講授通解通法提高教學(xué)效率

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1、講授通解通法,提高教學(xué)效率 摘要】在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要盡可能地向?qū)W生講授“通解通法.讓學(xué)生不僅學(xué)會一道題目,而是一類題目.對教學(xué)中,課堂上講的每一道題目,都要給予認真全面地思考,才能真正做到“授業(yè)解惑,真正實現(xiàn)高效教學(xué),建設(shè)一個和諧、完美的課堂.【關(guān)鍵詞】通解通法;函數(shù);不等式;單調(diào)性等眾所周知,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)該掌握并向?qū)W生講授一定的解題技巧.但如何實現(xiàn)真正的高效教學(xué),卻值得我們一線教師更多思考.筆者認為需要向?qū)W生傳授必要且適宜的“通解通法.現(xiàn)在的課外市場充滿著各類質(zhì)量參差不齊的教學(xué)參考書,提供的某些問題的解決方法,貌似是“通解通法,實那么不然.作為一線教師,我們需要認真思考,仔

2、細鉆研,引導(dǎo)學(xué)生,并給出學(xué)生易于接受的,且能夠舉一反三的“通解通法.以下筆者通過幾個例題來和大家一起探討.例1定義在R上的函數(shù)y=fx,滿足當(dāng)x0時,fx1,且對任意的x,yR,都有fx+y=fxfy,求證:對任意的xR,都有fx0.分析此題是人教版必修一函數(shù)章節(jié)中常見的一類題型,以下提供兩種方法供讀者體會.解法一對任意的xR,都有fx=fx2+x2=fx2fx2=f2x20.假設(shè)存在x0R,使fx0=0,那么對任意的xR,都有fx=fx-x0+x0=fx-x0fx0=0.這與條件“當(dāng)x0時,fx1矛盾,所以假設(shè)不成立,所以對任意的xR,都有fx=f2x20.解法二在fx+y=fxfy中,令y

3、=0,有fx=fxf0.x0時,fx1,f0=1.設(shè)x0,f-x1,那么f0=fx+-x=fxf-x,fx=f0f-x=1f-x0.綜上所述,對任意的xR,都有fx0.比擬,解法二更為通用,利用x0時,fx1,再求證x=0,x0時,fx0也滿足,也符合我們在類似題目中常和學(xué)生提到的“求什么,設(shè)什么的解題思路.例2在ABC中,A,B,C的對邊的邊長分別是a,b,c,且a,b,c成等差數(shù)列,求B的取值范圍.分析此題是高三復(fù)習(xí)課比擬常見的一道題目,它考查了等差數(shù)列、三角函數(shù)、解不等式等核心知識點,是一道區(qū)分度很高的題目.一般的解法是:因為a,b,c成等差數(shù)列,所以b=a+c2,所以cosB=a2+c

4、2-b22ac=a2+c2-a+c222ac=34a2+c22ac-14,根據(jù)根本不等式,a2+c22ac,所以cosB34-14=12,又B0,且函數(shù)y=cosx在x0,上是減函數(shù),所以B0,3.評注上述解法很巧妙地利用了根本不等式.很多人認為這就是解決本類題目的“通解通法,殊不知此法并不嚴謹.原因在于此法只考慮了cosB的下限,上限沒有確定.也就是說,根據(jù)題目的條件,cosB的上限是否一定是1呢?當(dāng)然,我們可以從cosB=34a2+c22ac-14出發(fā),cosB=34a2+c22ac-14=38ac+ca-14,如果根據(jù)條件,得出ac的取值范圍,再利用函數(shù)的單調(diào)性,cosB的范圍就確定了,

5、問題就迎刃而解了.解析b=a+c2,不妨設(shè)abc.因為a,b,c是ABC的三邊長,所以a+bc,故a+a+c2c,整理得13cosB=34a2+c22ac-14=38ac+ca-14.令t=ac,則t13,1,所以,y=cosB=38t+1t-14,當(dāng)t13,1時,y=381-1t2=38t2-1t20,所以y=38t+1t-14在t13,1上是減函數(shù),所以cosB12,1,所以B0,3.評注通過推導(dǎo),我們發(fā)現(xiàn),cosB的上限確實是1.有些人會認為,這樣的考慮根本沒有必要.實際上,我們看了以下的變式,就知道,如此考慮是非常有必要的.變式1在銳角三角形ABC中,A,B,C的對邊邊長分別是a,b,

6、c,且a,b,c成等差數(shù)列,求B的取值范圍.分析本變式與上題不同的地方是多了“銳角兩個字.要保證ABC是銳角三角形,只需要ABC的三個角都是銳角,也就是三個角中最大的角是銳角即可.雖然還是考慮利用余弦定理求出cosB的范圍,但是不能單純地依賴根本不等式了.解析因為a,b,c成等差數(shù)列,所以b=a+c2,不妨設(shè)abc.因為a,b,c是銳角三角形ABC的三邊長,所以,a+bc,1cosC0.而cosC=a2+b2-c22ab,所以a+a+c2c,a2+b2-c20,a2+b2-c235,又ac,所以1ac35,cosB=a2+c2-b22ac=a2+c2-a+c222ac=34a2+c22ac-1

7、4=38ac+ca-14,令t=ac,那么t35,1,所以y=cosB=38t+1t-14,當(dāng)t35,1時,y=381-1t2=38t2-1t20,所以y=38t+1t-14在t35,1上是減函數(shù),所以cosB12,35,所以,Barccos35,3.評注此題如果不考慮cosB的上限,直接用根本不等式,那么此題就會出錯.也就是說,原來利用根本不等式的方法對變式1已經(jīng)不適合了.利用函數(shù)單調(diào)性的解法才是真正的“通解通法.變式2在鈍角三角形ABC中,A,B,C的對邊的邊長分別是a,b,c,且a,b,c成等差數(shù)列,求B的取值范圍.答案B0,arccos35.過程留給讀者.變式3在銳角三角形ABC中,A

8、,B,C的對邊的邊長分別是a,b,c,且a,b,c成等比數(shù)列,求B的取值范圍.解析因為a,b,c成等比數(shù)列,所以b2=ac,不妨設(shè)abc.因為a,b,c是銳角三角形ABC的三邊長,所以a+bc,1cosC0.而cosC=a2+b2-c22ab,所以a+acc,a2+b2-c20,a2+b2-c25-12,又ac,所以1ac5-12,cosB=a2+c2-b22ac=a2+c2-ac2ac=12a2+c2ac-12=12ac+ca-12,令t=ac,那么t5-12,1,所以y=cosB=12t+1t-12,當(dāng)t35,1時,y=121-1t2=12t2-1t20,所以y=38t+1t-14在t5-

9、12,1上是減函數(shù),所以cosB12,5-12,所以Barccos5-12,3.例3設(shè)fx=1+ax1-axa0且a1,當(dāng)0分析此題是2021年高考理科四川卷22題第3問.它考查了函數(shù)、不等式等根底知識,是一道區(qū)分度很高的題目.參考書或者網(wǎng)絡(luò)上給出的解法是:設(shè)a=11+p,那么p1,1當(dāng)n=1時,|f1-1|=2p2當(dāng)n2時,設(shè)k2kN*時,那么fk=1+pk+11+pk-1=1+21+pk-1=1+2C1kp+C2kp2+Ckkpk,所以1從而n-1所以n綜上所述,總有nk=1fk-n評注這種構(gòu)造a=11+p,然后利用二項式定理展開,從而放縮的證明方法很巧妙.這種技巧性非常強的證法很難想到,

10、當(dāng)然不是通解通法.其實,我們可以如此思考這道問題,從而給出適合此題的、更為通用的解法:fk=1+ak1-ak=1+2ak1-ak,kN*0|f1-1|=2a1-a=21a-12112-1=2當(dāng)n=2時,|f1+f2-2|=2a1-a+2a21-a2=21a-1+21a2-12112-1+21122-1=83于是,我們會猜想nk=1fk-n事實上,nk=1fk-n=nk=12ak1-ak,而ga=2ak1-ak在a0,12上是增函數(shù),故ga0,22k-1,從而nk=1fk-n=nk=12ak1-ak=nk=12ak1-aknk=122k-1,關(guān)于nk=122k-1解析nk=122k-1=2nk=

11、112k-1=2nk=12k+1-12k-12k+1-1=41-122-1+122-1-123-1+12n-1-12n+1-1=41-12n+1-1ga=2ak1-ak在a0,12上是增函數(shù),故ga0,22k-1,從而nk=1fk-n=nk=12ak1-ak=nk=12ak1-aknk=122k-1評注如此的分析和解答,才是此題的常規(guī)解答方法,才是適合此題的“通解通法.方法方法,利用的函數(shù)單調(diào)性,從而精準地確定cosB的取值范圍,進而確定B的取值范圍,這才是本類題目的“通解通法.對例3來說,參考書或者網(wǎng)絡(luò)上給出的解法具有太強的技巧性,而本文提供的思路和方法是學(xué)生易于接受的,也是考生能夠“想得到,做得出的.誠然,我們也需明白,沒有適合所有題型的通解通法,因為題目條件千變?nèi)f化,但我們對教學(xué)中、課堂上講的每一道題目,只有給予認真全面地思考,才能真正做到“授業(yè)解惑,才能實現(xiàn)真正的高效教學(xué).建設(shè)一個和諧,完美,高效的課堂,不正是每一名優(yōu)秀教師所期待的嘛!【參考文獻】【1】丁聰穎.一道函數(shù)高考題的別解、巧解與通解J.福建中學(xué)數(shù)學(xué),20212:45-47.【2】李建潮.函數(shù)問題的通法通解J.中學(xué)生數(shù)學(xué):高中版,20217:26.【3】孫娜.高中數(shù)學(xué)教學(xué)中“通解通法能力的培養(yǎng)J.高中數(shù)理化,20212:5.

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