易也翔
摘要:高中數(shù)學(xué)科目是我們學(xué)生在高中學(xué)習(xí)階段需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的學(xué)科,很多數(shù)學(xué)題具有涉及知識點(diǎn)多、復(fù)雜性高等特點(diǎn)。因此,為提高解題效率,我們有必要做好構(gòu)造法的合理應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);方程構(gòu)造法;函數(shù)構(gòu)造法;圖形構(gòu)造法
前言:
在高中數(shù)學(xué)問題的解答過程中,我們經(jīng)常會用到構(gòu)造法,通過構(gòu)造方程、圖形等方式,可以簡化解題步驟,是抽象問題直觀化,這有助提高我們解題的準(zhǔn)確性。
一、高中數(shù)學(xué)解題中方程構(gòu)造法的運(yùn)用
高中數(shù)學(xué)問題在解答的時候,我們往往需要面對多個未知的變量,因此,構(gòu)造方程解決問題成為了最佳途徑。在數(shù)學(xué)習(xí)題解答中,題中必然會給出數(shù)量關(guān)系、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等。所以,我們要根據(jù)題中的已知條件,構(gòu)建含有未知量的等式,通過組建方程、恒等變形等方式,解決問題。這也是我們在高中數(shù)學(xué)解答中最經(jīng)常使用的解題方法之一。
例一,已知(m-n)2-4(n-x)(x-m)=0,請對m、n、x三者的關(guān)系是否滿足等差數(shù)列進(jìn)行證明。
分析:在此題的解答中,涉及了多個未知變量,因此,為了實(shí)現(xiàn)解題的目的,我們必須聯(lián)合結(jié)論,通過構(gòu)建方程的方式去探索問題答案。
解:根據(jù)題中已知條件,設(shè)(m-n)t2-4(n-x)(x-m)=0為①式
因此,△=(m-n)2-4(n-x)(x-m),通過題意可知△=0時,構(gòu)造的方程中存在兩個相等的實(shí)數(shù)根,所以(n-x)+(m-n)+(x-m)=0,等價于t=1,因此方程的兩個根X1=X2=1。
根據(jù)韋達(dá)定理可知,m+n=2x,結(jié)合等差數(shù)列基本含義可證m,n,x之間是等差數(shù)列關(guān)系。[1]
綜上所述,在高中數(shù)學(xué)題的解答中,合理的運(yùn)用構(gòu)造法將降低數(shù)學(xué)題解題難度、簡化解題過程,提高我們學(xué)生對習(xí)題的理解及判斷力,實(shí)現(xiàn)快速解得準(zhǔn)確答案的解題目的。
例二:已知設(shè)α>β>γ,α+β+γ=1,α2+β2+γ2=1,試問α+β之和的取值區(qū)間。
分析:通過對題中給出的已知條件進(jìn)行分析,此題解答的關(guān)鍵在于合理的利用方程根的定義、判定方法及系數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性等知識構(gòu)建方程及方程組;因此,在本題的解答中,我們要將a和b當(dāng)成原方程已經(jīng)存在的兩個實(shí)根,然后利用根和系數(shù)的關(guān)系,通過a+b、ab重新對方程進(jìn)行構(gòu)造、解答,從而得出答案。
解:根據(jù)題意可知α+β+γ=1,因此:α+β=1-γ①
對①式內(nèi)等號兩邊平放,得到(α+β)2=(1-γ)2,并將平放結(jié)果帶入α2+β2+γ2=1得到②式:αβ=γ2-γ
因?yàn)椋瑇2+(γ-1)x+(γ2-γ)=0方程的實(shí)根是α、β;
所以,Δ=(γ-1)2-4(γ2-γ)=-3γ2+2γ+1>0
經(jīng)運(yùn)算,可知-13<γ<1,等價于-13<1-(α+β)<1
經(jīng)整理,α+β之和的取值區(qū)間為(1,4/3)
二、高中數(shù)學(xué)解題中函數(shù)構(gòu)造法的應(yīng)用
我們經(jīng)過長時間的學(xué)習(xí)后,發(fā)現(xiàn)方程與函數(shù)之間存在著千絲萬縷的關(guān)系。所以,在高中數(shù)學(xué)難題解答中使用函數(shù)構(gòu)造法,有助于我們更好的理解問題、分析問題,發(fā)揮及掌握解題技巧,提高解題的有效性與準(zhǔn)確性。在數(shù)學(xué)習(xí)題的解答中,不論是代數(shù)類還是幾何類數(shù)學(xué)題,我們都可以利用函數(shù)構(gòu)造法解決問題、獲得最終答案。
例三:假設(shè)m、n、a∈R+,而且n 解:通過閱讀題意可知,題中已知條件有限,多是未知量。所以,假設(shè)a=x, 則原式為:,x∈R+; 為方便解題,我們設(shè)函數(shù)f(x)=,且x∈R+ 經(jīng)整理+1 由此可知,f(x)=屬于[0,∞]區(qū)間之內(nèi)的遞增函數(shù) 經(jīng)整理后就可以對的結(jié)論進(jìn)行判定了。[2] 綜上所述,函數(shù)構(gòu)造法在解題中方便快捷,十分適合我們在有限的時間內(nèi)解題,同時也提高了解題的效率,從根本上改善了我們學(xué)生的解題能力。 三、高中數(shù)學(xué)解題中圖形構(gòu)造法的應(yīng)用 圖形構(gòu)造法的簡稱就是數(shù)形結(jié)合法,在高中數(shù)學(xué)問題解答中,數(shù)形結(jié)合理念是我們必須掌握的重要解題方法,利用數(shù)形結(jié)合法有助于我們理解抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)難題,簡化解題步驟。 例四:已知,a∈R,且7x2-(a+13)x+a2-a-2=0的方程里面有實(shí)根α與β,并滿足0<α<1<β<2的條件,試問a的取值范圍是多少? 分析:通過閱讀題干可以知曉題中方程存在實(shí)根2個,若想直接通過方程求解的方式獲得實(shí)根α與β的具體數(shù)值,難度較大。因此,我認(rèn)為在解題中應(yīng)該利用圖形構(gòu)造法,通過數(shù)形結(jié)合的方式解決問題。[3] 解:將方程式轉(zhuǎn)化為f(x)=7x2-(a+13)x+a2-a-2 在圖形(如圖1)中標(biāo)注出f(x)與x軸的交點(diǎn),而這2個交點(diǎn)一個在(0,1)內(nèi),另一個在(1,2)內(nèi); 據(jù)此列出滿足條件的不等式進(jìn)行求解, 即f(0)>0、f(1)<0、f(2)>0