浙江省桐乡市洲泉中学 俞梅芳
例谈初中数学题中隐含条件的挖掘
浙江省桐乡市洲泉中学俞梅芳
初中数学题目有很多看起来平淡无奇的常规题,这些平淡的背后隐藏着命题者精心设计的一个个小“陷阱”,他们把一些已知条件隐藏在题目中,未明确表达出来,而这些隐含的条件,往往是解题的关键,这些条件容易被忽视,或隐藏很深,不易被挖掘,往往使求解陷入困境,给人“山重水复疑无路”的感觉.若能深入挖掘题中的隐含条件,并充分加以利用,往往可以使问题得到迅速而巧妙的解决.
初中数学隐含条件挖掘
要想正确求解初中数学题目,审题是解题的第一步,审题时要多角度、无遗漏地收集题目中的信息,挖掘题目中隐含的条件,化隐为显,这就需要有扎实的基础知识,熟练的基本技能,严谨的思维能力和灵活的思想方法,通过观察、分析逐步探索和转化.如果粗心大意,急于求成,只看见事物的现象,而看不见事物的本质,往往使解题偏离方向,而走错了道路.
隐含条件存在的形式多种多样,有的以文字形式存在,也有的存在于图形中,下面就结合数学实践对隐含条件的发现和运用进行浅显的探讨.
数学概念题,简单地说,就是根据数学概念、性质等内容所设置的问题案例.初中生在数学概念题的解答中,需要对数学概念的整体进行正确的理解和掌握,才能把握住数学概念的实质,而部分初中生由于对数学概念、性质等内容,特别是重点字词的内涵,不能有效理解和掌握,导致解题时出现审题不清、理解错误.例如:同类项、负整数幂、零指数幂、二次根式、分式、一元二次方程等概念.
例1:已知5a2bn-2与-2am-1b3的和是一个单项式,求m、n的值.
分析与解:只有同类项才可以合并,因此:m-1=2,n-2=3,
∴m=3,n=5.
例2:求使下列式子有意义的x的取值范围.
(1)(x+2)-3(2)(x-1)0
分析与解:(1)隐含条件:必须底数不为零,即:x+2≠0,∴x≠-2;
(2)隐含条件:必须底数不为零,即:x-1≠0,∴x≠1;
(3)隐含条件:必须被开方数为非负数,即:x+6≥0,∴x≥-6.
(4)隐含条件:必须分母不等于零,即:x-3≠0,∴x≠3.
许多数学知识是通过数学公式来呈现的,学生对数学公式的理解程度决定了其对数学知识的达成度.
例3:已知关于x的一元二次方程(m2-1)x2-(2m+1)x+1=0有两个不相等的实数根,求m的取值范围.
分析与解:因为一元二次方程有两个不相等的实数根,根据根的判别式b2-4ac>0得而判别式有前提条件的,隐含了二次项系数不为零,则m2-1≠0,所以m≠±1,即且 m≠±1.
很多数学题会给各种条件,有些是有用信息可以帮助解题,有些是无用信息用来混淆解题思路,所以学生需要在这种罗列的结构信息中,进行抽丝剥茧的分析来得到被隐含的条件.
例4:已知(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=0,求a2+b2的值.
分析与解:用整体思想把a2+b2看成一个整体,并用因式分解法得(a2+b2+2)(a2+b2-5)=0,则a2+b2=-2,或a2+b2=5,而条件中隐含了a2+b2≥0,所以a2+b2=5.
几何图形是由许多基本元素和基本图形构成的,而有些几何问题,已知中给出的条件往往对这道题不够进行解答,似乎缺少了条件,而这正是题目中隐含的条件,所以在解题时要对图形进行观察和有分析地进行思考,从而把握图形的基本特征,找到解决问题的突破口.
例5:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=2,以AC为一边,在△ABC的外部作等腰直角三角形ACD,则线段BD的长为__________.
分析与解:要想解决本题,首先要找到线段BD,由于等腰直角三角形ACD的位置具有不确定性,因此要充分挖掘图形中隐含的条件,通过分类解决此题;
解:①以A为直角顶点,向外作等腰直角三角形DAC,
∵∠DAC=90°,且AD=AC,
∴BD=BA+AD=2+2=4;
②以C为直角顶点,向外作等腰直角三角形ACD,
连接BD,过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于E.
∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACD=90°,∴∠DCE=45°,
又∵DE⊥CE,∴∠DEC=90°,
∴∠CDE=45°,
③以AC为斜边,向外作等腰直角三角形ADC,
∵∠ADC=90°,AD=DC,且AC=2,
又∵△ABC、△ADC是等腰直角三角形,
∴∠ACB=∠ACD=45°,∴∠BCD=90°,又∵在Rt△ABC中,
图像是表示函数的一种重要形式,函数图像最能够形象地反映数字的规律的变化,它将函数的各种性质及特点无保留地展现在你的面前,正因如此,函数图像也具有较强的解题功能,很多看似复杂的问题,通过绘制函数图像,能得到初步的感知,或者利用图像上的信息,并根据函数的相关知识解决问题.
例6:如图:已知抛物线y= ax2-3x+a2-1的图像,则求a的值.
分析与解:由抛物线的性质可知,图像中隐含两个条件,即a<0,且抛物线经过原点,得:a2-1=0且a<0,所以a=-1.
数学来源于生活,同时又服务于生活.对于实际问题,在求解后要检验结果的合理性,是否符合实际,因此要挖掘出这些隐含的条件,才能正确求解.
例7:某公司在甲乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为:L1=5.06x-0.15x2,L2=2x,其中x为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售15辆车,求其最大利润.
分析与解:学生解此题时,常由于忽略变量x的实际意义,而得到错误答案45.606(万元).考虑到变量x的实际意义,正确解答如下.
解析:设甲地销量为x辆,则乙地销量为(15-x)辆,该公司销售利润为
y=5.06x-0.15x2+2(15-x)
=-0.15x2+3.06x+30
=-0.15(x-10.2)2+45.606
∵x∈N,
∴当x=10时,ymax=45.6
即该公司销售汽车所获得的最大利润为45.6万元.
综上,隐含条件的挖掘是初中生必备的解题技能,而隐含条件虽然会给我们的数学解题带来困扰和阻碍,但是,我们只要把多种方法结合起来使用,认真审题,从多角度、多方位、多层次去挖掘每个隐含的条件,并能有效地加以利用,就能发挥积极的作用,达到“柳暗花明又一村”的畅快,顺利到达解题的彼岸,从而真正提高自己解决问题和分析问题的能力.
[1]巧妙利用隐含条件解题.考试周刊.2013
[2]初中数学解题过程中隐含条件的解读.论文网.2015
[3]教学与研究.考试周刊.2013
[4]深挖题设条件中的隐含条件.中学数学研究.2012