2015届江苏高考考前一周数学指导性复习资料 教师版
《三维设计》2015届高考数学苏教,理科大一轮复习配套讲义备考基础查清热点命题悟通:第五章 数 列必记知
第五章数列第一节数列的概念与简单表示法对应学生用书P671.数列的定义、分类与通项公式(1)数列的定义:①数列:按照一定顺序排列的一列数.②数列的项:数列中的每一个数.(2)数列的分类:分类标准类型满足条件有穷数列项数有限项数无穷数列项数无限(3)如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.2.数列的递推公式如果已知数列{a n }的首项(或前几项),且任一项a n 与它的前一项a n -1(n ≥2)(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫数列的递推公式.1.数列是按一定“次序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关.2.易混项与项数两个不同的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.[试一试]1.已知数列{a n }的前4项为1,3,7,15,写出数列{a n }的一个通项公式为________. 答案:a n =2n -1(n ∈N *)2.已知数列{a n }的通项公式是a n =⎩⎪⎨⎪⎧2·3n -1(n 为偶数),2n -5(n 为奇数),则a 4·a 3=________.解析:a 4·a 3=2×33·(2×3-5)=54. 答案:541.辨明数列与函数的关系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.2.明确a n 与S n 的关系a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 (n =1),S n -S n -1 (n ≥2).[练一练]1.(2013·南京、淮安二模)已知数列{a n }的通项为a n =7n +2,数列{b n }的通项为b n =n 2.若将数列{a n },{b n }中相同的项按从小到大的顺序排列后记作数列{c n },则c 9的值是________.解析:法一:由a n =7n +2,b n=n 2列出部分项得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,b 3=9,⎩⎪⎨⎪⎧a 2=16,b 4=16,⎩⎪⎨⎪⎧a 14=100,b 10=100,⎩⎪⎨⎪⎧a 17=121,b 11=121,⎩⎪⎨⎪⎧a 41=289,b 17=289,⎩⎪⎨⎪⎧a 46=324,b 18=324,易发现在数列{b n }中符合条件的数呈周期变化,且周期为7.每个周期内第3,4个数符合题意,故c 9在第5个周期的第3个数,即c 9=(4×7+3)2=312=961.法二:令a n =b m ,则7n +2=m 2,即7(n -1)=(m -3)(m +3).易知m +3或m -3是7的整数倍,所以当m =3,4,10,11,17,18,24,25,31,32,…时满足等式,故c 9=312=961.答案:9612.(2014·苏锡常镇调研)设u (n )表示正整数n 的个位数,a n =u (n 2)-u (n ),则数列{a n }的前2 014项和等于________.解析:因为n 与n +10的个位数字相同且周期为10,又a 1=0,a 2=4-2=2,a 3=9-3=6,a 4=6-4=2,a 5=5-5=0,a 6=6-6=0,a 7=9-7=2,a 8=4-8=-4,a 9=1-9=-8,a 10=0,所以a 1+a 2+…+a 10=0,即a 1+a 2+…+a 2 014=a 1+a 2+a 3+a 4=10.答案:10对应学生用书P67考点一由数列的前几项求数列的通项公式1.(2014· 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 …则第n (n ≥4)行从左向右的第4个数为________.解析:从数表可知,所有的数是由偶数组成的,第n 行有n 个偶数,从而前n -1行有1+2+…+(n -1)=n (n -1)2个偶数,第(n ≥4)行从左向右的第4个数是第n (n -1)2+4个偶数,所以是n 2-n +8.答案:n 2-n +82.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式: (1)4,6,8,10,…;(2)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…; (3)a ,b ,a ,b ,a ,b ,…(其中a ,b 为实数); (4)9,99,999,9 999,….解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项公式a n =2(n +1)(n ∈N *).(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式a n =(-1)n ×1n (n +1).(3)这是一个摆动数列,奇数项是a ,偶数项是b ,所以此数列的一个通项公式a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,b ,n 为偶数.(4)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,1 000-1,10 000-1,所以它的一个通项公式a n =10n -1.[备课札记] [类题通法]用观察法求数列的通项公式的技巧(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n 之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n+1来调整.(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想.[n n n (1)S n =2n 2-3n ; (2)S n =3n +b .[解] (1)a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5,由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5. (2)a 1=S 1=3+b , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1. 当b =-1时,a 1适合此等式. 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.[备课札记] [类题通法]已知数列{a n }的前n 项和S n ,求数列的通项公式,其求解过程分为三步:(1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式;(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.[针对训练]已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和满足S n >1,且6S n =(a n +1)(a n +2),n ∈N *,求{a n }的通项公式.解:由a 1=S 1=16(a 1+1)(a 1+2),解得a 1=1或a 1=2, 由已知a 1=S 1>1,因此a 1=2.又由a n +1=S n +1-S n =16(a n +1+1)(a n +1+2)-16(a n +1)·(a n +2),得a n +1-a n -3=0或a n +1=-a n . 因为a n >0,故a n +1=-a n 不成立,舍去. 因此a n +1-a n -3=0.即a n +1-a n =3,从而{a n }是以公差为3,首项为2的等差数列,故{a n }的通项公式为a n=3n -1.递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项,只是由递推公式确定数列中的项时,不如通项公式直接,归纳起来常见的命题角度有:(1)形如a n +1=a n f (n ),求a n ; (2)形如a n +1=a n +f (n ),求a n ;(3)形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n . 角度一 形如a n +1=a n f (n ),求a n1.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n .(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2,解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6.(2)由题设知a 1=1. 当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n =n +1n -1a n -1.即a n a n -1=n +1n -1. ∴a n =a 1·a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·a 5a 4·…·a n -2a n -3·a n -1a n -2·a n a n -1=1·31·42·53·64·…·n -1n -3·n n -2·n +1n -1=n (n +1)2(n ≥2)当n =1时,a 1=1.综上可知,{a n }的通项公式a n =n (n +1)2.角度二 形如a n +1=a n +f (n ),求a n 2.已知a 1=2,a n +1=a n +3n +2,求a n . 解:∵a n +1-a n =3n +2, ∴a n -a n -1=3n -1(n ≥2),∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=12×(3×1+1)=2符合公式,∴a n =32n 2+n 2.角度三 形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n 3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,求a n . 解:∵a n +1=3a n +2,∴a n +1+1=3(a n +1),∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3, 又a 1+1=2,∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1.[备课札记] [类题通法]由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为a n +1=a n +f (n )或a n +1=f (n )·a n ,则可以分别通过累加、累乘法求得通项公式,另外,通过迭代法也可以求得上面两类数列的通项公式,(如角度二),注意:有的问题也可利用构造法,即通过对递推式的等价变形,(如角度三)转化为特殊数列求通项.对应学生用书P69[课堂练通考点]1.(2014·苏北四市质检)在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=3,当n ≥2时,a n +1是a n ·a n -1的个位数,则a 2 014=________.解析:由题意,该数列除前2项外,从第3项往后是周期为6的周期数列,故a 2 014=a 4=8.答案:82.(2013·盐城三调)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x -3,x ≤7,a x -6, x >7,数列{a n }满足a n =f (n ),n ∈N *,且数列{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是________.解析:由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,f (8)>f (7),解得a ∈(2,3).答案(2,3)3.已知数列{a n }满足a st =a s a t (s ,t ∈N *),且a 2=2,则a 8=________. 解析:令s =t =2,则a 4=a 2×a 2=4,令s =2,t =4,则a 8=a 2×a 4=8. 答案:84.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=(-1)n (a n +1),记S n 为{a n }前n 项的和,则S 2 013=____________.解析:由a 1=1,a n +1=(-1)n (a n +1)可得该数列是周期为4的数列,且a 1=1,a 2=-2,a 3=-1,a 4=0.所以S 2 013=503(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 2 013=503×(-2)+1=-1 005.答案:-1 0055.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2+2n ,数列{b n }的前n 项和T n =2-b n .求数列{a n }与{b n }的通项公式.解:∵当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2+2n )-[2(n -1)2+2(n -1)]=4n , 当n =1时,a 1=S 1=4也适合, ∴{a n }的通项公式是a n =4n (n ∈N *). ∵T n =2-b n ,∴当n =1时,b 1=2-b 1,b 1=1.当n ≥2时,b n =T n -T n -1=(2-b n )-(2-b n -1), ∴2b n =b n -1.∴数列{b n }是公比为12,首项为1的等比数列.∴b n =⎝⎛⎭⎫12n -1.[课下提升考能]第Ⅰ组:全员必做题1.(2013·盐城二调)数列{a n }满足a n +a n -1=12(n ∈N *),a 1=1,S n 是{a n }的前n 项和,则S 21=________.解析:这个数列为“等和数列”,分别计算数列的前几项可以发现该数列为周期数列,周期为2.故S 21=(1-12)×10+1=6.答案:62.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2等于________. 解析:由题可知S n =2(a n -1), 所以S 1=a 1=2(a 1-1),解得a 1=2.又S 2=a 1+a 2=2(a 2-1),解得a 2=a 1+2=4. 答案:43.设数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=1-1a n,记数列{a n }的前n 项之积为T r ,则T 2 013的值为________.解析:由a 2=12,a 3=-1,a 4=2可知,数列{a n }是周期为3的周期数列,从而T 2 013=(-1)671=-1.答案:-14.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为________.解析:∵a 1=19,a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n . 设{a n }的前k 项和数值最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0,k ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3(k +1)≤0, ∴193≤k ≤223, ∵k ∈N *,∴k =7. ∴满足条件的n 的值为7. 答案:75.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则满足a nn ≤2的正整数n 的集合为________.解析:因为S n =2a n -1,所以当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1, 整理得a n =2a n -1,所以{a n }是公比为2的等比数列, 又因为a 1=2a 1-1, 解得a 1=1,故{a n }的通项公式为a n =2n -1. 而a nn ≤2,即2n -1≤2n , 所以有n =1,2,3,4. 答案:{1,2,3,4}6.在数列-1,0,19,18,…,n -2n 2,…中,0.08是它的第____________项.解析:令n -2n 2=0.08,得2n 2-25n +50=0,即(2n -5)(n -10)=0.解得n =10或n =52(舍去).∴a 10=0.08.答案:107.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n -3,则数列{a n }的通项公式为________.解析:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1,当n =1时,a 1=S 1=-1,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥28.数列{a n }满足:a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1+3(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1+3,把n 换成n -1得,a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1=(n -2)·3n +3,两式相减得a n =3n .答案:3n9.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且a n =a n -1a n -2(n ≥3),则a 2 014=________.解析:将a 1=1,a 2=2代入a n =a n -1a n -2得a 3=a 2a 1=2,同理可得a 4=1,a 5=12,a 6=12,a 7=1,a 8=2,故数列{a n }是周期为6的周期数列,故a 2 014=a 335×6+4=a 4=1.答案:110.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-21n +20. (1)n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值; (2)n 为何值时,该数列的前n 项和最小?解:(1)因为a n =n 2-21n +20=⎝⎛⎭⎫n -2122-3614,可知对称轴方程为n =212=10.5.又因n ∈N *,故n =10或n =11时,a n 有最小值,其最小值为112-21×11+20=-90.(2)设数列的前n 项和最小,则有a n ≤0,由n 2-21n +20≤0,解得1≤n ≤20,故数列{a n }从第21项开始为正数,所以该数列的前19或20项和最小.第Ⅱ组:重点选做题1.(2014·南通期末)在数列{a n }中,a 1=6且a n -a n -1=a n -1n +n +1(n ∈N *,n ≥2),则这个数列的通项公式a n =________.解析:法一:由题意得a 1=6,a 2=12,a 3=20,a 4=30,…由此猜想出a n =(n +1)(n +2).法二:由题意得a n n +1=a n -1n +1,故数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n n +1是以a 12=3为首项,1为公差的等差数列,故a nn +1=3+1·(n -1)=n +2,故a n =(n +1)(n +2). 答案:(n +1)(n +2)2.(创新题)已知数列{a n }满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2(a n 为偶数),a n -2n (a n 为奇数).若a 3=1,则a 1的所有可能取值为________.解析:当a 2为奇数时,a 3=a 2-4=1,a 2=5; 当a 2为偶数时,a 3=12a 2=1,a 2=2;当a 1为奇数时,a 2=a 1-2=5,a 1=7 或a 2=a 1-2=2,a 1=4(舍去); 当a 1为偶数时,a 2=12a 1=5,a 1=10或a 2=12a 1=2,a 1=4.综上,a 1的可能取值为4,7,10. 答案:4,7,103.(2013·南通一模)在数列{a n }中,a 1=1,a 2=0,对任意正整数n ,m (n >m )满足a 2n -a 2m =a n -m a n +m ,则a 119=________.解析:法一:采用特殊值法求出a 3,a 4,a 5,a 6分别为-1,0,1,0,由不完全归纳法得出a n 的周期为4,所以a 119=a 29×4+3=-1.法二:令m =2,得a 2n -a 22=a n -2·a n +2,即a 2n =a n -2·a n +2,所以奇数项成等比数列,偶数项均为0.再令m =1,得a 2n -a 21=a n -1·a n +1,当n 为奇数时,a 2n =a 21;当n 为偶数时,a n -1·a n +1=-1,故a 1=-a 3=a 5=-a 7=…,因此a n 的周期为4,所以a 119=a 29×4+3=-1.答案:-14.(2013·扬州期末)若数列{a n }满足a 1为大于1的常数,a n +1-1=a n (a n -1)(n ∈N *),且1a 1+1a 2+…+1a 2 012=2,则a 2 013-4a 1的最小值为________. 解析:因为a 1>1,易知对所有的n ∈N *,a n >1,对a n +1-1=a n (a n -1)两边取倒数得1a n +1-1=1a n (a n -1)=1a n -1-1a n,所以1a n =1a n -1-1a n +1-1,所以1a 1+1a 2+…+1a 2 012=1a 1-1-1a 2 013-1=2.整理得a 2 013=2-a 13-2a 1(由a 2 013>1得1<a 1<32),所以a 2 013-4a 1=2(3-2a 1)+12(3-2a 1)-112≥22(3-2a 1)·12(3-2a 1)-112=-72,当且仅当a 1=54时取等号.故a 2 013-4a 1的最小值为-72. 答案:-72第二节等差数列及其前n 项和对应学生用书P691.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =(a 1+a n )n2.1.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.2.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别. [试一试]1.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11=________. 解析:∵a 4+a 8=16, ∴a 6=8,∴S 11=11a 6=88. 答案:882.(2013·重庆高考)已知{a n }是等差数列,a 1=1,公差d ≠0,S n 为其前n 项和,若a 1,a 2,a 5成等比数列,则S 8=________.解析:因为{a n }为等差数列,且a 1,a 2,a 5成等比数列,所以a 1(a 1+4d )=(a 1+d )2,解得d =2a 1=2,所以S 8=64.答案:641.等差数列的四种判断方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 是常数)⇔{a n }是等差数列. (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. (3)通项公式:a n =pn +q (p ,q 为常数)⇔{a n }是等差数列. (4)前n 项和公式:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数)⇔{a n }是等差数列. 2.活用等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d ,(n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n ,(k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n .(3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. 3.用方程思想和化归思想在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解. [练一练]1.(2014·盐城摸底)已知等差数列{a n }满足a 3+a 7=10,则该数列的前9项和S 9=________.解析:由题知,S 9=9(a 1+a 9)2=9(a 3+a 7)2=45.答案:452.(2014·南京、盐城一模)在等差数列{a n }中,若a 3+a 5+a 7=9,则其前9项和S 9的值为________.解析:由题知a 3+a 5+a 7=3a 5=9,则a 5=3,所以S 9=9a 5=27. 答案:27对应学生用书P701.(2013·n n m -12,S m =0,S m +1=3,则m =________.解析:根据已知条件,得到a m 和a m +1,再根据等差数列的定义得到公差d ,最后建立关于a 1和m 的方程组求解.由S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,得a m =S m -S m -1=2,a m +1=S m +1-S m =3, 所以等差数列的公差为d =a m +1-a m =3-2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧a m =a 1+(m -1)d =2,S m =a 1m +12m (m -1)d =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+m -1=2,a 1m +12m (m -1)=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,m =5. 答案:52.(2014·扬州调研)在等差数列{a n }中,若a 1+a 2=4,a 9+a 10=36,则S 10=________. 解析:法一:由于a 1+a 2+a 9+a 10=2(a 1+a 10)=40, 故a 1+a 10=20,从而S 10=10(a 1+a 10)2=100.法二:由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =4,2a 1+17d =36,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,从而S 10=10a 1+10×9d2=100.答案:1003.设{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,且满足a 22+a 23=a 24+a 25,S 7=7.(1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)试求所有的正整数m ,使得a m a m +1a m +2为数列{a n }中的项.解:(1)由题意可设等差数列{a n }的通项公式 a n =a 1+(n -1)d ,d ≠0.由a 22+a 23=a 24+a 25化简得2a 1+5d =0.①又因为S 7=7,所以a 1+3d =1.② 由①②可知a 1=-5,d =2.所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -7, 其前n 项和S n =n (a 1+a n )2=n 2-6n .(2)因为a m a m +1a m +2=(a m +2-4)(a m +2-2)a m +2=a m +2-6+8a m +2为数列{a n }中的项,则8a m +2为整数.又由(1)知a m +2=2m -3为奇数,所以a m +2=2m -3=±1,解得m =1或2. 经检验,符合题意的正整数m =2.[备课札记] [类题通法]1.等差数列的通项公式及前n 项和公式共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程组解决问题的思想.2.数列的通项公式和前n 项和公式在解题中起到变量代换的作用,而a 1和d 是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法.[典例] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=12,a n =-2S n S n -1(n ≥2且n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列.(2)求S n 和a n .[解] (1)证明:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-2S n S n -1,① ∴S n (1+2S n -1)=S n -1.由上式知若S n -1≠0,则S n ≠0. ∵S 1=a 1≠0,由递推关系知S n ≠0(n ∈N *), 由①式得1S n -1S n -1=2(n ≥2).∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是等差数列,其中首项为1S 1=1a 1=2,公差为2.(2)∵1S n =1S 1+2(n -1)=1a 1+2(n -1),∴S n =12n.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=-12n (n -1),当n =1时,a 1=S 1=12不适合上式,∴a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.[备课札记]解:(1)∵S n =S n -12S n -1+1,∴1S n =2S n -1+1S n -1=1S n -1+2. ∴1S n -1S n -1=2. ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以12为首项,以2为公差的等差数列.(2)由(1)知1S n =12+(n -1)×2=2n -32,即S n =12n -32.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -32-12n -72 =-2⎝⎛⎭⎫2n -32⎝⎛⎭⎫2n -72; 当n =1时,a 1=2不适合a n , 故a n=⎩⎪⎨⎪⎧2(n =1),-2⎝⎛⎭⎫2n -32⎝⎛⎭⎫2n -72(n ≥2).[类题通法]1.解答题判断等差数列,常用定义法和等差中项法,而通项公式法和前n 项和公式法主要适用于选择题、填空题中的简单判断.2.用定义证明等差数列时,常采用两个式子a n +1-a n =d 和a n -a n -1=d ,但它们的意义不同,后者必须加上“n ≥2”,否则n =1时,a 0无定义.[针对训练]在数列{a n }中,a 1=-3,a n =2a n -1+2n +3(n ≥2,且n ∈N *). (1)求a 2,a 3的值;(2)设b n =a n +32n (n ∈N *),证明:{b n }是等差数列.解:(1)∵a 1=-3,a n =2a n -1+2n +3(n ≥2,且n ∈N *), ∴a 2=2a 1+22+3=1,a 3=2a 2+23+3=13. (2)证明:对于任意n ∈N *, ∵b n +1-b n =a n +1+32n +1-a n +32n=12n +1[(a n +1-2a n )-3]=12n +1[(2n +1+3)-3]=1, ∴数列{b n }是首项为a 1+32=-3+32=0,公差为1的等差数列.[典例] n 1352+a 4+a 6=99,{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 达到最大时n =________.(2)设数列{a n },{b n }都是等差数列,若a 1+b 1=7,a 3+b 3=21,则a 5+b 5=________. [解析] (1)a 1+a 3+a 5=105⇒a 3=35,a 2+a 4+a 6=99⇒a 4=33,则{a n }的公差d =33-35=-2,a 1=a 3-2d =39,S n =-n 2+40n ,因此当S n 取得最大值时,n =20.(2)设两等差数列组成的和数列为{c n },由题意知新数列仍为等差数列且c 1=7,c 3=21,则c 5=2c 3-c 1=2×21-7=35.[答案] (1)20 (2)35[备课札记] [类题通法] 1.等差数列的性质(1)项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a n m -n =d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.(2)和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则 ①S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1); ②S 2n -1=(2n -1)a n .2.求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图像求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法:①a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .[针对训练]1.设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为其前n 项和,若S 6=5a 1+10d ,则S n 取最大值时,n =________.解析:由题意得S 6=6a 1+15d =5a 1+10d , 所以a 6=0,故当n =5或6时,S n 最大. 答案:5或62.(2013·广东高考)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________.解析:因为a 3+a 8=10,所以3a 5+a 7=2(a 3+a 8)=20. 答案:20对应学生用书P71[课堂练通考点]1.(2013·南京、淮安二模)设数列{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和.若a 21+a 22=a 23+a 24,S 5=5,则a 7的值是________.解析:设数列{a n }的公差为d .由a 21+a 22=a 23+a 24得a 21+(a 1+d )2=(a 1+2d )2+(a 1+3d )2,即8a 1d +12d 2=0.因为d ≠0,所以a 1=-32d .又由S 5=5a 3=5得a 3=1,所以a 1+2d =1,解得a 1=-3,d =2,故-3+(7-1)×2=9.答案:92.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 11-a 8=3,S 11-S 8=3,则使a n >0的最小正整数n 的值是________.解析:∵a 11-a 8=3d =3,∴d =1,∵S 11-S 8=a 11+a 10+a 9=3a 1+27d =3, ∴a 1=-8,∴a n =-8+(n -1)>0, 解得n >9,因此使a n >0的最小正整数n 的值是10. 答案:103.已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,a 7-a 5=4,a 11=21,S k =9,则k =________. 解析:a 7-a 5=2d =4,则d =2.a 1=a 11-10d =21-20=1, S k =k +k (k -1)2×2=k 2=9.又k ∈N *,故k =3.答案:34.已知一等差数列的前四项和为124,后四项和为156,各项和为210,则此等差数列的项数是________.解析:设数列{a n }为该等差数列, 依题意得a 1+a n =124+1564=70.∵S n =210,S n =n (a 1+a n )2,∴210=70n2,∴n =6.答案:65.各项均为正数的数列{a n }满足a 2n =4S n -2a n -1(n ∈N *),其中S n 为{a n }的前n 项和.(1)求a 1,a 2的值; (2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)当n =1时,a 21=4S 1-2a 1-1, 即(a 1-1)2=0,解得a 1=1.当n =2时,a 22=4S 2-2a 2-1=4a 1+2a 2-1=3+2a 2, 解得a 2=3或a 2=-1(舍去). (2)a 2n =4S n -2a n -1,① a 2n +1=4S n +1-2a n +1-1.②②-①得:a 2n +1-a 2n =4a n +1-2a n +1+2a n =2(a n +1+a n ),即(a n +1-a n )(a n +1+a n )=2(a n +1+a n ). ∵数列{a n }各项均为正数, ∴a n +1+a n >0,a n +1-a n =2,∴数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列. ∴a n =2n -1.[课下提升考能]第Ⅰ卷:夯基保分卷1.(2014·泰州模拟)在等差数列{a n }中,若a 3+a 9+a 27=12,则a 13=________. 解析:等差数列{a n }中,由a 3+a 9+a 27=12得3a 13=12,所以a 13=4. 答案:42.已知等差数列{a n }满足a 2=3,S n -S n -3=51(n >3),S n =100,则n 的值为________. 解析:由S n -S n -3=51得, a n -2+a n -1+a n =51, 所以a n -1=17,又a 2=3,S n =n (a 2+a n -1)2=100,解得n =10. 答案:103.(2014·镇江月考)已知等差数列{a n }中,a 4+a 6=10,前5项和S 5=5,则其公差为________.解析:由a 4+a 6=10,得2a 5=10,所以a 5=5.由S 5=5a 3=5,得a 3=1,所以d =a 5-a 32=5-12=2. 答案:24.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10>0并且S 11=0,若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 构成的集合为________.解析:在等差数列{a n }中,由S 10>0,S 11=0得, S 10=10(a 1+a 10)2>0⇒a 1+a 10>0⇒a 5+a 6>0, S 11=11(a 1+a 11)2=0⇒a 1+a 11=2a 6=0,故可知等差数列{a n }是递减数列且a 6=0, 所以S 5=S 6≥S n ,其中n ∈N *, 所以k =5或6. 答案:{5,6}5.(2013·南通二模)设等差数列{a n }的公差为正数,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=________.解析:由条件可知,a 2=5,从而a 1+a 3=10,a 1a 3=16,得a 1=2,a 3=8,公差为3,所以a 11+a 12+a 13=2×3+(10+11+12)×3=105.答案:1056.(2013·常州质检)设s ,t 为正整数,两条直线l 1:t 2s x +y -t =0与l 2:t 2s x -y =0的交点是(x 1,y 1),对于正整数n (n ≥2),过点(0,t )和(x n -1,0)的直线与直线l 2的交点记为(x n ,y n ),则x n -y n =________(用s ,t ,n 表示).解析:法一:点(x n ,y n )满足⎩⎪⎨⎪⎧tx +x n -1y =tx n -1,t 2s x -y =0,得到x n =2sx n -12s +x n -1,y n =tx n -12s +x n -1,所以x n -y n =(2s -t )x n -12s +x n -1.点(x 1,y 1)满足⎩⎨⎧t2sx +y -t =0,t2s x -y =0,解得x 1=s ,y 1=t 2,所以x 2=23s ,y 2=t 3;x 3=12s ,y 3=14t ;x 4=25s ,y 4=15t ,… 猜想:x n =2s n +1,y n =t n +1.所以x n -y n =2s n +1-tn +1=2s -t n +1.法二:由法一知x 1=s ,y 1=t2,x n =2sx n -12s +x n -1,y n =tx n -12s +x n -1由2sx n +x n x n -1=2sx n -1可化为2s x n -2s x n -1=1,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫2s x n 是以2sx 1=2为首项,1为公差的等差数列.所以2s x n =2+(n -1),得x n =2s n +1,将其代入y n 得y n =tn +1,故x n -y n =2s -t n +1.答案:2s -t n +17.(2013·南京二模)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 3S 7=13,则S 6S 7=________.解析:由S 3=3a 2,S 7=7a 4,S 3S 7=13得9a 2=7a 4=7(a 2+2d ),即a 2=7d ,所以a 3=8d ,a 4=9d ,从而S 6=3(a 3+a 4)=51d ,S 7=7a 4=63d ,故结果为1721.答案:17218.(2013·无锡期末)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-7n ,且满足16<a k +a k +1<22,则正整数k =________.解析:由a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1S n -S n -1,n ≥2,可得a n =2n -8,16<a k +a k +1<22,即16<(2k -8)+(2k-6)<22,所以7.5<k <9,又k ∈N *,所以k =8.答案:89.(2013·苏锡常镇、连云港、徐州六市调研(二))已知等差数列{a n }的公差d 不为0,且a 3=a 27,a 2=a 4+a 6.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{a n }的前n 项和为S n ,求满足S n -2a n -20>0的所有正整数n 的集合.解:(1)由a 3=a 27得a 1+2d =(a 1+6d )2.① 由a 2=a 4+a 6得a 1+d =2a 1+8d ,即a 1=-7d .②将②代入①得-5d =d 2.所以d =-5或d =0(不符合题意.舍去). 则a 1=35.所以a n =35+(n -1)(-5)=-5n +40. (2)S n =(35-5n +40)n 2=n (75-5n )2.不等式S n -2a n -20>0,即n (75-5n )2-2(-5n +40)-20>0,整理得n 2-19n +40<0. 所以19-2012<n <19+2012.因为n ∈N *,则19-142≤n ≤19+142, 即52≤n ≤332. 所以所求n 的集合为{3,4,…,16}.10.(2014·南京学情调研)已知数列{a n }的首项a 1=a ,S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S 2n =3n 2a n +S 2n -1,a n ≠0,n ≥2,n ∈N *.(1)若数列{a n }是等差数列,求a 的值;(2)确定a 的取值集合M ,使a ∈M 时,数列{a n }是递增数列.解:(1)在S 2n =3n 2a n +S 2n -1中分别令n =2,n =3及a 1=a 得(a +a 2)2=12a 2+a 2,(a +a 2+a 3)2=27a 3+(a +a 2)2.因为a n ≠0,所以a 2=12-2a ,a 3=3+2a .因为数列{a n }是等差数列,所以a 1+a 3=2a 2, 即2(12-2a )=a +3+2a ,解得a =3.经检验a =3时,a n =3n ,S n =3n (n +1)2,S n -1=3n (n -1)2满足S 2n =3n 2a n +S 2n -1. 所以a =3.(2)由S 2n =3n 2a n +S 2n -1得S 2n -S 2n -1=3n 2a n ,即(S n +S n -1)(S n -S n -1)=3n 2a n , 故(S n +S n -1)a n =3n 2a n .因为a n ≠0,所以S n +S n -1=3n 2(n ≥2), ① 所以S n +1+S n =3(n +1)2② ②-①得a n +1+a n =6n +3(n ≥2). ③ 所以a n +2+a n +1=6n +9.④④-③得a n +2-a n =6(n ≥2),即数列a 2,a 4,a 6,…及数列a 3,a 5,a 7,…都是公差为6的等差数列. 因为a 2=12-2a ,a 3=3+2a ,所以a n=⎩⎪⎨⎪⎧a , n =13n +2a -6,n 为奇数且n ≥3,3n -2a +6,n 为偶数,要使数列{a n }是递增数列,须有a 1<a 2,且当n 为大于或等于3的奇数时,a n <a n +1,且当n 为偶数时,a n <a n +1,即⎩⎪⎨⎪⎧a <12-2a ,3n +2a -6<3(n +1)-2a +6(n 为大于或等于3的奇数),3n -2a +6<3(n +1)+2a -6(n 为偶数),解得94<a <154.所以集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |94<a <154,当a ∈M 时,数列{a n }是递增数列. 第Ⅱ卷:提能增分卷1.(2013·苏锡常镇、连云港、徐州六市调研(二))设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,已知S n T n =2n +14n -2,n ∈N *,则a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=________.解析:因为{a n },{b n }是等差数列,故b 3+b 18=b 6+b 15,所以a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=a 10+a 11b 3+b 18=a 1+a 20b 1+b 20=S 20T 20=2×20+14×20-2=4178. 答案:41782.(2014·盐城二模)在等差数列{a n }中,a 2=5,a 6=21,记数列{1a n}的前n 项和为S n ,若S 2n +1-S n ≤m15对n ∈N *恒成立,则正整数m 的最小值为________.解析:由条件得公差d =21-54=4,从而a 1=1,所以a n =4n -3,数列{1a n}的前n 项和为S n =1+15+…+14n -3.原不等式可化为14n +1+14n +5+…+18n +1≤m 15,记f (n )=14n +1+14n +5+…+18n +1.因为f (n +1)-f (n )=18n +9-14n +1<0,故f (n )为单调递减数列,从而f (n )max=f (1)=15+19=1445.由条件得m 15≥1445,解得m ≥143,故正整数m 的最小值为5.答案:53.(2014·南通一模)已知数列{a n }中,a 2=1,前n 项和为S n ,且S n =n (a n -a 1)2.(1)求a 1;(2)求证:数列{a n }为等差数列,并写出其通项公式;(3)设lg b n =a n +13n ,试问是否存在正整数p ,q (其中1<p <q ),使b 1,b p ,b q 成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p ,q );若不存在,请说明理由.解:(1)令n =1,则a 1=S 1=1(a 1-a 1)2=0.(2)证明:由S n =n (a n -a 1)2,即S n =na n2,①得S n +1=(n +1)a n +12.② ②-①得(n -1)a n +1=na n ,③于是na n +2=(n +1)a n +1. ④④-③得na n +2+na n =2na n +1, 即a n +2+a n =2a n +1, 又a 1=0,a 2=1,a 2-a 1=1,所以数列{a n }是以0为首项,1为公差的等差数列. 所以a n =n -1.(3)假设存在正整数数组(p ,q )使b 1,b p ,b q 成等比数列,则lg b 1,lg b p ,lg b q 成等差数列,于是2p 3p =13+q 3q .所以q =3q (2p 3p -13).(*)易知(p ,q )=(2,3)为方程(*)的一组解. 当p ≥3,且p ∈N *时,2(p +1)3p +1-2p 3p =2-4p 3p +1<0,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2p 3p (p ≥3)为递减数列, 于是2p 3p -13≤2×333-13<0,所以此时方程(*)无正整数解.综上,存在唯一正整数数组(p ,q )=(2,3),使b 1,b p ,b q 成等比数列.4.(2013·南京、淮安二模)已知数列{a n }的各项都为正数,且对任意n ∈N *,a 2n +1=a n a n +2+k (k为常数).(1)若k =(a 2-a 1)2,求证:a 1,a 2,a 3成等差数列; (2)若k =0,且a 2,a 4,a 5成等差数列,求a 2a 1的值;(3)已知a 1=a ,a 2=b (a ,b 为常数),是否存在常数λ,使得a n +a n +2=λa n +1对任意n ∈N *都成立?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:当k =(a 2-a 1)2时,在a 2n +1=a n a n +2+k 中,令n =1,得a 22=a 1a 3+(a 2-a 1)2, 即a 1a 3-2a 1a 2+a 21=0.因为a 1>0,所以a 3-2a 2+a 1=0, 即a 2-a 1=a 3-a 2.故a 1,a 2,a 3成等差数列.(2)当k =0时,a 2n +1=a n a n +2,n ∈N *.因为数列{a n }的各项都为正数,所以数列{a n }是等比数列. 设公比为q (q >0).因为a 2,a 4,a 5成等差数列,所以a 2+a 5=2a 4, 即a 1q +a 1q 4=2a 1q 3.因为a 1>0,q >0,所以q 3-2q 2+1=0. 解得q =1或q =1+52(负根舍去).所以a 2a 1=q =1或a 2a 1=q =1+52.(3)存在常数λ=a 2+b 2-k ab ,使a n +a n +2=λa n +1.证明如下:因为a 2n +1=a n a n +2+k ,所以a 2n =a n -1a n +1+k ,n ≥2,n ∈N *.所以a 2n +1-a 2n =a n a n +2-a n-1a n +1,即a n a n +2+a 2n =a 2n +1+a n -1a n +1.(*)由于a n >0,(*)式两边同除以a n a n +1 得a n +a n +2a n +1=a n -1+a n +1a n .所以a n +a n +2a n +1=a n -1+a n +1a n =…=a 1+a 3a 2,即当n ∈N *,都有a n +a n +2=a 1+a 3a 2a n +1. 因为a 1=a ,a 2=b ,a 2n +1=a n a n +2+k ,所以a 3=b 2-ka . 所以a 1+a 3a 2=a +b 2-ka b =a 2+b 2-k ab.所以对任意n ∈N *,都有a n +a n +2=λa n +1,此时λ=a 2+b 2-kab.第三节等比数列及其前n 项和对应学生用书P711.等比数列的有关概念 (1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数(不为零),那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示,定义的表达式为a n +1a n =q .(2)等比中项:如果a 、G 、b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项.即:G 是a 与b 的等比中项⇔a ,G ,b 成等比数列⇒G 2=ab .2.等比数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1q n -1.(2)前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q=a 1-a n q 1-q ,q ≠1.1.在等比数列中易忽视每项与公比都不为0.2.在运用等比数列的前n 项和公式时,必须对q =1与q ≠1分类讨论,防止因忽略q =1这一特殊情形导致解题失误.[试一试]1.在1和9之间插入三个正数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的和为________. 解析:设5个正数的公比为q (q >0),所以q 4=91=9,即q =3,则中间3个数的和为q+q 2+q 3=3+3+33=3+4 3.答案:3+4 32.(2014·徐州摸底)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3=18,S 3=26,则{a n }的公比q =________.解析:由⎩⎨⎧a 3=18,a 1+a 2+a 3=26,q >0得18q 2+18q=8,即4q 2-9q -9=0.所以(4q +3)(q -3)=0.因为q >0,所以q =3.答案:31.等比数列的三种判定方法(1)定义:a n +1a n=q (q 是不为零的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.(2)通项公式:a n =cq n -1(c 、q 均是不为零的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (3)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. 2.等比数列的常见性质(1)若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则a m ·a n =a p ·a q =a 2k; (2)若数列{a n }、{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }、⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 、{a 2n }、{a n ·b n}、⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n bn (λ≠0)仍然是等比数列;(3)在等比数列{a n }中,等距离取出若干项也构成一个等比数列,即a n ,a n +k ,a n +2k ,a n +3k ,…为等比数列,公比为q k ;(4)公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n ,当公比为-1时,S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 不一定构成等比数列.3.求解等比数列的基本量常用的思想方法(1)方程的思想:等比数列的通项公式、前n 项和的公式中联系着五个量:a 1,q ,n ,a n ,S n ,已知其中三个量,可以通过解方程(组)求出另外两个量;其中基本量是a 1与q ,在解题中根据已知条件建立关于a 1与q 的方程或者方程组,是解题的关键.(2)分类讨论思想:在应用等比数列前n 项和公式时,必须分类求和,当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 1(1-q n )1-q;在判断等比数列单调性时,也必须对a 1与q 分类讨论.[练一练]1.(2010·江苏高考)函数y =x 2(x >0)的图像在点(a k ,a 2k )处的切线与x 轴交点的横坐标为a k +1,其中k ∈N *.若a 1=16,则a 1+a 3+a 5的值是________.解析:切线斜率k =2a k ,切线方程为 y -a 2k =2a k (x -a k ), 即y =2a k x -a 2k ,令y =0,得x =a k2=a k +1,所以{a n }是首项a 1=16,公比q =12的等比数列,所以a n =(12)n -5,故a 1+a 3+a 5=21.答案:212.已知数列{a n }是公比q ≠±1的等比数列,则在{a n +a n +1},{a n +1-a n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n a n +1,{na n }这四个数列中,是等比数列的有________个.答案:3对应学生用书P72考点一等比数列的基本运算1.(2013·n 264解析:由a 6a 2=q 4=16,则q 2=4,所以有a 4=a 2q 2=-8.答案:-82.(2014·扬州模拟)已知等比数列{a n }中,公比q >1,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则a 2 013+a 2 014a 2 011+a 2 012=________.解析:因为{a n }为等比数列,故a 1a 4=a 2a 3=8,与a 1+a 4=9联立解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1.又q >1,故a 1=1,a 4=8,从而q =2,故a 2 013+a 2 014a 2 011+a 2 012=q 2=4. 答案:43.设等比数列{a n }的公比q <1,前n 项和为S n ,已知a 3=2,S 4=5S 2,求{a n }的通项公式.解:由题设知a 1≠0,S n =a 1(1-q n )1-q,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=2, ①a 1(1-q 4)1-q =5×a 1(1-q 2)1-q . ②由②式得1-q 4=5(1-q 2), 即(q -2)(q +2)(q -1)(q +1)=0. 因为q <1,所以q =-1,或q =-2. 当q =-1时,代入①式得a 1=2, 通项公式a n =2×(-1)n -1; 当q =-2时,代入①式得a 1=12,通项公式a n =12×(-2)n -1.综上,a n =⎩⎪⎨⎪⎧2×(-1)n -1,q =-1,12×(-2)n -1,q =-2.[备课札记] [类题通法]1.对于等比数列的有关计算问题,可类比等差数列问题进行,在解方程组的过程中要注意“相除”消元的方法,同时要注意整体代入(换元)思想方法的应用.2.在涉及等比数列前n 项和公式时要注意对公比q 是否等于1进行判断和讨论.[典例] n n n n (1)设c n =a n -1,求证:{c n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式. [解] (1)证明:∵a n +S n =n , ① ∴a n +1+S n +1=n +1.②②-①得a n +1-a n +a n +1=1, ∴2a n +1=a n +1,∴2(a n +1-1)=a n -1, ∴a n +1-1a n -1=12.∵首项c 1=a 1-1,又a 1+a 1=1, ∴a 1=12,c 1=-12.又c n =a n -1,故{c n }是以-12为首项,12为公比的等比数列.(2)由(1)知c n =-12×⎝⎛⎭⎫12n -1=-⎝⎛⎭⎫12n ∴a n =1-⎝⎛⎭⎫12n.[备课札记]。
【高考复习方案 】2015届高考数学(文,江苏教育版)一轮复习课件第29讲 等差数列
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第29讲
等差数列
[答案] (1)9
17 (2)21
• 点 面 讲 考 向
2 2 [解析] (1)方法一:设数列{an}的公差为 d.由 a2 1+a2=a3 2 2 2 2 2 +a2 4得 a1+(a1+d) =(a1+2d) +(a1+3d) ,即 8a1d+12d = 3 0.因为 d≠0,所以 a1=-2d.又由 S5=5a3=5 得 a3=1,即 a1+2d=1,解得 a1=-3,d=2,所以 an=a1+(n-1)d=2n -5,所以 a7=2×7-5=9. 2 2 2 2 2 2 2 方法二:因为 a2 1+a2=a3+a4,所以 a2-a3=a4-a1,即 (a2-a3)(a2+a3)=(a4-a1)(a4+a1). 因为数列{an}是公差不为 零的等差数列,所以 a2+a3=a4+a1=0.由 S5=5a3=5 得 a3
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第29讲
等差数列
• 双 向 固 基 础
[答案] (1)×
(2)× (3)√
[解析] (1)应指明作差的顺序是后一项减去前一项, 公差 d 一定是由后一项减前一项所得,而不能用前一项减后一项 来求. (2)从第 2 项起,每一项与它的前一项之差是同一个常 数,这样的数列是等差数列.而该题中 n 不是常数,所以数 列{an}不是等差数列. (3)当 n≥2 时, an-an-1=(pn+q)-[p(n-1)+q] 为公差的等差数 列.
a+b 等差中项 ,其中 A=____________ __________ . 2
2.等差数列的通项公式与前 n 项和公式 (1)若等差数列{an}的首项为 a1,公差是 d,则其通项公式 为________________ an=a1+(n-1)d ; 若等差数列{an}的第 m 项为 am,则其第 n 项 an 可以表示 an=am+(n-m)d . 为________________
江苏省高考数学苏州市2015届高考考前指导卷(讲评稿)
1,设
Sn an
1 n 1 d
故可利用 a1
a3
2a2 求得 d
1或
1 2
,
对于这样的问题,常常利用前几项,从特殊项入手比较简单,但要注意代人验证其正确性.
9.直线 l : x y t 与圆 O : x2 y2 20 交于点 A, B ,且 S△OAB 为整数.则所有满足条件的正整数 t 的和
开始
5.右图是一个算法流程图,则输出k的值是 ▲ .
k←1
解析 k=1,S=40; S=38, k=2;S=34,k=3;S=26,k=4;
S←40
S=10,k=5;S=-22<0,k=6.
注:流程图中循环要注意先计算 S,再计算 k,顺序不能出错.
6.已知函数f(x)=
2
sin(2
x
4
)
(ω>0)的最大值与最小正周期相同,则函数f(x)
.
注:经典函数的性质要特别关注,如
f
(x)
ax ax
1, 1
f
(x)
loga (x
1
x2
),
f
(x)
loga
1 1
x x
…,构造
新函数是数学解题的思维创新,是考纲要求的体现,也是区分能力水平的问题要予以重视.
12.如图,边长为 2 的正方形ABCD的内切圆与AB切于M,与BC切于N,P为圆
[
1 4
,
3 4
]
.
1
注
本题考查三角函数的图象与性质,特别要注意特定区间上的单调性,如果本题改为求
[
1 2
,
江苏省2015年高考数学考前指导:导数与函数(邮中)
导数与函数两题(江苏省高邮中学)题目1:已知()ln 1f x x x =-+(x R +∈),()1g x mx =-(0m >).(Ⅰ)判断函数()y f x =的单调性,给出你的结论;(Ⅱ)设0x >,讨论函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)公共点的个数; (Ⅲ)若数列{}n a 的各项均为正数,11a =,在2m =时,1()()2n n n a f a g a +=++(n N *∈),求证:21n n a ≤-.变式:求证:1211111112n a a a +++≥+++(n N *∈). 解:(Ⅰ)求导11()1x f x x x-'=-=,由()0f x '=得1x =. 当(0,1)x ∈时,()0f x '>;当(1,)x ∈+∞时,()0f x '<.所以函数()y f x =在(0,1)上是增函数,在(1,)+∞上是减函数.(Ⅱ)当0x >时,函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)公共点的个数等价于曲线ln 21x y x+=-与直线y m = (0m >)公共点的个数. 令ln 2()1x h x x +=-,则21ln ()x h x x +'=-,所以1()0h e'=. 当1(0,)x e ∈时,()0h x '>,()h x 在1(0,)e上是增函数; 当1(,)x e ∈+∞时,()0h x '<,()h x 在1(,)e+∞上是减函数. 所以,()h x 在(0,)+∞上的最大值为1()10h e e=->, 且21()10h e =-<,224()10h e e =-<.如图:于是① 当01m e <<-时,函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)有2个公共点; ② 当1m e =-时,函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)有1个公共点; ③ 当1m e >-时,函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)有0个公共点. (Ⅲ)由题意,正项数列{}n a 满足:11a =,1ln 2n n n a a a +=++由(Ⅰ)知:()ln 1(1)0f x x x f =-+≤=,即有不等式ln 1x x ≤-(0x >)由已知条件知0n a >,1ln 21221n n n n n n a a a a a a +=++≤-++=+,故112(1)n n a a ++≤+,所以当2n ≥时,211021a a +<≤+,321021a a +<≤+,,121021n n a a --+<≤+,11021n n a a -+<≤+,以上格式相乘得: 111021n n a a -+<≤+,又11a =,故12n n a +≤,即21n n a ≤-,对1n =也成立.所以有21n n a ≤-(n N *∈)(*). 理科生此题也可用数学归纳法证明,证明如下:当1n =时,11121a =≤-,即(*)成立;假设n k =时,21k k a ≤-成立,那么,当1n k =+时,由(Ⅰ)知:()ln 1(1)0f x x x f =-+≤=,即有不等式ln 1x x ≤-(0x >)于是1ln 21221k k k k k k a a a a a a +=++≤-++=+12(21)121k k +≤-+=-,即有1121k k a ++≤-也成立,综上可知(*)式成立.变式的证明如下:由21n n a ≤-,得12n n a +≤,所以有 212111*********n n a a a +++≥++++++112n =-≥12, 即1211111112n a a a +++≥+++(n N *∈). 说明:此题是一道函数、数列与不等式的综合问题,共设置三问,难易梯度明显.第问(Ⅰ)考查基本函数的单调性,比较简单;第(Ⅱ)问在考查函数单调性的同时,还重点考查了函数的图象,渗透数形结合思想,由于解决时要将原问题“讨论函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)公共点的个数”转化为“讨论曲线ln 21x y x+=-与直线y m = (0m >)公共点的个数”,这一转化有一定的思维难度,因此难度明显大于第(Ⅰ)问;第(Ⅲ)问考查数列与不等式,证明数列与不等式时,代数变形的难度较大,其变形的目的性不好把控,是真正的压轴点所在.题目的来源与发展:此题的第(Ⅲ)问用了第(Ⅰ)问的更深一步的结论,也是一个常遇到的结论:对于0x >,不等式ln 1x x ≤-恒成立,当且仅当1x =时,等号成立,从图象上看就是直线1y x =-是对数函数ln y x =在(1,0)处的切线,且除了切点外,对数函数ln y x =的图象恒在直线1y x =-图象的下方,其关系如图:因此我们就有这样的结论:直线1y kx =-(0k >)与函数ln y x =的图象的公共点的个数,当01k <<时,有2个公共点;当1k =时,有1个公共点;当1k >时,有0个公共点. 这么看,第(Ⅱ)问与第(Ⅰ)也有渊源,因为“设0x >,讨论函数()y f x =的图象与直线()1g x mx =-(0m >)公共点的个数”就是等价于研究“方程ln 11x x mx -+=-(0m >)解的个数”,我们对方程作变形处理得ln()(1)1ex m x =+-,即1l n ()()1m e x e x e +=-,若令t ex =,1m k e+=,即有ln 1t kt =-,这样问题就回归到直线1y kx =-(0k >)与函数ln y x =的图象的公共点的个数的问题上.这么看,本题的第(Ⅱ)(Ⅲ)两问,都是在简单的第(Ⅰ)问的基础上向前发展起来的。
(江苏专用)高考数学一轮复习 第二章 函数概念与基本初等函数(Ⅰ)第5课 函数的单调性与最值教师用书
第5课函数的单调性与最值[最新考纲]内容要求A B C函数的单调性√函数的最值√1.函数的单调性(1)单调函数的定义增函数减函数定义一般地,设函数y=f(x)的定义域为A,区间I⊆A,如果对于区间I内的任意两个值x1,x2当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),那么就说函数f(x)在区间I上是增函数当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),那么就说函数f(x)在区间I上是减函数图象描述自左向右看图象是上升的自左向右看图象是下降的(2)单调区间的定义如果函数y=f(x)在区间I上是增函数或减函数,那么就说函数y=f(x)在区间I上具有单调性,区间I叫作y=f(x)的单调区间.2.函数的最值前提设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M满足条件①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M结论M是y=f(x)的最大值M是y=f(x)的最小值1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)对于函数f (x ),x ∈D ,若对任意x 1,x 2∈D ,x 1≠x 2且(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0,则函数f (x )在区间D 上是增函数.( )(2)函数y =1x的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞).( )(3)函数y =|x |是R 上的增函数.( ) (4)所有的单调函数都有最值.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×2.(2016·高考改编)下列函数中,在区间(-1,1)上为减函数的是________.(填序号) ①y =11-x ;②y =cos x ; ③y =ln(x +1); ④y =2-x.④ [①中,y =11-x 在(-∞,1)和(1,+∞)上为增函数,故y =11-x 在(-1,1)上为增函数;②中,y =cos x 在(-1,1)上先增后减;③中,y =ln(x +1)在(-1,+∞)上为增函数,故y =ln(x +1)在(-1,1)上为增函数;④中,y =2-x =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在R 上为减函数,故y =2-x在(-1,1)上是减函数.]3.(教材改编)已知函数f (x )=2x -1,x ∈[2,6],则f (x )的最大值为________,最小值为________.2 25 [可判断函数f (x )=2x -1在[2,6]上为减函数,所以f (x )max =f (2)=2,f (x )min =f (6)=25.]4.设函数f (x )=x 2-2x ,x ∈[-2,a ],若函数的最小值为g (a ),则g (a )=________.⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2<a <1-1,a ≥1 [∵f (x )=x 2-2x =(x -1)2-1,∴当a ≥1时,函数在[-2,1]上递减,在[-1,a ]上递增,g (a )=-1.当-2<a <1时,函数在[-2,a ]上递减,∴g (a )=a 2-2a ,综上可知,g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a ,-2<a <1,-1,a ≥1.]5.(教材改编)已知函数f (x )=x 2-2ax -3在区间[1,2]上具有单调性,则实数a 的取值X 围为________.(-∞,1]∪[2,+∞) [∵f (x )=x 2-2ax -3=(x -a )2-a 2-3, ∴f (x )关于x =a 对称.要使y =f (x )在区间[1,2]上具有单调性, 只需a ≥2或a ≤1.]函数单调性的判断(1)函数f (x )=log 2(x 2-1)的单调递减区间为________. (2)试讨论函数f (x )=x +k x(k >0)的单调性.(1)(-∞,-1) [由x 2-1>0得x >1或x <-1,即函数f (x )的定义域为(-∞,-1)∪(1,+∞).令t =x 2-1,因为y =log 2t 在t ∈(0,+∞)上为增函数,t =x 2-1在x ∈(-∞,-1)上是减函数,所以函数f (x )=log 2(x 2-1)的单调递减区间为(-∞,-1).](2)法一:由解析式可知,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).在(0,+∞)内任取x 1,x 2,令0<x 1<x 2,那么f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+k x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+k x 1=(x 2-x 1)+k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-1x 1=(x 2-x 1)x 1x 2-kx 1x 2.因为0<x 1<x 2,所以x 2-x 1>0,x 1x 2>0. 故当x 1,x 2∈(k ,+∞)时,f (x 1)<f (x 2), 即函数在(k ,+∞)上单调递增. 当x 1,x 2∈(0,k )时,f (x 1)>f (x 2), 即函数在(0,k )上单调递减.考虑到函数f (x )=x +k x(k >0)是奇函数,在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,故在(-∞,-k )上单调递增,在(-k ,0)上单调递减.综上,函数f (x )在(-∞,-k )和(k ,+∞)上单调递增,在(-k ,0)和(0,k )上单调递减.法二:f ′(x )=1-k x2.令f ′(x )>0得x 2>k ,即x ∈(-∞,-k )或x ∈(k ,+∞),故函数的单调增区间为(-∞,-k )和(k ,+∞).令f ′(x )<0得x 2<k ,即x ∈(-k ,0)或x ∈(0,k ),故函数的单调减区间为(-k ,0)和(0,k ).故函数f (x )在(-∞,-k )和(k ,+∞)上单调递增,在(-k ,0)和(0,k )上单调递减.[规律方法] 1.利用定义判断或证明函数的单调性时,作差后应注意差式的分解变形要彻底.2.利用导数法证明函数的单调性时,求导运算及导函数符号判断要准确.易错警示:求函数的单调区间,应先求定义域,在定义域内求单调区间,如本题(1). [变式训练1] 讨论函数f (x )=axx 2-1(a >0)在x ∈(-1,1)上的单调性.【导学号:62172024】[解] 设-1<x 1<x 2<1, 则f (x 1)-f (x 2)=ax 1x 21-1-ax 2x 22-1=ax 1x 22-ax 1-ax 2x 21+ax 2x 21-1x 22-1=a x 2-x 1x 1x 2+1x 21-1x 22-1.∵-1<x 1<x 2<1,a >0,∴x 2-x 1>0,x 1x 2+1>0,(x 21-1)(x 22-1)>0. ∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2), 故函数f (x )在(-1,1)上为减函数.利用函数的单调性求最值已知f (x )=x 2+2x +ax,x ∈[1,+∞),且a ≤1.(1)当a =12时,求函数f (x )的最小值;(2)若对任意x ∈[1,+∞),f (x )>0恒成立,试某某数a 的取值X 围.[思路点拨] (1)先判断函数f (x )在[1,+∞)上的单调性,再求最小值;(2)根据f (x )min>0求a 的X 围,而求f (x )min 应对a 分类讨论.[解] (1)当a =12时,f (x )=x +12x +2,f ′(x )=1-12x 2>0,x ∈[1,+∞),即f (x )在[1,+∞)上是增函数,∴f (x )min =f (1)=1+12×1+2=72.(2)f (x )=x +ax+2,x ∈[1,+∞).法一:①当a ≤0时,f (x )在[1,+∞)内为增函数.f (x )min =f (1)=a +3.要使f (x )>0在x ∈[1,+∞)上恒成立,只需a +3>0, ∴-3<a ≤0.②当0<a ≤1时,f (x )在[1,+∞)内为增函数,f (x )min =f (1)=a +3,∴a +3>0,a >-3,∴0<a ≤1.综上所述,f (x )在[1,+∞)上恒大于零时,a 的取值X 围是(-3,1]. 法二:f (x )=x +a x+2>0,∵x ≥1,∴x 2+2x +a >0,∴a >-(x 2+2x ),而-(x 2+2x )在x =1时取得最大值-3,∴-3<a ≤1,即a 的取值X 围为(-3,1].[规律方法] 利用函数的单调性求最值是求函数最值的重要方法,若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是增函数,则f (x )在[a ,b ]上的最大值为f (b ),最小值为f (a ).请思考,若函数f (x )在闭区间[a ,b ]上是减函数呢? [变式训练2] (2016·高考)函数f (x )=xx -1(x ≥2)的最大值为________.2 [法一:∵f ′(x )=-1x -12,∴x ≥2时,f ′(x )<0恒成立,∴f (x )在[2,+∞)上单调递减,∴f (x )在[2,+∞)上的最大值为f (2)=2. 法二:∵f (x )=xx -1=x -1+1x -1=1+1x -1, ∴f (x )的图象是将y =1x的图象向右平移1个单位,再向上平移1个单位得到的.∵y =1x在[2,+∞)上单调递减,∴f (x )在[2,+∞)上单调递减,故f (x )在[2,+∞)上的最大值为f (2)=2.法三:由题意可得f (x )=1+1x -1. ∵x ≥2,∴x -1≥1,∴0<1x -1≤1, ∴1<1+1x -1≤2,即1<x x -1≤2. 故f (x )在[2,+∞)上的最大值为2.]函数单调性的应用☞角度1 比较大小设a =0.60.6,b =0.61.5,c =1.50.6,则a ,b ,c 的大小关系是________.【导学号:62172025】b <a <c [因为函数y =0.6x 是减函数,0<0.6<1.5,所以1>0.60.6>0.61.5,即b <a <1.因为函数y =x 0.6在(0,+∞)上是增函数,1<1.5,所以1.50.6>10.6=1,即c >1.综上,b <a <c .]☞角度2 解不等式已知函数f (x )是定义在区间[0,+∞)上的函数,且在该区间上单调递增,则不等式f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的解集是________. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2x -1≥0,2x -1<13,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥12,x <23,所以12≤x <23.]☞角度3 求参数的取值X 围(1)如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a的取值X 围是________.(2)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值X 围为________.(1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 (2)(2,3] [(1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述,实数a 的取值X 围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0.(2)要使函数f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a -2>0,f 1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a≤3,即实数a的取值X围是(2,3].][规律方法] 1.比较大小.比较函数值的大小,应将自变量转化到同一个单调区间内,然后利用函数的单调性解决.2.解不等式.在求解与抽象函数有关的不等式时,往往是利用函数的单调性将“f”符号脱掉,使其转化为具体的不等式求解.此时应特别注意函数的定义域.3.利用单调性求参数.视参数为已知数,依据函数的图象或单调性定义,确定函数的单调区间,与已知单调区间比较求参数.易错警示:(1)若函数在区间[a,b]上单调,则该函数在此区间的任意子区间上也是单调的;(2)分段函数的单调性,除注意各段的单调性外,还要注意衔接点的取值.[思想与方法]1.判断函数单调性的四种方法(1)定义法:取值、作差、变形、定号、下结论.(2)复合法:同增异减,即内外函数的单调性相同时为增函数,不同时为减函数.(3)图象法:如果f(x)是以图象形式给出的,或者f(x)的图象易作出,可由图象的直观性判断函数单调性.(4)导数法:利用导函数的正负判断函数单调性. 2.求函数最值的常用方法(1)单调性法:先确定函数的单调性,再由单调性求最值.(2)图象法:先作出函数的图象,再观察其最高点、最低点,求出最值.(3)换元法:对比较复杂的函数可通过换元转化为熟悉的函数,再用相应的方法求最值. [易错与防X]1.易混淆两个概念:“函数的单调区间”和“函数在某区间上单调”,前者指函数具备单调性的“最大”的区间,后者是前者“最大”区间的子集.2.分段函数单调性不仅要考虑各段的单调性,还要注意衔接点.3.函数在两个不同的区间上单调性相同,要分开写,用“,”隔开,不能用“∪”连结.课时分层训练(五) A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、填空题1.函数y =(2k +1)x +b 在R 上是减函数,则k 的取值X 围是________.【导学号:62172026】⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12 [由题意知2k +1<0,得k <-12.] 2.给定函数:①y =x ;②y =log 12(x +1);③y =|x -1|;④y =2x +1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是________.②③ [①y =x 在区间(0,1)上单调递增;②y =log 12(x +1)在区间(0,1)上单调递减;③y =|x -1|=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x ≥1,1-x ,x <1,在区间(0,1)上单调递减;④y =2x +1在区间(0,1)上单调递增.]3.已知函数f (x )=|x +a |在(-∞,-1)上是单调函数,则a 的取值X 围是________. 【导学号:62172027】(-∞,1] [函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,x ≥-a ,-x -a ,x <-a ,即函数f (x )在(-∞,-a )上是减函数,在[-a ,+∞)上是增函数,要使函数f (x )在(-∞,-1)上单调递减,则-a ≥-1,即a ≤1.]4.函数f (x )=2xx +1在[1,2]上的最大值和最小值分别是________.43,1 [f (x )=2x x +1=2x +1-2x +1=2-2x +1在[1,2]上是增函数,∴f (x )max =f (2)=43,f (x )min =f (1)=1.]5.设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值X 围为________.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 [由已知得函数f (x )为偶函数,所以f (x )=f (|x |), 由f (x )>f (2x -1),可得f (|x |)>f (|2x -1|). 当x >0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2,因为y =ln(1+x )与y =-11+x2在(0,+∞)上都单调递增,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.由f (|x |)>f (|2x -1|),可得|x |>|2x -1|,两边平方可得x 2>(2x -1)2,整理得3x 2-4x +1<0,解得13<x <1.所以符合题意的x 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1.] 6.函数f (x )=-(x -3)|x |的递增区间是________.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32 [f (x )=-(x -3)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+3x ,x >0,x 2-3x ,x ≤0.作出该函数的图象,观察图象知递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,32.]7.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥1,2x ,x <1的值域为________.(-∞,2) [当x ≥1时,f (x )=log 12x ≤log 121=0.当x <1时,f (x )=2x∈(0,2), ∴f (x )的值域为(-∞,2).]8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2x ,x ≥2,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1,x <2,满足对任意的实数x 1≠x 2,都有f x 1-f x 2x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值X 围为________.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,138 [由f x 1-f x 2x 1-x 2<0可知f (x )在R 上是减函数,故⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1≥2a -2,解得a ≤138.]9.已知函数y =f (x )的图象关于x =1对称,且在(1,+∞)上单调递增,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为________. 【导学号:62172028】b <a <c [∵y =f (x )的图象关于x =1对称,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52. 又2<52<3,且f (x )在(1,+∞)上单调递增,∴f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52<f (3), ∴f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12<f (3), 即b <a <c .]10.f (x )是定义在(0,+∞)上的单调增函数,满足f (xy )=f (x )+f (y ),f (3)=1,则不等式f (x )+f (x -8)≤2的解集为________.(8,9] [因为2=1+1=f (3)+f (3)=f (9),由f (x )+f (x -8)≤2可得f [x (x -8)]≤f (9),f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数,所以有⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x -8>0,x x -8≤9,解得8<x ≤9.]二、解答题11.(2017·某某模拟)已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0),(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是增函数;(2)若f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2,求a 的值. [解] (1)证明:任取x 1>x 2>0,则f (x 1)-f (x 2)=1a -1x 1-1a +1x 2=x 1-x 2x 1x 2,∵x 1>x 2>0,∴x 1-x 2>0,x 1x 2>0,∴f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x 1)>f (x 2),∴f (x )在(0,+∞)上是增函数.(2)由(1)可知f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2上为增函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=1a -2=12,f (2)=1a -12=2,解得a =25.12.已知f (x )=xx -a (x ≠a ). (1)若a =-2,试证f (x )在(-∞,-2)上单调递增;(2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值X 围.【导学号:62172029】[解] (1)证明:设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2 =2x 1-x 2x 1+2x 2+2. ∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)内单调递增.(2)f (x )=xx -a =x -a +a x -a =1+a x -a , 当a >0时,f (x )在(-∞,a ),(a ,+∞)上是减函数,又f (x )在(1,+∞)内单调递减,∴0<a ≤1,故实数a 的取值X 围是(0,1].B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.定义新运算⊕:当a ≥b 时,a ⊕b =a ;当a <b 时,a ⊕b =b 2,则函数f (x )=(1⊕x )x -(2⊕x ),x ∈[-2,2]的最大值等于________.6 [由已知得当-2≤x ≤1时,f (x )=x -2,当1<x ≤2时,f (x )=x 3-2. ∵f (x )=x -2,f (x )=x 3-2在定义域内都为增函数,∴f (x )的最大值为f (2)=23-2=6.]2.(2017·某某模拟)已知函数y =log 12(x 2-ax +a )在区间(-∞,2]上是增函数,则实数a 的取值X 围是________.[22,22+2) [设y =log 12t ,t =x 2-ax +a . 因为y =log 12t 在(0,+∞)上是单调减函数,要想满足题意,则t =x 2-ax +a 在(-∞,2]上为单调减函数,且t min >0,故需⎩⎪⎨⎪⎧ a 2≥2,22-2a +a >0,解得22≤a <2+2 2.] 3.规定符号“*”表示一种两个正实数之间的运算,即a *b =ab +a +b ,a ,b 是正实数,已知1*k =3,求函数f (x )=k *x 的值域.[解] 由题意知1]k )+1+k =3,解得k =1或k =-2(舍去),所以f (x )=k *x =1]x )+x +1=⎝⎛⎭⎪⎫x +122+34,因为x >0,所以f (x )>1,即f (x )的值域是(1,+∞).4.已知定义在区间(0,+∞)上的函数f (x )满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),且当x >1时,f (x )<0.(1)求f (1)的值;(2)证明:f (x )为单调递减函数;(3)若f (3)=-1,求f (x )在[2,9]上的最小值.[解] (1)令x 1=x 2>0,代入得f (1)=f (x 1)-f (x 1)=0,故f (1)=0.(2)证明:任取x 1,x 2∈(0,+∞),且x 1>x 2,则x 1x 2>1,当x >1时,f (x )<0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)<0,因此f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在区间(0,+∞)上是单调递减函数.(3)∵f (x )在(0,+∞)上是单调递减函数,∴f (x )在[2,9]上的最小值为f (9). 由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1x 2=f (x 1)-f (x 2),得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫93=f (9)-f (3), 而f (3)=-1,∴f (9)=-2.∴f (x )在[2,9]上的最小值为-2.。
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临场策略:
等易解决的问题解决之后再来仔细考虑,切忌在 一道题上浪费太多时间,这样会使后面可能得到 的分数因为没有时间做而自主丢掉,花十五分钟 做一道能拿五分的题与只留五分钟给能拿十五分
的题是不可取的,得不偿失。
临场策略:
6. 分秒不让,每分必争。考场上要合理分配时间, 对于易题、会题要快速反应,力争在短时间内将 这些分值都收入囊中。一般情况下:解答题的前 三题往往比较容易点,解答时,不要刻意追求速 度,要一次成功,不出错;后两题要分难易(凭 直觉),先易后难,最忌讳每题思考3、5分钟, 前后翻来覆去,将时间白白浪费。面对难题,讲 策略,近年高考从“一题把关”转为“多题把 关”,在一道题上多设问,层次较分明。一般来 说,入口较宽,深入困难。
四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(如特殊函数、特殊角、 特殊数列、图形的特殊位置、特殊点、特殊方程、 特殊模型等)进行处理,从而得出探求的结论, 这样可大大地简化推理、论证的过程。
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,不可操之过急; 全―――答案要全,力避残缺不齐;活―――解 题要活,不要生搬硬套;细―――审题要细,不 能粗心大意。清―――书写清楚,不出笔误。合 理推理、优化思路、少算多思将是快速、准确的 解答填空题的基本要求。求解填空题的基本策略 是要在“准”、“巧”、“快”上下功夫。同时 在做填空题时要防止做得过快,也要防止在一个 题上花太多的时间。
临场策略:
对于一般试题我们都能将入口把握,能够了解题 目的类型,既使不能全部做出,也要尽可能性细 致,尽可能规范地写出解题步骤,列出解题所需 的公式、原理及基本思路,争取多得分,如果没 有做出完整的答案,也不要轻易划掉,因为阅卷 时是分步给分。另外对于一题多问时,如果前一 小题不会,你可以用前一小题的结论解决后面各 题的结论,这样阅卷时扣分只扣前一小题的相应 分值。
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当时,当10 ≤ x ≤12 时,,,故(2)易知当5 ≤ x ≤ 6 时,为单调递增函数,S ≤ , 15 5 1920 96 当10 ≤ x ≤12 时,为单调递减函数,S ≤ , 5 x 当时,时取得最大值. 综上: S 的最大值为 24 平方分米,此时分米.,当且仅当.解(1)由题意知,∴,, a 2 x2 可知椭圆 T 的方程为,圆 O 的方程为. 4 (2)设 l1 :,由由,,解得点.由,,解得点.,可得点,.把点 A,C 坐标中的 k 换成,解得,∴ l1 的方程为, l2 的方程为或 l1 的方程为 y, l2 的方程为. 2 2 ②直线 AB 的方程为①∵,得,令,得.直线 CD 的方程为所以交点x ,令,得.在定直线上.19.解(1)由所以又,(n≥ 3 ),得(),(n≥ 3 ),即(n≥ 3 ),所以(2).,.①因为,因此,即,解之得,所以n≥ 3 .故 n0 的最小值为 3.所以,②因为,所以 Tn 随着 n 的增大而增大.,而若,则,,化简得因为,所以,所以,,当 log 2,即时,取即可.当的整数部分为 p ,,即时,记取即可.综上可知,对任意给定的(2)中的恒成立.,均存在N ,使得当n≥ n0 时,.解(1)(x ),,令,得.令,得,∴ h( x 的单调减区间为;令,得,∴ h( x 的单调增区间为.(2)当,时,x .设,则∴F ( x 在(0,)上是减函数,又,则当(0,1)时,( x ;当时,;当(1,)时,.2 ≤0 恒成立. 12(3),即().,2x ①若b≥0,取,考察函数.∵令0 ,得.(0,4) 4 0 极大值(4,)↗↘∴ u.则恒成立,即不存在正数x 0 ,使 f ( x0 . b ln x b ②若,(),也即(*). x 先证,设,则. x 2x x 2x 4 x x x 1 令,得. 16 1 1 1 (0,)(,) x 16 16 16↘极小值↗ 2 ∴.则恒成立.∴.则.令,则.取令,即,则当时,成立.即存在,使得 f . t0 综上所述,实数 b 的取值范围为(,0). 13。
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∴a的取值范围是{a|a>3};
(2)当a=1时,f(x)=x3+x2﹣x+m,
∵f(x)有三个互不相同的零点,
∴f(x)=x3+x2﹣x+m=0,即m=﹣x3﹣x2+x有三个互不相同的实数根.
解:(1)∵f(x)=x3+ax2﹣a2x+m(a>0),∴f′(x)=3x2+2ax﹣a2,
∵f(x)在x∈[﹣1,1]内没有极值点,∴方程f′(x)=3x2+2ax﹣a2=0在[﹣1,1]上没有实数根,
由△=4a2﹣12×(﹣a2)=16a2>0,二次函数对称轴x=﹣ <0,
当f′(x)=0时,即(3x﹣a)(x+a)=0,解得x=﹣a或x= ,
(2)a=1时函数f(x)有三个互不相同的零点,求实数m的取值范围;
(3)若对任意的a∈[3,6],不等式f(x)≤1在x∈[﹣2,2]上恒成立,求实数m的取值范围.
解题分析
(1)要使函数f(x)在x∈[﹣1,1]内没有极值点,只需f′(x)=0在[﹣1,1]上没有实根即可,即f′(x)=0的两根x=﹣a或x= 不在区间[﹣1,1]上;
(2)若函数 的图象关于 对称,则有 ;因此轴对称函数一定会有函数值相等的点,但有函数值相等的点,未必有对称轴,本题第(Ⅱ)(Ⅲ)问就是基于弄清楚这一点来命制的,因此掌握概念的本质是关键.
函数题(丁沟中学)
三道函数题
1.设函数f(x)=x3+ax2﹣a2x+m(a>0)
(1)若函数f(x)在x∈[﹣1,1]内没有极值点,求实数a的取值范围;
当 时, ,即( )成立;
假设 时, 成立,
2015年江苏省高考数学试卷 教师版(2)
2015年江苏省高考数学试卷一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2015•江苏)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为5.【分析】求出A∪B,再明确元素个数【解答】解:集合A={1,2,3},B={2,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5};所以A∪B中元素的个数为5;故答案为:52.(5分)(2015•江苏)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为6.【分析】直接求解数据的平均数即可.【解答】解:数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为:=6.故答案为:6.3.(5分)(2015•江苏)设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为.【分析】直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.【解答】解:复数z满足z2=3+4i,可得|z||z|=|3+4i|==5,∴|z|=.故答案为:.4.(5分)(2015•江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为7.【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的I,S的值,当I=10时不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.【解答】解:模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:7.5.(5分)(2015•江苏)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球、1只红球、2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.【分析】根据题意,把4个小球分别编,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.【解答】解:根据题意,记白球为A,红球为B,黄球为C1、C2,则一次取出2只球,基本事件为AB、AC1、AC2、BC1、BC2、C1C2共6种,其中2只球的颜色不同的是AB、AC1、AC2、BC1、BC2共5种;所以所求的概率是P=,故答案为:.6.(5分)(2015•江苏)已知向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)(m,n∈R),则m﹣n的值为﹣3.【分析】直接利用向量的坐标运算,求解即可.【解答】解:向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)可得,解得m=2,n=5,∴m﹣n=﹣3.故答案为:﹣3.7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为(﹣1,2).【分析】利用指数函数的单调性转化为x2﹣x<2,求解即可.【解答】解;∵2<4,∴x2﹣x<2,即x2﹣x﹣2<0,解得:﹣1<x<2故答案为:(﹣1,2)8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为3.【分析】直接利用两角和的正切函数,求解即可.【解答】解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.9.(5分)(2015•江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.【分析】由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径r,求出体积,由前后体积相等列式求得r.【解答】解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为r,则新圆锥和圆柱的体积和为:.∴,解得:.故答案为:.10.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx﹣y﹣2m﹣1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.【分析】求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.【解答】解:圆心到直线的距离d==≤,∴m=1时,圆的半径最大为,∴所求圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.故答案为:(x﹣1)2+y2=2.11.(5分)(2015•江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.【分析】数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),利用“累加求和”可得a n=.再利用“裂项求和”即可得出.【解答】解:∵数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),∴当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=n+…+2+1=.当n=1时,上式也成立,∴a n=.∴=2.∴数列{}的前n项的和S n===.∴数列{}的前10项的和为.故答案为:.12.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2﹣y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.【分析】双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离.【解答】解:由题意,双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,因为点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,所以c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离,即.故答案为:.13.(5分)(2015•江苏)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=,<,>,则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.【分析】:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1,分别作出函数的图象,即可得出结论.【解答】解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有2个交点g(x)与φ(x)=﹣f(x)﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.故答案为:4.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(a k•a k+1)的值为.【分析】利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出.【解答】解:=+=++++=++=++,∴(a k•a k+1)=+++++++…+++++++…+=+0+0=.故答案为:9.二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(14分)(2015•江苏)在△ABC中,已知AB=2,AC=3,A=60°.(1)求BC的长;(2)求sin2C的值.【分析】(1)直接利用余弦定理求解即可.(2)利用正弦定理求出C的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可.【解答】解:(1)由余弦定理可得:BC2=AB2+AC2﹣2AB•ACcosA=4+9﹣2×2×3×=7,因为BC>0,所以BC=.(2)由正弦定理可得:,则sinC===,∵AB<BC,BC=,AB=2,角A=60°,在三角形ABC中,大角对大边,大边对大角,>2,∴角C<角A,角C为锐角.sinC>0,cosC>0则cosC===.因此sin2C=2sinCcosC=2×=.16.(14分)(2015•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.【分析】(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)【方法一】先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.【方法二】建立空间直角坐标系,利用向量数量积证明异面直线垂直.【解答】证明:(1)如图所示,由据题意得,E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)【方法一】因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1⊂平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.【方法二】根据题意,A1C1⊥B1C1,CC1⊥平面A1B1C1,以C1为原点建立空间直角坐标系,C1A1为x轴,C1B1为y轴,C1C为z轴,如图所示;设BC=CC1=a,AC=b,则A(b,0,a),B1(0,a,0),B(0,a,a),C1(0,0,0);∴=(﹣b,a,﹣a),=(0,﹣a,﹣a),∴•=﹣b×0+a×(﹣a)﹣a×(﹣a)=0,∴⊥,即AB1⊥BC1.17.(14分)(2015•江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l2,l1在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.【分析】(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,建立方程组,即可求a,b的值;(2)①求出切线l的方程,可得A,B的坐标,即可写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②设g(t)=,利用导数,确定单调性,即可求出当t为何值时,公路l的长度最短,并求出最短长度.【解答】解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,得,解得,(2)①由(1)y=(5≤x≤20),P(t,),∴y′=﹣,∴切线l的方程为y﹣=﹣(x﹣t)设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,则A(,0),B(0,),∴f(t)==,t∈[5,20];②设g(t)=,则g′(t)=2t﹣=0,解得t=10,t∈(5,10)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;t∈(10,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数,从而t=10时,函数g(t)有极小值也是最小值,∴g(t)min=300,∴f(t)min=15,答:t=10时,公路l的长度最短,最短长度为15千米.18.(16分)(2015•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.【分析】(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.【解答】解:(1)由题意可得,e==,且c+=3,解得c=1,a=,则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,PC≠2AB,不合题意;当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,则x1+x2=,x1x2=,则C(,),且|AB|===|x1﹣x2|=•=,若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),从而|PC|=,由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.19.(16分)(2015•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),求c的值.【分析】(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,进一步转化为a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,利用条件即可求c的值.【解答】解:(1)∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,可得x=0或﹣.a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣,0)上单调递减;a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣)时,f′(x)<0,∴综上所述:函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣)上单调递减;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)>0,且f(﹣)<0,∴b>0且+b<0,∵b=c﹣a,∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(,+∞)上g(a)>0均恒成立,∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,∴c=1,此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],∵函数有三个零点,∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),综上c=1.20.(16分)(2015•江苏)设a1,a2,a3.a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.(1)证明:2,2,2,2依次构成等比数列;(2)是否存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列?并说明理由.【分析】(1)根据等比数列和等差数列的定义即可证明;(2)利用反证法,假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k 依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a+2d)2(n+2k),利用等式以及对数的性质化简整理得到ln(1+3t)ln(1+2t)1+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.【解答】解:(1)证明:∵==2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,∴2,2,2,2依次构成等比数列(a i≠0,i=1,2,3,4);(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0),化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式,t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣,显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),分别在两个等式的两边同除以a12(n+k),a12(n+2k),并令t=,(t>,t≠0),则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k),将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t),且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t),化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)],且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)],再将这两式相除,化简得,ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t),则g′(t)=[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)],令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)],令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)],令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=>0,由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调,故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立,所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,若多做,则按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2015•江苏)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.【分析】直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.【解答】证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵圆周角定理,∴∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,可知:△ABD∽△AEB.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2015•江苏)已知x,y∈R,向量=是矩阵的属于特征值﹣2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.【分析】利用A=﹣2,可得A=,通过令矩阵A的特征多项式为0即得结论.【解答】解:由已知,可得A=﹣2,即==,则,即,∴矩阵A=,从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1),∴矩阵A的另一个特征值为1.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2015•江苏)已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,求圆C 的半径.【分析】先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径.【解答】解:圆的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,ρ2+2ρ(sinθ﹣cosθ)﹣4=0,可得ρ2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0,化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6,圆的半径r=.[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.【分析】思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);思路2(零点分段法):对x的值分“x≥”“x<”进行讨论求解.【解答】解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x或2x+3≤﹣(2﹣x),即x≥或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥或x≤﹣5}.【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤25.(10分)(2015•江苏)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ 的长.【分析】以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz.(1)所求值即为平面PAB的一个法向量与平面PCD的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;(2)利用换元法可得cos2<,>≤,结合函数y=cosx在(0,)上的单调性,计算即得结论.【解答】解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz如图,由题可知B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)∵AD⊥平面PAB,∴=(0,2,0),是平面PAB的一个法向量,∵=(1,1,﹣2),=(0,2,﹣2),设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,得,取y=1,得=(1,1,1),∴cos<,>==,∴平面PAB与平面PCD所成两面角的余弦值为;(2)∵=(﹣1,0,2),设=λ=(﹣λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又=(0,﹣1,0),则=+=(﹣λ,﹣1,2λ),又=(0,﹣2,2),从而cos<,>==,设1+2λ=t,t∈[1,3],则cos2<,>==≤,当且仅当t=,即λ=时,|cos<,>|的最大值为,因为y=cosx在(0,)上是减函数,此时直线CQ与DP所成角取得最小值.又∵BP==,∴BQ=BP=.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Y n={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,B∈Y n},令f(n)表示集合S n所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.【分析】(1)f(6)=6+2++=13;(2)根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.【解答】解:(1)f(6)=6+2++=13;(2)当n≥6时,f(n)=,,,,,,.下面用数学归纳法证明:①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t﹣1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.综上所述,结论f(n)=n+[]+[]+2,对满足n≥6的自然数n均成立.。
2015江苏高考一轮复习函数的基本性质
大方向教育个性化辅导教案教师:徐琨学生:学科:数学时间:课题(课型)函数概念与基本初等函数教学方法:知识梳理、例题讲解、归纳总结、巩固训练(一)函数1.了解构成函数的要素,了解映射的概念,会求一些简单函数的定义域和值域2.理解函数的三种表示法:解析法、图象法和列表法,能根据不同的要求选择恰当的方法表示简单的函数。
3.了解分段函数,能用分段函数来解决一些简单的数学问题。
4.理解函数的单调性,会讨论和证明一些简单的函数的单调性;理解函数奇偶性的含义,会判断简单的函数奇偶性。
5.理解函数的最大(小)值及其几何意义,并能求出一些简单的函数的最大(小)值6.会运用函数图像理解和研究函数的性质(二)指数函数1.了解指数函数模型的实际背景。
2.理解有理指数幂的含义,了解实数指数幂的意义,掌握幂的运算。
3.理解指数函数的概念,会求与指数函数性质有关的问题。
4.知道指数函数是一类重要的函数模型。
(三)对数函数1.理解对数的概念及其运算性质,知道用换底公式能将一般对数转化成自然对数或常用对数;了解对数在简化运算中的作用。
2.理解对数函数的概念;会求与对数函数性质有关的问题3.知道对数函数是一类重要的函数模型4.了解指数函数与对数函数互为反函数()。
(四)幂函数1.了解幂函数的概念。
2.结合函数的图像,了解它们的变化情况。
(五)函数与方程1.了解函数零点的概念,结合二次函数的图像,了解函数的零点与方程根的联系。
2.理解并掌握连续函数在某个区间上存在零点的判定方法。
能利用函数的图象和性质判别函数零点的个数函数的定义域和值一、定义域:1.函数的定义域就是使函数式的集合.2.常见的三种题型确定定义域:①已知函数的解析式,就是 .②复合函数f [g(x)]的有关定义域,就要保证内函数g(x)的域是外函数f (x)的域.③实际应用问题的定义域,就是要使得有意义的自变量的取值集合.二、值域:onfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not o nly do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. Mastery of knowle dge not only t o have knowle dge to rational analysis. T his on requirements w e, not only to le arning national of route, and approach, a nd policy, also to lear ning national of legal, and regulati ons; not only to wit h political t heory armed mind, al so to wit h econom ic the ory gui de work; not only to rea d hist ory, al so to rea d hist ory; not only to a bsorpti on SM of mirror, also t o gets is of roa d; not only t o from local lear n, also to to outsi de learn; not only to t o books lear n, also to field st udy lear n. Therefore, I would e ncourage you, and more to the out side w orld w hen I have time to take a look at, take a stroll, outside devel opme nts, learn other people's development a pproach, and the n come back to g uide our w ork. Second, we must think. "Learni ng without thought to over sha dow, thi nking wit hout learni ng is peri lous." We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxation, keep pr omising State of mind. In order t o do i nvestigations, investigati ons i s the roa d to heaven, God dispose s of the base. o wa nts to real he ard truth, and justi ce to trut h, and get truth, re ceived effective ness, on m ust in-de pth a ctual, a nd outreach, a nd in-depth ma sses, w orship masses for Divisi on, a nd masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listeni ng they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, conce ntrated they of wisdom, e spe cially on masse s most hope, and most urgent, a nd most w orries, a nd most com plaine d of hot, and difficultie s and focus problem, more to a ctive resear ch, caug ht not put. Dare t o innovate, in our w ork, often remain "the old way doe sn't work, t he ne w approach w oul d not" situation, the rea son, the key is that many people k now that copying ot her pe opl e's idea s, mechani cally, usi ng some one else's old way s. To change thi s predicament, re quire s us t o break the sha ckles of traditional conce pts to over come conservative, conformist, g ood at finding new problems a nd to a cce pt ne w thing s, summarize new experience, new idea s, deve loping ne w programmes a nd Maveri ck, a ne w approa ch to solve pr oblem s, speed up development. Espe cially in impl ement superi or policy spirit of process in the, bot h implementati on, a nd cannot m echani call y, to to extraordi nary of courage a nd develop enterpri sing of spirit, put flexibility a nd pri nci ple combi ned up, put superi or of spirit a nd l ocal reality combi ned up, ong conspiracy to breakthr ough of poli cy, a nd exercise innovati on of lift, devel ope d out devel opme nt works of, and grass-root s welcomes ofonfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not only do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. Mastery of knowle dge not only t o have knowle dge to rational analysis. T his on requirements w e, not only to le arning national of route , and approach, a nd policy, also to lear ning national of legal, and regulati ons; not only to wit h political t heory armed mind, al so to wit h economic the ory gui de work ; not only to rea d hist ory, al so to rea d hist ory; not only to a bsorpti on SM of mirror, also t o gets is of roa d; not only t o from local lear n, also to to outsi de learn; not only to t o books lear n, also to field st udy lear n. Therefore, I would e ncourage you, and more to the out side w orld w hen I have time to take a look at, take a stroll, outside devel opme nts, learn other people's development a pproach, and the n come back to g uide our w ork. Second, we must think. "Learni ng without thought to over sha dow, thi nking wit hout learni ng is peri lous." We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxat ion, keep pr omising State of mind. In order t o do i nvestigations, investigati ons i s the roa d to heaven, God dispose s of the base. o wa nts to real he ard truth, and justi ce to trut h, and get truth, re ceived effective ness, on m ust in -de pth a ctual, a nd outreach, a nd in -depth ma sses, w orship masses for Divisi on, a nd masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listeni ng they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, conce ntrated they of wisdom , e spe cially on masse s most hope , and most urgent, a nd most w orries, a nd most com plaine d of hot, and difficultie s and focus problem, more to a ctive resear ch, caug ht not put. Dare t o innovate, in our w ork, often remain "the old way doe sn't work, t he ne wapproach w oul d not" situation, the rea son, the key is that many people k now that copying ot her pe opl e's idea s, mechani cally, usi ng some one else's old way s. To change thi s predicament, re quire s us t o break the sha ckles of traditional conce pts to over come conservative, conformist, g ood at finding new problems a nd to a cce pt ne w thing s, summarize new experience, new idea s, deve loping ne w programmes a nd Maveri ck, a ne w approa ch to solve pr oblem s, speed up development. Espe cially in impl ement superi or policy spirit of process in the , bot h implementati on, a nd cannot mechani call y, to to extraordi nary of courage a nd develop enterpri sing of spirit, put flexibility a nd pri nci ple combi ned up, put superi or of spirit a nd l ocal reality combi ned up, ong conspiracy to breakthr ough of poli cy, a nd exercise innovati on of lift, devel ope d out devel opme nt works of, and grass -root s welcomes of- 2 -1.函数y =f (x )中,与自变量x 的值 的集合.2.常见函数的值域求法,就是优先考虑 ,取决于 ,常用的方法有:①观察法;②配方法;③反函数法;④不等式法;⑤单调性法;⑥数形法;⑦判别式法;⑧有界性法;⑨换元法(又分为 法和 法) 例如:① 形如y =221x +,可采用 法;② y =)32(2312-≠++x x x ,可采用 法或 法;③ y =a [f (x )]2+bf (x )+c ,可采用 法;④ y =x -x -1,可采用 法;⑤ y =x -21x -,可采用 法;⑥ y =xx cos 2sin -可采用 法等.函数的单调性一、单调性1.定义:如果函数y =f (x )对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、、x 2,当x 1、<x 2时,①都有 ,则称f (x )在这个区间上是增函数,而这个区间称函数的一个 ;②都有 ,则称f (x )在这个区间上是减函数,而这个区间称函数的一个 . 若函数f (x )在整个定义域l 内只有唯一的一个单调区间,则f (x )称为 . 2.判断单调性的方法:(1) 定义法,其步骤为:① ;② ;③ .(2) 导数法,若函数y =f (x )在定义域内的某个区间上可导,①若 ,则f (x )在这个区间上是增函数;②若 ,则f (x )在这个区间上是减函数. 二、单调性的有关结论1.若f (x ), g (x )均为增(减)函数,则f (x )+g (x ) 函数; 2.若f (x )为增(减)函数,则-f (x )为 ; 3.互为反函数的两个函数有 的单调性; 4.复合函数y =f [g(x )]是定义在M 上的函数,若f (x )与g(x )的单调相同,则f [g(x )]为 ,若f (x ), g(x )的单调性相反,则f [g(x )]为 .5.奇函数在其对称区间上的单调性 ,偶函数在其对称区间上的单调性 .函数的奇偶性1.奇偶性:① 定义:如果对于函数 f (x )定义域内的任意x 都有 ,则称 f (x )为奇函数;若 ,则称f (x )为偶函数. 如果函数f (x )不具有上述性质,则f (x )不具有 . 如果函数同时具有上述两条性质,则f (x ) . ② 简单性质:1) 图象的对称性质:一个函数是奇函数的充要条件是它的图象关于 对称;一个函数是偶函数的充要条件是它的图象关于 对称.2) 函数f (x )具有奇偶性的必要条件是其定义域关于 对称. 2.与函数周期有关的结论:①已知条件中如果出现)()(x f a x f -=+、或m x f a x f =+)()((a 、m 均为非零常数,0>a ),都可以得出)(x f 的周期为 ;②)(x f y =的图象关于点)0,(),0,(b a 中心对称或)(x f y =的图象关于直线b x a x ==,轴对称,关up, from masses most care, nd most directly, nd most reality of intere sts pr oblem grabbed, real do ove for people by De partment, nd right for pe opl e by with, nd Le e for people by conspira cy to. Thr ee with the fame of mind. "Non -indifferent not insi st your dream, wit hout serenity not go far." Asce nsi on to fame is morality, is the sublimati on of the soul. Tow nshi p and village, be sure to maintai n a normal state of mind, establ ish a correct view poi nt on pow er, position and value and Outl ook, as fame is light like water, depe ndi ng ... 50 km, also red and like hundreds of thousands of the KMT military combat but he w ent on to col lect a variety of new spa pers and magazines, and the n race against time to pore over. long as the study of mind, it is not nece ssary to come to the libr ary, workshops, int o the village s, pe ople lear ned farming techni ques, pr oblem -solving methods, partici pationin大方向教育——值得您信赖的专业化个性化辅导学校onfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not only do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. Mastery of knowle dge not only t o have knowle dge to rational analysis. T his on requirements w e, not only to le arning national of route , and approach, a nd policy, also to lear ning national of legal, and regulati ons; not only to wit h political t heory armed mind, al so to wit h economic the ory gui de work ; not only to rea d hist ory, al so to rea d hist ory; not only to a bsorpti on SM of mirror, also t o gets is of roa d; not only t o from local lear n, also to to outsi de learn; not only to t o books lear n, also to field st udy lear n. Therefore, I would e ncourage you, and more to the out side w orld w hen I have time to take a look at, take a stroll, outside devel opme nts, learn other people's development a pproach, and the n come back to g uide our w ork. Sec ond, we must think. "Learni ng without thought to over sha dow, thi nking wit hout learni ng is peri lous." We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxation, k eep pr omising State of mind. In order t o do i nvestigations, investigati ons i s the roa d to heaven, God dispose s of the base. o wa nts to real he ard truth, and justi ce to trut h, and get truth, re ceived effective ness, on m ust in -de pth a ctual, a nd outreach, a nd in -depth ma sses, w orship masses for Divisi on, a nd masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listeni ng they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, conce ntrated they of wisdom, e spe cially on masse s most hope , and most urgent, a nd most w orries, a nd most com plaine d of hot, and difficultie s and focus problem, more to a ctive resear ch, caug ht not put. Dare t o innovate, in our w ork, often remain "the old way doe sn't work, t he ne wapproach w oul d not" situation, the rea son, the key is that many people k now that copying ot her pe opl e's idea s, mechani cally, usi ng some one else's old way s. 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(2) 性质:① a a n n=)(;② 当n 为奇数时,a a n n =;③ 当n 为偶数时,=n n a _______= ⎩⎨⎧<-≥)0()0(a a a a 2.指数: (1) 规定:① a 0= (a ≠0); ② a -p = ;③ (0,mn m na a a m => .(2) 运算性质:① a a a a sr s r ,0(>=⋅+ (a>0, r 、∈s Q ) ② a a a sr s r ,0()(>=⋅ (a>0, r 、∈s Q ) ③ >>⋅=⋅r b a b a b a rr r ,0,0()((a>0, r 、∈s Q ) 注:上述性质对r 、∈s R 均适用.3.指数函数: ① 定义:函数 称为指数函数,1) 函数的定义域为 ;2) 函数的值域为 ;3) 当________时函数为减函数,当_______时为增函数. ② 函数图像:1) 过点 ,图象在 ;2) 指数函数以 为渐近线(当10<<a 时,图象向 无限接近x 轴,当1>a 时,图象向 无限接近x 轴);3)函数xx a y a y -==与的图象关于 对称.③ 函数值的变化特征:10<<a1>a① 时0>x ② 时0=x ③ 时0<x ① 时0>x ② 时0=x ③ 时0<xfrom masses most care, a nd m ost dire ctly, a nd most reality of interests pr oblem grabbed, real do l ove for pe ople by Departme nt, and right for pe ople by with, a nd Lee for pe opl e by conspiracy t o. Thre e with the fame of mind. "Non-i ndifferent not insi st your dream, without sere nity not go far." Ascension t o fame is morality, is the sublimation of the soul. A s T ownship a nd vil lage, be sure to mai ntain a normal state of mind, e stablish a correct view poi nt on pow er, positi on a nd val ues and Outlook, as fame is light lik e water, de pending ... 50 km, also red a nd like hundreds of thousa nds of the KMT military combat, but he went on to colle ct a variety of newspapers and magazine s, and the n race agai nst time to pore over. A s long a s the st udy of mind, it is not ne cessary t o come t o the li brary, w orkshops, into the villages, people lear ned farming techni que s, pr oblem -solvi ng methods, partici pation i nonfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not only do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. 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We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxat ion, keep pr omising State of mind. In order t o do i nvestigations, investigati ons i s the roa d to heaven, God dispose s of the base. o wa nts to real he ard truth, and justi ce to trut h, and get truth, re ceived effective ness, on m ust in -de pth a ctual, a nd outreach, a nd in -depth ma sses, w orship masses for Divisi on, a nd masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listeni ng they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, conce ntrated they of wisdom , e spe cially on masse s most hope , and most urgent, a nd most w orries, a nd most com plaine d of hot, and difficultie s and focus problem, more to a ctive resear ch, caug ht not put. Dare t o innovate, in our w ork, often remain "the old way doe sn't work, t he ne w approach w oul d not" situation, the rea son, the key is that many people k now that copying ot her pe opl e's idea s, mechani cally, usi ng some one else's old way s. To change thi s predicament, re quire s us t o break the sha ckles of traditional conce pts to over come conservative, conformist, g ood at finding new problems a nd to a cce pt ne w thing s, summarize new experience, new idea s, deve loping ne w programmes a nd Maveri ck, a ne w approa ch to solve pr oblem s, speed up development. Espe cially in impl ement superi or policy spirit of process in the , bot h implementati on, a nd cannot mechani call y, to to extraordi nary of courage a nd develop enterpri sing of spirit, put flexibility a nd pri nci ple combi ned up, put superi or of spirit a nd l ocal reality combi ned up, ong conspiracy to breakthr ough of poli cy, a nd exercise innovati on of lift, devel ope d out devel opme nt works of, and grass -root s welcomes of- 4 -对数函数1.对数:(1) 定义:如果N a b =)1,0(≠>a a 且,那么称 为 ,记作 ,其中a 称为对数的底,N 称为真数.① 以10为底的对数称为常用对数,N 10log 记作___________.② 以无理数)71828.2( =e e 为底的对数称为自然对数,N e log 记作_________. (2) 基本性质:① 真数N 为 (负数和零无对数);② 01log =a ;③ 1log =a a ; ④ 对数恒等式:N a N a =log . (3) 运算性质:① log a (MN)=___________________________; ② log a NM =____________________________;③ log a M n= (n ∈R).④ 换底公式:log a N = (a >0,a ≠1,m >0,m ≠1,N>0)⑤ log mna a nb b m = .2.对数函数:① 定义:函数 称为对数函数,1) 函数的定义域为( ;2) 函数的值域为 ;3) 当______时,函数为减函数,当______时为增函数;4) 函数x y a log =与函数)1,0(≠>=a a a y x且互为反函数. ② 1) 图象经过点( ),图象在 ;2) 对数函数以 为渐近线(当10<<a 时,图象向上无限接近y 轴;当1>a 时,图象向下无限接近y 轴); 4) 函数y =log a x 与 的图象关于x 轴对称. ③ 函数值的变化特征:10<<a1>a① 时1>x ② 时1=x ③ 时10<<x ① 时1>x ② 时1=x ③ 时10<<x典型例题:例1.求下列函数的值域: (1)y=521+-x x (2)y=|x|21x-例2:已知函数f(x)=x 2-(1)求函数的值域为[0,+∞)时的a 的值;(2)若函数的值均为非负值,求函数f(a)=2-a|a+3|的值域.up, from masses most care, nd most directly, nd most reality of intere sts pr oblem grabbed, real do ove for people by De partment, nd right for pe opl e by with, nd Le e for people by conspira cy to. Thr ee with the fame of mind. "Non -indifferent not insi st your dream, wit hout serenity not go far." Asce nsi on to fame is morality, is the sublimati on of the soul. Tow nshi p and village, be sure to maintai n a normal state of mind, establ ish a correct view poi nt on pow er, position and value and Outl ook, as fame is light like water, depe ndi ng ... 50 km, also red and like hundreds of thousands of the KMT military combat but he w ent on to col lect a variety of new spa pers and magazines, and the n race against time to pore over. long as the study of mind, it is not nece ssary to come to the libr ary, workshops, int o the village s, pe ople lear ned farming techni ques, pr oblem -solving methods, partici pationin大方向教育——值得您信赖的专业化个性化辅导学校onfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not only do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. Mastery of knowle dge not only t o have knowle dge to rational analysis. T his on requirements w e, not only to le arning national of route , and approach, a nd policy, also to lear ning national of legal, and regulati ons; not only to wit h political t heory armed mind, al so to wit h economic the ory gui de work ; not only to rea d hist ory, al so to rea d hist ory; not only to a bsorpti on SM of mirror, also t o gets is of roa d; not only t o from local lear n, also to to outsi de learn; not only to t o books lear n, also to field st udy lear n. Therefore, I would e ncourage you, and more to the out side w orld w hen I have time to take a look at, take a stroll, outside devel opme nts, learn other people's development a pproach, and the n come back to g uide our w ork. Sec ond, we must think. "Learni ng without thought to over sha dow, thi nking wit hout learni ng is peri lous." We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxation, k eep pr omising State of mind. In order t o do i nvestigations, investigati ons i s the roa d to heaven, God dispose s of the base. o wa nts to real he ard truth, and justi ce to trut h, and get truth, re ceived effective ness, on m ust in -de pth a ctual, a nd outreach, a nd in -depth ma sses, w orship masses for Divisi on, a nd masses heart, with masses with discussion everyone care of problem, listeni ng they of calls, understand they of mood, feel they of suffering, summary they of experience, conce ntrated they of wisdom, e spe cially on masse s most hope , and most urgent, a nd most w orries, a nd most com plaine d of hot, and difficultie s and focus problem, more to a ctive resear ch, caug ht not put. Dare t o innovate, in our w ork, often remain "the old way doe sn't work, t he ne wapproach w oul d not" situation, the rea son, the key is that many people k now that copying ot her pe opl e's idea s, mechani cally, usi ng some one else's old way s. 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"Non-i ndifferent not insi st your dream, without sere nity not go far." Ascension t o fame is morality, is the sublimation of the soul. A s T ownship a nd vil lage, be sure to mai ntain a normal state of mind, e stablish a correct view poi nt on pow er, positi on a nd val ues and Outlook, as fame is light lik e water, de pending ... 50 km, also red a nd like hundreds of thousa nds of the KMT military combat, but he went on to colle ct a variety of newspapers and magazine s, and the n race agai nst time to pore over. A s long a s the st udy of mind, it is not ne cessary t o come t o the li brary, w orkshops, into the villages, people lear ned farming techni que s, pr oblem -solvi ng methods, partici pation i nonfere nces, learne d superi ors policie s; reports, you ca n learn t o deal wit h problems, art, just wante d to lear n, to lear n at any time. To continuously expa nd the scope of the study. T he complexity and comprehensive ness of our w ork, deci ded to not only do we want to be "professionals", or if "generalists", to dabble i n different areas of knowle dge. Mastery of knowle dge not only t o have knowle dge to rational analysis. T his on requirements w e, not only to le arning national of route , and approach, a nd policy, also to lear ning national of legal, and regulati ons; not only to wit h political t heory armed mind, al so to wit h economic the ory gui de work ; not only to rea d hist ory, al so to rea d hist ory; not only to a bsorpti on SM of mirror, also t o gets is of roa d; not only t o from local lear n, also to to outsi de learn; not only to t o books lear n, also to field st udy lear n. Therefore, I would e ncourage you, and more to the out side w orld w hen I have time to take a look at, take a stroll, outside devel opme nts, learn other people's development a pproach, and the n come back to g uide our w ork. Second, we must think. "Learni ng without thought to over sha dow, thi nking wit hout learni ng is peri lous." We wa nt to foster the character of advancing wit h the times, forge ahead, often reflect themse lves in a dapti ng to the new situati on on w hether t here are delays, have a nythi ng to fear in the reform and innovation, whether i n terms of accelerati ng the development of a relaxat ion, keep pr omising State of mind. 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(江苏专用)高考数学一轮复习 第四章 导数及其应用 热点探究课2 函数、导数与不等式教师用书-人教版
热点探究课(二) 函数、导数与不等式[命题解读] 函数是中学数学的核心内容,导数是研究函数的重要工具,因此,导数的应用是历年高考的重点与热点,常涉及的问题有:讨论函数的单调性(求函数的单调区间)、求极值、求最值、求切线方程、求函数的零点或方程的根、求参数的X 围、证明不等式等,涉及的数学思想有:函数与方程、分类讨论、数形结合、转化与化归思想等,中、高档难度均有.热点1 利用导数研究函数的单调性、极值与最值(答题模板)函数的单调性、极值是局部概念,函数的最值是整体概念,研究函数的性质必须在定义域内进行,因此,务必遵循定义域优先的原则,本热点主要有三种考查方式:(1)讨论函数的单调性或求单调区间;(2)求函数的极值或最值;(3)利用函数的单调性、极值、最值,求参数的X 围.(本小题满分14分)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求a 的取值X 围.【导学号:62172114】[思路点拨] (1)求出导数后对a 分类讨论,然后判断单调性;(2)运用(1)的结论分析函数的最大值,对得到的不等式进行等价转化,通过构造函数并分析该函数的单调性求a 的X 围.[规X 解答] (1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-a .2分若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.3分若a >0,则当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,+∞时,f ′(x )<0.5分所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.6分 (2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值; 当a >0时,f (x )在x =1a处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1.11分 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a>2a -2等价于ln a +a -1<0.12分令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0.于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0. 因此,a 的取值X 围是(0,1).14分[答题模板] 讨论含参函数f (x )的单调性的一般步骤 第一步:求函数f (x )的定义域(根据已知函数解析式确定). 第二步:求函数f (x )的导数f ′(x ).第三步:根据f ′(x )=0的零点是否存在或零点的大小对参数分类讨论. 第四步:求解(令f ′(x )>0或令f ′(x )<0). 第五步:下结论.第六步:反思回顾,查看关键点、易错点、注意解题规X .温馨提示:1.讨论函数的单调性,求函数的单调区间、极值问题,最终归结到判断f ′(x )的符号问题上,而f ′(x )>0或f ′(x )<0,最终可转化为一个一元一次不等式或一元二次不等式问题.2.若已知f (x )的单调性,则转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题求解.[对点训练1] 已知函数f (x )=x 3+ax 2-x +c ,且a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23.(1)求a 的值;(2)求函数f (x )的单调区间;(3)设函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x,若函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,某某数c 的取值X 围.[解] (1)由f (x )=x 3+ax 2-x +c , 得f ′(x )=3x 2+2ax -1.2分当x =23时,得a =f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫23=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫232+2a ×23-1,解得a =-1.4分(2)由(1)可知f (x )=x 3-x 2-x +c ,则f ′(x )=3x 2-2x -1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13(x -1),列表如下:所以f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-3和(1,+∞); f (x )的单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1.8分(3)函数g (x )=(f (x )-x 3)·e x =(-x 2-x +c )·e x, 有g ′(x )=(-2x -1)e x +(-x 2-x +c )e x=(-x 2-3x +c -1)e x,因为函数g (x )在x ∈[-3,2]上单调递增,所以h (x )=-x 2-3x +c -1≥0在x ∈[-3,2]上恒成立, 只要h (2)≥0,解得c ≥11,所以c 的取值X 围是[11,+∞).14分热点2 利用导数研究函数的零点或曲线交点问题研究函数零点的本质就是研究函数的极值的正负,为此,我们可以通过讨论函数的单调性来解决,求解时应注重等价转化与数形结合思想的应用,其主要考查方式有:(1)确定函数的零点、图象交点的个数;(2)由函数的零点、图象交点的情况求参数的取值X 围.(2016·高考节选)设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c . (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值X 围. [解] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b .2分 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c .4分 (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.6分令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.8分f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:x (-∞,-2)-2 ⎝⎛⎭⎪⎫-2,-23 -23 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,+∞ f ′(x ) +-+f (x )c c -3227所以,当c >0且c -27<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-3,x 3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,0,使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3227时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.14分[规律方法] 用导数研究函数的零点,常用两种方法:一是用导数判断函数的单调性,借助零点存在性定理判断;二是将零点问题转化为函数图象的交点问题,利用数形结合来解决.[对点训练2] 设函数f (x )=ln x +m x,m ∈R .(1)当m =e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值;(2)讨论函数g (x )=f ′(x )-x3零点的个数. 【导学号:62172115】[解] (1)由题设,当m =e 时,f (x )=ln x +ex,则f ′(x )=x -ex 2,由f ′(x )=0,得x =e.2分 ∴当x ∈(0,e)时,f ′(x )<0,f (x )在(0,e)上单调递减; 当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(e ,+∞)上单调递增, ∴当x =e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +ee =2,∴f (x )的极小值为2.4分(2)由题设g (x )=f ′(x )-x 3=1x -m x 2-x3(x >0),令g (x )=0,得m =-13x 3+x (x >0).6分设φ(x )=-13x 3+x (x >0),则φ′(x )=-x 2+1=-(x -1)(x +1),当x ∈(0,1)时,φ′(x )>0,φ(x )在(0,1)上单调递增; 当x ∈(1,+∞)时,φ′(x )<0,φ(x )在(1,+∞)上单调递减,∴x =1是φ(x )唯一的极值点,且是极大值点,因此x =1也是φ(x )的最大值点, ∴φ(x )的最大值为φ(1)=23.10分又φ(0)=0,结合y =φ(x )的图象(如图),可知①当m >23时,函数g (x )无零点;②当m =23时,函数g (x )有且只有一个零点;③当0<m <23时,函数g (x )有两个零点;④当m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点. 综上所述,当m >23时,函数g (x )无零点;当m =23或m ≤0时,函数g (x )有且只有一个零点;当0<m <23时,函数g (x )有两个零点.14分热点3 利用导数研究不等式问题导数在不等式中的应用问题是每年高考的必考内容,且以解答题的形式考查,难度较大,属中高档题.归纳起来常见的命题角度有:(1)证明不等式;(2)不等式恒成立问题;(3)存在型不等式成立问题. ☞角度1 证明不等式设a 为实数,函数f (x )=e x -2x +2a ,x ∈R .(1)求f (x )的单调区间与极值;(2)求证:当a >ln 2-1且x >0时,e x>x 2-2ax +1.[解] (1)由f (x )=e x-2x +2a ,x ∈R ,f ′(x )=e x-2,x ∈R .令f ′(x )=0,得x =ln 2.于是当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:x (-∞,ln 2)ln 2 (ln 2,+∞)f ′(x ) - 0 + f (x )单调递减2(1-ln 2+a )单调递增故f (x )的单调递减区间是(-∞,ln 2),单调递增区间是(ln 2,+∞),f (x )在x =ln 2处取得极小值,极小值为f (ln 2)=e ln 2-2ln 2+2a =2(1-ln 2+a ).6分(2)设g (x )=e x -x 2+2ax -1,x ∈R .于是g ′(x )=e x-2x +2a ,x ∈R .由(1)知当a >ln 2-1时,g ′(x )最小值为g ′(ln 2)=2(1-ln 2+a )>0.于是对任意x ∈R ,都有g ′(x )>0,所以g (x )在R 内单调递增.于是当a >ln 2-1时,对任意x ∈(0,+∞),都有g (x )>g (0). 又g (0)=0,从而对任意x ∈(0,+∞),g (x )>0. 即e x-x 2+2ax -1>0,故e x >x 2-2ax +1.14分 ☞角度2 不等式恒成立问题(2016·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=(x +1)ln x -a (x -1).(1)当a =4时,求曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0,求a 的取值X 围. [解] (1)f (x )的定义域为(0,+∞).1分 当a =4时,f (x )=(x +1)ln x -4(x -1),f (1)=0,f ′(x )=ln x +1x-3,f ′(1)=-2.3分故曲线y =f (x )在(1,f (1))处的切线方程为2x +y -2=0.6分 (2)当x ∈(1,+∞)时,f (x )>0等价于ln x -a x -1x +1>0.设g (x )=ln x -a x -1x +1,则g ′(x )=1x-2a x +12=x 2+21-a x +1x x +12,g (1)=0.9分 ①当a ≤2,x ∈(1,+∞)时,x 2+2(1-a )x +1≥x 2-2x +1>0,故g ′(x )>0,g (x )在(1,+∞)单调递增,因此g (x )>0;②当a >2时,令g ′(x )=0得x 1=a -1-a -12-1,x 2=a -1+a -12-1.由x 2>1和x 1x 2=1得x 1<1,故当x ∈(1,x 2)时,g ′(x )<0,g (x )在(1,x 2)单调递减,因此g (x )<0.综上,a 的取值X 围是(-∞,2].14分 ☞角度3 存在型不等式成立问题设函数f (x )=a ln x +1-a 2x 2-bx (a ≠1),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为0.(1)求b ;(2)若存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1,求a 的取值X 围.[解] (1)f ′(x )=a x+(1-a )x -b . 由题设知f ′(1)=0,解得b =1.3分 (2)f (x )的定义域为(0,+∞), 由(1)知,f (x )=a ln x +1-a 2x 2-x ,f ′(x )=a x +(1-a )x -1=1-a x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -a 1-a (x -1).5分①若a ≤12,则a1-a ≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(1,+∞)单调递增.所以,存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f (1)<a a -1,即1-a 2-1<aa -1,解得-2-1<a <2-1.7分②若12<a <1,则a 1-a >1,故当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 时,f ′(x )<0,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞时,f ′(x )>0,f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫1,a 1-a 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a ,+∞上单调递增.10分所以存在x 0≥1,使得f (x 0)<aa -1的充要条件为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a <aa -1. 而f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-a =a ln a 1-a +a 221-a +a a -1>a a -1,所以不合题意. ③若a >1,则f (1)=1-a 2-1=-a -12<a a -1恒成立,所以a >1.综上,a 的取值X 围是(-2-1,2-1)∪(1,+∞).14分 [规律方法] 1.运用导数证明不等式,常转化为求函数的最值问题.2.不等式恒成立通常可以利用函数的单调性求出最值解决.解答相应的参数不等式,如果易分离参数,可先分离变量,构造函数,直接转化为函数的最值问题,避免参数的讨论.3.“恒成立”与“存在性”问题的求解是“互补”关系,即f (x )≥g (a )对于x ∈D 恒成立,应求f (x )的最小值;若存在x ∈D ,使得f (x )≥g (a )成立,应求f (x )的最大值.应特别关注等号是否成立问题.热点探究训练(二)1.设函数f (x )=3x 2+axex(a ∈R ). (1)若f (x )在x =0处取得极值,确定a 的值,并求此时曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若f (x )在[3,+∞)上为减函数,求a 的取值X 围. 【导学号:62172116】 [解] (1)对f (x )求导得f ′(x )= 6x +a e x -3x 2+ax exe x 2=-3x 2+6-a x +aex.3分 因为f (x )在x =0处取得极值,所以f ′(0)=0,即a =0.当a =0时,f (x )=3x 2e x ,f ′(x )=-3x 2+6x e x,故f (1)=3e ,f ′(1)=3e ,从而f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -3e =3e(x -1),化简得3x -e y =0.7分(2)由(1)知f ′(x )=-3x 2+6-a x +aex, 令g (x )=-3x 2+(6-a )x +a ,由g (x )=0解得x 1=6-a -a 2+366,x 2=6-a +a 2+366.9分当x <x 1时,g (x )<0,即f ′(x )<0,故f (x )为减函数; 当x 1<x <x 2时,g (x )>0,即f ′(x )>0,故f (x )为增函数; 当x >x 2时,g (x )<0,即f ′(x )<0,故f (x )为减函数.11分由f (x )在[3,+∞)上为减函数,知x 2=6-a +a 2+366≤3,解得a ≥-92.故a 的取值X 围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-92,+∞.14分2.(2017·某某模拟)设函数f (x )=e xx2-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +ln x (k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数).(1)当k ≤0时,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在(0,2)内存在两个极值点,求k 的取值X 围. [解] (1)函数y =f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=x 2e x -2x e x x 4-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x 2+1x=x e x -2e x x 3-k x -2x 2=x -2e x-kx x 3.由k ≤0可得e x-kx >0,所以当x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,函数y =f (x )单调递减,当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,函数y =f (x )单调递增.所以f (x )的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,+∞).6分 (2)由(1)知,k ≤0时,函数f (x )在(0,2)内单调递减, 故f (x )在(0,2)内不存在极值点;当k >0时,设函数g (x )=e x-kx ,x ∈[0,+∞). 因为g ′(x )=e x-k =e x-e ln k,当0<k ≤1时,当x ∈(0,2)时,g ′(x )=e x-k >0,y =g (x )单调递增, 故f (x )在(0,2)内不存在两个极值点; 当k >1时,得x ∈(0,ln k )时,g ′(x )<0,函数y =g (x )单调递减,x ∈(ln k ,+∞)时,g ′(x )>0,函数y =g (x )单调递增.所以函数y =g (x )的最小值为g (ln k )=k (1-ln k ). 函数f (x )在(0,2)内存在两个极值点,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧g 0>0,g ln k <0,g 2>0,0<ln k <2,解得e<k <e22.13分综上所述,函数f (x )在(0,2)内存在两个极值点时,k 的取值X 围为⎝ ⎛⎭⎪⎫e ,e 22. 14分3.(2016·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=(x -2)e x+a (x -1)2. (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )有两个零点,求a 的取值X 围.[解] (1)f ′(x )=(x -1)e x+2a (x -1)=(x -1)(e x+2a ).1分 (ⅰ)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.3分 (ⅱ)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ). ①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x-e),所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递增. ②若a >-e2,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0; 当x ∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,ln(-2a )),(1,+∞)上单调递增,在(ln(-2a ),1)上单调递减.5分③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0; 当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,1),(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.7分(2)(ⅰ)设a >0,则由(1)知,f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.又f (1)=-e ,f (2)=a ,取b 满足b <0且b <ln a 2,则f (b )>a 2(b -2)+a (b -1)2=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2-32b >0,所以f (x )有两个零点.9分(ⅱ)设a =0,则f (x )=(x -2)e x,所以f (x )只有一个零点.(ⅲ)设a <0,若a ≥-e2,则由(1)知,f (x )在(1,+∞)上单调递增.又当x ≤1时f (x )<0,故f (x )不存在两个零点;若a <-e2,则由(1)知,f (x )在(1,ln(-2a ))上单调递减,在(ln(-2a ),+∞)上单调递增.又当x ≤1时,f (x )<0,故f (x )不存在两个零点.综上,a 的取值X 围为(0,+∞).14分4.(2017·某某模拟)已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R ). (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,对于任意的t ∈[1,2]函数g (x )=x 3+x 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ′x +m 2在区间(t,3)上总不是单调函数,求m 的取值X 围;(3)求证:ln 22×ln 33×ln 44×…×ln n n <1n (n ≥2,n ∈N +). 【导学号:62172117】[解] (1)f ′(x )=a 1-xx(x >0). 当a >0时,f (x )的单调增区间为(0,1],减区间为[1,+∞); 当a <0时,f (x )的单调增区间为[1,+∞),减区间为(0,1]; 当a =0时,f (x )不是单调函数.4分(2)由f ′(2)=-a 2=1得a =-2,∴f ′(x )=2x -2x.∴g (x )=x 3+⎝ ⎛⎭⎪⎫m2+2x 2-2x ,∴g ′(x )=3x 2+(m +4)x -2.∵g (x )在区间(t,3)上总不是单调函数,且g ′(0)=-2, ∴⎩⎪⎨⎪⎧g ′t <0,g ′3>0.由题意知:对于任意的t ∈[1,2],g ′(t )<0恒成立,所以有:⎩⎪⎨⎪⎧g ′1<0,g ′2<0,g ′3>0,∴-373<m <-9.8分(3)证明:令a =-1,此时f (x )=-ln x +x -3,所以f (1)=-2,由(1)知f (x )=-ln x +x -3在(1,+∞)上单调递增,∴当x ∈(1,+∞)时f (x )>f (1),即-ln x +x -1>0,∴ln x <x -1对一切x ∈(1,+∞)成立,∵n ≥2,n ∈N +,则有0<ln n <n -1,∴0<ln n n <n -1n.word11 / 11 ∴ln 22×ln 33×ln 44×ln n n <12×23×34×…×n -1n =1n(n ≥2,n ∈N +).16分。
江苏省苏州市2015届高三数学二轮复习 考前保温10 考前第6天(教师版)
考前保温10 考前第6天一、填空题1.函数1log 2)(5.0-=x x f x 的零点个数是________. 答案:2【解析】令01log 2)(5.0=-=x x f x ,可得xx )21(log 5.0=.设xx h x x g )21()(,log )(5.0==,在同一坐标系下分别画出函数)(),(x h x g 的图象,可以发现两个函数图象一定有2个交点,因此,函数)(x f 有2个零点. 2.已知,51cos sin =+αα且432παπ≤≤,则=α2cos . 答案:257-【解析】由,51cos sin =+αα得251cos sin 21=+αα,从而25242sin -=α。
又432παπ≤≤, 所以232παπ≤≤,所以2572sin 12cos 2-=--=αα.3.将函数()sin (0)f x x ωω=>的图像向右平移4π个单位长度,所得图像经过点3(,0)4π,则ω的最小值是____________.答案:2【解析】函数向右平移4π得到函数)4sin()4()(ωπωπ-=-=x x f x g ,因为此时函数过点)0,43(π, 所以0)443(sin =-ππω,即,2)443(πωπππωk ==-所以Z k k ∈=,2ω,所以ω的最小值为24.设b a ,>0,且1=ab ,不等式λ≤+++1122b ba a 恒成立,则λ的取值范围是________. 答案:[1,+∞) 【解析】因为1=ab ,所以112112222=≤+=+++=+++abb a ab b b ab a a b b a a ,所以λ≥1.5.已知函数x x x x f ln 3421)(2-+-=在[]1,+t t 上不是单调函数,则t 的取值范围是________.答案:10<<t 或32<<t .【解析】由题意知xx x x x x x x x f )3)(1(3434)(2'---=-+-=-+-=,由0)('=x f 得函数)(x f 的两个极值点为1,3,则只要这两个极值点有一个在区间()1,+t t 内,函数)(x f 在区间[]1,+t t 上就不是单调函数,由11+<<t t 或13+<<t t ,得10<<t 或32<<t .6.在ABC ∆中,90A ∠=︒,1AB =,设点,P Q 满足,(1),AP AB AQ AC R λλλ==-∈.若2BQ CP ⋅=-,则λ=________________.答案:32 【解析】设==, ,则0,21=∙==c b ,又)1(λ-+-=+=,λ+-=+=,由2-=∙得2)1(41()(])1([-=--=--=+-∙-+-λλλλλ,即32,23==λλ 7.已知y x ,为正数,则yx yy x x 22+++的最大值为________.答案:32 【解析】设()+∞∈=,0x y t ,则令122122)(+++=+++=t t t y x y y x x t f , 求导得)(t f 在)1,0(上递增,在),1(+∞上递减,故所求的最大值为32)1(=f . 8.在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为228150x y x +-+=,若直线2y kx =-上至少存在一点,使得以该点为 圆心,1为半径的圆与圆C 有公共点,则k 的最大值是_____________. 答案:34 【解析】∵圆C 的方程可化为:()2241x y -+=,∴圆C 的圆心为(4,0),半径为1. ∵由题意,直线2y kx =-上至少存在一点00(,2)A x kx -,以该点为圆心,1为半径的圆与圆C 有 公共点; ∴存在0x R ∈,使得11AC ≤+成立,即min 2AC ≤. ∵min AC 即为点C 到直线2y kx =-的距离,2≤,解得403k ≤≤.二、解答题9.已知(cos ,sin )(cos ,sin )a b ααββ==,,παβ<<<0.(1)若||a b -= 求证:a b ⊥ ;(2)设(0,1)c =,若a b c += ,求βα,的值.解:(1)∵2||=- ∴2||2=- 即()22222=+-=-,又∵1sin cos ||2222=+==αα,1sin cos ||2222=+==ββ∴222=-∴0=∴⊥(2)∵)1,0()sin sin ,cos (cos =++=+βαβα ∴⎩⎨⎧=+=+1sin sin 0cos cos βαβα即⎩⎨⎧-=-=βαβαsin 1sin cos cos两边分别平方再相加得:βsin 221-= ∴21sin =β ∴21sin =α ∵παβ<<<0 ∴πβπα61,65== 10.如图,在四面体ABCD 中,AB AC DB DC ===,点E 是BC 的中点,点F 在线段AC 上,且λ=ACAF. (1)若EF ∥平面ABD ,求实数λ的值; (2)求证:平面BCD ⊥平面AED .解:(1)因为EF ∥平面ABD ,易得⊂EF 平面ABC , 平面 ABC 平面AB ABD =,所以EF ∥AB ,又点E 是BC 的中点,点F 在线段AC 上, 所以点F 为AC 的中点,由λ=ACAF得21=λ;(2)因为DC DB AC AB ===,点E 是BC 的中点,所以DE BC AE BC ⊥⊥,(第10题图)EABDF又⊂=DE AE E DE AE ,, 平面AED , 所以⊥BC 平面AED , 而⊂BC 平面BCD , 所以平面BCD ⊥平面AED11.已知数列{}n a 的各项均为正数,其前n 项和1(1)(2)2n n n S a a =-+,*n ∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设1(1)n n n n b a a +=-,求数列{}n b 的前2n 项的和2n T .解:(1)当1n =时,1121(1)(2)2S a a =-+,即11a =-或12a =, 因为10a >,所以12a =当2n ≥时,1(1)(2)2n n n S a a =-+,1111(1)(2)2n n n S a a ---=-+,两式相减得:11()(1)0n n n n a a a a --+--=,又因为0n a >,所以10n n a a -+>,所以11n n a a --=, 所以1n a n =+;(2)212233445562321212221n n n n n n n T a a a a a a a a a a a a a a a a ---+=-+-+-++-+2422()n a a a =+++…,又242n a a a ,,,…是首项为3,公差为2的等差数列, 所以2242(321)22n n n a a a n n +++++==+…,故2224n T n n =+12.已知函数()()323,f x ax bx x a b R =+-∈在点()()1,1f 处的切线方程为20y +=.⑴求函数()f x 的解析式;⑵若对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x 都有()()12f x f x c -≤,求实数c 的最小值;⑶若过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线,求实数m 的取值范围. 解:⑴()2323f x ax bx '=+-根据题意,得()()12,10,f f =-⎧⎪⎨'=⎪⎩即32,3230,a b a b +-=-⎧⎨+-=⎩解得10a b =⎧⎨=⎩所以()33f x x x =-⑵令()0f x '=,即2330x -=.得1x =±.因为()12f -=,()12f =-,所以当[]2,2x ∈-时,()max 2f x =,()min 2f x =- 则对于区间[]2,2-上任意两个自变量的值12,x x ,都有()()()()12max min 4f x f x f x f x -≤-=,所以4c ≥.所以c 的最小值为4⑶因为点()()2,2M m m ≠不在曲线()y f x =上,所以可设切点为()00,x y . 则30003y x x =-.因为()20033f x x '=-,所以切线的斜率为2033x -则2033x -=300032x x mx ---,即32002660x x m -++=.因为过点()()2,2M m m ≠可作曲线()y f x =的三条切线, 所以方程32002660x x m -++=有三个不同的实数解. 所以函数()32266g x x x m =-++有三个不同的零点.则()2612g x x x '=-.令()0g x '=,则0x =或2x =.则()()0020gg>⎧⎪⎨<⎪⎩,即6020mm+>⎧⎨-+<⎩,解得62m-<<。
2015届高考苏教版数学大一轮复习配套课件:第15章 第1节 坐标系
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第六页,编辑于星期五:十点 三十三分。
第一节 坐 标 系 结束
[试一试] 1.点 P 的极坐标为2,-π3,则点 P 的直角坐标为________.
解析:∵ρ=2,θ=-π3.
∴x=ρcos θ=2cos-π3=1,
y=ρsin θ=2sin-π3=- 3. 答案:(1,- 3)
点M
互化
公式
直角坐标(x,y) x= ρcos θ y= ρsin θ
极坐标(ρ,θ) ρta2n=θ=x2+xyyx2≠0
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第三页,编辑于星期五:十点 三十三分。
4.常见曲线的极坐标方程
曲线
图形
圆心在极点,半
径为r的圆
圆心为(r,0),半
径为r的圆
圆心为,半径为
r的圆
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x′9 2-y1′62=1, 即x92-1y62 =1 为曲线 C′的方程,可见仍是双曲线,则焦点
F1(-5,0),F2(5,0)为所求.答案:(-5,0)或(5,0)
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第一节 坐 标 系 结束
[类题通法] 平面图形的伸缩变换可以用坐标伸缩变换来表示.在伸缩 变换xy′′==μλ··xy,,λμ>>00 下,直线仍然变成直线,抛物线仍然变 成抛物线,双曲线仍然变成双曲线,圆可以变成椭圆,椭圆也 可以变成圆.
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2015江苏高考数学基本不等式复习
大方向教育个性化辅导教案教师: 徐琨 学生: 学科: 数学 时间:课 题(课型) 基本不等式教学方法:知识梳理、例题讲解、归纳总结、巩固训练自主梳理1.基本不等式ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:__________.(2)等号成立的条件:当且仅当______时取等号. 2.几个重要的不等式(1)a 2+b 2≥______ (a ,b ∈R ). (2)b a +ab≥____(a ,b 同号). (3)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ).(4)⎝⎛⎭⎫a +b 22____a 2+b 22.3.算术平均数与几何平均数设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为__________,几何平均数为________,基本不等式可叙述为:____________________________________. 4.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当______时,x +y 有最____值是______(简记:积定和最小). (2)如果和x +y 是定值p ,那么当且仅当______时,xy 有最____值是________(简记:和定积最大). 【典型例题】例1、若直线220(,0)ax by a b +-=>始终平分圆224280x y x y +---=的周长,则12a b+的最小值为 . 变式1:若正数y x ,满足211=+yx ,则y x z 2+=的最小值为 变式2:若正数y x ,满足082=-+xy y x ,则y x z +=的最小值为变式3:已知b a ,是给定的正数,则2222sin cos a b z αα=+的最小值为变式4:1()()9ax y x y++≥对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为 .例2、若正数,a b 满足条件3ab a b =++,则ab 的取值范围是 。
2015届高考数学第一轮复习指导
2015届高考数学第一轮复习指导一、重视计算能力在高三总复习的第一阶段,我们的主要任务是:吃透教材,全面,系统的掌握高中的数学基本知识深刻理解基本概念,正确掌握定理、原理、法则、公式,并形成记忆、形成技能;把相关的知识相连结,融会贯通、着眼联系、互相渗透、灵活应用。
这是我们一轮复习在知识上的要求和目标,但我们发现,最后到高考前,好多同学知识上都达到了这个要求,但分数仍然不是很高,为什么呢,就是因为这些同学老师把会的东西算错,细节的关注不够,比如说答题的基本步骤不是很清楚,书写不够规范等等,就是拿不到全分。
所以新东方一对一刘亮老师建议同学们在高三复习的整个过程中注重计算能力,只有具有良好的计算能力才保证高考中把我们百分之百的实力都发挥出来,都会但是得不到分是个很痛苦的过程,不要以为,我因为计算错了许多还比其他同学分数高,你就比他学的好,比他聪明,这个是很愚蠢的想法,由不会到会的过程还是很轻松的,尤其在我们高考难度要求越来越低的情况下,一个人的习惯是最不好改变的,而且没有老师在很短时间内帮你解决习惯问题。
所以重视计算吧,这是考取高分的保障。
二、回归课本,注重基础,重视预习数学的基本概念、定义、公式,数学知识点的联系,基本的数学解题思路与方法,是高考数学第一轮复习的重中之重。
回归课本,自己先对知识点进行梳理,把教材上的每一个例题、习题再做一遍,确保基本概念、公式等牢固掌握,要扎扎实实,不要盲目攀高,欲速则不达。
复习课的容量大、内容多、时间紧。
要提高复习效率,必须使自己的思维与老师的思维同步。
而预习则是达到这一目的的重要途径。
没有预习,听老师讲课,会感到老师讲的都重要,抓不住老师讲的重点;而预习了之后,再听老师讲课,就会在记忆上对老师讲的内容有所取舍,把重点放在自己还未掌握的内容上,从而提高复习效率。
预习还可以培养自己的自学能力。
三、区别对待不同的知识点之难易程度知识有难有易,根据自身情况找准发力点,比如我们在复习函数时,知识点比较难,而且比较乱,考题也小题居多,灵活性大,有些同学只能掌握的六七成,我认为这个水平还是可以的,我们只需要保持住所会的部分就可以了,对于函数我认为就复习成功了,但三角就不一样了,本身难度就不大,而且大题的考法还很固定,所以我们复习这块知识时就需要跟他死磕,高考题,模拟题应该9成一场都会做,基本上就是来一个会一个,达不到要求就去练,要有练不死就要往死里练的架势,因为像三角这类知识点是保证我们基础得分的,如果一轮结束你这些东西还不会,你就跟已经掌握的同学拉开一个档次了,因为别人去学别的稍难一些的知识了,相当于去提高了你还在挣扎基础,怎么去跟人家竞争啊。
2015届数学高考考前指导
另外,也可按如下步骤做出 y
f ( f ( x )) 2 2 x 1 1 的图象:先作
y 2 2x 1 1的图象,再作 y 2 2 x 1 1 的图象
江苏省大丰高级中学 朱正琴
ห้องสมุดไป่ตู้
② 判断零点所在的区间; 在平面直角坐标系 xOy 中,设直线 y
x 2 y 2 n2
(2,4) 已知幂函数过点 ,则其解析式为 __________.
若函数是 R 上的偶函数,则有 …….
④ 函数的定义域和值域 注:函数 函数 y x
xa x f ( x) 1 log2 x 的定义域为 _____;函数 y x
2 的值域为__________; x2
江苏省大丰高级中学 ( 朱正琴 )的值域为________;
(2)复数运算(复数的四则运算、复数的模、复
数的共轭复数、复数的实部和虚部);
江苏省大丰高级中学 朱正琴
(3)简易逻辑
① 充要关系的判断;A的充要条件是B,A是B的
充要条件; ② 简单命题的四种命题形式; ③ 含有一个量词的命题的否定. (4)古典概型 注:一定要老老实实的枚举事件,该题要格外重 视,切忌谨慎使用组合数公式,是容易题中的分
x ln x y x e ,函数 ( x≤ 1)的值域为 f ( x) x
.
( 19)基本不等式 注 1:一正二定三相等的使用条件 . 注 2:注意使用基本不等式的“拆凑”
1 1 1 ) yz ,则 ( x )( x ) 的 例 1:已知正实数 x, y, z 满足 2 x( x 1 y z y z
0 a 1
( 12)线性规划 注: a 2 b 2 ,
江苏省南京师大附中高三数学周练第十三周立体几何辅导练习教师
江苏南京师大附中2015届高三数学每周辅导立体几何辅导练习(第十三周)(教师版)(1)若空间中有两条直线,则“这两条直线为异面直线”是“这两条直线没有公共点”的_______.充分非必要条件(2)在空间四边形ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 上分别取E 、F 、G 、H 四点,如果EF 、GH 交于一点P ,则下列说法正确的有__________.②①P 点一定在直线BD 上 ②P 点一定在直线AC 上③P 点在直线AC 和BD 上 ④P 点既不在直线BD 上,也不在直线AC 上(3) 正方体ABCD —A 1 B 1 C 1 D 1中,P 、Q 、R 、分别是AB 、AD 、B 1 C 1的中点,那么正方体的过P 、Q 、R 的截面图形是______边形. 六边形(4)给出下列命题 ①空间四点共面,则其中必有三点共线;②空间四点不共面,则其中任何三点不共线;③空间四点中有三点共线,则此四点共面;④空间四点中任何三点不共线,则此四点不共面.其中正确的命题有__________. ②③(5)已知直线n m l 、、及平面α,下列命题中的假命题有__________. ④①若//l m ,//m n ,则//l n . ②若l α⊥,//n α,则l n ⊥.③若l m ⊥,//m n ,则l n ⊥. ④若//l α,//n α,则//l n .(6)设A 、B 、C 、D 是空间四个不同的点,在下列命题中,不正确...的有__________.③ ①若AC 与BD 共面,则AD 与BC 共面②若AC 与BD 是异面直线,则AD 与BC 是异面直线③若AB =AC ,DB =DC ,则AD =BC④若AB =AC ,DB =DC ,则AD ⊥BC(7)关于直线,m n 与平面,αβ,有以下四个命题:①若//,//m n αβ且//αβ,则//m n ;②若,m n αβ⊥⊥且αβ⊥,则m n ⊥;③若,//m n αβ⊥且//αβ,则m n ⊥;④若//,m n αβ⊥且αβ⊥,则//m n ;其中真命题的序号有__________. ②③(8)已知a 、b 为不垂直的异面直线,α是一个平面,则a 、b 在α上的射影有可能是: ①两条平行直线;②两条互相垂直的直线;③同一条直线;④一条直线及其外一点. 在上面结论中,正确结论的编号是__________.①②④(写出所有正确结论的编号)9.如下图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,侧面对角线AB 1、BC 1上分别有两点E 、F ,且B 1E =C 1F .求证:EF ∥平面ABCD .A DBCD 1111EF GN证法一:分别过E 、F 作EM ⊥AB 于点M ,FN ⊥BC 于点N ,连结MN .∵BB 1⊥平面ABCD ,∴BB 1⊥AB ,BB 1⊥BC .∴EM ∥BB 1,FN ∥BB 1.∴EM ∥FN .又B 1E =C 1F ,∴EM =FN .故四边形MNFE 是平行四边形.∴EF ∥MN .又MN 在平面ABCD 中,∴EF ∥平面ABCD .证法二:过E 作EG ∥AB 交BB 1于点G ,连结GF ,则A B E B 11=BB G B 11. ∵B 1E =C 1F ,B 1A =C 1B ,∴B C F C 11=BB G B 11. ∴FG ∥B 1C 1∥BC .又∵EG ∩FG =G ,AB ∩BC =B ,∴平面EFG ∥平面ABCD .而EF 在平面EFG 中,∴EF ∥平面ABCD .评述:证明线面平行的常用方法是:证明直线平行于平面内的一条直线;证明直线所在的平面与已知平面平行.10.如图,在五面体ABCDEF 中,点O 是矩形ABCD 的对角线的交点,面CDE 是等边三角形,棱//12EF BC =. (Ⅰ)证明FO //平面CDE ; (Ⅱ)设3BC CD =,证明EO ⊥平面CDF .解:(Ⅰ)证明:取CD 中点M ,连结OM .在矩形ABCD 中,1//2OM BC ,又1//2EF BC , 则//OM EF ,连结EM ,于是四边形EFOM 为平行四边形.//FO EM ∴,又FO ⊄平面CDE ,EM ⊂平面CDE ,∴FO ∥平面CDE(Ⅱ)证明:连结FM ,由(Ⅰ)和已知条件,在等边△CDE 中, ,CM DM EM CD =⊥且3122EM CD BC EF ===. 因此平行四边形EFOM 为菱形,从而EO ⊥FM 而FM ∩CD =M ,∴CD ⊥平面EOM ,从而CD ⊥EO .而FM CD M ⋂=,所以EO ⊥平面CDF .。
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…4分
定义域为 .6分
(2)因 ,即 >0,
故 为锐角,于是 .10分
∴ = = .
讲评建议:
第(1)问中,必须注意 中x的条件限制.
第(2)中,学生常会将“ ”展开,并结合 ,联列解方程组,进而求出 的值;但在三角恒等变换中,角的变换也应加以必要的关注,有时能简化运算,如2012年江苏高考题填空第11题。
这么看,第(Ⅱ)问与第(Ⅰ)也有渊源,因为“设 ,讨论函数 的图象与直线 ( )公共点的个数”就是等价于研究“方程 ( )解的个数”,我们对方程作变形处理得 ,即 ,若令 , ,即有 ,这样问题就回归到直线 ( )与函数 的图象的公共点的个数的问题上.
这么看,本题的第(Ⅱ)(Ⅲ)两问,都是在简单的第(Ⅰ)问的基础上向前发展起来的。
高邮一中立体几何
1.如图,正方形 所在平面与平面四边形 所在平面互相垂直,△ 是等腰直角三角形,
(I)求证: ;
(II)设线段 、 的中点分别为 、 ,求证: ∥
【解析】解法一:
因为平面ABEF⊥平面ABCD,BC 平面ABCD,BC⊥AB,平面ABEF∩平面ABCD=AB,所以BC⊥平面ABEF.所以BC⊥EF.
(2)a=1时,f(x)=x3+x2﹣x+m,f(x)有三个互不相同的零点,即m=﹣x3﹣x2+x有三个互不相同的实数根,构造函数确定函数的单调性,求函数的极值,从而确定m的取值范围;
(3)求导函数,来确定极值点,利用a的取值范围,求出f(x)在x∈[﹣2,2]上的最大值,再求满足f(x)≤1时m的取值范围.
故H(x)在[ , ]上单调递减,故函数H(x)在[ , ]上至多有一个零点;又H( )= ( ﹣ )>0,H( )=﹣ <0;且H(x)在[ , ]上是连续不断的,
故函数H(x)在[ , ]上有且只有一个零点.
3.已知函数 .
(I)若f(x)为定义域上的单调函数,求实数m的取值范围;
(II)当m=1,且1≥a>b≥0时,证明: .
令 ,则 ,因为 ,所以 ,所以 为 上的增函数,所以 ,即 ,故不存在正实数 使得 成立.
(Ⅲ)若存在不等实数 ,使得 ,则 和 中,必有一个在 ,另一个在 ,不妨设 , .
①若 ,则 ,由(Ⅰ)知:函数 在 上单调递减,所以 ;
②若 ,由(Ⅱ)知:当 ,则有 ,而
所以 ,即
而 ,由(Ⅰ)知:函数 在 上单调递减,所以 ,即有 ,由(Ⅰ)知:函数 在 上单调递减,所以 ;
综合①,②得:若存在不等实数 ,使得 ,则总有 .
说明:由轴对称函数的性质启发命制该题,将函数的单调性,方程的根、导函数,不等式知识融为一体,考查学生的等价转化能力,分析问题,解决问题的能力。分步设问,逐层递进,叙述简洁,具有较高的区分度。
题目的来源与发展:(1)其实本题也来源于直线 与 的关系.因为 ,令 ,则得 ,则转化为直线 与 的关系;
(2)若函数 的图象关于 对称,则有 ;因此轴对称函数一定会有函数值相等的点,但有函数值相等的点,未必有对称轴,本题第(Ⅱ)(Ⅲ)问就是基于弄清楚这一点来命制的,因此掌握概念的本质是关键.
丁沟中学函数题三道
1.设函数f(x)=x3+ax2﹣a2x+m(a>0)
(1)若函数f(x)在x∈[﹣1,1]内没有极值点,求实数a的取值范围;
(Ⅱ)若对任意x∈[﹣ ,0],不等式g(x)≥x•f(x)+m恒成立,求实数m的取值范围;
(Ⅲ)试探究当x∈[ , ]时,方程g(x)=x•f(x)的解的个数,并说明理由.
解:(Ⅰ)由题意得,
f(x)=sinx,g(x)=excosx,g(0)=e0cos0=1;
g′(x)=ex(cosx﹣sinx),g′(0)=1;
∴ ,或 <﹣1(a<﹣3不合题意,舍去),解得a>3,
∴a的取值范围是{a|a>3};
(2)当a=1时,f(x)=x3+x2﹣x+m,
∵f(x)有三个互不相同的零点,
∴f(x)=x3+x2﹣x+m=0,即m=﹣x3﹣x2+x有三个互不相同的实数根.
令g(x)=﹣x3﹣x2+x,则g′(x)=﹣(3x﹣1)(x+1)
又x∈[﹣2,2],∴f′(x)在[﹣2, )上小于0,f(x)是减函数;
f′(x)在( ,2]上大于0,f(x)是增函数;∴f(x)max=max{f(﹣2),f(2)},
而f(2)﹣f(﹣2)=16﹣4a2<0,∴f(x)max=f(﹣2)=﹣8+4a+2a2+m,
又∵f(x)≤1在[﹣2,2]上恒成立,∴f(x)max≤1,即﹣8+4a+2a2+m≤1,
对于直线 与 也有类似的结论.
题目2:已知函数 ( 为自然对数的底数)
(Ⅰ)求 的单调区间;
(Ⅱ)是否存在正实数 使得 ,若存在求出 ,否则说明理由;
(Ⅲ)若存在不等实数 ,使得 ,证明: .
解:(Ⅰ)函数 的单调递减区间是 ,单调递增区间为 .
(Ⅱ)不存在正实数 使得 成立.
事实上,由(Ⅰ)知函数 在 上递增,而当 ,有 ,在 上递减,有 ,因此,若存在正实数 使得 ,必有 .
题目的来源与发展:此题的第(Ⅲ)问用了第(Ⅰ)问的更深一步的结论,也是一个常遇到的结论:对于 ,不等式 恒成立,当且仅当 时,等号成立,从图象上看就是直线 是对数函数 在 处的切线,且除了切点外,对数函数 的图象恒在直线 图象的下方,其关系如图:
因此我们就有这样的结论:直线 ( )与函数 的图象的公共点的个数,当 时,有2个公共点;当 时,有1个公共点;当 时,有0个公共点.
(2)a=1时函数f(x)有三个互不相同的零点,求实数m的取值范围;
(3)若对任意的a∈[3,6],不等式f(x)≤1在x∈[﹣2,2]上恒成立,求实数m的取值范围.
解题分析
(1)要使函数f(x)在x∈[﹣1,1]内没有极值点,只需f′(x)=0在[﹣1,1]上没有实根即可,即f′(x)=0的两根x=﹣a或x= 不在区间[﹣1,1]上;
因为⊿ABE为等腰直角三角形,AB=AE,所以∠AEB=45°,
又因为∠AEF=45,所以∠FEB=90°,即EF⊥BE.
因为BC 平面ABCD, BE 平面BCE,BC∩BE=B所以
(II)取BE的中点N,连结CN,MN,则MN PC
∴PMNC为平行四边形,所以PM∥CN.
∵CN在平面BCE内,PM不在平面BCE内,∴PM∥平面BCE.
2015届江苏高考考前一周
数学指导性复习资料
高邮中学导数与函数两题
题目1:已知 ( ), ( ).
(Ⅰ)判断函数 的单调性,给出你的结论;
(Ⅱ)设 ,讨论函数 的图象与直线 ( )公共点的个数;
(Ⅲ)若数列 的各项均为正数, ,在 时, ( ),求证: .
变式:求证: ( ).
解:(Ⅰ)求导 ,由 得 .
即m≤9﹣4a﹣2a2,在a∈[3,6]上恒成立∵9﹣4a﹣2a2在a∈[3,6]上是减函数,
最小值为﹣87∴m≤﹣87,∴m的取值范围是{m|m≤﹣87}.
2、已知函数f(x)=cos(x﹣ ),g(x)=ex•f′(x),其中e为自然对数的底数.
(Ⅰ)求曲线y=g(x)在点(0,g(0))处的切线方程;
当 时, ,即( )成立;
假设 时, 成立,
那么,当 时,由(Ⅰ)知: ,即有不等式 ( )于是 ,
即有 也成立,综上可知( )式成立.
变式的证明如下:
由 ,得 ,所以有
,
即 ( ).
说明:此题是一道函数、数列与不等式的综合问题,共设置三问,难易梯度明显.第问(Ⅰ)考查基本函数的单调性,比较简单;第(Ⅱ)问在考查函数单调性的同时,还重点考查了函数的图象,渗透数形结合思想,由于解决时要将原问题“讨论函数 的图象与直线 ( )公共点的个数”转化为“讨论曲线 与直线 ( )公共点的个数”,这一转化有一定的思维难度,因此难度明显大于第(Ⅰ)问;第(Ⅲ)问考查数列与不等式,证明数列与不等式时,代数变形的难度较大,其变形的目的性不好把控,是真正的压轴点所在.
∵x∈[﹣ ,0],∴(ex﹣x)cosx≥0,(ex+1)sinx≤0;
故h′(x)≥0,故h(x)在[﹣ ,0]上单调递增,
故当x=﹣ 时,hmin(x)=h(﹣ )=﹣ ;故m≤﹣ ;
(Ⅲ)设H(x)=g(x)﹣x•f(x),x∈[ , ];则当x∈[ , ]时,
H′(x)=ex(cosx﹣sinx)﹣sinx﹣xcosx=(ex﹣x)cosx﹣(ex+1)sinx<0,
令g′(x)>0,解得﹣1<x< ;令g′(x)<0,解得x<﹣1或x> ,
∴g(x)在(﹣∞,﹣1)和( ,+∞)上为减函数,在(﹣1, )上为增函数,
∴g(x)极小=g(﹣1)=﹣1,g(x)极大=g( )= ;∴m的取值范围是(﹣1, );
(3)∵f′(x)=0时,x=﹣a或x= ,且a∈[3,6]时, ∈[1,2],﹣a∈(﹣∞,﹣3];
解:(I) ,
∴ ……2分
对 , ,故不存在实数m,使 对 恒成立,
由 对 恒成立得, ≥ 对 恒成立
而 <0,故m≥0
经检验,当m≥0时, 对 恒成立
∴当m≥0时,f(x)为定义域上的单调递增函数.
(II)当m = 1时,令
,在[0,1]上总有 ≥0,即 在[0,1]上递增
∴当 时, ,即 ①令 ,
2当 时,函数 的图象与直线 ( )有1个公共点;
3当 时,函数 的图象与直线 ( )有0个公共点.
(Ⅲ)由题意,正项数列 满足: ,
由(Ⅰ)知: ,即有不等式 ( )
由已知条件知 , ,
故 ,所以当 时, , , , , ,以上格式相乘得: ,又 ,故 ,即 ,对 也成立.所以有 ( )( ).