黃璐
[摘? 要] 高考真題對學生的學習備考有借鑒作用,透徹分析數(shù)學真題可以有效拓展解題思路,其中函數(shù)是高考的必考題型,解題時合理地選用思想方法可以起到事半功倍的效果,其中分類討論是解決函數(shù)問題較為常用的方法,可有效降低解題難度,同時多種思想方法也可以結(jié)合使用,本文將結(jié)合高考真題詳細講解分類討論在函數(shù)問題中的使用過程.
[關(guān)鍵詞] 函數(shù);分類討論;數(shù)形;真題
函數(shù)是高考考查的重點知識,主要考查學生的綜合能力,其中思想方法的選取是考查的重點,思想方法選取不當,會造成思維混亂,解題受阻,分析歷年考題,合理選取思想方法是解答函數(shù)問題的關(guān)鍵.
真題呈現(xiàn)
(2017年全國卷Ⅱ)已知函數(shù)f(x)=ax2-ax-xlnx,且f(x)≥0.
(1)求a;
(2)證明:f(x)存在唯一的極大值點x0,且e-2<f(x0)<2-2.
該題目為高考常見的函數(shù)問題,在求解過程中通過構(gòu)造函數(shù),利用導(dǎo)函數(shù)來分析函數(shù)的性質(zhì),將函數(shù)的零點作為分類討論的切入點,從而達到了快速準確求解的效果. 分類討論是研究函數(shù)問題最為有效的思想方法,合理地選取分類標準是解決問題的關(guān)鍵.
考題銜接,深入探究
函數(shù)問題對學生的邏輯推理要求較高,解法也相對靈活,如不能合理地選擇切入點則很容易造成錯解、漏解,因此合理選取思想方法則顯得尤為重要,上述考題中采用分類討論思想很好地將問題簡化,在歷年考題中也有使用分類討論思想解函數(shù)不等式的問題.
(2016年天津卷)已知函數(shù)f(x)=(x-1)3-ax-b,x∈R,其中a,b∈R.
(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若f(x)存在極值點x0,且f(x1)=f(x0),其中x1≠x0,求證:x1+2x0=3;
解決上述問題的核心是定位a值的分界點,然后以此為依據(jù)進行分類討論,最終通過比較端點函數(shù)值與極值的大小來解決問題,該思想方法簡化了思路,實現(xiàn)分析的全面性、條理性,對于鍛煉學生思維的嚴謹性具有極大幫助.
拓展研究,方法綜合
分類討論思想也可以與數(shù)形結(jié)合思想相配合來研究函數(shù)問題,合理利用圖像可以確定討論標準,找準討論方向,為下一步的分類討論打下基礎(chǔ).
(1)當a為何值時,x軸為曲線y=f(x)的切線;(2)用min{m,n}表示m,n中的最小值,設(shè)函數(shù)h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0),討論h(x)零點的個數(shù).
解析:(1)略.
(2)繪制函數(shù)g(x)的圖像,如圖1,可知x>1時,g(x)<0;當x=1時,g(x)=0;當0<x<1時,g(x)>0,結(jié)合h(x)的定義,可分以下三種情況討論:
當x>1時,h(x)=min{f(x),g(x)}≤g(x)<0,h(x)在(1,+∞)內(nèi)無零點;
本題目難度較大,求解過程中充分利用了函數(shù)圖像的特點,結(jié)合零點的幾何意義進行分類討論,從而降低了解題的難度,正是對圖像的分析為分類討論找到了切入點,是典型的數(shù)形結(jié)合與分類討論配合使用的解法,該思路對于學生的解題有著啟示作用.
總之,解決數(shù)學問題首先需要扎實的基礎(chǔ)知識和基本技能,同時有效利用思想方法則可以輔助解題,分類討論是求解函數(shù)問題行之有效的思想方法,合理利用則可以使思路清晰,過程流暢,保證求解的嚴謹性.另外思想方法并不是單一使用的過程,將數(shù)形結(jié)合與分類討論配合使用,則可以使抽象問題具體化,準確定位分類標準,快速找到討論的切入點,實現(xiàn)解題的高效性.