劉紅梅
華羅庚先生說過:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁等各個(gè)方面,無處不有數(shù)學(xué)的重要貢獻(xiàn)?!睌?shù)學(xué)是科學(xué)的大門和鑰匙,而在學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)的過程中,很多學(xué)生苦于數(shù)學(xué)題目之繁雜對(duì)其望而卻步,想要學(xué)好數(shù)學(xué),經(jīng)歷提出問題到解決問題的過程,會(huì)解題是至關(guān)重要的,本文整理部分高中數(shù)學(xué)解題思想與策略提供參考。
一、高中數(shù)學(xué)解題思想一:函數(shù)與方程思想
函數(shù)思想是指運(yùn)用運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn),分析和研究數(shù)學(xué)中的數(shù)量關(guān)系,通過建立函數(shù)關(guān)系(或構(gòu)造函數(shù))運(yùn)用函數(shù)的圖像和性質(zhì)去分析問題、轉(zhuǎn)化問題和解決問題;方程思想,是從問題的數(shù)量關(guān)系入手,運(yùn)用數(shù)學(xué)語言將問題轉(zhuǎn)化為方程(方程組)或不等式模型(方程、不等式等)去解決問題。利用轉(zhuǎn)化思想我們還可進(jìn)行函數(shù)與方程間的相互轉(zhuǎn)化。
二、高中數(shù)學(xué)解題思想二:數(shù)形結(jié)合思想
中學(xué)數(shù)學(xué)研究的對(duì)象可分為兩大部分,一部分是數(shù),一部分是形,但數(shù)與形是有聯(lián)系的,這個(gè)聯(lián)系稱之為數(shù)形結(jié)合或形數(shù)結(jié)合。它既是尋找問題解決切入點(diǎn)的“法寶”,又是優(yōu)化解題途徑的“良方”,因此我們?cè)诮獯饠?shù)學(xué)題時(shí),能畫圖的盡量畫出圖形,以利于正確地理解題意、快速地解決問題。
高中數(shù)學(xué)解題思想三:特殊與一般的思想
用這種思想解選擇題有時(shí)特別有效,這是因?yàn)橐粋€(gè)命題在普遍意義上成立時(shí),在其特殊情況下也必然成立,根據(jù)這一點(diǎn),我們可以直接確定選擇題中的正確選項(xiàng)。不僅如此,用這種思想方法去探求主觀題的求解策略,也同樣精彩。
三、高中數(shù)學(xué)解題思想四:極限思想
極限思想解決問題的一般步驟為:對(duì)于所求的未知量,先設(shè)法構(gòu)思一個(gè)與它有關(guān)的變量,再確認(rèn)這變量通過無限過程的結(jié)果就是所求的未知量,然后構(gòu)造函數(shù)(數(shù)列)并利用極限計(jì)算法則得出結(jié)果,或利用圖形的極限位置直接計(jì)算結(jié)果。
四、高中數(shù)學(xué)解題思想五:分類討論思想
我們常常會(huì)遇到這樣一種情況,解到某一步之后,不能再以統(tǒng)一的方法、統(tǒng)一的式子繼續(xù)進(jìn)行下去,這是因?yàn)楸谎芯康膶?duì)象包含了多種情況,這就需要對(duì)各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合歸納得解,這就是分類討論。引起分類討論的原因很多,數(shù)學(xué)概念本身具有多種情形,數(shù)學(xué)運(yùn)算法則、某些定理、公式的限制,圖形位置的不確定性、變化等均可能引起分類討論。在分類討論解題時(shí),要做到標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,不重不漏。
了解各類解題思想后,就可以對(duì)問題進(jìn)行具體分析。一般說來,對(duì)于題目的熟悉程度,取決于對(duì)題目自身結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解。從結(jié)構(gòu)上來分析,任何一道數(shù)學(xué)題,都包含條件和結(jié)論(或問題)兩個(gè)方面。按照波利亞的觀點(diǎn),在解決問題之前,應(yīng)充分聯(lián)想和回憶與原有問題相同或相似的知識(shí)點(diǎn)和題型,充分利用相似問題中的方式、方法和結(jié)論,從而解決現(xiàn)有的問題。
對(duì)于同一道數(shù)學(xué)題,常??梢圆煌膫?cè)面、不同的角度去認(rèn)識(shí)。因此,根據(jù)自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),適時(shí)調(diào)整分析問題的視角,有助于更好地把握題意,找到自己熟悉的解題方向。
數(shù)學(xué)中,同一素材的題目,常常可以有不同的表現(xiàn)形式;條件與結(jié)論(或問題)之間,也存在著多種聯(lián)系方式。因此,恰當(dāng)構(gòu)造輔助元素,有助于改變題目的形式,溝通條件與結(jié)論(或條件與問題)的內(nèi)在聯(lián)系,把陌生題轉(zhuǎn)化為熟悉題。數(shù)學(xué)解題中,構(gòu)造的輔助元素是多種多樣的,常見的有構(gòu)造圖形(點(diǎn)、線、面、體),構(gòu)造算法,構(gòu)造多項(xiàng)式,構(gòu)造方程(組),構(gòu)造坐標(biāo)系,構(gòu)造數(shù)列,構(gòu)造等價(jià)性命題,構(gòu)造反例,構(gòu)造數(shù)學(xué)模型等等。
在分析好條件和結(jié)論(或問題)之間的關(guān)系后,就可以進(jìn)行問題簡單化策略。所謂簡單化策略,就是當(dāng)我們面臨的是一道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、難以入手的題目時(shí),要設(shè)法把其轉(zhuǎn)化為一道或幾道比較簡單、易于解答的新題,以便通過對(duì)新題的考察,啟迪解題思路,以簡馭繁,解出原題。
簡單化是熟悉化的補(bǔ)充和發(fā)揮。一般說來,我們對(duì)于簡單問題往往比較熟悉或容易熟悉。因此,在實(shí)際解題時(shí),這兩種策略常常是結(jié)合在一起進(jìn)行的,只是著眼點(diǎn)有所不同而已。
解題中,實(shí)施簡單化策略的途徑是多方面的,常用的有: 尋求中間環(huán)節(jié),分類考察討論,簡化已知條件,恰當(dāng)分解結(jié)論等。
一、尋求中間環(huán)節(jié),挖掘隱含條件:
在某些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合題中,就其生成背景而論,大多是由若干比較簡單的基本題,經(jīng)過適當(dāng)組合抽去中間環(huán)節(jié)而構(gòu)成的。因此,從題目的因果關(guān)系入手,尋求可能的中間環(huán)節(jié)和隱含條件,把原題分解成一組相互聯(lián)系的系列題,是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化的一條重要途徑。
二、分類考察討論:
在某些數(shù)學(xué)題種,解題的復(fù)雜性主要在于它的條件、結(jié)論(或問題)包含多種不易識(shí)別的可能情形。對(duì)于這類問題,選擇恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn),把原題分解成一組并列的簡單題,有助于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡單化。
三、簡單化已知條件:
有些數(shù)學(xué)題,條件比較抽象、復(fù)雜,不太容易入手。這時(shí),不妨簡化題中某些已知條件,甚至?xí)簳r(shí)撇開不顧,先考慮一個(gè)簡化問題。這樣簡單化了的問題,對(duì)于解答原題,常常能起到穿針引線的作用。
四、恰當(dāng)分解結(jié)論:
有些問題中解題的主要困難,來自結(jié)論的抽象概括,難以直接和條件聯(lián)系起來,這時(shí),不妨猜想一下,能否把結(jié)論分解為幾個(gè)比較簡單的部分,以便各個(gè)擊破,解出原題。
誠然,高中數(shù)學(xué)思想與策略沒有十分固定的模式,在具體應(yīng)用中還需根據(jù)問題的不同具體分析研究,而數(shù)學(xué)本身就是最寶貴的研究精神之一。