妙用“類比”激發(fā)創(chuàng)新

☉湖北省武漢市第十二中學(xué)余智敏☉湖北省武漢市鋼城第十四中學(xué)何春玲

妙用“類比”激發(fā)創(chuàng)新

☉湖北省武漢市第十二中學(xué)余智敏☉湖北省武漢市鋼城第十四中學(xué)何春玲

牛頓說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn).”說(shuō)明合情推理這種思維方式何其重要！類比就是研究?jī)蓚€(gè)對(duì)象在某些方面相同或相似的一種思維方式，我們平常碰到的具有探究?jī)r(jià)值的問(wèn)題，若能合理聯(lián)想，將問(wèn)題一般化、類比、拓展等，則會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)，這就是“再創(chuàng)造”.若能持之以恒，必能激發(fā)我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，提升我們的數(shù)學(xué)素質(zhì)和探究能力.

本文列舉若干用“類比”解題的例子，期望起到拋磚引玉的作用.

圖1

證明：如圖1，延長(zhǎng)AO交BC于點(diǎn)D，以AD為對(duì)角線作平行四邊形AEDF，則A—→D=A—→E+A—→F，而由平行線分線段成比例定

類比1：設(shè)O是△ABC內(nèi)部的一點(diǎn)，且有O—→A+2O—→B+ 3O—→C=0，則△ABC的面積與△AOC的面積的比為（）.

解析：類比1與問(wèn)題1完全一樣，類比可得，S△BOC∶S△COA∶S△AOB=1∶2∶3，所以S△ABC∶S△AOC=（1+2+3）∶2=6∶2=3.

問(wèn)題2：求過(guò)拋物線y2=2px（p＞0）的焦點(diǎn)F的弦AB的最小值.

解析：如圖2，設(shè)弦AB的中點(diǎn)為E，分別過(guò)點(diǎn)A、E、B作準(zhǔn)線的垂線，垂足分別為D、H、C，由拋物線的定義知，|AD|=|AF|，|BC|=|BF|，所以|AB|=|AF|+ |BF|=|AD|+|BC|=2|EH|，由圖容易知道|EH|≥|GF|，當(dāng)且僅當(dāng)AB與x軸垂直時(shí)，|EH|=|GF|，即|AB|min=2|GF|=2p（此時(shí)AB為通徑）.

圖2

解析：類比問(wèn)題2的解法，可得|AB|=|AF|+|BF|=e|AD|+ e|BC|=2e|EH|，而|EH|≥|GF|，所以當(dāng)且僅當(dāng)AB與x軸垂直時(shí)，|EH|=|GF|，即|AB|min=2e|GF|=2·

圖3

結(jié)論2：圓錐曲線通徑的長(zhǎng)度是焦點(diǎn)弦長(zhǎng)度的最小值，相應(yīng)于拋物線、橢圓、雙曲線分別曲線是過(guò)焦點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的雙曲線一支相交的焦點(diǎn)弦）.

解析：由對(duì)稱性設(shè)直線l的方程為y=k（x-c），其中k=

22222

結(jié)論3：同一類型的問(wèn)題有其共同的本質(zhì)屬性和規(guī)律，通過(guò)類比，揭示出共性，對(duì)培養(yǎng)我們思維的廣闊性及提高能力大有幫助.實(shí)際上，我們可以繼續(xù)向縱深發(fā)散思維，如問(wèn)題3中的“焦點(diǎn)F”改為“實(shí)軸頂點(diǎn)E”；類比4中的“準(zhǔn)線與x軸的交點(diǎn)是H”改為“長(zhǎng)軸頂點(diǎn)E”等，你又會(huì)探索出θ與e有怎樣的最簡(jiǎn)關(guān)系式呢？不妨嘗試一下.

問(wèn)題4：求出一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的正確結(jié)論后，將其作為條件之一，提出與原來(lái)問(wèn)題有關(guān)的新問(wèn)題，我們把它稱為原來(lái)問(wèn)題的一個(gè)“逆向”問(wèn)題.例如，原來(lái)問(wèn)題是“若正四棱錐底面邊長(zhǎng)為4，側(cè)棱長(zhǎng)為3，求該正四棱錐的體積”.求，它的一個(gè)“逆向”問(wèn)題可以是“若正四棱錐底面邊長(zhǎng)為4，體側(cè)棱長(zhǎng)”；也可以是“若正四棱錐的體積所有側(cè)面面積之和的最小值”.

試給出問(wèn)題“在平面直角坐標(biāo)系xOy中，求點(diǎn)P（2，1）到直線3x+4y=0的距離.”的一個(gè)有意義的“逆向”問(wèn)題，并解答你所給出的“逆向”問(wèn)題.

分析：解答本題的關(guān)鍵是提出問(wèn)題，理解問(wèn)題中的條件和結(jié)論，條件是一個(gè)點(diǎn)P（2，1）、一條直線3x+4y=0、一個(gè)關(guān)系點(diǎn)P（2，1）與直線3x+4y=0之間的距離；結(jié)論只有一個(gè)點(diǎn)P（2，1）到直線3x+4y=0的距離是2，從而以關(guān)系為橋梁，將點(diǎn)P（2，1）與直線3x+4y=0分別與結(jié)論組成條件，提出有意義的“逆向”問(wèn)題.

類比5：在平面直角坐標(biāo)系xOy中，求到直線3x+4y=0的距離是2的點(diǎn)的軌跡.

結(jié)論4：?jiǎn)栴}4的提出要求我們對(duì)創(chuàng)新定義必須認(rèn)真閱讀，正確理解，如對(duì)問(wèn)題4的“結(jié)論作為條件之一”、“與原來(lái)問(wèn)題有關(guān)的新問(wèn)題”、“有意義的‘逆向’問(wèn)題”等的含義要深刻理解，理解得越深刻，提出的問(wèn)題越好，思維層次越高，否則，“有意義”的思維層次就差，甚至“沒(méi)有意義”；另一方面，問(wèn)題4更重要的意義還在于要求考生“反思學(xué)習(xí)過(guò)程”，就是當(dāng)求出一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的正確結(jié)論后，要經(jīng)常回顧、提煉與總結(jié)，這是克服“題海戰(zhàn)術(shù)”的一個(gè)重要途徑.F