祁靜
勾股定理是數(shù)學(xué)中幾個重要定理之一,其中蘊含了多種數(shù)學(xué)思想方法,總結(jié)概括數(shù)學(xué)思想有利于透徹地理解所學(xué)知識,而熟練地運用這些思想則可提高獨立分析問題、解決問題的能力.現(xiàn)將常見的數(shù)學(xué)思想列舉如下.
一、 方程思想
方程思想是初中數(shù)學(xué)中的一種基本的數(shù)學(xué)思想方法.在含有直角三角形的圖形中,求線段的長往往要應(yīng)用勾股定理,如果無法直接用勾股定理來計算,則需要列方程解決.
【點評】勾股定理說到底是一個等式,而含有未知數(shù)的等式就是方程,所以在利用勾股定理求線段的長時常常利用解方程來解決. 勾股定理表達(dá)式中有三個量,如果條件中只有一個已知量,必須設(shè)法求出另一個量或求出另外兩個量之間的關(guān)系,這一點是利用勾股定理求線段的長時需要明確的思路.
二、 數(shù)形結(jié)合思想
所謂數(shù)形結(jié)合就是根據(jù)數(shù)與形之間的對應(yīng)關(guān)系,將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,從而達(dá)到迅速解決問題的目的.
例2 在一棵樹的10 m高處有兩只猴子,其中一只爬下樹直奔離樹20 m的池塘,而另一只爬到樹頂后直撲池塘,距離以直線計算,如果兩只猴子經(jīng)過的距離相等,問這棵樹有多高?
【分析】根據(jù)題意畫出圖形,再在直角三角形中運用勾股定理構(gòu)建方程求解.
解:如圖2所示,
【點評】在一些求值計算題中,有些題目沒有給出圖形,當(dāng)畫出符合題意的圖形不唯一時,要注意分情況進(jìn)行討論,避免遺漏.
四、 轉(zhuǎn)化思想
轉(zhuǎn)化思想是指將陌生的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,將繁雜轉(zhuǎn)化為簡單,將綜合轉(zhuǎn)化為基本的一種解題手段.如在幾何題中,將多邊形轉(zhuǎn)化為三角形,將空間圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形等都是轉(zhuǎn)化思想的具體體現(xiàn).
例4 已知長方體的長BC=2 cm,寬AC=1 cm,高AA′=4 cm. 一只螞蟻如果沿長方體的表面從A點爬到B′點,那么沿哪條路最近?最短路程是多少?
【分析】在長方體上爬行,從A點爬到B′點至少需要經(jīng)過兩個面,因此螞蟻爬行路線是曲線或折線,不易計算其長度,將長方體沿棱打開,則從A點爬到B′點的距離是線段AB′的長度.
解:根據(jù)題意,如圖6所示,最短路徑有以下三種情況:
答:最短路徑為(1)所示的5 cm.
【點評】在立體圖形的表面討論最短距離,求解的基本步驟是:(1)將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,長方形通常有幾種不同的展開方式,而正方體、圓柱、圓錐通常只有一種;(2)連接兩點,利用“兩點之間線段最短”,求得兩點之間線段長度,通過比較,得出答案.
(作者單位:江蘇省鎮(zhèn)江市外國語學(xué)校)