☉江蘇省新沂市第一中學 徐 劍
數(shù)學思想方法結合構造技巧,能使我們領悟數(shù)學的價值,形成一整套行之有效的數(shù)學學習方法與思想,從不同的角度、不同的知識層面來看待高中各種各樣的復雜數(shù)學應用題型,緊跟教師課堂的教學步驟,從單一的思維模式中解放出來,探尋一種高效率、高質量、高保證的數(shù)學學習模式.
我們在利用“構造法”進行解答數(shù)學例題之前,要先了解構造法的概念.首先,“構造”就是為達到某一目的,要采取一系列的方案和手段,制作出步驟及相應的流程來完成這個目的.我們可以選擇某種合理的、能促進自己理解的方式去達到提高解題效率的成果,強有力地鍛煉自身的數(shù)學思維邏輯,無論遇到多么復雜的數(shù)學題目,都能進行化簡,從而把它們變成日常練習過的簡單例題,有效的解答,全方面地學好數(shù)學.方程作為高中數(shù)學的重要內容之一,涉及很多難理解的知識層面,它與代數(shù)式,各種復雜的函數(shù)相連接,還與不等式等章節(jié)密切不可分,我們在做特殊方程的例題時,要充分利用構造法,依據方程理論,加深對數(shù)學應用題的理解和記憶,循序漸進,反復訓練,能使許多的問題得以轉化,從而得到解決,經歷一個反復思考的數(shù)學學習過程,把生活中的各種數(shù)學分類遷移到數(shù)學中來,挖掘教材提供的機會,并根據數(shù)學的特殊性質,對自己負責,逐漸養(yǎng)成學習數(shù)學的良好習慣.
數(shù)學中的構造法有效而特殊,會讓我們有“似曾相識”的感覺,它是為了對數(shù)學學科的研究和日常的解題方便而采用的一種思想.它能激發(fā)我們的學習思維,讓我們在頭腦中能有一種潛意識,從而進行不斷的知識遷移和擴展、數(shù)學定理的推移、數(shù)學證明的猜測和結合等,通過各種手段,讓原來一個復雜的數(shù)學過程變得通用化、簡單化、快捷化.對于一些復雜的三角函數(shù)例題,由于存在特殊的函數(shù)角度,不方便直接求解,這時就需要采用構造法.
例1 求sin20°cos70°+sin10°sin50°的值.
解析:不能直接求出來,需要借用“構造法”,引入幾個特殊值,所求式子與和差角公式結構一致,達到構造和提高解題效率的目的.我們可以令x=sin20°cos70°+sin10°sin50°,y=cos20°sin70°+cos10°cos50°,構造出兩個方程表達式,則x+y=sin20°cos70°+sin10°sin50°+cos20°sin70°+cos10°cos50°=sin90°+cos40°=1+cos40°. 同理,x-即sin20°cos70°+sin10°sin50°的值為,就完成了解答過程.這樣一個構造的解題過程,能扭轉一些數(shù)學解題困局.我們要不斷估計和推理,把普遍問題類比為特殊問題等,獲取最佳的解答方案.
在數(shù)學界有許多的數(shù)學家都是勤勤懇懇地利用自己的學習經驗,借助構造法發(fā)現(xiàn)并證明了許多十分有用的數(shù)學定理.例如,歐幾里得、洛必達研究的洛必達法則;歐拉研究的歐拉不等式;拉格朗日研究的中值定理等,大多都用“構造法”解決了許多的數(shù)學難題,為我們開辟了數(shù)學道路.我們要向前輩學習,運用一系列的數(shù)學定理和數(shù)學推理,自行構造和解答,學會從一個數(shù)學角度轉移到另一個角度或者層面,從一個對象獲得另一個對象的性質,養(yǎng)成學習數(shù)學的好習慣,逐漸加強構造法的力度,完善有效數(shù)學學習方法.構造法是一種重要的數(shù)學解題方法,我們在解題過程中要注重構造思想的實際效果,合理應用構造思想,對題目進行整理和分析,學會實質性的訓練和不斷的探索創(chuàng)新,不斷的感知數(shù)學公式、概念,遇到復雜的題目時,換一個角度去思考,去理解,去感悟,從而找到一條繞過障礙的新途徑.
解析:這是一道復雜的代數(shù)求解問題,首先得看清已知條件是什么,不能匆忙下手,更不能胡亂拉取數(shù)學公式,造成解題思路的混淆,而是要通過已知條件選擇更簡單的解題方法.通過對題目的詳細觀察,不難發(fā)是倒數(shù)關系,這時可以設a和b是方程t2-4xt-1=0的兩個實數(shù)根,又因為a>b,所以最終解得()n的值為2013,這是2013年的高考真題.我們可以到書店購買一些實質性的學習資料和數(shù)學真題,時常練習,發(fā)現(xiàn)數(shù)學例題的解答規(guī)律,形成常規(guī)題型的解題思路和模式,正視自己的數(shù)學學習基礎,并結合各類數(shù)學概念和公式,做好必要的筆記,及時復習和鞏固.
在對構造法的應用過程中,我們要不斷地引入構造法的模式,全面提高數(shù)學解題效率,可以借鑒課內外的書籍,加強自身的數(shù)學素質培養(yǎng).國內外就有許多的研究成果,如西方的《幾何原本》和中國的《九章算術》等都詳細地記載了數(shù)學學習的方法,對我們的學習效率和技巧很有幫助.我國的構造法主要是針對當前數(shù)學學科的特殊性,注重問題的能行性,引出一系列的方法和模式,許多古典的書籍和書籍中的數(shù)學例題對推動中國數(shù)學的發(fā)展起到了深遠的影響,我們一定要合理地運用和練習,從各個角度尋求數(shù)學例題的解題思路,遇到不懂的問題多思考、多求解、多詢問,循序漸進地提高自己的數(shù)學能力.構造法是一種極其富有技巧性和思維創(chuàng)造性的常用解題方法,需要我們了解自己所需要的數(shù)學模型和接受知識的能力和基礎,并根據數(shù)學的特殊性質,全面地進行歸納和理解,和同學老師做好溝通交流,取長補短地提高自己的實際能力,構造出一種新的問題形式,豐富自身內涵,從數(shù)學例題中領悟數(shù)學的學習技巧,構造出具體的結果,從而繞過解題障礙,明確構造的目的和做題時的最終結果,全方面地通過用心觀察、仔細聯(lián)想,采用新的學習方法,把數(shù)學題目中的已知的關系式為“支架”,真正體驗一種創(chuàng)造性思維的構思過程,在把握滲透契機的同時,往往能使許多復雜的數(shù)學問題在新的關系下得以轉化,許多不懂的問題也可以很快解決.
另一方面,當今的計算機科學和各類的財經類專業(yè),都離不開數(shù)學這一門學問,在很大程度上是靠數(shù)學來發(fā)展的,無論我們今后從事什么職業(yè),都要運用數(shù)學的知識來解答一些實質性的問題.因此,我們高中生必須從現(xiàn)在做起,吸取生活中各種各樣有價值的數(shù)學學習元素,打好數(shù)學基礎,憑借結構上的數(shù)學相似性,找到數(shù)學例題的解題突破口,把定理和公式合理結合在一起,才能極大降低數(shù)學例題的難度,通過適當?shù)恼{節(jié)和代換,以及相應的變形,適當?shù)臅r候結合圖像進行分析和揣摩,抓住解題的關鍵點,分析、發(fā)現(xiàn)數(shù)學問題的各個環(huán)節(jié),以及它們之間的聯(lián)系,從而達到事半功倍之效.
例3 已知x+y+z=0,xyz=8,求z的取值范圍.
解析:構造一個以x,y為根的一元二次方程t2+bt+c=得z<0或z>.構造法在解題時的便捷性由此可見.
數(shù)學學習是循序漸進的學習,不斷積累學習經驗的一門學科,我們一定要學會把“構造法”加入到各種復雜的數(shù)學例題解答過程中,充分轉化和化簡,并通過自己的學習經驗發(fā)現(xiàn)數(shù)學的真諦.在解答各類題型時,一定要注重構造法的理念,訓練日常數(shù)學課堂例題,經歷一個認真總結、積累經驗的數(shù)學探索和學習過程,才能逐漸地加強構造法的力度,完善有效數(shù)學學習方法,最終引入構造法的模式,全面提高數(shù)學解題效率.J