柳曉燕
【摘要】初中數學中,方程和函數是密切相關的,解方程f(x)=0就是求函數y=f(x)當函數值為零時自變量x的值;求綜合方程f(x)=g(x)的根或根的個數就是求函數y=f(x)與y=g(x)的圖象的交點或交點個數;合參數的方程f(x, y,t)=0和參數方程更是具有函數因素,屬能隨參數的變化而變化的動態(tài)方程。它所研究的數學對象已經不是一些孤立的點,而是具有某種共性的幾何曲線。正是這些聯(lián)系,促成了函數與方程思想在數學解題中的互化互換,豐富了數學解題的思想寶庫。本文通過探討初中數學中的函數與方程思想,并結合具體數學實例說明方程函數思想中的應用。
【關鍵詞】方程 函數 初中數學
在初中數學中,方程與函數是很重要的知識,對各種方程和函數作系統(tǒng)的學習研究對初中數學的學習是至關重要的。方程函數思想是解決現(xiàn)實生活中數量關系和變化規(guī)律的重要思維方式。函數思想在中考中的應用主要是函數的概念,性質及圖象的應用,包括顯化、轉換、構造、建立函數關系解題四個方面。
方程思想是從問題的數量關系出發(fā),運用數學語言將問題中的條件轉化為方程、不等式或它們的混合組,通過解方程(組)、不等式(組)或其混合組使問題獲解。包括待定系數法、換元法、轉換法和構造方程法四個方面。
例1:
已知函數y=x3的圖象,求解方程x3-x2+1=0。
分析:由于題目中的方程式出現(xiàn)x三次方和平方并存的局面,同時沒有x,單純運用方程式理論對于初中生來說不易解決,而如果可以將已知條件中的函數圖象與方程結合出來,卻完全可以達到事半功倍的效果。
錯誤解法:完全運用方程的思想。
x3-x2+1=0 → x2(x-1)+1=0 → x2(x-1)=-1
進行初步分析,當x=0時,-1不等于0,此式不成立,而等式的右邊是-1,左邊出現(xiàn)了x2這個目前完全大于0的數,所以可以得出:
X=0不成立,x2>0 → x-1=-1 → x=0 ? 這里你沒有看錯,先前我們假定x不等于0的條件現(xiàn)在卻被我們證明了其等于0,這必然證明了我們的結論是錯誤的。但是問題出在哪里了呢?此刻我們應當收拾心情,仔細觀察一下,將函數的思想帶入其中。
正確解法:
同樣,將方程式布局整理一番。
x3-x2+1=0 → x3= x2-1,這時我們運用函數的思想。將等式兩邊的x3,x2-1同時設為函數式y(tǒng)= x3,y= x2-1。我們便得到兩個函數式,根據已知中我們得知的y= x3的圖像,在坐標圖上作出y= x2-1的圖象,取兩個圖象的交點,即為問題的答案。不僅方便,而且直觀形象,也大大降低了解題的風險。這里,我們可以清楚地看出方程函數思想結合的優(yōu)勢。
例2:
某城市生產運營用水和居民家庭用水的總和為5.8億立方米,其中居民家庭用水比生產運營用水的3倍還多0.6億立方米,問生產運營用水和家庭用水各多少立方米?
分析:這是一道簡便通俗的題目。本題中所涉及的是等量關系,可以運用方程,也可以運用基本函數知識來解答。本題的設置是旨在培養(yǎng)學生的思維定性,培養(yǎng)方程函數相結合的思想。
解法一:設生產運營用水x億立方米,則居民家庭用水(5.8-x)億立方米,依題意,可得
5.8-x=3x-0.6 解得x=1.3 5.8-x=4.5
答:生產經營用水為1.3億立方米,而居民家庭用水為4.5億立方米。
解法二:設生產經營用水x億立方米,居民家庭用水y立方米,依題意,可得
x+y=5.8→y=5.8 - x
y=3x+0.6→y=3x+ 0.6
通過作出兩個一次函數的圖象,然后取其圖象的交點,得出結論。
從以上幾個小例子可以觀察出,方程與函數的思想在初中數學中占據著極其重要的地位,但是只要我們用心抓住題目中的數量關系,弄清楚方程與函數的區(qū)別和聯(lián)系,靈活運用,問題都會迎刃而解。
綜上所述,函數思想指導我們運用函數的概念和性質去分析問題、轉化問題和解決問題。方程思想則是從問題的數量關系入手,運用數學語言將問題中的條件轉化為數學模型,然后通過解方程或不等式來使問題獲解,實現(xiàn)函數與方程的互相轉化、接軌,達到解決問題的目的。笛卡爾的方程思想是:實際問題→數學問題→代數問題→方程問題。
我們知道,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;求值問題是通過解方程來實現(xiàn)的。方程函數思想是初中數學的核心內容,也是打好數學基礎的關鍵,函數和方程相輔相成、共同促進人們對數學知識的深入了解和掌握,學好數學,我們始終都要掌握這樣一種融合各種知識、各類方法的意識能力,教師努力思考,不斷理解演練,才能在教學道路上教出特色,方能激發(fā)初中學生學習數學的興趣。
參考文獻:
[1]李繼超.函數與方程思想在教學解題中的應用[J].考試周刊.2010(19).
[2]董海瑞.函數思想在教學分析中的應用[J].太原教育學院學報.2005(04).