黑龍江省雞西市第一中學(xué)數(shù)學(xué)教研室 王榮峰 158100
所謂題目的“結(jié)構(gòu)特征”是指那些能夠揭示題目的條件和結(jié)論間內(nèi)在聯(lián)系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過對(duì)這些結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析、加工和轉(zhuǎn)化往往可以探究到問題解決的突破口,本文僅就捕捉到結(jié)構(gòu)特征后常見的解題路徑加以盤點(diǎn),以期能對(duì)大家有所啟發(fā).
例1 已知f(x),g(x)均是定義在R 上的函數(shù),且滿足f(x-y)=f(x)g(y)-g(x)f(y),若f(-2)=f(1)≠0,則g( )1 +g(-1)的值為().
A.1 B.-1 C.2 D.-2
分析: 公式f(x-y)=f(x)g(y)-g(x)f(y)在結(jié)構(gòu)上與兩角差的正弦公式十分相似,因此我們猜測(cè)函數(shù)f(x)可能也為奇函數(shù).
解: 事實(shí)上f(y-x)=f(y)g(x)-g(y)f(x)=-f(x-y) ,從而可知f(x) 必為奇函數(shù),故f(1 ) =f(-2)=f(-1-1)=f(-1)g(1)-g( -1)f(1 )=-f(1 )[g(1)+g(-1)] ,∴g(1)+g(-1)=-1.選B.
點(diǎn)評(píng):破解該題的關(guān)鍵是通過類比猜測(cè)到f(x)可能為奇函數(shù),類比屬于合情推理,是重要的解題思想和方法,它能為我們提供解題的思路和方向.
A.2019 B.2020 C.2021 D.2022
分析: 由M式的結(jié)構(gòu)可挖掘到f(x)+f(1-x)可能為定值,這一隱含條件是采用倒序相加法妙解該題的前提.
點(diǎn)評(píng):倒敘相加法源自教材中等差數(shù)列的求和,通過倒敘相加可以避開對(duì)M式中項(xiàng)的個(gè)數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)的討論,進(jìn)而優(yōu)化解題過程.
分析:通過乘對(duì)偶式可達(dá)到分子有理化的目的,分子有理化后再去判斷函數(shù)的單調(diào)性是最常見的思維路徑.
例5 已知數(shù)列{an} 是等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn,若a+a≤0,則S4的最大值為( ).
分析: 能將S4用a1,a7來表示是實(shí)現(xiàn)構(gòu)造向量破解該題的關(guān)鍵,當(dāng)然該題也可借助數(shù)形結(jié)合等其它方法來求解.
分析: 向量具有幾何與代數(shù)雙重性質(zhì),而坐標(biāo)法是解決向量題最有效的策略,由條件⊥自然聯(lián)想到可建立坐標(biāo)系來破解該題.
圖1
點(diǎn)評(píng):該題屬于難題,但通過合理建立直角坐標(biāo)系,再借助解析幾何和不等式的知識(shí)找到了問題解決的突破口,實(shí)現(xiàn)了幾何問題代數(shù)化.
例7 已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a,b,c∈R,a≠0)滿 足2a+3b+6c=0,則f(x)在區(qū)間上().
A.一定沒有零點(diǎn) B.必有唯一的零點(diǎn)
C.必有兩個(gè)零點(diǎn) D.可能有兩個(gè)零點(diǎn)
分析: 在等式2a+3b+6c=0 中,字母a和b的系數(shù)比是2:3 ,而在解析式f(x)=ax2+bx+c中字母a和b的系數(shù)之比是x,借助這一信息可想到代入特值x=切入.
點(diǎn)評(píng): 能由2a+3b+6c=0 中字母a和b的系數(shù)比是2:3 ,進(jìn)而聯(lián)想到代入特值x=進(jìn)行分析,再借助根的分布原理來判斷,需要具備較高的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
例8 設(shè)a=2 ln 1.01,b=ln 1.02,c=-1,則( ).
A.a<b<cB.b<c<a
C.b<a<cD.c<a<b
分析:觀察b=ln(1 +0.02 ),c=-1會(huì)聯(lián)想到構(gòu)造函數(shù)f(x)=ln(1+x)-+1,再由a=2ln(1+0.01),c=-1可聯(lián)想到構(gòu)造函數(shù)g(x)=2ln(1+x)-+1,于是便可找到問題解決的切入點(diǎn).解: 首先構(gòu)造函數(shù)f(x)=ln(1+x)-+1,則b-c=f(0.02),易求得
點(diǎn)評(píng): 該題為2021 高考全國(guó)理科乙卷選擇題的壓軸題,有著很好的區(qū)分度.通過觀察a,b,c的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)而能想到構(gòu)造函數(shù)f(x)和g(x)需要一定的解題積累和良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
通過挖掘題目的結(jié)構(gòu)特征還可以探究出很多解題路徑,限于篇幅,這里不再一一列舉.只有平時(shí)勤于積累,善于總結(jié),養(yǎng)成解題后反思的好習(xí)慣,才能在遇到具體問題時(shí),快速、準(zhǔn)確地捕捉到題目的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)而尋找到有效的解題路徑.