對于一些看似復(fù)雜的問題,不少同學(xué)會選擇逃避.其實(shí)只要我們能掌握解決問題的技巧,就能化難為易.下面就向同學(xué)們介紹幾種尋找解題突破口的技巧.
一、 從簡單情況分析
“退到最簡單的情況,從最簡單的開始研究”,這在數(shù)學(xué)研究上為許多數(shù)學(xué)家所推崇,它是解決某些復(fù)雜問題時(shí)常采用的方法.先對簡單的情況進(jìn)行分析,待發(fā)現(xiàn)規(guī)律后,再加以推廣.
例1 把2006加上它的,得到一個新數(shù),再加上所得數(shù)的,又得到一個新數(shù),再加上剛得到的新數(shù)的,又得到一個新數(shù),依此類推;一直加到所得新數(shù)的,那么最后得到的數(shù)是多少?
思路分析:先從簡單的情況著手來尋找規(guī)律.
第一次相加的結(jié)果:2006+2006×=2006+1003;
第二次相加的結(jié)果:(2006+1003)+(2006+1003)×=2006+1003+1003
=2006+1003×2;
第三次相加的結(jié)果:2006+1003×2+(2006+1003×2)×=2006+1003×2
+1003=2006+1003×3;
再對其進(jìn)行分析得出規(guī)律:第n次相加后的結(jié)果為2006+1003n,且一直加到了所得新數(shù)的.則要加到所得新數(shù)的就需作2005次相加,即2006+1003×2005=2013021.
例2 計(jì)算(n為正整數(shù)).
思路分析:(1)從簡單情況探索:
n=1,=3;
n=2,=33;
n=3,=333;
……
歸納猜想:=.
(2)證明猜想:
原式=
=
=
=
=.
二、從特殊情況分析
①對于一些一般性的問題,我們可以先研究其某些特殊情況,再逐步尋找解決途徑,使問題得以突破.
例3 甲、乙兩位同學(xué)玩一種撲克牌游戲,兩位同學(xué)手中各持A,2,3,…,10,J,Q,K牌13張,我們約定A為1,J,Q,K為11,12,13,若甲、乙各出1張牌,然后求出甲數(shù)與乙數(shù)的差,當(dāng)13張牌全部出完,你能很快算出這13個差的和為多少嗎?
思路分析:(1)從特殊情況分析,假定甲、乙兩人每次出的牌都一樣,則每次的差為0,從而13個差的和為0.
(2)再去尋找一般性解答,將甲出的數(shù)依次記為a1,a2,…,a13,乙出的數(shù)依次記為b1,b2,…,b13,則(a1- b1)+(a2-b2)+…+(a13- b13)=(a1+a2+…+a13)-(b1+b2+…+b13),由題意得a1+a2+… +a13= b1+b2+…+b13,故13個差的和為0.
例4 如圖1,四邊形ABCD和EFGH都是正方形,且邊長均為2cm,又點(diǎn)
E是正方形ABCD的中心,求這兩個正方形公共部分(圖中陰影部分)的面積S.
思路分析:(1)我們先考慮正方形EFGH的特殊位置,即它的各邊與正方形ABCD的各邊對應(yīng)平行的情況(見圖2).此時(shí)顯然有:S=×2×2=1 cm2.
(2)得出答案后,將這個問題還原到一般情況.過E點(diǎn)作AB和AD的垂線EN和EM,分別交AB、AD于N、M,則自然想到S△PME應(yīng)等于S△QNE.從而設(shè)法去證明這兩個三角形全等.通過∠PEM=∠QEN(∠PEM+∠MEQ=∠MEQ+∠QEN=90°)、EM=EN、∠EMP=∠ENQ,可得△PME≌△QNE,故這兩個正方形的公共部分的面積等于1 cm2.
②把問題的某一條件引向極端加以考察,有時(shí)也能迅速發(fā)現(xiàn)問題的答案,再設(shè)法對一般情形進(jìn)行分析,最終使問題得以解決.當(dāng)然極端情況也是一種特殊情況.
例5甲乙兩市瀕臨長江,一只輪船往返其間,試問:該船在靜水中往返一次所需的時(shí)間長,還是在流水中往返一次所需的時(shí)間長,或者一樣長?
思路分析:(1)從極端情況分析.假設(shè)船逆水航行時(shí),水速等于船速,則船永遠(yuǎn)靜止不前,而無法到達(dá)目的地,所以在流水中往返一次所需的時(shí)間比在靜水中往返一次所需的時(shí)間長.
(2)對其進(jìn)行推廣,設(shè)船速為V1,水速為V2(V2<V1),則靜水中往返一次所需的時(shí)間為,流水中所需的時(shí)間為+==
=,因?yàn)椋?,且V1->0(V1>V2),V1-<V1,所以>,即+>,則船在流水中往返一次所需的時(shí)間較長.
例6 兩個人坐在一張普通的圓桌旁,一個人往桌上放一枚硬幣,隨后另一個人也往桌上放一枚同樣的硬幣.如此交替地繼續(xù)下去,彼此約定,每一枚硬幣都必須平放在桌子上,而且不準(zhǔn)重疊,誰在桌上放下最后一枚硬幣,誰就是這場游戲的勝利者.如果由你來選擇,你是選擇先放還是后放呢?
思路分析:(1)假定這張桌子小得只能容納一枚硬幣,那么顯然先放的就獲勝了.
(2)將極端情況一般化.先放的人將一枚硬幣放在圓桌中心處,因此后放者只能沿這個硬幣的外側(cè)放下第二枚,由于圓桌成中心對稱,則先放者可將第三枚硬幣放在與第二枚硬幣成中心對稱的位置上.如此往復(fù),所以先放者有必勝的把握.
總之,只要同學(xué)們有大膽嘗試的精神,再掌握一些解題技巧,難題也就迎刃而解了.