陳芙蓉
摘 要:本文主要討論了解數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)幾種典型的構(gòu)造方法,并總結(jié)了在使用構(gòu)造法解題時(shí)的某些注意事項(xiàng),以及構(gòu)造法在解題時(shí)最常見(jiàn)的幾種應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:構(gòu)造;轉(zhuǎn)化;變換
中圖分類(lèi)號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2016)08-018-01
解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),常規(guī)的思考方法是由已知到未知的定向思考。但有些問(wèn)題按照這樣的思維方式來(lái)尋求解決問(wèn)題的途徑卻比較困難,甚至無(wú)從著手。這種情況下,經(jīng)常要求我們改變思維方向,換一個(gè)角度去思考,找到一條繞過(guò)障礙的新途徑。構(gòu)造法就是這樣的手段之一。
構(gòu)造法的含義很廣:一般認(rèn)為,在解題過(guò)程中,為了實(shí)現(xiàn)條件向結(jié)論的轉(zhuǎn)化,利用問(wèn)題的特殊性設(shè)計(jì)一個(gè)新的關(guān)系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)去實(shí)現(xiàn)原問(wèn)題的解決,這種思維活動(dòng)的特點(diǎn)在于“構(gòu)造”,所以稱(chēng)為構(gòu)造思想。應(yīng)用構(gòu)造思想去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)理論和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的具體方法稱(chēng)為構(gòu)造法。構(gòu)造法作為一種數(shù)學(xué)方法,它不同于一般的邏輯方法,需要一步一步地導(dǎo)求必要條件,直至推斷出結(jié)論。它屬于非常規(guī)思維,其本質(zhì)特征是“構(gòu)造”。用構(gòu)造法解決問(wèn)題,無(wú)一定之規(guī),表現(xiàn)出思維的試探性,不規(guī)則性和創(chuàng)造性。構(gòu)造解決問(wèn)題的活動(dòng)是一種構(gòu)造性的思維活動(dòng)。其關(guān)鍵是借助對(duì)問(wèn)題特征的敏銳觀察,展開(kāi)豐富的聯(lián)想,構(gòu)造出滿(mǎn)足問(wèn)題條件的數(shù)學(xué)對(duì)象,使問(wèn)題巧妙地獲得解決。
一、構(gòu)造函數(shù)法:
這種方法就是構(gòu)造出與原命題相符合且關(guān)系密切的函數(shù),從函數(shù)的角度觀察、分析、解釋命題,溝通命題中條件與結(jié)論的內(nèi)在聯(lián)系,從而使命題(或問(wèn)題)得以解決。
例1、已知 ,求證: 。
思路:因?yàn)?與 的和為 ,其積為1。根據(jù)這兩數(shù)的結(jié)構(gòu)形式,可構(gòu)造函數(shù): , 與 是 =0的二根。
欲證原結(jié)論,只須證 即可。
二、構(gòu)造恒等式:
在解某些數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),需要構(gòu)造一個(gè)恒等式作鋪墊,架起通向解題終點(diǎn)的“橋梁”。使問(wèn)題迅速得以解決。
例2、已知 ,求分式 的值。
思路:待求值式實(shí)際上已暗示我們,應(yīng)設(shè)法構(gòu)造一個(gè)恒等式,使之能利用已有的結(jié)論:
三、構(gòu)造數(shù)列:
在處理與自然數(shù)n有關(guān)的命題時(shí),可根據(jù)題目提供的特征,通過(guò)替換,設(shè)想并構(gòu)造出一個(gè)與欲解(證)問(wèn)題有關(guān)的數(shù)列,并對(duì)該數(shù)列的特征進(jìn)行分析,常常可以由此探尋出解決問(wèn)題的途徑。
例3、求證:
思路:這種類(lèi)型的問(wèn)題通常用數(shù)學(xué)歸納法來(lái)證,下面試用構(gòu)造數(shù)列的方法來(lái)解。
由以上討論的幾種方法及例題可以看出,應(yīng)用構(gòu)造法時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1、構(gòu)造法是一種通過(guò)構(gòu)造新的數(shù)學(xué)對(duì)象使原問(wèn)題得以轉(zhuǎn)化,從而解決問(wèn)題的一種方法,所以,構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)單,以便于問(wèn)題的解決,通過(guò)構(gòu)造物這一媒介,應(yīng)盡可能地使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
2、構(gòu)造方法解決問(wèn)題的過(guò)程比較直觀,構(gòu)造物必須是熟悉的,通過(guò)熟悉的構(gòu)造物將難以入手的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的問(wèn)題。
3、構(gòu)造法解決問(wèn)題具有很大的靈活性,針對(duì)某一問(wèn)題如何進(jìn)行構(gòu)造,必須有很扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
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