高中数学研讨发言-高中数学不等式问题
校本课程教案
王乐
教学目的
1.通过分析数学思维的特殊性,让学生意识到自己在数学学习中存在的问题.
2.让学生明确数学思维具有变通性.
3.让学生明确高中数学解题思维全过程.
教学重难点
重点:1.明确数学思维的特点,并能合理的加以应用.
2.明确数学解题思维全过程.
3.了解提高解题能力的技巧.
难点:对数学思维的特点的理解及其应用.
第一课时
数学思维的变通性
思维的变通性——善于根据题设的相关知识,提出灵活的设想和解题方案。
数学问题千
变万化,要想既快又准的解题,总用一套固定的方案是行不通的,
要善于根据题设的相关知识,提出灵活
的设想和解题方案。要想在解题过程中灵
活的变通需做到:
(1) 善于观察
任何一道数学题,都包含一定的数学条件和关系。要想解决它,就必须依据
1
题目的具体特征,对题目进行深入的、细致的、透彻的观察,然后认真思考,透
过表面现象看
其本质,这样才能确定解题思路,找到解题方法。观察看起来是一
种表面现象,但实际上是认识事物内部
规律的基础。接下来,我们通过一些例子
来体会观察的重要性.
例1 已知
a,b
,c,d
都是实数,求证
a
2
?b
2
?c
2
?d
2
?
(
a?c
)
2
?
(
b
?d
)
2
.
思路分析 从题目的外表形式观察到,要证的
结论的右端与平面上两点间的距离公式很相似,而
左端可看作是点到原点的距离公式。根据其特点,
可采用下面巧妙而简捷的证法,这正是思维变通的体现。
证明
不妨设
A(a,b),B(c,d)
如图1-2-1所示,
则
AB?
(
a?c
)
2
?
(
b?d
)
2
.
y
A(a,b)
B(c,d)
图
1
-
2
-
1
x
OA?a
2
?b
2
,OB?c
2
?d
2
,
在
?OAB
中,由三角形三边之间的关系知:
OA?OB?AB
当且仅当O在AB上时,等号成立。
因此,
a
2
?b
2
?c
2
?d
2
?
(<
br>a?c
)
2
?
(
b?d
)
2
.
例2 已知二次函数
f
(
x
)
?ax
2
?bx?c?
0(
a?
0),
满足关系
f(2?x)?
f(2?x)
,试比较
f(0.5)
与
f(
?
)
的
大小。
思路分析 由已知条件
f(2?x)?f(2?x)
可知,在与
x
?2
左右等距离的点的函
数值相等,说明该函数的图像关于直线
x?2
对称,
又由
已知条件知它的开口向上,所以,可根据该函数的大致
2
y
图像简捷地解出此题。
解
(如图1-2-2)由
f(2?x)?f(2?x)
,
知
f(x)
是以直线
x?2
为对称轴,开口向上的抛物线
它与
x?2
距离越近的点,函数值越小。
O
2 x
图
1
-
2
-
2
?2?0.5?2?
?
?f(0.5)?f(
?
)
(2) 善于联想
联想是问题转化的桥梁。稍具难度的问题和基础知识的联系,都是不明
显的、
间接的、复杂的。因此,解题的方法怎样、速度如何,取决于能否由观察到的特
征,灵活
运用有关知识,做出相应的联想,将问题打开缺口,不断深入。同样我
们从实际出发来分析如何联想.
?
x?y?2
例1 解方程组
?
.
?
xy?
?3
这个方程指明两个数的和为
2
,这两个数的积为
?3
。由此联想
到韦达定理,
x
、
y
是一元二次方程
t
2
?2t?3?0
的两个根,
?
x??1
?<
br>x?3
所以
?
或
?
.可见,联想可使问题变得简单。
?
y?3
?
y??1
2
y?x?z
.
例2 若
(
z?x
)
2
?
4(
x?y)(
y?z
)
?
0,
证明:
思路分析 此题一般是通
过因式分解来证。但是,如果注意观察已知条件的
特点,不难发现它与一元二次方程的判别式相似。于是
,我们联想到借助一元二
次方程的知识来证题。
3
证明
当
x?y?0
时,等式
(
z?x
)
2
?
4(
x?y
)(
y?z
)
?
0
可看作
是关于
t
的一元二次方程
(
x?y
)
t
2
?
(
z?x
)
t?
(
y?z
)
?
0
有等根的条
件,在进一步观察这个方程,它的两个相等实根是1 ,根据韦达定理就有:
y?z
?1
即
2y?x?z
x?y
若
x?y?0
,由已知条件易得
z?x?0,
即
x?y?z
,显然也有
2y?x?z
.
(3)
善于将问题进行转化
数学家G . 波利亚在《怎样解题》中说过:数学解题是命题的连续变换。可见
,
解题过程是通过问题的转化才能完成的。转化是解数学题的一种十分重要的思维
方法。那么怎
样转化呢?概括地讲,就是把复杂问题转化成简单问题,把抽象问
题转化成具体问题,把未知问题转化成
已知问题。在解题时,观察具体特征,联
想有关问题之后,就要寻求转化关系。
例1
如果函数
f(x)?x?bx?c
对任意实数t都有f(2+t)=f
(2-t),比较
2
f(2),f(1),f(4)的大小关系
解析 转化为在同一个单调区间上比较大小问题.
由f(2+t)=f(2-t)知f(x)的对称轴为x=2.
∴f(x)在[2,+∞)上为单调增函数.
4
例2 已知非空集合A={x|x2-4mx+2m+6=0,x∈R},若
A
?
R
?
?
?
求实数m
的取
值范围(R-表示负实数集,R+表示正实数集).
解
设全集U={m|Δ=16m2-8m-24≥0}
<
br>?
3
?
?
?
mm??1或m?
?
.
2
??
方程x2-4mx+2m+6=0的两根均非负的充要条件是
?
m?U,
3
?
4m?0,可得m?.
?
2
?<
br>2m?6?0,
?
∴
A
?
R
?
?
?
时,
?
3
?
实数m的取值范围为
?
mm?
?
.
2
??
∴
A
?
R
?
?
?
时,
实数m的取值范围为{m|m≤-1}.
思维变通性的对立面是思维的保守性,即思维定势。
思维定势是指一个人用
同一种思维方法解决若干问题以后,往往会用同样的思维方法解决以后的问题。<
br>它表现就是记类型、记方法、套公式,使思维受到限制,它是提高思维变通性的
极大的障碍,必须
加以克服。
综上所述,善于观察、善于联想、善于进行问题转化,是数学思维变通性的
具体体
现。要想提高思维变通性,必须作相应的思维训练。
5
6
第二课时
数学解题思维过程
数学解题的思维过程是指从理解问题开始,从经过探索思路,转换
问题直至
解决问题,进行回顾的全过程的思维活动。
在数学中,通常可将解题过程分为四个阶段:
第一阶段是审题。包括认清习题的条件和要求,
深入分析条件中的各个元
素,在复杂的记忆系统中找出需要的知识信息,建立习题的条件、结论与知识和
经验之间的联系,为解题作好知识上的准备。
第二阶段是寻求解题途径。有目的地进行各种组合的试验,尽可能将习题化
7
为已知类型,选择最优解法,选择解题方案,经检验后作修正,最后确定解题计
划。
第三
阶段是实施计划。将计划的所有细节实际地付诸实现,通过与已知条
件所选择的根据作对比后修正计划,
然后着手叙述解答过程的方法,并且书写解
答与结果。
第四阶段是检查与总结。求得最终结果
以后,检查并分析结果。探讨实现
解题的各种方法,研究特殊情况与局部情况,找出最重要的知识。将新
知识和经
验加以整理使之系统化。
所以:第一阶段的理解问题是解题思维活动的开始。
第二阶段的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。
第三阶段的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。
第四阶段的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。
在制定计划寻求解法阶段,最好利用下面这套探索方法:
(1)
设法将题目与你会解的某一类题联系起来。或者尽可能找出你熟悉的、
最符合已知条件的解题方法。
(2) 记住:题的目标是寻求解答的主要方向。在仔细分析目标时即可尝试能
8
否用你熟悉的方法去解题。
(3) 解了几步后可将所得的局部结果与问题的
条件、结论作比较。用这种办
法检查解题途径是否合理,以便及时进行修正或调整。
(4)
尝试能否局部地改变题目,换种方法叙述条件,故意简化题的条件(也
就是编拟条件简化了的同类题)再
求其解。再试试能否扩大题目条件(编
一个更一般的题目),并将与题有关的概念用它的定义加以替代。
通过以下探索途径来提高解题能力:
(1) 研究问题的条件时,在需要与可能的情况下,可
画出相应图形或思路图
帮助思考。因为这意味着你对题的整个情境有了清晰的具体的了解。
(2) 清晰地理解情境中的各个元素;一定要弄清楚其中哪些元素是给定了的,
即已知的,哪
些是所求的,即未知的。
(3) 深入地分析并思考习题叙述中的每一个符号、术语的含义,从中找出
习
题的重要元素,要图中标出(用直观符号)已知元素和未知元素,并试着
改变一下题目中(或
图中)各元素的位置,看看能否有重要发现。
(4)
尽可能从整体上理解题目的条件,找出它的特点,联想以前是否遇到过
类似题目。
(5)
仔细考虑题意是否有其他不同理解。题目的条件有无多余的、互相矛盾
的内容?是否还缺少条件?
(6) 认真研究题目提出的目标。通过目标找出哪些理论的法则同题目或其他
元素有联系。
9
(7) 如果在解题中发现有你熟悉的一般数学方法,就尽可能用这种方
法的语
言表示题的元素,以利于解题思路的展开。
(5)
一个更一般的题目),并将与题有关的概念用它的定义加以替代。
(6)
分解条件,尽可能将分成部分重新组合,扩大骒条件的理解。
(7)
尝试将题分解成一串辅助问题,依次解答这些辅助问题即可构成所给题
目的解。
(8)
研究题的某些部分的极限情况,考察这样会对基本目标产生什么影响。
(9) 改变题的一部分,看对
其他部分有何影响;依据上面的“影响”改变题
的某些部分所出现的结果,尝试能否对题的目标作出一个
“展望”。
(10)
万一用尽方法还是解不出来,你就从课本中或科普数学小册子中找一个
同类题,研究分析其现成答案,从中找出解题的有益启示。
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