邵賢虎
師:同學(xué)們,在平時的練習(xí)中,是不是經(jīng)常有這樣的感覺,拿到一道較難的習(xí)題,第一次看完感覺無從下手,這很大程度上可歸結(jié)為審題的失敗,未制訂有效的解題計劃,計劃實施不扎實嚴(yán)謹(jǐn),缺乏解后反思.
今天給大家介紹一位偉大的美籍匈牙利數(shù)學(xué)教育家喬治·波利亞(G. Polya,18871985).他十分重視解題在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的作用,并對解題方法進行了多年的研究和實踐,繪制出了“怎樣解題”表,主要可分為“弄清問題、擬訂計劃、實現(xiàn)計劃、回顧”四個階段.下面結(jié)合這四個階段及本人的思考,和同學(xué)們聊聊怎樣解題.
一、弄清問題:解題從審題開始
在習(xí)題中經(jīng)常會出現(xiàn)一些容易看錯、易被忽視或容易誤解的字詞,如果我們粗心大意,就會導(dǎo)致失誤.因此,我們必須了解問題的文字?jǐn)⑹?,要善于“斟字酌句”,認(rèn)真思考,弄清含義,為正確解題掃除障礙,如已知是什么?未知是什么?條件是什么?滿足條件是否可能?要確定未知數(shù),條件是否充分?
例1
一直線過點M(3,-4),且在x軸和y軸上的截距相等,求它的方程.
師:本題求直線方程,條件中你認(rèn)為關(guān)鍵的字眼是什么?
生:截距相等.
師:你會選擇直線方程的什么形式?
生:截距式.
師:設(shè)截距式應(yīng)注意什么?怎么解決?
生:應(yīng)注意截距式的局限性,不能忽視直線在x軸和y軸上的截距都為零,即直線過原點的情況.
生:當(dāng)直線過原點時,易求其方程為4x+3y=0;
當(dāng)直線不過原點時,用直線方程的截距式,設(shè)所求方程為x/a十y/a=1,
把已知點M(3,-4)的坐標(biāo)代入方程,得a=一1.此時所求方程為x/-1+ y/-1=1,即x+y+1=0.
故所求直線方程為4x+3y=0和x+y+1=0.
師:很好!本題審題緊扣關(guān)鍵字眼“截距相等”,且避免了漏解的情況,這些關(guān)鍵字眼對問題的解決至關(guān)重要,必須給予高度關(guān)注.
二、擬定計劃:確定方法和途徑
擬定計劃時,要善于對條件或結(jié)論進行簡化,化繁為簡、化難為易.解題思路不能只停留在原題上,而應(yīng)積極地將其轉(zhuǎn)換成熟悉和易解的問題,這樣就能找到有效解決問題的方法和途徑.因此,我們要注意分析題意,善于簡化,尋求轉(zhuǎn)換,并從中領(lǐng)悟出求簡和化歸的重要思想,從而擬訂解題計劃,
例2 已知兩條直線ι1alx+b1 y=1和l2:a2x+b2y=1相交于點P(2,3),求過點P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直線方程.
當(dāng)教師展示題目后,同學(xué)們認(rèn)為條件很簡單,但字母較多.怎樣才能簡化呢?
師:你能將條件“翻譯”一下嗎?
生1:由直線l1:a1x+b1y=1和l2:a2x+b2y=1相交于點P(2,3)可得2a1+3b1=1,2a2+3b2=1.
好像解不出來,四個未知數(shù)只有兩個方程.
師:求過點P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直線方程需要什么條件?如何獲得?
生2:需要直線P1P2的斜率和直線上一點的坐標(biāo).(擬訂計劃)
由①-②得2(a1-a2)+3(b1-b2)=0.b1-b2/a1-a2=-2/3,即k=-2/3.
斜率求出來了,還缺一個點的坐標(biāo).已知條件中雖然有兩點,但都含有未知字母,不知道下面應(yīng)該怎么辦.
師:已知條件中有兩點,雖然含有未知字母,能不能勇敢地選取其中一個點嘗試一下呢?
生2:我來代點P1(a1,b1)試試.
由點斜式得y-b1=-2/3(x-a1),化簡得2x1+3y-(2a1+3b1)=0,而2a1+3b1=1,所以得直線方程為2x+3y-1=0.
師:很好!我們再回頭重新審視一下等式①②,說明了什么?
生3:我覺得從①②兩式就能得到所求直線方程.①式表明點P1(a1,b1)在直線2x+3y=1上,同樣的,②式表明點P2(a2,b2)也在直線2x+3y=1上.
兩點決定唯一的一條直線,所以過點P1(a1,b1),P2(a2,b2)的直線方程就是2x+3y=1.
師:很好,這種解法體現(xiàn)了解析幾何最基本、最本質(zhì)的思想,
師:本題第一種解法充分展示了由審題所帶來的解題計劃的一步步實現(xiàn),步步為營,成功解決問題;第二種解法“簡約而不簡單”,體現(xiàn)了良好的大局觀,令人拍手稱快!