巧用转化思想提升数学解题教学

2022-05-30 08:28周怡
数理天地(初中版) 2022年11期
关键词:转化思想解题教学初中数学

周怡

【摘要】数学作为初中教育阶段的一门既基础又重要的科目,教学重点之一是锻炼学生的解题能力与逻辑思维能力,在解题中,往往要用到一些常见的数学思想,转化思想就是其中一个,教师可根据实际情况指导学生巧妙运用转化思想,促使他们快速、准确的解答题目.笔者主要对初中数学解题教学中如何巧妙运用转化思想进行研究,并提出部分个人建议.

【关键词】初中数学;解题教学;转化思想

1 合理应用直接转化,驱使学生快速解题

直接转化指的是采用所学习的数学定理对要解决的问题进行转化,为帮助学生更好的掌握直接转化思路.初中数学教师在平常的课堂教学中,应深入讲解数学定理、规律等基础性理论知识,帮助学生理解这些常用知识的本质,掌握知识的形成过程,为在接下来解题中能够灵活转化和使用做好铺垫工作.让他们在解题中能够根据具体情况巧妙运用转化思想.

例1 如图1所示,在圆O的内接五边形ABCDE中,∠CAD=35°,则∠B+∠E=()

(A)180°.(B)200°.

(C)215°.(D)225°.

解析 本道题目的难度并不是特别大,但是题干中给出的图形是一个规则的圆形与不规则的五边形,学生第一眼看到这样的图形往往会误认为难度较大,一时之间无法找准切入点,难以形成有效的解题思路,不过教师可以提示他们采用直接转化思想,具体要用到“圆的内接四边形对角和是180°”与“同一弦所对的圆周角”展开角度之间的转化.为便于解答,学生解题时可作辅助线,将CE连接起来得到一个四边形ABCE,这是一个圆的内接四边形,即为∠B+∠AEC=180°,又因为∠CAD=∠CED=35°,而∠E=∠AEC+∠CED,得到∠B+∠E=∠B+∠AEC+∠CED=180°+35°=215°,所以正确选项是C,使其体会到使用直接转化思想的便利,提升他们的应用意识.

2 巧妙采用数形转化,辅助学生快捷解题

数学主要研究的就是“数”与“形”两类对象,分别对应的是代数与几何知识,数形结合其实就是数与形之间的转化,不仅是一种十分重要的数学思想,也是一个相当有效的解题思路及策略.初中数学教师在解题训练中可以让学生巧妙采用数形转化思想,将数、形问题从一种表示形态转化成另外一种表示形态,使他们借助数形相互转化快捷、准确的解题.

例2 如图2所示,在三角形ABC中三个顶点分别是A、B、C,如果函数y=kx在第一象限内的图象同△ABC存在交点,求k的取值范围.

解析 解答本题的关键在于准确找到数形转化的切入点,学生可以结合反比例函数知识得知当k>0时,k的值越大,就同y轴的距离越远,而且反比例函数经過A点是其左边的临界,右边需要同直线BC相交才能够满足题意,这样他们就把原题转化成一个函数交点问题.解:当反比例函数经过点A(1,2)时,解得k=2,根据图象信息可知B点的坐标是(2,5),C点的坐标为(6,1),解得直线BC的函数表达式是y=-x+7,由于同反比例函数在第一象限存在交点,把两者联立起来转化成一个方程有解的问题,即为kx=-x+7有解,整理后得到x2-7x+k=0,Δ=(7)2-4k≥0,解得k≤494,综上可得k的取值范围是2≤k≤494.

3 正确运用转化思想,解决动态几何问题

在初中数学解题教学中,教师可以引导学生正确运用转化思想处理动态几何问题,使其分清点、线、面的运动情况,确定彼此之间的联系,让他们找准题目的要求,进而求得答案.

例3如图3所示,在一个平面直角坐标系中国,有一条直线y=12x+1与一条抛物线y=ax2+bx-3相交,交点是A、B两点,其中A点位于x轴上,B点的纵坐标为3,P点是抛物线位于直线的下方的一个动点,且不重合于A、B两点,过点P画x轴的垂线,与直线AB相交于C点,画PD垂直与AB,垂足是D点,求a、b以及sin∠ACP的值.

解析 借助转化思想解答本道题目时,学生要意识到由于求的是a、b这两个未知数的值,能够将B点的纵坐标直接代入到直线的解析式中,由此求出B点的横坐标,然后求出A点的坐标,最后把A、B两个点的坐标代入到抛物线的解析式中,就能够求出a、b的值;求sin∠ACP的值时,学生需要用到转化思想进行角之间的转化,结合图中边、角、线段之间的关系来求解,利用直线方程求出直线同y轴的交点,将这一点设为E点,由此能够得到三角形AOE三条边的比值,再根据PC和x轴是垂直关系,推理出线段是平行关系,得知角相等,最终求出sin∠ACP的值.

4 使用补形转化思想,合理转化几何图形

在初中数学解题教学中,当运用转化思想解决试题时,几何题型无疑是一类最为常见的题型之一,但是部分题目中出现的几何图形并不规则,学生一时之间很难找到解题的突破口,影响对题目的正常解答,这时教师可提醒他们使用补形转化思想,将不规则的的几何图形转化成常见、规则的图形,使其快速找准解题的切入点,最终在转化思想下顺利求解结果.

例4 已这里有三个边长分别是9、6、x的正方形,按照图4所示进行排列,如果存在一条直线连接A、B两点,分成两个部分的面积大小一样,请求出x的值.

解析 学生看到这道题目时通常无从下手,原因在于这条直线将原图分成两个不规则的图形,难以运用已有的几何知识来解答,教师可提醒学生进行联想,当直线AB对分图形的面积时,联想到这与矩形的对角线平分矩形的面积相似,所以他们可以将原图加工成一个矩形ADBC,根据矩形对角线平分矩形面积这一性质,判断出三角形ACB和三角形ADB的面积大小一样,结合题目新可知小矩形1与2的面积大小相同,据此列出方程(9-x)x=(9-6)×6,整理后得到x2-9x+18=0,解得x1=3,x2=6.

参考文献:

[1]吴建忠.初中数学解题中转化思想的有效应用[J].数学大世界(中旬),2020(09):81.

[2]丁建峰.浅析转化思想在初中数学解题中的应用与实践[J].数学学习与研究,2019(22):118.

[3]甘丰连.转化思想在初中数学解题教学中的运用探析[J].当代家庭教育,2018(08):106.

[4]蒋欢欢.转化思想在初中数学解题中的应用探索[J].数学大世界(中旬),2018(11):71.

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