有時(shí)候深?yuàn)W的道理,不是從復(fù)雜的問題中發(fā)現(xiàn)的,反而是從簡單的問題中反映出來的。比如從中考數(shù)學(xué)的一種簡單題型中,就可以看到數(shù)學(xué)思維的一個(gè)進(jìn)化過程。這種題型就是“先化簡,再求值”,一種簡單到不能再簡單的題型。下面老黃以2022年深圳中考數(shù)學(xué)中的類型題為例,給大家講解講解,分析其中的道理。
先化簡,再求值:((2x-2)/x-1)÷((x^2-4x+4)/(x^2-x)),其中x=4.
分析:多么簡單的一道題。小學(xué)思維是這樣的:先根據(jù)四則運(yùn)算法則,有括號先算括號。括號內(nèi)先通分相減,得到:
原式= (2x-2-x)/x ÷ (x^2-4x+4)/(x^2-x)= (x-2)/x ÷ (x^2-4x+4)/(x^2-x)
注意,千萬不要先對2x-2因式分解,那是在自找麻煩。接下來的事情,小學(xué)思維就搞不定了,只能運(yùn)用初中思維,先因式分解,再化除法為乘法,或者先化除法為乘法,再因式分解,也是行得通的。
=((x-2)/x)÷((x-2)^2/(x(x-1)))=((x-2)/x)·(x(x-1)/(x-2)^2)
小學(xué)的思維,會運(yùn)用分?jǐn)?shù)(式)的乘法法則,分母的積做積的分母,分子的積做積的分子,然后再約分,得到
=((x-2)x(x-1))/(x(x-2)^2)=(x-1)/(x-2).
初中的思維則會直接對兩個(gè)分式相乘進(jìn)行約分,也會得到相同的結(jié)果。最后把x=4代入(x-1)/(x-2),就可以得到:原式= (4-1)/(4-2)= 3/2.
整個(gè)解題過程整理如下圖:
這樣似乎已經(jīng)很簡便了。但如果到了中考的時(shí)候,你還要這樣解這類題的話,那數(shù)學(xué)思維方面可能就落后得太多了。中考思維應(yīng)該是這樣的:先確定因式,可以發(fā)現(xiàn),一級運(yùn)算有兩個(gè)因式(一個(gè)是被除式,一個(gè)是除式)。同步對它們進(jìn)行化簡,其中:
(2x-2)/x-1= (x-2)/x;
(x^2-4x+4)/(x^2-x)= (x-2)^2/(x(x-1))。
即原式=((x-2)/x)÷((x-2)^2/(x(x-1)))。
注意:除法也是可以直接約分的。和乘法約分不同的是,乘法約分是分子和分母約,而除法約分則是被除式的分母和除式的分母約,被除式的分子和除式的分子約。因此就可以直接得到最簡的式子形式了。最后代入x=4,就可以得到結(jié)果了。整個(gè)解題過程整理如下圖:(注意兩種解法數(shù)學(xué)語言上的區(qū)別)
兩個(gè)解法對比一下,看出差距了嗎?看似差別不是很大,其實(shí)差了十萬八千里。這個(gè)差距不是兩種解法使用的筆墨多少可以反映的。
思維進(jìn)化后,才有可能進(jìn)入更高的數(shù)學(xué)思維層次。一直保留在低水平的數(shù)學(xué)思維,那么就很難在數(shù)學(xué)思維上有所突破。那些解這類題目都有困難的考生,就是因?yàn)槿狈?shù)學(xué)思維,甚至還低留在小學(xué)低年級的數(shù)學(xué)思維水平導(dǎo)致的。
另外,在思維的寬度來看,解2顯然也得到了拓廣。甚至問題復(fù)雜化之后,就會對數(shù)學(xué)思維的層次提出更高的要求。比如上面提到的除法約分,你有沒有想過,乘除混合的時(shí)候,該怎么約分?另外,有沒有想過這道題是否可以先運(yùn)用乘法分配律試一試,這些都是思維寬度的問題。
最后,如果你的數(shù)學(xué)思維不提升層次的話,高中數(shù)學(xué)是絕對學(xué)不好的,就更遑論高等數(shù)學(xué)了。
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