方法线路 M22 · 什么时候用?为什么用?

一般化与特殊化

一般的看不清,先看最特殊的情形找方向;具体的数太乱,就换成字母看结构。

📖 配合《解题方法与策略》§4.7阅读

一个想法,一张图先把 P 放到“弧的中点”,再让它和 B 重合。这两个特殊位置上,PA、PB、PC 有什么关系?然后随便拖一拖。

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一句话

两个方向相反的动作,常常配合着用:

  • 特殊化:一般的情形看不清,就先看最特殊的——最小的 、最对称的位置、最简单的数。它会告诉你答案大概是什么,该往哪里证。
  • 一般化:具体的数又大又乱,就把它换成字母。数字的“个性”消失了,结构反而露出来。

特殊化找到的只是猜想;证明,还是要对一般情形去做。

先猜后证

正三角形 内接于一个圆,点 在不含 的弧 上。当 恰好是这段弧的中点时, 是 的几倍?

倍
先选定答案,才能看到结论。

第 1 站 · 特殊位置先探路(卷五)

例:PA、PB、PC 之间有什么关系

第 1 / 5 步
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  1. 最对称的位置

    把 放到弧的中点。 成了直径, 半径。于是 。

反过来,把一般的定理特殊化,也常常得到熟悉的老朋友。把托勒密定理用在矩形上:对角线都是 ,两组对边是 和 ,于是 ——这就是勾股定理。

第 2 站 · 把数换成字母(卷二)

计算 。硬算要做两次七位数的乘法。

例:2023² − 2022 × 2024

第 1 / 4 步
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  1. 特殊化:先试小的

    把 换成小一点的数:,,。

第 3 站 · 代特殊值,找因式、定系数(卷一)

分解 。全部展开有六项,看不出头绪。让字母取特殊值试试。

例:分解 a²(b−c) + b²(c−a) + c²(a−b)

第 1 / 5 步
  1. 特殊化:令 a = b

    把 换成 :前两项正好抵消,第三项是 。式子变成 ,说明 是它的一个因式。

第 4 站 · 从小棋盘数起(卷七)

的棋盘里一共有多少个正方形(各种大小都算)?直接数会数花眼。

例:棋盘里的正方形

第 1 / 4 步
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  1. 特殊化:最小的棋盘

    的棋盘: 个。 的棋盘: 个小的加 个大的,共 个。

练一练

练习 1基础

计算:。

练习 2提高

已知对所有的 都有 。求 。

练习 3挑战

的方格棋盘里,一共有多少个长方形(正方形也算长方形)?

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特殊情形成立,就当作证完了

错误的做法:当 在弧 的中点时 ,所以对弧上任意一点 都有 。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 只检查了一个位置。特殊位置上成立的事,换个位置完全可能不成立——比如“高和中线重合”在等腰三角形里对,在一般三角形里就不对。

正确的做法:特殊化的作用是找到该证什么。找到以后,要对一般位置的 写出证明(这里用托勒密定理,或者在 上截取 )。

「特殊值用来找答案,不能用来当证明」

展品

特殊得过了头

错误的做法:要确定 里的 ,取 ,:两边都是 ,所以 取什么都行。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 这组值让两边同时变成 , 对任何 都成立,什么信息也没有得到。

正确的做法:取一组让两边都不为 的值,比如 :左边是 ,右边是 ,所以 。

「要特殊,但别特殊到两边都是 0」

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同一个想法,在不同的地方各用一次。

  1. 看 a 与 1卷二《方程与方程组》第 1 章
  2. 轮换式与对称式卷一《因式分解技巧》第 10 章
  3. 托勒密定理及其应用卷五《圆》第 9 章
  4. 计数卷七《组合趣题》第 1 章