吳水榮
有時(shí)一道題目可用多種方法解答,平時(shí)做題不應(yīng)只著眼于做出這道題,而要嘗試用多種解法解答.嘗試從多個(gè)角度解題,可以拓寬思路,在遇到其他類型的題目時(shí)會(huì)有意外收獲.下面我們就以課本的一道題對(duì)一題多解相關(guān)問(wèn)題作思考.
人教版A版選修4—5《不等式選講》第41頁(yè)第5題:已知2x+3y-4z=10,求x+y+z的最小值.
命題意圖:主要考查柯西不等式的知識(shí),考查運(yùn)算求解能力,考查化歸與轉(zhuǎn)化思想,難度適中.對(duì)于這道題,若能調(diào)動(dòng)所學(xué)知識(shí),從不同的視角進(jìn)行思考,就能探索出多種解法.
一、解法探究
1.不等式的視角
分析:(三維柯西不等式)設(shè)是實(shí)數(shù),則,當(dāng)且僅當(dāng)b=b=b=0或存在一個(gè)數(shù),使得時(shí),等號(hào)成立.可利用此不等式及其取等號(hào)的條件.
解法1:根據(jù)柯西不等式,當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取最小值.
2.向量的視角
分析:若能構(gòu)造空間向量,當(dāng)且僅當(dāng)與同向時(shí),等號(hào)成立.可利用此向量不等式及其取等號(hào)的條件.
3.方程的視角
4.幾何的視角
點(diǎn)評(píng):我們對(duì)方法的認(rèn)識(shí)和使用往往是分散的,用一個(gè)方法能解決所面臨的問(wèn)題就滿足了.通過(guò)前面的探究和思考,我們認(rèn)為:這些方法之間似乎存在關(guān)聯(lián).
首先,三維柯西不等式的證明與方程的配方有關(guān).
最后,三維柯西不等式也可用空間幾何方法證明.
我們看到了四種方法的聯(lián)系,一脈同根,組成一個(gè)方法鏈,充分顯示了知識(shí)間的有機(jī)聯(lián)系和橫向貫通.有了這樣的認(rèn)識(shí),各種方法之間不再孤立,使用時(shí)可以相互啟發(fā),相互借鑒.
二、試題鏈接
三、2013年高考題的延伸
2013年湖南高考卷理科第10題:
該題從柯西不等式、向量的方法、方程的角度解決較容易,從幾何的視角:點(diǎn)到面的距離的角度考慮較難,為什么?如何將a+4b+9c表示空間點(diǎn)到原點(diǎn)的距離的平方呢?
四、柯西不等式的延伸
三角視角:利用三角形的兩邊之和大于第三邊.
總之,找出解法是解題的關(guān)鍵,找出一種解法就是溝通了條件與結(jié)論之間的一個(gè)聯(lián)系,找出多種解法就是溝通了多個(gè)聯(lián)系.因此,“一題多解”的過(guò)程就是深入理解數(shù)學(xué)的過(guò)程,就是溝通已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)之間更深刻聯(lián)系的過(guò)程.通過(guò)以上研究:不等式、向量不等式、配方、判別式……組成了一個(gè)方法鏈;代數(shù)、幾何、向量是脈脈相通的.有意識(shí)地積累“知識(shí)鏈、方法鏈”,“舉一反三”“觸類旁通”就能落到實(shí)處.