呂建軍
摘?要:數(shù)學(xué)問題中的隱含條件直接決定著數(shù)學(xué)問題能否有效解決。因而尋覓數(shù)學(xué)問題中的隱含條件,了解隱含條件的各種形式,掌握隱含條件的發(fā)現(xiàn)、分析方法,從題目的各種文字、各種數(shù)學(xué)模型、各種數(shù)學(xué)圖形中挖掘出隱含條件,就顯得非常重要。本文對隱含條件的挖掘和運用進(jìn)行了一些粗淺的探討。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)問題;隱含條件;挖掘
所謂“隱含條件”是相對“顯性條件”而言的,是數(shù)學(xué)問題中已知條件沒有明確指出,且對解決問題起到關(guān)鍵作用的一些條件。由于它的原因,許多學(xué)生解題失誤或解題困難,失去不必要失去的分?jǐn)?shù),但若能引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)審題,認(rèn)真觀察,充分挖掘隱含條件,并充分利用條件,積極拓展解題思路,優(yōu)化解題過程,對提高學(xué)生解題能力是十分重要的。
挖掘隱含條件,必須具有扎實的數(shù)學(xué)基本知識、多樣的解題技巧和嚴(yán)密的數(shù)學(xué)思維。運用隱含條件,要恰到好處,運用自如,才能使解題水到渠成,結(jié)論完美自然。我認(rèn)為,可以從下面四個方面去挖掘。
一、在數(shù)學(xué)問題語言中挖掘隱含條件,尋找解題思路
數(shù)學(xué)語言簡潔精練、形式多變,表達(dá)形式包括文字、符合、圖形等。數(shù)學(xué)語言的巧妙組織,構(gòu)造出千差萬別的數(shù)學(xué)問題,在解答數(shù)學(xué)問題的過程中,要靈活將各種形式的數(shù)學(xué)語言互相轉(zhuǎn)化,使隱含條件在問題中一步步呈現(xiàn)出來,要認(rèn)真多角度思考,找尋解題思路。
例如2009年江西高考試題:若不等式9-x2≤k(x+2)-2的解集為區(qū)間[a,b],且b-a=2,則 k=_。
這是一個帶有根式的不等式的解的問題,因其中含有k,a,b三個字母參數(shù),乍看起來無從下手。如果仔細(xì)審題,挖掘問題考查實質(zhì)及k,a,b關(guān)系,試用圖形來描述,就能尋找到問題的條件、結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系。從圖形上看,問題的實質(zhì)是滿足一條直線在半圓上部時且?guī)в袟l件限制時的直線的斜率。
解:原不等式兩邊看成是兩個函數(shù),左邊是y= 9-x3,其圖象是圓心在原點,半徑是3的上半圓;右邊是 y=k(x+2)- 2,其圖象是經(jīng)過定點(-2,
)的一條直線,因為原不等式的解集是[a-2,a],由圖象可以看出x應(yīng)該取區(qū)間[1,3]時才滿足原不等式,此時直線必過半圓上的點(1,2 2),代入直線,得k=2。
二、在數(shù)學(xué)問題概念中挖掘隱含條件,尋找解題捷徑
數(shù)學(xué)概念通常是隱含條件的隱藏之處。要挖掘隱含條件,必須對概念的含義進(jìn)行解剖,揭開其表象,抓住其實質(zhì),從而將問題簡化,找到解決問題的有效方法。
例如:已知拋物線y=ax2+bx+c與x軸的兩個交點的橫坐標(biāo)是3和5,與y軸點的縱坐標(biāo)是15,求這個二次函數(shù)的解析式。
求二次函數(shù)解析式的方法很多,通過對題目已知條件的分析,函數(shù)圖象過三點(3,0),(5,0),(0,15) ,設(shè)出二次函數(shù)的一般式,用待定系數(shù)法,列a,b,c三元方程組解。但是進(jìn)一步分析,可得與x軸兩個交點橫坐標(biāo)分別是3,5,這可看做是一元二次方程 ax2+bx+c=0的兩個根,于是隱含條件顯現(xiàn)出來,可利用二次函數(shù)解析式的“兩根式”很快解題。
三、在數(shù)學(xué)問題質(zhì)疑中挖掘隱含條件,做到查漏補缺
有些數(shù)學(xué)問題,按慣常的思路求解,會造成一些增根,也可能造成失根。這些常見的錯誤往往都是因為沒有發(fā)現(xiàn)問題的隱含條件。如果對解題過程中某些帶有疑點的問題充分分析,帶著疑點審視問題的條件和結(jié)論,從而挖掘隱含條件,問題就能及時得到準(zhǔn)確的解答。
例如:求過點(2,3)且與(x+1)2+
y2=9相切的直線方程。
有許多學(xué)生由點斜式設(shè)出直線方程y-3=k(x-2),由直線與圓相切定義,圓心到直線距離等于半徑3,解得k=0,所以切線方程為y=3。但仔細(xì)考慮點在圓外,過圓外一點的切線一共有兩條,而本題是一條,說明失去一條,為什么呢?帶著疑問分析失根原因,經(jīng)過思考,可知問題出在“直線的斜率”,直線斜率有的存在,有的不存在,設(shè)點斜式時,把不存在斜率的忽略了,還有一條是x=3。
四、在數(shù)學(xué)問題的“顯性”條件中挖掘“隱性”條件,做到正確求解
有些數(shù)學(xué)問題,常常會設(shè)計一些“陷阱”,有些隱含條件是已知條件的變式,須將已知條件適當(dāng)變形,挖掘內(nèi)在實質(zhì),就不難發(fā)現(xiàn)其蘊涵的秘密,做到正確求解。
例如:求y=log2(x2-2x-3)的單調(diào)增區(qū)間是_ 。
學(xué)生知道這是考復(fù)合函數(shù)的知識,由內(nèi)外函數(shù)的復(fù)合規(guī)律,得到[1,+∞],但這個答案是錯誤的,原因是忽略定義域,正確答案是[3,+∞]。隱含條件沒有挖掘出來,造成錯誤。
在數(shù)學(xué)解題中,需要學(xué)生多角度地去挖掘隱藏在題中的各種隱含條件,經(jīng)過不斷的訓(xùn)練和總結(jié),對問題進(jìn)行深入淺出的分析,提高思維能力和解決問題的能力,才能在解題中保持勝利。
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