

摘要:解題教學是初中數學教學的重要部分,有利于提升學生解題能力,鞏固數學知識,實現學生數學核心素養的培養.在解題過程中,遇到隱藏條件的題目,如果學生無法發掘隱藏條件,就難以有效解答問題.因此,在數學解題教學中,教師需要讓學生發掘題目中的隱含條件,拓展學生數學思維,尋找問題解答方法.本文中對數學解題中隱含條件的發掘進行探究.
關鍵詞:初中數學解題;隱含條件;有效策略
在初中數學中,課程知識內容不僅在數量上發生了很大變化,同時在難度的層面也有很大的變化,不僅僅需要學生掌握數學知識,同時需要學生具有較強的思維能力以及抽象能力.在初中數學解題中,學生很容易忽視題目隱含條件的發掘.因此,在教學中,教師要充分利用典型數學題目,引導學生發掘其中的隱含條件,有效解決數學問題,鍛煉學生解題能力,促進學生全面發展.
1 利用數學概念,發掘隱含條件
初中數學課堂教學中,數學概念是重要的知識內容,是學生綜合素養培養的基礎,有利于學生解題能力的培養.在數學概念中,會涉及到一些限制性或者界定性質的條件,為概念的應用奠定基礎.根據數學概念相應的條件和要求,在一些數學問題的解答中,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,在數學問題的解答中,結合題目中相關信息,有效發掘隱含條件,幫助學生有效解題[1].
例1 已知|x+2|與(y-1)2互為相反數,求(x+y)2 022的值.
分析:此題主要考查學生對代數知識的理解,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學概念,即絕對值、相反數以及平方式.根據題目中的條件“|x+2|與(y-1)2互為相反數”,同時對代數形式進行分析,可以得出,兩個代數式均是非負數.結合對數學概念的理解分析進行推算,發掘題目中的隱含條件,即“兩個數是非負數且互為相反數”,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 關于x的方程x2+(k-2)x+(k2+3k+5)=0存在兩個實數根x1,x2,求x21+x22的最大值.
分析:此題主要考查學生對一元二次方程的理解以及解題方法的掌握.為了幫助學生尋找解題思路,需引導學生找出題目中的隱含條件,厘清已知與隱含條件的聯系,結合韋達定理,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,
在此式的基礎上,學生利用一元二次函數與方程的知識,解答問題,得出的結果是不正確的.通過對題目的進一步分析,根據已知條件發掘出一元二次方程有兩個實數根的隱含條件即Δ≥0,之后通過簡化推算,得出參數k的取值范圍為-4≤k≤-43,再結合x21+x22的表達式,得到當k=-4時,x21+x22取最大值18.完成題目的解答.
2 有效分析代數公式,發掘隱含條件
數學學科圍繞“數”開展教學,如代數、有理數以及無理數等,代數知識是中學階段的重要內容,也是數學考試中的熱點內容,學生在學習代數知識環節有一定的難度.在數學問題中,有關代數的題目類型比較多,有些問題需要學生發掘和分析其中的隱含條件.因此,在日常的練習中,對于代數公式應用的問題,需要訓練學生發掘和利用其中的隱含條件,有效解答數學問題[2].
例3 已知(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=0,其中a,b為實數,試求a2+b2的值.
分析:本題考查一元二次方程的解法,以及化歸轉化思想.根據題目中的題干內容,可以發現題干信息比較簡單,通過字母和符號呈現題意.在解題過程中,若忽略隱含條件,則會造成解題錯誤.如有的學生在解題時,可能會直接利用換元法,即設a2+b2=y,根據題干可以將方程轉化為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,結果也不準確.因為根據實數性質可知,a2+b2是非負數.根據這個隱含條件,排除a2+b2=-2,得出a2+b2=5.
3 有效分析圖形元素,發掘隱含條件
數與形是數學知識構成的重要形式,在數學知識中,不僅是“數”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鍵條件,而在圖形中蘊藏著解題的關鍵點.因此,在解題教學中,教師需要指導學生發掘并利用圖形元素中的隱含條件,尋找條件與問題的關系,有效解決數學問題.
例4 如圖1,四邊形ABCD是正方形,內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,需要學生根據圖形元素進行分析,找出相應的隱含條件,即AH=BG=12,EF=HG=4.根據這些隱含條件,學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,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,需要有效利用數形結合思想,將數與形進行轉化,結合隱含條件的發掘與利用,簡化問題解答過程,有效解決圖形類問題.
4 結合關鍵詞句分析,發掘隱含條件
在初中數學解題中,需要學生認真審題,找出題干中的關鍵詞句,通過關鍵詞的分析,發掘題目中的隱含條件,從而順利解答問題.如語義沖突內容等,是學生需要把握的重要內容,以提高學生解題能力[3].
例5 已知函數y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象經過點(-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”.根據二次函數的性質,有效利用已知條件對題目進行分析,得出函數圖象與x軸的交點坐標是-12,0,52,0.利用此隱含條件,可設二次函數解析式y=ax-52x+12,將點(-1,7)代入函數解析式,可以得出a=4.
所以y=4x-52x+12,即y=4x2-8x-5,順利得出函數解析式.
5 結合結構特點,發掘隱含條件
在初中數學解題中,發現不少數學問題的已知條件是通過一定的關系呈現的,這些關系具有其自身的結構特點,通常在結構特征中隱含一些條件.在解題中,需要分析結構特點,找出其中的隱藏關系,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構與條件中的部分內容一致,結構中都是一元二次形式.因此,在解題過程中,指導學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化成t2+t-8=0.同時,需要結合(x2+5x+4)≥-94的隱含條件,引導學生快速簡化,完成問題解答.
初中數學解題中,隱含條件是重要的解題信息,確保數學問題解答的準確性與高效性.作為初中數學教師,應當結合典型例題,幫助學生掌握發掘隱含條件的方法,利用隱含條件解題.在具體教學中,結合數學概念、數學公式、圖形元素以及題目關鍵詞句等,發掘隱含條件,簡化解題過程,提高解題有效性.
參考文獻:
[1]王志軍.發掘隱含條件 助力數學解題——初中數學解題教學中隱含條件的應用[J].數理化解題研究,2021(32):6-7.
[2]朱穎.探討初中數學解題教學中隱含條件的應用[J].數理化解題研究,2021(2):7-8.
[3]楊冬花.關于初中數學解題教學中隱含條件的應用研究[J].數學大世界(下旬),2019(3):73.