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文档简介

1、高考数学解题技巧21高考数学解题方法第1计 芝麻开门 点到成功计名释义七品芝麻官,说的是这个官很小,就是芝麻那么小的一点. 阿里巴巴用“芝麻开门”,讲的是“以小见大”. 就是那点芝麻,竟把那个庞然大门给“点”开了 数学中,以点成线、以点带面、两线交点、三线共点、还有顶点、焦点、极限点等等,这些足以说明“点”的重要性. 因此,以点破题,点到成功就成了自然之中、情理之中的事了.典例示范例题将杨辉三角中的每一个数都换成分数,就得到一个如下图所示的分数三角形,称来莱布尼茨三角形 从莱布尼茨三角形可以看出,其中 .令,则 分析一看此题,图文并举,篇幅很大,还有省略号省去的有无穷之多,真乃是个庞然大物从何

2、处破门呢?我们仍然在“点”上打主意. 莱布三角形,它虽然没有底边,但有个顶点,我们就打这个顶点的主意. 解 将等式与右边的顶点三角形对应(图右),自然有 对此,心算可以得到:n =1,r ,=1对一般情况讲,就是x = r+1 这就是本题第1空的答案. 插语 本题是填空题,只要结果,不讲道理.因此没有必要就一般情况进行解析,而是以点带面,点到成功. 要点明的是,这个顶点也可以不选大三角形的顶点.因为三角形中任一个数,都等于对应的“脚下”两数之和,所以选择任何一个“一头两脚”式的小三角形,都能解出 = r+ 第2道填空,仍考虑以点带面,先抓无穷数列的首项. 解在三角形中先找到了数列首项,并将和数

3、列中的各项依次“以点连线”(图右实线),实线所串各数之和就是an 这个n,就等于首项左上角的那个. 因为在向下一分为二进行依次列项时,我们总是“取右舍左”,而舍去的各项(虚线所串)所成数列的极限是0. 因此得到 这就是本题第2空的答案. 点评 解题的关键是“以点破门”,这里的点是一个具体的数,采用的方法是以点串线三角形中的实线,实线上端折线所对的那个数就是问题的答案 事实上,三角形中的任何一个数(点)都有这个性质. 例如从这个数开始,向左下连线(无穷射线),所连各数之和(的极限)就是这个数的左上角的那个数.用等式表示就是 链接 本题型为填空题,若改编成解答题,那就不是只有4分的小题,而是一个1

4、0分以上的大题. 有关解答附录如下. 法1 由知,可用合项的办法,将的和式逐步合项. 法2第二问实质上是求莱布尼茨三角形中从第三行起每一行的倒数的和,即根据第一问所推出的结论只需在原式基础上增加一项,则由每一行中的任一数都等于其“脚下”两数的和,结合给出的数表可逐次向上求和为,故,从而法3(2)将代入条件式,并变形得取令得 , 以上诸式两边分别相加,得 说明以上三法,都是对解答题而言. 如果用在以上填空题中,则是杀鸡动用了牛刀为此我们认识到“芝麻开门,点到成功”在使用对象上的真正意义 对应训练1如图把椭圆的长轴ab分成8份,过每个分点作x轴的垂线交椭圆的上半部分于p1,p2,,p七个点,f是椭

5、圆的一个焦点,则1|+|p|+|7f|=_.如图所示,直三棱柱abca1b1c1中,p,分别是侧棱a,上的点,且ap=c,则四棱锥b11pqc1的体积与多面体acpb1q的体积比值为 . 参考解答1.找“点”椭圆的另一个焦点f2 连接p12、2f2、p7f2,由椭圆的定义fp5+p5 f2 = 2 10如此类推f1p1f2 f+ f= =fp7 7f2 = = 70由椭圆的对称性可知,本题的答案是7的一半即35.2.找“点”动点、q的极限点.如图所示,令a1= = .即动点p与a1重合,动点q与c重合.则多面体蜕变为四棱锥ca11b,四棱锥蜕化为三棱锥ca1b1c1.显然v棱柱=于是奇兵天降答

6、案为.点评“点到成功”的点,都是非一般的特殊点,它能以点带面,揭示整体,制约全局. 这些特殊点,在没被认识之前,往往是人们的盲点,只是在经过点示之后成为亮点的. 这个“点”字,既是名词,又是动词,是“点亮”和“亮点”的合一.第2计 西瓜开门 滚到成功计名释义比起“芝麻”来,“西瓜”则不是一个“点”,而一个球 因为它能够“滚”,所以靠“滚到成功”球能不断地变换碰撞面,在滚动中能选出有效的“触面”.数学命题是二维的.一是知识内容,二是思想方法 基本的数学思想并不多,只有五种:函数方程思想,数形结合思想,划分讨论思想,等价交换思想,特殊一般思想. 数学破题,不妨将这五种思想“滚动”一遍,总有一种思想

7、方法能与题目对上号.典例示范题1 对于r上可导的任意函数f(),若满足(x-) (),则必有a. (0)f()f()分析 用五种数学思想进行“滚动”,最容易找到感觉应是:分类讨论思想. 这点在已条件(x-1)()0中暗示得极为显目.其一,对f()有大于、等于和小于0三种情况;其二,对-1,也有大于、等于、小于0三种情况.因此,本题破门,首先想到的是划分讨论.解一 ()若() 0时,则(x)为常数:此时选项b、c符合条件.(ii)若(x)不恒为时. 则()0时有1,f(x)在上为增函数;f(x)0时x 1.即f(x)在上为减函数. 此时,选项c、符合条件综合(),(ii),本题的正确答案为.插语

8、 考场上多见的错误是选d. 忽略了f() 0的可能. 以为(x-1)(x)0中等号成立的条件只是-10,其实x1=与f()=的意义是不同的:前者只涉x的一个值,即x1,而后是对x的所有可取值,有f(x) 0再析 本题f()是种抽象函数,或者说是满足本题条件的一类函数的集合. 而选择支中,又是一些具体的函数值f(0),f(1),(2).因此容易使人联想到数学:一般特殊思想.解二()若f(x)=0,可设f(x)=1. 选项、符合条件.(ii)f(x)0 可设f() =(x-1)2 又 f(x)=(x-1)满足(x-1) f(x) =(x-1)0,而对 f (x)= (-1)2. 有f(0)f(2)

9、=,f(1)=0选项c,符合条件 综合(i),(i)答案为.插语 在这类(x)的函数中,我们找到了简单的特殊函数(x-). 如果在同类中找到了(x-1)4 ,(x-1) ,自然要麻烦些 由此看到,特殊化就是简单化.再析 本题以函数(及导数)为载体.数学思想“函数方程(不等式)思想”贯穿始终,如由f(x)0找最值点x ,由 ()0(0)找单调区间,最后的问题是函数比大小的问题由于函数与图象相联,因此数形结合思想也容易想到解三(i)若f (0)f (1)= (2),即选b,c,则常数 (x) = 1符合条件.(右图水平直线)(i)若f(0)= f (2) (1)对应选项c,d(右图下拱曲线). 则

10、满足条件(x-) f (x).探索 本题涉及的抽象函数 (),没有给出解析式,只给出了它的一个性质:(x-1) (x)0,并由此可以判定f (0)+ (2) f(1). 自然,有这种性质的具体函数是很多的,我们希望再找到一些这样的函数变题 以下函数(x),具有性质(x-1) f ()0从而有f (0)+ f (2) 2 f (1)的函数是a. ()= (x-1)3.f()= (x-1) c. (x)=(x1) d. f(x) (x-1)解析 对, (0)= -1, f() =1,f (1)=0,不符合要求;对b,f ()无意义; 对c,f (0) -1, f(2) 1,f ()0,不符合要求;

11、答案只能是.对d,f (0)=1, (1)=, (2).且f (x)=(x-1) 使得 (x-1) f(x) (x-1)(-1)0说明 以x1为对称轴、开口向上的函数都属这类抽象函数 如f(x)=(x-1) ,其中m,n都是正整数,且.点评 解决抽象函数的办法,切忌“一般解决”,只须按给定的具体性质“就事论事”,抽象函数具体化,这是“一般特殊思想”在解题中具体应用题 已知实数x,y满足等式 ,试求分式的最值。分析 “最值”涉及函数,“等式”连接方程,函数方程思想最易想到解一(函数方程思想运用)令 y = k(-5) 与方程联立消,得: 根据的范围应用根的分布得不等式组:解得 即 即所求的最小值

12、为,最大值为.插语 解出,谈何易!十人九错,早就应该“滚开”,用别的思想方法试试.解二 (数形结合思想运用)由得椭圆方程 ,0看成是过椭圆上的点(x,y),(5,0)的直线斜率(图右).联立 得 令得,故的最小值为,最大值为.插语这就是“滚动”的好处,解二比解一容易多了. 因此,滚动开门,不仅要善于“滚到”,还要善于“滚开”.点评“西瓜开门”把运动学带进了考场解题 滚动能克服解题的思维定势.解题时,要打破思维固化,在思想方法上要“滚动”,在知识链接上要“滚动”,在基本技能技巧上也要“滚动”.总之,面对考题,在看法、想法和办法上要注意“滚动”.对应训练1.若动点p的坐标为(x,),且lgy,l|

13、x|,lg成等差数列,则动点的轨迹应为图中的 ( )2.函数y=1- (-1x0)的反函数是( ).y=-(0x1) y= (x)c.y= (-1x) d. y (-0,a2b+0,则下列结论中正确的是 ( )a.b2ac b.b2ac c.2ac且0 d.b2ac且a0且yx.选项b中无x时,由lgy+g2l|x|,化简可得(x+y)(2xy)=0=-x或2x(,y).【思考】 分析各选项,仅解析式符号有区别.定义域中等号的位置有区别,所以拟从这两方面滚动着手排除错误的选项.原函数定义域为-1x0,其反函数值域为1y0,排除b、d.原函数中f(-1)=1,反函数中f-(1)=1,即x时f-1

14、(x)有定义,排除c,选a.3.解析一 分析四个选择支之间的逻辑关系知,若真,则b也真;若真,则也真,故c、皆假.取符合条件a-4b+c0,a+2b+0,(1)=+2b0,即a,故选b【点评】 在解题时易受题设条件的干扰,企图从已知不等式出发:ba+c, 20,先求椭圆和线段ab有公共点时的取值范围.易得线段a的方程为yx+,1,3,由方程组,x1,3,a的值在1,3内递增,且1和x3时分别得a=或=,故a2.a0,.故当椭圆与线段b无公共点时,a的取值范围为0.第4计 关羽开门 刀举成功计名释义关羽不同于诸葛. 诸葛是智星,靠着扇子;关羽是武士,用的大刀. “过关斩将”用这大刀,“水淹七军”

15、用这大刀. 数学上的“分析”、“分解”、“分割”等,讲的都是刀工 关羽的“切瓜分片”是什么意思?切者,七刀也,分者,八刀也!再难的数学题,经过这七刀、八刀,最后不就粉碎了吗!典例示范例如图,在长方体abcab1d1中,e、分别是b、a1的中点,m、n分别是ae、c1的中点,daa1=a,b=2a.()求证:n面ad1;()求二面角ae的大小;()求三棱锥pden的体积.分析这是个长方体,而“长”正好是“宽”和“高”的倍,这正是“关羽开门”的对象:用刀从中一劈,则分成2个相等的正方体.对于正方体,我们该多么熟悉啊!有关线段的长度,各线段间的位置关系,我们都了如指掌.解取1c的中点q ,过q和m作

16、平面qs. 显然,m、n都在这平面里.易知qn和sm都平行于平面c1bmnbcmn面ad11(证毕).插语 其所以这么简单,是因为我们对正方体熟悉. 正方体从何而来,感谢关羽的大刀之功. 以后的()和(),都可转化到正方体里进行(从略).【例2】 设p0是一常数,过点q(2,0)的直线与抛物线y2=2px交于相异两点、b,以线段ab为直径作圆(h为圆心).()试证:抛物线顶点在圆的圆周上;()并求圆的面积最小时直线ab的方程【分析】 ()ab是圆h的直径,欲证抛物线的顶点在圆上,有如下各种对策:(1)证|oh=ab.(2)证|2+|b|2=|a|(3)证aob90,即oaob,等显然,利用向量

17、知识证=0,当为明智之举.【解答】 ()当bx轴时,直线ab的方程为x=2,代入y2=2px;242,y=p,|b|y-y|4p.显然,满足|=|a,此时q、h重合,点q在上.如直线a与轴不垂直,设直线b:y=tan(-2p),x=,代入:y=tan-2pn即tay-2py-2tn=此方程有不同二实根y1,y1+2=,1y2-42.=x1x+y1y2=+1y=-4p=0.,故点o仍在以ab为直径的圆上.【分析】 ()为使圆面积最小只须圆半径取到最小值,为此不可避免的要给出直径a之长的函数表达式,直观上我们已可推测到当ab轴时,弦ab之长最短(这就是论证方向),为此又有多种途径:(1)用直线的点

18、斜式与抛物线方程联立,得关于(或y)的一元二次方程,利用韦达定理写出|ab|2的函数式,再用二次函数或均值不等式的知识求其最值.(2)用直线的参数方程与抛物线方程联立,得关于参数t的一元二次方程,利用韦达定理写出|ab|2(-2)的函数表达式,再依正、余弦函数的有界性求其最值.这两种方法各有优长,但都须牵涉到两个变量x,y,以下我们推荐,利用投影公式得出的|a|函数式,只牵涉一个变量.【解答】()直线ab的倾角为,当=0时,h的半径为2p,sh4p.当时,不妨设,),则综上,|abmin=4,当且仅当=90时,(s)mi4p2,相应的直线a的方程为:x=2p.别解:由(1)知恒有ob=.|2|

19、 2x1x2+2(1x)21x2p.y1y=-4p,1x2=于是|1p2, min=4.当且仅当x12p时,h4p.【点评】斧子开门,只要你说要进去,直接在墙上打洞最直接了.对应训练1.已知函数()=1ax2+ax+anxn,nn,且a,a2,an构成一个数列a,满足f(1)n2.(1)求数列an的通项公式,并求之值.(2)证明0f旁白才子一看,发现是个错解,于是有以下的评语. 评语 学了导数可糟糕,杀鸡到处用牛刀,单调区间不清楚,乱用函数比大小.解二作差比较法-=1 旁白 大家一看,十分惊喜,但对解法的来历有点奇怪于是才子有了如下的自评.自评标新本来在立意,别人作商我作积,结果可由心算出,不

20、用花费纸和笔.旁白 这时,上面那位提供解法一的人有点不服气:难道“求导法”就不能解出此题吗?才子回答:当然能!不过需要“统一单调区间”,请看下解正解 (x) f(x)ln(x3) 旁白 大家一看,齐声说妙,要求才子再评说一下. 于是又有了下面的奇文.评语因为数3比e大,单调区间从划,数4也在本区间,故把数2搬个家.【例1】已知向量a(,),b是不平行于轴的单位向量,且b=,则b( )a(,) (,) c() d.(,)【特解】 由|b|=1,排除c;又b与x轴不平行,排除d;易知b与a不平行,排除.答案只能为b【评说】 本解看似简单,但想时不易,要看出向量与a()是平行向量,一般考生不能做到.

21、【别解】 因为b是不平行于x轴的单位向量,可排除c、d两项. 又a=,将代入不满足题意,所以答案只能为b.【评说】 本题通过三次筛选才得出正确答案,思维量很大,到a、b选项时还需动手计算,真是淘尽黄沙始是金啊!【另解】 设b=(cos,si),则b=(,1)(cos,si)= co+sinsin(6+)=在区间(0,)上解得:=60.故=().【评说】 本题涉及解三角方程,并确定解答区间,这不是一个小题的份量【错解】 选a者,误在(,选者,误在|()|=1.选d者,没有考虑到(1,0)与x轴平行.【评说】 本题三个假支的设计,其质量很高,各有各的错因,相信各有各的“选择人”对应训练.若奇函数(

22、x)在(0,)上是增函数,又f(3),则x|xf(x)0等于 ( )ax|x或-30 b.0x或x- d.|0x3或3x02.某工程队有项工程需要先后单独完成,其中工程乙必须在工程甲完成后才能进行,工程丙必须在工程乙完成后才能进行,又工程丁必须在工程丙完成后立即进行,那么安排这6项工程的不同排法种数是 .(用数字作答)参考答案.分析 由函数的奇偶性和单调性概念入手,结合其草图即可写出所求答案解析一 由f(x)为奇函数且f(-3)=0,得f()=0.又f(x)在(0,+)上是增函数,据上述条件作出满足题意的yf(x)草图(如图(),在图中找出f(x)与x异号的部分,可以看出xf(x)0的解集为x

23、|0x3或x0,选. (1) (2)解析二 由f(3)0得f(3)=0,又(x)在(0,)上为增函数,作出=(x)(x0)的草图(如图(2)),、(x)均为上的奇函数,xf(x)为偶函数,不等式xf(x)0的解集关于原点对称,故先解借助图象得0x3,由对称性得xf(x)0的解集为x3或-3,故选d.解析三借助图(1)或图(2),取特殊值x2,知适合不等式x(x),且(-3)=0, 则不等式f (x)g()0的解集是 ( )a.(-3,)(3,+) b.(-,0)(0,).(,-)(3,+) d.(-,-3)(0,)【解答】 设f(x)= f (x)g(x),当xf(x)在r上为增函数(-x)=

24、 (x)g (-x) (x)g ().=-().故f(x)为(,0)(0,+)上的奇函数.f(x)在上亦为增函数已知(-3)=0,必有f(-3)=f(3)=0.构造如图的f(x)的图象,可知 例3题解图f(x)0的解集为x(-,-)(,3).【点评】 本例选自04湖南卷2题,是小题中的压轴题,显然,不懂得导数基本知识对待本例是无能为力的,高中 代数在导数中得到升华,导数也是初数的“极地”本题还构造了图形,使问题更有说服力.对应训练1下列命题正确的是 ( )若an和的极限都不存在,则n+bn的极值一定不存在b.若an和n的极限都存在,则an+b的极限一定存在.若an+bn的极限不存在,则an和b

25、n的极限都一定不存在d.若n+bn的极限存在,则an和bn的极限要么都存在,要么都不存在.过定点m (1,0)且斜率为k的直线与圆x2+x+y2-5=在第一象限内的部分有交点,则的取值范围是 ( ).0k b.k0 c.0ka0;kmnkmb.故知, k(0,), 选 第2题解图3.a t3=c(x)2=36 (2)2=, 2x=8, x=, =(0,1).数列是首项与公比均为的无穷递缩等比数列.原式=. 选第7计模特开门见一知众计名释义一时装模特,在表演时,自己笑了,台下一片喝彩声.她自感成功,下去向老板索奖 谁知老板不仅没奖,反而把她炒了 冤枉不?不冤枉!模特二字,特是幌子,模是目的.模特

26、表演是不能笑的. 试想,模特一笑,只能显示模特本人的特色,谁还去看她身上的服装呢?所以,模特一笑,特在模掉!数学的特殊性(特值)解题,既要注意模特的特殊性,更要注意模特的模式性(代表性),这样,才能做到“一点动众”. 特值一旦确定,要研究的是特值的共性.选择题中的“特值否定”,填空题中的“特值肯定”,解答题中的“特值检验”,都是“一点动众”的例子.典例示范【例1】 如果() .og(1-a)(+a)0(1-a)(1+)2 .(1a)1+a1【思考】 本题关键点在a,我们一个特殊数值,作为本题的模特.令a=,各选项依次化为: ( )a. b . d. 显然,有且仅有a是正确的,选a.【点评】 本

27、题是一个选择题,因此可以选一个模特数代表一类数,一点动众.你还需要讲“道理”吗?为减函数,og0,b不对;也是减函数,d不对;直接计算,也不对;只有是对的【例2】 已知定义在实数集r上的函数yf ()恒不为零,同时满足: (x+)f()f (y),且当x时,f (x)1,那么当x时,一定有 ( )a.f()1 b.-f (x)1 d0f()0时,f (x)1,根据指数函数的性质,当x时,02x1即0 f ()1. 选d.【点评】 题干中的函数抽象,先选定特殊的指数函数使之具体,而指数函数无穷无尽地多,索性再特殊到底,选定最简单且又符合题意的函数y2x, 这就是我们这题的模特,结果是轻而易举地找

28、出了正确答案.在考场上分分秒秒值千金,你还愿意纠缠在“为什么”上无谓地牺牲自己宝贵的时间吗?【思考2】 取特值令=0, =, 有f () = f (0)2( f (x)0), 则f (0)=, f (0)= f (-x)= f(x) (-x), 即, 当1, 故x0时, 0 ()1.【例3】 若a, , c是b的三个内角,且abc(c), 则下列结论中正确的是( )a.snsi .cosacsc cantanc .ctact【思考】 本题的模特是取特殊角.令a3, b 4,c=105, 则cosc0,anc0,cot0,由图()知(x)0,故当x(, -1)时,应有y f ()g(x)0. 选

29、b.点评 无须弄清图(1)、图(2)到底表示什么函数,不必要也不可能仅凭已有的图像信息去“精确描绘”y=f ()g(x)的图像只须鉴别四类图像哪一个符合题意,选定特殊区间(-,1)一次检验即解决问题.第8计小姐开门 何等轻松计名释义有一大汉,想进某屋.门上并未加锁,但他久推不开,弄得满头大汗.后面传来一位小姐轻轻的声音:“先生别推,请向后拉!”大汉真的向后一拉,果然门就轻轻地开了. 大汉奇怪地问:“这门上并没有写拉字,你怎么知道是拉门的呢?”小姐答:“因为我看到你推了半天,门还不动,那就只有拉了!”数学上的“正难则反”就是这位小姐说的意思. 既然正面遇上困难,那就回头是岸,向反方向走去.典例示

30、范【例】 求证:抛物线没有渐近线.【分析】 二次曲线中仅有双曲线有渐近线,什么是渐近线?人们的解释是与曲线可以无限接近却又没有公共点的直线.抛物线是否有这样的直线?我们无法直接给予证明.怎么办?“正难反收”,假定抛物线有渐近线,是否会导出不合理的结果?【证明】 不妨设抛物线方程为=2p. 假定此抛物线有渐近线y=x+, x=, 代入直线方程,化简得:22py2pb=0. 可以认为:曲线与其渐近线相切于无穷远处,即如方程有实根0, 那么,y,或, 方程化为:2pby2-2py+k=0 方程应有唯一的零根, y0代入得:k=0.于是抛物线的渐近线应为y=b 这是不可能的,因为任意一条与x轴平行的直线yb, 都和抛物线有唯一公共点(), 因而=b不是抛物线的渐近线,这就证明了:抛物线不可能有渐近线.【

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