高中数学解题后反思,思什么?
从近几年的高考试卷来看,对应试者的“能力要求逐年提高”。题海战术的功效明显下降,大量较少思考的重复训练,只能熟练、不能提高,对能力的发展帮助不大。著名数学教育家波利亚说过:“数学问题的解决仅仅只是一半,更重要的是解题之后的回顾”。所谓的回顾,即我们现在说的反思。对解题思路、解题过程的反思,可以帮助我们快速找出错误,以便及时改正。对各类题型的反思,可从帮助我们总结、归纳和辨别、澄清与此题相关的问题,达到做一道题,会一类题的效果。那么应该反思些什么呢?可以从以下几个角度去考虑。
一思:解题过程合理吗?
解完一道题后,应作进一步的思考:题目中所有的条件都用过了吗?用足了吗?(含括号内的条件),题目所要求的问题解决了吗?解题中所引用的知识是否是书中已证过的结论?还有没有需要增加说明和剔除的部分等。
例1. 已知7
1tan 21)tan(-==
-ββα,,且)0(πβα,、∈,求βα-2的值。 错解:)
(tan 1)tan(2)(2tan 2βαβαβα---=- 34)21(12122
=-?= ])(2tan[)2tan(ββαβα+-=-
17
13417134tan )(2tan 1tan )(2tan =?+-
=--+-=ββαββα 由)0(πβα,、∈,则)2(2ππβα,-∈- 所以434432πππβα,,-=- 反思:这是一类典型的错误,主要原因是忽视了范围条件的挖掘与使用。事实上,由
3
371tan ->-
=β,知πβπ<<65;3331])tan[(tan <=+-=ββαα,知60πα<<,故)2(2ππβα--∈-,,应取432πβα-=-。
二思:解题思路严谨吗?
解题中会受到题目中某些信息的主导和干扰,不能够周密地考虑问题,使解题过程偏离方向,造成误解。对解题思路的反思,能及时修正错误。
例2. 过点P (1,-2)作圆1y x 2
2=+的切线,求切线方程。
错解:设过点P (1,-2)的切线方程为)1x (k 2y -=+
则圆心(0,0)到切线02k y kx =+++-的距离等于半径1,
即
11
k |
2k |2=++,解之得43k -= 则所求的切线方程为05y 4x 3=++ 反思:从结果上看,圆只有一条切线,但点P 在圆外,应该有两条切线,上述解答不正确。究其原因,是还有一条斜率不存在的直线被弄丢了,这条直线不适合用点斜式方程。所以对直线方程的使用要分清类别,不能漏解。易知x =1为圆的另一条切线方程。
三思:解题方法优化吗?
很多数学问题有多种解法,解题后要多角度思考,看是否还有其他解法,通过寻找新的方法,可以开拓思路,防止思维定势,及时总结出各类解题技巧,并养成“从优、从快”的解题方式。
例3. 已知函数2x 1)x (f +=,若b a ≠,求证|b a ||)b (f )a (f |-<-。 分析一:原不等式即|b a ||b 1a 1|22-<+-+
要证此不等式成立,平方后即证 ab 2b a b 1a 12b 1a 1222222-+<+?+-+++ 即22b 1a 1ab 1+?+<+
当0ab 1<+时,不等式恒成立
当0ab 1≥+时,即要证)b 1)(a 1(ab 2b a 12222++<++
即22b a ab 2+<
由b a ≠,知此式成立,而上述各步都可逆,命题得证。 分析二:原不等式即|b a |b 1a 1|
b a |2222-<+++-
又b a ≠,即只要证22b 1a 1|b a |+++<+ 由于22b 1a 1|b ||a ||b a |+++<+≤+成立,知命题得证。 分析三:设2x 1y +=,则)0y (1x y 22≥=-是顶点为(0,1)的双曲线的上支。 由于双曲线的两条渐近线为x y ±=,其斜率为1±,则双曲线上支上的两点A (a ,f(a)),B (b ,f(b))的连线斜率1|b
a )
b (f )a (f ||k |AB <--=,即有|b a ||)b (f )a (f |-<-成立。 分析四:由于2a 1+表示点O (0,0)与A (1,a )之间距离|OA|,2b 1+表示点O (0,0)与B (1,b )之间的距离|OB|,而|AB|=|a -b|,由于b a ≠,即A 、B 不重合,故必有|AB |||OB ||OA ||<-,即|b a ||)b (f )a (f |-<-成立。
四思:哪些题形异,质相同?
数学问题是形式多样的,有些题的形式虽然不一样,但可归结到一种题型上去,通过这一道题的解决,达到会解一类题,所以解题后要反思题目实质,并进行归类,总结通解通法。
例4. 已知关于x 的方程0a 2x cos a x sin 2
=-+有实数解,求实数a 的取值范围。 分析:原题等价于“求函数x
cos 2x sin a 2-=的值域”,易知
3
244]x cos 23x cos 2[x
cos 23
x cos 2x
cos 23x cos 4x cos 2x cos 1a 22-≤+-+
--=--+=---=--= 又]31
[x cos 2,∈-,故324a 0-≤≤ 再如以下三题:
①若方程01a 2ax x 2
=-+-在]11[x ,-∈上有实数解,求a 的取值范围; ②求函数)1|x (|x
2x 1y 2
≤--=的值域; ③实数a 为何值时,圆1y )2x (22=++与抛物线ax y 2-=有交点?(设θcos 2x =+,θsin y =) 上述三题都围绕着求x
cos 2sin 2-α的值域这一核心题进行变化和延伸的,核心问题解决了,各个问题也就不攻自破了。
五、哪些题相似,但质不同?
有些数学问题具有一定的迷惑性,如果概念不清,见识不广,就容易混淆,错误地将不同问题混为一谈了。所以通过反思形相似,但质不同的题目,能够提高辨别能力,避免错解的发生,这是一种总结性的反思。
例5. 对不等式0a x )1a (x <+++,分别求满足下列条件的实数a 的取值范围;
(1)不等式的解集为)30[,;
(2)不等式在)30[,上有解;
(3)不等式在)30[,上恒成立;
(4)不等式的解集是)30[,的子集。 分析:由0a x 0)a x )(1x (0a x )1a (x <+?<++?<+++
当0a ≥时,0a x <+无解,原不等式解集为空集;当0a <时,原不等式解集为(0,2a )
则(1)必须且只须0a <时,3a ]a 0[)30[22=?=,,且0a <,故3a -=;
(2)必须且只须?≠)a 0()30[2,, ,则0a <时均适合,即)0(a ,-∞∈;
(3)必须且只须)a 0[)30[2,,?,且3a 0a 2≥?<且0a <,则3a -≤,即]3(a --∞∈,;
(4)应有0a <时,)30[)a 0[2,,?,此时)03[a ,-∈或为空集(0a ≥时),故)3[a ∞+-∈,
注:上述四个小题常容易混淆,通过反思各种解决方法的不同,弄清了四个不同的概念及相应的解题方案。
总之,解题后注重反思能培养良好的思维品质,既可促进“双基”的掌握,又能加强知识的有效迁移,是提高解题能力的重要途径。