涉及“雙變元”或“雙參”的綜合應(yīng)用問題,是基于雙變元所對應(yīng)的函數(shù)、方程或不等式等的應(yīng)用,是近年高考數(shù)學(xué)試卷中的一個基礎(chǔ)知識點(diǎn)與基本考點(diǎn).此類綜合應(yīng)用問題,借助函數(shù)與方程、函數(shù)與不等式、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)等方面的綜合與應(yīng)用,結(jié)合雙變元之間的變換與設(shè)置,成為全面考查“四基”與“四能”等比較重要的一種方向,備受各方關(guān)注.
1 問題呈現(xiàn)
問題 (2024年山東省齊魯名校高三年級下學(xué)期考前質(zhì)量檢測·14)已知兩個不同的正數(shù)a,b滿足(1+a)3a=(1+b)3b,則ab的取值范圍是______.
此題以“雙變元”所滿足結(jié)構(gòu)相同的代數(shù)式相等為問題場景,以方程形式來限制雙變元之間的關(guān)系,進(jìn)而確定雙變元乘積的取值范圍.題目場景相對比較簡單,以高次方程來創(chuàng)設(shè),融入“雙變元”設(shè)置,進(jìn)而確定代數(shù)式的最值(或取值范圍).
題目簡單明了,對于代數(shù)式的最值或取值范圍問題,最常見的數(shù)學(xué)思維方式就是不等式思維或函數(shù)思維,從這兩個不同的數(shù)學(xué)思維切入,結(jié)合代數(shù)式的變形與轉(zhuǎn)化,借助函數(shù)與方程、函數(shù)與不等式等之間的關(guān)系與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)代數(shù)式的最值或取值范圍的求解與確定,達(dá)到突破的目的.
4 教學(xué)啟示
破解此類涉及“雙變元”或“雙參”的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是借助問題場景的設(shè)置與應(yīng)用,結(jié)合函數(shù)、方程或不等式等基礎(chǔ)知識,通過知識的轉(zhuǎn)化與變形,借助函數(shù)思維、方程思維、不等式思維等,采取切之可行的方式來處理,特別是消元處理、主次元處理、整體化處理等,還可以借助函數(shù)或方程等的構(gòu)造與應(yīng)用來分析,這些都是破解此類綜合問題的常見技巧方法與解題思路.
而涉及“雙變元”或“雙參”的函數(shù)、方程以及不等式等綜合應(yīng)用問題,以形式多樣、變化多端等特點(diǎn),一直是命題中的重點(diǎn)與難點(diǎn)之一.處理此類問題時(shí),要正確挖掘問題的內(nèi)涵與實(shí)質(zhì),聯(lián)系起對應(yīng)的函數(shù)、方程或不等式等基礎(chǔ)知識與基本思想.這對于全面考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識與基本能力等方面都是非常有益處的;同時(shí)也能夠全面養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)解題習(xí)慣與數(shù)學(xué)思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).