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荷兰著名的数学家弗赖登塔尔指出:“数学老师的任务就是引导和帮助学生去进行再创造工作,学生只有通过自己的再创造而获得的知识才真被掌握和灵活运用” .
构造法因神奇的构造模型,往往获得新颖、独特、简捷的解法,常常让人豁然开朗、茅塞顿开,学生身心得到一种极度的快感与满足.通过情感态度与价值有机结合,优化学生思维品质,培养学生
的思维能力,发展学生的智力,激发学生的创新意识、创新精神,提高学生的创新能力,培养具有创新、创造型人才是课标课程改革的首要任务.
我们知道离散型随机变量ξ的分布列为: B时等号成立.
上述结论功能强大,特别是在竞赛中,可惜学生很少使用,障碍主要在于如何构造恰当分布列,本文借助几道大家熟悉的例子构造分布列,利用
()2
EEξξ≥巧解,以期抛砖引玉.
1 利用结论等号成立的条件巧解方程
例1(第18届加拿大数学奥林匹克竞赛试题)
求所有的实数x,使得
1111 1+1
x x
xx
=?+?.
分析 将已知变形可得
∴=(舍负根).
事实上,本题就是第三届“希望杯”的一道试题:
abba1?+?=,则. 221ab+=
2 利用结论等号成立的条件巧解方程组
例2 (1973年美国数学奥林匹克竞赛试题)
分析 由字母的对称性容易构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξxy z.
此时2()EEξξ=,则得到1xyzEξ====,且满足5553xyz++=.
故该方程组的解为1xyz===.
3 利用结论等号成立的条件证明等式
例3 (1996年山东省竞赛试题)
已知+=.
分析 依据外形特征构造离散型随机变量ξ的分布列为:
+=.
4 利用结论求几何最值
例4 (第22届IMO竞赛试题)设是 PABCΔ内任一点,P到边,CA,
BCAB
d2 d3 d分析 设三角形面积为,构造离散型随机变量
S
11
5 利用结论求最值(或范围)
例5 (第一届“希望杯”全国数学邀请赛备选题)已知,且满足
++
+++
=.
由此构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξ x y z例6 (第24届美国数学奥林匹克竞赛试题)ab cde∈R,,,,,且,
8 ab++22216cde++=,求e的取值范围.
分析 依据已知条件的外形结构而构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξabc d
∴≤≤.
6 利用结论巧证无理不等式例7 (第八届“希望杯”试题)若
1
a b c+ + =,
证明:31a+ + 31b+ + 31c+3 2≤.
分析 构造离散型随机变量ξ的分布列为:
+ ++ ++
.
故31+ 31+ 313 2abc+++≤(当且仅当
abc===时等号成立).
事实上,本题可以推广为:
若,,,,且,则有
n =4k =,
1
m =,1p =就是1960年苏联列宁格勒竞赛试题.
7 利用结论巧证分式不等式
例8 (第36届国际数学奥林匹克试题)
设,b,
++≥+++
.
令
,=
tab bc ca≥???,
即,构造随机变量
6
+
b ca ca b
abacab bcac bct?≥
+++
2222223
∈R+
212121
EEξξ≥解题关键是:
(1)充分利用及;
0
(2)巧妙利用已知与求解(求证)的外形(有时需要进行适当变形)结构,其中尤其对分式、根式最有效;
(3)巧妙利用等号成立的条件.
构造法是数学解题中一种富有创造性的思维方法,体现了数学思维的灵活性和创造性.
构造法尽管没有固定的程序可循,也没有固定的模式套用,但并不是孤立的,它需要借助于联想法、化归法等.
构造法可以培养学生的思维品质,提高学生抽象思维能力、发散思维能力和解题能力,它是中学数学思想的一朵奇葩,充满着创造的智慧与优美.
参考文献
[1]任勇.中学数学解题百技巧.福建:福建少年儿童出版社,1998
[2]熊斌,陈双双.解题高手高中数学.上海:华东师范大学出版社,2008
构造法因神奇的构造模型,往往获得新颖、独特、简捷的解法,常常让人豁然开朗、茅塞顿开,学生身心得到一种极度的快感与满足.通过情感态度与价值有机结合,优化学生思维品质,培养学生
的思维能力,发展学生的智力,激发学生的创新意识、创新精神,提高学生的创新能力,培养具有创新、创造型人才是课标课程改革的首要任务.
我们知道离散型随机变量ξ的分布列为: B时等号成立.
上述结论功能强大,特别是在竞赛中,可惜学生很少使用,障碍主要在于如何构造恰当分布列,本文借助几道大家熟悉的例子构造分布列,利用
()2
EEξξ≥巧解,以期抛砖引玉.
1 利用结论等号成立的条件巧解方程
例1(第18届加拿大数学奥林匹克竞赛试题)
求所有的实数x,使得
1111 1+1
x x
xx
=?+?.
分析 将已知变形可得
∴=(舍负根).
事实上,本题就是第三届“希望杯”的一道试题:
abba1?+?=,则. 221ab+=
2 利用结论等号成立的条件巧解方程组
例2 (1973年美国数学奥林匹克竞赛试题)
分析 由字母的对称性容易构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξxy z.
此时2()EEξξ=,则得到1xyzEξ====,且满足5553xyz++=.
故该方程组的解为1xyz===.
3 利用结论等号成立的条件证明等式
例3 (1996年山东省竞赛试题)
已知+=.
分析 依据外形特征构造离散型随机变量ξ的分布列为:
+=.
4 利用结论求几何最值
例4 (第22届IMO竞赛试题)设是 PABCΔ内任一点,P到边,CA,
BCAB
d2 d3 d分析 设三角形面积为,构造离散型随机变量
S
11
5 利用结论求最值(或范围)
例5 (第一届“希望杯”全国数学邀请赛备选题)已知,且满足
++
+++
=.
由此构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξ x y z例6 (第24届美国数学奥林匹克竞赛试题)ab cde∈R,,,,,且,
8 ab++22216cde++=,求e的取值范围.
分析 依据已知条件的外形结构而构造离散型随机变量ξ的分布列为:
ξabc d
∴≤≤.
6 利用结论巧证无理不等式例7 (第八届“希望杯”试题)若
1
a b c+ + =,
证明:31a+ + 31b+ + 31c+3 2≤.
分析 构造离散型随机变量ξ的分布列为:
+ ++ ++
.
故31+ 31+ 313 2abc+++≤(当且仅当
abc===时等号成立).
事实上,本题可以推广为:
若,,,,且,则有
n =4k =,
1
m =,1p =就是1960年苏联列宁格勒竞赛试题.
7 利用结论巧证分式不等式
例8 (第36届国际数学奥林匹克试题)
设,b,
++≥+++
.
令
,=
tab bc ca≥???,
即,构造随机变量
6
+
b ca ca b
abacab bcac bct?≥
+++
2222223
∈R+
212121
EEξξ≥解题关键是:
(1)充分利用及;
0
(2)巧妙利用已知与求解(求证)的外形(有时需要进行适当变形)结构,其中尤其对分式、根式最有效;
(3)巧妙利用等号成立的条件.
构造法是数学解题中一种富有创造性的思维方法,体现了数学思维的灵活性和创造性.
构造法尽管没有固定的程序可循,也没有固定的模式套用,但并不是孤立的,它需要借助于联想法、化归法等.
构造法可以培养学生的思维品质,提高学生抽象思维能力、发散思维能力和解题能力,它是中学数学思想的一朵奇葩,充满着创造的智慧与优美.
参考文献
[1]任勇.中学数学解题百技巧.福建:福建少年儿童出版社,1998
[2]熊斌,陈双双.解题高手高中数学.上海:华东师范大学出版社,2008