





新高考數學試卷的填空題僅有3道,分別為第12、13、14題,填空壓軸題主要是指第14題,但個別的第13題也并不容易。結合對近幾年的教育部聯考調研試題研究,我們發現,近兩年的填空壓軸題也有向新定義、新概念背景變化的趨勢。當然,有的填空壓軸題也是傳統的高中數學重要知識點的綜合(比如:基本不等式的靈活應用,圓錐曲線的定義與概念等背景的綜合應用)。所以,對于填空壓軸題來說,新定義、新概念、新情境固然重要,但傳統重要知識點同樣不可忽視。
例1 (2024年教育部九省聯考第14題)以max M 表示數集M 中最大的數,設0
解析:記m =max{b-a,c-b,1-c},由題意知,b-a≤m ,c-b≤m ,1-c≤m 。且2a-b≤0或者a+b≤1,這兩個附加條件啟發我們應該在消去變量c 的基礎下分類討論,由c-b≤m ,1-c≤m ,得1-b≤2m 。
①若2a-b≤0,為充分應用這個不等式條件,引入待定實參數λ1,λ2,使λ1(b-a)+λ2(-b)=2a-b,于是得λ1=-2,λ2=-1。從而0≥2a-b=-2(b-a)-(1-b)+1≥-2m -2m +1,故m ≥1/4。
②若a+b≤1,利用與①完全類似的思路,引入待定實參數λ3,λ4,使λ3 (b-a)+λ4(-b)=a+b,于是得λ3 = -1,λ4 = -2。從而1≥a+b=-(b-a)-2(1-b)+2≥-m -4m +2,故m ≥1/5。
綜上所述,m 的最小值為1/5。
評注:解題過程中引入的字母m =max{b-a,c-b,1-c}就是一個關鍵的中間變量(橋變量),而使用待定系數法則是我們突破問題難點,實現不等式取等號的關鍵。所以本題實際上既利用了橋變量法切入,又需利用待定系數法跟進。待定系數法不僅可確定函數的解析式,而且可用于較為復雜的數列求通項、求不等式最值、確定空間給定平面的法向量、確定圓或圓錐曲線的方程等。值得一提的是利用基本不等式求較為復雜的最值問題,在很多時候,直接利用基本不等式等號的條件并不能自動成立,需要我們……