​高振宁:2020年新高考山东卷数学第21题解法研究——同构放缩携起手导数不等式难题不再有


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2020年新高考山东卷数学

第21题解法研究

——同构放缩携起手导数不等式难题不再有

高振宁     山东省新泰市第一中学

利用导数解决函数的不等式问题是高考数压轴题的常见形式,由于此类问题一般涉及导数与单调性、极值、最值等知识点,思维量较大、计算量较大,且经常需要灵活的构造特定目标函数,技巧性很强,得分一般不理想.此类问题的本质一般是求解特定目标函数的最值,多数情况下利用同构放缩思想构造特殊函数解决问题,函数解析式中往往含有ex或lnx,运算技巧比较大,为此笔者就2020年新高考全国Ⅰ卷(山东卷)数学第21题解法介绍一下自己的浅见,试图建立解决此类问题的通法,供大家参考.

  方法六(分而治之法)

从解决问题方法的角度看,隐零点法是解决问题的一般性通法,但是此种方法需要强大的计算能力作为基础,特别是在利用

进行代换得到

的这种思路,应该作为一种基本的解决导数不等式压轴题的基本思路进行培养。放缩法是山东省教育招生考试院给出的官方答案,此种办法的优点是,计算量不是大,借助分类讨论思想,利用特殊点明确参数的范围进而证明此范围符合题意,但是在实际的教学中,新教材已经把分析法和综合法等不等式证明方法删除,学生证明不等式能力较弱的情况下掌握放缩法不易,这就需要教师在教学中渗透不等式的证明方法,为了突破这个教学难点,笔者认为可以利用具体的证明方法,而不用过多的纠缠这种方法的具体含义和要求,比方说把“执果索因”给学生讲解成“把结论等价变形成能解决问题的形式”,在教学的实践中怎么充实这一点,还需要不断的在实际中摸索与探究。

方法三、四、五可以归结成同构法,同构法的本质是构造目标函数,借助目标函数单调性把复杂函数简单化,

当然,用同构法解题,除了要有同构法的思想意识外,对观察能力、对代数式的变形能力的要求也是比较高的.但是笔者认为,利用同构法可以最接近命题者的原始创作方向,此题目设计思路的开始点应该是ex≥ex/a.正所谓,同构新天地,放缩大舞台!

    方法六属于解决问题的巧妙方法,不属于通性解法,一般情况下f(x)≥g(x)不等价于f(x)min≥g(x)max,但是对于极个别的问题,利用上分而治之的方法,会极大的降低运算程度,但是构造不等式两侧的目标函数有一定的技巧性,学生不易掌握.

其实,解决导数的不等式问题的方法是多样的、灵活的,并且学生更易于接受那种方法也是有区别的,大多数问题甚至有可能会用到两种或更多的方法的结合,具体的那种解决问题方法更好,要根据具体的题目来确定.但本质上此类问题可以分为两大类方向:(1)借助导数求出目标函数的最值;(2)利用同构放缩,把问题转化成简单函数的不等式或已知成立的不等式.至于导数解决函数不等式问题,用那种解决问题的办法更好,值得我们进一步作深入的研究.

参考文献

[1] 陈永清.轻松快捷巧记高中数学知识与解题方法[M].湖南:湖南师范大学出版社,2020:42-47.

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