数学基础知识的学习方法
[11-11 12:01:09] 来源:http://www.duoxue8.com 数学学习方法 阅读:958次(2)改隐式为显式
定理的叙述有“显式”与“隐式”等。有些定理把条件和结论叙述得很明显,甚至就是标准形式,我们不妨把这种定理的叙述形式叫做显式(完整式)。还有些定理的叙述,文字简洁,但其中条件和结论表现得并不是很明显,我们把它称为隐式(省略式)。证题时,需要先把隐式变为显式,以弄清定理的结构,即正确区分定理的条件和结论。如“垂直于同一条直线的两个平面平行”。我们把它改变为“如果两个平面都垂直于同一条直线,那么这两个平面平行”。这样,条件和结论就明显了。改隐式为显式,是学习数学定理必须掌握的基本技能。
(3)试作证明或推导
学习定理的证明或推导方法有两种,一种是直接阅读教材,按照教材中给出的解答过程,找出每一步的理论依据及其推算过程,从而弄懂推证方法。
另一种方法是,不先看书,而是通过认真审理,分析定理的条件和结论,联想有关的知识,运用分析与综合的方法,理出解决问题的思路,并且试写解答过程,然后再与教材中的解答方法相对照、比较,进行修改补充,从而准确地掌握证明或推导方法。
两种方法相比较,第一种方法便当省力,但不利于培养数学能力,有时会感到方法来之突然,甚至感到不可琢磨,而且所学到的方法也往往是僵死的;第二种方法比较费力,但对其推证方法感到自然,印象深刻,便于灵活运用,更有利的是在学习推证过程中,能较快地提高分析能力,想象能力,推理能力和解决问题的能力。
(4)逆向分析
对所学的定理,要从不同的角度,不同的方面去分析,去思考,可提高解题的正确率,并促进思维能力的发展。
对于一个定理,应写出它的逆命题,并判断是否成立。正确的要加以证明,不正确的要举出反例。如sin2a=2sinacosa要分析它的正向sin2a=2sinacosa,逆向2sina cosa=sin2a;sinacosa=sin2a。变形sina=;cosa=。
(5)重视定理的选择
证同一题目,寻求多种方法,再对最简捷,最合理的证法进行探索,这对于合理选择定理,灵活运用定理,简捷证题是很有益处的。
例,正三棱柱ABC-A1B1C1的各条棱长为a是CC1的中点,求证:A1B垂直于平面AB1D。(见图1)
①应用“如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线和这个平面垂直。”
思路分析1:
连接AB1交A1B于O,由于ABB1A1是正方形
∴A1B⊥AB1且A1B与AB1互相平分于O
连接DO, ∵AD=B1D,则A1B⊥OD
∴A1B⊥平面AB1D
②应用“如果两个平面垂直,那么在一个平面内垂直于它们交线的直线,垂直于另一个平面”。
思路分析2:
由AD=DB1可知OD⊥AB1,同理OD⊥A1D
∴OD⊥平面ABB1A1,于是平面AB1D⊥平面ABB1A1。
而A1B⊥AB1 ∴A1B⊥平面AB1D
③应用“一条直线垂直于两个平行平面中的一个平面,它也垂直于另一个平面。”
思路分析3:
取BB1,AB的中点E,F。连CE,EF,CF。由于CE∥B1D,EF∥AB1,∴平面AB1D∥平面FEC
而A1B⊥AB1
∴A1B⊥EF又平面ABC⊥平面ABB1A1,CF⊥AB
则CF⊥平面AAB1A1
∴CF⊥A1B
∴A1B⊥平面CEF 故A1B⊥平面AB1D
(6)注意定理的推广
由于普遍性的规律寓于具体的事物中,因此我们在证明一个定理后,应该探究此定理能否推广,这对于丰富知识,深化认识,提高解题能力是很有益的。譬如由三角形内角和到n边形内角和,由(a+b)2的公式到(a+b)n的展开式,由sin2a的公式到sina的公式等等。对于这些问题的研究,必然大大提高我们的认识水平和解题能力。
定理的推广实际上是一个由特殊到一般的深化认识的过程。当我们证实了一些特殊的形(或数)的某种特性以后,再将条件一般化,采用类比或经验归纳的方法猜想结论,然后设法证明(肯定或否定)这一猜想。如果猜想得到证实,那么定理就推广了。
例如棣莫佛定理, [r(cosθ+isinθ)]n=rn(cosθ+isinθ),教材中推导了当n∈N时成立,在习题中推广到n为负整数时也成立。
即当时n∈N,(cosθ+isinθ)-n=cos(-nθ)+sin(-nθ)。
那么当n为分数或无理数时是否还成立呢?
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