關(guān)傳平
【摘要】如果說燈塔是茫茫大海中的一抹亮光,那么解題方向就是浩瀚題海中的成功向?qū)?,方向是解題之本,是解題路上的星辰,引導(dǎo)我們沿著正確的道路前行。所謂解題的大方向,就是從總體上化難為易、從混沌到有序、拉近條件和結(jié)論等。在把握大方向的前提下,再探尋并確定具體的解題方法。
【關(guān)鍵字】數(shù)學(xué)? ?解題
【中圖分類號】G633.6【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1992-7711(2020)08-157-01
方向一:化難為易、化繁為簡
例1已知函數(shù)? ? ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ?對任意的? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 都有? ? ? ? ? ? 的圖像在? ? ? ? ? ? ?圖像的上方,求m的取值范圍。
解析:因為對任意的? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?都有? ? ? ? ? ? ?的圖像在
圖像的上方,所以? ? ? ? ? ? ? ? ?,對? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?恒成立,即m< ex-xlnx對? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?恒成立,令? ? ? ? ?=? ex-xlnx ,則只需求p(x)在? ? ? ? ? ? ? ? ? 上的最小值即可,轉(zhuǎn)化成求最值問題,最值問題是高中階段學(xué)生非常熟悉的問題,從而實現(xiàn)了化難為易、化繁為簡的目的。這也是我們經(jīng)常說的熟悉化原則,就是把不熟悉的知識和問題轉(zhuǎn)化為教材上或大家熟知的知識和問題,或者轉(zhuǎn)化成解題者曾經(jīng)解答過的問題?,F(xiàn)在 處理? ? ? ?=? ex-xlnx在
的最小值,根據(jù)解析式的特點(diǎn),應(yīng)該想到導(dǎo)數(shù)法,則? ? ? ? =? ex-lnx-1,如何判斷? ? ? ? ?的符號,常規(guī)的方法是繼續(xù)求導(dǎo),求導(dǎo)? ? ? ? =? ? ? ? ? 后在? ? ? ? ? ? ? ? ? ?上的值有正有負(fù),? ? ?有增有減,仍然不易確定? ? ? ?的符號,會陷入復(fù)雜的運(yùn)算當(dāng)中?,F(xiàn)在我們另辟捷徑,不等式ex≥x+1(x=0時取等號)和lnx≤x-1(x=1時取等號)是高中階段學(xué)生需要掌握的兩個重要的結(jié)論,所以在區(qū)間? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 上有:ex≥x+1>x>lnx+1,所以ex>lnx+1(這里是給出解題的方向,解答題使用時需要寫出簡單地證明),即p'(x)= ex-lnx-1>0,p(x)在
上單調(diào)遞增,所以? p(x)>p(? ? )=e -? ? ? ?ln? ? ? ?=? ?e+? ? ? ?ln3,故得:m≤? ?e+? ? ? ?ln3.復(fù)雜問題簡單化,是數(shù)學(xué)永遠(yuǎn)追求的主題,這就要求我們解題時,要朝著簡化的大方向前行,才能速戰(zhàn)速決。
方向二:從混沌到有序
例2已知關(guān)于x的函數(shù)f(x)=4-a-? ? ?(a∈R)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 的定義域為D,存在區(qū)間[m,n]? D,f(x)的值域也是[m,n],當(dāng)a變化時,試求n-m的最大值。
解析:本題求n-m的最值,而[m,n]只不過是定義域的一個子區(qū)間,恰好又是值域,解析式里面又含a,很難求出結(jié)果,使問題處于混沌狀態(tài),思路不清,方向不明,怎么辦?下面讓我們理順一下,弄清問題的來龍去脈,從條件入手,先研究f(x)的性質(zhì):f(x)=4-a-? ? ? (a∈R)的定義域D=(-∞,0)∪(0,+∞),a=0時顯然不滿足題意,則f(x)的單調(diào)性(-∞,0),(0,+∞)是在上單調(diào)遞增。由題意[m,n] ? D,則0?[m,n],且m 因此滿足: ,也即是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , 問題分析到此處,讓我們關(guān)注問題解決的目標(biāo),題意中給出的是當(dāng)a變化時,求n-m的最值,上面已經(jīng)找到它們之間的關(guān)系,于是用a表示n-m即可,所以 n-m=(m+n)2-4mn=(4-a)2-4·? a2=? -8a2-8a+16 = -8(a+? ? ?)+18