構(gòu)造法是解題時(shí)利用常規(guī)方式難以解答,可以結(jié)合已知條件和問題,從另一個(gè)角度入手,觀察、分析和解決問題,分析已知和問題之間的關(guān)系,有效利用已知數(shù)據(jù)、形狀等特點(diǎn),構(gòu)造新的數(shù)學(xué)對(duì)象,完成問題的解答[1].在初中數(shù)學(xué)解題中,對(duì)于一些難題或者利用常規(guī)方式、正向思維難以解決的問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用構(gòu)造法,根據(jù)題目構(gòu)造新的對(duì)象,有效解決數(shù)學(xué)問題
1構(gòu)造方程解決數(shù)學(xué)問題
從小學(xué)階段開始,學(xué)生已經(jīng)接觸了方程知識(shí),在進(jìn)入初中之后,學(xué)習(xí)了更多有關(guān)方程的內(nèi)容,如一元一次方程、一元二次方程、方程組以及分式方程等,在解題中常常被使用.在初中數(shù)學(xué)解題中,對(duì)于一些難度大的問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)題目構(gòu)造方程,找到新的解題思路,對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化,快速解決數(shù)學(xué)問題,
例1已知三個(gè)互不相等的實(shí)數(shù) x,y,z ,且 x (20 gt;ygt;z ,滿足 x+y+z=1,x2+y2+z2=1 ,求 解 x+y 的取值范圍.
分析通過觀察題目,可以看出題目中的方程關(guān)系是一種特殊的關(guān)系,屬于三元一次方程和三元二次方程,采取常規(guī)的方式難以解答.因此,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用構(gòu)造法,將已知條件和所求問題聯(lián)系起來,結(jié)合方程知識(shí)解題.
解根據(jù) x+y+z=1 ,可以得到 x+y=1-z ,兩邊同時(shí)平方可以得到:x2+2xy+y2=1-2z+z2, 因?yàn)?x2+y2+z2=1 得到 xy=z2-z ,根據(jù)一元二次方程的根與系數(shù)的關(guān)系,可以得出 x,y 是方程 m2+(z-1)m+(z2-z)=0 的兩
個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,根據(jù) Δgt;0 .所以-1 ,即
又 xgt;ygt;8 ,得出 x+y 的取值范圍是
=
2構(gòu)造不等式解決數(shù)學(xué)問題
對(duì)于不等式知識(shí),學(xué)生在小學(xué)階段已經(jīng)有了初步了解.在初中數(shù)學(xué)中,不等式知識(shí)內(nèi)容難度增加,深度和廣度也有所提升,不少數(shù)學(xué)問題中都涉及不等式知識(shí).在初中數(shù)學(xué)解題教學(xué)時(shí),對(duì)于部分題目需要引導(dǎo)學(xué)生分析其中的關(guān)鍵詞,構(gòu)造相應(yīng)的不等式模型,有效解決問題.
例2在某工廠內(nèi)有甲、乙兩種原料,甲原料質(zhì)量為 360kg . z 原料的質(zhì)量為 290kg 準(zhǔn)備利用這兩種原料生產(chǎn) A,B 商品50件,生產(chǎn) A 商品需要甲原料 9kg ,需要 z 原料 3kg ,產(chǎn)生700元的利潤(rùn).生產(chǎn) B 商品需要甲原料 4kg ,乙原料 10kg ,產(chǎn)生1200元的利潤(rùn).
(1)根據(jù)題目中的條件和要求,有多少方案可供進(jìn)行兩種商品生產(chǎn)?
(2)設(shè)兩種商品的總利潤(rùn)是 元, A 商品生產(chǎn) x 件,寫出
與 x 的函數(shù)關(guān)系式,并且結(jié)合函數(shù)性質(zhì),說一說哪種生產(chǎn)方案的利潤(rùn)最大,最大利潤(rùn)是多少?
分析在解題時(shí),需要仔細(xì)閱讀題目,將題目條件轉(zhuǎn)變成數(shù)學(xué)語言,構(gòu)建相應(yīng)的不等式組,根據(jù)不等式知識(shí)解決問題,確定最佳的方案.
解 (1)設(shè) A 商品生產(chǎn) x 件,則 B 商品生產(chǎn)50-x 件,
根據(jù)題意可以列出不等式組:
求解得出 30?x?32
因?yàn)?x 的值為正整數(shù),所以 x 的值為30,31,32,可以得出 B 商品的生產(chǎn)數(shù)量為20,19,18.所以一共存在三種生產(chǎn)方案.
(2)根據(jù)題意可以得出 y=700x+1200(50- x)=-500x+60000 ,利用一次函數(shù)性質(zhì)可以得知此,隨著 x 的增加 減小.因此,當(dāng) x=30 時(shí),存在最大利潤(rùn),即 A 商品生產(chǎn)30件, B 商品生產(chǎn)20件,最大利潤(rùn)為45000元.即
與 x 的關(guān)系式為 y=-500x+ 60000,最大利潤(rùn)是45000元.
3構(gòu)造圖形解決數(shù)學(xué)問題
在初中數(shù)學(xué)課程中,分為代數(shù)和幾何兩個(gè)部分.在解決初中數(shù)學(xué)問題時(shí),不僅可以構(gòu)造代數(shù)式子,還能夠構(gòu)造幾何圖形,結(jié)合數(shù)形結(jié)合思想,有效解決數(shù)學(xué)問題[2].
例3如圖1所示,在四邊形ABCD中,兩條對(duì)角線 AC,BD 的交點(diǎn)是 O ,并且 AC=BD ,AB的中點(diǎn)為 E,CD 的中點(diǎn)為 F,EF 與 BD 相交于點(diǎn) G,EF 與AC相交于點(diǎn) H .求證: OG=OH :
分析對(duì)于幾何圖形中存在多個(gè)中點(diǎn)的情況,大多運(yùn)用中位線性質(zhì)解題,因此可以找出 BC 的中點(diǎn) M ,連接 ME,MF ,由于 E,F(xiàn),M 分別是 AB,CD ,BC 的中點(diǎn),構(gòu)造中位線 EM,MF ,利用三角形中位線定理,證明 ΔEMF 是等腰三角形,利用等邊對(duì)等角的性質(zhì),證明 ∠MEF=∠MFE ,結(jié)合平行線性質(zhì),得出 ∠OGH=∠OHG ,最后通過等角對(duì)等邊,完成解題.
證明 如圖1所示,取 BC 的中點(diǎn) M ,連接ME,MF ,
因?yàn)?M 為 BC 的中點(diǎn), F 為 CD 的中點(diǎn)
所以 MF / BD ,且
同理得出
因?yàn)?AC=BD ,
得出 ME=MF , ∠MEF=∠MFE ,
因?yàn)?MF//BD ,
得出 ∠MFE=∠OGH ,
同理得出 ∠MEF=∠OHG ,
所以 ∠OGH=∠OHG ,
所以 OG=OH
4結(jié)語
初中數(shù)學(xué)部分題目的難度大,采取常規(guī)方式難以解題,因此對(duì)于此類問題,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用構(gòu)造法,結(jié)合題目已知條件和問題,構(gòu)造方程、不等式以及圖形等,將問題清楚展示,結(jié)合結(jié)論與條件的關(guān)系,準(zhǔn)確找出問題突破點(diǎn),幫助學(xué)生準(zhǔn)確解題.
參考文獻(xiàn):
[1]李宏.靈活運(yùn)用構(gòu)造法,提升初中數(shù)學(xué)解題效率[J].數(shù)學(xué)之友,2023,37(17):79—81.
[2]張梅.構(gòu)造法在初中數(shù)學(xué)解題中的有效運(yùn)用[J].數(shù)學(xué)大世界(中旬),2020(4):80-81.