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数学思想方法的教学是全面落实数学基础知识教学的需要。目前,苏科版数学八年级的数学中出现了一次函数,不少学生就一次函数的应用困惑不少,针对这种现象,下面谈谈几种数学思想方法的理解和应用。
一、数形结合思想
数形结合思想是指将数(量)与形(图)结合起来,分析研究并解决问题的一种思维策略,利用平面直角坐标系,使平面上的点与有序数之间构成一一对应关系,直观形象,为分析问题和解决问题创造了有利条件。
例:某电信公司推广宽带网业务,用户通过宽带网可以享受影视欣赏、股市大户室等服务,其上网费用的收取方式有以下三种:
方案一:每月80元包月;
方案二:每月的上网时间x(h)与上网费用y(元)的函数关系如右图
方案三:以0小时为起点,每小时收取1.6元,月收费不超过120元。
设一用户上网时间为x(h),月上网总费用为y(元)。
(1)根据所给图形,写出方案二中y与x的函数关系式(0≤x≤100);
(2)试写出方案三中y与x的函数关系式;
(3)试问:此用户每月上网60h,选用哪种方式上网费用最少?
分析:利用数形结合思想求解,根据图象可知函数是一个分段函数,当0≤x≤50时是一个常数函数,当50 解(1)当0≤x≤50时,y=58;当50 58=50k+b118=100k+b
解得k=,b=-2, 故y=x-2,
(2)y=1.6x
∵y≤120, ∴ 1.6x≤120,即x≤75,故x 的取值范围是0≤x≤75.
(3)当x=60时,方案一的上网费用为80元;
方案二的上网费用为×60-2=70(元);
方案三的上网费用为1.6x=1.6×60=96(元).
故选用方案二上网,费用最少。
二、分类讨论思想
分类讨论法思想也是一种重要的数学思想,它在初中数学解题中有着广泛的应用,近些年的中考中占有重要的位置,特别在解压轴题时起很重要的作用。
例:某果品公司1月份销售A、B两种水果,A水果的吨数不少于B水果吨数的3倍,A水果每吨的利润为2000元,B水果每吨的利润为3000元,总利润可达90000元。根据1月份的销售情况,2月份公司销售部门提出了三种调价方案:
方案一:A水果每吨利润降低20%,销售量增加50%;B水果每吨利润降低50%,销售量增加80%;
方案二:A水果每吨利润降低25%,销售量增加60%;B水果每吨利润降低40%,销售量增加60%;
方案三:A水果每吨利润降低40%,销售量增加80%;B水果每吨利润降低30%,销售量增加50%;
(1)设1月份销售A种水果x,B种水果y,求y与x的函数关系式(x>0,y>0),并求出自变量x的取值范围;
(2)果品公司2月份提供的三种销售方案都一定比1月份的利润多吗?请说明理由;
(3)如果你是某公司的总经理,从增加利润的目标出发,你会选择哪一种方案?
分析:方案设计是一次函数的综合应用,在解答过程中,应对几种方案进行分类讨论以免漏解.
解(1)2000x+3000y=90000,y=30-x(30≤x<45),
(2)W1=2400x+2700y, W2=2400x+2880y, W3=2160x+3150y,
显然,W3>2000x+3000y=90000,故方案三能增加利润;
W1=2400x+2700×(30-x)=600x+81000,又30≤x<45,
所以W1的最小值为600×30+81000>90000,故方案一也能增加利润.
因为W2>W1,所以三种方案的利润均能比1月份多.
(3)因为W2>W1,故只须比较W2与W3的大小,
W2-W3=240x-270y=240x-270×(30-x)=420x-8100, 又30≤x<45,
所以W2>W3,故应选择方案二。
三、转化思想
数学解题的本质就是转化,即把生疏问题转化为熟悉问题,把抽象问题转化为具体问题,把复杂问题转化为简单问题,把一般问题转化为特殊问题,把一个综合问题转化为几个基本问题。
例:甲、乙两人行走的路程与时间的函数关系分别是正比例函数和一次函数,其图象如图所示,根据图象回答:
(1)甲、乙两人行走的路程s(千米)与时间t(时)的函数关系式;
(2)甲、乙两人的速度各是多少?
(3)谁晚出发,经过几小时可以追上?
解(1)设甲的函数关系式为s1=k1t.
由图可知,点P(5,20)在图象上,
∴20=5k1, k1=4,
∴s1=4t(0≤t≤5).
乙的图象过点Q(1,0),P(5,20),设乙的函数关系式为s2=k2t+b.由待定系数法可求出k2=5,b=-5,∴s2=5t-5(0≤t≤5).
(2)甲的速度为=4(千米/时),乙的速度为=5(千米/时).
(3)乙比甲晚出发,经过4小时追上甲。
通过以上几个例题的分析,要使学生真正理解并掌握重要的数学思想方法,需在教学中大胆实践,持之以恒,寓数学思想方法于平时的教学中,学生对数学思想方法的认识会日趋成熟。
一、数形结合思想
数形结合思想是指将数(量)与形(图)结合起来,分析研究并解决问题的一种思维策略,利用平面直角坐标系,使平面上的点与有序数之间构成一一对应关系,直观形象,为分析问题和解决问题创造了有利条件。
例:某电信公司推广宽带网业务,用户通过宽带网可以享受影视欣赏、股市大户室等服务,其上网费用的收取方式有以下三种:
方案一:每月80元包月;
方案二:每月的上网时间x(h)与上网费用y(元)的函数关系如右图
方案三:以0小时为起点,每小时收取1.6元,月收费不超过120元。
设一用户上网时间为x(h),月上网总费用为y(元)。
(1)根据所给图形,写出方案二中y与x的函数关系式(0≤x≤100);
(2)试写出方案三中y与x的函数关系式;
(3)试问:此用户每月上网60h,选用哪种方式上网费用最少?
分析:利用数形结合思想求解,根据图象可知函数是一个分段函数,当0≤x≤50时是一个常数函数,当50
解得k=,b=-2, 故y=x-2,
(2)y=1.6x
∵y≤120, ∴ 1.6x≤120,即x≤75,故x 的取值范围是0≤x≤75.
(3)当x=60时,方案一的上网费用为80元;
方案二的上网费用为×60-2=70(元);
方案三的上网费用为1.6x=1.6×60=96(元).
故选用方案二上网,费用最少。
二、分类讨论思想
分类讨论法思想也是一种重要的数学思想,它在初中数学解题中有着广泛的应用,近些年的中考中占有重要的位置,特别在解压轴题时起很重要的作用。
例:某果品公司1月份销售A、B两种水果,A水果的吨数不少于B水果吨数的3倍,A水果每吨的利润为2000元,B水果每吨的利润为3000元,总利润可达90000元。根据1月份的销售情况,2月份公司销售部门提出了三种调价方案:
方案一:A水果每吨利润降低20%,销售量增加50%;B水果每吨利润降低50%,销售量增加80%;
方案二:A水果每吨利润降低25%,销售量增加60%;B水果每吨利润降低40%,销售量增加60%;
方案三:A水果每吨利润降低40%,销售量增加80%;B水果每吨利润降低30%,销售量增加50%;
(1)设1月份销售A种水果x,B种水果y,求y与x的函数关系式(x>0,y>0),并求出自变量x的取值范围;
(2)果品公司2月份提供的三种销售方案都一定比1月份的利润多吗?请说明理由;
(3)如果你是某公司的总经理,从增加利润的目标出发,你会选择哪一种方案?
分析:方案设计是一次函数的综合应用,在解答过程中,应对几种方案进行分类讨论以免漏解.
解(1)2000x+3000y=90000,y=30-x(30≤x<45),
(2)W1=2400x+2700y, W2=2400x+2880y, W3=2160x+3150y,
显然,W3>2000x+3000y=90000,故方案三能增加利润;
W1=2400x+2700×(30-x)=600x+81000,又30≤x<45,
所以W1的最小值为600×30+81000>90000,故方案一也能增加利润.
因为W2>W1,所以三种方案的利润均能比1月份多.
(3)因为W2>W1,故只须比较W2与W3的大小,
W2-W3=240x-270y=240x-270×(30-x)=420x-8100, 又30≤x<45,
所以W2>W3,故应选择方案二。
三、转化思想
数学解题的本质就是转化,即把生疏问题转化为熟悉问题,把抽象问题转化为具体问题,把复杂问题转化为简单问题,把一般问题转化为特殊问题,把一个综合问题转化为几个基本问题。
例:甲、乙两人行走的路程与时间的函数关系分别是正比例函数和一次函数,其图象如图所示,根据图象回答:
(1)甲、乙两人行走的路程s(千米)与时间t(时)的函数关系式;
(2)甲、乙两人的速度各是多少?
(3)谁晚出发,经过几小时可以追上?
解(1)设甲的函数关系式为s1=k1t.
由图可知,点P(5,20)在图象上,
∴20=5k1, k1=4,
∴s1=4t(0≤t≤5).
乙的图象过点Q(1,0),P(5,20),设乙的函数关系式为s2=k2t+b.由待定系数法可求出k2=5,b=-5,∴s2=5t-5(0≤t≤5).
(2)甲的速度为=4(千米/时),乙的速度为=5(千米/时).
(3)乙比甲晚出发,经过4小时追上甲。
通过以上几个例题的分析,要使学生真正理解并掌握重要的数学思想方法,需在教学中大胆实践,持之以恒,寓数学思想方法于平时的教学中,学生对数学思想方法的认识会日趋成熟。