摘 要:一次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他函數(shù)的基礎(chǔ)。近年來(lái),一次函數(shù)的定義、性質(zhì)、圖象以及和現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的一次函數(shù)應(yīng)用問(wèn)題一直是中考的熱點(diǎn)。文章主要對(duì)學(xué)生解答一次函數(shù)問(wèn)題時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題予以剖析,希望對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有所幫助。
關(guān)鍵詞:一次函數(shù);常見(jiàn)問(wèn)題;數(shù)形結(jié)合思想
中圖分類號(hào):G633.6 ? ? ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ??文章編號(hào):2095-624X(2020)05-0062-02
引 言
數(shù)學(xué)對(duì)于我們?nèi)粘I钜约翱茖W(xué)研究的影響不言而喻,衣食住行都與數(shù)學(xué)息息相關(guān)。數(shù)學(xué)是一門抽象化、復(fù)雜化、邏輯性非常強(qiáng)的學(xué)科,在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí),教師通常會(huì)結(jié)合實(shí)際利用多種數(shù)學(xué)思想方法來(lái)簡(jiǎn)化和具體化教學(xué)內(nèi)容。
一、分類討論思想的應(yīng)用
分類討論思想應(yīng)用在數(shù)學(xué)領(lǐng)域是指在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),涉及的研究對(duì)象比較多,不能統(tǒng)一研究,所以需要結(jié)合實(shí)際,將研究對(duì)象以某種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行區(qū)分,然后分別獨(dú)自進(jìn)行探究,最后得出整體結(jié)論的解題思想。在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),一般分作以下幾步進(jìn)行:①明確分類對(duì)象;②明確分類標(biāo)準(zhǔn);③逐步分類,分別得到階段性的結(jié)果;④用最初的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩選結(jié)果;⑤歸納得出結(jié)論。與此同時(shí),運(yùn)用分類討論的思想也要遵循一定的原則,即按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,不重不漏,按照等級(jí)先后順序進(jìn)行。
例1:已知直線y=kx+b,經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(1,0)且與y軸交點(diǎn)為Q,若直線與坐標(biāo)軸所圍成的三角形面積為2,求這條直線的函數(shù)表達(dá)式。
學(xué)生常見(jiàn)的解題方法如下:已知三角形面積表達(dá)式為面積=1/2×底×高,而直線與坐標(biāo)軸圍成的三角形為直角三角形,因此三角形的底和高就分別是直線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離,其中OP=1,—×1×OQ=2,因此,OQ=4,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4),再將P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)代入y=kx+b中,可得k=-4,b=4,所以,這條直線的函數(shù)表達(dá)式為y=-4x+4。
雖然解題思路正確,但是學(xué)生在得出Q點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),思考并不全面。OQ代表的是三角形的底或高,是一條線段,因此OQ一定大于零,意味著Q點(diǎn)到原點(diǎn)之間的距離為4,而Q點(diǎn)極有可能在y軸正半軸上,也可能在y軸負(fù)半軸上。學(xué)生憑借OQ=4>0,就判斷Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4)是片面的,Q點(diǎn)坐標(biāo)還可能為(0,-4),因此在后續(xù)解答時(shí),要進(jìn)行分類討論。當(dāng)Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4)時(shí),將P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)代入y=kx+b中,可得k=-4,b=4,此時(shí)這條直線的函數(shù)表達(dá)式為y=-4x+4。當(dāng)Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-4)時(shí),將P、Q兩點(diǎn)坐標(biāo)代入y=kx+b中,可得k=4,b=4,此時(shí)這條直線的函數(shù)表達(dá)式為y=4x+4。
例2:已知一次函數(shù)y=(n-1)x+n+1的圖象不經(jīng)過(guò)第三象限,求m的取值范圍。
筆者整理了一下,學(xué)生常見(jiàn)的解題方法如下。已知一次函數(shù)y=(n-1)x+n+1的圖象經(jīng)過(guò)第三象限,那么其函數(shù)圖象會(huì)經(jīng)過(guò)第一、二、四象限,而當(dāng)一次函數(shù)ykx+b的圖象經(jīng)過(guò)第一、二、四象限時(shí),k<0,b>0。因此n-1<0,n+1>0,聯(lián)合解得-1 同樣,學(xué)生在判斷一次函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)的象限時(shí),缺乏考慮,因此圖象不經(jīng)過(guò)某個(gè)象限,并不表示其一定會(huì)經(jīng)過(guò)其他三個(gè)象限,還可能會(huì)經(jīng)過(guò)其他兩個(gè)象限。即上題應(yīng)考慮圖象只經(jīng)過(guò)第二、四象限的情況,此時(shí)b=0,即n+1=0,n=-1。 二、具有現(xiàn)實(shí)意義的一次函數(shù)問(wèn)題 在利用函數(shù)性質(zhì)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),常常忽視題目中函數(shù)所代表的實(shí)際意義,從而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。 例3:已知某客車在離開車站5km后,以30km/h的速度勻速行駛,求客車離開車站后的距離L與其行駛時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系式,并畫出其圖象。 學(xué)生常見(jiàn)的解題方法如下:設(shè)L=kt+b,由題意可知當(dāng)t=0時(shí),L=5,當(dāng)t=1時(shí),L=5+30=35,因此將兩組數(shù)據(jù)分別代入L=kt+b中,可得L=30t+5,并畫出函數(shù)圖象為一條經(jīng)過(guò)第一、二、三象限的直線。雖然這道題目比較簡(jiǎn)單,但是學(xué)生亦很容易出現(xiàn)解題錯(cuò)誤。首先一次函數(shù)y=kx+b的圖象是一條直線的前提條件是自變量x的取值范圍是全體實(shí)數(shù),而進(jìn)一次函數(shù)與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合在一起時(shí),其取值范圍往往不是全體實(shí)數(shù),以此題為例,自變量x的取值范圍是x≥0,因此函數(shù)表達(dá)式為L(zhǎng)=30t+5(t≥0),其函數(shù)圖象不經(jīng)過(guò)第三象限。 例4:小剛在探究彈簧長(zhǎng)度與外力的變化規(guī)律時(shí),得到一組數(shù)據(jù),見(jiàn)下表。 假設(shè)砝碼質(zhì)量為x,彈簧總長(zhǎng)度為y,根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)信息,寫出函數(shù)表達(dá)式,并指出其函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)第幾象限。 這道題目的表述簡(jiǎn)單,已知兩函數(shù)圖象上兩點(diǎn)坐標(biāo),求函數(shù)的表達(dá)式,學(xué)生通常會(huì)做出如下解答。設(shè)y=kx+b,將x=0,y=5和x=550,y=14代入其中,求得y=—x+5,由k>0,b>0,因此函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)第一、二、三象限。殊不知,這種解題方式是錯(cuò)誤的,學(xué)生忽視了彈簧的現(xiàn)實(shí)意義,當(dāng)彈簧被拉伸到一定長(zhǎng)度,即外力超過(guò)彈性限度時(shí),彈簧不會(huì)再因外力變化而伸長(zhǎng),因此后兩組數(shù)據(jù)并不能作為函數(shù)表達(dá)式中的已知量,而且無(wú)論是砝碼的質(zhì)量還是彈簧總長(zhǎng)度都是一直大于零,因此,其函數(shù)圖象只會(huì)在第一象限。正解為:設(shè)y=kx+b,將x=0,y=5和x=350,y=14,代入一次函數(shù)表達(dá)式中,可得y=—x +5,圖象經(jīng)過(guò)第一象限。 三、數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用 著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō):“數(shù)與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛;數(shù)缺形時(shí)少直觀,形少數(shù)時(shí)難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬(wàn)事非;切莫忘,幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠(yuǎn)聯(lián)系切莫分離?!睌?shù)與形分別體現(xiàn)了事物的兩種不同方向的屬性,但是在一定條件下,數(shù)形之間可以有機(jī)結(jié)合在一起,甚至相互轉(zhuǎn)化,這種思維的方式就是數(shù)形結(jié)合的思想。
例5:已知一次函數(shù)y=kx+b,和坐標(biāo)圖象上三點(diǎn)A(5,y1)、B(10,y2)、C(-4,y3),其中3 結(jié) 語(yǔ) 分類討論具有較強(qiáng)的邏輯思維性質(zhì),是一種學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常要用到的常規(guī)解題思路,學(xué)生利用分類討論思想解決一次函數(shù)問(wèn)題可以使學(xué)生解題思路更加清晰且具有條理性和全面性。 學(xué)生在解決與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的一次函數(shù)問(wèn)題時(shí),要注意考慮函數(shù)的現(xiàn)實(shí)意義。 利用數(shù)形結(jié)合思想解決一次函數(shù)問(wèn)題有利于學(xué)生理解復(fù)雜和抽象的數(shù)學(xué)題目,簡(jiǎn)化解題過(guò)程。 一次函數(shù)是初中代數(shù)的重要組成部分,也是解決生活實(shí)際問(wèn)題的重要模型,教師在教學(xué)中要善于幫助學(xué)生梳理總結(jié),以便學(xué)生掌握解題技巧與方法。 [參考文獻(xiàn)] [1]王麗琴.一次函數(shù)錯(cuò)題小析[J].初中生世界:八年級(jí),2019(1):89. [2]謝 興.一次函數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的錯(cuò)題分析[J].初中生世界:八年級(jí),2019(1):90-91. [3]倪樹平.讓反思與探究成為學(xué)生學(xué)習(xí)常態(tài)[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2019(7):40-45. [4]華騰飛.一次函數(shù)常見(jiàn)錯(cuò)誤分析[J].數(shù)學(xué)大世界(初中版),2011(6):15-16. [5]彭永興.淺析一次函數(shù)中的常見(jiàn)錯(cuò)誤[J].家教世界,2013(8):142-143. [6]桂 鵬.一次函數(shù)中的常見(jiàn)錯(cuò)誤分析[J].初中生世界,2014(6):18-19. [7]趙井雪,彭慶鋒.例析一次函數(shù)的常見(jiàn)問(wèn)題[J].數(shù)學(xué)大世界(初中版),2015(z2):28-30. [8]許放英.一次函數(shù)應(yīng)用問(wèn)題解析[J].中學(xué)生數(shù)理化(教與學(xué)),2014(1):87. [9]鄒興平.一次函數(shù)問(wèn)題分析[J].數(shù)理天地(初中版),2008(6):10. [10]郝旭嵐,趙 兵.一次函數(shù)復(fù)習(xí)中的常見(jiàn)錯(cuò)誤及解析[J].中學(xué)生數(shù)學(xué),2015(24). [11]蔡 倫.一次函數(shù)常見(jiàn)錯(cuò)誤淺析[J].初中生輔導(dǎo),2009(z2):45-48. [12]李路兵.例談一次函數(shù)的圖像問(wèn)題[J].數(shù)學(xué)大世界(初中版),2015(12). [13]陳 妹.一次函數(shù)錯(cuò)題匯集與解析[J].初中生世界,2015(6):54-55. [14]華興恒,魏祥勤.一次函數(shù)題常見(jiàn)錯(cuò)題剖析[J].中學(xué)生數(shù)理化(八年級(jí)數(shù)學(xué)),2010(10). [15]尹菊芳.一次函數(shù)錯(cuò)題解析[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究(初二版),2005(5):8-9. 作者簡(jiǎn)介:奉徽德(1972—),男,瑤族,廣西富川人,中學(xué)一級(jí)教師,本科,研究方向:初中數(shù)學(xué)教學(xué)。