浅谈整体思维观在数学问题中应用

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  中图分类号:G633.6
  整体思维要求以整体和全面的视角把握对象。解数学问题时,注重研究问题的整体形式、整体结构,注意对整体的转化,从而使问题获解。下面笔者通过具体例子谈谈整体思维观在数学问题中的应用。
  一. 考察问题的整体结构进行整体观察
  解析:从整体上观察,待求值式是已知等式右端各项中系数之和,只要令 ,已知等式的右端就变成了待求式,所以 的值为 。
  二. 利用某代数式的整体值进行整体代入
  例2、 长方体的全面积为11,十二条棱长度之和为24,求这个长方体的一条对角线。
  解析:设长方体的长、宽、高分别为 ,对角线为 。由题意有 即 ,所以 =5
  三. 对待求式进行整体变形
  例3、计算
  解析:分别求出这两个二重根式的值困难较大,不妨设其整体值为 ,即为 ,两边同时立方,得
  即为
  整理得 ,所以 。这种整体变形思想首先来源于整体观察,其中蕴含方程的思想。
  四. 挖掘各知识的纵横联系进行整体联想
  例4、求证:
  解析:待证式中的每个分式与正切的差角公式相似,而整个等式又与三角形中的 相似,所以可仿照其形式证明。令 其中 均不等于
  因为 ,所以 ,整理得 ,展开,代换,即得。这里由整体联想所引入的合理的代换,使运算得到了优化。
  五. 配出与已知形式相匹配的一个整体,即整体配对
  例5、求 的值。
  解析:根据问题的本身的特点,相应地配出与其匹配的另一个整体,然后根据其相依的关系而解。设 ,
  配出 ,因为 ,将这两式相加,得
  六. 利用整体特征构造函数
  例6、求证: ( )
  解析:根据待证式的整体特征类似二项展开式,构造函数 ,将此式两边求导,得
  ,即证。
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