☉江蘇省張家港市教育局教研室 羅建宇
·江蘇省張家港市高中數學特級教師工作室·
可參考答案,但不迷信答案*
——對一道習題解答的勘誤
☉江蘇省張家港市教育局教研室 羅建宇
近日,筆者在高三第二輪復習的調研聽課中遇到一道錯解的習題,通過百度搜索,發現類似問題還有其他形式的錯解現象,為“撥亂反正”,撰此短文,供同行們教學參考.
題目已知函數f(x)=-x3+ax2+b(a,b∈R),若函數y=f(x)的圖像上任意不同兩點的連線的斜率都小于2,求實數a的取值范圍.
配套教師用書答案:設函數y=f(x)的圖像上任意不同的兩點為P1(x1,y1),P2(x2,y2),不妨設x1>x2,

于是,上述教師用書上的答案為錯解.那么,看似推理嚴密的解答中,錯誤在哪兒呢?原來,(錯解中所設x1>x2,其實只需x1≠x2),ax2+2>0對x1≠x2恒成立,因而此處擴大了x1的范圍導致了錯誤.在對二(多)元函數、不等式或方程處理時,我們須特別留意其隱含的限制條件,即各元之間的相互制約,以免出錯.下面給出本題的兩種正確解答.


上述兩種解法中,解法1是借助原題錯解的提示,利用變量分離和構造不等式解得,此法的意義:一是其采用變量分離的辦法給出此類問題的一種一般算法,即求分離出的二元函數f(x1,x2)的值域;二是這種構造不等式的技巧在競賽數學中常用.解法2構造函數利用導數解答,過程簡潔明了,也是實際教學中常用的優選方法.事實上,由于此習題中涉及的是三次函數,因此參考答案中大費周章地用了判別式,由于變量x1≠x2致使原解答錯誤,如若換成類似的一個問題:已知f(x)=alnx-x2,若對區間(0,1)內任取兩個不等的實數p,q,>1恒成立,求實數a的取值范圍.筆者想,此時教師用書給出的答案一定用到解法2的思想.F
*本文是蘇州市教育科學“十二五”規劃2013年度重點立項課題《基于數學素養生成的教學實踐與校本課程開發研究》(課題編號:130801243)的研究成果之一.