高中數學解題三境界初探

2022-10-12 10:54:02 字數 2472 閱讀 8404

南漳縣第一中學鄒國富徐云飛

摘要:數學教學有大部分時間都在訓練學生做題,但老師在收放之間,尺度深淺之中,小結提高之際,該如何掌控,怎樣才能做到有的放矢,游刃有餘?必須深入題海,煉就一身過硬本領,先度已後度人,一般來說從不會到會,從生到熟,從淺到深,需要經歷三個境界。

又是一年高三複習時,老師與學生們都忙得不亦樂乎,忙著深入題海,尋找知識上的遺漏點,方法上的缺陷點,精神上的懈怠點,心態上的平衡點,解題、選題之餘,掩卷沉思,題目千萬道,如何才能做到眼到心到,心到手到,手到分到呢?解題過程是一種鍊心的過程,只有經歷三境界方能產生質的飛躍。

第一層境界:模仿

人在初接觸一類新事物、新題目時,需要進行模仿訓練,模仿題型,模仿知識呈現形式,模仿題目的結論形式等等,這一過程要求老師強調例題講述過程,如何引導學生堆砌條件,完成充分條件的羅列,最終把結果推導出來;學生需要側重的是弄清例題要解決哪一類問題,需要哪些知識儲備作支撐,用什麼理論去推導。拿函式這一章內容來說,2023年山東出了一道高考題:「定義在r上的奇函式f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區間[0,2]上為增函式,則(  ).

這一題專門考查函式三性質——單調性,奇偶性,週期性,把三性質輔以影象加以考查,在解題過程中,通過恒等變換,得出週期為8,x=-2為對稱軸,這樣,函式草圖就呼之欲出了,三數大小關係立即判了出來。相應地,2014年瓊海市高三模擬試題也出了個相應問題:已知函式f(x)是定義在r上的奇函式,且滿足f(x+2)=-f(x),當0<=x<=1時,f(x)=x/2,則滿足f(x)=-1/2的x的值是( )。

(n是正整數)。

a.2n. b.2n-1. c.4n+1. d.4n-1.

另外,山東淄博檢測有題:已知f(x)在實數集r上具有下列性質:(1)直線x=1是函式的一條對稱軸,(2)f(x+2)=-f(x),(3)1<=x1  只要把第一例題講透弄明,後兩個題就依葫蘆畫瓢就可以了。

第二境界:融合

融合,就是把不同章節知識點綜合考查,這一層次講求知識熟練,能融會貫通。這一過程對老師來說要強調知識點的跳躍與銜接,概念的拓展與轉換;對學生要求較高,側重於知識的回顧與概念遷移、重塑及方法技巧的積累。

拿平面向量來說,湖南省有一道高考題,設三個向量a,b,c滿足a,b模長為1,向量a與向量b的積為-1/2,向量a-c與向量b-c所成的角為60度,求向量c的最大值=( )。

a.2 b. c. d.1

向量的出現是為了解決解析幾何問題的,把幾何問題數位化,數形結合是它常用的解題方法,由向量a,b的模長相等為1聯想到單位圓,夾角為120度,而由圓內接四邊形對互補,畫出圖形即可得出答案。    。

再如講解導數定積分時,引入了幾何意義,這就為有些題解決提供了新思路,如:若f(x)= 求的值。直接借助幾何意義就可算出來了。

再如,講三角函式時,有題目「若cosa+2sina=-,則tana=( )。a.1/2. b.2 c.-1/2. d.2.

當有同學侷限於三角函式基本關係式求解時,有些學生就看出了柯西不等式的影子,利用(1cosa+2sina) <=()(),取等號時要=,得出現答案;還有學生發現f(x)=cosx+2sinx=sin(x+),能取最小值-,必有(x)=-sinx+2cosx=0,也輕鬆求解。

任何問題,多法的求解,必基於知識的嫻熟和思維的跳躍,即要對知識技能加以融合,方能達到這一境界。

第三境界:構造

當學生經歷了前兩層境界的磨礪後,一些基礎知識嫻熟了,一些基本解題技巧通透了,但遇到位一些爬坡題時,仍會頭皮冒汗。怎麼突破這一瓶頸呢?還需要在構造創新上下功夫,解題只知模仿不會獨立,只知融合流於奔波,只有精於構造方能自我突破,上公升乙個層次。

2011年遼寧高考壓軸題,設f(x)=x+a+blnx,  曲線y=f(x)過點p(1,0)且在p點處切線斜率為2(1)求a,b.(2)證明:f(x)<=2x-2.    。

最後一問構造f(x)=f(x)-(2x-2),通過導數論證函式最大值小於等於0即可。

相似地,2012年湖北高考壓軸大題:設f(x)=a (1-x)+b,(x>0),n為正整數,a,b為常數,曲線y=f(x)在(1,f(1))處的切線方程為x+y=1,(1)求a,b.(2)求f(x)最大值。

(3)證明:f(x)< .

第(3)問需要構造新函式f(x)=lnx-1+,f (x)= (x>0).在(0,1)上,f (x)<0, f(x)單調遞減;在(1,+)上,f (x)>0, f(x)單調遞增,f(x)在(0,+)上的最小值為f(1)=0,所以f(x)>0,lnx>1- (x>1),設t=1+,ln>,所以ln()>lne,所以(>e, <,所以f(x)<= <.

近年來,各地相繼出現了一類新的題型,有專家稱為創新題或閱讀理解題,其核心理念是要求學生根據新概念,融合舊知識,利用構造創新出解決問題的方法,這種趨勢值得我們深思。

【1】 王曉東。高三複習課中的「課題研究式」教學【j】.中國數學教育(高中版),2010(6):63-65.

【2】 朱立明。巧用數形結合思想解決中學數學難題【j】。中國數學教育(高中版),2011(1-2):70-73。

【3】 周友良,鄧昇平。數形結合思想在解題中的應用【j】。中學數學月刊,2005(9):46-47.

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