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构造法在数学竞赛中的应用

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构造法在数学竞赛中的应用
时间:2022-11-22 00:30:37     小编:李世红

构造法是一种富有创造性的解题方法,他很好地体现了数学中发现、类比、化归的思想,也渗透着猜想、试验、探索、归纳、概括、特殊化等重要的数学方法,对培养多元化思维和创新精神,丰富我们的想象力,提高我们分析问题和解决问题的能力大有裨益。

那么,如何去构造呢?构造法的内涵相当丰富,他以广泛抽象的普遍性与现实问题的特殊性为基础,针对具体问题的特点而采用相应的解决办法。因此,在解题的过程中就要就学生思路开阔、观察细微、思维灵活、勇于创新,变抽象为具体、陌生为熟悉,使问题得到巧妙解决。

一般来说用构造法解题有如下几个步骤:①观察、分析题目的条件和结论,有时要对条件和结论作适当变形。②联想熟悉的与已知条件或结论有关联的数学模式。③构造心得数学模式。④用构造出的数学模式沟通解题思路,解决原问题。

常用于构造法的数学模式有函数、方程、恒等式、图形、配对式、不等式、中介媒体等,还有一些特殊的如反例、特例、等价命题等模式。其中尤以前四种应用最为广泛。下面我们就这几个方面选几例来说明。

一、构造函数

通过构造适当的函数模型,运用函数的性质来化解问题,可以解决许多不等式和代数式的求值问题。

例1:(第七届美国奥赛试题)已知a、b、c、d、e是满足a+b+c+d+e=8, a2+b2+c2+d2+e2=16的实数,试确定e的最大值.

分析:观察条件a+b+c+d+e=8, a2+b2+c2+d2+e2可以联想到:

(x-a)2+(x-b)2=2x2-2(a+b)+a2+b2,因此可以构造函数y=(x-a)2+(x-b)2+(x-c)2+(x-d)2.

二、构造方程

构造方程,考虑应用韦达定理或其他方法构造出系数含有该变量的一元二次方程,然后用判别式证明:

例2:(2007《数学周报》杯全国初中数学竞赛试题)实数a、b、c满足a≤b≤c,且ab+bc +ca=0,abc=1,求最大的实数k,使得不等式|a+b|≥k|c|恒成立。

分析:由已知条件可得联想到一元二次方程。

解:构造一元二次方程,有已知可知c>0,,解得,∴(当 时取等号)所以最大实数k=4.

三、构造恒等式

需要我们在平时的积累,在看到题目时能联想到熟悉的恒等式。

例3:(1990年全国初中数学联赛试题)若方程(x-a)(x-8)-1=0有两个整数根,求a的值。

分析:有已知可构造恒等式(x-x1)(x-x2)。

四、构造图形

即数形结合的方法,当求证的结论或条件有较明显的几何意义时,应用构造图形法,往往能够快捷地解决问题,同时也需要有对式子的敏感。

例4:已知a、b、c>0,满足关系式,a2+b2=c2,求证:an+bn1)个整数(可以相同a1,a2,…,an满足a1+a2+…+an=a1a2…an=2007。求n的最小值。

分析:条件中的a1,a2,…,an是无差别的,因此我们可以构造不等式a1+a2+a3≤a1+a1+a1,使a1,a2,a3 有差别。

由以上例题可知,若从构造的方法来分析,有分析题设或结论的本身特征、找与题设或结论有必然联系的模式、联想与题设或结论有相似的结构模式、挖掘题设或结论的几何意义、将题设或结论与相关的命题进行类比构造等方法。这些方法从以上的例题中都能体现出来:①分析题设或结论的本身特征。有些题的题设或结论中隐含着问题的本质特征,需要结合其特征去构造。②找与题设或结论有必然联系的模式。对于有些关于自然数的不等式问题,与数列有着密切的联系,这时可构造有关数列模式,利用其单调性解决。③联想与题设或结论有相似的结构模式。这里用到比较多的有与韦达定理相似的结构、与判别式相似的结构。④将题设或结论与相关的命题进行类比构造。有些题目的条件中,我们会看到一些熟悉的味道,但却不一样的条件,这时要抓住这种熟悉来思考。

从上述可以看出,优美、自然的构造法常常是建立在我们已有的知识基础之上的,它生成于认知结构的最顶端,不仅能使学生强烈地感受到数学的美妙以及构造法的神奇,而且能够使得学生激发起探索的意识和创新的欲望,如果能够恰当地运用构造法解题,可以突破思维的常规,使思路变得简洁、明快、精巧、灵活,可谓好处多多,因此在平时的教学或竞赛培训中,加强构造性思维的训练,对丰富学生的想象,培养学生的创造性思维能力,无疑是有十分重要的作用。

参考文献:

[1]张贵余.构造法解竞赛题[J].中学生数理化,2008.

[2]谈跃年.灵活运用构造法解竞赛题[J].数理化学习,2008.

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模糊数学方法在财务报表分析中的应用 模糊数学方法在财务报表分析中的应用 模糊数学方法在财务报表分析中的应用 会计在生成财务信息的过程中充斥了模糊性,可以说模糊性是会计信息固有的特征。1965年,美国加利......
刍议探究式教学法在高中数学教学中的实际应用
发布时间:2023-02-10
摘 要: 现代教育更重视学生的主体地位,要求教师在教学实践过程中突出学生的主体性,引导学生在主动探究中建构知识并提高能力。探究式教学因此被众多教师运用及完善,其已经成为高中数学教学中一种流行且高效的教学方法。 关键词:......
数值计算方法在计算机图形学中的应用
发布时间:2023-05-24
摘 要 汽车工业的迅猛发展,给汽车的设计提出 了新的要求,汽车消费趋于大众化,根据人们不同的用途和审美选择也要求车型要多种多样,本人针对这1趋势......
生活化教学方法在小学数学教学中的应用探究
发布时间:2023-01-23
摘要:随着教学方法的创新发展,社会对生活化的教学方法给予了充分的重视,所以教师在教学的过程中应该积极完善教学内容,以促进生活化教学方法与小学数学教学进行有效结合。根据生活化教学方法在小学数学教学中应用的意义就如何在小学数学教学中使用生活化的教学方法提出了有关策略,希望对教师完善数学教学内容能够有所帮助。关键词:生活化教学;小学数学教学;应用一、生活化教学方法在小学数学教学中应用的意义1.有利于完善.........
数学美在高职数学教育中的应用论文
发布时间:2023-07-18
摘要:高职院校中,目前有很多同学数学基础较差,由此为数学课程的教学带来了一定的困难,如何有效提升学生对于数学这门课程的兴趣,是当下急需研究的课题。爱美之心人皆有之,学生对于美好的事物接受更快,这对于课程也是一样的,数学本身就是一种美的体现,数学之美不仅体现在它美丽的符号与图形,更重要的是能够培养学生的世界观,进而提升思维以及逻辑能力。本文简单探讨数学美在当前高职数学教育中的应用。关键词:数学美;高.........
论数形结合思想在数学教学中的应用
发布时间:2023-04-27
摘 要:在数学教学中,经常会出现这种现象:学生在解应用题时常感觉到无从下手,对题意理解不清。仔细分析,主要还是学生年龄过小,思维还不够完善,不能很好地把抽象问题转化成实际问题去理解。如果在教学中把数形结合的思想引进来,......
关于竞赛式教学法引入中职语文课堂的尝试
发布时间:2023-07-10
" 论文摘要:竞赛式教学法能激发学生的学习兴趣,可以培养学生竞争意识和团结协作等精神。在教学实践中,为了激发学生的学习兴趣、充分发挥学生的主体性地位的作用,笔者从竞赛式教学法的可行性、方式以及竞赛式教学的功能等方面进行阐......
趣味教学在中学数学中的合理应用
发布时间:2017-01-21
趣味教学是一种新型教学手段,在趣味教学方法下,教师要鼓励学生积极参与到数学教学中,充分发挥学生学习的主体性,激发学生的学习兴趣,并让学生感受到学习数学知识的乐趣,教师要在教学中起到一定的引导作用,帮助学生养成良好的学习......
几何画板在中学数学教学中的应用
发布时间:2023-02-05
当前,几何画板在高中数学教学中的应用日益普遍,它不仅能够帮助学生创设良好的教学情境,也能够帮助学生动态地观察、探索和发现空间结构和数量关系,增进对知识点的理解和把握.本文试图结合自身教学经验,对几何画板在高中数学教学中的应用进行探讨.【关键词】几何画板;高中数学;应用引言随着信息技术的迅猛发展,人们生活与工作的方式也发生了深刻变化.教学方式在信息技术的发展浪潮中也得到了巨大的变革.在高中数学教学中.........
高中数学学案导学在课堂中的应用
发布时间:2022-10-28
【摘 要】“学案导学”在高中数学课堂中的应用能够有效的提高学生学习的热情、增强学习的效果,为我国数学教育的发展奠定了基础。本文主要从高中数学学案导学的基本概述切入,进而阐述学案导学编制与实施的基本原则,接着重点解说学案......
几何画板在中学数学教学中的应用
发布时间:2022-11-20
引 言 随着信息技术的迅猛发展,人们生活与工作的方式也发生了深刻变化.教学方式在信息技术的发展浪潮中也得到了巨大的变革.在高中数学教学中,几何画板正以其灵活方便的操作方式,强大的图形和图像转换功能,成为中学数学课件制作的......
快乐教学在初中数学教学中的应用
发布时间:2023-01-08
[摘要]在初中数学中实施快乐教学,对提高教学质量具有重要意义,本文先分析了快乐教学的内涵,再分析影响初中数学快乐教学的因素,最后从转变教学理念、增加数学游戏、充分利用多媒体实施快乐教学三个层面分析初中数学快乐教学的实施策略.[关键词]初中数学快乐教学策略[中图分类号]G633.6[文献标识码]A[文章编号]1674-6058(2016)02-0017初中生大多都处于叛逆期的阶段,对外界的事物充满好.........
信息技术在小学数学中的应用
发布时间:2016-10-11
教学中的重难点是教师需要精心设计和引导学生探究的核心内容,下面是小编搜集整理的一篇探究信息技术在小学数学教学应用的论文范文,欢迎阅读查看。 摘要:信息技术与数学学科的整合已经成为现代教育发展的必然趋势。微课以其短小......
数字故事在小学数学课堂教学中的应用
发布时间:2017-05-02
数学不仅是一门对逻辑思维能力要求较高的科目,更是一门对学生综合能力发展有较好促进作用的学科.而对于小学阶段的学生来说,小学数学课堂是他们第一次接触系统性数学教学的重要平台,在此之前,多数小学生只具备了最为基础的数学知识与数......
数学史在高等数学教学中的意义和应用
发布时间:2023-06-23
1.引言数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源和发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系的学科。[1]数学史融入数学教学的观点由来已久,它在学生学习兴趣的培养、理解水平的提高、应用能力的提升及逻辑思维的拓展等方面有重要作用。但真正能把它高效地运用到课堂上的教师并不多,关于数学史在数学教学上的应用还需要更多的探讨和实践。本文将从数学史在高等数学教学中的意义和应用两方面进行讨论。2.数学史在.........
游戏在小学数学中的应用论文
发布时间:2022-11-25
将游戏应用到小学数学教学过程中,能够在很大程度上激发小学生学习的兴趣,吸引小学生的注意力。下面是查字典范文网小编收集整理的游戏在小学数学中的应用论文,希望对你有所帮助!摘要:在传统的小学数学课堂教学过程中,教师对教材的依赖程度偏高,教学方法也比较单一,难免会导致小学生的学习积极性和主动性不高,潜意识里觉得数学学习枯燥无味,难以进一步提升他们数学学习的兴趣。这样随着新课改的不断实施和教育改革的不断发.........
数学审题能力培养在小学数学中的应用
发布时间:2022-12-27
摘要:在小学高年级数学的学习过程中,审题是作为直接影响学生解题能力与解题思路的核心环节。良好的审题能力能够帮助学生更快的获取题目信息,进而准确的分析题目,最后顺利解答。以达到有效、快速的思考方式,准确、清晰解题的教学目的,培养学生好的读题习惯与审题能力。关键词:审题能力;培养;教学建议平时的教学活动中充分调动学生的学习兴趣,能让学生从实际生活中理解数量关系,学会用数学的角度去观察生活,理解生活,并.........
浅谈数形结合在小学数学教学中的应用
发布时间:2023-02-23
摘 要:数形结合在小学数学教学中运用广泛,传统受到技术的局限,在表现上不能有效突破,现代由于多种技术的辅助,有助于数形结合具有更高的视觉效果,提升学生学习兴趣,提高知识理解的效果。总体来说,需要依据实际情况做针对性设计......
浅谈数学史在高中数列教学中的应用策略
发布时间:2023-04-08
引数学史入高中数学课堂,开展教育教学活动,是新课程教改背景下,高中数学教学创新研究的一个重要方向,它对于体现数学的历史价值、文化价值,实现多学科交叉融合,起到了十分重要的作用。本文以高中数列教学为切入点,探究了“课堂......
浅析数学化思想在初中数学教育中的应用
发布时间:2023-02-02
一、数学化思想分析数学化思想的提出是来源于荷兰的数学家汉斯.弗赖登塔尔的。这位数学家对于数学化思想的解释为用数学的思维对于客观世界中存在的一些问题进行有效的解释和相应的整理。此外,世界组织都可以用数学化来完成。在这个解释出来以后,很多数学研究者对于这个解释都提出了自己的建议,为解释做出了补充,最后慢慢形成了完整的数学化思想。在初中数学教育中,教师除了对于数学思维的锻炼外,还应该注重数学化思维的实用.........
探究大学生数学建模竞赛与创新能力的培养
发布时间:2023-02-04
数学建模有利于将数学理论付诸实践应用,在各行业中作用巨大。大学生数学建模教育的实施,也是素质教育创新的重要要求。开展数学建模竞赛,有利于提高大学生创新能力,对提升大学生综合素质也有帮助。研究如何通过大学生数学建模竞赛培......
Matlab在高中数学函数辅助教学中的应用研究
发布时间:2023-04-18
摘要:Matlab以其出众的人机交互设计和可视化图形特点,可以辅助高中数学函数的教学学习。分析了传统教学方式中存在的弊端,基于建构主义学习理论,提出了Matlab应用于高中数学函数教学的两种教学课型,并进行了教学实例分析。结果表......
Excel在德尔菲法数据处理中的应用
发布时间:2023-06-07
摘要:文利用Excel对德尔菲法中的数据处理,计算其平均数,上下四分位数和级差,标准差和变异系数,并应用Excel对同类数据处理有记忆功能的特点进行计算。 关键词:德尔菲法;Excel;级差;变异系数 中图分类号:TP317 文献标识码......
TS算法在配电网络重构中的应用
发布时间:2013-12-17
摘 要:配电网络重构作为优化网络、降低线损的一项重要手段,受到广大研究人员的重视。TS算法是一种新兴的现代启发式寻优技术 ,适合于求解组合优化问题,并能以很大的概率跳出局部最优解。本文介绍了配电网络重构的相关知识,并尝试将T......
浅议数学精神和数学思想在数学教学中的应用
发布时间:2013-12-18
[论文关键词]数学教学 数学知识 数学方法 数学思想 数学精神 科学和人文素养 [论文摘要]笔者从自己的教学实践和教学经验出发,强调在数学基础教育中注重对学生数学思想和数学精神的培养,有助于学生更好地学习和驾驭数学,有助于学......
数学在各领域中的应用研究
发布时间:2023-07-06
数学在各领域中的应用研究一、数学在实际生活中的应用生活的基础是衣、食、住、行,无论是哪一方面都离不开数学知识的应用。笔者通过下文分别针对这四个方面的数学知识应用进行分析:1.衣。远古时期,人们衣不蔽体,自然也用不到数学,当前的文明社会,衣服的样式层出不穷,涉及到衣服的缝制和节约用料问题,如何让衣服更好的为人们服务,这就根据人们的需要设计衣服的尺寸,有些人喜欢穿宽松的衣服,有些人喜欢穿紧身的衣服,衣.........
浅析数值分析在数学建模中的应用
发布时间:2022-07-28
在实际中,许多问题所研究的变量都是离散的形式,所建立的模型也是离散的,下面是小编搜集的一篇关于数值分析在模型建立中的应用探究的论文范文,欢迎阅读参考。 数值分析主要解释了现代科学计算中使用的数值计算规则及它的基本原......