“代数式”中的思想方法

2013-12-29 00:00:00吉阿琴
初中生世界·七年级 2013年10期

数学思想方法是数学的灵魂,是解决数学问题的金钥匙.在“代数式”这一章中就有许多重要的数学思想方法需要我们去挖掘、提炼、应用,归纳起来主要有以下几点.

一、用字母表示数的思想

用字母表示数的思想,也就是代数思想.在具体问题中,用字母表示数往往具有以简驭繁、捷足先登之功效.

例1 计算2012×20142014-2014

×20122012= .

解:设a=2012,b=2014,

则原式=a(10000b+b)-b(10000a+a)

=10001ab-10001ab=0.

【点评】透过此例不难看出,运用字母表示数的思想解题,不仅思路简捷、过程明快,而且饶有趣味.

二、分类讨论思想

某些数学问题,涉及的概念、法则、性质、公式是分类给出的,或在解答过程中,条件或结论不唯一,会产生几种可能性,这就需要分类讨论,从而得出各种情况下的结论.这种处理问题的思维方法就是分类讨论思想.分类必须遵循下列两条原则:(1)每一次分类要按照同一标准进行;(2)分类要做到不重复、不遗漏.

例2 比较a+b与a的大小.

【分析】这里有两个字母,利用求差法先消去一个字母,再分类讨论.

解:因为a+b-a=b,所以,当b>0时,a+b>a;当b=0时,a+b=a;当b<0时,a+b

【点评】对于含有多个字母的代数式的大小比较问题,要设法转化为只含有一个字母的问题,然后按照字母取正数、零、负数三种情况进行讨论.

三、整体思想

整体思想是从整体入手,通过细心观察和深入分析,找出整体与局部的有机联系,从整体上把握问题,从而在宏观上寻求解决问题的途径.

例3 当a=2,b=3时,求代数式2(2a

-b)3-(2a-b)2+8(2a-b)的值.

【分析】先求出2a-b的值,然后整体代入比较简捷.

解:因为a=2,b=3,所以2a-b=1,原式=2×13-12+8×1=9.

【点评】这是课本第77页的习题3.3第1(8)题,直接代入比较复杂,这里运用整体思想,减少了计算量.

四、逆向思维的思想

去括号与添括号、合并同类项与拆项等,都渗透着一种重要的数学思想方法——逆向思维,它有利于创新思维的培养.

例4 已知x2+x-1=0,求代数式2x3

+4x2+3的值.

【分析】逆向应用合并同类项的法则进行拆项,转化为含x2+x-1的式子,再整体代入.

解:因为x2+x-1=0,所以2x3+4x2+3

=(2x3+2x2-2x)+(2x2+2x-2)+5=2x(x2+x-1)+2(x2+x-1)+5=0+0+5=5.

【点评】求出x的值再代入求值是不明智的选择,且我们现在还不会由x2+x

-1=0求出x的值.这里将求值式通过拆项转化为含有代数式x2+x-1的形式,再将x2+x-1=0整体代入变形后的求值式计算,十分简捷.

五、特殊化思想

用字母表示数的思想是从特殊到一般,反过来,令字母为一些特殊值,即从一般到特殊,这就是特殊化思想.

例5 已知-1

A. a+b B. a-b C. a+b2 D. a2+b

【分析】在-1

解:由-1

【点评】在取特殊值时,要注意两点:一是所取的特殊值要使所有的代数式有意义;二是在满足条件的范围内,所取的值要使运算简便.

六、实验、观察、猜想、论证的思想

例6 观察图中的(l)至(4)中小圆圈的摆放规律,并按这样的规律继续摆放,记第n个图中小圆圈的个数为m,则m= (用含 n 的代数式表示).

【解析】本例的解题目标是求出第n个图形中有多少个小圆圈,为此我们在给出的4个图形中探究规律,看看哪些是不变量,哪些是变量,变量的变化规律是什么.在已知的4个图形中,前面的5个圆圈是不变量,变化的是后面的圆圈.它们的数量分别是:第1个图形多出0×3个圆圈,第2个图形多出1×3个圆圈,第3个图形多出2×3个圆圈,第4个图形多出3×3个圆圈,…,以此类推,第n个图形多出(n-1)×3个圆圈,故第n个图形中共有[5+(n-1)×3](即3n+2)个圆圈,因此应填3n+2.

【点评】实验是基础,在实验中要注意分析和观察规律;观察是关键,在观察中要透过现象看本质,从特殊中找出一般;猜想是核心,会推理判断,能归纳猜想,就能有所发现;论证是结果,是对实验、观察、猜想的科学总结.