1、2018全 国 3卷 20题 对 于 超 纲 教 学 的 启 示(2018全 国 3卷 第 20题 ) 已 知 斜 率 为 k 的 直 线 l 与 椭 圆 2 2 14 3x yC : 交 于 A , B 两 点 , 线段 AB 的 中 点 为 1 0M m m, ( 1) 证 明 : 12k ;( 2) 设 F 为 C 的 右 焦 点 , P 为 C 上 一 点 , 且 FP FA FB 0 证 明 : FA , FP , FB成 等 差 数 列 , 并 求 该 数 列 的 公 差 点 评 : 在 2018高 考 之 前 , 教 育 部 屡 次 发 文 , 说 教 学 不 要 超 纲 , 并
2、 且 对 培 训 机 构 的 超 纲 、 超进 度 教 学 进 行 大 力 的 整 顿 。 在 高 观 点 下 函 数 导 数 压 轴 题 的 系 统 性 解 读 一 书 开 篇 对 高 观 点下 的 思 考 解 释 一 就 是 对 超 纲 的 思 考 , 只 有 站 在 学 科 和 学 生 的 发 展 角 度 才 会 有 正 确 的 认 识 。 全国 卷 高 考 数 学 分 析 及 应 对 对 超 纲 知 识 进 行 了 两 次 深 入 地 分 析 , 多 个 维 度 全 面 、 彻 底 地 分 析了 超 纲 题 目 和 如 何 教 学 。 2018年 全 国 3卷 21题 绝 大 多 数
3、的 学 生 都 没 有 做 出 来 , 如 果 知 道 椭圆 的 焦 半 径 公 式 , 则 很 快 可 以 突 破 , 参 考 答 案 的 解 法 正 好 用 常 规 方 法 推 导 了 焦 半 径 公 式22 2 21 1 11 1| | ( 1) ( 1) 3(1 ) 24 2x xFA x xy .用 第 二 定 义 会 更 简 单 。那 对 于 超 纲 知 识 的 教 与 学 该 何 去 何 从 ? 请 看 全 国 卷 高 考 数 学 分 析 及 应 对 对 超 纲 知 识 的 思考 。 15. 超 纲 题 目 与 教 学 的 再 思 考一 、 超 纲 试 题 命 制 的 意 义学
4、生 的 发 展 不 拘 泥 于 考 试 大 纲 , 全 国 卷 在 12、 16题 的 命 题 常 常 是 鼓 励 学 生 超 纲 , 但 也要 求 学 生 把 核 心 思 想 方 法 掌 握 好 。例 1.( 2017全 国 3第 16题 ) a, b 为 空 间 中 两 条 互 相 垂 直 的 直 线 , 等 腰 直 角 三 角 形 ABC 的直 角 边 AC 所 在 直 线 与 a, b 都 垂 直 , 斜 边 AB 以 直 线 AC 为 旋 转 轴 旋 转 , 有 下 列 结 论 : 当 直 线 AB 与 a 成 60角 时 , AB 与 b 成 30角 ; 当 直 线 AB 与 a
5、成 60角 时 , AB 与 b 成 60角 ; 直 线 AB 与 a 所 称 角 的 最 小 值 为 45; 直 线 AB 与 a 所 称 角 的 最 大 值 为 60;其 中 正 确 的 是 _。 ( 填 写 所 有 正 确 结 论 的 编 号 )解 法 一 : ( 直 观 感 知 ) 为 了 更 好 的 观 察 , 把 AB 作 为 体 对 角 线 , 如 图 ,取 2,1 ACba , 容 易 求 得 此 时 直 线 AB 与 a 成 60角 , AB 与 b 也 成 60角 ; 排 除 ,选 ; 当 AB 移 动 到 左 侧 面 的 时 候 , 此 时 ABa , 为 最 大 角 ,
6、 如 图 , 当 AB 移 动 到 AF 时 ,注 意 到 ACCBCF 2 , 所 成 角 为 45 , 为 最 小 角 。解 法 二 : ( 回 归 正 方 体 , 运 动 变 化 的 观 点 ) 因 为 出 现 了 很 多 的 垂 直 , 所 以 考 虑 回 到 正 方 体 中考 虑 ,设 边 长 为 1, B点 运 动 的 轨 迹 为 以 C为 圆 心 , 1为 半 径 的 圆 ,( 直 观 感 知 ) 在 圆 弧 上 任 取 一 点 M , 当 M 位 于 B 点 时 , 直 线 AB 与 a 所 称 角 的 最 小 值 为45; 当 M位 于 E点 时 , 夹 角 为 90 , 直
7、 观 感 知 排 除 , 选 ;( 向 量 法 ) 在 正 方 体 中 , 建 系 是 一 个 很 好 的 方 案 , 以 C为 原 点 建 立 直 角 坐 标 系 , 设 MCB ,则 0,sin,cos M , 1,sin,cos AM , 0,1,0,0,0,1 ba , 由 直 线 AM 与 a所 称 角 的 余 弦 值 2cos60cos 0 , 得 22cos , 045 , CM 平 分 角 BCE , 所 以 此时 AM 与 两 直 线 所 成 的 角 都 为 60解 法 三 : ( 最 小 角 定 理 或 三 余 弦 公 式 ) 过 M作 b的 垂 线 , 则 AM 与 MN
8、所 成 的 角 为 AM 与a所 成 的 角 , 由 三 余 弦 公 式 得 CMNCMNAMCAMN cos22coscoscos ,若 所 成 角 为 60 , 则 有 CMN cos2221 , 则 CMN 045 , CM 平 分 角 BCE ,所 以 此 时 AM 与 两 直 线 所 成 的 角 都 为 60 。点 评 : 立 体 几 何 的 学 习 在 “ 直 观 感 知 操 作 确 认 推 理 论 证 度 量 计 算 ” 这 四个 层 面 展 开 , 因 为 立 体 几 何 呈 现 给 我 们 的 是 几 何 结 构 , 视 角 思 维 可 以 成 为 主 导 思 维 , 即 特
9、 别突 出 直 观 感 知 。 借 助 长 方 体 这 个 载 体 , 把 所 研 究 的 点 线 面 的 位 置 关 系 联 系 到 一 起 , 降 低 了 立体 几 何 学 习 的 门 槛 , 这 是 新 课 改 强 调 的 理 念 , 有 了 长 方 体 , 其 长 度 的 关 系 为 计 算 带 来 了 便 利 ,求 角 困 难 时 , 还 有 向 量 法 作 为 保 障 , 运 动 变 化 的 观 点 的 是 基 本 观 点 , 作 为 一 般 的 学 生 深 刻 理解 这 些 基 本 思 想 方 法 , 也 能 高 效 地 解 决 此 问 题 ,三 余 弦 公 式 揭 示 了 线
10、面 角 、 射 影 角 和 线 线 角 之 间 的 关 系 , 在 线 线 角 计 算 有 困 难 的 时 候 ,可 以 借 助 线 面 角 和 射 影 角 来 转 化 , 作 为 特 优 生 , 不 受 制 于 考 纲 , 广 泛 地 学 习 和 专 研 。二 、 “ 一 题 多 解 ” 中 的 超 纲 与 不 超 纲学 生 的 知 识 结 构 、 能 力 结 构 、 思 想 方 法 体 系 不 一 样 , 对 于 同 一 个 题 目 , 有 不 同 的 视 角 、这 就 对 应 着 不 同 的 思 维 方 式 , 就 会 有 不 同 的 方 法 , 有 些 优 秀 的 学 生 掌 握 的
11、知 识 、 思 想 方 法 超过 考 试 大 纲 , 其 解 法 也 自 然 会 超 纲 。 所 以 我 们 很 难 精 确 的 界 定 一 个 题 的 考 查 超 纲 和 不 超 纲 ,早 在 上 个 世 纪 90年 代 , 就 提 出 了 高 考 “ 依 据 考 纲 、 但 不 拘 泥 于 考 纲 ” , 高 考 的 12题 、 16题都 是 以 能 力 和 思 想 立 意 , 所 以 知 识 的 定 位 应 该 从 属 于 思 想 能 力 定 位 。同 时 也 让 学 生 在 不 同 的 阶 段 、 不 同 的 水 平 看 经 典 的 高 考 题 目 , 往 往 有 不 同 的 视 角
12、和 不同 的 思 维 方 式 , 往 往 能 更 好 地 解 读 高 考 题 目 , 领 会 命 题 思 路 。例 2. ( 2013新 课 标 1文 16理 15) 设 当 x= 时 , 函 数 f( x) =sinx-2cosx取 得 最 大 值 , 则 cos=_.法 一 : ( 辅 助 角 公 式 +同 角 三 角 函 数 基 本 关 系 ) 2,0,2tan,sin5 xxf ,由 题 知 5f , 则 Zkk ,22 , 即 Zkk ,22 , sin22coscos k , 因 为 2tan , 所 以 552sin , 则552cos 法 二 : ( 同 角 三 角 函 数 基
13、 本 关 系 +方 程 思 想 ) xxf sin5 最 大 值 为 5, 则 5cos2sin f , 结 合 1cossin 22 , 可 得 552cos , 有 同 学 记 住一 些 常 考 的 三 角 函 数 值 , 直 接 凑 出 了 答 案 。法 三 : ( 导 数 研 究 单 调 性 ) xxxf sin2cos , 因 为 xf 的 最 值 也 是 函 数 的 极 值 , 所以 0sin2cos f , 结 合 1cossin 22 得 552cos , 因 为 5cos2sin f , 所 以 552cos 法 四 : ( 反 三 角 函 数 ) 2arctansin5 x
14、xf , 由 题 知 5f , 则Zkk ,222arctan , 即 Zkk ,2arctan22 , 5522arctansin2arctan22coscos k ,例 3.( 2007全 国 1) 设 函 数 ( ) e ex xf x ( ) 证 明 : ( )f x 的 导 数 ( ) 2f x ;( ) 若 对 所 有 0x 都 有 ( )f x ax , 求 a的 取 值 范 围 解 : ( ) ( )f x 的 导 数 ( ) e ex xf x 由 于 e e 2 e e 2x -x x x , 故 ( ) 2f x ( 当 且 仅 当 0x 时 , 等 号 成 立 ) (
15、) 法 一 :( 分 离 参 数 +罗 必 塔 法 则 ) 当 0x 时 , ( )f x ax 成 立 , 当 0x 时 , xeea xx ,令 xeexg xx , 2 x eexeexg xxxx ( 注 意 到 0)0( g , 可 能 0x 是 分 界 线 , 则 考 虑 导 数 )( xg 在 ,0 恒 正 )令 xxxx eexeexh , ,0,0 xxeexh xx所 以 xh 在 ,0 单 增 , 所 以 ,0,00 xhxh则 0 xg , xg 在 ,0 单 增 ,因 为 21lim limlim xxxxxxx eexeexg ( 罗 必 塔 法 则 ) , 所 以
16、 2a法 二 : ( 邻 域 分 析 +讨 论 ) 令 ( ) ( )g x f x ax , 则 ( ) ( ) e ex xg x f x a a ,( 注 意 到 00 g , 要 0xg 恒 成 立 , 则 要 求 xg 在 0x 的 附 近 ( 即 邻 域 ) 单 增 , 由函 数 的 连 续 性 知 00 g , 得 2a , 再 说 明 2a 不 成 立 , 即 说 明 xg 在 0x 的 附 近 ( 即邻 域 ) 单 减 , 用 零 点 存 在 性 定 理 和 导 函 数 的 单 调 性 说 明 导 函 数 有 唯 一 根 0x , 从 而 确 定 了 0,0 x 为 函 数
17、的 单 减 区 间 , 与 0xg 矛 盾 )( ) 若 2a , 当 0x 时 , ( ) e e 2 0x xg x a a ,故 ( )g x 在 (0 ), 上 为 增 函 数 ,所 以 , 0x 时 , ( ) (0)g x g , 即 ( )f x ax ( ) 若 2a , 方 程 ( ) 0g x 的 正 根 为 21 4ln 2a ax ,此 时 , 若 1(0 )x x , , 则 ( ) 0g x , 故 ( )g x 在 该 区 间 为 减 函 数 所 以 , 1(0 )x x , 时 , ( ) (0) 0g x g , 即 ( )f x ax , 与 题 设 ( )
18、f x ax 相 矛 盾 综 上 , 满 足 条 件 的 a的 取 值 范 围 是 2 , 法 三 : ( 背 景 分 析 : 微 分 中 值 定 理 ) 分 离 参 数 , 得 到 0 0 x fxfxxfa由 微 分 中 值 定 理 知 : 存 在 x,0 , 使 得 0 0 x fxff , 由 ( 1) 知 2 f , 所以 确 定 答 案 2a法 四 : ( 级 数 分 析 ) : 由 !3!21 32 xxxex 知 !3!21 32 xxxe x则 !5!32 53 xxxee xx当 0x 时 , !5!3 53 xx 是 x的 高 阶 无 穷 小 , 确 定 2a在 教 学
19、的 时 候 , 要 准 确 把 握 学 生 的 知 识 、 能 力 结 构 , 在 合 适 的 时 间 选 择 合 适 的 方 法 , 应该 多 给 学 生 呈 现 这 样 多 个 角 度 都 可 以 切 入 的 题 目 , 一 题 多 解 有 助 于 学 生 思 维 的 发 散 , 但 最 重要 的 不 是 解 法 , 而 是 对 解 法 的 点 评 和 认 知 , 方 法 的 选 择 应 该 从 属 于 “ 思 想 能 力 ” 的 定 位 , 鼓励 热 爱 数 学 的 学 生 多 专 研 , 多 思 考 , 不 受 制 考 纲 的 限 制 。一 题 多 解 也 有 助 于 学 生 发 现
20、某 种 方 法 使 用 的 恰 当 与 否 , 比 如 :例 4.( 2018 届 泸 州 高 中 周 考 ) 已 知 153,6sin 30,log3 xx xxxf , 若 存 在 4321 xxxx ,使 得 4321 xfxfxfxf , 则 21 43 33 xx xx 的 取 值 范 围 为 _解 析 : 作 出 函 数 图 像 如 下 , 10, kky 与 xfy 有 四 个 交 点 ,研 究 21 43 33 xx xx 范 围 , 自 然 要 考 虑 4321 , xxxx 之 间 的 关 系 , 注 意 到 2313 loglog xx ,有 2313 loglog xx
21、 , 所 以 0logloglog 2132313 xxxx , 即 121 xx , 注 意 到 函 数 的对 称 性 , 有 1843 xx , 求 3333 4321 43 xxxx xx 最 值 的 方 法 很 多 , 但 很 容 易忽 略 范 围 , 可 以 通 过 不 同 方 法 进 行 检 验 。法 一 : ( 均 值 不 等 式 ) 和 为 定 值 , 即 1843 xx , 求 积 33 43 xx 的 最 值 , 考 虑 均 值 不等 式 , 362 3333 24343 xxxx , 所 以 范 围 为 36,0法 二 :( 运 动 变 化 +极 限 分 析 ) 当 1k
22、 时 , 此 时 15,3 43 xx , 33 43 xx 0, 当 0k时 , 此 时 12,6 43 xx , 2733 43 xx , 范 围 为 27,0法 三 : ( 函 数 观 点 ) 3343 15333 xxxxy , 构 建 函 数 , 就 要 找 定 义 域 , 注意 到 6,33x , 可 求 得 范 围 27,0 。那 到 底 第 一 种 方 法 错 在 什 么 地 方 呢 ? 没 有 考 虑 到 3,3 43 xx 的 范 围 限 制 , 因 为643 xx , 所 以 取 不 到 最 值 , 或 比 最 值 小 的 很 多 值 都 取 不 到 。三 、 超 纲 知
23、 识 的 理 解 和 把 握 命 制 试 题 “ 难 ” 的 度课 标 削 弱 了 反 函 数 , 只 在 73 页 借 助 指 数 函 数 和 对 数 函 数 给 出 了 反 函 数 的 概 念 , 在 76页 探 究 发 现 研 究 了 指 对 数 函 数 的 图 像 关 于 xy 对 称 , 考 试 说 明 明 确 指 出 : “ 了 解 指 数 函 数xay 与 对 数 函 数 xy alog 互 为 反 函 数 ( 0a , 且 1a ) ” , 没 有 提 及 图 像 的 对 称 性 ,“ 了 解 ” 是 高 考 要 求 中 最 低 层 次 的 要 求 , 要 求 对 所 列 知
24、识 的 含 义 有 初 步 的 、 感 性 的 认 识 , 知道 这 一 知 识 内 容 是 什 么 , 按 照 一 定 的 程 序 和 步 骤 照 样 模 仿 , 并 能 ( 或 会 ) 在 有 关 的 问 题 中 识别 和 认 识 它 。 下 面 看 看 新 课 标 的 高 考 题 :例 5.( 2012新 课 标 理 科 第 12题 ) 设 点 P在 曲 线 12 xy e 上 , 点 Q在 曲 线 ln(2 )y x 上 , 则PQ 最 小 值 为 ( )( )A 1 ln2 ( )B 2(1 ln2) ( )C 1 ln2 ( )D 2(1 ln2)这 个 题 需 要 会 解 反 函
25、 数 , 才 能 看 出 12 xy e 和 ln(2 )y x 互 为 反 函 数 , 还 要 求 会 对 “ 互为 反 函 数 的 图 像 关 于 xy 灵 活 运 用 ” 这 一 结 论 的 应 用 。例 6.( 2009辽 宁 理 科 第 12题 ) 若 1x 满 足 2x+2x =5, 2x 满 足 2x+2 2log (x-1)=5, 1x + 2x =( A) 52 (B)3 (C) 72 (D)42009年 2014 年 的 辽 宁 卷 都 是 全 国 卷 命 题 专 家 一 些 新 思 想 的 尝 试 , 第 一 年 尝 试 就 把反 函 数 放 在 了 非 常 突 出 的
26、位 置 , 其 难 度 之 大 , 超 过 很 多 年 的 竞 赛 题 。反 函 数 作 为 一 个 极 其 重 要 的 概 念 , 新 教 材 突 出 函 数 概 念 、 淡 化 了 映 射 , 因 为 没 有 一 一 映射 作 为 铺 垫 , 反 函 数 这 个 概 念 没 法 深 入 地 讲 解 。 考 纲 的 制 定 要 参 考 课 程 标 准 , 但 全 国 卷 两 次都 对 反 函 数 提 出 了 很 高 的 要 求 , 超 越 了 考 试 大 纲 , 明 确 提 出 特 优 生 应 该 掌 握 。 但 与 反 函 数 的相 关 知 识 很 多 , “ 度 ” 的 把 握 是 关
27、键 , 对 于 优 秀 的 学 生 , 紧 扣 考 纲 要 求 , 结 合 高 考 题 目 , 理解 反 函 数 的 概 念 、 在 实 际 问 题 情 景 中 能 够 认 知 反 函 数 、 会 求 反 函 数 、 原 函 数 和 反 函 数 图 像 关于 xy 对 称 , 这 些 都 是 应 该 掌 握 的 , 当 然 作 为 数 学 爱 好 者 来 说 , 还 可 以 掌 握 反 三 角 函 数 等 ,不 受 制 任 何 限 制 , 理 解 知 识 的 本 质 , 广 泛 地 学 习 和 思 考 。 根 据 学 生 的 情 况 , 可 以 设 置 如 下 两个 层 次 的 题 目 :例
28、7.若 关 于 x的 方 程 10log axa ax 有 两 个 不 相 等 的 实 根 , 则 实 数 a的 取 值 范 围 为A. ee1,1 B. ee,1 C. eee,1 D. eee,例 8. 已 知 , 分 别 满 足 2e e , 3ln 1 e 的 根 , 那 么 的 值 为 .例 7 的 解 析 : 0log xa ax xa ax log , 注 意 到 xay 与 xy alog 互 为 反 函 数 , 函数 图 像 关 于 xy 对 称 , 作 出 图 像 , 交 点 在 xy 上 , 即 可 以 视 为 xay 与 xy 有 两 个 交点 , 法 一 ( 运 动
29、变 化 +极 限 分 析 ) : 考 虑 相 切 的 时 候 , 设 切 点 为 00,xx , 则 000 1lnxa aaxx ,整 体 消 去 0xa 得 1ln0 ax , 即 1lnln 00 xax , 所 以 ex 0 , 由 00 xax 得 eae , 所 以eea 1 , 相 交 , 则 xay 增 长 的 速 到 要 慢 一 些 , 故 得 到 eea 1,1 。 法 二 ( 分 离 参 数 ) 问题 等 价 于 xax 有 两 个 实 数 根 , 两 边 同 时 取 对 数 , 得 xax lnln , 即 xxa lnln , 作 出xxy ln的 图 像 即 可 。
30、例 7 的 点 评 : 借 助 反 函 数 这 个 重 要 概 念 , 把 化 为 反 函 数 的 交 点 问 题 转 化 为 函 数 与 对 称 轴 的 交点 问 题 , 即 可 从 形 的 角 度 , 把 参 数 的 变 化 化 为 几 何 中 的 运 动 , 也 可 以 把 从 代 数 的 角 度 , 对 方程 进 行 变 形 , 分 参 。例 8 的 解 析 : 由 2e e 得 2ee , 则 x 是 xeex 2 的 根 , 即 xey 与 xey 2 交点 的 横 坐 标 , 由 3ln 1 e 得 3ln 1 e , 为 了 跟 保 持 一 致 , 得 2ln ee e , 则
31、ex 是 xex 2ln 的 根 , 即 xy ln 与 xey 2 交 点 的 横 坐 标 , 注 意 到 xy ln 与 xey 互为 反 函 数 , 图 像 关 于 直 线 xy 对 称 , xey 2 也 关 于 直 线 xy 对 称 , 则 交 点 2,e 与 3,ee 关 于 直 线 xy 对 称 , 所 以 2ee , 即 3e例 8 的 点 评 : 需 要 构 造 相 同 的 结 构 , 注 意 到 反 函 数 和 函 数 xey 2 都 关 于 xy 对 称 , 其 交点 也 关 于 xy 对 称 。四 、 注 意 超 纲 知 识 和 必 备 知 识 的 相 互 替 代 性
32、及 解 题 层 面 的 优 越 性新 课 标 删 除 了 夹 角 公 式 , 原 因 是 可 以 利 用 向 量 来 处 理 夹 角 。 但 就 解 题 而 言 , 有 时 候 却 有一 点 差 异 , 对 于 特 优 生 来 说 , 这 些 都 应 该 掌 握 , 还 应 该 掌 握 夹 角 公 式 和 向 量 之 间 的 联 系 。例 9.( 2017全 国 1文 ) 设 A、 B 是 椭 圆 C: 2 2 13x ym 长 轴 的 两 个 端 点 , 若 C 上 存 在 点 M满 足 AMB=120, 则 m 的 取 值 范 围 是A (0,1 9, ) B (0, 3 9, )C (0
33、,1 4, ) D (0, 3 4, )解 析 : ( 夹 角 公 式 +椭 圆 第 三 定 义 ) 很 自 然 想 到 夹 角 公 式 21 211tan kkkkAMB , 由 椭 圆 上的 点 到 长 轴 端 点 连 线 斜 率 之 积 为 22ab , 若 焦 点 在 x 轴 上 , 则 321 mkk , 所 以 31 32312313 2121 mmmkkmkk , 即 1,0m , 当 焦 点 在 y 轴 上 , 可 得 ,9m 。用 向 量 的 夹 角 公 式 BMAM BMAMAMBcos 却 很 难 处 理 。椭 圆 上 到 长 轴 两 个 顶 点 张 角 最 大 为 的
34、点 位 于 椭 圆 短 轴 的 端 点 , 用 同 样 的 方 式 容 易 说 明 双 曲 线上 的 点 到 实 轴 顶 点 连 线 张 角 的 变 化 规 律 。 那 椭 圆 上 的 点 到 两 个 焦 点 张 角 最 大 在 什 么 位 置 呢 ?可 以 利 用 余 弦 定 理 , 夹 角 公 式 , 但 用 向 量 法 是 最 优 化 的 。解 析 : ( 向 量 法 ) MFMF MFMFMFF 21 2121cos , 设 yxM , , 则 MFMF 21 ycxycx , 22222222222222 bcxacxabbcxycx 当 0x , 即 M 位 于 短 轴 端 点 时
35、 , 达 到 最 小 值 , 而 222121 2 aMFMFMFMF ,取 等 条 件 是 MFMF 21 , 即 M 位 于 短 轴 端 点 。 此 时 余 弦 值 最 小 , 21MFF 最 大 。作 为 理 科 , 此 题 可 以 改 得 更 为 隐 蔽 一 点 。 在 条 件 不 变 的 情 况 下 , 求 离 心 率 的 范 围 。例 10.( 2017全 国 1文 改 编 ) 设 A、 B 是 椭 圆 C: 2 22 2 1 0x y a ba b 长 轴 的 两 个 端 点 ,若 C 上 存 在 点 M 满 足 AMB=120, 则 离 心 率 e的 取 值 范 围 是 _.这
36、 其 实 是 很 古 老 的 题 目 , 由 此 看 到 最 新 的 高 考 题 目 常 常 是 经 典 再 现 。五 、 超 纲 知 识 和 数 学 思 想 、 能 力 的 互 补考 纲 明 确 指 出 : 了 解 函 数 单 调 性 和 导 数 的 关 系 ; 能 利 用 导 数 研 究 函 数 的 单 调 性 , 会 求 函数 的 单 调 区 间 ( 其 中 多 项 式 函 数 , 理 科 要 求 一 般 不 超 过 三 次 , 文 科 明 确 说 不 超 过 三 次 ) .因为 超 过 三 次 , 会 涉 及 三 次 不 等 式 的 解 法 , 高 考 是 不 做 要 求 的 。例 1
37、1. ( 2017全 国 1第 16题 ) 如 图 , 圆 形 纸 片 的 圆 心 为 O, 半 径 为 5cm, 该 纸 片 上 的 等 边三 角 形 ABC 的 中 心 为 O。 D、 E、 F 为 圆 O 上 的 点 , DBC, ECA, FAB 分 别 是 以BC, CA, AB 为 底 边 的 等 腰 三 角 形 。 沿 虚 线 剪 开 后 , 分 别 以 BC, CA, AB 为 折 痕 折 起 DBC, ECA, FAB, 使 得 D、 E、 F 重 合 , 得 到 三 棱 锥 。 当 ABC 的 边 长 变 化 时 ,所 得 三 棱 锥 体 积 ( 单 位 : cm3) 的
38、最 大 值 为 _。解 析 :根据题意可得DBC, ECA, FAB分别全等,故而可得三棱锥是正三棱锥,斜高即为三个三角形的高,即为DG,高为OD(右图)。不妨设三角形ABC的边长为 0 5 3a a ,此时在左图中,3 3 3 3 5, 5 ,5 0 33 3 3 3 2OG a DG R OG a a a a ,故而正三棱锥的高2 2 10 3 25 3OD D G OG a , 根 据 体 积 公 式 可 得2 4 5 1 3 10 3 3 10 325 253 4 3 12 3D ABCV a a a a , 利 用 函 数 性 质 可 得 , 假 设 4 5 310 3 325 50
39、 23 3f a a a f a a a , 故 而 当 2 3a 时 取 最 大 值15 cm3 。点 评 : 如 果 设 xOG , 则 构 造 的 函 数 54 2515 xxV , 更 简 洁 , 求 导 容 易 处 理 , 虽 然出 现 了 5 次 函 数 , 也 可 以 认 为 这 和 考 纲 是 吻 合 的 。 函 数 如 果 超 过 3 次 , 导 函 数 很 简 洁 , 易 于处 理 , 这 可 以 视 为 考 纲 要 求 。例 12.( 2013新 课 标 1第 16题 ) 若 函 数 ( )f x = 2 2(1 )( )x x ax b 的 图 像 关 于 直 线 x=
40、 2对 称 , 则 ( )f x 的 最 大 值 是 _.解 析 : 因 为 1x 是 函 数 的 零 点 , 图 像 关 于 直 线 x= 2对 称 , 零 点 关 于 直 线 x= 2对 称 ,函 数 另 外 两 个 零 点 为 5,3x , 所 以 5311 xxxxxf法 一 : ( 求 导 ) 1581481581 23422 xxxxxxxxf , 82824423 xxxxf , 由 0 xf 得 2,52 x ,由 穿 根 法 可 得 xf 再 52, 单 增 , 在 2,52 单 减 , 在 52,2 单 增 ,在 ,52 单 减 , 所 以 1652,52maxmax ff
41、xf法 二 : ( 均 值 不 等 式 ) 求 积 的 最 值 , 考 虑 和 是 否 为 定 值 , 尝 试 把 式 子 两 两 组 合 , 162 34453445 22222 xxxxxxxxxf法 三 : ( 从 结 构 上 构 造 二 次 型 函 数 ) 5311 xxxxxf 3151 xxxx 3454 22 xxxx令 ,4,42 txxt , 则 35 tty 对 称 轴 为 1t , 最 大 值 为 16.点 评 : 法 一 的 解 法 , 很 自 然 , 这 是 超 过 考 试 大 纲 的 , 但 如 果 能 够 理 解 均 值 不 等 式 求 最 值“ 凑 定 ” 的
42、思 想 , 也 可 以 突 破 。 既 鼓 励 优 秀 学 生 不 拘 泥 于 考 纲 , 也 要 求 学 生 掌 握 知 识 的 核 心思 想 方 法 , 这 是 高 考 的 不 变 的 命 题 思 路 。 这 在 文 科 复 合 函 数 的 考 查 体 现 得 更 明 显 , 复 合 函 数的 导 数 , 考 试 说 明 没 有 提 及 过 , 文 科 是 不 要 求 掌 握 的 , 但 高 考 年 年 坚 持 超 纲 。例 13.( 2015新 课 标 2文 科 第 21题 ) 设 函 数 2 lnxf x e a x .( I) 讨 论 f x 的 导 函 数 f x 的 零 点 的
43、个 数 ;( II) 证 明 : 当 0a 时 22 lnf x a a a .例 14.( 2016 新 课 标 1 文 第 12 题 ) 若 函 数 1( ) sin2 sin3f x x- x a x 在 , 单 调 递增 , 则 a 的 取 值 范 围 是( A) 1,1 ( B) 11,3 ( C) 1 1,3 3 ( D) 11, 3 例 15.( 2016 新 课 标 3 文 第 16 题 ) 已 知 f(x)为 偶 函 数 , 当 0x 时 , 1( ) xf x e x ,则 曲 线 y= f(x)在 点 (1,2)处 的 切 线 方 程 式 _.例 16.( 2017全 国 3 第 12 题 ) 已 知 函 数 2 1 1( ) 2 ( )x xf x x x a e e 有 唯 一 零 点 , 则 a=A 12 B 13 C 12 D 1在 解 题 的 过 程 中 , 文 科 压 轴 题 也 常 常 会 涉 及 复 合 函 数 的 导 数 。