數學問題的求解過程,實際上是問題的轉化過程,條件由“隱”轉化為“顯”,結論由“暗”轉化為“明”,這是人所共知的事實,也是求解數學問題的真實寫照.但轉化必須“尊重”題目的原條件,否則是會出錯的.請看:
例1 已知sin2=a,cos2=b,求tan(+)的值
法一 由tan==,從而tan(+)==.
法二 由tan(+)===.
評析 這兩個結論的區別在哪里?孰是孰非?在tan=中要求cos2≠-1,即≠k+(k∈Z);在tan(+)中,需要+≠k+,即≠k+(k∈Z),這是題設的變量取值范圍.顯然,法一的求解過程除了原來的題設條件外,又新增了條件≠k+(k∈Z),也就是說,當=k+(k∈Z)時,用法一不能產生結果.于是,我們說法一是不理想的結果.
例2 已知sin=,cos=,且0≤≤,問:當實數t取何實數時,0≤≤成立?
法一 由0≤≤,要使0≤≤,即為0≤tan≤1,而tan==,由0≤≤1,得-1≤tant≤1,那么k-≤t≤k+(k∈Z),
故k-≤t≤k+(k∈Z)時,有0≤≤成立.
法二 由sin=,cos=,得|sint|+|cost|=1,從而得|sint|#8226;|cost|=0,那么t=k(k∈Z)或t=k+(k∈Z),若t=k(k∈Z),則sin=0,結合0≤≤可知=0;若t=k+(k∈Z),則sin=1,結合0≤≤可知=不滿足0≤≤,故滿足的0≤≤的t取值為t=k(k∈Z).
評析 法一有兩處改變了條件,①由于sin與cos產生的|sint|與|cost|的制約關系.②若0≤≤時,確實有0≤tan≤1成立,但0≤tan≤1成立,所得結論就一定能滿足0≤≤嗎?于是法二的結論才是正確的.
例3 求函數y=的值域.
解析 由y===(sinx+cosx-1)=sin(x+)-,由-1≤sin(x+)≤1,
得-≤y≤即為所求的值域.
剖析 式子“=(sinx+cosx-1)”是有條件的,你看到了嗎?左邊要求1+sinx+cosx≠0,而右邊的是任意實數,顯然,從左到右條件被你“悄悄”改變了,當然,結論也就不是所求的值域了.正確答案為{x|-≤y<-1或-1 求解數學問題,轉化是應該的也是必須,但轉化必須保證條件的一致性,當不能保證時,錯誤隨時都可能發生. 責任編校 徐國堅