李勇
最值问题是高中数学的重要内容之一,它分布在各块知识点,各个知识水平层面.以最值为载体,可以考查高中数学的几乎全部知识点,考查学生的思维能力、实践和创新能力.因此,它在高考中占有比较重要的地位.
笔者所在学校是一所农村高中,从初中进入我校学习的大多数学生的数学基础很弱,相较于一些“星级高中”,这里的孩子在基础知识、基本能力方面相对欠缺很多.本文所谈到的一些问题,是在教学过程中遇到、几乎每届学生都会出现的共性问题.可能在有些读者看来,难登“大雅之堂”,但教学本就是要因材施教,适合学生的,才是最好的.所以敢不揣简陋,略谈一二.
求最值的问题类型常见的有:一般函数求最值,三角函数求最值,以实际问题为背景求最值,线性规划求最值,解析几何中的求最值问题,数列中求最值等等.本文仅针对学生易错的较常见的几个问题进行叙述,不求大而全.
求最值时,学生极易忽视一些或显或隐的条件,导致解题错误,现举例分析,以供求最值时作为参考.
一、对函数的本质缺乏理解,盲目将定义域端点代入函数求值,作为最大值或最小值
分析出现这种错误的学生缺乏基本的函数知识,面对求函数最值往往一筹莫展,胡乱代值,敷衍了事.解决这类学生的问题还得从基础知识、基本概念着手,要将函数的重要表现形式——图像与函数式密切结合起来,让学生从函数图像上获得对函数值变化过程的直观、感性的认识.从容易作图的基本初等函数入手,编制练习,让学生学会“读图”,加深对函数及其最值的理解.
二、忽视或明或暗的定义域的限制,导致求解最值的错误,常见于均值不等式的运用过程、实际问题为背景的应用题和换元法的运用过程等
分析遇到这样的问题,学生或者老师往往归之为粗心的问题,可在教学过程中,经常能够遇到诸如此类的错误,其实很多时候并不能以“粗心”来一言以蔽之.其实这与思维不严密、书写不规范等不良习惯有关.在这类问题的解决过程中,蕴含了“换元法”的重要思想,以上两例均因为没有对“=”的成立条件进行验证而导致了错误结果.在教学过程中,教師可能认为问题比较简单,在板书示范解题的时候,往往掉以轻心,对步骤进行了省略,而且对定义域的决定性作用强调不够,久而久之,学生的不良习惯也就养成了.这样的例子还有:数列为背景的最值问题中,忽视函数y=f(n)中n的正整数取值;实际问题中,忽视“长度”等变量的实际意义;所以我们在教授函数最值的求解时,要始终把定义域放在解题过程的第一位,让学生明白,换元以后所得函数的自变量与原函数的自变量的差异与联系,明白定义域是解决任何函数问题的根本.
三、线性规划中求最值时主观臆断,贪图“捷径”
分析实际上,该二元一次不等式组所表示的区域是不封闭的,点(-1,-1)并不在可行域内.学生在经过学习线性规划的知识之后,基础弱的学生对其意义的理解不够深刻,而且从解决问题的过程中不难形成一条错误的“经验”:线性规划求最值,总是用某两条直线的交点代入目标函数得出最值,而且不用作图,速度很快,屡试不爽.这就强化了这条解题“经验”在记忆中的存在.但是只要问题稍加变化就原形毕露了.事实证明,在教学的过程中,光凭简单的说教不能让一些孩子纠正这样的问题.教师不妨在作业中设置足够的例子让学生不断犯错,用错误事实告诉学生,这条“经验”是行不通的,将他们的解法逼到“正路”上来.
学生犯错并不可怕,失败是成功之母,只要我们能给予足够的重视,对学生在学习过程中出现的这样那样的问题,认真揣摩其成因,找到“病因”,对症下药.通过展示错解,剖析原因,促使学生养成认真审题、周密思考的良好习惯,能善于捕捉题目中的“蛛丝马迹”,洞察显隐条件,才能不断提高解题的正确率.