数学中的整体思想
昌黎县第三中学 张丽艳
整体思想概述:
整体思想方法是指用“集成”的眼光,把某些式 子或图形看成一个整体,把握已知和所求之间的关联, 进行有目的、有意识的整体处理来解决问题的方法. 从整体出发的处理方法,体现了一种着眼全局、通盘 考虑的整体观念. 中学数学中,整体思想的应用广泛. 运用整体思想方法的三部曲:(1)从整体出发,高 瞻远瞩地统帅局部;(2)通过对局部的研究,酝酿 总体解决的方案;(3)回到整体,实现解决整个问 题的总目标. 整体思想方法在代数式的化简与求值、解方程 (组)、几何解证等方面都有广泛的应用,整体代入、 整体运算、整体设元、整体处理、几何中的补形等都 是整体思想方法在解数学问题中的具体运用。
第二十八章一元二次方程
解一元二次方程的方法中的因式 分解法运用的是整体思想。 教材九年级上39页例5:
(1) 3( x 1)2 2( x 1) (2) ( x 5)2 49
分析:把(x-1)与(x+5)当做整体,移项 后,方程(1)可用提公因式法,方程 (2)可用平方差公式。
第二十九章 相似形
1、如图,∠DBC=2∠ABD,∠DCB= 2∠ACD,试说明∠A与∠D之间的关系.
评注:本例应用整体思想得到∠A与∠D之间的 关系,主要应用三角形的内角,三角形内角和 定理结合整体思想进行说理.
第十四章
分式
整体代入在分式化简求值中的妙用
1、已知 x 2 3x 1 0 求下列各式的值: ⑴ x 1 x
2 2 2 2
2
2
四、整体合并法
计算4(x+y)+3(x+y)+2(x-y)-3(x-y). [思路分析]本题按照常规解法是先去括号,再 合并同类项.但这样做比较麻烦,若把x+y,x- y各看作一个“整体”先行合并,再去括号,就 方便快捷多了. 解:原式=(4+3)(x+y)+(2-3)(x-y)=7(x+ y)-(x-y)=7x+7y-x+y=6x+8y. [规律总结]括号内所含内容相同的多项式运算, 可将括号看作一个“整体”先行合并,再去括 号,可简化运算.
分析 :同样要把3x-2看做一个整体, 因为它的绝对值等于1,所以3x-2 =±1, 从而可以求出方程的解.
2、求代数式的值----整体代入法 (1)代数式x2 +x+3的值为7,则代数式2x2 +2x -3的值为___________ 分析:若用常规方法求代数式的值,必须由条 2 件求出x的值,而目前并不能由x +x+3=7求出x 的值,但可以考虑用整体代入处理,把x2 +x=7 -3=4整体代入求值,这样将十分简捷。
解:因为x +x+3=7,所以x +x=4,所以2 x +2x 2 -3=2(x +x)-3=2×4-3=5
2
2
2
(2)若x+2y+3z=10,4x+3y+2z=15,则 x+y+z=__________ 分析:若想由条件求出的值,再代入代数式计 算,则无法求出结果,若用“整体代入”法尝 试,将会出现柳暗花明又一村的现象。
五、整体去括号
化简
2x y 2xy 3x y 2(3x y 2xy) 4xy
2 2 2
2
[思路分析] 受一个“-”号影响,应变号; 受 两个“-”号影响,不变号;
[规律总结]在含有多重括号的运算式中,括号里的项 是否变号,只与该项以及该项所在的各层括号前面的 “-”号有关,而与其前面的“+”号无关.因此只 要从外向里逐层确定影响该项的“-”号的个数就 可整体去括号.当某项受奇数个“-”号影响时该项 变号,受偶数个“-”号影响时该项不变号.
第九章 二元一次方程组
一、巧用“整体思想”妙解方程组---整体代 入或整体加减 x 1 例1、解方程组 : 3 2 y
2( x 1) y 11
析解:由①得 把 x 1 看成一个整体,代入②得 到 2 6 y y 11 x 5 从而得到原方 解得 y 1 ,再代入①得到: 程组的解为 : x 5
[
当变形转化,再整体代入,是经常使用的一种方法.
规律总结]把计算式中的某部分看作整体或先作适
二、整体转化法
计算(3a+2b-c+5)(3a-2b+c+5) [思路分析]将(3a+5)看成相同的项,将(2b-c) 看成相反的项,问题就转化平方差公式,计算起 来就方便了. 2 2 2 2 2 ( 3 a 5 ) ( 2 b c ) 9 a 30 a 25 4 b 4 bc c 解:原式=
二、整体思想在应用题中的应用
有甲、乙、丙三种商品,若甲购得3件、乙购得7件、丙购得1件共需315 元;若购得甲4件、乙10件、丙1件共需420元,现购得甲、乙、丙各1件, 共需多少元? 解:设购甲、乙、丙1件分别需要x元、y元、z元,由题意得: 3x+7y+z=315 4x+10y+z=420
此题方程个数少于未知数,若按常规思考,则望题兴叹,不可能把x、y、 z都出来,但深思慎虑,原来题目要求的只是x+y+z的值,并非要把x、y、 z分别求出来,于是对方程组作如下变形 ① ×3-② ×2,得到x+y+z=145 本例若直接设未知数,很难列出等量关系,故采用间接设法,它虽改变 了解题的角度,但体现了“整体处理”的思想。
解:因为x+2y+3z=10,4x+3y+2z=15 所以(x+2y+3z)+(4x+3y+2z)=25 所以 5x+5y+5z =25 所以 x+y+z =5
2 x (3)如果 +x-1=0,那么代数式 x +2 x -7的值。 分析:由题可知,若采用一般方法解方程求, 目前来说不可能且十分繁琐,但通过观察发 现,故可把看作一个整体,由条件式给出 的 值,尔后整体代入即可. 2 解:由题意,得x +x=1 3 3 2 2 2 x +2 x -7=x + x + x -7 2 2 =x( x +x)+ x -7 2 =x+ x -7 =1-7 =-6
单元整体思想在教学中的应用
把相似三角形的三条判定定理作为 一般三角形相似的判定方法整体学习, 使学生对相似三角形判定方法在短期 内形成完整的认知结构,有利于学生 面对选择时,作出正确、合理的判断, 有利于领悟学习知识时所应考虑的方 式与策略。
第十五章 轴对称
• 轴对称和轴对称图形的联系体现了整体思 想。 • 把成轴对称的两个图形看成一个整体就是 轴对称图形。 • 例:观察下图中各组图形,其中成轴对称的为________
(只写序号)。
•
第十六章 勾股定理
利用勾股定理求面积中的整体思想 例:如图,已知Rt△ABC的周长为2+ 6 , 其中斜边为2,求这个三角形的面积。
2
3
第六章 整式的加减
一、整体代入法 已知x=2m+1,y=1-2m,计算 2( x y)2 ( y x)2 ( x y)( y x) 的值。 [思路分析]本题注意到x+y,x-y的值都很简单,而原式 用(x+y),(x-y)表示也很容易,用整体代入法. 解:∵x=2m+1,y=1-2m. ∴x+y=2,x-y=4m. 2 2 2 m ∴原式= ( x y) +(x+y)(x-y)=(4m) +2×4m=16 +8m.
分析:若要直接求出a与b的值,要用二次方程求解较 繁。但由联想到运用整体思想(将ab视为一个整体), 问题便可顺利获解。 解:在Rt△ABC中,根据勾股定理,得 即 又由已知得 所以 解得 所以
第十七章 实数
观察全局,就是从全局上对已知条件进 行观察分析,综合考察,从而得出解决问题 途径。 例:若实数满足 y 2003 2x 3 2004 3 2x 2 则xy 从全局看,式子要有意义,实数需满足 3 2 x 3 0 ,解得x= ,进一步得到y =2 2
[规律总结]将整式运算中的相同(或相反)的部 分作为整体进行转化,可使问题简易获解.
三、整体加减法
已知 4x 3 y 7,3x 2 y 19, 求 14x 2 y 的值. [思路分析]所给条件式中的两个未知数,难以 求出各自的值后代入求值,因此可通过整体加 减的方法求出待求式的值. 解:将已知两式左右两边分别相加,两边再同 乘以2得52. [规律总结]对所给条件式难以或无法直接求出 各自的值,则可以通过变换条件式,整体求出待 求式的值.
y 1
例2、解方程组: 96%x 64% y 2800 92%
解析:此例若用“正宗”的代入或加减,往往会使解题过 程复杂冗长,运算量大,稍有疏忽便会前功尽弃,若能根 据方程组的具体特点,灵活运用“整体思想”这一方法与 技巧,可使问题化繁为简,迅捷获解。先把方程②化简整 24x 16y 2800 23 ③ 注意到方程组的常数项之间的关 理得, 系,将方程①整体代入③,消去常数2800,得到之间的 倍数关系,从而很容易求出方程组的解。 将方程①整体代入③,消去常数2800,得到 24x 16y ( x y) 23 y =350 整理 x 7 y 代入①消去x得到:
二、整式乘法中的整体思想
3 3 2 2 mx 3 , my 4 , 已知 求 m x m y 的值。
分析: 这道题从已知条件出发都求不出 x,y,m的值,但整体利用己知条件就 迎刃而解了.由幂的逆运算可知:
(mx) (my) 3 4 43
3 2 3 2
第十一章 三角形
x y 2800
所以原方程组的解为:
x =2450 y =350
例3、解方程组
2006x 2005y 6017
2005x 2006y 6016