萬祺 徐羽
1.試題呈現(xiàn)
2.解法探究
分析:本題第一問是個簡單的軌跡方程求解問題,第二問則是以一個傳統(tǒng)解析幾何中的周長問題為依托,考查多元絕對值函數(shù)最值問題的求解.本文主要探究第二問的解法,其中弦長AB及BC的表示并不難,難點在于設(shè)點或設(shè)線的選取,以及對表達式的減元處理過程.下面給出筆者認(rèn)為最貼近問題本質(zhì)的解法.
解:設(shè)直線AB方程,以AB斜率k及B點橫坐標(biāo)x0為參變量.
結(jié)合上述絕對值不等式的放縮及取等條件,我們對解法1進行優(yōu)化,得到如下解法:
3.回歸本質(zhì)
上述三種方法分別從設(shè)線、設(shè)點等不同角度入手,對目標(biāo)式進行合理變形、轉(zhuǎn)化,但放縮的本質(zhì)相近,下面我們試圖將本題中的不等關(guān)系抽離出來,探其究竟.
4.追本溯源
(1998年上海市高中數(shù)學(xué)競賽題)已知在拋物線y=x2上有一個正方形的三個頂點A,B,C,求這種正方形面積的最小值.
評注: 本題與高考真題相似度極高,解題的操作手法也雷同,“正方形”的條件更強一些,因此相當(dāng)于多給了一個約束條件,最后求的目標(biāo)式也只是一個線段AB,而非兩個線段的和,因此在難度上,高考真題更大一些.
結(jié)語 解決數(shù)學(xué)問題往往需要對問題的條件進行多角度地轉(zhuǎn)化、探究,這樣才能一步一步接近問題的本質(zhì)規(guī)律,進而在分析過程中發(fā)現(xiàn)更優(yōu)的解法.事實上,若將高考題中的“求周長”改為“求面積”,不難發(fā)現(xiàn),目標(biāo)式AB×BC下界為0,且無上界,這樣在難度上構(gòu)不成壓軸的分量,結(jié)論上也不夠美觀,因此“求周長”確實是一個更好的選擇.從知識層面上,即考查了解析幾何中設(shè)點、設(shè)線的傳統(tǒng)解法,也考查了多元含絕對值的條件極值問題;從方法層面上,既落實了基礎(chǔ)知識、基本技能的考查,又涉及了代數(shù)恒等變形,減元降次,轉(zhuǎn)化、化歸等較高的數(shù)學(xué)思想,起到了充分的選拔功能,是一道十足的好題.
參考文獻
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[2]萬祺.構(gòu)造局部不等式處理n元條件極值問題[J].數(shù)學(xué)通訊.2022(04):51-53.