高中數(shù)學(xué)解題思想方法總結(jié)_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章 高中數(shù)學(xué)解題基本方法一、 配方法配方法是對(duì)數(shù)學(xué)式子進(jìn)行一種定向變形(配成“完全平方”)的技巧,通過(guò)配方找到已知和未知的聯(lián)系,從而化繁為簡(jiǎn)。何時(shí)配方,需要我們適當(dāng)預(yù)測(cè),并且合理運(yùn)用“裂項(xiàng)”與“添項(xiàng)”、“配”與“湊”的技巧,從而完成配方。有時(shí)也將其稱為“湊配法”。最常見(jiàn)的配方是進(jìn)行恒等變形,使數(shù)學(xué)式子出現(xiàn)完全平方。它主要適用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函數(shù)、二次代數(shù)式的討論與求解,或者缺xy項(xiàng)的二次曲線的平移變換等問(wèn)題。配方法使用的最基本的配方依據(jù)是二項(xiàng)完全平方公式(ab)a2abb,將這個(gè)公式靈活運(yùn)用,可得到各種基本配方形式,如:ab(ab)2ab(ab)2ab;aa

2、bb(ab)ab(ab)3ab(a)(b);abcabbcca(ab)(bc)(ca)abc(abc)2(abbcca)(abc)2(abbcca)結(jié)合其它數(shù)學(xué)知識(shí)和性質(zhì),相應(yīng)有另外的一些配方形式,如:1sin212sincos(sincos);x(x)2(x)2 ; 等等。、再現(xiàn)性題組:1. 在正項(xiàng)等比數(shù)列a中,asa+2asa+aa=25,則 aa_。2. 方程xy4kx2y5k0表示圓的充要條件是_。 A. <k<1 B. k<或k>1 C. kR D. k或k13. 已知sincos1,則sincos的值為_(kāi)。 A. 1 B. 1 C. 1或1 D. 04. 函

3、數(shù)ylog (2x5x3)的單調(diào)遞增區(qū)間是_。 A. (, B. ,+) C. (, D. ,3)5. 已知方程x+(a-2)x+a-1=0的兩根x、x,則點(diǎn)P(x,x)在圓x+y=4上,則實(shí)數(shù)a_?!竞?jiǎn)解】 1小題:利用等比數(shù)列性質(zhì)aaa,將已知等式左邊后配方(aa)易求。答案是:5。 2小題:配方成圓的標(biāo)準(zhǔn)方程形式(xa)(yb)r,解r>0即可,選B。 3小題:已知等式經(jīng)配方成(sincos)2sincos1,求出sincos,然后求出所求式的平方值,再開(kāi)方求解。選C。4小題:配方后得到對(duì)稱軸,結(jié)合定義域和對(duì)數(shù)函數(shù)及復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性求解。選D。5小題:答案3。、示范性題組:例1.

4、已知長(zhǎng)方體的全面積為11,其12條棱的長(zhǎng)度之和為24,則這個(gè)長(zhǎng)方體的一條對(duì)角線長(zhǎng)為_(kāi)。 A. 2 B. C. 5 D. 6【分析】 先轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)表達(dá)式:設(shè)長(zhǎng)方體長(zhǎng)寬高分別為x,y,z,則 ,而欲求對(duì)角線長(zhǎng),將其配湊成兩已知式的組合形式可得。【解】設(shè)長(zhǎng)方體長(zhǎng)寬高分別為x,y,z,由已知“長(zhǎng)方體的全面積為11,其12條棱的長(zhǎng)度之和為24”而得:。長(zhǎng)方體所求對(duì)角線長(zhǎng)為:5所以選B?!咀ⅰ勘绢}解答關(guān)鍵是在于將兩個(gè)已知和一個(gè)未知轉(zhuǎn)換為三個(gè)數(shù)學(xué)表示式,觀察和分析三個(gè)數(shù)學(xué)式,容易發(fā)現(xiàn)使用配方法將三個(gè)數(shù)學(xué)式進(jìn)行聯(lián)系,即聯(lián)系了已知和未知,從而求解。這也是我們使用配方法的一種解題模式。例2. 設(shè)方程xkx2=0的

5、兩實(shí)根為p、q,若()+()7成立,求實(shí)數(shù)k的取值范圍?!窘狻糠匠蘹kx2=0的兩實(shí)根為p、q,由韋達(dá)定理得:pqk,pq2 ,()+()7, 解得k或k 。又 p、q為方程xkx2=0的兩實(shí)根, k80即k2或k2綜合起來(lái),k的取值范圍是:k 或者 k。【注】 關(guān)于實(shí)系數(shù)一元二次方程問(wèn)題,總是先考慮根的判別式“”;已知方程有兩根時(shí),可以恰當(dāng)運(yùn)用韋達(dá)定理。本題由韋達(dá)定理得到pq、pq后,觀察已知不等式,從其結(jié)構(gòu)特征聯(lián)想到先通分后配方,表示成pq與pq的組合式。假如本題不對(duì)“”討論,結(jié)果將出錯(cuò),即使有些題目可能結(jié)果相同,去掉對(duì)“”的討論,但解答是不嚴(yán)密、不完整的,這一點(diǎn)我們要尤為注意和重視。例3

6、. 設(shè)非零復(fù)數(shù)a、b滿足aabb=0,求()() 。【分析】 對(duì)已知式可以聯(lián)想:變形為()()10,則 (為1的立方虛根);或配方為(ab)ab 。則代入所求式即得。【解】由aabb=0變形得:()()10 ,設(shè),則10,可知為1的立方虛根,所以:,1。又由aabb=0變形得:(ab)ab ,所以 ()()()()()()2 ?!咀ⅰ?本題通過(guò)配方,簡(jiǎn)化了所求的表達(dá)式;巧用1的立方虛根,活用的性質(zhì),計(jì)算表達(dá)式中的高次冪。一系列的變換過(guò)程,有較大的靈活性,要求我們善于聯(lián)想和展開(kāi)。【另解】由aabb0變形得:()()10 ,解出后,化成三角形式,代入所求表達(dá)式的變形式()()后,完成后面的運(yùn)算。此

7、方法用于只是未聯(lián)想到時(shí)進(jìn)行解題。假如本題沒(méi)有想到以上一系列變換過(guò)程時(shí),還可由aabb0解出:ab,直接代入所求表達(dá)式,進(jìn)行分式化簡(jiǎn)后,化成復(fù)數(shù)的三角形式,利用棣莫佛定理完成最后的計(jì)算。、鞏固性題組:1. 函數(shù)y(xa)(xb) (a、b為常數(shù))的最小值為_(kāi)。A. 8 B. C. D.最小值不存在2. 、是方程x2axa60的兩實(shí)根,則(-1) +(-1)的最小值是_。A. B. 8 C. 18 D.不存在3. 已知x、yR,且滿足x3y10,則函數(shù)t28有_。A.最大值2 B.最大值 C.最小值2 B.最小值4. 橢圓x2ax3ya60的一個(gè)焦點(diǎn)在直線xy40上,則a_。A. 2 B. 6 C

8、. 2或6 D. 2或65. 化簡(jiǎn):2的結(jié)果是_。A. 2sin4 B. 2sin44cos4 C. 2sin4 D. 4cos42sin4 6. 設(shè)F和F為雙曲線y1的兩個(gè)焦點(diǎn),點(diǎn)P在雙曲線上且滿足FPF90°,則FPF的面積是_。7. 若x>1,則f(x)x2x的最小值為_(kāi)。8. 已知<,cos(-),sin(+),求sin2的值。(92年高考題)9. 設(shè)二次函數(shù)f(x)AxBxC,給定m、n(m<n),且滿足A(m+n)+ mn2AB(m+n)CmnBC0 。 解不等式f(x)>0; 是否存在一個(gè)實(shí)數(shù)t,使當(dāng)t(m+t,n-t)時(shí),f(x)<0 ?

9、若不存在,說(shuō)出理由;若存在,指出t的取值范圍。10. 設(shè)s>1,t>1,mR,xlogtlogs,ylogtlogsm(logtlogs), 將y表示為x的函數(shù)yf(x),并求出f(x)的定義域; 若關(guān)于x的方程f(x)0有且僅有一個(gè)實(shí)根,求m的取值范圍。二、換元法解數(shù)學(xué)題時(shí),把某個(gè)式子看成一個(gè)整體,用一個(gè)變量去代替它,從而使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,這叫換元法。換元的實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是構(gòu)造元和設(shè)元,理論依據(jù)是等量代換,目的是變換研究對(duì)象,將問(wèn)題移至新對(duì)象的知識(shí)背景中去研究,從而使非標(biāo)準(zhǔn)型問(wèn)題標(biāo)準(zhǔn)化、復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,變得容易處理。換元法又稱輔助元素法、變量代換法。通過(guò)引進(jìn)新的變量,可以把分散的

10、條件聯(lián)系起來(lái),隱含的條件顯露出來(lái),或者把條件與結(jié)論聯(lián)系起來(lái)?;蛘咦?yōu)槭煜さ男问?,把?fù)雜的計(jì)算和推證簡(jiǎn)化。它可以化高次為低次、化分式為整式、化無(wú)理式為有理式、化超越式為代數(shù)式,在研究方程、不等式、函數(shù)、數(shù)列、三角等問(wèn)題中有廣泛的應(yīng)用。換元的方法有:局部換元、三角換元、均值換元等。局部換元又稱整體換元,是在已知或者未知中,某個(gè)代數(shù)式幾次出現(xiàn),而用一個(gè)字母來(lái)代替它從而簡(jiǎn)化問(wèn)題,當(dāng)然有時(shí)候要通過(guò)變形才能發(fā)現(xiàn)。例如解不等式:4220,先變形為設(shè)2t(t>0),而變?yōu)槭煜さ囊辉尾坏仁角蠼夂椭笖?shù)方程的問(wèn)題。三角換元,應(yīng)用于去根號(hào),或者變換為三角形式易求時(shí),主要利用已知代數(shù)式中與三角知識(shí)中有某點(diǎn)聯(lián)系

11、進(jìn)行換元。如求函數(shù)y的值域時(shí),易發(fā)現(xiàn)x0,1,設(shè)xsin ,0,,問(wèn)題變成了熟悉的求三角函數(shù)值域。為什么會(huì)想到如此設(shè),其中主要應(yīng)該是發(fā)現(xiàn)值域的聯(lián)系,又有去根號(hào)的需要。如變量x、y適合條件xyr(r>0)時(shí),則可作三角代換xrcos、yrsin化為三角問(wèn)題。均值換元,如遇到xyS形式時(shí),設(shè)xt,yt等等。我們使用換元法時(shí),要遵循有利于運(yùn)算、有利于標(biāo)準(zhǔn)化的原則,換元后要注重新變量范圍的選取,一定要使新變量范圍對(duì)應(yīng)于原變量的取值范圍,不能縮小也不能擴(kuò)大。如上幾例中的t>0和0,。、再現(xiàn)性題組:1.ysinx·cosxsinx+cosx的最大值是_。2.設(shè)f(x1)log(4x)

12、 (a>1),則f(x)的值域是_。3.已知數(shù)列a中,a1,a·aaa,則數(shù)列通項(xiàng)a_。4.設(shè)實(shí)數(shù)x、y滿足x2xy10,則xy的取值范圍是_。5.方程3的解是_。6.不等式log(21) ·log(22)2的解集是_?!竞?jiǎn)解】1小題:設(shè)sinx+cosxt,,則yt,對(duì)稱軸t1,當(dāng)t,y;2小題:設(shè)x1t (t1),則f(t)log-(t-1)4,所以值域?yàn)?,log4;3小題:已知變形為1,設(shè)b,則b1,b1(n1)(-1)n,所以a;4小題:設(shè)xyk,則x2kx10, 4k40,所以k1或k1;5小題:設(shè)3y,則3y2y10,解得y,所以x1;6小題:設(shè)log(

13、21)y,則y(y1)<2,解得2<y<1,所以x(log,log3)。、示范性題組:例1. 實(shí)數(shù)x、y滿足4x5xy4y5 ( 式) ,設(shè)Sxy,求的值。(93年全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽題)【分析】 由Sxy聯(lián)想到cossin1,于是進(jìn)行三角換元,設(shè)代入式求S和S的值?!窘狻吭O(shè)代入式得: 4S5S·sincos5 解得 S ; -1sin21 385sin213 此種解法后面求S最大值和最小值,還可由sin2的有界性而求,即解不等式:|1。這種方法是求函數(shù)值域時(shí)經(jīng)常用到的“有界法”。【另解】 由Sxy,設(shè)xt,yt,t, 則xy±代入式得:4S±5=5

14、, 移項(xiàng)平方整理得 100t+39S160S1000 。 39S160S1000 解得:S 【注】 此題第一種解法屬于“三角換元法”,主要是利用已知條件Sxy與三角公式cossin1的聯(lián)系而聯(lián)想和發(fā)現(xiàn)用三角換元,將代數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)值域問(wèn)題。第二種解法屬于“均值換元法”,主要是由等式Sxy而按照均值換元的思路,設(shè)xt、yt,減少了元的個(gè)數(shù),問(wèn)題且容易求解。另外,還用到了求值域的幾種方法:有界法、不等式性質(zhì)法、分離參數(shù)法。和“均值換元法”類似,我們還有一種換元法,即在題中有兩個(gè)變量x、y時(shí),可以設(shè)xab,yab,這稱為“和差換元法”,換元后有可能簡(jiǎn)化代數(shù)式。本題設(shè)xab,yab,代入式整理得

15、3a13b5 ,求得a0,,所以S(ab)(ab)2(ab)a,,再求的值。例2 ABC的三個(gè)內(nèi)角A、B、C滿足:AC2B,求cos的值。(96年全國(guó)理)【分析】 由已知“AC2B”和“三角形內(nèi)角和等于180°”的性質(zhì),可得 ;由“AC120°”進(jìn)行均值換元,則設(shè) ,再代入可求cos即cos。【解】由ABC中已知AC2B,可得 ,由AC120°,設(shè),代入已知等式得:2,解得:cos, 即:cos?!玖斫狻坑葾C2B,得AC120°,B60°。所以2,設(shè)m,m ,所以cosA,cosC,兩式分別相加、相減得:cosAcosC2coscoscos,

16、cosAcosC2sinsinsin,即:sin,代入sincos1整理得:3m16m120,解出m6,代入cos?!咀ⅰ?本題兩種解法由“AC120°”、“2”分別進(jìn)行均值換元,隨后結(jié)合三角形角的關(guān)系與三角公式進(jìn)行運(yùn)算,除由已知想到均值換元外,還要求對(duì)三角公式的運(yùn)用相當(dāng)熟練。假如未想到進(jìn)行均值換元,也可由三角運(yùn)算直接解出:由AC2B,得AC120°,B60°。所以2,即cosAcosC2cosAcosC,和積互化得:2coscoscos(A+C)cos(A-C),即coscos(A-C)(2cos1),整理得:4cos2cos30,解得:cos y , , x例

17、3. 設(shè)a>0,求f(x)2a(sinxcosx)sinx·cosx2a的最大值和最小值?!窘狻?設(shè)sinxcosxt,則t-,,由(sinxcosx)12sinx·cosx得:sinx·cosx f(x)g(t)(t2a) (a>0),t-,t-時(shí),取最小值:2a2a當(dāng)2a時(shí),t,取最大值:2a2a ;當(dāng)0<2a時(shí),t2a,取最大值: 。 f(x)的最小值為2a2a,最大值為?!咀ⅰ?此題屬于局部換元法,設(shè)sinxcosxt后,抓住sinxcosx與sinx·cosx的內(nèi)在聯(lián)系,將三角函數(shù)的值域問(wèn)題轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)在閉區(qū)間上的值域問(wèn)題,

18、使得容易求解。換元過(guò)程中一定要注意新的參數(shù)的范圍(t-,)與sinxcosx對(duì)應(yīng),否則將會(huì)出錯(cuò)。本題解法中還包含了含參問(wèn)題時(shí)分類討論的數(shù)學(xué)思想方法,即由對(duì)稱軸與閉區(qū)間的位置關(guān)系而確定參數(shù)分兩種情況進(jìn)行討論。一般地,在遇到題目已知和未知中含有sinx與cosx的和、差、積等而求三角式的最大值和最小值的題型時(shí),即函數(shù)為f(sinx±cosx,sinxcsox),經(jīng)常用到這樣設(shè)元的換元法,轉(zhuǎn)化為在閉區(qū)間上的二次函數(shù)或一次函數(shù)的研究。例4. 設(shè)對(duì)所于有實(shí)數(shù)x,不等式xlog2x loglog>0恒成立,求a的取值范圍。(87年全國(guó)理)【分析】不等式中l(wèi)og、 log、log三項(xiàng)有何聯(lián)系

19、?進(jìn)行對(duì)數(shù)式的有關(guān)變形后不難發(fā)現(xiàn),再實(shí)施換元法?!窘狻?設(shè)logt,則loglog3log3log3t,log2log2t,代入后原不等式簡(jiǎn)化為(3t)x2tx2t>0,它對(duì)一切實(shí)數(shù)x恒成立,所以:,解得 t<0即log<00<<1,解得0<a<1?!咀ⅰ繎?yīng)用局部換元法,起到了化繁為簡(jiǎn)、化難為易的作用。為什么會(huì)想到換元及如何設(shè)元,關(guān)鍵是發(fā)現(xiàn)已知不等式中l(wèi)og、 log、log三項(xiàng)之間的聯(lián)系。在解決不等式恒成立問(wèn)題時(shí),使用了“判別式法”。另外,本題還要求對(duì)數(shù)運(yùn)算十分熟練。一般地,解指數(shù)與對(duì)數(shù)的不等式、方程,有可能使用局部換元法,換元時(shí)也可能要對(duì)所給的已知

20、條件進(jìn)行適當(dāng)變形,發(fā)現(xiàn)它們的聯(lián)系而實(shí)施換元,這是我們思考解法時(shí)要注意的一點(diǎn)。例5. 已知,且 (式),求的值?!窘狻?設(shè)k,則sinkx,cosky,且sincosk(x+y)1,代入式得: 即:設(shè)t,則t , 解得:t3或 ±或±【另解】 由tg,將等式兩邊同時(shí)除以,再表示成含tg的式子:1tgtg,設(shè)tgt,則3t10t30,t3或, 解得±或±?!咀ⅰ?第一種解法由而進(jìn)行等量代換,進(jìn)行換元,減少了變量的個(gè)數(shù)。第二種解法將已知變形為,不難發(fā)現(xiàn)進(jìn)行結(jié)果為tg,再進(jìn)行換元和變形。兩種解法要求代數(shù)變形比較熟練。在解高次方程時(shí),都使用了換元法使方程次數(shù)降低。

21、例6. 實(shí)數(shù)x、y滿足1,若xyk>0恒成立,求k的范圍。【分析】由已知條件1,可以發(fā)現(xiàn)它與ab1有相似之處,于是實(shí)施三角換元?!窘狻坑?,設(shè)cos,sin,即: 代入不等式xyk>0得:3cos4sink>0,即k<3cos4sin5sin(+) 所以k<-5時(shí)不等式恒成立?!咀ⅰ勘绢}進(jìn)行三角換元,將代數(shù)問(wèn)題(或者是解析幾何問(wèn)題)化為了含參三角不等式恒成立的問(wèn)題,再運(yùn)用“分離參數(shù)法”轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的值域問(wèn)題,從而求出參數(shù)范圍。一般地,在遇到與圓、橢圓、雙曲線的方程相似的代數(shù)式時(shí),或者在解決圓、橢圓、雙曲線等有關(guān)問(wèn)題時(shí),經(jīng)常使用“三角換元法”。 y x xyk&g

22、t;0 k 平面區(qū)域本題另一種解題思路是使用數(shù)形結(jié)合法的思想方法:在平面直角坐標(biāo)系,不等式axbyc>0 (a>0)所表示的區(qū)域?yàn)橹本€axbyc0所分平面成兩部分中含x軸正方向的一部分。此題不等式恒成立問(wèn)題化為圖形問(wèn)題:橢圓上的點(diǎn)始終位于平面上x(chóng)yk>0的區(qū)域。即當(dāng)直線xyk0在與橢圓下部相切的切線之下時(shí)。當(dāng)直線與橢圓相切時(shí),方程組有相等的一組實(shí)數(shù)解,消元后由0可求得k3,所以k<-3時(shí)原不等式恒成立。、鞏固性題組:1. 已知f(x)lgx (x>0),則f(4)的值為_(kāi)。A. 2lg2 B. lg2 C. lg2 D. lg42. 函數(shù)y(x1)2的單調(diào)增區(qū)間是

23、_。A. -2,+) B. -1,+) D. (-,+) C. (-,-13. 設(shè)等差數(shù)列a的公差d,且S145,則aaaa的值為_(kāi)。A. 85 B. 72.5 C. 60 D. 52.54. 已知x4y4x,則xy的范圍是_。5. 已知a0,b0,ab1,則的范圍是_。6. 不等式>ax的解集是(4,b),則a_,b_。7. 函數(shù)y2x的值域是_。8. 在等比數(shù)列a中,aaa2,aaa12,求aaa。 y D C A B O x9. 實(shí)數(shù)m在什么范圍內(nèi)取值,對(duì)任意實(shí)數(shù)x,不等式sinx2mcosx4m1<0恒成立。10. 已知矩形ABCD,頂點(diǎn)C(4,4),A點(diǎn)在曲線xy2 (x

24、>0,y>0)上移動(dòng),且AB、AD始終平行x軸、y軸,求矩形ABCD的最小面積。 三、待定系數(shù)法要確定變量間的函數(shù)關(guān)系,設(shè)出某些未知系數(shù),然后根據(jù)所給條件來(lái)確定這些未知系數(shù)的方法叫待定系數(shù)法,其理論依據(jù)是多項(xiàng)式恒等,也就是利用了多項(xiàng)式f(x)g(x)的充要條件是:對(duì)于一個(gè)任意的a值,都有f(a)g(a);或者兩個(gè)多項(xiàng)式各同類項(xiàng)的系數(shù)對(duì)應(yīng)相等。待定系數(shù)法解題的關(guān)鍵是依據(jù)已知,正確列出等式或方程。使用待定系數(shù)法,就是把具有某種確定形式的數(shù)學(xué)問(wèn)題,通過(guò)引入一些待定的系數(shù),轉(zhuǎn)化為方程組來(lái)解決,要判斷一個(gè)問(wèn)題是否用待定系數(shù)法求解,主要是看所求解的數(shù)學(xué)問(wèn)題是否具有某種確定的數(shù)學(xué)表達(dá)式,如果具有

25、,就可以用待定系數(shù)法求解。例如分解因式、拆分分式、數(shù)列求和、求函數(shù)式、求復(fù)數(shù)、解析幾何中求曲線方程等,這些問(wèn)題都具有確定的數(shù)學(xué)表達(dá)形式,所以都可以用待定系數(shù)法求解。使用待定系數(shù)法,它解題的基本步驟是:第一步,確定所求問(wèn)題含有待定系數(shù)的解析式;第二步,根據(jù)恒等的條件,列出一組含待定系數(shù)的方程;第三步,解方程組或者消去待定系數(shù),從而使問(wèn)題得到解決。如何列出一組含待定系數(shù)的方程,主要從以下幾方面著手分析: 利用對(duì)應(yīng)系數(shù)相等列方程; 由恒等的概念用數(shù)值代入法列方程; 利用定義本身的屬性列方程; 利用幾何條件列方程。比如在求圓錐曲線的方程時(shí),我們可以用待定系數(shù)法求方程:首先設(shè)所求方程的形式,其中含有待定

26、的系數(shù);再把幾何條件轉(zhuǎn)化為含所求方程未知系數(shù)的方程或方程組;最后解所得的方程或方程組求出未知的系數(shù),并把求出的系數(shù)代入已經(jīng)明確的方程形式,得到所求圓錐曲線的方程。、再現(xiàn)性題組:1. 設(shè)f(x)m,f(x)的反函數(shù)f(x)nx5,那么m、n的值依次為_(kāi)。A. , 2 B. , 2 C. , 2 D. ,22. 二次不等式axbx2>0的解集是(,),則ab的值是_。A. 10 B. 10 C. 14 D. 143. 在(1x)(1x)的展開(kāi)式中,x的系數(shù)是_。A. 297 B.252 C. 297 D. 2074. 函數(shù)yabcos3x (b<0)的最大值為,最小值為,則y4asin

27、3bx的最小正周期是_。5. 與直線L:2x3y50平行且過(guò)點(diǎn)A(1,-4)的直線L的方程是_。6. 與雙曲線x1有共同的漸近線,且過(guò)點(diǎn)(2,2)的雙曲線的方程是_?!竞?jiǎn)解】1小題:由f(x)m求出f(x)2x2m,比較系數(shù)易求,選C;2小題:由不等式解集(,),可知、是方程axbx20的兩根,代入兩根,列出關(guān)于系數(shù)a、b的方程組,易求得ab,選D;3小題:分析x的系數(shù)由C與(1)C兩項(xiàng)組成,相加后得x的系數(shù),選D;4小題:由已知最大值和最小值列出a、b的方程組求出a、b的值,再代入求得答案;5小題:設(shè)直線L方程2x3yc0,點(diǎn)A(1,-4)代入求得C10,即得2x3y100;6小題:設(shè)雙曲線

28、方程x,點(diǎn)(2,2)代入求得3,即得方程1。、示范性題組:例1. 已知函數(shù)y的最大值為7,最小值為1,求此函數(shù)式?!痉治觥壳蠛瘮?shù)的表達(dá)式,實(shí)際上就是確定系數(shù)m、n的值;已知最大值、最小值實(shí)際是就是已知函數(shù)的值域,對(duì)分子或分母為二次函數(shù)的分式函數(shù)的值域易聯(lián)想到“判別式法”?!窘狻?函數(shù)式變形為: (ym)x4x(yn)0, xR, 由已知得ym0 (4)4(ym)(yn)0 即: y(mn)y(mn12)0 不等式的解集為(-1,7),則1、7是方程y(mn)y(mn12)0的兩根,代入兩根得: 解得:或 y或者y此題也可由解集(-1,7)而設(shè)(y1)(y7)0,即y6y70,然后與不等式比較系

29、數(shù)而得:,解出m、n而求得函數(shù)式y(tǒng)?!咀ⅰ?在所求函數(shù)式中有兩個(gè)系數(shù)m、n需要確定,首先用“判別式法”處理函數(shù)值域問(wèn)題,得到了含參數(shù)m、n的關(guān)于y的一元二次不等式,且知道了它的解集,求參數(shù)m、n。兩種方法可以求解,一是視為方程兩根,代入后列出m、n的方程求解;二是由已知解集寫(xiě)出不等式,比較含參數(shù)的不等式而列出m、n的方程組求解。本題要求對(duì)一元二次不等式的解集概念理解透徹,也要求理解求函數(shù)值域的“判別式法”:將y視為參數(shù),函數(shù)式化成含參數(shù)y的關(guān)于x的一元二次方程,可知其有解,利用0,建立了關(guān)于參數(shù)y的不等式,解出y的范圍就是值域,使用“判別式法”的關(guān)鍵是否可以將函數(shù)化成一個(gè)一元二次方程。例2.

30、設(shè)橢圓中心在(2,-1),它的一個(gè)焦點(diǎn)與短軸兩端連線互相垂直,且此焦點(diǎn)與長(zhǎng)軸較近的端點(diǎn)距離是,求橢圓的方程。 y B x A F O F A B【分析】求橢圓方程,根據(jù)所給條件,確定幾何數(shù)據(jù)a、b、c之值,問(wèn)題就全部解決了。設(shè)a、b、c后,由已知垂直關(guān)系而聯(lián)想到勾股定理建立一個(gè)方程,再將焦點(diǎn)與長(zhǎng)軸較近端點(diǎn)的距離轉(zhuǎn)化為ac的值后列出第二個(gè)方程?!窘狻?設(shè)橢圓長(zhǎng)軸2a、短軸2b、焦距2c,則|BF|a 解得: 所求橢圓方程是:1也可有垂直關(guān)系推證出等腰RtBBF后,由其性質(zhì)推證出等腰RtBOF,再進(jìn)行如下列式: ,更容易求出a、b的值?!咀ⅰ?圓錐曲線中,參數(shù)(a、b、c、e、p)的確定,是待定系

31、數(shù)法的生動(dòng)體現(xiàn);如何確定,要抓住已知條件,將其轉(zhuǎn)換成表達(dá)式。在曲線的平移中,幾何數(shù)據(jù)(a、b、c、e)不變,本題就利用了這一特征,列出關(guān)于ac的等式。一般地,解析幾何中求曲線方程的問(wèn)題,大部分用待定系數(shù)法,基本步驟是:設(shè)方程(或幾何數(shù)據(jù))幾何條件轉(zhuǎn)換成方程求解已知系數(shù)代入。、鞏固性題組:1. 函數(shù)ylogx的x2,+)上恒有|y|>1,則a的取值范圍是_。A. 2>a>且a1 B. 0<a<或1<a<2 C. 1<a<2 D. a>2或0<a<2. 方程xpxq0與xqxp0只有一個(gè)公共根,則其余兩個(gè)不同根之和為_(kāi)。A.

32、1 B. 1 C. pq D. 無(wú)法確定 3. 如果函數(shù)ysin2xa·cos2x的圖像關(guān)于直線x對(duì)稱,那么a_。A. B. C. 1 D. 14. 滿足C1·C2·Cn·C<500的最大正整數(shù)是_。A. 4 B. 5 C. 6 D. 75. 無(wú)窮等比數(shù)列a的前n項(xiàng)和為Sa , 則所有項(xiàng)的和等于_。A. B. 1 C. D.與a有關(guān)6. (1kx)bbxbxbx,若bbbb1,則k_。7. 經(jīng)過(guò)兩直線11x3y90與12xy190的交點(diǎn),且過(guò)點(diǎn)(3,-2)的直線方程為_(kāi)。 8. 正三棱錐底面邊長(zhǎng)為2,側(cè)棱和底面所成角為60°,過(guò)底面一邊作

33、截面,使其與底面成30°角,則截面面積為_(kāi)。9. 設(shè)yf(x)是一次函數(shù),已知f(8)15,且f(2)、f(5)、(f14)成等比數(shù)列,求f(1)f(2)f(m)的值。10. 設(shè)拋物線經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)(-1,6)和(-1,-2),對(duì)稱軸與x軸平行,開(kāi)口向右,直線y2x7和拋物線截得的線段長(zhǎng)是4, 求拋物線的方程。四、定義法所謂定義法,就是直接用數(shù)學(xué)定義解題。數(shù)學(xué)中的定理、公式、性質(zhì)和法則等,都是由定義和公理推演出來(lái)。定義是揭示概念內(nèi)涵的邏輯方法,它通過(guò)指出概念所反映的事物的本質(zhì)屬性來(lái)明確概念。定義是千百次實(shí)踐后的必然結(jié)果,它科學(xué)地反映和揭示了客觀世界的事物的本質(zhì)特點(diǎn)。簡(jiǎn)單地說(shuō),定義是基本概念

34、對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)體的高度抽象。用定義法解題,是最直接的方法,本講讓我們回到定義中去。、再現(xiàn)性題組:1. 已知集合A中有2個(gè)元素,集合B中有7個(gè)元素,AB的元素個(gè)數(shù)為n,則_。A. 2n9 B. 7n9 C. 5n9 D. 5n72. 設(shè)MP、OM、AT分別是46°角的正弦線、余弦線和正切線,則_。A. MP<OM<AT B. OM<MP<AT C. AT<<OM<MP D. OM<AT<MP3. 復(fù)數(shù)za2,z2,如果|z|< |z|,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是_。A. 1<a<1 B. a>1 C. a>0 D.

35、 a<1或a>14. 橢圓1上有一點(diǎn)P,它到左準(zhǔn)線的距離為,那么P點(diǎn)到右焦點(diǎn)的距離為_(kāi)。A. 8 C. 7.5 C. D. 35. 奇函數(shù)f(x)的最小正周期為T(mén),則f()的值為_(kāi)。A. T B. 0 C. D. 不能確定6. 正三棱臺(tái)的側(cè)棱與底面成45°角,則其側(cè)面與底面所成角的正切值為_(kāi)?!竞?jiǎn)解】1小題:利用并集定義,選B;2小題:利用三角函數(shù)線定義,作出圖形,選B;3小題:利用復(fù)數(shù)模的定義得<,選A;4小題:利用橢圓的第二定義得到e,選A;5小題:利用周期函數(shù)、奇函數(shù)的定義得到f()f()f(),選B;6小題:利用線面角、面面角的定義,答案2。、示范性題組:例

36、1. 已知z1, 設(shè)wz34,求w的三角形式; 如果1,求實(shí)數(shù)a、b的值。(94年全國(guó)理)【分析】代入z進(jìn)行運(yùn)算化簡(jiǎn)后,運(yùn)用復(fù)數(shù)三角形式和復(fù)數(shù)相等的定義解答?!窘狻坑蓏1,有wz34(1)3423(1)41,w的三角形式是(cossin);由z1,有(a2)(ab)。由題設(shè)條件知:(a2)(ab)1;根據(jù)復(fù)數(shù)相等的定義,得:,解得?!咀ⅰ壳髲?fù)數(shù)的三角形式,一般直接利用復(fù)數(shù)的三角形式定義求解。利用復(fù)數(shù)相等的定義,由實(shí)部、虛部分別相等而建立方程組,這是復(fù)數(shù)中經(jīng)常遇到的。例2. 已知f(x)xcx,f(2)14,f(4)252,求ylogf(x)的定義域,判定在(,1)上的單調(diào)性?!痉治觥恳袛嗪瘮?shù)

37、的單調(diào)性,必須首先確定n與c的值求出函數(shù)的解析式,再利用函數(shù)的單調(diào)性定義判斷?!窘狻?解得: f(x)xx 解f(x)>0得:0<x<1設(shè)<x<x<1, 則f(x)f(x)x+x-(-x+x)=(x-x)1-(x+x)( x+x), x+x>, x+x> (x+x)( x+x)×1 f(x)f(x)>0即f(x)在(,1)上是減函數(shù) <1 ylogf(x) 在(,1)上是增函數(shù)。 A A D C C O H B B 【注】關(guān)于函數(shù)的性質(zhì):奇偶性、單調(diào)性、周期性的判斷,一般都是直接應(yīng)用定義解題。本題還在求n、c的過(guò)程中,運(yùn)用了

38、待定系數(shù)法和換元法。例3. 如圖,已知ABCABC是正三棱柱,D是AC中點(diǎn)。 證明:AB平面DBC; 假設(shè)ABBC,求二面角DBCC的度數(shù)。(94年全國(guó)理)【分析】 由線面平行的定義來(lái)證問(wèn),即通過(guò)證AB平行平面DBC內(nèi)的一條直線而得;由二面角的平面角的定義作出平面角,通過(guò)解三角形而求問(wèn)?!窘狻?連接BC交BC于O, 連接OD ABCABC是正三棱柱 四邊形BBCC是矩形 O是BC中點(diǎn)ABC中, D是AC中點(diǎn) ABOD AB平面DBC 作DHBC于H,連接OH DH平面BCC ABOD, ABBC BCOD BCOH 即DOH為所求二面角的平面角。設(shè)AC1,作OEBC于E,則DHsin60

39、76;,BH,EH ; RtBOH中,OHBH×EH, OHDH DOH45°,即二面角DBCC的度數(shù)為45°。【注】對(duì)于二面角DBCC的平面角,容易誤認(rèn)為DOC即所求。利用二面角的平面角定義,兩邊垂直于棱,抓住平面角的作法,先作垂直于一面的垂線DH,再證得垂直于棱的垂線DO,最后連接兩個(gè)垂足OH,則DOH即為所求,其依據(jù)是三垂線定理。本題還要求解三角形十分熟練,在RtBOH中運(yùn)用射影定理求OH的長(zhǎng)是計(jì)算的關(guān)鍵。此題文科考生的第二問(wèn)為:假設(shè)ABBC,BC2,求AB在側(cè)面BBCC的 射影長(zhǎng)。解答中抓住斜線在平面上的射影的定義,先作平面的垂線,連接垂足和斜足而得到射影

40、。其解法如下:作AEBC于E,連接BE即所求,易得到OEBB,所以,EFBE。在RtBBE中,易得到BFBE,由射影定理得:BE×EFBE即BE1,所以BE。、鞏固性題組:1 函數(shù)yf(x)ak的圖像過(guò)點(diǎn)(1,7),它的反函數(shù)的圖像過(guò)點(diǎn)(4,0),則f(x)的表達(dá)式是_。2. 過(guò)拋物線焦點(diǎn)F的直線與拋物線相交于A、B兩點(diǎn),若A、B在拋物線準(zhǔn)線上的射影分別為A、B,則AFB等于_。A. 45° B. 60° C. 90° D. 120°3. 已知A0,1,Bx|xA,則下列關(guān)系正確的是_。 A. AB B. AB C. AB D. AB4. 雙曲

41、線3xy3的漸近線方程是_。 A. y±3x B. y±x C. y±x D. y±x5. 已知定義在R上的非零函數(shù)f(x)滿足f(xy)f(x)f(y),則f(x)是_。 A.奇函數(shù) B.偶函數(shù) C.非奇非偶函數(shù) D.既奇既偶函數(shù)6. CC_。7. Z4(sin140°cos140°),則復(fù)數(shù)的輻角主值是_。8. 不等式axbxc>0的解集是(1,2),則不等式bxcxa<0解集是_。9. 已知數(shù)列a是等差數(shù)列,求證數(shù)列b也是等差數(shù)列,其中b(aaa)。10. 已知F、F是橢圓1 (a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),其

42、中F與拋物線y12x的焦點(diǎn)重合,M是兩曲線的一個(gè)焦點(diǎn),且有cosM FF·cosMFF,求橢圓方程。五、數(shù)學(xué)歸納法歸納是一種有特殊事例導(dǎo)出一般原理的思維方法。歸納推理分完全歸納推理與不完全歸納推理兩種。不完全歸納推理只根據(jù)一類事物中的部分對(duì)象具有的共同性質(zhì),推斷該類事物全體都具有的性質(zhì),這種推理方法,在數(shù)學(xué)推理論證中是不允許的。完全歸納推理是在考察了一類事物的全部對(duì)象后歸納得出結(jié)論來(lái)。數(shù)學(xué)歸納法是用來(lái)證明某些與自然數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)命題的一種推理方法,在解數(shù)學(xué)題中有著廣泛的應(yīng)用。它是一個(gè)遞推的數(shù)學(xué)論證方法,論證的第一步是證明命題在n1(或n)時(shí)成立,這是遞推的基礎(chǔ);第二步是假設(shè)在nk時(shí)命題

43、成立,再證明nk1時(shí)命題也成立,這是無(wú)限遞推下去的理論依據(jù),它判斷命題的正確性能否由特殊推廣到一般,實(shí)際上它使命題的正確性突破了有限,達(dá)到無(wú)限。這兩個(gè)步驟密切相關(guān),缺一不可,完成了這兩步,就可以斷定“對(duì)任何自然數(shù)(或nn且nN)結(jié)論都正確”。由這兩步可以看出,數(shù)學(xué)歸納法是由遞推實(shí)現(xiàn)歸納的,屬于完全歸納。運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法證明問(wèn)題時(shí),關(guān)鍵是nk1時(shí)命題成立的推證,此步證明要具有目標(biāo)意識(shí),注意與最終要達(dá)到的解題目標(biāo)進(jìn)行分析比較,以此確定和調(diào)控解題的方向,使差異逐步減小,最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)完成解題。運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法,可以證明下列問(wèn)題:與自然數(shù)n有關(guān)的恒等式、代數(shù)不等式、三角不等式、數(shù)列問(wèn)題、幾何問(wèn)題、整除性問(wèn)題

44、等等。、再現(xiàn)性題組:1. 用數(shù)學(xué)歸納法證明(n1)(n2)(nn)2·1·2(2n1) (nN),從“k到k1”,左端需乘的代數(shù)式為_(kāi)。 A. 2k1 B. 2(2k1) C. D. 2. 用數(shù)學(xué)歸納法證明1<n (n>1)時(shí),由nk (k>1)不等式成立,推證nk1時(shí),左邊應(yīng)增加的代數(shù)式的個(gè)數(shù)是_。 A. 2 B. 21 C. 2 D. 213. 某個(gè)命題與自然數(shù)n有關(guān),若nk (kN)時(shí)該命題成立,那么可推得nk1時(shí)該命題也成立?,F(xiàn)已知當(dāng)n5時(shí)該命題不成立,那么可推得_。 (94年上海高考) A.當(dāng)n6時(shí)該命題不成立 B.當(dāng)n6時(shí)該命題成立 C.當(dāng)n4

45、時(shí)該命題不成立 D.當(dāng)n4時(shí)該命題成立4. 數(shù)列a中,已知a1,當(dāng)n2時(shí)aa2n1,依次計(jì)算a、a、a后,猜想a的表達(dá)式是_。 A. 3n2 B. n C. 3 D. 4n35. 用數(shù)學(xué)歸納法證明35 (nN)能被14整除,當(dāng)nk1時(shí)對(duì)于式子35應(yīng)變形為_(kāi)。6. 設(shè)k棱柱有f(k)個(gè)對(duì)角面,則k1棱柱對(duì)角面的個(gè)數(shù)為f(k+1)f(k)_?!竞?jiǎn)解】1小題:nk時(shí),左端的代數(shù)式是(k1)(k2)(kk),nk1時(shí),左端的代數(shù)式是(k2)(k3)(2k1)(2k2),所以應(yīng)乘的代數(shù)式為,選B;2小題:(21)(21)2,選C;3小題:原命題與逆否命題等價(jià),若nk1時(shí)命題不成立,則nk命題不成立,選C

46、。4小題:計(jì)算出a1、a4、a9、a16再猜想a,選B;5小題:答案(35)35(53);6小題:答案k1。、示范性題組:例1. 已知數(shù)列,得,。S為其前n項(xiàng)和,求S、S、S、S,推測(cè)S公式,并用數(shù)學(xué)歸納法證明。 (93年全國(guó)理)【解】 計(jì)算得S,S,S,S , 猜測(cè)S (nN)。當(dāng)n1時(shí),等式顯然成立;假設(shè)當(dāng)nk時(shí)等式成立,即:S,當(dāng)nk1時(shí),SS,由此可知,當(dāng)nk1時(shí)等式也成立。綜上所述,等式對(duì)任何nN都成立?!咀ⅰ?把要證的等式S作為目標(biāo),先通分使分母含有(2k3),再考慮要約分,而將分子變形,并注意約分后得到(2k3)1。這樣證題過(guò)程中簡(jiǎn)潔一些,有效地確定了證題的方向。本題的思路是從試

47、驗(yàn)、觀察出發(fā),用不完全歸納法作出歸納猜想,再用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行嚴(yán)格證明,這是關(guān)于探索性問(wèn)題的常見(jiàn)證法,在數(shù)列問(wèn)題中經(jīng)常見(jiàn)到。 假如猜想后不用數(shù)學(xué)歸納法證明,結(jié)論不一定正確,即使正確,解答過(guò)程也不嚴(yán)密。必須要進(jìn)行三步:試值 猜想 證明?!玖斫狻?用裂項(xiàng)相消法求和:由a得,S(1)()1。此種解法與用試值猜想證明相比,過(guò)程十分簡(jiǎn)單,但要求發(fā)現(xiàn)的裂項(xiàng)公式??梢哉f(shuō),用試值猜想證明三步解題,具有一般性。例2. 設(shè)a (nN),證明:n(n1)<a< (n1) ?!痉治觥颗c自然數(shù)n有關(guān),考慮用數(shù)學(xué)歸納法證明。n1時(shí)容易證得,nk1時(shí),因?yàn)閍a,所以在假設(shè)nk成立得到的不等式中同時(shí)加上,再與目標(biāo)比

48、較而進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆趴s求解?!窘狻?當(dāng)n1時(shí),a,n(n+1), (n+1)2 , n1時(shí)不等式成立。假設(shè)當(dāng)nk時(shí)不等式成立,即:k(k1)<a< (k1) ,當(dāng)nk1時(shí),k(k1)<a<(k1),k(k1)>k(k1)(k1)(k1)(k3)>(k1)(k2),(k1)(k1)<(k1)(k)(k2),所以(k1)(k2) <a<(k2),即nk1時(shí)不等式也成立。綜上所述,對(duì)所有的nN,不等式n(n1)<a<(n1)恒成立。【注】 用數(shù)學(xué)歸納法解決與自然數(shù)有關(guān)的不等式問(wèn)題,注意適當(dāng)選用放縮法。本題中分別將縮小成(k1)、將放大成(k)的兩步放縮是證nk1時(shí)不等式成立的關(guān)鍵。為什么這樣放縮,而不放大成(k2),這是與目標(biāo)比較后的要求,也是遵循放縮要適當(dāng)?shù)脑瓌t。本題另一種解題思路是直接采用放縮法進(jìn)行證明。主要是抓住對(duì)的分析,注意與目標(biāo)比較后,進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛涂s小。解法如下:由>n可得,a>123nn(n1);由<n可得,a<123n×nn(n1)n(n2n)<(n1)。所以n(n1)<a<(n1)。例3. 設(shè)數(shù)列a的前n項(xiàng)和為S,若對(duì)于所有的自然數(shù)n,都有S,證明a是等差數(shù)列。 (94年全國(guó)文)【分析】 要證明a是等差數(shù)列,可以證明其通項(xiàng)符合等差數(shù)列的通項(xiàng)公

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