廖建光
由于初中代數(shù)是學生第一次接觸的知識內(nèi)容,對學生的思維轉(zhuǎn)變要求比較高,不少學生在這個學習過程中遇到困難.原因之一就是學生沒有掌握合適的學習方法和解題技巧.而構造法是根據(jù)解題的需要,構造出題目所沒有提及的代數(shù)式、方程、不等式、函數(shù),等等,將已知條件和所求問題聯(lián)系起來,達到解題目的的一種創(chuàng)造性數(shù)學方法.它能起到發(fā)散學生思維作用,提高學生的創(chuàng)造性思維.筆者結合例題,談談構造法在初中代數(shù)題中的應用.
一、構造輔助函數(shù)法
對于一些復雜的基本函數(shù),學生無法很好地厘清結構,導致無從下手解題.教師可以用構造輔助函數(shù)法,來幫助學生解題.構造輔助函數(shù)法是根據(jù)題意和結論,重新構造出一個新的函數(shù)解析式,轉(zhuǎn)而利用函數(shù)的一些性質(zhì)來解題.
例題1:已知x,y,z∈(0,1),求證:x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)<1.
這題用構造輔助函數(shù)法,構造出f(x)=(1-y-z)x+y(1-z)+z,x∈(0,1)則有f(0)=y(1-z)+z=(y-1)(1-z)<1,f(1)=1-y-z+y(1-z)+z=1-yz<1,所以當時0 上題中,直接證明會比較困難,學生也不容易理解.用構造法就能利用函數(shù)的性質(zhì)巧妙解題,增加學生對函數(shù)的深刻認識. 二、構造輔助代數(shù)式 對于一些從正面思考比較困難的題目,可以考慮構造一個聯(lián)系已知條件和結論的代數(shù)式,用反證法證明出假設錯誤或者矛盾,從而達到解題的目的. 例題2:求證:在[0,1]內(nèi)的有理數(shù)為無窮個. 此題適合用反證法和構造法結合,可假設在[0,1]內(nèi)的有理數(shù)個數(shù)為n個,a1,a2,…,an.因為任意兩個有理數(shù)的乘積都是有理數(shù),于是可以構造出一個新的有理數(shù)p=a1,a2,…,an,又因為a1,a2,…,an∈[0,1],所以p∈[0,1],這說明在[0,1]內(nèi)的有理數(shù)個數(shù)為n+1個,與假設矛盾,所以在[0,1]內(nèi)的有理數(shù)為無窮個. 這題體現(xiàn)了學生構造的思維和逆向思維的結合,對學生有一定的啟發(fā)作用,教師可以在課堂上多引導學生思考這類問題,以達到提高學生發(fā)散思維的作用. 三、構造輔助方程法 有些初中數(shù)學題是和方程緊密結合的,需要用到解方程的思想,這時教師就應該引導學生通過分析問題,構造出輔助方程或者方程組,然后結合方程的求解或者方程解的性質(zhì)來解決問題. 例題3:已知3x+7y+z=34x+10y+z=4,求x+y+z的取值. 通過觀察可以發(fā)現(xiàn),這題有三個未知數(shù),但只有兩個方程,用一般的解方程是求解不出結果的.但結合問題和已知條件的結構特點,可以將x+y+z當成是一個整體、一個未知數(shù),并通過構造法將原方程組變成一個“二元一次方程組”,即原方程組變成x+y+z+2(x+3y)=3x+y+z+3(x+3y)=4,便可用一般的方法求解得出x+y+z的值. 四、構造輔助不等式法 如果從題意中我們可以明顯看出有不等關系,就可以考慮用構造輔助不等式法來解.將題目中的數(shù)量關系用不等式或不等組來表達,使問題得到解決. 例題4:某企業(yè)生產(chǎn)一種工具,其固定成本為30000元,而單個工具的成為是4元,出廠價為6元,繳稅額為銷售總額的,如果要使固定成本小于利潤,那么企業(yè)至少要生產(chǎn)銷售多少個工具? 題目中出現(xiàn)關鍵字眼“小于”、“至少”,提示我們這是數(shù)量之間的不等關系,要構造出相應的不等式來求解.這里可以設問題為x,即企業(yè)至少要生產(chǎn)銷售x個工具,則由題意構造出不等式:6x-(4x+6x×10%)>30000,解不等式即可求出答案. 這類題關鍵是要學生抓住題目中的關鍵字眼,挖掘數(shù)量之間的不等關系.教師在講解過程中,應該多用變式來提高學生對關鍵字眼的敏感度. 使用構造法就是學生的創(chuàng)造性思想的具體表現(xiàn),其一方面提高了學生的靈活性和創(chuàng)新型,另一方面又將不同的數(shù)學思維和知識結合起來了,能幫助學生走出固化的思維困境,開拓學生的智力和探索能力. 責任編輯 羅 峰