劉建華
摘 要:數(shù)學(xué)分析思想能夠有效的提高學(xué)生的解題能力和數(shù)學(xué)成績,因此高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)當(dāng)注重數(shù)學(xué)分析思想的教授。本文通過探析在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)分析思想的應(yīng)用,分析目前幾種最為常見的數(shù)學(xué)分析思想,并通過數(shù)學(xué)例題加以論證。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)分析思想 高中數(shù)學(xué) 教學(xué) 應(yīng)用
一、正向思維法
正向思維法是高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中最為常用也最為簡單的一種數(shù)學(xué)分析方法,學(xué)生只要根據(jù)題意,結(jié)合數(shù)學(xué)公式和知識點進(jìn)行思考解題即可得到正確答案,雖然正向思維方法是高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中最為簡單、普遍的一種解題方法,但是它很實用,能夠在高考中為學(xué)生取得大部分的分值。[1]
在高考數(shù)學(xué)卷子中,題目的難度類型按易、中、難劃分為三個檔次,其中“易”的題目數(shù)量最多,占得分值也最大,“中”其次?!半y”最少,只有不到10%的分值分布?!耙住睓n次的題目是能夠通過常規(guī)的思想簡單的套用數(shù)學(xué)公式和知識點就能夠解出答案的,學(xué)生在解這些題目時不需要繞太大的彎子,只需要運用常規(guī)的解題分析方法分析和正向思維就能夠得到題目的答案。
例:已知函數(shù)f(x)=x的平方-2ax+5在[負(fù)無窮,2]上是減函數(shù),且對任意的x1,x2屬于[1,a+1],總有|f(x1)-f(x2)|小于等于4,則實數(shù)a的取值范圍為多少?[2]
解:f(x)=x?-2ax+5在(-∞,2]上是減函數(shù),所以對稱軸x=a在區(qū)間的右側(cè),
即 a≥2, 從而 f(x)在[1,a]是減函數(shù),在[a,a+1]上是函數(shù),由于a≥2,故在區(qū)間[1,a+1]上,x=1離對稱軸最遠(yuǎn),從而在[1,a+1]上,f(x)的最大值為f(1)=6-2a,最小值為f(a)=-a?+5 從而|f(1)-f(a)|≤4,即|a?-2a+1|≤4,|a-1|≤2 ,-2≤a-1≤2
-1≤a≤3 從而 2≤a≤3。從這題的解題思路我們可以發(fā)現(xiàn),學(xué)生只要順著題意一步步來就能夠得到這題的正確答案。[3]
二、逆向思維法
高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對學(xué)生思維的靈活轉(zhuǎn)換的要求比較高,學(xué)生在解數(shù)學(xué)題的過程中需要不斷靈活的轉(zhuǎn)換思維方式對數(shù)學(xué)題目進(jìn)行分析。逆向思維方式屬于發(fā)散性思維,在碰到運算量很大且正面解題難度較大的題目時,運用逆向思維法往往能夠取得事半功倍的效果。
例:若a3+b3=2求證a+b≤2
解:假設(shè)a+b>2,則a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)>2(a2-ab+b2),而a3+b3=2,所以(a2-ab+b2)<1,所以1+ab>a2+b2≥2ab,從而ab<1,所以a2+b2<1+ab2<2,所以(a+b)2=a2+2ab+b2<2+2ab<4,所以a+b<2,這與假設(shè)矛盾,故a+b≤2。這題就是運用逆向思維的思想來解題,當(dāng)直接證明a+b≤2比較困難時,可以逆向思維,假設(shè)一個結(jié)果成立,然后逆推,最后得出與題干條件不符的結(jié)果來進(jìn)行證明。[4]
三、類比和歸納法
類比歸納法是高中數(shù)學(xué)中常用且實用的一種解題思維方法,它是將兩個相似的事物從本質(zhì)上或從形式上進(jìn)行類比,尋找共同點,然后將事物根據(jù)共同點進(jìn)行分類和歸納。在解數(shù)學(xué)題的過程中,學(xué)生需要采用類比和歸納的方法來對題目進(jìn)行分析,尋找解題線索進(jìn)而得出答案。數(shù)學(xué)類比和歸納法需要學(xué)生掌握大量的數(shù)學(xué)知識點,需要學(xué)生通過平常的有意識的訓(xùn)練和總結(jié)經(jīng)驗,熟練的掌握這種數(shù)學(xué)思維方式。就高中階段來看,類比和歸納法是一種行之有效的數(shù)學(xué)解題分析方法,能夠有效的提高學(xué)生的解題效率,使學(xué)生在面對難題是不至于無從下手,類比和歸納法能夠給學(xué)生提供一種尋找解題線索的手段,能夠有效的提高學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力。類比和歸納法不僅僅對數(shù)學(xué)學(xué)科有效,在其他學(xué)科的學(xué)習(xí)上也能起到很大的幫助,
例:12.已知函數(shù)f(x)=m(x+1x)的圖象與h(x)=14(x+ 1x)+2的圖象關(guān)于點A(0,1)對稱.
(1)求m的值;
(2)若g(x)=f(x)+a4x在(0,2]上是減函數(shù),求實數(shù)a的取值范圍.
解:(1)設(shè)P(x,y)是h(x)圖象上一點,點P關(guān)于A(0,1)的對稱點為Q(x0,y0),則x0=-x,y0=2-y.
∴2-y =m(-x-1x),
∴y=m(x+1x)+2,從而m=14.
(2)g(x)=14(x+1x)+a4x=14(x+a+1x).
設(shè)0 則g(x1)-g(x2)=14(x1+a+1x1)-14(x2+a+1x2) =14(x1-x2)+14(a+1)·x2-x1x1x2 =14( x1-x2)·x1x2-(a+1)x1x2>0, 并且在x1,x2∈(0,2]上恒成立, ∴x1x2-(a+1)<0,∴1+a>x1x2,1+a≥4,∴a≥3. 在求解本題第二步驟時就需要運用類比和歸納法,通過g(x)=f(x)+a4x與y=kx+b的標(biāo)準(zhǔn)方程式進(jìn)行類比,可以將g(x)=f(x)+a4x變形為g(x)=m(x+1x)+a4x,將看起來陌生且復(fù)雜的等式簡化成簡單的函數(shù)式進(jìn)行求解。 結(jié)語 數(shù)學(xué)分析方法的教授是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要部分,對提高學(xué)生的成績和解題能力具有重要的作用。本文主要介紹了目前高中數(shù)學(xué)教學(xué)中最為常用正向思維法、逆向思維法和類比歸納法等三種數(shù)學(xué)分析思想,以及數(shù)學(xué)分析思想的應(yīng)用情況。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅僅只是教授數(shù)學(xué)公式和知識點的定義和運用,還需要在日常的數(shù)學(xué)教學(xué)活動中有意識的對學(xué)生的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練,讓學(xué)生自己學(xué)會數(shù)學(xué)思維分析方法,讓學(xué)生學(xué)會自己獨自的思考和分析問題,提高學(xué)生解數(shù)學(xué)題的能力。讓學(xué)生在日后考試過程中面對難題時能夠得更加心易手的解這些數(shù)學(xué)題。 參考文獻(xiàn) [1]數(shù)形結(jié)合思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用與分析[D].胡玉靜.信陽師范學(xué)院2015. [2]類比思想在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].肖娜.華中師范大學(xué)2014. [3]數(shù)學(xué)思想方法教學(xué)在創(chuàng)新數(shù)學(xué)教育中的應(yīng)用研究[J].譚莉. 赤峰學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版).2013(23). [4]淺論如何培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)解題的創(chuàng)新思維[J].袁雙華. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報.2016(35).