中国学术文献网络出版总库

刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

该刊被以下数据库收录:
CSSCI 中文社会科学引文索引(2012—2013)来源期刊(含扩展版)
核心期刊:
中文核心期刊(2011)
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)



“非负数”在初中数学教学中的应用

【作者】 周小平

【机构】 (四川省资中县双龙镇中心学校)


【正文】摘 要:在初中数学教学过程中,会经常遇到“非负数”相关的问题。从七年级开始,一直贯穿整个初中三个年级,并且与方程、二次根式、图形等结合在一起。在日常练习和考试题当中,屡屡见到此类习题。因此,这部分内容既属于教学重点,还属于教学难点。本文就此进行简要分析,并结合几道例题加以剖析,以供教育同仁借鉴。
  关键词:初中数学;非负数教学;习题应用
  一、有关“非负数”的基本概念
  从字面意思来看,“非负数”就是除去负数以外的数字,其中包括了正数和0。如果在数轴上标记,则以原点(含)为基点向右侧的所有数字,当然这是从几何意义上进行的解释。虽然解释较为简单,但在实际解题中还是有很强作用的,且常见的非负数包括如下几种,非负数实数、偶次方根、有理数的绝对值、有理数的偶数次幂、二次根式所表示出来的数字。
  二、“非负数”教学与学生的学习能力
  众所周知,在教学过程中有众多因素影响着教学效果。由于初中阶段面临着中考升学压力,绝大多数教师将重点放在如何提升学生成绩上,反而忽视了学生的学科能力问题。事实上,数学教学绝非掌握几个公式,或者学生分数上的增加,其根本目的是提升学生的综合素质。就“非负数”相关知识来看,也并非停留在理解概念上,而应该与数轴、绝对值、二次方根、方程、方差等数学知识相关。从这个角度来看,“非负数”的性质直接关系到学生的解题效率。
  “非负数”不仅涉及的内容多,还会延续整个初中阶段的数学教学。因此,初中数学教师有必要引导学生充分认知“非负数”的特征,以及与之相关的学科性质,尽可能发挥初中生的主观能动性,比如:慢慢总结出解题规律,提升个人自主学习能力,在解题中重新认识和消化与之相关的核心概念——数感、符号意识、几何直观、空间概念、运算能力、数据分析、推理能力、应用意识、模型思想、创新意识。
  在教学过程中,要树立学生观、教育观、教学观、质量观、课程观,要带领学生用数学思维思考整个世界,用数学语言解读和表达世界。
  三、初中数学中较为常见的“非负数”类型
  (1)若a为实数,则a为“非负数”;(2)若a为实数,则a2n(n为正整数)为“非负数”;(3)若a为“非负数”,■为“非负数”;(4)若一元二次方程的根为实数时,则△为“非负数”。
  绝对值:若一个实数(a)为正数(或0),则其绝对值为本身;若该实数(a)为负数,则其绝对值为-a,即:|a|=-a,则:
  |a|=a(a≥0)-a(a<0)
  偶次方:任意一个实数(a)的偶次方均为“非负数”,用公式表示为a2n≥0(式中n为整数)。
  算数平方根:任意“非负数”平方根均为“非负数”,用公式表示为:■≥0;
  或■=|a|=a(a≥0)-a(a<0)
  方程中:在一元二次方程中(ax2+bx+c=0),若有实数根,则可判断根为“非负数”,反之也同样成立。同样,若一元二次方程中(ax2+bx+c=0),即:b2-4ac≥0,则存在两个实数根;反之,一元二次方程存在两个实数根,则b2-4ac≥0。
  数轴上:以原点(含)开始向右侧所有的数字均为“非负数”,由此涉及几何相关的线段、距离、面积、体积等相关数字均为“非负数”。
  平方与样本方差:所涉及的平方、样本方差均为“非负数”。
  四、“非负数”有几个主要的性质与应用
  (一)“非负数”的主要性质
  “非负数”的最小值为“0”;“0”不仅是“非负数”,并且自身与相反数均为“非负数”;有限的“非负数”经过混合运算后仍然为“非负数”;若有限非负数之和为“0”,则所有“非负数”均为“0”。
  “非负数”在解题中的应用
  (1)代数中的运用 
  题1:若|b-2|+■=0,则a+1=?
  解:a-b=0,则a=b;b-2=0,则b=2。则a=b=2,则a+1=2+1=3。
  题2:■+|1001-a|=a,则a-10012=?
  解:∵a-1002≥0(“非负数”性质);∴a≥1002.
  由■+|1001-a|=a,得出,a-1001+■=a;∴■=1001;∴a-1002=10012;∴a-10012=1002。
  题3:在一元一次方程(x2-3x+n=0)中,x有实数根,若n为实数,则取值范围是多少?
  解题:∵方程有实数根,则△≥0,则9-4n≥0,从而求得n≤■
  “非负数”在几何推理中的应用 
  题4:在△ABC当中,三个边长分别为a、b、c,同时,a2+b2+c2+1250=14a+48b+50c。问:△ABC是否为直角三角形?
  题意分析:若判定△ABC为直角三角形,需要用三个边长(a、b、c)的数值代入勾股定理(a2+b2=c2)是否成立。
  由a2+b2+c2+1250=14a+48b+50c推出:(a-7)2+(b-24)2+(c-25)2=0
  ∴a=7;b=24;c=25
  则:72+242=625(252),满足a2+b2=c2。
  ∴根据勾股定理,△ABC为直角三角形。 
  “非负数”在求最值当中的应用
  题5:在算式P=4a-4a2-b2-2b+7中,M的最大值是多少?(a,b均为实数)
  题意分析,考虑到0为“非负数”中的最小数,故若减数为“非负数”时,可以获得最大数值,进而进行配方。
  解题:M=7-(2a-1)2-(b-1)2+2
  =9-(2a-1)2-(b-1)2
  =9-[(2a-1)2+(b-1)2]
  若[(2a-1)2+(b-1)2]为0,则M值最大。则2a-1=0,b-1=0,则,a=1/2,b=1时,M=9。此时,M值为最大。
  总结
  总之,在初中数学教学当中,“非负数”和很多知识点存在交叉。初中数学相比小学而言,难度明显提高,且涵盖的知识也更为广泛。针对“非负数”题目来看,具有明显的隐蔽性,学生需要读懂题意,并能够重新整理和化简,从而做到举一反三。为了提升初中生的应变能力,以及个人综合素养,教师还需要从拓展学生思维能力入手,将数学理论、概念、公式与实际应用结合起来。结合初中生认知能力特点,采取循序渐进的教学内容。可以借助学习、复习、解题等多个环节反复分析数学概念,让学生掌握数学思想方法。这个过程切勿急躁,教师要充分理解学生、理解教学、理解数学,以夯实学生基础为前提,将学生培养成为爱思考、善思考、勤思考,并且做到“知行合一”,学会通过实践去验证自己的思考,进而成为品格正直、心灵自由的好学生。