初中数学函数应用题的解题方法探究
2024-10-21杜君
【摘要】在初中数学教学体系中,函数知识占据着核心地位,也是中考数学试卷的必考内容.但是多数初中学生认为函数知识过于抽象,学习难度、理解难度比较高,难以准确掌握函数解题方法,同时也容易出现抵触情绪,每当学生看到函数应用题型时,便出现消极思想,使学生的解题效率大打折扣.本文对初中数学函数应用题的解题方法进行分析,希望为初中数学教师教学提供新思路.
【关键词】初中数学;函数应用;解题方法
函数相关知识是初中数学教学的主要内容,也是中考数学中的常见题型.为此,初中数学教师要注重应用题解题教学环节,为学生打下坚实的函数知识学习基础,向学生传授有效的解题方法,强化学生的数学思维能力,使学生真正掌握函数的解题要点,提高学生的问题解决能力.
1完善知识体系,确立问题要求
在初中函数应用题解题教学中,教师要注重解题思路、解题方法的传授,帮助学生建立完整的知识体系,确立问题要求,分析问题中的有效条件,使学生理解题意内容.在沪科版初中数学教材中,函数知识以一次函数、反比例函数、二次函数为主,而二次函数也是历届中考的重要考点,占据较高的分值.为了提高学生的函数应用题解题能力,教师在解题教学时,需要帮助学生理清知识题型,增强学生的读题能力,使学生能够准确掌握问题的题干与题眼[1],明确自己所要解决的问题,从而使学生在解题时保持数学思路清晰,提高学生的解题效率.同时,初中数学教师还要根据中考改革相关要求,让学生明确问题所要考查的知识点,依照函数解析式,找到相应的特殊点,通过图象特点,对问题中的隐藏条件进行分析,以此找到解决问题的关键点.
例1如图1所示,已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点,即点A、点B,其中点B的坐标为(2,0),和y轴有一个交点,即点C(0,6),对称轴l为x=-2.
(1)求抛物线函数解析式.
(2)有一动点N,处于对称轴l上,在第二象限的抛物线中,有一动点P,若PA=NA且PA⊥NA,求此时P点
的坐标.四边形PABC面积最大时,求四边形PABC面积最大值以及此时点P的坐标是多少?
解析对于二次函数应用题,教师要引导学生转变固有思维认知,把抽象复杂的问题进行简化,使学生能够完全理解题目.对于该问题,教师可指导学生把点的坐标当成线段长度,再将线段长度变成自己熟知的方程式,便能将求证面积最大值问题变成底边最大值问题,降低学生的解题难度.如此一来,学生便能理清自己的解题思绪,准确得出相应的答案.
2注重解题细节,培养类比思想
在初中函数应用题解题教学中,教师要注重细节的把控,培养学生的类比思想,提高学生的解题效率.类比思想主要指在解题时,让学生回顾与这一问题相似的题目,找寻二者的关联性,通过类型模拟当时的解题方法,找到解决问题的关键点,使问题迎刃而解.类比思想也被称为“变式训练”[2],可使学生达到融会贯通、学以致用的效果,但是想要让学生熟练掌握这一方法,教师还要让学生注重问题思考环节,找到解决问题的关键点,明确函数自变量取值界限等知识,不能盲目照搬照抄,否则容易影响最终的解题正确率.
例2篮球运动员投篮后球的运动路线类似于抛物线,若该抛物线的对称轴设定为直线x=2.5,求:(1)篮球运动路线的函数表达式以及自
变量的取值范围.(2)在篮球运动时,篮球距地面的最远距离.
解析对于此类问题,教师可带领学生共同回顾之前所做的题目,学生发现这一问题和运动员推铅球问题具有相似性,从而拿出自己的数学笔记,回想教师讲解运动员推铅球问题的解题思路,并注意问题细节的分析,依照现有的问题条件,画出与之相符合的图示,找到相应的未知数量,梳理数量内在关系,分析篮球运动的抛物线.
3实现转换思维,强化学科思维
初中学生在面对函数应用问题时,常常因解题思路模糊,陷入恶性循环.这样不但浪费了学生宝贵的学习时间,还会打消学生的学习信心.为此,初中数学教师在函数应用题解题教学时,要注重发挥自身的引导作用,让学生学会转换思维,促进数量之间的相互转换,学生基于逆向思维进行问题思考,把相应的已知条件假设为已知数,把变量当成产量,降低学生的解题难度,进而提高学生的解题效率,强化学生的逆向思维能力.
例3已知x1和x2是关于x的方程(x-2)(x-m)=(t-2)(t-m)的两个实数根,(1)求x1和x2的值.(2)如若将x1和x2当成直角三角形的两个直角边,当m和t满足什么条件,才能保证这一直角三角形面积最大?这一三角形面积的最大值是多少?
解析初中数学教师辅导学生解决这一函数应用题时,如若直接对实数m与t进行分析,学生能够发现无法得出答案,不但浪费做题时间,还会使学生陷入恶性循环,影响学生的解题实效.教师可让学生通过反思推导的方式,把问题中的m实数、t变量假设成常量,并将其常量x计算出来,以便梳理x、m(实数)、t的关系,得出相应答案.如此一来,学生将原方程进行变式:x2-(m+2)x+2m=t2-(m+2)t+2m,由于x2-t2-(m+2)x+(m+2)t=0,所以(x-t)(x+t)-(m+2)(x-t)=0,也就是(x-t)(x+t-m-2)=0,得出x1=t,x2=m+2-t.在解答第二问时,学生可根据直角三角形的面积公式,列出12x1x2=12t(m+2-t),计算得出在t=m+22,且保证m>-2的情况下,以x1与x2为直角边的直角三角形面积最大,最大面积为(m+2)28或者12t2.
4结语
综上所述,在初中数学教学中,函数知识占据着主导地位,也是中考必考题型之一.由于函数知识涉及众多内容,解题难度比较大,教师要根据中考改革变化要求,运用行之有效的教学方法,指导学生找准数量关系,分析问题中的隐藏条件,理清学生的解题思路,才能使学生的问题解决能力进一步提升.
参考文献:
[1]曾文玲.初中数学应用题教学中数学建模法的应用[J].教学管理与教育研究,2023(22):81-84.
[2]杨周,荣麟.以探究活动为支点,撬动课堂数学建模——以“锐角三角函数的简单应用”教学为例[J].中学数学(初中版),2022(03):7-8+18.