浅议初中数学因式分解的思想方法

来源 :中学课程辅导·教学研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liyan19821021
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  摘要:世界著名数学家波利亚在60年代曾做过统计:普通中学的学生毕业后在其工作中需要用到数学的(包括数学家在内)约占全部学生的30%,而其余的70%则几乎用不到任何具体的数学知识。正是基于这样的分析,波利亚认为:“一个教师,他若要同样地去教他所有的学生──未来用数学和不用数学的人,那么他在教解题时应当教三分之一的数学和三分之二的常识(即指一般性的思想方法或思维模式)。”也就是说,数学学习必须重视数学思想方法。
  关键词:观察;试验的思想方法;变量思维;整体思想
  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)10-0108
  因式分解就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式。因式分解是恒等变形的基础,它作为数学的一个有力工具、一种数学方法在代数、几何、三角等的解题中起着重要的作用。因式分解的方法有许多,除中学课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法等外,还有如利用拆项添项、求根分解、换元、待定系数等。
  自从把数学思想方法纳入基础知识范畴以后,如何在学习中贯彻数学的思想方法,这已成为人们普遍关注的问题。
  一、观察、试验的思想方法
  在数学中,观察、试验是一种基本的研究方法,它可以用来引导数学发现、启迪问题解决的思路。用十字相乘法进行分解因式不像整式乘法那样可按法则计算,而是需要根据所给多项式的特点进行观察、试验才能解决。
  例如,无论是简单的二次三项式a2-7a-18的因式分解,还是复杂的二元二次多项式3x2 5xy-2y2 x 9y-4的分解因式,都需要进行细心的观察、多次的试验,将二次项系数(或二次项)与常数项各自分解为二数(或两个多项式)的合理乘积,使得交叉相乘后相加的和必须是一次项系数(或一次项),来达到分解因式的目的。因此,要把观察、试验的思想方法贯穿于整块内容教学的全过程,经过反复运用观察、试验的方法,从感性认识上升到理性认识。
  二、变量思维
  变量与常量既是对立的,又是统一的。辩证地看待字母──它具有常量与变量的双重身份,常给我们研究问题带来很大的方便.对简的二次三项式用十字相乘法进行分解因式后,将这些等式里的字母看作变量,进行变量代换,能为解一些复杂的因式分解问题提示一种可行的思路。例如,用十字相乘法对二次三项式a2-7a-18分解因式后,引导学生将等式a2-7a-18=(a-9)(a 2)中的字母a进行变量变换,即将a变为x2,得x4-7x2-18=(x2-9)(x2 2);将a变为x2-3x,得(x2-3x)2-7(x2-3x)-18=(x2-3x-9)(x2-3x 2)。
  通过变元,把字母变成多项式,反过来,如果将某些多项式看作一个字母,利用换元法进行因式分解,那么学生的思维就自然而流畅了。
  三、整体思想
  有些多项式,表面上看较复杂,若能注意到题目中的整体所在,利用整体思想去把握,则能化繁为简、化难为易。
  整体思想的教学可按以下两步进行:
  1. 通过换元明确整体思想
  例1. 分解因式:(x2 x)2-14(x2 x) 24
  在变量思想的指导下,我们很快地想到用换元法对例1进行分解因式,即设x2 x=u,则原式=u2-14u 24=(u-2)(u-12)=(x2 x-2)(x2 x-12)=(x 2)(x-1)(x 4)(x-3)。在此基础上,抓住换元法的特点是把x2 x看作一个整体,明确整体思想。
  2. 通过解题发展整体思想
  例2. 分解因式:(x2-3x 2)(x2-3x-4)-72
  在整体思想的指导下,我们也很容易地得到以下的几种解题方案:
  方案1:将x2-3x看作一个整体,则原式=(x2-3x)2-2(x2-3x)-80=……=(x-5)(x 2)(x2-3x 8)。
  方案2:将x2-3x 2看作一个整体,则原式=(x2-3x 2)2
  -6(x2-3x 2)-72=……=(x-5)(x 2)(x2-3x 8)。
  方案3:将x2-3x-4看作一个整体,则原式=(x2-3x-4 6)(x2-3x-4)-72=(x2-3x-4)2 6(x2-3x-4)-72=……=(x-5)(x 2)(x2-3x 8)。
  以上两例,正是由于整体思想,使得繁与简、新与旧达到和谐的统一。
  初中数学内容蕴含着丰富的数学思想方法。在教材中,有些数学思想方法比较明显,便于我们在教学和学习中渗透与提高,有些则隐藏于知识背后,需要我们在学习中进行挖掘、提炼。结合不同阶段知识学习,有意识地反复孕育数学思想方法,潜移默化地掌握数学思想方法,这是我们数学学习中的重要任务。久而久之,定能培养出高素质的、创造型的、21世纪的有用之才。
  (作者单位:贵州省遵义县三合镇新站中学563103)
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