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挖掘隐藏信息 提升解题能力

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摘 要:数学题中的某些条件,不是直接在已知条件中明显给出,而是一种在题目中未明确表达出来而客观又存在的条件,这种条件我们称为隐含条件。在解题过程中,它很容易被人们所忽视。隐含条件对解题的影响非常大,有些隐含条件如果挖掘不出来,往往给学生造成条件不足的假象,导致解题困难或者思维不严谨。有些隐含条件虽不影响解题的思路,但会使你得到错误的结论,发觉隐含条件实质是使题设条件清晰化、具体化,以便能寻找出正确的解题思路。因此,挖掘并利用好隐含条件,不仅可以迅速找到解题的突破口,而且能使解题过程简单明了。下面结合例题就如何挖掘题目中的隐含条件作一介绍。

关键词:隐含条件;数学解题能力;挖掘;已知条件;解题过程;题设条件;解题思路

一、将符号语言转化为文字语言,释放隐藏信息

例1 (2014・广西)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4。

(1)求{an}的通项公式;

(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn。

解析:本题许多学生无从下手,其实我们只要将Sn≤S4转化成文字语言:所有项之和都小于前4项,不就是考虑数列这个特殊函数的最值问题吗?s4时有最大值,那就意味着a4≥0,a5≤0,数列与不等式的结合信息就释放出来了,再结合d=a2-a1为整数,本题便可迎刃而解了。

二、将文字语言转化为符号语言,释放隐藏信息

例2?摇 设两圆C1,C2都和两坐标相切,且都过点(4,1)则两圆圆心的距离|C1C2|为( )

A.4 B.4 C.8 D.8

解析:设两圆C1,C2都和两坐标相切,包含两层意思:①圆心在y=x上,可设为(a,a),②半径r=a,则本圆可设为(x-a)2+(y-a)2=a2,将点(4,1)代入圆方程,求出a,本题便可迎刃而解了。

发散思维:空间直角坐标系中,与三个坐标平面都相切的球O上一点M到三个坐标平面的距离分别为3,2,1,则此球的半径为___________。

解析:原圆半径设为a,圆心设为(a,a,a),将点(3,2,1)代入方程即可。

三、有效挖掘数学概念、定理中的隐含条件,拓展解题思路

数学的概念是推导公式、定理的依据,也是解题常用的一把钥匙,它能为解题挖掘出最本质的条件,使解题简洁明快。

例3 (2015・课标Ⅱ)ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,ABD面积是ADC面积的2倍。

(Ⅰ)求;

(Ⅱ)若AD=1,DC=,求BD和AC的长。

解析:本题可以说大部分学生平时没练过,许多学生觉得题目太新,无从下手,其实这题只要把角平分线定义与面积隐藏的关系找到,入口很宽,解法每问有七八种之多,而并非只有角平线性质这一种,可以说角平分线性质记不记得无多少关系。

解法一:(Ⅰ)SACD=AB・ADsin∠ABD,SADC=AC・ADsin∠CAD,

因为SABD=2SACD,∠BAD=∠CAD,所以AB=2AC,由正弦定理得:。

(Ⅱ)因为=,所以BD=2DC=,在ABD和ADC中,由余弦定理得AB2=AD2+BD2-2AD・BDcos∠ADB,AC2=AD2+DC2-2AD・DCcos∠ADC,AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6,由(1)知AB=2AC,所以AC=1。

解法二:(Ⅰ)AD平分∠BAC,则D到AB、AC的距离相等,设为h,SABC=×AB×h,SADC=×DC×h,由2,得AB=2CD,由正弦定理得:

(Ⅱ)因为,所以BD=2DC=由cos∠BAD

=cos∠DAC得,及AB=2AC可解出AC=1。

例4 在正三棱锥S-ABC中,M、N分别是棱SC、BC的中点,且MNAM,若侧棱SA=2,则此正三棱锥S-ABC外接球的表面积是(?摇?摇 )

A.12π B.32π?摇 C.36π D.48π

解析:正三棱锥定义中隐含有对棱互相垂直,本题如果不注意这一点,很难找到突破口,即使找到其他方法,也会思路复杂,计算复杂,注意到这点,这两者皆简单,解法如下:

ACSB,又SB∥MN,且MNAM,SBAM,从而SB面SAC。

∠BSA=∠BSC=∠ASC=90°,以S为顶点,将三棱锥补成一个正方体,故球的直径2R=・SA,即R=3,S球=4πR2=36π,故选C。

四、从题目的结构中挖掘隐藏条件

解题时,若题设条件隐含着某些概念、公式具有类似结构的数式或图形信息,则应仔细观察,抓住结

构特征,往往能有效地挖掘隐含条件。

例5 (2010・浙江)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0。求d的取值范围。

解析:本题如果注意观察结构,不难发现隐藏有函数与方程的思想。

s5×s6+15=0,5(a1+2d)×3(2a1+5d)+15=0

2a21+9a1d+10d2+1=0

例6 解不等式:||x+3|-|x-4||<|2x-1|

解析:本题隐藏条件为:(x+3)+(x-4)=2x-1

由||a|-|b||<|a+b?圳ab>0,||x+3|-|x-4|||<|(x+3)+(x-4)?圳(x+3)(x-4)>0|

解得x>3或x<4,故原不等式的解集为{x|x>4或x<-3}。

五、关注解题过程中的每一步变形,从变式中挖掘隐含条件,拓展解题思路

关注解题过程中的每一步变形,从变形中挖掘隐含条件,则能拓展解题思维,使问题能得到顺利准确解答。

例7 已知sinx+siny=,求siny-cos2x的最小值和最大值。

解析:

从以上可知,数学问题中的“隐含条件”可隐藏于数学概念定理、题设条件、题目结论及解题的变形过程等多处,只有认真审题、深刻理解数学概念才能将其挖掘出来,达到正确、快速、有效地解决数学问题之目的。因此,在平时的训练过程中要求学生不能为“解题而解题”,应养成认真审题、深入挖掘各种可能的隐含条件及题后反思的良好习惯,从而真正培养分析问题、解决问题的能力。

(作者单位:广西柳城中学)