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解題新思路,聯(lián)想模型巧證不等式

 昵稱47813312 2021-01-05

有些不等式的證明,若按常規(guī)思路尋求解答,往往非常棘手,甚至一時(shí)受阻,這時(shí)若調(diào)整思維方式,考察題目中條件或結(jié)論的具體結(jié)構(gòu)特征,以條件中的元素為“元件”,以數(shù)學(xué)關(guān)系為“支架”,聯(lián)想并構(gòu)造相關(guān)的代數(shù)或幾何模型,把問題轉(zhuǎn)化為研究該模型的特征,常常會(huì)達(dá)到促進(jìn)轉(zhuǎn)化、簡化證明的目的.

本文結(jié)合實(shí)例介紹從結(jié)構(gòu)聯(lián)想模型巧妙證明不等式的幾個(gè)著眼點(diǎn),供師生參考.

作者:四川省資陽市外國語實(shí)驗(yàn)學(xué)校 蔡勇全

一、聯(lián)想三角模型

有些代數(shù)不等式證明題中的代數(shù)式結(jié)構(gòu)和某些三角函數(shù)關(guān)系極為相似,可根據(jù)這一相似性構(gòu)造三角模型,但有時(shí)相似性很隱蔽,需要進(jìn)行深入分析和適當(dāng)變形才能顯現(xiàn)出來.




二、聯(lián)想數(shù)列模型

證明與自然數(shù) 有關(guān)的不等式的常規(guī)思路是數(shù)學(xué)歸納法或放縮法,但前者的證明過程比較繁瑣,后者的技巧性較強(qiáng)、難度較大,這時(shí)若能拋開思維定勢,根據(jù)命題的具體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),聯(lián)想并構(gòu)造數(shù)列模型來證明,則可使證明過程思路清晰、可操作性強(qiáng)、簡捷明快,收到事半功倍的效果.

三、聯(lián)想概率(或方差)模型


聯(lián)想并構(gòu)造概率(或方差)模型證明不等式是指根據(jù)問題的條件及所給的數(shù)量關(guān)系,構(gòu)造組合成新的數(shù)量關(guān)系,使問題在新的關(guān)系下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化且利用概率(或方差)模型的數(shù)字特征解決不等式的證明問題,使得不等式具有某種統(tǒng)計(jì)意義.

四、聯(lián)想幾何模型

當(dāng)題設(shè)中的數(shù)量關(guān)系有比較明顯的幾何意義或以某種方式與幾何圖形相聯(lián)系時(shí),可以根據(jù)已知條件或結(jié)論構(gòu)造出符合要求的幾何圖形,將題設(shè)中的數(shù)量關(guān)系形象、直觀地在圖形中呈現(xiàn)出來,進(jìn)而利用幾何性質(zhì)使不等式輕松獲證.

五、聯(lián)想方程模型

當(dāng)已知或待證不等式中含有與韋達(dá)定理、根的判別式等相似的結(jié)構(gòu)時(shí),可設(shè)法構(gòu)造出方程(組),利用方程(組)的相關(guān)知識(shí)巧妙證明不等式,有時(shí)在證明過程中也可能利用到“不等式的解區(qū)間的端點(diǎn)就是它相應(yīng)方程的根”這一隱含知識(shí).


六、聯(lián)想向量模型


七、聯(lián)想函數(shù)模型

某些不等式的證明問題,可以根據(jù)待證不等式的結(jié)構(gòu),把其中一個(gè)元素看成是其它元素的函數(shù),或者把一個(gè)代數(shù)式看成函數(shù),從而站在函數(shù)的角度,將一些抽象的數(shù)量關(guān)系通過函數(shù)圖象直觀、形象地反映出來,并利用函數(shù)的單調(diào)性、有界性、奇偶性等來證明,常常會(huì)達(dá)到促進(jìn)轉(zhuǎn)化、簡化證明的目的.

八、聯(lián)想對(duì)偶模型

在證明某些不等式時(shí),如果涉及到非對(duì)稱問題,可根據(jù)已知或待證不等式的特點(diǎn),給它匹配一個(gè)與之結(jié)構(gòu)對(duì)偶的不等式,然后一起參與運(yùn)算,從而達(dá)到高效、簡捷的目的.

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