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1、湖南省長沙市望城區(qū)白箬中學(xué)高三數(shù)學(xué)第二輪專題講座復(fù)習(xí):化歸思想
高考要求
化歸與轉(zhuǎn)換的思想,就是在研究和解決數(shù)學(xué)問題時(shí)采用某種方式,借助某種函數(shù)性質(zhì)、圖象、公式或已知條件將問題通過變換加以轉(zhuǎn)化,進(jìn)而達(dá)到解決問題的思想 等價(jià)轉(zhuǎn)化總是將抽象轉(zhuǎn)化為具體,復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡單、未知轉(zhuǎn)化為已知,通過變換迅速而合理的尋找和選擇問題解決的途徑和方法
重難點(diǎn)歸納
轉(zhuǎn)化有等價(jià)轉(zhuǎn)化與不等價(jià)轉(zhuǎn)化 等價(jià)轉(zhuǎn)化后的新問題與原問題實(shí)質(zhì)是一樣的 不等價(jià)轉(zhuǎn)化則部分地改變了原對(duì)象的實(shí)質(zhì),需對(duì)所得結(jié)論進(jìn)行必要的修正
應(yīng)用轉(zhuǎn)化化歸思想解題的原則應(yīng)是化難為易、化生為熟、化繁為簡,盡量是等價(jià)轉(zhuǎn)化 常見的轉(zhuǎn)化有
2、正與反的轉(zhuǎn)化、數(shù)與形的轉(zhuǎn)化、相等與不等的轉(zhuǎn)化、整體與局部的轉(zhuǎn)化、空間與平面相互轉(zhuǎn)化、復(fù)數(shù)與實(shí)數(shù)相互轉(zhuǎn)化、常量與變量的轉(zhuǎn)化、數(shù)學(xué)語言的轉(zhuǎn)化
典型題例示范講解
例1對(duì)任意函數(shù)f(x), x∈D,可按圖示構(gòu)造一個(gè)數(shù)列發(fā)生器,其工作原理如下
①輸入數(shù)據(jù)x0∈D,經(jīng)數(shù)列發(fā)生器輸出x1=f(x0);
②若x1D,則數(shù)列發(fā)生器結(jié)束工作;若x1∈D,則將x1反饋回輸入端,再輸出x2=f(x1),并依此規(guī)律繼續(xù)下去
現(xiàn)定義
(1)若輸入x0=,則由數(shù)列發(fā)生器產(chǎn)生數(shù)列{xn},請(qǐng)寫出{xn}的所有項(xiàng);
(2)若要數(shù)列發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)無窮的常數(shù)列,試求輸入的初始數(shù)據(jù)x0的值;
(3)若輸
3、入x0時(shí),產(chǎn)生的無窮數(shù)列{xn},滿足對(duì)任意正整數(shù)n均有xn<xn+1;求x0的取值范圍
命題意圖 本題主要考查學(xué)生的閱讀審題,綜合理解及邏輯推理的能力
知識(shí)依托 函數(shù)求值的簡單運(yùn)算、方程思想的應(yīng)用 解不等式及化歸轉(zhuǎn)化思想的應(yīng)用 解題的關(guān)鍵就是應(yīng)用轉(zhuǎn)化思想將題意條件轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言
錯(cuò)解分析 考生易出現(xiàn)以下幾種錯(cuò)因(1)審題后不能理解題意(2)題意轉(zhuǎn)化不出數(shù)學(xué)關(guān)系式,如第2問(3)第3問不能進(jìn)行從一般到特殊的轉(zhuǎn)化
技巧與方法 此題屬于富有新意,綜合性、抽象性較強(qiáng)的題目 由于陌生不易理解并將文意轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言 這就要求我們慎讀題意,把握主脈,體會(huì)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換
解
4、 (1)∵f(x)的定義域D=(–∞,–1)∪(–1,+∞)
∴數(shù)列{xn}只有三項(xiàng),
(2)∵,即x2–3x+2=0
∴x=1或x=2,即x0=1或2時(shí)
故當(dāng)x0=1時(shí),xn=1,當(dāng)x0=2時(shí),xn=2(n∈N*)
(3)解不等式,得x<–1或1<x<2
要使x1<x2,則x2<–1或1<x1<2對(duì)于函數(shù)
若x1<–1,則x2=f(x1)>4,x3=f(x2)<x2
若1<x1<2時(shí),x2=f(x1)>x1且1<x2<2
依次類推可得數(shù)列{xn}的所有項(xiàng)均滿足xn+1>xn(n∈N*)
綜上所述,x1∈(1,2) 由x1=f(x0),得x0∈(1,2)
例2設(shè)
5、橢圓C1的方程為(a>b>0),曲線C2的方程為y=,且曲線C1與C2在第一象限內(nèi)只有一個(gè)公共點(diǎn)P
(1)試用a表示點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)設(shè)A、B是橢圓C1的兩個(gè)焦點(diǎn),當(dāng)a變化時(shí),求△ABP的面積函數(shù)S(a)的值域;
(3)記min{y1,y2,……,yn}為y1,y2,……,yn中最小的一個(gè) 設(shè)g(a)是以橢圓C1的半焦距為邊長的正方形的面積,試求函數(shù)f(a)=min{g(a), S(a)}的表達(dá)式
命題意圖 本題考查曲線的位置關(guān)系,函數(shù)的最值等基礎(chǔ)知識(shí),考查推理運(yùn)算能力及綜合運(yùn)用知識(shí)解題的能力
知識(shí)依托兩曲線交點(diǎn)個(gè)數(shù)的轉(zhuǎn)化及充要條件,求函數(shù)值域、解不等式
錯(cuò)解分析
6、 第(1)問中將交點(diǎn)個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為方程組解的個(gè)數(shù),考查易出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤,不能借助Δ找到a、b的關(guān)系 第(2)問中考生易忽略a>b>0這一隱性條件 第(3)問中考生往往想不起將min{g(a),S(a)}轉(zhuǎn)化為解不等式g(a)≥S(a)
技巧與方法 將難以下手的題目轉(zhuǎn)化為自己熟練掌握的基本問題,是應(yīng)用化歸思想的靈魂 要求必須將各知識(shí)的內(nèi)涵及關(guān)聯(lián)做到轉(zhuǎn)化有目標(biāo)、轉(zhuǎn)化有橋梁、轉(zhuǎn)化有效果
解 (1)將y=代入橢圓方程,得化簡,得b2x4–a2b2x2+a2=0
由條件,有Δ=a4b4–4a2b2=0,得ab=2解得x=或x=–(舍去)
故P的坐標(biāo)為()
(2)∵在△ABP中
7、,|AB|=2,高為,
∴∵a>b>0,b=
∴a>,即a>,得0<<1
于是0<S(a)<,故△ABP的面積函數(shù)S(a)的值域?yàn)?0,)
(3)g(a)=c2=a2–b2=a2–
解不等式g(a)≥S(a),即a2–≥
整理,得a8–10a4+24≥0,即(a4–4)(a4–6)≥0解得a≤(舍去)或a≥
故f(a)=min{g(a), S(a)}
例3一條路上共有9個(gè)路燈,為了節(jié)約用電,擬關(guān)閉其中3個(gè),要求兩端的路燈不能關(guān)閉,任意兩個(gè)相鄰的路燈不能同時(shí)關(guān)閉,那么關(guān)閉路燈的方法總數(shù)為
解析 9個(gè)燈中關(guān)閉3個(gè)等價(jià)于在6個(gè)開啟的路燈中,選3個(gè)間隔(不包括兩
8、端外邊的裝置)插入關(guān)閉的過程故有C=10種答案 10
例4 已知平面向量=(–1), =()
(1)證明⊥;
(2)若存在不同時(shí)為零的實(shí)數(shù)k和t,使=+(t2–3) ,=–k+t,且⊥,試求函數(shù)關(guān)系式k=f(t);
(3)據(jù)(2)的結(jié)論,討論關(guān)于t的方程f(t)–k=0的解的情況
(1)證明 ∵·==0,∴⊥
(2)解 ∵⊥,∴·=即[+(t2–3) ]·(–k+t)=0,整理后得
–k2+[t–k(t2–3)]·+t(t2–3)·2=0 ∵·=0, 2=4, 2=1
∴上式化為–4k+t(t2–3)=0,∴k=t(t2–3)
(3)解 討論方程t(
9、t2–3)–k=0的解的情況,可以看作曲線f(t)=t(t2–3)與直線y=k的交點(diǎn)個(gè)數(shù),于是f′(t)=(t2–1)=(t+1)(t–1)
令f′(t)=0,解得t1=–1,t2=1 當(dāng)t變化時(shí),f′(t),f(t)的變化情況如下表
t
(–∞,–1)
–1
(–1,1)
1
(1,+∞)
f′(t)
+
0
–
0
+
f(t)
↗
極大值
↘
極小值
↗
當(dāng)t=–1時(shí),f(t)有極大值,f(t)極大值=;
當(dāng)t=1時(shí),f(t)有極小值,f(t)極小值=–
而f(t)=(t2–3)t=0時(shí),得t=–,0,
所以f(t)的圖象大
10、致如右
于是當(dāng)k>或k<–時(shí),直線y=k與曲線y=f(t)僅有一個(gè)交點(diǎn),則方程有一解;
當(dāng)k=或k=–時(shí),直線與曲線有兩個(gè)交點(diǎn),則方程有兩解;當(dāng)k=0,直線與曲線有三個(gè)交點(diǎn),但k、t不同時(shí)為零,故此時(shí)也有兩解;當(dāng)–