云南省廣南縣第二中學(xué)校 王家恒
在高考試題中,不等式經(jīng)常與數(shù)列或?qū)?shù)以最后壓軸大題的形式出現(xiàn),這就導(dǎo)致學(xué)生在心理上對(duì)不等式內(nèi)容產(chǎn)生畏懼,同時(shí)在填空和選擇題中,也會(huì)占據(jù)不小的比例。有鑒于此,有效提升學(xué)生的不等式解題水平,就成為廣大數(shù)學(xué)教師義不容辭的責(zé)任。
基本不等式在高中數(shù)學(xué)中占據(jù)著極其重要的地位,試題考查形式靈活多變,公式能夠搭建起和與積之間聯(lián)系的“橋梁”,但是在考試過(guò)程中,學(xué)生卻因?yàn)楹雎粤瞬坏仁匠闪⒌臈l件或不會(huì)運(yùn)用相關(guān)的技巧構(gòu)造基本不等式,從而出現(xiàn)嚴(yán)重的失分現(xiàn)象。教師在授課中應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)拆、拼、湊等技巧來(lái)構(gòu)造基本不等式,最終求出正確的答案。
例1:(1)已知求函數(shù)f(x)=2x-1+的最大值。
解析:由題意可知,2x-3<0,那么就需要調(diào)整不等式的符號(hào),不是不等式,故而需要對(duì)2x-1進(jìn)行拼湊,得到相關(guān)的定值。
(2)求的值域。
解析:乍一看,本題似乎無(wú)法運(yùn)用均值不等式,但是仔細(xì)分析,我們不妨將分子項(xiàng)進(jìn)行配方,從而求出含有(x+1)的項(xiàng),最后再利用基本不等式進(jìn)行求解。這道題就是使用了構(gòu)造基本不等式的技巧,教師需要指導(dǎo)學(xué)生“湊”出不等式,求出最后的正確答案。
在參數(shù)不等式部分,將數(shù)換成字母,就會(huì)加大試題的考查難度,在此情況下,學(xué)生需要根據(jù)參數(shù)來(lái)進(jìn)行分組討論,從而解答不等式。在講授此類題目時(shí),教師應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的分類觀念,使他們按照分類的思路來(lái)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,幫助其在分組討論時(shí)做到不重、不漏,牢牢拿住該拿的分?jǐn)?shù)。需要注意的是,不等式解集要按照參數(shù)來(lái)分類寫(xiě)出,不能夠進(jìn)行相應(yīng)的合并。
例2:(1)解關(guān)于x的不等式:x2-(a+a2)+a3>0(a∈R)
分析:不等式可以化為(x-a)(x-a2)>0,則在不等式解集中應(yīng)當(dāng)分類討論a與a2哪個(gè)大。
①當(dāng)a=0或1時(shí),存在a=a2;
②當(dāng)0<a<1時(shí),存在a2<a;
③當(dāng)a<0,a>1時(shí),存在a2>a。
(2)解關(guān)于x的不等式:|x2+2x-3|>a。
學(xué)生做題時(shí),經(jīng)常會(huì)發(fā)生這樣的錯(cuò)誤:| x2+2x-3|>a可化為x2+2x-3>a或x2+2x-3<-a。
當(dāng)x2+2x-3>a時(shí),解得x>-1+
當(dāng)x2+2x-3<-a時(shí),解得
在本題中,學(xué)生并沒(méi)有對(duì)a進(jìn)行討論,從而陷入了思維的混亂狀態(tài)。對(duì)于絕對(duì)值不等式,在去掉絕對(duì)值符號(hào)后,由于a為參數(shù),因此必須對(duì)a進(jìn)行分類討論,學(xué)生需要考慮到0≤a<4和a≥4兩種情況。
(3)解關(guān)于x的不等式ax2+2x+1>0(a∈R)。
在解含參數(shù)的一元二次不等式時(shí),需要優(yōu)先討論二次項(xiàng)系數(shù),然后再對(duì)“?”進(jìn)行討論。如果有必要的話,還要對(duì)根進(jìn)行大小的對(duì)比。含參數(shù)的一元二次不等式與不含參數(shù)的一元二次不等式的解題過(guò)程實(shí)質(zhì)是一樣的,結(jié)合二次函數(shù)的圖象、一元二次不等式分類討論。
不等式與其他知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合中,最容易出現(xiàn)的就是與線性規(guī)劃相結(jié)合的試題,這類題型的知識(shí)點(diǎn)多,其中出現(xiàn)頻率最高的是求解函數(shù)最值。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中要完全掌握這部分的知識(shí),保證拿到綜合題的分?jǐn)?shù)。
例3:某機(jī)械類工廠總共生產(chǎn)A種和B種產(chǎn)品,分別需要甲、乙兩種鋼鐵材料,制造一件A需要鋼鐵甲1.5kg,鋼鐵乙1kg,總計(jì)10個(gè)工時(shí);制造一件B需要鋼鐵甲0.5kg,鋼鐵乙0.3kg,總計(jì)6個(gè)工時(shí);制造一件A的純利潤(rùn)為700元,制造一件B的純利潤(rùn)為300元?,F(xiàn)在該工廠有甲種鋼1.5噸,乙種鋼0.9噸,則在3000工時(shí)之內(nèi),品種A和品種B的利潤(rùn)之和的最大值為_(kāi)____。
這道題需要學(xué)生列出以下公式:設(shè)制造品種A為x件,制造品種B為y件:
①1.5x+0.5y=1500(制造品種A、B消耗甲材料);
②x+0.3y=900(制造品種A、B消耗乙材料);
③5x+3y≤3000(制造品種A、B總時(shí)間不超過(guò)3000工時(shí))。
通過(guò)聯(lián)立方程,學(xué)生解答出最終正確的答案,深入掌握解題的方法。不等式的應(yīng)用題在高中試題中非常常見(jiàn),教師要總結(jié)出一般的解題思路,在一般的基礎(chǔ)上再進(jìn)行問(wèn)題的解答,為獲取考試的高分打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
總之,不等式的運(yùn)用需要學(xué)生在理解之后,在深入掌握基本知識(shí)的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用,針對(duì)學(xué)生經(jīng)常出錯(cuò)的地方,教師應(yīng)當(dāng)認(rèn)真整理常見(jiàn)的錯(cuò)誤,使每個(gè)人都能掌握解題技巧,從而正確、靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思維來(lái)解答數(shù)學(xué)問(wèn)題。
[1]陳超.高中數(shù)學(xué)不等式教學(xué)策略研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2016(05).
[2]錢(qián)煜.給予高考試題的高中數(shù)學(xué)不等式教學(xué)研究[J].語(yǔ)數(shù)外學(xué)習(xí)(高中數(shù)學(xué)教學(xué)),2014(12).