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从模式识别认识数学

从模式识别出发解决数学问题
认知心理学家西蒙说:“人们在解决数学问题时,大多数是通过模式识别来解决的。

首先要识别眼前的问题属于哪一类,然后以此为引索在记忆存储中提取相应的知识,这就是模式识别。


我认为,运用模式识别解决数学问题的前提是,有大量的练习训练以及对理论知识的熟练把握,在头脑中将数学问题进行分类存储,在以后遇到数学问题时,就能很好地将其与记忆中的分类对号入座,迅速找到相应的解决方法。

模式识别包括:对象识别、结构识别、关系识别、句法识别、方法识别和特征识别六种。

假如拿到一个题目,关于解方程,首先要判断该方程属于一元一次方程或是一元二次方程,还是二元一次方程,然后才能确定用对应方程的解题步骤来解答。

假如是关于函数,则先判断是属于正比例函数,反比例函数,二次函数,指数函数,幂函数中的哪一类,然后才能根据相关函数所具备的性质和解题思路来解决问题。

这些是模式识别在数学问题解决的应用中最基本的,属于模式识别中的对象识别。

假如给定的题目是关于三角函数,先观察给出式子中是否含有特殊角,或者角度之间是否有什么联系,然后运用特殊角以及二倍角公式、两角和(或差)公式等进行解答。

假若给的题目是关于不等式,考虑是否能运用一般不等式ab b a 222≥+套用解题,假如题目是关于数列,看看能否利用等差数列公式d n n na S d n a a n n 2)1(,)1(11-+
=-+=和等比数列公式q
q a S q a a n n n n --==-1)1(,111进行解答。

再比如要求证明三角形全
等或相似,可根据SSS 、SAS 、AAS 、HL 、AAA 等判定方法寻找必要的未知条件然后进行证明。

这是运用模式识别中的结构识别和关系识别,在解决数学问题中,观察给出数据之间的关系、套用已知公式或者性质及判定方法也是一种解题途径。

假如给定的题目不易直接证明,分析法、归纳法、反证法等可以帮助我们另辟蹊径寻找解题的方法。

那些能够用综合法直接证明的题目,则要根据题目的类型套用一般解题步骤,譬如解一元一次方程的程序,即去分母、去括号、移向、合并同类项、方程两边同除以未知数的系数;再比如求一次函数图像的单调性,根据“任取21,x x 属于定义域,判定)1(1)
()(),0(0)()(221<><>-或或x f x f x f x f x ”这一模式判断函数的单调性。

这是模式识别中的方法识别,有些题目有固定的解题程序可以套用,这为解题提供了另一种途径。

模式识别在数学问题解决的应用中,有着很大的作用。

掌握并且能熟练运用模式识别,对我们的解题能力的提高有很大的帮助。

当然,最主要的也是最基础的还是要有足够多的解题经验。

假使没有练习的经历,就算掌握了理论知识,模式识别对于我们的解题过程而言也没有多大的用处。

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