朱超
摘 要:隱含條件在初中題目中比較常見,屬于一種特殊的條件,極具隱蔽性.隱含條件雖然在題目中并未明確給出,但卻可利用題目中的關鍵詞語推斷而出,以便于幫助學生打開解題思路.本文就以此出發,結合大量的數學題目,針對初中數學解題中隱含條件的挖掘途徑進行了詳細的研究,具備一定的參考價值.
關鍵詞:初中數學;隱含條件;解題;挖掘路徑
顧名思義,隱含條件就是隱藏在題目內部,出題者常常并未將其明確給出,而是將其隱藏在題目之中,需要解題者通過分析、推理、轉換等方式才能從中獲得.在日常解題中,隱含條件往往是“突破口”,是學生正確、高效率解答題目的關鍵.鑒于此,初中數學教師在日常解題教學中,應立足于當前數學題目靈活多變的現狀,引導學生在扎實數學基礎知識的同時,有意識地引導學生掌握隱含條件的挖掘方法,能夠借助聯想、比較分析、推理、轉換等數學方式,促進未知到已知、隱含到明顯,最終在隱含條件的輔助下,形成正確的解題思路.
1 靈活挖掘隱含條件,助力數學解題
隱含條件是初中數學解題的一大“利器”,是打開學生解題思維的“鑰匙”.同時,隱含條件又極具隱蔽性,常常存在于各個“地方”,如:已知條件、數學概念和性質、數學公式、數學圖形等,給學生的識別和應用帶來了極大的難度.鑒于此,筆者就結合大量的題目,針對隱含條件的具體挖掘路徑進行了如下分析:
1.1 基于數學概念挖掘隱含條件
鑒于初中數學的特點,數學概念是學習的基礎,同時也是隱含條件的“藏身之處”.隨著數學題目發展,多數題目中的隱含條件都回歸到了基本的數學概念與定義中.通常這種類型題目的難度系數比較低,但也是學生最容易忽視從而導致錯誤的題目.
例2 已知關于x的一元二次方程(a2-2)x2-(4a+2)x+1=0存在兩個不相等的實數根,求a的取值范圍.
解析:這題也屬于基礎題目范疇,難度系數比較小,但依然有部分學生會出現失分的現象.主要是學生看到題目中“有兩個實數根”,就直接運用了“判別式大于零”進行求解,忽視了一元二次方程在定義中隱含的條件,即:二次項系數不能為零.鑒于此,在求解時應同時滿足判別式大于0、二次項系數不等于0兩個條件,方可得到正確的答案.
總結上述兩道例題,難度系數非常低,但卻是學生容易出現錯誤的題目,主要原因就是學生在做題時,忽視了數學概念、定義中的隱含條件,最終出現了考慮不周全的現象,導致解題出現錯誤.鑒于此,在日常的教學中,不僅要重視數學概念教學,還要引導學生圍繞數學概念進行深入分析,了解每一個數學概念的細節、每一個約束條件等,并圍繞數學概念進行例題講解、變式訓練等,以便于學生真正完成數學基礎概念的理解、深化等[1].
1.2 基于代數公式挖掘隱含條件
代數占據了初中數學的半壁江山,代數公式不僅是學生解題的關鍵,也是隱含條件的“藏身之處”.尤其是在很多數學題目中,都包含了大量的數學公式信息,并將題目中的關鍵條件隱藏于此.鑒于此,在引導學生挖掘隱含條件,解決數學問題時,應著眼于相關的數學公式,以此作為切入點,挖掘其中的隱含條件.
例3 已知(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=0,求a2+b2=__________.
解析:這一題目難度系數比較低,但多數學生在解題時,常常出現各種各樣的錯誤.主要原因就是在解題時,忽視了隱含條件的挖掘,而是直接采用了換元法:令a2+b2=x,則(a2+b2)2-3(a2+b2)-10=x2-3x-10=0,通過解方程,即可得出x=5或x=-2,于是很多學生就直接將這兩個答案寫在試卷上.但實際上來說,這樣解題是錯誤的,因為學生在解題時,忽視了數學公式中的隱含條件,在a2+b2=x中,x的定義域是x≥0,因此x=5符合題意,x=-2不符合題意,應舍去.
解析:乍一看這一題,難度系數比較高,但只要通過分析就會發現,題目中已經給出了函數y的代數式,且在求解的過程中,唯有結合相關的數學公式,充分挖掘題目中的隱含條件,即:x2-1≥0,1-x2≥0,x3+1≠0,學生才可在充足的解題條件中,將所有的不等式聯立起來,最終經過求解得出x=1時,y=0,因此,23x+1 990y=8.
綜合這兩道數學題目,我們發現隱含條件都隱藏在既定的數學公式中,學生在解題時,唯有緊緊圍繞題目中涉及到的數學公式,充分挖掘其中的隱含條件,學生才能準確地解答問題.鑒于此,在日常教學中,教師必須要高度關注數學公式教學,引導學生在數學公式的深刻學習中奠定堅實的數學解題基礎[2].
1.3 基于圖形挖掘隱含條件
鑒于數學學科的特點,“數”和“形”是數學學習的兩大組成部分,且兩者之間相輔相成、互為促進.尤其是在數學解題的時候,許多條件都蘊含在圖形中,學生唯有仔細觀察圖形,最大限度挖掘其中蘊含的條件,方能在以形助數、以數促形中,明確數學解題思路.否則,一旦忽視了數學圖形的研究,就會導致隱含條件挖掘不夠,從而學生在解題時就會步步受限.
例5 如圖1所示,已知圓O的半徑為3 cm,B為圓外的一點,OB與圓相交于A點,已知AB=OA,點P到點A的圓上距離為π cm,對直線BP與圓O之間的位置關系進行判斷.
解析:題目已知條件中,已經明確了圓的半徑和圓弧AP之間的距離,學生要想進行計算,還應圍繞圓弧AP和圓周長之間的關系進行探究,進而對三角形AOP的形狀進行證明,得出其是一個等邊三角形,并以此進行求解.而這一解題思路的關鍵,就是隱藏在圖形中有關邊的關系,即根據題目中的已知條件可得出圓的周長為6π cm.∵點P到點A的圓上距離為π cm,∴圓弧AP所對應的圓心角∠O=60°.又OP=OA,∴△POA為等邊三角形,即AB=AP.在三角形PAB中,∵AB=AP,∠PAB=120°,∴∠ABP=∠APB=30°.因此,在三角形OPB中,∠OPB=90°,即直線BP與圓O之間的位置關系是相切.
基于上述條件,就針對四個結論進行驗證.針對①來說,可將x=1帶入其中進行驗證,即可得到二次函數的最小值為-4a,因此結論①正確;針對②來說,-1≤x2≤4,當x2=4時,y2存在最大值,即y2的最大值為a×(4+1)×(4-3)=5a,因此-4a≤y2≤5a,所以本結論錯誤;針對③來說,若是要y2>y1,可直接結合圖像得出x2>4或者x2<-2,本結論錯誤;針對④來說,因為y=ax2+bx+c=a(x+1)(x-3)=ax2-2ax-3a,因此得出b=-2a,c=-3a,將其帶入公式中,結合a≠0的條件,得出x1=-1、x2=3,因此本結論錯誤.
結合上述兩道例題即可得知,多數數學題目已經將大量的條件隱藏在圖像中,學生在解題的時候,唯有認真觀察圖像,充分挖掘題目中隱藏的條件,才能充分發揮隱藏條件的價值,幫助學生迅速形成明確的解題思路[3].
1.4 基于題設挖掘隱含條件
在初中數學解題中,題設條件不僅僅是向學生傳達信息的重要載體,同時在題設中的關鍵之處,也為學生隱藏了大量的隱含條件.在這種情況下,學生在審題的時候,一旦稍有忽略,錯過題目中的關鍵字眼,就會導致其在解題時,因為無法挖掘其中的隱含條件,導致其陷入到解題困境中.
例7 已知二次函數y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像經過點(-1,7),并且在x軸上截取的線段長為3,其圖像的對稱軸為x=1,求該二次函數的解析式.
可見,在這一數學題目解答中,隱藏條件就蘊含在數學關系中,學生唯有具備扎實的數學知識,從已有的數學關系出發,最大限度挖掘其中隱藏的條件,才能形成正確的解題思路.
2 隱含條件在初中數學解題中應用價值總結
通常在數學考試中,不會直接將所有的條件都清晰地告訴學生,而是給學生設置了重重障礙.尤其是在新課程改革背景下,教師在教學中還承擔著培養和發展學生數學核心素養的重任.在這一背景下,數學考試題目的形式也隨之發生轉變,致使隱含條件越來越多.面對這一現狀,學生在解題之前,唯有具備扎實的基礎知識體系,并進過認真審題、分析和推理等,將題目中蘊含的條件找出來,才能在此基礎上形成正確的解題思路.
可以說,數學新課程改革背景下,培養學生的隱含條件發掘能力,具備十分重要的價值.首先,有助于提升學生的數學解題能力.通過大量的例題證明,隱含條件是解題的關鍵,直接決定了學生的解題正確率.因此,在日常數學教學中,通過有意識的訓練,學生在解題的時候就會形成一種良好的習慣,不再局限于題目的表層含義中,而是認真分析題目內涵,有意識地挖掘題目內部的隱含條件,使其在學習的過程中,逐漸形成了良好的解題習慣;其次,有助于訓練學生的思維.初中階段恰恰是思維培養的關鍵階段,而數學學科又被稱之為“思維體操”,不僅僅對學生的數學思維提出了很高的要求,也是訓練學生思維的最佳載體.隱含條件的挖掘過程,也是學生思維發展的過程,學生在要想將隱藏在題目中的隱含條件挖掘出來,必須要經過一系列的觀察、推理、分析等活動,而這些活動均屬于思維活動的范疇,也促使學生在挖掘隱含條件的過程中,促進數學思維的發展;最后,有助于幫助學生建立其系統化的知識體系,推動知識的遷移和應用.數學知識點之間密切相關,學生在挖掘隱含條件時,常常會產生“以點帶面”的效果,將相關的數學知識點串聯起來,并在此基礎上通過知識遷移,運用其解決相關的問題.可以說,學生在挖掘隱含條件的過程中,也在很大程度上提升了學生的數學學習質量[5].
3 結束語
綜上所述,在初中數學解題中,隱含條件是解題的“突破口”,能否精準找到題目中的隱藏條件,是影響學生正確解題的關鍵性因素.但是隱藏條件的尋找也并非易事,需要將其蘊含到日常教學中,促使學生在解題訓練中,逐漸習得這一方法與能力.鑒于此,作為一名優秀的初中數學教師,在日常解題教學時,不僅要從思想觀念上重視隱含條件,還應結合不同類型的題目,引導學生對隱含條件進行歸類,并借助有意識的訓練,使得學生真正掌握這一技能,全面提升學生自身的數學解題能力.
參考文獻:
[1]陳海平.化“隱”為明巧解題——談隱含條件在初中數學解題中的價值[J].數理化解題研究,2022(17):5961.
[2]張翔.淺析初中數學解題中隱含條件的應用[J].數理化解題研究,2022(11):1416.
[3]濮維.談隱含條件在初中數學解題中的重要作用[J].數學之友,2022,36(4):7678.
[4]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):67.
[5]王從利.初中數學解題教學中隱含條件的應用思考[J].數學大世界(上旬),2021(11):2123.