劉春花
類比法也叫“比較類推法”,是指由一類事物所具有的某種屬性,推測與其類似的事物也應具有這種屬性的推理方法。類比分數(shù)研究分式是便捷而有效的學習方法。
一、類比法學習分式概念
例1 要使分式[12-x]有意義,則x的取值范圍是? ? ? ? ? ? ? 。
【解析】分數(shù)的分母不能為0,類比可得分式的分母不能為0,從而x≠2。
例2 化簡:[a-2a-1a]÷[a2-1a]=
。
【解析】類比分數(shù)的運算法則和混合運算的順序,可得分式的運算法則和混合運算法則。由此化簡可得:原式=[a2a-2a-1a]÷[a2-1a]=[(a-1)2a]·[a(a+1)(a-1)]=[a-1a+1]。
【點評】用類比分數(shù)的方法學習分式的定義、性質(zhì)以及運算法則,事半功倍。
二、類比法突破解題難點
例3 我們把分子為1的分數(shù)叫作單位分數(shù),如[12],[13],[14]……任何一個單位分數(shù)都可以拆分成兩個不同的單位分數(shù)的和,如[12]=[13]+[16],[13]=[14]+[112],[14]=[15]+[120]……
(1)根據(jù)對上述式子的觀察,如果,[15]=[1○]+[1◇],那么請寫出○、◇所表示的數(shù);
(2)進一步思考,單位分數(shù)[1n](n≥2且為整數(shù))=[1△]+[1☆],請寫出△、☆所表示的式,并加以驗證。
【解析】觀察給出的式子的規(guī)律,等號右邊的第一個數(shù)的特征明顯,它的分母是左邊第一個數(shù)的分母加1,因此,第(1)問中,當[15]在等號左邊時,等號右邊第一個數(shù)是[16],那么后面的數(shù)可由[15]-[16]得到,即[130]。第(2)問可類比第(1)問的解決方法,先確定[1n]后的第一個數(shù)[1n+1],再用[1n]-[1n+1]=[1n(n+1)]得到第二個數(shù),從而得△=n+1、☆=n(n+1)。
【點評】類比是數(shù)學中常用的方法,這種方法往往有“化難為易”的神奇力量,大家今后一定要多留意這一方法。
三、類比思考發(fā)現(xiàn)通法
例4 觀察下列等式:
[11×2]=1-[12],[12×3]=[12]-[13],[13×4]=[13]-[14]。
將以上三個等式的兩邊分別相加,得
[11×2]+[12×3]+[13×4]=1-[12]+[12]-[13]+[13]-[14]=1-[14]=[34]。
(1)直接寫出計算結果:
[11×2]+[12×3]+[13×4]+…+ [1n(n+1)]=
。
(2)根據(jù)(1)的探究過程猜想并寫出: [1n(n+3)]=? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。
(3)解方程:[1x(x+3)]+[1(x+3)(x+6)]+[1(x+6)(x+9)]=[32x+18]。
【解析】本題考查分式的運算規(guī)律,通過所給等式的計算方式,可以將(1)展開進行計算。
(1)[11×2]+[12×3]+[13×4]+…+[1n(n+1)]
=1-[12]+[12]-[13]+[13]-[14]+…+[1n]-[1n+1]
=1-[1n+1]=[nn+1]。
(2)類比(1)的解題過程,我們可以將比式拆成兩個分式差的形式:[1n]-[1n+3]=[n+3n(n+3)]-[nn(n+3)]=[3n(n+3)]=
3·[1n(n+3)],所以[1n(n+3)]=[13][1n-1n+3]。
(3)根據(jù)(2)的結論將(3)中方程進行化簡可得:
[13][1x-1x+3+1x+3-1x+6+][1x+6]
[-1x+9]=[32x+18],即[13][1x-1x+9]=
[32x+18],
解得x=2,或x=-9。
經(jīng)檢驗,x=2是原分式方程的解,
∴原分式方程的解x=2。
【點評】該題本身含有類比思想,意在通過類比,發(fā)現(xiàn)解決這一類問題的基本方法。即把每一項拆成兩項的差,前后項抵消,從而達到化簡的目的。本題還可類比小學分數(shù)學過的“裂項相消”的方法,從而學習分式的“裂項相消”。
(作者單位:江蘇省常州市武進區(qū)湖塘實驗中學)