安徽省潁上第一中學(xué) (郵編:236200)
筆者所在學(xué)校最近進(jìn)行了一次五校聯(lián)考,理科第20題與文科第21題為同一題,其中第二問的參考答案引起了部分老師的質(zhì)疑,并且在教研會(huì)上進(jìn)行了激烈的探討.試題及參考答案如下:
圖1
此時(shí)問題似乎聚焦到對(duì)區(qū)間[a,b]的理解上去了,那么問題1中的區(qū)間[a,b]前面被省略的量詞到底是理解為“任意”還是“存在”呢?如果在問題1中重新還原被省略的量詞,又該如何還原呢?大家在嘗試給區(qū)間[a,b]添加量詞的過程中發(fā)現(xiàn),無論是添加量詞“任意”還是“存在”,閱讀起來都會(huì)非常拗口,而且也使得問題更加難以理解,教研一度陷入困境!
事實(shí)上,求含參數(shù)問題的最值或取值范圍時(shí),通常不對(duì)參數(shù)附加量詞,而是先將其固定為“常數(shù)”,再求它們的取值范圍.筆者認(rèn)為量詞的添加困難主要來源于問題1中的“關(guān)系式”是從關(guān)系式所確定的“集合”中分離出來的[1],所以應(yīng)該回歸到集合關(guān)系.由此在教研會(huì)上提出將問題1等價(jià)轉(zhuǎn)化為
一石激起千層浪,筆者的提議很快遭到了其他老師的質(zhì)疑,質(zhì)疑的內(nèi)容主要為兩點(diǎn):一是根據(jù)問題4,可以得出b-a的取值范圍為(0,10π),這樣就說明問題1與問題2并不是對(duì)立問題,與我們的認(rèn)知相沖突;二是問題3與問題4都回避了對(duì)區(qū)間[a,b]添加量詞的做法,雖然一般不對(duì)參數(shù)附加量詞,但是并不代表不能附加量詞.
為了探究問題的“真相”,筆者嘗試用以下例題來加以說明.
例1設(shè)集合A={0},若(a,b)中含有A中的元素,求b-a的取值范圍.
例2設(shè)集合A={0},若(a,b)中不含有A中的元素,求b-a的取值范圍.
顯然例1與例2中b-a的取值范圍都是(0,+∞).從而寫出以下兩個(gè)真命題,即
命題1設(shè)a0,則b-a的取值范圍是(0,+∞).
命題2設(shè)a
由于“取值范圍”具有充要性,因此命題1與命題2的否命題應(yīng)該也是真命題.但是在不附加量詞的情況下,容易對(duì)命題1與命題2的否命題產(chǎn)生誤解,所以參考文獻(xiàn)1的做法,可以分別改寫成
命題3設(shè)a0,使得y=b-a,則y∈(0,+∞)[2].
命題4設(shè)a
顯然,命題3的否命題是
命題5設(shè)a0,都有y≠b-a,則y?(0,+∞)[3].
而命題4與命題5并不是等價(jià)命題,所以例1與例2也就不是對(duì)立問題了.由此筆者對(duì)同仁們的質(zhì)疑作出回應(yīng):首先問題1與問題2,即問題3與問題4并不是對(duì)立問題;其次問題3與問題4都可以對(duì)區(qū)間[a,b]添加量詞“存在”,從而改寫成
問題5與問題6表明問題1與問題2中的“至少存在”和“至多存在”是針對(duì)集合A而言的,而區(qū)間[a,b]都可以附加量詞“存在”.
為什么很多教師,甚至資深老教師都會(huì)被問題1與問題2所困惑呢?筆者認(rèn)為這是對(duì)區(qū)間[a,b]和數(shù)值b-a進(jìn)行不等價(jià)轉(zhuǎn)化而造成的,前者是集合,后者是該集合的測(cè)度,兩者不可混為一談.若設(shè)集合I={M|M?R},問題1中區(qū)間[a,b]∈D1,問題2中的區(qū)間[a,b]∈D2,那么D2是D1在I中的補(bǔ)集.但是所求問題是“b-a的取值范圍”,即D1與D2中元素的測(cè)度的取值范圍F1與F2,如果想當(dāng)然地認(rèn)為F2是F1在R中的補(bǔ)集,就會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為問題1與問題2是對(duì)立問題.同樣地,問題1可以簡(jiǎn)略地表述為:“若[a,b]∈D1,則b-a的取值范圍是F1.”其中[a,b]∈D1是問題1中的條件,而不是所求問題的結(jié)論,否則就會(huì)造成理解上的困惑.所以筆者建議該類問題都應(yīng)該回歸到“集合”的角度去分析,這樣可以有效消除問題中量詞被省略后帶來的理解誤區(qū).