杜昕宸
摘 要:高中数学知识的复杂程度明显高于初中阶段,并且题目难度明显提高。高中生解答数学问题,不仅需要具备完善的基础知识体系,还应当掌握多种不同的解题方法,以适应不同的题目变式。本文以类比思维在数学解题中的应用为研究内容,通过几个典型的例题分析,从而加深广大高中生对这一解题方法的认识,从而提高个人数学解题效率。
关键词:类比思维 高中数学 解题方法 研究
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)12(b)-0-02
类比思维在数学解题中应用较为广泛,根据数学题目类型的不同,其适用方法也有一定的差异。应用类比思維,能够扩展高中生的解题思路,深化对不同数学知识点的认识,掌握多元化的解题技巧,从而提高解题效率。
1 类比思维中的同构类比
在数学解题中,同构类比思维比较常见,它使学生的解题思维更加开阔,能够灵活应用不同数学知识。
例1.若函数,求该函数的最小值。
解析:由题目可以看出,若使用求导等方法计算函数最小值步骤较多,且容易忽略限制条件(根号内数值恒大于等于0),所以,这里我们就可以使用同构类比的方式解题。如此,将题目中的方程进行转化可得:。
该函数即求在平面直角坐标系中(x,0)到A(1,2)和B(2,3)两点距离之和的最小值,如图1所示。
作A点关于x轴的对称点,连接A'、B,线段A'B与x轴的交点,这就是要求的x,对应的最小值也就是线段AB的长度,即。
2 类比思维在不等式题目中的应用
不等式是高中数学的一个重要知识点,与不等式相关的题目类型变式多,在解题过程中需要明确题目的各种条件约束,否则,将会导致解题错误。
例2.不等式组:
在满足不等式组的同时,y=b/a的取值范围是多少?
解析:在该题目中,根据最终求解结果,对原方程组进行变形,变形如下:
即可得≥,4-≥,≤。假设=x,=y,采用类比思维对y≤lnx与y≤x的情况进行类比,即y属于lnx曲线下的部分,且根据原不等式组的约束条件,约束x、y:y≤lnx,x≤,y≥,x>0,y>0。在该范围内,绘制y=lnx的
曲线,如图2所示。
图2中的阴影区域则为x、y的可行域,可以将视作经过原点的直线方程,通过计算(,)与切点的最大值、最小值,从而确定的取值范围,即的范围。
若该直线与y= lnx相切,切点为Q(x0,y0),则:
,即x0=e,y0=1,=e同理,在该可行域内,该直线方程过P点的斜率最小,P点坐标为(x1,y1),即x1=,y1=,=7。
因此,e≤≤7。
即y=的取值范围为[e,7]。
3 结语
类比思维是一种较为灵活的数学解题思维,对于不同题目类型,需要在类比过程中保持各种约束条件的一致性,尤其是在函数与几何知识类比的过程中,容易出现忽略约束条件的情况。应用类比思维,不仅需要高中生具有完善的基础知识体系,还应当具备较强的逻辑思维能力,这也对高中生提出了较高的要求。
参考文献
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