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摘 要在高中数学学习过程中,恒成立数学问题较为常见,也是综合性较强的问题,常常成为困扰我们的难题,为了有效提高数学解答问题的水平,我们要在做题中不断总结技巧,从而确保在高考中面对相关问题时有效解决。本文利用两种不同的方法對恒成立问题解题进行了分析,希望和同学们分享。
【关键词】恒成立问题;一次函数;数形结合
高中数学中,恒成立问题涉及到函数的性质以及函数图像,在解题过程中,我们要秉持化归、换元以及数形结合的思路,应用多元化数学解题方法有效解决实际问题,尤其是近几年,高考中恒成立问题的论证成为了热点,我们更要对其给予重视。
1 从一次函数角度解决恒成立问题
之所以成为恒成立,数学表达式一定是具备相应特征后才能满足条件,因此,证明其条件准确性以及条件的完整性就是证明恒成立的关键点。若是一次函数表达式是,而y=f(x)在区域[x1,x2]内恒成立,且y=f(x)>0,则能结合函数性质对其进行判断,也就是说,将
和进行结合讨论,合并后能得出
的结论。相反的,而y=f(x)在区域[x1,x2]内恒成立,且y=f(x)<0,则能结合函数性质对其进行判断,将
和进行结合讨论,合并后能得出
的结论。这个结论正好迎合了一次函数单调性质,特征相似,从侧面证明了恒成立问题的正确性。也就是说,借助一次函数的单调性进行求解,能满足证明条件。
例题1:奇函数的导函数是,并且,在x等于-1时,函数为零,若是x大于零,则满足。因此,若是函数大于零,则求解x的取值区间。
例题解析:在分析题目后,设定
,则能导出若是x大于零,且满足的关系式,则能导出在x大于零的情况下g'(x)小于零,那么,g'(x)就是在区间内单调递减的函数。由于题目中提到,奇函数的导函数是f'(x),则函数g(x)本身是偶函数,能得出,在区间内,g(x)呈单调递减的状态,代入已知条件,就能最终结论。即:(1)当x大于零小于1时,g(x)大于零,f(x)也大于零。(2)当x小于-1时,g(x)小于零,则f(x)大于零,证明了f(x)大于零整个问题恒成立的x取值区间就在。
结合题目对实际问题进行分析,正是借助了一次函数在某一区间内图像的表示形式对其进行了判断,由于存在递变关系,就能结合图像判断并推理恒成立问题。另外,若是题目的已知条件表示线段的两端点在横轴上方,则能保证x大于零,若是已知条件表示线段的两端点在横轴下方,则证明x小于零。正是借助这种思想,能保证题目求解的完整性和有效性,从而保证恒成立证明题解答的完整程度符合要求。
2 从数形结合角度解决恒成立问题
在数学证明题中,数形结合思想的应用范围较为广泛,也是我们高中数学学习方法中的重点,我们要想有效提高问题解答的效率和准确性,就要更加灵活的应用数形结合机制,确保在一定条件下能完成有效的形式转变。只有将抽象的数学语言转化为明确的直观图形,才能建立数量关系和空间形式,从而验证恒成立问题。除此之外,我们在解题过程中还要注意,由于高中数学中函数值域以及极值问题较为常见,因此,应用数形结合能避免进行大量重复的计算,简化解题思路和步骤,值得我们在解题中有效应用。
例题2:函数为,其中a小于1,若是函数本身存在唯一的整数解,且,则对a的取值范围进行判断。
例题解析:在对题目已知条件进行分析后,绘制图形,见图1。
设定且y=ax-a,在题目中说函数本身存在唯一的整数解,就使得g(x0)在y=ax-a的下方,由于则,在x小于
-时,g'(x0)小于零,若是x大于-时则g'(x0)大于零,而当x等于
-时,。另外,当x等于零时,g(x)等于-1,且g(e)=3e大于零,那么,直线y=ax-a就会恒过(1,0)点,其直线的斜率为a,证明经过公式的化简和推导,则能得出,最终推导得出结论,a的取值范围表示为:
。正是借助这种数形结合的解题方式,能对题目进行全面分析和解读,读取图像中的相关信息,从而建构函数图像和题目之间的关系,结合区间中函数图像自身的性质,能对题目相关条件进行整合,最后借助分类讨论的方式得出最终的结论,确保参数范围能符合实际标准。
结合题目和具体条件,借助实例以及解题技巧,能在提高做题准确率的同时,保证效率。也就是说,证明恒成立问题时,要对充分条件予以利用,结合图像的性质和特点,确保使用方法的有效性,也能为处理过程的全面开展提供保障,减少证明题带来的负担。也就是说,在恒成立证明试题解答过程中,要借助中间条件建立复杂问题简单化的等价转化机制,从而一定程度上完善我们的做题思路, 更好地应对高考中的相关问题。
3 结束语
总而言之,在高中数学学习过程中,我们要想提高成绩以及数学能力,就要灵活应用相关数学知识,由于多数数学理念都是相通的,因此,提高解题技巧的关键就在于保证解题流程的完整和思路的清晰,应用函数性质以及数形结合的方式证明恒成立问题具有较好的效果,值得同学们在实际做题中有效使用。
参考文献
[1]纪宏伟.跨过恒成立问题的“层峦叠嶂”——不等式恒成立问题中典型错误剖析[J].数学教学通讯,2014,20(30):44-45.
[2]廖永明.利用函数极值点巧解一类含参恒成立问题[J].中国数学教育(高中版),2014(06):60-61.
[3]杨瑞强.含参数的不等式|f(x,m)|〉g(x)恒成立问题的转化策略[J].河北理科教学研究,2014(04):42-43.
作者单位
湖南省长沙市南雅中学 湖南省长沙市 410000
【关键词】恒成立问题;一次函数;数形结合
高中数学中,恒成立问题涉及到函数的性质以及函数图像,在解题过程中,我们要秉持化归、换元以及数形结合的思路,应用多元化数学解题方法有效解决实际问题,尤其是近几年,高考中恒成立问题的论证成为了热点,我们更要对其给予重视。
1 从一次函数角度解决恒成立问题
之所以成为恒成立,数学表达式一定是具备相应特征后才能满足条件,因此,证明其条件准确性以及条件的完整性就是证明恒成立的关键点。若是一次函数表达式是,而y=f(x)在区域[x1,x2]内恒成立,且y=f(x)>0,则能结合函数性质对其进行判断,也就是说,将
和进行结合讨论,合并后能得出
的结论。相反的,而y=f(x)在区域[x1,x2]内恒成立,且y=f(x)<0,则能结合函数性质对其进行判断,将
和进行结合讨论,合并后能得出
的结论。这个结论正好迎合了一次函数单调性质,特征相似,从侧面证明了恒成立问题的正确性。也就是说,借助一次函数的单调性进行求解,能满足证明条件。
例题1:奇函数的导函数是,并且,在x等于-1时,函数为零,若是x大于零,则满足。因此,若是函数大于零,则求解x的取值区间。
例题解析:在分析题目后,设定
,则能导出若是x大于零,且满足的关系式,则能导出在x大于零的情况下g'(x)小于零,那么,g'(x)就是在区间内单调递减的函数。由于题目中提到,奇函数的导函数是f'(x),则函数g(x)本身是偶函数,能得出,在区间内,g(x)呈单调递减的状态,代入已知条件,就能最终结论。即:(1)当x大于零小于1时,g(x)大于零,f(x)也大于零。(2)当x小于-1时,g(x)小于零,则f(x)大于零,证明了f(x)大于零整个问题恒成立的x取值区间就在。
结合题目对实际问题进行分析,正是借助了一次函数在某一区间内图像的表示形式对其进行了判断,由于存在递变关系,就能结合图像判断并推理恒成立问题。另外,若是题目的已知条件表示线段的两端点在横轴上方,则能保证x大于零,若是已知条件表示线段的两端点在横轴下方,则证明x小于零。正是借助这种思想,能保证题目求解的完整性和有效性,从而保证恒成立证明题解答的完整程度符合要求。
2 从数形结合角度解决恒成立问题
在数学证明题中,数形结合思想的应用范围较为广泛,也是我们高中数学学习方法中的重点,我们要想有效提高问题解答的效率和准确性,就要更加灵活的应用数形结合机制,确保在一定条件下能完成有效的形式转变。只有将抽象的数学语言转化为明确的直观图形,才能建立数量关系和空间形式,从而验证恒成立问题。除此之外,我们在解题过程中还要注意,由于高中数学中函数值域以及极值问题较为常见,因此,应用数形结合能避免进行大量重复的计算,简化解题思路和步骤,值得我们在解题中有效应用。
例题2:函数为,其中a小于1,若是函数本身存在唯一的整数解,且,则对a的取值范围进行判断。
例题解析:在对题目已知条件进行分析后,绘制图形,见图1。
设定且y=ax-a,在题目中说函数本身存在唯一的整数解,就使得g(x0)在y=ax-a的下方,由于则,在x小于
-时,g'(x0)小于零,若是x大于-时则g'(x0)大于零,而当x等于
-时,。另外,当x等于零时,g(x)等于-1,且g(e)=3e大于零,那么,直线y=ax-a就会恒过(1,0)点,其直线的斜率为a,证明经过公式的化简和推导,则能得出,最终推导得出结论,a的取值范围表示为:
。正是借助这种数形结合的解题方式,能对题目进行全面分析和解读,读取图像中的相关信息,从而建构函数图像和题目之间的关系,结合区间中函数图像自身的性质,能对题目相关条件进行整合,最后借助分类讨论的方式得出最终的结论,确保参数范围能符合实际标准。
结合题目和具体条件,借助实例以及解题技巧,能在提高做题准确率的同时,保证效率。也就是说,证明恒成立问题时,要对充分条件予以利用,结合图像的性质和特点,确保使用方法的有效性,也能为处理过程的全面开展提供保障,减少证明题带来的负担。也就是说,在恒成立证明试题解答过程中,要借助中间条件建立复杂问题简单化的等价转化机制,从而一定程度上完善我们的做题思路, 更好地应对高考中的相关问题。
3 结束语
总而言之,在高中数学学习过程中,我们要想提高成绩以及数学能力,就要灵活应用相关数学知识,由于多数数学理念都是相通的,因此,提高解题技巧的关键就在于保证解题流程的完整和思路的清晰,应用函数性质以及数形结合的方式证明恒成立问题具有较好的效果,值得同学们在实际做题中有效使用。
参考文献
[1]纪宏伟.跨过恒成立问题的“层峦叠嶂”——不等式恒成立问题中典型错误剖析[J].数学教学通讯,2014,20(30):44-45.
[2]廖永明.利用函数极值点巧解一类含参恒成立问题[J].中国数学教育(高中版),2014(06):60-61.
[3]杨瑞强.含参数的不等式|f(x,m)|〉g(x)恒成立问题的转化策略[J].河北理科教学研究,2014(04):42-43.
作者单位
湖南省长沙市南雅中学 湖南省长沙市 410000