【步步高】2015届高三数学人教B版【配套课件】 第七章 不等式、推理与证明 第5课
2015步步高高中数学文科文档第七章 7.5

§7.5直接证明与间接证明1.直接证明2.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)综合法是直接证明,分析法是间接证明.( × ) (2)分析法是从要证明的结论出发,逐步寻找使结论成立的充要条件. ( × ) (3)用反证法证明结论“a >b ”时,应假设“a <b ”. ( × ) (4)反证法是指将结论和条件同时否定,推出矛盾.( × )(5)在解决问题时,常常用分析法寻找解题的思路与方法,再用综合法展现解决问题的过程.( √ )(6)证明不等式2+7<3+6最合适的方法是分析法. ( √ ) 2.若a ,b ,c 为实数,且a <b <0,则下列命题正确的是( )A.ac 2<bc 2B.a 2>ab >b 2C.1a <1bD.b a >a b答案 B解析 a 2-ab =a (a -b ),∵a <b <0,∴a -b <0,∴a 2-ab >0,∴a 2>ab . ① 又ab -b 2=b (a -b )>0,∴ab >b 2,②由①②得a 2>ab >b 2.3.设a =lg 2+lg 5,b =e x (x <0),则a 与b 的大小关系为 ( )A.a >bB.a <bC.a =bD.a ≤b答案 A解析 a =lg 2+lg 5=1,b =e x ,当x <0时,0<b <1, ∴a >b .4.用反证法证明某命题时,对结论:“自然数a ,b ,c 中恰有一个偶数”正确的反设为( ) A.a ,b ,c 中至少有两个偶数B.a ,b ,c 中至少有两个偶数或都是奇数C.a ,b ,c 都是奇数D.a ,b ,c 都是偶数 答案 B解析自然数a,b,c中为偶数的情况为a,b,c全为偶数;a,b,c中有两个数为偶数;a,b,c全为奇数;a,b,c中恰有一个数为偶数,所以反设为a,b,c中至少有两个偶数或都是奇数.5.如果a a+b b>a b+b a,则a、b应满足的条件是________.答案a≥0,b≥0且a≠b解析∵a a+b b-(a b+b a)=a(a-b)+b(b-a)=(a-b)(a-b)=(a-b)2(a+b).∴当a≥0,b≥0且a≠b时,(a-b)2(a+b)>0.故a a+b b>a b+b a成立的条件是a≥0,b≥0且a≠b.题型一综合法的应用例1对于定义域为[0,1]的函数f(x),如果同时满足:①对任意的x∈[0,1],总有f(x)≥0;②f(1)=1;③若x1≥0,x2≥0,x1+x2≤1,都有f(x1+x2)≥f(x1)+f(x2)成立,则称函数f(x)为理想函数.(1)若函数f(x)为理想函数,证明:f(0)=0;(2)试判断函数f(x)=2x(x∈[0,1]),f(x)=x2(x∈[0,1]),f(x)=x(x∈[0,1])是否是理想函数.思维启迪(1)取特殊值代入计算即可证明;(2)对照新定义中的3个条件,逐一代入验证,只有满足所有条件,才能得出“是理想函数”的结论,否则得出“不是理想函数”的结论.(1)证明取x1=x2=0,则x1+x2=0≤1,∴f(0+0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0.又对任意的x∈[0,1],总有f(x)≥0,∴f(0)≥0.于是f(0)=0.(2)解对于f(x)=2x,x∈[0,1],f(1)=2不满足新定义中的条件②,∴f(x)=2x,(x∈[0,1])不是理想函数.对于f(x)=x2,x∈[0,1],显然f(x)≥0,且f(1)=1.任意的x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,f(x1+x2)-f(x1)-f(x2)=(x1+x2)2-x21-x22=2x1x2≥0,即f(x1)+f(x2)≤f(x1+x2).∴f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数.对于f (x )=x ,x ∈[0,1],显然满足条件①②. 对任意的x 1,x 2∈[0,1],x 1+x 2≤1,有f 2(x 1+x 2)-[f (x 1)+f (x 2)]2=(x 1+x 2)-(x 1+2x 1x 2+x 2)=-2x 1x 2≤0, 即f 2(x 1+x 2)≤[f (x 1)+f (x 2)]2.∴f (x 1+x 2)≤f (x 1)+f (x 2),不满足条件③. ∴f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数. 综上,f (x )=x 2(x ∈[0,1])是理想函数,f (x )=2x (x ∈[0,1])与f (x )=x (x ∈[0,1])不是理想函数.思维升华 用综合法证题是从已知条件出发,逐步推向结论,综合法的适用范围: (1)定义明确的问题,如证明函数的单调性、奇偶性,求证无条件的等式或不等式. (2)已知条件明确,并且容易通过分析和应用条件逐步逼近结论的题型.在使用综合法证明时,易出现的错误是因果关系不明确,逻辑表达混乱.定义:若数列{A n }满足A n +1=A 2n ,则称数列{A n }为“平方递推数列”.已知数列{a n }中,a 1=2,点(a n ,a n +1)在函数f (x )=2x 2+2x 的图象上,其中n 为正整数,证明:数列{2a n +1}是“平方递推数列”.证明 ∵点(a n ,a n +1)在函数f (x )=2x 2+2x 的图象上, ∴a n +1=2a 2n +2a n ,∴2a n +1+1=4a 2n +4a n +1=(2a n +1)2,∴{2a n +1}是“平方递推数列”. 题型二 分析法的应用例2 已知m >0,a ,b ∈R ,求证:(a +mb 1+m )2≤a 2+mb 21+m .思维启迪 将要证分式化成整式,再合并同类项. 证明 ∵m >0,∴1+m >0. 所以要证原不等式成立,只需证(a +mb )2≤(1+m )(a 2+mb 2), 即证m (a 2-2ab +b 2)≥0, 即证(a -b )2≥0, 而(a -b )2≥0显然成立, 故原不等式得证.思维升华 分析法的特点和思路是“执果索因”,即从“未知”看“需知”,逐步靠拢“已知”或本身已经成立的定理、性质或已经证明成立的结论等,运用分析法必须考虑条件的必要性是否成立.通常采用“欲证—只需证—已知”的格式,在表达中要注意叙述形式的规范.已知a ,b ∈(0,+∞),求证:(a 3+b 3)31 <(a 2+b 2)21.证明 因为a ,b ∈(0,+∞),所以要证原不等式成立, 只需证[(a 3+b 3)31]6<[(a 2+b 2)21]6, 即证(a 3+b 3)2<(a 2+b 2)3,即证a 6+2a 3b 3+b 6<a 6+3a 4b 2+3a 2b 4+b 6, 只需证2a 3b 3<3a 4b 2+3a 2b 4. 因为a ,b ∈(0,+∞), 所以即证2ab <3(a 2+b 2).而a 2+b 2≥2ab,3(a 2+b 2)≥6ab >2ab 成立, 以上步骤步步可逆, 所以(a 3+b 3)31<(a 2+b 2)21. 题型三 反证法的应用例3 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +S n =2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:数列{a n }中不存在三项按原来顺序成等差数列.思维启迪 (1)先利用S n -S n -1=a n (n ≥2)两式相减得a n 和a n +1的关系,再求a n ; (2)用反证法证明.(1)解 当n =1时,a 1+S 1=2a 1=2,则a 1=1. 又a n +S n =2,所以a n +1+S n +1=2, 两式相减得a n +1=12a n ,所以{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,所以a n =12n -1.(2)证明 反证法:假设存在三项按原来顺序成等差数列,记为a p +1,a q +1,a r +1(p <q <r ,且p ,q ,r ∈N *),则2·12q =12p +12r ,所以2·2r -q =2r -p +1.①又因为p <q <r ,所以r -q ,r -p ∈N *.所以①式左边是偶数,右边是奇数,等式不成立. 所以假设不成立,原命题得证.思维升华 (1)当一个命题的结论是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出现时,可用反证法来证,反证法关键是在正确的推理下得出矛盾,矛盾可以是与已知条件矛盾,与假设矛盾,与定义、公理、定理矛盾,与事实矛盾等.(2)用反证法证明不等式要把握三点:①必须否定结论;②必须从否定结论进行推理;③推导出的矛盾必须是明显的.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 三边的倒数成等差数列,求证:∠B <90°.证明 假设∠B <90°不成立,即∠B ≥90°,从而∠B 是△ABC 的最大角,∴b 是△ABC 的最大边, 即b >a ,b >c . ∴1a >1b ,1c >1b,相加得 1a +1c >1b +1b =2b ,这与1a +1c =2b 矛盾. 故∠B ≥90°不成立,即∠B <90°.混淆特殊值检验和一般性证明致误典例:(12分)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),若函数f (x +1)与f (x )的图象关于y 轴对称,求证:f (x +12)为偶函数. 易错分析 在证明f (x +12)是偶函数时,用特殊值f (32+12)=f (-32+12)成立来判断f (x +12)是偶函数. 规范解答证明 由函数f (x +1)与f (x )的图象关于y 轴对称, 可知f (x +1)=f (-x ).[4分] 将x 换成x -12代入上式可得f (x -12+1)=f [-(x -12)],即f (x +12)=f (-x +12),[10分]由偶函数的定义可知f (x +12)为偶函数.[12分]温馨提醒 在证明数学命题时,必须通过严格的推理来证明对任意满足题意的条件,命题的结论都成立,特殊值的检验不能代替一般性的证明.方法与技巧1.分析法的特点:从未知看需知,逐步靠拢已知.2.综合法的特点:从已知看可知,逐步推出未知.3.分析法和综合法各有优缺点.分析法思考起来比较自然,容易寻找到解题的思路和方法,缺点是思路逆行,叙述较繁;综合法从条件推出结论,较简捷地解决问题,但不便于思考.实际证题时常常两法兼用,先用分析法探索证明途径,然后再用综合法叙述出来. 失误与防范1.用分析法证明数学问题时,要注意书写格式的规范性,常常用“要证(欲证)…”“即要证…”“就要证…”等分析到一个明显成立的结论.2.利用反证法证明数学问题时,要假设结论错误,并用假设命题进行推理,没有用假设命题推理而推出矛盾结果,其推理过程是错误的.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)一、选择题1.若a ,b ∈R ,则下面四个式子中恒成立的是( )A.lg(1+a 2)>0B.a 2+b 2≥2(a -b -1)C.a 2+3ab >2b 2D.a b <a +1b +1答案 B解析 在B 中,∵a 2+b 2-2(a -b -1)=(a 2-2a +1)+(b 2+2b +1)=(a -1)2+(b +1)2≥0, ∴a 2+b 2≥2(a -b -1)恒成立.2.在△ABC 中,sin A sin C <cos A cos C ,则△ABC 一定是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 C解析 由sin A sin C <cos A cos C 得, cos A cos C -sin A sin C >0, 即cos(A +C )>0,∴A +C 是锐角,从而B >π2,故△ABC 必是钝角三角形.3.已知m >1,a =m +1-m ,b =m -m -1,则以下结论正确的是( )A.a >bB.a <bC.a =bD.a ,b 大小不定答案 B解析 ∵a =m +1-m =1m +1+m,b =m -m -1=1m +m -1.而m +1+m >m +m -1, ∴1m +1+m <1m +m -1,即a <b .4.已知a >0,b >0,则1a +1b +2ab 的最小值是( )A.2B.2 2C.4D.5答案 C解析 因为1a +1b +2ab ≥21ab+2ab =2(1ab+ab )≥4. 当且仅当1a =1b且1ab=ab , 即a =b =1时,取“=”.5.用反证法证明命题“若a ,b ∈N ,ab 能被3整除,那么a ,b 中至少有一个能被3整除”时,假设应为( )A.a ,b 都能被3整除B.a ,b 都不能被3整除C.b 不能被3整除D.a 不能被3整除答案 B解析 由反证法的定义可知,否定结论,即“a ,b 中至少有一个能被3整除”的否定是“a ,b 都不能被3整除”,故选B. 二、填空题6.6+7与22+5的大小关系为________. 答案6+7>22+ 5解析 要比较6+7与22+5的大小, 只需比较(6+7)2与(22+5)2的大小,只需比较6+7+242与8+5+410的大小, 只需比较42与210的大小, 只需比较42与40的大小, ∵42>40,∴6+7>22+ 5.7.已知“整数对”按如下规律排成一列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第60个“整数对”是________. 答案 (5,7)解析 依题意,把“整数对”的和相同的分为一组,不难得知每组中每个“整数对”的和为n +1,且每组共有n 个“整数对”,这样的前n 组一共有n (n +1)2个“整数对”,注意到10(10+1)2<60<11(11+1)2,因此第60个“整数对”处于第11组(每个“整数对”的和为12的组)的第5个位臵,结合题意可知每个“整数对”的和为12的组中的各对数依次为(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),…,因此第60个“整数对”是(5,7).8.凸函数的性质定理:如果函数f (x )在区间D 上是凸函数,则对于区间D 内的任意x 1,x 2,…,x n ,有f (x 1)+f (x 2)+…+f (x n )n ≤f (x 1+x 2+…+x n n ),已知函数y =sin x 在区间(0,π)上是凸函数,则在△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值为________. 答案332解析 ∵f (x )=sin x 在区间(0,π)上是凸函数,且A 、B 、C ∈(0,π). ∴f (A )+f (B )+f (C )3≤f (A +B +C 3)=f (π3),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332,所以sin A +sin B +sin C 的最大值为332.三、解答题9.已知非零向量a ⊥b ,求证:|a |+|b ||a -b |≤ 2.证明 ∵a ⊥b ,∴a ·b =0.要证|a |+|b ||a -b |≤2,只需证:|a |+|b |≤2|a -b |,平方得:|a |2+|b |2+2|a ||b |≤2(|a |2+|b |2-2a ·b ), 只需证:|a |2+|b |2-2|a ||b |≥0,即(|a |-|b |)2≥0,显然成立.故原不等式得证.10.已知四棱锥S -ABCD 中,底面是边长为1的正方形,又SB =SD =2,SA =1.(1)求证:SA ⊥平面ABCD ;(2)在棱SC 上是否存在异于S ,C 的点F ,使得BF ∥平面SAD ?若存在,确定F 点的位置;若不存在,请说明理由.(1)证明 由已知得SA 2+AD 2=SD 2, ∴SA ⊥AD .同理SA ⊥AB .又AB ∩AD =A ,∴SA ⊥平面ABCD .(2)解 假设在棱SC 上存在异于S ,C 的点F ,使得BF ∥平面SAD . ∵BC ∥AD ,BC ⊄平面SAD . ∴BC ∥平面SAD .而BC ∩BF =B , ∴平面SBC ∥平面SAD .这与平面SBC 和平面SAD 有公共点S 矛盾,∴假设不成立.故不存在这样的点F ,使得BF ∥平面SAD .B 组 专项能力提升 (时间:30分钟)1.已知函数f (x )=(12)x ,a ,b 是正实数,A =f (a +b 2),B =f (ab ),C =f (2aba +b ),则A 、B 、C 的大小关系为( )A.A ≤B ≤CB.A ≤C ≤BC.B ≤C ≤AD.C ≤B ≤A答案 A解析 ∵a +b 2≥ab ≥2ab a +b ,又f (x )=(12)x 在R 上是减函数.∴f (a +b 2)≤f (ab )≤f (2aba +b ),即A ≤B ≤C .2.若a 、b 、c 是不全相等的正数,给出下列判断: ①(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2≠0; ②a >b 与a <b 及a =b 中至少有一个成立; ③a ≠c ,b ≠c ,a ≠b 不能同时成立. 其中判断正确的个数是( )A.0B.1C.2D.3答案 C解析 ①②正确,③中,a ≠c ,b ≠c ,a ≠b 可能同时成立, 如a =1,b =2,c =3.3.函数f (x )的定义域为D ,若对于任意x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )在D 上为非减函数,设函数f (x )在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f (0)=0;②f (x 3)=12f (x );③f (1-x )=1-f (x ).则f (1)+f (12)+f (13)+f (16)+f (17)+f (18)的值为________. 答案 114解析 由f (1-x )=1-f (x ),令x =0,得f (1)=1-f (0),因为f (0)=0,所以f (1)=1.由②,令x =1,得f (13)=12f (1)=12.由③,令x =12,得f (12)=1-f (12),所以f (12)=12.再由②,令x =12,得f (16)=12f (12)=14.②中再令x =13,得f (19)=12f (13)=14.又函数f (x )在[0,1]上为非减函数,19<18<17<16,所以14=f (19)≤f (18)≤f (17)≤f (16)=14,故f (18)=f (17)=14. 所以有f (1)+f (12)+f (13)+f (16)+f (17)+f (18)=1+12+12+14+14+14=114. 4.已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)的图象与x 轴有两个不同的交点,若f (c )=0,且0<x <c 时,f (x )>0.(1)证明:1a是函数f (x )的一个零点; (2)试用反证法证明1a>c . 证明 (1)∵f (x )图象与x 轴有两个不同的交点,∴f (x )=0有两个不等实根x 1,x 2,∵f (c )=0,∴x 1=c 是f (x )=0的根,又x 1x 2=c a ,∴x 2=1a (1a≠c ), ∴1a 是f (x )=0的一个根.即1a是函数f (x )的一个零点. (2)假设1a <c ,又1a>0,由0<x <c 时,f (x )>0, 知f (1a )>0与f (1a )=0矛盾,∴1a≥c , 又∵1a ≠c ,∴1a>c . 5.已知数列{a n }满足:a 1=12,3(1+a n +1)1-a n =2(1+a n )1-a n +1,a n a n +1<0(n ≥1),数列{b n }满足:b n =a 2n +1-a 2n (n ≥1).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)证明:数列{b n }中的任意三项不可能成等差数列.(1)解 由题意可知,1-a 2n +1=23(1-a 2n ). 令c n =1-a 2n ,则c n +1=23c n .又c 1=1-a 21=34,则数列{c n }是首项为c 1=34, 公比为23的等比数列,即c n =34·(23)n -1, 故1-a 2n =34·(23)n -1⇒a 2n =1-34·(23)n -1. 又a 1=12>0.a n a n +1<0, 故a n =(-1)n -11-34·(23)n -1. b n =a 2n +1-a 2n =[1-34·(23)n ]-[1-34·(23)n -1] =14·(23)n -1. (2)证明 用反证法证明.假设数列{b n }存在三项b r ,b s ,b t (r <s <t )按某种顺序成等差数列,由于数列{b n }是首项为14,公比为23的等比数列, 于是有b r >b s >b t ,则只能有2b s =b r +b t 成立.∴2·14(23)s -1=14(23)r -1+14(23)t -1, 两边同乘以3t -121-r ,化简得3t -r +2t -r =2·2s -r 3t -s . 由于r <s <t ,∴上式左边为奇数,右边为偶数, 故上式不可能成立,导致矛盾.故数列{b n }中任意三项不可能成等差数列.。
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套文档】 第一章 集合与常用逻辑用语 第一课

§1.1集合1.元素与集合(1)集合中元素的两个特性:确定性、互异性.(2)元素与集合的关系有属于和不属于两种,表示符号为∈和∉.(3)集合的表示方法有列举法、描述法和维恩(Venn)图法.(4)常见集合的符号表示A B或B A∅⊆A,∅B(B≠∅)并集的性质:A∪∅=A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A⇔B⊆A.交集的性质:A∩∅=∅;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A⇔A⊆B.补集的性质:A∪(∁U A)=U;A∩(∁U A)=∅;∁U(∁U A)=A.1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)A={x|y=x2+1}={y|y=x2+1}={(x,y)|y=x2+1}.(×)(2){1,2,3}={3,2,1}.(√)(3)∅={0}.(×)(4)若A∩B=A∩C,则B=C. (×)(5)已知集合M={1,2,3,4},N={2,3},则M∩N=N. (√)(6)若全集U={-1,0,1,2},P={x∈Z|x2<4},则∁U P={2}.(√) 2.已知集合A={-1,0,1},B={x|-1≤x<1},则A∩B等于() A.{0} B.{-1,0}C.{0,1} D.{-1,0,1}答案 B解析∵-1,0∈B,1∉B,∴A∩B={-1,0}.3.(2013·山东)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是() A.1 B.3 C.5 D.9答案 C-2,-1,0,1,2.解析x-y∈{}4.(2013·课标全国Ⅱ)已知集合M={x|(x-1)2<4,x∈R},N={-1,0,1,2,3},则M∩N等于() A.{0,1,2} B.{-1,0,1,2}C.{-1,0,2,3} D.{0,1,2,3}答案 A解析化简集合M得M={x|-1<x<3,x∈R},则M∩N={0,1,2}.5.设集合A ={x |x 2+2x -3>0},集合B ={x |x 2-2ax -1≤0,a >0}.若A ∩B 中恰含有一个整数,则实数a 的取值范围是________. 答案 ⎣⎡⎭⎫34,43解析 A ={x |x 2+2x -3>0}={x |x >1或x <-3},因为函数y =f (x )=x 2-2ax -1的对称轴为x =a >0,f (0)=-1<0, 根据对称性可知要使A ∩B 中恰含有一个整数, 则这个整数为2, 所以有f (2)≤0且f (3)>0,即⎩⎪⎨⎪⎧4-4a -1≤0,9-6a -1>0,所以⎩⎨⎧a ≥34,a <43.即34≤a <43.题型一 集合的基本概念例1 (1)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10(2)设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.思维启迪 解决集合问题首先要理解集合的含义,明确元素的特征,抓住集合的“两性”.答案 (1)D (2)2解析 (1)由x -y ∈A ,及A ={1,2,3,4,5}得x >y , 当y =1时,x 可取2,3,4,5,有4个; 当y =2时,x 可取3,4,5,有3个; 当y =3时,x 可取4,5,有2个; 当y =4时,x 可取5,有1个. 故共有1+2+3+4=10(个),选D. (2)因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,得ba=-1,所以a =-1,b =1.所以b -a =2.思维升华 (1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型集合;(2)集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.(1)已知集合A ={(x ,y )|x ,y ∈R ,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x ,y ∈R ,且y =x },则A ∩B 的元素个数为( )A .0B .1C .2D .3(2)若集合A ={x |ax 2-3x +2=0}的子集只有两个,则实数a =________. 答案 (1)C (2)0或98解析 (1)集合A 表示的是圆心在原点的单位圆,集合B 表示的是直线y =x ,据此画出图象,可得图象有两个交点,即A ∩B 的元素个数为2. (2)∵集合A 的子集只有两个,∴A 中只有一个元素. 当a =0时,x =23符合要求.当a ≠0时,Δ=(-3)2-4a ×2=0,∴a =98.故a =0或98.题型二 集合间的基本关系例2 (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是________.思维启迪 对于含有有限个元素的集合的子集,可按含元素的个数依次写出;B ⊆A 不要忽略B =∅的情形. 答案 (1)D (2)(-∞,4]解析 (1)用列举法表示集合A ,B ,根据集合关系求出集合C 的个数. 由x 2-3x +2=0得x =1或x =2,∴A ={1,2}.由题意知B ={1,2,3,4},∴满足条件的C 可为{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}. (2)当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-22m -1≤7m +1<2m -1,解得2<m ≤4. 综上,m 的取值范围为m ≤4.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解;(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系.常用数轴、Venn 图来直观解决这类问题.(1)设M 为非空的数集,M ⊆{1,2,3},且M 中至少含有一个奇数元素,则这样的集合M 共有( )A .6个B .5个C .4个D .3个(2)已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________. 答案 (1)A (2)4解析 (1)集合{1,2,3}的所有子集共有23=8(个),集合{2}的所有子集共有2个,故满足要求的集合M 共有8-2=6(个). (2)由log 2x ≤2,得0<x ≤4,即A ={x |0<x ≤4}, 而B =(-∞,a ),由于A ⊆B ,如图所示,则a >4,即c =4. 题型三 集合的基本运算例3 (1)(2013·湖北)已知全集为R ,集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |(12)x ≤1,B ={}x |x 2-6x +8≤0,则A ∩(∁R B )等于 ( )A .{x |x ≤0}B .{x |2≤x ≤4}C .{x |0≤x <2或x >4}D .{x |0<x ≤2或x ≥4}(2)(2012·天津)已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =________,n =________.思维启迪 集合的运算问题可先对集合进行化简,然后结合数轴或Venn 图计算. 答案 (1)C (2)-1 1解析 (1)A ={x |x ≥0},B ={x |2≤x ≤4}, ∴A ∩(∁R B )={x |x ≥0}∩{x |x >4或x <2}={x |0≤x <2或x >4}.(2)先求出集合A ,再根据集合的交集的特点求解. A ={x |-5<x <1},因为A ∩B ={x |-1<x <n }, B ={x |(x -m )(x -2)<0},所以m =-1,n =1.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的实数,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化.(1)设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧x ∈R |⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x +1≥0,x -3≤0,B ={x ∈Z |x -2>0},则A ∩B 等于( )A .{x |2<x ≤3}B .{3}C .{2,3}D .{x |-1≤x <2}(2)设U =R ,集合A ={x |x 2+3x +2=0},B ={x |x 2+(m +1)x +m =0}.若(∁U A )∩B =∅,则m 的值是________. 答案 (1)B (2)1或2解析 (1)A ={x |-1≤x ≤3},B ={x ∈Z |x >2}, ∴A ∩B ={x ∈Z |2<x ≤3}={3}.(2)A ={-2,-1},由(∁U A )∩B =∅,得B ⊆A ,∵方程x 2+(m +1)x +m =0的判别式Δ=(m +1)2-4m =(m -1)2≥0,∴B ≠∅. ∴B ={-1}或B ={-2}或B ={-1,-2}. ①若B ={-1},则m =1;②若B ={-2},则应有-(m +1)=(-2)+(-2)=-4,且m =(-2)·(-2)=4,这两式不能同时成立,∴B ≠{-2};③若B ={-1,-2},则应有-(m +1)=(-1)+(-2)=-3,且m =(-1)·(-2)=2,由这两式得m =2.经检验知m =1和m =2符合条件. ∴m =1或2.题型四 集合中的新定义问题例4 在整数集Z 中,被5除所得余数为k 的所有整数组成一个“类”,记为[k ],即[k ]={5n+k |n ∈Z },k =0,1,2,3,4.给出如下四个结论:①2 014∈[4];②-3∈[3];③Z =[0]∪[1]∪[2]∪[3]∪[4];④“整数a ,b 属于同一‘类’”的充要条件是“a -b ∈[0]”. 其中,正确结论的个数是( )A .1B .2C .3D .4思维启迪 解答本题要充分理解[k ]的意义,然后对选项逐一验证.答案 C解析 因为2 014=402×5+4, 又因为[4]={5n +4|n ∈Z }, 所以2 014∈[4],故①正确;因为-3=5×(-1)+2,所以-3∈[2],故②不正确;因为所有的整数Z 除以5可得的余数为0,1,2,3,4,所以③正确; 若a ,b 属于同一“类”,则有a =5n 1+k ,b =5n 2+k , 所以a -b =5(n 1-n 2)∈[0], 反过来,如果a -b ∈[0],也可以得到a ,b 属于同一“类”,故④正确. 故有3个结论正确.思维升华 解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中,这是破解新定义型集合问题难点的关键所在;(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的运算与性质.设U 为全集,对集合X ,Y ,定义运算“”,满足X Y =(∁U X )∪Y ,则对于任意集合X ,Y ,Z ,X (Y Z )等于( )A .(X ∪Y )∪(∁U Z )B .(X ∩Y )∪(∁U Z )C .[(∁U X )∪(∁U Y )]∩ZD .(∁U X )∪(∁U Y )∪Z 答案 D解析 因为X Y =(∁U X )∪Y ,所以Y Z =(∁U Y )∪Z , 所以X (Y Z )=(∁U X )∪(Y Z )=(∁U X )∪(∁U Y )∪Z ,故选D.遗忘空集致误典例:(5分)若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,则由a 的可取值组成的集合为__________.易错分析 从集合的关系看,S ⊆P ,则S =∅或S ≠∅,易遗忘S =∅的情况. 解析 P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ; 当a ≠0时,方程ax +1=0的解集为x =-1a,为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a =2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12温馨提醒 (1)根据集合间的关系求参数是高考的一个重点内容.解答此类问题的关键是抓住集合间的关系以及集合元素的特征.(2)在解答本题时,存在两个典型错误:一是忽略对空集的讨论,如a =0时,S =∅;二是忽略对字母的讨论,如-1a 可以为-3或2.因此,在解答此类问题时,一定要注意分类讨论,避免漏解.方法与技巧1.集合中元素的两个特性在解题时经常用到.解题后要进行检验,要重视符号语言与文字语言之间的相互转化.2.对连续数集间的运算,借助数轴的直观性,进行合理转化;对已知连续数集间的关系,求其中参数的取值范围时,要注意单独考察等号.3.对离散的数集间的运算,或抽象集合间的运算,可借助Venn 图.这是数形结合思想的又一体现. 失误与防范1.集合问题解题中要认清集合中元素的属性(是数集、点集还是其他类型集合),要对集合进行化简.2.空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,时刻关注对空集的讨论,防止漏解. 3.解题时注意区分两大关系:一是元素与集合的从属关系;二是集合与集合的包含关系. 4.Venn 图图示法和数轴图示法是进行集合交、并、补运算的常用方法,其中运用数轴图示法要特别注意端点是实心还是空心.5.要注意A ⊆B 、A ∩B =A 、A ∪B =B 、∁U A ⊇∁U B 、A ∩(∁U B )=∅这五个关系式的等价性.A 组 专项基础训练 (时间:30分钟)一、选择题1. (2013·重庆)已知全集U ={1,2,3,4},集合A ={1,2},B ={2,3},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,3,4}B .{3,4}C .{3}D .{4}答案 D解析 因为A ∪B ={1,2,3},全集U ={1,2,3,4},所以∁U (A ∪B )={4},故选D. 2. 下列集合中表示同一集合的是( )A .M ={(3,2)},N ={(2,3)}B .M ={2,3},N ={3,2}C .M ={(x ,y )|x +y =1},N ={y |x +y =1}D .M ={2,3},N ={(2,3)} 答案 B解析 选项A 中的集合M 表示由点(3,2)所组成的单点集,集合N 表示由点(2,3)所组成的单点集,故集合M 与N 不是同一个集合.选项C 中的集合M 表示由直线x +y =1上的所有点组成的集合,集合N 表示由直线x +y =1上的所有点的纵坐标组成的集合,即N ={y |x +y =1}=R ,故集合M 与N 不是同一个集合.选项D 中的集合M 有两个元素,而集合N 只含有一个元素,故集合M 与N 不是同一个集合.对选项B ,由集合元素的性质,可知M ,N 表示同一个集合.3. 已知全集S ={1,2,a 2-2a +3},A ={1,a },∁S A ={3},则实数a 等于 ( )A .0或2B .0C .1或2D .2答案 D解析 由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2-2a +3=3,则a =2.4. 设集合M ={m ∈Z |m ≤-3或m ≥2},N ={n ∈Z |-1≤n ≤3},则(∁Z M )∩N 等于( )A .{0,1}B .{-1,0,1}C .{0,1,2}D .{-1,0,1,2}答案 B解析 由已知,得∁Z M ={-2,-1,0,1}, N ={-1,0,1,2,3},所以(∁Z M )∩N ={-1,0,1}.5. 已知集合M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},P =M ∩N ,则P 的子集共有( )A .2个B .4个C .6个D .8个 答案 B解析 ∵M ={0,1,2,3,4},N ={1,3,5},∴M ∩N ={1,3}. ∴M ∩N 的子集共有22=4个.6. 已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( )A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅答案 B解析因为A={x|x2-x-2<0},所以A={x|-1<x<2}.又B={x|-1<x<1},画出数轴,可得B A.7.(2013·辽宁)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B等于() A.(0,1) B.(0,2] C.(1,2) D.(1,2]答案 D解析A={x|1<x<4},B={x|x≤2},∴A∩B={x|1<x≤2}.8. 设全集U为整数集,集合A={x∈N|y=7x-x2-6},B={x∈Z|-1<x≤3},则右图中阴影部分表示的集合的真子集的个数为()A.3 B.4 C.7 D.8答案 C解析因为A={x∈N|y=7x-x2-6}={x∈N|7x-x2-6≥0}={x∈N|1≤x≤6},由题意,知题图中阴影部分表示的集合为A∩B={1,2,3},所以其真子集有∅,{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},共7个.二、填空题9.已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a=__________.答案-1或2解析由a2-a+1=3,得a=-1或a=2,经检验符合.由a2-a+1=a,得a=1,由于集合中不能有相同元素,所以舍去.故a=-1或2.10.已知集合A={(0,1),(1,1),(-1,2)},B={(x,y)|x+y-1=0,x,y∈Z},则A∩B=__________.答案{(0,1),(-1,2)}解析A、B都表示点集,A∩B即是由A中在直线x+y-1=0上的所有点组成的集合,代入验证即可.11.(2013·天津改编)已知集合A={x||x|≤2},B={x|x≤1},则A∩B=________.答案{x|-2≤x≤1}解析易知A={x|-2≤x≤2},∴A∩B={x|-2≤x≤1}.12.已知集合A={x|1≤x<5},C={x|-a<x≤a+3}.若C∩A=C,则a的取值范围是________.答案(-∞,-1]解析因为C∩A=C,所以C⊆A.①当C =∅时,满足C ⊆A ,此时-a ≥a +3,得a ≤-32; ②当C ≠∅时,要使C ⊆A ,则⎩⎪⎨⎪⎧ -a <a +3,-a ≥1,a +3<5,解得-32<a ≤-1. B 组 专项能力提升(时间:15分钟)1. 设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠∅的集合S 的个数是( )A .57B .56C .49D .8答案 B解析 集合S 的个数为26-23=64-8=56.2. 已知集合M ={x |x x -1≥0,x ∈R },N ={y |y =3x 2+1,x ∈R },则M ∩N 等于 ( ) A .∅B .{x |x ≥1}C .{x |x >1}D .{x |x ≥1或x <0} 答案 C解析 由x x -1≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠1,x (x -1)≥0, ∴x >1或x ≤0,∴M ={x |x >1或x ≤0},N ={y |y ≥1},M ∩N ={x |x >1}.3. 已知U ={x ∈Z |y =ln ⎝⎛⎭⎫9x -1},M ={x ∈Z ||x -4|≤1},N ={x ∈N |6x∈Z },则集合{4,5}等于( ) A .M ∩NB .M ∩(∁U N )C .N ∩(∁U M )D .(∁U M )∪(∁U N )答案 B解析 集合U 为函数y =ln ⎝⎛⎭⎫9x -1的定义域内的整数集,由9x -1>0,即9-x x>0,解得0<x <9, 又x ∈Z ,所以x 可取1,2,3,4,5,6,7,8,故U ={1,2,3,4,5,6,7,8}.集合M 为满足不等式|x -4|≤1的整数集,解|x -4|≤1,得3≤x ≤5,又x ∈Z ,所以x 可取3,4,5,故M ={3,4,5}.集合N 是使6x为整数的自然数集合, 显然当x =1时,6x=6; 当x =2时,6x=3; 当x =3时,6x=2; 当x =6时,6x=1. 所以N ={1,2,3,6}.显然M ⊆U ,N ⊆U .而4∈M,4∈U,4∉N,5∈M,5∈U,5∉N ,所以4∈M,4∈∁U N,5∈M,5∈∁U N ,即{4,5}=M ∩(∁U N ).4. 已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P ={y |y =1x,x >2},则∁U P =________. 答案 ⎣⎡⎭⎫12,+∞ 解析 ∵U ={y |y =log 2x ,x >1}={y |y >0},P ={y |y =1x ,x >2}={y |0<y <12}, ∴∁U P ={y |y ≥12}=⎣⎡⎭⎫12,+∞. 5. 已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________.答案 [1,+∞)解析 A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ),因为A ⊆B ,画出数轴,如右图所示,得c ≥1.6. 已知集合A ={(x ,y )|y =a },B ={(x ,y )|y =b x +1,b >0,b ≠1},若集合A ∩B 只有一个真子集,则实数a 的取值范围是________.答案 (1,+∞)解析 由于集合B 中的元素是指数函数y =b x 的图象向上平移一个单位长度后得到的函数图象上的所有点,要使集合A ∩B 只有一个真子集,那么y =b x +1(b >0,b ≠1)与y =a 的图象只能有一个交点,所以实数a 的取值范围是(1,+∞).。
新步步高高考数学北师大理一轮复习 第章 不等式 1 不等关系与不等式 课件

A.a<b<c
B.c<b<a
C.c<a<b
D.b<a<c
思维升华
解析答案
跟踪训练1
(1)已知x∈R,m=(x+1)(x2+2x +1),n=(x+12 )·(x2+x+1),则m,n 的大小关系为( )
A.m≥n
B.m>n
C.m≤n
D.m<n
解析答案
(2)设a>0,且a≠1,P=loga(a3-1),Q=loga(a2-1),则P与Q的大小 关系是__P_>_Q____. 解析 由题意可知a>1. ∴(a3-1)-(a2-1)=a2(a-1)>0,∴a3-1>a2-1, ∴loga(a3-1)>loga(a2-1),即P>Q.
11.已知a,b,c∈R,那么下列命题中正确的是( ) A.若 a>b,则 ac2>bc2 B.若ac>bc,则 a>b C.若 a3>b3 且 ab<0,则1a>1b D.若 a2>b2 且 ab>0,则1a<1b
解析答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
12.若a>b>0,则下列不等式中一定成立的是( A )
跟踪训练2
若 a>0>b>-a,c<d<0,则下列结论:①ad>bc;②ad+bc<0;③a-c>b-d; ④a(d-c)>b(d-c)中成立的个数是( )
解析答案
题型三 不等式性质的应用
例 3 已知 a>b>0,给出下列四个不等式:
①a2>b2;②2a>2b-1;③ a-b> a- b;④a3+b3>2a2b.
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套课件】 专题四 高考中的立体几何问题

取 PA
的中点 H,连接 EH,DH.
又 E 为 PB 的中点,
AB⊥AC,AB⊥PA,AB∥CD, 所以 EH 綊1AB. 2 1 AB=2CD,E,F,G,M,N 分 又 CD 綊2AB,所以 EH 綊 CD. 别为 PB,AB,BC,PD,PC 的 所以四边形 DCEH 是平行四边形, 中点. 所以 CE∥DH. 求证:(1)CE∥平面 PAD; (2)平面 EFG⊥平面 EMN.
考点自测
(1)在平面 PAD 内作直线 CE 的平行线或者利用平面 CEF∥平面 PAD 证明;
(2)MN 是平面 EFG 的垂线.
高考题型突破
练出高分
高考题型突破
题型一 空间点、线、面的位置关系
思维启迪 解析 思维升华
【例 1】 (2013· 山东)
如图,四棱锥 P -ABCD 中,
证明
(1) 方法一
数学
R B(理)
专题四 高考中的立体几何问题
第八章 立体几何
考点自测
自我检测 查缺补漏
题号
1 2 3 4 5
答案 B D D A
平行
解析
考点自测
高考题型突破
练出高分
高考题型突破
题型一 空间点、线、面的位置关系
思维启迪 解析 思维升华
【例 1】 (2013· 山东)
如图,四棱锥 P -ABCD 中, AB⊥AC,AB⊥PA,AB∥CD, AB=2CD,E,F,G,M,N 分 别为 PB,AB,BC,PD,PC 的 中点. 求证:(1)CE∥平面 PAD; (2)平面 EFG⊥平面 EMN.
考点自测
能以选择题或者填空题的方式考查 空间位置关系的基本定理在判断线 面位置关系中的应用.
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套课件】 专题一 高考中的导数应用问题

(2)由(1)可知 f(x)=x3-x2-x+c. 1 2 则 f′(x)=3x -2x-1=3x+3(x-1),列表如下: 1 (-∞, (1, 1 (- , x 3 1 1 -3 +∞) -3) 1) 0 0 f′(x) + - + f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
考点自测 高考题型突破 练出高分
3 2
2 a=f′3.
高考题型突破
题型二
【例 2】
利用导数研究与不等式有关的问题
已知 f(x)=xln x,g(x)
思维启迪 解析 思维升华
=-x2+ax-3. (1) 求函数 f(x) 在 [t, t+ 2](t>0) 上的最小值; (2) 对 一 切 x∈(0 , + ∞) , 2f(x)≥g(x)恒成立, 求实数 a 的 取值范围; (3)证明:对一切 x∈(0,+∞), 1 2 都有 ln x> x- 成立. e ex
综上所述,当 a=0 时,f(x)在 (-∞,0)上单调递减,在 (0,+∞)上单调递增; 2 当 a>0 时,f(x)在(-∞,0),( , a
2 +∞)上单调递减,在(0,a)上单 调递增;
2 当 a<0 时, f(x)在( , 0)上单调递 a 2 减,在(-∞, ),(0,+∞)上 a 单调递增.
f′(x)<0,若 x>0,则 f′(x)>0.
所以当 a=0 时, 函数 f(x)在区间 (-∞, 0)上为减函数, 在区间(0, +∞)上为增函数. ②当 a>0 时,由 2x-ax2<0,解 2 得 x<0 或 x>a,由 2x-ax2>0, 2 解得 0<x< . a
【步步高】2015届高三数学北师大版(通用,理)总复习学案:学案33 不等式的概念与性质

探究点一 数与式的大小比较 例 1 (1)设 x<y<0,试比较(x2+y2)(x-y)与(x2-y2)(x+y)的大小; (2)已知 a,b,c∈{正实数},且 a2+b2=c2,当 n∈N,n>2 时,比较 cn 与 an+bn 的大 小.
变式迁移 1 已知 a>2,b>2,试比较 a+b 与 ab 的大小.
Go the distance
第七章 不等式、推理与证明 学案 33 不等式的概念与性质
导学目标: 1.了解现实世界和日常生活中的不等关系,了解不等式(组)的实际背景.2. 理解不等式的性质,会应用不等式的性质解决与范围有关的问题.
自主梳理 1.不等关系 不等关系与等量关系一样, 也是自然界中存在的基本数量关系, 它们在现实世界和日常 生活中大量存在.不等关系可分为常量与________间的不等关系(如 3>0),变量与________ 间的不等关系(如 x>5),函数与________之间的不等关系(如 x2+1≥2x)等. 2.不等式 用________(如“<”“>”“≤”“≥”等)连接两个代数式而成的式子叫做不等式,其中用 “<” 或 “>” 连接的不等式叫做严格不等式;用“≤”“≥”连接的不等式叫做非严格不等 式.不等式可分为绝对不等式(不论用什么实数代替不等式中的字母,不等式都能成立)、条 件不等式(只有用某些范围内的实数代替不等式中的字母,不等式才能够成立)、矛盾不等式 (不论用什么样的实数代替不等式中的字母,不等式都不能成立). 3.两个实数大小的比较 (1)作差法:设 a,b∈R,则 a>b⇔a-b>0,a<b⇔a-b<0,这是比较两个实数大小和运 用比较法的依据. (2)作商法:依据:设 a>0,b>0,则 a>b⇔__________, a a<b⇔ <1. b 4.不等式的性质 (1)对称性:a>b⇔________; (2)传递性:a>b,b>c⇒________; (3)加法性质:a>b⇔________; 推论:a>b,c>d⇒________; (4)乘法性质:a>b,c>0⇒________; 推论:a>b>0,c>d>0⇒________; (5)乘方性质:a>b>0⇒________________________; (6)开方性质:a>b>0⇒________________________; (7)倒数性质:a>b,ab>0⇒________________. 自我检测 1.(2011· 大纲全国)下面四个条件中,使 a>b 成立的充分而不必要的条件是( ) A.a>b+1 B.a>b-1 C.a2>b2 D.a3>b3 2.若 a,b 是任意实数,且 a>b,则( ) b A.a2>b2 B. <1 a 1a 1b C.lg(a-b)>0 D. 2 <2 3.(2011· 青岛模拟)设 a>0,b>0,则以下不等式中不一定成立的是( ) a b A. + ≥2 b a B.ln(ab+1)>0 C.a2+b2+2≥2a+2b D.a3+b3≥2ab2
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套课件】 专题二 高考中的三角函数的综合问题
三角函数的图象和性质是 高考考查的重点,通常先将 三角函数化为 y = Asin(ωx +φ)+k 的形式,然后将 t =ωx+φ 视为一个整体, 结 合 y=sin t 的图象求解.
高考题型突破
练出高分
高考题型突破
跟踪训练 1 已知函数 f(x)=sin2x-2sin xcos x+3cos2x.
(1)求函数 f(x)的最小正周期; 19π (2)当 x∈[ ,π]时,求函数 f(x)的最大值和最小值. 24 解 f(x)=sin2x-2sin xcos x+3cos2x
=1-sin 2x+2cos2x=2+cos 2x-sin 2x π =2+ 2cos(2x+ ). 4 (1)函数 f(x)的最小正周期 T=π.
考点自测
3 1 (1)f(x)= sin ωx+ cos ωx+ 2 2 3 1 sin ωx- cos ωx-(cos ωx+1) 2 2 3 1 =2( sin ωx- cos ωx)- 1 2 2 π =2sin(ωx- )-1. 6 π 由-1≤sin(ωx- )≤1, 6 π 得-3≤2sin(ωx- )-1≤1, 6
数学
R B(理)
专题二 高考中的三角函数的 综合问题
第五章 平面向量
考Байду номын сангаас自测
自我检测 查缺补漏
题号
1 2 3 4 5
答案
A B B
解析
D
10 10
考点自测
高考题型突破
练出高分
高考题型突破
题型一 三角函数的图象和性质
思维启迪 解析 思维升华
【例 1】 已知函数 f(x)= sin(ωx π π ωx + ) + sin(ωx - ) - 2cos2 , 6 6 2 x∈ R(其中 ω>0). (1)求函数 f(x)的值域; (2)若函数 y= f(x)的图象与直线 y=- 1 的两个相邻交点间的距 π 离为 ,求函数 y= f(x)的单调增 2 区间.
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套文档】 第七章 不等式、推理与证明 第2课
§7.2 均值不等式1. 均值不等式ab ≤a +b2(1)均值不等式成立的条件:a >0,b >0.(2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号. 2. 几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ). (2)b a +ab ≥2(a ,b 同号). (3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ).(4)a 2+b 22≥⎝⎛⎭⎫a +b 22 (a ,b ∈R ). 3. 算术平均值与几何平均值设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均值为a +b 2,几何平均值为ab ,均值不等式可叙述为两个正数的算术平均值大于或等于它们的几何平均值. 4. 利用均值不等式求最值问题已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p .(简记:积定和最小) (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是p 24.(简记:和定积最大)1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)函数y =x +1x的最小值是2.( × ) (2)ab ≤(a +b 2)2成立的条件是ab >0.( × ) (3)函数f (x )=cos x +4cos x ,x ∈(0,π2)的最小值等于4.( × )(4)x >0且y >0是x y +yx ≥2的充要条件.( × ) (5)若a >0,则a 3+1a2的最小值为2a .( × ) (6)a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca (a ,b ,c ∈R ).( √ ) 2. 当x >1时,关于函数f (x )=x +1x -1,下列叙述正确的是( )A .函数f (x )有最小值2B .函数f (x )有最大值2C .函数f (x )有最小值3D .函数f (x )有最大值3答案 C3. 若a ,b ∈R ,且ab >0,则下列不等式中,恒成立的是( )A .a 2+b 2>2abB .a +b ≥2ab C.1a +1b >2abD.b a +a b≥2 答案 D解析 ∵a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,∴A 错误. 对于B 、C ,当a <0,b <0时,明显错误. 对于D ,∵ab >0,∴b a +ab≥2b a ·a b=2. 4. 设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1y的最大值为( )A .2 B.32 C .1 D.12答案 C解析 由a x =b y =3,得:x =log a 3,y =log b 3,由a >1,b >1知x >0,y >0,1x +1y =log 3a +log 3b=log 3ab ≤log 3⎝⎛⎭⎫a +b 22=1,当且仅当a =b =3时“=”成立,则1x +1y 的最大值为1.5. (2013·天津)设a +b =2,b >0,则当a =________时,12|a |+|a |b取得最小值.答案 -2解析 由于a +b =2,所以12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b =a 4|a |+b 4|a |+|a |b ,由于b >0,|a |>0,所以b4|a |+|a |b≥2 b 4|a |·|a |b =1,因此当a >0时,12|a |+|a |b 的最小值是14+1=54;当a <0时,12|a |+|a |b的最小值是-14+1=34.故12|a |+|a |b 的最小值为34,此时⎩⎪⎨⎪⎧b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2.题型一 利用均值不等式求最值例1 (1)已知x >0,y >0,且2x +y =1,则1x +1y的最小值为________;(2)当x >0时,则f (x )=2xx 2+1的最大值为________. 思维启迪 利用均值不等式求最值可以先对式子进行必要的变换.如第(1)问把1x +1y 中的“1”代换为“2x +y ”,展开后利用均值不等式;第(2)问把函数式中分子分母同除“x ”,再利用均值不等式. 答案 (1)3+22 (2)1解析 (1)∵x >0,y >0,且2x +y =1, ∴1x +1y =2x +y x +2x +y y=3+y x +2x y ≥3+2 2.当且仅当y x =2xy 时,取等号.(2)∵x >0,∴f (x )=2x x 2+1=2x +1x ≤22=1,当且仅当x =1x,即x =1时取等号.思维升华 (1)利用均值不等式求函数最值时,注意“一正、二定、三相等,和定积最大,积定和最小”.(2)在求最值过程中若不能直接使用均值不等式,可以考虑利用拆项、配凑、常数代换、平方等技巧进行变形,使之能够使用均值不等式.(1)已知正实数x ,y 满足xy =1,则(x y +y )·(yx+x )的最小值为________.(2)已知x ,y ∈R +,且满足x 3+y 4=1,则xy 的最大值为________.答案 (1)4 (2)3解析 (1)依题意知,(x y +y )(y x +x )=1+y 2x +x 2y +1≥2+2y 2x ×x 2y=4,当且仅当x =y =1时取等号,故(x y +y )·(yx +x )的最小值为4.(2)∵x >0,y >0且1=x 3+y4≥2xy 12,∴xy ≤3.当且仅当x 3=y4时取等号. 题型二 不等式与函数的综合问题例2 (1)已知f (x )=32x -(k +1)3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-∞,22-1)C .(-1,22-1)D .(-22-1,22-1)(2)已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意x ∈N +,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________.思维启迪 对不等式恒成立问题可首先考虑分离题中的常数,然后通过求最值得参数范围. 答案 (1)B (2)[-83,+∞)解析 (1)由f (x )>0得32x -(k +1)·3x +2>0,解得k +1<3x +23x ,而3x +23x ≥22(当且仅当3x =23x ,即x =log 32时,等号成立), ∴k +1<22,即k <22-1.(2)对任意x ∈N +,f (x )≥3恒成立,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即知a ≥-(x +8x )+3.设g (x )=x +8x ,x ∈N +,则g (2)=6,g (3)=173.∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173.∴-(x +8x )+3≤-83, ∴a ≥-83,故a 的取值范围是[-83,+∞).思维升华 (1)a >f (x )恒成立⇔a >(f (x ))max , a <f (x )恒成立⇔a <(f (x ))min ;(2)求最值时要注意其中变量的条件,有些不能用均值不等式的问题可考虑利用函数的单调性.若不等式x 2+ax +1≥0对于一切x ∈(0,12)成立,则a 的最小值是( )A .0B .-2C .-52 D .-3答案 C解析 方法一 设f (x )=x 2+ax +1, 则对称轴为x =-a2.当-a 2≥12,即a ≤-1时,f (x )在(0,12)上是减函数,应有f (12)≥0⇒a ≥-52,∴-52≤a ≤-1.当-a 2≤0,即a ≥0时,f (x )在(0,12)上是增函数,应有f (0)=1>0恒成立,故a ≥0. 当0<-a 2<12,即-1<a <0时,应有f (-a 2)=a 24-a 22+1=1-a 24≥0恒成立,故-1<a <0.综上,a ≥-52,故选C.方法二 当x ∈(0,12)时,不等式x 2+ax +1≥0恒成立转化为a ≥-(x +1x )恒成立.又φ(x )=x +1x 在(0,12)上是减函数,∴φ(x )min =φ(12)=52,∴[-(x +1x )]max =-52,∴a ≥-52.题型三 均值不等式的实际应用例3 某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:仓库面积S 的最大允许值是多少?为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?思维启迪 把铁栅长、砖墙长设为未知数,由投资3 200元列等式,利用均值不等式即可求解.解 设铁栅长为x 米,一侧砖墙长为y 米,则顶部面积S =xy ,依题设,得40x +2×45y +20xy =3 200,由均值不等式得3 200≥240x ·90y +20xy =120xy +20xy =120S +20S ,则S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0,故0<S ≤10,从而0<S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,取得此最大值的条件是40x =90y 且xy =100,解得x =15,即铁栅的长应设计为15米.思维升华 对实际问题,在审题和建模时一定不可忽略对目标函数定义域的准确挖掘,一般地,每个表示实际意义的代数式必须为正,由此可得自变量的范围,然后再利用均值不等式求最值.(1)某车间分批生产某种产品,每批的生产准备费用为800元.若每批生产x 件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( )A .60件B .80件C .100件D .120件(2)某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p %,第二次提价q %;方案乙:每次都提价p +q2%,若p >q >0,则提价多的方案是________.答案 (1)B (2)乙解析 (1)设每件产品的平均费用为y 元,由题意得 y =800x +x 8≥2800x ·x8=20. 当且仅当800x =x8(x >0),即x =80时“=”成立,故选B.(2)设原价为1,则提价后的价格为 方案甲:(1+p %)(1+q %), 方案乙:(1+p +q 2%)2,因为(1+p %)(1+q %)≤1+p %2+1+q %2=1+p +q2%, 且p >q >0,所以(1+p %)(1+q %)<1+p +q2%,即(1+p %)(1+q %)<(1+p +q 2%)2,所以提价多的方案是乙.忽视均值不等式等号成立的条件致误典例:(10分)(1)(2012·浙江)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值是( )A.245 B.285 C .5D .6(2)函数y =1-2x -3x(x <0)的最小值为________.易错分析 (1)对x +3y 运用均值不等式得xy 的范围,再对3x +4y 运用均值不等式,利用不等式的传递性得最值;(2)没有注意到x <0这个条件误用均值不等式得2x +3x ≥2 6.解析 (1)由x +3y =5xy 可得15y +35x=1,所以3x +4y =(3x +4y )(15y +35x )=95+45+3x 5y +12y 5x ≥135+2 3x 5y ·12y 5x =135+125=5, 当且仅当x =1,y =12时取等号,故3x +4y 的最小值是5.(2)∵x <0,∴y =1-2x -3x =1+(-2x )+(-3x )≥1+2(-2x )·3-x=1+26,当且仅当x =-62时取等号,故y 有最小值1+2 6. 答案 (1)C (2)1+2 6温馨提醒 (1)利用均值不等式求最值,一定要注意应用条件;(2)尽量避免多次使用均值不等式,若必须多次使用,一定要保证等号成立的条件一致.方法与技巧1.均值不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用均值不等式的切入点.2.对于均值不等式,不仅要记住原始形式,而且还要掌握它的几种变形形式及公式的逆用等,例如:ab ≤(a +b 2)2≤a 2+b 22,ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0)等,同时还要注意不等式成立的条件和等号成立的条件. 失误与防范1.使用均值不等式求最值,“一正、二定、三相等”三个条件缺一不可. 2.连续使用均值不等式求最值要求每次等号成立的条件一致.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)一、选择题1. 已知0<x <1,则x (3-3x )取得最大值时x 的值为( )A.13B.12C.34D.23答案 B解析 ∵0<x <1,∴1-x >0. ∴x (3-3x )=3x (1-x )≤3⎝⎛⎭⎫x +1-x 22=34.当且仅当x =1-x ,即x =12时取等号.2. 若函数f (x )=x +1x -2(x >2)在x =a 处取最小值,则a 等于( )A .1+ 2B .1+ 3C .3D .4答案 C解析 f (x )=x +1x -2=x -2+1x -2+2.∵x >2,∴x -2>0. ∴f (x )=x -2+1x -2+2≥2(x -2)·1x -2+2=4,当且仅当x -2=1x -2,即x =3时,“=”成立. 又f (x )在x =a 处取最小值.∴a =3.3. 小王从甲地到乙地往返的时速分别为a 和b (a <b ),其全程的平均时速为v ,则( )A .a <v <abB .v =ab C.ab <v <a +b2D .v =a +b2答案 A解析 设甲、乙两地相距s ,则小王往返两地用时为s a +sb ,从而v =2s s a +s b=2aba +b. ∵0<a <b ,∴ab <a +b 2,2ab a +b >2ab2b=a , ∴2a +b <1ab ,即2ab a +b<ab , ∴a <v <ab .4. 若a >0,b >0,且ln(a +b )=0,则1a +1b的最小值是( )A.14 B .1 C .4 D .8 答案 C解析 由a >0,b >0,ln(a +b )=0得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1a >0b >0.故1a +1b =a +b ab =1ab ≥1(a +b 2)2=1(12)2=4. 当且仅当a =b =12时上式取“=”.5. (2012·福建)下列不等式一定成立的是( )A .lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14>lg x (x >0) B .sin x +1sin x ≥2(x ≠k π,k ∈Z )C .x 2+1≥2|x |(x ∈R ) D.1x 2+1>1(x ∈R ) 答案 C解析 应用均值不等式:x ,y ∈R +,x +y 2≥xy (当且仅当x =y 时取等号)逐个分析,注意均值不等式的应用条件及取等号的条件. 当x >0时,x 2+14≥2·x ·12=x ,所以lg ⎝⎛⎭⎫x 2+14≥lg x (x >0),故选项A 不正确; 运用均值不等式时需保证一正二定三相等,而当x ≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定,故选项B 不正确; 由均值不等式可知,选项C 正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确.二、填空题6. 设x ,y ∈R ,且xy ≠0,则(x 2+1y 2)(1x2+4y 2)的最小值为________.答案 9解析 (x 2+1y 2)(1x 2+4y 2)=5+1x 2y 2+4x 2y 2≥5+21x 2y2·4x 2y 2=9, 当且仅当x 2y 2=12时“=”成立.7. 已知函数f (x )=x +px -1(p 为常数,且p >0),若f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,则实数p 的值为________. 答案 94解析 由题意得x -1>0,f (x )=x -1+px -1+1≥2p +1,当且仅当x =p +1时取等号,因为f (x )在(1,+∞)上的最小值为4,所以2p +1=4,解得p =94.8. 某公司一年需购买某种货物200吨,平均分成若干次进行购买,每次购买的运费为2万元,一年的总存储费用数值(单位:万元)恰好为每次的购买吨数数值,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则每次购买该种货物的吨数是________. 答案 20解析 设每次购买该种货物x 吨,则需要购买200x 次,则一年的总运费为200x ×2=400x ,一年的总存储费用为x ,所以一年的总运费与总存储费用为400x+x ≥2400x·x =40,当且仅当400x =x ,即x =20时等号成立,故要使一年的总运费与总存储费用之和最小,每次应购买该种货物20吨. 三、解答题9. (1)已知0<x <25,求y =2x -5x 2的最大值;(2)已知x >0,y >0,且x +y =1,求8x +2y 的最小值.解 (1)y =2x -5x 2=x (2-5x )=15·5x ·(2-5x ).∵0<x <25,∴5x <2,2-5x >0,∴5x (2-5x )≤(5x +2-5x 2)2=1,∴y ≤15,当且仅当5x =2-5x ,即x =15时,y max =15.(2)∵x >0,y >0,且x +y =1,∴8x +2y =(8x +2y )(x +y )=10+8y x +2xy ≥10+2 8y x ·2xy=18, 当且仅当8y x =2x y ,即x =23,y =13时等号成立,∴8x +2y的最小值是18. 10.某造纸厂拟建一座底面图形为矩形且面积为162平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计.(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.解 (1)设污水处理池的宽为x 米,则长为162x米. 总造价f (x )=400×(2x +2×162x)+248×2x +80×162 =1 296x +1 296×100x+12 960 =1 296(x +100x)+12 960 ≥1 296×2 x ·100x+12 960 =38 880(元),当且仅当x =100x(x >0),即x =10时取等号. ∴当污水处理池的长为16.2米,宽为10米时总造价最低,总造价最低为38 880元.(2)由限制条件知⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤160<162x ≤16,∴818≤x ≤16. 设g (x )=x +100x (818≤x ≤16), g (x )在[818,16]上是增函数, ∴当x =818时(此时162x=16), g (x )有最小值,即f (x )有最小值,即为1 296×(818+80081)+12 960=38 882(元). ∴当污水处理池的长为16米,宽为818米时总造价最低,总造价最低为38 882元. B 组 专项能力提升(时间:30分钟)1. 已知a >0,b >0,若不等式m 3a +b -3a -1b≤0恒成立,则m 的最大值为( ) A .4 B .16 C .9 D .3答案 B解析 因为a >0,b >0,所以由m 3a +b -3a -1b≤0恒成立得m ≤(3a +1b )(3a +b )=10+3b a +3a b 恒成立.因为3b a +3a b ≥2 3b a ·3a b=6, 当且仅当a =b 时等号成立,所以10+3b a +3a b≥16, 所以m ≤16,即m 的最大值为16,故选B.2. (2013·山东)设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0,则当xy z 取得最大值时,2x +1y -2z的最大值为( )A .0B .1 C.94D .3 答案 B解析 由已知得z =x 2-3xy +4y 2(*)则xy z =xy x 2-3xy +4y 2=1x y +4y x-3≤1, 当且仅当x =2y 时取等号,把x =2y 代入(*)式,得z =2y 2,所以2x +1y -2z =1y +1y -1y2 =-⎝⎛⎭⎫1y -12+1≤1.3. 定义“*”是一种运算,对于任意的x ,y ,都满足x *y =axy +b (x +y ),其中a ,b 为正实数,已知1*2=4,则ab 取最大值时a 的值为 .答案 1解析 ∵1*2=4,∴2a+3b=4,∵2a +3b ≥∴ab ≤23. 当且仅当2a =3b ,即a =1时等号成立,所以当a =1时,ab 取最大值23. 4. (1)若正实数x 、y 满足2x +y +6=xy ,求xy 的最小值.(2)求函数y =x 2+7x +10x +1(x >-1)的最小值. 解 (1)xy =2x +y +6≥22xy +6,令xy =t 2,可得t 2-22t -6≥0,注意到t >0,解得t ≥32,故xy 的最小值为18.(2)设x +1=t ,则x =t -1(t >0),∴y =(t -1)2+7(t -1)+10t=t +4t +5≥2 t ·4t+5=9. 当且仅当t =4t,即t =2,且此时x =1时,取等号, ∴y min =9.5. 经市场调查,某旅游城市在过去的一个月内(以30天计),第t 天(1≤t ≤30,t ∈N +)的旅游人数f (t )(万人)近似地满足f (t )=4+1t,而人均消费g (t )(元)近似地满足g (t )=120-|t -20|. (1)求该城市的旅游日收益W (t )(万元)与时间t (1≤t ≤30,t ∈N +)的函数关系式;(2)求该城市旅游日收益的最小值.解 (1)W (t )=f (t )g (t )=(4+1t)(120-|t -20|) =⎩⎨⎧ 401+4t +100t , 1≤t ≤20,559+140t-4t , 20<t ≤30. (2)当t ∈[1,20]时,401+4t +100t ≥401+24t ·100t=441(t =5时取最小值). 当t ∈(20,30]时,因为W (t )=559+140t-4t 递减, 所以t =30时,W (t )有最小值W (30)=443 23, 所以t ∈[1,30]时,W (t )的最小值为441万元.。
【步步高】高考数学一轮复习讲义 第七章 7.2 一元二次不等式及其解法
二次函数与二次不等式
例 2 已知二次函数 f(x)的二次项系数为 a,且不等式 f(x)>-2x
的解集为(1,3).
(1)若方程 f(x)+6a=0 有两个相等的根,求 f(x)的解析式;
(2)若 f(x)的最大值为正数,求 a 的取值范围.
解 (1)∵f(x)+2x>0 的解集为(1,3),
f(x)+2x=a(x-1)(x-3),且 a<0,
一元二次不等式的解法
例 1 已知不等式 ax2-3x+6>4 的解集为{x|x<1 或 x>b}, (1)求 a,b 的值; (2)解不等式 ax2-(ac+b)x+bc<0.
(1)先化简不等式为标准形式,再依据解集确定 a 的符号,然后利 用根与系数的关系列出 a,b 的方程组,求 a,b 的值. (2)所给不等式含有参数 c,因此需对 c 讨论写出解集.
变式训练 1 已知集合 A={x|x2-2x-3≤0,x∈R},B={x|x2-2mx+m2- 4≤0,x∈R,m∈R}. (1)若 A∩B=[0,3],求实数 m 的值; (2)若 A⊆∁RB,求实数 m 的取值范围. 解 由已知得:A={x|-1≤x≤3}, B={x|m-2≤x≤m+2}.
(1)∵A∩B=[0,3], ∴mm- +22= ≥03, , ∴mm= ≥21, . ∴m=2. (2)∁RB={x|x<m-2 或 x>m+2}. ∵A⊆∁RB,∴m-2>3,或 m+2<-1, ∴m>5 或 m<-3.
算法过程为
3.上述不等式 ax2+bx+c>0 (<0)中的 a 均大于 0,若 a<0,则 可先进行转化,使 x2 的系数为正,但一定注意在转化过程中 不等号的变化.
【步步高】2015届高三数学人教B版【配套文档】 第一章 集合与常用逻辑用语 第二课
§1.2命题与量词、基本逻辑联结词1.命题的概念能够判断真假的语句叫做命题.其中判断为真的语句叫真命题,判断为假的语句叫假命题.2.全称量词与全称命题(1)全称量词:短语“所有”在陈述中表示所述事物的全体,逻辑中通常叫做全称量词,并用符号“∀”表示.(2)全称命题:含有全称量词的命题.(3)全称命题的符号表示:形如“对M中的所有x,p(x)”的命题,用符号简记为“∀x∈M,p(x)”.3.存在量词与存在性命题(1)存在量词:短语“有一个”或“有些”或“至少有一个”在陈述中表示所述事物的个体或部分,逻辑中通常叫做存在量词,并用符号“∃”表示.(2)存在性命题:含有存在量词的命题.(3)存在性命题的符号表示:形如“存在集合M中的元素x,q(x)”的命题,用符号简记为∃x∈M,q(x).(4)全称命题与存在性命题的否定4. 基本逻辑联结词(1)命题中的“且”、“或”、“非”叫做逻辑联结词.(2)命题真值表:1.判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)命题p∧q为假命题,则命题p、q都是假命题.(×)(2)已知命题p:∃n0∈N,2n0>1 000,则綈p:∃n∈N,2n0≤1 000. (×)(3)命题p和綈p不可能都是真命题.(√)(4)命题“∀x∈R,x2≥0”的否定是“∀x∈R,x2<0”.(×)(5)若命题p、q至少有一个是真命题,则p∨q是真命题.(√)2.命题p:∀x∈R,sin x<1;命题q:∃x∈R,cos x≤-1,则下列结论是真命题的是() A.p∧q B.(綈p)∧qC.p∨(綈q) D.(綈p)∧(綈q)答案 B解析p是假命题,q是真命题,∴綈p∧q是真命题.3.(2013·重庆)命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为() A.对任意x∈R,都有x2<0B.不存在x∈R,使得x2<0C.存在x0∈R,使得x20≥0D.存在x0∈R,使得x20<0答案 D解析因为“∀x∈M,p(x)”的否定是“∃x∈M,綈p(x)”,故“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定是“存在x0∈R,使得x20<0”.4.(2013·湖北)在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次,设命题p是“甲降落在指定范围”,q是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为()A.(綈p)∨(綈q) B. p∨(綈q)C.(綈p)∧(綈q) D.p∨q答案 A解析 “至少有一位学员没有落在指定范围”=“甲没有落在指定范围”或“乙没有落在指定范围”=(綈p )∨(綈q ).5. 若命题“∃x ∈R ,x 2-mx -m <0”是假命题,则实数m 的取值范围是________.答案 [-4,0]解析 “∃x ∈R ,x 2-mx -m <0”是假命题,则“∀x ∈R ,x 2-mx -m ≥0”是真命题,即Δ=m 2+4m ≤0, ∴-4≤m ≤0.题型一 含有逻辑联结词命题的真假判断例1 命题p :将函数y =sin 2x 的图象向右平移π3个单位得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3的图象;命题q :函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫π3-x 的最小正周期为π,则命题“p ∨q ”“p ∧q ”“綈p ”为真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .0思维启迪 先判断命题p 、q 的真假,然后利用真值表判断p ∨q 、p ∧q 、綈p 的真假. 答案 B解析 函数y =sin 2x 的图象向右平移π3个单位后,所得函数为y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3, ∴命题p 是假命题. 又y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎝⎛⎭⎫π3-x =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6cos ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫x +π6 =sin 2⎝⎛⎭⎫x +π6=12-12cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3, ∴其最小正周期为T =2π2=π,∴命题q 是真命题.由此,可判断命题“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,“綈p ”为真. 思维升华 “p ∨q ”“p ∧q ”“綈p ”形式命题真假的判断步骤: (1)确定命题的构成形式;(2)判断其中命题p 、q 的真假;(3)确定“p ∧q ”“p ∨q ”“綈p ”形式命题的真假.若命题p :函数y =x 2-2x 的单调递增区间是[1,+∞),命题q :函数y =x-1x 的单调递增区间是[1,+∞),则( )A .p ∧q 是真命题B .p ∨q 是假命题C .綈p 是真命题D .綈q 是真命题答案 D解析 因为函数y =x 2-2x 的单调递增区间是[1,+∞), 所以p 是真命题;因为函数y =x -1x 的单调递增区间是(-∞,0)和(0,+∞),所以q 是假命题.所以p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,綈p 为假命题,綈q 为真命题,故选D. 题型二 含有一个量词的命题的否定例2 写出下列命题的否定,并判断其真假:(1)p :∀x ∈R ,x 2-x +14≥0;(2)q :所有的正方形都是矩形; (3)r :∃x 0∈R ,x 20+2x 0+2≤0; (4)s :至少有一个实数x 0,使x 30+1=0.思维启迪 否定量词,否定结论,写出命题的否定;判断命题的真假. 解 (1)綈p :∃x 0∈R ,x 20-x 0+14<0,假命题. (2)綈q :至少存在一个正方形不是矩形,假命题. (3)綈r :∀x ∈R ,x 2+2x +2>0,真命题. (4)綈s :∀x ∈R ,x 3+1≠0,假命题. 思维升华 (1)含一个量词的命题的否定方法①找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义加上量词,再进行否定. ②对原命题的结论进行否定.(2)判定全称命题“∀x ∈M ,p (x )”是真命题,需要对集合M 中的每个元素x ,证明p (x )成立;要判断存在性命题是真命题,只要在限定集合内至少能找到一个x =x 0,使p (x 0)成立.(1)已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))·(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( )A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 (2)命题“存在实数x ,使x >1”的否定..是( )A .对任意实数x ,都有x >1B .不存在实数x ,使x ≤1C .对任意实数x ,都有x ≤1D .存在实数x ,使x ≤1 答案 (1)C (2)C解析 (1)綈p :∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0. (2)利用存在性命题的否定是全称命题求解.“存在实数x ,使x >1”的否定是“对任意实数x ,都有x ≤1”.故选C. 题型三 逻辑联结词与命题真假的应用例3 (1)已知p :∃x ∈R ,mx 2+1≤0,q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p ∨q 为假命题,则实数m 的取值范围为( )A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(2)已知命题p :“∀x ∈[0,1],a ≥e x ”;命题q :“∃x ∈R ,使得x 2+4x +a =0”.若命题“p ∧q ”是真命题,则实数a 的取值范围是__________.思维启迪 利用含逻辑联结词命题的真假求参数范围问题,可先求出各命题为真时参数的范围,再利用逻辑联结词的含义求参数范围. 答案 (1)A (2)[e,4]解析 (1)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此由p ,q 均为假命题得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥0m ≤-2或m ≥2,即m ≥2. (2)若命题“p ∧q ”是真命题,那么命题p ,q 都是真命题.由∀x ∈[0,1],a ≥e x, 得a ≥e ;由∃x ∈R ,使x 2+4x +a =0,知Δ=16-4a ≥0,a ≤4,因此e ≤a ≤4.思维升华 以命题真假为依据求参数的取值范围时,首先要对两个简单命题进行化简,然后依据“p ∧q ”“p ∨q ”“綈p ”形式命题的真假,列出含有参数的不等式(组)求解即可.(1)已知命题p :“∀x ∈[1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x ∈R ,使x 2+2ax+2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .{a |a ≤-2或a =1}B .{a |a ≥1}C .{a |a ≤-2或1≤a ≤2}D .{a |-2≤a ≤1}(2)命题“∃x ∈R,2x 2-3ax +9<0”为假命题,则实数a 的取值范围为________. 答案 (1)A (2)[-22,22]解析 (1)由题意知,p :a ≤1,q :a ≤-2或a ≥1,∵“p 且q ”为真命题,∴p 、q 均为真命题,∴a ≤-2或a =1.(2)因题中的命题为假命题,则它的否定“∀x ∈R,2x 2-3ax +9≥0”为真命题,也就是常见的“恒成立”问题,因此只需Δ=9a 2-4×2×9≤0,即-22≤a ≤2 2.借助逻辑联结词求解参数范围典例:(12分)已知c >0,且c ≠1,设p :函数y =c x 在R 上单调递减;q :函数f (x )=x 2-2cx+1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数,若“p 且q ”为假,“p 或q ”为真,求实数c 的取值范围. 思维启迪 (1)p 、q 都为真时,分别求出相应的a 的取值范围;(2)用补集的思想,求出綈p 、綈q 分别对应的a 的取值范围;(3)根据“p 且q ”为假、“p 或q ”为真,确定p 、q 的真假. 规范解答解 ∵函数y =c x 在R 上单调递减,∴0<c <1.[2分] 即p :0<c <1,∵c >0且c ≠1,∴綈p :c >1.[3分] 又∵f (x )=x 2-2cx +1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数,∴c ≤12. 即q :0<c ≤12,∵c >0且c ≠1,∴綈q :c >12且c ≠1.[5分]又∵“p 或q ”为真,“p 且q ”为假, ∴p 真q 假或p 假q 真.[6分] ①当p 真,q 假时,{c |0<c <1}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |c >12且c ≠1=⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |12<c <1.[8分]②当p 假,q 真时,{c |c >1}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |0<c ≤12=∅.[10分]综上所述,实数c 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫c |12<c <1.[12分]第一步:求命题p 、q 对应的参数的范围. 第二步:求命题綈p 、綈q 对应的参数的范围. 第三步:根据已知条件构造新命题,如本题构造新命题 “p 且q ”或“p 或q ”.第四步:根据新命题的真假,确定参数的范围. 第五步:反思回顾.查看关键点、易错点及解题规范.温馨提醒 解决此类问题的关键是准确地把每个条件所对应的参数的取值范围求解出来,然后转化为集合交、并、补的基本运算.答题时,可依答题模板的格式进行,这样可使答题思路清晰,过程完整.老师在阅卷时,便于查找得分点.方法与技巧1.把握含逻辑联结词的命题的形式,特别是字面上未出现“或”、“且”,要结合语句的含义理解.2.要写一个命题的否定,需先分清其是全称命题还是存在性命题,对照否定结构去写,并注意与否命题区别;否定的规律是“改量词,否结论”. 失误与防范1.p ∨q 为真命题,只需p 、q 有一个为真即可;p ∧q 为真命题,必须p 、q 同时为真. 2.p 或q 的否定:非p 且非q ;p 且q 的否定:非p 或非q . 3.命题的否定与否命题“否命题”是对原命题“若p ,则q ”的条件和结论分别加以否定而得到的命题,它既否定其条件,又否定其结论;“命题p 的否定”即“非p ”,只是否定命题p 的结论.A 组 专项基础训练 (时间:30分钟)一、选择题1. 设命题p :函数y =sin 2x 的最小正周期为π2;命题q :函数y =cos x 的图象关于直线x =π2对称.则下列判断正确的是( )A .p 为真B .綈q 为假C .p ∧q 为假D .p ∨q 为真答案 C解析 p 是假命题,q 是假命题,因此只有C 正确. 2. 下列命题中的假命题是( )A .∃x 0∈R ,lg x 0=0B .∃x 0∈R ,tan x 0=1C .∀x ∈R ,x 3>0D .∀x ∈R,2x >0答案 C解析 对于A ,当x 0=1时,lg x 0=0,正确;对于B ,当x 0=π4时,tan x 0=1,正确;对于C ,当x <0时,x 3<0,错误;对于D ,∀x ∈R,2x >0,正确. 3. (2012·湖北)命题“存在一个无理数,它的平方是有理数”的否定是( )A .任意一个有理数,它的平方是有理数B .任意一个无理数,它的平方不是有理数C .存在一个有理数,它的平方是有理数D .存在一个无理数,它的平方不是有理数 答案 B解析 通过否定原命题得出结论.原命题的否定是“任意一个无理数,它的平方不是有理数”.4. (2013·四川)设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集.若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( )A .綈p :∀x ∈A,2x ∈B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉BC .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B答案 D解析 命题p :∀x ∈A,2x ∈B 是一个全称命题,其命题的否定綈p 应为∃x ∈A,2x ∉B ,选D.5. 已知命题p :所有有理数都是实数;命题q :正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( )A .綈p ∨qB .p ∧qC .綈p ∧綈qD .綈p ∨綈q答案 D解析 不难判断命题p 为真命题,命题q 为假命题,从而上述叙述中只有綈p ∨綈q 为真命题.6. 已知命题p :若a >1,则a x >log a x 恒成立;命题q :在等差数列{a n }中(其中公差d ≠0),m +n =p +q 是a n +a m =a p +a q 的充分不必要条件(m ,n ,p ,q ∈N +). 则下面选项中真命题是( )A .綈p ∧綈qB .綈p ∨綈qC .綈p ∨qD .p ∧q答案 B解析 对于命题p ,如图所示,作出函数y =a x (a >1)与y =log a x (a >1)在(0,+∞)上的图象,显然当a >1时,函数y =a x 的图象在函数y =log a x 图象的上方,即当a >1时,a x >log a x 恒成立,故命题p 为真命题.对于命题q ,由等差数列的性质,可知当公差不为0时,m +n =p +q 是a n +a m =a p +a q 的充要条件,故命题q 为假命题. ∴命题綈p 为假,綈q 为真,故綈p ∨綈q 为真. 7. 下列命题中,真命题是( )A .∃x 0∈⎣⎡⎦⎤0,π2,sin x 0+cos x 0≥2 B .∀x ∈(3,+∞),x 2>2x +1C .∃x 0∈R ,x 20+x 0=-1D .∀x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,tan x >sin x 答案 B解析 对于选项A ,∀x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≤2, ∴此命题为假命题;对于选项B ,当x ∈(3,+∞)时,x 2-2x -1=(x -1)2-2>0, ∴此命题为真命题;对于选项C ,∀x ∈R ,x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34>0, ∴此命题为假命题;对于选项D ,当x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,tan x <0<sin x , ∴此命题为假命题.故选B.8. 命题“函数y =f (x )的导函数为f ′(x )=e x+k 2e x -1k(其中e 为自然对数的底数,k 为实数),且f (x )在R 上不是单调函数”是真命题,则实数k 的取值范围是 ( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,-22 B.⎝⎛⎭⎫-22,0 C.⎝⎛⎭⎫0,22D.⎝⎛⎭⎫22,+∞ 答案 C解析 当k =-1时,f ′(x )=e x +1e x +1≥2+1=3,则f (x )在R 上单调递增,不满足题意,应排除A ; 当k =-12时,f ′(x )=e x +14e x +2≥1+2=3,所以f (x )在R 上单调递增,不满足题意,应排除B ; 当k =1时,f ′(x )=e x +1ex -1≥2e x ·1ex -1=2-1=1, 则f (x )在R 上单调递增,不满足题意,应排除D.选C. 二、填空题9. 命题“∀x ∈R ,∃m ∈Z ,m 2-m <x 2+x +1”是________命题.(填“真”或“假”)答案 真解析 由于∀x ∈R ,x 2+x +1=⎝⎛⎭⎫x +122+34≥34, 因此只需m 2-m <34,即-12<m <32,所以当m =0或m =1时,∀x ∈R ,m 2-m <x 2+x +1成立, 因此命题是真命题.10.命题“能被5整除的数,末位是0”的否定是________________________.答案 存在能被5整除的数,末位不是0解析 此命题省略了全称量词“任何一个”,其否定是存在性命题.11.若命题p :关于x 的不等式ax +b >0的解集是{x |x >-ba},命题q :关于x 的不等式(x -a )(x-b )<0的解集是{x |a <x <b },则在命题“p ∧q ”、“p ∨q ”、“綈p ”、“綈q ”中,是真命题的有________. 答案 綈p 、綈q解析 依题意可知命题p 和q 都是假命题,所以“p ∧q ”为假、“p ∨q ”为假、“綈p ”为真、“綈q ”为真.12.若命题“ax 2-2ax -3>0不成立”是真命题,则实数a 的取值范围是________.答案 [-3,0]解析 ax 2-2ax -3≤0恒成立,当a =0时,-3≤0成立;当a ≠0时,得⎩⎪⎨⎪⎧a <0Δ=4a 2+12a ≤0, 解得-3≤a <0,故-3≤a ≤0. B 组 专项能力提升 (时间:15分钟) 1. 下列命题中的假命题是( )A .∀x ∈R,2x -1>0B .∀x ∈N +,(x -1)2>0C .∃x ∈R ,lg x <1D .∃x ∈R ,tan x =2答案 B解析 A 正确;对于B ,当x =1时,(x -1)2=0,错误;对于C ,当x ∈(0,1)时,lg x <0<1,正确;对于D ,∃x ∈R ,tan x =2,正确.2.“命题‘∃x ∈R ,x 2+ax -4a <0’为假命题”是“-16≤a ≤0”的( ) A .充要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件 答案 A解析 因为“∃x ∈R ,x 2+ax -4a <0”为假命题,所以“∀x ∈R ,x 2+ax -4a ≥0”为真命题.所以Δ=a 2+16a ≤0,即-16≤a ≤0.所以“命题‘∃x ∈R ,x 2+ax -4a <0’为假命题”是“-16≤a ≤0”的充要条件.3. 设有两个命题,p :不等式e x 4+1e x >a 的解集为R ;q :函数f (x )=-(7-3a )x 在R 上是减函数,如果这两个命题中有且只有一个真命题,那么实数a 的取值范围是( )A .1≤a <2B .2<a ≤73C .2≤a <73D .1<a ≤2 答案 A解析 记A ={a |不等式e x 4+1e x >a 的解集为R }; B ={a |f (x )=-(7-3a )x 在R 上是减函数}.由于函数y =e x 4+1e x 的最小值为1,故A ={a |a <1}.又因为函数f (x )=-(7-3a )x 在R 上是减函数,故7-3a >1,即a <2,所以B ={a |a <2}.要使这两个命题中有且只有一个真命题,a 的取值范围为[(∁R A )∩B ]∪[(∁R B )∩A ],而(∁R A )∩B =[1,+∞)∩(-∞,2)=[1,2),(∁R B )∩A =[2,+∞)∩(-∞,1)=∅,因此[(∁R A )∩B ]∪[(∁R B )∩A ]=[1,2),故选A.4. 下列四个命题:①∀x ∈R ,x 2+x +1≥0;②∀x ∈Q ,12x 2+x -13是有理数; ③∃α,β∈R ,使sin(α+β)=sin α+sin β;④∃x ,y ∈Z ,使3x -2y =10.所有真命题的序号是________.答案 ①②③④解析 ①②显然正确;③中,若α=π2,β=0, 则sin(α+β)=1,sin α+sin β=1+0=1,等式成立,∴③正确;④中,x =4,y =1时,3x -2y =10成立,∴④正确,故填①②③④.5. 已知命题p :“∀x ∈R ,∃m ∈R,4x -2x +1+m =0”,若命题綈p 是假命题,则实数m 的取值范围是__________.答案 (-∞,1]解析 若綈p 是假命题,则p 是真命题,即关于x 的方程4x -2·2x +m =0有实数解,由于m =-(4x -2·2x )=-(2x -1)2+1≤1,∴m ≤1.6. 设p :关于x 的不等式a x >1的解集是{x |x <0};q :函数y =ax 2-x +a 的定义域为R .若p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题,则实数a 的取值范围是________________.答案 ⎝⎛⎭⎫0,12∪[1,+∞) 解析 根据指数函数的单调性,可知命题p 为真命题时,实数a 的取值集合为P ={a |0<a <1},对于命题q :函数的定义域为R 的充要条件是ax 2-x +a ≥0恒成立.当a =0时,不等式为-x ≥0,解得x ≤0,显然不成立;当a ≠0时,不等式恒成立的条件是⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=(-1)2-4a ×a ≤0,解得a ≥12. 所以命题q 为真命题时,a 的取值集合为Q ={a |a ≥12}. 由“p ∨q 是真命题,p ∧q 是假命题”,可知命题p ,q 一真一假,当p 真q 假时,a 的取值范围是P ∩(∁R Q )={a |0<a <1}∩{a |a <12}={a |0<a <12}; 当p 假q 真时,a 的取值范围是(∁R P )∩Q ={a |a ≤0或a ≥1}∩{a |a ≥12}={a |a ≥1}. 综上,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,12∪[1,+∞).。
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a+mb 2 a2+mb2 逐步靠拢 “ 已知 ” 或本身已经成 求证:( )≤ . 1+m 1+m 立的定理、 性质或已经证明成立的
结论等, 运用分析法必须考虑条件 的必要性是否成立. 通常采用“欲 证—只需证—已知”的格式, 在表 达中要注意叙述形式的规范.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
2
2
1 2
因为 a,b∈(0,+∞),所以即证 2ab<3(a2+b2). 而 a2+b2≥2ab,3(a2+b2)≥6ab>2ab 成立,
以上步骤步步可逆,所以(a +b ) <(a +b ) .
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
3 3
1 3
2
2
1 2
题型分类·深度剖析
题型三 反证法的应用
思维启迪 解析 思维升华
题型分类·深度剖析
跟踪训练 2
证明
已知 a, b∈(0, +∞), 求证: (a3+b ) <(a2+b ) .
1 3 3
1 2 2
因为 a,b∈(0,+∞),所以要证原不等式成立,
3 3 3 6
1
只需证[(a +b ) ] <[(a +b ) ]6, 即证(a3+b3)2<(a2+b2)3, 即证 a6+2a3b3+b6<a6+3a4b2+3a2b4+b6, 只需证 2a3b3<3a4b2+3a2b4.
(2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]), f(x) = x (x∈[0,1]) , f(x) = (x∈[0,1])是否是理想函数.
基础知识 题型分类
2
x
f(x)=2x(x∈[0,1] )与 f(x)= x (x∈[0,1] )不是理想函数.
思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
基础知识 题型分类
(2)解
对于 f(x)=2x, x∈[0,1] , f(1)
=2 不满足新定义中的条件②, ∴f(x)=2x, (x∈[0,1] )不是理想函数.
x
对于 f(x)=x2,x∈[0,1] , 显然 f(x)≥0,且 f(1)=1.
思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
两式相减得 an 和 an+1 的关系,
(1)求数列{an}的通项公式; 再求 an; (2) 求证:数列 {an} 中不存 (2)用反证法证明. 在三项按原来顺序成等差 数列.
即证 m(a -2ab+b )≥0, 即证(a-b)2≥0, 而(a-b)2≥0 显然成立,
故原不等式得证.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 分析法的应用
思维启迪 解析 思维升华
【例 2】 已知 m>0, a, b∈R,
分析法的特点和思路是 “ 执果索 因”,即从“未知”看“需知”,
最后达到题设的已知条件或 已被证明的事实的方法, 是一 种从 结果 追溯到 产生这一
结果的原因 的思维方法
思想方法 练出高分
的思维方法
基础知识 题型分类
基础知识·自主学习
要点梳理
知识回顾 理清教材
从“已知 ”看
从“ 未知 ”看
“ 可知 ”, 逐步推向 “ 需知 ”,逐步靠 特点 “ 未知 ”, 其逐步推 拢“ 已知 ”,其逐 理,实际上是要寻找 步推理,实际上是要 它的 必要条件 步骤的符 P0(已知)⇒P1⇒P2⇒ 号表示
对于 f(x)= x,x∈[0,1] ,显然满足
(2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]), 条件①②.
x2∈[0,1] , x1+x2≤1, x 对任意的 x1,
思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
综合法的应用
对于定义域为[0,1]的函
思维启迪 解析 思维升华
数 f(x),如果同时满足:
基础知识 题型分类
因果关系不明确,逻辑表达混乱.
思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
跟踪训练 1 定义:若数列{An}满足 An+1=A2 n,则称数列{An}
为“平方递推数列”.已知数列{an}中,a1=2,点(an,an+1) 在函数 f(x)=2x2+2x 的图象上,其中 n 为正整数,证明:数 列{2an+1}是“平方递推数列”.
将要证分式化成整式,再 合并同类项 .
基础知识
题型分类
思想方法
练出高分
题型分类·深度剖析
题型二 分析法的应用
思维启迪 解析 思维升华
【例 2】 已知 m>0, a, b∈R,
证明
∵m>0, ∴1+m>0.
所以要证原不等式成立,
a+mb 2 a2+mb2 只需证(a+mb)2≤(1+m)(a2+mb2), 求证:( )≤ . 1+m 1+m 2 2
即 f2(x1+x2)≤[f(x1)+f(x2)]2. x2)≥f(x1)+ f(x2)成立,则称函数 ∴f(x1+x2)≤f(x1)+f(x2),不满足条
件③. (1)若函数 f(x)为理想函数, 证明: ∴f(x)= x(x∈[0,1] )不是理想函数. f(0)=0; 综上, f(x)=x2(x∈[0,1] )是理想函数,
基础知识 题型分类
任意的 x1,x2∈[0,1],x1+x2≤1,
f(x1+x2)-f(x1)-f(x2)=(x1+x2)2
2 2 -x1 -x2 =2x1x2≥0,
x2)≥f(x1)+ f(x2)成立,则称函数 即 f(x1)+f(x2)≤f(x1+x2).
∴f(x)=x2(x∈[0,1] )是理想函数.
思维启迪 解析 思维升华
数 f(x),如果同时满足: ① 对 任 意 的 x∈[0,1] , 总 有 f(x)≥0;②f(1)=1;③若 x1≥0, x2≥0 , x1 + x2≤1 ,都有 f(x1 + x2)≥f(x1)+ f(x2)成立,则称函数 f(x)为理想函数. (1)若函数 f(x)为理想函数, 证明: f(0)=0; (2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]), f(x) = x2(x∈[0,1]) , f(x) = (x∈[0,1])是否是理想函数.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
2
件, 才能得出“是理想函数”的
结论,否则得出 “ 不是理想函
x
数”的结论.
题型分类·深度剖析
题型一
【例 1】
综合法的应用
对于定义域为[0,1]的函
思维启迪 解析 思维升华
数 f(x),如果同时满足:
(1)证明
取 x1=x2=0,则 x1+x2
① 对 任 意 的 x∈[0,1] , 总 有 =0≤1, f(x)≥0;②f(1)=1;③若 x1≥0, ∴f(0+0)≥f(0)+f(0),∴f(0)≤0. x2≥0 , x1 + x2≤1 ,都有 f(x1 + 又对任意的 x∈[0,1] , 总有 f(x)≥0, x2)≥f(x1)+ f(x2)成立,则称函数 ∴f(0)≥0.于是 f(0)=0. f(x)为理想函数. (1)若函数 f(x)为理想函数, 证明: f(0)=0; (2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]), f(x) = x2(x∈[0,1]) , f(x) = (x∈[0,1])是否是理想函数.
【例 3】 已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,且满足 an+ Sn=2. (1)求数列{an}的通项公式; (2) 求证:数列 {an} 中不存 在三项按原来顺序成等差 数列.
基础知识 题型分类 思想方法 练出高分
题型分类·深度剖析
题型三 反证法的应用
思维启迪 解析 思维升华
【例 3】 已知数列{an}的前 n 项和为 Sn,且满足 an+ (1)先利用 Sn- Sn-1= an(n≥2) Sn=2.
基础知识 题型分类 思想方法
【例 1】
综合法的应用
对于定义域为[0,1]的函
思维启迪 解析 思维升华
数 f(x),如果同时满足: ① 对 任 意 的 x∈[0,1] , 总 有 (1)取特殊值代入计算即可证明; f(x)≥0;②f(1)=1;③若 x1≥0, x2≥0 , x1 + x2≤1 ,都有 f(x1 + (2)对照新定义中的 3 个条件, x2)≥f(x1)+ f(x2)成立,则称函数 逐一代入验证, 只有满足所有条 f(x)为理想函数. (1)若函数 f(x)为理想函数, 证明: f(0)=0; (2)试判断函数 f(x)=2x(x∈[0,1]), f(x) = x (x∈[0,1]) , f(x) = (x∈[0,1])是否是理想函数.
综合法的应用
对于定义域为[0,1]的函
思维启迪 解析 思维升华
数 f(x),如果同时满足: ① 对 任 意 的 x∈[0,1] , 总 有 f(x)≥0;②f(1)=1;③若 x1≥0, x2≥0 , x1 + x2≤1 ,都有 f(x1 + f(x)为理想函数. (1)若函数 f(x)为理想函数, 证明: f(0)=0; f(x) = x2(x∈[0,1]) , f(x) = (x∈[0,1])是否是理想函数.
基础知识
寻找它的 充分条件 B(结论)⇐B1⇐B2„⇐Bn ⇐A(已知)
思想方法 练出高分
P3⇒P4(结论)
题型分类
基础知识·自主学习
要点梳理
知识回顾 理清教材
2.间接证明 (1)反证法的定义: 一般地,由证明 p⇒q 转向证明: 綈 q⇒r⇒„⇒t t 与 假设 矛盾,或与 某个真命题 矛盾,从而判定綈 q 为 假,推出 q 为真的方法,叫做反证法. (2)应用反证法证明数学命题的一般步骤: ①分清命题的条件和结论; ②做出与命题结论相矛盾的假设; ③由假设出发,应用演绎推理方法,推出矛盾的结果; ④断定产生矛盾结果的原因,在于开始所做的假定不真, 于是原结论成立,从而间接地证明命题为真.