高思遠(yuǎn)
【摘要】初中生常常會發(fā)生這樣的情況:平時做題不會,有人點撥一下他就會,在考場上無人點撥時就憑經(jīng)驗做題,而無解決題目的方法和方向,最后導(dǎo)致解不出題,但出了考場有人一提示就恍然大悟.解題的價值不僅僅在于求出答案,而在于弄清“我是怎么思考的?”“為什么要這樣做呢?”教師要讓學(xué)生從技能向能力發(fā)展,而解決問題時分析法和綜合法是不錯的方法.
【關(guān)鍵詞】分析法;綜合法
初中生常常會發(fā)生這樣的情況:平時做題不會,有人點撥一下他就會,在考場上無人點撥時就憑經(jīng)驗做題,而無解決題目的方法和方向,最后導(dǎo)致解不出題,但出了考場有人一提示就恍然大悟.解題的價值不僅僅在于求出答案,而在于弄清“我是怎么思考的?”“為什么要這樣做呢?”教師要讓學(xué)生從技能向能力發(fā)展,而解決問題時分析法和綜合法是不錯的方法.
一、什么是分析法和綜合法
例1 如圖1,在四邊形 ABCD 中,AD∥BC, AM⊥BC,垂足為 M,AN⊥DC,垂足為N.若∠BAD=∠BCD,AM=AN,求證:四邊形 ABCD 是菱形.
從要解決的問題出發(fā),逐步尋求使結(jié)論成立的充分條件,直至最后把要證明的結(jié)論歸結(jié)為判斷一個明顯成立的條件(已知條件、定義、定理、公理等)為止,如要證明:P→Q(四邊形ABCD→菱形)
Q←P1→P1←P2→P2←P3→…→得到一個明顯成立的條件
我們把這種解法稱為分析法.
從已知條件、定義、定理等出發(fā),經(jīng)過推導(dǎo)論證,最后得出所要證明的結(jié)論成立,如要證明:P→Q
P→Q1→Q1→Q2→ Q2→Q3→ … →Qn→Q
我們把這種解法稱為綜合法.(初中所學(xué)的證明都是按照此方法進(jìn)行書寫的)
二、運用分析法和綜合法解決問題
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中,“題海戰(zhàn)術(shù)”是不可取的.數(shù)學(xué)教育家李士锜有研究結(jié)果表明,通過“題海戰(zhàn)術(shù)”達(dá)到解題的熟能生巧后,也可能導(dǎo)致“熟能生笨”.因此,如何讓學(xué)生學(xué)會思考問題,讓學(xué)生在精練中提升解題能力,教會學(xué)生思考問題的方法就顯得尤為重要.
例2 已知在四邊形 ABCD 中,AB∥CD,∠B=∠D, 過點A 作AE⊥BC 于 E,AF⊥CD 于 F,若CF=2,CE=5,四邊形 ABCD的周長為 28,求 EF的長度.
解題分析 求 EF的長度,先觀察EF落在哪個基本圖形中, 方向一:△EAF;方向二:△ECF.
已知CF=2,CE=5,先試著考慮方向二.那么△ECF 是怎樣的三角形?
若EF 求出是定值,則此三角形為定三角形,∠C一定是特殊角,則∠B一定是特殊角,從而找到解題思路:△ABE 與△ADF相似.
此題可利用分析法并借助基本圖形探求運算方向.用分析法思考問題可以讓學(xué)生大大提高解題能力,減少學(xué)生碰運氣做題,或者無思路的情況,也解釋了為什么要這么做.
在解決問題時,有時不能把分析法和綜合法完全割裂開.在一個命題的論證或一個問題的解決中,往往同時運用這兩種方法,有時甚至交錯使用.在分析問題時,我們還常會用到合情推理中的“猜想”,但在書寫的過程中,每一步的推理必須是嚴(yán)密的邏輯推理(即有根有據(jù)).
例3 在等邊三角形ABC中,以BC為弦的⊙O分別與AB,AC交于點D和點E,點F是BC延長線上一點,且CF=AE,連接EF.
(1)如圖3,當(dāng)BC為直徑時,判斷直線 EF與⊙O的位置關(guān)系,并說明理由;
(2)如圖4,EF與⊙O交于點 G,EF=3,BF=6,求BC的長.
解題分析 第(1)小題,考慮到直線 EF與⊙O有公共點 E,所以直線 EF與⊙O的位置關(guān)系只可能是相交或相切,那么連接 OE,求出∠OEF的度數(shù)即可解決問題.
考慮到BC是直徑,所以連接 BE,可以得到∠BEC=90°,再根據(jù)等腰三角形、等邊三角形的性質(zhì),又可以得到∠ABC=∠ACB=60°,∠EBC=30°,AE=EC=FC.進(jìn)一步求得∠OEF=90°,則可判斷直線 EF與⊙O相切.
第(2)小題難度較大,其第一個關(guān)鍵點在于:能否根據(jù)第(1)小題中的特殊情況獲得BE=EF的合理猜想,因此,本題在設(shè)計上是引導(dǎo)學(xué)生運用從特殊到一般的方法去探究問題,即特殊情況下所用的方法和獲得的結(jié)論可以為一般情況提供猜想,使得一般情況的研究方向更為明確.如果直接從一般情況入手,顯然對學(xué)生的運算能力、空間觀念和推理能力等的要求非常高,學(xué)生需要具備熟練應(yīng)用分析法和綜合法去分析問題和解決問題的能力.考慮到求BC的長,顯然需要求出⊙O 的半徑和圓心角∠BOC的度數(shù)或圓周角∠BEC的度數(shù).如果學(xué)生能獲得BE=EF的猜想,就容易根據(jù)勾股定理的逆定理得出△BEF是等腰直角三角形,從而得到∠BEF=90°,∠EBF=∠F=45°,∠BEC=75°,那么連接 BG,可得出BG是⊙O 的直徑,最后可求得BC的長.
其第二個關(guān)鍵點在于:如何證明 BE=EF?
法一 依據(jù)試題條件和圖形直觀,可猜想:△ABE≌△ECF(顯然是不可能的)或△BDE≌△ECF.要證△BDE≌△ECF,只要證得 BD=CE,CF=AE=DE,∠BDE=∠ECF即可,連接 DE,BE,
容易證得△ADE 是等邊三角形,即可得到 CF=AE=DE,BD=CE,∠BDE=∠ECF=120°.
法二 依據(jù)試題條件和圖形直觀,可得到BE=CD,并猜想四邊形 DEFC是否為平行四邊形. 連接 DE,BE,CD,
容易證得△ADE 是等邊三角形,即可得到∠ADE=∠ABC=60°,CF=AE=DE,再推出 DE∥CF,
則四邊形DEFC為平行四邊形,從而得到EF=CD=BE.
數(shù)學(xué)問題的解決有時并不是很難,關(guān)鍵是平時在做題后要反思解題過程:解決問題的過程中,你是如何思考和分析的?分析解題思路時有何特點?為什么要這樣想?結(jié)合平時做過的類似題型,歸納出思考過程的共性:分析法和綜合法思考問題.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是個動態(tài)過程,要提高教學(xué)質(zhì)量,教師就要教學(xué)生思考問題的方法——分析法和綜合法,才會使學(xué)生的數(shù)學(xué)能力得到較快提升.
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