馮芳偉
在數(shù)學(xué)問題的求解過程中,若能開拓逆向思維的天地,反彈琵琶,不僅能使學(xué)困生學(xué)到更多的解題方法,而且常常會(huì)有新穎獨(dú)到的發(fā)現(xiàn)。所以在數(shù)學(xué)解題中加強(qiáng)對(duì)學(xué)困生逆向思維的培養(yǎng),能使他們逐步養(yǎng)成追求新知、探索問題的習(xí)慣,從而產(chǎn)生新穎的、前所未有的思維成果。數(shù)學(xué)解題逆向思維形式、方法很多,針對(duì)學(xué)困生,本文結(jié)合實(shí)例介紹幾種方法,以達(dá)到拋磚引玉之功效。
一、逆向運(yùn)用數(shù)學(xué)定義、定理、公式
由于學(xué)困生習(xí)慣于用正向思維去思考問題,一碰到需要逆用定義、定理、公式才能解決的題目往往會(huì)束手無策,因此我們要在解題中利用定義、定理、公式的逆用有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)困生的逆向思維能力。如逆向運(yùn)用兩角和(或差)正弦、余弦、正切公式解題等。
評(píng)注:從例1的解答看到,在解題中加強(qiáng)逆向運(yùn)用數(shù)學(xué)公式的解題訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)困生的逆向思維能力。通過對(duì)公式的正用和逆用,使學(xué)困生在解題時(shí)靈活應(yīng)變,一些公式正向運(yùn)用不能解決的問題,就考慮逆用,這樣問題可以得到快速解決,而且很可能有絕妙的方法。
二、利用命題的逆否命題
由于原命題與其逆否命題的真假性相同,所以原命題與其逆否命題是等價(jià)命題。因此,當(dāng)直接證明原命題困難時(shí),可以轉(zhuǎn)化為證明與其等價(jià)的逆否命題,這種證法是間接證明命題的方法,也是逆向思維的一種重要形式。
例2 已知:p2+q2=2,求證:p+q≤2.
分析:因直接證明這個(gè)命題比較困難,可考慮轉(zhuǎn)化為對(duì)它的逆否命題的證明。
將“若p2+q2=2,則p+q≤2”視為原命題,要證明原命題為真命題,可以考慮證明它的逆否命題“若p+q>2,則p2+q2≠2”為真命題,從而達(dá)到證明原命題為真命題的目的。
證明:若p+q>2,則
所以p2+q2≠2.
這表明,原命題的逆否命題為真命題,從而原命題為真命題。
評(píng)注:本題利用原命題與它的逆否命題的同真同假性,出奇制勝、輕而易舉地將問題得到解決。常規(guī)思維難以解決的問題,通過逆向思維卻可能輕松破解。
三、正難則反——利用補(bǔ)集思想
當(dāng)題目正面思考求解較繁雜,甚至不能求解時(shí),考慮通過先求得問題的反面情況,進(jìn)而求其補(bǔ)集,以達(dá)到解決問題之目的。
例3 已知命題p:“至少存在一個(gè)實(shí)數(shù)x0∈[1,2],使不等式x2+2ax+2-a>0成立”為真,試求參數(shù)a的取值范圍。
解:命題?劭p∶?坌x∈[1,2],x2+2ax+2-a≤0,是假命題,
令f(x)=x2+2ax+2-a,
則f(1)≤0,f(2)≤0,即1+2a+2-≤0,4+4a+2-a≤0.
解得a≤-3.
故命題p中,a>-3.
即參數(shù)a的取值范圍為(-3,+∞).
四、變換主元
這一思想方法運(yùn)用的核心是確定“主元”、選擇“主元”,在多變量問題的解題中一旦選對(duì)了“主元”,等價(jià)于戰(zhàn)斗中選擇準(zhǔn)了主攻方向。
例4 設(shè)不等式mx2-2x-m+1<0對(duì)滿足|m|≤2的一切m都成立,求x的取值范圍.
分析1:可以將原不等式化為(x2-1)m<2x-1①,采用分離變量法,視x為主元,通過討論x2-1的符號(hào)來求解.
分析2:視m為主元,將原不等式看成關(guān)于m的不等式,進(jìn)而將不等式的左邊看成關(guān)于m的函數(shù),利用函數(shù)的性質(zhì)解題.
綜上所述,在數(shù)學(xué)解題中,根據(jù)問題的特點(diǎn),在應(yīng)用常規(guī)數(shù)學(xué)思維的同時(shí),注意逆向思維的應(yīng)用,往往能使很多問題運(yùn)算簡(jiǎn)化,并且能夠?qū)?shù)學(xué)定義、公式、定理、運(yùn)算之間的關(guān)系理解得更清楚,可以形成反思和換位思考的思維素質(zhì),對(duì)培養(yǎng)數(shù)學(xué)思維靈活性,提高數(shù)學(xué)能力有重要的意義。
(作者單位:河南省滑縣職業(yè)教育中心)