第一篇:難點31數(shù)學歸納法解題(定稿)
中國特級教師高考復習方法指導〈數(shù)學復習版〉
難點31數(shù)學歸納法解題
數(shù)學歸納法是高考考查的重點內(nèi)容之一.類比與猜想是應用數(shù)學歸納法所體現(xiàn)的比較突出的思想,抽象與概括,從特殊到一般是應用的一種主要思想方法.●難點磁場
(★★★★)是否存在a、b、c使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=n(n?1)(an2+bn+c).1
2●案例探究
·a.命題意圖:本題考查了數(shù)列、數(shù)學歸納法、數(shù)列極限等基礎知識.知識依托:等比數(shù)列的性質及數(shù)學歸納法的一般步驟.采用的方法是歸納、猜想、證明.錯解分析:(2)中,Sk=-1應舍去,這一點往往容易被忽視.2k?
3111}是以{}為首項,為公差的等差數(shù)列,進而求得通項公式.SnS12技巧與方法:求通項可證明{
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11成等比數(shù)列,∴Sn2=an·(Sn-)(n≥2)(*)2
22(1)由a1=1,S2=a1+a2=1+a2,代入(*)式得:a2=- 3
212由a1=1,a2=-,S3=+a3代入(*)式得:a3=- 3315解:∵an,Sn,Sn-
(n?1)?12?同理可得:a
=-,由此可推出:a=.具體常用數(shù)學歸納法證明:恒等式,不等式,數(shù)的整除性,幾何中計算問題,數(shù)列的通項與和等.●殲滅難點訓練
一、選擇題
1.(★★★★★)已知f(n)=(2n+7)·3n+9,存在自然數(shù)m,使得對任意n∈N,都能使m整除f(n),則最大的m的值為()
A.30B.26C.36D.6
2.(★★★★)用數(shù)學歸納法證明3k≥n3(n≥3,n∈N)第一步應驗證()
A.n=1B.n=2C.n=3D.n=
4二、填空題
3.(★★★★★)觀察下列式子:1?131151117?,1?2?2?,1?2?2?2?…則可歸納出_________.22342323
44.(★★★★)已知a1=
三、解答題 3an1,an+1=,則a2,a3,a4,a5的值分別為_________,由此猜想an=_________.an?
325.(★★★★)用數(shù)學歸納法證明42n?1+3n+2能被13整除,其中n∈N*.與13
S2n<那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)=(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2
(k?1)(k?2)=(3k2+5k+12k+24)12
(k?1)(k?2)=[3(k+1)2+11(k+1)+10] 12也就是說,等式對n=k+1也成立.綜上所述,當a=3,b=11,c=10時,題設對一切自然數(shù)n均成立.殲滅難點訓練
一、1.解析:∵f(1)=36,f(2)=108=3×36,f(3)=360=10×36
∴f(1),f(2),f(3)能被36整除,猜想f(n)能被36整除.證明:n=1,2時,由上得證,設n=k(k≥2)時,f(k)=(2k+7)·3k+9能被36整除,則n=k+1時,f(k+1)-f(k)=(2k+9)·3k+1-(2k+7)·3k
=(6k+27)·3k-(2k+7)·3k
-=(4k+20)·3k=36(k+5)·3k2(k≥2)
?f(k+1)能被36整除
∴當n=k+1時也成立.由①②知,當n∈N*時,42n+1+3n+2能被13整除.11713 ???2?12?21224
11113(2)假設當n=k時成立,即 ?????k?1k?22k246.證明:(1)當n=2時,則當n?k?1時,1111111????????k?2k?32k2k?12k?2k?1k?1
131111311??????? 242k?12k?2k?1242k?12k?2
13113???242(2k?1)(k?1)24
?b1?1?b1?1??7.(1)解:設數(shù)列{bn}的公差為d,由題意得,∴bn=3n-2)與?k?1(3k?2)?3k?4?3(k?1)?13k?1
111從而(1?1)(1?)?(1?)(1?)?(k?1)?1,即當n=k+1時,(*)式成立 43k?23k?1
由①②知,(*)式對任意正整數(shù)n都成立.于是,當a>1時,Sn>11logabn+1,當 0<a<1時,Sn<logabn+1 33
8.解:∵a1·a2=-q,a1=2,a2≠0,∴q≠0,a2=-9, 2
an1?,即an+2=q·an an?2q∵an·an+1=-qn,an+1·an+2=-qn+1 兩式相除,得
于是,a1=2,a3=2·q,a5=2·qn…猜想:a2n+1=-1nq(n=1,2,3,…)
第二篇:高考數(shù)學難點之數(shù)學歸納法解題.doc
高考數(shù)學難點之數(shù)學歸納法解題
數(shù)學歸納法是高考考查的重點內(nèi)容之一.類比與猜想是應用數(shù)學歸納法所體現(xiàn)的比較突出的思想,抽象與概括,從特殊到一般是應用的一種主要思想方法.●難點磁場
(★★★★)是否存在a、b、c使得等式1·22+2·32+…+n(n+1)2=●案例探究
[例1]試證明:不論正數(shù)a、b、c是等差數(shù)列還是等比數(shù)列,當n>1,n∈N*且a、b、c互不相等時,均有:an+cn>2bn.命題意圖:本題主要考查數(shù)學歸納法證明不等式,屬★★★★級題目.知識依托:等差數(shù)列、等比數(shù)列的性質及數(shù)學歸納法證明不等式的一般步驟.錯解分析:應分別證明不等式對等比數(shù)列或等差數(shù)列均成立,不應只證明一種情況.技巧與方法:本題中使用到結論:(ak-ck)(a-c)>0恒成立(a、b、c為正數(shù)),從而ak+1+ck+1>ak·c+ck·a.證明:(1)設a、b、c為等比數(shù)列,a=
n(n?1)(an2+bn+c).12b,c=bq(q>0且q≠1)qbnnnn1∴a+c=n+bq=b(n+qn)>2bn
qqnn
an?cna?cn(2)設a、b、c為等差數(shù)列,則2b=a+c猜想>()(n≥2且n∈N*)
22下面用數(shù)學歸納法證明:
a2?c2a?c2?()①當n=2時,由2(a+c)>(a+c),∴
222
22ak?cka?ck?(), ②設n=k時成立,即22ak?1?ck?11?(ak+1+ck+1+ak+1+ck+1)則當n=k+1時,241k+1k+1k1(a+c+a·c+ck·a)=(ak+ck)(a+c)44a?cka?ca?ck+1>()·()=()
222>[例2]在數(shù)列{an}中,a1=1,當n≥2時,an,Sn,Sn-(1)求a2,a3,a4,并推出an的表達式;(2)用數(shù)學歸納法證明所得的結論;
用心
愛心
專心
1成等比數(shù)列.2(3)求數(shù)列{an}所有項的和.命題意圖:本題考查了數(shù)列、數(shù)學歸納法、數(shù)列極限等基礎知識.知識依托:等比數(shù)列的性質及數(shù)學歸納法的一般步驟.采用的方法是歸納、猜想、證明.1應舍去,這一點往往容易被忽視.2k?3111技巧與方法:求通項可證明{}是以{}為首項,為公差的等差數(shù)列,進而求得通錯解分析:(2)中,Sk=-SnS12項公式.解:∵an,Sn,Sn-12成等比數(shù)列,∴Sn2=an·(Sn-12)(n≥2)
(1)由a1=1,S2=a1+a2=1+a2,代入(*)式得:a2=-23 由a1=1,a2=-23,S3=13+a3代入(*)式得:a3=-215 ?1(n?1)同理可得:a4=-235,由此可推出:a?n=?2???(2n?3)(2n?1)(n?1)(2)①當n=1,2,3,4時,由(*)知猜想成立.②假設n=k(k≥2)時,a2k=-(2k?3)(2k?1)成立
故S2k2=-(2k?3)(2k?1)·(Sk-12)∴(2k-3)(2k-1)Sk2+2Sk-1=0 ∴Sk=112k?1,Sk??2k?3(舍)由Sk+12=ak+1·(Sk+1-12),得(Sk+ak+1)2=ak+1(ak+1+Sk-12)?1(2k?1)2?a2k?1?2ak?12k?1?a2k?1?ak?12k?1?12ak?1?a?2
k?1?[2(k?1)?3][2(k?1)?1],即n?k?1命題也成立.?1(n?1)由①②知,a?n=?2對一切n∈N成立.???(2n?3)(2n?1)(n?2)用心
愛心
專心
(*)
(3)由(2)得數(shù)列前n項和Sn=●錦囊妙記
(1)數(shù)學歸納法的基本形式
1,∴S=limSn=0.n??2n?1設P(n)是關于自然數(shù)n的命題,若 1°P(n0)成立(奠基)2°假設P(k)成立(k≥n0),可以推出P(k+1)成立(歸納),則P(n)對一切大于等于n0的自然數(shù)n都成立.(2)數(shù)學歸納法的應用
具體常用數(shù)學歸納法證明:恒等式,不等式,數(shù)的整除性,幾何中計算問題,數(shù)列的通項與和等.●殲滅難點訓練
一、選擇題
1.(★★★★★)已知f(n)=(2n+7)·3n+9,存在自然數(shù)m,使得對任意n∈N,都能使m整除f(n),則最大的m的值為()A.30 A.n=1 B.26 B.n=2
C.36 C.n=3
D.6 D.n=4 2.(★★★★)用數(shù)學歸納法證明3k≥n3(n≥3,n∈N)第一步應驗證()
二、填空題
3.(★★★★★)觀察下列式子:1?出_________.4.(★★★★)已知a1=an=_________.三、解答題
5.(★★★★)用數(shù)學歸納法證明42n?1+3n+2能被13整除,其中n∈N*.6.(★★★★)若n為大于1的自然數(shù),求證:
131151117?,1?2?2?,1?2?2?2?…則可歸納2234232343an1,an+1=,則a2,a3,a4,a5的值分別為_________,由此猜想
a?32n
11113.?????n?1n?22n247.(★★★★★)已知數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.(1)求數(shù)列{bn}的通項公式bn;(2)設數(shù)列{an}的通項an=loga(1+較Sn與
1)(其中a>0且a≠1)記Sn是數(shù)列{an}的前n項和,試比bn1logabn+1的大小,并證明你的結論.38.(★★★★★)設實數(shù)q滿足|q|<1,數(shù)列{an}滿足:a1=2,a2≠0,an·an+1=-qn,求an表達式,用心
愛心
專心 又如果limS2n<3,求q的取值范圍.n??
參考答案
難點磁場
1?4?(a?b?c)?6?a?3?1????b?11 解:假設存在a、b、c使題設的等式成立,這時令n=1,2,3,有?22?(4a?2b?c)2??c?10??70?9a?3b?c??于是,對n=1,2,3下面等式成立 1·22+2·32+…+n(n+1)2=n(n?1)(3n2?11n?10)12k(k?1)(3k2+11k+10)12記Sn=1·22+2·32+…+n(n+1)2 設n=k時上式成立,即Sk=那么Sk+1=Sk+(k+1)(k+2)2===k(k?1)(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2 2(k?1)(k?2)(3k2+5k+12k+24)12(k?1)(k?2)[3(k+1)2+11(k+1)+10]
12也就是說,等式對n=k+1也成立.綜上所述,當a=3,b=11,c=10時,題設對一切自然數(shù)n均成立.殲滅難點訓練
一、1.解析:∵f(1)=36,f(2)=108=3×36,f(3)=360=10×36 ∴f(1),f(2),f(3)能被36整除,猜想f(n)能被36整除.證明:n=1,2時,由上得證,設n=k(k≥2)時,f(k)=(2k+7)·3k+9能被36整除,則n=k+1時,f(k+1)-f(k)=(2k+9)·3k+1-(2k+7)·3k =(6k+27)·3k-(2k+7)·3k =(4k+20)·3k=36(k+5)·3k-2(k≥2)?f(k+1)能被36整除
∵f(1)不能被大于36的數(shù)整除,∴所求最大的m值等于36.答案:C 2.解析:由題意知n≥3,∴應驗證n=3.用心
愛心
專心 答案:C
二、3.解析:1?1312?1?1?即1??
1?1222(1?1)21?115112?2?1??,即1???
2?122323(1?1)2(2?1)21112n?1*?????(n∈N)222n?123(n?1)歸納為1?答案:1?1112n?1?????(n∈N*)222n?123(n?1)13a12?3?3同理,4.解析:a2??a1?3172?5?3 23a23333333a3???,a4??,a5??,猜想an?a2?383?594?5105?5n?53?33333 答案:、、、78910n?
5三、5.證明:(1)當n=1時,42
×1+1
+31+2=91能被13整除
(2)假設當n=k時,42k+1+3k+2能被13整除,則當n=k+1時,42(k+1)+1+3k+3=42k+1·42+3k+2·3-42k+1·3+42k+1·3 =42k+1·13+3·(42k+1+3k+2)∵42k+1·13能被13整除,42k+1+3k+2能被13整除 ∴當n=k+1時也成立.由①②知,當n∈N*時,42n+1+3n+2能被13整除.6.證明:(1)當n=2時,11713 ???2?12?2122411113 ?????k?1k?22k24(2)假設當n=k時成立,即則當n?k?1時,1111111????????k?2k?32k2k?12k?2k?1k?1131111311??????? 242k?12k?2k?1242k?12k?213113???242(2k?1)(k?1)24?b1?1?b1?1??7.(1)解:設數(shù)列{bn}的公差為d,由題意得?,∴bn=3n-2 ?10(10?1)d?310b?d?145?1?2?用心
愛心
專心(2)證明:由bn=3n-2知 Sn=loga(1+1)+loga(1+=loga[(1+1)(1+而(1+11)+…+loga(1+)43n?211)…(1+)] 43n?2111logabn+1=loga33n?1,于是,比較Sn與logabn+1的大小?比較(1+1)(1+)…3341)與33n?1的大小.3n?2取n=1,有(1+1)=38?34?33?1?1 取n=2,有(1+1)(1+)?38?37?33?2?1 推測:(1+1)(1+1411)…(1+)>33n?1(*)43n?2①當n=1時,已驗證(*)式成立.11)…(1+)>33k?1 43k?21111)(1?)?33k?1(1?)則當n=k+1時,(1?1)(1?)?(1?43k?23(k?1)?23k?1②假設n=k(k≥1)時(*)式成立,即(1+1)(1+3k?233k?1
3k?13k?23?(3k?1)3?(33k?4)33k?1(3k?2)3?(3k?4)(3k?1)29k?4???0 22(3k?1)(3k?1)?3?3k?1(3k?2)?33k?4?33(k?1)?13k?1111從而(1?1)(1?)?(1?)(1?)?33(k?1)?1,即當n=k+1時,(*)式成立
43k?23k?1由①②知,(*)式對任意正整數(shù)n都成立.于是,當a>1時,Sn>11logabn+1,當 0<a<1時,Sn<logabn+1 338.解:∵a1·a2=-q,a1=2,a2≠0, ∴q≠0,a2=-9, 2∵an·an+1=-qn,an+1·an+2=-qn+1
用心
愛心
專心 兩式相除,得an1?,即an+2=q·an an?2q于是,a1=2,a3=2·q,a5=2·qn…猜想:a2n+1=-
1n
q(n=1,2,3,…)2?2?qk?1 n?2k?1時(k?N)?綜合①②,猜想通項公式為an=?1k
?q n?2k時(k?N)??2下證:(1)當n=1,2時猜想成立(2)設n=2k-1時,a2k-1=2·qk可推知n=2k+1也成立.設n=2k時,a2k=-所以a2k+2=-
-1
則n=2k+1時,由于a2k+1=q·a2k-1
∴a2k+1=2·qk即n=2k-1成立.1kq,則n=2k+2時,由于a2k+2=q·a2k, 21kq+1,這說明n=2k成立,可推知n=2k+2也成立.2綜上所述,對一切自然數(shù)n,猜想都成立.?2?qk?1 當n?2k?1時(k?N)?這樣所求通項公式為an=?1k
當n?2k時(k?N)??q ?2S2n=(a1+a3…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n)=2(1+q+q2+…+qn-1)-1(q+q2+…+qn)22(1?qn)1q(1?qn)1?qn4?q????()()
1?q2(1?q)1?q21?qn4?q)()由于|q|<1,∴l(xiāng)imq?0,故limS2n=(n??n??1?q2n依題意知
4?q2<3,并注意1-q>0,|q|<1解得-1<q<0或0<q<
2(1?q)5用心
愛心
專心
第三篇:教案-設數(shù)解題法
君子欲訥于言而敏于行
敏行教育-設數(shù)法解題
一、知識要點
在競賽中,常常會遇到一些看起來缺少條件的題目,按常規(guī)解法似乎無解,但仔細分析就會發(fā)現(xiàn),題目中缺少的條件對于答案并無影響,這時就可以采用“設數(shù)代入法”,即對題目中“缺少”的條件,隨便假設一個數(shù)代入(當然假設的這個數(shù)要盡量的方便計算),然后求出解答。
二、精講精練
【例題1】如果△△=□□□,△☆=□□□□,那么☆☆□=()個△?!窘馕觥?由第一個等式可以設△=3,□=2,代入第二式得☆=5,再代入第三式左邊是12,所以右邊括號內(nèi)應填4。
練習1:已知△=□□,△○=□□,☆=□□□,問△□☆=()個○。
【例題2】足球門票15元一張,降價后觀眾增加一倍,收入增加1/5,問一張門票降價多少元?
【解析】初看似乎缺少觀眾人數(shù)這個條件,實際上觀眾人數(shù)于答案無關,我們可以隨便假設一個觀眾數(shù)。為了方便,假設原來只有一個觀眾,收入為15元,那么降價后有兩個觀眾,收入為15×(1+1/5)=18元,則降價后每張票價為18÷2=9元,每張票降價15-9=6元。即:
15-15×(1+1/5)÷2=6(元)答:每張票降價6元。
說明:如果設原來有a名觀眾,則每張票降價: 15-15a×(1+1/5)÷2a=6(元)
練習2:某班一次考試,平均分為70分,其中3/4及格,及格的同學平均分為80分,那么不及格的同學平均分是多少分?
君子欲訥于言而敏于行
【例題3】小王在一個小山坡來回運動。先從山下跑上山,每分鐘跑200米,再從原路下山,每分鐘跑240米,又從原路上山,每分鐘跑150米,再從原路下山,每分鐘跑200米,求小王的平均速度。
【解析】題中四個速度的最小公倍數(shù)是1200,設一個單程是1200米。則(1)四個單程的和:1200×4=4800(米)(2)四個單程的時間分別是;
1200÷200=6(分)
1200÷240=5(分)1200÷200=6(分)1200÷150=8(分)
(3)小王的平均速度為:4800÷(6+5+8+6)=192(米)
練習3:小華上山的速度是每小時3千米,下山的速度是每小時6千米,求上山后又沿原路下山的平均速度。
【例題4】某幼兒園中班的小朋友平均身高115厘米,其中男孩比女孩多1/5,女孩平均身高比男孩高10%,這個班男孩平均身高是多少?
【解析】題中沒有男、女孩的人數(shù),我們可以假設女孩有5人,則男孩有6人。(1)總身高:115×【5+5×(1+1/5)】=1265(厘米)
(2)由于女孩平均身高是男孩的(1+10%),所以5個女孩的身高相當于5×(1+10%)=5.5個男孩的身高,因此男孩的平均身高為:
1265÷【(1+10%)×5+6】=110(厘米)
練習4:某班男生人數(shù)是女生的2/3,男生平均身高為138厘米,全班平均身高為132厘米。問:女生平均身高是多少厘米?
【例題5】狗跑5步的時間馬跑3步,馬跑4步的距離狗跑7步,現(xiàn)在狗已跑出30米,馬開始追它。問狗再跑多遠,馬可以追到它?
【解析】馬跑一步的距離不知道,跑3步的時間也不知道,可取具體數(shù)值,并不影響解題結果。
設馬跑一步為7,則狗跑一步為4,再設馬跑3步的時間為1,則狗跑5步的時間為1,推知狗的速度為20,馬的速度為21。那么,20×【30÷(21-20)】=600(米)
君子欲訥于言而敏于行
練習5:獵狗前面26步遠的地方有一野兔,獵狗追之。兔跑8步的時間狗只跑5步,但兔跑9步的距離僅等于狗跑4步的距離。問兔跑幾步后,被狗抓獲?
課后作業(yè):
周天練習:
1.五個人比較身高,甲比乙高3厘米,乙比丙矮7厘米,丙比丁高10厘米,丁比戊矮5厘米,甲與戊誰高,高幾厘米?
2.甲、乙、丙三個倉庫原有同樣多的貨,從甲倉庫運60噸到乙倉庫,從乙倉庫運45噸到丙倉庫,從丙倉庫運55噸到甲倉庫,這時三個倉庫的貨哪個最多?哪個最少?最多的比最少的多多少噸?
周一練習:
1.游泳池里參加游泳的學生中,小學生占30%,又來了一批學生后,學生總數(shù)增加了20%,小學生占學生總數(shù)的40%,小學生增加百分之幾?
2.五年級三個班的人數(shù)相等。一班的男生人數(shù)和二班的女生人數(shù)相等,三班的男生是全部男生的2/5,全部女生人數(shù)占全年級人數(shù)的幾分之幾?
周二練習:
君子欲訥于言而敏于行
1.張師傅騎自行車往返A、B兩地。去時每小時行15千米,返回時因逆風,每小時只行10千米,張師傅往返途中的平均速度是每小時多少千米?
2.小王騎摩托車往返A、B兩地。平均速度為每小時48千米,如果他去時每小時行42千米,那么他返回時的平均速度是每小時行多少千米?
周三練習:
1.某班男生人數(shù)是女生的4/5,女生的平均身高比男生高15%,全班的平均身高是130厘米,求男、女生的平均身高各是多少?
2.一個長方形每邊增加10%,那么它的周長增加百分之幾?它的面積增加百分之幾?
周四練習:
1.獵人帶獵狗去捕獵,發(fā)現(xiàn)兔子剛跑出40米,獵狗去追兔子。已知獵狗跑2步的時間兔子跑3步,獵狗跑4步的距離與兔子跑7步的距離相等,求兔再跑多遠,獵狗可以追到它?
2.狗和兔同時從A地跑向B地,狗跑3步的距離等于兔跑5步的距離,而狗跑2步的時間等于兔跑3步的時間,狗跑600步到達B地,這時兔還要跑多少步才能到達B地?
第四篇:數(shù) 列 教 學 重 難點
數(shù) 列 教 學 重 難點
一、重 點:
1、概念,通項公式,會運用歸納法猜測數(shù)列的通項公式,已知數(shù)列的通項公式寫出數(shù)列的任意一項;
2、根據(jù)數(shù)列的遞推公式寫出數(shù)列的前幾項。
3、等差數(shù)列的概念,通項公式;性質;會進行知三求二的基本量的運算,能運用定義和通項公式推出等差數(shù)列的相關性質并能準確應用;同時會用類比方法得到等比數(shù)列的相關定義,通項,性質,并能比較鑒別;
4、等差數(shù)列n項和公式。要明白公式的推導過程,特別是將方法上升到理論;能熟練運用求和公式進行基本量的運算;知道等差數(shù)列前n項和公式與二次函數(shù)解析式間的關系,并能利用其中的關系研究等差數(shù)列的性質,如最值問題;
5、等比數(shù)列的定義及通項公式,等比中項的理解與應用。
6、等比數(shù)列的前n項和公式推導,進一步熟練掌握等比數(shù)列的通項公式和前n項和公式
二、數(shù)列教學的難點:
1、根據(jù)數(shù)列的前n項觀察、歸納數(shù)列的一個通項公式。
2、理解遞推公式與通項公式的關系。
3、等差數(shù)列的性質,靈活應用等差數(shù)列的定義及性質解決一些相關問題。
4、靈活應用等差數(shù)列前n項公式解決一些簡單的有關問題。
5、靈活應用求和公式解決問題,靈活應用定義式及通項公式解決相關問題。
6、靈活應用等比數(shù)列定義、通項公式、性質解決一些相關問題。三:認識
1、數(shù)列,特別是等差數(shù)列與等比數(shù)列,有著較為廣泛的實際應用。如各種產(chǎn)品尺寸常要分成若干等級,當其中的最大尺寸與最小尺寸相差不大時,常按等差數(shù)列進行分級,比如鞋的尺碼;當其中的最大尺寸與最小尺寸相差較大時(這種情況是多數(shù)),常按等比數(shù)列進行分級,比如汽車的載重量、包裝箱的重量等。
2、數(shù)列在整個中學數(shù)學教學內(nèi)容中,處于一個知識匯合點的地位,很多知識都與數(shù)列有著密切聯(lián)系,過去學過的數(shù)、式、方程、函數(shù)、簡易邏輯等知識在這一章均得到了較為充分的應用,而數(shù)列正是在將各知識溝通方面發(fā)揮了重要作用。
3、由于不少關于恒等變形、解方程(組)以及一些帶有綜合性的數(shù)學問題都與等差數(shù)列、等比數(shù)列有關,學習這一章便于對學生進行綜合訓練,從而有助于培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題的能力。
第五篇:〓高考物理 〓難點25 數(shù)形結合思想與圖象法解題
難點25 數(shù)形結合思想與圖象法解題 數(shù)形結合是一種重要的數(shù)學思想方法,在物理解題中有著廣泛的應用,圖象法解題便是一例.在高考命題中屢次滲透考查.●難點磁場
1.(★★★)(1999年全國高考)為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速v=120 km/h.假設前方車輛突然停止,后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車,到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應時間)t=0/.50s.剎車時汽車受到的阻力大小f為汽車重力的0.40倍.該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少?(取重力加速2度g=10 m/s.)
2.(★★★★)一列簡諧橫波,在t=0時刻的波形如圖25-1所示,自右向左傳播,已知在t1=0.7 s時,P點出現(xiàn)第二次波峰(0.7 s內(nèi)P點出現(xiàn)兩次波峰),Q點的坐標是(-7,0),則以下判斷中正確的是
A.質點A和質點B在t=0時刻的位移是相等的
B.在t=0時刻,質點C向上運動 C.在t2=0.9 s末,Q點第一次出現(xiàn)波峰 D.在t3=1.26 s末,Q點第一次出現(xiàn)波峰
圖25-1 ●案例探究 [例1](★★★★)一顆速度較大的子彈,水平擊穿原來靜止在光滑水平面上的木塊,設木塊對子彈的阻力恒定,則當子彈入射速度增大時,下列說法正確的是
A.木塊獲得的動能變大
B.木塊獲得的動能變小
C.子彈穿過木塊的時間變長
D.子彈穿過木塊的時間變短 命題意圖:考查對物理過程的綜合分析能力及運用數(shù)學知識靈活處理物理問題的能力.B級要求.錯解分析:考生缺乏處理問題的靈活性,不能據(jù)子彈與木塊的作用過程作出v-t圖象,來作出分析、推理和判斷.容易據(jù)常規(guī)的思路依牛頓第二定律和運動學公式去列式求解,使計算復雜化,且易出現(xiàn)錯誤判斷.解題方法與技巧:子彈以初速v0穿透木塊過程中,子彈、木塊在水平方向都受恒力作用,子彈做勻減速運動,木塊做勻加速運動,子彈、木塊運動的v-t圖如圖25-2中實線所示,圖中OA、圖25-2 v0B分別表示子彈穿過木塊過程中木塊、子彈的運動圖象,而圖中梯形OABv0的面積為子彈相對木塊的位移即木塊長l.當子彈入射速度增大變?yōu)関0′時,子彈、木塊的運動圖象便如圖25-2中虛線所示,梯形OA′B′v0′的面積仍等于子彈相對木塊的位移即木塊長l,故梯形OABv0與梯形OA′B′v0′的面積相等,由圖可知,當子彈入射速度增加時,木塊獲得的動能變小,子彈穿過木塊的時間變短,所以本題正確答案是B、D.[例2](★★★★)用伏安法測一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,伏安圖象如圖25-3所示,根據(jù)圖線回答:(1)干電池的電動勢和內(nèi)電阻各多大?
(2)圖線上a點對應的外電路電阻是多大?電源此時內(nèi)部熱耗功率是多少?
(3)圖線上a、b兩點對應的外電路電阻之比是多大?對應的輸出功率之比是多大?
(4)在此實驗中,電源最大輸出功率是多大?
命題意圖:考查考生認識、理解并運用物理圖象的能力.B級要求.圖25-3 錯解分析:考生對該圖象物理意義理解不深刻.無法據(jù)特殊點、斜率等找出E、r、R,無法結合直流電路的相關知識求解.解題方法與技巧:利用題目給予圖象回答問題,首先應識圖(從對應值、斜率、截面、面積、橫縱坐標代表的物理量等),理解圖象的物理意義及描述的物理過程:由U-I圖象知E=1.5 V,斜率表內(nèi)阻,外阻為圖線上某點縱坐標與橫坐標比值;當電源內(nèi)外電阻相等時,電源輸出功率最大.(1)開路時(I=0)的路端電壓即電源電動勢,因此E=1.5 V,內(nèi)電阻r==0.2 Ω
也可由圖線斜率的絕對值即內(nèi)阻,有r=
U1.02.51.5?1.02.5EI短=
1.57.5 Ω
Ω=0.2 Ω
(2)a點對應外電阻Ra=
aIa= Ω=0.4 Ω
此時電源內(nèi)部的熱耗功率Pr=Ia2r=2.52×0.2=1.25 W,也可以由面積差求得Pr=IaE-IaUa=2.5×(1.5-1.0)W=1.25 W(3)電阻之比:RaRb=
1.0/2.50.5/5.0=
輸出功率之比:PaPb=
1.0?2.50.5?5.0=
11(4)電源最大輸出功率出現(xiàn)在內(nèi)、外電阻相等時,此時路端電壓U=E/2,干路電流 I=I短/2,因而最大輸出功率P當然直接用P也可以求出此值.●錦囊妙計
數(shù)形結合是一種重要的數(shù)學方法,其應用大致可分為兩種情況:或借助于數(shù)的精確性來闡明形的某些屬性,或借助于形的幾何直觀性來闡明數(shù)之間某種關系.圖象法解題便是一例.由于圖象在中學物理中有著廣泛應用:(1)能形象地表述物理規(guī)律;(2)能直觀地描述物理過程;(3)鮮明地表示物理量之間的相互關系及變化趨勢.所以有關以圖象及其運用為背景的命題,成為歷屆高考考查的熱點,它要求考生能做到三會:(1)會識圖:認識圖象,理解圖象的物理意義;(2)會做圖:依據(jù)物理現(xiàn)象、物理過程、物理規(guī)律作出圖象,且能對圖象變形或轉換;(3)會用圖:能用圖象分析實驗,用圖象描述復雜的物理過程,用圖象法來解決物理問題.出m
出m
=
1.52×
7.52 W=2.81 W =E/4r計算或由對稱性找乘積IU(對應于圖線上的面積)的最大值,2通常我們遇到的圖象問題可以分為圖象的選擇、描繪、變換、分析和計算,以及運用圖象法求解物理問題幾大類:
(1)求解物理圖象的選擇(可稱之為“選圖題”)類問題可用“排除法”.即排除與題目要求相違背的圖象,留下正確圖象;也可用“對照法”,即按照題目要求畫出正確草圖,再與選項對照解決此類問題的關鍵就是把握圖象特點、分析相關物理量的函數(shù)關系或物理過程的變化規(guī)律.(2)求解物理圖象的描繪(可稱之為“作圖題”)問題的方法是,首先和解常規(guī)題一樣,仔細分析物理現(xiàn)象,弄清物理過程,求解有關物理量或分析其與相關物理量間的變化關系,然后正確無誤地作出圖象.在描繪圖象時,要注意物理量的單位,坐標軸標度的適當選擇及函數(shù)圖象的特征等.(3)處理有關圖象的變換問題,首先要識圖,即讀懂已知圖象表示的物理規(guī)律或物理過程,然后再根據(jù)所求圖象與已知圖象的聯(lián)系,進行圖象間的變換.(4)在定性分析物理圖象時,要明確圖象中的橫軸與縱軸所代表的物理量,要區(qū)分圖象中相關物理量的正負值物理意義,要注意分析各段不同函數(shù)形式的圖線所表征的物理過程.要弄清圖象物理意義,借助有關的物理概念、公式、定理和定律作出分析判斷,而對物理圖象定量計算時,要搞清圖象所揭示的物理規(guī)律或物理量間的函數(shù)關系,要善于挖掘圖象中的隱含條件.明確有關圖線所包圍的面積、圖象在某位置的斜率(或其絕對值)、圖線在縱軸和橫軸上的截距所表示的物理意義.根據(jù)圖象所描繪的物理過程,運用相應的物理規(guī)律計算求解.(5)在利用圖象法求解物理問題(可稱之為“用圖題”)時,要根據(jù)題意把抽象的物理過程用圖線表示出來,將物理間的代數(shù)關系轉化為幾何關系、運用圖象直觀、簡明的特點,分析解決物理問題.●殲滅難點訓練 1.(★★★)一列橫波在t=0時刻的波形如圖25-4中實線所示,在t=1 s時刻的波形如圖中虛線所示.由此可以判定此波的
A.波長一定是4 cm B.周期一定是4 s
C.振幅一定是2 cm D.傳播速度一定是1 cm/s 2.(★★★★)如圖25-5所示,豎直放置的螺線管與導線abcd構成回路,導線所圍區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場,螺線管下方水平桌面上有一導體圓環(huán),導線abcd所圍區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度按圖25-6中哪一種圖線隨時間變化時,導體圓環(huán)將受到向上的磁場力
圖25-5 圖25-4
圖25-6
3.(★★★★★)如圖25-7所示電路中,S是閉合的,此時流過線圈L的電流為i1,流過燈泡A的電流為i2,且i1>i2,在t1時刻將S斷開,那么流過燈泡的電流隨時間變化的圖象是圖25-8中的哪一個
圖25-7
圖25-8
4.(★★★★)如圖25-9所示,作入射光線AB的折射光線.圖25-9
5.(★★★★)如圖25-10,一水平飛行的子彈恰能穿過用輕質銷釘銷住,并置于光滑水平面上的A、B兩木塊,且木塊B獲得的動能為Ek1.若拔去銷釘C,仍讓這顆子彈水平射入A、B兩木塊,木塊B獲得的動能為Ek2,則
A.子彈不能穿過木塊B,且Ek1>Ek2
圖25-10 B.子彈不能穿過木塊B,且Ek1<Ek2 C.子彈仍能穿過木塊B,且Ek1>Ek2 D.子彈仍能穿過木塊B,且Ek1<Ek2 6.(★★★★★)以初速度vA=40 m/s豎直上拋一個小球A,經(jīng)時間Δt后又以初速度vB= 20 m/s豎直上拋另一個小球B.為了使兩球在空中相遇(取g=10 m/s2),試分析Δt應滿足什么條件.難點25 數(shù)形結合思想與圖象法解題
[難點磁場] 1.1.6×102 m 2.BC [殲滅難點訓練] 1.AC 2.CD 3.D 4.如圖25′-1
圖25′-1 圖25′-2
5.拔去銷釘前,子彈剛好穿過木塊,子彈、木塊運動的v-t圖如圖25′-2所示,三角形OCv的面積即為AB木塊總長度.拔去銷釘后,木塊AB先一起向右加速,設經(jīng)過時間t′后子彈進入木塊B,子彈進入木塊B后,木塊B的加速度比拔去銷釘前的加速度大,故木塊B的運動圖象如圖中OA、AB所示.從圖中不難看出:拔去銷釘后,子彈與木塊B能達到共同速度vB2,相對A和B的總路程為四邊形OABv的面積,由于vB2>vB1,四邊形OABv的面積小于三角形OCv的面積,故子彈不能穿過B木塊,且Ek1<Ek2,應選B.6.兩球在空中運動的時間分別為:
tA=2vAg2vBg=8(s)
tB==4(s)
圖25′-3 根據(jù)定性畫出的h-t圖象(如圖25′-3)可以看出:兩球在空中相遇,即h-t圖線交點的縱坐標不為0的條件為 : tA>Δt>tA-tB
8s>Δt>4 s