汪彩鳳
很多人一拿到題目,就不知其所以然地試做,這種人的思維是混亂的、無條理的。事實上,解題應從分析題意入手。全部解題過程可以分為以下八個步驟:
一、分析題意時,首先必須將題分為條件和要求兩部分。若是熟悉的題,只須進行最簡單的分析,以確定該題的類型,否則,必須進行較深入的分析。分析題意時,始終要針對題的要求,還必須特別注意弄清題的要求的實質(zhì),明確題所求的是什么及該做什么。學會分析題意,透徹理解題的實質(zhì),這是具備一般解題能力的關鍵一步。
每個條件都有一個或多個對象,如果條件只有一個對象,那么用這一對象的某些屬性說明其特征,如果有兩個對象,則用兩者之間的某種關系說明其特征。
例1 題目:三個數(shù)成等差數(shù)列,其和為m,若將第一數(shù)減去2,而其余兩數(shù)不變,則成等比數(shù)列,求此三數(shù)。
分析:該題有三個條件,每個條件都有三個對象
條件1:三個數(shù)a、b、c成等差數(shù)列
條件2:三個數(shù)a、b、c的和為m
條件3:a-2、b、c成等比數(shù)列
二、題的綱要記述。對題意進行初步分析的結果,應該設法記錄下來。前面所采用的文字表述的記錄形式顯然不方便,必須尋求一種方便、緊湊、高效的形式記錄分析的結果,該形式就是題的綱要記述。題的綱要記述有三個突出特定。第一:廣泛使用各種記號、符號、字母、圖等;第二:把題的一切條件和要求都明確列出來,在每個條件的記述中,又指出其對象和特征;第三:僅記下解題所必需的東西,拋開題中其余細節(jié)。
例2 已知正三棱錐的側棱與底面成60°,求棱錐側面與底面所成二面角的大小。
該題的綱要記述如下:
已知(1)P-ABC為正三棱錐
(2)直線AP與面ABC成60°
求 二面角P-BC-A
三、解題過程的第三個步驟——探求解法,就是尋找能把題的條件和題的要求聯(lián)系起來的途徑、手段。解數(shù)學題的實質(zhì),就是有步驟地找出所要應用的數(shù)學原理(定義、公理、定理、法則、定律、公式等),并將這些原理運用于題的已知條件或其推導結果(解題過程所得的結果),即可得到題所需的答案。
探求解題方案(解法)是整個解題過程的核心內(nèi)容,分析題意和做題的綱要記述都是為探求解法服務的。一般地,探求解法可按下列程序進行:第一步,判斷題的類型;第二步,判斷是否為標準題,若是標準題就用熟悉(現(xiàn)成)的一般法則求解;第三步,如果不是標準題,可采用以下兩種途徑:方案一,分解法——把題分解成若干個小標準題;方案二,模型法——對題進行重新表述,把它轉化為標準題(運用等價轉化的數(shù)學思想)。用題中條件的必要條件替代該條件是常用手段,例如在例1中,條件1“a、b、c成等差數(shù)列”用“a+c=2b”替換,條件2用“a+b+c=m”替代,條件3用“(a-2)c=b2”替代,則該題就轉化為解方程組的標準題。對于非標準題,應該建立題的直觀的輔助模型——題的綱要記述,把非標準題轉化為標準題是一種數(shù)學藝術,只有通過對自己的解題過程進行深入的經(jīng)常的分析,通過解各式各樣題的經(jīng)常訓練才能掌握。
如何判斷題的類型?按照題的要求的性質(zhì)特征可把所有數(shù)學題分為三大類。第一類,求未知數(shù)的題;第二類,證明題或說明題;第三類,變換題或作圖題。對于第一類題,在找不到較簡單的解法時,可把它轉化為一個已知類型的方程、不等式或方程組、不等式組,總可以解出來。
例3 三圓兩兩外離,它們的公切圓有幾個?
該題表面上是求“有幾個”,似乎應屬于第一類,但實質(zhì)是作圖題,因而是屬于第三類。
標準題怎樣確定?凡是在現(xiàn)行課本中有現(xiàn)成解題法則(不論何種形式)的數(shù)學題,或者沒有現(xiàn)成法則,而這些法則可直接得自某些定義和定理(根據(jù)這些定義和定理可以確定解題綱要——即一系列解法步驟)的數(shù)學題,都稱為標準題。標準題的解題過程具有下列特點:第一,分析題意就是判斷題的類型;第二,探求解法就是根據(jù)一般法則(公式、恒等式)或一般原理(定義、定理)做出綱要——解該類題的一系列步驟(解該類題的“算法”);第三,標準題解題本身,就是將這個“算法”作用于本題的條件。由此可見,牢記教科書(課本)中學過的所有一般法則(公式、恒等式)和一般原理(定義、定理)多么重要,同時,要善于將凝練的一般法則、原理轉化為解題綱要(即“算法”)。
例4 已知三棱錐的全面積為s,體積為v,求三棱錐的內(nèi)切球半徑R。
思路分析:三棱錐是三角形的拓廣圖形,考慮到三角形內(nèi)切圓半徑的求法(三角形面積分割法),那么三棱錐內(nèi)切球半徑的求法是否可采用“三棱錐體積分割法”,這樣就找到解題方案。
四、解題過程的第四步——實施解題。求得解題方法后,用規(guī)范的書面語言敘述解法,該步驟是必不可少的,當然客觀題除外。
五、解題過程的第五步——驗證題解。敘述解法完成后,還必須驗證這個題解是否正確,是否滿足題的全部要求。對于實際的數(shù)學應用題,該步驟必不可少,既要驗證是否符合數(shù)學問題,還應驗證是否符合實際問題。
六、解題過程的第六步——進行討論。許多題目需要考慮解的存在性及解的個數(shù),此時就必須對題本身進行討論。例如含參數(shù)的一元二次方程的求解就應對參數(shù)的取值范圍進行討論。
七、解題過程的第七步——作出答案。答案應規(guī)范、簡潔、準確。
八、解題過程的第八步——解法反思。為了學習和有意識地提高自己,最好再對題的解法進行分析,是否還有其他解法并進行比較,能否對該題加以總結,提煉有價值的結論,能否進行變題訓練等。
總之,上述八個步驟,有五個是必須的,在解任何題的過程中都有這五步(無論它們以什么形式出現(xiàn)),這就是分析題意、探求解法、實施解題、驗證題解及作出答案。其余三步(綱要記述、進行討論、解法反思)視具體情況可省略,通常情況下都省略。