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数学思想方法揭秘-30后记15(原创)

数学思想方法揭秘-30后记15(原创)

作者: 道悅 | 来源:发表于2020-05-17 16:25 被阅读0次

解题过程中的决策与反思调控

  数学解题过程好比探索从起点(已知条件)到终点(结论和答案)的道路,中间要经过多个中途点,在一些中途点可能会存在分支路口,此时要决策下一步走哪个路口,如果选择歧路或错误道路就会导致难以在规定时间内到达终点。

  在数学解题中,不管是综合法和分析法,在解题过程中如果碰到类似多分支的情况,此时就要综合决策评判,择优选取下一步的合理方案和行动。决策评判的标准要把握好,一般是根据问题的题型、特征以及我们的掌握的资源(例如知识经验)、条件、约束来做决策。

  以数学思想方法揭秘-5 第20题根式化简为例,在解题时就涉及到决策。

在化简时我们为何选择使用\sqrt{2} +\sqrt{3} -\sqrt{5} 而不是其它,例如\sqrt{2}+ \sqrt{5} -\sqrt{3} ?

因为我们发现2+3-5=0这个关系特征,选择\sqrt{2} +\sqrt{3} -\sqrt{5} 才能利用上这个

特征,有利于快速化简:分母马上变成只有一项2\sqrt{6} ,显然比使用\sqrt{2}+ \sqrt{5} -\sqrt{3} 要好

当然这个决策很简单,不花时间,瞬间就知道要这样,也是成功的最优的决策。但有时解题会走弯路,会碰到挫折,此时就要反思。

在解题过程中的另一个注意事项是反思和调控,当然在解题结束之后也要反思总结。在解题过程中,有时探索解题思路和解题方法并不是一帆风顺的,特别是实验性质的探索,一般都会碰到不可行和失败的情况。

  失败是成功之母,失败不可怕,可怕的是不警醒,不反思失败原因,不懂得在原来的基础上做调控(调整)。

  解题过程中要有旁观者思维,似乎有个旁观者在旁边监控你的思维过程,及时发现当前的解题思维和解题方法不可行,及时刹车,以免浪费时间继续陷入错误的解题方法中,特别是觉得解题方法很繁琐时,要敏锐意识到方法存在问题。

  就像夏天我们发现房间温度过高,用空调遥控适当调节温度一样,在解题过程总,当发现当前方法存在问题时,要反思问题原因,做出调整或打破思维定势,找到更可行的方法。反思与调整就是辩证法中的否定之否定。

例1.高中竞赛题

已知 \frac{3}{2} \leq x\leq 5,证明:2\sqrt{x+1} +\sqrt{2x-3} +\sqrt{15-3x} <2\sqrt{19}

解题思维过程如下,基于失败方法反思失败原因,从而有针对性地进行调整,得到两种证明方法。

首先用基本不等式进行放缩会发现此路不通,放缩过头:

2\sqrt{x+1}  \leq x+1 +1

\sqrt{2x-3} \leq \frac{2x-3+1}{2}

\sqrt{15-3x} \leq \frac{15-3x+1}{2}

三式相加

2\sqrt{x+1} +\sqrt{2x-3} +\sqrt{15-3x} \leq \frac{x}{2} +9

但 \frac{x}{2} +9 >2\sqrt{19}   放缩过头,失败。

调整为 \sqrt{2x-3} \leq \frac{2x-3}{4} +1 也失败。故放弃使用基本不等式,联想到柯西不等式。

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