由一道题引发的思考
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由一道题引发的思考
有次考试出现这样一道题:
已知关于x的一元二次不等式ax2+bx+c≥0的解集为R,设k=(a-b+c)/(a+b),则k的取值范围
.
一眼看上去,题目很短,有5个字母,由条件可得a≥0,b2-4ac≤0.
目标是求k的范围,而题目中并未提供其他信息,很棘手啊,我心中暗暗想到.义不禁细细思考起来,为什么题目不直接问(a-b+c)/(a+b)的范围而义加入字母k呢?一定暗藏玄机!于是傻乎乎的我就把k=(a-b+c)/(a+b)看作一个等式了.两边同乘a+b,得k(a+b)=a-b+c.又要求k的范围,所以将k看作是一个变量,所以(k-1)a+(k+l)b-c=0.
接下来呢?我看看条件,将目光瞄准b2-4ac≤O上,于是b=((c-(k-1)a)/(k+1)所以((c-(k-1)a)/(k+1))2≤4ac. 所以(k-1)a22(k-1)ac+C2≤4(k+l)2ac,.
所以(k-1)a2-(4k2+lOk)ac+C2<0.
望着条件中的a≥0,我顿时失去了解题的希望,还是换个方法吧,
其实很容易发现k=(a-b+c)/(a+b)中,c处于特殊的
地位,换句话说,得消.考虑到a+b符号未知,此题可分情况讨论.好吧,我承认,我早该承认,这道题不可能通过简单的运算得到的.
因为a≥O,b2-4ac≤o,所以c≥b/4a2.
由题知a+b≠0.
①若a+b>0,k≥(4a2-4ab+b2)/(4a2+4ab)=(2a-b)2/4a(a+b)
关于这个式子,接下去怎么化,我也思考了许久.通分?k≥(2a-b)2/4a(a+b)似乎并不可行.难道就这样放弃吗?正当我感到绝望时,忽然“柳暗花明又一村”k≥(a-b+b2/4a)/(a+b)=(1-b/a+b/4a2)/(1+b/a)
哈哈,这下可算出来了.设l+b/a=t,则t=(a+b)/a>o.
所以f(t)=1/4(t+9/t-6)≥1/4(t-6)=0.
所以此时k≥0.
②若a+b2)/(1+b/a),设l+b/a
l+b
“=t(t 所以f(t)=1/4(t+9/t-6)≤1/4(-6-6)=-3,所以此时k≤-3. 综上,(-∞,-3]U[O,+∞). 但我并没有就此住手,义对此题进行了反思,难道就没有什么更简单的解法了吗?由k我义想起了斜率,可这道题 斜率在哪呢?我该怎样把它挖出来呢?由b2-4ac≤0,k= (a-b+c)/(a+b),我又发现了字母6也具有一定的特殊性,62≤4ac.我忽然义突发奇想,若6≠0,那么a/b?c/b≥1/4,k 也可化成k=(a/b-1+c/b)/(a/b+1),灵感来啦! 解法2:①若b=0,k=(a+c)/a=1+c/a为4a(≥62,所以ac≥0.所以此时k≥1. ②若b≠0,则a/b?c/b≥1/4. 令a/b=x,c/b=y, 所以xy≥1/4. k=(x-1+y)/(x+1)=1+(y-2)/(x+1) 令(y-2)/(x+1)=k',(原来斜率藏在这儿) 由线性规划知识可联立方程组: y-2=k'(x+1), xy=1/4, 所以[k'(x+1)+2]x=1/4, 所以4x(k'x+k'+2)=1, 所以4k'x2+4x(k'+2)-1=0. △=16(k'+2)2+16k'. 令△=O得,k'2+5k'+4=0, 解得k'=-1或-4. 画图知k'∈(∞,-4lU[-1,+∞), 所以k∈(-∞,-3]U[0,+∞). 综上:k∈(-∞,-3]U[O,+∞). 好吧,第二?N解法其实也并不怎么简单. 通过这道题,我得到几点体会:不要畏苦怕难,要树立解题信心,既然老师出了这道题,就能做,也一定可以做出答案,不要半途而废,往往快要接近黎明时是最黑暗的,光明就在前方.要发散思维,不把思维局限在某一块领域,一道题目可能是四五个知识点的融合.善于分情况讨论养成全面思考的好习惯,要善于观察条件及式子的特点,有针对性地解题,用巧妙的方法解复杂的题.