王瑞林

【摘要】在新課標的改革下,數學在基礎學科中的重要性越來越大,高考數學壓軸題一直是高考數學的重點。參數分離法在解導數題目時具有重大的作用,當需要求哪個未知數時,就對哪個參數進行分離。在解題的過程中,自變量的分類是解題的關鍵,只有確定了自變量,才可以進行相應的函數構造,進而再選擇相應的方法進行解題。基于此,本文對運用參數分離法突破高考導數壓軸題作了系列探討。
【關鍵詞】導數問題;參數分離;函數解題
在解導數壓軸題時,利用參數分離法,很好地節省了再次進行分類討論的麻煩,使解題步驟簡單化,使得題目得到順利解答。數學是高考中的重點學科,而導數則是數學的壓軸題,導數題往往能很好考察學生的應變和解題速度能力。其中涉及的數學知識點較廣,主要求解的問題有單調區間、最值以及恒成立的問題。筆者就高考導數壓軸題利用參數分離法進行分析,探索一條快速、合理、簡單的解題方法。
在求解導數題時,利用參數分離法,就是將導數中的變量分離出來,將其轉變為求解最值問題。但導數題中往往不僅只有一個變量,還存在多變量,所以需分類進行討論。比如例1:廣州市2020屆高三學生一模理科數學試題中的第21題(2):
已知函數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)為f(x)的導函數。設函數h(x)=max{f(x),g(x)},若h(x)≥0在(0,+∞)區間上恒成立,求a實數取值范圍。
(2)由(1)可知,當x∈[3,+∞)時,
f(x)≥0,因此要使h(x)≥0在區間(0,+∞)上恒成立,只需g(x)≥0在區間(0,3)上恒成立即可。因為g(x)≥0 ? (a- ? )x-1
-lnx≥0.以下給出參數進行分離的解題思路:因為x≥0,所以(a- ? )x-1-lnx≥0在區間(0,3)上恒成立,轉化為a≥
+ ? ,這里就用到分離參數法,把要求的a分離出來,接下來利用構造函數方法令m(x)
+ ? ? 通過求導求極值方法求得m(x)的極大值 ? ?,則實數a的取值范圍為[ ? ? ,+∞)。
對于這類雙變量的導數題目,解題思路如果去分類討論就比較繁雜。高中生對數學的知識理解有限,無法在短時間內進行解答,所以多數情況下要采取特殊方法進行解答,如利用不等式的優點,將導數中的參數分離后進行消除,再進行求解。
又如例2:鄭州市2020屆高三學生一模理科數學中的第21題:
已知函數f(x)=x-lnx- ? ? ?.
(I)略;(II)若f(x)+(x+ ? )ex-bx≥1恒成立,求實數b的取值范圍。在這道題中的第(II)小題,我們可以采用參數分離法進行求解,解題如下:
導數題多半都涉及到單調性的問題,解決導數單調性的問題涉及導函數零點問題進而解決極值問題。零點問題的一種重點難點是隱零點問題,具體我們再來分析一下。2020年普通高等學校招生全國統一考試(猜想卷)理科數學中的第21題:已知函數f( x )=2x2e2x+lnx(x﹥0).
( I )略;( II )若對任意x∈(0,+∞),e2x-a- ? ? ≥ ? ?恒成立,求實數a的取值范圍.
第( II )小題中,可采用參數分離法進行解題,過程如下:對任意x∈(0,+∞), e2x-a- ? ? ≥ ? ?恒成立,等價a≤
在解答這類題目時,零點設而不求,而根據參數的需要,代入函數再消去即可得出正確的答案。
高考的壓軸題已經變成數學高分的一個重要分水嶺,加強高中生解決含參數的導數題顯得極為重要。就像剛剛過去2020高考數學壓軸題就是有關含參數的導數題,命題人主要想考察高中生分類討論的意識以及能力,通常利用函數作為載體,搭載含參數的導數,將分類討論的思想充分體現。在解含參數的導數題時,先運用分離參數法將參數與變量進行分離,然后轉化為求最值的問題進行討論,才能把握解題的關鍵。
參考文獻:
[1] 吳統勝. 例談含參數型函數導數壓軸題的一般性解題策略[J].中學數學研究, 2018(4): 15-20.
[2] 吳統勝,楊豫暉. 例談構造函數法破解高考函數導數壓軸題[J].中學數學研究, 2018.