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文档介绍
2020年浙江新高考数学二轮复习教师用书:第3部分 1 抢分攻略一 考前必明的4大数学思想
抢分攻略一 考前必明的4大数学思想 一 函数与方程思想 函数思想 方程思想 函数思想是通过建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题得到解决的思想 方程思想就是建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题得到解决的思想 函数与方程思想在一定的条件下是可以相互转化的,是相辅相成的,函数思想重在对问题进行动态的研究,方程思想则是在动中求静,研究运动中的等量关系 应用一 函数与方程思想在不等式中的应用 [典型例题] 设不等式2x-1>m(x2-1)对满足|m|≤2的一切实数m都成立,则x的取值范围为________. 【解析】 问题可以变成关于m的不等式 (x2-1)m-(2x-1)<0在m∈[-2,2]上恒成立, 设f(m)=(x2-1)m-(2x-1),则 即解得1. 故q的取值范围是(-1,0)∪(0,+∞). 【答案】 (-1,0)∪(0,+∞) 本题易忽略对q=1的讨论,而直接由>0,得q的范围,这种解答是不完备的.本题根据等比数列前n项和公式的使用就要分q=1,Sn=na1和q≠1,Sn=进行讨论. [对点训练] 1.一条直线过点(5,2),且在x轴,y轴上的截距相等,则这条直线的方程为( ) A.x+y-7=0 B.2x-5y=0 C.x+y-7=0或2x-5y=0 D.x+y+7=0或2y-5x=0 解析:选C.设该直线在x轴,y轴上的截距均为a,当a=0时,直线过原点,此时直线方程为y=x,即2x-5y=0;当a≠0时,设直线方程为+=1,则求得a=7,直线方程为x+y-7=0. 2.若函数f(x)=ax(a>0,a≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m,且函数g(x)=(1-4m)在[0,+∞)上是增函数,则a=________. 解析:若a>1,则a2=4,a-1=m,故a=2,m=,此时g(x)=-,为减函数,不合题意;若00,函数f(x)是(-∞,+∞)上的单调递增函数; 当a>0时,由f′(x)=0得x=-ln a, 若x∈(-∞,-ln a),则f′(x)>0; 若x∈(-ln a,+∞),则f′(x)<0, 所以函数f(x)在(-∞,-ln a)上单调递增,在(-ln a,+∞)上单调递减. (2)f(x)≤e2x⇔a≥-ex, 设g(x)=-ex, 则g′(x)=. 当x<0时,1-e2x>0,g′(x)>0, 所以g(x)在(-∞,0)上单调递增. 当x>0时,1-e2x<0,g′(x)<0, 所以g(x)在(0,+∞)上单调递减. 所以g(x)max=g(0)=-1,所以a≥-1. 故a的取值范围是[-1,+∞). (1)①参数的变化取值导致不同的结果,需对参数进行讨论,如含参数的方程、不等式、函数等. ②解析几何中直线点斜式、斜截式方程要考虑斜率k存在或不存在,涉及直线与圆锥曲线位置关系要进行讨论. (2)分类讨论要标准明确、统一,层次分明,分类要做到“不重不漏”. [对点训练] 1.设f(x)=若f(a)=f(a+1),则f()=( ) A.2 B.4 C.6 D.8 解析:选C.当01,f(a)=,f(a+1)=2(a+1-1)=2a, 因为f(a)=f(a+1),所以=2a, 解得a=或a=0(舍去). 所以f()=f(4)=2×(4-1)=6. 当a≥1时,a+1≥2,所以f(a)=2(a-1),f(a+1)=2(a+1-1)=2a,所以2(a-1)=2a,无解. 综上,f()=6. 2.设函数f(x)=[ax2-(3a+1)x+3a+2]ex. (1)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线斜率为0,求a; (2)若f(x)在x=1处取得极小值,求a的取值范围. 解:(1)因为f(x)=[ax2-(3a+1)x+3a+2]ex, 所以f′(x)=[ax2-(a+1)x+1]ex. f′(2)=(2a-1)e2. 由题设知f′(2)=0,即(2a-1)e2=0,解得a=. (2)由(1)得f′(x)=[ax2-(a+1)x+1]ex=(ax-1)(x-1)ex. 若a>1,则当x∈时,f′(x)<0; 当x∈(1,+∞)时,f′(x)>0. 所以f(x)在x=1处取得极小值. 若a≤1,则当x∈(0,1)时,ax-1≤x-1<0,所以f′(x)>0. 所以1不是f(x)的极小值点. 综上可知,a的取值范围是(1,+∞). 应用三 由图形位置或形状引起的分类讨论 [典型例题] (1)已知变量x,y满足的不等式组表示的是一个直角三角形围成的平面区域,则实数k=( ) A.- B. C.0 D.-或0 (2)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于________. 【解析】 (1)不等式组表示的可行域如图(阴影部分)所示. 由图可知,若要使不等式组 表示的平面区域是直角三角形,只有当直线kx-y+1=0与y轴或y=2x垂直时才满足. 结合图形可知斜率k的值为0或-. (2)不妨设|PF1|=4t,|F1F2|=3t,|PF2|=2t,其中t≠0. 若该曲线为椭圆,则有|PF1|+|PF2|=6t=2a, |F1F2|=3t=2c,e====; 若该曲线为双曲线,则有|PF1|-|PF2|=2t=2a, |F1F2|=3t=2c,e====. 【答案】 (1)D (2)或 (1)圆锥曲线形状不确定时,常按椭圆、双曲线来分类讨论,求圆锥曲线的方程时,常按焦点的位置不同来分类讨论. (2)相关计算中,涉及图形问题时,也常按图形的位置不同、大小差异等来分类讨论. [对点训练] 1.过双曲线x2-=1的右焦点F作直线l交双曲线于A,B两点,若|AB|=4,则这样的直线l有( ) A.1条 B.2条 C.3条 D.4条 解析:选C.因为双曲线的两个顶点之间的距离是2,小于4,所以当直线l与双曲线左、右两支各有一个交点时,过双曲线的右焦点一定有两条直线满足条件;当直线l与实轴垂直时,有3-=1,解得y=2或y=-2,此时直线AB的长度是4,即只与双曲线右支有两个交点的所截弦长为4的直线仅有一条. 综上,可知有3条直线满足|AB|=4. 2.设F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,点P为椭圆上一点.已知P,F1,F2是一个直角三角形的三个顶点,且|PF1|>|PF2|,则的值为________. 解析:(1)若∠PF2F1=90°, 则|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2, 又因为|PF1|+|PF2|=6,|F1F2|=2, 解得|PF1|=,|PF2|=,所以=. (2)若∠F1PF2=90°,则|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2, 所以|PF1|2+(6-|PF1|)2=20, 所以|PF1|=4,|PF2|=2,所以=2. 综上知,的值为或2. 答案:或2 四 转化与化归思想 转化与化归的原则 常见的转化与化归的方法 1.熟悉化原则 2.简单化原则 3.直观化原则 4.正难则反原则 1.直接转化法 2.换元法 3.数形结合法 4.构造法 5.坐标法 6.类比法 7.特殊化方法 8.等价问题法 9.加强命题法 10.补集法 转化与化归思想就是在研究和解决有关数学问题时,采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而使问题得到解决的一种数学思想方法 应用一 一般与特殊的相互转化 [典型例题] (1)过抛物线y=ax2(a>0)的焦点F,作一直线交抛物线于P,Q两点.若线段PF与FQ的长度分别为p,q,则+等于( ) A.2a B. C.4a D. (2)已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,则|a+b|+|a-b|的最小值是________,最大值是________. 【解析】 (1)抛物线y=ax2(a>0)的标准方程为x2=y(a>0),焦点F. 过焦点F作直线垂直于y轴,则|PF|=|QF|=, 所以+=4a. (2)由题意,不妨设b=(2,0),a=(cos θ,sin θ), 则a+b=(2+cos θ,sin θ),a-b=(cos θ-2,sin θ), 令y=|a+b|+|a-b| =+ =+, 则y2=10+2∈[16,20]. 由此可得(|a+b|+|a-b|)max==2, (|a+b|+|a-b|)min==4, 即|a+b|+|a-b|的最小值是4,最大值是2. 【答案】 (1)C (2)4 2 (1)一般问题特殊化,使问题处理变得直接、简单.特殊问题一般化,可以使我们从宏观整体的高度把握问题的一般规律,从而达到成批处理问题的效果. (2)对于某些选择题、填空题,如果结论唯一或题目提供的信息暗示答案是一个定值时,可以把题中变化的量用特殊值代替,即可得到答案. [对点训练] 已知函数f(x)=(a-3)x-ax3在[-1,1]上的最小值为-3,则实数a的取值范围是( ) A.(-∞,-1] B.[12,+∞) C.[-1,12] D. 解析:选D.当a=0时,函数f(x)=-3x,x∈[-1,1],显然满足条件,故排除A、B; (注意,对于特殊值的选取,越简单越好,0,1往往是首选.) 当a=-时,函数f(x)=x3-x, f′(x)=x2-=(x2-1), 当-1≤x≤1时,f′(x)≤0,所以f(x)在[-1,1]上单调递减,所以f(x)min=f(1)=-=-3,满足条件,故排除C. 综上,选D. 应用二 正与反的相互转化 [典型例题] 若对于任意t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2-2x在区间(t,3)上总不为单调函数,则实数m的取值范围是________. 【解析】 由题意得g′(x)=3x2+(m+4)x-2,若g(x)在区间(t,3)上总为单调函数,则①g′(x)≥0在(t,3)上恒成立,或②g′(x)≤0在(t,3)上恒成立. 由①得3x2+(m+4)x-2≥0,即m+4≥-3x在x∈(t,3)上恒成立,所以m+4≥-3t恒成立,则m+4≥-1,即m≥-5; 由②得m+4≤-3x在x∈(t,3)上恒成立, 则m+4≤-9,即m≤-. 所以函数g(x)在区间(t,3)上总不为单调函数的m的取值范围为-0,则实数p的取值范围是________. 解析:如果在[-1,1]内没有值满足f(x)>0,则⇒⇒p≤-3或p≥,故实数满足条件的p的取值范围为. 答案: 应用三 常量与变量的相互转化 [典型例题] 已知函数f(x)=x3+3ax-1,g(x)=f′(x)-ax-5,其中f′(x)是f(x)的导函数.对任意a∈[-1,1],都有g(x)<0,则实数x的取值范围为________. 【解析】 由题意,知g(x)=3x2-ax+3a-5, 令φ(a)=(3-x)a+3x2-5,-1≤a≤1. 由题意得 即解得- 4x+p-3成立的x的取值范围是________. 解析:设f(p)=(x-1)p+x2-4x+3, 则当x=1时,f(p)=0.所以x≠1. f(p)在0≤p≤4时恒为正等价于即解得x>3或x<-1. 故x的取值范围为(-∞,-1)∪(3,+∞). 答案:(-∞,-1)∪(3,+∞) 2.设y=(log2x)2+(t-2)log2x-t+1,若t在[-2,2]上变化时,y恒取正值,则x的取值范围是________. 解析:设f(t)=(log2x-1)t+(log2x)2-2log2x+1, 则f(t)是一次函数,当t∈[-2,2]时,f(t)>0恒成立,则即解得log2x<-1或log2x>3, 即0 8, 故x的取值范围是∪(8,+∞). 答案:∪(8,+∞) 应用四 形、体位置关系的相互转化 [典型例题] 在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AA1=AB,AB1⊥B1C1. 求证:(1)AB∥平面A1B1C; (2)平面ABB1A1⊥平面A1BC. 【证明】 (1)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AB∥A1B1. 因为AB⊄平面A1B1C,A1B1⊂平面A1B1C, 所以AB∥平面A1B1C. (2)在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,四边形ABB1A1为平行四边形. 又因为AA1=AB,所以四边形ABB1A1为菱形, 所以AB1⊥A1B. 因为AB1⊥B1C1,BC∥B1C1, 所以AB1⊥BC. 又因为A1B∩BC=B,A1B⊂平面A1BC,BC⊂平面A1BC, 所以AB1⊥平面A1BC, 又因为AB1⊂平面ABB1A1, 所以平面ABB1A1⊥平面A1BC. 形体位置关系的转化是针对几何问题采用的一种特殊转化方法. 主要适用于涉及平行、垂直的证明,如线面平行、垂直的推理与证明就是充分利用线面位置关系中的判定定理、性质定理实现位置关系的转化. [对点训练] 1.如图,在棱长为5的正方体ABCD-A1B1C1D1中,EF是棱AB上的一条线段,且EF=2,点Q是A1D1的中点,点P是棱C1D1上的动点,则四面体PQEF的体积( ) A.是变量且有最大值 B.是变量且有最小值 C.是变量且有最大值和最小值 D.是常数 解析:选D.点Q到棱AB的距离为常数,所以△EFQ的面积为定值.由C1D1∥EF,可得棱C1D1∥平面EFQ,所以点P到平面EFQ的距离是常数,于是可得四面体PQEF的体积为常数. 2.已知三棱锥P-ABC中,PA=BC=2,PB=AC=10,PC=AB=2,则三棱锥P-ABC的体积为________. 解析:因为三棱锥P-ABC的三组对边两两相等,故可将此三棱锥放在一个特定的长方体中(如图所示),把三棱锥P-ABC补成一个长方体AEBGFPDC, 易知三棱锥P-ABC的各棱分别是此长方体的面对角线. 不妨令PE=x,EB=y,EA=z,则由已知,可得 ⇒ 从而知VP-ABC=VAEBG-FPDC-VP-AEB-VC-ABG-VB-PDC-VA-FPC=VAEBG-FPDC-4VP-AEB=6×8×10-4×××6×8×10=160. 答案:160 应用五 函数、方程、不等式间的相互转化 [典型例题] 已知函数f(x)=3e|x|.若存在实数t∈[-1,+∞),使得对任意的x∈[1,m),m∈Z,且m>1,都有f(x+t)≤3ex,求m的最大值. 【解】 因为当t∈[-1,+∞),且x∈[1,m]时,x+t≥0, 所以f(x+t)≤3ex⇔ex+t≤ex⇔t≤1+ln x-x. 所以原命题等价转化为存在实数t∈[-1,+∞),使得不等式t≤1+ln x-x,对任意x∈[1,m)恒成立. 令h(x)=1+ln x-x(x≥1). 因为h′(x)=-1≤0, 所以函数h(x)在[1,+∞)上为减函数. 又x∈[1,m),所以h(x)min=h(m)=1+ln m-m,t值恒存在,只需1+ln m-m≥-1. 因为h(3)=ln 3-2=ln>ln =-1,h(4)=ln 4-3=ln 0对x∈(0,+∞)恒成立,则实数a的取值范围为______. 解析:设f(x)=x+(x>0),则f(x)=x+≥2=4(当且仅当x=2时,等号成立).因为关于x的不等式x+-1-a2+2a>0对x∈(0,+∞)恒成立,所以a2-2a+1<4恒成立,解得-1 查看更多
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