谈学生在解决数学题目时常见的几点问题

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  摘 要:“问题是数学的心脏”,当代美国数学家哈尔莫斯说。问题的解决不仅为我们提供了一个展示思维的平臺,而且给了我们一个创新的机会。为了有效地培养我们分析问题与解决问题的能力,结合本人在平时解题中的一点理解,谈谈我们在解决数学题目时常见的几点问题。
  关键词:解题;缺失;问题
  一、 数学概念理解的缺失
  数学命题是有概念组成的逻辑系统。概念是基础,其中每一个术语、符号和习惯用语都要一定的含义,它们反映到题目中去,就要求学生在解题时彻底理解概念之间的内在联系。
  例:函数f(x)=lnx-1的零点是( )
  A. e B. 1
  C. (e,0)D. (1,0)
  这是安徽省2009年学业水平测试试卷上的一道选择题。主要考查的是函数零点的概念,本来是一道比较容易的题目,但就是因为我们的概念不清,没有真正的理解函数零点的定义,不知道函数的零点到底是一个数还是一个点,造成了有相当一部分同学在此题丢分。这就充分反映了我们对概念缺乏理解。
  再如:在立体几何中,我们错误地认为:若a∥α,bα则a∥b;在向量的学习中容易出现:若a·b=0则a=0或b=0的错误现象,等等现象。主要原因是我们对概念仅仅是机械的记忆,在认知结构中,概念的掌握只是些“孤立的点”,而不是“面”,最终影响了解题。
  二、 题目中的信息丢失
  解决问题之前有效地提取题目中的信息是一个重要的初始环节,但是我们在提取题目中的信息时,注意力往往只关注那些“重要”的信息上,那些“不明显”的信息容易被冷落,从而导致解题错误,我们经常会出现这样的低级错误。
  例:一元二次不等式:ax2-2ax 3a-1≤0在x∈[1,2)上恒成立,求a的取值范围。
  本题考查的是一元二次函数、一元二次不等式及一元二次方程的知识,在解题时我们可以利用二次函数图像的性质,结合函数的对称轴的位置及其函数在区间[1,2)上的单调性,很容易得出题目的答案;也可以根据恒成立题目的一般性解法,先解出参量a,然后再讨论对应函数在区间[1,2)上的最值,得出a恒大于等于函数的最大值或恒小于等于函数的最小值即可。但是,实践证明我们不论利用哪一种方法解题,都常常会把答案写成:a≤13,而没有把a=0舍去,造成这样的结果的原因很简单,就是没有“重视”题目中的“一元二次不等式”这一“不显著”的条件。
  三、 数学运算能力的弱化
  运算是解题的一项最基本的技能。它要求我们会根据法则、公式正确地进行运算;能根据题目的条件寻求合理的运算途径。高考中,多半的题目不仅需要运算出结果,而且有些题目还要证明,写出严格的步骤。如果在解题中出现了运算问题的话,会导致满盘皆输的。
  例:已知向量a≠e,|e|=1,t∈R恒有|a-te|≥|a-e|则有( )
  A. a⊥e
  B. a⊥(a-e)
  C. e⊥(a-e)
  D. (a e)⊥(a-e)
  本题考查的是向量的基本运算,向量的几何意义,解题的方法很多。从答案入手的话,四个选项中都有垂直的判断,要使两个向量垂直,就得有数量积为零的条件存在,于是想到了不等式两边取平方,然后化简、整理,最终得出结论。可想而知运算量是比较大,而且在解题的过程中也存在很多的运算技巧问题。我们不妨换个思路解题,可以从向量的几何意义入手,它其实是点到直线垂直距离|a-e|最短的问题。
  四、 推理、论证能力较弱
  问题解决的过程总是伴随着逻辑推理等思维运算,而推理论证能力较弱的同学,则表现为对综合性较强的题目束手无策,导致解题失败。这就需要我们平时对概念、定理、定义以及常用的解题方法牢记于心,甚至对常见的结论也应有所掌握。
  例:设数列{an}的前n项和为sn,已知a1=5,an 1=sn 3n,n∈N ,若an 1≥an,求a的范围。
  本题考查的是数列知识,题中给出的数列的递推关系式很明显是属于构造型递推式,可以先通过第n项an与前n项sn和的关系得出:sn 1=2sn 3n,然后设sn 1 c3n 1=2(sn c3n),再展开和条件比较,可得出c=-1,即构造出数列{sn-3n}是以s1-3=2为首项,以2为公比的等比数列,于是可以通过先求sn的表达式,再根据第n项an与前n项和sn的关系得出数列的通项公式。但是如果我们在推理方面能力较弱的话,面对这样的题目就没办法了。另外有些同学在做此类题目时常常会通过关系式写几项,然后去猜想数列的通项公式,也不去证明,从而失去了数列题目的大部分分数。
  五、 识图、作图的技能不强
  在识图、作图方面要求我们能根据题目的条件识别或画出对应的图形,能将较复杂的图形分解成若干个简单的图形。在简单图形中能正确地确定出各元素的位置及相应的关系。
  例:已知动圆p与定圆c:(x 2)2 y2=1向外切,又与定直线L:x=1相切,求动圆圆心p的轨迹方程。
  本题考查的是求点的轨迹问题,结合题目给出的图形,我们很容易列出满足条件的关于动圆圆心p的方程:设p(x,y),根据条件得出:(x 2)2 y2-1=|x-1|,然后化简、整理得出最终的结果,很明显过程很复杂,我们如果仔细观察图形,结合题意会发现p点只能在直线x=1的左侧,进而方程可以改写成:(x 2)2 y2-1=x-1,这样化简起来就比较容易的多。当然如果学生再仔细思考一下可以发现,点p到定圆圆心(-2,0)的距离等于到定直线x=2的距离,则动点p的轨迹是以(-2,0)点为焦点,以x=2为准线的抛物线,方程是:y2=-8x。可见如果学生有较强的作图,识图能力的话,在解这方面的题目是就大大地简化了解题步骤,化繁为简。(指导老师:谢辉)
  参考文献:
  [1]张智.数学解题的基本方法[J].数学空间.
  [2]何华.数学题解题技巧谈[J].科教创新.
  作者简介:
  王浩宇,安徽省阜阳市,阜阳一中。
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