应用数学思想,提升解题能力
2019-10-25江苏省淮阴中学教育集团新淮高级中学
江苏省淮阴中学教育集团新淮高级中学 张 艳
高中数学的学习已经到了一个较为深入的阶段,学生解决问题的方法已不再局限于一个萝卜一个坑,而更多地在于将数学思想和数学方法进行组合应用,解决难题。因此,对学生来说,数学思想的掌握是非常重要的,其中,基础的函数思想、方程思想和不等式思想是最容易被大家忽略的。接下来,我会将这几种数学思想的具体用法与大家分享。
一、函数思想,实现转化
函数的表示方法是多种多样的,包括解析法、图像法和列表法。通过这些表示方法,我们可以实现数字与图像之间的转化。因此,应用函数思想,可以简洁迅速地解决很多复杂的问题。
数学题的解法并不是唯一的,但是一定有最优解。通过函数思想,实现代数式与图像之间的转化,往往能够简化运算,使结果更加明了。如综合题:求函数f(x)=x-cosx在实数R内零点个数及所在区间[m,m+1]。一开始,大家会认为这是一道纯计算的问题,打算用求导的方法来解决:首先对函数进行求导得f’(x)=1+sinx≥0,那么函数f(x)在实数范围内单调递增;当x趋于负无穷时,f(x)<0,当x趋于正无穷时,f(x)>0,因此函数f(x)在实数范围内的有且仅有一个零点。接下来关于零点范围[m,m+1]的问题就很难解决了,只能通过二分法不断计算,同时,中间还涉及余弦值,困难可想而知。所以,综合考虑下来,这道题不适合用求导的方法来解决。因此我们可以考虑通过函数思想来解决,需要求f(x)=x-cosx的零点,相当于求函数y=x和y=cosx的图像在实数R上的交点个数和范围。那我们画一个平面直角坐标系,分别将函数y=x和y=cosx的图像表示出来,结果是非常清晰的:两图像仅有一个交点,交点范围为[0,1]。
代数式是抽象的,在解决问题过程中有很大的局限性。因此,通过函数表达形式的多样性,可以实现代数式与函数图像的转化,从而将抽象内容直观化。事实证明,数形结合方法在很多数学题中都有很大的优势。
二、方程思想,动中求静
根据解的范围求方程中参数的问题是比较复杂的,因为仅知道范围,但中间的可能情况却非常多。根据方程思想,我们可以对宏观条件进行分析,找到共同特征,实现动中求静,最终解决问题。
显然,方程的根的问题是不断变化、非常复杂的,但是通过方程思想,我们将条件拆解进行总体分析,就能够得到共同特征,从而进行求解。通过这种方法,我们可以实现动中求静,简化计算。
三、不等式思想,探析数量关系
不等式问题的存在形式非常广泛,很多时候是和函数相结合的,函数的定义域和值域就是不等式存在的最佳形式。因此,教师一定要培养学生洞察条件的能力,可以从隐藏条件中寻求突破口,从而探析其中的数量关系。
通过不等式思想,我们可以实现代数式与函数之间的转化,其中的取值范围问题也可以轻松地转化为函数的定义域和值域。通过这样的转化,学生在探析其数量关系方面的解题能力可得到大大提升。
初中阶段的很多考点会变成高中阶段的解题工具。因此,希望大家认真思考函数思想、方程思想和不等式思想的适用范围和具体用法,同时也可以在学习过程中自行总结,让这些思想为解题献力。