内容正文:
所讲题目:2026年全国Ι卷第6题
姓名:高洪爽 郭松林 田治禹
所在单位:天津市教育科学研究院附属滨海泰达中学
从一道导数小题读懂“小镇做题家”的育人价值
----2026年全国ǀ卷第6题
近几年来,“小镇做题家” 一直是舆论场极具争议的词汇:有人片面将其标签化为只会死记硬背、机械刷题、缺乏思维的应试者,认为题海训练只会固化思维、扼杀创造力;但扎根一线高中数学课堂、深耕解题教学后我们会发现,优质的解题训练绝非简单重复刷题,以本题为代表的一题多解教学,恰恰完整诠释了 “小镇做题家” 培养模式背后独特、不可替代的育人价值。
一、试题呈现:
二、思路分析及思维导图
分式型超越函数最值问题的相关理论依据:
(1)可导函数极值必要条件:极值点处一阶导数;
最大值点为全局极大值点,满足极值条件 + 函数值约束方程组。
(2)恒成立与最值等价转化,通过参数分离转化单变量函数值域。
(3)几何等价:直线与的水平切线 切点同时
满足。
(4)分式结构几何释义:为两点连线斜率,指数 、对数换元可完成函数模型重构。
(5)指数不等式切线放缩,是超越函数降维估值工具。
解法研究:(一)小题大做
解法1:常规导数极值通法
图 1
育人价值:规范解答讲究步步有据,在严谨的逻辑推演中养成审慎自查的习惯。
解法2:切线几何定义法
图 2
育人价值:善用数形结合,多角度思考问题,既有理性逻辑又兼顾感性认知。
解法3:恒成立转化法(最简代数思路)
育人价值:此法重在转化思想,学会把复杂问题转化为熟悉题型,遇事灵活变通,善于剥离表象、简化难点,养成从容化解困境的思维。
解法4:切线不等式放缩法
育人价值:放缩法依托平日知识积累,启示学生重视日常沉淀。生活中善于总结经验、借鉴已有方法,学会借力解决难题。
(二)小题小做
解法5:选项代入排除法
观察选项先试因为,令
则,令,解得,
所以m在上单调递减,在上单调递增,
观察知是的根,结合图像可知在时,在上时
所以时取得最大值
,解得a=1。
解法6: 特征观察速解法
因为含有,而最大值为1与e无关,
所以只有时取得最大值,
把代入即可得,
育人价值:代入排除法、特征观察法启示学生在学习生活中不墨守成规,勇于打破固有思维,灵活寻找解决问题的途径,学会在差异中寻求突破口。
解法7:分式曲线位置几何分析法
图4
如图5当时,,与最大值为1矛盾;
如图6当时,,符合题意.
所以为曲线的切线,可求得切点为,
把代入即可得到,解得:
图 6
图5
育人价值:借助数形结合直观比较两条曲线位置,帮助学生建立几何直观。学会借助图像分析代数问题,养成数形互化意识,懂得辨析边界条件,提升观察与逻辑推理素养。看待问题兼顾表象与本质,养成理性权衡、审慎判断的思维习惯。
解法8:斜率模型 1(定点与指数曲线连线斜率)
图 7
解法9:斜率模型 2(换元转化对数曲线)
令,则,则转化为与两点连线的斜率,由图8知相切时斜率最大,且最大值为1,
设切点为对求导,所以解得,
所以切点为,且斜率为1,
即,
解得a=1。
图 8
育人价值:解法8、9通过培养学生观察外在特征、跨模块迁移知识,依托转化、换元素养,将陌生情境熟悉化,提升学生举一反三的能力。面对生活中的各类问题,学会关联已有经验,通过类比转化的思想解决实际难题。
解法10:利用局部放缩法
因为,
令,即,
解得:。
育人价值:培养放缩思想,推动知识融会贯通。引导学生打破知识壁垒,主动迁移知识。在生活中学会整合各类条件,拓宽眼界,跳出固有局限,以开阔格局处理问题。
五、追根溯源
教材P95例7求的单调性和极值;
P98习题5.3 12题证明:;
P104复习参考题5 17题:作函数的图像;
教材的三道题同属指数(对数)函数与一次函数组合型导数综合问题,共享同一底层逻辑:依托基本初等函数求导法则、不等式放缩、切线几何意义、恒成立转化等核心方法。 复杂导数试题并非全新模型,是基础函数结构通过四则运算嵌套、参数植入、变量替换(指数↔对数互化)迭代重组所得。
五、追根溯源
变式训练:
变式1:,最大值为1,求a的值.
变式2:,最大值为,求a的值.
变式3:,最大值为,求a的值.
变式4:,最大值为1,求a的值.
变式5:,最大值为1,求a的值.
变式题目通过换元实现了指数、对数题型互通,幂次代换实现多项式维度拓展,完成直线、指数、对数、二次多类函数载体的切换;外在函数形式千变万化,但 “分式最值定参” 的代数结构、导数极值判定、数形斜率建模、参数分离转化的核心数学思想完全统一。充分体现变量代换作为标准化工具,能够剥离函数表层形态差异,统一不同题型的解题路径,印证导数综合问题 “形式可变、结构同源、思想归一” 的数学本质,真正做到以一法解百题,万变不离其宗。
小镇学子日复一日的解题训练,从来不是无意义的数字重复:演算磨心性,多解拓眼界,难题炼韧性,归纳促自省。
对基础薄弱的学生可以先教小题大做通法,保证学生有稳定得分路径,缓解畏难情绪;待基础通法熟练后,再引入巧解,让学生理解巧解并非投机,而是通法的简化变形,避免学生盲目依赖课外机构偏门技巧;通过多解法横向对比,让学生看清题目生成的本质,解题技巧是我们追求的术,而产生原理才是道,道术合一是学习的究竟。
作为一线教师的我们,应以教材例题为生长点,由基础原型逐步叠加参数、分式、换元条件,梯度生成综合变式实现知识螺旋上升;适恰的课堂推行一题多解、一题多变探究教学,提炼通用数学思想。
做题只是成长的载体,修心、明理、立身、做人才是最终内核。教师的高质量、多维度、重归纳的解题教学,既能助力学生跨越升学选拔的关卡,更能培育出踏实坚韧、通透包容、懂得自省、终身成长的完整的人。
谢谢倾听,请批评指正!
六、变式训练(变式解法举例--以变式1、2为例)
变式1:,最大值为1,求a的值?
解法1:常规导数极值通法
因为,令,则时,
取得最大值1,设在处,
即,代回中,解得,
所以
解法2:切线几何定义法
因为最大值为1,即,
所以是切线,
设切点在处,则,即,
解得:
解法3:恒成立转化法
因为,即恒成立,则恒成立,
只需即可,令,则,
令,解得,由于单调递减,所以在上为正,在上为负,所以在在上为单调递增,在上为单调递减,所以,则,又因为时取不到1,时最大值取到1,所以。
解法4: 特征观察速解法(小题小做)
因为含有,而最大值为1与无关,
所以只有时才能取得最大值,
把代入,可得,
解得:
解法5:分式曲线位置几何分析法
因为是比值,分子为,分母为,
当时,则,与最大值为1矛盾;
当时,存在的情况,与最大值为1矛盾;
当时,且只有一个最大值为1,符合题意。
所以与相切即可,
因为的斜率为1,令,解得:。
此时,即,解得。
解法6:换元转化
已知:原题,在时,取得最大值为1
在原题基础上,令,则,得,
所以的最大值为1时,
解法7:斜率模型(定点与指数曲线连线斜率)
因为为点与点的斜率,函数的最大值1即为斜率的最大值1,即求与点的斜率的最大值为1,
如右图所示相切时斜率为1,即斜率为1,因为,
令,解得,
所以切点为,即,
解得a=1。
变式2:,最大值为,求a的值?
解法1:常规导数极值通法
因为,
令,则时,取得最大值1,
设在处,即,
代回中,解得,此时代回得。
解法2:切线几何定义法
因为最大值为,即,所以是切线,
设在处相切,则,
即,
解得:
解法3:恒成立转化法
因为,即恒成立,所以恒成立,
只需即可,令,
则,令,解得。
由于单调递减,所以在上为正,在上为负,
所以在上为单调递增,在上为单调递减,
所以则。又因为时取不到1,
时最大值取到1,所以。
解法4: 特征观察速解法(小题小做)
观察到含有,而最大值为与无关,
所以只有时取得最大值,
把代入即可得,
解得:a=1。
解法5:分式曲线位置几何分析法
已知最大值是,可以转化为的最大值是1,
所以设分子为,分母为,
当时,
则,与最大值为1矛盾;
当时,
存在的情况,与最大值为1矛盾;
当时,
且只有一个最大值为1,符合题意。
所以与相切即可,
因为,,所以令,
解得:x=1,此时,
即,解得
解法6:换元转化
已知:变式1中,时,最大值为1,
令变式2中,则,
倍的变式1,
所以变式1取最大值1时,变式2取最大值,
此时即可。
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