代数基本定理的应用 [浅析整体方法在代数中的应用]

  数学思想和方法在中学数学的教与学中占有非常重要的位置,其中整体方法之巧妙、简捷让人爱不释手。  使用整体方法必须胸怀全局,布局讲究“大模样”,要懂得“丢卒保车”、“弃子保帅”。还必须紧盯目标进行分析研究,找到简捷有效的解决问题的方法。
  我们以下通过对几个问题的分析,体会整体方法在代数解题中的应用。
  问题1对于实数x,y,定义新运算x×y=ax+by+c,其中a,b,c是常数,等式的右边是通常的加法和乘法运算。已知3×5=15,4×7=28,那么1×1=[CD#4]。
  很明显,这里的新运算“×”已经不是想象中的乘法运算了,我们不妨从定义下手,根据两个特殊的运算结果,我们可以得到:
  3×5=3a+5b+c,①
  4×7=4a+7b+c。②
  如果将①②组成一个方程组,能否确定常数a,b,c呢?由于方程组中有三个待定的常数,而只有两个方程,我们不能完全确定a、b、c的值,不过,我们最终的目标是求1×1等于多少,由定义知:1×1=a+b+c,问题就转化为求a+b+c的值。
  经分析可知,只需将①×3-②×2,即可得到a+b+c=3×15-2×28=-11,因此,1×1=-11。
  在上述问题中,我们不能让思维的惯性继续发挥作用,想当然的认为是个简单的乘法。在解决问题时,不求单个字母a、b、c的具体的值,而是将代数式a+b+c看作一个整体,将其值求出,最终用整体方法使问题得到解决。
  问题2若m、n是一元二次方程的两根,那么(m2+1997m+6)(n2+1999n+8)=[CD#4]。
  这里m,n分别是一元二次方程的两个根,由根与系数的关系可得:m+n=-1998,mn=7。
  很明显,不能直接得到解决,我们仔细观察一下,目标式子里含有m2+1997m+6和n2+1999n+8,这与方程左边的代数式非常接近,因此可将其进行转化:
  m2+1997m+6=(m2+1998m+7)+(-m-1);
  n2+1999n+8=(n2+1998n+7)+(n+1)。
  而由根的定义,所以m2+1998m+7=0,n2+1998n+7=0,所以
  (m2+1997m+6)(n2+1999n+8)=(-m-1)(n+1)=-mn-m-n-1=-mn-(m+n)-1
  =-7-(-1998)-1=1990。
  在问题2中,我们充分利用根的定义,将m2+1998m+7和n2+1998n+7分别看作整体,从而将目标式子进行合理转化,最终再利用根与系数的关系达到我们的目标。本问题的解决体现了整体方法的简捷但隐秘的特点。
  问题3直角三角形的周长为30cm,斜边长13cm,则这个三角形的面积为[CD#6]。
  我们可设斜边为c,两条直角边分别为a、b,则a+b+c=30,c=13。可得a+b=17。要想分别求出a、b的值,需要利用勾股定理和解一元二次方程的知识。我们不妨再回头看一下我们的目标,要求的是直角三角形的面积,也就是1[]2ab,我们只需求出ab即可,而没有必要分别求出a、b的值。
  由a+b=17得(a+b)2=172,变形为a2+2ab+b2=172,而由勾股定理得a2+b2=c2=132。
  因此2ab=172-132,则这个直角三角形的面积为1[]2ab=30。故填30cm2。
  在问题3中,我们首先对已知条件进行分析,看看能得到什么结论,然后我们紧盯目标,将ab作为一个整体,没有分别求出a、b的具体数值,而是一次求出ab的值,体现了整体方法的巧妙。在解题过程中必须注意从局部到整体的过渡,即有利于从局部的解决的此岸,及时顺利到达整体解决的彼岸。
  通过以上的三个问题,我们可以看到,整体方法有事半功倍之效,要用好整体方法,充分挖掘已知条件,进行广泛的联想,还需要从整体出发,高瞻远瞩的统帅全局;通过对局部的研究,酝酿总体的解决方案;再回到整体,实现问题的解决。
  因此,我们可以说:整体方法,是聪明人的方法。
  (作者单位:江苏省赣榆县厉庄高级中学)

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