思維訓練題
提綱:
一直在想,我們該如何啟發學生的思維,受一篇帖子【】的啟發,偶發感想,對高中數學中暫時能想到的素材做以整理,以饗讀者。
一、由數到式,單項式到多項式
下面的表達式我們肯定經常見到,但是不大會引起我們的共鳴。
\[1^2-3\times1+2=0\] \[2^2-3\times2+2=0\]
那麽你有沒有想過,如果我們用一個未知數\(x\)同時替換上式中的\(1\)和\(2\),
就得到了一個相同的式子,就是\(x^2-3x+2=0\),這就是一元二次方程。
這樣的一元二次方程一般都會求解,要麽用公式法,要麽分解為\((x-1)(x-2)=0\),
利用實數的性質,得到\(x=1\)或\(x=2\)
問題是你有沒有思考過,這個替換過程中,已經體現了由數\(1(2)\)到未知數\(x\)的提升,思維已經完成了由算術到代數的質的飛躍,也就是說,已經開始用字母代替數字思維了。也許這是個了不起的變化。
為什麽這麽說呢?我們可以這樣想,求解這個方程,\(x^4-3x^2+2=0\),我們其實可以這樣做,
令\(x^2=t\ge 0\),則原方程就會轉化為\(t^2-3t+2=0\),可以先解出\(t=1\)或\(t=2\),
然後再求解\(t=x^2=1\)或\(t=x^2=2\),從而解得\(x=\pm 1\)或\(x=\pm 2\)。
其實,我們只是使用了代數變換,或者整體思想,就解決了我們看起來很困難的問題。這是一個了不起的變化。
一旦我們的思維被打通,那麽我們能解決的問題,就絕不止這些了。
比如求解這樣的方程\[(e^x)^2-3e^x+2=0\] \[(log_2x)^2-3log_2x+2=0\] \[(\sqrt[3]{x+1})^2-3\sqrt[3]{x+1}+2=0\] \[(sin\theta)^2-3sin\theta+2=0\] \[(cos\theta)^2-3cos\theta+2=0\]
只是分別做了這樣的整體代換\(t=e^x\),\(t=log_2x\),\(t=e^x\),\(t=\sqrt[3]{x+1}\),\(t=sin\theta\),\(t=cos\theta\)而已。
甚或我們還可以完成有單項式到多項式的替換,這樣我們的思維層次就更高一些了,
也無非就是讓模型\(t^2-3t+2=0\)中的未知數變得更復雜,\(t=log_2x+1\)而已,
看到這裏,你能仿照著編寫一個求方程的題目嗎?
這樣我們不就有了一點點的駕馭感了嗎?
二、均值不等式的使用體會,字母的內涵
給出方式,知識點的融合
三、構造函數的角度,四則運算
四、變量集中,由少到多,由多到少,
五、向量的使用,新工具的作用的體會
六、參數方程中的參數,參數的幾何意義,變量集中,
七、線性規劃的引申,由數到形
八、進退結合,
九、求解\(lnx=1-x\)的體會,數行不通,換形。代數方程到超越方程。
思維訓練題