一类高考题解法再思考——高数背景下,慎用高数结论

2011-08-27 02:43441021湖北襄阳四中马海俊
中学数学杂志 2011年13期
关键词:高数压轴高考题

441021 湖北襄阳四中 马海俊

近几年,高考数学压轴题中常出现函数型不等式的恒成立问题,可归结为“对∀x≥0时,f(x)≥g(x)或f(x)≤g(x)恒成立,其中g(x)含有参数a,试确定a的范围”.此类问题综合性强,难度大,能力要求高.对于考生能够起到一定的甄别及选拔功能.张润平老师在文[1]中,利用高数知识,给出如下命题,并通过此命题解决了几例高考题.笔者在学习了张老师的文章之后深受启发,感觉如果老师能站在高数背景下讲解数学考题,势必会有一种高屋建瓴之气势,对于学生开拓视野,提升能力也极为有用.可是,当我再细细品味张老师文章,发现张老师的命题稍有瑕疵.今整理出来与张老师及各位同行交流.

张老师在文[1]中给出以下证明过程:

则F(x)在[m,t]上连续,在(m,t)内可导.

由拉格朗日中值定理知:∃ξ∈(m,t),使得

成立,

则F(t)=F'(ξ)t,

∴F(x)=F'(ξ)x,由于F(x)=f(x)-g(x)≥0,

∴ 当x>0 时,F'(ξ)≥0,即F'(ξ)=f'(ξ)-g'(ξ)≥0,

∴ 当x>0时,f'(x)≥g'(x)恒成立.

细细推敲张老师的证明过程发现问题出在ξ上.证明过程中ξ只是存在,却不是任意的.尽管t是任意的,但是对应于每个t,一旦取定,在区间(m,t)内,都是存在ξ使得F'(ξ)=f'(ξ)-g'(ξ)≥0成立,即 ξ不是取遍区间(m,t)内所有值.所以不能因为能找得到 ξ使得F'(ξ)=f'(ξ)-g'(ξ)≥0 成立,就下结论对任意的x>0,f'(x)≥g'(x)恒成立.

通过以上分析,我们发现,尽管目前高考压轴题虽然大多具有高数背景,具备一定的高数知识有助于解题,但在使用有关结论及定理时,要慎重考虑定理成立的条件,不然就会出现以特例代替一般而犯错.

事实上,张老师在文[1]中选择的五个例题之所以使用命题可以解答,得到正确答案,就在于题目本身隐含了一个条件,那就是构造函数F(x)=f(x)-g(x)后二阶导数是大于或等于零的,这就说明F'(x)是一个增函数,再有初始条件F'(x0)=0,就能得到x>x0时,f'(x)≥g'(x)恒成立.

下面仅以文[1]中例1为例说明.

(Ⅰ),(Ⅲ)略

(Ⅱ)若f(x)≥lnx在[1,+∞)上恒成立,求a的取值范围;

此时,令 F(x)=f(x)-lnx,则

上述过程再次告诉我们,利用高数命题简化证明的过程中,一定要注意充分挖掘隐含条件,慎将高数结论推广.

1 张润平.高等数学背景下一类压轴题的简解[J].中学数学(高中版).2011,2

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