解决函数客观压轴题的良策
杜言言
[摘???要]探讨函数客观压轴题的解题策略,以帮助学生领会函数压轴题的背景、解法、立意等内涵,掌握函数压轴题的思想方法与技巧,从而有效突破难点.
[关键词]函数;压轴题;性质;结论
[中图分类号]????G633.6????????[文献标识码]????A????????[文章编号]????1674-6058(2019)35-0023-02
在高考数学命题中,函数压轴题往往以客观题的形式出现,正因为是压轴题,其难度不言而喻.数学解题,必须讲究方法.方法得当,事半功倍.?那么解决函数客观压轴题有何良策呢?
一、善用性质,合理转化
善于利用函数性质合理转化是解决函数问题的关键,例如可将函数的单调性转化为不等关系,函数的奇偶性转化为恒等式,而对于函数的对称性,可从函数f?(x)满足f?(a+x)=?f?(b-x),得到其图像的对称轴x=?[a+b2];而从函数f?(x)满足f?(a+x)+f?(b-x)=c,可得到其图像的对称中心是[a+b2,c2].
[例1]若函数y=f?(x)的定义域为R,并且满足条件[fx+32=-f(x)],又知函数[y=fx-34]是奇函数,则给出下面四个命题,其中是真命题的序号为___________.
①函数f?(x)是以3为周期的周期函数;?②函数f?(x)的图像的对称中心是[-34,0];③函数f?(x)在定义域R上是偶函数;④函数f?(x)在定义域R上单调.
解析:因为f?(x+3)=f?[x+32+32]?=-[fx+32]?=f?(x),所以函数f?(x)是周期函数,且它的周期为3,故①正确;因为函数[fx-34]是奇函数,它的图像的对称中心为[0,0],所以f?(x)图像的对称中心是[-34?,0],故②正确;由于f?(x)图像的对称中心是[-34,0],-[34=-x+-32+x2],故f?[-x=]-f?[-32+x]?,又[f-32+x]=[-f-32+x+32=-fx],所以f?[-x]=f?[x],故③正确;因为f?(x)在R上是偶函数,所以它不可能单调,故④错误.于是可得真命题的序号为①②③.
二、妙用结论,如虎添翼
给出最值函数的定义:若a,b?[∈R],则min[a,b]=[a,a≤bb,ba].对于某些最值问题,巧妙运用性质“(1)?min[a,b≤a+b2≤maxa,b]?”和“(2)[mina,b≤]?[ab≤maxa,b](a>0,b>0)”,可让解题如虎添翼,快速获解.
[例2]设max?[a,b]?=?[a,a≥bb,b>a],若向量a,[b],[c]满足?|[a]|=1,|[b]|=2,[a]·[b]=0,[c]=λ[a]+μ[b]?(λ,μ都是非负数,且[λ]+[μ=1]),则当max?[c·a,c·b]取最小值时,|[c]|=().
A.?[255]??????????????B.??[223]???????????C.?1 ? D.?[52]
解析:如圖1,设[OA=a],[OB=b],?则a=?[1,0?,b=0,2],[∴λ≥0,μ≥]0,[λ+μ=1,∴0≤λ≤1].又[c=λa+μb],[∴c·a=(λa+b-λb)·a=λ];[c·b=(λa+b-λb)·b=4-4λ].由[λ=4-4λ],得[λ=45]?.
[∴maxc·a,c·b]=[λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45.]令[fλ]?=[λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45?,]则?[fλ]?[∈?][45,4?].?∴[fλ][min]=?[45],此时?[λ=45],[μ]=?[15],?[∴]c?=[45]a+[15]b=[45,25],∴|?c?|=[452+252]=[255].??选A.
三、合理拆分,参变分离
若一个方程或不等式由几个基本初等函数组成,当整体处理有困难或难度较大时,可尝试采用拆分函数的方法去解决.实际上,参变分离是拆分函数的一种特殊情况,参变分离较多运用在带参数的二次方程或不等式中,而拆分函数则有更大的运用范围.
[例3]已知函数f?[x]=xlnx?-?ae[x]?(e为自然对数的底数)有两个极值点,则实数a的取值范围是?????????????.
解析:由题易知?f?[′][x]=1+lnx?-?ae[x],令f?[′][x]?=0,得a=[1+lnxex],函数f?(x)有两个极值点,则需f′(x)=0有两个实数根,等价于a=[1+lnxex]有两个实数根,等价于直线y=a与y=[1+lnxex]的图像有两个交点.令g(x)=[1+lnxex],则g′(x)=[1x-1-lnxex],令h(x)=[1x]-1-ln?x(x>0),得h(x)在(0,+∞)上为减函数,且h(1)=0,所以当x∈(0,1)时,h(x)>0,故g′(x)>0,g(x)为增函数;当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,故g′(x)<0,g(x)为减函数,所以????g(x)max=g(1)=?[1e],又当x?→?+∞时,???g(x)→0,所以g(x)的图像如图2所示,故0?
评注:将原函数拆分为两个函数,一静一動,在动态变化中,可找到参数的取值范围,这种解法离不开函数图像.
四、构造函数,修桥筑路
构造函数是数学的一种重要思想方法,它体现了数学的发现、类比、化归、猜想、实验和归纳等思想.构造函数的主要步骤:
(1)分析:分析已知条件,联想函数模型;(2)构造:构造辅助函数,转化问题本质;(3)回归:解析所构函数,回归所求问题.在客观题中,主要用于比较两式大小和解不等式.
[例4]已知定义在R上的可导函数f?[x]的导函数为[f???′x],满足[f???′x]?
解析:∵f?(x+2)为偶函数,∴f?(x+2)的图像关于x=0对称,∴[fx]的图像关于x=2对称,∴f?(4)=?f?(0)=1.
设g?[x]?=?[fxex](x∈R),则[g′x]?=?[f?′xex-fxexex2=f?′x-fxex],又∵[f?′x<][fx],∴[g′x]?0[?x∈R],∴函数g[x]在定义域上单调递减.
∵[fx<][ex][?]?g?[x]?=?[fxex]?<1,而g[0]?=?[f0e0]?=1,
∴[fx<][ex][?]g?[x]0.
所以原不等式的解集是[x|x>0].
评注:在解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,可设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,用函数的观点加以分析,从而找到科学的解题途径.
[??参???考???文???献??]
[1]??顾德成,徐小琴.一道高考函数压轴题的多角度分析[J].数学教学通讯,2019(9):80-82.
[2]??石礼标.一类高考压轴题的本质探源:高观点探究函数不等式问题[J].高中数学教与学,2018(9):36-38.
(特约编辑???安???平)