浙江省金華市第六中學(xué) (321000)
張劍平
2018年浙江省名校協(xié)作體高三聯(lián)考數(shù)學(xué)試題的第17題十分搶眼,屬一類絕對值型函數(shù)最值問題.考試結(jié)束后,很多學(xué)生表示無從下手,利用傳統(tǒng)的分類討論去絕對值過程繁瑣,在有限的時間難以完成.筆者對此題進(jìn)行了一番探究,挖掘其背景,借助高等數(shù)學(xué)知識得到一種新的解法.深受啟發(fā),現(xiàn)將其整理成文,旨在與同行交流.
圖1
解法溯源:上述利用絕對值的幾何意義求解m的最大值避免了繁瑣的討論過程,此題蘊(yùn)涵著高等數(shù)學(xué)背景知識,解法的依據(jù)是切比雪夫最佳逼近直線理論:
設(shè)函數(shù)f(x)是定義在[a,b]上的連續(xù)函數(shù),在[a,b]上有二階導(dǎo)數(shù),且f″(x)在[a,b]上不變號,則存在[a,b]上的線性最佳逼近多項(xiàng)式p1(x)=kx+b,它的幾何直觀如圖2:
圖2
C.(-∞,1]D.(-∞,2]
圖3
(1)當(dāng)a=0,b=1時,寫出函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(3)若對任意實(shí)數(shù)a,b,總存在實(shí)數(shù)x0∈[0,4]使得不等式f(x0)≥m成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
圖4
浙江省近年的學(xué)業(yè)水平考試及聯(lián)考試卷均出現(xiàn)了與切比雪夫最佳逼近理論相關(guān)的題型.由此啟示一線數(shù)學(xué)教師需要在學(xué)科底蘊(yùn)的厚實(shí)上下功夫,能夠站在更高的高度俯視數(shù)學(xué),并借助高等數(shù)學(xué)知識背景審視問題的本質(zhì),這有利于重新認(rèn)識一些創(chuàng)新解題方法的源與流,從而擺脫題海戰(zhàn)術(shù),提高教學(xué)效率.