立足通法 图象护航 技巧加速

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   摘要 对函数单调性的研究,其核心可以归结为研究导函数的图象. 导函数图象的形状和位置能够非常直观地反映原函数的单调区间. 因此,导函数的图象犹如护航使者,为函数单调性的讨论保驾护航.
  关键词 导函数;图象;单调性;分类策略
  近几年的全国卷,独立命题的省市卷,都常以导数作为压轴题,学生得分低. 无论是求函数极值、最值、不等式证明还是零点个数问题,最终都离不开讨论含参函数的单调性. 笔者经过研究发现,对函数单调性的研究,其核心都可以归结为研究导函数的图象. 导函数图象的形状和位置能够非常直观地反映原函数的单调區间. 《普通高中数学课程标准(2017年版)》 也指出:直观想象是指借助几何直观和空间想象感知事物的形态与变化,利用空间形式特别是图形,理解和解决数学问题的素养. 直观想象是发现和提出问题、分析和解决问题的重要手段,是探索和形成论证思路、进行数学推理、构建抽象结构的思维基础. 此外,我国著名数学家华罗庚也曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微;数形结合百般好,隔离分家万事休”. 因此,把导函数的图象作为研究函数单调性的主要工具,既符合课程标准,又传承了数形结合思想. 导函数的图象犹如护航使者,为函数单调性的讨论保驾护航. 含参函数导函数图象的研究,与含参函数单调性的讨论通法相通,但很多题目的数据设置非常有特点,如果我们能优先发现数据的特殊性,便可利用技巧,优化分类,提高解题效率. 下面以二次导函数(或类二次)为例,从易到难举例示范.
  类型一、判别式符号确定型(该类型较简单,限于篇幅,略)
  类型二、判别式符号不定型
   通过以上四种类型的四个例题,我们可以把含参函数单调性的分类讨论策略概括为“立足通法 图象护航 技巧加速”,具体如下:
  1. 将导函数尽量分解因式,把它变成整式乘除的形式.若出现二次函数(或类二次函数),则把其写成二次函数的交点式形式,进而根据参数的符号、零点的分布、零点的大小分类讨论.
  2. 对于导函数无法分解因式的类型,则观察参数,考虑其是否存在某个区间使得导函数(或导函数的某个因式)的符号是确定的. 若存在,则我们可以利用参数的特殊性优化分类,提高效率;若不存在,则我们采用通法,根据参数的符号分类.
  3. 对于以上两种类型,我们都把导函数的图象作为辅助工具,导函数的图象能直观地反映其零点的分布情况,更能自然地引导我们求出零点,且在必要的时候以零点的大小关系继续分类.
  参考文献
  [1]王守亮.构建二维循环模式 打造高效复习课堂[J].中学数学教学参考.2014年第12期:41-42,47.
  [2]中华人民共和国教育部制订.普通高中数学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社.
  [3]方明生.立足通性通法 寻求解题策略——含参函数单调性分类讨论的标准[J].中学数学研究,2019年第9期:37-39.
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