李文生
在數(shù)學(xué)的知識和技能中,蘊含著具有普遍性的數(shù)學(xué)思想,它是數(shù)學(xué)的精髓和靈魂,是知識轉(zhuǎn)化為能力的橋梁,是數(shù)學(xué)知識和方法產(chǎn)生的根本源泉,對數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)走向更深層次的一個標(biāo)志,它能指導(dǎo)我們有效地應(yīng)用數(shù)學(xué)知識,探尋解題方向.
數(shù)學(xué)對象的內(nèi)部或者不同的數(shù)學(xué)對象之間,往往會以某種形式相互聯(lián)系,在一定的條件下能夠相互轉(zhuǎn)化,針對面臨的數(shù)學(xué)問題,實施或轉(zhuǎn)化問題的條件,或轉(zhuǎn)化問題的結(jié)論或轉(zhuǎn)化問題的內(nèi)在結(jié)構(gòu),或轉(zhuǎn)化問題的外部表現(xiàn)形式等行動策略去解決有關(guān)的數(shù)學(xué)問題,能促進問題的解決,可以說,數(shù)學(xué)解題的過程就是不斷化歸與轉(zhuǎn)化的過程.
在應(yīng)用導(dǎo)數(shù)解決問題的過程中,對于一時難以解決的問題,可運用轉(zhuǎn)化與化歸思想經(jīng)過觀察、分析、類比、聯(lián)想等思維過程,運用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法進行變換,將原問題化歸為一類已經(jīng)能解決或者比較容易解決的問題.而導(dǎo)數(shù)綜合問題的主要類型有:
(1)不等式的恒成立問題;(2)證明不等式問題;(3)方程的求解問題.
通常,應(yīng)用化歸與轉(zhuǎn)化思想解決導(dǎo)數(shù)的綜合問題時有一個基本的解題思路,即:將不等式的恒成立問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題;將證明不等式問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的單調(diào)性與最值問題;將方程的求解問題轉(zhuǎn)化為函數(shù)的零點問題、兩個函數(shù)圖象的交點問題等.
為了完成上述轉(zhuǎn)化,要把握兩個關(guān)鍵:(1)針對問題的需要,合理地構(gòu)造函數(shù),找到問題轉(zhuǎn)化的突破口;(2)通過“再構(gòu)造、再求導(dǎo)”,實現(xiàn)問題的深度轉(zhuǎn)化.
下面通過具體例題,對上述兩個關(guān)鍵進行一些探究.
點評:一次函數(shù)、二次函數(shù)、指對數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、簡單的分式根式函數(shù)、絕對值函數(shù)的圖象力求清晰準(zhǔn)確,一些綜合性的問題基本上是這些函數(shù)的組合體,如果適當(dāng)分解和調(diào)配就一定能找到問題解決的突破口,使問題簡單化、明確化.
問題二:如何再次構(gòu)造新函數(shù),實現(xiàn)“二次求導(dǎo)”
在求導(dǎo)的過程中,常常會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)函數(shù)大于0或小于0時對應(yīng)的自變量取值無法確定,這時可考慮再次構(gòu)造新函數(shù),從而實現(xiàn) “二次求導(dǎo)”.
評注:本題通過轉(zhuǎn)化,使求解a的取值范圍問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的值域問題,再利用函數(shù)的連續(xù)性,進而轉(zhuǎn)化為函數(shù)的最值問題.在對本題解法的探究中,轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵,構(gòu)造函數(shù)是途徑,“二次求導(dǎo)”是方法和策略.
綜上所述,通過構(gòu)造函數(shù)再利用導(dǎo)數(shù)這一研究函數(shù)的有力工具,能夠使解題思路自然流暢、過程清晰,正是應(yīng)用化歸與轉(zhuǎn)化這一重要數(shù)學(xué)思想在解題中具有普遍指導(dǎo)意義的有力體現(xiàn)。其中構(gòu)造函數(shù)的方式、方法是實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的重要途徑,雖是“小構(gòu)造”但體現(xiàn)了解題的“大智慧”.平時教學(xué)中,特別是高考總復(fù)習(xí)中,應(yīng)加強化歸與轉(zhuǎn)化思想的滲透,強化訓(xùn)練,從而有效地提高學(xué)生解題的能力.
?誗編輯 謝尾合