第30节:数学有一种惊人之美(4)
系列专题:《王金战育才方案:学习哪有那么难》
再看一个题,还是各种复习材料上都会有的一个题目: y=mx2+43x+nx2+1 这个函数的最大值是7,最小值是-1,求m,n。我经常给学生讲的一句话,叫"上帝让谁死亡,必先让谁疯狂",这个现实生活中的道理,在数学上也有恰到好处的应用。大家看这个题,这个函数中有四个字母,一个x一个y,一个m一个n,那么我们现在要求m,n。我要做的就是怎么能把x和y消掉而后快。大家看,我先把x2干掉,怎么干掉呢?我得先让x2疯狂起来,于是把分母乘过来。乘过来以后,x唱主角了,把这个函数整理成一个关于x的二次方程,x高兴了,你看我多厉害,这个方程竟然是我的一个二次方程,岂不知大难临头了,然后怎么办?面对这个题目,我们采取什么措施呢?因为这是二次方程,它恒有解,所以判别式大于等于零。你看x没了,从这个判别式中,怎么再去寻找x2的踪影呢,找不着了吧?所以这个不等式现在就剩下m,n还有y,我们要求m,n,就得把y消掉,怎么消呢?上帝让y死亡,必先让y疯狂,所以重新打开整理,于是这个题变成了y的一个二次不等式,这个y高兴了,你看这是关于我的一个一元二次不等式,其实大祸已经来临了。你看y2-(m+n)y+mn-12≤0,这是关于y的不等式。注意题目,这个函数的最大值是7,最小值是-1,这说明了y的最小值是-1,最大值是7,那就说明,这个不等式的解是[-1,7],就意味着这个二元一次方程的解,一个是-1,一个是7,把-1和7代入,y没了,把-1代入得到m和 n的一个方程,把7代入又得到m和 n的一个方程,这两个方程一联立,m,n搞定了,这是一种做法;或者根据韦达定理,两根之和等于-1,两根之积等于7,那么m和n的方程也就出来了,我们解了这个方程之后,便会把m,n求出来。
这一个小小的片段,就体现了函数这种工具在数学中的重要性。函数是数学上一个永恒的话题,所以每年的高考,对函数这个内容,老师是情有独钟,每年必考,而且考的分量也很重,因此在学习的过程中,一定要高度重视函数的问题。我们研究的问题,一旦转化为函数,那函数的重要性质,例如它的单调性,它的奇偶性,它的周期性,它的凹凸性,便有了用武之地;在数学上占有比较重的分量的数列,又是一类特殊的函数。我通过刚才这个例子想表达的是,在高中阶段,只要能学好函数,便把握住了数学里的一个非常灵魂的东西。
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