陳佛林
《數學課程標準》指出:數學教學活動必須建立在學生的認知發(fā)展水平和已有知識經驗基礎之上.教師應激發(fā)學生的學習積極性,向學生提供充分從事數學活動的機會,獲得廣泛的數學活動經驗.因此,在數學教學實踐過程中,教師要有意識地運用數學知識解決實際問題,從而優(yōu)化學生的思維品質,培養(yǎng)其數學素質.下面舉例說明.
一、通過實際問題,培養(yǎng)學生懂得數學價值
例1(2010年江西卷理11):一位國王的鑄幣大臣在每箱100枚的硬幣中各摻入了一枚劣幣,國王懷疑大臣作弊,他用兩種方法來檢測,方法一:在10箱中各任意抽查一枚;方法二:在5箱中各任意抽查兩枚,國王用方法一、二能發(fā)現至少一枚劣幣的概率分別記為p,p則()
A.p=pB.p<p
C.p>pD.以上三種情況都有可能
解析:p=1-0.99,p=1-0.98
∵0.99=0.9801
∴p=1-0.99=1-(0.99)=1-0.9801
∴p<p,選B.
例2:某班設計了一個八邊形的班徽,它的腰長為1,頂角為α的四個等腰三角形及其底邊構成的正方形所組成,該八邊形的面積為()
A.2sinα-2cosα+2
B.sinα-cosα+3
C.3sinα-cosα+1
D.2sinα-cosα+1
解析:每個等腰三角形的面積為S=×1×1×sinα=sinα
設其邊長為a,則a=1+1-2×1×1×cosα=2-2cosα.
所以底邊也構成的正方形面積為S=a=2-2cosα.
∴該八邊形的面積S=4S+S=2sinα+2-2cosα,選A.
二、通過實際問題,讓學生對自己的數學能力充滿信心
例3(2010廣東卷理8):為了迎接2010年廣州亞運會,某大樓安裝了5個彩燈,它們閃亮的順序不固定,每個彩燈只能閃亮紅、橙、黃、綠、藍中的一種顏色,且這5個彩燈所閃亮的顏色各不相同.記這5個彩燈有序地各閃亮一次為一個閃爍,在每個閃爍中,每秒鐘有且僅有一個彩燈閃亮,而相鄰兩個閃爍的時間間隔均為5秒,如果實現所有不同的閃爍,那么需要的時間至少是()
A.1025秒B.1200秒C.1195秒D.1190秒
解析:所有不同的閃爍共計A=120種,每次閃爍用時5秒,所以閃爍所用的時間為120×5秒,閃爍的時間間隔次數為119次,每次間隔5秒,故間隔時間為119×5秒,共需120×5+119×5=1195秒.選C.
例4:將6名志愿者分成4組,其中兩個組各2人,另兩個組各1人,分赴世博會的四個不同的場館服務,不同的分配方案有 種.
解析:先將6位志愿者分成四組,有種分法,再將這四組分配至不同場館有A種分法,共計A=1080種分法.
三、通過實際問題,培養(yǎng)學生學會數學交流
例5(2010遼寧文13):三張卡片分別寫上字母E、E、B,將這三張卡片隨機地排成一行,恰好排成英文單詞BEE的概率為 .
解析:考慮B的排列位置,知道B只可能排3個位置,BEE恰是其中的一種,因此P=.
例6(2010上海卷文12):從一副混合后的撲克牌(52張)中隨機地抽取一張,事件A為“抽得紅桃K”事件B為“抽得為黑桃”,則概率P(A∪B)=.
解析:52張撲克牌中紅桃K只有一張,黑桃有13張,所以P(A)=,P(B)==,又因A,B為互斥事件,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=.
四、通過實際問題,培養(yǎng)學生解決數學問題的能力
例7(上海卷理8):某人要制作一個三角形,要求它的三條高的長度分別是,,,則此人能()
A.不能做出這樣的三角形
B.做出一個銳角三角形
C.做出一個直角三角形
D.做出一個鈍角三角形
解析:設三角形的面積為S,三邊長度分別為a、b、c,則由題意知:×a×=S,×b×=S,×c×=S.
∴a=26S,b=22S,c=10S,∵b+c=32S>26S=a,
∴存在這樣的三角形,且a邊最長.
b+c=(22S)+(10S)=584S<(26S)=676S
∴該三角形為鈍角三角形,選D.
例8(湖北卷理17):為了在夏季降溫和冬季供暖時減少能源損耗,房屋的屋頂和外墻需要建造隔熱層。某幢建筑物要建造可使用20年的隔熱層,每厘米厚的隔熱層建造成本為6萬元.該建筑物每年的能源消耗費用C(單位:萬元)與隔熱層厚度x(單位:cm)滿足關系:C(x)=(0≤x≤10),若不建個熱層,每年能源消耗費用為8萬元,設f(x)為隔熱層建造費用與20年的能源消耗用之和.
(1)求k的值及f(x)的表達式;
(2)隔熱層修建多厚時,總費用f(x)達到最小,并求最小值.
解析:(1)設隔熱層的厚度為xcm,由題設,每年能源消耗費用為C(x)=,再由C(0)=8得k=40,因此C(x)=,而建造費用為C(x)=6x.
最后得隔熱層建造費用與20年的能源消耗費用之和為f(x)=20C(x)+C(x)=20×+6x=+6x=+6x(0≤x≤10).
(2)解法1:f′(x)=6-,令f′(x)=0,
=6,解得x=5,x=-(舍去).當0<x<5時,f′(x)<0;
當5<x<10時,f′(x)>0.
故x=5是f(x)的最小值點,對應的最小值為f(5)=70萬元.
解法2:f(x)=+6x(0≤x≤10)
=+2(3x+5)-10≥2-10=70
當且僅當=2(3x+5)時,x=5或x=-(舍去).
當隔熱層修建5cm厚時,總費用達到最小值70萬元.
總之,數學知識本身是抽象的,但它來源于生活,我們應讓學生在生活實踐中感知,并培養(yǎng)學生應用數學知識解決實際問題的能力.