王瑞林
【摘要】在新课标的改革下,数学在基础学科中的重要性越来越大,高考数学压轴题一直是高考数学的重点。参数分离法在解导数题目时具有重大的作用,当需要求哪个未知数时,就对哪个参数进行分离。在解题的过程中,自变量的分类是解题的关键,只有确定了自变量,才可以进行相应的函数构造,进而再选择相应的方法进行解题。基于此,本文对运用参数分离法突破高考导数压轴题作了系列探讨。
【关键词】导数问题;参数分离;函数解题
在解导数压轴题时,利用参数分离法,很好地节省了再次进行分类讨论的麻烦,使解题步骤简单化,使得题目得到顺利解答。数学是高考中的重点学科,而导数则是数学的压轴题,导数题往往能很好考察学生的应变和解题速度能力。其中涉及的数学知识点较广,主要求解的问题有单调区间、最值以及恒成立的问题。笔者就高考导数压轴题利用参数分离法进行分析,探索一条快速、合理、简单的解题方法。
在求解导数题时,利用参数分离法,就是将导数中的变量分离出来,将其转变为求解最值问题。但导数题中往往不仅只有一个变量,还存在多变量,所以需分类进行讨论。比如例1:广州市2020届高三学生一模理科数学试题中的第21题(2):
已知函数f(x)=(x-4)ex-3+x2-6x,g(x)=(a- )x-1-lnx.
(2)用max{m,n}表示m,n中的最大值,f(x)为f(x)的导函数。设函数h(x)=max{f(x),g(x)},若h(x)≥0在(0,+∞)区间上恒成立,求a实数取值范围。
(2)由(1)可知,当x∈[3,+∞)时,
f(x)≥0,因此要使h(x)≥0在区间(0,+∞)上恒成立,只需g(x)≥0在区间(0,3)上恒成立即可。因为g(x)≥0 (a- )x-1
-lnx≥0.以下给出参数进行分离的解题思路:因为x≥0,所以(a- )x-1-lnx≥0在区间(0,3)上恒成立,转化为a≥
+ ,这里就用到分离参数法,把要求的a分离出来,接下来利用构造函数方法令m(x)
+ 通过求导求极值方法求得m(x)的极大值 ,则实数a的取值范围为[ ,+∞)。
对于这类双变量的导数题目,解题思路如果去分类讨论就比较繁杂。高中生对数学的知识理解有限,无法在短时间内进行解答,所以多数情况下要采取特殊方法进行解答,如利用不等式的优点,将导数中的参数分离后进行消除,再进行求解。
又如例2:鄭州市2020届高三学生一模理科数学中的第21题:
已知函数f(x)=x-lnx- .
(I)略;(II)若f(x)+(x+ )ex-bx≥1恒成立,求实数b的取值范围。在这道题中的第(II)小题,我们可以采用参数分离法进行求解,解题如下:
导数题多半都涉及到单调性的问题,解决导数单调性的问题涉及导函数零点问题进而解决极值问题。零点问题的一种重点难点是隐零点问题,具体我们再来分析一下。2020年普通高等学校招生全国统一考试(猜想卷)理科数学中的第21题:已知函数f( x )=2x2e2x+lnx(x﹥0).
( I )略;( II )若对任意x∈(0,+∞),e2x-a- ≥ 恒成立,求实数a的取值范围.
第( II )小题中,可采用参数分离法进行解题,过程如下:对任意x∈(0,+∞), e2x-a- ≥ 恒成立,等价a≤
在解答这类题目时,零点设而不求,而根据参数的需要,代入函数再消去即可得出正确的答案。
高考的压轴题已经变成数学高分的一个重要分水岭,加强高中生解决含参数的导数题显得极为重要。就像刚刚过去2020高考数学压轴题就是有关含参数的导数题,命题人主要想考察高中生分类讨论的意识以及能力,通常利用函数作为载体,搭载含参数的导数,将分类讨论的思想充分体现。在解含参数的导数题时,先运用分离参数法将参数与变量进行分离,然后转化为求最值的问题进行讨论,才能把握解题的关键。
参考文献:
[1] 吴统胜. 例谈含参数型函数导数压轴题的一般性解题策略[J].中学数学研究, 2018(4): 15-20.
[2] 吴统胜,杨豫晖. 例谈构造函数法破解高考函数导数压轴题[J].中学数学研究, 2018.