2018年高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.8“四法”锁定填空题__稳得分练理
2018年高考数学二轮复习第3篇方法应用篇专题3.3待定系数法讲理2
方法三待定系数法一、待定系数法:待定系数法是根据已知条件,建立起给定的算式和所求的结果之间的恒等式,得到以需要待定的系数为未知数的方程或方程组,解方程或方程组得到待定的系数的一种数学方法.待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.二、待定系数法解题的基本步骤:使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,从以下四个方面总结高考中的待定系数法.1.用待定系数法求曲线方程确定曲线方程常用的方法有定义法、直接法、待定系数法等,当已知曲线类型及曲线的几何性质时,往往利用待定系数法,通过设出方程形式,布列方程(组),使问题得到解决. 例1.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆与圆相切于原点,且过点,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】设圆的标准方程为,其圆心为,半径为∵可化简为∴其圆心为,半径为∵两圆相切于原点,且圆过点∴解得∴圆的标准方程为故答案为例2.【2018届山西省孝义市高三下学期名校最新高考模拟卷(一)】已知椭圆的左、右焦点分别为、,且点到椭圆上任意一点的最大距离为3,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在斜率为的直线与以线段为直径的圆相交于、两点,与椭圆相交于、,且?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2).解析:(1)设,的坐标分别为,,根据椭圆的几何性质可得,解得,,则,故椭圆的方程为.(2)假设存在斜率为的直线,那么可设为,则由(1)知,的坐标分别为,,可得以线段为直径的圆为,圆心到直线的距离,得,,联立得,设,,则,得,,,解得,得.即存在符合条件的直线.2.用待定系数法求函数解析式利用待定系数法确定一次函数、二次函数的解析式,在教材中有系统的介绍,通过练习应学会“迁移”,灵活应用于同类问题解答之中.例3.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三】已知函数的图象过点,且点是其对称中心,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数的解析式为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由函数f(x)过点(,2),(﹣,0)得:解得:∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∴g(x)=2sin2x,故答案为:A.例4.【2018届天津市耀华中学高三上学期第三次月考】若幂函数在上为增函数,则实数的值为_________.【答案】2例5.设是二次函数,方程有两个相等的实根,且.(Ⅰ)的表达式;(Ⅱ)若直线把的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求的值.【答案】(I);(II).【解析】试题分析:(1)由已知设,由,求出的值,由有两个相等实根有,求出的值,得出的表达式;(2)由题意有,解方程求出的值。
2018高考数学二轮复习技巧
2018 年高考数学二轮复习技巧大家已经进入二轮复习了,二轮复习是知识系统化、条理化的要点期间,一定明确要点,对高考“考什么”“如何考”应了若指掌。
相应的也要掌握一些技巧性的答题策略。
今日给大家分享一下四字抢分诀,仅供参照。
套——惯例模式题目直接套拿到一道高考题,你的第一反应是什么?迅速生成惯例方案,也即第一方案。
为何要有套路,由于 80 %的高考题是基本的、稳固的,观察运算的敏捷性,没有套路,就没有速度。
在理解题意后,马上思虑问题属于哪一章节?与这一章节的哪个种类比较凑近?解决这个题目有哪些方法?哪个方法可以第一拿来用?这样一想,答题的方向也大体确立了。
这就是高考解题中的模式鉴别。
运用模式鉴别可以简洁回答解题中的两个基本问题,从哪处下手?向何方行进?我们说,就从辨识题型模式下手,就向着提取相应方法、使用相应方法解题的方向行进。
对高考解题来说,“模式鉴别”就是将新的高考考试题化归为已经解决的题。
有两个详尽的门路:①化归为课堂上已经解过的题。
原由 1:由于课堂和课本是学生知识资源的基本本源,也是学生解题体验的主要指引。
走开了课堂和课本,学生还可以从哪里找到解题依照、解题方法?高考解题必定要抓住“课堂和课本”这个根本。
原由2:由于课本是高考命题的基本依照。
有的试题直接取自教材,或为原题,或为类题;有的试题是课本看法、例题、习题的改编;有的试题是教材中的几个题目、几种方法的综合与开辟;少许难题也是依照课本内容设计的,在综合性、灵巧性上提出较高要求。
依照高考如何出题来办理高考如何解题应是理所应当的。
②化归为早年的高考题。
靠——陌生题目往熟习题目上靠遇到稍新、稍难一点的题目,可能不直接属于某个基本模式,但将条件或结论作变形后就属于基本模式。
当实行第一方案遇到阻碍时,我们的策略是什么?变换视角,生成第二方案。
变换视角,变换到哪里?变换到知识丰富域,也就是说把问题变换到我们最熟习的领域。
这就包含:(1)把一个领域中的问题,用另一个领域中的方法解决。
2018版高考数学文科二轮复习讲义: 第3部分 专题2 考前“三注意”
专题二考前应试技巧
考前“三注意”
1.考前做“熟题”找感觉
挑选部分有代表性的习题演练一遍,体会如何运用基础知识解决问题,提炼具有普遍性的解题方法,以不变应万变最重要.掌握数学思想方法可从两方面入手:一是归纳重要的数学思想方法;二是归纳重要题型的解题方法.还要注意典型方法的适用范围和使用条件,防止形式套用时导致错
误.顺应时间安排:数学考试安排在下午,故而考生平时复习数学的时间也尽量安排在下午时段.每天必须坚持做适量的练习,特别是重点和热点题型,保持思维的灵活和流畅.
2.先易后难多拿分
改变解题习惯:不要从头到尾按顺序做题.无论是大题还是小题,都要先抢会做的题,接着抢有门的题,然后才拼有困难的题,最后再抠不会的题.先抢占有利地势,可以保证在有限的时间内多拿分.
3.新题难题解不出来先跳过
调整好考试心态,有的同学碰到不会做或比较新颖的题就很紧张,严重影响了考试情绪.高考会出现新题,遇到难题或新题时,要学会静下来想一想,如果暂时还想不出来,跳过去做另一道题,没准下道题目做出来后你已经比较冷静了,那就再回过头来解答.在近期复习中,抓容易题和中档题,不宜去攻难题.因为这段时间做难题,容易导致学生心理急躁,自信心丧失.通过每一次练习、测试的机会,培养自己的应试技巧,提高得分能力.
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2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习教学案:第三板块 稳心态分步解
高考第20题⎪⎪圆锥曲线题型一 定值问题——巧妙消参定值问题就是证明一个量与其中的变化因素无关,这些变化的因素可能是直线的斜率、截距,也可能是动点的坐标等,这类问题的一般解法是使用变化的量表达求证目标,通过运算求证目标的取值与变化的量无关.当使用直线的斜率和截距表达直线方程时,在解题过程中要注意建立斜率和截距之间的关系,把双参数问题化为单参数问题解决.[典例] (2016·北京高考)(本题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过A (2,0),B (0,1)两点.(1)求椭圆C 的方程及离心率;(2)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.[思路提示]第(1)问由a =2,b =1,c =3,解第一问;第(2)问画草图可知AN ⊥BM ,四边形ABNM 的面积为12|AN |·|BM |,设点P (x 0,y 0),得出PA ,PB 的方程,进而得出M ,N 的坐标,得出|AN |,|BM |,只需证明12|AN |·|BM |是一个与点P 的坐标无关的量即可.[解] (1)由题意得a =2,b =1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.2分又c =a 2-b 2=3,所以离心率e =ca =32.3分 (2)证明:设P (x 0,y 0)(x 0<0,y 0<0),则x 20+4y 20=4.又A (2,0),B (0,1),[解题关键点]待定系数法求曲线方程.[障碍提醒]1.想不到设出P (x 0,y 0)后,利用点斜式写出直线PA ,PB 的方程.不会由直线PA ,PB 的方程求解|BM |,|AN |.所以直线PA 的方程为y =y 0x 0-2(x -2).5分令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,6分从而|BM |=1-y M =1+2y 0x 0-2.直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1.令y =0,得x N =-x 0y 0-1, 从而|AN |=2-x N =2+x 0y 0-1.9分选用变量表达直线、线段长度、面积等几何元素.2.不知道四边形的面积可用S =12| AN |·|BM |表示.所以四边形ABNM 的面积S =12|AN |·|BM | =12⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 0y 0-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2y 0x 0-23.四边形ABNM 的面积用x0,y 0表示后,不会变形、化简,用整体消参来求值.=x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+42(x 0y 0-x 0-2y 0+2)=2x 0y 0-2x 0-4y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=2.11分 从而四边形ABNM 的面积为定值.12分定值问题基本思想:求解目标与选用的变量无关.题型对点练见课堂练习第1题题型二 定点问题——确定方程证明直线过定点的基本思想是使用一个参数表示直线方程,根据方程的成立与参数值无关得出x ,y 的方程组,以方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点;如果直线系是使用双参数表达的,要根据其它已知条件建立两个参数之间的关系,把双参数直线系方程化为单参数直线系方程.[典例] (2017·全国卷Ⅰ)(本题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3⎝⎛⎭⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.[障碍提醒] 1.观察不出P 3,P 4对称,忽视对称性导致判[解] (1)因为P 3⎝⎛⎭⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎫1,32, [思路提示] 第(1)问利用椭圆的性质,易排除点P 1(1,1)断失误.所以P 3,P 4两点关于y 轴对称,故由题设知椭圆C 经过P 3,P 4两点.不在椭圆上,从而求椭圆方程;2.不会用点的坐标代入方程判断P 1,P 2是否在椭圆上而滞做.又由1a 2+1b 2>1a 2+34b 2知,椭圆C 不经过点P 1,2分故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.5分(2)证明:设直线P 2A 与直线P 2B 的斜率分别为k 1,k 2.第(2)问分类讨论斜率是否存在,若存在,设l :y =kx +m ,利用条件建立k ,m 的等量关系,消参后再表示出直线l 的方程可证明. [解题关键点].如果l 与x 轴垂直,设l :x =t ,6分由题设知t ≠0,且|t |<2,可得A ,B 的坐标分别为⎝⎛⎭⎪⎫t ,4-t 22,⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-4-t 22.7分注意直线的斜率是否存在问题.则k 1+k 2=4-t 2-22t -4-t 2+22t=-1,得t =2,不符合题设.从而可设l :y =kx +m (m ≠1).3.联立直线l与椭圆C 的方程,计算化简失误而滞做.将y =kx +m 代入x 24+y 2=1得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0.8分 由题设可知Δ=16(4k 2-m 2+1)>0.9分设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),而k 1+k 2=y 1-1x 1+y 2-1x 2=kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x 2=2kx 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)x 1x 2.10分解析几何解题关化为代数条件.4.利用k 1+k 2=-1运算变形不明确变形目标,导致化简不出k ,m 的关系.由题设k 1+k 2=-1,故(2k +1)x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)=0.即(2k +1)·4m 2-44k 2+1+(m -1)·-8km4k 2+1=0.解得k =-m +12.11分当且仅当m >-1时,Δ>0,于是l :y =-m +12x +m ,即y +1=-m +12(x -2),所以l 过定点(2,-1). 12分动直线过定点的一般方法是将y =kx +m 的两参消去一个后,利用直线系的思想可得定点.题型对点练见课堂练习第2题题型三 求最值、解范围问题——构造函数(一)构造函数求最值最值问题的基本解法有几何法和代数法:几何法是根据已知的几何量之间的相互关系、平面几何和解析几何知识加以解决的(如抛物线上的点到某个定点和焦点的距离之和、光线反射问题等);代数法是建立求解目标关于某个(或两个)变量的函数,通过求解函数的最值(普通方法、基本不等式方法、导数方法等)解决的.[典例] (2016·山东高考)(本题满分12分)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长为4,焦距为2 2.(1)求椭圆C 的方程.(2)过动点M (0,m )(m >0)的直线交x 轴于点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B .①设直线PM ,QM 的斜率分别为k ,k ′,证明k ′k 为定值; ②求直线AB 的斜率的最小值.[障碍提醒] 1.不会用坐标设而不求法表示出k ,k ′,从而得不出定值.[解] (1)设椭圆的半焦距为c .由题意知2a =4,2c =22, 所以a =2,c =2,b =a 2-c 2= 2.2分所以椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.4分(2)①证明:设P (x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0). 由M (0,m ),可得P (x 0,2m ),Q (x 0,-2m ). 所以直线PM 的斜率k =2m -m x 0=mx 0,直线QM 的斜率[思路提示] 第(1)问待定系数法求解;第(2)问①设点P (x 0,y 0),M 为PN 的中点,可得y 0=2m ,根据对称性得出点Q 的坐标,只需证明k ′k与x 0,m 无关;k ′=-2m -m x 0=-3mx 0.6分此时k ′k =-3,所以k ′k 为定值-3.7分②设PA 的方程,结合①的结论,得QB 的方程,联立直线与椭圆方程得A ,B 坐标,再由斜率公式表示AB②设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).直线PA 的方程为y =kx +m ,则直线QB 的方程为y =-3kx +m .联立⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 24+y 22=1的斜率,并求最小值.2.由直线PA 的方程与x 24+y 22=1联立表示出A (x 1,y 1)坐标后,没有类比意识,直接将x 1k 换为-3k B (x 2,y 2)因运算复杂或做错整理得(2k 2+1)x 2+4mkx +2m 2-4=0.由x 0x 1=2m 2-42k 2+1,可得[解题关键点] .3.化简x 2-x 1,y 2-y 1失误,不能把k AB 表示为k 的函数所以x 2-x 1=(18k 2+1)x 0-(2k 2+1)x 0=-32k 2(m 2-2)(18k 2+1)(2k 2+1)x 0, 当得出一个方程组的解时,使用代换法直接得出另一个方程组的解.而滞做.y2-y1=-6k(m2-2)(18k 2+1)x0+m-2k(m2-2)(2k2+1)x0-m=-8k(6k2+1)(m2-2)(18k2+1)(2k2+1)x0,10分4.求AB斜率的最小值不明确,不会将斜率表示为一个变量的函数,从而无法求最值.所以k AB=y2-y1x2-x1=6k2+14k=14⎝⎛⎭⎫6k+1k.由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+1k≥26,等号当且仅当k=66时取得.11分此时m4-8m2=66,即m=147,符合题意.所以直线AB的斜率的最小值为62.12分最值问题的关键:使变量表达求解目标.题型对点练见课堂练习第3题(二)构造函数解范围产生范围有如下几个因素:直线与曲线相交、曲线上点的坐标的范围、题目中要求的限制条件,这些产生范围的因素可能同时出现在一个问题中,在解题时要注意全面把握范围的产生原因.[典例](2016·浙江高考)(本题满分12分)如图,设抛物线y2=2px(p>0)的焦点为F,抛物线上的点A到y轴的距离等于|AF|-1.(1)求p的值;(2)若直线AF交抛物线于另一点B,过B与x轴平行的直线和过F与AB垂直的直线交于点N,AN与x轴交于点M,求M的横坐标的取值范围.[障碍提醒]1.因忘记抛物线定义,不会转化条件导出,求不出p 值.[解](1)由题意可得,抛物线上点A到焦点F的距离等于点A到直线x=-1的距离,由抛物线的定义得p2=1,即p=2.3分(2)由(1)得,抛物线方程为y2=4x,F(1,0),可设A(t2,2t),t≠0,t≠±1.4分因为AF不垂直于y轴,[思路提示]第(1)问由抛物线定义即得;第(2)问设A(t2,2t),可以根据抛物线焦点弦两端点坐标之间的关系,用t表达点B的坐标,得出BN,FN的方程,进而得出点N的坐标,结合点A,M,N三点共线,即可使用t表达M的横坐标,确定取值范围.2.不会设出抛物线的动点坐标用一个参数表示,从而使运算复杂而滞做.可设直线AF的方程为x=sy +1(s≠0),5分由⎩⎪⎨⎪⎧y2=4x,x=sy+1消去x得y2-4sy-4=0,故y1y2=-4,分 又直线AB 的斜率为2tt 2-1,故直线FN 的斜率为-t 2-12t,从而得直线FN 的方程为y =-t 2-12t (x -1),7分直线BN 的方程为y =-2t,[解题关键点]点参数法:抛物线中可以以一个点的横坐标或者纵坐标表达曲线上点.3.不会挖掘题目中隐含条件A ,M ,N 三点共线来建立等量关系,从而无法表示出M 的横坐标的函数关系式,导致无从下手.所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2+3t 2-1,-2t .8分 设M (m,0),由A ,M ,N 三点共线得2tt 2-m =2t +2tt 2-t 2+3t 2-1,9分4.将m 表示为t 的函数结构后,不会用分离常数法分离常数,然后再用单调性求2t 2t 2-1的范围而滞做. 于是m 分所以m <0或m >2.经检验,m <0或m >2满足题意.11分建立求解不等式或研究函数性质.综上,点M 的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). 12分题型对点练见课堂练习第4题题型四 探索性问题——肯定结论1.探索性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.,(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径. 2.探索性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.一般步骤为: (1)假设满足条件的曲线(或直线、点等)存在,用待定系数法设出;(2)列出关于待定系数的方程(组);,(3)若方程(组)有实数解,则曲线(或直线、点等)存在,否则不存在.[典例] (2018届高三·湘中名校联考)(本题满分12分)如图,曲线C由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32. (1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),是否存在直线l ,使得以PQ 为直径的圆恰好过点A ,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.[思路提示]第(1)问在C 2的方程中,令y =0可得b ,再由c a =32,a 2-c 2=b 2可得a ;第(2)问设出过点B 的直线l 的方程,分别与曲线C 1,C 2联立.用直线l 的斜率k 表示出点P ,Q 的坐标后,要使以PQ 为直径的圆过点A ,则有AP ―→·AQ ―→=0,从而解得k ,求出直线l 的方程.[解] (1)在C 2的方程中,令y =0,可得b =1.1分且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1可得a =2,2分∴a =2,b =1.3分(2)存在直线l ,理由如下:由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).4分由题易知,直线l 与x 轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0).5分代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*)6分设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根.[解题关键点]假设存在直线l ,分析斜率存在情况,设出直线方程.[障碍提醒]1.不会求P点坐标、Q点坐标导致无从下手.由求根公式,得x P=k2-4k2+4,从而y P=-8kk2+4,∴点P的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫k2-4k2+4,-8kk2+4.7分同理,由⎩⎪⎨⎪⎧y=k(x-1)(k≠0),y=-x2+1(y≤0)得点Q的坐标为(-k-1,-k2-2k).8分2.不会将以PQ为直径的圆恰好过点A这一几何条件转化,从而求不出直线l的斜率.∴AP―→=2kk2+4(k,-4),AQ―→=-k(1,k+2).9分依题意可知AP⊥AQ,∴AP―→·AQ―→=0,即-2k2k2+4[k-4(k+2)]=0.10分条件坐标化的关键是转化几何性质.3.由条件得出AP⊥AQ∵k≠0,∴k-4(k+2)=0,解得k=-83.后利用AP ―→·AQ ―→=0变形求解,因运算过程不细心而出现计算失误而滞做.经检验,k =-83符合题意,故存在直线l 的方程为y =-83(x -1),11分即8x +3y -8=0,使得以PQ 为直径的圆恰好过点A .12分题型对点练见课堂练习第5题[课堂练习] 1.(2018届高三·西安八校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过(1,1)与⎝⎛⎭⎫62,32两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)过原点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,椭圆C 上一点M 满足|MA |=|MB |.求证:1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2为定值. 解:(1)将(1,1)与⎝⎛⎭⎫62,32两点代入椭圆C 的方程,得⎩⎨⎧1a 2+1b 2=1,32a 2+34b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=3,b 2=32.∴椭圆C 的方程为x 23+2y 23=1.(2)证明:由|MA |=|MB |,知M 在线段AB 的垂直平分线上,由椭圆的对称性知A ,B 关于原点对称.①若点A ,B 是椭圆的短轴顶点, 则点M 是椭圆的一个长轴顶点,此时1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=1b 2+1b 2+2a 2=2⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2=2. 同理,若点A ,B 是椭圆的长轴顶点, 则点M 在椭圆的一个短轴顶点,此时1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=1a 2+1a 2+2b 2=2⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2=2. ②若点A ,B ,M 不是椭圆的顶点,设直线l 的方程为y =kx (k ≠0), 则直线OM 的方程为y =-1k x ,设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 23+2y 23=1,解得x 21=31+2k 2,y 21=3k 21+2k 2, ∴|OA |2=|OB |2=x 21+y 21=3(1+k 2)1+2k 2,同理|OM |2=3(1+k 2)2+k 2,∴1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=2×1+2k 23(1+k 2)+2(2+k 2)3(1+k 2)=2,故1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=2为定值. 2.(2017·宜昌模拟)已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为22,它的一个焦点F 恰好与抛物线y 2=4x 的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆的上顶点为A ,过点A 作椭圆C 的两条动弦AB ,AC ,若直线AB ,AC 斜率之积为14,直线BC 是否恒过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由题意知椭圆的焦点F (1,0),即c =1.由e =22得a =2,b =2-1=1,∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由(1)知A (0,1),当直线BC 的斜率不存在时, 设BC :x =x 0,设B (x 0,y 0),则C (x 0,-y 0), k AB ·k AC =y 0-1x 0·-y 0-1x 0=1-y 20x 20=12x 20x 20=12≠14,不合题意.故直线BC 的斜率存在. 设直线BC 的方程为:y =kx +m (m ≠1), 代入椭圆方程,得:(1+2k 2)x 2+4kmx +2(m 2-1)=0, 由Δ=(4km )2-8(1+2k 2)(m 2-1)>0, 得2k 2-m 2+1>0. 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=-4km1+2k 2,x 1x 2=2(m 2-1)1+2k 2.①由k AB ·k AC =y 1-1x 1·y 2-1x 2=14,得4y 1y 2-4(y 1+y 2)+4=x 1x 2,即(4k 2-1)x 1x 2+4k (m -1)(x 1+x 2)+4(m -1)2=0, 将①代入上式,整理得(m -1)(m -3)=0. 又因为m ≠1,所以m =3,此时直线BC 的方程为y =kx +3. 所以直线BC 恒过一定点(0,3).3.(2017·合肥模拟)如图,已知抛物线E :y 2=2px (p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P (x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M .(1)求抛物线E 的方程;(2)求点M 到直线CD 距离的最大值.解:(1)把x A =2代入x 2+y 2=8,得y 2A =4,故2px A =4,p =1.于是,抛物线E 的方程为y 2=2x .(2)设C ⎝⎛⎭⎫y 212,y 1,D ⎝⎛⎭⎫y 222,y 2,切线l 1:y -y 1=k ⎝⎛⎭⎫x -y 212,代入y 2=2x 得ky 2-2y +2y 1-ky 21=0,由Δ=0,解得k =1y 1.∴l 1的方程为y =1y 1x +y 12,同理,l 2的方程为y =1y 2x +y 22.联立⎩⎨⎧y =1y 1x +y 12,y =1y 2x +y 22,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =y 1y 22,y =y 1+y22.易得直线CD 的方程为x 0x +y 0y =8,其中x 0,y 0满足x 20+y 20=8,x 0∈[2,2 2 ].联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x 0x +y 0y =8,得x 0y 2+2y 0y -16=0,则⎩⎨⎧y 1+y 2=-2y 0x 0,y 1y 2=-16x.∴M (x ,y )满足⎩⎨⎧x =-8x 0,y =-y0x 0,即点M 为⎝⎛⎭⎫-8x,-y 0x 0.点M 到直线CD :x 0x +y 0y =8的距离d =⎪⎪⎪⎪-8-y 20x 0-8x 20+y 20=y 20x 0+1622=8-x 20x 0+1622=8x 0-x 0+1622,令f (x )=8x -x +1622,x ∈[2,2 2 ],则f (x )在[2,2 2 ]上单调递减,当且仅当x =2时,f (x )取得最大值922,故d max =922. 4.(2017·广西五校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线x +y +1=0与以椭圆C 的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点M (2,0) 的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点S 和T ,若椭圆C 上存在点P 满足OS ―→+OT ―→=t OP ―→(其中O 为坐标原点),求实数t 的取值范围.解:(1)由题意,以椭圆C 的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为(x -c )2+y 2=a 2,∴圆心到直线x +y +1=0的距离d =c +12=a .(*)∵椭圆C 的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,∴b =c ,a =2c ,代入(*)式得b =c =1,∴a =2,故所求椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)由题意知,直线l 的斜率存在,设P (x 0,y 0),直线l 的方程为y =k (x -2),将直线l 的方程代入椭圆方程得(1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-2=0,∴Δ=64k 4-4(1+2k 2)(8k 2-2)>0,解得k 2<12.设S (x 1,y 1),T (x 2,y 2),则x 1+x 2=8k 21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k 2,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2-4)=-4k1+2k 2.由OS ―→+OT ―→=t OP ―→,得tx 0=x 1+x 2,ty 0=y 1+y 2, 当t =0时,直线l 为x 轴,则椭圆上任意一点P 满足OS ―→+OT ―→=t OP ―→,符合题意;当t ≠0时,⎩⎨⎧tx 0=8k 21+2k 2,ty 0=-4k1+2k 2,∴x 0=1t ·8k 21+2k 2,y 0=1t ·-4k 1+2k2.将上式代入椭圆方程得32k 4t 2(1+2k 2)2+16k 2t 2(1+2k 2)2=1,整理得t 2=16k 21+2k 2=161k2+2,由k 2<12知,0<t 2<4,所以t ∈(-2,0)∪(0,2),综上可得,实数t 的取值范围是(-2,2).5.(2017·湖南东部五校联考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (c,0),且b>c .设短轴的一个端点为D ,原点O 到直线DF 的距离为32,过原点和x 轴不重合的直线与椭圆E 相交于C ,G 两点,且|GF ―→ |+| CF ―→|=4.(1)求椭圆E 的方程;(2)是否存在过点P (2,1)的直线l 与椭圆E 相交于不同的两点A ,B 且使得OP ―→2=4PA ―→·PB ―→成立?若存在,试求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解:(1)由椭圆的对称性知|GF ―→|+|CF ―→|=2a =4,∴a =2.又原点O 到直线DF 的距离为32, ∴bc a =32,∴bc = 3. 又a 2=b 2+c 2=4,b >c , ∴b =3,c =1.故椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)当直线l 与x 轴垂直时不满足条件.故可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 的方程为y =k (x -2)+1,代入椭圆方程得(3+4k 2)x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0,∴x 1+x 2=8k (2k -1)3+4k 2,x 1x 2=16k 2-16k -83+4k 2,Δ=32(6k +3)>0, ∴k >-12.∵OP ―→2=4PA ―→·PB ―→,即4[(x 1-2)(x 2-2)+(y 1-1)(y 2-1)]=5, ∴4(x 1-2)(x 2-2)(1+k 2)=5,即4[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4](1+k 2)=5,∴4⎣⎢⎡⎦⎥⎤16k 2-16k -83+4k 2-2×8k (2k -1)3+4k 2+4(1+k 2) =4×4+4k 23+4k 2=5,解得k =±12,k =-12不符合题意,舍去.∴存在满足条件的直线l ,其方程为y =12x .1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T 为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围.解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0),设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2,则k 1=yx +4,k 2=yx -4. 由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34,整理得x 216+y 212=1.故椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.所以x 1+x 2=-16k 4k 2+3,x 1x 2=-324k 2+3.从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2+3=-20+84k 2+3.所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523.当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ). 由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2b 2=1,所以b =2,所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 24=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y 24=1消去y ,得x 2=81+2k 2, 所以x 0=221+2k2,则y 0=22k 1+2k 2,所以直线AE 的方程为y =k1+1+2k2(x +22).因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N ,令x =0,得y =22k 1+1+2k2,即点M 0,22k 1+1+2k2.同理可得点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22k 1-1+2k 2. 所以|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2 =22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为P ⎝⎛⎭⎫0,-2k . 则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 22p ,由x 2=2py (p >0)得,y =x 22p ,求得y ′=xp ,因为直线PQ 的斜率为1,所以x 0p =1且x 0-x 202p -2=0,解得p =2 2.所以抛物线C 1的方程为x 2=42y . (2)点P 处的切线方程为y -x 202p =x 0p (x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-px 0x . 根据切线与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,y =-px 0x ,解得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0,4-x 202p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=1+x 2p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, 又点F ⎝⎛⎭⎫0,p2到切线PQ 的距离 d 1=|-p 2-x 20|4x 20+4p2=12x 20+p 2,所以S 1=12|PQ |d 1=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·12x 20+p 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, S 2=12|OF ||x Q |=p 2|x 0|,而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2,所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·2|x 0|p=(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 40-4x 2) =x 20(x 20-2)2(x 20-4)=x 20-42+4x 20-4+3≥22+3,当且仅当x 20-42=4x 20-4时取等号,即x 20=4+22时取等号,此时p =2+2 2.所以S 1S 2的最小值为22+3.高考第21题⎪⎪函数与导数题型一 函数单调性、极值问题——分类讨论思想利用导数研究含参数的函数单调性、极值问题时,常用到分类讨论思想,其分类讨论点一般步骤[典例](2017·全国卷Ⅰ)(本题满分12分)已知函数f(x)=a e2x+(a-2)e x-x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.[障碍提醒]1.对f(x)求导计算错或求导后不会分解而滞做.[解](1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=2a e2x+(a-2)e x-1=(a e x-1)(2e x+1).2分[思路提示]第(1)问求函数f(x)的导数,分类讨论确定导函数的符号来判断f(x)的单调性;2.对含参数的单调性问题无分类讨论意识而导致解题错误.(ⅰ)若a≤0,❶则f′(x)<0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递减.3分(ⅱ)若a>0,❶则由f′(x)=0,得x=-ln a.当x∈(-∞,-ln a)时,f′(x)<0;当x∈(-ln a,+∞)时,f′(x)>0.所以f(x)在(-∞,-ln a)上单调递减,在(-ln a,+∞)上单调递增.5分(2)(ⅰ)若a≤0,❷由(1)知,第(2)问结合第(1)问函数的单调性,判断函数存在两个零点的条件,从而确定a的取值范围.f(x)至多有一个零点.6分3.函数有零点的条件是什么不清楚,导致不会求解.(ⅱ)若a>0,❷由(1)知,当x=-ln a时,f(x)取得最小值,最小值为f(-ln a)=1-1a+ln a.7分[解题关键点]①处分解变形后得分类点1.当a=1时,❸由于f(-ln a)=0,故f(x)只有一个零点;8分当a∈(1,+∞)时,❸由于1-1a+ln a>0,即f(-ln a)>0,故f(x)没有零点;9分当a∈(0,1)时,❸1-1a+ln a<0,即f(-ln a)<0.又f(-2)=a e-4+(a-2)e-2+2>-2e -2+2>0,②处由(1)的单调性得分类点2.③处由f(-ln a)=0得分类点3.4.当0<a<1时,易判断出f(x)在(-∞,-ln a)上有一个零点,而在判断f(x)在(-ln a,+∞)上也有一个零点时,不会寻求某正整数n0,且判断f(n0)>0而滞做.故f(x)在(-∞,-ln a)有一个零点.10分设正整数n0满足n0>ln⎝⎛⎭⎫3a-1,则f(n0)=e n0(a e n0+a-2)-n0>e n0-n0>2n0-n0>0.11分由于ln ⎝⎛⎭⎫3a -1>-ln a ,因此f (x )在(-ln a ,+∞)有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).12分题型对点练见课堂练习第1题题型二 讨论函数零点的个数或已知方程根求参数问题——数形结合思想 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最值、变化趋势等,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.[典例] (本题满分12分)已知函数f (x )=(x +a )e x ,其中e 是自然对数的底数,a ∈R. (1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a <1时,试确定函数g (x )=f (x -a )-x 2的零点个数,并说明理由. [障碍提醒]1.对函数f (x )求导计算错而导致解题错误.[解] (1)因为f (x )=(x +a )e x ,x ∈R ,所以f ′(x )=(x +a +1)e x.1分令f ′(x )=0,得x =-a -1.2分当x 变化时,f ′(x )和f (x )的变化情况如下: [思路提示]第(1)问求函数f (x )的导数并讨论函数的单调性;2.不会利用导数求解函数的单调区间.第(2)问把函数g(x)转化为方程来判断方程解的个数,即为函数g(x)的零点个数;若不能直接判断出零点个数的,可构造函数F(x),故f(x)的单调递减区间为(-∞,-a-1),单调递增区间为(-a-1,+∞).4分(2)结论:当a<1时,函数g(x)有且仅有一个零点.5分理由如下:由g(x)=f(x-a)-x2=0,通过讨论函数F(x)的单调性并结合函数零点存在性定理确定函数g(x)的零点个数.3.对于函数零点个数的判断,不会转化构造函数而无从下手.得方程x e x-a=x2,显然x=0为此方程的一个实数解,所以x=0是函数g(x)的一个零点.6分当x≠0时,方程可化简为e x-a=x.设函数F(x)=e x-a-x,7分[解题关键点]使用函数与方程思想进行转化.由方程再次构造函数.则F′(x)=e x-a-1,令F′(x)=0,得x=a.当x变化时,F′(x)和F(x)的变化情况如下:4.在判断方程e x-a=x(x≠0)无零点时不会构造转化,利用单调性及最值做出判断.即F(x)的单调递增区间为(a,+∞),单调递减区间为(-∞,a).9分所以F(x)min=F(a)=1-a.10分因为a<1,所以F(x)min=F(a)=1-a>0,所以对于任意x∈R,F(x)>0,11分因此方程e x-a=x无实数解.所以当x≠0时,函数g(x)不存在零点.综上,函数g(x)有且仅有一个零点.12分可数形结合作出分析.题型对点练见课堂练习第2题题型三不等式的证明问题——函数与方程思想利用导数证明不等式问题,多数利用函数与方程思想结合不等式构造函数,转化为利用构造函数的性质来完成,其一般思路是:[典例] (2017·安庆二模)(本题满分12分)已知函数f (x )=ln x +ax ,a ∈R. (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )的两个零点为x 1,x 2,且x 2x 1≥e 2,求证:(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)>65.[障碍提醒] 1.忽视求定义域导致单调性判断失误.[解] (1)函数f (x )=ln x +ax ,a ∈R 的定义域为(0,+∞),1分 f ′(x )=1x +a =ax +1x .2分[思路提示] 第(1)问先求出f ′(x ),对f ′(x )中的字母参数分类讨论确定f ′(x )的符号,从而得出f (x )的单调性;第(2)问把要证不等式的左边变形、整理、换元,构造一新的函数φ(t ),对φ(t )求导后,判断在新元范围下的单调性,求其最小值从而得解.2.对含参数的函数单调性不会分类讨论而导致解题错误或滞做.当a ≥0时,f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.3分 当a <0时,由f ′(x )=0得x =-1a,当0<x <-1a 时,f ′(x )>0;当x >-1a 时,f ′(x )<0.所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-1a 上单调递增; 在⎝⎛⎭⎫-1a ,+∞上单调递减.4分 综上,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增, 当a <0时,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-1a 上单调递增, 在⎝⎛⎭⎫-1a ,+∞上单调递减.5分 3.由f (x 1)=0,(2)证明:若函数f (x )的两个零点为x 1,x 2,f (x 2)=0不会转化x 1与x 2的关系而导致滞做.由(1)得a <0.因为ln x 1+ax 1=0,ln x 2+ax 2=0,所以ln x 2-ln x 1=a (x 1-x 2),6分所以(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1+x 2+a =x 1-x 2x 1+x 2+a (x 1-x 2) 4.对要证明的不等式无思路,不会构造变形导致无从下手.=x 1-x 2x 1+x 2+ln x 2x 1=分[解题关键点] 变形整理为换元做好准备.5.想不到利用换元法构造函数,利用函数的单调性求最小值.令x 2x 1=t ≥e 2, 分 因为φ′(t )=t 2+1t (1+t )2>0,所以φ(t )在[e 2,+∞)上单调递增,分故(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)>65得证.12分换元转化为更简洁的问题.构造函数,用函数最值证明不等式.题型对点练见课堂练习第3题题型四不等式恒成立、存在性问题——转化与化归思想利用导数研究不等式恒成立、存在性问题时,常用到转化与化归思想,其一般思路是:[典例](2017·广州二模)(本题满分12分)已知函数f(x)=e-x-ax(x∈R).(1)当a=-1时,求函数f(x)的最小值;(2)若x≥0时,f(-x)+ln(x+1)≥1恒成立,求实数a的取值范围.[思路提示][障碍提醒][解](1)当a=-1时,f(x)=e-x+x,1.计算错f ′(x )或判断错单调性,导致求错最值.则f ′(x )=-1e x +1=e x -1ex .1分令f ′(x )=0,得x =0.第(1)问当a =-1时,利用导数f ′(x )的符号判断f (x )的单调性;第(2)问把不等式f (-x )+ln(x +1)≥1恒成立问题,通过构造新函数g (x ),转化为证明g (x )≥0恒成立,从而利用函数g (x )的端点值分类讨论a 的取值来进行证明.当x <0时,f ′(x )<0;当x >0时,f ′(x )>0. 所以函数f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.3分所以当x =0时,函数f (x )取得最小值,且最小值为f (0)=1.4分(2)因为x ≥0时,f (-x )+ln(x +1)≥1恒成立,即e x +ax +ln(x +1)-1≥0.(*)5分2.不等式恒成立问题不会构造函数,即f (-x )+ln(x +1)≥0恒成立,不会构造g (x )=e x +ax +ln(x +1)-1.令g (x )=e x +ax +ln(x +1)-1,6分则[解题关键点].3.判断g ′(x )的符号时,不会利用二次求导做出判断.当导数g ′(x )有参数时,易忘记讨又g ″(x )=e x-1(x +1)2≥0,当且仅当x =0时取等号,所以g ′(x )=e x +1x +1+a 在[0,+∞)上单调递论而致误.增.8分①若a≥-2,则g′(x)≥g′(0)=2+a≥0,抓住端点值展开讨论.当且仅当x=0,a=-2时取等号,所以g(x)在[0,+∞)上单调递增,有g(x)≥g(0)=0,(*)式恒成立.9分②若a<-2,由于g′(0)=2+a<0,x→+∞时,g′(x)→+∞,所以必存在唯一的x0∈(0,+∞),使得g′(x0)=0,当0<x<x0时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>x0时,g′(x)>0,g(x)单调递增.所以当x∈(0,x0)时,g(x)<g(0)=0,(*)式不恒成立.11分综上所述,实数a的取值范围是[-2,+∞).12分分析端点值,明确函数图象走势.题型对点练见课堂练习第4题[课堂练习] 1.已知函数f (x )=x -1+a ex (a ∈R ,e 为自然对数的底数). (1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,求a 的值;(2)求函数f (x )的极值.解:(1)由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-a ex . 又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,得f ′(1)=0,即1-a e=0,解得a =e. (2)f ′(x )=1-a ex , ①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f (x )无极值.②当a >0时,令f ′(x )=0,得e x =a ,即x =ln a .x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0;x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增,故f (x )在x =ln a 处取得极小值,且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值.综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值.2.(2017·西安一模)已知函数f (x )=x +1+a x-a ln x .若函数y =f (x )的图象在x =1处的切线与直线2x +y -1=0平行.(1)求a 的值;(2)若方程f (x )=b 的区间[1,e]上有两个不同的实数根,求实数b 的取值范围.解:(1)函数f (x )=x +1+a x -a ln x 的导数f ′(x )=1-1+a x 2-a x , ∴y =f (x )的图象在x =1处的切线斜率为k =f ′(1)=1-(1+a )-a =-2a ,由题意可得-2a =-2,解得a =1.(2)由(1)知f (x )=x +2x -ln x ,f ′(x )=1-2x 2-1x =(x +1)(x -2)x 2, 当1<x <2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当2<x <e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. ∴当x =2时,f (x )取得极小值f (2)=3-ln 2.又∵f (1)=3,f (e)=e -1+2e,即有f (1)>f (e), ∴方程f (x )=b 在区间[1,e]上有两个不同的实数根,则有f (2)<b ≤f (e),即3-ln 2<b ≤e -1+2e. 故实数b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤3-ln 2,e -1+2e . 3.(2017·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 2-ax -x ln x ,且f (x )≥0.(1)求a ;(2)证明:f (x )存在唯一的极大值点x 0,且e -2<f (x 0)<2-2. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞).设g (x )=ax -a -ln x ,则f (x )=xg (x ),f (x )≥0等价于g (x )≥0.因为g (1)=0,g (x )≥0,。
2018年高考数学二轮复习第三部分题型指导考前提分二填空题的解法课件文
∴������������ ·������������ =2|������������ |2=2×9=18.
(方法二)把平行四边形 ABCD 看成正方形,则点 P 为对角线的交 点,AC=6,则������������ ·������������ =18. (2)令 a=3,b=4,c=5,则△ABC 为直角三角形, 且 cos A= ,cos C=0,代入所求式子,得
cos������+cos������ 1+cos������cos������ 4 5
=
4 +0 5 4 1+5×0
= ,故填 .
4 5
4 5
-10-
三、数形结合法 对于一些含有几何背景的填空题,若能数中思形,以形助数,则往往 可以借助图形的直观性迅速做出判断,简捷地解决问题,得出正确 的结果,Venn图、三角函数线、函数的图象及方程的曲线等,都是 常用的图形.
关闭
将正六边形分割为 6 个等边三角形,
1 3 3 则 S6= 6× × 1 × 1 × sin60° = . 2 2
3 3 2
解析
关闭
答案
-5-
对点训练 1 已知向量 a=(1,-1),b=(6,-4).若 a⊥(ta+b),则实数 t 的值 为 .
答案:-5
解析: 由 a⊥(ta+b)可得 a· (ta+b)=0, 所以 ta2+a· b=0, 而 a2=12+(-1)2=2,a· b=1×6+(-1)×(-4)=10,所以有 t×2+10=0,解得 t=-5.
-6-
二、特例法 当填空题已知条件中含有某些不确定的量,但填空题的结论唯一或 题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时,可以将题中变化的 不定量选取一些符合条件的恰当特殊值进行处理,从而得出待求的 结论.这样可大大地简化推理、论证的过程.
2018年高三最新 福建高考数学秘籍18法2018数学填空题的常用解法2018201823 精品
第2讲 高考填空题的常用方法数学填空题是一种只要求写出结果,不要求写出解答过程的客观性试题,是高考数学中的三种常考题型之一,填空题的类型一般可分为:完形填空题、多选填空题、条件与结论开放的填空题. 这说明了填空题是数学高考命题改革的试验田,创新型的填空题将会不断出现. 因此,我们在备考时,既要关注这一新动向,又要做好应试的技能准备.解题时,要有合理的分析和判断,要求推理、运算的每一步骤都正确无误,还要求将答案表达得准确、完整. 合情推理、优化思路、少算多思将是快速、准确地解答填空题的基本要求.数学填空题,绝大多数是计算型(尤其是推理计算型)和概念(性质)判断型的试题,应答时必须按规则进行切实的计算或者合乎逻辑的推演和判断。
求解填空题的基本策略是要在“准”、“巧”、“快”上下功夫。
常用的方法有直接法、特殊化法、数行结合法、等价转化法等。
一、直接法这是解填空题的基本方法,它是直接从题设条件出发、利用定义、定理、性质、公式等知识,通过变形、推理、运算等过程,直接得到结果。
例1设,)1(,3)1(j m i b i i m a -+=-+=其中i ,j 为互相垂直的单位向量,又)()(b a b a -⊥+,则实数m = 。
解:.)2(,)4()2(j m mi b a j m i m b a +-=--++=+∵)()(b a b a -⊥+,∴0)()(=-⋅+b a b a ∴0)4)(2()]4()2([)2(222=-+-⋅-++-++j m m j i m m m j m m ,而i ,j为互相垂直的单位向量,故可得,0)4)(2()2(=-+-+m m m m ∴2-=m 。
例2已知函数21)(++=x ax x f 在区间),2(+∞-上为增函数,则实数a 的取值范围是 。
解:22121)(+-+=++=x a a x ax x f ,由复合函数的增减性可知,221)(+-=x ax g 在),2(+∞-上为增函数,∴021<-a ,∴21>a 。
2018年高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.3待定系数法讲理
方法三待定系数法一、待定系数法:待定系数法是根据已知条件,建立起给定的算式和所求的结果之间的恒等式,得到以需要待定的系数为未知数的方程或方程组,解方程或方程组得到待定的系数的一种数学方法.待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.二、待定系数法解题的基本步骤:使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,从以下四个方面总结高考中的待定系数法.1.用待定系数法求曲线方程确定曲线方程常用的方法有定义法、直接法、待定系数法等,当已知曲线类型及曲线的几何性质时,往往利用待定系数法,通过设出方程形式,布列方程(组),使问题得到解决. 例1.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆与圆相切于原点,且过点,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】设圆的标准方程为,其圆心为,半径为∵可化简为∴其圆心为,半径为∵两圆相切于原点,且圆过点∴解得∴圆的标准方程为故答案为例2.【2018届山西省孝义市高三下学期名校最新高考模拟卷(一)】已知椭圆的左、右焦点分别为、,且点到椭圆上任意一点的最大距离为3,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在斜率为的直线与以线段为直径的圆相交于、两点,与椭圆相交于、,且?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2).解析:(1)设,的坐标分别为,,根据椭圆的几何性质可得,解得,,则,故椭圆的方程为.(2)假设存在斜率为的直线,那么可设为,则由(1)知,的坐标分别为,,可得以线段为直径的圆为,圆心到直线的距离,得,,联立得,设,,则,得,,,解得,得.即存在符合条件的直线.2.用待定系数法求函数解析式利用待定系数法确定一次函数、二次函数的解析式,在教材中有系统的介绍,通过练习应学会“迁移”,灵活应用于同类问题解答之中.例3.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三】已知函数的图象过点,且点是其对称中心,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数的解析式为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由函数f(x)过点(,2),(﹣,0)得:解得:∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∴g(x)=2sin2x,故答案为:A.例4.【2018届天津市耀华中学高三上学期第三次月考】若幂函数在上为增函数,则实数的值为_________.【答案】2例5.设是二次函数,方程有两个相等的实根,且.(Ⅰ)的表达式;(Ⅱ)若直线把的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求的值.【答案】(I);(II).【解析】试题分析:(1)由已知设,由,求出的值,由有两个相等实根有,求出的值,得出的表达式;(2)由题意有,解方程求出的值。
2018学高考理科数学通用版练酷专题二轮复习教学案:第三板块 稳心态分步解
高考第20题⎪⎪圆锥曲线题型一 定值问题——巧妙消参定值问题就是证明一个量与其中的变化因素无关,这些变化的因素可能是直线的斜率、截距,也可能是动点的坐标等,这类问题的一般解法是使用变化的量表达求证目标,通过运算求证目标的取值与变化的量无关.当使用直线的斜率和截距表达直线方程时,在解题过程中要注意建立斜率和截距之间的关系,把双参数问题化为单参数问题解决.[典例] (2016·北京高考)(本题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1过A (2,0),B (0,1)两点.(1)求椭圆C 的方程及离心率;(2)设P 为第三象限内一点且在椭圆C 上,直线PA 与y 轴交于点M ,直线PB 与x 轴交于点N ,求证:四边形ABNM 的面积为定值.[思路提示]第(1)问由a =2,b =1,c =3,解第一问;第(2)问画草图可知AN ⊥BM ,四边形ABNM 的面积为12|AN |·|BM |,设点P (x 0,y 0),得出PA ,PB 的方程,进而得出M ,N 的坐标,得出|AN |,|BM |,只需证明12|AN |·|BM |是一个与点P 的坐标无关的量即可.[解] (1)由题意得a =2,b =1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.2分又c =a 2-b 2=3,所以离心率e =ca =32.3分 (2)证明:设P (x 0,y 0)(x 0<0,y 0<0),则x 20+4y 20=4.又A (2,0),B (0,1),[解题关键点]待定系数法求曲线方程.[障碍提醒]1.想不到设出P (x 0,y 0)后,利用点斜式写出直线PA ,PB 的方程.不会由直线PA ,PB 的方程求解|BM |,|AN |.所以直线PA 的方程为y =y 0x 0-2(x -2).5分令x =0,得y M =-2y 0x 0-2,6分从而|BM |=1-y M =1+2y 0x 0-2.直线PB 的方程为y =y 0-1x 0x +1.令y =0,得x N =-x 0y 0-1,从而|AN |=2-x N =2+x 0y 0-1.9分选用变量表达直线、线段长度、面积等几何元素.2.不知道四边形的面积可用S =12| AN |·|BM |表示.所以四边形ABNM 的面积S =12|AN |·|BM | =12⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 0y 0-1⎝ ⎛⎭⎪⎫1+2y 0x 0-23.四边形ABNM 的面积用x 0,y 0表示后,不会变形、化简,用整体消参来求值.=x 20+4y 20+4x 0y 0-4x 0-8y 0+42(x 0y 0-x 0-2y 0+2)=2x 0y 0-2x 0-4y 0+4x 0y 0-x 0-2y 0+2=2.11分从而四边形ABNM 的面积为定值.12分定值问题基本思想:求解目标与选用的变量无关.题型对点练见课堂练习第1题题型二 定点问题——确定方程证明直线过定点的基本思想是使用一个参数表示直线方程,根据方程的成立与参数值无关得出x ,y 的方程组,以方程组的解为坐标的点就是直线所过的定点;如果直线系是使用双参数表达的,要根据其它已知条件建立两个参数之间的关系,把双参数直线系方程化为单参数直线系方程.[典例] (2017·全国卷Ⅰ)(本题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),四点P 1(1,1),P 2(0,1),P 3⎝⎛⎭⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎫1,32中恰有三点在椭圆C 上. (1)求C 的方程;(2)设直线l 不经过P 2点且与C 相交于A ,B 两点.若直线P 2A 与直线P 2B 的斜率的和为-1,证明:l 过定点.[障碍提醒] 1.观察不出P 3,P 4对称,忽视对称性导致判断失误.[解] (1)因为P 3⎝⎛⎭⎫-1,32,P 4⎝⎛⎭⎫1,32, 所以P 3,P 4两点关于y 轴对称, 故由题设知椭圆C 经过P 3,P 4两点.[思路提示] 第(1)问利用椭圆的性质,易排除点P 1(1,1)不在椭圆上,从而求椭圆方程;2.不会用点的坐标代入方程判断P 1,P 2是否在椭圆上而滞做.又由1a 2+1b 2>1a 2+34b 2知,椭圆C 不经过点P 1,2分所以点P 2在椭圆C 上.3分因此⎩⎨⎧1b 2=1,1a 2+34b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,b 2=1.4分故椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.5分(2)证明:设直线P 2A 与直线P 2B 的斜第(2)问分类讨论斜率是否存在,若存在,设l :y =kx +m ,利用条件建立k ,m 的等量关系,消参l 的方程 解题关键点].率分别为k 1,k 2.如果l 与x 轴垂直,设l :x =t ,6分 由题设知t ≠0,且|t |<2,可得A ,B 的坐标分别为⎝⎛⎭⎪⎫t ,4-t 22,⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,-4-t 22.7分则k 1+k 2=4-t 2-22t-4-t 2+22t=-1,得t =2,不符合题设.从而可设l :y =kx +m (m ≠1).注意直线的斜率是否存在问题.3.联立直线l 与椭圆C 的方程,计算化简失误而滞做.将y =kx +m 代入x 24+y 2=1得(4k 2+1)x 2+8kmx +4m 2-4=0.8分 由题设可知Δ=16(4k 2-m 2+1)>0.9分 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),而k 1+k 2=1x 1+2x 2=kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x 2=2kx 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)x 1x 2.10分解析几何解题关化为代数条件.4.利用k 1+k 2=-1运算变形不明确变形目标,导致化简不出k ,m 的关系.由题设k 1+k 2=-1,故(2k +1)x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)=0.即(2k +1)·4m 2-44k 2+1+(m -1)·-8km4k 2+1=0.解得k =-m +12.11分当且仅当m >-1时,Δ>0,于是 l :y =-m +12x +m ,即y +1=-m +12(x -2),所以l 过定点(2,-1). 12分动直线过定点的一般方y =kx +m 的两参利用直线系.题型对点练见课堂练习第2题题型三 求最值、解范围问题——构造函数(一)构造函数求最值最值问题的基本解法有几何法和代数法:几何法是根据已知的几何量之间的相互关系、平面几何和解析几何知识加以解决的(如抛物线上的点到某个定点和焦点的距离之和、光线反射问题等);代数法是建立求解目标关于某个(或两个)变量的函数,通过求解函数的最值(普通方法、基本不等式方法、导数方法等)解决的.[典例] (2016·山东高考)(本题满分12分)如图,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的长轴长为4,焦距为2 2.(1)求椭圆C 的方程.(2)过动点M (0,m )(m >0)的直线交x 轴于点N ,交C 于点A ,P (P 在第一象限),且M 是线段PN 的中点.过点P 作x 轴的垂线交C 于另一点Q ,延长QM 交C 于点B .①设直线PM ,QM 的斜率分别为k ,k ′,证明k ′k 为定值;②求直线AB 的斜率的最小值.[障碍提醒] 1.不会用坐标[解] (1)设椭圆的半焦距为c .[思路提示]设而不求法表示出k,k′,从而得不出定值.由题意知2a=4,2c=22,所以a=2,c=2,b=a2-c2= 2.2分所以椭圆C的方程为x24+y22=1.4分(2)①证明:设P(x0,y0)(x0>0,y0>0).由M(0,m),可得P(x0,2m),Q(x0,-2m).所以直线PM的斜率k=2m-mx0=mx0,直线QM的斜率第(1)问待定系数法求解;第(2)问①设点P(x0,y0),M为PN的中点,可得y0=2m,根据对称性得出点Q的坐标,只需证明k′k与x0,m无关;k′=-2m-mx0=-3mx0.6分此时k′k=-3,所以k′k为定值-3.7分②设A(x1,y1),B(x2,y2).直线PA的方程为y=kx+m,则直线QB的方程为y=-3kx+m.联立⎩⎪⎨⎪⎧y=kx+m,x24+y22=1②设PA的方程,结合①的结论,得QB的方程,联立直线与椭圆方程得A,B坐标,再由斜率公式表示AB的斜率,并求最小值.2.由直线PA的方程与x24+y22=1联立表示出A(x1,y1)坐标后,没有类比意识,直接将x1,y1中k换为-3k化简可得整理得(2k2+1)x2+42由x0x1=2m2-42k2+1,可得所以y1=kx1+m=2k(m2-2)(2k2+1)x0+m.[解题关键点]一交点的坐标.B(x2,y2)坐标,导致因运算复杂而滞做或做错同理x2=2(m2-2)(18k2+1)x0,y2=-6k(m2-2)(18k2+1)x0+m.9分3.化简x2-x1,y2-y1失误,不能把k AB表示为k的函数而滞做.所以x2-x1=2(m2-2)(18k2+1)x0-2(m2-2)(2k2+1)x0=-32k2(m2-2)(18k2+1)(2k2+1)x0,y2-y1=-6k(m2-2)(18k2+1)x0+m-2k(m2-2)(2k2+1)x0-m=-8k(6k2+1)(m2-2)(18k2+1)(2k2+1)x0,10分结构相同的方程组,解时,使用代换法直接得出另一个方程组的解.4.求AB斜率的最小值不明确,不会将斜率表示为一个变量的函数,从而无法求最值.所以k AB=y2-y1x2-x1=6k2+14k=14⎝⎛⎭⎫6k+1k.由m>0,x0>0,可知k>0,所以6k+1k≥26,等号当且仅当k=66时取得.11分此时m4-8m2=66,即m=147,符合题意.所以直线AB的斜率的最小值为62.12分最值问题的关键:使用变量表达求解目标.题型对点练见课堂练习第3题(二)构造函数解范围产生范围有如下几个因素:直线与曲线相交、曲线上点的坐标的范围、题目中要求的限制条件,这些产生范围的因素可能同时出现在一个问题中,在解题时要注意全面把握范围的产生原因.[典例] (2016·浙江高考)(本题满分12分)如图,设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,抛物线上的点A 到y 轴的距离等于|AF |-1.(1)求p 的值;(2)若直线AF 交抛物线于另一点B ,过B 与x 轴平行的直线和过F 与AB 垂直的直线交于点N ,AN 与x 轴交于点M ,求M 的横坐标的取值范围.[障碍提醒]1.因忘记抛物线定义,不会转化条件导出,求不出p 值.[解] (1)由题意可得, 抛物线上点A 到焦点F 的距离等于点A 到直线x =-1的 距离,由抛物线的定义得p2=1,即p =2.3分(2)由(1)得,抛物线方程为y 2=4x ,F (1,0),可设A (t 2,2t ),t ≠0,t ≠±1.4分因为AF 不垂直于y 轴,[思路提示]第(1)问由抛物线定义即得;第(2)问设A (t 2,2t ),可以根据抛物线焦点弦两端点坐标之间的关系,用t 表达点B 的坐标,得出BN ,FN 的方程,进而得出点N 的坐标,结合点A ,M ,N 三点共线,即可使用t 表达M 的横坐标,确定取值范围.2.不会设出抛物线的动点坐标用一个参数表示,从而使运算复杂而滞做.可设直线AF 的方程为x =sy +1(s ≠0),5分由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =sy +1消去x 得y 2-4sy -4=0, 故y 1y 2=-4,又直线AB 故直线FN 的斜率为-t 2-12t , 从而得直线FN 的方程为y =-t 2-12t (x -1),7分直线BN 的方程为y =-2t ,[解题关键点]抛物线中可以以一个点的横坐标或者纵坐标表达曲线上点.3.不会挖掘题目中隐含条件A ,M ,N 三点共线来建立等量关系,从而无法表示出M 的横坐标的函数关系式,导致无从下手.所以N ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2+3t 2-1,-2t .8分设M (m,0),由A ,M ,N 三点共线得2tt 2-m =2t +2tt 2-t 2+3t 2-1,9分4.将m 表示为t 的函数结构后,不会用分离常数法分离常数,然后再用单调性求2t 2t 2-1的范围而滞做. 于是m 分所以m <0或m >2. 经检验,m <0或m >2满足题意.11分综上,点M 的横坐标的取值范围是(-∞,0)∪(2,+∞). 12分建立求解不等式或研究函数性质.题型对点练见课堂练习第4题题型四 探索性问题——肯定结论1.探索性问题,先假设存在,推证满足条件的结论,若结论正确则存在,若结论不正确则不存在.,(1)当条件和结论不唯一时,要分类讨论.(2)当给出结论而要推导出存在的条件时,先假设成立,再推出条件.(3)当条件和结论都不知,按常规方法解题很难时,要思维开放,采取另外的途径. 2.探索性问题通常采用“肯定顺推法”,将不确定性问题明朗化.一般步骤为: (1)假设满足条件的曲线(或直线、点等)存在,用待定系数法设出;(2)列出关于待定系数的方程(组);,(3)若方程(组)有实数解,则曲线(或直线、点等)存在,否则不存在.[典例] (2018届高三·湘中名校联考)(本题满分12分)如图,曲线C 由上半椭圆C 1:y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0,y ≥0)和部分抛物线C 2:y =-x 2+1(y ≤0)连接而成,C 1与C 2的公共点为A ,B ,其中C 1的离心率为32. (1)求a ,b 的值;(2)过点B 的直线l 与C 1,C 2分别交于点P ,Q (均异于点A ,B ),是否存在直线l ,使得以PQ 为直径的圆恰好过点A ,若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.[思路提示]第(1)问在C 2的方程中,令y =0可得b ,再由c a =32,a 2-c 2=b 2可得a ;第(2)问设出过点B 的直线l 的方程,分别与曲线C 1,C 2联立.用直线l 的斜率k 表示出点P ,Q 的坐标后,要使以PQ 为直径的圆过点A ,则[解] (1)在C 2的方程中,令y =0,可得b =1.1分且A (-1,0),B (1,0)是上半椭圆C 1的左、右顶点.设C 1的半焦距为c ,由c a =32及a 2-c 2=b 2=1可得a =2,2分∴a =2,b =1.3分 (2)存在直线l ,理由如下:有AP ―→·AQ ―→=0,从而解得k ,求出直线l 的方程.由(1)知,上半椭圆C 1的方程为y 24+x 2=1(y ≥0).4分由题易知,直线l 与x轴不重合也不垂直,设其方程为y =k (x -1)(k ≠0).5分代入C 1的方程,整理得(k 2+4)x 2-2k 2x +k 2-4=0.(*)6分 设点P 的坐标为(x P ,y P ),∵直线l 过点B ,∴x =1是方程(*)的一个根.[解题关键点] 假设存在直线l ,分析斜率存在情况,设出直线方程.[障碍提醒]1.不会求P Qx P =k 2-4k 2+4,从而y P =的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2-4k 2+4,-8k k 2+4.7分⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)(k ≠0),y =-x 2+1(y ≤0)得点Q 的坐标为(-k -1,-k 2-2k ).8分2.不会将以PQ 为直径的圆恰好过点A 这一几何条∴AP ―→=2k k 2+4(k ,-4),AQ ―→=-k (1,k件转化,从而求不出直线l 的斜率.+2).9分依题意可知AP ⊥AQ , ∴AP ―→·AQ ―→=0,即-2k 2k 2+4[k -4(k +2)]=0.10分条件坐标化的关键是转化几何性质.3.由条件得出AP ⊥AQ 后利用AP ―→·AQ ―→=0变形求解,因运算过程不细心而出现计算失误而滞做.∵k ≠0,∴k -4(k +2)=0,解得k =-83.经检验,k =-83符合题意,故存在直线l 的方程为y =-83(x -1),11分即8x +3y -8=0,使得以PQ 为直径的圆恰好过点A .12分题型对点练见课堂练习第5题[课堂练习] 1.(2018届高三·西安八校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过(1,1)与⎝⎛⎭⎫62,32两点.(1)求椭圆C 的方程;(2)过原点的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,椭圆C 上一点M 满足|MA |=|MB |.求证:1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2为定值. 解:(1)将(1,1)与⎝⎛⎭⎫62,32两点代入椭圆C 的方程,得⎩⎨⎧1a 2+1b 2=1,32a 2+34b 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=3,b 2=32.∴椭圆C 的方程为x 23+2y 23=1.(2)证明:由|MA |=|MB |,知M 在线段AB 的垂直平分线上,由椭圆的对称性知A ,B 关于原点对称.①若点A ,B 是椭圆的短轴顶点, 则点M 是椭圆的一个长轴顶点,此时1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=1b 2+1b 2+2a 2=2⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2=2. 同理,若点A ,B 是椭圆的长轴顶点, 则点M 在椭圆的一个短轴顶点,此时1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=1a 2+1a 2+2b 2=2⎝⎛⎭⎫1a 2+1b 2=2. ②若点A ,B ,M 不是椭圆的顶点, 设直线l 的方程为y =kx (k ≠0), 则直线OM 的方程为y =-1k x , 设A (x 1,y 1),则B (-x 1,-y 1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 23+2y 23=1,解得x 21=31+2k 2,y 21=3k 21+2k 2,∴|OA |2=|OB |2=x 21+y 21=3(1+k 2)1+2k 2,同理|OM |2=3(1+k 2)2+k 2,∴1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=2×1+2k 23(1+k 2)+2(2+k 2)3(1+k 2)=2, 故1|OA |2+1|OB |2+2|OM |2=2为定值. 2.(2017·宜昌模拟)已知椭圆C 的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为22,它的一个焦点F 恰好与抛物线y 2=4x 的焦点重合.(1)求椭圆C 的方程;(2)设椭圆的上顶点为A ,过点A 作椭圆C 的两条动弦AB ,AC ,若直线AB ,AC 斜率之积为14,直线BC 是否恒过一定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由题意知椭圆的焦点F (1,0),即c =1. 由e =22得a =2,b =2-1=1,∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由(1)知A (0,1),当直线BC 的斜率不存在时, 设BC :x =x 0,设B (x 0,y 0),则C (x 0,-y 0), k AB ·k AC =y 0-1x 0·-y 0-1x 0=1-y 20x 20=12x 20x 20=12≠14,不合题意.故直线BC 的斜率存在. 设直线BC 的方程为:y =kx +m (m ≠1), 代入椭圆方程,得:(1+2k 2)x 2+4kmx +2(m 2-1)=0, 由Δ=(4km )2-8(1+2k 2)(m 2-1)>0, 得2k 2-m 2+1>0.设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),则x 1+x 2=-4km1+2k 2,x 1x 2=2(m 2-1)1+2k 2.①由k AB ·k AC =y 1-1x 1·y 2-1x 2=14,得4y 1y 2-4(y 1+y 2)+4=x 1x 2,即(4k 2-1)x 1x 2+4k (m -1)(x 1+x 2)+4(m -1)2=0, 将①代入上式,整理得(m -1)(m -3)=0. 又因为m ≠1,所以m =3, 此时直线BC 的方程为y =kx +3. 所以直线BC 恒过一定点(0,3).3.(2017·合肥模拟)如图,已知抛物线E :y 2=2px (p >0)与圆O :x 2+y 2=8相交于A ,B两点,且点A 的横坐标为2.过劣弧AB 上动点P (x 0,y 0)作圆O 的切线交抛物线E 于C ,D 两点,分别以C ,D 为切点作抛物线E 的切线l 1,l 2,l 1与l 2相交于点M .(1)求抛物线E 的方程;(2)求点M 到直线CD 距离的最大值. 解:(1)把x A =2代入x 2+y 2=8,得y 2A =4, 故2px A =4,p =1.于是,抛物线E 的方程为y 2=2x .(2)设C ⎝⎛⎭⎫y 212,y 1,D ⎝⎛⎭⎫y 222,y 2,切线l 1:y -y 1=k ⎝⎛⎭⎫x -y 212,代入y 2=2x 得ky 2-2y +2y 1-ky 21=0,由Δ=0,解得k =1y 1.∴l 1的方程为y =1y 1x +y 12,同理,l 2的方程为y =1y 2x +y 22.联立⎩⎨⎧y =1y 1x +y 12,y =1y 2x +y 22,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =y 1y 22,y =y 1+y22.易得直线CD 的方程为x 0x +y 0y =8,其中x 0,y 0满足x 20+y 20=8,x 0∈[2,2 2 ]. 联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x ,x 0x +y 0y =8,得x 0y 2+2y 0y -16=0,则⎩⎨⎧y 1+y 2=-2y 0x 0,y 1y 2=-16x0.∴M (x ,y )满足⎩⎨⎧x =-8x 0,y =-y0x 0,即点M 为⎝⎛⎭⎫-8x 0,-y 0x 0.点M 到直线CD :x 0x +y 0y =8的距离d =⎪⎪⎪⎪-8-y 20x 0-8x 20+y 20=y 20x 0+1622=8-x 20x 0+1622=8x 0-x 0+1622,令f (x )=8x -x +1622,x ∈[2,2 2 ],则f (x )在[2,2 2 ]上单调递减,当且仅当x =2时,f (x )取得最大值922,故d max =922. 4.(2017·广西五校联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,直线x +y +1=0与以椭圆C 的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆相切.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点M (2,0) 的直线l 与椭圆C 相交于不同的两点S 和T ,若椭圆C 上存在点P 满足OS ―→+OT ―→=t OP ―→(其中O 为坐标原点),求实数t 的取值范围.解:(1)由题意,以椭圆C 的右焦点为圆心,以椭圆的长半轴长为半径的圆的方程为(x -c )2+y 2=a 2,∴圆心到直线x +y +1=0的距离d =c +12=a .(*)∵椭圆C 的两焦点与短轴的一个端点的连线构成等腰直角三角形,∴b =c ,a =2c ,代入(*)式得b =c =1,∴a =2,故所求椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)由题意知,直线l 的斜率存在,设P (x 0,y 0),直线l 的方程为y =k (x -2),将直线l 的方程代入椭圆方程得(1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-2=0,∴Δ=64k 4-4(1+2k 2)(8k 2-2)>0,解得k 2<12.设S (x 1,y 1),T (x 2,y 2),则x 1+x 2=8k 21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k 2,∴y 1+y 2=k (x 1+x 2-4)=-4k1+2k 2.由OS ―→+OT ―→=t OP ―→,得tx 0=x 1+x 2,ty 0=y 1+y 2, 当t =0时,直线l 为x 轴,则椭圆上任意一点P 满足OS ―→+OT ―→=t OP ―→,符合题意;当t ≠0时,⎩⎪⎨⎪⎧tx 0=8k 21+2k 2,ty 0=-4k1+2k2,∴x 0=1t ·8k 21+2k 2,y 0=1t ·-4k 1+2k 2.将上式代入椭圆方程得32k 4t 2(1+2k 2)2+16k 2t 2(1+2k 2)2=1,整理得t 2=16k 21+2k 2=161k 2+2,由k 2<12知,0<t 2<4,所以t ∈(-2,0)∪(0,2),综上可得,实数t 的取值范围是(-2,2).5.(2017·湖南东部五校联考)已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (c,0),且b>c .设短轴的一个端点为D ,原点O 到直线DF 的距离为32,过原点和x 轴不重合的直线与椭圆E 相交于C ,G 两点,且|GF ―→ |+| CF ―→|=4.(1)求椭圆E 的方程;(2)是否存在过点P (2,1)的直线l 与椭圆E 相交于不同的两点A ,B 且使得OP ―→2=4PA ―→·PB ―→成立?若存在,试求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.解:(1)由椭圆的对称性知|GF ―→|+|CF ―→|=2a =4, ∴a =2.又原点O 到直线DF 的距离为32, ∴bc a =32,∴bc = 3. 又a 2=b 2+c 2=4,b >c , ∴b =3,c =1.故椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)当直线l 与x 轴垂直时不满足条件.故可设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线l 的方程为y =k (x -2)+1,代入椭圆方程得(3+4k 2)x 2-8k (2k -1)x +16k 2-16k -8=0,∴x 1+x 2=8k (2k -1)3+4k 2,x 1x 2=16k 2-16k -83+4k 2,Δ=32(6k +3)>0, ∴k >-12.∵OP ―→2=4PA ―→·PB ―→,即4[(x 1-2)(x 2-2)+(y 1-1)(y 2-1)]=5, ∴4(x 1-2)(x 2-2)(1+k 2)=5, 即4[x 1x 2-2(x 1+x 2)+4](1+k 2)=5,∴4⎣⎢⎡⎦⎥⎤16k 2-16k -83+4k 2-2×8k (2k -1)3+4k 2+4(1+k 2)=4×4+4k 23+4k 2=5,解得k =±12,k =-12不符合题意,舍去.∴存在满足条件的直线l ,其方程为y =12x .1.(2018届高三·石家庄摸底)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B ,且长轴长为8,T 为椭圆上任意一点,直线TA ,TB 的斜率之积为-34.(1)求椭圆C 的方程;(2)设O 为坐标原点,过点M (0,2)的动直线与椭圆C 交于P ,Q 两点,求OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围.解:(1)设T (x ,y ),由题意知A (-4,0),B (4,0), 设直线TA 的斜率为k 1,直线TB 的斜率为k 2, 则k 1=y x +4,k 2=yx -4.由k 1k 2=-34,得y x +4·y x -4=-34,整理得x 216+y 212=1.故椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)当直线PQ 的斜率存在时,设直线PQ 的方程为y =kx +2,点P ,Q 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 216+y 212=1,y =kx +2消去y ,得(4k 2+3)x 2+16kx -32=0.所以x 1+x 2=-16k 4k 2+3,x 1x 2=-324k 2+3.从而,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→=x 1x 2+y 1y 2+x 1x 2+(y 1-2)(y 2-2)=2(1+k 2)x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4=-80k 2-524k 2+3=-20+84k 2+3.所以-20<OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→≤-523.当直线PQ 的斜率不存在时,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的值为-20. 综上,OP ―→·OQ ―→+MP ―→·MQ ―→的取值范围为⎣⎡⎦⎤-20,-523. 2.(2017·全国卷Ⅱ)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :x 22+y 2=1上,过M 作x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP ―→= 2 NM ―→.(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线x =-3上,且OP ―→·PQ ―→=1.证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .解:(1)设P (x ,y ),M (x 0,y 0),则N (x 0,0),NP ―→=(x -x 0,y ),NM ―→=(0,y 0). 由NP ―→= 2 NM ―→,得x 0=x ,y 0=22y .因为M (x 0,y 0)在椭圆C 上,所以x 22+y 22=1.因此点P 的轨迹方程为x 2+y 2=2.(2)证明:由题意知F (-1,0).设Q (-3,t ),P (m ,n ), 则OQ ―→=(-3,t ),PF ―→=(-1-m ,-n ), OQ ―→·PF ―→=3+3m -tn ,OP ―→=(m ,n ),PQ ―→=(-3-m ,t -n ). 由OP ―→·PQ ―→=1,得-3m -m 2+tn -n 2=1, 又由(1)知m 2+n 2=2,故3+3m -tn =0. 所以OQ ―→·PF ―→=0,即OQ ―→⊥PF ―→. 又过点P 存在唯一直线垂直于OQ ,所以过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .3.(2018届高三·西安八校联考)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,若椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和等于4 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y =kx (k ≠0)与椭圆C 交于E ,F 两点,A 为椭圆C 的左顶点,直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N .问:以MN 为直径的圆是否经过定点?若经过,求出定点的坐标;若不经过,请说明理由.解:(1)由椭圆上的点T (2,2)到点F 1,F 2的距离之和是42,可得2a =42,a =2 2. 又T (2,2)在椭圆上,因此4a 2+2b 2=1,所以b =2,所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)因为椭圆C 的左顶点为A , 所以点A 的坐标为(-22,0).因为直线y =kx (k ≠0)与椭圆x 28+y 24=1交于E ,F 两点,设点E (x 0,y 0)(不妨设x 0>0),则点F (-x 0,-y 0).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y 24=1消去y ,得x 2=81+2k 2, 所以x 0=221+2k2,则y 0=22k 1+2k 2,所以直线AE 的方程为y =k1+1+2k2(x +22).因为直线AE ,AF 分别与y 轴交于点M ,N , 令x =0,得y =22k 1+1+2k 2,即点M 0,22k 1+1+2k 2.同理可得点N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22k1-1+2k 2.所以|MN |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪22k 1+1+2k 2-22k 1-1+2k 2 =22(1+2k 2)|k |.设MN 的中点为P ,则点P 的坐标为P ⎝⎛⎭⎫0,-2k .则以MN 为直径的圆的方程为x 2+⎝⎛⎭⎫y +2k 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2(1+2k 2)|k |2,即x 2+y 2+22k y =4. 令y =0,得x 2=4,即x =2或x =-2.故以MN 为直径的圆经过两定点P 1(2,0),P 2(-2,0).4.(2017·安徽二校联考)已知焦点为F 的抛物线C1:x 2=2py (p >0),圆C 2:x 2+y 2=1,直线l 与抛物线相切于点P ,与圆相切于点Q .(1)当直线l 的方程为x -y -2=0时,求抛物线C 1的方程; (2)记S 1,S 2分别为△FPQ ,△FOQ 的面积,求S 1S 2的最小值.解:(1)设点P ⎝⎛⎭⎫x 0,x 22p ,由x 2=2py (p >0)得, y =x 22p ,求得y ′=xp ,因为直线PQ 的斜率为1,所以x 0p =1且x 0-x 202p -2=0,解得p =2 2.所以抛物线C 1的方程为x 2=42y . (2)点P 处的切线方程为y -x 202p =x 0p (x -x 0),即2x 0x -2py -x 20=0,OQ 的方程为y =-px 0x . 根据切线与圆相切,得|-x 20|4x 20+4p2=1,化简得x 40=4x 20+4p 2,由方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x 0x -2py -x 20=0,y =-px 0x ,解得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x 0,4-x 202p .所以|PQ |=1+k 2|x P -x Q |=1+x 20p 2⎪⎪⎪⎪x 0-2x 0= p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0,又点F ⎝⎛⎭⎫0,p2到切线PQ 的距离 d 1=|-p 2-x 20|4x 20+4p2=12x 20+p 2,所以S 1=12|PQ |d 1=12·p 2+x 20p ·⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0·12 x 20+p 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 20-2x 0, S 2=12|OF ||x Q |=p 2|x 0|,而由x 40=4x 20+4p 2知,4p 2=x 40-4x 20>0,得|x 0|>2, 所以S 1S 2=x 20+p 24p ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-2x 0·2|x 0|p =(x 20+p 2)(x 20-2)2p 2=(4x 20+x 40-4x 20)(x 20-2)2(x 40-4x 2) =x 20(x 20-2)2(x 20-4)=x 20-42+4x 20-4+3≥22+3,当且仅当x 20-42=4x 20-4时取等号,即x 20=4+22时取等号,此时p =2+2 2.所以S 1S 2的最小值为22+3.高考第21题⎪⎪函数与导数题型一函数单调性、极值问题——分类讨论思想利用导数研究含参数的函数单调性、极值问题时,常用到分类讨论思想,其分类讨论点一般步骤[典例](2017·全国卷Ⅰ)(本题满分12分)已知函数f(x)=a e2x+(a-2)e x-x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.[障碍提醒]1.对f(x)求导计算错或求导后不会分解而滞做.[解](1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=2a e2x+(a-2)e x-1=(a e x-1)(2e x+1).2分[思路提示]第(1)问求函数f(x)的导数,分类讨论确定导函数的符号来判断f(x)的单调性;2.对含参数的单调性问题无分类讨论意识而导致解题错误.(ⅰ)若a≤0,❶则f′(x)<0,所以f(x)在(-∞,+∞)上单调递减.3分(ⅱ)若a>0,❶则由f′(x)=0,得x=-ln a.当x∈(-∞,-ln a)时,f′(x)<0;当x∈(-ln a,+∞)时,f′(x)>0.所以f(x)在(-∞,-ln a)上单调递减,在(-ln a,+∞)上单调递增.5分(2)(ⅰ)若a≤0,❷由(1)知,第(2)问结合第(1)问函数的单调性,判断函数存在两个零点的条件,从而确定a的取值范围.f(x)至多有一个零点.6分3.函数有零点的条件是什么不清楚,导致不会求解.(ⅱ)若a>0,❷由(1)知,当x=-ln a时,f(x)取得最小值,最小值为f(-ln a)=1-1a+ln a.7分[解题关键点]①处分解变形后得分类点1.当a=1时,❸由于f(-ln a)=0,故f(x)只有一个零点;8分当a∈(1,+∞)时,❸由于1-1a+lna>0,即f(-ln a)>0,故f(x)没有零点;9分当a∈(0,1)时,❸1-1a+ln a<0,即f(-ln a)<0.又f(-2)=a e-4+(a-2)e-2+2>-2e-2+2>0,②处由(1)的单调性得分类点2.③处由f(-ln a)=0得分类点3.4.当0<a<1时,易判断出f(x)在(-∞,-ln a)上有一个零点,而在判断f(x)在(-ln a,+∞)上也有一个零点时,不会寻求某正整数n0,且判断f(n0)>0而滞做.故f(x)在(-∞,-ln a)有一个零点.10分设正整数n0满足n0>ln⎝⎛⎭⎫3a-1,则f(n0)=e n0(a e n0+a-2)-n0>e n0-n0>2n0-n0>0.11分由于ln⎝⎛⎭⎫3a-1>-ln a,因此f(x)在(-ln a,+∞)有一个零点.综上,a 的取值范围为(0,1).12分题型对点练见课堂练习第1题题型二 讨论函数零点的个数或已知方程根求参数问题——数形结合思想 研究方程根的情况,可以通过导数研究函数的单调性、最值、变化趋势等,根据题目要求,画出函数图象的走势规律,标明函数极(最)值的位置,通过数形结合的思想去分析问题,可以使问题的求解有一个清晰、直观的整体展现.[典例] (本题满分12分)已知函数f (x )=(x +a )e x ,其中e 是自然对数的底数,a ∈R. (1)求函数f (x )的单调区间;(2)当a <1时,试确定函数g (x )=f (x -a )-x 2的零点个数,并说明理由. [障碍提醒]1.对函数f (x )求导计算错而导致解题错误. [解] (1)因为f (x )=(x +a )e x ,x ∈R , 所以f ′(x )=(x +a +1)e x .1分 令f ′(x )=0,得x =-a -1.2分当x 变化时,f ′(x )和f (x )的变化情况如下:[思路提示]第(1)问求函数f (x )的导数并讨论函数的单调性;2.不会利用导数求解函数的单调区间.第(2)问把函数g (x )转化为方程来判断方程解的个数,即为函数g (x )的零点个数;若不能直接判断出零点个数的,可构造函数F (x ),故f (x )的单调递减区间为(-∞,-a -1), 单调递增区间为(-a -1,+∞).4分(2)结论:当a <1时,函数g (x )有且仅有一个零点.5分通过讨论函数F (x )的单调性并结合函数零点存在性定理确定函数g (x )的零点个数.理由如下:由g (x )=f (x -a )-x 2=0,3函数零会转化函数而下手.(x )的一个零点.6分 e x -a =x . 设函数F (x )=e x -a -x ,7分[解题关键点]使用函数与方程思想进行转化.由方程再次构造函数.则F ′(x )=e x -a -1, 令F ′(x )=0,得x =a .当x 变化时,F ′(x )和F (x )的变化情况如下:4断方程=x (x ≠零点时用单调性及最值做出判断.所以对于任意x ∈R ,F (x )>0,11分 因此方程e x -a =x 无实数解.所以当x ≠0时,函数g (x )不存在零点. 综上,函数g (x )有且仅有一个零点.12分.题型对点练见课堂练习第2题题型三 不等式的证明问题——函数与方程思想利用导数证明不等式问题,多数利用函数与方程思想结合不等式构造函数,转化为利用构造函数的性质来完成,其一般思路是:[典例] (2017·安庆二模)(本题满分12分)已知函数f (x )=ln x +ax ,a ∈R. (1)讨论函数f (x )的单调性;(2)若函数f (x )的两个零点为x 1,x 2,且x 2x 1≥e 2,求证:(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)>65.[障碍提醒] 1.忽视求定义域导致单调性判断失误.[解] (1)函数f (x )=ln x +ax ,a ∈R 的定义域为(0,+∞),1分f ′(x )=1x +a =ax +1x .2分 [思路提示] 第(1)问先求出f ′(x ),对f ′(x )中的字母参数分类讨论确定f ′(x )的符号,从而得出f (x )的单调性; 第(2)问把要证不等式的左边变形、整理、换元,构造一新的函数φ(t ),对φ(t )求导后,判断在新元范围下的单调性,求其最小值从而得解.2函数单调性不会类讨论而导致解错误或滞做.a ≥0时,f ′(x )>0,f (x )在(0,+∞)上单调递增.3分 当a <0时,由f ′(x )=0得x =-1a ,当0<x <-1a 时,f ′(x )>0;当x >-1a 时,f ′(x )<0.所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-1a 上单调递增; 在⎝⎛⎭⎫-1a ,+∞上单调递减.4分 综上,当a ≥0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增, 当a <0时,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,-1a 上单调递增, 在⎝⎛⎭⎫-1a ,+∞上单调递减.5分3.由f (x 1)=0,f (x 2)=0不会转化x 1与x 2的关系而导致滞做.(2)证明:若函数f (x )的两个零点为x 1,x 2,由(1)得a <0.因为ln x 1+ax 1=0,ln x 2+ax 2=0, 所以ln x 2-ln x 1=a (x 1-x 2),6分 所以(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)=(x 1-x 2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1+x 2+a =x 1-x 2x 1+x 2+a (x 1-x 2)4.对要证明的不等式无思路,不会构造变形导致无从下手.=x 1-x 2x 1+x 2+ln x 2x 1=分[解题关键点] 变形整理为换元做好准备.5用函数的单调最小值.故(x 1-x 2)f ′(x 1+x 2)>65得证.12分. 用函数最.题型对点练见课堂练习第3题题型四 不等式恒成立、存在性问题——转化与化归思想利用导数研究不等式恒成立、存在性问题时,常用到转化与化归思想,其一般思路是:[典例](2017·广州二模)(本题满分12分)已知函数f(x)=e-x-ax(x∈R).(1)当a=-1时,求函数f(x)的最小值;(2)若x≥0时,f(-x)+ln(x+1)≥1恒成立,求实数a的取值范围.[障碍提醒]1.计算错f′(x)或判断错单调性,导致求错最值.[解](1)当a=-1时,f(x)=e-x+x,则f′(x)=-1e x+1=e x-1e x.1分令f′(x)=0,得x=0.[思路提示]第(1)问当a=-1时,利用导数f′(x)的符号判断f(x)的单调性;第(2)问把不等式f(-x)+ln(x+1)≥1恒成立问题,通过构造新函数g(x),转化为证明g(x)≥0恒成立,从而利用函数g(x)的端点值分类讨论a的取值来进行当x<0时,f′(x)<0;当x>0时,f′(x)>0.所以函数f(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.3分所以当x=0时,函数f(x)取得最小值,且最小值为f(0)=1.4分(2)因为x≥0时,f(-x)+ln(x+1)≥1恒成立,即e x+ax+ln(x+1)-1≥0.(*)5分证明.2.不等式恒成立问题不会构造函数,即f (-x )+ln(x +1)≥0恒成立,不会构造g (x )=e x +ax +ln(x +1)-1.令g (x )=e x +ax +ln(x +1)-1,6分 [解题关键点].3.判断g ′(x )的符号时,不会利用二次求导做出判断.当导数g ′(x )有参数时,易忘记讨论而致误.又g ″(x )=e x -1(x +1)2≥0,当且仅当x =0时取等号,所以g ′(x )=e x +1x +1+a 在[0,+∞)上单调递增.8分①若a ≥-2,则g ′(x )≥g ′(0)=2+a ≥0,抓住端点值展开讨论.当且仅当x =0,a =-2时取等号, 所以g (x )在[0,+∞)上单调递增, 有g (x )≥g (0)=0,(*)式恒成立.9分 ②若a <-2,.当x >x 0时,g ′(x )>0,g (x )单调递增. 所以当x ∈(0,x 0)时,g (x )<g (0)=0,(*)式不恒成立.11分综上所述,实数a 的取值范围是[-2,+∞).12分题型对点练见课堂练习第4题[课堂练习] 1.已知函数f (x )=x -1+ae x (a ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,求a 的值; (2)求函数f (x )的极值.解:(1)由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-ae x .又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴, 得f ′(1)=0,即1-ae =0,解得a =e.(2)f ′(x )=1-aex ,①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f (x )无极值. ②当a >0时,令f ′(x )=0,得e x =a ,即x =ln a .x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0;x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增,故f (x )在x =ln a 处取得极小值,且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值.综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值.2.(2017·西安一模)已知函数f (x )=x +1+ax -a ln x .若函数y =f (x )的图象在x =1处的切线与直线2x +y -1=0平行.(1)求a 的值;(2)若方程f (x )=b 的区间[1,e]上有两个不同的实数根,求实数b 的取值范围.解:(1)函数f (x )=x +1+a x -a ln x 的导数f ′(x )=1-1+a x2-ax ,∴y =f (x )的图象在x =1处的切线斜率为k =f ′(1)=1-(1+a )-a =-2a , 由题意可得-2a =-2,解得a =1. (2)由(1)知f (x )=x +2x -ln x , f ′(x )=1-2x 2-1x =(x +1)(x -2)x 2,当1<x <2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当2<x <e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. ∴当x =2时,f (x )取得极小值f (2)=3-ln 2. 又∵f (1)=3,f (e)=e -1+2e,即有f (1)>f (e),∴方程f (x )=b 在区间[1,e]上有两个不同的实数根,则有f (2)<b ≤f (e),即3-ln 2<b ≤e -1+2e.故实数b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤3-ln 2,e -1+2e . 3.(2017·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 2-ax -x ln x ,且f (x )≥0. (1)求a ;(2)证明:f (x )存在唯一的极大值点x 0,且e -2<f (x 0)<2-2.解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞). 设g (x )=ax -a -ln x ,则f (x )=xg (x ),f (x )≥0等价于g (x )≥0. 因为g (1)=0,g (x )≥0, 故g ′(1)=0,而g ′(x )=a -1x , 故g ′(1)=a -1=0,得a =1. 若a =1,则g ′(x )=1-1x .当0<x <1时,g ′(x )<0,g (x )单调递减; 当x >1时,g ′(x )>0,g (x )单调递增.所以x =1是g (x )的极小值点,故g (x )≥g (1)=0.综上,a =1.(2)证明:由(1)知f (x )=x 2-x -x ln x (x >0), f ′(x )=2x -2-ln x .设h (x )=2x -2-ln x ,则h ′(x )=2-1x . 当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,h ′(x )<0; 当x ∈⎝⎛⎭⎫12,+∞时,h ′(x )>0. 所以h (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上单调递减, 在⎝⎛⎭⎫12,+∞上单调递增. 又h (e -2)>0,h ⎝⎛⎭⎫12<0,h (1)=0, 所以h (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上有唯一零点x 0, 在⎣⎡⎭⎫12,+∞上有唯一零点1, 且当x ∈(0,x 0)时,h (x )>0;当x ∈(x 0,1)时,h (x )<0;当x ∈(1,+∞)时,h (x )>0. 因为f ′(x )=h (x ),所以x =x 0是f (x )的唯一极大值点. 由f ′(x 0)=0得ln x 0=2(x 0-1), 故f (x 0)=x 0(1-x 0). 由x 0∈⎝⎛⎭⎫0,12,得f (x 0)<14. 因为x =x 0是f (x )在(0,1)的最大值点,由e -1∈(0,1),f ′(e -1)≠0,得f (x 0)>f (e -1)=e -2. 所以e -2<f (x 0)<2-2.4.(2018届高三·广西三市联考)已知函数f (x )=x -a ln x ,g (x )=-1+ax ,其中a ∈R. (1)设函数h (x )=f (x )-g (x ),求函数h (x )的单调区间;(2)若存在x 0∈[1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,求a 的取值范围. 解:(1)h (x )=x +1+ax -a ln x (x >0), h ′(x )=1-1+a x 2-a x =x 2-ax -(1+a )x 2=(x +1)[x -(1+a )]x 2,①当a +1>0,即a >-1时,在(0,1+a )上h ′(x )<0,在(1+a ,+∞)上h ′(x )>0, 所以h (x )在(0,1+a )上单调递减,在(1+a ,+∞)上单调递增. ②当1+a ≤0,即a ≤-1时,在(0,+∞)上h ′(x )>0, 所以函数h (x )在(0,+∞)上单调递增.(2)若存在x 0∈[1,e],使得f (x 0)<g (x 0)成立,即存在x 0∈[1,e],使得h (x 0)=f (x 0)-g (x 0)<0成立,即函数h (x )=x +1+ax-a ln x 在[1,e]上的最小值小于零. 由(1)可知:①当1+a ≥e ,即a ≥e -1时,h ′(x )<0,h (x )在[1,e]上单调递减, 所以h (x )在[1,e]上的最小值为h (e), 由h (e)=e +1+a e -a <0可得a >e 2+1e -1,因为e 2+1e -1>e -1,所以a >e 2+1e -1.②当1+a ≤1,即a ≤0时,h (x )在[1,e]上单调递增, 所以h (x )的最小值为h (1),由h (1)=1+1+a <0可得a <-2.③当1<1+a <e ,即0<a <e -1时,可得h (x )的最小值为h (1+a ),因为0<ln(1+a )<1,所以0<a ln(1+a )<a ,故h (1+a )=2+a -a ln(1+a )>2>0,不合题意.综上可得,a 的取值范围是(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2+1e -1,+∞.1.(2017·兰州模拟)已知函数f (x )=-x 3+x 2+b ,g (x )=a ln x .。
2018届高考数学(理)解题方法指导:快稳细活,填空稳夺(含答案)
快稳细活 填空稳夺一、直接法直接法就是从题设条件出发,运用定义、定理、公式、性质、法则等知识,通过变形、推理、计算等得出正确的结论.【例1】 (2016·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =________. 【答案】2113【解析】因为A ,C 为△ABC 的内角,且cos A =45,cos C =513, 所以sin A =35,sin C =1213, 所以sin B =sin(π-A -C )=sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =35×513+45×1213=6365. 又a =1,所以由正弦定理得b =a sin B sin A =6365×53=2113. 【对点训练】1.(2015·全国卷Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________.【答案】1【解析】∵f (x )为偶函数,∴f (-x )-f (x )=0恒成立,∴-x ln(-x +a +x 2)-x ln(x +a +x 2)=0恒成立,∴x ln a =0恒成立,∴ln a =0,即a =1.2.(2014·全国卷Ⅰ)(x -y )(x +y )8的展开式中x 2y 7的系数为________.(用数字填写答案)【答案】-20【解析】(x +y )8中,T r +1=C r 8x 8-r y r ,令r =7,再令r =6,得x 2y 7的系数为C 78-C 68=8-28=-20.二、特殊值法当填空结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时,我们只需把题材中的参变量用特殊值代替即可得到结论.【例2】 (2016·山东高考)已知双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0),若矩形ABCD 的四个顶点在E 上,AB ,CD 的中点为E 的两个焦点,且2|AB |=3|BC |,则E 的离心率是________.【答案】2【解析】法一:(特殊值法)利用双曲线的性质,设特殊值求解.如图,由题意知|AB |=2b 2a,|BC |=2c ,又2|AB |=3|BC |,∴设|AB |=6,|BC |=4,则|AF 1|=3,|F 1F 2|=4,∴|AF 2|=5.由双曲线的定义可知,a =1,c =2,∴e =c a =2.故填2.法二:(直接法)利用双曲线的性质,建立关于a ,b ,c 的等式求解.如图,由题意知|AB |=2b 2a,|BC |=2C . 又2|AB |=3|BC |,∴2×2b 2a=3×2c ,即2b 2=3ac , ∴2(c 2-a 2)=3ac ,两边同除以a 2并整理得2e 2-3e -2=0,解得e =2(负值舍去).【对点训练】(2014·安徽高考)数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________.【答案】1【解析】法一:(特殊值法)由题意知a 1,a 3,a 5成等差数列,a 1+1,a 3+3,a 5+5成等比数列,所以观察可设a 1=5,a 3=3,a 5=1,所以q =1.故填1.法二:(直接法)因为数列{a n }是等差数列,所以可设a 1=t -d ,a 3=t ,a 5=t +d ,故由已知得(t +3)2=(t -d +1)(t +d +5),得d 2+4d +4=0,即d =-2,所以a 3+3=a 1+1,即q =1.三、数形结合法根据题目条件,画出符合题意的图形,以形助数,通过对图形的直观分析、判断,往往可以快速简捷地得出正确的结果,它既是方法,也是技巧,更是基本的数学思想.【例3】 (2016· 全国卷Ⅲ)已知直线l :mx +y +3m -3=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点.若|AB |=23,则|CD |=________.。
高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.8“四法”锁定填空题__稳得分讲理03272107
方法八 “四法”锁定填空题——稳得分填空题拥有小巧灵巧、结构简单、运算量不大等特色. 依据填空时所填写的内容形式,能够将填空题分红两种种类: (1) 定量型:要求考生填写数值、数集或数目关系,如方程的解、不等式的解集、函数的定义域、值域、最大值或最小值、线段长度、角度大小等;(2) 定性型:要求填写的是拥有某种性质的对象或许填写给定数学对象的某种性质,如填写给定二次曲线的焦点坐标、离心率等.解答填空题时,因为不反应过程,只需求结果,故对正确性的要求比解答题更高、更严格 . 《考试说明》中对解答填空题提出的基本要求是“正确、合理、快速”. 为此在解填空题时要做到:快——运算要快,力戒小题大做;稳——变形要稳,不行操之过急;全——答案要全,力避残破不齐;活——解题要活,不要生搬硬套;细——审题要细,不可以马马虎虎.1.直接法直接 从题设条件出发,运用有关观点、性质、定理、法例和公式等知识,经过奇妙地变形、严实地推理和正确地运算 ,直接获得结果的方法 . 要擅长透过现象抓本质,存心识地采纳灵巧、简捷的解法解决问题.例 1【 2018 届河南省郑州市高三第一次质量检测(模拟) 】在ABC 中,角 A, B, C 的对边分别为 a, b,c ,且 2ccosB 2a b ,若ABC 的面积为 S3c ,则 ab 的最小值为()A. 28B. 36C. 48D. 56【答案】 C∵ c 2 a 2b 2 2abcos 2 a 2 b 2 ab 3ab ,当且仅当 ab 时等号成立.3∴a 2b 23ab ,解得 ab 48 . 16故 ab 的最小值为 48.选 C .例 2【 2018 届华大新高考结盟高三1 月】设函数 f x2x2e xmx2m(e 为自然对数的底数) ,当 x R3时, f x 0 恒成立,则实数 m 的取值范围是 __________ .【答案】0,6e【分析】 由题意可得: 2x 2exmx2m 恒成立,3令y 12x 2 e x, y 2mx2m ,则 y 1'4xe x2x 2e xe x 2x 2 4x ,3令 e x 2x 2 4x 0 可得: x 10, x 2 2 ,绘制函数 y 12x 2e x, y 2 mx2m 的图像如下图,3知足题意时, y 12x 2 e x的图像不在 y 2 mx2m 的图像的下方,3设切点坐标为 P x 0 , y 0 ,切线方程为: y y 0 k x x 0 ,即: y 2x 02 e x 0e x 0 2x 02 4x 0x x 0 ,切线过点2,0 ,则: 02x 02e x 0e x 02 x 024x 02 x 0 ,33解方程可得: x 00 或 x 01或 x 04 ,3联合函数图像可得: 0 m2 4 e ,即 0 m6e .表示为区间形式即0,6e .点睛:此题的本质是切线问题,直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不必定是曲线的切线,相同,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点,注意“过某点”与“在某点”的差别.【名师点睛】直接法是解决心算型填空题最常用的方法,在计算过程中,我们要依据题目的要求灵巧办理,多角度思虑问题,注意一些解题规律和解题技巧的灵巧应用,将计算过程简化进而获得结果,这是快速准确地求解填空题的重点.2.特别值法当填空题已知条件中 含有某些不确立的量,但填空题的结论独一或题设条件中供给的信息示意答案是一个定值时, 能够从题中变化的不定量中选用切合条件的适合特别值( 特别函数、 特别角、 特别数列、 特别地点、特别点、特别方程、特别模型等 ) 进行办理,进而得出探究的结论 . 为保证答案的正确性,在利用此方法时,一般应多取几个特例.例 3【 2018 届二轮复习】设F1,F2分别是双曲线的左,右焦点,若双曲线右支上存在一点 P,使,O为坐标原点,且,则该双曲线的离心率为________.【答案】+ 1【分析】如图,取F2P 的中点 M,则+=2.又由已知得·=0,∴⊥.又 OM为△ F2F1P 的中位线,∴⊥.在△ PF1F2中, 2a= || - || = (-1)|| ,2c= 2||.∴ e==+ 1.例 4. 在△ ABC中,内角 A,B,C 所对的边分别是 a,b,c,若 c2=(a - b) 2+6,C=π,则△ ABC的面积是________. 3(2)如图,在三棱锥 O- ABC中,三条棱 OA, OB, OC两两垂直,且 OA>OB>OC,分别经过三条棱 OA, OB, OC 作一个截面均分三棱锥的体积,截面面积挨次为S1, S2, S3,则 S1, S2, S3的大小关系为 ________.33【答案】 (1)2;(2)S3<S2<S1.【分析】(2 ) 要知足各个截面使分得的两个三棱锥体积相等,则需知足与截面对应的交点E ,F ,G 分别为中点,故可以将三条棱长分别取为OA = 6,OB = 4,OC = 2,如图,则可计算 S 1= 35 ,S 2= 2 10,S 3= 13,故S 3<S 2<S 1.点睛:第 (1) 题中的法一,将一般三角形看作特别的等边三角形,减少了计算量,优化解题过程.【名师点睛】求值或比较大小等问题的求解均可利用特别值代入法,但要注意此种方法仅限于求解结论只 有一种的填空题,关于开放性的问题或许有多种答案的填空题,则不可以使用该种方法求解 . 3.结构法结构法解填空题的重点是由条件和结论的特别性结构出数学模型,进而简化推导与运算过程,结构法是建立在察看联想 、剖析综合的基础之上的,第一应察看题目,察看已知 ( 比如代数式 ) 形式上的特色,而后积极调换思想,联想、类比已学过的知识及各样数学结构、数学模型,深刻地认识问题及问题的背景 ( 几何背景、代数背景 ) ,进而结构几何、函数、向量等详细的数学模型,达到快速解题的目的.x 121例 5【 2018 届广东省汕头市高三上学期期末】已知f asinxa R ,则xx2f 3 f2f1 f1 f 2f 3__________.【答案】 6x1 21 x22x asinx 2x asinx 【分析】由题意得asinxf x x2x21x2,令 g x2x asinx , x 0 ,x 2则 g x 2x asinxg x ,x2∴函数 g x 为奇函数.∴ f x f x 2 g x g x 2 ,∴ f3f2f1 f 1 f 2 f 3f3 f 3f2 f 2f 1 f 16.答案: 6点睛:此题的求解中若直接求解则比较困难,利用函数的性质可使问题的解决变得方便、简单.解题的关键是察看出分别常数后把原函数变形为常数与一个奇函数的和的形式,再利用奇函数中 f x f x0这一性质求解.例 6【 2018 届山东省师大附中高三第三次模拟】已知 f x 是R上的连续可导函数, 知足f ' xf x 0 .若 f 11,则不等式 f x e x 1的解集为_______.【答案】1,点睛:利用导数解抽象函数不等式,本质是利用导数研究对应函数单一性,而对应函数需要结构.结构辅助函数常依据导数法例进行:如 f x ff x, f x f x0 结构x 结构g xe xg x e x f x , xf x f x 结构g x f x, xf x f x0 结构 g x xf x 等.x【名师点睛】结构法本质上是化归与转变思想在解题中的应用,需要依据已知条件和所要解决的问题确立结构的方向,经过结构新的函数、不等式或数列等新的模型,进而转变为自己熟习的问题.4.数形联合法一些含有几何背景的填空题,若能“数中思形”“以形助数” ,则常常能够借助图形的直观性,快速作出判断,简捷地解决问题,得出正确的结果,Venn 图、三角函数线、函数的图象及方程的曲线等,都是常用的图形 .例 7.已知函数f x{log2x1 , x0,若函数 g x f x m 有3个零点,则实数m 的取值范围x22x, x0是 __________ .【答案】 0 m1【分析】试题剖析:令g x f x m0 ,得 m f x ,作出 y f x 与y m 的图象,要使函数g x f x m 有 3 个零点,则 y f x 与y m的图象有 3 个交点,因此 0m 1 .例 8【 2018 届宁夏育才中学高三第四次月考面内有一点使得,则【答案】 6【分析】依据题意,分别以CB, CA为 x, y 】在中,,,对平面__________.轴,成立如下图平面直角坐标系,则:内的任一点,平A( 0, 3),设 M( x, y),B( b, 0),D(x′, y′);∴由得:3(x′﹣ x,y′﹣ y) =( b﹣ x,﹣ y)+2(﹣ x, 3﹣ y);∴∴,故答案为: 6.点睛:这个题目考察的是向量基本定理的应用;向量的点积运算。
高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.8“四法”锁定填空题__稳得分测理
方法八 “四法”锁定填空题——稳得分总分 _______ 时间 _______ 班级 _______ 学号 _______ 得分_ ______ 填空题(14*5=70 分)1.【天津河西高三上期中】在 ABC 中,若 a 3 1, b 3 1 , c 10 ,则在 ABC 的最大角的度数为__________.【答案】 1202.1 2x 若不等式 lg 1 a3x x 1 lg3对任意 x ,1 恒成立,则 a 的取值范围是________.3【答案】 ,11 2x 【解析】若不等式 lg 1 a3x x 1 lg3对任意 x ,1 恒成立,3则1 2x 1 a3x3 3x13x,即a1 2x 3x对任意 x ,1 恒成立,又因为当 x ,1 时,1 2x 3x 1 x 3 2 3x 1 32 3 1 ,所以a1;故填 ,1.3.【江苏省南通市高三上学期第一次调研】已知某校高一、高二、高三的学生人数分别为 400 , 400 , 500 .为了解该校学生的身高情况,现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为 65 的样本,则应从高三年级抽取_________名学生.【答案】25第1页 共8页【解析】由分层抽样得应从高三年级抽取500 65=25 名学生400+400+5004.【江苏省淮安市等四市高 三上学期第一次模拟】某地区教育主管部门为了对该地区模拟考试成绩进行分析,随机抽取了 150 分到 450 分之间的 1 000 名学生的成绩,并根据这 1 000 名学生的成绩画出样本的频率分布直方图(如图),则成绩在[250,400)内的学生共有____人.【答案】750【解析】因为 0.001 0.001 0.004 a 0.005 0.00350 1,得 a 0.006 , 所以1000 0.004 0.006 0.00550 750 .5.在 中, =_____.,过点 作,垂足为 ,若点 满足,则【答案】 【解析】以 为原点,以 所在的直线为 轴,以 所在的直线为 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,在 中,∴,∴,由余弦定理可得 ,由正弦定理可得, ,得∵点 满足 ∴,∵,∴,∴,∴,∴,在中, ,, .第2页 共8页6.【湖北省沙市中学高三 1 月】抛物线 y2 2 px p 0的焦点为 F , M 为抛物线上一点,若 OFM 的外接圆与抛物线的准线相切( O 为坐标 原点),且外接圆的面积为 9 ,则 p __________.【答案】 4【解析】 ∵△OFM 的外接圆与抛物线 C 的准线相切, ∴△OFM 的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径. ∵圆面积为 9π,∴圆的半径为 3,又∵圆心在 OF 的垂直平分线上,|OF|= p , 2∴ p + p =3,∴p=4. 24故答案为:4.7.【北京市海淀区高三第一学期期末】设抛物线 C : y2 4x 的顶点为 O ,经过抛物线 C 的焦点且垂直于 x 轴的直线和抛物线 C 交于 A, B 两点,则 OA OB ________.【答案】2【解析】 由抛物线 C : y2 4x 的焦点为 1,0 ,经过抛物线 C 的焦点且垂直与 x 的直线和抛物线 C 交于 A, B 两点,则 A1, 2, B1, 2 OA OB 2,0 ,第3页 共8页所以 OA OB 2 .8.现有语文、数学、英语书各 1 本,把它们随机发给甲、乙、丙三个人,且每人都得到 1 本书,则甲不得 到语文书的概率为__________.【答案】 2 39.【广西桂林市、贺州市高三上学期期末】已知 F1, F2 分别是 双曲线x2 4y2 3 1的左右焦点,过 F1 的直线l 与双曲线的左、右两支分别交于 B、A两点,若 ABF2 为等边三角形,则 BF1F2 的面积为__________.【答案】8 3【解析】ABF2 为等边三角形, AB BF2 AF2 , A 为双曲线上一点,所以 F1A F2 A F1A AB F1B 2a 4, B 为双曲线上一点,则 BF2 BF1 2a, BF2 BF1+2a=4a 8, ,在 F1BF2 =120 , BF1F2的面积为1 2BF1BF2 sinF1BF21 2 483 283 ,故答案为8 3.第4页 共8页10.已知函数fx { | log2x , x2 2x,x x0 0,关于 x 的方程 f x mm R 有四个不同的实数解 x1, x2 , x3, x4 ,则 x1x2 x3x4 的取值范围为__________.【答案】 0,1【解析】作出fx { | log2x , x2 2x,x x0 0的图象如下:结合图像可知, log2 x2 log2 x3 ,故 x3 x4 =1令 x2 2x 0 得: x 0 或 x 2 ,令 x2 2x 1得: x 1 ,故 x1x2 0,1, x1x2x3x4 0,1,故填 0,1 .点睛:一般讨论函数零点个数问题,都要转化为方程根的个数问题或两个函数图像交点的个数问题,本题由于涉及函 数为初等函数,可以考虑函数图像来解决,转化为过定点的直线与抛物线变形图形的交点问题,对函数图像处理能力要求较高. 11.在数列an中,a1 1,a1a2 22a3 32___________.【答案】 2n n 1 an n2 ann N*,则数列an的通项公式 an 第5页 共8页12.已知函数 f x sinx 3cosx a 在区间 0, 2 上恰有三个零点 x1, x2 , x3 ,则 x1 x2 x3 __________.【答案】 7 3【解析】由 f x sinx 3cosx a ,得 a sinx 3cosx2sin x 3 .如图方程的解即为直线与三角函数图象的交点,在[0,2π]上,当 a 3 时,直线与三角函数图象恰有三个交点,令sin x 3 3, 2x 2k , k Z ,即 x=2kπ , k Z 或 x 2k 2 , k Z ,即3333x 2k , k Z. 3∴此时x10,x2 3,x32,∴x1x2x37 3.第6页 共8页故答案为: 7 . 313.【北京市东城区高三第一学期期末】设命题 p :已知 A1,1, B1,1,C 1, 1, D1, 1 ,满足 AMD BMC 的所有点 M 都在 y 轴上.能够说明命题 p 是假命题的一个点 M 的坐标为______.【答案】 1 2,7 2 14.【河北省沧州市高三上学期联考】如图,在 PAB 中, PA PB 3 5 , AB 6. C, D 分别是边 PB, PA 上的点 ,且 CD AB .现将 PCD 沿直线 CD 折起,形成四棱锥 P ABCD ,则此四棱锥的体积的最大值是__________.【答案】8 3【解析】作 GF AB 于点 F ,交 CD 于点 E ,由勾股定理有: PF 45 9 6 , 由相似三角形的性质有: DC PE 6 x DC , DC 6 x ,AB PF 6 6设 EF x0 x 6,则 PE 6 x ,四棱锥体积最大时,必须满足平面 PCD 平面 ABCD ,四棱锥的底面积: S 1 AB CD EF 6 6 x x x 12 x ,222第7页 共8页四棱锥的高 h PE 6 x ,据此可得体积函数: V x 1 Sh 1 x 12 x 6 x 1 x3 18x2 72x 0 x 6 ,33 26 则V ' x 1 x2 12x 24 ,令V 'x 0 可得: x 6 2 3 , 2结合函数的定义域可得: 函数在区间 0, 6 2 3 上单调递增,在区间 6 2 3, 6 上单 调递减, 则此四棱锥的体积的最大值是V 6 2 3 8 3 .点睛:求实际问题中的最大值或最小值时,一般是先设自变量、因变量,建立函数关系式,并确定其定义 域,利 用求函数的最值的方法求解,注意结果应与实际情况相结合.用导数求解实际问题中的最大(小)值 时,如果函数在开区间内只有一个极值点,那么依据实际意义,该极值 点也就是最值点.第8页 共8页。
高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.3待定系数法(测)理(2021学年)
2018年高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.3 待定系数法(测)理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018年高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.3待定系数法(测)理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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方法三待定系数法总分 _______ 时间_______班级 _______ 学号 _______得分_______ (一)选择题(12*5=60分)1. 1.若幂函数的图象经过点,则的定义域为( )A。
B.C. D.【答案】D【解析】由题意得,幂函数,所以定义域为。
故选D。
2.若不等式对恒成立,则实数的取值范围是( )A. B.C. D.【答案】B3.【2018届山东省济宁市高三上学期期末】已知函数的图象经过定点,若幂函数的图象过点,则的值等于( )( )A. B。
C. 2 D. 3【答案】B【解析】令,得.此时,所以函数。
由题意得,解得.选B.4。
一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为()(A)或 (B)或 (C)或 (D)或【答案】D【解析】由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点,设反射光线所在直线的斜率为 ,则反身光线所在直线方程为: ,即:,又因为光线与圆相切,所以,,整理:,解得: ,或 ,故选D.5。
【2018届湖北省天门、仙桃、潜江高三上学期期末】函数的图像如图所示,则的值等于A. B. C. D. 1【答案】B【解析】由图知,所以,选B.6。
设斜率为2的直线过抛物线的焦点F,且和y轴交于点A。
2018年高考数学二轮复习第三篇方法应用篇专题3.3待定系数法讲理20180327292
方法三待定系数法一、待定系数法:待定系数法是根据已知条件,建立起给定的算式和所求的结果之间的恒等式,得到以需要待定的系数为未知数的方程或方程组,解方程或方程组得到待定的系数的一种数学方法.待定系数法解题的关键是依据已知,正确列出等式或方程。
使用待定系数法,就是把具有某种确定形式的数学问题,通过引入一些待定的系数,转化为方程组来解决,要判断一个问题是否用待定系数法求解,主要是看所求解的数学问题是否具有某种确定的数学表达式,如果具有,就可以用待定系数法求解.例如分解因式、拆分分式、数列求和、求函数式、求复数、解析几何中求曲线方程等,这些问题都具有确定的数学表达形式,所以都可以用待定系数法求解.二、待定系数法解题的基本步骤:使用待定系数法,它解题的基本步骤是:第一步,确定所求问题含有待定系数的解析式;第二步,根据恒等的条件,列出一组含待定系数的方程;第三步,解方程组或者消去待定系数,从而使问题得到解决.本文在分析研究近几年高考题及各地模拟题的基础上,从以下四个方面总结高考中的待定系数法.1.用待定系数法求曲线方程确定曲线方程常用的方法有定义法、直接法、待定系数法等,当已知曲线类型及曲线的几何性质时,往往利用待定系数法,通过设出方程形式,布列方程(组),使问题得到解决. 例1.【2018届江苏省镇江市高三上学期期末】已知圆与圆相切于原点,且过点,则圆的标准方程为__________.【答案】【解析】设圆的标准方程为,其圆心为,半径为∵可化简为∴其圆心为,半径为∵两圆相切于原点,且圆过点∴解得∴圆的标准方程为故答案为例2.【2018届山西省孝义市高三下学期名校最新高考模拟卷(一)】已知椭圆的左、右焦点分别为、,且点到椭圆上任意一点的最大距离为3,椭圆的离心率为.(1)求椭圆的标准方程;(2)是否存在斜率为的直线与以线段为直径的圆相交于、两点,与椭圆相交于、,且?若存在,求出直线的方程;若不存在,说明理由.【答案】(1);(2).解析:(1)设,的坐标分别为,,根据椭圆的几何性质可得,解得,,则,故椭圆的方程为.(2)假设存在斜率为的直线,那么可设为,则由(1)知,的坐标分别为,,可得以线段为直径的圆为,圆心到直线的距离,得,,联立得,设,,则,得,,,解得,得.即存在符合条件的直线.2.用待定系数法求函数解析式利用待定系数法确定一次函数、二次函数的解析式,在教材中有系统的介绍,通过练习应学会“迁移”,灵活应用于同类问题解答之中.例3.【2018届湖南省长沙市长郡中学高三】已知函数的图象过点,且点是其对称中心,将函数的图象向右平移个单位得到函数的图象,则函数的解析式为()A. B. C. D.【答案】A【解析】由函数f(x)过点(,2),(﹣,0)得:解得:∴f(x)=sin2x+cos2x=2sin(2x+),∴g(x)=2sin2x,故答案为:A.例4.【2018届天津市耀华中学高三上学期第三次月考】若幂函数在上为增函数,则实数的值为_________.【答案】2例5.设是二次函数,方程有两个相等的实根,且.(Ⅰ)的表达式;(Ⅱ)若直线把的图象与两坐标轴所围成图形的面积二等分,求的值.【答案】(I);(II).【解析】试题分析:(1)由已知设,由,求出的值,由有两个相等实根有,求出的值,得出的表达式;(2)由题意有,解方程求出的值。
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方法八 “四法”锁定填空题——稳得分1.练高考1.【2017北京,理13】能够说明“设a ,b ,c 是任意实数.若a >b >c ,则a+b >c”是假命题的一组整数a ,b ,c 的值依次为______________________________. 【答案】-1,-2,-3(答案不唯一)【名师点睛】对于判断不等式恒成立问题,一般采用举反例排除法.解答本题时利用赋值的方式举反例进行验证,答案不唯一.2.【2017课标3,理15】设函数10()20x x x f x x +≤⎧=⎨>⎩,,,,则满足1()()12f x f x +->的x 的取值范围是_________.【答案】1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭写成分段函数的形式:()())132,021112,0222112,2x x x x g x f x f x x x x -⎧+≤⎪⎪⎪⎛⎫=+-=++<≤⎨ ⎪⎝⎭⎪⎪>⎪⎩,函数()g x 在区间(]11,0,0,,,22⎛⎤⎛⎫-∞+∞ ⎪⎥⎝⎦⎝⎭三段区间内均单调递增,且:)001111,201,12142g -⎛⎫-=++>⨯> ⎪⎝⎭,据此x 的取值范围是:1,4⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭. 3. 【2017北京,理10】若等差数列{}n a 和等比数列{}n b 满足a 1=b 1=–1,a 4=b 4=8,则22a b =_______. 【答案】1 【解析】4.【2017课标3,理16】a ,b 为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边AB 以直线AC 为旋转轴旋转,有下列结论: ①当直线AB 与a 成60°角时,AB 与b 成30°角; ②当直线AB 与a 成60°角时,AB 与b 成60°角; ③直线AB 与a 所成角的最小值为45°; ④直线AB 与a 所成角的最小值为60°.其中正确的是________.(填写所有正确结论的编号) 【答案】②③ 【解析】5. 【2017课标II,理16】已知F是抛物线C:28=的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点y xN。
若M为FN的中点,则FN=。
【答案】6【解析】试题分析:如图所示,不妨设点M位于第一象限,设抛物线的准线与x轴交于点'F,做MB l⊥与点B,NA l⊥与点A,2.练模拟 1.若函数的一个单调区间为,且,则___________.【答案】【解析】,又,∴,时,,∵,则,,,∴.2.【2018届安徽省淮南市高三第一次(2月)模拟】已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,当2n ≥时,()211n n n n a S S S ---=,且11a =,设12log 3n n a b +=,则12341n b b b n ++⋯+++的最小值是________. 【答案】9【解析】当2n ≥ 时, 211n n n n a S S S ---=() ,即()2112n n n n S S S S ---= ,展开化为:1140n n n n S S S S ----=()(), ∵正项数列{}n a 的前n 项和为n S 114n n n n S S S S --∴≠∴=., ∴数列{}n S 是等比数列,首项为1,公比为4.11221424434n n n n n n n n S n a S S -----∴=∴≥=-=-=⨯.,.211{ 342n n n a n -∴=⨯≥,=., 221222223n n n a b log log n -+∴===-, 则()2120222n n n b b b n n +-++⋯+==-.则()()2212131363434111n n n b b b n n n n n +-++++⋯++-+==+++ 361312391n n =++-≥-=+ 当且仅当3611n n +=+即5n =时等号成立.故答案为9.3.【2018届东北三省三校(哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学)高三第一次模拟】已知函数,是函数的极值点,给出以下几个命题:①;②;③;④;其中正确的命题是______________.(填出所有正确命题的序号) 【答案】①③点睛:此题主要考查了导数在研究函数的极值、最值、以及单调性等中的应用,主要涉及函数求导的计算公式、法则,还有函数极值点和最值的应用等方面的知识和技能,属于中高档题型,也是常考考点.首先利用导数判断函数的单调性,由函数值大小的比较,来确定其自变量的大小,从而解决问题①②.4.【2018届江苏省常州高三上学期期末】已知ABC ∆中, AB AC == ABC ∆所在平面内存在点P使得22233PB PC PA +==,则ABC ∆面积的最大值为__________.【解析】设2BC a =,以BC 所在直线为x 轴、其中垂线OA 所在直线为y 轴建立直角坐标系(如图所示),则()()(,0,,0,B a C a A -,设(),P x y ,由22233PB PCPA +==,得222((3{(1x x yy y x +++=+=,即22222232{31x y a x y a +=-+-+-=,则2722{ 11a y -=≤≤,则()()222323aa --≤≤-+即()()2227232232a a a ---≤-+解得a ≤122ABC S a ∆=⨯=≤,即ABC ∆5.点在正方体的面对角线上运动,则下列四个命题:①三棱锥的体积不变;②∥平面;③; ④平面平面. 其中正确的命题序号是____________【答案】①②④【解析】对于①,因为,从而平面,故上任意一点到平面的距离均相等,以为顶点,平面为底面,则三棱锥的体积不变,正确;对于②,连接容易证明且相等,由于①知:,平面平面,所以可得面,②正确;对于③,由于平面,若,则平面,,则为中点,与动点矛盾,错误;对于④,连接,由且,可得面,由面面垂直的判定知平面平面,④正确,故答案为①②④. 3.练原创1.设12,F F 为椭圆22142x y +=的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段1PF 的中点在y 轴上,则1PF =__________.【答案】3【解析】由条件得())12,F F ,设1PF 的中点为M ,由题意得2MO PF ,因此2PF x ⊥轴。
在方程22142x y +=中,令x =21y =, ∴21PF =,∴1243PF PF =-=。
答案:32.某班全体学生参加英语成绩的频率分布直方图如图,若低于分的人数是,则该班的学生人数是__________.【答案】【解析】由图可知,低于分的频率为,故该班人数为,故答案为.3.若⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-1x n的展开式中含x 的项为第6项,设(1-3x)n =a 0+a 1x +a 2x 2+…+a n x n ,则a 1+a 2+…+a n 的值为________.【答案】2554. 已知数列{}n a 满足1368n n a a n n+-=+,若1n n a a +>,则数列{}n a 的首项的取值范围为__________. 【答案】()7,-+∞【解析】依题意,设1a a =;∵1368n n a a n n+-=+, 138n 6n n a a +=++, 故()141534n 5n n a n a ++++=++,故{}4n 5n a ++是以a 9+为首项,公比为3的等比数列,故()1a 934n 5n n a -=+--,由1n n a a +>,整理得()a 936n +>,∵*n N ∈,故()1a 936+>故a 7>-.故答案为: ()7,-+∞5.三棱锥S ABC -的各顶点都在同一球面上,若3AB =, 5AC =, 7BC =,侧面SAB 为正三角形,且与底面ABC 垂直,则此球的表面积等于__________ 【答案】2053π【解析】设侧面SAB 的外心为1O ,底面ABC 的外心为2O ,球心为O , BC 的中点为E ,因为侧面SAB 为正三角形,且与底面ABC 垂直,所以12OO EO为矩形,由正三角形的性质可得22OE OO == ,由余弦定理可得925491cos ,2352BAC sin BAC +-∠==-⇒∠=⨯⨯,设ABC 外接圆半径为r ,由正弦定理得22r BO r ====,由勾股定理可得22234943OB =+=+⎝⎭⎝⎭,外接球的表面积为2234944443R OB πππ⎛⎫==+=⎪⎝⎭2053π,故答案为2053π.。