王燕兵
摘 要: “構(gòu)造法”作為一種重要的化歸手段,在數(shù)學(xué)解題中有重要作用.本文從“構(gòu)造函數(shù)”、“構(gòu)造數(shù)列”等常見構(gòu)造及“構(gòu)造模型”等特殊構(gòu)造出發(fā),例談構(gòu)造法在數(shù)學(xué)解題中的運用.
關(guān)鍵詞: 構(gòu)造法 化歸 數(shù)學(xué)解題
近年來,構(gòu)造法的應(yīng)用逐漸為高考所重視,在競賽中有著一定的地位.下文結(jié)合一些常見的例題介紹構(gòu)造法在解題中的運用.
1.構(gòu)造代數(shù)式
在解決某些數(shù)學(xué)問題時,利用矛盾對立統(tǒng)一性,可以充分揭示條件與結(jié)論的內(nèi)在聯(lián)系,探索構(gòu)造適宜的數(shù)與式,架設(shè)解決問題的橋梁.
2.構(gòu)造函數(shù)
在求解某些數(shù)學(xué)問題時,根據(jù)問題的條件,構(gòu)想組合一種新的函數(shù)關(guān)系,使問題在新的觀念下轉(zhuǎn)化并利用函數(shù)的有關(guān)性質(zhì)解決原問題是一種行之有效的解題手段.構(gòu)造函數(shù)證(解)問題是一種創(chuàng)造性思維的過程,具有較強的靈活性和技巧性.在運用過程中,應(yīng)有目的、有意識地進行構(gòu)造,始終“盯住”要證、要解的目標(biāo).
易證f(x)在R上是奇函數(shù)且單調(diào)遞增
∴f(x)=-f(y),即f(x)=f(-y).
又∵f(x)是增函數(shù),∴x=-y即x+y=0.
3.構(gòu)造方程
方程,作為中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,與數(shù)、式、函數(shù)等諸多知識密切相關(guān).根據(jù)問題條件中的數(shù)量關(guān)系和結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造出一個新的方程,然后依據(jù)方程的理論,往往能使問題在新的關(guān)系下得以轉(zhuǎn)化而獲解.構(gòu)造方程是初等代數(shù)的基本方法之一.
說明:有些不等式的證明,如果借助已知條件的特點,通過構(gòu)造二次函數(shù)來處理就會非常簡捷,這種例子很多.
4.構(gòu)造數(shù)列
在處理與正整數(shù)n有關(guān)的數(shù)學(xué)問題時,根據(jù)題目所提供的特征,通過替換、設(shè)想等構(gòu)造出一個與欲解(證)問題有關(guān)的數(shù)列(數(shù)組),并對該數(shù)列(數(shù)組)的特征進行分析,常可獲得解題的途徑.如果從分析問題所提出的信息知道其本質(zhì)與數(shù)列有關(guān),那么該問題就可以考慮運用構(gòu)造數(shù)列的方法來解.
如果問題條件中的數(shù)量關(guān)系有明顯的或隱含的幾何意義與背景,或能以某種方式與幾何圖形建立起聯(lián)系,就可考慮通過構(gòu)造幾何圖形將題設(shè)中的數(shù)量關(guān)系直接在圖形中得以實現(xiàn),然后,借助于圖形的性質(zhì)在所構(gòu)造的圖形中尋求問題的結(jié)論.
其幾何意義是平面內(nèi)動點P(x,0)到兩定點M(2,3)和N(5,-1)的距離之和(如圖1).
為求其值域只要求其最值即可.
易知當(dāng)M,N,P三點共線(即P在線段MN上)時,
綜上,構(gòu)造法體現(xiàn)了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的思維特點,“構(gòu)造”不是“胡思亂想”,不是憑空“臆造”,而是要以所掌握的知識為背景,以具備的能力為基礎(chǔ),以觀察為先導(dǎo),以分析為武器,通過仔細(xì)地觀察、分析、發(fā)現(xiàn)問題的各個環(huán)節(jié)及其中的聯(lián)系,從而為尋求解法創(chuàng)造條件.但還必須指出,構(gòu)造法并非是解題唯一解法,并且構(gòu)造法也不只限于本文提到的幾種,對于同一道題既能有幾種構(gòu)造法,又能用其他方法求解,應(yīng)在學(xué)習(xí)研究的過程中注重對學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),使學(xué)生體會知識間的內(nèi)在聯(lián)系和互相轉(zhuǎn)化,能創(chuàng)造性地構(gòu)造解決問題的有利條件,巧妙地解決問題,從而獲得學(xué)習(xí)的愉悅感和成功的體驗.