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(侯集高級中學,江蘇 徐州 221121)
2018年3月江蘇省徐州、淮安、宿遷、南通、揚州、泰州六市高三學生進行了聯考.筆者所在學校(江蘇省首批四星級高中)高三共有學生905人,其中第14題(填空壓軸題)僅有4人做對.經調查,90%的學生看完題目略作嘗試就放棄了,可見此題難度較大.該題主要考查函數的最值問題,在知識的交會處命題,構思新穎、設計簡潔.筆者給出5種解法,以饗讀者.



恒成立,且能取得等號,于是
225x4-72(a+1)x2+16(a-1)2≥0
恒成立,且能取得等號,其判別式
Δ=722(a+1)2-4×225×16(a-1)2=0,
即
3(a+1)=±5(a-1),

說明將函數的最值問題轉化為恒成立問題,通過一步步變形,轉化為二次函數恒成立問題,利用判別式進行處理,思維量不大,計算量不小,算出來需要勇氣.
解法2(柯西不等式法)

從而



解法3(導數法)


依題意得

說明通過導數研究最值是最保底的方法,在沒有使用導數之前都不能說已經盡力了.事實上這道題算到最后發現求導其實并不難算,學生最缺乏的是勇氣!



圖1


另一方面,



解法5(軌跡視角)由于f(x)為奇函數,現僅考慮當x>0,a>1時的情形:

再令
則
m2+1=an2+a,
即

圖2

此時Δ=0,即
化簡得
4a2-17a+4=0,

說明將本題的分式函數中的變量相對集中到分母上,再通過換元轉化為直線與圓錐曲線的位置關系,利用規劃知識求解,不失為一種常規手段,體現了通性通法.
此題立足函數和不等式的基本概念和性質,涵蓋知識面廣,難度較大.筆者從不同視角思考,產生了判別式法、不等式法、導數法、幾何法、解析法等方法,涉及了函數與方程、數形結合、轉化與化歸及分類討論等數學思想.
多視角解題可以對某一問題從不同方位、不同側面、不同層次進行全面的探討,拓寬學生的視野,培養學生的發散思維.但一題多解不是終點,教師還應該引導學生對多種方法進行對比分析、適當篩選,從中擇優,達到弄通一題而旁通一批,讓學生有“會當凌絕頂,一覽眾山小”的探索勇氣,達到舉一反三、事半功倍的教學效果.