《金版教程高考數(shù)學 文二輪復習講義:第一編 數(shù)學 思想方法 第二講數(shù)形結合思想 Word版含解析》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《金版教程高考數(shù)學 文二輪復習講義:第一編 數(shù)學 思想方法 第二講數(shù)形結合思想 Word版含解析(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第二講數(shù)形結合思想思想方法解讀考點利用數(shù)形結合思想研究方程的根與函數(shù)的零點典例1已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足當x0時,f(x)則關于x的函數(shù)F(x)f(x)a(0<a<1)的所有零點之和為()A2a1 B2a1C12a D12a解析因為f(x)為R上的奇函數(shù),所以當x<0時,f(x)f(x)畫出函數(shù)yf(x)的圖象和直線ya(0<a<1),如圖由圖可知,函數(shù)yf(x)的圖象與直線ya(0<a<1)共有5個交點,設其橫坐標從左到右分別為x1,x2,x3,x4,x5,則3,3,而由log (x31)a,即log2(1x3)a,可得x312a,所以x
2、1x2x3x4x512a,故選D.答案D利用數(shù)形結合研究方程的根(求函數(shù)零點)解決策略(1)用函數(shù)的圖象討論方程(特別是含參數(shù)的指數(shù)、對數(shù)、根式、三角等復雜方程)的解的個數(shù)是一種重要的思想方法,其基本思想是先把方程兩邊的代數(shù)式看作是兩個熟悉函數(shù)的表達式(不熟悉時,需要作適當變形轉化為兩個熟悉的函數(shù)),然后在同一坐標系中作出兩個函數(shù)的圖象,圖象的交點個數(shù)即為方程解的個數(shù)(2)數(shù)形結合思想在解決函數(shù)性質有關問題時常有以下幾種類型:研究函數(shù)的單調性與奇偶性:畫出函數(shù)的圖象,從圖象的變化趨勢看函數(shù)的單調性,從圖象的對稱看函數(shù)的奇偶性研究函數(shù)的對稱性:畫出函數(shù)的圖象,可從圖象的分布情況看圖象的對稱性比較
3、函數(shù)值的大小:對于比較沒有解析式的函數(shù)值大小,可結合函數(shù)的性質,畫出函數(shù)的草圖,結合圖象比較大小【針對訓練1】20xx·山東重點高中模擬若實數(shù)a滿足alg a4,實數(shù)b滿足b10b4,函數(shù)f(x)則關于x的方程f(x)x的根的個數(shù)是()A1 B2C3 D4答案C解析在同一坐標系中作出y10x,ylg x以及y4x的圖象,其中y10x,ylg x的圖象關于直線yx對稱,直線yx與y4x的交點為(2,2),所以ab4,f(x)當x0時,由x24x2x可得,x1或2;當x>0時,易知x2,所以方程f(x)x的根的個數(shù)是3.考點利用數(shù)形結合思想解不等式或求參數(shù)范圍典例2(1)20xx&
4、#183;福建高考已知,|,|t.若點P是ABC所在平面內的一點,且,則·的最大值等于()A13 B15C19 D21解析依題意,以點A為坐標原點,建立如圖所示的平面直角坐標系,所以點B,C(0,t),(1,0)4(0,1)(1,4)即P(1,4)且t>0.所以··(1,t4)×(1)4×(t4)174t17213(當且僅當4t,即t時取等號),所以·的最大值為13,故選A.答案A(2)20xx·全國卷已知偶函數(shù)f(x)在0,)上單調遞減,f(2)0.若f(x1)>0,則x的取值范圍是_解析作出函數(shù)f(x)的大致
5、圖象如圖所示,因為f(x1)>0,所以2<x1<2,解得1<x<3.則x的取值范圍為(1,3)答案(1,3)數(shù)形結合思想解決不等式(或求參數(shù)范圍)的解題思路求參數(shù)范圍或解不等式問題時經常聯(lián)系函數(shù)的圖象,根據(jù)不等式中量的特點,選擇適當?shù)膬蓚€(或多個)函數(shù),利用兩個函數(shù)圖象的上、下位置關系轉化成數(shù)量關系來解決問題,往往可以避免繁瑣的運算,獲得簡捷的解答【針對訓練2】(1)使log2(x)<x1成立的x的取值范圍是_答案(1,0)解析在同一坐標系中,分別作出ylog2(x),yx1的圖象,由圖可知,x的取值范圍是(1,0)(2)若不等式|x2a|xa1對xR恒成立
6、,則a的取值范圍是_答案解析作出y|x2a|和yxa1的簡圖,依題意知應有2a22a,故a.考點利用數(shù)形結合求最值典例3(1)已知圓C:(xa)2(yb)21,平面區(qū)域:若圓心C,且圓C與x軸相切,則a2b2的最大值為()A5 B29C37 D49解析由已知得平面區(qū)域為MNP內部及邊界圓C與x軸相切,b1.顯然當圓心C位于直線y1與xy70的交點A(6,1)處時,amax6.a2b2的最大值為621237.故選C.答案C(2)已知P是直線l:3x4y80上的動點,PA,PB是圓x2y22x2y10的兩條切線,A,B是切點,C是圓心,則四邊形PACB面積的最小值為_解析從運動的觀點看問題,當動點
7、P沿直線3x4y80向左上方或右下方無窮遠處運動時,直角三角形PAC的面積SRtPAC|PA|·|AC|PA|越來越大,從而S四邊形PACB也越來越大;當點P從左上、右下兩個方向向中間運動時,S四邊形PACB變小,顯然,當點P到達一個最特殊的位置,即CP垂直于直線l時,S四邊形PACB應有唯一的最小值,此時|PC|3,從而|PA|2.所以(S四邊形PACB)min2××|PA|×|AC|2.答案2利用數(shù)形結合思想解決最值問題的一般思路利用數(shù)形結合的思想可以求與幾何圖形有關的最值問題,也可以求與函數(shù)有關的一些量的取值范圍或最值問題(1)對于幾何圖形中的動態(tài)
8、問題,應分析各個變量的變化過程,找出其中的相互關系求解(2)對于求最大值、最小值問題,先分析所涉及知識,然后畫出相應圖象,數(shù)形結合求解【針對訓練3】20xx·濰坊模擬已知函數(shù)f(x)x22(a2)xa2,g(x)x22(a2)xa28,設H1(x)maxf(x),g(x),H2(x)minf(x),g(x)(maxp,q表示p,q中的較大值,minp,q表示p,q中的較小值),記H1(x)的最小值為A,H2(x)的最大值為B,則AB()A16 B16Ca22a16 Da22a16答案B解析H1(x)maxf(x),g(x)H2(x)minf(x),g(x)由f(x)g(x)x22(a
9、2)xa2x22(a2)xa28,解得x1a2,x2a2.而函數(shù)f(x)x22(a2)xa2,g(x)x22(a2)xa28的圖象的對稱軸恰好分別為xa2,xa2,可見二者圖象的交點正好在它們的頂點處,如圖1所示,因此H1(x),H2(x)的圖象分別如圖2,圖3所示(圖中實線部分)可見,AH1(x)minf(a2)4a4,BH2(x)maxg(a2)124a,從而AB16.考點數(shù)形結合思想在解析幾何中的應用典例4已知F1、F2分別是雙曲線1(a>0,b>0)的左、右焦點,過點F2與雙曲線的一條漸近線平行的直線交雙曲線另一條漸近線于點M,若點M在以線段F1F2為直徑的圓外,則雙曲線離
10、心率的取值范圍是()A(1,) B(,)C(,2) D(2,)解析如圖所示,過點F2(c,0)且與漸近線yx平行的直線為y(xc),與另一條漸近線yx聯(lián)立得解得即點M.|OM| 點M在以線段F1F2為直徑的圓外,|OM|>c,即 >c,得 >2.雙曲線離心率e >2.故雙曲線離心率的取值范圍是(2,)故選D.答案D數(shù)形結合在解析幾何中的解題策略(1)數(shù)形結合思想中一個非常重要的方面是以數(shù)解形,通過方程等代數(shù)方法來研究幾何問題,也就是解析法,解析法與幾何法結合來解題,會有更大的功效(2)此類題目的求解要結合該曲線的定義及幾何性質,將條件信息和結論信息結合在一起,觀察圖形特征,轉化為代數(shù)語言,即方程(組)或不等式(組),從而將問題解決【針對訓練4】已知中心在原點的橢圓與雙曲線有公共焦點,且左、右焦點分別為F1、F2,且兩條曲線在第一象限的交點為P,PF1F2是以PF1為底邊的等腰三角形若|PF1|10,橢圓與雙曲線的離心率分別為e1,e2,則e1e2的取值范圍是()A(0,) B.C. D.答案B解析如圖,由題意知r110,r22c,且r1>r2.e2;e1.三角形兩邊之和大于第三邊,2c2c>10,c>,e1e2>,因此選B.