黃福平
方程思想是指通過(guò)列方程(或方程組)與解方程(或方程組)來(lái)確定數(shù)學(xué)關(guān)系或解決問(wèn)題的思維方式.它本質(zhì)上體現(xiàn)了一種模式構(gòu)造的思想.因此,方程思想是反映客觀事物數(shù)量關(guān)系的一種重要的數(shù)學(xué)模型,它是溝通已知元素與未知元素之間的辯證關(guān)系的一種基本思想.其解題的基本程序是:把問(wèn)題歸結(jié)為確定的一個(gè)或幾個(gè)未知量,列出已知量與未知量之間按照條件必須成立的所有關(guān)系式(即方程),解所得的方程或方程組得出結(jié)果.方程思想通常適用于解決有關(guān)方程、函數(shù)與不等式等方面的許多問(wèn)題,這是因?yàn)檫@三者之間存在著某些相似之處,在一定條件下是可以相互轉(zhuǎn)化、相互為用的.
一、方程思想的特征
方程思想的核心是運(yùn)用數(shù)學(xué)的符號(hào)化語(yǔ)言,將問(wèn)題中已知量和未知量(或參變量)之間的數(shù)量關(guān)系,抽象為方程(或方程組)、不等式等數(shù)學(xué)模型,然后通過(guò)對(duì)方程(或方程組)、不等式的變換求出未知量的值,使問(wèn)題獲解.方程思想體現(xiàn)了已知量與未知量的對(duì)立統(tǒng)一.
二、方程思想的教學(xué)建議
中學(xué)生掌握方程思想可分為三個(gè)步驟:
第一,學(xué)會(huì)代數(shù)設(shè)想.假定問(wèn)題已解,然后用字母代表未知量,且與已知量平等對(duì)待.有時(shí)若想得到更一般的公式化結(jié)果,也可以用另外的字母表示已知量.
第二,學(xué)會(huì)代數(shù)翻譯.透徹分析實(shí)際問(wèn)題中已知量和未知量之間的關(guān)系,將用自然語(yǔ)言表達(dá)的實(shí)際問(wèn)題翻譯成用符號(hào)化語(yǔ)言表達(dá)的方程或不等式.方程或不等式的個(gè)數(shù)在問(wèn)題有確定解的情況下,一般與未知量(包括輔助未知量)的個(gè)數(shù)相等.
第三,掌握解方程的思想.方程作為由已知量和未知量構(gòu)成的條件等式,意味著未知量和已知量一樣,享有平等的運(yùn)算地位,即未知量在這里也變成了運(yùn)算的對(duì)象,和已知量一樣也可以參與各種運(yùn)算.解方程的過(guò)程,實(shí)質(zhì)上就是通過(guò)對(duì)已知量和未知量的重新組合,把未知量轉(zhuǎn)化為已知量的過(guò)程,而且根據(jù)解題的需要,未知量和已知量還可以交換地位.
1.直接布列方程由已知探索未知
例1 證明定義在對(duì)稱區(qū)間(-L,L)上的函數(shù)f(x)必可表示成一偶函數(shù)與一奇函數(shù)之和.
欲證此題,只要求出一偶函數(shù)G(x)與一奇函數(shù)H(x),使得