數(shù)學(xué)是高中教育的重要組成部分,對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和綜合能力具有重要作用。但高中的數(shù)學(xué)知識大多較為抽象,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能會遇到許多困難。為了幫助學(xué)生克服數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)上的困難,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,教師應(yīng)充分發(fā)揮數(shù)學(xué)學(xué)科優(yōu)勢,創(chuàng)新教學(xué)方式和方法,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考問題。
解題技巧是高中數(shù)學(xué)的重點教學(xué)內(nèi)容,它在很大程度上影響了學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率的提高。在開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中,教師要加強對解題技巧的分析和研究,并在日常的教學(xué)中加以滲透,以幫助學(xué)生掌握科學(xué)高效的解題技巧。此外,隨著新課改的不斷推進,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)重心發(fā)生了較大變化,從注重知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)解題能力為核心。在這樣的教學(xué)背景下,高中數(shù)學(xué)教師不僅要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識,還要讓學(xué)生掌握高效的解題方法,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和數(shù)學(xué)思維能力。基于此,筆者從函數(shù)、數(shù)形結(jié)合思想、分類和歸納法、方程思想四個方面出發(fā),分析高中數(shù)學(xué)的解題技巧,以期幫助學(xué)生掌握高效的解題方法,提高學(xué)生的解題能力。
一、高中數(shù)學(xué)常見解題技巧
(一)運用函數(shù)方法,妙解數(shù)學(xué)題
1.利用函數(shù)圖象和函數(shù)性質(zhì)分析題目。利用函數(shù)圖象和函數(shù)性質(zhì)分析題目是教師在講解函數(shù)知識時常用的解題方法,可以幫助學(xué)生通過分析函數(shù)圖象和函數(shù)性質(zhì)提取題目中所包含的信息。
例如,在為學(xué)生講解函數(shù)y=f(x)時,教師可以利用函數(shù)圖象和函數(shù)性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生將題目中所給的信息進行分類,接著分析函數(shù)y=f(x)的圖象,并了解x和y所代表的含義。
2.利用函數(shù)單調(diào)性證明不等式。利用函數(shù)的單調(diào)性比較函數(shù)值大小的例子已屢見不鮮,而其作為證明不等式的重要方法,關(guān)鍵在于判斷所選函數(shù)的單調(diào)性。在教學(xué)中,教師常用如下的導(dǎo)數(shù)判別法。
若函數(shù)f(x)在區(qū)間I上有定義,當(dāng)x∈I時,有f'(x)≥0,則f(x)在區(qū)間I上單調(diào)遞增;若
f'(x)≤0,則f(x)在區(qū)間I上單調(diào)遞減。
例如,求證不等式lnx≤x-1(x>0)成立,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時二者相等。
證明:作輔助函數(shù)f(x)=lnx-x+1,x>0,則f'(x)=-1=,當(dāng)0<x<1時,f'(x)>0,
f(x)在區(qū)間(0,1)上單調(diào)遞增;當(dāng)x>1時,
f'(x)<0,f(x)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞減,故x>0時,f(x)max=f(1)=0,即當(dāng)x>0時,f(x)≤f(1)=0,從而lnx≤x-1(x>0)成立,當(dāng)且僅當(dāng)x=1時二者相等。
(二)運用數(shù)形結(jié)合思想,巧解難題
“數(shù)”和“形”是數(shù)學(xué)中兩個最基本的概念,數(shù)形結(jié)合思想中的“形”是指每一個幾何圖形中都蘊含著與它們的形狀、大小、位置密切相關(guān)的數(shù)量關(guān)系,反之,數(shù)量關(guān)系通常可以用幾何圖形直觀地反映和描述。數(shù)形結(jié)合思想的實質(zhì)就是將抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來,利用三角形、長方形、圓形等平面圖形描述題目中的數(shù)量關(guān)系,直觀地呈現(xiàn)數(shù)學(xué)世界的客觀規(guī)律,使抽象思維和形象思維結(jié)合,找到解決相關(guān)數(shù)學(xué)問題的最佳思路和技巧。
數(shù)形結(jié)合思想是比較重要的解題方法之一,它能夠幫助學(xué)生快速找到解題思路和突破口。在教學(xué)過程中,教師可以運用數(shù)形結(jié)合思想引導(dǎo)學(xué)生探究問題和解決問題。在高中數(shù)學(xué)解題過程中運用數(shù)形結(jié)合思想時,教師需要注意以下四個方面:一是注重培養(yǎng)學(xué)生的圖像分析能力;二是引導(dǎo)學(xué)生將抽象問題轉(zhuǎn)化為具體形象問題;三是引導(dǎo)學(xué)生建立空間觀念;四是引導(dǎo)學(xué)生深入理解題目中所包含的實際意義。在高中數(shù)學(xué)解題過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生靈活運用數(shù)形結(jié)合思想解答數(shù)學(xué)問題,以提高解題效率。在解答幾何題時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)形結(jié)合思想分析幾何圖形,幫助學(xué)生掌握正確的解題思路。
(三)運用分類和歸納法,化解難題
1.分類法。分類討論思想是指在解題過程中,根據(jù)題目內(nèi)容將已知條件分類,并分析和探討分類結(jié)果,從而找到最優(yōu)解。分類討論思想在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科中都有應(yīng)用,在高中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用也較為廣泛。教師可以利用分類討論思想,引導(dǎo)學(xué)生將未知問題轉(zhuǎn)化為已知問題,從而提高解題效率。例如,在講解立體幾何時,教師可以運用分類討論思想,將立體幾何問題轉(zhuǎn)化為平面幾何問題,在很大程度上縮短學(xué)生的解題時間。
2.數(shù)學(xué)歸納法。數(shù)學(xué)歸納法是一種完全歸納思想。例如,對于含有n(n∈N)的不等式,當(dāng)n取第一個值時不等式成立,再假設(shè)不等式在n=k(n∈N)時成立,若能證明其在n=k+1時也成立,那么可以得到這個不等式在n取第一個值以后的一切自然數(shù)時都能成立。
證明如下。
當(dāng)n=1時,不等式 <=成立。
假設(shè)當(dāng)n=k時成立,即, + +…
<,那么,當(dāng)n=k+1時, + +… <+ <
+=,即當(dāng)n=k+1時不等式亦成立,故該不等式對于一切n∈N+都成立。
(四)運用方程思想,巧解疑難點
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師不僅要向?qū)W生傳授基礎(chǔ)知識,還要將解題方法滲透到學(xué)生的學(xué)習(xí)中。在具體的數(shù)學(xué)解題過程中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用方程思想解決問題,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。方程思想是一種解決復(fù)雜數(shù)學(xué)問題的重要思想方法,這種思想方法主要包括代數(shù)方程、等式方程和不等式方程三種類型。
教師可以運用均值不等式(基本不等式)解答具體的題目,如設(shè)a1,a2,…,an是n個正實數(shù),則≥ ≥,當(dāng)且僅當(dāng)a1=
a2=…=an時取等號,即算術(shù)平均數(shù)≥幾何平均數(shù)≥調(diào)和平均數(shù)。
例如,已知a,b,c∈R+,求證:++≥
。
該題是一個對稱不等式,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c時,等號成立,此時,=,所以該題構(gòu)造數(shù)組的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是和。
證明如下。
因為a,b,c∈R+,由均值不等式得出+≥
a,同理:+≥b,+≥c。以上三個不等式兩邊累加可得+++(a+b+c)≥
a+b+c。故++≥。
二、解題過程中要注意的問題
(一)掌握基礎(chǔ)知識,為解題做好鋪墊
基礎(chǔ)知識是高中數(shù)學(xué)的重要組成部分,教師在教學(xué)過程中要注重學(xué)生對基礎(chǔ)知識的把握,引導(dǎo)學(xué)生打好知識基礎(chǔ),為其后續(xù)的學(xué)習(xí)做好鋪墊。教師還要引導(dǎo)學(xué)生適時回顧和復(fù)習(xí)所學(xué)知識,讓學(xué)生在回顧過程中加深對基礎(chǔ)知識的理解,為后續(xù)的題目解答做好知識鋪墊。
(二)學(xué)會舉一反三,化繁為簡
掌握數(shù)學(xué)解題技巧能夠幫助學(xué)生提高解題能力和解題效率。在教學(xué)過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會舉一反三,化繁為簡,從不同角度思考問題。對于一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將其轉(zhuǎn)化為簡單的問題再進行解答,幫助學(xué)生更好地掌握知識點,提高解題能力。例如,在講解“立體幾何”的相關(guān)知識點時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將立體圖形轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫鎴D形再進行分析,從而解決相關(guān)的難題。
(三)做題時要細心,避免馬虎
數(shù)學(xué)在生活中無處不在,其重要性不言而喻。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,解題是關(guān)鍵所在。如果學(xué)生在做題時不能做到細心和耐心,很容易導(dǎo)致題目理解錯誤或者計算錯誤,這些都會影響學(xué)生的解題效率和學(xué)習(xí)效率。因此,教師要重視學(xué)生的做題態(tài)度,讓學(xué)生在做題時養(yǎng)成細心檢查的習(xí)慣。
(四)反復(fù)練習(xí),提高效率
解題技巧是在分析題目和不斷練習(xí)的基礎(chǔ)上總結(jié)而成的,教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況,正確合理運用解題技巧,并讓學(xué)生通過反復(fù)練習(xí)不斷提高自身的解題能力和學(xué)習(xí)能力,發(fā)展數(shù)學(xué)思維。
結(jié)語
在新課改背景下,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)難度變大,教師在教學(xué)過程中要注重教授解題技巧,幫助學(xué)生掌握更多解題技巧,并向?qū)W生強調(diào)在解題時的注意事項,從而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。此外,教師還要加強對學(xué)生解題能力的培養(yǎng),鼓勵學(xué)生多做一些具有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)題目,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,使學(xué)生積極主動地投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),進而提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)能力,形成科學(xué)的思維方式。
(作者單位:甘肅省武山縣第三高級中學(xué))