着力一题多解 引领学生思考
——以一道高三质检题为例

2021-01-24 14:25蔡海涛福建省莆田第二中学351131
中学数学月刊 2021年1期
关键词:一题单调试题

蔡海涛 (福建省莆田第二中学 351131)

本文以一道高三质检题为例,提供了多种解题思路,兼顾了解题的通性通法和特殊解答技巧,引领学生进行解题反思,归纳并提炼解题思想和方法,同时在解题教学层面进行了深入思考,旨在培养学生的数学核心素养.

1 试题呈现

(2020年莆田市高三第三次质检·理21)设函数f(x)=xlnx,g(x)=aex(a∈R).

(1)若曲线y=f(x)在x=1处的切线也与曲线y=g(x)相切,求a的值.

(2)设函数G(x)=f(x)-g(x)存在两个极值点. ①求a的取值范围;②当ae2≥2时,证明:G(x)<0.

2 解法探究

因为H(m)·H(2)≤0,所以H(x)存在唯一零点x0∈(1,2), 故F(x)有唯一的极大值点x0∈(1,2).

又u′(x)在区间[1,+∞)上单调递减,故u′(x)≤u′(1)=0,即u(x)在[1,+∞)上为减函数.

又u(2)=1-ln 2>0,u(3)=1-2 ln 3<0,故存在x0∈(2,3),使得h′(x0)=0,即lnx0+1-x0lnx0=0 (*).

于是当10,h(x)为增函数;当x>x0时,h′(x0)<0,h(x)为减函数.

3 变式拓展

(1)求函数f(x)的单调区间;

解(1)函数f(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减. (过程略)

令g(x)=1-x-xlnx,则g′(x)=-1-(lnx+1)=-2-lnx.

评注对于含有lnx与ex型的超越函数,具体解决时须根据这两类函数的特点,挖掘结构特征,灵活变形,脑中有“形”,特别注意重要不等式lnx≤x-1⟺ex≥x+1的合理代换.

4 教学启示

(1)对解题教学的思考

在解题教学中,教师常常采用一题多解,让学生从多种思维角度来思考问题,既要重视通性通法又要关注特法巧解,解后引导学生对解题方法进行归纳,在数学思想上进行引领. 指数、对数组合型的函数不等式问题,常用的解题方法有三种:一是指数、对数分离并向易于求最值的常用函数转化;二是利用放缩消掉指数函数或对数函数之一,再进行处理;三是隐零点法. 对于具体问题,可根据函数特征具体分析,选择合适的方法求解.

解题教学中还可常常对问题进行变式,让学生通过 “变中发现不变”来学习抽象化并通过“以不变应万变”来学习公理化,以此来解决数学教学中的核心问题——“抽象化”和“公理化”. 基于突出数学本质的解题教学,不应局限在解题方法的展示,更应引导学生在课内、课外注重知识背后的数学思想、方法的贯通,注重形、数之间的结合,引导学生进行学习内容逻辑线索的梳理,强化在数学实践活动中综合运用数学知识的能力,从不同角度思考问题,由此建立起知识体系,从而能以“一览众山小”的姿态来看待数学问题.

(2)精选例题,聚焦高考

教师讲解模拟卷的典型试题,应聚焦高考试题,进行高考试题对点链接,引导学生学会归纳试题的共性,学会应对试题的创新变化,看破迷雾,提升抓住问题本质的能力. 高考压轴题都具有一定的创新性,解题教学中教师应努力培养学生的发散思维,拓宽学生的视角. 只有这样才能让学生做到“以不变应万变”,笑傲考场.

(3)引领学生深度思考

解题教学中教师应引领学生进行深度思考,引导学生从不同视角、不同方向进行观察、类比、联想,引领学生思考一题多解、一题多变、多题一解、多解归一;思考答题难点是什么,为什么不会,这种解法能否推广;思考这道题还可以得到哪些结论,条件结论能否互换. 通过思考,获取问题的内在联系,关注学习内容的有机整合. 注重知识学习的批判理解,着意学习过程的建构反思,重视学习的迁移运用和问题解决,从而领悟数学之美,提升核心素养.

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