高考数学二轮复习专题20选择题解题方法讲学案理
2021-2022年高考数学二轮复习方法3.1选择题的解法教学案文

2021年高考数学二轮复习方法3.1选择题的解法教学案文高考数学选择题主要考查对基础知识的理解、基本技能的熟练程度、基本计算的准确性、基本方法的正确运用、考虑问题的严谨、解题速度的快捷等方面,注重多个知识点的小型综合,渗透各种数学思想和方法,能充分考查灵活应用基础知识、解决数学问题的能力.选择题是属于“小灵通”题,其解题过程“不讲道理”,所以解答选择题的基本策略是:充分地利用题干和选择支两方面的条件所提供的信息作出判断.先定性后定量,先特殊后推理,先间接后直接,先排除后求解,对于具有多种解题思路的,宜选最简解法等.解题时应仔细审题、深入分析、正确推演、谨妨疏漏.初选后认真检验,确保准确.解数学选择题的常用方法,主要分直接法和间接法两大类.直接法是解答选择题最基本、最常用的方法,但高考的题量较大,如果所有选择题都用直接法解答,不但时间不允许,甚至有些题目根本无法解答,因此,我们还要研究解答选择题的一些技巧.总的来说,选择题属小题,解题的原则是:小题巧解,小题不能大做.【方法要点展示】方法一直接法直接法就是从题干给出的条件出发,进行演绎推理,直接得出结论.这种策略多用于一些定性的问题,是解选择题最常用的策略.这类选择题是由计算题、应用题、证明题、判断题改编而成的,可直接从题设的条件出发,利用已知条件、相关公式、公理、定理、法则等通过准确的运算、严谨的推理、合理的验证得出正确的结论,然后与选择支对照,从而作出相应的选择.例1【河北省邢台市xx届期末】过圆的圆心的直线与抛物线相交于两点,且,则点到圆上任意一点的距离的最大值为()A. B. C. D.思路分析:圆上的点到定点的距离最值问题可以转为圆心到定点的距离.【答案】D例2 【安徽省马鞍山市xx 届期末】已知椭圆()221112211:10x y C a b a b +=>>与双曲线()222222222:10,0x y C a b a b +=>>有相同的焦点,若点是与在第一象限内的交点,且,设与的离心率分别为,则的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】D例3已知等差数列的公差,是其前项和,若成等比数列,且,则的最小值是( )A .B . C. D .思路分析:求解数列中的最大项或最小项的一般方法:先研究数列的单调性,可以用或也可以转化为函数最值问题或利用数形结合求解.【答案】A【解析】()()()21111101252 917a d a d a d d a a a d +=++⇒=-=+=-,,∴,,,,时,最小.选A. 【规律总结】直接法是解答选择题最常用的基本方法.直接法适用的范围很广,只要运算正确必能得出正确的答案.平时练习中应不断提高用直接法解选择题的能力,准确把握题目的特点.用简便的方法巧解选择题,是建立在扎实掌握“三基”的基础上的,否则一味求快则会快中出错.【举一反三】1. 【辽宁省丹东市xx 届期末】若函数在区间和上都是单调递增函数,则实数的取值范围为A. B. C. D.【答案】B 【解析】由222,262k x k kZ πππππ-≤+≤+∈得,在原点附近的递增区间为, ,因此0036{ 223x x ππ≤≥,解得,故选B.2. 【福建省漳州市xx 届1月】已知函数f(x)是定义在R 上的偶函数,当x ≤0时,f(x)为减函数,则不等式()()133log 25log 8f x f ⎛⎫-> ⎪⎝⎭的解集为( ) A. B. C. 54113|2162x x x ⎧⎫<<>⎨⎬⎩⎭或 D. 54113| 2162x x x ⎧⎫<<<⎨⎬⎩⎭或 【答案】C 方法二 特例法特例检验(也称特例法或特殊值法)是用特殊值(或特殊图形、特殊位置)代替题设普遍条件,得出特殊结论,再对各个选项进行检验,从而做出正确的选择.常用的特例有特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等.特例检验是解答选择题的最佳方法之一,适用于解答“对某一集合的所有元素、某种关系恒成立”,这样以全称判断形式出现的题目,其原理是“结论若在某种特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真”,利用“小题小做”或“小题巧做”的解题策略.例4 已知定义在上的函数满足,且当时,成立,若,,,则的大小关系是( )A .B . C. D .思路分析:利用,显然符合条件,由的单调性即可求得结论.【答案】B例5 在封闭的直三棱柱内有一个体积为的球,若,,,,则的最大值是( )(A )4π (B )(C )6π (D )【答案】B【解析】要使球的体积最大,必须球的半径最大.由题意知球的与直三棱柱的上下底面都相切时,球的半径取得最大值,此时球的体积为,故选B .点评:立体几何是的最值问题通常有三种思考方向:(1)根据几何体的结构特征,变动态为静态,直观判断在什么情况下取得最值;(2)将几何体平面化,如利用展开图,在平面几何图中直观求解;(3)建立函数,通过求函数的最值来求解.例6 函数的图象如图所示,则下列结论成立的是( )(A ),, (B ),,(C ),, (D ),,思路分析:利用,利用特点验证法即可求得结论.【答案】C【解析】由及图象可知,,,则;当时,,所以;当,,所以,所以.故,,,选C.【规律总结】特例法是解答选择题最常用的基本方法.特例法适用的范围很广,只要正确选择一些特殊的数字或图形必能得出正确的答案.平时练习中应不断提高用特例法解选择题的能力,准确把握题目的特点.用简便的方法巧解选择题,是建立在特值有代表性的基础上的,否则会因考虑不全面而得不到正确的答案.【举一反三】1. 【安徽省蚌埠市xx 届第一次质量检查】已知()201720162018201721f x xx x =++++,下列程序框图设计的是求的值,在“”中应填的执行语句是( )A. B. C. D.【答案】A2. 【湖北省武汉市武昌区xx届元月调研】已知点在双曲线上,轴(其中为双曲线的焦点),点到该双曲线的两条渐近线的距离之比为,则该双曲线的离心率为A. B. C. D.【答案】A【解析】不妨设,两渐近线为,依题意有,,,故离心率为.方法三排除法(筛选法)数学选择题的解题本质就是去伪存真,舍弃不符合题目要求的选项,找到符合题意的正确结论.筛选法(又叫排除法)就是通过观察分析或推理运算各项提供的信息或通过特例,对于错误的选项,逐一剔除,从而获得正确的结论.例7【福建省闽侯县xx届期末】下列四个图中,函数的图象可能是()A. B. C. D.【答案】C例8【湖南省常德市xx 届期末】已知函数()()()log ,,x na f x x g x a p x x ===(其中),则下列选项正确的是( )A. ,都有B. ,当时,都有C. ,都有D. ,当时,都有【答案】B【解析】因为当时, ,所以舍去C,D ,因为 ,所以A 错,选B.例9【xx 北京大兴联考】下列函数中,既是偶函数又有零点的是A. B. C. D.【答案】D【解析】因为是非奇非偶函数、为奇函数,故排除选项A 、B , 为偶函数,但无零点,故排除选项C , 为偶函数,且存在零点1;故选D.【规律总结】排除法(筛选法)是解答选择题最常用的基本方法.直接法适用的范围很广,只要知道选项中的部分答案的知识必能得出正确的答案.平时练习中应不断提高用直接法解选择题的能力,准确把握题目的特点.排除法(筛选法)的方法巧解选择题,是建立在扎实掌握一定“三基”的基础上的,否则也是无法准确地得到正确答案.【举一反三】1.函数的图象大致是( )【答案】A2.下列四个命题中正确的命题序号是 ( )①向量共线的充分必要条件是存在唯一实数,使成立.②函数的图像关于直线对称.③sin cos 2([0,])y y θθθπ-=∈成立的充分必要条件是④已知为全集,则的充分条件是.A.②④B.①②C.①③D.③④【答案】D【解析】由①命题成立还要一个条件.所以排除B,C选项. ②命题中函数的图像是根据函数图像向右平移1个单位得到,而函数的图像是通过函数图像即函数图像关于y轴对称的图像向右平移一个单位得到.所以②正确.故选择A.方法四图解法(数形结合法)在解答选择题的过程中,可先根据题意,作出草图,然后参照图形的作法、形状、位置、性质,综合图象的特征,得出结论,习惯上也叫数形结合法.例10【xx南宁摸底联考】设函数是定义在上的偶函数,且,当时,,若在区间内关于的方程(且)有且只有4个不同的根,则实数的取值范围是()A. B. C. D.【答案】D例11【xx河南天一联考】已知实数满足若的最大值为10,则()A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】B【解析】作可行域,则直线过点(3,4)时取最大值,由得,选B.例12 已知函数()()2ln 1,23f x x g x x x =-=-++,用表示中最小值,设()()(){}min ,h x f x g x =,则函数的零点个数为( )A .1B .2 C. 3 D .4分析:根据题意作出和的图像,问题转化为两个函数的交点问题即可.【答案】C【规律总结】图解法(数形结合法)是解答选择题最常用的基本方法.直接法适用的范围很广,只要把握图形的性质必能得出正确的答案.平时练习中应不断提高用直接法解选择题的能力,准确把握题目的特点.用图解法(数形结合法)的方法巧解选择题,是建立在扎实函数图像的基础上的,否则会因为图像的把握不准而不能得到正确的结论.【举一反三】1. 【xx 云南昆明一中摸底】一个正方体挖去一个多面体所得的几何体的三视图如图所示,其中正视图、左视图和俯视图均为边长等于的正方形,这个几何体的表面积为( )A. B. C. D.【答案】D【解析】由三视图可知,该几何体是棱长为的正方形的内部挖去一个底面为边长为的正四棱锥,将三视图还原可得如图,可得其表面积为, 215242520452S =⨯+⨯⨯⨯=+,故选D.2.设定义域为的函数若关于的方程22()(21)()0f x m f x m -++=有7个不同的实数解,则( )A .6B .4或6C .6或2D .2【答案】D方法五 估算法选择题提供了唯一正确的选择支,解答又无需过程.因此,有些题目,不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计,便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次.例13已知过球面上A ,B ,C 三点的截面和球心的距离等于球半径的一半,且AB =BC =CA =2,则球面面积是( )A.169πB.83πC.4πD.649π 【答案】D【解析】(1)球的半径R 不小于△ABC 的外接圆的半径r ,又△ABC 是边长为2的等边三角形,∴r =32×2×23=233,故S 球=4πR 2≥4πr 2=16π3>5π,只有D 满足. 例14 在区间[0,1]上随机取两个数x ,y ,记p 1为事件“x +y ≥12”的概率,p 2为事件“|x -y |≤12”的概率,p 3为事件“xy ≤12”的概率,则( ) A.p 1<p 2<p 3B.p 2<p 3<p 1C.p 3<p 1<p 2D.p 3<p 2<p 1【答案】B【规律总结】1.“估算法”的关键是确定结果所在的大致范围,否则“估算”就没有意义.2.在选择题中作精确计算不易时,可根据题干提供的信息,估算出结果的大致取值范围,排除错误的选项.对于客观性试题,合理的估算往往比盲目的精确计算和严谨推理更为有效,可谓“一叶知秋”.【举一反三】1.设M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,y ≥0,y -x ≤2表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x +y =a 扫过A 中的那部分区域的面积为( ) A.34 B.1 C.74 D.2【答案】 C【解析】如图知区域的面积是△OAB 去掉一个小直角三角形.阴影部分面积比1大,比S △OAB =12×2×2=2小,故C 项满足.答案 C2.如图,在多面体ABCDEF 中,已知平面ABCD 是边长为3的正方形,EF ∥AB ,EF =32,EF 与平面ABCD 的距离为2,则该多面体的体积为( )A.92 B .5 C .6 D.152【答案】:D【解析】:连接BE ,CE ,则四棱锥EABCD 的体积V EABCD =13×3×3×2=6,又整个几何体大于部分的体积,所求几何体的体积V> V EABCD .故选D.方法六 概念辨析法概念辨析法是从题设条件出发,通过对数学概念的辨析,进行少量运算或推理,直接选出正确结论的方法.这类题目一般是给出的一个创新定义,或涉及一些似是而非、容易混淆的概念或性质,需要考生在平时注意辨析有关概念,准确区分相应概念的内涵与外延,同时在审题时多加小心.例15 【xx 湖南株洲两校联考】设函数f (x )的定义域为D ,若f (x )满足条件:存在[a ,b ]⊆D (a <b ),使f (x )在[a ,b ]上的值域也是[a ,b ],则称为“优美函数”,若函数为“优美函数”,则t 的取值范围是( )A. B. C. D.【答案】D【规律总结】1.创新命题是新课标高考的一个亮点,此类题型是用数学符号、文字叙述给出一个教材之外的新定义,如本例中的“优美函数”,要求考生在短时间内通过阅读、理解后,解决题目给出的问题.2.解决该类问题的关键是准确把握新定义的含义,把从定义和题目中获取的信息进行有效整合,并转化为熟悉的知识加以解决.【举一反三】【安徽省马鞍山市xx 届期末联考】若一个四面体的四个侧面是全等的三角形,则称这样的四面体为“完美四面体”,现给出四个不同的四面体,记的三个内角分别为, , ,其中一定不是“完美四面体”的为( )A. B. 222sin :sin :sin 3:5:7A B C =C. 333cos :cos :cos 3:5:7A B C =D. 444tan :tan :tan 3:5:7A B C =【答案】B从考试的角度来看,解选择题只要选对就行,至于用什么“策略”“手段”都是无关紧要的,所以解题可以“不择手段”.但平时做题时要尽量弄清每一个选项正确的理由与错误的原因;另外,在解答一道选择题时,往往需要同时采用几种方法进行分析、推理,只有这样,才会在高考时充分利用题目自身提供的信息,化常规为特殊,避免小题大做,真正做到准确和快速.总之,解答选择题既要用各类常规题的解题思想原则来指导选择题的解答,但更应该充分挖掘题目的“个性”,寻求简便解法,充分利用选项的暗示,迅速地做出正确的选择.这样不但可以迅速、准确地获取正确答案,还可以提高解题速度,为后续解题节省时间.。
高考数学二轮复习 专题22 选择题解题方法教学案 理-人教版高三全册数学教学案

专题22 选择题解题方法数学选择题,具有概括性强,知识覆盖面广,小巧灵活,且有一定的综合性和深度等特点,同学们能否迅速、准确、全面、简捷地解好选择题,对于能否进入最正确状态,以至于整个考试的成败起着举足轻重的作用.解答选择题的基本策略是准确、迅速.准确是解答选择题的先决条件,选择题不设中间分,一步失误,造成错选,全题无分,所以应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏,确保准确;迅速是赢得时间获取高分的必要条件,对于选择题的答题时间,应该控制在不超过40分钟左右,速度越快越好,高考要求每道选择题在1~3分钟内解完,要避免“超时失分〞现象的发生.高考中的数学选择题一般是容易题或中档题,个别题属于较难题,当中的大多数题的解答可用特殊的方法快速选择.解选择题的基本思想是既要看到各类常规题的解题思想,但更应看到选择题的特殊性,数学选择题的四个选择支中有且仅有一个是正确的,因而,在解答时应该突出一个“选〞字,尽量减少书写解题过程,要充分利用题干和选择支两方面提供的信息,依据题目的具体特点,灵活、巧妙、快速地选择解法,以便快速智取,这是解选择题的基本策略.数学选择题的求解,一般有两种思想,一是从题干出发考虑,探求结果;二是题干和选择支联合考虑或从选择支出发探求是否满足题干条件.由于选择题提供了备选答案,又不要求写出解题过程,因此出现了一些特有的解法,在选择题求解中很适合. 下面结合典型试题,分别介绍几种常用方法.方法1 直接法直接法就是从题设条件出发,通过正确的运算、推理或判断,直接得出结论再与选项对照,从而作出选择的一种方法.运用此种方法解题需要扎实的数学基础.例1 有三个命题:①垂直于同一个平面的两条直线平行;②过平面α的一条斜线l有且仅有一个平面与α垂直;③异面直线a,b不垂直,那么过a的任一个平面与b都不垂直.其中正确命题的个数为()A.0个 B.1个C.2个 D.3个答案:D[变式探究]f(x)=那么f的值等于()A.0 B.π C.π2 D.9解析:由f=f{f(0)}=f{π}=π2可知,选C。
高考数学二轮复习教案

高考数学二轮复习教案【篇一:高考数学二轮专题复习教案共23讲精品专题】专题一集合、简单逻辑用语、函数、不等式、导数及应用第1讲集合与简单逻辑用语1. 理解集合中元素的意义是解决集合问题的关键:弄清元素是函数关系式中自变量的取值?还是因变量的取值?还是曲线上的点??2. 数形结合是解集合问题的常用方法:解题时要尽可能地借助数轴、直角坐标系或韦恩图等工具,将抽象的代数问题具体化、形象化、直观化,然后利用数形结合的思想方法解决.3. 已知集合a、b,当a∩b=?时,你是否注意到“极端”情况:a=?或b=??求集合的子集时是否忘记??分类讨论思想的建立在集合这节内容学习中要得到强化.4. 对于含有n个元素的有限集合m, 其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次为2n,2n-1,2n-1,2n-2.5. ?是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.2. 已知命题p:n∈n,2n>1 000,则p为________.3. 条件p:a∈m={x|x2-x0},条件q:a∈n={x||x|2},p是q的______________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)4. 若命题“?x∈r,x2+(a-1)x+10”是假命题,则实数a的取值范围为________.【例1】已知集合a={x|x2-3x-10≤0},集合b={x|p+1≤x≤2p-1}.若b?a,求实数p的取值范围.【例2】设a={(x,y)|y2-x-1=0},b={(x,y)|4x2+2x-2y+5=0},c={(x,y)|y=kx+b},是否存在k、b∈n,使得(a∪b)∩c =??若存在,求出k,b的值;若不存在,请说明理由.则下列结论恒成立的是________.a. t,v中至少有一个关于乘法封闭b. t,v中至多有一个关于乘法封闭 c. t,v中有且只有一个关于乘法封闭 d. t,v中每一个关于乘法封闭【例4】已知a0,函数f(x)=ax-bx2.(1) 当b0时,若?x∈r,都有f(x)≤1,证明:0a≤b; (2) 当b1时,证明:?x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤b.①2 011∈[1];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________个.1解:由f(x)为二次函数知a≠0,令f(x)=0解得其两根为x1=a12+a由此可知x10,x20,(3分)①当a0时,a={x|xx1}∪{x|xx2},(5分) 1a∩b≠?的充要条件是x2<3,即a②当a0时, a={x|x1xx2},(10分) 1a∩b≠?的充要条件是x21,即+a2+1,解得a-2,(13分) a62+3,解得a(9分) a712,x2=+aa6?.(14分) 综上,使a∩b≠?成立的实数a的取值范围为(-∞,-2)∪??7?一集合、简单逻辑用语、函数、不等式、导数及应用第1讲集合与简单逻辑用语a. 57b. 56c. 49d. 8【答案】 b 解析:集合a的所有子集共有26=64个,其中不含4,5,6,7的子集有23=8个,所以集合s共有56个.故选b.m2y≤2m+1,x,y∈r}, 若a∩b≠?,则实数m的取值范围是________.1m12+2? 解析:由a∩b≠?得,a≠?,所以m2≥,m≥m≤0.【答案】 ??2?22|2-2m||2-2m-1|2当m≤0=22m>-m,且=2m>-m,又2+0=2>2m222|2-2m|1+1,所以集合a表示的区域和集合b表示的区域无公共部分;当m≥时,只要≤m22|2-2m-1|22或m,解得22≤m≤2+2或1-m≤1,所以实数m的取值范围222122?. 是??2?点评:解决此类问题要挖掘问题的条件,并适当转化,画出必要的图形,得出求解实数m的取值范围的相关条件.基础训练1. (-∞,3) 解析:a=(-∞,0]∪[3,+∞),b=(0,+∞),a∪b=(-∞,+∞),a∩b=[3,+∞).2. ?n∈n,2n≤1 0003. 充分不必要解析:m=(0,1)?n=(-2,2).例1 解:由x2-3x-10≤0得-2≤x≤5. ∴ a=[-2,5].①当b≠?时,即p+1≤2p-1?p≥2.由b?a得-2≤p+1且2p-1≤5.得-3≤p≤3.∴ 2≤p≤3.②当b=?时,即p+12p-1?p<2.b?a成立.综上得p≤3.点评:从以上解答应看到:解决有关a∩b=?,a∪b=a,a∪b=b 或a?b等集合问题易忽视空集的情况而出现漏解,这需要在解题过程中全方位、多角度审视问题.变式训练设不等式x2-2ax+a+2≤0的解集为m,如果m?[1,4],求实数a的取值范围.??f?1?≥0且f?4?≥0,[x1,x2],m?[1,4]?1≤x1<x2≤4??-a+3≥0,??18-7a≥0,即?1≤a≤4,??a<-1或a>2,1818-1. 解得:2<a≤,综上实数a的取值范围是?7?7例2 解:∵ (a∪b)∩c=?,∵a∩c=?且b∩c=?,2??y=x+1,由 ? 得k2x2+(2bk-1)x+b2-1=0, ?y=kx+b?∴ 4k2-4bk+10,此不等式有解,其充要条件是16b2-160,即b21,①2??4x+2x-2y+5=0,∵ ? ?y=kx+b,?∴ 4x2+(2-2k)x+(5-2b)=0,∴ k2-2k+8b-190, 从而8b20,即b2.5,②?4k2-8k+1<0,??2 ?k-2k-3<0,?∴ k=1,故存在自然数k=1,b=2,使得(a∪b)∩c=?.点评:把集合所表示的意义读懂,分辨出所考查的知识点,进而解决问题.???1-y=3变式训练已知集合a=??x,y???x+1?????,b={(x,y)|y=kx+3},若a∩b=?,??求实数k的取值范围.解:集合a表示直线y=-3x-2上除去点(-1,1)外所有点的集合,集合b表示直线y=kx+3上所有点的集合,a∩b=?,所以两直线平行或直线y=kx+3过点(-1,1),所以k=2或k=-3.例3 【答案】 a 解析:由于t∪v=z,故整数1一定在t,v两个集合中的一个中,不妨设1∈t,则?a,b∈t,另一方面,当t={非负整数},v={负整数}时,t关于乘法封闭,v关于乘法不封闭,故d不对;当t={奇数},v={偶数}时,t,v显然关于乘法都是封闭的,故b,c不对.从而本题就选a.例4 证明:(1) ax-bx2≤1对x∈r恒成立,又b>0, ∴a2-4b≤0,∴ 0<a≤b. (2) 必要性,∵ ?x∈[0,1],|f(x)|≤1恒成立,∴ bx2-ax≤1且bx2-ax≥-1,显然x=0时成立,111对x∈(0,1]时a≥bx-且a≤bx+f(x)=bxx∈(0,1]上单调增,f(x)最大值xxxf(1)=b-1.1111函数g(x)=bx+在?0,?上单调减,在?1?上单调增,函数g(x)的最小值为g?x?b????b?=2,∴ b-1≤a≤2b,故必要性成立;a2a2aa1122b4b2b2a2f(x)max=1,又f(x)是开口向下的抛物线,f(0)=0,f(1)=a-b,4bf(x)的最小值从f(0)=0,f(1)=a-b中取最小的,又a-b≥-1,∴-1≤f(x)≤1,故充分性成立;综上命题得证.变式训练命题甲:方程x2+mx+1=0有两个相异负根;命题乙:方程4x2+4(m-2)x+1=0无实根,这两个命题有且只有一个成立,求实数m的取值范围.2解:使命题甲成立的条件是: ??m>2.?x1+x2=-m<0?∴集合a={m|m2}.【篇二:高三数学二轮复习教案】高三数学二轮复习教案学校:寿县迎河中学汇编:龙如山第一部分:三角问题的题型与方法一、考试内容1.理解任意角的概念、弧度的意义,能正确地进行弧度与角度的换算。
2025年高考数学二轮专题复习-点共线、线共点、点共圆问题-学案讲义

第9章点共线、线共点、点共圆问题9.1解法概述一、证明三点共线的常用方法(1)取三点中的一点,与另外两点分别连两条直线,证明它们都平行于或都垂直于某一条直线.(2)证明连接两点的直线通过第三点.(3)以三点中居中的点为顶点,过另外两点作两条射线,证明形成平角.(4)居中的点与另外两点分别相连,形成两条直线,若与过中间点的一条直线组成对顶角,则三点共线.(5)连接三点的三条线段中,有一条等于另外两条之和.(6)以三点为顶点的三角形的面积为0.(7)同一法,反证法.二、证明三线共点的常用方法(1)设两直线的交点,再证明此点在第三条直线上.(2)证明各直线都过同一个特殊点.(3)设两直线的交点,过此交点作出某一条直线,证明这条直线与第三条直线重合.(4)证明以三直线两两相交的三个交点为顶点的三角形的面积为0.(5)利用已知的线共点的结论.(6)同一法、反证法.三、证明四点共圆的常用方法(1)四边形对角互补或者某一外角等于内对角.(2)线段同侧的两点对于线段的张角相等.(3)各点到某一定点的距离相等.(4)利用相交弦定理的逆定理.(5)把四边形分成两个有公共边的三角形,证明这两个三角形的外接圆重合.(6)利用四点共圆的有关判定定理.9.2范例分析[范例1]三角形一边上的高线的垂足在另外两边及另外两高线上的射影四点共线.分析1对于四点共线问题,先证其中三点共线,再证第四点也在该直线上,如图F9.1.1所示,我们先证P Q M 、、三点共线,这只要证180PQ D D Q M ∠∠+=.容易看出B P 、、Q D 、共圆,D Q H M 、、、共圆,所以180B PQ D D Q M D H M ∠∠∠∠+==,,于是只要证B DHM ∠∠=,这可由B D 、、H F 、的共圆证出.证明1因为90BPD BQ D ∠∠==,所以B P Q D 、,、共圆,所以180PQ D B ∠∠+=.图F9.1.1因为9090180D Q H D M H ∠∠+=+=,所以D Q H M 、、、共圆,所以DQM DHM∠∠=因为9090180HDB HFB ∠∠+=+=,所以B D H F 、、、共圆,所以DHM B ∠∠=.所以180PQ D D Q M ∠∠+=,即P Q M 、、三点共线.同理N M Q 、、共线.因为M Q 、为两直线上的公共点,所以P Q M N ,,,四点共线.图F9.1.2分析2也可以采用同一法,连PN ,再证明Q M ,在直线PN 上.设PN 与BE CF ,各交于11Q M ,,如图F9.1.2所示.因为180APD AND ∠∠+=,所以A P D N 、、、共圆,所以12∠∠=.又由A E D B 、、、共圆,13∠∠=,所以23∠∠=,所以1B D Q P 、、、共圆,所以190BQD BPD ∠∠==,即1DQBE ⊥.但过BE 外的点D 只能作一条垂线与BE 垂直,由1D Q B E D Q BE ⊥⊥,,可见Q 与1Q 重合.同理M 与1M 重合.这就证出了P Q M ,,、N 共线.(证明略.)分析3如图F9.1.3所示,连.PN PQ 、若能证出PN PQ 、都与同一条直线平行,则P 、N Q 、共线.从图上观察,容易发现EF 是所说的直线,连EF .因为CF AB DP AB ⊥⊥,,所以//CF DP ,同理//BE DN .设H 为ABC 的垂心.由AF AH AH AE FP HD HD EN ==,知AF AE FP EN=,所以//PN EF .只要再证//PQ EF ,也就是要证明BP BQ PF QE=.图F9.1.3和证明//PN EF 的方法类似,我们也尝试找一媒介比值,这只要取BD DC即可,很容易由平行截比定理证出BP BQ PF QE,所以//PQ EF .这表明从P 发出的两直线PQ PN 、都与EF 平行,所以P Q N ,、共线.同理可证P M ,、N 共线.(证明略.)[范例2]1O 和2O 外离,11AB 是一条外公切线,22A B 是一条内公切线,12A A ,是1O 上的切点,12B B 、是2O 上的切点,则121212OO AA BB 、、三线共点.分析1证明三线共点,可先设两条直线交于一点,再证另一直线也过此点或两直线与第三条直线的交点都与之重合.设11AB 和22A B 交于P ,容易证明122P B O B 、、、共圆,利用圆的内接四边形的外角等于内对角的定理,可证12212P AA O BB ∽,从而推出122//AA PO .同理有112//OP BB ,这样分析后可以看出有可能通过比例证出1212AA BB 、和12OO 的交点重合.图F9.2.1证明1连11122112OA OA O B OB ,、、,延长22B A ,交11AB 于P ,连12P O P O 、,设1PO 交12AA 于12D P O ,交12BB 于2D .如图F9.2.1所示.因为211222O B BP O B B P ⊥⊥,,所以1P B 、、22O B 、共圆,所以12122APA BO B ∠∠=.因为122122PA PA O B O B ==,,所以等腰12122AP A BO B ∽,所以21212B BO PAA ∠∠=.因为2111OB AB ⊥,即2122190B BO B B P ∠∠+=,所以122190PA A B B P ∠∠+=,所以1212AA BB ⊥.因为212PO BB ⊥,所以212//PO AA .因为112PO AA ⊥,所以112//PO BB .设12AA 的延长线交12OO 于M ,设12BB 和12OO 交于N .由平行截比定理,1222211121PD O M O D O N D O MO D P NO ==,因为1221212112PAA O BB PBB OAA ∽,∽,所以11211122212212PD A A D O A A O D B B D P B B ==,,所以111222PD DO O D D P =,所以122112PD O D DO D P =.所以2211O M O N MO NO =.由合比定理,212111O M MO O N NO MO NO ++=,即212111O O O O MO NO =,所以11M O NO =,所以M N 、重合.所以121212AA BB OO 、、三线共点.分析211 A O 和21OB 同垂直于11AB ,则11OA 和21OB 可看作以11AB 为直径的圆的两条切线.同理1222OA OB 、都垂直于22A B ,则1222OA OB 、又可看作以22A B 为直径的圆的切线.因为11122122OA OA O B O B ==,,可见12O O 、是到两个圆的切线长相等的点,即直线12OO 是此二圆的根轴.由分析1知1212AA BB ⊥,设垂足为M .因为112290AMB A MB ∠∠==,所以M 是此两圆的公共点.故12OO 应在两圆的公共弦线上.这样,只要连12OM O M 、,证出12O M O 、、共线,问题就解决了.证明这样的三点共线可采取分别证出12O O 、都在过M 的某一条直线上的方法.证明2设12AA 的延长线和12BB 交于M .如证明1所证,112AM BB ⊥.如图F9.2.2所示,以1122AB A B 、为直径各作一个圆.因为1:2290AMB A MB ∠∠==,所以M 在此两圆上.设两圆另外一交点为N .连11122122OA OA O B O B ,,,.因为11112111O A AB O B AB ⊥⊥,,所以11OA 和21OB 是F9.2.211AB 的两条切线.同理12OA 和22O B 是22A B 的两条切线.连1OM ,设1OM 与11AB 和22A B 各交于12N N 、,由切割线定理,221122OA OM ON OA OM ON =⋅=⋅,.因为2212OA OA =,所以12OM O N O M O N ⋅=⋅,所以12O N O N =.所以12N N 、重合,即1N 是11AB 和22A B .的公共点.因为两圆相交只有两个公共点,所以12N N 、都与N 点重合.可见1O 在MN 上,即1O 在11AB 和22A B 的公共弦上.同理可证2O 在MN 上,所以12O M O 、、三点共线.所以121212OO AA BB 、、三线共点.分析3这个公共点是否能预先确定它的性质?也即是说,M 点是怎样的特殊点?作出另一条内公切线EF E F ,、各是12O O 、上的切点.设EF 的延长线与11AB 交于1P ,过1P 作1212PP OO M ⊥,为垂足,则这个垂足M 即是所说的点.这样,我们可以先作出M ,然后证出1212AA BB 、也过此点.这只要在连12BM B M 、后证出1122BM P B M P ∠∠=,则可推知12B M B 、、三点共线.同理,12A M A 、、三点共线.可见1212AA BB 、都过12OO 上的这个特殊点.证明3作另一条内公切线EF ,在1O 上的切点为E .在2O 上的切点为F .延长EF ,交11AB 于1P ,过1P 作12OO 的垂线12PP ,交22A B 于2P ,交12OO 于M .连1221212M B M B M F O P O B O F 、、、、、,如图F9.2.3所示.由整个图形关于12OO 轴对称知122F M P B M P ∠∠=.因为111PF PB ,都是切线,所以212111O F PF O B PB ⊥⊥,,可见121P F M O B 、、、、五点都在以21OP 为直径的圆上,所以121FM P FO P ∠∠=,又2112112111FO P BO P BO P BM P ∠∠∠∠==,,所以1122BM P B M P ∠∠=.可见12M B B 、、共线,即12BB 与12OO 也交于M 点.同理,利用111A P M E O 、,、、(以11OP 为直径)五点共圆及关于12OO 的轴对称性,又可证出1121AM O AM O ∠∠=、可见12A A M 、、共线,即12AA 的延长线也过M 点.综上,121212AA BB OO ,,三线共点于M .[范例3]P 为等腰ABC 的底边BC 上的任一点,////PQ AB PR AC ,,分别交AC 、AB 于Q R 、.设D 为P 点关于直线R Q 的对称点,则A D B C 、、、四点共圆.分析1通过对角互补可证四点共圆.从条件知RB RP RD ABC ACB QD QP QC ∠∠=====,,,又由ARPQ 是平行四边形,可进一步得到AQ RP RD QD AR ===,,可见ADQ DAR ≅,所以.RDA QAD ∠∠=这时把四边形ADBC 的两组对角分别加起来,很容易发现对角之和相等.图F9.3.1证明1如图F9.3.1所示,连RD DQ 、.由对称性,QD QP RD RP ==,.易证ARPQ 是平行四边形,所以QP AR RP AQ ==,,所以AR QD AQ RD ==,,所以ADQ DAR ≅,故 ∠∠=QAD RDA①易证RP RB =,所以RB RD =, ∠∠=RDB RBD②因为AB=AC,所以 ∠∠=ABC ACB③式①+式②+式③得QAD ABC RBD RDA ∠∠∠∠++=+RDB ACB∠∠+即DAC DBC ADB ACB ∠∠∠∠+=+.因为360DAC DBC ADB ACB ∠∠∠∠+++=,所以180DAC DBC ∠∠+=,所以A 、D B C 、、共圆.分析2要证四点共圆,还可通过证明BDC BAC ∠∠=.由于BAC PQC BRP ∠∠∠==,只要证出BDC ∠和其中任一角相等即可.但是直接证BDC ∠和BAC PQC ∠∠、、BRP ∠中的任何一个相等都有困难,这时可试着把BDC ∠分成几部分,若每部分都和要证的角有一定的关系,则BDC ∠整体也容易建立与要证的角的联系.注意到RD RB RP QD QP QC ====,的事实,可以想到BDP 的外心是R PDC ,的外心是Q ,引用圆周角和同弧对的圆心角关系的定理,可很快证出结论.证明2连DQ DP DR DC ,、、,如图F9.3.2所示.易证.RD PB PR QD QP QC ====,可见R 是DBP 的外心,Q 是PDC 的外心.由圆周角和同弧上的圆心角关系的定理,1122BDP BRP PDC PQC ∠∠∠∠==,易证BRP PQC BAC ∠∠∠==,所以11112222BDP PDC BRP PQC BAC BAC BAC ∠∠∠∠∠∠∠+=+=+=,即BDC BAC ∠∠=,所以A D B C 、、、共圆.图F9.3.2分析3要证四点共圆,可以通过证A D B C 、、、到一个定点等距离.这个定点如果存在,那么显然是ABC 的外心O .利用BRO AQO ≅,可得OR OQ =,即O 点在R Q 的中垂线上.只要证出ADRQ 是等腰梯形,RQ AD 、是底,则可知O 也在AD 的中垂线上.这样,O 到A D B C 、、、距离相等.要证明ADRQ 是等腰梯形,只要证出ADR ADQ ≅即可.证明3设O 为ABC 的外心.连OA OB OR OQ DR DQ OD OC 、、、、、、、,如图Y9.3.3所示.因为OA OB =,所以OAB OBA ∠∠=.又OAB OAC ∠∠=,所以OAC OBA ∠∠=.易证ARPQ 是平行四边形,所以AQ RP =,又RP RD RB ==,所以AQ RB RD ==,所以OBR OAQ ≅,所以OR OQ =,即O 在R Q 的中垂线上.因为DQ QP AR RD AQ AD ===,,为公共边,所以ADR ADQ ≅,所以R Q 、到AD 等距离,所以ADRQ 是等腰梯形.由等腰梯形的轴对称性知,O 点又在AD 的中垂线上,即OA OD =.所以OA OD OB OC ===,可见A D B C 、、、共圆.图F9.3.39.3研究题[例1]三角形的三条中线共点.证明1(三角形中位线定理、平行四边形的性质)设中线BE CF 、交于G ,连AG 并延长,交BC 于D ,延长AD 到H ,使GH AG =,连BH CH 、,如图Y9.1.1所示,则GF GE 、各是ABH 和AHC 的中位线,所以////GF BH GE HC ,,所以GBHC 是平行四边形,BC GH 、是其对角线.因为平行四边形的对角线互相平分,所以BD DC =,所以AD 是BC 边的中线,所以AD BE CF ,,三中线共点.图Y9.1.1图Y9.1.2证明2(三角形的中位线、平行四边形的性质)设中线BE CF 、交于G 点,D 为BC 的中点,连GA GD 、,作//CH GD ,交BE 的延长线于H ,作//EM CF ,交AF 于M ,如图9.1.2Y 所示.在BCH 和ACF 中,由中位线定理知1122GB GH AM MF AF BF ====,.在BEM 中,由平行截比定理,12EG MF GBBF==,所以12EG GB =,所以12EG GH =,所以EG EH =.因为AE EC EG EH ==,,所以A G C H 、、、是平行四边形的四个顶点,所以//GA CH .因为////GA CH GD CH ,,所以A G D 、、共线,即AD 是中线,所以AD BE CF 、、三中线共点.图Y9.1.3证明3(中位线定理、相似三角形)设中线AD BE 、交于G ,中线AD CF 、交于G '.连DE ,如图所示,则DE 是ABC 的中位线,所以DEAB ,12DE AB =,由∽DEG ABG 知2.==AG ABGD DE同理,连DF 后有2AG AC G D DF ''==,所以AG AG GD G D='',所以AG GD AG G D GD G D '+='+',即AD ADGD G D=',所以GD G D G =',与G '必定重合.所以三中线AD BE CF 、、共点.证明4(三角形的中位线、平行四边形的性质)设中线BE CF 、交于G ,中线BE AD 、交于G '.设P Q ,分别是GB GC 、的中点,连EF 、P Q ,如图9.1.4Y 所示,则EF PQ 、分别是ABC 和GBC 的中位线,所以1122EFBC PQ BC ,,所以EF PQ ,所以E F P Q 、、、是平行四边形的四顶点,所以.GE GP PB ==同理,若连DE ,又可证G E G P PB '==',所以GE G E PB '==,所以G 、G '重合.所以三中线AD BE CF 、、共点.图Y9.1.4图Y9.1.5证明5(引用第5章例2的结果)设中线AD BE 、交于G AD CF ,、交于G '.如图Y9.1.5所示.由第5章例2的结果,2222AG AE AG AF GD EC G D FB ''====,,所以AG AG GD G D=''.可见G G '、内分AD 成等比值.由分点的唯一性知G G '、重合,即三中线AD BE CF 、、共点.证明6(Ceva 定理)设BD DC CE EA AF FB ===,,.因为1AF BD CEFB DC EA⋅⋅=,由三线共点的Ceva 定理知AD BE CF 、、共点.证明7(面积法、反证法)设三中线两两相交于P Q R 、、,如图9.1.6Y 所示.若P Q R 、、共线,表明AD BE CF 、、各有两公共点,所以AD BE CF 、、共线,与三角形的假设违背,所以P Q R 、、不共线.若P Q R 、、实际上只是两点,设P Q 、重合而与R 不重合,则AD 与CF 有两个公共点,所以AD CF 、应重合,与已知矛盾,所以P Q R 、、不能仅有两点重合.若P Q R 、、是不共线的三点,则0.PQRS≠连FD ,如图9.1.6Y 所示.FD 是中位线,所以//FD AC ,所以A D C A P C S S =,所以ADC ARC AFC ARC S S S S -=-,所以A F R C D R S S =.图Y9.1.6同理,AQEBQD CPE BPF SS S S ==,.连AP BR CQ 、、.因为D E F 、、各是BC CA AB 、、的中点,所以BRD CRD AQECQE APFBPF S S SS SS ===⋅,,故C RD S ==+ARFAQPF PQR SS S ,AQE S ==+BQD BPRD PQR S S S ,BPF S ==+CPE CRQE PQRS S S 因为,=+=+AQPF APF APQ BPF APQ S S S S S ,=+=+BPRD BRD BPR CRD BPR S S S S S=+=+CRQE CQE CQR AQECQR S S S SS ,把它们代人式(1)、式(2)、式(3),再把三式相加,就得到30AQPBPR COR PQR SS S S +++=,此式表明0PQRS=,这与假设矛盾.所以P Q R 、、是一个点,即三中线AD BE CF 、、共点.证明8(引用第6章例5的结论)设三中线AD BE CF 、、两两相交于.P Q R 、、由第6章例5的结论,22(1)1POR ABCSSλλλ-=++.这里1BD CE AFDC EA FBλ====,所以0PQR ABCS S =,所以0.PQRS=但由证明7的分析知,P Q R 、,不可能共线或仅有两点重合,所以P Q R 、、实为一个点,即三中线AD BE CF 、、共点.图Y9.1.7证明9(面积法、三角形全等)设中线BE CF 、交于G ,连AG 并延长,交BC 于D ,作BM 、CN ,均与AD 垂直,垂足分别是M N 、,如图Y9.1.7所示.因为E F 、分别是AC AB 、的中点,所以12AEBAFCABCSSS ==⋅所以AEB AEGF AFC AEGF S S S S -=-,即E G C F G B S S =.又因为E G C E G A F G B F G A S S S S ==,,所以A G C A G B S S =.因为AGC AGB 、有公共底AG CN BM ,、是对应高,所以CN BM=因为CDN BDM ∠∠=,所以Rt Rt CND BMD ≅,所以CD BD =,即AD 是BC 边上的中线,所以三中线AD BE CF 、、共点.证明10(解析法)如图Y9.1.8所示,建立直角坐标系.设()()0Cc A a b ,,,,则022222c a c b a b D E F +⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,,,,,.内分AD 成比值2λ=的点的坐标为221123A D c a x x a c x λλ+⋅++===++,图Y9.1.8201123A D y y b by λλ++⋅===++.33a c b +⎛⎫ ⎪⎝⎭即,2BE λ=内分成比值的点的坐标为0221123B Ea cx x a c x λλ++⋅++===++0221123B E by y b y λλ+⋅+===++即33a c b +⎛⎫⎪⎝⎭,.同法还可求出内分CF 为2λ=的分点也是这个点,即33a c b +⎛⎫⎪⎝⎭,是AD BE CF 、、的公共点,所以三中线AD BE CF 、、共点.[例2]三角形的三高共点.证明1(相似三角形、共圆)设两高BE CF 、的交点为H ,连AH 并延长,交BC 于D ,连EF ,如图9.2.1Y 所示.由A F H E 、、、共圆知12∠∠=.由B C E F 、、、共圆知23∠∠=,所以13∠∠=.因为C ∠为公共角,所以BEC ADC ∞,所以90ADC BEC ∠∠==,所以AD 也是高线,即三高AD BE CF 、、共点.图Y9.2.1图Y9.2.2证明2(共圆、证三点共线)设两高BE CF 、交于H ,连AH ,作HD BC ⊥,垂足为D ,连FE ,如图Y9.2.2所示.因为A F H E 、、、共圆,所以12∠∠=.因为B C E F 、、、共圆,所以1ACB ∠∠=.因为H D C E 、、、共圆,所以3ACB ∠∠=.所以32∠∠=,所以A H D 、、共线,即AD BC ⊥,所以三高AD BE CF 、、共点.证明3(利用三角形三边的中垂线共点的性质)分别过A B C 、、作对边的平行线,三条直线两两相交,交点为111A B C 、、,如图Y9.2.3所示.易证111ABC 各边的中点分别是A B C 、、,所以AD BE CF 、、是111ABC 各边的中垂线.因为三角形各边的中垂线共点,所以AD BE CF 、、共点,即ABC 的三高共点.图Y9.2.3证明4(Ceva 定理)如图Y9.2.4所示.由Rt Rt ADC BEC ∽知DC EC AC BC=.由Rt Rt BEA CFA ∽知AE AF AB AC=.由Rt Rt BFC BDA ~知BF BD BC AB =.图Y9.2.4以上三式连乘,得到DC AE BF EC AF BD AC AB BC BC AC AB⋅⋅=⋅⋅,所以1BD CE AF DC EA FB⋅⋅=.由Ceva 定理知AD BE CF 、、共点.证明5(解析法)图Y9.2.5如图Y9.2.5所示,建立直角坐标系.设()()0C a A b c ,,,.AD 的方程为x b =.因为AC c k b a =-,所以BE a b k c-=,所以BE 的方程为a b y x c-=.两方程联立可得()b a b H b c ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.所以()0AB CH b a b c b c k k b b a c--===--,,所以1A B C H k k ⋅=-,所以CH AB ⊥,可见CH 也是高,所以三高AD BE CF 、、共点.[例3]两直线12l l 、交于O 点,在1l 上有A B C 、、,满足OA AB BC ==.在2l 上有L M N 、、,满足LO OM MN ==,则AL BN CM 、、三直线共点.证明1(三角形中位线定理、同一法)设AL BN 、交于K .连MK 并延长,交OB 的延长线于1C ,连AM ,如图Y9.3.1所示,则AM 是OBN 的中位线,所以1=2AM BN .因为LAM LKN ∽,所以32NK LN AM LM ==,所以3324NK AM BN ==,所以1142KB BN AM ==.因为//KB AM ,所以1112C B KB C A AM ==,所以1CB AB =.因为AB BC =,所以1BC CB =,即C 与1C 重合.所以AL BN CM 、、三线共点.图Y9.3.1图Y9.3.2证明2(平行截比定理、三角形的中位线)作//MP AL ,交1l 于P ,连AM ,设AL CM 、交于K ,连BN ,如图Y9.3.2所示.易证AOL POM ≅,所以AO PO AP AC ==,.在CMP 中,由中位线逆定理知AK 是CMP 的中位线,所以CK KM =.因为OA OM AB MN=,所以//AM BN .在CMA 中,由中位线逆定理知BN 与CM 的交点是CM 的中点,即BN 也过K .所以AL BN CM 、、三线共点.证明3(中位线定理、重心的性质)连MA CL 、,如图9.3.3Y 所示.在OBN 中,AM 是中位线,所以//AM BN .在AMC 中,由中位线逆定理知BN 必过CM 的中点K ,即CK KM =.在MLC 中,CO 是ML 边上的中线,A 点分CO 成2:1的两部分,所以A 是MLC 的重心,所以LA 必是CM 上的中线,即LA 过K .所以AL BN CM 、、三线共点.证明4(同一法)设AL BN 、交于K ,作2//B P l ,分别交CM LK 、于P Q 、,设CM BN 、交于K ',如图Y9.3.4所示.易证OAL BAQ ≅,所以BQ OL OM MN ===.由LKN QKB ∽知33KN LM OL KB BQ BQ===.由MNK PBK ''∽知MN K N BP K B'='.在COM 中,3OM OC BP BC ==,所以3MN BP =,所以3K N K B ''=,即3KN K N KB K B'='=.可见K K '、都是内分线段NB 成比值3的点,由定比分点的唯一性知K K '、重合,即AL BN CM 、、共点.图Y9.3.3图Y9.3.4证明5(解析法)如图Y9.3.5所示,建立直角坐标系.设OA AB BC a LO OM MN b ======,,AOM ∠α=,则()()()()()()02030cos sin cos sin 2cos 2sin A a B a C a L b b M b b N b b αααααα--,,,,,,,,,,,AL 的方程为()sin cos b y x a b aαα-=⋅---,即图Y9.3.5()sin cos sin 0xb b a y ab ααα-+-=①BN 的方程为()2sin 22cos 2b y x a b aαα=⋅--,即()sin cos 2sin 0xb b a y ab ααα---=②CM 的方程为()sin 3cos 3b y x a b aαα=⋅--,即()sin cos 33sin 0xb b a y ab ααα---=③方程(1)、(2)、(3)的系数行列式为sin cos sin sin cos 2sin sin 3cos 3sin ααααααααα-------b a b ab b a b ab b a b ab 221cos 1sin 1cos 213cos 3αααα---=----a b ab a b a b 22111111sin 112cos 1120133113ab a b αα⎛⎫-- ⎪=⋅-+⋅= ⎪ ⎪-⎝⎭所以AL BN CM 、、三线共点.[例4]在梯形ABCD 中,//AD BC AD BC AB F +=,,为CD 的中点,则A B ∠∠、的平分线必交于F .证明1(梯形的中位线、等腰三角形)图Y9.4.1作//FE AD ,交AB 于E ,如图9.4.1Y 所示,则EF 是梯形的中位线,所以()1122EF AD BC AB AE EB =+===,所以13∠∠=.因为23∠∠=,所以12∠∠=,即A ∠的平分线为AF .同理可证B ∠的平分线是BF .证明2(三角形全等、等腰三角形)延长AF ,交BC 的延长线于G ,如图Y9.4.2所示.易证ADF GCF ≅,所以AD CG =.因为AD BC AB +=,所以BC CG AB +=,即AB BG =,所以13∠∠=.又23∠∠=,所以12∠∠=,即A ∠的平分线过F 点.同理可证B ∠的平分线也过F 点.图Y9.4.2图Y9.4.3证明3(梯形的中位线、三角形全等、菱形的性质)作//FE AD ,交AB 于E ,则EF 是梯形的中位线.过F 作AB 的平行线,交BC 于H ,交AD 的延长线于G ,如图Y9.4.3所示.易证FDG FHC ≅,所以DG CH =,所以AD BC AG BH AB +=+=.易证ABHG 是平行四边形,所以AG BH =,所以12AG AB AE EB ===,所以AEFG 、BHFE 都是菱形,AF BF 、分别是它们的对角线.由菱形的对角线的性质知AF BF ,分别是A B ∠∠、的角平分线.证明4(三角形全等、内角和定理)在AB 上取G ,使AG AD =.因为AB AD BC AG GB =+=+,所以BG BC =.连GD 、GC GF AF BF 、,、,如图Y9.4.4所示,则1234∠∠∠∠==,.因为1218034180180A B A B ∠∠∠∠∠∠∠∠++=++=+=,,,所以1234180∠∠∠∠+++=,即1390∠∠+=,所以180131809090DGC ∠∠∠=--=-=.所以GF 是Rt DGC 斜边上的中线,所以FD FC FG ==.由ADF AGF BCF BGF ≅≅,知5678∠∠∠∠==,,所以A B ∠∠、的平分线交于F 点.图Y9.4.4图Y9.4.5证明5(面积法)过F 作MN AD ⊥,交AD 于M ,交BC 于N .作FE AB ⊥,垂足为E .伡AF BF 、.如图Y9.4.5所示.易证Rt Rt FMD FNC ≅,所以FM FN =.因为()()1111112222222ADF BCF ABCD MN S S AD FM BC FN AD BC FM AB FM AD BC S +=⋅+⋅=+⋅=⋅=+⋅=,,所以MF EF =,所以MF EF FN ==.可见F 点到A B ∠∠、的两边等距离,所以AF BF 、分别是A B ∠∠、的平分线.证明6(解析法)如图Y9.4.6所示,建立直角坐标系.设AD b BC a ABC ∠α===,,,则()0((C a A a +,,b)()()()()()cos sin )cos sin 1cos sin 22a b a b a b D b a b a b F αααααα++⎛⎫+++++ ⎪⎝⎭,,,,连BF AF 、.因为()sin sin 2tan tan 1cos 21cos 2AB BFa bk k a b αααααα+====+++,,所以BF 是B ∠的平分线.同理AF 是A ∠的平分线.图Y9.4.6[例5]在ABC 中,2B C AD BC M ∠∠=⊥,,在AB 的延长线上,BD BM N =,为AC 的中点,则M D N ,,共线.图Y9.5.1证明1(同一法)连MD 并延长,交AC 于1N ,如图Y9.5.1所示.在BMD 中,122223M ∠∠∠∠∠∠=+==,,所以123∠∠=.因为12C ∠∠=,所以3C ∠∠=,所以11D N NC =.易证11DN AN =.所以1N 是Rt ADC 的斜边的中点,所以N 与1N 重合.所以M D N ,、共线.证明2(直角三角形斜边中线定理)如图Y9.5.2所示,连DM DN 、.在Rt ADC 中,DN 是斜边上的中线,所以NDC C ∠∠=.因为12C ABC ∠∠=,所以12NDC ABC ∠∠=因为ABC ∠是等腰BMD 的外角,所以2ABC M BDM BDM ∠∠∠∠=+=,所以12BDM ABC ∠∠=所以BDM NDC ∠∠=,所以M D N 、、共线.图Y9.5.2图Y9.5.3证明3(角平分线、平行公理)连DM DN 、,作ABC ∠的平分线BP ,交AC 于P ,如图Y9.5.3所示.因为222ABC C ∠∠∠==,所以2C ∠∠=.因为DN 是Rt ADC 斜边上的中线,所以4C ∠∠=,所以24∠∠=,所以//BP DN .因为ABC ∠是等腰BMD 的外角,所以232223ABC ∠∠∠∠==,,所以23∠∠=,所以//BP MD .可见MD DN 、都与BP 平行,所以M D N 、、共线.证明4(Menelaus 定理)在DC 上取1B ,使1D B D B =,连1AB ,如图Y9.5.4所示,则1ABB 是等腰三角形,所以111AB AB ABB ABB ∠∠==,图Y9.5.4因为2ABC C ∠∠=,所以12ABB C ∠∠=,所以1A BC 也是等腰三角形.所以11A B BC =.因为BM BD AN NC==,,所以11D C D B BC BD AB BM AB AM =+=+=+=,所以1AM BD CNBMDC NA⋅⋅=由Menelaus 定理知M D N 、、三点共线.证明5(解析法)如图Y9.5.5所示,建立直角坐标系.图Y9.5.5连DM DN MN ,,.设()()()000A a C c B b ,,,,,,则22c a N ⎛⎫ ⎪⎝⎭,.作BE DM ⊥,垂足为E ,由三线合一定理知.ME ED =设BMD ∠α=,则2BDM ABC ∠α∠α==,.因为2ABC C ∠∠=,所以C ∠α=,所以()22cos 2cos sin M b b ααα,.所以M N DS 22cos 2cos sin 11122201ααα=b bc a22cos 2cos sin 1222ααα=b b c a ()cos cos sin 2ααα=-b a c 在Rt ADC 中,由正弦定理,()sin sin cos sin 90a c c cDAC α∠αα===-,所以cos sin a c αα=⋅,所以0M ND S =,所以M N D 、、三点共线.[例6]在ABC 中,E F 、分别是AB AC ,的中点,延长CE 到P ,使EP EC =,延长BF 到Q ,使FQ FB =,则P A Q ,、共线.证明1(证明平角)如图Y9.6.1所示,伡AP AQ ,.易证AEP BEC AFQ CFB ≅≅,,所以1ABC ∠∠=,3ACB∠∠=图Y9.6.1因为2180ABC ACB ∠∠∠++=,所以213180∠∠∠++=,即PAQ ∠为平角,所以P A Q 、、共线.证明2(利用平行公理)如图Y9.6.2所示,连AP AQ PB QC 、、、.因为四边形APBC 和四边形ABCQ 的对角线互相平分,所以APBC 和ABCQ 都是平行四边形,所以////AP BC AQ BC ,.由平行公理知P A Q 、、共线.证明3(中位线定理、乎行截比定理、同一法)连Q A 并延长,交CE 的延长线于1P ,连EF ,如图9.6.3Y 所示.因为EF 是BAQ 的中位线,所以//AQ EF ,所以1//AP EF .在1CAP 中.由平行截比定理,11P E AFEC FC==,所以1PE EC =.又PE EC =,所以1.PE PE =且1P P E 、、共线,1P P 、在E 点同侧,所以1P 和P 重合.所以P A Q ,、共线.证明4(平行截比逆定理、平行公理)连PQ AQ EF 、、,设CE BF 、交于O ,如图9.6.3Y 所示.因为EF 是ABC 和ABQ 的中位线,所以////EF BC AQ ,所以EOF COB ∽,所以OF OE BO CO =,所以OF OEBF CE=.因为BF FQ CE EP ==,,所以OF OEFQ PE=,由平行截比逆定理,//PQ EF ,所以//PQ AQ .所以P A Q ,、共线.图Y9.6.4证明5(解析法)如图Y9.6.4所示,建立直角坐标系.设()()0Ca Abc ,,,,则2222b c a b c E F +⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,,由中点坐标公式可求出P Q 、的纵坐标,202022P Q c cy c y c =⋅-==⋅-=,,所以P Q A y y y ==,所以P A Q ,,共线.[例7]梯形的上下底的中点和对角线的交点共线.证明1(同一法)如图Y9.7.1所示,设上、下底的中点各为E F 、,对角线的交点为O (以下同).连EO 并延长,交AB 于1F .由1COE AOF ~知11CE OEAF OF =.图Y9.7.1证明1由1DOE BOF ∽知11DE OEBF OF =.所以11CE DEAF BF =.因为CE DE =,所以11AF BF =,所以1F 为AB 的中点,所以1F 与F 重合.所以E O F 、、共线.图Y9.7.2证明2(证明对顶角)连OE OF 、,如图Y9.7.2所示.由COD AOB ∽知1212CDCO CD CEOA AB AF AB ===.因为12CO CEOA AF∠∠==,所以COE AOF ∽,所以34∠∠=,即34∠∠、形成对顶角.所以E O F 、、共线.证明3(平行截比定理、同一法)如图Y9.7.3所示,过O 作//MN AB ,分别交AD BC 、于M N 、,则MO ON =.延长AD BC 、,相交于P ,连PF .设PF 与MN CD 、各交于11O E 、.因为////AB MN CD AF FB =,,由平行截比定理知1111M O ON DE EC ==,,所以O 与1O E ,与1E 分别重合.所以E O F 、、共线.图Y9.7.3图Y9.7.4证明4(平行截比定理、平行四边形的性质)如图Y9.7.4所示,连.OF 作11////A D O F B C O F ,,各交BO AO 、的延长线于11D C 、.连11DC .由中位线性质逆定理知1122AD OF BC OF ,,所以11AD BC ,所以11ABC D 是平行四边形.延长FO ,交11CD 于1E ,交CD 于2E ,则1E 是11CD 的中点.因为11////CD ABC D AB ,,所以11//C D CD ,由平行截比定理知2E 是CD 的中点,所以2E 与E 重合.所以E O F 、、共线.图Y9.7.5证明5(面积法、反证法)若E O F 、、不共线,则0EOF S ≠.连OE OF EF 、、,过O 作//MN AB ,分别交AD BC 、于M 、N ,如图Y9.7.5所示,则OM ON =.所以O D M O CN O M A O NB S S S S ==,.因为AF FB DE EC ==,,又有O CEO D E O BF O AF S S S ==,S ,所以O D M O D E O M A O AFO NC O CE O NB O BF S S +++=+++S S S S S S ,即AFOED EOFBC S S =.因为()()11(22AFED EFBC S AF ED h S BF CE h h =+=+,表示梯形ABCD 的高)AF ED BF CE +=+,,所以A F E D E F B C S S =,即AFO ED EO F EO FBC EO F S SS S +=-.由此可知0EOF S =,与假设矛盾,所以E O F 、、共线.证明6(解析法)如图Y9.7.6所示,建立直角坐标系.设()()()0B b D d a C c a ,,,,,,则022c d b E a F +⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,连.EF EF 的方程是222a b y x c d b ⎛⎫ ⎪⎛⎫=- ⎪ ⎪+⎝⎭ ⎪-⎝⎭,即图Y9.7.6()2a y x b c d b=-+-AC 的方程为a y x c=BD 的方程为()a y x b d b =--联立式(2)、式(3),得到bc ab O b c d b c d ⎛⎫ ⎪+-+-⎝⎭,.因为2ab a bc b b c d c d b b c d ⎛⎫=⋅- ⎪+-+-+-⎝⎭,可见O 点的坐标满足方程(1),即O 点在EF 上.所以E O F 、、共线.[例8]在ABC 中,H 为垂心,D 为BC 的中点,AE 是外接圆的直径,则H D E 、、共线.证明1(同一法)设O 为外心,连AH 并延长,交BC 于M ,则AM BC ⊥.连OD ,连ED 并延长,交AM 于H ',如图9.8.1Y 所示.由垂径定理,OD BC ⊥,所以//OD AM .因为//AO OE OD AM =,,在AEH '中,由中位线逆定理知12OD AH ='.由第2章例14的结果,12ODAH ,所以AH AH =',所以H 和H '重合,所以E D H 、、共线.图9.8.1Y图Y9.8.2证明2(同一法、平行四边形)连BH BE CH CE 、、、,如图Y9.8.2所示.因为H 为垂心,所以BH AC ⊥.因为AE 为直径,所以EC AC ⊥,所以//BH EC .同理//CH BE ,所以BHCE 是平行四边形.连EH ,交BC 于1D .由平行四边形的对角线互相平分的性质知1D 为BC 的中点,所以1D 与D 重合,所以E D H 、、共线.证明3(对顶角、三角形全等、等腰梯形的对称性)如图Y9.8.3所示,连DE DH 、,连AH 并延长,交BC 于M ,交⊙O 于K ,连.KC KE EB DK HC 、、、、因为H 为垂心,所以CH AB ⊥,所以MCH MAB ∠∠=.因为MAB MCK ∠∠=,所以MCK MCH ∠∠=,所以CH CK =,即CM 是HK 的中垂线,所以DH DK =,所以CDH CDK ≅,所以12∠∠=因为AE 是直径,所以EK AK ⊥.因为BC AK ⊥,所以BC EK 所以BCKE 是等腰梯形,D 是其底边的中点.由等腰梯形的轴对称性,32∠∠=.因为3221∠∠∠∠==,,所以31∠∠=,所以H D E 、、共线.图Y9.8.3证明4(Menelaus 定理)连OD AH 、,则2//.AH OD OD AH =,延长AH ,交BC 于M ,交O 于K ,则MH MK =.设AE BC 、的交点为N ,连EK ,则//EK BC .如图Y9.8.4所示.在ANM 中,12122===---AH ND OD AH DM AM OD AM AH AM AH .AH AM MH =+在AEK 中,.++===AE AK AM MK AM MH NE KM KM MH所以()() 1.+⋅⋅⋅⋅==⋅+⋅AM MH AH MH AE ND MH NE DM HA MH AM MH AH由三点共线的Menelaus 定理知、、E H D 共线.证明5(三角法、求边长)连OD AH ED EH 、、、,如图Y9.8.5所示.由第2章例14的结果知1122OD AH OD AH =,,所以12∠∠=.在EOD 和EAH 中,由余弦定理有2222cos 1.∠=+-⋅⋅ED EO OD EO OD 2222cos 2∠=+-⋅⋅EH AE AH AE AH 222(2)(2)222cos 1(2).∠=+-⋅⋅⋅=O E O D O E O D ED 所以2=EH ED .由正弦定理,又有sin sin 1∠∠=⋅ODOED ED ,2sin sin 2sin 2sin 22∠∠∠∠=⋅=⋅=⋅AHODODAEH EH ED ED 所以sin sin OED AEH ∠∠=.因为OED AEH ∠∠、都是锐角,所以OED AEH ∠∠=,所以E H D 、、共线.证明6(面积法、反证法)如图Y9.8.6所示,连AH OD 、,由第2章例14知12OD AH ,1.2OD AH =连ED DH EH OH 、、、,设EH 交OD 或OD 的延长线于M .若、、E D H 不共线,则D 与M 不重合.在AEH中,OM 是中位线,所以12=OEM OEH S S ,又因为=AOH EOH S S ,所以12OEM AOHS S =因为ODE 和AOH 在互相平行的底OD 和AH 上具有等高,所以12ODE AOH S S =.所以ODE OEM S S =.又因为ODE 和OEM 在底OD OM 、上具有等高,所以ODE OEM S OD S OM=,所以OD OM =.这表明D 与M 应当重合.与假设矛盾.所以E D H 、、共线.[例9]自ABC 的外接圆上的任一点P 向三边所在的直线引垂线,设L M N 、、为垂足,则L M N 、、共线.(Simson 定理)证明1(共圆、证明平角)连PB PC ML MN 、、、,如图Y9.9.1所示.因为PCN ∠是圆的内接四边形ABPC 的外角,所以PCN ∠ABP∠=因为90180BLP BMP PMC PNC ∠∠∠∠==+=,,所以P B L M 、、、和P M C N 、、、分别共圆,所以,180PMN PCN LMP LBP ∠∠∠∠=+=所以180LMP PMN LMP PCN LMP ABP ∠∠∠∠∠∠+=+=+=所以LMN ∠为平角,所以L M N 、、共线.证明2(同一法、共圆)连PB PC 、,连LM 并延长,交AC 的延长线于1N ,连1PN ,如图Y9.9.2所示.因为P B L M 、、、共圆,所以1N MP ABP ∠∠=.因为P C A B 、、、共圆,所以1PCN ABP ∠∠=.所以11N MP PCN ∠∠=,所以1,P M C N 、、共圆,所以1180PMC PN C ∠∠+=,所以11801809090PN C PMC ∠∠=-=-=,所以1PN AC ⊥.又PN AC ⊥,所以1N N 、重合,所以L M N 、、共线.证明3(平行公理)连PA PC MN NL 、、、,如图9.9.3Y 所示.因为A L P N 、、、共圆,所以PAL PNL ∠∠=.因为P N C M 、、、共圆,所以PNM PCM ∠∠=.因为A B P C 、、、共圆,所以PAL PCB ∠∠=.所以PNM PNL ∠∠=,所以//NM NL ,所以L M N 、、共线.证明4(证对顶角相等)连PB PC ML MN 、、、,如图Y9.9.4所示.。
高考数学二轮复习:第1讲 选择题的十大解题妙招

2 2
)
(A)9 (B)8 (C)4 (D)2
解析:由题可知圆 x2+y2-2y-5=0 的圆心为(0,1), 又直线 ax+by+c-1=0(bc>0)经过圆的圆心, 可得 b+c=1,
4c b 4 1 4(b c ) (b c) 4c b =9, 由 + = + =5+ + ≥5+2 b c b c b c b c
4c b 当且仅当 = 时取得等号,故选 A. b c
二轮·数学
方法感悟
直接法是解选择题的最基本方法,适用的范围很广.运用直 接法时,要注意充分挖掘题设条件的特点,利用有关性质和 已有的结论,迅速得到所需结论.平时练习中应不断提高用 直接法解选择题的能力,准确把握题目的特点. 如本题通过分析条件得到b+c=1,构造基本不等式是快速解
≨S△ABC= 故选 B.
6+ 2 1 1 bcsin A= ×2×2 2 × = 3 +1. 4 2 2
二轮·数学
二、数形结合法 数形结合法是指在求解过程中,根据题目的特点,画出草图,
然后参照图形的作法、形状、位置、性质,综合图象的特
征,得出结论.
二轮·数学
【例 2】 (2014 广东省“十二校”联考)定义在 R 上的偶函数
y kx, 2 2 联立 整理得 x -kx+1=0, 则Δ =k -4=0, 2 y x 1,
b 解得 k=±2,即 =2,故双曲线的离心率 a
c a b c b e= = 2 = = 1 = 5 .故选 D. 2 a a a a
2023高考数学二轮专题复习与测试第二部分客观题的解题方法课件

)
A
B
C
D
客观题的解题方法
解析:易得 y=xl2n+|x|2为偶函数,故可排除 A,C 选项,当 x=2 时,y=4l+n 22>0, 故可排除 D 选项.故选 B. 答案:B
客观题的解题方法
若 a>b>0,且 ab=1,则下列不等式成立的是( ) A.a+1b<2ba<log2(a+b) B.2ba<log2(a+b)<a+1b C.a+1b<log2(a+b)<2ba D.log2(a+b)<a+1b<2ba 解析:由题意知 a>1,0<b<1,所以2ba<1,log2(a+b)>log22 ab=1,排除
客观题的解题方法
如图所示,在平行四边形 ABCD 中,AP⊥BD,垂足 为点 P,若 AP=3,则A→P·A→C=________.
解析:把平行四边形 ABCD 看成正方形,则点 P 为对角线的交点,AC=6, 则A→P·A→C=18. 答案:18
客观题的解题方法
如果 a1,a2,a3,…,an 为各项都大于零的等差数列,公差 d≠0, 则下列关系正确的为( )
+1),则下列说法正确的是( )
A.当 x>0 时,f(x)=ex(1-x)
B.f(x)>0 的解集为(-1,0)∪(1,+∞)
C.函数 f(x)有 2 个零点
D.∀x1,x2∈R,都有|f(x1)-f(x2)|<2 解析:对于 C,当 x<0 时,令 f(x)=0⇒x=-1,所以 f(x)有 3 个零点分别
因为 B,H,C 三点共线.
所以 2λ+2μ=1,所以 λ+μ=12.故选 A.
客观题的解题方法
2021新高考数学二轮总复习学案:第1讲 选择题、填空题的解法含解析
第1讲选择题、填空题的解法方法思路概述高考选择题、填空题注重多个知识点的小型综合,渗透各种数学思想和方法,体现利用基础知识深度考基础、考能力的导向;使作为中低档题的选择题、填空题成为具备较佳区分度的基本题型.因此能否在选择题、填空题上获取高分,对高考数学成绩影响重大.解答选择题、填空题的基本策略是准确、迅速.(1)解题策略:小题巧解,不需“小题大做”,在准确、迅速、合理、简洁的原则下,充分利用题设和选择支这两方面提供的信息作出判断.先定性后定量,先特殊后一般,先间接后直接,多种思路选最简.对于选择题可先排除后求解,既熟悉通法又结合选项支中的暗示及知识能力,运用特例法、筛选法、图解法等技巧求解.(2)解决方法:主要分直接法和间接法两大类,具体方法为直接法,特值、特例法,筛选法,数形结合法,等价转化法,构造法,代入法等.解法分类指导方法一直接法直接法,就是直接从题设的条件出发,运用有关的概念、性质、公理、定理、法则和公式等,通过严密的推理和准确的计算,然后对照题目所给出的选择支“对号入座”作出相应的选择.多用于涉及概念、性质的辨析或运算较简单的定性题目.【例1】(1)(2020山东泰安一模,2)已知复数=1-b i,其中a,b∈R,i是虚数单位,则|a+b i|=()A.-1+2iB.1C.5D.(2)(多选)(2020山东济宁模拟,11)已知函数f(x)=cos-2sin cos(x∈R),现给出下列四个命题,其中正确的是()A.函数f(x)的最小正周期为2πB.函数f(x)的最大值为1C.函数f(x)在上单调递增D.将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的函数解析式为g(x)=sin 2x【对点训练1】(1)(2020福建福州模拟,理6)已知数列{a n}为等差数列,若a1,a6为函数f(x)=x2-9x+14的两个零点,则a3a4=()A.-14B.9C.14D.20(2)(2020浙江,17)已知平面单位向量e1,e2满足|2e1-e2|≤,设a=e1+e2,b=3e1+e2,向量a,b的夹角为θ,则cos2θ的最小值是.方法二特值、特例法特值、特例法是在题设普遍条件都成立的情况下,用特殊值(取得越简单越好)进行探求,从而清晰、快捷地得到正确的答案,即通过对特殊情况的研究来判断一般规律,从而“小题小做”或“小题巧做”.当题目已知条件中含有某些不确定的量时,可将题目中变化的不定量选取一些符合条件的特殊值(或特殊函数,特殊角,特殊数列,特殊图形,图形特殊位置,特殊点,特殊方程,特殊模型等)进行处理,从而得出探求的结论.这样可大大地简化推理、论证的过程.【例2】(1)(2020山东模考卷,8)若a>b>c>1,且ac<b2,则()A.log a b>log b c>log c aB.log c b>log b a>log a cC.log c b>log a b>log c aD.log b a>log c b>log a c(2)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,=4,=-1,则=.【对点训练2】(1)(2020浙江高考压轴卷,8)已知a,b∈R,且a>b,则()A. B.sin a>sin bC. D.a2>b2(2)在平面直角坐标系中,设A,B,C是曲线y=上三个不同的点,且D,E,F分别为BC,CA,AB的中点,则过D,E,F三点的圆一定经过定点.方法三等价转化法在应用等价转化法解决问题时,没有一个统一的模式去进行.可以在数与数、形与形之间进行转换;可以在宏观上进行等价转换;也可以在函数、方程、不等式之间进行等价转化.但都需要保持命题的真假不变.等价转化法的转化原则是将陌生的问题转化为熟悉的问题,将复杂的问题转化为简单的问题,将抽象的问题转化为直观的问题,比如从超越式到代数式、从无理式到有理式,从分式到整式.【例3】(1)函数f(x)=有且只有一个零点的充分不必要条件是()A.a<0B.0<a<C.<a<1D.a≤0或a>1(2)已知f(x)与函数y=-a sin x关于点,0对称,g(x)与函数y=e x关于直线y=x对称,若对任意x1∈(0,1],存在x2∈,2,使g(x1)-x1≤f(x2)成立,则实数a的取值范围是()A.-∞,B.,+∞C.-∞,D.,+∞【对点训练3】(1)在四面体P-ABC中,△ABC为等边三角形,边长为3,PA=3,PB=4,PC=5,则四面体P-ABC的体积为()A.3B.2C. D.(2)(2020福建福州模拟,16)已知函数f(x)=ax-ln x-1,g(x)=,用max{m,n}表示m,n中的最大值,设φ(x)=max{f(x),g(x)}.若φ(x)≥在(0,+∞)上恒成立,则实数a的取值范围为.方法四数形结合法数形结合就是根据数学问题的题设和结论之间的内在联系,既分析其数量关系,又揭示其几何意义,使数量关系和几何图形巧妙地结合起来,并充分地利用这种结合,探求解决问题的思路,使问题得以解决的思考方法.每个几何图形中蕴含着一定的数量关系,而数量关系常常又通过图形的直观性作出反映和描述,数与形之间可以相互转化,将问题化难为易,化抽象为具体.数形结合的思想方法通过借数解形、以形助数,能使某些较复杂的数学问题迎刃而解.【例4】(1)(2020山东模考卷,6)已知点A为曲线y=x+(x>0)上的动点,B为圆(x-2)2+y2=1上的动点,则|AB|的最小值是()A.3B.4C.3D.4(2)(2020山东,5)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62%B.56%C.46%D.42%(2)(2020山东,5)某中学的学生积极参加体育锻炼,其中有96%的学生喜欢足球或游泳,60%的学生喜欢足球,82%的学生喜欢游泳,则该中学既喜欢足球又喜欢游泳的学生数占该校学生总数的比例是()A.62%B.56%C.46%D.42%【对点训练4】(1)已知函数f(x)=若存在实数a,b,c,满足f(a)=f(b)=f(c),其中c>b>a,则(a+b)f(c)的取值范围是()A.(24,36)B.(48,54)C.(24,27)D.(48,+∞)(2)(多选)(2020山东济南一模,12)已知函数f(x)=(sin x+cos x)|sin x-cos x|,下列说法正确的是()A.f(x)是周期函数B.f(x)在区间上是增函数C.若|f(x1)|+|f(x2)|=2,则x1+x2=(k∈Z)D.函数g(x)=f(x)+1在区间[0,2π]上有且仅有1个零点方法五构造法利用已知条件和结论的特殊性构造出新的数学模型,从而简化推理与计算过程,使较复杂的数学问题得到简捷的解决.构造法是建立在观察联想、分析综合的基础之上的,从曾经遇到过的类似问题中寻找灵感,构造出相应的函数、概率、几何等具体的数学模型,使问题得到快速解决.【例5】(1)(2020全国Ⅱ,理11)若2x-2y<3-x-3-y,则()A.ln(y-x+1)>0B.ln(y-x+1)<0C.ln|x-y|>0D.ln|x-y|<0(2)(2020山东烟台模拟,16)设定义域为R的函数f(x)满足f'(x)>f(x),则不等式e x-1f(x)<f(2x-1)的解集为.【对点训练5】(1)(2020天津和平区一模,7)函数f(x)是定义在R上的奇函数,对任意两个正数x1,x2(x1<x2),都有,记a=25f(0.22),b=f(1),c=-log53(lo5),则a,b,c大小关系为()A.c>b>aB.b>c>aC.a>b>cD.a>c>b(2)(2020浙江,9)已知a,b∈R且ab≠0,对于任意x≥0均有(x-a)(x-b)(x-2a-b)≥0,则()A.a<0B.a>0C.b<0D.b>0方法六排除法(针对选择题)数学选择题的解题本质就是去伪存真,舍弃不符合题目要求的选项,找到符合题意的正确结论.排除法(又叫筛选法)就是通过观察分析或推理运算各项提供的信息或通过特例,对于错误的选项逐一剔除,从而获得正确的结论.【例6】(1)(2020全国Ⅱ,文5)已知单位向量a,b的夹角为60°,则在下列向量中,与b垂直的是()A.a+2bB.2a+bC.a-2bD.2a-b(2)(2020浙江高考压轴卷,7)函数f(x)=(其中e为自然对数的底数)的图象大致为()【对点训练6】(1)(多选)(2020山东联考,9)在下列函数中,最小值是2的是()A.y=x+B.y=2x+2-xC.y=sin x+,x∈D.y=x2-2x+3(2)(2020浙江,4)函数y=x cos x+sin x在区间[-π,π]上的图象可能是()方法七估算法选择题提供了正确的选择支,解答又无需过程.因此,有些题目,不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计,便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次.【例7】(2019全国Ⅰ,文4,理4)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是≈0.618,称为黄金分割比例,著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是()A.165 cmB.175 cmC.185 cmD.190 cm【对点训练7】已知正数x,y满足2x+y<4,则的取值范围是()A.B.C.∪(5,+∞)D.∪[5,+∞)专题方法归纳1.解选择题、填空题的基本方法比较多,但大部分选择题、填空题的解法是直接法,在解题时要根据题意灵活运用上述一种或几种方法“巧解”,在“小题小做”“小题巧做”上做文章,切忌盲目地采用直接法.2.由于选择题供选选项多、信息量大、正误混杂、迷惑性强,稍不留心就会误入“陷阱”,应该从正反两个方向肯定、否定、筛选、验证,既谨慎选择,又大胆跳跃.3.解填空题不要求求解过程,从而结论是判断正确的唯一标准,因此解填空题时要注意以下几个方面:(1)要认真审题,明确要求,思维严谨、周密,计算要准确;(2)要尽量利用已知的定理、性质及已有的结论;(3)要重视对所求结果的检验.4.作为平时训练,解完一道题后,还应考虑一下能不能用其他方法进行“巧算”,并注意及时总结,这样才能有效地提高解题能力.第1讲选择题、填空题的解法解法分类指导【例1】(1)D(2)BD解析(1)由=1-b i,得2-a i=i(1-b i)=b+i,∴a=-1,b=2,则a+b i=-1+2i,∴|a+b i|=|-1+2i|=,故选D.(2)由题得,f(x)=cos-sin sin2x-cos2x=sin,∴函数f(x)的最小正周期为π,最大值为1,故A不正确,B正确;当x时,2x-,函数f(x)在上先单调递减后单调递增,故C错误;将函数f(x)的图象向左平移个单位长度,得到的函数解析式为g(x)=f=sin2x,故D正确.对点训练1(1)D(2)解析(1)令f(x)=0,则方程x2-9x+14=0,解得方程的两个根为2,7.∵等差数列{a n}中,a1,a6为函数f(x)=x2-9x+14的两个零点,∴a1=2,a6=7,或a1=7,a6=2,当a1=2,a6=7时,d==1,则a3=4,a4=5,所以a3a4=20;当a1=7,a6=2时,d==-1,则a3=5,a4=4,所以a3a4=20.故选D.(2)|2e1-e2|2,解得e1·e2又e1·e2≤1,所以e1·e2≤1.cosθ==,设e1·e2=x,则x≤1.cos2θ=,得cos2,所以cos2θ的最小值是【例2】(1)B(2)解析(1)因为a>b>c>1,且ac<b2,令a=16,b=8,c=2,则log c a=4>1>log a b,故A,C错;log c b=3>log b a=,故D错,B正确.(2)所求的问题是个定值问题,“在△ABC中”和在特殊△ABC中所求的值相等,所以将所给条件“在△ABC中”特殊化为“在等边△ABC中”.如下图,=(x,3y)·(-x,3y)=-x2+9y2=4;=(x,y)·(-x,y)=-x2+y2=-1;解得x2=,y2=则=(x,2y)(-x,2y)=-x2+4y2=对点训练2(1)C(2)(1,0)解析(1)对于A,取a=1,b=-1,则a>b成立,但,故A 错误;对于B,取a=π,b=0,则a>b 成立,但sin π=sin0,故B 错误; 对于C,因y=在R 上单调递减,若a>b ,则,故C 正确;对于D,取a=1,b=-2,则a>b 成立,但a 2<b 2,故D 错误. (2)曲线y=的对称中心为(1,0),设过对称中心的直线与曲线交于A ,B 两点,则A ,B 的中点为对称中心(1,0),所以过D ,E ,F 三点的圆一定经过定点(1,0). 【例3】(1)A (2)C 解析(1)当x>0时,函数f (x )过点(1,0),又函数f (x )有且只有一个零点,可推出,当x ≤0时,函数y=-2x +a 没有零点,即在(-∞,0]内,函数y=2x 与直线y=a 无公共点.由数形结合,可得a ≤0或a>1.又因{a|a<0}⫋{a|a ≤0或a>1},故选A .(2)依题意得f (x )=a sin(1-x ),g (x )=ln x ,设h (x )=g (x )-x=ln x-x ,x ∈(0,1],∵h'(x )=-1≥0,∴h (x )在(0,1]上单调递增, ∴h (x )max =h (1)=ln1-1=-1. 故原题等价于存在x ∈,2,使得a sin(1-x )≥-1,∵sin(1-x )≤0,∴a 故只需a 而y=在x ∈,2上单调递减,而,∴a 故选C .对点训练3(1)C (2) 解析(1)如图,延长CA 至D ,使得AD=3,连接DB ,PD ,因为AD=AB=3,故△ADB 为等腰三角形.又∠DAB=180°-∠CAB=120°,故∠ADB=(180°-120°)=30°,所以∠ADB+∠DCB=90°,即∠DBC=90°,故CB ⊥DB.因为PB=4,PC=5,BC=3,所以PC 2=PB 2+BC 2,所以CB ⊥PB.因为DB ∩PB=B ,DB ⊂平面PBD ,PB ⊂平面PBD ,所以CB ⊥平面PBD.所以V 三棱锥P-CBD=V 三棱锥C-PBD =CB×S △PBD .因为A 为DC 的中点,所以V 三棱锥P-ABC =V 三棱锥P-CBD =3×S △PBD =S △PBD .因为DA=AC=AP=3,故△PDC 为直角三角形,所以PD=又DB=AD=3,而PB=4,故DB 2=PD 2+PB 2,即△PBD 为直角三角形,所以S △PBD =4=2,所以V 三棱锥P-ABC =故选C .(2)当x ∈(0,3)时,g (x )=,当x ∈[3,+∞)时,g (x )=,所以φ(x )在[3,+∞)必成立,问题转化为φ(x )在(0,3)恒成立,由ax-ln x-1恒成立,可得a 在x ∈(0,3)恒成立,设h (x )=,x ∈(0,3),则h'(x )=,当0<x<1时,h'(x )>0,当1<x<3时,h'(x )<0,所以h (x )在(0,1)内单调递增,在(1,3)内单调递减,所以h (x )max =h (1)=,所以a,故实数a 的取值范围为【例4】(1)A (2)C 解析(1)作出对勾函数y=x+(x>0)的图象如图,由图象知函数的最低点坐标为A (2,4),圆心坐标为C (2,0),半径R=1,则由图象知当A ,B ,C 三点共线时,|AB|最小,此时最小值为4-1=3,故选A .(2)设既喜欢足球又喜欢游泳的学生比例数为x.由维恩图可知,82%-x+60%=96%,解得x=46%,故选C.对点训练4(1)B(2)AC解析(1)画出f(x)=的图象,如图所示.∵a<b<c,∴由二次函数的性质可得a+b=6.由图可知,4<c<log29+1,∴f(4)<f(c)<f(log29+1),f(4)=8,f(log29+1)==9,∴8<f(c)<9,48<6f(c)<54,即(a+b)f(c)的取值范围是(48,54),故选B.(2)由题得,f(x)=(sin x+cos x)|sin x-cos x|==图象如图所示,由图可知,f(x)是周期为2π的周期函数,故A正确;f(x)在区间上不是单调函数,故B错误;若|f(x1)|+|f(x2)|=2,则x1+x2=(k∈Z),故C正确;函数g(x)=f(x)+1在区间[0,2π]上有且仅有2个零点,故D错误.故选AC.【例5】(1)A(2)(1,+∞)解析(1)∵2x-2y<3-x-3-y,∴2x-3-x<2y-3-y.∵f(t)=2t-3-t在R上为增函数,且f(x)<f(y),∴x<y,∴y-x>0,∴y-x+1>1,∴ln(y-x+1)>ln1=0.故选A.(2)设F(x)=,则F'(x)=f'(x)>f(x),∴F'(x)>0,即函数F(x)在定义域上单调递增.∵e x-1f(x)<f(2x-1),,即F(x)<F(2x-1),∴x<2x-1,即x>1,∴不等式e x-1f(x)<f(2x-1)的解集为(1,+∞).对点训练5(1)C(2)C解析(1)构造函数g(x)=,则函数在(0,+∞)内单调递减,∵0.22<1<log35,则f(0.22)>f(1)>f(log35)=-f(lo5),∵a=25f(0.22),b=f(1),c=-log53×f(lo5),∴25f(0.22)>f(1)>-log53×f(lo5),∴a>b>c.(2)当a<0时,在x≥0上,x-a≥0恒成立,所以只需满足(x-b)(x-2a-b)≥0恒成立,此时2a+b<b,由二次函数的图象可知,只有b<0时,满足(x-b)(x-2a-b)≥0,b>0不满足条件;当b<0时,在[0,+∞)上,x-b≥0恒成立,所以只需满足(x-a)(x-2a-b)≥0恒成立,此时两根分别为x=a和x=2a+b,①当a+b>0时,此时0<a<2a+b,当x≥0时,(x-a)·(x-2a-b)≥0不恒成立;②当a+b<0时,此时2a+b<a,若满足(x-a)(x-2a-b)≥0恒成立,只需满足a<0;③当a+b=0时,此时2a+b=a>0,满足(x-a)(x-2a-b)≥0恒成立.综上可知,满足(x-a)(x-b)(x-2a-b)≥0在x≥0恒成立时,只有b<0.故选C.【例6】(1)D(2)A解析(1)由题意可知,a·b=|a|·|b|cos60°=对于A,(a+2b)·b=a·b+2b2=0,不符合题意;对于B,(2a+b)·b=2a·b+b2=2≠0,不符合题意;对于C,(a-2b)·b=a·b-2b2=-0,不符合题意;对于D,(2a-b)·b=2a·b-b2=0,故2a-b与b垂直.故选D.(2)∵f(-x)==f(x),∴f(x)是偶函数,故f(x)图象关于y轴对称,排除C,D;又x=1时,f(1)=<0,排除B,故选A.对点训练6(1)BD(2)A解析(1)对于A,若x<0,则最小值不为2,故A错误;对于B,y=2x+2-x≥2,当且仅当x=0时等号成立,故B正确;对于C,对x,y=sin x+2,但等号成立需sin x=,方程无解,故C错误;对于D,y=x2-2x+3=(x-1)2+2≥2,当x=1时取等号,故D正确.故选BD.(2)因为f(-x)=(-x)cos(-x)+sin(-x)=-(x cos x+sin x)=-f(x),x∈[-π,π],所以函数f(x)是奇函数,故排除C,D,当x时,x cos x+sin x>0,所以排除B.故选A.【例7】B解析设人体脖子下端至肚脐长为x cm,则,得x≈42.07,又其腿长为105cm,所以其身高约为42.07+105+26=173.07(cm),接近175cm.故选B.对点训练7A解析作出表示的可行域如图所示,直线2x+y=4与坐标轴的交点为B(2,0),C(0,4).设z=,∵A(0,0), ∴z A=1;∵B(2,0),∴z B=;∵C(0,4),∴z C=5.由题知,无法取到B,C两点,的取值范围是。
全国高考数学第二轮复习 第1讲 选择题技法指导 理
第1讲 选择题技法指导纵观近几年的高考题,无论是全国卷还是省市自主命题卷,选择题是高考试题的三大题型之一.除上海卷外,其他高考卷中选择题的个数均在8~12之间,占总分的27%~40%.该题型的基本特点:绝大部分选择题属于低中档题,且一般按由易到难的顺序排列,主要的数学思想和数学方法能通过它得到充分的体现和应用,选择题具有概括性强、知识覆盖面广、小巧灵活及有一定的综合性和深度等特点,且每一题几乎都有两种或两种以上的解法.正是因为选择题具有上述特点,所以该题型能有效地检测学生的思维层次及考查学生的观察、分析、判断、推理、基本运算、信息迁移等能力.选择题也在尝试创新,在“形成适当梯度”“用学过的知识解决没有见过的问题”“活用方法和应变能力”“知识的交汇”等四个维度上不断出现新颖题,这些新颖题成为高考试卷中一道靓丽的风景线.1.直接法与定义法直接从题设条件出发,利用定义、定理、性质、公式等知识,通过变形、推理、运算等过程,直接得到结果,即“小题大做”,选择正确答案,这种解法叫直接法.直接法是选择题最基本的方法,绝大多数选择题都适宜用直接法解决.它的一般步骤是:计算推理、分析比较、对照选择.直接法又分定性分析法、定量分析法和定性、定量综合分析法.【例1】若△ABC 的内角A ,B ,C 所对边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( ).A .43B .8-4 3C .1D .23变式训练1 已知m 1+i=1-n i ,其中m ,n 是实数,i 是虚数单位,则m +n i =( ). A .1+2i B .1-2i C .2+i D .2-i2.数形结合法根据题设条件作出所研究问题的曲线、有关图形或草图,借助几何图形的直观性、形状、位置、性质等图象特征作出正确的判断,得出结论.这种方法通过“以形助数”或“以数助形”,使抽象问题直观化、复杂问题简单化.【例2】设函数y =f (x )在(-∞,+∞)内有定义,对于给定的正数K ,定义函数f K (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),f (x )≤K ,K ,f (x )>K ,取函数f (x )=2-|x |.当K =12时,函数f K (x )的单调递增区间为( ). A .(-∞,0) B .(0,+∞)C .(-∞,-1)D .(1,+∞)变式训练2 若函数f (x )=e x +ln x ,g (x )=e -x +ln x ,h (x )=e -x -ln x 的零点依次为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小依次为( ).A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a3.特例法与排除法用符合条件的特例来检验各选项,排除错误的,留下正确的一种方法叫特例法(特值法),常用的特例有特殊数值、特殊函数、特殊数列、特殊图形等.排除法就是根据高考数学选择题中有且只有一个答案是正确的这一特点,在解题时,结合估算、特例、逻辑分析等手段先排除一些肯定是错误的选项,从而缩小选择范围,确保答案的准确性,并提高答题速度.【例3】函数f (x )=sin x -13-2cos x -2sin x(0≤x ≤2π)的值域是( ). A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22,0 B .[-1,0] C .[-2,-1] D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤-33,0 4.估算法由于选择题提供了唯一正确的选择项,解答又无需过程.因此,有些题目,不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计,便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法的关键是确定结果所在的大致范围,否则“估算”就没有意义,估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次.【例4】若D 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,y ≥0,y -x ≤2表示的平面区域,则当a 从-2连续变化到1时,动直线x +y =a 扫过D 中的那部分区域的面积为( ).A .34B .1C .74D .2 参考答案方法例析【例1】A 解析:由(a +b )2-c 2=4,得a 2+b 2+2ab -c 2=4,由C =60°,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =4-2ab 2ab =12. 解得ab =43. 【变式训练1】C【例2】C 解析:当K =12时, f K (x )=12()f x =⎩⎪⎨⎪⎧ 2-|x |,2-|x |≤12,12,2-|x |>12, 即12()f x =||1||1,21|| 1.2x x x ⎧⎛⎫≥⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎪<⎪⎩,,12()f x 的图象如下图.由图象可知,所求的单调递增区间为(-∞,-1).【变式训练2】D【例3】B 解析:令sin x =0,cos x =1,则f (x )=0-13-2×1-2×0=-1,排除A ,D ; 令sin x =1,cos x =0,则f (x )=1-13-2×0-2×1=0,排除C ,故选B. 【例4】C。
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• (文科) 年份 卷别 Ⅰ卷
Ⅱ卷 2020
Ⅲ卷
题号 5、17
18
3、18
考查角度 散点图的识别,频率分布表的应用 平均数的估计值、相关系数的计算以 及抽样方法的选取 方差及其性质,利用频数分布表计算 频率和平均数、独立性检验的应用
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(2)∵甲、乙、丙三个车间的数量之比依次为120︰80︰60=6︰4︰ 3,
现用分层抽样的方法抽出的样本中乙车间抽4件, ∴由分层抽样性质,得: 6+44+3=n4, 解得n=13. 故选D.
序平均分成30组(1~80号,81~160号,…,2 321~2 400号),若第
3组抽出的号码为176,则第6组抽到的号码是
()
• A.416
B.432
C.448
D.464
A
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年份 2019 2018
卷别 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷 Ⅰ卷 Ⅱ卷 Ⅲ卷
题号
5 17 3 18 18
考查角度
分值
样本的数字特征
5
频率分布直方图、均值的应用
12
统计图的识别和分析
5
折线图、线性回归方程模型问题
12
茎叶图的应用以及独立性检验
12
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高考数学二轮复习第二篇第1讲 选择题的解法技巧名师精编课件(全国通用)
解析
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方法二 特例法
从题干(或选项)出发,通过选取特殊情况代入,将问题特殊化或构造满 足题设条件的特殊函数或图形位置,进行判断.特殊化法是“小题小做” 的重要策略,要注意在怎样的情况下才可使用 .特殊情况可能是:特殊 值、特殊点、特殊位置、特殊函数等.
思维升华
解析
跟踪演练 3
log2x,x>0, (1)设函数 f(x)= 若 f(a)>f(-a),则实数 log 1 -x,x<0,
2
a 的取值范围是(
)
A.(-1,0)∪(0,1)
B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
√
C.(-1,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,-1)∪(0,1)
解析 取a=2验证满足题意,排除A、D,
例3
(1)(2015· 课标全国Ⅱ)根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化
)
硫排放量(单位:万吨)柱形图.以下结论不正确的是(
A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著
B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效
C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势
√
D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关
辨析或运算较简单的题目常用直接法.
例1
(1)在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,若 a=3,b )
=2 6,B=2A,则 cos A 的值为(
√
6 A. 3 6 C. 6
2 6 B. 3 6 D. 8 a b 在△ABC 中,sin A=sin B,
解析
3 2 6 2 6 2 6 ∴sin A=sin B=sin 2A=2sin Acos A,
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1 专题20 选择题解题方法 数学选择题,具有概括性强,知识覆盖面广,小巧灵活,且有一定的综合性和深度等特点,同学们能否迅速、准确、全面、简捷地解好选择题,对于能否进入最佳状态,以至于整个考试的成败起着举足轻重的作用.解答选择题的基本策略是准确、迅速.准确是解答选择题的先决条件,选择题不设中间分,一步失误,造成错选,全题无分,所以应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏,确保准确;迅速是赢得时间获取高分的必要条件,对于选择题的答题时间,应该控制在不超过40分钟左右,速度越快越好,高考要求每道选择题在1~3分钟内解完,要避免“超时失分”现象的发生. 高考中的数学选择题一般是容易题或中档题,个别题属于较难题,当中的大多数题的解答可用特殊的方法快速选择.解选择题的基本思想是既要看到各类常规题的解题思想,但更应看到选择题的特殊性,数学选择题的四个选择支中有且仅有一个是正确的,因而,在解答时应该突出一个“选”字,尽量减少书写解题过程,要充分利用题干和选择支两方面提供的信息,依据题目的具体特点,灵活、巧妙、快速地选择解法,以便快速智取,这是解选择题的基本策略.数学选择题的求解,一般有两种思想,一是从题干出发考虑,探求结果;二是题干和选择支联合考虑或从选择支出发探求是否满足题干条件.由于选择题提供了备选答案,又不要求写出解题过程,因此出现了一些特有的解法,在选择题求解中很适合. 下面结合典型试题,分别介绍几种常用方法.
方法1 直接法 直接法就是从题设条件出发,通过正确的运算、推理或判断,直接得出结论再与选项对照,从而作出选择的一种方法.运用此种方法解题需要扎实的数学基础. 例1 有三个命题:①垂直于同一个平面的两条直线平行;②过平面α的一条斜线l有且仅有一个平面与α垂直;③异面直线a,b不垂直,那么过a的任一个平面与b都不垂直.其中正确命题的个数为( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 【答案】D 【解析】利用立体几何中有关垂直的判定与性质定理对上述3个命题作出判断,易得都是正确的,故选D. 2
【变式探究】已知f(x)=x2,x>0,π,x=0,0,x<0,则f{}f[f(-3)]的值等于( ) A.0 B.π C.π2 D.9 【答案】C 【解析】由f{}f[f(-3)]=f{f(0)}=f{π}=π2可知,选C。 方法2 特例法 特例法就是运用满足题设条件的某些特殊数值、特殊位置、特殊关系、特殊图形、特殊数列、特殊函数等对各选项进行检验或推理,利用问题在某一特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真的原理,由此判断选项真伪的方法.用特例法解选择题时,特例取得越简单、越特殊越好. 一、取特殊值 例2 若0≤α≤2π,sin α>3cos α,则α的取值范围是( ) A.π3,π2 B.π3,π C.π3,4π3 D.π3,3π2 【答案】C 【解析】取α=π2,排除A;α=π,排除B;α=4π3,排除D.故选C. 【变式探究】(1)a>b>1,P=lg a·lg b,Q=12(lg a+lg b),R=lga+b2,则( ) A.R<P<Q B.P<Q<R C.Q<P<R D.P<R<Q (2)若x∈(e-1,1),a=ln x,b=2ln x,c=ln3x,则( ) A.aC.b【答案】(1)B (2)C
二、取特殊函数 例3 定义在R上的奇函数f(x)为减函数,设a+b≤0,给出下列不等式: 3
①f(a)·f(-a)≤0; ②f(b)·f(-b)≥0; ③f(a)+f(b)≤f(-a)+f(-b); ④f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b). 其中正确的不等式序号是( ) A.①②④ B.①④ C.②④ D.①③ 【答案】B 【解析】取f(x)=-x,逐项检查可知①④正确.故选B. 【变式探究】如果函数y=sin 2x+acos 2x的图象关于x=-π8对称,则a=( ) A.2 B.-2 C.1 D.-1 【答案】D
三、利用特殊数列 例4 已知等差数列{an}满足a1+a2+…+a101=0,则有( ) A.a1+a101>0 B.a2+a102<0 C.a3+a99=0 D.a51=51 【答案】C 【解析】取满足题意的特殊数列{an}=0,则a3+a99=0.故选C. 四、选择特殊位置 例5 直三棱柱ABCA′B′C′的体积为V,P,Q分别为侧棱AA′,CC′上的点,且AP=C′Q,则四棱锥BAPQC的体积是( ) A.12V B.13V C.14V D.15V 【答案】B 【解析】令P,Q分别为侧棱AA′,CC′的中点,则可得V=12SA′ACC′h,VB-APQC=13SAPQCh=13h12SA′ACC′=13V.故选B. 五、利用特殊方程 4
例6双曲线b2x2-a2y2=a2b2 (a>b>0)的渐近线夹角为α,离心率为e,则cosα2等于( ) A.e B.e2 C.1e D.1e2 【答案】C
方法3 图象法 图象法就是利用函数图象或数学结果的几何意义,将数的问题(如解方程、解不等式、求最值、求取值范围等)与某些图形结合起来,利用直观性,再辅以简单计算,确定正确答案的方法.这种解法贯穿数形结合思想,每年高考均有很多选择题(也有填空题、解答题)都可以用数形结合思想解决,既简捷又迅速. 例7、若关于x的方程1-x2=kx+2有唯一实数解,则实数k为( ) A.k=±3 B.k<-2或k>2 C.-2<k<2 D.k<-2或k>2或k=±3 【答案】D 【解析】如图,令y1=1-x2,y2=kx+2,则它们分别表示半圆和过点(0,2)的直线系,由图可知,直线和半圆相切,以及交点横坐标在(-1, 1)内时,有一个交点.故选D.
方法4 验证法 验证法(也叫代入法)就是将选项中给出的答案或其特殊值,代入题干逐一去验证是否满足题设条件,然后选择符合题设条件的选项的一种方法.在运用验证法解题时,若能据题意确定代入顺序,则能较大提高解题速度. 例8、满足7x-3+x-1=2的值是( ) A.x=3 B.x=37 C.x=2 D.x=1 【答案】D 5
【解析】将四个选项逐一代入,可知选D. 方法5 筛选法 筛选法(也叫排除法、淘汰法)就是充分运用选择题中单选题的特征,即有且只有一个正确选项这一信息,从选项入手,根据题设条件与各选项的关系,通过分析、推理、计算、判断,对选项进行筛选,将其中与题设相矛盾的干扰项逐一排除,从而获得正确结论的方法.使用筛选法的前提是“答案唯一”,即四个选项中有且只有一个答案正确. 例9、若x为三角形中的最小内角,则函数y=sin x+cos x的值域是( ) A.(1,2] B.0,32 C.12,22 D.12,22 【答案】A 【解析】因x为三角形中的最小内角,故x∈0,π3,由此可得y=sin x+cos x>1,排除B,C,D.故选A. 方法6 分析法 分析法就是对有关概念进行全面、正确、深刻的理解或对有关信息提取、分析和加工后而作出判断和选择的方法. 一、特征分析法 根据题目所提供的信息,如数值特征、结构特征、位置特征等,进行快速推理,迅速作出判断的方法,称为特征分析法. 例10、已知sin θ=m-3m+5,cos θ=4-2mm+5π2<θ<π,则tan θ2等于( ) A.m-39-m B.m-39-m C.13 D.5 【答案】D
二、逻辑分析法 通过对四个选项之间的逻辑关系的分析,达到否定谬误项,选出正确项的方法,称为逻辑分析法.①
若A真B真,则A必排除,否则与“有且仅有一个正确结论”相矛盾.② 若A B,则A,B均假.③ 6
若A,B成矛盾关系,则必有一真,可否定C,D. 例11、设a,b是满足ab<0的实数,则( ) A.|a+b|>|a-b| B.|a+b|<|a-b| C.|a-b|<|a|-|b| D.|a-b|<|a|+|b| 【答案】B
方法7 估算法 估算法就是一种粗略的计算方法,即对有关数值作扩大或缩小,从而对运算结果确定出一个范围或作出一个估计的方法. 例12、如图,在多面体ABCDEF中,已知平面ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF=32,EF与平面ABCD的距离为2,则该多面体的体积为( )
A.92 B.5 C.6 D.152 【答案】D 【解析】连接BE,CE,则四棱锥EABCD的体积VEABCD=13×3×3×2=6,又整个几何体大于部分的体积,所求几何体的体积V> VEABCD.故选D. 【总结反思】 高考中的数学选择题一般是容易题或中档题,个别题属于较难题,当中的大多数题的解答可用特殊的方法快速选择. 例如:估值选择法、特值检验法、顺推破解法、数形结合法、特征分析法、逆推验证法、提炼公式法等都是常用的解法. 解题时还应特别注意:数学选择题的四个选择支中有且仅有一个是正确的,因而在求解时对照选支就显得非常重要,它是快速选择、正确作答的基本前提.