崔國蓮
【摘 要】數學具有高度的抽象性、邏輯性與廣泛的適用性,對能力的要求較高,數學能力只有在數學思想方法不斷地運用中才能培養和提高。所以在教學與學習過程中教師應注意這些方法的運用,提高學生的數學思維能力。
【關鍵詞】高中數學 解題思想 解題方法
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.090
數學學科擔負著培養學生運算能力、空間想象能力、邏輯推理能力和分析問題、解決問題的能力以及創新思維能力的重任,高中數學教師在教學中必須對此予以重視,教授學生正確的解題思想方法。
一、數形結合
所謂數形結合,就是根據數學問題的條件和結論之間的內在聯系,既分析其代數含義,又揭示其幾何意義,使數量關系和空間形式巧妙、和諧地結合起來,并充分利用這種“結合”,尋找解題思路,使問題得到解決的一種重要思想方法。數形結合思想通過“以形助數,以數解形”,使復雜問題簡單化,抽象問題具體化,從形的直觀和數的嚴謹兩方面思考問題,拓寬了解題思路,是數學的規律性與靈活性的有機結合。
數形結合思想解決的問題常有以下幾種:構建函數模型并結合其圖像求參數的取值范圍;構建函數模型并結合其圖像研究方程根的范圍;構建函數模型并結合其圖像研究量與量之間的大小關系;構建函數模型并結合其幾何意義研究函數的最值問題和證明不等式;構建立體幾何模型研究代數問題;構建解析幾何中的斜率、截距、距離等模型研究最值問題;構建方程模型,求根的個數;研究圖形的形狀、位置關系、性質等。下面以數形結合求根的個數為例分析:
若方程f(x)=x+a有且僅有兩個不同的實數根,則實數a的取值范圍是( ) 。
思路分析:畫出f(x)的圖像→畫出y=x的圖像→將y=x的圖像進行平移即可。
二、函數與方程
函數的思想,是用運動和變化的觀點,分析和研究數學中的數量關系,建立函數關系或構造函數,運用函數的圖像和性質去分析問題、轉化問題,從而使問題獲得解決。函數思想是對函數概念的本質認識,用于指導解題就是善于利用函數知識或函數觀點觀察、分析和解決問題。經常利用的性質是單調性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、圖像變換等。方程的思想,就是分析數學問題中變量間的等量關系,建立方程或方程組,或者構造方程,通過解方程或方程組,或者運用方程的性質去分析、轉化問題,使問題獲得解決。
方程的教學是對方程概念的本質認識,用于指導解題就是善于利用方程或方程組的觀點觀察處理問題,方程思想是動中求靜,研究運動中的等量關系。函數思想與方程思想是密切相關的,如函數問題可以轉化為方程問題來解決;方程問題也可以轉化為函數問題加以解決,如解方程f(x)=0,就是求函數y=f(x)的零點;解不等式f(x)>0(或f(x)<0),就是求函數y=f(x)的正負區間;再如方程f(x)=g(x)的交點問題,也可以轉化為函數y=f(x)-g(x)與x軸交點問題;方程f(x)=a有解,當且僅當a屬于函數f(x)的值域。函數與方程的這種相互轉化思維方式在高中數學中十分重要。下面通過例題分析高中數學中函數與方程思想的具體體現:
例:若a,b是正數,且滿足ab=a+b+3,求ab的取值范圍。
思路分析:方法一:用a表示b→根據b>0,求a的范圍→把ab看作a的函數→求此函數的值域。
方法二:利用基本不等式 : 轉化成求不等式的解集。
方法三:設ab=t,則a+b=t-3,所以a,b可看成方程X2-(t-3)x+t=0的兩個正根。
三、化歸與轉化思想
數學中的化歸與轉化思想方法,指在研究和解決有關數學問題時,通過某種轉化過程,歸結到一類已經解決或比較容易解決的問題,最終求得問題的解答的一種手段和方法。化歸與轉化的思想方法的特點是實現問題的規范化,模式化,以便應用已知的理論,方法和技巧達到問題的解決。在化歸思維過程中,我們對原來問題中的條件進行了簡化,分化,轉化,特殊化的變形,最后將原問題歸結為簡單的,熟悉的問題而得到解決。因此,我們化歸的方向應該是由未知到已知,由難到易,由繁到簡。在化歸與轉化的過程中要遵從目標簡單化原則、和諧統一性原則、具體化原則、低層次原則、正難則反原則五個原則。而化歸與轉化的方法主要包括直接轉化法、換元法、構造法、坐標法、類比法、特殊化方法、等價問題法、加強命題法、補集法等。以補集法和等價問題法為例分析化歸與轉化思想。
例:若不等式x2-ax+1≥0對于一切x∈(0,2)恒成立,則a的取值范圍為( )。
思路分析:利用分離參數求解,注意應用基本不等式。
四、分類與討論思想
在解答某些數學問題時,有時會遇到多種情況,需要對各種情況加以分類,并逐類求解,然后綜合得解,這就是分類討論法。有關分類討論思想的數學問題具有明顯的邏輯性、綜合性、探索性,能訓練人的思維條理性和概括性。引起分類討論的原因主要是以下幾個方面:
①問題所涉及到的數學概念是分類進行定義的。如|a|的定義分三種a>0,a=0,a<0。這種分類討論題型可以稱為概念型。②問題中涉及到的數學定理、公式和運算性質、法則有范圍或者條件限制。如等比數列的前項和的公式,分q=1和q≠1兩種情況。這種分類討論題型可以稱為性質型。③解含有參數的題目時,必須根據參數的不同取值范圍進行討論。如解不等式ax>2時分a>0,a=0,a<0三種情況討論。這稱為含參型。
進行分類討論時,我們要遵循的原則是:分類的對象是確定的,標準是統一的,不遺漏、不重復,科學地劃分,分清主次,不越級討論。其中最重要的一條是“不漏不重”。解答分類討論問題時,我們的基本方法和步驟是:首先要確定討論對象以及所討論對象的全體的范圍;其次確定分類標準,正確進行合理分類,即標準統一、不漏不重、分類互斥(沒有重復);再對所分類逐步進行討論,分級進行,獲取階段性結果;最后進行歸納小結,綜合得出結論。以③的分類討論為例分析分類討論在高中數學中的體現:
例:(2013·天津模擬)已知函數f(x)=1nx-a2X2+ax(a∈R),求f(x)的單調區間與極值。
思路分析:求f(x),根據求單調區間與極值的步驟求解;關注點:f(x)中含參數a,需對a分類討論。
總之,學生由初中升入高中,是他們學習生活的一個轉折點,教師要分析清楚學生學習數學困難的原因,抓好初高中數學教學工作的銜接,使學生盡快適應新的學習模式,從而更高效、更順利地接受新知和發展能力。
參考文獻
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