用設問梯度巧解數學高考壓軸題
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雙休長假攻數學難關,用設問梯度巧解數學高考壓軸題
高考數學的壓軸題都是由多問構成的,那么各問之間有聯系嗎?這種聯系可以用來解題嗎?答案是肯定的,但我們很多考生往往不去考慮各問之間的聯系,放棄題目的設問給我們的重要提示,或對這樣的聯系挖掘不夠,花大量的精力去考慮單問的解法,這樣做的效果當然是不理想的,下面我們用2009年上海春季高考題來談談問與問之間的聯系,讓考生來體會一下。
2009年上海春季高考第20題:設函數,其中為正整數。
(1)判斷函數、的單調性,并就的情形證明你的結論;
(2)證明:
(3)對于任意給定的正整數求函數的最大值和最小值。
1、命題意圖與背景
以三角函數做為高考的數學壓軸題很少,是一個突破。做為壓軸題,共設置了三小問且難度逐步加大也是命題慣例,出題者正是按這個思路對題目進行設置的,本題對有些學習了導數的考區的學生來講應不算什么太困難,但上海教材里沒有導數,這就突出體現了前面兩小問的重要性,當然這也可以體現出知識面對考生多么重要,這里不談。
2、解法與聯系
解:(1)在上,正弦函數單調遞增,余弦函數單調遞減,所以、在上均為單調遞增的函數。下面證明的單調性:
證明:對于函數,設,且,則因為,所以,故函數在上單調遞增。
評析:顯然,這一問難度小,就是入口寬,方法還多,如可以用的一個遞增區間為來證明等等,極大的增強了學生的信心,平緩考生考場的緊張情緒。
(2)
右邊所以
評析:單獨就這兩問看,難度不大,也沒有什么新意,以為就是考察基本知識點如單調性定義和三角恒等變形及倍角公式,其實這兩個小問除了其自身的考察功能外,更主要是對第三問在解題技巧和思想方法上做提醒、鋪墊,這就是高考壓軸題命題常用的方法。
(3)考慮到這里的對函數的影響,考生很難一下子對任意的去求函數的最值,于是試探試的開始考慮:
當時,函數在上單調增,所以的最大值為,最小值為。
當時,函數,所以得最大值、最小值均為1.
當時,函數在上單調增,所以的最大值為,最小值為。
當時,函數在上單調減,所以的最大值為,最小值為。
評析:考生不可能一直討論下去,必需考慮一般情形!
下面討論正整數的情形:
當為奇數時,對任意的,且由,以及得
所以,所以函數在上單調增,所以的最大值為,最小值為。當為偶數時,
評析:這就是求出了最大值,但最小值呢?這時候我們就應該回到第2問,去想想為什么第2問會有個差式的證明,我們考慮特殊推廣到一般就有了下面的思路。
對于任意的正整數,有所以
評析:這個連續不等式才是題目所以暗示的核心,加上常考的遞推放縮方法我們就找到了這個核心,就找到了突破口。
所以函數的最大值為,最小值為綜上所述,當為奇數時,函數的最大值為0,最小值為,當為偶數時,函數的最大值為1,最小值為
3、小結
由上例可以看出,考生在解答壓軸題時要多考慮問什么有這樣的設問,這樣的設問對我們有什么暗示,在回到難點時可以回頭想想前面的小問,分析聯系去找突破口,當然,本題還有其他更簡單的解法,在這里就不多談,但利用題目的設問去找突破口必需引起考生的重視。
(責任編輯:韓志霞)
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