【摘要】 對于高中數(shù)學(xué)的應(yīng)用題教學(xué)而言,其最值問題是題型新穎、最接近實際的數(shù)學(xué)應(yīng)用問題.本文首先研究高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題最值問題的一般步驟,探討了在高考中應(yīng)用題的地位,然后通過函數(shù)最值問題,對高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題最值問題進行了深入分析,希望能夠幫助學(xué)生在今后高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題最值問題解答中更加輕松.
【關(guān)鍵詞】 高中數(shù)學(xué);應(yīng)用題;最值
高中數(shù)學(xué)中應(yīng)用題部分有關(guān)最值的問題屬于貼合實際,背景比較復(fù)雜而且題型比較新穎的一類數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的問題,當(dāng)我們解決這一類問題時,通常我們會將其從實際中抽象成為一種數(shù)學(xué)問題,建立起恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,進而通過求解這個數(shù)學(xué)模型來解決這個實際的問題! 對高中數(shù)學(xué)中應(yīng)用題部分的最值問題的教學(xué)以及解題思路等,有利于對學(xué)生進行應(yīng)用意識培養(yǎng)的開展,從而提高學(xué)生們在現(xiàn)實生活中解決實際存在的問題的能力.
一、高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的最值問題解題步驟
在對高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題的最值問題解答時,教師首先要教會學(xué)生解題的步驟,只有正確地掌握,才能幫助學(xué)生理順解題步驟,讓學(xué)生按照一定的“程序”來解題,才能讓學(xué)生感覺到解題的輕松.
(一)讀 題
讀題是建模的第一個環(huán)節(jié).通過讀題排除無用信息,提煉有效信息,尤其有些題的文字?jǐn)⑹鲩L,數(shù)據(jù)繁多,更要引導(dǎo)學(xué)生克服煩躁,恐懼的心理,冷靜閱讀,抓住要害,可將文字?jǐn)⑹鲞m當(dāng)?shù)貏h減,壓縮,找到關(guān)鍵性的語言,使問題簡單明了.
(二)建 模
利用建模,可以將實際的文字語言轉(zhuǎn)化成為特定的數(shù)學(xué)圖形語言和符號語言.而正確地建立出數(shù)學(xué)模型,就能夠幫助學(xué)生解決數(shù)學(xué)應(yīng)用題中所面臨的最值問題.
(三)求 解
對數(shù)學(xué)模型的求解就是得到數(shù)學(xué)結(jié)論的過程,這需要注重模型中一些量的實際意義.對求解過程進行優(yōu)化.在考試環(huán)節(jié)失分大多數(shù)都是因為計算與代數(shù)式的變換與變形開始的,所以,注重平時的練習(xí),杜絕眼高手低,才能幫助學(xué)生順利推演.
(四)還 原
如果可以將所得到的數(shù)學(xué)結(jié)論還原到日常生活的實際問題之中,就可以滿足實際問題解答的作用.
二、高考中應(yīng)用題最值問題的地位
高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題是對綜合知識的考查,是聯(lián)系并整合各個方面知識的關(guān)鍵,而最值問題又是應(yīng)用題中出現(xiàn)頻率最高的問題之一.通過最近五年高考數(shù)學(xué)試題的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,考查應(yīng)用題最值問題的頻率不減反增,只不過針對知識背景以及考查的方式出現(xiàn)了較大的變化.各個省市都加大了對最值問題的考查力度,特別是江蘇省,加大了涉及函數(shù)問題的最值問題的考查力度,將不等式與幾何等實際問題的最值問題考查力度相應(yīng)減少.
在實際應(yīng)用當(dāng)中解決最值問題,背景越來越復(fù)雜,這主要是對學(xué)生思維能力及逆行考查,通過數(shù)學(xué)知識的聯(lián)想、遷移以及應(yīng)用等方式來解決實際中面臨的問題.站在學(xué)生的角度上來看,往往就會感覺到較強的綜合性以及方法的靈活性,導(dǎo)致學(xué)生無從下手,在高考中頻頻失分,同時還存在“對而不全、會而不對”的尷尬局面.所以,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)該注重學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識與能力的培養(yǎng).
三、高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題最值問題解法——函數(shù)
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,涉及函數(shù)應(yīng)用的問題背景深刻、題源豐富、解答靈活,一直都是高考的熱點題型.而函數(shù)應(yīng)用題最值問題又是重點,歷來被學(xué)習(xí)者認(rèn)為是難題,其實,最值問題多是和函數(shù)相聯(lián)系,要求我們在問題的變化過程中去追逐不動的最值點,研究這個不動點,使問題得以解決.很多函數(shù)類型的應(yīng)用題都會涉及“最優(yōu)化方案”,其解題的方法一般是建立出目標(biāo)函數(shù),然后將其轉(zhuǎn)化成為目標(biāo)函數(shù)最值問題的解答.
在解答函數(shù)模型時,利用單調(diào)性、數(shù)形結(jié)合法、判別式法、利用基本不等式等方法是最常見的措施,下面針對實際的問題,對于采用的方法進行具體的分析.
例題:某單位計劃使用2060萬元購買一塊空地用于建造超過10層的樓房,且每一層面積為2000平方米.通過費用測試,如果樓層x≥10層,則每一平方米需要耗費560+48x的費用.為了滿足每一平方米最低的綜合費用消耗,該樓房應(yīng)該建設(shè)多少層?(平均購地費用=購地總費用/建筑總面積,平均綜合費用=平均購地費用+平均建筑費用.)
解題方式一:設(shè)每一平方米的平均綜合費用為f(x),那么
f(x)=(560+48x)+ 2160×10000 2000x =560+48x+ 10800 x (x≥10,x∈ Z +),
這里所用的是基本不等式來求函數(shù)的最小值,
f(x)=560+48x+ 10800 x =560+2 48x· 10800 x =560+2×720=2000.
當(dāng)48x= 10800 x 的時候,等號成立,可以得到x=15.也就是該樓房為15層的時候,每一平方米的平均綜合費用是最少的.
解題方法二:設(shè)每一平方米的平均綜合費用為f(x),那么
f(x)=(560+48x)+ 2160×10000 2000x =560+48x+ 10800 x (x≥10,x∈ Z +)
f′(x)=48- 10800 x2 ,當(dāng)f′(x)=0,得到x=15.如果x>15,那么f′(x)>0;當(dāng)0 點評:本題目主要是對函數(shù)關(guān)系式進行考查,也就是函數(shù)模型,求出函數(shù)最小值.如果要求某變量的最值,就需要將變量的函數(shù)關(guān)系找出來,而本題就是平均綜合費的函數(shù)關(guān)系.題目雖然從表面看起來很復(fù)雜,但是讀到最后就會發(fā)現(xiàn)在注示中已經(jīng)給出了平均綜合費的函數(shù)關(guān)系式,只需要帶入數(shù)值即可.本題使用了基本不等式和導(dǎo)數(shù)兩種求解方法,所以,對同一個問題,其解決方法也并非是唯一的. 四、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用題最值問題應(yīng)用策略 (一)懂得轉(zhuǎn)變思想,重視應(yīng)用數(shù)學(xué)知識 在新課程標(biāo)準(zhǔn)中指出:在實際的教學(xué)過程中,要懂得觀察知識的背景,強化知識點與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,這樣就可以讓學(xué)生利用簡單的知識去解決實際生活中面臨的問題,讓學(xué)生感受到自己學(xué)到的知識是有用的,并非想象中那樣“一無是處”,這樣就能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情. (二)與其他學(xué)科相互聯(lián)系,培養(yǎng)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用意識 華羅庚教授曾描述:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)”.由于高中學(xué)生在認(rèn)識數(shù)學(xué)價值上不夠全面,所以,只有教師進行正確的引導(dǎo),才能在簡單的問題上讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識與其他學(xué)科知識之間是相互聯(lián)系的,這樣不僅可以將數(shù)學(xué)工具性與基礎(chǔ)性的價值體現(xiàn)出來,同時也能呈現(xiàn)其應(yīng)用價值. (三)加強實際應(yīng)用,提升解決應(yīng)用題最值的能力 無論是何種學(xué)習(xí),其根本目的都是應(yīng)用.在實施新課程之后,教材也為學(xué)生提供了很多數(shù)學(xué)內(nèi)外問題解決的機會,幫助學(xué)生強化對數(shù)學(xué)本質(zhì)概念的理解,讓學(xué)生將知識與實際的生活聯(lián)系起來,懂得運用一些方法和數(shù)學(xué)知識來解決實際問題.在數(shù)學(xué)實際應(yīng)用問題的教學(xué)中,主要是為了提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,將數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)知識都聯(lián)系到實際的生產(chǎn)或者是聯(lián)系到其余的學(xué)科上,幫助學(xué)生更加深入透徹地理解社會、生活以及自然界,幫助學(xué)生調(diào)節(jié)自我心理,懂得激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,這樣就能夠形成良好的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神以及學(xué)生的實際應(yīng)用能力. 五、結(jié) 語 綜上可知,隨著社會對學(xué)生應(yīng)用意識等方面要求的提高,高中階段數(shù)學(xué)應(yīng)用題中有關(guān)最值問題的解題教學(xué)的重要性已經(jīng)被體現(xiàn)了出來,并且受到了廣泛的關(guān)注.通過實際考察研究我們也發(fā)現(xiàn)高中階段數(shù)學(xué)有關(guān)最值的應(yīng)用題的學(xué)習(xí)對于學(xué)生各方面能力的提升都有很大的幫助,不僅可以提高學(xué)生解決問題的能力,還能提高學(xué)生的文化功底,對于學(xué)生們問題轉(zhuǎn)換能力的提高也有一定程度的幫助.因此,高中階段數(shù)學(xué)應(yīng)用題中有關(guān)最值問題的解題教學(xué)的展開是十分有必要的. 【參考文獻】 [1]劉崛.高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題中最值問題研究[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2014(17):47. [2]黃琰紅.培養(yǎng)建模能力——高中應(yīng)用題教學(xué)的源頭活水[J].新課程(中),2014(06):174.