吉祥
數(shù)學(xué)教學(xué)離不開(kāi)解題教學(xué),然而解題并不是教學(xué)的唯一目的,應(yīng)當(dāng)在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下,鞏固學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí),訓(xùn)練方法,開(kāi)啟心智,驅(qū)動(dòng)思維,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展、數(shù)學(xué)解題能力的提高.然而目前,教學(xué)方法的模式化,教學(xué)目標(biāo)的單一化,教學(xué)效果的功利化,都無(wú)形地制約和影響學(xué)生思維的發(fā)展,導(dǎo)致學(xué)生思維僵化,“創(chuàng)造”和“變通”的學(xué)習(xí)能力不強(qiáng).本文從一道函數(shù)題著手談?wù)劷忸}視角的多樣化,有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好思維品質(zhì),深刻領(lǐng)悟試題的本質(zhì).
例題:已知函數(shù),
(1)當(dāng)a=-3時(shí),求函數(shù)的極值;
(2)若函數(shù)f(x)的圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),求的取值范圍.
本題的第一問(wèn)是主要利用函數(shù)的單調(diào)性求函數(shù)的極值,根據(jù)求極值的一般步驟便可以解決.第二問(wèn)涉及函數(shù)圖像與軸的交點(diǎn)個(gè)數(shù),求有關(guān)的參數(shù)取值問(wèn)題.下面通過(guò)三種不同的視角對(duì)第(2)問(wèn)作分析與求解,以饗讀者.
視角1:由函數(shù)圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn)分析可知,該函數(shù)若為單調(diào)增,則滿足題意;若函數(shù)不單調(diào),則該函數(shù)存在極大值點(diǎn)和極小值點(diǎn),因此結(jié)合函數(shù)的單調(diào)區(qū)間只要極大值小于零或極小值大于零.
①當(dāng)△=4-4a≤0時(shí),即a≥1,f(x)在R上單調(diào)增,且f(0)=-a<0,f(3)=2a>0,
所以f(x)的圖像與軸只有一個(gè)交點(diǎn).
列表如下:
由上表可知為極大值,為極小值.函數(shù)的簡(jiǎn)圖如下:
要使得函數(shù)f(x)的圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),
①同解法1中的①;
綜合①②得a的取值范圍是(0,+∞).
視角3:解法1、2都運(yùn)用了分類討論的思想,而對(duì)于含參數(shù)取值問(wèn)題的求解,除了分類討論之外,有時(shí)也可以利用分離參數(shù)的方法求解,往往將方程(或不等式)中的所含參數(shù)與變量分離出來(lái),轉(zhuǎn)化為研究某一具體函數(shù)的性質(zhì)(函數(shù)的單調(diào)性、圖像或值域等)確定參數(shù)取值.本題的函數(shù)圖像與x軸有一個(gè)交點(diǎn),可轉(zhuǎn)化為方程f(x)=0有唯一解,再實(shí)行參數(shù)分離.
當(dāng)x∈(-∞,0)時(shí),h′(x)>0,所以h(x)在(-∞,0)上為增函數(shù).
當(dāng)x∈(0,1)或x∈(1,+∞)時(shí),h′(x)<0,所以h(x)在(0,1)和(1,+∞)上為單調(diào)減函數(shù).
作出h(x)的圖像,如圖1所示.
點(diǎn)評(píng):解法3利用分離參數(shù)的方法,巧借函數(shù)的圖像,直觀地反映出a的取值范圍,使問(wèn)題的解決簡(jiǎn)單易行.
變式1:如將本題中的第(2)問(wèn)變?yōu)椋骸叭艉瘮?shù)f(x)的圖像與軸有兩個(gè)交點(diǎn),求a的取值范圍.”
結(jié)合解法3的圖3可知a=0.
變式2:如將本題中的第(2)問(wèn)變?yōu)椋骸叭艉瘮?shù)f(x)的圖像與x軸有三個(gè)交點(diǎn),求的取值范圍.”
同樣利用圖3易知a<0.
從以上三種不同的視角進(jìn)行解題可以看出,視角1合乎情理,體現(xiàn)了思維的直接性,但對(duì)學(xué)生的運(yùn)算能力要求較高,需要解兩個(gè)無(wú)理不等式,往往會(huì)半途而廢,無(wú)功而返.視角2在視角1的基礎(chǔ)上,尋求突破,靈活利用韋達(dá)定理巧妙跨越運(yùn)算障礙,讓人倍感輕松.這一解法凸顯了思維的靈活性.視角3采用分離參數(shù),另辟蹊徑,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為某一具體函數(shù)進(jìn)行研究,借助函數(shù)的圖像,直觀明了,問(wèn)題便迎刃而解,凸顯了思維的深刻性.視角3讓我們從另一角度剖析了試題的本質(zhì),并對(duì)試題進(jìn)行了變式探究,提升了實(shí)體的價(jià)值,激活了學(xué)生的思維,可謂一舉多得.
變換不同的視角解題,不斷優(yōu)化解題思路,梳理出解決本題的最佳方法,可使思維更靈活,對(duì)問(wèn)題理解更深刻,從而提高學(xué)生解決綜合問(wèn)題的能力.在平時(shí)的學(xué)習(xí)中,應(yīng)該多注意這方面的訓(xùn)練,從而在解決這類綜合問(wèn)題時(shí)思路開(kāi)闊,從容應(yīng)答.