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集動(dòng)、靜于一身的數(shù)學(xué)精靈

2016-05-14 02:11朱建新
關(guān)鍵詞:定值精靈橢圓

朱建新

定義:在一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式中,如果有這樣的量,它在每個(gè)指定情形下是一個(gè)常數(shù),但在不同指定情形下的值不同,這樣的量叫做參變量,又叫參變數(shù),簡(jiǎn)稱參數(shù).

參數(shù)是一種很奇怪的量,在一般的解題過(guò)程中,應(yīng)視其為定值,但同時(shí),卻又沒(méi)有具體確定它的值是多少,隨著它取值的變化,問(wèn)題往往也會(huì)隨之發(fā)生變化. 因此,參數(shù)既有定值的表征,又有變量的特點(diǎn),如果用一個(gè)形象的比喻來(lái)形容的話,它就是集動(dòng)、靜于一身的精靈,具有兩重性. 如果不注意這個(gè)精靈的這種兩重性,就容易被它忽悠.

兩種解法得出兩種結(jié)果,誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)?孰是孰非?

其實(shí)我們只要具備孫悟空的火眼金睛,就不會(huì)被其忽悠所蒙蔽. 解法一是將集合A中的參數(shù)a視作變量而將集合B中的參數(shù)a視作常量考慮,在同一題中同一個(gè)量a做兩種截然不同的解釋,這是不允許的,因此解法一是錯(cuò)解;而解法二將集合A、B中的參數(shù)都視為定值,這正是參數(shù)的本來(lái)面目,所以,解法二正確.

“參數(shù)”這個(gè)數(shù)學(xué)中的精靈是一個(gè)很活躍的元素,幾乎轉(zhuǎn)角都會(huì)遇到它,其作用不容低估. 怎樣用好參數(shù)的兩重性而不被其忽悠,往往成為數(shù)學(xué)解題中至關(guān)重要的一環(huán). 筆者擬從自身教學(xué)實(shí)踐的角度出發(fā),談一點(diǎn)看法.

一、靜中求動(dòng),切勿遺漏

在方程和不等式中,以字母形式出現(xiàn)的常數(shù),都應(yīng)視為參數(shù). 在解題過(guò)程中,要特別注意這些參數(shù)對(duì)所作結(jié)論的影響,視其具體情況對(duì)其予以討論.

進(jìn)行討論時(shí),應(yīng)就參數(shù)的特征理清層次,對(duì)參數(shù)的所有允許取值都要進(jìn)行考慮,否則就可能有所遺漏. 如此例,容易丟失cos α = -1這一情況時(shí)的解x = 2.

二、有靜有動(dòng),弄清主從

對(duì)于含兩個(gè)參數(shù)的問(wèn)題,正確的處理方法是將其中一個(gè)作定值看待,另一個(gè)作變量利用,一靜一動(dòng),相得益彰.

兩個(gè)參數(shù),誰(shuí)主誰(shuí)從,要依據(jù)題意進(jìn)行確定.

三、亦靜亦動(dòng),靜中見(jiàn)動(dòng)

含參數(shù)的問(wèn)題特別值得我們注意的是,一方面,參數(shù)的靜態(tài)表征往往使人只將它看作常數(shù)來(lái)處理;另一方面,參數(shù)的動(dòng)態(tài)特性又使得結(jié)論具有不確定性,使得問(wèn)題錯(cuò)綜復(fù)雜化. 這時(shí),就需順應(yīng)題意,動(dòng)靜得宜.

四、以靜馭動(dòng),相對(duì)輕松

曲線方程的一種,是參數(shù)方程. 其實(shí),曲線的參數(shù)方程是一個(gè)函數(shù)組,就是把刻劃曲線的幾個(gè)變量統(tǒng)一用同一個(gè)參數(shù)各自表出,形成方程組. 這一性質(zhì)意味著利用曲線的參數(shù)方程可以實(shí)現(xiàn)將所考慮的曲線問(wèn)題統(tǒng)一在一個(gè)量下進(jìn)行處理,達(dá)到減元的目的.

例5 已知橢圓 + = 1(a > b > 0),A、B是橢圓上的兩點(diǎn),線段AB的垂直平分線與x軸交于點(diǎn)P(x0,0),求證:- < x0 < .

分析 若設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),則產(chǎn)生四個(gè)變量,雖說(shuō)由A、B兩點(diǎn)在橢圓上可產(chǎn)生兩個(gè)等式,但要用于消元卻不太方便. 然而,利用橢圓的參數(shù)方程,只需設(shè)兩個(gè)變?cè)?,且可直接反映出A、B在橢圓上,減少大量的運(yùn)算.

解題時(shí),適當(dāng)?shù)囊M(jìn)參數(shù),有利于問(wèn)題的解決;引入?yún)?shù),往往能拓寬思路,找到解題的捷徑. 因此,要善于引入?yún)?shù)解題.

參數(shù)的運(yùn)用還有許多,比如反客為主(將參數(shù)與主要變量互換地位)、分離參數(shù),等等. 但只要我們細(xì)心研究,悉心鉆研,參數(shù)這個(gè)數(shù)學(xué)的精靈就不但不會(huì)忽悠我們,反而會(huì)成為我們的好朋友,為我們的數(shù)學(xué)教學(xué)增光添彩!

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