APP下载

抓住思想方法助力数学解题

2019-04-26◎朱

初中生世界 2019年13期
关键词:单项式代数式等式

◎朱 萍

作为初中学生,掌握一些重要的数学思想方法不仅重要,而且必要。没有脱离数学知识的数学思想方法,也没有不包含数学思想方法的数学知识。有了数学思想方法作灵魂,各种具体的数学知识点就不会孤立、零散。如果我们在学习数学的过程中,能始终抓住数学的思想方法,那么学好数学知识、正确熟练解题将不再是难事。以下就谈一下“整式乘法和因式分解”这一章中我们会遇到的数学思想方法。

一、数形结合思想

“数无形,少直观,形无数,难入微”,利用“数形结合”把代数和几何相结合,几何问题用代数方法解答,代数问题用几何方法解答,就可使所要研究的问题化难为易、化繁为简。在本章的学习过程中,数形结合始终贯穿其中,教材从同一个图形面积的不同计算方法引入,通过归纳得出法则或公式,最后通过验算证实结论,让我们体会到了借助图形直观发现整式乘法法则和乘法公式的好处,真正感悟数形结合的思想。

例1先阅读后作答:我们已经知道,根据几何图形的面积关系可以说明完全平方公式,实际上还有一些等式也可以用这种方式加以说明,例如:(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2,就可以用图1的面积关系来说明。

图1

(1)根据图2写出一个等式_____;

图2

(2)已知等式:(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq,请你画出一个相应的几何图形加以说明。

【分析】第(1)小题长方形是由4个正方形和5个小长方形组成,从整体和分割两个不同的角度分别表示该图形的面积,就可列出等式。第(2)小题是反过来给出等式,要画出相应的几何图形。题目前半部分提示我们:是否可以把等式的两边看成是长方形的面积的不同表示,左边的x+p和x+q分别看成长方形的长和宽,右边的多项式x2+(p+q)x+pq可以看成组成该长方形的各个图形的面积和,易看出组成该长方形的图形为一个边长为x的正方形,三个长宽分别为x和p、x和q、p和q的长方形,从而很快画出几何图形。

解:(1)(2a+b)(a+2b)=2a2+5ab+2b2;(2)所画图形如下:

二、转化思想

转化思想是数学解题中的一种重要的思想方法,又称化归思想。它可以是已知与未知的转化、特殊与一般的转化、具体与抽象的转化、动与静的转化等。在解题时,我们往往会用到把未知向已知转化,从而求解。

例2 已知x2+2y2-2xy+2y+1=0,求x+2y的值。

【分析】本题已知的方程不是我们已经学过的一元一次方程,常规方法显然不能解。由于该方程中含有x和y的平方项,并且有-2xy这个单项式,可以想到把原方程左边的多项式转化成两个完全平方式,得到非负数之和为零的形式,进而求出字母的值。

解:∵x2+2y2-2xy+2y+1=0,

∴x2-2xy+y2+y2+2y+1=0,

∴(x-y)2+(y+1)2=0,

∴(x-y)2=0,(y+1)2=0,

∴x=-1,y=-1,

∴x+2y=-3。

三、分类讨论思想

当我们研究的对象出现不确定因素的时候,就要按不同的情况进行分类讨论。正确应用分类讨论思想,是完整解题的基础。

例3 多项式9x2+1加上一个单项式后,使它能成为一个整式的完全平方,那么加上的单项式可以是_______。

【分析】题目要满足的条件是成为一个整式的完全平方,而整式包括单项式和多项式,如果结果是单项式的平方,那么加上的单项式就是-9x2或-1;如果结果是多项式的完全平方,则我们需要结合完全平方式的特征来看。完全平方式:a2±2ab+b2,其中有两个平方项,符号都为正,中间项是两数乘积的两倍,符号是正负都可,那么如果把题中的两项都看成平方项,不难得出添加的单项式应为±6x;若题中两项看成一个是中间项、一个是平方项,则应添

解:-9x2或-1或±6x或

四、整体思想

整体思想方法在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何解证等方面都有广泛的应用,整体代入、整体运算、整体设元、整体处理、几何中的补形等都是整体思想方法在解数学问题中的具体运用。我们在解决数学问题时,往往只看到眼前的条件,或是只关注局部的问题,从小处着手,按常规方式思考问题,这样往往会进入死胡同。事实上,我们在研究和解决数学问题时,如果能采用整体视角观察思考,通过研究问题的整体形式、整体结构、整体特征,并进行整体处理,就会发现思路一下子拓宽了,过程优化了,题目变得简单了。

例4 若x2+4x-4=0,则3(x-2)2-6(x+1)·(x-1)的值为( )。

A.-6 B.6 C.18 D.30

【分析】这题是求代数式的值。初中阶段,代数式求值问题一般有两种方法:一是把字母的值求出来,然后直接代入求解;二是整体代入求值。本题已知方程不是一元一次方程,在七年级阶段,我们是无法求解的,即便以后会求,代入计算也是比较繁琐的。这时我们就要考虑把方程变形成x2+4x=4,利用整体代入的方法求代数式的值。此处不急于做出选择,把待求的代数式化简、合并、整理后再做决定。

解:先化简3(x-2)2-6(x+1)(x-1)=-3(x2+4x)+18,由x2+4x-4=0得 x2+4x=4,所以原式=-3×4+18=6,故选择 B。

猜你喜欢

单项式代数式等式
组成等式
一个连等式与两个不等式链
对一个代数式上下界的改进研究
学习整式概念莫出错
代数式中的“温柔陷阱”
例说代数式的求值方法
整式乘法与因式分解系列解读(二)
一个等式的应用
数学潜能知识月月赛
多项式除以单项式的运算法则