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洞悉变形奥秘,巧构函数解题——以一道高考导数试题的求解为例

在求解导数压轴试题时,经常需要对函数、方程或不等式进行适当的化简、变形,从而构造新的函数、方程或不等式时实现解题过程的简易化.要注意结合代数式的结构特征,考虑直接构造函数,或是分离参数变量,或是作半分离,或是进行巧妙移项重组.

函数是支撑数学学科知识体系的重要内容,反映了客观世界两个集合间的对应关系,而导数是研究函数性质的有力工具,可以用来研究函数的单调性、极值、最值、切线等,故而将两者相结合进行考查就成为高考压轴试题的必选项.纵观历年的高考导数压轴试题,常通过与函数相关的不等式证明或恒成立问题、参数的取值范围问题、零点问题及估值问题等主流的命题形式,考查考生对函数、导数及不等式等知识的理解和综合应用能力,多角度、多层次地检测学生的逻辑推理、数学运算、数学抽象等核心素养.

在求解导数压轴试题时,经常需要对函数、方程或不等式进行适当的化简、变形,从而构造新的函数、方程或不等式时实现解题过程的简易化.如何适当、合理地变形?这关乎到解题的成败,或者解题效率的高低,也正是学生的困惑所在.很多高考真题或是模拟试题中都有这样的导数压轴题,参考答案中对相关式子的变形常常让学生陷入迷茫:有时直接构造函数,有时分离参数变量,有时半分离,有时巧移项……之前的复习过程中,曾有学生对笔者提出过这样的疑问,笔者以2018年高考全国Ⅱ卷理科数学第21题为例,从式子的结构特征出发,对变形求解的思路进行了分析与梳理,取得了不错的效果.

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