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- 2021-06-16 发布
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【考点定位】分类讨论思想,转化与化归思想近几年高考每年必考,一般体现在解析几何、函数与导数解答题中,难度较大.
【命题热点突破一】分类与整合思想
1.分类讨论思想的本质是“化整为零,积零为整”.用分类讨论的思维策略解数学问题的操作过程:明确讨论的对象和动机→确定分类的标准→逐类进行讨论→归纳综合结论→检验分类是否完备(即分类对象彼此交集为空集,并集为全集).做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分类不重复、不遗漏”的分析讨论.
常见的分类讨论问题有:
(1)集合:注意集合中空集∅讨论.
(2)函数:对数函数或指数函数中的底数a,一般应分a>1和0<a<1的讨论;函数y=ax2+bx+c有时候分a=0和a≠0的讨论;对称轴位置的讨论;判别式的讨论.
(3)数列:由Sn求an分n=1和n>1的讨论;等比数列中分公比q=1和q≠1的讨论.
(4)三角函数:角的象限及函数值范围的讨论.
(5)不等式:解不等式时含参数的讨论,基本不等式相等条件是否满足的讨论.
(6)立体几何:点线面及图形位置关系的不确定性引起的讨论.
(7)平面解析几何:直线点斜式中 分存在和不存在,直线截距式中分b=0和b≠0的讨论;轨迹方程中含参数时曲线类型及形状的讨论.
(8)排列、组合、概率中的分类计数问题.
(9)去绝对值时的讨论及分段函数的讨论等.
例1、(1) 设x∈R,[x]表示不超过x的最大整数.若存在实数t,使得[t]=1,[t2]=2,…,[tn]=n同时成立,则正整数n的最大值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
(2)某联欢晚会举行抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为,中奖可以获得2分;方案乙的中奖率为P0(0E(3X2),则>6P0,即00,f(x)单调递增;
当x∈(2,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减.
综上,f(x)的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,+∞).[ : xx ]
②若m≤0,由(1)知,函数f(x)在(0,2)上单调递增,故f(x)在(0,2)内不存在极值点.
当m>0时,设函数g(x)=mx-ex,
则g′(x)=m-ex.
(i)当00,f(x)单调递增,
故f(x)在(0,2)内不存在两个极值点.
【命题热点突破二】化归与转化思想
(1)熟悉已知化原则:将陌生的问题转化为熟悉的问题,将未知的问题转化为已知的问题,以便于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决.
(2)简单化原则:将复杂问题化归为简单问题,通过对简单问题的解决,达到解决复杂问题的目的,或获得某种解题的启示和依据.
(3)和谐统一原则:转化问题的条件或结论,使其表现形式更符合数与形内部所表示的和谐统一的形式;或者转化命题,使其推演有利于运用某种数学方法或符合人们的思维规律.
(4)正难则反原则:当问题正面讨论遇到困难时,应想到问题的反面,设法从问题的反面去探讨,使问题获得解决.
例2、(1)已知函数f(x)=2x,g(x)=x2+ax(其中a∈R).对于不相等的实数x1,x2,设m=,n=,
现有如下命题:
①对于任意不相等的实数x1,x2,都有m>0;
②对于任意的a及任意不相等的实数x1,x2,都有n>0;
③对于任意的a,存在不相等的实数x1,x2,使得m=n;
④对于任意的a,存在不相等的实数x1,x2,使得m=-n.
其中的真命题有________(写出所有真命题的序号).
(2)P,Q为△ABC内不同的两点.若3+2+=0,3+4+5=0,则S△PAB∶S△QAB=________.
【答案】(1)①④ (2)2∶5
(2)如图所示,以A为坐标原点,边AB所在的直线为x轴,垂直于AB的直线为y轴,建立直角坐标系.
设△ABC的面积为S,P(x1,y1),B(m,0),C(a,b),则3(x1,y1)+2(x1-m,y1)+(x1-a,y1-b)=(0,0),解得y1=,即△PAB的高为△CAB的高的,故△PAB的面积为S.
设Q(x2,y2),则3(x2,y2)+4(x2-m,y2)+5(x2-a,y2-b)=(0,0),解得y2=b,即△QAB的高为△CAB的高的,故△QAB的面积为S.
所以S△PAB∶S△QAB=∶=2∶5. 学
【特别提醒】化归与转化思想的实质是把已知问题化为更容易解决的问题,如把数的问题转化为形的问题、把空间问题转化为平面问题、把立体几何问题转化为空间向量问题等.在数学方法中,换元法、割补法、坐标法等都是化归与转化思想的具体体现.
【变式探究】
(1)已知x,y满足若 =ax+y的最大值为3a+9,最小值为3a-3,则a的取值范围为( )
A.a≥1 B.a≤-1
C.-1≤a≤1 D.a≥1或a≤-1
(2)一个直棱柱被一个平面截去一部分后所剩几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.9
B.10
C.11
D.
【答案】(1)C (2)C
【高考真题解读】
1.[2015·安徽卷] 已知数列{an}是递增的等比数列.a1+a4=9,a2a3=8,则数列{an}的前n项和等于________.
【答案】2n-1
【解析】设数列{an}的公比为q,由a2a3=a1a4=8,a1+a4=9知a1,a4是一元二次方程x2-9x+8=0的两根,解此方程得x=1或x=8.又数列{an}递增,因此a1=1,a4=a1q3=8,解得q=2,故数列{an}的前n项和Sn==2n-1.
2.[2015·福建卷] 函数f(x)=(a>0,且a≠1)的值域是[4,+∞),则实数a的取值范围是________.
【答案】(1,2]
3.[2015·山东卷] 若“∀x∈[0,],tan x≤m”是真命题,则实数m的最小值为________.
【答案】1
【解析】∵y=tan x在区间上单调递增,∴y=tan x的最大值为tan=1.
又∵“∀x∈,tan x≤m”是真命题,∴m≥1.
4.[2015·四川卷] 用数字0,1,2,3,4,5组成没有重复数字的五位数,其中比40 000大的偶数共有________个.
【答案】120
【解析】由题意知,万位上排4时,有2×A个大于40 000的偶数,万位上排5时,有3×A个,故共有5×A=120(个).[ :学 ]
5.[2014·天津卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b-c=a,2sin B=3sin C,则cos A的值为________.
【答案】.-
【解析】∵2sin B=3sin C,∴2b=3c.
又∵b-c=,∴a=2c,b=c,[ : |xx| ]
∴cos A===-.学
6.[2014·陕西卷改编] 设函数f(x)=ln x+,m∈R.若对任意b>a>0,<1恒成立,则m的取值范围是________.
【答案】[,+∞)
7.[2015·湖北卷改编] 已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈ },B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈ },定义集合AB={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则AB中元素的个数为________.
【答案】45
【解析】方法一:若x1+x2=-3,则只能x1=-1,y1=0,此时y1+y2=-2,-1,0,1,2,(x1+x2,y1+y2)有5种情况,根据对称性知,当x1+x2=3时,(x1+x2,y1+y2)也有5种情况;
若x1+x2=-2,此时x1=-1,0均可,y1可以等于0,-1,1,故y1+y2=-3,-2,-1,0,1,2,3,(x1+x2,y1+y2)有7种情况,根据对称性知,当x1+x2=2时,(x1+x2,y1+y2)也有7种情况;
若x1+x2=-1,此时x1=-1,0,1均可,y1可以等于0,-1,1,故y1+y2=-3,-2,-1,0,1,2,3,(x1+x2,y1+y2)有7种情况,根据对称性知,x1+x2=1时,(x1+x2,
y1+y2)也有7种情况;
若x1+x2=0,此时x1=-1,0,1均可,y1可以等于0,-1,1,y1+y2=-3,-2,-1,0,1,2,3,(x1+x2,y1+y2)有7种情况.
综上可知,共有2×5+2×7+2×7+7=45(种)情况,即A⊕B中元素的个数为45.