2022届高三数学一轮复习（原卷版）第一编 第4讲.doc

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1、 第4讲转化与化归的思想思想方法解读转化与化归思想是指在研究解决数学问题时，采用某种手段将问题通过转化，使问题得以解决的一种思维策略，其核心是把复杂的问题化归为简单的问题，将较难的问题化归为较容易求解的问题，将未能解决的问题化归为已经解决的问题常见的转化与化归思想应用具体表现在：将抽象函数问题转化为具体函数问题，立体几何和解析几何中一般性点或图形问题转化为特殊点或特殊图形问题，以及“至少”或“是否存在”等正向思维受阻问题转化为逆向思维问题，空间与平面的转化，相等问题与不等问题的转化等热点题型探究热点1 特殊与一般的转化例1(1)过抛物线yax2(a>0)的焦点F，作一直线交抛物线于P，Q

2、两点，若线段PF与FQ的长度分别为p，q，则等于()A2aBC4aD答案C解析抛物线yax2(a>0)的标准方程为x2y(a>0)焦点F，取过焦点F的直线垂直于y轴，则|PF|QF|，所以4a.(2)在平行四边形ABCD中，|12，|8.若点M，N满足3，2，则·()A20B15C36D6答案C解析解法一：由3，2知，点M是BC的一个四等分点，且BMBC，点N是DC的一个三等分点，且DNDC，所以，所以，所以···36，故选C.解法二：不妨设DAB为直角，以AB所在直线为x轴，AD所在直线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系则M(12,6)，N

3、(8,8)，所以(12,6)，(4，2)，所以·12×46×(2)36，故选C.一般问题特殊化，使问题处理变的直接、简单；特殊问题一般化，可以把握问题的一般规律，使我们达到成批处理问题的效果对于客观题，当题设条件提供的信息在普通条件下都成立或暗示答案是一个定值时，可以把题中变化的量用特殊值代替，可以快捷地得到答案1(2019·甘青宁高三3月联考)若函数f(x)1x3，则f(lg 2)f()A2B4C2D4答案A解析f(x)1x3，f(x)f(x)2，lg lg 2，f(lg 2)f2，故选A.2(2019·济南市高三3月模拟)已知函数f(x)则

4、f(3x2)>f(2x)的解集为()A(，3)(1，)B(3,1)C(，1)(3，)D(1,3)答案B解析当x<0时，f(x)x3x2，f(x)x2x，x<0，f(x)>0，f(x)单调递增，且x0时，f(x)0，f(x)<0；当x0时，f(x)ex单调递增，且f(x)f(0)1.因此可得f(x)在整个定义域上单调递增，f(3x2)>f(2x)可转化为3x2>2x.解得3<x<1，故选B.热点2 函数、方程、不等式间的转化例2(1)已知函数f(x)x，g(x)2xa，若x1，x22,3使得f(x1)g(x2)，则实数a的取值范围是()A(，

5、1B1，)C(，0D0，)答案C解析当x时，f(x)24，当且仅当x2时等号成立，此时f(x)min4.当x2,3时，g(x)min22a4a.依题意f(x)ming(x)min，a0.选C.(2)(2019·河南十所名校高三第二次联考)已知函数f(x)ax(x21)x(a>0)，方程ff(x)b对于任意b1,1都有9个不等实根，则实数a的取值范围为()A(1，)B(2，)C(3，)D(4，)答案D解析f(x)ax(x21)x(a>0)，f(x)3ax2(1a)若a1，则f(x)0，f(x)单调递增，此时方程ff(x)b不可能有9个不等实根，故a>1.令f(x)0，

6、得x±，不妨令x1，x2 .当a>1时，a1<3a，1<x1<0，0<x2<1.f(x)a(x)·(x)21(x)ax(x21)xf(x)，f(x)是奇函数，又函数f(x)过定点(1,1)，(1，1)和(0,0)，则作出函数f(x)的大致图象如图所示令f(x)t，方程f(t)b对于任意b1,1都有9个不等实根，即方程f(x)t1，f(x)t2，f(x)t3，一共有9个不等实根，f(x)在极小值点处的函数值小于1，即f(1a)<1，即(a4)(2a1)2>0，解得a>4，故实数a的取值范围为(4，)故选D.函数、方程与不等

7、式相互转化的应用函数、方程与不等式三者之间存在着密不可分的联系，解决方程、不等式的问题需要函数帮助，解决函数的问题需要方程、不等式的帮助，因此借助于函数、方程、不等式之间的转化可以将问题化繁为简，常常将不等式的恒成立问题转化为函数的最值问题；将证明不等式问题转化为函数的单调性与最值问题，将方程的求解问题转化为函数的零点问题1(2019·安徽马鞍山二次质检)已知函数f(x)x(2kx)ex(x>0)，若f(x)>0的解集为(a，b)，且(a，b)中恰有两个整数，则实数k的取值范围为()A.BC.D答案C解析f(x)x(2kx)ex>0x>(kx2)ex>k

8、x2，设g(x)(x>0)，h(x)kx2，问题就转化为在(a，b)内，g(x)>h(x)，且(a，b)中恰有两个整数先研究函数g(x)的单调性，g(x)(x>0)，当x>1时，g(x)<0，所以函数g(x)在(1，)上单调递减；当0<x<1时，g(x)>0，所以函数g(x)在(0,1)上单调递增，所以g(x)maxg(1).注意到g(0)0，当x>0时，g(x)>0.h(x)kx2，恒过(0，2)，要想在(a，b)内，g(x)>h(x)，且(a，b)中恰有两个整数，必须要满足以下两个条件：k1，故选C.2已知aln ，bln

9、，cln 4，则()AabcBbacCcabDbca答案B解析aln ln 2ln ，bln ，cln 4×2ln 2.故构造函数f(x)，则af，bf，cf(2)因为f(x)，由f(x)0，解得xe.故当x(0，e)时，f(x)0，函数f(x)在(0，e上单调递增；当x(e，)时，f(x)0，函数f(x)在e，)上单调递减因为2e，所以fff(2)，即bac，故选B.热点3 正难则反的转化例3(1)(2019·湖南邵阳高三10月大联考)若命题“x0R，x2mx0m2<0”为假命题，则m的取值范围是()A(，12，)B(，1)(2，)C1,2D(1,2)答案C解析若命

10、题“x0R，x2mx0m2<0”为假命题，则命题等价于xR，x22mxm20恒成立，故只需要4m24(m2)01m2.故选C.(2)已知函数f(x)ax2xln x在区间(1,2)上不单调，则实数a的取值范围为_答案解析f(x)2ax1.()若函数f(x)在区间(1,2)上单调递增，则f(x)0在(1,2)上恒成立，所以2ax10，得a.令t，因为x(1,2)，所以t.设h(t)(tt2)2，t，显然函数yh(t)在区间上单调递减，所以h(1)h(t)h，即0h(t).由可知，a.()若函数f(x)在区间(1,2)上单调递减，则f(x)0在(1,2)上恒成立，所以2ax10，得a.结合(

11、)可知，a0.综上，若函数f(x)在区间(1,2)上单调，则实数a的取值范围为(，0.所以若函数f(x)在区间(1,2)上不单调，则实数a的取值范围为.正与反的转化法正难则反，利用补集求得其解，这就是补集思想，一种充分体现对立统一、相互转化的思想方法一般地，题目若出现多种成立的情形，则不成立的情形相对很少，从反面考虑较简单，因此，间接法多用于含有“至多”“至少”情形的问题中1若抛物线yx2上的所有弦都不能被直线yk(x3)垂直平分，则k的取值范围是()A.BC.D答案D解析当k0时，显然符合题意当k0时，设抛物线yx2上两点A(x1，x)，B(x2，x)关于直线yk(x3)对称，AB的中点为P

12、(x0，y0)，则x0，y0.由题设知，所以.又AB的中点P(x0，y0)在直线yk(x3)上，所以k，所以中点P.由于点P在y>x2的区域内，则>2，整理得(2k1)(6k22k1)<0，解得k<.因此当k<时，抛物线yx2上存在两点关于直线yk(x3)对称，于是当k时，抛物线yx2上不存在两点关于直线yk(x3)对称所以实数k的取值范围为.故选D.2若二次函数f(x)4x22(p2)x2p2p1在区间1,1内至少存在一个值c，使得f(c)0，则实数p的取值范围是_答案解析若在区间1,1内不存在c满足f(c)0，因为36p20恒成立，则解得所以p3或p，取补集得

13、3p，即满足题意的实数p的取值范围是.热点4 形体位置关系的转化例4(1)(2019·延安市高考模拟)正三角形ABC的边长为2，将它沿高AD折叠，使点B与点C间的距离为，则四面体ABCD外接球的表面积为()A6B7C8D9答案B解析根据题意可知四面体ABCD的三条侧棱BDAD，DCDA，底面BDC是等腰三角形，它的外接球就是它扩展为三棱柱的外接球，求出三棱柱的底面中心连线的中点到顶点的距离，就是球的半径，在三棱柱底面BDC中，BDCD1，BC，BDC120°，BDC的外接圆的半径为×1，由题意可得，球心到底面的距离为AD，球的半径为r.故外接球的表面积为4r27，

14、故选B.(2)(2019·天津市滨海新区高三摸底考试)如图所示，已知多面体ABCDEFG中，AB，AC，AD两两互相垂直，平面ABC平面DEFG，平面BEF平面ADGC，ABADDG2，ACEF1，则该多面体的体积为_答案4解析解法一：(分割法)因为几何体有两对相对面互相平行，如图所示，过点C作CHDG于H，连接EH，即把多面体分割成一个直三棱柱DEHABC和一个斜三棱柱BEFCHG.由题意，知V三棱柱DEHABCSDEH·AD×22，V三棱柱BEFCHGSBEF·DE×22.故所求几何体的体积为V多面体ABCDEFG224.解法二：(补形法)

15、因为几何体有两对相对面互相平行，如图所示，将多面体补成棱长为2的正方体，显然所求多面体的体积即该正方体体积的一半又正方体的体积V正方体ABHIDEKG238，故所求几何体的体积为V多面体ABCDEFG×84.形体位置关系的转化是通过切割、补形、等体积转化等方式转化为便于观察、计算的常用几何体，由于新的几何体是转化而来的，一般需要对新几何体的位置关系、数据情况进行必要分析，准确理解新几何体的特征1. (2019·东北三省三校高三第二次模拟)如图，直三棱柱ABCA1B1C1中，点D是棱B1C1的中点，ABAC，BCBB12.(1)求证：AC1平面A1BD；(2)求点D到平面AB

16、C1的距离解(1)证明：连接AB1，交A1B于点O，则O为AB1的中点，连接OD，又D是B1C1的中点，ODAC1，OD平面A1BD，AC1平面A1BD，AC1平面A1BD.(2)由已知，ABAC，取BC的中点H，则BCAH，BB1平面ABC，AH平面ABC，BB1AH，BCBB1B，AH平面BCC1B1.又ABAC，BC2，AH1，BB1C1D，SBC1DC1D·BB1×1×21，VDABC1VABC1DSBC1D·AH×1×1.AC1，BC12，ACAB2BC，ABC1是直角三角形，SABC1××，设点D到平面

17、ABC1的距离为h，则××h，得h，即点D到平面ABC1的距离为.2(2019·山东师范大学附属中学高三上学期二模)已知等腰梯形ABCE(图1)中，ABEC，ABBCEC4，ABC120°，D是EC的中点，将ADE沿AD折起，构成四棱锥PABCD(图2)(1)求证：ADPB；(2)当平面PAD平面ABCD时，求三棱锥CPAB的体积解(1)证明：取AD的中点K，连接PK，BK，BD，PAPD，K为AD的中点，PKAD，又ADAB，DAB60°，ADB为等边三角形，则ABBD，则BKAD，又PKBKK，AD平面PBK，又PB平面PBK，则ADPB.(2)由平面PAD平面ABCD，平面PAD平面ABCDAD，PK平面PAD，PKAD，得PK平面ABCD，由已知ABBC4，ABC120°，得SABC4，又PK2，VCPABVPABC×4×28.