浅析高中数学解题的思维策略
2018-02-27江苏省启东市吕四中学朱晓燕
江苏省启东市吕四中学 朱晓燕
数学问题解决的思维策略是发现和应用数学知识的方法。在解决数学问题的过程中采用的思想,它将从未知变为简单,从而快速准确地解决问题。用解题的思维策略去启发学生“不要只埋头走路,还要抬头看路”,下面作者讨论了解决实际问题的一些经验。
一、认真审题,紧扣概念,快速分辨
解决数学问题的第一步是检验问题。弄清已知条件的等价说法,实施相应的问题解决策略。数学中的定理、公式、性质和定律都来自定义和公式。定义是一种逻辑方法,揭示了概念的内涵。在解决问题时,我们应该首先回到概念和定义,看看我们是否可以通过概念或定义来解决问题。
例1 已知点P(x,y)满足方程x+y-1 =0,求点P(x,y)的轨迹。
问题解决策略分析:简化等式。用xy项对二元二次方程的相应曲线进行讨论,只需要判断曲线的形状,并选择圆形、抛物线、椭圆和双曲线中的一种,并回到四者的概念或定义,然后问题得到解决。
分析将原始方程变形为x+y=1,即y=x-1,因为它表示原点O(0,0)到点P(x,y)的距离,以及从点P(x,y)到直线x+y-1=0的距离,因此该等式的几何意义是移动点P(x,y)从固定点O(0,0)到固定直线x+y-1=0的距离是1,所以P点的轨迹是双曲线。
解决后的思考1:曲线和方程是“形式”和“数字”的具体表现形式。找到曲线方程,用已知方程来研究曲线。
思考2:椭圆、双曲线和抛物线是解析几何中的主要内容。在解决具体问题时,尽可能回到定义和概念,以便出现意外的惊喜和解决问题的经验。
二、找准题眼,把握特色,明确思路
数学问题不断变化。善于根据相关专业知识制定灵活的想法和解决问题的解决方案。教师必须注意观察能力的培养,使学生不仅可以用常规方式解决问题,还可以根据课题的具体特点,使用特殊方法解决问题,从而达到正确解决问题的目的。
例2 已知a,b,c,d都是实数,求证:
问题解决策略分析:证明不平等的三种最常见的方法是比较方法、综合方法和分析方法。结论的右端与平面上的两个点之间的距离的公式非常相似,左端可以被视为从点到原点的距离公式。
这个问题可用于以下聪明和简单的证明。证明:不妨设A(a,b),B(c,d),如图1所示,则在△OAB中,由三角形三边之间的关系知OA+OB≥AB,当且仅当O在AB上时,等号成立,因此
图1
在解决方案之后重新思考在证明这种不平等的过程中,我们对问题的解决方案通常是使用一些基本方法来证明不平等。我立刻想到了使用分析方法,综合方法等。使用这些方法这个问题非常麻烦,它不熟悉这个公式,而且进一步说,对基础知识的掌握并不牢固。
三、联想方法,思考纠正,总结反思
著名的荷兰数学家弗赖登塔尔曾指出过这一点:“反思是数学思维活动的核心和动力”“通过反思才能使现实世界数学化”。著名的数学家波利亚也说过“如果没有反思,他们将错过理解问题的重要而有效的方面”。通过反思,我们可以加深对问题的理解,优化思维过程,揭示问题的本质,探索一般规律;通过反思,我们可以传达知识之间的相互关系,从而促进知识的同化和迁移,并产生新的发现。
它通常只是一个解决任务的问题,在你完成之后抛出一个问题,或者立即做另一个问题,仅限于解决问题的基本水平。每次我们提出问题时,都要注意思考和总结。特别是,如果你已经完成了问题,你应该掌握解决问题的方法,并将其与你当时的想法进行比较,查看你自己的想法或想法的问题,然后再做一次,看看是否有更好的想法和解决问题的方法,实现多种解题方法的贯通。
例3 已知a,b,c,d均为正数,求证:(ab+cd)·(ac+bd)≥4abcd。
问题解决策略分析:这个问题很容易让学生使用基本的不平等证明,但在评论之后,我们引导学生观察和反思,并发现问题的本质是“几何平均值不大于算术平均值”。
即(ab+cd)·(ac+bd)≥4abcd。
解决方案后的反思指导学生反思可以通过以下方面来完成:(1)思考过程的得失。这些障碍是怎样克服的?在解题策略上有何启示?(2)思维问题解决模式。如果标题的条件和结论得到适当改变,问题将如何改变?有什么规律?解决这个问题是否还有更佳的方法?对于典型问题,学习分析问题并掌握一类问题。以不同的方式,提高解决问题的能力。灵活运用一些数学思维方法,这是一个战略层面,在解决具体问题方面具有指导作用。不要用特定的方法来解决问题,还要运用相应的数学思想来统一思想,引导思维。
“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是本质。在不断学习和反复使用知识、方法和思想的过程中,提取了理解数学和解决问题的基本思想。学生必须练习,自我探索和合作,并获得特定问题解决活动的经验。提炼想法,形成自己的方法。