賀鳳梅
(新疆伊犁鞏留縣高級中學(xué) 835400)
多年來,導(dǎo)數(shù)在高考中是熱點,也是難點,考查越來越靈活,呈現(xiàn)形式越來越多樣,且以解答題的形式呈現(xiàn).新疆2021年普通高考第一次適應(yīng)性檢測試卷中,導(dǎo)數(shù)依然是難點,特別是第(2)問,學(xué)生得分率非常低,很多同學(xué)感覺無從下筆,甚至放棄作答.筆者嘗試著從不同的視角出發(fā),以不同的解法突破了此題,現(xiàn)分享于此,以饗讀者.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若不等式kx+lnx≤x2f(x)-1在(0,+∞)上恒成立,求實數(shù)k的取值范圍.
本題是含參問題,關(guān)于字母參數(shù)求解問題是學(xué)生普遍感到困難的問題.在高考的一輪復(fù)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)接觸了一些相對簡單的導(dǎo)數(shù)題,也掌握了一些解題方法,比如分離變量法、構(gòu)造函數(shù),利用單調(diào)性處理問題,還有導(dǎo)數(shù)的幾何意義等.因此,我們試著遵循學(xué)生的認知規(guī)律和已有的知識結(jié)構(gòu),從這些方面入手剖析問題.
視角1利用分離變量法、構(gòu)造法,借助隱零點求解.
整理,得x0+lnx0=(-lnx0)+ln(-lnx0).
并且當(dāng)x∈(0,x0)時,g′(x)<0;當(dāng)x∈(x0,+∞)時,g′(x)>0.
從而得出k≤1.
評注隱零點是指一個函數(shù)存在零點,但無法具體求解出來.本解法涉及到了隱零點問題.隱零點問題通常在模考或高考的考題中以壓軸題的形式呈現(xiàn),學(xué)生往往不容易得分.此解法還有一個關(guān)鍵點就是根據(jù)隱零點得到的等式不常見,如何構(gòu)造恰當(dāng)?shù)暮瘮?shù),進一步得出更簡潔的結(jié)論,也是值得深思和歸納總結(jié)的.一般是將抽象化具體,超越化初等.
視角2 利用公切線,數(shù)形結(jié)合求解.
評注解法2體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想在解題中的應(yīng)用.如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中靈活應(yīng)用數(shù)形結(jié)合,以形助數(shù),是每一位數(shù)學(xué)教育工作者和一線數(shù)學(xué)教師應(yīng)該思考的問題.數(shù)學(xué)家華羅庚有句至理名言:數(shù)形結(jié)合萬般好,隔離分家萬事休.因此在解題中,我們需要盡可能地將幾何圖形及數(shù)量關(guān)系有機地結(jié)合起來,才能達到事半功倍的學(xué)習(xí)效果.
視角3 借助常用結(jié)論構(gòu)造函數(shù),借助單調(diào)性求解.
因此問題轉(zhuǎn)化為求F(x)的最小值即可.
為了解決問題的方便,我們還需新構(gòu)造函數(shù)g(x)=ex-x-1,g′(x)=ex-1,顯然x∈(0,+∞)時,g′(x)>0恒成立.所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,g(x)≥g(0)=0,所以ex≥x+1.從而ex+lnx≥(x+lnx)+1.
所以F(x)min=1.
從而得出k≤1.
評注解法3解決問題的關(guān)鍵在于根據(jù)變形得到的代數(shù)形式,構(gòu)造恰當(dāng)?shù)木唧w函數(shù),求導(dǎo)后確定新構(gòu)造函數(shù)在指定區(qū)間上的單調(diào)性,再結(jié)合題意解決問題.這就需要在平時的解題中有意識地歸納總結(jié)一些常用結(jié)論(本例用到了ex≥x+1),進行必要的證明之后就可以作為相應(yīng)解答題的關(guān)鍵點和突破口.當(dāng)然從以上的解題中發(fā)現(xiàn)還需要進行恰當(dāng)?shù)淖冃危@是更高層次和更高能力的要求.
從以上的解題中不難發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)思想方法在導(dǎo)數(shù)壓軸題的解題中貫穿始終.構(gòu)造函數(shù)的思想,數(shù)形結(jié)合的思想在解題中也體現(xiàn)得淋漓盡致,而將不等式問題轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問題也充分展現(xiàn)出來了,還有化歸與轉(zhuǎn)化的思想也必不可少.因此,通過此題的解析與探究,我們應(yīng)該有更深入的思考.在今后的教育教學(xué)中,需要逐步滲透數(shù)學(xué)思想方法,啟發(fā)學(xué)生多思考、多提煉、多總結(jié),吃透問題的本質(zhì)和合適的解題策略,期待能夠突破導(dǎo)數(shù)壓軸題.