李劍評
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淺析高中數(shù)學思想在高考考查中的滲透
李劍評
漳州市南靖一中
數(shù)學思想是數(shù)學內容與數(shù)學方法等反映在人的頭腦中經(jīng)過思維活動產(chǎn)生的結果,它是數(shù)學內容與數(shù)學方法的升華與結晶?!稊?shù)學課程標準》明確指出,“理解和掌握基本的數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想和方法、獲得廣泛的數(shù)學活動經(jīng)驗。”對數(shù)學思想、方法的考查始終是高考的重頭戲,在高中數(shù)學中,尤其以數(shù)形結合思想、分類討論思想、方程函數(shù)思想、化歸思想為重點。該文就這幾類數(shù)學思想在高考考查中的滲透做簡要介紹。
數(shù)學思想 高考 高中數(shù)學
所謂數(shù)形結合,就是利用數(shù)的抽象、嚴謹特點和形的直觀、表意特點,在具體的研究過程中,把抽象思維和形象思維結合起來分析問題,從而解決問題的思想方法。數(shù)形結合思想通過“以形助數(shù),以數(shù)解形”,使復雜問題簡單化,抽象問題具體化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學問題的本質,它是數(shù)學的規(guī)律性與靈活性的有機結合。數(shù)與形之間的這一對應關系,往往能使我們盡快找到解題途徑或簡化解題過程。
分類討論思想是對數(shù)學對象進行分類以尋求解答的一種思維方法,實質上它是通過分類將原來條件中隱含的因素顯露出來,從而縮短已知條件與結論之間的距離,分清每一個對象找出問題的內在聯(lián)系,最終解決問題。在實際教學中,我們常常把一個數(shù)學問題按一定的標準分成幾個部分或幾種情況,一一解決,也就是“分而治之,各個擊破”。
例2:(2009四川卷文)2位男生和3位女生共5位同學站成一排,若男生甲不站兩端,3位女生中有且只有兩位女生相鄰,則不同排法的種數(shù)是
A. 60 B. 48 C. 42 D. 36
[答案] B
三類之和為24+12+12=48種。
方程過程是從算術方法到代數(shù)方法的一種質的飛躍,函數(shù)關系是變量與變量之間一種特殊的對應、映射與變換。方程與函數(shù)的思想包括兩個基本方面;一是將具體問題中各變量的數(shù)量關系所形成的表達式看作方程,同時運用方程的手段解決問題的思想,即方程思想;二是用運動和變化的觀點,把具體問題中的數(shù)量關系用函數(shù)的形式表示出來,并用函數(shù)的手段加以解決的思想,即函數(shù)思想。這種思想的關鍵是選用恰當?shù)臄?shù)學形式表示問題,就是把問題數(shù)學化。
[答案] -8
[命題立意] 本題綜合考查了函數(shù)的奇偶性,單調性,對稱性,周期性,以及由函數(shù)圖象解答方程問題,運用數(shù)形結合的思想和函數(shù)與方程的思想解答問題。
所謂化歸就是化不熟悉問題為熟悉問題、化復雜問題為簡單問題、化難為易、化未解決為已解決,即把“未知”化歸或轉化為“熟知“從而解決問題;它的關鍵是確定合理、可行的化歸方案。
例4:(2004浙江卷(理)第12題):若f(x)和g(x)都是定義在實數(shù)集R上的函數(shù),且方程x-f[g(x)]=0有實數(shù)解,則g[f(x)]不可能是()
[解析] 本題直接解不容易,不妨令f(x)=x,則f[g(x)]=g(x),g[f(x)]=g(x),x-f[g(x)]=0有實數(shù)解即x-g(x)=0有實數(shù)解。這樣很明顯得出結論,B使x-g(x)=0沒有實數(shù)解,選B。
這種從抽象到具體再到抽象,使學生從心理上感到非常輕松,此類常見的抽象函數(shù)式還有一次函數(shù)型f(x+y)=f(x)+f(y)+m,對數(shù)函數(shù)型f(xy)=f(x)+f(y),冪函數(shù)型f(xy)=f(x)f(y)。
點評:把抽象問題具體化是在數(shù)學解題中常有的化歸途徑,它是對抽象問題的理解和再認識,在抽象語言與具體事物間建立聯(lián)系,從而實現(xiàn)抽象向具體的化歸。
例5:(2005全國卷Ⅱ第15題)在由數(shù)字0,1,2,3,4,5所組成的沒有重復數(shù)字的四位數(shù)中,不能被5整除的數(shù)共有個。
[解析] 不能被5整除的數(shù)要分類討論,情況較多,這時我們不妨換一個角度,從反面入手考慮。注意到不能被5整除實質上是末位數(shù)字不是0,也不是5。用間接法。
∴滿足題意的數(shù)共有300-60-48=192個。
點評:一些數(shù)學問題,如果從條件出發(fā),正面考慮較難較繁,不妨調整思考方向,從問題的結論入手,或從問題的條件與結論的反面入手進行思考,迂回地得到解題思路,這叫做“正難則反”。“正難則反”是一種重要的解題策略,靈活用之,能使許多難題、趣題和生活中的問題獲得巧解。
不同的數(shù)學思想具有各自的優(yōu)勢與缺陷,不存在一種普遍有效能解決任何問題的數(shù)學思想,同時數(shù)學之間具有互補性,有時解決一個問題需要運用幾種不同的數(shù)學思想,我們應該經(jīng)常練習和運用,促進數(shù)學思想的形成與融合;當然,掌握數(shù)學思想光靠練也是不夠的,其中的竅門,更多的是靠學生通過“悟”來把握,因此在做題后一定要做反思和總結,領悟題中的內在聯(lián)系,鍛煉自己的大腦,達到觸類旁通的效果。