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数学思想是数学知识的灵魂,是解决数学问题的有利武器,恰当地运用数学思想方法,不但能提高解题的效率,而且可以提高思维能力.因此,同学们在数学学习中要学会提炼和总结数学思想方法.《几何图形初步》中蕴含着许多的数学思想,在复习时除了要求掌握基本知识外,还要学会运用数学思想解题,为此本文对本章的数学思想归纳如下,供同学们小结时参考和选用.
一、数形结合思想
数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,有助于把握数学问题的本质.由于使用了数形结合的方法,很多问题便可迎刃而解,且解法简捷.
例1 同学们去公路旁植树,每隔3米植一棵树,问在21米长的公路旁植树最多可植几棵树?
分析:你可能会脱口说出可植7棵树,那就错了!如果结合图形就很直观了.
解:如图1所示,可植树8棵.
点评:本类题要注意考虑线段的端点,否则容易出错.
二、方程思想
所谓方程思想,就是通过列方程或方程组来解决问题的一种思想方法,特别是在解决某些几何问题时,运用方程思想往往可使解题变得简捷方便.
例2 如图2,点D、E在线段AB上,且都在AB中点的同侧,点D分AB为2∶5两部分,点E分AB为4∶5两部分,若DE=5厘米,求AB的长.
例3 若两个角的度数之比是3∶4,它们的差是25°,求这两个角.
分析:根据题意可设两个角分别为3x度和4x度,从而由条件“差是25°”得到方程,解方程可求出两个角的大小.
解:设两个角分别为3x 度和4x度,则得方程4x-3x=25.
解得x=25.所以3x=75,4x=100.
所以这两个角的度数分别为75°、100°.
点评:遇到比例问题可以设未知数,列方程解决.
三、整体思想
整体思想就是根据问题的整体结构特征,不拘泥于部分而是从整体上去把握解决问题的一种重要的思想方法.
例4 如图3所示,线段AB=4,点O是线段AB上一点,C、D分别是线段OA、OB的中点,求线段CD的长.
分析:虽然通过条件不能求出线段OC、OD的具体长度,但可以将OC+OD作为整体进行求解.
点评:解答本题的关键是逆用分配律得出待求线段和已知线段的整体关系,然后求解.
例5 如图4所示,∠AOB=90°,ON是∠AOC的平分线,OM是∠BOC的平分线,求∠MON的大小.
四、分类思想
所谓分类思想就是根据事物的共性和差异性的特点,分别归类,然后逐一去研究解决.在运用分类思想解决问题时,应明确分类的标准,做到不重不漏.
例6 已知线段AB=8cm,在直线AB上有一点C,且BC=3cm,求线段AC的长.
分析:题目条件只是告诉我们A、B、C三点在一直线上,但不能判断点C是在线段AB上,还是在线段AB的延长线上,所以要分类讨论解决问题.
解:有两种情形.
(1)当点C在线段AB的延长线时,如图5,AC=AB+BC=8+3=11(cm);
(2)当点C在线段AB上时,如图6,AC=AB-BC=8-3=5(cm).
所以线段AC的长为11cm或5cm.
故∠AOB是∠COD的6倍或3倍.
点评:本题由于没有明确OD是∠BOC内的一条三等分线是指靠近边OC还是边OB,因此要分类讨论求解.
五、类比思想
类比是根据两个对象之间存在着某些相同或相似的属性,推出它们存在其它相同或相似的属性的思维方法.应用类比思想方法研究问题,能培养我们的创新思维能力.
例8 通过阅读,解答问题(阅读中的结论可以直接用).
阅读:从O点引出n条不同的射线,则此图中共有多少个角?通过分析、画图尝试,得如下表格:
问题:某班数学兴趣小组有6个学生,他们约定每周周日夜晚每两人通电话一次互相交流学习心得,求他们每周一共通电话多少次?
分析:每两人通话一次类似从点O引出6条射线,可以通过6条射线构成的角的个数来确定这6人通话次数.
点评:本题考查同学们知识的迁移类比能力和实际应用能力,把射线构成的角的个数与每两人通话的次数相联系,这就是数学中的类比思想的体现.
一、数形结合思想
数形结合是数学解题中常用的思想方法,数形结合思想可以使某些抽象的数学问题直观化、生动化,有助于把握数学问题的本质.由于使用了数形结合的方法,很多问题便可迎刃而解,且解法简捷.
例1 同学们去公路旁植树,每隔3米植一棵树,问在21米长的公路旁植树最多可植几棵树?
分析:你可能会脱口说出可植7棵树,那就错了!如果结合图形就很直观了.
解:如图1所示,可植树8棵.
点评:本类题要注意考虑线段的端点,否则容易出错.
二、方程思想
所谓方程思想,就是通过列方程或方程组来解决问题的一种思想方法,特别是在解决某些几何问题时,运用方程思想往往可使解题变得简捷方便.
例2 如图2,点D、E在线段AB上,且都在AB中点的同侧,点D分AB为2∶5两部分,点E分AB为4∶5两部分,若DE=5厘米,求AB的长.
例3 若两个角的度数之比是3∶4,它们的差是25°,求这两个角.
分析:根据题意可设两个角分别为3x度和4x度,从而由条件“差是25°”得到方程,解方程可求出两个角的大小.
解:设两个角分别为3x 度和4x度,则得方程4x-3x=25.
解得x=25.所以3x=75,4x=100.
所以这两个角的度数分别为75°、100°.
点评:遇到比例问题可以设未知数,列方程解决.
三、整体思想
整体思想就是根据问题的整体结构特征,不拘泥于部分而是从整体上去把握解决问题的一种重要的思想方法.
例4 如图3所示,线段AB=4,点O是线段AB上一点,C、D分别是线段OA、OB的中点,求线段CD的长.
分析:虽然通过条件不能求出线段OC、OD的具体长度,但可以将OC+OD作为整体进行求解.
点评:解答本题的关键是逆用分配律得出待求线段和已知线段的整体关系,然后求解.
例5 如图4所示,∠AOB=90°,ON是∠AOC的平分线,OM是∠BOC的平分线,求∠MON的大小.
四、分类思想
所谓分类思想就是根据事物的共性和差异性的特点,分别归类,然后逐一去研究解决.在运用分类思想解决问题时,应明确分类的标准,做到不重不漏.
例6 已知线段AB=8cm,在直线AB上有一点C,且BC=3cm,求线段AC的长.
分析:题目条件只是告诉我们A、B、C三点在一直线上,但不能判断点C是在线段AB上,还是在线段AB的延长线上,所以要分类讨论解决问题.
解:有两种情形.
(1)当点C在线段AB的延长线时,如图5,AC=AB+BC=8+3=11(cm);
(2)当点C在线段AB上时,如图6,AC=AB-BC=8-3=5(cm).
所以线段AC的长为11cm或5cm.
故∠AOB是∠COD的6倍或3倍.
点评:本题由于没有明确OD是∠BOC内的一条三等分线是指靠近边OC还是边OB,因此要分类讨论求解.
五、类比思想
类比是根据两个对象之间存在着某些相同或相似的属性,推出它们存在其它相同或相似的属性的思维方法.应用类比思想方法研究问题,能培养我们的创新思维能力.
例8 通过阅读,解答问题(阅读中的结论可以直接用).
阅读:从O点引出n条不同的射线,则此图中共有多少个角?通过分析、画图尝试,得如下表格:
问题:某班数学兴趣小组有6个学生,他们约定每周周日夜晚每两人通电话一次互相交流学习心得,求他们每周一共通电话多少次?
分析:每两人通话一次类似从点O引出6条射线,可以通过6条射线构成的角的个数来确定这6人通话次数.
点评:本题考查同学们知识的迁移类比能力和实际应用能力,把射线构成的角的个数与每两人通话的次数相联系,这就是数学中的类比思想的体现.