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如何有效阅读数学课本——从一元二次方程根的判别式和根与系数的关系谈起

2016-11-18江苏省扬州市邗江区蒋王中学

中学数学杂志 2016年20期
关键词:判别式一元二次方程实数

☉江苏省扬州市邗江区蒋王中学 祝 剑

如何有效阅读数学课本——从一元二次方程根的判别式和根与系数的关系谈起

☉江苏省扬州市邗江区蒋王中学祝剑

现代教育倡导自主性学习和研究性学习,坚信能力是练出来的,尤其是对于数学课本的把握,更应该从精细处入手进行研究,其目的就是为了培养学生良好的阅读与思考习惯.教师往往可以用课前的一段时间让学生展开必要的阅读,如在课前10分钟,在科任老师和科代表的指导下,阅读课文、定理、定理证明、例题、解题过程……这样,在课堂上,学生就更能够聚精会神听老师讲课,深入思考和积极回答问题,为提高学习效率服务.另外,课后,教师也能指导学生进行数学阅读,让阅读和能力提升持续化,下面笔者以一元二次方程中的经典教学片断为例,介绍如何进行数学阅读能力的训练和培养.

一、从教材中寻找难点,突破重点

案例1:一元二次方程根的判别式,苏科版教材.

我们知道,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),用配方法可以将其变形为:

因为a≠0,所以4a2>0.于是:

(1)当b2-4ac>0时,方程①的右端是一个正数,因此,原方程有两个不相等的实数根,即

(2)当b2-4ac=0时,方程①的右端为0,因此,原方程有两个等的实数根,即

(3)当b2-4ac<0时,方程①的右端是一个负数,而方程①的左边一定大于或等于0,因此,原方程没有实数根.

由此可知,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况可以由b2-4ac来判定,我们把b2-4ac叫作一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来表示.

综上所述,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),有:

(3)当Δ<0时,方程没有实数根.

例1判定下列关于x的方程的根的情况(其中a为常数),如果方程有实数根,写出方程的实数根.

(1)x2-3x+3=0;(2)x2-ax-1=0;(3)x2-ax+(a-1)=0;(4)x2-2x+a=0.

解:(1)Δ=32-4×1×3=-3<0,则方程没有实数根.

(2)该方程的根的判别式Δ=a2-4×1×(-1)=a2+4>0,所以方程一定有两个不等的实数根,即

(3)该方程的根的判别式Δ=a2-4×1×(a-1)=a2-4a+ 4=(a-2)2.

①当a=2时,Δ=0,所以方程有两个相等的实数根,即x1=x2=1;

②当a≠2时,Δ>0,所以方程有两个不相等的实数根,即x1=1,x2=a-1.

(3)该方程的根的判别式Δ=22-4×1×a=4-4a=4(1-a).

①当Δ>0,即4(1-a)>0,即a<1时,方程有两个不相等的实数根,即

②当Δ=0,即a=1时,方程有两个相等的实数根,即x1=x2=1;

③当Δ<0,即a>1时,方程没有实数根.

对于这一段经典的内容,有经验的教师,往往会让学生进行自学和阅读,大家普遍感觉,课上讲评的效果不一定有自己阅读消化以后接受起来好.在新课开始之前,可以先进行课本的阅读,先对课本内容有所熟悉,在初步了解了课本内容以后,便于作好上课的准备工作,防止出现盲目的情况,不要教师说什么就是什么,不经过大脑思考,这样的效果是非常不理想的.于是,不如就把上课的时间分一部分出来让学生进行阅读和思考,阅读过程中,对数学教材应当进行深入阅读和理解,尽自己所能能算的亲手算一下,也可以用勾画圈点的方式注明重点和难点,提出自己的疑问,把没有读懂的问题记下来,作为听课的重点.如教材中涉及的这部分内容中,有一个难点,即在第3、4小题中,方程的根的判别式的符号随着a的取值的变化而变化.遇到这一问题,我们不妨对a的取值情况进行分类讨论,分不同的情况对问题进行深入研究和探索.

二、抓住课本的关键点,对症下药

下面再来看一元二次方程根与系数的关系.

案例2:一元二次方程根与系数的关系,苏科版教材.

若一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个实数根:所以,一元二次方程的根与系数之间存在下列关系:如果ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别是x1、x2,那么x1+.这一关系也被称为韦达定理.

特别地,对于二次项系数为1的一元二次方程x2+ px+q=0,若x1、x2是其两根,由韦达定理可知x1+x2=-p,x1x2=q,即p=-(x1+x2),q=x1x2.所以,方程x2+px+q=0可化为x2-(x1+x2)x+x1x2=0.由于x1、x2是一元二次方程x2+px+q=0的两根,所以,x1、x2也是一元二次方程x2-(x1+x2)x+x1x2=0.因此有:以两个数x1、x2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x2-(x1+x2)x+x1x2=0.

例2已知方程5x2+kx-6=0的一个根是2,求它的另一个根及k的值.

分析:由于已知了方程的一个根,可以直接将这一根代入,求出k的值,再由方程解出另一个根.但由于我们学习了韦达定理,又可以利用韦达定理来解题,即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项,于是可以利用两根之积求出方程的另一个根,再由两根之和求出k的值.

解法1:由2是方程的一个根,得5×22+k×2-6=0,则k=-7.

所以,方程为5x2-7x-6=0,解得

解法2:设方程的另一个根为x1,则则

对于根与系数的关系,现在很多教材都已经放在了选学内容中,从一定程度上来说也是让学生自己进行学习,从而提高学生的阅读和理解能力.所有的人,学习的知识都会发生先快后慢的遗忘过程.一些记性好的学生是因为能经常从不同的角度、不同的层次上进行复习,做到“每天有复习,每周有小结,每章有总结”,从而形成了惊人的记忆力.从这个意义上来说,不仅要重视课前的自我阅读,也要注重课后复习过程中的数学阅读过程,而有效的阅读才能促进学生数学能力的形成和发展.数学课堂教学是师生互动、生生互动、共同发展的过程.在新课程理念下的课堂教学中,学生的学习是在新课的导入与基本功训练,新知形成,能力的提高,独立作业的过程中完成的,既要培养学生的学习情感、学习动机、学习态度,又要锻炼学生的观察力、注意力、想象力、意志力,还要提高学生的动手操作能力和完成口头作业、书面作业、实践作业的能力.这正好符合新课程的一个重要理念:为学生提供“阅读”数学的机会,让学生在学习过程中去体验数学和经历数学,这就要求教师对不同的要求采取不同的方式和方法.

三、从实践入手,切实加强课本阅读训练

从广泛的实践可以看到,让学生不断地在教师的指导下,进行有效的数学课本的阅读训练,是提高学生数学能力的一种有效方法.

近年来,数学阅读已越来越受到教师的关注,但如何指导学生进行阅读,进而在阅读中培养学生的学习能力方面的教学案例还是不多的.从两个案例可以看出,在阅读过程中,应引导学生独立阅读课本中的经典内容,然后进行小组讨论归纳学习内容,明确教学任务中的重点和难点,进而有效抓住重、难点进行分析和阅读,让学生从阅读中领会知识的来龙去脉,逐步细化知识点,从而为更好的学习作准备工作.我们欣喜地看到,学生能够在课堂中积极地以阅读教材为中心,抓住数学本质来学习,在能力提升的过程中,课堂的生命活力也得到了真正的彰显.

1.章建跃.中学数学课改的十个论题[J].中学数学教学参考(上),2010(3-5).

2.郑毓信.“开放的数学教学”新探[J].中学数学月刊,2007(7).Z

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