两个不同的题目为什么得到相同的结果?这引起班级同学的疑惑.我发动班级同学展开讨论,许多同学发表了自己的不同见解.通过争论,最终全班同学明白了,解题的关键是对“定义域是R”与“值域是R”这两个词的准确理解.(1)题是要求“恒有x2-ax+a>0”;而(2)题是要求“x2-ax+a应取到一切正数”.因此,(1)题应列Δ<0;而(2)题应列Δ≥0.
三、挖掘隐含 简化问题
人们在数学解题时,往往习惯于传统的思维方式着手分析求解.但按这种常规的思路有时却陷入困境,或由于解题过程麻烦难以实施,或理不出思维头绪无法入手.此时不妨重新审题,对题目的条件、目标从不同的角度深入解读,从中挖掘出隐含的信息,来增强题设条件,减少思维障碍,简化问题求解.
案例3 设函数f(x)=(a-3)x3+9x,若函数f(x)在区间[1,2]上的最大值是4,求a的值.
解题分析在函数、导数、不等式综合复习课上,针对此题,我与学生共同探讨了解题思路.为求f(x)的最大值,先求导,f′(x)=3(a-3)x2+9.由于f′(x)=0不一定有解,需要对a-3的符号分类讨论;接着还要根据f′(x)=0的根与区间[1,2]的关系,再一次进行分类讨论.学生普遍感到这道题太复杂了,不易求解.我引导学生再次读题,抓住条件“f(x)在区间[1,2]上的最大值是4”深入挖掘,用特殊的f(1)≤4,f(2)≤4来缩小a的取值范围,进而明晰了f′(x)的符号,知道了f(x)的单调性,得到了f(x)的最大值.这样就回避了复杂的分类讨论.
![](https://img.fx361.cc/images/2023/0221/42eaa110f2ee8b9205f3b29c693553501737acf8.webp)
由此知f′(x)=3(a-3)x2+9在区间[1,2]上是递减的,所以f′(x)max=f′(1)=3a<0,所以f(x)在区间[1,2]上是减函数.
所以f(x)max=f(1)=a+6=4,得a=-2.
从本例可以体会到,有些问题用常规方法难以求解时,应回头重新审视题目,仔细研读题目条件,深入挖掘题目中隐含的信息.这样常会有新的发现,改善题目条件,降低题目难度,从而获得顺畅的解题思路.
四、广泛联想 善于转化
对于一些陌生的题目,在审题时,应多方联想,积极思考,善于将陌生的问题转化为自己比较熟悉的和容易解决的问题.
案例4 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,求数列{an}的通项公式.
解题分析在数列复习课上,展示出该题后,发动学生寻找解题思路.五分钟后,一些学生纷纷给出了解题思路.
生A:我一时想不出怎样求解,但依次求出前几项是1,3,7,15,31,63,….它比熟悉的等比数列2,4,8,16,32,64,…的每一项都小1,因此我猜想通项公式应该是an=2n-1.为了严密,应该用数学归纳法加以证明,我还没证完.
生B:我想到了探索等差数列等比数列时所用的方法,用后一式减前一式.
将an+2=2an+1+1与an+1=2an+1相减,得到an+2-an+1=2(an+1-an).
可见差数列{an+1-an}是公比为2的等比数列.而它的首项是a2-a1=2,这样,可整体求出an+1-an=2×2n-1=2n.再把an+1=2an+1代入,求出an=2n-1.
生C:我也是想到了运用等差数列等比数列的方法.
将an+1=2an+1两边同除以2n+1,
![](https://img.fx361.cc/images/2023/0221/37962db2dd0c6023e83a395e14b7919936bb1e27.webp)
![](https://img.fx361.cc/images/2023/0221/4ef040fcad4f6db0c8826d3e41e037d2495b3a44.webp)
联想到差式恒等式
bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)
![](https://img.fx361.cc/images/2023/0221/1dd10b2909e0f1200ae6a33e46516ca7b64427e4.webp)
得an=1+2+22+…+2n-1=2n-1.
生D:我是想到能否找到一个数x,使递推式化为an+1+x=2(an+x),这样能转化为等比数列.
将该式展开整理后是an+1=2an+x.再与原来的递推式an+1=2an+1对照,知x=1.因此有an+1+1=2(an+1).可见新数列{an+1}是公比为2的等比数列,它的首项是a1+1=2.所以an+1=2×2n-1,得an=2n-1.
多种解题思路的展示交流,引起了学生们的极大兴趣,开阔了学生们的思维,提升了学生们运用数列知识方法的能力.为延续学生们的兴趣,我又提供了三道思考题,供学生们课后探究.
1.已知a1=1,an+1=2an+n-1,求通项an.
2.已知a1=1,an+1=2an+2n+1,求通项an.
3.已知a1=1,an+1=2an+3n,求通项an.
总之,提升学生的解题能力是一个多方面的系统工程,需要长期的训练培养,积累总结.但在具体解题时,首要的还是审题.通过审题,明确题意,广泛联想,发现思路.然后入手,设计思路,操作实施,实现目标.因此,在解题教学中,如何有效地提升学生的解题能力,以致提升学生的数学素养,是我们高中数学教师应该探讨的实际问题.