初中數(shù)學(xué)函數(shù)問題數(shù)學(xué)思想研究
時(shí)間:2022-04-02 04:37:06
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函數(shù)應(yīng)用題一直是中考數(shù)學(xué)的必考內(nèi)容,部分學(xué)生缺乏對(duì)這部分內(nèi)容系統(tǒng)的解題思路與計(jì)算方法的學(xué)習(xí),在解決這類問題時(shí)存在一定的困難.在初中數(shù)學(xué)函數(shù)部分的教學(xué)中,對(duì)這一部分有所涉及,也進(jìn)行了一些相關(guān)知識(shí)的講解和訓(xùn)練,但是缺乏對(duì)函數(shù)問題的解題思路與解題技巧的深入研究和專項(xiàng)訓(xùn)練.現(xiàn)階段關(guān)于初中數(shù)學(xué)函數(shù)應(yīng)用題的理論與實(shí)踐研究較為有限.本文以人教版初中數(shù)學(xué)為例,結(jié)合理論與教學(xué)實(shí)際,梳理解答函數(shù)應(yīng)用題的常用技巧,總結(jié)了常見的問題形式與解題思路,以期引起更多師生的思考.
一、核心思維能力
學(xué)生在解決函數(shù)應(yīng)用題時(shí)最關(guān)鍵的就是把握一次函數(shù)、一元一次方程、一元一次不等式組、二元一次方程組及一元二次方程等最基礎(chǔ)的概念的內(nèi)涵,與此同時(shí),學(xué)生需要把握一元一次方程與不等式及二元一次方程組的概念和關(guān)系,熟悉哪種具體問題情境對(duì)應(yīng)的是哪種函數(shù)模型并寫出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式.同時(shí)要求學(xué)生學(xué)會(huì)結(jié)合函數(shù)的圖像討論函數(shù)的性質(zhì),將實(shí)際問題與數(shù)學(xué)問題結(jié)合起來,感受函數(shù)在解決運(yùn)動(dòng)變化問題中的重要作用.學(xué)生首先要具有將實(shí)際生活問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)模型的能力,在此基礎(chǔ)上列出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式.在學(xué)生求解函數(shù)應(yīng)用題的過程中,解方程的過程并不是這種類型題練習(xí)的重點(diǎn),學(xué)生更需要加強(qiáng)的是在分析、思考與解題的過程中提高自己應(yīng)用一些數(shù)學(xué)思想的能力,如轉(zhuǎn)化思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等,通過系統(tǒng)、科學(xué)的習(xí)題訓(xùn)練增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思想方法的實(shí)踐能力并提高學(xué)生的解題速度.
二、函數(shù)應(yīng)用題知識(shí)儲(chǔ)備要求
1.基礎(chǔ)———解方程和不等式的能力和熟練的計(jì)算能力及技巧.學(xué)生在解決函數(shù)應(yīng)用題的過程中,列出方程式或不等式是最關(guān)鍵的一步,能否正確算出答案也是非常重要的.這就要求學(xué)生熟知解方程和不等式的正確步驟,同時(shí)要想快速解出結(jié)果,對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力也有一定的要求.教師在教學(xué)過程中要注意訓(xùn)練學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用能力和解題技巧熟練程度,這樣可以幫助學(xué)生更高效地解題.2.關(guān)鍵———基本函數(shù)和不等式的概念及其關(guān)系.解決函數(shù)應(yīng)用題最重要的是把題目中的實(shí)際問題抽絲剝繭并將其轉(zhuǎn)化為列出函數(shù)關(guān)系式的一個(gè)個(gè)條件,從而準(zhǔn)確把握解題的關(guān)鍵步驟.學(xué)生要熟知每一種函數(shù)模型及不等式的基本形式,這樣才能快速地根據(jù)條件列出相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式或不等式組.思考的角度不同可能會(huì)產(chǎn)生不同的解法,但是最簡(jiǎn)便和快速的方法只有一種,這就是提高學(xué)生解題能力和速度的關(guān)鍵.因此,在教學(xué)過程中,教師不僅要要求學(xué)生解出問題,算出答案,更要注重學(xué)生分析題目條件能力的提升,使學(xué)生解決函數(shù)應(yīng)用題的能力得到系統(tǒng)提升.3.根本———方程、不等式與函數(shù)之間的密切聯(lián)系.一元一次方程和不等式是函數(shù)部分的基本概念,有一元一次方程和不等式及一元二次方程和不等式兩種.對(duì)于一元一次方程和不等式,在初中函數(shù)應(yīng)用題中一般涉及的是一元一次不等式與一次函數(shù)的應(yīng)用及對(duì)題中所給圖表信息的提取,需要根據(jù)題目信息設(shè)出方程或列出不等式并求解,這體現(xiàn)了方程、不等式與函數(shù)之間的密切聯(lián)系.另一方面,有少部分應(yīng)用題也會(huì)涉及一元一次不等式組及一元二次方程或二元一次方程,這對(duì)學(xué)生根據(jù)題意設(shè)出方程的要求就更高了,要能夠辨別題中涉及的函數(shù)模型是哪一種.此外,要對(duì)不等式組的應(yīng)用與方案設(shè)計(jì)有一定的了解.
三、常用方法例析
1.一元一次方程應(yīng)用題.案例1:李蘭、王敏兩人分別從北京、上海兩地同時(shí)出發(fā),勻速相向而行.李蘭的速度快于王敏的速度,李蘭到達(dá)上海后,王敏繼續(xù)前行.設(shè)出發(fā)xh后,兩人相距ykm,如下的折線圖表示這兩個(gè)人從出發(fā)到王敏到達(dá)北京的過程中y與x之間的函數(shù)關(guān)系.要求依據(jù)圖中所給出的信息,求:(1)點(diǎn)Q的坐標(biāo),并說明它的實(shí)際意義;(2)李蘭、王敏兩人的速度.解析:(1)設(shè)直線PQ的解析式為y=kx+b.把(0,10)、14,152兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入,得152=14k+b,b=10,解得k=-10,b=10.所以y=-10x+10.當(dāng)y=0時(shí),x=1,所以點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,0).點(diǎn)Q的意義:李蘭、王敏兩人分別從北京、上海兩個(gè)不同的地方同時(shí)出發(fā),1個(gè)小時(shí)后兩人相遇.(2)由圖像可知,在第53小時(shí),李蘭到達(dá)上海.李蘭的速度為10÷53=6(km/h).設(shè)王敏的速度為mkm/h.由兩人經(jīng)過1h相遇,得1×(m+6)=10,解得m=4.所以王敏的速度為4km/h.答:李蘭、王敏的速度分別為6km/h、4km/h.2.一元一次不等式組及其應(yīng)用.案例2:大慶紅地?zé)掍搹S某車間生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二兩種鋼的相關(guān)信息如表1所示,請(qǐng)你回答下列問題:(1)設(shè)這個(gè)車間每個(gè)月生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二兩種鋼各x噸,可以賺取的費(fèi)用分別為y1元和y2元,分別求出y1和y2與x的函數(shù)關(guān)系式(注:利潤(rùn)=全部收入-全部支出).(2)已知這個(gè)車間每月生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二兩種鋼都不超過400噸,若任意一個(gè)月要生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二共700噸,求這個(gè)月生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二各多少噸,按照這種生產(chǎn)方式可以獲得的利潤(rùn)最大?這個(gè)最大利潤(rùn)是多少?解析:(1)依題意得:y1=(2100-800-200)x=1100x,y2=(2400-1100-100)x-20000=1200x-20000.(2)設(shè)該月生產(chǎn)特等鋼一x噸,則生產(chǎn)特等鋼二(700-x)噸,總利潤(rùn)為W元.依題意得:W=1100x+1200(700-x)-20000=-100x+820000因?yàn)閤≤400,700-x≤400,所以300≤x≤400.因?yàn)?100<0,所以W隨x的增大而減小,所以當(dāng)x=300時(shí),W最大=790000元,此時(shí),700-x=400.因此,分別生產(chǎn)特等鋼一、特等鋼二300噸和400噸時(shí),廠家可以獲得的利潤(rùn)最大,這個(gè)最大利潤(rùn)為790000元.3.二元一次方程組應(yīng)用題.案例3:李安在某店購(gòu)買兩種不同的文具共三次,僅有其中一次購(gòu)買時(shí),兩種文具同時(shí)打折,剩下的兩次均按原價(jià)購(gòu)得,三次購(gòu)買文具小刀、鉛筆的個(gè)數(shù)和價(jià)格如表2:(1)李安打折購(gòu)買文具小刀和鉛筆是第幾次購(gòu)物?(2)求出文具小刀、鉛筆的原價(jià).(3)若商品小刀、鉛筆的折扣相同,商店是打幾折售賣這兩種文具的?解析:(1)因?yàn)榈谌钨?gòu)物的價(jià)格和費(fèi)用顯示李安買的文具較多但是費(fèi)用比較便宜,所以李安打折購(gòu)買文具小刀和鉛筆是第三次購(gòu)物.(2)設(shè)文具小刀的原價(jià)為x元,文具鉛筆的原價(jià)為y元.根據(jù)題中表格信息,可得6x+5y=1140,3x+7y=1110,解得x=90,y=120.答:文具小刀的原價(jià)為90元,鉛筆的原價(jià)為120元.(3)設(shè)這個(gè)商店打m折出售這兩種文具.由題中信息,得(9×90+8×120)×m10=1062,解得m=6.答:商店是打6折出售這兩種商品的.4.一元二次方程應(yīng)用題.案例4:菠蘿零售戶以2元/千克的價(jià)格購(gòu)進(jìn)一批優(yōu)質(zhì)菠蘿,以3元/千克的價(jià)格售賣,日均可賣出200千克.為了促銷,該經(jīng)營(yíng)戶決定降價(jià)銷售.經(jīng)走訪周圍居民發(fā)現(xiàn),該優(yōu)質(zhì)菠蘿每降價(jià)0.1元/千克,每天可多賣出40千克.另外,每天的房租等固定成本共24元.若該零售商戶想每天獲利200元,應(yīng)將每千克優(yōu)質(zhì)菠蘿的售價(jià)減少多少元?解析:設(shè)將每千克優(yōu)質(zhì)菠蘿的售價(jià)降低x元.根據(jù)題意,得(3-2-x)200+40x0.1-24=200.解得x1=0.2,x2=0.3.答:應(yīng)將每千克優(yōu)質(zhì)菠蘿的售價(jià)降低0.2元或0.3元.
四、總結(jié)
對(duì)于學(xué)生而言,運(yùn)用函數(shù)和不等式知識(shí)解決實(shí)際生活問題的應(yīng)用題還是難度比較高的,對(duì)初中生的數(shù)學(xué)思維能力與分析題目并一一列出方程所需條件的能力要求較高,因此這類題目對(duì)學(xué)生來說還是有一定的難度的.同時(shí),部分學(xué)生缺乏對(duì)這部分內(nèi)容內(nèi)部聯(lián)系的深入思考,往往會(huì)對(duì)自己的分析過程缺乏信心.這些現(xiàn)狀就要求教師在日常的教學(xué)活動(dòng)及習(xí)題訓(xùn)練過程中牢牢把握函數(shù)及不等式應(yīng)用題的不同類型與考查形式,全面梳理常用的思維方式與解題技巧并強(qiáng)化訓(xùn)練,以此提升學(xué)生解決函數(shù)及不等式應(yīng)用題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,此種教學(xué)方式對(duì)于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好函數(shù)類型應(yīng)用題的信心也有很大程度上的幫助.
作者:談為偉 單位:江蘇省西安交通大學(xué)蘇州附屬初級(jí)中學(xué)