李偉
【摘要】基本不等式是高考的必考內(nèi)容,然而在實際教學中,很多學生對基本不等式的理解和應(yīng)用上存在偏差.基本不等式的變式教學有利于學生逐步掌握基本不等式及其本質(zhì).
【關(guān)鍵詞】基本不等式;變式教學
筆者在高三普通班的教學工作中發(fā)現(xiàn),很多學生在利用基本不等式求值域、最值時,往往只關(guān)注形式上的滿足,而忽視符號和等號成立條件的滿足.鑒于此,筆者在基本不等式的應(yīng)用教學中采取變式教學的方法,從易到難,從簡到繁,為學生鋪設(shè)思維階梯,讓學生看清問題的本質(zhì),從而掌握基本不等式.
教材原題x>0,當x取什么值時,x+1x的值最?。孔钚≈凳嵌嗌??
先給學生幾分鐘時間解答本題,然后請學生到黑板書寫解題過程,全班同學糾錯,最后教師給出如下解答過程:
解由x>0和基本不等式得x+1x≥2,
等號當且僅當x=1x時成立,此時x=1.
因此,當x=1時,x+1x的值最小,最小值是2.
高考題目一般是將基礎(chǔ)題型通過變換條件、開放條件、變換視覺等手段進行變式.本題包含了基本不等式的三個重要條件,x>0(一正)、x·1x為定值(二定)、等號成立條件(三相等),作為變式母題很合理.
變式一x<0,當x取什么值時,x+1x的值最大?最大值是多少?
學生獨立思考完成,教師在講解時故意錯解變式一,即忽略“一正”這一重要的前提,從而推出矛盾.變式一利用制造問題陷阱的方式,引起學生對基本不等式前提條件的注意.
變式二x≥32,當x取什么值時,x+1x的值最???最小值是多少?
利用基本不等式解決變式二時,“一正、二定”均滿足,但由于“三相等”的不滿足,會讓學生得出“x+1x沒有最小值”的錯誤結(jié)論.變式二說明基本不等式中三個條件的重要性,同時也讓學生看到基本不等式在解題中存在著局限性,激發(fā)學生的求知欲.
變式三x≠0,x+1x是否存在最值?若存在,求其最值;若不存在,說明理由.
變式三是教材原題和變式一的綜合體,旨在讓學生準確應(yīng)用基本不等式的三個條件,并體會分類討論的重要數(shù)學思想.借此,介紹對勾函數(shù)f(x)=ax+bx(a>0,b>0)及簡單性質(zhì),利用函數(shù)的思想來說明.教師讓學生課后自主探究“能用基本不等式解決的問題,是否都可以用函數(shù)的思想來解決”,并解決變式二.
變式四x≥52,求函數(shù)f(x)=x2-4x+52x-4的最小值.
函數(shù)y=f(x)經(jīng)變形得f(x)=12(x-2)+12(x-2),不難看出變式四和教材原題屬于同種題型,但變式四需要先對函數(shù)進行必要的處理.變式四主要強調(diào)利用基本不等式求值域、最值的關(guān)鍵是獲得定值條件,即“二定”.
變式五x>0,y>0,且1x+9y=1,求x+y的最小值.
獲得定值條件是解題的關(guān)鍵,因此利用變式五引出獲得定值條件的方法.運用適當?shù)摹安痦?、添項、配湊、變形”等方法可?chuàng)造應(yīng)用基本不等式的條件.
變式六0 教材原題和以上所有變式都是積為定值,會讓學生認為只能積為定值.變式六提醒學生,基本不等式定值中的“二定”可以是積為定值,也可以是和為定值.既發(fā)散了學生的思維,又拓展了知識的深度. 變式七求函數(shù)f(x)=x2+3x2+2的最小值. 函數(shù)變形后得f(x)=x2+2+1x2+2,“一正、二定”都符合,由于“三相等”不滿足,導致基本不等式出現(xiàn)錯解.變式七能說明利用基本不等式求值域、最值時,“一正、二定、三相等”三個條件缺一不可.當三個條件不能同時滿足時,需要轉(zhuǎn)換思維,尋求其他解決方法. 本文通過對一道教材原題、七道變式題的講解和對勾函數(shù)的補充,讓學生從本質(zhì)上認識題目,加深了對基本不等式的理解和應(yīng)用.同時,采取變式教學的方法,對題目進行變式發(fā)散,不僅拓展了數(shù)學知識的深度,也拓展了學生的思路,培養(yǎng)了學生思維的嚴密性、深刻性和靈活性,加強了學生對基礎(chǔ)知識和基本技能的理解.