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学数学离不开解题,要通过解题来理解数学知识、掌握基本技能、提升数学思维能力,从而达到提高分析问题、解决问题的能力。解题需要研究解题方法、策略,那么,在中学阶段,解数学题有那些基本的策略呢?
策略1:回到“定义”去。
掌握定义的本质是学好数学的关键,熟悉定义的数学模型、方程形式等,则能在解题时获得解题思路。
例1.已知一动圆外切于已知圆C:x2+y2-2ax=0 (a>0),且与y轴相切,求动圆圆心M的轨迹方程。
解:如图,设动圆圆心为M(x,y)。
(1)若圆M在y轴的右侧,且与y轴相切于A,与圆C外切与B,则有|MA|=|MB|。因为|MA|=|MB|=|MC|-|BC|=|MC|-a,所以|MA|+a=|MC|。点M到直线x=-a和定点C的距离相等,根据抛物线的定义,则圆心M的轨迹方程为y2=4ax。
(2)若圆M在y轴的左侧,且与y轴相切、与圆C外切,则圆心M的轨迹方程为y=0 (x<0)。
综上所述,动圆圆心M的轨迹方程为y2=4ax和y=0(x<0)。
点评:数学中的定义是反映数学对象本质属性的思维形式,是构成判断、推理的基础。学好数学,一定要把数学定义理解得生动、形象、具体,要从数、形、式等各方面深入浅出地理解,才能使用起来得心应手。
策略2:化抽象为具体。
数学题有时很抽象,总让我们感到无法入手。这时,我们要将抽象的问题化为具体的表达式,建立一个数学模型,使问题得到合理解决。
例2.已知函数f(x)为偶函数,将函数f(x)的图像向右平移1个单位,得到一个奇函数。若f(2)=-1,求f(1)+f(2)+…+f(2013)的值。
解:构造函数f(x)=cosωx (ω>0),由f(2)=-1,取ω= 。
所以f(x)=cos x,最小正周期为4,且f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,f(1)+f(2)+…+f(2013)=cos[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)=cos =0。
点评:将一个抽象的数学问题,通过构造一个具体的数学模型,使问题得到简化,从而得到了有效解决。
策略3:数、形转换。
数与形是数学的两个不同侧面,形具有直观、形象、感性的特点,但不够准确、严密;数具有理性、抽象的特点,数量关系具有准确、严密的特点。但两者不能偏废,数形结合是我们解题的有力工具,要真正做到由“数”想“形”、见“形”思“数”。
例3.求函数y= 在[0,π]上的最值。
解:将比值 看作两个点A(2,1)、B(cosx,sinx)连线的斜率,点B是单位圆x2+y2=a的上半圆的一动点,如图,斜率的最小值为 =0,最大值为 =1,所以函数y= 的最大值为1,最小值为0。
点评:由分式型联想到直线的斜率、由根式联想到两点之间的距离等,体现了由“数”想“形”的思想。
策略4:已知与未知。
从已知与未知的联系出发,将未知用已知去表示,这也是解决数学问题的一种有效策略。
例4.已知cos( -a)=m (|m|≤1),求sin( -a)的值。
解:因为 -a= +( -a),所以sin( -a)=sin[ +( -a)]=cos( -a)=m。
点评:数学解题就是通过已知求未知,如何将已知与未知建立起关系是解题的突破口。
策略5:寻“根”问“源”。
水有源,题有根。在数学解题中,我们将基于基础、能够广泛应用的重要结论称为题根。
例题:若a、b、m∈R+,且a 例5.已知正数a、b、c满足a 证明:因为a0。由题根可得: < < < < = = + 。
上述证明过程中连续两次运用题根,将题根的功能展示得淋漓尽致,足以看出题根的潜在价值与强大的功能。事实上,高中数学中还有不少这样简单但价值大、功能强的题根。
掌握一定的解题策略是培养学生提高数学能力的有效途径。以上几种解题策略,是一些基本方法,在教学中,教师要改变“题海战术”,多研究一些基本的解题方法与策略,以减轻学生过重的学习负担,让学生学得轻松、学得有效率。
策略1:回到“定义”去。
掌握定义的本质是学好数学的关键,熟悉定义的数学模型、方程形式等,则能在解题时获得解题思路。
例1.已知一动圆外切于已知圆C:x2+y2-2ax=0 (a>0),且与y轴相切,求动圆圆心M的轨迹方程。
解:如图,设动圆圆心为M(x,y)。
(1)若圆M在y轴的右侧,且与y轴相切于A,与圆C外切与B,则有|MA|=|MB|。因为|MA|=|MB|=|MC|-|BC|=|MC|-a,所以|MA|+a=|MC|。点M到直线x=-a和定点C的距离相等,根据抛物线的定义,则圆心M的轨迹方程为y2=4ax。
(2)若圆M在y轴的左侧,且与y轴相切、与圆C外切,则圆心M的轨迹方程为y=0 (x<0)。
综上所述,动圆圆心M的轨迹方程为y2=4ax和y=0(x<0)。
点评:数学中的定义是反映数学对象本质属性的思维形式,是构成判断、推理的基础。学好数学,一定要把数学定义理解得生动、形象、具体,要从数、形、式等各方面深入浅出地理解,才能使用起来得心应手。
策略2:化抽象为具体。
数学题有时很抽象,总让我们感到无法入手。这时,我们要将抽象的问题化为具体的表达式,建立一个数学模型,使问题得到合理解决。
例2.已知函数f(x)为偶函数,将函数f(x)的图像向右平移1个单位,得到一个奇函数。若f(2)=-1,求f(1)+f(2)+…+f(2013)的值。
解:构造函数f(x)=cosωx (ω>0),由f(2)=-1,取ω= 。
所以f(x)=cos x,最小正周期为4,且f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,f(1)+f(2)+…+f(2013)=cos[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)=cos =0。
点评:将一个抽象的数学问题,通过构造一个具体的数学模型,使问题得到简化,从而得到了有效解决。
策略3:数、形转换。
数与形是数学的两个不同侧面,形具有直观、形象、感性的特点,但不够准确、严密;数具有理性、抽象的特点,数量关系具有准确、严密的特点。但两者不能偏废,数形结合是我们解题的有力工具,要真正做到由“数”想“形”、见“形”思“数”。
例3.求函数y= 在[0,π]上的最值。
解:将比值 看作两个点A(2,1)、B(cosx,sinx)连线的斜率,点B是单位圆x2+y2=a的上半圆的一动点,如图,斜率的最小值为 =0,最大值为 =1,所以函数y= 的最大值为1,最小值为0。
点评:由分式型联想到直线的斜率、由根式联想到两点之间的距离等,体现了由“数”想“形”的思想。
策略4:已知与未知。
从已知与未知的联系出发,将未知用已知去表示,这也是解决数学问题的一种有效策略。
例4.已知cos( -a)=m (|m|≤1),求sin( -a)的值。
解:因为 -a= +( -a),所以sin( -a)=sin[ +( -a)]=cos( -a)=m。
点评:数学解题就是通过已知求未知,如何将已知与未知建立起关系是解题的突破口。
策略5:寻“根”问“源”。
水有源,题有根。在数学解题中,我们将基于基础、能够广泛应用的重要结论称为题根。
例题:若a、b、m∈R+,且a 例5.已知正数a、b、c满足a 证明:因为a0。由题根可得: < < < < = = + 。
上述证明过程中连续两次运用题根,将题根的功能展示得淋漓尽致,足以看出题根的潜在价值与强大的功能。事实上,高中数学中还有不少这样简单但价值大、功能强的题根。
掌握一定的解题策略是培养学生提高数学能力的有效途径。以上几种解题策略,是一些基本方法,在教学中,教师要改变“题海战术”,多研究一些基本的解题方法与策略,以减轻学生过重的学习负担,让学生学得轻松、学得有效率。