大家好,歡迎走進周老師數學課堂,每天進步一點點,堅持帶來大改變。今天是2019年3月10日,我分享的內容是優化數學題計算量的常用方法。
計算能力是思維能力和運算技能的結合,是中考數學考查的四大能力之一,在各章內容中都有體現,中考中有70%以上的試題都具有一定的計算量,所以通過研究試題特點、了解算理、改進計算方法,減少中考試題的計算是贏得考試成功的重要途徑。老師結合近幾年的中考試題和自己的教學體會,揭示如何優化中考數學中的計算量,以便給同學們的複習提供幫助。
一、整體代入,優化運算
將所有的對象,置於同一表達式或同一個圖形中,盡收眼底,進行整體處理,對局部的、個別的暫時擱置一邊。
例1.已知y+b與x+a(a,b為常數)成正比例,且x=3時,y=5;x=2時,y=2,試確定y與x的函數關係式。
解析:∵y+b與x+a成正比例,∴y+b=k(x+a)(k≠0),即y=kx+(ka一b)。①將x=3時,y=5;x=2時,y=2代①得,3k+(ka-b)=5,2k+(ka一b)=2.解得k=3,ka-b=-4.∴y與x的函數關係式為y=3ⅹ-4.
規律小結
由以上方程組若要分別求出待定係數k,a,b,存在困難,而ka一b整個相當於一次函數一般表達式y=kx+b中的常數b,所以,只有將ka-b當作一個整傳看待,才能最終確定y與x的函數關係式。
二、數形轉換,巧解妙算
有時解題思路打不開是由於數形分離的原因造成的,此時若能分析題目的數形結合特徵,從形中覓數,數中思形,往往能快捷地找到解題切入點,且大大降低運算量。
例2.已知三角形的三邊長分別為√a*2+b*2,√4a*2+b*2,√a*2+4b*2,則此三角形的面積為_______。
思路分析
這是一道競賽題,一定有不少同學會想到利用海倫公式進行求解,但運算會十分繁雜。其,所給式子使我們容易聯想到勾股定理,用數形結合即可根據三邊長構造出下圖所示的圖形。
解答:構造上圖,E、F分別為BC、CD中點,∵AE=√a*2+4b*2,EF=√a*2+b*2,AF=4a*2+b*2,∴S△AEF=S矩形ABCD-S△EFC -S△ADF-S△ABE=3/2ab.
三、大膽取捨,進行估算
中考除要求考生能夠根據題設條件精算外,還要能夠對數據進行估計,並能進行近似計算。
例3.如圖,正方形ABCD內接於⊙O,AB=4,F是BC的中點,AF的延長線交⊙O於E,則AE的長為( )。
A.12√5/5B.4√5/5C.√5/2D.6√5/5
解析:利用常規思路解這道題需要經過如下三個步驟:先利用勾股定理求出AF的長,然後連接EC,利用相似的知識求出FE的長,最後還要求出AF與FE的和,計算量是比較大的,利用估算則迥然不同。
由圖易知AE的長大於AF,AB=4,BF=2,在Rt△ABF中,AF=√4*2+2*2=2√5,只有A選項符合AE>2√5,故選A。
規律小結
回顧上面的分析,估計到AE的長大於AF的長,這實在太容易辦到了,應該說,首要的事情不是會不會估計,而在於是否認識到估計是數學思維方法的組成部分,平時學習時需要關注。
四、以退為進,減少運算
問題的初始狀態雖然簡單,可是往往卻隱含著問題的本質和規律,所以華羅庚先生說過:「要善於『退』,足夠地『退』,退到最原始而不失去重要性的地方,退到我們最容易看清楚的地方,認透了,鑽深了,然後再上去」。因此,當我們對一個複雜問題感到為難時,不妨回歸到初始的、簡單的狀態探究一番,也許題目的秘密就在那兒等著你呢!
例4.某人沿河逆流遊泳而上,途中不慎將礦泉水壺失落,水壺沿河水漂流而下,10分鐘後此人發現並立即返身回遊,則此人返遊多少分鐘後可以追上礦泉水壺?
思路分析
許多解題者一見到這個題目都認為題設條件似乎不足,一旦確定題目無誤後採用的解法大多是運用「設而不求」法。
解答:設此人返遊x分鐘後可以追上礦泉水壺,此人的遊泳速度為m千米/分,水流速度為n千米/分,根據題意,得x(m+n)=10(m-n)+10n+xn.整理,得ⅹm=10m,因為m≠0,所以x=10.即此人返遊10分後可以追上礦泉水壺。
規律小結
當然上述方法不失為一種好方法,而事實上題目並沒有告訴我們水流速度如何,我們完全可以假定水是靜止的,這樣問題豈不是很簡單了嗎? 水為靜止的前提下,繩子斷開後礦泉水壺也是靜止的,始終呆在A處,人是在靜水中遊泳,往返的速度相同,遊出的距離也是相同的,因此,此人離開A處和返回到A處的時間相同,都是10分鐘,故人需要10分鐘就能追上礦泉水壺。
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