巧借配方法 解决数学题——浅议配方法在初中数学解题中的应用

2019-01-11 21:38江苏省昆山市葛江中学景书楷
数学大世界 2019年8期
关键词:一元二次方程方程题目

江苏省昆山市葛江中学 景书楷

数学家波利亚说:“掌握数学意味什么呢?意味着善于解题。”可见,让学生掌握解题方法,提升数学能力是课堂教学的重要任务,而配方法就是一种重要的解题方法。配方法指的是将一个式子或一个式子的某一部分,通过恒等变形化为完全平方式或几个完全平方式的和。配方法是初中数学教学中常用的一种思想方法,也是解题的一个关键手段。初中数学教师应当指导学生根据具体题目灵活运用配方法来解题,对式子进行巧妙的配方,据此寻求简洁的解题思路,帮助他们掌握规范的解题流程,最终提高解题效率和质量。在这样的过程中,可以进一步发展学生的思维,提升学生的数学综合能力,实现可持续发展。

一、巧妙应用因式分解,理解配方法本质思想

在学习初中数学知识过程中,配方法的基本依据是“a2±2ab+b2=(a±b)2”,不过在具体应用中,常用的解题方式有多种,学生需根据题目内容和要求灵活运用配方法,顺利解答题目。为此,初中数学教师应当全面、透彻地讲解和分析因式分解,不能遗落内容,并有耐心地为学生讲授一些因式分解的技巧和方法,使他们可以更加深刻地领悟到因式分解的本质思想,为后续解题扎实根基。

比如,在学习“多项式的因式分解”过程中,教师设置例题:因式分解多项式:x4+x2+1。解析:这是一道十分典型的因式分解类数学题,通过观察能够发现其与正常的多项式分解题型有所差异,即为难以直接通过简单的代入公式法来求出答案。假如学生一时之间无法找到解题思路,将会感到因式分解类的题目难度较大,长此以往,甚至会影响他们的学习自信。此时,教师可引导学生从其他角度进行思考,可以设x2=y,则原式能够转化成y2+y+1,然后进行因式分解,得到(y+1)2-y,再将y 替换回去,原式=(x2+1)2-x2=(x2+x+1)(x2-x+1)。像因式分解这样的多项式有很多,关键在于认真审题,找到题目中的隐含条件,对其加以利用,最终求出正确答案。

如此,教师在教导学生进行因式分解时,要保持灵活多变的思路,学会从其他角度思考和分析,组织他们不断练习配方法在因式分解中的应用,使其逐步理解配方法的本质思想。

二、注重解题反思环节,总结配方法解题技巧

在初中数学解题教学中,要想有效应用配方法来解题,教师需注重解题反思环节的教学,着重培养学生的反思能力。由于初中生难以一次性准确、完善地解答题目,数学教师应该在解题完成之前,引领他们进行回顾,以此验证结论。在应用配方法解题时,反思可以帮助学生深刻记忆解题的整个过程,包括运用的思路和方法等,突破定式思维的限制,强化他们的学习体验,逐步增强学习自信。

例如,在展开“二次函数”教学时,求二次函数的最值是极为常见的一种题目类型,在解决该类题目时,同样也可用到配方法。教师设计练习题:已知二次函数y=2x2-4x+3,求该函数的最值。解法如下:y=2x2-4x+3=2(x2-2x)+3=2(x2-2x+12-12)+3=2[(x-1)2-1]+3=2(x-1)2-1。由于函数中a=2,说明该函数有最小值,所以当x=1 时,y=2x2-4x+3=2×12-4×1+3=2-4+3=1,即该二次函数的最小值是1。反思:解决这一题目的关键是将二次函数通过配方法转变成顶点式,从函数图像来看开口向上,顶点是抛物线的最低点,顶点坐标值就是函数的最小值。并结合“平方是非负数”的特征,从而求出最小值是1。

在上述案例中,学生应用配方法对二次函数式进行分解,是对配方法的创新,并组织他们反思解题过程,既能够培养其应用配方法的能力,还有助于良好学习习惯的形成与提高。

三、强化解题实践应用,学生真正掌握配方法

在初中数学课程教学中,为帮助学生真正掌握配方法的解题技巧,实践应用和训练是不可避免的,教师要科学设置一定量的、具有代表性的练习题开展训练活动,为他们提供巧借配方法解决数学题的机会,并尝试挑战高难度问题,使其在不断应用中逐步提升解题能力。而且在实际解题中,学生可进行相对的独立思考,锻炼自身解题思维的条理性与逻辑性,最终真正掌握配方法的运用技巧。

如,在进行“一元二次方程”教学时,教师要求学生用配方法解方程x2+4x+3=0。解析:解这一方程的关键在于左右两边都要加上一次项系数4 的一半的平方,即22,这样方程的左边通过配方能够转化成一个完全平方式——(x+2)2,右边则是非负数——+1,随后再利用直接开平方法即可求出方程的解。解法如下:先移项得到x2+4x=-3,再配方得到x2+2×2×x+22=-3+22,即(x+2)2=1,所以解这个方程得x+2=±1,则x1=-1,x2=-3。此外,针对二次项系数不是1 的情况,需要先把二次项系数转化成1,之后再应用配方法来求解,其实采用配方法解一元二次方程,实质上就是对原方程进行变形,转变成能够开平方的形式。

在上述案例中,教师直接要求学生应用配方法解方程,具有明确的目标导向性,使其找准解题思路和方法,在解一元二次方程时应用配方法,从而帮助他们掌握更多的解题技巧。

总而言之,针对初中数学解题教学而言,教师要高度重视和格外关注配方法的应用,以扎实的理论知识为基础,科学设计高质量的练习题来巩固,促使学生牢固掌握配方法的妙用,使其在解题过程中同化吸收知识,提升他们思维的灵活性、深刻性和创造性,进而改善他们的解题能力,实现全面发展。

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