【課標解讀】
初中數(shù)學《新課程標準》中指出:教師應激發(fā)學生的學習積極性,向學生提供充分從事數(shù)學活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法,獲得廣泛的數(shù)學活動經驗。學生是數(shù)學學習的主人,教師是數(shù)學學習的組織者、引導者與合作者。
新課程把數(shù)學思想和方法作為基礎知識的重要組成部分,在《新課程標準》中明確提出來,這不僅是課標體現(xiàn)義務教育性質的重要表現(xiàn),也是對學生實施創(chuàng)新教育、培訓創(chuàng)新思維的重要保證。掌握數(shù)學思想,就是掌握數(shù)學的精髓。
【解題策略】
初中數(shù)字中蘊含的數(shù)學思想很多,其中最主要的數(shù)學思想方法包括轉化思想、數(shù)形結合思想、分類討論思想、函數(shù)與方程思想等
【考點深剖】
★考點一
整體思想
整體思想是指把研究對象的某一部分(或全部)看成一個整體,通過觀察與分析,找出整體與局部的聯(lián)系,從而在客觀上尋求解決問題的新途徑。整體是與局部對應的,按常規(guī)不容易求某一個(或多個)未知量時,特征,把一組數(shù)或一個代數(shù)式看作一
個整體,從而使問題得到解決。
【典例1】(2018?岳陽)已知a2+2a=1,則3(a2+2a)+2的值為
.
【分析】利用整體思想代入計算即可;
【解答】解:∵a2+2a=1,∴3(a2+2a)+2=3×1+2=5,故答案為5.
★考點二
轉化思想問題
轉化思想轉化思想就是人們將需要解決的問題,通過演繹、歸納等轉化手段,歸結為另一種相對容易解決或已經有解決方法的問題,從而使原來的問題得到解決.轉化思想體現(xiàn)在數(shù)學解題過程中就是將未知的、陌生的、復雜的問題通過演繹和歸納轉化為已知的、熟悉的、簡單的問題.【典例2】(2018?連云港)解方程:﹣=0.
【分析】根據(jù)等式的性質,可得整式方程,根據(jù)解整式方程,可得答案.
★考點三
數(shù)形結合思想
數(shù)形結合思想,數(shù)學是研究現(xiàn)實世界空間形式和數(shù)量關系的科學,因而,在某種程度上可以說數(shù)學研究是圍繞著數(shù)與形展開的,初中數(shù)學中的“數(shù)”就是代數(shù)式、方程、函數(shù)、不等式等符號表達式,初中數(shù)學中的“形”就是圖形、圖象、曲線等形象表達式,數(shù)形結合思想的實質是將抽象的數(shù)學語言“數(shù)”)與直觀的圖象(“形“)結合起來,數(shù)形結合思想的關鍵就是抓住“數(shù)”與“形”之間本質上的聯(lián)系,以“形”直觀地表達“數(shù)”,以“數(shù)”精確地研究“形”,實現(xiàn)代數(shù)與幾何之間的相互轉化,數(shù)形結合思想包括“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個方面,它可以使代數(shù)問題幾何化,幾何問題代數(shù)化,“數(shù)無形時不直觀,形無數(shù)時難入微.”
【典例3】(2018?威海)解不等式組,并將解集在數(shù)軸上表示出來.
【分析】根據(jù)解一元一次不等式組的步驟,大小小大中間找,可得答案
【解答】解:解不等式①,得x>﹣4,解不等式②,得x≤2,把不等式①②的解集在數(shù)軸上表示如圖,原不等式組的解集為﹣4<x≤2.
★考點四
分類討論思想
分類討論思想就是根據(jù)數(shù)學對象本質屬性的共同點和差異點,將數(shù)學對象區(qū)分為不同的種類.分類是以比較為基礎的,它有助于揭示數(shù)學對象之間的內在聯(lián)系與規(guī)律,有助于學生總結歸納數(shù)學知識、解訣數(shù)學問題.在解答某些數(shù)學問題時,有時會遇到多種情況,需要對各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合得
解,這就是分類討論法。分類討論是一種邏輯方法,是一種重要的數(shù)學思想,同時也是一種重要的解題策略,它體現(xiàn)了化整為零、積零為整的思想與歸類整理的方法。分類的原則:
(1)
分類中的每一部分是相互獨立的;
(2)
一飲分類按-一個標準;
(3)
分類討論應逐級進行.正確的分類必須是周全的,既不重復、也不遺漏.【典例4】(2018?紹興)數(shù)學課上,張老師舉了下面的例題:
例1
等腰三角形ABC中,∠A=110°,求∠B的度數(shù).(答案:35°)
例2
等腰三角形ABC中,∠A=40°,求∠B的度數(shù),(答案:40°或70°或100°)
張老師啟發(fā)同學們進行變式,小敏編了如下一題:
變式
等腰三角形ABC中,∠A=80°,求∠B的度數(shù).
(1)請你解答以上的變式題.
(2)解(1)后,小敏發(fā)現(xiàn),∠A的度數(shù)不同,得到∠B的度數(shù)的個數(shù)也可能不同,如果在等腰三角形ABC中,設∠A=x°,當∠B有三個不同的度數(shù)時,請你探索x的取值范圍.
【分析】(1)由于等腰三角形的頂角和底角沒有明確,因此要分類討論;
(2)分兩種情況:①90≤x<180;②0<x<90,結合三角形內角和定理求解即可.
(2)分兩種情況:
①當90≤x<180時,∠A只能為頂角,∴∠B的度數(shù)只有一個;
②當0<x<90時,若∠A為頂角,則∠B=()°;
若∠A為底角,∠B為頂角,則∠B=(180﹣2x)°;
若∠A為底角,∠B為底角,則∠B=x°.
當≠180﹣2x且180﹣2x≠x且≠x,即x≠60時,∠B有三個不同的度數(shù).
綜上所述,可知當0<x<90且x≠60時,∠B有三個不同的度數(shù).學科&網
★考點五
函數(shù)與方程思想
函數(shù)與方程思想,函數(shù)與方程思想就是用函數(shù)的觀點和方法分析問題、解訣問題.函數(shù)思想是客觀世界中事物運動變化、相互聯(lián)系、相互制約的普遍規(guī)律在數(shù)學中的具體反映.函數(shù)與方程思想的本質是變量之間的對應,即用變化的觀點和函數(shù)的形式將所研究的數(shù)量關系表示出來,然后用函數(shù)的性質進行研究,從而使問題獲得解訣.如果函數(shù)的形式用解析式的方式表示,那么就可以將函數(shù)解析式看作方程,并通過解方程和對方程的研究使問題得到解訣,這就是方程思想.【典例5】2018?天門)綠色生態(tài)農場生產并銷售某種有機產品,假設生產出的產品能全部售出.如圖,線段EF、折線ABCD分別表示該有機產品每千克的銷售價y1(元)、生產成本y2(元)與產量x(kg)之間的函數(shù)關系.
(1)求該產品銷售價y1(元)與產量x(kg)之間的函數(shù)關系式;
(2)直接寫出生產成本y2(元)與產量x(kg)之間的函數(shù)關系式;
(3)當產量為多少時,這種產品獲得的利潤最大?最大利潤為多少?
【解答】解:(1)設y1與x之間的函數(shù)關系式為y1=kx+b,∵經過點(0,168)與(180,60),∴,解得:,∴產品銷售價y1(元)與產量x(kg)之間的函數(shù)關系式為y1=﹣x+168(0≤x≤180);
(3)設產量為xkg時,獲得的利潤為W元,①當0≤x≤50時,W=x(﹣x+168﹣70)=﹣(x﹣)2+,∴當x=50時,W的值最大,最大值為3400;
②當50<x<130時,W=x[(﹣x+168)﹣(﹣x+80)]=﹣(x﹣110)2+4840,∴當x=110時,W的值最大,最大值為4840;
③當130≤x≤180時,W=x(﹣x+168﹣54)=﹣(x﹣95)2+5415,∴當x=130時,W的值最大,最大值為4680.
因此當該產品產量為110kg時,獲得的利潤最大,最大值為4840元.
★考點六
類比思想
類比思想是數(shù)學創(chuàng)造型思維中很重要的一種思想方法,它可以幫助學習者建立新舊知識聯(lián)系的橋梁,實現(xiàn)知識的正遷移,將已學過的知識或已掌握的解題方法遷移到陌生的問題中,進而使問題得到解決.具體的策略是分析問題有深度→借助新舊知識的關聯(lián)→合理進行知識遷移→運用類比的思想→輕松解決疑難問題
【典例6】(2017山東濱州)根據(jù)要求,解答下列問題:
①方程x2﹣2x+1=0的解為;
②方程x2﹣3x+2=0的解為;
③方程x2﹣4x+3=0的解為;
…
(2)根據(jù)以上方程特征及其解的特征,請猜想:
①方程x2﹣9x+8=0的解為
;[來
②關于x的方程的解為x1=1,x2=n.[
(3)請用配方法解方程x2﹣9x+8=0,以驗證猜想結論的正確性.[
【分析】(1)利用因式分解法解各方程即可;
(2)根據(jù)以上方程特征及其解的特征,可判定方程x2﹣9x+8=0的解為1和8;②關于x的方程的解為x1=1,x2=n,則此一元二次方程的二次項系數(shù)為1,則一次項系數(shù)為1和n的和的相反數(shù),常數(shù)項為1和n的積.
(3)利用配方法解方程x2﹣9x+8=0可判斷猜想結論的正確.
(2)根據(jù)以上方程特征及其解的特征,請猜想:
①方程x2﹣9x+8=0的解為x1=1,x2=8;
②關于x的方程x2﹣(1+n)x+n=0的解為x1=1,x2=n.
(3)x2﹣9x=﹣8,x2﹣9x+=﹣8+
(x﹣)2=
x﹣=±,所以x1=1,x2=8;
所以猜想正確.
故答案為x1=x2=1;x1=1,x2=2;x1=1,x2=3;x2﹣(1+n)x+n=0;
【講透練活】
變式1:(2018?玉林)已知ab=a+b+1,則(a﹣1)(b﹣1)= .
【分析】將ab=a+b+1代入原式=ab﹣a﹣b+1合并即可得.
【解答】解:當ab=a+b+1時,原式=ab﹣a﹣b+1
=a+b+1﹣a﹣b+1
=2,故答案為:2.學科&網
變式2:(2018?隨州)已知是關于x,y的二元一次方程組的一組解,則a+b= 5 .
【分析】根據(jù)方程組解的定義,把問題轉化為關于a、b的方程組,求出a、b即可解決問題;
【解答】解:∵是關于x,y的二元一次方程組的一組解,∴,解得,∴a+b=5,故答案為5.
變式3:(2018?常德)分式方程﹣=0的解為x=
.
變式4:(2018?棗莊)如圖,一次函數(shù)y=kx+b(k、b為常數(shù),k≠0)的圖象與x軸、y軸分別交于A、B兩點,且與反比例函數(shù)y=(n為常數(shù),且n≠0)的圖象在第二象限交于點C.CD⊥x軸,垂足為D,若OB=2OA=3OD=12.
(1)求一次函數(shù)與反比例函數(shù)的解析式;
(2)記兩函數(shù)圖象的另一個交點為E,求△CDE的面積;
(3)直接寫出不等式kx+b≤的解集.
【分析】(1)根據(jù)三角形相似,可求出點C坐標,可得一次函數(shù)和反比例函數(shù)解析式;
(2)聯(lián)立解析式,可求交點坐標;
(3)根據(jù)數(shù)形結合,將不等式轉化為一次函數(shù)和反比例函數(shù)圖象關系.
把點A(6,0),B(0,12)代入y=kx+b得:
解得:
∴一次函數(shù)解析式為:y=﹣2x+12
(2)當﹣=﹣2x+12時,解得
x1=10,x2=﹣4
當x=10時,y=﹣8
∴點E坐標為(10,﹣8)
∴S△CDE=S△CDA+S△EDA=
(3)不等式kx+b≤,從函數(shù)圖象上看,表示一次函數(shù)圖象不低于反比例函數(shù)圖象
∴由圖象得,x≥10,或﹣4≤x<0
變式5:(2017綏化)在等腰△ABC中,AD⊥BC交直線BC于點D,若AD=BC,則△ABC的頂角的度數(shù)為
.w
【分析】分兩種情況;①BC為腰,②BC為底,根據(jù)直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的一半判斷出∠ACD=30°,然后分AD在△ABC內部和外部兩種情況求解即可.
變式6:(2017貴州安順)如圖甲,直線y=﹣x+3與x軸、y軸分別交于點B、點C,經過B、C兩點的拋物線y=x2+bx+c與x軸的另一個交點為A,頂點為P.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)在該拋物線的對稱軸上是否存在點M,使以C,P,M為頂點的三角形為等腰三角形?若存在,請直接寫出所符合條件的點M的坐標;若不存在,請說明理由;
(3)當0<x<3時,在拋物線上求一點E,使△CBE的面積有最大值(圖乙、丙供畫圖探究).
【解答】解:
(1)∵直線y=﹣x+3與x軸、y軸分別交于點B、點C,∴B(3,0),C(0,3),把B、C坐標代入拋物線解析式可得,解得,∴拋物線解析式為y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,∴拋物線對稱軸為x=2,P(2,﹣1),設M(2,t),且C(0,3),∴MC==,MP=|t+1|,PC==2,∵△CPM為等腰三角形,∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三種情況,①當MC=MP時,則有=|t+1|,解得t=,此時M(2,);
②當MC=PC時,則有=2,解得t=﹣1(與P點重合,舍去)或t=7,此時M(2,7);
③當MP=PC時,則有|t+1|=2,解得t=﹣1+2或t=﹣1﹣2,此時M(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);
綜上可知存在滿足條件的點M,其坐標為(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2)或(2,﹣1﹣2);
(3)如圖,過E作EF⊥x軸,交BC于點F,交x軸于點D,變式7:(2017內蒙古赤峰)△OPA和△OQB分別是以OP、OQ為直角邊的等腰直角三角形,點C、D、E分別是OA、OB、AB的中點.
(1)當∠AOB=90°時如圖1,連接PE、QE,直接寫出EP與EQ的大小關系;
(2)將△OQB繞點O逆時針方向旋轉,當∠AOB是銳角時如圖2,(1)中的結論是否成立?若成立,請給出證明;若不成立,請加以說明.
(3)仍將△OQB繞點O旋轉,當∠AOB為鈍角時,延長PC、QD交于點G,使△ABG為等邊三角形如圖3,求∠AOB的度數(shù).
【分析】(1)先判斷出點P,O,Q在同一條直線上,再判斷出△APE≌△BFE,最后用直角三角形的斜邊的中線等于斜邊的一半即可得出結論;
(2)先判斷出CE=DQ,PC=DE,進而判斷出△EPC≌△QED即可得出結論;
(3)先判斷出CQ,GP分別是OB,OA的垂直平分線,進而得出∠GBO=∠GOB,∠GOA=∠GAO,即可得出結論.21教育名師原創(chuàng)作品。學科&網
∵∠AEP=∠BEF,∴△APE≌△BFE,∴PE=EF,∴點E是Rt△PQF的斜邊PF的中點,∴EP=EQ;
(2)成立,證明:∵點C,E分別是OA,AB的中點,∴CE∥OB,CE=OB,∴∠DOC=∠ECA,∵點D是Rt△OQB斜邊中點,∴DQ=OB,∴CE=DQ,同理:PC=DE,∠DOC=∠BDE,∴∠ECA=∠BDE,∵∠PCE=∠EDQ,∴△EPC≌△QED,∴EP=EQ;