王焱
在如今這個大干世界,社會在進步、科技在發(fā)展.沒有最好、只有更好,因此在面對疑難時,應做到“一題多解,一題多思,一題多想”.唯有如此,才可做到自我修正,不斷優(yōu)化,應變白如,穩(wěn)操勝券,進而立于不敗之地.而數學題目更是如此,有的題目之所以看似做得很完美,是因為你沒有其他方法與之比較.不同的解法不僅能幫我們打開思路,訓練思維,有時可以幫助我們彌補一些思路上的錯誤.
下面就高一“零點問題”一例,談談我是如何因平時注重“一題多解”,而發(fā)現(xiàn)思維漏洞,然后自我修改、自我成長的.題已知關于于x的函數f(x)= ax23ax+ba-30在x∈(1,9)上有且僅有一個零點,求實數a的取值范圍.
解讀:此題以a=0不合題意,所以可先排除.因為有了這個前提,所以解答中沒有對f(x)=ax2-3ax+ba-30是什么類型的函數(一次或二次)進行討論,而是直接根據函數的件質將其分成了兩類:f(x)在(1,9)之間將穿過x軸,也即必將有零點,但有幾個零點還未定.根據二次函數的特殊性,如果二次函數的兩個零點在同一區(qū)間內,則其區(qū)間端點所對的函數值必定同號,因此,這里將“考慮二次函數的圖象特征”做到心中有數,思而不寫.y=f(x)的圖象與x軸相切,恰好只有一個零點則應該保證此零點在(1,9)內,因此通過△=0解a后還需檢驗x.是否在(1,9)內.
這種解法看似巧妙,分類少,十分方便,但它卻是錯解.這個結論是我通過解法2發(fā)現(xiàn)的,所以請看如下解法:
解法2 (圖象法)令ax2-3ar+ba-30=0,整理得a(x2-3x+6)=30.因為a=0不合題意,所以x2-3x+6=30(a≠0).
義因為關于x的函數f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)內僅有一個零點,所以x2-3x+6=30在x∈(1,9)內僅有一解,即y=x2-3x+6與y=30/a的圖象在(1,9)內僅有一個交點.作出y =x2-3x+6在(1,9)內的圖象,觀察圖象可知30/a=15/4或30/a∈(4,60),所以a=8或1/2
解讀 圖象法的優(yōu)點是直觀、簡捷、明朗.首先做的是變量分離,將未知量x與常量a置于方程的兩邊,從而可以將.f(x)=0化為x2-3x+6=30/a(a≠0),看成函數y=x2-3x+6的圖象與y=30/a這條直線的交點的情況,因此我作了y=x2-3x+6的圖象,然后觀察何時直線y=30/a與其圖象僅有一個交點.
法2與法1結果的不同,讓我驚訝不已.我將a=15/2代人題目檢驗,發(fā)現(xiàn)了法1錯因:我沒有對端點值進行考慮,此處并不會因為它是開區(qū)間則可以對端點不予考慮.相反,依然十分重要,應該考慮是否會出現(xiàn)以下情況:
y=f(x)在x=1時恰好為0,并且另外一個零點恰好在(1,9)這個區(qū)間內,因此我犯了漏解的錯誤.
感悟
錯解與正解相差的只是一個a值,但卻有著很大的差距,不可以因為是開區(qū)間,則忽視對其區(qū)間端點值的考慮;相反,應該更加慎重地進行考慮.在后來的學習中,我發(fā)現(xiàn)我還是犯考慮問題不周的錯誤,難道,這僅僅是一個簡單的考慮不周嗎?是不是我的表達不規(guī)范,思而不寫,思維太急導致的必然結果呢?
事實證明,就是因我只求思路快捷,不想表達嚴謹.于是我重新整理出下面的解答過程:
解法3 (分類討論法)因為已知關于x的函數y=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)內有且僅有一個交點,所以:①a=0時,有f(x)=一30.因為 -30≠0,所以a=0不合題意,
感悟 此方法與解法1的區(qū)別只是將法1給具體化了,它對函數f(x)=ax2-3ax+6a-30進行了分類討論,將其分為“一次型”、“二次型”.然后進一步考慮:一次型,則a=0,但f(0)≠0,所以y=(x)是二次函數.并且二次函數義分為與x軸有幾個交點,則有了②,并且由錯解的法1告訴我們端點必須去考慮.
對于這道十分難對付的零點個數問題,我卻想出了三種解法,并且通過一題多解發(fā)現(xiàn)了自己的解題過程中所犯的錯誤,由此可見一題多解的重要性.而此時的一題多解的效果只是第一層次,一題多解可以幫助我們更好地去選擇做題的方法.
變式1 已知函數f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零點,則a的取值范圍為
分析 y=f(x)在(1,9)上有零點是存在性問題.存在性問題則可轉化為函數值域問題,通過變量分離得:x2-3x+6一30/a,則y=30/a與x2-3x+6在(1,9)的圖象上有交點,但此時的圖象可以省略,只要讓30在y =x2-3x+6在(1,9)內的值域即可.
解 因為f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零點,所以以ax2-3ax+6a-30=0在(1,9)上有解,也就是x2-3x+6=30/a在(1,9)上有解,
變式2 已知函數y=f(x)=ax2-3ax+6a+30在x1∈(1,9)上有且僅有2個零點,則“的取值范圍為
分析 因為之前我們已經作出了y=x2-3X+6的圖象,所以此時運用圖象法則更為簡易,只要讓y=x2-3x+6與y=30/a在(1,9)上的圖象有兩個交點即可,
解 因為f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有且僅有2個零點,所以x23x+6=30/a在x∈(1,9)上有2個解,所以y=x2-3x+6與y=30/a的圖象在(1,9)上有兩個交點,所以30/a∈(15/4,4),所以15/
根據以上的探索,我感受到一題多解的奧秘,它可以幫助我們發(fā)現(xiàn)錯誤,糾正錯誤,開擴我們的思維,讓我在別人不知不覺中成長,因此希望大家都可以同我一樣,一起愛上“一題多解、一題多思、一題多想、一題多變”吧.
教師點評
作者善思好學,思路開闊,不滿足一題一得,而是多思、多變、多比、多想,善于發(fā)現(xiàn),樂于改變.從一道典型的零點求解題的錯誤解答中自覺白醒,完美轉身,讓人贊嘆不已!