李欣潞
鞍山市鞍鋼高級(jí)中學(xué) 遼寧鞍山 114000
高中數(shù)學(xué)具有較強(qiáng)的邏輯性,在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,經(jīng)常有一些題目需要我們突破傳統(tǒng)的思維方式,通過(guò)逆向思維來(lái)解決。在數(shù)學(xué)思維中,逆向思維是一個(gè)非常重要的原則,也是創(chuàng)造性思維理念的又一重要體現(xiàn),是衡量新時(shí)期人才創(chuàng)新能力的又一重要標(biāo)準(zhǔn)。因此,在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)掌握逆向思維的解題方法,從而我們提升分析和解決問(wèn)題的能力。
在集合問(wèn)題當(dāng)中,如果題目直接求解較為復(fù)雜、困難時(shí),則可以對(duì)題目進(jìn)行逆向思維的思考,然后再求其補(bǔ)集,以實(shí)現(xiàn)降低題目難度的目的[1]。
基于邏輯學(xué)的角度分析,原命題和逆否命題是等價(jià)的,如果原命題為真,那么其逆否命題也為真。在有關(guān)于判斷命題真假或條件、結(jié)論的充分必要性的題目當(dāng)中,從正面入手進(jìn)行判斷較為困難,對(duì)于大多數(shù)的高中生來(lái)說(shuō)都不容易理解,而通過(guò)逆向思維將其轉(zhuǎn)變成為判斷逆否命題的真假或通過(guò)逆否命題,對(duì)條件、結(jié)論的充分必要性進(jìn)行判斷,則可以有效地提升解題效率和準(zhǔn)確性。
在證明題中,逆向思維的應(yīng)用也被稱(chēng)為反證法,屬于一種間接對(duì)問(wèn)題進(jìn)行證明的方式。利用反證法,如果問(wèn)題的反面被否定,那么正面就是正確的[2]。再或者說(shuō),反證法主要就是指利用逆否命題的結(jié)論,并把否定命題當(dāng)作已知條件,再利用正確的邏輯進(jìn)行推理,得出和已知條件、定理、公理、法則和正確命題互相矛盾的結(jié)果,那么假設(shè)就不成立,從而對(duì)命題的結(jié)論進(jìn)行肯定,獲得證明。
例3一個(gè)整數(shù)的平方可以被4整除,求證這個(gè)數(shù)為偶數(shù)。
分析:在解答這道題時(shí),可以利用反證法,設(shè)定整數(shù)x的平方可以被4整除,假設(shè)x不為偶數(shù)。那么x為奇數(shù),設(shè)x=4b+1,其中b為整數(shù),所以得出x2=(4 b+1)2=4b2+4b+1=4b (b+1)+1,所以得出x2為奇數(shù),和題目中的已知條件相矛盾,所以假設(shè)不成立,從而證明x為偶數(shù)。
在解答有關(guān)排列組合的問(wèn)題時(shí),結(jié)合題目的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),需要從多個(gè)角度來(lái)進(jìn)行觀察,對(duì)思考路徑進(jìn)行調(diào)整,通過(guò)間接法來(lái)進(jìn)行解答,利用正難則反的逆向思維,來(lái)提升解題的效率和準(zhǔn)確性[3]。
例4在某一大街上,有12個(gè)路燈,其編號(hào)為1,2,3,4...11,12,如果想要對(duì)其中三個(gè)路燈進(jìn)行關(guān)閉,但是不能同時(shí)關(guān)閉相鄰的兩個(gè)路燈或三個(gè)路燈,也不能把兩端的路燈進(jìn)行關(guān)閉,那么有多少種不同的關(guān)燈方式:
例5在一個(gè)箱子中,有12個(gè)藍(lán)色的球和18個(gè)紅色的球,取出一個(gè)藍(lán)色的球得2分,取出一個(gè)紅色的球得3分,若在箱子中取出若干個(gè)球,最后得分為70,有幾種方法?
總而言之,在高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,應(yīng)用逆向思維輔助解題是非常重要的,其不僅可以提升學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力,還可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生解題準(zhǔn)確度的提高。部分?jǐn)?shù)學(xué)問(wèn)題從正面進(jìn)行解答,步驟較為繁瑣、難度較大,而通過(guò)逆向思維,可以有效地?cái)U(kuò)展解題思路,有效地簡(jiǎn)化解題過(guò)程。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,合理地運(yùn)用逆向思維,可以有效地拓展我們高中生的思維空間,提高我們的解題能力,進(jìn)而為以后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。