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        高中數(shù)學(xué)中實施“分離參數(shù)”思想的策略研究

        2017-03-09 18:03:53藍(lán)云波
        關(guān)鍵詞:極限值最值本題

        分離參數(shù)作為高中數(shù)學(xué)中的一種常用的方法,有極為重要、廣泛的應(yīng)用.筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對含有參數(shù)的問題,尤為喜歡這種方法.因為不少問題,若對參數(shù)進(jìn)行分類討論往往比較繁瑣,且如何分類,分類后如何解決問題也是一大難點.因此,教師對分類討論進(jìn)行必要的講解之后,對分離參數(shù)這一數(shù)學(xué)思想方法要進(jìn)行必要的梳理,以提高數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性和學(xué)生分析問題和解決問題的能力.筆者發(fā)現(xiàn),目前雖有一些文章討論這一思想,但大都研究不夠深入,或掛一漏萬,或避重就輕.基于此,筆者重新梳理了分離參數(shù)這一數(shù)學(xué)思想方法,并以近年的高考題、模擬題為例,談?wù)劰P者的看法和體會,現(xiàn)分析如下,供大家參考.1如何分離參數(shù)

        對很多數(shù)學(xué)問題,分離參數(shù)能有效地提高解題效率.因此如何實現(xiàn)參變分離,是問題解決的關(guān)鍵.筆者通過整理各類試題,發(fā)現(xiàn)大部分問題都能直接分離,但對于較為復(fù)雜的問題,則需要細(xì)致觀察,通過實施適當(dāng)?shù)拇鷶?shù)變形把參數(shù)分離出來.然后再通過各種手段使問題得到圓滿的解決.1.1直接型

        點評本題可直接把參數(shù)分離出來,但是分離后問題的難度較大.通過觀察發(fā)現(xiàn),本題兩處含有a+1,故可實施配湊策略,把a+1分離出來.通過這樣的技術(shù)處理之后,問題便豁然開朗.

        2分離參數(shù)后如何處理新問題

        分離參數(shù)是解決問題的第一步,分離后如何處理新的問題則是又一迫切需要解決的問題.筆者認(rèn)為,成功分離參數(shù)后的主要任務(wù)就是構(gòu)造函數(shù),并求解函數(shù)的最值(上界或下界).但不同問題,處理起來的難度是不一樣的.對于較為簡單的問題,分離之后可直接構(gòu)造函數(shù),而且函數(shù)的最值的求解往往也較為簡單.但對于一些較為復(fù)雜的問題,需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理.如求解最值時,可通過多次求導(dǎo),通過細(xì)致的分析求出函數(shù)的最值,也可進(jìn)行放縮,利用放縮前后的函數(shù)的最值在同一自變量處取得最值求解.還可通過高等數(shù)學(xué)中的洛必達(dá)法則求解一類極限值,而這個極限值就是所需要求的上界或下界.還可避免超綱的洛必達(dá)法則,利用導(dǎo)數(shù)的定義求解這一極限值.下面通過舉例說明.2.1簡單直接型

        通過分離參數(shù)之后,不少問題(如本文中的例1)可用直接構(gòu)造函數(shù)解答.限于篇幅,這里不再贅述.

        2.2利用多次求導(dǎo)

        例6(廣東省東莞市2014年元月高三調(diào)研測試)已知函數(shù)f(x)=x2+aln(x+1).

        所以實數(shù)a的取值范圍是[JB((]-∞,-[SX(]2[]ln3[SX)][JB)]].

        點評本題通過分離參數(shù)后,g(x)的最小值無法直接解決,但通過二次求導(dǎo),可判斷出函數(shù)h(x)單調(diào)遞減,從而求出h(x)的最大值,并判斷出g′(x)的符號,最終實現(xiàn)g(x)的最小值的求解.這種多次求導(dǎo)的思想,在高考題中屢屢出現(xiàn),值得我們關(guān)注.2.3利用放縮法

        放縮法是證明不等式的一大利器,受定勢思維影響,很多人認(rèn)為放縮法不能用來求最值,事實并非如此,實際上,若能利用放縮前后的函數(shù)在同一自變量處取得最值,則能突破解題瓶頸.下面給出應(yīng)用放縮法解答例6的另一解法.

        點評本題的難點在于得出函數(shù)g(x)在[JB((]1,+∞[JB))]單調(diào)遞增后,函數(shù)g(x)在x=1時的極限值的求解,本文使用了導(dǎo)數(shù)的定義,既避免了繁瑣的分類討論,又沒有使用超綱的洛必達(dá)法則,且整個解答過程極為簡潔,無疑是一種值得推廣的好方法!3分離思想之類比延伸

        分離參數(shù)的核心思想在于“分離”,因此,若能抓住這一數(shù)學(xué)思想的關(guān)鍵,則能利用類比延伸的方法使這一核心思想得到更為廣泛的應(yīng)用.筆者通過整理資料發(fā)現(xiàn),高中數(shù)學(xué)中,分離參數(shù)時除了成功地利用了“分離”的技巧外,“分離”思想還能進(jìn)一步發(fā)揚光大,在其它數(shù)學(xué)問題中也有極為重要的應(yīng)用,常見的成功使用“分離”技巧還有分離常數(shù)法和分離函數(shù)法,下面通過具體案例說明之.3.1分離常數(shù)

        故原不等式得證.

        點評本題雖不含參數(shù),但直接構(gòu)造函數(shù)要進(jìn)行較為復(fù)雜的分類討論,但在通過實施分離函數(shù)的技巧后,把含有ex與lnx一分為二后,問題便化難為易.筆者發(fā)現(xiàn),在同時含有ex與lnx的函數(shù)問題中,分離函數(shù)的技巧具有一定的通性通法.

        通過以上的案例說明,一種數(shù)學(xué)思想方法,若能進(jìn)行細(xì)致的分析和發(fā)掘,是有新的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識的.而且通過探究,不僅能提高教師的教學(xué)研究能力水平,還能很好地為教學(xué)服務(wù),在提高教師教學(xué)的高效性的同時,也能提高教師的技能.如本文所研究的分離參數(shù)思想,從分離的策略,分離后問題的解決,無不顯示出數(shù)學(xué)思想的精髓所在.因此,在教師在平時的教學(xué)之余,要多研究一些問題,多作一些探究,這樣才能站在更高的角度看待和審視問題,在教學(xué)中才能做到游刃有余.

        作者簡介

        藍(lán)云波(1981—),男,廣東興寧人,學(xué)士,中學(xué)一級教師,主要從事高中數(shù)學(xué)教學(xué)與初等數(shù)學(xué)研究工作.已發(fā)表論文近60篇.

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