劉遠桃
數(shù)字“1”,簡單而又神秘.在解數(shù)學題時,巧妙地進行“1”的代換,可快速求解證明題.下面,我們結合幾個例題來探討一下如何巧妙地進行“1”的代換.
一、乘(除)“1”
我們知道,任何數(shù)乘(除)以“1”等于任何數(shù).若某個代數(shù)式等于1,則可將所證目標式或者某個代數(shù)式乘(除)以“1”,這樣不僅不會改變目標式或者代數(shù)式的大小,還會改變目標式或者代數(shù)式的結構、形式,這便給我們解題帶來了新的契機.通過通分、約分、正負相消等,化簡目標式或者代數(shù)式,即可證明結論.
二、將等于“1”的式子代入求解
該思路比較簡單,只需根據(jù)解題需求,將等于“1”的代數(shù)式直接代人目標式或者某個代數(shù)式中進行運算,運用一些相關的定理、法則、公式等,即可證明結論.
三、變換等于“1”的式子,再代入求解
變換等于“1”的式子,一般難度較大.往往需要根據(jù)解題需求,將等于1的代數(shù)式進行適當?shù)淖冃?,如湊系?shù)、乘(除)以某一常數(shù)、拆項、添項等,使等于1的代數(shù)式變形為方便解題的式子.
將不等式左邊的式子化簡為只含有?;?的式子,再來求最小值,這與例1的證明思路相同,這也是證明這種題型的常規(guī)思路,理論上說可行,但就此題而言,這種證明方法卻較為繁瑣,主要有兩個原因:一是a與b的表達式比較復雜,二是代人的式子本身比較復雜,因此不能同例1那樣直接乘“1”,而是要變“1”,采用整體思想,進行代人和換元,把式子轉化為只含有一個未知數(shù)的形式,再來求最小值.
四、構造出等于“1”的式子,再代入求解
要構造出等于“1”的式子,需根據(jù)解題需求、已知條件、相關的公式、定理、法則等構造出等于1的代數(shù)式,然后將其代人題設中進行求解. 此題有一定難度.首先設a+b+c+d=1,這便構造出等于“1”的式子,再運用琴生不等式進行證明即可.這種證明方法在證明不等式時應用廣泛,不失為一種具有普遍意義的解題方法.
通過上述分析,不難發(fā)現(xiàn)“1”在解題中能發(fā)揮巨大的作用,但數(shù)字“1”是比較容易被忽視的,忽視它往往就會錯失了解題的重要依據(jù).這也給我們一個啟示:在解題過程中要仔細審題,深入挖掘隱含條件,尤其要關注等于“1”的式子,找到過程最簡潔的解題方案.
(作者單位:貴州師范大學數(shù)學科學學院)