金東明
摘 要?構(gòu)造法解題是一種富有創(chuàng)造性的思維方法,它相當(dāng)好地體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中、發(fā)現(xiàn)、類比、聯(lián)想轉(zhuǎn)化的思想。
關(guān)鍵詞?類比;聯(lián)想;送向;轉(zhuǎn)化;構(gòu)造
中圖分類號:O421+.4,O629.11+3,H122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-7661(2019)01-!!PageNum!!-01
用構(gòu)造法來解數(shù)學(xué)問題,其方法獨(dú)特,妙趣橫生。本文為大家介紹幾種常見的構(gòu)造方法。
一、類比構(gòu)造:由于問題中研究對象有著形式上,本質(zhì)上的相同或相似,啟發(fā)我們構(gòu)造類似的數(shù)學(xué)形式,運(yùn)用新數(shù)學(xué)形式的豐富內(nèi)涵達(dá)到解決問題的目的。
例1:設(shè)實(shí)數(shù)a、b、c滿足關(guān)系式
②
②
分析:①式右邊的式子與②左邊的形式完全相同,由此啟發(fā)我們構(gòu)造更一般的數(shù)學(xué)形式。
解:設(shè)函數(shù),;均有且
在R上是遞增的奇函數(shù);由條件知;即,則
二、聯(lián)想構(gòu)造:聯(lián)想是由一事物及另一事物的思維方式的過程,這種聯(lián)想通常是事物的形式,結(jié)構(gòu)、范圍、關(guān)系等因素作用的結(jié)果,由聯(lián)想而引發(fā)生的構(gòu)造稱之為聯(lián)想構(gòu)造。
例2:證明,其中
分析:已知條件及聯(lián)想到向量的模及數(shù)量積的有關(guān)公式;故構(gòu)造向量,利用向量數(shù)量積和模的有關(guān)定義解題
證明:設(shè),,與的夾角為,
,,所以
即:
三、逆向構(gòu)造:逆向構(gòu)造是指按逆向思維方式,向原有數(shù)學(xué)形式的方向去探求,通過構(gòu)造與結(jié)論有關(guān)的數(shù)學(xué)式子來解決問題。
例3若函數(shù)滿足,則當(dāng)a>0時(shí),與之間大小關(guān)系為
A.;B.;C.?;D.與a有關(guān),
B.分析:從條件看,本題似無從下手,此時(shí)可按逆用思維,從選支入手要比較的大小,只需比較與的大小,構(gòu)造函數(shù),只需比較與的大小,而a>0,則只需考慮的單調(diào)性,問題迎刃而解。
解:令,則
\F(x)在R上單調(diào)遞增,a>0\F(a)>F(0)即;故選B
四、歸納構(gòu)造:對于與n有關(guān)的問題,不容易直接構(gòu)造出,我們可以具體的特殊f?(1),f?(2),f?(3)的進(jìn)而推廣到一般的f?(n).
例4平面內(nèi)有n個(gè)兩兩相交的圓,并且任三個(gè)圓不經(jīng)過同一點(diǎn),試問這n個(gè)圓把平面分成多少個(gè)區(qū)域?分析直接求n個(gè)圓把平面分成多少個(gè)區(qū)域比較難,故通過特殊情況歸納一般情況。
解:當(dāng)n=1時(shí),即一個(gè)圓把平面分成2個(gè)部分,即f?(1)=2,當(dāng)n=2時(shí),第二個(gè)圓被第一圓分成的段弧,每段弧將第一個(gè)圓的每個(gè)區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)域,即f(2)=f(1)+2,設(shè)n-1個(gè)圓將平面分成f(n-1)個(gè)部分,則再增加一個(gè)圓,這第n個(gè)圓與原來的n-1個(gè)圓中的每一個(gè)圓都有兩個(gè)交點(diǎn),一共有2(n-1)個(gè)交點(diǎn),把第n個(gè)圓分為2(n-1)段弧,而每段弧將原來的一個(gè)區(qū)域分為兩個(gè)區(qū)域,一共增加了2(n-1)個(gè)區(qū)域,即f?(n)= f?(n-1)+2(n-1),f?(2)=f?(1)+2×1,f?(3)=f?(2)+2×2,f?(4)= f?(3)+2×3,…f?(n)=f?(n-1)+2(n-1), 將以上各式相加得
f?(n)=f(1)+2[1+2+…(n-1)]=n2-n+2
因?yàn)闃?gòu)造法常常需要由此及彼的聯(lián)想能力,有縱橫馳騁的貫徹能力,有改頭換面的創(chuàng)造能力,所以平時(shí)訓(xùn)練時(shí)要將獲得的構(gòu)造能力不斷“內(nèi)化”到自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中,使構(gòu)造成為一種“本能”就能將例題建立在較高水平上。