[摘 要] 數(shù)學解題方法很多,思路不同,解法也不同。人們要到達一個地方,如果一條路走不通,就會另找一條能達目的的途徑。解數(shù)學題也與此類似,如果直接解答有困難,就需要通過轉(zhuǎn)換思路來解決問題。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學;轉(zhuǎn)換思路;解題
據(jù)說著名數(shù)學家高斯上小學的時候,老師出了一道題:把1,2,3,……,20連加起來,求和是多少。當其他學生還沒怎么動筆時,高斯就已經(jīng)把正確答案寫了出來,老師大驚。小高斯是怎么算出來的呢?原來小高斯不是按原來的順序計算的,而是這樣算的:1+2+3+……+20=(1+20)+(2+19)+(3+18)+……+(10+11)=21×10=210。
實際上,小高斯是轉(zhuǎn)換了思路,根據(jù)加法適合交換律、結(jié)合律的特性將問題轉(zhuǎn)化成易于解決的形式,從而很快得出結(jié)果。
在解數(shù)學題時,若能轉(zhuǎn)換思路,將問題轉(zhuǎn)化成與原命題等價的易于求解的問題,將會收到事半功倍的效果。
下面略舉數(shù)例加以說明。
例1.空間有100個點,任何三點不共線,任何四點不共面,任意兩點連一直線,共可確定多少對異面直線?
分析:此問題直接考慮比較困難,但我們知道一個三棱錐的六條棱可以確定三對異面直線,因此,只需考慮可確定多少個三棱錐即可。因滿足條件的任何四點可確定一個三棱錐,故共可確定4×C1004對異面直線。
例2.方程x1+x2+x3+……+xn(n,m為正整數(shù))的非負整數(shù)解有多少個?
分析:此題直接解答同樣困難??梢詫⑵滢D(zhuǎn)化為排列組合中球放入盒子的問題來考慮:相當于m個相同的球放入n個不同的盒子里,求共有多少種放法(每個盒子里的球數(shù)不限),因為方程的一個非負整數(shù)解對應(yīng)m個相同的球放入n個不同盒子的一種放法,故共有個非負整數(shù)解。
例3.化簡
分析:設(shè)=-,因=,所以
a+b=11ab=18解得a=9,b=2 故=3-
此例將問題轉(zhuǎn)化成求方程組的解。
例4.已知數(shù)列an=n(n+1),求Sn。
分析:因為C2k+1=,所以k(k+1)=2C2k+1
ak=k(k+1)=2C2k+1(k=1,2,…,n)
故Sn=2C22+2C23+2C24+…+2C2n+1
=2(C22+2C23+2C24…+2C2n+1)
=2C3n+2=n(n+1)(n+2)
此題將數(shù)列求和問題轉(zhuǎn)化為分析通項、找出規(guī)律,進而運用公式Ckn+Ck+1n=Ck+1n+1求出S。
參考文獻
[1]翟連林.《中等數(shù)學習題集》第一冊[M].科學出版社,1981.452—453.
責任編輯 周正旺