
摘 要在高中數學學習過程中,恒成立數學問題較為常見,也是綜合性較強的問題,常常成為困擾我們的難題,為了有效提高數學解答問題的水平,我們要在做題中不斷總結技巧,從而確保在高考中面對相關問題時有效解決。本文利用兩種不同的方法對恒成立問題解題進行了分析,希望和同學們分享。
【關鍵詞】恒成立問題;一次函數;數形結合
高中數學中,恒成立問題涉及到函數的性質以及函數圖像,在解題過程中,我們要秉持化歸、換元以及數形結合的思路,應用多元化數學解題方法有效解決實際問題,尤其是近幾年,高考中恒成立問題的論證成為了熱點,我們更要對其給予重視。
1 從一次函數角度解決恒成立問題
之所以成為恒成立,數學表達式一定是具備相應特征后才能滿足條件,因此,證明其條件準確性以及條件的完整性就是證明恒成立的關鍵點。若是一次函數表達式是,而y=f(x)在區域[x1,x2]內恒成立,且y=f(x)>0,則能結合函數性質對其進行判斷,也就是說,將
和進行結合討論,合并后能得出
的結論。相反的,而y=f(x)在區域[x1,x2]內恒成立,且y=f(x)<0,則能結合函數性質對其進行判斷,將
和進行結合討論,合并后能得出
的結論。這個結論正好迎合了一次函數單調性質,特征相似,從側面證明了恒成立問題的正確性。也就是說,借助一次函數的單調性進行求解,能滿足證明條件。
例題1:奇函數的導函數是,并且,在x等于-1時,函數為零,若是x大于零,則滿足。因此,若是函數大于零,則求解x的取值區間。
例題解析:在分析題目后,設定
,則能導出若是x大于零,且滿足的關系式,則能導出在x大于零的情況下g'(x)小于零,那么,g'(x)就是在區間內單調遞減的函數。由于題目中提到,奇函數的導函數是f'(x),則函數g(x)本身是偶函數,能得出,在區間內,g(x)呈單調遞減的狀態,代入已知條件,就能最終結論。即:(1)當x大于零小于1時,g(x)大于零,f(x)也大于零。(2)當x小于-1時,g(x)小于零,則f(x)大于零,證明了f(x)大于零整個問題恒成立的x取值區間就在。
結合題目對實際問題進行分析,正是借助了一次函數在某一區間內圖像的表示形式對其進行了判斷,由于存在遞變關系,就能結合圖像判斷并推理恒成立問題。另外,若是題目的已知條件表示線段的兩端點在橫軸上方,則能保證x大于零,若是已知條件表示線段的兩端點在橫軸下方,則證明x小于零。正是借助這種思想,能保證題目求解的完整性和有效性,從而保證恒成立證明題解答的完整程度符合要求。
2 從數形結合角度解決恒成立問題
在數學證明題中,數形結合思想的應用范圍較為廣泛,也是我們高中數學學習方法中的重點,我們要想有效提高問題解答的效率和準確性,就要更加靈活的應用數形結合機制,確保在一定條件下能完成有效的形式轉變。只有將抽象的數學語言轉化為明確的直觀圖形,才能建立數量關系和空間形式,從而驗證恒成立問題。除此之外,我們在解題過程中還要注意,由于高中數學中函數值域以及極值問題較為常見,因此,應用數形結合能避免進行大量重復的計算,簡化解題思路和步驟,值得我們在解題中有效應用。
例題2:函數為,其中a小于1,若是函數本身存在唯一的整數解,且,則對a的取值范圍進行判斷。
例題解析:在對題目已知條件進行分析后,繪制圖形,見圖1。
設定且y=ax-a,在題目中說函數本身存在唯一的整數解,就使得g(x0)在y=ax-a的下方,由于則,在x小于
-時,g'(x0)小于零,若是x大于-時則g'(x0)大于零,而當x等于
-時,。另外,當x等于零時,g(x)等于-1,且g(e)=3e大于零,那么,直線y=ax-a就會恒過(1,0)點,其直線的斜率為a,證明經過公式的化簡和推導,則能得出,最終推導得出結論,a的取值范圍表示為:
。正是借助這種數形結合的解題方式,能對題目進行全面分析和解讀,讀取圖像中的相關信息,從而建構函數圖像和題目之間的關系,結合區間中函數圖像自身的性質,能對題目相關條件進行整合,最后借助分類討論的方式得出最終的結論,確保參數范圍能符合實際標準。
結合題目和具體條件,借助實例以及解題技巧,能在提高做題準確率的同時,保證效率。也就是說,證明恒成立問題時,要對充分條件予以利用,結合圖像的性質和特點,確保使用方法的有效性,也能為處理過程的全面開展提供保障,減少證明題帶來的負擔。也就是說,在恒成立證明試題解答過程中,要借助中間條件建立復雜問題簡單化的等價轉化機制,從而一定程度上完善我們的做題思路, 更好地應對高考中的相關問題。
3 結束語
總而言之,在高中數學學習過程中,我們要想提高成績以及數學能力,就要靈活應用相關數學知識,由于多數數學理念都是相通的,因此,提高解題技巧的關鍵就在于保證解題流程的完整和思路的清晰,應用函數性質以及數形結合的方式證明恒成立問題具有較好的效果,值得同學們在實際做題中有效使用。
參考文獻
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作者單位
湖南省長沙市南雅中學 湖南省長沙市 410000