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41 数学方法之猜想与推理法

免费读1260字2024-07-20

  老师:同学们好,今天我们共同探讨数学方法当中的猜想与推理法。学习目标是能借助特殊值、特殊位置等方法猜测结论并给出合理的解释,能将问题合理转化,运用树形结合等思想方法解决问题,提高分析问题和解决问题的能力。我们知道,猜想是发现问题和提出问题的重要手段,是探索和形成论证思路,进行数学推理的思维基础。逻辑推理是得到数学结论、构建数学体系的重要方式。因而在问题解决中,如果能将猜想与逻辑推理相结合,往往会收到很好的解题效果。下面我们通过两道典型的题目进行具体的分析。首先看第一个问题,直线y等于x加m与双曲线y等于x,分之3相交于AB两点,bc平行于x轴,aC平行于y轴。问三角形ABC面积的最小值?我们考察这个题目。题目给出的双曲线是定曲线,直线y等于x加m,这里m是任意实数。不难发现,不管m怎样变化,直线与x轴正方向的夹角始终是45度,当m变化时,直线随之上下平移。因此,尽管直线是动态变化的,但他们始终保持平行。

  老师:又因为BC平行于x轴,aC平行于y轴,所以三角形ABC是一个等腰直角三角形。而且这一特性在直线的运动变化过程中始终保持不变,抓住运动变化过程中的不,往往是解决问题的关键。在这道题目中,运用这一不,我们可以将三角形的面积进行转化。

  老师:三角形ABseed面积等于1/2aC乘以BC。由于三角形ABC是一个等腰直角三角形,因此面积可以表达为1/2bseed平方,进而表达为1/4a、b的平方。这样,求三角形ABC面积的最小值就转化成了求线段AB的最小值。

  老师:那么,直线运动到何处时,线段a、b的长度最小?同学们不妨按下展停键,大胆的猜想一下,你们的猜想是怎样的?可能很多同学都会猜测,当直线经过原点时,线段a、b的长度最小,这一点从直观上看并不难猜出,双曲线的对称轴与双曲线的交点之间的距离是最短的。根据这一猜想,我们可以计算出面积的最小值。

  老师:将这条过圆点的直线方程y等于x,与双曲线的方程连立,就可以得到两个交点的坐标,分别是根3、根3和负跟3。此时aC等于BC就等于2倍,根3可以计算出三角形AB,seed面积等于6。这样,我们在充分理解题意的基础上,合理转换大胆猜想,就得到了这道填空题的解。实际上,我们可以直接领立直线与双曲线的方程,得到x方,加上MX减3等UV。

  老师:由于直线与双曲线相交于a、b二点,我们设a点,坐标是X1,Y1,b点坐标是X2,Y2。由一元二次方程根与系数的关系,我们可以得到,X1加X2等于负m,x1乘X2等于-3。通过刚才的分析,我们知道三角形abseed面积可以表达为1/2,bseed平方等于1/2,X1减X2的平方。稍作整理,我们就可以得到三角形abseed面积就是1/2m方加6,也就是三角形abseed面积实际上是关于m的一个一元二次函数。这个二次函数显然有最小值,当m等于0时,三角形abseed

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