☉江蘇省梁豐高級中學苗學雷
特殊值法,高中數學解題的一劑良方
☉江蘇省梁豐高級中學苗學雷
特殊值法在數學解題中運用比較廣泛,它是一種通過個性分析來解決實際問題的一種思維方式.隨著課程改革的深入,老師要想豐富整改自己的數學課堂,就要引用多種手段以更多的方式來美化課堂,升華教育.特殊值法可以幫助學生開拓解題思路,讓他們通過特殊點發現平時正常思維所見不到解題途徑.這是一種一旦利用上就會將題目變得極為簡單的解題思維,能夠極大地提高學生的解題速度;特殊值法是解決數學難題的一把利器,老師要在課堂上教導學生如何利用好這把利刃,用利器為解決數學題謀求最大的便捷.筆者具有多年數學教學經驗,就如何教導學生利用特殊值法解題具有一定的研究.下面就此談幾點看法,希望對學生和同樣工作在教育一線的教師有所幫助.
特殊值法的應用極為廣泛,尤其是涉及某些特定值時,如果學生把握的好,經常會收到意想不到的效果,大大加快解題的速度.在一些角度的證明或者求解的題目中,特殊值法能夠使問題變得簡單易解.高中數學中與角度相關的題目類型也很多,涉及的數學思想更是數不勝數,所以學生要明確每一種數學思想的使用方式及適用范圍.而特殊值法往往是讓題目的求解過程變得簡易,經常會起到簡化過程的作用.在下面這道題的解題中我們就能夠領悟到特殊值法的妙用.


點評:從整個解題過程來看,公式變化十分復雜,給不少學生帶來麻煩,一不小心跌入“死胡同”,在實際解題中,多數學生難以得出準確的結論;這里不妨考慮特殊值的方法,我們可以設A=B,即三角形為等腰銳角三角形.題中的關系得以簡化,計算過程相對簡單得多,學生出現錯誤的幾率較小,這就是特殊值法最大的好處,幫助學生減少計算壓力,并且準確率極高.其實特殊角度的應用,也離不開角度的變換公式.只有將所求進行合理的變換,才會使問題最簡單化.學生解決起來才會無往而不利,獲得最有效的解題方法.
構造法是高中數學解題的法寶之一,在各類題型中都可以隨機應用,達到化簡題目的作用.在高中數學不等式問題中,若能巧妙構造特殊函數,往往能夠收到“事半功倍”的效果.
這些特殊函數的構造需要學生自己努力去發現,進而形成新的思想迸發,出現完美的解題套路.
例2若-2≤a≤2時,不等式ax2-2x-a+1<0恒成立,求x的取值范圍.
解析:將ax2-2x-a+1<0變形為a(x2-1)-2x+1<0.
當x=-1時,-2(-1)+1=3>0,原不等式不成立;
當x=1時,-2×1+1=-1<0,原不等式成立;
當x≠±1時,構造一次函數f(a)=(x2-1)a-2x+1,則
點評:本題解題關鍵在于根據問題特征構造特定的一次函數,將主元進行有效轉化,利用一次函數的性質輕松處理好問題,巧妙地避免了分類討論的繁雜性,優化了數學解題的過程,有助于學生思維品質的培養;同時也提醒我們數學教師在解題教學中,引導學生靈活運用所學數學知識和數學思想,為自己的解題謀求最大的便捷;當然,特殊函數的構造一定要滿足要求,學生切忌不可胡亂編造,那樣得出的結論肯定是錯誤的.
特殊值檢驗法通常被認為是快速解決數學選擇題的法寶,其實在一些函數證明題中特殊值檢驗法也屢見不鮮;在特殊值代入檢驗中發現解題的突破口,激發學生思維的靈感,獲取解題的捷徑.
例3已知函數f(x)=-x4+3ax+b且滿足函數y=f(x)
點評:本題的題設信息并不太多,若采取正面的直接探究函數的最值問題,難度可想而知,何況函數表達式中含有字母常數(a、b)給直接判斷函數最值的處理方式增添不小的障礙;這里可以選擇“正難則反”的方式進行處理,借助于特殊值代入進行檢驗,獲得假設與題設信息之間的矛盾,從而得以證明!題中特殊表達f(1)+ f(-1)-2f(0)=-2是解題的關鍵點和突破口;體現了特殊值法是有效的解題技巧和方法,也是數學知識方法的靈活應用.
高中數學涉及的知識與規律比較廣泛,處理實際問題的方式和方法也是多樣化,在問題的解答中,多數人都是喜歡選取最常見、最基本的一般性處理方法,其實在處理比較復雜的“變化的量”問題中,采取特殊值的方法對變量進行定位,再結合數學思想方法進行處理,也不失是一種解決問題的好方法.
例4|α|=1,|β|=|β-α|對于每一個確定的β均使得:(γ-β)·(γ-α)=0,若|γ|的最大值為M,最小值為m,試求M-m的最小值.

圖1
點評:本題是關于向量計算與應用問題,其中涉及動態的變化量,常規手段處理感覺困難重重,運算復雜容易造成錯誤;上述解題中利用特殊值進行定位,充分利用數形結合的數學思想方法進行解題,使得抽象的數學運算形象化、直觀化、簡單化,便于學生掌握和理解.
總而言之,特殊值法是高中數學中最常見的解題方法,將題目特殊化,這是一種轉換的思維方式,筆者相信一定會比一般化起到更加重要的作用與效果;特殊化的解題策略,高中數學老師在教學中一定要時時滲透,只有學生掌握得好,解題速度才會有所提升,將來面對高考也會信心大增.F