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我在一题多解中成长

2019-04-15王焱

新高考·高一数学 2019年1期
关键词:端点交点零点

王焱

在如今这个大干世界,社会在进步、科技在发展.没有最好、只有更好,因此在面对疑难时,应做到“一题多解,一题多思,一题多想”.唯有如此,才可做到自我修正,不断优化,应变白如,稳操胜券,进而立于不败之地.而数学题目更是如此,有的题目之所以看似做得很完美,是因为你没有其他方法与之比较.不同的解法不仅能帮我们打开思路,训练思维,有时可以帮助我们弥补一些思路上的错误.

下面就高一“零点问题”一例,谈谈我是如何因平时注重“一题多解”,而发现思维漏洞,然后自我修改、自我成长的.题已知关于于x的函数f(x)= ax23ax+ba-30在x∈(1,9)上有且仅有一个零点,求实数a的取值范围.

解读:此题以a=0不合题意,所以可先排除.因为有了这个前提,所以解答中没有对f(x)=ax2-3ax+ba-30是什么类型的函数(一次或二次)进行讨论,而是直接根据函数的件质将其分成了两类:f(x)在(1,9)之间将穿过x轴,也即必将有零点,但有几个零点还未定.根据二次函数的特殊性,如果二次函数的两个零点在同一区间内,则其区间端点所对的函数值必定同号,因此,这里将“考虑二次函数的图象特征”做到心中有数,思而不写.y=f(x)的图象与x轴相切,恰好只有一个零点则应该保证此零点在(1,9)内,因此通过△=0解a后还需检验x.是否在(1,9)内.

这种解法看似巧妙,分类少,十分方便,但它却是错解.这个结论是我通过解法2发现的,所以请看如下解法:

解法2 (图象法)令ax2-3ar+ba-30=0,整理得a(x2-3x+6)=30.因为a=0不合题意,所以x2-3x+6=30(a≠0).

义因为关于x的函数f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)内仅有一个零点,所以x2-3x+6=30在x∈(1,9)内仅有一解,即y=x2-3x+6与y=30/a的图象在(1,9)内仅有一个交点.作出y =x2-3x+6在(1,9)内的图象,观察图象可知30/a=15/4或30/a∈(4,60),所以a=8或1/2

解读 图象法的优点是直观、简捷、明朗.首先做的是变量分离,将未知量x与常量a置于方程的两边,从而可以将.f(x)=0化为x2-3x+6=30/a(a≠0),看成函数y=x2-3x+6的图象与y=30/a这条直线的交点的情况,因此我作了y=x2-3x+6的图象,然后观察何时直线y=30/a与其图象仅有一个交点.

法2与法1结果的不同,让我惊讶不已.我将a=15/2代人题目检验,发现了法1错因:我没有对端点值进行考虑,此处并不会因为它是开区间则可以对端点不予考虑.相反,依然十分重要,应该考虑是否会出现以下情况:

y=f(x)在x=1时恰好为0,并且另外一个零点恰好在(1,9)这个区间内,因此我犯了漏解的错误.

感悟

错解与正解相差的只是一个a值,但却有着很大的差距,不可以因为是开区间,则忽视对其区间端点值的考虑;相反,应该更加慎重地进行考虑.在后来的学习中,我发现我还是犯考虑问题不周的错误,难道,这仅仅是一个简单的考虑不周吗?是不是我的表达不规范,思而不写,思维太急导致的必然结果呢?

事实证明,就是因我只求思路快捷,不想表达严谨.于是我重新整理出下面的解答过程:

解法3 (分类讨论法)因为已知关于x的函数y=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)内有且仅有一个交点,所以:①a=0时,有f(x)=一30.因为 -30≠0,所以a=0不合题意,

感悟 此方法与解法1的区别只是将法1给具体化了,它对函数f(x)=ax2-3ax+6a-30进行了分类讨论,将其分为“一次型”、“二次型”.然后进一步考虑:一次型,则a=0,但f(0)≠0,所以y=(x)是二次函数.并且二次函数义分为与x轴有几个交点,则有了②,并且由错解的法1告诉我们端点必须去考虑.

对于这道十分难对付的零点个数问题,我却想出了三种解法,并且通过一题多解发现了自己的解题过程中所犯的错误,由此可见一题多解的重要性.而此时的一题多解的效果只是第一层次,一题多解可以帮助我们更好地去选择做题的方法.

变式1 已知函数f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零点,则a的取值范围為

分析 y=f(x)在(1,9)上有零点是存在性问题.存在性问题则可转化为函数值域问题,通过变量分离得:x2-3x+6一30/a,则y=30/a与x2-3x+6在(1,9)的图象上有交点,但此时的图象可以省略,只要让30在y =x2-3x+6在(1,9)内的值域即可.

解 因为f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有零点,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,

变式2 已知函数y=f(x)=ax2-3ax+6a+30在x1∈(1,9)上有且仅有2个零点,则“的取值范围为

分析 因为之前我们已经作出了y=x2-3X+6的图象,所以此时运用图象法则更为简易,只要让y=x2-3x+6与y=30/a在(1,9)上的图象有两个交点即可,

解 因为f(x)=ax2-3ax+6a-30在x∈(1,9)上有且仅有2个零点,所以x23x+6=30/a在x∈(1,9)上有2个解,所以y=x2-3x+6与y=30/a的图象在(1,9)上有两个交点,所以30/a∈(15/4,4),所以15/

根据以上的探索,我感受到一题多解的奥秘,它可以帮助我们发现错误,纠正错误,开扩我们的思维,让我在别人不知不觉中成长,因此希望大家都可以同我一样,一起爱上“一题多解、一题多思、一题多想、一题多变”吧.

教师点评

作者善思好学,思路开阔,不满足一题一得,而是多思、多变、多比、多想,善于发现,乐于改变.从一道典型的零点求解题的错误解答中自觉白醒,完美转身,让人赞叹不已!

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