逆向思维能力的培养

时间:2022-04-10 09:17:58

逆向思维能力的培养

培养学生的思维品质是数学教学的宗旨,思维品质的培养是在解决问题的过程中实现的.因此,在解题教学中,教师要善于在无疑处巧设疑,引导学生学会寻找条件,运用条件,在思维过程受阻时,鼓励和引导学生重新审视数学问题所涉及的知识,进行多角度的分析研究,适时架起已知与未知之间的必要联系,帮助学生寻找问题的突破点,使学生渐渐养成多角度思考问题的习惯,克服思维的单向性,提高解题能力.

1. 抓住本质,逆否转化

解决数学问题过程中有时从正面思考会陷入困境,甚至无法解决,不防反其道而行之,从它的反面寻找解决问题的突破口,往往能巧妙简捷地解决问题.

例1:已知三条抛物线y1=x2+2ax+a2-a+3,y2=2x2-(4a-2)x+2a2-a,y3=x2-(2a+1)x+a2+2中至少有一条与x轴相交,求实数a的取值范围.

分析:“至少有一条与x轴相交”包括七种情况之多,若从正面着手,分类讨论则不胜其繁,如果注意到“至少有一条与x轴相交”的反面“三条都与x轴不相交”是等价的,而“三条都与x轴不相交”简单明了,因此仅需求“三条都与x轴不相交”的实数a的范围的反面即可,可避免繁琐的分类讨论.

解:假设三条抛物线都与x轴不相交

当a≤■或a≥■时三条抛物线中至少有一条与x轴相交.

通过寻找问题的对立面,并将它求解出来,然后从全集中排除对立面的部分――就是所求,解答过程别开生面、降低难度、简化运算.

2. 变换视角,反客为主

解决数学问题,从思维方法看大致有两种:由已知推出结论;由结论追溯到成立的条件,即分析与综合.多数习惯综合法,但在解决含有多变量的问题时,因受到思维定势的影响,常被题目中给定的“常量”与“变量”所迷惑,常陷入“思路通、运算难”的困境而不能自拔.不妨退一步考虑问题,抓住问题的本质:常量与变量的相对性.反客为主,往往能走出思维的迷宫,出奇制胜,简化解题过程.

例2:对于满足0≤p≤4的一切实数,不等式x2+px>4x+p-3恒成立,试求x的取值范围.

分析:习惯把x看作未知数,不等式x2+px>4x+p-3是含参数p的关于x的二次不等式,直接解比较难,难就难在含参数p的x的二次不等式.若把p看作“变量”,把x看作“常数”,则不等式x2+px>4x+p-3岂不就是关于p的一次不等式吗?再由一次不等式的解集与函数的关系,把问题转化为一次函数求解.

解:将原不等式变形得:(x-1)p+(x2-4x+3)>0,设函数f(p)=(x-1)p+(x2-4x+3),显然x≠1,则f(p)是关于p的一次函数,若不等式(x-1)p+(x2-4x+3)>0在0≤p≤4恒成立,当且仅当f(0)>0且f(4)>0,于是有f(0)=x2-4x+3>0f(4)=x2-1>0,

解得x3.

通过对问题解决过程的剖析,若顺向解关于x的二次不等式,其繁难程度可想而知,若能抓住问题的本质、视角转换,巧妙变换主元和等价转换,则可拨云见日.辩证思维和创新思维能力的培养已渗透于解题教学过程中.

3. 执果索因,逆向分析

许多学生在解题过程中,习惯于从条件到结论的单一思维形式.事实上,有些问题,若从条件出发顺向推求思路不太畅顺、或在求解过程比较难,相反,由结论到条件的逆向分析、推导,可使问题峰回路转.教学中,教师创设应用逆向分析的教学平台,启发学生思考,鼓励学生勇于打破常规,敢于标新立异,善于转换思维方式,培养学生灵活应变能力和思维发散能力.

例3:将函数y=f(x)的图像向左平移1个单位,得图像f1(x),再作f1(x)关于直线y=x的对称图像f2(x),最后将f2(x)的图像向下平移1个单位得f3(x)=log2(x+1)的图像,求函数y=f(x)的解析式.

分析:根据条件和结论的逻辑关系,题目是求使结论成立的充分条件,由于第三步变换结果是已知的,将题设的变换来个“反变换”,问题便可迎刃而解(解略).

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