在高中數學教學中,一些學生雖然做了很多題目,但解題能力提高不大,以后碰到同類型的題目,甚至有些已做過的題目,卻仍然不會解答。究其原因:主要是片面追求解題的數量,不著重理解解題方法,不善于總結經驗、摸索規律、舉一反三。
實踐證明,有針對性地選編一些題目給學生練習、討論,事后總結經驗,可使學生掌握題目變化規律,有助于加深對題目及其解法的認識,有助于提高解題能力,特別是有助于提高應變能力,從而使學生每做一題有一題的收獲,提高練習效果。
在指導高三學生復習時,我能注意習題的選擇,使練習達到一定的目的;重視通訊性通法,返璞歸真,把最基本的思路方法教給學生。
一、通過解題中的錯誤來澄清一些基本概念。
例:過點(2 ,3)且在兩軸上的截距相等的直線方程為____________。
【錯因點評】:(1)對截距的概念掌握不準,從而漏掉截距為0這種情況。
(2)用截距式求方程時,沒有注意公式的適應范圍,從而漏掉截距為0的直線。
【正確思路】:(1)當截距不為0時,設直線方程為+=1,
因為直線過點(2,3),
∴+=1,∴a=5,此時直線方程為x+y=5。
(2)當截距為0,由題意知直線過原點,可設直線方程為y=kx,
則3=2k,∴k=,即所求直線方程為y=x。
綜上知,所求直線方程為y=x或x+y=5。
在講評時,教師要啟發學生查找錯在何處,以及發生錯誤的原因。
二、通過解題來強調某些容易忽視的內容,培養學生思維的嚴密性。
例:求定點A(a,0)到橢圓+y=1上的點之間的最短距離。
設橢圓上任一點為P(x,y),|AP|=d,則:
d=(x-a)+y=(x-a)+1-=(x-2a)+1-a。
不少學生不注意函數d=f(x)的定義域范圍,貿然作出結論,當x=2a時,d=1-a∴|AP|=。因而在講評時,教師要引導學生注意掌握函數d=f(x)的定義域是[-,],所以應加以討論,分類要做到不重不漏。
(1)若-≤2a≤,即-≤a≤,則x=2a時,|AP|=。
(2)若2a>,即a>,則x=時,|AP|=|a-|。
(3)若2a<-,即a<-, 則x=-時,|AP|=|a+|。
三、通過解題過程中的聯想,掌握解題的技巧,了解學科內容相關知識的聯系,感悟“面對新問題,聯想舊知識”的探索方法和策略。
例:定長為3的線段AB的兩個端點在y=x上運動,記線段AB的中點為M,求M到y軸的最短距離。
解:因為y=x的準線平行于y軸,求點M到y軸的最短距離,只需求M到準線的距離。
設F是拋物線的焦點,作AC、MN、BD分別垂直于拋物線的準線l于C、N、D,交y軸于R、Q、S,則AC ∥MN ∥BD(如圖);在梯形ACDB中,MN是中位線,所以|MN|=(|AC|+|BD|)。
由拋物線定義可知|AC|=|AF|,|BD|=|BF|,所以|MN|=(|AF|+ |BF|)。
因為|AF|+|BF|≥|AB|=3 ,
當A、F、B三點共線時,等號成立。
所以|MN|=。
又拋物線準線l是x=-,
因此|MQ|=|MN|-=,
即點M到y軸的最短距離是。
(此題解答過程,聯想了梯形中位線定理,線段最短原理及拋物線的基本性質,直觀而且簡便。)
四、通過一題多解,活躍學生思路,溝通數學各分科之間,數學與物理之間的聯系;通過一題多解,綜合歸納出一些解題規律,拓寬解題思路,達到以點串線,以少勝多的功效。
例:求圓x+y-2rx=0(r>0)的過原點的弦的中點軌跡方程。
解法一:設圓O′弦OQ的中點P(x,y),
則O′P⊥OQ(如圖)
∴k·k=·=-1,
∴x+y-rx=0是所求軌跡方程。
解法二:如上圖設弦OQ的中點P(x,y),
則Q點坐標為(2x,2y),
∴(2x)+(2y)-2r(2x)=0,
即得x+y-rx=0是所求方程。
解法三:如上圖設弦OQ的斜率是k,OQ中點為(x′,y′),
則弦的方程為y=kx。
解:y=kxx+y-2rx=0,得:x′=y′=,
∴弦中點P的參數方程為:
x=y=。
解法四:已知圓的極坐標方程為ρ=2rcosθ,設圓O′的弦OQ的中點P(ρ,θ),則Q(2ρ,θ)。
∴ρ=rcosθ是所求方程。
五、 通過解題的思維過程的剖析,啟發學生怎樣分析問題、解決問題,使學生理解問題的本質,并作進一步的思考,從而達到舉一反三觸類旁通的目的。
例:設x、y、z為三個互不相等的實數,且x+=y+=z+。
求證:xyz=1。
分析:x、y、z為三個互不相等的實數,意味著x-y、y-z、z-x全為零,而往往在兩種情況下需要它:
(1)等式兩邊出現x-y、y-z、z-x。
(2)分母中出現x-y、y-z、z-x,總之從這一已知條件可推出在求證過程中應出現三個因式:x-y、y-z、z-x。關系式x+=y+=z+為我們創造x-y、y-z、z-x的條件:
由x+=y+,可得:x-y=-=,
同理:y-z=,z-x=。
證明:由已知條件可得:
yx(x-y)=y-zxy(y-z)=z-xxy(z-x)=x-y,
由方程組可得:
xyx(x-y)(y-z)(z-x)=(y-z)(z-x)(x-y)
因為x-y≠0,y-z≠0,z-x≠0,
所以xyz=1。
六、通過解題說明用什么方法解題要根據具體情況、具體分析。
例:設x+y=1,求證:|x+2xy-y|≤。
證明:由已知,可設x=rcosα,y=rsinα,|r|≤1,0≤α<2π,
所以:|x+2xy-y|=|rcosα+2rcosαsinα-rsinα|
=r|cosα+sin2α-sinα|
=r|sin2α+cos2α|=r|sin(2α+)|≤。
(根據代數結構特征選擇恰當的三角代換,使解題思路清晰、明確。)
例:求函數f(x)=+的最小值。
解:由原式得f(x)=+建立平面直角坐標系,在坐標系中作出點M(2 ,3)、N(5,-1) 和 P(x,0)。
由|MP|+|PN|≥|MN|==5可知f(x)≥5,
其中M、P 、N三點共線時等號成立,
所以f(x)=+的最小值是5。
(此題用求函數極值的普通方法不易求出,數形結合思想給解題提供獨特的、巧妙的思路和技巧,使問題簡單化,抽象問題具體化,從而起到優化解題過程的目的。)
通過這一系列的教學活動,學生能掌握題目變化規律,提高解題能力、應變能力,減輕“鋪天蓋地”的作業負擔,少做無用功,大大提高練習效果;同時又可以激發求知欲和積極性,增強觀察力和空間想象力,培養思維的靈活性、深刻性和創造性。