第一篇:线性规划问题中目标函数常见类型梳理
线性规划问题中目标函数常见类型梳理
必须做并保管好——王永富
一、直线的斜率型
x2y24y3例1.已知实数x、y满足不等式组,求函数z的值域.x1x0
注意:当目标函数形如zya时,可把z看作是动点P(x,y)与定点Q(b,a)连线的斜xb
率,这样目标函数的最值就转化为PQ连线斜率的最值。
x-y+2≤0,y例2 已知变量x,y满足约束条件x≥1,则的取值范围是().xx+y-7≤0,
99(A)6](B)∪[6,+∞)5
5(C)(-∞,3]∪[6,+∞)(D)[3,6]
解析是可行域内的点M(x,y)与原点O yx
59y(0,0)连线的斜率,当直线OM过点(取得 22x
9y最小值;当直线OM过点(1,6)时,取得最大值6.答案A 5x
二、平面内两点间的距离型(或距离的平方型)
xy10例3.已知实数x、y满足xy10,则wx2y24x4y8的最值为___________.y1
同步训练:已知实数x,y
满足
是,则的最大值
分析,目标函数的几何意义是表示可行域内的点
画出可行域可求得
三、点到直线的距离型
到点(1,1)的距离的平方,例4.已知实数x、y满足2xy1,求ux2y24x2y的最小值。
2xy20同步训练:已知实数x、y满足x2y40,则目标函数zx2y2的最大值是____。
3xy30
四、变换问题研究目标函数
yx例5.已知xy2,且z2xy的最大值是最小值的3倍,则a等于()
xa
A.1122或3B.C.或2D. 335
5五、求可行域的面积
2xy60例
6、不等式组xy30表示的平面区域的面积为()
y2
A、4 B、1 C、5 D、无穷大
六、求可行域中整点个数
例
7、满足|x|+|y|≤2的点(x,y)中整点(横纵坐标都是整数)有()
A、9个 B、10个 C、13个 D、14个
七、求线性目标函数中参数的取值范围
xy5例
8、已知x、y满足以下约束条件xy50,使z=x+ay(a>0)取得最小
x3
值的最优解有无数个,则a的值为()
A、-3 B、3 C、-1 D、1八、求非线性目标函数的最值例
9、已知x、y满足以下约束条件2xy20x2y40,则z=x2+y2的最大值和最小值分别是()
3xy30
A、13,1B、13,2 C、13,4D、55
例9:已知实数满足,求的最大值.
分析:这个目标函数就显得有点“隐蔽”了,注意到目标函数有个绝对值符号,联想到点到直线的距离公式的结构特点,那么就可顺利解决
了.距离的倍.,也是说
表示为可行域内的点到直线
第二篇:求函数的值域常见类型
求值域的几种常用方法
(1)观察法、直接法、配方法、换元法:
对于(可化为)“二次函数型”的函数常用配方法,如求函数ysin2x2cosx4,可变为ysin2x2cosx4(cosx1)22解决
(2)基本函数法:一些由基本函数复合而成的函数可以利用基本函数的值域来求,如函数ylog1(x22x3)就是利用函数ylog1u和ux22x3的值域来求。
(3)判别式法:通过对二次方程的实根的判别求值域。如求函数y2x133的值域[,] x22x222
(4)分离常数法:常用来求“分式型”函数的值域。如求函数y
(5)利用基本不等式求值域:如求函数y3x的值域 x242cosx3的值域,因为 cosx1
(6)利用函数的单调性求求值域:如求函数y2x4x22(x[1,2])的值域
(7)图象法:如果函数的图象比较容易作出,则可根据图象直观地得出函数的值域
(8)导数法――一般适用于高次多项式函数,如求函数f(x)2x34x240x,x[3,3]的最小值。(-48)
m,(m>0)的函数,m<0就是单调函数了 x
4三种模型:(1)如yx,求(1)单调区间(2)x的范围[3,5],求值域(3)x [-1,0)(0,4],求值x(9)对勾函数法 像y=x+
域
(2)如 yx4求(1)[3,7]上的值域(2)单调递增区间(x0或x4)x4,1,(1)求[-1,1]上的值域(2)求单调递增区间 x3(3)如y2x
例1.
1、已知函数f(x)=-x2+2ax+1-a在0≤x≤1时有最大值2,求a的值。
2、已知y=f(x)=x2-2x+3,当x∈[t,t+1]时,求函数的最大值和最小值。
例2. 设函数f(x)ax33x1(xR),若对于任意的x1,1都有f(x)0成立,则实数a的值为
x22xa例
3、已知函数f(x) ,x[1,).若对任意x[1,),f(x)0恒成立,试求实数a的取值范围。x
第三篇:导数在研究函数问题中的应用
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导数在研究函数问题中的应用
作者:朱季生
来源:《中学教学参考·理科版》2013年第04期
函数是高中数学的重要内容和主干知识,而导数知识在研究函数图象、函数零点、不等式证明以及不等式恒成立等诸多问题中亦有着广泛的应用.本文以2012年福建省高考中的函数试题举例阐述.一、函数的凹凸性与拐点的有关性质
第四篇:浅谈导数在求解与函数单调性有关问题中的应用
浅谈导数在求解与函数单调性有关问题中的应用
函数单调性是高中阶段函数的一个最基本的性质,导数为我们提供了一套新的理论和方法,只通过简单的求导和解相关的不等式就可以判断出函数的单调性,进而更深入地解决问题,比如最值问题等。那么,怎样用导数解决有关单调性的问题呢?
一、导数与函数单调性的关系
1.定义
设函数y=f(x)在某个区间(a,b)内可导,如果f'(x)>0,那么y=f(x)在这个区间内单调递增;如果f'(x)<0,那么函数y=f(x)在这个区间内单调递减。
2.说明
(1)如果函数y=f(x)在区间I内恒有f'(x)=0,则y=(x)在区间I内为常函数。
(2)f'(x)>0是f(x)递增的充分不必要条件,如y=x3在(-∞,+∞)上并不是都有f'(x)>0,有一个点例外,即x=0时f'(x)=0,同样f'(x)<0是f(x)递减的充分不必要条件。
(3)设函数y=f(x)在某个区间内可导,如果 f(x)在该区间上单调递增(或单调递减),则先列不等式f'(x)≥0(或≤0),再去验证f'(x)=0时是否恒成立。
(4)利用导数证明不等式时,往往要先构造函数,再利用导数判断其单调性求解。
(5)利用导数求函数单调区间的三个步骤:
①确定函数的定义域。
②求函数f(x)的导数f'(x)。
③令f'(x)>0解不等式,得x的范围就是递增区间;令f'(x)<0解不等式,得x的范围就是递减区间。
二、典型例题
1.判断单调性
例:讨论函数的单调性。
题型分析:求出y',在函数定义域内讨论y'的符号,从而确定函数的单调性。
解题归纳:在判断函数单调性时,在某个区间内若出现个别的点使f'(x)=0,则不影响包含该点的这个区间上函数的单调性,只有在某个区间内恒有f'(x)=0,才能判定f(x)在该区间内为常函数。
2.证明单调性
例:求证函数f(x)=在区间(0,2)上是单调递增函数。
题型分析:利用导数判断或证明一个函数在给定区间上的单调性,实质就是判断或证明不等式f'(x)>0(f'(x)<0)在给定区间上恒成立,一般步骤为:求导数f'(x),判断f'(x)的符号,给出单调性结论。
解题归纳:判断导数符号时应注意利用不等式的关系。
3.已知单调性求参数的范围
例:设函数f(x)=x3+ax2+x+1,a∈R在区间(-,-)内是减函数,求a的取值范围。
题型分析:函数解析式中含有参数,已知单调性,求参数的取值范围,解答本题可先求函数的导数,以导数符号确定参数的取值范围。
解:因为函数f(x)在区间(-,-)内是减函数,所以当x∈(-,-)时,f'(x)≤0恒成立,结合二次函数图象可以知道f'(-)≥0且f'(-)≤0,解得a≥2。
经验证,当a=2时也成立,所以a≥2。
解题归纳:本题一定要注意最后的验证,了解导数符号和单调性的非充要关系,做到知识掌握的准确性和做题逻辑的严密性。
变式:若函数f(x)=x3-ax2+(a-1)x+1在区间(1,4)上是减函数,在区间(6,+∞)上是增函数,求实数a的取值范围。
题型分析:本变式给出了两个单调区间,应该得出两个导数不等式,再求参数范围。
解:f'(x)=x2-ax+(a-1),令f'(x)=0得x=1或x=-1,结合函数图象可知4≤a-1≤6,故a∈[5,7]。
解题归纳:本题也可转化为f'(x)≤0,x∈(1,4)恒成立且 f'(x)≥0,x∈(6,+∞)恒成立,再验证等号的方法来求解。
4.利用单调性证明不等式
例:求证当x>0时,ln(x+1)>x-x2。
题型分析:利用导数证明不等式的基本方法是通过移项或者变形后再移项来构造一个新的函数,利用新函数单调性再求最值的方法来证明。
证明:设f(x)=ln(x+1)-(x-x2)=ln(x+1)-x+x2
函数的定义域为(-1,+∞)
则f'(x)=-1+x=,当x∈(-1,+∞)时,f'(x)>0
所以,f(x)在(-1,+∞)上是增函数。
所以,当x>0时,f(x)>f(0)=0
即当x>0时,ln(x+1)>x-x2
解题归纳:通过考查函数的单调性证明不等式是不等式证明的一种常用方法,也是证明不等式的一种巧妙方法。
总之,导数在求解与单调性有关问题中有广泛应用,在以后的工作和学习中我将不断探索和积累。
(责任编辑冯璐)
第五篇:函数和不等式思想在极值点偏移问题中的应用
函数和不等式思想在极值点偏移问题中的应用
一、教材分析
1.教材的内容
选修
1-1
第三章,本节属于专题复习课.2.教材所处的地位和作用
微积分的创立是数学发展史中的里程碑,它的发展应用开创了向近代数学过渡的新时期,它为研究变量与函数提供了重要的方法和手段。导数的概念是微积分的核心概念之一,它有及其丰富的实际背景和广泛的应用。在选修模块中,学生将通过大量实例,经历由平均变化率到瞬时变化率刻画现实问题的过程,理解导数的含义,体会导数思想及其内涵;应用导数探索函数的单调,极值等性质在实际中的应用,感受导数在解决数学问题和实际问题中的作用,体会微积分的产生对人类文化发展的价值。
3.学情分析
①通过《数学必修》中函数,几何与代数,数学建模等内容的学习以及在《数学选修
1-1》中第二,三章内容的学习,学生已经具备了函数的基本知识和运算能力,这为本节我们讨论极值点偏移问题提供了很好的前提与基础。
②学生具体研究学习了数学必修中函数单调性的寻找,证明和应用及不等式的相关结论,具备了一定的探究能力。基于此,学生会产生思考,如何运用函数和不等式来解决高考试题中极值点偏移的问题,能否给出一般性的解决方法和步骤,如果能够得到这类问题较为简单的解题通法,这个常常出现在高考数学压轴题
题位置上的难点将不会再对我们造成太难的阻碍,甚至会成为部分同学新的得分点。
③教学对象是高三年级理科生,由于学生年龄和能力及题目本身思维要求高,过程繁,计算难度大等原因,学生的思维尽管活跃,敏捷,但却缺乏冷静深刻的数学思维和解难题的能力,因此所做的探索过于片面,结论不够严谨.4.教学的重点和难点
重点:函数构造法,对数平均不等式和极值点偏移的判定定理
难点:函数构造法的结题步骤,构造函数的选取,对数平均不等式的放缩和极值点偏移的判定定理的使用
二、教学目标分析
1.知识与技能
1.能运用函数和不等式解决导数应用中极值点偏移的问题
2.掌握函数和不等式解决这类题的一般步骤
3.极值点偏移的判定定理的使用
2、过程与方法
1.通过利用几何画板展现极值点偏移的过程,让学生直观认识感受极值点偏移的本
质原因,激发学生探究解决问题的激情,和培养学生认真观察事物变化过程,总结变化规律的习惯。同时在此处先不给出极值点偏移的判定定理,而是先用函数构造法和对数平均不等式这两种之前已经介绍过的方法来求解例一。重在感受极值偏移的现象,和复习归纳已经学习的知识方法。
2.结合例一的解题过程,重点回顾讨论解题的方法和步骤,展示这两种方法的易错点和难点的突破口,树立学生解难题的信心规范学生的解题过程。然后把时间向前推移六年到例
2(2010
天津)让学生自主模仿例一的解法尝试来解例二,通过例一的复习学生较容易使用其中的一种或两种方法得到题目的答案让学生体会到学以致用的成就感,同时也通过两题的比对了解到高考题目的变迁历史体会该知识点在高考中的地位清楚今后的复习和学习方向。
3.展示学生例二的解题过程并加以点评后提出更高的要求——有没有更好的方法,结合一开始的三张图片让学生再次重新审视极值点偏移的原因回归到数学本质上来,不用很精准只需要说出自己的直观感受即可,通过这一过程让学生锻炼自己的数学直观想象和数学运算分析等核心素养,同时也为后面介绍极值点偏移的判定定理做好铺垫,比较分析函数构造法和对数平均不等式的特点和优缺点,认识到具体问题具体分析,方法的选择要灵活有针对性,不能盲目模仿和生搬硬套,通过一题多解,和同法异题的求解加深解题方法的理解和应用能力的提高,由具体问题的多角度的思维得出不同方法的求解过程培养学生的探索精神和数学归纳的能力,数学抽象能力。
3、情感态度与价值观
通过经历对例一和例二高考真题的探索和解决,激发学生对数学的好奇心和求知欲,鼓励学生大胆尝试、勇于探索、敢于创新,磨练思维品质,从中获得成功的体验,感受数学思维的奇异美、结构的对称美、形式的简洁美、数学的严谨美.引导学生树立科学的世界观,提高学生的数学素养和综合素质。
三、教学方法与手段分析
1.教学方法
结合本节课的教学内容和学生的认知水平,在教法上,我采用“探究发现”模式的教学方法,整个教学过程以学生为主体,学生自主学习为中心的思想,同时运用多媒体课件教学等技术手段,同一题目不同方法的比对,相同方法不同题目的求解让学生由浅入深,循序渐进的参与这堂课的每个过程,自然而然的完成本节课的教学目标。
2.学法
观察分析→自主探究→
合作交流
→初步运用
→归纳小结
3.教学手段
利用计算机和实物投影等辅助教学,充分调动学生参与课堂教学的主动性与积极性.四、教学过程分析
教学是一个教师的“导”,学生的“学”以及教学过程中的“悟”构成的和谐整体.教师的“导”也就是教师启发、诱导、激励、评价等为学生的学习搭建支架,把学习的任务转移给学生,学生就是接受任务,探究问题、完成任务.如果在教学过程中把“教与学”完美的结合也就是以“问题”为核心,通过对知识的发生、发展和运用过程的演绎、解释和探究来组织和推动教学.Ⅰ.创设情境,提出问题
图
x
=
m
=
x1
+
x2
极值点无偏移
图
x
m
=
x1
+
x2
极值点左偏
0
图
x0
2
0
m
=
x1
+
x2
目的:①本例通过给出三张典型的凹函数图像,让学生从图像特征上去直观感受函数图像极值点发生偏移的原因,有助于调动学生学习积极性,同时上来通过图像让学生直观感受而非繁琐的计算来思考解决问题,有助于开拓学生视野回归数学问题本质,降低了学生对于该问题的为难情绪。
②通过学生观察后教师自然而然的给出极值点偏移的定义,并顺带给出极值点偏移的数学解释逐步让学生由感性认知上升到理论认知,当然老师在此可以对学生提出进一步要求,可不可以给出一般性的判定定理?这里我们只先提出问题,做下伏笔,但并不马上去求解,避免由于问题过难而挫伤学生的积极性,同时也为本节课最后的问题做好了铺垫。
Ⅱ.探究问题
例一(2016
全国卷一)已知函数
f
(x)=
(x
2)ex
+
a(x
-1)2
有两个零点。
(I)求
a的取值范围;(略)
(II)设
x1,x2
是
f
(x)的两个零点,证明:
x1
+
x2
目的:①发挥学生的主观能动性,先自己探求结果,检查学生前一阶段的复习成果和对于问题一的思考和联系;
②让学生对于零点偏移求解过程更加熟练,思路更加清晰;并为下一步对数平均不等式和极值点偏移的判定定理做好铺垫;
解法一:对称构造函数法由(1)知a
³
0
①
x1
x2
②构造函数
F
(x)
=
f
(x)
f
(2
x),(x
1)
Þ
F
'
(x)
=
f
'
(x)
f
'
(2
x)
=
(x
-1)(ex
+
2a)
+
(1-
x)(e2-x
+
2a)
=
(x
-1)(ex
e2-x)
x
1时
x
0
Þ
x
x
Þ
e2-
x
ex
0
\
F
'
(x)
0
Þ
F
(x)在(-
¥,1)上
③代入
x1
得
F
(x1)<
F
(1)=
0
Þ
f
(x2)
=
f
(x1)
f
(2
x1)
又Q
y
=
f
(x)在(1,+
¥)上
x2
Î
(1,+
¥),2
x1
Î
(1,+
¥)
\
x2
x1
即
x1
+
x2
提问
1:学生解法一由哪些主要步骤,哪些步骤是你觉得难得地方,我们是如何解决这些困难的?
结合学生的回答对称化构造函数处理极值点偏移问题的基本步骤归纳如下:
'
①求导获得
f
(x)的单调性,数形结合判断零点
x1,x2
和极值点
x0的范围
②构造辅助函数
F
(x)
=
性
f
(x)
f
(2x0
x),判断函数
F
(x)的符号,确定函数
F
(x)的单调
③结合F
(x0)
=
0
限定
x的范围判定
F
(x)的符号得到不等式
④将
x1
(或x2)
代入上述不等式,利用
f
(x1)
=
f
(x2)
替换
f
(x1)
⑤结合①求得
f
(x)的单调性转化为
x1,x2的不等式,证明结束。提问
2;可不可以把流程继续简化?
其中主要的三步流程简化为“求导→构造→代入”。构造是难点,求导是关键,常用构
造要记清。
提问
3:还有其他解法吗?提醒学生从不等式构造上思考
学生有困难,则先回顾基本不等式内容,让学生从熟悉的,简单的问题入手
调和平均数£
几何平均数£
算术平均数£
£
平方平均数
A(a,b)
=
a
+
b,L(a,b)
=
a
b
ln
a
ln
b
,G(a,b)
=
ab,(a,b
0)
Þ
A
£
L
£
G
解法二:对数平均不等式(ALG)
f
(x)
=
f
(x)
=
0
Û
(x
2)ex1
+
a(x
-1)2
=
(x
2)ex2
+
a(x
-1)2
=
0
ìïa(x
-1)2
=
(2
x)ex1
Þ
í
ïîa(x
-1)2
=
(2
x)ex2,两式相减得a(x
+
x
-
2)(x
-
x)
=
(2
x)ex1
(2
x)ex2
ìx1
+
x2
³
0
(反证)假设
x
+
x
³
Þ
ïx
x
0
Þ
(2
x)ex
(2
x)ex
£
0
í
î
ïa
³
0
Þ
(2
x)ex1
£
(2
x)ex2
(左右两边同时取对数)
Þ
ln(2
x1)
+
x1
£
ln(2
x2)
+
x2
Þ
ln(2
x1)
ln(2
x2)
£
x2
x1
Þ
(x2
x1
³
Þ
(2
x1)
(2
x2)
³
(*)
ln
x1)-
ln(2
x2)
ln(2
x1)-
ln(2
x2)
由对数平均不等式(ALG)得
(2
x1)
(2
x2)
<
(2
x1)
+
(2
x2)
=
x1
+
x2
£
ln(2
x1)-
ln(2
x2)
显然与(*)相矛盾,假设不成立,原命题成立。
解题流程:实际问题→(数学抽象)数学模型→数学解→(解释与检验)实际问题引导学生体会数学思维的奇异美、结构的对称美、形式的简洁美、数学的严谨美.
提问
4:这类问题最早出现在那一年高考题中,当时的高中生如何解决这类问题,我们是否能在当年的高考题中取得满分?激发学生的动力积极性,检查学生的掌握情况。给出本节的例二
例二(2010
天津卷)已知函数
f
(x)=
xe-x
(x
Î
R)
(I)求函数
f
(x)的单调区间和极值;
(II)已知函数
y
=
g
(x)的图像与函数
y
=
时,f
(x)
g(x);
f
(x)的图像关于直线
x
=
对称,证明:当
x
(III)如果
x1
¹
x2,且
f
(x1)
=
f
(x2),证明
x1
+
x2
2。
解法一:对称构造函数法(1)(2)略
①由(1)知
x1
x2
②构造函数
F
(x)
=
f
(x)
f
(2
x),(x
1)
Þ
F
'
(x)
=
f
'
(x)
f
'
(2
x)
=
e-x
(1-
x)
+
e-(2-x)
[1-
(2
x)]
=
e-x
(1-
x)
+
e-(2-x)
(x
-1)
=
(x
-1)(e-2+x
e-x)
其中
x
0
ü
Þ
F
'
(x)
0
þ
x
Þ
ex-2
e-1
e-
x
ý
Þ
F
(x)在(-
¥,1)上
③代入
x1
得
F
(x1)<
F
(1)=
0
Þ
f
(x2)
=
f
(x1)
f
(2
x1)
又Q
y
=
f
(x)在(1,+
¥)上
¯
x2
Î
(1,+
¥),2
x1
Î
(1,+
¥)
\
x2
x1
即
x1
+
x2
解法二:对数平均不等式(ALG)
f
(x)
=
f
(x)
Þ
x
e-x1
=
x
e-x2
(左右两边同时取对数)
Þ
ln
x1
x1
=
ln
x2
x2
Þ
x1
x2
=
ln
x1
ln
x2
Þ
x1
x2
ln
x1
ln
x2
=
(*)
由对数平均不等式(ALG)得
Þ
x1
+
x2
x1
x2
ln
x1
ln
x2
=
x1
+
x2
提问
5:显然这个问题对于现在的我们不是什么难题了,但作为新时代的我们能不能用给简洁的方法给出这两题的一般性解法,通法的探讨显然是我们要思考的问题。那么学生对于这个新的挑战自然就会萌生极大地兴趣,这时再回顾我们一开始观察三张直观图时提出的问题,解法三的出现也就是必需的了。即本节课的最后一个知识点——极值点偏移的判定定理。
III.按图索骥,回归本质
极值点偏移判定定理:在给定区间
D
上函数
y
=
f
(x)
可导
f
(x1)
=
f
(x2),(x1
x2),若
x0
为
(x,x)
上的唯一极小值点,f
'''
(x)
0,则极小值点右偏Û
x1
+
x2
x;
0
f
'''
(x)
0,则极小值点左偏Û
x1
+
x2
x。
0
对于该定理作为高中生我们只需要了解,不需要完整严格的证明,(后附有泰勒展开的完整证明过程,可以开拓一部分自学高等数学的学生的视野)
那么我们怎么来理解该判定定理呢?我们又如何运用它来解决高中相关的数学问题呢?对此我们分两部分来讨论。
第一部分:我们主要结合导数的几何意义与
n
阶导数的运算来了解该定理的由来。首先
通过让学生再次观察一开始我们已展示的图一,二,三不,学生不难发现
y
=
f
(x)的图
像偏移的原因,即
y
=
f
(x)的图像在u(x0,¶)
内增减速度的不同而发生的。接着再进一步
引导学生思考发生的不同我们如何去用数学的语言来描述刻画它,提醒学生从导数的几
何意义来思考,以图
为例和学生一起做探讨:
y
=
f
(x)的图像的斜率一直在增加,但
增加的速度在变慢,(数学直观想象),如何用数学语言来表述这一变化?(数学抽象)
→
f
'
(x)
0,f
'
(x)
增加Þ
f
''
(x)
0(速度变慢)Þ
f
''
(x)的绝对值变小
Þ
y
=
f
'''
(x)
0。
完成图二的探讨后可让学生模仿独立的完成图
3的探索:
f
'
(x)
0,f
'
(x)
增加Þ
f
''
(x)
0
(速度变快)
Þ
f
''
(x)的绝对值变大
Þ
y
=
f
'''
(x)
0。
以上结论可简单记忆口诀(“小大小”,“小小大”),同时若
x0
是极大值点的话,结论相反,口诀为(“大大大”,“大小小”)
IV.给出定理,尝试新解
第二部分:运用新的判定定理重新去接例一和例二例一新解
极值点偏移判定定理
解法三:
f
(x)=
(x
2)ex
+
a(x
-1)2
Þ
f
'
(x)
=
(x
-1)(ex
+
2a)
Þ
f
''
(x)
=
(x
-1)ex
+
ex
+
2a
Þ
f
'''
(x)
=
ex
(x
+1)
分两段区间讨论
①若
x
Î
(-¥,1],f
(2)
=
a
0
结合图像可知
x1
£
x2
a,则
x1
+
x2
②若
x
Î
(-1,+
¥),f
'''
(x)
0,x
=
是极小值,符合“小大小”
Þ
x
+
x2
综上的x1
+
x2
例二新解
解法三:
f
(x)
=
xe-x
Þ
f
'
(x)
=
e-x
xe-x
Þ
f
''
(x)
=
e-x
(x
2)
Þ
f
'''
(x)
=
e-x
(3
x)
分两段区间讨论
①若
x
Î[3,+
¥),可知
x1
+
x2
max{x1,x2}
³
2,则
x1
+
x2
②若
x
Î
(-
¥,3),f
'''
(x)
0,x
=
是极大值,符合“大大大”
Þ
x
+
x2
综上知
x1
+
x2
至此我们回头再看例一和例二的三个解法,不知不觉中对于一开始极值点偏移的问题有
了更新的认知。
VI.课堂练习
巩固双基
练习
1(2011
辽宁卷)已知函数
f
(x)
=
ln
x
ax2
+
(2
a)x。
(I)讨论函数
f
(x)的单调性;
(II)设a
0,证明:当0
x
时,f
(1
+
x)
f
(1
x);
a
a
a
(III)若函数
y
=
f
(x0)
0。
f
(x)的图像与
x
轴交于
A,B
两点,线段
AB
中点的横坐标为
x0,证明
练习
2(2014
天津卷)设
f
(x)
=
x
aex
(a
Î
R),x
Î
R
已知函数
y
=
且
x1
x2
(1)求
a的取值范围
(2)证明
x2
随着
a的减小而增大
x1
(3)证明
x1
+
x2
随着
a的减小而增大
f
(x)
有两个零点
x1,x2,练习
已知函数
f
(x)
=
a
ln
x,a
Î
R.若函数
f
(x)
有两个零点
x,x。
x
求证:
x1
+
x2
练习
已知函数
f
(x)
=
ex
ax
有两个不同的零点
x,x,其极值点为
x
0
(I)求
a的取值范围
(II)求证:
x1
+
x2
2x0
(III)求证:
x1
+
x2
(IV)求证:
x1
x2
目的:①通过学生的主体参与,使学生深切体会到本节课的主要内容和思想方法,从而实现对知识的再次深化.②练习分层,有利于不同层次的学生培养。
VII.课堂小结
学生点评,老师引导:
①由图像直观到方法求解,由繁琐到简洁,由为结题而解题到回归数学本质,一再的追问和尝试思考有利于学生的知识迁移和能力提高;
②用三种方法解题的运用:函数构造法,对数平均不等式和极值点偏移的判定定理。对三种解法的对比的再认识.特别是方法的选择上要能尽可能适合题目适合自己;
③在理解方法的基础上,及时进行正反两方面的“短、平、快”填空和判断是非练习.通过总结、辨析和反思,强化解法的灵活性,促进学生主动建构,有助于学生形成知识模块,优化知识体系.体现知识目标。
五、教学评价
结果因过程而精彩,现象因方法而生动.无论是情境创设,还是探究设计,都必须以学生为主体、教师为主导、训练为主线,设法从庞杂的知识中引导学生去寻找关系,挖掘书本背后的数学思想,建构基于学生发展的知识体系,教学生学会思考,让教学真正成为发展学生能力的课堂活动。因此,本课例在具体问题的数学模型的建立和数学工具的选择上舍得花大量时间,便是为了培养学生学会探究与创新,它就像一缕温暖的阳光,不一定能唤醒万物,却能催开人世间最绚丽的花朵。
通过三种解题方法的研究,使学生从不同的思维角度掌握了极值点偏移的解决方法;从图像直观到理论总结和方法尝试,数学的解题方法拉近了知识之间的联系;由特殊到一般问题的推导不再让学生为解题而解题,展现了数学思维的魅力.学生从中深刻地领会到解题过程中所蕴含的数学思想,培养了学生思维的深刻性、敏锐性、广阔性、批判性.同时通过精讲一题,发散一串的变式教学,使学生既巩固了知识,又形成了技能.在此基础上,通过民主和谐的课堂氛围,培养了学生自主学习、合作交流的学习习惯,也培养了学生勇于探索、不断创新的思维品质.