汪榮
摘 要:在高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中,恒成立問題是非常有難度的,而且也是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分。教師若是能夠幫助學(xué)生解決恒成立問題的難題,就能夠提高學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)。針對(duì)高中數(shù)學(xué)恒成立問題的解題方法和思路進(jìn)行研究,希望能夠?yàn)楸姸喔咧猩峁┙忸}的參考。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);恒成立問題;解題方法
隨著高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的難度不斷增加,很多學(xué)生在恒成立問題的解題方法上都了解得不夠透徹,其中恒成立問題所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)范圍也比較廣,例如:一次函數(shù)、二次函數(shù)。因?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)知識(shí)涉及的內(nèi)容和范圍非常大,所以在恒成立問題解決方面所涉及的思路也非常多,這讓很多學(xué)生遇到恒成立問題相關(guān)題型非常難解,從而影響了數(shù)學(xué)整體成績(jī)。
一、掌握高中數(shù)學(xué)恒成立問題的解題方法和思路的意義
在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中恒成立的問題主要出現(xiàn)在函數(shù)知識(shí)點(diǎn)中,即在已知的條件下,無(wú)論在題型中變量如何變化,其結(jié)果和命題都能夠成立,這就是恒成立。恒成立問題在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中主要考查的就是學(xué)生抽象思維能力、對(duì)問題的推理能力以及對(duì)相應(yīng)數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用等,所以恒成立問題能夠最大限度地提高學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。
學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中主要是依靠學(xué)生的邏輯思維解答相應(yīng)的題目,這就是數(shù)學(xué)與高中其他科目不同的地方,所以學(xué)生若是想要提高數(shù)學(xué)的成績(jī),就需要尋找有效的解題方式和思路,并在解答的過(guò)程中靈活運(yùn)用相應(yīng)的公式,這樣就能解決恒成立的相關(guān)問題。
二、高中數(shù)學(xué)恒成立問題的解題方法和思路
1.一次函數(shù)的恒成立
下面將利用案例來(lái)解釋一次函數(shù)的恒成立問題:
問題:一次函數(shù)f(x)=(n-6)x+2n-4,在函數(shù)中對(duì)任意值x∈[-1,1],f(x)>0恒成立,就其實(shí)數(shù)n的取值范圍。
解題分析:在f(x)=(n-6)x+2n-4的圖象中可以得知,若對(duì)x∈[-1,1],f(x)>0恒成立,則f(-1)>0且f(1)>0,由此可以得出n> ,由此可以解得實(shí)數(shù)n的取值范圍是[ ,+∞]。
本次解題的主要思想就是利用一次函數(shù)f(x)=(n-6)x+2n-4 的圖象,這樣在不等式中,就可以直接化解為一元一次不等式組的問題,從而也為學(xué)生提供了更加便捷的思路,讓整個(gè)考題更加簡(jiǎn)單,思路更加清晰。
2.二次函數(shù)的恒成立
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,二次函數(shù)的知識(shí)點(diǎn)是非常重要的,在數(shù)學(xué)考試中也占有非常大的比例,所以教師在進(jìn)行二次函數(shù)的恒成立解析過(guò)程中,需要更加細(xì)致地進(jìn)行講解。
問題:已知a是實(shí)數(shù),函數(shù)f(x)=2ax2+2x-3-a。若是函數(shù)y=f(x)在區(qū)間[-1,1]上有零點(diǎn),求a的取值范圍。
解題分析:若在題中a=0,則f(x)=2x-3,這時(shí)很明顯函數(shù) 處在[-1,1]的區(qū)間中沒有零點(diǎn),所以a≠0。令Δ=0,可以解得a= 。①當(dāng)a= 的時(shí)候,函數(shù)y=f(x)正好有一個(gè)零點(diǎn)處在[-1,1]上。②當(dāng)f(-1)≤f(1)≤0時(shí),解得1≤a≤5,代入兩端點(diǎn),經(jīng)檢驗(yàn)a=5時(shí),有兩個(gè)零點(diǎn),所以當(dāng)1≤a≤5時(shí),函數(shù)y=f(x) 在[-1,1]之上正好也有一個(gè)零點(diǎn)。
③若是當(dāng)函數(shù)y=f(x)在[-1,1]區(qū)間之中有兩個(gè)零點(diǎn)的時(shí)候,則a>0△>0-1<- <1f(1)≥0f(-1)≥0或是a<0△<0-1<- <1f(1)≤0f(-1)≤0 ,
由此可以得出a≥5或者是a< 。
綜上所述,可以得出實(shí)數(shù)a的取值范圍是-∞, ∪ [1,+∞)∪ 。
本問題主要是以一元二次方程的根為主要的知識(shí)點(diǎn)考查對(duì)象,這種題型也是學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中經(jīng)常遇見的題型,在解這種類型題目的時(shí)候,首先需要學(xué)生能夠確認(rèn)根的數(shù)量,再對(duì)應(yīng)拋物線對(duì)稱軸的位置,最后再根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)判斷區(qū)間端點(diǎn)所相對(duì)的數(shù)值函數(shù)的正負(fù)情況。
3.分離參數(shù)法
所謂的分離參數(shù)法就是指在高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)過(guò)程中,若是遇見含有參數(shù)的數(shù)學(xué)習(xí)題,可以將習(xí)題中的參數(shù)不等式進(jìn)行變形,將題中的參數(shù)進(jìn)行分離,這樣就能夠?qū)⒑愠闪栴}的難度降低,并將整體的問題簡(jiǎn)單化,這樣的方式也能夠讓學(xué)生在面對(duì)問題的時(shí)候更加能快速地進(jìn)行解答。
問題:在x∈R時(shí),不等式-4a-sin2x-4sin x+a2>0恒成立,求a的范圍。
問題分析:在此不等式中擁有兩個(gè)變量,一個(gè)是a,一個(gè)是x,給出的條件就是x∈R的時(shí)候,求a的取值范圍。這個(gè)題型可以利用分離參數(shù)法將a和x進(jìn)行分析,變形為sin2x+4sin x
在解本題的時(shí)候,將參數(shù)進(jìn)行變形,轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值問題,可將繁瑣的題型簡(jiǎn)單化,以此達(dá)到輕松解決恒成立的問題。
總之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中恒成立問題的解決方法除了本文所提到的幾種之外還有很多種,所以學(xué)生在進(jìn)行題型解答的時(shí)候,需要按照問題的形式尋找合理的解決方式,再對(duì)其勤加練習(xí)就能夠掌握,并提升數(shù)學(xué)成績(jī)。
參考文獻(xiàn):
趙佩.高中數(shù)學(xué)恒成立問題解題思路[J].試題與研究(新課程論壇),2013(6):61.
編輯 李建軍