《高中數(shù)學(xué)解題的思維策略》

1、最新 精品 Word 歡迎下載 可修改一、高中數(shù)學(xué)解題的思維策略導(dǎo) 讀數(shù)學(xué)教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)良好思維品質(zhì)的途徑，是進(jìn)行有效的訓(xùn)練，本策略結(jié)合數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際情況，從以下四個方面進(jìn)行講解：一、數(shù)學(xué)思維的變通性 根據(jù)題設(shè)的相關(guān)知識，提出靈活設(shè)想和解題方案二、數(shù)學(xué)思維的反思性 提出獨(dú)特見解，檢查思維過程，不盲從、不輕信。三、數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)密性 考察問題嚴(yán)格、準(zhǔn)確，運(yùn)算和推理精確無誤。四、數(shù)學(xué)思維的開拓性 對一個問題從多方面考慮、對一個對象從多種角度觀察、對一個題目運(yùn)用多種不同的解法。什么”轉(zhuǎn)變，從而培養(yǎng)他們的思維能力。策略的即時性、針對性、實(shí)用性，已在教學(xué)實(shí)踐中得到了全面驗(yàn)證。第一講

2、 數(shù)學(xué)思維的變通性一、概念數(shù)學(xué)問題千變?nèi)f化，要想既快又準(zhǔn)的解題，總用一套固定的方案是行不通的，必須具有思維的變通性善于根據(jù)題設(shè)的相關(guān)知識，提出靈活的設(shè)想和解題方案。根據(jù)數(shù)學(xué)思維變通性的主要體現(xiàn)，本講將著重進(jìn)行以下幾個方面的訓(xùn)練： （1）善于觀察 心理學(xué)告訴我們：感覺和知覺是認(rèn)識事物的最初級形式，而觀察則是知覺的高級狀態(tài)，是一種有目的、有計(jì)劃、比較持久的知覺。觀察是認(rèn)識事物最基本的途徑，它是了解問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的前提。任何一道數(shù)學(xué)題，都包含一定的數(shù)學(xué)條件和關(guān)系。要想解決它，就必須依據(jù)題目的具體特征，對題目進(jìn)行深入的、細(xì)致的、透徹的觀察，然后認(rèn)真思考，透過表面現(xiàn)象看其本質(zhì)，這樣才能確定解題

3、思路，找到解題方法。例如，求和.這些分?jǐn)?shù)相加，通分很困難，但每項(xiàng)都是兩相鄰自然數(shù)的積的倒數(shù)，且，因此，原式等于問題很快就解決了。（2）善于聯(lián)想 聯(lián)想是問題轉(zhuǎn)化的橋梁。稍具難度的問題和基礎(chǔ)知識的聯(lián)系，都是不明顯的、間接的、復(fù)雜的。因此，解題的方法怎樣、速度如何，取決于能否由觀察到的特征，靈活運(yùn)用有關(guān)知識，做出相應(yīng)的聯(lián)想，將問題打開缺口，不斷深入。例如，解方程組.這個方程指明兩個數(shù)的和為，這兩個數(shù)的積為。由此聯(lián)想到韋達(dá)定理，、是一元二次方程 的兩個根，所以或.可見，聯(lián)想可使問題變得簡單。（3）善于將問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)家G . 波利亞在怎樣解題中說過：數(shù)學(xué)解題是命題的連續(xù)變換?？梢姡忸}過程是通過問題

4、的轉(zhuǎn)化才能完成的。轉(zhuǎn)化是解數(shù)學(xué)題的一種十分重要的思維方法。那么怎樣轉(zhuǎn)化呢？概括地講，就是把復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化成簡單問題，把抽象問題轉(zhuǎn)化成具體問題，把未知問題轉(zhuǎn)化成已知問題。在解題時，觀察具體特征，聯(lián)想有關(guān)問題之后，就要尋求轉(zhuǎn)化關(guān)系。例如，已知,求證、三數(shù)中必有兩個互為相反數(shù)。恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化使問題變得熟悉、簡單。要證的結(jié)論，可以轉(zhuǎn)化為：思維變通性的對立面是思維的保守性，即思維定勢。思維定勢是指一個人用同一種思維方法解決若干問題以后，往往會用同樣的思維方法解決以后的問題。它表現(xiàn)就是記類型、記方法、套公式，使思維受到限制，它是提高思維變通性的極大的障礙，必須加以克服。綜上所述，善于觀察、善于聯(lián)想、善于進(jìn)行問題

5、轉(zhuǎn)化，是數(shù)學(xué)思維變通性的具體體現(xiàn)。要想提高思維變通性，必須作相應(yīng)的思維訓(xùn)練。 二、思維訓(xùn)練實(shí)例（1） 觀察能力的訓(xùn)練 雖然觀察看起來是一種表面現(xiàn)象，但它是認(rèn)識事物內(nèi)部規(guī)律的基礎(chǔ)。所以，必須重視觀察能力的訓(xùn)練，使學(xué)生不但能用常規(guī)方法解題，而且能根據(jù)題目的具體特征，采用特殊方法來解題。例1 已知都是實(shí)數(shù)，求證 思路分析 從題目的外表形式觀察到，要證的結(jié)論的右端與平面上兩點(diǎn)間的距離公式很相似，而xyO圖121左端可看作是點(diǎn)到原點(diǎn)的距離公式。根據(jù)其特點(diǎn)，可采用下面巧妙而簡捷的證法，這正是思維變通的體現(xiàn)。證明 不妨設(shè)如圖121所示，則 在中，由三角形三邊之間的關(guān)系知： 當(dāng)且僅當(dāng)O在AB上時，等號成立。

6、因此， 思維障礙 很多學(xué)生看到這個不等式證明題，馬上想到采用分析法、綜合法等，而此題利用這些方法證明很繁。學(xué)生沒能從外表形式上觀察到它與平面上兩點(diǎn)間距離公式相似的原因，是對這個公式不熟，進(jìn)一步講是對基礎(chǔ)知識的掌握不牢固。因此，平時應(yīng)多注意數(shù)學(xué)公式、定理的運(yùn)用練習(xí)。例2 已知，試求的最大值。解 由 得又當(dāng)時，有最大值，最大值為思路分析 要求的最大值，由已知條件很快將變?yōu)橐辉魏瘮?shù)然后求極值點(diǎn)的值，聯(lián)系到，這一條件，既快又準(zhǔn)地求出最大值。上述解法觀察到了隱蔽條件，體現(xiàn)了思維的變通性。思維障礙 大部分學(xué)生的作法如下：由 得 當(dāng)時，取最大值，最大值為這種解法由于忽略了這一條件，致使計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

7、因此，要注意審題，不僅能從表面形式上發(fā)現(xiàn)特點(diǎn)，而且還能從已知條件中發(fā)現(xiàn)其隱蔽條件，既要注意主要的已知條件，又要注意次要條件，這樣，才能正確地解題，提高思維的變通性。有些問題的觀察要從相應(yīng)的圖像著手。例3 已知二次函數(shù)滿足關(guān)系，試比較與的大小。xyO2圖122思路分析 由已知條件可知，在與左右等距離的點(diǎn)的函數(shù)值相等，說明該函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱，又由已知條件知它的開口向上，所以，可根據(jù)該函數(shù)的大致圖像簡捷地解出此題。解 （如圖122）由，知是以直線為對稱軸，開口向上的拋物線它與距離越近的點(diǎn)，函數(shù)值越小。思維障礙 有些同學(xué)對比較與的大小，只想到求出它們的值。而此題函數(shù)的表達(dá)式不確定無法代值，所以無

8、法比較。出現(xiàn)這種情況的原因，是沒有充分挖掘已知條件的含義，因而思維受到阻礙，做題時要全面看問題，對每一個已知條件都要仔細(xì)推敲，找出它的真正含義，這樣才能順利解題。提高思維的變通性。（2） 聯(lián)想能力的訓(xùn)練例4 在中，若為鈍角，則的值(A) 等于1 (B)小于1 (C) 大于1 (D) 不能確定思路分析 此題是在中確定三角函數(shù)的值。因此，聯(lián)想到三角函數(shù)正切的兩角和公式可得下面解法。解 為鈍角，.在中且故應(yīng)選擇（B）思維障礙 有的學(xué)生可能覺得此題條件太少，難以下手，原因是對三角函數(shù)的基本公式掌握得不牢固，不能準(zhǔn)確把握公式的特征，因而不能很快聯(lián)想到運(yùn)用基本公式。例5 若思路分析 此題一般是通過因式分解

9、來證。但是，如果注意觀察已知條件的特點(diǎn)，不難發(fā)現(xiàn)它與一元二次方程的判別式相似。于是，我們聯(lián)想到借助一元二次方程的知識來證題。證明 當(dāng)時，等式 可看作是關(guān)于的一元二次方程有等根的條件，在進(jìn)一步觀察這個方程，它的兩個相等實(shí)根是1 ，根據(jù)韋達(dá)定理就有： 即 若，由已知條件易得 即,顯然也有.例6 已知均為正實(shí)數(shù),滿足關(guān)系式,又為不小于的自然數(shù)，求證:思路分析 由條件聯(lián)想到勾股定理,可構(gòu)成直角三角形的三邊，進(jìn)一步聯(lián)想到三角函數(shù)的定義可得如下證法。證明 設(shè)所對的角分別為、則是直角，為銳角，于是 且當(dāng)時，有于是有即 從而就有 思維阻礙 由于這是一個關(guān)于自然數(shù)的命題，一些學(xué)生都會想到用數(shù)學(xué)歸納法來證明，難以

10、進(jìn)行數(shù)與形的聯(lián)想，原因是平時不注意代數(shù)與幾何之間的聯(lián)系，單純學(xué)代數(shù)，學(xué)幾何，因而不能將題目條件的數(shù)字或式子特征與直觀圖形聯(lián)想起來。（3） 問題轉(zhuǎn)化的訓(xùn)練我們所遇見的數(shù)學(xué)題大都是生疏的、復(fù)雜的。在解題時，不僅要先觀察具體特征，聯(lián)想有關(guān)知識，而且要將其轉(zhuǎn)化成我們比較熟悉的，簡單的問題來解。恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化，往往使問題很快得到解決，所以，進(jìn)行問題轉(zhuǎn)化的訓(xùn)練是很必要的。 轉(zhuǎn)化成容易解決的明顯題目 例11 已知求證、中至少有一個等于1。思路分析 結(jié)論沒有用數(shù)學(xué)式子表示，很難直接證明。首先將結(jié)論用數(shù)學(xué)式子表示，轉(zhuǎn)化成我們熟悉的形式。、中至少有一個為1，也就是說中至少有一個為零，這樣，問題就容易解決了。證明 于是

11、 中至少有一個為零，即、中至少有一個為1。思維障礙 很多學(xué)生只在已知條件上下功夫，左變右變，還是不知如何證明三者中至少有一個為1，其原因是不能把要證的結(jié)論“翻譯”成數(shù)學(xué)式子，把陌生問題變?yōu)槭煜栴}。因此，多練習(xí)這種“翻譯”，是提高轉(zhuǎn)化能力的一種有效手段。例12 直線的方程為，其中；橢圓的中心為，焦點(diǎn)在軸上，長半軸為2，短半軸為1，它的一個頂點(diǎn)為，問在什么范圍內(nèi)取值時，橢圓上有四個不同的點(diǎn)，它們中的每一點(diǎn)到點(diǎn)的距離等于該點(diǎn)到直線的距離。思路分析 從題目的要求及解析幾何的知識可知，四個不同的點(diǎn)應(yīng)在拋物線 （1）是，又從已知條件可得橢圓的方程為 （2）因此，問題轉(zhuǎn)化為當(dāng)方程組（1）、（2）有四個不同

12、的實(shí)數(shù)解時，求的取值范圍。將（2）代入（1）得： （3）確定的范圍，實(shí)際上就是求（3）有兩個不等正根的充要條件，解不等式組： 在的條件下，得 本題在解題過程中，不斷地把問題化歸為標(biāo)準(zhǔn)問題：解方程組和不等式組的問題。 逆向思維的訓(xùn)練逆向思維不是按習(xí)慣思維方向進(jìn)行思考，而是從其反方向進(jìn)行思考的一種思維方式。當(dāng)問題的正面考慮有阻礙時，應(yīng)考慮問題的反面，從反面入手，使問題得到解決。例13 已知函數(shù)，求證、中至少有一個不小于1.思路分析 反證法被譽(yù)為“數(shù)學(xué)家最精良的武器之一”，它也是中學(xué)數(shù)學(xué)常用的解題方法。當(dāng)要證結(jié)論中有“至少”等字樣，或以否定形式給出時，一般可考慮采用反證法。證明 （反證法）假設(shè)原命題不成立，即、都小于1。則 得 ，與矛盾，所以假設(shè)不成立，即、中至少有一個不小于1。 一題多解訓(xùn)練 由于每