張玉婷
(河北省唐山市樂亭縣湯家河鎮(zhèn)湯家河初級(jí)中學(xué),河北唐山 063600)
在解答數(shù)學(xué)問題時(shí),我們時(shí)常會(huì)采用這樣一種方法,即通過對(duì)已知的條件和所給結(jié)論進(jìn)行分析,構(gòu)造出輔助的內(nèi)容,它既可以是一個(gè)圖形、一個(gè)方程(組)、一個(gè)等式、一個(gè)函數(shù)或是一個(gè)等價(jià)命題等,將所給條件與所給結(jié)論結(jié)合起來,從而最終將問題解決,而以這種形式來解題的數(shù)學(xué)方法,我們稱它為構(gòu)造法[1]。
運(yùn)用構(gòu)造法解決問題,可以將代數(shù)、三角、幾何等各種數(shù)學(xué)知識(shí)互相連接在一起,更能使問題得到快速且簡(jiǎn)便的解決。有部分?jǐn)?shù)學(xué)問題從表面上感覺難以解答,但是當(dāng)我們將已知條件為基本內(nèi)容加以創(chuàng)造性地運(yùn)用,把所要求的結(jié)論確定為解決題目的方向,高效地運(yùn)用已有數(shù)學(xué)知識(shí),構(gòu)造出相應(yīng)的輔助性問題及其數(shù)學(xué)形式,就可以使得問題在嶄新的形式下得到簡(jiǎn)便解法,這也就是在解題中的“構(gòu)造”方略。
數(shù)學(xué)中的構(gòu)造法,就是根據(jù)問題所給出的條件和結(jié)論傳達(dá)的信息,把問題作合適的加工處理,高效地運(yùn)用所知數(shù)學(xué)知識(shí),構(gòu)造出與所給問題相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模式,深入發(fā)掘問題的本質(zhì),進(jìn)而使得問題在嶄新的形式下得到簡(jiǎn)便解法。構(gòu)造法的本質(zhì)是創(chuàng)造性地運(yùn)用所知數(shù)學(xué)知識(shí)去解決一些數(shù)學(xué)問題,它不僅僅是一種解題的方式方法,而且是創(chuàng)造性解題方法的方法。
構(gòu)造法作為一種常見的數(shù)學(xué)解題方法,在解決數(shù)學(xué)問題時(shí)具有多種特點(diǎn):
(1)通過構(gòu)造輔助性問題對(duì)原有問題進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)化,使解題思路更加清晰。
(2)運(yùn)用構(gòu)造法解決問題可以使問題更加清晰、直觀,解題過程更加順暢。
(3)運(yùn)用構(gòu)造法解決問題,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力是有一定要求的,構(gòu)造法的變化形式多樣,針對(duì)不同的問題,會(huì)采用不同的構(gòu)造形式。而面對(duì)問題,學(xué)生是否能夠想到對(duì)應(yīng)的構(gòu)造方法,這就需要學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和較強(qiáng)的思維能力[2]。
在學(xué)生遇到難以解決的數(shù)學(xué)問題時(shí),不妨認(rèn)真思考一下是否能夠運(yùn)用構(gòu)造法解決問題,這既是對(duì)學(xué)生的一種思維鍛煉,也是對(duì)他們數(shù)學(xué)素質(zhì)的一種培養(yǎng)。如果學(xué)生能夠很好地運(yùn)用這種數(shù)學(xué)方法,學(xué)生會(huì)有一種“大徹大悟”的感覺,困難的數(shù)學(xué)問題在解決過程中也會(huì)感到得心應(yīng)手,而不是束手無策。
很多的數(shù)學(xué)問題較為復(fù)雜,在學(xué)生解題過程中可能不知從何處入手,但當(dāng)我們能夠構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,能夠巧妙運(yùn)用構(gòu)造的方法來進(jìn)行解題時(shí),我們往往能夠?qū)崿F(xiàn)從量變到質(zhì)變的飛躍。
構(gòu)造方程就是用已知條件作基礎(chǔ),用所求結(jié)論作為解答方向,構(gòu)造出一個(gè)方程,然后再根據(jù)方程的相關(guān)內(nèi)容,就能夠使得問題在利用方程的知識(shí)下簡(jiǎn)便快速解決。
在幾何題目中,很多題難以通過直觀形式求證得出,而通過對(duì)幾何圖形構(gòu)造輔助線,構(gòu)造出恰當(dāng)?shù)膱D形,使各部分的關(guān)系更加清晰明了,可以使得問題更容易解決,拓寬學(xué)生的解題思路,也鍛煉了學(xué)生的幾何思維能力。
案例:如圖所示,在四邊形ABCD 中,AB=CD,E、F 分別為AD、BC 的中點(diǎn),BA、CD 的延長(zhǎng)線分別交FE 的延長(zhǎng)線于M、N,求證:∠AME=∠DNE。
在解答絕對(duì)值的問題時(shí),我們常采用畫數(shù)軸的方式來解決此類問題,利用數(shù)軸我們可以判斷某些代數(shù)式的正負(fù)以及它們的距離問題。
案例:當(dāng)a 取何值時(shí),|a+5|+|a-1|+|a-4|的值最小,最小值為多少?請(qǐng)說明理由。
解析:線段上的點(diǎn)與兩端點(diǎn)的距離和最小,判斷出a=1 時(shí),三個(gè)絕對(duì)值的和最小,所以當(dāng)a=1 有最小值,最小值=|1+5|+|1-1|+|1-4|=6+0+3=9。
理由:線段上的點(diǎn)到線段兩端點(diǎn)的距離的和最小,a=1 時(shí),正好是3 與-4 兩點(diǎn)間的距離。故答案為:當(dāng)a=1 有最小值,最小值為9。
不等式是初中數(shù)學(xué)的一個(gè)重要組成部分,既是初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)也是重點(diǎn),對(duì)于高中的數(shù)列學(xué)習(xí)也具有一定的幫助,且不等式歷來是中考熱門話題,而通過構(gòu)造法不等式可以在不需要得出確定值的情況下將問題解決,我們只需依靠不等式確定所求解區(qū)間即可,大大減少了運(yùn)算過程,增加了準(zhǔn)確率。
綜上所述,S 的整數(shù)部分是90。
綜上所述,構(gòu)造法在初中數(shù)學(xué)中的應(yīng)用較為廣泛,構(gòu)造法可應(yīng)用的題型是多樣的,通過運(yùn)用構(gòu)造法,使得方程問題、幾何問題、不等式問題、絕對(duì)值問題等都能化難為簡(jiǎn),拓寬學(xué)生的解題思路,幫助學(xué)生進(jìn)行思維發(fā)散。在初中階段,如果學(xué)生能夠熟練掌握這種數(shù)學(xué)解題方法,那么能極大提高學(xué)生的問題解答效率,同時(shí)也提高了準(zhǔn)確率[3]。學(xué)生運(yùn)用構(gòu)造法進(jìn)行解答問題的過程,也是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的遷移過程,在運(yùn)用構(gòu)造法解題時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)題目所運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)是有所關(guān)聯(lián)的,由此,長(zhǎng)時(shí)間熟練運(yùn)用這種方法,學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)形成一個(gè)完整的知識(shí)體系,同時(shí)能夠養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。初中數(shù)學(xué)與高中數(shù)學(xué)是有一定的關(guān)聯(lián)性的,在初中階段打下良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ),對(duì)于高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是有極大的幫助的,同時(shí)在初中階段做好學(xué)生的邏輯思維訓(xùn)練,幫助學(xué)生發(fā)展思維能力并且使學(xué)生掌握一定的解題技巧,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)也是尤為重要的。