一道导数压轴题突破过程.doc

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一道导数压轴题突破过程

一道导数压轴题突破的过程 1 问题缘起 最近复习函数与导数,笔者给学生做了一道大市调研试卷的压轴题,效果不是特别理想,很多学生做对第一问,第二问就无从下手或半途而废了。在解导数综合题时,方法是否得当,常常是问题能否顺利解决的关键所在。在解题时学生一般从条件出发,观察试验,向前推进,但经常是阻碍重重,失去方向,只能望题兴叹。如何进行有效的引导,教会学生突破导数的压轴题呢?笔者在教学中发现,应在方法的突破和细节的处理上下功夫。以下笔者摘录教学片段和大家共同探讨。 例题 (2009年南京市高考模拟试题) 已知定义在实数集上的偶函数的最小值为,且当时,(为常数). (1)求函数的解析式; (2)求最大的整数,使得存在实数,对任意的,都有. 本题难度接近高考,考查的是函数与导数中的典型方法和基本技能,第一问较简单,第二问和不等式结合且字母较多,再加上“存在”和“任意”的表述,难度较大。如何突破,教学过程如下。 2 教学片段 2.1 经历了思维的困境,对方法进行反思 教师出示问题,请同学快速做答,因为第一问较容易,学生很快完成,但第二问明显卡壳,推进缓慢,教师巡视。 师:(十五分钟后)大部分同学都有了自己的想法,但能成功解决的并不多,现在请大家谈谈自己的想法和做法。 生1:第一问我很快得出结果,过程如下: (1)因为是增函数,所以当时,也是增函数. 又因为是偶函数,所以,又最小值是,故. 当时,因为,所以. 综上知, 师:很好,即使是压轴题,第一问我们都应该能很好地解决的。那第二问呢? 生1:第二问我尝试特殊化,将端点代入得到一些不等关系,过程如下: (2)因为时,有,故. 当时,,,,; 当时,同理可得,;从而. 同样地,由及,得. 由的存在性知,上述关于的不等式在区间上必有解. 到这里我就不知道怎么解决了。 师:巡视过程中我发现很多同学用这种方法,都是取两个端点代入,但大部分同学都和生1一样无法继续突破,那么就用这种方法,如何有效突破难点呢?请大家继续思考! 2.2 解法突破的过程 2.2.1 导数开路,零点帮忙,巧渡难关 过了十分钟,有同学举手。 生2:我也是用生1的方法,得到关于的不等式在区间上必有解. 因为在区间上的最小值为,所以,即 ① 令,则,由,得. 当时,,是减函数;当时,,是增函数; 故的最小值是 又,,而 由此可见,方程在区间上有唯一解, 且当时,;当时,. 即在时满足不等式①的最大实数解是. 而当时,, 在时,因为,所以; 在时,. 综上所述,的最大整数值是. 师:很好!生2构造函数,然后利用导数求最值,结合零点定理逐步缩小并确定的值。这种突破的方法在函数与导数的综合题中经常用到,希望同学们能熟练掌握! 2.2.2 先猜后证,正反结合,旗开得胜 生3:我感觉整数的值不会太大,所以我通过特殊值先猜出的值为4,再进行证明,非常高兴我成功了!过程如下: 满足条件的最大整数为. 先证符合题意, 取当时,因为,所以; 当时,, 令,则, 由,得. 当时,,是减函数;当时,,是增函数; 故的最大值是和中的较大者. 因为,,故, 即当时,. 再证时不符合题意,因为不等式对成立,所以必有, 因为,所以, 这说明时不成立. 综上所述,的最大整数值是. 师:生3的成功告诉我们不是每道题都是顺题而解,有时我们可以先猜后证,这样我们相当于先得到结果,这样就占据了主动,目标就十分明确,更加有信心完全解决问题。对于一些较难问题,这种突破方法屡见不鲜,应加以足够的重视! 2.2.3 恒等变形,变量分离,出奇制胜 生4:我通过变形转化为非常基本的问题,更加简捷易懂。由(1)得到,我想这不就是绝对值函数吗,得到 代入得到, 由题对恒成立,即 所以, . 令,,所以; 令,,, 要使存在,只要,即. 令,则,所以在上为单调减函数, 且. 所以满足条件的最大整数的值为4. 师:十分精彩!生4的做法简捷明了,既避免了分类讨论,又将这一较难问题转化成十分基本的问题。关注细节的变化,威力往往是巨大的,难点的突破显得那么自然,那么通俗易懂,这是我们突破难点的非常高的境界。 3 教后反思: 面对具体问题,特别是压轴题,学生本身潜意识就有一点恐惧的心理,教师要灵活选择教学方式,舍得在课堂上花时间让学生暴露自己的思维过程,分析其思维受阻原因及对策,发现不足,扬长避短。 较难问题往往不止一种解法,高考试卷的压轴题经常有十种左右的解法,每一种解法都是一个思维的结果,然而教师往往忽视思维形成的过程,学生只能作为教师解题的观察者和欣赏者,并没有切身的体会,思维能力没有得到真正的提高。教师应引导学生进行解题后的反思,不仅能有效地帮助学生巩固知识、技能,而且对提高学生

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