數(shù)學(xué)思想方法是在數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程中,形成具有獨特的解決問題的策略和方法.?dāng)?shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)思想方法形成的基礎(chǔ),而數(shù)學(xué)思想對數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)、理解以及解決問題具有指導(dǎo)意義.
本講主要學(xué)習(xí)幾個重要的數(shù)學(xué)思想:“正”、“逆”互化、歸納類比、整體代入、分類討論、配方構(gòu)造、待定系數(shù)的數(shù)學(xué)思想方法.
【點撥】正向應(yīng)用多項式乘法公式,觀察每個乘積的結(jié)果,得出規(guī)律
【解答】
【反思與小結(jié)】對于結(jié)論探究問題,一般利用“特殊——一般——特殊”的規(guī)律,觀察最初的結(jié)論,從而找到規(guī)律,再進行證明。本例觀察最初的兩個等式或三個等式,猜想規(guī)律,再進行證明。
【點撥】對于(1)能否利用例1的結(jié)論進行計算與化簡?對于(2)、(3)如何將其轉(zhuǎn)化成例1的形式從而應(yīng)用例1的公式進行解答.
【解答】
【點撥】“分析法”要求的式子值,要對所求的式子進行通分變形,也要對已知的式子進行變形,變形成次數(shù)相同的式子,帶入解決。
【解答】
【反思與小結(jié)】分析法主要是從結(jié)論出發(fā),逆向推理,通過分析要得到結(jié)論,需要怎樣的條件,從而逐步接近已知條件的分析過程。本例要得到,就要得到,觀察已知條件,怎樣得到?需要將與的兩邊分別次方和次方,從而得出解答。
【點撥】思考一:能否從一個因數(shù)開始逐步應(yīng)用“不完全歸納”進行解答?
思考二:觀察每個因式的特點,能否“正”或“逆”用平方差公式?應(yīng)用公式后根據(jù)每個因數(shù)的特點進行解答?
【解答】
【反思與小結(jié)】應(yīng)用不完全歸納法需要大膽猜想,小心驗證與證明。本例既可以根據(jù)各因數(shù)的特點利用乘法交換律和結(jié)合律進行組合解決,又可以利用不完全歸納法進行歸納探究。
【點撥】能否通過“正”或“逆”用公式化簡所求的代數(shù)式,然后再證明呢?這也是求代數(shù)式的值的常用辦法。
【證明】
【證明】
【點撥】“分析法”思考一:要求代數(shù)式的值,觀察已知條件,能否用含x的一次代數(shù)式分別表示出所求式子中的每一項,再進行化簡求解呢?這種“各個擊破”的方法是解決此問題的關(guān)鍵。
思考二:要求代數(shù)式的值,能否將已知的條件作為一個整體代入求解?這種整體代入的方法也是一種常用方法。
【解答】
【反思與小結(jié)】對于含“零值多項式”的問題一般將要求代數(shù)式當(dāng)成被除式,“零值多項式”作為除式,將要求代數(shù)式寫成“被除式=除式×商式+余式”的形式,一般的余式為已知常數(shù)。從而得出解答。也可以根據(jù)“零值多項式”的特點,用含多項式中字母的一次式表示高次式,采取逐步“降次代入”,從而得出解答。本例采用兩種方法均可。
【點撥】本題的解決策略與例4一樣,可以考慮“各個擊破”法。
【解答】
【點撥】思考一:根據(jù)題意列出算式,能否根據(jù)對應(yīng)項的系數(shù)相等解決問題?
思考二:能否用“方程、等式”的觀點分析解決?觀察得到的方程解有何特點?能否代入幾個特殊解進行解答?
【解答】
【反思與小結(jié)】解決多項式的整除、含因式問題一般有兩種解決策略。第一種:利用待定系數(shù)法寫成等式形式,利用對應(yīng)系數(shù)相等,解決問題;第二種:寫成等式形式,對于含未知數(shù)的等式看成方程,而這個方程有無數(shù)個解(每個數(shù)都是它的解),可以利用幾個特殊的數(shù)進行解答。
【點撥】根據(jù)已知條件將其轉(zhuǎn)化成等式形式解答.
【解答】
【反思與小結(jié)】本例既可以利用待定系數(shù)法又可以應(yīng)用等式方程法解答。
49,4489,444889,44448889,4444488889,………,
這列數(shù)中的每個數(shù)是否是完全平方數(shù)?如果是,請說明它們是完全平方數(shù)的理由.
【點撥】觀察49=7*2,能否得到4489=( )2?作出猜想,思考如何表示這列數(shù)?如何證明它們是完全平方數(shù)?
【解答】
【反思與小結(jié)】對于猜想驗證或證明完全平方式的問題,一般采用字母表示要驗證的式子,從而利用多項式的完全平方式解決問題。解答此類問題,主要注意的應(yīng)用。
【例8】若m為正整數(shù),求證:m*3+11m必定能被6整除;
【點撥】“分析法”要證明能被6整除,只要證明能被2整除和能被3整除即可.
對于能被2整除,只要說明是偶數(shù)即可;對于能被3整除,則需要分類說明能被3整除,則問題解決.
【解答】
【反思與小結(jié)】對于含m多項式能被具體數(shù)字n整除的問題的解決策略是分類討論,將m分成n類,分類討論,分別進行證明,從而問題得證。
①試說明:a、b、c中至少有一個能被3整除;
②試說明:a、b、c中至少有一個能被5整除;
【點撥】要證明:a、b、c中至少一個能被3整除,不容易證明,能否假設(shè)a、b、c都不能被3整除,推出矛盾,從而說明a、b、c中至少一個能被3整除?進一步思考:正整數(shù)a、b、c被3除的余數(shù)如何表示?有幾種情況?能否對每種情況分析討論?
同樣方法證明:a、b、c中至少有一個能被5整除;
【解答】
【課后練習(xí)】①若a為奇數(shù),說明:a*2被8除的余數(shù)是1;
②利用①證明:若正整數(shù)a、b、c滿足a*2+b*2=c*2,且a、b、c的最大公約數(shù)為1,
試說明:a、b、c中至少有一個能被4整除;
本講主要學(xué)習(xí)了公式的“正”、“逆”的應(yīng)用以及歸納類比、整體代入、分類討論、配方構(gòu)造、待定系數(shù)的數(shù)學(xué)思想方法。關(guān)于多項式的理論中含有的數(shù)學(xué)思想方法比較廣泛,在進行恒等式變形時,要注意應(yīng)用數(shù)學(xué)思想方法解決問題,從而提高解決問題的能力。