著名數(shù)學(xué)家G·波利亞認(rèn)為:掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題. 如何提高我們的解題能力?這是我們所期待的. 正確解題的關(guān)鍵是要善于挖掘和靈活處置問(wèn)題中的隱含條件,我們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中應(yīng)有意識(shí)地培養(yǎng)這種“透過(guò)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)本質(zhì)”,挖掘隱含條件的能力,這樣才能提高解題的正確率.
在高一的一次聯(lián)考試卷中筆者出了這樣的一道題:
如圖1所示,在等邊△ABC中,AB=a,O為三角形的中心,過(guò)O的直線交AB于M,交AC于N,(1)設(shè)■=m■,■=n■,求■+■的值;
(2)求■+■的最大值和最小值.
■
圖1
因?yàn)殚_(kāi)學(xué)初到月考時(shí)間不長(zhǎng),所學(xué)內(nèi)容只有“平面向量”和“解三角形”,而且又作為考試的最后一題,本來(lái)原題是只求第(2)問(wèn)中■+■的最大值和最小值. 考慮到很多同學(xué)沒(méi)有思路,可能得分很低,甚至不能得分,所以添了第(1)問(wèn)“求■+■的值”. 因?yàn)榍安痪玫睦}中剛出現(xiàn)過(guò)這樣的一道題:“經(jīng)過(guò)△OAB的重心G的直線l與OA,OB兩邊分別交于P,Q兩點(diǎn),設(shè)■=m■,■=n■,則■+■=_________.”
這樣的話筆者想,第(1)問(wèn)應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題,基本上都能得到正確答案.
出乎意料的是,第(1)問(wèn)的得分依然不高,更甚至有同學(xué)連答案都寫(xiě)不出,第(2)問(wèn)更離譜,很少有學(xué)生能解出正確答案來(lái). 主要差錯(cuò)是解第(1)問(wèn)時(shí),想不到“正三角形的中心也是它的重心,而且如圖1所示的O為三角形的中心,則■=■(■+■)”,抓不住問(wèn)題的本質(zhì);第(2)問(wèn)很多同學(xué)試圖利用(1)中的結(jié)論,從向量出發(fā),先求出■+■,再來(lái)求最值. 實(shí)際上對(duì)于第(2)問(wèn),很多同學(xué)不會(huì)化簡(jiǎn)變形■+■的表達(dá)式,即使稍作化簡(jiǎn)的也不能求出最值. 當(dāng)然,對(duì)于這樣的兩問(wèn)放在同一個(gè)題目中是否合適確實(shí)也值得商榷. 跳開(kāi)這一點(diǎn),從同學(xué)們的答題情況來(lái)分析,大多數(shù)同學(xué)都受思維定式的影響:解綜合題時(shí)上一問(wèn)的結(jié)論對(duì)下一問(wèn)一定是有用的. 實(shí)際上,本題中的(1)(2)問(wèn)之間的聯(lián)系不大,用(1)問(wèn)中■+■=3去解第(2)問(wèn)會(huì)使運(yùn)算煩瑣,并且技巧性很強(qiáng). 很多同學(xué)都是這樣來(lái)解的:■2=(■-■)2=(m■-■)2=m2■2-2m■·■+■2=m2a2-2ma×■a×■+■=m2-m+■a2.
同理可得:
■2=(■-■)2=(n■-■)2=n2■2-2n■·■+■2=n2-n+■a2,所以■+■=■■+■(?鄢).
接下來(lái)就不知道怎么做或取幾個(gè)特殊值找出大概的特殊值,因此出現(xiàn)了一部分過(guò)程錯(cuò)或根本沒(méi)有過(guò)程但答案正確的情況. 受第(1)問(wèn)的影響,利用向量能解出答案嗎?其實(shí)用上第(1)問(wèn)中的■+■=3,代入上述表達(dá)式進(jìn)行化簡(jiǎn)變形,也可以繼續(xù)解下去.
解:因?yàn)椤?■=3,所以m+n=3mn,對(duì)上述(?鄢)式通分,分子為m2-m+■+n2-n+■=m2+n2-m-n+■=(m+n)2-2mn-(m+n)+■=9(mn)2-2mn-3mn+■=9(mn)2-5mn+■=mn-■(9mn-2).
分母為:m2-m+■·n2-n+■=m2n2-m2n+■-mn2+mn-■+■-■+■=(mn)2-mn(m+n)+■+mn-■+■=(mn)2-3(mn)2+■+■=(mn)2-■mn+■=mn-■■,所以可得■+■=■·■+■=■×■=■×■=■×■=■×■=■·1+■=■+■. 因?yàn)椤?■=3,所以m+n=3mn,所以(3n-1)m=n?圯m=■,所以mn=■=■=■. 因?yàn)椤觥躰≤1,所以1≤■≤2,結(jié)合二次函數(shù)圖象可得:當(dāng)■=1或2,即n=1或■時(shí),(mn)max=■,從而■+■min=■+■×2=■;當(dāng)■=■,即n=■時(shí),(mn)min=■,從而■+■max=■+■=■.
第(2)問(wèn)從向量角度考慮明顯復(fù)雜,但只要有扎實(shí)的基本功,耐心地算下去也能得出正確解答. 其實(shí)再回頭來(lái)考慮第(2)問(wèn),要求“■+■的最大、最小值”,首先把■+■的表達(dá)式寫(xiě)出來(lái),再利用求最值的方法來(lái)求解,思路很清晰. 仔細(xì)剖析,注意到OM,ON分別在△AOM和△AON中,而且這兩個(gè)三角形的頂角∠MAO=∠NAO=30°,設(shè)∠MOA=α,則∠NOA=180°-α,因此還可以利用正弦定理來(lái)解.
在本題中,很多同學(xué)沒(méi)有抓住∠MOA和∠NOA互補(bǔ)這一隱含條件,只局限于向量方法,給解題帶來(lái)困難. 我們應(yīng)該如何提高解這種類(lèi)型的數(shù)學(xué)題的正確率呢?正確解題的關(guān)鍵是要善于挖掘和靈活處置問(wèn)題中的隱含條件. 只有對(duì)相關(guān)的數(shù)學(xué)概念、符號(hào)、關(guān)系式的意義及有關(guān)知識(shí)的縱橫聯(lián)系做到心中有數(shù)、熟練掌握、靈活運(yùn)用,才能不被表象迷惑,才能抓住題目的本質(zhì),全面理解所給數(shù)學(xué)材料,正確解題.
■從概念特征挖掘隱含條件
很多數(shù)學(xué)概念本身就有其特殊性,譬如:數(shù)列是定義在正整數(shù)集或它的有限子集上的一種特殊函數(shù);三角函數(shù)中的正、余弦的有界性:-1≤sinα≤1,-1≤cosα≤1;向量中特殊的零向量;集合問(wèn)題中經(jīng)常會(huì)涉及空集……限于篇幅,這里取三個(gè)例題示意.
1. 數(shù)列定義域的特殊性
例1 已知an=n2+λn,且數(shù)列{an}是單調(diào)遞增的,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍是________.
很多同學(xué)會(huì)這樣解:an=n2+λn=n+■■-■,要使{an}是單調(diào)遞增的,所以對(duì)稱(chēng)軸-■≤1,從而λ≥-2. 其實(shí)本題中隱含著n∈N*,數(shù)列是一種特殊的函數(shù),它的定義域是正整數(shù)集或它的有限子集,圖象由一些孤立點(diǎn)組成,因此只需-■<■,從而正確答案是λ>-3. 當(dāng)然本題還可以從條件“{an}是單調(diào)遞增數(shù)列”出發(fā)來(lái)解.
另解:因{an}是單調(diào)遞增數(shù)列,所以an+1>an對(duì)?坌n∈N*恒成立?圯(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn?圯λ>(-2n-1)max?圯λ>-3.
2. 圓錐曲線的統(tǒng)一定義endprint
例2 方程■=x+y-2表示的曲線是___________.
本題若通過(guò)化簡(jiǎn)方程,與常見(jiàn)的曲線方程進(jìn)行比較,得出曲線形狀,運(yùn)算量大,結(jié)果也并不直觀. 應(yīng)跳出定式思維,注意方程的特點(diǎn),觀察特征,聯(lián)系到圓錐曲線的統(tǒng)一定義. 方程可變形為:
■=■,即平面上點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)(-1,-1)的距離與到直線x+y-2=0的距離之比為■,由圓錐曲線的統(tǒng)一定義可知,該方程表示的曲線為雙曲線.
3. 三角函數(shù)的有界性:-1≤sinα≤1,-1≤cosα≤1
例3 已知sinx+siny=■,求t=sinx-cos2y的最值.
錯(cuò)解:由已知條件可得:sinx=■-siny,所以t=sinx-cos2y=■-siny-cos2y=■-siny-(1-sin2y)=sin2y-siny-■=siny-■■-■. 又-1≤siny≤1,所以當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-1時(shí),t的最大值為■.
很多同學(xué)在解本題時(shí)只關(guān)注了 -1≤siny≤1,忽略sinx+siny=■這一隱含條件,事實(shí)上,-1≤siny≤1,-1≤■-siny≤1?圯-■≤siny≤1,因此,當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-■時(shí),t的最大值為■.
■從題目條件挖掘隱含條件
1. 思維嚴(yán)密,判斷完整
例4 在△ABC中,已知2a=b+c,sin2A=sinBsinC,則△ABC的形狀為_(kāi)___.
結(jié)合正弦定理可得:a2=bc,所以4a2=(b+c)2=4bc?圯(b-c)2=0?圯b=c,看似答案是“等腰三角形”,實(shí)際上再代入到2a=b+c中,進(jìn)一步可得a=b=c,所以正確答案是“等邊三角形”. 因此要挖掘條件,用好、用透題中已知條件,判斷完整.
2. 用好“遞進(jìn)式”問(wèn)題間的關(guān)系
例5 在△ABC中,已知■·■=3■·■.
(1)求證:tanB=3tanA;
(2)若cosC=■,求A的值.
這道題目的第(1)問(wèn)同學(xué)們能很順利地解出來(lái),設(shè)△ABC的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,則有cbcosA=3cacosB,結(jié)合正弦定理得:sinBcosA=3sinAcosB,所以tanB=3tanA. 第(2)問(wèn)很多同學(xué)根據(jù)以往解題經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為解三角形問(wèn)題應(yīng)該要用到正弦、余弦定理,雖然能解,但需要經(jīng)過(guò)多次邊角互化,浪費(fèi)很多時(shí)間,也不一定能得出正確答案. 這是2012年江蘇高考數(shù)學(xué)的第15題,考試中就有很多同學(xué)沒(méi)能解出正確結(jié)果,解答題的第一題做得這么棘手,也影響了整場(chǎng)考試的發(fā)揮. 其實(shí)這道題目的設(shè)置是“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn),如能注意發(fā)現(xiàn)第(1)問(wèn)中tanB=3tanA的關(guān)系,結(jié)合第(2)問(wèn)中cosC=■,可以求出tanC=2,然后利用三角形中三個(gè)內(nèi)角和為180°,結(jié)合誘導(dǎo)公式可得:tan(A+B)=-2,即■=-2. 又tanB=3tanA,代入前式得:■=-2,所以tanA=1或tanA=-■. 由tanB=3tanA>0可得A∈0,■,所以tanA=1.
注:很多解答題一般以多個(gè)設(shè)問(wèn)形式給出,起點(diǎn)低,有梯度,對(duì)于這類(lèi)“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn)、難度逐漸增大的題目,在解題時(shí)我們要擺脫定式思維,充分挖掘隱含信息,注意上一問(wèn)對(duì)下一問(wèn)的暗示,我們可以通過(guò)前一個(gè)設(shè)問(wèn)的鋪墊和提示確定下一個(gè)問(wèn)題的解題方向.
■從解題答案挖掘隱含條件
例6 在等比數(shù)列{an}中,S2=7,S6=91,則S4=________.
在等比數(shù)列中,若Sn≠0,則Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…依次成等比數(shù)列,因此可以設(shè)S4=x,則7,x-7,91-x成等比,所以(x-7)2=7(91-x)?圯x2-7x-28×21=0?圯x=28或-21,所以S4=28或-21. 此時(shí)不禁要問(wèn):兩解都符合要求嗎?事實(shí)上,本題中S4=(a1+a2)+(a3+a4)=S2+S2×q2=S2·(1+q2)>0,所以S4=28.
因此,當(dāng)答案中出現(xiàn)兩解時(shí)我們要謹(jǐn)慎,注意是否有增根,要舍去其中的解的話一定要找到舍去理由,因?yàn)橛械念}目確實(shí)有兩解. 如:“在△ABC中,若b=2asinB,則∠A=________.” 利用正弦定理:■=■?圯sinA=■,所以∠A=30°或150°. 本題確實(shí)有兩解.
當(dāng)然也會(huì)存在解出兩解,其中一解不太容易舍去的情況. 比如:
例7 在△ABC中,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別是a,b,c,已知a+c=10,C=2A,cosA=■.
(1)求■的值;(2)求b的值.
解:(1)由正弦定理可得:■=■=■?圯■=2cosA=■.
(2)由(1)得■=■,a+c=10?圯a=4,c=6. 因?yàn)閍2=b2+c2-2bccosA,所以16=b2+36-2b×6×■?圯b2-9b+20=0?圯b=4或5.
看上去解答很完美,也比較簡(jiǎn)略. 事實(shí)上,把b=4代入已知條件發(fā)現(xiàn)此時(shí)a=b,C=A+B. 又C=2A,所以C=■,A=B=■,這與已知cosA=■產(chǎn)生矛盾. 所以b=5.
所謂“隱含條件”是指隱含在文字?jǐn)⑹鲋?,需要認(rèn)真分析才能挖掘出來(lái)的條件. 現(xiàn)在高考命題總是從一個(gè)具體的角度切入并與教材知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,將所考查的知識(shí)點(diǎn)巧妙地隱藏在所設(shè)置的情景中,考查我們是否具備一種去粗取精、去偽存真、由表及里的提煉加工能力. 因此,解題時(shí)要能做到“透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”,把隱含條件分析挖掘出來(lái),這常常是解題的關(guān)鍵.
著名數(shù)學(xué)家G·波利亞認(rèn)為:掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題,不僅要掌握標(biāo)準(zhǔn)題的解法,還要善于獨(dú)立思考,并通過(guò)自我探索尋找解題途徑.
“透過(guò)現(xiàn)象抓住本質(zhì)”,注意挖掘題目中的隱含條件,巧妙進(jìn)行變形,既能加快解題速度,又可避免不必要的錯(cuò)誤. 總之,我們解題能力的提高,不是一朝一夕能做到的,若能牢牢樹(shù)立“只看書(shū)不做題不行,埋頭做題不總結(jié)積累不行”的思想,對(duì)待數(shù)學(xué)題要既能鉆進(jìn)去,又要能跳出來(lái),堅(jiān)持有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行訓(xùn)練,這樣做可以使我們的解題能力得到發(fā)展和提高!■endprint
例2 方程■=x+y-2表示的曲線是___________.
本題若通過(guò)化簡(jiǎn)方程,與常見(jiàn)的曲線方程進(jìn)行比較,得出曲線形狀,運(yùn)算量大,結(jié)果也并不直觀. 應(yīng)跳出定式思維,注意方程的特點(diǎn),觀察特征,聯(lián)系到圓錐曲線的統(tǒng)一定義. 方程可變形為:
■=■,即平面上點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)(-1,-1)的距離與到直線x+y-2=0的距離之比為■,由圓錐曲線的統(tǒng)一定義可知,該方程表示的曲線為雙曲線.
3. 三角函數(shù)的有界性:-1≤sinα≤1,-1≤cosα≤1
例3 已知sinx+siny=■,求t=sinx-cos2y的最值.
錯(cuò)解:由已知條件可得:sinx=■-siny,所以t=sinx-cos2y=■-siny-cos2y=■-siny-(1-sin2y)=sin2y-siny-■=siny-■■-■. 又-1≤siny≤1,所以當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-1時(shí),t的最大值為■.
很多同學(xué)在解本題時(shí)只關(guān)注了 -1≤siny≤1,忽略sinx+siny=■這一隱含條件,事實(shí)上,-1≤siny≤1,-1≤■-siny≤1?圯-■≤siny≤1,因此,當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-■時(shí),t的最大值為■.
■從題目條件挖掘隱含條件
1. 思維嚴(yán)密,判斷完整
例4 在△ABC中,已知2a=b+c,sin2A=sinBsinC,則△ABC的形狀為_(kāi)___.
結(jié)合正弦定理可得:a2=bc,所以4a2=(b+c)2=4bc?圯(b-c)2=0?圯b=c,看似答案是“等腰三角形”,實(shí)際上再代入到2a=b+c中,進(jìn)一步可得a=b=c,所以正確答案是“等邊三角形”. 因此要挖掘條件,用好、用透題中已知條件,判斷完整.
2. 用好“遞進(jìn)式”問(wèn)題間的關(guān)系
例5 在△ABC中,已知■·■=3■·■.
(1)求證:tanB=3tanA;
(2)若cosC=■,求A的值.
這道題目的第(1)問(wèn)同學(xué)們能很順利地解出來(lái),設(shè)△ABC的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,則有cbcosA=3cacosB,結(jié)合正弦定理得:sinBcosA=3sinAcosB,所以tanB=3tanA. 第(2)問(wèn)很多同學(xué)根據(jù)以往解題經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為解三角形問(wèn)題應(yīng)該要用到正弦、余弦定理,雖然能解,但需要經(jīng)過(guò)多次邊角互化,浪費(fèi)很多時(shí)間,也不一定能得出正確答案. 這是2012年江蘇高考數(shù)學(xué)的第15題,考試中就有很多同學(xué)沒(méi)能解出正確結(jié)果,解答題的第一題做得這么棘手,也影響了整場(chǎng)考試的發(fā)揮. 其實(shí)這道題目的設(shè)置是“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn),如能注意發(fā)現(xiàn)第(1)問(wèn)中tanB=3tanA的關(guān)系,結(jié)合第(2)問(wèn)中cosC=■,可以求出tanC=2,然后利用三角形中三個(gè)內(nèi)角和為180°,結(jié)合誘導(dǎo)公式可得:tan(A+B)=-2,即■=-2. 又tanB=3tanA,代入前式得:■=-2,所以tanA=1或tanA=-■. 由tanB=3tanA>0可得A∈0,■,所以tanA=1.
注:很多解答題一般以多個(gè)設(shè)問(wèn)形式給出,起點(diǎn)低,有梯度,對(duì)于這類(lèi)“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn)、難度逐漸增大的題目,在解題時(shí)我們要擺脫定式思維,充分挖掘隱含信息,注意上一問(wèn)對(duì)下一問(wèn)的暗示,我們可以通過(guò)前一個(gè)設(shè)問(wèn)的鋪墊和提示確定下一個(gè)問(wèn)題的解題方向.
■從解題答案挖掘隱含條件
例6 在等比數(shù)列{an}中,S2=7,S6=91,則S4=________.
在等比數(shù)列中,若Sn≠0,則Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…依次成等比數(shù)列,因此可以設(shè)S4=x,則7,x-7,91-x成等比,所以(x-7)2=7(91-x)?圯x2-7x-28×21=0?圯x=28或-21,所以S4=28或-21. 此時(shí)不禁要問(wèn):兩解都符合要求嗎?事實(shí)上,本題中S4=(a1+a2)+(a3+a4)=S2+S2×q2=S2·(1+q2)>0,所以S4=28.
因此,當(dāng)答案中出現(xiàn)兩解時(shí)我們要謹(jǐn)慎,注意是否有增根,要舍去其中的解的話一定要找到舍去理由,因?yàn)橛械念}目確實(shí)有兩解. 如:“在△ABC中,若b=2asinB,則∠A=________.” 利用正弦定理:■=■?圯sinA=■,所以∠A=30°或150°. 本題確實(shí)有兩解.
當(dāng)然也會(huì)存在解出兩解,其中一解不太容易舍去的情況. 比如:
例7 在△ABC中,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別是a,b,c,已知a+c=10,C=2A,cosA=■.
(1)求■的值;(2)求b的值.
解:(1)由正弦定理可得:■=■=■?圯■=2cosA=■.
(2)由(1)得■=■,a+c=10?圯a=4,c=6. 因?yàn)閍2=b2+c2-2bccosA,所以16=b2+36-2b×6×■?圯b2-9b+20=0?圯b=4或5.
看上去解答很完美,也比較簡(jiǎn)略. 事實(shí)上,把b=4代入已知條件發(fā)現(xiàn)此時(shí)a=b,C=A+B. 又C=2A,所以C=■,A=B=■,這與已知cosA=■產(chǎn)生矛盾. 所以b=5.
所謂“隱含條件”是指隱含在文字?jǐn)⑹鲋?,需要認(rèn)真分析才能挖掘出來(lái)的條件. 現(xiàn)在高考命題總是從一個(gè)具體的角度切入并與教材知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,將所考查的知識(shí)點(diǎn)巧妙地隱藏在所設(shè)置的情景中,考查我們是否具備一種去粗取精、去偽存真、由表及里的提煉加工能力. 因此,解題時(shí)要能做到“透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”,把隱含條件分析挖掘出來(lái),這常常是解題的關(guān)鍵.
著名數(shù)學(xué)家G·波利亞認(rèn)為:掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題,不僅要掌握標(biāo)準(zhǔn)題的解法,還要善于獨(dú)立思考,并通過(guò)自我探索尋找解題途徑.
“透過(guò)現(xiàn)象抓住本質(zhì)”,注意挖掘題目中的隱含條件,巧妙進(jìn)行變形,既能加快解題速度,又可避免不必要的錯(cuò)誤. 總之,我們解題能力的提高,不是一朝一夕能做到的,若能牢牢樹(shù)立“只看書(shū)不做題不行,埋頭做題不總結(jié)積累不行”的思想,對(duì)待數(shù)學(xué)題要既能鉆進(jìn)去,又要能跳出來(lái),堅(jiān)持有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行訓(xùn)練,這樣做可以使我們的解題能力得到發(fā)展和提高!■endprint
例2 方程■=x+y-2表示的曲線是___________.
本題若通過(guò)化簡(jiǎn)方程,與常見(jiàn)的曲線方程進(jìn)行比較,得出曲線形狀,運(yùn)算量大,結(jié)果也并不直觀. 應(yīng)跳出定式思維,注意方程的特點(diǎn),觀察特征,聯(lián)系到圓錐曲線的統(tǒng)一定義. 方程可變形為:
■=■,即平面上點(diǎn)P(x,y)到點(diǎn)(-1,-1)的距離與到直線x+y-2=0的距離之比為■,由圓錐曲線的統(tǒng)一定義可知,該方程表示的曲線為雙曲線.
3. 三角函數(shù)的有界性:-1≤sinα≤1,-1≤cosα≤1
例3 已知sinx+siny=■,求t=sinx-cos2y的最值.
錯(cuò)解:由已知條件可得:sinx=■-siny,所以t=sinx-cos2y=■-siny-cos2y=■-siny-(1-sin2y)=sin2y-siny-■=siny-■■-■. 又-1≤siny≤1,所以當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-1時(shí),t的最大值為■.
很多同學(xué)在解本題時(shí)只關(guān)注了 -1≤siny≤1,忽略sinx+siny=■這一隱含條件,事實(shí)上,-1≤siny≤1,-1≤■-siny≤1?圯-■≤siny≤1,因此,當(dāng)siny=■時(shí),t的最小值為-■;當(dāng)siny=-■時(shí),t的最大值為■.
■從題目條件挖掘隱含條件
1. 思維嚴(yán)密,判斷完整
例4 在△ABC中,已知2a=b+c,sin2A=sinBsinC,則△ABC的形狀為_(kāi)___.
結(jié)合正弦定理可得:a2=bc,所以4a2=(b+c)2=4bc?圯(b-c)2=0?圯b=c,看似答案是“等腰三角形”,實(shí)際上再代入到2a=b+c中,進(jìn)一步可得a=b=c,所以正確答案是“等邊三角形”. 因此要挖掘條件,用好、用透題中已知條件,判斷完整.
2. 用好“遞進(jìn)式”問(wèn)題間的關(guān)系
例5 在△ABC中,已知■·■=3■·■.
(1)求證:tanB=3tanA;
(2)若cosC=■,求A的值.
這道題目的第(1)問(wèn)同學(xué)們能很順利地解出來(lái),設(shè)△ABC的三邊長(zhǎng)分別為a,b,c,則有cbcosA=3cacosB,結(jié)合正弦定理得:sinBcosA=3sinAcosB,所以tanB=3tanA. 第(2)問(wèn)很多同學(xué)根據(jù)以往解題經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為解三角形問(wèn)題應(yīng)該要用到正弦、余弦定理,雖然能解,但需要經(jīng)過(guò)多次邊角互化,浪費(fèi)很多時(shí)間,也不一定能得出正確答案. 這是2012年江蘇高考數(shù)學(xué)的第15題,考試中就有很多同學(xué)沒(méi)能解出正確結(jié)果,解答題的第一題做得這么棘手,也影響了整場(chǎng)考試的發(fā)揮. 其實(shí)這道題目的設(shè)置是“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn),如能注意發(fā)現(xiàn)第(1)問(wèn)中tanB=3tanA的關(guān)系,結(jié)合第(2)問(wèn)中cosC=■,可以求出tanC=2,然后利用三角形中三個(gè)內(nèi)角和為180°,結(jié)合誘導(dǎo)公式可得:tan(A+B)=-2,即■=-2. 又tanB=3tanA,代入前式得:■=-2,所以tanA=1或tanA=-■. 由tanB=3tanA>0可得A∈0,■,所以tanA=1.
注:很多解答題一般以多個(gè)設(shè)問(wèn)形式給出,起點(diǎn)低,有梯度,對(duì)于這類(lèi)“遞進(jìn)式”設(shè)問(wèn)、難度逐漸增大的題目,在解題時(shí)我們要擺脫定式思維,充分挖掘隱含信息,注意上一問(wèn)對(duì)下一問(wèn)的暗示,我們可以通過(guò)前一個(gè)設(shè)問(wèn)的鋪墊和提示確定下一個(gè)問(wèn)題的解題方向.
■從解題答案挖掘隱含條件
例6 在等比數(shù)列{an}中,S2=7,S6=91,則S4=________.
在等比數(shù)列中,若Sn≠0,則Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…依次成等比數(shù)列,因此可以設(shè)S4=x,則7,x-7,91-x成等比,所以(x-7)2=7(91-x)?圯x2-7x-28×21=0?圯x=28或-21,所以S4=28或-21. 此時(shí)不禁要問(wèn):兩解都符合要求嗎?事實(shí)上,本題中S4=(a1+a2)+(a3+a4)=S2+S2×q2=S2·(1+q2)>0,所以S4=28.
因此,當(dāng)答案中出現(xiàn)兩解時(shí)我們要謹(jǐn)慎,注意是否有增根,要舍去其中的解的話一定要找到舍去理由,因?yàn)橛械念}目確實(shí)有兩解. 如:“在△ABC中,若b=2asinB,則∠A=________.” 利用正弦定理:■=■?圯sinA=■,所以∠A=30°或150°. 本題確實(shí)有兩解.
當(dāng)然也會(huì)存在解出兩解,其中一解不太容易舍去的情況. 比如:
例7 在△ABC中,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別是a,b,c,已知a+c=10,C=2A,cosA=■.
(1)求■的值;(2)求b的值.
解:(1)由正弦定理可得:■=■=■?圯■=2cosA=■.
(2)由(1)得■=■,a+c=10?圯a=4,c=6. 因?yàn)閍2=b2+c2-2bccosA,所以16=b2+36-2b×6×■?圯b2-9b+20=0?圯b=4或5.
看上去解答很完美,也比較簡(jiǎn)略. 事實(shí)上,把b=4代入已知條件發(fā)現(xiàn)此時(shí)a=b,C=A+B. 又C=2A,所以C=■,A=B=■,這與已知cosA=■產(chǎn)生矛盾. 所以b=5.
所謂“隱含條件”是指隱含在文字?jǐn)⑹鲋?,需要認(rèn)真分析才能挖掘出來(lái)的條件. 現(xiàn)在高考命題總是從一個(gè)具體的角度切入并與教材知識(shí)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合,將所考查的知識(shí)點(diǎn)巧妙地隱藏在所設(shè)置的情景中,考查我們是否具備一種去粗取精、去偽存真、由表及里的提煉加工能力. 因此,解題時(shí)要能做到“透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”,把隱含條件分析挖掘出來(lái),這常常是解題的關(guān)鍵.
著名數(shù)學(xué)家G·波利亞認(rèn)為:掌握數(shù)學(xué)就意味著善于解題,不僅要掌握標(biāo)準(zhǔn)題的解法,還要善于獨(dú)立思考,并通過(guò)自我探索尋找解題途徑.
“透過(guò)現(xiàn)象抓住本質(zhì)”,注意挖掘題目中的隱含條件,巧妙進(jìn)行變形,既能加快解題速度,又可避免不必要的錯(cuò)誤. 總之,我們解題能力的提高,不是一朝一夕能做到的,若能牢牢樹(shù)立“只看書(shū)不做題不行,埋頭做題不總結(jié)積累不行”的思想,對(duì)待數(shù)學(xué)題要既能鉆進(jìn)去,又要能跳出來(lái),堅(jiān)持有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行訓(xùn)練,這樣做可以使我們的解題能力得到發(fā)展和提高!■endprint