浅谈高中数学知识点之间的关联学习

2013-04-29 21:37张恒茂
新课程·中旬 2013年8期
关键词:几何概率方程

张恒茂

摘 要:运用几种不同知识对一道不等式证明题予以证明,针对学生在做题中不能很好地联系知识点来解题,给予启发,希望能拓展学生的思维能力。

关键词:不等式证明题;函数;方程;几何;概率

在高中数学学习中,我们发现高中数学知识涉及很多方面,如:函数、方程、几何、三角函数、概率、不等式等。在学习中,除掌握这些知识点及运用以外,最重要的是把学到的知识运用到解决具体的试题中,并在此基础上获得一种思路与方法。学生在解题时,往往容易思路僵化,片面联系知识,而造成解题困难。学生如何在做题中才能避免这种困境呢?这就需要学生平时养成多思考、多联系、多归纳、多总结的习惯。

在高中数学必修五第三章不等式教学中,发现如下这样一个例子,我们如何去证明呢?本文尝试用不同知识来进行解决,以达到引发大家思考与探索的目的。

例:设变量x、y、z在区间(0,1)中取值,试证:x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)<1。

一、利用不等式的性质

证:由题知(1-x)(1-y)(1-z)>0可得:x+y+z-xy-yz-zx<1-xyz<1,得证。

二、利用变量替换

证:不妨设x=,y=,z=,其中:a,b,c均为正数,代入整理有:b+bc+c+ca+a+ab

三、利用函数的性质

证:不妨设f (x)=x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)-1=(1-y-z)x+y(1-z)+z-1,其中x∈(0,1),从而有:①当1-y-z=0时,f (x)=-yz<0;②当1-y-z≠0时,∵f (0)=-(1-y)(1-z)<0,f (1)=-yz<0,∴对?坌x∈(0,1)都有f (x)<0,得证。

四、利用几何图象性质

证:如右图,正三角形ABC边长为1,设点A1、B1、C1分别在边BC、CA和AB上,且有AC1=x,CB1=y,BA1=z,显然S△AB1C1+S△BA1C1+S△CA1B1

∴x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)<

即x(1-y)+(1-z)+z(1-x)<1

五、利用三角函数性质

证:不妨设x=sin2A,y=sin2B,z=sin2C,则

原式=sin2Acos2B+sin2Bcos2C+sin2Ccos2A

=sin2Acos2B+sin2Bcos2C+(1-cos2C)(1-sin2A)<1-sin2Asin2B+cos2C(sin2Asin2B)<1,得证。

六、利用概率知识

证:设随机事件A,B,C相互独立,且P (A)=x,P (B)=y,P (C)=z,由概率加法公式有:P (A+B+C)=x+y+z-xy-yz-zx+xyz。

又0≤P (A+B+C)≤1,所以0≤x+y+z-xy-yz-zx+xyz≤1,即证。

七、利用基本不等式与二次函数的结合

证:用基本不等式x(1-y)≤()2,当且仅当x=1-y时,等号成立。

x(1-y)+y(1-z)+z(1-x)≤()2+y(1-z)+z(1-x)

=x2+(1-x)(1-z)+z(1-x)=x2-x+1<1得证。

在解题时要注意三个充分,即充分了解题设要求,充分反省相关概念,充分利用知识性质。我们对类似题目,围绕这几个方向展开,解题的思路就变得清晰了。类似的问题还很多,希望大家在教学中不断发现与总结,为学生提供好的经验和方法。

(作者单位 山西省平遥县平遥二中)

猜你喜欢
几何概率方程
方程的再认识
第6讲 “统计与概率”复习精讲
第6讲 “统计与概率”复习精讲
方程(组)的由来
概率与统计(一)
概率与统计(二)
圆的方程
现代油画构成研究
初中数学教学中几何画板的教学探微
三角函数问题中的数学思想