江蘇省揚州中學(xué) (225009) 戚有建
很多高考題看起來很平凡,實際上卻平而不凡、豐富多彩,都是專家經(jīng)過精心思考編制出來的,是專家集體智慧的結(jié)晶,所以有很大的教學(xué)價值和研究空間,本文從一道高考題出發(fā),首先研究題目的各種解法,然后研究問題的背景,最后研究背景的應(yīng)用.
題目已知f(x)=ax3-3x+1對于x∈
[-1,1]總有f(x)≥0成立,求實數(shù)a的值.
點評:本題是2008年高考數(shù)學(xué)江蘇卷14題,是最后一道填空題,是選拔題.考查的是導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用,同時考查分類討論、轉(zhuǎn)化化歸的數(shù)學(xué)思想,本題入口較寬,解法多樣,背景豐富,有一定難度和區(qū)分度,也有很大的教學(xué)價值和研究價值.
本題看似平凡,卻平中見奇,頗具創(chuàng)意,令人回味無窮,那么命題者是如何想到“當(dāng)x∈[-1,1]時ax3-3x+1≥0”的呢?有何命題背景?研究后發(fā)現(xiàn)本題與切比雪夫多項式有關(guān),本題改編自蘇教版必修4三角變換章節(jié)最后的閱讀材料中的切比雪夫多項式,過程如下:
第一步:由三倍角公式cos3α=4cos3α-3cosα及三角函數(shù)的有界性得4cos3α-3cosα∈[-1,1];
第二步:換元,令cosα=x,則4x3-3x∈[-1,1],其中x∈[-1,1];
第三步:因為函數(shù)y=4x3-3x,x∈[-1,1]是奇函數(shù),所以簡化為4x3-3x≥-1,其中x∈[-1,1],即x∈[-1,1]時,4x3-3x+1≥0;
第四步:隱掉x3前的系數(shù)4,該為參數(shù)a.
原來如此,不得不佩服命題者的功力深厚和構(gòu)思精巧.
例1 (南通市高考模擬題)求sin18°的值.