整式加減中的“整體思維”

楊春鳥(niǎo)

整式加減中的“整體思維”

楊春鳥(niǎo)

同學(xué)們都知道，要把雜七雜八、大小不一的小東西一次搬走是件很麻煩的事，但如果將它們集中放在一個(gè)箱子里再搬走就省事多了.這種思想就叫整體思維.日常生活是這樣，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也不例外，整體思維常常會(huì)避繁就簡(jiǎn)，使問(wèn)題得到巧妙解決.現(xiàn)結(jié)合整式加減中的具體實(shí)例，我們來(lái)看一下整體思維方法在解題中的靈活運(yùn)用.

一、整體加減

例1已知m2-mn=21，mn-n2=-12.求m2-n2與m2-2mn+n2的值.

【解析】由于本題直接去求m、n值不易，通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)m2-mn+mn-n2=m2-n2，所以m2-n2=21-12=9.同理，m2-mn-（mn-n2）=m2-2mn+n2，所以m2-2mn+n2=21+12=33.

本題通過(guò)整式的“整體”加減，達(dá)到求整式的值的目的，避免了分別求m、n值.

二、整體代入

例2若m、n互為倒數(shù)，則mn2-（n-1）的值為_(kāi)____.

【解析】根據(jù)m、n互為倒數(shù)，可得mn=1，

因?yàn)閙n2-（n-1）=（mn）n-n+1，把mn=1代入，得n-n+1=1.所以mn2-（n-1）=1.

例3已知3y2-2y+6=8，求整式y(tǒng)2-y+1的值.

【解析】已知3y2-2y+6=8，即3y2-2y=2，而y2-y+1可以變形為（3y2-2y）+1，把3y2-2y= 2代入，可得（3y2-2y）+1=2.

以上兩例，通過(guò)對(duì)代數(shù)式的變形，使其出現(xiàn)已知中的“整體”部分然后再“整體”代入.這類問(wèn)題關(guān)鍵是思考將哪部分看成一個(gè)整體，比如例3中如果將y2看成一個(gè)整體，同學(xué)們想一想該如何解決呢？

三、整體平移

例4如圖，在長(zhǎng)a米，寬b米的長(zhǎng)方形地面上修建兩條寬為c米的道路，余下部分作為草坪，則草坪面積是多少？

【解析】求草坪面積的常規(guī)思路為長(zhǎng)方形面積減去道路面積，再加上兩條道路重疊部分的面積即（ab-ac-bc+c2）平方米.

現(xiàn)結(jié)合圖形，把兩條道路靠邊平移，這樣，分散的草坪就轉(zhuǎn)化為一個(gè)長(zhǎng)為（a-c）米，寬為（b-c）米的長(zhǎng)方形，其面積為（a-c）·（b-c）平方米.

對(duì)比這兩種方法，易見(jiàn)用“整體平移”后的方法更簡(jiǎn)捷，啟示我們?cè)诮忸}過(guò)程中，不要只著眼于“局部”，還要著眼于“整體”.

四、整體分割

例5如下圖，在正方形網(wǎng)格中按規(guī)律填陰影，根據(jù)此規(guī)律，則第n個(gè)圖中陰影部分小正方形的個(gè)數(shù)是_____.

【解析】如果單純看每個(gè)圖形陰影部分小正方形的個(gè)數(shù)，很難看出其中隱含的規(guī)律.若把陰影部分進(jìn)行整體分割，分割成兩個(gè)長(zhǎng)方形，其中一個(gè)長(zhǎng)方形包含的陰影小正方形的個(gè)數(shù)是2，另外一個(gè)長(zhǎng)方形與整體圖形個(gè)數(shù)呈規(guī)律變化，可以看出第n個(gè)圖中陰影部分小正方形的個(gè)數(shù)是n（n+1）+2.

此題利用對(duì)圖形的“整體”分割，使“數(shù)形”規(guī)律更明確，從而優(yōu)化了問(wèn)題的特征與解題方向.另外，本題還有不同的“整體”分割的方法，有興趣的同學(xué)可以互相探討一下.

五、整體覆蓋

例6已知正方形的邊長(zhǎng)為a，以各邊為直徑在正方形內(nèi)畫(huà)半圓，則所圍成的陰影部分（如下圖）的面積為_(kāi)____.

【解析】觀察圖形，四個(gè)半圓覆蓋邊長(zhǎng)為a的正方形，四個(gè)半圓重疊部分即是陰影部分的面積.所以，陰影部分的面積為四個(gè)半圓面積之和減去正方形面積：

本題關(guān)鍵是通過(guò)觀察圖形的形成，尋找“整體”覆蓋的基本圖形即半圓，從而找出問(wèn)題突破口.

（作者單位：江蘇省海門(mén)市海南中學(xué)）

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