李豐
人們運(yùn)用所掌握的知識(shí)去完成某種實(shí)際任務(wù)的能力,叫技能.經(jīng)過(guò)反復(fù)練習(xí),技能達(dá)到熟練近乎自動(dòng)化的程度就是技巧.為了加強(qiáng)基礎(chǔ),培養(yǎng)能力,提高學(xué)習(xí)興趣,保證學(xué)生解題簡(jiǎn)潔、明了、快速,拓寬學(xué)生的思維,教師在教育教學(xué)過(guò)程中重視數(shù)學(xué)解題技巧的積累與培養(yǎng)是必不可少的.現(xiàn)將本人在教育教學(xué)中常用的一些解題技巧介紹如下,與大家共勉.
1.巧構(gòu)模型
通過(guò)構(gòu)造模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的方法稱(chēng)為數(shù)學(xué)模型法,簡(jiǎn)稱(chēng)MM方法,是解數(shù)學(xué)題的一種經(jīng)典方法,它是從典型事跡中提煉出來(lái),解決相關(guān)問(wèn)題的一種帶有指導(dǎo)意義的方法.笛卡爾說(shuō):“我解決每一道難題,都使它變成一個(gè)規(guī)范.”應(yīng)用MM方法的基本步驟可用框圖表示如下:
具體實(shí)例:
例 在足球比賽中,甲方邊鋒從乙方所守球門(mén)附近帶球過(guò)人沿直線(xiàn)向前推進(jìn),試問(wèn):邊鋒在何處射門(mén)命中率最大?
分析 人高、球門(mén)高、球員射門(mén)力度等因素可不予考慮,設(shè)球門(mén)兩立柱分別為A,B兩點(diǎn),邊鋒為C,則實(shí)際是求:當(dāng)C在何處時(shí),∠ACB最大?
解 把角旗處當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn),邊線(xiàn)與底線(xiàn)分別作為橫軸、縱軸,設(shè)C到球門(mén)AB的距離CD=x,OA=a,OB=b,(a>b>0,a,b為定值),從而有點(diǎn)(0,a),(0,b),(x,0),于是問(wèn)題就變成了x取何值時(shí),∠ACB最大的問(wèn)題了.
模型 設(shè)∠ACB=α,∠BCO=β,∠ACO=α+β,顯然:0<α<π[]2.
∵tanα=tan(α+β-β)=tan(α+β)-tanβ[]1+tan(α+β)tanβ=a[]x-b[]x[]1+ab[]x2=a-b[]x+ab[]x≤a-b[]2ab ,
當(dāng)且僅當(dāng)x=ab[]x即x=ab時(shí),tanα最大,由于在0<α<π[]2上tanα為單調(diào)增函數(shù)
∴當(dāng)x=ab時(shí),∠ACB=α取得最大值為arctana-b[]2ab,即說(shuō)明邊鋒距球門(mén)線(xiàn)ab時(shí),射門(mén)命中率最大.
2.巧用公式
公式是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)數(shù)學(xué)概念的一種詮釋?zhuān)仁墙忸}的基礎(chǔ),又是解題的一把鑰匙,抓住公式解題,是不可忽視的一種技巧.如復(fù)數(shù)的模長(zhǎng)公式:||z1|-|z2||≤|z1+z2|≤|z1|+|z2|,在求解一些難度較大的復(fù)數(shù)模長(zhǎng)最值問(wèn)題中,如果運(yùn)用恰當(dāng),則功效獨(dú)特.
例 已知z∈C,且滿(mǎn)足2|z-3-3i|=|z|,求|z|的最值.
解 由公式||z1|-|z2||≤|z1+z2|≤|z1|+|z2|得:|z|=2|z-3-3i|≥2|z|-|3+3i=|2||z|-32|,
當(dāng)|z|≥32時(shí),|z|≥2|z|-62,∴32≤|z|≤62.
當(dāng)|z|<32時(shí),|z|≥62-2|z|,∴22≤|z|<32.
∴22≤|z|≤62,∴|z|最大=62,|z|最小=22.
3.巧作代換
代換是我們?cè)诮忸}中經(jīng)常應(yīng)用的一種方法,如三角代換、倒數(shù)代換、萬(wàn)能代換等,但代換是否巧妙、得當(dāng),卻是我們解題的關(guān)鍵.
例 已知|a|≤1,|b|≤1,求證:ab±(1-a2)(1-b2)≤1.
|ab±(1-a2)(1-b2)|如果設(shè)a=sinα,b=cosβ,則=sinσcosβ±(1-sin2α)(1-cos2β)=|sinαcosβ±cosαsinβ|=sin(α+β)≤1.
顯然得證.
4.巧用比例
在解題過(guò)程中,靈活應(yīng)用比例關(guān)系,往往可使解題既快速,又準(zhǔn)確,取得事半功倍的效果.
例 (1)解方程組x+y+z=27,
(2)某工廠(chǎng)食堂用圓臺(tái)形缸盛滿(mǎn)食油,已知此缸上、下底半徑分別為20 cm、10 cm,13天后,油高度降為原來(lái)的3[]4,若每天用油量相等,剩余的油還可以用多少天?
解 如右圖,將圓臺(tái)補(bǔ)成圓錐,記從下至上三部分體積分別為V1,V2,V3.
設(shè)V1=43a=64a,則V2=73a-43a=279a,V3=83a-73a=169a.
設(shè)剩余的油還可用x天,由題設(shè)得:
13∶x=169a∶279a,∴x=21.
5.巧用“0”和“1”
“0”和“1”在數(shù)學(xué)中具有特殊地位,在解題中如能細(xì)心觀(guān)察,靈活應(yīng)用,將會(huì)使許多問(wèn)題迎刃而解.
例 已知x2+y2=1,
z2+w2=1,
xz+yw=0,求xy+zw的值.
解 將已知條件中的x2+y2=1與z2+w2=1代入所求解析式,則
xy+zw=(z2+w2)xy+(x2+y2)zw=xyz2+xyw2+zwx2+zwy2=xz(yz+wx)+yw(xw+zy)=(yz+wx)(xz+yw)=0.
6.巧變形,湊定值
式的等價(jià)變形也是我們解題過(guò)程中的一種常用方法,在解題中用好變形,往往會(huì)使我們難以解決的問(wèn)題豁然開(kāi)朗,同時(shí)也可不斷提高學(xué)生的建構(gòu)能力和解決問(wèn)題的能力.
例 已知正數(shù)a,b滿(mǎn)足ab=a+b+3,求ab的最小值.
解 條件可化為:ab-a-b=3,即(a-1)(b-1)=4.
因a,b為正數(shù),易知a>1,b>1.
∴ab=a+b+3=(a-1)+(b-1)+5≥2(a-1)(b-1)+5=9.
7.巧用數(shù)形結(jié)合
數(shù)形結(jié)合方法是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的一種重要方法,它是代數(shù)與解析幾何的完美結(jié)合,它往往能使復(fù)雜的數(shù)學(xué)題通過(guò)圖像使題目的結(jié)果一目了然.
例 求y=(x-1)2+(y+2)2+x2+y2+2x+4y+5的最小值.
解 這是典型的點(diǎn)與點(diǎn)的距離,將式子變形成
y=(x-1)2+(y+2)2+(x+1)2+(y+2)2,題目就轉(zhuǎn)化成了求P(x,y)與A(1,-2),B(-1,-2)兩點(diǎn)的距離和的最小值.∴y最小=|AB|=2.
此外,巧用韋達(dá)定理、巧用參數(shù)、巧設(shè)、巧算、巧化等都是我們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)中經(jīng)常遇到的一些方法,在此不一一舉例,希望我們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中能不斷總結(jié),不斷積累,細(xì)心觀(guān)察,透徹分析問(wèn)題,在解題中做到思維的定式與變異辯證統(tǒng)一,將我們的數(shù)學(xué)最后達(dá)到學(xué)以致用.
【參考文獻(xiàn)】
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