第二百七十三夜:悬链线——双曲余弦

第二百七十三夜:悬链线——双曲余弦

首页休闲益智拉尼的洞窟更新时间:2024-04-21

过大年,除了吃吃喝喝,几乎无所事事。

不安于位,我决定换种过法,于是选择了绘画。

无意中看到了《抱银鼠的女子》,没错,达·芬奇的手笔——木板油画——体现了深厚的写实功底。这幅精美的肖像画,描绘了一位气质高贵,内心沉静的女子塞西利娅·加莱拉尼——米兰公爵卢多维科·斯福尔扎的情妇。

是的,成功引起了我的兴趣。

绘画的主题当然是女子,但银鼠(白鼬,也叫水貂)的明暗对比无疑为此注入了灵动的生气。咄咄逼人的光线衬托出女子柔美的面庞。光亮和阴影的完美搭配,制造出间接明亮的层次。据说银鼠是纯洁的象征,宁愿被猎人捕获,也不愿躲在肮脏的洞穴中。不过放在这里,似乎带有某种奇怪的意味。

这幅画之所以充满魅力,是因为画中存在着令人费解的二元暗示:爱与被爱,动物与女子,情妇与公爵,美女与作者之间的复杂关系。她是掠夺者,但同时也是猎物;而作者屈从于公爵,又何尝不是猎物。故事的结局不尽如人意,即便是美貌与智慧并存,一双硕大而有力的手,也不能抓住爱情,终究是随风而逝。

画作的背后隐藏着秘密,我不在意。即便是惊为天人的达·芬奇,我也丝毫不感兴趣。我注意到的是“悬链线”,这让我想到了鹅母岩大桥,或者鹅公岩大桥……咳!语无伦次。

不说了,看题:

本题考查函数不等式,当中强行插入了数学文化,一个古老而神秘的对象——悬链线。其图象类似二次函数,但增长速度要远大于二次函数。

背景不过是个花架子,看似壁垒森严,实则不堪一击。双曲函数,我曾多次介绍,包括双曲正弦、双曲余弦和双曲正切。因为它们有着与三角函数相似的性质,所以取这样的名字相当合适。

就本题而言,解答可分为两步:一是判断双曲余弦的奇偶性和单调性,去掉不等式中的函数符号;二是分离参数,利用辅助函数的最值求得参数的取值范围。

第二步已然与双曲余弦丝毫无关,这无疑是一道拼凑痕迹非常强烈的试题。我猜它不是原创,原题也许会好。

遇到和积关系的正、余弦,换元法是首选(注意新元的范围),由此可转化为二次函数的最值。法1干脆利索、简洁明了,不失为上策。

法2,换元法。对称换元,这是解决不等式问题的常用套路。值得一提的是,对称换元在证明某些不等式问题时,可一剑封喉。法2本质上与法1一致,换元的目的都是为了简化目标,得到二次函数。差别只是二次函数的形式和新元的范围。

换元法包括代数换元和三角换元,将复杂的结构变成简单的结构,起到化繁为简的目的。换元法在求值域、解方程、解不等式、证明不等式中都有广泛的应用。

法3,还是换元法。通过换元,不等式右侧的函数能直接判断单调性,而左侧的函数简单求导后也能迅速判断单调性,由此即可求得最小值和最大值,于是参数的范围收入囊中。

对高二和高三的孩子来说,法3也是不错的选择。

从这次高一期末考试来看,难度普遍在降低。各校的试题也主要以陈题为主,创新明显不足。这是不是预示着什么?

什么也没有。

高考本来就不是以追求繁难为目的,基础知识和基本方法才是永恒的主题。所以不要见到风就是雨,偏离了正常的轨迹。

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