一道高考函数压轴题的分析与启示
2019-09-05顾肖逸
顾肖逸
函数作为高中数学内容的一条主线,贯穿于高中数学学习的始终,并在高考中扮演着重要的角色——它常常以压轴题的形式出现,函数问题凭借其结构形式多变、分类讨论情况复杂等特点,成为高中数学学习中的难点之一.那么面对一道函数压轴题,我们应该如何对其进行分析,从而获解呢?下面以一道高考函数压轴题为例,谈谈我在解决函数压轴题过程中的学习心得,与各位同学分享.
二、试题的分析与解
1.第一问
第一问比较简单,可直接利用定义解决.首先,函数-厂(z)的定义域为R,关于原点对称,其次又因为f(-x)=e-x+ex=f(x),所以函数f(x)是R上的偶函数.
2.第二问
第二问的分析与解,我采取了以下步骤进行分析:
(l)认知过程一:这是什么问题?
从题干条件不难看出,这是一个典型的恒成立问题.
(2)认知过程二:我以前有没有处理过类似的问题,如果有,当时是怎么解决的?
可以套用解决恒成立问题的一般方法:参数分离法或构造函数法.
(3)认知过程三:在具体进行操作时,如何选择合适的方法进行研究?
我在学习和研究函数问题的过程当中,积累了如下的解题经验:
①一般来说,如果容易分离的就进行参数分离;
②在参数分离之前,可考虑用换元法将问题进行简化,
由以上的认知过程的分析,我尝试给出了以下解法:
(注:解法2在参数分离后利用基本不等式方法求得函数的最小值.)
(4)认知过程四:本题如果利用构造函数的方法进行研究,如何对参数进行分类讨论呢?
通过构造函数解决恒成立问题,分类讨论是无法避免的,那么如何有效进行参数的分类讨论呢?我的体会和经验是如果要分类讨论,一定是产生解题冲突的结果.
3.第三问
第三问的分析与解,可以类比第二问的步骤进行分析:
(l)认知过程一:这是什么问题?
从题干条件不难看出,本题可分解为两个小问题:
问题1是一个典型的不等式有解问题,问题2则是一个比较代数式的大小问题.事实上,很多函数压轴题都可以进行这样的难题分解.将难题进行分解,然后逐一解决,有时即使解决不了最终的问题,但能解决分解后的几个小问题,从考试来说,也能得到可观的分数.
(2)认知过程二:我以前有没有处理过类似的问题,如果有,当时是怎么解决的?
不等式有解问题方法和恒成立问题一致,仍然可考虑参数分离法或构造函数法.
对于比较大小问题,可考虑构造函数的方法解决.
由以上的认知过程的分析,我尝试给出了以下解法:
(注:可能会有同学一阵眩晕,别怕,先从函数解析式的角度进行观察,在定义域上,分子部分是单调递增的函数,分母部分是单调递减的函数,且分子和分母均大于0恒成立,g(x)还不是单调递增吗?有了这个目标.对接下去的证明工作起了很好的导向作用,通过观察,我们猜想g(x)是一个单调递增的函数,那还不应该大于0恒成立吗?)
三、试题解决的启发
通过以上的分析,我们不难总结出一些解決函数压轴题的思路,也同时能获得一些良好的解决函数问题的活动经验,
首先,我们对问题进行总体感知,确定问题模型,即明确该问题涉及的基本问题是什么,以及主要的解决方案是什么,从而形成良好的解题结构,以本题为例,本题涉及了高中函数的重要问题:恒成立问题和存在性问题.由此,我们利用解题学习获得的经验明确这类问题的解题方向:对函数的最值加以研究,并对命题进行转化,而对于这两类问题,常见的研究方法是参数分离法和构造函数法.
其次,对条件的结构加以观察,选取解决问题的最优方法,以本题为例,在第二问的解决过程中不等式的结构形式较为清晰,容易进行参数分离,参数分离是本题的最优方案,避免了冗杂的分类讨论,但在第三问中,结构形式较为复杂,我们倾向于选择直接构造函数的方法,事实也证明了我们的分析——第三问如果进行参数分离,最后得到的结构比较复杂,容易造成恐慌,因此,在解决问题之前,选择合适的解题策略也应包含在问题解决的过程之中.
最后,对难题进行分解.综合题之所以成为综合题,可能是由多个知识点组合而成的,或是由多个基本题拼凑形成的,对于一些较难的函数问题,当实在啃不动时,一个明智的做法是:可以将它划分为几个子问题或一系列的步骤,尝试去解决问题的一部分,得到相应的得分,从而尽可能提高压轴题的得分.