APP下载

由一道题引发的思考

2018-03-04钟琴

新高考·高一数学 2017年5期
关键词:斜率式子道题

钟琴

有次考试出现这样一道题:

已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0的解集为R,设k=(a-b+c)/(a+b),则k的取值范围

.

一眼看上去,题目很短,有5个字母,由条件可得a≥0,b2-4ac≤0.

目标是求k的范围,而题目中并未提供其他信息,很棘手啊,我心中暗暗想到.义不禁细细思考起来,为什么题目不直接问(a-b+c)/(a+b)的范围而义加入字母k呢?一定暗藏玄机!于是傻乎乎的我就把k=(a-b+c)/(a+b)看作一个等式了.两边同乘a+b,得k(a+b)=a-b+c.又要求k的范围,所以将k看作是一个变量,所以(k-1)a+(k+l)b-c=0.

接下来呢?我看看条件,将目光瞄准b2-4ac≤O上,于是b=((c-(k-1)a)/(k+1) 所以((c-(k-1)a)/(k+1))2≤4ac. 所以(k-1)a22(k-1)ac+C2≤4(k+l)2ac,.

所以(k-1)a2-(4k2+lOk)ac+C2<0.

望着条件中的a≥0,我顿时失去了解题的希望,还是换个方法吧,

其实很容易发现k=(a-b+c)/(a+b)中,c处于特殊的地位,换句话说,得消.考虑到a+b符号未知,此题可分情况讨论.好吧,我承认,我早该承认,这道题不可能通过简单的运算得到的.

因为a≥O,b2-4ac≤o,所以c≥b/4a2.

由题知a+b≠0.

①若a+b>0,k≥(4a2-4ab+b2)/(4a2+4ab)=(2a-b)2/4a(a+b)

关于这个式子,接下去怎么化,我也思考了许久.通分?k≥(2a-b)2/4a(a+b)似乎并不可行.难道就这样放弃吗?正当我感到绝望时,忽然“柳暗花明又一村”k≥(a-b+b2/4a)/(a+b)=(1-b/a+b/4a2)/(1+b/a)

哈哈,这下可算出来了.设l+b/a=t,则t=(a+b)/a>o.

所以f(t)=1/4(t+9/t-6)≥1/4(t-6)=0.

所以此时k≥0.

②若a+b<0,k≥(1-b/a+b/4a2)/(1+b/a),设l+b/a

l+b

“=t(t

所以f(t)=1/4(t+9/t-6)≤1/4(-6-6)=-3,所以此时k≤-3.

综上,(-∞,-3]U[O,+∞).

但我并没有就此住手,义对此题进行了反思,难道就没有什么更简单的解法了吗?由k我义想起了斜率,可这道题斜率在哪呢?我该怎样把它挖出来呢?由b2-4ac≤0,k=(a-b+c)/(a+b),我又发现了字母6也具有一定的特殊性,62≤4ac.我忽然义突发奇想,若6≠0,那么a/b·c/b≥1/4,k也可化成k=(a/b-1+c/b)/(a/b+1),灵感来啦!

解法2:①若b=0,k=(a+c)/a=1+c/a为4a(≥62,所以ac≥0.所以此时k≥1.

②若b≠0,则a/b·c/b≥1/4.

令a/b=x,c/b=y,

所以xy≥1/4.

k=(x-1+y)/(x+1)=1+(y-2)/(x+1)

令(y-2)/(x+1)=k',(原来斜率藏在这儿)

由线性规划知识可联立方程组:

y-2=k'(x+1),

xy=1/4,

所以[k'(x+1)+2]x=1/4,

所以4x(k'x+k'+2)=1,

所以4k'x2+4x(k'+2)-1=0.

△=16(k'+2)2+16k'.

令△=O得,k'2+5k'+4=0,

解得k'=-1或-4.

画图知k'∈(∞,-4lU[-1,+∞),

所以k∈(-∞,-3]U[0,+∞).

综上:k∈(-∞,-3]U[O,+∞).

好吧,第二種解法其实也并不怎么简单.

通过这道题,我得到几点体会:不要畏苦怕难,要树立解题信心,既然老师出了这道题,就能做,也一定可以做出答案,不要半途而废,往往快要接近黎明时是最黑暗的,光明就在前方.要发散思维,不把思维局限在某一块领域,一道题目可能是四五个知识点的融合.善于分情况讨论养成全面思考的好习惯,要善于观察条件及式子的特点,有针对性地解题,用巧妙的方法解复杂的题.

猜你喜欢

斜率式子道题
误会
用一样的数字
巧甩直线斜率公式解数学题
发掘对称关系,把握求解策略
研究式子的常用工具
这道题谁会做
求斜率型分式的取值范围
导数几何意义的深层次应用
2011年高考山东卷.理22(Ⅰ)别解
Q博士课堂