不等式恒成立,试试“端点效应”吧!

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学霸小张

嘿,兄弟,

知道啥叫“端点效应”么?

“端点效应”?    干啥滴??

你领取了亲爱的的
红包
是真的,不知道啊?

尴尬了……

确实,

不少的同学都在打听:什么是“端点效应”?它到底可以用来干什么?

因为导数的综合题,实在是太难了,难到有时根本思考不过来。

那如果有捷径,谁又不想好好的用心参悟一下呢!

前两天学生做卷,又遇到了这类压轴题,分类讨论又无从下手,还有讨厌的三角函数,不少的孩子就觉得依然束手无策了。

什么样的题?

原题是这个样子的:

是不是再正规不过的导数题了?是不是再常见不过的恒成立?是不是也有同学觉得都做滥了这类……

还记得以前,讲过什么“三分思维”的处理策略:

分离函数——转化为切线找媒介

分离参数——转化无参数求最值

分类讨论——最最下策的求最值

对于端点效应,其实,以前也是有心了很长一段时间的,只是因为一直没有一个安静的时间码字,而耽搁了这个专题。

今天终是下定了决心再整理下,彻底解决这个问题吧。

01
函数单调性的感性认识

其实,要说到“端点效应”,还是应该谈一下对函数图像的感性认识的。

我说的,当然就是函数中最本质、最重要的单调性问题了。

我们都知道,单调函数主要有两种形式:递增和递减。而递增和递减又各有三种不同的类型:

其实,如果不要很严谨,区分递增和递减,还有一种另类的方式,那就是看切线的斜率了。

而切线的斜率,自从有了导数,基本都是用导数的正负来恒量了。

切线与单调性

如果我说,函数在某点处的导数值为正,那么函数在该点左右的一个小范围内,一定是单调递增的。

你,觉得这是有道理的么?

那在某点处导数值为负呢?

画画、看看图像,再细细想想,也真的是有道理的。

有了这种感觉,我们就能得到下面的结论:

其实这个,也就算是端点效应的雏形了。

当然,还是通过具体的例题,来体会“端点效应”的基本思路。

02
“端点效应”第一重

从上面的过程不难看出,这种思路主要是利用了恒成立问题中,端点这一特定位置一定满足条件,从而找出不等式恒成立的必要条件。

只是,让人惊喜的是,这个必要条件,有时也恰好同时具备了充分性!

那么,这样得到的竟然就是充要条件了,这种状况,是不是纯属一种巧合呢?

答案当然是肯定的!

所以后面,才会有了相关的证明。

我将这种直接利用原函数定义域端点满足条件的效果,称之为“端点效应”的第一重修练。

以后遇到这种恒成立,是不是完全可以先用这种方法,缩小一下参数范围,再处理后续的问题呢。

嗯,如果不能用“三分思维”,这个思路绝对是值得一试的。

03
“端点效应”第二重

这个,就是前两天学生再次遇到的题了。

对于高二的学生,导数的综合题,其实我一直没有要求他们太多。

毕竟,具备深层次思考的能力,还是要经过高三一轮复习的洗礼,方能成就的。

如果单就这个题来说,和例1最大的区别,就是端点处的f(0)=0了,并没有如例1一样含有参数。

那么按照之前的分析,如果要求在端点x=0的后面,函数值f(x)>0恒成立,最起码的要求,函数在x=0处的切线斜率应当是非负的。

于是,这便有了“端点效应”的第二重修练。

因为由这种方式得到的参数范围,一定首先是必要条件的。所以,后面也同样,还是要认真的证明一下它的充分性。

04
“端点效应”第三重

唉,这题竟然是在端点处的函数值与导数值都为0了!

这时候,就只有继续求二阶导数啦。

也确实,好像现在好一点的导数综合,都要或深或浅地考查下二阶导数的。

其实,也好理解,思路是一样的,只是有了点递进的感觉而已。

这种情况,就可以称之为“端点效应”的第三重修练啦。

05
“端点效应”也翻车

嗯,是不是很尴尬!

一路走来,都好好的,却在这里,“端点效应”竟然翻车啦,

而且还是高考真题!

最重要的,与十年前的高考真题,结构还是那么的相近!

时隔10年的高考卷,这期间的变化竟然都这么大了么?

不管怎么说端点效应都不错出现问题也正常还是觉着666666原来安徽有个红旗中学请开始你的表演老铁扎心了真的带秀皮皮虾我们走不怕不怕,彭老师还有三分思维呢6666666

其实,出现这种情况,也真的是很容易理解的。

毕竟按照这种方式求出的,也只是必要条件而已,同时具备充分性,一定是命题老师手下留情了。

但不管怎么说,如果这种思路可行,确实是比较方便的。

而且在客观题中,它可是大有用武之地哦!

做个小结

不过因为真的有时可能端点效应会失效的,所以,最常规的思路还是一事实上要清楚的。

有兴趣的同学,可以认真参考下面的这篇推送,做更进一步的学习和探索。

链接:

通性通法|参数范围总常见,三“分”思维最在行。

学习是件很容易的事,但真的需要一贯的坚持。

奉上下面的一段文字,师生共勉。

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                         致谢

我走了很远的路,吃了很多的苦,才将这份博士论文送到你的面前。二十二载求学路,一路风雨泥泞,许多不容易,如梦一场,仿佛昨天一家人才团聚过。

出生在一个小山坳里,母亲在我十二岁时离家。父亲在家的日子不多,即便在我病的不能自己去医院的时候,也仅是留下勉强够治病的钱后又走了。我十七岁时,他因交通事故离世后,我哭的稀里糊涂,因为再得重病时没有谁来管我了。同年,和我住在一起的婆婆病故,真的无能为力。她照顾我十七年,下葬时却仅是一副薄薄的棺材。另一个家族成员是老狗小花,为父亲和婆婆守过坟,后因我进城上高中而命不知何时何处所终。如兄长般的计算机启蒙老师邱浩没能看到我的大学录取通知书,对我照顾有加的师母也在不惑之年匆匆离开人世。每次回去看他们,这一座座坟茔都提示着生命的每一分钟都弥足珍贵。

人情冷暖,生离死别,固然让人痛苦与无奈,而贫穷则可能让人失去希望。家徒四壁,在煤油灯下写作业或者读书都是晚上最开心的事。如果下雨,保留节目就是用竹笋壳塞瓦缝防漏雨。高中之前的主要经济来源是夜里抓黄鳝、周末钓鱼、小猪崽和出租水牛,那些年里,方圆十公里的水田和小河都被我用脚测量过无数次。被狗和蛇追,半夜落水,因蓄电瓶进水而摸黑逃回家中;学费没交,黄鳝却被父亲偷卖了,然后买了肉和酒,都是难以避免的事。

人后的苦尚且还能克服,人前的尊严却无比脆弱。上课的时候,因拖欠学费而经常被老师叫出教室约谈。雨天湿漉着上课,屁股后面说不定还是泥。夏天光着脚走在滚烫的路上。冬天穿着破旧衣服打着寒颤穿过那条长长的过道领作业本。这些都可能 成为压垮骆驼的最后一根稻草。如果不是考试后常能从主席台领奖金,顺便能贴一墙奖状满足最后的虚荣心,我可能早已放弃。

身处命运的漩涡,耗尽心力去争取那些可能本就是稀松平常的东西,每次转折都显得那么的身不由己。幸运的是,命运到底还有一丝怜惜。进入高中后,学校免了全部学杂费,胡叔叔一家帮助解决了生活费。进入大学后,计算机终于成了我一生的事业与希望,胃溃疡和胃出血也终与我作别。

从家出发坐大巴需要两个半小时才能到县城,一直盼着起出大山。从炬光乡小学、大寅镇中学、仪陇县中学、绵阳市南山中学,到重庆的西南大学,再到中科院自动化所,我也记不清有多少次因为现实的压力而觉得自己快扛不下去了。这一路,信念很简单,把书读下去,然后走出去,不枉活一世。世事难料,未来注定还会面对更为复杂的局面。但因为有了这些点点滴滴,我已经有勇气和耐心面对任何困难和挑战,理想不伟大,只愿年过半百,归来仍是少年,希望还有机会重新认识这个世界,不辜负这一生吃过的苦。最后如果还能做出点让别人生活更美好的事,那这辈子就赚了。

贫困学子逆袭,博士论文“致谢”部分文字

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