☉湖北省武漢市江夏實(shí)驗(yàn)高中 徐 斌
2011年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(浙江卷)第16題是這樣的:設(shè)x、y為實(shí)數(shù),若4x2+y2+xy=1,則2x+y的最大值是_______.
這是一道典型的最值問題,最值問題是湖北省歷年高考中的重點(diǎn)和難點(diǎn),值得我們認(rèn)真研究.下面筆者運(yùn)用不同的知識(shí)和思想方法,從多個(gè)角度和讀者共同探討一下它的一些解法.
我們先來看看這種題考生的常用解法:
由4x2+y2+xy=1得(2x+y)2-3xy=1.
解法2:不等式法.利用重要不等式a2+b2≥2ab.
由條件得1=4x2+y2+xy≥4xy+xy,即
又由4x2+y2+xy=1可得(
解法3:換元法、判別式法、方程思想.
令2x+y=t,則y=t-2x,代入4x2+y2+xy=1中得:
4x2+(t-2x)2+x(t-2x)=1,即6x2-3tx+t2-1=0.
因關(guān)于x的方程有實(shí)根,則Δ=(-3t)2-4×6(t2-1)≥0.
解法4:換元法、判別式法.
由條件得(2x+y)2=1+3xy.
那么除了這四種解法,我們還有什么思路呢?我們可以把條件通過代換或者構(gòu)造,將不熟悉的問題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的問題去解,于是又有以下三種解法.
解法5:代換法、轉(zhuǎn)化與化歸思想.
令2x=a+b,y=a-b,則2x+y=2a.
有了上面巧妙的變換技巧,我們也可以不用代換,而用直接配方去做.
解法6:配方法.
數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)貫穿兩條主線,即數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想方法.通性通法蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想和方法,更貼近學(xué)生的思想認(rèn)識(shí)水平,符合常人的思維習(xí)慣,同樣也有利于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力.那么上述解法哪些是通法呢?
【變式】設(shè)x、y∈R,若4x2+y2+xy=1,則x+y的最大值是_______.
顯然,這個(gè)變式題可以用解法3來解.
令x+y=t,則y=t-x,將其代入條件得4x2-tx+t2-1=0.
同樣地,構(gòu)造向量法也是處理這類最值題的“通法”.總之,長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐使我體會(huì)到:一題多解是開發(fā)智力、培養(yǎng)能力的一種行之有效的方法.對(duì)典型問題多角度追蹤,探討其解題規(guī)律、思想方法,有利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、基本思想方法融會(huì)貫通,有利于學(xué)生提高分析問題和解決問題的能力,有利于學(xué)生明確知識(shí)間的聯(lián)系,更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.本文旨在拋磚引玉,以引起廣大教師對(duì)“一題多解”教學(xué)的重視.