劉亞男
【摘要】數(shù)學(xué)作為初中課程體系中的一門重要科目,教學(xué)的側(cè)重點之一就是培養(yǎng)學(xué)生的解題能力與邏輯思維能力,而初中數(shù)學(xué)試題同小學(xué)相比顯得更為復(fù)雜,難度也有所提升,僅僅依靠常規(guī)方法很難突破難題障礙,教師可以指導(dǎo)他們借助轉(zhuǎn)化思想高效解答數(shù)學(xué)題.鑒于此,筆者針對如何借助轉(zhuǎn)化思想助推初中生高效解答數(shù)學(xué)題作探討,并列舉部分實例來說明.
【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)化思想;高效解答;初中數(shù)學(xué)
1 運用直接轉(zhuǎn)化思想,高效解答數(shù)學(xué)試題
直接轉(zhuǎn)化指的是采用所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)定理對要求解的問題進行轉(zhuǎn)化,要想讓初中生有效掌握直接轉(zhuǎn)化的解題思路,教師在平常教學(xué)中需深入講解數(shù)學(xué)定理這一方面的理論知識,多啟發(fā)和引導(dǎo)他們,使其了解數(shù)學(xué)定理的“前世今生”,真正理解定理的本質(zhì),為解題中的靈活轉(zhuǎn)化做準(zhǔn)備.
例1 如圖1所示,在圓O內(nèi)接五邊形ABCDE中,∠CAD是35°,那么∠B+∠E 的大小是多少度?
(A)180°. (B)200°. (C)215°. (D)225°.
解析 本道題目的難度并不是特別大,設(shè)計該例題的主要目的在于讓學(xué)生體會到運用直接轉(zhuǎn)化思想進行解題的便利,提高他們在后續(xù)習(xí)題訓(xùn)練中的應(yīng)用意識.具體來說,解答這一題目時,要用到“圓的內(nèi)接四邊形對角和是180°”和“同一弧所對的圓周角相等”展開角度之間的轉(zhuǎn)化,為便于理解,學(xué)生解題時可以把CE連接起來,由此發(fā)現(xiàn)四邊形ABCE是一個圓的內(nèi)接四邊形,即為∠B+∠AEC=180°,又因為∠CAD=∠CED=35°,而∠E=∠AEC+∠CED,所以∠B+∠E=∠B+∠AEC+∠CED=180°+35°=215°,那么正確選項是(C).這樣教師指導(dǎo)學(xué)生借助轉(zhuǎn)化思想直接對題目的條件、信息進行轉(zhuǎn)化,由此確定解題思路,讓他們快速求出結(jié)果.
2 采用降次轉(zhuǎn)化思想,高效解答數(shù)學(xué)試題
降次轉(zhuǎn)化主要用在方程、多項式等數(shù)學(xué)試題中,初中生在數(shù)學(xué)習(xí)題訓(xùn)練中,通常會遇到一些高次方程或者多項式,這些問題一般都難以直接求出結(jié)果,要用到轉(zhuǎn)化思想對題目中的式子作降次處理,達到由陌生向熟悉的轉(zhuǎn)化.
例2 已知a為方程x2+x-1=0的一個根,那么代數(shù)式a3+2a2+2018的值是()
(A)2017. (B)2018. (C)2019. (D)2020.
解析 不少學(xué)生看到這一題目以后,都會先把a帶入到原方程中,得到a2+a-1=0,但是這個式子無法進行巧妙的轉(zhuǎn)化,不知道該如何求解,他們極易陷入到解題困境之中.其實處理該題目的關(guān)鍵之處在于對題干中提供的已知條件與要求解的式子展開變形與轉(zhuǎn)化,教師可以提示學(xué)生認真觀察題目中的條件和要求解的多項式,啟發(fā)他們運用降次轉(zhuǎn)化思想進行合理配湊,把已知條件和所求式子聯(lián)系起來,使其準(zhǔn)確找到解題的突破口.
具體解題過程如下:根據(jù)已知條件可知a2+a-1=0,則a2+a=1,因為a3+2a2+2018=a3+a2+a2+2018=a(a2+a)+a2+2018,此時把a2+a=1代入其中,把原式轉(zhuǎn)化成a+a2+2018=1+2018=2019,故正確選項是(C).
3 使用換元轉(zhuǎn)化思想,高效解答數(shù)學(xué)試題
換元法也是一種十分重要的轉(zhuǎn)化思想,針對初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)而言,換元法有著廣泛應(yīng)用,為通過借助轉(zhuǎn)化思想助推初中生高效解答數(shù)學(xué)試題,教師應(yīng)先講解有關(guān)換元法的理論知識,使其意識到換元的主要目的是更好的解題,讓他們體會到換元轉(zhuǎn)化的作用.
例3 已知a>b>0,且2a+1b+3b—a=0,求ba的值.
解析 處理這一題目時,無法直接采用換元法進行求解,而是需要先對題干中給出的已知條件展開適當(dāng)?shù)淖冃危俳柚鷵Q元轉(zhuǎn)化思想來解答,難度比較大,為避免打擊學(xué)生的積極性,教師可以著重啟發(fā)他們轉(zhuǎn)化題目中的已知條件,使之能夠含有式子“ba”,然后通過換元求解.
具體解答過程如下:因為2a+1b+3b—a=0,兩邊同時乘以ab(b-a),整理以后能夠得到a2-2ab-2b2=0,兩邊同時除以a2得到2×b2a2+2×ba-1=0,這時讓t=ba(t>0),則原式轉(zhuǎn)化成2t2+2t-1=0,解之得t1=—3—12(舍去),t2=3—12,這表明ba的值就是3—12.
如此,面對這樣難度頗大的分式類問題時,教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生充分借助轉(zhuǎn)化思想的優(yōu)勢,對原式進行適當(dāng)變形之后找準(zhǔn)換元的切入點,然后進行轉(zhuǎn)化,借此幫助他們找到簡便的解題方法,使其解題效率更高.
4 利用數(shù)形轉(zhuǎn)化思想,高效解答數(shù)學(xué)試題
數(shù)學(xué)主要研究的是代數(shù)與幾何兩類知識,前者與“數(shù)”相對應(yīng),后者與“形”相對應(yīng),數(shù)形之間的相互轉(zhuǎn)化也是初中數(shù)學(xué)解題中應(yīng)用率比較高的一種轉(zhuǎn)化思想,能夠起到意想不到的效果.
例4 如圖2所示,三角形ABC的三個頂點分別是A、B、C,如果函數(shù)y=kx在第一象限內(nèi)的圖象與△ABC存在交點,那么k的取值范圍是()
(A)2≤k≤494. (B)6≤k≤10.
(C)2≤k≤6.(D)2≤k≤252.
解析 本題難度相對較大,準(zhǔn)確找到數(shù)形轉(zhuǎn)化的切入點是解題關(guān)鍵所在,學(xué)生結(jié)合所學(xué)習(xí)的反比例函數(shù)之四能夠知道當(dāng)k>0時,k的值越大,就距y軸的距離越遠,據(jù)此判斷出該反比例函數(shù)y=kx經(jīng)過A點是其圖象的臨界點,右邊需要同直線BC相交才能夠滿足題意,這就轉(zhuǎn)化成一個函數(shù)交點問題.
具體解法如下:當(dāng)反比例函數(shù)經(jīng)過點A(1,2)時,解之得k=2,根據(jù)上圖可以知道點B的坐標(biāo)是(2,5),點C的坐標(biāo)是(6,1),由此能夠求出直線BC的函數(shù)表達式是y=-x+7,當(dāng)直線AB與反比例函數(shù)圖象在第一象限存在交點時,可以把兩者的解析式聯(lián)立起來,轉(zhuǎn)化為方程有解的問題,即為kx=-x+7有解,整理以后得到x2-7x+k=0,即Δ=(-7)2-4k≥0,解之得k≤494,所以說正確答案是選項(A).