李真
【摘要】高中數(shù)學(xué)的習(xí)題類型比較多,部分題目的難度比較大,利用常規(guī)方法難以解題,利用逆向思維可以降低解題難度,提高解題效率.因此,在高中數(shù)學(xué)解題中,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生利用逆向思維,有效解答數(shù)學(xué)難題,提高學(xué)生逆向思維應(yīng)用意識(shí)與能力.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);逆向思維;解題技巧
高中數(shù)學(xué)解題中,利用逆向思維,能夠提高學(xué)生解題效率,樹立學(xué)生解題自信,提高學(xué)生解題能力,提升學(xué)生解題水平.因此,作為高中數(shù)學(xué)教師,應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,引入相應(yīng)的例題,講解逆向思維的有效應(yīng)用.本文結(jié)合例題分析逆向思維在數(shù)學(xué)難題解題中的應(yīng)用.
1? 利用逆向思維,優(yōu)化解題過程
例1? 若函數(shù)f(x)=lnx+ax2-2在區(qū)間12,2內(nèi)有單調(diào)遞增區(qū)間,求解實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解? 因?yàn)閒(x)=lnx+ax2-2,
所以f′(x)=1x+2ax=2ax2+1x,
若f(x)在區(qū)間12,2內(nèi)有單調(diào)遞增區(qū)間,
則f′(x)>0在x∈12,2有解,
所以a>(-12x2)min,
因?yàn)間(x)=-12x2在12,2遞增,
所以g(x)>g(12)=-2,
所以a>-2.
2? 借助逆向思維,利用數(shù)學(xué)定理
例2? 已知m,n是兩個(gè)非零向量,且|m|=1,|m+2n|=3,則|m+n|+|n|的最大值是.
解? 根據(jù)(a+b)2≤2(a2+b2)的定理,
得出(|m+n|+|n|)2≤2(|m+n|2+|n|2),
因?yàn)閨m+n|2+|n|2=m2+2m·n+2n2,
|m|=1,
所以|m+n|2+|n|2=1+2m·n+2n2,
因?yàn)閨m+2n|=3,
所以|m+2n|2=9,
則|m+2n|2=m2+4m·n+4n2=9,
所以2m·n+2n2=4,
所以|m+n|2+|n|2=5,
則(|m+n|+|n|)2≤10,
則|m+n|+|n|≤10,當(dāng)且僅當(dāng)|m+n|=|n|時(shí)取等號(hào),
所以|m+n|=|n|的最大值是10.
3? 利用逆向思維,發(fā)掘隱含條件
例3? 函數(shù)f(x)對(duì)于任意實(shí)數(shù)x都存在f(x+2)-f(x)=2f(1),如果y=f(x-1)的圖象關(guān)于x=1對(duì)稱,f(0)=2,則f(2017)+f(2018)的值是.
解? 因?yàn)閥=f(x-1)關(guān)于x=1對(duì)稱,
所以y=f(x)的圖象關(guān)于x=0,
所以f(x)為偶函數(shù),
因?yàn)閒(x+2)-f(x)=2f(1),
所以f(-1+2)-f(-1)=2f(1),
所以f(1)=0,
所以f(x+2)=f(x),
所以f(2017)=f(1)=0,f(2018)=f(0)=2,
所以f(2017)+f(2018)=2.
4? 利用逆向思維,明確解題思路
例4? 已知定義在R上的偶函數(shù)f(x),其導(dǎo)函數(shù)為f′(x).當(dāng)x≥0時(shí),恒有x2f′(x)+f(-x)≤0,如果g(x)=x2f(x),則不等式g(x)<g(1-2x)的解集是.
解? 因?yàn)閒(x)是定義在R上的偶函數(shù),
所以f(-x)=f(x),
當(dāng)x≥0時(shí),恒有x2f′(x)+f(-x)≤0,兩邊同時(shí)乘以2x,
所以x2f′(x)+2xf(x)≤0,
因?yàn)間(x)=x2f(x),
所以g′(x)=x2f(x),
所以g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)≤0,
所以g(x)在[0,+∞)上為減函數(shù),
因?yàn)閒(x)為偶函數(shù),
所以g(x)為偶函數(shù),
因?yàn)間(x)<g(1-2x),
所以|x|>|1-2x|,
所以x2>(1-2x)2,
所以3x2-4x+1<0,
解得13<x<1.
5? 借助逆向思維,快速解決數(shù)學(xué)難題
例5? 假如實(shí)數(shù)a,b,c滿足
a2-bc-8a+7=0,b2+c2+bc-6a+6=0,
那么a的取值范圍是(? )
(A)-∞,+∞.
(B)-∞,1∪9,+∞.
(C)0,7.
(D)1,9.
解? 因?yàn)?2是(A)(B)(C)三個(gè)選項(xiàng)中共有的元素,
所以當(dāng)a=12時(shí),
b2+c2+bc-6a+6=b2+c2+bc-6×12+6=(b+c2)2+34c2+3>0,
和題設(shè)中的方程不相符,
所以a≠12,通過排除法,正確答案是選項(xiàng)(D).
6? 結(jié)語(yǔ)
逆向思維是數(shù)學(xué)問題分析和解答時(shí)的重要思維方式之一,能幫助學(xué)生快速找到解題思路,提高學(xué)生解題能力.因此,作為高中數(shù)學(xué)教師,應(yīng)當(dāng)將逆向思維培養(yǎng)融入課堂教學(xué),樹立學(xué)生逆向思維應(yīng)用意識(shí),結(jié)合相關(guān)數(shù)學(xué)題目,豐富學(xué)生解題經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生逆向思維應(yīng)用水平.
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