蔡敏
所謂隱含條件就是在題目中沒(méi)有明確表達(dá)出來(lái)而客觀上已存在的條件,往往給學(xué)生造成條件不夠的假象.在平時(shí)練習(xí)或考試中,我們發(fā)現(xiàn)有些題目,學(xué)生由于忽視了題中的隱含條件,以致一些本來(lái)很簡(jiǎn)單的題目做不出來(lái),或是使得求出的結(jié)果范圍擴(kuò)大,不符合題目的要求.而如果將題目的隱含條件挖掘出來(lái),則可使問(wèn)題迎刃而解,得到正確的結(jié)果.下面就題中隱含條件的幾類題型加以簡(jiǎn)要說(shuō)明.
一、利用概念、定義、定理、公式、性質(zhì)等挖掘隱含條件
例1.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線與函數(shù)f(x)= 的圖像交于P,Q兩點(diǎn),求線段PQ長(zhǎng)的最小值.
解析:乍一看,似乎無(wú)從著手.但仔細(xì)分析,過(guò)原點(diǎn)的直線與函數(shù)f(x)= 都是關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱的,則隱含著:P、Q兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.不妨設(shè)P(m,n)為第一象限中的點(diǎn),則點(diǎn)Q(-m,-n),且n= ,所以|PQ|= =2 ≥4,|PQ|的最小值為4.(隱含條件:P、Q兩點(diǎn)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱.)
例2.定義在R上的函數(shù)y=f(x+2)的圖像關(guān)于(-2,0)對(duì)稱,且當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),f(x)+xf′(x)>0(其f(x)中是f′(x)的導(dǎo)函數(shù)),若a=(3 )f(3 ),b=(log 3)f(log 3),c=(log )f(log ),則a,b,c的大小關(guān)系是?搖 ?搖.
本題已知條件中可挖掘出四處隱含條件.隱含條件1:“定義在R上的函數(shù)的圖像y=f(x+2)關(guān)于(-2,0)對(duì)稱”這句話隱含著函數(shù)y=f(x)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,即函數(shù)y=f(x)是奇函數(shù).從題目中結(jié)構(gòu)特征挖掘隱含條件2:a,b,c的表達(dá)式結(jié)構(gòu)相同,可看成是函數(shù)y=xf(x)的三個(gè)值,由此比較a,b,c的大小可利用函數(shù)y=xf(x)的單調(diào)性.隱含條件3:f(x)+xf′(x)>0?圯[xf(x)]′>0,所以當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),函數(shù)y=xf(x)是增函數(shù),當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),函數(shù)y=xf(x)是減函數(shù).隱含條件4:0 二、從圖形特征中挖掘已知圖形中存在的但未指明的隱含條件 例3.如圖是函數(shù)f(x)=x +ax+b的部分圖像,則函數(shù)g(x)=lnx+f′(x)的零點(diǎn)所在的區(qū)間是( ) A.( , ) B.(1,2) C.( ,1) D.(2,3) 解析:學(xué)生很容易從圖像中得到f(1)=0,即1+a+b=0①,還可得出f(0)=b>0②,由①②得1+a<0,所以g( )=-ln2+1+a<0,但接下去就不知怎么辦了.其實(shí),該二次函數(shù)的圖像中蘊(yùn)含一個(gè)條件.圖像與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)在(0,1)內(nèi),則可推出對(duì)稱軸x=- ∈(0,1),可推出a∈(-2,0).所以,g(1)=2+a>0.因此有g(shù)( )g(1)<0,答案為C.(隱含條件:對(duì)稱軸x=- (0,1).) 三、從題目本身的文字表述中挖掘所蘊(yùn)藏的隱含條件 例4.已知數(shù)列{a }的前項(xiàng)和為S 且a =1,a = S ,n∈N ,求數(shù)列{a }的通項(xiàng)公式. 很多學(xué)生這樣解答:由a -a = (S -S )= a ,得a = a ,所以a =( ) .這個(gè)答案是錯(cuò)誤的,原因在于:忽視了公式a =S -S 的前提條件為n≥2.因?yàn)楫?dāng)n=1時(shí)n-1=0,數(shù)列中沒(méi)有第0項(xiàng).正確的解答為:a = S = ,由a -a = (S -S )= a ,得a = a ,所以a = ·( ) .(隱含條件:n≥2.) 例5.已知f(x)=2x -10x,是否存在t∈N ,使得方程f(x)+ =0在區(qū)間(t,t+1)內(nèi)有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根?若存在,求出t的值;若不存在,說(shuō)明理由. 解析:方程f(x)+ =0等價(jià)于方程2x -10x +37=0.設(shè)h(x)=2x -10x +37,利用導(dǎo)數(shù)可得出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間:函數(shù)h(x)在(0, )內(nèi)單調(diào)遞減;函數(shù)h(x)在( ,+∞)內(nèi)單調(diào)遞增.函數(shù)的極小值h( )=- .由題中“t∈N ”及“(t,t+1)”這兩個(gè)式子暗示我們:t的取值在 前,t+1在 后,即t=3,計(jì)算h(3)=1>0,h(4)=5>0.所以,h(3)·h( )<0,h(4)·h( )<0.所以,方程h(x)=0在區(qū)間(3, ),( ,4)內(nèi)分別有唯一實(shí)數(shù)根,在區(qū)間(0,3),(4,+∞)內(nèi)沒(méi)有實(shí)數(shù)根.存在唯一的自然數(shù)t=3,使得方程f(x)+ =0在區(qū)間(t,t+1)內(nèi)有且只有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根.(隱含條件:“N ”及“(t,t+1).) 例6.已知函數(shù)f(x)=-|x|+1,若關(guān)于x的方程f (x)+(2m-1)f(x)+4-2m=0有4個(gè)不同的實(shí)數(shù)解,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ) A.m≥ B.m> C.m>- D.m<- 解析:方程可看成以f(x)為自變量的一元二次方程,那原方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)解等價(jià)于一元二次方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,但學(xué)生容易忽視一點(diǎn):兩根都小于1.其實(shí),函數(shù)的解析式已經(jīng)暗示了函數(shù)的值域?yàn)椋?∞,1].(隱含條件:兩根都小于1.) 解:令t=f(x)(t≤1),則原方程化為t +(2m-1)t+4-2m=0,原方程有四個(gè)不同的實(shí)數(shù)解?圳t +(2m-1)t+4-2m=0在(-∞,1)內(nèi)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根.設(shè)兩根為t ,t ,則Δ>0t +t <2,∴(2m-1) -4(4-2m)>0-(2m-1)<2,解得m> 或m< m>- ,∴m> . 通過(guò)對(duì)上述幾類內(nèi)含隱含條件題目的分析,我們可以認(rèn)識(shí)到,在解題時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真審題,從多方向、多角度、多層次挖掘每個(gè)轉(zhuǎn)瞬即逝的隱含條件,方能順利地達(dá)到解題的彼岸,從而真正提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.