[摘 要] 数学解题方法很多,思路不同,解法也不同。人们要到达一个地方,如果一条路走不通,就会另找一条能达目的的途径。解数学题也与此类似,如果直接解答有困难,就需要通过转换思路来解决问题。
[关键词] 数学;转换思路;解题
据说著名数学家高斯上小学的时候,老师出了一道题:把1,2,3,……,20连加起来,求和是多少。当其他学生还没怎么动笔时,高斯就已经把正确答案写了出来,老师大惊。小高斯是怎么算出来的呢?原来小高斯不是按原来的顺序计算的,而是这样算的:1+2+3+……+20=(1+20)+(2+19)+(3+18)+……+(10+11)=21×10=210。
实际上,小高斯是转换了思路,根据加法适合交换律、结合律的特性将问题转化成易于解决的形式,从而很快得出结果。
在解数学题时,若能转换思路,将问题转化成与原命题等价的易于求解的问题,将会收到事半功倍的效果。
下面略举数例加以说明。
例1.空间有100个点,任何三点不共线,任何四点不共面,任意两点连一直线,共可确定多少对异面直线?
分析:此问题直接考虑比较困难,但我们知道一个三棱锥的六条棱可以确定三对异面直线,因此,只需考虑可确定多少个三棱锥即可。因满足条件的任何四点可确定一个三棱锥,故共可确定4×C1004对异面直线。
例2.方程x1+x2+x3+……+xn(n,m为正整数)的非负整数解有多少个?
分析:此题直接解答同样困难。可以将其转化为排列组合中球放入盒子的问题来考虑:相当于m个相同的球放入n个不同的盒子里,求共有多少种放法(每个盒子里的球数不限),因为方程的一个非负整数解对应m个相同的球放入n个不同盒子的一种放法,故共有个非负整数解。
例3.化简
分析:设=-,因=,所以
a+b=11ab=18解得a=9,b=2 故=3-
此例将问题转化成求方程组的解。
例4.已知数列an=n(n+1),求Sn。
分析:因为C2k+1=,所以k(k+1)=2C2k+1
ak=k(k+1)=2C2k+1(k=1,2,…,n)
故Sn=2C22+2C23+2C24+…+2C2n+1
=2(C22+2C23+2C24…+2C2n+1)
=2C3n+2=n(n+1)(n+2)
此题将数列求和问题转化为分析通项、找出规律,进而运用公式Ckn+Ck+1n=Ck+1n+1求出S。
参考文献
[1]翟连林.《中等数学习题集》第一册[M].科学出版社,1981.452―453.
责任编辑 周正旺