《2022高考高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 提綱挈領(lǐng) 引領(lǐng)三 解題有法——領(lǐng)悟四種數(shù)學(xué)思想巧突破學(xué)案 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022高考高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 提綱挈領(lǐng) 引領(lǐng)三 解題有法——領(lǐng)悟四種數(shù)學(xué)思想巧突破學(xué)案 理(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 提綱挈領(lǐng) 引領(lǐng)三 解題有法——領(lǐng)悟四種數(shù)學(xué)思想巧突破學(xué)案 理
高考數(shù)學(xué)以能力立意,一是考查數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識,基本技能;二是考查基本數(shù)學(xué)思想方法,考查數(shù)學(xué)思維的深度、廣度和寬度。數(shù)學(xué)思想方法是指從數(shù)學(xué)的角度來認識、處理和解決問題,是數(shù)學(xué)意識,數(shù)學(xué)技能的升華和提高,中學(xué)數(shù)學(xué)思想主要有函數(shù)與方程思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類整合思想、轉(zhuǎn)化與化歸思想
一、函數(shù)與方程思想
函數(shù)思想
方程思想
函數(shù)思想的實質(zhì)是拋開所研究對象的非數(shù)學(xué)特征,用聯(lián)系和變化的觀點提出數(shù)學(xué)對象,抽象其數(shù)學(xué)特征,建立各變量之間固有的函數(shù)關(guān)系,通過函數(shù)形式,利用函數(shù)的有關(guān)性質(zhì),使問題得到解決
2、
方程思想的實質(zhì)就是將所求的量設(shè)成未知數(shù),根據(jù)題中的等量關(guān)系,列方程(組),通過解方程(組)或?qū)Ψ匠?組)進行研究,以求得問題的解決
函數(shù)與方程思想在一定的條件下是可以相互轉(zhuǎn)化的,是相輔相成的。函數(shù)思想重在對問題進行動態(tài)的研究,方程思想則是在動中求靜,研究運動中的等量關(guān)系
【例1】 (1)已知f (x)=log2x,x∈[2,16],對于函數(shù)f (x)值域內(nèi)的任意實數(shù)m,使x2+mx+4>2m+4x恒成立的實數(shù)x的取值范圍為( )
A.(-∞,-2]
B.[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞)
D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
(2)已知f (x)是定義在R上的偶函數(shù)
3、,且在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)遞增。若實數(shù)a滿足f (2|a-1|)>f (-),則a的取值范圍是________。
【解析】 (1)因為x∈[2,16],所以f (x)=log2x∈[1,4],即m∈[1,4]。不等式x2+mx+4>2m+4x恒成立,即為m(x-2)+(x-2)2>0對m∈[1,4]恒成立。設(shè)g(m)=(x-2)m+(x-2)2,則此函數(shù)在區(qū)間[1,4]上恒大于0,所以即
解得x<-2或x>2。
(2)由f (x)是偶函數(shù)且f (x)在區(qū)間(-∞,0)上單調(diào)遞增可知,f (x)在區(qū)間(0,+∞)上單調(diào)遞減。又因為f (2|a-1|)>f (-),而f (-)=f (),
4、所以2|a-1|<,即|a-1|<,解得f ′(x),且f (0)=1,則不等式<1的解集為( )
A.(-∞,0) B.(0,+∞)
5、
C.(-∞,2) D.(2,+∞)
解析 構(gòu)造函數(shù)g(x)=,則g′(x)==。由題意得g′(x)<0恒成立,所以函數(shù)g(x)=在R上單調(diào)遞減。又因為g(0)==1,所以<1,即g(x)0,所以不等式的解集為(0,+∞)。故選B。
答案 B
二、數(shù)形結(jié)合思想
以形助數(shù)(數(shù)題形解)
以數(shù)輔形(形題數(shù)解)
借助形的生動性和直觀性來闡述數(shù)之間的關(guān)系,把數(shù)轉(zhuǎn)化為形,即以形作為手段,以數(shù)作為目的解決數(shù)學(xué)問題的數(shù)學(xué)思想
借助于數(shù)的精確性和規(guī)范性及嚴密性來闡明形的某些屬性,即以數(shù)作為手段,以形作為目的解決問題的數(shù)學(xué)思想
數(shù)形結(jié)合思想通過“以形助數(shù),以數(shù)輔形”,使復(fù)
6、雜問題簡單化,抽象問題具體化,能夠變抽象思維為形象思維,有助于把握數(shù)學(xué)問題的本質(zhì),它是數(shù)學(xué)的規(guī)律性與靈活性的有機結(jié)合
【例2】 已知直線(1-m)x+(3m+1)y-4=0所過定點恰好落在函數(shù)f (x)=的圖象上,若函數(shù)h(x)=f (x)-mx+2有三個不同的零點,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A. B.
C. D.(1,+∞)
【解析】 由(1-m)x+(3m+1)y-4=0,得(x+y-4)-m(x-3y)=0,所以由可得直線過定點(3,1),所以loga3=1,所以a=3。令f (x)-mx+2=0,得f (x)=mx-2,在同一坐標系中作出y1=f (x)與y2=
7、mx-2的圖象(如圖所示),易得
8、f (x),且x∈[-1,1]時,f (x)=-|x|+1,則當x∈[-10,10]時,y=f (x)與g(x)=log4|x|的圖象的交點個數(shù)為( )
A.13 B.12 C.11 D.10
解析 先作出函數(shù)y=f (x)在[-1,1]內(nèi)的圖象,由f (x+2)=2f (x)可知函數(shù)圖象向右平移兩個單位后,縱坐標變?yōu)樵瓉淼?倍,即函數(shù)圖象縱向拉伸為原來的2倍,則向左平移兩個單位后圖象縱向縮為原來的。如圖,作出函數(shù)y=f (x)在[-10,10]上的圖象,然后作出函數(shù)g(x)=log4|x|的圖象。由圖可知,兩函數(shù)圖象在y軸左側(cè)的交點為(-1,0)和,共有2個交點,在y軸右側(cè)共
9、有9個交點。綜上,知f (x)與g(x)的圖象共有11個交點。故選C。
答案 C
【例3】 已知函數(shù)f (x)=sinx,若存在x1,x2,…,xm滿足0≤x1
10、 (x2)-f (x3)|+…+|f (xm-1)-f (xm)|=12(m≥2,m∈N*),則按照如圖所示取值可以滿足條件,所以m的最小值為8。
【答案】 8
涉及三角函數(shù)的性質(zhì)問題,同時還涉及絕對值及其應(yīng)用,解決問題的關(guān)鍵是通過數(shù)形結(jié)合法進行直觀分析與處理,省去不必要的推理與分析以及繁雜的運算,有效地解決有關(guān)三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)問題。
【變式訓(xùn)練3】 已知函數(shù)f (x)=sinx,若存在x1,x2,…,xm滿足0≤x1
11、m∈N*),則m的最小值為________。
解析 對任意的xi,xj,|f (xi)-f (xj)|≤f (x)max-f (x)min=2,欲使m取得最小值,盡可能讓xi(i=1,2,…,m)取最值點,由以上分析知f (x1)=f (xm)=0,中間的f (x2),f (x3),…,f (xm-1)有規(guī)律地取1與-1,且逐一間隔開,即若f (x2)=1,則f (x3)=-1,f (x4)=1,f (x5)=-1,…,此時m才取得最小值,又0≤x1
12、6(m≥2,m∈N*),那么2 016-2=2 014,2 014÷2=1 007,即中間有1 007組|f (xi)-f (xj)|=2的關(guān)系式,此時對應(yīng)的自變量有1 007+1=1 008(個),故此時m的值是1 008+2=1 010,即m的最小值為1 010。
答案 1 010
三、分類整合思想
分類整合思想是將一個較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題分解(或分割)成若干個基礎(chǔ)性問題,通過對基礎(chǔ)性問題的解答來實現(xiàn)解決原問題的思想策略。對問題實行分類與整合,分類標準等于增加一個已知條件,實現(xiàn)了有效增設(shè),將大問題(或綜合性問題)分解為小問題(或基礎(chǔ)性問題),優(yōu)化解題思路,降低問題難度;分類研究后還要對討
13、論結(jié)果進行整合。
【例4】 (1)設(shè)函數(shù)f (x)=則滿足f (f (a))=2f (a)的a的取值范圍是( )
A. B.[0,1]
C. D.[1,+∞)
(2)設(shè)F 1,F(xiàn) 2為橢圓+=1的兩個焦點,P為橢圓上一點。已知P,F(xiàn) 1,F(xiàn) 2是一個直角三角形的三個頂點,且|PF 1|>|PF 2|,則的值為________。
【解析】 (1)由f (f (a))=2f (a)得,f (a)≥1。當a<1時,有3a-1≥1,解得a≥,所以≤a<1。當a≥1時,有2a≥2>1,解得a≥1。綜上,a≥,故選C。
(2)若∠PF 2F 1=90°,則|PF 1|2=|PF 2|
14、2+|F 1F 2|2,因為|PF 1|+|PF 2|=6,|F 1F 2|=2,解得|PF 1|=,|PF 2|=,所以=。若∠F 2PF 1=90°,則|F 1F 2|2=|PF 1|2+|PF 2|2=|PF 1|2+(6-|PF 1|)2,解得|PF 1|=4,|PF 2|=2,所以=2。綜上所述,=2或。
【答案】 (1)C (2)2或
分類整合思想在解題中的應(yīng)用
(1)由數(shù)學(xué)概念引起的分類。有的概念本身是分類的,如絕對值、直線斜率、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)等。
(2)由性質(zhì)、定理、公式的限制引起的分類討論。有的定理、公式、性質(zhì)是分類給出的,在不同的條件下結(jié)論不一致,如等比
15、數(shù)列的前n項和公式、函數(shù)的單調(diào)性等。
(3)由數(shù)學(xué)運算和字母參數(shù)變化引起的分類。如除法運算中除數(shù)不為零,偶次方根為非負,對數(shù)真數(shù)與底數(shù)的限制,指數(shù)運算中底數(shù)的要求,不等式兩邊同乘以一個正數(shù)、負數(shù),三角函數(shù)的定義域等。
(4)由圖形的不確定性引起的分類討論。有的圖形類型、位置需要分類:如角的終邊所在的象限;點、線、面的位置關(guān)系等。
【變式訓(xùn)練4】 (1)若m是2和8的等比中項,則圓錐曲線x2+=1的離心率是( )
A. B.
C.或 D.或
(2)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,前n項和Sn>0(n=1,2,3,…),則q的取值范圍是________。
解析 (1)因為m
16、是2和8的等比中項,所以m2=2×8=16,所以m=±4。當m=4時,圓錐曲線+x2=1是橢圓,其離心率e==;當m=-4時,圓錐曲線x2-=1是雙曲線,其離心率e===。綜上可知,選項D正確。
(2)因為{an}是等比數(shù)列,Sn>0,可得a1=S1>0,q≠0。當q=1時,Sn=na1>0;當q≠1時,Sn=>0,即>0(n=1,2,3,…),則有?、倩颉、凇∮散俚茫?1。故q的取值范圍是(-1,0)∪(0,+∞)。
答案 (1)D (2)(-1,0)∪(0,+∞)
四、轉(zhuǎn)化與化歸思想
轉(zhuǎn)化與化歸思想方法就是在研究和解決有關(guān)數(shù)學(xué)問題時采用某種手段將問題通過變換使之
17、轉(zhuǎn)化,進而解決問題的一種思想。其應(yīng)用包括以下三個方面:
(1)將復(fù)雜的問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡單的問題。
(2)將難解的問題通過變換轉(zhuǎn)化為容易求解的問題。
(3)將未解決的問題通過變換轉(zhuǎn)化為已解決的問題。
【例5】 (1)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若a,b,c成等差數(shù)列,則=______。
(2)已知f (x)=,則f (-2 017)+f (-2 016)+…+f (0)+f (1)+…+f (2 018)=________。
【解析】 (1)顯然△ABC為等邊三角形時符合題設(shè)條件,所以===。
(2)f (x)+f (1-x)=+=+==1,所以f (0
18、)+f (1)=1,f (-2 017)+f (2 018)=1,所以f (-2 017)+f (-2 016)+…+f (0)+f (1)+…+f (2 018)=2 018。
【答案】 (1) (2)2 018
轉(zhuǎn)化與化歸思想遵循的原則
(1)熟悉化原則:將陌生的問題轉(zhuǎn)化為我們熟悉的問題。
(2)簡單化原則:將復(fù)雜的問題通過變換轉(zhuǎn)化為簡單的問題。
(3)直觀化原則:將比較抽象的問題轉(zhuǎn)化為比較直觀的問題(如數(shù)形結(jié)合思想,立體幾何問題向平面幾何問題轉(zhuǎn)化)。
(4)正難則反原則:若問題直接求解困難時,可考慮運用反證法、補集法或用逆否命題間接地解決問題。
【變式訓(xùn)練5】 (
19、1)已知函數(shù)f (x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1在區(qū)間[-1,1]上至少存在一個實數(shù)x0,使f (x0)>0,求實數(shù)p的取值范圍。
(2)若a,b,c均為實數(shù),且a=x2-2y+,b=y(tǒng)2-2z+,c=z2-2x+。求證:a,b,c中至少有一個大于0。
解 (1)記p的范圍是I,原題可作為命題:若p∈I,則函數(shù)f (x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1在區(qū)間[-1,1]上至少存在一個實數(shù)x0,使f (x0)>0。
等價命題為:若函數(shù)f (x)=4x2-2(p-2)x-2p2-p+1在區(qū)間[-1,1]上對任意的x都有f (x)≤0,則p∈?RI。
由對任意的x都有f (x)≤0,結(jié)合圖形知??p≤-3或p≥,即?RI=,所以I=,故所求的p的取值范圍為。
(2)證明:假設(shè)a,b,c都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,
則a+b+c≤0。而a+b+c=x2-2y++y2-2z++z2-2x+=(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3,
因為π-3>0,且(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2≥0,
所以a+b+c>0。
這與a+b+c≤0矛盾。
因此a,b,c中至少有一個大于0。