何守元
摘 要: 本文從三個(gè)方面闡述了中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法在高等代數(shù)解題中的應(yīng)用,并指出它既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是學(xué)習(xí)、研究高等代數(shù)的有效方法.
關(guān)鍵詞: 遷移 中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法 高等代數(shù)
高等代數(shù)中的許多內(nèi)容很抽象,邏輯十分嚴(yán)密,初學(xué)者在學(xué)習(xí)中普遍感到困難.這不僅與學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有關(guān),而且與學(xué)生的認(rèn)識(shí)方法論也有很大關(guān)系.越是抽象內(nèi)容的學(xué)習(xí),越是迫切需要初學(xué)者在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中找到理解抽象知識(shí)的支撐點(diǎn).
中學(xué)數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)高等代數(shù)的基礎(chǔ),其豐富的數(shù)學(xué)思想和方法對(duì)高等代數(shù)的學(xué)習(xí)具有重要的指導(dǎo)作用.正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)特別是思想和方法解決高等代數(shù)的問題,既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是一種高效的學(xué)習(xí)方法.
一、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法,解決多項(xiàng)式的疑難問題
多項(xiàng)式中命題的證明,是初學(xué)者首先會(huì)碰到的一個(gè)難題.導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難的主要原因是脫離中學(xué)數(shù)學(xué),認(rèn)識(shí)方法不當(dāng).解決這個(gè)問題的有效方法就是:歸類認(rèn)識(shí),總結(jié)規(guī)律,正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法.
1.凡結(jié)論只涉及正反兩面的命題,均可嘗試用反證法證之.
反證法的本質(zhì)是證明命題的逆否命題成立.相當(dāng)于換一個(gè)途徑證明命題,蘊(yùn)含了化歸思想.程序是:否定結(jié)論,推出矛盾.在高等代數(shù)各章內(nèi)容中都有廣泛的應(yīng)用.
例1:證明:若f(x)是一個(gè)正系數(shù)多項(xiàng)式,且f(0)、f(1)都是奇數(shù),則f(x)沒有整數(shù)根.
證明:假設(shè)f(x)存在整數(shù)根x,則必存在q(x)∈z[x],使得: f(x)=(x-α)q(x),從而有:f(0)=(-α)q(0)f(1)=(1-α)q(1),因?yàn)閒(0)、f(1)都是奇數(shù),q(0)、q(1)都是整數(shù),由整數(shù)的奇偶性關(guān)系知:-α、1-α必是奇數(shù),即:α既是奇數(shù)又是偶數(shù),這不可能.故f(x)沒有整數(shù)根.
2.凡證明互素的命題,都可嘗試用配湊法證之.
證明互素的命題,關(guān)鍵是要根據(jù)已知條件,應(yīng)用中學(xué)數(shù)學(xué)的配湊法,找到多項(xiàng)式u(x)、v(x),使f(x)u(x)+g(x)v(x)=1成立.其本質(zhì)是:代數(shù)式的恒等變形思想.
例2:已知:f(x)、g(x)互素,證明:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=(f(x)g(x),f(x)+g(x))=1.
證明:由(f(x),g(x))=1?圳?堝u(x)、v(x),使得:f(x)u(x)+g(x)v(x)=1,配湊得:f(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]v(x)=1[f(x)+g(x)]u(x)+g(x)[v(x)-u(x)]=1.
從而有:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=1.
又因?yàn)椋篺(x)g(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]g(x)v(x)= g(x),所以f(x)g(x),f(x)+g(x)的任意公因式h(x),都是f(x)、g(x)的公因式;反之亦然.從而有:(f(x)g(x),f(x)+g(x))=(f(x),g(x))=1.[1]
4.凡涉及多項(xiàng)式、商式、余式系數(shù)的命題,都可嘗試用待定系數(shù)法解之.
使用待定系數(shù)法時(shí),多項(xiàng)式應(yīng)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)式,且遵循次數(shù)定理.
例4:設(shè)多項(xiàng)式f(x)被x-1、x-2、x-3除所得余數(shù)依次為4、8、16,求f(x)被(x-1)(x-2)(x-3)除所得余式.
由余數(shù)定理可得方程組:f(1)=a+b+c=4f(x)=4a+2b+c=8f(3)=9a+3b+c=16,解之得:a=2,b=-2,c=4.
5.涉及多項(xiàng)式函數(shù)值及判別抽象數(shù)的屬性的命題,可嘗試用構(gòu)造法證之.
根據(jù)已知條件構(gòu)造方程(組)、函數(shù)或多項(xiàng)式證明命題,是中學(xué)數(shù)學(xué)常用的方法,在高等代數(shù)中也有廣泛應(yīng)用.
二、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)因式分解的方法和公式,證明矩陣可逆并求出逆矩陣
三、涉及抽象矩陣的特征根與特征向量的問題,可遷移等量替換、恒等變形的思想求解
參考文獻(xiàn):
[1]馬訾偉等主編.高等代數(shù)全程導(dǎo)學(xué)及習(xí)題全解(第五版).中國時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社,2010.11:29、52.
[2]楊子胥主編.高等代數(shù)精選題解(第一版),高等教育出版社,2008.6:180-182.
[3][4]毛綱源.線性代數(shù)解題方法技巧歸納(第2版),華中科技大學(xué)出版社,2003.3:90,322.endprint
摘 要: 本文從三個(gè)方面闡述了中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法在高等代數(shù)解題中的應(yīng)用,并指出它既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是學(xué)習(xí)、研究高等代數(shù)的有效方法.
關(guān)鍵詞: 遷移 中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法 高等代數(shù)
高等代數(shù)中的許多內(nèi)容很抽象,邏輯十分嚴(yán)密,初學(xué)者在學(xué)習(xí)中普遍感到困難.這不僅與學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有關(guān),而且與學(xué)生的認(rèn)識(shí)方法論也有很大關(guān)系.越是抽象內(nèi)容的學(xué)習(xí),越是迫切需要初學(xué)者在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中找到理解抽象知識(shí)的支撐點(diǎn).
中學(xué)數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)高等代數(shù)的基礎(chǔ),其豐富的數(shù)學(xué)思想和方法對(duì)高等代數(shù)的學(xué)習(xí)具有重要的指導(dǎo)作用.正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)特別是思想和方法解決高等代數(shù)的問題,既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是一種高效的學(xué)習(xí)方法.
一、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法,解決多項(xiàng)式的疑難問題
多項(xiàng)式中命題的證明,是初學(xué)者首先會(huì)碰到的一個(gè)難題.導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難的主要原因是脫離中學(xué)數(shù)學(xué),認(rèn)識(shí)方法不當(dāng).解決這個(gè)問題的有效方法就是:歸類認(rèn)識(shí),總結(jié)規(guī)律,正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法.
1.凡結(jié)論只涉及正反兩面的命題,均可嘗試用反證法證之.
反證法的本質(zhì)是證明命題的逆否命題成立.相當(dāng)于換一個(gè)途徑證明命題,蘊(yùn)含了化歸思想.程序是:否定結(jié)論,推出矛盾.在高等代數(shù)各章內(nèi)容中都有廣泛的應(yīng)用.
例1:證明:若f(x)是一個(gè)正系數(shù)多項(xiàng)式,且f(0)、f(1)都是奇數(shù),則f(x)沒有整數(shù)根.
證明:假設(shè)f(x)存在整數(shù)根x,則必存在q(x)∈z[x],使得: f(x)=(x-α)q(x),從而有:f(0)=(-α)q(0)f(1)=(1-α)q(1),因?yàn)閒(0)、f(1)都是奇數(shù),q(0)、q(1)都是整數(shù),由整數(shù)的奇偶性關(guān)系知:-α、1-α必是奇數(shù),即:α既是奇數(shù)又是偶數(shù),這不可能.故f(x)沒有整數(shù)根.
2.凡證明互素的命題,都可嘗試用配湊法證之.
證明互素的命題,關(guān)鍵是要根據(jù)已知條件,應(yīng)用中學(xué)數(shù)學(xué)的配湊法,找到多項(xiàng)式u(x)、v(x),使f(x)u(x)+g(x)v(x)=1成立.其本質(zhì)是:代數(shù)式的恒等變形思想.
例2:已知:f(x)、g(x)互素,證明:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=(f(x)g(x),f(x)+g(x))=1.
證明:由(f(x),g(x))=1?圳?堝u(x)、v(x),使得:f(x)u(x)+g(x)v(x)=1,配湊得:f(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]v(x)=1[f(x)+g(x)]u(x)+g(x)[v(x)-u(x)]=1.
從而有:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=1.
又因?yàn)椋篺(x)g(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]g(x)v(x)= g(x),所以f(x)g(x),f(x)+g(x)的任意公因式h(x),都是f(x)、g(x)的公因式;反之亦然.從而有:(f(x)g(x),f(x)+g(x))=(f(x),g(x))=1.[1]
4.凡涉及多項(xiàng)式、商式、余式系數(shù)的命題,都可嘗試用待定系數(shù)法解之.
使用待定系數(shù)法時(shí),多項(xiàng)式應(yīng)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)式,且遵循次數(shù)定理.
例4:設(shè)多項(xiàng)式f(x)被x-1、x-2、x-3除所得余數(shù)依次為4、8、16,求f(x)被(x-1)(x-2)(x-3)除所得余式.
由余數(shù)定理可得方程組:f(1)=a+b+c=4f(x)=4a+2b+c=8f(3)=9a+3b+c=16,解之得:a=2,b=-2,c=4.
5.涉及多項(xiàng)式函數(shù)值及判別抽象數(shù)的屬性的命題,可嘗試用構(gòu)造法證之.
根據(jù)已知條件構(gòu)造方程(組)、函數(shù)或多項(xiàng)式證明命題,是中學(xué)數(shù)學(xué)常用的方法,在高等代數(shù)中也有廣泛應(yīng)用.
二、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)因式分解的方法和公式,證明矩陣可逆并求出逆矩陣
三、涉及抽象矩陣的特征根與特征向量的問題,可遷移等量替換、恒等變形的思想求解
參考文獻(xiàn):
[1]馬訾偉等主編.高等代數(shù)全程導(dǎo)學(xué)及習(xí)題全解(第五版).中國時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社,2010.11:29、52.
[2]楊子胥主編.高等代數(shù)精選題解(第一版),高等教育出版社,2008.6:180-182.
[3][4]毛綱源.線性代數(shù)解題方法技巧歸納(第2版),華中科技大學(xué)出版社,2003.3:90,322.endprint
摘 要: 本文從三個(gè)方面闡述了中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法在高等代數(shù)解題中的應(yīng)用,并指出它既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是學(xué)習(xí)、研究高等代數(shù)的有效方法.
關(guān)鍵詞: 遷移 中學(xué)數(shù)學(xué)思想和方法 高等代數(shù)
高等代數(shù)中的許多內(nèi)容很抽象,邏輯十分嚴(yán)密,初學(xué)者在學(xué)習(xí)中普遍感到困難.這不僅與學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)有關(guān),而且與學(xué)生的認(rèn)識(shí)方法論也有很大關(guān)系.越是抽象內(nèi)容的學(xué)習(xí),越是迫切需要初學(xué)者在已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中找到理解抽象知識(shí)的支撐點(diǎn).
中學(xué)數(shù)學(xué)是學(xué)習(xí)高等代數(shù)的基礎(chǔ),其豐富的數(shù)學(xué)思想和方法對(duì)高等代數(shù)的學(xué)習(xí)具有重要的指導(dǎo)作用.正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)特別是思想和方法解決高等代數(shù)的問題,既是解決高等代數(shù)疑難問題的有效途徑,又是一種高效的學(xué)習(xí)方法.
一、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法,解決多項(xiàng)式的疑難問題
多項(xiàng)式中命題的證明,是初學(xué)者首先會(huì)碰到的一個(gè)難題.導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難的主要原因是脫離中學(xué)數(shù)學(xué),認(rèn)識(shí)方法不當(dāng).解決這個(gè)問題的有效方法就是:歸類認(rèn)識(shí),總結(jié)規(guī)律,正確遷移中學(xué)數(shù)學(xué)的思想和方法.
1.凡結(jié)論只涉及正反兩面的命題,均可嘗試用反證法證之.
反證法的本質(zhì)是證明命題的逆否命題成立.相當(dāng)于換一個(gè)途徑證明命題,蘊(yùn)含了化歸思想.程序是:否定結(jié)論,推出矛盾.在高等代數(shù)各章內(nèi)容中都有廣泛的應(yīng)用.
例1:證明:若f(x)是一個(gè)正系數(shù)多項(xiàng)式,且f(0)、f(1)都是奇數(shù),則f(x)沒有整數(shù)根.
證明:假設(shè)f(x)存在整數(shù)根x,則必存在q(x)∈z[x],使得: f(x)=(x-α)q(x),從而有:f(0)=(-α)q(0)f(1)=(1-α)q(1),因?yàn)閒(0)、f(1)都是奇數(shù),q(0)、q(1)都是整數(shù),由整數(shù)的奇偶性關(guān)系知:-α、1-α必是奇數(shù),即:α既是奇數(shù)又是偶數(shù),這不可能.故f(x)沒有整數(shù)根.
2.凡證明互素的命題,都可嘗試用配湊法證之.
證明互素的命題,關(guān)鍵是要根據(jù)已知條件,應(yīng)用中學(xué)數(shù)學(xué)的配湊法,找到多項(xiàng)式u(x)、v(x),使f(x)u(x)+g(x)v(x)=1成立.其本質(zhì)是:代數(shù)式的恒等變形思想.
例2:已知:f(x)、g(x)互素,證明:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=(f(x)g(x),f(x)+g(x))=1.
證明:由(f(x),g(x))=1?圳?堝u(x)、v(x),使得:f(x)u(x)+g(x)v(x)=1,配湊得:f(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]v(x)=1[f(x)+g(x)]u(x)+g(x)[v(x)-u(x)]=1.
從而有:(f(x),f(x)+g(x))=(f(x)+g(x),g(x))=1.
又因?yàn)椋篺(x)g(x)[u(x)-v(x)]+[f(x)+g(x)]g(x)v(x)= g(x),所以f(x)g(x),f(x)+g(x)的任意公因式h(x),都是f(x)、g(x)的公因式;反之亦然.從而有:(f(x)g(x),f(x)+g(x))=(f(x),g(x))=1.[1]
4.凡涉及多項(xiàng)式、商式、余式系數(shù)的命題,都可嘗試用待定系數(shù)法解之.
使用待定系數(shù)法時(shí),多項(xiàng)式應(yīng)設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)式,且遵循次數(shù)定理.
例4:設(shè)多項(xiàng)式f(x)被x-1、x-2、x-3除所得余數(shù)依次為4、8、16,求f(x)被(x-1)(x-2)(x-3)除所得余式.
由余數(shù)定理可得方程組:f(1)=a+b+c=4f(x)=4a+2b+c=8f(3)=9a+3b+c=16,解之得:a=2,b=-2,c=4.
5.涉及多項(xiàng)式函數(shù)值及判別抽象數(shù)的屬性的命題,可嘗試用構(gòu)造法證之.
根據(jù)已知條件構(gòu)造方程(組)、函數(shù)或多項(xiàng)式證明命題,是中學(xué)數(shù)學(xué)常用的方法,在高等代數(shù)中也有廣泛應(yīng)用.
二、遷移中學(xué)數(shù)學(xué)因式分解的方法和公式,證明矩陣可逆并求出逆矩陣
三、涉及抽象矩陣的特征根與特征向量的問題,可遷移等量替換、恒等變形的思想求解
參考文獻(xiàn):
[1]馬訾偉等主編.高等代數(shù)全程導(dǎo)學(xué)及習(xí)題全解(第五版).中國時(shí)代經(jīng)濟(jì)出版社,2010.11:29、52.
[2]楊子胥主編.高等代數(shù)精選題解(第一版),高等教育出版社,2008.6:180-182.
[3][4]毛綱源.線性代數(shù)解題方法技巧歸納(第2版),華中科技大學(xué)出版社,2003.3:90,322.endprint