数学中的曲与直之美
——“曲”“直”转化解函数中求参问题
2021-06-05东莞市东莞实验中学陈德煜
数学大世界 2021年11期
东莞市东莞实验中学 陈德煜
普通高中数学课程标准指出“数学是研究数量关系和空间形式的一门科学。数学源于对现实世界的抽象,通过符号运算、形式推理、模型构建等,理解和表达现实世界中事物的本质、关系和规律”“数学承载着思想和文化,是人类文明的重要组成部分”。数学的美是自然之美的一种反映,是自然科学美的重要组成部分。中学数学课程中隐含着大量的“美育”因素,我们通过发掘数学课程中的美,让学生发现并感知数学的美,从而喜欢数学。
在高中的函数问题解决中,存在着大量的曲(线)与直(线)之美,即将未知曲线问题转化为已知曲线与直线问题或简单未知曲线(可通过导数知识研究其图像)与直线问题进行求解,既体现了曲与直之美,又体现解题的简洁之美。
一、曲与直的转化解决函数中的恒成立(存在性)问题
函数的恒成立(存在性)条件下求参数的取值范围,一直以来都是高考数学的热点,几乎每年的高考试卷中都能发现它的身影。
例1:已知函数f(x)=x2lnx-a(x2-1)(a∈R),若f(x)≥0在0 点评:本题是2018年天津高考理科的第14题,解法有多种,但如果巧妙分离,转化成二次函数与直线(射线),那么利用图形可以直观地解决问题。此解法的好处是分离的两个函数更简单,只需研究其极端情况相切就行。 点评:本题是2015年全国高考新课标I卷理科第12题,解法有多种,可以直接利用导数先研究函数的图像与性质,再画出该函数的草图,结合图像确定参数范围。……
解法一:换元法,数形结合


三、曲与直的转化解决不等式中整数解的个数问题
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