探求不可求函数零点存在区间的策略
黄如炎
1 问题提出
函数零点是高中函数的重要内容,探求不可求函数零点的存在区间,是高考的重点、热点和难点,是考查学生数学关键能力、学科素养和核心价值的把关试题.要证明连续函数f(x)在区间(a,b)内存在零点,根据函数零点存在定理,需要找到实数a,b,使f(a)f(b)<0,因此研究函数零点问题常归结为探求函数零点的存在区间.探求不可求函数零点,学生思路茫然,有些教师干脆用“画图说明”替代逻辑推理,失去了数学的严谨.高考命题组给出的标准解答具有抽象、严谨、精炼、规范的特点,体现了数学的理性思維,很有数学味,但由于没有给出零点探求的思维过程(连图形都没有),使师生很难领悟标准解答.对直接给出的结论,学生更感犹如天降,百思不得其解,不利于学生思维的发展[1][2].
如何有效突破不可求函数零点的存在区间这一教学难点,找到一种“接地气”的教师可教、学生可学、考试可用(在很有限的时间内)的研究策略是广大师生的殷切期盼.笔者认为解题教学既要直观性又要严谨性,既要学术性又要教育性.探求不可求函数零点要顺应学生形象思维到抽象思维的认知过程,通过求导作图,特值验证,放缩化归等有效策略,启迪学生心智,引导学生经历数学发现和数学创造的思维历程,揭示蕴涵解题背后的核心素养、数学本质和思想方法.本文基于学生思维的发展性,教学的实效性和考试的实用性,通过近年高考压轴题的原创解法,给出引导学生探求函数零点存在区间的有效策略.
1 问题提出
函数零点是高中函数的重要内容,探求不可求函数零点的存在区间,是高考的重点、热点和难点,是考查学生数学关键能力、学科素养和核心价值的把关试题.要证明连续函数f(x)在区间(a,b)内存在零点,根据函数零点存在定理,需要找到实数a,b,使f(a)f(b)<0,因此研究函数零点问题常归结为探求函数零点的存在区间.探求不可求函数零点,学生思路茫然,有些教师干脆用“画图说明”替代逻辑推理,失去了数学的严谨.高考命题组给出的标准解答具有抽象、严谨、精炼、规范的特点,体现了数学的理性思維,很有数学味,但由于没有给出零点探求的思维过程(连图形都没有),使师生很难领悟标准解答.对直接给出的结论,学生更感犹如天降,百思不得其解,不利于学生思维的发展[1][2].
如何有效突破不可求函数零点的存在区间这一教学难点,找到一种“接地气”的教师可教、学生可学、考试可用(在很有限的时间内)的研究策略是广大师生的殷切期盼.笔者认为解题教学既要直观性又要严谨性,既要学术性又要教育性.探求不可求函数零点要顺应学生形象思维到抽象思维的认知过程,通过求导作图,特值验证,放缩化归等有效策略,启迪学生心智,引导学生经历数学发现和数学创造的思维历程,揭示蕴涵解题背后的核心素养、数学本质和思想方法.本文基于学生思维的发展性,教学的实效性和考试的实用性,通过近年高考压轴题的原创解法,给出引导学生探求函数零点存在区间的有效策略.