九省联考数学试卷对于不等式的考察,大家往往训练了很多基本不等式,特别是均值不等式(小于),权方和不等式(大于)等。而T9联考的最后一道填空题,却没有按照常规出牌,直接弄了个多参数不等式问题。
实际上,这个看似解不等式的题目,并不是真的想考察不等式,而是借了不等式这个壳,考察的是数学的“整体思想”和“分类讨论思想”加上“消元思想”或“引入系数(换元)思想”。这道题得分率不是很高,但解答的过程又很简单,为什么较难下笔呢?这就是本题出的“奥妙”之处。
这道题非常考察大家的数学思维,预计后续的新高考数学题目也会向此靠拢,进一步打击不会思考的机械刷题,选拔具有创新精神活学活用的人才。接下来我们看一下这道题:
【解析】消元=>定值,本式关系较为简单,直接观察非常明显(如果有这个意识的话)
令max{b-a,c-d,1-c}= M,当满足条件b≥2a,0<a<b<c<1或 a+b≤1,0<a<b<c<1
M ≥ b-a > 0 ①
M ≥ c-b > 0 ②
M ≥ 1-c > 0 ③
对条件进行分别讨论:当b≥2a时,并且要结合上面三个式子,得到M,有什么方法?
观察一下上面的式子,如何消掉a,b,c。实际上很简单吧,①*2+②+③即可。
M ≥1/4
同理可得当a+b ≥1,①+②*2+③*2,
M ≥1/5
再看一下给出的常规答案(有的同学不理解划线部分,这里实际上是搞错了):
这道题背后的秘密
先思考回答以下问题:引参或换元的目的是什么?或者更准确的说引入参数的目的是什么?引入参数不是增加了参数的数量吗?一般的题目不是要消元吗?何时考虑引入参数?
引入参数法:如果代数式字母较多,式子较繁,为了使求值简便,可增设一些参数(也叫辅助未知数)。
目的在于①建立这些字母之间的数量关系。②统一处理方式:在某些情况下,引入参数可以将不同的问题统一到相同的处理方式上,从而简化不同问题之间的比较和联系。③描述变化规律:通过引入参数,可以描述某些量随参数的变化规律,从而更好地理解问题的本质。比较典型的就是“万能K法”,圆锥曲线中的“设而不求”,涉及“极坐标方程”等方法。
换元法:把代数式中某一部分式子,用另外的一个字母来替换,这叫换元法。目的在于通过化简得到一个我们熟悉的基本函数或公式或定理的基本形式。例如,不等式部分、函数导数部分、数列部分、圆锥曲线部分等等。换元的思想平时练习还是很多的,我们在此就不过多的进行展开。
新高考涉及引入参数的相关考点
①复数:角度参数常常被引入,用于描述复数的辐角和模长。例如,复数的三角形式表示就涉及到角度参数。
②三角函数:角度通常作为参数引入以便建立边角关系和描述周期性变化的现象。
③参数方程:通过引入参数来表示曲线上点的坐标,将几何问题转化为代数问题,方便计算和推理。
④导数与极值:引入参数来表示函数的表达式或形式。这些参数可以帮助确定函数的单调性、极值点和切线方向等。
⑤数列与数学归纳法:引入参数来表示数列的项或归纳步骤。
⑥圆锥曲线:引入参数来表示曲线上点的坐标。例如,圆的参数方程、椭圆的参数方程、双曲线的参数方程等。
⑦排列组合与概率:引入参数来表示不同的情况和事件,例如试验的次数、样本空间的大小等。