二轮复习要引导学生抓解题“特征”

2019-04-24 07:49广东陈跃琳
教学考试(高考数学) 2019年2期
关键词:渐近线本题解析

广东 陈跃琳

新一轮的课程改革已经进入关键时期,在教育教学中越来越强调培养学生的数学核心素养和学习能力.近年来,高考制度的改革给高考复习备考带来了深刻的变革,在复习中教师越来越注重学习方法、解题方法的传授,而不只是向学生传授基础的学科知识.数学是促进学生能力发展、思维提高以及认知水平提高的基础性学科.但是由于高中数学知识的复杂性、抽象性使很多学生在学习过程中望而生畏.二轮复习是提升学生能力的阶段,若教师在数学解题教学中的教学方式以及教学理念运用不当,就会使得学生的复习效率低下,表面上看,每天都沉浸在高压的学习中,但是并没有什么太大的效果.因此,教师必须要转变教学理念和教学方式,引导学生对不同类型题目的特征进行总结和归纳,掌握不同的解题方法,让学生在做题过程中体会数学的魅力.

许多数学问题,细心观察就会发现,无论是条件、结论,还是数值、结构形式等,都表现出或隐含着某些“特征”,这些“特征”是问题的“题眼”,是解决问题的切入点.在二轮复习教学中,教师要善于引导学生抓住这些“特征”,并以这些“特征”为导向进行分析、变换、联想、构造,这样可以快速获得解决问题的思路或优化解决问题的过程.下面从几方面阐述抓“特征”在数学解题中的导向作用.

一、数据特征

许多数学问题,都会出现具有某种特征的数据,会对问题的解决起着导向作用.只要注意观察、分析,重视挖掘,从数值本身的变化、数值与数值之间的联系去寻找解题的切入点.

二、位置特征

与图形(象)有关的一些数学问题都有它特定的位置关系,若能细致分析某些关键的点或线的位置“特征”,不仅可以简化运算过程,甚至可以得到不攻自破的解题效果.

解析:双曲线C的一条渐近线平分圆的周长,意味着这条渐近线经过圆的“圆心”.抓住这一位置关系,问题便容易攻破.

点评:若不能发现双曲线C的渐近线经过圆的“圆心”这一位置关系,则很难处理渐近线将圆的周长平分,也就无法顺利解决问题.

例4.(2018·全国卷Ⅲ·理6文8)直线x+y+2=0分别与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,则△ABP面积的取值范围是

( )

A.[2,6] B.[4,8]

解析:由于|AB|是确定的,所以△ABP面积的取值范围取决于点P到直线x+y+2=0的距离.所以过圆心作直线x+y+2=0的垂线,与圆的交点即为所求的点P的位置.

点评:发现“过圆心作直线x+y+2=0的垂线,与圆的交点即为所求的点P的位置”是顺利解决问题的关键.

三、图形特征

有些抽象的数量关系,若转化为具体的图形问题,并抓住图形特征,则思路直观、清晰,有利于快速解题.

例5.(2017·全国卷Ⅰ·理13)已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|=________.

点评:向量具备代数和几何特征,在处理涉及向量模的一类问题时,若充分运用“图形特征”会加快解题速度,可使问题得以“秒杀”.

解析:由(a-c)2+(b-d)2很容易联想到它的几何意义,其表示两点(a,b),(c,d)的距离的平方.

点评:有些多元问题表面上看起来比较繁琐,无从下手,而转换视角,挖掘题设条件中蕴含的图形特征,便可找到问题解决的切入点.比如本题就是将代数问题几何化,并借助导数来分析动点间的距离问题,对培养学生的数学抽象这一核心素养有一定的帮助.

四、结构特征

数学问题条件或结论中的数、式结构常常隐含着某种特殊的关系,注意洞察并加以分析、加工和转化,可迅速找到解决问题的思路.

例7.设x、y为实数,且满足

解析:条件中两方程左边的结构形式相同,为此,构造函数f(x)=x3+2 019x,并讨论其单调性和奇偶性从而达到解题的目的.

构造函数f(x)=x3+2 019x,易知它是奇函数,且在R上单调递增.

所以x-1=1-y,即x+y=2.

点评:若按常规方法求解此题,难度较大,甚至无法入手.这里通过构造函数,利用函数的奇偶性和单调性转化求解,方法巧妙,且过程简洁.

(Ⅰ)证明:sinAsinB=sinC;

解析:(Ⅰ)略.

因为A为△ABC的内角,所以A∈(0,π),sinA>0,

所以tanB=4.

五、差异特征

许多数学问题的条件与结论之间、“量”与“量”之间,往往表现出一些“差异”关系,这些“差异”以特有的方式直接或间接地暗示着解题的方向.

例9.已知函数f(x)=ax-bx(a>0,a≠1).

(Ⅰ)若函数y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y=(e-1)x,求函数f(x)的解析式;

(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,设g(x)=x2-x+m,若∃x0∈R,使∀x∈R不等式f(x)>g(x0)成立,求实数m的取值范围.

解析:(Ⅰ)因为f(x)=ax-bx(a>0,a≠1),所以f(1)=a-b=e-1.

又因为f′(1)=alna-b=e-1,所以a=e,b=1,所以f(x)=ex-x.

(Ⅱ)x0是存在量,x是任意量,从这一“差异”中我们可以意识到问题需要转化求解才能奏效.

∃x0∈R,使∀x∈R不等式f(x)>g(x0)成立⟺当x∈R时,f(x)min>g(x)min.

当x≥0时,f′(x)=ex-1≥0,所以f(x)在区间[0,+∞)上单调递增.

当x<0时,f′(x)=ex-1<0,所以f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.

所以函数f(x)在(-∞,+∞)上的最小值为f(0)=1.

点评:数学中的“任意量”与“存在量”常见常用,变式多样,内涵深刻.本题依据“量”与“量”之间的差异,将条件不等式的成立等价转化为函数的最值关系求解,体现了化归与转化思想的应用.

解析:条件中给出了两个“不等量”关系,结论探求的是“等量”关系.通过对这一差异“点”的分析,获知解题的切入点就是化“不等”为“等”.

因为Sn≤n2+n-1,所以S1=a1≤12+1-1=1,即a1≤1.①

由①②得a1=1.

故由③④可得d=2.

点评:本题通过对“等”与“不等”的差异“点”的分析转化,使得不等式中的“夹逼”法则:“如果实数x,a满足a≤x≤a(即x≥a且x≤a),则必有x=a”在本题求解中起了重要的作用.

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