章林芳
【摘要】變式教學(xué)是指運(yùn)用不同的知識(shí)和方法,對有關(guān)數(shù)學(xué)概念、定理、習(xí)題等進(jìn)行不同角度、不同層次、不同背景的變化,以暴露問題的本質(zhì)特征,揭示不同知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系的一種教學(xué)設(shè)計(jì)方法。在數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)中,通過變式教學(xué),對一些典型習(xí)題進(jìn)行變換、串聯(lián)、延拓,是提高課堂教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生解題能力的有效途徑。變式教學(xué)法給中學(xué)數(shù)學(xué)課堂帶來勃勃的生機(jī)和活力,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力、培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)及提高學(xué)生的綜合素質(zhì),它也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑,同時(shí)也是對教師教學(xué)能力的挑戰(zhàn)。
【關(guān)鍵詞】變式教學(xué) 實(shí)踐 思考
一、前言
變式教學(xué)是指運(yùn)用不同的知識(shí)和方法,對有關(guān)數(shù)學(xué)概念、定理、習(xí)題等進(jìn)行不同角度、不同層次、不同背景的變化,有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生從“變”的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)“不變”的本質(zhì),從“不變”中探求規(guī)律。變式教學(xué),不僅能加深基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握,而且在開發(fā)學(xué)生智力、發(fā)展學(xué)生思維,培養(yǎng)和提高學(xué)生能力等方面,能發(fā)揮其獨(dú)特的功效。在數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)中,重視變式教學(xué),搞好變式教學(xué),適當(dāng)實(shí)施變式教學(xué),一定能對我們的數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)起到事半功倍的作用,因此,變式教學(xué)勢必會(huì)成為數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)的一把金鑰匙。
二、“高三復(fù)習(xí)課:含參不等式恒成立問題”教學(xué)設(shè)計(jì)
1.引入:含參不等式是近年來的高考活躍考點(diǎn),考題靈活多變,此題能否順利解決關(guān)乎整場考試的成敗。今天來復(fù)習(xí)“含參不等式恒成立問題”。
【設(shè)計(jì)意圖】激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及求知欲望。
2.展示問題,先練后評(píng),共同析疑:
2.1【引例1】一次函數(shù) 恒成立,求 的取值范圍。
分析:一次函數(shù) 在 上,要么是增函數(shù),要么是減函數(shù)。所以有以下結(jié)論:一次函數(shù) 在區(qū)間 上恒成立,等價(jià)于 ;在區(qū)間 上小于0恒成立,等價(jià)于 。
因此,此例只要滿足 ,故而 。
【設(shè)計(jì)意圖】體驗(yàn)利用一次函數(shù)性質(zhì)處理恒成立問題,為下面的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
【評(píng)注】本題是簡單題,一次函數(shù)的知識(shí)點(diǎn)非?;A(chǔ),同學(xué)們能很快得出答案。運(yùn)用這個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合主元變換的方法,可以化繁為簡。
2.2【變式1】已知不等式 對于一切 都成立,求 的取值范圍。
分析:上述不等式學(xué)生很容易陷入到以 ( )為自變量的二次函數(shù)問題中去。這樣的話要對對稱軸進(jìn)行討論,非常繁瑣。將一次函數(shù)恒成立問題結(jié)論與變換主元的方法相結(jié)合,可以把參數(shù)最高次數(shù)為一次的不等式的恒成立問題化歸為為一次函數(shù)問題。
對于此例,將條件所給不等式左邊部分看作一個(gè)以 為自變量,以 為參數(shù)的一次函數(shù),那么問題就迎刃而解。
解:令
則有
不等式 對于一切 都成立,即 對一切 恒成立,則有:
解得: 。故所求 的取值范圍是 。
【設(shè)計(jì)意圖】:讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)利用一次函數(shù)性質(zhì)解決恒成立問題的關(guān)鍵,提高分析和解題能力。
以下兩個(gè)變式題都可用這種方法解決:
練習(xí)①:若不等式 對于 恒成立,求 的取值范圍。
(答案: )
練習(xí)②:對于滿足 的所有實(shí)數(shù) ,求使不等式: 恒成立的 的取值范圍。(答案: 或 )
【評(píng)注】對于不等式: 來說,式子的左邊貌似非常復(fù)雜,但是,如果仔細(xì)觀察式子結(jié)構(gòu),把式子的左邊化成我們所熟悉的一次函數(shù),那么問題就容易多了。但是此類問題前提是參數(shù)次數(shù)是一次的,且參數(shù)的范圍已知。但是實(shí)際情況中,參數(shù)范圍經(jīng)常是不確定的。
2.3【引例2】二次函數(shù) 在R上恒成立,求 的取值范圍。
分析:對于二次函數(shù) 有如下結(jié)論:
對 恒成立 , 對恒成立 ,因此,此例只要滿足 即
【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生進(jìn)一步掌握含參數(shù)恒成立問題的處理方法,并了解題型變化規(guī)律。當(dāng)已知參數(shù) 的取值范圍,則求變量 的取值范圍;當(dāng)已知 的范圍,則求參數(shù) 的范圍。讓學(xué)生學(xué)會(huì)自編自變自理。這兩種情況即有聯(lián)系又有區(qū)別。
2.4【變式2】已知不等式 對任意的 恒成立,求實(shí)數(shù) 的取值范圍。
解析:對此分式不等式,由于分母 對 恒成立,所以可將它轉(zhuǎn)化為整式不等式。
解:將不等式 轉(zhuǎn)化為 整理得: 。
(1)當(dāng) 時(shí),上述不等式顯然恒成立。
(2)當(dāng) 時(shí),必有 ,解得: 。
綜上所述得 的取值范圍: 。
總而言之,求解含參數(shù)不等式恒成立求參數(shù)的取值范圍的問題的方法有許多,如函數(shù)法,數(shù)形結(jié)合法、分離參數(shù)法、判別式法、分類討論法等。這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),而高考時(shí)間有限,充分理解各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)并熟練應(yīng)用才是決勝高考的關(guān)鍵。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 中學(xué)數(shù)學(xué)思想方法詞典 沈呈民 人民教育出版社
[2]《解一類絕對值不等式恒成立問題的通法》 張久鵬 中學(xué)數(shù)學(xué)月刊 2010年第3期