综合法与分析法:数学解题运用解析
2019-10-25江苏省沭阳县沭阳如东实验学校袁青超
江苏省沭阳县沭阳如东实验学校 袁青超
综合法与分析法是数学解题中两个最基本的方法,是思维方向截然相反的两种方法,它们在数学解题过程中有着十分重要的作用。因此,我们在平时的教学中要有意识地渗透给学生, 让他们切实地掌握这两种方法,形成真正的分析问题和解决问题的能力,这也是发展学生思维能力的需要。
综合法是从问题的已知条件出发,经过逐步的逻辑推理,最后达到待证结论或需求问题,即“已知→结论”;分析法是从问题的待证结论或需求问题出发,一步一步地探索下去,最后到题设的已知条件,即“结论→已知”。
例1:如图1,AB∥CD,CE=DE。求证:∠AEC=∠BED。
本题的条件清楚明了,利用平行可证明角相等;利用等边证等角;然后等量代换,就可以得出一对我们求证的角相等。
综合法:因为AB∥CD(已知),
所以 (两直线平行,内错角相等),
由此可见,我们从已知条件出发,不断地展开思考,去探索结论,这就是综合法,即“由因导果”。
例2:如图2,在△ABC中,AB,AC的垂直平分线l1,l2相交于点O。求证:点O在BC的垂直平分线上。
图2
这道题如果从条件出发,说明三角形三边的垂直平分线交于同一点,学生在思考时可能会对已知的两条垂直平分线无从下手;而我们再来看看问题的结论,很明显,要用到线段垂直平分线的判定定理,就是证明点O到线段BC两端的距离相等,于是添上辅助线就可以解决了。
分析法:要证点O在BC的垂直平分线上,
只需要连接OB,OC,去证明OB=OC。
而已知l1是边AB的垂直平分线,可以证明OA=OB,
又已知l2是边AC的垂直平分线,可以证明OA=OC,
所以OB=OC成立。
由此可见,我们从结论出发,不断地去寻找需知,甚至添加辅助线的条件,直至达到已知事实为止,这就是分析法,也就是“执果索因”。
分析法利于思考,综合法益于表达。但事实上,在解题过程中,分析和综合并不是孤立的,而是互相联系的,我们经常把两种方法协同运用,称为综合分析法。对于一些复杂的数学命题,无论是从“已知”到“未知”还是从“未知”到“已知”,都有一个漫长的过程。单靠分析法或合成法更难。为了保证勘探方向的准确和过程的快速,人们经常同时采用分析法和综合法,即综合分析法。从知识和结论出发,我们应该找到问题的中间目标。
例3:如图3,AB是⊙O的直径,CD是⊙O的切线,切点为D,CD与AB的延长线交于点C,∠A=30°。求证:AB=2BC。
下面是运用综合分析法思考的过程:
分析:要证明AB=2BC,要么证全等或相似,要么利用三角函数。
图3
综合:条件中的直径和切线都可以构造直角三角形,特别是∠A=30°,那么∠A在直角三角形中所对的直角边等于斜边的一半。
因此,我们要找到以AB和BC为斜边、直角边的直角三角形,很显然图中没有,但有以AB和BD为斜边、直角边的Rt △ABD。
∴AB=2BD。
分析:要证AB=2BC,只要证BC=BD,即证明 。
证明:如图4,连接OD。
因为CD是⊙O的切线,
图4
由此可见,从已知到中间目标运用综合法思索,而由结论到中间目标运用分析法思索,以中间目标为桥梁沟通已知与结论,构建出证明的有效路径。
数学家毕达哥拉斯曾这样说过:“在数学的天地里,主要的不是我们知道什么,而是我们怎么知道什么。”因此,在平时的解题教学中,我们要潜移默化地引导学生学会用综合、分析的眼光去看问题,去解决问题;我们要帮助学生树立解题的目标意识,教会他们看清题目的已知条件、已有数据,理清题目的目标与条件之间的逻辑关系,通过综合法和分析法寻找所需的路径和方法,找到它们之间的因果关系以及因果关系之间的关联所在。