2022年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 微專(zhuān)題強(qiáng)化練 專(zhuān)題26 函數(shù)與方程的思想、分類(lèi)討論的思想(含解析)

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1、2022年高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 微專(zhuān)題強(qiáng)化練 專(zhuān)題26 函數(shù)與方程的思想、分類(lèi)討論的思想(含解析)一、選擇題1(文)方程mx有解,則m的最大值為()A1B0C1 D2答案A解析mx,令t0,則x1t2,m1t2t(t)21,故選A(理)已知對(duì)于任意的a1,1,函數(shù)f(x)x2(a4)x42a的值總大于0,則x的取值范圍是()A1x3Bx3C1x2 Dx2答案B解析將f(x)x2(a4)x42a看作是a的一次函數(shù),記為g(a)(x2)ax24x4.當(dāng)a1,1時(shí)恒有g(shù)(a)0,只需滿(mǎn)足條件即解之得x3.方法點(diǎn)撥1.函數(shù)與方程的關(guān)系函數(shù)與方程是兩個(gè)不同的概念,但它們之間有著密切的聯(lián)系,方程f(

2、x)0的解就是函數(shù)yf(x)的圖象與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),函數(shù)yf(x)也可以看作二元方程f(x)y0,通過(guò)方程進(jìn)行研究2應(yīng)用函數(shù)與方程思想解決函數(shù)、方程、不等式問(wèn)題,是多元問(wèn)題中的常見(jiàn)題型,常見(jiàn)的解題思路有以下兩種:(1)分離變量,構(gòu)造函數(shù),將不等式恒成立、方程求解等轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值(或值域),然后求解(2)換元,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一次不等式、二次不等式或二次方程,進(jìn)而構(gòu)造函數(shù)加以解決2(文)(xx哈三中二模)一只螞蟻從正方體ABCDA1B1C1D1的頂點(diǎn)A處出發(fā),經(jīng)正方體的表面,按最短路線(xiàn)爬行到頂點(diǎn)C1處,則下列圖形中可以表示正方體及螞蟻?zhàn)疃膛佬新肪€(xiàn)的正視圖的是()A(1)(2) B(1)(3)

3、C(2)(4) D(3)(4)答案C解析爬行路線(xiàn)為時(shí)正視圖為(2);爬行路線(xiàn)是時(shí),正視圖為(4),故選C方法點(diǎn)撥若幾何圖形的位置不確定時(shí),常常要對(duì)各種不同情況加以討論(理)有四根長(zhǎng)都為2的直鐵條,若再選兩根長(zhǎng)都為a的直鐵條,使這六根鐵條端點(diǎn)處相連能夠焊接成一個(gè)三棱錐形的鐵架,則a的取值范圍是()A(0,) B(1,2)C(,) D(0,2)答案A解析若構(gòu)成三棱錐有兩種情形一種情形是三條長(zhǎng)為2的線(xiàn)段圍成三角形作為棱錐的底面,過(guò)BC的中點(diǎn)M作與BC垂直的平面,在平面內(nèi),以A為圓心AP2為半徑畫(huà)圓,點(diǎn)P在此圓周上,且不在平面ABC內(nèi)時(shí),構(gòu)成三棱錐PABC,此時(shí)PBPCa,易求得aa,0a2,取兩者的

4、并集得,0a0且a1,指數(shù)運(yùn)算中對(duì)底數(shù)的限制,不等式兩邊同乘以一個(gè)正數(shù)(負(fù)數(shù)),排列組合中的分類(lèi)計(jì)數(shù)(4)由圖形的不確定性引起的討論,如圖形的類(lèi)型、位置,角的終邊所在象限、點(diǎn)線(xiàn)面位置等,點(diǎn)斜式(斜截式)直線(xiàn)方程適用范圍,直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系(5)由參數(shù)的變化引起的分類(lèi)討論:含參數(shù)的問(wèn)題(方程、不等式、函數(shù)等),由于參數(shù)的不同取值會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不同或不同的參數(shù)求解、證明的方法不同等(6)由實(shí)際問(wèn)題的實(shí)際意義引起的分類(lèi)討論3(文)圓錐曲線(xiàn)1的離心率e,則a的值為()A1 BC1或 D以上均不正確答案C解析因焦點(diǎn)在x軸上和y軸上的不同,離心率e關(guān)于a的表達(dá)式發(fā)生變化,故需分類(lèi)當(dāng)焦點(diǎn)在x軸上時(shí),e2,

5、解得a;當(dāng)焦點(diǎn)在y軸上時(shí),e2,解得a1.故選C(理)將1,2,3,4,5排成一列a1a2a3a4a5(如43215中,a14,a23,a32,a41,a55),則滿(mǎn)足a1a3,a3a5的排列個(gè)數(shù)是()A10 B12C14 D16答案D解析a3a2,a3a1,a2a3入手討論),(1)當(dāng)a33時(shí),a2,a4只能是4,5,共有AA種;(2)當(dāng)a32時(shí),a2,a4可以為3,4,5,a5a4,a11,則雙曲線(xiàn)1的離心率e的取值范圍是()A(1,) B(,)C, D(,)答案B解析e2()21(1)2,因?yàn)楫?dāng)a1時(shí),01,所以2e25,即e.5如圖所示,在AOB中,點(diǎn)A(2,1),B(3,0),點(diǎn)E在

6、射線(xiàn)OB上自O(shè)開(kāi)始移動(dòng)設(shè)OEx,過(guò)E作OB的垂線(xiàn)l,記AOB在直線(xiàn)l左邊部分的面積為S,則函數(shù)Sf(x)的圖象是()答案D解析當(dāng)0x2時(shí),f(x)xxx2,是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn),且f(2)1;當(dāng)23時(shí),f(x)是確定的常數(shù),圖象為直線(xiàn)二、填空題6如圖,正六邊形ABCDEF中,P是CDE內(nèi)(包括邊界)的動(dòng)點(diǎn)設(shè)(,R),則的取值范圍是_答案3,4解析建立如圖所示的直角坐標(biāo)系,設(shè)正六邊形邊長(zhǎng)為2,則C(2,0),A(1,),B(1,),D(1,),E(1,),F(xiàn)(2,0),設(shè)P(x,y)可得(x1,y),(2,0),(1,),則xy2,當(dāng)點(diǎn)P在如圖陰影部分所示的平面區(qū)域內(nèi)時(shí),可作平行直線(xiàn)系xy2z,當(dāng)

7、直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)E或C時(shí),取得最小值,()最小值2023;當(dāng)直線(xiàn)過(guò)點(diǎn)D時(shí),取得最大值,()最大值124,則的取值范圍是3,4方法點(diǎn)撥和函數(shù)與方程思想密切關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)(1)函數(shù)與不等式的相互轉(zhuǎn)化對(duì)函數(shù)yf(x),當(dāng)y0時(shí),就化為不等式f(x)0,借助于函數(shù)的圖象和性質(zhì)可解決有關(guān)問(wèn)題,而研究函數(shù)的性質(zhì)也離不開(kāi)不等式(2)數(shù)列的通項(xiàng)與前n項(xiàng)和是自變量為正整數(shù)的函數(shù),用函數(shù)的觀(guān)點(diǎn)去處理數(shù)列問(wèn)題十分重要(3)解析幾何中的許多問(wèn)題,例如直線(xiàn)與二次曲線(xiàn)的位置關(guān)系問(wèn)題,需要通過(guò)解二元方程組才能解決這都涉及二次方程與二次函數(shù)的有關(guān)理論(4)立體幾何中有關(guān)線(xiàn)段、角、面積、體積的計(jì)算,經(jīng)常需要運(yùn)用列方程或建立函數(shù)關(guān)系的方法

8、加以解決,引進(jìn)空間向量后,立體幾何與函數(shù)的關(guān)系就更加密切(5)(理)函數(shù)f(x)(abx)n(nN*)與二項(xiàng)式定理密切相關(guān),利用這個(gè)函數(shù),用賦值法和比較系數(shù)法可以解決很多有關(guān)二項(xiàng)式定理的問(wèn)題及求和問(wèn)題7(文)若關(guān)于x的方程cos2x2cosxm0有實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是_分析將方程變形為mcos2x2cosx,則當(dāng)方程有實(shí)數(shù)根時(shí),cos2x2cosx的取值范圍就是m的取值范圍答案解析原方程可化為mcos2x2cosx.令f(x)cos2x2cosx,則f(x)2cos2x12cosx22,由于1cosx1,所以當(dāng)cosx時(shí),f(x)取得最大值,當(dāng)cosx1時(shí),f(x)取得最小值3,故函數(shù)

9、f(x)的值域?yàn)椋磎.方法點(diǎn)撥本題若令cosxt,則可通過(guò)換元法將原方程化為關(guān)于t的一元二次方程,但求解過(guò)程將非常繁瑣,而通過(guò)分離參數(shù),引進(jìn)函數(shù),便可通過(guò)函數(shù)的值域較為簡(jiǎn)單地求得參數(shù)m的取值范圍(理)如果方程cos2xsinxa0在(0,上有解,則a的取值范圍是_答案(1,1分析可分離變量為acos2xsinx,轉(zhuǎn)化為確定的相關(guān)函數(shù)的值域解析解法1:把方程變?yōu)閍cos2xsinx.設(shè)f(x)cos2xsinx(x(0,)顯然當(dāng)且僅當(dāng)af(x)的值域時(shí),af(x)有解f(x)(1sin2x)sinx(sinx)2,且由x(0,知,sinx(0,1f(x)的值域?yàn)?1,1,a的取值范圍是(1,1

10、解法2:令tsinx,由x(0,可得t(0,1把原方程變?yōu)閠2t1a0,依題意,該方程在(0,1上有解,設(shè)f(t)t2t1a.其圖象是開(kāi)口向上的拋物線(xiàn),對(duì)稱(chēng)軸為x,在區(qū)間(0,1的左側(cè),如下圖所示因此f(t)0在(0,1上有解,當(dāng)且僅當(dāng),即,1.因?yàn)镸是線(xiàn)段AB的中點(diǎn),所以因?yàn)镻(0,2),M(x0,y0),N(a,0)三點(diǎn)共線(xiàn),所以,所以,即2k.因?yàn)閗,所以2k2,當(dāng)且僅當(dāng)k時(shí)等號(hào)成立,所以2,則a0.三、解答題9(文)設(shè)函數(shù)f(x)lnxp(x1),pR.(1)當(dāng)p1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)設(shè)函數(shù)g(x)xf(x)p(2x2x1)對(duì)任意x1都有g(shù)(x)0成立,求p的取值范圍解

11、析(1)當(dāng)p1時(shí),f(x)lnxx1,其定義域?yàn)?0,)所以f (x)1.由f (x)10得0x1,所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1,單調(diào)遞減區(qū)間為(1,)(2)由函數(shù)g(x)xf(x)p(2x2x1)xlnxp(x21),得g(x)lnx12px.由(1)知,當(dāng)p1時(shí),f(x)f(1)0,即不等式lnxx1成立當(dāng)p時(shí),g(x)lnx12px(x1)12px(12p)x0,即g(x)在1,)上單調(diào)遞減,從而g(x)g(1)0滿(mǎn)足題意;當(dāng)p0,12px0,從而g(x)lnx12px0,即g(x)在(1,)上單調(diào)遞增,從而存在x0(1,)使得g(x0)g(1)0不滿(mǎn)足題意;當(dāng)p0時(shí),由x1知g

12、(x)xlnxp(x21)0恒成立,此時(shí)不滿(mǎn)足題意綜上所述,實(shí)數(shù)p的取值范圍為p.(理)已知函數(shù)f(x)(a1)lnxax21.(1)討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;(2)設(shè)a0,故f(x)在(0,)單調(diào)遞增;當(dāng)a1時(shí),f (x)0,故f(x)在(0,)單調(diào)遞減;當(dāng)1a0;x時(shí),f (x)0.故f(x)在單調(diào)遞增,在單調(diào)遞減(2)不妨假設(shè)x1x2.而a1,由(1)知f(x)在(0,)單調(diào)遞減,從而x1,x2(0,),|f(x1)f(x2)|4|x1x2|等價(jià)于x1,x2(0,),f(x2)4x2f(x1)4x1令g(x)f(x)4x,則g(x)2ax4.等價(jià)于g(x)在(0,)單調(diào)遞減,即2ax40

13、.從而a2.故a的取值范圍為(,2方法點(diǎn)撥導(dǎo)數(shù)在近幾年來(lái)已逐漸成為高考命題中的壓軸題,導(dǎo)數(shù)作為研究函數(shù)性質(zhì)的工具,具備廣泛適用性,可以分析各種函數(shù),而且容易與參數(shù)結(jié)合命題,尤其在問(wèn)題轉(zhuǎn)化、構(gòu)造新函數(shù)解決問(wèn)題等方面體現(xiàn)明顯因此我們?cè)谄饺沼?xùn)練時(shí)要注意分類(lèi)討論思想轉(zhuǎn)化與歸納思想,函數(shù)與方程思想等方面的訓(xùn)練,加強(qiáng)對(duì)問(wèn)題的分析,以及處理問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力10(文)(xx安徽文,16)設(shè)ABC的內(nèi)角A、B、C所對(duì)邊的長(zhǎng)分別是a、b、c,且b3,c1,ABC的面積為,求cosA與a的值分析已知b、c和ABC的面積易求sinA,由平方關(guān)系可求cosA,但要注意開(kāi)方時(shí)符號(hào)的選取及討論,再結(jié)合余弦定理可求a的值

14、解析由三角形面積公式,得S31sinA,sinA,因?yàn)閟in2Acos2A1.所以cosA.當(dāng)cosA時(shí),由余弦定理得a2b2c22bccosA32122138,所以a2.當(dāng)cosA時(shí),由余弦定理得a2b2c22bccosA3212213()12,所以a2.(理)已知函數(shù)f(x)sinxcosxm(sinxcosx)(1)若m1,求函數(shù)f(x)的最值;(2)若函數(shù)f(x)在區(qū)間,上的最小值等于2,求實(shí)數(shù)m的值解析(1)當(dāng)m1時(shí),f(x)sinxcosx(sinxcosx),設(shè)sinxcosxt,則sinxcosx,所以f(x)h(t)t2t(t1)21.由于tsinxcosxsin(x),所以

15、t.于是當(dāng)t時(shí)函數(shù)f(x)取得最大值;當(dāng)t1時(shí)函數(shù)f(x)取得最小值1.(2)設(shè)sinxcosxt,則sinxcosx,所以f(x)g(t)t2mt(tm)2m2,又因?yàn)閤,tsinxcosxsin(x),所以1t.當(dāng)m時(shí),g(t)在1,上單調(diào)遞減,當(dāng)t時(shí),g(t)取得最小值,得m2,所以m,與m矛盾;當(dāng)1m時(shí),g(t)在tm處取得最小值,得m22,所以m25,無(wú)解綜上,當(dāng)函數(shù)f(x)在區(qū)間,上的最小值等于2時(shí),實(shí)數(shù)m的值等于2.11(文)已知公差不為0的等差數(shù)列an的首項(xiàng)a1為a.(aR),設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn且,成等比數(shù)列(1)求數(shù)列an的通項(xiàng)公式及Sn;(2)記An,Bn,當(dāng)n2時(shí),試

16、比較An與Bn的大小解析設(shè)等差數(shù)列an的公差為d,由()2,得(a1d)2a1(a13d)因?yàn)閐0,所以da1a.所以anna,Sn.(2)因?yàn)?),所以An(1)因?yàn)閍2n12n1a,所以Bn(1),由n2時(shí),2nCCCn1,即10時(shí),AnBn;當(dāng)aBn.(理)已知f(x),數(shù)列an滿(mǎn)足a1,an1f(an)(nN*),(1)求證:數(shù)列是等差數(shù)列;(2)記Sn(x)(x0),求Sn(x)分析(1)找出an與an1關(guān)系;(2)用錯(cuò)位相減法求和解析(1)由已知得an1,3.3.是首項(xiàng)為3,公差為3的等差數(shù)列(2)由(1)得33(n1)3n,Sn(x)3x6x29x33nxn.x1時(shí),Sn(1)3

17、693n;x1時(shí),Sn(x)3x6x29x33nxn,xSn(x)3x26x33(n1)xn3nxn1,(1x)Sn(x)3x3x23xn3nxn1,Sn(x).綜上,當(dāng)x1時(shí),Sn(1)n(n1),當(dāng)x1時(shí),Sn(x).方法點(diǎn)撥一次函數(shù)、二次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,均值定理、等比數(shù)列的求和公式等性質(zhì)、定理與公式在不同的條件下有不同的結(jié)論,或者在一定的限制條件下才成立,這時(shí)要小心,應(yīng)根據(jù)題目條件確定是否進(jìn)行分類(lèi)討論12(文)設(shè)函數(shù)f(x)exax2.(1)求f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)若a1,k為整數(shù),且當(dāng)x0時(shí),(xk)f (x)x10,求k的最大值分析(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間

18、,需判斷f (x)的正負(fù),因?yàn)楹瑓?shù)a,故需分類(lèi)討論;(2)分離參數(shù)k,將不含有參數(shù)的式子看作一個(gè)新函數(shù)g(x),將求k的最大值轉(zhuǎn)化為求g(x)的最值問(wèn)題解析(1)f(x)的定義域?yàn)?,),f (x)exa.若a0,則f (x)0,所以f(x)在(,)上單調(diào)遞增若a0,則當(dāng)x(,lna)時(shí),f (x)0,所以,f(x)在(,lna)上單調(diào)遞減,在(lna,)上單調(diào)遞增(2)由于a1,所以(xk)f (x)x1(xk)(ex1)x1.故當(dāng)x0時(shí),(xk)f (x)x10等價(jià)于k0)令g(x)x,則g(x)1.由(1)知,函數(shù)h(x)exx2在(0,)上單調(diào)遞增而h(1)0,所以h(x)在(0,)

19、上存在唯一的零點(diǎn)故g(x)在(0,)存在唯一的零點(diǎn)設(shè)此零點(diǎn)為,則(1,2)當(dāng)x(0,)時(shí),g(x)0.所以g(x)在(0,)上的最小值為g()又由g()0,可得e2,所以g()1(2,3)由于式等價(jià)于kg(),故整數(shù)k的最大值為2.方法點(diǎn)撥本題考查導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用及參數(shù)的取值范圍的求法利用導(dǎo)數(shù)求參數(shù)的取值范圍時(shí),經(jīng)常需將參數(shù)分離出來(lái),轉(zhuǎn)化為恒成立問(wèn)題,最終轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值問(wèn)題,求得參數(shù)的取值范圍(理)設(shè)函數(shù)f(x)x3kx2x(kR)(1)當(dāng)k1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;(2)當(dāng)k0時(shí),求函數(shù)f(x)在k,k上的最小值m和最大值M.解析f(x)3x22kx1.(1)當(dāng)k1時(shí)f(x) 3x22x

20、1,41280,f(x)在R上單調(diào)遞增即f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,),f(x)沒(méi)有單調(diào)遞減區(qū)間(2)當(dāng)k0時(shí),f(x)3x22kx1,其開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸x ,且過(guò)(0,1)(i)當(dāng)4k2124(k)(k)0,即k0,即k時(shí),令f(x)3x22kx10解得:x1,x2,注意到kx2x1k,從而kx2x10,f(x)的最小值mf(k)k,f(x2)f(k)xkxx2(2k3k)(x2k)(x2k)2k210,f(x)的最大值Mf(k)2k3k.綜上所述,當(dāng)kb0)的左、右焦點(diǎn),點(diǎn)A為橢圓E的左頂點(diǎn),點(diǎn)B為橢圓E的上頂點(diǎn),且|AB|2.(1)若橢圓E的離心率為,求橢圓E的方程;(2)設(shè)P為橢圓E上

21、一點(diǎn),且在第一象限內(nèi),直線(xiàn)F2P與y軸相交于點(diǎn)Q,若以PQ為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)F1,證明:|OP|.解析(1)設(shè)c,由題意得a2b24,且,解得a,b1,c,所以橢圓E的方程為y21.(2)證明:由題意得a2b24,所以橢圓E的方程為1,則F1(c,0),F(xiàn)2(c,0),c.設(shè)P(x0,y0),由題意知x0c,則直線(xiàn)F1P的斜率kF1P,直線(xiàn)F2P的斜率kF2P,所以直線(xiàn)F2P的方程為y(xc),當(dāng)x0時(shí),y,即點(diǎn)Q(0,),所以直線(xiàn)F1Q的斜率為kF1Q,因?yàn)橐訮Q為直徑的圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)F1,所以PF1F1Q,所以kF1PkF1Q1,化簡(jiǎn)得yx(2a24),又因?yàn)镻為橢圓E上一點(diǎn),且在第一象限內(nèi),所以

22、1,x00,y00,聯(lián)立,解得x0,y02a2,所以|OP|2xy(a22)22,因?yàn)閍2b242,所以|OP|.(理)(xx新課標(biāo)理,20)已知橢圓C:9x2y2m2(m0),直線(xiàn)l不過(guò)原點(diǎn)O且不平行于坐標(biāo)軸,l與C有兩個(gè)交點(diǎn)A,B,線(xiàn)段AB的中點(diǎn)為M.(1)證明:直線(xiàn)OM的斜率與l的斜率的乘積為定值;(2)若l過(guò)點(diǎn),延長(zhǎng)線(xiàn)段OM與C交于點(diǎn)P,四邊形OAPB能否為平行四邊形?若能,求此時(shí)l的斜率;若不能,說(shuō)明理由立意與點(diǎn)撥考查直線(xiàn)的斜率、橢圓方程與幾何性質(zhì)、直線(xiàn)與橢圓的位置關(guān)系(1)問(wèn)中涉及弦的中點(diǎn)坐標(biāo)問(wèn)題,故可以采取“點(diǎn)差法”或“韋達(dá)定理”兩種方法求解;(2)根據(jù)(1)中結(jié)論,設(shè)直線(xiàn)OM方

23、程并與橢圓方程聯(lián)立,求得M坐標(biāo),利用xP2xM以及直線(xiàn)l過(guò)點(diǎn)(,m)列方程求k的值解析(1)設(shè)直線(xiàn)l:ykxb(k0,b0),A(x1,y1),B(x2,y2),M(xM,yM)將ykxb代入9x2y2m2,得(k29)x22kbxb2m20,故xM,yMkxMb.于是直線(xiàn)OM的斜率kOM,即kOMk9.所以直線(xiàn)OM的斜率與l的斜率的乘積為定值(2)四邊形OAPB能為平行四邊形因?yàn)橹本€(xiàn)l過(guò)點(diǎn)(,m),所以l不過(guò)原點(diǎn)且與C有兩個(gè)交點(diǎn)的充要條件是k0,k3.由(1)得OM的方程為yx.設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為xP.由得x,即xP .將點(diǎn)(,m)的坐標(biāo)代入直線(xiàn)l的方程得b,因此xM.四邊形OAPB為平行四邊形當(dāng)且僅當(dāng)線(xiàn)段AB與線(xiàn)段OP互相平分,即xP2xM.于是2.解得k14,k24.因?yàn)閗i0,ki3,i1,2,所以當(dāng)l的斜率為4或4時(shí),四邊形OAPB為平行四邊形

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