摘 要: 整體思想是初中數(shù)學(xué)中的一種重要思想。本文從五個方面對整體思想在初中數(shù)學(xué)解題過程中的常見應(yīng)用舉例分析,使學(xué)生進一步感受、理解和掌握整體思想的解題技巧,提高解題能力.
關(guān)鍵詞: 整體思想 初中數(shù)學(xué) 應(yīng)用
整體思想是初中數(shù)學(xué)中的一種重要思想,貫穿于初中數(shù)學(xué)教學(xué)的各個階段,是解決好數(shù)學(xué)問題的一種重要策略.
所謂整體思想,就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時,通過研究問題的整體形式、整體結(jié)構(gòu)、整體特征,從而對問題進行整體處理的解題方法.整體思想涉及的形式較多,這里就通過整體思想在初中數(shù)學(xué)解題過程中的幾種常見應(yīng)用方法加以舉例分析,讓我們進一步感受、理解和掌握整體思想的解題技巧,以提高自己的解題能力.
一、整體思想在求代數(shù)式的值中的應(yīng)用
例1:已知a-a-1=0,求a+2a+2012的值.
分析:此題若先從已知條件a-a-1=0中解出a的值,然后代入代數(shù)式求解,盡管理論上是正確的,但解答相當(dāng)麻煩且很困難.若注意到所求代數(shù)式與方程的關(guān)系,將a-a-1=0轉(zhuǎn)化為a-a=1,再把a-a看做一個整體,用整體思想進行分析求解,則解題會變得簡單、容易.
解:∵a-a-1=0
∴a-a=1
∴a+2a+2012=a+a+(a+a)-a+2012
=a(a+a)+(a+a)-a+2012
=(a+a)(a+1)-a+2012
=1×(a+1)-a+2012
=2013
例2:已知x=2時,ax+bx+cx-8=10.求當(dāng)x=-2時,代數(shù)式ax+bx+cx-8的值.
分析:由于ax+bx+cx中的x的指數(shù)均為奇數(shù),故當(dāng)x=2和x=-2時,它的值恰好互為相反數(shù),從而可用整體代入的方法求得代數(shù)式的值.
解:當(dāng)x=2時,∵ax+bx+cx-8=10,∴32a+8b+2c=18.①
當(dāng)x=-2時,ax+bx+cx-8=(-2)a+(-2)b+(-2)c-8=-(32a+8b+2c)-8.
將①式整體代入,得到-(32a+8b+2c)-8=-18-8=-26.
故當(dāng)x=2時,代數(shù)式ax+bx+cx-8的值為-26.
二、整體思想在因式分解中的應(yīng)用
例3:因式分解:(a+2a+2)(a+2a+4)+1.
分析:對于這類題目,學(xué)生很容易先做整式乘法,把式子(a+2a+2)(a+2a+4)+1展開后得到a+4a+10a+12a+9,要把這個多項式進行因式分解,就必須恰當(dāng)?shù)剡\用拆項和乘法公式,這是何等的困難.仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn)式子中前一項的兩個因式中都含有式子a+2a,如果我們把a+2a看成一個整體,展開后就可以得到一個關(guān)于a+2a的二次三項式,問題就迎刃而解了.
解:(a+2a+2)(a+2a+4)+1
=[(a+2a)+2][(a+2a)+4]+1
=(a+2a)+4(a+2a)+2(a+2a)+8+1
=(a+2a)+6(a+2a)+9
=(a+2a+3)
三、整體思想在解方程或方程組中的應(yīng)用
例4:解方程:(x-1)-5(x-1)+4=0.
分析:如果我們?nèi)ダㄌ?,整理后得到的將是關(guān)于x的高次方程x-7x+10=0,要直接解這個方程難度很大.這時我們可以將x-1視為一個整體,設(shè)x-1=y,運用整體思想來分析,就可以化難為易.
解:設(shè)x-1=y,則原方程可化為
y-5y+4=0
解得y=1,y=4.
當(dāng)y=1時,x-1=1,解得x=±;
當(dāng)Y=4時,x-1=4,解得x=±.
∴原方程的解為x=,x=-,x=,x=-.
例5:解方程組:
x+y=5 ①y+z=4 ②z+x=5 ③
分析:解三元一次方程組的基本思路是消元,本題完全可以通過帶入消元法或加減消元法將三元一次方程組轉(zhuǎn)化為二元一次方程組來解,但這樣比較麻煩.如果我們把三個式子相加,就可以得到x+y+z的值,再把x+y+z看成一個整體分別與方程組中的三個式子相減,就可以求得方程組的解.
解:①+②+③,得
2(x+y+z)=12 ④
④-①,得z=9
④-②,得x=8
④-③,得y=7
∴原方程組的解是x=8y=7z=9.
四、整體思想在解應(yīng)用題中的應(yīng)用
例6:若買鉛筆4支,日記本3本,圓珠筆2支,共需10元;若買鉛筆9支,日記本7本,圓珠筆5支,共需25元,則購買鉛筆、日記本、圓珠筆各一樣共需多少元?
分析:本題是要求購買鉛筆、日記本、圓珠筆各一樣共需多少元.如果設(shè)鉛筆每支x元,日記本每本y元,圓珠筆每支z元,需要有三個等量關(guān)系,才能列出三個方程分別求出x,y,z的值,但本應(yīng)用題只有兩個等量關(guān)系,只能列出兩個方程,這就需要應(yīng)用整體思想,直接求出的值.
解:設(shè)鉛筆每支x元,日記本每本y元,圓珠筆每支z元,依題意得:
4x+3y+2z=10 ①9x+7y+5z=25 ②
②-①,得5x+4y+3z=15 ③
③-①,得x+y+z=5.
答:購買鉛筆、日記本、圓珠筆各一樣共需5元.
五、整體思想在幾何問題中的應(yīng)用
例6:在如圖所示的星形圖中,求∠A、∠B、∠C、∠D、∠E的和.
分析:顯然,我們無法分別求出∠A、∠B、∠C、∠D、∠E的度數(shù),但仔細(xì)審題后可以發(fā)現(xiàn),題目中并不是分別求出這五個角的值,而是要求“∠A+∠B+∠C+∠D+∠E”這一整體的值,因此我們可以利用三角形的一個外角等于和它不相鄰的兩個內(nèi)角和,把這些角集中到一個三角形內(nèi),再利用三角形的內(nèi)角和定理,就可以使問題得以解決.
解:∠AMN,∠ANM分別是△MCE和△NBD的一個外角.
∴∠AMN=∠C+∠E,∠ANM=∠B+∠D.
在△AMN中,∠A+∠AMN+∠ANM=180°,
∴∠A+∠C+∠E+∠B+∠D=180°,
即∠A+∠B+∠C+∠D+∠E=180°.
通過舉例,我們可以看出,整體思想在初中數(shù)學(xué)中的作用及重要性.在解答某些數(shù)學(xué)題時,若能用整體思想去考慮,把整體思想滲透到解題中去,就能做到有的放矢,提高數(shù)學(xué)思維能力及數(shù)學(xué)解題能力.