引言
2015年盐城高一数学考试中的一道难题,成为了当年热议的话题。这道题目不仅考验了学生的数学基础知识,还考察了他们的逻辑思维和解决问题的能力。本文将深入分析这道题目,并探讨如何制定高分策略和掌握解题技巧。
题目回顾
以下是2015年盐城高一数学考试中的一道难题:
已知函数\(f(x)=x^3-3x^2+4x+6\),求证:对于任意的\(x\in\mathbb{R}\),都有\(f(x)\geqslant 2\)。
解题思路
1. 求导找极值
首先,我们对函数\(f(x)\)求导,找到可能的极值点。
\[f'(x) = 3x^2 - 6x + 4\]
令\(f'(x) = 0\),解得\(x = \frac{2}{3}\)或\(x = 1\)。
2. 确定函数单调性
为了确定函数的单调性,我们需要计算\(f''(x)\)。
\[f''(x) = 6x - 6\]
当\(x < 1\)时,\(f''(x) < 0\),函数在\(x < 1\)时单调递减;当\(x > 1\)时,\(f''(x) > 0\),函数在\(x > 1\)时单调递增。
3. 判断极值
由于\(x = \frac{2}{3}\)和\(x = 1\)是\(f'(x)\)的零点,我们分别计算\(f\left(\frac{2}{3}\right)\)和\(f(1)\)的值。
\[f\left(\frac{2}{3}\right) = \left(\frac{2}{3}\right)^3 - 3\left(\frac{2}{3}\right)^2 + 4\left(\frac{2}{3}\right) + 6 = \frac{50}{27}\]
\[f(1) = 1^3 - 3\cdot1^2 + 4\cdot1 + 6 = 8\]
由于\(f\left(\frac{2}{3}\right) < f(1)\),所以\(x = 1\)是函数的最小值点。
4. 证明不等式
最后,我们需要证明对于任意的\(x\in\mathbb{R}\),都有\(f(x)\geqslant 2\)。
由于\(x = 1\)是函数的最小值点,我们只需要证明\(f(1)\geqslant 2\)即可。
\[f(1) = 8 > 2\]
因此,对于任意的\(x\in\mathbb{R}\),都有\(f(x)\geqslant 2\)。
高分策略与解题技巧
1. 基础知识
要解决这类数学问题,首先需要掌握扎实的数学基础知识。熟练掌握导数、函数单调性、极值等概念,才能在解题过程中游刃有余。
2. 分析问题
在解题过程中,要学会分析问题,找出关键点。例如,本题中我们需要求导数、确定函数的单调性、判断极值,最后证明不等式。
3. 逻辑思维
数学问题往往需要严谨的逻辑思维。在解题过程中,要遵循逻辑推理,确保每一步的推导都正确无误。
4. 解题技巧
对于不同类型的数学问题,掌握相应的解题技巧非常重要。例如,对于本题,我们需要用到求导、函数单调性、极值和不等式的证明等技巧。
总结
2015年盐城高一数学考试中的这道难题,不仅考察了学生的数学基础知识,还考验了他们的逻辑思维和解决问题的能力。通过分析这道题目,我们可以总结出解题思路和高分策略。在今后的学习中,我们要不断巩固基础知识,提高逻辑思维能力,掌握各种解题技巧,从而在数学考试中取得优异的成绩。
