關(guān)于一道集合類數(shù)學題的若干思考

周末忱辅,孩子在家寫作業(yè)。其他課程我都不關(guān)心谭溉,除了數(shù)學墙懂。只有數(shù)學,從小學開始我就自己邊重新開始學邊輔導兒子扮念,一直到初中幾乎都沒有中斷损搬。也是實在沒有時間去鉆研其他的科目,只好抓事物的主要矛盾柜与,而數(shù)學就是關(guān)鍵巧勤,馬虎不得,也耽誤不得÷眉罚現(xiàn)在他剛上高一踢关,我自然慣性地重視他數(shù)學方面的學習伞鲫。

等到他數(shù)學作業(yè)全部做完粘茄,我特意挑了他作業(yè)里面的最后一題看了一下,這道題是這樣子的:

關(guān)于集合的知識因為提前溫習過一遍,所以直接自己先做柒瓣,做完檢驗了一下儒搭,覺得應(yīng)該沒有問題再總結(jié)了一下解題的思路。

首先芙贫,自然地應(yīng)該會想到:要求滿足 搂鲫,則A集合里的元素x的范圍須在(-1,1)這個區(qū)間里,既然是子集磺平,那么等于這個區(qū)間長度和小于這個區(qū)間長度都是可以的魂仍。

接下來,自然會想到要去求A集合里面的x拣挪,而要求A里面這個不等式擦酌,關(guān)鍵取決于a。因為要解A中的x菠劝,必須要消掉x前面的系數(shù)a赊舶。那么在不等式性質(zhì)下對a進行分析研究就是順理成章的事情了。也就是這個a能不能除赶诊?當然一種是能除笼平,一種是不能除:

1.不能除。即當a=0時舔痪,而a=0寓调,ax就恒等于零,這種情況下x無解锄码,也就是說x作任何努力都是徒勞的捶牢,也即A=,而空集是任何集合的子集巍耗,所以a=0符合題意秋麸。

2.能除。又分兩種情況:

(1)當a>0時炬太,解不等式1<ax<2灸蟆,即<x<。而根據(jù)上面的分析提到亲族,A是B的子集炒考,那么A中x的區(qū)間等于這個區(qū)間長度或小于這個區(qū)間長度都是可以的,也即區(qū)間的左右端點可以落在-1和1霎迫,也可以落在-1和1之間斋枢。也即當a>0時:要滿足≥-1且≤1且a>0解這個聯(lián)立不等式得到a≥2;

(2)當a<0時知给,解不等式1<ax<2瓤帚,即<x<描姚。同樣道理,此時的a要滿足≥-1且≤1且a<0戈次,解這個聯(lián)立不等式得到a≤-2轩勘。

綜上,可知a的取值范圍為:a≤-2或a=0或a≥2怯邪。

題是解完了绊寻,細細思量至少還有以下幾點值得去思考和關(guān)注:

一是走出解題第一步的關(guān)鍵到底在哪里?這道題要求的是滿足的a的取值范圍悬秉,首先自然要想到的是參照澄步、對比的對象B是什么情況?由此而一步步地按照既有知識和泌、一定的順序去抽絲剝繭驮俗。這個第一步或許對初學者來說,要求具備的是一種基本的閱讀理解題目的能力允跑,一種可以通過多刷題來提高解題反應(yīng)速度的王凑,類似打籃球憑手感的“下意識”。

二是對于初學者來說聋丝,第一種情形索烹,即a=0時,x無解的情況下弱睦,能立即考慮到A是空集百姓,又遞進一步去想到空集是任何集合的子集,是比較罕見的况木,是極大概率會出錯的地方垒拢。這個要靠多練,可能沒有其他更好的辦法火惊。此外求类,解聯(lián)立不等式時,有沒有把前提a>0或a<0同時進行考慮屹耐,有沒有忘記這個前提尸疆,也是初學者容易忽略的地方。

三是無解和不存在是不是同一回事惶岭?我第一次在解當a>0這種情形的時候寿弱,因為計算不過關(guān),聯(lián)立不等式解出來的結(jié)果是a≤-1且a≥2按灶,從而得出a不存在的答案症革,后來在檢驗的時候發(fā)現(xiàn)錯了。但由此產(chǎn)生一個疑問:假如確實有這種情況鸯旁,即有a不存在的情況噪矛,那么這種情況下A里面的x是屬于無解呢還是也是屬于不存在量蕊?如果是算作無解,但這個情況下的無解和第一種情形即當a=0時下x無解是不一樣的摩疑,那么假設(shè)的這種情況的A也可以算是空集?對于這個問題畏铆,我個人認為不應(yīng)該算作空集雷袋,而應(yīng)該是屬于“不存在”,因為a不存在辞居,在此前提下的x當然也是不存在的楷怒,類似于這道題的式子不存在。而當a=0時瓦灶,式子還是可以存在的鸠删,只是沒有解。所以說不存在和無解還是有區(qū)別贼陶。

三是解題的時候要有一套邏輯刃泡,而且不能中斷。這道題的邏輯是什么碉怔?就基本的邏輯來說烘贴,就是要有前提、依據(jù)和次序撮胧。前提一般是題目中的已知條件桨踪,依據(jù)是集合、不等式的性質(zhì)和定理等芹啥,次序是環(huán)環(huán)相扣的步驟锻离。立論要明確,論證要有力墓怀,思維要連貫汽纠。

四是反復的練習是必不可少的,熟能生巧傀履。這個是事物的普遍規(guī)律疏虫,沒有人可以跨越。區(qū)別只是在于練習所需要的頻次啤呼,有的人相對練得少就可以掌握卧秘,有的人則相反,程度不一官扣。練習還是一種測試翅敌,通過題型的多變,也就是不斷換“馬甲”惕蹄,在同一個或同一類問題上反復訓練蚯涮、檢驗學生對概念的理解和掌握程度治专,終極目標就是“生巧”,無極就是太極遭顶。

五是不要忘記事物的兩面性张峰,也即一體兩面。簡單的比如此題中要把a除下來的時候棒旗,有些初學者就是只考慮到能除的正負情形喘批,卻往往會忽略不能除的情形。這個時候铣揉,多聯(lián)系事物必然有至少的兩面饶深,一陰一陽謂之道這個規(guī)律就不太會遺漏,不太會使自己成為“一根筋”逛拱。注意應(yīng)該至少是兩根筋而不是一根筋敌厘。

當然,應(yīng)該還有其他的朽合、更好的思考可以被梳理出來俱两,這里就不一一枚舉了,權(quán)當拋磚引玉曹步。

我自己做完并思考完畢锋华,再來看孩子的解答。他的解答很簡潔箭窜,簡潔到了讓我質(zhì)疑我自己是不是做錯了毯焕、想多了。他的答案是:a≤2磺樱。

......此處省略1000字纳猫。

最后,我對他說:“爸爸講的只是給你一個參考竹捉,最終的解答要以學校老師的解析為準芜辕,畢竟老師才是最專業(yè)的】椴睿”

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