内容正文:
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观式析构寻初等,借导溯源悟本质
——2026年高考数学二卷19题的多解透视与教学思考
姓名:乔波、尹兴玉
所在单位:昆明市外国语学校、昆明润城学校
一、试题呈现
二、多解透析
三、错析溯源
四、变式训练
五、试题评析
六、解析链接
目录
一、试题呈现
已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求;
(2)当时,已知函数,求的取值范围;
(3)当,,求的最小值.
一、试题呈现
已知函数,曲线在点处的切线方程为.
(1)求;
(2)当时,已知函数,求的取值范围;
(3)当,,求的最小值.
方程思想
路径相通
思维路径
思路方法
溯源本质
工 具
工 具
第2,3问不等式恒成立求参问题
新的含参不等式恒成立求参问题
函数图象性质(单调性,增长快慢,凹凸性等)
用导数研究函数图象及性质
结论
解析结构
等价转化
构造函数
图象直观
数形结合
逻辑推理
二、多解透析
已知函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求;
方程思想
切点在曲线和切线上,得
导数的几何意义,得
.
法1
已知函数,曲线在点处的切线方程为.(1)求;
方程思想
切点在曲线和切线上,得
两函数在切点处变化率相同,得
法2
法2:二重零点的分析及解析
.
第1问: 已知切线方程求参问题.
方程
思想
法1
常规方法
法2
二重
零点
法
第1问的思维导图
(2)当时,,求的取值范围.
代入
无法
分参
构造函数:
法1
不分参
(2)当时,,求的取值范围.
等价于求的取值范围.
构造函数:
等价于当求的取值范围.
用导数研究函数图象及性质:
得结论
等价转化
图象直观
逻辑推理
详见后面解析
法1通法
法1通法的分析及解析
数形结合
根据导函数正负性确定原函数的单调性+原函数关键点关键线
画草图.
,
法1通法的分析及解析
,
,
不满足题意,舍去.
法1通法的分析及解析
,
,不满足题意,舍去.
的草图
转化
法1通法的分析及解析
单调递减,
,
单调递增,
要使,只需
的草图
转化
综上
法1通法的分析及解析
法1通法
优化
(2)当时,已知函数,求的取值范围.
(2)当时,,求的取值范围.
法1优化
法1通法的优化
说明:
①右端点值
.
当时的情况(端点探路)
(2)当时,已知函数,求的取值范围.
法2:端点效应的分析及解析
图象起点函数值应非负,(端点探路)
.
得结论
逻辑推理
详见后面解析
法2
解得
不等式,
转化为,设,
,
不满足题意,舍去.
,
不满足题意,舍去.
法2
法2:端点效应的分析及解析
综上
(2)当时,,求的取值范围.
等价于
求的取值范围.
构造函数:
等价于当求的取值范围.
用导数研究函数图象及性质: 画草图.
得结论
等价转化
图象直观
逻辑推理
详见后面解析
法3的分析及解析
数形结合
同构
存在唯一的零点使得,
当时,单调递减,
当时,单调递增,
当时,,
在上单调递增,
又因为
当时,,
不合题意,舍去.
法3的分析及解析
.
法3的分析及解析
(解析).
不满足题意.
法3的分析及解析
综上
(解析).
法3
C
D
E
由,得
当,只需要即可
当,,
所以.
(2)当时,,求的取值范围.
等价于
求的取值范围.
构造函数:
等价于当求的取值范围.
用导数研究函数图象及性质: 画草图.
得结论
等价转化
图象直观
逻辑推理
详见后面解析
法4的分析及解析
数形结合
同构
的图象
分析:题目等价于的图象向右平移个单位对应的图象都落在它上方.
分析:题目等价于的图象向左平移个单位对应的图象都落在它上方.
法4的分析及解析
备注:前面解析同法3
法4
蓝在红上
C
用蓝色表示平移后的图像,总存在蓝色图象在红色下面,
不满足题意,舍去.
当图象至少移动长度才能保证轴右侧蓝色图象都在红色图象上方.
即.
后同法3.
综上
第2问: 不等式恒成立求参问题.
等价
变换
路径二
不代入转换
第2问的思维导图
思路3
同构
法3:
点平移角度
法4:
图象平移角度
路径一
代入转换
思路2
不分离
×
思路1
分参
法1:通法
法2:端点效应
因式分解
路径一
代入转换
思路2
分离参数
思路3
半分离
思路1
不分参
构造函数
构造函数
构造函数
思路1
不分参
通法
等价于
等价于
用导数研究函数图象及性质:根据二阶导的零点是否在定义域确定分类标准.
得结论
等价转化
图象直观
逻辑推理
详见后面解析
法1通法的分析及解析
转化
转化
法1的分析及解析
又,
,所以
转化
法1的分析及解析
,
当 ,
使得 ,
,
,
不满足题意,舍去.
综上
转化
法1
法1的分析及解析
思考?
隐零点
极限
优化
转化
法1的优化
法1的优化
综上
单调递减,
所以
所以
法2:端点探路的分析及解析
法2
等价于
(必要性探路)
(同法1)
得结论
等价转化
图象直觉
逻辑推理
详见法1优化解析
❗注意
需验证
分参
等价于
等价于
得结论
等价转化
图象直观
逻辑推理
详见后面解析
法3的分析及解析
又由洛必达法则得:
,
利用切线不等式:
所以
转化
切线不等式证明见下一页.
❗注意
法3
法3:洛必达法则的分析及解析
下证切线不等式.
切线不等式:
切线不等式证明.
法3:洛必达法则的分析及解析
思考?
洛必达法则高观点
初等
解法
替换
法4:切线放缩的分析及解析
利用切线不等式:
所以
法4
法5
法5:飘带放缩的分析及解析
所以
飘带不等式
证明见下一页.
❗注意
利用飘带不等式:
结合不等式性质可得,
下证飘带不等式.
令
飘带不等式:
飘带不等式的证明.
法5:飘带放缩的分析及解析
法6
法6:半分离的分析
两函数图象起点一样
两函数图象都是增的,
两函数图象竖直距离越来越大,
所以
(端点探路)
❗注意,适合小题,大题严谨性不好保证.
图象直觉
第3问路径一的思维导图
思路3
半分离
路径一
代入转换
构造函数
构造函数
构造函数
思路1
不分参
法1
通法及优化
法2
端点探路1
法3
洛必达法则
法4
切线放缩
法5
飘带放缩
法6
适合小题
思路2
分参
路径二
不代入转换
证明:
恒成立
所以 (必要性探路)
法7的分析及解析
图象直觉
❗注意
需验证
法7的分析及解析
(反证法)
当时,又,存在区间
所以
法7的分析及解析
(充分性)
当 ,
所以,
所以
所以,故
所以 恒成立,满足题意.
综上
法7
法8,9的分析
A
C
B
D
错析:
①
说明图象是向下凸的,
用下凸函数定义得 ,从而.
漏洞?
法8,9的分析
凸函数定义是在整个定义域满足上面不等式,本题只在时满足.
,这意味着:两端点的弯曲程度加起来必须为正
=本质是这个“对称曲率和”由负变正的临界点.
跳出凸函数的表象,回归到代数结构本身.
路径二
不代入转换
构造函数
法7
法8
法9
伪凸函数定义
第3问路径二的思维导图
第3问: 不等式恒成立求参问题.
等价
变换
思路2
分参
路径一
代入转换
路径二
不代入转换
第3问的思维导图
思路3
半分离
思路5
同构
思路4
端点探路
思路6
伪
思路1
不分参
法1:
通法及优化
法2:
端点探路1
法3:
洛必达法则
法4:
切线不等式
法5:
飘带放缩
法6:
半分离
法7:
端点探路2
法8:差同构+几何意义
法9:商同构+几何意义
法10:伪凸函数定义
溯源补漏洞
三、错析溯源
溯源1 凸函数的定义
溯源2 凸函数的等价描述
证明见解析链接
整体凸性
溯源3 教材溯源
(人教A版必修一 p101,T8)
8 .
(苏教版必修第一册(苏教版必修第一册 p149,T14 )
17.已知函数,对任意的,试比较
14.试比较
直的,不凸
下凸,弦在上
下凸,弦在上,
上凸,弦在下,
弦
曲
溯源4 真题溯源
根据苏教版必修第一册改编
溯源4 真题溯源
(2022高考北京卷,T20)
20.
;
;
(2020全国高考二卷,T21)
21.已知函数.
(1) 若,求的取值范围;
(2) 设时,讨论函数 的单调性.
上凸,
只有减区间,
,
构造函数
变换主元
四、变式训练
方法没变,变的是函数的外壳.
强化对本题蕴含的典型思想方法及本质的理解.
解析见试题链接
五、试题评析
1.试题特点
本题三问逐级递进:第一问考基础,第二问做分层,第三问选拔高阶思维.解法灵活,可分类、构造或数形结合,既考基础熟练度,又测综合推演力,契合“立足基础、凸显思维、分层遴选”的命题要求,是一道兼具基础性与综合性的优质试题.
2.核心素养
本题能够很好实现数学核心素养,及关键能力的考查.试题全面覆盖数学抽象(同构与假性凸性的结构识别)、逻辑推理(分类讨论与充分性验证)、数学运算(求导、极限与放缩)、直观想象(数形结合)、数学建模(恒成立问题模型转化)五大核心素养,同时重点考查了思维探究、运算求解、论证推理等关键能力。
3.命题立意
①高考试题日益倾向于对概念本质的理解.如本题第三问在形式上与“函数的凹凸性”相近,但本质并非判断函数自身的凸性,而是分析横坐标对称两点处的曲率能否形成正向补偿.这种“形似而神异”的设计,恰恰考查了学生不被表象迷惑、回归代数本质的能力,能很好的筛选出那些真正理解问题本质而非只记形式的学生.
3.命题立意
②导数有区分度的题目正逐步落在“对函数结构的正确理解”上.比如:看到时,等价变换后,第一反应不应是机械求导,也不应满足套用“下凸函数”的标签,而应是多想想这个结构对应着函数图象的哪些性质,然后再借助导数这个工具去研究,即回归数学最本源的思考方式:从几何直观出发,用代数工具验证,但不被任何单一直观去绑架.
4.教学思考
①立足通法、回归本源,才是朴素而有效的教学之道.教师应以更高的数学视角洞察问题内核,在初等通法与代数本质之间架设桥梁,而非盲目追求技巧或高等背景,这样既能提升教学的前瞻性与方法论深度,又能为国家培育具备创新潜质的优秀人才。
4.教学思考
②教学中我们要培养学生一题多解,多解归一的思维.既要引导学生发散思维,尝试多种解法路径,更要带领他们回归原点,追问“这些方法为什么都能奏效”,当学生能透过方法的多样性看到代数结构的不变性,便真正掌握了“以不变应万变”的数学智慧.
《七律析构寻真》
观形析构辨初真,借导穷源悟本因.
一点双弦藏曲直,千般化代见经纶.
分合有道终归简,恒变无妨始向新.
莫道高阶多巧技,通途自在守常心.
结语
六、解析链接
证明:
则.
因为,
所以.
溯源2
由于,所以函数在区间上单调递增,
所以,即,所以函数在区间上单调递减,
所以,即
所以,得证.
溯源2
令,
则原题等价于对任意的恒成立,求的取值范围.
又,由,得,所以
当)时,,单调递减;
当时,,单调递增.
若 时, 不合题意.
若 时,取,
由在单调递增,得 ,
练1
即 对任意的不恒成立,舍去.
若时,令,则,
由在单调递增,,
得,在单调递增,
又当时,,
所以.即.
又因为,所以,解得.
所以的取值范围是.
练1
证明:得
恒成立
所以 (必要性探路)
练2
当时,又,存在区间
所以
练2
当 ,
所以,
所以
所以,故
所以 恒成立,满足题意.(充分性证明)
综上
练2
由题意得定义域为,,
以为变量,构造中间函数,
则.
因为,
所以.
由于,
所以函数在区间上单调递增,
练3
所以,
即,
所以,得证.
练3
谢谢倾听,请批评指正!
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