孔德良
有人把數學中的“知識技能”與“思想方法”比喻為鳥之雙翼,如果說扎實的數學知識和基本技能能夠幫助你在數學學習中“飛”得更遠,那么,數學思想方法就能夠幫助你“飛”得更高.從“代數式”這一章內容開始,數學思想方法將在數學學習的過程中扮演越來越重要的角色,起著越來越重要的作用.下面就選擇本章中主要的幾種數學思想方法,通過例題就其在解決問題的過程中的作用予以分析.
一、特殊到一般思想
例1 下面是小朋友用火柴棒拼出的一組圖形:
仔細觀察,找出規律,解答下列各題:
(1)第四個圖中共有 根火柴,第六個圖中共有 根火柴;
(2)按照這樣的規律,第n個圖形中共有 根火柴(用含n的代數式表示);
(3)按照這樣的規律,第2 017個圖形中共有多少根火柴?
解析:(1)13;19;(2)3n+1;(3)6052.
總結:從特殊到一般是數學中重要的思維方式之一,也是重要的數學思想方法,其特征是通過對特殊現象的認識,利用歸納、類比、猜想等方法,探索、發現一般性結論.本題通過觀察現有特殊圖形,把形的規律轉化為數的規律,再利用數的一般性結論,解決形的問題.
二、整體思想
例2 若x2-2x=3,則5x2-10x+1= .
解析:因為x2-2x=3,所以5x2-10x=15,原式=16.
例3 若當x=1時,px3+qx+6的值為2013,則當x=-1時,px3+qx+6的值為 .
解析:當x=1時,得p+q+6=2013,所以p+q=2007,當x=-1時,px3+qx+6=-p-q+6,所以,原式=-(p+q)+6=-2007+6=-2001.
例4 已知a+b=3,ab=6,求2a+2b+ab的值.
解析:原式=2(a+b)+ab=12.
總結:上述三個問題都是求代數式的值的問題,它們有一個共同的特征——在已知條件中無法求出每個字母的確定值,當遇到這種情況時,通常我們可以把一個代數式看作一個整體,求出它相對應的值,再把這個代數式整體代入所要求值的代數式中,這就是整體代入、整體求解的數學思想方法.希望同學們在解題時心中有整體意識,用心體會整體思想,并能適時運用.
三、方程思想
例5 若關于x的多項式(2m-2)x5-3xn+2x-1是三次三項式,求m,n的值.
解析:因為代數式是關于x的多項式,所以m、n都是待定字母,由多項式的次項定義得到2m-2=0,從而m=1,n=3.
例6 若兩個關于x、y的單項式8x3-by3b-3與-axyb+a是同類項,則a+b的值為 .
解析:根據同類項的定義可以得3-b=1,3b-3=b+a,從而b=2,a=1.
總結:我們根據定義列出一個等式,而這個等式中含有字母時,正好就變成了一個方程,從方程中就可以求出這個字母的值.事實上,數學中很多的定義都含有相等關系,我們可以利用方程思想進行求解.
(作者單位:江蘇省無錫市吳風實驗學校)