何文昌 念杰
不等式、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)問題經(jīng)常涉及多個變量,這類問題綜合性大,技巧性強,學(xué)生往往無從下手,
給學(xué)生的求解帶來較大的困難.下面就“含多個變量問題”的“整元、換元、變元”策略作一探析,與同行交流.
一、整元——整合變量
評注:本題第(3)問中f(s+t)>f(s)+f(t)中有雙變量,因為s,t彼此獨立、地位相同,可以把一個變量確定為主元(自變量),另一個變量確定為次元(參數(shù)),通過移項、構(gòu)造函數(shù),把雙變量問題轉(zhuǎn)化成單變量問題,再利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性,從而證明結(jié)論,證明過程用到定元策略.
對于含多個變量問題,可以選擇整元、換元、定元策略,把多變量變形轉(zhuǎn)換成雙變量,再轉(zhuǎn)化成單變量,進(jìn)而構(gòu)造出關(guān)于這個單變量的函數(shù),利用函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的知識求解.這類問題經(jīng)常含有x1x2,x1±x2,x1x2等,可以變形轉(zhuǎn)換成左右結(jié)構(gòu)相同的式子,或使用比值、和值、差值換元等整元、換元、定元方法把多變量問題轉(zhuǎn)化為單變量問題.在教學(xué)過程中,教師可以基于問題的條件和結(jié)論的結(jié)構(gòu)特點,引導(dǎo)學(xué)生觀察多個變量的結(jié)構(gòu)特征,聯(lián)想解決過的問題,在嘗試與調(diào)整中,尋找解決問題的方向,從而完善學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),提高思維的靈活性,形成和發(fā)展數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
(本文為福州教育科學(xué)研究院“十四五”規(guī)劃2022年度課題《“雙減”背景下課堂教、學(xué)、評一體化策略研究》(編號:FZ2022GH039,主持人:念杰)的研究成果之一.)