李秀元
(湖北省武穴市實驗高級中學 435400)
數(shù)學是一門尋求“完美”模式的學問.數(shù)學解題一般都是有模式的.研究解題模式,熟練運用模式解題,對提高數(shù)學學習成績的現(xiàn)實意義是積極的.而且,研究解題模式,對于理解不同題目的關系,快速解題也是非常有好處的.下面基于不等式問題,舉例說明統(tǒng)一求解模式在不同題目中的應用,借此彰顯統(tǒng)一解題模式的積極意義.
(2)已知-1 分析對于問題(1),由于a,b單獨變化,互不影響,可直接利用不等式的性質(zhì)求解.求解問題(2)時,學生往往受問題(1)的影響,總是先求a,b的取值范圍,再求2a+3b的范圍.事實上,a和b在變化過程中是相互制約的,因此不能單獨確定a和b各自的取值范圍.如果對a+b和a-b分別換元后,則問題(2)可以回歸到問題(1)的模式. 評析問題(2)是學生最易出錯的一道題,人教A版課標實驗教科書必修5,用一個“閱讀與思考”來解釋,為什么正確應用不等式性質(zhì)的求解,結果卻是多樣的、錯誤的.應用模式化方法,使新問題回歸到已有模型,復雜問題簡單化,求解不會出現(xiàn)偏差,也根本不需要任何解釋.轉(zhuǎn)化為問題(1)的模型,本質(zhì)上是用a+b和a-b這兩個整體變量來表示2a+3b,不破壞單獨變量a和b之間的依賴性,然后借助不等式的性質(zhì),確定其取值范圍. 例2(1)已知f(x)=(ax-1)(x+b),如果f(x)>0的解集為(-1,3),求f(-2x+3)<0的解集; (2)若不等式ax2+bx+c>0的解集為{x|-1 分析對于問題(1),一般先根據(jù)函數(shù)結構,和不等式解的形式,確定函數(shù)類型,求出參數(shù)a和b的值,進而解一個基于f(x)的更復雜不等式.但這樣求解無視結構特點,毫無靈性,無法提高解題的速度和準確度. 所以不等式a(x2+1)+b(x-1)+c>2ax的解集為(0,3). 方法2:不等式a(x2+1)+b(x-1)+c>2ax可化為a(x-1)2+b(x-1)+c>0,由題意知-1 因此,不等式a(x2+1)+b(x-1)+c>2ax的解集為(0,3). 評析這兩個不等式的求解,并不是多么困難,甚至可以說是簡單的,基于一般化思想未嘗不可,但如果關注到不等式的結構特點,則為快速而準確解題,提供了必要條件,這也許就是模式化的極大好處. 分析一這是等式條件下利用均值不等式求最值的典型試題.問題(1)條件形式復雜,目標結構更簡單,從復雜到簡單容易操作,既可以利用消元法,又可以利用“1”的代換.問題(2)則是條件簡單,目標復雜,從簡單到復雜構造難.在解題技巧上可以利用“1”的代換,如果用消元法,則目標式會越來越復雜,除了借助特殊不等式,似乎沒有更好的辦法.若能把問題(2)轉(zhuǎn)化為問題(1)的形式,則兩者的求解就統(tǒng)一了. 解(1)方法1:消元法. 方法2:“1”的代換. (2)方法1:“1”的代換. 方法2:消元后利用特殊不等式. 為了說明問題,我們先證明下面的不等式: 證明因為a,b,x,y為正數(shù), 再看問題的解. 方法3:換元法. 評析特殊不等式的證明思路,正是源于問題(1)的求解方法2.問題(2)的方法1用技巧取勝,不太符合新高考命題理念,方法2以特殊不等式為背景,看似簡單,實際上增加了識記要求,如能抓住問題的本質(zhì),即“1”的代換,不用特殊不等式也是可行的.此時所謂“1”的代換,已經(jīng)不僅僅限于和為1,只要和為正常數(shù),都是可以的.對條件和目標的結構進行變換,則問題(2)回歸到問題(1)的形式,難度自然降低. 分析二換個角度看問題(1).一般地,應用均值不等式求最值,結構上往往具有“給和求積”,“給積求和”的特點.如果能將 “分式和結構”的等式條件,變換成“整式積”的形式,那么,試題也就能回歸到更一般的解題模式上了. 評析相對于分析一的特殊解法,對于“給分式和求整式和”問題,將分式型等式條件化為整式等式條件,只需要進行一次因式分解,湊一湊就行了,因式的構成完全依賴于目標的線性結構,無論系數(shù)與等式是否一致,都是可以的.這樣解題難度似乎又降低了不少. 不同知識點的試題,往往具有各自獨立而特別的解題模式,如數(shù)列問題的構造模式,三角函數(shù)問題中的變角模式,解析幾何問題的運算模式,等等.研究模式,洞悉模式,進而利用模式,為快速解題創(chuàng)造得分條件,正是試題研究的方向之一,值得擁有.二、統(tǒng)一模式,提高解題速度
三、統(tǒng)一模式,降低解題難度