彭玉宏
德國數學家希伯特(David Hilbert)認為:“一個數學概念和現有的網絡由更強或更多的聯系聯結著時,概念才是被徹底地理解了。”在教學中,我們可以把各類相似而又有著緊密聯系的問題“合并同類項”,尋找新舊知識點的聯系。我們可以縱向地“合并同類項”,把具有從屬關系的概念或命題體系歸結在一起,尋找它們之間的關聯;也可以橫向地“合并同類項”,尋找同一層面中的要素之間關聯。這樣,數學知識網絡就豐富而立體,知識與方法進一步整合成一個完整的體系,有助于知識的貯存和提取。
一、數學現象的“合并同類項”,在課堂引入時有意想不到的效果
例如在《對數》新授課時這樣引入:解加法方程3+x=5,有了減法運算;解乘法方程3·x=5,有了除法運算;解指數方程3x=5,于是有了對數運算。這樣既回顧了數學運算的生成歷程,又明確了對數與指數的關系,課堂引入得自然有趣而又緊扣主題。
二、把形式相似的問題“合并同類項”,學生能更好地構建知識網絡,便于找到知識點之間的聯系,促進記憶。
例如:(1)向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a⊥b,則x1x2+y1y2=0;(2)直線l1∶A1x+B1y+C1=0,l2∶A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2,則A1A2+B1B2=0;(3)以兩點A(x1,y1)、B(x2,y2)連線為直徑的圓的方程為:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0。
這三個與垂直相關的命題的結論的形式上很相似,羅列在一起,能幫助學生構建垂直關系的命題體系。
三、把同一解題方法的題目“合并同類項”,即多題一解,便于知識點的提煉升華
1。同一問題情境的題目“合并同類項”
例如(1)求函數y=8x+121x2+2x+3的值域。(2)已知函數y=ax+b1x2+2x+3的值域為[-2,4],求a,b的值。
這兩道題都是用一元二次方程判別式得出關于y的不等式求出y的范圍,但是第二題中含有了兩個待定系數a、b,兩題放在一起進行比較,讓學生感受數學題從具體直觀到復雜抽象的符號化過程,認識到數字就是符號,符號也相當于數字的辨證關系。
2。同一知識點不同的問題情境的題目“合并同類項”
例如(1)求動點P到兩點A(-1,0)、B(1,0)距離之比為2的點的軌跡方程。(2)△ABC中,AB=2,邊AC、BC長之比為2,求△ABC面積的最大值。(3)已知橢圓y2116+x2112=1的離心率為e,上焦點為F,若點F′與點F關于直線y=312對稱,動點M滿足MF=eMF′,是否存在一個定點A,使點M到點A的距離為定值?若存在,求出定點A的坐標。
第一題是問題的原型,點P的軌跡是一個圓,后面兩題與第一題都是談的同一個問題,但問題情境已經顯得非常陌生。通過這三題的比較分析,讓學生看到題目背景變化的痕跡,領會問題的實質。現在的高考題,有許多題目都偽裝得比較深,繞來繞去的,繞得學生眼花繚亂,因此要在這方面多做歸納,讓學生撥開云霧,透過現象看到問題實質。
四、同一數學思想方法的“合并同類項”,跨度可能比較大,這樣能更好地培養學生聯系地、全面地、運動地看問題的習慣
例如復習基本量法:分式運算113+115=1115(5+3)=8115,1115是基本量;平面向量的基本定理中向量基底是基本量;等差數列{an}問題的運算過程中,以首項a1和公差d為基本量,通項an、前n項和Sn都可以表示成首項a1和公差d的函數關系式;橢圓x21a2+y21b2=1(a>b>0)問題運算中以a,b為基本量;三角函數題中角度的變換以題目條件中的角為基本量。
列舉以上這些運用基本量法的例子,幫助學生領會基本量法的實質作用:指定基本量,其他的量都用基本量的關系式表示,這樣把問題簡化成多項式的化簡或者方程的運算,把問題都轉化成代數運算,以便于駕輕就熟。
通過對問題的分門別類,重新整合,變多、亂、雜為整齊有序,構件比較完整的體系。可以看到,“合并同類項”方法的廣泛運用,不僅僅對思考數學問題有很大的幫助,還有利于使學生養成在社會生活中處理問題時有序思維的習慣,對學生情感、道德、價值觀的培養有著非常積極的意義。的左、右焦點,過F2的直線l與橢圓C相交于A,B兩點,直線l的傾斜角為60°,F1到直線l的距離為23.(1) 求橢圓C的焦距;(2) 如果AF2=2F2B,求橢圓C的方程.
解(1)橢圓C的焦距為4。(過程略)
(2)設A(x1,y1),B(x2,y2),由題意知y1<0,y2>0,直線l的方程y=3(x-2),聯立x21a2+y21b2=1,
y=2(x-2),得(3a2+b2)y2+43b2y-3b4=0,y1+y2=-43b213a2+b2①,y1y2=-3b413a2+b2②。因為AF2=2F2B,所以-y1=2y2 ③。由①②得y=-83b213a2+b2,y2=43b213a2+b2,代入②得3a2+b2=32。又因為c2=a2-b2=4,所以a2=9,b2=5,所以橢圓C的方程的方程為x219+y215=1。
點評設而不求法在圓錐曲線中有著很多的應用。向量的坐標法正好符合這一思路,所以遇到圓錐曲線中的向量問題,可以將向量寫成坐標形式,則問題變得易于求解。