知识整合,创意无限——一道最值题多种解法引发的思考论文_肖荣星

福建省厦门市海沧中学 361000

摘 要:高中数学有许多知识点抽象难懂,如果将一题多解与多题一解应用到教学中,会对学生的数学学习产生实质性的帮助作用。一题多解是高中数学教学中经常用到的教学思路,其核心在于学生可以运用不同的思维模式,从不同的角度对问题进行分析,从而得出不同的解题方法并选择适合自己的方法进行解题。

关键词:知识 整合 创意

数学是思维的体现,解决问题是学生学习数学的目的,因而如何通过解题活动来培养学生良好的思维能力,应是数学教学的中心问题。但过多、过密、盲目的解题,不仅不会促进思维能力的发展、技能的形成,反面易使学生疲劳,兴趣降低,从而窒息了学生智慧的发展,只有通过“闻一以知十”解题思维训练,才能激发学生浓厚的学习兴趣,促进他们思维品质的发展,而一题多解无疑是激发学生兴趣,开拓思路,培养思维品质和应变能力的一种十分有效的方法。下面通过一个实例来体会“一题多解”在数学教学中的作用。

例:已知x>0,y>0。且xy-(x+y)=1,则x+y的最小值?

思路一:将x+y看作一个整体,利用基本不等式把xy转化为x+y再求x+y的最小值。

解法一:∵x>0,y>0,∴xy≤()2,∴ 1+(x+y)=xy≤()2,∴(x+y)2-4(x+y)-4≥0,∴x+y≥2+2 2或 x+y≤2-2 2(不符合,舍去),当且仅当x=y=1+ 2时,即x+y的最小值为2+2 2。

思路二:因为(x+y)=xy-1,所以要求x+y的最小值,就是等于求xy的最小值。

解法二:∵x>0,y>0,∴x+y≥2 xy,∴xy-1=x+y≥2 xy,∴(xy)2-6xy+1≥0,∴xy≥3+2 2或xy≤3-2 2(不符合,舍去)当且仅当x=y=1+ 2时,∴xy≥3+2 2,即x+y的最小值为2+2 2。

思路三:构造一元二次方程,利用函数的定义域求解x+y的最小值。

解法三:令t=x+y(t>0),则 y=t-x,由xy-(x+y)=1得x2-tx+t+1=0,依题意x>0使得上式成立,∴△=t2-4(t+1)≥0t2-4t-4≥0t≥2+2 2或t≤2-2 2(不符合,舍去),故x+y的最小值为2+2 2。

思路四:依题意得(x-1)(y-1)=2,由基本不等式得 (x-1)+(y-1)≥2 (x-1)(y-1)=2 2,从而得x+y的最小值。

解法四:依题意得y=+1>0解得x>1或x<-1(不含,舍去),同理得 y>1(x-1)+(y-1)≥2 (x-1)(y-1)=2 2x+y-2≥2 2x+y≥2+2 2,当且仅当x=y=1+ 2时,(x-1)+(y-1)=2 2,即x+y的最值为2+2 2。

思路五:依题意得y=+1>0表示双曲线C的一支如图:令x+y=b,利用数图结合,把x+y的最小值转化为双曲线上的点到直线x+y=b的最小距离。

解法五:依题意得y=+1>0表示双曲线C的一支如图:令x+y=b,则y=-x+b表示斜率为-1的一组平行直线l,由右图可知,直线l:y=-x+b与双曲线C相切于点A( 2+1, 2+1)时,截距b取得最小值,从而得x+y的最小值为2+2 2,此时直线l与双曲线C只有一个公共点,即相切时截距b取得最小值。

思路六:依题意得(x-1)(y-1)=2,从而把x-1, 2,y-1看成是公比为q的正数的等比数列,再转化为公比的代数式,即为x+y的最小值。

解法六:依题意得y=+1>0解得x>1或x<-1(不含,舍去),同理y>1,xy-(x+y)=1得(x-1)(y-1)=2,令x-1=  ,y-1= 2q(q>0),则(x-1)+(y-1)=  + 2≥2 × 2q=2 2x+y≥2+2 2。

思路七:若本题是选择填空题,条件中x,y是轮换变量,此时当且仅当x=y时x+y为最小值。

解法七:令x=y,得x2-2x=1,解得x=1+ 2或x=1- 2(不合题意,舍去),∴x+y≥2+2 2,故x+y的最小值为2+2 2。

运用多种不同的知识解决同一问题既能活跃思维,开拓思路,发展智力,通过知识整合能促进基本技能的掌握,丰富解题经验,能促进基础知识的融会贯通,从而有利于培养钻研能力和创造精神。

参考文献

[1]白建智的博客 一题多解的反思。

[2]百度文库 浅谈一题多解在数学教学中的作用。

[3]中学数学教学参考 关于人教版“基本不等式”。

论文作者:肖荣星

论文发表刊物:《中小学教育》2018年第331期

论文发表时间:2018/9/13

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