王云劍
摘 ?要:從解不等式、基本不等式及其應(yīng)用、簡單線性規(guī)劃問題、不等式“跨界”綜合問題四個方面對2020年全國各地高考數(shù)學(xué)試卷中與不等式相關(guān)的試題進(jìn)行分類評析和綜述,并提供解題指導(dǎo)和備考建議.
關(guān)鍵詞:不等關(guān)系;函數(shù)思想;“跨界”交會
本文將從不等式解法、基本不等式及其應(yīng)用、簡單線性規(guī)劃問題和不等式“跨界”綜合問題這四個方面對2020年全國各地的高考數(shù)學(xué)試卷中與不等式相關(guān)的試題進(jìn)行解法分析、試題評析和綜述.
一、解不等式
【評析】求解一次不等式、二次不等式是高考的必考點,是考查數(shù)學(xué)運算和直觀想象素養(yǎng)的基本載體. 往往結(jié)合集合的運算、常用邏輯用語、函數(shù)的性質(zhì)等知識綜合考查.
【評析】該題考查含參數(shù)三次不等式的求解問題,可以轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的三次函數(shù)值恒大于等于0的問題. 根據(jù)已知條件求出三次函數(shù)的零點,結(jié)合三次函數(shù)的圖象特征,對函數(shù)零點進(jìn)行分類討論即可解決. 該題解法體現(xiàn)出不等式與函數(shù)之間相互包含、轉(zhuǎn)化的關(guān)系,更能體現(xiàn)出學(xué)生對函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合思想的運用水平,是對邏輯推理和數(shù)學(xué)抽象素養(yǎng)的考查.
【評析】絕對值不等式問題的本質(zhì)是絕對值的定義,即[a=a,a≥0,-a,a<0.] 根據(jù)絕對值的定義進(jìn)行分類討論,即可把問題轉(zhuǎn)化為不含絕對值的不等式問題. 解題易錯點有三個:一是分類不全有遺漏,如遺漏[a=0]的情況;二是忽視分類的前提條件;三是分類后混淆各類之間的關(guān)系. 分類討論后需要在每類的自變量取值范圍內(nèi)求出對應(yīng)的解集,然后求并集方能得到原不等式的解集. 該題體現(xiàn)了對學(xué)生的數(shù)學(xué)運算、直觀想象和邏輯推理素養(yǎng)的考查.
二、基本不等式及其應(yīng)用
【評析】運用基本不等式解題要注意其成立的三個條件,即“正、定、等”缺一不可.“正”是要先判斷參數(shù)是否為正值;“定”是要看參數(shù)的和或積是否為定值;“等”是要驗證等號能否成立. 驗證等號是否成立時主要注意兩點:一是相等時參數(shù)是否在定義域內(nèi);二是多次運用基本不等式時等號是否同時成立. 學(xué)生容易遺忘“正”和“等”這兩個條件.
【評析】多選題是2020年高考中出現(xiàn)的新題型,較單選題的得分難度增大,更能考查學(xué)生對知識的掌握程度和理解運用能力,能更好地體現(xiàn)高考試題的梯度和效度.
三、簡單線性規(guī)劃問題
【評析】線性規(guī)劃問題實質(zhì)是求二元一次方程及二元一次不等式關(guān)系的問題. 可以結(jié)合作出的可行域,根據(jù)目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)直線的方向和傾斜程度,確定在何處取得最值. 這類試題比較獨立,相對容易掌握,主要是對直觀想象和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)的考查.
四、不等式“跨界”綜合問題
高考中的對不等式知識的考查常與函數(shù)、解析幾何、數(shù)列、向量、三角函數(shù)等進(jìn)行“跨界”綜合. 下面結(jié)合三類常考的試題進(jìn)行分析,體會、總結(jié)解決不等式綜合問題的常見策略.
1. 比較大小問題
【評析】比較大小時,一般策略是將所求與特殊值(如[0,1])進(jìn)行比較. 該題根據(jù)已知條件先將[b,c]與[45]進(jìn)行比較,然后再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性或運用作商(差)法進(jìn)行比較. 比較大小的本質(zhì)是對函數(shù)單調(diào)性的應(yīng)用. 該題主要考查學(xué)生的邏輯推理和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng).
【評析】例12與例11類似,都是與指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)綜合考查不等關(guān)系,解題的關(guān)鍵是能夠發(fā)現(xiàn)共性,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性進(jìn)行求解. 主要考查函數(shù)與方程、轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想,體現(xiàn)對學(xué)生數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)的考查.
2. 最值和取值范圍問題
【評析】函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的主線之一,是研究實際問題的主要工具,而導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)單調(diào)性、極值(最值)的有效工具. 不等式與導(dǎo)數(shù)的“跨界”考查主要從以下幾個角度設(shè)計問題:(1)利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;(2)含參數(shù)不等式轉(zhuǎn)化為對應(yīng)函數(shù)最值;(3)實際生活中的優(yōu)化問題. 一般來說,此類試題難度偏大,主要是對學(xué)生的數(shù)學(xué)抽象、直觀想象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)運算素養(yǎng)的綜合考查.
五、綜述
不等關(guān)系在現(xiàn)實生活中廣泛存在,相等關(guān)系與不等關(guān)系是對立統(tǒng)一的,因此,不等式與函數(shù)知識息息相關(guān). 在復(fù)習(xí)過程中,建議注重理解不等式與函數(shù)等知識的內(nèi)在聯(lián)系,抓住客觀事實的本質(zhì),在熟悉知識與方法的基礎(chǔ)上,對問題進(jìn)行靈活轉(zhuǎn)化,逐漸提高分析問題和解決問題的能力.《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》注重發(fā)展學(xué)生的“四基”“四能”,新高考立足“一核”“四層”“四翼”,通過高考命題實現(xiàn)“教、學(xué)、考、評”的一致化. 結(jié)合新高考命題的方向和對各地高考試卷的分析,給出如下不等式的備考建議.
1. 重強(qiáng)基
熟悉、理解有關(guān)不等式的基礎(chǔ)知識和基本方法,規(guī)避易錯點是解題的基礎(chǔ). 布盧姆認(rèn)知目標(biāo)分類學(xué)將認(rèn)知領(lǐng)域分為記憶、理解、運用、分析、評價和創(chuàng)造六個層級. 熟練記憶、理解概念性知識和事實性知識,才能進(jìn)行進(jìn)一步的分析和創(chuàng)造. 例如,不等式[21a+1b≤ab≤a+b2≤a2+b22 a>0,b>0]在試題中的應(yīng)用頻率較高,準(zhǔn)確記憶并能在具體問題中識別出參數(shù)意義是正確運用的前提.
2. 結(jié)構(gòu)化
在掌握不等式基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注意知識結(jié)構(gòu)化. 在知識的交會處命題是不等式高考命題的規(guī)律,因此在復(fù)習(xí)備考中應(yīng)注重梳理知識和學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系,把握不等式蘊涵的數(shù)學(xué)思想.
3. 會解題
閱讀審題是解題的第一關(guān),分析試題的結(jié)構(gòu)有助于發(fā)現(xiàn)思維角度,進(jìn)一步聯(lián)想相關(guān)知識,合理分析、轉(zhuǎn)化問題,綜合運用數(shù)或形的方法,選擇適當(dāng)?shù)慕忸}方法,最終高效地解決問題. 在備考中,應(yīng)該注重解題技巧的積累,注重養(yǎng)成從多種思維角度分析問題的習(xí)慣,注重解題反思,這樣才能不斷提高數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).
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