霍云
摘 要: 解題方法是解題教學(xué)的重要內(nèi)容,其主要形式有直接轉(zhuǎn)化、降次轉(zhuǎn)化、換元轉(zhuǎn)化和數(shù)形轉(zhuǎn)化.在教學(xué)過(guò)程中,教師要注意轉(zhuǎn)變的原則、提問(wèn)的方法,并適時(shí)地將轉(zhuǎn)換觀念滲透到學(xué)生的思維中,使他們能夠正確地使用轉(zhuǎn)換方法.
關(guān)鍵詞: 初中數(shù)學(xué);解題思路;方法研究
初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)在于充分挖掘教材中的知識(shí),縮短教材和中考的差距,搭建起二者的聯(lián)系,所以,在教學(xué)中,教師要自覺(jué)地運(yùn)用一題多解的方法,從教材的基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā),從多個(gè)方面切入,真正做到橫望成嶺,側(cè)望成峰.中考時(shí)經(jīng)常會(huì)將二次函數(shù)的性質(zhì)和定義結(jié)合起來(lái),運(yùn)用系數(shù)推理、性質(zhì)判斷等多種方法進(jìn)行解題.掌握有關(guān)的解題方法和技術(shù),可以讓學(xué)生靈活地使用數(shù)學(xué)知識(shí),提高他們的計(jì)算效率和精確度.
1 掌握解題方法和技巧的重要性
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教給學(xué)生方法和技術(shù)是提高學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)和提高數(shù)學(xué)水平的重要保證.二次函數(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中是一個(gè)重要而又困難的問(wèn)題,從它的定義可以看出,它是一個(gè)復(fù)雜多變的知識(shí),需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中多加思考,掌握二次函數(shù)的解法和技巧,提高解題的準(zhǔn)確度和效率,避免陷入解題的誤區(qū).正確的解題方式和技巧可以提高學(xué)生的解題效率,提高答題的準(zhǔn)確率,增強(qiáng)學(xué)生的自信心,為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
2 初中數(shù)學(xué)解題中常見(jiàn)的轉(zhuǎn)化思想
2.1 直接轉(zhuǎn)化
直接轉(zhuǎn)化就是通過(guò)運(yùn)用相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式、理論,把那些看上去很難理解的問(wèn)題,轉(zhuǎn)換為自己所熟悉的數(shù)學(xué)公式,從而能夠更好地解決問(wèn)題.而對(duì)直接轉(zhuǎn)化的高效教學(xué),則要通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)公式、理論進(jìn)行深入的講解,使學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)公式、理論進(jìn)行深入的理解和運(yùn)用,進(jìn)而了解這一部分的實(shí)質(zhì),使學(xué)生能夠在面對(duì)問(wèn)題時(shí),將公式運(yùn)用到解題中,以達(dá)到有效解題的目的.
比如,在計(jì)算圓的內(nèi)接四邊形角度時(shí),教師要讓學(xué)生注意到“圓的內(nèi)接四邊形對(duì)角和為180度”“同弧對(duì)應(yīng)的圓周角相等”等定理,從而指導(dǎo)學(xué)生把角計(jì)算的方法轉(zhuǎn)換為一種新的方法.通過(guò)對(duì)角線的多邊形連接,構(gòu)成四邊形,把內(nèi)角的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)換為學(xué)生所熟悉的計(jì)算內(nèi)容,從而得到正確的解答[1].
2.2 降次轉(zhuǎn)化
在初中數(shù)學(xué)方程教學(xué)中,學(xué)生常常會(huì)碰到解決高次方程的難題.高次方程的求解是一個(gè)很大的難題,而且一般不能直接求解.所以要運(yùn)用降次轉(zhuǎn)化的思想,對(duì)原來(lái)的方程進(jìn)行變形,使之成為學(xué)生熟悉的、能夠計(jì)算的形式.教師在講解時(shí),要圍繞題目的類型,和學(xué)生一起討論,讓學(xué)生充分運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí),把現(xiàn)有的算式進(jìn)行降次轉(zhuǎn)化,加深對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí),從而讓學(xué)生在遇到同一類問(wèn)題時(shí),能主動(dòng)地進(jìn)行降次轉(zhuǎn)換.
比如,“已知b是方程x2-x-1=0的根,計(jì)算b3-2b2+2 021的值”這一問(wèn)題.因?yàn)閤2-x-1=0的根數(shù)比較復(fù)雜,所以求解起來(lái)很困難,而這道題的目的在于對(duì)多項(xiàng)式進(jìn)行變形和轉(zhuǎn)換,教師可以通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的變化和降次來(lái)解決問(wèn)題.例如:x2-x-1=0可以轉(zhuǎn)換成x2-x=1;b3-2b2+2 021可轉(zhuǎn)換為b3-b2-b2+2 021;b3-b2-b2+2 021再轉(zhuǎn)換成b(b2-b)-b2+2 021;代入b2-b=1,得到b-b2+2 021;-b2+b+2 021可以轉(zhuǎn)化成-(b2-b)+2 021,進(jìn)而則得到b3-2b2+2 021=2 020.
教師要指導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變思維方法,通過(guò)降次變換達(dá)到求解題目的目的.
2.3 換元轉(zhuǎn)化
在初中數(shù)學(xué)中,使用換元變換是很普遍的.在教學(xué)中,教師要使學(xué)生充分了解換元變化在解決問(wèn)題時(shí)的作用.在進(jìn)行換元的過(guò)程中,要注意換元的對(duì)等,保證換元后的公式是合理的,不能改變?cè)械臄?shù)學(xué)定義.
2.4 數(shù)形轉(zhuǎn)化
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,函數(shù)是一個(gè)很大的難題,一般需要學(xué)生把代數(shù)、文字轉(zhuǎn)換成圖形,并通過(guò)圖形來(lái)尋找解題的方法.在課堂上,教師要引導(dǎo)學(xué)生把數(shù)學(xué)問(wèn)題轉(zhuǎn)換成函數(shù)圖形,并用交點(diǎn)法等方法來(lái)解決問(wèn)題.同時(shí)為確保學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,教師在安排習(xí)題時(shí),還應(yīng)注重練習(xí)的難度,以滿足學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的探究欲望,從而有助于學(xué)生理順數(shù)形轉(zhuǎn)化的細(xì)節(jié),從而達(dá)到對(duì)數(shù)形轉(zhuǎn)化的正確理解.
比如,圖1中的△ABC和函數(shù)圖象都是在第一象限,且函數(shù)圖象和△ABC有一個(gè)重疊的區(qū)域,那么在這個(gè)重疊區(qū)域中,k的數(shù)值是什么?這類問(wèn)題的解題比較困難,在解題時(shí),要尋找一個(gè)切入點(diǎn),以使問(wèn)題得到更好的解決.在已知的條件下,利用學(xué)生所學(xué)的反比例函數(shù),對(duì)其進(jìn)行解析,當(dāng)k大于0時(shí),k的數(shù)值越大,則函數(shù)的曲線與y軸的偏差就越大.從曲線的運(yùn)行來(lái)看,可以看到,在函數(shù)圖形的左側(cè),A是一個(gè)臨界值,而在右側(cè),當(dāng)函數(shù)圖形和BC邊相交時(shí),這個(gè)問(wèn)題就得到了解決.利用該方法,可以把問(wèn)題從平面的交叉問(wèn)題轉(zhuǎn)換成一個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題,由A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)求出了三角形各邊的函數(shù).在獲得BC邊的函數(shù)解析式后,將兩個(gè)函數(shù)結(jié)合起來(lái),最后把它們轉(zhuǎn)換成兩個(gè)函數(shù)相交時(shí)有解的問(wèn)題.
3 ?初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)解析式的解題方法和技巧
3.1 基于根與系數(shù)的關(guān)系求解問(wèn)題
根與系數(shù)的關(guān)系是求解一元二次方程問(wèn)題的最常用的方法.例如,問(wèn)題“存在一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),滿足a-b+c=0,請(qǐng)寫出1個(gè)符合題目條件的方程”.由題意可得-1是方程的一個(gè)根,在根與系數(shù)的關(guān)系的基礎(chǔ)上,可以迅速地解出- c a 是方程的另一根,可得出方程滿足(x+1) x+ c a ?=0,將a,c任意賦值便可得符合條件的方程.由此發(fā)現(xiàn)根與系數(shù)的關(guān)系的使用使得求解過(guò)程變得簡(jiǎn)單,大大提高了求解的精度和效率[2].
很多學(xué)生在解答這道方程時(shí),都會(huì)被它所包含的大量的信息所震驚.在這個(gè)時(shí)候,如果用傳統(tǒng)的解法來(lái)解決問(wèn)題,會(huì)讓學(xué)生陷入一個(gè)困境中,從而影響到解題準(zhǔn)確性和效率.但如果能在解題中靈活運(yùn)用根與系數(shù)的關(guān)系,就能迅速地得出正確的結(jié)論.
與傳統(tǒng)的公式解法相比,韋達(dá)定理的靈活運(yùn)用,能迅速地簡(jiǎn)化問(wèn)題的解法,并能得到正確的答案.所以在進(jìn)行解題訓(xùn)練時(shí),一定要把一元二次方程的解題方法和經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來(lái).
3.2 基于換元方法求解問(wèn)題
在一元二次方程問(wèn)題中,換元法也是一種常見(jiàn)的解法,它的優(yōu)點(diǎn)在于它可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的方程,讓解題速度更快.換元就是把一個(gè)方程中的一些相同的代數(shù)式當(dāng)作一個(gè)整體,用一個(gè)變量代替,讓問(wèn)題的解法變得簡(jiǎn)單,讓學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí),更容易找到突破口[3].
比如:64(x+4)2+x2+8x=32.解析:如果讓學(xué)生按照傳統(tǒng)的解法,先求判別式,然后解,這就意味著計(jì)算的工作量很大,很可能會(huì)犯錯(cuò)誤,但如果讓他們仔細(xì)看題目的結(jié)構(gòu),在等號(hào)的兩邊各加16,就有x2+8x+16=(x+4)2.這樣,可以將原方程對(duì)應(yīng)地轉(zhuǎn)化成64(x+4)2+(x+4)2=48.
換元法是一種高效的解決方程問(wèn)題的方法,它的關(guān)鍵在于將對(duì)應(yīng)的解法中的有關(guān)式子做等價(jià)代換,從而使解題速度更快,更容易找到解題的突破口.
3.3 系數(shù)推理法
二次函數(shù)的解析式有三個(gè)很重要的系數(shù),其中a是二次項(xiàng)系數(shù),b是一次項(xiàng)系數(shù),c是常數(shù)項(xiàng).三個(gè)因子與二次函數(shù)關(guān)系密切,二次函數(shù)圖的開(kāi)口是由系數(shù)a確定的,而函數(shù)與y軸的交點(diǎn)是通過(guò)系數(shù)c來(lái)確定的.在二次函數(shù)知識(shí)點(diǎn)的考查中,通常會(huì)考查學(xué)生是否掌握了圖形的特性,因此,在遇到此類問(wèn)題時(shí),可以采用系數(shù)推理法來(lái)進(jìn)行運(yùn)算.在解決問(wèn)題時(shí),從系數(shù)出發(fā),利用系數(shù)公式解決問(wèn)題,可以節(jié)省大量的時(shí)間.
二次函數(shù)問(wèn)題的解答需要學(xué)生熟悉和理解相關(guān)的知識(shí),熟悉二次函數(shù)的特性和公式,并在最后的分析中選出正確的答案.
3.4 性質(zhì)判斷法
性質(zhì)判定方法也是解答二次函數(shù)問(wèn)題的常用方法,它要求學(xué)生能夠全面地掌握二次函數(shù)的公式、性質(zhì)等,并利用二次函數(shù)的對(duì)稱性質(zhì)來(lái)解決問(wèn)題.性質(zhì)判定以選擇題為主,需要將性質(zhì)判定與圖象相結(jié)合,選出正確的答案.例如,學(xué)生在判斷函數(shù)的對(duì)稱性和單調(diào)性時(shí),可以采用定性判定的方法,迅速找到正確的答案.對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō),性質(zhì)判定法是最基本的一種方法,它需要學(xué)生在學(xué)習(xí)二次函數(shù)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,與實(shí)際相結(jié)合,從而加快解題的速度[4].
3.5 數(shù)形結(jié)合
在眾多的解題方法和技術(shù)中,數(shù)形結(jié)合是一種非常有效的解題方式,可以使學(xué)生把抽象的問(wèn)題具體化,靈活地進(jìn)行數(shù)字和圖形之間的轉(zhuǎn)化,使學(xué)生能夠有效地解決二次函數(shù)的解析式問(wèn)題,從而提高學(xué)生的邏輯能力和運(yùn)算能力.
3.6 三種表達(dá)方式的解析
3.6.1 一般式的解法
在二次函數(shù)的三種表達(dá)式中,通用方程是最基本的.在解一般方程時(shí),必須將三組對(duì)應(yīng)的x,y代入解析公式,得到一個(gè)三元一次方程組,求解得到a,b,c的數(shù)值,盡管可以得到正確的答案,但計(jì)算的工作量很大,因此學(xué)生要找到更有效的解決辦法.雖然一般方程是學(xué)生必須要掌握的知識(shí),但此解法并不是最好的方法,需要學(xué)生加強(qiáng)對(duì)廣義方程的理解,并將其融入解題中.
3.6.2 頂點(diǎn)式的解法
在二次函數(shù)的解題中,頂點(diǎn)方程也是很普遍的,它是由一個(gè)通用方程轉(zhuǎn)換而來(lái)的.它的解法有一個(gè)前提,那就是二次函數(shù)的頂點(diǎn)是(h,k),圖象經(jīng)過(guò)點(diǎn)(m,n),這樣學(xué)生就可以利用二次函數(shù)的頂點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題了.首先,學(xué)生需要假設(shè)y=a(x-h)2+ k,再將另一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)代入所假設(shè)的表達(dá)式即可求解.采用頂點(diǎn)法進(jìn)行解題,不僅可以節(jié)省運(yùn)算時(shí)間,還可以簡(jiǎn)化解題過(guò)程.
3.6.3 交點(diǎn)式解法
y=a(x-x 1)(x-x 2)是一種常用的二次函數(shù)交點(diǎn)式,它不需要知道二次函數(shù)的頂點(diǎn),只需要知道圖象和x軸的交點(diǎn),就能解決問(wèn)題.二次函數(shù)圖象和x軸相交是解決問(wèn)題的必要條件.該方法的基本思想是一個(gè)通用的公式,即y=ax2+a(-x 1-x 2)x+ax 1x 2.例如,二次函數(shù)圖象經(jīng)過(guò)的三個(gè)點(diǎn)是(1,0)、(2,0)、(3,4),則所假設(shè)二次函數(shù)的表達(dá)式為y=a(x-x 1)(x-x 2),將(1,0),(2,0)點(diǎn)代入可得y=a(x-1)(x-2),再把另外一個(gè)坐標(biāo)代入解析式,即可得到a和解析式.
4 靈活運(yùn)用
學(xué)生在學(xué)習(xí)了多個(gè)二次函數(shù)的解法和技術(shù)后,要靈活運(yùn)用,以便根據(jù)不同的問(wèn)題,選擇最簡(jiǎn)單有效的解法,提高解題的效率和精確度.為了避免在解題過(guò)程中出錯(cuò),學(xué)生需要善于思考,能夠舉一反三.在實(shí)際操作中,教師首先要自己做一次示范,再讓學(xué)生根據(jù)自己的問(wèn)題進(jìn)行小組討論.而一些比較復(fù)雜的問(wèn)題,既考查二次函數(shù),又涉及其他的知識(shí),這就需要學(xué)生將這些問(wèn)題融會(huì)貫通,并掌握解題的基本原理,從而實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的綜合運(yùn)用[5].
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它不但在初中階段的考試中占有很大的比重,同時(shí)和許多學(xué)科有著密切的關(guān)系.近年來(lái),從二次函數(shù)的考查傾向來(lái)看,主要以考查二次函數(shù)圖象與系數(shù)之間的關(guān)系為主.
5 結(jié) 語(yǔ)
函數(shù)在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中起著舉足輕重的作用,它對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、綜合運(yùn)用能力、思維能力等起著舉足輕重的作用.因此,在初中階段,教師要讓學(xué)生正確地理解和掌握二次函數(shù)的解法,并能選擇和使用正確的解題方式,提高解題的準(zhǔn)確度和效率.
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