标题 | 分离法破解高考函数压轴题 |
范文 | 陈小波 【摘 要】“函数与导数”是高中数学的重点内容之一,历届高考试题中经常出现与函数有关的方程或不等式问题,考查了学生的数学建模、直观想象、数学运算、逻辑推理等数学素养,以及数形结合、分类讨论、化归思想,体现了综合性、应用性、灵活性。 【关键词】高考;函数;分离法 【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437(2019)16-0042-02 分离法可以将方程或不等式问题转化为函数问题,通过求导研究其性质来解决。常见分离法有:分离参数法,分离函数法等。 1 分离参数法 含参数的不等式中,常用分离参数法构造新函数,将不等式问题转化为函数问题,利用导数通过研究函数的单调性解决。 例1 (2017全国II卷文21题)[1]设函数。 (1)讨论的单调性;(过程略) (2)当≥0时,≤,求的取值范围. 分析:因为≥0时,恒有≤,即≤0 即≤0,可得:≤, 观察不等式≤,容易想到构造差函数辅助解决。 进一步观察,不等式≤中的和很容易分离到不等号两边,可以考虑分离参数法。 当时,不等式恒成立。 当时,需证≥恒 成立。 设, 则,注意到 设, 则 因为,所以,则恒 成立。 所以当时,单调递减,且。 所以,则在时单调递减,且, 因为, 所以, 则≥1,综上所述,的取值范围是。 2 分离函数法 如果不等式中同时出现类似和等组合,可以先进行拆分,将函数进行分离,构造多个新函数,分离后便于求导和简化运算。 例2(2014全國I卷理21题)[2]设函数。曲线在点(1,)处的切线为。 (1)求,;(,过程略)。 (2)证明:。 分析:结合(1)知,因为,所以,观察不等式,尝试构造差函数,在证明函数值大于0,若直接求函数的最小值,通过证明这个函数的最小值大于1,会遇到较大困难。 进一步观察,进行适当变换,将不等式转化为证明恒成立,可以利用分离函数法,构造函数和函数,然后再分别研究这两个函数的性质,作出这两个函数的图像(如图1),会发现,当时,的最小值大于等于的最大值,问题得以解决。 图1 设函数,则, 当时,,当时,, 故在单调递减,在单调递增, 则在的最小值为。 图2 设函数,则, 当时,,当时,, 则在单调递增,在单调递减, 所以在的最大值为。又因为, 所以,当时,,即成立。 事实上,观察不等式,也可以转化为不等式,然后构造函数和函数,做出这两个函数的图像(如图2),可以发现,当>0时,函数的图像总是在函数的图像的上方,则当时,不等式恒成立,所以恒成立,所以成立。 总之,分离法是高中数学中比较常见的数学思想方法,特别是对于含有参数的不等式或者方程的问题,分离法是解决此类问题的重要途径[3]。使用分离法,容易理清解题思路,简化运算,提高做题的正确率,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法。 【参考文献】 [1]盛朝阳,邵利.2016年高考数学四川卷文科压轴题的研究与反思[J].中学数学教学参考,2017(09). [2]徐坚.转换观点 化繁为简[J].数学通讯,2016(Z4). [3]徐章韬,刘创业.MKT:化无形思想为有形技巧——基于对一道“函数的零点”高考试题的分析[J].教育研究与评论(中学教育教学),2016(08). |
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