張玉敏
解答數(shù)學(xué)問題,需要具備想象、觀察、判斷、分析、推理、運(yùn)算等能力.而要有效地提升解題的效率,除了要掌握并運(yùn)用基本的數(shù)學(xué)知識、方法外,還需增強(qiáng)聯(lián)想意識、目標(biāo)意識、優(yōu)化解題方法的意識、反思意識這四種意識.
一、聯(lián)想意識
審題是解題的第一步,也是解題的關(guān)鍵.那么,怎樣才能審好題呢?我認(rèn)為可嘗試聯(lián)想,即逐一分析題目的式子、圖形、條件、結(jié)論,根據(jù)其形式、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)聯(lián)想到所學(xué)的公式、定理、性質(zhì)、法則等,也可將問題與以前遇到的類似題目、解題方法相關(guān)聯(lián),通過類比、延伸,找到兩個(gè)題目之間的聯(lián)系,從而尋找到解題的方案.
數(shù)與形是數(shù)學(xué)中不可分割的兩個(gè)部分,二者之間可以相互轉(zhuǎn)化,通過聯(lián)想,由“數(shù)”思“形”,進(jìn)而構(gòu)造出幾何圖形,利用幾何圖形的性質(zhì)、位置關(guān)系,就能快速解題.
二、目標(biāo)意識
解題是一種有目的的行為.解題時(shí),需有目標(biāo)意識,解題的每一步都是為了求得問題的答案,一旦失去方向,就很難達(dá)到目標(biāo).在解題時(shí),需首先明確目標(biāo),即所要求得的式子、數(shù)值、范圍以及所要求證的結(jié)論,這樣才不會偏離正確的解題軌道.解題的每一步都要做到有理有據(jù),且要明白進(jìn)行這一步的目的是什么,這樣才能明確下一步該做什么,如,建立關(guān)系式的目的是為了化簡目標(biāo)式;列方程的目的是為了應(yīng)用韋達(dá)定理.
例2.已知P、Q是f(x)=x2+ax+b(-1≤x≤1)上兩個(gè)不同的點(diǎn),且滿足f(0)=f(1)=0.
(1)求實(shí)數(shù)a,b的值;
(2)求直線PQ的斜率的取值范圍;
三、優(yōu)化解題方法的意識
解題須講究方法,有了好的方法,則會事半功倍.若解題的方法選擇不當(dāng),則會導(dǎo)致解題過程太繁瑣,或者無法得到正確的答案.在解題時(shí),同學(xué)們需仔細(xì)審題,將已知條件和所求目標(biāo)關(guān)聯(lián)起來,尋找不同的解題方法,如設(shè)而不求、整體代換、數(shù)形結(jié)合等,然后將各種方法進(jìn)行比較,選取最優(yōu)的方案,這樣有利于提升解題的效率.
例3.已知圓C的方程為(x-1)2+(y-2)2=25,直線l的方程為(2m+1)x+(m+1)y-7m-4=0(m∈R).求證:不論實(shí)數(shù)m取何值,直線l總與圓C相交.
解析:若采用常規(guī)方法,利用方程思想,需將圓C的方程與直線l的方程聯(lián)立,然后消元,得到一元二次方程,最后驗(yàn)證該方程的判別式是否恒大于0.但運(yùn)用該方法求證,計(jì)算量頗大,且容易出錯.這時(shí),我們要有優(yōu)化解題方法的意識,尋找更為簡便、有效的方法進(jìn)行求解.對于含有參數(shù)的直線方程,應(yīng)關(guān)注它是否經(jīng)過某個(gè)定點(diǎn),仔細(xì)研究直線l的方程,可發(fā)現(xiàn)這個(gè)定點(diǎn)在圓C內(nèi),那么結(jié)論就不言自明了.
則兩直線的交點(diǎn)為A(3,1),
而此點(diǎn)在圓的內(nèi)部,故不論m為任何實(shí)數(shù),直線l與圓C始終相交.
顯然,這種證法要簡捷多了,不僅運(yùn)算量小,而且思路簡單,這樣可以節(jié)約大量的時(shí)間.
四、反思意識
解題完成后,能否保證得到的結(jié)果是正確的呢?能否保證這種解法是最好的解法呢?這時(shí),我們就要有反思意識,通過反思,完善解題的過程,確保解題成功.那么,該反思什么呢?我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手:(1)反思答案的合理性;(2)反思解題過程的嚴(yán)謹(jǐn)性;(3)反思解題過程中的易錯點(diǎn);(4)反思解題過程中用到了哪些思想方法;(5)反思能否從本題出發(fā),得出相關(guān)的結(jié)論.通過反思,可以得到更多新的體會和收獲.
故所求直線的方程為y-3=±(x-1),即x-y+2=0或x+y-4=0.
在解答本題后,我們可以從兩個(gè)方面進(jìn)行反思:一是重新審題.一般地,直線與拋物線有一個(gè)交點(diǎn),則會出現(xiàn)兩種情形:(1)直線與拋物線相交于一點(diǎn);(2)直線與拋物線相切.那么在該解法中,忽略了直線與拋物線相切的情形,因此上述解法中漏了一解:x=1;二是檢驗(yàn)所得的結(jié)果是否滿足題意.
在解題時(shí),同學(xué)們要根據(jù)題目進(jìn)行聯(lián)想,確定每一步的目標(biāo),選擇最優(yōu)的解題方法,在解題后進(jìn)行反思,有了聯(lián)想意識、目標(biāo)意識、優(yōu)化意識、反思意識,才能有效地提升解題的效率.
(作者單位:江蘇省常州市戚墅堰高級中學(xué))