初中数学解题策略的探究与应用

2019-05-28 09:23江苏省如皋市如皋高新技术产业开发区实验初中陈卫利
中学数学杂志 2019年8期
关键词:题设逆向题型

☉江苏省如皋市如皋高新技术产业开发区实验初中 陈卫利

在数学解题中,思路和方法的选择、应用很重要.如果解题逻辑不正确,解题就费时费力,还难以获得正确答案.在中考数学中,证明题型是重点,也是难点,对证明题型解题方法的学习,教师应引领学生掌握基本解法,厘清解题思路,提高解题效率.

一、对初中数学解题策略的探讨

拿到一道数学题,需要我们构思解题思路.如求证某几何题中两个角相等,不同的学生面对求证目标,其思考的方向也可能不同.总体而言,需要把握几点.一是正向求解.就是根据题中所给出的条件,从已知入手,一步步去推断,最终得出求证结论.该思路是最常见的解题策略.二是逆向求解.就是不从已知入手,而是从结论入手,逆向推断,直至可以利用已知条件进行验证为止.该法主要应用于已知条件偏少或者已知不明朗,从正向梳理解题思路未果时,可以尝试逆向求解.不过,对于该法的使用,在求证时不能将结论直接当成已知,但可以作为梳理解题思路的一部分,在真正解答时,还要以正向解题为主.三是正逆结合求解.对于正逆结合,可以先从正向解题,再融入逆向解题;也可以先从逆向解题,再融入正向解题.该法的应用较少,多在已知与结论没有直接关联时才尝试应用.四是特殊题型的解法.针对特殊题型,在解法上也具有多样性.如对于几何类题、证明类题、应用题型等,需要全面梳理题设,根据需要融入“画图”解法,尝试引入作图工具辅助解题.当题设条件过多难以直接求解时,可以采用猜想逆推法,以不同的取值方式代入解题,进而得出猜想,逆推解题过程,节省解题时间,找到更好的解题思路.

二、多角度拓展解题思维,提高解题准确率

在初中数学中,解题思路的明确和选择很重要.对于证明类题型,可以有多种证明方法,不同学生对题意的理解不同,得出的证明思路也不同.在平时教学中,教师要关注学生解题思维的激发,尝试从多种视角梳理解题思路,帮助学生从多个角度形成证明过程,掌握多种解法.在面对题目时,能够找到快速、高效的解题路径,提升解题正确率.在证明两个三角形中有两条边相等时,证明思路可以选择“三角形全等”,接着寻找能够证明两个三角形相似的条件,逆向求证.如某题中,在圆O上作一条过直径AB的端点A的切线AC,与直径AB相等,连接OC与圆交于P点,CP的延长线与圆交于点F,求证CP=AE.如图1所示.

从该题题设条件来看,求证某两条线段相等的方法很多,我们结合题设与求证目标,对比图形来梳理解题思路.CP与AE两条线段与哪些三角形有关呢?从图示信息中,并不能找到两者的直接联系.在利用正向解题思维、逆向解题思维都无法找到求证的关键点时,我们可以结合两种思维,从已知条件来进行反思,要想获得CP与AE相等的结论,还需要具备哪些条件?如果我们利用等量代换思想,可以从△CPE与△PCA入手,先求证这两个三角形相似,当△CPE与△PCA相似时,就可以得到PC∶PE=AC∶AP.同样的道理,我们可以证明△APE与△APB也相似,进而得出结论.

图1

三、突出解题步骤的规范性,提高解题质量

在数学解题过程中,解题方法与对应的解题步骤具有逻辑性.平时,学生要注意解题方法的选择,还要注重解题的规范性,特别是解题步骤要规范,避免出现解题错误.清晰的解题思路是前提,还要把握解题中关键点、关键信息的呈现,厘清解题需要哪些条件,如何将证明、求解过程准确写出来,让教师能够清晰了解解题过程.让解题过程规范化,可以从具体题型解题中来实现.如求证两个三角形相似,对于三角形相似,需要具备哪些条件?如何证明两个三角形相似?需要我们结合题设条件,遵循三角形相似要求来书写证明过程.很多时候,学生习惯于从逆向视角寻找证明条件.但对于一些题型,题设与结论之间缺乏直接对应性,或者说给出的条件较混乱,不能直接将求证过程写出来.这时,我们就需要从现有题设条件入手,罗列与证明三角形相似有关的条件,继而获得求证过程.同样,在证明两个三角形全等时,我们仍然需要按照三角形全等的条件,找到相应的条件,并按照求证三角形全等的步骤,将求证过程清晰罗列.所以,在解题时,学生要认识到解题步骤的规范性,要保持卷面整洁,要对相关题设条件、证明过程进行清晰、准确呈现,为教师改评留下好印象,获得高分.

四、培养推理习惯,增强解题逻辑思维

在解题时,推理思维是重要内容.怎样推理?首先,学生在面对题目时,要做好审题,仔细阅读题设条件,联系已有知识,对这些题设信息进行发问,看有无解题突破口,与求证目标之间还存在那些关键信息.其次,学生在解题时,注重对各题设条件的挖掘,从已知中推测中间量,借助中间量化解求证目标.再次,注重对推理习惯的培养,要能够深入挖掘题设信息,掌握求证定理及运用的方法,为解题奠定基础.如某题中,AC为圆的弦,AB为圆的直径,过点C作切线CE,使得AD垂直于CE,垂足为D.求证AC是∠BAD的角平分线.如图2所示.

对于该题的结论,求证角平分线,如果要满足AC为∠BAD的角平分线,需要满足∠BAC与∠CAD相等.在求证这两个角相等时,结合题设,我们可以获得哪些条件?从图2来看,∠ACB为直角,O为圆心,OA与OB相等,AD垂直于CE.结合这些条件,我们可以得到∠ACD+∠CAD为90°;OC与OA相等,则∠OCA=∠OAC;OC垂直于ED,则∠OCA与∠CAD相等,进而得出AC为∠BAD的角平分线.

图2

五、注重数学思想的运用,提升解题素养

在初中数学解题策略中,对数学思想的运用很重要.常用的数学思想有分类思想、数形结合思想、函数与方程思想、化归思想等.对于分类思想,主要是根据题设条件进行分类概括.如对于三角形类题目,可以从三角形的特征、考查方向进行概括,也可以从证明结论所需要的定理、思想进行归纳.分类思想重在培养学生的分类意识,分情况来求解问题.数形结合思想是重要的解题策略,将抽象的数学问题与直观的图形相结合,便于学生优化解题思维,抓住解题核心点.在学习“反比例函数”时,某题题设条件有y=x-1、y=,当y>y1212时,求x的取值范围.对于该题,如果将之转换为x-1>,求解不等式,则难度大.但如果我们分别参照对应的函数图像,发现两图像相交于(-1,-2)与(2,1)两点,如此,我们只需要将两个坐标代入,从而得出x的取值范围为-1<x<0或x>2.函数与方程思想是中学数学的重点,该类题型主要涉及一些函数的性质,如增减性、单调性、奇偶性、最值问题等.函数与方程思想,为我们求解问题提供了新的途径.如某题中,要使方程x2-4x+k=0的两根在1的两侧,则k的值是多少?根据题设,方程有两根,则说明Δ>0,再根据根与系数的关系,很快列出不等式组,从而求解k的值.同样,我们还可以根据两根分布于1的两侧,假设x=1时,该式的值小于0,则快速求解问题.另外,化归法的应用,主要是根据题设条件,通过化繁为简、化难为易等方式,先求解次要问题,再求解目标问题.

总之,解题策略的选择和应用,对于提高解题正确率意义重大.但是,面对不同的题型,需要学生认真审题,挖掘和梳理题设条件,抓住突破口,拓展解题思维,找到解题思路,取得好成绩.W

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