?浙江省寧波市鄞州中學(xué) 徐欣欣
數(shù)學(xué)運算是高中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一,運算能力的缺乏已經(jīng)嚴(yán)重掣肘學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升,筆者對數(shù)學(xué)運算中常用的技巧和思想加以總結(jié),希望能助學(xué)生打破固有思路局限,拓展數(shù)學(xué)思維,并提升反思總結(jié)的能力.不等式問題中經(jīng)常會碰到多變量問題,日常教學(xué)中,學(xué)生碰到不等式問題往往習(xí)慣性用不等式的性質(zhì)去解.盡管部分多變量問題可以用不等式直接解決,但大多數(shù)時候若用消元處理則可以起到事半功倍的效果.本文中以不等式問題舉例說明代入消元、整體換元消元、等價轉(zhuǎn)化消元的運用.
評注:該例題通過代入等式消元,轉(zhuǎn)化為單變量的函數(shù)問題,若求最值則需要驗證等號能否取到,若求范圍則需要把函數(shù)定義域求解準(zhǔn)確.代入消元是最基本的消元方法,經(jīng)常使用.
評注:該例題依舊是通過代入等式消元,轉(zhuǎn)化為單變量的函數(shù)問題,但有所變化.已知條件中有x,y,z三個變量,而問題中只有x,y兩個變量,常規(guī)想法是先消變量z,再消變量x或y,此題根據(jù)代數(shù)式特征直接消去了x,y變量,保留了z變量.
評注:該例題的關(guān)鍵是由y+(x-3y)=x-2y發(fā)現(xiàn)可以把x-2y看作一個整體,進(jìn)行整體換元,從而達(dá)到消元目的.整體換元不僅可以把含兩個變量的式子看作一個整體,也可把含三個、四個變量的式子看作一個整體,從而同時消去多個變量.
例5已知a>0,b>0,證明不等式:
證明因為a≠b,所以不妨設(shè)0
所以函數(shù)f(t)在區(qū)間(1,+∞)上單調(diào)遞增,所以f(t)>f(1)=0.
例6已知實數(shù)a,b,c滿足a2+2b2+3c2=1,則a+2b的最大值為.
解由a2+2b2+3c2=1,得a2+2b2≤1.
評注:該例題第一步通過等式轉(zhuǎn)化為不等式從而達(dá)到消元效果.此過程看似簡單,實則不易想到,關(guān)鍵是需要理解等價性,此題取到最值時存在滿足條件的c即可.
代入消元有代入等式消元和代入不等式消元,代入不等式消元有時需要對代數(shù)式進(jìn)行主元處理.比值消元作為整體換元消元中一類最常用的消元方式,往往需要對代數(shù)式進(jìn)行齊次化處理.消元不僅在不等式問題中經(jīng)常使用,對于其他情形的多變量問題,照樣適用,而且對消元順序的處理,往往能提供解題思路,所以培養(yǎng)學(xué)生的消元意識,學(xué)會消元技巧至關(guān)重要.Z