王焱
在如今這個(gè)大干世界,社會(huì)在進(jìn)步、科技在發(fā)展.沒有最好、只有更好,因此在面對(duì)疑難時(shí),應(yīng)做到“一題多解,一題多思,一題多想”.唯有如此,才可做到自我修正,不斷優(yōu)化,應(yīng)變白如,穩(wěn)操勝券,進(jìn)而立于不敗之地.而數(shù)學(xué)題目更是如此,有的題目之所以看似做得很完美,是因?yàn)槟銢]有其他方法與之比較.不同的解法不僅能幫我們打開思路,訓(xùn)練思維,有時(shí)可以幫助我們彌補(bǔ)一些思路上的錯(cuò)誤.
下面就高一“零點(diǎn)問題”一例,談?wù)勎沂侨绾我蚱綍r(shí)注重“一題多解”,而發(fā)現(xiàn)思維漏洞,然后自我修改、自我成長(zhǎng)的.題已知關(guān)于于x的函數(shù)f(x)= ax23ax+ba-30在x∈(1,9)上有且僅有一個(gè)零點(diǎn),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解讀:此題以a=0不合題意,所以可先排除.因?yàn)橛辛诉@個(gè)前提,所以解答中沒有對(duì)f(x)=ax2-3ax+ba-30是什么類型的函數(shù)(一次或二次)進(jìn)行討論,而是直接根據(jù)函數(shù)的件質(zhì)將其分成了兩類:f(x)在(1,9)之間將穿過x軸,也即必將有零點(diǎn),但有幾個(gè)零點(diǎn)還未定.根據(jù)二次函數(shù)的特殊性,如果二次函數(shù)的兩個(gè)零點(diǎn)在同一區(qū)間內(nèi),則其區(qū)間端點(diǎn)所對(duì)的函數(shù)值必定同號(hào),因此,這里將“考慮二次函數(shù)的圖象特征”做到心中有數(shù),思而不寫.y=f(x)的圖象與x軸相切,恰好只有一個(gè)零點(diǎn)則應(yīng)該保證此零點(diǎn)在(1,9)內(nèi),因此通過△=0解a后還需檢驗(yàn)x.是否在(1,9)內(nèi).
這種解法看似巧妙,分類少,十分方便,但它卻是錯(cuò)解.這個(gè)結(jié)論是我通過解法2發(fā)現(xiàn)的,所以請(qǐng)看如下解法:
解法2 (圖象法)令ax2-3ar+ba-30=0,整理得a(x2-3x+6)=30.因?yàn)閍=0不合題意,所以x2-3x+6=30(a≠0).
義因?yàn)殛P(guān)于x的函數(shù)f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)內(nèi)僅有一個(gè)零點(diǎn),所以x2-3x+6=30在x∈(1,9)內(nèi)僅有一解,即y=x2-3x+6與y=30/a的圖象在(1,9)內(nèi)僅有一個(gè)交點(diǎn).作出y =x2-3x+6在(1,9)內(nèi)的圖象,觀察圖象可知30/a=15/4或30/a∈(4,60),所以a=8或1/2
解讀 圖象法的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)捷、明朗.首先做的是變量分離,將未知量x與常量a置于方程的兩邊,從而可以將.f(x)=0化為x2-3x+6=30/a(a≠0),看成函數(shù)y=x2-3x+6的圖象與y=30/a這條直線的交點(diǎn)的情況,因此我作了y=x2-3x+6的圖象,然后觀察何時(shí)直線y=30/a與其圖象僅有一個(gè)交點(diǎn).
法2與法1結(jié)果的不同,讓我驚訝不已.我將a=15/2代人題目檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了法1錯(cuò)因:我沒有對(duì)端點(diǎn)值進(jìn)行考慮,此處并不會(huì)因?yàn)樗情_區(qū)間則可以對(duì)端點(diǎn)不予考慮.相反,依然十分重要,應(yīng)該考慮是否會(huì)出現(xiàn)以下情況:
y=f(x)在x=1時(shí)恰好為0,并且另外一個(gè)零點(diǎn)恰好在(1,9)這個(gè)區(qū)間內(nèi),因此我犯了漏解的錯(cuò)誤.
感悟
錯(cuò)解與正解相差的只是一個(gè)a值,但卻有著很大的差距,不可以因?yàn)槭情_區(qū)間,則忽視對(duì)其區(qū)間端點(diǎn)值的考慮;相反,應(yīng)該更加慎重地進(jìn)行考慮.在后來的學(xué)習(xí)中,我發(fā)現(xiàn)我還是犯考慮問題不周的錯(cuò)誤,難道,這僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的考慮不周嗎?是不是我的表達(dá)不規(guī)范,思而不寫,思維太急導(dǎo)致的必然結(jié)果呢?
事實(shí)證明,就是因我只求思路快捷,不想表達(dá)嚴(yán)謹(jǐn).于是我重新整理出下面的解答過程:
解法3 (分類討論法)因?yàn)橐阎P(guān)于x的函數(shù)y=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)內(nèi)有且僅有一個(gè)交點(diǎn),所以:①a=0時(shí),有f(x)=一30.因?yàn)?-30≠0,所以a=0不合題意,
感悟 此方法與解法1的區(qū)別只是將法1給具體化了,它對(duì)函數(shù)f(x)=ax2-3ax+6a-30進(jìn)行了分類討論,將其分為“一次型”、“二次型”.然后進(jìn)一步考慮:一次型,則a=0,但f(0)≠0,所以y=(x)是二次函數(shù).并且二次函數(shù)義分為與x軸有幾個(gè)交點(diǎn),則有了②,并且由錯(cuò)解的法1告訴我們端點(diǎn)必須去考慮.
對(duì)于這道十分難對(duì)付的零點(diǎn)個(gè)數(shù)問題,我卻想出了三種解法,并且通過一題多解發(fā)現(xiàn)了自己的解題過程中所犯的錯(cuò)誤,由此可見一題多解的重要性.而此時(shí)的一題多解的效果只是第一層次,一題多解可以幫助我們更好地去選擇做題的方法.
變式1 已知函數(shù)f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零點(diǎn),則a的取值范圍為
分析 y=f(x)在(1,9)上有零點(diǎn)是存在性問題.存在性問題則可轉(zhuǎn)化為函數(shù)值域問題,通過變量分離得:x2-3x+6一30/a,則y=30/a與x2-3x+6在(1,9)的圖象上有交點(diǎn),但此時(shí)的圖象可以省略,只要讓30在y =x2-3x+6在(1,9)內(nèi)的值域即可.
解 因?yàn)閒(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零點(diǎn),所以以ax2-3ax+6a-30=0在(1,9)上有解,也就是x2-3x+6=30/a在(1,9)上有解,
變式2 已知函數(shù)y=f(x)=ax2-3ax+6a+30在x1∈(1,9)上有且僅有2個(gè)零點(diǎn),則“的取值范圍為
分析 因?yàn)橹拔覀円呀?jīng)作出了y=x2-3X+6的圖象,所以此時(shí)運(yùn)用圖象法則更為簡(jiǎn)易,只要讓y=x2-3x+6與y=30/a在(1,9)上的圖象有兩個(gè)交點(diǎn)即可,
解 因?yàn)閒(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有且僅有2個(gè)零點(diǎn),所以x23x+6=30/a在x∈(1,9)上有2個(gè)解,所以y=x2-3x+6與y=30/a的圖象在(1,9)上有兩個(gè)交點(diǎn),所以30/a∈(15/4,4),所以15/
根據(jù)以上的探索,我感受到一題多解的奧秘,它可以幫助我們發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,糾正錯(cuò)誤,開擴(kuò)我們的思維,讓我在別人不知不覺中成長(zhǎng),因此希望大家都可以同我一樣,一起愛上“一題多解、一題多思、一題多想、一題多變”吧.
教師點(diǎn)評(píng)
作者善思好學(xué),思路開闊,不滿足一題一得,而是多思、多變、多比、多想,善于發(fā)現(xiàn),樂于改變.從一道典型的零點(diǎn)求解題的錯(cuò)誤解答中自覺白醒,完美轉(zhuǎn)身,讓人贊嘆不已!