标题 | 数学高考试题中不等式分析与思考 |
范文 | 敬奇荣
【摘要】 在高考改革的大背景之下,高考数学命题的创新性,是推动高中数学教学改革的重要基础.本文立足对高考不等式试题的分析,从不等式的工具应用、不等式知识的综合考查等方面,分析了高考试题中不等式的特点及解题技巧. 【关键词】 高中数学;不等式;应用 本文立足2016年、2017年全国数学高考试题,具体谈谈高考试题中不等式. 一、以知识内在联系为载体,考查解决数学问题的应用 在高中数学知识中,不等式既是知识的载体,又是解决数学问题的重要工具.高考不等式命题,注重知识之间的内在联系,在与函数单调性、值域、解三角函数等的应用中,更多的是运用不等式去解决数学问题,体现出其工具属性.因此,不等式的知识学习,是解决数学问题的重要手段. (一)解决函数问题 在函数问题的解决中,经常会用到不等式的性质,并在函数单调性的结合之下,实现对函数问题的有效解决.2016全国卷Ⅰ·理8的试题解答,就需要运用到不等式知识. 试题? 若a>b>1,0 A.ac C.alogbc 分析与解答? 该题的解答,需要运用到不等式的性质,实现对选项B,C,D进行转换,为函数构建创造条件.选项B:abc (二)极值问题解决 在高中数学知识中,极值问题是重点,将极值问题与求导、不等式的结合,实现了对学生知识的综合考查.学生需要具备良好的综合能力,能够巧妙运用基本不等式、函数单调性,实现对极值问题的有效解决.在2017全国卷Ⅱ·21的解题中,就需要不等式与极值问题的相关知识. 试题? 已知函数f(x)=ax2-ax-xlnx,且f(x)≥0. (1)求a; (2)证明:f(x)存在唯一的极值点x0,且e-2 分析与解答? (1)略.求得a=1;对问题(2),由(1)可知,f(x)=x2-x-xlnx,则f′(x)=2x-2-lnx,令f′(x)=0,可得2x-2-lnx=0,记t(x)=2x-2-lnx,则t′(x)=2- 1 x ,令t′(x)=0,可解得x= 1 2 .因此,t(x)在区间 0, 1 2? 上单调递减,在? 1 2 ,+∞ 上单调递增.所以,tmin(x)=t? 1 2? =ln2-1<0,从而t(x)=0有解.存在两个根,x0,x2.在此,不妨设f′(x)在(0,x0)上为正,在(x0,x2)上为负,在(x2,+∞)上为正.也就是说,f(x)必存在唯一极大值x0,且2x0-2-lnx0=0.由此可得:f(x0)=x20-x0-x0lnx0=x0-x20.由x0< 1 2 可知,f(x0)<(x20-x0)max=- 1 22 + 1 2 = 1 4 .再由f′? 1 e? <0可得出,x0< 1 e < 1 2 .为此,f(x)在(0,x0)上 单调递增,在 x0, 1 e? 上单调递减,所以f? 1 e? = 1 e2 二、以不等式的综合应用为基础,考查学生数学能力 高考在不等式試题的构建中,侧重于学生综合应用能力的考查,特别是对推理论证能力、抽象概括能力等的有效考查,强调学生应具备一定的数学思维.从近几年的考题来看,数列通项的缩放、恒成立问题等的考查,都是高考不等式的重要出题方向,应在这些方面强化理解与训练. 在数列不等式的证明中,“缩放”技巧运用比较广泛,能够帮助学生事半功倍地实现不等式证明.缩放的巧用,在于学生能够实现对知识的综合运用,在发散思维的视角之下,通过科学合理的缩放技巧,达到不等式证明的目的. 试题? (四川卷·理19)已知数列{an}的首项为1,Sn+1为数列{an}的前n项和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,n∈ N *. (1)若2a2,a3,a2+2构成等差数列,求数列{an}的通项公式; (2)设双曲线x2- y2 a2n =1的离心率为en,且e2= 5 3 ,证明:e1+e2+e3+…+en> 4n-3n 3n-1 . 分析与解答? 对问题(1),比较简单,是常规的数列知识考查,可以很快计算出:an=2n-1(n∈ N *).对问题(2),可以由(1)中的通项公式an=qn-1,可以得出该曲线的离心率为en= 1+q2(n-1) .再由e2= 5 3 可以得出,q= 4 3 . 对en= 1+q2(n-1) ,可以知道,通过直接的加和求算,显然是无法计算出e1+e2+e3+…+en之和.如何往下推进,朝着目标不等式靠拢,则需要考虑运用“缩放”技巧,对en= 1+q2(n-1) 的通项进行适当转变,以实现求和. 因为en= 1+q2(n-1) > q2(n-1) =qn-1. 很显然,对e1+e2+e3+…+en>1+q+q2+…+qn-1缩放求和,便可以简单实现.e1+e2+e3+…+en>1+q+q2+…+qn-1= qn-1 q-1 . 现将q= 4 3 代入,便可以得出,e1+e2+e3+…+en> 4n-3n 3n-1 . 三、结束语 总而言之,不等式作为高中课程体系的重要内容,与其他知识的融合考查,成为当前高考不等式命题的重要趋势.在本文的探讨中,不等式在高中试题中的呈现,侧重于基本不等式的应用,并基于综合知识考查等方式,提高不等式试题对学生数学能力的有效考查.数学高考试题中的不等式试题,应以发散的思维视角,实现有效学习. 【参考文献】 [1]金克勤.2015年高考“不等式”专题分析[J].中国数学教育(高中版),2015(7):86-90. [2]龙艳文.2016年高考“平面向量”专题命题分析[J].中国数学教育(高中版),2016(7):54-59. [3]李明生.高等数学背景下的函数与不等式高考试题分析[J].黄冈师范学院学报,2009(6):21-24. |
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