2022年二轮专题复习浙江专用数学科WORD版材料专题七数学思想方法.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第 1 讲 函数与方程思想、数形结合思想高考定位 函数与方程的思想一般通过函数与导数、三角函数、数列、解析几何等学问进行考查;数形结合思想一般在挑选题、填空题中考查 . 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,分析和争论数学中的数量关系,是对函数概念的本质熟识,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的思想方法 . 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
2、决的思想方法 . 2.函数与方程的思想在解题中的应用1函数与不等式的相互转化,对于函数yfx,当 y0 时,就转化为不等式fx0,借助于函数的图象和性质可解决有关问题,式. 而争论函数的性质也离不开不等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 题非常重要 . 3解析几何中的很多问题,需要通过解二元方程组才能解决,这都涉及二次方程 与二次函数的有关理论 . 3.数形结合是一种数学思想方法,包含“ 以形助数” 和“ 以数辅形” 两个方面,其应用大致可以分为两种情形:借助形的生动和直观性来阐明数之间的联系,即以形作为手段,数为目的,比如应用函数的图象来直观地说明函数
3、的性质;借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为 目的,如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质 . 4.在运用数形结合思想分析和解决问题时,要留意三点:第一要完全明白一些概名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载念和运算的几何意义以及曲线的代数特点,对数学题目中的条件和结论既分析其几何意义又分析其代数意义;其次是恰当设参、 合理用参, 建立关系, 由数思形,以形想数,做好数形转化;第三是正确确定参数的取值范畴 .数学中的学问,有的本身就可以看作是数形的结合 . 热点一
4、函数与方程思想的应用微题型 1 不等式问题中的函数 方程 法【例 11】 1fxax 33x1 对于 x 1,1,总有 fx0 成立,就 a_. 2设 fx,gx分别是定义在 R 上的奇函数和偶函数, 当 x0 时,f xgxfxg x0,且 g30,就不等式 fxgx0 的解集是 _. 解析 1如 x0,就不论 a 取何值, fx0 明显成立;当 x0 即 x0,1时,fxax 33x10 可化为a3 x 21 x 3.设 gx3 x 21 x 3,就 g x3(12x)x 4,所以 gx在区间 0,1 2上单调递增,在区间因此 gxmaxg 1 24,从而 a4.1 2,1 上单调递减,当
5、 x0 即 x1,0时,fxax 33x10 可化为 a3 x 21 x 3,设 gx3 x 21 x 3,且 gx在区间 1,0上单调递增,因此 gxming14,从而 a4,综上 a4.2设 Fxfxgx,由于 fx,gx分别是定义在 R 上的奇函数和偶函数,得 Fxfx gxfxgx Fx,即 Fx在 R 上为奇函数 .又当 x0 时,Fxf x gxfxg x0,名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载所以 x0 时,Fx为增函数 .由于奇函数在对称区间上的单调性相同,所以 由于 F3f3g30
6、F3. x0 时, Fx也是增函数 .所以,由图可知 Fx0 的解集是 , 30,3.答案 14 2, 30,3 探究提高 1在解决不等式问题时,一种最重要的思想方法就是构造适当的函数,利用函数的图象和性质解决问题;2函数 fx0 或 fx0 恒成立,一般可转化为 fxmin0 或 fxmax0;已知恒成立求参数范畴可先分别参数,然后利用函数值域求解 . 微题型 2 数列问题的函数 方程法【例 12】 已知数列 an 满意 a13,an1anp3 nnN *,p 为常数 ,a1,a26,a3 成等差数列 . 1求 p 的值及数列 an 的通项公式;2 2设数列 bn 满意 bnn an,证明:
7、 bn4 9. 1解 由 a13,an1anp3 n,得 a233p,a3a29p312p. 由于 a1,a26,a3 成等差数列,所以 a1a32a26,即 3312p233p6,得 p2,依题意知, an1an2 3 n. 当 n2 时,a2a12 3 1,a3a22 3 2, ,anan12 3 n1. 名师归纳总结 将以上式子相加得ana123 13 2 3 n1,第 3 页,共 44 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 所以 ana123 ( 13 n1)13学习必备欢迎下载3 n3,所以 an3 nn2.又 a13 符合上式,故 an3 n
8、. *,2证明2 由于 an3 n,所以 bnn 3 n. (n1)所以 bn1bn3 n122n 3 n2n 22n13 n1 nN如 2n 22n10,就 n123,即当 n2 时,有 bn1bn,又由于 b11 3,b24 9,故 bn4 9. 探究提高 数列最值问题中应用函数与方程思想的常见类型:1数列中的恒成立问题,转化为最值问题,利用函数的单调性或不等式求解 .an1an,2数列中的最大项与最小项问题,利用函数的有关性质或不等式组anan1,an1an,求解.anan13数列中前 n 项和的最值:转化为二次函数,借助二次函数的单调性或求使 an0an0成立时最大的 n 值即可求解
9、. 微题型 3 解析几何问题的方程 函数 法【例 13】 设椭圆中心在坐标原点, A2,0,B0,1是它的两个顶点,直线 ykxk0与 AB 相交于点 D,与椭圆相交于 E、F 两点. 1如ED 6DF ,求 k 的值;2求四边形 AEBF 面积的最大值 . 解2 1依题意得椭圆的方程为x 4y 21,直线 AB,EF 的方程分别为 x2y2,ykxk0.如图,设 Dx0,kx0,Ex1,kx1,名师归纳总结 Fx2,kx2,其中 x1x2,且 x1,x2 满意方程 14k 2x 24,故第 4 页,共 44 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - x2
10、x12 2. 14k学习必备欢迎下载由ED 6DF 知 x0x16x2x0,得 x01 76x2x15 7x27 14k 102;由 D 在 AB 上知 x02kx02,得 x02 12k.所以2 12k10 2,7 14k化简得 24k 225k60,解得 k2 3或 k3 8. 2依据点到直线的距离公式和式知,点E,F 到 AB 的距离分别为h1|x12kx12| 52(12k5(14k 14k2)2),h2|x22kx22| 52(12k5(14k 14k2)2). 又|AB|2 21 25,所以四边形 AEBF 的面积为S1 2|AB|h1h2 1 254(12k)5(14k 2)2(
11、12k)14k 214k 24k2 14k 22 2,当 4k 21k0,即当 k1 2时,上式取等号 . 所以 S 的最大值为 2 2. 即四边形 AEBF 面积的最大值为 2 2. 探究提高 解析几何中的最值是高考的热点, 在圆锥曲线的综合问题中常常显现,求解此类问题的一般思路为在深刻熟识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载目标量表示为一个 或者多个 变量的函数,然后借助于函数最值的探求来使问题得以解决 . 热点二 数形结合思想的应用微题型 1 利用数形结合思
12、想争论方程的根或函数零点【例 21】 1如函数 fx |2 x2|b 有两个零点,就实数 b 的取值范畴是_. 2设函数 fxxR满意 fxfx,fxf2x,且当 x0,1时,fxx 3.又函数 gx|xcos x|,就函数 hxgxfx在 1 2,3 2上的零点个数为 A.5 B.6 C.7 D.8 解析 1由 fx|2 x2|b 有两个零点,可得 |2 x2|b 有两个不等的实根,从而可得函数 y|2 x2|的图象与函数 yb 的图象有两个交点,如下列图 .结合函数的图象,可得 0b2,故填 0,2.2依据题意,函数 yfx是周期为 2 的偶函数且 0x1 时, fxx 3,就当 1x0
13、时, fx x 3,且 gx|xcosx|,所以当 x0 时,fxgx.当 x 0 时,如 0x1 2,就 x 3xcosx,即 x 2cos x.再依据函数性质画出1 2,3 2上的图象,在同一个坐标系中作出所得关系式等号两边函数的图象,如下列图,有5 个根.所以总共有 6 个. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 答案10,22B 学习必备欢迎下载探究提高 用图象法争论方程 特殊是含参数的指数、对数、根式、三角等复杂方程的解或函数零点 的个数是一种重要的思想方法,其基本思想是先把方程两边的代数式看作是两个熟识函数
14、的表达式不熟识时,需要作适当变形转化为两个熟悉的函数 ,然后在同一坐标系中作出两个函数的图象,图象的交点个数即为方程解或函数零点 的个数 .微题型 2 利用数形结合思想解不等式或求参数范畴【例 22】 1如不等式 9x 2kx22的解集为区间 a,b,且 ba2,就 k_. 2如不等式 |x2a|1 2xa1 对 xR 恒成立,就 a 的取值范畴是 _. 解析 1如图,分别作出直线 y kx 22与半圆 y9x 2.由题意,知直线在半圆的上方,由ba2,可知 b3,a1,所以直线 ykx22过点 1,2 2,就 k2.2作出 y|x2a|和 y1 2xa1 的简图,依题意知应有 2a22a,故
15、 a1 2.答案 1 2 2 ,1 2探究提高 求参数范畴或解不等式问题常常联系函数的图象,依据不等式中量的特点,挑选适当的两个或多个 函数,利用两个函数图象的上、下位置关系转化名师归纳总结 数量关系来解决问题,往往可以防止繁琐的运算,获得简捷的解答.第 7 页,共 44 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 微题型 3学习必备欢迎下载利用数形结合思想求最值【例 23】 1已知 P 是直线 l:3x4y80 上的动点, PA、PB 是圆 x 2y 22x2y10 的两条切线, A、B 是切点, C 是圆心,就四边形 PACB 面积的最小值为 _. 222
16、022 全国 卷已知 F 是双曲线 C:x 2y 81 的右焦点, P 是 C 的左支上一点, A0,6 6,当 APF 周长最小时,该三角形的面积为 _. 解析 1从运动的观点看问题,当动点 P 沿直线 3x4y80 向左上方或右下方无穷远处运动时,直角三角形 PAC 的面积 SRtPAC1 2|PA|AC|1 2|PA|越来越大,从而 S 四边形 PACB 也越来越大;当点 P 从左上、右下两个方向向中间运动时,S 四边形 PACB变小,明显,当点 P 到达一个最特殊的位置, 即 CP 垂直直线 l 时,S 四边形 PACB 应有唯独的最小|3 14 18|值,此时 |PC|3 24 23
17、,从而 |PA|PC| 2|AC| 22 2.所以 S 四边形 PACBmin21 2 |PA| |AC|2 2. 2设双曲线的左焦点为F1,连接 PF1,依据双曲线的定义可知 |PF|2 |PF1|,就 APF 的周长为 |PA|PF|AF|PA|2|PF1|AF|PA|PF1|AF|2,由于 |AF|2 是定值,要使 APF 的周长最小,就|PA|PF1|最小,即 P,A,F1 三点共线,如下列图 .由于 A0,6 6,F13,0,名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 44 页精选学习资料 - - - - - - - - - 直线 AF1 的方程为:学习必备欢迎下载3 x
18、y 6 61,即 xy 2 63,代入双曲线方程整理可得y 26 6y960,解得 y2 6或 y 8 6舍去,所以点 P 的纵坐标为 2 6.所以 SAPFSAFF1SPFF11 2 6 6 61 2 6 2 612 6.答案 12 2 212 6 探究提高 破解圆锥曲线问题的关键是画出相应的图形,留意数形结合的相互渗透,并从相关的图形中挖掘对应的信息加以分析与争论.直线与圆锥曲线的位置关系的转化有两种,一种是通过数形结合建立相应的关系式,另一种是通过代数形式转化为二元二次方程组的解的问题进行争论1.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
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