解題過程中的審題觀察

審題過程既是挖掘信息的過程,也是遷移信息的過程,它是對問題所含信息的提取、組織、加工和表達的過程,隻有通過細心、認真的觀察,抓住關鍵信息,方能認識問題的本質,合理地選擇解題策略。

1、觀察數量關係

例1方程x2-2x-12=0的兩根為α、β,Cn=αnβn。求證:Cn+1=2Cn+12Cn-1(1992年江蘇預選試題)。

分析即要證αn+1βn+1

=2(αn+βn)+12(αn-1+βn-1。

其係數2,12與原方程中係數-2,-12的聯係不可忽視。由韋達定理

α+β=2,α+β=-12,

故2(αn+βn)+12(αn-1+βn-1)

=(α+β)(αn+βn)-αβ(αn-1+βn-1

=αn+1βn+1

例2解方程:

(2+3)x+(2-3)x=4。

求x。

分析本題關鍵是要看出2+3與2-3的例數關係。

令(2+3)x=t,則原方程即為t+1t=4(以下略)。

2、觀察相異之點

如能發現條件與結論的不同點,則隻要設法消除差異即能使問題迎刃而解。

例3已知複數z1,z2滿足

z1z2+Az1+Az2=0。

求證:|z1+A||z2+A|=|A|2。

(A∈C,且A≠0)(1987年全國試題)

分析所證明式的左端

=|z1z2+Az1+Az2+A2|

與條件式的差異就在z2,A有無共軛記號上,為此,

左端=|(z1+A)(z2+A)|

=|z1z2+z1+A+z2+A|

=|A|=|A|2=右端。

3、觀察相似之處

如果發現題中各式具有某種共同特征,則可抽象出一般形式。

例4已知P點坐標(x,y)滿足

(x-a)cosθ1+ysinθ1=a(a≠0),

(x-a)cosθ2+ysinθ2=a,

且tgθ12-tgθ22=2c(C>1,c為常數,求P點的軌跡方程。

分析觀察後發現,第一、二兩個條件式結構相同,由此知,θ1,θ2為關於θ的方程(x-a)cosθ+ysinθ=a的兩根。為消除此式與tgθ12-tgθ22=2c的差異,將其變形為xtg2θ2-2ytgθ2-x+2a=0。

由題設知tgθ12、tgθ22為此關於tgθ2的一元二次方程的根,用韋達定理即可求解。

4、可觀察知求關係

即通過觀察探尋知求之間的內在聯係,揭示問題實質。

例5已知a,b,x∈R,且

(a2+b2)x2-2b(a+c)x+b2+c2=0(a,b,c≠0)。

求證:a,b,c成等比數列,且公比為x。

分析即要證ba=cb=x,

亦即b=ax,c=bx。

而條件式隻有一個,如何由一個等式得到兩個等式呢?進一步觀察可發現,其關於a,b,c,x均為二次式。大膽猜測:能否變形為兩個平方式之和為零呢?事實正是如此:

(ax-b)2+(bx-c)2=0。

5、觀察隱含特性

有時使問題獲解的關鍵在於對其所具性質的發現,這就需要有極其敏銳的觀察力。

例6已知f(x)=4x4x+2,求

f(11001)+f(21001)+…+f(10001001)

分析所求式中的數字特征提示我們研究f(x)與f(1-x)之間的關係,通過計算觀察後發覺f(x)具有性質:

f(x)+f(1-x)=1。

令S=f(11001)+f(21001)+…+f(10001001),則亦有

S=f(10001001)+…+f(21001)+f(11001),兩式對應項相加得

2S=1000,故S=500。

6、觀察製約條件

某些問題解題思路並不難想,而隱含著的對變量的製約條件卻需要仔細觀察。

例7已知方程x2+px+q=0的實根α,β滿足α2+β2=1,求實數p,q的取值範圍。