數學思想方法是數學的靈魂,是解決數學問題的金鑰匙.在“代數式”這一章中就有許多重要的數學思想方法需要我們去挖掘、提煉、應用,歸納起來主要有以下幾點.
一、用字母表示數的思想
用字母表示數的思想,也就是代數思想.在具體問題中,用字母表示數往往具有以簡馭繁、捷足先登之功效.
例1 計算2012×20142014-2014
×20122012= .
解:設a=2012,b=2014,
則原式=a(10000b+b)-b(10000a+a)
=10001ab-10001ab=0.
【點評】透過此例不難看出,運用字母表示數的思想解題,不僅思路簡捷、過程明快,而且饒有趣味.
二、分類討論思想
某些數學問題,涉及的概念、法則、性質、公式是分類給出的,或在解答過程中,條件或結論不唯一,會產生幾種可能性,這就需要分類討論,從而得出各種情況下的結論.這種處理問題的思維方法就是分類討論思想.分類必須遵循下列兩條原則:(1)每一次分類要按照同一標準進行;(2)分類要做到不重復、不遺漏.
例2 比較a+b與a的大小.
【分析】這里有兩個字母,利用求差法先消去一個字母,再分類討論.
解:因為a+b-a=b,所以,當b>0時,a+b>a;當b=0時,a+b=a;當b<0時,a+b 【點評】對于含有多個字母的代數式的大小比較問題,要設法轉化為只含有一個字母的問題,然后按照字母取正數、零、負數三種情況進行討論. 三、整體思想 整體思想是從整體入手,通過細心觀察和深入分析,找出整體與局部的有機聯(lián)系,從整體上把握問題,從而在宏觀上尋求解決問題的途徑. 例3 當a=2,b=3時,求代數式2(2a -b)3-(2a-b)2+8(2a-b)的值. 【分析】先求出2a-b的值,然后整體代入比較簡捷. 解:因為a=2,b=3,所以2a-b=1,原式=2×13-12+8×1=9. 【點評】這是課本第77頁的習題3.3第1(8)題,直接代入比較復雜,這里運用整體思想,減少了計算量. 四、逆向思維的思想 去括號與添括號、合并同類項與拆項等,都滲透著一種重要的數學思想方法——逆向思維,它有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng). 例4 已知x2+x-1=0,求代數式2x3 +4x2+3的值. 【分析】逆向應用合并同類項的法則進行拆項,轉化為含x2+x-1的式子,再整體代入. 解:因為x2+x-1=0,所以2x3+4x2+3 =(2x3+2x2-2x)+(2x2+2x-2)+5=2x(x2+x-1)+2(x2+x-1)+5=0+0+5=5. 【點評】求出x的值再代入求值是不明智的選擇,且我們現在還不會由x2+x -1=0求出x的值.這里將求值式通過拆項轉化為含有代數式x2+x-1的形式,再將x2+x-1=0整體代入變形后的求值式計算,十分簡捷. 五、特殊化思想 用字母表示數的思想是從特殊到一般,反過來,令字母為一些特殊值,即從一般到特殊,這就是特殊化思想. 例5 已知-1 A. a+b B. a-b C. a+b2 D. a2+b 【分析】在-1 解:由-1 【點評】在取特殊值時,要注意兩點:一是所取的特殊值要使所有的代數式有意義;二是在滿足條件的范圍內,所取的值要使運算簡便. 六、實驗、觀察、猜想、論證的思想 例6 觀察圖中的(l)至(4)中小圓圈的擺放規(guī)律,并按這樣的規(guī)律繼續(xù)擺放,記第n個圖中小圓圈的個數為m,則m= (用含 n 的代數式表示). 【解析】本例的解題目標是求出第n個圖形中有多少個小圓圈,為此我們在給出的4個圖形中探究規(guī)律,看看哪些是不變量,哪些是變量,變量的變化規(guī)律是什么.在已知的4個圖形中,前面的5個圓圈是不變量,變化的是后面的圓圈.它們的數量分別是:第1個圖形多出0×3個圓圈,第2個圖形多出1×3個圓圈,第3個圖形多出2×3個圓圈,第4個圖形多出3×3個圓圈,…,以此類推,第n個圖形多出(n-1)×3個圓圈,故第n個圖形中共有[5+(n-1)×3](即3n+2)個圓圈,因此應填3n+2. 【點評】實驗是基礎,在實驗中要注意分析和觀察規(guī)律;觀察是關鍵,在觀察中要透過現象看本質,從特殊中找出一般;猜想是核心,會推理判斷,能歸納猜想,就能有所發(fā)現;論證是結果,是對實驗、觀察、猜想的科學總結.