摘要:解题教学是初中数学教学的重要部分,有利于提升学生解题能力,巩固数学知识,实现学生数学核心素养的培养.在解题过程中,遇到隐藏条件的题目,如果学生无法发掘隐藏条件,就难以有效解答问题.因此,在数学解题教学中,教师需要让学生发掘题目中的隐含条件,拓展学生数学思维,寻找问题解答方法.本文中对数学解题中隐含条件的发掘进行探究.
关键词:初中数学解题;隐含条件;有效策略
在初中数学中,课程知识内容不仅在数量上发生了很大变化,同时在难度的层面也有很大的变化,不仅仅需要学生掌握数学知识,同时需要学生具有较强的思维能力以及抽象能力.在初中数学解题中,学生很容易忽视题目隐含条件的发掘.因此,在教学中,教师要充分利用典型数学题目,引导学生发掘其中的隐含条件,有效解决数学问题,锻炼学生解题能力,促进学生全面发展.
1 利用数学概念,发掘隐含条件
初中数学课堂教学中,数学概念是重要的知识内容,是学生综合素养培养的基础,有利于学生解题能力的培养.在数学概念中,会涉及到一些限制性或者界定性质的条件,为概念的应用奠定基础.根据数学概念相应的条件和要求,在一些数学问题的解答中,特定的条件与要求是不可忽视的解题条件.如根式、平方等概念,在数学问题的解答中,结合题目中相关信息,有效发掘隐含条件,帮助学生有效解题[1].
例1 已知|x+2|与(y-1)2互为相反数,求(x+y)2 022的值.
分析:此题主要考查学生对代数知识的理解,题目中的条件比较简单,为了有效解答问题,需要分析题目中涉及到的数学概念,即绝对值、相反数以及平方式.根据题目中的条件“|x+2|与(y-1)2互为相反数”,同时对代数形式进行分析,可以得出,两个代数式均是非负数.结合对数学概念的理解分析进行推算,发掘题目中的隐含条件,即“两个数是非负数且互为相反数”,唯一的情况就是二者为零,即|x+2|=0且(y-1)2=0,求解得出x=-2,y=1.通过隐含条件的发掘,将x,y代入(x+y)2 022中,快速解答题目,即(x+y)2 022=(-2+1)2 022=1.
例2 关于x的方程x2+(k-2)x+(k2+3k+5)=0存在两个实数根x1,x2,求x21+x22的最大值.
分析:此题主要考查学生对一元二次方程的理解以及解题方法的掌握.为了帮助学生寻找解题思路,需引导学生找出题目中的隐含条件,厘清已知与隐含条件的联系,结合韦达定理,有效解答问题.由x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(2-k)2-2(k2+3k+5),得x21+x22=-(k+5)2+19,
在此式的基础上,学生利用一元二次函数与方程的知识,解答问题,得出的结果是不正确的.通过对题目的进一步分析,根据已知条件发掘出一元二次方程有两个实数根的隐含条件即Δ≥0,之后通过简化推算,得出参数k的取值范围为-4≤k≤-43,再结合x21+x22的表达式,得到当k=-4时,x21+x22取最大值18.完成题目的解答.
2 有效分析代数公式,发掘隐含条件
数学学科围绕“数”开展教学,如代数、有理数以及无理数等,代数知识是中学阶段的重要内容,也是数学考试中的热点内容,学生在学习代数知识环节有一定的难度.在数学问题中,有关代数的题目类型比较多,有些问题需要学生发掘和分析其中的隐含条件.因此,在日常的练习中,对于代数公式应用的问题,需要训练学生发掘和利用其中的隐含条件,有效解答数学问题[2].
例3 已知(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=0,其中a,b为实数,试求a2+b2的值.
分析:本题考查一元二次方程的解法,以及化归转化思想.根据题目中的题干内容,可以发现题干信息比较简单,通过字母和符号呈现题意.在解题过程中,若忽略隐含条件,则会造成解题错误.如有的学生在解题时,可能会直接利用换元法,即设a2+b2=y,根据题干可以将方程转化为y2-3y-10=0,通过因式分解可以得出y=5,或y=-2,但是,这样的解题过程是不完善的,结果也不准确.因为根据实数性质可知,a2+b2是非负数.根据这个隐含条件,排除a2+b2=-2,得出a2+b2=5.
3 有效分析图形元素,发掘隐含条件
数与形是数学知识构成的重要形式,在数学知识中,不仅是“数”的问题中有隐含条件,在“形”的问题中同样也有隐含条件.在一些图形元素的问题中,题目中的已知条件可能不是解题的关键条件,而在图形中蕴藏着解题的关键点.因此,在解题教学中,教师需要指导学生发掘并利用图形元素中的隐含条件,寻找条件与问题的关系,有效解决数学问题.
例4 如图1,四边形ABCD是正方形,内部包含四个全等的直角三角形以及正方形EFGH,且AH=12,EF=4,求解AB的值.
分析:此题是平面几何中较为简单的题目.在解题中,需要学生根据图形元素进行分析,找出相应的隐含条件,即AH=BG=12,EF=HG=4.根据这些隐含条件,学生才能快速解决问题.对于本题目,可利用三角形全等知识,得出AH=BG=12,利用正方形性质,可得出EF=HG=4,HB=16.在直角三角形AHB中,利用勾股定理求解AB的值,即AB=AH2+BH2=122+162=20.
对于平面几何问题,需要有效利用数形结合思想,将数与形进行转化,结合隐含条件的发掘与利用,简化问题解答过程,有效解决图形类问题.
4 结合关键词句分析,发掘隐含条件
在初中数学解题中,需要学生认真审题,找出题干中的关键词句,通过关键词的分析,发掘题目中的隐含条件,从而顺利解答问题.如语义冲突内容等,是学生需要把握的重要内容,以提高学生解题能力[3].
例5 已知函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点(-1,7),与x轴相交后,得到的线段长度为3,且其对称轴是直线x=1,求二次函数的解析式.
分析:通过对题目的分析,可以找出其中的已知条件,即“截取x轴上长度为3的线段”“对称轴是直线x=1”.根据二次函数的性质,有效利用已知条件对题目进行分析,得出函数图象与x轴的交点坐标是-12,0,52,0.利用此隐含条件,可设二次函数解析式y=ax-52x+12,将点(-1,7)代入函数解析式,可以得出a=4.
所以y=4x-52x+12,即y=4x2-8x-5,顺利得出函数解析式.
5 结合结构特点,发掘隐含条件
在初中数学解题中,发现不少数学问题的已知条件是通过一定的关系呈现的,这些关系具有其自身的结构特点,通常在结构特征中隐含一些条件.在解题中,需要分析结构特点,找出其中的隐藏关系,以顺利完成问题的解答.
例6 已知方程(x2+5x+4)2+(x2+5x+4)-8=0,则x2+5x+4=.
分析:在求解此题时,需要学生阅读和分析题干信息,若从整体上观察,可以看出求解部分的式子结构与条件中的部分内容一致,结构中都是一元二次形式.因此,在解题过程中,指导学生采取整体代换的方式,对问题进行简化求解,将(x2+5x+4)看作整体t,那么题目条件可以转化成t2+t-8=0.同时,需要结合(x2+5x+4)≥-94的隐含条件,引导学生快速简化,完成问题解答.
初中数学解题中,隐含条件是重要的解题信息,确保数学问题解答的准确性与高效性.作为初中数学教师,应当结合典型例题,帮助学生掌握发掘隐含条件的方法,利用隐含条件解题.在具体教学中,结合数学概念、数学公式、图形元素以及题目关键词句等,发掘隐含条件,简化解题过程,提高解题有效性.
参考文献:
[1]王志军.发掘隐含条件 助力数学解题——初中数学解题教学中隐含条件的应用[J].数理化解题研究,2021(32):6-7.
[2]朱颖.探讨初中数学解题教学中隐含条件的应用[J].数理化解题研究,2021(2):7-8.
[3]杨冬花.关于初中数学解题教学中隐含条件的应用研究[J].数学大世界(下旬),2019(3):73.