連麗萍
(福州華僑中學,福建 福州 350004)
美國著名的心理學家威廉·詹姆斯曾說過:解題是最突出的一類特殊的自由思維。而數(shù)學解題是學習數(shù)學過程中的重難點。在高三數(shù)學復習中,大多數(shù)學生存在這樣的一種困惑,教師很賣力地上課,學生很認真地聽課,也勤奮地做了大量的題目,似乎也聽懂看懂了解答,可是等到自己動筆做題時頭腦就一片空白了,無從下手。為什么會出現(xiàn)這樣的情況呢?因為很多學生在學習數(shù)學上是比較被動的,被灌輸題目,被灌輸詳細解答,每天看似做了很多題目,卻沒有主動思考,沒有總結,自然就沒有深刻領悟一道題乃至一類題型的精髓。因此,高中數(shù)學教師一定要堅決將題海戰(zhàn)術舍棄,選擇精煉且具備思維價值的習題來促進學生大腦潛能的開發(fā)[1]。學而不思則罔,教師應該引導學生在學習數(shù)學時要勤于思考、善于思考,把一道題做透、想透,那么不需要題海戰(zhàn)術,也能掌握一類題型的解題方法了。
前蘇聯(lián)數(shù)學家亞諾夫斯卡婭在回答解題意味著什么時說過:“解題——就是意味著把所要解決的問題轉化為已經(jīng)解過的問題。”轉化是數(shù)學解題的一種重要的思維方法,轉化思想是分析問題和解決問題的一個重要的基本思想,數(shù)學解題的轉化,即把復雜問題轉化為簡單問題,把生疏問題轉化為熟悉問題[2],把抽象問題轉化為具體問題等。因此教師要讓學生熟悉數(shù)學轉化思想,才可以快速地解題。
在解決數(shù)學問題時,常常要對給出的數(shù)學式子進行變形。數(shù)學變形思想是中學數(shù)學解題的一種重要的思想方法,通過變形能使許多看似非常復雜的問題簡單化,從而快速解題。
例1 ( 2016四川, 文18)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,且
(I)證明:sinAsinB=sinC;
(II)若b2+c2-a2=bc,求tanB。
解決三角函數(shù)問題常常要對三角函數(shù)式進行靈活的變形,而其變形主要有三個基本方向一是看角、二是看函數(shù)名稱、三是看結構特征。除此之外,在解題的過程中還常常要對基本公式變形后加以應用,有時題目出現(xiàn)基本公式的半成品,有時也需逆用公式。這要求學生們既要熟悉基本公式又要對其變形有所了解。
數(shù)學題目有的時候文字較多,或者語言比較抽象難懂,對于題目的理解比較費時費腦時,那么就要引導學生把已知條件利用表格、圖像等進行轉化,讓它更簡潔明了。
表格可以將題目化繁為簡。題目中的一些信息常常需要分析、加工、整理制成表格。表格的使用,能使題目中的各種元素直觀地呈現(xiàn)出來,達到化繁為簡、化難為易的目的。幫助學生快速理解題意。
例2 (2016全國卷1,文16)某高科技企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品A和產(chǎn)品B需要甲、乙兩種新型材料。生產(chǎn)一件產(chǎn)品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5個工時;生產(chǎn)一件產(chǎn)品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3個工時,生產(chǎn)一件產(chǎn)品A的利潤為2100元,生產(chǎn)一件產(chǎn)品B的利潤為900元。該企業(yè)現(xiàn)有甲材料150kg,乙材料90kg,則在不超過600個工時的條件下,生產(chǎn)產(chǎn)品A、產(chǎn)品B的利潤之和的最大值為 元。
【尋找突破口】:這是一道數(shù)學在實際生活中的應用的題目,文字較多,數(shù)據(jù)也多,看題費時,看數(shù)據(jù)容易出錯,因此考慮用表格的形式直觀呈現(xiàn)。再對照表格中的信息列出二元一次不等式組,進行解答。
如果已知條件讓學生們感到陌生,就可以通過轉化成熟悉容易解的問題,達到解決問題的目的。恰當構造輔助元素,把陌生問題轉化為熟悉問題。數(shù)學解題中,構造的形式是多種多樣的,常見的有構造函數(shù)、構造圖形、構造方程、構造坐標系、構造數(shù)學模型,構造等價命題等。
如構造函數(shù)。在解決某些數(shù)學問題時,根據(jù)已知條件,構造新的函數(shù),把對原函數(shù)的研究轉化為對新函數(shù)的研究,并利用新函數(shù)的性質去解決原函數(shù)的問題。
例3 ( 2016河南焦作二模)已知函數(shù)f(x)=a(x-)-2lnx(a∈R),g(x)=-若至少存在一個x0∈[1,e],使得 f(x0)> g(x0),則實數(shù)a的取值范圍是( ).
A.[1,+ ∞) B.(1,+ ∞)
C.[0,+ ∞) D.(0,+ ∞)
【尋找突破口】:兩個函數(shù)有相同自變量,則一個x值影響兩個函數(shù)值的變化,不好控制。從兩個值的大小關系就聯(lián)想到他們做差后與0的大小關系,從而把他們的差構造成一個新的函數(shù)。即設F(x)=f(x)-g(x),則F(x)=a(x-)-2lnx+=ax-2lnx>0在x∈[1,e]有解,即a>再構造函數(shù)φ(x),通過求導的方法求φ(x)的最小值,從而解決問題。
很多數(shù)學題目都有它固有的套路,因此在熟練公式,熟悉題目模式的基礎上套用固定模式即可成功解決問題。
例4 ( 2016山西太原三模)數(shù)列{an}滿足a1=1,且對任意的n∈N*都有an+1=a1+an+n,則的前100項和為( ) .

【尋找突破口】: 由已知條件an+1=a1+an+n聯(lián)想到形如an+1=an+f(n)求{an}通項公式的方法是累加法。由an+1=a1+an+n可得an+1-an=1+n,再對n取值n=1,2,3,…,n-1,并將所得這n-1個等式兩邊相加,抵消去相同的項并化簡計算可得an=,當?shù)玫綍r,再巧妙地將其變形為),運用裂項相消的方法從而使問題獲得解決。
教師要引導學生在做題時善于總結,歸納各種題目的不同方法,在碰到題目時就能及時想到這道題的方法,套用它的常用模式即可快速解題。
數(shù)學的大題經(jīng)常包含兩三個小題,每道小題之間通常有著緊密的聯(lián)系,也就是上一小題經(jīng)常可以作為下一小題的結論,為解決下一小題帶來了很大的啟示。
例5 (2016河南洛陽二模)已知函數(shù)f(x)=-x3+x2,g(x)=alnx(a ≠ 0,a ∈ R),
(1) 求 f(x)的極值 ;
(2)若對任意x∈[1,+∞),使得f(x)+g(x)≥-x3+(a+2)x恒成立,求實數(shù)a的取值范圍;

【尋找突破口】:尋找解決第(3)小題的突破口。在第(2)小題已經(jīng)解決當a≤-1時,alnx-(a+2)x+x2≥0對x∈[1,+∞)恒成立,第(3)小題又涉及到ln,因此考慮把第(2)小題中的lnx分離出來,得到當a≤-1時,lnx≤x∈[1,+∞)恒成立,從而得到),第(3)小題中有多個相似的式子相加,怎樣化簡式子呢,考慮到(*)式子中需要裂項,在第(3)小題中才能相消,令(*)式子中a=-1,則,從而找到解決問題的方法。
數(shù)學具有簡潔美,數(shù)學語言的符號和邏輯讓數(shù)學題目的表述簡潔,但對很多學生來說未必明了。寥寥數(shù)語似乎并沒有透露出很多信息,對著簡單的已知條件,總感覺條件不夠用的時候,可以看看問題。特別在證明題中,要證的結論就會給出很大的提示。
例7 (2016屆山西晉城市高三下學期第二次模擬數(shù)學(文)試卷)已知數(shù)列{an}滿足an+1=2an+n-1,且a1=1.
(1)求證:數(shù)列{an+n}為等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列{an}的前項n和為Sn.
【尋找突破口】:已知條件透露的信息較少,又是證明題,因此可以考慮從求證入手,把問題當成提示,用分析法的思想,尋找結論成立的充分條件。這題要求證{an+n}為等比數(shù)列,利用等比數(shù)列的定義可知只要證= q ,即證 a+n+1=q(a+n),n+1n因此只要在an+1=2an+n-1的兩邊都加上n+1即可。
數(shù)學解題具有很強的靈活性,但也有它的章法可尋,教師在課堂上不僅要注重從題目到解答的引導,還要引導學生反思在解題過程中運用了哪些數(shù)學知識、思想方法、技能技巧,有什么規(guī)律和注意點,以深化學生的思維,達到舉一反三的目的。[3]學生們在上課時要特別注意教師是如何尋找解題突破口的,同時也應該善于思考和勤于總結,這樣才能加快解題速度,提高數(shù)學學習的能力。
高三復習是緊張忙碌的,如何有效地復習,提高復習效率,達到理想的復習效果,這就要求教師們精心備課,認真鉆研教材,注重課堂授課方法和語言技巧,教師們在上課時要運用多種教學方法和手段,引導學生積極主動地學習,掌握數(shù)學的基礎知識和基本技能以及他們所體現(xiàn)的數(shù)學思想方法。