数学圆与三角函数最值问题(第二百六十二夜)
概率统计、圆锥曲线和导数是拉分的三驾马车。尤其是圆锥曲线和导数的地位从未撼动,压轴亘古不变。写来写去都是那点东西,再好的耐心也会被消磨殆尽。
现在,我就被无情地摧残着——三角函数与导数。原谅我的絮絮叨叨,命题者比我更加无聊——换药不换汤,换汤不换药。
命题是件费力不讨好的差事,简单了,被鄙视;太难,被嫌弃;如法炮制,没有新意;拓展创新,怀疑心机。没有比这更糟心的了,作为旁观者,我总是抱以同情和理解。
法1,分类讨论。分类讨论是解决含参问题最基本的方法,难点在于确定分类的标准。分类既可从原函数的结构出发,也可从导数的特点着手。本题二者结合,相得益彰。
需要强调的是,否定结论只需一个矛盾区间。而这个区间能否具体求出来,无关紧要,只要它的确存在即可。
对于本题,引起我兴趣的是这个5怎么来的。是天外飞仙,还是横空出世?是神来之笔,还是匠心独具?
不妨从导数的几何意义说起。我想,考虑曲线在原点处的切线,再好不过。
含参三角函数要比其它函数更具魔性。原因在于它有其它函数所不具备的性态——周期性与有界性。尤其是有界性,有着不可估量的作用——放缩变得肆无忌惮。
法2便是如此,先利用余弦函数的有界性放缩,瞬间拨开迷雾,希望洒满人间。继而是分离参数——难以抗拒的方法,由此去掉参数的干扰,不知所措变得从容不迫。然后是求新函数的上界,很抱歉,端点无定义,前功尽弃。就在怅然若失与心有不甘之间,灵光乍现,突如其来的“洛必达法则”成为救命的稻草。一番操作后,风平浪静,不禁有点自鸣得意。
放缩还可更嚣张点,比如下面这种。撕下张牙舞爪的面具,呈现一张眉清目秀的脸,潜藏着不可名状的风险。
是的,必要条件探路——先寻找必要条件,再证充分性。法3甚好,逻辑严谨,步骤完善,不失为解答题的操作。
总有人抱怨,现在的题目不如以前,越来越简单了。我不同意这样的说法。与其说题目变简单了,不如说研究的套路更深入。以三角函数为载体的导数,前几年还是追捧的热点,如今已沦为司空见惯的常态。只要有创新,就会有抄袭,就会有模仿,就会有见微知著、触类旁通。一切都不过是时间的问题。
让我们再重温昔日的美好,感受得意忘形的心跳:
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