廖建光
由于初中代數(shù)是學(xué)生第一次接觸的知識內(nèi)容,對學(xué)生的思維轉(zhuǎn)變要求比較高,不少學(xué)生在這個學(xué)習(xí)過程中遇到困難.原因之一就是學(xué)生沒有掌握合適的學(xué)習(xí)方法和解題技巧.而構(gòu)造法是根據(jù)解題的需要,構(gòu)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(dá)到解題目的的一種創(chuàng)造性數(shù)學(xué)方法.它能起到發(fā)散學(xué)生思維作用,提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維.筆者結(jié)合例題,談?wù)剺?gòu)造法在初中代數(shù)題中的應(yīng)用.
一、構(gòu)造輔助函數(shù)法
對于一些復(fù)雜的基本函數(shù),學(xué)生無法很好地厘清結(jié)構(gòu),導(dǎo)致無從下手解題.教師可以用構(gòu)造輔助函數(shù)法,來幫助學(xué)生解題.構(gòu)造輔助函數(shù)法是根據(jù)題意和結(jié)論,重新構(gòu)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(gòu)造輔助函數(shù)法,構(gòu)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(dāng)時0 上題中,直接證明會比較困難,學(xué)生也不容易理解.用構(gòu)造法就能利用函數(shù)的性質(zhì)巧妙解題,增加學(xué)生對函數(shù)的深刻認(rèn)識. 二、構(gòu)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(gòu)造一個聯(lián)系已知條件和結(jié)論的代數(shù)式,用反證法證明出假設(shè)錯誤或者矛盾,從而達(dá)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(gòu)造法結(jié)合,可假設(shè)在[0,1]內(nèi)的有理數(shù)個數(shù)為n個,a1,a2,…,an.因?yàn)槿我鈨蓚€有理數(shù)的乘積都是有理數(shù),于是可以構(gòu)造出一個新的有理數(shù)p=a1,a2,…,an,又因?yàn)閍1,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(shè)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(xué)生構(gòu)造的思維和逆向思維的結(jié)合,對學(xué)生有一定的啟發(fā)作用,教師可以在課堂上多引導(dǎo)學(xué)生思考這類問題,以達(dá)到提高學(xué)生發(fā)散思維的作用. 三、構(gòu)造輔助方程法 有些初中數(shù)學(xué)題是和方程緊密結(jié)合的,需要用到解方程的思想,這時教師就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生通過分析問題,構(gòu)造出輔助方程或者方程組,然后結(jié)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(jié)果的.但結(jié)合問題和已知條件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可以將x+y+z當(dāng)成是一個整體、一個未知數(shù),并通過構(gòu)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(gòu)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(guān)系,就可以考慮用構(gòu)造輔助不等式法來解.將題目中的數(shù)量關(guān)系用不等式或不等組來表達(dá),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(guān)鍵字眼“小于”、“至少”,提示我們這是數(shù)量之間的不等關(guān)系,要構(gòu)造出相應(yīng)的不等式來求解.這里可以設(shè)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(gòu)造出不等式:6x-(4x+6x×10%)>30000,解不等式即可求出答案. 這類題關(guān)鍵是要學(xué)生抓住題目中的關(guān)鍵字眼,挖掘數(shù)量之間的不等關(guān)系.教師在講解過程中,應(yīng)該多用變式來提高學(xué)生對關(guān)鍵字眼的敏感度. 使用構(gòu)造法就是學(xué)生的創(chuàng)造性思想的具體表現(xiàn),其一方面提高了學(xué)生的靈活性和創(chuàng)新型,另一方面又將不同的數(shù)學(xué)思維和知識結(jié)合起來了,能幫助學(xué)生走出固化的思維困境,開拓學(xué)生的智力和探索能力. 責(zé)任編輯 羅 峰