放缩思想在恒成立和存在性问题中的运用

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  “恒成立”与“存在性”是数学高考的重点与热点之一,通常由不等式、函数、方程、数列等相互结合起来,是培养学生数学能力的良好素材,其解题思想就是放缩思想。本文结合例题,逐一剖析放缩思想在解题中的应用。
  一、恒成立问题和存在性问题的基本类型
  第一,恒成立问题的转化。①恒成立;恒成立。②能成立;能成立。
  第二,设函数、,对任意的∈,存在∈,使得≥,则≥。
  第三,设函数、,对任意的∈,存在∈,使得≤,则≤。
  第四,设函数、,存在∈,存在∈,使得≥,则≥。
  第五,设函数、,存在∈,存在∈,使得≤,则≤。
  第六,设函数、,对任意的∈,存在∈,使得=。设在区间上的值域为,在区间上的值域为,则?。
  二、先分离参数,再放缩,后构造函数题型
  例1.若≤1,不等式恒成立,求实数的范围。
  分析:求的范围,关键是利用参数分离的方法把参数分离出来。
  解:令∈∈∞,原不等式可变为。
  即只要,∵()2≤,∴。
  评析:该题先采用分离变量,再运用恒成立的方法处理,从而得到变量的取值范围。在解答这类问题时,学生可以考虑利用函数的单调性、函数的图像、二次函数的配方法、三角函数的有界性、均值定理、函数求导等知识求出函数的最值。
  三、注意恒成立问题与存在性问题的区别
  例2.已知函数∈,。①若?∈,均有≤,求的取值范围;②?1∈,?2∈,使得≤成立,求的取值范围。
  解:①构造函数,则≥0
  ≥,≥∈∞。
  ②原问题可转化为≤,而
  ,。
  恒成立问题与存在性问题是高中数学的常见问题,经常与参数的范围紧密联系在一起。在教学过程中,教师可以运用函数的性质和图像,结合换元思想、化归思想、数形结合思想、函数与方程等展开教学。
  总而言之,在数学教学过程中,要想提高恒成立问题与存在性的教学效果,教师必须注意以下两方面:第一,激发学生数学学习的兴趣。众所周知,学习兴趣是学习动力的源泉,是构成学习动机最真实、最活跃的心理成分。托尔斯泰曾说过:“成功的教学所需的不是强制, 而是激发学生的兴趣。”有兴趣的学习,不仅能使学生全神贯注,而且能引发学生的积极思考。可见,激发学生学习数学的兴趣,是提高教学质量的前提;第二,充分发挥教师的主导作用。教师的主要目的是传道、授业、解惑,在讲课过程中,教师运用多年的教学经验,把知识点融于学生的常识中,就很容易激发学生的学习兴趣。因此,教师要深钻教材、吃透教材,找出规律、紧扣重点,突破难点、认真备课,才能培养学生的逻辑思维与观察能力, 开发学生的智力。
  (作者单位:江西省南昌市新建二中学)
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