一道高考题反思如何进行高三数学复习
2017-06-30蔡爱钦
蔡爱钦
中图分类号:G633.6文献标识码:B文章编号:1672-1578(2017)06-0245-01
2017年考试大纲在能力要求内涵方面,增加了基础性、综合性、应用性、创新性的要求,增加了数学文化的要求。因此,我们要引导学生重视基础知识、基本技能和基本的数学思考方法,对习题要举一反三,一题多解,解题中要不断优化解题思路、加大思维量减少运算量,在数学文化方面,要求学生注重这方面知识的积累,注重实际应用。
为了适应新考试大纲要求,高三的复习不应该只是停留在就题讲题层面,而应该是在讲解习题的过程中寻找知识点之间的联系,进行思想方法的归纳总结,进行题目的挖掘和引申,构建专题的知识网络,在进行高效复习的同时培养学生的能力。下面我就以函数的对称性和函数的导数为核心,介绍如何进行高三数学复习。
母题:设点P在曲线y=12ex上,点Q在曲线y=ln(2x)上,则|PQ|最小值为2(1-ln2)。
分析:常规思路是设出动点坐标P(x1,12ex),Q(x2,ln2x2),列出|PQ|=f(x1,x2),再求最值。显然双动点难度很大,注意到指对数函数的关系,发现y=12ex与y=ln(2x)互为反函数,图象关于y=x对称,则|PQ|≥d1+d2≥2d0其中d0是点P到直线y=x的距离。将问题转化为求“曲线y=12ex上的点到直线y=x的距离的最小值”。
整道题是观察并发现两函数的特性,根据它们互为反函数的图像特性,把所求的点点距离转化为点线距离,构造函数求解。观察、分析、转化,这就是考查能力。利用图形的对称性将问题转化为解析几何问题,在求最小值时又用到导数知识,从数到形的转化,将一类知识迁移到另一类知识情境中创造性解决,这就是创新能力,就是学科素养,学科价值。在教学过程中,要引导学生归纳处理双动点问题的基本方法:力求向单动点问题转化,解题过程要做到思路清晰,有法可依。
当然对于文科生来讲,由于对反函数要求比较低,导数方面也相对较弱,因此在讲解这道题时可以适当降低难度,比如可以先设计以下两个题目:
题1:设直线x=t与函数f(x)=x2,g(x)=lnx的图象分别交于点M,N则当|MN|达到最小时t的值为2。
此题虽然两个点都是动点,但由于它们的横坐标相等,所以求MN的距离难度不大,设计这道题目的目的是要建立利用导数求最值的知识框架,让学生熟悉这个知识背景的前提下解决母题。
题2:设点P在曲线y=ex上,点Q在曲线y=lnx,则|PQ|的最小值为0.5。
此题学生较容易看出两个函数互为反函数,再复习反函数的性质,构建有关反函数的知识体系,学生解决此题自然就得心应手。
通过上面学生对利用函数导数求最值问题有了初步的了解,这时我们可以让学生归纳有关利用导数求最值的方法步骤,并以此为载体,引导学生回忆利用导数求函数单调性,极值,求切线的方法,这样通过简单的一道母题就復习了导数应用的知识点,构建起导数应用的知识体系,这也再次体现了这道题的学科价值。
通过上面学生对曲线关于直线对称的曲线问题也有了了解,这时我们可以顺便复习有关直线对称其他类型问题,比如关于x轴、y轴对称等,建立起有关对称的知识体系,拓展学生的应用能力,大大提高高三复习的效率。
接下来我们可以再设计两道姐妹题,让学生进一步巩固刚才所建立的知识体系。
姐妹题1:已知函数f(x)=lnx2+12,g(x)=ex-2,对于使得g(a)=f(b) 成立,则b-a的最小值为ln2。
解法分析:设g(a)=f(b)=m,从而可求出b,a,再求出b-a,令b-a=h(m),再利用导数求最值的方法求h(m)的最小值即可。
此题是构造新函数,再用导数求最值的方法解题,这考查了学生观察、分析、转化的能力,同时也再次巩固了利用导数求最值知识点。
姐妹题2:已知函数g(x)=a-x2(1e≤x≤e,e, 为自然对数的底数)与h(x)=2lnx的图象上存在关于x轴对称的点,则实数 α的取值范围是[1,e2-2] 此题不仅考查了对称问题,还考查了构造函数,函数求极值问题,正好巩固了本节的两个重要知识点。
我们还可以进一步深化,提高学生的迁移能力。
深化题1:函数f(x)=ex+x2+x+1与g(x)的图象关于直线2x-y-3=0对称,P与Q分别是函数f(x),g(x)图象上的动点,则|PQ|的最小值为2 5。
解法分析:根据函数f(x)的图象与g(x)关于直线2x-y-3=0对称,所以函数f(x)到直线的距离的最小值的2倍,即可|PQ|的最小值。
深化题2:若实数a,b,c,d满足(b+a2-3lna)2+(c-d+2)2=0 则(a-c)2+(b-d)2的最小值为8。
解法分析: 根据b+a2-3lna=0,c-d+2=0构造函数y=3lnx-x2设c=x,d=y转化为曲线y=3lnx-x与直线y=x+2之间的最小距离的平分值即可。
高三学生的时间是非常宝贵的,课堂上能否高效教学直接影响着学生的高考分数,所以我们在设计课堂教学时不能具有随意性,而应该精心备课,构建专题知识网络,进行系统教学,教学中我们可以设计一题多变,一题多解,归纳解题方法,提高复习效率。