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构造函数证明不等式的方法探究

2023-12-15汤鸿

数学教学通讯·高中版 2023年10期
关键词:不等式思想方法教学思考

[摘  要] 构造函数是证明不等式的重要方法,具体使用时有多种技巧. 文章探究构造函数证明不等式的五种方法,并结合教学实践开展教学思考.

[关键词] 构造函数;不等式;思想方法;教学思考

函数与导数是高中数学的重难点知识,也是高考的考查热点. 构造函数证明不等式的基本策略是:先分析不等式的特征,构造对应函数,将不等式问题转化为函数问题,再利用导数知识分析函数性质,证明不等式. 因此,合理构造函数是证明不等式的关键,构造函数时常涉及变形转化. 下文具体探究变形转化、构造函数的方法.

关于构造函数的深入思考

在教学探究中,要注意引导学生归纳总结,让学生掌握解题技巧,提升学生的数学思维,笔者结合教学实践提出几点建议.

1. 巩固知识基础,形成知识网络

不等式证明的破解涉及导数、函数、不等式等相关知识,其性质定理是解题的基础,教学探究中要引导学生关注其中的基础知识,形成该类问题的知识网络. 构造函数证明不等式,最终还需归结到利用导数知识来研究函数的性质,包括其单调性、值域、极值等. 教学中要梳理知识,关注知识关联,形成完整的知识体系. 知识网络构造时要注意两点:一是从不等式问题出发,梳理所涉知识点;二是结合知识关联来串联知识.

2. 归纳总结方法,掌握解题策略

上述案例讲述了构造函数证明不等式问题的五种方法,形成了系统的破解策略. 由于涉及问题类型、解法众多,教学探究中要指导学生归纳总结,让学生掌握相应的解题技巧. 教学中可从以下三个方向来开展:一是指导学生关注问题特征,分析不等号两侧函数的代数式,分析其结构;二是引导学生分析构造函数的方法,包括具体的解题步骤、方法核心、适用的问题;三是结合实例强化方法,让学生构建思路,掌握解题策略.

3. 挖掘思想方法,提升數学素养

构造函数证明不等式涉及众多数学思想,教学探究中要引导学生挖掘其中的数学思想,比如等价转化、分类讨论等. 教学时可立足具体问题逐一分析. 以上述解法“改变不等式结构,重构函数”为例,不等式变形中涉及等价转化思想,构造函数分析中涉及构造思想,讨论参数取值解题中涉及分类讨论思想. 在教学中,要让学生体验解题过程,感悟其中的数学思想,深刻体会数学思想方法的重要性.

作者简介:汤鸿(1986—),硕士研究生,中小学一级教师,从事高中数学教学与研究工作.

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