王學(xué)海
【摘要】 現(xiàn)實(shí)世界既包含大量的相等關(guān)系,又存在許多不等關(guān)系. 解決實(shí)際問題的過程中,有時(shí)不能確定或無需確定某個(gè)量的具體取值,但可以求出或確定這個(gè)量的變化范圍,不等式(組)就是探求不等關(guān)系的基本工具. 列不等式(組)解決實(shí)際問題是初中數(shù)學(xué)中的難點(diǎn),同時(shí)也是中考的熱點(diǎn). 解這類題的關(guān)鍵是在實(shí)際問題中找出相等關(guān)系和不等關(guān)系,列出方程和不等式. 但在解不等式(組)時(shí)有的同學(xué)常因基礎(chǔ)不扎實(shí)、概念不清、粗心大意,而在解題過程中遇到各種困難.
【關(guān)鍵詞】 初中生;一元一次不等式(組)應(yīng)用題;應(yīng)對策略
對于“不等式(組)”,新課程標(biāo)準(zhǔn)的具體要求是:“能夠根據(jù)具體問題中的數(shù)量關(guān)系列出一元一次不等式和一元一次不等式組, 解決簡單的實(shí)際問題, 并體會不等式(組)也是描述實(shí)際問題的一個(gè)有效的數(shù)學(xué)模型.”
雖然同學(xué)們都能夠記住解題步驟,但是在解這類應(yīng)用題時(shí)由于經(jīng)驗(yàn)不足、抓不到關(guān)鍵詞、概念混淆、思維定式等原因的存在,使學(xué)生們在解題過程中遇到困難,而不能得到正確的解.
一、解題中遇到的困難及常見錯(cuò)誤
1. 生活經(jīng)驗(yàn)的不足及問題信息量大是造成初中生解應(yīng)用題難的兩大屏障
例1 地磚按每塊5.5元出售,地磚每邊長35厘米,用這種磚鋪滿長7.8米、寬5.7米的房間,需花費(fèi)多少錢購買地磚?
評析 要正確地解應(yīng)用題,必須讀懂題目中語言文字表達(dá)的問題條件和問題要求. 本題中,學(xué)生必須清楚“地磚”、“出售”、“購買”、“鋪”等詞語的含義,否則不能讀懂題意.“地磚問題”中的事實(shí)知識包括長方形、正方形的概念,以及米與厘米之間的進(jìn)率換算. 像這類與生活綜合知識聯(lián)系較緊的應(yīng)用題還有很多,信息量大,經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致學(xué)生讀不懂題目,不知從何下手,是學(xué)生最傷腦筋的. 總之,學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、課外知識、社會知識的儲備量,已成為度量學(xué)生解答應(yīng)用題思維厚度的一把標(biāo)尺.
2. 思維定式造成設(shè)未知數(shù)出錯(cuò)并帶來列式困難
例2 蘇科版八年級下教科書20頁練習(xí)第1題.
某班學(xué)生外出春游時(shí)合影留念,1張彩色底片的費(fèi)用為1元,沖印1張彩照需0.6元. 如果每人預(yù)定1張彩照,且每人所花費(fèi)用不超過0.8元,那么參加合影的學(xué)生至少有多少人?
錯(cuò)解 設(shè)參加合影的學(xué)生至少有x人, (錯(cuò)誤原因:設(shè)未知數(shù)不確切,應(yīng)改為設(shè)“參加合影的學(xué)生有x人”)
則1 + 0.6x ≥ 0.8x,(錯(cuò)誤原因:列式時(shí)不等號反向)
解這個(gè)不等式,得 x ≤ 5.
答:參加合影的學(xué)生有5人. (錯(cuò)誤原因:認(rèn)為此題結(jié)果是確定值,而此題結(jié)果是一個(gè)取值范圍)
評析 在列不等式解應(yīng)用題中,學(xué)生設(shè)未知數(shù)時(shí),往往受方程應(yīng)用題的遷移,沿用求什么設(shè)什么的做法,常給列式帶來困難,甚至出錯(cuò).
3. 列不等式(組)時(shí)忽視關(guān)鍵詞
例3 (2011山東棗莊)某中學(xué)為落實(shí)市教育局提出的“全員育人,創(chuàng)辦特色學(xué)?!钡臅h精神,決心打造“書香校園”. 計(jì)劃用不超過1900本科技類書籍和1620本人文類書籍,組建中、小型兩類圖書角共30個(gè).已知組建一個(gè)中型圖書角需科技類書籍80本,人文類書籍50本;組建一個(gè)小型圖書角需科技類書籍30本,人文類書籍60本.
(1)符合題意的組建方案有幾種?請你幫學(xué)校設(shè)計(jì)出來;
(2)若組建一個(gè)中型圖書角的費(fèi)用是860元,組建一個(gè)小型圖書角的費(fèi)用是570元,試說明(1)中哪種方案費(fèi)用最低,最低費(fèi)用是多少元?
解 (1)設(shè)組建中型圖書角x個(gè),則組建小型圖書角為(30 - x)個(gè).由題意,得
80x + 30(30 - x) ≤ 1900,50x + 60(30 - x) ≤ 1620,
解這個(gè)不等式組,得18 ≤ x ≤ 20.
由于x只能取整數(shù),∴ x的取值是18,19,20.
當(dāng)x = 18時(shí),30 - x = 12;當(dāng)x = 19時(shí),30 - x = 11;當(dāng)x = 20時(shí),30 - x = 10.
故有三種組建方案:方案一,中型圖書角18個(gè),小型圖書角12個(gè);方案二,中型圖書角19個(gè),小型圖書角11個(gè);方案三,中型圖書角20個(gè),小型圖書角10個(gè).
(2)方案一的費(fèi)用是:860 × 18 + 570 × 12 = 22320(元);
方案二的費(fèi)用是:860 × 19 + 570 × 11 = 22610(元);
方案三的費(fèi)用是:860 × 20 + 570 × 10 = 22900(元).
故方案一費(fèi)用最低,最低費(fèi)用是22320元.
評析 解這類應(yīng)用題的難點(diǎn)在于理清題意,尋找題目中的關(guān)鍵詞語. 例3中的兩個(gè)關(guān)鍵詞“不超過”、“ 不少于”是列不等式(組)的依據(jù). 另外還要注意所設(shè)未知數(shù)受實(shí)際情況的制約,此例中中型圖書角的個(gè)數(shù)x應(yīng)是正整數(shù).
不等式應(yīng)用題的取材廣泛,又緊密結(jié)合實(shí)際生活,解這類題首先要理清題意,尋找關(guān)鍵詞,比如“不少于”、“不大于”、“大于”、“小于”、“比……要節(jié)省”等,從而找到不等關(guān)系,列出不等式(組),通過解不等式確定不等式的解,最后要檢驗(yàn)所求解是不是與實(shí)際問題相符合.
4. 移項(xiàng)或兩邊同乘(除)負(fù)值時(shí)不變號
根據(jù)題意正確地列出不等式(組)后,最重要的是解不等式(組).
例4 解不等式:2x + 4 > x - 1.
錯(cuò)解 移項(xiàng),得2x + x > -1 + 4.
即3x > 3,則x > 1.
例5 解不等式:-3x + 9 < 0.
錯(cuò)解 移項(xiàng),得-3x < -9.
系數(shù)化為1,得x < 3.
評析 上面兩例均犯了不變號的錯(cuò)誤. 例4、例5分別因“移項(xiàng)要變號”、“不等式的兩邊都乘(或除以)同一個(gè)負(fù)數(shù),不等號的方向應(yīng)改變”這類知識點(diǎn)不能及時(shí)回應(yīng)所致. 因而求解時(shí)應(yīng)在掌握知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上再加細(xì)心. 例4的正確結(jié)果應(yīng)為x > -5,例5的正確結(jié)果應(yīng)為x > 3.
5. 概念或意義不明確
例6 求不等式 2x - 4 < 0的非負(fù)整數(shù)解.
錯(cuò)解 因?yàn)椋玻?- 4 < 0的解為x < 2,所以它的非負(fù)整數(shù)解為1.
例7 解不等式:|x| < 3.
錯(cuò)解 x < 3.
評析 例6和例7錯(cuò)誤的原因主要是對某些概念不明確或混淆,如“非負(fù)整數(shù)解”、“絕對值”等. 非負(fù)整數(shù)應(yīng)包括0和一切正整數(shù),故例6正確解為:0和1. 絕對值的意義是指在數(shù)軸上某個(gè)數(shù)到原點(diǎn)的距離,故例7的正確解為:-3 < x < 3.
6. 去括號時(shí)不遵守運(yùn)算法則
例8 解不等式:3x - 2(1 - 2x) ≥ 5.
錯(cuò)解 去括號,得3x - 2 - 2x ≥ 5,
故x ≥ 7.
評析 本題有括號,根據(jù)解不等式的步驟,要先去括號. 括號前的數(shù)要與括號里的各項(xiàng)相乘. 去括號時(shí),除應(yīng)遵循乘法的分配律不能漏乘外,還應(yīng)遵循去括號法則:去括號時(shí),括號前面為“-”,去括號要將括號里的各項(xiàng)都變號. 本題產(chǎn)生錯(cuò)解的原因有兩點(diǎn):括號外的數(shù)只與第一項(xiàng)相乘,括號前面是負(fù)號只對第一項(xiàng)變號. 因此本題的正確解應(yīng)為x ≥ 1.
7. 去分母時(shí),漏乘不含分母的項(xiàng)
例9 解不等式: + 2 ≥ -2x.
錯(cuò)解 去分母,得x - 1 + 2 ≥ -4x.
移項(xiàng)、合并同類項(xiàng),得5x ≥ -1,即x ≥ -.
評析 本例的解答過程中沒有掌握不等式的運(yùn)算性質(zhì),去分母時(shí),不等式的兩邊同乘各分母的最小公倍數(shù),漏乘不含分母的項(xiàng),漏乘了常數(shù)項(xiàng),這是解一元一次不等式(組)時(shí)常出的錯(cuò)誤之一,應(yīng)引起高度重視. 因此本題的正確解應(yīng)為x ≥ -.
8. 分子是多項(xiàng)式,去分母時(shí)忽視了分?jǐn)?shù)線的括號作用
例10 解不等式: -> 0.
錯(cuò)解 去分母,得4x - 1 - 3x - 1 > 0,
移項(xiàng)、合并同類項(xiàng),得x > 2.
評析 去分母時(shí), 當(dāng)分子是多項(xiàng)式時(shí),各分式的分子必須看成一個(gè)整體. 忽視分?jǐn)?shù)線的括號作用也是解一元一次不等式時(shí)常出的錯(cuò)誤之一.為避免出這類錯(cuò),應(yīng)分別對分子添加括號,再運(yùn)用去括號法則. 例10中沒有添加括號導(dǎo)致了錯(cuò)誤.
正確 去分母,得2(2x - 1) - 3(x - 2) > 0.
去括號,得4x - 2 - 3x + 6 > 0,
移項(xiàng)、合并同類項(xiàng),得x > -4.
二、學(xué)好解一元一次不等式(組)及應(yīng)用題的策略
1. 理解有關(guān)的概念
① 不等式:用“<”或“>”號表示大小關(guān)系的式子,叫做不等式.
② 一元一次不等式:含有一個(gè)未知數(shù),未知數(shù)的次數(shù)是1的不等式,叫做一元一次不等式. 分母中不能含有未知數(shù).
③ 不等式的解:在含有未知數(shù)的不等式中,把使不等式成立的未知數(shù)的值叫做不等式的解. 不等式若有解,一般它的解有無數(shù)個(gè).
④ 不等式的解集:如果一個(gè)不等式有解,能使不等式成立的未知數(shù)的取值范圍,叫做不等式的解的集合,簡稱解集. 不等式的解集包括所有能使不等式成立的未知數(shù)的值.
2. 領(lǐng)悟不等式的三個(gè)基本性質(zhì)
① 不等式的兩邊加(或減)同一個(gè)數(shù)(或式子),不等號的方向不變.
② 不等式兩邊同乘以(或除以)同一個(gè)正數(shù),不等號的方向不變.
③ 不等式的兩邊乘(或除以)同一個(gè)負(fù)數(shù),不等號的方向改變.
不等式的三個(gè)基本性質(zhì)是進(jìn)行不等式變形的根本依據(jù),其中前兩個(gè)性質(zhì)類似于等式的性質(zhì),而在運(yùn)用性質(zhì)③時(shí),要注意必須改變不等號的方向,這是不等式特有的性質(zhì).
3. 牢固掌握不等式(組)的解法
解一元一次不等式的一般步驟與解一元一次方程相同:① 去分母;② 去括號;③ 移項(xiàng);④ 合并同類項(xiàng);⑤ 系數(shù)化成1.
各步需注意事項(xiàng):① 去分母:不要漏乘不含分母的項(xiàng),是否改變不等號的方向;② 去括號:括號前是負(fù)號時(shí),括號內(nèi)各項(xiàng)均要變號;③ 移項(xiàng):移項(xiàng)要變號;④ 合并同類項(xiàng):系數(shù)相加,字母及字母指數(shù)不變;⑤ 系數(shù)化成1:是否改變不等號的方向.
4. 牢固掌握列不等式(組)解應(yīng)用題的步驟,抓住不等關(guān)系關(guān)鍵詞,挖掘隱含的不等關(guān)系
在能構(gòu)建不等式的題目中往往有表示不等關(guān)系的詞語,如“大于、小于、不大于、不小于、超過、不超過”等.我們一定要利用好這些關(guān)鍵信息,列出不等式(組)以解決實(shí)際問題.
有些題目中無明顯表示不等關(guān)系的關(guān)鍵詞,而是深藏于題意中,這就要求老師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題的實(shí)際意義,深入挖掘蘊(yùn)含其中的不等關(guān)系.
5. 重視不等式(組)應(yīng)用題的教學(xué)
在平時(shí)的教學(xué)過程中, 教師既要注重知識的傳授和題目的解答,也要重視學(xué)生的實(shí)踐性活動的開展和教學(xué),這樣才會避免數(shù)學(xué)和實(shí)際生活脫節(jié),同時(shí)教學(xué)中要不斷地增加新的背景和內(nèi)容, 跟上時(shí)代,彌補(bǔ)生活經(jīng)驗(yàn)的不足,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情.對于不等式(組)應(yīng)用題文字較多學(xué)生獲得信息困難的問題,教師平常在教學(xué)中在應(yīng)用題上要多停留,有耐心.
在實(shí)際問題中,有許多用方程很難解決的問題,而用不等式去處理則可輕易解決. 應(yīng)用題是初中數(shù)學(xué)的重點(diǎn),列不等式解應(yīng)用題是初中數(shù)學(xué)的難點(diǎn),根據(jù)題意正確地列出不等式(組),解應(yīng)用題就成功了一半. 一元一次不等式(組)的解法十分重要,它與一元一次方程的解法有許多相似之處,但又有其自身特點(diǎn),同學(xué)們要認(rèn)清兩者解法的聯(lián)系與區(qū)別. 正確應(yīng)對學(xué)生在解題過程中遇到的困難,提高學(xué)習(xí)的積極性,增加學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,才有可能應(yīng)用一元一次不等式(組)去解決生活中的實(shí)際問題.
【參考文獻(xiàn)】
[1]鐘山.不再讓學(xué)生的困惑成為課堂教學(xué)的遺憾——《一元一次不等式組》教學(xué)片段所感[J].學(xué)生之友(初中版)(下),2010(11).
[2]趙春祥.列一元一次不等式解應(yīng)用題[J].初中生,2009(6).
[3]石衛(wèi)東.解一元一次不等式的常見錯(cuò)誤分析[J].中學(xué)生數(shù)學(xué),2003(10).
[4]任保平. 解一元一次不等式常見錯(cuò)誤剖析[J].數(shù)理化學(xué)習(xí)(初中版),2003(3).
[5]欒緒友.學(xué)好一元一次不等式[J].中學(xué)生數(shù)學(xué),2009(14).