內容簡介
《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》介紹瞭數學思維方法的一種形式:更換角度.其中許多內容都是《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》首次提齣的,比如,通性疊閤、整體函數、個體思考、子集思考、間距思考、逆轉程序、差異思考等,這是《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》的特點之一,《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》首次對“更換角度”進行比較完整而深入的研究,旨在對解題者在探索解題方法方麵有所幫助,書中選用瞭一些數學原創題,這些問題難度適中而又生動有趣,此外,書中對每一個問題,並不是直接給齣解答,而是詳細分析如何發現其解法,這是《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》的又一特點。
《中學生數學思維方法叢書3:更換角度》適閤高等院校數學係師生、中學數學教師、中學生和數學愛好者閱讀。
內頁插圖
目錄
序
1 整體思考
1.1 整體估計
1.2 通性疊閤
1.3 整體性質
1.4 整體函數
習題1
習題1解答
2 局部思考
2.1 個體思考
2.2 子集思考
2.3 間距思考
習題2
習題2解答
3 反麵思考
3.1 考察條件的反麵
3.2 考察目標的反麵
3.3 反麵剔除
習題3
習題3解答
4 逆嚮思考
4.1 逆推
4.2 逆命題
4.3 逆轉程序
習題4
習題4解答
5 差異思考
5.1 數值差異
5.2 元素差異
5.3 結構差異
習題5
習題5解答
前言/序言
問題是數學的心髒,學數學離不開解題.我國著名數學傢華羅庚教授曾說過:如果你讀一本數學書,卻不做書中的習題,那就猶如入寶山而空手歸.因此,如何解題,也就成為瞭一個韆古話題,
國外曾流傳著這樣一則有趣的故事,說的是當時數學在歐幾裏得的推動下,逐漸成為人們生活中的一個時髦話題(這與當今社會截然相反),以至於托勒密一世也想趕這一時髦,學點數學.雖然托勒密一世見多識廣,但在學數學上卻很吃力.一天,他嚮歐幾裏得請教數學問題,聽瞭半天,還是雲裏霧裏不知所雲,便忍不住嚮歐幾裏得要求道:“你能不能把問題講得簡單點呢?”歐幾裏得笑著迴答:“很抱歉,數學無王者之路,”歐幾裏得的意思是說,要想學好數學,就必須紮紮實實打好基礎,沒有捷徑可走,後來人們常用這一故事譏諷那些凡事都想投機取巧之人.但從另一個角度想,托勒密一世的要求也未必過分,難道數學就隻能是“神來之筆”,不能讓其思路來得更自然一些嗎?
記得我少年時期上學,每逢學期初發新書的那個時刻是最令我興奮的,書一到手,總是迫不及待地看看書中有哪些新的內容,一方麵是受好奇心的驅使,另一方麵也是想測試一下自己,看能不能不用老師教也能讀懂書中的內容,但每每都是失望而終:盡管書中介紹的知識都弄明白瞭,書中的例題也讀懂瞭,但一做書中的練習題,卻還是不會.為此,我曾非常苦惱,卻又萬思不得其解,後來上瞭大學,更是對課堂中老師那些“神來之筆”驚嘆不已,嚴密的邏輯推理常常令我摺服.但我未能理解的是,為什麼會想到這麼做呢?
20世紀中葉,美國數學教育傢G.Polya的數學名著《怎樣解題》風靡全球,該書使我受益匪淺,這並不是說,我從書中學到瞭“怎樣解題”,而是它引發瞭我對數學思維方法的思考。
《初高中數學概念辨析與精講》 內容梗概: 數學,作為一門抽象而又嚴謹的學科,其核心在於概念的理解與方法的掌握。然而,在實際的學習過程中,許多初高中生往往會遇到概念模糊、理解片麵、方法單一等問題,導緻學習效率低下,甚至對數學産生畏難情緒。《初高中數學概念辨析與精講》旨在通過對初高中數學核心概念進行深入、細緻的辨析與精講,幫助學生構建紮實的數學基礎,突破思維瓶頸,提升數學素養。 本書最大的特色在於其“辨析”二字。它不僅僅是概念的羅列與定義的陳述,更是對概念易混淆之處、易産生誤解之處的深入剖析。例如,在講解“函數”這一核心概念時,本書將區分函數與關係,辨析定義域、值域、對應法則三要素的相互關係,以及如何從不同角度(圖像法、列錶法、解析法)理解函數。對於“集閤”的概念,本書將區分集閤與元素,講解集閤的錶示方法(列舉法、描述法)及其適用範圍,並深入探討集閤間的運算(並集、交集、補集)的本質。 “精講”則體現在對每個概念背後所蘊含的數學思想、解題策略以及與其他知識點的聯係的細緻闡釋。本書將不僅僅停留在“是什麼”,更注重“為什麼”和“怎麼用”。例如,在講解“數列”時,本書將深入剖析等差數列和等比數列的通項公式和前n項和公式的推導過程,講解其內在的等差、等比關係,並給齣多種不同類型的數列求和方法的對比與選擇,引導學生理解數列問題的通用解題思路。 本書結構與亮點: 本書按照初高中數學的知識體係,將內容劃分為若乾個專題,每個專題圍繞一個核心概念或一組關聯概念展開。 第一部分:初中數學核心概念辨析與精講 集閤初步: 區分元素與集閤,理解集閤的性質,掌握集閤的錶示方法,理解集閤間的基本關係(子集、相等)以及並集、交集、補集的概念與運算。重點辨析集閤與元素個數的對應,以及空集的存在性。 實數及其運算: 深入理解有理數、無理數、實數的概念,辨析數軸上的點與實數的對應關係,熟練掌握有理數的混閤運算、實數的運算(開方、乘方、根式運算),並在此基礎上引入科學計數法和近似數。 代數式與整式: 深入理解代數式的概念,熟練掌握整式的加、減、乘、除運算,重點辨析多項式乘法、除法的注意事項,特彆是平方差公式、完全平方公式的應用與變形。 分式: 辨析分式與整式的區彆,熟練掌握分式的基本性質、約分、通分,以及分式的加、減、乘、除運算。重點在於理解分式運算的邏輯,避免符號錯誤。 一元一次方程與不等式: 深入理解方程與不等式的概念,掌握解一元一次方程和一元一次不等式的基本步驟與技巧,重點辨析移項、閤並同類項、係數化為1等關鍵步驟,以及不等式性質的運用(乘除法的符號變化)。 平麵圖形初步: 梳理平麵圖形的基本概念(點、綫、麵、角),深入理解三角形、四邊形(平行四邊形、矩形、菱形、正方形、梯形)的性質與判定,重點辨析各圖形之間的包含關係與性質差異。 一次函數: 深入理解一次函數的概念、圖像、性質,以及截距、斜率的意義。重點在於理解待定係數法求函數解析式,以及一次函數在實際問題中的應用(例如路程、時間、價格等)。 二次函數: 深入理解二次函數的概念、圖像(拋物綫)、頂點坐標、對稱軸、單調性。重點在於掌握二次函數的圖像變換,以及頂點式、一般式之間的相互轉化,並深入探討二次函數與一元二次方程、一元二次不等式的聯係。 概率初步: 引入隨機事件、概率的概念,理解等可能事件的概率計算,並在此基礎上初步探討利用頻率估計概率。 勾股定理: 深入理解勾股定理的幾何意義和代數錶達式,並學習其在計算長度、證明綫段關係中的應用。 第二部分:高中數學核心概念辨析與精講 集閤(進階): 深入理解子集、真子集、全集、空集的概念,熟練掌握集閤的包含關係與分類,以及韋恩圖在解決集閤問題中的作用。 函數(進階): 深入理解函數的定義域、值域、單調性、奇偶性、周期性,掌握函數的圖像變換,並重點辨析指數函數、對數函數、冪函數、三角函數的概念、圖像與性質。 指數函數與對數函數: 深入理解指數函數和對數函數的定義、圖像、性質,重點辨析指數運算與對數運算的法則,以及它們在解方程、不等式和實際問題中的應用。 三角函數: 深入理解角的概念(弧度製),掌握任意角三角函數的定義,辨析同角三角函數的基本關係式,熟練掌握誘導公式、兩角和差公式、倍角公式等,並深入探討三角函數在解三角形、周期性現象中的應用。 數列: 深入理解等差數列與等比數列的通項公式和前n項和公式的推導與應用,辨析數列的遞推關係,並在此基礎上引入求和的常用方法(如裂項法、錯位相減法)。 不等式(進階): 深入理解基本不等式(均值不等式)及其變形,掌握解一元二次不等式、簡單分式不等式、含絕對值的不等式的常用方法,並探討不等式的證明。 平麵嚮量: 深入理解嚮量的概念,掌握嚮量的綫性運算(加、減、數乘),以及嚮量的坐標錶示。重點辨析嚮量共綫定理、平麵嚮量基本定理,以及數量積的概念和應用。 直綫與方程: 深入理解直綫的傾斜角與斜率,掌握直綫方程的幾種形式(點斜式、斜截式、兩點式、截距式、一般式),並重點辨析兩直綫平行、垂直的條件,以及點到直綫的距離公式。 圓與方程: 深入理解圓的標準方程與一般方程,掌握求圓的方程的幾種方法,並重點探討直綫與圓的位置關係。 空間幾何體: 梳理柱、錐、颱、球等常見空間幾何體的概念、性質,掌握其錶麵積和體積的計算公式,並在此基礎上探討簡單幾何體的三視圖、直觀圖。 概率與統計(進階): 深入理解古典概型、幾何概型,掌握條件概率、獨立事件的概念。在統計部分,掌握頻率分布錶、頻率分布直方圖、莖葉圖等統計圖錶的繪製與解讀,理解平均數、中位數、眾數、方差、標準差等統計量,並初步瞭解迴歸分析的思想。 復數初步: 引入復數的概念、復數的幾何意義,掌握復數的運算,並辨析復數與實數、虛數的聯係與區彆。 本書的價值與意義: 《初高中數學概念辨析與精講》並非一本簡單的習題集或公式大全,它更像是一位經驗豐富的數學老師,帶領學生逐一攻剋數學學習中的難點和易錯點。本書的目的是: 1. 夯實基礎: 通過對概念的辨析,幫助學生理解數學概念的本質,避免死記硬背,建立起牢固的數學根基。 2. 提升思維: 引導學生從不同角度思考問題,理解數學思想方法,培養邏輯推理能力和解決問題的能力。 3. 融會貫通: 強調知識點之間的聯係,幫助學生構建完整的知識體係,實現知識的遷移與應用。 4. 剋服畏難: 通過清晰的講解和細緻的辨析,化繁為簡,化難為易,幫助學生樹立學好數學的信心。 本書適閤所有正在學習初中和高中數學的學生,尤其是對某些數學概念感到睏惑、在解題過程中容易齣錯、希望深入理解數學知識的學生。它也將是教師在教學中進行概念辨析、學生答疑的有力參考。通過閱讀本書,學生將能夠更加自信、高效地掌握數學知識,為未來的學習打下堅實的基礎。
這次閱讀《更換角度》的體驗,可以說是相當獨特的。我之前一直覺得,數學思維這東西,要麼就是天賦異稟,要麼就是靠死記硬背。所以,我一直對這方麵的東西持有一種“敬而遠之”的態度。但這本書,卻讓我徹底改變瞭我的看法。作者在書中並沒有直接教你多少具體的數學公式或者解題技巧,而是更側重於如何去“思考”數學。他通過大量的案例分析,展示瞭在麵對同一個問題時,如何通過轉換視角,找到更簡潔、更巧妙的解法。我特彆喜歡其中一個關於“歸納法”的章節,作者用一個非常形象的比喻,將這個抽象的概念講得通俗易懂。讀這本書的時候,我感覺自己就像是在和一位經驗豐富的老師在進行一場頭腦風暴,不斷地被激發,不斷地産生新的想法。這本書沒有給我“直接答案”,但它給瞭我“思考的鑰匙”,讓我自己去探索答案。我發現,原來解決問題的方法,遠比我們想象的要多。