江蘇省沭陽縣沭陽如東實(shí)驗(yàn)學(xué)校 袁青超
綜合法與分析法是數(shù)學(xué)解題中兩個(gè)最基本的方法,是思維方向截然相反的兩種方法,它們在數(shù)學(xué)解題過程中有著十分重要的作用。因此,我們在平時(shí)的教學(xué)中要有意識地滲透給學(xué)生, 讓他們切實(shí)地掌握這兩種方法,形成真正的分析問題和解決問題的能力,這也是發(fā)展學(xué)生思維能力的需要。
綜合法是從問題的已知條件出發(fā),經(jīng)過逐步的邏輯推理,最后達(dá)到待證結(jié)論或需求問題,即“已知→結(jié)論”;分析法是從問題的待證結(jié)論或需求問題出發(fā),一步一步地探索下去,最后到題設(shè)的已知條件,即“結(jié)論→已知”。
例1:如圖1,AB∥CD,CE=DE。求證:∠AEC=∠BED。
本題的條件清楚明了,利用平行可證明角相等;利用等邊證等角;然后等量代換,就可以得出一對我們求證的角相等。
綜合法:因?yàn)锳B∥CD(已知),
所以 (兩直線平行,內(nèi)錯(cuò)角相等),
由此可見,我們從已知條件出發(fā),不斷地展開思考,去探索結(jié)論,這就是綜合法,即“由因?qū)Ч薄?/p>
例2:如圖2,在△ABC中,AB,AC的垂直平分線l1,l2相交于點(diǎn)O。求證:點(diǎn)O在BC的垂直平分線上。
圖2
這道題如果從條件出發(fā),說明三角形三邊的垂直平分線交于同一點(diǎn),學(xué)生在思考時(shí)可能會對已知的兩條垂直平分線無從下手;而我們再來看看問題的結(jié)論,很明顯,要用到線段垂直平分線的判定定理,就是證明點(diǎn)O到線段BC兩端的距離相等,于是添上輔助線就可以解決了。
分析法:要證點(diǎn)O在BC的垂直平分線上,
只需要連接OB,OC,去證明OB=OC。
而已知l1是邊AB的垂直平分線,可以證明OA=OB,
又已知l2是邊AC的垂直平分線,可以證明OA=OC,
所以O(shè)B=OC成立。
由此可見,我們從結(jié)論出發(fā),不斷地去尋找需知,甚至添加輔助線的條件,直至達(dá)到已知事實(shí)為止,這就是分析法,也就是“執(zhí)果索因”。
分析法利于思考,綜合法益于表達(dá)。但事實(shí)上,在解題過程中,分析和綜合并不是孤立的,而是互相聯(lián)系的,我們經(jīng)常把兩種方法協(xié)同運(yùn)用,稱為綜合分析法。對于一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)命題,無論是從“已知”到“未知”還是從“未知”到“已知”,都有一個(gè)漫長的過程。單靠分析法或合成法更難。為了保證勘探方向的準(zhǔn)確和過程的快速,人們經(jīng)常同時(shí)采用分析法和綜合法,即綜合分析法。從知識和結(jié)論出發(fā),我們應(yīng)該找到問題的中間目標(biāo)。
例3:如圖3,AB是⊙O的直徑,CD是⊙O的切線,切點(diǎn)為D,CD與AB的延長線交于點(diǎn)C,∠A=30°。求證:AB=2BC。
下面是運(yùn)用綜合分析法思考的過程:
分析:要證明AB=2BC,要么證全等或相似,要么利用三角函數(shù)。
圖3
綜合:條件中的直徑和切線都可以構(gòu)造直角三角形,特別是∠A=30°,那么∠A在直角三角形中所對的直角邊等于斜邊的一半。
因此,我們要找到以AB和BC為斜邊、直角邊的直角三角形,很顯然圖中沒有,但有以AB和BD為斜邊、直角邊的Rt △ABD。
∴AB=2BD。
分析:要證AB=2BC,只要證BC=BD,即證明 。
證明:如圖4,連接OD。
因?yàn)镃D是⊙O的切線,
圖4
由此可見,從已知到中間目標(biāo)運(yùn)用綜合法思索,而由結(jié)論到中間目標(biāo)運(yùn)用分析法思索,以中間目標(biāo)為橋梁溝通已知與結(jié)論,構(gòu)建出證明的有效路徑。
數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯曾這樣說過:“在數(shù)學(xué)的天地里,主要的不是我們知道什么,而是我們怎么知道什么?!币虼?,在平時(shí)的解題教學(xué)中,我們要潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用綜合、分析的眼光去看問題,去解決問題;我們要幫助學(xué)生樹立解題的目標(biāo)意識,教會他們看清題目的已知條件、已有數(shù)據(jù),理清題目的目標(biāo)與條件之間的邏輯關(guān)系,通過綜合法和分析法尋找所需的路徑和方法,找到它們之間的因果關(guān)系以及因果關(guān)系之間的關(guān)聯(lián)所在。