摘 要:一次函數(shù)是初中數(shù)學教學的重點內(nèi)容,也是學生今后進一步學習其他函數(shù)的基礎。近年來,一次函數(shù)的定義、性質(zhì)、圖象以及和現(xiàn)實生活相結(jié)合的一次函數(shù)應用問題一直是中考的熱點。文章主要對學生解答一次函數(shù)問題時常見問題予以剖析,希望對學生的學習有所幫助。
關鍵詞:一次函數(shù);常見問題;數(shù)形結(jié)合思想
中圖分類號:G633.6 ? ? ??文獻標識碼:A ? ? ? ??文章編號:2095-624X(2020)05-0062-02
引 言
數(shù)學對于我們?nèi)粘I钜约翱茖W研究的影響不言而喻,衣食住行都與數(shù)學息息相關。數(shù)學是一門抽象化、復雜化、邏輯性非常強的學科,在進行數(shù)學教學時,教師通常會結(jié)合實際利用多種數(shù)學思想方法來簡化和具體化教學內(nèi)容。
一、分類討論思想的應用
分類討論思想應用在數(shù)學領域是指在解決數(shù)學問題時,涉及的研究對象比較多,不能統(tǒng)一研究,所以需要結(jié)合實際,將研究對象以某種標準進行區(qū)分,然后分別獨自進行探究,最后得出整體結(jié)論的解題思想。在解決數(shù)學問題時,一般分作以下幾步進行:①明確分類對象;②明確分類標準;③逐步分類,分別得到階段性的結(jié)果;④用最初的標準檢驗篩選結(jié)果;⑤歸納得出結(jié)論。與此同時,運用分類討論的思想也要遵循一定的原則,即按照統(tǒng)一標準進行劃分,不重不漏,按照等級先后順序進行。
例1:已知直線y=kx+b,經(jīng)過點P(1,0)且與y軸交點為Q,若直線與坐標軸所圍成的三角形面積為2,求這條直線的函數(shù)表達式。
學生常見的解題方法如下:已知三角形面積表達式為面積=1/2×底×高,而直線與坐標軸圍成的三角形為直角三角形,因此三角形的底和高就分別是直線與坐標軸交點到原點的距離,其中OP=1,—×1×OQ=2,因此,OQ=4,Q點坐標為(0,4),再將P、Q兩點坐標代入y=kx+b中,可得k=-4,b=4,所以,這條直線的函數(shù)表達式為y=-4x+4。
雖然解題思路正確,但是學生在得出Q點坐標時,思考并不全面。OQ代表的是三角形的底或高,是一條線段,因此OQ一定大于零,意味著Q點到原點之間的距離為4,而Q點極有可能在y軸正半軸上,也可能在y軸負半軸上。學生憑借OQ=4>0,就判斷Q點坐標為(0,4)是片面的,Q點坐標還可能為(0,-4),因此在后續(xù)解答時,要進行分類討論。當Q點坐標為(0,4)時,將P、Q兩點坐標代入y=kx+b中,可得k=-4,b=4,此時這條直線的函數(shù)表達式為y=-4x+4。當Q點坐標為(0,-4)時,將P、Q兩點坐標代入y=kx+b中,可得k=4,b=4,此時這條直線的函數(shù)表達式為y=4x+4。
例2:已知一次函數(shù)y=(n-1)x+n+1的圖象不經(jīng)過第三象限,求m的取值范圍。
筆者整理了一下,學生常見的解題方法如下。已知一次函數(shù)y=(n-1)x+n+1的圖象經(jīng)過第三象限,那么其函數(shù)圖象會經(jīng)過第一、二、四象限,而當一次函數(shù)ykx+b的圖象經(jīng)過第一、二、四象限時,k<0,b>0。因此n-1<0,n+1>0,聯(lián)合解得-1 同樣,學生在判斷一次函數(shù)圖象經(jīng)過的象限時,缺乏考慮,因此圖象不經(jīng)過某個象限,并不表示其一定會經(jīng)過其他三個象限,還可能會經(jīng)過其他兩個象限。即上題應考慮圖象只經(jīng)過第二、四象限的情況,此時b=0,即n+1=0,n=-1。 二、具有現(xiàn)實意義的一次函數(shù)問題 在利用函數(shù)性質(zhì)解決實際問題時,常常忽視題目中函數(shù)所代表的實際意義,從而導致解題錯誤。 例3:已知某客車在離開車站5km后,以30km/h的速度勻速行駛,求客車離開車站后的距離L與其行駛時間t之間的函數(shù)關系式,并畫出其圖象。 學生常見的解題方法如下:設L=kt+b,由題意可知當t=0時,L=5,當t=1時,L=5+30=35,因此將兩組數(shù)據(jù)分別代入L=kt+b中,可得L=30t+5,并畫出函數(shù)圖象為一條經(jīng)過第一、二、三象限的直線。雖然這道題目比較簡單,但是學生亦很容易出現(xiàn)解題錯誤。首先一次函數(shù)y=kx+b的圖象是一條直線的前提條件是自變量x的取值范圍是全體實數(shù),而進一次函數(shù)與實際問題結(jié)合在一起時,其取值范圍往往不是全體實數(shù),以此題為例,自變量x的取值范圍是x≥0,因此函數(shù)表達式為L=30t+5(t≥0),其函數(shù)圖象不經(jīng)過第三象限。 例4:小剛在探究彈簧長度與外力的變化規(guī)律時,得到一組數(shù)據(jù),見下表。 假設砝碼質(zhì)量為x,彈簧總長度為y,根據(jù)表中所提供的數(shù)據(jù)信息,寫出函數(shù)表達式,并指出其函數(shù)圖象經(jīng)過第幾象限。 這道題目的表述簡單,已知兩函數(shù)圖象上兩點坐標,求函數(shù)的表達式,學生通常會做出如下解答。設y=kx+b,將x=0,y=5和x=550,y=14代入其中,求得y=—x+5,由k>0,b>0,因此函數(shù)圖象經(jīng)過第一、二、三象限。殊不知,這種解題方式是錯誤的,學生忽視了彈簧的現(xiàn)實意義,當彈簧被拉伸到一定長度,即外力超過彈性限度時,彈簧不會再因外力變化而伸長,因此后兩組數(shù)據(jù)并不能作為函數(shù)表達式中的已知量,而且無論是砝碼的質(zhì)量還是彈簧總長度都是一直大于零,因此,其函數(shù)圖象只會在第一象限。正解為:設y=kx+b,將x=0,y=5和x=350,y=14,代入一次函數(shù)表達式中,可得y=—x +5,圖象經(jīng)過第一象限。 三、數(shù)形結(jié)合思想的應用 著名數(shù)學家華羅庚曾說:“數(shù)與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛;數(shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微;數(shù)形結(jié)合百般好,割裂分家萬事非;切莫忘,幾何代數(shù)統(tǒng)一體,永遠聯(lián)系切莫分離。”數(shù)與形分別體現(xiàn)了事物的兩種不同方向的屬性,但是在一定條件下,數(shù)形之間可以有機結(jié)合在一起,甚至相互轉(zhuǎn)化,這種思維的方式就是數(shù)形結(jié)合的思想。
例5:已知一次函數(shù)y=kx+b,和坐標圖象上三點A(5,y1)、B(10,y2)、C(-4,y3),其中3 結(jié) 語 分類討論具有較強的邏輯思維性質(zhì),是一種學生在數(shù)學學習中經(jīng)常要用到的常規(guī)解題思路,學生利用分類討論思想解決一次函數(shù)問題可以使學生解題思路更加清晰且具有條理性和全面性。 學生在解決與現(xiàn)實生活相結(jié)合的一次函數(shù)問題時,要注意考慮函數(shù)的現(xiàn)實意義。 利用數(shù)形結(jié)合思想解決一次函數(shù)問題有利于學生理解復雜和抽象的數(shù)學題目,簡化解題過程。 一次函數(shù)是初中代數(shù)的重要組成部分,也是解決生活實際問題的重要模型,教師在教學中要善于幫助學生梳理總結(jié),以便學生掌握解題技巧與方法。 [參考文獻] [1]王麗琴.一次函數(shù)錯題小析[J].初中生世界:八年級,2019(1):89. [2]謝 興.一次函數(shù)在實際問題中的錯題分析[J].初中生世界:八年級,2019(1):90-91. [3]倪樹平.讓反思與探究成為學生學習常態(tài)[J].數(shù)學通報,2019(7):40-45. [4]華騰飛.一次函數(shù)常見錯誤分析[J].數(shù)學大世界(初中版),2011(6):15-16. [5]彭永興.淺析一次函數(shù)中的常見錯誤[J].家教世界,2013(8):142-143. [6]桂 鵬.一次函數(shù)中的常見錯誤分析[J].初中生世界,2014(6):18-19. [7]趙井雪,彭慶鋒.例析一次函數(shù)的常見問題[J].數(shù)學大世界(初中版),2015(z2):28-30. [8]許放英.一次函數(shù)應用問題解析[J].中學生數(shù)理化(教與學),2014(1):87. [9]鄒興平.一次函數(shù)問題分析[J].數(shù)理天地(初中版),2008(6):10. [10]郝旭嵐,趙 兵.一次函數(shù)復習中的常見錯誤及解析[J].中學生數(shù)學,2015(24). [11]蔡 倫.一次函數(shù)常見錯誤淺析[J].初中生輔導,2009(z2):45-48. [12]李路兵.例談一次函數(shù)的圖像問題[J].數(shù)學大世界(初中版),2015(12). [13]陳 妹.一次函數(shù)錯題匯集與解析[J].初中生世界,2015(6):54-55. [14]華興恒,魏祥勤.一次函數(shù)題常見錯題剖析[J].中學生數(shù)理化(八年級數(shù)學),2010(10). [15]尹菊芳.一次函數(shù)錯題解析[J].數(shù)學學習與研究(初二版),2005(5):8-9. 作者簡介:奉徽德(1972—),男,瑤族,廣西富川人,中學一級教師,本科,研究方向:初中數(shù)學教學。