摘要:中學(xué)生在數(shù)學(xué)解題時(shí)通常思維方式呆板直接,考慮問題模式化、公式化,不能靈活運(yùn)用,不能抓住題目條件中的隱含條件,避不開題目中的“陷阱”,挖掘不出陷阱中隱含的條件而無法解題。
關(guān)鍵詞:中學(xué)數(shù)學(xué);挖掘;隱含條件
中圖分類號(hào):G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B 文章編號(hào):1674-9324(2013)46-0130-02
在從事初中的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生在數(shù)學(xué)解題時(shí)思維方式呆板直接,考慮問題模式化、公式化,不能靈活運(yùn)用,不能抓住題目條件中的隱含條件,避不開題目中的“陷阱”,挖掘不出陷阱中隱含的條件而無法解題。
其實(shí)在很多數(shù)學(xué)問題中,有很多的隱含條件是沒有直接給出的,需要學(xué)生認(rèn)真分析、仔細(xì)觀察甚至是廣泛聯(lián)想才能發(fā)現(xiàn)。如果能很好的利用這些隱含條件,將會(huì)使我們的解題過程非常簡(jiǎn)單,相反如果忽視這些隱含條件,解題過程將復(fù)雜化,甚至是解不出來。那么如何正確挖掘隱含條件,避開陷阱呢?
一、從數(shù)學(xué)概念中挖掘隱含條件
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)往往停留在表面上,這也是解題時(shí)常出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因所在,而只有在對(duì)題目所涉及到的概念、定理、公式、法則、性質(zhì)、圖形等制約因素做到心中有數(shù),在全面、深刻理解概念的基礎(chǔ)上,才能從數(shù)學(xué)概念中挖掘出隱含條件,進(jìn)一步指導(dǎo)解題。
例1:若二次根式■與■是同類二次根式,求a和b的值
分析:由題知a+b=2,得■=3■
由同類二次根式的定義知a+b=2a=a+8b
解這個(gè)方程組,得a=2b=0
本題中的隱含條件有a+b=2,另一個(gè)陷阱■不是最簡(jiǎn)二次根式(同類二次根式必須是化簡(jiǎn)后的最簡(jiǎn)二次根式)。了解了這兩個(gè)隱含條件,解題就比較簡(jiǎn)單了。
二、從命題的存在性中挖掘隱含條件
有些數(shù)學(xué)問題,其存在性條件常被隱去,而又往往引不起注意,從而導(dǎo)致解題錯(cuò)誤或思維受阻,解題時(shí)必須注意克服常規(guī)思維定勢(shì)的消極影響,靈活思維,抓存在,挖條件,使問題獲得正確的解答。
例2:若x,y為實(shí)數(shù),且y=■,求■·■的值
分析:學(xué)生按常規(guī)思維求解的話,顯得無從下手。這時(shí)就要注意二次根式的存在性(被開方數(shù)必須大于等于零),便可使問題獲解,所以根據(jù)被開方數(shù)存在的意義有:x2-4≥04-x2≥0 解這個(gè)不等式組,得x2=4
做到這時(shí),有的同學(xué)可能就以為x=2或-2了,這里又有個(gè)陷阱,我們要注意分母的存在性,分母不能為零,所以還要加上x+2≠0,此時(shí)解題才算完整。
可得x=2
當(dāng)x=2時(shí),y=■
則■·■=■
三、從題設(shè)條件中挖掘隱含條件
例3:若一元二次方程x2-ax-4a=0的兩實(shí)數(shù)根的和為4a2-3,求兩根之積
錯(cuò)解:由已知得4a2-3=a
解這個(gè)方程得a=-■或1
然后再根據(jù)公式得兩根之積是3或-4
說明:由題設(shè)條件“兩實(shí)數(shù)根的和”知Δ≥0,而當(dāng)a=-■時(shí),Δ<0,此時(shí)方程無實(shí)數(shù)根,應(yīng)該舍去。所以a只能取1,當(dāng)a=1時(shí),兩根之積為-4。
本題陷阱設(shè)在應(yīng)用一元二次方程根與系數(shù)關(guān)系的條件中。命題者往往根據(jù)同學(xué)們不注意公式的限制條件而盲目套用的不良習(xí)慣,有意設(shè)置陷阱,解題時(shí)稍不小心就會(huì)出錯(cuò)。
四、從解題變形中挖掘隱含條件
在解題過程中,關(guān)注每一步變形,并從變形中挖掘隱含條件,則能拓展解題思路,簡(jiǎn)化運(yùn)算過程,使問題順利獲解。
例4:當(dāng)a為何值時(shí),關(guān)于x的方程■+■=■無解?
錯(cuò)解:解這個(gè)分式方程得x=■
當(dāng)x=±2時(shí),原方程無解
此時(shí)■=±2
a=-4或6
當(dāng)a=-4或6時(shí),原方程無解
說明:本題的陷阱在解這個(gè)分式方程的最后一步變形中:方程兩邊同時(shí)除以(1-a),許多學(xué)生很容易把(1-a)看成不等于零的數(shù),而把1-a=0的情況給遺漏了。所以還應(yīng)有第二種情況:1-a=0時(shí)也是符合題意的。正確解應(yīng)該是:當(dāng)a=-4或6或1時(shí),原方程無解。
五、從解題所用的結(jié)論中挖掘隱含條件
例5:設(shè)鈍角三角形三邊長(zhǎng)分別為k,k+1,k+2,求k的取值范圍
錯(cuò)解:由(k+2)2>k2>(k+1)2
解得k<3
說明:此解法中只注意了鈍角的條件,但這三條線段能否構(gòu)成三角形卻沒有保證,事實(shí)上,根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊這個(gè)條件,還應(yīng)有k+(k+1)>k+2這一條件,即k>1,綜上得1 六、從題目的結(jié)構(gòu)特征中挖掘隱含條件 解題時(shí)若題設(shè)中隱含著與某些概念、公式具有類似結(jié)構(gòu)的數(shù)、式或圖形信息,則應(yīng)抓住結(jié)構(gòu)特征,揭示隱含條件,用構(gòu)造的方法轉(zhuǎn)化研究對(duì)象,使問題順利解決。 例6:若△ABC的三邊a,b,c滿足條件a2+b2+c2=338=10a+24b+26c,試判斷△ABC的形狀 分析:這道題看上去無法直接解答,但是注意到a2與10a,b2與24b,c2與26c,就聯(lián)想到能否用完全平方公式a2±2ab+b2=(a±b)2呢? 解:由a2+b2+c2=338=10a+24b+26c 得(a2-10a+25)+(b2-24b+144)+(c2-26c+169)=0 (a-5)2+(b-12)2+(c-13)2=0 a=5 b=12 c=13 再由勾股定理的逆定理判斷出△ABC是直角三角形。 七、從圖形特征上挖掘隱含條件 例7:直角三角形紙片的兩直角邊BC,AC的長(zhǎng)分別為6,8,現(xiàn)將△ABC如下圖那樣折疊,使點(diǎn)A與點(diǎn)B重合,折痕為DE,求CE的長(zhǎng)。 分析:本題的隱含條件是圖形中直角三角形紙片通過折疊后,AE和BE是完全重合的,也就是AE=BE。有了這個(gè)條件解題就簡(jiǎn)單多了。 解:設(shè)CE為x,則BE=AE=8-x, ∵∠C=90°, BE2-CE2=BC2 (8-x)2-x2=36 解得x=■ 本題主要是通過挖掘圖形折疊中翻折前后對(duì)應(yīng)邊相等的隱含條件和勾股定理來解題。 數(shù)學(xué)解題中,充分挖掘解題中的隱含條件,把題目中含而未露的固有條件展示出來,就能開闊我們的解題思路,從而大大提高我們的解題能力。