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利用主元变更解题

2019-12-31单和平

知识文库 2019年23期
关键词:字母函数解题

单和平

数学思想方法是数学的本质,是数学教学的精髓。主元变更思想是近几年数学解题流行的较重要数学思想。所谓主元变更是对于含字母较多的式子转换思维角度,选择另外的字母为主元从而使问题豁然开朗,文章通过近年的教学实践,系统总结了处理哪些问题可以通过主元变更,如何进行主元变更化难为易。

对于一个含有多个字母的式子、函数或方程,由于思维定势从表面看我们往往会先入为主,把它当成某一个或两个字母的常规表达式,这样解决问题时往往一时无法下手,利用已有的知识捉襟见肘,但是如果我们转换思维角度,变更主元,即重新选择其中的一个或两个字母作为主元,问题的思路就会明晰,问题的本质就会豁然开朗,问题的解决就非常顺利,这种思想叫主元变更的思想。

近几年,该思想的应用在数学竞赛和各类考试中屡见不鲜,而这种思想在中学数学教学过程中,往往重视不够,学生遇到这类问题常常束手无策或用很繁琐的方法解决,本文结合个人的教学实践,谈谈如何利用主元变更解决问题。

1 处理方程问题

上述两例一个设常数为主元,一个换成另一个字母为主元,目的都是将高次转化为低次从而易于分解,顺利求解。

2 解决有解或整解问题

分析:解决整数解问题一般采用判别式法、韦达定理法、求根法中一种或几种方法综合使用,本题这些方法都失效,转换思维角度,若把

上述两例直接求解分类较繁,若变更主元则很顺利求出参量的范围,题目迎刃而解。

3 求参数范围

上述两例都是函数问题,处理函数问题一般利用其性质解题,但有时若正面处理就会对参数进行繁琐的讨论,如果我们换一个思维角度,把函数视为另一个变量的函数,则豁然开朗,问题很快得到解决。

4 证明不等式或利用不等式处理问题

分析:该题最传统的证法是构造边长为1的等边三角形,用面积法很快得证。我们还可以整理成以为主元的一次函数,即构造

例8.各项均为实数的等差数列,其公差为2,其首项的平方与其余各项的和不超过33,这样的数列最多有多少项?(2015年南京一中等五校联考题)

分析:由題意得

上述两例都与不等式有关,处理多元不等式问题常常选择一个变量为主元,再利用性质解题往往能事半功倍。

5 求多元函数最值

分析:变量较多且与整数有关,一般先排序,再用不等式放缩,使得变量减少,再选择主元求解。

上述三例如果不采用主元变更的思想则很难求解,若采用了该思想则问题变得较为简洁,而且思路一下子打开了。江苏的高考尤其重视思想方法的考查,特别在填空压轴题上必有一题是数学思想方法的考查,即思想方法想到了,问题马上就能解决,否则很难短时间找到其他解法。

新课程标准指出:数学的教学要掌握四基,其中数学思想是中学数学教学的重中之重,因为“题海无边,总结是岸”,题目随着高考的研究层出不穷,只有不断总结有限的数学思想方法才能以不变应万变,才能在高考中立于不败之地。

项目名称:2016-2019年度校级重点课改课题“本科生《数学思维训练》课程教学内容改革与研究”,课题编号:2016JGA05。

(作者单位:泰州学院数理学院)

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