内容正文:
各位评委老师大家好,我是来自山西省寿阳县第一中学校的刘虫。接下来由我给大家分享一下,我们小组根据2021年浙江卷第22题改编的两道导数题。下面我从五个方面谈谈这两道题。一试题呈现第一道改变,题为已知函数FX等于AX方减B倍的ln x加二分之B其中AB属于R第一问,若对于任意的B大于一的4次方,函数FX有两个不同的零点,求实数A的取值范围。第二问当A等于2B大于一的4次方式,函数FX的2个0点分别为S1、S2、X1小于X2,求证X2大于2分之1分之根号B乘S1加根号B分之一函数的双变量问题是高考题当中热点和难点问题,对于思维能力的要求很高。2021年浙江卷22题选择了一个指数函数加上一次函数的模型组合,讨论了函数零点存在时A的取值范围,题目形式简单,但解答上有技巧有难度。2022年杭州十月联考题则考察了函数的极值点问题,诸如此类的问题也有不少讨论。本文我们找了一个二次函数加上对数型的函数模型,题目形式简单,难度适中,解法经典,基础涵盖了中学数学函数与导数问题的解答的基本知识、基本能力要求,适合中等偏上的学生练习使用。2、试题分析,我们先看一下第一问,若对于任意的B大于一的4次方函数FX有两个不同的零点,求实数A的取值范围。第一问的解法分析,解法一,判断FX的单调性,找出FX的最值,再利用最小值大于零转化为恒成立问题,属于常规解法。解法二,将零点问题转换为图像焦点问题,找到两个函数的公切线公切点,由切点处的大小关系得到结论。思维导图如下,解法一,恒成立问题,求出FX的单调区间,从而求出FX的最小值,然后分离参数,利用不等式可以得出结果。解法二,转化为两个图像的交点问题。利用公切线得证转化为Y等于AX方加二分之B与Y等于B倍的log x它的两个图像的交点问题,求出两个函数图像的公切点,利用公切点得到大小关系。好,我们看一下具体的解析过程。解法一,FPX等于2AX减X分之B令F撇X等于0,解得X等于根号下2A分之B因为FPX在开区间零到正琼上是增函数,所以我们得到当X属于开区间零到根号下2A分之B时,FX是递减的当X属于开区间根号下2A分之B到正琼时,FX是递增的。所以FX的最小值通过计算,我们得到它等于二分之B乘以括号2减log b加上log 2A根据函数模型我们可以判断出,当X小于零时,FX是大于零的当X属于正无穷时,FX也是大于的。在这里我们也可以利用这个经典宽缩,将原函数模型放缩成二次函数。经讨论也可以得到两个点,分别是FX大于0。若函数FX有2个0点,则FX必须小,FX的最小值小0,从而得到这样一个不等式。又因为B是大于一的4次方,所以得到ln 2,A小于等于2。因此我们得到A的取值范围是左开右闭区间零到2分之1方。下来我们再看一下解法二,若FX有2个0点,则方程AX方加二分之B等于B倍的ln x在定义上有两个不等的实根。我们设二次函数与这个对称性函数的图像相切切点的横坐标为40,有两个函数在起点处的函值相等,并且在奇点处的导数相同。我们得到方程组,由二式我们可以解得B等于2X0的平方,代入到一式可以解得切点的横坐标为E纵坐标为B所以两条曲线的公切线方程我们就可以求出来了。那么到这,Y等于2AEX减去2E方加B那么在三当中我们得到B减去2A1方是等于零的,因此攻击线为Y等于2A1X那么如果两个这个方程有两个不等实根,则二次函数在X等于E处的函数值应该小于对数函数在E处的函数值。从而我们得到了这个不等式对于B大于E的4次方不成立表。所以2E方乘A小于等于一的4次方,既可以解得A属于左开右闭区间零到2分之1方。好,我们再看一下第二个,当A等于二时,B大于一的4次方的时候,函数FX的2个0点分别是S1S2。求证这个命题是成立的。第二问解法分析,解法一,直接构造函数放缩要证明的不等式,再次构造函数利用单调性得证。解法二,先将零点问题转化成图像的焦点问题,通过构造函数得出交点的取值范围,再放缩不等式,构造函数可以得证。思维导图如下,解法一,直接构造函数放锁证明,利用函数的单调性求出X一的范围,欲证明不等这个不等式成立,通过把右边放大可以得到X2大于二分之根B加上根B分之一即可。结合函数的单调性,只需证明F2分之根号B加根号B分之一小于零即可。构造函数GB通过计算得到这样一个函数模型,再结合函数的单调性证明它小于0。镜头解法二转化为构造函数放缩,证明原方程有两个不等的,有两个不等的零点,则转化成这个方程有两个不等的实根。构造函数GX求出0点S1和S2的范围。欲证明原命题成立,通过放缩可以证明,只需证明X2大于二分之根B加根B分之一平方的X2方大于四分之B加上B分之一方加一结合零点,只需证明二分之B乘以ln s2大于B分之一方加一,利用X2的范围把左边缩小,从而只需证明四分之B减B分之一方减一大于零即可。构造函数GB等于四分之B减B分之一方减1,证明它的最小值大于0,从而得出结论是正确的。好,我们看一下具体的解法。正反一。由一可知,当A等于2,B等于一的四次,E大于B大于E的4次方式函数在其定义上有2个0点,并且FX在开区间0到2分之根号B单调理解在开区间二分之根号B到无穷上递增。又因为F跟E大于0,FE小于0,所以X一属于开区间根号1到1。欲证明原不等式成立,我们将S2给它放大,则只需证明S2大于二分之根号B加上根号B分之一。又因为二分之根号B加上根号B分之一在单调递增区间上,所以只需要证明F2分之根号B加上根号B分之一小于零即可。我们把这个代入式代入到原函数当中,通过计算得到这样一个代数式。欲证明FX小于0,只需要证明中括号里面的代数式小于0。那么我们设GB等于中括号里边的这个代数式,定义为开区间一的4次方到正琼。前面这个函数不能判断是一个减函数,而后面这个函数是一个增函数。因此GB是一个减函数,则GB小于GG的E的4次方,通过计算化简我们得到它是小伶的,因此原命题成立。好,我们看一下解法二,若FX有2个0点,则等价于B等于2X方比上LX减2分之1。有两个实根构造函数,设GX等于ln x减2分之1分之2X方,那么当X属于开区间零到根一时,GX小于0,因此这个方程是无解的当X属于开区间跟一到正琼时,GX是大于。那么对GS进行求导可以得出,GX在开区间根号1到1上是单调递减,在开区间E到正琼上是单调递增。且根据函数模型我们不难得到,当X趋向于该E时,GX是趋向于无穷大时,所以X应该在开区间跟1到1之间。又因为GE的2分之3次方是小于E的4次方,小于B的,所以F42大于E的2分之3次方。那么欲证明X二大于这个代数式,我们将X一用一替换放大,只需证明X2大于二分之根B加上B分之一两边平方的,只需证X2方大于四分之B加上B分之一方加一又由于X2是FS的零点,所以X2方等于二分之B乘ln s2减4分之B的。我们把S二方用这个代数式换掉,也就是原命题等价于证明这个不等式成立即可以即化简成二分之B乘以ln s2大于二分之B加上B分之一方加一又因为X2大于E的2分之3次方,我们将不等式左边这个代数式进行缩小,即只需证明二分之B乘以ln e的2分之3次方大于二分之B加B分之一方加1,即证明四分之B减B分之一方减一大于零即可。构造函数,设HB等于四分之B减B分之一方减1B属于开区间E的4次方到正琼。因为HB在其定义上是单调递增的,所以HB大于HE的4次方是大于零的,所以原命题成立。好,我们看一下第二道辨识题。已知函数FX等于A倍的X乘以E的X次方减去2分之1B乘以X方减BX加上2BX属于开区间零到正无穷,且B大于A大于0,B大于E的3次方。因为若FX在定义域内存在着2个0点,求A的取值范围。第二问当A等于一,B大于一的3次方是FX的2个0点,分别为S1S2,当S一小于S2时,求证X2大于Z的代时成立。我们先看第一问,首先我们对FX进行求导,由于X是大于零的,因此有导函数等于0,解得X等于ln b当X属于开区间零到ln b时,FX递减,当X属于开区间浪B到众穷时,FX递增,且F0等于2,B是大于零的。由函数模型我们可以得到X趋向于众雄大使,FIC也是大于。如果FX在开区间零到正琼上有2个0点,则FX的最小值必须小于0。又由于B是大于A大于零的,所以ln b比A是大于零的。由第一个不等式我们就可以得出ln a分之B是大于二的,即B大于E方乘以A又由于B是大于一的3次方,所以解得A是左开右闭区间0到1。那么当A的1B大于一的3次方时,FX等于X乘以E的X方减2分之1B乘以X方减BX加2B而且我们B是大于三的F1我们通过计算得到它是大于零的,F2小于0,所以X一应该在开区间1到2之间。欲证明这个不等式成立,我们把X2把X一放大换成2。所以说只需要证明X2大于ln b加上B分之一即可。又因为FX在开区间ln b到正琼上是单调递增的,所以只需证明f ln b加上B分之一小于零即可。计算一下这个代数式,我们得到这样一个形式,欲证明这个代数式小于0,只需要证明中括号里边的这个整体是小于零的即可。那么为了把它转化成二次函数模型,所以我们需要把这个代数式进行放缩,放缩成常数。由于B是大于E的3次方,所以B分之E一定是小于E方分之E的。那么一方分之一根据题干我们知道它是小于2分之3,所以我们在是将这个无理式进行放缩,用2分之3进行替换,再次将这个代数式进行放大,我们就得到这样一个形式。好,我们令T等于ln b加上B分之一。由于B是大于E的3次方,所以long b是大于三的,而B分之一又大于0,因此T一定是大于三的,则HT等于-2分之1T方加2分之1T加二只需证明HT小于零即可。又因为二次函数HT在开区间三到中穷上是减函数,所以HT小于H3。通过计算H3的负一小于0,即整个这个代数式是小于零的,所以f ln b加上B分之一小于0,所以原命题是成立的。三命题过程。该题的命题过程主要考虑了函数模型的选择上。2021年的浙江题是指数型和一字型的模型。2018年全国一卷21题是指数型和对数函数组合的2020年新高考全国一卷21题是指数型函数与对数函数组合的2018年全国卷二第21题是由指数函数于对于二次函数组合而成,考察了单变量的函数零点问题。第一个考虑了函数FX等于A倍的E的X次方减B倍的lox,有2个0点是AB满足的充要条件。作图可以说明该问题的可行性,具体可以通过单调性得到0点S0。根据FX在X的零处的这两个函数相等,并且在X等于零处的这个导数是相等。关键方程组问题转化成求X分之一等于ln x的解X1,只要X0大于X1即可。但到此问题陷入了僵局。第二个修改成为二次函数型加对数模型可以进行,但也有不足。比如想设置一个引领点问题,但因为该模型稍显简单,所以命题证起来相对容易。实测结果对该题我们设置第一问五分,第二问七分。在重点班抽取了十个同学进行测试,平均分为6.21,难度系数在0.48地问,学生能做到利用单调性和求出最小值,简单的恒成立问题可以求出结果。第二问学生可以做到第一个零点范围,少数同学能求出第2个0点的范围,能够通过放缩转化证明的问题的同学更是很少。即使是重点班的学生,在处理导数的这个常用的方法上,掌握的还是不到位。教学中应该加强基本功的训练,常规方法的掌握,凸显强化转化与化归的思想,函数的思想等重要的思想的培养。五体会。本题面试过程经历了找题、选题、参考历年优秀高考题的思想和解答,不断的验证求解,经历了不少挫折和坎坷。最后的试题虽然成型,但也有很多可以改进的地方。面临新高考的不断改革,数学命题推陈出新,想要命制、高质量、有思想的数学试题是一件很有挑战性的工作,但始终坚信,只要在探索的道路上不停止,就会有不一般的收获。好,我的。