细说基本不等式在求最值时的“变形”
2022-06-07丁伟伟
基础教育论坛·上旬 2022年4期
丁伟伟



摘 要:基本不等式主要体现的是不等关系,在解题的过程中會涉及“变形”,学生难以把握本质,琢磨不定。虽然教师给出了一些变形的模式,但是始终未触及根本。基于此,文章从基本不等式求最值的原理入手,逐渐揭开变形的本质——换元,让学生抓住变通之道,培养数学学科核心素养。
关键词:基本不等式;最值;换元;核心素养
数学学习的关键是概念。基本不等式知识点蕴含了换元思想,命题者正是运用这种思想,通过先换元再变形,加强知识应用的难度。因此,从解题者的角度来看要学会逆向思考,如何变形成为解题的关键。
一、基本不等式求最值的原理
基本不等式求最值的原理是:积定和最小,和定积最大,用符号语言表述为:已知a > 0,b > 0,P为常数。
G.波利亚在《怎样解题:数学思维的新方法》一书中强调,理解题目,包括未知量是什么,已知数据是什么,条件是什么。基本不等式求最值的原理本身也是一个命题,它呈现的题设和结论涉及两种运算(和与积)、一个不等号、一个定值、两个正对象,而变形的设置往往也从这几个方面谈起。
1. 从两种运算和不等号方向谈变形
下面是苏教版《普通高中课程标准实验教科书·数学5必修》“13.4 基本不等式”的课后习题及其变形,变形正是从两种运算和不等号的方向入手。
(1)若x > 0,y > 0,且2x + 5y = 20,求lgx + lgy的最大值。
第(2)小题中涉及三个字母,显然不能孤立地作为研究对象。目标求的是积运算的最大值,条件中是和为定值,从运算和不等号方向来看均无矛盾,但是两个对象前后不统一,结合目标分析,可以通过换元最终统一研究对象。……p>
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