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文档简介
数学思维课程
第一次函数
函数是全部数学中最重要的概念,也是是高中数学中的教学重点,学生对其理
解的好坏直接影响到后续数学内容的学习,要加深对函数的理解,既要从抽象、逻
辑上理解清楚,又要直观化、表面化函数概念,最后形成程序化处理函数的策略
【苏】别尔曼特一一函数的概念的定义:若对于一个变量的每一个数值,都对应着
另一个变量的一个确定的数值,则后一个变量叫做前一个变量的函数
,也就是说两个变量之间有函数关系
一、基本的函数
函数问题处理的两种形态
1.己知定义域和对应关系得到值域
例1已知f(x)=L+3x+2,xw[l,2],求值域
2.已知值域和对应关系得到定义域
例2已知/(x)=•*_+r+2,x&[a,b],若ye[2V^,6],求匕一。最小值
二、方程与函数的关系
2.y—3axy+—0
a??,aa
3.yJ4-3axy+3axy+axJ=1
三、函数应用
1.方程问题上
1)已知方程—+(3—q)x+2=0在[1,2]有解,求。的范围
2)已知方程》2+(3一4)%+2=0且a<6,求x的范围
2..三角函数问题上
1)已知函数/(x)=2sin(2x-?)在[0,§的值域
2)已知函数/*)=2sin(5-(),(。>0)在[0,自有最小值-2,求。范围
二、复合函数:常有如下的情形,丁表示为f的函数y=/(f),而f又是一个变量x的
函数/=g(x),这样通过变量/——叫做中间变量一一的关系,y表示为x的函数.因
为X值对应着唯一个r值,而这些f值中的每一个值又对应一个确定的y值,那么X就
对应着一个y值,也就是说y表示为x的函数,这函数可表达成丁=/8(幻)
碰到函数的对应关系不是基本函数类型,无法直接作出图象的,就进入分解环节
内外分解(复合函数)的形象:将一个带进口与出口的小黑匣子,放入一个带进口
与出口的大黑匣子内对于从进口进入小黑匣子的任何X在出口有唯一的t出来,对
于从进口进入黑匣子的任何t在出口有唯一的y出来,其中t作为中介,既受小黑匣
子的制约,又受大黑匣子的制约,如图5所示
形象应用
例1求函数y=——的值域
-x2-2x+2
an二-^一^■最大项
〃+12
思考函数/。)=5抽(嬷+°)在q,乃)(0>0)单调递减,求①的范围
练习:函数y=2sin<yx在[-工,2](<y>0)单调递增,求切的范围
34
已知函数/•(x)=sin(5-巧,xeR(口>0)的图象[0,马上恰有四个对称中心,则。的
42
取值范围________
三、函数的奇偶性
如何求一个函数的对称轴
y-/(x)的对称轴为x=aof(a+x)=f(a-x)=/(—%)—f(2a+x)
Oy=/(x+a)为偶函数,有对称轴x=。
例求函数/。)=(x+2/+2>+2的对称轴
如何求一个函数的对称中心
y=f(x)的对称中心为(a,b)=f(a+x)+f(a-x)=2b=f(-x)+/(2a+x)=2b
=y=/(x+a)—b为奇函数,有对称中心(0,0)
例1求f(x)=a(x+l)3+c(x+l)+2的对称中心
例2求/*)='+**它+匕2
元+1x+2x+3
例3已知函数/(x)=,一er+1,解不等式/(2x)+/(l—x)>2
对应关系的相等:
相似结构的概念
例4数列{4,}满足,=1,%=3,an+2=(n+3)an+l-(n+2)an,求明
四、函数的单调性
1.已知x,y>0,Jx+2—Jy+2=«—,判断x与y的大小
2.处理左右相似的不等式
已知x,y>0,Jl+f-Ji+y2>x-y,判断x与y的大小
3.解不等式(6x+5)(1+7(6X+5)2+4)+x(l+Vx2+4)>0
4.已知A4BC的三边分别为a,O,c,/=丁,(乃是圆周率),判断A46c的形状
5已知了(幻是定义在R上的单调函数,且/(/(x)-lnx)=e+l,求/(x)
五、多元函数:
文字表达:两个变量的每一对所考虑的数值对应着另一个变量的一个数值,则第三
个变量叫做前两个变量的函数
符号表达:z=/(x,y),(x,y)e£)
图像表达:
对于函数2=/(x,y)来说,对应于自变量的某一对确定数值的函数值叫作该函数的特
定值,设尤=a,y=。时,函数z等于c,可写成下面等式c=/(a,b),
如果让自变量之一例如x,保持常数x=",而另一个变量y仍算作是可变的,那么
z=f(x,y)就变成一个变量)的函数z=f(a,y)
同样如果让自变量之一例如x,保持常数y=〃,而另一个变量x仍算作是可变的,
那么z=f(x,y)就变成一个变量x的函数z=f(x,b)
所以对于两元函数,如何处理成一元函数是关键
2容易研究的多变量函数
2
1.齐次分式:f(x,y)=Xy+y
x+盯+y
2.单调性稳定的多元函数
3.=,优+4
4.f(x,a)=ax+bx+a
5.关于的对称式
第二次等式与不等式的核心处理
一、方程的作用
1.利用方程直接消元
例1若是正数,且满足必=。+力+3,则a/?的取值范围为
2.利用方程对应的参数式消元
例2已知函数/(x)=x2+(/+户-l)x+ai)+〃-1是偶函数,则此函数与y轴交点
的纵坐标的最大值.
3.利用方程简化代数式结构
二、利用不等式消元
例3.a,dc为A4BC的三边,求证:2(/+庐)>02
三、利用基本不等式
例4.a,b,c>0,求证:a+b-2y[ab<a+b+c-3^1abc
例5a,b,c>0,yla2+b2+^Ib2+c2+-\lc2+a~>+b+c)
第三次不等式数学思维课程
一、两元一次代数式之间的关系
函数/(x)=网-利-耳〃,6eR,若对任意实数,总存在殉,%0e[0,4],使得不等
式|/(AQ)\>m,求,”的取值范围
二、两元一次、两元二次及分式的不等式
例1.已知x>”0,求生匕+且最小值
工+yx-y
例2.已知实数满足/—/=],则3/+2盯+3/取值范围
例3.已知实数满足孙+2x+3y=1,求.
例4,已知实数x,y满足/+,2+个=],则x+y最大值
21
例5.已知正数2x+y+—+—=1,求2x+y范围
xy
17
例6.已知实数满足孙+2x+3y=1,求—+—范围
xy
22
例7.x>y>0,xy=l,-——二最小值
x-y
二、对称型不等式
例8已知正实数x,y,满足,+,=2,探究/(乂力=町-±。2+/)的最大值
xy7
例8实数x,y,z满足孙+yz=l,尤2+y2+z2=5,求孙z最小值
例9已知x,y,z都是正整数,x+y+z=3,丁++[3=3,求f+yZ+z?
例10设非负实数a,0,c满足ab+匕c+ca=a+/?+c>0,则++最小值
第四次数列数学思维课程
数列的概念:文字表达:按照一定顺序排列的一列数
符号表达:一般表示:用通项:(特殊的函数)
用递推法:
注:函数定义分析;下标的问题
图象表达:
数列中的消元
二、函数观点下的处理模式探讨
例1数列{%}满足:可=1,%]=%2±3%+2,分析数列{%}的性质
2an
例2(1984年高考)设。>2,给定数列{/},其中q=a,an+x=一9一
2(许-1)
(1)求证:an>2,且况<1(〃=1,2,3.........)
(2)求证:如果043,那么%M2+J(〃=l,2,3,……)
例3(2008卓越联盟)数列{%}满足:a,=2,an+l=J2a“+3;(1)求证:an<all+i<3;
⑵设数列{4}的前〃项和为S“,求证:5“23〃-却-(千)
2
例4数歹也}满足:,八."空产,证明:数列"}的单调递增
例5(2016年浙江省赛第13题)设数列{%}满足|d-2册|=2,寓|42,”=1,2,3,……,证
明:如果的为有理数,则从某项后{/}为周期数列
例6已知数列{即}满足斯>0且%=2册+1.证明:%+]<1%(〃GN*);
1-"2
例7已知数列"的各项均为非负数,其前〃项和为S“,且对任意都由
a„<"+2-,对任意〃eN*都由S“41,求证:()44"-册+|4—-—
+l2n(n+\)
例8(1984年高考数列题第三小题)设a>2,给定数列{4},其中为=a,
1a
2lg—
an+i=——("=1,2,3,...)»求证:如果”>3,那么当"2—^时,必有a,,+]<3
MF14
三、对数列结论的逆推
1)对结论进行和式分解
n项和式分解:at-an=a1-a2+a2-a3+...+an_t-an
例9当〃eN*时,求证:1+」+3+.-+3>2(标门-1)
V2V3y/n
2)对结论进行积式分解
例1。工工2…-—
2462n,2〃+1
例U数列&}、R的定义是。口,…,%=山产》弋
求证:a2mi<5.
四、数列问题中恒等式的作用
a)用来实验
例12设数列也}满足%+|+(-1)"%=2〃-1,则数列{/}前60项和为
b)用来消元
例13设数列{4}的前〃项积为,,且7;=2-24(〃eN*)
(1)求证:数列是等差数列;
T:
(2)设a=(1-«„)(1-an+i),求数列物,}的前〃项和Sn
c)用来改变次数
2
例14数列{%}满足q=2,an+l-a,,+6an+6
(1)求
⑵设“六一号I,求证口前〃项和恒磊+
浙江名校新高考研究联盟2017届第三次考试
+
数列{%}中,q=1,an+x=an+—(neN)
许
求证:,2〃-1<an<j3〃-2
d)改变代数式的结构
例14
5)将结论反推到条件
例15已知>0,且2=ln(l+4)+,a:,求证:对一切ne2V*,都有
2an
一二7<成立
a
n+2bn
五、数列求和之裂项求和
常见裂项公式:
11111
(1)
n(n+1)nn+1n(n+k)knn+k
1
—)({叫的公差为d);
an+\
(2)-L_1I—=_L(卮—疯).(根式在分母上时可考虑利用分母有理化,因式
”,+小d
相消求和);
(3)____1___1—1;
n{n-1)(/1+1)2n(n+1)(/?+1)(〃+2)
(4)4-----------二—(-----------)
(2n-l)(2n+l)22〃一12〃+1
(2〃)2,,111、
a=-----------=1H—(z------------)
(2〃一1)(2〃+1)22〃-12〃+1
上吆_/=网里UJ_=」_______」则5=1__L_
〃(〃+1)2"〃(〃+1)2"n-2n-'(〃+1)2"'"(〃+1)2"
(6)--------------=tan(/7+1)°-tann;
cos«°cos(n+1)°
("+1)!n\(n+1)!
六、数列放缩问题的系统解决
利用通项公式放缩(结果放缩)
1)参照前面,对结论进行〃项和式分解或〃项积式分解
2)如果目标项为常数,
若数列通项里含指数部分,一般考虑将通项放缩为一个等比数列,此常数为等比a)
数列前n项公式里的一部分C=4
i-q
-2
例16己知数列{《,}的前〃项和5„满足S“=2(〃GN*)
⑴证明:",-(-1)"}为等比数列,并求出数列的通项公式
19
(2)设数歹1HL卜的前N项和为T“,证明:7;<t(〃eN*)
3)放缩为裂项求和的三种形态
a)---=^-(―-----)({%}的公差为d);
aa
n-n+ida„all+l
例17正数数列{%}的前〃项的和S“,满足2后=%+1,试求:
(1)数列{%}的通项公式;
(2)设a=」一,数列物,}的前〃项的和为纥,求证:Bn<-
2
(根式在分母上时可考虑利用分母有理化,因式相
消求和);
c严"+|一如“=11
A17
n+
例18设数列{叫的前〃项的和,Sn=-an--x2'+~,〃=1,2,3,
(I)求首项,与通项%;(II)设(=土,»=1,2,3,……证明:£?;<-.
S";=12
4)其他特别的放缩
a)并项放缩
例19已知。“=3"-(一1)",7;=—+—+—+……+—,求证:T„<-
a\a2“3an3
点评
b)倒序放缩
例20求证:i<_L+_L+...+_L.
n+1n+23〃+1
c)分类放缩
例21求证:1+,+1+...+—!—>9
2320-12
利用递推公式放缩(过程放缩)
例22在数列{4}中,已知4=2,对于任意的p,qeZ+,都有a?+%=。小成立
(1)求数列{4}的通项公式
(2)若数列{4}满足4=1,求证:;+!+[+……+3之师一1
2bnb{b24b,
点评利用递推公式进行放缩要注意利用等式消元和改变次数
例23数列0}定义如下:且a”+i=———,〃=1,2,3,……,求证:对于
2an-an+1
每一个正整数n,都有+〃2+。3+....+<1
例24已知数列{4}各项均为正数,其中〃%2+%=〃
(1)求证:a“+i>。〃且0<<1
(2)bn=------——,求证:勿+。2+。3+...........+bn<an
(n+i)an
第四次解析几何数学思维课程
一、曲线的定义
1.直线方程
2.圆的方程
3.椭圆方程
1.椭圆的定义与方程
文字表达:一个动点M到两个定点斗,%的距离之和为定值2a(2a>忻昌)
符号表达:M用+|四周=2a(2a>|肖局)((2a=|再闯),(2a<|公同)
J(x-c)2+.2+[(x+c)2+)2=2a(2a>2c)
22
—7+==1(a>0>0)
a2b2
图像表达:
焦点在x轴上焦点在y轴上
二、圆锥曲线中的运算
一、圆锥曲线运算问题
1.圆锥曲线中的三大研究对象:点、直线和二次曲线
2.圆锥曲线中处理的方程的来源:
①点与点之间(距离公式):d=,(占-%2)2+(力-y2)2
②直线与直线(平行、垂直、相交、夹角):
③二次曲线与二次曲线(相交):
④点与直线(距离):点直线上Ax+By+C=O,点到直线距离d—
⑤点与二次曲线:点在曲线上Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0
⑥直线与二次曲线:
3.圆锥曲线中的代数式的性质概念
对称性:对于两元函数丁=尸(町,工2),若产(虫,左2)=产(%为1),则称y=/(勺,*2)关
2F(X|,%2)=22+(%1+%2),
于阳,》对称,例如X/+X2+可工对称式都能用
X]+*2,为%2表达
齐次性:对于两元函数y=/(町,工2),若尸(/^,的)*"77。2,/),则称丁=/(修,*2)
为齐人次函数,例如F(X],X2)=x/+尤2?+a》2为>=尸(阳,*2)关于町,X2的齐二次
函数
二、圆锥曲线中的消元演练
引1:
22
修+为-1
43
22
-----1------1,求1+1
4322
+X2+y2
»=kxx
-1
>2=~TX2
K
点评:加减运算,不必通分;
相似方程与相似方程得运算可同理可得
给你一个比值,可以求齐次式
运算要对比条件与结论的差异,用最简洁的方式统一
引2:
+(2上加—4)X[++2-0
<Mx?2+(2A"z-4)%2+m2=0,求左与,"的关系式
+(%$+rn)(kx2+m)=0
点评:两个一元二次方程相似,可考虑使用韦达定理
碰到对称式,可考虑利用韦达定理消元
有效的运算是建立在恰当的设、简洁的列方程的条件下的
设的环节要考虑是否以点构图还是以直线构图
列方程环节
三、真题演练(圆锥曲线中的设、歹h消元)
1.一个动点型
例1已知双曲线C:彳-产=1的左右顶点为A3,双曲线上有一动点M,求直线
的斜率之积
变:牵一发动全身
例2已知双曲线C:§-y2=1的左右顶点为48,双曲线上有一动点M,求直线
分别与直线.|的交点为GO,求CO的纵坐标的乘积
.两个动点型
1.无关型动点
22
例3问题1:已知椭圆?+2-=1两点。为坐标原点,求AOAB的面积最大
值
用二次曲线的参数形式
2.相关型动点
22
例4问题2:已知椭圆二+二=1两点A,8,。为坐标原点且。A_L08,求证:
43
]]
为定值
必2Q却2
3.对称型动点
例5问题3:已知直线丁=心+机与抛物线/=4x交于两点A,8,。为坐标原点且
Q4LQB,求证:直线A3过定点
三、实战演练
例6练习:直线/与抛物线尸=以相交于两点,与圆(%-5)2+4=户0>o)相
切于点M,且"为线段A8的中点,若这样得直线/恰有4条,则厂的取值范围是
()
A(2,4)8(1,3)C.(l,4)D.(2,3)
③椭圆中的面积问题
22
已知椭圆二+匕=1的右焦点作一条直线与椭圆交于A,8两点,。为坐标原点,求
54
AABC面积的最大值
④弦长问题:
直线与圆锥曲线相交时的弦长问题是一个难点,化解这个难点的方法是:设而
不求,根据根与系数的关系,进行整体代入。即当直线(斜率为k)与圆锥曲线交于点
A(X],yJ,BL4)时,贝U|AB卜Jl+k?,一々tJl+k?+尤2上一4匹勺
=
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