如何寻求解题的思路
陕西洋县中学 (723300) 刘大鸣
数学教育使学生在掌握有关的基本概念,原理,法则的基础上,培养学生的数学思想方法与技巧,提高学生的解题能力。也就是说,要解决好“怎样解题”的问题。解题一般要经过三个步骤:一是审题;二是寻求解题途径,即解题思路;三是表达解法。如何寻求解题思路?
一 分析综合法
一般也可以形象地叫“两头凑”法,即从未知反推分析,寻求需知,再从已知综合推出可知,到某时的需知即为可知,解题思路就接通了。这种方法归纳为:转化结论,发展条件,寻找联系。
例1、已知tan()3tan α
βα+=,求()2sin 2sin 2sin 2βααβ--+的值。
【思路分析】:①发展条件,向未知靠近
tan()3tan αβα
+=sin()3sin cos()cos αβα
αβα
+?=
+sin()cos 3sin cos()
αβαααβ?+=+sin()cos sin cos()2sin cos()αβαααβααβ?+-+=+()sin 2cos sin βαβα?=+(向下变形的方向较为模糊,可
转化结论即以所求方向寻求需知) ② 转化“结论”:
()()2sin 2sin 2sin 22sin 2sin 2sin 2βααββααβ--+=--+????
()()2sin 22sin 2cos βαβα=-+-()2cos 2sin sin 2ββαβ=-+????……………(*)
③ 寻求联系:()()sin 2cos sin sin sin 2sin βαβαβαββ=+?=+-? ()2sin sin 2βαβ=+将此式代入(*)式,
则有()2sin 2sin 2sin 2β
ααβ--+=()()2cos sin 2sin 20βαβαβ+-+=????
注:分析综合法的实质是转化思想的一种具体应用,是知识活化的生动体现,也是探寻解题思路的总纲。 例2设0α
π<<,0βπ<<,且()3
cos cos cos 2
αβαβ+-+=
,求α、β的值。
【思路分析】:①转化结论由习题要求的结论是求α、β的值,按照常规分析应该建立关于α、β的二元方程组,但是所给的条件只有一个已知式,如何从已知条件中变出二元方程组只是解题的关键。
②
发
展
条
件
:
(
)3
c o s
c o s 2
αβαβ+
-+=2
3
2
c o s
2
2αβα
+
-???--=
???
2
12
c
o
s
2c o
2
2
2
2
αβ
α
βα
β
+
+-?-
+=
2
4c
o
s
22
αβα
+
+?-2
2
2c
o s
c o
s
2
2
2
αβ
αβ
α
β
+--
???-
+= ??
?
?两个非负数
的和为零
0s i n 02
10cos 2cos cos 02322122cos 22
αβ
αβαβαβαπαβπαββπαβαβαβ=?-??==<<=???????????+?
???+<<+-==????-=??+???=
??3
π
αβ?==
。
二、类比联想法:是一种“相似”思维方法,解决A 问题。寻找出类比对照物B ,找出A 、B 某种性质的相似性,仿照B 问题去解决A 问题,确定A 问题的解题方向。
例3、求函数
3sin 54cos 7
θθ+-的最大值和最小值。
【思路分析I 】:此题和2
121x x y y k --=相似,可以得出把所解习题转化为:在椭圆上求点,使它和点(7,-5)的连线的斜
率为最大和最小的问题。
从而的解法:y kx =把点(7,-5)
代入得:
57x -=
k ?
3sin 54cos 7θθ+≤-
故max 3sin 54cos 7θθ+??
?-?
?
min 3sin 54cos 7θθ+??
= ?-??。
【思路分析II 】:令3sin 5
4cos 73sin 54cos 7
t
t t θθθθ+=
?-=+-
()3sin 4cos 7575t t t θθθ??-=--?+=--(
)sin θ??+=
由()1sin 1
θ?-≤+≤可以解出t 的最大和最小值。
例4、解方程4
28160x
x x -++=。
【思路分析】:此题属于高次方程不易求解,我们希望能转换成一元二次方程,可以将x 看成常量,设数字“4”为未知元,由此原方程可以变为:
2424240x x x -?-+=由一元二次方程求根公式得:
244x x =
=±得到方程
2
40
x x +-=和
240x x -
+=(无实根)所以原方程实数解为x
三 数形结合法:是一种数形结合探求解题思路的方法。
例5、直线()1y a x =+和
()2
2
113
2
x y -+=椭圆相交被截得的线段长最大时a 等于( ) A 、1;B 、-1;C 、2;D 、0。
【思路分析】:用代数方法,由直线和椭圆相交,可联立相对应方程,解方程组得
交点,再由两点距离公式可以求得距离d 的表达式,取最大时,得a 值运算复杂,可以画图由图定数。由图象观察知当a=0时直线()1y a x =+被椭圆所截得的
线段最
大,故选D 。
例6(94高考)若复数满足
2z i z i ++-=,那么1z i ++的最小
值是:
( )A 、
1;B C 、
2;D
【思路分析】:若用数形结合法求解,较为巧妙。由题设方程可以知道2z i z i ++-=是由图所示线段AB
的距离
而
1z i ++则表示点(-1,-i )到线段AB 的距离,显然可以得到1z i ++的最小值为1,故选A 。
解题就是要把所给的问题进行转化、变通、划归,一般地,就是要把复杂问题转化为简单问题,最基本的问题,从而使
得问题得以解决。在解题中,要运用我们丰富的想象力,多角度的立体思维去提供有益的联系和想象,由联想得到猜想,使我们很快探求到解题的思路。完成解题的全过程。
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