摘要: 本文主要講述如何運用構造法解決數學問題。通過分析、觀察、聯想構造出我們熟悉的函數、方程、模型等,使問題的難點轉變得簡單。
關鍵詞: 構造法 解題 應用 增函數
構造法是運用數學的基本思想,經過認真觀察、深入思考,根據需要與可行性構造出題設條件所沒有的函數、方程、模型等以溝通題設條件與待求或待證結論的數學方法。其內涵十分豐富?;痉椒ㄊ牵航栌靡活悊栴}的性質,來研究另一類問題。
通過構造法解決數學問題,能夠培養學生觀察、分析、聯想的思維方法及創造性思維能力。下面通過舉例說明用構造法解題的一般思想。
一、構造函數
例1.求證: ≤ ,(a,b∈R)。
分析:上述不等式中的兩個式子 , 可看成同一個函數f(x)= ,(x≥0),在|a+b|,|a|+|b|的值。
解:構造函數f(x)= (x≥0)。
先研究f(x)在[0,+∞)上的增減性,設0≤x <x ,
f(x )-f(x )= - = >0
∴f(x)在[0,+∞)上是增函數。
而|a+b|≤|a|+|b|
∴ ≤
說明:該題的常規解法是分類討論或平方去掉絕對值,而這里我們通過構造單調的遞增函數f(x)= ,x∈[0,∞)使問題簡單化。
二、構造方程
例2.設實數x,y,z滿足x -yz-8x+6=0y +z +yz-6x+5=0,求x的取值范圍。
分析:方程組中有三個未知量x,y,z,而只求x的取值范圍,可先設法消元(用x表示y,z)。
解:由
x -yz-8x+6=0
得
yz=x -8x+6①
由
y +z +yz-6x+5=0
得
y +z +yz=6x-5②
式②可化為
(y+z) =6x-5+x -8x+6
得
y+z=±(x-1)③
(由①,③可聯想到一元二次方程根與系數的關系,從而構造一個一元二次方程。)
由①,③可知y,z是一元二次方程m ±(x-1)m+x -8x+6=0的兩根。
又x,y,z∈R,
∴該方程必有實數解,從而△≥0,
即(x-1) -4(x -8x+6)≥0
可求得
≤x≤
說明:根據題設條件構造出與所求結論相關的方程,易于求解。
三、構造模型
例3.已知 + =1,求證: + =1.
分析: + =1與橢圓標準方程很相似。
證明:構造橢圓 + =1,
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”