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数学是自然科学的“皇后”,科学中的补美法必须考虑到数学美,也就是要按照数学美的基本内容来补美。什么是补美法?美容师的工作就是给人补美。不过,科学中的补美是高层次的,要按照科学美的基本内容来补美。当一种理论尚未到美的境界时,就必须继续进行创造、发展,“按照美的规章来创造”,这个过程中体现的方法,人们称之为“补美法”或“臻美法”。
在初中数学里,利用数学美启发学生的直觉思维,培养思维的灵活性、独创性。从教师和学生的解题中我们经常能看到“补美法”的踪迹。
利用补美法解题通常有三个步骤:
1.分析题目中已知条件,确定问题难在哪里;
2.从数学美的观点出发,进行猜测,寻找能建立已知与未知的某种关系;
3.跟着感觉走。感觉即直觉,它是自发的,无意识的思维活动,具有不可“解释性”。
下面简单介绍一下初中数学解题中常见的几种补美方法:
1.把不对称的补为对称:
如:已知△ABC中,∠B=2∠C,求证:AB+BD=CD。
分析:本题利用等腰三角形的对称性,求出CD=DE即证出AB+BD=CD。给我们的启发:引导我们在建立美、欣赏对称美的同时也可解决问题。
2.不完整的补为完整:
如图:已知,六边形的各角均相等,边长中AB为9厘米,BC为1厘米,EF为5厘米,AF为9厘米,求其余各边的长。
分析:本例把六边形的问题转化为等边三角形的问题,利用三角形的各边均相等可解决问题。本例从审美的角度,进行补美,把不完整的图形补充为完整的图形或特殊的图形,这样的问题在教学中经常会遇到。
3.把不平的补平:
如图:有一个棱长为1厘米且封闭的正方体纸盒,一只昆虫从顶点A爬到顶点B,那么这只昆虫爬行的最短路程是多少?
本题难在如何求空间内两点间的最短距离,如果要是求平面内两点间的距离就好了,为此我们可发挥空间的想象力,把立体图形转化为平面图形,根据两点之间,线段最短。如图所示,只要求出线段AB的长就是AB两点间的最短距离了。
4.把不规则补规则:
如:某宾馆在重新装修后,准备在大厅的主楼梯上铺设某种红色地毯,已知这种地毯每平方米的售价为30元,主楼梯道宽2米,其侧面如图所示,则购买地毯至少需要多少元?本题利用补美法中的把不规则补为规则的方法,把一个不规则的问题,利用长方形的对边相等的性质,既转化了问题,又使学生获得了一种美感。
5.把分散补成集中:
已知:扇形OAB的圆心角为120,半径为6厘米,C、D是弧AB的三等分点,求S阴影的面积。
本题把阴影部分集中到一起是一个小的扇形,此扇形的圆心角为40度,半径为6,可利用扇形的面积公式求出它的面积,即阴影部分的面积。
6.把不统一补成统一:
如:计算:1+5+9+13+17+…+41的值
本例中的各数有什么规律,它们都相差4,如果我们把首尾两数相加,它们两两相等,我们不妨S=1+5+9+13+17+…+41则S=41+37+33+…+1。把两个等式相加得:2S=(1+41)×11,则S=231。
本例中把不统一的加数通过倒序相加使它们统一成和为42,充分地体现出数学中的统一美,在统一的基础上解决了问题;
7.把不协调补为协调:
如:试问:A=3×5×17×(28+1)×(216+1)×(232+1)×(264+1)+1的个位数是几?
本例中的3、5、17与后边括号内的各项极不协调,能否把这三个数变成与后面各项形式上保持一致,使A=(21—1)×(21+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)×(216+1)×(232+1)×(264+1)+1即A=1632所以数A的个位数为6,一个数学问题的简捷解法也能给学生以美感,提高他们学习数学的兴趣。
8.无秩序的补为有序:
如:、、、、、……第n个分数是什么?
本例中的分数从形式上看是无序的,无规律的,如能把无序的分数变为有序的就好了,为此我们利用分数的基本性质对这列分数进行变形:、、、、、……这时整列分数的分子与分母均变为有序了,很容易推出第n个分数是。
当然,“补美法”在解题中的应用,远不止这些,在教学中要让学生熟悉“补美法”,以及自觉地运用“补美法”,不是一朝一夕之功,这要求我们数学教师本身应该具备数学的审美能力,精通“补美法”,教学中能经常地、及时地运用“补美法”,使学生在欣赏数学美的同时,也能熟悉“补美法”,体验思维与创造的欢乐,感受成功的喜悦。
(作者单位:江苏省沭阳县修远中学)
在初中数学里,利用数学美启发学生的直觉思维,培养思维的灵活性、独创性。从教师和学生的解题中我们经常能看到“补美法”的踪迹。
利用补美法解题通常有三个步骤:
1.分析题目中已知条件,确定问题难在哪里;
2.从数学美的观点出发,进行猜测,寻找能建立已知与未知的某种关系;
3.跟着感觉走。感觉即直觉,它是自发的,无意识的思维活动,具有不可“解释性”。
下面简单介绍一下初中数学解题中常见的几种补美方法:
1.把不对称的补为对称:
如:已知△ABC中,∠B=2∠C,求证:AB+BD=CD。
分析:本题利用等腰三角形的对称性,求出CD=DE即证出AB+BD=CD。给我们的启发:引导我们在建立美、欣赏对称美的同时也可解决问题。
2.不完整的补为完整:
如图:已知,六边形的各角均相等,边长中AB为9厘米,BC为1厘米,EF为5厘米,AF为9厘米,求其余各边的长。
分析:本例把六边形的问题转化为等边三角形的问题,利用三角形的各边均相等可解决问题。本例从审美的角度,进行补美,把不完整的图形补充为完整的图形或特殊的图形,这样的问题在教学中经常会遇到。
3.把不平的补平:
如图:有一个棱长为1厘米且封闭的正方体纸盒,一只昆虫从顶点A爬到顶点B,那么这只昆虫爬行的最短路程是多少?
本题难在如何求空间内两点间的最短距离,如果要是求平面内两点间的距离就好了,为此我们可发挥空间的想象力,把立体图形转化为平面图形,根据两点之间,线段最短。如图所示,只要求出线段AB的长就是AB两点间的最短距离了。
4.把不规则补规则:
如:某宾馆在重新装修后,准备在大厅的主楼梯上铺设某种红色地毯,已知这种地毯每平方米的售价为30元,主楼梯道宽2米,其侧面如图所示,则购买地毯至少需要多少元?本题利用补美法中的把不规则补为规则的方法,把一个不规则的问题,利用长方形的对边相等的性质,既转化了问题,又使学生获得了一种美感。
5.把分散补成集中:
已知:扇形OAB的圆心角为120,半径为6厘米,C、D是弧AB的三等分点,求S阴影的面积。
本题把阴影部分集中到一起是一个小的扇形,此扇形的圆心角为40度,半径为6,可利用扇形的面积公式求出它的面积,即阴影部分的面积。
6.把不统一补成统一:
如:计算:1+5+9+13+17+…+41的值
本例中的各数有什么规律,它们都相差4,如果我们把首尾两数相加,它们两两相等,我们不妨S=1+5+9+13+17+…+41则S=41+37+33+…+1。把两个等式相加得:2S=(1+41)×11,则S=231。
本例中把不统一的加数通过倒序相加使它们统一成和为42,充分地体现出数学中的统一美,在统一的基础上解决了问题;
7.把不协调补为协调:
如:试问:A=3×5×17×(28+1)×(216+1)×(232+1)×(264+1)+1的个位数是几?
本例中的3、5、17与后边括号内的各项极不协调,能否把这三个数变成与后面各项形式上保持一致,使A=(21—1)×(21+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)×(216+1)×(232+1)×(264+1)+1即A=1632所以数A的个位数为6,一个数学问题的简捷解法也能给学生以美感,提高他们学习数学的兴趣。
8.无秩序的补为有序:
如:、、、、、……第n个分数是什么?
本例中的分数从形式上看是无序的,无规律的,如能把无序的分数变为有序的就好了,为此我们利用分数的基本性质对这列分数进行变形:、、、、、……这时整列分数的分子与分母均变为有序了,很容易推出第n个分数是。
当然,“补美法”在解题中的应用,远不止这些,在教学中要让学生熟悉“补美法”,以及自觉地运用“补美法”,不是一朝一夕之功,这要求我们数学教师本身应该具备数学的审美能力,精通“补美法”,教学中能经常地、及时地运用“补美法”,使学生在欣赏数学美的同时,也能熟悉“补美法”,体验思维与创造的欢乐,感受成功的喜悦。
(作者单位:江苏省沭阳县修远中学)