丁偉偉
摘? 要:基本不等式主要體現(xiàn)的是不等關系,在解題的過程中會涉及“變形”,學生難以把握本質(zhì),琢磨不定。雖然教師給出了一些變形的模式,但是始終未觸及根本?;诖耍恼聫幕静坏仁角笞钪档脑砣胧?,逐漸揭開變形的本質(zhì)——換元,讓學生抓住變通之道,培養(yǎng)數(shù)學學科核心素養(yǎng)。
關鍵詞:基本不等式;最值;換元;核心素養(yǎng)
數(shù)學學習的關鍵是概念?;静坏仁街R點蘊含了換元思想,命題者正是運用這種思想,通過先換元再變形,加強知識應用的難度。因此,從解題者的角度來看要學會逆向思考,如何變形成為解題的關鍵。
一、基本不等式求最值的原理
基本不等式求最值的原理是:積定和最小,和定積最大,用符號語言表述為:已知a > 0,b > 0,P為常數(shù)。
G.波利亞在《怎樣解題:數(shù)學思維的新方法》一書中強調(diào),理解題目,包括未知量是什么,已知數(shù)據(jù)是什么,條件是什么?;静坏仁角笞钪档脑肀旧硪彩且粋€命題,它呈現(xiàn)的題設和結論涉及兩種運算(和與積)、一個不等號、一個定值、兩個正對象,而變形的設置往往也從這幾個方面談起。
1. 從兩種運算和不等號方向談變形
下面是蘇教版《普通高中課程標準實驗教科書·數(shù)學5必修》“13.4 基本不等式”的課后習題及其變形,變形正是從兩種運算和不等號的方向入手。
(1)若x > 0,y > 0,且2x + 5y = 20,求lgx + lgy的最大值。
第(2)小題中涉及三個字母,顯然不能孤立地作為研究對象。目標求的是積運算的最大值,條件中是和為定值,從運算和不等號方向來看均無矛盾,但是兩個對象前后不統(tǒng)一,結合目標分析,可以通過換元最終統(tǒng)一研究對象。
第(3)小題可以從以下兩個角度實現(xiàn)研究對象的一致。一是從定值條件入手,此題定值條件不明顯,可
由此,當未知量較多時,往往通過減元或換元,結合其他變形角度,確定研究的兩個正對象。
綜上可知,運用基本不等式求最值,變形不外乎從兩種運算和不等號方向、定值條件、兩個正對象入手,變形的目的最終是為了換元,從而明確研究的兩個正對象。
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