李勇
最值問題是高中數(shù)學的重要內容之一,它分布在各塊知識點,各個知識水平層面.以最值為載體,可以考查高中數(shù)學的幾乎全部知識點,考查學生的思維能力、實踐和創(chuàng)新能力.因此,它在高考中占有比較重要的地位.
筆者所在學校是一所農(nóng)村高中,從初中進入我校學習的大多數(shù)學生的數(shù)學基礎很弱,相較于一些“星級高中”,這里的孩子在基礎知識、基本能力方面相對欠缺很多.本文所談到的一些問題,是在教學過程中遇到、幾乎每屆學生都會出現(xiàn)的共性問題.可能在有些讀者看來,難登“大雅之堂”,但教學本就是要因材施教,適合學生的,才是最好的.所以敢不揣簡陋,略談一二.
求最值的問題類型常見的有:一般函數(shù)求最值,三角函數(shù)求最值,以實際問題為背景求最值,線性規(guī)劃求最值,解析幾何中的求最值問題,數(shù)列中求最值等等.本文僅針對學生易錯的較常見的幾個問題進行敘述,不求大而全.
求最值時,學生極易忽視一些或顯或隱的條件,導致解題錯誤,現(xiàn)舉例分析,以供求最值時作為參考.
一、對函數(shù)的本質缺乏理解,盲目將定義域端點代入函數(shù)求值,作為最大值或最小值
分析出現(xiàn)這種錯誤的學生缺乏基本的函數(shù)知識,面對求函數(shù)最值往往一籌莫展,胡亂代值,敷衍了事.解決這類學生的問題還得從基礎知識、基本概念著手,要將函數(shù)的重要表現(xiàn)形式——圖像與函數(shù)式密切結合起來,讓學生從函數(shù)圖像上獲得對函數(shù)值變化過程的直觀、感性的認識.從容易作圖的基本初等函數(shù)入手,編制練習,讓學生學會“讀圖”,加深對函數(shù)及其最值的理解.
二、忽視或明或暗的定義域的限制,導致求解最值的錯誤,常見于均值不等式的運用過程、實際問題為背景的應用題和換元法的運用過程等
分析遇到這樣的問題,學生或者老師往往歸之為粗心的問題,可在教學過程中,經(jīng)常能夠遇到諸如此類的錯誤,其實很多時候并不能以“粗心”來一言以蔽之.其實這與思維不嚴密、書寫不規(guī)范等不良習慣有關.在這類問題的解決過程中,蘊含了“換元法”的重要思想,以上兩例均因為沒有對“=”的成立條件進行驗證而導致了錯誤結果.在教學過程中,教師可能認為問題比較簡單,在板書示范解題的時候,往往掉以輕心,對步驟進行了省略,而且對定義域的決定性作用強調不夠,久而久之,學生的不良習慣也就養(yǎng)成了.這樣的例子還有:數(shù)列為背景的最值問題中,忽視函數(shù)y=f(n)中n的正整數(shù)取值;實際問題中,忽視“長度”等變量的實際意義;所以我們在教授函數(shù)最值的求解時,要始終把定義域放在解題過程的第一位,讓學生明白,換元以后所得函數(shù)的自變量與原函數(shù)的自變量的差異與聯(lián)系,明白定義域是解決任何函數(shù)問題的根本.
三、線性規(guī)劃中求最值時主觀臆斷,貪圖“捷徑”
分析實際上,該二元一次不等式組所表示的區(qū)域是不封閉的,點(-1,-1)并不在可行域內.學生在經(jīng)過學習線性規(guī)劃的知識之后,基礎弱的學生對其意義的理解不夠深刻,而且從解決問題的過程中不難形成一條錯誤的“經(jīng)驗”:線性規(guī)劃求最值,總是用某兩條直線的交點代入目標函數(shù)得出最值,而且不用作圖,速度很快,屢試不爽.這就強化了這條解題“經(jīng)驗”在記憶中的存在.但是只要問題稍加變化就原形畢露了.事實證明,在教學的過程中,光憑簡單的說教不能讓一些孩子糾正這樣的問題.教師不妨在作業(yè)中設置足夠的例子讓學生不斷犯錯,用錯誤事實告訴學生,這條“經(jīng)驗”是行不通的,將他們的解法逼到“正路”上來.
學生犯錯并不可怕,失敗是成功之母,只要我們能給予足夠的重視,對學生在學習過程中出現(xiàn)的這樣那樣的問題,認真揣摩其成因,找到“病因”,對癥下藥.通過展示錯解,剖析原因,促使學生養(yǎng)成認真審題、周密思考的良好習慣,能善于捕捉題目中的“蛛絲馬跡”,洞察顯隱條件,才能不斷提高解題的正確率.