高中数学破题技法之-西瓜开门 滚到成功-

编辑: 逍遥路 关键词: 高中数学 来源: 高中学习网


  作者:佚名
  
  ●计名释义
  
  比起“芝麻”来,“西瓜”则不是一个“点”,而一个球.因为它能够“滚”,所以靠“滚到成功”.球能不断地变换碰撞面,在滚动中能选出有效的“触面”.
  
  数学命题是二维的.一是知识内容,二是思想方法.基本的数学思想并不多,只有五种:①函数方程思想,②数形结合思想,③划分讨论思想,④等价交换思想,⑤特殊一般思想.数学破题,不妨将这五种思想“滚动”一遍,总有一种思想方法能与题目对上号.
  
  ●典例示范
  
  [题1](2006年赣卷第5题)
  
  对于R上可导的任意函数f(x),若满足(x-1)f(x)0,则必有
  
  A.f(0)+f(2)<2f(1)B.f(0)+f(2)≤2f(1)
  
  C.f(0)+f(2)≥2f(1)D.f(0)+f(2)2f(1)
  
  [分析]用五种数学思想进行“滚动”,最容易找到感觉应是③:分类讨论思想.这点在已条件(x-1)f'(x)≥0中暗示得极为显目.
  
  其一,对f'(x)有大于、等于和小于0三种情况;
  
  其二,对x-1,也有大于、等于、小于0三种情况.
  
  因此,本题破门,首先想到的是划分讨论.
  
  [解一](i)若f'(x)≡0时,则f(x)为常数:此时选项B、C符合条件.
  
  (ii)若f'(x)不恒为0时.则f'(x)≥0时有x≥1,f(x)在上为增函数;f'(x)≤0时x≤1.即f(x)在上为减函数.此时,选项C、D符合条件.
  
  综合(i),(ii),本题的正确答案为C.
  
  [插语]考场上多见的错误是选D.忽略了f'(x)≡0的可能.以为(x-1)f'(x)≥0中等号成立的条件只是x-1=0,其实x-1=0与f'(x)=0的意义是不同的:前者只涉x的一个值,即x=1,而后是对x的所有可取值,有f'(x)≡0.
  
  [再析]本题f(x)是种抽象函数,或者说是满足本题条件的一类函数的集合.而选择支中,又是一些具体的函数值f(0),f(1),f(2).因此容易使人联想到数学⑤:一般特殊思想.
  
  [解二](i)若f'(x)=0,可设f(x)=1.选项B、C符合条件.
  
  (ii)f'(x)≠0.可设f(x)=(x-1)2又f'(x)=2(x-1).
  
  满足(x-1)f'(x)=2(x-1)2≥0,而对f(x)=(x-1)2.有f(0)=f(2)=1,f(1)=0
  
  选项C,D符合条件.综合(i),(ii)答案为C.
  
  [插语]在这类f(x)的函数中,我们找到了简单的特殊函数(x-1)2.如果在同类中找到了(x-1)4,(x-1),自然要麻烦些.由此看到,特殊化就是简单化.
  
  [再析]本题以函数(及导数)为载体.数学思想①??“函数方程(不等式)思想”.贯穿始终,如由f(x)=0找最值点x=0,由f(x)>0(<0)找单调区间,最后的问题是函数比大小的问题.
  
  由于函数与图象相联,因此数形结合思想也容易想到.
  
  [解三](i)若f(0)=f(1)=f(2),即选B,C,则常数f(x)=1符合条件.(下图水平直线)
  
  (ii)若f(0)=f(2)<f(1)对应选项A.(右图上拱曲线),但不满足条件(x-1)f(x)≥0
  
  若f(0)=f(2)>f(1)对应选项C,D(右图下拱曲线).则满足条件(x-1)f(x)≥0.
  
  [探索]本题涉及的抽象函数f(x),没有给出解析式,只给出了它的一个性质:(x-1)f(x)≥0,并由此可以判定f(0)+f(2)≥f(1).自然,有这种性质的具体函
  
  数是很多的,我们希望再找到一些这样的函数.
  
  [变题]以下函数f(x),具有性质(x-1)f(x)≥0从而有f(0)+f(2)≥2f(1)的函数是
  
  A.f(x)=(x-1)3 B.f(x)=(x-1)1/2 C.f(x)=(x-1)5/3 D.f(x)=(x-1)2006/2005
  
  [解析]对A,f(0)=-1,f(2)=1,f(1)=0,不符合要求;对B,f(0)无意义;
  
  对C,f(0)=-1,f(2)=1,f(1)=0,不符合要求;
  
  答案只能是D.对D,f(0)=1,f(1)=0,f(2)=1.
  
  [说明]以x=1为对称轴、开口向上的函数都属这类抽象函数.如f(x)=(x-1),其中m,n都是正整数,且n≥m.
  
  [点评]解决抽象函数的办法,切忌“一般解决”,只须按给定的具体性质“就事论事”,抽象函数具体化,这是“一般特殊思想”在解题中具体应用.
  

 

  
  [插语]这就是“滚动”的好处,解二比解一容易多了.因此,滚动开门,不仅要善于“滚到”,还要善于“滚开”.
  
  [点评]“西瓜开门”把运动学带进了考场解题.滚动能克服解题的思维定势.
  
  解题时,要打破思维固化,在思想方法上要“滚动”,在知识链接上要“滚动”,在基本技能技巧上也要“滚动”.总之,面对考题,在看法、想法和办法上要注意“滚动”.
  
  ●对应训练
  
  1.若动点P的坐标为(x,y),且lgy,lg|x|,lg成等差数列,则动点P的轨迹应为图中的()?
  

 

       

       3.设a,b,c∈R,且4a-4b+c>0,a+2b+c<0,则下列结论中正确的是()?
  
  ?A.b2≤acB.b2>ac?C.b2>ac且a>0D.b2>ac且a<0?
  
  
  ●参考答案
  
  1.【思考】利用题设的隐含条件.由条件知x≠0,y>0且y>x.选项B中无x<0的图像,选项D中无x>0的图像,均应否定;当x=y∈R+时,lg无意义,否定A,选C.?
  
  【点评】上面的解法中条件与选项一并使用,滚滚碰碰中终于找到了正确的选项.本题的常规解法是:当x≠0且y>x时,由lgy+lg=2lg|x|,化简可得(x+y)(2x-y)=0.∴y=-x或y=2x(x≠0,y>0).?
  
  2.【思考】分析各选项,仅解析式符号有区别.定义域中等号的位置有区别,所以拟从这两方面滚动着手排除错误的选项.?
  
  原函数定义域为-1≤x<0,∴其反函数值域为-1≤y<0,排除B、D.?
  
  ∵原函数中f(-1)=1,∴反函数中f-1(1)=-1,即x=1时f-1(x)有定义,排除C,∴选A.?
  
  3.解析一分析四个选择支之间的逻辑关系知,若C真,则B也真;若D真,则B也真,故C、D皆假.?
  
  取符合条件4a-4b+c>0,a+2b+c<0的实数a=0,b=-1,c=0检验知选B.?
  
  解析二由选择支,联想到二次函数的判别式.?
  
  令f(x)=ax2+2bx+c,则f(-2)=4a-4b+c>0,?
  
  f(1)=a+2b+c<0,故Δ=4b2-4ac>0,即b2>ac,故选B.?
  
  【点评】在解题时易受题设条件的干扰,企图从已知不等式出发:?
  
  4b<4a+c,①?
  
  2b<-a-c,②?
  
  ①×②不等号的方向无法确定,思维受阻.?
  
  用逻辑分析法和特殊值检验的方法两种方法滚动使用,简便明快,如解析一.用判别式法逻辑性强但思路难寻,如解析二.一般在做题时,为了使选择题解题速度变快,推荐学生使用解析一.??


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