☉河南省沈丘縣第一高級中學 趙繼勇
學生解題能力的培養(yǎng)
——“思路尋找”
☉河南省沈丘縣第一高級中學 趙繼勇
教學中我們經(jīng)常會遇到這樣一種情況:講解完一道題目后,學生都能理解,也清楚應該這樣求解.但再遇到一道新問題時,仍然感覺無從下手.究其原因是學生并不清楚解題思路的根源,不知道如何去尋找解題思路.下面舉例說明,以期對同學們解題思路的尋找能有所幫助.
例題已知函數(shù)fn(x)=(n∈N*),關于此函數(shù)的說法正確的序號是______.
①fn(x)(n∈N*)為周期函數(shù);
②fn(x)(n∈N*)有對稱軸;
④|fn(x)|≤n(n∈N*).
本題是以函數(shù)為背景的綜合問題,集中考查了函數(shù)的性質(zhì).下面通過對問題的分析、引導,幫助同學們尋找解題思路.
師:本題以函數(shù)為背景,那么高考對函數(shù)的考查視角是什么?
生:函數(shù)的性質(zhì)、圖像.
師:函數(shù)具有哪些性質(zhì)?
生:單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性、最值等.
師:函數(shù)式中含有sinx,我們知道sinx是周期函數(shù),2π是其最小正周期,那么2π是不是函數(shù)fn(x)的周期呢?試一試!
生:fn(x+2π)=
師:不經(jīng)意間得到了我們想要的結(jié)果.再來看看奇偶性.
師:偶函數(shù)關于什么對稱?
生:關于y軸對稱.
師:命題②不攻自破.
評析:函數(shù)是高中數(shù)學主干內(nèi)容,高考中函數(shù)的命題視角主要體現(xiàn)在對函數(shù)性質(zhì)的考查.熟練掌握這些性質(zhì)的定義、判定方法及常見的變形是解決此類問題的關鍵.
變式1已知函數(shù)f(x)=tanx-sinx,那么下列命題正確的是_______.
①f(x)的周期為π;②f(x)的圖像關于(π,0)對稱;
解析:對于①,f(x+π)=tan(x+π)-sin(x+π)=tanx+ sinx,故錯誤.
對于②,f(π+x)+f(π-x)=tan(π+x)-sin(π+x)+ tan(π-x)+sin(π-x)=tanx+sinx-tanx-sinx=0.故函數(shù)f(x)的圖像關于(π,0)對稱.正確.
對于④,在同一坐標系中作出函數(shù)y=tanx與y=sinx在上單調(diào)遞增,y=sinx在上單調(diào)遞減,故函數(shù)f(x)在)上的圖像,由圖像可知兩函數(shù)只有一個交點.
故正確答案為②③.
師:對于一個函數(shù),如果讓我們求其對稱中心,確實不易入手,但如果讓你判斷某點是否為其對稱中心呢?
生:若點(a,b)為函數(shù)(fx)的對稱中心,則滿足關系2b-y=(f2a-x).對于③,若的對稱中心,則有即y=-
所以當n為偶數(shù)時不是函數(shù)fn(x)(n∈N*)的對稱中心.
師:除了對稱中心,如果讓我們判斷一條直線x=a是否為函數(shù)的對稱軸,如何判斷?
生:若x=a是函數(shù)f(x)的對稱軸,則滿足f(2a-x)= f(x).
評析:間接判斷是解答客觀題的常用思路,題目所給的函數(shù)并非為我們熟悉的常見類型,即f(x)=Asin(ωx+ φ)型,因此若直接求解,較為煩瑣.根據(jù)題型特征,利用小題小做的原則,間接判斷相關命題是否正確.
變式2已知函數(shù)f(x)=cosxsin2x,下列結(jié)論中正確的是__________.
①(fx)的圖像關于(π,0)中心對稱;
③(fx)為非奇非偶函數(shù).
解析:對于①,若y=f(x)的圖像關于(π,0)中心對稱,則有(f2π-x)=(fx),(f2π-x)=cos(2π-x)sin2(2π-x)= -cosxsin2x=-(fx),故①正確.
對于③,因為cosx為偶函數(shù),sin2x為奇函數(shù),所以(fx)為奇函數(shù),故③錯誤.
正確答案為①②.
師:當我們遇到一個陌生的問題時,所謂的陌生只是表面現(xiàn)象,陌生的背后往往是我們熟悉的問題背景,因此,解題中要善于將問題進行等價轉(zhuǎn)化,這里的轉(zhuǎn)化不僅包括化生為熟,還包括化繁為簡、化抽象為直觀、化數(shù)為形等.
對于例題的命題④,|fn(x)|≤n(n∈N*),我們?nèi)绾蝸磙D(zhuǎn)化?
生:|fn(x)|≤n(n∈N*),即,則下列說法中正確的是().
A.若a≤0,則f(x)≤1恒成立
B.若f(x)≥1恒成立,則a≥0
C.若a<0,則關于x的方程f(x)=a有解
D.若關于x的方程f(x)=a有解,則0<a≤1
解析:對于A,若a≤0,則f(x)≤1恒成立;當a=-1時,≤n,亦即|sinnx|≤ |nsinx|,而此式顯然成立.
師:式|sinnx|≤|nsinx|(n∈N*)是我們前面學習中證明過的一個不等式,此時可直接利用此結(jié)論,如果是解答題要嚴格證明.同學們于來回憶一下證明過程.
生:用數(shù)學歸納法證明:
當n=1時,結(jié)論顯然成立.
假設當n=k時結(jié)論成立,即|sinkx|≤|ksinx|.
當n=k+1時,|sin[(k+1)x]|=|sinkx·cosx+coskx·sinx|≤|sinkx·cosx|+|coskx·sinx|=|sinkx|·|cosx|+|coskx|·|sinx|≤k|sinx|+|sinx|=(k+1)|sinx|.
故當n為任意正整數(shù)時,結(jié)論均成立.
評析:問題求解過程中要關于尋找條件與結(jié)論之間的關系,找到二者轉(zhuǎn)化的途徑,即可順利解題.
對于B,若f(x)≥1恒成立,即a有解,顯然不等式不成立,所以C不正確.
對于D,若關于x的方程f(x)=a有解,當a≤0時,f(x)>0,不等式不成立;當a>1時,f(x)≤1,不等式不成立;當0<a≤1,f(x)∈(0,1),所以D正確.
綜上,解題教學中教師要關于引導學生從解題思路的尋找上多下功夫,不僅要讓學生明白應該這樣解,還要讓他們清楚為什么這樣解,這種解法是如何想到的.只有這樣學生再遇到一個新問題時才知如何入手,解題能力才能得到本質(zhì)上的提升.F