联想构造促转化 三角代换显神奇
——一道最值问题解法的探究
2020-05-30上海市复兴高级中学200434方长林
中学数学研究(江西) 2020年4期
上海市复兴高级中学 (200434) 方长林
1.试题呈现
此题是笔者学校高三10月份月考一道试题,构思精巧,但难度较大,得分率极低.少数学生利用基本不等式的方法求出一个错误的答案1,大部分学生对此题似曾相识,但苦苦思索终不知解题的突破口在哪,找不到恰当的解题方法.
2.解法探究
2.1 似曾相识燕归来——定式思维,困于基本不等式
2.2 曲径通幽寻思路——善于联想,构造向量促转化
突破定式,转换解题思路,换一个角度联想.题目的条件“a1,a2,a3,a4∈R,且a1a4-a2a3=1”与三角形一种类型的面积公式很相似“在△OAB中,设O(0,0),A(a1,a2),B(a3,a4),则S△ABC=
2.3 柳暗花明又一村——发散思维,三角代换显神奇
联想到面积公式、构造向量的方法对大多数学生来说有些难度,毕竟行列式形式的面积公式不大常用.还有什么方法比较自然一点呢?四个变量能否代换消元?尝试一下对题目条件“a1,a2,a3,a4∈R,且a1a4-a2a3=1”实施三角换元,则可以将目标代数式直接转化为三角函数求最值问题,方便简洁.
方法二:设a1=λcosα,a2=λsinα,a3=μcosβ,a4=μsinβ,∴a1a4-a2a3=λμcosαsinβ-
数学解题就是要观察问题的本质,寻求解题的途径,类比联想推理,探索求解的捷径.解题中鼓励学生尝试多角度观察问题、多角度思考问题,训练一题多解、一题多思,不仅可以提高学生的解题能力,改善学生的思维品质,还可以提升数学的核心素养.