清晨,教室里已经坐了不少埋头复习的同学。窗外的梧桐树在微风中轻轻摇曳,阳光透过叶片的缝隙,在课桌上投下细碎的光斑。苏松坐在靠窗的位置,面前摊着一本数学练习册,眉头却紧紧皱着,手里的笔悬在草稿纸上,迟迟没有落下。练习册上的函数综合题像是一道无法跨越的鸿沟,题干里的 “不等式约束”“实际应用场景” 等关键词,让他原本清晰的思路瞬间变得混乱。
“你最近在数学上有何困扰?” 一个温柔的声音在耳边响起,白墨端着一杯温热的豆浆,轻轻走到苏松身边,目光落在他面前的练习册上。她注意到苏松已经对着这道题看了快十分钟,手指无意识地摩挲着笔杆,显然是遇到了瓶颈。
苏松抬起头,眼神里带着一丝沮丧,像是找到了宣泄的出口:“函数部分总是让我头疼,尤其是结合不等式和实际应用的题型。你看这道题,说是某工厂生产两种产品,需要根据原料和工时约束求最大利润,既要建立函数模型,又要考虑不等式组的定义域,最后还要用导数求最值,我总是在步骤之间衔接不上,要么漏掉定义域的限制,要么求导后不知道怎么结合实际意义判断极值是否合理。”
白墨在苏松身边的空位坐下,将豆浆递给他,然后从自己的书包里拿出一份装订整齐的错题集。错题集的封面用标签纸写着 “数学函数综合题分类整理”,翻开后,每一页都按 “基础题型”“提升题型”“综合题型” 清晰分类,每道题旁边都用不同颜色的笔标注了错误原因、解题思路和知识点链接。“你看,这些题目是我之前整理的,和你现在遇到的问题很像。” 她指着 “综合题型” 部分,“基础题是函数的基本性质和图像变换,比如求定义域、值域、单调性,这部分你已经掌握得不错了;提升题则是将函数与不等式结合,比如用函数单调性解不等式、求参数范围,这需要你熟练掌握函数和不等式的联系;而综合题则像你现在做的这道,需要结合实际应用,先建立数学模型,再用函数知识解决,这类题的关键是‘先理解题意,再拆解步骤’,不能急于求成。”
苏松接过错题集,仔细翻看着。白墨的字迹工整清晰,每道题的错误原因都分析得十分透彻。比如一道类似的利润最大化问题,她在旁边标注:“易错点:忽略原料和工时的实际限制,导致定义域范围扩大;解题关键:先根据题干列出所有约束条件,画出可行域,再结合函数单调性或导数求最值,最后验证结果是否符合实际意义。” 这些标注像是一把钥匙,瞬间打开了苏松的思路。
“原来如此!我总是把基础题搞懂还不够,更深层次的应用还需要多加练习,尤其是步骤拆解和实际意义的验证。” 苏松恍然大悟,指着错题集中的一道题,“你看这道题,和我现在做的几乎一样,你在解题步骤里特意把‘列约束条件→画可行域→建函数模型→求最值→验证实际意义’分了五步,每一步都写得很详细,我之前就是没有这样系统地拆解,才会在中间步骤出错。”
“其实这类题的本质是‘翻译’,把实际问题中的文字信息‘翻译’成数学语言。” 白墨拿起笔,在草稿纸上为苏松梳理思路,“比如‘原料约束’就是‘某两种原料的消耗量不超过库存量’,可以转化为不等式;‘最大利润’就是‘利润函数在可行域内的最大值’,需要结合函数的性质求解。你可以试着先不看答案,把这道题的题干信息逐条列出来,先列约束条件,再建立利润函数,我们一起看看哪里出了问题。”
苏松按照白墨的建议,拿起笔在草稿纸上逐条记录:“产品 A 每件消耗原料 1kg,工时 2 小时;产品 B 每件消耗原料 2kg,工时 1 小时;原料总量不超过 100kg,工时总量不超过 80 小时;产品 A 每件利润 30 元,产品 B 每件利润 20 元,求最大利润。” 他一边写,一边在心里默念,试图将文字转化为数学符号。
“很好,现在把这些信息转化为不等式。” 白墨在一旁引导,“设产品 A 生产 x 件,产品 B 生产 y 件,x 和 y 都是非负整数(因为产品数量不能为负,也不能是小数),那么原料约束就是 x 2y ≤ 100,工时约束就是 2x y ≤ 80,对吗?”
苏松点点头,在草稿纸上写下不等式组:“x ≥ 0,y ≥ 0,x 2y ≤ 100,2x y ≤ 80。然后利润函数是 L = 30x 20y,接下来就是求 L 的最大值。”
“那你现在想想,怎么求这个最大值?” 白墨没有直接给出答案,而是引导苏松自己思考。
苏松皱着眉,回忆着课堂上老师讲的方法:“可以用线性规划的方法,先画出可行域,找到顶点,再将顶点坐标代入利润函数,比较得出最大值。不过之前老师也说过,对于二元一次函数,最大值通常在可行域的顶点处取得。”
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