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第15章 让我们像数学大师波利亚那样去解决数学问题

学习数学不全等于解题,但解题毕竟是学习数学最重要的途径,况且考试是考题目的,所以如何解题?如何通过解最少的题达到最大的效果是同学们普遍关心的问题。

半个多世纪前,数学大师乔治·波利亚写了一本风靡全球的名著———枟怎样解题枠,这本书主要是围绕“波利亚解题表”进行的。它对于今天的中学数学教学仍然有很好的指导作用。我们若能深入理解和掌握波利亚的解题表,像波利亚那样去分析问题和解决问题,即像波利亚那样解题,则对于提高自身数学素养和解题能力必然会有很大的帮助。波利亚的解题表把解题分为以下四个步骤:

第一步:弄清题意。在这一步中应弄清楚题设条件有哪些,是否可以直接使用,是否还有隐含条件,要求解或求证什么,条件和结论有哪些差异和联系,是否可以猜想结论,这个问题是什么类型的问题,是哪几个问题的综合。

第二步:拟订方案。找出条件和结论的内在联系,明白解决问题的通法是什么,是否有其他特殊的方法,选择何种方法解决,解题的基本步骤如何等;最终得出一个解题方案。若遇到困难,拟订不出理想的方案,则可再回到前一步,再审视一下题意。

第三步:执行方案。具体执行上述拟订的解题方案。在执行方案过程中,需要扎实的演绎推理的基本功和有条不紊的工作习惯。若在实施过程中遇到麻烦,则可对解题方案作适当的调整和修改,也可再审视一下题意。

第四步:检验回顾。检验所得的结论是否正确,是否合理,是否还可以用其他方法解决,是否可用这种方法解决其他问题等。这个步骤担负着检验整个解题过程的任务,是解题正确的保证,也是把解题所得纳入自己的知识结构的重要步骤。若无此步骤,则往往陷入题海而不能自拔,而学生在解题过程中往往缺少的是这一步,务必引起高度重视。下面让我们通过下例,体验一下解题表中给出的解题程序。

例2 已知矩形 ABCD中,AB= 9,AD=8,圆 O1 和圆

O2 相外切(注:两圆的圆心距等于两圆的半径和)且都在矩形A BCD内,圆O1 和 A B、A D都相切,圆 O2 和 BC、CD都相切设圆O1 和圆 O2 的半径分别为 x、t。

(1)求 x t的值;

(2)求 x的取值范围;

(3)设圆 O1 和圆O2 的面积之和为 S,求 S的最大值和最小值。

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