我们都知道,在我们的日常生活之中,目标是一个人前进的最大动力,而这个道理除了适用于我们在日常的生活中正在进行的事情以外,同样适用于解答数学题。所以,在解答数学问题的过程之中,我们必须要树立目标意识,也只有树立了正确的目标意识才能很容易地找到解题切口,才能简化解题过程,才能提高解题速度。
而所谓解题的目标意识,就是在审题的过程中,要咬准目标,弄清所要探究的结论是什么,为此对结论的特征进行分析,对结论的实质进行挖掘,并由此顺藤摸瓜,进行转化,搭起解题桥梁,找出解题思路。
一、分析目标寻找思路
在解题的过程中,如果我们能首先对这一道题的结论进行仔细分析,并抓住它的特征,明确要求什么,由此思考应采用什么知识点(或公式、或定理)去解题,从而寻找出它的解题思路。
例1、在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,且cos〖A=1/3〗
(1)求sin^2〖(B+C)/2〗+cos2A的值;
(2)若a=√3,求bc的最大值(2004年浙江高考卷)
分析:我们首先对所要求的目标进行分析。在第一问中,所要求的均是半角、倍角的三角函数值。由此,想到必须统一到单角的三角函数来研究,再由sin^2〖(B+C)/2〗的形式想到要降次,有这两方面的结合,使我们知道了要运用倍角公式来作为解题的桥梁;在第二问中,要求bc的最大值,条件中又有cos〖A=1/3〗,a=√3,这就联想到要运用余弦定理来解决。解题过程略。
从这例,可以看出对目标分析的重要性。
[MVC:PAGE]二、挖掘目标搭起桥梁
目标意识的建立,还必须学会对目标实质内涵的挖掘,对目标的要求去分析它的内在结构,从而把握解决问题在关键之处,也就要说可以搭起桥梁,这也是去寻找如何作辅助线的重要手段之一。这种方法往往对研究立体几何问题更为适用。比如研究两异面直线之间的有关问题,就通过平移这个桥梁来解决,又如研究线面关系问题就通过线线关系来解决,如此等等,这样从目标入手,挖掘其内在联系,作出辅助线搭起桥梁,从而解决问题。
例2、如图在三棱锥P—ABC中,AB⊥BC,AB=BC=1/2PA,点O、D分别是AC、PC的中点,OP⊥底面ABC,求直线与平面PBC所成角的大小。(2005年浙江高考卷)
分析:从目标上看,就是要找出PA与平面PBC所成的角,这是解决问题的关键,也是首要解决的问题,如果连OD,显然OD∥PA,这就是把PA进行了平移,从而使问题转化为OD与平面PBC所成的角的大小。
取BC中的E,连PE,做OF⊥PE,连DF可以证明∠ODF是OD与平面PBC所成的角,也就是PA与平面PBC所成的角,最后可以在Rt△ODF中求得角的大小。从这里可以看出辅助线PE、OF、DF的所得完全是因挖掘了目标中的要求而搭起的桥梁。具体解题过程同学们自行解决。
(答案PA与PBC所成的角为arc sin〖√210/30〗)。
[MVC:PAGE]三、延着目标执果索因
解决一道数学题,我们还可以从目标出发去研究其结论成立的充分条件,由此进行分析,一直到所需条件判定是正确的为止,此时便可判定所求目标是成立的,这就是“执果索因”的证题思路。这种方法能帮助我们较快地找到解决问题的途径。
例3、已知数列〖{b〗_n}是等差数列,b_1=1,b_1+b_2+b_3+⋯+b_10=145
(1)求数列〖{b〗_n}的通项公式;
(2)设数列〖{a〗_n}的通项公式a_n=log_a (1+1/b_n )(其中a>0,a≠1),记S_n是数列〖{a〗_n}的前n项的和,试比较S_n与1/3 log_a b_(n+1)的大小,并证明你的结论。(1998年全国高考卷)
分析:这道题,从结论的要求上去分析,是能很快地找到解题切口,首先,从已知能很快地求出{b_n}的通项公式:b_n=3n-2,现要比较S_n与1/3 log_a b_(n+1)的大小,不妨对结论中S_n与1/3 log_a b_(n+1)的内在结构进行分析。
S_n=a_1+a_2+⋯+a_n
=log_a (1+1)+log_a (1+1/4)+⋯+log_a (1+1/(3n-2))
=log_a [(1+1)(1+1/4)…(1+1/(3n-2))]
而1/3 log_a b_(n+1)=log_a ∛(3n+1),由此可见,比较S_n与1/3 log_a b_(n+1)的大小,就是比较(1+1)(1+1/4)…(1+1/(3n-2))与∛(3n+1)的大小,这时对要研究的目标已经进行了转化,先可用特值进行分析猜想,得(1+1)(1+1/4)…(1+1/(3n-2))>∛(3n+1)
这个结论可用数学归纳法进行证明,也可以通过构建通项公式去证明。现用构建通项公式的证明思路分析如下:
即证:2/1∙5/4∙……(3n-1)/(3n-2)﹥∛4/1∙∛7/∛4∙∛10/∛7……∛(3n+1)/∛(3n-2)
即证:(3n-1)/(3n-2)﹥∛(3n+1)/∛(3n-2),这可对通项立方后作差进行证明,从而可得S_n与1/3 log_a b_(n+1)的大小关系,最后还得对a进行分类讨论,完成全题求解的过程。这道题在延着目标的基础上,采用了“执果索因”的分析法进行了论证,显得别具一格。这种方法体现了反面思考逆向思维的方法,但在具体解题时,可先用分析法去分析,然后再用综合法去叙述,这样就不会犯从结论出发寻找的条件是不充分的错误。