葛旭輝
(甘肅省平?jīng)鍪械谒闹袑W(xué) 744000)
數(shù)缺形少直觀,形離數(shù)難入微(著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授語(yǔ)).根據(jù)所解問(wèn)題需要,可把數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì)問(wèn)題去討論,或者把圖形性質(zhì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系問(wèn)題來(lái)研究,這樣既直觀又深刻.
在二次函數(shù)y=ax2+bx+c的教學(xué)中如何讓學(xué)生在“形”上理解相關(guān)知識(shí)如“a、b、c”的正負(fù)性以及“Δ”符號(hào)的幾何意義、還有“y=0”,“y>0或y<0”時(shí)x的解等都離不開教學(xué)中直角坐標(biāo)系圖形的展示.可見,“數(shù)”與“形”的結(jié)合不僅揭示了知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系,也充分展示了知識(shí)之間相互溝通的內(nèi)在規(guī)律性.
例2 已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象(見圖2),則下列代數(shù)式ab、ac、a+b+c、a-b+c、2a+b、2a-b中,其值為正的式子的個(gè)數(shù)為( ).
A.2 B.3 C.4 D.5
解答分析時(shí)只須緊扣“形”中數(shù)的揭示,即函數(shù)y在x取特定值0、1、-1等情形下判斷出幾個(gè)較難的式子的值的正負(fù)性.這種以“形”為手段,以“數(shù)”為目的的方法無(wú)時(shí)不在函數(shù)教學(xué)中起著重要的作用.選B.
例3a、b為實(shí)數(shù),滿足a2+b2+ab=1,ab-a2-b2=t,試求t的取值范圍.
例4 求使|8x2+18x-45|為質(zhì)數(shù)的整數(shù)x的和.
晚唐人古詩(shī),秾鮮柔媚,近詩(shī)馀矣。即義山七古,亦以辭勝。獨(dú)此篇,意則正正堂堂,辭則鷹揚(yáng)風(fēng)翙,在爾時(shí)如景星慶云,偶然一見。(280)
例5 ①已知a是實(shí)數(shù),且使a3+3a2+3a-2=0,求(a+1)1996+(a+1)1997+(a+1)1998的值.
解∵a3+3a2+3a+2=0,∴(a+1)3+1=0,即(a+1)=-1,原式=(-1)1996+(-1)1997+(-1)1998=1-1+1=1.
解由a、b、c均不為0,知b+c,c+a,a+b也均不為0.又a+b+c=0,所以a、b、c中不能全同號(hào),故必有一正二負(fù)或一負(fù)二正.
說(shuō)明由已知式通過(guò)變形轉(zhuǎn)化得出未知式的值或含有待求式的代數(shù)式然后再代入求值,必須注意待求式與已知式之間的結(jié)構(gòu)特征.
動(dòng)點(diǎn)與定點(diǎn)、動(dòng)直線與定直線等等,都有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的特征,從靜態(tài)中探求結(jié)論,為動(dòng)態(tài)情形提供證明或計(jì)算的目標(biāo),促使矛盾轉(zhuǎn)化,可以簡(jiǎn)化解題過(guò)程.
例6 一游泳者沿河逆游而上,于A處將攜帶的物品(可漂浮)遺失,在繼續(xù)前游30分鐘后發(fā)現(xiàn)物品遺失,即刻返回順游,距A處3千米的B處追到物品,問(wèn)此河水流速多少?
不妨先假設(shè)人在靜水里游泳,30分鐘后發(fā)現(xiàn)物品遺失,即刻返回追取,物品應(yīng)在A處,而人回游也需30分鐘,來(lái)回共用了1小時(shí).
再考慮運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由于物品是漂浮的,它順?biāo)?,移?dòng)了3km,這段距離是在人來(lái)回共用去1小時(shí)內(nèi)完成的,故河水的流速為3km/h.答:略.
由于特殊問(wèn)題常常比較簡(jiǎn)單,并且特殊問(wèn)題的解法孕育著一般問(wèn)題的解決.因此,特殊化是一種常用的解題思想方法.
分析Pi是不確定的點(diǎn),是否對(duì)每個(gè)i來(lái)說(shuō),mi的值都確定?不妨用特殊點(diǎn)作探索,當(dāng)Pi為點(diǎn)B或C時(shí),mi=4;當(dāng)Pi為BC中點(diǎn)時(shí),mi=4,故可作這樣的猜想:對(duì)BC邊上的任一點(diǎn)Pi均有mi=4,然后設(shè)法證明或推翻這個(gè)猜想.
例8 甲、乙兩同學(xué)做“投球進(jìn)筐”游戲,商定:每人玩5局,每局在指定線外將一個(gè)皮球投往筐中,一次未進(jìn)可再投第二次,以此類推,但最多只能投6次.當(dāng)投進(jìn)時(shí),該局結(jié)束,并記下投球次數(shù),當(dāng)6次都未投進(jìn)時(shí),該局也結(jié)束,并記為“×”.兩人五局投球情況如下:
第一局第二局第三局第四局第五局甲5次×4次×1次乙×2次4次2次×
第一局第二局第三局第四局第五局甲得分乙得分
(1)為了計(jì)算得分,雙方約定,記“×”的該局得0分,其它局得分的計(jì)算方法要滿足兩個(gè)條件:
①投球次數(shù)越多,得分越低;
②得分為正數(shù),請(qǐng)你按約定的要求,用公式、表格、語(yǔ)言敘述等方式,選取其中一種,寫出一個(gè)將其他局的投球次數(shù)n換算成得分M的具體方案.
(2)請(qǐng)根據(jù)上述約定和你寫出的方案,將甲乙兩人的每局得分,填入牌上的表格中,并從平均分的角度來(lái)判斷誰(shuí)投得更好.
解析這類題目看似十分復(fù)雜,不易得分.但只要理解其意義,抓住本質(zhì)問(wèn)題,進(jìn)行科學(xué)的、合理的方案設(shè)計(jì),問(wèn)題是不難的.值得注意的是本例較一般新題更具有創(chuàng)新性和開放性,語(yǔ)言表達(dá)更要準(zhǔn)確.