中学数学题的解题策略

2021-09-10 20:42汪彩凤
科教创新与实践 2021年22期
关键词:三棱锥纲要题意

汪彩凤

很多人一拿到题目,就不知其所以然地试做,这种人的思维是混乱的、无条理的。事实上,解题应从分析题意入手。全部解题过程可以分为以下八个步骤:

一、分析题意时,首先必须将题分为条件和要求两部分。若是熟悉的题,只须进行最简单的分析,以确定该题的类型,否则,必须进行较深入的分析。分析题意时,始终要针对题的要求,还必须特别注意弄清题的要求的实质,明确题所求的是什么及该做什么。学会分析题意,透彻理解题的实质,这是具备一般解题能力的关键一步。

每个条件都有一个或多个对象,如果条件只有一个对象,那么用这一对象的某些属性说明其特征,如果有两个对象,则用两者之间的某种关系说明其特征。

例1 题目:三个数成等差数列,其和为m,若将第一数减去2,而其余两数不变,则成等比数列,求此三数。

分析:该题有三个条件,每个条件都有三个对象

条件1:三个数a、b、c成等差数列

条件2:三个数a、b、c的和为m

条件3:a-2、b、c成等比数列

二、题的纲要记述。对题意进行初步分析的结果,应该设法记录下来。前面所采用的文字表述的记录形式显然不方便,必须寻求一种方便、紧凑、高效的形式记录分析的结果,该形式就是题的纲要记述。题的纲要记述有三个突出特定。第一:广泛使用各种记号、符号、字母、图等;第二:把题的一切条件和要求都明确列出来,在每个条件的记述中,又指出其对象和特征;第三:仅记下解题所必需的东西,抛开题中其余细节。

例2 已知正三棱锥的侧棱与底面成60°,求棱锥侧面与底面所成二面角的大小。

该题的纲要记述如下:

已知(1)P-ABC为正三棱锥

(2)直线AP与面ABC成60°

求 二面角P-BC-A

三、解题过程的第三个步骤——探求解法,就是寻找能把题的条件和题的要求联系起来的途径、手段。解数学题的实质,就是有步骤地找出所要应用的数学原理(定义、公理、定理、法则、定律、公式等),并将这些原理运用于题的已知条件或其推导结果(解题过程所得的结果),即可得到题所需的答案。

探求解题方案(解法)是整个解题过程的核心内容,分析题意和做题的纲要记述都是为探求解法服务的。一般地,探求解法可按下列程序进行:第一步,判断题的类型;第二步,判断是否为标准题,若是标准题就用熟悉(现成)的一般法则求解;第三步,如果不是标准题,可采用以下两种途径:方案一,分解法——把题分解成若干个小标准题;方案二,模型法——对题进行重新表述,把它转化为标准题(运用等价转化的数学思想)。用题中条件的必要条件替代该条件是常用手段,例如在例1中,条件1“a、b、c成等差数列”用“a+c=2b”替换,条件2用“a+b+c=m”替代,条件3用“(a-2)c=b2”替代,则该题就转化为解方程组的标准题。对于非标准题,应该建立题的直观的辅助模型——题的纲要记述,把非标准题转化为标准题是一种数学艺术,只有通过对自己的解题过程进行深入的经常的分析,通过解各式各样题的经常训练才能掌握。

如何判断题的类型?按照题的要求的性质特征可把所有数学题分为三大类。第一类,求未知数的题;第二类,证明题或说明题;第三类,变换题或作图题。对于第一类题,在找不到较简单的解法时,可把它转化为一个已知类型的方程、不等式或方程组、不等式组,总可以解出来。

例3 三圆两两外离,它们的公切圆有几个?

该题表面上是求“有几个”,似乎应属于第一类,但实质是作图题,因而是属于第三类。

标准题怎样确定?凡是在现行课本中有现成解题法则(不论何种形式)的数学题,或者没有现成法则,而这些法则可直接得自某些定义和定理(根据这些定义和定理可以确定解题纲要——即一系列解法步骤)的数学题,都称为标准题。标准题的解题过程具有下列特点:第一,分析题意就是判断题的类型;第二,探求解法就是根据一般法则(公式、恒等式)或一般原理(定义、定理)做出纲要——解该类题的一系列步骤(解该类题的“算法”);第三,标准题解题本身,就是将这个“算法”作用于本题的条件。由此可见,牢记教科书(课本)中学过的所有一般法则(公式、恒等式)和一般原理(定义、定理)多么重要,同时,要善于将凝练的一般法则、原理转化为解题纲要(即“算法”)。

例4 已知三棱錐的全面积为s,体积为v,求三棱锥的内切球半径R。

思路分析:三棱锥是三角形的拓广图形,考虑到三角形内切圆半径的求法(三角形面积分割法),那么三棱锥内切球半径的求法是否可采用“三棱锥体积分割法”,这样就找到解题方案。

四、解题过程的第四步——实施解题。求得解题方法后,用规范的书面语言叙述解法,该步骤是必不可少的,当然客观题除外。

五、解题过程的第五步——验证题解。叙述解法完成后,还必须验证这个题解是否正确,是否满足题的全部要求。对于实际的数学应用题,该步骤必不可少,既要验证是否符合数学问题,还应验证是否符合实际问题。

六、解题过程的第六步——进行讨论。许多题目需要考虑解的存在性及解的个数,此时就必须对题本身进行讨论。例如含参数的一元二次方程的求解就应对参数的取值范围进行讨论。

七、解题过程的第七步——作出答案。答案应规范、简洁、准确。

八、解题过程的第八步——解法反思。为了学习和有意识地提高自己,最好再对题的解法进行分析,是否还有其他解法并进行比较,能否对该题加以总结,提炼有价值的结论,能否进行变题训练等。

总之,上述八个步骤,有五个是必须的,在解任何题的过程中都有这五步(无论它们以什么形式出现),这就是分析题意、探求解法、实施解题、验证题解及作出答案。其余三步(纲要记述、进行讨论、解法反思)视具体情况可省略,通常情况下都省略。

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