李奎安
【摘 ?要】 ?逆向思維是通過已知條件推進的一種思維方式,將其運用于初中數(shù)學的解題教學中,不僅能激發(fā)學生的學習興趣,而且能提高學生的解題靈活性與敏捷性.因此,初中數(shù)學的解題教學中,教師需注重培養(yǎng)學生的逆向思維,引導學生進行逆向思考,從而有效解決相關數(shù)學問題.
【關鍵詞】 ?初中數(shù)學;逆向思維;解題策略
初中數(shù)學的解題教學中,數(shù)學思維以及思維習慣通常對解題步驟的優(yōu)化以及解題正確率有著重要影響,逆向思維作為一種常見的解題思維,又稱作反向思維,是發(fā)散思維培養(yǎng)的一種重要形式,主要采取與慣性思維相反的方式對數(shù)學問題進行分析與推理,即突破慣性思維,在已具備的知識體系基礎上,形成深層次的理解與認知.將逆向思維運用于初中數(shù)學解題中,可有效激發(fā)出學生的邏輯思維,促進學生的思維靈活性,提高學生的思維開放性,使學生實現(xiàn)高效解題.
1 ?基于逆向思維解答否定性命題
例1 ?已知:△ABC的內(nèi)角分別為∠A、∠B、∠C.
求證:∠A、∠B、∠C中不存在兩個角為直角.
解析 ?證明題中出現(xiàn)了“不是”“沒有”“不能”等詞,這是典型的否定性命題,若直接證明,就要找出所有的可能情況,并加以論證,這個證明過程十分繁瑣.而通過逆向思維的運用進行逆向推導,則能高效解答.
證明 ?假設∠A、∠B、∠C存在兩個角為直角,
設∠A=90°,∠B=90°,
則有∠A+∠B+∠C>180°,
依據(jù)該結果,其與三角形內(nèi)角和為180°的定理相矛盾.
二者存有沖突,故∠A=90°,∠B=90°的假設是不成立的,
即證∠A、∠B、∠C中不存在兩個角為直角.
2 ?基于逆向思維解答存在性命題
例2 ?過O點作七條直線,試證明:以O為頂點相鄰的兩條直線形成的夾角中必然有一個角是小于26°的.
解析 ?涉及“存在”等詞的試題,運用逆向思維可假設為“沒有一個”.首先,過O點作出7條直線,相鄰的兩條直線形成的夾角共14個,這些角的和是360°,并通過逆向思維,設各個角都不小于26°;其次,將這些角的度數(shù)相加求和,判斷其與360°的大小,即可證明命題.
證明 ?將O作為頂點的角中,相鄰的兩條直線形成的夾角一共有14個,若必然有一個角是小于26°,而14個角恰當形成一個周角,
假設14個角都大于26°,
那么,14個角的和大于且等于14×26°=364°>360°,
這和周角的度數(shù)是360°相矛盾,
即得證以O作為頂點的角中必然有一個角是小于26°的.
3 ?基于逆向思維解答“至多”“至少”的命題
例3 ?任意給出三個實數(shù),下列不等式中,至多有兩個不等式是同時成立的:|a|<|b-c|、|b|<|c-a|、|c|<|a-b|.
解析 ?證明本題中出現(xiàn)的“至多”,學生常常無法理解,此時,可通過逆向思維,假設三個不等式均成立,則能有效證明本題.
證明 ?依據(jù)實數(shù)的性質(zhì),設實數(shù)a、b、c是數(shù)軸上的三點,如圖1中的A、B、C所示,
則存有|a|=OA,|b|=OB,|c|=OC,
|b-c|=BC,|c-a|=AC,|a-b|=AB,
假設三個不等式均成立,那么,|a|<|b-c|、|b|<|c-a|、|c|<|a-b|,
即AO<BC,OB<AC,OC<AB,
且OC=OB+BC>OB+OA=AB,
此時,OC>AB,與假設矛盾,
故|a|<|b-c|、|b|<|c-a|、|c|<|a-b|至多有兩個不等式是同時成立的.
例4 ?已知,證明:、、中至少有一個是不小于.
解析 ?存在“至少”詞匯的解題中,可通過逆向思維,將至少存在n個,假設為至多存在(n+1)個,也就是假設、、均小于即可.
證明 ?假設、、均小于,
那么①,
②,
③,
即有④,
⑤,
⑥,
式子④+式子⑥可得:⑦,
由于式子⑤與式子⑦是矛盾的,故可證原命題成立.
4 ?基于逆向思維解答幾何問題
例5 ?如圖2,△ABC中,AB⊥AD,AC=AB,BC和AD相交于點E,且BC⊥DC,AD和DC相交于點D,證明:AC2=AD·AE.
解析 ?在解題時,無法從已知條件中找到證明思路,教師就可以指導學生通過逆向思維加以證明.即想要證明:AC2=AD·AE,可將其變形成,為了得到該結論,就需證明△ADC∽△ACE,依據(jù)圖2得:∠CAD與∠EAC是公共角,由此可斷定三角形相似,并證明結論.
證明 ?因為AB⊥AD,BC⊥DC,
所以∠ECD=∠EAB,
又因為∠CED=∠BEA,所以∠D=∠B.
因為AC=AB,
所以∠BCA=∠B=∠D,
即在△ADC與△ACE中,∠ECA=∠D,∠CAD=∠EAC,△ADC∽△ACE,所以,即證AC2=AD·AE.
5 ?結語
綜上所述,初中數(shù)學的解題教學中,教師需充分認識到逆向思維的作用,并通過逆向思維在實際例題中的應用講解,讓學生形成相應的邏輯思維,以實現(xiàn)解題效率的提高.
參考文獻:
[1]梁玲.初中數(shù)學解題中逆向思維的應用[J].數(shù)理天地(初中版),2022(16):51-52.
[2]龔愛峰.初中數(shù)學解題教學中逆向思維的應用[J].讀寫算,2021(28):155-156.