兩道看似表面完全無關(guān),本質(zhì)卻驚人相似的題
? ? ? ?由于新教材的改革,2023年的上海高考數(shù)學在壓軸題知識點的分配方面相較以往有了較大的變化,春秋考的填空壓軸均考察了立體幾何,而春考的選擇壓軸考察了數(shù)列,解答壓軸考了函數(shù)與導數(shù)的綜合分析;秋考的選擇壓軸考察了解析幾何,解答壓軸出乎意外地考了導數(shù)+數(shù)列壓軸(參與出卷的教研員在考前曾明確表示數(shù)列不會出大題),這使得2024年的上海高考數(shù)學壓軸涉及的知識點依舊風云莫測。本文將以兩道方程族問題為例,展示一種可能的壓軸出題方向。選擇這類問題的原因主要是這類問題一是融合了函數(shù)、導數(shù)和數(shù)列的知識點,二是包含了一些上海卷中常常帶有的邊分析、邊思考、邊解答,先猜測、后論證的思維歷程,三是其與高等數(shù)學的第一課---極限的思想密切掛鉤,這符合高考的命題原則。
例題1:

答案:



例題2:


兩道題雖然形式上看似毫無關(guān)聯(lián),但研究例題1的21(3)和例題2法一解答的本質(zhì)后不難發(fā)現(xiàn)兩題的思維、解題流程幾乎完全一致,核心均在于考察方程族問題:
1. 均套了一層華麗的殼,例題1給出了“跳躍函數(shù)”的定義結(jié)合集合語言包裝本質(zhì)問題,
而例題2用多個任意、存在的封裝命題量詞使得問題表述看似復雜;
2. 兩題均考察了數(shù)列的基本功,例題1需要使用已知遞推求通項的數(shù)列化簡技巧得到函數(shù)
的解析式,而例題2需要結(jié)合無窮等比數(shù)列和的計算公式來化簡;
3. 在化簡后兩題均需進行奇偶分類,其中一種情況成立,而另一種情況不成立(例題1的21(3)的前4分證明部分考察的便是奇偶分析,而例題2的命題1考察的也是奇偶分析),且論述過程中均使用了零點存在性定理;
4. 在得到符合條件的一類后(例題1的21(3)中為偶數(shù),而例題2中為奇數(shù)),兩題均可先猜測出結(jié)論(例題2的法二還提供了一種數(shù)形結(jié)合的思路),且本質(zhì)上均在探究雙變量方程解的問題,通過凍結(jié)其中一個變量將原問題轉(zhuǎn)化為探究一系列函數(shù)族零點趨勢的問題,通過分析函數(shù)的單調(diào)性(既可以結(jié)合基本函數(shù)特征分析,也可用導數(shù)進行判斷)結(jié)合數(shù)學語言最后通過構(gòu)造(均使用取對法)證明對于每個凍結(jié)變量均有主變量可使方程成立,實際上在高等數(shù)學語言中,這便是方程族的解趨近于一個確定極限的證明過程.