黄福恒
摘要:数学思想方法是我们对数学知识的内涵和方法的基本理解,它包含在具体的教学内容和教学方法中,通过提炼和归纳,形成学生的理性认知,从而影响着我们的高中数学学习。掌握数学的基本原理,运用解题方法,解决具体问题,都是数学思想方法的具体体现和运用。这是一种只能理解和运用的思维方式,用于理解、处理和解决数学问题,用于解决高中生的问题,是解决问题的一种重要思路。
关键词:高中数学;函数与方程思想;应用
一、数学函数及思想方法探究
在高中数学中,数学函数思维是比较实际的思维方式,例如一些方程题目、不等式题目可以转化成函数思维,有些函数的解题思路可以作为解决问题的依据。数学解题思路是解决问题的标准,它具有易于掌握的特点,可以为数学教学提供支撑,而解决问题的思路是数学的中心,但必须以数学方式来体现它的本质。
(一)函数模型的一般呈现模型
高中数学的函数模型是多种多样的,最常用的是“对钩函数”“二次函数”“分段函数”等。函数方程的实际操作可以逐步进行:函数方程的求解、参数方程的求解、求解方程的探究、构造方程的求解。
(二)数学方程的一般解题思想
在求解一个数学问题时,利用方程式的性质来考虑问题,解题的方法就是利用公式思维。方程的思路是把它的运动逻辑关系转化成一种表达式。但是,它的本质是把方程与函数联系起来,把它们有机地结合起来,以求解一个真实的数学问题。数学函数和方程在解决问题时往往是相互联系、相互贯通的,如果能找到联系,学会使用,就能大大提升解题的效率。方程和函数的组合应用通常是对一个函数问题进行分析,并将其联系起来,从而得到一个方程,这个问题就会得到解决。
二、函数与方程思想的意义
函数思想是对思想概念的基本理解,即运用思想知识(视角)观察问题,分析问题并解決问题。在初中数学中,函数的概念有两个:一是利用初等函数的单一调性,解(证)不等式的解(证)以及参数的取值范围的探讨;二是通过建立几个函数的解析式,或构造一个中间函数,把所研究的问题化归化为函数的相关属性,使问题变得容易。
而方程式的思维,则是从根本上理解方程式的概念,即以方程式(组)的观点来观察、处理。
很多关于函数的问题都可以用公式来求解,反过来,很多关于方程的问题也可以用它来求解。可以将求解方程式 f (x)= g(x)或求出的根数视为两个函数 Y= f (x)和 y= g (x)相交的横轴或相交;参数方程和包含参数的方程 f (x, y, t)=0,不仅包含一个函数因子,而且它还是一个随着参数变化的动力学方程。正是这种关系使得函数和方程式在解决问题时相互转化、交换,从而极大地丰富了数学问题的思维宝库。
在高中数学教学中,探索数学思想与方法的相关问题,其终极目标在于培养学生的思维品质、解决问题的能力和个人综合素质。要达到这一目标,必须在教学中运用数学思想和方法,重视函数、方程式等概念,以激发学生对数学的兴趣,强化对知识本质的认识,增强解题能力,促进逻辑思考。
三、函数与方程思想的运用
(一)函数与不等式之间的转换,如果函数 y= f (x), y>0,则表示不等式 f (x)>0,学生可以通过函数的图形和特性来求解这个问题。
(二)数列的通项公式或第一个 n项和公式都是由自变量与自然数的关系,用函数的角度来解决数列问题,这是我们在解决数列问题时,必须把问题变成一个未解的问题,然后再用方程式(组)来解决。
(三)解析几何中的很多问题,比如二次曲线和二次曲线之间的关系,都是关于二次函数的相关理论,这些问题都是由学生来求解的。
(四)关于直线段的立体几何;角度;在计算面积和体积时,往往要用列方程或函数表示法来求解,学生在学习了空间直角坐标系后,就会发现它们之间的联系变得更为紧密。
(五)一次函数和一次方程,用一次函数图象求解二元一次方程的一般方法是:①把二元一次方程组的两个等式转换成一次函数;②将两个一次函数在相同的坐标系统中得到图像;③两个图象(两条线)的交叉点是该方程组的解法。在此基础上,学生根据函数图形上的点坐标,采用待定系数方法求出函数的解析表达式,并将两个函数的关系式联立为一个求解方程。
(六)二次函数和一元二次方程的图象和x轴的交叉点,是由方程ax2十bx十c=0得到的结果。函数图象与x轴相交及方程解的情形,其规则是:(1)若函数 y=ax2+ bx+ c的图象不与x轴相交,则等式ax2+ bx+ c=0的无实数根;(2)若函数 y=ax2+ bx+ c=0的图像与x轴有交点,则在方程式ax2+ bx+c=0中,存在两个等效的实数根;(3)若函数 y=ax2+ bx+ c的图像与x轴有两个交点,则在ax2+ bx+ c=0存在两个非等实数根。
结束语
总之,函数和方程的概念是高中数学中最基础的运算方式,数学本身就是这样,只不过这种方法并不局限于数学的范畴,它还包括了对空间的逻辑、对问题的认知能力、对一个例子的多重应用。
在高中数学中,函数和方程式的概念占据了很大的比重,成为了高考的重要内容。在数学教学中,教师应该将多种方法引入到思想教学中,使学生能够更好地理解函数、公式的具体运用,并组织同学们进行讨论,交流解题思路,一起解决问题。此外,还应培养学生的自主思维,增强他们的解题能力,增强他们的应用能力,提高他们的解题效率和准确性。
参考文献:
[1]蔡玉凤.高中数学中函数与方程思想应用的研究[D].苏州:苏州大学,2014.
[2]崔锦.高中数列教学及解题研究[D].昆明:云南师范大学,2017.EF971067-C086-4D8A-8AE0-9F55387244FD