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数学解题策略

数学解题策略
数学解题策略

浅谈奥林匹克数学的解题策略

浙江温州22中学 高洪武 325003

策略,按字面上的意义是战略、计谋,是指一种总体的行动方针,而非具体的方法。现代认知心理学的研究表明,如果主体所接触到的不是标准的模式化的问题,那么就需要进行创造性的思维,需要有一种解题“策略”,所以策略的产生及其正确性被证实的过程,常常被视为创造的过程或解决问题的过程。

在实际情况下,奥林匹克数学问题大多没有固定的模式可循,它要学生去“解一些要求独立思考,思路合理,见解独特和有创造性的问题”。因而,其思维过程是复杂的,对其解题策略的研究也是一项极其困难的任务。本文拟结合竞赛问题,对若干主要的解题策略及其方法进行概括性的分析。

一、 构造法

构造性解题方法是一古老而又崭新的科学方法,常简称为构造法。构造法的实质是根据某些数学问题的条件或结论所具有的特征,用已知条件中的元素为“元件”,用已知的数学关系为“支架”,在思维中构造出一种相关的数学对象、一种新的数学形式,从而使问题转化并得到解决的方法。在思维方式上,构造法常常表现出简捷、明快、精巧等特点,常使数学解题突破常规,另辟蹊径。

利用构造法构造出来的数学对象,所涉及的面广,如数、式、方程、不等式、函数、命题、“抽屉”、程序等等。

例1:已知x>0,y>0,且x + y =c,求z =2222b y a x +++的最小值,(a ,b ,c 为常数) 分析:如图所示分别将22a x +,22b y +看作是Rt △ABD 与Rt △BCE 的斜边,点B 是线段AC 上的动点,AB = x ,BC = y,AD = a, CE = b, AC = c,作点D 关于直线AC 的对称点

D ',连接D '

E 交AC 于点B ,则Z min =E D '=

例2有多少组不同的正整数解?

分析:可以构造这样的一个对应关系:将相同的球排成一行,则它们之间有2001现将1000块板插入这2001个间隔中,(每个间隔

只能插入一块板)则显然每一组插法与原方程的每一组解产生了一一对应关系,而此时板的插法比较容易求,即2001个间隔中任选1000个间隔分别插入一块板,显然共有

(10002001种不同的插法,所以原方程共有

(10002001组不同的正整数解。

例3:已知x , y, z,为正数,且xyz(x + y + z) =1求表达式(x + y )。(y + z)的最小值。(全苏数学竞赛,1989)

分析:构造一个△ABC ,其中三边分别为

??

???+=+=+=x z c z y b y x a

则面积为S △=))()((c p b p a p p --- (其中p=2

1 (a + b +c)) =xyz z y x )(++

=1,另一方面,(x + y )(y + z)=ab =

SinC S ?2≥2 故知,当且仅当?=∠90C 时,ab 取得最小值,即222)()()(z x z y y x +=+++

y (x + y + z) =xz 时,( x + y )(y + z)取最小值。如x = z =1,y =12-时,(x + y ).(y + z) =2

例4:试证:在半径为1的圆周上存在n 个点,它们中任意两点的距离为有理数。(第17届IMO ,1975)

分析:构造k θ=cot Arc k

k 212

- (k = 1,2,3,…n),则点A k (Cos2θk ,Sin2θk )在单位圆周上。

当1 ≤ k ,m n ≤时,考察单位圆周上任意两点A K ,A m 间的距离 2m k A A =(Cos2θ

k -Cos2θm )2 +(Sin2θk -Sin2θm )2 =)

(142m k Cot θθ++ =22222])

1(2)1(24)1)(1([14

k m m k km m k ---+--+ =22222)()1()1()(16??

????-+++-m k km km m k . 所以m k A A 为有理数,命题获证。

二:问题转化法

问题转化,也称之为化归,是数学家特别善于使用的策略,在奥林匹克数学中也经常用到。当接触到的问题难以入手时,那么思维不应停留在原问题上,而应将原问题转化为另一个比较熟悉而容易解决的问题,通过对新问题的解决,达到解决原问题的目的。

化归表现了思维的变通性和流畅性。苏联数学家雅珞夫基斯卡亚指出“解题----就是意味着把所要解决的问题转化为已经解过的问题。”

同原问题相比,化归后的新问题必须是已经解决或较为熟悉、简单的问题。

例5:设S ={),(y x |lg R y x y x y x ∈+=??? ??++

,,lg lg 913133}试求S 的元素的个数(全国高中联赛,1990) 分析:由y x y x lg lg )9

131lg(33+=++

得 ???

????>>=++00913133y x xy

y x 。。。。。。。。。。。(1*) 因此S 的元素个数就等价与满足(1*)式的有序数对()y x ,组数问题,注意到913133++y x =xy=3339

1.31.3y x 故利用算术与几何均值不等式,有:

913133++y x ≥3339

1.31.3y x =xy (当且仅当3x =331y =91时等号“=”成立) 这样,我们又将问题化归为求方程组:

?????==913

19133y x 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(2*)实数解的组数 容易求得(2*)的解为???

? ??3331,91,即S 的元素个数为1,

本题中,我们首先将抽象的集合语言转化为通常所熟悉的数学式子,从而将S 元素个数问题化归为一个方程,不等式混合组的解的组数问题,再利用算术与几何均值不等式,我们又将其化归为求解一个十分简单的方程组问题。

例6:甲乙两队各出7名队员按事先排好的顺序出场参加围棋擂台赛。双方先又1号队员比赛,负者被淘汰,胜者再与负方2号队员比赛,。。。。直到有一方队员全被淘汰为止,另一方获得胜利,形成一种比赛过程。那么所有可能出现的比赛过程的种数为--------(全国高中联赛,1988)

分析:设甲、乙两队队员出场顺序分别为72,1,.....A A A 和721.......,B B B

如果甲方获胜,设i A 获胜的场数是i x 则71,70≤≤≤≤i x i 而且

7.....721=+++x x x 。。。。。。。。。。。。。。。。。(*)

容易证明以下两点:在甲方获胜时,

(1) 不同的比赛过程对应着方程(*)的不同的非负整数解;

(2) 方程(*)的不同非负整数解对应着不同的比赛过程,例如解{2,0,0,1,3,0}

对应比赛过程为:A1胜B1和B2,B3胜A1,A2和A3,A4胜B4,B5和B6但负于B7,最后A6胜B7结束比赛。

故甲方获胜的不同比赛过程总是方程(*)的非负整数解的个数13(

美籍匈牙利数学家G 。玻里亚说:“不断地变换你的问题”,他认为,解题过程主要是问题的变换过程“我们必须一再地变换她,重新叙述她,变换她,直到最后成功地找到某些有用的东西为止”。由此可见,问题转化的思想在数学解题中的重要性。

三:特殊化与一般化方法

辨证唯物主义认为,矛盾的普遍性寓于矛盾的特殊性之中,即共性寓于个性之中,它启示人们,人类的认识活动总是由认识个别和特殊的事物逐渐过度到认识一般的事物;总是首先认识许多事物的特殊本质,尔后才有可能进一步通过概括工作去认识诸种事物的共同本质。特例法(指人们在解决问题的过程中通过考察事物的特殊状态,来获得一般性结论的一种思维方式)正是特殊与一般的辨证关系在解题的灵活应用。

例7:已知变角θγβα,,,都是锐角,且πθγβα=+++求函数θγβS i n S i n S i n a S i n y =的最大值。

分析:先“退”一步,又多变角后“退”减少角的个数,设βα,为锐角,且A =+βα(A 为定值,且π<

A =-βα时,y 取最大值22

A Sin ,由此引起对原题的猜想;其结论应是:当且仅当4

πθγβα====时,y 取最大值4144=πSin ,可以从反面对上命题加以证明,即证若,,,,θγβα不相等,则函数θγβSin Sin SinaSin

y =的值就不是最大,事实上,若,,,,θγβα不都相等,不妨设βα≠,先暂且固定θγ,的值不变,而让βα,变化,则有)(θγπβα+-=+为定值,且,,)(0βαπθγπ≠<+-< 故知,βαS i n S i n 不是最大,从而函数θγβSin Sin SinaSin y =的值就不是最大,从而证实对原问题的结论的猜想是正确的。

华罗庚说过善于“退”,足够地“退”退到原始而不失去重要性的地方,是学好数学的一个诀窍,所谓“退”就是将一般性复杂的问题,“退”成特殊的简单的问题,把这个特殊的问题想通了,找出规律,然后再来一个飞跃,不仅能理解原来的问题,而且还能进一步拓展。

与特殊化过程相反,一般化就是我们为了解决问题的需要放开或改变一些条件的限制,把具体的个性问题转化为一般的共性问题来研究。由于特殊的情况往往涉及一些无关宏旨而掩盖了问题的关键,因而一般情况有时则更明确地表述了问题的本质。希尔伯特指出:在解决一个问题时,如果我们没有获得成功,原因常常在于我们没有认识到更一般的观点,即眼下要解决只不过是一串有关问题的一个环节。

通过一般化,离散的问题可以用连续的手段来处理,有限的问题可以用数学归纳法来处理,等等。

例8:已知函数22

1)(x

x x f +=,那么)41()4()31()3()21()2()1(f f f f f f f ++++++的值。(全国高考试题2002)

分析:直接代入法解,运算量较大,可先探求一般性的结论,即根据题目的结构特点试求:)1()(x f x f +的值,则问题应刃而解,易知)1()(x f x f += 1为定值,从而得原式的值为2

7。 例9:1985个点分布在一个圆的圆周上,每个点都标上+1或-1,一个点称为“好点”,如果从这个点开始依任一方向前进到任何一点时,所经过的各数的和都是正的。证明:如果标有-1的点数少于662时,圆周上至少有一个好点。(第26届IMO ,1985)

分析:观察662与1985的关系(题中要求点数少于662),注意到166231985-?=,将问题一般化,证明更一般的结论:“在23+n 个点中有n 个-1时,好点一定存在”。

证明:(1)1=n 时,如图所示,A ,B ,C ,D 标上+1,则B ,C 均为好点。

(2)当k n =时成立,即3K+2个点中有K 个-1时,必有好点。对1+=k n ,

可任取一个-1,并找出两边距离它最近的两个+1,将这三个点一齐去掉,在剩下的23+k 个点中有K 个-1,因而一定有好点,记为P 。现将取出的三个点放回原处,因为P 不是离所取出-1最近的点。因而从P 出发依圆周两方前进时,必先遇到添回的+1,然后再遇到添回的-1,故P 仍是好点,这说明,1+=k n 时命题亦成立。

本题是由数学归纳法证明了问题的一般性命题成立。取662=n 即本例成立。

四:分类讨论法

所谓分类讨论,就是原问题分解成一组相对独立的“小问题”来处理,综合对这些小问题的解答,便可以推证出原问题的结论。法国著名数学家笛卡尔在谈到他解题的一条重要经验时指出:把考虑的每一个难题,都尽可能地分成细小的部分,直到可以圆满解决为止。笛卡尔所说的“分成细小的部分”就是分类。

分类讨论不仅分化了问题的难度,而且分类标准本身又附加了一个已知的条件,所以,对每一类小问题的解决都大大降低了难度。

例10:证明在任何6个人的聚会上,至少存在三个人相互认识,或者相互不认识(美国中学生数学竞赛,1953)

分析:先从6个人中任意找出一个人a ,剩下的5个人分成两类:集合M 表示a 所认识,集合N 表示a 所陌生的。

于是,M ,N ,中有一个集合至少有3个人。

(1) 若是M ,其中有3人d c b ,,。

1' d c b ,,互相不认识,命题得证。

2' d c b ,,至少有两人相互认识,不妨设为c b ,,则c b a ,,相互认识,命题亦成立。

(2) 若是N ,其中有3人g f e ,,

1' g f e ,,相互认识,命题得证。

2'g f e ,,中至少有两人相互不认识,不妨设为f e ,,则f e a ,,互相不认识,命题

亦得证。

综合各类情况可知道命题始终成立。

例11:设S 为集合{1,2,。。。n}的具有下列性质的子集:S 中任意两个元素之和不被7整除,那么S 中元素最多能有多少个?(美国中学生数学竞赛,43届)

分析:将集合),....

2,1(n A =划分成7个子集:610,...,A A A 其中I A 中每一个元素除以7后的余数为)6...2,1,0(=i i 分析各子集的元素能成为S 中的元素的情况,即可得到结论。

解:将集合),....

2,1(n A =划分成7个子集:610,...,A A A 其中I A 中每一个元素除以7后的余数为)6...2,1,0(=i i 。

(1) S 中包含0A 的一个元素;

(2) 1A 与6A 的元素不能同在S 中,S 最多含有61A A ?中的8个元素(7,861==A A )

(3) 2A 与5A 的元素不能同在S 中,S 最多包含有52A A ?中的7个元素;

(4) 3A 与4A 的元素不能同在S 中,S 最多包含有43A A ?中的7个元素

故S 中元素最多可能有237781=+++个。

五:数学模型法

数学模型,是通过对实际问题的数学意义进行抽象分析而建立起来的,在许多涉及实际应用问题的竞赛题目中,如计数,图论,逻辑等,有着广泛的应用。

在数学竞赛中,常常通过建立数值模型(又称形式化),几何模型,函数模型及组合模型等来解决问题。

例11:现有男女n 2人,围成内外两圈跳舞,每圈各n 2人,有男有女,外圈的人面向内,内圈的人面向外,跳舞规则如下:每当音乐一起,如面对者为一男一女,则男的邀请女的跳舞,如果均为男的或为女的,则鼓掌助兴,曲终时,外圈的人均向右走一步。如此继续下去,直至外圈的人移动一周。证明:在跳舞的过程中至少有一次跳舞的人不少n 对。

分析:将这一问题数学化,将男人记为+1,女人记为-1,外圈的n 2个人对应的数为a1,a2,…….n a 2,内圈的n 2对应的数记为n b b b 221.....,,则n n b b b a a a 221221..,,.....,中有n 2个+1,n 2个-1,于是

∑=n i i a 21

+∑=n

i i

b 21= 0,从而有 (∑=n i i a

21)。(∑=n i i b 21)=-(∑=n i i b 21)20≤

另一方面,当1a 面对i b 时,12,121,.......,-+i n i i b a b a b a 中的负数表示这时跳舞的对数。如果整个跳舞过程中,每次跳舞的对数少于n ,则对任意)2,....2,1(n i i =,应有

0.......12121>+++-+i n i i b a b a b a ,于是

∑=-++++n i i n i i b a b a b

a 2112121).....(

=(n a a a 221.......++)(n b b b 221.......++)>0

从而导致矛盾,这表明至少有一次跳舞的人不少于n 对。

本题的解决,就是对实际问题作出恰当的数学解释,并用数学语言建立起这一问题的数学模型,凭借数学语言的严密性和简洁性,使实际问题中的各种关系及问题的解答得到了精确的完美的表述。

函数模型是同学们所熟悉的,在许多竞赛问题中,我们可以通过建立关于实际问题的函数模型来解决。譬如,某些不等式问题可以通过函数模型来证,某些极值问题可以通过建立函数关系来解决等等。

例12:一活水湖上游河道有固定流量的水流入,同时水通过下游河道流出,湖水体积保持在200万立方米左右,由于受到污染,湖水某中不能自然分解的污染物浓度已经达到0。2克每立方米。目前上游污染已得到治理,流入湖中的水已不含有污染物,但是湖周围每天仍有50克这种污染物进入湖中,环保机构希望湖水水质达到污染物浓度不超过0。05克每立方米的标准,若不采取其他治污措施,湖水需要多少时间可以达到标准?(上游污染终止一天后,测的水中污染物浓度为0。199875克每立方米)。

分析:设湖水中每天流出(入)水量为q (立方米),湖水体积为V (立方米),上游终止n 天后,湖水中污染物浓度为n C ,则可以建立关系式

V C q V C V C n n n 50...1+

-=+ 且0C =0。2(克每立方米),1C =0。199875。 该差分方程的解为q q C V q C n n 50)50.()1(0+--

= 由10,C C 和6102?=V 立方米代入,可以求得1500≈q ,于是:

6

2.099925.061+?=n n C 为求n 使05.0≤n C 即12.0605.099925.0=-?≤n 306999925

.lg 1.0lg =≥o n (天)即需要经过3069天才能达标。 六:递推法:

通过建立递推关系解决问题的方法,称之为递推法。利用递推关系法解题的一般步骤为:

(1)确定初始值;(2)建立递推关系;(3)解递推关系。

如果在一个复杂的问题中,前一事件与后一事件存在确定的关系,那么就可以从某一(几0个初始条件出发逐步递推,得到任一时刻的结果。发现和建立递推关系 ,是递推方法应用的关键。

例13:已知整数列{,.....,,210a a a }满足:

(1)......)3,2(33,311=+-=--+n a a a a n n n n

(2)22201-+=a a a ;

(3)对任意自然数m ,在数列{,.....,,210a a a }中必有相继的m 项1,1.......,-++m k k k a a a 都是完全平方数。

求证:{.........,,210a a a }的所有项都是完全平方数。(中国奥林匹克竞赛,1992) 分析:令1--=n n n a a d 则由(1)有1211...d d d d d d n n n n -==-=--+

所以{n d }是等差数列,从而).(2

)1(121010d d n n nd a d a a n k k n -++

+=+=∑=。 由(2),2201212=+-=-a a a d d ,所以

Z c b c bn n a n ∈++=,,2

若b 为奇数12+t ,则在n 充分大时,2222)()()1(t n t c n t n a t n n +>-+++>++因而 n a 不是平方数。而由(3)知道n a 有任意大的平方数,矛盾!所以n 为偶数t 2,从而

22)(t c t n a n -++=在02

>-t c 时,对于充分大的n ,n a 介于2)(t n +与2)1(++t n 之

间,与(3)矛盾,同样02<-t c 也导出矛盾,所以,02=-t c 2)(t n a n += 用递推法解题,思考问题的方法模式单一,解题的方向感较强。

七:数形结合思想

数形结合的思想方法是中学数学中的主要思想方法之一,其特点是由数思形,将抽象的数式转化为直观的图形,以形助兴。

例14:x 的二次方程0212=+++m z x z x 中,m z z ,,21均是复数且i z z 20164221+=-,设这个方程的两根为βα,,满足72=-βα,求m 的最大值,最小值。(全国高中数学联赛,1994)

解:由韦达定理有??

?+=-=+m z z 21αββα 因为,444)()(22122m z z --=-+=-αββαβα所以28)4(4)(2212=--=-z z m βα即,7)54(=+-i m 即复数m 在以)5,4(A 为圆

心,以7为半径的圆上,因为7415422<=+=

OA ,故原点O 在上述圆内,连接OA 延长交上述圆于B ,延长AO 交上述圆于C ,则 741max +=

=OB m , 417min -==OC m

例15:正数,,,z y x 满足???

????=++=++=+)3....(2531)2(..........16)1(....................931222222y xy x z xz x z y 试求代数式XY+2YZ+3XZ 的

值。

分析:直接求出z y x ,,的值较繁,观察发现(1)式是两直角边分别为z y

,3的直角三角形,

方程(2),(3)的结构与余玄定理相似,为此,将(2)式变为2224

1202=+-?z xzCos x 这是以z x ,为两边切夹角为120?的三角形,(3)式变为2

225)3(15031

2=+-?y

yCos x x 这是以3,y

x 为边长且夹角为150?

三角形所以构造三角形帮助解题。 解:构造三角形ABC ?,使得AC=4,BC=3,AB=5,以AC 为一边向ABC ?外作正三角形,再作该三角形的外接圆与以BC 为直径的圆交于C ,O 两点

连接OB ,OC ,OA ,则由平面几何知识得,??=∠=∠120,90AOC BOC ,

故?=∠150AOB ,设AO=x,BO=3Y

,CO=z,显然AC BC ⊥,由A B C S C O A S B O C S A O B S ?=?+?+?得到:

4.3.21120..2

13.211503.21=++??Sin z x y z Sin y x ,化简的32432=++xz yz xy 八:极端性原理

在解决数学竞赛问题时,常常需要考虑命题中某些量或某些元素的“极端”情况,譬如“最大值”,“最小值”,“边界值”等等,这是分析和解决问题重要的方法之一。利用考虑极端的元素来实现解题的方法称为“极端性”原理。

由于“序”的关系是数学中最重要的关系之一,对极端情形的分析本质上是一种特殊形式的有序化方法,它作为探索问题、的思考方式,在解题有着广泛的应用。

例16;晚会上)2(≥n 对男女青年双双起舞,设任何一个男青年都未与全部女青年跳过舞,而每个女青年都至少与一个男青年跳过舞。求证必有两男21,b b 及两女21,g g ,使得b1与g1,b2与g2,跳过,而b1与g2,b2与g1未跳过。(匈牙利数学竞赛试题,1964)

分析:设与女青年跳过舞最多的男青年是b1,因b1未与全部女青年跳过,故存在女青年g2未与b1.因为g2至少与一个男青年跳过舞,故存在b2与g2跳过。如果凡是与b1跳过的女青年都与b2跳过,则与b2跳过的女青年比b1至少大于1,这是不可能的。故在与b1跳过的女青年中至少有一个未与b2跳过舞,记为g1,则b1,b2,g1,g2即为所求。

九:整体法

这一解题策略要求在解题过程中,不是分解它的条件和结论,采取各个击破的办法,而是要立足全局把握条件和结论的联系,摆脱局部细节中一时难以弄清的数量关系的纠缠,使眼界更加开阔,以利于看清问题的实质,抓住问题的要害。

例17:有甲,乙,丙三种货物,若购甲3件,购乙7件,购丙1件,共需要315元。若购甲4件,购乙10件,购丙1件,共需420元。问购甲,乙,丙各一件共需多少元?(全国初中数学联赛,1985)

分析:通常的想法是先求出甲,乙,丙三种货物的单价是多少。但是由于题目所给的已知条件少于未知数的个数,要求单价势必就得解不定方程,能否不求单价,而直接求甲,乙,丙各一件的价格当成一个整体来求呢?这就要求从整体上把握条件与结论之间的联系。

设甲、乙、丙的单价分别为z y x ,,元,则由题意得

?

??=++=++42010431573z y x z y x 题目实际上只要求z y x ++的值,而不必非求z y x ,,的值,因此设法分离出z y x ++的值。原方程组可以得到如下等价变形:

???=++++=++++420

)()3(3315)()3(2z y x y x z y x y x 易得,z y x ++=105,即购的甲、乙、丙各一件共要105元。

18:计算(20021.........31211++++)(20031.....3121+++)-(2003

1.....31211++++)。

2002

1.....3121+++)=----- 解:设2002

1.......3121+++=x 20031......3121+++=y ∴ 原式=(x +1)。y --(y +1)。x =x y -=2003

1 整体法解题方法的灵活运用,需要解题者有较强的观察能力和心算能力。

十:反面法

在科学的道路上我们应该知难而进,但是我们这里所说“知难而进”指的是一种坚忍不拔的科学精神,而不是说作任何事情都的“硬碰硬”,当我们有时候在碰到某些比较“硬”的问题时候我们不妨选择临时“逃避”一下,从它的反面出发,逆向地应用某些知识去解决问题。反面法正是从反面考虑问题的一种方法,它是通过否定结论,找出矛盾来达到证明的目的。它常用于证明涉及“至少”,“都是”“唯一”,“有限或无限”等存在性问题。 例19:证明:当k n ,都是给定的正整数,且2,2>>k n 时,1)1(--k n n 可以写成n 个连续偶数的和。(全国数学竞赛,1978)

分析:若从1)1(--k n n 考虑分解成n 个连续偶数的和,显然因为n 的不确定以及分解方式不确定难以进行,因此,我们可以从n 个连续偶数求和来推证,寻求结论的正确性。

解:设n 个连续偶数为),1(22,.......

42,22,2-+++n a a a a 则

n n a a Sn .2

)1(222-++=,化简得)]1(2.[-+=n a n Sn ,令1)1()]1(2.[--=-+k n n n a n , 则1)1()1(2--=-+k n n a ,所以求得:,2

]1)1)[(1(2---=-k n n a 由该式可以知道,不论n 是奇数还是偶数,只要n 为大于2,k 为大于2的整数,那么a 一定是整数,故当2>n ,

k n k ,,2>为正整数时,取,2

]1)1)[(1(2---=-k n n a 1)1(--k n n 等于n 个连续偶数2a,2a+2,…..2a+2(n-1)的和

此题的证明是一个典型的反向思维过程,从结论出发,向条件靠拢,若从正面考虑把1)1(--k n n 写成n 个连续偶数之和,则事“倍”功“半”。

以上,我从十个方面简要介绍了奥林匹克解题的若干常用策略及方法。中学生数学奥林匹克竞赛还有很多方法(如有序方法,不变量方法,对称方法,对应方法,染色方法,奇偶性方法等等)都有待大家在以后的学习中去慢慢发现,体味,思索。数学竞赛在中学生面前可以说一座高山,山上云雾缭绕,山上风景万千,爬山是艰苦的,但登山是一件乐事。

高中数学解题八个思维模式和十个思维策略

高中数学解题八种思维模式 和十种思维策略 引言 “数学是思维的体操” “数学教学是数学(思维)活动的教学。” 学习数学应该看成是学习数学思维过程以及数学思维结果这二者的综合,因而可以说数学思维是动的数学,而数学知识本身是静的数学,这二者是辩证的统一。作为思维载体的数学语言简练准确和数学形式具有符号化、抽象化、结构化倾向。 高中数学思维中的重要向题 它可以包括: 高中数学思维的基本形式 高中数学思维的一般方法 高中数学中的重要思维模式 高中数学解题常用的数学思维策略 高中数学非逻辑思维(包括形象思维、直觉思维)问题研究; 高中数学思维的指向性(如定向思维、逆向思维、集中思维和发散思维等)研究; 高中数学思维能力评估:广阔性、深刻性、灵活性、敏捷性、批判性、创造性 高中数学思维的基本形式 从思维科学的角度分析,作为理性认识的人的个体思维题可以分成三种:逻辑思维、形象思维、直觉思维 一数学逻辑思维的基本形式1、概念是逻辑思维的最基本的思维形式,数学概念间的逻辑关系,a同一关系b从属关系c交叉关系以及d对立关系e矛盾关系12、判断是逻辑思维在概念基础上的发展,它表现为对概念的性质或关系有所肯定或否定,是认识概念间联系的思维形式。3、推理是从一个或几个已知判断推出另一个新判断的思维形式,是对判断间的逻辑关系的认识。 二数学形象思维的基本形式1图形表象是与外部几何图形的形状相一致的脑中示意图,2图式表象是与外部数学式子的结初关系相一致的模式形象。3形象识别直感是用数学表象这个类象(普遍形象)的特征去比较数学对象的个象,根据形象特征整合的相似性来判别个象是否与类象同质的思维形式。4模式补形直感是利用主体已在头脑中建构的数学表象模式1,对具有部分特征相同的数学对象进行表象补形,实施整合的思维形式。5形象相似直感是以形象识别直感和模式补形直感为基础基础的复合直感。6 象质转换直感是利用数学表象的变化或差异来判别数学在对象的质变或质异的形象特征判断。7图形

考研数学答题技巧临场解题策略及黄金战术原则

考研数学答题技巧临场解题策略及黄金战术原 则 Document number:BGCG-0857-BTDO-0089-2022

考研数学答题技巧:临场解题策略及黄金战术原则 正确运用考研数学临场解题策略及黄金战术原则,不仅可以预防各种由于解题习惯造成的不合理丢分和计算失误,而且还能合理安排解题次序和答题时间,挖掘思维和知识的潜能,考出最佳成绩。 一、面对难题的两大临场解题策略:缺步解答和跳步解答。 会做的题目当然要力求做对、做全、拿满分,而更多的问题是对不能全面完成的题目如何分段得分。铁军老师介绍面对难题的两种重要策略。 1、策略之一——缺步解答:对一个疑难问题,确实啃不动时,一个明智的解题策略是,将它划分为一个子问题或一系列的步骤,先解决问题的一部分,即能解决到什么程度就解决到什么程度,能演算几步就写几步,每进行一步就可得到这一步的分数。如从最初的语言文字转化成数学语言和相应数学公式,把条件和目标译成数学表达式等,都能得分。而且可望从上述处理中,从感性到理性,从特殊到一般,从局部到整体,产生顿悟,形成思路,获得解题成功。 2、策略之二——跳步解答:解题过程卡在一中间环节上时,可以承认中间结论,往下推,看能否得到正确结论,如得不出,说明此途径不对,立即改变方向,寻找它途;如能得到预期结论,就再回头集中力量攻克这一过渡环节。若因时间限制,中间结论来不及得到证实,就只好跳过这一步,写出后继各步,一直做到底。

如果题目有两问,第一问做不上,可以把第一问当做已知条件,先完成第二问,这叫跳步解答。如果在时间允许的情况下,经努力而攻下了中间难点,可在相应题尾补上。 二、黄金战术原则:六先六后,因人制宜 1、战术之一——先易后难。就是先做小题和简单题,后做综合题和大题。根据自己的实际,果断跳过啃不动的题目,从易到难解题。但要注意认真对待每一道题,力求有效,不能走马观花,有难就退。 2、战术之二——先熟后生。通览全卷,可以得到许多有利的积极因素,也会看到一些不利之处。对后者,不要惊慌失措,应想到试题偏难对所有考生都难,确保情绪稳定。 对全卷整体把握之后,就可实施先熟后生的战略战术。即先做那些内容掌握到家、题型结构比较熟悉、解题思路比较清晰的题目,让自己产生“旗开得胜”的效果,从而有一个良好的开端,以振奋精神、鼓舞信心,很快进入最佳思维状态,即发挥心理学中所谓的“门槛效应”。之后做一题得一题,不断产生激励,稳拿中低,见机攀高,达到超常发挥、拿下中高档题目的目的。 3、战术之三——先同后异。就是说,先做同科同类型的题目,思维比较集中,知识和方法的沟通比较容易。考研题一般要求较快地进行“兴奋灶”的转移,而“先同后异”,可以避免“兴奋灶”转移过急、过频的跳跃,从而减轻大脑负担,保持有效精力。

小学数学的几种解题策略

小学数学的几种解题策略 张继荣 摘要:小学数学问题的策略还很多,教师要根据各种数学问题的特点,学生认知水平和知识之间的联系,实时的教给学生解决问题的策略,培养学生解决问题的方法,提高学生解决问题的技能和技巧,提高学生数学的综合素质。 关键词:解题思想枚举策略替换的策略假设策略转化策略 所谓数学解题方法是指解决数学问题中,学习者为实现某种目标所采用的一些相对系统的解题思想和方法,它既是由多种具体方法优化组合而成的一种系统化的方法体系,同时又是由多个步骤有机结合而构成的一种有序的思维活动程序。数学解题策略既是考察学习效果的基本因素,同时也是衡量个体解决问题能力的重要标志。有效的解决问题的策略能帮助学生以较少的时间利用所学的知识去尽可快的解决数学问题。 一、枚举(列举)策略 枚举法是一种重要的数学方法,有很多较复杂的问题,常常是从具体情况一一枚举,从中找出 规律和方法再加以解决的。 妈妈买来7个鸡蛋,每天至少吃2个,吃完为止,有多少种不同的吃法? 解:需要考虑吃的天数和吃的顺序不同。一天吃完:7;两天吃完:5+2,2+5,4+3,3+4;三天吃完:3+2+2,2+3+2,2+2+3。 答:一共有8种不同的吃法。 二、替换的策略 所谓替换策略,就是用一种相等的数值、数量、关系、方法、思想去替代变换另一种数值、数量、关系、方法、思路的一种策略。 例如:学校买了4张桌子和9把椅子,共用504元。1张桌子和3把椅子的价钱正好相等。桌子和椅的单价各是多少元? 【分析与解】 本题中要求桌子和椅子的单价两个未知量,我们在解答时,可以根据“1张桌子和3把椅子的价钱正好相等”这一条件,将桌子和椅子分别进行替换,就可以消去一个未知量,求出另外一个未知量,从而得出该题的答案。 解法一:用椅子替换桌子。由于1张桌子和3把椅子的价钱正好相等,则4张桌子和(3×4)12张椅子的价钱正好相等。这样,4张桌子和9把椅子的价钱就和(12+9)21把椅子的价钱相等,共是504元。于是便可以先求出椅子的单价再求出桌子的单价了。即:504÷(9+3×4)=504÷21=24(元),24×3=72(元)。 解法二:用桌子替换椅子。由于1张桌子和3把椅子的价钱正好相等,则9把椅子就和(9÷3)3张桌子的价钱正好相等。这样,4张桌子和9把椅子的价钱和(4+3)7张桌子的价钱正好相等,共是504元。于是便可以先求出桌子的单价再求出的单价了。即:504÷(4+9÷3)=504÷7=72(元),72÷3=24(元)。 三、假设的策略 题中要求两个或两个以上的未知数量,解题时可以先假设要求的两个或两个以上的未知量相等或先假设要求的一个未知量与题目中的某一已知数量相等,使题意明朗化、简单化。再按照题里的已知条件进行推算,把假定的加以纠正和调整,从而得到正确答案。

高中数学解题方法大全

第一章 高中数学解题基本方法 一、 配方法 配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。 最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy 项的二次曲线的平移变换等问题。 配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a +b) =a +2ab +b ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 + b 2=(a +b)2 -2ab =(a -b)2 +2ab ; a 2 +a b +b 2 =(a +b)2 -ab =(a -b)2 +3ab ; a 2 + b 2 + c 2 +ab +bc +ca = 2 1[(a +b)2 +(b +c) 2+(c +a) 2] a 2+b 2+c 2=(a +b +c) 2-2(ab +bc +ca)=(a +b -c)2 -2(ab -bc -ca)=… 结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如: 1+sin2α=1+2sin αcos α=(sin α+cos α) ; x + =(x + ) -2=(x - ) +2 ;…… 等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a }中,a ?a +2a ?a +a ?a =25,则 a +a =_______。 2. 方程x +y -4kx -2y +5k =0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 C. k ∈R D. k = 或k =1 3. 已知sin α+cos α=1,则sin α+cos α的值为______。

初中数学十大常见解题方法

初中数学十大常见解题方法 1、配方法:所谓配方,就是把一个解析式利用恒等变形的方法,把其中的某些项配成一个或几个多项式正整数次幂的和形式。通过配方解决数学问题的方法叫配方法。其中,用的最多的是配成完全平方式。配方法是数学中一种重要的恒等变形的方法,它的应用非常广泛,在因式分解、化简根式、解方程、证明等式和不等式、求函数的极值和解析式等方面都经常用到它。 2、因式分解法:因式分解,就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式。因式分解是恒等变形的基础,它作为数学的一个有力工具、一种数学方法在代数、几何、三角函数等的解题中起着重要的作用。因式分解的方法有许多,除中学课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法等外,还有如利用拆项添项、求根分解、换元、待定系数等等。 3、换元法:换元法是数学中一个非常重要而且应用十分广泛的解题方法。我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法,就是在一个比较复杂的数学式子中,用新的变元去代替原式的一个部分或改造原来的式子,使它简化,使问题易于解决。 4、判别式法与韦达定理:一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c∈R,a≠0)根的判别式△=b2-4ac,不仅用来判定根的性质,

而且作为一种解题方法,在代数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至解析几何、三角函数运算中都有非常广泛的应用。 韦达定理除了已知一元二次方程的一个根,求另一根;已知两个数的和与积,求这两个数等简单应用外,还可以求根的对称函数,计论二次方程根的符号,解对称方程组,以及解一些有关二次曲线的问题等,都有非常广泛的应用。 5、待定系数法:在解数学问题时,若先判断所求的结果具有某种确定的形式,其中含有某些待定的系数,而后根据题设条件列出关于待定系数的等式,最后解出这些待定系数的值或找到这些待定系数间的某种关系,从而解答数学问题,这种解题方法称为待定系数法。它是中学数学中常用的重要方法之一。 6、构造法:在解题时,我们常常会采用这样的方法,通过对条件和结论的分析,构造辅助元素,它可以是一个图形、一个方程(组)、一个等式、一个函数、一个等价命题等,架起一座连接条件和结论的桥梁,从而使问题得以解决,这种解题的数学方法,我们称为构造法。运用构造法解题,可以使代数、三角、几何等各种数学知识互相渗透,有利于问题的解决。 7、反证法:反证法是一种间接证法,它是先提出一个与命题的结论相反的假设,然后,从这个假设出发,经过正确的

高一数学学习方法:数学解题思维和解题技巧_名师指点

高一数学学习方法:数学解题思维和解题技巧_名师指点 高中数学学习,方法很重要,今天,学习方法网小编为大家整理了高一数学学习方法,供大家参考!更多内容尽请关注学习方法网! 高一数学学习方法:数学解题思维和解题技巧 数学解题的思维过程 数学解题的思维过程是指从理解问题开始,经过探索思路,转换问题直至解决问题,进行回顾的全过程的思维活动。 对于数学解题思维过程,G . 波利亚提出了四个阶段*(见附录),即弄清问题、拟定计划、实现计划和回顾。这四个阶段思维过程的实质,可以用下列八个字加以概括:理解、转换、实施、反思。 第一阶段:理解问题是解题思维活动的开始。 第二阶段:转换问题是解题思维活动的核心,是探索解题方向和途径的积极的尝试发现过程,是思维策略的选择和调整过程。 第三阶段:计划实施是解决问题过程的实现,它包含着一系列基础知识和基本技能的灵活运用和思维过程的具体表达,是解题思维活动的重要组成部分。 第四阶段:反思问题往往容易为人们所忽视,它是发展数学思维的一个重要方面,是一个思维活动过程的结束包含另一个新的思维活动过程的开始。 数学解题的技巧 为了使回想、联想、猜想的方向更明确,思路更加活泼,进一步提高探索的成效,我们必须掌握一些解题的策略。 一切解题的策略的基本出发点在于“变换”,即把面临的问题转化为一道或几道易于解答的新题,以通过对新题的考察,发现原题的解题思路,最终达到解决原题的目的。 基于这样的认识,常用的解题策略有:熟悉化、简单化、直观化、特殊化、一般化、整体化、间接化等。 一、熟悉化策略所谓熟悉化策略,就是当我们面临的是一道以前没有接触过的陌生题目时,要设法把它化为曾经解过的或比较熟悉的题目,以便充分利用已有的知识、经验或解题模式,顺利地解出原题。

浅谈小学数学解题策略分析

浅谈小学数学解题策略 摘要:小学数学教学是小学阶段教学的重要容,数学学习的主要方式是运用所学知识解答各类数学习题,因此,在小学数学教学过程中培养学生的解题能力,是数学教学的重要任务之一。数学题目虽然有各种不同的类型和变化,但在解答过程中还是有规律可循的,作为小学数学教师,要注意在教学过程中锻炼学生的数学思维能力,引导学生掌握数学的解题方法,使学生能够在学习过程中做到举一反三,从而有效地提高学生的数学学习能力。本文就小学数学解题策略进行了分析和探究,发表一些个人的看法。 关键词:小学数学;解题;策略 小学数学教学是学生数学学习的启蒙阶段,这一阶段对学生数学思维的形成、数学学习习惯的培养、数学核心素养的发展都具有重要的意义,在数学教学过程中引导学生运用数学思维解决数学问题,可以使学生建立对于数学问题的整体认知,逐渐发展学生分析问题和解决问题的能力,是数学教学的重要任务之一。一位好的数学教师,不仅会教给学生数学知识,更要注意发展学生的数学能力。实践证明,在数学教学过程中锻炼学生的解题能力,可以使学生的思维更加灵活、思路更加开阔,面对问题时能够从不同的角度思考,

解决问题的效率也会更高。基于以上原因,笔者结合自己多年的教学实践对小学数学解题策略进行了分析论述,希望能为大家提供一些有益的借鉴。 一、鼓励猜想,通过发散思维解题 小学生的思维灵活,在教学过程中,教师要注意鼓励学生进行发散性思维,针对同一个问题从不同的角度进行猜想,通过猜想明确解题思路,在此基础上找到适合的解题方法。在引导学生进行发散性思维的过程中,教师要注意保护学生的自信心,应最大限度地调动学生学习的积极性,有意识地给学生创造良好的意境,鼓励学生大胆猜想,使学生的自觉沟通数学知识的某种联系,构建数学对象,灵活运用各种思维方法和方式,找出解题途径,克服思维僵化,生搬硬套,解题呆板,运算繁琐等不良倾向。学生思维的发散性是在思维过程中不受解决模式的束缚,从问题个性中寻找共性,从不同方向不同角度去猜想、延伸、拓展。如在解决小学数学问题时,教师往往去尝试一题多变、一题多用、一题多解等训练,较好地培养和锻炼了思维的发散性。例如,一题多问是以相同条件启发学生通过联想,提出问题,以促进学生思维的灵活性。如教学“用分数解决问题”后,课件出示:一本故事书有150页,小明第一天看了全书2/5,第二天看了全书3/10,?根据屏幕信息,你可以提出哪些问题?学生都提出了不同的问题,接着学生?思考边回答,并在本子

高中数学知识点以及解题方法大全

前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案…………………………………… 前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去 法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、 归纳和演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化 归)思想等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化( 第一章高中数学解题基本方法 一、配方法 配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。 最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。 配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b) 2 =a 2 +2ab+b 2 ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 +b 2 =(a+b) 2 -2ab=(a-b) 2 +2ab; a 2 +ab+b 2 =(a+b) 2 -ab=(a-b) 2 +3ab=(a+ b 2) 2 +( 3 2b) 2 ; a 2 +b 2 +c 2 +ab+bc+ca= 1 2[(a+b) 2 +(b+c) 2 +(c+a) 2 ] a 2 +b 2 +c 2 =(a+b+c) 2 -2(ab+bc+ca)=(a+b-c) 2 -2(ab-bc-ca)=… 结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如: 1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα) 2 ; x 2 + 1 2 x=(x+ 1 x) 2 -2=(x- 1 x) 2 +2 ;……等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a n}中,a1?a5+2a3?a5+a3?a7=25,则 a3+a5=_______。 2. 方程x 2 +y 2 -4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 41 C. k∈R D. k= 1 4或k=1 3. 已知sin 4 α+cos 4 α=1,则sinα+cosα的值为______。 A. 1 B. -1 C. 1或-1 D. 0 4. 函数y=log1 2 (-2x 2 +5x+3)的单调递增区间是_____。 A. (-∞, 5 4] B. [ 5 4,+∞) C. (- 1 2, 5 4] D. [ 5 4,3) 5. 已知方程x 2 +(a-2)x+a-1=0的两根x1、x2,则点P(x1,x2)在圆x 2 +y 2 =4上,则实数a=_____。 【简解】 1小题:利用等比数列性质a m p -a m p +=a m 2 ,将已知等式左边后配方(a3+a5) 2 易求。答案是:5。 2小题:配方成圆的标准方程形式(x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 ,解r 2 >0即可,选B。 3小题:已知等式经配方成(sin 2 α+cos 2 α) 2 -2sin 2 αcos 2 α=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C。 4小题:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解。选D。 5小题:答案3-11。 Ⅱ、示范性题组: 例1.已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为_____。 A. 23 B. 14 C. 5 D. 6 【分析】先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z,则211 424 () () xy yz xz x y z ++= ++= ? ? ? ,而欲求对角线长x y z 222 ++,将其配凑成两已知式的组合形式可得。

初中数学解题策略分析

初中数学解题策略分析 发表时间:2018-10-22T11:52:49.543Z 来源:《中小学教育》2018年12月作者:范会群 [导读] 初中数学比较抽象难学,检测学生是否掌握所学知识的途径之一就是解数学题。此外,解数学题还是检测学生是否能灵活运用理论知识解决实际问题的关键,所以说解题教学是初中数学教学的一个重点和难点。教师在教学时要引导学生形成积极的解题态度,这就需要教师在解题教学中采用较为有趣和新颖的教学方法。 范会群江西省南昌市进贤县实验学校 331700 【摘要】初中数学比较抽象难学,检测学生是否掌握所学知识的途径之一就是解数学题。此外,解数学题还是检测学生是否能灵活运用理论知识解决实际问题的关键,所以说解题教学是初中数学教学的一个重点和难点。教师在教学时要引导学生形成积极的解题态度,这就需要教师在解题教学中采用较为有趣和新颖的教学方法。 【关键词】初中数学;解题策略;二元一次方程 中图分类号:G628.2 文献标识码:A 文章编号:ISSN1001-2982(2018)12-015-01 几乎每个学生都知道为了获得良好成绩一定要增加练习,只有做了大量练习才能培养解题感觉,从而加快解题速度,但是学生要在有限时间里学习过多的学科,大量练习对学生来说只会加重学习负担消磨学习兴趣。为了解决这一现状帮助学生提高解题效率,教师要在教学过程中教给学生正确的解题策略和思路,从而从根本上减轻学生学习负担,同时提高学生的解题速度。本文以二元一次方程为例就如何在初中数学教学过程中渗透数学解题策略提出相关的措施。 一、找出关键字眼,提高解题质量 解决一条数学题目的时候学生不能忽视最基本概念、公理、定理和公式,应该利用课余时间将所有学习过的概念整理出来,并且划出其中关键点,然后通过反复阅读,给自己留下深刻的印象,从而在解题过程中快速联想到本题想要考查的知识点,对于特别容易混淆的概念必须彻底理解和区分,不能留下任何隐藏的知识漏洞。另外,教师应该让学生及时将发生错误的题目集中记录到错题集上,还要想想为什么会出错,在以后解题过程中要特别注意什么地方,这样可以避免不必要的失分点。如果问题涉及薄弱环节,我们必须在短时间内克服困难,不要留下弱点。 例如有这样一条题目:“用铁皮制作罐头,每张铁皮可制作18个盒身或者24个盒底,一个盒身和两个盒底配套,问42张铁皮可以制作多少张盒身和盒底正好配套?”在做这条题目的时候学生需要圈出其中配套方式,避免因为题目产生错误现象,同时在设两个未知数列二元一次方程的时候也要综合考虑怎样设才能减少计算量。 二、发展学习领域,拓展学生知识面 首先,学生要非常了解题目中涉及的概念和需要使用的公式,从而灵活运用概念、定义、公式、定理和规则解决问题。做练习只是学习的一部分而不是全部学习的主要方式,其次不管数学题目有多么千变万化,都是从书本中延伸出来的,要检查你是否读过教科书,是否深入了解概念、定理、公式和规则的内部,学生必须本着每一条题目都可以使用这些概念、定理、公式和规则解决的思想,执著于钻研书本而不是大量写题目,学生只有深刻理解概念、公式、定理,才能适应千变万化的题目,解题思路才会更清晰,解决问题的速度才会越来越快。因此,解决问题之前,我们应该通读教科书,做简单的练习,首先明确记忆和识别这些基本内在的实质意义,准确理解本质意义,再继续做更深入的练习。如果教师引导学生用这种方式学习,那么所有学生都可以明显提高理解速度:效果显而易见。 其次,了解已经学习的知识和与其他学科相关的知识很重要。例如,有时遇到一个问题不会做,不是我们没有,而是过去使用过的公式但是我们不记得,或者题目中包含以物理、化学、地理等为知识背景,就读题都遇到困难更别说解决题目了,学生看见这样的题目就会不由自主地产生恐惧,认为自己无法解决,所以解决问题的速度大大降低。我们首先要添加必须添加的知识,并理解标题相关概念、公式或定理,然后解决问题,否则就是浪费时间。 三、总结解题方法,提高解题效率 第一,因式分解法是一个多项式转换成几个整数乘积的方法,因子分解是同一性转化的基础,作为算术的强大工具在解算代数、几何和三角学中起着重要作用。因式分解本身包含许多分解方法,除了中学教科书中引入公共因子方法、公式方法、群体分解法和乘法法外,还可以使用拆分项、根分解、变化元素、待确定系数法等。 第二,更改元素方法。换向法是一种非常重要和广泛使用的算术中的问题求解方法,我们一般称为未知或变量元,所谓元素法,即在一个更复杂的算术公式中用一个新的变量替换原有公式的局部变换或原始公式的变换,简化后问题很容易解决。 第三,判别方法和伟达定理。韦达定理不仅用于区分根本性质,并且在几何、三角运算中都有非常广泛的应用。韦达定理可以用于已知根的二次方程,找到另一个;已知两个数和乘积,如简单应用的数量;还有对称函数的根,讨论第二个方程的根的符号,对称方程的解,以及解的问题点的二次曲线等。 第四,未确定的系数法。在算术问题解决方案中,如果第一次判断最终结果具有一定的确认方式,其中包括一些要确定的系数,然后根据未确定系数方程中列出的条件设置条件,则最终解决这些待定系数,或者找到要确定的系数之间的关系,因此回答算术问题,这个解称为系统方法的未确定方法。就像这样学生将一种类型题目的解题方法总结出来就可以大大提高解题效率。例如:学习二元次方程的时候要根据式子特点选择消元法还是待定系数法等。 数学虽然需要通过大量练习提升解决问题的感觉,但是“仅仅埋头做问题”的方法是愚蠢的、错误的,教师要教给学生实用的解题策略让学生提高解题效率,同时在练习过程中讲求题型的丰富性而不能“傻”做,应该与已经做过的题目相比较,找到规律、渗透精华,达到“类比”的效果。 参考文献 [1] 洪雪娇.初中生求解方程模型应用题的典型错误及归因研究[D].西南大学,2012. [2]李聪.初中数学学习障碍学生一元一次方程应用题解题过程及补救教学的个案研究[D].重庆师范大学,2015.

高中数学解题思维策略

高中数学解题思维策略文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

第四讲 数学思维的开拓性 一、概述 数学思维开拓性指的是对一个问题能从多方面考虑;对一个对象能从多种角度观察;对一个题目能想出多种不同的解法,即一题多解。 “数学是一个有机的整体,它的各个部分之间存在概念的亲缘关系。我们在学习每一分支时,注意了横向联系,把亲缘关系结成一张网,就可覆盖全部内容,使之融会贯通”,这里所说的横向联系,主要是靠一题多解来完成的。通过用不同的方法解决同一道数学题,既可以开拓解题思路,巩固所学知识;又可激发学习数学的兴趣和积极性,达到开发潜能,发展智力,提高能力的目的。从而培养创新精神和创造能力。 在一题多解的训练中,我们要密切注意每种解法的特点,善于发现解题规律,从中发现最有意义的简捷解法。 数学思维的开拓性主要体现在: (1)一题的多种解法 例如 已知复数z 满足1||=z ,求||i z -的最大值。 我们可以考虑用下面几种方法来解决: ①运用复数的代数形式; ②运用复数的三角形式; ③运用复数的几何意义; ④运用复数模的性质(三角不等式)||||||||||||212121z z z z z z +≤-≤-; ⑤运用复数的模与共轭复数的关系z z z ?=2||; ⑥(数形结合)运用复数方程表示的几何图形,转化为两圆1||=z 与r i z =-||有公共点时,r 的最大值。 (2)一题的多种解释 例如,函数式22 1ax y =可以有以下几种解释: ①可以看成自由落体公式.2 12gt s = ②可以看成动能公式.2 12mv E = ③可以看成热量公式.2 12RI Q = 又如“1”这个数字,它可以根据具体情况变成各种形式,使解题变得简捷。“1”可以变换为:x tg x a b x x x x a b a a 2222sec ),(log )(log ,cos sin ,,log -?+,等等。 1. 思维训练实例 例1 已知.1,12222=+=+y x b a 求证:.1≤+by ax 分析1 用比较法。本题只要证.0)(1≥+-by ax 为了同时利用两个已知条件,只需要观察到两式相加等于2便不难解决。

浅谈小学数学解题策略

浅谈小学数学解题策略Last revision on 21 December 2020

浅谈小学数学解题策略 摘要:小学数学教学是小学阶段教学的重要内容,数学学习的主要方式是运用所学知识解答各类数学习题,因此,在小学数学教学过程中培养学生的解题能力,是数学教学的重要任务之一。数学题目虽然有各种不同的类型和变化,但在解答过程中还是有规律可循的,作为小学数学教师,要注意在教学过程中锻炼学生的数学思维能力,引导学生掌握数学的解题方法,使学生能够在学习过程中做到举一反三,从而有效地提高学生的数学学习能力。本文就小学数学解题策略进行了分析和探究,发表一些个人的看法。 关键词:小学数学;解题;策略 小学数学教学是学生数学学习的启蒙阶段,这一阶段对学生数学思维的形成、数学学习习惯的培养、数学核心素养的发展都具有重要的意义,在数学教学过程中引导学生运用数学思维解决数学问题,可以使学生建立对于数学问题的整体认知,逐渐发展学生分析问题和解决问题的能力,是数学教学的重要任务之一。一位好的数学教师,不仅会教给学生数学知识,更要注意发展学生的数学能力。实践证明,在数学教学过程中锻炼学生的解题能力,可以使学生的思维更加灵活、思路更加开阔,面对问题时能够从不同的角度思考,解决问题的效率也会更高。基于以上原因,笔者结合自己多年的教学实践对小学数学解题策略进行了分析论述,希望能为大家提供一些有益的借鉴。

一、鼓励猜想,通过发散思维解题 小学生的思维灵活,在教学过程中,教师要注意鼓励学生进行发散性思维,针对同一个问题从不同的角度进行猜想,通过猜想明确解题思路,在此基础上找到适合的解题方法。在引导学生进行发散性思维的过程中,教师要注意保护学生的自信心,应最大限度地调动学生学习的积极性,有意识地给学生创造良好的意境,鼓励学生大胆猜想,使学生的自觉沟通数学知识的某种联系,构建数学对象,灵活运用各种思维方法和方式,找出解题途径,克服思维僵化,生搬硬套,解题呆板,运算繁琐等不良倾向。学生思维的发散性是在思维过程中不受解决模式的束缚,从问题个性中寻找共性,从不同方向不同角度去猜想、延伸、拓展。如在解决小学数学问题时,教师往往去尝试一题多变、一题多用、一题多解等训练,较好地培养和锻炼了思维的发散性。例如,一题多问是以相同条件启发学生通过联想,提出问题,以促进学生思维的灵活性。如教学“用分数解决问题”后,课件出示:一本故事书有150页,小明第一天看了全书2/5,第二天看了全书3/10,根据屏幕信息,你可以提出哪些问题学生都提出了不同的问题,接着学生思考边回答,并在本子上填空,然后指名学生板演。通过这个训练,提高了学生思维的敏捷性和灵活性,培养了学生的发散性思维,促进了学生解决问题能力的提高。 二、鼓励画图,通过数形结合解题

高中数学解题方法之构造法(含答案)

十、构造法 解数学问题时,常规的思考方法是由条件到结论的定向思考,但有些问题用常规的思维 方式来寻求解题途径却比较困难,甚至无从着手。在这种情况下,经常要求我们改变思维方 向,换一个角度去思考从而找到一条绕过障碍的新途径。 历史上有不少著名的数学家,如欧几里得、欧拉、高斯、拉格朗日等人,都曾经用“构 造法”成功地解决过数学上的难题。数学是一门创造性的艺术,蕴含着丰富的美,而灵活、 巧妙的构造令人拍手叫绝,能为数学问题的解决增添色彩,更具研究和欣赏价值。近几年来, 构造法极其应用又逐渐为数学教育界所重视,在数学竞赛中有着一定的地位。 构造需要以足够的知识经验为基础,较强的观察能力、综合运用能力和创造能力为前提, 根据题目的特征,对问题进行深入分析,找出“已知”与“所求(所证)”之间的联系纽带, 使解题另辟蹊径、水到渠成。 用构造法解题时,被构造的对象是多种多样的,按它的内容可分为数、式、函数、方程、 数列、复数、图形、图表、几何变换、对应、数学模型、反例等,从下面的例子可以看出这 些想法的实现是非常灵活的,没有固定的程序和模式,不可生搬硬套。但可以尝试从中总结 规律:在运用构造法时,一要明确构造的目的,即为什么目的而构造;二要弄清楚问题的特 点,以便依据特点确定方案,实现构造。 再现性题组 1、求证: 3 10910 22≥++=x x y (构造函数) 2、若x > 0, y > 0, x + y = 1,则4 2511≥???? ??+??? ??+ y y x x (构造函数) 3、已知01a <<,01b <<,求证: 22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a (构造图形、复数) 4、求证:9)9(272≤-+x x ,并指出等号成立的条件。(构造向量) 5、已知:a>0、b>0、c>0 ,求证:222222c ac a c bc b b ab a ++≥+-++-当且仅当 c a b 111+=时取等号。(构造图形) 6 、求函数y = 再现性题组简解: 1、解:设)3(92 ≥+=t x t 则t t y t f 1)(2+==,用定义法可证:f (t )在),3[+∞上单调递增,令:3≤12t t < 则0)1)((11)()(2 1212122212121>--=+-+=-t t t t t t t t t t t f t f ∴310313)3(9 10322=+=≥++= f x x y

初中数学解题技巧(超级完整)

初中数学选择题、填空题解题技巧(完美版) 选择题目在初中数学试题中所占的比重不是很大,但是又不能失去这些分数,还要保证这些分数全部得到。因此,要特别掌握初中数学选择题的答题技巧,帮助我们更好的答题,选择填空题与大题有所不同,只求正确结论,不用遵循步骤。我们从日常的做题过程中得出以下答题技巧,跟同学们分享一下。 1.排除选项法: 选择题因其答案是四选一,必然只有一个正确答案,那么我们就可以采用排除法,从四个选项中排除掉易于判断是错误的答案,那么留下的一个自然就是正确的答案。 2.赋予特殊值法: 即根据题目中的条件,选取某个符合条件的特殊值或作出特殊图形进行计算、推理的方法。用特殊值法解题要注意所选取的值要符合条件,且易于计算。 3.通过猜想、测量的方法,直接观察或得出结果: 这类方法在近年来的初中题中常被运用于探索规律性的问题,此类题的主要解法是运用不完全归纳法,通过试验、猜想、试误验证、总结、归纳等过程使问题得解。 4、直接求解法: 有些选择题本身就是由一些填空题,判断题,解答题改编而来的,因此往往可采用直接法,直接由从题目的条件出发,通过正确的运算或推理,直接求得结论,再与选择项对照来确定选择项。我们在做解答题时大部分都是采用这种方法。如:商场促销活动中,将标价为200元的商品,在打8折的基础上,再打8折销售,现该商品的售价是( )A 、160元 B、128元 C 、120元 D、 88元 5、数形结合法: 解决与图形或图像有关的选择题,常常要运用数形结合的思想方法,有时还要综合运用其他方法。 6、代入法: 将选择支代入题干或题代入选择支进行检验,然后作出判断。 7、观察法:观察题干及选择支特点,区别各选择支差异及相互关系作出选择。 8、枚举法:列举所有可能的情况,然后作出正确的判断。 例如,把一张面值10元的人民币换成零钱,现有足够面值为2元,1元的人民币,换法有( ) (A)5种(B)6种(C)8种(D)10种。分析:如果设面值2元的人民币x张,1元的人民币y元,不难列出方程,此方程的非负整数解有6对,故选B. 9、待定系数法: 要求某个函数关系式,可先假设待定系数,然后根据题意列出方程(组),通过解方程(组),求得待定系数,从而确定函数关系式,这种方法叫待定系数法。 10、不完全归纳法: 当某个数学问题涉及到相关多乃至无穷多的情形,头绪纷乱很难下手时,行之有效的方法是通过对若干简单情形进行考查,从中找出一般规律,求得问题的解决。 以上是我们给同学们介绍的初中数学选择题的答题技巧,希望同学们认真掌握,选择题的分数一定要拿下。初中数学答题技巧有以上十种,能全部掌握的最好;不能的话,建议同学们选择集中适合自己的初中数学选择题做题方法。 初中填空题解法大全 一.数学填空题的特点: 与选择题同属客观性试题的填空题,具有客观性试题的所有特点,即题目短小精干,考查目标集中明确,答案唯一正确,答卷方式简便,评分客观公正等。但是它又有本身的特点,即没有备选答案可供选择,这就避免了选择项所起的暗示或干扰的作用,及考生存在的瞎估乱猜的侥幸心理,从这个角度看,它能够比较真实地考查出学生的真正水平。考查内容多是“双基”方面,知识复盖面广。但在考查同样内容时,难度一般比择题略大。 二.主要题型:

高中最全数学解题的思维策略资料全

一、《高中数学解题的思维策略》
很抱歉这么晚才来给大家讲课,因为今年暑假刚去安徽写生画图,
昨天下午坐了 24 个小时的火车过来,误了 4 天的课程,最后咱们
下午物理上完之后再给大家补课,再给大家补 5 天的课程,
去年高考难,很多学生数学考得也很不错,,很多人可能会问补课
有用吗。给大家举个例子,那几年留学很流行,大家可能会说,留
学很贵,实际上很多海归回来后一年的工资就把多花的挣回来了,
补课也是,讲到的某些知识点能被大家用到高考中,增加分数,高
考中分数的重要性,,我姐是个老师,我姐经常说孩子们考好了,
家长就说,,考不好,家长就说老师和郭师哥教的不好,实际上主
体还是我们学生,次要的才是老师,家长,环境,据去年那批学生
反映最后对我们 3 个教的还不错,
我先讲一下我补课大概基本要讲的内容,把大家数学必修的知识点
基本过一遍,再做相应的习题,中间穿插还有很多我个人感觉很多
好题;很多我归纳的知识和一些数学技巧;在最后 2 天我要给大家
讲一下数学解题策略,如果最后还有时间的话,还会给大家讲一下
一些英语,语文和其他科目的技巧。


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(举例子过几天再给他们讲,考试的时候有些难题大家容易钻
牛角尖,这个变通不只是说思维,也可以说是大家对数学卷子的一种变通,高考 120 分
钟,12 道选择,4 道填空,基本用时不超过 50 分钟,选这题一般最后 2 个比较难,填
空题一般最后一个比较难,大家很容易被这卡主,流汗,紧张,看到你旁边的人第 2 道

初中数学解题技巧(史上最全)

初中数学解题技巧(史上最全)

初中数学选择题、填空题解题技巧(完美版) 选择题目在初中数学试题中所占的比重不是很大,但是又不能失去这些分数,还要保证这些分数全部得到。因此,要特别掌握初中数学选择题的答题技巧,帮助我们更好的答题,选择填空题与大题有所不同,只求正确结论,不用遵循步骤。我们从日常的做题过程中得出以下答题技巧,跟同学们分享一下。 1.排除选项法: 选择题因其答案是四选一,必然只有一个正确答案,那么我们就可以采用排除法,从四个选项中排除掉易于判断是错误的答案,那么留下的一个自然就是正确的答案。 2.赋予特殊值法: 即根据题目中的条件,选取某个符合条件的特殊值或作出特殊图形进行计算、推理的方法。用特殊值法解题要注意所选取的值要符合条件,且易于计算。 3.通过猜想、测量的方法,直接观察或得出结果: 这类方法在近年来的初中题中常被运用于探索规律性的问题,此类题的主要解法是运用不完全归纳法,通过试验、猜想、试误验证、总结、归纳等过程使问题得解。 4、直接求解法: 有些选择题本身就是由一些填空题,判断题,解答题改编而来的,因此往往可采用直接法,直接由从题目的条件出发,通过正确的运算或推理,直接求得结论,再与选择

项对照来确定选择项。我们在做解答题时大部分都是采用这种方法。如:商场促销活动中,将标价为200元的商品,在打8折的基础上,再打8折销售,现该商品的售价是( )A 、160元 B、128元 C 、120元 D、 88元 5、数形结合法: 解决与图形或图像有关的选择题,常常要运用数形结合的思想方法,有时还要综合运用其他方法。 6、代入法: 将选择支代入题干或题代入选择支进行检验,然后作出判断。 7、观察法:观察题干及选择支特点,区别各选择支差异及相互关系作出选择。 8、枚举法:列举所有可能的情况,然后作出正确的判断。 例如,把一张面值10元的人民币换成零钱,现有足够面值为2元,1元的人民币,换法有( ) (A)5种(B)6种(C)8种(D)10种。分析:如果设面值2元的人民币x张,1元的人民币y元,不难列出方程,此方程的非负整数解有6对,故选B. 9、待定系数法: 要求某个函数关系式,可先假设待定系数,然后根据题意列出方程(组),通过解方程(组),求得待定系数,从而确定函数关系式,这种方法叫待定系数法。

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