认识结构,事半功倍

2017-07-26 00:55侯禹郑莹莹
数学教学通讯·高中版 2017年7期
关键词:认知结构解题

侯禹++郑莹莹

[摘 要] 本文通过对不同题目结构、形式的认识、分析,找到更加合理、简洁的解题方法.说明对学生认真观察、分析问题培养的重要性.

[关键词] 认知结构;代数结构;解题

在学生看来,已知条件多的题目往往更容易入手,就怕遇到已知条件较少的问题. 其实当已知条件较少,尤其是已知条件以代数式的形式给出的题目,主要是考查学生对其结构、形式的认识,而能将代数式的结构分析清楚,会使解题方法简便得多,从而达到事半功倍的效果.

点评:此方法运用了积化和差的方法.但这种方法大纲并没有要求学生掌握,是无法操作的. 那么该如何将这个问题转化成我们所学习过的知识呢?如果注意到这样的二次齐次型恰好和三角形的余弦定理结构相似,而且谈角的问题常用到三角形作为载体,那么我们自然会想到构以a=sin5°,b=sin55°为边的三角形.

解法二:

点评:此方法充分利用代数式特征,结合已学知识,利用课本的定理解决了这样的问题.

综上,函数f(x)的值域为[1,2].

点评:此方法利用了最传统的三角代换,充分利用三角函数正余弦平方和为定值的特征解决问题,是学生较容易掌握的方法,在高一阶段即可解决.

解法二:

点评:此方法是学生在学习了向量知识后,由代数结构的特征构造了向量数量积的运算,充分利用a,b模为定值,将问题转化为向量夹角的问题.

解法三:

在此处与解法二前面是一样的,在学生学完高二的知识后,又多了一样工具就是圆锥曲线,那么此问题即为在点A(1,0),B(0,)以及椭圆u2+v2=1在第一象限的范围内,其目标函数z=u+v的最值.

如图3,易知,当u=-v+z与椭圓相切时,z取得最大值.

点评:此方法是学生在高二学习了圆锥曲线及线性规划后,掌握的又一类求最值的方法.

由此例我们看出对代数式结构特征的认识是非常重要的. 随着学生知识的增长,同一个问题可以从不同角度认识,则即会产生不同的方法,那么我们平时可以多积累这样的问题,让学生明白他们所学习的知识是相通的. 另外此问题也可用柯西不等式求解,此处就不再赘述了.

从以上两个比较具有代表性的问题可以看出,对代数式的结构进行充分的认识,往往可以简化我们的问题. 向学生渗透一些类似的思想方法,有利于学生数学素养的提高,对数学问题有更高的认识与理解,也常常让学生在解决一些条件较少的困难问题时,能够做到事半功倍.

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