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(锦屏中学 浙江奉化 315500)
一道希望杯培训题的探究
●傅前达
(锦屏中学 浙江奉化 315500)
第23届希望杯全国数学邀请赛培训题初一年级第69题:
从学生的练习解答情况看,大多数填“1”.课堂上分析此题时,请学生介绍了各自的思路、解法,很受启发.
学生1:用特殊值法,令x=y=z=w=1,使连等式成立,因此w2x2y2z2=1.
有学生质疑:此解法不符合条件(要求w,x,y,z互不相等),且选取不同的特殊值,结果可能不同.答案正确纯属巧合.
学生2:这是一个不定方程组,有无数组解,可以用某个未知数的代数式表示其他未知数,再代入求解.对于客观题,我尝试用赋值法,减少运算量.
令x=1,则
解得
从而
wxyz=-1,
即
w2x2y2z2=1.
(该生有非常扎实的代数基础知识和基本技能.)
学生3:根据经验,轮换式通常整体考虑,采取全加、全乘的策略,我尝试后,没有成功.联想起一道轮换式竞赛题,是用轮减法解决的,模仿后居然有了惊喜.
全乘得
(w-x)(x-y)(y-z)(z-w)=
因为(w-x)(x-y)(y-z)(z-w)≠0,所以
w2x2y2z2=1.
(此法与组委会提供的参考解法一致,此学生的数学素养可见一斑.)
学生4:顺着前一种解题的思路,我进行了简化操作.
式(1),式(2)相乘,得
因为(w-y)(x-z)≠0,所以
wxyz=-1,
从而
w2x2y2z2=1.
(教室里先是鸦雀无声,很快响起了热烈的掌声,学生们由衷钦佩的目光聚焦在这位学生的身上.)
在课后的反思中,笔者联想起了2003年全国初中数学联赛的最后一题:
该题在起初求解时遇到了极大的困难,通过辗转代换消元,历经复杂的运算、因式分解、分类讨论解答.如果采用学生4的结论,结合学生3的经验,可以这样解答:
解全乘得
轮乘后再全加,得
又因为abcd=-1,所以
x4-4x2+4=0,
解得
回顾本题的解决过程,学生始终处于舞台的中央,真正成为学习的主人.学生热情高涨,积极参与到数学活动中去,独立思考、自主探索、合作交流、共同发展,体验到了数学的魅力、思维的乐趣,增强了自信心.教师成为了组织者、合作者、学习者,同样收获颇丰:在数学资优生培养中,要相信学生,放手让学生自主学习,大胆尝试先学后教,即先布置学习任务独立探索,再在课堂上让学生畅所欲言,教师认真听,积极捕捉学生的闪光点,放大并完善它,若能有画龙点睛之举则更妙.