一.適時介入
在分析和解決問題時,方程思想的介入往往處於條件缺失的情況下,目的無非是用字母參與運算,使問題得以順利解決,因此說方程是解決數學上「疑難雜症」的良方。小學數學中關於圓的周長和面積的運算部分,除了計算公式的反覆運用外,方程思想也會偶爾參與其中,這一重要思想的適時介入和融合,給比較複雜問題的解析帶來了方便。
今天,筆者就以一道題為例,讓大家看一看在條件改變的情況下,方程思想是如何介入到問題解決過程中的。以一斑見全豹,從中體會和總結出一些方法和規律,並在此基礎上學會自主發揮,自如聯想,這才是此番舉例講解的真正意圖。
二.範例講解
〔題目〕如圖所示,圓的面積與長方形的面積相等,當圓的周長為6.28釐米時,長方形的周長是多少釐米?假如圓的周長未知,而長方形的長為6.28釐米時,圖中陰影部分的周長和面積各是多少?
1.第一問解析
分析:從已知圓的周長是6.28釐米這一條件,可以通過套用公式計算出圓的半徑,繼而連續套用公式得出圓的面積,又因為圓的面積與長方形的面積相等,圓的半徑又與長方形的寬等長,所以根據長方形面積公式可輕易計算出長方形的長,長和寬具備,長方形的周長也就迎刃而解了。可以說整個解題過程完完全全是在套用公式進行計算,比較直觀簡捷。
解:半徑=6.28÷3.14÷2=1釐米,
長方形的面積=圓的面積
=1×1×3.14=3.14平方釐米,
長方形的長=3.14÷1=3.14釐米,
長方形的周長=(3.14+1)×2
=8.28釐米。
答:圖中長方形的周長是8.28釐米。
2.第二問解析
分析:從長方形的長為6.28釐米這一條件,無法計算出長方形的寬和圓的周長與面積,因此更無法得出第二問所求的結果。在這種已知條件明顯缺失的情況下,必須介入方程思想,合理設置未知數,精準利用等量關係,通過解方程把未知條件變成已知條件,從而進一步運算出所求的問題結果。
在這道題中,因為圓的半徑與長方形的寬等長,它又是進一步計算所必需的條件,所以應該把它設為未知數;又因為圓的面積與長方形的面積相等,所以完全可以利用這一等量關系列方程。
解:設圓的半徑為a釐米,則長方形的寬也為a釐米。
3.14×a×a=6.28×a,
(說明:等式兩邊同除以a),得:
3.14a=6.28,a=2。
①1/4圓的面積:2×2×3.14÷4
=3.14平方釐米,
長方形的面積:6.28×2
=12.56平方釐米,
陰影部分的面積:
12.56-3.14=9.42平方釐米。
②1/4圓的弧長:2×2×3.14÷4
=3.14釐米,
陰影部分的周長:
6.28+2+(6.28-2)+3.14=15.7釐米。
答:圖中陰影部分的面積是9.42平方釐米,周長是15.7釐米。