李平香
摘 ?要:本文將恒成立、能成立的“混搭”問題追溯到最基礎的“?坌”、“?堝”兩個量詞的解讀.事物的發(fā)展往往是由簡單到復雜,而復雜之后人們又在不斷追求著簡單,從復雜背景中把握簡單的本質,從復雜問題中發(fā)現(xiàn)簡單的方法,即在追簡的過程中悟“道”,以道求簡,達到大道至簡的境界.
關鍵詞:恒成立能成立;溯根追源;以道求簡;大道至簡
《利用搭橋法處理不等式中恒成立與能成立的“混搭”問題》(作者:徐加華,簡稱文【1】)一文發(fā)表在《數(shù)學通訊》2013年第12期(下半月),文中探討了如何用“搭橋法”處理不等式中恒成立與能成立的“混搭”問題,并且為了行文方便,對文中的y=f(x),y=g(x)進行約定均存在最大值和最小值. 文首先介紹了不等式中恒成立與能成立的基本題型,即(1)a≥f(x)恒成立?圳a≥f(x)max;(2)a≤f(x)恒成立?圳a≤f(x)min;(3)a≥f(x)能成立?圳a≥f(x)min;(4)a≤f(x)能成立a≤f(x)max. 接著,文詳細探討了能成立與恒成立“混搭”的4種基本類型:(1)x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立;(2)x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立;(3)x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立;(4)x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立(以上A、B為非空數(shù)集,這里僅考慮f(x)>g(x),其他情況類似處理). 然后用“搭橋法”分別將以上4種類型轉化為基本題型來解決,如對于恒成立與能成立“混搭”問題的(1)“x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立” “x∈A,x∈B,f(x)>M>g(x)成立”,而“對x∈A,f(x)>M成立”“f(x)min>M”(恒成立),“對x∈B,M>g(x)”(恒成立)M>g(x)max. 這樣,“x∈A,x∈B,f(x)>M>g(x)成立”“f(x)min>M>g(x)max”. 于是“x∈A,x∈B,f(x)>g(x)成立”?圳f(x)min>M>g(x)max.
雖然“搭橋法”即用“中介值”也是數(shù)學解題中常用的策略,但這樣分析恒成立與能成立問題會不會太繁雜,會不會把學生弄得更暈呢?本人覺得解題宜自然、簡捷.下面談談本人對此類問題的看法.
溯根追源——“恒成立”、“能成立”問題由來
追溯命題產(chǎn)生的過程,就是尋求命題生長的根,從邏輯關系看,也就是溯源命題的邏輯起點. 短語“所有的”、“任意一個”、“每一個”在陳述語句中表示所述事物的全體,邏輯中通常叫做全稱量詞,并用符號“ ?”表示,含有全稱量詞的命題叫全稱命題;短語“存在一個”、“至少一個”、“有”在陳述語句中表示事物的個體或部分,邏輯中通常叫做存在量詞,并用符號“?堝”表示,含有存在量詞的命題叫特稱命題.全稱命題的形式:P:“x∈M,p(x)”x∈M,p(x)成立”“x∈M,p(x)恒成立”. 可見,“恒成立”其實就是為了與全稱量詞“ ?”進行首尾呼應,由此,產(chǎn)生了“恒成立”問題(或稱“任意性”問題). 特稱命題的形式:q:“x∈M,q(x)”?圳“x∈M,q(x)成立”“x∈M,q(x)能成立”. 可見,“能成立”其實也是為了與存在量詞“ ”進行首尾呼應. 由此,產(chǎn)生了題型“能成立”問題. 同時,還需注意,全稱命題的否定是特稱命題,特稱命題的否定是全稱命題,即命題P:x∈M,p(x),則p:x∈M,p(x);命題q:x∈M,q(x),則q:x∈M,q(x),這就意味著“恒成立”與“能成立”需要時可以互相轉化.
命題解讀——“恒成立”、“能成立”問題分析
通過命題的溯根追源,對“恒成立”、“能成立”問題解讀關鍵是回歸到最基礎的“?坌”、“?堝”兩個量詞的解讀,即回歸到兩個詞語“所有”還是“有”的正確理解,為了幫助學生準確理解“所有”、“有”,可以打比方. 如:“我們班所有人都比我小”,“我們班有人比我小”,要求同學們,只能選出一人來與我比,應選誰出來呢?這時,學生很容易找到前者應找“最大”,后者應找“最小”與“我”比較;又如“(1)班所有人都比(2)班所有人小”,“(1)班有人比(2)班所有人小”,要求每班也只能選一人出來比,應怎么選呢?顯然,前者應選“(1)班最大的與(2)班最小的比”后者應選“(1)班最小與(2)班最小的比”. 現(xiàn)在,換成比函數(shù)值,如“?坌x∈A,f(x)≤a恒成立”,即“f(x)所有值≤a”,即f(x)max≤a;“?堝x∈A,f(x)<a能成立”,即“f(x)有值 反思感悟——以道求簡,大道至簡 事物的發(fā)展往往是由簡單到復雜,所謂“一生二,二生三,三生萬物”便是如此;而復雜之后人們又在不斷追求著簡單,所謂“大道至簡”便是體現(xiàn). 簡單蘊涵了事物的簡練性、樸素性,復雜蘊涵了事物的發(fā)展性、整合性. “恒成立”與“能成立”正是由簡單的兩個量詞“?坌”、“?堝”衍生出來,對兩個量詞再進行組合就衍生出了更復雜的“多元恒成立、能成立”問題,問題復雜之后,如何化繁為簡呢?筆者認為應該“以道求簡”,數(shù)學中的“道”指的是數(shù)學中的核心概念、問題實質、本質屬性、統(tǒng)一模式、貫通線索、不變規(guī)律、思想方法、通性通法等等. 數(shù)學的特性之一簡潔性,數(shù)學的本質在于求簡,數(shù)學中的“簡”就是要用簡明的視角、簡要的設計,內(nèi)容上刪繁就簡,形式上去繁就簡,思路上化繁為簡,解題上自然簡捷,情境上簡單明了,語言上精煉簡要,表達上簡明扼要. 數(shù)學教學中要滲透由簡單到復雜的思想,讓學生能夠循序漸進地認識事物,理清知識之間的關系,從復雜背景中把握簡單的本質,從復雜問題中發(fā)現(xiàn)簡單的方法,即在追簡的過程中悟“道”,以道求簡,達到大道至簡的境界.