梁婷婷
【摘要】在初中教育階段,數(shù)學(xué)是一門對(duì)學(xué)生思維能力要求較強(qiáng)的課程,無(wú)論是在理論知識(shí)學(xué)習(xí)中,還是在解題訓(xùn)練中均是如此,教師需適當(dāng)加強(qiáng)對(duì)他們的思維訓(xùn)練,其中在解題環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生嘗試應(yīng)用逆向思維進(jìn)行解題,鍛煉他們解題能力的同時(shí)改善他們的思維水平.基于此,本文主要對(duì)初中數(shù)學(xué)解題中如何應(yīng)用逆向思維進(jìn)行探討,同時(shí)羅列部分解題實(shí)例.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué)解題;逆向思維
逆向思維又稱求異思維,是對(duì)一些觀點(diǎn)或事物進(jìn)行反向思考的一種思維方式,從問(wèn)題的相反方向展開(kāi)探索,產(chǎn)生新思想與新思路.在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,面對(duì)諸多難度較大的題目,當(dāng)從正向視角無(wú)法處理時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生巧借逆向思維,從問(wèn)題的結(jié)論或反方向進(jìn)行思考,使其快速找到解題的突破口,助推他們高效解題,并發(fā)展思維能力.
1 應(yīng)用逆向思維方法,輕松解決證明試題
例1 如圖1所示,在一個(gè)四邊形ABCD中,M與N分別為邊AB和DC的中點(diǎn),其中MN=12(AD+BC),請(qǐng)證明AD∥BC.
分析 應(yīng)用逆向思維方法時(shí),本質(zhì)上都是“正難則反”,處理這道證明題時(shí),如果從正向視角對(duì)題設(shè)進(jìn)行證明,難度較大,這時(shí)教師可提醒學(xué)生從逆向視角切入,先假設(shè)AD與BC不是平行關(guān)系,然后進(jìn)行逆向推理,直至找到同題設(shè)條件或者常規(guī)定理存在沖突,就說(shuō)明假設(shè)不成立,題設(shè)是成立的[1].
詳解 假設(shè)AD與BC不是平行關(guān)系,畫出輔助線,連接對(duì)角線BD,設(shè)點(diǎn)P為BD的中點(diǎn),再連接MP、NP,
在△ABD中,因?yàn)锽M=MA,BP=PD,
所以MP∥AD且MP=12AD,
以此類推,采用一樣的方式可以證明PN∥BC且PN=12BC,
所以MP+PN=12(AD+BC),①
此時(shí)BD的中點(diǎn)并非在MN上面.
又因?yàn)镸N∥AD,MN∥BC,
所以AD∥BC,
這與假設(shè)AD與BC不是平行關(guān)系產(chǎn)生沖突,
所以說(shuō)M、P、N三點(diǎn)沒(méi)有共線,
MP+PN≥MN,②
由①、②得MN<12(AD+BC),顯然這與已知條件MN=12(AD+BC)存在沖突,
所以假設(shè)是不成立的,故AD∥BC.
2 運(yùn)用逆向推導(dǎo)方法,推出與已知條件矛盾
例2 已知在三角形ABC中,滿足AB和AC相等的關(guān)系,且P點(diǎn)是三角形ABC內(nèi)的一點(diǎn),∠APB>∠APC,請(qǐng)證明PB和PC的長(zhǎng)度不同.
分析 當(dāng)無(wú)法直接證明結(jié)論時(shí),學(xué)生可從反方向切入,假設(shè)命題的反面成立,并將其當(dāng)作一個(gè)已知條件進(jìn)行逆向推理和證明,直至得出同已知條件相矛盾,把假設(shè)推翻,從而證明原命題正確.此題可先把問(wèn)題轉(zhuǎn)變成假設(shè)PB和PC的長(zhǎng)度相等,將其當(dāng)作已知條件來(lái)用,結(jié)合三角形全等證明∠APB和∠APC是相等關(guān)系,同題干信息相矛盾,由此證明原有結(jié)論[2].
所以所假設(shè)是不成立的,PB和PC的長(zhǎng)度不同.
3 巧妙借助逆向思維,逆用數(shù)學(xué)問(wèn)題條件
例3 已知參數(shù)n是一個(gè)正整數(shù),嘗試求出滿足下列條件的n的最小值:針對(duì)n,存在正整數(shù)k滿足815<nn+k<713.
分析 處理這一題目時(shí),要想從題干給定的條件中找到n所滿足的式子,就要對(duì)nn+k進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,把其中的參數(shù)n分離出來(lái),通過(guò)觀察nn+k能夠發(fā)現(xiàn)借助逆向思維,運(yùn)用取倒數(shù)的方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)n的分離,由此明確解題思路.
詳解 結(jié)合題目中給定的條件815<nn+k<713,
對(duì)這一不等式的兩邊進(jìn)行取倒數(shù)以后能夠得到158>n+kn>137,
也就是158>1+kn>137,
把這個(gè)式子化簡(jiǎn)以后轉(zhuǎn)變成67<kn<78,
因?yàn)閰?shù)n和k都是正整數(shù),
所以參數(shù)n一定不能比8小,假設(shè)參數(shù)n=9,
這樣可以得到547<k<638,
此時(shí)發(fā)現(xiàn)不存在滿足這一不等式的k的值,
然后再依次取用n為10,11,12,13與14代入式子,發(fā)現(xiàn)均沒(méi)有符合不等式的k的整數(shù)解,當(dāng)n的值取15時(shí),能夠得到907<k<1058,
這時(shí)有符合條件的正整數(shù)k,即為k=13,
綜上可得能夠確定符合本題條件的正確答案是n=15,k=13.
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,逆向思維作為處理某些問(wèn)題的一種重要思維方式,同以往的正向思維有著相反的特征,在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)活動(dòng)中,巧借逆向思維往往能夠產(chǎn)生意想不到的效果,教師應(yīng)當(dāng)指引學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況靈活運(yùn)用逆向思維,且確保逆向推導(dǎo)過(guò)程的準(zhǔn)確性,使其擺脫固有思維模式的束縛與禁錮,讓他們的思維變得更加靈活,從而高效解答數(shù)學(xué)試題.
參考文獻(xiàn):
[1]黎春.探究初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)中逆向思維的應(yīng)用[J].數(shù)理天地(初中版),2023(15):47-49.
[2]時(shí)慧娜.逆向思維在初中數(shù)學(xué)解題中的合理應(yīng)用[J].數(shù)理天地(初中版),2023(11):69-70.