我們經常說,解題不是為了就題解題,學習最重要的是掌握本質的東西,而不是形式的題,那是因為盡管命題形式會發生改變,但問題的實質卻沒有變.也就是所謂的“以不變應萬變”.例如,本文下面論述的就是這樣一個道理.
在基本不等式的復習中,我們講類似問題“已知x,y>0且x+y=1,則+的最小值為__________”的比較好的一種解法是“1的代換”,即如下的解法相信同學們定然已經熟練掌握.
+=(+)·1=(+)·(x+y)=3++≥3+2.
但在考試中并不一定會直接考這種形式,例如可以是下面的4種形式,而如果同學們不能從本質上去認識他,則解題時毫無疑問會受到很大的阻力.
1. 設0
2. 函數y=loga(x+3)-1(a>0,a≠1)的圖像恒過定點A,若點A在直線mx+ny+1=0上,其中m,n>0,則+的最小值是__________.
3. 設=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),(a>0,b>0),O為坐標原點,若A、B、C三點共線,則+的最小值是
.
4. 已知M是△ABC內的一點,且·=
-2,∠BAC=150°.定義:f(M)=(m,n,p),其中m,n,p分別為△MBC,△MCA,△MAB的面積,若f(M)=(,x,y),則+的最小值是__________.
以上四道題是今年高考復習模擬題中出現的試題,同學們的錯誤率相當高.其實,這四道題最終的考查落腳點是相同的,即都是基本不等式中“1的代換”的解法的考查,不同的是它們分別采用了不同的命題載體.下面我們就具體的分析一下這四道題.
第1題:這一題命題時采用了將條件x+y=1隱含在要求的表達式中,即表達式+中的分母滿足x+(1-x)=1,所以可以有解法:
+=(+)·1=(+)·[x+(1-x)]=a2+b2++≥a2+b2+2ab,所以+的最小值是(a+b)2.
反思:隱含條件的挖掘問題.題1中x+(1-x)=1是隱含條件,有了這個條件原問題便豁然開朗了.在實際解題中,同學們還應該注意對另一個比較常見的隱含條件的挖掘,即平方和為常數.因為有了這個條件,我們就可以用三角換元思想來解題.例如,求函數y=+的值域.題中實際上隱含著()2+()2=1,并且再注意到≥0,≥0,所以我們就可以用同角三角基本關系式的平方關系來解題,即可設=cosα(0≤α≤),則=sinα,故原函數為y=cosα+sinα=sin(α+),注意到≤α+≤,≤sin(α+)≤1,所以得函數y=+的值域為[1,].
第2-4題:這三道題命題時采用了將條件x+y=1隱含在其他一些知識中,即要求同學們根據題中的條件自己來求得變量和的具體值是多少,具體點說:
第2題:因為函數y=loga(x+3)-1可由對數函數y=logax先向左平移3個單位、再向下平移1個單位得到,而對數函數y=logax過定點A(1,0),所以函數y=loga(x+3)-1過定點A(-2,-1),又因為點A在直線mx+ny+1=0上,所以2m+n=1,故(+)(2m+n)=4++≥8.
反思:函數過定點問題.相信同學們對一些基本函數(如冪函數、指數函數、對數函數等)過的定點一定記憶深刻,但除此還遠遠不夠,我們還需要能靈活運用并變通,例如平移,題2實際就是對數函數的定點的平移,許多同學都是因為求錯了平移后的定點而導致解題失敗.當然,我們還要能夠求稍復雜的直線的定點,例如直線(2+m)x+(1-2m)y+(4-3m)=0過的定點如何求呢?有兩種常見解題思路.思路1:求2條特殊直線的交點,即取2個特殊的m值,例如可以是m=-2,m=,聯立方程5y+10=0,x+=0得定點(-1,-2).另一種思路是變量分離,即將方程化成關于m的一元一次方程(x-2y-3)m+2x+y+4=0,則由x-2y-3=0,2x+y+4=0得定點(-1,-2).
第3題:由A、B、C三點共線知∥,即=(a-1,1),=(-b-1,2)平行,所以2(a-1)-(-b-1)=0,即2a+b=1,故(+)(2a+b)=4++≥8.
反思:三點共線問題.同學們應該熟記三點共線的一些常用結論,如∥、kAB=kAC、=λ+μ(其中λ+μ=1)等,本題就是用了∥.
第4題:根據題中定義的函數的含義,可以知+x+y=S△ABC,所以問題就成為求S△ABC.由·=cos∠BAC=-2,可得=4,再由三角形的正弦面積公式就可以求出S△ABC=sin∠BAC=1,于是+x+y=1,即x+y=,所以+=2(+)(x+y)≥8.
反思:對于信息題問題,同學們常常抱有恐懼心理,認為此類題老師沒講過,肯定比較難.其實,這完全是杞人憂天.相反,同學們只要認真審題,領會題中信息(如定義、法則、概念、定理等)的含義,就能十分容易做出來的.例如,本題實際是一道自定義函數問題,只要同學們仔細研讀函數的定義,就能夠理解到其實質就是三角形面積的分割,即S△MBC+S△MCA+S△MAB=S△ABC.
從前面四道題的形不同而質相同的分析中,同學們可以得到啟示:
(1)在高考復習中需要對一些問題進行整理、總結,這是同學們最缺少的.在同學們做的大量習題中,其實有許多都是重復的,有些雖看上去是不同的(如本文提及的問題),但它們的本質是相同的.經過有效的整理后,相信同學們的解題能力會得到不少的提高.當然,整理、總結也不能局限于此,還可以是一些典型問題、重要知識等.
(2)要注意知識點的交匯.在知識的交匯點設計高考試題是高考命題的一條基本原則,現在的高考試題中有很大一部分是此類試題,如果同學們因為沒有注意到這一點,肯定要在考試中失去不少的分數,例如,本文的題2、3、4都是此類試題.
文末再給同學們提供一道針對性練習,請你仔細、認真練習.
練習:設x、y滿足約束條件3x-y-6≤0,x-y+2≥0,x≥0,y≥0,若目標函數z=ax+by(a>0,b>0)的最大值為8,則+的最小值為______________.
分析:用“線定界,點定域”的方法作出約束條件3x-y-6≤0,x-y+2≥0,x≥0,y≥0的可行域如圖1,平行移動直線ax+by=0,
易知在點A(4,6)時取最大值8,所以4a+6b=8,即2a+3b=4,所以(+)(2a+3b)·=(8++)≥2+.
責任編校 徐國堅