江蘇省高郵市第一中學(xué) (225600) 郭 林
特殊與一般的數(shù)學(xué)思想方法是通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題的特殊情形(如特殊函數(shù)、特殊數(shù)列、特殊點(diǎn)、特殊位置、特殊值、特殊方程、特殊形狀等)的構(gòu)建與解決,從而尋求對(duì)一般的、抽象的、運(yùn)動(dòng)變化的問(wèn)題的解決思路與技巧方法,特別是解決一些小題(選擇或填空題)中比較常用的一類基本技巧策略.
例1 (多選題)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且f(x-1)、f(x+1)都為奇函數(shù),則下列說(shuō)法正確的是( ).
A.f(x)是周期為2的周期函數(shù)
B.f(x)是周期為4的周期函數(shù)
C.f(x+2)為奇函數(shù) D.f(x+3)為奇函數(shù)
分析:根據(jù)題目條件,一般的常規(guī)解法是利用函數(shù)基本性質(zhì)的定義加以化歸與轉(zhuǎn)化,結(jié)合函數(shù)的奇偶性的定義,利用定義建立相應(yīng)的關(guān)系式,合理變形與轉(zhuǎn)化來(lái)分析與處理.而通過(guò)特殊函數(shù)的構(gòu)建,結(jié)合函數(shù)的基本性質(zhì)來(lái)合理配湊滿足條件的特殊函數(shù),進(jìn)而通過(guò)特殊函數(shù)來(lái)分析與判斷.
解法1:(常規(guī)解法)由f(x-1)、f(x+1)都為奇函數(shù),則有f(-x-1)=-f(x-1),f(-x+1)=-f(x+1),從而f(x)=-f(-x-2),f(x)=-f(-x+2)=-f(2-x),故f(2-x)=f(-x-2)?f(x+2)=f(x-2)?f(x+4)=f(x),所以f(x)是周期為4的周期函數(shù);又由于f(x-1)為奇函數(shù),結(jié)合f(x)是周期為4的周期函數(shù),則f(x+3)=f(x-1)也是奇函數(shù).綜上,故選BC.
點(diǎn)評(píng):利用特殊與一般的思想,聯(lián)想到滿足條件的某一具體的特殊函數(shù)實(shí)例,以特殊(或具體)函數(shù)的特點(diǎn)來(lái)推斷一般函數(shù)的特點(diǎn),通過(guò)“一般”與“特殊”之間的轉(zhuǎn)化,問(wèn)題將歸結(jié)為具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)求解,變得簡(jiǎn)潔明了,有效地降低了問(wèn)題的抽象程度.特殊函數(shù)法判斷此類問(wèn)題,簡(jiǎn)單快捷,只是在選取特殊函數(shù)時(shí)存在一定的難度,而且選取出來(lái)的特殊函數(shù)常不具有普遍性,容易出現(xiàn)誤判.
例2 (多選題)已知函數(shù)f(x)=x3+ax+b,其中a,b∈R,則下列選項(xiàng)中的條件使得f(x)僅有一個(gè)零點(diǎn)的有( ).
A.a
分析:根據(jù)題目條件,一般的常規(guī)解法是利用函數(shù)與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系,結(jié)合函數(shù)的零點(diǎn)來(lái)分析與判斷,過(guò)程比較繁雜,不易判斷(這里不對(duì)解析過(guò)程加以展示);而利用特殊值法,結(jié)合不同的選項(xiàng)選取對(duì)應(yīng)的特殊值加以分析與判斷,快捷易操作.
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解析:(特殊值法)對(duì)于選項(xiàng)A,由函數(shù)f(x)是奇函數(shù),知b=0,結(jié)合a
點(diǎn)評(píng):通過(guò)選項(xiàng)A、C中一個(gè)參數(shù)的確定,另一個(gè)參數(shù)可以利用條件取特殊值,進(jìn)而確定函數(shù)的解析式,通過(guò)因式分解確定對(duì)應(yīng)的零點(diǎn)情況,進(jìn)而巧妙排除,結(jié)合多選題至少有兩項(xiàng)是正確的特點(diǎn),直接確定剩下的兩選項(xiàng)為正確.
例3 已知△ABC是半徑為2的圓O的內(nèi)接正三角形,P是圓O上的任意一點(diǎn),則PA2+PB2+PC2的值為( ).
A.12 B.24 C.48 D.不能確定
分析:一般的常規(guī)解法是坐標(biāo)法,利用構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,通過(guò)點(diǎn)的坐標(biāo)的確定與設(shè)置,結(jié)合向量的模的運(yùn)算與轉(zhuǎn)化來(lái)確定對(duì)應(yīng)的值;而通過(guò)動(dòng)點(diǎn)的特殊位置,直接利用三角形的邊長(zhǎng)來(lái)確定向量的模的平方問(wèn)題,更加簡(jiǎn)單有效.
圖1
點(diǎn)評(píng):利用動(dòng)點(diǎn)的變化的“動(dòng)”的過(guò)程與特殊位置的“靜”的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)借助特殊位置來(lái)表示動(dòng)點(diǎn)所運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一個(gè)“瞬間”,以特殊來(lái)解決一般性問(wèn)題.在解決一些平面幾何、解析幾何以及立體幾何中的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常可通過(guò)考慮特殊位置來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的破解.特別注意的是,特殊位置法中,經(jīng)常通過(guò)選取動(dòng)點(diǎn)的不同特殊位置時(shí)也是同樣的值,從而增強(qiáng)答案的可信度.
A.0 B.2 C.-2 D.-4
分析:一般的常規(guī)解法是基底法,利用平面向量的線性關(guān)系與線性運(yùn)算,結(jié)合基底法的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用,利用數(shù)量積公式來(lái)分析與求解;而通過(guò)特殊三角形形狀,利用直角三角形的直觀形象,涉及熟悉的直角三角形與等邊三角形問(wèn)題,處理起來(lái)更加簡(jiǎn)單快捷,方便問(wèn)題的轉(zhuǎn)化與處理.
圖2
點(diǎn)評(píng):利用選擇題中結(jié)論為定值,可以選取特殊形狀的平面幾何圖形(這里選取以C為直角的直角三角形)來(lái)特殊化處理,此時(shí)對(duì)應(yīng)的直角三角形是一個(gè)非常熟悉且常用的直角三角形,結(jié)合邊與角的關(guān)系來(lái)分析與處理,進(jìn)一步綜合等邊三角形的性質(zhì)來(lái)分析與推理說(shuō)明,很好減少推理與運(yùn)算.
利用特殊與一般的數(shù)學(xué)思想方法來(lái)解決一些相關(guān)的選擇題與填空題,真正做到“小題小做”,一定程度上可以節(jié)約解題時(shí)間,進(jìn)而快捷地作出正確的判斷或求解,提高解題速度,簡(jiǎn)化解題過(guò)程.