谈一类数学题型的证题策略
2016-05-30林毅
林毅
【摘 要】数学题中,经常出现所谓“不论”类型的题目,即不论字母为何值或不论图形的位置如何变化,证明某结论成立。
【关键词】函数;方程;特殊值;图形
在数学教学中,经常出现所谓“不论”类型的题目,这类题目,历来都是很多学生学习的难点,成为知识的薄弱点。为了解决这一问题,本文将谈谈证明这类题的解题策略。
一、利用已掌握的知识,直接通过推理证得
这是常用的方法,在牵涉到二次方程、二次函数的一些题型中,经常利用判别式直接证明。
例1:证明:不论m为何实数,二次方程x2-(m2+6)x+2m2+8=0一定有两个不相等的正数根。
证明:△=[-(m2+6)]2-4(2m2+8) =(m2+2)>0
∴方程有两个不相等的实数根。
设方程的两根为α、β ∵α、β=2m2+8>0
∴二根同号,又α+β=m2+6>0
∴二根均为正。
∴方程有两个不相等的正数根。
二、通过取特殊值开路,由特殊过渡到一般性证明
既然字母不论为何值总有某结论成立,因此当字母取一些特殊值时,结论肯定成立,通过取特殊值时得出结论,再去验证字母取任何值时的结论也成立。
例2:已知关于x、y的二元一次方程:(a-1)x+(a+2)y+5-2a=0,当a每取一个值时,就得到一个方程。求证:不论a为何实数值,这些方程都是有一个公共解,并求出这个公共解。
证明:当a=0和a=1时,方程分别是:-x+2y+5=0和3y+3=0
解方程组;解得
把此解代入原方程:左边缘科学﹦3(a-1)-(a+2)+5-2a=0=右边
∴不论a为何实数值,是原方程的一个公共解。
三、通过特殊位置的图形所提供的线索,找到证题的途径和明确证题的方向
对于一些几何题,由于图形不论如何变化,总有某结论成立,我们可以选取图形的特殊位置,在这种情况下,往往结论清楚地显现出来,证题就有了明确的方向,就便于我们找到证题途径。
例3:如图1(1),ABCD、A/B/C/D/是两个边长相同的正方形,ABCD的位置固定,A/点固定在正方形ABCD的对角线的交点上。证明:不论正方形A/B/C/D/绕着A/点如何旋转,两个正方形重合部分的面积总是定值。
分析:如果正方形A/B/C/D/的位置恰好如图1(2)所示,即正方形A/B/C/D/的两条边和正方形ABCD的两条对角线重合,显然,这时两正方形重合部分的面积等于正方形面积的,这就是我们要确定的定值。对于一般情况,如图1(1)所示,由于△A/BC的面积等于正方形面积的,所以只要证明△A/EB与△A/FC等积就行了(E、F分别是AB与A/B/,BC与A/D/的交点),这由△A/EB≌△A/FC立即得证。