河北 劉立濤
數(shù)學(xué)解題不僅是對數(shù)學(xué)知識(shí)本身的鞏固與應(yīng)用,在人的思維發(fā)展和嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)上也起著不可替代的作用,人們在對數(shù)學(xué)解題方法的探索上更是永無止境.那么,什么方法才是好的方法?什么方法才是高中生應(yīng)該掌握的方法?怎樣才能讓他們掌握這些方法?這一系列中的每一個(gè)問題都夠一個(gè)老師研究一輩子.筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),將幾個(gè)較為典型的問題拿來和大家一起探究一下.
案例一——函數(shù)值域的求法
事實(shí)上,經(jīng)觀察,該函數(shù)是單調(diào)遞增的,只需代入端點(diǎn)值即可.求值域問題一般來講主要是兩個(gè)方法:一、基本不等式法;二、函數(shù)單調(diào)性法.特別是函數(shù)單調(diào)性法主要研究兩點(diǎn):一、研究哪個(gè)函數(shù)的單調(diào)性?于是就產(chǎn)生了我們平常經(jīng)常用到的“換元法”、“分離常數(shù)法”等,實(shí)質(zhì)上這些方法都是對原函數(shù)進(jìn)行值域上的等價(jià)變換.最終都是運(yùn)用變換之后的函數(shù)的單調(diào)性來求值域的;二、如何研究單調(diào)性?于是就有了所謂“求導(dǎo)法”或者變換為“常用初等函數(shù)法”等,而研究函數(shù)的單調(diào)性,“肉眼觀察法”才是基本功,才是第一方法.
案例二——線性規(guī)劃問題
常規(guī)套路:1、將z=2x+y轉(zhuǎn)化為y=-2x+z,利用z的截距意義進(jìn)行討論求解;
2、將2x+y理解成向量a=(2,1)與向量b=(x,y)的數(shù)量積.利用向量b=(x,y)在向量a=(2,1)上的投影的大小來解題.
事實(shí)上,“ax+by”作為一種運(yùn)算形式,2x+y的最小值必然應(yīng)該在可行域內(nèi)尋找x,y都相對比較小的值,從圖象可知即在該可行域內(nèi)尋找最左下方的點(diǎn),即為A點(diǎn).通常的教學(xué)中,我們往往容易忽視這種代數(shù)和的最本源的運(yùn)算意義和思想,無辜地走了一些彎路,也讓學(xué)生鉆到了解題的套路中.
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案例三——立體幾何求解問題
例題:直角三角形ABC中,AB=2BC=8,將△ABC沿著中位線DE折疊,得到如圖所示的四棱錐A-BCDE,其中DA⊥DC.求平面ABE與平面ACD所成銳二面角的余弦值.
常規(guī)套路:建立空間直角坐標(biāo)系,利用空間向量解題(方法略).
事實(shí)上,將BE和DC進(jìn)行延長相交于點(diǎn)F,連接AF.在△ABF中,因?yàn)镋F=AE=BE,所以∠FAB=90°,同理可證,∠FAC=90°,根據(jù)二面角的平面角的定義,易知,∠BAC即為平面ABE與平面ACD所成銳二面角的平面角.空間想象和直觀想象一直是考試大綱要求的核心能力和素養(yǎng),能夠通過直觀判斷找到二面角的平面角會(huì)相應(yīng)減少空間向量的運(yùn)算量.求角問題中的補(bǔ)形與找角往往可以使問題的解答更直觀和簡單.
練習(xí):如圖,正方形AMDE的邊長為2,B,C分別為AM,MD的中點(diǎn),在五棱錐P-ABCDE中,F(xiàn)為棱PE的中點(diǎn),平面ABF與棱PD,PC分別交于點(diǎn)G,H.若PA⊥底面ABCDE,且PA=AE,求直線BC與平面ABF所成角的大小,并求線段PH的長.
案例四——解析幾何計(jì)算面積問題
解析幾何中的運(yùn)算相對繁瑣,我們不提倡利用諸如“圓錐曲線硬解定理”之類的方法和方式增加學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān).但是,如果對有些內(nèi)容和知識(shí)的推理上再精進(jìn)一步,往往會(huì)讓運(yùn)算變得相對簡單一些.
(Ⅰ)求E的方程;
(Ⅱ)設(shè)過點(diǎn)A的動(dòng)直線l與E相交于P,Q兩點(diǎn),當(dāng)△OPQ的面積最大時(shí),求l的方程.
案例五——解三角形的平面幾何知識(shí)的應(yīng)用
解三角形問題本質(zhì)上就是解決三角形的問題,屬于平面幾何范疇.所以,在解決解三角形問題的時(shí)候,如果能結(jié)合圖象特征和幾何性質(zhì)往往會(huì)有效地減少運(yùn)算量.
例題:在△ABC中,D,E是BC邊上兩點(diǎn),BD,BA,BC構(gòu)成以2為公比的等比數(shù)列,BD=6,∠AEB=2∠BAD,AE=9,則三角形ADE的面積為
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A.31.2 B.32.4
C.33.6 D.34.8
通常解法:正弦余弦定理(解法略)解法繁瑣
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解法點(diǎn)撥:取AC的中點(diǎn)F,連接EF,解三角形EFD即可求出∠EDF.而∠EDF與∠A互余.
后記: