用构造法巧解初中代数题

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  由于初中代数是学生第一次接触的知识内容,对学生的思维转变要求比较高,不少学生在这个学习过程中遇到困难.原因之一就是学生没有掌握合适的学习方法和解题技巧.而构造法是根据解题的需要,构造出题目所没有提及的代数式、方程、不等式、函数,等等,将已知条件和所求问题联系起来,达到解题目的的一种创造性数学方法.它能起到发散学生思维作用,提高学生的创造性思维.笔者结合例题,谈谈构造法在初中代数题中的应用.
  一、构造辅助函数法
  对于一些复杂的基本函数,学生无法很好地厘清结构,导致无从下手解题.教师可以用构造辅助函数法,来帮助学生解题.构造辅助函数法是根据题意和结论,重新构造出一个新的函数解析式,转而利用函数的一些性质来解题.
  例题1:已知x,y,z∈(0,1),求证:x(1-y) y(1-z) z(1-x)<1.
  这题用构造辅助函数法,构造出f(x)=(1-y-z)x y(1-z) z,x∈(0,1)则有f(0)=y(1-z) z=(y-1)(1-z)<1,f(1)=1-y-z y(1-z) z=1-yz<1,所以当时0  上题中,直接证明会比较困难,学生也不容易理解.用构造法就能利用函数的性质巧妙解题,增加学生对函数的深刻认识.
  二、构造辅助代数式
  对于一些从正面思考比较困难的题目,可以考虑构造一个联系已知条件和结论的代数式,用反证法证明出假设错误或者矛盾,从而达到解题的目的.
  例题2:求证:在[0,1]内的有理数为无穷个.
  此题适合用反证法和构造法结合,可假设在[0,1]内的有理数个数为n个,a1,a2,…,an.因为任意两个有理数的乘积都是有理数,于是可以构造出一个新的有理数p=a1,a2,…,an,又因为a1,a2,…,an∈[0,1],所以p∈[0,1],这说明在[0,1]内的有理数个数为n 1个,与假设矛盾,所以在[0,1]内的有理数为无穷个.
  这题体现了学生构造的思维和逆向思维的结合,对学生有一定的启发作用,教师可以在课堂上多引导学生思考这类问题,以达到提高学生发散思维的作用.
  三、构造辅助方程法
  有些初中数学题是和方程紧密结合的,需要用到解方程的思想,这时教师就应该引导学生通过分析问题,构造出辅助方程或者方程组,然后结合方程的求解或者方程解的性质来解决问题.
  例题3:已知3x 7y z=34x 10y z=4,求x y z的取值.
  通过观察可以发现,这题有三个未知数,但只有两个方程,用一般的解方程是求解不出结果的.但结合问题和已知条件的结构特点,可以将x y z当成是一个整体、一个未知数,并通过构造法将原方程组变成一个“二元一次方程组”,即原方程组变成x y z 2(x 3y)=3x y z 3(x 3y)=4,便可用一般的方法求解得出x y z的值.
  四、构造辅助不等式法
  如果从题意中我们可以明显看出有不等关系,就可以考虑用构造辅助不等式法来解.将题目中的数量关系用不等式或不等组来表达,使问题得到解决.
  例题4:某企业生产一种工具,其固定成本为30000元,而单个工具的成为是4元,出厂价为6元,缴税额为销售总额的,如果要使固定成本小于利润,那么企业至少要生产销售多少个工具?
  题目中出现关键字眼“小于”、“至少”,提示我们这是数量之间的不等关系,要构造出相应的不等式来求解.这里可以设问题为x,即企业至少要生产销售x个工具,则由题意构造出不等式:6x-(4x 6x×10%)>30000,解不等式即可求出答案.
  这类题关键是要学生抓住题目中的关键字眼,挖掘数量之间的不等关系.教师在讲解过程中,应该多用变式来提高学生对关键字眼的敏感度.
  使用构造法就是学生的创造性思想的具体表现,其一方面提高了学生的灵活性和创新型,另一方面又将不同的数学思维和知识结合起来了,能帮助学生走出固化的思维困境,开拓学生的智力和探索能力.
  责任编辑 罗 峰
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