●計名釋義
比起“芝麻”來,“西瓜”則不是一個“點”,而一個球. 因為它能夠“滾”,所以靠“滾到成功”. 球能不斷地變換碰撞面,在滾動中能選出有效的“觸面”.
數(shù)學命題是二維的. 一是知識內容,二是思想方法. 基本的數(shù)學思想并不多,只有五種:①函數(shù)方程思想,②數(shù)形結合思想,③劃分討論思想,④等價交換思想,⑤特殊一般思想. 數(shù)學破題,不妨將這五種思想“滾動”一遍,總有一種思想方法能與題目對上號.
●典例示范
[題1] (2006年贛卷第5題)
對于R上可導的任意函數(shù)f(x),若滿足(x-1)f ¢(x)30,則必有
A. f(0)+f(2)< 2f(1) B. f(0)+f(2)≤2 f(1)
C. f(0)+f(2)≥ 2f(1) D. f(0)+f(2)>2f(1)
[分析] 用五種數(shù)學思想進行“滾動”,最容易找到感覺應是③:分類討論思想. 這點在已條件(x-1)f'(x)≥0中暗示得極為顯目.
其一,對f'(x)有大于、等于和小于0三種情況;
其二,對x-1,也有大于、等于、小于0三種情況.
因此,本題破門,首先想到的是劃分討論.
[解一] (i)若f'(x) ≡ 0時,則f(x)為常數(shù):此時選項B、C符合條件.
(ii)若f'(x)不恒為0時. 則f'(x)≥0時有x≥1,f(x)在上為增函數(shù);f'(x)≤0時x ≤1. 即f(x)在上為減函數(shù). 此時,選項C、D符合條件.
綜合(i),(ii),本題的正確答案為C.
[插語] 考場上多見的錯誤是選D. 忽略了f'(x) ≡ 0的可能. 以為(x-1)f'(x) ≥0中等號成立的條件只是x-1=0,其實x-1=0與f'(x)=0的意義是不同的:前者只涉x的一個值,即x=1,而后是對x的所有可取值,有f'(x) ≡ 0.
[再析] 本題f(x)是種抽象函數(shù),或者說是滿足本題條件的一類函數(shù)的集合. 而選擇支中,又是一些具體的函數(shù)值f(0),f(1),f(2). 因此容易使人聯(lián)想到數(shù)學⑤:一般特殊思想.
[解二] (i)若f'(x)=0,可設f(x)=1. 選項B、C符合條件.
(ii)f'(x)≠0. 可設f(x) =(x-1)2 又 f'(x)=2(x-1).
滿足 (x-1)f'(x) =2 (x-1)2≥0,而對 f (x)= (x-1)2. 有f(0)= f(2)=1,f(1)=0
選項C,D符合條件. 綜合(i),(ii)答案為C.
[插語] 在這類f (x)的函數(shù)中,我們找到了簡單的特殊函數(shù)(x-1)2. 如果在同類中找到了(x-1)4 ,(x-1) ,自然要麻煩些. 由此看到,特殊化就是簡單化.
[再析] 本題以函數(shù)(及導數(shù))為載體. 數(shù)學思想①——“函數(shù)方程(不等式)思想”. 貫穿始終,如由f ¢(x)= 0找最值點x =0,由f ¢(x)>0(<0)找單調區(qū)間,最后的問題是函數(shù)比大小的問題.
由于函數(shù)與圖象相聯(lián),因此數(shù)形結合思想也容易想到.
[解三] (i)若f (0)= f (1)= f (2),即選B,C,則常數(shù)f(x) = 1符合條件. (右圖水平直線)
(ii)若f (0)= f (2)< f (1)對應選項A.(右圖上拱曲線),但不滿足條件(x-1) f ¢(x)≥0若f (0)=f (2)> f (1)對應選項C,D(右圖下拱曲線). 則滿足條件(x-1) f ¢(x)≥0.
[探索] 本題涉及的抽象函數(shù)f (x),沒有給出解析式,只給出了它的一個性質:(x-1) f ¢(x)≥0,并由此可以判定f (0)+ f (2) ≥ f (1). 自然,有這種性質的具體函
數(shù)是很多的,我們希望再找到一些這樣的函數(shù).
[變題] 以下函數(shù)f (x),具有性質(x-1) f ¢(x)≥0從而有f (0)+ f (2) ≥2 f (1)的函數(shù)是
A. f(x)=(x-1)3 B. f(x)= (x-1) C.f(x)= (x-1) D. f(x)= (x-1)
[解析] 對A,f (0)= -1, f (2) =1,f (1)=0,不符合要求;對B,f (0)無意義;
對C,f (0)= -1, f (2) =1,f (1)=0,不符合要求;
答案只能是D.對D, f (0)= 1, f (1) =0,f (2)=1.
且f ¢(x)=(x-1) 使得 (x-1) f'(x) =(x-1)(x-1) ≥0.
[說明] 以x=1為對稱軸、開口向上的函數(shù)都屬這類抽象函數(shù). 如f¢(x)=(x-1),其中m,n都是正整數(shù),且n≥m.
[點評] 解決抽象函數(shù)的辦法,切忌“一般解決”,只須按給定的具體性質“就事論事”,抽象函數(shù)具體化,這是“一般特殊思想”在解題中具體應用.
[題2] 已知實數(shù)x,y滿足等式 ,試求分式的最值。
[分析] “最值”涉及函數(shù),“等式”連接方程,函數(shù)方程思想最易想到.
[解一] (函數(shù)方程思想運用)
令 y = k (x-5) 與方程聯(lián)立
消y,得:
根據(jù)x的范圍應用根的分布得不等式組:
解得 即 ≤≤ 即所求的最小值為,最大值為.
[插語] 解出≤≤,談何易!十人九錯,早就應該“滾開”,用別的思想方法試試.
[解二] (數(shù)形結合思想運用)
由得橢圓方程 ,
|
|
看成是過橢圓上的點(x,y),(5,0)的直
線斜率(圖右).
聯(lián)立 得
令得,故 的最小值為,最大值為.
[插語] 這就是“滾動”的好處,解二比解一容易多了. 因此,滾動開門,不僅要善于“滾到”,還要善于“滾開”.
[點評] “西瓜開門”把運動學帶進了考場解題. 滾動能克服解題的思維定勢.
解題時,要打破思維固化,在思想方法上要“滾動”,在知識鏈接上要“滾動”,在基本技能技巧上也要“滾動”. 總之,面對考題,在看法、想法和辦法上要注意“滾動”.
●對應訓練
1.若動點P的坐標為(x,y),且lgy,lg|x|,lg成等差數(shù)列,則動點P的軌跡應為圖中的 ( )
2.函數(shù)y=1- (-1≤x<0)的反函數(shù)是 ( )
A.y=-(0<x≤1) B.y= (0<x≤1)
C. y=-(-1≤x<0) D. y= (-1≤x<0)
3.設a,b,c∈R,且4a-4b+c>0,a+2b+c<0,則下列結論中正確的是 ( )
A.b2≤ac B.b2>ac C.b2>ac且a>0 D.b2>ac且a<0
●參考答案
1.【思考】 利用題設的隱含條件.由條件知x≠0,y>0且y>x.選項B中無x<0的圖像,選項D中無x>0的圖像,均應否定;當x=y∈R+時,lg無意義,否定A,選C.
【點評】 上面的解法中條件與選項一并使用,滾滾碰碰中終于找到了正確的選項.本題的常規(guī)解法是:當x≠0且y>x時,由lgy+lg=2lg|x|,化簡可得(x+y)(2x-y)=0.∴y=-x或y=2x(x≠0,y>0).
2.【思考】 分析各選項,僅解析式符號有區(qū)別.定義域中等號的位置有區(qū)別,所以擬從這兩方面滾動著手排除錯誤的選項.
原函數(shù)定義域為-1≤x<0,∴其反函數(shù)值域為-1≤y<0,排除B、D.
∵原函數(shù)中f(-1)=1,∴反函數(shù)中f-1(1)=-1,即x=1時f-1(x)有定義,排除C,∴選A.
3.解析一 分析四個選擇支之間的邏輯關系知,若C真,則B也真;若D真,則B也真,故C、D皆假.
取符合條件4a-4b+c>0,a+2b+c<0的實數(shù)a=0,b=-1,c=0檢驗知選B.
解析二 由選擇支,聯(lián)想到二次函數(shù)的判別式.
令f(x)=ax2+2bx+c,則f(-2)=4a-4b+c>0,
f(1)=a+2b+c<0,故Δ=4b2-4ac>0,即b2>ac,故選B.
【點評】 在解題時易受題設條件的干擾,企圖從已知不等式出發(fā):
4b<4a+c, ①
2b<-a-c, ②
①×②不等號的方向無法確定,思維受阻.
用邏輯分析法和特殊值檢驗的方法兩種方法滾動使用,簡便明快,如解析一.用判別式法邏輯性強但思路難尋,如解析二.一般在做題時,為了使選擇題解題速度變快,推薦學生使用解析一.
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