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高中数学解题中不等式的应用实践分析

代伶俐
  
速读·上旬
2019年3期

摘 要:就目前我国高考数学试题分析来看,不等式问题已成为高考数学试题的重点内容,并且此内容呈逐渐增多趋势,同时与不等式相关的各类问题也开始大范围应用于高考试题中。由此可看出,不等式的应用已成为现代高中生及教师所要深入研究的课题。本文针对高中数学解题中不等式进行分析,通过举例的方法,对不等式的应用实践进行研究,为促进我国高中数学教育的发展提供参考依据。

关键词:不等式;数学;高中;应用实践

近几年,我国高考数学试题中,不等式问题频繁出现,此现象使得不等式的应用开始成为高中数学教学重点。在数学基础理论中,不等式为其中较为关键的组成部分,同时不等式的作用及性质存在较大关联,并且不等式本身具有一定媒介作用,其主要在数学试题中负责函数等相关问题的分解,帮助学生更为直观的理解数学问题,进而实现数学基础知识的有效积累。

一、高中数学不等式的应用性质

1.不等式性质成立条件。在学生利用不等式性质对数学问题展开分析前期,首先应及时对不等式性质进行充分理解,熟练掌握不等式在成立过程中所需要的条件,而后再对不等式进行应用,如此不但能够提高解题效率,还能实现准确率的提高。与此同时,学生应对不等式的一些箭头标识进行重点关注,一般情况下箭头为两种,其一为单向,其二为双向。学生应及时对此进行充分了解,如此才能避免解题过程中出现错误解题现象,保证每个不等式性质能够得到合理明确。

2.利用不等式性质证明不等式。针对不等式性质进行充分利用,能够实现学生对于不等式问题的解析。与此同时,学生还可在问题解答过程中进行问题相关性质的推导,进而实现对高中数学问题的有效解答。但在不等式性质的应用过程中,学生应具备较强解题能力,并且能对不等式相关公式及性质进行合理运用,如此才能充分发挥不等式性质价值,使其帮助学生更为准确的对问题进行解答。

3.利用不等式形式求范围。在学生学习高中数学知识期间,常遭遇难度较高的不等式问题,针对此问题,必须及时应用不等式性质,如此才能实现学习质量及效率的提高。不等式涉及内容相对较多,学生可利用不等式结合的方式对问题进行分析,但此期间需保证,所应用的不等式间存在相同性质。在实际解答中学生应明确不等式性质转化,即为“异向不等式两遍能够相减,而同向不等式两遍则可相加”。但以上转化内容与等价变形并未有直接关系,若学生在实际答题期间过于频繁使用此种转化方式,将导致准确的取值范围受到影响,进而出现范围加大的情况,使计算结果准确率受到影响。因此学生在实际使用过程中,首先应对待求范围整体进行建立,而后分析已知范围与待求范围之间的等量关系,最后在对二者之间的关系进行计算,进而得到待求实际范围,如此将实现答题准确性的有效提升。

二、高中数学不等式的应用实践

1.利用不等式解答最值问题。在高考数学试题中,最值问题为其中较为关键的考点。最值问题涉及内容相对较多,其内容能够包含数学知识的基础内容。学生若想对最值问题进行有效解析,首先即要针对自身解题能力进行提高。就目前高中数学试题分析,针对最值问题最为有效的解题方式即为不等式求解,但部分数学问题存在一定难度,学生无法直接利用套公式的形式对其进行解答,因此必须针对原有公式进行适当增加减少,如此才能实现解答问题的目的。

例如:在A点,过定点P(2,1)的直线l与x轴的正半轴相交,交y轴正半轴于B,坐标远点为O,那么最终的△[OAB]周长最小值为何?

解:作[PM⊥x]轴于[M],[PN⊥y]轴于[N],则[ON=2],[ON=1]。设[∠OAB=∠NPB=α],则[NB=2tanα],[MA=cotα],[AP=cscα],[PB=2secα],于是△[OAB]的实际周长即:

[L]=(2+[cotα])+(1+2[tanα])+([cscα+secα])=6+([cotα2-1])+[4cotα2-1]

∴[α∈](0,[π2]),∴[L≥6+24=10]。

2.利用不等式解决取值问题。在高中生进行数学知识学习期间,最为重点且难度最大的问题即为参数问题。在以往教学过程中,大多教师采取函数导数单向性的方法对学生进行解题思路的引导,此方式存在一定弊端,若学生无法针对此方法进行充分掌握,将较大程度上降低学生答题准确性。因此,学生在实际解题中,可利用不等式的方式对取值问题进行解答,如此不但能够使问题整体难度降低,还将较大程度上实现答题准确性的提高。

3.利用不等式解决线性规划问题。线性规划问题较为复杂,因此许多学生在对此问题进行解答期间,常出现解题错误的现象。针对此现象教师可引导学生进行不等式的应用,如此将使学生能够更为直观的了解规划的具体约束条件,进而实现对解题步骤的研究,使学生解题能力能够得到提升。

例如:共有两种规格产品分别为A及B,此两种产品需要在两台不同的机器上进行加工才能形成最终成品,机器分为甲乙两种。已知条件为甲机器需要对A产品加工3小时才可制作完成,而A产品在乙机器处仅需1小时即可。而B产品需要在乙机器加工3小时才可形成成品,但其在甲机器中仅需1小时,求一工作日时间内,甲机器与乙机器分别的使用时间为11小时以及9小时,A产品与B产品的每件利润分别为300及400,那么求一日时间内,两台成本能够创造的最大利润为多少?

解:假设x为生产A产品的总数量,y为生产B产品的总数量,那么x与y满足条件[3x+y≤11x+3y≤9x∈N,y∈N],那么最终生产量的总利润即为[z=300x+400y]。

三、结语

近几年我国教育事业不断改革,在此背景下,高中生数学教育也得到较大提升。目前在高中数学解题中,较为关键的内容即为不等式应用,教师若想实现教学质量及教学效率的提高,首先即要针对不等式应用方法进行深入研究,积极引导学生利用不等式性质及应用方法对数学问题进行解答,如此不但能够实现学生解题能力的提升,还将为学生奠定数学基础。

参考文献

[1]肖晓峰.以《导数与不等式综合应用》为例探究高中数学复习课探究式教学设计方法[J].课程教育研究,2018(44):115-116.

[2]梁洁琼.浅议模型思想在初中数学教学中的渗透——以“不等式与不等式组”的教学为例[J].数学教学通讯,2018(29):24-25.

[3]江小燕,林碧云.巧借HiTeach提升PBL数学课堂教学——以“一元一次不等式”的教学设计为例[J].福建中学数学,2018(09):42-44.

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