江蘇省啟東市呂四中學 劉 瑾
高中數(shù)學解題中隱含條件的挖掘
江蘇省啟東市呂四中學 劉 瑾
在數(shù)學解題過程中,不少學生容易忽視題中的隱含條件,感覺題目難解。實際上,數(shù)學題雖然靈活多變,但若能發(fā)掘出其中的隱含條件,就能更好地解鎖解題過程,將復雜問題簡單化,降低解題難度,快速而準確地解題,這樣,學生對數(shù)學的學習信心也會進一步得到保持與提升。
面對數(shù)學問題時,學生需要具備較強的洞察力,反復研讀題目,多向思索,迅速判斷題中是否有無隱含條件,找出問題本質,快速得解。其中,明確題目結構特點,再根據(jù)所學知識合理推斷有關數(shù)學公式或者所應用的幾何模型,是發(fā)掘題中隱含條件的一種重要方式。對此,教師要引導學生引起注意,從而提高數(shù)學解題能力。
在解答高中數(shù)學題目時,學生有時候會遇到這樣的情況:直接利用題目給出的已知條件來解題比較困難,而那些可以快速解題的有效條件卻隱藏于題中蘊含的圖形中,若能夠認真觀察,由圖形來獲取隱含條件,則可以找到解題的切入點與突破口,將抽象問題形象化,將繁雜問題簡明化。所以,教師要指導學生數(shù)形結合,學會認真分析所給圖形極其條件,由圖形特征去發(fā)掘一些隱含條件,簡化解題過程,或者利用轉化思想,適當添加輔助圖形,實現(xiàn)數(shù)形結合,再由圖形中獲取含而未漏的重要條件,將問題迎刃而解。
例如:平面上有兩點A(-1,0)﹑B(1,0),在圓(x-3)2+(y-4)2=4上取點P,請求出使AP2+BP2取最小值的時候點P的坐標。
對于這一題目,不少學生運用常規(guī)方法,列出目標函數(shù)y=AP2+BP2,再求解最小值。這一方法過程比較煩瑣,而且容易出現(xiàn)錯誤。實際上,通過畫出相關圖形(如圖1所示),再根據(jù)三角形中線性質,就能獲得隱含條件: 。因此,當OP有最小值的時候,AP2+BP2也有最小值。此時,就很容易看出點O和圓心(3,4)的連線與圓的交點就是要求的點P的坐標。因此聯(lián)立方程,則有:
在解數(shù)學問題時,數(shù)學概念﹑性質或者定義是基本知識與前提條件,但運用的方式有所差別,或直接運用,或者間接運用,所以在解題教學中,教師要善于引導學生從數(shù)學定義(概念)入手,認真分析與推敲,深挖隱含條件,化隱為顯,快速解答。
在高中數(shù)學做題時,有時會遇到這樣的題目:無法發(fā)現(xiàn)已知條件和所求問題的聯(lián)立關系,也沒有可以直接用于類比的定理或者公式。這就需要由聯(lián)想與類比入手,深挖出題目隱藏的有用條件,抓住解題契機,快速而準確地做答。
在有些數(shù)學題目中,隱藏的條件往往在已知條件里面,需要結合已知條件進行靈活衍生。因此,在解答高中數(shù)學題時,如果感覺沒有充足的解題條件,同時題設中又很難發(fā)現(xiàn)隱含條件,此時就需要結合已知條件,運用列舉分析或者圖形等方式,獲取含而不露的解題條件,化難為易。
例如:已知實數(shù)x,y滿足x2+y2-2x+4y=0,請求出x-2y的最值。
根據(jù)已知條件,進行配方,使之轉化成:(x-1)2+(y+2)2=5,即圓心坐標是(1,-2),半徑是的圓(如圖2),圓方程經過坐標原點(0,0);另外,表明圓(x-1)2+(y+2)2=5上的點到原點距離的平方的一半。再由數(shù)形結合入手,就能發(fā)現(xiàn)最小值是0,最大值是10。
總之,隱含條件是解數(shù)學題的重要因素與有效利器。在平時教學中,教師要注意加強訓練,引導學生探尋與積累多樣解題方法和技巧,或深鉆數(shù)學定義去深挖,或在類比聯(lián)想中去發(fā)現(xiàn),或從數(shù)形結合中去發(fā)掘,或抓住題目結構來獲取隱含條件,不斷強化自己的觀察能力﹑思考能力,提升數(shù)學解題水平。
圖2
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