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序論:在您撰寫數(shù)學思維的含義時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、營造有利的教學環(huán)境
情境具有強烈的吸引力,對培養(yǎng)學生的數(shù)學思維及創(chuàng)造能力有著至關(guān)重要的作用。要形成學生主動學習、積極動腦、踴躍參與的課堂教學氛圍,教師就必須深入研究教材,突出學生的主體地位,尊重學生的不同觀點,鼓勵學生想象、質(zhì)疑甚至標新立異,給予每位學生發(fā)表自己見解的機會,最大限度地消除學生的心理障礙。
如講到“反比例函數(shù)的圖像上有點A(3,2),求k的值”時,學生通過代入計算,可以求出k的值。如果教師停留在此不再深入講解求解的技巧,對下面的反比例函數(shù)圖像中關(guān)于面積的題目的講解起不到幫助作用。所以可以提問:如果A坐標改為(,),賽一賽誰能最快求出k的值?引導(dǎo)學生探索,最終得出:用去分母的辦法可得xy=k,即只要是反比例函數(shù)圖像上的點(x,y),都滿足k=xy。
要求學生充分利用這個等式,接下來就可以出題,如:
若反比例函數(shù)的圖像過點(2,5),則點( )也在這個反比例函數(shù)的圖像上。
A.(10,-1) B.(5,2) C.(1,13) D.(2,-5)
有了上面的引入,這題無需求m的值,即可選出答案B。
二、充分揭示數(shù)學思維過程
在反比例函數(shù)圖像上的點,滿足xy=k,在平面直角坐標系的第一象限中可隨便描幾個在同一反比例函數(shù)圖像上的點,如圖1所示。
圖1 圖2
在描點的過程中,學生可以看出點A(a,b),B(s,t),ab=k,st=k,就是兩個矩形的面積。如果把矩形的一條過原點的對角線連接(如圖2所示),則可發(fā)現(xiàn)SAOD =SAOE =SBOC =SBOF=。進而讓學生考慮:如果畫在其他象限內(nèi)的點,是否也有如上的規(guī)律?如果把這條對角線與雙曲線的另一支交點也畫出,那么這條直線和雙曲線構(gòu)成的是什么圖形?這個結(jié)論對以后的解題是否有幫助?
教學中引導(dǎo)學生運用邏輯思維、形象思維以及直覺思維等多種思維方式,使題目中的相關(guān)信息有序化,通過學生的自主思考產(chǎn)生積極的效果或成果,這種創(chuàng)造性思維能力是正常人通過后天的思考、培養(yǎng)就可以具備的。
三、精選練習,緊扣重點
要培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力,教學中就必須采用開放式的教學方法,充分揭示解題的思維過程。因為學生學習的數(shù)學知識雖然是前人創(chuàng)造性思維的成果,但是學生作為學習的主體處于再發(fā)現(xiàn)的地位,學習活動本質(zhì)上仍然具有發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的性質(zhì),因此解題的思維過程比題目答案本身更應(yīng)值得重視。
如圖3所示,直線l和雙曲線(k>0)交于A、B兩點,P是線段AB上的點(不與A、B重合),過點A,B,P分別向x軸作垂線,垂足分別為C,D,E,連接OA,OB,OP,設(shè)SAOC=S1,SBOD=S2,SPOE=S3,試比較S1,S2,S3的大?。?。
解答:經(jīng)過上面知識的學習,如圖4所示,因為點A、B在雙曲線上,所以S1=S2=。而點P不在反比例函數(shù)的圖像上,所以S3≠,設(shè)PE與雙曲線交點為F,連接OF,SOEF=。所以S3>,答案是S1=S2
圖3 圖4 圖5
如圖5所示,正比例函數(shù)y=x與反比例函數(shù)的圖像交于A、C兩點,ABx軸于B,CDx軸于D,則ABCD的面積= 。
分析:由上面的討論,直線、雙曲線都是中心對稱圖形,如果一條經(jīng)過原點的直線和雙曲線相交則還是構(gòu)成中心對稱圖形,因此A、C兩點關(guān)于原點成中心對稱,即AB與CD平行且相等,則四邊形ABCD為平行四邊形,那么對角線AC、BD則把ABCD面積四等分。
解答:SABCD是4個AOB的面積,SAOB==,答案是4×=2。
著名德國數(shù)學家希爾伯特在哥廷根大學任教時,常常在課堂上即興提出一些新的數(shù)學問題,并立即著手解決。雖然他并非每次都能得到圓滿的解答,甚至有時把自己“掛”在黑板上,但他發(fā)現(xiàn)的思維過程卻使學生受益匪淺。我國數(shù)學家華羅庚教授在自己的教學生涯中,也一向重視概念產(chǎn)生、命題形成及思路獲得的思維過程的教學,并著意回答學生提出的“你是怎樣想出來的”一類問題。這些事例充分說明了展現(xiàn)數(shù)學思維過程對于培養(yǎng)學生數(shù)學思維的重要作用。
四、激發(fā)學生的好奇心、求知欲
李政道說:“好奇心很重要,有了好奇心,才敢提出問題?!苯處熥钪匾囊豁椔氊熅驮谟?,要把學生的好奇心引導(dǎo)到探求科學知識上去,使這種好奇心升華為求知欲,從而激發(fā)學生自主學習的積極性。
經(jīng)過上面幾道求面積的題目訓練后,對于下面幾題,學生們應(yīng)該躍躍欲試了。
圖6
如圖6所示,在反比例函數(shù)(x>0)的圖像上,有點P1,P2,P3,P4,它們的橫坐標依次為1,2,3,4。分別過這些點作x軸與y軸的垂線,圖中所構(gòu)成的陰影部分的面積從左到右依次為S1,S2,S3,則S1+S2+S3= 。
解答:可利用面積割補法,把S1,S2,S3放到由P1與x、y軸構(gòu)成的矩形中,而由P4與x、y軸構(gòu)成的矩形被四等分,得出S1+S2+S3=SAP1BO=2-0.5=1.5。
如圖7所示,兩個反比例函數(shù)和(其中k1>k2>0)在第一象限內(nèi)的圖像依次是C1和C2,設(shè)點P在C1上,PCx軸于點C,交C2于點A,PDy軸于點D,交C2于點B,則四邊形PAOB的面積為_________。
圖7
解答:構(gòu)成的陰影部分面積,正好是矩形面積減去兩個直角三角形面積,即k1-k2。
教學過程中,只有通過選擇和安排合理的、有引導(dǎo)性的問題,才能不斷激發(fā)學生的好奇心與求知欲。一個恰當而富有吸引力的問題往往能撥動全班學生思維之弦,奏出一曲耐人尋味,甚至波瀾起伏的大合唱。因此善問是數(shù)學教師的基本功,也是所有數(shù)學教育家十分重視并長期研究的一項課題。
五、結(jié)束語
數(shù)學教學中只有培養(yǎng)學生的“愛學”態(tài)度、“樂學”情緒、“會學”技巧、“自學”能力,突出“優(yōu)化思維品質(zhì),培養(yǎng)思維能力”,開闊視野,理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)解決問題能力,才能使學生更適應(yīng)社會發(fā)展。
參考文獻
[1] 任樟輝.數(shù)學思維理論[M].南寧:廣西教育出版社,2001.
[2] 李玉琪.中學數(shù)學教學與實踐研究[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3] 傅海倫數(shù)學教學論[M].北京:科學出版社,2004.
[4] 肖利民.數(shù)學教學與學生創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)的影響[J].濮陽教育學院學報,2003(2):51-52.
[5] 謝傳建.淺談數(shù)學教學中創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)[J].福建教育學院學報,2003(3):62.
[6] 陶國富.創(chuàng)造心理學[M].上海:立信會計出版社,2002.
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學;函數(shù)教學;數(shù)學思維能力培養(yǎng)
函數(shù),是初中階段中數(shù)學教學的重點,也是學生學習的難點。但是,不可否認,作為綜合性極強、探究性極高的知識,函數(shù)教學對學生數(shù)學思維的激發(fā)和培養(yǎng)有著極其重要的作用和意義。故此,對初中數(shù)學函數(shù)教學所能培養(yǎng)學生數(shù)學思維的能力進行重點分析,并深入探究函數(shù)教學培養(yǎng)學生具體能力的措施和方法,不僅有利于初中學生學習水平的提升和強化,還有利于我國初中數(shù)學教學事業(yè)的整體發(fā)展和進步。
一、選擇判斷能力及其培養(yǎng)方式
(一)概念
作為數(shù)學創(chuàng)造能力的主要構(gòu)成部分,選擇能力和判斷能力不可或缺。這一能力的表現(xiàn)主要可以從兩個方面進行:一,判斷和確定數(shù)學推理的基本過程以及最終結(jié)論正誤。二,估計并選擇數(shù)學相關(guān)的命題、解決思路、事實、以及最佳方案等。從某種程度分析,判斷能力其實就是思維者對自身思維活動的自我反饋能力,而選擇能力則是思維者綜合考慮所有因素后最終做出決定的能力。
(二)培養(yǎng)方式
學生在學習函數(shù)相關(guān)知識時,必然離不開相應(yīng)的的數(shù)學選擇能力和判斷能力。故此,在具體的函數(shù)教學過程中,教師可以利用函數(shù)正反面變式對學生進行選擇判斷能力的培養(yǎng)和提升。也就是說,讓學生針對函數(shù)正反面變式進行題組和問答的選擇與判斷,在一系列的解答過程和判定過程中,不斷培養(yǎng)學生相應(yīng)的選擇能力和判斷能力。
二、抽象概括能力及其培養(yǎng)方式
(一)概念
從本質(zhì)上講,數(shù)學范圍內(nèi)任何的概念、規(guī)律、算式或是符號,都可以稱為是抽象概括的結(jié)果。所以,想要將學生對事物的感性認知成功轉(zhuǎn)變成理性認知,就需要培養(yǎng)學生的抽象概括能力。作為智力與能力的核心成分,思維至關(guān)重要,但是,概括作為思維最基本的特征,在其自身發(fā)展和后續(xù)培養(yǎng)過程中有著極其重要的作用和意義。
(二)培養(yǎng)方式
在初中數(shù)學的函數(shù)教學中,大部分函數(shù)知識的教學都可以有效培養(yǎng)并提升學生的抽象概括能力。以“一次函數(shù)”的相關(guān)知識為例,不僅讓學生學習了正比例函數(shù)的概念、性質(zhì)、特征以及常用表達公式y(tǒng)=kx等,還經(jīng)過知識擴展和推廣,讓學生理解了一次擴展函數(shù)y=kx+b的特征、概念以及性質(zhì)等??陀^而言,這一系列知識的學習和理解都可以歸納為學生抽象概括能力的培養(yǎng)和提升。另外,教師利用函數(shù)例題對學生進行相關(guān)能力培養(yǎng)時,也可以將函數(shù)知識與實際問題相結(jié)合,從而在不斷激發(fā)學生學習興趣的基礎(chǔ)上,促使其抽象概括能力得以提升。
例如:一超市正在進行優(yōu)惠促銷活動,針對茶壺和茶杯的優(yōu)惠方式有兩種:一,買一送一。二,九折奉送。且兩種方式的優(yōu)惠前提均需要購買三個以上的茶壺。問:這兩種優(yōu)惠方式有差別嗎?哪一種更優(yōu)惠?
針對這一類題,教師就可以積極引導(dǎo)學生進行思維擴展和延伸,可以讓學生自行設(shè)定每個茶壺和茶杯的單價以及函數(shù)未知數(shù),然后利用兩種優(yōu)惠方式進行最終價格比對。在此過程中,學生通過單價確定、未知數(shù)評估、方式比對等,會形成一定程度的抽象概括能力。經(jīng)過各種題型的訓練,學生這一能力也會不斷得到加強和提升,最終達到成熟的地步。
三、數(shù)學探索能力及其培養(yǎng)方式
(一)概念
數(shù)學探索能力,是一種有別于選擇判斷能力以及抽象概括能力的高級數(shù)學思維,是在綜合了一定能力的基礎(chǔ)上形成并發(fā)展起來的。嚴格意義上講,數(shù)學探索能力其實是一個創(chuàng)造性思維的綜合能力。在數(shù)學中,探索主要表現(xiàn)在數(shù)學問題的提出、數(shù)學結(jié)論的探求、數(shù)學解題途徑和策略的探索以及數(shù)學解題規(guī)律的尋找等方面,而探索能力則主要表現(xiàn)在設(shè)想的提出以及設(shè)想轉(zhuǎn)變的進行等方面。
(二)培養(yǎng)方式
在函數(shù)的教學過程中,想要培養(yǎng)學生對數(shù)學知識的探索能力,就必須切實做好課題教學的相關(guān)工作。讓學生針對討論價值高、挑戰(zhàn)性強、探索性強的研究課題進行課題學習,不僅可以推動和促進學生應(yīng)用函數(shù)相關(guān)知識進行實際問題解決和處理,使其對應(yīng)的意識和能力得到深層次發(fā)展和培養(yǎng),還能最大限度地幫助學生進行函數(shù)相關(guān)知識的認知、理解和記憶,使其進一步認識和理解函數(shù)變量間的關(guān)系以及變量變化的客觀規(guī)律。
例如:有一長度為20米的欄桿,若一面靠墻,怎樣圍才能圍出一個面積最大的矩形花圃?
對于這類題型的課題研究,教師可以首先要求學生進行“特殊值嘗試”,將其一邊長依次設(shè)為1,2,3,4,5,6,7,8,???,則另一邊長可求出,依次為18,16,14,12,10,8,6,4,2,???,如此,其對應(yīng)面積依次為18,32,42,48,50,48,42,32,18,???。通過觀察可以發(fā)現(xiàn)其面積和設(shè)定的邊長有著必然的聯(lián)系,其變化規(guī)律也相當直觀。由此,便可引出一元二次函數(shù)方程式:Y=x(20-2x),求出面積最大值為50。
通過這樣的思維培養(yǎng),相信無論是學生的選擇判斷能力,還是數(shù)學探索能力,都能得到一定程度的提升。
關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學 函數(shù) 解題
高中數(shù)學解題受到函數(shù)概念認知的干預(yù),在高中數(shù)學習題解答中,函數(shù)模型的應(yīng)用有著很重要的作用,要想高效解答高中函數(shù)習題,利用函數(shù)模型解答是最正確的行為。高中數(shù)學中最困擾學生的一個問題就是函數(shù),大多數(shù)高中生對函數(shù)概念的認知程度不夠,導(dǎo)致函數(shù)習題解答中出現(xiàn)了很多困難,學生對高中數(shù)學產(chǎn)生畏懼心理。高中生必須具備函數(shù)概念認知,才能從根本上解決函數(shù)習題中遇到的困難,減輕對函數(shù)乃至于數(shù)學的畏懼心理。
一、認識函數(shù)
1.認識重要性,提高學習動力。
學生大量接觸函數(shù)是在高中時期,函數(shù)是大多數(shù)高中生心目中比較難掌握的知識點,但是高中時期函數(shù)是數(shù)學課中很重要的知識點,要想提高高中生的數(shù)學成績,就必須解決函數(shù)這個對高中生來說很難的問題。對一般實際生活中的問題利用函數(shù)模型解決就是函數(shù),高中數(shù)學學習中,函數(shù)占據(jù)重要地位,并且是最難懂最難學的知識點,函數(shù)在大多數(shù)高中生心目中并沒有清晰的認知,導(dǎo)致函數(shù)學習中存在很多不容易解決的難題。并不是說沒有辦法提高高中生對函數(shù)概念的認知,深入了解函數(shù)模型和概念,能夠有效解決函數(shù)中的難題[1]。函數(shù)同時是高考數(shù)學科目考查的難點和重點,所以對函數(shù)概念進行深刻把握具有重要意義。
2.了解概念,破除認知障礙。
函數(shù)的概念:設(shè)在某變化過程中有兩個變量x、y,如果對于x在某一范圍內(nèi)的每一個確定的值,y都有唯一確定的值與它對應(yīng),那么就稱y是x的函數(shù),x叫做自變量。
在一般書籍和資料中,函數(shù)的概念就是用x和y表示一個函數(shù)模型,函數(shù)習題中經(jīng)常解決的是實際存在的問題,高中學生的函數(shù)學習任務(wù)就是利用函數(shù)模型對這些實際問題進行解決。函數(shù)對于高中學生來說并不陌生,學生對實際中存在的問題也不陌生,但是在解決實際問題中使用函數(shù)就不一樣了,大多數(shù)高中生利用函數(shù)模型解決實際問題的時候常常不能靈活運用函數(shù)模型,學生對函數(shù)概念的認知障礙就是這樣形成的[2]。所以必須提高學生利用函數(shù)解決實際問題的能力,但是提高運用能力的時候首先要對函數(shù)的概念有深刻的認識。
二、函數(shù)的了解方法
1.參考資料,實地思考。
高中學生深入了解函數(shù)概念的最主要方式就是參考相關(guān)資料,翻閱對函數(shù)模型有一定解釋的書籍,通過書籍中對函數(shù)概念的理解對函數(shù)概念有深入認識。高中函數(shù)最重要的問題就是利用函數(shù)解決實際生活中的問題,所以通過相關(guān)資料和書籍對函數(shù)概念有深刻認識之后,要結(jié)合實際生活情況,把習題放進實際生活環(huán)境中解答,這樣關(guān)于函數(shù)的一切問題就會變得更加簡單化和生活化,再把和習題相關(guān)的函數(shù)模型運用到習題解答中,就能快速高效地解答函數(shù)習題。
2.結(jié)合實際,舉例分析。
枯燥的理論對于學生的學習來說往往不重要,為了讓學生感受到課堂樂趣及讓學生更信服,需要相關(guān)函數(shù)例子佐證。
案例:
題目:納稅是我國每一個公民都應(yīng)該盡到的義務(wù),進行生產(chǎn)經(jīng)營活動的商鋪和企業(yè)必須向稅務(wù)部繳納一定的稅務(wù)。某市對于服裝業(yè)的稅收標準如下:每月銷售額在2000元以內(nèi)的征稅400元,超過2000元的,前2000元收300元的稅款,超出2000元部分的稅率是3%.
問:(1)寫出該市服裝業(yè)征收的稅金y(元)和營業(yè)額x(元)的函數(shù)關(guān)系式。
(2)該市某一個服裝店7月份的營業(yè)額是50000元,這家服裝店七月份該繳納的稅金為多少?
分析:這道函數(shù)習題背景就是我國一般的納稅問題,結(jié)合實際生活中納稅的情況進行分析,根據(jù)題目中表達的情況,對稅金(y)和營業(yè)額(x)之間的函數(shù)關(guān)系式進行設(shè)定,這樣不僅解決了函數(shù)習題,而且是對實際生活中的問題的解答。
高中生的數(shù)學學習受到函數(shù)概念認知的影響和干預(yù)很大,用函數(shù)習題的解答能夠幫助學生對函數(shù)概念有深刻的認知,靈活地對實際生活中的問題利用函數(shù)概念解決。
三、結(jié)語
在高中數(shù)學乃至高考數(shù)學科目中,函數(shù)占據(jù)重要地位,所以高中學生必須學好函數(shù)。利用函數(shù)模型解答實際生活中的問題,這就是數(shù)學解題受到函數(shù)概念認知干預(yù)的后果。
參考文獻:
[1]朱健忠.例析三角函數(shù)的解題技巧[J].理科考試研究(高中版),2014,21(7):14.
關(guān)鍵詞:函數(shù) 定義域 思維品質(zhì) 解題
思維品質(zhì)是指個體思維活動特殊性的外部表現(xiàn).它包括思維的嚴密性、思維的靈活性、思維的深刻性、思維的批判性和思維的敏捷性等品質(zhì).函數(shù)作為高中數(shù)學的主線,貫穿于整個高中數(shù)學的始終.函數(shù)的定義域是構(gòu)成函數(shù)的三大要素之一,函數(shù)的定義域(或變量的允許值范圍所組成的集合)似乎是非常簡單的,然而在解決問題中不加以注意,常常會使人誤入歧途.在解函數(shù)題中強調(diào)定義域?qū)忸}結(jié)論的作用與影響,對提高學生的數(shù)學思維品質(zhì)是十分有益的.本文就常見的函數(shù)解題與函數(shù)定義域的密切解析以具體案例的形式展開論述。
1.函數(shù)解析式與定義域
函數(shù)解析式包括定義域和對應(yīng)法則,所以在求函數(shù)的解析式時必須要考慮所求函數(shù)解析式的定義域,否則所求函數(shù)解析式可能是錯誤的.
案例1:某單位計劃建筑一矩形圍墻,現(xiàn)有材料可筑墻的總長度為100m,求矩形的面積S與矩形長x的函數(shù)解析式?
解:設(shè)矩形的長為x米,則寬為(50-x)米,由題意得:S=x(50-x)
故所求函數(shù)的解析式為:S=x(50-x).
如果解題到此為止,則本題的函數(shù)解析式還欠完整,缺少自變量x的范圍.也就說學生的解題思路不夠嚴密.因為當自變量x取負數(shù)或不小于50的數(shù)時,S的值是負數(shù),即矩形的面積為負數(shù),這與實際問題相矛盾,所以還應(yīng)補上自變量x的范圍:0
即:函數(shù)的解析式為:S=x(50-x) (0
這個例子說明,在用函數(shù)方法解決實際問題時,必須要注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實際問題的影響.若考慮不到這一點,就體現(xiàn)出學生思維缺乏嚴密性.若注意到定義域的變化,就說明學生的解題思維過程體現(xiàn)出較好思維的嚴密性.
2.函數(shù)最值與定義域
函數(shù)的最值是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上能否取到最大(小)值的問題.如果不注意定義域,將會導(dǎo)致最值的錯誤.
案例2:求函數(shù)y=x2-2x-3在[-2,5]上的最值.
解:y= x2-2x-3=( x2-2x+1)-4=(x-1)2-4
當x=1時,ymin=-4
初看結(jié)論,本題似乎沒有最大值,只有最小值.產(chǎn)生這種錯誤的根源在于學生是按照求二次函數(shù)最值的思路,而沒有注意到已知條件發(fā)生變化.這是思維呆板性的一種表現(xiàn),也說明學生思維缺乏靈活性.
其實以上結(jié)論只是對二次函數(shù)y= ax2+bx+c(a>0)在R上適用,而在指定的定義域區(qū)間[p,q]上,它的最值應(yīng)分如下情況:
⑴ 當 時,y=f(x)在[p,q]上單調(diào)遞增函數(shù)f(x)min=f(p),f(x)max=f(q);
⑵ 當 時,y=f(x)在[p,q]上單調(diào)遞減函數(shù)f(x)max=f(p),f(x)min=f(q);
⑶ 當 時,y=f(x)在[p,q]上最值情況是:f(x)min= ,
f(x)max=max{f(p),f(q)}.即最大值是f(p),f(q)中最大的一個值.
故本題還要繼續(xù)做下去:-2≤1≤5 f(-2)=(-2)2-2×(-2)-3=-3
f(5)=52-2×5-3=12
f(x)max=max{f(-2),f(5)}=f(5)=12
函數(shù)y=x2-2x-3在[-2,5]上的最小值是-4,最大值是12.
這個例子說明,在函數(shù)定義域受到限制時,若能注意定義域的取值范圍對函數(shù)最值的影響,并在解題過程中加以注意,便體現(xiàn)出學生思維的靈活性.
3.函數(shù)值域與定義域
函數(shù)的值域是該函數(shù)全體函數(shù)值的集合,當定義域和對應(yīng)法則確定,函數(shù)值也隨之而定.因此在求函數(shù)值域時,應(yīng)注意函數(shù)定義域.
案例3:求函數(shù) 的值域.
錯解:令t= ,則2x=t2+3
y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=
故所求的函數(shù)值域是 .
剖析:經(jīng)換元后,應(yīng)有t≥0,而函數(shù)y=2t2+t+1在[0,+∞)上是增函數(shù),
所以當t=0時,ymin=1.
故所求的函數(shù)值域是[1, +∞).
以上例子說明,變量的允許值范圍是何等的重要,若能發(fā)現(xiàn)變量隱含的取值范圍,精細地檢查解題思維的過程,就可以避免以上錯誤結(jié)果的產(chǎn)生.也就是說,學生若能在解好題目后,檢驗已經(jīng)得到的結(jié)果,善于找出和改正自己的錯誤,善于精細地檢查思維過程,便體現(xiàn)出良好的思維批判性。
4.函數(shù)奇偶性與定義域
判斷函數(shù)的奇偶性,應(yīng)先考慮該函數(shù)的定義域區(qū)間是否關(guān)于坐標原點成中心對稱,如果定義域區(qū)間是關(guān)于坐標原點不成中心對稱,則函數(shù)就無奇偶性可談.否則要用奇偶性定義加以判斷.
案例4:判斷函數(shù)y=x3,x∈[-1,3]的奇偶性.
解:2 ∈[-1,3]而-2 [-1,3]
定義域區(qū)間[-1,3]關(guān)于坐標原點不對稱
函數(shù)y=x3,x∈[-1,3]是非奇非偶函數(shù).
若學生像以上這樣的過程解完這道題目,就很好地體現(xiàn)出學生解題思維的敏捷性.
如果學生不注意函數(shù)定義域,那么判斷函數(shù)的奇偶性得出如下錯誤結(jié)論: f(-x)=(-x)3=-x3=-f(x)函數(shù)y=x3, x∈[-1,3]是奇函數(shù).
錯誤剖析:因為以上做法是沒有判斷該函數(shù)的定義域區(qū)間是否關(guān)于原點成中心對稱的前提下直接加以判斷所造成,這是學生極易忽視的步驟,也是造成結(jié)論錯誤的原因.
5.結(jié)束語
綜上所述,在求解函數(shù)解析式、最值(值域)、單調(diào)性、奇偶性等問題中,若能精細地檢查思維過程,思辨函數(shù)定義域有無改變(指對定義域為R來說),對解題結(jié)果有無影響,就能提高學生質(zhì)疑辨析能力,有利于培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),從而不斷提高學生思維能力,進而有利于培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)造性.
參考文獻
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學 函數(shù)定義域 思維品質(zhì)
學生進入高中,學習集合這一基本工具后,就開始了高中函數(shù)的學習。用集合的觀點定義了函數(shù),進而開始了對函數(shù)的研究。然而,不管是求函數(shù)解析式、值域,還是研究其性質(zhì),都離不開對定義域的研究。
一、函數(shù)關(guān)系式與定義域
函數(shù)關(guān)系式包括定義域和對應(yīng)法則,所以在求函數(shù)的關(guān)系式時必須要考慮所求函數(shù)關(guān)系式的定義域,否則所求函數(shù)關(guān)系式可能是錯誤。如:
例1:用籬笆圍一個矩形菜園,現(xiàn)有籬笆總長度為100m,求矩形菜園的面積S與矩形長x的函數(shù)關(guān)系式?
解:設(shè)矩形的長為x米,則寬為(50-x)米,由題意得:S=(50-x)
故函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x) .
如果解題到此為止,則本題的函數(shù)關(guān)系式還欠完整,缺少自變量x的范圍。也就說學生的解題思路不夠嚴密。因為當自變量x取負數(shù)或不小于50的數(shù)時,S的值是負數(shù),即矩形的面積為負數(shù),這與實際問題相矛盾,所以還應(yīng)補上自變量x的范圍: 0
即:函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x) (0
這個例子說明,在用函數(shù)方法解決實際問題時,必須要注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實際問題的影響。這體現(xiàn)了思維的嚴密性,培養(yǎng)學生此項品質(zhì)是十分必要的。
另外如:y=x和 雖然對應(yīng)關(guān)系相同,但定義域不同,也是不同的函數(shù)。
二、函數(shù)值域與定義域
函數(shù)的值域是該函數(shù)全體函數(shù)值的集合,當定義域和對應(yīng)法則確定,函數(shù)值也隨之而定。因此在求函數(shù)值域時,應(yīng)注意函數(shù)定義域。如:
例2:求函數(shù) 的值域.
錯解:令
故所求的函數(shù)值域是 .
剖析:經(jīng)換元后,應(yīng)有t≥0,而函數(shù) 在[0,+∞)上是增函數(shù),
所以當t=0時,ymin=1.
故所求的函數(shù)值域是[1, +∞).
以上例子說明,變量的允許值范圍的重要性,若能發(fā)現(xiàn)變量隱含的取值范圍,精細地檢查解題思維的過程,就可以避免以上錯誤結(jié)果的產(chǎn)生。
求函數(shù)值域,往往也會想到函數(shù)最值的求解。這里以二次函數(shù)
為例舉例說明。
例3:求函數(shù) 在[1,4]上的最值.
解:
當 時,
初看本題似乎沒有最大值,只有最小值。產(chǎn)生這種錯誤的根源在于學生是按照求二次函數(shù)最值的思路,而沒有注意到此題定義域不是R,而是[1,4]。這是思維呆板性的一種表現(xiàn),也說明學生思維缺乏靈活性。學生只知道利用對稱軸求二次函數(shù)最值。然而,那往往是定義域是R的時候,當條件改變時,需要考慮完善。本題還要繼續(xù)做下去:
f(4)=42-4x4-5=-5
函數(shù) 在[1,4]上的最小值是-9,最大值是―5.
這個例子說明,在函數(shù)定義域受到限制時,應(yīng)注意定義域的取值范圍對函數(shù)最值的影響,并在解題過程中加以注意,這說明思維的靈活性很重要。
三、函數(shù)單調(diào)性與定義域
函數(shù)單調(diào)性是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上函數(shù)自變量增加時,函數(shù)值隨著增減的情況,所以討論函數(shù)單調(diào)性必須在給定的定義域區(qū)間上進行。如:
例4:求出函數(shù)f(x)=1n(4+3x-x2)的單調(diào)區(qū)間.
解:先求定義域:
函數(shù)定義域為(-1,4).
令 ,知在 上時,u為減函數(shù),
在 上時, u為增函數(shù)。
又
即函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間 ,單調(diào)遞減區(qū)間是 。
如果在做題時,沒有在定義域的兩個區(qū)間上分別考慮函數(shù)的單調(diào)性,就說明學生對函數(shù)單調(diào)性的概念一知半解,在做練習或作業(yè)時,只是對題型,套公式,而不去領(lǐng)會解題方法的實質(zhì),也說明學生的思維缺乏深刻性。此題正解應(yīng)該是函數(shù) 的單調(diào)遞增區(qū)間 ,單調(diào)遞減區(qū)間是 。
四、函數(shù)奇偶性與定義域
判斷函數(shù)的奇偶性,應(yīng)先考慮該函數(shù)的定義域區(qū)間是否關(guān)于坐標原點成中心對稱,如果定義域區(qū)間關(guān)于坐標原點不成中心對稱,則函數(shù)就無奇偶性可談。否則要用奇偶性定義加以判斷。如:
例5:判斷函數(shù) 的奇偶性.
解: 定義域區(qū)間 不關(guān)于坐標原點對稱
函數(shù) 是非奇非偶函數(shù).
若學生像以上這樣的過程解完這道題目,就很好地體現(xiàn)出學生解題思維的敏捷性
如果學生不注意函數(shù)定義域,那么判斷函數(shù)的奇偶性可能得出如下錯誤結(jié)論:
函數(shù) 是奇函數(shù).
綜上所述,在求解函數(shù)關(guān)系式、最值(值域)、單調(diào)性、奇偶性等問題中,若能精細地檢查思維過程,思辨函數(shù)定義域有無改變(指對定義域為R來說),對解題結(jié)果有無影響,就能提高學生辨析理解能力,有利于培養(yǎng)學生的數(shù)學思維品質(zhì),激發(fā)學生的創(chuàng)造力。
參考文獻:
一、函數(shù)關(guān)系式與定義域
函數(shù)關(guān)系式包括定義域和對應(yīng)法則,所以在求函數(shù)的關(guān)系式時必須考慮所求函數(shù)關(guān)系式的定義域,否則所求函數(shù)
關(guān)系式可能是錯誤。如:
例1:某單位計劃建筑一矩形圍墻,現(xiàn)有材料可筑墻的總長度為100m,求矩形的面積S與矩形長x的函數(shù)關(guān)系式?
解:設(shè)矩形的長為x米,則寬為(50-x)米,由題意得:
S=x(50-x)
故函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x)。
如果解題到此為止,則本題的函數(shù)關(guān)系式還欠完整,缺少自變量x的范圍。也就說學生的解題思路不夠嚴密。因為當自變量x取負數(shù)或不小于50的數(shù)時,S的值是負數(shù),即矩形的面積為負數(shù),這與實際問題相矛盾,所以還應(yīng)補上自變量的范圍:0<x<50。
即:函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x)(0<x<50)。
這個例子說明,在用函數(shù)方法解決實際問題時,必須注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實際問題的影響。若考慮不到這一點,就體現(xiàn)出學生思維缺乏嚴密性。若注意到定義域的變化,就說明學生的解題思維過程體現(xiàn)出較好思維的嚴密性。
二、函數(shù)最值與定義域
函數(shù)的最值是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上能否取到最大(?。┲档膯栴}。如果不注意定義域,將會導(dǎo)致最值的錯誤。如:
例2:求函數(shù)y=x -2x-3在[-2,5]上的最值。
解:y=x -2x-3=(x -2x+1)-4=(x-1) -4
當x=1時,y =-4
初看結(jié)論,本題似乎沒有最大值,只有最小值。產(chǎn)生這種錯誤的根源在于學生是按照求二次函數(shù)最值的思路,而沒有注意到已知條件發(fā)生變化。這是思維呆板性的一種表現(xiàn),也說明學生思維缺乏靈活性。
其實以上結(jié)論只是對二次函數(shù)y=ax +bx+c(a>0)在R上適用,而在指定的定義域區(qū)間[p,q]上,它的最值應(yīng)分如下情況:
(1)當- <p時,y=f(x)在[p,q]上單調(diào)遞增函數(shù)f(x) =f(p),f(x) =f(q);
(2)當- >q時,y=f(x)在[p,q]上單調(diào)遞減函數(shù)f(x) =f(p),f(x) =f(q);
(3)當p≤- ≤q時,y=f(x)在[p,q]上最值情況是:
f(x) =f(- )= ,
f(x) =max{f(p),f(q)}。即最大值是f(p),f(q)中最大的一個值。
故本題還要繼續(xù)做下去:
-2≤1≤5
f(-2)=(-2) -2×(-2)-3=-3
f(5)=5 -2×5-3=12
f(x) =max{f(-2),f(5)}=f(5)=12
函數(shù)y=x -2x-3,在[-2,5]上的最小值是-4,最大值是12。
這個例子說明,在函數(shù)定義域受到限制時,若能注意定義域的取值范圍對函數(shù)最值的影響,并在解題過程中加以注意,便體現(xiàn)出學生思維的靈活性。
三、函數(shù)值域與定義域
函數(shù)的值域是該函數(shù)全體函數(shù)值的集合,當定義域和對應(yīng)法則確定,函數(shù)值也隨之而定。因此在求函數(shù)值域時,應(yīng)注意函數(shù)定義域。如:
例3:求函數(shù)y=4x-5+ 的值域。
錯解:令t= ,則2x=t +3,
y=2(t`+3)-5+t=2t +t+1=2(t+ ) + ≥ 。
故所求的函數(shù)值域是[ ,+∞)。
剖析:經(jīng)換元后,應(yīng)有t≥0,而函數(shù)y=2t +t+1在[0,+∞)上是增函數(shù),
所以當t=0時,y =1。
故所求的函數(shù)值域是[1,+∞)。
以上例子說明,變量的允許值范圍是何等重要,若能發(fā)現(xiàn)變量隱含的取值范圍,精細地檢查解題思維的過程,就可以避免以上錯誤結(jié)果的產(chǎn)生。也就是說,學生若能在解好題目后檢驗已經(jīng)得到的結(jié)果,善于找出和改正自己的錯誤,善于精細地檢查思維過程,便體現(xiàn)出良好的思維批判性。
四、函數(shù)單調(diào)性與定義域
函數(shù)單調(diào)性是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上函數(shù)自變量增加時,函數(shù)值隨著增減的情況,所以討論函數(shù)單調(diào)性必須在給定的定義域區(qū)間上進行。
五、函數(shù)奇偶性與定義域
判斷函數(shù)的奇偶性,應(yīng)先考慮該函數(shù)的定義域區(qū)間是否關(guān)于坐標原點呈中心對稱,如果定義域區(qū)間是關(guān)于坐標原點不成中心對稱,則函數(shù)就無奇偶性可談。否則要用奇偶性定義加以判斷。
綜上所述,在求解函數(shù)函數(shù)關(guān)系式、最值(值域)、單調(diào)性、奇偶性等問題中,若能精細地檢查思維過程,思辨函數(shù)定義域有無改變(指對定義域為R來說),對解題結(jié)果有無影響,就能提高學生質(zhì)疑辨析的能力,有利于培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),從而不斷提高學生的思維能力,進而有利于培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)造性。
參考文獻:
[1]王岳庭主編.數(shù)學教師的素質(zhì)與中學生數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)論文集.北京:海洋出版社,1998.
[2]田萬海主編.數(shù)學教育學.浙江:浙江教育出版社,1993.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學;函數(shù)的定義域;思維品質(zhì);培養(yǎng)
函數(shù)的定義域是構(gòu)成函數(shù)的兩大要素之一,函數(shù)的定義域(或變量的允許值范圍)似乎是非常簡單的,然而在解決問題中不加以注意,常常會使人誤入歧途.為此,筆者從函數(shù)的定義域入手,探討了如何培養(yǎng)學生的數(shù)學思維品質(zhì).
一、函數(shù)之解析式與定義域
函數(shù)關(guān)系式包括定義域和對應(yīng)法則,所以在求函數(shù)的關(guān)系式時必須要考慮所求函數(shù)關(guān)系式的定義域,否則所求函數(shù)關(guān)系式可能是錯誤的.例如,某單位計劃建筑一矩形圍墻,現(xiàn)有材料可筑墻的總長度為100 m,求矩形的面積S與矩形長x的函數(shù)關(guān)系式.
解 設(shè)矩形的長為x米,則寬為(50-x)米,由題意得:
S=x(50-x).
故函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x).
如果解題到此為止,則本題的函數(shù)關(guān)系式還欠完整,缺少自變量x的范圍.也就是說學生的解題思路不夠嚴密.因為當自變量x取負數(shù)或不小于50的數(shù)時,S的值是負數(shù),即矩形的面積為負數(shù),這與實際問題相矛盾,所以還應(yīng)補上自變量x的范圍:0 即函數(shù)關(guān)系式為:S=x(50-x),(0 這個例子說明,在用函數(shù)方法解決實際問題時,必須要注意到函數(shù)定義域的取值范圍對實際問題的影響.若考慮不到這一點,就體現(xiàn)出學生思維缺乏嚴密性.若注意到定義域的變化,就說明學生的解題思維過程體現(xiàn)出較好的思維嚴密性.
二、函數(shù)之最值問題與定義域
函數(shù)的最值是指函數(shù)在給定的定義域區(qū)間上能否取到最大(小)值的問題.如果不注意定義域,將會導(dǎo)致最值的錯誤.例如,求函數(shù)y=x2-2x-3在\[-2,5\]上的最值.
解 y=x2-2x-3=(x2-2x+1)-4=(x-1)2-4,
當x=1時,ymin=-4.
初看結(jié)論,本題似乎沒有最大值,只有最小值.產(chǎn)生這種錯誤的根源在于學生是按照求二次函數(shù)最值的思路,而沒有注意到已知條件發(fā)生變化.這是思維呆板性的一種表現(xiàn),也說明學生思維缺乏靈活性.
其實以上結(jié)論只是對二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a>0)在R上適用,而在指定的定義域區(qū)間[p,q]上,它的最值應(yīng)分如下情況:
(1)當-b2a (2)當-b2a>q時,y=f(x)在[p,q]上是單調(diào)遞減函數(shù),f(x)max=f(p),f(x)min=f(q);
(3)當p≤-b2a≤q時,y=f(x)在[p,q]上的最值情況是:
f(x)min=f(-b2a)=4ac-b24a,f(x)max=max{f(p),f(q)}.即最大值是f(p),f(q)中最大的一個值.
故本題還要繼續(xù)做下去:
-2≤1≤5,f(-2)=(-2)2-2×(-2)-3=-3,f(5)=52-2×5-3=12.
f(x)max=max{f(-2),f(5)}=f(5)=12.
函數(shù)y=x2-2x-3在\[-2,5\]上的最小值是-4,最大值是12.
這個例子說明,在函數(shù)定義域受到限制時,若能注意定義域的取值范圍對函數(shù)最值的影響,并在解題過程中加以注意,便體現(xiàn)出學生思維的靈活性.
三、函數(shù)之值域問題與定義域
函數(shù)的值域是該函數(shù)全體函數(shù)值的集合,當定義域和對應(yīng)法則確定,函數(shù)值也隨之而定.因此在求函數(shù)值域時,應(yīng)注意函數(shù)定義域.例如,求函數(shù)y=4x-5+2x-3的值域.
錯解 令t=2x-3,則2x=t2+3,
y=2(t2+3)-5+t=2t2+t+1=2t+142+78≥78.
故所求的函數(shù)值域是78,+∞.
剖析 經(jīng)換元后,應(yīng)有t≥0,而函數(shù)y=2t2+t+1在\[0,+∞)上是增函數(shù),所以當t=0時,ymin=1.
故所求的函數(shù)值域是\[1,+∞).
以上例子說明,變量的允許值范圍是何等的重要,若能發(fā)現(xiàn)變量隱含的取值范圍,精細地檢查解題思維的過程,就可以避免以上錯誤結(jié)果的產(chǎn)生.也就是說,學生若能在解好題目后,檢驗已經(jīng)得到的結(jié)果,善于找出和改正自己的錯誤,善于精細地檢查思維過程,便體現(xiàn)出良好的思維批判性.
綜上所述,在求解函數(shù)函數(shù)關(guān)系式、最值(值域)等問題中,若能精細地檢查思維過程,思辨函數(shù)定義域有無改變(指對定義域為R來說),對解題結(jié)果有無影響,就能提高學生質(zhì)疑辨析的能力,有利于培養(yǎng)學生的思維品質(zhì),從而不斷提高學生的思維能力,進而有利于培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)造性.
【參考文獻】
[1]王岳庭主編.數(shù)學教師的素質(zhì)與中學生數(shù)學素質(zhì)的培養(yǎng)論文集.北京海洋出版社,1998.