王靜林
【摘要】通常情況下,在解決各種數(shù)學問題的時候,會用到各種數(shù)學方法、數(shù)學思想和數(shù)學法則等.作為數(shù)學解題工具的“兩邊夾法則”,將其應用在實際的數(shù)學題目中,不僅能夠給解題帶來很大的便利,還能夠從中探究出數(shù)學題目解答的規(guī)律,從而幫助學生更好的掌握和學習數(shù)學知識.本文從“兩邊夾法則”在各種數(shù)學題目中的解題應用出發(fā),對數(shù)學解題方法進行深入的揭示.
【關(guān)鍵詞】兩邊夾法則;解題應用;數(shù)學解題
“兩邊夾法則”的性質(zhì)是“若a≤x≤a,那么x=a”,根據(jù)兩邊夾法則的這一性質(zhì)能夠解決很多數(shù)學方面的問題.將“兩邊夾法則”在數(shù)學解題當中應用的時候,必須要先理解數(shù)學問題的題目意思,由此建立起相關(guān)的不等式關(guān)系,然后借助兩邊夾法則確定下來其中的參數(shù)值,最終完成不等向相等、變量到常量、運動到靜止狀況的轉(zhuǎn)變[1].用具體的數(shù)學實例來進行具體的說明,具體內(nèi)容如下:
1 利用“兩邊夾法則”解方程
例1 是否存在一個常數(shù)c,能夠使不等式 x2x+y+yx+2y≤c≤ xx+2y+y2x+y對于任意正數(shù)x,y成立.
解 令2x+y=a,x+2y=b(a>0,b>0),
則不等式可以轉(zhuǎn)化為x2x+y+yx+2y = 2a-b3a +2b-a3b=43 -13(ba + ab)
≤43 -23 = 23,
當且僅當ba = ab ,即x=y的時候取“=”.
因為x2x+y+yx+2y≤c對于任意正數(shù)的x,y成立,
所以(x2x+y+yx+2y)max≤c,
此時c≥23. ……①
同理,xx+2y+y2x+y=23(ba + ab)-23
≥23×2 —23 = 23,
當且僅當ba = ab ,即x=y的時候取“=”.
因為c≤xx+2y+y2x+y對于任意正數(shù)的x,y成立,
所以c≤(xx+2y+y2x+y)min
此時c≤23.……②
由①和②綜合可得c=23.
2 利用“兩邊夾法則”求解函數(shù)解析式
例2 已知二次函數(shù)fx=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過(-1,0)這個點,并且x≤fx≤12x2+12恒成立,求二次函數(shù)fx的函數(shù)解析式.
解 由二次函數(shù)fx=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過(-1,0)這個點,
得a-b+c=0,? ……①
又x≤fx≤12x2+12恒成立,
則可得1≤f1≤1,
即f1=a+b+c=1, ?……②
結(jié)合①和②可得a+c=12,b=12,
所以fx=ax2+12x+12 - a對于x∈R都成立,
由此x≤ax2+12x+12 - a≤x2+12對于x∈R都成立,
即ax2+12x+12-a≥x,ax2+12x+12-a≤x2+12對于x∈R都成立,
所以ax2-12x+12-a≥0,1-2ax2-x+2a≥0對于x∈R都成立,
所以Δ1=14-4a(12-a),a>0,Δ2=1-8a1-2a≤0,1-2a>0,
解得a=14,
所以c=12-14=14.
由此可得出二次函數(shù)的解析式為fx=14x2+12x+14.
3 利用“兩邊夾法則”求角的大小
例3 已知在三角形ABC中,角A,B,C的對邊長分別是a,b,c滿足sinA(sinA+2 3sinBsinC=3sin2B+3sin2C,則C的大小為.
分析 兩邊夾法則有兩個層面[2]:
(1)如果同時有不等式fx≤fx+γ(γ≠0)成立,
則利用兩邊夾法則可以得出:f(x+γ)= f(x).
(2)如果同時有不等式fx≥a,fx≤b(a
利用兩邊夾定理可得a≤fx≤b.
結(jié)合題目相關(guān)的條件和性質(zhì)以兩邊夾定理進行分析和求解.
通常情況下,兩邊夾法則的應用是在題目條件不足的狀況下[3].
解 根據(jù)正弦定理可知,
sinA(sinA+2 3sinBsinC)=3sin2B+3sin2C
a2+2 3absinC=3b2+3c2? ……①
在△ABC當中根據(jù)余弦定理可得
c2=a2+b2-2abcosC???? ……②
根據(jù)①和②可知,
a2+2 3absinC=3b2+3a2+3b2-6abcosC
又 3absinC+3abcosc=a2+3b2
即可得 3sinC+3cosC=ab+3ba
又2 3sin(C+π3)=ab + 3ba
又2 3sin(C+π3)≤2 3,ab + 3ba ≥2 3
所以sin(C+π3)=1
C=π6
4 結(jié)語
在應用兩邊夾法則解題的時候,不僅可以解方程、求函數(shù)解析式和求三角形中角的大小,還能夠用于比較大小、求參數(shù)的值以及探究問題等數(shù)學問題當中,學生要能夠靈活運用兩邊夾法則,保證數(shù)學問題得到解決.
參考文獻:
[1]劉一鳴.利用兩邊夾法則解競賽題[J].數(shù)理天地(初中版),2021,(09):31+33.
[2]張濱.例說“兩邊夾法則”在解題中的應用[J].初中數(shù)學教與學,2021,(15):37-38.
[3]虞懿.應用“兩邊夾”法則求解競賽題[J].數(shù)學通訊,2018,(23):51-53.