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时间:2018-11-30
《再探“高超”的数学解题策略---以退为进(孙贤忠)长沙市一等奖.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、再探“高超”的数学解题策略---以退为进作者孙贤忠(湖南省长沙市第七中学,邮编410003)【摘要】:通过对数学问题进行观察、联想,我们往往从整体上把握住问题,形成解题的初步(有时甚至只是模糊的)策略(解决问题的想法,解决问题的方向,解答的范围等等)。以退为进就是将解题的初步策略付诸实施,试探是否可行,是否有进展,是否可以接近解题目标,是否能缩小解答所在的范围等等,这样一步一步地探索,直至找到解题途径。【关键词】:以退为进策略联想观察尝试【正文】:以退为进是探索式思维的一种重要方法,在解题中如何着手进行以退为进
2、?下面几种一般的以退为进方法常常被采用。一、简单化,化难为易常见的解数学题的探索过程是连续化简过程,因此,将难题简化是以退为进的一个基本方法。1、从简单情形入手首先考虑符合题意的最简单情形,以退为进找出这种情形的解法,然后再过渡到一般情形。例1设m、n是任意实数,试在平面上找出所有这样的点,它位于方程x2+y2-2mχ-2ny+4(m-n-2)=0表示的曲线系中的每一曲线上。分析显然,我们所要寻找的点就是曲线系中所有曲线的公共点,其坐标应满足曲线系的方程(不论m、n是什么实数)。既然如此,所求的点就应该在曲线系
3、中的任一曲线上,于是,我们先以退为进考虑m1=n1=0和m2=0,n2=1两种简单情形,相应地得到曲线系中的两条曲线:c1:x2+y2-8=0,c2:x2y2-2y-12=0而所求的点必定是c1和c2的交点,将c1与c2的方程联立解得x1=2x2=-2y1=-2y2=-2于是,一般情形(m、n为任意实数),就变成判别P(2,-2)、Q(-2,-2)是否为所寻找的点,代入原方程知,只有p点的坐标在不论m、n是什么实数时都满足方程,因此它位于曲线系中的每一条曲线上。2、将复杂问题分解为几个简单问题复杂的综合问题分解
4、为几个简单问题复杂的综合问题,往往是由一些较简单的问题巧妙地揉合而成的,因此,要善于通过观察,将它分解成几个小问题,各个击破后再综合起来。例2设=10-5+a2-+1,求证:对于一切实数,都有>0。分析本题为多项求和,各项是同底幂,于是联想到指数涵数y=x的性质,以退为进用指数函数增减性来证题,但指数函数y=x的增减性与底数有关,因此,我们将问题分解成如下向种情况来讨论。①当<0时,的偶次幂为正,奇次幂为负,于是f(a)=10+(-)5+2+(-)+11即f(a)-1>0②当=0或1时,f(a)=1>0③当0<
5、<1时,y=x为减函数,5<2,于是f(a)=+(-)+(1-)>0;④当>1时,y=x为增函数,10>5,2>,所以f(a)=(10-5)+(2-)+1>0.综合①,②,③,④,对一切实数都有f(a)>0.二、特殊化,寻找突破口对于某些数学问题,先找出符合题意的特殊值,特殊图形,特殊位置来进行试探,往往能得到启示,找到解题算途径。1、分析特例,寻求启示例3如图,设两圆o1o2内切于A,其半径分别为R、r(R>r),任作一直线垂直于连心所在的直线,并使其在连心线同侧分别交⊙o1、⊙o2于B、C。求证:△ABC外
6、接圆的面积是定值。EB’PEBACF2O1OEB’PEBACF2O1O分析对于这个问题,我们先在特殊位置来考察“定值”,连心线o1o2过A点,设它与⊙o1、⊙o2分别交于E、F,过F作FB/垂直于o1o2,此时,B、C的特殊位置为B/、F,△AB/F是△ABC的特殊位置,其外接圆的直径是AB/,显然AB/2=AE·AF=4R·r是定值,从而面积也是定值,对于一般情形,连结EB、FC并延长交于P,因为∠ABP=∠ACP为直角,所以A、C、B、P四点共圆,从而AP是△ABC外接圆直径,由特殊情形得到启示,只要证明A
7、P2=AE·AF即可,而这不难通过相似三角形来加以证明。2、利用特例,奠定基础从所周知,数学归纳法是用特例奠基的,有的题目虽然不用数学归纳法,但解题时可先讨论一种简单特例,然后把一般情形化归为特例,以退为进。例4如图,设△ABC的外心为0,垂心为H,BC求证;OM=1/2AHBCAA’MOH分析观察图形的各种情形,发现当O在AB边上时,证明最为简单,可以联想到把一般情形化为这种特殊情形来证明,为此,连结BO,并延长交圆周于A/,对△A/BC而言,垂心H与C重合,显然有OM=A/C,再证AH=A/C即可,而这不难
8、通过证明AHCA/是平行四边形而得到。例4已知函数的定义域为R求实数m的取值范围。分析:函数的定义域为R,表明,使一切x∈R都成立,由项的系数是m,所以应分m=0或进行讨论。解:当m=0时,函数的定义域为R;当时,是二次不等式,其对一切实数x都成立的充要条件是综上可知。评注:不少学生容易忽略m=0的情况,希望通过此例解决问题。例5已知函数的定义域是R,求实数k的取值范围。解:要使函数有
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