0在D內(nèi)恒成立,則稱P為函數(shù)y=h(x)的“類對(duì)稱點(diǎn)”,則f(x)=x2-6x+4lnx的“類對(duì)稱點(diǎn)”的橫坐標(biāo)是().A.1B.2C"/>
楊先進(jìn) 曹軒
(2015年湖北八校聯(lián)考第一次考試第10題)設(shè)定義在D上的函數(shù)y=h(x)在點(diǎn)P(x0,h(x0))處的切線方程為l:y=g(x),當(dāng)x≠x0時(shí),若h(x)-g(x)x-x0>0在D內(nèi)恒成立,則稱P為函數(shù)y=h(x)的“類對(duì)稱點(diǎn)”,則f(x)=x2-6x+4lnx的“類對(duì)稱點(diǎn)”的橫坐標(biāo)是().
A.1B.2C.eD.3
初讀此題,發(fā)現(xiàn)題目雖給出了一個(gè)新的概念:“類對(duì)稱點(diǎn)”,但其實(shí)此題是根據(jù)2007年湖南高考題改編而來(lái),只不過(guò)是換了一個(gè)名詞和一個(gè)新的函數(shù),我們先來(lái)重溫下這道高考題:
(2007年湖南卷文科壓軸題)已知函數(shù)f(x)=13x3+12ax2+bx在區(qū)間[-1,1),(1,3]內(nèi)各有一個(gè)極值點(diǎn).(Ⅰ)略(Ⅱ)當(dāng)a2-4b=8時(shí),設(shè)函數(shù)y=f(x)在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線為l,若l在點(diǎn)A處穿過(guò)函數(shù)y=f(x)的圖象(即動(dòng)點(diǎn)在點(diǎn)A附近沿曲線y=f(x)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)點(diǎn)A時(shí),從l的一側(cè)進(jìn)入另一側(cè)),求函數(shù)f(x)的表達(dá)式.
此題的題干中有一段描述性的文字描述了曲線與其切線的關(guān)系,而且還在后面專門又作了注釋,這在高考題中是很少見(jiàn)的,其實(shí)從圖形語(yǔ)言來(lái)看,很容易知道曲線與其切線在切點(diǎn)附近,有如下兩種情況:
圖1圖2
根據(jù)這兩種情況,我們可以從如下2個(gè)角度來(lái)考慮曲線和切線的關(guān)系:
視角1構(gòu)造新函數(shù)F(x)=f(x)-g(x),由圖1可以看出新函數(shù)的函數(shù)值在切點(diǎn)的左邊附近減小,而在右邊附近增大,可以知道新函數(shù)應(yīng)該在x=x0處取得極值,而圖2中的新函數(shù)的函數(shù)值在切點(diǎn)附近呈單調(diào)趨勢(shì),此題正是圖2的文字描述,高考命題組給出的解法也是基于這一想法而給出的解答,解答如下:
事實(shí)上,如圖2,曲線在x=x0的情形其實(shí)就是高等數(shù)學(xué)中拐點(diǎn)的定義,上述三題本質(zhì)上都是考查了函數(shù)拐點(diǎn)的必要條件.
拐點(diǎn)定義(根據(jù)高等數(shù)學(xué)同濟(jì)6版上冊(cè)第151頁(yè))
一般的,設(shè)y=f(x)在區(qū)間I上連續(xù),x0是I的內(nèi)點(diǎn)(除端點(diǎn)外的I內(nèi)的點(diǎn)).如果曲線y=f(x)在經(jīng)過(guò)點(diǎn)x0,f(x0)時(shí),曲線的凹凸性改變了,那么就稱點(diǎn)x0,f(x0)為這曲線的拐點(diǎn).
拐點(diǎn)的必要條件設(shè)f(x)在(a,b)內(nèi)二階可導(dǎo),x0∈(a,b),若x0,f(x0)是曲線y=f(x)的一個(gè)拐點(diǎn),則f″(x0)=0.
拐點(diǎn)的充分條件:設(shè)f(x)在(a,b)內(nèi)二階可導(dǎo),x0∈(a,b),f″(x0)=0,若在x0兩側(cè)附近f′(x)異號(hào),則點(diǎn)x0,f(x0)為曲線的拐點(diǎn).否則(即x0兩側(cè)附近f′(x)保持同號(hào)),(x0,f(x0))不是拐點(diǎn).
一般來(lái)說(shuō)函數(shù)的一,二階導(dǎo)數(shù)基本給出了人們通常感興趣的函數(shù)特征,因此,如果對(duì)函數(shù)的一二階導(dǎo)數(shù)有較好的理解,對(duì)函數(shù)的基本形態(tài)也基本了解了.
數(shù)學(xué)考試說(shuō)明明確指出,數(shù)學(xué)科考試要“發(fā)揮數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科的作用,既考查中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法,又考查考生進(jìn)入高校繼續(xù)學(xué)習(xí)的潛能”.因此高考中會(huì)有很多大學(xué)知識(shí)通過(guò)變化巧妙地滲透到試題中,因此在日常教學(xué)中,作為中學(xué)教師要有意識(shí)地向?qū)W生介紹一些高等數(shù)學(xué)中的公式和定理,這樣不但可以增加數(shù)學(xué)知識(shí),擴(kuò)大解題途徑,還可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望,讓他們懂得,站得高才能看得遠(yuǎn).作者簡(jiǎn)介楊先進(jìn),男,湖北京山人,1981年10月生,中學(xué)一級(jí)教師.主要研究高考解題研究和教學(xué)教法,多篇文章發(fā)表.