高中数学微积分部分难吗-衡水中学错题笔记高中数学
一、 考点回顾
化归与转化的思想,就是在研究和解决数学问题时采用某种
方式,借助某种函数性质、图象、公式或
已知条件将问题通过变换加以转化,进而达到解决问题的思想。
转化是将数学命题由一种形式向另一种形
式的变换过程,化归是把待解决的问题通过某种转化过程归结为
一类已经解决或比较容易解决的问题。化
归转化思想是中学数学最基本的思想方法,堪称数学思想的精髓
,它渗透到了数学教学内容的各个领域和
解题过程的各个环节中。转化有等价转化与不等价转化。等价转
化后的新问题与原问题实质是一样的,不
等价转则部分地改变了原对象的实质,需对所得结论进行必要的
修正。
应用化归转化思想解题的原则应是化难为易、化生为熟、化繁为简,尽量是等价转化。常见的转化有:
1、等与不等的相互转化
等与不等是数学中两个重要的关系,把不等问题转化成相等
问题,可以减少运算量,提高正确率;把
相等问题转化为不等问题,能突破难点找到解题的突破口。
2、正与反的相互转化
对于那些从“正面进攻”很难奏效或运算较难的问题,可先攻其反面,从而使正面问题得以解决。
3、特殊与一般的相互转化
对于那些结论不明或解题思路不易发现的问题,可先用特
殊情形探求解题思路或命题结论,再在一般
情况下给出证明,这不失为一种解题的明智之举。
4、整体与局部的相互转化
整体由局部构成,研究某些整体问题可以从局部开始。
5、高维与低维的相互转化
事物的空间形成,总是表现为不同维数且遵循由低维想高维的发展
规律,通过降维转化,可把问题有
一个领域转换到另一个领域而得以解决,这种转化在复数与立体几何中
特别常见。
6、数与形的相互转化
通过挖掘已知条件的内涵,发现式子的几何意义,利用几何图形的直观性解决问题,使问题简化。
7、函数与方程的转化
二、 经典例题剖析
例1、设
a
≥
0
,
f(x)?x?1?ln
2
x?2alnx(x?0).
(Ⅰ)令
F(x)?xf
?
(x)
,讨论
F(x)
在
(0,?∞)
内的单调性并求极值;
(Ⅱ)求证:当
x?1时,恒有
x?ln
2
x?2alnx?1
.
解析:(Ⅰ)讨论
F(x)
在
(0,?∞)
内的单调性并求极值只需求出
F(x)的导数
F'(x)
即可解决;
(Ⅱ)要证当
x?1
时,恒有<
br>x?ln
2
x?2alnx?1
,可转化为证
x?1
时
x?ln
2
x?2alnx?1?0
,亦即转化为
x?1
时
f(x)?0
恒成立;因
f(1)?0
,于是可转化为证
明
f(x)?f(1)
,即
f(x)
在
(1,??)
上单调
递增,
这由(Ⅰ)易知。
答案:(Ⅰ)解:根据求导法则有
f
?
(x)?1?
2lnx2a
?,x?0
,
xx
故
F(x)
?xf
?
(x)?x?2lnx?2a,x?0
,
于是
F
?
(x)?1?
列表如下:
2x?2
?,x?0
,
xx
x
(0,2)
2
0
极小值
F(2)
(2,?∞)
?
F
?
(x)
F(x)
?
故知
F(x)
在
(0,2)
内是减函数,在
(2,?∞)<
br>内是增函数,
所以,在
x?2
处取得极小值
F(2)?2?2ln2?2a
. <
br>(Ⅱ)证明:由
a
≥
0
知,
F(x)
的极小值
F(2)?2?2ln2?2a?0
.
于是由上表知,对一切
x?(0,?∞)<
br>,恒有
F(x)?xf
?
(x)?0
.
从而当
x?
0
时,恒有
f
?
(x)?0
,故
f(x)
在
(0,?∞)
内单调增加.
所以当
x?1
时,
f(x)?f(1
)?0
,即
x?1?lnx?2alnx?0
.
故当
x?1
时,恒有
x?lnx?2alnx?1
.
点评
:对于证明
f(x)?g(x)
在区间
(a,b)
恒成立问题,常运用化归转
化思想转化为证明
f(x)?g(x)?0
在
区间
(a,b)
上恒成
立,令
h(x)?f(x)?g(x)
,即可转化为在
(a,b)
上
h(x)
min
?0
,这样只需求出
h(x)
在
区间
(a,b)
上的最小值即可解决之。这种化归转化的思想方法在近几年高考中经常用到。
2
2
1),a
n
?
例、设数列
{a
n}
的首项
a
1
?(0,
3?a
n?1
,n?2
,3,4,…
.
2
(1)求
{a
n
}
的通项公式
;(2)设
b
n
?a
n
3?2a
n
,证明
b
n
?b
n?1
,其中
n
为正整数.
解:
方法二:由(1)可知
0?a
n
?
3
,a
n
?1
,
2
(3?a
n
)a
n3?a
n
因为
a
n?1
?
,所以
b
n?1
?a
n?1
3?2a
n?1
?
.
2
2
?
3?a
n
?
由
a
n
?1
可得
a
n
(3?2a
n
)?
??
,
2
??
?
3?a
n
?
即
a(3?2a
n
)?
??
a
n
?
2
?
2
n
2
2
两边开平方得
a
n
3?2a
n
?
3?a
n
2
a
n
.
即
b
n
?b
n?1
,n
为正整数.
x
2<
br>y
2
?1
上,
0)
和
C(4,0)
,顶点<
br>B
在椭圆
?
例、 在平面直角坐标系
xOy
中,已知
△ABC
的顶点
A(?4,
259
则
sinA?sinC
?
_____.
sinB
例、若一条直线与一个正四棱柱各个面所成的角都为
?
,则
cos
?
=______
解:不妨认为这个正四棱柱为正方体,与正
方体的所有面成角相等时,为与相交于同一顶点的三个相互垂
直的平面所成角相等,即为对角线与该正方
体所成角.故
cos
?
?
26
.
?
3
3
点评:象这种“特殊与一般的相互转化”在高考的选择题和填空题中经常应用
例、已知函数
f(x)?x?x
.
(1)求曲线
y?f(x)
在点
M(t,f(t))
处的切线方程;
(2)设
a?0
,如果过点
(a,b)
可作曲线
y?f(x
)
的三条切线,证明:
?a?b?f(a)
解析:(1)通过求导得出切线
的斜率,从而由点斜式较易写出切线方程;(2)由(1)易得过点
(a,b)
的曲线
y?f(x)
的切线方程
g(t)?0
,曲线
y?f(x)
有三条切
线可转化为方程
g(t)?0
有三个相异的实
数根,即函数
y?g(t)有三个零点,故只需
g(t)
的极大值大于零且
g(t)
的极小值小于零
。
答案:解:(1)
f(x)
的导数
f
?
(x)?3x?
1
.曲线
y?f(x)
在点
M(t,f(t))
处的切线方程为:<
br>2
3
y?f(t)?f
?
(t)(x?t)
,即
y?
(3t
2
?1)x?2t
3
.
(2)如果有一条切线过点
(a,b)
,则存在
t
,使
b?(3t?1)a?2t
.
若过点
(a,b)
可作曲线
y?f(x)
的三条切线,则方程
2t?
3at?a?b?0
有三个相异的实数根.记
32
23
g(t)?2t
3
?3at
2
?a?b
,则
g
?
(t)?6t<
br>2
?6at
?6t(t?a)
.
当
t
变化时,g(t),g
?
(t)
变化情况如下表:
t
g
?
(t)
g(t)
(??,0)
+
增函数
0
0
极大值
a?b
(0,a)
-
减函数
a
0
极小值
b?f(a)
(a,??)
+
增函数
由
g(t)
的单调性,当极大值
a?b?0
或极小值
b?f
(a)?0
时,方程
g(t)?0
最多有一个实数根;
当
a?b?
0
时,解方程
g(t)?0
得
t?0,t?
3a
,即方程<
br>g(t)?0
只有两个相异的实数根;
2
当
b?f(a)?0
时,解方程
g(t)?0
得
t??,t?a
,即
方程
g(t)?0
只有两个相异的实数根.
a
2
?
a?b
?0,
综上,如果过
(a,b)
可作曲线
y?f(x)
三条切线,即
g(t)?0
有三个相异的实数根,则
?
?
b?f(a)?0.即
?a?b?f(a)
.
点评:将证明不等式的问题通过等价转化化归为函数
的极值问题来讨论,这是近年来高考试题中常出
现的一种类型。
例、已知函数
f(x)?e?kx,x?R
(Ⅰ)若
k?e
,试确定函数
f(x)
的单调区间;
(Ⅱ
)若
k?0
,且对于任意
x?R
,
f(x)?0
恒成立,试
确定实数
k
的取值范围;
解析:(Ⅰ)求出
f(x)
的导函数,易得
f(x)
的单调区间;
(Ⅱ)易知
f(x)
是偶函数,于是
f(x)?0
对任意
x
?R
成立可等价转化为
f(x)?0
对任意
x≥0
成立,
进
一步转化为
f(x)
在
[0,??)
上的最小值大于零,从而求出实数
k
的取值范围。
x
x
答案:解:(Ⅰ)由
k?e
得f(x)?e?ex
,所以
f
?
(x)?e?e
.
x
由
f
?
(x)?0
得
x?1
,故
f(x)
的单调递增区间是
(1,??)
,
由
f
?(x)?0
得
x?1
,故
f(x)
的单调递减区间是
(
??,1)
.
(Ⅱ)由
f(?x)?f(x)
可知
f(x)
是偶函数.
于是
f(x)?0
对任意
x?R
成立等价于
f(x)?0
对
任意
x≥0
成立.
由
f
?
(x)?e?k?0
得
x?lnk
. x
,
时,
f
?
(x)?e?k?1?k≥0(x?0)
. ①当
k?(01]
此时
f(x)
在
[0,??)
上单调
递增.
故
f(x)≥f(0)?1?0
,符合题意.
x
,??)
时,
lnk?0
. ②当
k?(1
当<
br>x
变化时
f
?
(x),f(x)
的变化情况如下表:
x
(0,lnk)
-
单调递减
lnk
0
极小值
(lnk,??)
+
单调递增
f
?
(x)
f(x)
由此
可得,在
[0,??)
上,
f(x)≥f(lnk)?k?klnk
.
依题意,
k?klnk?0
,又
k?1,?1?k?e
.
综合①,②得,实数
k
的取值范围是
0?k?e
.
(一) 选择题:
1.
若函数
f(x)?ax
2
?4ax?3
的定义域为R,则实数
a的取值范围是
3
4
3
4
3
4
A.
(0,]
B.
(0,)
C.
[0,]
D.
[0,)
2.
函数
y?lg(
3
4
2
?1)
的图象关于( )
1?x
A、原点对称 B、x轴对称 C、y轴对称
D、直线y=x对称
3. 若
a
、
b
满足
a?b?1,则
(1?ab)(1?ab)
有
22
13
和最大值1 B.最小值和最大值1
24
3
C.最小值但无最大值
D.最大值1,但无最小值
4
A.最小值
4
4. 若关于
x
的不等式
(1?k)x
≤
k
+4的解集是M,则对任意实常数
k<
br>,总有:( )
2
A、2∈M,0∈M;
B、2
?
M,0
?
M; C、2∈M,0
?
M;
D、2
?
M,0∈M.
5.若不等式x
2
+ax+1?0对于一切x?(0,
6.
若
(x?3)?(y?1)?x?y?3?0
,则点
M(x,y)
的轨迹是
A.圆 B.椭圆 C.双曲线
D.抛物线
(二) 填空题:
7. P(x,y)在直线x+2y-3=0上运动,则x
2
+y
2
的最小值是________.
8. 在-6,4,-2
,0,1,3,5,7这8个数中,任取两个不同的数分别作为虚数
a?bi
的实部和虚部,<
br>则所组成的所有不同虚数中,模大于5的虚数的个数是________.
(三)
解答题:
9.已知函数
f(x)?2sin
?
2
1
)成
立,则a的取值范围是 _________
2
22
?
π
?
?
ππ
?
?x
?
?3cos2x
,
x?
?
,
?
.
?
4
?
?
42
?
(I)求
f(x)
的最大值和最小值;
(II)若不等式
f(x)?m?
2
在
x?
?
,
?
上恒成立,求实数
m
的取
值范围.
42
?
ππ
?
??
解析答案:
1. C 解析:函数
f(x)?ax
2
?4a
x?3
的定义域为R,
?ax
2
?4ax?3?0
对
x?R
恒成立。 当
a?0
时有
3?0
对
x?R
恒成立
,符合题意;当
a?0
时,要使
ax
2
?4ax?3?0
对
x?R
恒成立,必须
3
a?0
且
??16a
2?12a?0
,解得
?a?0
。
4
3
综上
a?[0,]
,故选C.
4
2
2. A
解析:函数定义域满足
?1?0?x?(?1,1),
1?x
?
?
1?x
??
1?x
?
?
?
2
?
?
2
?
f(?x)?f(x)?lg
?
?1
?
?lg
?
?1
?
?lg
?
?
?
?
?lg1?0,
,
??
?
?
1?x
?
?
1?x
?
?
?
1?x
??
1?x
?
?<
br>?f(?x)??f(x)
∴f(x)为奇数,∴选A.
3. B 解析:因<
br>a
、
b
满足
a?b?1
,故可设
a?cos
?
,b?sin
?
,
?
?[?,]
,
22
1
2
17
则
(1?ab)(1?ab)
=
(1?cos<
br>?
sin
?
)(1?cos
?
sin
?
)?
1?sin2
?
?cos4
?
?
,
488
3所以
(1?ab)(1?ab)
的最大值为1,最小值为,故选B。
4
22
??
4. A 解析:方法1:代入判断法,将
x?2
,x?0
分别代入不等式中,判断关于
k
的不等式解集是否为
R
;
4
方法2:求出不等式的解集:
(1?k)x
≤
k
+4
2
4
k
?x?<
br>2
?4
?(k
2
?1)?
2
5
?2?x?[
(k
2
?1)?
2
5
?2]
min
?25?2;故选A。
k?1k?1k?1
aa1
5. 解析:设f(x)=
x
2
+ax+1,则对称轴为x=
-
,若
-
?,即a?-1
时,则f(x)在〔0,
222
115
〕上是减函数,应有f()?0?-? x
?-1;
222
a1
若
-
?0,即a?0时,则f(x)在〔0,
〕上是增函数,应有f(0)=1?0恒成立,故a?0
22
a
2
a
2
a
2
a1a
1=1-?0
恒成立,故-1?a?0 若0?-
?,即-1?a?0,则应有f(
-
)=
-+
424
222
综上,有-
5
?a 。
2
22
(x?3)?(y?1)
?2
,由双曲线的定义知点6. C
解析:由
(x?3)
2
?(y?1)
2
?x?y?3?0
得
x?y?3
2
M(x,y)
的轨迹是双曲线。故选C。
7.
9
解析:x
2
+y
2
为原点与直线x+2y-3=0上的点距离的平方,其最小值为原点到直线x+2y-3=0
5
22
距离的平方.
?(x?y)
min
?
|?3|
?
9
????.
??
5
?
5
?
2
8.32个 解析:当a=
0时,b可取-6,7;当a≠0时,从-6,-4,-2,1,3,5,7中任取2个
作为a、b,共
P
7
个,其中不合格的是从-4,-2,1,3中任取2个共
P
4<
br>个.
22
∴模大于5的不同虚数共2+
(P
7
?P
4
)?32
个.
2
2
17.
本小题主要考查三角函数和不等式的基本知识,以及运用三角公式、三角函数的图象和性质解题的能
力.
解:(Ⅰ)
∵f(x)?
?
1?cos
?
?
??
π
?
?
?2x
?
?
?3cos2x?1?s
in2x?3cos2x
?
2
?
?
π
??
?1?2sin
?
2x?
?
.
3
??
又∵x?
?
,
?
,
∴
≤
2x?
≤
,即
2
≤
1?2sin
?
2x?
?
≤
3
,
3
?
42
633
?
??
?
π
π
?
ππ2π
?
π
?
∴f(x)
max
?
3,f(x)
min
?2
.
(Ⅱ)
∵f(x)?m?2?f(x)
?2?m?f(x)?2
,
x?
?
,
?
,
42<
br>?
ππ
?
??
∴m?f(x)
max
?2
且
m?f(x)
min
?2
,
,4)
.
∴1?m?4
,即
m
的取值范围是
(1
<
br>高考数学试题十分重视对学生能力的考查,而这种能力是以整体的、完善的知识结构为前提的。国家
教育部考试中心试题评价组《全国普通高考数学试题评价报告》明确指出,试题注意数学各部分内容的联
系,具有一定的综合性。加强数学各分支知识间内在联系的考查,要求学生把数学各部分作为一个整体来
学习、掌握,而不机戒地分为几块。这个特点不但在解答题中突出,而且在选择题中也有所体现。
都是“定义域”惹的祸
函数三要素中,定义域是十分重要的,研究函数的性质时应首先考虑其
定义域.在求解函数有关问题
时,若忽视定义域,便会直接导致错解.下面我们举例分析错从何起.
一、求函数解析式时
例1.已知
f(x?1)?x?2x
,求函数
f(x)
的解析式 .
错解:令
t?x?1
,则
x?t?1
,
x?(t?1)2
,
x?1
得
t?1
,
?f(t)?t
2<
br>?1
?f(t)?(t?1)
2
?2(t?1)?t
2
?1<
br>,
?f(x)?x
2
?1
剖析:因为
f(x?1)
?x?2x
隐含着定义域是
x?0
,所以由
t?
的定义域为
t?1
,即函数
f(x)
的解析式应为
f(x)?x?1
(
x?1
)
这样才能保证转化的等价性.
正解:由
f(x?1)?x?2x
,令
t?
(
t?1
),即
f(x)?x?1
(x?1
).
二、求函数最值(或值域)时
22
例2.若
3x?2y?6x,
求
x?y
的最大值. <
br>22
2
2
x?1
得
t?1
,
?x?
?
t?1
?
代入原解析式得
f(t)?t
2
?1
2
错解:由已知有
y??
3
2
x?3x
①,代入
x
2
?y
2
得
2
1199
2<
br>x
2
?y
2
??x
2
?3x??
?
x?3
?
?
,∴当
x?3
时,
x
2
?y<
br>2
的最大值为.
2222
2
剖析:上述错解忽视了二次函数的定义域
必须是整个实数的集合,同时也未挖掘出约束条件
3x
2
?2y
2
?
6x
中
x
的限制条件.
3
22
正解:由
y??x
?3x?0
得
0?x?2
,
2
119
2
?
x
2
?y
2
??x
2
?3x??
?
x?
3
?
?
,
x?
?
0,2
?
,因函数图象的
对称轴为
x?3
,∴当
x?
?
0,2
?
22222
是函数是增函数,故当当
x?2
时,
x?y
的最大值为4
.
例3.已知函数
f
?
x
?
?2?log
3
x
?
1?x?9
?
,则函数
y?
??
f
?
x
?
?
?
?fx
A.33
B.22 C.13 D.6
2
??
的最大值为( )
2
??
故函数
y?
?
?
f
?
x
?
?
?
?f
?
x
?
在
x?9
时取得
最大值为33.
错解:
y?
?
?
f
?
x
?
?
?
?fx
2
2
2
2
=
?2?log
3
x
?
?2?log
3
x
=
?
log
3
x?3
?
?3
在
?
1?x?
9
?
上是增函数,
2
22
正解:由已知所求函数
y?
?
?
f
?
x
?
?
?
?fx
2<
br>2
2
??
2
的定义域是
?
?
1?x?9?
1?x?9
2
2
得
1?x?3
,
2
2
y?
?
fx?fx
==
?
log
3
x
?3
?
?3
在
1?x?3
是增函数,故函数
?
2?
logx?2?logx
??
??
??
33
??
2
2
y?
?
fx?fx
?
??
??
在
x?3
时取得最大值为13.
??
?
2?x?4
?
,求
y?
?
f
?1
?
x
?
?
2
?f<
br>?1
?
x
2
?
的最大值和最小值.
?1
x
?2
错解:由
f
?
x
?
?3
?
2?x?4
?
得
1?y?9
.∴
f
?
x
?
?
2?log
3
x
?
1?x?9
?
.
2
2
2
?1?122
∴
y?
?
f
?
x
?
?
?f
?
x
?
?
?
2?log
3
x
?
?2?log
3
x?log
3
x?6log
3
x?6
2
?
?
log
3
x?3
?
?3
.
∵
1?x?9
,∴
0?log
3
x?2
.∴
ymax
?22
,
y
min
?6
.
?12?1
2
剖析:∵
f
?
x
?
中
1?x?
9
,则
f
?
x
?
中
1?x?9
,即
1?x?3
,∴本题的定义域应为
?
1,3
?
.
例4.
已知
f
?
x
?
?3
x?2
∴
0?log<
br>3
x?1
.
正解:(前面同上)
y?
?
log3
x?3
?
?3
,由
1?x?3
得
0?log
3
x?1
.
2
∴
y
max
?13
,
y
min
?6
.
例5.求函数
y?4x?5?
错解:令
t?
2x?3
的值域.
2x?3
,则
2x?t
2
?3
,∴
y?2t
2
?3?5?t?2t
2?t?1
??
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