期末考试已经落下帷幕,首先看到的是重庆八中的试卷。整个试卷平铺直叙,没有波澜,也没有特色。大多数题都是陈年旧题,一考再考。
我选了其中的第16题——最值问题。
自从有了导数这个工具,函数的最值(或值域)失去了昔日的光彩。求最值曾经一度是最难的难点之一,那些魔幻的技巧令人瞠目结舌。尽管这些技巧现在已经很少见了,但偶尔也会昙花一现。尤其是在一些模考中,导数显得无能为力,而技巧则可大显身手。
对高一的孩子来说,本题无疑是考均值不等式。它看似复杂,实则不堪一击,放在压轴题的位置有点名不副实。这个条件最值(极值)大致可分为两步:一是通过条件求得相应变量的取值范围;二是求目标函数在既定范围内的最值。
法1,直接构造;法2,换元构造。二者如出一辙,并无二致。直接构造干脆利索,减少运算过程;换元构造易于理解,减少变量显得清爽。都是常见的手法,没有高低之分,只有喜爱偏好。
对于高二或者高三的孩子,导数法也是可以考量的对象。本题求导还算简单,极值点也很特殊,所以不失为一种便捷的手段。
法4,判别式法。我发现有不少人用此法得到了正确答案。很遗憾,纯属巧合。因为这是不严谨的方法,甚至是错误的方法。
判别式法要求原函数的定义域为整个实数,则一元二次方程相当于在实数范围内有解——这便是判别式法的理论依据。如果主元是实数域内的一个真子集,那么判别式法求得的参数取值范围与原函数的值域并非等价。换言之,范围会扩大。
那么怎么办呢?是不是意味着判别式法就束手无策了呢?
答案是否定的。可以将目标转化为二次函数在定区间上的零点问题,利用数形结合的思想求解。
显然,利用一元二次函数的零点分布并不容易,原因在于其端点值不特殊。同时也印证了命题者的意图不在于此,可见方法的选择多么关键。
即便是修正后的解法,仔细推敲仍然存在弊端。因为区间的右端点可取,需要单独讨论才是。好在这是小题,且右端点并非最大,也就敷衍了过去。