2019年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練九 第3講 分類討論思想 理.doc
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2019年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題訓(xùn)練九 第3講 分類討論思想 理 1.分類討論思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想方法.其基本思路是將一個(gè)較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題分解(或分割)成若干個(gè)基礎(chǔ)性問(wèn)題,通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)性問(wèn)題的解答來(lái)實(shí)現(xiàn)解決原問(wèn)題的思想策略.對(duì)問(wèn)題實(shí)行分類與整合,分類標(biāo)準(zhǔn)等于增加一個(gè)已知條件,實(shí)現(xiàn)了有效增設(shè),將大問(wèn)題(或綜合性問(wèn)題)分解為小問(wèn)題(或基礎(chǔ)性問(wèn)題),優(yōu)化解題思路,降低問(wèn)題難度. 2.分類討論的常見(jiàn)類型 (1)由數(shù)學(xué)概念引起的分類討論.有的概念本身是分類的,如絕對(duì)值、直線斜率、指數(shù)函數(shù)、對(duì)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.有的數(shù)學(xué)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,如等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式、函數(shù)的單調(diào)性等. (3)由數(shù)學(xué)運(yùn)算要求引起的分類討論.如除法運(yùn)算中除數(shù)不為零,偶次方根為非負(fù),對(duì)數(shù)真數(shù)與底數(shù)的要求,指數(shù)運(yùn)算中底數(shù)的要求,不等式兩邊同乘以一個(gè)正數(shù)、負(fù)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(diǎn)、線、面的位置關(guān)系等. (5)由參數(shù)的變化引起的分類討論.某些含有參數(shù)的問(wèn)題,如含參數(shù)的方程、不等式,由于參數(shù)的取值不同會(huì)導(dǎo)致所得結(jié)果不同,或?qū)τ诓煌膮?shù)值要運(yùn)用不同的求解或證明方法. (6)由實(shí)際意義引起的討論.此類問(wèn)題在應(yīng)用題中,特別是在解決排列、組合中的計(jì)數(shù)問(wèn)題時(shí)常用. 3.分類討論的原則 (1)不重不漏. (2)標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一,層次要分明. (3)能不分類的要盡量避免或盡量推遲,決不無(wú)原則地討論. 4.解分類問(wèn)題的步驟 (1)確定分類討論的對(duì)象,即對(duì)哪個(gè)變量或參數(shù)進(jìn)行分類討論. (2)對(duì)所討論的對(duì)象進(jìn)行合理的分類. (3)逐類討論,即對(duì)各類問(wèn)題詳細(xì)討論,逐步解決. (4)歸納總結(jié),將各類情況總結(jié)歸納. 熱點(diǎn)一 由數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、運(yùn)算引起的分類討論 例1 (1)(xx浙江)設(shè)函數(shù)f(x)=若f(f(a))≤2,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________. (2)在等比數(shù)列{an}中,已知a3=,S3=,則a1=________. 答案 (1)a≤ (2)或6 解析 (1)f(x)的圖象如圖,由圖象知,滿足f(f(a))≤2時(shí),得f(a)≥-2,而滿足f(a)≥-2時(shí),得a≤. (2)當(dāng)q=1時(shí),a1=a2=a3=, S3=3a1=,顯然成立; 當(dāng)q≠1時(shí),由題意,得 所以 由①②,得=3,即2q2-q-1=0, 所以q=-或q=1(舍去). 當(dāng)q=-時(shí),a1==6.綜上可知,a1=或a1=6. 思維升華 (1)由數(shù)學(xué)概念引起的討論要正確理解概念的內(nèi)涵與外延,合理進(jìn)行分類;(2)運(yùn)算引起的分類討論有很多,如除法運(yùn)算中除數(shù)不為零,偶次方根為非負(fù),對(duì)數(shù)運(yùn)算中真數(shù)與底數(shù)的要求,指數(shù)運(yùn)算中底數(shù)的要求,不等式兩邊同乘以一個(gè)正數(shù)、負(fù)數(shù),三角函數(shù)的定義域等. (1)已知函數(shù)f(x)=滿足f(a)=3,則f(a-5)的值為( ) A.log23 B. C. D.1 (2)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=pn-1(p是常數(shù)),則數(shù)列{an}是( ) A.等差數(shù)列 B.等比數(shù)列 C.等差數(shù)列或等比數(shù)列 D.以上都不對(duì) 答案 (1)C (2)D 解析 (1)分兩種情況分析,①或者②,①無(wú)解,由②得,a=7,所以f(a-5)=22-3+1=,故選C. (2)∵Sn=pn-1, ∴a1=p-1,an=Sn-Sn-1=(p-1)pn-1(n≥2), 當(dāng)p≠1且p≠0時(shí),{an}是等比數(shù)列; 當(dāng)p=1時(shí),{an}是等差數(shù)列; 當(dāng)p=0時(shí),a1=-1,an=0(n≥2),此時(shí){an}既不是等差數(shù)列也不是等比數(shù)列. 熱點(diǎn)二 由圖形位置或形狀引起的討論 例2 (1)不等式組表示的平面區(qū)域內(nèi)有________個(gè)整點(diǎn)(把橫、縱坐標(biāo)都是整數(shù)的點(diǎn)稱為整點(diǎn)). (2)設(shè)圓錐曲線T的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,若曲線T上存在點(diǎn)P滿足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,則曲線T的離心率為_(kāi)_______. 答案 (1)20 (2)或 解析 (1)畫(huà)出不等式組表示的平面區(qū)域(如圖). 結(jié)合圖中的可行域可知 x∈[-,2],y∈[-2,5]. 由圖形及不等式組,知 當(dāng)x=-1時(shí),1≤y≤2,有2個(gè)整點(diǎn); 當(dāng)x=0時(shí),0≤y≤3,有4個(gè)整點(diǎn); 當(dāng)x=1時(shí),-1≤y≤4,有6個(gè)整點(diǎn); 當(dāng)x=2時(shí),-2≤y≤5,有8個(gè)整點(diǎn); 所以平面區(qū)域內(nèi)的整點(diǎn)共有2+4+6+8=20(個(gè)). (2)不妨設(shè)|PF1|=4t,|F1F2|=3t,|PF2|=2t,若該圓錐曲線為橢圓,則有|PF1|+|PF2|=6t=2a,|F1F2|=3t=2c,e====;若該圓錐曲線是雙曲線,則有|PF1|-|PF2|=2t=2a, |F1F2|=3t=2c,e====. 所以圓錐曲線T的離心率為或. 思維升華 求解有關(guān)幾何問(wèn)題時(shí),由于幾何元素的形狀、位置變化的不確定性,所以需要根據(jù)圖形的特征進(jìn)行分類討論. 一般由圖形的位置或形狀變化引發(fā)的討論包括:二次函數(shù)對(duì)稱軸位置的變化;函數(shù)問(wèn)題中區(qū)間的變化;函數(shù)圖象形狀的變化;直線由斜率引起的位置變化;圓錐曲線由焦點(diǎn)引起的位置變化或由離心率引起的形狀變化. (1)已知變量x,y滿足的不等式組表示的是一個(gè)直角三角形圍成的平面區(qū)域,則實(shí)數(shù)k等于( ) A.- B. C.0 D.-或0 (2)設(shè)F1,F(xiàn)2為橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn).已知P,F(xiàn)1,F(xiàn)2是一個(gè)直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn),且|PF1|>|PF2|,則的值為_(kāi)_______. 答案 (1)D (2)2或 解析 (1)不等式組表示的可行域如圖(陰影部分)所示,由圖可知若不等式組表示的平面區(qū)域是直角三角形,只有直線y=kx+1與直線x=0垂直(如圖①)或直線y=kx+1與直線y=2x垂直(如圖②)時(shí),平面區(qū)域才是直角三角形. 由圖形可知斜率k的值為0或-. (2)若∠PF2F1=90, 則|PF1|2=|PF2|2+|F1F2|2, ∵|PF1|+|PF2|=6,|F1F2|=2, 解得|PF1|=,|PF2|=,∴=. 若∠F2PF1=90, 則|F1F2|2=|PF1|2+|PF2|2 =|PF1|2+(6-|PF1|)2, 解得|PF1|=4,|PF2|=2, ∴=2.綜上所述,=2或. 熱點(diǎn)三 由參數(shù)引起的分類討論 例3 (xx四川改編)已知函數(shù)f(x)=ex-ax2-bx-1,其中a,b∈R,e=2.718 28…為自然對(duì)數(shù)的底數(shù). 設(shè)g(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù),求函數(shù)g(x)在區(qū)間[0,1]上的最小值. 解 由f(x)=ex-ax2-bx-1, 有g(shù)(x)=f′(x)=ex-2ax-b. 所以g′(x)=ex-2a. 因此,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),g′(x)∈[1-2a,e-2a]. 當(dāng)a≤時(shí),g′(x)≥0, 所以g(x)在[0,1]上單調(diào)遞增, 因此g(x)在[0,1]上的最小值是g(0)=1-b; 當(dāng)a≥時(shí),g′(x)≤0,所以g(x)在[0,1]上單調(diào)遞減, 因此g(x)在[0,1]上的最小值是g(1)=e-2a-b; 當(dāng)-1), 所以f′(x)=+=. ①當(dāng)a≥0時(shí),因?yàn)閤>-1,所以f′(x)>0, 故f(x)在(-1,+∞)上單調(diào)遞增. ②當(dāng)a<0時(shí),由得-1- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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