对多角度解题的一点探究

2018-01-31 18:19陈丽英
考试周刊 2017年80期
关键词:多角度拓展数学思维

摘要:为更好地培养和提高学生的数学核心素养,应从题目拓展、解题思路、解题方法、解题途径等多角度进行训练,强化学生的数学思维,增强学生的应用意识。

关键词:多角度;拓展;数学思维

教师在数学教学中经常会面临一个突出的问题:如何从应试教育向素质教育转变,培养学生良好的思维品质是实现这一转变的一个重要方面。我们应该培养学生能够从多角度去观察、分析并处理题目,启发学生的积极性,增强学生的应用意识,真正实现提高学生的数学核心素养。

一、 对题目进行引申,开拓思維

在解题时,应引导学生对题目进行探究:可否对题目的条件或者结论进行变形,可否对题目进行引申拓展,有相关联的题目吗?经常做这种层层深入的思考研究,学生的数学解题思维就可以得到很好的开拓。

【例】在△ABC中,AB=AC。

(1)如图(1),如果点M是BC边上的中点,连接AM,求证:AB2-AM2=BM·CM;

(2)如图(2),若点M是BC边上的一个动点,那么(1)中的结论还成立吗?

(3)如图(3),若点M是线段BC的延长线上任意一点,那么线段AB,AM,BM,CM之间有什么样的数量关系?

(1)

(2)

(3)

分析:这个题目可引导学生发现:它主要是考查学生对等腰三角形的性质的理解应用,同时还有对勾股定理的掌握。从(1)中的特殊情况中点切入,到(2)拓展到任意一点,又引申到(3)的延长线上,这样既使学生加深了对基础概念、定理的掌握,同时又可以开拓数学思维,提高综合运用的能力。

对题目进行拓展变化可以很好地提高学生灵活解题的能力。通常变题方法有:条件的弱化;条件的强化;逆向变化;结论推广等。

二、 探索解题途径,发散思维

在解题时教师要加强引导学生去发现探索不同的解题途径,这有助于培养学生扎实的数学解题技能,训练学生具有独立的数学思维,避免常规的思维定势。

【例】已知f(x)=ax2+bx+c,若a+c=0,f(x)在[-1,1]上的最大值为2,最小值为-52。

求证:a≠0,且ba<2。

分析:引导学生思考,题目的关键点在哪里?反证法的适用范围是什么?

证明:假设a=0,或ba≥2。

(1)当a=0时,由a+c=0,得f(x)=bx,显然b≠0。由题意得f(x)=bx在[-1,1]上是单调函数,所以f(x)的最大值为|b|,最小值为-|b|。由已知条件,得|b|+(-|b|)=2-52=-12,这与|b|+(-|b|)=0相矛盾,所以a≠0。

(2)当ba≥2时,由二次函数的对称轴为x=-b2a,知f(x)在[-1,1]上是单调函数,故其最值在区间的端点处取得。

所以f(1)=a+b+c=2f(-1)=a-b+c=-52

或f(1)=a+b+c=-52f(-1)=a-b+c=2

又a+c=0,则此时b无解,所以ba<2。由(1)(2),得a≠0,且ba<2。

说明:在数学解题中,应当训练学生积极探索不同的解题途径,对于有些题目直接求解比较繁琐或者很难求解时,可考虑是否可以采用反证法。培养学生的发散性思维,从而能够更为灵活简洁地解答题目。

三、 找寻不同解题方法,拓展思维

在数学解题教学中,教师应引导学生在解题过程中尽量从不同的角度出发,主动地去发现不同的解题方法,这可以使得学生的思维得到拓展,达到提高学生数学核心素养的目的。

【例】已知a2+b2=1,x2+y2=1,求证:ax+by≤1。

证明:证法1(比较法):

1-(ax+by)=12(1+1)-(ax+by)

=12(a2+b2+x2+y2)-(ax+by)

=12[(a2-2ax+x2)+(b2-2by+y2)]

=12[(a-x)2+(b-y)2]≥0

所以ax+by≤1

证法2(分析法):要证ax+by≤1

只需证1-(ax+by)≥0

即2-2(ax+by)≥0

因为a2+b2=1,x2+y2=1

所以只需证(a2+b2+x2+y2)-2(ax+by)≥0

即(a-x)2+(b-y)2≥0

因为最后的不等式成立,且步步可逆。所以原不等式成立。

证法3(综合法):因为ax≤a2+x22,by≤b2+y22

所以ax+by≤a2+x22+b2+y22=1

即ax+by≤1

证法4(三角换元法):因为a2+b2=1,x2+y2=1

所以可设a=sinα,b=cosα,x=sinβ,y=cosβ

所以ax+by=sinαsinβ+cosαcosβ=cos(α-β)≤1

证法5(数形结合法):因为直线l:ax+by=0经过圆 x2+y2=1的圆心O,所以圆上任意一点M(x,y)到直线ax+by=0的距离都小于1或等于圆半径1。

即d=|ax+by|a2+b2=|ax+by|≤1ax+by≤1

说明:在解答题目时让学生经常地寻找多种解题方法,可以让学生更好地对不同的知识点找到它们的联系,更有助于学生思维灵活性的训练。当然,要发现不同的解题方法对学生是一个难点,这需要在平时的解题中经常有意识地训练。同时,还要注意不同解题方法的使用条件。

总之,教师在平时的数学教学中应重视对学生解题思维的培养,启发学生,提高学生主动思维的积极性,让学生自主地学习、思考、观察,从书本到生活,训练学生的创造性思维,全面提高学生的数学核心素养。

参考文献:

[1]杨菁.高中数学“一题多解”的案例分析[J].理科考试研究(高中版),2015,07.

[2]武秀琴.高考笔记高考冲刺总复习:数学[M].山西教育出版社,2007.

作者简介:

陈丽英,福建省漳州市华安县第一中学。endprint

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