■江蘇省蘇州市西安交通大學(xué)蘇州附屬中學(xué) 紀(jì)麟玉
同學(xué)們?cè)诮獯鹨恍┙?jīng)典題時(shí),如果能進(jìn)行多角度的思考和歸納,那么對(duì)于幫助我們開拓思路、積累解題經(jīng)驗(yàn)是非常有效的。下面以一道經(jīng)典考題為例,從多個(gè)角度進(jìn)行思考與解答,現(xiàn)整理出來與同學(xué)們分享。
解法1:根據(jù)方程有解問題可轉(zhuǎn)化為求值域問題,a的取值范圍即是以x為自變量的函數(shù)的值域,不妨令y=a,以函數(shù)知識(shí)為背景,解法如下:
將函數(shù)轉(zhuǎn)化為我們熟悉的初等函數(shù),利用初等函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)解題。令,再令y1=x(2-x),0≤x≤2,函數(shù)y1是二次函數(shù),易得0≤y1≤1,所以2≤y2≤4。因?yàn)閥>0,所以2≤y≤2,所以a的取值范圍是[2,2]。
解法2:通過導(dǎo)數(shù)工具來確定函數(shù)的單調(diào)性,從而求出值域。令y=f(x)=+得x=1,易得,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),y'≥0;當(dāng)x∈[1,2]時(shí),y'≤0。故函數(shù)y在[0,1]上單調(diào)遞增,在[1,2]上單調(diào)遞減,所以當(dāng)x=1時(shí),y取最大值2。又因?yàn)閒(0)=f(2)=,所以a的取值范圍為[2,2]。
解法3:利用均值不等式巧妙地將方程問題轉(zhuǎn)化為不等式求最值問題。將a=≤2+[x+(2-x)]=4。又因?yàn)閍2=2+,所以2≤a2≤4。因?yàn)閍>0,所以當(dāng)x=0或x=2時(shí),amin=2;當(dāng)x=1時(shí),amax=2,所以a的取值范圍是[2,2]。
解法4:聯(lián)想到柯西不等式,將a寫成x·1+2-x·1的形式。由柯西不等式可得a2=(x·1+2-x·1)2≤[(x)2+(2-x)2](12+12)=4,當(dāng)且僅當(dāng) x=2-x,即x=1時(shí),取“=”,所以=4。又因?yàn)閍>0,所以amax=2,求最小值同解法3。
解法5:由x的有界性(x∈[0,2])聯(lián)想到通過三角代換,借助三角函數(shù)的有界性求a的范圍,解法如下:
解法7:令復(fù)數(shù)z=x+2-xi,x∈[0,2],則|z|=2,設(shè)z的實(shí)部為m,虛部為n,從而可設(shè)m=2cosθ,n=2sinθ,0≤θ≤。所以a=m+n=2cosθ+2sinθ=
解法8:a=x·1+2-x·1,令p=(x, 2-x),q=(1,1),則 p =q =(設(shè)p與q的夾角為θ),所以又點(diǎn)P(x,)在以坐標(biāo)原點(diǎn)為圓心,2為半徑的圓的四分之一圓弧上,所以0≤θ≤,所以≤cosθ≤1,2≤2cosθ≤2,所以a的取值范圍是[2,2]。
解法10:令a=m+n,則m+n=2,0≤m≤2,設(shè)直線l的方程為 mx+n y=0,點(diǎn)A(1,1)到直線l的距離為d,則d=a=2d。直線l恒過原點(diǎn),由數(shù)形結(jié)合可知,當(dāng)O A⊥l時(shí),d取最大值2;當(dāng)l的斜率為0或不存在時(shí),d取最小值1。所以a的取值范圍是[2,2]。
上述十種解法是常見的雙二次根式的處理方法,以不同知識(shí)內(nèi)容為切入點(diǎn),得出不同的解題方案。我們?cè)诟呖紡?fù)習(xí)中若能經(jīng)常這樣去挖掘總結(jié),從不同的視角去探究解決問題的方案,領(lǐng)悟常規(guī)解法、簡(jiǎn)捷解法、創(chuàng)造性的解法,定能拓寬我們的解題思路,積累解題經(jīng)驗(yàn),提高我們的解題能力。