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[摘 要]“教学有法,教无定法.”教学方法的提炼与选择有助于提高教学效益.构造法可以帮助学生将各种数学知识联系起来,使学生达到融会贯通、提高效率的目的.有机地将构造法运用于数列、几何图形、函数的教学之中,可以事半功倍地培养学生的思维能力,提升学生的解题水平.
[关键词]构造法 数列 几何图形 函数
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2015)230035
在数学教学中,教师需要给学生传授具有针对性的解题方法,其中构造法就是一种值得推广的方法.无论是学习数学知识还是解题,构造法都能够帮助学生将各种数学知识联系起来,相互转化,使学生在熟练、掌握数学知识的情况下学会举一反三、融会贯通,从而提高学习效率.下面笔者谈谈构造法在高中数学教学中的应用.
一、构造法在数列中的运用
构造法解题的过程就是将未知转化为已知的过程,转化是解题的重点.数列的内涵就是按照固定的规律排列成一列数,此种规律一般就是通项公式.因此求数列的通项公式是最为常见的题型,也是教学的重点.除了求数列的通项公式外,求数列的前n项和也是较为常见的题型,此时可以根据具体的问题采用相应的构造法.
以构造法在数列通项公式中的运用为例,此类题目通常给出的是递推公式,运用构造法能够构造出新的数列,从而求出原数列的通项公式.例如这样一道题:在数列{an}中,已知a1=1,an 1-an-(2n 1)an 1an=0,求通项公式an.在解题时,首先应当考虑到对递推式进行移项,将(2n 1)an 1an移到等式的右侧;其次,考虑在等式两边同时除以an 1an,由此构造出新的等差数列.由递推式an 1-an=(2n 1)an 1an,两边同时除以an 1an(an 1an≠0,否则会与a1=1相互矛盾)得
1an 1-
1an
=-(2n 1).采用构造法构造辅助数列{bn},令bn=
1an 1-
1an
,则{bn}是以-3为首项,-2为公差的等差数列.
1an-1a1
=(1an 1an-1)
(1an-1-1an-2) … (1a2-1a1)=bn-1 bn-2 … b1=-3n-
2×(n-1)(n-2)2=
-n2 1.
将a1=1代入公式,得an=12-n2.在解题中需注意,一般学生通常会将{1an}构造成新的数列{bn},但这里则是将{1an 1-
1an
}当作新的数列.在引导学生运用构造法解题时,还需注意叮嘱学生在运算时应当注意对应的项,不要弄错.
二、构造法在几何图形中的运用
代数运算虽然较为直接,但多数情况下较为抽象,且运算具有一定的复杂性,很容易出现错误.而合适的构造法能够将求解的问题变得更加简洁明了,使学生从其他角度找到全新的解题方法.例如这样一道题:一个周长为6,面积是整数的直角三角形存在与否?假如不存在,请证明;假如存在,请证明一共有几个.在解题时,先假设两直角边长为a、b,斜边则为c,面积S为整数,可利用原题中的条件列出方程:a b c=6;a2 b2=c2;12ab=S.因为题目是证明面积S为整数,因此可由前两个公式得出ab=18-6c.由韦达定理可构造出以a与b为根的方程:x2-(6-c)x (18-6c)=0.Δ=(6-c)2-4×1×(18-6c)=c2 12c-36.假如方程有解,则Δ≥0,即c≥-6 62.因为c 三、构造法在函数中的运用
构造函数思想属于数学中的一种较为重要的思想方法.在数学教学中,教师应当注意引导学生掌握这一数学方法,帮助学生开拓思路,解决问题.构造法在函数中的运用一般是通过特定的手段,设计并构造出一个与待解决问题有关的函数,借助函数自身的性质或者运算结果来解决原有的问题.构造函数法的思想范围较为广阔,具有一定的灵活性,因此需要灵活运用.例如,假如函数满足以下条件:(1)f(x)在闭区间[a,b]上连续;(2)f(x)在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点g,使f′(g)=
f(b)-f(a)b-a
.证明:做辅助函数F(x)=f(x)-f(a)-f(b)-f(a)b-a(x-a).F(a)=F(b)=0,且F(x)在[a,b]上满足罗尔定理的条件,因此g∈(a,b),F′(g)=
f′(g)-f(b)-f(a)b-a
=0,移项得f′(g)=f(b)-f(a)b-a.在证明的过程中需注意函数与变形式,构造函数法可帮助学生开拓思路,最终解决问题.
综上所述,在高中数学教学中,运用构造法能够有效地帮助学生整合所学的数学知识,使学生学会从不同的角度看待问题,有效地培养学生的思维能力.
(责任编辑 钟伟芳)
[关键词]构造法 数列 几何图形 函数
[中图分类号] G633.6 [文献标识码] A [文章编号] 16746058(2015)230035
在数学教学中,教师需要给学生传授具有针对性的解题方法,其中构造法就是一种值得推广的方法.无论是学习数学知识还是解题,构造法都能够帮助学生将各种数学知识联系起来,相互转化,使学生在熟练、掌握数学知识的情况下学会举一反三、融会贯通,从而提高学习效率.下面笔者谈谈构造法在高中数学教学中的应用.
一、构造法在数列中的运用
构造法解题的过程就是将未知转化为已知的过程,转化是解题的重点.数列的内涵就是按照固定的规律排列成一列数,此种规律一般就是通项公式.因此求数列的通项公式是最为常见的题型,也是教学的重点.除了求数列的通项公式外,求数列的前n项和也是较为常见的题型,此时可以根据具体的问题采用相应的构造法.
以构造法在数列通项公式中的运用为例,此类题目通常给出的是递推公式,运用构造法能够构造出新的数列,从而求出原数列的通项公式.例如这样一道题:在数列{an}中,已知a1=1,an 1-an-(2n 1)an 1an=0,求通项公式an.在解题时,首先应当考虑到对递推式进行移项,将(2n 1)an 1an移到等式的右侧;其次,考虑在等式两边同时除以an 1an,由此构造出新的等差数列.由递推式an 1-an=(2n 1)an 1an,两边同时除以an 1an(an 1an≠0,否则会与a1=1相互矛盾)得
1an 1-
1an
=-(2n 1).采用构造法构造辅助数列{bn},令bn=
1an 1-
1an
,则{bn}是以-3为首项,-2为公差的等差数列.
1an-1a1
=(1an 1an-1)
(1an-1-1an-2) … (1a2-1a1)=bn-1 bn-2 … b1=-3n-
2×(n-1)(n-2)2=
-n2 1.
将a1=1代入公式,得an=12-n2.在解题中需注意,一般学生通常会将{1an}构造成新的数列{bn},但这里则是将{1an 1-
1an
}当作新的数列.在引导学生运用构造法解题时,还需注意叮嘱学生在运算时应当注意对应的项,不要弄错.
二、构造法在几何图形中的运用
代数运算虽然较为直接,但多数情况下较为抽象,且运算具有一定的复杂性,很容易出现错误.而合适的构造法能够将求解的问题变得更加简洁明了,使学生从其他角度找到全新的解题方法.例如这样一道题:一个周长为6,面积是整数的直角三角形存在与否?假如不存在,请证明;假如存在,请证明一共有几个.在解题时,先假设两直角边长为a、b,斜边则为c,面积S为整数,可利用原题中的条件列出方程:a b c=6;a2 b2=c2;12ab=S.因为题目是证明面积S为整数,因此可由前两个公式得出ab=18-6c.由韦达定理可构造出以a与b为根的方程:x2-(6-c)x (18-6c)=0.Δ=(6-c)2-4×1×(18-6c)=c2 12c-36.假如方程有解,则Δ≥0,即c≥-6 62.因为c 三、构造法在函数中的运用
构造函数思想属于数学中的一种较为重要的思想方法.在数学教学中,教师应当注意引导学生掌握这一数学方法,帮助学生开拓思路,解决问题.构造法在函数中的运用一般是通过特定的手段,设计并构造出一个与待解决问题有关的函数,借助函数自身的性质或者运算结果来解决原有的问题.构造函数法的思想范围较为广阔,具有一定的灵活性,因此需要灵活运用.例如,假如函数满足以下条件:(1)f(x)在闭区间[a,b]上连续;(2)f(x)在开区间(a,b)内可导,则在(a,b)内至少存在一点g,使f′(g)=
f(b)-f(a)b-a
.证明:做辅助函数F(x)=f(x)-f(a)-f(b)-f(a)b-a(x-a).F(a)=F(b)=0,且F(x)在[a,b]上满足罗尔定理的条件,因此g∈(a,b),F′(g)=
f′(g)-f(b)-f(a)b-a
=0,移项得f′(g)=f(b)-f(a)b-a.在证明的过程中需注意函数与变形式,构造函数法可帮助学生开拓思路,最终解决问题.
综上所述,在高中数学教学中,运用构造法能够有效地帮助学生整合所学的数学知识,使学生学会从不同的角度看待问题,有效地培养学生的思维能力.
(责任编辑 钟伟芳)