陳愛麗
不等式是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn),同時,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),教師開展不等式教學(xué)面臨著重大的挑戰(zhàn)。很多時候,學(xué)生無法掌握基本的解題思路,無法下手,導(dǎo)致學(xué)生對不等式學(xué)習(xí)喪失興趣,甚至對數(shù)學(xué)這門課程產(chǎn)生恐懼心理。所謂:“授人以魚不如授人以漁”,教師一定要讓學(xué)生自己掌握不等式的證明方法,才能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。不等式的證明思路非常豐富多樣,方法更加靈活多樣,學(xué)生只有掌握靈活的證明方法,掌握多種不等式證明方法,才能靈活運(yùn)用,發(fā)散思維,提高自己的解題能力,提升自己的答題技巧。所以,教師一定要重視不等式證明方法的教學(xué)。
1 比較法證明不等式
比較法主要是通過對比,采用對照組和觀察組進(jìn)行比較,將定量作為對照,對變量進(jìn)行觀察,兩邊作差,或者作商,判斷其大小。將兩邊相減的結(jié)果與“0”作比較,作商時,將其結(jié)果與“1”作比較。
例1:求解不等式(X-1)/X≥2的解集。證明方法如下,因為(X-1)/X≥2,當(dāng)X≥0時,X-1<2X,得-X>-1,進(jìn)而當(dāng)X<-1時,無解;當(dāng)X≤0時,此時X-1=2X,-X=1,X=1,即得到最終證明結(jié)果-1 例2:設(shè)a>0,b>0,求證b2/a+a2/b≥a+b。求解思路:因為a>0,b>0,表示等式兩邊均>0,采用兩邊相減方法,推算情況如下,及a-b≤0,即a≤b;采用兩邊相除法,a/b≤1,即a≤b(b>0)。通過兩邊相減得到b2/a+a/b=[(a2+b2)-ab(a+b)]/ab=(a-b)2(a+b)/ab≥0;相除得到(b2/a+a2/b)/(a+b)=(a-ab+b2)/ab≥(2ab-ab)/ab=1。 通過上述兩個案例,由案例2得知,對于同一個不等式,在證明時,可以有兩種結(jié)果,證明在同一類型的題目中,通過對比,能幫助我們更加清晰的學(xué)習(xí)不等式,并且能真正認(rèn)識到不等式證明方法的靈活性,努力去學(xué)習(xí)和掌握不等式證明的方法,并且發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律和奧妙。在教學(xué)中,教師一定要讓學(xué)生學(xué)會舉一反三,對于同一類型的題目,換湯不換藥,要善于利用證明方法,去解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問題,真正達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo),全面提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績。 2 換元法證明不等式 換元法是在不等式中,定量保持不變,對變量進(jìn)行替換,讓不等式證明更加方便,降低不等式證明的難度。換元法一般常用的有代數(shù)換元法和三角換元法。其中三角換元法及時根據(jù)三角形的勾股定理,如:sin2θ+cos2θ=1及a=Rsinφ,b=cosφ等。 例1:已知:a2+b2=1,求證:丨a2+2ab+b2丨≤亅2。不等式證明過程如下:首先設(shè)定a=cosa,b=sina,得到丨a2+2ab+b2丨=丨cos2a=2sinacosa+sin2a丨=丨sin2a+cos2a丨=亅2丨sin(2a+π/4)丨≤亅2?;蛘邔2+b2=r2,這個進(jìn)行替換,可以得到a=rcosa,b=rsina。在這個不等式證明過程中,使用換元法之后,首先整個不等式變得簡單,學(xué)生在看到不等式之后,證明的目標(biāo)和思路更加清晰,并且融合了三角形勾股定理方面知識,將數(shù)學(xué)知識進(jìn)行融合貫通,真正讓學(xué)生能掌握不等式證明方法,在遇到較為難以拆分和辨識的不等式時,學(xué)生能第一時間正確使用換元法,將復(fù)雜的不等式簡單化,一眼看清題目,并且通過還原,最終能找到清晰的證明思路。換元法證明不等式具有簡單,便于分析等特點(diǎn)和優(yōu)勢,學(xué)生掌握了換元法之后,在解決不等式問題上,速率更加精準(zhǔn),思路更加清晰。數(shù)學(xué)不等式的證明是高考考核的重點(diǎn)內(nèi)容,除了上述介紹的兩種常見的證明方法之外,教師還應(yīng)該讓學(xué)生掌握更加豐富的方法,如,均值不等式證明方法、構(gòu)造函數(shù)法等,這些都是不等式解題中常用的方法,每一種的使用,都應(yīng)該根據(jù)具體題目類型,詳細(xì)判斷、正確選擇證明方法。 3 結(jié)束語 綜上,不等式一直是高考考核的一個重要內(nèi)容和方面,在全國高考總每年都可以見到不等式證明題目。在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,不等式是一個重要的教學(xué)內(nèi)容,是學(xué)生必須掌握的一種數(shù)學(xué)解題技能。教師也應(yīng)該重視不等式教學(xué),攻克教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),消除學(xué)生心中對不等式的恐懼,讓學(xué)生能輕松自如的學(xué)習(xí)不等式。在現(xiàn)代信息技術(shù)的輔助和支持下,教師一定要善于利用現(xiàn)代信息化的教學(xué)手段,將不同的不等式證明方法,與現(xiàn)代教學(xué)手段進(jìn)行融合,更加直觀的展示給學(xué)生,降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度,提升學(xué)習(xí)的積極性,從而達(dá)到理想的教學(xué)效果。 (作者單位:湖北新產(chǎn)業(yè)技師學(xué)院)