南二七
我們經(jīng)常會困惑,為什么老師在解決問題時往往如行云流水一樣自然,到了自己就變得磕磕絆絆、步履維艱;為什么身邊的同學在解題時總會有一些奇思妙想、有如神助,而我們卻總感力不從心.要說我們不會思考吧,數(shù)學中常用的思考方法我們也能頭頭是道說上若干,比如觀察法、歸納法、逆向法、演繹法等等,可是一旦用它們“上陣殺敵”,卻又覺得“無用武之地”,
實際上這是一種假象,一種心理作用,數(shù)學的思考確實有很多規(guī)律可循,基本方法也有很多,但是我們該怎樣做才能牽住數(shù)學思考的“鼻子”,讓這些規(guī)律、方法為己所用呢?今天就讓我們一起在問題的思考中學習如何思考吧.
一、打鐵先要自身硬
其實如何解題,如何思考,這項研究由來已久,目前最受推崇的做法是來自美國的數(shù)學家波利亞,其經(jīng)典的做法是當我們拿到一個問題,常問自己以下幾個問題:
“已知是什么?”
“要證(求)什么?”
“見過類似的問題嗎?”
“可否將問題換一種說法?”
我們通常使用這些問題來啟發(fā)自己尋找到解題的思路.可能有些同學也曾做過類似的嘗試,不過效果卻因人而異,因時而異.有時這樣做成功了,有時卻一籌莫展,有時別人成功了,能看到我們看不到的條件,想到我們想不到的方法.這時好時壞的,問題的關(guān)鍵在哪里呢?
實際上,要想取得好的效果,我們就必須在平時的練習中做好積累工作,盡可能地將問題歸類,并將解決問題的方法用圖式進行整理記憶,形成固定的基本模式,這就是我所指的“硬功夫”.當我們遇到一個問題時,如果我們已經(jīng)有了解決問題的這個圖式,就會有很大的成功率,那么這是一個怎樣的圖式?又怎樣才能形成這樣的圖式?我們來看以下做法.
例1 求函數(shù)f(x)=x2-2ax-1在區(qū)間[1,3]上的最小值,
此題對同學們來說不算太難,這是因為我們已經(jīng)在頭腦中形成了一個圖式,即依據(jù)對稱軸與區(qū)間的位置關(guān)系,可分三種情況進行討論求解,
解二次函數(shù)開口向上,對稱軸x=a.
(l)當a≤1時,函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,3]上為單調(diào)遞增函數(shù),所以f(x) min=f(1)=-2a;
(2)當a≥3時,函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,3]上為單調(diào)遞減函數(shù),所以f(x)min=f(3)=8-6a;
(3)當l2.
變式1 求函數(shù)f(x)=x2-2x-1在區(qū)間[a,3a -2]上的最大值.
如果再用上述方法解決這一問題就會遇到大麻煩了,事實上,畫出圖形,發(fā)現(xiàn)圖象開口向上,則區(qū)間端點誰離對稱軸遠誰的函數(shù)值兢大,因此要根據(jù)區(qū)間的中點分為兩種情況討論,
解二次函數(shù)開口向上,對稱軸x =l.
可見我們一開始認識的圖式并不是計算二次函數(shù)最值的圖式,而只是計算開口向上的二次函數(shù)的最小值的一個圖式.而且,上述問題還只是開口向上的一類,開口向下的二次函數(shù)又怎么辦?這就需要我們將此問題歸類,通過練習不斷積累,最后形成如下的圖式,從而利用這一圖式來解決二次函數(shù)的最值問題,
有了這種圖式在解題思考中作為思考的平臺,就好像站在巨人的肩膀上,自然比別人看得遠,想得深.如果我們平時的學習中能夠形成若干個這樣的圖式,相信一定會對解題起到巨大的作用,而這一工作從高一就開始做最好,長此以往,到高三之后,同學們一定會成為解題的高手,
二、廣交朋友千里行
俗話說,“一個籬笆三個樁,一個好漢三個幫”.同學們,不要以為我們在解題時一直是孤軍奮戰(zhàn)的,實際上我們有很多好朋友在等待著提供幫助.在此我要給大家隆重介紹兩個重要的幫助思考的朋友,它們是“圖象”和“特殊化”.當我們在解題遇到困難時,一定不要忘記呼喚它們來協(xié)助我們戰(zhàn)勝困難.除了自身強大,一身“硬功夫”,再有個好人緣,解題想不順利都難.
可見利用數(shù)形結(jié)合可以讓解題變得直觀形象,多了幾分“靈氣”,因為運用數(shù)形結(jié)合解題往往能直接揭示問題的本質(zhì),正如我國著名數(shù)學家華羅庚先生所說:“數(shù)缺形時少直觀,形缺數(shù)時難人微.”
相比數(shù)形結(jié)合,特殊化也是我們解題時的一盞阿拉丁神燈,有著巨大的作用.數(shù)學大師希爾伯特曾說過,“在討論數(shù)學問題時,我相信特殊化比一般化起著更為重要的作用,這種方法是克服數(shù)學困難的最重要的杠桿之一.”
同學們,通過以上的學習和思考,相信你對數(shù)學有了更為透徹的認識,也有了更系統(tǒng)、科學的方法,那么讓我們從現(xiàn)在開始,不斷嘗試、不斷積累,爭做一個敢思考、會思考、樂思考的達人吧!