摘?要:參數(shù)思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,在數(shù)學(xué)教學(xué)中有重要的輔助作用,多用于分析解決兩個(gè)有聯(lián)系的對(duì)立數(shù)學(xué)矛盾,參數(shù)在其中起到溝通問(wèn)題條件和結(jié)論的橋梁作用。參數(shù)思想的應(yīng)用使三角函數(shù)、解析幾何和不等式等高中數(shù)學(xué)問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,能夠提高學(xué)生的解題能力,有利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);教學(xué);參數(shù)思想;滲透策略
參數(shù)思想是指通過(guò)引入?yún)?shù)這一與問(wèn)題的條件和結(jié)論都有直接聯(lián)系的中間變量,使條件與結(jié)論形成間接聯(lián)系,形成一個(gè)完整的問(wèn)題,主要用于解決條件和結(jié)論缺乏明顯聯(lián)系的問(wèn)題。參數(shù)思想的應(yīng)用為解決數(shù)學(xué)問(wèn)題開拓了一條新思路,避免了繁瑣的公式推導(dǎo),打破了有限的公式對(duì)解題思路的限制。參數(shù)思想涉及符號(hào)、轉(zhuǎn)化、映射、類比、分解、演繹、模型等多種數(shù)學(xué)思想,應(yīng)用參數(shù)思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題可以較好地培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生的觀察、理解、記憶、想象、邏輯推理、運(yùn)用、運(yùn)算等能力,多參數(shù)問(wèn)題還有助于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維。因此,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透參數(shù)思想,是提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量和解題效率的重要途徑。
一、參數(shù)思想在高中三角函數(shù)教學(xué)中的滲透
三角函數(shù)的換元法是高中數(shù)學(xué)中最早體現(xiàn)參數(shù)思想的內(nèi)容,雖然以換元為名,但其本質(zhì)還是參數(shù)思想,如x2+y2=1與x=sinα,y=cosα之間的推導(dǎo)即是通過(guò)引入角參數(shù)α來(lái)完成的,可以說(shuō)換元法就是運(yùn)用參數(shù)思想解決三角函數(shù)問(wèn)題的方法。通過(guò)參數(shù)換元可以從更深層次闡明三角函數(shù)的定義,鏈接三角變換公式,簡(jiǎn)化相位,靈活應(yīng)用三角圖像性質(zhì),變換形式,轉(zhuǎn)化三角代數(shù)。因此,在高中三角函數(shù)的教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在解決y=Asin(ωx+φ)+k等復(fù)合函數(shù)問(wèn)題時(shí),引入?yún)?shù)X,設(shè)X=ωx+φ,將復(fù)雜三角函數(shù)問(wèn)題簡(jiǎn)化成y=sinX、y=cosX和y=tanX等運(yùn)算簡(jiǎn)單,容易作圖的基礎(chǔ)三角函數(shù)問(wèn)題,這也有助于學(xué)生理解y=Asin(ωx+φ)+k、y=Bcos(ωx+φ)+k以及y=tan(ωx+φ)+k等復(fù)雜三角函數(shù)的周期性和單調(diào)性。如講解例題“若x∈0,π2,求函數(shù)y=sinx+cosx-sinxcosx的值域”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)其特點(diǎn)引入?yún)?shù)t,設(shè)t=sinx+cosx=2sinx+π4。由sinxcosx=(sinx+cosx)2-12y=-12t2+t+12,由x∈0,π2t∈[1,2],易得出y∈2-12,1。
二、參數(shù)思想在高中解析幾何教學(xué)中的滲透
解析幾何的中心思想是將幾何圖形轉(zhuǎn)化成直角坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)應(yīng)的方程,但橫坐標(biāo)x和縱坐標(biāo)y之間的關(guān)系往往并不明確,導(dǎo)致建立方程困難,而適當(dāng)?shù)囊肱cx和y都有關(guān)系的參數(shù)t,分別建立函數(shù)x=f(t)和y=g(t),將x和y通過(guò)t聯(lián)系起來(lái),避免了直接建立x與y的關(guān)系方程。解析幾何這一從簡(jiǎn)到繁的過(guò)程,也是理解和應(yīng)用參數(shù)思想的過(guò)程。因此,在高中解析幾何的教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將解析幾何問(wèn)題轉(zhuǎn)化成代數(shù)問(wèn)題后,根據(jù)幾何圖形的性質(zhì)引入合適的參數(shù),簡(jiǎn)化步驟,降低解題難度,進(jìn)而有效提升解題效率和計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。如講解例題“以F為左焦點(diǎn),焦距為4的橢圓x2a2+y2b2=1中a>b>0,過(guò)F作與直線x=-3上任意點(diǎn)T連線的垂線,與橢圓交于點(diǎn)P和點(diǎn)Q,證明OT平分線段PQ”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生引入?yún)?shù)k作為直線PQ的斜率,先確定直線PQ的方程x=ky-2,解方程組x2a2+y2b2=1
x=ky-2,不難得出線段PQ中點(diǎn)的坐標(biāo),據(jù)此分別求出k=0和k≠0兩種情況下直線TF的方程,進(jìn)而求出T點(diǎn)坐標(biāo),即可證明OT平分線段PQ。
三、參數(shù)思想在高中不等式教學(xué)中的滲透
不等式問(wèn)題一直是高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)難點(diǎn),尤其是含有參數(shù)的不等式,參數(shù)的取值范圍會(huì)影響不等式兩側(cè)的函數(shù)的大小關(guān)系,參數(shù)的作用在含參不等式恒成立問(wèn)題中得到充分體現(xiàn),解決含參不等式恒成立問(wèn)題的過(guò)程是幫助學(xué)生理解并學(xué)會(huì)運(yùn)用參數(shù)思想的重要時(shí)機(jī)。因此,在高中不等式的教學(xué)中,應(yīng)利用含參不等式恒成立問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用參數(shù)思想解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的意識(shí)和能力,突出參數(shù)在高中數(shù)學(xué)中的重要地位和作用,如設(shè)置習(xí)題“當(dāng)m∈[-2,2]時(shí),含參不等式mx2-2x-m+1<0恒成立,求x的取值范圍”,一般的不等式問(wèn)題的解法是將所求變量從函數(shù)中分離出來(lái),再根據(jù)已知條件確定其取值范圍,但該題中所求x在不等式中以x和x2兩種形式出現(xiàn),無(wú)法順利分離。此時(shí)提示學(xué)生將x視為參數(shù),引導(dǎo)學(xué)生將原含參不等式變形為m(x2-1)-(2x-1)<0,以m為主元,則函數(shù)f(m)=m(x2-1)-(2x-1)<0在區(qū)間[-2,2]上恒成立,故f(-2)<0
f(2)<0,解方程組,即可確定x∈-1+72,1+32。在這一解題過(guò)程中,參數(shù)的轉(zhuǎn)換起到了關(guān)鍵作用,能夠使學(xué)生意識(shí)到參數(shù)的選擇和運(yùn)用對(duì)解決不等式問(wèn)題的重要性,深刻理解參數(shù)思想的內(nèi)涵。
總之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透參數(shù)思想,能夠有效提高三角函數(shù)、解析幾何和不等式等內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量和解題效率,有利于學(xué)生綜合思維能力的培養(yǎng)。
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作者簡(jiǎn)介:
胡紅娣,浙江省慈溪市,浙江省慈溪市龍山中學(xué)。