浙江省金華市第六中學(xué) (321000)
虞 懿
多視角探求一道最值題
浙江省金華市第六中學(xué) (321000)
虞 懿
本題雖是一道填空小題,但題面精巧、背景清晰、內(nèi)涵豐富,且入口較寬、解法靈活.可以多方面檢測學(xué)生的基礎(chǔ)知識、基本技能和基本數(shù)學(xué)思想的掌握情況,并能有效地考查學(xué)生思維的靈活性和敏捷性,是一道值得探究的好題.
視角1 不等式法 自然天成
評注:對于選學(xué)過柯西不等式的同學(xué)來說,這種解法較為簡潔自然.體現(xiàn)出“不等”與“等”的辯證思想.
視角2 三角換元 意在簡化
評注: 換元法是數(shù)學(xué)解題中的基本方法,它能化陌生為熟悉、化復(fù)雜為簡單、化無理為有理、化分式為整式.而換元的方法有很多,三角換元因為三角函數(shù)公式多,思路廣以及三角函數(shù)本身的有界性,為函數(shù)的最值求解帶來便利.
視角3 方程函數(shù) 彰顯通法
評注:解法3是采用消去其中一個元,同時引入一個元,然后用主元法,將其中一個視為主變量,借助關(guān)于y的一元二次方程有符合條件的根求解.解法4通過代入消元轉(zhuǎn)化為一元函數(shù),再運用求導(dǎo)等方法求出相應(yīng)最值.盡管此題的導(dǎo)數(shù)解法與上述幾種解法相比不顯得簡便,但作為“通法”,思路清晰,學(xué)生容易接受.
視角4 向量數(shù)列 另辟蹊徑
評注:解法5、6真可謂構(gòu)思巧妙、奇特,視角新穎,悅從心涌.
視角5 以形助數(shù) 直觀明了
圖1
評注:“數(shù)形結(jié)合”的思想是高中階段重要的數(shù)學(xué)思想,不少代數(shù)問題都有其幾何背景.挖掘這些幾何特征,“以形助數(shù)”能讓問題的解決更直觀簡捷,也體現(xiàn)了命題人“多一點想,少一點算”的指導(dǎo)思想.
視角6 高數(shù)觀點 高屋建瓴
解法8:構(gòu)造拉格朗日函數(shù)L(x,y,λ)=x+
評注:拉格朗日數(shù)乘法實際上是借助于求多元函數(shù)極值點求函數(shù)的最值,通常用來求約束條件下的最值問題,操作簡單,也是通解通法,在競賽解題中常常用到.
后記 好題總是回味無窮,該題“橫看成嶺側(cè)成峰”,耐人尋味,實屬難得.本題通過多角度的切入,多方位的探究,溝通了不等式、三角、函數(shù)、方程、導(dǎo)數(shù)、向量、數(shù)列、幾何、高數(shù)等知識的內(nèi)在聯(lián)系,使它們有機地密切地配合起來,從而總結(jié)出解題規(guī)律,探求出解題方法.在平時教學(xué)中,經(jīng)常與學(xué)生共享這類好題的思維探究和解法形成,對訓(xùn)練學(xué)生數(shù)學(xué)思維的廣闊性、敏捷性、靈活性和深刻性是大有益處的.