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观察问题的特殊性 提高数学解题能力

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观察,是活跃思维的基础,是解决数学问题前的调查研究,是处理数学问题决策的依据.在解决问题时,如果我们注意培养学生的观察力,从问题的特殊情形入手,寻找突破口、切入点,往往能使问题迅速地得到解决,得到事半功倍的效果.如何观察挖掘题目的特殊性呢?

一、从题目的特殊条件入手

数学题的已知条件中,通常有一般条件和特殊条件,一般性条件往往引申出来的结论较多,不能明确方向,而解题的突破口往往取决于对特殊条件的利用.

例1 如图1,在梯形ABCD中,AD//BC,∠A=∠B=90°,CD=AD+BC.求证:以AB为直径的圆与CD相切.

分析:需作OFCD于F,只要证OF=OB=OA即可.我们分析条件中CD=AD+BC是一个特殊的条件,故考虑从转化此条件入手,即连接DO并延长交CB的延长线于E,易证CD=CE,从而利用等腰三角形三线合一使问题得到解决.

证明:连接DO并延长交CB的延长线于E,作OFCD于F,连接OC.

AD//BC,

∠ADO=∠BEO.

又∠AOD=∠BOE,AO=BO,

AOD≌BOE(ASA).

OD=OE,AD=BE.

CD=AD+BC,

CD=BE+BC=CE.

又OD=OE,

∠BCO=∠DCO.

又OBBC,OFCD,

OF=OB.

以AB为直径的圆与CD相切.

二、从题目的特殊结论入手

数学题的求证结论中,通常有一般结论和特殊结论.同样,对于特殊结论的转化往往能使问题迎刃而解.

例2 如图2,过ABC的顶点C作一条直线,与边AB及中线AD分别交于点F和点E.求证:AE•FB=2AF•ED.

分析:此题很容易发现,题目结论比一般情况的四条线段成比例多了一个常数2,从而解决此题就可从解决常数2入手,本着化生疏为熟悉的原则,考虑将常数2与某线段合并,将特殊结论化为一般结论.解略

三、从题目的整体特殊性入手

观察审视数学题,既要看局部,又要看整体.有的题目条件涉及内容很多,但不难发现条件的实质一样,这样就不难由它们的共同的特殊性来解决问题了.

例3 如图3,在等腰ABC中,AB=AC,D是BC边上一点,DEAB于E,DFAC于F,CGAB于G.求证:DE+DF=CG.

分析:根据题目结论的特征,可以采用截长补短添加辅助的办法.例如,延长ED到H使DH=DF,再证明EH=GC.然而此题若从题目的整体入手,注意到三个垂直的条件,就会发现结论中的三条线段是三条垂线段,垂线段可以做三角形的高.从而我们可以采用另一个更巧妙的方法――面积法.连接AD.由于SABD+SACD=SABC,所以得到12AB•DE+12AC•DF=12AB•CG.结论显然.

四、从题目的图形特殊性入手

注意观察图形的特征,挖掘图形中的隐含条件,也是我们解决问题的关键所在.

例4 如图4,两圆外切于点P,CD是两圆的外公切线,直线AB过点P与两圆分别交于A、B两点,AC、BD交于点E.求证:∠E=90°.

分析:我们发现,图4隐含着一个重要的特殊图形――切点三角形,即连接CP、PD得到直角CPD,抓住这一特性,很显然想到从∠CPD=90°入手去证明∠E=90°.

总之,在观察分析问题时,我们不仅要明确方向性,还要注意深刻性、客观性,从而抓住问题的特殊本质,寻找解题途径,这样可以提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的数学思维能力.