数学竞赛题中客观型试题的求解策略.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,数学竞赛题中客观型试题的求解策略,数学竞赛题中客观型试题的求解策略数学竞赛题中客观型试题的求解策略三个要求1、诗人的意境 数学是一首诗，充满想象、智慧、创造、和谐、挑战；数学是一首最高的诗，蕴含着灵感、激情与力量。“一个数学家，如果他不再某种程度上成为一个诗人，那么他就永远不可能成为一个完美的数学家。”_Weiersterass丰富的想象力和创造力2,三个要求,1、诗人的意境,数学是一首诗，充满想象、智慧、创造、和谐、挑战；数学是一首最高的诗，蕴含着灵感、激情与力量。,“一个数学家，如果他不再某种程度上成为一个,诗人,，那么他就永远不可能成为一个,完美,的数学家。”_Weiersterass,丰富的想象力和创造力,2,“数学发明创造的动力,不是知识,，而是,想象力,的发挥”。_德.摩根,“想象力,比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着进步，而且,是知识进化的源泉”。,爱因斯坦,3,给我一个支点，我可以撬动地球。,阿基米德,想象是人类最美丽的翅膀,人类最豪迈的想象,4,2.创新的精神和意识,“,创新,是一个民族的,灵魂,，是国家兴旺发达的不竭动力，也是一个政党永葆青春的,源泉,”。,_江泽民,5,伟大的类比（创新）开普勒,案例1 圆的面积,6,案例2 命题“等腰三角形两底角相等”的证明,常规证明：添加辅助线,创新证明：拿破仑“一分为二”,7,3.积极参与教学活动（落脚点）,参与课堂教学，师生共做；,参与课后活动、资料收集；,按时完成任务、积极思考。,用2/3的时间去,想,，用1/3的时间去,做。,_斯泰纳,“,探索,是数学的生命线”。,_布鲁纳,8,中学数学竞赛及高考课辅导,9,辅导课与学科课的区别,从教学目标看，学科课有教学大纲的统一要求，其具体教学目标统一且稳定，要求绝大多学生达标。有较严密的定量化的考核评定制度。而,辅导活动课不对学生个体作统一的要求，其具体教学目标有明显的弹性，一般不要求人人都懂，个个都会，只要求积极参与，尽情投入，学到多少算多少。,因而，辅导活动课的考核评定不宜像学科课那样严密和定量化，而适宜采用模糊评判的方法。通过学生的自我和相互评价，引导学生关注和认识自己及他人在学习过程中的发展和变化。,10,从教学内容看，学科课有较稳定的教学内容，选择的知识主要是学术理性知识，教材有严密的、科学的编排体系。而,辅导活动课的教学内容不很要求有严密的知识体系，活动内容是不断更新的，选择的知识主要是现实有用的经验性知识。,11,从施教方式看，学科课注重的是学生在教师指导下，以简约的方式学习人类千百年来积累下来的知识精华，并经过反复练习和巩固。它主要采用班级授课制，以课堂教学为主，以教师传授知识为主，教师居于主导地位。而,辅导活动课侧重的是学生个体实践，直接体验和感受，它的教学组织形式灵活多样，不受课堂限制。,可以是班级的，也可以是小组的，个别的和群众性的；可以在课内，也可以在课外，也可以走向社会。它以学生的独立自主活动为主，教师起辅导作用。,12,辅导活动课和学科课有本质上的区别，但又有紧密的联系。这种联系首先是在教学目标上虽各有侧重，但培养目标是一致的，即从不同侧面，运用不同方式使学生在教学活动中得到全面的发展。其次是课程内容相辅相成。例如，数学学科课就为数学活动课提供了必要的数学知识、技能基础和一定的内容来源；反过来，辅导活动课的内容又会受到学科课内容和教学进程的制约。辅导活动课是在育人功能上相互补充，使学生个性在全面发展的同时，又有特色发展。因此，学科课程虽然是主要部分，辅导活动课程是辅助部分，但辅导活动课程可以弥补学科课程的诸多不足，具有学科课程不可替代的功能。我们在活动课教学中要注意处理好学科课与活动课两者之间的关系，发挥各自的优势，互相紧密配合，相辅相成，相得益彰。,13,题 记,数学不是,音乐,，但它能激发或抚慰情怀；,数学不是,绘画,，但它能令人赏心悦目；,数学不是,诗歌,，但它使人动人心弦，沁人心脾；,数学不是,体育,，但它却有很强的,竞技性,和,技巧性,。,14,数学竞赛中客观型试题的求解策略,解题策略:,1、莫道,猜,字不禁风，合理预测建奇功,无中生有计无穷，合情猜测理相容,2、有穷无穷紧相连，静点美名天下传,15,3、代数问题几何攻，数形结合两相通,4、强攻无计弱开路，转换视觉目标注,5、特殊探路把门敲，化繁为简层次高,6、结构类型变换多，辅元引入唱赞歌,7、概念问题不一般，关键环节定义牵,16,策略一,合理预测法；,依据题目中的,信息特征,，通过对试题条件及结论的,深刻分析,，先进行初步,预测结果,，再,逐步验证,，是解决问题的常用思路。,信息特征：数量特征、结构特征、关系特征、,图形特征、命题特征。,1、莫道,猜,字不禁风，合理预测建奇功,无中生有,计无穷，合情猜测理相容,17,哲学依据,道德经之道经第一章 天地之始,道可道，非常道。名可名，非常名。,无，名天地之始也。有，名万物之母。,故常无，欲以观其妙。常有，欲以观其徼。此两者同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。,18,反者，道之动。弱者，道之用。,天下万物生于有，有生于无。,道德经之道经第四十章,虚中生有,译文：发展是道之运动的内在动力，坚守柔弱是道的运动法则的具体运用。天下万物是从有中产生，有又从无中产生。,19,无中生有,是指依据题目的信息特征，通过对试题条件、结论的深刻分析，先预测其结论具有某种特殊性，再根据研究对象的特征，逐步论证，逐步调整。“无”与“有”是相互矛盾而又相互依存的,，“有”蕴涵在“无”中，“无”可以创造出“有”。“无”孕育着不见踪影又无法寻觅，从整体到分散，再由分散聚为整体，包含一切变化。,无中生有合情预测,20,无中生有中的“无”指的是“虚”、“假”，有指的是真和实。“无”是迷惑解题的假象，“有”则是假象掩盖下的真实企图。,无中生有就是虚虚实实，虚实互变，变假为真，变无为有，掌握解题的主动权。,关键在于真假要有变化，虚实必须结合，一假到底，难以解题。,21,合理预测法具有探索性、归纳性、仿造性、审美性、类比性、构造性等特点。,22,23,评注 牛顿曾说过,：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现”。,合理的思维策略是解题成功的前提，根据研究对象的特征，创造性做出“言之有理”的预测结果，然后再进行“持之有据”的论证。在探索解法的过程中发现了矛盾，就及时修正预测的结果，逐步找出正确的解法。正所谓“无中生有计无穷，合情预测理相容”。,24,李白,诗,黄鹤楼送孟浩然之广陵,“孤帆远影碧空尽”朋友的身影渐渐消失在远方，而心中的情谊随着长江水滚滚流淌。帆影尽而情未尽，言有尽而意无穷。,故人西辞黄鹤楼，,烟花三月下扬州,。,孤帆远影碧空尽,，唯见长江天际流。,25,诗词与数学意境,26,27,28,向晚意不适，驱车登古原,夕阳,无限,好，只是,近,黄昏。,这是对景物的描绘。,风急天高猿啸哀，渚清沙白鸟飞回。,无边,落木萧萧下，,不尽,长江滚滚来。,这是对心境的的无限感慨,29,策略二 极端原理法；通过,最大、最小、最远最近,等特殊数量或位置的考察，从而发现问题的解题思路（,特殊引路，探求一般证题规律,）,2、有穷无穷紧相连，静点美名天下传,1、以退为进投石问路,2、动静结合破除定势,3、李代桃僵以小换大,30,观察、分析事物不能采用静止、孤立的思考方法，而应从变化、发展、运动的观点来剖析和判断。正确处理运动和静止的辨证关系，巧妙地将动静有机结合，破除思维定势，将问题的本质展现出来，起到化难为易，快速解题的效果。,动静结合破除定势,31,所谓,以退为进,就是把一个比较复杂的问题，“退”到最简单、最原始的状态，找出规律，把简单情形作为考察问题的起点，使问题的解决产生一个质的飞跃，使问题进一步深化,。,从“退”中逐渐创造出“进”的解题条件，以实现“进”的目的。,以退为进投石问路,32,李代桃僵，以小换大,李代桃僵，以小换大在解题非常困难的情况下，用小的代价，换取大的胜利的策略或谋略。,其精要是隐微曲折，以退为进；要点是趋利避害“两利相权取其重，两害相衡取其轻”，以很小的精力，不为小利影响，要从全局的优劣形势分析对比，争取主动优势。,33,以退为进投石问路,34,动静结合破除定势,35,以退为进投石问路,36,37,38,39,40,评注 数学家华罗庚曾经指出：,善于“退”，足够地“退”，退到最原始而又不失去重要性的地方是学好数学的一个诀窍,。“退”是将问题由陌生、复杂转化为熟悉、简单的过程，“退”是手段，“进”是目的，“退”为“进”服务，创造解题起点。,41,王维诗至使塞上,萧关逢侯骑，都护在燕然。,单车欲问边，属国过居延。,征蓬出汉塞，归雁入胡天。,大漠孤烟直，长河落日圆,。,42,大漠孤烟直,43,长河落日圆,44,诗词中包含了数学的美。“大漠”是一张平面，“孤烟直”是直线的形象，“大漠孤烟直”恰当地反映了直线与平面垂直的美，“长河落日圆”正是直线与圆位置 关系的生动画面。,大漠孤烟直，长河落日圆,45,策略三,合理构造法；,通过观察给定条件或结论的结构特征，构造解题模型，是竞赛解题的常用手段，通常合理构造可使问题巧妙解决。,合理构造法分成两种类型：,1、模型性构造：,构造函数、方程、图形、数列、不等式、复数等模型；,2、技巧性构造：,构造对偶式、“抽屉”、算法。,3、代数问题几何攻，数形结合两相通,46,1、构造图形（几何）模型（数形结合思想）,华罗庚先生对数形结合的论述：,数与形本是相依，焉能分作两边飞。,数缺形时少直觉，形少数时难入微。,数形结合百般好，割裂分家万事休。,数形结合是极富特点的信息转换，由代数信息向图形信息转换。,47,借尸还魂，东山再起,借刀杀人，弥己不足,48,借尸还魂，东山再起（以形助数，数上构形）”借尸”的目的在于“还魂”，“借”包含着积极的主动性。寻找可借之“尸”，创造可以借的机会，变被动为主动，从而取胜的目的。,借尸还魂，东山再起,49,借刀杀人，弥己不足,“借刀杀人，弥己不足”此计是根据周易六十四卦中损“损下益上，其通上行”而得，“损”和“益”，不可截然分开，二者相辅相成，充满辩证思想。,“借刀杀人”的内容包括：“借形”、“借数”、“借模式”、“借模型”等方面。,“借刀杀人”，巧在一个“借”字，巧妙利用它物，借它法解决问题。,50,51,52,53,评注 数学家华罗庚曾经说过：“数缺形时少直观，形缺数时难入微。”数形结合的思想方法是极富创造的信息转化，对数学思维的启发，对思维的集散，简化证明，起到启美的作用。,54,2、构造方程模型,55,56,3、构造函数,57,58,59,60,诗词欣赏,王维诗山居秋暝,空山新雨后，天气晚来秋。,明月松间照，清泉石上流。,竹喧归浣女，莲动下渔舟。,随意春芳歌，王孙自可留。,61,对称思想还表现在日常生活中，如阴阳、男女、奇偶和正负。,太极阴阳图,62,武学：攻 防,进攻中有防守，防守中有进攻,心理学：眼睛长在别人心里（心理战）,武道：阴 阳 此长彼消 中庸之道,阳：热情 刚毅 正直 友谊 爱情 太阳 勇敢,阴：寒冷 阴柔 怯懦 孤独 悲伤 月亮,63,教学结合，师生共做,以柔克刚，刚柔相济,数学：道,数学：教 学,军事学：声东击西 以静制动，动中窥静,64,结构对称,数学观念：合作交流,英国大文豪萧伯纳曾说：“如果你有一个苹果，我也有一个苹果，我们交换的话，我们都只有一个苹果；如果你有一种思想，我也有一种思想，我们交换的话，我们都有两种思想。”,数学思想：轮换对称,65,66,3、构造对偶式,67,68,打草惊蛇，诱敌暴露“草”与“蛇”是两个性质不同却相互联系的两个事物。“草”暴露于外，“蛇”藏于“草”中。“草”可以迅速向“蛇”传递信息。,发现隐藏规律的一种谋略，应事先研究、分析、预测，即尝试观察归纳猜想证明。,先谋后事，要求事先认真做好仔细的研究、分析，谋划好策略，在策略谋定之后，果断实施，在实施中不断完善。,抛砖引玉，利而诱之“砖”是诱饵,69,4、构造递推式,抛砖引玉，利而诱之,打草惊蛇，诱敌暴露,70,71,72,5、构造复数法,73,6、构造数列,74,7、构造抽屉,75,76,77,横看成岭侧成峰，远近高低各不同,。,不识庐山真面目，只缘身在此山中。,题西林壁,78,策略四 变换视角；在解题过程中，当思维受到阻碍时，不妨转换到另一个角度、方法、层面来思考问题。,4、强攻无计弱开路，转换视觉目标注,以“迂”为“直”变换视觉,明修栈道，暗渡陈仓,反客为主，循序渐进,79,道德经第五十七章 以正治国,以正治国，以奇用兵，以无事取天下。,哲学依据,80,孙子兵法之势篇：“凡战者，以正合，以奇胜。故善出奇者，无穷如天地，不竭如江河。终而复始，日月是也；死而复生，四时是也。声不过五，五声之变，不可胜听也；色不过五，五色之变，不可胜观也；味不过五，五声之变，不可胜尝也。战势不过奇正，奇正之变，不可胜穷也。,81,以“迂”为“直”变换视觉,在解题过程中，当正常的解题思维受到阻碍时，不妨从不同的角度和不同的途径去寻找不同的解法，变换视觉，,以“迂”为“直”正难则反,，将问题变成可直接解答的，收到出奇制胜的效果，增加知识的纵横面和深广度，又可挖掘知识的内在联系，达到扩大视野和锻炼思维的作用。,82,反客为主，是处于被主导地位的客，夺取主导地位，代替原来的主，并把原来的主放在客的位置上。反客为主最重要的是能掌握关键性的因素，以积极取代消极，化被动为主动，将复杂、繁琐的运算简单化，进而得到问题求解的目的和效果。,反客为主，循序渐进,83,明修栈道，暗渡陈仓,明修栈道，暗渡陈仓采取正面佯攻，利用固守之机采取行动，乘虚而入，避开正面交锋，转化问题。以明掩暗，明暗相生。,84,85,86,87,评注 “奇出于正，无正不能出奇”，正是常法，奇是变法，奇效出于常规。注重信息的转化，变换思维方向，多角度思考问题，进行独创性地组合，优化解题技巧，展现辨证思维的底蕴和数学智慧的魅力。,88,策略五 取特殊值法；通过取特殊值可以排除某些选项，简化推理及运算过程，利用一个恰当的特殊值可以取到事半功倍的效果。,对于一些数学问题，我们往往也可以用此思想，从,特殊的情况出发,取特殊值,探讨出问题的结论,推广到任意情况下，从而达到训练思维的目的。,5、特殊探路把门敲，化繁为简层次高,89,特殊化的形式,1、变数字母数值化；,2、一般图形“正”规化；,3、特殊数值代入化（特殊数值、端点值、极限值）。,90,在数学教学中，重视和灵活使用,特殊化策略,，对培养思维的主体性、独创性、批判性、变通性等创新思维品质，大有裨益。,91,92,93,94,95,96,97,98,策略六 巧设辅助元（换元法）；根据题目条件与结论的结构和内在特征，恰当地引进辅助元素，往往可以化繁为简，化难为易。,6、结构类型变换多，辅元引入唱赞歌,“围魏救赵，避虚击实”,“金蝉脱壳，完璧归赵”,99,孙子兵法.虚实篇：“兵之法，避虚而击实。”,“围魏救赵，避虚击实”是一种简接方法，直接解答问题比较困难，采取代换、转化的策略，抓住问题的,关键,，化难为易，实现问题的解决。“围”是手段，“救”是目的。“围魏救赵”之计的核心在于“避实击虚，化难为易”，关键在于避开困难，抓住和捕捉题目的信息特征，从侧面出击或绕道进取。,围魏救赵，避虚击实,100,建议：使用此策略应具备一定的条件，需要有转化、归纳意识，有善于观察题目结构关系的能力，发现和寻找突破口，抓住题目关键点，采取避实击虚，以达到化繁为简、化难为易的目的。,101,“金蝉脱壳，完璧归赵”的要点是存形、完势；关键在于一个“脱”字，“脱”不是消极思考，盲目丢弃，而是存其形式，抽其内容，保持问题的不变性。,金蝉脱壳，完璧归赵,102,6、结构类型变换多，辅元引入唱赞歌,103,104,策略七 抓住特征，攻其要害,投石问路，以退为进,动静结合，破除定势,收缩分割，围而歼之,新定义、新概念问题：,抓住特例，反复思考，,理解内涵，发散外延,7、概念问题不一般，关键环节定义牵,105,106,107,108,109,瞒天过海就是实而示之以虚，示假隐真，出奇制胜。重在攻心，虚实结合，正反交错，制造有利于解题的形式。此计常常是着眼于人们在观察处理事情中，由于对某些事情的习见不疑而自觉不自觉地产生了疏漏和松懈，故能乘虚而示假隐真，掩盖本质，把握时机，出奇制胜。关键：暴露内涵条件或隐含条件。,用兵之道，攻心为上，攻城为下；心战为上，兵站为下,110,谢谢大家！,