童云飞
要想提升解题的效率,我们不仅要熟练并灵活运用所掌握的数学知识和方法,还需把握一些解题的步骤和要点.那么在解答数学问题时,我们需注意哪些要点呢?下面一起来探讨.
一、仔细审题
对于很多数学问题,如果能抓住某些关键信息作 为突破口,就可以使问题迎刃而解.这就要求我们在解 题时,仔细审题,抓住关键信息,理解题目的本质,必 要时可将题目中的信息、数据以表格、图象、树状图、 Venn图等形式呈现出现.这样便能灵活地运用所学知 识,将已知条件和所求目标快速地关联起来,从而快 速找到解题的思路.
例1
分析
解
例2
分析
在解题时,要仔细审题,重点研究问题中式子的 结构、形式,各个数据之间的联系,图形之间的位置关 系,提炼出有用的信息.这样才能快速发现问题中的已 知条件与所求目标之间的内在联系,找到解题突破 口,从而使问题顺利获解.
二、挖掘隐含条件
有些数学问题的表述隐晦、复杂,需要通过深入 挖掘,才能找到题设中的隐含信息,避免陷入解题误 区.在挖掘隐含条件时,可从以下几点入手:(1)确保各 个式子有意义;(2)画出相应的几何图形,结合几何图 形挖掘一些隐含的几何关系;(3)将数学式子、图形与 相关的定义、公式、公理、定理、结论等相关联,挖掘一 些隐含关系(式).这样便能为解题寻找到更多的条件, 确保得到正确的答案.
例3
解:
对于二次项系数为参数的二次不等式(方程),一 定要分等于0和不等于0两种情况进行讨论.因为当二 次项系数为0时,不等式(方程)为一次不等式(方程); 当二次项系数不为0时,不等式(方程)为二次不等式 (方程).这是题目中的隐含信息.
例4.某班星期三有五节课:语文、数学、物理、化 学、外语,要求数学课必须排在化学课之前,则一共有 多少种不同的排法?
分析:本题中“数学课”“化学课”有特殊要求:数 学课必须排在化学课之前,这就说明,数学课与化学 课的顺序已经确定,只需把语文、数学、物理、化学、外 语这五门课程任意排列,有 A5 5 = 120 种情况.再除以数 学与化学之间可能的顺序 A2 2 = 2 种,所以数学课必须 排在化学课之前的排法共有 120 2 = 60 种.
能否得出正确的答案,关键在于明确本题为定序问题,而“定序”就隐藏在题目中:数学课必须排在化学课之前.我们需要仔细读题,通过“消序”,即除以数学与化学之间的可能顺序 A2(2)=2种,得到问题的答案.
三、进行合理的转化
有些数学问题较为复杂,我们无法或很难直接根据题意获得问题的答案,只有将问题或其中的信息进行合理的转化,才能顺利找到解题的思路.这就需要灵活运用转化与化归思想,把所学的知识融会贯通起来,将问题进行合理的转化,如将不等式问题转化为函数问题,将解析几何问题转化为方程问题,将立体几何问题转化为向量问题,等等.通过另辟蹊径,求得问题的答案.
例5.若对所有的实数 x ,不等式 x2 log2 +2x log2 +log2 >0恒成立,试求实数 a 的取值范围.
分析:这是一个关于 x 的一元二次不等式恒成立 问题,可以结合二次函数的图象进行分析、求解,但解 题过程较为复杂,且 a 的值不确定,很难画出准确的 函数图象.不妨将参数、变量分离,将问题转化为函数 最值问题来求解.令 log2 a + 1 2a = t ,则原不等式可化为 x 2 (3 + t)+ 2x(-t)+ 2t > 0 ,再以 t 为主元,将不等式变形 为 t > -3x 2 x 2 - 2x + 2 ,则问题可转化为求 t > -3x 2 x 2 - 2x + 2 恒 成立时 a 的值.而对于 x ∈ R ,总有 x 2 - 2x + 2 > 0 且 -3x 2 ≤ 0 成立,只需使 t = log2 a + 1 2a > 0 ,即 a + 1 2a > 1 即 可,解得 0 < a < 1 .
通过变更主元,将关于 x 的一元二次不等式恒成 立问题转化为求 t > -3x 2 x 2 - 2x + 2 恒成立時a的值,根据 函数的性质求 -3x 2 x 2 - 2x + 2 的最值,即可解题.这样就能 化难为易,化繁为简,轻松获得问题的答案.
例6
解:
已知关系式比较复杂,由该式很难求得 ab 的最 大值,于是将两式相乘,即可将目标式转化.再令 2a + b = x ,2b + a = y ,通过换元,将目标式化为两式的 和 y x + 2x y ,且这两式的积为定值,运用基本不等式就 能快速求得ab的最大值.
例7
解:
我们先将不等式变形,使得参变量分离,即可将 问题转化为函数最值问题,求 y = x + 4 x - 1 在 (4,+∞) 上的最值,从而求得a的取值范围.
在解答数学问题时,只有认真研究题意,挖掘问 题的隐含条件,进行合理的转化,才能抓住问题的核 心要点,从问题的特点出发,探索出解题的方向,找到 简单、便捷的解题方案.
(作者单位:江苏省如皋中学)