☉江蘇省灌云高級中學 潘益琪
橫看成嶺側成峰
——一道高考題的多視角解法
☉江蘇省灌云高級中學 潘益琪
2015年重慶高考文科第14題以無理函數最值為載體,融函數、等價化歸等基本思想于一體,注重綜合考查學生的觀察、分析、猜想、推理論證等基本數學能力,對學生的思維能力提出了較高的要求,是一道具有潛在價值的好題.本文擬對此試題從多個視角作些探析,供讀者參考.

利用不等式求最值是不等式運用的一個重要方面,在用不等式求函數的最值時,往往需要配合一定的變形技巧,才可以把問題轉化為求不等式的問題.解法1的核心是利用算數平均數不大于平方平均數;解法2的核心是利用幾何平均數不大于算數平均數;解法3的核心是利用幾何平均數不大于平方平均數.

利用三角換元也是解決最值問題的常用手段,這啟示我們在解題方法上不能墨守成規,應因地制宜選擇最佳解題方法,培養思維的敏捷性和靈活性.

圖1
視角三:幾何視角
靈活運用勾股定理的逆定理,構造直角三角形的三邊,運用正弦定理求相應的范圍.
根據式子結構特征“為數配形”,通過構造點到直線的距離的解析幾何方法,體現出形與數的內在聯系.
解法7:線性規劃法,由a+b=5,可得(a+1)+(b+3)=問題就轉化成約束件為目標函數為z= x+y,如圖2所示,可行域為線l0:x+y=0往上平移,直到與(相切時的P點就為最優解,容易求點的切線方程為

圖2
通過換元,構造圓,利用圓與直線有公共點解題,揭示了代數問題的本質,本解法需要方程思想、數形結合思想和化歸意識,化靜為動,動中求靜.

視角五:函數視角
通過代入消元轉化為一元函數,再運用求導找出相應最值.盡管此題的導數解法與上述幾種解法相比顯得不簡便,但作為“通法”,思路清晰,學生容易接受.
視角六:方程視角
此種方法采用消去其中一個元,同時引入一個元,然后用主元法,將其中一個視為主變量.
視角七:數列視角
本解法可謂構思巧妙、奇特,視角新穎,悅從心涌.
“橫看成嶺側成峰,遠近高低各不同”,本題雖是一道填空小題,但題面精巧、背景清晰、內涵豐富,且入口較寬、解法靈活,耐人尋味.通過多角度的切入,多方位的探究,溝通了不等式、函數、方程、導數、三角、向量、數列、幾何等知識的內在聯系,使它們有機地、密切地配合起來,從而總結出解題規律,探求出解題方法.本題可以多方面地檢測學生的基礎知識、基本技能和基本數學思想的掌握情況,并能有效地考查學生思維的靈活性和敏捷性,是值得深究的一道好題.在平時教學中,經常與學生共享這類好題的思維探究和解法形成,對訓練學生數學思維的廣闊性、敏捷性、靈活性和深刻性是大有益處的.F