提要
學會構造貴在觀察和想象。觀察是思維的觸角,想象是創造的基石。把握問題或圖形的特徵,充分挖掘其隱含條件,以問題的數學元素為“元件”創造性地構造出已知條件以外的其他數學對象,通過數學對象的相互轉化,將問題變得熟悉化,簡單化,基本化,使問題的解集變得輕鬆,有趣,這就是又一種重要的數學思想方法---構造法。這裡講的“元件”可以是方程(組),函數,代數式,不等式,幾何圖形,公式等。運用它解決某些數學問題往往會獨闢蹊徑,簡單易行。
知識全解
一.構造法的概念
構造法是根據題設的特點,用己知條件中的元素作為“元件”,用已知的關係式為“支架”,通過觀察、聯想,採用新的設計,構造出一種新的問題形式,從而繞過解題障礙,使問題得到解決的一種方法。
構造法的關鍵:1.要有明確的方向,即為什麼構造;2.必須弄清楚條件的本質特點,從而明確構造什麼,如何構造,以達到解題的目的。
二.構造法的解題策略
運用構造法解決問題,關鍵在於構造什麼和怎麼構造。充分地挖掘題設與結論的內在聯繫,把問題與某個熟知的概念、公式、定理、圖形聯繫起來,進行構造,往往能促使問題轉化,使問題中原來蘊含不清的關係和性質清晰地展現出來,從而恰當地構造數學模型,進而謀求解決題目的途徑。
對於條件和結論之間聯繫較隱蔽問題,要善於發掘題設條件中的幾何意義,可以通過構造適當的圖形把其兩者聯繫起來,從而構造出幾何圖形,把代數問題轉化為幾何問題來解決,增強問題的直觀性,使問題的解答事半功倍。
三.學法指導
類型1 構造一元二次方程證等式
故必有x=3且c=0
即方程有兩個相等的實數根3,所以a=b=3
【點評】本題的解法當然可以用消去c的方法求解,把它變成一個關於a,b的一元二次方程,從而證明a=b,但由於題目條件中有a+b和ab,使我們很自然地聯繫想到根與係數的關係,因而可以構造一元二次方程求解。
類型2 構造公式計算
【點評】本題根據數字特點,把2015化成2016-1,2017化成2016+1,然後利用平方差公式進行計算比較簡便。
類型3 構造正方形求圖形面積
例3 如圖所示
在四邊形ABCD中,AB=AD,∠C=90度,過點A作AE⊥BC交BC於點E ,若AE=a,求四邊形ABCD的面積。
【解析】因為AB=AD,所以將△AEB繞點A逆時針旋轉90度到△AFD的位置,由旋轉的特徵可知,∠FAE=90度,△AFD≌△AEB,所以AF=AE,∠F=∠AEF=90度
鏈接中考
考點1 構造一元二次方程求值
考點2 構造二次函數求最值
例2 某商店購進一種商品,每件商品進價為30元。試銷中發現這種商品每天的銷量y(件)與每件銷售價x(元)的關係數據如下表所示
(1)已知y與x滿足一次函數關係,根據上表,求出y與x之問的關係式(不寫出自變量x的取值範圍);
(2)如果商店銷售這種商品,每天要獲得150元的利潤,那麼每件商品的銷售價應定為多少元?
(3)設該商店每天銷售這種商品所獲利潤為w(元),求出w與x之間的關係式,並求出每件商品銷售價定為多少元時利潤最大?
【解析】(1)設該函數的表達式為y=kx+b,根據題意,得
∴該函數得表達式為y=-2x+100
(2)根據題意,得(-2x+100)(x-30)=150
解這個方程得x1=35,x2=45
∴每件商品的銷售價定為35元或45元時日利潤為150元
3) 根據題意,得
∵a=-2<0
∴拋物線開口向下,函數有最大值
即當x=40時,w的值最大
∴當銷售價為40元時獲得利潤最大
【點評】構造二次函數是求最值問題中常用的方法。構造二次函數要看題目是否有關於二次函數的特徵,如與函數值有聯繫,與判別式,與拋物線和座標軸的交點有聯繫等。
點3 構造中位線證角相等
例3 如圖所示
已知四邊形ABCD中,AD=BC,E,F分別是DC,AB的中點,直線EF分別與BC,AD的延長線相交於G,H。求證∠AHF=∠BGF
【解析】根據中位線定理證明MF‖BC,且MF=1/2BC,根據AD=BC證明EM=MF,∠MEF=∠MFE,根據平行線同位角相等證明∠MEF=∠AHF,∠MFE=∠BGF。可以證得∠AHF=∠BGF。
證明:連接AC,作EM‖AD交AC於M,連接MF
∵E是CD的中點,且EM‖AD
∴EM=1/2AD,M是AC的中點
又∵F是AB的中點
∴MF‖BC,且MF=1/2BC
∵AD=BC
∴EM=MF
∴∠MEF=∠MFE
∵EM‖AH
∴∠MEF=∠AHF
∵FM‖BG
∴∠MFE=∠BGF
∴∠AHF=∠BGF
【點評】題目中出現的中點不是三角形一邊的中點時,應先構造三角形,再構造三角形中位線。
考點4 構造圓求角的度數
例4 如圖所以
已知AB=AC=AD,∠CBD=2∠BDC,∠BAC=44度,則∠CAD的度數為()
A.68度 B.88度 C.90度 D.112度
【解析】因為AB=AC=AD,所以點B,C,D在以點A為圓心,AB為半徑的圓上。因為∠CBD=2∠BDC,∠CAD=2∠CBD,∠BAC=2∠BDC,所以∠CAD=2∠BAC。又因∠BAC=44度,所以∠CAD=2∠BAC=88度,故選B
【點評】本題主要考查了圓周角定理及其推論等幾何知識及其應用。解題的方法是構造輔助圓,將分散的條件集中;解題的關鍵是靈活運用圓周角定理及其推論等幾何知識來分析,判斷,推理和解答。
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