新疆 乌鲁木齐市高级中学 830049
2020年高考已经落下帷幕,高考数学试卷结构稳定,难易适中,题型稳定,表达创新。强调核心素养,突出关键能力,落实立德树人,符合高考数学科目《考试说明》的要求。其中几道题用同构式求解,解题效率倍增。
同构式是指除了变量不同,结构、形式都相同的表达式。同构式在方程、解析几何、数列、不等式中均有应用。
对于一个等式或不等式,如果对其通过移项、取对数、利用指对恒等式等各种手段将其变形,使其左右两边呈现形式完全一样的状态,接着可以构造函数,结合函数单调性等来对式子进行处理。
例1 (2020年高考全国II卷理科第12题)若 ,则
A. B. C. D.
用同构求解:
解:∵
由于左右两个式子结构相同,可以构造同构函数
于是 ∵ 是 上的增函数
∴
即 故答案为B.
例2(2020年高考全国I卷理科第12题)若 ,则
A. B. C. D.
用同构求解:
解:
由于左右两个式子结构相同,可以构造同构式
设,则 ∵ ,∴
∵在是增函数且
∴ .故答案是B.
例2 (2020新高考山东卷第21题)已知函数 .(Ⅰ)当 时,求曲线 在点 处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积;(Ⅱ)若 恒成立,求 的取值范 围.
解:(I)略;(II)用同构求解:
解法一:若 ,则
∴ 即
由于左右两个式子结构相同,可以构造同构式:
构造函数,则在是增函数且
∴
设,则
∵ 时, 时
∴
∴ ,即 的取值范 围是 .
解法二 若 ,则
∴ 即,同构:
构造函数,则易得在从而,即 的取值范 围是 .
例3 (2020新疆维吾尔自治区二模第21题)已知函数 .(Ⅰ)求函数 零点个数;(Ⅱ)若 时, 恒成立,求实数 的取值范 围.
解:(Ⅰ)略;(Ⅱ)解法一 ∵ ,
∴ ,即
由于左右结构相同,构造同构函数 ,
则 等价于 ,即 ,
设 ,易得 的最大值为 .∴实数 的取值范 围是 .
(Ⅱ)解法二 ∵ ,
∴ ,构造同构式:
设 ,则 等价于 ,即 , .设 ,易得 的最大值为
∴实数 的取值范 围是 .
理性思维在数学素养中起着最本质、最核心的作用。数学科高考突出理性思维,将数学关键能力与“理性思维”的学科素养统一起来,在数学应用、数学探究等方面突出体现了理性思维和关键能力的考查。上述高考试题不仅考查学生运用所学知识分析、解决问题的能力,同时也考查学生的观察能力、运算能力、推理判断能力与灵活运用知识的综合能力。为新课标教学和高考复习指明了方向。
参考文献:
1.2020年高考数学全国卷试卷(全国I卷,II卷,III卷,山东卷);
2.2020年高考数学全国卷试题评析,微信公众号“中国考试”,2020.7.7;
3.MST 《高考数学满分突破》压轴题系列1-3,2020.1.