梁婷婷
【摘要】在初中教育階段,數學是一門對學生思維能力要求較強的課程,無論是在理論知識學習中,還是在解題訓練中均是如此,教師需適當加強對他們的思維訓練,其中在解題環(huán)節(jié),應當指導學生嘗試應用逆向思維進行解題,鍛煉他們解題能力的同時改善他們的思維水平.基于此,本文主要對初中數學解題中如何應用逆向思維進行探討,同時羅列部分解題實例.
【關鍵詞】初中數學解題;逆向思維
逆向思維又稱求異思維,是對一些觀點或事物進行反向思考的一種思維方式,從問題的相反方向展開探索,產生新思想與新思路.在初中數學解題教學中,面對諸多難度較大的題目,當從正向視角無法處理時,教師可以引導學生巧借逆向思維,從問題的結論或反方向進行思考,使其快速找到解題的突破口,助推他們高效解題,并發(fā)展思維能力.
1 應用逆向思維方法,輕松解決證明試題
例1 如圖1所示,在一個四邊形ABCD中,M與N分別為邊AB和DC的中點,其中MN=12(AD+BC),請證明AD∥BC.
分析 應用逆向思維方法時,本質上都是“正難則反”,處理這道證明題時,如果從正向視角對題設進行證明,難度較大,這時教師可提醒學生從逆向視角切入,先假設AD與BC不是平行關系,然后進行逆向推理,直至找到同題設條件或者常規(guī)定理存在沖突,就說明假設不成立,題設是成立的[1].
詳解 假設AD與BC不是平行關系,畫出輔助線,連接對角線BD,設點P為BD的中點,再連接MP、NP,
在△ABD中,因為BM=MA,BP=PD,
所以MP∥AD且MP=12AD,
以此類推,采用一樣的方式可以證明PN∥BC且PN=12BC,
所以MP+PN=12(AD+BC),①
此時BD的中點并非在MN上面.
又因為MN∥AD,MN∥BC,
所以AD∥BC,
這與假設AD與BC不是平行關系產生沖突,
所以說M、P、N三點沒有共線,
MP+PN≥MN,②
由①、②得MN<12(AD+BC),顯然這與已知條件MN=12(AD+BC)存在沖突,
所以假設是不成立的,故AD∥BC.
2 運用逆向推導方法,推出與已知條件矛盾
例2 已知在三角形ABC中,滿足AB和AC相等的關系,且P點是三角形ABC內的一點,∠APB>∠APC,請證明PB和PC的長度不同.
分析 當無法直接證明結論時,學生可從反方向切入,假設命題的反面成立,并將其當作一個已知條件進行逆向推理和證明,直至得出同已知條件相矛盾,把假設推翻,從而證明原命題正確.此題可先把問題轉變成假設PB和PC的長度相等,將其當作已知條件來用,結合三角形全等證明∠APB和∠APC是相等關系,同題干信息相矛盾,由此證明原有結論[2].
所以所假設是不成立的,PB和PC的長度不同.
3 巧妙借助逆向思維,逆用數學問題條件
例3 已知參數n是一個正整數,嘗試求出滿足下列條件的n的最小值:針對n,存在正整數k滿足815<nn+k<713.
分析 處理這一題目時,要想從題干給定的條件中找到n所滿足的式子,就要對nn+k進行簡化處理,把其中的參數n分離出來,通過觀察nn+k能夠發(fā)現借助逆向思維,運用取倒數的方式可以實現對n的分離,由此明確解題思路.
詳解 結合題目中給定的條件815<nn+k<713,
對這一不等式的兩邊進行取倒數以后能夠得到158>n+kn>137,
也就是158>1+kn>137,
把這個式子化簡以后轉變成67<kn<78,
因為參數n和k都是正整數,
所以參數n一定不能比8小,假設參數n=9,
這樣可以得到547<k<638,
此時發(fā)現不存在滿足這一不等式的k的值,
然后再依次取用n為10,11,12,13與14代入式子,發(fā)現均沒有符合不等式的k的整數解,當n的值取15時,能夠得到907<k<1058,
這時有符合條件的正整數k,即為k=13,
綜上可得能夠確定符合本題條件的正確答案是n=15,k=13.
4 結語
綜上所述,逆向思維作為處理某些問題的一種重要思維方式,同以往的正向思維有著相反的特征,在初中數學解題教學活動中,巧借逆向思維往往能夠產生意想不到的效果,教師應當指引學生根據實際情況靈活運用逆向思維,且確保逆向推導過程的準確性,使其擺脫固有思維模式的束縛與禁錮,讓他們的思維變得更加靈活,從而高效解答數學試題.
參考文獻:
[1]黎春.探究初中數學解題教學中逆向思維的應用[J].數理天地(初中版),2023(15):47-49.
[2]時慧娜.逆向思維在初中數學解題中的合理應用[J].數理天地(初中版),2023(11):69-70.