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[!--downpath--]物理解题技巧
解题之同一法
互逆的两个命题未必等效.并且,当一个命题条件和推论都惟一存在,它们所指的概念是同一概念时,这个命题和它的逆命题等效.这个道理一般称为同一原理.
对于符合同一原理的命题,当直接证明有困难时,可以改证和它等效的逆命题,只要它的逆命题正确,这个命题就组建.这些证明方式称作同一法.
同一法常用于证明符合同一原理的几何命题.应用同一法解题,通常包括下边几个步骤:
第一步:做出符合命题推论的图形.
第二步:证明所画图形符合已知条件.
第三步:按照惟一性,确定所作的图形与已知图形重合.
第四步:断言原命题的真实性.
解题之物理模型法
例(哥尼斯堡七桥问题)18世纪东普鲁士哥尼斯堡有条普莱格河,这条河有两个河流,在城中心汇合后流入波罗的海.市内办有七座各具特色的二桥,联接岛区和两岸.每到夜晚或节假日,许多市民来这儿遛弯,观赏美丽的风光.年长日久,有人提出这样的问题:能够从某市出发,经过每一座桥一次且仅一次,之后返回出发地?
物理模型法,是指把所考察的实际问题,进行物理具象,构造相应的物理模型,通过对数学模型的研究,使实际问题得以解决的一种物理方式.
借助物理模型法解答实际问题(包括物理应用题),通常要做好三方面的工作:
(1)建模.
按照实际问题的特征,构建恰当的物理模型.从总体上说,建模的基本手段,是物理具象方式.建模的具体过程,大体包括以下几个步骤:
1、考察实际问题的基本情形.剖析问题所及的量的关系,弄清什么是常量,什么是变量,什么是已知量,什么是未知量;了解其对象与关系结构的本质属性,确定问题所及的具体系统.
2、分析系统的矛盾关系.从实际问题的特定关系和具体要求出发,按照有关学科理论,捉住主要矛盾,考察主要诱因和量的关系.
3、进行物理具象.对事物对象及诸对象间的关系进行具象,并用有关的物理概念、符号和表达式去描画事物对象及其关系.假如现有的物理工具不够用,可以按照实际情况,完善新的物理概念和物理方式去表现物理模型.
(2)推理、演算.
在所得到的物理模型上,进行逻辑推理或物理演算,求出相应的物理结果.
(3)评价、解释.
对求得的物理结果进行深入讨论,做出评价和解释,返回到原先的实际问题中去,产生最终的解答.
例1:把一根半径为的圆木,加工成横截面为圆形的木柱,问何锯法可使废弃的木料最少?
例2:有一隧洞处于交通拥挤、事故高发地段,为了保证安全,交通部门规定,隧洞内的车距d反比于时速v(千米/时)的平方与车身长(米)的积,且车距不得大于半个车身长.假设车身长为l(米),当时速为60(千米/时)时,车距为1.44个车身长,在交通忙碌时极化恒等式的几何意义,应规定臬的车速成,可使隧洞的车流量最大?
例3、(1998年保送生综合试卷)渔场中鱼群的最大种植为m吨.为保证鱼群生长空间,实际种植量不能达到最大种植量,必须留出适当的空闲量.已知鱼群的年下降量y吨和实际种植量x吨与空闲的乘积成反比,比列系数为K(K>0),写出y关于x的函数关系式,并强调这个函数的定义域.求鱼群年下降量的最大值.
解题之数形结合法
数形结合,是研究物理的一个基本观点,对于沟通代数、三角与几何的内在联系,具有重要的指导意义.理解并把握数形结合法,有助于提高人们的物理素质,增强剖析问题和解决问题的能力.
数和形这两个基本概念,是物理的两块基石.物理就是围绕这两个概念发展上去的.在物理发展的进程中,数和形经常结合在一起,在内容上相互联系,在技巧上相互渗透,在一定条件下可以相互转化.
数形结合的基本思想,是在研究问题的过程中,注意把数和形结合上去考察,掂量问题的具体情形,把图形性质的问题转化为数目关系的问题,或则把数目关系的问题转化为图形性质的问题,使复杂问题简单化,具象问题具体化,化难为易,获得简便易行的成功方案.
学校语文中,数形结合法包含两个方面的内容:一是运用代数、三角知识,通过对数目关系的讨论,去处理几何图形问题;二是运用几何知识,通过对图形性质的研究,去解决数目关系的问题.就具体方式而论,后者常用的技巧有解析法、三角法、复数法、向量法等;前者常用的方式主要是图解法.
解题之判断式法
实系数一元二次方程
ax2+bx+c=0(a≠0)①
的判断式△=b2-4ac具有以下性质:
>0,当且仅当多项式①有两个不相等的实数根;
△=0,当且仅当多项式①有两个相等的实数根;
对于二次函数
y=ax2+bx+c(a≠0)②
它的判断式△=b2-4ac具有以下性质:
>0,当且仅当抛物线②与x轴有两个公共点;
△=0,当且仅当抛物线②与x轴有一个公共点;
借助判断式是高中语文的一种重要方式,在探索个别实变数之间的关系,研究多项式的`根和函数的性质,证明不方程,以及研究圆柱曲线与直线的关系等方面,都有着广泛的应用.
在具体运用判断式时,①②中的系数都可以是富含参数的代数式.
解题之换元法
“换元”的思想和技巧,在物理中有着广泛的应用,灵活运用换元法解题,有助于数目关系明朗化,变繁为简,化难为易,给出简便、巧妙的解答.
在解题过程中,把题中某一多项式如f(x),作为新的变量y或则把题中某一变量如x,用新变量t的多项式如g(t)替换,即通过令f(x)=y或x=g(t)进行变量代换,得到结构简单易于求解的新解题技巧,一般称为换元法或变量代换法.
用换元法解题,关键在于按照问题的结构特点,选择能以简驭繁,化难为易的代换f(x)=y或x=g(t).就换元的具体方式而论,是多种多样的,常用的有有理式代换,根式代换,指数式代换,对数式代换,三角式代换,反三角式代换,复变量代换等,宜在解题实践中不断总结经验,把握有关的方法.
比如,用于求解代数问题的三角代换,在具体设计时,宜依循以下原则:(1)全面考虑三角函数的定义域、值域和有关的公式、性质;(2)力求降低变量的个数,使问题结构简单化;(3)以便利用已知三角公式,构建变量间的内在联系.只有全面考虑以上原则,能够牟取恰当的三角代换.
换元法是一种重要的物理方式,在方程的因式分解,代数式的通分估算,恒方程、条件方程或不方程的证明,多项式、方程组、不方程、不方程组或混和组的求解,函数表达式、定义域、值域或最值的推求,以及解析几何中的座标替换,普通多项式与参数多项式、极座标多项式的互化等问题中,都有着广泛的应用.
解题之剖析法与综合法
剖析法和综合法始于剖析和综合,是思维方向相反的两种思索方式,在解题过程中具有非常重要的作用.
在物理中,又把剖析看作从结果溯源到形成这一结果的缘由的一种思维方式,而综合被看成是从缘由推论到由缘由形成的结果的另一种思维方式.一般把后者称为剖析法,前者称为综合法.
具体的说,剖析法是从题目的等证推论或需求问题出发,一步一步的探求下去,最后达到题设的已知条件;综合法则是从题目的已知条件出发,经过逐渐的逻辑推理,最后达到待证的推论或需求问题.
解题之分类法
分类法是物理中的一种基本技巧,对于提升解题能力,发展思维的周密性,具有非常重要的意义.
不少数学问题,在解题过程中,往往须要利用逻辑中的分类规则极化恒等式的几何意义,把题设条件所确定的集合,分成若干个以便讨论的非空真子集,之后在各个非空真子集内进行求解,直至获得圆满的结果.这些把逻辑分类思想移植到物理中来,用以指导解题的方式,一般称为分类或分域法.
用分类法解题,大体包含以下几个步骤:
第一步:按照题设条件,明晰分类的对象,确定须要分类的集合A;
第二步:寻求恰当的分类依据,根据分类的规则,把集合A分为若干个易于求解的非空真子集A1,A2,…An;
第三步:在子集A1,A2,…An内逐类讨论;
第四步:综合子集内的解答,归纳推论.
以上四个步骤是相互联系的,寻求分类的依据,是其中的一项关键性的工作.从总体上说,分类的主要根据有:分类表述的定义、定理、公式、法则,具有分类讨论位置关系的几何图形,题目中富含个别特殊的或蕴涵的分类讨论条件等.在实际解题时,仅凭这种还不够,还须要有较强的分类意识,须要思维的灵活性和周密性,非常要擅于开掘题中蕴藏的分类条件.例1:求多项式的实数解,其中a为左值数.
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