增强四种意识,提高解题效率
2022-03-06张玉敏
张玉敏
解答数学问题,需要具备想象、观察、判断、分析、推理、运算等能力.而要有效地提升解题的效率,除了要掌握并运用基本的数学知识、方法外,还需增强联想意识、目标意识、优化解题方法的意识、反思意识这四种意识.
一、联想意识
审题是解题的第一步,也是解题的关键.那么,怎样才能审好题呢?我认为可尝试联想,即逐一分析题目的式子、图形、条件、结论,根据其形式、结构、特点联想到所学的公式、定理、性质、法则等,也可将问题与以前遇到的类似题目、解题方法相关联,通过类比、延伸,找到两个题目之间的联系,从而寻找到解题的方案.
数与形是数学中不可分割的两个部分,二者之间可以相互转化,通过联想,由“数”思“形”,进而构造出几何图形,利用几何图形的性质、位置关系,就能快速解题.
二、目标意识
解题是一种有目的的行为.解题时,需有目标意识,解题的每一步都是为了求得问题的答案,一旦失去方向,就很难达到目标.在解题时,需首先明确目标,即所要求得的式子、数值、范围以及所要求证的结论,这样才不会偏离正确的解题轨道.解题的每一步都要做到有理有据,且要明白进行这一步的目的是什么,这样才能明确下一步该做什么,如,建立关系式的目的是为了化简目标式;列方程的目的是为了应用韦达定理.
例2.已知P、Q是f(x)=x2+ax+b(-1≤x≤1)上两个不同的点,且满足f(0)=f(1)=0.
(1)求实数a,b的值;
(2)求直線PQ的斜率的取值范围;
三、优化解题方法的意识
解题须讲究方法,有了好的方法,则会事半功倍.若解题的方法选择不当,则会导致解题过程太繁琐,或者无法得到正确的答案.在解题时,同学们需仔细审题,将已知条件和所求目标关联起来,寻找不同的解题方法,如设而不求、整体代换、数形结合等,然后将各种方法进行比较,选取最优的方案,这样有利于提升解题的效率.
例3.已知圆C的方程为(x-1)2+(y-2)2=25,直线l的方程为(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R).求证:不论实数m取何值,直线l总与圆C相交.
解析:若采用常规方法,利用方程思想,需将圆C的方程与直线l的方程联立,然后消元,得到一元二次方程,最后验证该方程的判别式是否恒大于0.但运用该方法求证,计算量颇大,且容易出错.这时,我们要有优化解题方法的意识,寻找更为简便、有效的方法进行求解.对于含有参数的直线方程,应关注它是否经过某个定点,仔细研究直线l的方程,可发现这个定点在圆C内,那么结论就不言自明了.
则两直线的交点为A(3,1),
而此点在圆的内部,故不论m为任何实数,直线l与圆C始终相交.
显然,这种证法要简捷多了,不仅运算量小,而且思路简单,这样可以节约大量的时间.
四、反思意识
解题完成后,能否保证得到的结果是正确的呢?能否保证这种解法是最好的解法呢?这时,我们就要有反思意识,通过反思,完善解题的过程,确保解题成功.那么,该反思什么呢?我认为可以从以下几个方面入手:(1)反思答案的合理性;(2)反思解题过程的严谨性;(3)反思解题过程中的易错点;(4)反思解题过程中用到了哪些思想方法;(5)反思能否从本题出发,得出相关的结论.通过反思,可以得到更多新的体会和收获.
故所求直线的方程为y-3=±(x-1),即x-y+2=0或x+y-4=0.
在解答本题后,我们可以从两个方面进行反思:一是重新审题.一般地,直线与抛物线有一个交点,则会出现两种情形:(1)直线与抛物线相交于一点;(2)直线与抛物线相切.那么在该解法中,忽略了直线与抛物线相切的情形,因此上述解法中漏了一解:x=1;二是检验所得的结果是否满足题意.
在解题时,同学们要根据题目进行联想,确定每一步的目标,选择最优的解题方法,在解题后进行反思,有了联想意识、目标意识、优化意识、反思意识,才能有效地提升解题的效率.
(作者单位:江苏省常州市戚墅堰高级中学)