中学生数学思维方法丛书2:考察极端

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冯跃峰 著
图书标签:
  • 中学生数学
  • 数学思维
  • 思维方法
  • 解题技巧
  • 极端思想
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出版社: 中国科学技术大学出版社
ISBN:9787312037955
版次:1
商品编码:11878884
包装:平装
丛书名: 中学生数学思维方法丛书
开本:32开
出版时间:2015-11-01
用纸:胶版纸
页数:294
字数:246000
正文语种:中文

具体描述

内容简介

  《考察极端》介绍了数学思维方法的一种形式:考察极端。其中许多内容都是此书首次提出的。比如,取极端破坏反面性质、取极端改进“拟对象”、分界极端、二色链、相关元、累次极端、“多维”极端等,这是此书的特点之一。《考察极端》首次用“考察极端”来代替“极端性原理”的表述,旨在强调如何对极端情形进行考察,进而获得解决一般问题的途径。书中选用了一些数学原创题,这些问题难度适中而又生动有趣,有些问题还是首次公开发表,这是《考察极端》的另一特点。此外,书中对每一个问题,并不是直接给出解答,而是详细分析如何发现其解法,这是此书的又一特点。
  《考察极端》适合高等院校数学系师生、中学数学教师、中学生和数学爱好者阅读。

内页插图

目录


1 目标极端
1.1 原始元极端
1.2 复合元极端
1.3 特征值极端
习题1
习题1解答

2 相关极端
2.1 条件相关极端元
2.2 目标相关极端元
2.3 整体相关极端元
习题2
习题2解答

3 分界极端
3.1 序列分界
3.2 状态分界
3.3 划分序列
3.4 二色链
习题3
习题3解答

4 优化假设
4.1 取极端元破坏反面性质
4.2 取极端元满足目标要求
4.3 取极端元改进“拟对象”
习题4
习题4解答

5 累次极端
5.1 依次取极端
5.2 “多维”极端
习题5
习题5解答

6 极端构造与否定
6.1 极端构造
6.2 极端否定
习题6
习题6解答

前言/序言

  问题是数学的心脏,学数学离不开解题。我国著名数学家华罗庚教授曾说过:如果你读一本数学书,却不做书中的习题,那就犹如入宝山而空手归,因此,如何解题,也就成为了一个千古话题。
  国外曾流传着这样一则有趣的故事,说的是当时数学在欧几里得的推动下,逐渐成为人们生活中的一个时髦话题(这与当今社会截然相反),以至于托勒密一世也想赶这一时髦,学点数学。虽然托勒密一世见多识广,但在学数学上却很吃力,一天,他向欧几里得请教数学问题,听了半天,还是云里雾里不知所云,便忍不住向欧几里得要求道:“你能不能把问题讲得简单点呢?”欧几里得笑着回答:“很抱歉,数学无王者之路。”欧几里得的意思是说,要想学好数学,就必须扎扎实实打好基础,没有捷径可走。后来人们常用这一故事讥讽那些凡事都想投机取巧之人。但从另一个角度想,托勒密一世的要求也未必过分,难道数学就只能是“神来之笔”,不能让其思路来得更自然一些吗?
  记得我少年时期上学,每逢学期初发新书的那个时刻是最令我兴奋的,书一到手,总是迫不及待地看看书中有哪些新的内容,一方面是受好奇心的驱使,另一方面也是想测试一下自己,看能不能不用老师教也能读懂书中的内容。但每每都是失望而终:尽管书中介绍的知识都弄明白了,书中的例题也读懂了,但一做书中的练习题,却还是不会。为此,我曾非常苦恼,却又万思不得其解,后来上了大学,更是对课堂中老师那些“神来之笔”惊叹不已,严密的逻辑推理常常令我折服,但我未能理解的是,为什么会想到这么做呢?
  20世纪中叶,美国数学教育家G。Polya的数学名著《怎样解题》风靡全球,该书使我受益匪浅。这并不是说,我从书中学到了“怎样解题”,而是它引发了我对数学思维方法的思考。
  实际上,数学解题是一项系统工程,有许许多多的因素影响着它的成败。本质的因素有知识、方法(指狭义的方法,即解决问题所使用的具体方法)、能力(指基本能力,即计算能力、推理能力、抽象能力、概括能力等)、经验等,由此构成解题基础;非本质的因素有兴趣、爱好、态度、习惯、情绪、意志、体质等,由此构成解题的主观状态;此外,还受时空、环境、工具的约束,这些构成了解题的客观条件。但是,具有扎实的解题基础,且有较好的客观条件,主观上也做了相应的努力,解题也不一定能获得成功。这是因为,数学中真正标准的、可以程序化的问题(像解一元二次方程)是很少的。解题中,要想把问题中的条件与结论沟通起来,光有雄厚的知识、灵活的方法和成功的解题经验是不够的。为了判断利用什么知识,选用什么方法。就必须对问题进行解剖、识别,对各种信息进行筛选、加工和组装,以创造利用知识、方法和经验的条件,这种复杂的、创造性的分析过程就是数学思维过程,这一过程能否顺利进行,取决于思维方法是否正确。因此,正确的思维方法亦是影响解题成败的重要因素之一。
  经验不止一次地告诉我们:知识不足还可以补充,方法不够也可以积累,但若不善思考,即使再有知识和方法,不懂得如何运用它们解决问题,也是枉然,与此相反,掌握了正确的思维方法,知识就不再是孤立的,方法也不再是呆板的,它们都建立了有血有肉的联系,组成了生机勃勃的知识方法体系,数学思维活动也就充满了活力,得到了更完美的发挥与体现。

《巧解数学:思维的十八般武艺》 在浩瀚的数学世界里,解题不仅仅是公式的堆砌和计算的重复,更是一场智力的较量,一次思维的探索。每一道难题,都如同一个等待被破解的密码,而解题方法,便是开启这扇门的关键钥匙。然而,在传统的数学教学中,我们往往过于侧重于知识点的灌输和技巧的训练,却忽略了对学生数学思维的启蒙和培养。《巧解数学:思维的十八般武艺》正是基于这一深刻的认知,致力于为广大中学生朋友打开一扇全新的数学思维之门,引领大家领略数学的魅力,掌握解决问题的“十八般武艺”。 本书并非一本传统的数学教材,更不是一本简单的题库。它是一本以“思维”为核心,以“方法”为载体的数学启蒙读物。我们深知,掌握一种解题方法,不如理解一种思维模式;学会一道例题,不如学会一种思考的视角。因此,本书将带领读者深入探究数学解题背后隐藏的思维逻辑,挖掘各种经典解题方法的精髓,并将它们系统化、条理化地呈现给读者。 本书的独特之处体现在以下几个方面: 一、思维导向,方法为辅。 与市面上大多数数学辅导书不同,《巧解数学》将思维方式置于首位。我们不急于抛出琳琅满目的解题技巧,而是首先引导读者思考“为什么”要用这种方法,以及这种方法背后蕴含的数学思想。书中精选了数学学习中最具代表性、最能体现思维灵活性的解题方法,并将其归纳为“十八般武艺”,每一“艺”都对应着一种核心的数学思维模式。我们将详细剖析每种思维模式的原理、适用范围以及如何在不同的题目中灵活运用。例如,在介绍“整体思想”时,我们不会简单地罗列几道题目,而是会先深入探讨什么是“整体”,为什么关注“整体”能简化问题,以及如何识别题目中的“整体”。 二、十八般武艺,招招制胜。 本书精心挑选了十八种在中学数学中极其重要且行之有效的解题思维方法,并将其冠以生动形象的名称,如“化繁为简的魔杖”、“巧移目标的罗盘”、“追溯本源的探针”、“一叶障目不如拨云见日的透镜”、“审时度势的棋盘”等等。这十八种方法并非孤立存在,而是相互关联,形成一个完整的思维体系。读者可以通过阅读本书,逐步掌握这些“武艺”,并学会融会贯通,将它们运用到各种复杂的数学问题中。 化繁为简的魔杖: 学习如何通过设未知数、代入特殊值、利用数形结合等方法,将复杂的代数问题转化为简单易懂的代数问题;理解如何将复杂几何图形分解为基本图形,从而简化计算和证明。 巧移目标的罗盘: 掌握变量替换、参数法、待定系数法等,学会巧妙地转化问题目标,找到解题的关键突破口。 追溯本源的探针: 学习反证法、归纳法、类比法等,从问题的根源出发,或者通过已知信息反推未知,揭示问题的本质。 一叶障目不如拨云见日的透镜: 训练学生识别题设中的关键信息,剔除干扰项,抓住问题核心。 审时度势的棋盘: 学习如何根据题目的不同阶段和条件,选择最合适的解题策略,正如棋手根据局势调整战术一样。 这仅仅是“十八般武艺”中的几个例子。本书将逐一详细介绍并深入剖析其余方法,例如“放之四海而皆准的方程观”、“点线面的巧妙连接”、“运动与变化中的不变性”、“分类讨论的逻辑艺术”、“函数思想的普适性”、“等价转化的艺术”、“构造法的神来之笔”、“数据挖掘的奥秘”、“几何变换的魔力”、“概率统计的思维捷径”、“逻辑推理的严谨之道”等等。每一种方法都会配备大量的经典例题,并进行层层递进的讲解,从最基础的应用到更复杂的变式,力求让读者真正理解并掌握。 三、精选范例,层层深入。 本书的例题选择具有极高的代表性和典型性,涵盖了初中和高中数学的各个重要知识板块,如代数、几何、函数、概率统计等。我们精心挑选了那些能够集中体现某种思维方法的题目,并且会根据例题的难度进行循序渐进的编排。对于每一个例题,我们都将提供不止一种解法,并重点突出所介绍的思维方法是如何在该例题中发挥作用的。此外,我们还会对解题过程进行详细的分析,解释每一步的思考逻辑,让读者不仅知其然,更知其所以然。 四、点拨迷津,提升效率。 在解题过程中,学生常常会遇到各种各样的困惑,如“不知道从何下手”、“算了一半卡住了”、“思路跑偏了”等等。《巧解数学》将针对这些普遍存在的学习痛点,提供“思维导航”式的点拨。在讲解例题时,我们会模拟学生可能遇到的思维误区,并给出纠正方法;在介绍新的思维方法时,我们会提前预警可能遇到的困难,并提供克服的建议。本书旨在帮助学生养成独立思考的习惯,提高自主解决问题的能力,最终实现学习效率的飞跃。 五、视野拓展,趣味引领。 数学不仅仅是枯燥的符号和公式,更蕴含着深刻的哲学思想和人文智慧。《巧解数学》在讲解解题方法的同时,也会适当拓展相关的数学史、数学趣闻以及数学在现实生活中的应用,激发读者对数学的浓厚兴趣。我们希望通过轻松活泼的语言和引人入胜的内容,让读者在享受解题乐趣的同时,也能感受到数学的博大精深。 本书的读者对象: 渴望提升数学成绩的中学生: 无论是基础薄弱,还是希望在原有基础上更进一步,本书都能为你提供切实有效的思维指导。 对数学学习感到迷茫的学生: 当你觉得“死记硬背”效果不佳时,本书将为你提供一种全新的学习视角。 希望培养数学思维能力的学生: 如果你想让你的数学学习更上一层楼,不仅仅是掌握知识,更是理解和运用,那么这本书就是你的不二选择。 数学教师和家长: 本书也可以作为教学参考和亲子阅读的素材,帮助引导学生进行更深层次的数学思维训练。 《巧解数学:思维的十八般武艺》不仅仅是一本书,它是一场与数学思维的深度对话,一次点亮智慧的探索之旅。我们相信,掌握了这些“十八般武艺”,你将不再畏惧任何一道数学难题,而是在解题的战场上游刃有余,享受思维的乐趣,收获成功的喜悦。让我们一同开启这场精彩的数学思维之旅吧!

用户评价

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一直以来,我对数学问题的理解都比较表面化,总是在套用公式,很少去思考公式背后的逻辑。《中学生数学思维方法丛书2:考察极端》这本书,可以说是彻底改变了我对数学学习的看法。作者以“考察极端”为切入点,引导读者深入理解数学问题的本质。我印象最深刻的是,书中关于函数极值和取值范围的讲解,通过将自变量“推向极端”,例如取最大值、最小值,甚至考虑趋于无穷大的情况,能够非常直观地找到函数的性质和规律。这比死记硬背各种求导公式要高效得多。而且,这种“极端”的思想在几何问题中也同样适用,例如考虑一个点在直线上的“退化”位置,或者一个图形的“极限”状态。书中的例子都非常贴切,而且讲解详细,逻辑清晰,让我能够一步步地跟着作者的思路去理解。现在,我在解题时,会不自觉地去思考:“有没有可能让某些条件变成极端情况,从而简化问题?” 这种思维方式的转变,让我在数学学习中感到更加自信和主动。

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对于我来说,数学一直是需要“努力”和“坚持”的科目,但总感觉有些吃力,效率不高。《中学生数学思维方法丛书2:考察极端》这本书,提供了一种完全不同的视角,让我觉得学习数学也可以变得“巧妙”和“高效”。书里反复强调的“考察极端”这个概念,并不是什么高深莫测的理论,而是通过分析问题中的特殊情况,来揭示普遍规律。我尤其喜欢书中关于代数和几何结合的例子,比如在处理一些涉及参数的方程或不等式时,通过考察参数取特殊值(如0、1、-1等)或者变量趋于无穷大的情况,往往能快速找到解题思路。这种方法让我感觉自己不再是被动地应对题目,而是能够主动地去“玩转”数学。作者的讲解非常细致,他会一步步地引导你去思考,去发现,而不是直接给出答案。这让我体会到了数学思维的乐趣,也让我对很多以前觉得枯燥的题目,有了新的兴趣。这本书让我明白,数学的魅力在于其背后的逻辑和思想,而“考察极端”正是理解这些思想的一个非常有效的途径。

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这本书真的给我打开了新世界的大门!之前学数学,总觉得那些公式和定理很死板,考试的时候也只能死记硬背,有时候 even 感觉自己是在“照猫画虎”。但读了《中学生数学思维方法丛书2:考察极端》,我才明白数学思维的魅力远不止于此。书里讲的“极端”思想,其实就是在思考问题时,把一些参数或者条件推向极致,比如取最大值、最小值,或者让某个量趋于零、趋于无穷。刚开始觉得有点抽象,但作者用了很多非常经典的例子,比如证明不等式时,考虑边界情况;或者在解决几何问题时,想象图形的“退化”形态。这些方法不是凭空出现的,而是非常有逻辑地引导我们去发现隐藏在数学问题背后的本质。我特别喜欢书中对于“极端”联系到“普遍”的讲解,原来通过考察最简单、最特殊的情况,反而能揭示出更一般、更普遍的规律。这让我对很多之前觉得很难的题目,都有了新的解题思路,感觉自己不再是被动接受知识,而是主动去探索,去理解。很多时候,我觉得自己好像是在玩一场逻辑侦探游戏,而“考察极端”就是我手中的一把利器,能够快速地锁定关键线索。

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我是一个对数学既有兴趣又有些畏惧的学生,总觉得有些高深的数学概念离我太遥远了。《中学生数学思维方法丛书2:考察极端》这本书,给我的感觉就像是一把钥匙,打开了那些曾经让我望而却步的数学之门。作者并没有直接灌输复杂的理论,而是用非常通俗易懂的语言,以及大量贴合我们实际学习中遇到的问题的例子,来阐述“考察极端”这种思维方法。我最深刻的体会是,很多看似复杂的问题,一旦我们尝试将其中的条件“推向极端”,比如考虑一个变量趋近于零或者无限大的情况,或者将一个图形“退化”成最简单的形式,往往会瞬间变得清晰明朗。书里列举的那些关于函数、数列、几何等方面的案例,都让我惊叹于这种思维方式的强大和普适性。它不仅仅是教会我一种解题技巧,更是培养我一种观察问题、分析问题的视角。我感觉自己不再是被动地跟着老师的思路走,而是能够主动地去思考,去探索,去发现问题的本质。这本书让我对数学产生了更深的敬畏和喜爱。

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说实话,我一直对数学的“思考方式”比较困惑,总感觉学校里教的都是解题技巧,而真正能够灵活运用数学去解决问题的能力,却很少得到系统的培养。《中学生数学思维方法丛书2:考察极端》这本书,恰恰填补了我的这一块空白。它没有罗列大量的考题,而是深入浅出地讲解了一种非常强大的数学思维工具——“考察极端”。一开始看到“极端”这个词,我还以为是讲一些偏激的、不常用的方法,但读下去才发现,它是一种非常有普遍性的思想。书里通过一系列生动的例子,比如数列的极限、函数的单调性、代数式的值域等等,展示了如何通过考虑“极端情况”来简化问题、找到突破口。我尤其欣赏作者在讲解时,那种循序渐进的逻辑,他会先提出一个问题,然后引导你去思考:“如果我们将某个变量固定,或者让它取一些特殊的值,会发生什么?” 通过这种方式,我不再是被动地接受结论,而是能够亲身经历推导的过程,体会到数学思维的严谨和美妙。这本书让我认识到,数学并非只有死记硬背,更重要的是理解其背后的逻辑和思想。

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这套书很适合提高用。思考的步骤逐步展开。

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这套书很适合提高用。思考的步骤逐步展开。

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全套买齐了。很棒的套书,对学生开拓思路,锻炼思维能力极有帮助。

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用于学习思维方法和技巧的书,好像是系列中最新出版的一本,赶快收齐。

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很好的一次购物体验!

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挺好的,有启发性,也有一完难度。

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这套书很适合提高用。思考的步骤逐步展开。

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这套书质量很好,字迹,清晰,内容翔实,非常值得阅读。

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