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借助构造法 解答高考数学题

2022-04-28杨蓓蓓王佳

数理化解题研究·高中版 2022年4期
关键词:解答构造法高考

杨蓓蓓 王佳

摘 要:高中数学解题中基于对数学问题本质的深入把握,构造相关的函数关系,揭示相关规律,有助于学生迅速找到解题突破口,实现解题效率的提高.本文结合高考中的具体习题,探讨构造法在解题中的具体应用,以指引学生更好地解题.

关键词:构造法;高考;数学习题;解答

中图分类号:G632   文献标识码:A   文章编号:1008-0333(2022)10-0021-03

近年来高考数学习题对构造法的考查较为频繁.很多学生不注重构造法的应用,导致在解题中走了不少弯路,因此,教学中为使学生认识到构造法在解题中的重要性,掌握运用构造法解题的相关技巧与细节,有必要为学生讲解构造法在高考数学解题中的应用.

1 构造法解不等式习题

不等式是高中数学的重要知识点,相关习题的解题思路灵活多变.教学中为避免学生思维定势,掉进命题人设置的陷阱之中,既要注重与学生一起总结不等式习题解答思路,又要示范构造法的应用,使学生体会构造法在解题中的便利,更好地把握相关习题特点,逐渐提升其运用构造法解题的意识.

例1 (2020年全国Ⅱ卷第12题)若2x-2y<3-x-3-y,则(  ).

A.ln(y-x+1)>0   B.ln(y-x+1)<0

C.ln|x-y|>0D.ln|x-y|<0

該题目给出的已知条件较为简单,但却考查了指数函数、对数函数、函数单调性、构造法等知识点,是一道不错的好题.

解析 因为2x-2y<3-x-3-y,

所以2x-3-x<2y-3-y.

令f(t)=2t-3-t,因为2t为增函数,-3-t为增函数,所以f(t)为增函数.

又因为f(x)=2x-3-x

例4 (2020年全国Ⅰ卷)已知函数f(x)=ex+ax2-x.

(1)当a=1时,讨论f(x)的单调性;

(2)当x≥0时,f(x)≥12x3+1,求a的取值范围.

该题目中的第(1)问考查学生灵活运用导数研究函数单调性问题,第(2)问考查学生运用构造法求函数最值问题.

解析 (1)因为f(x)=ex+x2-x,则

f ′(x)=ex+2x-1.

则f ″(x)=ex+2>0.

所以f ′(x)在R上单调递增.

又因为f ′(x)=0时,x=0,

則当x<0时,f ′(x)<0;

当x>0时,f ′(x)>0.

即f(x)的递减区间为(-∞,0),递增区间为(0,+∞).

(2)当x=0时,f(x)=1≥1成立,此时a∈R;

当x>0时,由f(x)≥12x3+1整理,得

a≥12x3+x+1-exx2.

令h(x)=12x3+x+1-exx2,

问题转化为求h(x)的最大值,则

h′(x)=(2-x)(ex-12x2-x-1)x3.

因为x>0,因此h′(x)的正负号和2-x,ex-

12x2-x-1有关.

令g(x)=ex-12x2-x-1,

则g′(x)=ex-x-1,g″(x)=ex-1>0,表明

g′(x)单调递增.

又因为g′(0)=ex-x-1=0,

所以当x>0时,g′(x)>0,

因为g(x)min=g(0)=0,

所以当x>0时,g(x)>0.

当0

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