張文亭
導(dǎo)數(shù)是研究函數(shù)性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的一個(gè)重要工具.而導(dǎo)數(shù)與函數(shù)結(jié)合的問(wèn)題一直是高考數(shù)學(xué)中的熱點(diǎn)和難點(diǎn),常會(huì)出現(xiàn)在最后的壓軸題中.在解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí),很多時(shí)候需要去通過(guò)引進(jìn)輔助函數(shù)來(lái)解題,通過(guò)巧妙地構(gòu)造函數(shù),可以把原來(lái)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究輔助函數(shù)的性質(zhì),能使復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,從而順利地解決相關(guān)問(wèn)題.本文準(zhǔn)備結(jié)合具體事例去說(shuō)明構(gòu)造函數(shù)在解決各類(lèi)導(dǎo)數(shù)問(wèn)題中的應(yīng)用.
一、構(gòu)造函數(shù)求解與不等式相關(guān)的問(wèn)題
評(píng)注 在解決函數(shù)類(lèi)不等式問(wèn)題時(shí),構(gòu)造輔助函數(shù)比較容易,一般是通過(guò)直接移項(xiàng)的方法,將不等式的一邊變?yōu)?,將另一邊的函數(shù)作為輔助函數(shù)去研究,方法1就是這種構(gòu)造方式.但這種構(gòu)造方式還需要討論參數(shù)的范圍,對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的函數(shù)這種構(gòu)造方式就有一定的局限性.因此針對(duì)本例還可采用更優(yōu)化的方法,根據(jù)題目要求的參數(shù)范圍,先分離變量再構(gòu)造函數(shù)去研究,這樣構(gòu)造出的函數(shù)不含參數(shù),可以避免討論,更直接地解出所求參數(shù)的范圍.
例2 (2014—2015蘇州期末測(cè)試)已知函數(shù)f(x)=ax2+bx,g(x)=lnx.當(dāng)b=-1時(shí),若f(x)≥g(x)在1e,n上恒成立(n為正常數(shù)),求a的取值范圍.
評(píng)注 本題主要考查運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)與方程的問(wèn)題,先要將函數(shù)圖像有交點(diǎn)轉(zhuǎn)化成方程根的問(wèn)題,再通過(guò)構(gòu)造函數(shù)去研究其性質(zhì).
四、通過(guò)構(gòu)造函數(shù)來(lái)研究綜合的函數(shù)問(wèn)題
一些高考函數(shù)的綜合解答題,常常是由一些基本題型演變而成,也常常需要靈活應(yīng)用一些基本函數(shù)和函數(shù)模型,掌握好基本的解題思路,由此出發(fā)易得解題突破口.
評(píng)注 本題是比較綜合的函數(shù)問(wèn)題,考查了導(dǎo)數(shù)問(wèn)題的各個(gè)方面,問(wèn)題(3)需要去構(gòu)造函數(shù),本題雖然只含一個(gè)參數(shù),但無(wú)法直接分離變量,采用直接構(gòu)造函數(shù)去分析解答更容易解決問(wèn)題.
總之,構(gòu)造函數(shù)具有較強(qiáng)的靈活性和創(chuàng)新性,在導(dǎo)數(shù)的綜合問(wèn)題中也有著十分廣泛的應(yīng)用.在解決導(dǎo)數(shù)問(wèn)題時(shí),不能局限的直接移項(xiàng)去構(gòu)造函數(shù),需要仔細(xì)觀察和分析題目的特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)條件中的關(guān)系,靈活地去構(gòu)造符合題目特點(diǎn)又容易解決問(wèn)題的函數(shù),這樣必定事半功倍,最優(yōu)化地解決問(wèn)題.