孟方明
一、反思解題為何失敗
當(dāng)解題失敗時,同學(xué)們可以通過反思思維是從何開始,思維過程中遇到哪些障礙,來探索失敗的原因,從中總結(jié)解題經(jīng)驗,吸取失敗的教訓(xùn),提高解題能力.
例1 已知實數(shù)x,y滿足1≤x+y≤3, ①-1≤x-y≤1, ②
求4x+2y的取值范圍.
錯解 ①+②,得0≤2x≤4,即0≤4x≤8. ③
②×(-1),得-1≤y-x≤1. ④
①+④,得0≤2y≤4. ⑤
③+⑤,得0≤4x+2y≤12.
許多同學(xué)認(rèn)為,這種解法利用了不等式的性質(zhì),應(yīng)該無懈可擊,怎么會錯呢?
反思 由該解法得到的范圍的兩個端點能取到嗎?同學(xué)們發(fā)現(xiàn),當(dāng)x取最大值2時,代入①式,得-1≤y≤1,與⑤矛盾,從而0≤4x+2y≤12中的12取不到,即所求得的范圍被放大了.
該解法利用了什么知識?能保證問題的等價性嗎?同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn),該解法利用了不等式的可加性,而利用可加性容易使解集擴大.
正解 設(shè)x+y=m,x-y=n,得1≤m≤3,-1≤n≤1,則x=,y=.于是可得4x+2y=3m+n,從而有2≤4x+2y≤10.
點評 以問題的錯解為契機,反思錯誤解法的成因,尋找錯誤根源,辨別真?zhèn)危|(zhì)疑思辨,并以此探索問題的正解,使思維的批判性得到有效的訓(xùn)練.
二、反思解法是否最優(yōu)
在時間允許的情況下,同學(xué)們不妨在解完一道題后再想一想,此題還有其他解法嗎?這種解法是否最優(yōu)?這樣有利于同學(xué)們將所學(xué)知識融會貫通,使同學(xué)們的思維空間更為廣闊.
例2 已知函數(shù)f(x)=1-,x∈(0,1),若不等式f(x)>m·2x-2恒成立,求正數(shù)m的取值范圍.
拙解 由題意可知,1->m·2x-2恒成立,整理得m·(2x)2+(m-3)2x-1<0.令t=2x,則t∈(1,2)且mt2+(m-3)t-1<0.
設(shè)F(t)= mt2+(m-3)t-1,配方得F(t)=m(t-)2-1-.
①當(dāng)≤,即m≥時,點(2,F(xiàn)(2))離對稱軸更遠(yuǎn),則F(t) ②當(dāng)>,即0 綜上可得,m的取值范圍是0 反思 上述解法需要分類討論,過程顯得非常繁瑣.為避免分類討論,我們反思是否可以從其他角度入手來優(yōu)化解法呢? 優(yōu)解1 由題意可知,1->m·2x-2恒成立,整理得m·(2x)2+(m-3)2x-1<0.令t=2x,則t∈(1,2)且mt2+(m-3)t-1<0. 設(shè)F(t)= mt2+(m-3)t-1,配方得F(t)=m(t-)2-1-.由m>0,可知拋物線的開口向上,所以F(t)<0對應(yīng)拋物線在x軸下方的圖像,如右圖所示,它是一條連續(xù)不斷的曲線.于是可知F(1)≤0,F(xiàn)(2)≤0,解得m的取值范圍是0 優(yōu)解2 由題意可知,1->m·2x-2恒成立,整理得m·(2x)2+(m-3)2x-1<0.令t=2x,則t∈(1,2)且mt2+(m-3)t-1<0.于是有m<. ==+.由于,均在(1,2)上遞減,所以+在(1,2)上遞減,<+< 2. 所以,m的取值范圍是0 點評 我們在解題后的多角度思考,不但使相關(guān)的知識得到梳理和鞏固,而且可以開拓思路,加強知識之間的縱橫聯(lián)系,及時總結(jié)各類解題方法,從而養(yǎng)成“從優(yōu),從快”的解題習(xí)慣. 三、反思問題能否變換 如果總是就題論題,一題多解,那么思維層面還是局限于一道題.要讓思維完全放開,徹底激活,還需要進一步反思,如果改變設(shè)問方式,會出現(xiàn)什么樣的新問題?如果改變題目的條件,會導(dǎo)出什么樣的新結(jié)論?如果保留題目的條件,結(jié)論能否進一步加強?條件作類似的變換,結(jié)論能擴大到一般情況嗎?這樣富有創(chuàng)造性的全方位思考,常常是發(fā)現(xiàn)新問題、認(rèn)知新知識的突破口. 例3 已知點P在橢圓x2+2y2=1上運動,求點A(0,)到動點P的距離AP的最大值. 反思 在本題中,橢圓方程和點A都是確定不變的.我們可以考慮對題目進行一些改編,將這一靜止的問題改編成動態(tài)的問題,抑或大膽聯(lián)想,積極類比,請出橢圓的“兄弟姐妹”. 1.橫向拓展 變式1 已知點P在橢圓x2+2y2=1上運動,定點為A(0,a)(a>0),求AP的最大值. 變式2 動點Q在圓x2+y2-y=0上運動,動點P在橢圓x2+2y2=1上運動,求PQ的最大值. 變式3 已知點P在橢圓x2+2y2= t2上運動,若點A(0,)到點P距離的最大值為,求橢圓方程及此時點P的坐標(biāo). 2.縱向類比 變式4 已知點P在雙曲線2x2-y2=1上運動,求點A(0,)到動點P的距離AP的最小值. 變式5 已知點P在拋物線y2=2x上運動,求點A(0,)到動點P的距離AP的最小值. 點評 如果說一題多解實現(xiàn)了“點到線”的變化,一題多變實現(xiàn)了“線到面”的變化,那么多題歸一則進一步實現(xiàn)了“面到體”的變化.這些變化不僅充分發(fā)揮了問題的潛能,更使同學(xué)們的能力得到提升. (責(zé)任編校 馮琪)

