高考数学复习辅导资料专题数形结合

高考数学复习辅导资料专题数形结合
高考数学复习辅导资料专题数形结合

【专题一】数形结合思想

【考情分析】

在高考题中,数形结合的题目主要出现在函数、导数、解析几何及不等式最值等综合性题目上,把图象作为工具、载体,以此寻求解题思路或制定解题方案,真正体现数形结合的简捷、灵活特点的多是填空小题。

从近三年新课标高考卷来看,涉及数形结合的题目略少,预测2012年可能有所加强。因为对数形结合等思想方法的考查,是对数学知识在更高层次的抽象和概括能力的考查,是对学生思维品质和数学技能的考查,是新课标高考明确的一个命题方向。

1.数形结合是把数或数量关系与图形对应起来,借助图形来研究数量关系或者利用数量关系来研究图形的性质,是一种重要的数学思想方法。它可以使抽象的问题具体化,复杂的问题简单化。“数缺形时少直观,形少数时难入微”,利用数形结合的思想方法可以深刻揭示数学问题的本质。

2.数形结合的思想方法在高考中占有非常重要的地位,考纲指出“数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想思想方法的考查,注重对数学能力的考查”,灵活运用数形结合的思想方法,可以有效提升思维品质和数学技能。

3.“对数学思想方法的考查是对数学知识在更高层次的抽象和概括的考查,考查时要与数学知识相结合”,用好数形结合的思想方法,需要在平时学习时注意理解概念的几何意义和图形的数量表示,为用好数形结合思想打下坚实的知识基础。

4.函数的图像、方程的曲线、集合的文氏图或数轴表示等,是“以形示数”,而解析几何的方程、斜率、距离公式,向量的坐标表示则是“以数助形”,还有导数更是数形形结合的产物,这些都为我们提供了“数形结合”的知识平台。

5.在数学学习和解题过程中,要善于运用数形结合的方法来寻求解题途径,制定解题方案,养成数形结合的习惯,解题先想图,以图助解题。用好数形结合的方法,能起到事半功倍的效果,“数形结合千般好,数形分离万事休”。

纵观多年来的高考试题,巧妙运用数形结合的思想方法解决一些抽象的数学问题,可起到事半功倍的效果,数形结合的重点是研究“以形助数”。

【知识交汇】

数形结合的数学思想:包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面,其应用大致可以分为两种情形:一是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数作为目的,比如应用函数的图象来直观地说明函数的性质;二是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质.。

应用数形结合的思想,应注意以下数与形的转化:

数形结合思想解决的问题常有以下几种:

(1)构建函数模型并结合其图象求参数的取值范围;

(2)构建函数模型并结合其图象研究方程根的范围;

(3)构建函数模型并结合其图象研究量与量之间的大小关系;

(4)构建函数模型并结合其几何意义研究函数的最值问题和证明不等式;

(5)构建立体几何模型研究代数问题;

(6)构建解析几何中的斜率、截距、距离等模型研究最值问题;

(7)构建方程模型,求根的个数;

(8)研究图形的形状、位置关系、性质等. 常见适用数形结合的两个着力点是:

以形助数常用的有:借助数轴;借助函数图象;借助单位圆;借助数式的结构特征;借助于解析几何方法.

以数助形常用的有:借助于几何轨迹所遵循的数量关系;借助于运算结果与几何定理的结合。

数形结合思想是解答高考数学试题的一种常用方法与技巧,特别是在解选择题、填空题时发挥着奇特功效,这就要求我们在平时学习中加强这方面的训练,以提高解题能力和速度.具体操作时,应注意以下几点:(1)准确画出函数图象,注意函数的定义域;(2)用图象法讨论方程(特别是含参数的方程)的解的个数是一种行之有效的方法,值得注意的是首先要把方程两边的代数式看作是两个函数的表达式(有时可能先作适当调整,以便于作图),然后作出两个函数的图象,由图求解.这种思想方法体现在解题中,就是指在处理数学问题时,能够将抽象的数学语言与直观的几何图象有机结合起来思索,促使抽象思维和形象思维的和谐复合,通过对规范图形或示意图形的观察分析,化抽象为直观,化直观为精确,从而使问题得到简捷解决。

1.数形结合的途径 (1)通过坐标系形题数解

借助于建立直角坐标系、复平面可以将图形问题代数化。这一方法在解析几何中体现的相当充分(在高考中主要也是以解析几何作为知识载体来考察的);值得强调的是,形题数解时,通过辅助角引入三角函数也是常常运用的技巧(这是因为三角公式的使用,可以大大缩短代数推理)

实现数形结合,常与以下内容有关:①实数与数轴上的点的对应关系;②函数与图象的对应关系;③曲线与方程的对应关系;④以几何元素和几何条件为背景,建立起来的概念,如复数、三角函数等;⑤所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。4)1()2(2

2=-+-y x 如等式。

常见方法有:

(1)解析法:建立适当的坐标系(直角坐标系,极坐标系),引进坐标将几何图形变换为坐标间的代数关系。 (2)三角法:将几何问题与三角形沟通,运用三角代数知识获得探求结合的途径。

(3)向量法:将几何图形向量化,运用向量运算解决几何中的平角、垂直、夹角、距离等问题。把抽象的几何推理化为代数运算。特别是空间向量法使解决立体几何中平行、垂直、夹角、距离等问题变得有章可循。

(2)通过转化构造数题形解

许多代数结构都有着对应的几何意义,据此,可以将数与形进行巧妙地转化.例如,将a >0与距离互化,将a 2与面积互化,将a 2+b 2+ab=a 2+b 2-2)12060(cos ?=?=θθθ或b a 与余弦定理沟通,将a≥b≥c >0且b+c >a 中的a 、b 、c 与三角形的三边沟通,将有序实数对(或复数)和点沟通,将二元一次方程与直线、将二元二次方程与相应的圆锥曲线对应等等.这种代数结构向几何结构的转化常常表现为构造一个图形(平面的或立体的)。另外,函数的图象也是实现数形转化的有效工具之一,正是基于此,函数思想和数形结合思想经常借助于相伴而充分地发挥作用。 常见的转换途径为:

(1)方程或不等式问题常可以转化为两个图象的交点位置关系的问题,并借助函数的图象和性质解决相关的问题。

(2)利用平面向量的数量关系及模AB 的性质来寻求代数式性质。

(3)构造几何模型。通过代数式的结构分析,构造出符合代数式的几何图形,如将2

a 与正方形的面积互

化,将abc

(4)利用解析几何中的曲线与方程的关系,重要的公式(如两点间的距离22

1212()()x x y y -+-,点到直线的距离002

2

d A B

=

+,直线的斜率,直线的截距)、定义等来寻求代数式的图形背景及有关性质。

2.数形结合的原则 (1)等价性原则

在数形结合时,代数性质和几何性质的转换必须是等价的,否则解题将会出现漏洞.有时,由于图形的局限性,不能完整的表现数的一般性,这时图形的性质只能是一种直观而浅显的说明,但它同时也是抽象而严格证明的诱导。

(2)双向性原则

在数形结合时,既要进行几何直观的分析,又要进行代数抽象的探索,两方面相辅相成,仅对代数问题进行几何分析(或仅对几何问题进行代数分析)在许多时候是很难行得通的。

例如,在解析几何中,我们主要是运用代数的方法来研究几何问题,但是在许多时候,若能充分地挖掘利用图形的几何特征,将会使得复杂的问题简单化。

(3)简单性原则

就是找到解题思路之后,至于用几何方法还是用代数方法、或者兼用两种方法来叙述解题过程,则取决于那种方法更为简单.而不是去刻意追求一种流性的模式——代数问题运用几何方法,几何问题寻找代数方法。

【思想方法】

题型1:利用数轴、韦恩图解决集合与函数问题

例1.(1)(2011山东文1)

设集合 M ={x|(x+3)(x ―2)<0},N ={x|1≤x≤3},则M ∩N =( )

A .[1,2)

B .[1,2]

C .( 2,3]

D .[2,3] (2)(2011湖南文1)设全集{1,2,3,4,5},{2,4},U U M

N M

C N ===则N =( )

A .{1,2,3}

B .{1,3,5} C.{1,4,5} D.{2,3,4}

解析:(1)A ;解析;因为{}|32M x x =-<<,所以{}|12M N x x ?=≤<,故选A 。

点评:不等式型集合的交、并集通常可以利用数轴进行,解题时注意验证区间端点是否符合题意。 (2)B ;解析:画出韦恩图,可知N ={1,3,5}。

点评:本题主要利用数轴、韦恩图考查集合的概念和集合的关系。

例2.(1)(2011陕西理3)设函数()f x (x ∈R )满足()()f x f x -=,(2)()f x f x +=,则函数()y f x =的图像是( )

(2)(2010年天津卷)设函数2

()2()g x x x R =-∈,()4,(),

(),().(){g x x x g x g x x x g x f x ++<-≥=则()f x 的值域

是( )

A .9,0(1,)4??-

?+∞???? B .[0,)+∞ C .9[,)4-+∞D .9,0(2,)4??

-?+∞????

解析:(1)B ;根据题意,确定函数()y f x =的性质,再判断哪一个图像具有这些性质.选由()()f x f x -=得()y f x =是偶函数,所以函数()y f x =的图象关于y 轴对称,可知B ,D 符合;由(2)()f x f x +=得

()y f x =是周期为2的周期函数,选项D 的图像的最小正周期是4,不符合,选项B 的图像的最小正周

期是2,符合,故选B .

(2)D ;依题意知2222

2(4),2

()2,2x x x x f x x x x x ?-++<-??--≥-??,2

22,12()2,12

x x x f x x x x ?+<->??---≤≤??或

点评:数学中考查创新思维,要求必须要有良好的数学素养,考查新定义函数的理解、解绝对值不等式,中档题,借形言数。 题型2:解决方程、不等式问题

例3.若方程()

()lg lg -+-=-x x m x 233在()

x ∈03,内有唯一解,求实数m 的取值范围。

解析:(1)原方程可化为()()--+=<

设()()y x x y m 12

22103=--+<<=,

在同一坐标系中画出它们的图象(如图)。由原方程在(0,3)内有唯一解,知y y 12与的图象只有一个公共点,可见m 的取值范围是-<≤10m 或m =1。

例4.已知u v ≥≥11,且()()()()()log log log log a a a a

u v au

av a 2

2

2

2

1+=+>,求()log

a

uv 的最

大值和最小值。

解析:令x u y v a a ==log log ,,

则已知式可化为()()()x y x y -+-=≥≥114002

2

,,

再设()()

t uv x y x y a ==+≥≥log 00,,由图3可见,则当线段y

x t =-+()

x y ≥≥00,与圆弧

()()()x y x y -+-=≥≥1140022,相切时,截距t 取最大值t max =+22

2(如图3中CD 位置);当

线段端点是圆弧端点时,t 取最小值t min =+13(如图中AB 位置)。因此log ()a uv 的最大值是222+,

最小值是13+。

点评:数形结合的思想方法,是研究数学问题的一个基本方法。深刻理解这一观点,有利于提高我们发现问题、分析问题和解决问题的能力。 题型3:解决三角函数、平面向量问题

例5.(1)(2010年江西理)E ,F 是等腰直角△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ECF ∠=( )

A.1627

B.23

C.3

D.34

(2)(2007年陕西15)如图,平面内有三个向量OA 、OB 、OC ,其中OA 与OB 的夹角为120°,OA 与OC 的夹角为30°,且|OA |=|OB |=1,|OC |=32,若OC =λOA +μOB (λ,μ∈R ),则λ+μ的值为。

解析:(1)考查三角函数的计算、解析化应用意识。

解法1:约定AB=6,AC=BC=32,由余弦定理CE=CF=10,再由余弦定理得4

cos 5

ECF ∠=

,解得3tan 4

ECF ∠=

解法2:坐标化。约定AB=6,AC=BC=32(0,3)利用向量的夹角公式得:4cos 5ECF ∠=

,解得3

tan 4

ECF ∠=。 (2)6;解析:(OC )2=(λ+μOB )2=λ2OA 2+μ2OB 2+2

λμ?=12;注意与OC 的夹角为30°,OA 与OB 的夹角为

120°,结合图形容易得到OB 与OC 的夹角为90°,得μ=0;这样就得到答案。

点评:综合近几年的高考命题,平面向量单纯只靠运算解题是不够的,需要结合几何特征。 例6.(2010全国卷1文数)已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么PA PB ?的最小值为( )

A .42-+.32-+ C .422-+.322-+答案:D ;

【解析1】如图所示:设PA=PB=x (0)x >,∠APO=α,则∠APB=2α,21x +,2

sin 1x α=

+,

||||cos 2PA PB PA PB α?=?=2

2

(12sin )x α-=222

(1)

1

x x x -+=422

1

x x x -+,令PA PB y ?=,则4221x x y x -=+,即42(1)0x y x y -+-=,由2

x 是实数,所以 2[(1)]41()0y y ?=-+-??-≥,2610y y ++≥,解得32y ≤--或32y ≥-+.故

min ()322PA PB ?=-+此时21x =

-【解析2】设,0APB θθπ∠=<<,()()2

cos 1/tan cos 2PA PB PA PB θθθ?

??== ??

? 222

2221sin 12sin cos 22212sin 2sin sin 22

θθθ

θθθ????-- ?????????=?-=

???换元:

2

sin ,01

2

x x θ

=<≤,

()()1121232

23

x x PA PB x x

x

--?=

=+-≥

【解析3】建系:园的方程为22

1x y +=,设11110(,),(,),(,0)A x y B x y P x -,

()()2211101110110,,001AO PA x y x x y x x x y x x ⊥??-=?-+=?=

()22222222110011011022123223PA PB x x x x y x x x

x x ?=-+-=-+--=+-≥-

点评:本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理,着重考查最值的求法——判别式法,同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力. 题型4:解析几何问题

例7.(1)(2011广东理5)已知平面直角坐标系xOy 上的区域D 由不等式组0222x y x y

?≤≤?

≤??

≤?给定.若M(x ,

y)为D 上动点,点A 的坐标为(2,1).则z OM OA =?的最大值为( ) A.42 B.32 C.4 D.3 (2)(2011

江苏

14)设集合

},,)2(2

|

),{(222R y x m y x m

y x A ∈≤+-≤=, },,122|),{(R y x m y x m y x B ∈+≤+≤=, 若,φ≠?B A 则实数m 的取值范围是______________

解析:(1)如图,区域

D

为四边形

OABC

及其内部区域,

.

,42)2(z ,z ,)2,2(2y ,2y z ,2)1,2(),(2max C B z x z

x y x y x z 故选从而取到最大值时经过点显然当直线的纵截距为直线则即=+=+-=+-=+=?=

(2)(数形结合)当0m ≤时,集合A 是以(2,0)为圆心,以m 为半径的圆,集合B 是在两条平

行线之间,

2

(12)02

m m +=+> ,因为,φ≠?B A 此时无解;当0m >时,集合A 是

以(2,0)为圆心,以

2

m

和m 为半径的圆环,集合B 是在两条平行线之间,必有 ()()22

210110111001,,2PA PB x x y x x y x x x x y ?=-?--=-+-

m

1m ≤≤.

又因为2m 1,122m m ≤∴≤≤。 点评:线性规划是借助平面区域表示直线、不等式等代数表达式,最终借助图形的性质解决问题;对于直线与圆的位置关系以及一些相关的夹角、弦长问题,往往要转化为点到线的距离问题来解决。 例8.(1)(2011上海22)已知平面上的线段l 及点P ,在l 上任取一点Q ,线段PQ 长度的最小值称为点P 到线段l 的距离,记作(,)d P l 。

⑴ 求点(1,1)P 到线段:30(35)l x y x --=≤≤的距离(,)d P l ; ⑵ 设l 是长为2的线段,求点集{|(,)1}D P d P l =≤所表示图形的面积;

⑶ 写出到两条线段12,l l 距离相等的点的集合12{|(,)(,)}P d P l d P l Ω==,其中12,l AB l CD ==,

,,,A B C D 是下列三组点中的一组。对于下列三组点只需选做一种,满分分别是①2分,②6分,③8分;

若选择了多于一种的情形,则按照序号较小的解答计分。 ①

(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)

A B C D --。②

(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)

A B C D ---。③

(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D 。

解析:⑴ 设(,3)Q x x -是线段:30(35)l x y x --=≤≤上一点,则

||5)PQ x ==≤≤,当3x =

时,min (,)||d P l PQ ==

⑵ 设线段l 的端点分别为,A B ,以直线AB 为x 轴,AB 的中点为原点建立直角坐标系, 则(1,0),(1,0)A B -,点集D 由如下曲线围成

12:1(||1),:1(||1)l y x l y x =≤=-≤,222212:(1)1(1),:(1)1(1)C x y x C x y x ++=≤--+=≥

其面积为4S π=+。

⑶① 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,0)A B C D --,{(,)|0}x y x Ω== ② 选择(1,3),(1,0),(1,3),(1,2)A B C D ---。

2{(,)|0,0}{(,)|4,20}{(,)|10,1}x y x y x y y x y x y x y x Ω==≥=-≤<++=>

③ 选择(0,1),(0,0),(0,0),(2,0)A B C D 。

{(,)|0,0}{(,)|,01}x y x y x y y x x Ω=≤≤=<≤

2{(,)|21,12}{(,)|4230,2}x y x y x x y x y x =-<≤--=>

; (2)(2011福建理17)(福建理17)已知直线l :y=x+m ,m ∈R 。

(I )若以点M (2,0)为圆心的圆与直线l 相切与点P ,且点P 在y 轴上,求该圆的方程; (II )若直线l 关于x 轴对称的直线为l ',问直线l '与抛物线C :x2=4y 是否相切?说明理由。

解析:本小题主要考查直线、圆、抛物线等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想、分类与整合思想。满分13分。 解法一:

(I )依题意,点P 的坐标为(0,m )

因为MP l ⊥,所以011

20m

-?=--,

解得m=2,即点P 的坐标为(0,2) 从而圆的半径

22||(20)(02)22,r MP ==-+-=

故所求圆的方程为

22

(2)8.x y -+= (II )因为直线l 的方程为,y x m =+ 所以直线'l 的方程为.y x m =--

由22

',

4404y x m x x m x y =--?++=?=?得

244416(1)m m ?=-?=-

(1)当1,0m =?=即时,直线'l 与抛物线C 相切 (2)当1m ≠,那0?≠时,直线'l 与抛物线C 不相切。 综上,当m=1时,直线'l 与抛物线C 相切; 当1m ≠时,直线'l 与抛物线C 不相切。

D

B=C A

1

2

2.5

y x

-2

x

y

-1

1

3

A

B

C

D

O

O

D C

B A

3

1

-1

y

x

解法二:

(I )设所求圆的半径为r ,则圆的方程可设为

22

(2).x y r 2-+= 依题意,所求圆与直线:0l x y m -+=相切于点P (0,m ),

则224,

,2m r r ?+=?

=

解得2,2 2.m r =???

=??

所以所求圆的方程为

22

(2)8.x y -+= (II )同解法一。

题型5:导数问题

例9.(06天津卷)函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导

函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,则函数)(x f 在开区间

),(b a 内有极小值点( )

A .1个

B .2个

C .3个

D .4个

解析:函数)(x f 的定义域为开区间),(b a ,导函数)(x f '在),(b a 内的图象如图所示,函数)(x f 在开区间),(b a 内有极小值的点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个,选A 。

点评:通过函数图像分解导函数的正负,对应好原函数的单调递增、单调递减。

例10.(06浙江卷)已知函数f(x)=x 3

+ x 3

,数列|x n |(x n >0)的第一项x n =1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在))(,(11++n n x f x 处的切线与经过(0,0)和(x n ,f (x n ))两点的直线平行(如图)

求证:当n *

N ∈时,

(Ⅰ)x ;2312

12+++=+n n n n x x x (Ⅱ)21)2

1()21(--≤≤n n n x 。

证明:(I )因为'

2

()32,f x x x =+所以曲线()y f x =在11(,())n n x f x ++处的切线斜率12

1132.n n n k x x +++=+

因为过(0,0)和(,())n n x f x 两点的直线斜率是2

,n n x x +所以221132n n n n x x x x +++=+.

a

b

x

y

)

(x f y ?=O

(II )因为函数2

()h x x x =+当0x >时单调递增,

而221132n n n n x x x x +++=+2

1142n n x x ++≤+211(2)2n n x x ++=+,

所以12n n x x +≤,即

11,2n n x x +≥因此1121211

().2

n n n n n n x x x x x x x ----=??????≥ 又因为12212(),n n n n x x x x +++≥+令2

,n n n y x x =+则

11

.2

n n y y +≤ 因为2

1112,y x x =+=所以12111()().2

2

n n n y y --≤?=

因此2

21(),2n n n n x x x -≤+≤故1211()().22

n n n x --≤≤

点评:切线方程的斜率与函数的导数对应,建立了几何图形与函数值的对应。 题型6:平面几何问题

例11.已知ABC ?三顶点是(4,1),(7,5),(4,7)A B C -,求A ∠的平分线AD 的长。

解析:第一步,简单数形结合,在直角坐标系下,描出已知点,,A B C ,画出ABC ?的边及其A ∠的平分线AD 。(如图) 第二步,观察图形,挖掘图形的特性(一般性或特殊性),通过数量关系证明(肯定或否定)观察、挖掘出来的特性。特性有:

(1)AB AC ⊥;(2)45BAD CAD ∠=∠=?; (3)2CD DB =,(4)260ABC ACB ∠=∠=?等等。

证明:∵(4,1),(7,5),(4,7)A B C -∴(3,4),(8,6)AB AC ==-,5,10AB AC == ∵38460AB AC ?=-?+?=

∴(1)AB AC ⊥,∵AD 是A ∠的平分线;

∴(2)45BAD CAD ∠=∠=?,∵1025

CD AC DB AB ===(角平分线定理)

∴(3)2CD DB =,∵tan tan 6032ABC ∠=∠?=

≠,

∴(4)260ABC ACB ∠=∠=?不正确,

第三步,充分利用图形的属性,创造性地数形结合,完成解题。过点D 作DE AB ⊥,交AB 于点E ,

则有BDE ?∽BCA ?或110

33

DE AC =

=等等。又在Rt ADE ?中,(可以口答出)10223

AD DE ==

点评:数形结合的基础是作图要基本准确,切忌随手作图!数形结合的关键是挖掘图形的几何属性,切忌只重数量关系忽视位置关系!如果把本题的图形随手作成如下一般平面图形,则失去了数形结合的基础,很难挖掘出图形的几何属性,是很失败的。

例12.已知A ={(x,y )||x |≤1,|y |≤1},B ={(x,y )|(x –a )2+(y –a )2≤1,a ∈R },若A ∩B ≠?,则a 的取值范围是。

解析:如图,集合A 所表示的点为正方形PQRS 的内部及其边界,集合B 所表示的点为以C (a ,a )为圆心,以1为半径的圆的内部及其边界.而圆心C (a ,a )在直线y=x 上,故要使A ∩B ≠?,

则2

2

1221+≤≤-

-a 为所求。

点评:应用几何图象解决问题时,尤其要注意特殊点(或位置)的情况,本题就是按照这样的思路直接求出实数a 的取值范围。

【思维总结】

从目前高考“注重通法,淡化特技”的命题原则来看,对于数形结合的数学思想方法,我们在复习时,应将重点置于解析几何中图象的几何意义的重视与挖掘以及函数图象的充分利用之上即可。

数形结合的思想方法应用广泛,常见的如在解方程和解不等式问题中,在求函数的值域,最值问题中,在求复数和三角函数问题中,运用数形结合思想,不仅直观易发现解题途径,而且能避免复杂的计算与推理,大大简化了解题过程。这在解选择题、填空题中更显其优越,要注意培养这种思想意识,要争取胸中有图,见数想图,以开拓自己的思维视野。

数形结合的思想,其实质是将抽象的数学语言与直观的图像结合起来,关键是代数问题与图形之间的相互转化,它可以使代数问题几何化,几何问题代数化。在运用数形结合思想分析和解决问题时,要注意三点:第一要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征,对数学题目中的条件和结论既分析其几何意义又分析其代数意义;第二是恰当设参、合理用参,建立关系,由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范围。

2020年高考数学二轮复习(上海专版) 专题15 数形结合思想(原卷版)

专题15 数形结合思想 专题点拨 数形结合思想通过“以形助数,以数解形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从形的直观和数的严谨两方面思考问题,拓宽了解题思路,是数学的规律性与灵活性的有机结合. (1)数形结合思想解决的问题常有以下几种: ①构建函数模型并结合其图像求参数的取值范围; ②构建函数模型并结合其图像研究方程根的范围; ③构建函数模型并结合其图像研究量与量之间的大小关系; ④构建函数模型并结合其几何意义研究函数的最值问题和证明不等式; ⑤构建立体几何模型研究代数问题; ⑥构建解析几何中的斜率、截距、距离等模型研究最值问题; ⑦构建方程模型,求根的个数; ⑧研究图形的形状、位置关系、性质等. (2)数形结合思想是解答高考数学试题的一种常用方法与技巧,特别是在解填空题、选择题时发挥着奇特功效,这就要求我们在平时学习中加强这方面的训练,以提高解题能力和速度.具体操作时,应注意以下几点: ①准确画出函数图像,注意函数的定义域; ②用图像法讨论方程(特别是含参数的方程)的解的个数是一种行之有效的方法,值得注意的是首先把方程两边的代数式看作是两个函数的表达式(有时可能先作适当调整,以便于作图),然后作出两个函数的图像,由图求解. (3)在运用数形结合思想分析问题和解决问题时,需做到以下四点: ①要彻底明白一些概念和运算的几何意义以及曲线的代数特征; ②要恰当设参,合理用参,建立关系,做好转化; ③要正确确定参数的取值范围,以防重复和遗漏; ④精心联想“数”与“形”,使一些较难解决的代数问题几何化,几何问题代数化,以便于问题求解. 例题剖析 一、数形结合思想在求参数、代数式的取值范围、最值问题中的应用

高中数学解题思想之分类讨论思想

分类讨论思想方法 在解答某些数学问题时,有时会遇到多种情况,需要对各种情况加以分类,并逐类求解,然后综合得解,这就是分类讨论法。分类讨论是一种逻辑方法,是一种重要的数学思想,同时也是一种重要的解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归类整理的方法。有关分类讨论思想的数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性,能训练人的思维条理性和概括性,所以在高考试题中占有重要的位置。 引起分类讨论的原因主要是以下几个方面: ①问题所涉及到的数学概念是分类进行定义的。如|a|的定义分a>0、a=0、a<0三种情况。这种分类讨论题型可以称为概念型。 ②问题中涉及到的数学定理、公式和运算性质、法则有范围或者条件限制,或者是分类给出的。如等比数列的前n项和的公式,分q=1和q≠1两种情况。这种分类讨论题型可以称为性质型。 ③解含有参数的题目时,必须根据参数的不同取值范围进行讨论。如解不等式ax>2时分a>0、a=0和a<0三种情况讨论。这称为含参型。 另外,某些不确定的数量、不确定的图形的形状或位置、不确定的结论等,都主要通过分类讨论,保证其完整性,使之具有确定性。 进行分类讨论时,我们要遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复,科学地划分,分清主次,不越级讨论。其中最重要的一条是“不漏不重”。 解答分类讨论问题时,我们的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,即标准统一、不漏不重、分类互斥(没有重复);再对所分类逐步进行讨论,分级进行,获取阶段性结果;最后进行归纳小结,综合得出结论。 Ⅰ、再现性题组: 1.集合A={x||x|≤4,x∈R},B={x||x-3|≤a,x∈R},若A?B,那么a的范围是_____。 A. 0≤a≤1 B. a≤1 C. a<1 D. 00且a≠1,p=log a (a3+a+1),q=log a (a2+a+1),则p、q的大小关系是 _____。 A. p=q B. pq D.当a>1时,p>q;当0

高考数学思想方法汇总(80页)

高考数学思想方法 前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案…………………………………… 前言

美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题.而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法.高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法.我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光. 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳和 演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想 等. 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次.数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记.而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用. 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段.数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得. 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”. 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想.最后谈谈解题中的有关策略和高考中的几个热点问题,并在附录部分提供了近几年的高考试卷. 在每节的内容中,先是对方法或者问题进行综合性的叙述,再以三种题组的形式出现.再现性题组是一组简单的选择填空题进行方法的再现,示范性题组进行详细的解答和分析,对方法和问题进行示范.巩固性题组旨在检查学习的效果,起到巩固的作用.每个题组中习题的选取,又尽量综合到代数、三角、几何几个部分重要章节的数学知识. 第一章高中数学解题基本方法 一、配方法

高三数学教案 数形结合思想

第十三专题 数形结合思想 考情动态分析: 数形结合就是把抽象的数学语言与直观的图形结合起来思索,使抽象思维和形象思维结合,通过“以形助数”或“以数解形”,可使复复杂问题简单化、抽象总是具体化,从而起到优化解题途径的目的. 一般地说,“形”具有形象、直观的特点,易于整体上定性地分析问题.“数形对照”便于寻求思路,化难为易;“数”则具有严谨、准确的特点,能够严格论证和定量求解.“由数想形”可以弥补“形”难以精确的弊端.恰当地应用数形结合是提高解题速度、优化解题过程的一种重要方法. 纵观多年来的高考试题,巧妙运用数形结合的数学思想方法来解决一些抽象数学问题,可起到事半功倍的效果. 数形结合的重点是研究“以形助数”,但以数解形在近两年高考试题中也得到了加强,其发展趋势不容忽视. 数形结合在解题过程中应用十分广泛,如在解方程和解不等式问题中,在求函数的值域和最值问题中,在三角函数问题中都有充分体现.运用数形结合思想解题,不仅直观易于寻找解题途径,而且能避免繁杂的计算和推理,简化解题过程,这在选择题、填空题解答中更显优越. 第一课时 方程、函数中数形结合问题 一、考点核心整合 利用“形”的直观来研究方程的根的情况,讨论函数的值域(或最值),求解变量的取值范围,运用数形结合思想考查化归转化能力、逻辑思维能力,能使烦琐的数量运算变得简捷. 二、典例精讲: 例1 方程的实根的个数有( ) A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、无穷多个 例 2 已知函数x x x g x x f 2)(|,|23)(2 -=-=,构造函数)(x F ,定义如下:当)()(x g x f ≥时,)()(x g x F =;当)()(x g x f <时,)()(x f x F =.那么)(x F ( ) A 、有最大值3,最小值1- B 、有最大值727-,无最小值 C 、有最大值,无最小值 D 、无最大值,也无最小值 例3 已知0>x ,设:P 函数x c y =在R 上单调递减;:Q 不等式1|2|||>-+c x x 的解集为R .如果P 和Q 有且仅有一个正确,试求c 的取值范围. 例 4 已知0>a ,且方程022 =++b ax x 与方程022 =++a bx x 都有实数根,求b a +的最小值. 三、提高训练: (一)选择题: 1.函数||x a y =和a x y +=的图象恰有两个公共点,则实数a 的取值范围是( ) A 、),1(+∞ B 、)1,1(- C 、),1[]1,(+∞--∞ D 、),1()1,(+∞--∞ 2.已知],0(π∈x ,关于x 的方程a x =+)3 sin(2π 有两个不同的实数解,则实数a 的 取值范围为( )

高中数学专题练习:分类讨论思想

高中数学专题练习:分类讨论思想 [思想方法解读]分类讨论思想是一种重要的数学思想方法,其基本思路是将一个较复杂的数学问题分解(或分割)成若干个基础性问题,通过对基础性问题的解答来实现解决原问题的思想策略. 1.中学数学中可能引起分类讨论的因素: (1)由数学概念而引起的分类讨论:如绝对值的定义、不等式的定义、二次函数的定义、直线的倾斜角等. (2)由数学运算要求而引起的分类讨论:如除法运算中除数不为零,偶次方根为非负数,对数运算中真数与底数的要求,指数运算中底数的要求,不等式中两边同乘以一个正数、负数,三角函数的定义域,等比数列{a n}的前n项和公式等. (3)由性质、定理、公式的限制而引起的分类讨论:如函数的单调性、基本不等式等. (4)由图形的不确定性而引起的分类讨论:如二次函数图象、指数函数图象、对数函数图象等. (5)由参数的变化而引起的分类讨论:如某些含有参数的问题,由于参数的取值不同会导致所得的结果不同,或者由于对不同的参数值要运用不同的求解或证明方法等. 2.进行分类讨论要遵循的原则是:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复,科学地划分,分清主次,不越级讨论.其中最重要的一条是“不重不漏”. 3.解答分类讨论问题时的基本方法和步骤是:首先要确定讨论对象以及所讨论对象的全体的范围;其次确定分类标准,正确进行合理分类,即标准统一、不重不漏、分类互斥(没有重复);再对所分类逐步进行讨论,分级进行,获取阶段性结果;最后进行归纳小结,综合得出结论. 常考题型精析 题型一由概念、公式、法则、计算性质引起的分类讨论 例1设集合A={x∈R|x2+4x=0},B={x∈R|x2+2(a+1)x+a2-1=0,a∈R},若B?A,求实数a的取值范围.

2016高考数学二轮复习微专题强化练习题:27转化与化归思想、数形结合思想

第一部分 二 27 一、选择题 1.已知f (x )=2x ,则函数y =f (|x -1|)的图象为( ) [答案] D [解析] 法一:f (|x -1|)=2|x - 1|. 当x =0时,y =2.可排除A 、C . 当x =-1时,y =4.可排除B . 法二:y =2x →y =2|x |→y =2|x - 1|,经过图象的对称、平移可得到所求. [方法点拨] 1.函数图象部分的复习应该解决好画图、识图、用图三个基本问题,即对函数图象的掌握有三方面的要求: ①会画各种简单函数的图象; ②能依据函数的图象判断相应函数的性质; ③能用数形结合的思想以图辅助解题. 2.作图、识图、用图技巧 (1)作图:常用描点法和图象变换法.图象变换法常用的有平移变换、伸缩变换和对称变换. 描绘函数图象时,要从函数性质入手,抓住关键点(图象最高点、最低点、与坐标轴的交点等)和对称性进行. (2)识图:从图象与轴的交点及左、右、上、下分布范围、变化趋势、对称性等方面找准解析式与图象的对应关系. (3)用图:图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象结合研究. 3.利用基本函数图象的变换作图 ①平移变换: y =f (x )――→h >0,右移|h |个单位 h <0,左移|h |个单位y =f (x -h ), y =f (x )――→k >0,上移|k |个单位k <0,下移|k |个单位y =f (x )+k . ②伸缩变换: y =f (x )错误!y =f (ωx ),

y =f (x ) ――→01,纵坐标伸长到原来的A 倍 y =Af (x ). ③对称变换: y =f (x )――→关于x 轴对称 y =-f (x ), y =f (x )――→关于y 轴对称y =f (-x ), y =f (x ) ――→关于直线x =a 对称y =f (2a -x ), y =f (x )――→关于原点对称 y =-f (-x ). 2.(文)(2014·哈三中二模)对实数a 和b ,定义运算“*”:a *b =????? a ,a - b ≤1 b ,a -b >1 ,设函数f (x ) =(x 2+1)*(x +2),若函数y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( ) A .(2,4]∪(5,+∞) B .(1,2]∪(4,5] C .(-∞,1)∪(4,5] D .[1,2] [答案] B [解析] 由a *b 的定义知,当x 2+1-(x +2)=x 2-x -1≤1时,即-1≤x ≤2时,f (x )=x 2+1;当x <-1或x >2时,f (x )=x +2,∵y =f (x )-c 的图象与x 轴恰有两个公共点,∴方 程f (x )-c =0恰有两不同实根,即y =c 与y =? ???? x 2 +1 (-1≤x ≤2), x +2 (x <-1或x >2),的图象恰有两个交点, 数形结合易得1

2018上海高考数学大题解题技巧

上海高考数学大题解题技巧 一、立体几何题 1.证明线面位置关系,一般不需要去建系,更简单; 2.求异面直线所成的角、线面角、二面角、存在性问题、几何体的高、表面积、体积等问题时,最好要建系; 3.注意向量所成的角的余弦值(范围)与所求角的余弦值(范围)的关系(符号问题、钝角、锐角问题)。 二、三角函数题 注意归一公式、二倍角公式、诱导公式的正确性(转化成同名同角三角函数时,套用归一公式、诱导公式(奇变、偶不变;符号看象限)时,很容易因为粗心,导致错误!),正弦定理,余弦定理的应用。 三、函数(极值、最值、不等式恒成立(或逆用求参)问题) 1.先求函数的定义域,单调区间一般不能并,用“和”或“,”隔开(知函数求单调区间,不带等号;知单调性,求参数范围,带等号); 2.注意最后一问有应用前面结论的意识; 3.注意分论讨论的思想; 4.不等式问题有构造函数的意识; 5.恒成立问题(分离常数法、利用函数图像与根的分布法、求函数最值法); 四、圆锥曲线问题 1.注意求轨迹方程时,从三种曲线(椭圆、双曲线、抛物线)着想,椭圆考得最多,方法上有直接法、定义法、交轨法、参数法、待定系数法; 2.注意直线的设法(法1分有斜率,没斜率;法2设x=my+b(斜率不为零时),知道弦中点时,往往用点差法);注意判别式;注意韦达定理;注意弦长公式;注意自变量的取值范围等等; 3.战术上整体思路要保10分,争12分,想16分。 五、数列题 1.证明一个数列是等差(等比)数列时,最后下结论时要写上以谁为首项,谁为公差(公比)的等差(等比)数列; 2.最后一问证明不等式成立时,如果一端是常数,另一端是含有n的式子时,一般考虑用数列的单调性(或者放缩法);如果两端都是含n的式子,一般考虑数学归纳法(用数学归纳法时,当n=k+1时,一定利用上n=k时的假设,否则不正确。利用上假设后,如何把当前的式子转化到目标式子,一般进行适当的放缩,这一点是有难度的。简洁的方法是,用当前的式子减去目标式子,看符号,得到目标式子,下结论时一定写上综上:由①②得证; 3.如果是新定义型,一定要严格的套定义做题(仔细理解新定义)。 4.战术上整体思路要保10分,争12分,想16分。

最新全国新课标高考理科数学考试大纲

全国新课标高考文科数学考试大纲 I.命题指导思想 坚持“有助于高校科学公正地选拔人才,有助于推进普通高中课程改革,实施素质教育”的原则,体现普通高中课程标准的基本理念,以能力立意,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养. 发挥数学作为主要基础学科的作用,考查考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,考查考生对数学思想方法和数学本质的理解水平,以及进入高等学校继续学习的潜能. II.考试内容与要求 一.考核目标与要求 1.知识要求 知识是指《普通高中数学课程标准(实验)》(以下简称《课程标准》)中所规定的必修课程、选修课程系列2和系列4中的数学概念、性质、法则、公式、公理、定理以及由其内容反映的数学思想方法,还包括按照一定程序与步骤进行运算、处理数据、绘制图表等基本技能. 各部分知识的整体要求及其定位参照《课程标准》相应模块的有关说明. 对知识的要求依次是了解、理解、掌握三个层次. (1)了解 要求对所列知识的含义有初步的、感性的认识,知道这一知识内容是什么,按照一定的程序和步骤照样模仿,并能(或会)在有关的问题中识别和认识它. 这一层次所涉及的主要行为动词有:了解,知道、识别,模仿,会求、会解等. (2)理解 要求对所列知识内容有较深刻的理性认识,知道知识间的逻辑关系,能够对所列知识作正确的描述说明并用数学语言表达,能够利用所学的知识内容对有关问题进行比较、判别、讨论,具备利用所学知识解决简单问题的能力. 这一层次所涉及的主要行为动词有:描述,说明,表达,推测、想像,比较、判别,初步应用等. (3)掌握 要求能够对所列的知识内容进行推导证明,能够利用所学知识对问题进行分析、研究、讨论,并且加以解决

2021新高考数学二轮总复习专题突破练2函数与方程思想数形结合思想含解析

专题突破练2 函数与方程思想、数形结合思想 一、单项选择题 1. (2020河南开封三模,理3)如图,在平行四边形OABC 中,顶点O ,A ,C 在复平面内分别表示复数0,3+2i,-2+4i,则点B 在复平面内对应的复数为( ) A.1+6i B.5-2i C.1+5i D.-5+6i 2.(2020山东聊城二模,2)在复数范围内,实系数一元二次方程一定有根,已知方程x 2+ax+b=0(a ∈R ,b ∈R )的一个根为1+i(i 为虚数单位),则a 1+i =( ) A.1-i B.-1+i C.2i D.2+i 3.(2020河北武邑中学三模,5)已知f (x )是定义在区间[2b ,1-b ]上的偶函数,且在区间[2b ,0]上为增函数,f (x-1)≤f (2x )的解集为( ) A.[-1,2 3] B.[-1,1 3] C.[-1,1] D.[1 3,1] 4.(2020广东江门4月模拟,理6)《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,其日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为8 5.5尺,则小满日影长为( ) A.1.5尺 B.2.5尺 C.3.5尺 D.4.5尺 5.(2020安徽合肥二模,文5)在平行四边形ABCD 中,若DE ????? =EC ????? ,AE 交BD 于点F ,则AF ????? =( ) A.23AB ????? +13AD ????? B.23 AB ????? ?13AD ????? C.1 3 AB ????? ?2 3 AD ????? D.13 AB ????? +2 3 AD ????? 6.(2020安徽合肥二模,文7)若函数F (x )=f (x )-2x 4 是奇函数,G (x )=f (x )+(12) x 为偶函数,则 f (-1)= ( ) A.-5 2 B.-5 4 C.5 4 D.5 2 7.(2020河北衡水中学月考,文12)已知关于x 的方程[f (x )]2-kf (x )+1=0恰有四个不同的实数根,则当函数f (x )=x 2e x 时,实数k 的取值范围是( ) A.(-∞,-2)∪(2,+∞) B.(4 e 2+ e 24 ,+∞) C.(8 e 2,2) D.(2,4 e 2+e 2 4)

高考数学大题题型解答技巧

高考数学大题题型解答技巧 六月,有一份期待,年轻绘就畅想的星海,思想的热血随考卷涌动,灵魂的脉搏应分 数澎湃,扶犁黑土地上耕耘,总希冀有一眼金黄黄的未来。下面就是小编给大家带来 的高考数学大题题型解答技巧,希望大家喜欢! 高考数学大题必考题型(一) 排列组合篇 1.掌握分类计数原理与分步计数原理,并能用它们分析和解决一些简单的应用问题。 2.理解排列的意义,掌握排列数计算公式,并能用它解决一些简单的应用问题。 3.理解组合的意义,掌握组合数计算公式和组合数的性质,并能用它们解决一些简单 的应用问题。 4.掌握二项式定理和二项展开式的性质,并能用它们计算和证明一些简单的问题。 5.了解随机事件的发生存在着规律性和随机事件概率的意义。 6.了解等可能性事件的概率的意义,会用排列组合的基本公式计算一些等可能性事件 的概率。 7.了解互斥事件、相互独立事件的意义,会用互斥事件的概率加法公式与相互独立事 件的概率乘法公式计算一些事件的概率。 8.会计算事件在n次独立重复试验中恰好发生k次的概率. 立体几何篇 高考立体几何试题一般共有4道(选择、填空题3道,解答题1道),共计总分27分左右,考查的知识点在20个以内。选择填空题考核立几中的计算型问题,而解答题着重考查立几中的逻辑推理型问题,当然,二者均应以正确的空间想象为前提。随着新的 课程改革的进一步实施,立体几何考题正朝着“多一点思考,少一点计算”的发展。从 历年的考题变化看,以简单几何体为载体的线面位置关系的论证,角与距离的探求是 常考常新的热门话题。 知识整合 1.有关平行与垂直(线线、线面及面面)的问题,是在解决立体几何问题的过程中,大量的、反复遇到的,而且是以各种各样的问题(包括论证、计算角、与距离等)中不可缺 少的内容,因此在主体几何的总复习中,首先应从解决“平行与垂直”的有关问题着手,通过较为基本问题,熟悉公理、定理的内容和功能,通过对问题的分析与概括,掌握

高考新课标大纲及解读:数学(文)

2019年高考新课标大纲及解读:数学(文) 2019年高考考试说明(课程标准实验版) 数学(文) I.考试性质 普通高等学校招生全国统一考试是合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试.高等学校根据考生成绩.按己确定的招生计划。德、智、体全面衡量.择优录取.因此.高考应具有较高的信度,效度,必要的区分度和适当的难度. Ⅱ.考试内容 根据普通高等学校对新生文化素质的要求,依据中华人民共和国教育部2019年颁布的《普通搞好总课程方案(实验)》和《普通高中数学课程标准(实验)》的必修课程、选修课程系列1和系列4的内容,确定文史类高考数学科考试内容。数学科考试,要发挥数学作为主要基础学科的作用,要考察考生对中学的基础知、基本技能的掌握程度,要考查考生对数学思想方法和数学本质的理解水平,要考察考生进入高等学校继续学习的潜能。 一、考核目标与要求 1.知识要求 知识是指《普通高中数学课程标准(实脸)》(以下简称《课程标准》)中所规定的必修课程、选修课程系列1和系列4中的

数学概念、性质、法期、公式、公理、定理以及由其内容反映的数学思想方法,还包括按照一定程序与步孩进行运其。处理数据、绘制图表等基本技能.各部分知识的整体要求及其定位参照《课程标准》相应模块的有关说明 对知识的要求依次是了解、理解、掌握三个层次。 (1)了解:要求对所列知识的含义有初步的、感性的认识.知道这一知识内容是什么,按照一定的程序和步骤照样模仿,并能(或会)在有关的问题中识别和认识它. 这一层次所涉及的主要行为动词有:了解,知道、识别,模仿,会求、会解等. (2)理解:要求对所列知识内容有较深刻的理性认识.知道知知识间的逻辑关系,能够对所列知识做正确的描述说明并用数学语言表达,能够利用所学的知识内容对有关问题进行比较、判别、讨论,具备利用所学知识解决简单问题的能力。这一层次所涉及的主要行为动词有:描述,说明,表达,推测、想象。比较、判断,初步应用等。 (3)掌握:要求能够对所列的知识内容进行推导证明,能够利用所学知识对问题进行分析、研究、讨论,并且加以解决。这一层次所涉及的主要行为动词有:掌握、导出、分析.推导、证明.研究、讨论、运用、解决问题等. 2.能力要求 能力是指空间想象能力、抽象概括能力、推理论证能力、运

2020高考数学分类讨论思想

难点38 分类讨论思想 分类讨论思想就是根据所研究对象的性质差异,分各种不同的情况予以分析解决.分类讨论题覆盖知识点较多,利于考查学生的知识面、分类思想和技巧;同时方式多样,具有较高的逻辑性及很强的综合性,树立分类讨论思想,应注重理解和掌握分类的原则、方法与技巧、做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分层别类不重复、不遗漏的分析讨论.” ●难点磁场 1.(★★★★★)若函数514121)1(31)(23+-+-= x ax x a x f 在其定义域内有极值点,则a 的取值为 . 2.(★★★★★)设函数f (x )=x 2+|x –a |+1,x ∈R . (1)判断函数f (x )的奇偶性; (2)求函数f (x )的最小值. ●案例探究 [例1]已知{a n }是首项为2,公比为 21的等比数列,S n 为它的前n 项和. (1)用S n 表示S n +1; (2)是否存在自然数c 和k ,使得21>--+c S c S k k 成立. 命题意图:本题主要考查等比数列、不等式知识以及探索和论证存在性问题的能力,属★★★★★级题目. 知识依托:解决本题依据不等式的分析法转化,放缩、解简单的分式不等式;数列的基本性质. 错解分析:第2问中不等式的等价转化为学生的易错点,不能确定出k k S c S <<-22 3. 技巧与方法:本题属于探索性题型,是高考试题的热点题型.在探讨第2问的解法时,采取优化结论的策略,并灵活运用分类讨论的思想:即对双参数k ,c 轮流分类讨论,从而获得答案. 解:(1)由S n =4(1–n 21),得 221)2 11(411+=-=++n n n S S ,(n ∈N x ) (2)要使21 >--+c S c S k k ,只要0)223(<---k k S c S c 因为4)2 11(4<-=k k S 所以0212)223(>- =--k k k S S S ,(k ∈N x ) 故只要2 3S k –2<c <S k ,(k ∈N x )

高三数学复习专题数形结合

专题讲座: 数形结合 一、填空题 例1曲线241x y -+=(22≤≤-x )与直线()24-=-x k y 有两个交点时,实数k 的取值范围是 【答案】:53,124?? ?? ? 【提示】曲线为圆的一部分,直线恒过定点M (2,4),由图可得有两 个交点时k 的范围。 例2已知平面向量,(0,)αβααβ≠≠满足1,β=且αβα-与的夹角为120? ,则α的 取值范围是 【答案】:23 03 α<≤ 【提示】作出草图,由1 sin sin 60 B α ? = ,故α=23sin 3B 又0120B ? ? << 0sin 1B ∴<≤,23 03 α∴<≤ 例3已知向量(2, 0)OB =,(2, 2)OC =, (2cos , 2sin ),CA αα=则OA 与OB 夹角的范围为 【答案】:]12 5,12[ π π 【提示】因2(cos ,sin ),CA αα=说明点A 的轨迹是以(2, 2)C 为圆心,2为半径的圆,如图,则OA 与OB 夹角最大是 5,4612πππ+=最小是4612 πππ -= 例4若对一切R θ∈,复数(cos )(2sin )z a a i θθ=++-的模不超过2,则实数a 的取值范围为 【答案】:55,55?? -???? 【提示】复数的模2 2 (cos )(2sin )2z a a θθ=++-≤,可以借助单位圆上一点(cos ,sin )θθ-和直线2y x =的一点(,2)a a 的距离来理解。 x x y M

例5若11 ||2 x a x -+≥对一切0x >恒成立,则a 的取值范围是 【答案】:(,2]-∞ 【提示】分别考虑函数1y x a =-和211 2 y x =- +的图像 例6 已知抛物线()y g x =经过点(0,0)O 、(,0)A m 与点(1,1)P m m ++, 其中0>>n m ,a b <,设函数)()()(x g n x x f -=在a x =和b x =处取到极值,则n m b a ,,,的大小关系为 【答案】b n a m <<< 【提示】由题可设()(),(0)g x kx x m k =->, 则()()()f x kx x m x n =--,作出三次函数图象即可。 例7若方程()lg 2lg 1kx x =+仅有一个实根,那么k 的取值范围是 【答案】:0k <或4k = 【提示】:研究函数1y kx =(10y >)和函数2 2(1),(1)y x x =+>-的图像 例8已知函数2 1 ()(2) 1ax bx c x f x f x x ?++≥-=?--<-? ,其图象在点(1,(1)f )处的切线方程为 21y x =+,则它在点(3,(3))f --处的切线方程为 【答案】:230x y ++= 【提示】:由()(2)f x f x =--可得()f x 关于直线1x =-对称,画出示意图(略),(1,(1)f )和(3,(3))f --为关于直线1x =-的对称点,斜率互为相反数,可以快速求解。 例9直线1y =与曲线2 y x x a =-+有四个交点,则a 的取值范围是__________ 【答案】:514a << 【提示】研究22,0 ,0 x x a x y x x a x ?-+≥?=?++

高中数学知识点以及解题方法大全

前言 (2) 第一章高中数学解题基本方法 (3) 一、配方法 (3) 二、换元法 (7) 三、待定系数法 (14) 四、定义法 (19) 五、数学归纳法 (23) 六、参数法 (28) 七、反证法 (32) 八、消去法……………………………………… 九、分析与综合法……………………………… 十、特殊与一般法……………………………… 十一、类比与归纳法………………………… 十二、观察与实验法………………………… 第二章高中数学常用的数学思想 (35) 一、数形结合思想 (35) 二、分类讨论思想 (41) 三、函数与方程思想 (47) 四、转化(化归)思想 (54) 第三章高考热点问题和解题策略 (59) 一、应用问题 (59) 二、探索性问题 (65) 三、选择题解答策略 (71) 四、填空题解答策略 (77) 附录……………………………………………………… 一、高考数学试卷分析………………………… 二、两套高考模拟试卷………………………… 三、参考答案…………………………………… 前言 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去 法等; ②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、 归纳和演绎等; ④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化 归)思想等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化( 第一章高中数学解题基本方法 一、配方法 配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。 最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。 配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b) 2 =a 2 +2ab+b 2 ,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如: a 2 +b 2 =(a+b) 2 -2ab=(a-b) 2 +2ab; a 2 +ab+b 2 =(a+b) 2 -ab=(a-b) 2 +3ab=(a+ b 2) 2 +( 3 2b) 2 ; a 2 +b 2 +c 2 +ab+bc+ca= 1 2[(a+b) 2 +(b+c) 2 +(c+a) 2 ] a 2 +b 2 +c 2 =(a+b+c) 2 -2(ab+bc+ca)=(a+b-c) 2 -2(ab-bc-ca)=… 结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如: 1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα) 2 ; x 2 + 1 2 x=(x+ 1 x) 2 -2=(x- 1 x) 2 +2 ;……等等。 Ⅰ、再现性题组: 1. 在正项等比数列{a n}中,a1?a5+2a3?a5+a3?a7=25,则 a3+a5=_______。 2. 方程x 2 +y 2 -4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。 A. 1 41 C. k∈R D. k= 1 4或k=1 3. 已知sin 4 α+cos 4 α=1,则sinα+cosα的值为______。 A. 1 B. -1 C. 1或-1 D. 0 4. 函数y=log1 2 (-2x 2 +5x+3)的单调递增区间是_____。 A. (-∞, 5 4] B. [ 5 4,+∞) C. (- 1 2, 5 4] D. [ 5 4,3) 5. 已知方程x 2 +(a-2)x+a-1=0的两根x1、x2,则点P(x1,x2)在圆x 2 +y 2 =4上,则实数a=_____。 【简解】 1小题:利用等比数列性质a m p -a m p +=a m 2 ,将已知等式左边后配方(a3+a5) 2 易求。答案是:5。 2小题:配方成圆的标准方程形式(x-a) 2 +(y-b) 2 =r 2 ,解r 2 >0即可,选B。 3小题:已知等式经配方成(sin 2 α+cos 2 α) 2 -2sin 2 αcos 2 α=1,求出sinαcosα,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C。 4小题:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解。选D。 5小题:答案3-11。 Ⅱ、示范性题组: 例1.已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为_____。 A. 23 B. 14 C. 5 D. 6 【分析】先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z,则211 424 () () xy yz xz x y z ++= ++= ? ? ? ,而欲求对角线长x y z 222 ++,将其配凑成两已知式的组合形式可得。

高中数学数形结合

数形结合 实现数形结合,常与以下内容有关:①实数与数轴上的点的对应关系;②函数与图象的对应关系;③曲线与方程的对应关系;④以几何元素和几何条件为背景,建立起来的概念,如复数、三角函数等;⑤所给的等式或代数式的结构含有明显的几何意义。如等式()()x y -+-=21422 一、联想图形的交点 例1. 已知,则方程的实根个数为01<<=a a x x a |||log |() A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 1个或2个或3个 分析:判断方程的根的个数就是判断图象与的交点个数,画y a y x x a ==|||log |出两个函数图 象,易知两图象只有两个交点,故方程有2个实根,选(B )。 例2. 解不等式x x +>2 令,,则不等式的解,就是使的图象 y x y x x x y x 121222= +=+>=+ 在的上方的那段对应的横坐标, y x 2=如下图,不等式的解集为{|} x x x x A B ≤<而可由,解得,,,x x x x x B B A +===-222故不等式的解集为。{|}x x -≤<22 练习:设定义域为R 函数?? ?=≠-=1 01 1lg )(x x x x f ,则关于x 的方程0)()(2=++c x bf x f 有7个不同 实数解的充要条件是( ) 0,0. 0,0. 0,0. 0,0.=≥=<<>>c ,设P :函数x c y =在R 上单调递减,Q :不等式12>++c x x 的解集为R ,如 果P 与Q 有且仅有一个正确,试求c 的范围。 因为不等式12>++c x x 的几何意义为:在数轴上求一点)(x P ,使P 到)2(),0(c B A 的距离之和的最小值大于1,而P 到AB 二点的最短距离为12>=c AB ,即2 1> c 而P :函数x c y =在R 上单调递减,即1

高中数学解题的思想方法

高中数学解题的思想方法(经典) 美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。 高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查: ① 常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等; ② 数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等; ③ 数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳和演绎等; ④ 常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想等。 数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。 数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。 可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。 为了帮助大家掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,咱们就先介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想。最后谈谈解题中的有关策略和高考中的几个热点问题。 在每一个方法,先是对方法或者问题进行综合性的叙述,再以三种题组的形式出现。再现性题组是一组简单的选择填空题进行方法的再现,示范性题组进行详细的解答和分析,对方法和问题进行示范。巩固性题组旨在检查学习的效果,起到巩固的作用。每个题组中习题的选取,又尽量综合到代数、三角、几何几个部分重要章节的数学知识。 一、配方法 从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。

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