江苏省海门中学 曹 锋
一提起高中数学最为“眼熟”的试题类型,就肯定会想起“最值问题”。无论是考试还是平时练习,最值问题都会以不同的方式“为难”学生,让学生犹如“哑巴吃黄连”。高中数学教学通常以知识模块为基准,全面系统地讲解一种类型问题的课时很少,缺乏对最值问题的全面认识是学生失分的重要原因,因此教学需要高度重视。
函数的最值问题对于学生而言并不陌生,甚至是“家常便饭”的存在。在高中数学试题中,函数最值问题既能以填空题形式考查学生,也会在简答题中出现。不同类型函数的最值问题有相对应的解题思路和方法,掌握常见的解题方法是最基本的要求,也是提高解题能力的基础。
例1:已知函数f(x)=2x+2-3·4x,当x∈[-1,0]时,求函数f(x)的最大值和最小值。
思考:求不典型函数解析式的最值,首先要将其转化为熟悉的函数解析式,再进行求解。该题可以采取配方法,转变为二次函数解析式后进行求解。
有关于数列的最值问题一般在解答题中“现身”,常见的形式有求解数列前n项和、数列最大或最小的项以及数列恒成立问题。面对数列最值问题的解答,不妨采取函数法或不等式法转化,以熟悉的方法进行求解。采取相应的方法进行解答时,要充分利用题目所给的条件。
例3:等差数列{an}中,已知a1>0,前n项和为Sn,且S7=S13,求Sn最大时n的值。
思考:该题可以有多种解法,既可以用函数法求解,也可以从不等式角度解答,但要注意用不同方法进行解答时,思路和步骤都要有所改变。
解析:(函数法)
平面几何、立体几何或是解析几何都与最值问题有着密切的联系,解答这些问题,除了要熟悉相关的知识内容,还要掌握一些常见的解题思想,如导数法、数形结合法,其中,数形结合思想应用广泛,应该得到学生的重视。
例4:已知正方体棱长为2,每条棱所在的直线与平面α所成的角都相等,以平面α截取正方体,所截得最大平面的面积为_。
思考:有关于几何问题的最值,大部分需要运用数形结合思想进行解答。求解该问题也要采取数形结合的方法,解题时不妨画出满足题意的立体几何图形,根据图画确定最大值问题,求出最值。
解析:如图所示,由ABCDEF围成的平面与正方体所有棱所成角相同,
总之,高中数学试题中的最值问题,可以与数列、几何以及函数等许多知识内容联系在一起,其考查形式五花八门,试题难度也参差不齐。但通过对这些问题的归纳总结可以发现,学生解答最值问题不仅要对这些题型十分熟悉,还要掌握常见的解题方法,养成把未知转化为已知的良好思维方式。