江苏省启东市吕四中学 刘 瑾
高中数学解题中隐含条件的挖掘
江苏省启东市吕四中学 刘 瑾
在数学解题过程中,不少学生容易忽视题中的隐含条件,感觉题目难解。实际上,数学题虽然灵活多变,但若能发掘出其中的隐含条件,就能更好地解锁解题过程,将复杂问题简单化,降低解题难度,快速而准确地解题,这样,学生对数学的学习信心也会进一步得到保持与提升。
面对数学问题时,学生需要具备较强的洞察力,反复研读题目,多向思索,迅速判断题中是否有无隐含条件,找出问题本质,快速得解。其中,明确题目结构特点,再根据所学知识合理推断有关数学公式或者所应用的几何模型,是发掘题中隐含条件的一种重要方式。对此,教师要引导学生引起注意,从而提高数学解题能力。
在解答高中数学题目时,学生有时候会遇到这样的情况:直接利用题目给出的已知条件来解题比较困难,而那些可以快速解题的有效条件却隐藏于题中蕴含的图形中,若能够认真观察,由图形来获取隐含条件,则可以找到解题的切入点与突破口,将抽象问题形象化,将繁杂问题简明化。所以,教师要指导学生数形结合,学会认真分析所给图形极其条件,由图形特征去发掘一些隐含条件,简化解题过程,或者利用转化思想,适当添加辅助图形,实现数形结合,再由图形中获取含而未漏的重要条件,将问题迎刃而解。
例如:平面上有两点A(-1,0)﹑B(1,0),在圆(x-3)2+(y-4)2=4上取点P,请求出使AP2+BP2取最小值的时候点P的坐标。
对于这一题目,不少学生运用常规方法,列出目标函数y=AP2+BP2,再求解最小值。这一方法过程比较烦琐,而且容易出现错误。实际上,通过画出相关图形(如图1所示),再根据三角形中线性质,就能获得隐含条件: 。因此,当OP有最小值的时候,AP2+BP2也有最小值。此时,就很容易看出点O和圆心(3,4)的连线与圆的交点就是要求的点P的坐标。因此联立方程,则有:
在解数学问题时,数学概念﹑性质或者定义是基本知识与前提条件,但运用的方式有所差别,或直接运用,或者间接运用,所以在解题教学中,教师要善于引导学生从数学定义(概念)入手,认真分析与推敲,深挖隐含条件,化隐为显,快速解答。
在高中数学做题时,有时会遇到这样的题目:无法发现已知条件和所求问题的联立关系,也没有可以直接用于类比的定理或者公式。这就需要由联想与类比入手,深挖出题目隐藏的有用条件,抓住解题契机,快速而准确地做答。
在有些数学题目中,隐藏的条件往往在已知条件里面,需要结合已知条件进行灵活衍生。因此,在解答高中数学题时,如果感觉没有充足的解题条件,同时题设中又很难发现隐含条件,此时就需要结合已知条件,运用列举分析或者图形等方式,获取含而不露的解题条件,化难为易。
例如:已知实数x,y满足x2+y2-2x+4y=0,请求出x-2y的最值。
根据已知条件,进行配方,使之转化成:(x-1)2+(y+2)2=5,即圆心坐标是(1,-2),半径是的圆(如图2),圆方程经过坐标原点(0,0);另外,表明圆(x-1)2+(y+2)2=5上的点到原点距离的平方的一半。再由数形结合入手,就能发现最小值是0,最大值是10。
总之,隐含条件是解数学题的重要因素与有效利器。在平时教学中,教师要注意加强训练,引导学生探寻与积累多样解题方法和技巧,或深钻数学定义去深挖,或在类比联想中去发现,或从数形结合中去发掘,或抓住题目结构来获取隐含条件,不断强化自己的观察能力﹑思考能力,提升数学解题水平。
图2
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