□侯國(guó)興
活用數(shù)學(xué)思想進(jìn)行整式加減
□侯國(guó)興
學(xué)習(xí)整式的加減,不但要熟練掌握運(yùn)算法則,更要了解其中蘊(yùn)涵的數(shù)學(xué)思想方法.下面對(duì)本章涉及的主要數(shù)學(xué)思想方法進(jìn)行歸納、總結(jié).
所謂整體思想,就是在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),不是“一葉障目”,而是從大處著眼,由整體入手,通過(guò)觀(guān)察和分析找出整體與局部的聯(lián)系,從而在宏觀(guān)上尋求解決問(wèn)題途徑的一種思維方法.
例1代數(shù)式3x2-4x-5的值為7,則的值為_(kāi)_____.
分析:由條件可整體求得x2-x的值,問(wèn)題則容易獲解.
解:因?yàn)?x2-4x-5=7,所以3x2-4x=12,即x=4,因此x-5=4-5=-1.
點(diǎn)評(píng):此例若考慮由條件求出x的值,再代入x2x-5中計(jì)算是不明智的選擇,且以七年級(jí)所學(xué)知識(shí)無(wú)法由3x2-4x-5=7求出x的值.
所謂方程思想就是從分析問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系入手,適當(dāng)設(shè)定未知數(shù)把已知量與未知量之間的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為方程(組)模型,從而使問(wèn)題得到解決的思維方法.
例2如果3x2n-1ym與-5xmy3是同類(lèi)項(xiàng),則m和n的取值是().
A.3和-2B.-3和2
C.3和2D.-3和-2
分析:需根據(jù)同類(lèi)項(xiàng)的定義構(gòu)造關(guān)于m、n的方程,解方程求出m n的值.
解:由同類(lèi)項(xiàng)的定義,得m=且2n-1=m,解得n=2.因此m=3,n=2,選C.
點(diǎn)評(píng):準(zhǔn)確理解同類(lèi)項(xiàng)的定義是解題的關(guān)鍵.在本章中,涉及求某多項(xiàng)式中待定系數(shù)的值或根據(jù)同類(lèi)項(xiàng)的定義求某單項(xiàng)式中指數(shù)的取值,都需用到方程思想.
當(dāng)被研究的問(wèn)題包含多種情形,不能一概而論時(shí),必須按可能出現(xiàn)的所有情形來(lái)分別討論,得出各種情形下相應(yīng)的結(jié)論,這種處理問(wèn)題的思維方法稱(chēng)之為分類(lèi)思想.
例3 若多項(xiàng)式3xn+1-xn+2xm-1是六次二項(xiàng)式,試求出2n2-3m+1的值.
分析:欲求代數(shù)式2n2-3m+1的值,要先根據(jù)條件求出m、n的值.而從表面上看所給的多項(xiàng)式3xn+1-xn+2xm-1有三項(xiàng),而已知它是六次二項(xiàng)式,這表明某兩項(xiàng)是同類(lèi)項(xiàng),顯然3xn+1與-xn不可能是同類(lèi)項(xiàng).至此,解題思路已明了.
解:由多項(xiàng)式3xn+1-xn+2xm-1是六次二項(xiàng)式,有兩種情況:
(1)若3xn+1與2xm-1都是六次,則n+1=6,m-1=6,解得n=5,m=7.此時(shí)2n2-3m+1=2×52-3× 7+1=30;
(2)若3xn+1的次數(shù)是6,-xn與2xm-1的次數(shù)相同,則n+1=6,且n=m-1,解得n=5,m=6.此時(shí)2n2-3m+1=2×52-3×6+1=33.
點(diǎn)評(píng):抓住多項(xiàng)式有關(guān)概念的實(shí)質(zhì)是解題的關(guān)鍵.不難看出,此題在用分類(lèi)思想解答的同時(shí),還用到了方程思想.
在解題過(guò)程中,把生疏的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題,把復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,把一般問(wèn)題轉(zhuǎn)化為特殊問(wèn)題,這種處理問(wèn)題的思維方法稱(chēng)之為轉(zhuǎn)化思想.
例4當(dāng)a的取值使得代數(shù)式3-(a+2)2的值最大時(shí),代數(shù)式a3-2a2+3的值為_(kāi)______.
分析:本題解題的關(guān)鍵是理解“a的取值使得代數(shù)式3-(a+2)2的值最大”的含義,即求使(a+2)2最小的a的值.
解:要使代數(shù)式3-(a+2)2的值最大,必須使(a+2)2的值最小.因?yàn)椋╝+2)2≥0,僅當(dāng)a=-2時(shí),(a+2)2的最小值為0.所以,當(dāng)a=-2時(shí),3-(a+2)2取得最大值3.從而a3-2a2+3=(-2)3-2×(-2)2+3=-13.
點(diǎn)評(píng):此題的解答,很好地體現(xiàn)了由已知向未知的轉(zhuǎn)化.求一個(gè)代數(shù)式的最大(小)值本已超出同學(xué)們所學(xué)知識(shí)范疇,但這里利用減數(shù)、被減數(shù)的關(guān)系以及非負(fù)數(shù)的性質(zhì)討論求解,相信同學(xué)們一定能夠理解掌握.
在今后的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們要注意數(shù)學(xué)思想方法的學(xué)習(xí),只有真正領(lǐng)會(huì)并掌握數(shù)學(xué)解題的思想方法,才能成為解題的能手.