谈谈数学问题中的“隐含条件”
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螽 解题技巧与方法 邋壤数学 雹咿蚴 舍鸯 ◎周会明(广东省午山市建斌中学 528415) 【摘要】数学问题中的隐含条件直接关系到数学I"5题能 否顺利解决,隐含条件存在的形式多种多样,因而发现隐含 条件的途径也是多样的.本文对隐含条件的发现和运用进行 了一些粗浅的探讨. 【关键词】数学问题;隐含条件 所谓“隐含条件”,是相对“显条件”而言的 是数学问题 中已知条件(显条件)没有明确表明,且对解决问题至关重要 的一些条件,如数学问题“幕后”所固有的性质、公式等.在解 题过程巾.要善于发现并运用隐含条件. 发现隐含条件.必须具备扎实的数学基础知识、丰富的 解题经验和严谨的逻辑思维.运用隐含条件.要把握时机,恰 到好处,可使解题过程如行云流水,解题结论完美无缺. I.在语言转化中发现隐含条件.寻找开启解题思路的钥匙 数学语言简单精练,形式多样.表达形式包括文字、符号、 图形等.语言的巧妙组合,构造出千变万化的数学问题,在解决 数学问题的时候,要善于将各种形式的语言相互转化,使隐含 在问题中的条件逐渐显现出来,慢慢开启解决问题的思路. 例1讨论l 一41一a=0的解的个数. 这是一个带有绝对值的一元二次方程的问题.因其中参 数n是不确定的,乍看起来似乎无从着手.如果试着将问题用 图形来描述.可充分暴露问题的条件、结论之间的内在联系. 从网形上看.问题的实质是讨论两个图形交点的个数.随着 隐含条件的显现,结果也浮出水面. 解作Y = 一4I与Y2=a的图像(如 分类讨论 交点个数 原方程解的个数 n<0 0(如f】) 0 a=0 2(如 轴) 2 0<Ⅱ<4 4(如l2) 4 a=4 3(如l ) 3 n>4 2(如1 ) 2 l l 1 I 4 I//, 、 V V 一2 D 2 , , 4 图l 若不结合图像.是很难得出完整结论的. 2.在解析概念内涵时发现隐含条件.寻找解题捷径 数学概念的内涵是指反映概念中的本质属性的总和,它 往往是隐含条件的“藏身”之处.因此,要发现隐含条件,必须 对概念的内涵进行剖析,揭开其“面纱”.抓住其本质,从而将 问题简化.找到解决问题的简单方法. 例2已知二次函数v= +bx+C与 轴的两个交点 横坐标分别为一1和3.与Y轴交点的纵坐标是一4,求这个二 次函数解析式. 求二次函数解析式的方法很多,通过对本题已知条件的 分析,函数图像通过三个点(一1,0),(3,0),(0,~4),可用二次 函数的一般式,通过解方程组求出n,b,C.但是进一步剖析二 次函数的特点.其中与 轴的两个交点横坐标分别为一1和3 可看成是一元二次方程似 +bx+c=0的两个根.于是隐含 条件显现出来了.利用求二次函数解析式的“两根式”形式, 可迅速得出. 数学学习与研究2010.6 ● .,1 103 t .1.-I,_. ● 解设二次函数的解析式为Y=0( +1)( 一3). 将点(0,一4)代入上式,得Ⅱ= . j 故解析式为 : 4( +1)( 一3): 4 2一 一4. J j j 这种解法可谓干净利落,简明快捷. 3.在联想中发现隐含条件,突破解题难点 解决数学问题,要敢于联想,善于联想,如果固守成规, 僵化思维,则难以抓住问题的症结,不利于突破问题的难点.分 析时,如果将已知条件进行发散思维,普遍联系,其蕴含在问题 中的隐含条件必将暴露无遗,对问题的顺利解决也大有裨益. 比如“l”是我们最熟悉、最简单的数字,但其作用是 不可估量的.发挥我们的联想,“1”可看成a×1.sin + 口 COS20g.tan .等等.A- 斗 例3已知 ,Y∈11+,且 十 =1,求 +Y的最小值. Y 针对这一问题,学生马上会联想到均值定理.但很难得 到满足均值定理的“积一定”的条件.于是从已知条件中的“1” 出发,联想到“1”参与运算的特殊性,得出如下巧妙的解法. 解 4-Y:( +y).(1l+9):10+ 4-旦 ≥16. Y Y 当且仅当 = ,即 =4,y=16时,等号成立. Y 4.在质疑中发现隐含条件,查漏补缺 有一些数学问题,按常规的思路求解,往往会遗漏答案, 有时也会产生一些增根,这些不完整的结果都是因为没有发 现问题的隐含条件而导致的.如果我们对解题过程中某些疑 点加以重视,带着疑点审慎分析问题的条件和结论,从中发 现隐含条件。可以及时将解答补充完整,验证结论的准确性. 例4求过点(1,4)且与圆 +1) + =4相切的直线方程. 解设切线方程Y一4=k( 一1),圆心为(一1,0),半径为 2,则d: :2,解得:k:孚. 、/ +l 所求圆的切线方程为Y一4= 一 一1),即3x~4y+13=0. 叶 事实上答案是不完整的.显然,点(1,4)在圆外,过圆外一 点作圆的切线一共有两条,而本题结论却只有一条,并且解 题过程又没有错误.那还有一条直线呢?这是我们该提出质疑 的地方.应带着疑问分析失根的原因,原来问题出在“直线的 斜率”.直线的斜率有的存在,有的不存在,当斜率不存在的时 候、自然无法通过计算求得,容易被忽略.我们只有通过分析 条件。确定斜率不存在的直线是否与圆相切,从而将问题结 论补充完整. 所以.所求圆的切线还有一条为 =1. 5.“显”中掘“隐”。正确求解 有些隐含条件是已知条件的“变体”。须将已知条件适当 变形,就不难发现其蕴藏的“玄机”.
● ・ ・ 解题技巧与方法 1 西腰 o, 6 谢 雾 魏 穗蚴螬恭 在数学教学中培养学生的发散思维能力是数学新课标 的要求.然而在应试教育的指引下,课堂教学中,教师往往用 固定的模式去培养学生,以教师自己的思维去代替学生的思 维,从狭隘的正确性和外表的完全一致性,迫使学生就范,束 缚了学生的创造性思维包括发散思维,致使有些学生放弃了 自己的独特见解.如何培养学生的发散思维能力呢? 发散思维是对同一个问题从多种角度着眼,搜寻多种可 能性,从多方面探求答案的思维过程,教学过程中要鼓励学 生发散思维,使学生敢于发表与常人相异,而又高于常人的 真知灼见.一题多解.就反映了思维的广阔性、多向性.一题 多解的教学价值在于开拓学生的思路,培养学生思维的广阔 性,从而培养学生的发散思维能力,对提高解题能力具有重 要意义.下面我们就从一道高考题的分析来看一看一题多解 对培养学生发散思维能力的重要性. 例(2009年广东卷2l题)已知曲线C : 一2nx+v = 0(n=1,2,3…),从点P(一l,0)向曲线 引斜率为 ( >0) 的切线 ,切点为 (‰, ).求数列{X }与{Y }的通项公武. 分析此题以数列的形式m现,实质是从曲线外一点向 曲线引切线.求切点坐标问题. 思路一方程思想,建立关于未知量 ,yn的方程组. 因为点{Xn yn}在曲线e。上,满足 的方程,可得: Xn2—2nx+y Z=0. ① 对方程 一2nx+ =0求导可得 yx = ,即k = Y y,l 从另一个角度考虑.斜率的公式为k=垒二苎L. ,,2一yl 由于切线L过点 一1,o)和 (‰, ),所以有 =— l十 综合两方面思考的结果: ‘ = : 1+ ② 联立①②解得%= ,Y =,l { ,n∈M. n十I n十l 此解题思路主要考查了学生思维的广阔性.因此日常教 学中教师应该引导学生从多角度去分析,找出规律之间的联 系,从而较顺利地分析题意,理出解题思路. 思路二求交点、切点,即直线与曲线的交点.设L :Y= ◎欧德义(陕西省汉阴县汉阴中学 725100) ( +1),联立X 一2nx+ =0,消Y得:(1+ ) +(2 一 2n) +k =0. 因为直线与曲线相切,则A=(2kn2—2n) 一4k.z(1+ )=0, 解得 k: — ,这时‰ 旱等 一, n(%+1)= 、/2n+l l十 n n+ n、v/ 广 — 『-‘ 思路三数形结合,挖掘曲线的几何特征,曲线 配方 得( —n) +Y =Ft 是以C(n,0)为圆心,n为半径的圆,从点 P(一1,0)向上半圆引切线(斜率k >0)求切点坐标. 由 上CP.知k ・Kcp =一1.得方程: — 。.— =一1. ① +l 一n 由点 ( , )在曲线 上得方程: Xnz_2 +Yn 0. ② 联立①②解得‰=— , 一n— 2v ̄ +1n ,n M. 十I 几十l 思路四公式法,套用切线方程公式,过切点( , )的切 线方程为 一n(x + )+ =0. 将P(一1,0)代人,得 一n(x 一1)=0,解得‰=— 一 n+l 将%=— 代人曲线 的方程解得 n+1 . = ,n∈N+. n+l 此解题思路主要考查了学生运用逆向思维的能力. 从以上解题思路我们可以看出,高考题测试的是学生多 方面的知识.而且避免了学生因某一方面没有复习到而老虎 吃天,无法下抓的可能.教育家奥苏伯尔指出:“我们宁愿要 少而精的知识,不愿要多而囫囵吞枣的知识.”这就要求我们 在教学过程中,布置少量“精选”过的习题,并要求学生在做 题时,考虑多种解法或思路,运用不同的数学知识和教学方 法解同一个数学问题,做到一题多解.从而培养了学生发散 思维的能力.因为只有让学生的思维长时间处于开阔状态, 学生的思维才不会僵化,才会达到提升学习效率的目的。真 正从题海战术中解脱出来. 例5已知实数 ,Y满足 +3y=3x,则 + 的最大 值是( ). A.} B.}c. D. 本题是一个选择题.大多数同学的答案是C.可以想见学 生是这样演算的: 2+ :一} 一手) + 3,当 =手时,X2-t- 有最大值 3. 解题过程似乎天衣无缝,但答案是错的.原因是隐含条件 在作怪. 因为3 =一4x +3x≥0,即0≤ ≤}, 的取值不能 为 . 所以当 =}时, + 取最大值 .故应选D. 4 In 数学问题的隐含条件多种多样.需要经过不断的训练和 总结,将所学知识形成网络,对问题进行深入的分析,只有充分 发掘隐藏在问题中的条件.才不至于在解决问题时措手不及. 数学学习与研究2010.
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