【快数学】妙话同构——高中数学同构式秒杀

什么是同构的思想?

将不等式两边构造成具有相同结构的代数式,然后用函数单调性去求解不等式,这就是同构的思想。

同构思想在近年的高考题中挺火的,比如2020全国卷1理10,文10,2020年新高考山东卷22……

人生若只如初见

我们先从一道例题说起:

【快数学】妙话同构——高中数学同构式秒杀

原来神秘的同构竟是这么简单?我们将不同变量分离到不等式两边,两边就自然变成相同的形式了。机智!同构的诀窍就这样被轻易找到了。

是的,学好数学就是要不断总结解题中的规律,让我们在下次面对同类型问题时胸有成足。

好啦,你以为自己学会,准备玩耍去了么?

NO,客官别忙着走,事情远不止这么简单,不信咱们往下看吧。

咱们再来看一个例题:

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看到这个题的第一反应是不是:解不等式的问题呀,这我拿手,我先去个分母,然后移项合并求根公式 bolabola……

哎等等,为啥出现了六次项,超纲了!?这么复杂的,你是要我去学竞赛!!?

哈哈,用同构呀!看看咱的解法吧。

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啥?让我仔细看看, 我好像发现了不得的事情啦,不等式还可以这样解的!?这个不等式两边都是相同的变量,同构的思想指导我们,两边还是要变成相同的结构,而且这个结构代表的函数还要是一个单调函数,这样我们就可以通过单调性解不等式啦。

怎么样,酷不酷?你还觉得你能机械化地解决它吗?所以同构思想需要深度剖析代数式的特征,需要我们灵活的代数变形能力。你是不是觉得?将一个不等式(等式)变来变去,直到突然有一个瞬间,一个两边整齐的式子跃然纸上的时候,正是数学之美、思考之美绽放的时候。

让我们总结一下同构解不等式的步骤吧.

1、将不等式两边变形为有相同结构的代数式;

2、找出母函数并确定母函数的单调性;

3、利用单调性解出变量范围.

蓦然回首,她在灯火阑珊处

同构算是函数模块在高考中某一方向的终极考查形式了,但它并不是长在峭壁上的花,它的根,其实就在我们的课堂中,作业练习中。说单调性是函数的核心一点儿不为过,函数、导数中的多少题目都是围绕单调性展开的.同构的题目就是从单调性中最基本的题目衍生来的。且看:

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题4就不解了呀!看懂了吗朋友们,很多花团锦簇的表象都植根于基础的土壤, 同构也不例外,它并不神秘,只是跳过了演化的中间步骤,考查我们的,就是看 你对基础知识、基础题型的理解有多深刻。

同构不仅在解不等式中应用,它在处理不等式恒成立、证明不等式、解方程等方向均有建树。


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怎么样,有被惊艳到呢 ,看到这里有没有对同构有一种要强烈探索一番的冲动呢。

万里征途远,秣马再起程

有导数基础的读者可以继续往下看。

导数是研究函数单调性的有力武器,如果说初接触函数是石器时代,那么导数的出现直接把我们带到了蒸汽机时代。有了导数,妈妈再也不担心我搞不定某恶心 函数的单调性了。上个导数中用同构思想的题。

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这就是同构在导数模块中处理恒成立求参问题的威力.上面那个同构变形可能很多读者会有疑问,小编你是通过什么神通广大的手段就能变到那一步呢,是胡乱试吗?剧透一句,上面的同构变形叫朗博同构,是高考中考频非常高的一种同构形式,这种同构变形是非常有章可循的,我们也总结出了一套操作性非常强的步骤。

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