張亞峰
(江蘇省泰州中學(xué)附屬初級(jí)中學(xué),江蘇泰州 225300)
整體思想是指在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),將要解決的問(wèn)題看作一個(gè)整體,通過(guò)對(duì)問(wèn)題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)、整體特征進(jìn)行綜合考慮后得出結(jié)論的一種解題方法[1]。整體思想的主要表現(xiàn)形式有整體代入、整體換元、整體構(gòu)造,其在代數(shù)式的化簡(jiǎn)與求值、解方程(組)、幾何解證等方面都有著廣泛的應(yīng)用,正確地利用它來(lái)解題,可以達(dá)到事半功倍的效果。
A.7 B.18 C.12 D.9
解:因?yàn)?x2-4x+6=9,則所以
分析:如果直接代入計(jì)算,運(yùn)算量非常大,觀察已知條件的特點(diǎn),考慮“整體代入”。
分析:本題若用一般方法,即先解方程組,再代入求值,將十分煩瑣。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn),若將兩個(gè)方程直接相加,再化簡(jiǎn),則很容易得出答案。
解:將兩個(gè)方程相加,得3x+3y=15,所以x+y=5。
例6:甲、乙、丙三人參加數(shù)學(xué)競(jìng)賽,競(jìng)賽題目共有100道,每人都解出了60道,且每道題都至少有一人能解出。若將其中只有一個(gè)人能解出的題稱為難題,將有兩個(gè)人能解出的題稱為中等題,將三個(gè)人都能解出的題稱為容易題。試問(wèn):難題多還是容易題多?多的比少的多幾道?
分析:設(shè)共有x道難題,y道容易題,z道中等題。
由于難題只有一個(gè)人能解出,所以三人共解難題x道;容易題有三人都能解出,所以三人共解容易題3y道;中等題有兩個(gè)人能解出,所以共解中等題2z道。而本題有兩個(gè)等量關(guān)系:(1)難題數(shù)+容易題數(shù)+中等題數(shù)=100;(2)3人共解題180道。
本題要求解出難題與容易題相差多少道,可將x-y看作一個(gè)整體,設(shè)法消去z。
解:根據(jù)題意得方程組:
①×2-②,得x-y=20
所以,難題比容易題多,多20道。
例7:如圖1所示,在高2米,坡角為30°的樓梯表面鋪地毯,地毯的長(zhǎng)度至少需要_____米。
圖1 坡角為30°的樓梯
分析:由于臺(tái)階的級(jí)數(shù)以及每一級(jí)臺(tái)階的長(zhǎng)和高都未知,無(wú)法通過(guò)求每級(jí)臺(tái)階所需地毯的長(zhǎng)度來(lái)求地毯的總長(zhǎng)度。若從整體考慮:將每級(jí)臺(tái)階的高都平移到AC上,就可得知各級(jí)臺(tái)階高的和恰為AC的長(zhǎng)。同樣可得各級(jí)臺(tái)階長(zhǎng)的和恰為BC的長(zhǎng)。
例8:如圖2所示,五個(gè)半徑都是1的等圓⊙A、⊙B、⊙C、⊙D、⊙E相互外離,順次連結(jié)五個(gè)圓心得到五邊形ABCDE,則圖中陰影部分的面積和是( )。
A. π B. 1.5π C. 2π D. 2.5π
圖2 五個(gè)半徑為1的等圓
分析:由于無(wú)法求出每個(gè)扇形圓心角的度數(shù),從而不能得到各個(gè)扇形的面積,因此要將五個(gè)陰影部分作為整體來(lái)考慮。注意到五邊形的內(nèi)角和為540°,即五個(gè)扇形的圓心角和為540°,而各個(gè)扇形的半徑也相等。
例9:如圖3所示,等邊△ABC中,BC=4,AD⊥BC,點(diǎn)E、F是AD上的兩點(diǎn),則圖中陰影部分的面積是( )。
圖3 等邊三角形ABC
分析:不難看出,EFCΔ的面積等于EFBΔ的面積,可將圖中陰影部分轉(zhuǎn)變成一個(gè)整體,即ABDΔ的面積。
整體思想作為初中數(shù)學(xué)一種重要的思想方法,它能使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。布魯納指出,掌握基本數(shù)學(xué)思想和方法能使數(shù)學(xué)更易于理解和記憶。數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的精髓,只有領(lǐng)會(huì)了數(shù)學(xué)思想方法,用數(shù)學(xué)思想方法來(lái)武裝自己,才能真正成為數(shù)學(xué)的主人。