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学好高中数学的一点思考

2021-05-28甘肃陕西

教学考试(高考数学) 2021年2期
关键词:奇函数中心对称增函数

甘肃 陕西

笔者从事高中数学教学已经三十多年,并且教出了一些高材生,但是对于如何让高中生轻松愉快地学好数学,还是感到一筹莫展.众所周知,初中数学只要练熟,就能得高分,但是高中数学只靠“刷题”还是远远不够的,全国名师葛军老师也不赞成无谓的“刷题”.根据教学经验,笔者总结了学好高中数学的三字诀:背,悟,练.

一、“背”

一是要在理解的基础上,灵活记忆,可起到巧“背”的目的.要背定义、定理、公理、公式和一些常用的二级结论,只有将这些基础知识烂熟于心,才能在解题的时候想起要用的内容,反过来做题的过程也是对这些基础知识加深理解的过程.如2016年全国卷Ⅱ理科第12题的条件f(-x)=2-f(x),如果不熟悉下面的二级结论“对于函数f(x),如果满足f(a+x)+f(a-x)=2b(即f(2a-x)+f(x)=2b),则函数f(x)的图象关于点(a,b)对称”,那么就不知道该题的题意是已知函数f(x)的图象关于点(0,1)对称,也就不会灵活运用函数图象的对称性去完美的解决问题,只能靠“蒙”.

二是要“背”每个知识点的命题方向有哪些,并梳理出解决各类题型的常用方法.这样做虽然看起来有点死板,但是有助于培养学生归纳总结的能力,不然遇到每个题目都是新问题,需要重新思考,这样就浪费了时间.由于高考数学考试仅有120分钟时间,所以要考出好成绩,绝对不能浪费每一分钟.例如:在解三角形问题中,如果已知三角形的一边及其对角,那么目标问题的设置常有两类:一类是求三角形的面积的最大值(详见例1);另一类是求解与边有关的问题(详见例2).

【例1】(2013·全国卷Ⅱ理·17)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=bcosC+csinB.

(Ⅰ)求B;

(Ⅱ)若b=2,求△ABC面积的最大值.

解析:(Ⅰ)因为a=bcosC+csinB,所以由正弦定理得sinA=sinBcosC+sinCsinB,则sin(B+C)=sinBcosC+sinCsinB,

即sinBcosC+cosBsinC=sinBcosC+sinCsinB,化简得cosBsinC=sinCsinB.

【例2】(2020·全国卷Ⅱ理·17)△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sinBsinC.

(Ⅰ)求A;

(Ⅱ)若BC=3,求△ABC周长的最大值.

一般地,与边长有关的问题,还有如求2b-c,b2+c2等取值范围的问题,采用正弦定理转化为三角函数问题讨论比较方便.

三是要“背”一些题型的常用解题方法和技巧.要考出好成绩,既要做“学霸”,又要做“考霸”.全国名师四川代尔宁老师说:他和一些高考命题人交谈过,一些高考题,尤其是选择题和填空题基本上都会有其独特的解题方法.基于此,教师在解题教学过程中,既要教给学生常用的通性通法,又要有意识地去引导学生掌握一些解题的高招妙法,这样不但让学生牢固掌握了基础知识,又启迪开发了学生的智慧,同时可以提高学生处理非解答题的速度与准确性.诚如此,我们何乐而不为呢?

()

A.30° B.45°

C.60° D.120°

二、“悟”

初中数学一般情况下都是已知条件和要求的结论非常明确,只要功底扎实,解答问题一般不会出错;但是高中数学的已知条件和要求的结论有的非常隐蔽,需要自己“悟”.

【例4】已知定义在R上的奇函数f(x),当x>0时,函数为f(x)=lnx,则函数y=f(x)的零点个数是

()

A.1 B.2

C.3 D.4

剖析:这道题是一道非常简单的题目,但出错率不低,就是没有“悟”出隐含条件:若函数f(x)为奇函数,且在x=0处有定义,则f(0)=0.许多学生只考虑奇函数的图象关于原点对称,而得到2个零点,故选B,这是个错误答案.实际上,本题应该选C.

【例5】已知定义在R上的函数y=f(x)为增函数,且函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)成中心对称,若实数a,b满足不等式f(4a-a2)+f(b2-2b-3)≤0,则当2≤a≤4时,a2+(b-1)2的最大值为________.

解析:定义在R上的函数y=f(x)为增函数,且因为函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)成中心对称,所以函数y=f(x)的图象关于坐标原点对称,所以y=f(x)为奇函数.于是,根据不等式f(4a-a2)+f(b2-2b-3)≤0,先由y=f(x)为奇函数得f(b2-2b-3)≤f(a2-4a),再由y=f(x)为增函数得b2-2b-3≤a2-4a,所以a2+(b-1)2≤2a2-4a+4.

从而,当2≤a≤4时,根据2a2-4a+4≤2×42-4×4+4=20,可得a2+(b-1)2≤20.故所求a2+(b-1)2的最大值为20.

()

A.{1} B.(-∞,-2]∪[4,+∞)

C.[-4,2] D.[-2,4]

因为函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)中心对称,所以函数f(x)图象关于点(0,0)中心对称,即函数f(x)为R上的奇函数.

又因为实数s,t满足不等式f(s2-2s)≤-f(2t-t2)在1≤s≤4时成立,所以f(s2-2s)≤f(t2-2t),即s2-2s≥t2-2t.又因为当1≤s≤4时,s2-2s∈[-1,8],所以t2-2t≤-1,即(t-1)2≤0,所以t=1,故选A.

上面两道题表面上是函数y=f(x+1)的图象关于点(-1,0)成中心对称,函数y=f(x-1)的图象关于点(1,0)成中心对称,但是通过反思得出它们实际上是一回事,均表示函数f(x)的图象关于原点对称,即函数f(x)为奇函数.进一步提炼可给出其隐藏的具有一般性的内在规律:函数f(x+a)的图象关于点(-a,0)成中心对称⟺函数f(x)为奇函数.这就是我们“悟”出的道理,可见反思的重要性!

三、“练”

要学好数学,做练习题,必须有一定的量,但也不是练得越多越好.实际上,我们做一道题的真正目的是不再做这类题,做会了没有必要反复再做.要练,必须努力做到以下几点.

一是要规范.数学学科自身特点要求严谨、规范、准确,而许多学生平时练题,为了赶时间而随便做题,久而久之养成了不严谨、不规范的习惯,导致在考试中处理解答题时失分较多.因此,我们平时练习时一定要规范完成,养成良好习惯,打好扎实的数学基本功.

二是要归类.古人云:学而不思则罔,思而不学则殆,可见归类总结在学习过程的重要性.学习数学如果只练不总结,这样学得很累,效果一定不佳,只有在学习的过程中不断总结,才可以迅速提高学习效率,提升解题能力.如函数中有一类关于“任意”和“存在”的问题,这类问题常常体现为“相等”和“不相等(即大于或小于)”问题.通过归类,可用自己的语言总结出解法.如,相等问题可归纳总结为:任意的值域包含于存在之中(详见例7);不等式问题可归纳总结为:都是任意处理,再将存在改写为其对立面(详见例8).

【例7】设过曲线f(x)=-ex-x上的任意一点处的切线l1,总存在过曲线g(x)=ax+2cosx上的一点处的切线l2,使得l1⊥l2,则实数a的取值范围是

()

A.[-1,2] B.(-1,2]

C.[-1,2) D.(-1,2)

因为-2≤-2sinx2≤2,所以a-2≤a-2sinx2≤a+2.

显然,通过以上归纳总结,降低了处理此类问题的难度,并且使学生能够轻松掌握,达到事半功倍之效.

三是要纠错.会学习的学生,基本上都有个错题本.学生们在做数学练习题时,只注重做新的练习题,而忽略反思平时做错的题目,好多学生根本没有记错题的习惯.实际上,将易错问题利用错题本记录下来,经常演练,反复思考,可以有效避免以后再出现类似的错误!

错因探究:太大意啦,只注意到△ABC,而没有考虑它是锐角三角形.

错因探究:虽然细心、认真,但还没有达到足够的细心、认真,没有充分利用一个三角形为锐角三角形的充要条件.

反思感悟:(1)本题极易出错,不但要对cosA+sinC准确变形,而且要准确分析内角A的取值范围.

【例10】(Ⅰ)已知0

当然,还可以考虑其他的思路:先消元再放缩;或者对求证式中的“1”先利用题设条件作等量代换,再实施放缩等等.但最终均因没有彻底解决目标问题,而深感无奈!

反思感悟:(1)对于本题第二问,大部分学生的思路可能都是直接针对该问具体分析的,而没有注意考虑第一问与第二问之间的紧密联系,即缺乏灵活运用“联系”的观点去分析、解决问题的思想意识.最终,导致第二问不能顺利获证,认为较难.

(2)由于许多数学解答题设计多问的目的就是降低试题的难度,而各问之间又往往存在着某种紧密的联系,因此将“联系”的观点灵活运用于解题中,往往能够出奇制胜,将问题简洁明了地解决.

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