羅珊珊+趙臨龍
《數(shù)學通訊》在“爭鳴”欄內(nèi),給出問題244:一題二解,孰對孰錯?
問題已知不等式a≤34x2-3x+4≤b的解集為[a,b],則a+b的值為.[1]
文[1]給出問題的2種解法,但結(jié)果大不相同.作者指出:“問題到底出在哪里,究竟孰對孰錯?”現(xiàn)將2種解法列出如下.
解法一設(shè)f(x)=34x2-3x+4=34(x-2)2+1.
如果a<2
所以a=1,(f(x))max=max(f(1),f(b))=b,
解得b=4,此時a+b=5;
如果2 所以f(a)=a,f(b)=b,a,b為方程34x2-3x+4=x的兩個根,所以a+b=163; 如果af(b),所以f(a)=b,f(b)=a, 得到34a2-3a+4=b,34b2-3b+4=a, 兩式作差,得到a+b=83. 綜上,a+b可能的值為5,163,83. 解法二設(shè)f(x)=34x2-3x+4=34(x-2)2+1,它的圖像為一條拋物線,畫兩條與x軸平行的直線y=a,y=b,如果兩直線與拋物線各有兩個交點,得到解集應該是兩個區(qū)間,而此不等式的解集為一個區(qū)間,所以兩直線不可能都與拋物線有兩個交點,即y=a與拋物線只有一個交點或者沒有交點(即a≤1),而y=b應該與拋物線有二個交點(即b>1),且滿足f(a)=f(b)=b. 由f(a)=f(b)=b,得到 34a2-3a+4=34b2-3b+4=b, 解得a=0,b=4,所以a+b=4. 現(xiàn)在,對解法二進行討論. 設(shè)f(x)=34x2-3x+4=34(x-2)2+1≥1,則(f(x))min=a≥1.(并不是文[1]的結(jié)論a≤1) 1.如圖.當a=1時,對于1=a<2 1=a=(f(x))min<(f(x))max=max(f(a),f(b))=max(f(1),f(b))=b.(1) 由f(1)=34+1=74(1=a<2 由f(b)=34b2-3b+4=b,求得b=43或4, 則(f(x))max=max(f(1),f(b))=b=4. 于是,a+b=1+4=5. 2.如圖.當a>1時,對于1 1 此時,由a=34b2-3b+4,b=34a2-3a+4,得到: a-b=-34(a-b)(a+b)+3(a-b), 則a+b=83(1 3.如圖.對于2