摘?要:參數(shù)思想是一種重要的數(shù)學思想,在數(shù)學教學中有重要的輔助作用,多用于分析解決兩個有聯(lián)系的對立數(shù)學矛盾,參數(shù)在其中起到溝通問題條件和結(jié)論的橋梁作用。參數(shù)思想的應用使三角函數(shù)、解析幾何和不等式等高中數(shù)學問題得到簡化,能夠提高學生的解題能力,有利于學生思維能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學;教學;參數(shù)思想;滲透策略
參數(shù)思想是指通過引入?yún)?shù)這一與問題的條件和結(jié)論都有直接聯(lián)系的中間變量,使條件與結(jié)論形成間接聯(lián)系,形成一個完整的問題,主要用于解決條件和結(jié)論缺乏明顯聯(lián)系的問題。參數(shù)思想的應用為解決數(shù)學問題開拓了一條新思路,避免了繁瑣的公式推導,打破了有限的公式對解題思路的限制。參數(shù)思想涉及符號、轉(zhuǎn)化、映射、類比、分解、演繹、模型等多種數(shù)學思想,應用參數(shù)思想解決數(shù)學問題可以較好地培養(yǎng)和加強學生的觀察、理解、記憶、想象、邏輯推理、運用、運算等能力,多參數(shù)問題還有助于培養(yǎng)學生的辯證思維。因此,在高中數(shù)學教學中滲透參數(shù)思想,是提高高中數(shù)學教學質(zhì)量和解題效率的重要途徑。
一、參數(shù)思想在高中三角函數(shù)教學中的滲透
三角函數(shù)的換元法是高中數(shù)學中最早體現(xiàn)參數(shù)思想的內(nèi)容,雖然以換元為名,但其本質(zhì)還是參數(shù)思想,如x2+y2=1與x=sinα,y=cosα之間的推導即是通過引入角參數(shù)α來完成的,可以說換元法就是運用參數(shù)思想解決三角函數(shù)問題的方法。通過參數(shù)換元可以從更深層次闡明三角函數(shù)的定義,鏈接三角變換公式,簡化相位,靈活應用三角圖像性質(zhì),變換形式,轉(zhuǎn)化三角代數(shù)。因此,在高中三角函數(shù)的教學中,應引導學生在解決y=Asin(ωx+φ)+k等復合函數(shù)問題時,引入?yún)?shù)X,設X=ωx+φ,將復雜三角函數(shù)問題簡化成y=sinX、y=cosX和y=tanX等運算簡單,容易作圖的基礎三角函數(shù)問題,這也有助于學生理解y=Asin(ωx+φ)+k、y=Bcos(ωx+φ)+k以及y=tan(ωx+φ)+k等復雜三角函數(shù)的周期性和單調(diào)性。如講解例題“若x∈0,π2,求函數(shù)y=sinx+cosx-sinxcosx的值域”時,引導學生根據(jù)其特點引入?yún)?shù)t,設t=sinx+cosx=2sinx+π4。由sinxcosx=(sinx+cosx)2-12y=-12t2+t+12,由x∈0,π2t∈[1,2],易得出y∈2-12,1。
二、參數(shù)思想在高中解析幾何教學中的滲透
解析幾何的中心思想是將幾何圖形轉(zhuǎn)化成直角坐標系內(nèi)對應的方程,但橫坐標x和縱坐標y之間的關(guān)系往往并不明確,導致建立方程困難,而適當?shù)囊肱cx和y都有關(guān)系的參數(shù)t,分別建立函數(shù)x=f(t)和y=g(t),將x和y通過t聯(lián)系起來,避免了直接建立x與y的關(guān)系方程。解析幾何這一從簡到繁的過程,也是理解和應用參數(shù)思想的過程。因此,在高中解析幾何的教學中,應引導學生將解析幾何問題轉(zhuǎn)化成代數(shù)問題后,根據(jù)幾何圖形的性質(zhì)引入合適的參數(shù),簡化步驟,降低解題難度,進而有效提升解題效率和計算結(jié)果的準確性。如講解例題“以F為左焦點,焦距為4的橢圓x2a2+y2b2=1中a>b>0,過F作與直線x=-3上任意點T連線的垂線,與橢圓交于點P和點Q,證明OT平分線段PQ”時,引導學生引入?yún)?shù)k作為直線PQ的斜率,先確定直線PQ的方程x=ky-2,解方程組x2a2+y2b2=1
x=ky-2,不難得出線段PQ中點的坐標,據(jù)此分別求出k=0和k≠0兩種情況下直線TF的方程,進而求出T點坐標,即可證明OT平分線段PQ。
三、參數(shù)思想在高中不等式教學中的滲透
不等式問題一直是高中數(shù)學的學習難點,尤其是含有參數(shù)的不等式,參數(shù)的取值范圍會影響不等式兩側(cè)的函數(shù)的大小關(guān)系,參數(shù)的作用在含參不等式恒成立問題中得到充分體現(xiàn),解決含參不等式恒成立問題的過程是幫助學生理解并學會運用參數(shù)思想的重要時機。因此,在高中不等式的教學中,應利用含參不等式恒成立問題培養(yǎng)學生運用參數(shù)思想解決數(shù)學問題的意識和能力,突出參數(shù)在高中數(shù)學中的重要地位和作用,如設置習題“當m∈[-2,2]時,含參不等式mx2-2x-m+1<0恒成立,求x的取值范圍”,一般的不等式問題的解法是將所求變量從函數(shù)中分離出來,再根據(jù)已知條件確定其取值范圍,但該題中所求x在不等式中以x和x2兩種形式出現(xiàn),無法順利分離。此時提示學生將x視為參數(shù),引導學生將原含參不等式變形為m(x2-1)-(2x-1)<0,以m為主元,則函數(shù)f(m)=m(x2-1)-(2x-1)<0在區(qū)間[-2,2]上恒成立,故f(-2)<0
f(2)<0,解方程組,即可確定x∈-1+72,1+32。在這一解題過程中,參數(shù)的轉(zhuǎn)換起到了關(guān)鍵作用,能夠使學生意識到參數(shù)的選擇和運用對解決不等式問題的重要性,深刻理解參數(shù)思想的內(nèi)涵。
總之,在高中數(shù)學教學中滲透參數(shù)思想,能夠有效提高三角函數(shù)、解析幾何和不等式等內(nèi)容的教學質(zhì)量和解題效率,有利于學生綜合思維能力的培養(yǎng)。
參考文獻:
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[2]藍云波.高中數(shù)學中實施“分離參數(shù)”思想的策略研究[J].中學數(shù)學雜志,2017(1):47-51.
作者簡介:
胡紅娣,浙江省慈溪市,浙江省慈溪市龍山中學。