《(新高考)2020版高考數(shù)學二輪復習 第一部分 思想方法 數(shù)學思想方法 第1講 函數(shù)與方程思想教學案 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(新高考)2020版高考數(shù)學二輪復習 第一部分 思想方法 數(shù)學思想方法 第1講 函數(shù)與方程思想教學案 理(10頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第一部分 思想方法·數(shù)學思想方法
數(shù)學解題思維策略有兩條主線:數(shù)學基礎知識和數(shù)學思想方法.數(shù)學基礎知識是一條明線,而數(shù)學思想方法則是一條暗線.二輪復習時,我們應充分挖掘由數(shù)學基礎知識所反映出來的數(shù)學思想方法.熟練掌握好數(shù)學思想方法,會使你站在一個嶄新的高度去審視問題,從而助力你在解答高考數(shù)學綜合問題時能左右逢源,游刃有余!
第1講 函數(shù)與方程思想
思想方法·簡明概述
函數(shù)思想
方程思想
函數(shù)思想是通過建立函數(shù)關系或構造函數(shù),運用函數(shù)的圖象和性質去分析問題、轉化問題,從而使問題得到解決的思想
方程思想就是建立方程或方程組,或者構造方程,通過解方程或方程組或者運用方程的性質去分析、轉
2、化問題,使問題得到解決的思想
函數(shù)與方程思想在一定的條件下是可以相互轉化的,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系
熱點探究·考向調研
調研一 構建“目標函數(shù)”求最值
【例1】 (1)[2019·河北衡水中學三調]平行四邊形ABCD中,AB=2,AD=1,·=-1,點M在邊CD上,則·的最大值為( )
A.-1 B.-1
C.0 D.2
解析:如圖,∵·=-1,AB=2,AD=1,
∴||·||cos∠BAD=-1,
∴2cos∠BAD=-1,cos∠BAD=-,
∴∠BAD=120°.
以點A為原點,AB所在
3、直線為x軸建立如圖所示的平面直角坐標系,
則A(0,0),B(2,0),D.由點M在邊CD上,可設M,則x∈,則=,=,所以·=x(x-2)+=(x-1)2-.
令f(x)=(x-1)2-,x∈,則f(x)在上單調遞減,在上單調遞增,所以f(x)max=f=2,選D.
答案:D
(2)[2019·河南新鄉(xiāng)市二模]已知數(shù)列{an}的首項a1=21,且滿足(2n-5)an+1=(2n-3)an+4n2-16n+15,則{an}的最小的一項是( )
A.a(chǎn)5 B.a(chǎn)6
C.a(chǎn)7 D.a(chǎn)8
解析:∵(2n-5)an+1=(2n-3)an+4n2-16n+15,
∴(2n-5)an+1
4、=(2n-3)an+(2n-3)(2n-5),
∴=+1,-=1.
∵a1=21,∴==-7,
∴數(shù)列是首項為-7,公差為1的等差數(shù)列,
∴=-7+(n-1)×1=n-8,
∴an=(n-8)(2n-5),n∈N*.
令f(n)=(n-8)(2n-5),n∈N*,則其對稱軸為n==5.25,則{an}的最小的一項是第5項,選A.
答案:A
(3)[2019·黑龍江哈三中期末]已知橢圓+x2=1(a>1)的離心率e=,P為橢圓上的一個動點,若定點B(-1,0),則|PB|的最大值為( )
A. B.2
C. D.3
解析:由題意,得=2,
解得a2=5,則橢圓方程為+x
5、2=1,
設P(x,y),則y2=5(1-x2),
所以|PB|=
=
=
=.
因為x∈[-1,1],所以當且僅當x=時,
|PB|max=,選C.
答案:C
(4)[2019·安徽蕪湖期末]銳角△ABC的內角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知2asinC=c,a=1,則△ABC的周長的最大值為( )
A.+1 B.+1
C.3 D.4
解析:∵2asin C=c,
∴2sin Asin C=sin C,∴sin A=.
∵△ABC為銳角三角形,∴A=.
由正弦定理,得===,
∴b=sin B,c=sin C,
∴△ABC的周長為1+sin B+si
6、n C
=1+sin B+sin
=1+
=1+
=1+
=1+2sin,
∴當B=,即△ABC為等邊三角形時,周長取得最大值3,選C.
答案:C
方法點睛
構建“目標函數(shù)”就是把待求目標寫成函數(shù)的形式,將所求問題轉化為函數(shù)的最值或值域問題.
(1)求最值或值域時,經(jīng)常用到配方法、換元法、均值不等式法以及函數(shù)單調性法.
(2)求最值或值域時,要根據(jù)題目的已知條件,準確求出目標函數(shù)的定義域.
調研二 分離參數(shù)“顯化函數(shù)關系”求范圍
【例2】 (1)[2019·河北衡水中學二調]若關于x的方程log(a-3x)=x-2有解,則實數(shù)a的最小值為( )
A.4
7、 B.6
C.8 D.2
解析:關于x的方程log(a-3x)=x-2有解?a-3x=x-2有解?a=3x+32-x有解.因為3x+32-x≥2=6(當且僅當x=1時,等號成立),所以a的最小值為6,選B.
答案:B
(2)[2019·浙江金華十校期末]若關于x的不等式x3-3x2-ax+a+2≤0在(-∞,1]上恒成立,則實數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,-3] B.[-3,+∞)
C.(-∞,3] D.[3,+∞)
解析:關于x的不等式x3-3x2-ax+a+2≤0在(-∞,1]上恒成立等價于a(x-1)≥x3-3x2+2=(x3-x2)-2(x2-1)=(x-1)(x
8、2-2x-2)恒成立.
當x=1時,不等式顯然恒成立;
當x<1時,不等式化為a≤x2-2x-2.
∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3≥-3,x∈(-∞,1],
∴a≤-3,選A.
答案:A
(3)[2019·云南曲靖一中質量監(jiān)測]已知函數(shù)f(x)=ex(x-m),m∈R,若對?x∈(2,3),使得f(x)+xf′(x)>0,則實數(shù)m的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
解析:∵f(x)=ex(x-m),
∴f′(x)=ex(x-m)+ex=ex(x-m+1).
由題意知f(x)+xf′(x)>0?ex(x-m)+xex(x-m+1)>0?ex[x2+(2-m
9、)x-m]>0在(2,3)上恒成立,
∴x2+(2-m)x-m>0在(2,3)上恒成立,
∴m<在(2,3)上恒成立.
令g(x)==(x+1)-在(2,3)上單調遞增,
∴g(x)>g(2)=,則m≤,選B.
答案:B
方法點睛
(1)對于方程有解、不等式恒成立問題或存在性問題,往往可以分離參數(shù),然后再構造函數(shù),把問題轉化為求函數(shù)的值域或最值問題來解決.
(2)不等式有解、恒成立求參數(shù)的方法:
g(a)>f(x)恒成立,則g(a)>f(x)max.
g(a)f(x)有解,則g(a)>f(x)min.
g(a)
10、0,則不等式>0的解集是( )
A. B.(1,+∞)
C. D.(0,1)
解析:構造函數(shù)g(x)=ln xf(x)(x>0),則g′(x)=f(x)+ln xf′(x)=>0,所以函數(shù)g(x)=ln xf(x)在(0,+∞)上單調遞增
11、,而>0?ln xf(x)>0?g(x)>0?g(x)>g(1)?x>1,故選B.
答案:B
(2)[2019·吉林調研]設函數(shù)f(x)在R上存在導函數(shù)f′(x),對任意實數(shù)x,都有f(x)=f(-x)+2x.當x<0時,f′(x)<2x+1,若f(1-a)≤f(-a)+2-2a,則實數(shù)a的最小值為( )
A.-1 B.-
C. D.1
解析:設g(x)=f(x)-x2-x,
則g′(x)=f′(x)-2x-1.
因為當x<0時,f′(x)<2x+1,所以g′(x)<0,即g(x)在(-∞,0)上單調遞減.
又g(x)=f(x)-x2-x,
則g(-x)=f(-x)-x2+
12、x.
又f(x)=f(-x)+2x,
則f(x)-f(-x)-2x=0,
所以g(x)-g(-x)=f(x)-f(-x)-2x=0,即g(x)為R上的偶函數(shù).
又f(1-a)≤f(-a)+2-2a?f(1-a)-(1-a)2-(1-a)≤f(-a)-(-a)2-(-a),
即g(1-a)≤g(-a),所以|1-a|≤|a|,
解得a≥,即a的最小值為,故選C.
答案:C
(3)[2019·吉林延邊質檢]已知定義在R上的函數(shù)f(x)和g(x)滿足f(x)=e2x-2+x2-2f(0)x,且g′(x)+2g(x)<0,則下列不等式成立的是( )
A.f(2)g(2017)
13、2019)
B.f(2)g(2017)>g(2019)
C.g(2017)f(2)g(2019)
解析:∵f(x)=e2x-2+x2-2f(0)x,
∴f′(x)=f′(1)e2x-2+2x-2f(0),
∴f′(1)=f′(1)+2-2f(0),得f(0)=1,
∴f(0)=e-2=1,得f′(1)=2e2,
∴f(x)=e2x+x2-2x.
設F(x)=e2xg(x),
則F′(x)=2e2xg(x)+e2xg′(x)=e2x[2g(x)+g′(x)]<0,
∴F(x)在R上單調遞減,
∴F(2017)>F(2019),
14、
∴e2017×2g(2017)>e2019×2g(2019),
∴g(2017)>e4g(2019).
又∵f(2)=e4,∴g(2017)>f(2)g(2019),
故選D.
答案:D
方法點睛
常見的構造函數(shù)的方法有如下幾種:
1.利用和、差函數(shù)的求導法則構造函數(shù)
(1)對于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=f(x)+g(x);
(2)對于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=f(x)-g(x);
特別地,對于不等式f′(x)>k(或
15、法則構造函數(shù)
(3)對于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=f(x)g(x);
(4)對于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=(g(x)≠0);
上述(3)(4)都是利用積、商函數(shù)的求導法則構造函數(shù)的一般情況,但在考試中,g(x)往往是具體函數(shù),所以還有如下列(5)~(16)常見構造函數(shù)類型.
(5)對于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=xf(x);
(6)對于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=(x≠0);
(7)對于不等式xf′(x)+nf(
16、x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=xnf(x);
(8)對于不等式xf′(x)-nf(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=(x≠0);
(9)對于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=exf(x);
(10)對于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=;
(11)對于不等式f′(x)+kf(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=ekxf(x);
(12)對于不等式f′(x)-kf(x)>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=;
(13)對于不等式f(x)+f′(x)tan x>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=sinxf(x);
(14)對
17、于不等式f(x)-f′(x)tanx>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=(sinx≠0);
(15)對于不等式f′(x)-f(x)tan x>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=cosxf(x);
(16)對于不等式f′(x)+f(x)tanx>0(或<0),構造函數(shù)F(x)=(cosx≠0).
調研四 方程思想在解題中的應用
【例4】 (1)[2019·福建龍巖質檢]若α∈(0,π),且3sinα+2cosα=2,則tan等于( )
A. B.
C. D.
解析:∵3sin α+2cos α=2,
∴=2,
∴=2,
∴3tan+1-tan2=tan2+1,
18、
解得tan=0或.
又∵α∈(0,π),∴tan>0,
∴tan=,故選D.
答案:D
(2)[2019·河北省石家莊市質檢]將函數(shù)y=ex(e為自然對數(shù)的底數(shù))的圖象繞坐標原點O順時針旋轉角θ后第一次與x軸相切,則角θ滿足的條件是( )
A.esinθ=cosθ B.sinθ=ecosθ
C.esinθ=1 D.ecosθ=1
解析:設直線y=kx與y=ex相切,切點為(x0,y0).
∵y′=ex,∴k=ex0.
又∵ex0=kx0,∴k=kx0,
解得x0=1,k=e,即tan θ=e,∴sin θ=ecos θ,故選B.
答案:B
(3)[2019·河北衡
19、水中學二調]等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若a3+a7-a10=5,a11-a4=7,則S13=( )
A.152 B.154
C.156 D.158
解析:設公差為d,則由已知可得
解得
∴S13=13×6+=156,故選C.
答案:C
(4)[2019·四川省瀘州市二診]雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的左、右焦點分別為F1,F(xiàn)2,過F1的直線與圓x2+y2=a2相切,與C的左、右兩支分別交于點A,B.若|AB|=|BF2|,則C的離心率為( )
A. B.5+2
C. D.
解析:如圖,由雙曲線的定義可得
|BF1|-|BF2|=2a,又|AB|=|BF2
20、|,
可得|AF1|=2a,則|AF2|=|AF1|+2a=4a,
設AB與圓x2+y2=a2切于點T,連接OT,則OT⊥AB.
在Rt△OTF1中,cos∠OF1T==.
連接AF2,在△AF1F2中,由余弦定理得
cos∠AF1F2=
==.
由∠OF1T=∠AF1F2,得=,化簡得13a4+c4-10a2c2=0,兩邊同除以a4得e4-10e2+13=0,解得e2=5±2.又e>1,則e2=5+2,e=,故選A.
答案:A
方法點睛
方程思想的應用十分廣泛,只要涉及含有等量關系的條件或結論時,都可考慮通過構建方程或方程組求解,其主要應用有以下幾個方面:
(1)方程思想在三角函數(shù)求值問題中的應用.如:“切弦”互化問題,一般是將“弦”化“切”建立關于tanα的方程求解;結合三角恒等式sin2α+cos2α=1與已知條件構建方程組求解.
(2)方程思想在函數(shù)與導數(shù)中的應用.如:曲線的切點問題,一般是利用導數(shù)的幾何意義和已知條件,構建關于切點橫坐標x0的方程求解.
(3)方程思想在數(shù)列中的應用.如:等差(比)數(shù)列的求值問題,一般利用其通項公式與前n項和公式,構建關于首項與公差(比)的方程組求解.
(4)方程思想在平面解析幾何中的應用.如:橢圓或雙曲線的離心率求值問題,一般是由已知條件構建關于a,b,c的方程求解.
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