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最新高中数学思想方法(附经典例题及详解)

最新高中数学思想方法(附经典例题及详解)
最新高中数学思想方法(附经典例题及详解)

最新高中数学思想

方法

经典例题

经典解析

目录

前言 (2)

第一章高中数学解题基本方法 (3)

一、配方法 (3)

二、换元法 (7)

三、待定系数法 (14)

四、定义法 (19)

五、数学归纳法 (23)

六、参数法 (28)

七、反证法 (32)

八、消去法………………………………………

九、分析与综合法………………………………

十、特殊与一般法………………………………

十一、类比与归纳法…………………………

十二、观察与实验法…………………………

第二章高中数学常用的数学思想 (35)

一、数形结合思想 (35)

二、分类讨论思想 (41)

三、函数与方程思想 (47)

四、转化(化归)思想 (54)

第三章高考热点问题和解题策略 (59)

一、应用问题 (59)

二、探索性问题 (65)

三、选择题解答策略 (71)

四、填空题解答策略 (77)

附录………………………………………………………

一、高考数学试卷分析…………………………

二、两套高考模拟试卷…………………………

三、参考答案……………………………………

前言

美国著名数学教育家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。而当我们解题时遇到一个新问题,总想用熟悉的题型去“套”,这只是满足于解出来,只有对数学思想、数学方法理解透彻及融会贯通时,才能提出新看法、巧解法。高考试题十分重视对于数学思想方法的考查,特别是突出考查能力的试题,其解答过程都蕴含着重要的数学思想方法。我们要有意识地应用数学思想方法去分析问题解决问题,形成能力,提高数学素质,使自己具有数学头脑和眼光。

高考试题主要从以下几个方面对数学思想方法进行考查:

①常用数学方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法等;

②数学逻辑方法:分析法、综合法、反证法、归纳法、演绎法等;

③数学思维方法:观察与分析、概括与抽象、分析与综合、特殊与一般、类比、归纳

和演绎等;

④常用数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思

想等。

数学思想方法与数学基础知识相比较,它有较高的地位和层次。数学知识是数学内容,可以用文字和符号来记录和描述,随着时间的推移,记忆力的减退,将来可能忘记。而数学思想方法则是一种数学意识,只能够领会和运用,属于思维的范畴,用以对数学问题的认识、处理和解决,掌握数学思想方法,不是受用一阵子,而是受用一辈子,即使数学知识忘记了,数学思想方法也还是对你起作用。

数学思想方法中,数学基本方法是数学思想的体现,是数学的行为,具有模式化与可操作性的特征,可以选用作为解题的具体手段。数学思想是数学的灵魂,它与数学基本方法常常在学习、掌握数学知识的同时获得。

可以说,“知识”是基础,“方法”是手段,“思想”是深化,提高数学素质的核心就是提高学生对数学思想方法的认识和运用,数学素质的综合体现就是“能力”。

为了帮助学生掌握解题的金钥匙,掌握解题的思想方法,本书先是介绍高考中常用的数学基本方法:配方法、换元法、待定系数法、数学归纳法、参数法、消去法、反证法、分析与综合法、特殊与一般法、类比与归纳法、观察与实验法,再介绍高考中常用的数学思想:函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化(化归)思想。最后谈谈解题中的有关策略和高考中的几个热点问题,并在附录部分提供了近几年的高考试卷。

在每节的内容中,先是对方法或者问题进行综合性的叙述,再以三种题组的形式出现。再现性题组是一组简单的选择填空题进行方法的再现,示范性题组进行详细的解答和分析,对方法和问题进行示范。巩固性题组旨在检查学习的效果,起到巩固的作用。每个题组中习题的选取,又尽量综合到代数、三角、几何几个部分重要章节的数学知识。

第一章高中数学解题基本方法

一、配方法

配方法是对数学式子进行一种定向变形(配成“完全平方”)的技巧,通过配方找到已知和未知的联系,从而化繁为简。何时配方,需要我们适当预测,并且合理运用“裂项”与“添项”、“配”与“凑”的技巧,从而完成配方。有时也将其称为“凑配法”。

最常见的配方是进行恒等变形,使数学式子出现完全平方。它主要适用于:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函数、二次代数式的讨论与求解,或者缺xy项的二次曲线的平移变换等问题。

配方法使用的最基本的配方依据是二项完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,将这个公式灵活运用,可得到各种基本配方形式,如:

a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab;

a2+ab+b2=(a+b)2-ab=(a-b)2+3ab=(a+b

2

)2+(

3

2

b)2;

a2+b2+c2+ab+bc+ca=1

2

[(a+b)2+(b+c)2+(c+a)2]

a2+b2+c2=(a+b+c)2-2(ab+bc+ca)=(a+b-c)2-2(ab-bc-ca)=…结合其它数学知识和性质,相应有另外的一些配方形式,如:

1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα)2;

x2+1

2

x

=(x+

1

x

)2-2=(x-

1

x

)2+2 ;……等等。

Ⅰ、再现性题组:

1. 在正项等比数列{a

n }中,a

1

?a

5

+2a

3

?a

5

+a

3

?a

7

=25,则 a

3

+a

5

=_______。

2. 方程x2+y2-4kx-2y+5k=0表示圆的充要条件是_____。

A. 1

4

4

或k>1 C. k∈R D. k=1

4

或k=1

3. 已知sin4α+cos4α=1,则sinα+cosα的值为______。

A. 1

B. -1

C. 1或-1

D. 0

4. 函数y=log

1

2

(-2x2+5x+3)的单调递增区间是_____。

A. (-∞, 5

4] B. [5

4

,+∞) C. (-1

2

,5

4

] D. [5

4

,3)

5. 已知方程x2+(a-2)x+a-1=0的两根x

1、x

2

,则点P(x

1

,x

2

)在圆x2+y2=4上,

则实数a=_____。

【简解】 1小题:利用等比数列性质a

m p

-a

m p

+

=a

m

2,将已知等式左边后配方(a

3

+a

5

)2易求。答案是:5。

2小题:配方成圆的标准方程形式(x-a)2+(y-b)2=r2,解r2>0即可,选B。

3小题:已知等式经配方成(sin 2α+cos 2α)2-2sin 2αcos 2α=1,求出sin αcos α,然后求出所求式的平方值,再开方求解。选C 。

4小题:配方后得到对称轴,结合定义域和对数函数及复合函数的单调性求解。选D 。 5小题:答案3-11。

Ⅱ、示范性题组:

例1. 已知长方体的全面积为11,其12条棱的长度之和为24,则这个长方体的一条对角线长为_____。 A. 23 B. 14 C. 5 D. 6

【分析】 先转换为数学表达式:设长方体长宽高分别为x,y,z ,则211424()()xy yz xz x y z ++=++=??? ,而欲求对角线长x y z 222++,将其配凑成两已知式的组合形式可得。

【解】设长方体长宽高分别为x,y,z ,由已知“长方体的全面积为11,其12条棱的

长度之和为24”而得:211424()()xy yz xz x y z ++=++=???

。 长方体所求对角线长为:x y z 222++=()()x y z xy yz xz ++-++22=6112-=5

所以选B 。

【注】本题解答关键是在于将两个已知和一个未知转换为三个数学表示式,观察和分析三个数学式,容易发现使用配方法将三个数学式进行联系,即联系了已知和未知,从而求解。这也是我们使用配方法的一种解题模式。

例2. 设方程x 2+kx +2=0的两实根为p 、q ,若(p q )2+(q p

)2≤7成立,求实数k 的取值范围。

【解】方程x 2+kx +2=0的两实根为p 、q ,由韦达定理得:p +q =-k ,pq =2 , (p q )2+(q p )2=p q pq 44

2

+()=()()p q p q pq 2222222+-=[()]()p q pq p q pq +--2222222=()k 22484

--≤7, 解得k ≤-10或k ≥10 。 又 ∵p 、q 为方程x 2+kx +2=0的两实根, ∴ △=k 2-8≥0即k ≥22或k ≤-22

综合起来,k 的取值范围是:-10≤k ≤-22 或者 22≤k ≤10。

【注】 关于实系数一元二次方程问题,总是先考虑根的判别式“Δ”;已知方程有两根时,可以恰当运用韦达定理。本题由韦达定理得到p +q 、pq 后,观察已知不等式,从其结构特征联想到先通分后配方,表示成p +q 与pq 的组合式。假如本题不对“△”讨论,结果将出错,即使有些题目可能结果相同,去掉对“△”的讨论,但解答是不严密、不完整的,这一点我们要尤为注意和重视。

例3. 设非零复数a 、b 满足a 2+ab +b 2=0,求(

a a

b +)1998+(b a b

+)1998 。 【分析】 对已知式可以联想:变形为(a b )2+(a b )+1=0,则a b =ω (ω为1的立方虚根);或配方为(a +b)2=ab 。则代入所求式即得。

【解】由a 2+ab +b 2=0变形得:(

a b )2+(a b )+1=0 , 设ω=a b ,则ω2+ω+1=0,可知ω为1的立方虚根,所以:1ω=b a ,ω3=ω3=1。

又由a 2+ab +b 2=0变形得:(a +b)2=ab ,

所以 (a a b +)1998+(b a b

+)1998=(a ab 2

)999+(b ab 2

)999=(a b )999+(b a )999=ω999+ω999=2 。

【注】 本题通过配方,简化了所求的表达式;巧用1的立方虚根,活用ω的性质,计算表达式中的高次幂。一系列的变换过程,有较大的灵活性,要求我们善于联想和展开。

【另解】由a 2+ab +b 2=0变形得:(

a b )2+(a b )+1=0 ,解出b a =-±132i 后,化成三角形式,代入所求表达式的变形式(a b )999+(b a

)999后,完成后面的运算。此方法用于只是未-±132i 联想到ω时进行解题。 假如本题没有想到以上一系列变换过程时,还可由a 2+ab +b 2=0解出:a =-±132

i b ,直接代入所求表达式,进行分式化简后,化成复数的三角形式,利用棣莫佛定理完成最后的计算。

Ⅲ、巩固性题组:

1. 函数y =(x -a)2+(x -b)2 (a 、b 为常数)的最小值为_____。 A. 8 B. ()a b -22 C. a b 222

+ D.最小值不存在 2. α、β是方程x 2

-2ax +a +6=0的两实根,则(α-1)2 +(β-1)2的最小值是_____。

A. -494

B. 8

C. 18

D.不存在

3. 已知x 、y ∈R +,且满足x +3y -1=0,则函数t =2x +8y 有_____。

A.最大值22

B.最大值22

C.最小值22 B.最小值22 4. 椭圆x 2-2ax +3y 2+a 2

-6=0的一个焦点在直线x +y +4=0上,则a =_____。

A. 2

B. -6

C. -2或-6

D. 2或6

5.化简:218

-sin+228

+cos的结果是_____。

A. 2sin4

B. 2sin4-4cos4

C. -2sin4

D. 4cos4-2sin4

6. 设F

1和F

2

为双曲线x2

4

-y2=1的两个焦点,点P在双曲线上且满足∠F

1

PF

2

90°,则△F

1PF

2

的面积是_________。

7. 若x>-1,则f(x)=x2+2x+1

1

x+

的最小值为___________。

8. 已知π

2〈β<α〈3

4

π,cos(α-β)=12

13

,sin(α+β)=-3

5

,求sin2α的值。(优

质试题高考题)

9. 设二次函数f(x)=Ax2+Bx+C,给定m、n(m

①解不等式f(x)>0;

②是否存在一个实数t,使当t∈(m+t,n-t)时,f(x)<0 ?若不存在,说出理由;若存在,指出t的取值范围。

10. 设s>1,t>1,m∈R,x=log

s t+log

t

s,y=log

s

4t+log

t

4s+m(log

s

2t+

log

t

2s),

①将y表示为x的函数y=f(x),并求出f(x)的定义域;

②若关于x的方程f(x)=0有且仅有一个实根,求m的取值范围。

二、换元法

解数学题时,把某个式子看成一个整体,用一个变量去代替它,从而使问题得到简化,这叫换元法。换元的实质是转化,关键是构造元和设元,理论依据是等量代换,目的是变换研究对象,将问题移至新对象的知识背景中去研究,从而使非标准型问题标准化、复杂问题简单化,变得容易处理。

换元法又称辅助元素法、变量代换法。通过引进新的变量,可以把分散的条件联系起来,隐含的条件显露出来,或者把条件与结论联系起来。或者变为熟悉的形式,把复杂的计算和推证简化。

它可以化高次为低次、化分式为整式、化无理式为有理式、化超越式为代数式,在研究方程、不等式、函数、数列、三角等问题中有广泛的应用。

换元的方法有:局部换元、三角换元、均值换元等。局部换元又称整体换元,是在已知或者未知中,某个代数式几次出现,而用一个字母来代替它从而简化问题,当然有时候要通过变形才能发现。例如解不等式:4x+2x-2≥0,先变形为设2x=t(t>0),而变为熟悉的一元二次不等式求解和指数方程的问题。

三角换元,应用于去根号,或者变换为三角形式易求时,主要利用已知代数式中与三角知识中有某点联系进行换元。如求函数y=x+1-x的值域时,易发现x∈[0,1],

设x=sin2α,α∈[0,π

2

],问题变成了熟悉的求三角函数值域。为什么会想到如此设,

其中主要应该是发现值域的联系,又有去根号的需要。如变量x、y适合条件x2+y2=r2(r>0)时,则可作三角代换x=rcosθ、y=rsinθ化为三角问题。

均值换元,如遇到x+y=S形式时,设x=S

2

+t,y=

S

2

-t等等。

我们使用换元法时,要遵循有利于运算、有利于标准化的原则,换元后要注重新变量范围的选取,一定要使新变量范围对应于原变量的取值范围,不能缩小也不能扩大。如上几例中的t>0和α∈[0,π2

]。 Ⅰ、再现性题组:

1.y =sinx ·cosx +sinx+cosx 的最大值是_________。

2.设f(x 2+1)=log a (4-x 4) (a>1),则f(x)的值域是_______________。

3.已知数列{a n }中,a 1=-1,a n +1·a n =a n +1-a n ,则数列通项a n =___________。

4.设实数x 、y 满足x 2+2xy -1=0,则x +y 的取值范围是___________。

5.方程1313++-x

x

=3的解是_______________。 6.不等式log 2(2x -1) ·log 2(2x +1-2)〈2的解集是_______________。

【简解】1小题:设sinx+cosx =t ∈[-2,2],则y =t 22+t -12

,对称轴t =-1,当t =2,y max =12+2; 2小题:设x 2+1=t (t ≥1),则f(t)=log a [-(t-1)2+4],所以值域为(-∞,log a 4];

3小题:已知变形为1

1

a n +-1a n =-1,设

b n =1a n

,则b 1=-1,b n =-1+(n -1)(-1)=-n ,所以a n =-1n ; 4小题:设x +y =k ,则x 2-2kx +1=0, △=4k 2-4≥0,所以k ≥1或k ≤-1; 5小题:设3x =y ,则3y 2+2y -1=0,解得y =13,所以x =-1; 6小题:设log 2(2x -1)=y ,则y(y +1)<2,解得-2

例1. 实数x 、y 满足4x 2-5xy +4y 2=5 ( ①式) ,设S =x 2+y 2,求1

S max +1S min

的值。(优质试题全国高中数学联赛题)

【分析】 由S =x 2+y 2联想到cos 2α+sin 2α=1,于是进行三角换元,设x S y S ==?????cos sin αα

代入①式求S max 和S min 的值。 【解】设x S y S ==?????cos sin αα

代入①式得: 4S -5S ·sin αcos α=5

解得 S=

10

852

-sinα

∵ -1≤sin2α≤1 ∴ 3≤8-5sin2α≤13 ∴10

13

10

85

-sinα

10

3

1

S

max

1

S

min

3

10

13

10

16

10

8

5

此种解法后面求S最大值和最小值,还可由sin2α=810

S

S

-

的有界性而求,即解不

等式:|810

S

S

-

|≤1。这种方法是求函数值域时经常用到的“有界法”。

【另解】由S=x2+y2,设x2=S

2

+t,y2=

S

2

-t,t∈[-

S

2

S

2

],

则xy=±S

t

2

2

4

-代入①式得:4S±5

S

t

2

2

4

-=5,

移项平方整理得 100t2+39S2-160S+100=0 。

∴ 39S2-160S+100≤0 解得:10

13

≤S≤

10

3

1

S

max

1

S

min

3

10

13

10

16

10

8

5

【注】此题第一种解法属于“三角换元法”,主要是利用已知条件S=x2+y2与三角公式cos2α+sin2α=1的联系而联想和发现用三角换元,将代数问题转化为三角函数值域问题。第二种解法属于“均值换元法”,主要是由等式S=x2+y2而按照均值换

元的思路,设x2=S

2+t、y2=S

2

-t,减少了元的个数,问题且容易求解。另外,还用

到了求值域的几种方法:有界法、不等式性质法、分离参数法。

和“均值换元法”类似,我们还有一种换元法,即在题中有两个变量x、y时,可以设x=a+b,y=a-b,这称为“和差换元法”,换元后有可能简化代数式。本题设x=a

+b,y=a-b,代入①式整理得3a2+13b2=5 ,求得a2∈[0,5

3

],所以S=(a-b)2+

(a+b)2=2(a2+b2)=10

13

20

13

a2∈[

10

13

,

10

3

],再求

1

S

max

1

S

min

的值。

例2.△ABC的三个内角A、B、C满足:A+C=2B,

1

cos A

1

cos C

=-

2

cos B

,求

cos A C

-

2

的值。(优质试题全国理)

【分析】 由已知“A +C =2B ”和“三角形内角和等于180°”的性质,可得 A C B +=???12060°=°;由“A +C =120°”进行均值换元,则设A C =°α=°-α

6060+??? ,再代入可求cos α即cos A C -2

。 【解】由△ABC 中已知A +C =2B ,可得 A C B +=???

12060°=°, 由A +C =120°,设A C =°α=°-α6060+???

,代入已知等式得: 1cos A +1cos C =160cos()?+α+160cos()?-α=11232

cos sin αα-+11232

cos sin αα+=cos cos sin ααα143422-=cos cos αα234-=-22, 解得:cos α=22, 即:cos A C -2=22。 【另解】由A +C =2B ,得A +C =120°,B =60°。所以

1cos A +1cos C =-2cos B =-22,设1cos A =-2+m ,1cos C =-2-m , 所以cosA =12-+m ,cosC =12--m

,两式分别相加、相减得: cosA +cosC =2cos A C +2cos A C -2=cos A C -2=2222m -, cosA -cosC =-2sin A C +2sin A C -2=-3sin A C -2=22

2m m -, 即:sin A C -2=-2322m m ()

-,=-2222m -,代入sin 2A C -2+cos 2A C -2=1整理得:3m 4-16m -12=0,解出m 2=6,代入cos A C -2=2222m -=22。 【注】 本题两种解法由“A +C =120°”、“1cos A +1cos C

=-22”分别进行均值换元,随后结合三角形角的关系与三角公式进行运算,除由已知想到均值换元外,还要求对三角公式的运用相当熟练。假如未想到进行均值换元,也可由三角运算直接解出:

由A+C=2B,得A+C=120°,B=60°。所以

1

cos A

1

cos C

=-

2

cos B

=-22,即

cosA+cosC=-22cosAcosC,和积互化得:

2cos A C

+

2

cos

A C

-

2

=-2[cos(A+C)+cos(A-C),即cos

A C

-

2

2

2

-2cos(A-C)

2

2

-2(2cos2

A C

-

2

-1),整理得:42cos2

A C

-

2

+2cos

A C

-

2

-32=0,

解得:cos A C

-

2

2

2

例3. 设a>0,求f(x)=2a(sinx+cosx)-sinx·cosx-2a2的最大值和最小值。【解】设sinx+cosx=t,则t∈[-2,2],由(sinx+

cosx)2=1+2sinx·cosx得:sinx·cosx=t21 2

-

∴f(x)=g(t)=-1

2

(t-2a)2+

1

2

(a>0),t∈

[-2,2]

t=-2时,取最小值:-2a2-22a-1 2

当2a≥2时,t=2,取最大值:-2a2+22a-1

2

当0<2a≤2时,t=2a,取最大值:1

2

∴ f(x)的最小值为-2a2-22a-1

2

,最大值为

1

2

2

2

222

1

2

2

2

2

()

()

<<

-+-≥

?

?

??

?

?

?

a

a a a

【注】此题属于局部换元法,设sinx+cosx=t后,抓住sinx+cosx与sinx·cosx 的内在联系,将三角函数的值域问题转化为二次函数在闭区间上的值域问题,使得容易求解。换元过程中一定要注意新的参数的范围(t∈[-2,2])与sinx+cosx对应,否则将会出错。本题解法中还包含了含参问题时分类讨论的数学思想方法,即由对称轴与闭区间的位置关系而确定参数分两种情况进行讨论。

一般地,在遇到题目已知和未知中含有sinx与cosx的和、差、积等而求三角式的最大值和最小值的题型时,即函数为f(sinx±cosx,sinxcsox),经常用到这样设元的换元法,转化为在闭区间上的二次函数或一次函数的研究。

例4. 设对所于有实数x,不等式x2log

241

()

a

a

+

+2x log

2

2

1

a

a+

+log

2

()

a

a

+1

4

2

2

>0

恒成立,求a的取值范围。(优质试题全国理)

y

, ,

-22 x

【分析】不等式中log 241()a a +、 log 221

a a +、log 2()a a +1422三项有何联系?进行对数式的有关变形后不难发现,再实施换元法。

【解】 设log 2

21a a +=t ,则log 241()a a +=log 2812()a a +=3+log 2a a

+12=3-log 221a a +=3-t ,log 2()a a +1422=2log 2a a +12=-2t , 代入后原不等式简化为(3-t )x 2+2tx -2t>0,它对一切实数x 恒成立,所以: 304830

2->=+-???306或 ∴ t<0即log 221a a +<0 0<21

a a +<1,解得0

何设元,关键是发现已知不等式中log 241()a a +、 log 221

a a +、log 2()a a +1422三项之间的联系。在解决不等式恒成立问题时,使用了“判别式法”。另外,本题还要求对数运算十分熟练。一般地,解指数与对数的不等式、方程,有可能使用局部换元法,换元时也可能要对所给的已知条件进行适当变形,发现它们的联系而实施换元,这是我们思考解法时要注意的一点。

例5. 已知sin θx =cos θy ,且cos 22θx +sin 22

θy =10322()x y + (②式),求x y 的值。

【解】 设

sin θx =cos θy =k ,则sin θ=kx ,cos θ=ky ,且sin 2θ+cos 2θ=k 2(x 2+y 2)=1,代入②式得: k y x 22

2+k x y 222=10322()x y +=1032k 即:y x 22+x y 22=103

设x y 22=t ,则t +1t =103

, 解得:t =3或13 ∴x y =±3或±33 【另解】 由x y =sin cos θθ=tg θ,将等式②两边同时除以cos 22

θx ,再表示成含tg θ的式子:1+tg 4θ=()()11031122+?+tg tg θθ=103tg 2θ,设tg 2θ=t ,则3t 2—10t +3=0,

∴t =3或13, 解得

x y =±3或±33。 【注】 第一种解法由sin θx =cos θy

而进行等量代换,进行换元,减少了变量的个数。第二种解法将已知变形为x y =sin cos θθ,不难发现进行结果为tg θ,再进行换元和变形。两种解法要求代数变形比较熟练。在解高次方程时,都使用了换元法使方程次数降低。

例6. 实数x 、y 满足()x -192+()y +116

2

=1,若x +y -k>0恒成立,求k 的范围。 【分析】由已知条件()x -192+()y +116

2

=1,可以发现它与a 2+b 2=1有相似之处,于是实施三角换元。

【解】由()x -192+()y +1162=1,设x -13=cos θ,y +14

=sin θ, 即:x y =+=-+???

1314cos sin θθ 代入不等式x +y -k>0得: 3cos θ+4sin θ-k>0,即k<3cos θ+4sin θ=5sin(θ+ψ)

所以k<-5时不等式恒成立。

【注】本题进行三角换元,将代数问题(或者是解析几何问题)化为了含参三角不等式恒成立的问题,再运用“分离参数法”转化为三角函数的值域问题,从而求出参数范围。一般地,在遇到与圆、椭圆、双曲线的方程相似的代数式时,或者在解决圆、椭圆、双曲线等有关问题时,经常使用“三角换元法”。 本题另一种解题思路是使用数形结合法的思想方法:在平面直角坐标系,不等式ax +by +c>0 (a>0)所表示的区域为直线ax +by +c =0所分平面成两部分中含x 轴正方向的一部分。此题不等式恒成立问题化为图形问题:椭

圆上的点始终位于平面上x +y -k>0的区域。即当直线x +y -k =0在与椭圆下部相切的切线之下时。当直线与椭圆相切时,方程组16191144022()()x y x y k -++=+-=???有相等的一组实数解,消元后由△=0可求得k =-3,所以k<-3时原不等式恒成立。

Ⅲ、巩固性题组:

1. 已知f(x 3)=lgx (x>0),则f(4)的值为_____。

A. 2lg2

B. 13lg2

C. 23lg2

D. 23

lg4 y

x

x +y -k>0 k 平面区域

2. 函数y =(x +1)4+2的单调增区间是______。

A. [-2,+∞)

B. [-1,+∞) D. (-∞,+∞)

C. (-∞,-1]

3. 设等差数列{a n }的公差d =12

,且S 100=145,则a 1+a 3+a 5+……+a 99的值为_____。

A. 85

B. 72.5

C. 60

D. 52.5

4. 已知x 2+4y 2=4x ,则x +y 的范围是_________________。

5. 已知a ≥0,b ≥0,a +b =1,则a +12+b +12

的范围是____________。 6. 不等式x >ax +32

的解集是(4,b),则a =________,b =_______。 7. 函数y =2x +x +1的值域是________________。

8. 在等比数列{a n }中,a 1+a 2+…+a 10=2,a 11+a 12+…+a 30=12,求a 31+a 32+…+a 60。

9. 实数m 在什么范围内取值,对任意实数x ,不等式sin 2x +2mcosx +4m -1<0恒成立。

10. 已知矩形ABCD ,顶点C(4,4),A 点在曲线x 2+y 2=2 (x>0,y>0)上移动,且AB 、AD 始终平行x 轴、y 轴,求矩形ABCD 的最小面积。

三、待定系数法

要确定变量间的函数关系,设出某些未知系数,然后根据所给条件来确定这些未知系数的方法叫待定系数法,其理论依据是多项式恒等,也就是利用了多项式f(x)≡g(x)的充要条件是:对于一个任意的a 值,都有f(a)≡g(a);或者两个多项式各同类项的系数对应相等。

待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解。例如分解因式、拆分分式、数列求和、

y D C A B

O x

求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解。

使用待定系数法,它解题的基本步骤是:

第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;

第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;

第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决。

如何列出一组含待定系数的方程,主要从以下几方面着手分析:

① 利用对应系数相等列方程;

② 由恒等的概念用数值代入法列方程;

③ 利用定义本身的属性列方程;

④ 利用几何条件列方程。

比如在求圆锥曲线的方程时,我们可以用待定系数法求方程:首先设所求方程的形式,其中含有待定的系数;再把几何条件转化为含所求方程未知系数的方程或方程组;最后解所得的方程或方程组求出未知的系数,并把求出的系数代入已经明确的方程形式,得到所求圆锥曲线的方程。

Ⅰ、再现性题组:

1. 设f(x)=

x 2

+m ,f(x)的反函数f -1(x)=nx -5,那么m 、n 的值依次为_____。 A. 52 , -2 B. -52 , 2 C. 52 , 2 D. -52

,-2 2. 二次不等式ax 2+bx +2>0的解集是(-12,13),则a +b 的值是_____。 A. 10 B. -10 C. 14 D. -14

3. 在(1-x 3)(1+x )10的展开式中,x 5的系数是_____。

A. -297

B.-252

C. 297

D. 207

4. 函数y =a -bcos3x (b<0)的最大值为32,最小值为-12

,则y =-4asin3bx 的最小正周期是_____。

5. 与直线L :2x +3y +5=0平行且过点A(1,-4)的直线L ’的方程是_______________。

6. 与双曲线x 2-y 2

4=1有共同的渐近线,且过点(2,2)的双曲线的方程是____________。

【简解】1小题:由f(x)=

x 2

+m 求出f -1(x)=2x -2m ,比较系数易求,选C ; 2小题:由不等式解集(-12,13),可知-12、13是方程ax 2+bx +2=0的两根,代入两根,列出关于系数a 、b 的方程组,易求得a +b ,选D ;

3小题:分析x 5的系数由C 105与(-1)C 102两项组成,相加后得x 5的系数,选D ;

4小题:由已知最大值和最小值列出a、b的方程组求出a、b的值,再代入求得答案2

3

π

5小题:设直线L’方程2x+3y+c=0,点A(1,-4)代入求得C=10,即得2x+3y+10=0;

6小题:设双曲线方程x2-y2

4

=λ,点(2,2)代入求得λ=3,即得方程

x2

3

y2

12

1。

Ⅱ、示范性题组:

例1. 已知函数y=mx x n

x

2

2

43

1

++

+

的最大值为7,最小值为-1,求此函数式。

【分析】求函数的表达式,实际上就是确定系数m、n的值;已知最大值、最小值实际是就是已知函数的值域,对分子或分母为二次函数的分式函数的值域易联想到“判别式法”。

【解】函数式变形为: (y-m)x2-43x+(y-n)=0, x∈R, 由已知得y-m≠0 ∴△=(-43)2-4(y-m)(y-n)≥0 即: y2-(m+n)y+(mn-12)≤0 ①不等式①的解集为(-1,7),则-1、7是方程y2-(m+n)y+(mn-12)=0的两根,

代入两根得:

1120

497120

+++-=

-++-=

?

?

?

()

()

m n mn

m n mn

解得:

m

n

=

=

?

?

?

5

1

m

n

=

=

?

?

?

1

5

∴ y=5431

1

2

2

x x

x

++

+

或者y=

x x

x

2

2

435

1

++

+

此题也可由解集(-1,7)而设(y+1)(y-7)≤0,即y2-6y-7≤0,然后与不等式①比

较系数而得:

m n

mn

+=

-=-

?

?

?

6

127

,解出m、n而求得函数式y。

【注】在所求函数式中有两个系数m、n需要确定,首先用“判别式法”处理函数值域问题,得到了含参数m、n的关于y的一元二次不等式,且知道了它的解集,求参数m、n。两种方法可以求解,一是视为方程两根,代入后列出m、n的方程求解;二是由已知解集写出不等式,比较含参数的不等式而列出m、n的方程组求解。本题要求对一元二次不等式的解集概念理解透彻,也要求理解求函数值域的“判别式法”:将y视为参数,函数式化成含参数y的关于x的一元二次方程,可知其有解,利用△≥0,建立了关于参数y的不等式,解出y的范围就是值域,使用“判别式法”的关键是否可以将函数化成一个一元二次方程。

例2. 设椭圆中心在(2,-1),它的一个焦点与短轴两端连线互相垂直,且此焦点与长轴较近的端点距离是10-5,求椭圆的方程。

【分析】求椭圆方程,根据所给条件,确定几何数据a 、b 、c 之值,问题就全部解决了。设a 、b 、c 后,由已知垂直关系而联想到勾股定理

建立一个方程,再将焦点与长轴较近端点的距离转化为a -c 的值后列出第二个方程。

【解】 设椭圆长轴2a 、短轴2b 、焦距2c ,则|BF ’|=a ∴ a b c a a b a c 222

2222105

=++=-=-?????() 解得:a b ==?????105

∴ 所求椭圆方程是:x 210+y 2

5=1 也可有垂直关系推证出等腰Rt △BB ’F ’后,由其性质推证出等腰Rt △B ’O ’F ’,再进行

如下列式: b c a c a b c =-=-=+????

?105222 ,更容易求出a 、b 的值。

【注】 圆锥曲线中,参数(a 、b 、c 、e 、p )的确定,是待定系数法的生动体现;如何确定,要抓住已知条件,将其转换成表达式。在曲线的平移中,几何数据(a 、b 、c 、e )不变,本题就利用了这一特征,列出关于a -c 的等式。

一般地,解析几何中求曲线方程的问题,大部分用待定系数法,基本步骤是:设方程(或几何数据)→几何条件转换成方程→求解→已知系数代入。

例3. 是否存在常数a 、b 、c ,使得等式1·22+2·32+…+n(n +1)2=n n ()+112

(an 2

+bn +c)对一切自然数n 都成立?并证明你的结论。 (优质试题全国高考题)

【分析】是否存在,不妨假设存在。由已知等式对一切自然数n 都成立,取特殊值n =1、2、3列出关于a 、b 、c 的方程组,解方程组求出a 、b 、c 的值,再用数学归纳法证明等式对所有自然数n 都成立。

【解】假设存在a 、b 、c 使得等式成立,令:n =1,得4=

16(a +b +c);n =2,得22=12

(4a +2b +c);n =3,得70=9a +3b +c 。整理得: a b c a b c a b C ++=++=++=?????2442449370,解得a b c ===????

?31110,

于是对n =1、2、3,等式1·22+2·32+…+n(n +1)2=n n ()+112

(3n 2+11n +10)成立,下面用数学归纳法证明对任意自然数n ,该等式都成立:

y B’

x A F O’ F’ A’

B

假设对n=k时等式成立,即1·22+2·32+…+k(k+1)2=k k()

+1

12

(3k2+11k+

10);

当n=k+1时,1·22+2·32+…+k(k+1)2+(k+1)(k+2)2=k k()

+1

12

(3k2+11k

+10) +(k+1)(k+2)2=k k()

+1

12

(k+2)(3k+5)+(k+1)(k+2)2=

()()

k k

++

12

12

(3k2+5k+12k+24)=()()

k k

++

12

12

[3(k+1)2+11(k+1)+10],

也就是说,等式对n=k+1也成立。

综上所述,当a=8、b=11、c=10时,题设的等式对一切自然数n都成立。

【注】建立关于待定系数的方程组,在于由几个特殊值代入而得到。此种解法中,也体现了方程思想和特殊值法。对于是否存在性问题待定系数时,可以按照先试值、再猜想、最后归纳证明的步骤进行。本题如果记得两个特殊数列13+23+…+n3、12+22+…+n2求和的公式,也可以抓住通项的拆开,运用数列求和公式而直接求解:由n(n+1)2=n3+2n2+n得S

n

=1·22+2·32+…+n(n+1)2=(13+23+…+n3)+2(12+22

+…+n2)+(1+2+…+n)=n n

22

1

4

()

+

+2×

n n n

()()

++

121

6

n n()

+1

2

n n()

+1

12

(3n2+11n+10),综上所述,当a=8、b=11、c=10时,题设的等式对一切自然数n都成立。

例4. 有矩形的铁皮,其长为30cm,宽为14cm,要从四角上剪掉边长为xcm的四个小正方形,将剩余部分折成一个无盖的矩形盒子,问x为何值时,矩形盒子容积最大,最大容积是多少?

【分析】实际问题中,最大值、最小值的研究,先由已知条件选取合适的变量建立目标函数,将实际问题转化为函数最大值和最小值的研究。

【解】依题意,矩形盒子底边边长为(30-2x)cm,底边宽为(14-2x)cm,高为xcm。

∴盒子容积 V=(30-2x)(14-2x)x=4(15-x)(7-x)x ,

显然:15-x>0,7-x>0,x>0。

设V=4

ab

(15a-ax)(7b-bx)x (a>0,b>0)

要使用均值不等式,则

--+=

-=-=?

?

?

a b

a ax

b bx x

10

157

解得:a=1

4

, b=

3

4

, x=3 。

从而V=64

3

(

15

4

x

4

)(

21

4

3

4

x)x≤

64

3

(

15

4

21

4

3

+

)3=

64

3

×27=576。

(完整版)函数图象变换及经典例题练习

函数图象变换 1、平移变换(左加右减上加下减): y=f(x)h 左移→y=f(x+h); y=f(x)h 右移→y=f(x -h); y=f(x)h 上移→y=f(x)+h; y=f(x)h 下移→y=f(x)-h. 2、对称变换: y=f(x) 轴x →y= -f(x); y=f(x) 轴y →y=f(-x); y=f(x) 原点 →y= -f(-x). y=f(x) a x =→直线y=f(2a -x); y=f(x) x y =→直线y=f -1(x); 3、翻折变换: (1)函数|()|y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像的x 轴下方部分沿x 轴翻折到x 轴上方, 去掉原x 轴下方部分,并保留()y f x =的x 轴上方部分即可得到; (2)函数(||)y f x =的图像可以将函数()y f x =的图像右边沿y 轴翻折到y 轴左边替代原y 轴左 边部分并保留()y f x =在y 轴右边部分即可得到. 4、伸缩变换: y=f(x)ω?→x y=f(ωx ); y=f(x)ω ?→y y=ωf(x). 经典题型:作已知函数的图像、知式选图或知图选式、图像应用 例1.函数1 11--=x y 的图象是( ) 答案B 例2.如图所示,)(),(),(),(4321x f x f x f x f 是定义在]1,0[上的四个函数,其中满足性质:“对]1,0[中任意的1x 和2x ,)]()([2 1)2(2121x f x f x x f +≤+恒成立”的只有( ) 答案A

例3、利用函数x x f 2)(=的图象,作出下列各函数的图象: (1))1(-x f ;(2)|)(|x f ;(3)1)(-x f ;(4))(x f -;(5).|1)(|-x f 例4已知0>a ,且≠a 1,函数x a y =与)(log x y a -=的图象只能是图中的( ) 答案B 例5函数)(x f y =与函数)(x g y =的图象如右上,则函数)(x f y =·)(x g 的图象是( ) 答案A 例6 已知函数y =f (x )的周期为2,当x ∈[-1,1]时f (x )=x 2,那么函数y =f (x )的图象与函数y =|lg x |的图象的交点共有( ). A .10个 B .9个 C .8个 D .1个 解析:画出两个函数图象可看出交点有10个.答案 A

2016届高考数学经典例题集锦:数列(含答案)

数列题目精选精编 【典型例题】 (一)研究等差等比数列的有关性质 1. 研究通项的性质 例题1. 已知数列}{n a 满足1 111,3(2)n n n a a a n --==+≥. (1)求32,a a ; (2)证明: 312n n a -= . 解:(1)2 1231,314,3413a a a =∴=+==+= . (2)证明:由已知1 13 --=-n n n a a ,故)()()(12211a a a a a a a n n n n n -++-+-=--- 1 2 1313 3 312n n n a ---+=++++= , 所以证得31 2n n a -= . 例题2. 数列{}n a 的前n 项和记为11,1,21(1)n n n S a a S n +==+≥ (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求n T . 解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得121(2)n n a S n -=+≥, 两式相减得:112,3(2)n n n n n a a a a a n ++-==≥, 又21213a S =+=∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列 ∴1 3 n n a -= (Ⅱ)设{}n b 的公差为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b = 故可设135,5b d b d =-=+,又1231,3,9a a a ===, 由题意可得2 (51)(59)(53)d d -+++=+,解得122,10d d == ∵等差数列{}n b 的各项为正,∴0d > ∴2d = ∴2(1) 3222n n n T n n n -=+ ?=+ 例题3. 已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且2 12322...a a a +++ 128n n a n -+=对任意的*N n ∈都成立,数列{} n n b b -+1是等差数列. ⑴求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; ⑵是否存在N k * ∈,使得(0,1)k k b a -∈,请说明理由. 点拨:(1)2112322...28n n a a a a n -++++=左边相当于是数列{}12n n a -前n 项和的形式,可以联想到已知n S 求n a 的方法,当2n ≥时,1n n n S S a --=. (2)把k k a b -看作一个函数,利用函数的思想方法来研究k k a b -的取值情况. 解:(1)已知212322a a a +++ (1) 2n n a -+8n =(n ∈*N )① 2n ≥时,212322a a a +++ (2) 128(1)n n a n --+=-(n ∈*N )②

高中数学集合典型例题

-- -- 集 合 1.集合概念 元素:互异性、无序性、确定性 2.集合运算 全集U:如U =R 交集:}{B x A x x B A ∈∈=且 并集:}{B x A x x B A ∈∈=?或 补集:}{A x U x x A C U ?∈=且 3.集合关系 空集A ?φ 子集B A ?:任意B x A x ∈?∈ B A B B A B A A B A ??=??= 注:数形结合---文氏图(即韦恩图、Ve nn 图)、数轴 典型例题 1. 集合(){}0,=+=y x y x A ,(){}2,=-=y x y x B ,则=B A 2. 已知集合{}R x x y y P ∈+-==,22,{}R x x y x Q ∈+-==,2,那么Q P 等于 3. 设(){}R b b x b x x A ∈=++++=,0122,求A 中所有元素之和. 4. 已知集合{}24,3,22++=a a A ,{}a a a B --+=2,24,7,02,且{}7,3=B A ,求a 的值. 5. 已知(){}011=+-=x m x A ,{}0322=--=x x x B ,若B A ?,则m 的值为 6. 已知{}121-≤≤+=m x m x A ,{}52≤≤-=x x B ,若B A ?,求实数m 的取值范围. 7. 设全集{}32,3,22-+=a a S ,{}2,12-=a A ,{}5=A C S ,求a 的值. 8. 若{}Z n n x x A ∈==,2,{}Z n n x x B ∈-==,22,试问B A ,是否相等. 9. 已知(){}a x y y x M +==,,(){}2,22=+=y x y x N ,求使得φ=N M 成立的实数a 的取值范围. 10. 设集合{}R x x x x A ∈=+=,042,(){}R x R a a x a x x B ∈∈=-+++=,,011222,若A B ?,求实数a 的取值范围. 11. 设R U =,集合{}R x a ax x x A ∈=+-+=,03442,(){}R x a x a x x B ∈=+--=,0122,{}R x a ax x x C ∈=-+=,0222,若C B A ,,中至少一个不是空集,求实数a 的取值范围. 12. 设集合(){}01,2=--=x y y x A ,(){} 05224,2=+-+=y x x y x B ,(){==y y x C ,}b kx +,是否存在N b k ∈,,使得()φ=C B A ?若存在,请求出b k ,的值;若不存在,请说明理由.

高中数学典型例题详解和练习- 求分段函数的导数

求分段函数的导数 例 求函数?????=≠=0 ,00 ,1sin )(2 x x x x x f 的导数 分析:当0=x 时因为)0(f '存在,所以应当用导数定义求)0(f ',当 0≠x 时,)(x f 的关系式是初等函数x x 1 sin 2,可以按各种求导法同求它的导数. 解:当0=x 时,01sin lim 1 sin lim ) 0()(lim )0(0200 ===-='→?→?→?x x x x x x f x f f x x x 当 ≠x 时, x x x x x x x x x x x x x x x f 1 cos 1sin 2)1cos 1(1sin 2)1(sin 1sin )()1sin ()(22222-=-+='+'='=' 说明:如果一个函数)(x g 在点0x 连续,则有)(lim )(0 0x g x g x x →=,但如 果我们不能断定)(x f 的导数)(x f '是否在点00=x 连续,不能认为 )(lim )0(0 x f f x →='. 指出函数的复合关系 例 指出下列函数的复合关系. 1.m n bx a y )(+=;2.32ln +=x e y ; 3.)32(log 322+-=x x y ;4.)1sin(x x y +=。 分析:由复合函数的定义可知,中间变量的选择应是基本函数的结构,解决这类问题的关键是正确分析函数的复合层次,一般是从最外层开始,由外及里,一层一层地分析,把复合函数分解成若干个常

见的基本函数,逐步确定复合过程. 解:函数的复合关系分别是 1.n m bx a u u y +==,; 2.2,3,ln +===x e v v u u y ; 3.32,log ,322+-===x x v v u y u ; 4..1,sin ,3x x v v u u y +=== 说明:分不清复合函数的复合关系,忽视最外层和中间变量都是基本函数的结构形式,而最内层可以是关于自变量x 的基本函数,也可以是关于自变量的基本函数经过有限次的四则运算而得到的函数,导致陷入解题误区,达不到预期的效果. 求函数的导数 例 求下列函数的导数. 1.43)12(x x x y +-=;2.2 211x y -= ; 3.)3 2(sin 2π +=x y ;4.21x x y +=。 分析:选择中间变量是复合函数求导的关键.必须正确分析复合函数是由哪些基本函数经过怎样的顺序复合而成的,分清其间的复合关系.要善于把一部分量、式子暂时当作一个整体,这个暂时的整体,就是中间变量.求导时需要记住中间变量,注意逐层求导,不遗漏,而其中特别要注意中间变量的系数.求导数后,要把中间变量转换成自变量的函数.

综合题:高一数学函数经典习题及答案

函 数 练 习 题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴33y x =+- ⑵y = ⑶01(21)111 y x x =+-++-2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2的定义域为_ _ _;函数f x ()-2的定义域为________; 3、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数1(2)f x +的定义域为 。 4、 知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴223y x x =+- ()x R ∈ ⑵223y x x =+- [1,2]x ∈ ⑶311x y x -=+ ⑷311 x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y = ⑹ 225941x x y x +=-+ ⑺31y x x =-++ ⑻2y x x =- ⑼ y =⑽ 4y = ⑾y x =

6、已知函数222()1 x ax b f x x ++=+的值域为[1,3],求,a b 的值。 三、求函数的解析式 1、 已知函数2(1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、 已知()f x 是二次函数,且2(1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。 4、设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =,则当(,0)x ∈-∞时()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且 1()()1 f x g x x +=-,求()f x 与()g x 的解析表达式 四、求函数的单调区间 6、求下列函数的单调区间: ⑴ 223y x x =++ ⑵y ⑶ 261y x x =-- 7、函数()f x 在[0,)+∞上是单调递减函数,则2(1)f x -的单调递增区间是 8、函数236 x y x -=+的递减区间是 ;函数y =的递减区间是 五、综合题 9、判断下列各组中的两个函数是同一函数的为 ( ) ⑴3 )5)(3(1+-+=x x x y , 52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ; ⑶x x f =)(, 2)(x x g = ; ⑷x x f =)(, ()g x =; ⑸21)52()(-=x x f , 52)(2-=x x f 。 A 、⑴、⑵ B 、 ⑵、⑶ C 、 ⑷ D 、 ⑶、⑸ 10、若函数()f x = 3442++-mx mx x 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 ( ) A 、(-∞,+∞) B 、(0,43] C 、(43,+∞) D 、[0, 4 3) 11、若函数()f x =的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( ) (A)04m << (B) 04m ≤≤ (C) 4m ≥ (D) 04m <≤ 12、对于11a -≤≤,不等式2(2)10x a x a +-+->恒成立的x 的取值范围是( ) (A) 02x << (B) 0x <或2x > (C) 1x <或3x > (D) 11x -<< 13、函数()f x = ) A 、[2,2]- B 、(2,2)- C 、(,2)(2,)-∞-+∞ D 、{2,2}- 14、函数1()(0)f x x x x =+≠是( ) A 、奇函数,且在(0,1)上是增函数 B 、奇函数,且在(0,1)上是减函数 C 、偶函数,且在(0,1)上是增函数 D 、偶函数,且在(0,1)上是减函数

高一数学平面向量知识点及典型例题解析

高一数学 第八章 平面向量 第一讲 向量的概念与线性运算 一.【要点精讲】 1.向量的概念 ①向量:既有大小又有方向的量。几何表示法AB u u u r ,a ;坐标表示法),(y x j y i x a 。 向量的模(长度),记作|AB u u u r |.即向量的大小,记作|a |。向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. ②零向量:长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,规定0r 平行于任何向量。(与0的区别) ③单位向量| a |=1。④平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量,记作a ∥b ⑤相等向量记为b a 。大小相等,方向相同 ),(),(2211y x y x 2121y y x x 2.向量的运算(1)向量加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法.如图,已知向量a ,b ,在平面内任 取一点A ,作AB u u u r a ,BC u u u r b ,则向量AC 叫做a 与b 的和,记作a+b ,即 a+b AB BC AC u u u r u u u r u u u r 特殊情况: a b a b a+b b a a+b (1) 平行四边形法则三角形法则C B D C B A A 向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加: AB BC CD PQ QR AR u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r L ,但这时必须“首尾相连”。②向量减法: 同一个图中画出 a b a b r r r r 、 要点:向量加法的“三角形法则”与“平行四边形法则”(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量。(2) 三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点.(3)实数与向量的积 3.两个向量共线定理:向量b 与非零向量a 共线 有且只有一个实数 ,使得b =a 。 二.【典例解 析】 题型一: 向量及与向量相关的基本概念概念 例1判断下列各命题是否正确 (1)零向量没有方向 (2)b a 则, (3)单位向量都相等 (4) 向量就是有向线段

高一数学集合练习题及答案-经典

升腾教育高一数学 满分150分 姓名 一、选择题(每题4分,共40分) 1、下列四组对象,能构成集合的是 ( ) A 某班所有高个子的学生 B 著名的艺术家 C 一切很大的书 D 倒数等于它自身的实数 2、集合{a ,b ,c }的真子集共有 个 ( ) A 7 B 8 C 9 D 10 3、若{1,2}?A ?{1,2,3,4,5}则满足条件的集合A 的个数是 ( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4、若U={1,2,3,4},M={1,2},N={2,3},则C U (M ∪N )= ( ) A . {1,2,3} B. {2} C. {1,3,4} D. {4} 5、方程组 1 1x y x y +=-=- 的解集是 ( ) A .{x=0,y=1} B. {0,1} C. {(0,1)} D. {(x,y)|x=0或y=1} 6、以下六个关系式:{}00∈,{}0??,Q ?3.0, N ∈0, {}{},,a b b a ? , {}2 |20,x x x Z -=∈是空集中,错误的个数是 ( ) A 4 B 3 C 2 D 1 8、设集合A=} { 12x x <<,B=} { x x a <,若A ?B ,则a 的取值范围是 ( ) A } { 2a a ≥ B } { 1a a ≤ C } { 1a a ≥ D } { 2a a ≤ 9、 满足条件M U }{1=}{ 1,2,3的集合M 的个数是 ( ) A 1 B 2 C 3 D 4

二、填空题 11、若}4,3,2,2{-=A ,},|{2 A t t x x B ∈==,用列举法表示B 12、集合A={x| x 2 +x-6=0}, B={x| ax+1=0}, 若B ?A ,则a=__________ 13、设全集U={ } 2 2,3,23a a +-,A={}2,b ,C U A={} 5,则a = ,b = 。 14、集合{}33|>-<=x x x A 或,{}41|><=x x x B 或,A B ?=____________. 三、解答题 17、已知集合A={x| x 2 +2x-8=0}, B={x| x 2 -5x+6=0}, C={x| x 2 -mx+m 2 -19=0}, 若B ∩C ≠Φ,A∩C=Φ,求m 的值 18、已知二次函数f (x )=2 x ax b ++,A=}{ }{ ()222x f x x ==,试求 f ()x 的解析式 19、已知集合{}1,1A =-,B=} { 2 20x x ax b -+=,若B ≠?,且A B A ?= 求实数 a , b 的值。

高中数学经典例题错题详解

高中数学经典例题、错 题详解

【例1】设M={1、2、3},N={e、g、h},从M至N的四种对应方式,其中是从M到N的映射是() M N A M N B M N C M N D 映射的概念:设A、B是两个集合,如果按照某一个确定的对应关系f,是对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有一个确定的元素y与之对应,那么就称对应f:A→B为从集合A到集合B的一个映射。 函数的概念:一般的设A、B是两个非空数集,如果按照某种对应法则f,对于集合A中的每一个元素x,在集合B中都有唯一的元素y和它对应,这样的对应叫集合A到集合B的一个函数。(函数的本质是建立在两个非空数集上的特殊对应) 映射与函数的区别与联系: 函数是建立在两个非空数集上的特殊对应;而映射是建立在两个任意集合上的特殊对应;函数是特殊的映射,是数集到数集的映射,映射是函数概念的扩展,映射不一定是函数,映射与函数都是特殊的对应。 映射与函数(特殊对应)的共同特点:○1可以是“一对一”;○2可以是“多对一”;○3不能“一对多”;○4A中不能有剩余元素;○5B中可以有剩余元素。 映射的特点:(1)多元性:映射中的两个非空集合A、B,可以是点集、数集或由图形组成的集合等;(2)方向性:映射是有方向的,A到B的映射与B到A的映射往往不是同一个映射;(3)映射中集合A的每一个元素在集合B中都有它的象,不要求B中的每一个元素都有原象;(4)唯一性:映射中集合A中的任一元素在集合B中的象都是唯一的;(5)一一映射是一种特殊的映射方向性 上题答案应选 C 【分析】根据映射的特点○3不能“一对多”,所以A、B、D都错误;只有C完全满足映射与函数(特殊对应)的全部5个特点。 本题是考查映射的概念和特点,应在完全掌握概念的基础上,灵活掌握变型题。 【例2】已知集合A=R,B={(x、y)︱x、y∈R},f是从A到B的映射fx:→(x+1、x2),(1)求2在B 中的对应元素;(2)(2、1)在A中的对应元素 【分析】(1)将x=2代入对应关系,可得其在B中的对应元素为(2+1、1);(2)由题意得:x+1=2,x2=1 得出x=1,即(2、1)在A中的对应元素为1 【例3】设集合A={a、b},B={c、d、e},求:(1)可建立从A到B的映射个数();(2)可建立从B到A的映射个数() 【分析】如果集合A中有m个元素,集合B中有n个元素,则集合A到集合B的映射共有n m 个;集合B到集合A的映射共有m n个,所以答案为23=9;32=8 【例4】若函数f(x)为奇函数,且当x﹥0时,f(x)=x-1,则当x﹤0时,有() A、f(x) ﹥0 B、f(x) ﹤0 C、f(x)·f(-x)≤0 D、f(x)-f(-x) ﹥0 奇函数性质: 1、图象关于原点对称;? 2、满足f(-x) = - f(x)?; 3、关于原点对称的区间上单调性一致;? 4、如果奇函数在x=0上有定义,那么有f(0)=0;? 5、定义域关于原点对称(奇偶函数共有的)

高中数学函数经典复习题含答案

《函 数》复习题 一、 求函数的定义域 1、求下列函数的定义域: ⑴y = ⑵y = ⑶01(21)111y x x = +-+ -2、设函数f x ()的定义域为[]01,,则函数f x ()2的定义域为_ _ _;函数f x ()-2的定义域为________; 3、若函数(1)f x +的定义域为[]-23,,则函数(21)f x -的定义域是 ;函数 1(2)f x +的定义域为 。 4、 知函数f x ()的定义域为 [1,1]-,且函数()()()F x f x m f x m =+--的定义域存在,求实数m 的取值范围。 二、求函数的值域 5、求下列函数的值域: ⑴223y x x =+- ()x R ∈ ⑵223y x x =+- [1,2]x ∈ ⑶311x y x -=+ ⑷311x y x -=+ (5)x ≥ ⑸ y = ⑹ 225941x x y x +=-+ ⑺31y x x =-++ ⑻2y x x =- ⑼ y =⑽ 4y = ⑾y x =6、已知函数222()1 x ax b f x x ++=+的值域为[1,3],求,a b 的值。 三、求函数的解析式 1、 已知函数2 (1)4f x x x -=-,求函数()f x ,(21)f x +的解析式。 2、 已知()f x 是二次函数,且2(1)(1)24f x f x x x ++-=-,求()f x 的解析式。 3、已知函数()f x 满足2()()34f x f x x +-=+,则()f x = 。

4、设()f x 是R 上的奇函数,且当[0,)x ∈+∞时, ()(1f x x =+ ,则当(,0)x ∈-∞时()f x =____ _ ()f x 在R 上的解析式为 5、设()f x 与()g x 的定义域是{|,1}x x R x ∈≠±且,()f x 是偶函数,()g x 是奇函数,且 1()()1 f x g x x +=-,求()f x 与()g x 的解析表达式 四、求函数的单调区间 6、求下列函数的单调区间: ⑴ 223y x x =++ ⑵y ⑶ 261y x x =-- 7、函数()f x 在[0,)+∞上是单调递减函数,则2(1)f x -的单调递增区间是 8、函数236 x y x -=+的递减区间是 ;函数y =的递减区间是 五、综合题 9、判断下列各组中的两个函数是同一函数的为 ( ) ⑴3 )5)(3(1+-+=x x x y , 52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ; ⑶x x f =)(, 2)(x x g = ; ⑷x x f =)(, ()g x =; ⑸21)52()(-=x x f , 52)(2-=x x f 。 A 、⑴、⑵ B 、 ⑵、⑶ C 、 ⑷ D 、 ⑶、⑸ 10、若函数()f x = 3442++-mx mx x 的定义域为R ,则实数m 的取值范围是 ( ) A 、(-∞,+∞) B 、(0,43] C 、(43,+∞) D 、[0, 4 3) 11、若函数()f x =的定义域为R ,则实数m 的取值范围是( ) (A)04m << (B) 04m ≤≤ (C) 4m ≥ (D) 04m <≤ 12、对于11a -≤≤,不等式2(2)10x a x a +-+->恒成立的x 的取值范围是( ) (A) 02x << (B) 0x <或2x > (C) 1x <或3x > (D) 11x -<< 13、函数()f x = ) A 、[2,2]- B 、(2,2)- C 、(,2)(2,)-∞-+∞U D 、{2,2}- 14、函数1()(0)f x x x x =+≠是( ) A 、奇函数,且在(0,1)上是增函数 B 、奇函数,且在(0,1)上是减函数 C 、偶函数,且在(0,1)上是增函数 D 、偶函数,且在(0,1)上是减函数

高中数学圆的方程典型例题及详细解答

新课标高中数学圆的方程典型例题 类型一:圆的方程 例1 求过两点)4,1(A 、)2,3(B 且圆心在直线0=y 上的圆的标准方程并判断点)4,2(P 与圆的关系. 分析:欲求圆的标准方程,需求出圆心坐标的圆的半径的大小,而要判断点P 与圆的位置关系,只须看点P 与圆心的距离和圆的半径的大小关系,若距离大于半径,则点在圆外;若距离等于半径,则点在圆上;若距离小于半径,则点在圆内. 解法一:(待定系数法) 设圆的标准方程为2 2 2 )()(r b y a x =-+-. ∵圆心在0=y 上,故0=b . ∴圆的方程为2 2 2 )(r y a x =+-. 又∵该圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点. ∴?????=+-=+-2 22 24)3(16)1(r a r a 解之得:1-=a ,202 =r . 所以所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 解法二:(直接求出圆心坐标和半径) 因为圆过)4,1(A 、)2,3(B 两点,所以圆心C 必在线段AB 的垂直平分线l 上,又因为 13 12 4-=--= AB k ,故l 的斜率为1,又AB 的中点为)3,2(,故AB 的垂直平分线l 的方程为:23-=-x y 即01=+-y x . 又知圆心在直线0=y 上,故圆心坐标为)0,1(-C ∴半径204)11(2 2= ++==AC r . 故所求圆的方程为20)1(2 2 =++y x . 又点)4,2(P 到圆心)0,1(-C 的距离为 r PC d >=++==254)12(22. ∴点P 在圆外. 说明:本题利用两种方法求解了圆的方程,都围绕着求圆的圆心和半径这两个关键的量,然后根据圆心与定点之间的距离和半径的大小关系来判定点与圆的位置关系,若将点换成直线又该如何来判定直线与圆的位置关系呢?

高中数学经典题型50道(另附详细答案)

高中数学习题库(50道题另附答案) 1.求下列函数的值域: 解法2 令t=sin x,则f(t)=-t2+t+1,∵|sin x|≤1, ∴|t|≤1.问题转化为求关于t的二次函数f(t)在闭区间[-1,1]上的最值. 本例题(2)解法2通过换元,将求三角函数的最值问题转化为求二次函数在闭区间上的最值问题,从而达到解决问题的目的,这就是转换的思想.善于从不同角度去观察问题,沟通数学各学科之间的内在联系,是实现转换的关键,转换的目的是将数学问题由陌生化熟悉,由复杂化简单,一句话:由难化易.可见化归是转换的目的,而转换是实现化归段手段。

2. 设有一颗慧星沿一椭圆轨道绕地球运行,地球恰好位于椭圆轨道 的焦点处,当此慧星离地球相距m 万千米和m 3 4 万千米时,经过地球和慧星的直线与椭圆的长轴夹角分别为32 π π和,求该慧星与地球 的最近距离。 解:建立如下图所示直角坐标系,设地球位于焦点)0,(c F -处,椭圆的 方程为122 22=+b y a x (图见教材P132页例1)。 当过地球和彗星的直线与椭圆的长轴夹角为3π 时,由椭圆的几何 意义可知,彗星A 只能满足)3 (3/π π=∠=∠xFA xFA 或。作 m FA FB Ox AB 3 2 21B ==⊥,则于 故由椭圆第二定义可知得????? ??+-=-=)32(34)(2 2 m c c a a c m c c a a c m 两式相减得,2 3)4(21.2,3 2 31 c c c m c a m a c m =-==∴?=代入第一式得 .3 2.32m c c a m c ==-∴=∴ 答:彗星与地球的最近距离为m 3 2 万千米。 说明:(1)在天体运行中,彗星绕恒星运行的轨道一般都是椭圆,而恒星正是它的一个焦点,该椭圆的两个焦点,一个是近地点,另一个则是远地点,这两点到恒星的距离一个是c a -,另一个是.c a + (2)以上给出的解答是建立在椭圆的概念和几何意义之上的,以数学概念为根基充分体现了数形结合的思想。另外,数学应用问题的解决在数学化的过程中也要时刻不忘审题,善于挖掘隐含条件,有意识

高中数学_经典函数试题及答案

经典函数测试题及答案 (满分:150分 考试时间:120分钟) 一、选择题:本大题共12小题。每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有 一项是符合题目要求的。 1.函数)12(-=x f y 是偶函数,则函数)2(x f y =的对称轴是 ( ) A .0=x B .1-=x C .21= x D .2 1-=x 2.已知1,10-<<x 时,,log )(2x x f =则当0m D .12-<<-m 或13 2 <

高中数学必修一集合经典习题

集合练习题 一、选择题(每小题5分,计5×12=60分) 1.下列集合中,结果是空集的为() (A)(B) (C)(D) 2.设集合,,则() (A)(B) (C)(D) 3.下列表示①②③④中,正确的个数为( ) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 4.满足的集合的个数为() (A)6 (B) 7 (C) 8 (D)9 5.若集合、、,满足,,则与之间的关系为() (A)(B)(C)(D) 6.下列集合中,表示方程组的解集的是() (A)(B)(C)(D) 7.设,,若,则实数的取值范围是() (A)(B)(C)(D) 8.已知全集合,,,那么 是() (A)(B)(C)(D) 9.已知集合,则等于() (A)(B) (C)(D) 10.已知集合,,那么() (A)(B)(C)(D) 11.如图所示,,,是的三个子集,则阴影部分所表示的集合是()

(A)(B) (C)(D) 12.设全集,若,, ,则下列结论正确的是() (A)且(B)且 (C)且(D)且 二、填空题(每小题4分,计4×4=16分) 13.已知集合,,则集合 14.用描述法表示平面内不在第一与第三象限的点的集合为 15.设全集,,,则的值为 16.若集合只有一个元素,则实数的值为三、解答题(共计74分) 17.(本小题满分12分)若,求实数的值。 18.(本小题满分12分)设全集合,, ,求,,, 19.(本小题满分12分)设全集,集合与集合,且,求,

20.(本小题满分12分)已知集合 , ,且 ,求实数 的取值范围。 21.(本小题满分12分)已知集合 , , ,求实数的取值范围 22.(本小题满分14分)已知集合 , ,若 ,求实数的取值范围。 已知集合}31{≤≤-=x x A ,},{2A x y x y B ∈==,},2{A x a x y y C ∈+==,若满足B C ?, 求实数a 的取值范围. 已知集合}71{<<=x x A ,集合}521{+<<+=a x a x B ,若满足 }73{<<=x x B A ,求 实数a 的值.

高中数学典型例题分析

高中数学典型例题分析 第八章 平面向量与空间向量 §8.1平面向量及其运算 一、知识导学1.模(长度):向量的大小,记作||。长度为0的向量称为零向量,长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量。 2.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,又叫做共线向量。 3.相等向量:长度相等且方向相同的向量。 4.相反向量:我们把与向量a 长度相等,方向相反的向量叫做a 的相反向量。记作-a 。 5.向量的加法:求两个向量和的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点,作AB =a ,BC =b ,则向量AC 叫做a 与b 的和。 记作a +b 。 6. 向量的减法:求两个向量差的运算。 已知a ,b 。在平面内任取一点O ,作OA =a ,OB =b ,则向量BA 叫做a 与b 的差。 记作a -b 。 7.实数与向量的积: (1)定义: 实数λ与向量a 的积是一个向量,记作λa ,并规定: ①λa 的长度|λa |=|λ|·|a |; ②当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同; 当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反; 当λ=0时,λa =0 (2)实数与向量的积的运算律:设λ、μ为实数,则 ①λ(μa )=(λμ) a ②(λ+μ) a =λa +μa ③λ(a +)=λa +λ 8.向量共线的充分条件:向量b 与非零向量a 共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa 。 另外,设a =(x 1 ,y 1), b = (x 2,y 2),则a //b x 1y 2-x 2y 1=0 9.平面向量基本定理: 如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量a ,有且只有一对实数λ1、λ 2 使 a =λ11e +λ22e ,其中不共线向量1e 、2e 叫做表示这一

高中数学-经典函数试题及答案

(满分:150分 考试时间:120分钟) 一、选择题:本大题共12小题。每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有 一项是符合题目要求的。 1.函数)12(-=x f y 是偶函数,则函数)2(x f y =的对称轴是 ( ) A .0=x B .1-=x C .21= x D .2 1-=x 2.已知1,10-<<x 时,,log )(2x x f =则当0m D .12-<<-m 或13 2 <xy a

高一数学集合典型例题、经典例题

《集合》常考题型 题型一、集合元素的意义+互异性 例.设集合 {0} 例.已知A ={2,4,a 3-2a 2-a +7},B ={1,a +3,a 2-2a +2,a 3+a 2+3a +7},且A ∩B ={2,5},则A ∪B =____________________________ 解:∵A∩B={2,5},∴5∈A. ∴a 3-2a 2-a +7=5解得a =±1或a =2. ①若a =-1,则B ={1,2,5,4},则A∩B={2,4,5},与已知矛盾,舍去. ②若a =1,则B ={1,4,1,12}不成立,舍去. ③若a =2,则B ={1,5,2,25}符合题意.则A ∪B ={1,2,4,5,25}. 题型二、空集的特殊性 例.已知集合{}{}25,121A x x B x m x m =-<≤=-+≤≤-,且BA , 则实数m 的取值范围为_____________ 例.已知集合{}R x x ax x A ∈=++=,012,{} 0≥=x x B ,且φ=B A I , 求实数a 的取值范围。 解:①当0a =时,{|10,}{1}A x x x R =+=∈=-,此时{|0}A x x ≥=ΦI ; ②当0a ≠时,{|0}A x x ≥=ΦQ I ,A ∴=Φ或关于x 的方程2 10ax x ++=的根均为负数. (1)当A =Φ时,关于x 的方程210ax x ++=无实数根, 140a ?=-<,所以14a > . (2)当关于x 的方程210ax x ++=的根均为负数时, 12121401010a x x a x x a ???=-≥??+=-?? 140a a ?≤?????>?104a <≤. 综上所述,实数a 的取值范围为{0}a a ≥. 题型三、集和的运算 例.设集合S ={x |x >5或x <-1},T ={x |a

高一数学必修三知识点总结及典型例题解析

新课标必修3概率部分知识点总结及典型例题解析 ◆ 事件:随机事件( random event ),确定性事件: 必然事件( certain event )和不 可能事件( impossible event ) ? 随机事件的概率(统计定义):一般的,如果随机事件 A 在n 次实验中发生了m 次,当实验的次数n 很大时,我们称事件A 发生的概率为()n m A P ≈ 说明:① 一个随机事件发生于具有随机性,但又存在统计的规律性,在进行大量的重复事件时某个事件是否发生,具有频率的稳定性 ,而频率的稳定性又是必然的,因此偶然性和必然性对立统一 ② 不可能事件和确定事件可以看成随机事件的极端情况 ③ 随机事件的频率是指事件发生的次数和总的试验次数的比值,它具有一定的稳定性,总在某个常数附近摆动,且随着试验次数的不断增多,这个摆动的幅度越来越小,而这个接近的某个常数,我们称之为概事件发生的概率 ④ 概率是有巨大的数据统计后得出的结果,讲的是一种大的整体的趋势,而频率是具体的统计的结果 ⑤ 概率是频率的稳定值,频率是概率的近似值 ? 概率必须满足三个基本要求:① 对任意的一个随机事件A ,有()10≤≤A P ② ()()0,1,=Φ=ΩΦΩP P 则有可能事件分别表示必然事件和不和用③如果事件 ()()()B P A P B A P B A +=+:,则有互斥和 ? 古典概率(Classical probability model ):① 所有基本事件有限个 ② 每个基本事件发生的可能性都相等 满足这两个条件的概率模型成为古典概型 如果一次试验的等可能的基本事件的个数为个n ,则每一个基本事件发生的概率都是n 1,如果某个事件A 包含了其中的m 个等可能的基本事件,则事件A 发生的概率为 ()n m A P = ? 几何概型(geomegtric probability model ):一般地,一个几何区域D 中随机地取一点, 记事件“改点落在其内部的一个区域d 内”为事件A ,则事件A 发生的概率为 ()的侧度 的侧度D d A P = ( 这里要求D 的侧度不为0,其中侧度的意义由D 确定,一般地,线段的侧度为该线段的长度;平面多变形的侧度为该图形的面积;立体图像的侧度为其体积 ) 几何概型的基本特点:① 基本事件等可性 ② 基本事件无限多 颜老师说明:为了便于研究互斥事件,我们所研究的区域都是指的开区域,即不含边界,在区域D 内随机地取点,指的是该点落在区域D 内任何一处都是等可能的,落在任何部分的可能性大小只与该部分的侧度成正比,而与其形状无关。 互斥事件(exclusive events):不能同时发生的两个事件称为互斥事件

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