第一篇:高考數(shù)學(xué)思想方法專(zhuān)題講義3--數(shù)形結(jié)合的思想
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高考數(shù)學(xué)思想方法專(zhuān)題講義3--數(shù)形結(jié)合的思想
1.設(shè)f(x)?1?x2,a,b?R,且a≠b,求證:f(a)?f(b)?a?b.
2.求下列函數(shù)的最值:(1)y(2)y?2x2?5x?4?2x2?2x?1的最小值; ?x2?2x?26?x2?6x?13的最大值.
p?4的實(shí)數(shù)p,使得x2?px?4x?p?3恒成立,求x的取值范圍. 3.對(duì)于滿足0?4.已知z?1,求u?2zi?5?4i的最值.
x2?4?a?1有相異實(shí)根的個(gè)數(shù). 5.討論方程6.已知a?1,b?1,求證:a?b?1.
1?ab?q),求它的第p?q項(xiàng)和第p?q項(xiàng).
. 7.已知等差數(shù)列的第p項(xiàng)為q,第q項(xiàng)為P(p8.求證:2a12?a2?b12?b22?a1?b1?a2?b29.在△ABC中,已知a=10,c-b=8,求證:tg10.設(shè)z?C,a?R,且az11.已知sin??sinBC1ctg?. 229?0,求證:z?a?z?a?z為純虛數(shù).
??11,cos??cos??,求tg(???). 43?2,求z?u2?4?v2?1的最小值. 12.已知u,v,是正數(shù),且u?v13.求函數(shù)y?14.已知m?3(x?2)?8?x的值域.
n?0,求證:m2?n2?2mn?n2?m.
215設(shè)定點(diǎn)M(-3,4),動(dòng)點(diǎn)N在圓x?y2?4上運(yùn)動(dòng),以O(shè)M,ON為兩邊作□MONP,求P點(diǎn)的軌跡.
表示兩曲線有公共點(diǎn),求半徑r的最值. 22??x?4y?4,16.已知?222??(x?4)?y?rx2y2217.當(dāng)m,a,b滿足什么條件時(shí),橢圓2?2?1(a?0,b?0)與拋物線y?x?m有四個(gè)交點(diǎn)?
ab數(shù)形結(jié)合的思想?yún)⒖即鸢?/p>
1.將,1?a2,1?b2分別看做兩直角三角形的斜邊,于是可以構(gòu)造圖2-1.設(shè)Rt△POA中,PO=1,OA=a,則 PA
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?1?a2.在Rt△POB中,OB=b,則
PB?1?b2.在△PAB中,PA?PB?AB,于是可得f(a)?f(b)?a?b(當(dāng)a?b結(jié)論一樣成立)
2.(1)提示:配方得y55711?2((x?)2??(x?)2?),可視為P(x,0)分別與A(441624,74),B(?1,2?1)這兩點(diǎn)的距離之和.由于A,B分別位于x軸的上方和下方,顯然當(dāng)P在A,B連線與x軸交點(diǎn)時(shí)PA?PB最短,最小值為22AB?230?272(2)提示:配方得y?(x?1)2?52?(x?3)2?22,可視為P(x,0)分別與A(-1,5),B(3,2)的距離之差的最大值,由于A,B位于x軸的同旁,由幾何知識(shí)知,P在AB與x軸交點(diǎn)的位置上,最大值為
AP?BP最大,?AB?5.AB,直線AB的方程為y?25?217?.令,y?0,得x?x?3?1?332.故點(diǎn)P位于(173,0)時(shí),ymax3.原不等式整理成(x?1)P?(x?4x?3)>0,設(shè)f(b)?(x?1)p?(x2?4x?3).可視為p的一次函數(shù),由圖象
2?f(0)?0,??x?4x?3?0,?x?3或x??1 可知,f(p)在[0,4]恒大于零,只需用?即?2?f(4)?0,??x?1?04.u5?2i?z?i?22,因此,u表示單位圓
(-2,-z?1上的點(diǎn)z與點(diǎn)A
52)的距離的2倍.由幾何知識(shí)知,AB,AC分別是最小值、最大值,即
umax?2AC?2(OA?OC)?41?2,umin?2AB?2(OA?OB)?41?2
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5.提示:在同一坐標(biāo)系中作出y同的根;當(dāng)a?x2?4和y?a?1的圖象如圖,從圖象可以看出:當(dāng)a??1,a?3時(shí),方程有兩個(gè)不?3時(shí),方程有三個(gè)不同的根;當(dāng)?1?a?3時(shí),方程有四個(gè)不同的根;當(dāng)a??1時(shí),方程沒(méi)有根
a?b?1a?b(a?1)(b?1)AP1?ab6.設(shè)數(shù)軸上三點(diǎn)A,P,B的坐標(biāo)分別為-1,1,則??=.∵ a?1,?b?1,a?b1?ab(a?1)(b?1)PB1?1?ab∴ ??0.即P是AB的內(nèi)分點(diǎn),于是?1?7.由等差數(shù)列的通項(xiàng)公式ana?ba?b?1即?1
1?ab1?ab,B(q,p)是平?a1?(n?1),得點(diǎn)(n,an)在直線y?a1?(x?1)d上.設(shè)A(p,q)面直角坐標(biāo)系中的兩點(diǎn),則AB的直線方程為y?q?p?q(x?p),即y?p?q?x.∵
點(diǎn)(n,an)在an這條直線上,q?p∴ an?p?q?n.于是,ap?q?0,ap?q?2q
8.提示:設(shè)A(a1,a2),B(b1,b2),C(b1,a2),則原式左邊=9.如圖,以線段BC的中點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,∵
OA?OB?AB?AC?BC=右邊
BC?10,AB?AC?8,∴
A(x0,y0)在雙曲線
.∵
55x2y2??1的右支上.從而,由焦半徑公式得AB?x0?4,AC?x0?444169ACcoCs?5?x0,=ABcosB?5?x,∴
tgBC?ctg22
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BCBBCcos2sincos2cos22?222?2?sinB?1?cosC?BCBCC1?cosBsinCcossin2cos22sincos222225x0?4?5?x0x?114?0? 5x0?4?5?x09(x0?1)94sin?AC?ACcosCAB?ABcosB=
10.在復(fù)平面內(nèi),z,a,-a所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為P,A,B,∵
∴
A、B在實(shí)軸上.
z?0,故P不可能在坐標(biāo)原點(diǎn),即AB的中點(diǎn).又a?R,a?0,z?a?z?a?AP?BP?動(dòng)點(diǎn)P的軌跡為線段AB的中垂線除去AB的中點(diǎn)?P點(diǎn)的軌跡為虛
16軸(除去原點(diǎn))?z為純虛數(shù).
11.設(shè)A(cos?,sin?),B(cos?,sin,則A,B在單位圓上,連結(jié)AB.若C是AB的中點(diǎn),則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(?),∠DOC=,1),連結(jié)OC,則OC⊥AB.設(shè)D(1,0),連結(jié)OA,OB,則有∠DOA=?,∠DOB=?81???2tg24832∠DOC=?,tg(???)? ?1472???1?tg26???2,tg
???2=tg
12.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)點(diǎn)(u,2),B(-v,-1),則
z?OA?OB?AB,而
u?v42AB?(u?v)2?(2?1)2?22?32?13,v?即z?13,等號(hào)成立條件u?v?2,?.即u?,2?133
時(shí)成立.故zmin
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?13
13.令x?2?t,原函數(shù)為y2?3t?10?t2(t?0),設(shè)v?y?3t,則
①??v??3t?y, ?2??v?10?t(t?0).方程①表示斜率為-3的直線,方程②表示四分之一圓.原問(wèn)題轉(zhuǎn)化為過(guò)圓②上的點(diǎn),求①中直線截距的取值范圍.如圖,過(guò)圓上
?3?0?y3?1.解得y?2∴ 10.的點(diǎn)(0,時(shí),截距最小,ymin?10.當(dāng)直線與圓②相切時(shí),其截距最大,即10?10)
② 10?y?210
14.如圖,在Rt△ACB中,AB=m,BC=n,則AC?∴ 又∵
m2?n2.∵
AC?BC?AB
m2?n2?n?m.
①
m?n?0,∴
mn?n2,2mn?2n2,2mn?n2?n2,即2mn?n2?n ②
由①、②知,m2?n2?2mn?n2?m
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16.如圖,設(shè)P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為
x?yi,M所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為?3?4i,N所對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為z1,.即
z1?2.∵,∴ OP?OM?ON,∴ x?yi??3?4i?ziz1?(x?3)?(y?4)i,∵
z1?2(x?3)2?(y?4)2?4.但點(diǎn)M,O,N
46??x與x2?y2?4,解得x1?,358686868y1??;x2??,y2?.因此,所求軌跡為圓(x?3)2?(y?4)2?4,但應(yīng)除去兩點(diǎn)(,?),(?,)5555555共線時(shí),不能構(gòu)成平行四邊形,由y
x2217.將方程x?4y?4化為標(biāo)準(zhǔn)形式2?y?1,它表示中心在(0,0),長(zhǎng)半軸為2且在x軸上,短半軸為1的橢圓.而
222方程(x?4)20)的同心圓系,如圖,可知當(dāng)2?r?6時(shí),兩曲線有公共點(diǎn).即rmax?6,rmin?2 ?y2?r2表示圓心在A(4,taoti.tl100.com 你的首選資源互助社區(qū)
?x2?x?m,b2b2?2222f(y)?y?y?m?b?0.要使兩曲線有四個(gè)交點(diǎn),方程f(y)?0在(-18.由?x消去x,得y22aa?2?2?1,b?ab2b,b)內(nèi)有兩個(gè)不同的實(shí)根.由于函數(shù)f(y)為開(kāi)口向上的拋物線,而對(duì)稱(chēng)軸方程為y??2a2.因此,有
?b2?f(?2)?0,2a??b?2a2,22b?b?22??b??2?b,??b2即兩曲線有四個(gè)交點(diǎn)的充要條件為b?2a,且b??m?a?4a222a??b??m?a?2.4a??f(?b)?0,??f(b)?0
第二篇:高考數(shù)學(xué)專(zhuān)題復(fù)習(xí):數(shù)形結(jié)合思想
高考沖刺:數(shù)形結(jié)合
編稿:林景飛
審稿:張揚(yáng)
責(zé)編:辛文升 熱點(diǎn)分析 高考動(dòng)向
數(shù)形結(jié)合應(yīng)用廣泛,不僅在解答選擇題、填空題中顯示出它的優(yōu)越性,而且在解決一些抽象數(shù)學(xué)問(wèn)題中常起到事半功倍的效果。高考中利用數(shù)形結(jié)合的思想在解決選、填題中十分方便,而在解答題中書(shū)寫(xiě)應(yīng)以代數(shù)推理論證為主,幾何方法可作為思考的方法。數(shù)形結(jié)合的重點(diǎn)是研究“以形助數(shù)”,但“以數(shù)解形”在近年高考試題中也得到了加強(qiáng),其發(fā)展趨勢(shì)不容忽視。歷年的高考都有關(guān)于數(shù)形結(jié)合思想方法的考查,且占比例較大。
知識(shí)升華
數(shù)形結(jié)合是通過(guò)“以形助數(shù)”(將所研究的代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為研究其對(duì)應(yīng)的幾何圖形)或“以數(shù)助形”(借助數(shù)的精確性來(lái)闡明形的某種屬性),把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形結(jié)合起來(lái)思考,也就是將抽象思維與形象思維有機(jī)地結(jié)合起來(lái),是解決問(wèn)題的一種數(shù)學(xué)思想方法。它能使抽象問(wèn)題具體化,復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,在數(shù)學(xué)解題中具有極為獨(dú)特的策略指導(dǎo)與調(diào)節(jié)作用。
具體地說(shuō),數(shù)形結(jié)合的基本思路是:根據(jù)數(shù)的結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)造出與之相應(yīng)的幾何圖形,并利用圖形的特性和規(guī)律,解決數(shù)的問(wèn)題;或?qū)D形信息全部轉(zhuǎn)化成代數(shù)信息,使解決形的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的討論。
選擇題,填空題等客觀性題型,由于不要求解答過(guò)程,就某些題目而言,這給學(xué)生創(chuàng)造了靈活運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想,尋找快速思路的空間。但在解答題中,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想時(shí),要注意輔之以嚴(yán)格的邏輯推理,“形”上的直觀是不夠嚴(yán)密的。1.高考試題對(duì)數(shù)形結(jié)合的考查主要涉及的幾個(gè)方面:
(1)集合問(wèn)題中Venn圖(韋恩圖)的運(yùn)用;
(2)數(shù)軸及直角坐標(biāo)系的廣泛應(yīng)用;
(3)函數(shù)圖象的應(yīng)用;
(4)數(shù)學(xué)概念及數(shù)學(xué)表達(dá)式幾何意義的應(yīng)用;
(5)解析幾何、立體幾何中的數(shù)形結(jié)合。
2.運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析解決問(wèn)題時(shí),要遵循三個(gè)原則:
(1)等價(jià)性原則。要注意由于圖象不能精確刻畫(huà)數(shù)量關(guān)系所帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng);
(2)雙方性原則。既要進(jìn)行幾何直觀分析,又要進(jìn)行相應(yīng)的代數(shù)抽象探求,僅對(duì)代數(shù)問(wèn)題進(jìn)行幾何分
析容易出錯(cuò);
(3)簡(jiǎn)單性原則。不要為了“數(shù)形結(jié)合”而數(shù)形結(jié)合,具體運(yùn)用時(shí),一要考慮是否可行和是否有利;
二要選擇好突破口,恰當(dāng)設(shè)參、用參、建立關(guān)系,做好轉(zhuǎn)化;三要挖掘隱含條件,準(zhǔn)確界定參變
量的取值范圍,特別是運(yùn)用函數(shù)圖象時(shí)應(yīng)設(shè)法選擇動(dòng)直線與定二次曲線為佳。
3.進(jìn)行數(shù)形結(jié)合的信息轉(zhuǎn)換,主要有三個(gè)途徑:
(1)建立坐標(biāo)系,引入?yún)⒆償?shù),化靜為動(dòng),以動(dòng)求解,如解析幾何;
(2)構(gòu)造成轉(zhuǎn)化為熟悉的函數(shù)模型,利用函數(shù)圖象求解;
(3)構(gòu)造成轉(zhuǎn)化為熟悉的幾何模型,利用圖形特征求解。4.常見(jiàn)的“以形助數(shù)”的方法有:
(1)借助于數(shù)軸、文氏圖,樹(shù)狀圖,單位圓;
(2)借助于函數(shù)圖象、區(qū)域(如線性規(guī)劃)、向量本身的幾何背景;
(3)借助于方程的曲線,由方程代數(shù)式,聯(lián)想其幾何背景,并用幾何知識(shí)解決問(wèn)題,如點(diǎn),直線,斜
率,距離,圓及其他曲線,直線和曲線的位置關(guān)系等,對(duì)解決代數(shù)問(wèn)題都有重要作用,應(yīng)充分予
以重視。
5.常見(jiàn)的把數(shù)作為手段的數(shù)形結(jié)合:
主要體現(xiàn)在解析幾何中,歷年高考的解答題都有這方面的考查.經(jīng)典例題透析
類(lèi)型一:利用數(shù)形結(jié)合思想解決函數(shù)問(wèn)題 1.(2010全國(guó)Ⅰ·理)已知函數(shù)a+2b的取值范圍是
A.
解析:畫(huà)出
由題設(shè)有,B.的示意圖.,若,且,則
C.
D.
∴,令,則
∵
∴,∴ 在,.上是增函數(shù).∴
舉一反三:
【變式1】已知函數(shù)
.選C.在0≤x≤1時(shí)有最大值2,求a的值。
解析:∵
∴拋物線,的開(kāi)口向下,對(duì)稱(chēng)軸是,如圖所示:
(1)
(2)
(3)
(1)當(dāng)a<0時(shí),如圖(1)所示,當(dāng)x=0時(shí),y有最大值,即
∴1―a=2。即a=―1,適合a<0。
(2)當(dāng)0≤a≤1時(shí),如圖(2)所示,當(dāng)x=a時(shí),y有最大值,即
。
∴a―a+1=2,解得
2。
∵0≤a≤1,∴不合題意。
(3)當(dāng)a>1時(shí),如圖(3)所示。
當(dāng)x=1時(shí),y有最大值,即
綜合(1)(2)(3)可知,a的值是―1或2
【變式2】已知函數(shù)
(Ⅰ)寫(xiě)出
(Ⅱ)設(shè)的單調(diào)區(qū)間;,求
在[0,a]上的最大值。
?!郺=2。
解析:
如圖:
(1)的單調(diào)增區(qū)間:
,;單調(diào)減區(qū)間:(1,2)
時(shí)。
(2)當(dāng)a≤1時(shí),當(dāng)
當(dāng)
【變式3】已知
()
(1)若,在上的最大值為,最小值為,求證:;
(2)當(dāng)]時(shí),都
,時(shí),對(duì)于給定的負(fù)數(shù),有一個(gè)最大的正數(shù),使得x∈[0,有|f(x)|≤5,問(wèn)a為何值時(shí),M(a)最大?并求出這個(gè)最大值。
解析:
(1)若a=0,則c=0,∴f(x)=2bx
當(dāng)-2≤x≤2時(shí),f(x)的最大值與最小值一定互為相反數(shù),與題意不符合,∴a≠0;
若a≠0,假設(shè),∴區(qū)間[-2,2]在對(duì)稱(chēng)軸的左外側(cè)或右外側(cè),∴f(x)在[-2,2]上是單調(diào)函數(shù),(這是不可能的)
(2)當(dāng),時(shí),∵,所以,(圖1)
(圖2)
(1)當(dāng)
所以
即是方程,時(shí)(如圖1),則的較小根,即
(2)當(dāng)
所以
即是方程,時(shí)(如圖2),則的較大根,即
(當(dāng)且僅當(dāng)
時(shí),等號(hào)成立),由于,因此當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),取最大值
類(lèi)型二:利用數(shù)形結(jié)合思想解決方程中的參數(shù)問(wèn)題 2.若關(guān)于x的方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。
思路點(diǎn)撥:將方程的左右兩邊分別看作兩個(gè)函數(shù),畫(huà)出函數(shù)的圖象,借助圖象間的關(guān)系后求解,可簡(jiǎn)化運(yùn)算。
解析:畫(huà)出
和的圖象,當(dāng)直線過(guò)點(diǎn),即時(shí),兩圖象有兩個(gè)交點(diǎn)。
又由當(dāng)曲線
與曲線
相切時(shí),二者只有一個(gè)交點(diǎn),設(shè)切點(diǎn)
又直線,則過(guò)切點(diǎn),即,得,解得切點(diǎn),∴當(dāng)時(shí),兩函數(shù)圖象有兩個(gè)交點(diǎn),即方程有兩個(gè)不等實(shí)根。
誤區(qū)警示:作圖時(shí),圖形的相對(duì)位置關(guān)系不準(zhǔn)確,易造成結(jié)果錯(cuò)誤。
總結(jié)升華:
1.解決這類(lèi)問(wèn)題時(shí)要準(zhǔn)確畫(huà)出函數(shù)圖象,注意函數(shù)的定義域。
2.用圖象法討論方程(特別是含參數(shù)的方程)解的個(gè)數(shù)是一種行之有效的方法,值得注意的是首先把
方程兩邊的代數(shù)式看作是兩個(gè)函數(shù)的表達(dá)式(有時(shí)可能先作適當(dāng)調(diào)整,以便于作圖),然后作出兩
個(gè)函數(shù)的圖象,由圖求解。
3.在運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想分析問(wèn)題和解決問(wèn)題時(shí),需做到以下四點(diǎn):
①要準(zhǔn)確理解一些概念和運(yùn)算的幾何意義以及曲線的代數(shù)特征;
②要恰當(dāng)設(shè)參,合理用參,建立關(guān)系,做好轉(zhuǎn)化;
③要正確確定參數(shù)的取值范圍,以防重復(fù)和遺漏;
④精心聯(lián)想“數(shù)”與“形”,使一些較難解決的代數(shù)問(wèn)題幾何化,幾何問(wèn)題代數(shù)化,便于問(wèn)題求解.舉一反三:
【變式1】若關(guān)于x的方程在(-1,1)內(nèi)有1個(gè)實(shí)根,則k的取值范圍是。
解析:把方程左、右兩側(cè)看作兩個(gè)函數(shù),利用函數(shù)圖象公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)確定方程根的個(gè)數(shù)。
設(shè)(x∈-1,1)
如圖:當(dāng)內(nèi)有1個(gè)實(shí)根。
或時(shí),關(guān)于x的方程在(-1,1)
【變式2】若0<θ<2π,且方程取值范圍及這兩個(gè)實(shí)根的和。
有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,求實(shí)數(shù)m的解析:將原方程
與直線
轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的圖象
有兩個(gè)不同的交點(diǎn)時(shí),求a的范圍及α+β的值。
設(shè),在同一坐標(biāo)中作出這兩個(gè)函數(shù)的圖象
由圖可知,當(dāng)
或
時(shí),y1與y2的圖象有兩個(gè)不同交點(diǎn),即對(duì)應(yīng)方程有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根,若,設(shè)原方程的一個(gè)根為,則另一個(gè)根為.∴.若,設(shè)原方程的一個(gè)根為,則另一個(gè)根為,∴.所以這兩個(gè)實(shí)根的和為或.且由對(duì)稱(chēng)性可知,這兩個(gè)實(shí)根的和為或。
類(lèi)型三:依據(jù)式子的結(jié)構(gòu),賦予式子恰當(dāng)?shù)膸缀我饬x,數(shù)形結(jié)合解答
3.(北京2010·理)如圖放置的邊長(zhǎng)為1的正方形PABC沿x軸滾動(dòng),設(shè)頂點(diǎn),則函數(shù)的最小正周期為_(kāi)_______;
在其兩個(gè)相鄰的軌跡方程是零點(diǎn)間的圖象與x軸所圍成的區(qū)域的面積為_(kāi)_______.解析:為便于觀察,不妨先將正方形PABC向負(fù)方向滾動(dòng),使P點(diǎn)落在x軸上的點(diǎn),此點(diǎn)即是函數(shù)的一個(gè)零點(diǎn)(圖1).(一)以A為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí)頂點(diǎn)B位于x軸上,頂點(diǎn)P畫(huà)出了A為圓心,1為半徑的個(gè)圓周(圖2);
(二)繼續(xù)以B為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí)頂點(diǎn)C位于x軸上,頂點(diǎn)P畫(huà)出B為圓心,為半徑的個(gè)圓周(圖3);
(三)繼續(xù)以C為中心,將正方形沿x軸正方向滾動(dòng)90°,此時(shí),頂點(diǎn)P位于x軸上,為點(diǎn),它畫(huà)出了C為圓心,1為半徑的個(gè)圓周(圖4).為又一個(gè)零點(diǎn).∴ 函數(shù)的周期為4.相鄰兩個(gè)零點(diǎn)間的圖形與x軸圍成的圖形由兩個(gè)半徑為1的圓、半徑為的圓和兩個(gè)直角邊長(zhǎng)為1的直角三角形,其面積是
.舉一反三:
2【變式1】已知圓C:(x+2)+y=1,P(x,y)為圓C上任一點(diǎn)。
(1)求的最大、最小值;
(2)求的最大、最小值;
(3)求x―2y的最大、最小值。
解析:聯(lián)想所求代數(shù)式的幾何意義,再畫(huà)出草圖,結(jié)合圖象求解。
(1)
表示點(diǎn)(x,y)與原點(diǎn)的距離,由題意知P(x,y)在圓C上,又C(―2,0),半徑r=1。
∴|OC|=2。的最大值為2+r=2+1=3,的最小值為2―r=2―1=1。
(2)表示點(diǎn)(x,y)與定點(diǎn)(1,2)兩點(diǎn)連線的斜率,設(shè)Q(1,2),過(guò)Q點(diǎn)作圓C的兩條切線,如圖:
將整理得kx―y+2―k=0。
∴,解得,所以的最大值為,最小值為。
(3)令x―2y=u,則可視為一組平行線系,當(dāng)直線與圓C有公共點(diǎn)時(shí),可求得u的范圍,最值必在直線與圓C相切時(shí)取得。這時(shí)
∴
。,最小值為
。,∴x―2y的最大值為
【變式2】求函數(shù)
解析:的最小值。
則y看作點(diǎn)P(x,0)到點(diǎn)A(1,1)與B(3,2)距離之和
如圖,點(diǎn)A(1,1)關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)A'(1,-1),則 即為P到A,B距離之和的最小值,∴
【變式3】若方程x+(1+a)x+1+a+b=0的兩根分別為橢圓、雙曲線的離心率,則值范圍是()
2的取
A.
B.或
C.
D.或
解析:如圖
由題知方程的根,一個(gè)在(0,1)之間,一個(gè)在(1,2)之間,則,即
下面利用線性規(guī)劃的知識(shí),則斜率
可看作可行域內(nèi)的點(diǎn)與原點(diǎn)O(0,0)連線的 則,選C。
第三篇:高考數(shù)學(xué)“數(shù)形結(jié)合”解題思想方法、知識(shí)點(diǎn)及題型整理
Peter高分英語(yǔ)家教火箭式提分有“秘方”,叫板育才、實(shí)驗(yàn)、二中!
高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí)第三講:數(shù)形結(jié)合
一、專(zhuān)題概述---什么是數(shù)形結(jié)合的思想
數(shù)形結(jié)合的思想,就是把問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系和空間形式結(jié)合起來(lái)加以考察的思想.
恩格斯說(shuō):“純數(shù)學(xué)的對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界的空間形式和數(shù)量關(guān)系.”“數(shù)”和“形”是數(shù)學(xué)中兩個(gè)最基本的概念,它們既是對(duì)立的,又是統(tǒng)一的,每一個(gè)幾何圖形中都蘊(yùn)含著與它們的形狀、大小、位置密切相關(guān)的數(shù)量關(guān)系;反之,數(shù)量關(guān)系又常??梢酝ㄟ^(guò)幾何圖形做出直觀地反映和描述,數(shù)形結(jié)合的實(shí)質(zhì)就是將抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言與直觀的圖形結(jié)合起來(lái),使抽象思維和形象思維結(jié)合起來(lái),在解決代數(shù)問(wèn)題時(shí),想到它的圖形,從而啟發(fā)思維,找到解題之路;或者在研究圖形時(shí),利用代數(shù)的性質(zhì),解決幾何的問(wèn)題.實(shí)現(xiàn)抽象概念與具體形象的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化,化難為易,化抽象為直觀.
數(shù)形結(jié)合包括:函數(shù)與圖象、方程與曲線、復(fù)數(shù)與幾何的結(jié)合;幾何語(yǔ)言敘述與幾何圖形的結(jié)合等.
二、例題分析
1.善于觀察圖形,以揭示圖形中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系.
觀察是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的開(kāi)始,直觀是圖形的基本特征,觀察圖形的形狀、大小和相互位置關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上揭示圖形中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系,是認(rèn)識(shí)、掌握數(shù)形結(jié)合的重要進(jìn)程.
例1.函數(shù)的圖象的一條對(duì)稱(chēng)軸方程是:
(A)(B)(C)(D)
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分析:通過(guò)畫(huà)出函數(shù)的圖象,然后分別畫(huà)出上述四條直線,逐一觀察,可以找出正確的答案,如果對(duì)函數(shù)的圖象做深入的觀察,就可知,凡直線x=a通過(guò)這一曲線的一個(gè)最高點(diǎn)或一個(gè)最低點(diǎn),必為曲線的一條對(duì)稱(chēng)軸,因此,解這個(gè)問(wèn)題可以分別將代入函數(shù)的解析式,算得對(duì)應(yīng)的函數(shù)值分別是:其中只有–1是這一函數(shù)的最小值,由此可知,應(yīng)選(A)2.正確繪制圖形,以反映圖形中相應(yīng)的數(shù)量關(guān)系.,觀察圖形,既要定性也要定量,借助圖形來(lái)完成某些題時(shí),僅畫(huà)圖示“意”是不夠的,還必須反映出圖形中的數(shù)量關(guān)系.
例2.問(wèn):圓個(gè)?
分析 由平面幾何知:到定直線L:的距離為的點(diǎn)的軌跡是平行L的兩
上到直線的距離為的點(diǎn)共有幾條直線.因此問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為判定這兩條直線與已知圓的交點(diǎn)個(gè)數(shù).
將圓方程變形為:心到定直線L的距離為,知其圓心是C(-1,-2),半徑,由此判定平行于直線L且距離為,而圓的兩條直線中,一條通過(guò)圓心C,另一條與圓C相切,所以這兩條直線與圓C共有3個(gè)公共點(diǎn)(如圖1)
啟示:正確繪制圖形,一定要注意把圖形與計(jì)算結(jié)合起來(lái),以求既定性,又定量,才能充分發(fā)揮圖形的判定作用.
3.切實(shí)把握“數(shù)”與“形”的對(duì)應(yīng)關(guān)系,以圖識(shí)性以性識(shí)圖.
數(shù)形結(jié)合的核心是“數(shù)”與“形”的對(duì)應(yīng)關(guān)系,熟知這些對(duì)應(yīng)關(guān)系,溝通兩者的聯(lián)系,才能把握住每一個(gè)研究對(duì)象在數(shù)量關(guān)系上的性質(zhì)與相應(yīng)的圖形的特征之間的關(guān)聯(lián),以求相輔相地址:鐵西區(qū)富工二街36號(hào)1門(mén) 電話:31688948 31801965 25769625
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成,相互轉(zhuǎn)化.
例3.判定下列圖中,哪個(gè)是表示函數(shù)圖象.
分析 由=,可知函數(shù)
是偶函數(shù),其圖象應(yīng)關(guān)于y軸對(duì)稱(chēng),因而否定(B)、(C),又,的圖象應(yīng)當(dāng)是上凸的,(在第Ⅰ象限,函數(shù)y單調(diào)增,但變化趨勢(shì)比較平緩),因而(A)應(yīng)是函數(shù)圖象.
例4.如圖,液體從一圓錐形漏斗注入一圓柱形桶中,開(kāi)始時(shí),漏斗盛滿液體,經(jīng)過(guò)3分鐘注完.已知圓柱中液面上升的速度是一個(gè)常量,H是圓錐形漏斗中液面下落的距離,則H與下落時(shí)間t(分)的函數(shù)關(guān)系用圖象表示只可能是().
分析 由于圓柱中液面上升的速度是一個(gè)常量,所以H與t的關(guān)系不是(B),下落時(shí)間t越大,液面下落的距離H應(yīng)越大,這種變化趨勢(shì)應(yīng)是越來(lái)越快,圖象應(yīng)當(dāng)是下凸的,所以只可能是(D).
例5.若復(fù)數(shù)z滿足,且,則在復(fù)平面上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的圖形面積是地址:鐵西區(qū)富工二街36號(hào)1門(mén) 電話:31688948 31801965 25769625
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多少?
分析 滿足的復(fù)數(shù)z對(duì)應(yīng)點(diǎn)的圖形是:以C(1,1)為圓心,為半徑的圓面,該圓面與圖形的公共部分為圖中所示陰影部分(要注意到∠AOC=45°)
因此所求圖形的面積為: 4.靈活應(yīng)用“數(shù)”與“形”的轉(zhuǎn)化,提高思維的靈活性和創(chuàng)造性.
在中學(xué)數(shù)學(xué)中,數(shù)形結(jié)合的思想和方法體現(xiàn)最充分的是解析幾何,此外,函數(shù)與圖象之間,復(fù)數(shù)與幾何之間的相互轉(zhuǎn)化也充分體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想和方法.通過(guò)聯(lián)想找到數(shù)與形之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化的先決條件,而強(qiáng)化這種轉(zhuǎn)化的訓(xùn)練則是提高思維的靈活性和創(chuàng)造性的重要手段.
例6.已知C<0,試比較的大?。?/p>
分析 這是比較數(shù)值大小問(wèn)題,用比較法會(huì)在計(jì)算中遇到一定困難,在同一坐標(biāo)系中,畫(huà)出三個(gè)函數(shù):的圖象位于y軸左側(cè)的部分,(如圖)很快就可以從三個(gè)圖象的上、下位置關(guān)系得出正確的結(jié)論:
例7 解不等式
解法一(用代數(shù)方法求解),此不等式等價(jià)于:
解得
故原不等式的解集是
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解法二(采用圖象法)設(shè)即
對(duì)應(yīng)的曲線是以是一直線.(如圖)
為頂點(diǎn),開(kāi)口向右的拋物線的上半支.而函數(shù)y=x+1的圖象 解方程可求出拋物線上半支與直線交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為2,取拋物線位于直線上方的部分,故得原不等式的解集是.
借助于函數(shù)的圖象或方程的曲線,引入解不等式(或方程)的圖象法,可以有效地審清題意,簡(jiǎn)化求解過(guò)程,并檢驗(yàn)所得的結(jié)果.
例8 討論方程的實(shí)數(shù)解的個(gè)數(shù).
分析:作出函數(shù)的圖象,保留其位于x軸上方的部分,將位于x軸下方的部分沿x軸翻折到x軸上方,便可得到函數(shù)交點(diǎn)個(gè)數(shù)即可. 的圖象.(如圖)再討論它與直線y=a的 ∴當(dāng)a<0時(shí),解的個(gè)數(shù)是0;
當(dāng)a=0時(shí)或a>4時(shí),解的個(gè)數(shù)是2; 當(dāng)0<a<4時(shí),解的個(gè)數(shù)是4;
當(dāng)a=4時(shí),解的個(gè)數(shù)是3.
9.已知直線和雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),則k的不同取值有()
(A)1個(gè)(B)2個(gè)(C)3個(gè)(D)4個(gè)
分析:作出雙曲線的圖象,并注意到直線是過(guò)定點(diǎn)()的直線系,雙曲線的漸近線方程為
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∴過(guò)(外,過(guò)()點(diǎn)且和漸近線平行的直線與雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)k取兩個(gè)不同值,此)點(diǎn)且和雙曲線相切的直線與雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)k取兩個(gè)不同的值,故
正確答案為(D)
例9.已知直線和雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),則k的不同取值有()
(A)1個(gè)(B)2個(gè)(C)3個(gè)(D)4個(gè)
分析:作出雙曲線的圖象,并注意到直線是過(guò)定點(diǎn)()的直線系,雙曲線的漸近線方程為
∴過(guò)(外,過(guò)(正確答案為(D))點(diǎn)且和漸近線平行的直線與雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)k取兩個(gè)不同值,此)點(diǎn)且和雙曲線相切的直線與雙曲線有且僅有一個(gè)公共點(diǎn),此時(shí)k取兩個(gè)不同的值,故例10.設(shè)點(diǎn)P(x,y)在曲線 解 曲線
上移動(dòng),求
是中心在(3,3),長(zhǎng)軸為的最大值和最小值.,短軸為的橢圓.設(shè),即y=kx為過(guò)原點(diǎn)的直線系,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為:求過(guò)原點(diǎn)的直線與橢圓相切時(shí)的斜率.(如圖所示)
消去y得
解得:
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故的最大值為,最小值為
(其中a,b,c是正常數(shù))的最小 例11.求函數(shù)值.
分析 采用代數(shù)方法求解是十分困難的,剖析函數(shù)解析式的特征,兩個(gè)根式均可視為平面上兩點(diǎn)間的距離,故設(shè)法借助于幾何圖形求解.如圖
設(shè)A(0,a),B(b,-c)為兩定點(diǎn),P(x,0)為x軸上一動(dòng)點(diǎn),則
其中的等號(hào)在P為線段AB與x軸的交點(diǎn)外,即 故y的最小值為時(shí)成立.
例12.P是橢圓上任意一點(diǎn),以O(shè)P為一邊作矩形O P Q R(O,P,Q,R依逆時(shí)針?lè)较蚺帕校┦箌OR|=2|OP|,求動(dòng)點(diǎn)R的軌跡的普通方程.
分析 在矩形O P Q R中(如圖),由∠POR=90°,|OR|=2|OP|可知,OR是OP逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°,并將長(zhǎng)度擴(kuò)大為原來(lái)的2倍得到的.這一圖形變換恰是復(fù)數(shù)乘法的幾何意義,因此,可轉(zhuǎn)化為復(fù)數(shù)的運(yùn)算,找到R和P的兩點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,以求得問(wèn)題的解決. 解,設(shè)R點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為: 則,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)為
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故即由點(diǎn)在橢圓上可知有:
整理得:就是R點(diǎn)的軌跡方程,表示半長(zhǎng)軸為2a,半短軸為2b,中心在原點(diǎn),焦點(diǎn)在y軸上的橢圓.
三解題訓(xùn)練
1.求下列方程實(shí)根(1)的個(gè)數(shù):
(2)
(3)
2.無(wú)論m取任何實(shí)數(shù)值,方程(A)1個(gè)(B)2個(gè)(C)3個(gè)(D)不確定 3.已知函數(shù)(A)b∈(-∞,0)(B)b∈(0,1)
(C)b∈(1,2)(D)b∈(2,+ ∞)的實(shí)根個(gè)數(shù)都是()的圖象如右圖則()
4.不等式的解集是()
(A)(0,+∞)(B)(0,1)(C)(1,+∞)(D)(–∞,0)5.不等式
一定有解,則a的取值范圍是()
(A)(1,+∞)(B)[1,+ ∞](C)(-∞,1)(D)(0,1] 6.解下列不等式:
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(1)(2)
7.復(fù)平面內(nèi)點(diǎn)A、B分別對(duì)應(yīng)復(fù)數(shù)2,2+i,向量,則點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的復(fù)數(shù)是_______.
繞點(diǎn)A逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)至向量 8.若復(fù)數(shù)z滿足|z|<2,則arg(z-4)的最大值為_(kāi)__________ 9.若復(fù)數(shù)z滿足
10.函數(shù)定點(diǎn)的坐標(biāo)是()(A)(–(C)(–2的圖象是平面上兩定點(diǎn)距離之差的絕對(duì)值等于定長(zhǎng)的點(diǎn)的軌跡,則這兩,–,2)()(2,2)(B)(–)(D)(2,)(,–),2),–2)(–2 11.曲線與直線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)是().
(A)0(B)1(C)2(D)3 12.曲線()
與直線
有兩個(gè)交點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值是(A)13.已知集合(B)(C),(D)
滿足,求實(shí)數(shù)b的取值范圍.
14.函數(shù)的值域是()
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(A)(B)
(C)(D)
四、練習(xí)答案
1.(1)2個(gè)(2)63個(gè)(3)2個(gè)
提示:分別作出兩個(gè)函數(shù)的圖象,看交點(diǎn)的個(gè)數(shù).
2.B、提示:注意到方程右式,是過(guò)定點(diǎn)(,0)的直線系.
3.A、提示:由圖象知f(x)=0的三個(gè)實(shí)根是0,1,2這樣,函數(shù)解析式可變形f(x)=ax(x-1)(x-2),又從圖象中可以看出當(dāng)x∈(0,1)∪(2,+∞)時(shí),f(x)>0.而當(dāng)x>2時(shí),x,(x-1),(x-2)均大于0,所以a>0,而3a<0,故選(A)4.A 5.A 6.(可以利用圖象法求解)
(1)x≤-1或0 可知b=-地址:鐵西區(qū)富工二街36號(hào)1門(mén) 電話:31688948 31801965 25769625 Peter高分英語(yǔ)家教火箭式提分有“秘方”,叫板育才、實(shí)驗(yàn)、二中! 12.C 13. 14.A 提示:f(x)可以視作:A(cosx,sinx),B(1,2),則f(x)=kAB,而A點(diǎn)為圓x2+y2=1上的動(dòng)點(diǎn) 地址:鐵西區(qū)富工二街36號(hào)1門(mén) 電話:31688948 31801965 25769625 數(shù)形結(jié)合 定義:數(shù)形結(jié)合是一個(gè)數(shù)學(xué)思想方法,包含“以形助數(shù)”和“以數(shù)輔形”兩個(gè)方面。 應(yīng)用:大致可以分為兩種情形:或者是借助形的生動(dòng)和直觀性來(lái)闡明數(shù)之間的聯(lián)系,即以形作為手段,數(shù)為目的,比如應(yīng)用函數(shù)的圖像來(lái)直觀地說(shuō)明函數(shù)的性質(zhì);或者是借助于數(shù)的精確性和規(guī)范嚴(yán)密性來(lái)闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,形作為目的,如應(yīng)用曲線的方程來(lái)精確地闡明曲線的幾何性質(zhì)。Ⅰ、再現(xiàn)題組: 1.設(shè)命題甲:0 B.必要非充分條件 C.充要條件 D.既不充分也不必要條件 2.若loga2 B.0 C.a>b>1 D.b>a>1 π23.如果|x|≤4,那么函數(shù)f(x)=cosx+sinx的最小值是_____。(89年全國(guó)文)A.2?12?11?2B.-2 C.-1 D.2 4.如果奇函數(shù)f(x)在區(qū)間[3,7]上是增函數(shù)且最小值是5,那么f(x)的[-7,-3]上是____。(91年全國(guó))A.增函數(shù)且最小值為-5 B.增函數(shù)且最大值為-5 C.減函數(shù)且最小值為-5 D.減函數(shù)且最大值為-5 y?35.設(shè)全集I={(x,y)|x,y∈R},集合M={(x,y)| x?2=1},N={(x,y)|y≠x+1},那么M∪N等于_____。 (90年全國(guó))A.φ B.{(2,3)} C.(2,3) D.{(x,y)|y=x+1 θθθ6.如果θ是第二象限的角,且滿足cos2-sin2=1?sinθ,那么2是_____。 A.第一象限角 B.第三象限角 C.可能第一象限角,也可能第三象限角 D.第二象限角 7.已知集合E={θ|cosθ 3π3π5πππ3πA.(2,π) B.(4,4) C.(π, 2) D.(4,4) 5π8.若復(fù)數(shù)z的輻角為6,實(shí)部為-23,則z=_____。 A.-23-2i B.-23+2i C.-23+23i D.-23-23i y229.如果實(shí)數(shù)x、y滿足等式(x-2)+y=3,那么x的最大值是_____。 (90年全國(guó)理)133A.B.3C.2 D.10.滿足方程|z+3-3i|=3的輻角主值最小的復(fù)數(shù)z是_____。 【注】 以上各題是歷年的高考客觀題,都可以借助幾何直觀性來(lái)處理與數(shù)有關(guān)的問(wèn)題,即借助數(shù)軸(①題)、圖像(②、③、④、⑤題)、單位圓(⑥、⑦題)、復(fù)平面(⑧、⑩題)、方程曲線(⑨題)。Ⅱ、示范性題組: 例1.若方程lg(-x+3x-m)=lg(3-x)在x∈(0,3)內(nèi)有唯一解,求實(shí)數(shù)m的取值范圍。2z1例2.設(shè)|z1|=5,|z2|=2, |z1-z2|=13,求z2的值。 pp例3.直線L的方程為:x=- 2(p>0),橢圓中心D(2+2,0),焦點(diǎn)在x軸上,長(zhǎng)半軸為2,短半軸為1,它的左頂點(diǎn)為A。問(wèn)p在什么范圍內(nèi)取值,橢圓上有四個(gè)不同的點(diǎn),它們中每一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)A的距離等于該點(diǎn)到直線L的距離? Ⅲ、鞏固性題組: 1.已知5x+12y=60,則x2?y2的最小值是_____。A.60 B.13 C.13 D.1 135122.已知集合P={(x,y)|y=9?x2}、Q={(x,y)|y=x+b},若P∩Q≠φ,則b的取值范圍是____。 A.|b|<3 B.|b|≤32 C.-3≤b≤32 D.-3 A.1 B.2 C.3 D.以上都不對(duì) 4.方程x=10sinx的實(shí)根的個(gè)數(shù)是_______。 5.若不等式m>|x-1|+|x+1|的解集是非空數(shù)集,那么實(shí)數(shù)m的取值范圍是_________。6.設(shè)z=cosα+1i且|z|≤1,那么argz的取值范圍是____________。 2x27.若方程x-3ax+2a=0的一個(gè)根小于1,而另一根大于1,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是______。 8.sin20°+cos80°+3sin20°·cos80°=____________。22229.解不等式: ?x2?2x>b-x ?x?2x?a≤0的解集,試確定a、b10.設(shè)A={x|<1x<3},又設(shè)B是關(guān)于x的不等式組??2??x?2bx?5≤02的取值范圍,使得A?B。(90年高考副題) 11.定義域內(nèi)不等式2?x〉x+a恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。 12.已知函數(shù)y=(x?1)2?1+(x?5)2?9,求函數(shù)的最小值及此時(shí)x的值。13.已知z∈C,且|z|=1,求|(z+1)(z-i)|的最大值。 14.若方程lg(kx)=2lg(x+1)只有一個(gè)實(shí)數(shù)解,求常數(shù)k的取值范圍。 重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)36 函數(shù)方程思想 函數(shù)與方程思想是最重要的一種數(shù)學(xué)思想,高考中所占比重較大,綜合知識(shí)多、題型多、應(yīng)用技巧多.函數(shù)思想簡(jiǎn)單,即將所研究的問(wèn)題借助建立函數(shù)關(guān)系式亦或構(gòu)造中間函數(shù),結(jié)合初等函數(shù)的圖象與性質(zhì),加以分析、轉(zhuǎn)化、解決有關(guān)求值、解(證)不等式、解方程以及討論參數(shù)的取值范圍等問(wèn)題;方程思想即將問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為方程模型加以解決.●重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.(★★★★★)關(guān)于x的不等式2?32x–3x+a2–a–3>0,當(dāng)0≤x≤1時(shí)恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為 .2.(★★★★★)對(duì)于函數(shù)f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,則稱(chēng)x0為f(x)的不動(dòng)點(diǎn).已知函數(shù)f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)(1)若a=1,b=–2時(shí),求f(x)的不動(dòng)點(diǎn); (2)若對(duì)任意實(shí)數(shù)b,函數(shù)f(x)恒有兩個(gè)相異的不動(dòng)點(diǎn),求a的取值范圍; (3)在(2)的條件下,若y=f(x)圖象上A、B兩點(diǎn)的橫坐標(biāo)是函數(shù)f(x)的不動(dòng)點(diǎn),且A、B關(guān)于直線y=kx+ 對(duì)稱(chēng),求b的最小值.●案例探究 [例1]已知函數(shù)f(x)=logm (1)若f(x)的定義域?yàn)椋郐?,β],(β>α?),判斷f(x)在定義域上的增減性,并加以說(shuō)明; (2)當(dāng)0<m<1時(shí),使f(x)的值域?yàn)椋踠ogm[m(β–1)],logm[m(α–1)]]的定義域區(qū)間為[α,β](β>α>0)是否存在?請(qǐng)說(shuō)明理由.命題意圖:本題重在考查函數(shù)的性質(zhì),方程思想的應(yīng)用.屬★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:函數(shù)單調(diào)性的定義判斷法;單調(diào)性的應(yīng)用;方程根的分布;解不等式組.錯(cuò)解分析:第(1)問(wèn)中考生易忽視“α>3”這一關(guān)鍵隱性條件;第(2)問(wèn)中轉(zhuǎn)化出的方程,不能認(rèn)清其根的實(shí)質(zhì)特點(diǎn),為兩大于3的根.技巧與方法:本題巧就巧在采用了等價(jià)轉(zhuǎn)化的方法,借助函數(shù)方程思想,巧妙解題.解:(1)x<–3或x>3.∵f(x)定義域?yàn)椋郐?β],∴α>3 設(shè)β≥x1>x2≥α,有 當(dāng)0<m<1時(shí),f(x)為減函數(shù),當(dāng)m>1時(shí),f(x)為增函數(shù).(2)若f(x)在[α,β]上的值域?yàn)椋踠ogmm(β–1),logmm(α–1)] ∵0<m<1, f(x)為減函數(shù).∴ 即 即α,β為方程mx2+(2m–1)x–3(m–1)=0的大于3的兩個(gè)根 ∴ ∴0<m< 故當(dāng)0<m< 時(shí),滿足題意條件的m存在.[例2]已知函數(shù)f(x)=x2–(m+1)x+m(m∈R)(1)若tanA,tanB是方程f(x)+4=0的兩個(gè)實(shí)根,A、B是銳角三角形ABC的兩個(gè)內(nèi)角.求證:m≥5;(2)對(duì)任意實(shí)數(shù)α,恒有f(2+cosα)≤0,證明m≥3;(3)在(2)的條件下,若函數(shù)f(sinα)的最大值是8,求m.-1-命題意圖:本題考查函數(shù)、方程與三角函數(shù)的相互應(yīng)用;不等式法求參數(shù)的范圍.屬 ★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:一元二次方程的韋達(dá)定理、特定區(qū)間上正負(fù)號(hào)的充要條件,三角函數(shù)公式.錯(cuò)解分析:第(1)問(wèn)中易漏掉Δ≥0和tan(A+B)<0,第(2)問(wèn)中如何保證f(x)在[1,3]恒小于等于零為關(guān)鍵.技巧與方法:深挖題意,做到題意條件都明確,隱性條件注意列.列式要周到,不遺漏.(1)證明:f(x)+4=0即x2–(m+1)x+m+4=0.依題意: 又A、B銳角為三角形內(nèi)兩內(nèi)角 ∴ <A+B<π ∴tan(A+B)<0,即 ∴ ∴m≥5(2)證明:∵f(x)=(x–1)(x–m)又–1≤cosα≤1,∴1≤2+cosα≤3,恒有f(2+cosα)≤0 即1≤x≤3時(shí),恒有f(x)≤0即(x–1)(x–m)≤0 ∴m≥x但xmax=3,∴m≥xmax=3(3)解:∵f(sinα)=sin2α–(m+1)sinα+m= 且 ≥2,∴當(dāng)sinα=–1時(shí),f(sinα)有最大值8.即1+(m+1)+m=8,∴m=3 ●錦囊妙計(jì) 函數(shù)與方程的思想是最重要的一種數(shù)學(xué)思想,要注意函數(shù),方程與不等式之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化.考生應(yīng)做到: (1)深刻理解一般函數(shù)y=f(x)、y=f–1(x)的性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、周期性、最值和圖象變換),熟練掌握基本初等函數(shù)的性質(zhì),這是應(yīng)用函數(shù)思想解題的基礎(chǔ).(2)密切注意三個(gè)“二次”的相關(guān)問(wèn)題,三個(gè)“二次”即一元二次函數(shù)、一元二次方程、一元二次不等式是中學(xué)數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,具有豐富的內(nèi)涵和密切的聯(lián)系.掌握二次函數(shù)基本性質(zhì),二次方程實(shí)根分布條件,二次不等式的轉(zhuǎn)化策略.●殲滅重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(★★★★★)已知函數(shù)f(x)=loga[ –(2a)2]對(duì)任意x∈[ ,+∞]都有意義,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是()A.(0,B.(0,) C.[ ,1 D.(,)2.(★★★★★)函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且x≠1,已知f(x+1)為奇函數(shù),當(dāng)x<1時(shí),f(x)=2x2–x+1,那么當(dāng)x>1時(shí),f(x)的遞減區(qū)間是()A.[,+∞ B.(1,C.[ ,+∞ D.(1, ] 二、填空題 3.(★★★★)關(guān)于x的方程lg(ax–1)–lg(x–3)=1有解,則a的取值范圍是 .4.(★★★★★)如果y=1–sin2x–mcosx的最小值為–4,則m的值為 .三、解答題 5.(★★★★)設(shè)集合A={x|4x–2x+2+a=0,x∈R}.(1)若A中僅有一個(gè)元素,求實(shí)數(shù)a的取值集合B; (2)若對(duì)于任意a∈B,不等式x2–6x<a(x–2)恒成立,求x的取值范圍.6.(★★★★)已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx(a,b為常數(shù),且a≠0)滿足條件:f(x–1)=f(3–x)且-2-方程f(x)=2x有等根.(1)求f(x)的解析式; (2)是否存在實(shí)數(shù)m,n(m<n=,使f(x)定義域和值域分別為[m,n]和[4m,4n],如果存在,求出m、n的值;如果不存在,說(shuō)明理由.7.(★★★★★)已知函數(shù)f(x)=6x–6x2,設(shè)函數(shù)g1(x)=f(x), g2(x)=f[g1(x)], g3(x)=f [g2(x)], ?gn(x)=f[gn–1(x)],? (1)求證:如果存在一個(gè)實(shí)數(shù)x0,滿足g1(x0)=x0,那么對(duì)一切n∈N,gn(x0)=x0都成立;(2)若實(shí)數(shù)x0滿足gn(x0)=x0,則稱(chēng)x0為穩(wěn)定不動(dòng)點(diǎn),試求出所有這些穩(wěn)定不動(dòng)點(diǎn);(3)設(shè)區(qū)間A=(–∞,0),對(duì)于任意x∈A,有g(shù)1(x)=f(x)=a<0, g2(x)=f[g1(x)]=f(0)<0,且n≥2時(shí),gn(x)<0.試問(wèn)是否存在區(qū)間B(A∩B≠),對(duì)于區(qū)間內(nèi)任意實(shí)數(shù)x,只要n≥2,都有g(shù)n(x)<0.8.(★★★★)已知函數(shù)f(x)=(a>0,x>0).(1)求證:f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù); (2)若f(x)≤2x在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范圍; (3)若f(x)在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n),求a的取值范圍.參 考 答 案 ●重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.解析:設(shè)t=3x,則t∈[1,3],原不等式可化為a2–a–3>–2t2+t,t∈[1,3].等價(jià)于a2–a–3大于f(t)=–2t2+t在[1,3]上的最大值.答案:(–∞,–1)∪(2,+∞)2.解:(1)當(dāng)a=1,b=–2時(shí),f(x)=x2–x–3,由題意可知x=x2–x–3,得x1=–1,x2=3.故當(dāng)a=1,b=–2時(shí),f(x)的兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn)為–1,3.(2)∵f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)恒有兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn),∴x=ax2+(b+1)x+(b–1),即ax2+bx+(b–1)=0恒有兩相異實(shí)根 ∴Δ=b2–4ab+4a>0(b∈R)恒成立.于是Δ′=(4a)2–16a<0解得0<a<1 故當(dāng)b∈R,f(x)恒有兩個(gè)相異的不動(dòng)點(diǎn)時(shí),0<a<1.(3)由題意A、B兩點(diǎn)應(yīng)在直線y=x上,設(shè)A(x1,x1),B(x2,x2)又∵A、B關(guān)于y=kx+ 對(duì)稱(chēng).∴k=–1.設(shè)AB的中點(diǎn)為M(x′,y′)∵x1,x2是方程ax2+bx+(b–1)=0的兩個(gè)根.∴x′=y′=,又點(diǎn)M在直線 上有,即 ∵a>0,∴2a+ ≥2 當(dāng)且僅當(dāng)2a= 即a= ∈(0,1)時(shí)取等號(hào),故b≥–,得b的最小值–.●殲滅重點(diǎn)重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、1.解析:考查函數(shù)y1= 和y2=(2a)x的圖象,顯然有0<2a<1.由題意 得a=,再結(jié)合指數(shù)函數(shù)圖象性質(zhì)可得答案.答案:A 2.解析:由題意可得f(–x+1)=–f(x+1).令t=–x+1,則x=1–t,故f(t)=–f(2–t),即f(x)=–f(2–x).當(dāng)x>1,2–x<1,于是有f(x)=–f(2–x)=–2(x–)2–,其遞減區(qū)間為[,+∞).答案:C-3-3.解析:顯然有x>3,原方程可化為 故有(10–a)?x=29,必有10–a>0得a<10 又x= >3可得a>.答案: <a<10 4.解析:原式化為.當(dāng) <–1,ymin=1+m=–4 m=–5.當(dāng)–1≤ ≤1,ymin= =–4 m=±4不符.當(dāng) >1,ymin=1–m=–4 m=5.答案:±5 二、5.解:(1)令2x=t(t>0),設(shè)f(t)=t2–4t+a.由f(t)=0在(0,+∞)有且僅有一根或兩相等實(shí)根,則有 ①f(t)=0有兩等根時(shí),Δ=0 16–4a=0 a=4 驗(yàn)證:t2–4t+4=0 t=2∈(0,+∞),這時(shí)x=1 ②f(t)=0有一正根和一負(fù)根時(shí),f(0)<0 a<0 ③若f(0)=0,則a=0,此時(shí)4x–4?2x=0 2x=0(舍去),或2x=4,∴x=2,即A中只有一個(gè)元素 綜上所述,a≤0或a=4,即B={a|a≤0或a=4}(2)要使原不等式對(duì)任意a∈(–∞,0]∪{4}恒成立.即g(a)=(x–2)a–(x2–6x)>0恒成立.只須 <x≤2 6.解:(1)∵方程ax2+bx=2x有等根,∴Δ=(b–2)2=0,得b=2.由f(x–1)=f(3–x)知此函數(shù)圖象的對(duì)稱(chēng)軸方程為x=– =1得a=–1,故f(x)=–x2+2x.(2)f(x)=–(x–1)2+1≤1,∴4n≤1,即n≤ 而拋物線y=–x2+2x的對(duì)稱(chēng)軸為x=1 ∴n≤ 時(shí),f(x)在[m,n]上為增函數(shù).若滿足題設(shè)條件的m,n存在,則 又m<n≤ ,∴m=–2,n=0,這時(shí)定義域?yàn)椋郇C2,0],值域?yàn)椋郇C8,0].由以上知滿足條件的m、n存在,m=–2,n=0.7.(1)證明:當(dāng)n=1時(shí),g1(x0)=x0顯然成立; 設(shè)n=k時(shí),有g(shù)k(x0)=x0(k∈N)成立,則gk+1(x0)=f[gk(x0)]=f(x0)=g1(x0)=x0 即n=k+1時(shí),命題成立.∴對(duì)一切n∈N,若g1(x0)=x0,則gn(x0)=x0.(2)解:由(1)知,穩(wěn)定不動(dòng)點(diǎn)x0只需滿足f(x0)=x0 由f(x0)=x0,得6x0–6x02=x0,∴x0=0或x0= ∴穩(wěn)定不動(dòng)點(diǎn)為0和.(3)解:∵f(x)<0,得6x–6x2<0 x<0或x>1.∴gn(x)<0 f[gn–1(x)]<0 gn–1(x)<0或gn–1(x)>1 要使一切n∈N,n≥2,都有g(shù)n(x)<0,必須有g(shù)1(x)<0或g1(x)>1.由g1(x)<0 6x–6x2<0 x<0或x>1 由g1(x)>0 6x–6x2>1 故對(duì)于區(qū)間()和(1,+∞)內(nèi)的任意實(shí)數(shù)x,只要n≥2,n∈N,都有g(shù)n(x)<0.8.(1)證明:任取x1>x2>0,f(x1)–f(x2)= -4-∵x1>x2>0,∴x1x2>0,x1–x2>0, ∴f(x1)–f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),故f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù).(2)解:∵ ≤2x在(0,+∞)上恒成立,且a>0, ∴a≥ 在(0,+∞)上恒成立,令(當(dāng)且僅當(dāng)2x= 即x= 時(shí)取等號(hào)),要使a≥ 在(0,+∞)上恒成立,則a≥.故a的取值范 圍是[ ,+∞).(3)解:由(1)f(x)在定義域上是增函數(shù).∴m=f(m),n=f(n),即m2– m+1=0,n2– n+1=0 故方程x2– x+1=0有兩個(gè)不相等的正根m,n,注意到m?n=1,故只需要Δ=()2–4>0,由于a>0,則0<a<.重點(diǎn)難點(diǎn)37 數(shù)形結(jié)合思想 數(shù)形結(jié)合思想在高考中占有非常重要的地位,其“數(shù)”與“形”結(jié)合,相互滲透,把代數(shù)式的精確刻劃與幾何圖形的直觀描述相結(jié)合,使代數(shù)問(wèn)題、幾何問(wèn)題相互轉(zhuǎn)化,使抽象思維和形象思維有機(jī)結(jié)合.應(yīng)用數(shù)形結(jié)合思想,就是充分考查數(shù)學(xué)問(wèn)題的條件和結(jié)論之間的內(nèi)在聯(lián)系,既分析其代數(shù)意義又揭示其幾何意義,將數(shù)量關(guān)系和空間形式巧妙結(jié)合,來(lái)尋找解題思路,使問(wèn)題得到解決.運(yùn)用這一數(shù)學(xué)思想,要熟練掌握一些概念和運(yùn)算的幾何意義及常見(jiàn)曲線的代數(shù)特征.●重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.曲線y=1+(–2≤x≤2)與直線y=r(x–2)+4有兩個(gè)交點(diǎn)時(shí),實(shí)數(shù)r的取值范圍 .2.設(shè)f(x)=x2–2ax+2,當(dāng)x∈[–1,+∞)時(shí),f(x)>a恒成立,求a的取值范圍.●案例探究 [例1]設(shè)A={x|–2≤x≤a},B={y|y=2x+3,且x∈A},C={z|z=x2,且x∈A },若C B,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.命題意圖:本題借助數(shù)形結(jié)合,考查有關(guān)集合關(guān)系運(yùn)算的題目.屬★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:解決本題的關(guān)鍵是依靠一元二次函數(shù)在區(qū)間上的值域求法確定集合C.進(jìn)而將C B用不等式這一數(shù)學(xué)語(yǔ)言加以轉(zhuǎn)化.錯(cuò)解分析:考生在確定z=x2,x∈[–2,a]的值域是易出錯(cuò),不能分類(lèi)而論.巧妙觀察圖象將是上策.不能漏掉a<–2這一種特殊情形.技巧與方法:解決集合問(wèn)題首先看清元素究竟是什么,然后再把集合語(yǔ)言“翻譯”為一般的數(shù)學(xué)語(yǔ)言,進(jìn)而分析條件與結(jié)論特點(diǎn),再將其轉(zhuǎn)化為圖形語(yǔ)言,利用數(shù)形結(jié)合的思想來(lái)解決.解:∵y=2x+3在[–2, a]上是增函數(shù) ∴–1≤y≤2a+3,即B={y|–1≤y≤2a+3} 作出z=x2的圖象,該函數(shù)定義域右端點(diǎn)x=a有三種不同的位置情況如下: ①當(dāng)–2≤a≤0時(shí),a2≤z≤4即C={z|z2≤z≤4} 要使C B,必須且只須2a+3≥4得a≥ 與–2≤a<0矛盾.②當(dāng)0≤a≤2時(shí),0≤z≤4即C={z|0≤z≤4},要使C B,由圖可知: 必須且只需 解得 ≤a≤2 ③當(dāng)a>2時(shí),0≤z≤a2,即C={z|0≤z≤a2},要使C B必須且只需 -5-解得2<a≤3 ④當(dāng)a<–2時(shí),A= 此時(shí)B=C=,則C B成立.綜上所述,a的取值范圍是(–∞,–2)∪[ ,3].[例2]已知acosα+bsinα=c, acosβ+bsinβ=c(ab≠0,α–β≠kπ, k∈Z)求證: .命題意圖:本題主要考查數(shù)學(xué)代數(shù)式幾何意義的轉(zhuǎn)換能力.屬★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:解決此題的關(guān)鍵在于由條件式的結(jié)構(gòu)聯(lián)想到直線方程.進(jìn)而由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)特點(diǎn)知其在單位圓上.錯(cuò)解分析:考生不易聯(lián)想到條件式的幾何意義,是為瓶頸之一.如何巧妙利用其幾何意義是為瓶頸之二.技巧與方法:善于發(fā)現(xiàn)條件的幾何意義,還要根據(jù)圖形的性質(zhì)分析清楚結(jié)論的幾 何意義,這樣才能巧用數(shù)形結(jié)合方法完成解題.證明:在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A(cosα,sinα)與點(diǎn)B(cosβ, sinβ)是直線l:ax+by=c與單位圓x2+y2=1的兩個(gè)交點(diǎn)如圖.從而:|AB|2=(cosα–cosβ)2+(sinα–sinβ)2 =2–2cos(α–β) 又∵單位圓的圓心到直線l的距離 由平面幾何知識(shí)知|OA|2–(|AB|)2=d2即 ∴.●錦囊妙計(jì) 應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想,應(yīng)注意以下數(shù)與形的轉(zhuǎn)化:(1)集合的運(yùn)算及韋恩圖(2)函數(shù)及其圖象 (3)數(shù)列通項(xiàng)及求和公式的函數(shù)特征及函數(shù)圖象(4)方程(多指二元方程)及方程的曲線 以形助數(shù)常用的有:借助數(shù)軸;借助函數(shù)圖象;借助單位圓;借助數(shù)式的結(jié)構(gòu)特征;借助于解析幾何方法.以數(shù)助形常用的有:借助于幾何軌跡所遵循的數(shù)量關(guān)系;借助于運(yùn)算結(jié)果與幾何定理的結(jié)合.●殲滅重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(★★★★)方程sin(x–)= x的實(shí)數(shù)解的個(gè)數(shù)是()A.2 B.3 C.4 D.以上均不對(duì) 2.(★★★★★)已知f(x)=(x–a)(x–b)–2(其中a<b,且α、β是方程f(x)=0的兩根(α<β,則實(shí)數(shù)a、b、α、β的大小關(guān)系為()A.α<a<b<β B.α<a<β<b C.a<α<b<β D.a<α<β<b 二、填空題 3.(★★★★★)(4cosθ+3–2t)2+(3sinθ–1+2t)2,(θ、t為參數(shù))的最大值是 .4.(★★★★★)已知集合A={x|5–x≥ },B={x|x2–ax≤x–a},當(dāng)A B時(shí),則a的取值范圍是 .三、解答題 -6-5.(★★★★)設(shè)關(guān)于x的方程sinx+ cosx+a=0在(0,π)內(nèi)有相異解α、β.(1)求a的取值范圍;(2)求tan(α+β)的值.6.(★★★★)設(shè)A={(x,y)|y= ,a>0},B={(x,y)|(x–1)2+(y–3)2=a2,a>0},且A∩B≠,求a的最大值與最小值.7.(★★★★)已知A(1,1)為橢圓 =1內(nèi)一點(diǎn),F(xiàn)1為橢圓左焦點(diǎn),P為橢圓上一動(dòng)點(diǎn).求|PF1|+|PA|的最大值和最小值.8.(★★★★★)把一個(gè)長(zhǎng)、寬、高分別為25 cm、20 cm、5 cm的長(zhǎng)方體木盒從一個(gè)正方形窗口穿過(guò),那么正方形窗口的邊長(zhǎng)至少應(yīng)為多少? 參 考 答 案 ●重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.解析:方程y=1+ 的曲線為半圓,y=r(x–2)+4為過(guò)(2,4)的直線.答案:(] 2.解法一:由f(x)>a,在[–1,+∞)上恒成立 x2–2ax+2–a>0在[–1,+∞)上恒成立.考查函數(shù)g(x)=x2–2ax+2–a的圖象在[–1,+∞]時(shí)位于x軸上方.如圖兩種情況: 不等式的成立條件是:(1)Δ=4a2–4(2–a)<0 a∈(–2,1)(2)a∈(–3,–2,綜上所述a∈(–3,1).解法二:由f(x)>a x2+2>a(2x+1)令y1=x2+2,y2=a(2x+1),在同一坐標(biāo)系中作出兩個(gè)函數(shù)的圖象.如圖滿足條件的直線l位于l1與l2之間,而直線l1、l2對(duì)應(yīng)的a值(即直線的斜率)分別為1,–3,故直線l對(duì)應(yīng)的a∈(–3,1).●殲滅重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、1.解析:在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出y1=sin(x–)與y2= x的圖象如圖.答案:B 2.解析:a,b是方程g(x)=(x–a)(x–b)=0的兩根,在同一坐標(biāo)系中作出函數(shù)f(x)、g(x)的圖象如圖所示: 答案:A 二、3.解析:聯(lián)想到距離公式,兩點(diǎn)坐標(biāo)為A(4cosθ,3sinθ),B(2t–3,1–2t)點(diǎn)A的幾何圖形是橢圓,點(diǎn)B表示直線.考慮用點(diǎn)到直線的距離公式求解.答案: 4.解析:解得A={x|x≥9或x≤3},B={x|(x–a)(x–1)≤0},畫(huà)數(shù)軸可得.答案:a>3 三、5.解:①作出y=sin(x+)(x∈(0,π))及y=– 的圖象,知當(dāng)|– |<1且– ≠ 時(shí),曲線與直線有兩個(gè)交點(diǎn),故a∈(–2,–)∪(– ,2).②把sinα+ cosα=–a,sinβ+ cosβ=–a相減得tan,故tan(α+β)=3.-7-6.解:∵集合A中的元素構(gòu)成的圖形是以原點(diǎn)O為圓心,a為半徑的半圓;集合B中的元素是以點(diǎn)O′(1,)為圓心,a為半徑的圓.如圖所示 ∵A∩B≠,∴半圓O和圓O′有公共點(diǎn).顯然當(dāng)半圓O和圓O′外切時(shí),a最小 a+a=|OO′|=2,∴amin=2 –2 當(dāng)半圓O與圓O′內(nèi)切時(shí),半圓O的半徑最大,即 a最大.此時(shí) a–a=|OO′|=2,∴amax=2 +2.7.解:由 可知a=3,b= ,c=2,左焦點(diǎn)F1(–2,0),右焦點(diǎn)F2(2,0).由橢圓定義,|PF1|=2a–|PF2|=6–|PF2|, ∴|PF1|+|PA|=6–|PF2|+|PA|=6+|PA|–|PF2| 如圖: 由||PA|–|PF2||≤|AF2|= 知 – ≤|PA|–|PF2|≤.當(dāng)P在AF2延長(zhǎng)線上的P2處時(shí),取右“=”號(hào); 當(dāng)P在AF2的反向延長(zhǎng)線的P1處時(shí),取左“=”號(hào).即|PA|–|PF2|的最大、最小值分別為,–.于是|PF1|+|PA|的最大值是6+ ,最小值是6–.8.解:本題實(shí)際上是求正方形窗口邊長(zhǎng)最小值.由于長(zhǎng)方體各個(gè)面中寬和高所在的面的邊長(zhǎng)最小,所以應(yīng)由這個(gè)面對(duì)稱(chēng)地穿過(guò)窗口才能使正方形窗口邊長(zhǎng)盡量地小.如圖: 設(shè)AE=x,BE=y, 則有AE=AH=CF=CG=x,BE=BF=DG=DH=y ∴ ∴.高考數(shù)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)突破 重點(diǎn)難點(diǎn)38 分類(lèi)討論思想.txt人永遠(yuǎn)不知道誰(shuí)哪次不經(jīng)意的跟你說(shuō)了再見(jiàn)之后就真的再也不見(jiàn)了。一分鐘有多長(zhǎng)?這要看你是蹲在廁所里面,還是等在廁所外面?? 重點(diǎn)難點(diǎn)38 分類(lèi)討論思想 分類(lèi)討論思想就是根據(jù)所研究對(duì)象的性質(zhì)差異,分各種不同的情況予以分析解決.分類(lèi)討論題覆蓋知識(shí)點(diǎn)較多,利于考查學(xué)生的知識(shí)面、分類(lèi)思想和技巧;同時(shí)方式多樣,具有較高的邏輯性及很強(qiáng)的綜合性,樹(shù)立分類(lèi)討論思想,應(yīng)注重理解和掌握分類(lèi)的原則、方法與技巧、做到“確定對(duì)象的全體,明確分類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn),分層別類(lèi)不重復(fù)、不遺漏的分析討論.” ●重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.(★★★★★)若函數(shù)在其定義域內(nèi)有極值點(diǎn),則a的取值為 .2.(★★★★★)設(shè)函數(shù)f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R.(1)判斷函數(shù)f(x)的奇偶性;(2)求函數(shù)f(x)的最小值.●案例探究 [例1]已知{an}是首項(xiàng)為2,公比為的等比數(shù)列,Sn為它的前n項(xiàng)和.(1)用Sn表示Sn+1; (2)是否存在自然數(shù)c和k,使得成立.命題意圖:本題主要考查等比數(shù)列、不等式知識(shí)以及探索和論證存在性問(wèn)題的能力,屬★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:解決本題依據(jù)不等式的分析法轉(zhuǎn)化,放縮、解簡(jiǎn)單的分式不等式;數(shù)列的基本性質(zhì).錯(cuò)解分析:第2問(wèn)中不等式的等價(jià)轉(zhuǎn)化為學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn),不能確定出.技巧與方法:本題屬于探索性題型,是高考試題的熱點(diǎn)題型.在探討第2問(wèn)的解法時(shí),采取優(yōu)化結(jié)論的策略,并靈活運(yùn)用分類(lèi)討論的思想:即對(duì)雙參數(shù)k,c輪流分類(lèi)討論,從而獲得答案.解:(1)由Sn=4(1-),得 ,(n∈N*) (2)要使,只要 因?yàn)?/p> 所以,(k∈N*) 故只要Sk-2<c<Sk,(k∈N*) 因?yàn)镾k+1>Sk,(k∈N*) ① 所以Sk-2≥S1-2=1.又Sk<4,故要使①成立,c只能取2或3.當(dāng)c=2時(shí),因?yàn)镾1=2,所以當(dāng)k=1時(shí),c<Sk不成立,從而①不成立.當(dāng)k≥2時(shí),因?yàn)?,由Sk<Sk+1(k∈N*)得 Sk-2<Sk+1-2 故當(dāng)k≥2時(shí),Sk-2>c,從而①不成立.當(dāng)c=3時(shí),因?yàn)镾1=2,S2=3,所以當(dāng)k=1,k=2時(shí),c<Sk不成立,從而①不成立 因?yàn)?,又Sk-2<Sk+1-2 所以當(dāng)k≥3時(shí),Sk-2>c,從而①成立.綜上所述,不存在自然數(shù)c,k,使成立.[例2]給出定點(diǎn)A(a,0)(a>0)和直線l:x=-1,B是直線l上的動(dòng)點(diǎn),∠BOA的角平分線交AB于點(diǎn)C.求點(diǎn)C的軌跡方程,并討論方程表示的曲線類(lèi)型與a值的關(guān)系.命題意圖:本題考查動(dòng)點(diǎn)的軌跡,直線與圓錐曲線的基本知識(shí),分類(lèi)討論的思想方法.綜合性較強(qiáng),解法較多,考查推理能力和綜合運(yùn)用解析幾何知識(shí)解題的能力.屬★★★★★級(jí)題目.知識(shí)依托:求動(dòng)點(diǎn)軌跡的基本方法步驟.橢圓、雙曲線、拋物線標(biāo)準(zhǔn)方程的基本特點(diǎn).錯(cuò)解分析:本題易錯(cuò)點(diǎn)為考生不能巧妙借助題意條件,構(gòu)建動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)應(yīng)滿足的關(guān)系式和分類(lèi)討論軌跡方程表示曲線類(lèi)型.技巧與方法:精心思考,發(fā)散思維、多途徑、多角度的由題設(shè)條件出發(fā),探尋動(dòng)點(diǎn)應(yīng)滿足的關(guān)系式.巧妙地利用角平分線的性質(zhì).解法一:依題意,記B(-1,b),(b∈R),則直線OA和OB的方程分別為y=0和y=-bx.設(shè)點(diǎn)C(x,y),則有0≤x<a,由OC平分∠AOB,知點(diǎn)C到OA、OB距離相等.根據(jù)點(diǎn)到直線的距離公式得|y|= ① 依題設(shè),點(diǎn)C在直線AB上,故有 由x-a≠0,得 ② 將②式代入①式,得y2[(1-a)x2-2ax+(1+a)y2]=0 若y≠0,則 (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a)若y=0則b=0,∠AOB=π,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,0)滿足上式.綜上,得點(diǎn)C的軌跡方程為 (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a(i)當(dāng)a=1時(shí),軌跡方程化為y2=x(0≤x<1 ③ 此時(shí)方程③表示拋物線弧段;(ii)當(dāng)a≠1,軌跡方程化為 ④ 所以當(dāng)0<a<1時(shí),方程④表示橢圓弧段; 當(dāng)a>1時(shí),方程④表示雙曲線一支的弧段.解法二:如圖,設(shè)D是l與x軸的交點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作CE⊥x軸,E是垂足.(i)當(dāng)|BD|≠0時(shí),設(shè)點(diǎn)C(x,y),則0<x<a,y≠0 由CE∥BD,得.∵∠COA=∠COB=∠COD-∠BOD=π-∠COA-∠BOD ∴2∠COA=π-∠BOD ∴ ∵ ∴整理,得 (1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a)(ii)當(dāng)|BD|=0時(shí),∠BOA=π,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,0),滿足上式.綜合(i)、(ii),得點(diǎn)C的軌跡方程為(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a)以下同解法一.解法三:設(shè)C(x,y)、B(-1,b),則BO的方程為y=-bx,直線AB的方程為 ∵當(dāng)b≠0時(shí),OC平分∠AOB,設(shè)∠AOC=θ,∴直線OC的斜率為k=tanθ,OC的方程為y=kx于是 又tan2θ=-b ∴-b= ① ∵C點(diǎn)在AB上 ∴ ② 由①、②消去b,得 ③ 又,代入③,有 整理,得(a-1)x2-(1+a)y2+2ax=0 ④ 當(dāng)b=0時(shí),即B點(diǎn)在x軸上時(shí),C(0,0)滿足上式: a≠1時(shí),④式變?yōu)?/p> 當(dāng)0<a<1時(shí),④表示橢圓弧段; 當(dāng)a>1時(shí),④表示雙曲線一支的弧段; 當(dāng)a=1時(shí),④表示拋物線弧段.●錦囊妙計(jì) 分類(lèi)討論思想就是依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)問(wèn)題分類(lèi)、求解,要特別注意分類(lèi)必須滿足互斥、無(wú)漏、最簡(jiǎn)的原則.分類(lèi)討論常見(jiàn)的依據(jù)是: 1.由概念內(nèi)涵分類(lèi).如絕對(duì)值、直線的斜率、指數(shù)對(duì)數(shù)函數(shù)、直線與平面的夾角等定義包含了分類(lèi).2.由公式條件分類(lèi).如等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式、極限的計(jì)算、圓錐曲線的統(tǒng)一定義中圖形的分類(lèi)等.3.由實(shí)際意義分類(lèi).如排列、組合、概率中較常見(jiàn),但不明顯、有些應(yīng)用問(wèn)題也需分類(lèi)討論.在學(xué)習(xí)中也要注意優(yōu)化策略,有時(shí)利用轉(zhuǎn)化策略,如反證法、補(bǔ)集法、變更多元法、數(shù)形結(jié)合法等簡(jiǎn)化甚至避開(kāi)討論.●殲滅重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、選擇題 1.(★★★★)已知其中a∈R,則a的取值范圍是() A.a<0 B.a<2或a≠-2 C.-2<a<2 D.a<-2或a>2 2.(★★★★★)四面體的頂點(diǎn)和各棱的中點(diǎn)共10個(gè)點(diǎn),在其中取4個(gè)不共面的點(diǎn),不同的取法共有() A.150種 B.147種 C.144種 D.141種 二、填空題 3.(★★★★)已知線段AB在平面α外,A、B兩點(diǎn)到平面α的距離分別為1和3,則線段AB的中點(diǎn)到平面α的距離為 .4.(★★★★★)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+(a-1)=0},C={x|x2-mx+2=0},且A∪B=A,A∩C=C,則a的值為,m的取值范圍為 .三、解答題 5.(★★★★)已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|qx2+px+1=0},A,B同時(shí)滿足: ①A∩B≠,②A∩B={-2}.求p、q的值.6.(★★★★)已知直角坐標(biāo)平面上點(diǎn)Q(2,0)和圓C:x2+y2=1,動(dòng)點(diǎn)M到圓C的切線長(zhǎng)與|MQ|的比等于常數(shù)λ(λ>0).求動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程,并說(shuō)明它表示什么曲線.7.(★★★★★)已知函數(shù)y=f(x)的圖象是自原點(diǎn)出發(fā)的一條折線.當(dāng)n≤y≤n+1(n=0,1,2,...)時(shí),該圖象是斜率為bn的線段(其中正常數(shù)b≠1),設(shè)數(shù)列{xn}由f(xn)=n(n=1,2,...)定義.(1)求x1、x2和xn的表達(dá)式; (2)計(jì)算xn; (3)求f(x)的表達(dá)式,并寫(xiě)出其定義域.8.(★★★★★)已知a>0時(shí),函數(shù)f(x)=ax-bx2 (1)當(dāng)b>0時(shí),若對(duì)任意x∈R都有f(x)≤1,證明a≤2b; (2)當(dāng)b>1時(shí),證明:對(duì)任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要條件是b-1≤a≤2; (3)當(dāng)0<b≤1時(shí),討論:對(duì)任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要條件.-11- 參 考 答 案 ●重點(diǎn)難點(diǎn)磁場(chǎng) 1.解析:即f(x)=(a-1)x2+ax-=0有解.當(dāng)a-1=0時(shí),滿足.當(dāng)a-1≠0時(shí),只需Δ=a2-(a-1)>0.答案:或a=1 2.解:(1)當(dāng)a=0時(shí),函數(shù)f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),此時(shí)f(x)為偶函數(shù).當(dāng)a≠0時(shí),f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1.f(-a)≠f(a),f(-a)≠-f(a) 此時(shí)函數(shù)f(x)既不是奇函數(shù),也不是偶函數(shù).(2)①當(dāng)x≤a時(shí),函數(shù)f(x)=x2-x+a+1=(x-)2+a+ 若a≤,則函數(shù)f(x)在(-∞,a]上單調(diào)遞減.從而函數(shù)f(x)在(-∞,a上的最小值為f(a)=a2+1 若a>,則函數(shù)f(x)在(-∞,a上的最小值為f()=+a,且f()≤f(a).②當(dāng)x≥a時(shí),函數(shù)f(x)=x2+x-a+1=(x+)2-a+ 若a≤-,則函數(shù)f(x)在[a,+∞]上的最小值為f(-)=-a,且f(-)≤f(a); 若a>-,則函數(shù)f(x)在[a,+∞)單調(diào)遞增.從而函數(shù)f(x)在[a,+∞]上的最小值為f(a)=a2+1.綜上,當(dāng)a≤-時(shí),函數(shù)f(x)的最小值為-a; 當(dāng)-<a≤時(shí),函數(shù)f(x)的最小值是a2+1; 當(dāng)a>時(shí),函數(shù)f(x)的最小值是a+.●殲滅重點(diǎn)難點(diǎn)訓(xùn)練 一、1.解析:分a= 2、|a|>2和|a|<2三種情況分別驗(yàn)證.答案:C 2.解析:任取4個(gè)點(diǎn)共C=210種取法.四點(diǎn)共面的有三類(lèi):(1)每個(gè)面上有6個(gè)點(diǎn),則有4×C=60種取共面的取法;(2)相比較的4個(gè)中點(diǎn)共3種;(3)一條棱上的3點(diǎn)與對(duì)棱的中點(diǎn)共6種.答案:C 二、3.解析:分線段AB兩端點(diǎn)在平面同側(cè)和異側(cè)兩種情況解決.答案:1或2 4.解析:A={1,2},B={x|(x-1)(x-1+a)=0},由A∪B=A可得1-a=1或1-a=2; 由A∩C=C,可知C={1}或.答案:2或3 3或(-2,2) 三、5.解:設(shè)x0∈A,x0是x02+px0+q=0的根.若x0=0,則A={-2,0},從而p=2,q=0,B={-}.此時(shí)A∩B=與已知矛盾,故x0≠0.將方程x02+px0+q=0兩邊除以x02,得 .即滿足B中的方程,故∈B.∵A∩={-2},則-2∈A,且-2∈.設(shè)A={-2,x0},則B={},且x0≠2(否則A∩B=).若x0=-,則-2∈B,與-2B矛盾.又由A∩B≠,∴x0=,即x0=±1.-12- 即A={-2,1}或A={-2,-1}.故方程x2+px+q=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根-2,1或-2,-1 ∴ 6.解:如圖,設(shè)MN切圓C于N,則動(dòng)點(diǎn)M組成的集合是P={M||MN|=λ|MQ|,λ>0}.∵ON⊥MN,|ON|=1,∴|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1 設(shè)動(dòng)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(x,y),則 即(x2-1)(x2+y2)-4λ2x+(4λ2+1)=0.經(jīng)檢驗(yàn),坐標(biāo)適合這個(gè)方程的點(diǎn)都屬于集合P,故方程為所求的軌跡方程.(1)當(dāng)λ=1時(shí),方程為x=,它是垂直于x軸且與x軸相交于點(diǎn)(,0)的直線; (2)當(dāng)λ≠1時(shí),方程化為: 它是以為圓心,為半徑的圓.7.解:(1)依題意f(0)=0,又由f(x1)=1,當(dāng)0≤y≤1,函數(shù)y=f(x)的圖象是斜率為b0=1的線段,故由 ∴x1=1 又由f(x2)=2,當(dāng)1≤y≤2時(shí),函數(shù)y=f(x)的圖象是斜率為b的線段,故由 即x2-x1= ∴x2=1+ 記x0=0,由函數(shù)y=f(x)圖象中第n段線段的斜率為bn-1,故得 又由f(xn)=n,f(xn-1)=n-1 ∴xn-xn-1=()n-1,n=1,2,......由此知數(shù)列{xn-xn-1}為等比數(shù)列,其首項(xiàng)為1,公比為.因b≠1,得(xk-xk-1)=1++...+ 即xn=(2)由(1)知,當(dāng)b>1時(shí),當(dāng)0<b<1,n→∞, xn也趨于無(wú)窮大.xn不存在.(3)由(1)知,當(dāng)0≤y≤1時(shí),y=x,即當(dāng)0≤x≤1時(shí),f(x)=x;當(dāng)n≤y≤n+1,即xn≤x≤xn+1由(1)可知 f(x)=n+bn(x-xn)(n=1,2,...),由(2)知 當(dāng)b>1時(shí),y=f(x)的定義域?yàn)椋?,);當(dāng)0<b<1時(shí),y=f(x)的定義域?yàn)椋?,+∞).8.(1)證明:依設(shè),對(duì)任意x∈R,都有f(x)≤1 ∵ ∴≤1 ∵a>0,b>0 ∴a≤2.(2)證明:必要性: 對(duì)任意x∈[0,1],|f(x)|≤1-1≤f(x),據(jù)此可以推出-1≤f(1)-13- 即a-b≥-1,∴a≥b-1 對(duì)任意x∈[0,1],|f(x)|≤1f(x)≤1.因?yàn)閎>1,可以推出f()≤1即a?-1≤1,∴a≤2,∴b-1≤a≤2 充分性: 因?yàn)閎>1,a≥b-1,對(duì)任意x∈[0,1].可以推出ax-bx2≥b(x-x2)-x≥-x≥-1 即ax-bx2≥-1 因?yàn)閎>1,a≤2,對(duì)任意x∈[0,1],可以推出ax-bx2≤2x-bx2≤1 即ax-bx2≤1,∴-1≤f(x)≤1 綜上,當(dāng)b>1時(shí),對(duì)任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要條件是b-1≤a≤2.(3)解:∵a>0,0<b≤1 ∴x∈[0,1],f(x)=ax-bx2≥-b≥-1 即f(x)≥-1 f(x)≤1f(1)≤1a-b≤1 即a≤b+1 a≤b+1f(x)≤(b+1)x-bx2≤1 即f(x)≤1 所以當(dāng)a>0,0<b≤1時(shí)高考數(shù)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)突破 重點(diǎn)難點(diǎn)39 化歸思想.txt人和人的心最近又最遠(yuǎn),真誠(chéng)是中間的通道。試金可以用火,試女人可以用金,試男人可以用女人--往往都經(jīng)不起那么一試。第四篇:高考復(fù)習(xí)數(shù)形結(jié)合思想
第五篇:高考數(shù)學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)37數(shù)形結(jié)合思想