浙江省義烏市義亭中學(xué) 葉劍飛
在選擇填空的解題中,我們主張小題小做。而很多題型中,我們往往只停留于表面,用表面所呈現(xiàn)的函數(shù)題意,運(yùn)用相應(yīng)的所學(xué)知識(shí)去解答。殊不知此時(shí)我們應(yīng)該應(yīng)用數(shù)學(xué)中的等價(jià)轉(zhuǎn)化思想,將題轉(zhuǎn)化到易于解答或免于參數(shù)討論的形式下去解題。而數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中的重要解題思想,函數(shù)本身就是數(shù)與形的結(jié)合體。一元二次函數(shù)是我們學(xué)生最熟悉不過的函數(shù)模型,也是高中階段研究函數(shù)問題的精髓所在,再加入若干參數(shù)的不等式模型,成為一類難題??芍^是最熟悉的陌生人。
那我們應(yīng)如何突破這類難題呢?首先來看一下以下題型的多種解題思路,那么同種類型的題解也是異曲同工的。
法一:基于函數(shù)思想,通過換元把函數(shù)等價(jià)轉(zhuǎn)換成二次函數(shù)恒成立問題,通過討論圖像開口、對(duì)稱軸及函數(shù)平移使得絕對(duì)值內(nèi)最大最小值之差小于等于1,這是參數(shù)討論的基本功,這里不作贅述。
法二:轉(zhuǎn)化為兩個(gè)函數(shù)的間距問題,即把絕對(duì)值內(nèi)轉(zhuǎn)化成兩個(gè)初等函數(shù)的差,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合使得兩函數(shù)的最大間距不超過。
抓住三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(0,0),(1,1),(4,0),可知當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即a=-1,。兩函數(shù)差的絕對(duì)值剛好為,其他任何情況都不行。∴a+2b=-2。
法三:轉(zhuǎn)化為直線夾在兩曲線間問題,即運(yùn)用絕對(duì)值不等式,把已知不等式等價(jià)轉(zhuǎn)化成一條含參數(shù)直線在固定的范圍內(nèi)夾于兩已知曲線之間。
我們會(huì)發(fā)現(xiàn)第三種方法的奇妙之處不僅不需要參數(shù)討論,而且給我們提供了解題的另一種思路,曲線夾于兩直線之間,直線夾于兩曲線之間。
變式一:已知函數(shù)f(x)=x2+bx+c,若存在實(shí)數(shù)b,使得對(duì)任意x∈[1,2],都有|f(x)|<x成立。則實(shí)數(shù)c的取值范圍是_______。
法一:轉(zhuǎn)化為曲線夾于兩直線間問題。
當(dāng)c≤0時(shí),函數(shù)在x∈[1,2]上單調(diào)遞增,
法二:轉(zhuǎn)化為直線夾于兩曲線間問題。
可看成直線y=bx+c夾在y=-x-x2與y=x-x2兩曲線之間,而c為截距。
因?yàn)楫?dāng)y=bx+c過點(diǎn)(1,0)與曲線y=-x-x2相切時(shí),
法一:轉(zhuǎn)化為函數(shù)間距問題。
∴當(dāng)a=0時(shí),f(x)=0,|b|≤2,∴6a+bmax=2。
∴當(dāng)a>0時(shí),f(x)max-f(x)min=5a-4a≤4,即a≤ 4,
而此時(shí)5a-(-b)≤2且-b-4a≤2,∴6a+b≤6a-5a+2=a+2≤ 6。
∴當(dāng)a<0時(shí),f(x)max-f(x)min=4a-5a≤4,即a≥ -4,
此時(shí)4a-(-b)≤2且(-b)-5a≤2,
法二:轉(zhuǎn)化為直線夾于兩直線間問題。
解析:(轉(zhuǎn)化為函數(shù)間距問題)
解析:(轉(zhuǎn)化為函數(shù)間距問題)
解含絕對(duì)值的函數(shù)問題,困難往往在于函數(shù)含有絕對(duì)值。我們首先應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到去絕對(duì)值還是不去絕對(duì)值,并非什么時(shí)候都要盲目地去掉絕對(duì)值,有些問題保留絕對(duì)值正好能化難為易;而去絕對(duì)值也并非一定要討論,那么絕對(duì)值這個(gè)困難也并非都是“絆腳石”,如果把它看成是“墊腳石”,正好可以從絕對(duì)值出發(fā),借用有關(guān)絕對(duì)值的知識(shí)巧妙突破;再者,含絕對(duì)值的函數(shù)的前提還是函數(shù),又正好運(yùn)用有關(guān)函數(shù)類問題的那些思想方法,使解題時(shí)“如虎添翼”。
其次,在中學(xué)數(shù)學(xué)里,我們不可能把“數(shù)”和“形”完全孤立地割裂開,也就是說,代數(shù)問題可以幾何化,幾何問題也可以代數(shù)化,“數(shù)”和“形 ”在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化、相互滲透. 可以通過變量問題的條件和結(jié)論,或通過適當(dāng)?shù)卮鷵Q轉(zhuǎn)化問題的形式.絕對(duì)值的幾何意義本身就是距離問題,不管是數(shù)軸的還是平面問題。學(xué)會(huì)將復(fù)雜函數(shù)轉(zhuǎn)化成兩初等函數(shù)差的問題,再利用數(shù)形結(jié)合的思想方法去解決含絕對(duì)值多變量函數(shù)的不等式問題還是非常具有發(fā)展空間的,拓展數(shù)學(xué)解題方向。