【文档说明】高考数学(全国甲卷通用理科)知识 方法篇 专题11 数学方法 第50练 含答案.doc,共(10)页,125.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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第50练关于计算过程的再优化[题型分析·高考展望]中学数学的运算包括数的计算,式的恒等变形,方程和不等式同解变形,初等函数的运算和求值,各种几何量的测量与计算,求数列和函数、定积分、概率、统计的初步计算等.《高中数学新课程标准》所要求的数学能力中运算求解能力更为基本,运算求解能力指的是
要求学生会根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理,能根据问题的条件,寻找与设计合理、简捷的运算途径;能根据要求对数据进行估计和近似计算.运算求解能力是思维能力和运算技能的结合.运算包括对数字的计算、估值和近似计算,对式子的组合变形与分解变形,对几何图形各
几何量的计算求解等.数学运算,都是依据相应的概念、法则、性质、公式等基础知识进行的,尤其是概念,它是思维的形式,只有概念明确、理解透彻,才能作出正确的判断及合乎逻辑的推理.计算法则是计算方法的程序化和规则化,对法则的理解是计算技能形成的前提
.高考命题对运算求解能力的考查主要是针对算法、推理及以代数运算为主的考查.因此在高中数学中,对于运算求解能力的培养至关重要.提高数学解题能力,首先是提高数学的运算求解能力,可以从以下几个方面入手:1.培养良好的审题习惯.2.培养认真计算的习惯.3.培养一些常用结论的记忆的能力,记住
一些常用的结论,比如数列求和的公式12+22+32+„+n2=16n(n+1)(2n+1),三角函数中的辅助角公式asinx+bcosx=a2+b2sin(x+θ)等等.4.加强运算练习是提高基本运算技能的有效途径,任何能力都是有
计划、有目的地训练出来的,提高基本运算技能也必须加强练习、严格训练.5.提高运算基本技能,必须要提高学生在运算中的推理能力,这就首先要清楚运算的定理及相关理论.6.增强自信是解题的关键,自信才能自强,在数学解题中,自信心是相当重要的.高考必会题型题型一化繁为简,优化计算过程例1
过点(2,0)引直线l与曲线y=1-x2相交于A,B两点,O为坐标原点,当△AOB的面积取最大值时,直线l的斜率等于()A.33B.-33C.±33D.-3答案B解析由y=1-x2得,x2+y2=1(y≥0),设直线方程为x=my
+2,m<0(m≥0不合题意),代入x2+y2=1(y≥0),整理得,(1+m2)y2+22my+1=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=-22m1+m2,y1y2=11+m2,则△AOB的面积为12×2|y1-y2|=22|y1
-y2|,因为|y1-y2|=y1+y22-4y1y2=-22m1+m22-41+m2=2m2-11+m2=2m2-12+m2-1=22m2-1+m2-1≤222m2-1×m2-1=22,当且仅当2m2-1=m2-1,即m2
-1=2,m=-3时取等号.此时直线方程为x=-3y+2,即y=-33x+63,所以直线的斜率为-33.点评本题考查直线与圆的位置关系以及三角形的面积公式,先设出直线方程x=my+2,表示出△AOB的面积,然后探讨面积最大时m的取值,得到直线的斜率.题型二运用概念、性质等优化计
算过程例2已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF,BF.若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=45,则C的离心率e=________.答案57解析如图,设|BF|=m,由题意知,m2+100-2×10m
cos∠ABF=36,解得m=8,所以△ABF为直角三角形,所以|OF|=5,即c=5,由椭圆的对称性知|AF′|=|BF|=8(F′为右焦点),所以a=7,所以离心率e=57.点评熟练掌握有关的概念和性质是
快速准确解决此类题目的关键.题型三代数运算中加强“形”的应用,优化计算过程例3设b>0,数列{an}满足a1=b,an=nban-1an-1+2n-2(n≥2).(1)求数列{an}的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,an≤bn+12n+1+1.(1)解由a1=
b>0,知an=nban-1an-1+2n-2>0,nan=1b+2b·n-1an-1.令An=nan,A1=1b,当n≥2时,An=1b+2bAn-1=1b+2b2+„+2n-2bn-1+2n-1bn-1A1=1b+2b2+„+2n-2bn
-1+2n-1bn.①当b≠2时,An=1b[1-2bn]1-2b=bn-2nbnb-2;②当b=2时,An=n2.综上,an=nbnb-2bn-2n,b≠2,2,b=2.(2)证明当b≠2时,(2n+1+bn+1)bn-2nb-2=(2n+1+bn+1)(bn-1+2bn-
2+„+2n-1)=2n+1bn-1+2n+2bn-2+„+22n+b2n+2b2n-1+„+2n-1bn+1=2nbn(2b+22b2+„+2nbn+bn2n+bn-12n-1+„+b2)>2nbn(2+2+„+2),=2n·2nbn=n·2n+1bn,∴an=nbnb-2
bn-2n<bn+12n+1+1.当b=2时,an=2=bn+12n+1+1.综上所述,对于一切正整数n,an≤bn+12n+1+1.点评结合题目中an的表达式可知,需要构造an新的形式nan=1b+2b·n-1an-1,
得到新的数列,根据新数列的形式求和;不等式的证明借用放缩完成.高考题型精练1.已知函数f(x)=mx2+mx+1的定义域是一切实数,则m的取值范围是()A.0<m≤4B.0≤m≤1C.m≥4D.0≤m≤4答案D解析根据题意mx2+mx+1≥0(x∈R)恒成立
,当m=0时,满足不等式;当m≠0时,需满足m>0,Δ=m2-4m≤0,解得0<m≤4,综上0≤m≤4.2.已知函数f(x-1x)=x2+1x2,则f(3)的值为()A.8B.9C.11D.10答案C解析∵f(x-1x)=(x-1x)2+2,∴f(3)=9+2=11.3.已知
一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<-1或x>12},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<-1或x>lg2}B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2}D.{x|x<-lg2}答案D解析由题意知,一元二次不等式f(x)>0的解集为(-1,12
),即-1<10x<12⇒x<-lg2.4.设函数f(x)=x-1x6,x<0,-x,x≥0.则当x>0时,f(f(x))表达式的展开式中常数项为()A.-20B.20C.-15D.15答案A解析当x>0时,f[f(x)]=(-x+1x)6=(1x-x)6的展开式
中,常数项为C36(1x)3(-x)3=-20.5.在△ABC中,若ACAB=cosBcosC,则()A.A=CB.A=BC.B=CD.以上都不正确答案C解析∵ACAB=sinBsinC=cosBcosC,∴sinBcosC-cosBsinC=0.∴sin(B-C)=0.又∵-π<B-C
<π,∴B-C=0,即B=C.6.已知直线l与抛物线y2=4x交于A、B两点,若P(2,2)为AB的中点,则直线AB的方程为________.答案x-y=0解析∵点A(x1,y1),B(x2,y2)在抛物线y2=4x上,∴
y21=4x1,y22=4x2,∴y22-y21=4x2-4x1,即y2-y1x2-x1=4y2+y1.∵P(2,2)为AB的中点,所以y2+y1=4,∴直线AB的斜率k=y2-y1x2-x1=4
4=1,∴直线AB的方程为x-y=0.7.抛物线y=x2在x=1处的切线与两坐标轴围成三角形区域为D(包含三角形内部与边界).若点P(x,y)是区域D内的任意一点,则x+2y的取值范围是________.答案[-2,12]解析易知切
线方程为:y=2x-1,所以与两坐标轴围成的三角形区域三个点为A(0,0),B(12,0),C(0,-1).易知过C点时有最小值-2,过B点时有最大值12.8.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知A=π4,bsin(
π4+C)-csin(π4+B)=a.(1)求证:B-C=π2;(2)若a=2,求△ABC的面积.(1)证明由bsin(π4+C)-csin(π4+B)=a,应用正弦定理,得sinBsin(π4+C)-s
inCsin(π4+B)=sinA,sinB(22sinC+22cosC)-sinC(22sinB+22cosB)=22,整理得sinBcosC-cosBsinC=1,即sin(B-C)=1.由于0<B,C<34π,从而B-C=π2.(2)解由(1)知,B-C=π2,又
B+C=π-A=3π4,因此B=5π8,C=π8.由a=2,A=π4,得b=asinBsinA=2sin5π8,c=asinCsinA=2sinπ8,所以△ABC的面积S=12bcsinA=2sin5π8sinπ8=2cosπ8sinπ8=12.9.在如图所示的多面体ABC
DE中,AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,且AC=AD=CD=DE=2,AB=1.(1)请在线段CE上找到点F的位置,使得恰有直线BF∥平面ACD,并证明;(2)求平面BCE与平面ACD所成锐二面角θ的大小.解以D为原点建立如图所示的空间直角坐标系,
使得x轴和z轴的正半轴分别经过点A和点E,则各点的坐标为D(0,0,0),A(2,0,0),E(0,0,2),B(2,0,1),C(1,3,0).(1)点F应是线段CE的中点,证明如下:设F是线段CE的中点,则点F
的坐标为(12,32,1),DE→=(0,0,2),BF→=-32,32,0,∴BF→·DE→=0,∴BF→⊥DE→.而DE→是平面ACD的一个法向量.此即证得BF∥平面ACD.(2)设平面BCE的法向量为n=(x,y,z),则n⊥CB→,且n⊥CE→,由CB→
=(1,-3,1),CE→=(-1,-3,2),得x-3y+z=0,-x-3y+2z=0,不妨设y=3,则x=1,z=2,即n=(1,3,2),∴所求角θ满足cosθ=n·DE→|n|·|DE→|=422×2=22,∴θ=π4.10.已
知双曲线x2a2-y2b2=1(a>0,b>0),O为坐标原点,离心率e=2,点M(5,3)在双曲线上.(1)求双曲线方程;(2)若直线l与双曲线交于P、Q两点,且OP→·OQ→=0,求1|OP|2+1|OQ|2的值.解(1)∵e=2,∴c=2a,b2=c2-a2=3a2,∴
双曲线方程为x2a2-y23a2=1,即3x2-y2=3a2,∵点M(5,3)在双曲线上,∴15-3=3a2,∴a2=4,∴所求双曲线方程为x24-y212=1.(2)设直线OP的方程为y=kx(k≠0),联立x24-y212=1得x2=123-
k2,y2=12k23-k2,∴|OP|2=x2+y2=12k2+13-k2.∵OP→·OQ→=0,∴直线OQ的方程为y=-1kx,同理可得|OQ|2=12k2+13k2-1,∴1|OP|2+1|OQ|2=3-k2+3k2-112k2+1
=2+2k212k2+1=16.11.已知数列{an}中,an=1+1a+2n-1(n∈N*,a∈R且a≠0).(1)若a=-7,求数列{an}中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n∈N*,都有an≤a
6成立,求a的取值范围.解(1)∵an=1+1a+2n-1(n∈N*,a∈R,且a≠0),又a=-7,∴an=1+12n-9(n∈N*).结合函数f(x)=1+12x-9的单调性,可知1>a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>„>a
n>1(n∈N*).∴数列{an}中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.(2)an=1+1a+2n-1=1+12n-2-a2,已知对任意的n∈N*,都有an≤a6成立,结合函数f(x)=1+12x-2-a2的单调性,
可知5<2-a2<6,即-10<a<-8.12.若正数x,y满足x+2y+4=4xy,且不等式(x+2y)a2+2a+2xy-34≥0恒成立,求实数a的取值范围.解∵正实数x,y满足x+2y+4=4xy,即x+2y=4xy-4.不等式(x+2y)a2
+2a+2xy-34≥0恒成立,即(4xy-4)a2+2a+2xy-34≥0恒成立,变形得2xy(2a2+1)≥4a2-2a+34恒成立,即xy≥2a2-a+172a2+1恒成立.又∵x>0,y>0,∴x+2y≥22xy,∴4xy=x+2y+4≥4+22xy,即2(xy)2-2x
y-2≥0,∴xy≥2或xy≤-22(舍去),可得xy≥2.要使xy≥2a2-a+172a2+1恒成立,只需2≥2a2-a+172a2+1恒成立,化简得2a2+a-15≥0,解得a≤-3或a≥52.故a的取值范围是(-∞,-3]∪[5
2,+∞).