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换个角度思考问题

2014-11-20查宝才

中学教学参考·理科版 2014年10期
关键词:根号思考问题本题

查宝才

一般情况下,我们遇到一个问题,第一反应就是从条件入手,顺着题意一步一步分析,找出条件与结论的内在关系,搭建条件与结论之间的桥梁,进而解决问题,我们称之为正向思维.而当正向思维受阻,思维活动进行不下去时,我们则可以改变思维方向,打破常规.换个角度来看问题,也许转机就会出现,问题随之迎刃而解.下面笔者以自身在一线教学过程中遇到的几个问题为例,谈谈如何换个角度思考问题.

【例1】 对于满足0≤p≤4的所有实数p,使不等式x2+px>4x+p-3成立的x的取值范围是 .

分析:有的学生学习功底比较好,提出了思路一:将不等式x2+px>4x+p-3转化为p(1-x)

有爱动脑筋,喜欢钻研的学生提出了另一种思路:可以把p视为变量、x视为参量,这样不等式可以理解成以p为变量的不等式,再构造关于变量p的一次函数,使其在区间上恒大(小)于零进行解题.

点评:思路一是大多数学生的思维.通过分类讨论进行分离参数,由不等式恒成立解决问题,是常规的通性通法.在教学过程中,教师力求给学生传授这样的通性通法,让学生学会以不变应万变的常规思路.思路二学生不易想到,也不敢这样去想,毕竟打破常规是需要勇气和胆量的.但这样的思路恰恰也拓展了我们的思维,让我们有耳目一新的感觉.它打破了常规的思维定式,换了一个角度来思考问题,有一定的技巧,不失为一种思维创新.

【例2】 设x是实数,求函数y=x2-8x+41-x2-2x+5的最大值.

分析:本题是由两个根号的差构成的函数,显然用平方、换元的思想方法探究会因形式较为复杂而难以继续下去.此时若换个角度进行思考,仔细观察两个根号内代数式的结构形式后,发现可以将函数转化为y=(x-4)2+52-(x-1)2+22,这样就可以看做是直角坐标系中一个动点P(x,0)到两个定点A(4,5)和B(1,-2)的距离之差.作出点B(1,-2)关于x轴的对称点B′(1,2),则由△PAB′中|PA-PB′|

点评:平方和换元的思想方法是解决带根号问题的常规思路,但在本题中,用这些方法寻求解题途径时却比较困难,甚至无从下手.故需要换个角度看问题,针对根号的内部特点,构造一个“距离”模型,使得原问题在这个模型上变得直观且易于解决.这种构造性的思想及其方法还可以体现在,把题设条件所给出的数量关系进行重新组合,构想出一种新的具体关系.例如构造出与问题有关的函数、方程、数列、向量等模型.下面再看两例.

【例3】 证明:cosπ7-cos2π7+cos3π7=12.

分析:学生看到这个题目时,思考了足足十分钟,仍然无从下手.有些胆大的学生偷偷地拿出了计算器,悄悄地演算结论.但在高考考场里,数学考试禁用任何带有记忆功能的计算器,考生必须徒手结合大脑思考进行答题.所以对于学生在课堂中使用计算器的行为,我及时进行了制止.尽管该题的数据与结构并不那么复杂,但从代数形式上看,确实难以找到解决问题的突破口.既然代数形式难以入手,那么能否从形的角度来思考呢?

【例4】 任意给出8个非零实数a1,a2,…,a8.证明:六个数a1a3+a2a4,a1a5+a2a6,a1a7+a2a8,a3a5+a4a6,a3a7+a4a8,a5a7+a6a8中,至少有一个是非负的.

分析:本题有竞赛题的形式,让人望而止步.题目的条件给得过于简单,让人无从下手,但看看要证明的结论里,信息相对丰富些.那么这时就需要换个角度思考问题,从结论里找到一条绕过障碍的新途径,以达到破题的目的.联想a1a3+a2a4的形式等于向量OA=(a1,a2)与OB=(a3,a4)的数量积,那么其他五个数也可以看成对应五个向量的数量积,所以可以构造向量,尝试将六个数与六个向量的数量积进行攀连.

证明:构造向量OA=(a1,a2),OB=(a3,a4),OC=(a5,a6),OD=(a7,a8),分别对应平面上的四个点A,B,C,D.

因为四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,不妨设OA和OB的夹角≤90°,所以OA·OB≥0,即a1a3+a2a4≥0,从而命题得证.

点评:本题巧妙地构造了四个共起点的向量,将六个数表示成这四个向量两两组合的数量积,突破了题目所给的条件少且抽象的障碍.再根据抽屉原理,确认四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,言简意赅地证明了命题,具有较强的构造性和创新性,体现了数学的和谐美.

一片落叶,你也许会看到“零落成泥碾作尘”的悲惨命运,但是只要换个角度思考,你便会发现它“化作春泥更护花”的高尚节操;一根蜡烛,不久便会“蜡炬成灰”,但它却为人照亮了前面的路;一支粉笔,只需三笔两画,生命便会结束,但它却在学生心中撒下了知识的种子.换个角度思考问题,问题或许将迎刃而解,数学学习也将不再枯燥乏味.只要脚踏实地、步步为营、迎难而上,成功的大门将为你打开.

(责任编辑 钟伟芳)

一般情况下,我们遇到一个问题,第一反应就是从条件入手,顺着题意一步一步分析,找出条件与结论的内在关系,搭建条件与结论之间的桥梁,进而解决问题,我们称之为正向思维.而当正向思维受阻,思维活动进行不下去时,我们则可以改变思维方向,打破常规.换个角度来看问题,也许转机就会出现,问题随之迎刃而解.下面笔者以自身在一线教学过程中遇到的几个问题为例,谈谈如何换个角度思考问题.

【例1】 对于满足0≤p≤4的所有实数p,使不等式x2+px>4x+p-3成立的x的取值范围是 .

分析:有的学生学习功底比较好,提出了思路一:将不等式x2+px>4x+p-3转化为p(1-x)

有爱动脑筋,喜欢钻研的学生提出了另一种思路:可以把p视为变量、x视为参量,这样不等式可以理解成以p为变量的不等式,再构造关于变量p的一次函数,使其在区间上恒大(小)于零进行解题.

点评:思路一是大多数学生的思维.通过分类讨论进行分离参数,由不等式恒成立解决问题,是常规的通性通法.在教学过程中,教师力求给学生传授这样的通性通法,让学生学会以不变应万变的常规思路.思路二学生不易想到,也不敢这样去想,毕竟打破常规是需要勇气和胆量的.但这样的思路恰恰也拓展了我们的思维,让我们有耳目一新的感觉.它打破了常规的思维定式,换了一个角度来思考问题,有一定的技巧,不失为一种思维创新.

【例2】 设x是实数,求函数y=x2-8x+41-x2-2x+5的最大值.

分析:本题是由两个根号的差构成的函数,显然用平方、换元的思想方法探究会因形式较为复杂而难以继续下去.此时若换个角度进行思考,仔细观察两个根号内代数式的结构形式后,发现可以将函数转化为y=(x-4)2+52-(x-1)2+22,这样就可以看做是直角坐标系中一个动点P(x,0)到两个定点A(4,5)和B(1,-2)的距离之差.作出点B(1,-2)关于x轴的对称点B′(1,2),则由△PAB′中|PA-PB′|

点评:平方和换元的思想方法是解决带根号问题的常规思路,但在本题中,用这些方法寻求解题途径时却比较困难,甚至无从下手.故需要换个角度看问题,针对根号的内部特点,构造一个“距离”模型,使得原问题在这个模型上变得直观且易于解决.这种构造性的思想及其方法还可以体现在,把题设条件所给出的数量关系进行重新组合,构想出一种新的具体关系.例如构造出与问题有关的函数、方程、数列、向量等模型.下面再看两例.

【例3】 证明:cosπ7-cos2π7+cos3π7=12.

分析:学生看到这个题目时,思考了足足十分钟,仍然无从下手.有些胆大的学生偷偷地拿出了计算器,悄悄地演算结论.但在高考考场里,数学考试禁用任何带有记忆功能的计算器,考生必须徒手结合大脑思考进行答题.所以对于学生在课堂中使用计算器的行为,我及时进行了制止.尽管该题的数据与结构并不那么复杂,但从代数形式上看,确实难以找到解决问题的突破口.既然代数形式难以入手,那么能否从形的角度来思考呢?

【例4】 任意给出8个非零实数a1,a2,…,a8.证明:六个数a1a3+a2a4,a1a5+a2a6,a1a7+a2a8,a3a5+a4a6,a3a7+a4a8,a5a7+a6a8中,至少有一个是非负的.

分析:本题有竞赛题的形式,让人望而止步.题目的条件给得过于简单,让人无从下手,但看看要证明的结论里,信息相对丰富些.那么这时就需要换个角度思考问题,从结论里找到一条绕过障碍的新途径,以达到破题的目的.联想a1a3+a2a4的形式等于向量OA=(a1,a2)与OB=(a3,a4)的数量积,那么其他五个数也可以看成对应五个向量的数量积,所以可以构造向量,尝试将六个数与六个向量的数量积进行攀连.

证明:构造向量OA=(a1,a2),OB=(a3,a4),OC=(a5,a6),OD=(a7,a8),分别对应平面上的四个点A,B,C,D.

因为四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,不妨设OA和OB的夹角≤90°,所以OA·OB≥0,即a1a3+a2a4≥0,从而命题得证.

点评:本题巧妙地构造了四个共起点的向量,将六个数表示成这四个向量两两组合的数量积,突破了题目所给的条件少且抽象的障碍.再根据抽屉原理,确认四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,言简意赅地证明了命题,具有较强的构造性和创新性,体现了数学的和谐美.

一片落叶,你也许会看到“零落成泥碾作尘”的悲惨命运,但是只要换个角度思考,你便会发现它“化作春泥更护花”的高尚节操;一根蜡烛,不久便会“蜡炬成灰”,但它却为人照亮了前面的路;一支粉笔,只需三笔两画,生命便会结束,但它却在学生心中撒下了知识的种子.换个角度思考问题,问题或许将迎刃而解,数学学习也将不再枯燥乏味.只要脚踏实地、步步为营、迎难而上,成功的大门将为你打开.

(责任编辑 钟伟芳)

一般情况下,我们遇到一个问题,第一反应就是从条件入手,顺着题意一步一步分析,找出条件与结论的内在关系,搭建条件与结论之间的桥梁,进而解决问题,我们称之为正向思维.而当正向思维受阻,思维活动进行不下去时,我们则可以改变思维方向,打破常规.换个角度来看问题,也许转机就会出现,问题随之迎刃而解.下面笔者以自身在一线教学过程中遇到的几个问题为例,谈谈如何换个角度思考问题.

【例1】 对于满足0≤p≤4的所有实数p,使不等式x2+px>4x+p-3成立的x的取值范围是 .

分析:有的学生学习功底比较好,提出了思路一:将不等式x2+px>4x+p-3转化为p(1-x)

有爱动脑筋,喜欢钻研的学生提出了另一种思路:可以把p视为变量、x视为参量,这样不等式可以理解成以p为变量的不等式,再构造关于变量p的一次函数,使其在区间上恒大(小)于零进行解题.

点评:思路一是大多数学生的思维.通过分类讨论进行分离参数,由不等式恒成立解决问题,是常规的通性通法.在教学过程中,教师力求给学生传授这样的通性通法,让学生学会以不变应万变的常规思路.思路二学生不易想到,也不敢这样去想,毕竟打破常规是需要勇气和胆量的.但这样的思路恰恰也拓展了我们的思维,让我们有耳目一新的感觉.它打破了常规的思维定式,换了一个角度来思考问题,有一定的技巧,不失为一种思维创新.

【例2】 设x是实数,求函数y=x2-8x+41-x2-2x+5的最大值.

分析:本题是由两个根号的差构成的函数,显然用平方、换元的思想方法探究会因形式较为复杂而难以继续下去.此时若换个角度进行思考,仔细观察两个根号内代数式的结构形式后,发现可以将函数转化为y=(x-4)2+52-(x-1)2+22,这样就可以看做是直角坐标系中一个动点P(x,0)到两个定点A(4,5)和B(1,-2)的距离之差.作出点B(1,-2)关于x轴的对称点B′(1,2),则由△PAB′中|PA-PB′|

点评:平方和换元的思想方法是解决带根号问题的常规思路,但在本题中,用这些方法寻求解题途径时却比较困难,甚至无从下手.故需要换个角度看问题,针对根号的内部特点,构造一个“距离”模型,使得原问题在这个模型上变得直观且易于解决.这种构造性的思想及其方法还可以体现在,把题设条件所给出的数量关系进行重新组合,构想出一种新的具体关系.例如构造出与问题有关的函数、方程、数列、向量等模型.下面再看两例.

【例3】 证明:cosπ7-cos2π7+cos3π7=12.

分析:学生看到这个题目时,思考了足足十分钟,仍然无从下手.有些胆大的学生偷偷地拿出了计算器,悄悄地演算结论.但在高考考场里,数学考试禁用任何带有记忆功能的计算器,考生必须徒手结合大脑思考进行答题.所以对于学生在课堂中使用计算器的行为,我及时进行了制止.尽管该题的数据与结构并不那么复杂,但从代数形式上看,确实难以找到解决问题的突破口.既然代数形式难以入手,那么能否从形的角度来思考呢?

【例4】 任意给出8个非零实数a1,a2,…,a8.证明:六个数a1a3+a2a4,a1a5+a2a6,a1a7+a2a8,a3a5+a4a6,a3a7+a4a8,a5a7+a6a8中,至少有一个是非负的.

分析:本题有竞赛题的形式,让人望而止步.题目的条件给得过于简单,让人无从下手,但看看要证明的结论里,信息相对丰富些.那么这时就需要换个角度思考问题,从结论里找到一条绕过障碍的新途径,以达到破题的目的.联想a1a3+a2a4的形式等于向量OA=(a1,a2)与OB=(a3,a4)的数量积,那么其他五个数也可以看成对应五个向量的数量积,所以可以构造向量,尝试将六个数与六个向量的数量积进行攀连.

证明:构造向量OA=(a1,a2),OB=(a3,a4),OC=(a5,a6),OD=(a7,a8),分别对应平面上的四个点A,B,C,D.

因为四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,不妨设OA和OB的夹角≤90°,所以OA·OB≥0,即a1a3+a2a4≥0,从而命题得证.

点评:本题巧妙地构造了四个共起点的向量,将六个数表示成这四个向量两两组合的数量积,突破了题目所给的条件少且抽象的障碍.再根据抽屉原理,确认四个向量OA,OB,OC,OD两两所成的角中,至少有一个角不超过90°,言简意赅地证明了命题,具有较强的构造性和创新性,体现了数学的和谐美.

一片落叶,你也许会看到“零落成泥碾作尘”的悲惨命运,但是只要换个角度思考,你便会发现它“化作春泥更护花”的高尚节操;一根蜡烛,不久便会“蜡炬成灰”,但它却为人照亮了前面的路;一支粉笔,只需三笔两画,生命便会结束,但它却在学生心中撒下了知识的种子.换个角度思考问题,问题或许将迎刃而解,数学学习也将不再枯燥乏味.只要脚踏实地、步步为营、迎难而上,成功的大门将为你打开.

(责任编辑 钟伟芳)

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