【摘要】在初中教育階段,數(shù)學(xué)是一門難度相對(duì)較大的學(xué)科,尤其是在解題訓(xùn)練中,部分試題直接求解的過(guò)程比較冗長(zhǎng)、思路較為復(fù)雜,這時(shí)可妙用“特殊值法”解題,即根據(jù)實(shí)際解題需求考慮特殊情況,通過(guò)引入特殊值進(jìn)行簡(jiǎn)便運(yùn)算,從而讓難題迎刃而解.本文以初中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何妙用“特殊值法”解題為研究對(duì)象,羅列部分解題實(shí)例進(jìn)行研究.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);特殊值法;解題教學(xué)
特殊值法指的是在數(shù)學(xué)解題中,通過(guò)設(shè)定題目中某個(gè)未知量的特殊值進(jìn)行解題,將復(fù)雜的運(yùn)算變得簡(jiǎn)單化,最終順利求得答案.主要依據(jù)是如果一般性結(jié)論成立,特殊值肯定也成立,但是當(dāng)特殊值成立時(shí),一般性結(jié)論不一定成立.盡管特殊情況屬于一般結(jié)論的必要條件,但是假如題目只要求從多個(gè)結(jié)論中選擇一個(gè),特殊值法就十分有效.特殊值法的核心思想是選取一些特殊的數(shù)值代入方程或不等式中,以便簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程.通過(guò)合理選擇特殊值,學(xué)生可以將原始問(wèn)題轉(zhuǎn)化為更簡(jiǎn)單的形式,從而降低解題的難度和復(fù)雜程度.這種方法不僅能夠提高解題的效率,還能夠培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和問(wèn)題解決能力.
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生妙用特殊值法,使其通過(guò)設(shè)定特殊值找到簡(jiǎn)便算法,提高他們的解題效率.
1 妙用特殊值法解決選擇題
特殊值法,即為結(jié)合題目中提供的條件找到某個(gè)特殊值、特殊位置、特殊點(diǎn)或者特殊圖形等從而快速解答問(wèn)題的方法,尤其是在處理選擇題時(shí),初中數(shù)學(xué)教師可引領(lǐng)學(xué)生妙用特殊值法,使其通過(guò)特殊值快速完成解題,找到準(zhǔn)確選項(xiàng)[1].
例1 如圖1中,有兩個(gè)等邊三角形ABC和A1B1C1,其中O點(diǎn)是AC與A1C1的中點(diǎn),則AA1∶BB1的值是( )
(A)1. (B)12. (C)32. (D)33.
分析 通過(guò)對(duì)題目信息的觀察與分析可知,這兩個(gè)等邊三角形存在一個(gè)共同中點(diǎn),可據(jù)此對(duì)圖
形進(jìn)行特殊處理,將△A1B1C1圍繞點(diǎn)O進(jìn)行旋轉(zhuǎn),讓AC和A1C1所處的直線重合,如圖2所示,由此找到解題的突破口.
詳解 將△A1B1C1圍繞點(diǎn)O進(jìn)行旋轉(zhuǎn),使AC和A1C1重合,連接BB1,則BB1經(jīng)過(guò)點(diǎn)O,
設(shè)△ABC和△A1B1C1的邊長(zhǎng)分別是a,b,
則AA1=AO+OA1=12(a+b),
因?yàn)锽B1經(jīng)過(guò)點(diǎn)O,OB與OB1分別為△ABC和△A1B1C1的高,
則OB=32a,OB1=32b,
那么BB1=BO+OB1=32(a+b),
則AA1∶BB1=12(a+b)∶32(a+b)=33,
所以正確答案是選項(xiàng)(D).
2 妙用特殊值法解決填空題
在初中數(shù)學(xué)解題訓(xùn)練中,填空題同選擇題相比性質(zhì)有所差異,不過(guò)均可使用特殊值法進(jìn)行解題.教師引導(dǎo)學(xué)生妙用特殊值法解答填空題時(shí),當(dāng)求出結(jié)果以后要驗(yàn)證答案,以免出現(xiàn)結(jié)果不全的問(wèn)題,從而得出準(zhǔn)確結(jié)果[2].
例2 如圖3中,△ABC為等邊三角形,邊長(zhǎng)是3,△BDC為等腰三角形,其中∠BDC=120°,現(xiàn)以D點(diǎn)為頂點(diǎn),畫出一個(gè)60°的角,角的兩邊分別與AB、AC相交于M、N兩點(diǎn),連接MN,則△AMN的周長(zhǎng)是.
分析 在處理這道填空題時(shí),教師可指引學(xué)生巧妙運(yùn)用特殊值法,將AB延長(zhǎng)至F,使BF=CN,連接DF,如圖4所示,然后證明△BDF與△CDN全等,△DMN與△DMF全等,得到MN=MF,則△AMN的周長(zhǎng)就是AB+AC之和.
詳解 因?yàn)椤鰾DC為等腰三角形,∠BDC=120°,
lhvqmfpb0DVxUPkEJDgYeQ==所以∠BCD=∠DBC=30°,
因?yàn)椤鰽BC為等邊三角形,邊長(zhǎng)是3,
所以∠ABC=∠BAC=∠ACB=60°,
所以∠DBA=∠DCA=30°+60°=90°,
將AB延長(zhǎng)到F,使BF=CN,連接DF,在Rt△BDF與Rt△CDN中,
BF=CN,DB=DC,
所以Rt△BDF≌Rt△CDN.
所以∠BDF=∠CDN,DF=DN,
因?yàn)椤螹DN=60°,
所以∠BDM+∠CDN=60°,
所以∠BDM+∠BDF=∠FDM=60°,
又因?yàn)椤螰DM=∠MDN=60°,
DM是公共邊,DF=DN,
所以△DMN≌△DMF,
所以MN=MF,
則AM+AN+MN=AM+MB+BF+AN=AB+AC=6,
所以△AMN的周長(zhǎng)是6.
3 結(jié)語(yǔ)
總而言之,初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)時(shí),特殊值法是一種被廣泛運(yùn)用的方法適用于處理選擇題、填空題等各種類型的題目.
在教學(xué)中,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用特殊值法,根據(jù)實(shí)際解題需求設(shè)定合適的特殊值.通過(guò)教師示范和指導(dǎo),可以幫助學(xué)生理解特殊值法的原理和應(yīng)用場(chǎng)景.同時(shí),教師還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考,培養(yǎng)他們獨(dú)立解題的能力.
通過(guò)合理使用特殊值法,學(xué)生可以形成清晰、簡(jiǎn)潔的解題思路.這不僅有助于他們快速、高效地完成解題任務(wù),還能夠提升他們的數(shù)學(xué)思維能力和解決問(wèn)題的能力.因此,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,特殊值法是一種非常有價(jià)值和實(shí)用的解題方法,教師應(yīng)該引領(lǐng)學(xué)生善于利用特殊值法,促使他們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中取得更好的成績(jī).
參考文獻(xiàn):
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[2]張良江,虞蘇艷.“特殊值法”妙解初中數(shù)學(xué)題舉隅[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育,2021(Z3):82-87.
[3]陳素蘭.特殊值法在初中數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理化解題研究,2020(20):21-22.
[4]婁凌翔.化歸思想在初中數(shù)學(xué)“圖形與幾何”解題中的應(yīng)用[J].數(shù)理天地(初中版),2024(01):53-54.