高考数学重点难点37数形结合思想_高考数学重点难点

其他范文 时间:2020-02-28 17:20:08 收藏本文下载本文
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重点重点难点36 函数方程思想

函数与方程思想是最重要的一种数学思想,高考中所占比重较大,综合知识多、题型多、应用技巧多.函数思想简单,即将所研究的问题借助建立函数关系式亦或构造中间函数,结合初等函数的图象与性质,加以分析、转化、解决有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题;方程思想即将问题中的数量关系运用数学语言转化为方程模型加以解决.●重点重点难点磁场

1.(★★★★★)关于x的不等式2•32x–3x+a2–a–3>0,当0≤x≤1时恒成立,则实数a的取值范围为

.2.(★★★★★)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.已知函数f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)(1)若a=1,b=–2时,求f(x)的不动点;

(2)若对任意实数b,函数f(x)恒有两个相异的不动点,求a的取值范围;

(3)在(2)的条件下,若y=f(x)图象上A、B两点的横坐标是函数f(x)的不动点,且A、B关于直线y=kx+ 对称,求b的最小值.●案例探究

[例1]已知函数f(x)=logm

(1)若f(x)的定义域为[α,β],(β>α>0),判断f(x)在定义域上的增减性,并加以说明;

(2)当0<m<1时,使f(x)的值域为[logm[m(β–1)],logm[m(α–1)]]的定义域区间为[α,β](β>α>0)是否存在?请说明理由.命题意图:本题重在考查函数的性质,方程思想的应用.属★★★★级题目.知识依托:函数单调性的定义判断法;单调性的应用;方程根的分布;解不等式组.错解分析:第(1)问中考生易忽视“α>3”这一关键隐性条件;第(2)问中转化出的方程,不能认清其根的实质特点,为两大于3的根.技巧与方法:本题巧就巧在采用了等价转化的方法,借助函数方程思想,巧妙解题.解:(1)x<–3或x>3.∵f(x)定义域为[α,β],∴α>3 设β≥x1>x2≥α,有

当0<m<1时,f(x)为减函数,当m>1时,f(x)为增函数.(2)若f(x)在[α,β]上的值域为[logmm(β–1),logmm(α–1)] ∵0<m<1, f(x)为减函数.∴

即α,β为方程mx2+(2m–1)x–3(m–1)=0的大于3的两个根 ∴

∴0<m<

故当0<m< 时,满足题意条件的m存在.[例2]已知函数f(x)=x2–(m+1)x+m(m∈R)(1)若tanA,tanB是方程f(x)+4=0的两个实根,A、B是锐角三角形ABC的两个内角.求证:m≥5;(2)对任意实数α,恒有f(2+cosα)≤0,证明m≥3;(3)在(2)的条件下,若函数f(sinα)的最大值是8,求m.-1-命题意图:本题考查函数、方程与三角函数的相互应用;不等式法求参数的范围.属 ★★★★★级题目.知识依托:一元二次方程的韦达定理、特定区间上正负号的充要条件,三角函数公式.错解分析:第(1)问中易漏掉Δ≥0和tan(A+B)<0,第(2)问中如何保证f(x)在[1,3]恒小于等于零为关键.技巧与方法:深挖题意,做到题意条件都明确,隐性条件注意列.列式要周到,不遗漏.(1)证明:f(x)+4=0即x2–(m+1)x+m+4=0.依题意:

又A、B锐角为三角形内两内角 ∴ <A+B<π

∴tan(A+B)<0,即

∴ ∴m≥5(2)证明:∵f(x)=(x–1)(x–m)又–1≤cosα≤1,∴1≤2+cosα≤3,恒有f(2+cosα)≤0 即1≤x≤3时,恒有f(x)≤0即(x–1)(x–m)≤0 ∴m≥x但xmax=3,∴m≥xmax=3(3)解:∵f(sinα)=sin2α–(m+1)sinα+m= 且 ≥2,∴当sinα=–1时,f(sinα)有最大值8.即1+(m+1)+m=8,∴m=3 ●锦囊妙计

函数与方程的思想是最重要的一种数学思想,要注意函数,方程与不等式之间的相互联系和转化.考生应做到:

(1)深刻理解一般函数y=f(x)、y=f–1(x)的性质(单调性、奇偶性、周期性、最值和图象变换),熟练掌握基本初等函数的性质,这是应用函数思想解题的基础.(2)密切注意三个“二次”的相关问题,三个“二次”即一元二次函数、一元二次方程、一元二次不等式是中学数学的重要内容,具有丰富的内涵和密切的联系.掌握二次函数基本性质,二次方程实根分布条件,二次不等式的转化策略.●歼灭重点重点难点训练

一、选择题

1.(★★★★★)已知函数f(x)=loga[ –(2a)2]对任意x∈[ ,+∞]都有意义,则实数a的取值范围是()A.(0,B.(0,)

C.[ ,1

D.(,)2.(★★★★★)函数f(x)的定义域为R,且x≠1,已知f(x+1)为奇函数,当x<1时,f(x)=2x2–x+1,那么当x>1时,f(x)的递减区间是()A.[,+∞

B.(1,C.[ ,+∞

D.(1, ]

二、填空题

3.(★★★★)关于x的方程lg(ax–1)–lg(x–3)=1有解,则a的取值范围是

.4.(★★★★★)如果y=1–sin2x–mcosx的最小值为–4,则m的值为

.三、解答题

5.(★★★★)设集合A={x|4x–2x+2+a=0,x∈R}.(1)若A中仅有一个元素,求实数a的取值集合B;

(2)若对于任意a∈B,不等式x2–6x<a(x–2)恒成立,求x的取值范围.6.(★★★★)已知二次函数f(x)=ax2+bx(a,b为常数,且a≠0)满足条件:f(x–1)=f(3–x)且-2-方程f(x)=2x有等根.(1)求f(x)的解析式;

(2)是否存在实数m,n(m<n=,使f(x)定义域和值域分别为[m,n]和[4m,4n],如果存在,求出m、n的值;如果不存在,说明理由.7.(★★★★★)已知函数f(x)=6x–6x2,设函数g1(x)=f(x), g2(x)=f[g1(x)], g3(x)=f [g2(x)], „gn(x)=f[gn–1(x)],„

(1)求证:如果存在一个实数x0,满足g1(x0)=x0,那么对一切n∈N,gn(x0)=x0都成立;(2)若实数x0满足gn(x0)=x0,则称x0为稳定不动点,试求出所有这些稳定不动点;(3)设区间A=(–∞,0),对于任意x∈A,有g1(x)=f(x)=a<0, g2(x)=f[g1(x)]=f(0)<0,且n≥2时,gn(x)<0.试问是否存在区间B(A∩B≠),对于区间内任意实数x,只要n≥2,都有gn(x)<0.8.(★★★★)已知函数f(x)=(a>0,x>0).(1)求证:f(x)在(0,+∞)上是增函数;

(2)若f(x)≤2x在(0,+∞)上恒成立,求a的取值范围;

(3)若f(x)在[m,n]上的值域是[m,n](m≠n),求a的取值范围.参 考 答 案

●重点重点难点磁场

1.解析:设t=3x,则t∈[1,3],原不等式可化为a2–a–3>–2t2+t,t∈[1,3].等价于a2–a–3大于f(t)=–2t2+t在[1,3]上的最大值.答案:(–∞,–1)∪(2,+∞)2.解:(1)当a=1,b=–2时,f(x)=x2–x–3,由题意可知x=x2–x–3,得x1=–1,x2=3.故当a=1,b=–2时,f(x)的两个不动点为–1,3.(2)∵f(x)=ax2+(b+1)x+(b–1)(a≠0)恒有两个不动点,∴x=ax2+(b+1)x+(b–1),即ax2+bx+(b–1)=0恒有两相异实根 ∴Δ=b2–4ab+4a>0(b∈R)恒成立.于是Δ′=(4a)2–16a<0解得0<a<1 故当b∈R,f(x)恒有两个相异的不动点时,0<a<1.(3)由题意A、B两点应在直线y=x上,设A(x1,x1),B(x2,x2)又∵A、B关于y=kx+ 对称.∴k=–1.设AB的中点为M(x′,y′)∵x1,x2是方程ax2+bx+(b–1)=0的两个根.∴x′=y′=,又点M在直线 上有,即

∵a>0,∴2a+ ≥2 当且仅当2a= 即a= ∈(0,1)时取等号,故b≥–,得b的最小值–.●歼灭重点重点难点训练

一、1.解析:考查函数y1= 和y2=(2a)x的图象,显然有0<2a<1.由题意 得a=,再结合指数函数图象性质可得答案.答案:A 2.解析:由题意可得f(–x+1)=–f(x+1).令t=–x+1,则x=1–t,故f(t)=–f(2–t),即f(x)=–f(2–x).当x>1,2–x<1,于是有f(x)=–f(2–x)=–2(x–)2–,其递减区间为[,+∞).答案:C-3-3.解析:显然有x>3,原方程可化为

故有(10–a)•x=29,必有10–a>0得a<10 又x= >3可得a>.答案: <a<10 4.解析:原式化为.当 <–1,ymin=1+m=–4 m=–5.当–1≤ ≤1,ymin= =–4 m=±4不符.当 >1,ymin=1–m=–4 m=5.答案:±5

二、5.解:(1)令2x=t(t>0),设f(t)=t2–4t+a.由f(t)=0在(0,+∞)有且仅有一根或两相等实根,则有 ①f(t)=0有两等根时,Δ=0 16–4a=0 a=4 验证:t2–4t+4=0 t=2∈(0,+∞),这时x=1 ②f(t)=0有一正根和一负根时,f(0)<0 a<0 ③若f(0)=0,则a=0,此时4x–4•2x=0 2x=0(舍去),或2x=4,∴x=2,即A中只有一个元素

综上所述,a≤0或a=4,即B={a|a≤0或a=4}(2)要使原不等式对任意a∈(–∞,0]∪{4}恒成立.即g(a)=(x–2)a–(x2–6x)>0恒成立.只须

<x≤2 6.解:(1)∵方程ax2+bx=2x有等根,∴Δ=(b–2)2=0,得b=2.由f(x–1)=f(3–x)知此函数图象的对称轴方程为x=– =1得a=–1,故f(x)=–x2+2x.(2)f(x)=–(x–1)2+1≤1,∴4n≤1,即n≤

而抛物线y=–x2+2x的对称轴为x=1 ∴n≤ 时,f(x)在[m,n]上为增函数.若满足题设条件的m,n存在,则

又m<n≤ ,∴m=–2,n=0,这时定义域为[–2,0],值域为[–8,0].由以上知满足条件的m、n存在,m=–2,n=0.7.(1)证明:当n=1时,g1(x0)=x0显然成立; 设n=k时,有gk(x0)=x0(k∈N)成立,则gk+1(x0)=f[gk(x0)]=f(x0)=g1(x0)=x0 即n=k+1时,命题成立.∴对一切n∈N,若g1(x0)=x0,则gn(x0)=x0.(2)解:由(1)知,稳定不动点x0只需满足f(x0)=x0 由f(x0)=x0,得6x0–6x02=x0,∴x0=0或x0= ∴稳定不动点为0和.(3)解:∵f(x)<0,得6x–6x2<0 x<0或x>1.∴gn(x)<0 f[gn–1(x)]<0 gn–1(x)<0或gn–1(x)>1 要使一切n∈N,n≥2,都有gn(x)<0,必须有g1(x)<0或g1(x)>1.由g1(x)<0 6x–6x2<0 x<0或x>1 由g1(x)>0 6x–6x2>1

故对于区间()和(1,+∞)内的任意实数x,只要n≥2,n∈N,都有gn(x)<0.8.(1)证明:任取x1>x2>0,f(x1)–f(x2)=

-4-∵x1>x2>0,∴x1x2>0,x1–x2>0, ∴f(x1)–f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),故f(x)在(0,+∞)上是增函数.(2)解:∵ ≤2x在(0,+∞)上恒成立,且a>0, ∴a≥ 在(0,+∞)上恒成立,令(当且仅当2x= 即x= 时取等号),要使a≥ 在(0,+∞)上恒成立,则a≥.故a的取值范 围是[ ,+∞).(3)解:由(1)f(x)在定义域上是增函数.∴m=f(m),n=f(n),即m2– m+1=0,n2– n+1=0 故方程x2– x+1=0有两个不相等的正根m,n,注意到m•n=1,故只需要Δ=()2–4>0,由于a>0,则0<a<.重点难点37 数形结合思想

数形结合思想在高考中占有非常重要的地位,其“数”与“形”结合,相互渗透,把代数式的精确刻划与几何图形的直观描述相结合,使代数问题、几何问题相互转化,使抽象思维和形象思维有机结合.应用数形结合思想,就是充分考查数学问题的条件和结论之间的内在联系,既分析其代数意义又揭示其几何意义,将数量关系和空间形式巧妙结合,来寻找解题思路,使问题得到解决.运用这一数学思想,要熟练掌握一些概念和运算的几何意义及常见曲线的代数特征.●重点难点磁场

1.曲线y=1+(–2≤x≤2)与直线y=r(x–2)+4有两个交点时,实数r的取值范围

.2.设f(x)=x2–2ax+2,当x∈[–1,+∞)时,f(x)>a恒成立,求a的取值范围.●案例探究

[例1]设A={x|–2≤x≤a},B={y|y=2x+3,且x∈A},C={z|z=x2,且x∈A },若C B,求实数a的取值范围.命题意图:本题借助数形结合,考查有关集合关系运算的题目.属★★★★级题目.知识依托:解决本题的关键是依靠一元二次函数在区间上的值域求法确定集合C.进而将C B用不等式这一数学语言加以转化.错解分析:考生在确定z=x2,x∈[–2,a]的值域是易出错,不能分类而论.巧妙观察图象将是上策.不能漏掉a<–2这一种特殊情形.技巧与方法:解决集合问题首先看清元素究竟是什么,然后再把集合语言“翻译”为一般的数学语言,进而分析条件与结论特点,再将其转化为图形语言,利用数形结合的思想来解决.解:∵y=2x+3在[–2, a]上是增函数

∴–1≤y≤2a+3,即B={y|–1≤y≤2a+3} 作出z=x2的图象,该函数定义域右端点x=a有三种不同的位置情况如下:

①当–2≤a≤0时,a2≤z≤4即C={z|z2≤z≤4} 要使C B,必须且只须2a+3≥4得a≥ 与–2≤a<0矛盾.②当0≤a≤2时,0≤z≤4即C={z|0≤z≤4},要使C B,由图可知: 必须且只需

解得 ≤a≤2 ③当a>2时,0≤z≤a2,即C={z|0≤z≤a2},要使C B必须且只需

-5-解得2<a≤3 ④当a<–2时,A= 此时B=C=,则C B成立.综上所述,a的取值范围是(–∞,–2)∪[ ,3].[例2]已知acosα+bsinα=c, acosβ+bsinβ=c(ab≠0,α–β≠kπ, k∈Z)求证:

.命题意图:本题主要考查数学代数式几何意义的转换能力.属★★★★★级题目.知识依托:解决此题的关键在于由条件式的结构联想到直线方程.进而由A、B两点坐标特点知其在单位圆上.错解分析:考生不易联想到条件式的几何意义,是为瓶颈之一.如何巧妙利用其几何意义是为瓶颈之二.技巧与方法:善于发现条件的几何意义,还要根据图形的性质分析清楚结论的几 何意义,这样才能巧用数形结合方法完成解题.证明:在平面直角坐标系中,点A(cosα,sinα)与点B(cosβ, sinβ)是直线l:ax+by=c与单位圆x2+y2=1的两个交点如图.从而:|AB|2=(cosα–cosβ)2+(sinα–sinβ)2 =2–2cos(α–β)

又∵单位圆的圆心到直线l的距离

由平面几何知识知|OA|2–(|AB|)2=d2即

∴.●锦囊妙计

应用数形结合的思想,应注意以下数与形的转化:(1)集合的运算及韦恩图(2)函数及其图象

(3)数列通项及求和公式的函数特征及函数图象(4)方程(多指二元方程)及方程的曲线

以形助数常用的有:借助数轴;借助函数图象;借助单位圆;借助数式的结构特征;借助于解析几何方法.以数助形常用的有:借助于几何轨迹所遵循的数量关系;借助于运算结果与几何定理的结合.●歼灭重点难点训练

一、选择题

1.(★★★★)方程sin(x–)= x的实数解的个数是()A.2

B.3

C.4

D.以上均不对

2.(★★★★★)已知f(x)=(x–a)(x–b)–2(其中a<b,且α、β是方程f(x)=0的两根(α<β,则实数a、b、α、β的大小关系为()A.α<a<b<β

B.α<a<β<b C.a<α<b<β

D.a<α<β<b

二、填空题

3.(★★★★★)(4cosθ+3–2t)2+(3sinθ–1+2t)2,(θ、t为参数)的最大值是

.4.(★★★★★)已知集合A={x|5–x≥ },B={x|x2–ax≤x–a},当A B时,则a的取值范围是

.三、解答题

-6-5.(★★★★)设关于x的方程sinx+ cosx+a=0在(0,π)内有相异解α、β.(1)求a的取值范围;(2)求tan(α+β)的值.6.(★★★★)设A={(x,y)|y= ,a>0},B={(x,y)|(x–1)2+(y–3)2=a2,a>0},且A∩B≠,求a的最大值与最小值.7.(★★★★)已知A(1,1)为椭圆 =1内一点,F1为椭圆左焦点,P为椭圆上一动点.求|PF1|+|PA|的最大值和最小值.8.(★★★★★)把一个长、宽、高分别为25 cm、20 cm、5 cm的长方体木盒从一个正方形窗口穿过,那么正方形窗口的边长至少应为多少?

参 考 答 案 ●重点难点磁场

1.解析:方程y=1+ 的曲线为半圆,y=r(x–2)+4为过(2,4)的直线.答案:(]

2.解法一:由f(x)>a,在[–1,+∞)上恒成立 x2–2ax+2–a>0在[–1,+∞)上恒成立.考查函数g(x)=x2–2ax+2–a的图象在[–1,+∞]时位于x轴上方.如图两种情况:

不等式的成立条件是:(1)Δ=4a2–4(2–a)<0 a∈(–2,1)(2)a∈(–3,–2,综上所述a∈(–3,1).解法二:由f(x)>a x2+2>a(2x+1)令y1=x2+2,y2=a(2x+1),在同一坐标系中作出两个函数的图象.如图满足条件的直线l位于l1与l2之间,而直线l1、l2对应的a值(即直线的斜率)分别为1,–3,故直线l对应的a∈(–3,1).●歼灭重点难点训练

一、1.解析:在同一坐标系内作出y1=sin(x–)与y2= x的图象如图.答案:B 2.解析:a,b是方程g(x)=(x–a)(x–b)=0的两根,在同一坐标系中作出函数f(x)、g(x)的图象如图所示:

答案:A

二、3.解析:联想到距离公式,两点坐标为A(4cosθ,3sinθ),B(2t–3,1–2t)点A的几何图形是椭圆,点B表示直线.考虑用点到直线的距离公式求解.答案:

4.解析:解得A={x|x≥9或x≤3},B={x|(x–a)(x–1)≤0},画数轴可得.答案:a>3

三、5.解:①作出y=sin(x+)(x∈(0,π))及y=– 的图象,知当|– |<1且– ≠

时,曲线与直线有两个交点,故a∈(–2,–)∪(– ,2).②把sinα+ cosα=–a,sinβ+ cosβ=–a相减得tan,故tan(α+β)=3.-7-6.解:∵集合A中的元素构成的图形是以原点O为圆心,a为半径的半圆;集合B中的元素是以点O′(1,)为圆心,a为半径的圆.如图所示

∵A∩B≠,∴半圆O和圆O′有公共点.显然当半圆O和圆O′外切时,a最小

a+a=|OO′|=2,∴amin=2 –2 当半圆O与圆O′内切时,半圆O的半径最大,即 a最大.此时 a–a=|OO′|=2,∴amax=2 +2.7.解:由 可知a=3,b= ,c=2,左焦点F1(–2,0),右焦点F2(2,0).由椭圆定义,|PF1|=2a–|PF2|=6–|PF2|, ∴|PF1|+|PA|=6–|PF2|+|PA|=6+|PA|–|PF2| 如图:

由||PA|–|PF2||≤|AF2|= 知 – ≤|PA|–|PF2|≤.当P在AF2延长线上的P2处时,取右“=”号; 当P在AF2的反向延长线的P1处时,取左“=”号.即|PA|–|PF2|的最大、最小值分别为,–.于是|PF1|+|PA|的最大值是6+ ,最小值是6–.8.解:本题实际上是求正方形窗口边长最小值.由于长方体各个面中宽和高所在的面的边长最小,所以应由这个面对称地穿过窗口才能使正方形窗口边长尽量地小.如图:

设AE=x,BE=y, 则有AE=AH=CF=CG=x,BE=BF=DG=DH=y ∴

∴.高考数学重点难点突破 重点难点38 分类讨论思想.txt人永远不知道谁哪次不经意的跟你说了再见之后就真的再也不见了。一分钟有多长?这要看你是蹲在厕所里面,还是等在厕所外面„„

重点难点38 分类讨论思想

分类讨论思想就是根据所研究对象的性质差异,分各种不同的情况予以分析解决.分类讨论题覆盖知识点较多,利于考查学生的知识面、分类思想和技巧;同时方式多样,具有较高的逻辑性及很强的综合性,树立分类讨论思想,应注重理解和掌握分类的原则、方法与技巧、做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分层别类不重复、不遗漏的分析讨论.”

●重点难点磁场

1.(★★★★★)若函数在其定义域内有极值点,则a的取值为

.2.(★★★★★)设函数f(x)=x2+|x-a|+1,x∈R.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)求函数f(x)的最小值.●案例探究

[例1]已知{an}是首项为2,公比为的等比数列,Sn为它的前n项和.(1)用Sn表示Sn+1;

(2)是否存在自然数c和k,使得成立.命题意图:本题主要考查等比数列、不等式知识以及探索和论证存在性问题的能力,属★★★★★级题目.知识依托:解决本题依据不等式的分析法转化,放缩、解简单的分式不等式;数列的基本性质.错解分析:第2问中不等式的等价转化为学生的易错点,不能确定出.技巧与方法:本题属于探索性题型,是高考试题的热点题型.在探讨第2问的解法时,采取优化结论的策略,并灵活运用分类讨论的思想:即对双参数k,c轮流分类讨论,从而获得答案.解:(1)由Sn=4(1-),得,(n∈N*)

(2)要使,只要

因为

所以,(k∈N*)

故只要Sk-2<c<Sk,(k∈N*)

因为Sk+1>Sk,(k∈N*)

所以Sk-2≥S1-2=1.又Sk<4,故要使①成立,c只能取2或3.当c=2时,因为S1=2,所以当k=1时,c<Sk不成立,从而①不成立.当k≥2时,因为,由Sk<Sk+1(k∈N*)得

Sk-2<Sk+1-2

故当k≥2时,Sk-2>c,从而①不成立.当c=3时,因为S1=2,S2=3,所以当k=1,k=2时,c<Sk不成立,从而①不成立

因为,又Sk-2<Sk+1-2

所以当k≥3时,Sk-2>c,从而①成立.综上所述,不存在自然数c,k,使成立.[例2]给出定点A(a,0)(a>0)和直线l:x=-1,B是直线l上的动点,∠BOA的角平分线交AB于点C.求点C的轨迹方程,并讨论方程表示的曲线类型与a值的关系.命题意图:本题考查动点的轨迹,直线与圆锥曲线的基本知识,分类讨论的思想方法.综合性较强,解法较多,考查推理能力和综合运用解析几何知识解题的能力.属★★★★★级题目.知识依托:求动点轨迹的基本方法步骤.椭圆、双曲线、抛物线标准方程的基本特点.错解分析:本题易错点为考生不能巧妙借助题意条件,构建动点坐标应满足的关系式和分类讨论轨迹方程表示曲线类型.技巧与方法:精心思考,发散思维、多途径、多角度的由题设条件出发,探寻动点应满足的关系式.巧妙地利用角平分线的性质.解法一:依题意,记B(-1,b),(b∈R),则直线OA和OB的方程分别为y=0和y=-bx.设点C(x,y),则有0≤x<a,由OC平分∠AOB,知点C到OA、OB距离相等.根据点到直线的距离公式得|y|=

依题设,点C在直线AB上,故有

由x-a≠0,得

将②式代入①式,得y2[(1-a)x2-2ax+(1+a)y2]=0 若y≠0,则

(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a)若y=0则b=0,∠AOB=π,点C的坐标为(0,0)满足上式.综上,得点C的轨迹方程为

(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a(i)当a=1时,轨迹方程化为y2=x(0≤x<1

③ 此时方程③表示抛物线弧段;(ii)当a≠1,轨迹方程化为

所以当0<a<1时,方程④表示椭圆弧段; 当a>1时,方程④表示双曲线一支的弧段.解法二:如图,设D是l与x轴的交点,过点C作CE⊥x轴,E是垂足.(i)当|BD|≠0时,设点C(x,y),则0<x<a,y≠0 由CE∥BD,得.∵∠COA=∠COB=∠COD-∠BOD=π-∠COA-∠BOD ∴2∠COA=π-∠BOD ∴

∴整理,得

(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0<x<a)(ii)当|BD|=0时,∠BOA=π,则点C的坐标为(0,0),满足上式.综合(i)、(ii),得点C的轨迹方程为(1-a)x2-2ax+(1+a)y2=0(0≤x<a)以下同解法一.解法三:设C(x,y)、B(-1,b),则BO的方程为y=-bx,直线AB的方程为

∵当b≠0时,OC平分∠AOB,设∠AOC=θ,∴直线OC的斜率为k=tanθ,OC的方程为y=kx于是

又tan2θ=-b ∴-b=

① ∵C点在AB上 ∴

由①、②消去b,得

③ 又,代入③,有

整理,得(a-1)x2-(1+a)y2+2ax=0

当b=0时,即B点在x轴上时,C(0,0)满足上式:

a≠1时,④式变为

当0<a<1时,④表示椭圆弧段;

当a>1时,④表示双曲线一支的弧段; 当a=1时,④表示抛物线弧段.●锦囊妙计

分类讨论思想就是依据一定的标准,对问题分类、求解,要特别注意分类必须满足互斥、无漏、最简的原则.分类讨论常见的依据是:

1.由概念内涵分类.如绝对值、直线的斜率、指数对数函数、直线与平面的夹角等定义包含了分类.2.由公式条件分类.如等比数列的前n项和公式、极限的计算、圆锥曲线的统一定义中图形的分类等.3.由实际意义分类.如排列、组合、概率中较常见,但不明显、有些应用问题也需分类讨论.在学习中也要注意优化策略,有时利用转化策略,如反证法、补集法、变更多元法、数形结合法等简化甚至避开讨论.●歼灭重点难点训练

一、选择题

1.(★★★★)已知其中a∈R,则a的取值范围是()

A.a<0

B.a<2或a≠-2

C.-2<a<2

D.a<-2或a>2

2.(★★★★★)四面体的顶点和各棱的中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有()

A.150种

B.147种

C.144种

D.141种

二、填空题

3.(★★★★)已知线段AB在平面α外,A、B两点到平面α的距离分别为1和3,则线段AB的中点到平面α的距离为

.4.(★★★★★)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+(a-1)=0},C={x|x2-mx+2=0},且A∪B=A,A∩C=C,则a的值为,m的取值范围为

.三、解答题

5.(★★★★)已知集合A={x|x2+px+q=0},B={x|qx2+px+1=0},A,B同时满足:

①A∩B≠,②A∩B={-2}.求p、q的值.6.(★★★★)已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数λ(λ>0).求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.7.(★★★★★)已知函数y=f(x)的图象是自原点出发的一条折线.当n≤y≤n+1(n=0,1,2,...)时,该图象是斜率为bn的线段(其中正常数b≠1),设数列{xn}由f(xn)=n(n=1,2,...)定义.(1)求x1、x2和xn的表达式;

(2)计算xn;

(3)求f(x)的表达式,并写出其定义域.8.(★★★★★)已知a>0时,函数f(x)=ax-bx2

(1)当b>0时,若对任意x∈R都有f(x)≤1,证明a≤2b;

(2)当b>1时,证明:对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤2;

(3)当0<b≤1时,讨论:对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件.-11-

参 考 答 案

●重点难点磁场

1.解析:即f(x)=(a-1)x2+ax-=0有解.当a-1=0时,满足.当a-1≠0时,只需Δ=a2-(a-1)>0.答案:或a=1

2.解:(1)当a=0时,函数f(-x)=(-x)2+|-x|+1=f(x),此时f(x)为偶函数.当a≠0时,f(a)=a2+1,f(-a)=a2+2|a|+1.f(-a)≠f(a),f(-a)≠-f(a)

此时函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)①当x≤a时,函数f(x)=x2-x+a+1=(x-)2+a+

若a≤,则函数f(x)在(-∞,a]上单调递减.从而函数f(x)在(-∞,a上的最小值为f(a)=a2+1

若a>,则函数f(x)在(-∞,a上的最小值为f()=+a,且f()≤f(a).②当x≥a时,函数f(x)=x2+x-a+1=(x+)2-a+

若a≤-,则函数f(x)在[a,+∞]上的最小值为f(-)=-a,且f(-)≤f(a);

若a>-,则函数f(x)在[a,+∞)单调递增.从而函数f(x)在[a,+∞]上的最小值为f(a)=a2+1.综上,当a≤-时,函数f(x)的最小值为-a;

当-<a≤时,函数f(x)的最小值是a2+1;

当a>时,函数f(x)的最小值是a+.●歼灭重点难点训练

一、1.解析:分a=

2、|a|>2和|a|<2三种情况分别验证.答案:C

2.解析:任取4个点共C=210种取法.四点共面的有三类:(1)每个面上有6个点,则有4×C=60种取共面的取法;(2)相比较的4个中点共3种;(3)一条棱上的3点与对棱的中点共6种.答案:C

二、3.解析:分线段AB两端点在平面同侧和异侧两种情况解决.答案:1或2

4.解析:A={1,2},B={x|(x-1)(x-1+a)=0},由A∪B=A可得1-a=1或1-a=2;

由A∩C=C,可知C={1}或.答案:2或3 3或(-2,2)

三、5.解:设x0∈A,x0是x02+px0+q=0的根.若x0=0,则A={-2,0},从而p=2,q=0,B={-}.此时A∩B=与已知矛盾,故x0≠0.将方程x02+px0+q=0两边除以x02,得

.即满足B中的方程,故∈B.∵A∩={-2},则-2∈A,且-2∈.设A={-2,x0},则B={},且x0≠2(否则A∩B=).若x0=-,则-2∈B,与-2B矛盾.又由A∩B≠,∴x0=,即x0=±1.-12-

即A={-2,1}或A={-2,-1}.故方程x2+px+q=0有两个不相等的实数根-2,1或-2,-1

6.解:如图,设MN切圆C于N,则动点M组成的集合是P={M||MN|=λ|MQ|,λ>0}.∵ON⊥MN,|ON|=1,∴|MN|2=|MO|2-|ON|2=|MO|2-1

设动点M的坐标为(x,y),则

即(x2-1)(x2+y2)-4λ2x+(4λ2+1)=0.经检验,坐标适合这个方程的点都属于集合P,故方程为所求的轨迹方程.(1)当λ=1时,方程为x=,它是垂直于x轴且与x轴相交于点(,0)的直线;

(2)当λ≠1时,方程化为:

它是以为圆心,为半径的圆.7.解:(1)依题意f(0)=0,又由f(x1)=1,当0≤y≤1,函数y=f(x)的图象是斜率为b0=1的线段,故由

∴x1=1

又由f(x2)=2,当1≤y≤2时,函数y=f(x)的图象是斜率为b的线段,故由

即x2-x1= ∴x2=1+ 记x0=0,由函数y=f(x)图象中第n段线段的斜率为bn-1,故得

又由f(xn)=n,f(xn-1)=n-1 ∴xn-xn-1=()n-1,n=1,2,......由此知数列{xn-xn-1}为等比数列,其首项为1,公比为.因b≠1,得(xk-xk-1)=1++...+ 即xn=(2)由(1)知,当b>1时,当0<b<1,n→∞, xn也趋于无穷大.xn不存在.(3)由(1)知,当0≤y≤1时,y=x,即当0≤x≤1时,f(x)=x;当n≤y≤n+1,即xn≤x≤xn+1由(1)可知 f(x)=n+bn(x-xn)(n=1,2,...),由(2)知 当b>1时,y=f(x)的定义域为[0,);当0<b<1时,y=f(x)的定义域为[0,+∞).8.(1)证明:依设,对任意x∈R,都有f(x)≤1 ∵ ∴≤1 ∵a>0,b>0 ∴a≤2.(2)证明:必要性:

对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1-1≤f(x),据此可以推出-1≤f(1)-13-

即a-b≥-1,∴a≥b-1

对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1f(x)≤1.因为b>1,可以推出f()≤1即a•-1≤1,∴a≤2,∴b-1≤a≤2

充分性:

因为b>1,a≥b-1,对任意x∈[0,1].可以推出ax-bx2≥b(x-x2)-x≥-x≥-1

即ax-bx2≥-1

因为b>1,a≤2,对任意x∈[0,1],可以推出ax-bx2≤2x-bx2≤1

即ax-bx2≤1,∴-1≤f(x)≤1

综上,当b>1时,对任意x∈[0,1],|f(x)|≤1的充要条件是b-1≤a≤2.(3)解:∵a>0,0<b≤1

∴x∈[0,1],f(x)=ax-bx2≥-b≥-1

即f(x)≥-1

f(x)≤1f(1)≤1a-b≤1

即a≤b+1

a≤b+1f(x)≤(b+1)x-bx2≤1

即f(x)≤1 所以当a>0,0<b≤1时高考数学重点难点突破 重点难点39 化归思想.txt人和人的心最近又最远,真诚是中间的通道。试金可以用火,试女人可以用金,试男人可以用女人--往往都经不起那么一试。

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