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幾道題的解法之我見
☉江蘇省南京金陵中學河西分校李玉榮
解題研究是數學教師日常教學的一門必修課.陌生題的出現、新編題的誕生,促使教師長年累月地進行解題研究.解題策略的不同,決定了解題“長度”的不同.降低解題難度、增大解題智慧,是教師解題研究應該追求的理想目標.拜讀貴刊2016年第1期刊載的文1、文2,對文中的幾道例題的解法有所思考,撰文與讀者分享.
【評注】這是1992年高考數學理科題,文1是利用換元法轉化為一元二次方程求解的,解法不夠簡潔.
題2:(文1中的例5)設a>0,b>0,且滿足,則的值是().
(舍去負值),所以a=25b.
【評注】文1中的解法將已知等式變形所得的方程較為復雜,后利用換元法得到分式方程,求解不夠簡潔.
題3:(文1中的例2)若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,求證:x、y、z成等差數列.
解:以(x-y)、(y-z)為根的一元二次方程為[t-(xy)][t-(y-z)]=0,即t2+(z-x)t+(x-y)(y-z)=0.
因為Δ=(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,所以方程兩根相等.
從而x-y=y-z,即x、y、z成等差數列.
【評注】這是1979年高考數學理科題,文1中的解法也是用方程的觀點處理的,但牽涉到分類討論,思維較復雜,還運用了根的判別式、觀察出方程的根t=1、韋達定理等知識,解法不夠簡潔.
題4:(文1中的例3)已知a+b+c=0,a2+b2+c2=4,求a4+ b4+c4的值.
解:由于a+b=-c,a2+b2=4-c2,則ab=[(a+b)2-(a2+ b2]=c2-2.
所以a4+b4=(a2+b2)2-2a2b2=(4-c)2-2(c2-2)2=-c4+8.
從而a4+b4+c4=8.
【評注】文1中的解法莫名其妙地提到一元二次方程,但計算過程中又沒用到,而且計算的ab=c2-4是錯誤的.值得一提的是,此題可拓展為:已知a+b+c=0,a2+b2+ c2=k(k為常數),求a4+b4+c4的值.用筆者的解法不難求得結果為
題5:(文2中的題2)如圖1,在△ABC中,AB=AC,∠A=20°,點D、E分別在AB、AC上,∠ACD=20°,∠ABE= 10°,求∠DEB的度數.
圖1
圖2
解:如圖2,在AB上取點M,使ME=AE,則∠AME= ∠A=20°.
由∠ABE=10°,得∠MEB=∠AME-∠ABE=10°.
則BM=ME.
在AC上取點N,使MN=MB=ME.
則∠MNE=∠MEN=∠A+∠AME=40°.
則∠EMN=180°-2×40°=100°.
從而∠BMN=180°-∠EMN-∠AME=60°.
故△BMN為等邊三角形,所以BN=BM,∠MNB=60°.
則∠BNC=180°-∠MNB-∠MNE=80°=∠BCN.
由∠MDC=∠A+∠ACD=40°=∠MEC,得E、D、M、C四點共圓,則∠DEC=∠BMC=50°.
由∠BEC=∠A+∠ABE=30°,得∠DEB=∠DEC-∠BEC=50°-30°=20°.
【評注】此題在文2中是由“蘭利問題”變式而成的,其提供的解法借助蘭利問題的圖形及輔助線,通過兩次三角形相似求解,解答的“長度”非同一般,而筆者不是先構造“蘭利問題”的圖形,而是先作ME=AE,再逐步得到“蘭利問題”,求解過程較為簡潔.
解題研究永無止境,只要肯做有心人,方法會在勤思中應運而生.不論是教師還是學生,都能夠在研究解題中不斷地積累數學的素養(yǎng),以及加深對數學的理解.
參考文獻:
1.黃樹軍,謝東銀.例談巧構一元二次方程解題策略[J].中學數學(下),2016(1).
2.李艷娜.“蘭利問題”求解的多種途徑[J].中學數學(下),2016(1).