乐于分享
好东西不私藏

对“同解变形”类试题的思考(以2026年上海秋季高考解答题第19题为例)

对“同解变形”类试题的思考(以2026年上海秋季高考解答题第19题为例)

下面是2026年上海秋季高考数学解答题第19题.

在第 (1) 小题的处理过程中,考生首先需要明确“不等式解集问题”的求解规则. “求解关于  的不等式的解集”实际上就是求该关于  的不等式能成立时  的取值范围,并以集合的语言来描述最终结果.

何谓不等式能成立?首先,必须先明确该不等式在  处于什么样的范围之内才有意义?例如在本题中,需求解的不等式“ ”若有意义,则需保证  最终的范围先落在  的定义域内,并且由于的出现,还需保证  才能使得分母不为 .

因此,考生在解题过程中,首先必须指出  的定义域,并结合分母不为  确定不等式有意义时  的取值范围,才能继续往下求解.

[第(1)小题解] 由于 ,则 ,解得 ,.

从而, 的定义域为 , 的定义域为 ,结合  可知,不等式在  时有意义. 代入  的表达式,即 ,整理得 ,解得  或 . 因此,不等式的解集为 .

[第(1)小题点评] 命题人在这里其实非常友善,即使考生在考场上没有注意到  携带了一个自然定义域,但在所求解的不等式中仍有  一项,只要思维习惯还过的过去,一定会注意到“分母不为  ”的先决条件. 并且巧合的是,刚好与  的定义域完全一致!命题人完全可以命制一些  的定义域不是  的试题,以进一步提高本题的区分度.

[后续训练方向与试题命制建议] 依旧强化函数定义域在不等式求解中的作用,配合一些常见的代数式有意义的条件(如分母不为 ,被开方数 ,真数  等),并且尽可能让两者的取值范围有一定交叉,使得学生重视不等式求解问题的规范!

而对于第 (2) 小题,考生通过计算 ,,利用点斜式方程容易写出 . 由于 ,则  的斜率  满足 ,则 .

这样的书写过程其实也掩盖了一个关键点,就是 “” 并不是 “” 的充要条件,因为  并不总是存在的. 但是命题人这里贴心地添加了 “” 的条件,也就回避了 、 不存在的情况,并没有为考生带来更多的困扰.

然而,条件“若  与  在第一象限内的图像均无公共点”的翻译可能会对考生造成困扰. 考生估计先会将  与  建立方程如下:

且

以  为例,常见的做法是将问题转化为 在  时无解,这样的转化看上去是“合乎情理”的,但感觉又少了一些“逻辑链条”.

首先,在  时无解  在第一象限内无解,因为在  时无解实际上包含了整个  轴的右侧,即第一象限和第四象限. 但是,在第一象限内无解并不一定推出在  时无解.

例如,如果是  与  在第一象限内无公共点,实际上无需在  时均无解,只需要在  上无解即可.

再回到本题,要想说明“ 与  在第一象限内的图像无公共点”等价于“方程在  时无解”,还需关注到  在  时恒成立,才能做上述的“等价变形”.

读者可能会有困惑,为什么只需保证  且  即可,还需兼顾  吗?实际上,由于 ,假设  方程在  的解,则已经有  且 ,由方程两边的一致性, 与  相等,当然也是满足  的. 像这种类型的处理方式有一些经典的题目,例如:

这里再一次体现了命题人的友善,考生只需要想到方程在  时无解便能求得正确答案,哪怕中间遗漏了一些问题也不会丢失大部分分数.

[第(2)小题解] 计算可知 ,故 , 的方程为 .

另一方面,由于 ,即直线  的倾斜角不为 ,结合 ,则直线  的倾斜角不为 ,从而直线  的斜率必定存在. 设  的斜率分别为 ,则有 ,,的方程为.

注意到  在  恒成立,则当  时, 的图像全在第一象限.

因此,原问题等价为  且  在  上无解.

先考虑前者. 参变分离可得 ,令 ,由 , 在  上无解.

令 ,则 ,在  时  的解为 ,即驻点为 .

列表如下:

故  在  上的最小值为 , 在  上的值域为 .

从而若  与  在第一象限内无公共点,只需保证  即可.

另一方面,若  与  在第一象限内无公共点,只需保证  即可,解得  或 .

综上所述, 的取值范围是 .

[后续训练方向与试题命制建议]教师可以围绕类似表述,只是调整  的表达式,使其在  的部分图像落入第四象限,如此学生不仅要考虑 ,还需兼顾  时  的取值范围.

强化学生通过“方程思想”减少范围的讨论,可以仿照先前列出的2016上海秋季高考数学、2026虹口一模填空题第11题、以及本题,设置一边含参,一边不含参的方程有解或无解问题,提升学生对“同解问题”的意识,提高“同解变形”的能力.

方程有解问题不必拘泥于简单的在  属于某个范围时的参变分离,可以考虑围绕对函数整体的含参讨论,亦或是通过其他条件包装,隐藏部分  的取值范围,留给学生自由探索的空间,以提升试题的区分度.

本文图片版如下:

相关学习资料