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1、,专题八 数学思想方法,第 1讲 函数与方程思想,思 想 方 法 概 述,热 点 分 类 突 破,真 题 与 押 题,思想方法概述,1.函数与方程思想的含义 (1)函数的思想,是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,是对函数概念的本质认识,建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决.经常利用的性质是单调性、奇偶性、周期性、最大值和最小值、图象变换等.,(2)方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决.方程的教学是对方程概念的本质认识,用
2、于指导解题就是善于利用方程或方程组的观点观察处理问题.方程思想是动中求静,研究运动中的等量关系.,2.和函数与方程思想密切关联的知识点 (1)函数与不等式的相互转化,对函数yf(x),当y0 时,就化为不等式f(x)0,借助于函数的图象和性质可解决有关问题,而研究函数的性质也离不开不等式. (2)数列的通项与前n项和是自变量为正整数的函数,用函数的观点去处理数列问题十分重要.,(3)在三角函数求值中,把所求的量看作未知量,其余的量通过三角函数关系化为未知量的表达式,那么问题就能化为未知量的方程来解. (4)解析几何中的许多问题,例如直线与二次曲线的位置关系问题,需要通过解二元方程组才能解决.这
3、都涉及二次方程与二次函数的有关理论.,(5)立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算,经常需要运用列方程或建立函数表达式的方法加以解决,建立空间直角坐标系后,立体几何与函数的关系更加密切.,热点一 函数与方程思想在不等式中的应用,热点二 函数与方程思想在数列中的应用,热点三 函数与方程思想在几何中的应用,热点分类突破,例1(1)f(x)ax33x1对于x1,1总有f(x)0成立,则a_.,热点一 函数与方程思想在不等式中的应用,解析若x0,则不论a取何值,f(x)0显然成立;,当x0即x(0,1时,,当x0即x1,0)时,,因此g(x)ming(1)4,从而a4,综上a4. 答案4,(2)设f
4、(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,当x0,且g(3)0,则不等式f(x)g(x)0的解集是_.,解析设F(x)f(x)g(x),由于f(x), g(x)分别是定义在R上的奇函数和 偶函数,,得F(x)f(x)g(x)f(x)g(x)F(x), 即F(x)在R上为奇函数.,又当x0, 所以x0时,F(x)也是增函数. 因为F(3)f(3)g(3)0F(3). 所以,由图可知F(x)0的解集是(,3)(0,3). 答案(,3)(0,3),变式训练1,(1)若2x5y2y5x,则有() A.xy0 B.xy0 C.xy0 D.xy0,解析把不等式变形为2x5x2y5y, 构造函数y2
5、x5x,其为R上的增函数, 所以有xy.,B,所以f(x)2x36x2,,令f(x)0得x0或x3,经检验知x3是函数的一个最小值点,,即f(x)9恒成立,,答案A,例2已知数列an是各项均为正数的等差数列. (1)若a12,且a2,a3,a41成等比数列,求数列an的通项公式an;,热点二 函数与方程思想在数列中的应用,解因为a12, a2(a41),,又因为an是正项等差数列,故d0, 所以(22d)2(2d)(33d), 得d2或d1(舍去), 所以数列an的通项公式an2n.,解因为Snn(n1),,所以f(x)在1,)上是增函数, 故当x1时,f(x)minf(1)3,,要使对任意的
6、正整数n,不等式bnk恒成立,,变式训练2,(1)(2014江苏)在各项均为正数的等比数列an中,若a21,a8a62a4,则a6的值是_.,解析因为a8a2q6,a6a2q4,a4a2q2, 所以由a8a62a4得a2q6a2q42a2q2,消去a2q2, 得到关于q2的一元二次方程(q2)2q220, 解得q22,a6a2q41224.,4,又数列an是等比数列,,且数列 an是递增数列,,答案D,热点三 函数与方程思想在几何中的应用,(1)求椭圆C的方程;,设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),,所以,k的值为1或1.,变式训练3,解析设点B的坐标为(x0,y0),,B,
7、1.在高中数学的各个部分,都有一些公式和定理,这些公式和定理本身就是一个方程,如等差数列的通项公式、余弦定理、解析几何的弦长公式等,当题目与这些问题有关时,就需要根据这些公式或者定理列方程或方程组求解需要的量.,本讲规律总结,2.当问题中涉及一些变化的量时,就需要建立这些变化的量之间的关系,通过变量之间的关系探究问题的答案,这就需要使用函数思想. 3.借助有关函数的性质,一是用来解决有关求值、解(证)不等式、解方程以及讨论参数的取值范围等问题,二是在问题的研究中,可以通过建立函数关系式或构造中间函数来求解.,4.许多数学问题中,一般都含有常量、变量或参数,这些参变量中必有一个处于突出的主导地位
8、,把这个参变量称为主元,构造出关于主元的方程,主元思想有利于回避多元的困扰,解方程的实质就是分离参变量.,真题感悟,押题精练,真题与押题,1,2,真题感悟,3,4,即01,所以cab.,C,1,2,真题感悟,3,4,1,2,真题感悟,3,4,解析如图所示,设以(0,6)为圆心,以 r为半径的圆的方程为x2(y6)2r2(r 0),与椭圆方程 y21联立得方程组, 消掉x2得9y212yr2460.,令12249(r246)0,,解得r250,,1,2,真题感悟,3,4,故选D. 答案D,3.(2014江苏)在平面直角坐标系xOy中,若曲线yax2 (a,b为常数)过点P(2,5),且该曲线在点
9、P处的切线与直线7x2y30平行,则ab的值是_.,1,2,真题感悟,3,4,3,4.(2014福建)要制作一个容积为4 m3,高为1 m的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是_.(单位:元),1,2,真题感悟,3,4,又设该容器的造价为y元,,1,2,真题感悟,3,4,所以ymin80204160(元). 答案160,押题精练,1,2,3,1.函数f(x)的定义域为R,f(1)2,对任意xR,f(x)2,则f(x)2x4的解集为() A.(1,1) B.(1,) C.(,1) D.(,),4,5,6,押题精练,1,2,3,4,
10、5,6,解析f(x)2转化为f(x)20, 构造函数F(x)f(x)2x, 得F(x)在R上是增函数. 又F(1)f(1)2(1)4,f(x)2x4, 即F(x)4F(1),所以x1. 答案B,押题精练,1,2,3,4,5,6,解析可知|MN|f(x)g(x)x2ln x.,押题精练,1,2,3,4,5,6,答案D,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,解析当x0时,ax3x24x30变为30恒成立,即aR.,押题精练,1,2,3,4,5,6,所以(x)在(0,1上递增,(x)max(1)6. 所以a6.,押题精练,1,2,3,4,5,6,当x2,1)时,(x)0
11、,(x)在(1,0)上单调递增. 所以当x1时,(x)有极小值,即为最小值.,押题精练,1,2,3,4,5,6,综上知6a2. 答案C,4.若关于x的方程(22|x2|)22a有实根,则实数a的取值范围是_.,押题精练,1,2,3,4,5,6,解析令f(x)(22|x2|)2.要使f(x)2a有实根,只需2a是f(x)的值域内的值. f(x)的值域为1,4), 1a24,1a2.,1,2),5.已知函数f(x)ax2ax和g(x)xa,其中aR,且a0.若函数f(x)与g(x)的图象相交于不同的两点A、B,O为坐标原点,试求OAB的面积S的最大值.,押题精练,1,2,3,4,5,6,解依题意,f(x)g(x),即ax2axxa, 整理得ax2(a1)xa0, a0, 函数f(x)与g(x)的图象相交于不同的两点A、B,,0,即(a1)24a23a22a1 (3a1)(a1)0,,押题精练,1,2,3,4,5,6,设A(x1,y1),B(x2,y2),且x1x2,,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,ax0a,a1ta1(a1).,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,押题精练,1,2,3,4,5,6,
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