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中学数学学习中六种解题方法浅谈

2015-11-11张思琦

新教育时代电子杂志(学生版) 2015年30期
关键词:代数式一元二次方程中学数学

张思琦

(章丘市第五中学高三第十六班山东章丘250200)

中学数学学习中六种解题方法浅谈

张思琦

(章丘市第五中学高三第十六班山东章丘250200)

解数学题首先要解题方法。方法正确、恰当,则易使问题得到圆满有效的解决;方法错误、失当,将影响解题效果,走弯路,甚至出现严重错误。下面介绍的解题方法,都是中学数学中最常用的,并且也是中学教学大纲要求必须掌握的。

中学数学结题方法探讨

数学的解题方法是随着对数学知识学习的深入而总结发展起来的。通过认真钻研习题、精通掌握各类题目解题方法,促进学生进一步熟练地掌握中学数学的基本知识。通过练习解题的各种基本方法,从而有效提高解题技巧,积累解题经验,进一步提高学习水平和解题能力。下面就向大家介绍六种常用的数学解题方法,供参考。

1.配方法

配方法是一元二次方程解法中非常重要的一种方法,其实质是一种恒等变形,它通过加上并且减去相同的项,把算式的某些项配成完全n次方的形式,通常是指配成完全平方式。配方法在中学数学中的应用非常广泛,主要有以下几个方面。用配方法解方程、用配方法分解因式、用配方法求代数式的值、用配方法求代数式的最大(小)值、用配方比较两个代数式的大小、用配方法证明等式和不等式。配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如:a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab;a2+ab+ b2=(a+b)2-ab=(a-b)2+3ab=(a+b2)2+(3 2 b)2;a2+b2+c2+ab+ bc+ca=1 2[(a+b)2+(b+c)2+(c+a)2]a2+b2+c2=(a+b+c)2-2(ab+bc+ca)=(a+b-c)2-2(ab-bc-ca)=?结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如:1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+ cosα)2;x2+12x=(x+1x)2-2=(x-1 x)2+2;等等。

2、构造图形解题法

在解题时由于某种需要,而把题设条件中元素间的关系构作出来,或者构想这种关系在某个模型上得以实现,或者构想出某种关系或形式能使问题按新的观点,新的角度去审视,使问题巧妙地获得解决。这种解题方法,称之为构造法。用构造法解题,可以使代数、三角、几何等各种数学知识相互渗透,有利于解决问题。

证明不妨设A(a,b),B(c,d)

当且仅当O在AB上时,等号成立。

3.因式分解法

因式分解在解题中的应用非常广泛,在方程、函数、不等式及求值、化简、证明等方面都有重要作用。因式分解法的特点是有利于降次、消元,有利于把握多项式的特点,将因式分解作为一种解题方法,是因为用它解决某些数学问题时,比起解决这一类问题的常规方法更简捷、巧妙,从而将问题化繁为简,化难为易,顺畅达到解题目的。因式分解方法有很多,除课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法外,还有可以利用拆添项法、求根分解、换元法、待定系数法等等。

例如若(z-x)2-4(x -y )(y-z )=0,证明:2y=x+z.

证明当x-y≠0时,等式(z -x)2-4(x-y)(y-z)=0

可看作是关于t的一元二次方程(x-y)t2+(z-x)t +(y-z)=0有等根的条件,在进一步观察这个方程,它的两个相等实根是1,根据韦达定理就有:

若x-y=0,由已知条件易得z-x=0,即z-x=0,显然也有2y=x +z.

4.判别式法和韦达定理解题法

一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c∈R,a≠0)根的判别式△=b2-4ac,不仅可以判定根的性质,而且作为解题方法,在代数式变形、解方程(组)、解不等式、研究函数乃至解析几何、三角函数运算中有非常广泛的应用。

韦达定理除了已知一元二次方程的一个根,求另外一个根;已知两个数的和与积,求这两个数等简单应用外,还可求根的对称函数,计论二次方程根的符号,解对称方程组,以及解一些有关二次曲线的问题等,有非常广泛的应用。

例实数m,使方程x2+(m+4i)x+1+2mi=0至少有一个实根。设a是方程的实数根,则

由于a、m都是实数,

解得m=±2.

例如已知函数,f(x)=2x2+mx+n求 证中至少有一个不小于1.

5.等(面或体)积法

平面(立体)几何中讲的面积(体积)公式以及由面积(体积)公式推出的与面积(体积)计算有关的性质定理,不仅用于计算面积(体积),而且用它证明(计算)几何题有时会收到事半功倍的效果。运用面积(体积)关系证明或计算几何题的方法,称为等(面或体)积法,这是一种常见的几何方法。

用归纳法、分析法证明几何题,其困难在于添加辅助线。等(面或体)积法的特点是把已知和未知各量用面积(体积)公式联系起来,通过运算实现求证的结果。所以用等(面或体)积法来解几何题,几何元素之间关系变成数量之间的关系,只需要计算,有时可以不添置补助线,即使需要添置辅助线,也很容易考虑到。

例如,在四棱锥P-ABCD中,底面为直角梯形,AD∥BC,∠BAD=90°,PA⊥底面ABCD,且PA=AD=AB=2BC,M、N分别为PC、PB的中点。

(1)求证:PB⊥DM;

(2)求CD与平面ADMN所成的角

解:(I)因为N是PB的中点,PAPB,所以ANPB.

因为AD平面PAB,所以ADPB,从而PB平面ADMN.因为DM平面ADMN,所以PBDM.

(3)取AD的中点G,连结BG、NG,则//BGCD,

所以BG与平面ADMN所成的角和CD与平面ADMN所成的角相等,因为PB平面ADMN,所以BGN是BG与平面ADMN所成的角。

在RtBGN中,10sin5BNBNGBG.故CD与平面ADMN所成的角是10arcsin5

如图,等腰直角三角形ABC中,AB=AC,∠A=90,M,N为斜边BC上两点且∠MAN=45,求证:BM^2+CN^2=MN^2解:要证BM^2+CN^2=MN^2,容易想到勾股定理.但是BM,CN,MN都不在同一个三角形上,所以,我们就设法将BM,CN,MN移到同一三角形上。考虑到△ABC是等腰三角形,且是直角三角形,将△ABM绕点A逆时针旋转90.使AB与AC重合.得到△ACD,则△NCD为直角三角形只需证明MN=ND即可因为∠-MAN=45,所以∠BAM+∠NAC=45,即∠NAD=45又因为AM=AD所以△AND≌△AMN所以MN=ND,在直角△NDC中,有ND^2=NC^2+DC^2,所以BM^2+CN^2=MN^2

[1]袁国锋,中学数学常用解题方法初探《新课程学习(上)》2011年04期

[2]孟慧明,巧用因式分解方法解题《数理化解题研究》(初中版)2010年10期

[3]中考数学十大题型经典解题方法中国教育在线

[4]新编中学数学解题方法全书哈尔滨工业大学出版社

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