第10章 难题

新一周的校外辅导课如期而至,段玉玉怀着期待又紧张的心情来到教室。她期待着能和林泽一起学习探讨,又紧张今天的课程会不会有更难的知识点等待着她去攻克。

上午的课程是数学函数与导数的综合应用。老师在黑板上写下一道道复杂的例题,详细讲解着解题思路和方法。段玉玉全神贯注地听着,努力跟上老师的节奏。然而,随着课程的推进,那些抽象的概念和繁琐的计算让她渐渐感到吃力。

在做课堂练习时,段玉玉盯着一道题目,大脑一片空白。题目是这样的:已知函数f(x)=x^3 - 3ax^2 + 3x + 1,在区间(2,3)内存在极值点,求实数a的取值范围。她尝试了几种方法,都无法得出正确答案。看着周围的同学都在奋笔疾书,她心中越发着急,额头上冒出细密的汗珠。

林泽注意到了段玉玉的异样,他停下手中的笔,轻声问:“怎么了?遇到难题了?”

段玉玉沮丧地点点头:“嗯,这道题我试了好几种方法都不对,完全没思路。”

林泽探过头看了看题目,思考片刻后,说道:“你看,这道题关键在于要先对函数f(x)进行求导,得到f^\prime(x)=3x^2 - 6ax + 3。因为函数在区间(2,3)内存在极值点,所以f^\prime(x)在这个区间内有变号零点。这里你可以设一个辅助函数g(x)=x^2 - 2ax + 1,通过它来找到解题的突破口。也就是说,g(x)在(2,3)内与x轴有交点。”

林泽一边说着,一边在草稿纸上写下详细的步骤,耐心地给段玉玉讲解。“对于二次函数g(x),对称轴是x = a。接下来分情况讨论,当a\leq2时,g(x)在(2,3)上单调递增,那么\begin{cases}g(2)=4 - 4a + 1\lt0\\g(3)=9 - 6a + 1\gt0\end{cases},看看这种情况是否有解;当a\geq3时,g(x)在(2,3)上单调递减,那么\begin{cases}g(2)=4 - 4a + 1\gt0\\g(3)=9 - 6a + 1\lt0\end{cases},判断这种情况;当2\lt a\lt3时,\Delta = 4a^2 - 4\gt0,并且g(2)与g(3)异号,这样就能确定a的取值范围了。”

在林泽的帮助下,段玉玉终于理清了思路,顺利解出了题目。

“呼,终于做出来了,林泽,多亏有你,不然我真不知道该怎么办了。”段玉玉长舒一口气,感激地说道。

“别这么说,大家一起学习就是要互相帮助嘛。函数与导数确实有些难,不过多做几道题,掌握了方法就好了。”林泽鼓励道。

课间休息时,段玉玉还在回味刚才那道难题,林泽则拿出一本课外的数学拓展书籍,翻到其中一页,说:“段玉玉,这上面有几道类似的题,难度稍微高一点,你想不想挑战一下?”

段玉玉看着那几道题目,心中有些犹豫。一方面,她对难题有些畏惧;另一方面,又想通过挑战来提升自己。

林泽似乎看出了她的心思,笑着说:“别怕,我会在旁边帮你的。要是遇到困难,咱们一起解决。这可是提升数学能力的好机会。”

段玉玉咬咬牙,点点头:“好,我试试。”

于是,两人开始研究那几道难题。段玉玉先仔细读题,尝试着按照林泽教的方法去分析题目。她在草稿纸上写满了各种思路和计算过程,但进展并不顺利。

就在这时,教室的投影仪突然出现故障,“啪”的一声,灯泡爆了,教室里瞬间暗了一下,随后应急灯亮起。同学们一阵骚乱,老师赶紧安抚大家不要惊慌,并联系工作人员来维修。

趁着这个间隙,林泽对段玉玉说:“别受影响,咱们继续。这道题其实和刚才那道思路类似,只是多了一些条件限制。你再从函数的定义域和值域角度思考一下。”

段玉玉深吸一口气,让自己平静下来,重新审视题目。在林泽的不断提示下,她逐渐找到了突破口,顺利解出了其中一道难题。

“哇,我做出来了!”段玉玉兴奋地说道,眼中闪烁着喜悦的光芒。

“很棒啊!你看,只要静下心来,难题也没那么可怕。”林泽笑着夸赞道。

在接下来的时间里,两人又一起攻克了剩下的几道难题。通过这次挑战,段玉玉对函数与导数的知识有了更深入的理解,也更加佩服林泽的数学能力。

经过这次意外和挑战,段玉玉和林泽之间的默契又增进了几分,他们在学习的道路上携手共进,期待着下一次的突破。