辽宁省沈阳市东北育才学校综合数学办公室( 110001) 费振鹏
一首旋律优美的音乐百听不厌,余音绕梁,叫人永世难忘;一道好题优雅的解法简捷明快, 一针见血,令人观为叹止•我们在解决很多数学难题时,经常是百思不得其解,但往往当你把其 中几个不同的事物转化、统一成同一个事物去处理,问题反而会迎刃而解,其间的感受说不完道 不尽,正所谓“山重水复疑无路,柳暗花明又一村” ,使人心旷神怡而回味无穷”
在这里,我就拿1997年第5期《中等数学》数学奥林匹克高中训练题中的一道填空题来谈谈 用统一思想求解的多种方法,仅供同学们参考.
问题 已知:a +lg a =1 0,b +1^ =10,贝0 a +b = .
解:(法一)由已知得:a =1010 -,10 _b =10b .
两式相减得 10 _a _b =10 b _1010 -.
10 _a _b .0,则 10 -a . b, 1010 - .10b, 10b -1010- ::: 0 .
从而 0 :::10 -a -b =10b _1010- :::0 .矛盾!
ii 若 10 _a _b :::0,贝0 10 _a ::: b,1010 - :::10b, 10b -1010 - . 0 .
从而 0 .10 -a -b =10b -1010- .0 .矛盾!
综合 i、ii,得 10「a _b -0,即 a 亠b -10 .
评析:本法是巧妙地把原题中指数与对数全部统一成指数,再利用指数函数的单调性而迫敛 到最后一个结果.
(法二)由已知得 lg a =10 —a, 10» =10 —b .
分别作岀函数 y =lg X、y =10 -X、y =10x的图象,设y =lg X与y =10 -x的交点为 A,y =10 与y =10 -x的交点为B,贝0 a为A的横坐标,b为B的横坐标.
由互为反函数的图象关于 y二X对称,知y二X与y =10 -x的交点C(5, 5)为A、B的中点.
从而 a ■ b =5 2=10.
评析:本法一方面把问题中四个函数统一为三个函数,另一方面其中有两个函数互为反函 数•结合反函数的图象性质,巧妙地将“数”通过“形”的直观性展示岀来,使问题变得清晰明 了,而求解起来也容易了许多.
(法三)由 a - lg a =10得:lg a =10 _a , 1010 - = a 即 1010 △ =10 _(10 _ a)
由 b - 10b =10 得:10b =10 _b
分别作岀函数 y =10气y =10 _x的图象,显然它们只有唯一公共点,即 10x =10 _x有唯一
b =10「a,即 a b =10 .
评析:本法是把问题中四个函数统一为两
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