吳悅彩
高中數(shù)學(xué)教學(xué)課程標準中明確規(guī)定了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅包括數(shù)學(xué)內(nèi)容、數(shù)學(xué)語言,更重要的是數(shù)學(xué)思想、方法。在數(shù)學(xué)解題過程中,某些數(shù)學(xué)問題用常規(guī)方法是難以解決的,這時可以根據(jù)題目的條件和結(jié)論的特征,從新的角度,用新的觀點去觀察分析,用已知的數(shù)學(xué)關(guān)系為“支架”構(gòu)造出滿足條件或結(jié)論的數(shù)學(xué)對象,使原問題中隱晦不清的關(guān)系在新構(gòu)造的數(shù)學(xué)對象中清楚地表現(xiàn)出來,從而借助該數(shù)學(xué)對象解決數(shù)學(xué)問題。這種解決數(shù)學(xué)問題的方法就是構(gòu)造法。
一、構(gòu)造法解題的思路
構(gòu)造法解題的基本思想方法是“轉(zhuǎn)化”思想。用構(gòu)造法解題的巧妙之處在于不是直接去解決所給的問題,而是把它轉(zhuǎn)化成一個與原問題有關(guān)的輔助新問題,然后通過新問題的解決幫助解決原問題。
二、構(gòu)造法的思維方式
構(gòu)造法是一種簡捷、快速,靈活變通的解題方法,這些特點,特別是簡捷的特點會大大提高學(xué)生的求知欲,他們會有一種躍躍欲試的渴望,但卻無從知道什么樣的問題適合用構(gòu)造法去解,如何構(gòu)造?
應(yīng)用構(gòu)造法解題的關(guān)鍵一是要明確的解題方向,即要明確為了解決什么樣的問題面建立一個相應(yīng)的構(gòu)造;二是要弄清條件的本質(zhì)特點,以便重新進行邏輯整合。構(gòu)造法的思維方式是多樣的,主要有類比構(gòu)造,即所研究問題對象之間或這些對象與已學(xué)過的知識間存在著形式上、本質(zhì)上的相同或相似性的可考慮類比構(gòu)造;聯(lián)想構(gòu)造、轉(zhuǎn)換構(gòu)造、歸納構(gòu)造、直覺構(gòu)造、逆向構(gòu)造,即按逆向思維方式,向原有數(shù)學(xué)形式的相反方向去思考,通過構(gòu)造對立的數(shù)學(xué)形式來解決問題。
三、構(gòu)造法在中學(xué)數(shù)學(xué)解題中的應(yīng)用
1. 構(gòu)造函數(shù)
函數(shù)在整個中學(xué)數(shù)學(xué)是占有相當(dāng)?shù)膬?nèi)容,學(xué)生對于函數(shù)的性質(zhì)也比較熟悉。選擇爛熟于胸的內(nèi)容來解決棘手問題,會大大提高學(xué)生解決問題的能力。
2. 構(gòu)造一元二次方程
方程作為中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,它與代數(shù)式、函數(shù)、不等式等知識密切不可分。依據(jù)方程理論,能使許多的問題得以轉(zhuǎn)化從而得到解決,這對學(xué)生的數(shù)學(xué)思想的培養(yǎng)具有重要意義。
有些數(shù)學(xué)題,經(jīng)過觀察可以構(gòu)造 一個方程,從而得到巧妙簡捷的解答。
例2 若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0 ,求證:x,y,z成等差數(shù)列。
分析:拿到題目感到無從下手,思路受阻。但我們細看,題目條件酷似一元二次方程根的判別式。
證明:令a=x- y,b=z-x ,c=y -z,于是可構(gòu)造方程ax2+bx+c=0 .
由已知條件可知方程有兩個相等根x=1,所以根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系有y-z=x-y,即x+z=2y.得證x,y,z成等差數(shù)列。
通過上面的例子我們在解題的過程中要善于觀察,善于發(fā)現(xiàn),在解題過程中不墨守成規(guī),要大膽去探求解題的最佳途徑。
3. 構(gòu)造幾何圖形
借助幾何圖形來解決問題是構(gòu)造法的一種重要方式。對于本身不具備圖形的一些數(shù)學(xué)問題,由于它的條件中數(shù)量關(guān)系有明顯的幾何意義或某些方面可以將問題轉(zhuǎn)化成幾何圖形,借助幾何圖形的性質(zhì)來研究,從而實現(xiàn)解題的目標。
4. 構(gòu)造數(shù)列
在高中數(shù)學(xué)教材中,有很多已知等差數(shù)列的首項、公比或公差(或者通過計算可以求出數(shù)列的首項、公比),來求數(shù)列的通項公式,但實際上有些數(shù)列并不是等差、等比數(shù)列,給出數(shù)列的首項和遞推公式,要求出數(shù)列的通項公式。而這些題目往往可以用構(gòu)造法,根據(jù)遞推公式構(gòu)造出一個新數(shù)列,從而間接地求出原數(shù)列的通項公式。
構(gòu)造法遠不只是本文指出的這幾種方法,還有其他方法,在此不一一列舉。在解題過程中,只有善于多觀察,多對比分析,才能更容易找到要創(chuàng)造的對象。在教學(xué)中,若能有意識地培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)研究的過程中創(chuàng)新意識,使學(xué)生體會知識間的內(nèi)在聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化,則能為學(xué)生解決問題創(chuàng)造出構(gòu)造解決問題的有利條件。
責(zé)任編輯 羅 峰