明確目標——解題的起點

眾所周知,解題能否成功,很大程度上依賴於目標狀態的清晰程度。目標越明確,思維就越具體,變形或推理就越具目的性和針對性。因此我們說,明確目標是數學解題的起點,在數學解題中,明確目標並沒有得到人們的足夠重視。有的解題者甚至連題目都沒有讀完就忙於作答;有的解題者雖然能先了解一下問題的結論,但不能從結論中充分獲取有關信息去指導解題。總習慣於從條件出發,盲目進行各種推理或演算。我們看下麵的例子

例1橢圓的一個焦點分其長軸的比為3∶2,求橢圓的離心率。

誤解設橢圓的長軸和短軸的長、焦距分別為2a、2b、2c,則依題意,有

a+ca-c=32①

做到此處,有些解題者抓不住變形方向,而是看到①式右邊含有根號,誤以為將根號去掉,可使運算簡單,於是,①式兩邊平方,

(a+c)2(a-c)2=32,去分母,化簡得

a2+c2-10ac=0②

由於解題者對變形的目標不明確,做到此處,便不知如何作下去,解題終歸半途而廢。

反之,如果一開始就抓住目標,並且在變形中時刻注意靠近目標,那麼變形就會減少盲目性。實際上,本題的目標是要求出比值c∶a,這樣,在得到①式後應思考如何變形才能產生c∶a?也就是說,要設法由①湊出一些c∶a來,注意到“c∶a”以a作分母,即可發現解題的關鍵變形:對①式左端的分子、分母同時除以a,即得1+e1-e=32(其中e=ca)。

(或先將①式去分母,然後等式兩邊同除以a,亦可得到關於e的方程。但這一變形與上麵的變形無本質差別,隻是運算順序不同)

解上述關於e的方程,即得e=5-26。

由此可見,變形中始終不忘解題目標是保證解題順利進行的重要條件,而且即使開始時沒有注意到目標,走了一般“彎路”,但隻要及時“抬頭看路”,把握前進的方向,還是可以找到正確的解題途徑的。如本題;在得到等式②後,若尚能抓住目標c∶a,則仍可找到正確的變形使解題通向成功。實際上,②式兩邊同時除以a2,得1+e2-10e=0,再根據0

e=5-26。

(或視②中的c為常數,解關於a的方程,得出a與c的關係,或運用比例性質亦可求出c∶a)

例2設abc=(a+b+c)(ab+bc+ca)①

求證:(a+b)(b+c)(c+a)=0②

解:本題是條件恒等式的證明,在數學學習中,有些學生總希望老師傳授一些“條件等式××法”之類的解題技巧。以便解題時有“法”可循,有些老師也樂於這樣做,認為這是幫助學生提高解題能力的捷徑,殊不知,那些解題的一招一式,盡管在解某些具體問題中得到應用,但卻不能視作解題的一般性原則。僅僅停留在這一方法層次上,學生的解題能力是無法提高的。如本例,按照通常歸納的條件等式的證明方法,怕是難於一下找到解題途徑的,或者解法很繁,有些解題者隻是懷著試一試的僥幸心理進行盲目的演算。他們看到①式右邊是多項相乘,於是就想到將其展開,按此思路,①式右邊有9個項,運算過程很繁(當然,在展開後再把握目標,仍可使解題成功,但走了一段“彎路”),如果我們注意到解題目標是要湊出a+b、b+c、c+a這些因式,思維就有了明確的方向。實際上,隻要分離出因式a+b,則剩下的因式的產生就會水到渠成。因此,我們隻須集中精力思考如何產生因式a+b。有了這一認識,我們就會自覺地挖掘條件①中已存在的“a+b”結構,在保留這一結構的基礎上逐步分離因式a+b來。於是,我們有

abc=(a+b+c)(ab+bc+ca)

=[(a+b)+c][ab+c(a+b)]

視上式右邊中的a+b為一個數,將右邊展開,則有