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谙命题之道明解题之本论文

发布时间:2022-09-27 11:56:37 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):
 
  摘  要 :本文针对 2021-2022 学年佛山第一 次质量检测导数压轴题给出解题策略剖析、命制 策略揣析、命题手法综析、新题命制探析,帮助学生有效应对此类高考问题的求解,在过程中感知数 学命题之道,感悟数学解题之本.
  
  关键词 :命题;函数;导数;解题;不等式
  
  1 试题呈现
  
  题目  已知函数f( x ) = \ex\ ,其中a ∈R 且 a ≠0.
  
  当 a =1 或 0 < a ≤\时,f(x ) ≥\ax (x ≥ -1) .
  
  本题是 2021 -2022 学年佛山第一次质量检测 第 22 题的第(2) 问,试题设问清新自然又颇具特 色,立意朴实又不失新颖. 以含参不等式的证明进行 呈现,乍看平淡无奇,细细品味后却感觉内涵丰富. 本题在考查基础知识的同时,注重考查能力,将知 识、能力与素质的考查融为一体,突出考查数学理性 思维,着重考查对数学本质的理解,真正全面考查数 学素养.
  
  2 解题策略剖析
  
  命题组采用分类讨论来求解.
  
  当 a=1 时,利用常见的不等式 ex  ≥ 1 +x 得到f(x ) ≥1 +x -\,要证明f(x ) ≥\x,只需证明 1 +x \- ≥\x,只需证明 1 +\x ≥\,此不等式两边平方显然成立.
  
  当 0 < a ≤\时,f(x ) ≥\ax 等价于\ex-\ax\.
  
  令 φ(x ) =\ex  -\ax -(ex-\x ),得 φ′(x ) = ( 1 -a ) ( \ex  +\) > 0,φ(x )在[ -1,+∞ )上是单 调递增函数. 所以 φ(x ) ≥φ( -1 ) = ( 1 -a ) (\-\) ≥0,故 \ex -\ax ≥ ex-\x. 要证明f( x ) ≥ \ax,只需证明 ex-\x ≥ \,此即 a = 1  的情形,已证成立.
 

\
 
  
  综上,当 a =1 或 0 < a≤\时,f(x ) \ax.
  
  在充分理解上述过程的基础上,笔者发现,利用不等式 ex ≥ 1 +x,可将待证不等式f( x ) ≥ \ax 转化为\-\   ≥\ax,经 过 适 当 代 换,并 结合基本不 等 式,即 可 将 问 题 轻 松 求 解,更 彰 显 了 问题的本质.
  
  另解  (以直代曲) 由 ex  ≥1 +x 得\ex  ≥ \
    
  故只需证明\-\ ≥\ax.
  
  令 \=t ( t≥0 ),得 x =t2  -1 .
  
  则只需证明\-t≥\a ( t -1 ),
  
  即证(2 -a2 ) t-2at+a2 ≥0.
  
  由基本不等式,得
 
 \
 
  则只需证明 \
  
  只需证明\≥1 .
  
  当 a=1 或 0 时,显然有 \≥1 成立.
  
  所以当 a =1 或 0 < a≤\时,f(x ) ≥\ax.
  
  由上述过程,通过适当的推演,不难管窥命题者 的命题手法.
  
  3 命制思路揣析
  
  通过以上的解题策略剖析过程,我们不难得知 命题者命制这一试题的思路历程.
  
  首先,命题者选择了参数 a 在某个范围内成立的一个不等式\≥1,通过引入正参数 t,将其变形为 2at\-2at≥0. 进而借助基本不等式 :
  
  2at\ ≤ (2 -a2 ) t2  +a2,可得 2at ≤ (2 -a2 ) t2+a2,即(2 -a2 ) t2-2at+a2 ≥0,亦即\-t≥\a ( t2 -1 ) . 通过换元,令 t =\,则得\\\ax. 最后,借助基本不等式 ex  ≥ 1 +x,得到\ex-\\ax,即待证不等式f(x ) ≥\ax.
  
  所谓命题如制谜,解题如猜谜,至此,我们不难 揣析到 :命题者将一个常规的问题,通过逐步包装转 换,将其变为一个新颖的试题. 而作为解题者的我 们,则需通过转换手段,将一个陌生的问题,不断地转 换到我们熟悉的情境和问题,就可轻松将其解决.
  
  4 命题手法综析
  
  对上述命题手法作进一步的综合分析,我们可得到关于此类问题的一般化命制思路.
  
  ( 1 ) 选 择 构 成 不 等 式 模 型 的 基 本 素 材 ex,\及 x.
  
  (2 )将基本素材进行线性组合,构成不等式原 始模型. 本题所构成的不等式原始模型为\ex-b\  +x ≥cx(其中 a >0 ) .
 

\
 
  
  (3 )利用不等式 ex ≥ 1 +x 实现以直代曲,得到 不等式原始模型的简化. 本题得到不等式\- \≥cx.
  
  (4 )作代换 \=t,实现第三步所得不等式 形式的进一步简化. 本题得到(1 -ac ) t2  -abt +ac≥0 ( 1 -ac≥0,ac≥0 ) .
  
  (5 )利用基本不等式将第四步所得不等式进一步简化,消去变量 t,寻找使不等式成立的充分条件.
  
  本题中\则只需\,只需\
  
  (6 )对参数赋值,使得不等式中仅剩下一个参数. 本题中令 b =1,c =\a,由\可得a ≤1,此时 c=\a ≤\符合 1 -ac ≥0,ac ≥0. 从而得到使不等式\\ax ≥\成立的一个充分条件是 0 < a ≤1 .
  
  (7)进行合理设问.
  
  由此步骤,可产生与此类似的一系列试题.

       5 新题命制探析
  
  基于上述试题命制手法,笔者尝试命制一些新题.
  
  (1)选择基本素材 x +2,\及 lnx.
  
  (2)构造不等式原始模型\(x +2) -b\≥clnx (其中 a,c >0) .
  
  (3)利用不等式 lnx ≤x -1 实现以直代曲,得到不等式\(x +2) -b \≥c (x -1 ) .
  
  (4)作代换 \=t,得到(1 -ac ) t -abt +1 +2ac ≥0(其中 1 -ac ≥0,1 +2ac ≥0) .
   
       (5)利用基本不等式,

\
  
  (7)构造函数f(x ),进行合理设问.
  
  若令f(x ) =\(x +2) - \,此时f(x )的函数模型稍显单调,故尝试将\(x +2) -\alnx 进行 组合,令f(x ) =\(x +2) -\alnx.
  
  新题 1    已知函数f(x ) =\(2 +x ) -\alnx,其中 a ∈R 且 a ≠0.
  
  (1)讨论f(x )的单调性;
  
  (2)证明:当 0 < a ≤\时,f(x ) ≥\+\(x-4).
  
  为了体现两个设问的连贯性,问题(1)为问题
  
  (2)的证明提供线索,可尝试微调f(x )的形式,将不 等式 lnx ≤x -1 蕴含其中. 如令f(x ) =\(2x-2) -\alnx,当 a=2 时,f(x ) = (x -1 ) -lnx,f(x ) ≥0,即 lnx ≤x -1 . 从而可命制如下试题.
  
  新题 2    已知函数f(x ) =\(2x -2) -\alnx,其中 a ∈R 且 a ≠0.
  
  (1)讨论f(x )的单调性;
  
  (2)证明:当0 时,f(x ) ≥ \\(x-4).
 
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