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(錦屏中學(xué) 浙江奉化 315500)
一道希望杯培訓(xùn)題的探究
●傅前達(dá)
(錦屏中學(xué) 浙江奉化 315500)
第23屆希望杯全國數(shù)學(xué)邀請賽培訓(xùn)題初一年級第69題:
從學(xué)生的練習(xí)解答情況看,大多數(shù)填“1”.課堂上分析此題時,請學(xué)生介紹了各自的思路、解法,很受啟發(fā).
學(xué)生1:用特殊值法,令x=y=z=w=1,使連等式成立,因此w2x2y2z2=1.
有學(xué)生質(zhì)疑:此解法不符合條件(要求w,x,y,z互不相等),且選取不同的特殊值,結(jié)果可能不同.答案正確純屬巧合.
學(xué)生2:這是一個不定方程組,有無數(shù)組解,可以用某個未知數(shù)的代數(shù)式表示其他未知數(shù),再代入求解.對于客觀題,我嘗試用賦值法,減少運算量.
令x=1,則
解得
從而
wxyz=-1,
即
w2x2y2z2=1.
(該生有非常扎實的代數(shù)基礎(chǔ)知識和基本技能.)
學(xué)生3:根據(jù)經(jīng)驗,輪換式通常整體考慮,采取全加、全乘的策略,我嘗試后,沒有成功.聯(lián)想起一道輪換式競賽題,是用輪減法解決的,模仿后居然有了驚喜.
全乘得
(w-x)(x-y)(y-z)(z-w)=
因為(w-x)(x-y)(y-z)(z-w)≠0,所以
w2x2y2z2=1.
(此法與組委會提供的參考解法一致,此學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)可見一斑.)
學(xué)生4:順著前一種解題的思路,我進(jìn)行了簡化操作.
式(1),式(2)相乘,得
因為(w-y)(x-z)≠0,所以
wxyz=-1,
從而
w2x2y2z2=1.
(教室里先是鴉雀無聲,很快響起了熱烈的掌聲,學(xué)生們由衷欽佩的目光聚焦在這位學(xué)生的身上.)
在課后的反思中,筆者聯(lián)想起了2003年全國初中數(shù)學(xué)聯(lián)賽的最后一題:
該題在起初求解時遇到了極大的困難,通過輾轉(zhuǎn)代換消元,歷經(jīng)復(fù)雜的運算、因式分解、分類討論解答.如果采用學(xué)生4的結(jié)論,結(jié)合學(xué)生3的經(jīng)驗,可以這樣解答:
解全乘得
輪乘后再全加,得
又因為abcd=-1,所以
x4-4x2+4=0,
解得
回顧本題的解決過程,學(xué)生始終處于舞臺的中央,真正成為學(xué)習(xí)的主人.學(xué)生熱情高漲,積極參與到數(shù)學(xué)活動中去,獨立思考、自主探索、合作交流、共同發(fā)展,體驗到了數(shù)學(xué)的魅力、思維的樂趣,增強(qiáng)了自信心.教師成為了組織者、合作者、學(xué)習(xí)者,同樣收獲頗豐:在數(shù)學(xué)資優(yōu)生培養(yǎng)中,要相信學(xué)生,放手讓學(xué)生自主學(xué)習(xí),大膽嘗試先學(xué)后教,即先布置學(xué)習(xí)任務(wù)獨立探索,再在課堂上讓學(xué)生暢所欲言,教師認(rèn)真聽,積極捕捉學(xué)生的閃光點,放大并完善它,若能有畫龍點睛之舉則更妙.