简单特例在解题中的应用

2017-02-25 20:44江苏省昆山市第一中学李博宇
数学大世界 2017年33期
关键词:特例突破口题意

江苏省昆山市第一中学 刘 超 李博宇

简单特例在解题中的应用

江苏省昆山市第一中学 刘 超 李博宇

数学教学归根结底就是解题教学。解题的基本思维操作流程:寻求陌生新颖问题的突破口,弄清等价转换问题的表征,弄清题意,明确知识点,正确合理地解题。目前大多数学生的解题状态为:对老师讲过的题目能够照葫芦画瓢,对基本及中档以上的问题处理较好,对于常规题目的突破口能够合理准确有效地把握,但对于新颖的问题、陌生的问题,望而却步,无从下手,缺乏自己独立探究问题的能力。由于老师没有讲过此类问题,无法画瓢,抢分争分的能力不足。有一部分学生基本上就是一笔不动,从未感受过自己对一类新问题发现,分析、解决这种成功的喜悦。那么,问题的通性通法是如何而来呢?是通过大量的具体实例,通过检验——修改——检验,高度概括出的一类规律性极强的解题策略,举例与类比的关系相辅相成。从课本教材举生活实例,引出数学概念,到教师讲解经典例题,再到学生通过大量的习题训练,无非都是从特殊到一般的归纳猜想及证明。

高中数学内容的学习毕竟是基础部分的教学,我们所能处理的、解决的都是规律性极强的问题,既然是这样,那么问题中的规律,问题本身所要给我们呈现的数学事实,肯定能够挖掘出来。特殊到一般,具体到抽象,举几个简单特例,也许能够帮助我们找到问题的突破口。

一、通过举特例来寻求集合间的关系

集合间的关系从大方向上分为两种:包含与不包含。明确目标,锁定方向,即使猜也能猜出答案。

高一学生刚接触集合概念时,对此类问题还是比较陌生的,无从下手。给出两个一般性的集合,二者元素个数均是无限的,二者元素的特征似乎有相同点又有不同点,无法精准弄清其内在的联系。学生若是能够将一般性问题特殊化处理,通过举特例,转换成具体的数字,尝试着推推看,也许就能发现其中的规律所在了。分别令k取1,2,3,4,现集合M中的元算在集合N中会交替出现,而集合N中又出现了集合M中不存在的元素,所以.其实在举特例的过程中,已有部分学生发现集合M中的元素特点为由于比较是在统一的平台下进行的,故想到集合N中的元素特点可改写为奇数,为整数,所以。其实越有规律的问题就越经不住推敲,只要善于举特例,举好例,就可猜透其中的奥妙。

例2 设集合 M={1,2,3,4,5,6},S1、S2、…、Sk都是 M的含两个元素的子集,且满足:对任意的Si={ai,bi},Sj={aj,bj}(i≠j,y}表示两个数x、y中的较小者)。求k的最大值。

该问题由于包含较多数学中的专业符号,具有一定的抽象性,致使很多学生无法下手,找不到突破口,读不懂题意。若学生能将每个信息具体化,举几个具体实例,感受一下题意,便能马上解决此问题。

S1、S2、…、Sk都是M的含两个元素的子集,而M的所有含有两个元素的子集是:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{1,6},{2,3},{2,4},{2,5},{2,6},{3,4},{3,5},{3,6},{4,5},{4,6},{5,6},共15个,分别记为S1,S2,……,S15。

例如{1,2}与{2,4}就只能保留一个,由此弄清题意,4个值是重复的舍去,最后答案是11。善于举特例,将抽象问题具体化不失为快速掌握陌生概念的一个行之有效的方法。

二、通过举特例来寻找解析几何中的定点、定直线

解析几何问题的最大特点在于解题方向岔口较多,貌似个个可行,理论上可行,实际操作却不可以,又或者在操作中由于计算量大,学生对自己的解题前景堪忧,导致半途而废。若能尝试特殊推一般,锁定解题的最终方向,就会有效提升自身解题的信心,摸索其最优解。

若G恒在一直线上,则此直线必为x=4。只需证对任意m,A1M与A2N的交点G在x=4上。这样利用特殊性寻求出问题的突破口,让学生有方向可寻,不再一筹莫展。在目标意识的引领下,结合题目的条件特点,也许能够帮助我们在解题中少走一些弯路,快速有效地投入到题目中弄清研究方向。

四、通过举例推求数列中项的特点规律

数列具有规律性极强的特征,弄清其变化发展规律,研究数的表征,通过举例归纳猜想其发展规律,是解决数列问题的一个重要解题策略。

该数列的递推关系式已知明确,首项确定,则数列中的每一项肯定唯一确定,若从一般情况角度推其通项,构造过程中技巧性较强,研究对象容易混淆。若通过特殊推一般,通过求出具体的前几项,归纳猜想其通项,就会大大降低思维高度,快速有效地明确其发展方向。

简答:按照递推关系,求出数列的前几项,从第13项开始,呈现以3为周期的数列,从而得解。

教材编写的两个特点是:情景导入和问题驱动,从具体情境导入的,在教学上要求以具体情境作为教学素材,将其抽象提炼,以便接近教学主题。

无论从实际情境出发,还是从具体问题出发,都要求学生归纳已知事实形成抽象概念,归纳已知事实形成数学猜想,这种活动的共同本质在于使用抽象的、简约的数序符号表示“数学现实(既包括生活事实,也包括数学事实),这样能使学生经历数学抽象的具体过程,在这个基础上形成抽象概括能力。荷兰著名数学教育家弗赖登塔尔早就指出:数学起源于现实,数学教育必须基于学生的“数学现实”,应该从数学与它所依附的学生亲身体验的现实之间去寻找联系。学生的认知规律是从直观到严谨,从具体到抽象。从特殊到一般是人类认识事物的基本规律。

万事开头难,找到问题的方向性与导向性,我们就可用方法来对问题进行解决了。

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