张寒星
西安市第一中学 710082
题目 1:北师大版教材《数学》必修一,第一章《集合》复习题一, B 组第 3 题(课本第 20 页)。
该问简单清楚,充分体现了数学符号语言的简洁之美,加之数轴概念的支撑,学生读后即懂。但懂了之后能否正确的使用数学语言准确表达其意,对于刚上高中的学生来说还需强调。首先,学生必须明白“做题即做事”的道理,一个完整的解题过程必须具备“因、果、答”三个环节。“因”必须呈现,“果”必须化简,“答”必须要有,三者缺一不可而且要准确表达。其次,学生必须应该明白“数学即程序的道理”,解题过程必须强调逻辑的严谨,哪怕一个符号都不能错。题中- 4 ≥ -m -1与2 ≤ m -1 之间是要同时成立的,即“且”的含义,数学上专门给出了“﹛ ”符号,简洁明了,但是往往有些学生不重视、不会用,以至于解题出现逻辑错误。
(2)条件 A ⌒ B ≠ Φ是一否定句,从常规思维上看有障碍,原因是否定性的命题往往没有直接抓手,因此解决问题方案的制定就有些困难。
方案 1:直接处理,由题意可以分四种情况考虑,即:
- m -1 ≤ -4 < m -1 或- m -1 < 2 ≤ m -1或{- m -1 ≤ -4 }或m -1 ≤ 2
解得: m ≥ 3 或m ≤ 3 ,又m > 0 。
因此满足 A ⌒ B ≠ Φ的m 的取值范围为{m m > 0}。
方案 2:利用补集思想,先确定A ⌒ B ≠ Φ的m 的取值范围,之后取其补集即可,方案 2 的优点是只需考虑两种情况。即:
反思以上三种解题方案,从思维品质上讲应该是层层提升的,由此可以看出学科核心素养的落实,对于学生认知水平的提高至关重要。数学抽象、直观想象旨在培养学生对问题要有准确、客观的认识, 合理定位。逻辑推理、数学运算旨在要求学生具备规范、科学的思维和推理。数学建模、数据分析旨在落实解决问题,必须以模型为依据, 规范、准确的程序来表达。
分析:准确定位。A 中元素之和即方程的所有根之和;方程是一元二次方程,且判别式△=a
2+4>0,也就是说方程肯定有不相等的实数根。
问题的解决就转化为系列问题的解决:(1)有几个根?(2)根是如何分布的?
思考 1:面对既含有参数,又含有绝对值的方程系,而结论却是确定的,这样的设问,是不是能激发思维,想起数学上基本而且重要
的思想“一般性与特殊性”。既然结论是普遍成立的,那么特殊方程的结论就肯定具有普遍性,因此本题就可以采用赋值法。
因此A 中所有元素之和为 0。
思考 3:方程中既含有参数,又有绝对值,给直接解决方程问题带来了一定的抽象性,因此可以考虑把“方程根的问题”转化为“函数零点问题”,通过函数的性质,利用函数图像的形状和位置特征解决问题。利用函数的图像解决方程问题,本身就是数学建模的体现, 也是“函数方程思想”的重要体现。方程只是函数的一种静止状态, 在具体研究方程跟的有关问题,不妨放眼全局,看看整体形势如何。
分析:构造函数,容易发现该函数是一个偶函数。既然函数是偶函数,则其图像必然是关于 y 轴对称的,那么函数图像与 x 轴的交点自然也就关于原点对称,函数的零点就互为相反数,即方程的根互为相反数,所以根之和为零。