☉江蘇省揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué) 蔡 飛
培養(yǎng)人的思維能力的數(shù)學(xué)教育往往能使人展現(xiàn)出豐富多彩且充滿(mǎn)活力的創(chuàng)新意識(shí),新課標(biāo)在提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力這一目標(biāo)上的要求是比較高的,事實(shí)上,高考改革的命題趨勢(shì)也為思維能力較強(qiáng)的學(xué)生創(chuàng)造出更多施展才能的空間,解題能力是高考中思維能力的重要體現(xiàn),因此,教師在數(shù)學(xué)高考復(fù)習(xí)中應(yīng)善于運(yùn)用一題多法、多題共法、一題多變、一題多用、一題多聯(lián)等多種手段來(lái)促進(jìn)學(xué)生的思維提升,使學(xué)生能夠在有意義的思維訓(xùn)練中獲得思維靈活性、廣闊性、嚴(yán)謹(jǐn)性、批判性等品質(zhì)的不斷發(fā)展.
例1在平面直角坐標(biāo)系中,O是坐標(biāo)原點(diǎn),A(-1,,動(dòng)點(diǎn)D滿(mǎn)足的最大值為_(kāi)_____.
解法1:(聯(lián)想三角函數(shù)的有界性)設(shè)動(dòng)點(diǎn)D(3+cosθ,sinθ),則所以所以的最大值為
解法2:(聯(lián)想圓的性質(zhì))設(shè)動(dòng)點(diǎn)D(x,y),則由1,可得(x-3)2+y2=1,因此動(dòng)點(diǎn)D的軌跡是以C(3,0)為圓心、1為半徑的圓.而是點(diǎn)D(x,y)和點(diǎn)的距離,聯(lián)想圓的性質(zhì)可得
解法3:(聯(lián)想三角不等式,當(dāng)且僅當(dāng)同向時(shí)取等號(hào),因此的最大值為
解法4:(聯(lián)想直線(xiàn)與圓的位置關(guān)系)設(shè)動(dòng)點(diǎn)D(x,y),由可得則
解法5:(聯(lián)想柯西不等式)令,聯(lián)想柯西不等式可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,化簡(jiǎn)可得因此即的最大值為
當(dāng)然,一題多法訓(xùn)練的最終目的并不是讓學(xué)生掌握練習(xí)題的所有解法,教師應(yīng)善于在一題多法的訓(xùn)練中幫助學(xué)生學(xué)會(huì)從不同角度、方法對(duì)題目進(jìn)行審視和思考,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方位的思考并作出及時(shí)的調(diào)整,使學(xué)生能夠在理順知識(shí)之間縱橫聯(lián)系的同時(shí)獲得求知欲的激發(fā)并展現(xiàn)出更加活躍的思維狀態(tài).
例2(1)設(shè)關(guān)于x的方程x2+2x+a=0在(0,+∞)上有解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍如何?
(2)設(shè)關(guān)于x的方程sin2x+2sinx+a=0有解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍如何?
(3)設(shè)關(guān)于x的不等式sin2x+2sinx+a>0有解,則實(shí)數(shù)a的取值范圍如何?
(4)設(shè)關(guān)于x的不等式sin2x+2sinx+a>0恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍如何?
例子中的(1)—(4)問(wèn)雖然各以二次方程、三角方程、三角不等式的不同形式呈現(xiàn)在大家面前,但經(jīng)過(guò)對(duì)比和分析之后不難發(fā)現(xiàn),通過(guò)兩個(gè)變量的相互關(guān)系尋找其中一個(gè)變量的取值范圍這一本質(zhì)特征是一樣的,因此,上述的小題均能用“分離法”來(lái)解決.
第(4)問(wèn)略解:
不等式sin2x+2sinx+a>0恒成立與a>-(sinx+1)2+1對(duì)x∈R恒成立是等價(jià)的.
令f(x)=-(sinx+1)2+1,則其最大值是1,因此實(shí)數(shù)a的取值范圍為(1,+∞).
多題共法訓(xùn)練應(yīng)建立在學(xué)生具備了一定的類(lèi)比、觀(guān)察以及概括能力的基礎(chǔ)之上,學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)基本解題技能與規(guī)律的掌握往往會(huì)在有效的多題共法訓(xùn)練中得到鞏固和提升,很多學(xué)生會(huì)獲得做一題而會(huì)一類(lèi)的感悟以及求同思維的迅速發(fā)展,這對(duì)于學(xué)生思維的廣闊性的培養(yǎng)是極具意義的.
例3已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=1,c2+d2=1,求證:|ac+bd|≤1.
教師在此題的教學(xué)中首先可以啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用比較法、分析法、綜合法來(lái)進(jìn)行證明,然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)證明過(guò)程進(jìn)行反思并發(fā)現(xiàn)新的解法,在學(xué)生獨(dú)立思考、合作交流的基礎(chǔ)上再將柯西不等式、三角代換、向量法、復(fù)數(shù)法、幾何法等進(jìn)行共同的分析、歸納和探究,使例題在變形、推廣的過(guò)程中獲得更多的新題.
變式1:已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=1,c2+d2=1,求證:
變式2:已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=1,c2+d2=1,求證:|ac-bd|≤1;
變式3:已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=1,c2+d2=1,求證:
變式4:已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=m,c2+d2=n,求證:
變式5:已知a、b、c、d∈R,且a2+b2=1,c2+d2=1,ab+cd=1,求證:ab-cd=0;
變式6: 已知a1、a2、a3、b1、b2、b3∈R,且a12+a22+a32=1,求證
變式7: 已知a1、a2、a3、b1、b2、b3∈R,且a12+a22+a32=2,,求證
變式8: 已知a1、a2、a3、b1、b2、b3∈R,且a12+a22+a32=m,,求證
將“原型題”作為素材并適當(dāng)?shù)馗淖儣l件或問(wèn)題背景,使原問(wèn)題在橫向、縱向上得到拓展與延伸,能大大提升學(xué)生對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí),辯證地分析、應(yīng)用條件的過(guò)程就是學(xué)生思維嚴(yán)謹(jǐn)性大大提高的過(guò)程,教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)善于運(yùn)用此類(lèi)題目來(lái)進(jìn)行一題多變的訓(xùn)練以幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率.
例4設(shè)函數(shù),證明(fx)在(0,1]上為減函數(shù),在[1,+∞)上為增函數(shù).
這是一道簡(jiǎn)單的證明題,此題中表現(xiàn)出“對(duì)勾”函數(shù)的單調(diào)性在求最值方面具有相當(dāng)廣泛的用途,這種函數(shù)的結(jié)論或方法在解決一類(lèi)函數(shù)的最值問(wèn)題中能夠發(fā)揮很好的效果.
例5(1)已知|lga-lgb|≤1,求的最值.
解析:(1)由|lga-lgb|≤1可得則
由f(x)的 單 調(diào) 性 可 得即
利用基本不等式求最值是解決此類(lèi)問(wèn)題中常用的方法,不過(guò)一旦取“=”這一條件并不具備時(shí),聯(lián)想“對(duì)勾”函數(shù)的單調(diào)性來(lái)解題就是必須的了.
從不同的角度與知識(shí)點(diǎn)出發(fā)圓滿(mǎn)地解決同一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,思維的廣闊性與深刻性都在這一過(guò)程中得到了鍛煉與發(fā)展.W