2017版考前三个月(浙江专版文理通用)高考知识·方法篇课件专题9数学思想第39练
2017版考前三个月(浙江专版文理通用)高考知识·方法篇练习:专题9数学思想第3

第36练 函数与方程思想[思想方法解读] 1.函数与方程思想的含义(1)函数的思想 ,是用运动和变化的观点 ,分析和研究数学中的数量关系 ,是对函数概念的本质认识 ,建立函数关系或构造函数 ,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题 ,从而使问题获得解决的思想方法.(2)方程的思想 ,就是分析数学问题中变量间的等量关系 ,建立方程或方程组 ,或者构造方程 ,通过解方程或方程组 ,或者运用方程的性质去分析、转化问题 ,使问题获得解决的思想方法. 2.函数与方程思想在解题中的应用(1)函数与不等式的相互转化 ,对函数y =f (x ) ,当y >0时 ,就化为不等式f (x )>0 ,借助于函数的图象和性质可解决有关问题 ,而研究函数的性质也离不开不等式.(2)数列的通项与前n 项和是自变量为正整数的函数 ,用函数的观点去处理数列问题十分重要.(3)解析几何中的许多问题 ,需要通过解二元方程组才能解决.这都涉及二次方程与二次函数的有关理论.(4)立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算 ,经常需要运用列方程或建立函数表达式的方法加以解决 ,建立空间直角坐标系后 ,立体几何与函数的关系更加密切.体验 (高|考 )1.(2021·湖南)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3x ≤a x 2x >a假设存在实数b ,使函数g (x )=f (x )-b 有两个零点 ,那么a 的取值范围是________. 答案 (-∞ ,0)∪(1 ,+∞)解析 函数g (x )有两个零点 ,即方程f (x )-b =0有两个不等实根 ,那么函数y =f (x )和y =b 的图象有两个公共点.①假设a<0 ,那么当x≤a时,f(x)=x3,函数单调递增;当x>a时,f(x)=x2,函数先单调递减后单调递增,f(x)的图象如图(1)实线局部所示,其与直线y=b可能有两个公共点.②假设0≤a≤1 ,那么a3≤a2,函数f(x)在R上单调递增,f(x)的图象如图(2)实线局部所示,其与直线y=b至||多有一个公共点.③假设a>1 ,那么a3>a2 ,函数f(x)在R上不单调,f(x)的图象如图(3)实线局部所示,其与直线y =b可能有两个公共点.综上,a<0或a>1.2.(2021·安徽)设x3+ax+b=0 ,其中a ,b均为实数,以下条件中,使得该三次方程仅有一个实根的是________(写出所有正确条件的编号).①a=-3 ,b=-3;②a=-3 ,b=2;③a=-3 ,b>2;④a=0 ,b=2;⑤a=1 ,b=2.答案①③④⑤解析令f(x)=x3+ax+b ,f′(x)=3x2+a ,当a≥0时,f′(x)≥0 ,f(x)单调递增,必有一个实根,④⑤正确;当a<0时,由于选项当中a=-3 ,∴只考虑a=-3这一种情况,f′(x)=3x2-3=3(x+1)(x-1) ,∴f(x)极大=f(-1)=-1+3+b=b+2 ,f(x)极小=f(1)=1-3+b=b-2 ,要有一根,f(x)极大<0或f(x)极小>0 ,∴b<-2或b>2 ,①③正确,②错误.所有正确条件为①③④⑤.3.(2021·课标全国甲)函数f (x )(x ∈R )满足f (-x )=2-f (x ) ,假设函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为(x 1 ,y 1) ,(x 2 ,y 2) ,… ,(x m ,y m ) ,那么∑i =1m(x i +y i )等于( )A .0B .mC .2mD .4m答案 B解析 方法一 特殊函数法 ,根据f (-x )=2-f (x )可设函数f (x )=x +1 ,由y =x +1x,解得两个点的坐标为⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=-1y 1=0⎩⎪⎨⎪⎧x 2=1y 2=2此时m =2 ,所以∑i =1m (x i +y i )=m ,应选B. 方法二 由题设得12(f (x )+f (-x ))=1 ,点(x ,f (x ))与点(-x ,f (-x ))关于点(0,1)对称 ,那么y =f (x )的图象关于点(0,1)对称.又y =x +1x =1+1x,x ≠0的图象也关于点(0,1)对称.那么交点(x 1 ,y 1) ,(x 2 ,y 2) ,… ,(x m ,y m )成对 ,且关于点(0,1)对称. 那么∑i =1m(x i ,y i )=∑i =1mx i +∑i =1my i =0+m2×2=m ,应选B.(高|考 )必会题型题型一 利用函数与方程思想解决图象交点或方程根等问题例1 (2021·天津)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+(4a -3)x +3ax <0log a(x +1)+1 x ≥0(a >0 ,且a ≠1)在R 上单调递减 ,且关于x 的方程|f (x )|=2-x 恰有两个不相等的实数解 ,那么a 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤0 23B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤23 34C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1323∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫1323∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34答案 C解析 由y =log a (x +1)+1在[0 ,+∞)上递减 ,得0<a <1.又由f (x )在R 上单调递减 ,那么⎩⎨⎧02+(4a -3)·0+3a ≥f (0)=13-4a2≥0⇒13≤a ≤34. 如下列图 ,在同一坐标系中作出函数y =|f (x )|和y =2-x 的图象.由图象可知 ,在[0 ,+∞)上 ,|f (x )|=2-x 有且仅有一个解.故在(-∞ ,0)上 ,|f (x )|=2-x 同样有且仅有一个解.当3a >2 ,即a >23时 ,由x 2+(4a -3)x +3a =2-x (其中x <0) ,得x 2+(4a -2)x+3a -2=0(其中x <0) ,那么Δ=(4a -2)2-4(3a -2)=0 ,解得a =34或a =1(舍去);当1≤3a ≤2 ,即13≤a ≤23时 ,由图象可知 ,符合条件.综上所述 ,a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1323∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫34.应选C.点评 函数图象的交点、函数零点、方程的根三者之间可互相转化 ,解题的宗旨就是函数与方程的思想.方程的根可转化为函数零点、函数图象的交点 ,反之函数零点、函数图象的交点个数问题也可转化为方程根的问题.变式训练1 定义在R 上的函数f (x )满足:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x ∈[0 1)2-x 2x ∈[-1 0)且f (x +2)=f (x ) ,g (x )=2x +5x +2,那么方程f (x )=g (x )在区间[-5,1]上的所有实根之和为( ) A .-5B .-6C .-7D .-8答案 C解析 g (x )=2x +5x +2=2(x +2)+1x +2=2+1x +2 ,由题意知函数f (x )的周期为2 ,那么函数f (x ) ,g (x )在区间[-5,1]上的图象如下列图:由图象知f (x )、g (x )有三个交点 ,故方程f (x )=g (x ) 在x ∈[-5,1]上有三个根x A 、x B 、x C ,x B =-3 , x A +x C2=-2 ,x A +x C =-4 , ∴x A +x B +x C =-7.题型二 函数与方程思想在不等式中的应用例2 定义域为R 的可导函数y =f (x )的导函数为f ′(x ) ,满足f (x )>f ′(x ) ,且f (0)=1 ,那么不等式f (x )e x<1的解集为( ) A .(-∞ ,0) B .(0 ,+∞) C .(-∞ ,2) D .(2 ,+∞)答案 B解析 构造函数g (x )=f (x )e x ,那么g ′(x )=e x ·f ′(x )-e x ·f (x )(e x )2=f ′(x )-f (x )e x .由题意得g ′(x )<0恒成立 ,所以函数g (x )=f (x )e x 在R 上单调递减.又g (0)=f (0)e 0=1 ,所以f (x )e x <1 ,即g (x )<1 ,所以x >0 ,所以不等式的解集为(0 ,+∞).应选B. 点评 不等式恒成立问题的处理方法在解决不等式恒成立问题时 ,一种最||重要的思想方法就是构造适当的函数 ,利用函数的图象和性质解决问题.同时要注意在一个含多个变量的数学问题中 ,需要确定适宜的变量和参数 ,从而揭示函数关系 ,使问题更明朗化.一般地 ,存在范围的量为变量 ,而待求范围的量为参数.变式训练2 f (x )=log 2x ,x ∈[2,16] ,对于函数f (x )值域内的任意实数m ,那么使x 2+mx +4>2m +4x 恒成立的实数x 的取值范围为( ) A .(-∞ ,-2] B .[2 ,+∞)C .(-∞ ,-2]∪[2 ,+∞)D .(-∞ ,-2)∪(2 ,+∞) 答案 D解析 ∵x ∈[2,16] ,∴f (x )=log 2x ∈[1,4] , 即m ∈[1,4].不等式x 2+mx +4>2m +4x 恒成立 , 即为m (x -2)+(x -2)2>0恒成立 , 设g (m )=(x -2)m +(x -2)2 , 那么此函数在[1,4]上恒大于0 ,所以⎩⎨⎧g (1)>0 g (4)>0 即⎩⎪⎨⎪⎧x -2+(x -2)2>04(x -2)+(x -2)2>0解得x <-2或x >2.题型三 函数与方程思想在数列中的应用例3 数列{a n }是首||项为2 ,各项均为正数的等差数列 ,a 2 ,a 3 ,a 4+1成等比数列 ,设b n =1S n +1+1S n +2+…+1S 2n (其中S n 是数列{a n }的前n 项和) ,假设对任意n ∈N * ,不等式b n ≤k 恒成立 ,求实数k 的最||小值.解 因为a 1=2 ,a 23=a 2·(a 4+1) , 又因为{a n }是正项等差数列 ,故d ≥0 , 所以(2+2d )2=(2+d )(3+3d ) , 得d =2或d =-1(舍去) , 所以数列{a n }的通项公式a n =2n . 因为S n =n (n +1) ,b n =1S n +1+1S n +2+…+1S 2n=1(n +1)(n +2)+1(n +2)(n +3)+…+12n (2n +1)=1n +1-1n +2+1n +2-1n +3+…+12n -12n +1=1n +1-12n +1=n2n 2+3n +1 =12n +1n+3. 令f (x )=2x +1x(x ≥1) ,那么f ′(x )=2-1x 2 ,当x ≥1时 ,f ′(x )>0恒成立 ,所以f (x )在[1 ,+∞)上是增函数 , 故当x =1时 ,f (x )min =f (1)=3 , 即当n =1时 ,(b n )max =16,要使对任意的正整数n ,不等式b n ≤k 恒成立 , 那么须使k ≥(b n )max =16 ,所以实数k 的最||小值为16.点评 数列问题函数(方程)化法数列问题函数(方程)化法与形式结构函数(方程)化法类似 ,但要注意数列问题中n 的取值范围为正整数 ,涉及的函数具有离散性特点 ,其一般解题步骤为: 第|一步:分析数列式子的结构特征.第二步:根据结构特征构造 "特征〞函数(方程) ,转化问题形式.第三步:研究函数性质.结合解决问题的需要 ,研究函数(方程)的相关性质 ,主要涉及函数单调性与最||值、值域问题的研究.第四步:回归问题.结合对函数(方程)相关性质的研究 ,回归问题.变式训练3 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和 ,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).假设a 8a 7<-1 ,那么( )A .S n 的最||大值是S 8B .S n 的最||小值是S 8C .S n 的最||大值是S 7D .S n 的最||小值是S 7答案 D解析 由条件得S n n <S n +1n +1 ,即n (a 1+a n )2n <(n +1)(a 1+a n +1)2(n +1) ,所以a n <a n +1 ,所以等差数列{a n }为递增数列.又a 8a 7<-1 ,所以a 8>0 ,a 7<0 ,即数列{a n }前7项均小于0 ,第8项大于零 ,所以S n 的最||小值为S 7 ,应选D.题型四 函数与方程思想在解析几何中的应用例4 椭圆C 的中|心为坐标原点O ,焦点在y 轴上 ,短轴长为 2 ,离心率为22,直线l 与y 轴交于点P (0 ,m ) ,与椭圆C 交于相异两点A ,B ,且AP →=3PB →. (1)求椭圆C 的方程; (2)求m 的取值范围.解 (1)设椭圆C 的方程为y 2a 2+x 2b 2=1 (a >b >0) ,设c >0 ,c 2=a 2-b 2 ,由题意 ,知2b = 2 ,c a =22 ,所以a =1 ,b =c =22.故椭圆C 的方程为y 2+x 212=1 ,即y 2+2x 2=1. (2)①当直线l 的斜率不存在时 ,也满足AP →=3PB →,此时m =±12.②当直线l 的斜率存在时 ,设直线l 的方程为y =kx +m (k ≠0) ,l 与椭圆C 的交点坐标为A (x 1 ,y 1) ,B (x 2 ,y 2) ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m 2x 2+y 2=1 得(k 2+2)x 2+2kmx +(m 2-1)=0 ,Δ=(2km )2-4(k 2+2)(m 2-1)=4(k 2-2m 2+2)>0 ,(*) x 1+x 2=-2km k 2+2 ,x 1x 2=m 2-1k 2+2.因为AP →=3PB →,所以-x 1=3x 2 ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-2x 2 x 1x 2=-3x 22.那么3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0 ,即3·⎝ ⎛⎭⎪⎫-2km k 2+22+4·m 2-1k 2+2=0 ,整理得4k 2m 2+2m 2-k 2-2=0 , 即k 2(4m 2-1)+2m 2-2=0 , 当m 2=14时 ,上式不成立;当m 2≠14时 ,k 2=2-2m 24m 2-1 ,由(*)式 ,得k 2>2m 2-2 ,又k ≠0 , 所以k 2=2-2m 24m 2-1>0 ,解得-1<m <-12或12<m <1 ,综上 ,所求m 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤-1 -12∪⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫12 1. 点评 利用判别式法研究圆锥曲线中的范围问题的步骤 第|一步:联立方程. 第二步:求解判别式Δ.第三步:代换.利用题设条件和圆锥曲线的几何性质 ,得到所求目标参数和判别式不等式中的参数的一个等量关系 ,将其代换.第四步:下结论.将上述等量代换式代入Δ>0或Δ≥0中 ,即可求出目标参数的取值范围. 第五步:回忆反思.在研究直线与圆锥曲线的位置关系问题时 ,无论题目中有没有涉及求参数的取值范围 ,都不能无视了判别式对某些量的制约 ,这是求解这类问题的关键环节. 变式训练4 点F 1(-c,0) ,F 2(c,0)为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点 ,点P 为椭圆上一点 ,且PF 1→·PF 2→=c 2 ,那么此椭圆离心率的取值范围是____________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤33 22解析 设P (x ,y ) ,那么PF 1→·PF 2→=(-c -x ,-y )·(c -x ,-y ) =x 2-c 2+y 2=c 2 ,①将y 2=b 2-b 2a 2x 2代入①式解得 x 2=(2c 2-b 2)a 2c 2=(3c 2-a 2)a 2c 2 ,又x 2∈[0 ,a 2] ,∴2c 2≤a 2≤3c 2 , ∴e =ca ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33 22.(高|考 )题型精练1.关于x 的方程3x =a 2+2a ,在(-∞ ,1]上有解 ,那么实数a 的取值范围是( ) A .[-2 ,-1)∪(0,1] B .[-3 ,-2)∪[0,1] C .[-3 ,-2)∪(0,1] D .[-2 ,-1)∪[0,1] 答案 C解析 当x ∈(-∞ ,1]时 ,3x ∈(0,3] ,要使3x =a 2+2a 有解 ,a 2+2a 的值域必须为(0,3] , 即0<a 2+2a ≤3 ,解不等式可得-3≤a <-2或0<a ≤1 , 应选C.2.设函数f (x )=e x (x 3-3x +3)-a e x -x ,假设不等式f (x )≤0有解 ,那么实数a 的最||小值为( ) A.2e-1 B .2-2eC .1+2e 2D .1-1e答案 D解析 因为f (x )≤0有解 ,所以f (x )=e x (x 3-3x +3)-a e x -x ≤0 ,a ≥x 3-3x +3-x e x =F (x ) , F ′(x )=3x 2-3+x -1e x =(x -1)(3x +3+e -x ) , 令G (x )=3x +3+e -x ,G ′(x )=3-e -x,3-e -x =0 ,x =-ln 3 ,G (x )最||小值G (-ln 3)=6-3ln 3>0 ,F (x )在(-∞ ,1)上递减 ,在(1 ,+∞)上递增 ,F (x )的最||小值为F (1)=1-1e ,所以a ≥1-1e, 应选D.3.f (x )=x 2-4x +4 ,f 1(x )=f (x ) ,f 2(x )=f (f 1(x )) ,… ,f n (x )=f (f n -1(x )) ,函数y =f n (x )的零点个数记为a n ,那么a n 等于( )A .2nB .2n -1 C .2n +1D .2n 或2n -1 答案 B解析 f 1(x )=x 2-4x +4=(x -2)2 ,有1个零点2 ,由f 2(x )=0可得f 1(x )=2 ,那么x =2+2或x =2- 2 ,即y =f 2(x )有2个零点 ,由f 3(x )=0可得f 2(x )=2-2或2+ 2 ,那么(x -2)2=2-2或(x -2)2=2+ 2 ,即y =f 3(x )有4个零点 ,以此类推可知 ,y =f n (x )的零点个数a n =2n -1.应选B.4.对任意的θ∈(0 ,π2) ,不等式1sin 2θ+4cos 2θ≥|2x -1|恒成立 ,那么实数x 的取值范围是( ) A .[-3,4]B .[0,2]C .[-32 ,52] D .[-4,5] 答案 D解析 ∵对任意的θ∈(0 ,π2) ,sin 2θ+cos 2θ=1 , ∴1sin 2θ+4cos 2θ=(sin 2θ+cos 2θ)(1sin 2θ+4cos 2θ) =5+cos 2θsin 2θ+4sin 2θcos 2θ≥5+2×2=9 ,当且仅当tan θ=22时取等号. ∵不等式1sin 2θ+4cos 2θ≥|2x -1|恒成立 , ∴9≥|2x -1| ,∴-9≤2x -1≤9 ,解得-4≤x ≤5 ,那么实数x 的取值范围是[-4,5].5.函数f (x )=ln x -14x +34x-1 ,g (x )=-x 2+2bx -4 ,假设对任意x 1∈(0,2) ,x 2∈[1,2] ,不等式f (x 1)≥g (x 2)恒成立 ,那么实数b 的取值范围为____________.答案 ⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤-∞ 142 解析 问题等价于f (x )min ≥g (x )max .f (x )=ln x -14x +34x-1 , 所以f ′(x )=1x -14-34x 2=4x -x 2-34x 2, 令f ′(x )>0得x 2-4x +3<0 ,解得1<x <3 ,故函数f (x )的单调递增区间是(1,3) ,单调递减区间是(0,1)和(3 ,+∞) ,故在区间(0,2)上 ,x =1是函数的极小值点 ,这个极小值点是唯一的 ,故也是最||小值点 ,所以f (x )min =f (1)=-12. 由于函数g (x )=-x 2+2bx -4 ,x ∈[1,2].当b <1时 ,g (x )max =g (1)=2b -5;当1≤b ≤2时;g (x )max =g (b )=b 2-4;当b >2时 ,g (x )max =g (2)=4b -8.故问题等价于⎩⎪⎨⎪⎧ b <1 -12≥2b -5或⎩⎪⎨⎪⎧ 1≤b ≤2 -12≥b 2-4或⎩⎪⎨⎪⎧b >2 -12≥4b -8. 解第|一个不等式组得b <1 ,解第二个不等式组得1≤b ≤142 ,第三个不等式组无解.综上所述 ,b 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞ 142. 6.满足条件AB =2 ,AC =2BC 的三角形ABC 的面积的最||大值是________. 答案 2 2解析 可设BC =x ,那么AC =2x ,根据面积公式得S △ABC =x 1-cos 2B ,由余弦定理计算得cos B =4-x 24x, 代入上式得S △ABC =x1-(4-x 24x )2 =128-(x 2-12)216. 由⎩⎪⎨⎪⎧2x +x >2x +2>2x 得22-2<x <22+2. 故当x =23时 ,S △ABC 有最||大值2 2.7.设函数f (x )=ln x +a x -1(a 为常数). (1)假设曲线y =f (x )在点(2 ,f (2))处的切线与x 轴平行 ,求实数a 的值;(2)假设函数f (x )在(e ,+∞)内有极值 ,求实数a 的取值范围.解 (1)函数f (x )的定义域为(0,1)∪(1 ,+∞) , 由f (x )=ln x +a x -1得f ′(x )=1x -a (x -1)2 , 由于曲线y =f (x )在点(2 ,f (2))处的切线与x 轴平行 ,所以f ′(2)=0 ,即12-a (2-1)2=0 , 所以a =12. (2)因为f ′(x )=1x -a (x -1)2=x 2-(2+a )x +1x (x -1)2, 假设函数f (x )在(e ,+∞)内有极值 ,那么函数y=f′(x)在(e ,+∞)内有异号零点,令φ(x)=x2-(2+a)x+1.设x2-(2+a)x+1=(x-α)(x-β) ,可知αβ=1 ,不妨设β>α ,那么α∈(0,1) ,β∈(1 ,+∞) ,假设函数y=f′(x)在(e ,+∞)内有异号零点,即y=φ(x)在(e ,+∞)内有异号零点,所以β>e ,又φ(0)=1>0 ,所以φ(e)=e2-(2+a)e+1<0 ,-2 ,解得a>e+1e-2 ,+∞).所以实数a的取值范围是(e+1e8.f(x)=e x-ax-1.(1)求f(x)的单调增区间;(2)假设f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围.解(1)∵f(x)=e x-ax-1(x∈R) ,∴f′(x)=e x-a.令f′(x)≥0 ,得e x≥a ,当a≤0时,f′(x)>0在R上恒成立;当a>0时,有x≥ln a.综上,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(-∞ ,+∞);当a>0时,f(x)的单调增区间为(ln a ,+∞).(2)由(1)知f′(x)=e x-a.∵f(x)在R上单调递增,∴f′(x)=e x-a≥0恒成立,即a≤e x在R上恒成立.∵当x∈R时,e x>0 ,∴a≤0 ,即a的取值范围是(-∞ ,0].9.椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个顶点为A (2,0) ,离心率为22.直线y =k (x -1)与椭圆C 交于不同的两点M ,N .(1)求椭圆C 的方程;(2)当△AMN 的面积为103时 ,求k 的值. 解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2 c a =22 a 2=b 2+c 2 解得b = 2.所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1. (2)由⎩⎨⎧ y =k (x -1) x 24+y 22=1 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-4=0. 设点M ,N 的坐标分别为(x 1 ,y 1) ,(x 2 ,y 2) ,那么x 1+x 2=4k 21+2k 2 ,x 1x 2=2k 2-41+2k 2. 所以|MN |=(x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2 =(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2] =2(1+k 2)(4+6k 2)1+2k 2. 又因为点A (2,0)到直线y =k (x -1)的距离d =|k |1+k 2, 所以△AMN 的面积为S =12|MN |·d =|k |4+6k 21+2k 2. 由|k |4+6k 21+2k 2=103 ,解得k =±1. 所以k 的值为1或-1.10.等比数列{a n }满足2a 1+a 3=3a 2 ,且a 3+2是a 2 ,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)假设b n =a n +log 21a n,S n =b 1+b 2+…+b n ,求使S n -2n +1+47<0成立的正整数n 的最||小值. 解 (1)设等比数列{a n }的首||项为a 1 ,公比为q ,依题意 ,有⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+a 3=3a 2a 2+a 4=2(a 3+2) 即⎩⎪⎨⎪⎧a 1(2+q 2)=3a 1q ①a 1(q +q 3)=2a 1q 2+4. ② 由①得q 2-3q +2=0 ,解得q =1或q =2.当q =1时 ,不合题意.舍去;当q =2时 ,代入②得a 1=2 ,所以a n =2×2n -1=2n .(2)b n =a n +log 21a n =2n +log 212n =2n -n . 所以S n =2-1+22-2+23-3+…+2n -n =(2+22+23+…+2n )-(1+2+3+…+n ) =2(1-2n )1-2-n (1+n )2 =2n +1-2-12n -12n 2. 因为S n -2n +1+47<0 ,所以2n +1-2-12n -12n 2-2n +1+47<0 , 即n 2+n -90>0 ,解得n >9或n <-10. 因为n ∈N * ,故使S n -2n +1+47<0成立的正整数n 的最||小值为10.。
高考数学 考前3个月知识方法专题训练 第一部分 知识方法篇 专题8 概率与统计 第34练 概率的两类

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第34练概率的两类模型[题型分析·高考展望]概率是高中数学的重要内容,也是高考的必考知识点.在高考中,概率部分的命题主要有三个方面的特点:一是以古典概型的概率公式为考查对象,二是以几何概型的概率公式为考查对象,三是古典概型与其他知识相交汇,题目多以选择题或填空题的形式出现.体验高考1.(2015·课标全国Ⅰ)如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这3个数为一组勾股数,从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,则这3个数构成一组勾股数的概率为() A。
错误! B.错误!C。
110D。
错误!答案C解析从1,2,3,4,5中任取3个不同的数共有如下10个不同的结果:(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5),(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5),其中勾股数只有(3,4,5),所以概率为错误!.故选C.2.(2015·山东)在区间[0,2]上随机地取一个数x,则事件“-1≤log错误!错误!≤1”发生的概率为( )A.34B.错误!C。
2017版考前三个月高考数学全国甲卷通用理科知识 方法篇 专题3 函数与导数 第10练 含答案 精品

第10练 重应用——函数的实际应用[题型分析·高考展望] 函数的实际应用也是高考常考题型,特别是基本函数模型的应用,在选择题、填空题、解答题中都会出现,多以实际生活、常见的自然现象为背景,较新颖、灵活,解决此类问题时,应从实际问题中分析涉及的数学知识,从而抽象出基本函数模型,然后利用基本函数的性质或相应的数学方法,使问题得以解决.体验高考1.(2015·课标全国Ⅱ)如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点,点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )答案 B解析 由已知得,当点P 沿着边BC 运动, 即0≤x ≤π4时,P A +PB =4+tan 2x +tan x ;当点P 在CD 边上运动时, 即π4≤x ≤3π4时, P A +PB =(1-1tan x)2+1+ (1+1tan x)2+1,当x =π2时,P A +PB =22;当点P 在AD 边上运动时,即3π4≤x ≤π时,P A +PB =tan 2x +4-tan x .从点P 的运动过程可以看出,轨迹关于直线x =π2对称,且f (π4)>f (π2),且轨迹非线型,故选B.2.(2015·四川)某食品的保鲜时间y (单位:小时)与储藏温度x (单位:℃)满足函数关系y =e kx+b(e =2.718…为自然对数的底数,k ,b 为常数).若该食品在0 ℃的保鲜时间是192小时,在22 ℃的保鲜时间是48小时,则该食品在33 ℃的保鲜时间是________小时. 答案 24解析 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧e b=192,e 22k +b =48,∴e 22k =48192=14,∴e 11k =12,∴x =33时,y =e 33k +b =(e 11k )3·e b=⎝⎛⎭⎫123·e b =18×192=24. 3.(2015·上海)如图,A ,B ,C 三地有直道相通,AB =5千米,AC =3千米,BC =4千米.现甲、乙两警员同时从A 地出发匀速前往B 地,经过t 小时,他们之间的距离为f (t )(单位:千米).甲的路线是AB ,速度为5千米/小时,乙的路线是ACB ,速度为8千米/小时.乙到达B 地后原地等待.设t =t 1时乙到达C 地.(1)求t 1与f (t 1)的值;(2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3千米,当t 1≤t ≤1时,求f (t )的表达式,并判断f (t )在[t 1,1]上的最大值是否超过3?说明理由. 解 (1)t 1=38.记乙到C 时甲所在地为D ,则AD =158千米.在△ACD 中,CD 2=AC 2+AD 2-2AC ·AD cos A ,所以f (t 1)=CD =3841(千米).(2)甲到达B 用时1小时;乙到达C 用时38小时,从A 到B 总用时78小时.当t 1=38≤t ≤78时,f (t )=(7-8t )2+(5-5t )2-2(7-8t )(5-5t )·45=25t 2-42t +18;当78≤t ≤1时,f (t )=5-5t ,所以f (t )=⎩⎨⎧25t 2-42t +18,38≤t ≤78,5-5t ,78<t ≤1.因为f (t )在⎣⎡⎦⎤38,78上的最大值是f ⎝⎛⎭⎫38=3418, f (t )在⎣⎡⎦⎤78,1上的最大值是f ⎝⎛⎭⎫78=58, 所以f (t )在⎣⎡⎦⎤38,1上的最大值是3418,不超过3. 4.(2015·江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l 1,l 2,山区边界曲线为C ,计划修建的公路为l .如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到l 1,l 2的距离分别为5千米和40千米,点N 到l 1,l 2的距离分别为20千米和2.5千米.以l 2,l 1所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数y =ax 2+b (其中a ,b 为常数)模型.(1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t . ①请写出公路l 长度的函数解析式f (t ),并写出其定义域; ②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度. 解 (1)由题意知,点M ,N 的坐标分别为(5,40),(20,2.5). 将其分别代入y =ax 2+b,得⎩⎨⎧a25+b =40,a400+b =2.5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1 000,b =0.(2)①由(1)知,y =1 000x 2(5≤x ≤20),则点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫t ,1 000t 2,设在点P 处的切线l 分别交x ,y 轴于A ,B 点,y ′=-2 000x 3,则l 的方程为y -1 000t 2=-2 000t 3(x -t ),由此得A ⎝⎛⎭⎫3t 2,0,B ⎝⎛⎭⎫0,3 000t 2. 故f (t )=⎝⎛⎭⎫3t 22+⎝⎛⎭⎫3 000t 22=32t 2+4×106t4,t ∈[5,20].②设g (t )=t 2+4×106t 4,则g ′(t )=2t -16×106t 5.令g ′(t )=0,解得t =10 2.当t ∈(5,102)时,g ′(t )<0,g (t )是减函数; 当t ∈(102,20)时,g ′(t )>0,g (t )是增函数. 从而当t =102时,函数g (t )有极小值,也是最小值, 所以g (t )min =300,此时f (t )min =15 3.答 当t =102时,公路l 的长度最短,最短长度为153千米.高考必会题型题型一 基本函数模型的应用例1 某地上年度电价为0.8元,年用电量为1亿千瓦时.本年度计划将电价调至0.55元~0.75元之间,经测算,若电价调至x 元,则本年度新增用电量y (亿千瓦时)与(x -0.4)(元)成反比.又当x =0.65时,y =0.8. (1)求y 与x 之间的函数关系式;(2)若每千瓦时电的成本价为0.3元,则电价调至多少时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%?[收益=用电量×(实际电价-成本价)] 解 (1)∵y 与(x -0.4)成反比, ∴设y =k x -0.4(k ≠0).把x =0.65,y =0.8代入上式,得0.8=k0.65-0.4,k =0.2.∴y =0.2x -0.4=15x -2,即y 与x 之间的函数关系式为y =15x -2.(2)根据题意,得(1+15x -2)·(x -0.3)=1×(0.8-0.3)×(1+20%).整理,得x 2-1.1x +0.3=0,解得x 1=0.5,x 2=0.6. 经检验x 1=0.5,x 2=0.6都是所列方程的根. ∵x 的取值范围是0.55~0.75, 故x =0.5不符合题意,应舍去.∴x =0.6.∴当电价调至0.6元时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%.点评 解决实际应用问题的关键在于读题,读题必须细心、耐心,从中分析出数学“元素”,确定该问题涉及的数学模型,一般程序如下: 读题文字语言⇒建模数学语言⇒求解数学应用⇒反馈检验作答.变式训练1 (1)(2015·北京)某辆汽车每次加油都把油箱加满,下表记录了该车相邻两次加油时的情况.注:“累计里程”指汽车从出厂开始累计行驶的路程. 在这段时间内,该车每100千米平均耗油量为( ) A.6升 B.8升 C.10升 D.12升(2)2015年“五一”期间某商人购进一批家电,每台进价已按原价a 扣去20%,他希望对货物定一新价,以便每台按新价让利25%销售后,仍可获得售价20%的纯利,则此商人经营这种家电的件数x 与按新价让利总额y 之间的函数关系式是______________. 答案 (1)B (2)y =a3x (x ∈N *)解析 (1)由表知,汽车行驶路程为35 600-35 000=600千米,耗油量为48升,∴每100千米耗油量8升.(2)设每台新价为b ,则售价b (1-25%),让利b ×25%,由于原价为a ,则进价为a (1-20%),根据题意,得每件家电利润为b ×(1-25%)×20%=b ×(1-25%)-a (1-20%),化简得b =43a .∴y =b ×25%·x =43a ×25%×x =a3x (x ∈N *),即y =a3x (x ∈N *).题型二 分段函数模型的应用例2 已知美国某手机品牌公司生产某款手机的年固定成本为40万美元,每生产1万部还需另投入16万美元.设公司一年内共生产该款手机x 万部并全部销售完,每万部的销售收入为R (x )万美元,且R (x )=⎩⎪⎨⎪⎧400-6x ,0<x ≤40,7 400x-40 000x 2,x >40.(1)写出年利润W (万美元)关于年产量x (万部)的函数解析式;(2)当年产量为多少万部时,公司在该款手机的生产中所获得的利润最大?并求出最大利润. 解 (1)当0<x ≤40时,W =xR (x )-(16x +40)=-6x 2+384x -40, 当x >40时,W =xR (x )-(16x +40)=-40 000x -16x +7 360.所以W =⎩⎪⎨⎪⎧-6x 2+384x -40,0<x ≤40,-40 000x -16x +7 360,x >40.(2)①当0<x ≤40时,W =-6(x -32)2+6 104, 所以W max =W (32)=6 104;②当x >40时,W =-40 000x -16x +7 360,由于40 000x+16x ≥240 000x×16x =1 600, 当且仅当40 000x =16x ,即x =50∈(40,+∞)时,取等号,所以此时W 有最大值5 760.因为6 104>5 760, 所以当x =32时,W 取得最大值6 104万元. 点评 函数有关应用题的常见类型及解题关键(1)常见类型:与函数有关的应用题,经常涉及物价、 路程、产值、环保等实际问题,也可涉及角度、面积、体积、造价的最优化问题.(2)解题关键:解答这类问题的关键是确切地建立相关函数解析式,然后应用函数、方程、不等式和导数的有关知识加以综合解答.变式训练2 某市出租车收费标准如下:起步价为8元,起步里程为3 km(不超过3 km 按起步价付费);超过3 km 但不超过8 km 时,超过部分按每千米2.15元收费;超过8 km 时,超过部分按每千米2.85元收费,另每次乘坐需付燃油附加费1元.现某人乘坐一次出租车付费22.6元,则此次出租车行驶了________ km. 答案 9解析 设出租车行驶x km 时,付费y 元, 则y =⎩⎪⎨⎪⎧9,0<x ≤3,8+2.15(x -3)+1,3<x ≤8,8+2.15×5+2.85(x -8)+1,x >8,由y =22.6,解得x =9.高考题型精练1.某位股民购进某支股票,在接下来的交易时间内,他的这支股票先经历了n 次涨停(每次上涨10%),又经历了n 次跌停(每次下跌10%),则该股民这支股票的盈亏情况(不考虑其他费用)为( ) A.略有盈利B.略有亏损C.没有盈利也没有亏损D.无法判断盈亏情况答案 B解析 设该股民购进这支股票的价格为a 元,则经历n 次涨停后的价格为a (1+10%)n =a ×1.1n 元,经历n 次跌停后的价格为a ×1.1n ×(1-10%)n =a ×1.1n ×0.9n =a ×(1.1×0.9)n =0.99n ·a <a ,故该股民这支股票略有亏损.2.如果在今后若干年内,我国国民经济生产总值都控制在平均每年增长9%的水平,那么达到国民经济生产总值比1995年翻两番的年份大约是(lg 2=0.301 0,lg 3=0.477 1,lg 109=2.037 4,lg 0.09=-2.954 3)( )A.2015年B.2011年C.2016年D.2008年 答案 B解析 设1995年生产总值为a ,经过x 年翻两番,则a ·(1+9%)x =4a .∴x =2lg 2lg 1.09≈16.3.某工厂6年来生产某种产品的情况是:前3年年产量的增长速度越来越快,后3年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (年)的函数关系图象正确的是( )答案 A解析 前3年年产量的增长速度越来越快,说明呈高速增长,只有A ,C 图象符合要求,而后3年年产量保持不变,故选A.4.某汽车销售公司在A ,B 两地销售同一种品牌的汽车,在A 地的销售利润(单位:万元)为y 1=4.1x -0.1x 2,在B 地的销售利润(单位:万元)为y 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆),若该公司在两地共销售16辆该种品牌的汽车,则能获得的最大利润是( ) A.10.5万元 B.11万元 C.43万元 D.43.025万元答案 C解析 设公司在A 地销售该品牌的汽车x 辆, 则在B 地销售该品牌的汽车(16-x )辆,所以可得利润y =4.1x -0.1x 2+2(16-x )=-0.1x 2+2.1x +32 =-0.1(x -212)2+0.1×2124+32.因为x ∈[0,16]且x ∈N ,所以当x =10或11时,总利润取得最大值43万元.5.一个人以6米/秒的速度去追赶停在交通灯前的汽车,当他离汽车25米时交通灯由红变绿,汽车开始变速直线行驶(汽车与人前进方向相同),汽车在时间t 内的路程为s =12t 2米,那么此人( )A.可在7秒内追上汽车B.可在9秒内追上汽车C.不能追上汽车,但期间最近距离为14米D.不能追上汽车,但期间最近距离为7米 答案 D解析 s =12t 2,车与人的间距d =(s +25)-6t =12t 2-6t +25=12(t -6)2+7.当t =6时,d 取得最小值7.6.一块形状为直角三角形的铁皮,两直角边长分别为40 cm 、60 cm ,现要将它剪成一个矩形,并以此三角形的直角为矩形的一个角,则矩形的最大面积是________cm 2. 答案 600解析 设直角边为40 cm 和60 cm 上的矩形边长分别为x cm 、y cm ,则40-x 40=y60,解得y=60-32x .矩形的面积S =xy =x ⎝⎛⎭⎫60-32x =-32(x -20)2+600,当x =20时矩形的面积最大,此时S =600.7.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *),则当每台机器运转________年时,年平均利润最大,最大值是________万元. 答案 5 8解析 由题意知每台机器运转x 年的年平均利润为y x =18-⎝⎛⎭⎫x +25x ,而x >0,故y x ≤18-225=8,当且仅当x =5时,年平均利润最大,最大值为8万元.8.一个人喝了少量酒后,血液中的酒精含量迅速上升到0.3 mg /mL ,在停止喝酒后,血液中的酒精含量以每小时25%的速度减少.为了保障交通安全,某地根据《道路交通安全法》规定:驾驶员血液中的酒精含量不得超过0.09 mg/mL.那么一个喝了少量酒后的驾驶员,至少经过________小时才能开车.(精确到1小时) 答案 5解析 设至少经过x 小时才能开车, 由题意得0.3(1-25%)x ≤0.09, ∴0.75x ≤0.3,x ≥log 0.750.3=lg 0.3lg 0.75≈4.2, ∴至少经过5个小时才能开车.9.商家通常依据“乐观系数准则”确定商品销售价格,即根据商品的最低销售限价a ,最高销售限价b (b >a )以及实数x (0<x <1)确定实际销售价格c =a +x (b -a ).这里,x 被称为乐观系数.经验表明,最佳乐观系数x 恰好使得(c -a )是(b -c )和(b -a )的等比中项.据此可得,最佳乐观系数x 的值等于________. 答案5-12解析 依题意得x =c -ab -a ,(c -a )2=(b -c )(b -a ),∵b -c =(b -a )-(c -a ), ∴(c -a )2=(b -a )2-(b -a )(c -a ), 两边同除以(b -a )2,得x 2+x -1=0,解得x =-1±52.∵0<x <1,∴x =5-12. 10.某公司生产的商品A 每件售价为5元时,年销售10万件.(1)据市场调查,若价格每提高1元,销量相应减少1万件,要使销售收入不低于原销售收入,该商品的销售价格最多提高多少元?(2)为了扩大该商品的影响力,公司决定对该商品的生产进行技术革新,将技术革新后生产的商品售价提高到每件x 元,公司拟投入12(x 2+x )万元作为技改费用,投入x4万元作为宣传费用.试问:技术革新后生产的该商品销售量m 至少应达到多少万件时,才可能使技术革新后的该商品销售收入等于原销售收入与总投入之和? 解 (1)设商品的销售价格提高a 元, 则(10-a )(5+a )≥50,即0≤a ≤5, 所以商品的价格最多可以提高5元.(2)由题意知改革后的销售收入为mx 万元,若改革后的销售收入等于原销售收入与总投入总和,只需要满足mx =12(x 2+x )+x4+50(x >5),即m =12x +34+50x≥212x ·50x +34=434, 当且仅当x =10时等号成立.故销售量至少应达到434万件时,才能使改革后的销售收入等于原销售收入与总投入之和.11.某单位拟建一个扇环面形状的花坛(如图所示),该扇环面是由以点O 为圆心的两个同心圆弧和延长后通过点O 的两条直线段围成,按设计要求扇环面的周长为30米,其中大圆弧所在圆的半径为10米.设小圆弧所在圆的半径为x 米,圆心角为θ(弧度). (1)求θ关于x 的函数关系式;(2)已知在花坛的边缘(实线部分)进行装饰时,直线部分的装饰费用为4元/米,弧线部分的装饰费用为9元/米.设花坛的面积与装饰总费用的比为y ,求y 关于x 的函数关系式,并求出x 为何值时,y 取得最大值?解 (1)设扇环的圆心角为θ, 则30=θ(10+x )+2(10-x ), 所以θ=10+2x10+x(0<x <10).(2)花坛的面积为12θ(102-x 2)=(5+x )(10-x )=-x 2+5x +50(0<x <10),装饰总费用为9θ(10+x )+8(10-x )=170+10x ,所以花坛的面积与装饰总费用的比y =-x 2+5x +50170+10x =-x 2-5x -5010(17+x ),令t =17+x ,则y =3910-110⎝⎛⎭⎫t +324t ≤310,当且仅当t =18时取等号,此时x =1,θ=1211. 综上,当x =1时,花坛的面积与装饰总费用的比最大.12.在扶贫活动中,为了尽快脱贫(无债务)致富,企业甲将经营状况良好的某种消费品专卖店以5.8万元的优惠价格转让给了尚有5万元无息贷款没有偿还的小型企业乙,并约定从该店经营的利润中,首先保证企业乙的全体职工每月最低生活费的开支3 600元后,逐步偿还转让费(不计息).在甲提供的资料中:①这种消费品的进价为每件14元;②该店月销量Q (百件)与销售价格P (元)的关系如图所示;③每月需各种开支2 000元.(1)当商品的价格为每件多少元时,月利润扣除职工最低生活费的余额最大?并求最大余额;(2)企业乙只依靠该店,最早可望在几年后脱贫?解 设该店月利润余额为L ,则由题设得L =Q (P -14)×100-3 600-2 000,① 由销量图易得Q =⎩⎪⎨⎪⎧ -2P +50 (14≤P ≤20),-32P +40 (20<P ≤26), 代入①式得L =⎩⎪⎨⎪⎧ (-2P +50)(P -14)×100-5 600 (14≤P ≤20),⎝⎛⎭⎫-32P +40(P -14)×100-5 600 (20<P ≤26) =⎩⎪⎨⎪⎧-200P 2+7 800P -75 600(14≤P ≤20),-150P 2+61 00P -61 600(20<P ≤26). (1)当14≤P ≤20时,L max =450元,此时P =19.5元;当20<P ≤26时,L max =1 2503元,此时P =613元. 故当P =19.5元时,月利润余额最大,为450元.(2)设可在n 年后脱贫,依题意有12n ×450-50 000-58 000≥0,解得n ≥20,即最早可望在20年后脱贫.。
2017版考前三个月浙江专版文理通用习题 高考知识 方法篇 专题1 集合与命题 第2练 含答案 精品

第2练理清四种命题,突破充要条件[题型分析·高考展望]充分、必要条件是重点考查内容,题型基本都是选择题、填空题,题目难度以低、中档为主,在二轮复习中,本部分应该重点掌握四种命题的真假判断、否命题与命题的否定的区别、充分必要条件的判定与应用,这些知识被考查的概率都较高,特别是充分、必要条件几乎每年都有考查.体验高考1.(2015·山东)若m∈R, 命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是() A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0答案 D解析原命题为“若p,则q”,则其逆否命题为“若綈q,则綈p”.∴所求命题为“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.2.(2015·天津)设x∈R,则“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析|x-2|<1⇔-1<x-2<1⇔1<x<3,x2+x-2>0⇔x<-2或x>1,所以“|x-2|<1”是“x2+x-2>0”的充分不必要条件,故选A.3.(2016·山东)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析若直线a和直线b相交,则平面α和平面β相交;若平面α和平面β相交,那么直线a和直线b可能平行或异面或相交,故选A. 4.(2016·北京)设a,b是向量,则“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 D解析由|a+b|=|a-b|⇔(a+b)2=(a-b)2⇔a·b=0⇔a⊥b,故是既不充分也不必要条件,故选D.5.(2015·四川)设a,b为正实数,则“a>b>1”是“log2a>log2b>0”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析若a>b>1,那么log2a>log2b>0;若log2a>log2b>0,那么a>b>1,故选A.高考必会题型题型一命题及其真假判断常用结论:(1)原命题与逆否命题等价,同一个命题的逆命题、否命题等价;(2)四个命题中,真命题的个数为偶数.例1(2015·安徽)已知m,n是两条不同直线,α,β是两个不同平面,则下列命题正确的是() A.若α,β垂直于同一平面,则α与β平行B.若m,n平行于同一平面,则m与n平行C.若α,β不平行,则在α内不存在与β平行的直线D.若m,n不平行,则m与n不可能垂直于同一平面答案 D解析对于A,α,β垂直于同一平面,α,β关系不确定,故A错;对于B,m,n平行于同一平面,m,n关系不确定,可平行、相交、异面,故B错;对于C,α,β不平行,但α内能找出平行于β的直线,如α中平行于α,β交线的直线平行于β,故C错;对于D,若假设m,n垂直于同一平面,则m∥n,其逆否命题即为D选项,故D正确.点评利用等价命题判断命题的真假,是判断命题真假快捷有效的方法.在解答时要有意识地去练习.变式训练1已知直线l,m和平面α,则下列命题正确的是()A.若l∥m,m⊂α,则l∥αB.若l∥α,m⊂α,则l∥mC.若l⊥m,l⊥α,则m∥αD.若l⊥α,m⊂α,则l⊥m答案 D解析若l∥m,m⊂α,当l⊂α时,则l∥α不成立,故A错误;若l∥α,m⊂α,则l∥m或l,m异面,故B错误;若l⊥m,l⊥α,则m⊂α或m∥α,故C错误;若l⊥α,m⊂α,根据线面垂直的定义,线面垂直则线垂直面内任一条线,可得l⊥m,故D 正确.题型二充分条件与必要条件例2(2015·北京)设α,β是两个不同的平面,m是直线且m⊂α.则“m∥β”是“α∥β”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 B解析m⊂α,m∥βα∥β,但m⊂α,α∥β⇒m∥β,所以“m∥β”是“α∥β”的必要不充分条件.点评判断充分、必要条件时应注意的问题(1)先后顺序:“A的充分不必要条件是B”是指B能推出A,且A不能推出B;而“A是B 的充分不必要条件”则是指A能推出B,且B不能推出A.(2)举出反例:如果从正面判断或证明一个命题的正确或错误不易进行时,可以通过举出恰当的反例来说明.变式训练2(2015·湖北)设a1,a2,…,a n∈R,n≥3.若p:a1,a2,…,a n成等比数列;q:(a21+a22+…+a2n-1)·(a22+a23+…+a2n)=(a1a2+a2a3+…+a n-1a n)2,则()A.p是q的必要条件,但不是q的充分条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的充分必要条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件答案 B解析若p成立,设a1,a2,…,a n的公比为q,则(a21+a22+…+a2n-1)(a22+a23+…+a2n)=a21(1+q2+…+q2n-4)·a22(1+q2+…+q2n-4)=a21a22(1+q2+…+q2n-4)2,(a1a2+a2a3+…+a n-1a n)2=(a1a2)2(1+q2+…+q2n-4)2,故q成立,故p是q的充分条件.取a1=a2=…=a n=0,则q 成立,而p不成立,故p不是q的必要条件,故选B.题型三与命题有关的综合问题例3以下关于命题的说法正确的是________(填写所有正确命题的序号).①“若log2a>0,则函数f(x)=log a x(a>0,a≠1)在其定义域内是减函数”是真命题;②命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”;③命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆命题为真命题. 答案 ②解析 对于①,若log 2a >0=log 21,则a >1,所以函数f (x )=log a x 在其定义域内是增函数,故①不正确;对于②,依据一个命题的否命题的定义可知,该说法正确;对于③,原命题的逆命题是“若x +y 是偶数,则x 、y 都是偶数”,是假命题,如1+3=4是偶数,但3和1均为奇数,故③不正确.综上可知正确的说法有②.点评 解决此类问题需要对每一个命题逐一作出判断,需要有扎实的基础知识,这是破解此类问题的前提条件.若需证明某命题为真,需要根据有关知识作出逻辑证明,但若需要证明某命题为假,只要举出一个反例即可,因此,“找反例”是破解此类问题的重要方法之一. 变式训练3 下列命题: ①若ac 2>bc 2,则a >b ; ②若sin α=sin β,则α=β;③“实数a =0”是“直线x -2ay =1和直线2x -2ay =1平行”的充要条件; ④若f (x )=log 2x ,则f (|x |)是偶函数.其中正确命题的序号是________. 答案 ①③④解析 对于①,ac 2>bc 2,c 2>0,∴a >b 正确; 对于②,sin 30°=sin 150°30°=150°,∴②错误;对于③,l 1∥l 2⇔A 1B 2=A 2B 1,即-2a =-4a ⇒a =0且A 1C 2≠A 2C 1,∴③正确; ④显然正确.高考题型精练1.已知复数z =a +3i i (a ∈R ,i 为虚数单位),则“a >0”是“z 在复平面内对应的点位于第四象限”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 C解析 z =a +3ii =-(a +3i)i =3-a i ,若z 位于第四象限,则a >0,反之也成立,所以“a >0”是“z 在复平面内对应的点位于第四象限”的充要条件.2.已知条件p :x +y ≠-2,条件q :x ,y 不都是-1,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析因为p:x+y≠-2,q:x≠-1或y≠-1,所以綈p:x+y=-2,綈q:x=-1且y=-1,因为綈q⇒綈p但綈p綈q,所以綈q是綈p的充分不必要条件,即p是q的充分不必要条件.3.(2015·湖北)l1,l2表示空间中的两条直线,若p:l1,l2是异面直线;q:l1,l2不相交,则() A.p是q的充分条件,但不是q的必要条件B.p是q的必要条件,但不是q的充分条件C.p是q的充分必要条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件答案 A解析两直线异面,则两直线一定无交点,即两直线一定不相交;而两直线不相交,有可能是平行,不一定异面,故两直线异面是两直线不相交的充分不必要条件,故选A. 4.(2016·天津)设{a n}是首项为正数的等比数列,公比为q,则“q<0”是“对任意的正整数n,a2n-1+a2n<0”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案 C解析由题意得,a2n-1+a2n<0⇔a1(q2n-2+q2n-1)<0⇔q2(n-1)(q+1)<0⇔q∈(-∞,-1),故是必要不充分条件,故选C.5.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析当四边形ABCD为菱形时,必有对角线互相垂直,即AC⊥BD;当四边形ABCD中AC⊥BD时,四边形ABCD不一定是菱形,还需要AC与BD互相平分.综上知,“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的充分不必要条件.6.设φ∈R,则“φ=0”是“f(x)=cos(x+φ)(x∈R)为偶函数”的()A.充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 当φ=0时,f (x )=cos(x +φ)=cos x 为偶函数成立;但当f (x )=cos(x +φ)为偶函数时,φ=k π,k ∈Z ,φ=0不一定成立.故选A.7.(2016·四川)设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q 的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 画出可行域(如图所示),可知命题q 中不等式组表示的平面区域△ABC 在命题p 中不等式表示的圆盘内,故选A.8.(2016·四川)设p :实数x ,y 满足x >1且y >1,q :实数x ,y 满足x +y >2,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A 解析⎭⎪⎬⎪⎫当x >1,y >1时,x +y >2一定成立,即p ⇒q 当x +y >2时,可以x =-1,y =4,即q p ⇒ 故p 是q 的充分不必要条件9.下列4个命题中正确命题的个数是________.①命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”; ②m =3是直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直的充要条件; ③若实数x ,y ∈[-1,1],则满足x 2+y 2≥1的概率为π4;④命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”等价.答案 2解析 ①正确;②错,当m =0时,两直线也垂直,所以m =3是两直线垂直的充分不必要条件;③错,实数x ,y ∈[-1,1]表示的平面区域为边长为2的正方形,其面积为4,而x 2+y 2<1所表示的平面区域的面积为π,所以满足x 2+y 2≥1的概率为4-π4;④正确,不难看出,命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”是互为逆否命题,因此二者等价,所以正确.10.已知命题p :实数m 满足m 2+12a 2<7am (a >0),命题q :实数m 满足方程x 2m -1+y 22-m=1表示焦点在y 轴上的椭圆,且p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为________. 答案 ⎣⎡⎦⎤13,38解析 由a >0,m 2-7am +12a 2<0,得3a <m <4a ,即命题p :3a <m <4a ,a >0.由x 2m -1+y 22-m =1表示焦点在y 轴上的椭圆,可得2-m >m -1>0,解得1<m <32,即命题q :1<m<32. 因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3a >1,4a ≤32或⎩⎪⎨⎪⎧3a ≥1,4a <32,解得13≤a ≤38, 所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,38.。
高考数学 考前3个月知识方法专题训练 第一部分 知识方法篇 专题5 数列、推理与证明 第22练 常考

(通用版)2017届高考数学考前3个月知识方法专题训练第一部分知识方法篇专题5 数列、推理与证明第22练常考的递推公式问题的破解方略文编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((通用版)2017届高考数学考前3个月知识方法专题训练第一部分知识方法篇专题5 数列、推理与证明第22练常考的递推公式问题的破解方略文)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第22练常考的递推公式问题的破解方略[题型分析·高考展望]利用递推关系式求数列的通项公式及前n项和公式是高考中常考题型,掌握常见的一些变形技巧是解决此类问题的关键.一般这类题目难度较大,但只要将已知条件转化为几类“模型",然后采用相应的计算方法即可解决.体验高考1.(2015·湖南)设S n为等比数列{a n}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n=________.答案3n-1解析由3S1,2S2,S3成等差数列知,4S2=3S1+S3,可得a3=3a2,∴公比q=3,故等比数列通项a n=a1q n-1=3n-1.2.(2015·课标全国Ⅱ)设S n是数列{a n}的前n项和,且a1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n=____________.答案-错误!解析由题意,得S1=a1=-1,又由a n+1=S n S n+1,得S n+1-S n=S n S n+1,因为S n≠0,所以错误!=1,即错误!-错误!=-1,故数列错误!是以错误!=-1为首项,-1为公差的等差数列,得错误!=-1-(n-1)=-n,所以S n=-1 n .3.(2015·江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1-a n=n+1(n∈N*),则数列错误!前10项的和为________.答案错误!解析∵a1=1,a n+1-a n=n+1,∴a2-a1=2,a3-a2=3,…,a n-a n-1=n,将以上n-1个式子相加得a n-a1=2+3+…+n=错误!,即a n=错误!.令b n=错误!,故b n=错误!=2错误!,故S10=b1+b2+…+b10=2错误!=错误!。
2017版考前三个月(浙江专版文理通用)高考知识·方法篇练习:专题10数学方法第43练

第43练 关于计算过程的再优化[题型分析· (高|考 )展望] 中学数学的运算包括数的计算 ,式的恒等变形 ,方程和不等式同解变形 ,初等函数的运算和求值 ,各种几何量的测量与计算 ,求数列和函数、概率计算等.?高中数学新课程标准?所要求的数学能力中运算求解能力更为根本 ,运算求解能力指的是要求学生会根据法那么、公式进行正确运算、变形和数据处理 ,能根据问题的条件 ,寻找与设计合理、简捷的运算途径;能根据要求对数据进行估计和近似计算.运算求解能力是思维能力和运算技能的结合.运算包括对数字的计算、估值和近似计算 ,对式子的组合变形与分解变形 ,对几何图形各几何量的计算求解等.数学运算 ,都是依据相应的概念、法那么、性质、公式等根底知识进行的 ,尤其是概念 ,它是思维的形式 ,只有概念明确、理解透彻 ,才能作出正确的判断及符合逻辑的推理.计算法那么是计算方法的程序化和规那么化 ,对法那么的理解是计算技能形成的前提. (高|考 )命题对运算求解能力的考查主要是针对算法、推理及以代数运算为主的考查.因此在高中数学中 ,对于运算求解能力的培养至||关重要.提高数学解题能力 ,首||先是提高数学的运算求解能力 ,可以从以下几个方面入手:1.培养良好的审题习惯.2.培养认真计算的习惯.3.培养一些常用结论的记忆的能力 ,记住一些常用的结论 ,比方数列求和的公式12+22+32+…+n 2=16n (n +1)(2n +1) ,三角函数中的辅助角公式a sin x +b cos x =a 2+b 2sin(x +θ)等等. 4.加强运算练习是提高根本运算技能的有效途径 ,任何能力都是有方案、有目的地训练出来的 ,提高根本运算技能也必须加强练习、严格训练.5.提高运算根本技能 ,必须要提高学生在运算中的推理能力 ,这就首||先要清楚运算的定理及相关理论.6.增强自信是解题的关键 ,自信才能自强 ,在数学解题中 ,自信心是相当重要的.(高|考 )必会题型题型一 化繁为简 ,优化计算过程例1 过点( 2 ,0)引直线l 与曲线y =1-x 2相交于A ,B 两点 ,O 为坐标原点 ,当△AOB 的面积取最||大值时 ,直线l 的斜率等于( ) A.33 B .-33 C .±33D .- 3 答案 B解析 由y =1-x 2得 ,x 2+y 2=1(y ≥0) ,设直线方程为x =my + 2 ,m <0(m ≥0不合题意) ,代入x 2+y 2=1(y ≥0) ,整理得 ,(1+m 2)y 2+22my +1=0 ,设A (x 1 ,y 1) ,B (x 2 ,y 2) ,那么y 1+y 2=-22m 1+m 2 ,y 1y 2=11+m 2, 那么△AOB 的面积为12×2|y 1-y 2|=22|y 1-y 2| , 因为|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2 = (-22m 1+m 2)2-41+m 2=2m 2-11+m 2=2m 2-12+m 2-1 =22m 2-1+m 2-1 ≤22 2m 2-1×m 2-1=22 , 当且仅当2m 2-1=m 2-1 ,即m 2-1=2 ,m =-3时取等号.此时直线方程为x =-3y + 2 ,即y =-33x +63 , 所以直线的斜率为-33. 点评 此题考查直线与圆的位置关系以及三角形的面积公式 ,先设出直线方程x =my + 2 ,表示出△AOB 的面积 ,然后探讨面积最||大时m 的取值 ,得到直线的斜率. 题型二 运用概念、性质等优化计算过程例2 椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点为F ,C 与过原点的直线相交于A ,B 两点 ,连接AF ,BF .假设|AB |=10 ,|AF |=6 ,cos ∠ABF =45,那么C 的离心率e =________. 答案 57解析 如图 ,设|BF |=m ,由题意知 ,m 2+100-2×10m cos ∠ABF =36 ,解得m =8 ,所以△ABF 为直角三角形 ,所以|OF |=5 ,即c =5 ,由椭圆的对称性知|AF ′|=|BF |=8(F ′为右焦点) ,所以a =7 ,所以离心率e =57. 点评 熟练掌握有关的概念和性质是快速准确解决此类题目的关键.题型三 代数运算中加强 "形〞的应用 ,优化计算过程例3 设b >0 ,数列{a n }满足a 1=b ,a n =nba n -1a n -1+2n -2(n ≥2). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n ,a n ≤b n +12n +1+1. (1)解 由a 1=b >0 ,知a n =nba n -1a n -1+2n -2>0 , n a n =1b +2b ·n -1a n -1. 令A n =n a n ,A 1=1b, 当n ≥2时 ,A n =1b +2bA n -1 =1b +2b 2+…+2n -2b n -1+2n -1b n -1A 1 =1b +2b 2+…+2n -2b n -1+2n -1b n .①当b ≠2时 ,A n =1b [1-(2b )n ]1-2b=b n -2n b n (b -2); ②当b =2时 ,A n =n 2. 综上 ,a n =⎩⎪⎨⎪⎧ nb n (b -2)b n -2n b ≠22 b =2.(2)证明 当b ≠2时 ,(2n +1+b n +1)b n -2nb -2=(2n +1+b n +1)(b n -1+2b n -2+…+2n -1)=2n +1b n -1+2n +2b n -2+…+22n +b 2n +2b 2n -1+…+2n -1b n +1=2n b n(2b +22b 2+…+2n b n +b n 2n +b n -12n -1+…+b 2) >2n b n (2+2+…+2) ,=2n ·2n b n =n ·2n +1b n ,∴a n =nb n (b -2)b n -2n <b n +12n +1+1. 当b =2时 ,a n =2=b n +12n +1+1. 综上所述 ,对于一切正整数n ,a n ≤b n +12n +1+1. 点评 结合题目中a n 的表达式可知 ,需要构造a n 新的形式n a n =1b +2b ·n -1a n -1,得到新的数列 ,根据新数列的形式求和;不等式的证明借用放缩完成.(高|考 )题型精练1.函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域是一切实数 ,那么m 的取值范围是( )A .0<m ≤4B .0≤m ≤1C .m ≥4D .0≤m ≤4答案 D 解析 根据题意mx 2+mx +1≥0(x ∈R )恒成立 ,当m =0时 ,满足不等式;当m ≠0时 ,需满足⎩⎪⎨⎪⎧m >0 Δ=m 2-4m ≤0 解得0<m ≤4 ,综上0≤m ≤4.2.函数f (x -1x )=x 2+1x 2 ,那么f (3)的值为( ) A .8B .9C .11D .10 答案 C解析 ∵f (x -1x )=(x -1x)2+2 ,∴f (3)=9+2=11. 3.一元二次不等式f (x )<0的解集为{x |x <-1或x >12} ,那么f (10x )>0的解集为( ) A .{x |x <-1或x >lg 2}B .{x |-1<x <lg 2}C .{x |x >-lg 2}D .{x |x <-lg 2} 答案 D解析 由题意知 ,一元二次不等式f (x )>0的解集为(-1 ,12) ,即-1<10x <12⇒x <-lg 2. 4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ (x -1x )6 x <0 -x x ≥0.那么当x >0时 ,f [f (x )]表达式的展开式中常数项为( ) A .-20 B .20 C .-15 D .15答案 A 解析 当x >0时 ,f [f (x )]=(-x +1x )6=(1x -x )6的展开式中 ,常数项为C 36(1x )3(-x )3=-20. 5.在△ABC 中 ,假设AC AB =cos B cos C,那么( )A .A =CB .A =BC .B =CD .以上都不正确答案 C解析 ∵AC AB =sin B sin C =cos B cos C, ∴sin B cos C -cos B sin C =0.∴sin(B -C )=0.又∵-π<B -C <π ,∴B -C =0 ,即B =C . 6.直线l 与抛物线y 2=4x 交于A 、B 两点 ,假设P (2,2)为AB 的中点 ,那么直线AB 的方程为________.答案 x -y =0解析 ∵点A (x 1 ,y 1) ,B (x 2 ,y 2)在抛物线y 2=4x 上 ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ y 21=4x 1y 22=4x 2 ∴y 22-y 21=4x 2-4x 1, 即y 2-y 1x 2-x 1=4y 2+y 1. ∵P (2,2)为AB 的中点 ,所以y 2+y 1=4 ,∴直线AB 的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1=44=1 , ∴直线AB 的方程为x -y =0.7.抛物线y =x 2在x =1处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D (包含三角形内部与边界).假设点P (x ,y )是区域D 内的任意一点 ,那么x +2y 的取值范围是________.答案 [-2 ,12] 解析 易知切线方程为:y =2x -1 ,所以与两坐标轴围成的三角形区域三个点为A (0,0) ,B (12 ,0) ,C (0 ,-1).易知过C 点时有最||小值-2 ,过B 点时有最||大值12. 8.在△ABC 中 ,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .A =π4 ,b sin(π4+C )-c sin(π4+B )=a . (1)求证:B -C =π2;(2)假设a = 2 ,求△ABC 的面积. (1)证明 由b sin(π4+C )-c sin(π4+B )=a , 应用正弦定理 ,得sin B sin(π4+C )-sin C sin(π4+B )=sin A , sin B (22sin C +22cos C )-sin C (22sin B +22cos B )=22, 整理得sin B cos C -cos B sin C =1 ,即sin(B -C )=1.由于0<B ,C <34π ,从而B -C =π2. (2)解 由(1)知 ,B -C =π2 ,又B +C =π-A =3π4, 因此B =5π8 ,C =π8. 由a = 2 ,A =π4,得 b =a sin B sin A =2sin 5π8 ,c =a sin C sin A =2sin π8, 所以△ABC 的面积S =12bc sin A =2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=12. 9. 在如下列图的多面体ABCDE 中 ,AB ⊥平面ACD ,DE ⊥平面ACD ,且AC =AD =CD =DE =2 ,AB =1.(1)请在线段CE 上找到点F 的位置 ,使得恰有直线BF ∥平面ACD ,并证明;(2)求平面BCE 与平面ACD 所成锐二面角θ的大小.解 以D 为原点建立如下列图的空间直角坐标系 ,使得x 轴和z 轴的正半轴分别经过点A 和点E ,那么各点的坐标为D (0,0,0) ,A (2,0,0) ,E (0,0,2) ,B (2,0,1) ,C (1 , 3 ,0).(1)点F 应是线段CE 的中点 ,证明如下:设F 是线段CE 的中点 ,那么点F 的坐标为(12 ,32,1) , DE →=(0,0,2) ,BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-3232 0 , ∴BF →·DE →=0 ,∴BF →⊥DE →.而DE →是平面ACD 的一个法向量.此即证得BF ∥平面ACD .(2)设平面BCE 的法向量为n =(x ,y ,z ) ,那么n ⊥CB → ,且n ⊥CE → ,由CB →=(1 ,- 3 ,1) ,CE →=(-1 ,- 3 ,2) , 得⎩⎪⎨⎪⎧ x -3y +z =0-x -3y +2z =0 不妨设y = 3 , 那么⎩⎪⎨⎪⎧x =1z =2 即n =(1 , 3 ,2) , ∴所求角θ满足cos θ=n ·DE →|n |·|DE →|=422×2=22 , ∴θ=π4.10. 双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0 ,b >0) ,O 为坐标原点 ,离心率e =2 ,点M ( 5 ,3)在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)假设直线l 与双曲线交于P 、Q 两点 ,且OP →·OQ →=0 ,求1|OP |2+1|OQ |2的值. 解 (1)∵e =2 ,∴c =2a ,b 2=c 2-a 2=3a 2 ,∴双曲线方程为x 2a 2-y 23a2=1 , 即3x 2-y 2=3a 2 , ∵点M ( 5 ,3)在双曲线上 ,∴15-3=3a 2 ,∴a 2=4 ,∴所求双曲线方程为x 24-y 212=1. (2)设直线OP 的方程为y =kx (k ≠0) ,联立x 24-y 212=1得⎩⎨⎧x 2=123-k 2 y 2=12k 23-k 2∴|OP |2=x 2+y 2=12(k 2+1)3-k 2. ∵OP →·OQ →=0 ,∴直线OQ 的方程为y =-1kx , 同理可得|OQ |2=12(k 2+1)3k 2-1, ∴1|OP |2+1|OQ |2=3-k 2+(3k 2-1)12(k 2+1)=2+2k 212(k 2+1)=16.11.数列{a n }中 ,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N * ,a ∈R 且a ≠0). (1)假设a =-7 ,求数列{a n }中的最||大项和最||小项的值;(2)假设对任意的n ∈N * ,都有a n ≤a 6成立 ,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N * ,a ∈R ,且a ≠0) , 又a =-7 ,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性 ,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4 ,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最||大项为a 5=2 ,最||小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2, 对任意的n ∈N * ,都有a n ≤a 6成立 ,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性 , 可知5<2-a 2<6 ,即-10<a <-8. 12.假设正数x ,y 满足x +2y +4=4xy ,且不等式(x +2y )a 2+2a +2xy -34≥0恒成立 ,求实数a 的取值范围.解 ∵正实数x ,y 满足x +2y +4=4xy ,即x +2y =4xy -4.不等式(x +2y )a 2+2a +2xy -34≥0恒成立 ,即(4xy -4)a 2+2a +2xy -34≥0恒成立 ,变形得2xy (2a 2+1)≥4a 2-2a +34恒成立 ,即xy ≥2a 2-a +172a 2+1恒成立. 又∵x >0 ,y >0 ,∴x +2y ≥22xy ,公众号:惟微小筑∴4xy =x +2y +4≥4+22xy ,即2(xy )2-2xy -2≥0 ,∴xy ≥2或xy ≤-22(舍去) ,可得xy ≥2. 要使xy ≥2a 2-a +172a 2+1恒成立 ,只需2≥2a 2-a +172a 2+1恒成立 ,化简得2a 2+a -15≥0 , 解得a ≤-3或a ≥52. 故a 的取值范围是(-∞ ,-3]∪[52 ,+∞).。
2017版考前三个月(浙江专版文理通用)高考知识·方法篇练习:专题9数学思想第39练

第39练 转化与化归思想[思想方法解读] 转化与化归思想方法 ,就是在研究和解决有关数学问题时 ,采用某种手段将问题通过变换使之转化 ,进而使问题得到解决的一种数学方法.一般是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题 ,将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题 ,将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题.转化与化归思想是实现具有相互关联的两个知识板块进行相互转化的重要依据 ,如函数与不等式、函数与方程、数与形、式与数、角与边、空间与平面、实际问题与数学问题的互化等 ,消去法、换元法、数形结合法等都表达了等价转化思想 ,我们也经常在函数、方程、不等式之间进行等价转化 ,在复习过程中应注意相近主干知识之间的互化 ,注重知识的综合性.转化与化归思想的原那么(1)熟悉化原那么:将陌生的问题转化为熟悉的问题 ,将未知的问题转化为的问题 ,以便于我们运用熟知的知识、经验和问题来解决.(2)简单化原那么:将复杂问题化归为简单问题 ,通过对简单问题的解决 ,到达解决复杂问题的目的 ,或获得某种解题的启示和依据.(3)和谐统一原那么: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)正难那么反原那么: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.体验 (高|考 )1.(2021·课标全国乙)等差数列{a n }前9项的和为27 ,a 10=8 ,那么a 100等于( )A .100B .99C .98D .97答案 C解析 由等差数列性质 ,知S 9=9(a 1+a 9)2=9×2a 52=9a 5=27 ,得a 5=3 ,而a 10=8 ,因此公差d =a 10-a 510-5=1 , ∴a 100=a 10+90d =98 ,应选C.2.(2021·课标全国丙)4213532425=,=,=,a b c 那么( )A .b <a <cB .a <b <cC .b <c <aD .c <a <b 答案 A解析 因为424355242=,==,a b 由函数y =2x 在R 上为增函数知b <a ;又因为4212333324255==,==,a c 由函数23=y x 在(0 ,+∞)上为增函数知a <c .综上得b <a <c .应选A.3.(2021·四川)在△ABC 中 ,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos A a +cos B b =sin C c. (1)证明:sin A sin B =sin C ;(2)假设b 2+c 2-a 2=65bc ,求tan B . (1)证明 根据正弦定理 ,可设a sin A =b sin B =c sin C=k (k >0) , 那么a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C .代入cos A a +cos B b =sin C c中 ,有 cos A k sin A +cos B k sin B =sin C k sin C,变形可得 sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B =sin(A +B ).在△ABC 中 ,由A +B +C =π ,有sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,所以sin A sin B =sin C .(2)解 由 ,b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理 ,有 cos A =b 2+c 2-a 22bc =35, 所以sin A =1-cos 2A =45. 由(1)知 ,sin A sin B =sin A cos B +cos A sin B ,所以45sin B =45cos B +35sin B . 故tan B =sin B cos B=4. (高|考 )必会题型题型一 正难那么反的转化例1 集合A ={x ∈R |x 2-4mx +2m +6=0} ,B ={x ∈R |x <0} ,假设A ∩B ≠∅ ,求实数m 的取值范围.解 设全集U ={m |Δ=(-4m )2-4(2m +6)≥0} ,即U ={m |m ≤-1或m ≥32}. 假设方程x 2-4mx +2m +6=0的两根x 1 ,x 2均为非负 ,那么⎩⎪⎨⎪⎧ m ∈U x 1+x 2=4m ≥0 ⇒m ≥32 x 1x 2=2m +6≥0所以使A ∩B ≠∅的实数m 的取值范围为{m |m ≤-1}.点评 此题中 ,A ∩B ≠∅ ,所以A 是方程x 2-4mx +2m +6=0①的实数解组成的非空集合 ,并且方程①的根有三种情况:(1)两负根;(2)一负根和一零根;(3)一负根和一正根.分别求解比较麻烦 ,我们可以从问题的反面考虑 ,采取 "正难那么反〞的解题策略 ,即先由Δ≥0 ,求出全集U ,然后求①的两根均为非负时m 的取值范围 ,最||后利用 "补集思想〞求解 ,这就是正难那么反这种转化思想的应用 ,也称为 "补集思想〞.变式训练1 假设对于任意t ∈[1,2] ,函数g (x )=x 3+⎝⎛⎭⎫m 2+2x 2-2x 在区间(t,3)上总不为单调函数 ,那么实数m 的取值范围是__________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-373 -5 解析 g ′(x )=3x 2+(m +4)x -2 ,假设g (x )在区间(t,3)上总为单调函数 ,那么①g ′(x )≥0在(t,3)上恒成立 ,或②g ′(x )≤0在(t,3)上恒成立.由①得3x 2+(m +4)x -2≥0 ,即m +4≥2x-3x 在x ∈(t,3)上恒成立 , 所以m +4≥2t-3t 恒成立 ,那么m +4≥-1 , 即m ≥-5;由②得m +4≤2x-3x 在x ∈(t,3)上恒成立 , 那么m +4≤23-9 ,即m ≤-373. 所以使函数g (x )在区间(t,3)上总不为单调函数的m 的取值范围为-373<m <-5. 题型二 函数、方程、不等式之间的转化例2 函数f (x )=eln x ,g (x )=1ef (x )-(x +1). (e =…)(1)求函数g (x )的极大值;(2)求证:1+12+13+ (1)>ln(n +1)(n ∈N *). (1)解 ∵g (x )=1ef (x )-(x +1)=ln x -(x +1) , ∴g ′(x )=1x-1(x >0). 令g ′(x )>0 ,解得0<x <1;令g ′(x )<0 ,解得x >1.∴函数g (x )在(0,1)上单调递增 ,在(1 ,+∞)上单调递减 ,∴g (x )极大值=g (1)=-2.(2)证明 由(1)知x =1是函数g (x )的极大值点 ,也是最||大值点 ,∴g (x )≤g (1)=-2 ,即ln x -(x +1)≤-2⇒ln x ≤x -1(当且仅当x =1时等号成立) , 令t =x -1 ,得t ≥ln(t +1)(t >-1).取t =1n(n ∈N *)时 , 那么1n >ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1n , ∴1>ln 2 ,12>ln 32 ,13>ln 43 ,… ,1n >ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫n +1n , 叠加得1+12+13+…+1n >ln(2·32·43·…·n +1n)=ln(n +1). 即1+12+13+ (1)>ln(n +1). 点评 解决方程、不等式的问题需要函数帮助 ,解决函数的问题需要方程、不等式的帮助 ,因此借助于函数、方程、不等式进行转化与化归可以将问题化繁为简 ,一般可将不等关系转化为最||值(值域)问题 ,从而求出参变量的范围.变式训练2 (2021·课标全国Ⅰ)设函数f (x )=e 2x -a ln x .(1)讨论f (x )的导函数f ′(x )的零点的个数;(2)证明:当a >0时 ,f (x )≥2a +a ln 2a. (1)解 f (x )的定义域为(0 ,+∞) ,f ′(x )=2e 2x -a x(x >0). 当a ≤0时 ,f ′(x )>0 ,f ′(x )没有零点;当a >0时 ,因为e 2x 单调递增 ,-a x单调递增 , 所以f ′(x )在(0 ,+∞)上单调递增.又f ′(a )>0 ,当b 满足0<b <a 4且b <14时 ,f ′(b )<0 ,故当a >0时 ,f ′(x )存在唯一零点.(2)证明 由(1) ,可设f ′(x )在(0 ,+∞)的唯一零点为x 0 ,当x ∈(0 ,x 0)时 ,f ′(x )<0;当x ∈(x 0 ,+∞)时 ,f ′(x )>0.故f (x )在(0 ,x 0)上单调递减 ,在(x 0 ,+∞)上单调递增 ,所以当x =x 0时 ,f (x )取得最||小值 ,最||小值为f (x 0). 由于0202e 0-=,x a x 所以f (x 0)=a 2x 0+2ax 0+a ln 2a ≥2a +a ln 2a .故当a >0时 ,f (x )≥2a +a ln 2a . 题型三 主与次的转化例3 函数f (x )=x 3+3ax -1 ,g (x )=f ′(x )-ax -5 ,其中f ′(x )是f (x )的导函数.对满足-1≤a ≤1的一切a 的值 ,都有g (x )<0 ,那么实数x 的取值范围为________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-23 1 解析 由题意 ,知g (x )=3x 2-ax +3a -5 ,令φ(a )=(3-x )a +3x 2-5 ,-1≤a ≤1.对-1≤a ≤1 ,恒有g (x )<0 ,即φ(a )<0 ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ φ(1)<0 φ(-1)<0 即⎩⎪⎨⎪⎧3x 2-x -2<0 3x 2+x -8<0解得-23<x <1. 故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-23 1时 ,对满足-1≤a ≤1的一切a 的值 ,都有g (x )<0. 点评 主与次的转化法合情合理的转化是数学问题能否 "明朗化〞的关键所在 ,通过变换主元 ,起到了化繁为简的作用.在不等式中出现两个字母:x 及a ,关键在于该把哪个字母看成变量 ,哪个看成常数.显然可将a 视作自变量 ,那么上述问题即可转化为在[-1,1]内关于a 的一次函数小于0恒成立的问题.变式训练3 设f (x )是定义在R 上的单调递增函数 ,假设f (1-ax -x 2)≤f (2-a )对任意a ∈[-1,1]恒成立 ,那么x 的取值范围为______________.答案 (-∞ ,-1]∪[0 ,+∞)解析 ∵f (x )是R 上的增函数 ,∴1-ax -x 2≤2-a ,a ∈[-1,1].(*)(*)式可化为(x -1)a +x 2+1≥0对a ∈[-1,1]恒成立.令g (a )=(x -1)a +x 2+1.那么⎩⎪⎨⎪⎧g (-1)=x 2-x +2≥0g (1)=x 2+x ≥0 解得x ≥0或x ≤-1 ,即实数x 的取值范围是(-∞ ,-1]∪[0 ,+∞).题型四 以换元为手段的转化与化归例4 是否存在实数a ,使得函数y =sin 2x +a cos x +58a -32在闭区间[0 ,π2]上的最||大值是1 ?假设存在 ,那么求出对应的a 的值;假设不存在 ,请说明理由.解 y =sin 2x +a cos x +58a -32=1-cos 2x +a cos x +58a -32=-(cos x -a 2)2+a 24+58a -12.∵0≤x ≤π2,∴0≤cos x ≤1 ,令cos x =t , 那么y =-(t -a 2)2+a 24+58a -12,0≤t ≤1. 当a 2>1 ,即a >2时 ,函数y =-(t -a 2)2+a 24+58a -12在t ∈[0,1]上单调递增 , ∴t =1时 ,函数有最||大值y max =a +58a -32=1 , 解得a =2013<2(舍去); 当0≤a 2≤1 ,即0≤a ≤2时 , 那么t =a 2时函数有最||大值 , y max =a 24+58a -12=1 , 解得a =32或a =-4(舍去); 当a 2<0 ,即a <0时 , 函数y =-(t -a 2)2+a 24+58a -12在t ∈[0,1]上单调递减 , ∴t =0时 ,函数有最||大值y max =58a -12=1 , 解得a =125>0(舍去) , 综上所述 ,存在实数a =32 ,使得函数在闭区间[0 ,π2]上有最||大值1. 点评 换元有整体代换、特值代换、三角换元等情况.此题是关于三角函数最||值的存在性问题 ,通过换元 ,设cos x =t ,转化为关于t 的二次函数问题 ,把三角函数的最||值问题转化为二次函数y =-(t -a 2)2+a 24+58a -12,0≤t ≤1的最||值问题 ,然后分类讨论解决问题.变式训练4 假设关于x 的方程9x +(4+a )·3x +4=0有解 ,那么实数a 的取值范围是____________.答案 (-∞ ,-8]解析 设t =3x ,那么原命题等价于关于t 的方程t 2+(4+a )t +4=0有正解 ,别离变量a ,得a+4=-⎝⎛⎭⎫t +4t , ∵t >0 ,∴-⎝⎛⎭⎫t +4t ≤-4 , ∴a ≤-8 ,即实数a 的取值范围是(-∞ ,-8].(高|考 )题型精练1.假设函数f (x )=x 3-tx 2+3x 在区间[1,4]上单调递减 ,那么实数t 的取值范围是( )A .(-∞ ,518] B .(-∞ ,3] C .[518,+∞) D .[3 ,+∞)答案 C解析 f ′(x )=3x 2-2tx +3 ,由于f (x )在区间[1,4]上单调递减 ,那么有f ′(x )≤0在[1,4]上恒成立 ,即3x 2-2tx +3≤0 ,即t ≥32(x +1x)在[1,4]上恒成立 , 因为y =32(x +1x)在[1,4]上单调递增 , 所以t ≥32(4+14)=518, 应选C.2.函数f (x )=12log x ,假设m <n ,有f (m )=f (n ) ,那么m +3n 的取值范围是( )A .[2 3 ,+∞)B .(2 3 ,+∞)C .[4 ,+∞)D .(4 ,+∞)答案 D 解析 ∵f (x )=12log x ,假设m <n ,有f (m )=f (n ) ,1122log log =-,m n ∴ ∴mn =1 ,∴0<m <1 ,n >1 ,∴m +3n =m +3m在m ∈(0,1)上单调递减 , 当m =1时 ,m +3n =4 ,∴m +3n >4.3.过抛物线y =ax 2(a >0)的焦点F ,作一直线交抛物线于P ,Q 两点 ,假设线段PF 与FQ 的长度分别为p ,q ,那么1p +1q等于( ) A .2aB.12a C .4aD.4a 答案 C解析 抛物线y =ax 2(a >0)的标准方程为x 2=1a y (a >0) ,焦点F (0 ,14a) , 取过焦点F 的直线垂直于y 轴 ,那么|PF |=|QF |=12a, 所以1p +1q=4a . 4.函数f (x )=(e 2x +1+1)(ax +3a -1) ,假设存在x ∈(0 ,+∞) ,使得不等式f (x )<1成立 ,那么实数a 的取值范围是( )A .(0 ,e +23(e +1)) B .(0 ,2e +1) C .(-∞ ,e +23(e +1)) D .(-∞ ,1e +1) 答案 C解析 因为x ∈(0 ,+∞) ,所以2x +1>1 ,那么e 2x +1+1>e +1 ,要使f (x )<1 ,那么ax +3a -1<1e +1, 可转化为:存在x ∈(0 ,+∞)使得a <e +2e +1·1x +3成立. 设g (x )=e +2e +1·1x +3, 那么a <g (x )max ,因为x >0 ,那么x +3>3 ,从而1x +3<13, 所以g (x )<e +23(e +1) ,即a <e +23(e +1), 选C.5.f (x )=33x +3,那么f (-2 015)+f (-2 014)+…+f (0)+f (1)+…+f (2 016)=________. 答案 2 016解析 f (x )+f (1-x )=33x +3+331-x +3=33x +3+3x 3+3x=3x +33x +3=1 , ∴f (0)+f (1)=1 ,f (-2 015)+f (2 016)=1 ,∴f (-2 015)+f (-2 014)+…+f (0)+f (1)+…+f (2 016)=2 016.6.假设二次函数f (x )=4x 2-2(p -2)x -2p 2-p +1在区间[-1,1]内至||少存在一个值c ,使得f (c )>0 ,求实数p 的取值范围是________.答案 (-3 ,32) 解析 如果在[-1,1]内没有值满足f (c )>0 ,那么⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)≤0 f (1)≤0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ p ≤-12或p ≥1 p ≤-3或p ≥32⇒p ≤-3或p ≥32, 取补集为-3<p <32,即为满足条件的p 的取值范围. 故实数p 的取值范围为(-3 ,32). 7.对任意的|m |≤2 ,函数f (x )=mx 2-2x +1-m 恒为负 ,那么x 的取值范围是________________.答案 (7-12 ,3+12) 解析 对任意的|m |≤2 ,有mx 2-2x +1-m <0恒成立 ,即|m |≤2时 ,(x 2-1)m -2x +1<0恒成立.设g (m )=(x 2-1)m -2x +1 ,那么原问题转化为g (m )<0恒成立(m ∈[-2,2]).所以⎩⎪⎨⎪⎧ g (-2)<0 g (2)<0即⎩⎪⎨⎪⎧2x 2+2x -3>02x 2-2x -1<0 解得7-12<x <3+12, 即实数x 的取值范围为(7-12 ,3+12). 8.一个几何体的三视图如下列图 ,如果点P ,Q 在正视图中所示位置:点P 为所在线段的中点 ,点Q 为顶点 ,那么在几何体侧面上 ,从P 点到Q 点的最||短路径的长为________.答案 a 1+π2解析 由三视图 ,知此几何体是一个圆锥和一个圆柱的组合体 ,分别沿P 点与Q 点所在母线剪开圆柱侧面并展开铺平 ,如下列图.那么PQ =AP 2+AQ 2=a 2+(πa )2=a 1+π2.所以P ,Q 两点在侧面上的最||短路径的长为a 1+π2.9.求使不等式x 2+(a -6)x +9-3a >0 ,|a |≤1恒成立的x 的取值范围.解 将原不等式整理为形式上是关于a 的不等式(x -3)a +x 2-6x +9>0.令f (a )=(x -3)a +x 2-6x +9.因为f (a )>0在|a |≤1时恒成立 ,所以(1)假设x =3 ,那么f (a )=0 ,不符合题意 ,应舍去.(2)假设x ≠3 ,那么由一次函数的单调性 ,可得⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)>0 f (1)>0即⎩⎪⎨⎪⎧x 2-7x +12>0x 2-5x +6>0 解得x <2或x >4.即x 的取值范围为(-∞ ,2)∪(4 ,+∞).10.f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数 ,且f (1)=1 ,假设m ,n ∈[-1,1] ,m +n ≠0时 ,有f (m )+f (n )m +n>0. (1)证明f (x )在[-1,1]上是增函数;(2)解不等式f (x 2-1)+f (3-3x )<0;(3)假设f (x )≤t 2-2at +1对任意x ∈[-1,1] ,a ∈[-1,1]恒成立 ,求实数t 的取值范围. 解 (1)任取-1≤x 1<x 2≤1 ,那么f (x 1)-f (x 2)=f (x 1)+f (-x 2)=f (x 1)+f (-x 2)x 1-x 2(x 1-x 2). ∵-1≤x 1<x 2≤1 ,∴x 1+(-x 2)≠0 ,由f (x 1)+f (-x 2)x 1-x 2>0 ,x 1-x 2<0 , ∴f (x 1)-f (x 2)<0 ,即f (x )在[-1,1]上是增函数.(2)因为f (x )是定义在[-1,1]上的奇函数 ,且在[-1,1]上是增函数 ,不等式化为f (x 2-1)<f (3x -3) ,所以⎩⎨⎧x 2-1<3x -3 -1≤x 2-1≤1-1≤3x -3≤1 解得x ∈(1 ,43]. (3)由(1)知 ,f (x )在[-1,1]上是增函数 , 所以f (x )在[-1,1]上的最||大值为f (1)=1 , 要使f (x )≤t 2-2at +1对任意x ∈[-1,1] ,a ∈[-1,1]恒成立 , 只要t 2-2at +1≥1⇒t 2-2at ≥0 , 设g (a )=t 2-2at ,对任意a ∈[-1,1] ,g (a )≥0恒成立 ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ g (-1)=t 2+2t ≥0 g (1)=t 2-2t ≥0⇒⎩⎪⎨⎪⎧t ≥0或t ≤-2 t ≥2或t ≤0 所以t ≥2或t ≤-2或t =0.11.函数f (x )=2|x -1|-a ,g (x )=-|2x +m | ,a ,m ∈R ,假设关于x 的不等式g (x )≥-1的整数解有且仅有一解-2.(1)求整数m 的值;(2)假设函数y =f (x )的图象恒在函数y =12g (x )的图象的上方 ,求实数a 的取值范围. 解 (1)由g (x )≥-1 ,即-|2x +m |≥-1 ,|2x +m |≤1 ,得-m -12≤x ≤-m +12. ∵不等式的整数解为-2 ,∴-m -12≤-2≤-m +12,解得3≤m ≤5.又∵ 不等式仅有一个整数解-2 ,∴m =4.(2)函数y =f (x )的图象恒在函数y =12g (x )的上方 , 故f (x )-12g (x )>0对任意x ∈R 恒成立 , ∴a <2|x -1|+|x +2|对任意x ∈R 恒成立. 设h (x )=2|x -1|+|x +2| ,那么h (x )=⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ -3x x ≤-2 4-x -2<x ≤1 3x x >1那么h (x )在区间(-∞ ,1)上是减函数 , 在区间(1 ,+∞)上是增函数 ,∴当x =1时 ,h (x )取得最||小值3 ,故a <3 ,∴实数a 的取值范围是(-∞ ,3).。
专题9高考解题中的数学思想ppt课件 共84页PPT资料

由函数T1(x),T(x)的单调性知,当 1 0 x0 =0 5 30时75 x,φ(x)取最小值,
解得x= 4 0 0 .由于36< 4 0 <0 37,
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而φ(36)=T1(36)= 2 95 0 > 21 51,0
φ(37)=T(37)= 3 7 5 > 2 5 .0 此时完成订单任务的最短时间大于 2 5. 0
对点集训
热点四:方程在解析几何中的应用
在解析几何中,我们经常将直线与圆、圆锥曲线的位置关系,转化为 对应的方程,从方程的角度来研究、分析问题.
(2019年·广东)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C1:
x2 a2
+ by 22 =1(a>b>0)的左焦点为F1(-1,0),且点P(0,1)在C1上.
对点集训
此时 ≥150 0 = . 1500
375
200 (1 k)x 200 (1 3)x 5 0 x
记T(x)= 5 30 7,5φx (x)=max{T1(x),T(x)},易知T(x)是增函数,
则f(x)=max{T1(x),T3(x)}≥max{T1(x),T(x)}=φ(x)=max{ 1 0 x0,0 5 30}7.5 x
13 11
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对点集训
③当k<2时,T1(x)<T2(x),由于k为正整数,故k=1,
此时f(x)=max{T2(x),T3(x)}=max{ 2 0x0,0 1 0}70.5
0
x
由函数T2(x),T3(x)的单调性知,当 2 0x0=0 1 0时705 0f(xx)取最小值,
解得x= 81010 ,类似①讨论,此时完成订单任务的最短时间为 2 95 ,0大于 21 51.0
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体验高考
高考必会题型 高考题型精练
体验高考
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1.(2016· 课标全国乙)已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100等 于( A.100 ) B.99 C.98 √ D.97
9a1+a9 9×2a5 解析 由等差数列性质,知 S9= = 2 =9a5=27, 2
7-1 3+1 ( 2 , 2 ) 是________________.
解析
答案
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8.已知一个几何体的三视图如图所示,如果点P,Q在正视图中所示位置: 点P为所在线段的中点,点Q为顶点,则在几何体侧面上,从P点到Q点 2 a 1 + π 的最短路径的长为________.
4 4 3 sin B 所以5sin B=5cos B+5sin B. 故 tan B= cos B=4.
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高考必会题型
题型一 例1 解
正难则反的转化
已知集合 A = {x∈R|x2 - 4mx + 2m + 6 = 0} , B = {x∈R|x<0} ,若
A∩B≠∅,求实数m的取值范围. 设全集U={m|Δ=(-4m)2-4(2m+6)≥0}, 3 即 U={m|m≤-1 或 m≥ }. 2 若方程x2-4mx+2m+6=0的两根x1,x2均为非负,
得
4 a+4=-t+ t ,
4 ∵t>0,∴-t+ t ≤-4,
∴a≤-8,即实数a的取值范围是(-∞,-8].
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高考题型精练
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1.若函数f(x)=x3-tx2+3x在区间[1,4]上单调递减,则实数t的取值范围 是( )
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3 5.已知 f(x)= x ,则 f(-2 015)+f(-2 014)+…+f(0)+f(1)+… 3+ 3
2 016 +f(2 016)=________.
解析
x
3 3 3 3x f(x)+f(1-x)= x + 1-x = x + 3+ 3 3 + 3 3+ 3 3+3x
2
∴ log 1 m=-log 1 n, ∴mn=1,∴0<m<1,n>1, 3 ∴m+3n=m+ 在 m∈(0,1)上单调递减, m 当m=1时,m+3n=4,∴m+3n>4.
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3.过抛物线 y=ax2(a>0)的焦点 F,作一直线交抛物线于 P,Q 两点,若线 1 1 段 PF 与 FQ 的长度分别为 p,q,则 + 等于( p q A.2a 1 B. 2a C.4a √ 4 D. a )
得a5=3,而a10=8,
a10-a5 因此公差 d= =1, 10-5
∴a100=a10+90d=98,故选C.
解析
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2.(2016· 课标全国丙)已知a=2 ,b=4 ,c=25 , 则(
4 3
2 5
1 3
)
√
A.b<a<c C.b<c<a
B.a<b<c D.c<a<b
4 3 2 5 4 5
37 ,-5 - 3 3)上总不为单调函数,则实数m的取值范围是______________.
解析
答案
题型二
例2
函数、方程、不等式之间的转化 1 已知函数 f(x)=eln x,g(x)= f(x)-(x+1). e
(e=2.718……)
(1)求函数g(x)的极大值;
解析答案
2 g - 1 = x -x+2≥0, 则 2 g 1 = x +x≥0,
(*)
解得x≥0或x≤-1, 即实数x的取值范围是(-∞,-1]∪[0,+∞).
解析答案
题型四
以换元为手段的转化与化归
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例4
5 3 π 是否存在实数 a, 使得函数 y=sin x+acos x+ a- 在闭区间[0, ] 8 2 2
(-∞,-1]∪[0,+∞) 对任意a∈[-1,1]恒成立,则x的取值范围为______________________. 解析 ∵f(x)是R上的增函数, ∴1-ax-x2≤2-a,a∈[-1,1]. (*)式可化为(x-1)a+x2+1≥0对a∈[-1,1]恒成立. 令g(a)=(x-1)a+x2+1.
B.(-∞,3] 51 A.(-∞, 8 ] 51 C.[ 8 ,+∞)
√
D.[3,+∞)
解析 f′(x)=3x2-2tx+3,由于f(x)在区间[1,4]上单调递减, 则有f′(x)≤0在[1,4]上恒成立,
3 1 即 3x -2tx+3≤0,即 t≥2(x+x)在[1,4]上恒成立,
2
3 1 51 3 1 所以 t≥2(4+4)= 8 ,故选 C. 因为 y=2(x+x)在[1,4]上单调递增,
当a≤0时,f′(x)>0,f′(x)没有零点; a 2x 当 a>0 时,因为 e 单调递增,-x单调递增,
所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增.
a 1 又 f′(a)>0,当 b 满足 0<b<4且 b<4时,f′(b)<0,
故当a>0时,f′(x)存在唯一零点.
解析答案
2 (2)证明:当 a>0 时,f(x)≥2a+alna. 证明 由(1),可设f′(x)在(0,+∞)的唯一零点为x0,
解析
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9.求使不等式x2+(a-6)x+9-3a>0,|a|≤1恒成立的x的取值范围.
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10.已知 f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且 f(1)=1,若 m,n∈[-1,1], fm+fn m+n≠0 时,有 >0. m+n (1)证明 f(x)在[-1,1]上是增函数;
解析答案
题型三 例3
主与次的转化
已知函数f(x)=x3+3ax-1,g(x)=f′(x)-ax-5,其中f′(x)是f(x)
的导函数.对满足-1≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0,则实数x的取值范 2 - ,1 3 围为________.
点评
解析
答案
变式训练3
设f(x)是定义在R上的单调递增函数,若f(1-ax-x2)≤f(2-a)
转化与化归思想的原则 (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.
解析
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2.已知函数f(x)= log 1 x ,若m<n,有f(m)=f(n),则m+3n的取值范围是(
)
A.[2 3,+∞) C.[4,+∞)
2
B.(2 3,+∞) D.(4,+∞) √
后期修订换题,学生用书已换;
教师用书因已印刷,没有更换
解析 ∵f(x)= log 1 x ,若m<n,有f(m)=f(n),
解析答案
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(2)解不等式f(x2-1)+f(3-3x)<0; 解 因为f(x)是定义在[-1,1]上的奇函数,且在[-1,1]上是增函数,
不等式化为f(x2-1)<f(3x-3),
2 x -1<3x-3, 2 - 1 ≤ x -1≤1, 所以 -1≤3x-3≤1,
当x∈(0,x0)时,f′(x)<0; 当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0. 故f(x)在(0,x0)上单调递减,在(x0,+∞)上单调递增, 所以当x=x0时,f(x)取得最小值,最小值为f(x0).
a 由于 2e - =0, x0
2 x0
a 2 2 所以 f(x0)= +2ax0+aln ≥2a+aln . 2x0 a a 2 故当 a>0 时,f(x)≥2a+alna.
解析
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4.已知函数f(x)=(e2x+1+1)(ax+3a-1),若存在x∈(0,+∞),使得不等 式f(x)<1成立,则实数a的取值范围是( )
e+2 A.(0, ) 3e+1 2 B.(0, ) e+1
√
e+2 C.(-∞, ) 3e+1 1 D.(-∞, ) e+1
p≤-1或p≥1, 2 f-1≤0, 则 ⇒ 3 f1≤0 p≤-3或p≥2
3 ⇒p≤-3 或 p≥ , 2
3 取补集为-3<p<2,即为满足条件的 p 的取值范围. 3 故实数 p 的取值范围为(-3,2).