嚴(yán)菊芳
用數(shù)形結(jié)合法解題簡單、直觀,往往使我們能迅速得到問題的正確結(jié)論,而用此法的關(guān)鍵是充分利用條件,畫出與之匹配的圖形,否則容易造成錯解.下面我們來“診斷”一道高考改編題的解答.
已知函數(shù)f(x)=ax +bx+c(a>0),α,β是方程f(x)-x=0的兩個實數(shù)根,且滿足0<α<β< .若x∈(0,α),則下列各式中①x
分析題目,我們自然想到用數(shù)形結(jié)合的方法去解決:將α,β視為y=f(x)與y=x兩函數(shù)圖像的交點橫坐標(biāo).由于β>α>0,可畫出圖像:當(dāng)x∈(0,α)時,由圖知f(x)>x,f(x)>α,則選①②.
結(jié)論看上去好像一目了然,但是用比較法來考慮時卻出現(xiàn)了與②截然相反的結(jié)果.
由于α,β是f(x)-x=0的兩實根,f(x)-x=a(x-α)(x-β),則f(x)=a(x-β)(x-β)+x.
于是f(x)-α=a(x-α)(x-β)+x-α=(x-α)(ax-aβ+1).
由于0<α<β< ,x∈(0,α),則aβ<1,x<α,得f(x)<α.顯然邏輯推導(dǎo)無懈可擊,那么數(shù)形結(jié)合法問題出在哪兒?仔細(xì)推敲條件,不難發(fā)現(xiàn)0<α<β< 這一條件未充分利用,那么它對圖形會產(chǎn)生限制嗎?讓我們來研究對稱軸與α的大小關(guān)系.
由韋達(dá)定理知:α+β= ,αβ= ,于是b=1-aα-aβ,c=aαβ
比較對稱軸- 與α:- -α=- =- <0
所以- <α,且f(α)-c=α-aαβ=α(1-aβ)>0,即f(α)=α>c,再作出圖像得,當(dāng)x∈(0,α)時,α>f(x).
=- =- <0,即- < ,然后正確畫出圖像得到結(jié)果.
由此可知,某些數(shù)學(xué)問題的條件內(nèi)涵豐富,我們不能根據(jù)陳舊的解題經(jīng)驗想當(dāng)然地畫出圖形,而需要對條件深入探索,抓住“弱信息”,合理聯(lián)系相關(guān)知識去剖析才能正確求解.