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写好题记,提高能力

2008-12-09薛友正

中学数学研究 2008年8期
关键词:判别式方程组题记

薛友正

所谓题记就是选择典型的问题进行归纳、总结、反思、提炼,写出的评析、注释等说明性文字.题记没有统一的形式,大致有:错解题记、正解题记、正误辨析、体会(随笔)等形式.

对待错解的态度不同,将直接影响以后的数学学习成绩.有些同学只是在错误答案旁边写出正确答案,至于错误原因在哪里,就不去过问了,或即使当时搞懂了,但不愿把正确的解题过程写下来,在脑子里没有留下什么痕迹,过一段时间就忘了,以致屡做屡错.

解答正确了还有必要写题记吗?有.写正解题记的目的就是在原有的基础上,用更高的观点、更宽的视野看问题,从而不断提高自己分析问题和解决问题的能力.

1.错解题记——雪中送炭

就是要找出错误的原因,分析错误类型,看其属于知识性错误、能力性错误、心理性错误,还是属于审题、计算等非智力因素造成的错误,并且要把它们写下来,再给出正确解答.

例1 已知f(x)=mn+x,A={x|f(x)=x}={3},B={x|f(x+6)=-x},则B= .

有些同学的解法:把3代入方程f(x)=x,可得到m=3n+9,代入f(x+6)=-x,得到x2+(6+n)x+3n+9=0,即(x+3)[x+(n+3)]=0,但此时不知道怎么求n的值.

评讲后一些同学只是填上正确答案{-3,3},不写出正确的解题过程,一段时间以后自己也不知道答案是怎么得来的.

事实上,集合A只有一个解还意味着△=0,即n2+4m=0,此式与m=3n+9联立解得n=-6,从而可得B的解为{-3,3},只要把这一过程写在题目的边上,以后即使忘了,看一下题记就可以明白了.

一位同学在原题边上写道:“要从已知{x|f(x)=x}={3}中读出两个信息:二次方程ゝ(x) =x有重根3,这样就会联想到△=0,于是得到两个关于m,n的等式,本例表明认真审题的重要 性.”

不仅要写出正确答案,还要能做到触类旁通,在上例的基础上又有一道考题:“设集合A={x|x2+2x+a=0},则A中的所有元素之和为 .

仍有不少同学没有发现重根时集合只有一个元素了,只想到韦达定理,填“-2”,丢掉了另一个可能情况a=1.由此我们看到写错解题记的重要性了.

又例如:函数y=玸in2x+a玞os2x的一条对称轴为x=-π8,则a= .

不少同学用辅助角公式,经过复杂的运算得到a=±1的错误答案.其实,选取两个横坐标关于x=-π8的对称点,比如,x=0和x=-π4,则f(0)=f(-π4),立刻得到a=-1.

一位同学在题记中写道“原来解答此类问题时只想到正弦曲线的对称轴是过图像最高(低)点且垂直于x轴的直线.这样计算量大,解出的错误还要进行检验,稍不留神就会出错.而用赋值法特别简单,这种方法在解客观题时经常使用.”

写错解题记要因人而异、因题而异,结合自己的错误情况和对问题的理解程度,写出错因分析和正确解答,并且尽可能把问题推广到一般情形,做到举一反三.

2.正解题记——锦上添花

题目解对了还要写什么题记?甚至有些同学在考试后老师评讲时都不认真听,认为没有什么可听的.其实,这种想法也是不对的.老师可能会给出多种解法,有些解法是你没有想到的,有些方法比你的解法更简捷,也许有些方法并没有你的解法简捷,但其思维过程会给你一些有益的启示:老师还会把某个习题进行纵向或横向发散,得到一些变式,或把习题推广得到一类问题的解法或一般结论,如此等等,都是值得你认真地听,这也是写正确题记的内容.

例2 在椭圆x225+y29=1上求一点P,使它到右焦点的距离是它到左焦点距离的4倍.

大多数学生的解法是:设P(x,y),由题意得方程组,再解方程组.

从道理上说,这种解法是对的,但少数同学对解二元二次方程组有一种“先天”的畏惧感,要正确解出这个方程组又谈何容易.有些同学由于选用不合理的解题方法,导致算不下去,只能中途搁笔,不了了之.能解对确属不易,这种“不怕吃苦的精神”值得肯定,但要知道这种方法着实不可取.本题的简捷解法应该是运用椭圆的定义求解.

由椭圆定义得|PF1|=2,|PF2|=8,坐标化后平方相减立刻得到答案.两种解法的计算量不可同日而语,这是题记的好内容.

3.正误辨析——如虎添翼

有时某种方法解题功能强大,往往会不分情况滥用,以致错了自己还不知为什么.这时有必要针对这种情况写题记,选择相关的典型题目作比较,理清它们之间的相互关系,从本质上理解问题,达到举一反三、触类旁通之功效.

例3 已知抛物线的方程是y=x2,当b为何值时,直线y=2x+b与抛物线有两个不同的交点;两个相同的交点;没有交点?

通法是把直线方程代入曲线方程组成方程组,消去一个未知数得到一元二次方程,由△>0、△=0、△<0来求解,但这种方法在解下面的问题时就不灵了.

设曲线C1:x2+y2=1(x≥0),C2:y=x+b,当b为何值时,C1与C2有两个不同的交点;两个相同的交点;没有交点?

原因何在?通过认真思考同学们发现,把y=x+b代入x2+y2=1,平方后范围扩大了,一位同学在解完上述两题之后的题记中写道:求曲线交点的一般方法是设曲线C1:f1(x,y)=0,C2:f2(x,y)=0,则曲线C1与C2有交点的充要条件是方程组f1(x,y)=0

f2(x,y)=0有实数解.而方程组通常要转化为一元二次方程f(x)=0或g(y)=0,这种转化是否等价,是解答正确与否的关键,有时方程中的变量是受到条件制约的,忽视这一点就可能犯错误,自己一时还难以发现,这时就要运用数形结合等方法求解.

判别式不灵的地方在解析几何中还有吗?有!要求直线和抛物线、双曲线只有一个交点,仅用判别式还不够,当直线和抛物线对称轴平行或直线与双曲线的渐近线平行时,仅用判别式都不能得到正确结论,还需要数形结合或采用其它特殊方法来求解.

老师在解题的小结中写道:“直线曲线两相交,判别式是一个宝:辩证观点看问题,特殊情况要周到;数形结合补漏洞,关键时刻莫忘掉.”这正好可以作为此类问题的题记.

4.题解评注——清楚明白

写题记的目的就是要把自己曾经做错的、容易混淆的、或容易遗忘的内容记录下来,因而就要写得清楚明白,当过一段时间后,对一些模糊的知识通过阅读题记就能很快理解.

例4 若数列{a璶}的前n项和S璶=pna璶(n∈N*),且a1≠a2,求常数p,并证明数列{a璶}是等差数列.

解:令n=1,得a1=pa1.(已知a璶和S璶的关系,一定要考虑n=1)若p=1,则S2=a1+a2=2a2,那么a1=a2,与已知矛盾.(过程虽短,却是完整的反证法)∴p≠1,a1=0,a2≠0.

由S2=a2=2pa2,得p=12(a2可以约去),∴S璶=n2•a璶.从而当n≥2时,a璶=S璶-S﹏-1=n2•a璶-n-12•a﹏-1(n=1时,a0无意义),∴a璶n-1=a﹏-1猲-2(n≥3,n=1,2时无意义),∴a璶n-1=a﹏-1猲-2=…=a32=a21,(分母比分子下标小1),∴a璶=(n-1)a2=a1+(n-1)•a2(n≥3),上式对n=1,2时也成立(不能忘记n=1,2时的情 景),所以,数列{a璶}是以a1(=0)为首项,a2为公差的等差数列.(a2是不为0的常数 ,可以作为公差).

本题的题解评注把解题的注意事项都写清楚了,即使过了一段时间以后自己忘记了,再看一下评注也就明白了,有些同学对此可能不以为然,但不知你是否有过当时听懂或会做,过一段时间就想不起来的经历.如果有,写评注可能会帮你的忙,它会使你失而复得,同时,写评注还能培养你思维的逻辑性、条理性以及书写表达能力.

写出有特色的题记,有助于达到掌握解法、提高能力的目的.更重要的学会反思、学会总结这样一种使你终身受益的学习方法.写题记和写日记一样,自己可以有充分发挥的余地,写自己所想、所思、所得,写出自己的个性和风格,当然,最后也会写出自己的水平和数学成绩.

注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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