鄭 良
(安徽省合肥市第四中學(xué) 230000)
解題過(guò)程就是實(shí)現(xiàn)從條件到結(jié)論的通達(dá).教學(xué)中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生弄不清條件與結(jié)論的邏輯關(guān)系,常常在解題過(guò)程中出現(xiàn)不等價(jià)變形而不自知等等.如何避免邏輯關(guān)系的顛倒,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的等價(jià)轉(zhuǎn)化?學(xué)生們不僅要有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、熟練的基本技能,必要的解題經(jīng)驗(yàn),還要具備通過(guò)閱讀理解題意、結(jié)合問(wèn)題制定解題方案、根據(jù)困難所在調(diào)整思維方式、反思比較中優(yōu)化方法的能力.下面給出四道例題并對(duì)其關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng),以期能對(duì)大家有所幫助.
例1 四邊形邊框頂點(diǎn)分別為A、B、C、D,一螞蟻沿折線BCDA由點(diǎn)B向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),螞蟻位置P與AB構(gòu)成△ABP的面積為S,老師在黑板上畫出S=f(x)的圖像如圖1所示,同學(xué)甲、乙、丙、丁分別做出如下判斷:
甲:邊框ABCD是平行四邊形;
乙:邊框ABCD是等腰梯形;
丙:當(dāng)螞蟻到AD中點(diǎn)時(shí),△ABP的面積是10;
?。郝烦蘹∈[10,14]時(shí),S=f(x)=56-4x.
試問(wèn)哪些同學(xué)的判斷是正確的?
解當(dāng)x∈[5,9]時(shí),從圖1可知△ABP的面積不變,此時(shí)S△ABP=20,則四邊形ABCD中必有兩邊AB與CD平行,且CD=4,BC=5,DA=5.
如圖2所示,若ABCD是平行四邊形,則S△ABP的最大值只能為10,達(dá)不到20.所以乙、丙、丁的回答是正確的.
(1)試求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)是否存在直線L與y=f(x)的圖像只交于點(diǎn)P,Q兩點(diǎn),并且使得P,Q的中點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0)?若存在,求出直線L的方程;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解(1)由f(x)是奇函數(shù),易知c=0;
因此,直線L與函數(shù)f(x)的圖像共有三個(gè)交點(diǎn),與“只交于兩點(diǎn)”矛盾.所以滿足條件的直線不存在.
例3 對(duì)于函數(shù)f(x)(x∈D),若同時(shí)滿足以下條件:①f(x)在D上單調(diào)遞增或單調(diào)遞減;②存在區(qū)間[a,b]?D,使f(x)在[a,b]上的值域是[a,b].那么,我們把函數(shù)f(x)(x∈D)叫做閉函數(shù).
(1)求閉函數(shù)y=-x3符合條件的區(qū)間[a,b];
(2)判斷函數(shù)y=2x-lgx是不是閉函數(shù)?若是,說(shuō)明理由,并找出區(qū)間[a,b];若不是,說(shuō)明理由;
例4 已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn)P(1,0),且與定直線L∶x=-1相切,點(diǎn)C在L上.
(1)求動(dòng)圓圓心的軌跡M的方程;
(ⅰ)問(wèn):△ABC能否為正三角形?若能,求點(diǎn)C的坐標(biāo),若不能,說(shuō)明理由;
(ⅱ)當(dāng)△ABC為鈍角三角形時(shí),求點(diǎn)C的縱坐標(biāo)的取值范圍.
解(1)由題意,曲線M是以點(diǎn)P為焦點(diǎn),直線L為準(zhǔn)線的拋物線,所以曲線M的方程為y2=4x.
由①②組成的方程組無(wú)解,即直線L上不存在點(diǎn)C,使得△ABC為正三角形.
點(diǎn)評(píng)在第(2)(ⅰ)小題中,“|BC|=|AB|且|AC|=|AB|”是“△ABC為正三角形”的充要條件,但①-②得到(|BC|=|AC|所滿足)的方程③只是結(jié)論的必要條件,由等價(jià)變形可知①③或②③構(gòu)成的方程組為結(jié)論的充要條件.本題也可根據(jù)“△ABC為正三角形”由A,B求出點(diǎn)C的坐標(biāo)再驗(yàn)證點(diǎn)C的橫坐標(biāo)是否為-1.在第(2)(ⅱ)小題中,首先要確?!鰽BC的存在性,由于以拋物線的焦點(diǎn)弦為直徑的圓與該拋物線的準(zhǔn)線相切,故∠ACB不可能為鈍角,解答中用余弦定理求解,需要解關(guān)于y的一元二次不等式.結(jié)合本題中點(diǎn)A,B是固定的,故可先根據(jù)CA⊥AB或CB⊥AB利用斜率關(guān)系找出臨界值,再結(jié)合圖形求解.