黃桂君
(江蘇省高郵中學(xué) 225600)
讀了貴刊2016年第6期《函數(shù)結(jié)構(gòu)任繁雜 巧妙轉(zhuǎn)化變通達(dá)》一文,很有收益,雷波老師善于將函數(shù)表達(dá)式通過巧妙的轉(zhuǎn)化,使得復(fù)雜的問題得以化解從而輕松解決.
也很受啟發(fā):教給學(xué)生解題方法當(dāng)然重要,然而更重要的是教會(huì)學(xué)生思考,即探尋從無到有或從有到優(yōu)的思路,并能幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)本質(zhì).
關(guān)于原問題與轉(zhuǎn)化的關(guān)系,筆者以為應(yīng)該首先著力研究原始問題,遇到困難時(shí),再考慮轉(zhuǎn)化.
盡管可通過轉(zhuǎn)化另解,如雷老師將其轉(zhuǎn)化為兩個(gè)比較簡(jiǎn)單的函數(shù)(法2),最好其中有一個(gè)是常數(shù)函數(shù)(法3)的圖像交點(diǎn)問題,回避了尋找自變量b使f′(b)<0的“難點(diǎn)”,但上述對(duì)原始問題的探尋、思考對(duì)學(xué)生來說還是很重要的.從簡(jiǎn)單開始思考,就顯得自然(許多時(shí)候我們由于思維定勢(shì)往往把問題想復(fù)雜了).
無獨(dú)有偶,2016年還是新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,第21題文(2)、理(1)都是同一個(gè)類似問題:已知函數(shù)f(x)=(x-2)ex+a(x-1)2有兩個(gè)零點(diǎn),求a的取值范圍.
實(shí)際情況是這似乎是一個(gè)難點(diǎn).在尋找函數(shù)的一個(gè)自變量b,使f(b)>0時(shí),學(xué)生習(xí)慣具體數(shù)據(jù),不習(xí)慣抽象的字母;習(xí)慣答案就是一個(gè),不習(xí)慣靈活的探尋(多了反而找不到).這往往能反映出一個(gè)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng),所以成為高考考查的重點(diǎn).
如,2013年江蘇高考第20題一片段:試求函數(shù)f(x)=lnx-ax(a<0)零點(diǎn)的個(gè)數(shù),并證明你的結(jié)論.很多考生通過轉(zhuǎn)化,簡(jiǎn)單的說因?yàn)楹瘮?shù)y=lnx與y=ax(a<0)的圖像只有一個(gè)交點(diǎn),所以函數(shù)f(x)=lnx-ax(a<0)有一個(gè)零點(diǎn)(受平時(shí)老師教給方法的影響).這不能算作證明,也不知道怎么用數(shù)學(xué)語言表達(dá)(推理),所以被扣了分喊冤.
而應(yīng)該根據(jù)函數(shù)零點(diǎn)存在性定理論證:因?yàn)閒(1)=-a>0,f(ea)=a-aea=a(1-ea)<0,且函數(shù)f(x)圖像在[ea,1]上不間斷, 所以f(x)在(ea,1)上存在零點(diǎn).
2016年江蘇高考第19題同樣對(duì)此進(jìn)行了重復(fù)考查:“g(loga2)=aloga2+bloga2-2>aloga2-2=0”,同前面考生不會(huì)嘗試選取“ea”一樣,還是有很多考生不習(xí)慣選取諸如“l(fā)oga2”等自變量進(jìn)行探索.
拋棄思維定勢(shì)圍繞核心又結(jié)合實(shí)際的做法,誰說不也是一種創(chuàng)新呢?
對(duì)于(2):雷老師由于受到文章論點(diǎn)的限制,沒有解析,只是說“只要突破了第(1)問,第(2)問則迎刃而解”.其實(shí)并非如此,通過如下透視同樣能說明思想比方法更重要.
問題1求函數(shù)f(x)=ex(2x-1)-x的單調(diào)區(qū)間.(f′(x)=ex(2x+1)-1有一個(gè)零點(diǎn)x0=0)
問題3下面的證明過程中有問題嗎?(投影一道試題局部學(xué)生的書面表達(dá))
上述推理是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?,特別是a取e2得g(e2)>0更是不可靠的.教學(xué)中甚至有許多數(shù)學(xué)優(yōu)秀的學(xué)生覺得結(jié)論明顯,沒有必要找自變量驗(yàn)證!我就提出了一個(gè)問題:如果函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,1)上單調(diào)遞減,在(1,+∞)上遞增,圖像連續(xù)不間斷,且f(1)<0,那么函數(shù)f(x)有幾個(gè)零點(diǎn)?為什么?動(dòng)手畫圖試試看,如f(x)在(1,+∞)上遞增且穿過x軸,或不穿過x軸而以它為漸近線等.讓他們懂得:重結(jié)果,也要重過程.講推理,更要說道理.
問題4記問題3中兩個(gè)零點(diǎn)為x1,x2,再設(shè)問:如證明x1x2>e.(改編的,過程略)
同樣無獨(dú)有偶,2016年新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ理科第21題(2)恰恰考的就是這樣的問題:“設(shè)x1,x2是f(x)的兩個(gè)零點(diǎn),證明:x1+x2<2”.(過程略)
我有個(gè)疑問:“務(wù)必實(shí)施分離”的道理是什么?要淡化技能技巧,重視通性通法(基本方法).其實(shí)可以從下面幾個(gè)出發(fā)點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生去思考(說一點(diǎn)實(shí)施分離的緣由):
常規(guī)思路1:即證明f(x)min>1,但是有困難,因?yàn)橛龅搅?/p>
至此可以感覺到,如果對(duì)于2015年新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ的導(dǎo)數(shù)解答題在訓(xùn)練中過于強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)化等方法,沒有讓學(xué)生練習(xí)思考到位,那么對(duì)2016年的類似問題有可能還是做不好,考不出.
教學(xué)中我們既要教給學(xué)生一些方法,更要注重教會(huì)學(xué)生思考,讓學(xué)生思考探究一些他們的能力能夠“夠得著”的問題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng).