例谈用“构造法”证明不等式

胡晓东



在证明不等式时,根据欲证不等式的具体结构特征,通过观察、联想、构造出方程、函数、不等式、图形、数列、复数、向量等某个数学模型,并将所证的不等式转化为研究该数学模型的特征,达到简化证明的目的,这种证明方法叫构造法.
下面通过举例说明应用构造法解不等式的一些途径.
1 根据所给不等式的特征,构造恰当的初等函数或方程,以此作为映射关系,然后利用函数的奇偶性、单调性等性质来证明不等式
命题得证.
小结 构造法解题的思维过程具有灵活性,若引进辅助元素,使不等关系与求解關系得到沟通,便于理顺等量关系,就可进行式子变换,使得问题化难为易,体现了避实击虚的策略.
2 从数形结合,数形转化的角度出发,构造几何图形,通过几何图形的直观性获解
小结 当结论与条件之间的联系曲折隐蔽时,可通过数形沟通代数与几何之间的知识联系,或更换角度看问题,把题目改述,形成熟悉易懂的形式,从而使思路明朗起来.
3 从欲证的不等式分析,构造数列解题
小结当结论出现n个数时,我们考虑构造数列,一方面利用数列的增减性,另一方面利用一些著名的不等式来求解,往往可从结论入手,将它分解成几个小结论来处理,使得求解较易一些.
4 利用题设条件,构造相应的不等式与有关性质解题
小结 有些题目提供的条件,应用等价性命题(包括定义、定理、充要条件等)把它转化为简单的问题,便于寻找解题途径.
小结 构造复数,通常考虑到复数的模的性质及其几何意义,并结合三角不等式,进行适当的放缩不等式,使得问题解决.
6 观察欲证不等式,构造向量解题
由于构造法具有非常规性,所以构造内容也变化不定,灵活性强,切不要单纯以哪一种思想方法为教学对象展开教学,这样,学生不仅不能很好领会思想方法的深刻内涵,反而使学生对所论及的数学思想方法的理解变得机械、僵化,甚至产生某些偏差,希望通过一两节课或几节课就达到什么目的是不可能的,学生在学习一般知识的过程中、在教师的启发下,对其中蕴涵的构造思维方法逐渐产生感性认识,经过多次反复,在比较丰富的的感性认识基础上逐渐概括成理性认识,然后在应用中对形成的思想方法进行验证和发展,进一步加深对它的认识,但是值得注意的是,如果一味长期、反复地渗透,而不在适当的时机加以明确,将会影响学生从感性到理性的飞跃的认识,影响学生对构造思维方法的掌握,所以,适当地渗透后的明确是必要的,
参考文献
[1]赵小云,叶立军.数学化归思维论[M].北京:科学出版社,2005
[2]陈传理,张同君.竞赛数学教程[M].北京:高等教育出版社, 2001
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