数形结合思想是中学数学解题中常用的数学思想,利用这种思想,可以将代数问题转化为几何问题,也可以将几何问题转化为代数问题.通过数形结合将代数与几何完美的结合在一起,可以大大降低解题的难度,提高效率和正确率,甚至还可以达到令人意想不到的效果.教科书中利用几何图形证明乘法公式(a+b)2=a2+2ab+b2的做法,就是一个非常典型的例子:如图,a、b分别表示一条线段的长度,则a+b可以表示两条线段之和,那么(a+b)2就可以表示正方形的面积.同样,a2、ab、b2也可以表示相应部分的面积,那么利用这种方法,就可
2019-04-12
数形结合思想是中学数学解题中常用的数学思想,利用这种思想,可以将代数问题转化为几何问题,也可以将几何问题转化为代数问题.通过数形结合将代数与几何完美的结合在一起,可以大大降低解题的难度,提高效率和正确率,甚至还可以达到令人意想不到的效果.教科书中利用几何图形证明乘法公式(a+b)2=a2+2ab+b2的做法,就是一个非常典型的例子:
如图,a、b分别表示一条线段的长度,则a+b可以表示两条线段之和,那么(a+b)2就可以表示正方形的面积.同样,a2、ab、b2也可以表示相应部分的面积,那么利用这种方法,就可以证明公式的正确性.
(1)请请你根据上述材料推导乘法公式(a+b+c)2的展开结果.
(2)若.a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2均为正数,且a1+a2=b1+b2=c1+c2=d1+d2=k,求证:a2b1+b2c1+c2d1+d2a1≤k2,并写出等号成立的条件.
优质解答
(1)如图
由图可得:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca.
(2)由题意,可以构造边长为k的正方形,
由图可得:a2b1,b2c1,c2d1,d2a1表示4个矩形的面积,它们之和小于正方形的面积,
∴a2b1+b2c1+c2d1+d2a1≤k2,当a1=a2=b1=b2=c1=c2=d1=d2时等号成立.
(1)如图
由图可得:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca.
(2)由题意,可以构造边长为k的正方形,
由图可得:a2b1,b2c1,c2d1,d2a1表示4个矩形的面积,它们之和小于正方形的面积,
∴a2b1+b2c1+c2d1+d2a1≤k2,当a1=a2=b1=b2=c1=c2=d1=d2时等号成立.