【摘要】隨著新課程改革的深入,新的教學(xué)理念、新的教學(xué)模式和新的教材內(nèi)容逐漸滲透到了高中數(shù)學(xué)的教學(xué)之中.在“三新”背景下,高中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)更加強調(diào)解題思路的多元化,以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力.
【關(guān)鍵詞】 “三新”背景;高中函數(shù);解題技巧
隨著“三新”教育改革的深入推進,即新課程標(biāo)準、新高考制度和新教學(xué)方法的提出,高中數(shù)學(xué)教育正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)與機遇.其中,函數(shù)作為高中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容之一,其解題思路的多元化更是受到廣大師生的廣泛關(guān)注.本文旨在探討在“三新”背景下,高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路多元化的方法,并進行具體分析.
新高考制度注重對學(xué)生綜合素質(zhì)的考查,強調(diào)對數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的考查.在函數(shù)部分,高考題目往往涉及實際問題的建模和求解.因此,學(xué)生在掌握函數(shù)基本解題方法的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注重培養(yǎng)自己的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力.例如,通過解決與函數(shù)相關(guān)的實際問題,理解函數(shù)在實際生活中的應(yīng)用;通過探究函數(shù)的性質(zhì)和變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)新的解題思路和方法,以2024年數(shù)學(xué)高考第18題為例.
1經(jīng)典例題
已知函數(shù)f(x)=lnx2-x+ax+b(x-1)3.
(1)若b=0,且f′(x)≥0,求a的最小值;
(2)證明:曲線y=f(x)是中心對稱圖形;
(3)若f(x)>-2,當(dāng)且僅當(dāng)1<x<2,求b的取值范圍.
解析(1)第1步:求函數(shù)f(x)的定義域,
f(x)的定義域為(0,2).
第2步:求解f′(x),
若b=0,
則f(x)=lnx2-x+ax,
f′(x)=2-xx·(2-x)+x(2-x)2+a=2x(2-x)+a.
第3步:根據(jù)f′(x)≥0求a的最小值,
當(dāng)x∈(0,2)時,
x(2-x)∈0,1,
f′(x)min=2+a≥0,
則a≥-2,
故a的最小值為-2.
(2)第1步:求解f(2-x)與f(x)的關(guān)系式,
f(2-x)=ln2-xx+a(2-x)+b(1-x)3=-ln2-xx-ax-b(x-1)3+2a=-f(x)+2a;
第2步:得出曲線y=f(x)的對稱中心,
故曲線y=f(x)關(guān)于點(1,a)中心對稱.
(3)第1步:求a的值,
由題知f(1)=a=-2.
第2步:求解f′(x)并變形整理,
此時f(x)=lnx2-x+2x+b(x-1)3,
f′(x)=2-xx·(2-x)+x(2-x)2+2+3b(x-1)2
=2x(2-x)-2+3b(x-1)2
=(x-1)22x(2-x)+3b.
第3步:分類討論,研究fx的單調(diào)性,并判斷是否符合題意,
記g(x)=2x(2-x)+3b,x∈(0,2),
易知g(x)在(0,1)上單調(diào)遞減,在(1,2)上單調(diào)遞增,g(1)=2+3b,
當(dāng)b≥-23時,g(x)≥0,
f(x)在(0,2)上單調(diào)遞增,又f(1)=-2,故符合題意.
當(dāng)b<-23時,g(1)<0,
g(x)=2x(2-x)+3b=-3bx2+6bx+2x(2-x),
令g(x)=0,
得x=1±1+23b,
因為b<-23,
所以1+23b∈(0,1),
故1+1+23b∈(1,2),
1-1+23b∈(-1,0),
所以當(dāng)x∈1,1+1+23b時,g(x)<0,f′(x)<0,
f(x)在1,1+1+23b上單調(diào)遞減,
故f1+1+23b<f(1)=-2,不符合題意.
第4步:得出b的取值范圍,
綜上,b的取值范圍為-23,+∝.
點評本題考查函數(shù)與導(dǎo)數(shù)知識,深入考查邏輯推理能力、運算求解能力以及數(shù)形結(jié)合思想,其中第(2)問考查了函數(shù)圖象的對稱性這一幾何性質(zhì)的代數(shù)表示,第(3)問的設(shè)問方式相對新穎,需要學(xué)生利用導(dǎo)數(shù)工具研究函數(shù)的單調(diào)性,進而解決問題.“三新”教育強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力,需要教師通過知識點及例題的講解去貫徹實施.
2結(jié)語
在“三新”背景下,高中數(shù)學(xué)函數(shù)解題思路的多元化是必然趨勢.通過采用多種教學(xué)方法和手段,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和解題能力;通過引入實際問題和新的解題思路和方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性;通過注重學(xué)生的主體地位和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力.因此,在函數(shù)教學(xué)中,我們應(yīng)注重解題思路的多元化和解題方法的創(chuàng)新應(yīng)用,為學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ).
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