数学教学中的数学思想渗透

2011-02-01 06:30:14244000安徽省铜陵市二中章东红
中学数学杂志 2011年12期
关键词:数形方程分类

244000 安徽省铜陵市二中 章东红

数学教学中的数学思想渗透

244000 安徽省铜陵市二中 章东红

中学数学中蕴含的数学思想方法很多,最基本的数学思想方法有化归思想、数形结合思想、分类讨论思想、方程思想、函数思想等.如果将数学知识比喻成数学学科的血肉,那么数学思想方法就是数学学科的灵魂,教学中适时渗透数学思想方法,提高学生数学素养,乃是中学数学教学的精髓所在.

1 化归思想

化归就是转化和归结,它是数学解决问题的基本方法:在解决数学问题时,人们常常是将需要解决的问题,通过某种转化手段,归结为另一个相对较容易解决的或者已经有解决程式的问题,以求得问题的解答.

分析 很显然,此为解关于(x-1)为主元的一元二次方程.如果把方程展开化简后再求解会非常麻烦,所以可根据方程的特点,将含有(x-1)的未知项换为y,这样原方程就转化为关于y的一元二次方程,问题就简单化了.

2 数形结合思想

数形结合的思想,可以使学生从不同的侧面理解问题,加深对问题的认识,提供解决问题的方法,有利于培养学生将实际问题转化为数学问题的能力.

图1

如图1,线段AB=4.P为AB上一动点.设 PA=x,PB=y.CA⊥AB,DB⊥AB,A,B 为垂足,且CA=1,BD=2,

易知当点P,C,D在同一条直线上时,PC+PD最小.

作CE垂直DB的延长线于E.,易知EC=4,ED=2+1=3,

例3 求|x-5|+|x-6|的最小值.

分析 此题可通过去掉绝对值分类讨论.即分为三类 x<5,5≤x≤6,x>6,然后比较其结果,但比较繁琐,利用数形结合思想较为简单,一目了然.

解 将x看作实数轴上的任意一点,那么此问题转化为求实数轴的任意一点x到5的距离与到6的距离的和的最小值.

如图2:显然可看出其最小值为1,即x应是5,6之间的点到其的距离之和.

图2

3 分类讨论思想

分类源于生活,存在于生活,分类思想是自然科学乃至社会科学中的基本逻辑方法,也是研究数学问题的重要思想方法,它始终贯穿于整个数学教学中.

例4 已知△ABC中,AB=20,AC=15,BC边上的高为12,求△ABC的面积.

分析 应分△ABC是锐角三角形或钝角三角形两种情况分别求之.

解 AD是△ABC的高,由勾股定理,得

图3

图4

(1)若∠C为锐角,如图3所示,则BC=BD+CD=16+9=25,

(2)若∠C为钝角,如图4所示,则BC=BD–CD=16–9=7,

即△ABC的面积为150或42.

例5 一次函数y=kx+b的自变量取值范围是-3≤x≤6,相应函数值的取值范围是 -5≤y≤ -2,则这个一次函数的解析式为__.

分析 本题的自变量x的取值和函数值的取值的对应关系不明确.

①若k>0,则当x= -3时,y= -5,x=6时y= -2;于是有

4 方程思想

方程思想就是将数学问题转化为方程或方程组问题.通过解方程(或方程组)或者运用方程的性质来分

故所求的函数解析式是析、转化问题,使问题得以解决.

例6 △ABC 的三边 a,b,c满足 b=8-c,a2-bc-12a+52=0,试确定△ABC的形状.

解析 由题意得b+c=8,bc=a2-12a+52,

于是有了根与系数关系的模型,不妨设b,c是方程t2-8t+a2-12a+52=0的两实根,

即 -4(a -6)2≥0,所以 a=6.

从而得b=c=4,因此△ABC是等腰三角形.

5 函数思想

函数思想是客观世界中事物运动变化、相互联系、相互制约的普遍规律在数学中的反映.它的本质是变量之间的对应.辩证唯物主义认为,世界上一切事物都是处在运动、变化和发展的过程中,这就要求我们教学中重视函数的思想方法的教学.

例7 已知方程x2-(2-a)x+(5-a)=0的两个根都大于2,求实数a的取值范围.

分析 此题直接解不容易,我们不妨先构造函数y=x2-(2-a)x+(5-a),则方程的两根都大于2的等价条件是

当然,初中数学学习的思想方法还有很多,象观察与实验、分析与综合、归纳与类比以及集合论的思想方法,几何变换的思想方法等等.我们在教学实践中应充分挖掘教材中的数学思想方法,有目的、有意识、有计划地进行渗透、介绍和强调,精心设计每一个单元、每一堂课的教学目标以及问题提出、情境创设等教学过程的各个环节.只有让其掌握了数学思想方法这把金钥匙,才能使其学好数学,提高数学素养,增强创新意识,提高创新能力.

20110319)

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