☉江蘇省大豐高級(jí)中學(xué) 姜興榮
解題者探求解題思路的過程,實(shí)質(zhì)上就是解題者依托自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)、思想方法、解題經(jīng)驗(yàn)和思維能力,通過對(duì)題目條件、結(jié)論及它們之間的關(guān)系進(jìn)行積極主動(dòng)的思維分析,受其中某些信息的啟示和誘發(fā),萌生解題念頭、探索解題方法的過程.如何進(jìn)行“積極主動(dòng)的思維分析”是探求解題思路的關(guān)鍵所在,對(duì)此,本文結(jié)合一些實(shí)例談?wù)剮追N有效的思維策略,以期拋磚引玉.
從題目涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)出發(fā),直接運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)概念、公式、定理進(jìn)行解題,是尋求解題思路的首選策略,但未必是最佳解法.多角度地探求問題的解法,往往能獲得很多優(yōu)美、簡捷的解法,更重要的是鍛煉了思維,發(fā)展了能力.
解析一:“分離變量法”是處理不等式恒成立問題的優(yōu)先之策.
解析二:不等式兩邊平方是化去根號(hào)的常用之法.
解析三:由根號(hào)想到向量的模是一個(gè)新的思考角度.
圖1
解題者在長期的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和解題實(shí)踐過程中,由于經(jīng)驗(yàn)的作用、思維的積淀,會(huì)在自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中形成一定思維模塊,如具有特定意義的某些符號(hào)表達(dá)式及相應(yīng)的處理范式、某些基于基礎(chǔ)知識(shí)的引伸性結(jié)論及常見運(yùn)用技巧等.解題時(shí),解題者要善于捕捉蘊(yùn)含于題意中的某種思維模塊特征,展開聯(lián)想,巧妙構(gòu)造.
解析一:經(jīng)觀察易知:該函數(shù)表達(dá)式呈平方和的特征,聯(lián)想到距離的知識(shí),可嘗試構(gòu)造圖形求解.
圖2
過點(diǎn)T作圓與雙曲線的公切線l,設(shè)T(x0,y0),
圖3
注:本題也可用導(dǎo)數(shù)法直接求解.
含有多元變量、字母參數(shù)的問題是一類比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)題型,常常要討論其中一個(gè)或幾個(gè)變量或參數(shù)的取值情況,如滿足條件的某個(gè)或某些字母的取值存在性問題,某個(gè)變量的取值范圍問題等.
抓住題意中變量、字母間的相互制約關(guān)系,利用其中一些變量的取值要求,縮小其他變量或字母的取值范圍,使得問題的討論漸漸趨近求解目標(biāo).
解析一:由題意知:字母m,n滿足等量關(guān)系,利用n的正整數(shù)取值要求,來研究m的取值范圍,進(jìn)而,從所推范圍中易知m的取整情況.
所以m的可能取值為2,3,4,5,6.
當(dāng)m=3時(shí),代入②式,解得n=3.
當(dāng)m≥4時(shí),n被m整除,設(shè)n=km(k∈N*),代入②化簡得:
同理,k=sm(s∈N*),代入③式得:2sm2+9=3s(3+4m),
所以s可能取值為1,3,9,代回④式檢驗(yàn)易得:m=6,再代入②式得n=36.
注:解析二的策略是:將兩個(gè)量m,n之間的整除性關(guān)系,逐步縮小為較小的整數(shù)9是正整數(shù)s的倍數(shù)關(guān)系而獲解的.
數(shù)學(xué)題是用文字、符號(hào)、圖形三種語言成分呈現(xiàn)的,揭示了一定的數(shù)學(xué)本質(zhì)、數(shù)學(xué)規(guī)律,是相應(yīng)數(shù)學(xué)內(nèi)容的語言表征形式.同一個(gè)數(shù)學(xué)問題可以有不同的語言表征形式,故對(duì)所給數(shù)學(xué)題重新進(jìn)行另一種語言形式的表征,可實(shí)施不同數(shù)學(xué)模式之間的等價(jià)轉(zhuǎn)換,進(jìn)而為問題求解提供了多種通道.
例4 如圖4,在△OAB中,OP∶PA=1∶2,OQ∶QB=3∶2,連接AQ、BP交于點(diǎn)R,過R作RH∥OA交AB于點(diǎn)H,若OA=1,OB=3,∠AOB=60°,求OH的長.
解析一:向量兼有幾何與代數(shù)的雙重特征,本題是用平面幾何語言表述的,可用向量語言對(duì)之進(jìn)行重新表述后,考慮求解方案.
圖4
解析二:解析法也是處理平面幾何問題的重要方法之一,用解析幾何語言重新表述,將問題轉(zhuǎn)化為解析幾何問題求解,應(yīng)該值得一試.
以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),直線OA為x軸建立直角坐標(biāo)系,如圖5.
圖5
注:本題也可用解三角形語言來表征,但需添加輔助線,請(qǐng)讀者一試.
從上述四個(gè)“策略”成功運(yùn)用的歷程中,我們看到:自覺、主動(dòng)地運(yùn)用科學(xué)的思維策略,有助于快速確立解題思維的著力點(diǎn),有利于找到解題的最近“攻擊”方向,增強(qiáng)解題的目的性、可行性、創(chuàng)造性,避免解題過程中的盲目性、無效性、被動(dòng)性.因此,在解題實(shí)踐中,重視和加強(qiáng)思維策略的總結(jié)、積累與運(yùn)用,是解題者學(xué)會(huì)怎樣解題、提高分析問題和解決問題能力的必由之路.
1.(美)喬治·波利亞著.劉景麟、曹之江、鄒清蓮譯.數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn):對(duì)解題的理解、研究和講授[M].北京:科學(xué)出版社,2006.
2.羅增儒.中學(xué)數(shù)學(xué)解題的理論與實(shí)踐[M].2008(9).