一道自主招生试题的解法探究与变式
2021-08-19贺凤梅
数理化解题研究 2021年13期
贺凤梅
(新疆伊犁巩留县高级中学 835400)
近期,在高三复习课过程中,笔者多次见到与2017年清华大学能力测试第12题同类型的试题,呈现形式多以选择题或填空题为主.我尝试着用此题训练所教的学生,效果极不理想,很多同学几乎没有任何头绪.这种现象引起了笔者的关注,并由此展开了对此题解法的探究,以期达到抛砖引玉的效果.
一、题目呈现
题目(2017年清华大学能力测试第12题)已知实数x,y满足5x2-y2-4xy=5,则2x2+y2的最小值为( ).
二、总体分析
这道题条件看似简单,在二元二次的条件下求二次目标函数的最值,但从学生实际解答来看,想要得出正确的结果并不容易.很多同学由于不得要领,一头雾水,不知从何处着手解答此题.事实上,此题解答的方法有很多种.例如采用配方法,借助三角换元来解决,这是最常规的方法;仔细分析此题,发现等式的左边可以进行因式分解,而且可以分解成两个一次因式的积的形式,也可以以此作为解题的突破口;对于这类题,判别式法也是一个常见方法.下面我们从不同的视角来探究此题.
三、解法探究
视角1 依托配方法和三角换元作答.

整理,得(25z+33)t2+40t+50-25z=0.

评注通过以上求解过程不难看出,运算过程相当繁琐,计算量大.分析此题发现,将已知条件左边进行配方可得平方差关系,这种形式对于一般学生,三角换元不易实现(超出了课程标准,本质是不作要求的同角三角函数平方关系),而且计算过程相当繁琐.因此,我们需要另辟蹊……
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