构造思想与学生解题能力的培养
2008-11-04周秀峰
周秀峰
一、构造数学模型,培养学生的思维能力
“问题是数学的心脏.”我们在研究或解决一类问题时,如果通过类比、联想,发现它与另一类数学问题有密切的联系,便可构造出一个新的数学模型,使问题得到解决.构造数学模型解题是一种创造性思维,没有固定的模式,它是深刻分析、正确思考和丰富联想的产物.构造一个恰当的数学模型,能给人以启示,可使学生迅速准确、灵活巧妙地解决问题.
例1解方程x3+2 x2+3x+ -1=0.
分析:三次方程解起来有一定难度,可换个角度把 看做未知数,x看做已知数,构建二次方程模型:
x•( )2+(2x2+1) +x3-1=0.①
解方程①,得 = .
则有 =1-x或 =- ,即x2+( +1)x+1=0,所以可得方程的三个根为:x1=1- ,x2=- , x3= .
例2设 x,y∈R,求证(x4+y4)(x2+y2)≥(x3+y3)2.
分析:我们可通过构造向量模型,解决不等式的证明.不等式左边可看做两个向量a=(x2+y2),b=(x,y)模平方的积,不等式右边可看做两个向量a=(x2+y2),b=(x,y)内积的平方,故有(x3+y3)2=(a,b)2=|a|2|b|2cos2?兹≤|a|2|b|2≤(x4+y4)(x2+y2).
二、运用已有信息储备构造辅助问题,培养学生的数学建模能力
数学教育的核心问题是数学思维问题,学生学习数学是数学思维过程和结果的综合,学数学不仅要学知识,更要学思考,学思想.当学生已有一定的数学知识后,教师应抓住典型例题,创造情境,培养学生的思维能力和建构能力.教师应引导学生利用已有的知识和技能构造辅助问题.在不等式的证明中,可通过构造函数,利用函数的增减性证明不等式.
例3已知α3-3α2+5α=1,β3-3β2+5β=5, 求α+β.
解:注意到两个已知等式的左边具有相同的结构,故可引入辅助函数.
f(x)=x3-3x2+5x进而化成f(x)=(x-1)3+2(x-1)+3,再引入函数g(u)=u2+2u,则f(x)、g(x)之间有关系,g(x-1)=f(x)-3,易……
