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《从一道高考题解法谈研究问题的视角价值》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、从一道高考题解法谈看问题视角的价值浙江景宁中学张魏岳【摘要】:本文通过对系列数学问题的分析,阐述研宂数学问题时视角和观点的重要作用及其价值体现。【关键词L数学问题研究视角观点价值问题1.已知t为常数,函数y=
2、x2-2x-f
3、在区间[0,3]上的最大值为2,则本题为浙江08年高考卷第15小题,主要考查二次函数在给定闭区间上的取值范围和绝对值的几何意义,参考答案给出的解法简单明了。解析:设m=x2-2x,函数m在区间[0,3]上的取值范围是[-1,3],由y=x2-2x-r
4、=pn-z
5、,(me[-1,3])的最
6、大值为2,则冇,=1.但很多学生,包括部分数学教师,一看到题目,立即对本题展开讨论分析,进而去求满足条件的t的值,花了较多的时间和精力;没能从问题的本质处着手分析,完全陷入了问题表征生成的误区。解题策略出现如此大的偏差的主要原因,就是看问题视角不同,对问题的木质认识的程度不一样。不识庐山真而目,只缘身在此山中。看风景如此,看数学问题亦如此。在平常的数学教学和解题屮,我们常会习惯性的见题拆题,见招拆招,问题也许能解决,不过奋时往往就此陷入了数学问题生成的误区,并未能真正的领略数学问题的精彩之所在。俗话说,横看成岭
7、侧成峰,远近高低各不同,从不同的视角研究问题,能获得不同的解法;站得高冰能看得远,用高观点高视角去看数学问题,更能看清数学问题真而目,识别数学问题真本质。数学大师菲利克斯.克莱因早就倡导“高观点K的初等数学意识”,他认为一个基础数学的教师应该站在更高的视角(高等数学)来审视、理解初等数学问题,只有观点高了,事物才能显得简单而明了,在讲解很多初等数学问题时,才能心中有数,当学生提出疑问时,方能正确回答,应付自如,冰能引导学生绕过悬崖,度过险滩。下而试从平常的教学点滴中举几个例子,以窥一隅。问题2.甲、乙、丙三种货
8、物,若购甲3件,乙7件,丙1件,共需3.15元;若购甲10件,乙10件,丙1件,共需4.20元;问:购甲、乙、丙各一件共需几元?本题是一道初中数学竞赛题,我曾在竞赛辅导中将其选为例题,主要功能是培养学生解题时的整体思考意识以及降维转化意识。解析:设甲、乙、丙每一件各需x,y,z元,问题要求出x+y+z的值;根据题意,脊:f3%+7^+z=3.15l4x+10)’+z=4.20三个未知数,只有两个方程,一般情况下想解出x,y,z是不可能的;但并不意味着不能就求不出x+y+z;常规求法有如K三种:方法一:把x+y+
9、z当作一个整体,则原方程组可化为:r2,+6y+(x+.v+z)=3.15则容易解出x+y+z=k05;3x+9),+(x+)’+z)二4.20方法二:把x或y或z其中任何一个看作常数,解关于另两个未知量的方程,如方程组可化为:px+z=3-15-7解得卜.05'4义+z=4.20-10),z=2y则有x+y+z=1.05-3y+y+2y=1.05方法三:基于方法一的基础上,也可令x,y,z中的任意一个为特殊值,如令y=0,解出x=1.05,z=0,则也能求出x+y+z=1.05;上三种解法从解题目的这个角度
10、看,都算是不错的,能根据题设的特征进行见题拆题,见招拆招。木问题若从更高的视角去看,是一个三维线性方程组的特例,可以用向量空间和矩阵的理论进行更一般性的分析,进而生成更一般性的新问题。考虑方程组的增广矩阵:3713.1541014.20对矩阵进行初等行变换:r3713.15,41014.20?3-1.052-丄0231求出方程组的解空间:(x,y,z)=*.(--,-,l)+(1.05,0,0)31则有x+y+z=-“+-々+々+1.05+0+0=1.0522从上述结论中,我们可以生成更一般的问题:购甲a件,乙
11、b件,丙c件,a,b,c满足什么条件,总花费是可求的?31设总花费为m元,则m=ax+by+cz=(-—a+—/?+c)^+1.05a,只要满足-t+l/7+c=0,a,b,c是非负整数,总花费就可求。22问题3.求解两圆交点的思考高中新教材人教A版数学必修2第140页例题:例己知I员IC,:x2+y2+2x+8y-8=0,
12、员IC2:x2+y2-4x-4y-2=0,试判断W圆的位罝关系。教材分析中的解法一的思路是:联立两方程,两式相减得一一次方程,再重新联立新得得方程和原任一方程求解,根据求解的情况判断两圆的
13、位置关系。本解法思路明了,操作简单,但问题在于教师是如何来看待这种思路,如何引导学生去思考?如果仅仅从方程降次这个层次去分析,应该说是有缺陷的,新的知识生成和思维生成就还是未能实现;视角一:不妨先假设两圆有两个交点;两圆的方程相减可得一个一次方程x+2y-l=0,显然两交点的华标满足这个一次方程,因此这个一次方程就是两圆公将解方程组x~+y2+2x+8y—8=0x2+y2-4A:-4y