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[摘 要]巧妙利用隐含条件解题,不仅能提高解题效率,而且能提高学生的分析问题和解决问题的能力.
[关键词]初中数学;隐含条件;解题
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)32-0020-02
不少初中数学题题设条件都隐含在题目中.如果学生不注重分析,就无法找到求解问题的关键.要实现对隐含条件的巧妙应用,学生除了应具备扎实的基础知识功底,熟练掌握有关的概念、公式和性质外,还要具备一定的创造性思维和发散性思维,能够灵活运用各种图形工具和分析方法.
一、概念、公式中隐含条件的分析与应用
多数初中数学题目都含有或多或少的概念、公式类隐含条件,学生只有掌握对应部分的知识内容,才能找到正确的解题方法.
[例1]分式(x2-4)/(x2 x-2)=0,求解x.
这道题目中隐含条件是分母不为零.如果学生忽视这一条件,直接令x2-4=0,则会得出错误的结果[x=±2].正确的解法应在x2-4=0且x2 x-2≠0的条件下,求解x的值.因此最终结果为单一解x=2.
[例2]已知点M(x,y)满足坐标方程log1 xy log1-xy=log1 xy-log1-xy,求解点M的轨迹方程.
首先给出一个错误解法:根据坐标方程得到logy(1-x) logy(1 x)=1,得到y=-x2 1.由此得出点M轨迹方程是以(0,1)为顶点,以y轴为对称轴且开口方向向下的抛物线.得出这一错解的原因就是学生没有发现对数函数定义的隐含条件,即(1)y>0;(2)1 x>0且1 x≠0;(3)1-x>0且1-x≠0.于是在解题过程中忽略了一个正确的解y=1.因此,正确的解题过程应在得出y=-x2 1后,继续分析其符合题意的部分,确定其轨迹为y=-x2 1和y=1,且x∈(-1,0)∪(0,1).
从上述两道例题中可以看出,概念公式隐含条件普遍存在,且容易被忽略,需要学生在解题过程中有更多的耐心和细心,根据题目已知条件完成计算后,再用隐含条件进行检验,剔除不符合条件的解.
二、性质、定理隐含条件的分析与应用
在初中数学中,许多性质定理和判定定理也经常被作为隐含条件出现在题目中,由于一些性质、定理较为相似,仅在个别使用条件下存在差异,学生即使意识到隐含条件的存在,也容易因相关性质、定理不够熟悉,而得出错误的解.
[例3]过点A(2,0)的直线与曲线y=x2相交于两点P和Q,求解PQ中心点M的轨迹方程.
在求解此类问题时,学生容易出现的错误是认为过点A的直线斜率k一定存在,将其设为y=k(x-2),代入后得到x2 kx 2k=0.然后设点P和Q的坐标分为别(x1,y1)和(x2,y2),PQ中心点M的坐标为(x,y),并有x=(x1 x2)/2=k/2,由此得出k=2x.由于点M在直线y=k(x-2)上,于是得出y=2x2-4x即为点M的轨迹方程.在此过程中忽略了一个重要的判定定理,即直线与曲线存在两个不同交点时,[Δ]=k2-8k>0.根据这一判定定理可得出k<0或k>8.在根据上述求解得到的k=2x,可以得出x<0或x>4.因此,正确的解是y=2x2-4x,x∈(-∞,0)∪(4, ∞).
由此可以看出,在解题过程中,学生如果忽略了性质、定理,会导致求解过程中的条件判断失误,进而导致最终求解结果出现错误.因此,在平时的学习过程中,学生应将各类性质和判定定理了然于心,根据题目条件进行灵活运用.
三、题设制约隐含条件的分析与应用
题设制约隐含条件是指在题目所给条件中,如果A条件成立,则B条件也必须成立;或A条件成立则B条件必须不成立的情况.其中A条件为题目已知条件,而B条件则为需要学生自己分析出来的隐含条件.如果学生没有发现隐含的B条件,则会导致出现多解或漏解的情况.
[例4]已知sinα=[5]/5,sinβ=[10]/10,且α和β均为锐角,求解α β.
在这道题目中,部分学生的错误解法如下:根据题目已知条件sinα=[5]/5和α为锐角,得出cosα=[1-sin2α]=2[5]/5.再根据题目已知条件sin β=[10]/10和β为锐角,得出cos β=[1-sin2β]=3[10]/10.由此得出sin(α β)=([5]/5)·(3[10]/10) (2[5]/5)·([10]/10)=[2]/2.由于α和β均為锐角,因此0<α β<π,最终得到α β=π/4或α β=3π/4.
在上述解法中,sinα=[5]/5<[2]/2,而且α是锐角,因此,0<α<π/4.同理,sinβ=[10]/10<[2]/2,而且β是锐角,因此,0<β<π/4,所以实际上α β的取值范围是0<α β<π/2,这就是被学生忽略的“B条件”.这道题最终的结果只有一个,即α β=π/4.
四、几何图形隐含条件的分析与应用
几何图形隐含条件也是一种常见形式.初中数学题目的抽象程度较高,需要学生掌握图形分析方法.许多隐含在几何图形中的隐含条件,学生只依靠题目分析难以发现,需要画出具体图形,通过作辅助线等方式才能找到.
[例5]等腰三角形ABC周长为8 cm,腰长为x cm,底边为y cm,试写出y关于x的函数解析式,确定其函数图像.
在求解这道题目时,根据题目已知条件,学生可以较为容易地列出关系式2x y=8,进而通过变化得出y=-2x 8.由此得出的函数是斜率为-2,与y轴相交于8的直线AB.但实际上还要考虑两个重要的性质定理,即三角形任意邻边之和大于第三边,且三角形边长为正值.因此,x的取值范围为2 利用几何图形特征进行求解是初中数学的一种重要解题方法,此法不仅可以降低题目求解难度,还可以引起学生对隐含条件的注意,从而通过对比几何图形进行检验和检算,发现错误问题,得出正确解法.
通过对上述几种题目隐含条件分析和应用方法的研究,我们可以看出,隐含条件在初中数学问题中普遍存在,而且很容易导致学生做题时出现问题.对题目的隐含条件进行灵活运用,则可以快速求解出正确答案.因此,在平时的学习和练习过程中,学生必须加强对不同隐含条件出现形式的重视,在扎实掌握相关基础知识的前提下,采用正确的分析方法进行求解.
通过对隐含条件具体出现形式、常见的错误解法以及正确的分析和应用方法进行介绍,可以帮助学生更好地掌握隐含条件的利用方法,从而提高解题效率和准确率.
[ 参 考 文 献 ]
[1] 任捷.试论初中数学解题教学中隐含条件的应用[J].学周刊,2017(14):190-191.
[2] 范玉莲.数学题中隐含条件的挖掘和应用[J].晋中师范高等专科学校学报,2003(3):86-87.
[3] 包素华.数学分析解题中隐含条件的应用[J].衡水师专学报,1999(4):74-77.
(责任编辑 黄桂坚)
[关键词]初中数学;隐含条件;解题
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)32-0020-02
不少初中数学题题设条件都隐含在题目中.如果学生不注重分析,就无法找到求解问题的关键.要实现对隐含条件的巧妙应用,学生除了应具备扎实的基础知识功底,熟练掌握有关的概念、公式和性质外,还要具备一定的创造性思维和发散性思维,能够灵活运用各种图形工具和分析方法.
一、概念、公式中隐含条件的分析与应用
多数初中数学题目都含有或多或少的概念、公式类隐含条件,学生只有掌握对应部分的知识内容,才能找到正确的解题方法.
[例1]分式(x2-4)/(x2 x-2)=0,求解x.
这道题目中隐含条件是分母不为零.如果学生忽视这一条件,直接令x2-4=0,则会得出错误的结果[x=±2].正确的解法应在x2-4=0且x2 x-2≠0的条件下,求解x的值.因此最终结果为单一解x=2.
[例2]已知点M(x,y)满足坐标方程log1 xy log1-xy=log1 xy-log1-xy,求解点M的轨迹方程.
首先给出一个错误解法:根据坐标方程得到logy(1-x) logy(1 x)=1,得到y=-x2 1.由此得出点M轨迹方程是以(0,1)为顶点,以y轴为对称轴且开口方向向下的抛物线.得出这一错解的原因就是学生没有发现对数函数定义的隐含条件,即(1)y>0;(2)1 x>0且1 x≠0;(3)1-x>0且1-x≠0.于是在解题过程中忽略了一个正确的解y=1.因此,正确的解题过程应在得出y=-x2 1后,继续分析其符合题意的部分,确定其轨迹为y=-x2 1和y=1,且x∈(-1,0)∪(0,1).
从上述两道例题中可以看出,概念公式隐含条件普遍存在,且容易被忽略,需要学生在解题过程中有更多的耐心和细心,根据题目已知条件完成计算后,再用隐含条件进行检验,剔除不符合条件的解.
二、性质、定理隐含条件的分析与应用
在初中数学中,许多性质定理和判定定理也经常被作为隐含条件出现在题目中,由于一些性质、定理较为相似,仅在个别使用条件下存在差异,学生即使意识到隐含条件的存在,也容易因相关性质、定理不够熟悉,而得出错误的解.
[例3]过点A(2,0)的直线与曲线y=x2相交于两点P和Q,求解PQ中心点M的轨迹方程.
在求解此类问题时,学生容易出现的错误是认为过点A的直线斜率k一定存在,将其设为y=k(x-2),代入后得到x2 kx 2k=0.然后设点P和Q的坐标分为别(x1,y1)和(x2,y2),PQ中心点M的坐标为(x,y),并有x=(x1 x2)/2=k/2,由此得出k=2x.由于点M在直线y=k(x-2)上,于是得出y=2x2-4x即为点M的轨迹方程.在此过程中忽略了一个重要的判定定理,即直线与曲线存在两个不同交点时,[Δ]=k2-8k>0.根据这一判定定理可得出k<0或k>8.在根据上述求解得到的k=2x,可以得出x<0或x>4.因此,正确的解是y=2x2-4x,x∈(-∞,0)∪(4, ∞).
由此可以看出,在解题过程中,学生如果忽略了性质、定理,会导致求解过程中的条件判断失误,进而导致最终求解结果出现错误.因此,在平时的学习过程中,学生应将各类性质和判定定理了然于心,根据题目条件进行灵活运用.
三、题设制约隐含条件的分析与应用
题设制约隐含条件是指在题目所给条件中,如果A条件成立,则B条件也必须成立;或A条件成立则B条件必须不成立的情况.其中A条件为题目已知条件,而B条件则为需要学生自己分析出来的隐含条件.如果学生没有发现隐含的B条件,则会导致出现多解或漏解的情况.
[例4]已知sinα=[5]/5,sinβ=[10]/10,且α和β均为锐角,求解α β.
在这道题目中,部分学生的错误解法如下:根据题目已知条件sinα=[5]/5和α为锐角,得出cosα=[1-sin2α]=2[5]/5.再根据题目已知条件sin β=[10]/10和β为锐角,得出cos β=[1-sin2β]=3[10]/10.由此得出sin(α β)=([5]/5)·(3[10]/10) (2[5]/5)·([10]/10)=[2]/2.由于α和β均為锐角,因此0<α β<π,最终得到α β=π/4或α β=3π/4.
在上述解法中,sinα=[5]/5<[2]/2,而且α是锐角,因此,0<α<π/4.同理,sinβ=[10]/10<[2]/2,而且β是锐角,因此,0<β<π/4,所以实际上α β的取值范围是0<α β<π/2,这就是被学生忽略的“B条件”.这道题最终的结果只有一个,即α β=π/4.
四、几何图形隐含条件的分析与应用
几何图形隐含条件也是一种常见形式.初中数学题目的抽象程度较高,需要学生掌握图形分析方法.许多隐含在几何图形中的隐含条件,学生只依靠题目分析难以发现,需要画出具体图形,通过作辅助线等方式才能找到.
[例5]等腰三角形ABC周长为8 cm,腰长为x cm,底边为y cm,试写出y关于x的函数解析式,确定其函数图像.
在求解这道题目时,根据题目已知条件,学生可以较为容易地列出关系式2x y=8,进而通过变化得出y=-2x 8.由此得出的函数是斜率为-2,与y轴相交于8的直线AB.但实际上还要考虑两个重要的性质定理,即三角形任意邻边之和大于第三边,且三角形边长为正值.因此,x的取值范围为2
通过对上述几种题目隐含条件分析和应用方法的研究,我们可以看出,隐含条件在初中数学问题中普遍存在,而且很容易导致学生做题时出现问题.对题目的隐含条件进行灵活运用,则可以快速求解出正确答案.因此,在平时的学习和练习过程中,学生必须加强对不同隐含条件出现形式的重视,在扎实掌握相关基础知识的前提下,采用正确的分析方法进行求解.
通过对隐含条件具体出现形式、常见的错误解法以及正确的分析和应用方法进行介绍,可以帮助学生更好地掌握隐含条件的利用方法,从而提高解题效率和准确率.
[ 参 考 文 献 ]
[1] 任捷.试论初中数学解题教学中隐含条件的应用[J].学周刊,2017(14):190-191.
[2] 范玉莲.数学题中隐含条件的挖掘和应用[J].晋中师范高等专科学校学报,2003(3):86-87.
[3] 包素华.数学分析解题中隐含条件的应用[J].衡水师专学报,1999(4):74-77.
(责任编辑 黄桂坚)