摘 要:新課改下的高中數(shù)學(xué)課程更注重創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),注重基礎(chǔ),立足基礎(chǔ),多方位,多角度,多元化已成為數(shù)學(xué)培養(yǎng)發(fā)展的方向。數(shù)學(xué)是思維的體操,思維是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的靈魂。對于某些數(shù)學(xué)知識可以從不同的角度加以分析、從不同的層次進行理解。我們可以考慮一題多解,讓課堂充滿靈動的數(shù)學(xué)思想,讓思維綻放精彩。
關(guān)鍵詞:多角度;多方位;靈活性;一題多解;數(shù)學(xué)思想;
多年以來,數(shù)學(xué)在高考中的比重一直居高不下,也是必考科目之一,在日常教育教學(xué)中,數(shù)學(xué)也被另眼相看,成了名副其實的主課,而數(shù)學(xué)它又是一門自然學(xué)科,有它自身的特點,數(shù)學(xué)是研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)、變化以及空間模型等概念的一門學(xué)科.透過抽象化和邏輯推理的使用,由計數(shù)、計算、量度和對物體形狀及運動的觀察中產(chǎn)生.數(shù)學(xué)家們拓展這些概念,為了公式化新的猜想以及從合適選定的公理及定義中建立起嚴(yán)謹(jǐn)推導(dǎo)出的真理.因此在解題與解決實地問題的過程中,如果能夠經(jīng)常結(jié)合所學(xué)知識,多方位,多角度去思考問題,采用多樣化的方法去解題或解決問題,不但可以提高解題與運算能力,而且還可以培養(yǎng)創(chuàng)造能力,下面就從一道數(shù)學(xué)高考真題入手,來體驗一下高考真題解法的靈活多樣性。
題目:已知x≥0,y≥0,且x+y=1,則x2+y2的取值范圍是_______.
本題直觀上看是一道在一定條件下,求范圍問題。但實質(zhì)上出題者的本意可能并非如此,其目的可能有五個:(其一)可能通過考察二次函數(shù)求值域,來解決范圍問題。(其二)可能通過考察基本不等式求最值,來解決范圍問題。(其三)可能通過考察線性規(guī)劃求距離的平方,來解決范圍問題。(其四)可能通過考察變量代換,轉(zhuǎn)化為三角函數(shù),應(yīng)用三角函數(shù)的各種公式,來解決范圍問題。(其五)可能通過考察參數(shù)方程,轉(zhuǎn)化為三角問題,來解決范圍問題。下面一一給出解法共同行們商討。
法一:函數(shù)構(gòu)造法
解:因為x+y=1,所以y=x-1,代入x2+y2得,
x2+y2=x2+(1-x)2=2x2-2x+1=;
又由于x≥0,y≥0,且x+y=1,所以x∈[0,1],
當(dāng)x=0或x=1時,x2+y2取得最大值1,當(dāng)x=時,
x2+y2取得最小值,所以x2+y2的取值范圍是[,1]。
法二:采用不等式法
解:由基本不等式解得:當(dāng)x>0,y>0時,
可得:當(dāng)x>0,y>0時,,根據(jù)條件x+y=1,得:
當(dāng)x,y有一個為0時,結(jié)果顯然成立。
另一方面,當(dāng)x≥0,y≥0時,x2+y2≤x2+y2+2xy=(x+y)2=1
所以x2+y2的取值范圍是[,1]。
法三:線性規(guī)劃分析法x2+y2
解:設(shè)直線x+y=1與兩坐標(biāo)軸的交點坐標(biāo)A(0,1),B(1,0).
P(x,y)為線段AB上任意一點,
則P到原點的距離為,又,所以
所以x2+y2的取值范圍是[,1]。
法四:三角代換法
解:由已知條件得:設(shè)x=sin2θ,則y=cos2θ
x2+y2=sin4θ+cos4θ=(sin2θ+cos2θ)2-2sin2θcos2θ=1-sin22θ∈[,1]
所以x2+y2的取值范圍是[,1]。
法五:參數(shù)方程法
解:由已知條件得:令x2+y2=r2(r>0),設(shè)x=rcosφ,y=rsinφ,
根據(jù)x+y=1得:rcosφ+rsinφ=1,可化為:
即:,因為
即,所以
所以x2+y2的取值范圍是[,1]。
由上可知,高考試題可以根據(jù)知識之間的聯(lián)系,通過相互轉(zhuǎn)化,采用靈活多樣的解題方法,使問題得一圓滿解決。靈活多樣的解題方法不但能讓學(xué)生達到解題的目的,而且能拓展學(xué)生思維模式。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使得枯燥的數(shù)學(xué)解題變得更加具有吸引性。
參考文獻
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作者簡介:馬度善,回族,甘肅天水人,理學(xué)士,一級教師,主要從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)工作