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【摘 要】初中数学关于计算有多种优秀的解题方式,如因式分解、配方法等。其中因式分解是具有技巧与实用特点的方法,也是考核学生能力的重要内容。因式分解的灵活运用,有利于促进学生数学能力与思维的提升。本文主要研究因式分解,找寻其在解题过程中的特点与技巧。
【关键词】初中数学;因式分解;解题技巧
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2020)28-0119-02
新课程教学标准明确指出,因式分解是锻炼学生逆向思维与逻辑思维的重要学习内容。但在传统教学中,教师更注重这一知识的理论教学,导致学生的应用能力不强,教学效果不佳。所以新课程标准提出了淡化理论、提高实用的要求,以帮助学生快速掌握这一方法,提高解题能力。
1 因式分解的基本内容
在研究因式分解时,首先需要明确因式分解的定义与要素。
1.1 定义
因式分解,主要是指运用整式知识,将一个多项式转变为多个整式相乘的形式。这一知识是整个初中数学学习的难点,又因为因式分解的理论性过强,很多学生对学习这一知识有一定抵触情绪。
1.2 要素
运用因式分解时,要注意四点。第一,分解多项式时,最后的分解结果一定是整式。第二,分解后,各整式之间一定呈现乘积的形式。第三,最后建立的关系一定是等式关系。第四,因式分解是整式乘积的逆运算。因式分解要谨记这四点,才能保证其运算结果是正确的[1]。
2 因式分解常运用方法
2.1 提取公因式法
因式分解最基本的方式就是提取公因式法。计算习题时,首先应该考虑这一方法,提取其中的公因式,直接合并,从而解决问题。指导学生运用时,教师需要让学生明确运用的基础是乘法分配律,在计算时要清晰每一步的计算原理。运用这一方法主要分为以下几步,首先需要找到多项式中的公因式,提出公因式,将提出后剩下的因式进行合并,最后化简多项式[2]。
例1 分解以下两个多项式。
、
解析:在第一个多项式中,其公因式较明显,对比每一个同类项,找到公因式即可。首先,找到系数8和12的公因数为4,再观察发现与的公因式为x,与的公因式为,最后可以得出其公因式为,最后将这个公因式提出即可。第二个多项式的公因式寻找较为困难,主要是其中多添加了与这两项。通过前一个习题的研究,可以轻松提出部分公因式。对于与,可以进行简单变化,将其变为同底数的项。其中由于次幂为2,其底数不论为负数还是正数都是可以的,所以通过对底数添加一个负号将其变为,两者是相等的,进行比较与分析可以发现其中的同类项为,因此整个多项式的公因式为,最后提出公因式即可。
解题:
总结:这一习题出现的难点主要是对与的考查,由于两者之间是相似的,所以需要进行简化与统一,以解决问题。
例2 分解因式。
分析:初步分析会难以发现习题中四个项的关系,找不到其中的公因式,不能直接运用提取公因式的方法解决问题,所以需要整理多项式。运用加法交换律与结合律,与相结合得,同样与ab也相结合得,这时可以轻松发现其中的公因式为,提出这个公因式即可解决问题。
解题:
总结:解题过程中会出现公因式不突出的现象,此时需要进行各项之间的整理与结合,从而找到公因式,解决问题。
2.2 运用公式法
公式法也是解题常用的方法,但在运用中,所用的公式不同,其中主要是对于两个乘法公式的运用,也就是平方差公式和平方公式,分别为、。对于这两个公式的运用不仅是简单直接的正向运用,也会适当逆向运用[3]。
平方差公式为,对这个公式探究发现以下几个特点,首先,对于x与y,不仅仅只限制于数字,也可是整式。其次,等式的一侧一定是整式或者数字的平方差,另一侧必须具有这一特征。最后,对于常运用的数1到20的平方数,要让学生牢记。
例3 分解以下两个因式:,。
解析:第一个式子主要考查公式的逆向运用,所以可以将其中看为,同理,轻松运用逆向公式,可直接解决问题。第二个式子相比于第一个复杂一些,需要先将多项式整理为,然后结合第一个式子的分析方法,将其转化,但转化中因有更高的次幂,所以需要注意次幂的变化,最后再结合公式解决问题。
解题:
总结:观察以上两个式子,可以发现平方差公式的运用更加广泛,且其中具有的变化特点更多,需要学生解题时具有更强的观察能力,同时积累运算经验。
平方公式为,观察其特点。第一,算式等号两边所具有的形式特点,左边为两个未知数或者整式相加减后的平方。第二,右边为两个未知数或者整式的平方和,再加上或减去两倍的两者乘积。第三,其中与可以为整式。
例4 分解因式。
分析:这一多项式具有一定的陷阱,其中在初次看到第一项为时,容易将其打开,造成问题更难解答。所以需要将其中看作一个整体,从而运用公式解答问题。
解题:
总结:因式分解时,要将看作一个整体,不要直接将其打开,否则会提高解题的难度。
2.3 分组分解法
运用分组分解法主要是将公因式法与公式法两者结合,所以解题中需要学生注意多项式的特点或者差异,从而选择不同的解题方式。因此,针对于不同问题,需要学生做到具体问题具体分析,把握方法和习题所具有的特点。一般所运用的方法为二二分法和三一分法[4]。
例5 化简多项式。
分析:观察首项发现,这一习题可以运用平方公式,再结合习题中两个平方项,可以直接整理习题,并运用公式解决问题。这一习题主要运用三一分法,二二分法的运用可参考例2。
解题:
总结:通过两个例题的分析讲解,可以发现,很多习题都有一定特点,结合这些特点整理多项式,再结合解题公式,就可以解决问题。
2.4 十字相乘法
这一方法的运用主要是解答二次三项式,但在问题解答中,不同的方程有不同的解题方法,主要是二次项系数的不同,其可以分为系数为1和系数不为1两种情况。
实际教学中,这两部分内容都有一定难度,导致学生在解答相似问题时,很难得到正确答案。所以教师讲解时,对这一部分内容,更多是让学生将其作为理解内容,并不要求学生完全掌握。十字相乘法主要运用的方程为,对于系数不为1的二次三项式,应该首先将二次项的系数化为1,再运用公式解决问题。
综上所述,要从分析因式分解的定义与要素出发,找寻题目的特点。解题过程中,主要有四种方法,分别为公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法。这四种方法主要涉及公式的运用,所以教师必须让学生掌握扎实的基础知识。只有夯实基础,学生才能在解題时,有系统的认知,并选择更正确的方式。
【参考文献】
[1]王娟,李保臻.基于数学运算能力培养的单元教学设计研究[J].数学教学研究,2019(5).
[2]张素红.整合教材,问题引领,让概念教学厚重而灵巧——以《多项式的因式分解》为例[J].数学之友,2019(4).
[3]王娟,李保臻.基于数学运算能力培养的单元教学设计研
究——以初中“因式分解”内容为例[J].中学数学教学,2019
(4).
[4]王玲玲.重视初中数学概念的生成过程——以“因式分解”的教学为例[J].中学数学,2019(6).
【关键词】初中数学;因式分解;解题技巧
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2020)28-0119-02
新课程教学标准明确指出,因式分解是锻炼学生逆向思维与逻辑思维的重要学习内容。但在传统教学中,教师更注重这一知识的理论教学,导致学生的应用能力不强,教学效果不佳。所以新课程标准提出了淡化理论、提高实用的要求,以帮助学生快速掌握这一方法,提高解题能力。
1 因式分解的基本内容
在研究因式分解时,首先需要明确因式分解的定义与要素。
1.1 定义
因式分解,主要是指运用整式知识,将一个多项式转变为多个整式相乘的形式。这一知识是整个初中数学学习的难点,又因为因式分解的理论性过强,很多学生对学习这一知识有一定抵触情绪。
1.2 要素
运用因式分解时,要注意四点。第一,分解多项式时,最后的分解结果一定是整式。第二,分解后,各整式之间一定呈现乘积的形式。第三,最后建立的关系一定是等式关系。第四,因式分解是整式乘积的逆运算。因式分解要谨记这四点,才能保证其运算结果是正确的[1]。
2 因式分解常运用方法
2.1 提取公因式法
因式分解最基本的方式就是提取公因式法。计算习题时,首先应该考虑这一方法,提取其中的公因式,直接合并,从而解决问题。指导学生运用时,教师需要让学生明确运用的基础是乘法分配律,在计算时要清晰每一步的计算原理。运用这一方法主要分为以下几步,首先需要找到多项式中的公因式,提出公因式,将提出后剩下的因式进行合并,最后化简多项式[2]。
例1 分解以下两个多项式。
、
解析:在第一个多项式中,其公因式较明显,对比每一个同类项,找到公因式即可。首先,找到系数8和12的公因数为4,再观察发现与的公因式为x,与的公因式为,最后可以得出其公因式为,最后将这个公因式提出即可。第二个多项式的公因式寻找较为困难,主要是其中多添加了与这两项。通过前一个习题的研究,可以轻松提出部分公因式。对于与,可以进行简单变化,将其变为同底数的项。其中由于次幂为2,其底数不论为负数还是正数都是可以的,所以通过对底数添加一个负号将其变为,两者是相等的,进行比较与分析可以发现其中的同类项为,因此整个多项式的公因式为,最后提出公因式即可。
解题:
总结:这一习题出现的难点主要是对与的考查,由于两者之间是相似的,所以需要进行简化与统一,以解决问题。
例2 分解因式。
分析:初步分析会难以发现习题中四个项的关系,找不到其中的公因式,不能直接运用提取公因式的方法解决问题,所以需要整理多项式。运用加法交换律与结合律,与相结合得,同样与ab也相结合得,这时可以轻松发现其中的公因式为,提出这个公因式即可解决问题。
解题:
总结:解题过程中会出现公因式不突出的现象,此时需要进行各项之间的整理与结合,从而找到公因式,解决问题。
2.2 运用公式法
公式法也是解题常用的方法,但在运用中,所用的公式不同,其中主要是对于两个乘法公式的运用,也就是平方差公式和平方公式,分别为、。对于这两个公式的运用不仅是简单直接的正向运用,也会适当逆向运用[3]。
平方差公式为,对这个公式探究发现以下几个特点,首先,对于x与y,不仅仅只限制于数字,也可是整式。其次,等式的一侧一定是整式或者数字的平方差,另一侧必须具有这一特征。最后,对于常运用的数1到20的平方数,要让学生牢记。
例3 分解以下两个因式:,。
解析:第一个式子主要考查公式的逆向运用,所以可以将其中看为,同理,轻松运用逆向公式,可直接解决问题。第二个式子相比于第一个复杂一些,需要先将多项式整理为,然后结合第一个式子的分析方法,将其转化,但转化中因有更高的次幂,所以需要注意次幂的变化,最后再结合公式解决问题。
解题:
总结:观察以上两个式子,可以发现平方差公式的运用更加广泛,且其中具有的变化特点更多,需要学生解题时具有更强的观察能力,同时积累运算经验。
平方公式为,观察其特点。第一,算式等号两边所具有的形式特点,左边为两个未知数或者整式相加减后的平方。第二,右边为两个未知数或者整式的平方和,再加上或减去两倍的两者乘积。第三,其中与可以为整式。
例4 分解因式。
分析:这一多项式具有一定的陷阱,其中在初次看到第一项为时,容易将其打开,造成问题更难解答。所以需要将其中看作一个整体,从而运用公式解答问题。
解题:
总结:因式分解时,要将看作一个整体,不要直接将其打开,否则会提高解题的难度。
2.3 分组分解法
运用分组分解法主要是将公因式法与公式法两者结合,所以解题中需要学生注意多项式的特点或者差异,从而选择不同的解题方式。因此,针对于不同问题,需要学生做到具体问题具体分析,把握方法和习题所具有的特点。一般所运用的方法为二二分法和三一分法[4]。
例5 化简多项式。
分析:观察首项发现,这一习题可以运用平方公式,再结合习题中两个平方项,可以直接整理习题,并运用公式解决问题。这一习题主要运用三一分法,二二分法的运用可参考例2。
解题:
总结:通过两个例题的分析讲解,可以发现,很多习题都有一定特点,结合这些特点整理多项式,再结合解题公式,就可以解决问题。
2.4 十字相乘法
这一方法的运用主要是解答二次三项式,但在问题解答中,不同的方程有不同的解题方法,主要是二次项系数的不同,其可以分为系数为1和系数不为1两种情况。
实际教学中,这两部分内容都有一定难度,导致学生在解答相似问题时,很难得到正确答案。所以教师讲解时,对这一部分内容,更多是让学生将其作为理解内容,并不要求学生完全掌握。十字相乘法主要运用的方程为,对于系数不为1的二次三项式,应该首先将二次项的系数化为1,再运用公式解决问题。
综上所述,要从分析因式分解的定义与要素出发,找寻题目的特点。解题过程中,主要有四种方法,分别为公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法。这四种方法主要涉及公式的运用,所以教师必须让学生掌握扎实的基础知识。只有夯实基础,学生才能在解題时,有系统的认知,并选择更正确的方式。
【参考文献】
[1]王娟,李保臻.基于数学运算能力培养的单元教学设计研究[J].数学教学研究,2019(5).
[2]张素红.整合教材,问题引领,让概念教学厚重而灵巧——以《多项式的因式分解》为例[J].数学之友,2019(4).
[3]王娟,李保臻.基于数学运算能力培养的单元教学设计研
究——以初中“因式分解”内容为例[J].中学数学教学,2019
(4).
[4]王玲玲.重视初中数学概念的生成过程——以“因式分解”的教学为例[J].中学数学,2019(6).