李美林
數(shù)學(xué)中許多問題可以通過一題多解來加深對(duì)概念的理解,對(duì)技能的強(qiáng)化,但也容易落入“題海戰(zhàn)術(shù)”的窠臼,如何從條件的特征出發(fā),從問題的本源入手分析解題的方向應(yīng)是教學(xué)的重點(diǎn),而不是簡單地進(jìn)行題型練習(xí),技能鞏固。避免讓一題多解成為解題的“秀工廠”。由于 包含有豐富的數(shù)學(xué)元素,因此從數(shù)學(xué)元素的特點(diǎn)出發(fā)可以合理、自然地提出解題的方案。
法1:(輔助角公式法)從式子的結(jié)構(gòu)特色出發(fā),將 看成是三角和角公式 的特殊情況,
因?yàn)?。
法2:(單位圓法)根據(jù) 是兩個(gè)有聯(lián)系的實(shí)數(shù),將它們視為一個(gè)點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo),因此從 的解析幾何意義入手。
即:注意到點(diǎn)P的軌跡是四分之一圓,作出單位圓 ,根據(jù)圖形中三角形 的性質(zhì)“兩邊之和大于第三邊”,得 ,∴ 。又因?yàn)?,∴ ,∴ 。
因此 。
法3:(向量法) 作為一個(gè)特殊的數(shù)值,它可以是視為向量數(shù)量積的運(yùn)算結(jié)果,即為 ,
所以 ,其中
,因此 。
法4:(解析法) 看作是單位圓上 的兩個(gè)點(diǎn),并通過整體設(shè)元 ,的將問題轉(zhuǎn)化直線與圓的位置關(guān)系相交或相切時(shí), 的取值范圍。
【解析】設(shè) ,則 ,令 ,所以 ,化簡得
,令 解得 。因此 。
法5.(導(dǎo)數(shù)法)將 視為關(guān)于 一元函數(shù),因此可以利用導(dǎo)數(shù)方法求函數(shù)的取值范圍。
【解析】 ,駐點(diǎn)為 ,
0
+ 0 —
極小值1 增 極大值
減 極小值1
因此 。
當(dāng)然也可以轉(zhuǎn)化為 并進(jìn)行求導(dǎo),但較繁瑣。
法6:(三角函數(shù)定義法)從 的原始定義的出發(fā),即 ,則問題轉(zhuǎn)化為在 時(shí),求 的取值范圍。(與單位圓方法相近)。
【解析】在RT△ABC中, ,則 ,
又三角形中兩邊之和大于第三邊得 ,∴ ,
綜上知
法7:將 視為函數(shù) 上兩個(gè)特殊點(diǎn),即滿足 =1,利用函數(shù) 是凹函數(shù),得 (也可以視為均值不等式的一個(gè)應(yīng)用),即解得 ,這時(shí)條件可以改變?yōu)?。 可以借助上述其他解法的方法求解。
法8:(分析法)將問題作為不等式證明一種題型,利用分析法,這時(shí)只是簡單地把對(duì)象看成是“分析法”的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)的是“分析法”技法的應(yīng)用,對(duì)問題本身的數(shù)學(xué)意義并無太多的關(guān)注。
以下問題供大家思考。
1.(2009江西卷理)若函數(shù) , ,則 的最大值為
A.1 B. C. D.
【解析】因?yàn)?= =
當(dāng) 是,函數(shù)取得最大值為2. 故選B
2.已知函數(shù) .若 ,求 的最大值和最小值;
【解析】