初中数学教学中妙用“特殊值法”解题研究
2024-09-23李正涛
【摘要】在初中教育阶段,数学是一门难度相对较大的学科,尤其是在解题训练中,部分试题直接求解的过程比较冗长、思路较为复杂,这时可妙用“特殊值法”解题,即根据实际解题需求考虑特殊情况,通过引入特殊值进行简便运算,从而让难题迎刃而解.本文以初中数学教学中如何妙用“特殊值法”解题为研究对象,罗列部分解题实例进行研究.
【关键词】初中数学;特殊值法;解题教学
特殊值法指的是在数学解题中,通过设定题目中某个未知量的特殊值进行解题,将复杂的运算变得简单化,最终顺利求得答案.主要依据是如果一般性结论成立,特殊值肯定也成立,但是当特殊值成立时,一般性结论不一定成立.尽管特殊情况属于一般结论的必要条件,但是假如题目只要求从多个结论中选择一个,特殊值法就十分有效.特殊值法的核心思想是选取一些特殊的数值代入方程或不等式中,以便简化计算过程.通过合理选择特殊值,学生可以将原始问题转化为更简单的形式,从而降低解题的难度和复杂程度.这种方法不仅能够提高解题的效率,还能够培养学生的逻辑思维和问题解决能力.
在初中数学教学中,教师应指导学生妙用特殊值法,使其通过设定特殊值找到简便算法,提高他们的解题效率.
1 妙用特殊值法解决选择题
特殊值法,即为结合题目中提供的条件找到某个特殊值、特殊位置、特殊点或者特殊图形等从而快速解答问题的方法,尤其是在处理选择题时,初中数学教师可引领学生妙用特殊值法,使其通过特殊值快速完成解题,找到准确选项[1].
例1 如图1中,有两个等边三角形ABC和A1B1C1,其中O点是AC与A1C1的中点,则AA1∶BB1的值是( )
(A)1. (B)12. (C)32. (D)33.
分析 通过对题目信息的观察与分析可知,这两个等边三角形存在一个共同中点,可据此对图
形进行特殊处理,将△A1B1C1围绕点O进行旋转,让AC和A1C1所处的直线重合,如图2所示,由此找到解题的突破口.
详解 将△A1B1C1围绕点O进行旋转,使AC和A1C1重合,连接BB1,则BB1经过点O,
设△ABC和△A1B1C1的边长分别是a,b,
则AA1=AO+OA1=12(a+b),
因为BB1经过点O,OB与OB1分别为△ABC和△A1B1C1的高,
则OB=32a,OB1=32b,
那么BB1=BO+OB1=32(a+b),
则AA1∶BB1=12(a+b)∶32(a+b)=33,
所以正确答案是选项(D).
2 妙用特殊值法解决填空题
在初中数学解题训练中,填空题同选择题相比性质有所差异,不过均可使用特殊值法进行解题.教师引导学生妙用特殊值法解答填空题时,当求出结果以后要验证答案,以免出现结果不全的问题,从而得出准确结果[2].
例2 如图3中,△ABC为等边三角形,边长是3,△BDC为等腰三角形,其中∠BDC=120°,现以D点为顶点,画出一个60°的角,角的两边分别与AB、AC相交于M、N两点,连接MN,则△AMN的周长是.
分析 在处理这道填空题时,教师可指引学生巧妙运用特殊值法,将AB延长至F,使BF=CN,连接DF,如图4所示,然后证明△BDF与△CDN全等,△DMN与△DMF全等,得到MN=MF,则△AMN的周长就是AB+AC之和.
详解 因为△BDC为等腰三角形,∠BDC=120°,
lhvqmfpb0DVxUPkEJDgYeQ==所以∠BCD=∠DBC=30°,
因为△ABC为等边三角形,边长是3,
所以∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,
所以∠DBA=∠DCA=30°+60°=90°,
将AB延长到F,使BF=CN,连接DF,在Rt△BDF与Rt△CDN中,
BF=CN,DB=DC,
所以Rt△BDF≌Rt△CDN.
所以∠BDF=∠CDN,DF=DN,
因为∠MDN=60°,
所以∠BDM+∠CDN=60°,
所以∠BDM+∠BDF=∠FDM=60°,
又因为∠FDM=∠MDN=60°,
DM是公共边,DF=DN,
所以△DMN≌△DMF,
所以MN=MF,
则AM+AN+MN=AM+MB+BF+AN=AB+AC=6,
所以△AMN的周长是6.
3 结语
总而言之,初中数学解题教学时,特殊值法是一种被广泛运用的方法适用于处理选择题、填空题等各种类型的题目.
在教学中,教师应该引导学生灵活运用特殊值法,根据实际解题需求设定合适的特殊值.通过教师示范和指导,可以帮助学生理解特殊值法的原理和应用场景.同时,教师还应该鼓励学生主动思考,培养他们独立解题的能力.
通过合理使用特殊值法,学生可以形成清晰、简洁的解题思路.这不仅有助于他们快速、高效地完成解题任务,还能够提升他们的数学思维能力和解决问题的能力.因此,在初中数学教学中,特殊值法是一种非常有价值和实用的解题方法,教师应该引领学生善于利用特殊值法,促使他们在数学学习中取得更好的成绩.
参考文献:
[1]袁勇.初中数学教学中妙用“特殊值法”解题[J].数理天地(初中版),2023(15):36-37.
[2]张良江,虞苏艳.“特殊值法”妙解初中数学题举隅[J].中国数学教育,2021(Z3):82-87.
[3]陈素兰.特殊值法在初中数学解题中的应用[J].数理化解题研究,2020(20):21-22.
[4]娄凌翔.化归思想在初中数学“图形与几何”解题中的应用[J].数理天地(初中版),2024(01):53-54.