巧妙进行“1”的代换,快速解答证明题
2022-07-25刘远桃
刘远桃
数字“1”,简单而又神秘.在解数学题时,巧妙地进行“1”的代换,可快速求解证明题.下面,我们结合几个例题来探讨一下如何巧妙地进行“1”的代换.
一、乘(除)“1”
我们知道,任何数乘(除)以“1”等于任何数.若某个代数式等于1,则可将所证目标式或者某个代数式乘(除)以“1”,这样不仅不会改变目标式或者代数式的大小,还会改变目标式或者代数式的结构、形式,这便给我们解题带来了新的契机.通过通分、约分、正负相消等,化简目标式或者代数式,即可证明结论.
二、将等于“1”的式子代入求解
该思路比较简单,只需根据解题需求,将等于“1”的代数式直接代人目标式或者某个代数式中进行运算,运用一些相关的定理、法则、公式等,即可证明结论.
三、变换等于“1”的式子,再代入求解
變换等于“1”的式子,一般难度较大.往往需要根据解题需求,将等于1的代数式进行适当的变形,如凑系数、乘(除)以某一常数、拆项、添项等,使等于1的代数式变形为方便解题的式子.
将不等式左边的式子化简为只含有。或6的式子,再来求最小值,这与例1的证明思路相同,这也是证明这种题型的常规思路,理论上说可行,但就此题而言,这种证明方法却较为繁琐,主要有两个原因:一是a与b的表达式比较复杂,二是代人的式子本身比较复杂,因此不能同例1那样直接乘“1”,而是要变“1”,采用整体思想,进行代人和换元,把式子转化为只含有一个未知数的形式,再来求最小值.
四、构造出等于“1”的式子,再代入求解
要构造出等于“1”的式子,需根据解题需求、已知条件、相关的公式、定理、法则等构造出等于1的代数式,然后将其代人题设中进行求解. 此题有一定难度.首先设a+b+c+d=1,这便构造出等于“1”的式子,再运用琴生不等式进行证明即可.这种证明方法在证明不等式时应用广泛,不失为一种具有普遍意义的解题方法.
通过上述分析,不难发现“1”在解题中能发挥巨大的作用,但数字“1”是比较容易被忽视的,忽视它往往就会错失了解题的重要依据.这也给我们一个启示:在解题过程中要仔细审题,深入挖掘隐含条件,尤其要关注等于“1”的式子,找到过程最简洁的解题方案.
(作者单位:贵州师范大学数学科学学院)