高一数学专题1-数形结合思想含答案

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数形结合思想

一.作图、识图、用图技巧

(1)作图:常用描点法和图象变换法.图象变换法常用的有平移变换、伸缩变换和对称变换. 描绘函数图象时,要从函数性质入手,抓住关键点(图象最高点、最低点、与坐标轴的交点等)和对称性进行.

(2)识图:从图象与轴的交点及左、右、上、下分布范围、变化趋势、对称性等方面找准解析式与图象的对应关系.

(3)用图:图象形象地显示了函数的性质,因此,函数性质的确定与应用及一些方程、不等式的求解常与图象结合研究.

(4)利用基本函数图象的变换作图

①平移变换:

y =f (x )――→h >0,右移|h |个单位

h <0,左移|h |个单位

y =f (x -h ), y =f (x )――→k >0,上移|k |个单位k <0,下移|k |个单位

y =f (x )+k . ②伸缩变换: y =f (x )错误!y =f (ωx ),

y =f (x )――→0

A >1,纵坐标伸长到原来的A 倍y =Af (x ).

③对称变换:

y =f (x )――→关于x 轴对称y =-f (x ),

y =f (x )――→关于y 轴对称y =f (-x ),

y =f (x )――→关于直线x =a 对称y =f (2a -x ),

y =f (x )――→关于原点对称

y =-f (-x ).

f (x )――→关于原点对称y =-f (-x ). 二、通法归纳与感悟

1.应用数形结合的思想应注意以下数与形的转化

(1)集合的运算及韦恩图;

(2)函数及其图像;

(3)方程(多指二元方程)及方程的曲线;

(4)对于研究距离、角或面积的问题,直接从几何图形入手进行求解即可;

(5)对于研究函数、方程或不等式(最值)的问题,可通过函数的图像求解(函数的零点、顶点是关键点),做好知识的迁移与综合运用.

2.运用数形结合的思想分析解决问题时,应把握以下三个原则

(1)等价性原则

在数形结合时,代数性质和几何性质的转换必须是等价的,否则解题将会出现漏洞,有时,由于图形的局限性,不能完整地表现数的一般性,这时图形的性质只能是一种直观而浅显的说明,但它同时也是抽象而严格证明的诱导.

(2)双向性原则

在数形结合时,既要进行几何直观的分析,又要进行代数抽象的探索,两方面相辅相成,仅对代数问题进行几何分析(或仅对几何问题进行代数分析)在许多时候是很难行得通的.

例如,在解析几何中,我们主要是运用代数的方法来研究几何问题,但是在许多时候,若能充分地挖掘利用图形的几何特征,将会使得复杂的问题简单化.

(3)简单性原则

就是找到解题思路之后,至于用几何方法还是用代数方法或者兼用两种方法来叙述解题过程,则取决于哪种方法更为简单,而不是去刻意追求代数问题运用几何方法,几何问题运用代数方法.

三、利用数形结合讨论函数零点、方程的解或图像的交点

利用数形结合求方程解应注意两点

(1)讨论方程的解(或函数的零点)可构造两个函数,使问题转化为讨论两曲线的交点问题,但用此法讨论方程的解一定要注意图像的准确性、全面性,否则会得到错解.

(2)正确作出两个函数的图像是解决此类问题的关键,数形结合应以快和准为原则而采用,不要刻意去数形结合.

1. (2013·长沙模拟)若f (x )+1=1f x +1

,当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,若在区间(-1,1]内g (x )=f (x )-mx -m 有两个零点,则实数m 的取值范围是( )

A. ⎣⎢⎡⎭

⎪⎫0,12 B. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C. ⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,13 D. ⎝ ⎛⎦

⎥⎤0,12 2. 若定义在R 上的函数f (x )满足f (x +2)=f (x ),且x ∈[-1,1]

时,f (x )=1-x 2,函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ lg x ,x >0,0,x =0,-1x ,x <0,则函数h (x )=

f (x )-

g (x )在区间[-5,5]内零点的个数是

( )

A .5

B .7

C .8

D .10 解析:C 3.已知函数()12+-=x x f ,

()kx x g =.若方程()()x g x f =有两学科网个不相等的实根,

则实数k 的取值范围是 (A )),(210(B )),(12

1(C )),(21(D )),(∞+2

4.(文)已知函数f (x )满足下面关系:①f (x +1)=f (x -1);②当x ∈[-1,1]时,f (x )=x 2,则方程f (x )=lg x 解的个数是( )

A .5

B .7

C .9

D .10

6.函数y =11-x

的图象与函数y =2sinπx (-2≤x ≤4)的图象所有交点的横坐标之和等于( ) A .2 B .4

C .6

D .8 二、利用数形结合解不等式或求参数

利用数形结合解不等式应注意的问题

解含参数的不等式时,由于涉及到参数,往往需要讨论,导致运算过程繁琐冗长.如果题设与几何图形有联系,那么利用数形结合的方法,问题将会顺利地得到解决.

7. (1)使log 2(-x )

(2)若不等式|x -2a |≥12

x +a -1对x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是________. 8. 当x ∈(1,2)时,不等式(x -1)2

范围为

( )

A .(2,3]

B .[4,+∞)

C .(1,2]

D .[2,4)

5

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