摘要:解題教學(xué)是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要部分,有利于提升學(xué)生解題能力,鞏固數(shù)學(xué)知識,實現(xiàn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng).在解題過程中,遇到隱藏條件的題目,如果學(xué)生無法發(fā)掘隱藏條件,就難以有效解答問題.因此,在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,教師需要讓學(xué)生發(fā)掘題目中的隱含條件,拓展學(xué)生數(shù)學(xué)思維,尋找問題解答方法.本文中對數(shù)學(xué)解題中隱含條件的發(fā)掘進行探究.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué)解題;隱含條件;有效策略
在初中數(shù)學(xué)中,課程知識內(nèi)容不僅在數(shù)量上發(fā)生了很大變化,同時在難度的層面也有很大的變化,不僅僅需要學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識,同時需要學(xué)生具有較強的思維能力以及抽象能力.在初中數(shù)學(xué)解題中,學(xué)生很容易忽視題目隱含條件的發(fā)掘.因此,在教學(xué)中,教師要充分利用典型數(shù)學(xué)題目,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘其中的隱含條件,有效解決數(shù)學(xué)問題,鍛煉學(xué)生解題能力,促進學(xué)生全面發(fā)展.
1 利用數(shù)學(xué)概念,發(fā)掘隱含條件
初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,數(shù)學(xué)概念是重要的知識內(nèi)容,是學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎(chǔ),有利于學(xué)生解題能力的培養(yǎng).在數(shù)學(xué)概念中,會涉及到一些限制性或者界定性質(zhì)的條件,為概念的應(yīng)用奠定基礎(chǔ).根據(jù)數(shù)學(xué)概念相應(yīng)的條件和要求,在一些數(shù)學(xué)問題的解答中,特定的條件與要求是不可忽視的解題條件.如根式、平方等概念,在數(shù)學(xué)問題的解答中,結(jié)合題目中相關(guān)信息,有效發(fā)掘隱含條件,幫助學(xué)生有效解題[1].
例1 已知|x+2|與(y-1)2互為相反數(shù),求(x+y)2 022的值.
分析:此題主要考查學(xué)生對代數(shù)知識的理解,題目中的條件比較簡單,為了有效解答問題,需要分析題目中涉及到的數(shù)學(xué)概念,即絕對值、相反數(shù)以及平方式.根據(jù)題目中的條件“|x+2|與(y-1)2互為相反數(shù)”,同時對代數(shù)形式進行分析,可以得出,兩個代數(shù)式均是非負(fù)數(shù).結(jié)合對數(shù)學(xué)概念的理解分析進行推算,發(fā)掘題目中的隱含條件,即“兩個數(shù)是非負(fù)數(shù)且互為相反數(shù)”,唯一的情況就是二者為零,即|x+2|=0且(y-1)2=0,求解得出x=-2,y=1.通過隱含條件的發(fā)掘,將x,y代入(x+y)2 022中,快速解答題目,即(x+y)2 022=(-2+1)2 022=1.
例2 關(guān)于x的方程x2+(k-2)x+(k2+3k+5)=0存在兩個實數(shù)根x1,x2,求x21+x22的最大值.
分析:此題主要考查學(xué)生對一元二次方程的理解以及解題方法的掌握.為了幫助學(xué)生尋找解題思路,需引導(dǎo)學(xué)生找出題目中的隱含條件,厘清已知與隱含條件的聯(lián)系,結(jié)合韋達定理,有效解答問題.由x21+x22=(x1+x2)2-2x1x2=(2-k)2-2(k2+3k+5),得x21+x22=-(k+5)2+19,
在此式的基礎(chǔ)上,學(xué)生利用一元二次函數(shù)與方程的知識,解答問題,得出的結(jié)果是不正確的.通過對題目的進一步分析,根據(jù)已知條件發(fā)掘出一元二次方程有兩個實數(shù)根的隱含條件即Δ≥0,之后通過簡化推算,得出參數(shù)k的取值范圍為-4≤k≤-43,再結(jié)合x21+x22的表達式,得到當(dāng)k=-4時,x21+x22取最大值18.完成題目的解答.
2 有效分析代數(shù)公式,發(fā)掘隱含條件
數(shù)學(xué)學(xué)科圍繞“數(shù)”開展教學(xué),如代數(shù)、有理數(shù)以及無理數(shù)等,代數(shù)知識是中學(xué)階段的重要內(nèi)容,也是數(shù)學(xué)考試中的熱點內(nèi)容,學(xué)生在學(xué)習(xí)代數(shù)知識環(huán)節(jié)有一定的難度.在數(shù)學(xué)問題中,有關(guān)代數(shù)的題目類型比較多,有些問題需要學(xué)生發(fā)掘和分析其中的隱含條件.因此,在日常的練習(xí)中,對于代數(shù)公式應(yīng)用的問題,需要訓(xùn)練學(xué)生發(fā)掘和利用其中的隱含條件,有效解答數(shù)學(xué)問題[2].
例3 已知(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=0,其中a,b為實數(shù),試求a2+b2的值.
分析:本題考查一元二次方程的解法,以及化歸轉(zhuǎn)化思想.根據(jù)題目中的題干內(nèi)容,可以發(fā)現(xiàn)題干信息比較簡單,通過字母和符號呈現(xiàn)題意.在解題過程中,若忽略隱含條件,則會造成解題錯誤.如有的學(xué)生在解題時,可能會直接利用換元法,即設(shè)a2+b2=y,根據(jù)題干可以將方程轉(zhuǎn)化為y2-3y-10=0,通過因式分解可以得出y=5,或y=-2,但是,這樣的解題過程是不完善的,結(jié)果也不準(zhǔn)確.因為根據(jù)實數(shù)性質(zhì)可知,a2+b2是非負(fù)數(shù).根據(jù)這個隱含條件,排除a2+b2=-2,得出a2+b2=5.
3 有效分析圖形元素,發(fā)掘隱含條件
數(shù)與形是數(shù)學(xué)知識構(gòu)成的重要形式,在數(shù)學(xué)知識中,不僅是“數(shù)”的問題中有隱含條件,在“形”的問題中同樣也有隱含條件.在一些圖形元素的問題中,題目中的已知條件可能不是解題的關(guān)鍵條件,而在圖形中蘊藏著解題的關(guān)鍵點.因此,在解題教學(xué)中,教師需要指導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘并利用圖形元素中的隱含條件,尋找條件與問題的關(guān)系,有效解決數(shù)學(xué)問題.
例4 如圖1,四邊形ABCD是正方形,內(nèi)部包含四個全等的直角三角形以及正方形EFGH,且AH=12,EF=4,求解AB的值.
分析:此題是平面幾何中較為簡單的題目.在解題中,需要學(xué)生根據(jù)圖形元素進行分析,找出相應(yīng)的隱含條件,即AH=BG=12,EF=HG=4.根據(jù)這些隱含條件,學(xué)生才能快速解決問題.對于本題目,可利用三角形全等知識,得出AH=BG=12,利用正方形性質(zhì),可得出EF=HG=4,HB=16.在直角三角形AHB中,利用勾股定理求解AB的值,即AB=AH2+BH2=122+162=20.
對于平面幾何問題,需要有效利用數(shù)形結(jié)合思想,將數(shù)與形進行轉(zhuǎn)化,結(jié)合隱含條件的發(fā)掘與利用,簡化問題解答過程,有效解決圖形類問題.
4 結(jié)合關(guān)鍵詞句分析,發(fā)掘隱含條件
在初中數(shù)學(xué)解題中,需要學(xué)生認(rèn)真審題,找出題干中的關(guān)鍵詞句,通過關(guān)鍵詞的分析,發(fā)掘題目中的隱含條件,從而順利解答問題.如語義沖突內(nèi)容等,是學(xué)生需要把握的重要內(nèi)容,以提高學(xué)生解題能力[3].
例5 已知函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象經(jīng)過點(-1,7),與x軸相交后,得到的線段長度為3,且其對稱軸是直線x=1,求二次函數(shù)的解析式.
分析:通過對題目的分析,可以找出其中的已知條件,即“截取x軸上長度為3的線段”“對稱軸是直線x=1”.根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì),有效利用已知條件對題目進行分析,得出函數(shù)圖象與x軸的交點坐標(biāo)是-12,0,52,0.利用此隱含條件,可設(shè)二次函數(shù)解析式y(tǒng)=ax-52x+12,將點(-1,7)代入函數(shù)解析式,可以得出a=4.
所以y=4x-52x+12,即y=4x2-8x-5,順利得出函數(shù)解析式.
5 結(jié)合結(jié)構(gòu)特點,發(fā)掘隱含條件
在初中數(shù)學(xué)解題中,發(fā)現(xiàn)不少數(shù)學(xué)問題的已知條件是通過一定的關(guān)系呈現(xiàn)的,這些關(guān)系具有其自身的結(jié)構(gòu)特點,通常在結(jié)構(gòu)特征中隱含一些條件.在解題中,需要分析結(jié)構(gòu)特點,找出其中的隱藏關(guān)系,以順利完成問題的解答.
例6 已知方程(x2+5x+4)2+(x2+5x+4)-8=0,則x2+5x+4=.
分析:在求解此題時,需要學(xué)生閱讀和分析題干信息,若從整體上觀察,可以看出求解部分的式子結(jié)構(gòu)與條件中的部分內(nèi)容一致,結(jié)構(gòu)中都是一元二次形式.因此,在解題過程中,指導(dǎo)學(xué)生采取整體代換的方式,對問題進行簡化求解,將(x2+5x+4)看作整體t,那么題目條件可以轉(zhuǎn)化成t2+t-8=0.同時,需要結(jié)合(x2+5x+4)≥-94的隱含條件,引導(dǎo)學(xué)生快速簡化,完成問題解答.
初中數(shù)學(xué)解題中,隱含條件是重要的解題信息,確保數(shù)學(xué)問題解答的準(zhǔn)確性與高效性.作為初中數(shù)學(xué)教師,應(yīng)當(dāng)結(jié)合典型例題,幫助學(xué)生掌握發(fā)掘隱含條件的方法,利用隱含條件解題.在具體教學(xué)中,結(jié)合數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)公式、圖形元素以及題目關(guān)鍵詞句等,發(fā)掘隱含條件,簡化解題過程,提高解題有效性.
參考文獻:
[1]王志軍.發(fā)掘隱含條件 助力數(shù)學(xué)解題——初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中隱含條件的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究,2021(32):6-7.
[2]朱穎.探討初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中隱含條件的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究,2021(2):7-8.
[3]楊冬花.關(guān)于初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中隱含條件的應(yīng)用研究[J].數(shù)學(xué)大世界(下旬),2019(3):73.