張健
【摘要】在初中數(shù)學(xué)解題中,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,能將抽象問題直觀化,將復(fù)雜問題簡單化,提高問題解決效率,對提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力,有著積極的作用.基于解題經(jīng)驗(yàn),在初中數(shù)學(xué)解題中,數(shù)形結(jié)合思想主要應(yīng)用在不等式與函數(shù)等問題中,發(fā)揮著積極的作用.
【關(guān)鍵詞】數(shù)形結(jié)合;初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)解題;不等式
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)主要是為掌握數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,利用所學(xué)知識來解決實(shí)際問題.數(shù)學(xué)思想作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主要指導(dǎo)方法,是解決問題的重要手段.在解答初中數(shù)學(xué)問題時,若能夠充分利用數(shù)形結(jié)合思想,對提高解題效率,提高解題能力,有著極大的幫助.
一、數(shù)形結(jié)合思維方法
在初中數(shù)學(xué)解題中,數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用,需要具有以下思維方法:(1)由形化數(shù).利用題目所給的圖形,通過仔細(xì)觀察與分析,明確圖形蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系,來反映幾何圖形內(nèi)在屬性.(2)由數(shù)化形.在解題的過程中,若能夠依據(jù)題目條件,來繪制圖形,反映數(shù)量關(guān)系,明確數(shù)和式的本質(zhì)特征.(3)數(shù)形轉(zhuǎn)化.數(shù)與形之間存在著對立與統(tǒng)一的關(guān)系,通過分析數(shù)和式的結(jié)構(gòu),進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)化,明確隱含的數(shù)量關(guān)系.利用上述思維方式,能夠提高數(shù)學(xué)解題效率.
二、數(shù)形結(jié)合思想應(yīng)用的優(yōu)勢分析
數(shù)形結(jié)合思想是基于幾何直觀角度,借助幾何圖形的性質(zhì),來分析數(shù)量關(guān)系,來尋求代數(shù)問題的有效解決方法.通過利用數(shù)量關(guān)系,分析幾何圖形性質(zhì),能夠降低解題難度.在應(yīng)用的過程中,要善于應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,分析數(shù)量關(guān)系.通過設(shè)定未知數(shù),研究數(shù)量關(guān)系,將其轉(zhuǎn)化為方程或者數(shù)學(xué)模型,獲得數(shù)學(xué)解題的思維方法.在新課程教育理念下,開展初中數(shù)學(xué)教學(xué),要注重傳授學(xué)生學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力與數(shù)學(xué)思維,這需要教師在實(shí)際教學(xué)的過程中,注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,通過布置練習(xí)的方式,反復(fù)的強(qiáng)化,使學(xué)生能夠掌握運(yùn)用方法,善于應(yīng)用各類思維方式,來透徹分析問題,利用圖形或者代數(shù),來解決問題.
三、數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用
(一)應(yīng)用于解答函數(shù)問題
在初中數(shù)學(xué)解題中,解答函數(shù)問題,多應(yīng)用以“數(shù)”解“形”的方法,利用圖形的直觀性與形象性等優(yōu)點(diǎn),利用代數(shù)分析法,實(shí)現(xiàn)數(shù)形結(jié)合,解答單選問題,能夠提高解題效率.
案例1求直線y=x-2和拋物線y=x(x+2)-2的交點(diǎn)坐標(biāo).
在解答問題時,要運(yùn)用轉(zhuǎn)換思維,將y=x(x+2)-2整理為y=x2+2x-2,接著在平面直角坐標(biāo)系中,繪制拋物線和直線草圖,通過圖形雖然能夠明確交點(diǎn)個數(shù),但不能獲得精準(zhǔn)的坐標(biāo),此時利用代數(shù)法,通過聯(lián)立方程組的方式,能夠準(zhǔn)確獲得問題的解,即交點(diǎn)坐標(biāo),分別為(0,-2)與(-1,-3),利用代數(shù)式,來彌補(bǔ)圖形的缺點(diǎn).
(二)應(yīng)用于解決不等式問題
在解答不等式問題時,多數(shù)學(xué)生掌握了解題的方法,在具體應(yīng)用的過程中,卻難以準(zhǔn)確地給出正確答案,主要是因?yàn)椴坏仁酱嬖趨^(qū)間范圍,難以保障解題的準(zhǔn)確性,此時數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用優(yōu)勢便得以體現(xiàn)了.若能夠充分利用數(shù)軸,來確定最終的答案,可以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性,提高解題的準(zhǔn)確率.
案例2解不等式2(x+2)≤3x+3,x3 此問題不僅考查學(xué)生解不等式的能力,也考查學(xué)生對整數(shù)知識與數(shù)軸方法的運(yùn)用能力.在日常學(xué)習(xí)的過程中,若能夠不斷積累此類題型解題經(jīng)驗(yàn),明確問題考查的知識點(diǎn),第一時間想到運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的方式,明確先求不等式解集,再利用數(shù)軸獲得整數(shù)解,能夠快速求出整數(shù)解,即1與2.在此過程中,主要運(yùn)用的是以“形”助“數(shù)”的思維方式,此問題數(shù)量關(guān)系較為簡單,部分問題的數(shù)量關(guān)系相對抽象,利用圖形,能夠發(fā)現(xiàn)隱含條件,獲得解題線索,使得求解的過程更加直觀. (三)應(yīng)用于解決數(shù)列問題 初中數(shù)學(xué)問題相對簡單,但引入數(shù)列知識,則難度將會增大.在部分?jǐn)?shù)學(xué)問題解答的過程中,單純依靠數(shù)變形或者形變數(shù)的方式,難以達(dá)到化繁為簡的目的,此時需要利用“數(shù)”“形”互變的方式,來降低解題難度,這需要合理轉(zhuǎn)換,以達(dá)到快速高效解題的效果. 案例3求12+14+…+12n的值. 此問題對于初中數(shù)學(xué)來說,有著較高的難度,若能夠運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,將此問題放置在大的解題背景下,將各分式用來表示正方形面積,再利用數(shù)形結(jié)合思想,來推算結(jié)果,解題難度將會降低.在此過程中,需要轉(zhuǎn)換思維方式,將問題轉(zhuǎn)化為剪紙問題,第一次剪去12,第二次剪去14,第三次剪去18,來求第n次剪去后的面積, 如圖所示.總體來說數(shù)形結(jié)合思想并非單獨(dú)運(yùn)用,要結(jié)合問題的實(shí)際,快速判斷選擇何種解題方法,來保證解題效率.這需要學(xué)生加強(qiáng)數(shù)形結(jié)合思維方式訓(xùn)練,掌握思維方式運(yùn)用的方法,將其應(yīng)用到解題與生活實(shí)際問題中. 四、結(jié)束語 在初中數(shù)學(xué)解題中,應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,具有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢,能夠簡化解題過程,同時可以節(jié)約解題時間,因此,學(xué)生掌握此思想方法,有著極大的必要.教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)形結(jié)合思想,訓(xùn)練學(xué)生數(shù)形結(jié)合思維方法應(yīng)用的能力,以提高學(xué)生的解題能力,提高學(xué)習(xí)效率. 【參考文獻(xiàn)】 [1]宋英海.數(shù)形結(jié)合思想在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2015(S1):16-17. [2]徐書香.數(shù)形結(jié)合在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].科教文匯(下旬刊),2014(5):143-145.