数学思想方法构造法

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中考数学构造法解题技巧

中考数学构造法解题技巧

构造法在初中数学中的应用所谓构造法就是根据题设条件或结论所具有的特征和性质,构造满足条件或结论的数学对象,并借助该对象来解决数学问题的思想方法。

构造法是一种富有创造性的数学思想方法。

运用构造法解决问题,关键在于构造什么和怎么构造。

充分地挖掘题设与结论的内在联系,把问题与某个熟知的概念、公式、定理、图形联系起来,进行构造,往往能促使问题转化,使问题中原来蕴涵不清的关系和性质清晰地展现出来,从而恰当地构造数学模型,进而谋求解决题目的途径。

下面介绍几种数学中的构造法:一、构造方程构造方程是初中数学的基本方法之一。

在解题过程中要善于观察、善于发现、认真分析,根据问题的结构特征、及其问题中的数量关系,挖掘潜在已知和未知之间的因素,从而构造出方程,使问题解答巧妙、简洁、合理。

1、某些题目根据条件、仔细观察其特点,构造一个"一元一次方程" 求解,从而获得问题解决。

例1:如果关于x的方程ax+b=2(2x+7)+1有无数多个解,那么a、b的值分别是多少?解:原方程整理得(a-4)x=15-b∵此方程有无数多解,∴a-4=0且15-b=0分别解得a=4,b=152、有些问题,直接求解比较困难,但如果根据问题的特征,通过转化,构造"一元二次方程",再用根与系数的关系求解,使问题得到解决。

此方法简明、功能独特,应用比较广泛,特别在数学竞赛中的应用。

3、有时可根据题目的条件和结论的特征,构造出方程组,从而可找到解题途径。

例3:已知3,5,2x,3y的平均数是4。

20,18,5x,-6y的平均数是1。

求的值。

分析:这道题考查了平均数概念,根据题目的特征构造二元一次方程组,从而解出x、y的值,再求出的值。

二、构造几何图形1、对于条件和结论之间联系较隐蔽问题,要善于发掘题设条件中的几何意义,可以通过构造适当的图形把其两者联系起来,从而构造出几何图形,把代数问题转化为几何问题来解决.增强问题的直观性,使问题的解答事半功倍。

数学思想方法介绍

数学思想方法介绍

◆数学方法具有三个基本特征:
(1)高度的抽象性和概括性; (2)精确性,即逻辑的严密性及结论的确定性; (3)应用的普遍性和可操作性。
◆数学方法在科学技术研究中具有举足轻重的地位和作用:
(1)提供简洁精确的形式化语言; (2)提供数量分析及计算的方法; (3)提供逻辑推理的工具。
二. 中学数学中常用的数学方法
一种方法,数学中许多方法都属于RMI方法,例如,分割法、
函数法、坐标法、换元法、复数法、向量法、参数法等。
☆RMI方法不仅是数学中应用广泛的方法,而且可以拓展到人
文社会科学中去。例如,哲学家处理现实问题的思想方法,就 可以看作RMI方法的拓展 (客观物质世界---哲学家的思维---哲
学理论体系---解决客观世界的现实问题)。
3)同态与同构 4)数的概念的扩充 5)多项式理论与整数理论的类比 整数
+、- 、×
带余除法 算术基本定理
多项式
+、- 、× 带余除法 代数基本定理
3. 归纳法(逻辑学中的方法)
与数学归纳法(数学中的一般方法)
☆归纳就是从特殊的、具体的认识推进到一般的认识的 一种思维方法。归纳法是实验科学最基本的方法。 归纳法的特点:1)立足于观察和实验;2)结论具有猜 测的性质;3)结论超越了前提所包含的内容。 归纳法用于猜测和推断。 例子:1) Fermat数(1640年,Fn=22 +1, Fermat素数:3,5, 17,257,65537); 2)Goldbach猜想(1742年)。
《数学思想与数学文化》
数学思想方法介绍
内 容
一.前言
二.中学数学中常用的数学方法
三.几类常用的数学思想方法介绍
1.演绎法或公理化方法 2.类比法 3.归纳法与数学归纳法 4.数学构造法

富有创新思想的数学解题方法——构造法

富有创新思想的数学解题方法——构造法

答案 : 选B 。
例4 : ( 0 6 年福建高考题 ) 已知数列 t a ) } 茼足 =1 , 口 : =3 ,
口 = 3 a + I 一 2 D . ( n E N’ ) 求数 列的 { 口 . 】 通 项公 式。 分析 : 二阶线性 递归 数列求通 项 可通过 其 对 应 的特 征方 程 的 根 位, 构造新 数列 : D + 2 一 p + l =a ( 口 . 1 一 口 ) 构造 特征方 程 。 = 3 x 一 2 = 批I = 1 , 2 = 2 口 + 2 - O , + l = 2 ( 口 + I 一 口 ) 令6 = 口 + 。 一 口 , 则 数列 { b 】 是以b 。 = 口 2 一o 。 = 2为首 项 , 公
( A ) 00 2 8 ( B ) 2 o 1 7 ( C ) 01 2 3 ( D ) 00 2 8 分析 : 联想到等差数列的通项公式 t 1 . =口 + d 则( m+1 ) 圆n =m @n 一1 可等价构 造数 列 - 0 . . . I . 一口 =一1 令, l = 1 , 则数列 l 口 _ . 。 } 是首项为 8 I . 1 =1 01= 2 , 公差 d=一1
话数外学 习
No . O 9 . 2 O l 3
Y u S h u Wa i X u e X i
2 0 1 3年第 9期
富 有 创 新 思 想 的数 学解 题 方 法—— 构造 法
马新 明
( 慈溪市 慈中书院, 浙江 慈溪 3 1 5 3 0 0 )
摘 要: 所谓 的构造 法是 指 某些数 学 问题 用常规 方法一 时难 以解 决 ( 或者 解 决起 来很 复 杂 ) 的情 况下 , 我 们根 据 命题 的条件 和 结

高中数学解题方法之构造法(含答案)

高中数学解题方法之构造法(含答案)

十、构造法解数学问题时,常规的思考方法是由条件到结论的定向思考,但有些问题用常规的思维方式来寻求解题途径却比较困难,甚至无从着手。

在这种情况下,经常要求我们改变思维方向,换一个角度去思考从而找到一条绕过障碍的新途径。

历史上有不少著名的数学家,如欧几里得、欧拉、高斯、拉格朗日等人,都曾经用“构造法”成功地解决过数学上的难题。

数学是一门创造性的艺术,蕴含着丰富的美,而灵活、巧妙的构造令人拍手叫绝,能为数学问题的解决增添色彩,更具研究和欣赏价值。

近几年来,构造法极其应用又逐渐为数学教育界所重视,在数学竞赛中有着一定的地位。

构造需要以足够的知识经验为基础,较强的观察能力、综合运用能力和创造能力为前提,根据题目的特征,对问题进行深入分析,找出“已知”与“所求(所证)”之间的联系纽带,使解题另辟蹊径、水到渠成。

用构造法解题时,被构造的对象是多种多样的,按它的内容可分为数、式、函数、方程、数列、复数、图形、图表、几何变换、对应、数学模型、反例等,从下面的例子可以看出这些想法的实现是非常灵活的,没有固定的程序和模式,不可生搬硬套。

但可以尝试从中总结规律:在运用构造法时,一要明确构造的目的,即为什么目的而构造;二要弄清楚问题的特点,以便依据特点确定方案,实现构造。

再现性题组 1、求证: 31091022≥++=x x y (构造函数) 2、若x > 0, y > 0, x + y = 1,则42511≥⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+y y x x (构造函数) 3、已知01a <<,01b <<,求证:22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a(构造图形、复数) 4、求证:9)9(272≤-+x x ,并指出等号成立的条件。

(构造向量)5、已知:a>0、b>0、c>0 ,求证:222222c ac a c bc b b ab a ++≥+-++-当且仅当ca b 111+=时取等号。

活跃于立体几何问题中的几种数学思想方法

活跃于立体几何问题中的几种数学思想方法

活跃于立体几何问题中的几种数学思想方法
立体几何是数学的一大分支,可以涵盖各方面的概念,以及许多数学思想方法。

在解决立体几何问题时,运用的概念包括分类、证明、概念、规划、构造、确定等等。

以下是活跃于立体几何问题的几种数学思想方法:
1. 构造法:构造法是在立体几何问题中采用的非常有效的数学思想。

构造法
允许以特定的形式和结构来构造几何图形,可以帮助我们处理和理解立体几何里复杂的问题。

2. 命题证明法:在数学中,证明是一个十分重要的集合。

在立体几何问题中,利用蕴含关系进行命题证明是一种有效而又基础的方法。

有助于识别更复杂的立体表达式,从而更清楚地理解其内容。

3. 向量分析法:向量的分析是一种非常有利的思想方法,在立体几何问题中,它可以用于提取平面与立体几何图形的特征,从而更为清晰地判断立体几何中的平面位置,有助于解决几何形状间相互运动的状态等问题。

4. 理论结构法:结构理论是一种对象、数据和过程之间的关系的描述性方法。

在立体几何问题中,结构理论主要是用来研究特定几何形状的性质,比如形状的对称性、四边形的角度和根据特定关系来画出平行线的思路等。

以上是活跃于立体几何问题中的几种数学思想方法。

有助于学习者更深入地理
解和掌握立体几何知识,有效地运用这些思想方法,可以推动学习者解决更复杂的立体几何问题。

中学数学中常用的七类构造法

中学数学中常用的七类构造法

1.构造法概述1.1 一个简单例子证明存在两个无理数y x ,,使y x z =是有理数[1]传统证明方法是,假设对于任何两个无理数y x ,,都有y x z =是无理数。

那么就有()22一定是无理数,进而()222⎥⎦⎤⎢⎣⎡也是无理数,而()2)2(2222==⎥⎦⎤⎢⎣⎡是有理数,所以假设不成立 而我们如果令9log ,22==y x ,我们已知2和9log 2都是无理数,此时 32)2(3log 9log 22===y x 是有理数,问题得证。

上面这个问题中我们用到的第二种方法就是中学中常用的构造法。

1.2构造法的发展历史到底什么是构造法呢?构造法就是按照固定方式,经过有限步骤能够实现的方法。

引用韦尔(H.Weyl )在《数学的思维方式》一文中的一句话“当数学家们转向抽象时,有一件最为门外汉所不能理解的事情,那就是直觉的图像必须被转化为一种符号构造。

”[2]这表明构造法从数学产生时就已经存在,因为数学发展所必须具备的数学符号就是用来构造对象的。

除此之外,数学最初的定义有很多都是构造性的定义,比如:将线段绕其一个端点在平面内旋转一周,它的另一端点所画出的图形叫圆。

构造法起源于数学之初,但它的发展是在19世纪末。

19世纪末,克罗内克和庞加莱基于数学的可信性,提出了“存在必须是被构造的”观点,创立了早期的直观数学学派。

但是他们把直观数学推崇到极致,反对一切非构造性数学内容,搞得数学复杂难懂。

随后马尔科夫提出算法数学,把一切数学概念归结为一个基本概念——算法的构造性方法。

但是算法数学以递归函数为基础,大部分人同样难以理解。

直到1867年美国数学家比肖泊发表《构造性分析》一书,摆脱了算法数学对递归函数的依赖,宣告现代构造数学的形成。

时至今日,构造法不仅开创了组合数学、计算机科学等新领域,而且在数值分析,拓扑学领域也大有用武之地。

[3]1.3 中学数学需要数学构造法除了高等数学,现在的中学阶段对于构造法也是相当重视的。

构造法在中学数学中的运用

构造法在中学数学中的运用

构造法在中学数学中的运用1. 引言1.1 构造法的概念构造法是数学中一种重要的方法,它主要利用具体的图像或实例来解决问题。

通过构造法,我们可以通过建立几何图形、代数方程或概率模型等手段,来找到问题的解决方案或证明定理的方法。

构造法的核心思想是通过构建某种结构或模型,来揭示问题的本质或得到问题的答案。

在运用构造法时,我们需要具有一定的数学基础和逻辑思维能力,能够将抽象的概念具体化,通过各种图形、符号或模型来进行推理和证明。

构造法既可以用于解决几何问题,也可以用于证明数学定理,甚至可以在代数方程求解和概率统计中发挥作用。

通过构造法,我们可以更直观地理解和解决数学问题,提高数学思维和解题能力。

构造法的灵活性和实用性使其在数学教学中具有重要意义。

教师可以通过引导学生运用构造法来解决问题,培养学生的逻辑思维能力和创造力。

构造法在某些复杂的问题上可能存在局限性,需要结合其他数学方法进行分析和求解。

构造法是数学中一种重要的思维工具,对学生和教师都具有积极的意义。

1.2 构造法的重要性构造法是一种数学问题解决方法,其重要性不容忽视。

构造法在数学教学中能够培养学生的逻辑思维能力和创造力。

通过学习构造法,学生可以培养问题解决的能力,锻炼他们的思维方式。

构造法在解决实际问题中能够提供一种直观的解决思路。

许多数学问题或者实际生活中的问题可以通过构造法找到解决方法,这种方法更符合直觉,让人易于理解。

构造法在证明数学定理的过程中也有重要作用。

通过构造法,可以更清晰地展示问题的解决过程,从而使得数学定理的证明更加严谨和易懂。

构造法对于数学教学和解决数学及实际问题具有重要意义,不容忽视。

2. 正文2.1 构造法在解决几何问题中的运用构造法在解决几何问题中的运用是数学中一个重要且常用的方法。

它通过几何图形的方式来解决问题,通常通过画图、构造辅助线等方式来找到问题的解决方法。

构造法在几何问题中的运用可以帮助学生更直观地理解问题,并且提高他们的解题能力。

数学10大思想

数学10大思想

1、配方法:所谓配方,就是把一个解析式利用恒等变形的方法,把其中的某些项配成一个或几个多项式正整数次幂的和形式。

通过配方解决数学问题的方法叫配方法.其中,用的最多的是配成完全平方式。

配方法是数学中一种重要的恒等变形的方法,它的应用非常广泛,在因式分解、化简根式、解方程、证明等式和不等式、求函数的极值和解析式等方面都经常用到它。

2、因式分解法:因式分解,就是把一个多项式化成几个整式乘积的形式.因式分解是恒等变形的基础,它作为数学的一个有力工具、一种数学方法在代数、几何、三角函数等的解题中起着重要的作用。

因式分解的方法有许多,除中学课本上介绍的提取公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法等外,还有如利用拆项添项、求根分解、换元、待定系数等等。

3、换元法:换元法是数学中一个非常重要而且应用十分广泛的解题方法。

我们通常把未知数或变数称为元,所谓换元法,就是在一个比较复杂的数学式子中,用新的变元去代替原式的一个部分或改造原来的式子,使它简化,使问题易于解决。

4、判别式法与韦达定理:一元二次方程ax2+bx+c=0(a、b、c∈R,a≠0)根的判别式△=b2-4ac,不仅用来判定根的性质,而且作为一种解题方法,在代数式变形,解方程(组),解不等式,研究函数乃至解析几何、三角函数运算中都有非常广泛的应用。

韦达定理除了已知一元二次方程的一个根,求另一根;已知两个数的和与积,求这两个数等简单应用外,还可以求根的对称函数,计论二次方程根的符号,解对称方程组,以及解一些有关二次曲线的问题等,都有非常广泛的应用.5、待定系数法:在解数学问题时,若先判断所求的结果具有某种确定的形式,其中含有某些待定的系数,而后根据题设条件列出关于待定系数的等式,最后解出这些待定系数的值或找到这些待定系数间的某种关系,从而解答数学问题,这种解题方法称为待定系数法。

它是中学数学中常用的重要方法之一。

6、构造法:在解题时,我们常常会采用这样的方法,通过对条件和结论的分析,构造辅助元素,它可以是一个图形、一个方程(组)、一个等式、一个函数、一个等价命题等,架起一座连接条件和结论的桥梁,从而使问题得以解决,这种解题的数学方法,我们称为构造法.运用构造法解题,可以使代数、三角、几何等各种数学知识互相渗透,有利于问题的解决。

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构造法
构造法,顾名思义是指当解决某些数学问题使用通常方法按照定向思维难以解决问题时,应根据题设条件和结论的特征、性质,从新的角度,用新的观点去观察、分析、理解对象,牢牢抓住反映问题的条件与结论之间的内在联系,运用问题的数据、外形、坐标等特征,使用题中的已知条件为原材料,运用已知数学关系式和理论为工具,在思维中构造出满足条件或结论的数学对象,从而,使原问题中隐含的关系和性质在新构造的数学对象中清晰地展现出来,并借助该数学对象方便快捷地解决数学问题的方法。

历史上有不少著名的数学家,如欧几里得、欧拉、高斯、拉格朗日等人,都曾经用“构造法”成功地解决过数学上的难题。

数学是一门创造性的艺术,蕴含着丰富的美,而灵活、巧妙的构造令人拍手叫绝,能为数学问题的解决增添色彩,更具研究和欣赏价值。

近几年来,构造法极其应用又逐渐为数学教育界所重视,在数学竞赛中有着一定的地位。

构造需要以足够的知识经验为基础,较强的观察能力、综合运用能力和创造能力为前提,根据题目的特征,对问题进行深入分析,找出“已知”与“所求(所证)”之间的联系纽带,使解题另辟蹊径、水到渠成。

用构造法解题时,被构造的对象是多种多样的,按它的内容可分为数、式、函数、方程、数列、复数、图形、图表、几何变换、对应、数学模型、反例等,从下面的例子可以看出这些想法的实现是非常灵活的,没有固定的程序和模式,不可生搬硬套。

但可以尝试从中总结规律:在运用构造法时,一要明确构造的目的,即为什么目的而构造;二要弄清楚问题的特点,以便依据特点确定方案,实现构造。

下面,我们通过几个例题,来简单看一下高中阶段几种常见的构造法。

例1.(构造函数)已知三角形的三边长分别为,,a b c ,且m 为正数,求证:a b c a m b m c m
+>+++ 解:构造函数()1x m f x x m x m
==-++,则()f x 在()0+∞,上是增函数。

0a b c +>> ,()()f a b f c ∴+>。

()()()()a b a b a b f a f b f a b f c a m b m a b m a b m a b m
++=
+>+==+>++++++++ a b c a m b m c m ∴+>+++
例2.(构造距离)求函数()f x = 的最小值。

解:()
f x =其几何意义是平面内动点(),0P x 到两定点()()1,4,3,2M N --的距离之和,当,,P M N 三点共
线时距离之和最小为
MN =
=即(
)f x 的最小值为。

例3.(构造直线斜率)求函数()sin cos 3
x f x x =- 的值域。

解:构造动点()cos ,sin P x x 与定点()3,0Q 的连线的斜率,而动点P 的轨迹为单位圆。

设直线PQ 的方程为()3y k x =-,即30kx y k --= 。

211,,8k k ≤∴≤≤≤
即y ≤≤
例4.(构造方程)已知,,a b c R ∈,2221,1a b c a b c ++=++=,求c 的取值范围。

解: ()()2222222a b c ab ac bc a b c ++-++=++ ,
0ab ac bc ∴++=
1a b c +=- ()()1ab c a b c c ∴=-+=--
将,a b 看成方程()()2110x c x c c ----=的两根,
()()2
,,0,1410a b R c c c ∈∆≥∴-+-≥ 即()()11130,13
c c c -+≤∴-≤≤
练习
1. 求证: 31091022≥++=x x y (构造函数) 解:设)3(92≥+=t x t 则t t y t f 1)(2+==,用定义法可证:f (t )在),3[+∞上单调递增,令:3≤12t t < 则0)1)((11)()(2
1212122212121>--=+-+=-t t t t t t t t t t t f t f ∴310313)3(9
10322=+=≥++=f x x y
2. 已知01a <<,01b <<,求证:
22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a
(构造图形)
解:构造单位正方形,O 是正方形内一点,O 到AD , AB 的距离为a , b ,
则|AO | + |BO | + |CO | + |DO |≥|AC | + |BD |, 其中22||b a AO +=,
22)1(||b a BO +-=
22)1()1(||-+-=b a CO
22)1(||-+=b a DO
又:2||||=
=BD AC ∴22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a
3. 求函数1y x x =+-的最大值(构造三角函数)
解:由根号下的式子看出11x+x=-且01x ≤≤
故可联想到三角函数关系式并构造2sin
x θ= (0)2πθ≤≤ 所以 sin cos 2sin()4y x x πθ=+=+, 当4
πθ=即12x =时,max 2y = 4. 求证:9)9(272≤-+x x ,并指出等号成立的条件。

(构造向量)
解:不等式左边可看成7与 x 和2与29x -两两乘积的和,从而联想到数量积的
坐标表示,将左边看成向量a =(7,2)与b =( x ,
29x -)的数量积,又||||a b a b ≤, 所以9)9(·)2()7()9(2722222=-++≤-+x x x x 当且仅当b =λa (λ>0)
λ==>得:x=7,λ=1,即 x =7时,等号成立。

5. 求函数()f x =
解: ()f x 其几何意义是平面内动点P (,0)到两定点
M (2,3)和 N (5,-1)的距离之和(如图1)
为求其值域只要求其最值即可,
易知当M ,N ,P 三点共线(即P 在线段MN 上)时,
()f x 取得最小值, min ()||5f x MN ===,无最大值,故得函数的值域为[5,)+∞。

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