征稿选登丨高二学生的思考:建系法在中学数学解题中的应用

导读

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《建系法在中学数学解题中的应用》的作者——张峻豪,是来自山东临沂沂水县第一中学高中二年级(41)班学生。本文指导教师:山东省临沂市沁水县第一中学张丽洁老师。

在中学数学中,代数与几何往往难舍难分,在很多时候,恰当地运用数形结合,函数方程思想往往能起到出奇制胜的效果。本文笔者旨在通过几道例题,结合自己的学习经验,说明建系法在中学数学学习中的应用。

点评:本题官方标答采用做辅助线构造相似三角形的方法,一是本题图形较为复杂,作辅助线恐怕是不少考生解题路上的一只巨大的拦路虎;二是在考场之上,时间便是分数,构造辅助线必将耗费不少时间。而此处使用的建系法,将图形与代数联系起来,较之纯几何方法显得轻灵许多,甚至口算便能得出结果,更具数学美感和实用价值。
点评:本题官方标答同样采用构造相似三角形的纯几何方法,本例中通过建立直角坐标系,完美地将几何图形用直线方程来表达,结合中点公式与两点间坐标公式,即可得出答案。
点评:本题考查平面向量与坐标系结合的应用,本来十分复杂的向量内积在坐标系的作用下十分明了,这又一次体现了坐标系在数学解题中所发挥的重要作用。
点评:本例仍然应用了建系的思想,将一个纯代数问题转化为一个几何问题,大大减小了计算量,提高了题目的正确率。同时,本例再一次体现了代数与几何相辅相成,难舍难分的关系。
研究收获

1.在某些时候,能否选择合适的数学工具解题往往能够决定题目的成败与否。在思路打不开的情况下,尝试恰当应用建系的解题方法可能会收到意想不到的效果。

2.在应用建系法的同时,往往会综合应用某些公式或结论,如两点间距离公式、中点公式、点到直线距离公式、平行线间距离公式、若两直线垂直则它们的斜率互为负倒数(假设斜率存在)等,只有灵活掌握这些公式,运用建系法解题时方可得心应手,如虎添翼。

3.建系法实际上是“数形结合”与“转化”的数学思想的方法论,是他们的一大优美体现,这也启示我们,在数学学习过程中,不仅要掌握解题思路、解题方法,更重要的是关于数学思想及数学核心素养的培养。只有具备一定的数学素养,解决综合性的数学问题才会有路可走,有迹可循,这同样也是我们中学生学好数学的不二法门。

参考资料:

1.2017年浙江省宁波市中考数学试题

2.2018年山东省滨州市中考数学试题

3.2019年福建省厦门市第一次质量检查数学试题

4.2019年山东省沂水县第一中学数学练习题

征稿还在进行时,

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