特殊化策略在數學選擇題中的應用
數學教學與研究
作者:劉理富
摘 要: 特殊化策略即視原問題為一般,構造其特殊問題,通過對特殊問題的解決而獲得原同題解決的策略,是數學解題的重要策略之一[1]。為此,通過幾個例題說明特殊化策略在解數學選擇題中的具體運用。
關鍵詞: 特殊化策略 數學解題 應用策略
波利亞在“怎樣解題表”中提示我們:當不能解決當前的問題時,你可以先解決一個相關的問題,如更特殊的問題,更簡單的題……
德國著名數學家希爾伯特曾說:“在討論數學問題時,我相信特殊化比一般化起著更為重要的作用。我們尋找一個答案而未能成功的原因,就在於這樣的事實,即有一些比手頭的問題更簡單、更容易的問題沒有完全解決,這一切都有賴於找出這些比較容易的問題,並且用盡可能完善的方法和能夠推廣的概念來解決它們。”可見,特殊化策略是重要的數學解題策略。
運用特殊化方法,一般需遵循以下兩條基本原則[2]:
(1)若命題在一般條件下成立,則它必在特殊條件下也成立。
(2)若命題在特殊條件下不成立,則它在一般條件下也必不成立。
在數學選擇題中,巧用特殊化策略解題,可以提高解題效率。
下麵通過幾個例子具體說明特殊化策略解選擇題中的具體應用。
1.取特殊值
在一些選擇題中,由於答案的唯一性,如果能巧妙地取特殊值,那麼就能很快地得出答案。
例1:(2015年江西省小學教師招聘題)若關於x的一元二次方程(k-1)x2+2x-2=0有兩個不相等的實數根,則k的取值範圍是( ).
A.k>; B.k≥ C.k>;,且k≠1 D.k≥,且k≠1
分析:此題相對來說比較簡單,一般的方法:隻要滿足△>;0,且k≠1即可。我們這裏考慮取特殊值的方法,根據題意,k≠1,排除選項A和B,然後比較C、D選項,我們可以知道,C、D選擇唯一的區別是k能不能取,因此隻要檢驗特例即可。
解:因為(k-1)x+2x-2=0是一元二次方程,所以k≠1。把k=代入一元二次方程(k-1)x+2x-2=0中,可知,當k=時,方程(k-1)x+2x-2=0有兩個相等的實數根,與題意不符,所以k≠,故選擇C。
評注:本題的特例值是和1。在數學解題中,-1,0,1等值往往是特殊值。利用特例值解題時,通常需要我們觀察選項,從選項中找出特殊值,比如本例中的特殊值是通過觀察比較找出來的。
2.取特殊情形(圖形)
有些問題,可能引導你用一般化的方法解題,但是如果你能從特殊的情形或圖形入手,那麼問題可能就變得簡單多了。
例2:選擇題(2014年江西省小學教師招聘題):
在△ABC中BD=2DC,AE=BE,已知△ABC的麵積是18cm,那麼四邊形AEDC的麵積是( )cm.
A.15 B.12 C.13 D.10
分析:此題給出了三角形的麵積及線段比例關係,可以考慮利用線段比例關係找出△ABC與△EBD的麵積關係,又已知△ABC的麵積從而求出△EBD的麵積。四邊形AEDC的麵積就會等於△ABC的麵積減去△EBD的麵積,這是一種常規解法。