[数学][高中数学解题思维与思想](课件)
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中学数学思想与逻辑:11种数学思想方法总结与例题讲解中学数学转化化归思想与逻辑划分思想例题讲解在转化过程中,应遵循三个原则:1、熟识化原则,即将生疏的问题转化为熟识的问题;2、简洁化原则,即将困难问题转化为简洁问题;3、直观化原则,即将抽象总是详细化.策略一:正向向逆向转化一个命题的题设和结论是因果关系的辨证统一,解题时,假如从下面入手思维受阻,不妨从它的正面动身,逆向思维,往往会另有捷径.例1 :四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不共面的取法共有__________种.A、150B、147C、144D、141分析:本题正面入手,状况困难,若从反面去考虑,先求四点共面的取法总数再用补集思想,就简洁多了.10个点中任取4个点取法有种,其中面ABC内的6个点中任取4点都共面有种,同理其余3个面内也有种,又,每条棱与相对棱中点共面也有6种,各棱中点4点共面的有3种,不共面取法有种,应选(D).策略二:局部向整体的转化从局部入手,按部就班地分析问题,是常用思维方法,但对较困难的数学问题却须要从总体上去把握事物,不纠缠细微环节,从系统中去分析问题,不单打独斗.例2:一个四面体全部棱长都是,四个顶点在同一球面上,则此球表面积为( )A、B、C、D、分析:若利用正四面体外接球的性质,构造直角三角形去求解,过程冗长,简洁出错,但把正四面体补形成正方体,那么正四面体,正方体的中心与其外接球的球心共一点,因为正四面体棱长为,所以正方体棱长为1,从而外接球半径为,应选(A).策略三:未知向已知转化又称类比转化,它是一种培育学问迁移实力的重要学习方法,解题中,若能抓住题目中已知关键信息,锁定相像性,奇妙进行类比转换,答案就会应运而生.例3:在等差数列中,若,则有等式( 成立,类比上述性质,在等比数列中,,则有等式_________成立.分析:等差数列中,,必有,故有类比等比数列,因为,故成立.二、逻辑划分思想例题1、已知集合A= ,B= ,若B A,求实数a 取值的集合.解A= :分两种状况探讨(1)B=¢,此时a=0;(2)B为一元集合,B= ,此时又分两种状况探讨:(i) B={-1},则=-1,a=-1(ii)B={1},则=1,a=1.(二级分类)综合上述所求集合为.例题2、设函数f(x)=ax -2x+2,对于满意1x4的一切x值都有f(x) 0,求实数a的取值范围.例题3、已知,试比较的大小.于是可以知道解本题必需分类探讨,其划分点为.小结:分类探讨的一般步骤:(1)明确探讨对象及对象的范围P.(即对哪一个参数进行探讨);(2)确定分类标准,将P进行合理分类,标准统一、不重不漏,不越级探讨.;(3)逐类探讨,获得阶段性结果.(化整为零,各个击破);(4)归纳小结,综合得出结论.(主元求并,副元分类作答).十一种数学思想方法总结与详解数学思想,是指现实世界的空间形式和数量关系反映到人们的意识之中,经过思维活动而产生的结果。
高中数学八种思维方法是什么如何做到高中数学的八种思维分别是:转化思维、逆向思维、规律思维、创新思维、类比思维、对应思维、形象思维、系统思维。
高中数学的八种思维方法一、解答数学题的转化思维,是指在解决问题的过程中遇到障碍时,通过转变问题的方向,从不同的角度,把问题由一种形式转换成另一种形式,寻求最佳方法,使问题变得更简洁、更清楚。
二、逆向思维也叫求异思维,它是对司空见惯的好像已成定论的事物或观点反过来思索的一种思维方式。
敢于“反其道而思之”,让思维向对立面的方向进展,从问题的相反面深化地进行探究,树立新思想,创立新形象。
三、规律思维,是人们在熟悉过程中借助于概念、推断、推理等思维形式对事物进行观看、比较、分析、综合、抽象、概括、推断、推理的思维过程。
规律思维,在解决规律推理问题时使用广泛。
四、创新思维是指以新奇独创的方法解决问题的思维过程,通过这种思维能突破常规思维的界限,以超常规甚至反常规的方法、视角去思索问题,提得出与众不同的解决方案。
可分为差异性、探究式、优化式及否定性四种。
五、类比思维是指依据事物之间某些相像性质,将生疏的、不熟识的问题与熟识问题或其他事物进行比较,发觉学问的共性,找到其本质,从而解决问题的思维方法。
六、对应思维是在数量关系之间(包括量差、量倍、量率)建立一种直接联系的思维方法。
比较常见的是一般对应(如两个量或多个量的和差倍之间的对应关系)和量率对应。
七、形象思维,主要是指人们在熟悉世界的过程中,对事物表象进行取舍时形成的,是指用直观形象的表象,解决问题的思维方法。
想象是形象思维的高级形式也是其一种基本方法。
八、系统思维也叫整体思维,系统思维法是指在解题时对详细题目所涉及到的学问点有一个系统的熟悉,即拿到题目先分析、推断属于什么学问点,然后回忆这类问题分为哪几种类型,以及对应的解决方法。
怎么培育数学思维方法一:要形成特定的数学思维。
数学不同于语文、英语等语言性学科,它对思维力量要求较大。
思想方法一、函数与方程思想方法1 构造函数关系,利用函数性质解题根据题设条件把所求的问题转化为对某一函数性质的讨论,从而使问题得到解决,称为构造函数解题。
通过构造函数,利用函数的单调性解题,在解方程和证明不等式中最为广泛,解题思路简洁明快。
例1 (10安徽)设232555322(),(),(),555a b c ===则,,a b c 的大小关系是( ) ....A a c bB a b cC c a bD b c a >>>>>>>>例2 已知函数21()(1)ln , 1.2f x x ax a x a =-+-> (1) 讨论函数()f x 的单调性;(2) 证明:若5,a <则对任意12121212()(),(0,),, 1.f x f x x x x x x x -∈+∞≠>--有方法2 选择主从变量,揭示函数关系含有多个变量的数学问题中,对变量的理解要选择更加合适的角度,先选定合适的主变量,从而揭示其中的函数关系,再利用函数性质解题。
例3 对于满足04p ≤≤的实数p ,使243x px x p +>+-恒成立的x 的取值范围是 .方法3 变函数为方程,求解函数性质实际问题→数学问题→代数问题→方程问题。
宇宙世界,充斥着等式和不等式,我们知道,哪里有等式,哪里就有方程;哪里有公式,哪里就有方程;求值问题一般是通过方程来实现的……函数与方程是密切相关的。
列方程、解方程和研究方程的特性,都是应用方程思想时需要重点考虑的。
例4函数()2)f x x π=≤≤的值域是( ) 11111122.,.,.,.,44332233A B C D ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦方法1 函数与不等式问题中的数形结合研究函数的性质可以借助于函数的图像,从函数图像上能直观地观察单调性、周期性、对称性等性质。
不等式问题与函数的图像也有密切的联系,比如应用二次函数的图像解决一元二次不等式,就体现了数形结合的思想方法。
数学][高中数学解题思维与思想](总150页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除2《高中数学解题思维与思想》导 读数学家G . 波利亚在《怎样解题》中说过:数学教学的目的在于培养学生的思维能力,培养良好思维品质的途径,是进行有效的训练,本策略结合数学教学的实际情况,从以下四个方面进行讲解:一、数学思维的变通性根据题设的相关知识,提出灵活设想和解题方案二、数学思维的反思性提出独特见解,检查思维过程,不盲从、不轻信。
三、数学思维的严密性考察问题严格、准确,运算和推理精确无误。
四、数学思维的开拓性 对一个问题从多方面考虑、对一个对象从多种角度观察、对一个题目运用多种不同的解法。
什么”转变,从而培养他们的思维能力。
《思维与思想》的即时性、针对性、实用性,已在教学实践中得到了全面验证。
一、高中数学解题思维策略第一讲 数学思维的变通性一、概念数学问题千变万化,要想既快又准的解题,总用一套固定的方案是行不通的,必须具有思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。
根据数学思维变通性的主要体现,本讲将着重进行以下几个方面的训练:(1)善于观察心理学告诉我们:感觉和知觉是认识事物的最初级形式,而观察则是知觉的高级状态,是一种有目的、有计划、比较持久的知觉。
观察是认识事物最基本的途径,它是了解问题、发现问题和解决问题的前提。
任何一道数学题,都包含一定的数学条件和关系。
要想解决它,就必须依据题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透过表面现象看其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。
例如,求和)1(1431321211+++⋅+⋅+⋅n n .3 这些分数相加,通分很困难,但每项都是两相邻自然数的积的倒数,且111)1(1+-=+n n n n ,因此,原式等于1111113121211+-=+-++-+-n n n 问题很快就解决了。
【高中数学解题常用思想方法】四、等价转化思想方法等价转化是把未知解的问题转化到在已有知识范围内可解的问题的一种重要的思想方法。
通过不断的转化,把不熟悉、不规范、复杂的问题转化为熟悉、规范甚至模式法、简单的问题。
历年高考,等价转化思想无处不见,我们要不断培养和训练自觉的转化意识,将有利于强化解决数学问题中的应变能力,提高思维能力和技能、技巧。
转化有等价转化与非等价转化。
等价转化要求转化过程中前因后果是充分必要的,才保证转化后的结果仍为原问题的结果。
非等价转化其过程是充分或必要的,要对结论进行必要的修正(如无理方程化有理方程要求验根),它能给人带来思维的闪光点,找到解决问题的突破口。
我们在应用时一定要注意转化的等价性与非等价性的不同要求,实施等价转化时确保其等价性,保证逻辑上的正确。
著名的数学家,莫斯科大学教授C.A.雅洁卡娅曾在一次向数学奥林匹克参赛者发表《什么叫解题》的演讲时提出:“解题就是把要解题转化为已经解过的题”。
数学的解题过程,就是从未知向已知、从复杂到简单的化归转换过程。
等价转化思想方法的特点是具有灵活性和多样性。
在应用等价转化的思想方法去解决数学问题时,没有一个统一的模式去进行。
它可以在数与数、形与形、数与形之间进行转换;它可以在宏观上进行等价转化,如在分析和解决实际问题的过程中,普通语言向数学语言的翻译;它可以在符号系统内部实施转换,即所说的恒等变形。
消去法、换元法、数形结合法、求值求范围问题等等,都体现了等价转化思想,我们更是经常在函数、方程、不等式之间进行等价转化。
可以说,等价转化是将恒等变形在代数式方面的形变上升到保持命题的真假不变。
由于其多样性和灵活性,我们要合理地设计好转化的途径和方法,避免死搬硬套题型。
在数学操作中实施等价转化时,我们要遵循熟悉化、简单化、直观化、标准化的原则,即把我们遇到的问题,通过转化变成我们比较熟悉的问题来处理;或者将较为繁琐、复杂的问题,变成比较简单的问题,比如从超越式到代数式、从无理式到有理式、从分式到整式…等;或者比较难以解决、比较抽象的问题,转化为比较直观的问题,以便准确把握问题的求解过程,比如数形结合法;或者从非标准型向标准型进行转化。
高中数学七大基本思想方法讲解高中数学的七大基本思想方法是:分类讨论法、递推法、画图法、符号法、假设法、构造法和倒推法。
第一,分类讨论法。
分类讨论法是指将问题中的条件按照具有共同特征的情况分别讨论,从而对问题进行全面深入的解析。
通过逐个分类讨论,找出各个情况的共性和特点,以及不同情况下的不同解决方法。
这种方法可以将复杂的问题变得简单明了,易于理解与解答。
举个例子,假设有一道题目要求求解方程2x+3=5的解集。
我们可以将其分为两类:当x为正数时,方程有且仅有一个解;当x为负数时,方程无解。
通过将问题进行分类讨论,我们可以得到方程的解集为{x,x=1}。
第二,递推法。
递推法是指通过已知的初始值或者关系式来推导出未知项的计算方法。
这一方法常常用于求解数列中的其中一项或一些项,以及解决一些逻辑推理问题。
在递推的过程中,可以发现规律,从而推导出一般项、通项、边界条件等重要信息。
以求解斐波那契数列为例,斐波那契数列的前两项为1,从第三项开始,每一项都是前两项的和。
我们可以利用这个关系式进行递推:F(n)=F(n-1)+F(n-2)。
通过递推,我们可以得到斐波那契数列的通项公式。
第三,画图法。
画图法是通过绘制几何图形的方法,对问题进行可视化的处理。
它可以使抽象的数学问题变得具体明了,通过观察图形的性质和特点,可以得到问题的解。
举个例子,假设要求解一个三角形的内角和。
我们可以通过画一个三角形,并在其中一点做垂线,将三角形划分为若干个小三角形。
通过观察这些小三角形,我们可以发现它们的内角和等于一个直角。
然后,我们可以用这个结论推导出原始三角形的内角和。
第四,符号法。
符号法是指通过引入合适的符号和代数运算,将实际问题抽象成为可以用代数式描述的数学问题。
通过对符号及其运算规则的运用,可以更加简洁地表达数学问题,进而进行求解。
比如,假设有一道题目要求求两个数的和,可以用符号法表示为a+b=x。
通过引入符号a、b和运算符号+,我们将实际问题抽象成了一个代数问题。
[数学][高中数学解题思维与思想]《高中数学解题思维与思想》导读数学家G. 波利亚在《怎样解题》中说过:数学教学的目的在于培养学生的思维能力,培养良好思维品质的途径,是进行有效的训练,本策略结合数学教学的实际情况,从以下四个方面进行讲解:...文档交流仅供参考...一、数学思维的变通性根据题设的相关知识,提出灵活设想和解题方案二、数学思维的反思性提出独特见解,检查思维过程,不盲从、不轻信。
三、数学思维的严密性考察问题严格、准确,运算和推理精确无误。
四、数学思维的开拓性对一个问题从多方面考虑、对一个对象从多种角度观察、对一个题目运用多种不同的解法。
什么”转变,从而培养他们的思维能力。
《思维与思想》的即时性、针对性、实用性,已在教学实践中得到了全面验证。
一、高中数学解题思维策略第一讲 数学思维的变通性一、概念数学问题千变万化,要想既快又准的解题,总用一套固定的方案是行不通的,必须具有思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。
根据数学思维变通性的主要体现,本讲将着重进行以下几个方面的训练:...文档交流 仅供参考...(1)善于观察心理学告诉我们:感觉和知觉是认识事物的最初级形式,而观察则是知觉的高级状态,是一种有目的、有计划、比较持久的知觉。
观察是认识事物最基本的途径,它是了解问题、发现问题和解决问题的前提。
...文档交流 仅供参考...任何一道数学题,都包含一定的数学条件和关系。
要想解决它,就必须依据题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透过表面现象看其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。
...文档交流 仅供参考... 例如,求和)1(1431321211+++⋅+⋅+⋅n n .这些分数相加,通分很困难,但每项都是两相邻自然数的积的倒数,且111)1(1+-=+n n n n ,因此,原式等于1111113121211+-=+-++-+-n n n 问题很快就解决了。
(2)善于联想联想是问题转化的桥梁。
稍具难度的问题和基础知识的联系,都是不明显的、间接的、复杂的。
因此,解题的方法怎样、速度如何,取决于能否由观察到的特征,灵活运用有关知识,做出相应的联想,将问题打开缺口,不断深入。
...文档交流 仅供参考... 例如,解方程组⎩⎨⎧-==+32xy y x .这个方程指明两个数的和为2,这两个数的积为3-。
由此联想到韦达定理,x 、y 是一元二次方程 0322=--t t 的两个根, 所以⎩⎨⎧=-=31y x 或⎩⎨⎧-==13y x .可见,联想可使问题变得简单。
(3)善于将问题进行转化数学家G . 波利亚在《怎样解题》中说过:数学解题是命题的连续变换。
可见,解题过程是通过问题的转化才能完成的。
转化是解数学题的一种十分重要的思维方法。
那么怎样转化呢?概括地讲,就是把复杂问题转化成简单问题,把抽象问题转化成具体问题,把未知问题转化成已知问题。
在解题时,观察具体特征,联想有关问题之后,就要寻求转化关系。
...文档交流 仅供参考... 例如,已知cb ac b a ++=++1111,)0,0(≠++≠c b a abc , 求证a 、b 、c 三数中必有两个互为相反数。
恰当的转化使问题变得熟悉、简单。
要证的结论,可以转化为:0))()((=+++a c c b b a思维变通性的对立面是思维的保守性,即思维定势。
思维定势是指一个人用同一种思维方法解决若干问题以后,往往会用同样的思维方法解决以后的问题。
它表现就是记类型、记方法、套公式,使思维受到限制,它是提高思维变通性的极大的障碍,必须加以克服。
...文档交流 仅供参考...综上所述,善于观察、善于联想、善于进行问题转化,是数学思维变通性的具体体现。
要想提高思维变通性,必须作相应的思维训练。
...文档交流 仅供参考...二、思维训练实例(1) 观察能力的训练虽然观察看起来是一种表面现象,但它是认识事物内部规律的基础。
所以,必须重视观察能力的训练,使学生不但能用常规方法解题,而且能根据题目的具体特征,采用特殊方法来解题。
...文档交流 仅供参考...例 1 已知d c b a ,,,都是实数,求证.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++思路分析 从题目的外表形式观察到,要证的结论的右端与平面上两点间的距离公式很相似,而 左端可看作是点到原点的距离公式。
根据其特点, 可采用下面巧妙而简捷的证法,这正是思维变通的体现。
证明 不妨设),(),,(d c B b a A 如图1-2-1所示,则.)()(22d b c a AB -+-= ,,2222d c OB b a OA +=+=在OAB ∆中,由三角形三边之间的关系知:AB OB OA ≥+ 当且仅当O 在A B上时,等号成立。
因此,.)()(222222d b c a d c b a -+-≥+++思维障碍 很多学生看到这个不等式证明题,马上想到采用分析法、综合法等,而此题利用这些方法证明很繁。
学生没能从外表形式上观察到它与平面上两点间距离公式相似的原因,是对这个公式不熟,进一步讲是对基础知识的掌握不牢固。
因此,平时应多注意数学公式、定理的运用练习。
...文档交流 仅供参考...例2 已知x y x 62322=+,试求22y x +的最大值。
解 由 x y x 62322=+得x y O ),(b a A),(d c B 图1-2.20,0323,0.3232222≤≤∴≥+-∴≥+-=x x x y x x y 又,29)3(2132322222+--=+-=+x x x x y x ∴当2=x 时,22y x +有最大值,最大值为.429)32(212=+-- 思路分析 要求22y x +的最大值,由已知条件很快将22y x +变为一元二次函数,29)3(21)(2+--=x x f 然后求极值点的x 值,联系到02≥y ,这一条件,既快又准地求出最大值。
上述解法观察到了隐蔽条件,体现了思维的变通性。
...文档交流 仅供参考...思维障碍 大部分学生的作法如下:由 x y x 62322=+得 ,32322x x y +-= ,29)3(2132322222+--=+-=+∴x x x x y x ∴当3=x 时,22y x +取最大值,最大值为29 这种解法由于忽略了02≥y 这一条件,致使计算结果出现错误。
因此,要注意审题,不仅能从表面形式上发现特点,而且还能从已知条件中发现其隐蔽条件,既要注意主要的已知条件,...文档交流 仅供参考...又要注意次要条件,这样,才能正确地解题,提高思维的变通性。
有些问题的观察要从相应的图像着手。
例3 已知二次函数),0(0)(2>=++=a c bx ax x f 满足关系)2()2(x f x f -=+,试比较)5.0(f 与)(πf 的大小。
思路分析 由已知条件)2()2(x f x f -=+可知,在与2=x 左右等距离的点的函数值相等,说明该函数的图像关于直线2=x 对称,又由...文档交流 仅供参考... 已知条件知它的开口向上,所以,可根据该函数的大致图像简捷地解出此题。
解 (如图1-2-2)由)2()2(x f x f -=+, 知)(x f 是以直线2=x 为对称轴,开口向上的抛物线它与2=x 距离越近的点,函数值越小。
)()5.0(25.02ππf f >∴->-思维障碍 有些同学对比较)5.0(f 与)(πf 的大小,只想到求出它们的值。
而此题函数)(x f 的表达式不确定无法代值,所以无法比较。
出现这种情况的原因,是没有充分挖掘已知条件的含义,因而思维受到阻碍,做题时要全面看问题,对每一个已知条件都要仔细推敲,找出它的真正含义,这样才能顺利解题。
提高思维的变通性。
...文档交流 仅供参考...(2) 联想能力的训练例4 在ABC ∆中,若C ∠为钝角,则tgB tgA ⋅的值(A) 等于 1 (B)小于 1 (C) 大于 1 (D) 不能确定...文档交流 仅供参考...x yO 2 图1-2-思路分析 此题是在ABC ∆中确定三角函数tgB tgA ⋅的值。
因此,联想到三角函数正切的两角和公式tgBtgA tgB tgA B A tg ⋅-+=+1)(可得下面解法。
解 C ∠ 为钝角,0<∴tgC .在ABC ∆中)(B A C C B A +-=∴=++ππ 且均为锐角,、B A[].1.01,0,0.01)()(<⋅>⋅-∴>><⋅-+-=+-=+-=∴tgB tgA tgB tgA tgB tgA tgB tgA tgB tgA B A tg B A tg tgC 即 π故应选择(B)思维障碍 有的学生可能觉得此题条件太少,难以下手,原因是对三角函数的基本公式掌握得不牢固,不能准确把握公式的特征,因而不能很快联想到运用基本公式。
...文档交流 仅供参考... 例5 若.2,0))((4)(2z x y z y y x x z +==----证明:思路分析 此题一般是通过因式分解来证。
但是,如果注意观察已知条件的特点,不难发现它与一元二次方程的判别式相似。
于是,我们联想到借助一元二次方程的知识来证题。
...文档交流 仅供参考...证明 当0≠-y x 时,等式 0))((4)(2=----z y y x x z可看作是关于t 的一元二次方程0)()()(2=-+-+-z y t x z t y x 有等根的条件,在进一步观察这个方程,它的两个相等实根是1 ,根据韦达定理就有:...文档交流 仅供参考...1=--y x zy 即 z x y +=2若0=-y x ,由已知条件易得,0=-x z 即z y x ==,显然也有z x y +=2.例6 已知c b a 、、均为正实数,满足关系式222c b a =+,又n 为不小于3的自然数,求证:.n n n c b a <+思路分析 由条件222c b a =+联想到勾股定理,c b a 、、可构成直角三角形的三边,进一步联想到三角函数的定义可得如下证法。
证明 设c b a 、、所对的角分别为A 、B 、.C 则C 是直角,A 为锐角,于是,cos ,sin c b A c a A ==且,1cos 0,1sin 0<<<<A A当3≥n 时,有A A A A n n 22cos cos ,sin sin <<于是有1cos sin cos sin 22=+<+A A A A n n即 ,1)()(<+n n cb c a 从而就有 .n n n c b a <+思维阻碍 由于这是一个关于自然数n 的命题,一些学生都会想到用数学归纳法来证明,难以进行数与形的联想,原因是平时不注意代数与几何之间的联系,单纯学代数,学几何,因而不能将题目条件的数字或式子特征与直观图形联想起来。