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(侯集高級中學(xué),江蘇 徐州 221121)
2018年3月江蘇省徐州、淮安、宿遷、南通、揚州、泰州六市高三學(xué)生進行了聯(lián)考.筆者所在學(xué)校(江蘇省首批四星級高中)高三共有學(xué)生905人,其中第14題(填空壓軸題)僅有4人做對.經(jīng)調(diào)查,90%的學(xué)生看完題目略作嘗試就放棄了,可見此題難度較大.該題主要考查函數(shù)的最值問題,在知識的交會處命題,構(gòu)思新穎、設(shè)計簡潔.筆者給出5種解法,以饗讀者.
恒成立,且能取得等號,于是
225x4-72(a+1)x2+16(a-1)2≥0
恒成立,且能取得等號,其判別式
Δ=722(a+1)2-4×225×16(a-1)2=0,
即
3(a+1)=±5(a-1),
說明將函數(shù)的最值問題轉(zhuǎn)化為恒成立問題,通過一步步變形,轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)恒成立問題,利用判別式進行處理,思維量不大,計算量不小,算出來需要勇氣.
解法2(柯西不等式法)
從而
解法3(導(dǎo)數(shù)法)
依題意得
說明通過導(dǎo)數(shù)研究最值是最保底的方法,在沒有使用導(dǎo)數(shù)之前都不能說已經(jīng)盡力了.事實上這道題算到最后發(fā)現(xiàn)求導(dǎo)其實并不難算,學(xué)生最缺乏的是勇氣!
圖1
另一方面,
解法5(軌跡視角)由于f(x)為奇函數(shù),現(xiàn)僅考慮當x>0,a>1時的情形:
再令
則
m2+1=an2+a,
即
圖2
此時Δ=0,即
化簡得
4a2-17a+4=0,
說明將本題的分式函數(shù)中的變量相對集中到分母上,再通過換元轉(zhuǎn)化為直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,利用規(guī)劃知識求解,不失為一種常規(guī)手段,體現(xiàn)了通性通法.
此題立足函數(shù)和不等式的基本概念和性質(zhì),涵蓋知識面廣,難度較大.筆者從不同視角思考,產(chǎn)生了判別式法、不等式法、導(dǎo)數(shù)法、幾何法、解析法等方法,涉及了函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、轉(zhuǎn)化與化歸及分類討論等數(shù)學(xué)思想.
多視角解題可以對某一問題從不同方位、不同側(cè)面、不同層次進行全面的探討,拓寬學(xué)生的視野,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.但一題多解不是終點,教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對多種方法進行對比分析、適當篩選,從中擇優(yōu),達到弄通一題而旁通一批,讓學(xué)生有“會當凌絕頂,一覽眾山小”的探索勇氣,達到舉一反三、事半功倍的教學(xué)效果.