【摘要】:在整個(gè)高中數(shù)學(xué)知識(shí)的理論體系中,不等式是其重要組成部分,也是解題的有力工具,因此,每年的高考數(shù)學(xué)都將不等式問(wèn)題作為重要考點(diǎn)之一,不僅邏輯性強(qiáng)、難度高,而且占分比重大。本文首先分析了不等式在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要地位,接著針對(duì)不同類型的不等式問(wèn)題的解法進(jìn)行了分析和總結(jié)。
【關(guān)鍵詞】:高中數(shù)學(xué) 不等式 高考數(shù)學(xué).
一、不等式在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要地位
在高中數(shù)學(xué)理論體系中,不等式是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論的重要組成部分,而不等式問(wèn)題則貫穿了整個(gè)高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),例如,不等式可以應(yīng)用在函數(shù)問(wèn)題、三角函數(shù)問(wèn)題、幾何問(wèn)題、平面向量問(wèn)題、數(shù)列問(wèn)題等[1-2],不等式問(wèn)題的考查也集中在上述幾個(gè)方面的問(wèn)題。不等式問(wèn)題的分析和解答集抽象性、復(fù)雜性、邏輯性為一體,是高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中較難掌握、較為棘手的問(wèn)題,通常也出現(xiàn)在高考數(shù)學(xué)的壓軸題當(dāng)中。同時(shí),在針對(duì)不等式問(wèn)題分析和學(xué)習(xí)的過(guò)程中,同學(xué)們不僅可以熟悉不等式問(wèn)題的基本概念,而且還能培養(yǎng)自身數(shù)形結(jié)合、函數(shù)與方程等思想,養(yǎng)成獨(dú)立思考的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力。因此,熟練掌握高中數(shù)學(xué)各種類型的不等式問(wèn)題的解法,不僅能夠提高高考數(shù)學(xué)成績(jī),還能夠鍛煉同學(xué)們的動(dòng)手計(jì)算能力和邏輯思考能力,意義重大。
二、高中數(shù)學(xué)不等式問(wèn)題的類型與其對(duì)應(yīng)的解法探索
縱觀近十年的全國(guó)各個(gè)省份的高考數(shù)學(xué)題目,不難發(fā)現(xiàn),不等式問(wèn)題往往很少單獨(dú)命題,出題人常常將不等式問(wèn)題與其他知識(shí)點(diǎn)(如:函數(shù)求導(dǎo)、解析幾何、數(shù)列等問(wèn)題)相結(jié)合,以不等式為解題工具來(lái)求定義域、函數(shù)單調(diào)性、未知數(shù)的取值范圍、函數(shù)極值問(wèn)題函數(shù)最值問(wèn)題等內(nèi)容[3]。因此,高中數(shù)學(xué)不等式問(wèn)題的出題方式和考查內(nèi)容主要為一下兩個(gè)方面:一是直接考場(chǎng)不等式的相關(guān)內(nèi)容,考查方式較為直接;二是引導(dǎo)學(xué)生以不等式作為工具,對(duì)其他重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行考查,這也是高考數(shù)學(xué)的重要考點(diǎn)。下面本文將列舉不同類型的不等式問(wèn)題并進(jìn)行解法探索。
1.不等式的性質(zhì)判斷與應(yīng)用
高中數(shù)學(xué)不等式的基本性質(zhì)主要有[4]:(1)對(duì)稱性;(2)傳遞性;(3)乘法單調(diào)性;(4)加法單調(diào)性;(5)同向不等式可加性;(6)同向正值不等式可乘性;(7)正值不等式可乘方;(8)正值不等式可開(kāi)方;(9)倒數(shù)法則。考查的重要不等式主要有:(1)基本不等式;(2)柯西不等式;(3)絕對(duì)值不等式;(4)排序不等式;(5)貝努力利等式等。高考命題人往往將不等式的基本性質(zhì)和重要不等式與其他主干知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合進(jìn)行交匯考查。
例題1:下面四個(gè)條件中,使成立的充分而不必要的條件是( ).
(A) (B) (C) (D)
分析:此題出自2011年全國(guó)卷,主要考查不等式充要條件的判斷,在解題過(guò)程中還要運(yùn)用好同向不等式可加性和正值不等式可乘方等不等式的性質(zhì),通過(guò)逐項(xiàng)驗(yàn)證可解的答案為(A)。
例題2:若,,則一定有( ).
(A) (B) (C) (D)
分析:此題出自2014年四川卷。此題是判斷不等式能否成立。主要考查高中數(shù)學(xué)不等式問(wèn)題中同向同值不等式的可乘性,在解題過(guò)程中要注意同向和同正,因此通過(guò)對(duì)已知條件的分析,對(duì)已知條件進(jìn)行同解變形,因?yàn)椋?,即。又因?yàn)?,該條件既滿足同向又滿足同正,所以可以由同向同值不等式可得下式:,化簡(jiǎn)得,即正確答案為(D)。
例題3:將離心率為的雙曲線的是半軸長(zhǎng)和虛半軸長(zhǎng)()同時(shí)增加個(gè)單位長(zhǎng)度,得到離心率為的雙曲線,則( )
(A)對(duì)任意的,, (B)當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),
(C)對(duì)任意的,, (D)當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),
分析:此題出自2015年湖北省高考題。命題人將不等式的基本性質(zhì)與圓錐曲線相結(jié)合,要想解答這道題,答題者不僅要理解不等式的基本性質(zhì)和圓錐曲線的基本性質(zhì),還要將兩個(gè)不同的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系,是一道典型的不等式問(wèn)題。
由雙曲線的離心率公式可得:,,因此,在選項(xiàng)中要比較和的大小,等
同于比較和的大小。
根據(jù)不等式的基本性質(zhì),當(dāng)時(shí),可得;當(dāng)時(shí),. 結(jié)合四個(gè)選項(xiàng),可
知正確答案為(D)。
(由解題過(guò)程可知,盡管這道高考題看起來(lái)非常抽象,同時(shí)將圓錐曲線與不等式問(wèn)題相結(jié)合,增加了解題的復(fù)雜性,但是如果在審題和分析時(shí)明確命題人的出題思路,將兩個(gè)看似不相關(guān)的考點(diǎn)合理的聯(lián)系起來(lái),解題難度就會(huì)大大下降。)
2.不等式的證明問(wèn)題
在高考數(shù)學(xué)中,不等式的證明常常作為壓軸題出現(xiàn),可見(jiàn)對(duì)學(xué)生的邏輯思考能力和判斷分析能力是個(gè)有效的考查。這就要求學(xué)生在解題過(guò)程中要學(xué)會(huì)通過(guò)條件分析問(wèn)題,通過(guò)問(wèn)題與條件的關(guān)系推導(dǎo)出兩者之間的橋梁,進(jìn)而進(jìn)一步求解。
例題4:設(shè)函數(shù),其中,證明.
證明:由,有
所以.
(此題出自2011年安徽省高考題,是證明絕對(duì)值不等式問(wèn)題,考綱要求學(xué)生要會(huì)用比較法、分析法、綜合法等證明絕對(duì)值不等式。)
例題5:設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為.已知,,.
①求的值;②求數(shù)列的通項(xiàng)公式;③證明:對(duì)一切正整數(shù),有。
證明:①②的解題過(guò)程略。
③當(dāng)時(shí),.當(dāng)時(shí),. 當(dāng)時(shí), 而
綜上,對(duì)于一切正整數(shù),有.
(此題為2014年全國(guó)高考題。解題方法是常用的縮放法,而這種方法經(jīng)常會(huì)運(yùn)用不等式的性質(zhì)“”,“”或“”,“”對(duì)試題中的不等式進(jìn)行放縮??梢?jiàn),合理運(yùn)用解題方法對(duì)提高解題效率幫助很大。)
三、總結(jié)
總之,通過(guò)以上幾個(gè)例題可以看出,考題的形式和內(nèi)容,以及知識(shí)點(diǎn)的考查方式都千變?nèi)f化,近年來(lái)不少創(chuàng)新題涌現(xiàn),不同類型的知識(shí)點(diǎn)之間往往會(huì)相結(jié)合進(jìn)行出題。但是,俗話說(shuō)“萬(wàn)變不離其宗”,所謂的“宗”,在高中數(shù)學(xué)就是指解題過(guò)程中的數(shù)學(xué)思想,雖說(shuō)命題人出題形式變化莫測(cè)難以捉摸,但是其考查的數(shù)學(xué)思想確實(shí)亙古不變的,學(xué)生在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)一個(gè)好的數(shù)學(xué)思想方法,有利于領(lǐng)悟題目所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想,進(jìn)而提高解題效率,得出分析問(wèn)題的處理方法。
【參考文獻(xiàn)】
【1】張尹浩.高中數(shù)學(xué)不等式應(yīng)用及學(xué)習(xí)策略[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào),2016(02):137+3.
【2】張惠淑. 高中數(shù)學(xué)不等式高考試題分析與教學(xué)策略研究[D].天津師范大學(xué),2012.
【3】陳超. 高中數(shù)學(xué)不等式教學(xué)策略研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué),2016.
【4】李嚴(yán).高中數(shù)學(xué)不等式易錯(cuò)題型及解題技巧[J].亞太教育,2015(22):50.
作者簡(jiǎn)介:姓名:歐陽(yáng)昱燾 學(xué)校:長(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡濱江中學(xué) 班級(jí):1606 籍貫:湖南瀏陽(yáng) 民族:漢 出生年月:2001.01