江蘇省蘇州工業(yè)園區(qū)外國語學(xué)校 楊亞楠
德國著名數(shù)學(xué)家克萊因曾在他的《西方文化中的數(shù)學(xué)》中寫道:數(shù)學(xué)是一種精神,一種理性的精神。正是這種精神,激發(fā)、促進、鼓舞并驅(qū)使人類的思維得以運用到最完善的程度,亦正是這種精神,試圖決定性地影響人類的物質(zhì)、道德和社會生活;試圖回答有關(guān)人類自身存在提出的問題;努力去理解和控制自然;盡力去探求和確立已經(jīng)獲得知識的最深刻的和最完美的內(nèi)涵。
不僅數(shù)學(xué)家體悟到了數(shù)學(xué)的魔力,就連希臘著名哲學(xué)家柏拉圖都在號召:哲學(xué)家也要學(xué)數(shù)學(xué),因為他必須跳出浩如煙海的萬變現(xiàn)象而抓住真正的實質(zhì),又因為這是使靈魂過渡到真理和永存的捷徑。
那么,作為初中生,如何才能學(xué)好數(shù)學(xué)呢?有人曾調(diào)侃:數(shù)學(xué)學(xué)霸和學(xué)渣最大的區(qū)別就在于是否會運用數(shù)學(xué)思想方法!數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂和精髓。數(shù)學(xué)思想方法無論在數(shù)學(xué)專業(yè)領(lǐng)域、數(shù)學(xué)教育范圍內(nèi),還是在其他科學(xué)中,都被廣為使用。
整體思想是從問題的整體性質(zhì)出發(fā),突出對問題的整體結(jié)構(gòu)的分析和改造,把某些式子或圖形看成一個整體,把握它們之間的關(guān)聯(lián),進行有目的的、有意識的整體處理。
例1 已知a-b=3,求2a-2b-1=____。
解析:把“a-b”看成一個整體代入,2a-2b-1=2(a-b)-1=5。
方程思想是指在確定變量后,找到它們之間的關(guān)系,將實際問題轉(zhuǎn)化成方程或不等式,通過建立方程模型來解決實際問題。
例2 一個凸多邊形的內(nèi)角和是外角和的2倍,它是____邊形。
解析:由于任意多邊形的外角和都是360°,而n邊形的內(nèi)角和是(n-2) 180°。設(shè)這個多邊形是n邊形,根據(jù)題意,得:(n-2)180°=2×360°,解得n=6。
函數(shù)的思想是用運動和變化的眼光,分析和研究數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系,從而建立函數(shù)模型,如一次函數(shù)、反比例函數(shù)、二次函數(shù)等,解決實際問題。
例3 某市出租車收費標準:不超過3千米計費為10.0元,3千米后按2.4元/千米計費。
(1)當(dāng)路程表顯示7千米時,應(yīng)付費多少元?
(2)寫出車費 y (元)與路程 x (千米)之間的函數(shù)表達式。
(3)小明乘出租車從家到人才市場,付費34元,求小明的車程。
解析:(1)當(dāng)路程為7千米時,費用為10+(7-3)×2.4=19.6元。
(2)當(dāng)x≤3時,y=10;當(dāng)x≥3時,y=10+(x-3)×2.4,即y=2.4x+2.8。
(3)當(dāng)y=34時,有2.4x+2.8=34,即x=13。答:小明的車程為13千米。
轉(zhuǎn)化思想是指把我們遇到的問題由陌生知識轉(zhuǎn)化為已學(xué)知識,化繁為簡,化未知為已知,從而解決實際問題。
解析:把分式方程去分母轉(zhuǎn)化為整式方程即可。
兩邊乘(x+3)(x-1)得:2(x-1)=(x+3),
即2x-2=x+3,
解得x=5。
經(jīng)檢驗:x=5是方程的解。
把兩個(或兩類)不同的數(shù)學(xué)對象進行對比,如果發(fā)現(xiàn)它們有共同特質(zhì),可以根據(jù)其中一個數(shù)學(xué)對象的特征來推出另一個對象的特征。例如通過研究正比例函數(shù)的圖象、性質(zhì)及應(yīng)用,類比研究反比例函數(shù)的圖象、性質(zhì)及應(yīng)用。
數(shù)形結(jié)合思想就是在研究問題時把數(shù)和形結(jié)合起來考慮,或者把問題的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì),或者把圖形的性質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系,從而使復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題形象化、具體化?!皵?shù)無形,少直觀,形少數(shù),難入微”,利用“數(shù)形結(jié)合”可使要研究的問題化難為易,化繁為簡。
分類討論就是把研究對象按同一分類標準分成幾個部分或幾種情況,然后逐個解決,最后予以總結(jié)做出結(jié)論的思想方法,其實質(zhì)是化整為零,各個擊破,化大難為小難的策略。
例6 若等腰三角形的一個內(nèi)角為70°,求它的頂角的度數(shù)。
解析:分類討論:
(1)該內(nèi)角為頂角時,頂角為70°。
(2)該內(nèi)角為底角時,則頂角為:180°-70°×2=40°。
故頂角為70°或40°。