数学解题教学中隐含条件的有效发掘探究
2021-07-22丘荣华
丘荣华
摘 要:善于分析和解答数学问题是学生有效掌握数学知识的主要体现。但在实际解题中,有的学生不认真读题,忽略题目中的隐含条件,找不到题目中的关键解题信息。文章以数学解题教学为研究对象,探讨、分析隐含条件的含义、价值以及如何在数学解题中有效挖掘隐含条件,以引导学生正确解答数学题目。
关键词:初中数学;解题;隐含条件;信息;含义;价值;策略
中图分类号:G633.6 文献标志码:A文章编号:1008-3561(2021)20-0090-02
有效挖掘数学题目中的隐含条件有利于学生正确、高效解题。但是,隐藏在数学题目背后的条件不易被学生发现、利用。尤其是比较粗心、不爱审题的学生更容易忽略题目中的隐含条件,从而影响到解题效果。因此,在数学解题教学中,教师有必要指导学生掌握挖掘题目中隐含条件的方法,让学生从题目中挖掘到有用的隐含条件,从而正确、高效解题。
一、隐含条件的含义
隐含条件是指隐藏在题目背后的条件。题目不会直接给出隐含条件,需要学生从题干或已知信息中分析、推理、转换,让其变得清晰、可用,从而为解题提供有效帮助。
二、隐含条件的价值
解答数学问题单靠题目中的显性条件是不够的,尤其是一些复杂的数学题目,不仅需要学生分析题目中的显性条件,还需要学生对题目中存在的关键词、涉及的公式进行重点分析。这样才能将题目中的各种信息挖掘出来,并运用于问题的解答中。另外,挖掘题目中隐含条件的过程也是锻炼学生思维能力的过程,可以让学生积累分析、理解、构建关系的方法和经验。这有利于提升学生的学习能力,促使学生多角度思考问题。
三、数学解题教学中隐含条件的有效挖掘策略
1.从数学题目涉及的概念中挖掘隐含条件
不同的数学题目涉及的数学概念不同,而这些数学概念经常隐藏可用的解题条件。因此,在数学解题教学中,教师可以从数学题目涉及的概念着手,引导学生利用其中的概念信息挖掘隐含条件。当学生得到隐含条件之后,就可以综合运用各种显性和隐性的条件,解答数学问题。
以下面這道数学三角形证明题为例。在△ABC中,∠B=2∠C,∠BAC的平分线交BC于点D,求证:AB+BD=AC。
分析:这道题有∠B=2∠C、∠BAC的平分线交BC于点D等已知条件。但是学生仅依靠这些已知条件不能求证AB+BD=AC,需要从题目的已知条件分析涉及哪些重要的数学概念和定理,然后基于数学概念寻找题目中的隐含条件。根据题目已知条件,学生可知这道题目涉及等腰三角形、三角形外角的有关概念及性质,这样就可以将题目中的∠B=2∠C、∠BAC的平分线交BC于点D等信息联系在一起,做辅助线,延长CB到点F,并将点A和点F连接起来,形成另外一个△ABF,然后利用这个新构建的三角形寻找隐含条件。
解析:根据已知△ABC,延长CB到点F,使BF=AB,连接AF,形成一个等腰三角形。根据等腰三角形的概念及性质,可以得到∠F=∠FAB,而根据三角形外角的性质,可得出∠ABD=∠FAB+∠F的隐含条件。所以,结合隐含条件,得∠ABD=2∠FAB=2∠F,而已知∠B=2∠C,得∠C=∠FAB=∠F。根据等腰三角形的性质,得出△AFC是一个等腰三角形,即AF=AC,由此推导出△FAD也是等腰三角形,继而得出AF=DF=DB+BF=DB+AB,最后得出AB+BD=AC。
反思:在解答类似题目时,教师可引导学生从题目已知条件出发,分析题目涉及的具体数学概念、性质以及定理,就如该道题目涉及等腰三角形、三角形外角性质,由此让学生推导出角相等、边相等等隐含条件,然后再对问题进行有效解答。
2.从数学题目中的字母、关系式挖掘隐含条件
一般的数学题目都含有字母、变量或关系式,而这些信息并非独立存在的,经常与题目中的隐含条件有密切联系。例如,在解答数学求值问题时,教师可以引导学生从题目中的字母、变量或关系式入手,寻找隐含在数学题目中的条件,从而借助隐含条件来解答问题。因此,在解答数学问题时,教师可以先让学生自行审题,掌握题目中存在的字母、变量以及关系式等信息,并分析这些已知信息的特定含义,由此突破题目的显性条件限制,寻找题目的隐含条件,然后再结合显性与隐性条件,对问题展开分析、探究。
以下面这道数学问题为例。实数x、y、z满足x+y+z=5, xy+yz+zx=3,那么z的最大值为多少?
分析:对于这道数学问题,学生必须学会运用题目中的字母、关系式等已知信息条件,挖掘隐含条件。例如,根据x+y+z=5, xy+yz+zx=3,得到y=5-x-z,而将这个等式代入xy+yz+zx=3,得到x2+(z-5)x+(z2-5z+3)=0。从这个关系式中,可以得到一个以x为主元的一元二次方程隐含条件。依靠这个隐含条件信息,学生可以继续判断、分析、转化这个新的一元二次方程,以求出z的最大值。
解析:由x+y+z=5,得y=5-x-z,代入xy+yz+zx=3,消去y,得x2+(z-5)x+(z2-5z+3)=0。根据题目已知条件,x是实数,则一元二次方程x2+(z-5))x+(z2-5z+3)=0的根的判别式Δ≥0,得(z-5)2+4(z2-5z+3)≥0,则≤z≤,所以z的最大值是。
反思:在解题过程中,如果学生没有仔细从字母、变量以及关系式中寻找隐藏条件,就无法正确、顺利解答此题。因此,学生要注意题目条件中的字母、变量、关系式等信息,并根据这些信息创建新的联系,由此寻找到隐含条件。
3.从数学题目中的生活生产实际问题挖掘隐含条件
对于涉及实际生活生产的数学问题,教师可以引导学生讨论其中变量的运用范围、变量间满足的关系,以此挖掘题目中的隐含条件。要给学生预留一定时间,让学生将题目中的变量勾画出来,并重点标注题目中的数字信息、文字信息等,方便分析问题时快速寻找到可用的信息。