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通法还是巧解

2013-04-29马林刚

数学教学通讯·高中版 2013年7期

马林刚

摘 要:在研读2013年重庆市高考理科考试说明的样题的过程中,笔者发现第17题作为解答题的第一题,考试说明给出的解法属于巧解. 如果使用通法求解,虽然解题步骤简洁很多,但是会让求解陷入误区. 笔者试图探讨通法求解陷入误区的原因及解决方案,同时强调命题者应该重视通法通解.

关键词:考试说明;第17题;通法通解

高考试题历来是高中教学的指挥棒,高考考试说明的样题更是高中师生研读的重点内容,样题所体现的对数学思想、方法以及对通性通法的追求几乎成了高中数学教师的教学价值观. 所以笔者认为考试说明的样题一定会体现好通性通法,虽然巧解能体现出数学的思维价值,但作为“Mathematics for all”(大众数学)的今天,人们应该更加注重通法.

2013年重庆市高考理科考试说明样题第17题似乎更加强调技巧,因为通法在解决本题会遇上一些麻烦. 笔者试就这个问题进行一些讨论,以此文就教于各位专家、同行.

原题及解答:设f(x)=1-2sinx(sinx+cosx). 求:

(1)f(x)的最大值和最小正周期;

(2)函数y=

-≤x≤

的值域.

解:(1)f(x)=1-2sinx(sinx+cosx)=1-2sin2x-2sinxcosx=cos2x-sin2x=·

cos2x-sin2x

=

cos·cos2x-sinsin2x

=cos

2x+

.

所以f(x)的最大值为,最小正周期为π.

(2)由(1)可知y=·=·

-

-=·tan

2x+

-.

当-≤x≤时,有-≤2x+≤,从而tan

-

-≤y≤tan-,即-≤y≤. 故所求函数的值域为

-

,.

可是,笔者在解答这道题的第(2)问时发现,如果采用另外的处理方式,虽然更利于学生接受,可是答案却不一样.

(2)略解:y=== -+.

当-≤x≤,有-≤2x≤,其中2x=-会使得tan2x无意义.

至此,此题解答陷入僵局.

到底是什么原因呢?考试说明的解答却没有遇到这样的问题. 仔细分析发现,由已知,cos2x-sin2x≠0是必须的,即是说明2x≠kπ+(k∈Z),即x≠π+(k∈Z). 但是并不要求cos2x≠0. 这种陷入僵局的解法却在求解中假定了cos2x≠0成立.

回到考试说明的解答,由y=·=

-

=

-=tan

2x+

-的处理中,如果改为·-=-+·,也将会陷入同样的僵局. 那么是不是这种陷入僵局的步骤是不应该出现的呢?笔者认为这种思路除了没有考虑到-≤2x≤对后续讨论带来的影响以及假定了cos2x≠0以外,应该是一种通法,这种方法在求函数值域的问题中经常出现(例如,求函数y=1+,x∈[2,3]的值域等类似问题). 打破僵局也只需先讨论cos2x=0的情况,再讨论cos2x≠0的情形.

考查细节固然重要,但是在思想方法都正确的情况下,却让考生在第一个解答题落入这个“圈套”,实在是有些委屈. 考试说明的解答为了避开这个“圈套”,舍近求远,当然是应当的,但是作为一道考题,是不是应该在x的取值范围上降低难度,让考生稳定作答. 如改为-≤x≤,让两种方法都能顺利作答.

笔者才疏学浅,一家之言,还望专家同行批评指正.