☉河南省沈丘縣第一高級(jí)中學(xué) 趙繼勇
學(xué)生解題能力的培養(yǎng)
——“思路尋找”
☉河南省沈丘縣第一高級(jí)中學(xué) 趙繼勇
教學(xué)中我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣一種情況:講解完一道題目后,學(xué)生都能理解,也清楚應(yīng)該這樣求解.但再遇到一道新問(wèn)題時(shí),仍然感覺(jué)無(wú)從下手.究其原因是學(xué)生并不清楚解題思路的根源,不知道如何去尋找解題思路.下面舉例說(shuō)明,以期對(duì)同學(xué)們解題思路的尋找能有所幫助.
例題已知函數(shù)fn(x)=(n∈N*),關(guān)于此函數(shù)的說(shuō)法正確的序號(hào)是______.
①fn(x)(n∈N*)為周期函數(shù);
②fn(x)(n∈N*)有對(duì)稱軸;
④|fn(x)|≤n(n∈N*).
本題是以函數(shù)為背景的綜合問(wèn)題,集中考查了函數(shù)的性質(zhì).下面通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析、引導(dǎo),幫助同學(xué)們尋找解題思路.
師:本題以函數(shù)為背景,那么高考對(duì)函數(shù)的考查視角是什么?
生:函數(shù)的性質(zhì)、圖像.
師:函數(shù)具有哪些性質(zhì)?
生:?jiǎn)握{(diào)性、奇偶性、周期性、對(duì)稱性、最值等.
師:函數(shù)式中含有sinx,我們知道sinx是周期函數(shù),2π是其最小正周期,那么2π是不是函數(shù)fn(x)的周期呢?試一試!
生:fn(x+2π)=
師:不經(jīng)意間得到了我們想要的結(jié)果.再來(lái)看看奇偶性.
師:偶函數(shù)關(guān)于什么對(duì)稱?
生:關(guān)于y軸對(duì)稱.
師:命題②不攻自破.
評(píng)析:函數(shù)是高中數(shù)學(xué)主干內(nèi)容,高考中函數(shù)的命題視角主要體現(xiàn)在對(duì)函數(shù)性質(zhì)的考查.熟練掌握這些性質(zhì)的定義、判定方法及常見(jiàn)的變形是解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵.
變式1已知函數(shù)f(x)=tanx-sinx,那么下列命題正確的是_______.
①f(x)的周期為π;②f(x)的圖像關(guān)于(π,0)對(duì)稱;
解析:對(duì)于①,f(x+π)=tan(x+π)-sin(x+π)=tanx+ sinx,故錯(cuò)誤.
對(duì)于②,f(π+x)+f(π-x)=tan(π+x)-sin(π+x)+ tan(π-x)+sin(π-x)=tanx+sinx-tanx-sinx=0.故函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于(π,0)對(duì)稱.正確.
對(duì)于④,在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)y=tanx與y=sinx在上單調(diào)遞增,y=sinx在上單調(diào)遞減,故函數(shù)f(x)在)上的圖像,由圖像可知兩函數(shù)只有一個(gè)交點(diǎn).
故正確答案為②③.
師:對(duì)于一個(gè)函數(shù),如果讓我們求其對(duì)稱中心,確實(shí)不易入手,但如果讓你判斷某點(diǎn)是否為其對(duì)稱中心呢?
生:若點(diǎn)(a,b)為函數(shù)(fx)的對(duì)稱中心,則滿足關(guān)系2b-y=(f2a-x).對(duì)于③,若的對(duì)稱中心,則有即y=-
所以當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)不是函數(shù)fn(x)(n∈N*)的對(duì)稱中心.
師:除了對(duì)稱中心,如果讓我們判斷一條直線x=a是否為函數(shù)的對(duì)稱軸,如何判斷?
生:若x=a是函數(shù)f(x)的對(duì)稱軸,則滿足f(2a-x)= f(x).
評(píng)析:間接判斷是解答客觀題的常用思路,題目所給的函數(shù)并非為我們熟悉的常見(jiàn)類型,即f(x)=Asin(ωx+ φ)型,因此若直接求解,較為煩瑣.根據(jù)題型特征,利用小題小做的原則,間接判斷相關(guān)命題是否正確.
變式2已知函數(shù)f(x)=cosxsin2x,下列結(jié)論中正確的是__________.
①(fx)的圖像關(guān)于(π,0)中心對(duì)稱;
③(fx)為非奇非偶函數(shù).
解析:對(duì)于①,若y=f(x)的圖像關(guān)于(π,0)中心對(duì)稱,則有(f2π-x)=(fx),(f2π-x)=cos(2π-x)sin2(2π-x)= -cosxsin2x=-(fx),故①正確.
對(duì)于③,因?yàn)閏osx為偶函數(shù),sin2x為奇函數(shù),所以(fx)為奇函數(shù),故③錯(cuò)誤.
正確答案為①②.
師:當(dāng)我們遇到一個(gè)陌生的問(wèn)題時(shí),所謂的陌生只是表面現(xiàn)象,陌生的背后往往是我們熟悉的問(wèn)題背景,因此,解題中要善于將問(wèn)題進(jìn)行等價(jià)轉(zhuǎn)化,這里的轉(zhuǎn)化不僅包括化生為熟,還包括化繁為簡(jiǎn)、化抽象為直觀、化數(shù)為形等.
對(duì)于例題的命題④,|fn(x)|≤n(n∈N*),我們?nèi)绾蝸?lái)轉(zhuǎn)化?
生:|fn(x)|≤n(n∈N*),即,則下列說(shuō)法中正確的是().
A.若a≤0,則f(x)≤1恒成立
B.若f(x)≥1恒成立,則a≥0
C.若a<0,則關(guān)于x的方程f(x)=a有解
D.若關(guān)于x的方程f(x)=a有解,則0<a≤1
解析:對(duì)于A,若a≤0,則f(x)≤1恒成立;當(dāng)a=-1時(shí),≤n,亦即|sinnx|≤ |nsinx|,而此式顯然成立.
師:式|sinnx|≤|nsinx|(n∈N*)是我們前面學(xué)習(xí)中證明過(guò)的一個(gè)不等式,此時(shí)可直接利用此結(jié)論,如果是解答題要嚴(yán)格證明.同學(xué)們于來(lái)回憶一下證明過(guò)程.
生:用數(shù)學(xué)歸納法證明:
當(dāng)n=1時(shí),結(jié)論顯然成立.
假設(shè)當(dāng)n=k時(shí)結(jié)論成立,即|sinkx|≤|ksinx|.
當(dāng)n=k+1時(shí),|sin[(k+1)x]|=|sinkx·cosx+coskx·sinx|≤|sinkx·cosx|+|coskx·sinx|=|sinkx|·|cosx|+|coskx|·|sinx|≤k|sinx|+|sinx|=(k+1)|sinx|.
故當(dāng)n為任意正整數(shù)時(shí),結(jié)論均成立.
評(píng)析:?jiǎn)栴}求解過(guò)程中要關(guān)于尋找條件與結(jié)論之間的關(guān)系,找到二者轉(zhuǎn)化的途徑,即可順利解題.
對(duì)于B,若f(x)≥1恒成立,即a有解,顯然不等式不成立,所以C不正確.
對(duì)于D,若關(guān)于x的方程f(x)=a有解,當(dāng)a≤0時(shí),f(x)>0,不等式不成立;當(dāng)a>1時(shí),f(x)≤1,不等式不成立;當(dāng)0<a≤1,f(x)∈(0,1),所以D正確.
綜上,解題教學(xué)中教師要關(guān)于引導(dǎo)學(xué)生從解題思路的尋找上多下功夫,不僅要讓學(xué)生明白應(yīng)該這樣解,還要讓他們清楚為什么這樣解,這種解法是如何想到的.只有這樣學(xué)生再遇到一個(gè)新問(wèn)題時(shí)才知如何入手,解題能力才能得到本質(zhì)上的提升.F