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1、一道导数压轴题突破的过程1 问题缘起最近复习函数与导数,笔者给学生做了一道大市调研试卷的压轴题,效果不是特别理想,很多学生做对第一问,第二问就无从下手或半途而废了。在解导数综合题时,方法是否得当,常常是问题能否顺利解决的关键所在。在解题时学生一般从条件出发,观察试验,向前推进,但经常是阻碍重重,失去方向,只能望题兴叹。如何进行有效的引导,教会学生突破导数的压轴题呢?笔者在教学中发现,应在方法的突破和细节的处理上下功夫。以下笔者摘录教学片段和大家共同探讨。例题(20XX年南京市高考模拟试题)已知定义在实数集R上的偶函数)(xf的最小值为3,且当0 x时,aexfx3)((a为常数) . (1)求
2、函数)(xf的解析式;(2)求最大的整数)1(mm,使得存在实数t,对任意的, 1mx,都有extxf3)(. 本题难度接近高考,考查的是函数与导数中的典型方法和基本技能,第一问较简单,第二问和不等式结合且字母较多,再加上“存在”和“任意”的表述,难度较大。如何突破,教学过程如下。2 教学片段2.1 经历了思维的困境,对方法进行反思教师出示问题,请同学快速做答,因为第一问较容易,学生很快完成,但第二问明显卡壳,推进缓慢,教师巡视。师: (十五分钟后)大部分同学都有了自己的想法,但能成功解决的并不多,现在请大家谈谈自己的想法和做法。生 1:第一问我很快得出结果,过程如下:(1)因为xey是增函数
3、,所以当0 x时,)(xf也是增函数 . 又因为)(xf是偶函数,所以afxf3)0()(min,又)(xf最小值是3,故0,33aa. 当0 x时,因为0 x,所以xexfxf3)()(. 综上知,0,30,3)(xexexfxx师:很好,即使是压轴题,第一问我们都应该能很好地解决的。那第二问呢?生 1:第二问我尝试特殊化,将端点代入etf3)1 (得到一些不等关系,过程如下:(2)因为,1 mx时,有extxf3)(,故etf3)1(. 当01t时,eet331,eet1,11t,01t;当01t时,同理可得,12t;从而02t. 同样地,由emtmf3)(及2m,得mteeme. 由t的
4、存在性知,上述关于t的不等式在区间0 ,2上必有解 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 到这里我就不知道怎么解决了。师:巡视过程中我发现很多同学用这种方法,都是取两个端点代入,但大部分同学都和生1 一样无法继续突破,那么就用这种方法,如何有效突破难点呢?请大家继续思考!2.2 解法突破的过程2.2.1 导数开路,零点帮忙,巧渡难关过了十分钟,有同学举手。生 2:我也是用生1 的方法,得到关于t的不等式mteeme在区间0,2上必有
5、解 . 因为te在区间0,2上的最小值为2e,所以meeme2,即03meem令),2,)(3xxeexgx,则3)(eexgx,由0)(xg,得3x. 当32x时,0)(xg,)(xg是减函数;当3x时,0)(xg,)(xg是增函数;故)(xg的最小值是02)3(3eg又0)21 ()2(2eeg,0)4()4(3eeg,而0)5()5(23eeg由此可见,方程0)(xg在区间),2上有唯一解)5 ,4(0m,且当02mx时,0)(xg;当0mx时,0)(xg. 即在),2x时满足不等式的最大实数解是0m. 而当, 1,20mxt时,)(33)2(12xeeexxfx,在2, 1x时,因为1
6、112xxee,所以03)2(exxf;在,2(0mx时,0)(3)(3)(33)2(2323xgexeeexeeexxfxx. 综上所述,m的最大整数值是4. 师:很好!生2 构造函数,然后利用导数求最值,结合零点定理逐步缩小并确定m的值。这种突破的方法在函数与导数的综合题中经常用到,希望同学们能熟练掌握!2.2.2 先猜后证,正反结合,旗开得胜生 3:我感觉整数m的值不会太大,所以我通过特殊值先猜出m的值为 4,再进行证明,非常高兴我成功了!过程如下:满足条件的最大整数m为4. 先证4m符合题意,取,2t当2, 1x时,因为eexeeexfxx33,333)2(22,所以exxf3)2(;
7、当4,2(x时,)(3)(33)2(3)(323xeeexeeexxfextxfxx,令xeexgx3)(,则3)(eexgx, 由0)(xg,得3x. 当32x时,0)(xg,)(xg是减函数;当43x时,0)(xg,)(xg是增函数;精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 故)(xg的最大值是)2(g和)4(g中的较大者 . 因为0)21 ()2(2eeg,0)4()4(3eeg,故0)(xg,即当4,2(x时,03)(extxf.
8、再证5m时不符合题意,因为不等式extxf3)(对1x成立,所以必有0 ,2t,因为0)5(3)5(315)5(244eeeeeeetft,所以etf15)5(,这说明5x时extxf3)(不成立 . 综上所述,m的最大整数值是4. 师:生3 的成功告诉我们不是每道题都是顺题而解,有时我们可以先猜后证,这样我们相当于先得到结果,这样就占据了主动,目标就十分明确,更加有信心完全解决问题。对于一些较难问题,这种突破方法屡见不鲜,应加以足够的重视!2.2.3 恒等变形,变量分离,出奇制胜生 4:我通过变形转化为非常基本的问题,更加简捷易懂。由(1)得到0,30,3)(xexexfxx,我想这不就是绝
9、对值函数吗,得到xexf3)(代入extxf3)(得到exetx33,由题exetx33对, 1mx恒成立,即xtxln1所以xtxxln1ln1,xxtxxln1ln1令xxxgln1)(,011)(xxg,所以2)1 ()(maxgxg;令xxxhln1)(,011)(xxh,mmmhxhln1)()(min,要使t存在,只要mmln12,即03lnmm令3ln)(mmmk,则011)(mmk,所以)(mk在),1 (上为单调减函数,且025ln)5(,014ln)4(,03ln)3(kkk. 所以满足条件的最大整数m的值为 4师:十分精彩!生4 的做法简捷明了,既避免了分类讨论,又将这一
10、较难问题转化成十分基本的问题。关注细节的变化,威力往往是巨大的,难点的突破显得那么自然,那么通俗易懂,这是我们突破难点的非常高的境界。3 教后反思:面对具体问题,特别是压轴题,学生本身潜意识就有一点恐惧的心理,教师要灵活选择教学方式,舍得在课堂上花时间让学生暴露自己的思维过程,分析其思维受阻原因及对策,发现不足,扬长避短。较难问题往往不止一种解法,高考试卷的压轴题经常有十种左右的解法,每一种解法都是一个思维的结果,然而教师往往忽视思维形成的过程,学生只能作为教师解题的观察者和欣赏者,并没有切身的体会,思维能力没有得到真正的提高。教师应引导学生进行解题后的反思,不仅能有效地帮助学生巩固精品资料
11、- - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - - 知识、技能,而且对提高学生思维品质有特殊功效。反思的内容主要有:(1)解题涉及的知识方法有哪些?它们之间有何联系?解题过程能否简化?解题方法能否优化?哪些步骤上容易发生错误?原因何在?如何防止?(2)解题时用了哪些思维方法?解法是如何分析而来的?解法是否具有普遍意义?有何规律?( 3)解决问题的关键何在?如何进行突破?是否还有其他不同的解法?在找到多种解法的前提下,哪种方法最优?最合理?其中的道理是什么?(4)在解题过程中最初遇到哪些困难?后来又是如何解决的?相信通过这样的思考,学生的能力一定会得到很大的提高。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -