)值相等,而當x=0時,顯然函數(shù)值為正;C選項的式子需要我們先整理一下才能看出整體,不等式左邊其實是am2+bm,如果在這個整體上加上c,得am2+bm+c,這個整體就是當函數(shù)中x=m時的函數(shù)值,右邊a-b,也只要先加上c,得a-b+c,這個整體是當函數(shù)中x=-1時的函數(shù)值,這樣問題的本質(zhì)其實是讓我們比較函數(shù)中x=m時的函數(shù)值和x=-1時的函數(shù)值的大小,由于當x=-1時函數(shù)有最大值,所以am2+bm+c≤a-b+c,即am2+bm≤a-b,∴m(am+b)≤a-b(m為任意實數(shù))成立.
【點評】當一些函數(shù)中的系數(shù)無法確定時,我們不妨將待求式看成一個整體,再結(jié)合函數(shù)圖像整體理解.
例5 在平面直角坐標系xOy中,已知點P(3,0),☉P是以點P為圓心,2為半徑的圓. 若一次函數(shù)y=kx+b的圖像過點A(-1,0)且與☉P相切,則k+b的值為______.
【分析】通過兩點A、B(或者是A、C)確定直線的函數(shù)關(guān)系式,可以求出k+b的值,但計算相對龐大. 其實k+b這個整體可以理解成當函數(shù)y=kx+b中x=1時函數(shù)值的大小.
【點評】此題看起來是要我們具體求出k、b,此計算較為復雜. 其實我們可以將k+b看成一個整體,理解為當函數(shù)y=kx+b中x=1時,函數(shù)值的大小.
整體思想是中考??嫉臄?shù)學思想方法,通常題干會給出各種各樣關(guān)于未知數(shù)的關(guān)系式,利用常規(guī)方法解題,甚至求不出具體的數(shù)值,這時就需要從一個整體的角度分析,挖掘已知式子和待求式子的整體結(jié)構(gòu)特征,將已知關(guān)系式或?qū)⑹阶舆M行適當變形后作為整體直接代入求值式中計算,一次代入若沒能得到結(jié)果,還可能需要代入第二次. 這種通過整理、變形構(gòu)造整體,再整體求值的思想往往能使很多問題變得“柳暗花明”!
(作者單位:江蘇省常州市武進區(qū)湖塘實驗中學)