初中数学综合性难题的解题方法分析

2024-04-10 06:02孙至斌
数理天地(初中版) 2024年5期
关键词:解题技巧初中数学

孙至斌

【摘要】初中学生在数学学习中,需要不断提高解题能力,尤其是对于综合性难题,降低解题失误,纠正差错,从而提升学生的综合能力.掌握正确的解题技巧,能够触类旁通、举一反三,并且可以培养学生的分析及解决问题的能力,发展学生的思维能力及数学素养,对学生学习有重要的意义.

【关键词】初中数学;综合性难题;解题技巧

综合题的题型新颖,并且富于变化,集许多数学知识点为一体,对学生来说有一定的难度.但综合题能够考查学生的分析、观察、概括能力,考查学生对数学知识的掌握程度,鼓励学生探索.综合运用数学知识的能力,也体现了学生的数学素养.因此,在新课程背景下,要关注和发掘学生的建构性、探索性、主体性,总结综合性难题的解题方法,指导学生提高解题能力,实现素质教育的目标.

1  方程思想

在初中数学综合性难题的解题中,需要考虑方程思想的应用.方程思想,在研究函数性质、解析式、综合解题中,都是不可或缺的.根据已知条件,通过列出方程组,或者有关方程,就可以解答出题目.在解决初中数学综合性难题中,要有方程求解的思想,利用方程解题.

例1  A地区在募捐物资的过程中,共获得粮食100吨,食品54吨.为了运输所有的物资,租用了甲、乙两种货车共8辆,其中一辆甲货车可以运输粮食20吨、食品6吨.一辆乙货车可以运输粮食8吨、食品8吨.如果一次性运输解决所有的货物,租用方案有哪些?如果租用甲货车和乙货车的费用分别为1300元、1000元,采取哪种方式可使运输总费用最低.

解题思路  对于第一个问题,有多少种租用方案,有两种解题方式.

其一,假设租用甲货车x辆,列出不等式为(20+6)x+(8+8)(8-x)≥100+54,解不等式结果为x≥135.根据题目可知,总共选取8辆货车,共有六种租用方案.租用甲货车分别为3辆、4辆、5辆、6辆、7辆、8辆,由此可获得相应的乙货车数量.

其二,假设租用甲货车x辆,乙货车(8-x)辆,列出不等式组:20x+(88-x)≥1006x+(88-x)≥54,求解,获得x的取值.

对于第二个问题,列出关于运费s的方程,1300x+10008-x=300x+8000.要使运费最少,取x值为3.

2  数形结合思想

初中数学许多综合性难题与坐标系密切相关,数形结合思想也是解决初中数学综合性难题的一种思路.通过坐标系,建立数字和点的联系.通过坐标之间的对应关系,利用几何的直观性,能够获得代数问题的答案.对于几何图形的性质,也可以采用代数的方法进行解决.数形结合思想可以應用于数学教学中,从而加深学生的理解,提高学生的认知.利用数形结合思想,解决综合性难题,同时培养学生解决问题的能力和数学思维.

例2  一次函数y=32x+m与y=-12x+n的图象都经过点A(-2,0),且与y轴分别交于B,C两点,求△ABC的面积.

解题思路  函数图象交点问题,借助图形更加简单,可以将题目转化为方程组进行求解.

画出图象:

根据两条直线的图象都经过点A(-2,0),

代入y=32x+m与y=-12x+n,

可得m=3n=-1.

由此获得函数的关系式:y=32x+3与y=-12x-1,所以

点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(0,-1).

可得△ABC的面积为12×OA×BC=4.

3  分类讨论思想

在初中数学综合性难题的解题中,可以采用分类讨论的思想.分类讨论考查学生的数学思维和能力,通常这类综合性问题结论具有不确定性,条件具有多变性.由此对学生的严密性、准确性进行考查,如果不注意分情况讨论,容易出现漏解或者错解的情况.随着近年来中考题型的变化,分类讨论在综合题中的应用逐渐增多.对于综合性难题的解决,通过分类讨论,实现化繁为简、化难为易,将大难题转化为一个个小问题,从而有效解题.在分类讨论解题的过程中,也可以培养学生的全面思维能力.

例3  平面直角坐标系中,点C关于原点O的对称点为点A(5,0),在第一象限内有点B,∠OBA=∠OAB.点B关于原点O的对称点为点D.四边形ABCD是矩形.现有从B点出发的一点P,沿着路线B-A-D向D点移动,速度为每秒1个单位长度.从A点出发的动点Q,沿着AC方向向C点运动,速度为每秒0.4个单位长度.其中一个点到达终点时,另一点也停止运动.假设P、Q的运动时间为t秒,AB=6在运动过程,当动点Q,在以PA为直径的圆上时,求t的值.

解题思路  画图进行分情况讨论,解题更加容易,如图所示.

因为四边形ABCD为矩形,AB=6,所以∠ADC=∠CBA=90°,

AB=CD=6,

又因为A(5,0),所以AC=10.

根据勾股定理,有AD=BC=8.

则6+81=14,

100.4=25.

由此0≤t≤14.分情况讨论:

(1)当0≤t≤6时,点P在AB上,连接PQ,∠PQA=90°.

图2

有△PAQ∽△CAB,可得6-t10=0.4t6,

解得t=3.6.

(2)当6<t≤14时,点P在AD上,连接PQ,∠PQA=90°.

有△PAQ∽△CAD,可得t-610=0.4t8,

解得t=12.

因此,t值可能为12s或者3.6s.

4  结语

综合性难题是对学生数学思维和能力的考查,学生要掌握综合性难题的阅读技巧,总结解题方法和技巧,充分应用数形结合、分类讨论等方式,学会解决常用题型,锻炼和培养自己的解题能力,高效解答综合性难题,提高初中数学的学习效果.

参考文献:

[1]吕明娟.应用解题技巧优化初中数学难题[J].数理天地(初中版),2022(04):8-9.

[2]彭菲.策略引领,让深度学习在初中数学课堂中深化[J].数理天地(初中版),2023(03):57-59.

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[4]崔文东.数形结合思想在初中数学解题中的应用研究[J].数理天地(初中版),2023(13):33-34.

[5]张双喜.转化思想在初中数学解题教学中的应用[J].数理化解题研究,2023(11):11-13.

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