☉江蘇省沭陽高級中學 王東陽
長期以來,高三的數學復習是做大量的習題,搞多次模擬訓練,學生邏輯思維能力和空間想象能力有一定的提高,但是分析問題和解決問題的能力提高甚少,結果是事倍功半,因此,如何激發(fā)學生的興趣,培養(yǎng)學生勇于探索的習慣和創(chuàng)新能力,提高復習效果,做到輕負擔、高質量,是十分重要的,所以需要研究復習方法,提高課堂效率,其中一題多變對培養(yǎng)學生的解題能力,提高學生的思維能力將大有益處.
變式1:函數f(x)=2x3-3x2-12x+5在區(qū)間[-2,3]上的最大值與最小值分別為( ).
A.12,-15 B.1,-4 C.12,4 D.5,-16
分析:求值域一般先求函數的最值.本變式與原題相比,解析式與自變量的取值區(qū)間都發(fā)生了變化.事實上,只要掌握了求函數最值問題的一般方法,不論自變量的取值區(qū)間、函數的解析式如何變化,解決問題的本質是一樣的.
解:先求導數,得f′(x)=6x2-6x-12=6(x+1)(x-2),令f′(x)=0,解得x1=-1,x2=2,當x變化時,f(x),f′(x)的變化情況如下表:
x -2 (-2,-1) -1 (-1,2) 2 (2,3) 3 f′(x)+0-0+f(x)1↗12↘-15↗-4
從上表可知,當x=-1時,函數取得最大值12,當x=2時,函數取最小值-15,故選A.
點評:求解閉區(qū)間的最值問題的一般步驟是:先求得該區(qū)間的極值點,然后求得極值點的函數值與端點處的值比較就可以得到該區(qū)間的最值.
變式2:已知函數f(x)=ax3-6ax2+b在區(qū)間[-1,2]上的最大值為3,最小值為-29,求a、b的值.
分析:本題與變式1的區(qū)別是已知最值逆向求參數問題,體現了數學中的待定系數法,可以先求導,然后比較,確定取得最大值和最小值的x的值,再代入求得a、b的值,要注意對a進行討論.
解析:f′(x)=3ax2-12ax=3ax(x-4),在區(qū)間[-1,2]上,令f′(x)=0,根據題意a≠0.
當a>0時,函數f(x)在x=0處取得極大值也就是最大值,比較f(-1),f(2)得:f(-1)>f(2),所以f(0)=3,f(2)=-29,解得a=2,b=3.
當a<0時,易知函數f(x)在x=0處取得極小值,也就是最小值,且f(-1) 點評:本題從逆向思維的角度出發(fā),根據題意逆向聯(lián)想,通過建立最值點確立相等關系,運用待定系數法求出a,b的值. 分析:不等式f(x)-m≥0恒成立,即m≤f(x)對任意實數x∈[-3,6]恒成立,所以m滿足m≤f(x)min,x∈[-3,6]即可.本題與變式1相比,難度有所加大,但只要分析出m≤f(x)min,x∈[-3,6],問題便與變式1相差無幾. 解:令f′(x)=x2-4,解得x=2或x=-2.由于,所以f(x)在區(qū)間[-3,6]上的最小值為,即(fx)在區(qū)間[-3,6]上的最小值為,所以m的取值范圍為 點評:若在等式或不等式中出現兩個變量,其中一個變量的范圍已知,另一個變量的范圍為所求,且容易通過恒等變形將兩個變量分別置于等號或不等號的兩邊,則可將恒成立問題轉化成函數的最值問題求解.分離參數法有時能減少討論次數,甚至能避免討論. 綜上可得,實數m的值為4. 點評:本題從逆向思維的角度出發(fā),根據題意逆向聯(lián)想,通過建立最值點確立相等關系,運用待定系數法求出m的值.由于函數的根的大小沒法確定,所以需要分類討論. 變式5:已知函數f(x)=-2x3-3x2+12x+1在[m,1]上的最小值為-17,則m的值為_________. 分析:本題與上題最大區(qū)別是閉區(qū)間一端含有參數,首先需要求導數,然后比較最小值與極小值,從而確定參數m的范圍,再利用方程思想求得m的值. 解析:因為f′(x)=-6x2-6x+12=-6(x+2)(x-1),令f′(x)=0,得x1=-2,x2=1,所以f(x)在(-∞,-2)上為減函數,在[-2,1]上為增函數,所以f(-2)為極小值,又因為f(-2)=-19,但在[m,1]上,f(x)min=-17,因為-2 點評:解決本題的關鍵是求出導函數的單調區(qū)間,明確函數的極值點,與函數的最值比較,確定m的范圍,結合函數的最小值求得m的值.注意對m的值進行恰當的取舍. 綜上,高三復習不是在同一水平上的簡單重復,需要創(chuàng)造性地將知識、能力和思想方法在更多的新情境下、更高的層次中不斷地、反復地滲透,才能達到螺旋式再認識、再深化乃至升華的結果.