江苏省海门市海南中学 黄 华
领悟“整式的加减”中的数学思想
江苏省海门市海南中学黄华
在学习中品味数学的思想,领悟数学的精华,让学习不只是服务于应试与升学,更服务于成长与成才。在人教版“整式的加减”的教学中,我们可以尝试通过多个方面来渗透数学思想,引领学生成长。
数学;思想;数形结合
整式的加减是初中数学的重要内容。它是学习整式的乘除、分式和根式运算、方程以及函数等知识的基础。整式的加减,不仅要熟练运用整式的加减法则进行化简、求值,领悟其中蕴含的数学思想则更是重中之重。巧用各类数学思想对解决有关问题常有事半功倍的效果。
用字母表示数,是发展学生符号意识、进行量化刻画的基础,同时也是从常量研究到变量研究的基础,从具体到抽象的规律发现的重要过程,是算术跨越到代数的桥梁,是学生学习初等数学必须进行的思想方法、思维方式转变的第一关,对后续学习非常重要。
例1计算2015×20162016-2016×20152015。
分析:此题虽然可以直接计算,但过于烦琐。如果设x=2015,y=2016,用字母表示数,把数的运算转化为代数式的运算,则可使运算简便。
点评:正确理解用字母表示数,是学好数学知识的关键,通过本题我们发现,有时用字母表示数可以使问题简化。
整体思想就是考虑问题时,不着眼于它的局部特征,而是将具有共同特征的某几项某一类看成一个整体的数学思想方法。在中考中该思想方法比较常见,尤其在化简求值题中经常用到。
例2当x=-1时,整式ax3+bx+3的值为7,则当x=1时,其值为______。
分析:把x=-1代入整式,得到-a+b+3=7,即-(a+b)=4,虽无法求出a,b的值,但当x=1时,整式ax3+bx+3就可表示为a+b+3,整体代入即可。
解:当x=-1时,原式=-a+b+3=7,即-(a+b)=4。
所以,原式=a+b+3=-4+3=-1。
1)王家会站测验断面相对稳定,中高水水位流量关系相关性较好,中高水经单值化处理定线后,水位流量关系线系统误差的绝对值和随机不确定度均小于《水文巡测规范》(SL195-2015)4.5.2条基本站允许误差。
点评:解题时不要只着眼“局部”,还要着眼于“整体”,利用“整体代入”的方法会使一类整式的化简求值问题便于解决。
方程思想就是把未知数看成已知数,让代替未知数的字母和已知数一样参加运算,找出相关量之间的相等关系,列出方程或方程组,从而解决问题的一种思维方式。
例3若单项式axb+2y7与x5ya+3是同类项,求a-b的值。
分析:依据同类项的定义可知:两个项中x的指数相等,y的指数也相等。
解:因为单项式axb+2y7与x5ya+3是同类项,所以b+2=5,a+3=7,则有a=4,b=3,所以a-b=4-3=1。
点评:用方程思想分析解决问题,直观明了,便于理解,是今后解实际问题及解其他问题(如空间与图形问题)的重要方法。
从特殊(具体)的例子出发,经过猜想、探究、归纳出一般(抽象)的规律。这种特殊到一般、具体到抽象的方法渗透了我们数学中常用的归纳思想,对发展学生的思维非常重要。
例4用同样大小的正方形按下列规律摆放,将重叠部分涂上颜色,下面的图案中,第n个图案中正方形的个数是______。
答案:4n-1。
点评:这种“特殊(具体)→一般(抽象)”的思维方式,正是人类认识新事物、探索新规律常用的方法。由于此类命题切合培养创新意识的新课标要求,所以逐渐成为各类考核命题的热点。
我们在研究解决有关问题的时候,常常根据问题的特点和具体要求,按照一定的标准,把这个问题分为若干种互不重复的情形,然后加以处理的一种数学思想就称为分类讨论的思想。
例5试比较a2-3a+4与a2-4a+3的大小。
分析:比较大小的常规方法有很多种,本题最常用的是作差法。两个式子的大小可以通过它们的差来判断,即若a-b>0,则a>b;若a-b=0,则a=b;若a-b<0,则a<b。
解:(a2-3a+4)-(a2-4a+3)=a+1
分三种情况讨论:
当a>-1时,a+1>0,即(a2-3a+4)-(a2-4a+3)>0,∴a2-3a+4>a2-4a+3;
当a=-1时,a+1=0,即(a2-3a+4)-(a2-4a+3)=0,∴a2-3a+4=a2-4a+3;
当a<-1时,a+1<0,即(a2-3a+4)-(a2-4a+3)<0,∴a2-3a+4<a2-4a+3。
点评:分类讨论思想的实质是把问题“分而治之,各个击破”。当题目中的条件不确定时,一般应采用分类讨论思想方法进行解答。用分类讨论思想解题时,关键是不重复不遗漏,尤其要注意分类标准的统一性。
数形结合思想是通过构建数与形之间的对应关系,使数与形相互启发、相互补充、相互转化。仔细观察图形,找出反映图形的数量关系,就能正确地解决问题。
例6已知在数轴上a、b、c的位置,如图所示,试化简
分析:对带有绝对值符号的式子进行化简,首先要考虑的是去掉绝对值符号,根据绝对值的性质确定去掉绝对值符号后取什么符号,最后再用整式的加减运算进行化简。
点评:数形结合是数学中一种非常重要的思想方法,它利用“数”与“形”各自的特点,互相补充,使数形相互依偎,为我们解决问题创造便利。
在解题时,有意识且熟练地运行各种数学思想,整式加减不仅会变得更容易,而且能大大提高答题的正确率。因此,在日常教学中,我们要不断将这种思想渗透进去,让学生熟练运用。