? 對(duì)"調(diào)和"這個(gè)詞蜕该,很多人應(yīng)該比較熟悉犁柜,在生活、學(xué)習(xí)堂淡、工作中一般都會(huì)碰到與調(diào)和有關(guān)的概念與事物馋缅,例如調(diào)和油、調(diào)制酒水绢淀、調(diào)制配方萤悴、五味調(diào)和、五音調(diào)和皆的、調(diào)和陰陽(yáng)覆履、調(diào)和脾胃、色彩調(diào)和、矛盾調(diào)和硝全、調(diào)和平均數(shù)栖雾。可見(jiàn)伟众,“調(diào)和思想”應(yīng)用非常廣泛析藕,調(diào)和思想在數(shù)學(xué)中也有它的用處,例如復(fù)數(shù)(a+bi凳厢,a為實(shí)部账胧,b為虛部)就是對(duì)實(shí)數(shù)的調(diào)和,通過(guò)增加虛部對(duì)實(shí)數(shù)進(jìn)行調(diào)和先紫;在不等式問(wèn)題中運(yùn)用配湊法求最值時(shí)缅疟,有時(shí)要對(duì)配湊代數(shù)式中的待定系數(shù)根據(jù)取等條件進(jìn)行調(diào)和與求解搅轿,這些在本人簡(jiǎn)書(shū)和今日頭條相關(guān)內(nèi)容中都有應(yīng)用资昧,例如簡(jiǎn)書(shū)數(shù)學(xué)思想方法揭秘-29后記14中的例3~例7旺嬉、一道最值題中的方法二。
? 調(diào)和仑鸥,指的是事物的多個(gè)部分之間吮播,相互配合得宜,調(diào)整得當(dāng)眼俊,協(xié)調(diào)一致,有機(jī)和諧地地聯(lián)系結(jié)合在一起粟关。如調(diào)制酒水飲料一樣疮胖,調(diào)和也是創(chuàng)造生成新事物、新結(jié)構(gòu)的方法闷板,數(shù)學(xué)中的調(diào)和平均數(shù)就是通過(guò)某種調(diào)和而產(chǎn)生的澎灸。
? ”待定模式”思想是假設(shè)、邏輯思維遮晚、合情合情設(shè)想性昭、模式思想等綜合而產(chǎn)生的一種數(shù)學(xué)思想。碰到問(wèn)題時(shí)县遣,開(kāi)始只能確定大致的模式糜颠,大致的框架,也就是其完整的清晰的模式是有待后面進(jìn)一步確定的萧求。待定模式的層次要高于待定系數(shù)法其兴,待定系數(shù)法是一種數(shù)學(xué)方法,在代數(shù)問(wèn)題中運(yùn)用待定模式思想時(shí)可能會(huì)用到待定系數(shù)法夸政。
? 在數(shù)學(xué)中運(yùn)用調(diào)和思想和調(diào)和法元旬,往往與待定模式思想、待定系數(shù)法、假設(shè)法匀归、合情設(shè)想坑资、組合思想、調(diào)整法穆端、配湊法袱贮、試探法、試驗(yàn)法徙赢、迭代法等結(jié)合在一起使用字柠,它們是調(diào)和法的伴侶。因?yàn)閷?duì)一些新問(wèn)題狡赐,往往還不知道”調(diào)制配方”窑业,不知道配方的組成(由哪些部分組成)和每個(gè)部分(成分)的比例或數(shù)量,所以往往要用到待定枕屉、假設(shè)常柄、合情設(shè)想等先把配方的大致模式確定下來(lái)。接下來(lái)逐步從模糊到清晰搀擂,使用合情設(shè)想西潘、調(diào)整法、試探法哨颂、試驗(yàn)法等確定待定的一些數(shù)學(xué)對(duì)象喷市,例如確定待定系數(shù)的值、確定變量的值威恼、確定關(guān)系和結(jié)構(gòu)品姓。
? 這里講解下調(diào)和思想在解方程中的應(yīng)用。
調(diào)和思想在解方程中的應(yīng)用
? ? 求方程
? ? 沒(méi)學(xué)過(guò)一元三次方程的求根公式腹备,這個(gè)方程也沒(méi)有特殊解,因式分解也困難斤蔓。怎么解這個(gè)方程植酥,非常規(guī)的解法是什么?
? ? 從解題思維的角度弦牡,每種思想方法都是啟發(fā)引導(dǎo)我們的思維念頭友驮,幫助我們探索解題方法的一個(gè)工具,我們的大腦中應(yīng)該有一個(gè)裝有多種思想方法和思維方法的數(shù)學(xué)思維工具箱喇伯。
? ? 對(duì)這道題喊儡,可以從工具箱中拿出調(diào)和思想,利用調(diào)和的思想意識(shí)和調(diào)和的眼光稻据,把看作雞尾酒艾猜,如何運(yùn)用調(diào)和思想把
調(diào)制勾兌創(chuàng)造出來(lái)买喧?
? ? 首先確定大致的調(diào)制配方&調(diào)制模型:合情設(shè)想加待定模式,假設(shè)x的待定模式為
匆赃。代入方程中可得:
? ? ? ? 1)
? ? m淤毛、n是待定的變量(未知數(shù)),目前還不知道它們的具體數(shù)值算柳,也不知道它們之間除了1)之外的其他關(guān)系低淡,顯然單靠1)是無(wú)法求出確定m、n的瞬项,還缺少關(guān)系(方程式)蔗蹋。
? ? 怎么增添新關(guān)系&構(gòu)造新關(guān)系&衍生繁衍關(guān)系?
? ? 還是合情設(shè)想囱淋,令猪杭,則
。
皂吮,
。
? ? ? 由韋達(dá)定理税手,可想到構(gòu)造兩個(gè)根分別為。解這個(gè)方程最終求得
? 上面令芦倒,可以這樣理解:先放后收艺挪,開(kāi)始的時(shí)候m+n=
,顯然在(m兵扬,n)空間中,有無(wú)窮個(gè)(m,n)對(duì)滿足m+n=
,但后面我們用調(diào)整法闺属、加強(qiáng)條件(添加約束限制條件進(jìn)行收緊處理):把m、n調(diào)整&調(diào)節(jié)&收緊為滿足
的那些(m周霉,n),從而”一生二”亚皂,從1)式的一個(gè)關(guān)系生出兩個(gè)關(guān)系:
,構(gòu)造一元二次方程求出了合適的調(diào)和變量m灭必、n狞谱。
? ? 推廣到一般,對(duì)方程,用調(diào)和思想可得到該方程的解播歼。
題外
? 思維比知識(shí)重要伶跷,思維是本是靈魂是漁,是知識(shí)之母,知識(shí)是末是魚(yú)是子叭莫,這是共識(shí)蹈集。不知母,焉知子雇初?所以要多研究思維學(xué)拢肆,多研究學(xué)科思維方法論,多研究思想方法靖诗。
? 我們的初高中數(shù)學(xué)教育幾十年來(lái)一直存在致命的問(wèn)題郭怪,就是一直喊著鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的口號(hào),實(shí)際上卻心有余而力不足刊橘,打左燈向右轉(zhuǎn)鄙才,一直以數(shù)學(xué)知識(shí)為中心,而不是真正以數(shù)學(xué)思維為中心伤为,舍本逐末咒循,買櫝還珠,掛羊頭賣狗肉绞愚。其他學(xué)科也類似叙甸,都是以學(xué)科知識(shí)為主,缺少真正到位的學(xué)科思維鍛煉位衩,學(xué)科思維鍛煉落地效果是不理想的裆蒸,連差強(qiáng)人意都算不上。
? ? 本人在IT軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域糖驴,從業(yè)余人士的視角談?wù)勆鲜鰡?wèn)題的根源:
? ? 第一僚祷,人的問(wèn)題,數(shù)學(xué)教育界缺少真正的數(shù)學(xué)思維明師贮缕。做老師的辙谜,智商和學(xué)習(xí)成績(jī)應(yīng)該都一般,肯定算不上拔尖感昼,初高中數(shù)學(xué)老師也不例外装哆,我們的大學(xué)數(shù)學(xué)教授研究水平也普遍一般,不是數(shù)學(xué)研究強(qiáng)國(guó)定嗓,雖然有些人不愛(ài)聽(tīng)蜕琴,但這是實(shí)話和真相,所以廣大吃瓜群眾不要過(guò)度迷信初高中數(shù)學(xué)老師與數(shù)學(xué)教授宵溅。當(dāng)然凌简,他們經(jīng)過(guò)多年的浸淫,刷題多恃逻,見(jiàn)識(shí)多雏搂,看書(shū)多藕施,掌握豐富數(shù)學(xué)知識(shí),具有較豐富的解題經(jīng)驗(yàn)畔派,所謂的數(shù)學(xué)名師多铅碍,但“無(wú)它,唯手熟爾”线椰,刷題刷出了感覺(jué)而已胞谈,有術(shù)無(wú)道,數(shù)學(xué)名師非數(shù)學(xué)思維明師憨愉。在數(shù)學(xué)思維領(lǐng)域烦绳,可以說(shuō)幾乎沒(méi)有思維明師。數(shù)學(xué)思維方法論領(lǐng)域還有較多發(fā)展創(chuàng)新空間配紫,數(shù)學(xué)教育界在數(shù)學(xué)思維方面缺乏真正的創(chuàng)新開(kāi)拓径密,思想僵化,固步自封躺孝,我們連個(gè)像樣些的數(shù)學(xué)思維方法論體系框架都沒(méi)有享扔,遑論足夠通透系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維方法論,數(shù)學(xué)書(shū)籍中關(guān)于數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)思想的內(nèi)容都存在不通透植袍,不系統(tǒng)(零碎)的問(wèn)題惧眠。這也是本人在簡(jiǎn)書(shū)和頭條上寫(xiě)數(shù)學(xué)思維系列文章的原因,闡述足夠通透系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維方法論于个。
? 這個(gè)系列文章氛魁,簡(jiǎn)書(shū)文章前言標(biāo)題為”自從一讀本系列,始覺(jué)從前錯(cuò)用心”厅篓,就是說(shuō)我們幾十年來(lái)接受的都是錯(cuò)誤的數(shù)學(xué)教育秀存,主要是灌輸數(shù)學(xué)知識(shí),學(xué)生沒(méi)有得到真正到位的數(shù)學(xué)思維熏陶訓(xùn)練羽氮,我們的數(shù)學(xué)教育一直在誤人子弟或链。
? 第二,還是人的問(wèn)題档押,廣大吃瓜家長(zhǎng)和學(xué)生不明上面的真相株扛,不知道數(shù)學(xué)教育皇帝新裝,目光短淺汇荐,飲鴆止渴追求短期利益:能升學(xué),能考上理想的大學(xué)盆繁,能競(jìng)賽獲獎(jiǎng)能保送掀淘。在沒(méi)有到位的思維熏陶訓(xùn)練的情況下,學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)采取的補(bǔ)救補(bǔ)拙的措施就是:嚴(yán)格的時(shí)間管理油昂,抓緊時(shí)間革娄,對(duì)學(xué)生進(jìn)行海量刷題倾贰、大量培訓(xùn)大量訓(xùn)練和大量看書(shū)學(xué)習(xí),事倍功半拦惋,從而獲得家長(zhǎng)學(xué)生需要的短期利益匆浙,學(xué)校、老師厕妖、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)也名利雙收首尼。在一定程度上,這其實(shí)是忽悠不明白數(shù)學(xué)教育沒(méi)有思維真相的吃瓜家長(zhǎng)和學(xué)生言秸。對(duì)數(shù)學(xué)競(jìng)賽软能,還要花費(fèi)不菲的家庭財(cái)力去進(jìn)行校內(nèi)校外培訓(xùn),犧牲綜合學(xué)科举畸,但即便獲獎(jiǎng)查排,長(zhǎng)遠(yuǎn)看有多大效果?這種缺乏到位的思維方法思想方法熏陶的教育抄沮,靠海量刷題看書(shū)跋核,靠拼命灌輸知識(shí)進(jìn)行快餐式喂養(yǎng),有術(shù)無(wú)道叛买,掌握的大多是數(shù)學(xué)解題的雕蟲(chóng)小技砂代,缺乏對(duì)數(shù)學(xué)思維大道的訓(xùn)練和領(lǐng)悟,這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生聪全,思想底蘊(yùn)不足泊藕,思維固化,在創(chuàng)新研究方面一般注定是后繼乏力难礼,曇花一現(xiàn)娃圆,走不遠(yuǎn)的。
? 數(shù)學(xué)家陳省身:”我們每個(gè)人一生都花了很多時(shí)間學(xué)數(shù)學(xué)蛾茉,但我們其實(shí)只是學(xué)會(huì)了計(jì)算讼呢,而不是數(shù)學(xué)”? 。這與我們的數(shù)學(xué)教育拼命灌輸數(shù)學(xué)知識(shí)谦炬,缺乏到位的數(shù)學(xué)思維熏陶鍛煉有極大關(guān)系悦屏。掌握豐富數(shù)學(xué)知識(shí),而思維能力一般的學(xué)生很多键思,這就屬于“只是學(xué)會(huì)了計(jì)算础爬,而不是數(shù)學(xué)”。
? ? 對(duì)數(shù)學(xué)考試數(shù)學(xué)競(jìng)賽與數(shù)學(xué)研究吼鳞,吃瓜群眾還有一些誤解看蚜。其實(shí)數(shù)學(xué)研究創(chuàng)新和數(shù)學(xué)考試&競(jìng)賽在思維和內(nèi)容方面均有區(qū)別,不是一回事赔桌。我們幾十年拼命灌輸數(shù)學(xué)知識(shí)培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生供炎,即便在數(shù)學(xué)考試或競(jìng)賽中取得好成績(jī)渴逻,并不意味著數(shù)學(xué)研究創(chuàng)新能力就強(qiáng),我們是數(shù)學(xué)競(jìng)賽強(qiáng)國(guó)但不是數(shù)學(xué)研究強(qiáng)國(guó)音诫,這難道不是佐證惨奕?而數(shù)學(xué)競(jìng)賽成績(jī)不好,也并不意味著不適合做數(shù)學(xué)研究竭钝,知名數(shù)學(xué)家梨撞、數(shù)學(xué)教授不會(huì)做初高中數(shù)學(xué)競(jìng)賽題甚至是普通初高中數(shù)學(xué)題,這種情況多的很蜓氨,不奇怪聋袋,也并不是他們不熟悉初高中數(shù)學(xué)知識(shí)。而這些題穴吹,特別是偏怪題幽勒,有些初高中數(shù)學(xué)老師會(huì)做,“無(wú)它港令,唯手熟爾”啥容,他們?cè)谶@些初等數(shù)學(xué)問(wèn)題上投入的時(shí)間多,鉆研的深顷霹,掌握的經(jīng)驗(yàn)技巧多咪惠,但有術(shù)無(wú)道。國(guó)內(nèi)還沒(méi)有如西方國(guó)家那樣的數(shù)學(xué)天才淋淀,但有數(shù)學(xué)天賦的人不少遥昧。把過(guò)多時(shí)間精力花在初等數(shù)學(xué)這種低層級(jí)的上面不劃算,特別是普遍沒(méi)有到位的數(shù)學(xué)思維熏陶鍛煉的時(shí)候朵纷,如果有到位的思維熏陶訓(xùn)練炭臭,倒不反對(duì)通過(guò)學(xué)習(xí)研究初等數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)鍛煉數(shù)學(xué)思維,但現(xiàn)實(shí)是幾乎沒(méi)有到位的思維熏陶訓(xùn)練袍辞。我們學(xué)習(xí)初等數(shù)學(xué)的目的主要是為了鍛煉數(shù)學(xué)思維能力鞋仍,不是單純?yōu)榱藢W(xué)習(xí)初等數(shù)學(xué)知識(shí),初等數(shù)學(xué)知識(shí)不難學(xué)搅吁,不難自學(xué)威创,難在如何思維。
? 第三谎懦,還是人的問(wèn)題肚豺,這部分人就不談了。
? 三年前界拦,有感于我們數(shù)學(xué)教育存在的上述問(wèn)題详炬,期望能為數(shù)學(xué)思維領(lǐng)域的研究注入新的觀點(diǎn)與活力,在簡(jiǎn)書(shū)和今日頭條上利用業(yè)余時(shí)間創(chuàng)作了多篇關(guān)于數(shù)學(xué)思維領(lǐng)域的內(nèi)容,主要結(jié)合自己初高中自學(xué)數(shù)學(xué)的感悟呛谜,融匯了其他學(xué)科核心思想之后的所思所想,沒(méi)有參考其他書(shū)籍和資料枪萄。
? 如本人先前在今日頭條文章中所講:當(dāng)有一些學(xué)生念念不忘的是各種思維方法(例如聯(lián)想隐岛、類比)和各種思想方法,而不只是勾股定理瓷翻、力的分解與合成等知識(shí)的時(shí)候聚凹;當(dāng)教材中白紙黑字包含學(xué)科思維內(nèi)容。我們的數(shù)學(xué)教育和其他學(xué)科教育大概才算有些起色齐帚,學(xué)科知識(shí)教育與學(xué)科思維教育協(xié)調(diào)發(fā)展才是正道妒牙。
? 由于是數(shù)學(xué)業(yè)余人士,大學(xué)階段及工作后多年也沒(méi)玩數(shù)學(xué)对妄,本人所寫(xiě)的這些內(nèi)容湘今,自我感覺(jué)還有很多不如意的地方,目前也只是把它們作為一版草稿剪菱,待以后有空再修訂補(bǔ)充完善摩瞎,力求構(gòu)建足夠通透系統(tǒng)的數(shù)學(xué)思維方法論,為數(shù)學(xué)思維方法論的開(kāi)拓發(fā)展作點(diǎn)貢獻(xiàn)孝常,盡點(diǎn)綿薄之力旗们。
? ? ? ? 道悅(王國(guó)波)? 2022.9.15于廣州