高考数学大题题型通解(2021年整理)
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高考数学大题题型通解(word版可编辑修改)
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高考数学:高考大题中的通解思维
当前教学上喜欢讲究一题多解,因为这样能够锻炼学生的做题思维和技巧,但是搏众高考中心今天我们要反其道而行之,那就是一解多题。
数学大题表面上是很难,但是通过多年的教学积累和经验总结,我们发现数学整个学科的解题思维基本上趋于一致,能够形成通解,使我们在数学教学上大幅的简化,甚至不需要刻意的思考.我们借助一下历年高考真题,看看是不是能够用一种方法或一种思维进行解答.这里,我们全部采用05~08全国I 卷的最后一题,发现是数列、函数或不等式题,没关系,题型不一样,看看是否能用固定的思维解法,解题步骤中存在什么样的共性:
(05全国卷)已知函数].1,0[,274)(2∈--=x x
x x f (Ⅰ)求)(x f 的单调区间和值域;
(Ⅱ)设1≥a ,函数。
若对于任意总存在,
使得)()(10x f x g =成立,求a 的取值范围。
解析:本题看似式子复杂,但是第一问直接可根据定义去做,这个分数必须拿到.根据定义得出以下式子:
解:(I)对函数)(x f 求导,得222)2()72)(12()2(7164)(x x x x x x x f ----=--+-='到这步几乎大家都会,题目问的是的单调区间和值域,很多人看到这个式子不敢往下分析,其实仍旧跟据定义: 令0)(='x f 解得.2
721==x x 或然后做表分析即可.【思考:凭什么令0)(='x f ?】 当x 变化时,)(),(x f x f '的变化情况如下表:
所以,当)21,0(∈x 时,)(x f 是减函数;当)1,2
1(∈x 时,)(x f 是增函数。
当]1,0[∈x 时,)(x f 的值域为[-4,-3]。
第二问很多人看题目就晕菜了,其实这道题即使你不会分析,大胆的往下做,就能把题目做对,我们思考下,题目给的条件和我们要求的差距点是什么?这道题的差距点虽然较大,但是用这种求差值的思想是能一步步走下去的,题目给的是g (x ),x 1和x 0,并且给了范围,要我们求解a 的范围,要想求a 的值,就必须列出a 的表达式,a 的表达式想要列出,就必须从g (x )入手,题目给的信息除了区间就没有其他能利用的条件了.既然题目给的是区间,因此我们不妨对函数)(x g 求导,得).(3)(22a x x g -='【思考:凭什么进行求导?目的是什么?】到了这一步,由于题目告诉我们1≥a ,所以当)1,0(∈x 时,.0)1(3)(2≤-<'a x g
因此当)1,0(∈x 时,)(x g 为减函数,从而当]1,0[∈x 时有)].0(),1([)(g g x g ∈这个就是我们所要的缺失条件。
到这里可能同学们清楚了为什么要进行求导,因为题目给了我们取值区间,要想求出a 值,只要判断这个函数的增减性就行了,这就是条件差异弥补的推导思想。
由于知道函数的增减性,就容易了,马上可列出a 的表达式:
又,2)0(,321)1(2a g a a g -=--=即当]1,0[∈x 时有].2,321[)(2a a a x g ---∈有人说这个不是表达式,还是个未知数,没关系,我们再用同样的思想去走,发现现在能利用的条件也异常清楚了(因为就这个没用上了):
任给]1,0[1∈x ,]3,4[)(1--∈x f ,存在]1,0[0∈x 使得)()(10x f x g =,
则
即
解得 351-≤≥a a 或; .2
3≤a 又1≥a ,故a 的取值范围为.2
31≤≤a 评析:这道题式子复杂,05年高考时候正确率非常之低,但是其中的解题过程并不复杂,思维方向也十分明确,只是考题将多个概念进行转换,条件隐蔽的相对较深。
数学题的核心就是知识点与逻辑能力的结合,但是总的思想是异常相似的,几乎全部的解答题都可以用一个思
维来做,就是“条件差异弥补法”和“必要性思维”.所谓的“必要性思维”指的是要想获取某个结果,必须获得的前提是什么,多属于逆推,两者的道理是一样的。
这里我们总结出这道题的思维步骤和解题步骤:
全部的思维步骤:
1、 严格按照题目的要求,判断要我们干什么
2、 找出题目给的条件和我们要求的差距点是什么
3、 利用“找后补”或“找前提"的方式弥补出这个差距
4、 最终联系条件得出这个结论
固定的解题步骤:
1、 直接根据课本定义得出结论(某类题注意取值分析)
2、 用求同存异的思想进行条件转换
3、 函数用式子变形推出结果(引申:若是证明,数列用数学归纳法)
我们来看下道题,是否能够套用以上结论:
(06全国卷)设数列{}n a 的前n 项的和
14122333n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n =
(Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;
(Ⅱ)设2n
n n T S =,1,2,3,n =,证明:132n
i i T =<∑ 解析:题目直接要求我们求首项和通项,由于我们知道通项和Sn 公式,就能直接根据定义来做.
解: (Ⅰ)由 S n =43
a n -错误!×2n+1+错误!, n=1,2,3,… , ① 得 a 1=S 1= 错误!a 1-错误!×4+错误! 所以a 1=2.
再由①有 S n -1=错误!a n -1-错误!×2n
+错误!, n=2,3,4,… ②
将①和②相减得: a n =S n -S n -1= 错误!(a n -a n -1)-错误!×(2n+1-2n ),n=2,3, …做到这一步相信大家都会,那么我们要求a n 公式,通过这个式子,我们发现差距点在a n -a n -1,同时可以2n+1-2n 也是相差一次,因此直接提出后,可以得出: a n +2n =4(a n -1+2
n -1),n=2,3, … , 这个就是我们所弥补的缺失点。
因而数列{ a n +2n }是首项为a 1+2=4,公比为4的等比数列,即 : a n +2n =4
×4n -1= 4n , n=1,2,3, …, 因而a n =4n -2n
, n=1,2,3, …, 做到这里,我们要问自己凭什么这么转化,我们所求的a n 和得到的结果(a n 与a n -1)存在差异点,要想把这个差异点弥补,就把他们之间的关系列出,就能得出结论.
第二问是数学证明,首先可以考虑数学归纳法证明,但是这题题设与我们得到的结论差距较少,直接求解较快,如果为求稳妥,建议用数学归纳法。
看看直接求解的思路:
题目让干嘛就干嘛,别多想,直接用定义。
题目给的是2n
n n
T S =这个式子,那么必须求出Sn 。
(Ⅱ)将a n =4n -2n 代入①得 S n = 错误!×(4n -2n )-错误!×2n+1 + 错误! = 错误!×(2n+1-1)(2n+1
-2) 【请思考】 = 错误!×(2n+1-1)(2n -1) ,然后求出Tn 和1
n
i i T =∑(问题与题目的差距点,并想办法补上) T n = 错误!= 错误!×错误! = 错误!×(错误! - 错误!)
所以, 1n i i T =∑= 错误!1(n
i =∑错误! - 错误!) = 错误!×(错误! - 错误!) < 错误!
评析:这题本身难度不高,但是第一步的难度较大,但是用上必要性思维和求差距思想,要想获得a n 通项,必须结合起来解答,全部的难点仅此而已。
总体而言,全部的解题思维是惊人的趋于一致的.不信?看下道题:
(07全国卷)已知数列{}n a 中12a =
,11)(2)n n a a +=+,123n =,
,,…. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)若数列{}n b 中12b =,13423
n n n b b b ++=+,123n =,,,…,
证明:43n n b a -<≤,123n =,
,,…. (07全国卷)解析:发现这题的做法思路完全和06年的一致,显然不能一步到位,还是先
求出a n 与某个数的关系式,题目告诉我们11)(2)n n a a +=+,说明差距体现在1上,用这个式子来决定我做题的方向:
解(Ⅰ)由题设:11)(2)n n a a +=+1)(1)(2n a =+
1)(n a = 11)(n n a a +=.
所以,数列{n a 是首项为21的等比数列,
1)n n a =,即n a 的通项公式为1)1n n a ⎤=+⎦,123n =,,,…. 这道题难在第一步不知道如何去想,题目告诉我们的条件似乎比较棘手,但是用这种“追求差异”并想法弥补的思维定式去做,很容易就将题目解答出来了。
对于高考,方法越简单越实用越好,尤其是第二步给出了个看似复杂的式子,我们没有必要花费过多的精力推导,直接用数学归纳法即可(过程略)。
评析:整体难度其实不大,但是看起来比较有难度。
我们只要沿用这种求同存异的“补差”思想,还是非常容易做的,甚至连计算都不难。
看到这里,大家应该能用这种思维去做其他题了吧,我们日常遇见的题型虽然各有差异,其实总的做题思维真的没有太多差距,并且在解题步骤上也十分类同。
大家不妨用这种思维去看看08的最后一题.
(08全国卷)设函数()ln f x x x x =-.数列{}n a 满足101a <<,1()n n a f a +=.
(Ⅰ)证明:函数()f x 在区间(01),
是增函数; (Ⅱ)证明:11n n a a +<<;
(Ⅲ)设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b
-≥.证明:1k a b +>. 简要解析:看看08高考题型结合函数了,依旧用同一个思想,第一步,依旧是题目让干嘛就干嘛,求函数增减性,直接用定义,要证明,数学归纳法。
解:第一步(略),第二步证明,发现第一步函数的增减性可以直接利用,直接用数学归纳法。
第三步较为复杂,没关系,这题表面是数列,其实考察的是不等式,无论是哪类题型,其根本点还是从条件中寻求差异,要我们证明1k a b +>,给的条件是设1(1)b a ∈,,整数11ln a b k a b -≥,依旧是以“必要性思维”来思考,要想获得1k a b +>这个结论,必须列出他们的表达,要想列出他们的表达,必须利用有这两个字母的条件,我们发现题目有()ln f x x x x =-和1()n n a f a +=,然后就能轻松的得出结论:由()ln f x x x x =-.1()n n a f a += ,k
k k k a a b a b a ln 1--=-+11ln k
i i i a b a a ==--∑到了这里,几乎全部出来了。
1, 若存在某i k ≤满足i a b ≤,则由第二步可知:1k i a b a b +-<-≥0
2, 若对任意i k ≤都有b a i >,则k
k k k a a b a b a ln 1--=-+ 11ln k i i i a b a a ==--∑11ln k i i a b a b ==--∑11()ln k
i i a b a b ==--∑b ka b a ln 1
1--> b ka b a ln 11--≥)(11b a b a --->0=,即1
k a b +>成立. 解析:这道题出的十分经典,即考察定义,又综合了多个知识点,同时式子看起来比较能够“吓唬”人,思维跳跃过程很大,但是计算本身并不复杂,这题失分率非常之高,第一步的过程就把很多学生难倒,这是不应该的,其实无论多难的数学题,解题的根本方法是从题目本身入手,题目让干嘛就干嘛,要我们做什么就自然而然的做,而不是看到题就联系知识点套用,那样只能做简单的题,对付这类灵活多变的综合题,我们要在做题过程中形成这种相对固定的解题思路,达到用一招就能化解多题,做一题,会百题的效果。
纵观近年数学考题,几乎都可以用这种思维拿下,当然这是站在数学的理解基础上,核心原则是以题做题,挖掘各类题型思维的共性,这样才能在数学考试上战无不胜,攻无不克。
09试题的题型虽然比较独特,但是看看能否用这种思维来作出这道题呢?我们看看:设函数()3233f x x bx cx =++在两个极值点12x x 、,且11[10],[1,2].x x ∈-∈,
(I )求b c 、满足的约束条件,并在下面的坐标平面
内,画
出满足这些条件的点(),b c 的区域;
(II)证明:()21102f x -≤≤- 解析:不管这道题的问法是什么,拿到题后还是先关
注题目让我们干什么。
题目意图是让我们画出关于f (x)成
立bc
的条件范围,我们什么都不要想,直接顺着题意来:
()2363f x x bx c '=++由题意知方程()0f x '=有两个根12x x 、
1[10],x ∈-且,2[1,2].x ∈则有()10f '-≥,()00f '≤,()()1020f f ''≤≥,故有 这个不等式组全部转化为c 的表达式,出来后就能通过坐标系画图,它们
围起来的区域就是所得的区域。
之所以要求导,是因为导数=0时是极值点,
这个就是直接根据定义得来的,符合我们说的通解思维。
(具体图不画了)
第(II)问很多考生就不会做了,因为有一定的区分度,更主要原因是含字母较多,不易找到突破口.来看我们的思想原则:首先找出题目给的条件和我们要求的差距点是什么,然后利用“找后补"或“找前提"的方式弥补出这个差距,题目让我们干嘛就干嘛。
本题让我们证
明()21102
f x -≤≤-,既然是要求x 2,我们不妨想办法列出f (x 2)的表达,从题目给的极值和x 2的取值范围,我们不妨根据定义对()32222233f x x bx cx =++求导,得出
()22223630f x x bx c '=++=,有了这个式子,我们看看还有什么条件没用上?转化一步,写成
c x bx 2121222--=,那么直接消去b 得,()32221322
c f x x x =-+为什么要消去b 呢?因为由第一步大家画的区域可以知道b ,c 的取值范围,我们只有将()2x f 转为b 或c 的表达式,才能得
出结果,这是由题目条件的差异来决定的,当考生拿到题的时候,第一时间要朝着“能利用”的方向转化,要想证明()2x f 这个式子,必须列出表达式,表达式列出后,存在两个字母,要
想能够得出结论,当然要消去一个字母,这就是通解中求差异的必要性思维。
其实无论消去b 或者消去c ,都能根据第一步的结论得出证明结果,只是消去b 省事一些而已。
又2[1,2]x ∈,且[2,0]c ∈-,所以有()c x f c 2
321342+-≤≤+-,又有02≤≤-c 2110()2
f x ∴-≤≤- 最后管卫东总结一下,以后碰上数学大题,千万不要慌乱,直接照着题目意思来,坚信自己能够做下去并且做对.因为高考很难遇到熟悉的题型,所以大家在训练的时候一定把握住上面说的特点:1、题目让干嘛就干嘛;2、找出问题和条件的差距点;3、但凡卡住的时候找“前提”或“后补”。
这里只是借用数学高考试题,题型可以说几乎都不一样,但总体的思路却有其相似之处。
纵观题海,其实理科大多数学科都能够总结出这类通解方法。
当然,作为一个考生,我们没有必要去花费太多时间和精力去刻意整理,但是这种道理应当要有所意识。
希望大家在复习过程尤其是做题,最好多花一点时间多看题,多总结,多思考;少盲目做题,少抓瞎训练.这样才能够提高效率,在考试中任何大题都成为自己夺分的筹码。