陳向蓓
摘要:解數(shù)學(xué)題的思維意識是答題者通過審題,在大腦中對題目所涉及問題的一種反應(yīng).當學(xué)生具備明確而完善的思維能力,便可在解題困境中靈活選擇自己的思維方式,使問題得到迅速而準確的解決.因此,注重對數(shù)學(xué)問題思維角度的選擇,是正確解決數(shù)學(xué)問題的重要方向.
關(guān)鍵詞:解題途徑;思路方法;整體結(jié)構(gòu);思維靈活
一、形象思維
從數(shù)學(xué)問題的感性整體入手,在綜合考查的過程中,運用圖表圖形等直觀信息,直接反映事物的本質(zhì)規(guī)律,形象伴隨思維,為數(shù)學(xué)解題提供明確思路方法.
例1復(fù)數(shù)-i一個立方根是i,則它另外兩個立方根是() .
A 32±12iB- 32±12i
C ±32+12i D ±32-12i
解析抓好復(fù)數(shù)開方的幾何特征:一個復(fù)數(shù)的n次方根對應(yīng)復(fù)平面上等分圓周的n個點.如圖1,由|-i|=1,在單位圓上標出i對應(yīng)點以后,另兩個等分點便可容易標出,故本題應(yīng)選D.
二、 整體思維
在審題中把解題的注意力和著眼點放在問題的整體結(jié)構(gòu)上,從整體角度思考,從宏觀上理解和認識問題的實質(zhì),從而達到盡快解決數(shù)學(xué)問題的能力.
例2求同時滿足:(1)z+10z是實數(shù),且1 解析如果設(shè)z=x+yi,(x,y∈R)解題非常繁瑣.從整體性質(zhì)出發(fā),設(shè)μ=z+10z,則z2-μz+10=0,由1<μ≤6, Δ=μ2-40<0得:z=12(μ±40-μ2i).結(jié)合條件(2)知:μ=2或μ=6.因此所求復(fù)數(shù)z=1±3i或z=3±i. 三、類比思維 將數(shù)學(xué)問題題目中的新問題與已知問題進行類比,模仿相似問題的處理方法. 例3過棱錐高的三等分點作平行棱錐底面兩個截面,則棱錐被分成的三部分體積比. 解析本題運用類比方法,可視截得的棱錐和原棱錐為“相似體”.在平面幾何中,相似三角形面積比等于它們對應(yīng)邊的平方比.類比可知:三棱錐相似時,它們的體積比等于對應(yīng)邊的立方比.如圖2,畫出棱錐的一個側(cè)面,并分出三個相似三角形.那么三個三角形所對應(yīng)的三個棱錐休積比為:13∶23∶33因此所求三部分體積比為12∶(23-13)∶(33-23)=1∶7∶19. 四逆向思維 求解一個問題時,若從正面不能入手或較復(fù)雜,可轉(zhuǎn)換到問題的反面,從相反的方向去思考問題,即而找出解題的捷徑.善于運用逆向思維是思維靈活的一種表現(xiàn),培養(yǎng)逆向思維訓(xùn)練是學(xué)生創(chuàng)造能力的重要方面. 例4關(guān)于x方程x3-px2-2px+p2-1=0有且只有一實根.求實數(shù)p取值范圍. 解析按常規(guī)考查關(guān)于x的三次方程解的情況,由于是高次方程,求解比較困難.如果將主元x與參數(shù)p易位,即柳暗花明.整理成關(guān)于p的二次方程p2-(x2+2x)p+x3-1=0. 即:(p-x+1)(p-x2-x-1)=0,解得x=p+1或x2+x+1-p=0由于原方程有且只有一個實根,即方程x2+x+1-p=0沒有實數(shù)根.由Δ=1-4(1-p)<0得p<34,因此p的取值范圍為p<34. 五、極端思維 為解脫出高中數(shù)學(xué)解題中的紛紜繁瑣條件,可利用特殊化思維、極端性原則進入清晰而單純的境界,為尋求較為復(fù)雜問題的解決,提供行之有效解題途徑. 例5如圖3,多面體ABCDEF中,已知面ABCD邊長為3的正方形,EF∥AB,EF=32,EF和面AC距離是2,求多面體體積. A92 B5C6D 152 解析因題意,滿足條件的EF不唯一,而多面體的體積不變,即可考慮面ADE⊥面ABCD的極端情況.如圖的多面體可分割成直三棱棱ADE-MNF和四棱錐F-MBCN,那么 VABCDEF=VADE-MNF+VF-MBCN=(12×3×2)×32+13×(32×3)×2=152.因此答案選D. 六、聯(lián)想思維 聯(lián)想是心理條件的反射.解題過程中注重由題目提供的信息想到相關(guān)的知識與熟悉的數(shù)學(xué)知識,通過借助相關(guān)知識解決題目中的問題. 例6已知a是實常數(shù), x∈R, f(x+a)=1+f(x)1-f(x),判斷f(x)是周期函數(shù)嗎?如是求出它的一個周期;如不是說明原因. 解析由f(x+a)=1+f(x)1-f(x)聯(lián)想tan(x+π4)=1+tanx1-tanx,所以tanx為原型,a相當于π4,而正切函數(shù)周期為π=4×π4,即f(x)的周期為4a. f(x+2a)=1+f(x+a)1-f(x+a)=1+1+f(x)1-f(x)1-1+f(x)1-f(x)=-1f(x). 所以f (x+4a)=f(x+2a+2a)=-1f(x+2a)=f(x).因此f(x)是周期函數(shù),4a是一個周期. 七、創(chuàng)造性思維 為解決問題尋求答案,提出自己新的見解或產(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)的思維形式就是創(chuàng)造性思維.創(chuàng)造性思維形式是思維的較高表現(xiàn)形式,靈敏與審美是打開學(xué)生創(chuàng)造思維的的金鑰匙. 例7如圖4,ABC-A1B1C1是正三棱錐,AB1⊥BC1,求證AB1⊥A1C. 解析本題是一道典型的立體幾何題,有較多常規(guī)的證明方法.若拋開歐氏幾何嚴謹?shù)倪壿嬐评恚砸粋€簡單的旋轉(zhuǎn)就能證明問題,解法可謂超凡脫俗. 以ΔABC,ΔA1B1C1的中心OO1連線為旋轉(zhuǎn)軸,把正三棱柱逆時針旋轉(zhuǎn)120度.可見:AB1的位置被CA1取替,BC1的位置被AB1取替,因此A1C⊥AB1. 思維意識是影響學(xué)生高中數(shù)學(xué)解題能力的本質(zhì)原因,是學(xué)生拓展解題思路的源泉.解題訓(xùn)練不但可以掌握必須的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識與技能,還可以促進思維意識的形成、思維能力的拓展. 參考文獻: [1]劉遠志精心設(shè)計問題,竭力點燃數(shù)學(xué)思維的火花[J].數(shù)理化解題研究 ,2016(15). [2] 酈麗學(xué)數(shù)學(xué) 做數(shù)學(xué) 思數(shù)學(xué)[J].江蘇教育,2013(10). [3] 嚴鴻灝激“趣”與啟“思”:數(shù)學(xué)課堂的兩大增效策略[J].福建教育學(xué)報,2015(08).