合并同类 构建体系
2014-05-28彭玉宏
彭玉宏
德国数学家希伯特(David Hilbert)认为:“一个数学概念和现有的网络由更强或更多的联系联结着时,概念才是被彻底地理解了。”在教学中,我们可以把各类相似而又有着紧密联系的问题“合并同类项”,寻找新旧知识点的联系。我们可以纵向地“合并同类项”,把具有从属关系的概念或命题体系归结在一起,寻找它们之间的关联;也可以横向地“合并同类项”,寻找同一层面中的要素之间关联。这样,数学知识网络就丰富而立体,知识与方法进一步整合成一个完整的体系,有助于知识的贮存和提取。
一、数学现象的“合并同类项”,在课堂引入时有意想不到的效果
例如在《对数》新授课时这样引入:解加法方程3+x=5,有了减法运算;解乘法方程3·x=5,有了除法运算;解指数方程3x=5,于是有了对数运算。这样既回顾了数学运算的生成历程,又明确了对数与指数的关系,课堂引入得自然有趣而又紧扣主题。
二、把形式相似的问题“合并同类项”,学生能更好地构建知识网络,便于找到知识点之间的联系,促进记忆。
例如:(1)向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a⊥b,则x1x2+y1y2=0;(2)直线l1∶A1x+B1y+C1=0,l2∶A2x+B2y+C2=0,l1⊥l2,则A1A2+B1B2=0;(3)以两点A(x1,y1)、B(x2,y2)连线为直径的圆的方程为:(x-x1)(x-x2)+(y-y1)(y-y2)=0。
这三个与垂直相关的命题的结论的形式上很相似,罗列在一起,能帮助学生构建垂直关系的命题体系。
三、把同一解题方法的题目“合并同类项”,即多题一解,便于知识点的提炼升华
1。同一问题情境的题目“合并同类项”
例如(1)求函数y=8x+121x2+2x+3的值域。(2)已知函数y=ax+b1x2+2x+3的值域为[-2,4],求a,b的值。
这两道题都是用一元二次方程判别式得出关于y的不等式求出y的范围,但是第二题中含有了两个待定系数a、b,两题放在一起进行比较,让学生感受数学题从具体直观到复杂抽象的符号化过程,认识到数字就是符号,符号也相当于数字的辨证关系。
2。同一知识点不同的问题情境的题目“合并同类项”
例如(1)求动点P到两点A(-1,0)、B(1,0)距离之比为2的点的轨迹方程。(2)△ABC中,AB=2,边AC、BC长之比为2,求△ABC面积的最大值。(3)已知椭圆y2116+x2112=1的离心率为e,上焦点为F,若点F′与点F关于直线y=312对称,动点M满足MF=eMF′,是否存在一个定点A,使点M到点A的距离为定值?若存在,求出定点A的坐标。
第一题是问题的原型,点P的轨迹是一个圆,后面两题与第一题都是谈的同一个问题,但问题情境已经显得非常陌生。通过这三题的比较分析,让学生看到题目背景变化的痕迹,领会问题的实质。现在的高考题,有许多题目都伪装得比较深,绕来绕去的,绕得学生眼花缭乱,因此要在这方面多做归纳,让学生拨开云雾,透过现象看到问题实质。
四、同一数学思想方法的“合并同类项”,跨度可能比较大,这样能更好地培养学生联系地、全面地、运动地看问题的习惯
例如复习基本量法:分式运算113+115=1115(5+3)=8115,1115是基本量;平面向量的基本定理中向量基底是基本量;等差数列{an}问题的运算过程中,以首项a1和公差d为基本量,通项an、前n项和Sn都可以表示成首项a1和公差d的函数关系式;椭圆x21a2+y21b2=1(a>b>0)问题运算中以a,b为基本量;三角函数题中角度的变换以题目条件中的角为基本量。
列举以上这些运用基本量法的例子,帮助学生领会基本量法的实质作用:指定基本量,其他的量都用基本量的关系式表示,这样把问题简化成多项式的化简或者方程的运算,把问题都转化成代数运算,以便于驾轻就熟。
通过对问题的分门别类,重新整合,变多、乱、杂为整齐有序,构件比较完整的体系。可以看到,“合并同类项”方法的广泛运用,不仅仅对思考数学问题有很大的帮助,还有利于使学生养成在社会生活中处理问题时有序思维的习惯,对学生情感、道德、价值观的培养有着非常积极的意义。的左、右焦点,过F2的直线l与椭圆C相交于A,B两点,直线l的倾斜角为60°,F1到直线l的距离为23.(1) 求椭圆C的焦距;(2) 如果AF2=2F2B,求椭圆C的方程.
解(1)椭圆C的焦距为4。(过程略)
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2),由题意知y1<0,y2>0,直线l的方程y=3(x-2),联立x21a2+y21b2=1,
y=2(x-2),得(3a2+b2)y2+43b2y-3b4=0,y1+y2=-43b213a2+b2①,y1y2=-3b413a2+b2②。因为AF2=2F2B,所以-y1=2y2 ③。由①②得y=-83b213a2+b2,y2=43b213a2+b2,代入②得3a2+b2=32。又因为c2=a2-b2=4,所以a2=9,b2=5,所以椭圆C的方程的方程为x219+y215=1。
点评设而不求法在圆锥曲线中有着很多的应用。向量的坐标法正好符合这一思路,所以遇到圆锥曲线中的向量问题,可以将向量写成坐标形式,则问题变得易于求解。