最新名师指点 高考数学 考点整合 人教版--专题二 万能答题模板 - 助你解题得高分

发布时间:2020-02-07 16:20:48   来源:文档文库   
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专题二 万能答题模板——助你解题得高分

数学解答题题型解读

数学解答题是高考数学试卷中的一类重要题型通常是高考的把关题和压轴题具有较好的区分层次和选拔功能目前的高考解答题已经由单纯的知识综合型转化为知识方法和能力的综合型解答题要求考生具有一定的创新意识和创新能力等特点解答题综合考查运算能力逻辑思维能力空间想象能力和分析问题解决问题的能力

针对不少同学答题格式不规范出现会而不对对而不全的问题规范每种题型的万能答题模板按照规范的解题程序和答题格式分步解答实现答题步骤的最优化

万能答题模板以数学方法为载体清晰梳理解题思路完美展现解题程序把所有零散的解题方法与技巧整合到不同的模块中再把所有的题目归纳到不同的答题模板中真正做到题题有方法道道有模板使学生从题海中上岸知点通面在高考中处于不败之地解题得高分

模板1 三角函数的性质问题

1 已知函数f(x)cos2b909493bce9ee3a6e499f42e8f2c3afd.pngg(x)1df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngsin 2x.

(1)xx0是函数yf(x)图象的一条对称轴g(x0)的值

(2)求函数h(x)f(x)g(x)的单调递增区间

审题破题 (1)xx0yf(x)的对称轴可得g(x0)取到f(x)的最值;(2)h(x)化成yAsin(ωxφ)的形式

 (1)f(x)df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngee8965ea458d6a9db4684c18fe20d885.png

因为xx0是函数yf(x)图象的一条对称轴,

所以2x02d92062ca55eeb1d9ee7279c5d828e14.pngkπ (kZ)

2x0kπ2d92062ca55eeb1d9ee7279c5d828e14.png (kZ)

所以g(x0)171358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngsin 2x0171358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngsin8400b0c18460954a7774445413393b15.pngkZ.

k为偶数时,g(x0)171358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngsin624d1058f96159eb3fcaf52dc647d5a7.png170e7efdd0b858341812e625a071abd09.png265e19a4ae0afb453ff050334cc577b1.png.

k为奇数时,g(x0)171358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngsin b0d7892a1bcc5ddedd63a3b4fc04cbdf.png170e7efdd0b858341812e625a071abd09.png9d3355dd2ffe42827c14804d953fb335.png.

(2)h(x)f(x)g(x)

df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png[1cos1834e2225da56160a4ef9c48b5c40b5b.png]1df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngsin 2x

df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png51027fa6867023f98d93c5ec8efe0e0b.png003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png

df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngsin3c58db1964f9229c51aa085b232d3f52.png003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png.

2kπcf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png2x5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.png2kπcf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png (kZ)

kπ7292d88656ce597293579424800c5d68.pngxkπe4ca3275ee4385ac97d838fdbe9e589a.png(kZ)时,

函数h(x)df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngsin3c58db1964f9229c51aa085b232d3f52.png003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png是增函数

故函数h(x)的单调递增区间为

140a8d22b720a57cd1b52c5011ec515b.png (kZ)

第一步:三角函数式的化简,一般化成yAsin(ωxφ)h的形式,即化为一角、

一次、一函数的形式;

第二步:由ysin xycos x的性质,将ωxφ看做一个整体,解不等式,求角的

范围或函数值的范围;

第三步:得到函数的单调性或者角、函数值的范围,规范写出结果;

第四步:反思回顾,检查公式使用是否有误,结果估算是否有误

跟踪训练1 已知函数f(x)2cos x·sin5e8b68df6a2121919a3d1fa3c4c32242.png9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.pngsin2xsin xcos x1.

(1)求函数f(x)的最小正周期

(2)求函数f(x)的最大值及最小值

(3)写出函数f(x)的单调递增区间

 f(x)2cos x1f7387e7a6c453aed5113171d4f56ba9.png9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.pngsin2xsin x·cos x1

2sin xcos x9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png(cos2xsin2x)1

sin 2x9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.pngcos 2x1

2sin3c58db1964f9229c51aa085b232d3f52.png1.

(1)函数f(x)的最小正周期为7cf95c72c979122f5124200c5fb4fa76.pngπ.

(2)1sin3c58db1964f9229c51aa085b232d3f52.png1

12sin3c58db1964f9229c51aa085b232d3f52.png13.

2x5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.pngcf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png2kπkZ,即xe4ca3275ee4385ac97d838fdbe9e589a.pngkπkZ时,f(x)取得最大值3

2x5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.png=-cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png2kπkZ,即x=-7292d88656ce597293579424800c5d68.pngkπkZ时,f(x)取得最小值-1.

(3)由-cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png2kπ2x5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.pngcf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png2kπkZ

得-7292d88656ce597293579424800c5d68.pngkπxe4ca3275ee4385ac97d838fdbe9e589a.pngkπkZ.

函数f(x)的单调递增区间为e92bda93b338c80b11ea277780135891.png (kZ)

模板2 三角函数与向量、三角形

2 在锐角ABC已知内角ABC的对边分别为abc9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png(tan Atan B)1tan A·tan B又已知向量m(sin Acos A)n(cos Bsin B)|3m2n|的取值范围

审题破题 由已知AB关系式化简,利用向量的数量积求出|3m2n|并化简为一个角的三角函数形式

 因为9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png(tan Atan B)1tan A·tan B

所以bff08382a3a9ec3fc51d88d2c65f21a1.pnga59ce3117b23ea9d9e111f3a6c270771.png,即tan(AB)a59ce3117b23ea9d9e111f3a6c270771.png

ABC为锐角三角形,则0<A<cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png0<B<cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png

所以-cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png<AB<cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png,所以ABb0d7892a1bcc5ddedd63a3b4fc04cbdf.png.

|3m2n|29m24n212m·n

1312sin(AB)1312sin7266092a27c59971b45ae936c931198c.png.

0<Cπ(AB)<cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png0<Ab0d7892a1bcc5ddedd63a3b4fc04cbdf.pngB<cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png

所以b0d7892a1bcc5ddedd63a3b4fc04cbdf.png<B<5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.png,所以cf2f35d54ae29874f3f2252ef142701d.png<2Bb0d7892a1bcc5ddedd63a3b4fc04cbdf.png<40e0e164a635c508463915d501d1f617.png.

所以sin7266092a27c59971b45ae936c931198c.png2cd947996c135e35ea1faf52b2cb9409.png,所以|3m2n|2(1,7)

|3m2n|的取值范围是(13023d9f96ff17fb9696d6aa5075be5be.png)

第一步:进行三角变换,求出某个角的值或者范围;

第二步:脱去向量的外衣,利用向量的运算将所求的式子转化为一个角的三角函数

问题;

第三步:得到函数的单调性或者角、函数值的范围,规范写出结果;

第四步:反思回顾,检查公式使用是否有误,结果估算是否有误

跟踪训练2 已知a(2cos x29097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.pngsin x,1)b(ycos x)ab.

(1)y表示成x的函数f(x)并求f(x)的最小正周期

(2)f(x)的最大值为Mabc分别为ABC的三个内角ABC对应的边长f8870e9937407883e4bb8d35218e3b18c.pngMa2bc的最大值

 (1)ab2cos2x260ce9f9713b0e5e83e562eb700dc31e0.pngsin xcos xy0

y2cos2x260ce9f9713b0e5e83e562eb700dc31e0.pngsin xcos xcos 2x9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.pngsin 2x1

2sin1834e2225da56160a4ef9c48b5c40b5b.png1

所以f(x)2sin1834e2225da56160a4ef9c48b5c40b5b.png1

T3a0e0b4365a970a6cf10b135e8b247f0.png7cf95c72c979122f5124200c5fb4fa76.pngπ.

所以函数f(x)的最小正周期为π.

(2)(1)易得M3,于是由f8870e9937407883e4bb8d35218e3b18c.pngM3

2sincc3667126fb63ac09c7058e6843d0677.png13sincc3667126fb63ac09c7058e6843d0677.png1

因为A为三角形的内角,故A5a777e0b4347abb14c3c394ee80f7e68.png.

由余弦定理a2b2c22bccos A4b2c2bc2bcbcbc,解得bc4.

于是当且仅当bc2时,bc取得最大值4.

模板3 空间平行或垂直关系的证明

3 如图所示在四棱锥PABCD底面ABCD是边长为a的正方形EF分别为

PC BD的中点侧面PAD底面ABCDPAPD193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.pngAD.

(1)求证EF平面PAD

(2)求证平面PAB平面PCD.

审题破题 (1)根据中位线找线线平行关系,再利用线面平行的判定定理(2)先利用线面垂直的判定定理,再利用性质定理

证明 (1)连接AC,则FAC的中点,又EPC的中点,

CPA中,EFPA

PA平面PADEF平面PAD

EF平面PAD.

(2)平面PAD平面ABCD

平面PAD平面ABCDAD

CDADCD平面PADCDPA.

PAPD193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.pngAD∴△PAD是等腰直角三角形,

APD90°,即PAPD.

CDPDDPA平面PCD

PA平面PAB平面PAB平面PCD.


第一步:将题目条件和图形结合起来;

第二步:根据条件寻找图形中的平行、垂直关系;

第三步:和要证结论相结合,寻找已知的垂直、平行关系和要证关系的联系;

第四步:严格按照定理条件书写解题步骤.

跟踪训练3 (2013·山东)如图四棱锥PABCDABACABPAABCDAB2CDEFGMN分别为PBABBCPDPC的中点

(1)求证CE平面PAD

(2)求证平面EFG平面EMN.

证明 (1)方法一 PA的中点H,连接EHDH.

EPB的中点,

所以EHdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngAB.

CDdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngAB,所以EHCD.

所以四边形DCEH是平行四边形,所以CEDH.

DH平面PADCE平面PAD.

所以CE平面PAD.

方法二 连接CF.

因为FAB的中点,

所以AFdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngAB.

CDdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngAB,所以AFCD.

AFCD,所以四边形AFCD为平行四边形

因此CFAD,又CF平面PAD

所以CF平面PAD.

因为EF分别为PBAB的中点,所以EFPA.

EF平面PAD,所以EF平面PAD.

因为CFEFF,故平面CEF平面PAD.

CE平面CEF,所以CE平面PAD.

(2)因为EF分别为PBAB的中点,所以EFPA.

又因为ABPA

所以EFAB,同理可证ABFG.

又因为EFFGFEF平面EFGFG平面EFG.

所以AB平面EFG.

又因为MN分别为PDPC的中点,所以MNCD

ABCD,所以MNAB,所以MN平面EFG.

又因为MN平面EMN,所以平面EFG平面EMN.

模板4 数列通项公式的求解问题

4 设数列{an}的前n项和为Sn满足2Snan12n11nN*a1a25a3成等差数列

(1)a1的值

(2)求数列{an}的通项公式

审题破题 (1)可令n1n2得关系式联立求a1(2)由已知可得n2时,2Sn1an2n1,两式相减

 (1)n1时,2a1a241a23

n2时,2(a1a2)a381a37

a1a25a3成等差数列,所以a1a32(a25)

①②③解得a11.

(2)2Snan12n11

n2时,有2Sn1an2n1

两式相减得an13an2n

f2d82d0cf98fc4c6664947701de4adb3.png003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png·ab77f5d6791dee828a0f9b316bbb49de.png1,即f2d82d0cf98fc4c6664947701de4adb3.png2003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.pngd81dcfc32fbf4158d00305a58c50f143.png.

9aa091eb14a13bf24f45373126af57d9.png23,知027e3758c021a14cd258776fa6b66e23.png是首项为3,公比为003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png的等比数列,

ab77f5d6791dee828a0f9b316bbb49de.png23a56af1e7e528f50a4dd9a6d7b7363b3a.pngn1,即an3n2nn1时也适合此式,

an3n2n.

第一步:令n1n2得出a1a2a3的两个方程,和已知a1a2a3的关系

联立求a1

第二步:令n2得关系式后利用作差得an1an的关系;

第三步:构造等比数列52ea3acd62126862ff9ce6408bd6c439.png,并求出通项;

第四步:求出数列{an}的通项

跟踪训练4 已知数列{an}的前n项和为Sn满足Sn2an(1)n(nN*)

(1)求数列{an}的前三项a1a2a3

(2)求证数列53ae22803df0f4d1ffcc4bcdd719f64a.png为等比数列并求出{an}的通项公式

(1) Sn2an(1)nn1中分别令n1,2,3,得

2116697b16f32a88402f85364834e83d.png,解得04d3920681e330cbd8562341254e0140.png

(2)证明 Sn2an(1)nn1得:

Sn12an1(1)n1n2.

两式相减得an2an12(1)nn2.

an2an1cec62fd6b9a7cbd0fdbeee31a8381da7.png(1)nadb86d3ff06dbc6f1a791804fba6ee21.png(1)n

2an1cec62fd6b9a7cbd0fdbeee31a8381da7.png(1)n1adb86d3ff06dbc6f1a791804fba6ee21.png(1)n

anbcdf461cfa4a37c0527c116ceb57113a.png(1)n2cb8878b3a13fb6e4c100e6a56713d4ba.png(n2)

故数列53ae22803df0f4d1ffcc4bcdd719f64a.png是以a1bcdf461cfa4a37c0527c116ceb57113a.png7c1bc20c016ab66f2b43e99fbf038c45.png为首项,公比为2的等比数列

所以anbcdf461cfa4a37c0527c116ceb57113a.png(1)n1c8e4106457a61c77bb8da4f53f588bd.png×2n1

an48abb211de8a69a6eb198ba51ab712b1.png×2n1adb86d3ff06dbc6f1a791804fba6ee21.png×(1)n.

模板5 数列求和问题

5 (2012·江西)已知数列{an}的前n项和Sn=-71358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngn2kn(其中kN)Sn的最大值为8.

(1)确定常数k并求an

(2)求数列ede000cddb34482e445f89a7fcef40ed.png的前n项和Tn.

审题破题 (1)Sn的最大值,可据二次函数性质求k,因而确定an(2)利用错位相减法求和

 (1)nkN时,Sn=-71358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngn2kn取最大值,

8Sk=-71358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngk2k266cb1286d2ae3e9092235381221e59d2.pngk2,故k216,因此k4

从而anSnSn1563d3fd26790c7c581e3c7eaa647e3b2.pngn(n2)

a1S1692048f643081475d281a2cdd6a21d54.png,所以an563d3fd26790c7c581e3c7eaa647e3b2.pngn.

(2)因为bn2b2fa5f94f2724b1d06c663eba33c22f.pngb8cd4d1f50fddc39a97609f1bcaf157e.png

Tnb1b2bn198272ae044c8ebc27c1d3de8cfda6b17.pngf9219629b47cb9e531ddfd25140b661e.png23c2ce1b6fa4ab113bf1a164e8977c5d.pngb8cd4d1f50fddc39a97609f1bcaf157e.png

所以Tn2TnTn2171358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.pngb4a419b7814e1c410e01eee369a9e397.pngb8cd4d1f50fddc39a97609f1bcaf157e.png

4b4a419b7814e1c410e01eee369a9e397.pngb8cd4d1f50fddc39a97609f1bcaf157e.png4b5ed059fc5a8f17bfe89f1d32c881696.png.

第一步:利用条件求数列{bn}的通项公式;

第二步:写出Tnb1b2bn的表达式;

第三步:分析表达式的结构特征、确定求和方法.(例如:公式法、裂项法,

本题用错位相减法)

第四步:明确规范表述结论;

第五步:反思回顾.查看关键点,易错点及解题规范.如本题中在求an时,易

忽视对n1n2时的讨论.

跟踪训练5 已知点4130181abd5758dcb1447153f5fe8762.png是函数f(x)ax (a>0a1)的图象上的一点等比数列{an}

n项和为f(n)c.数列{bn} (bn>0)的首项为c且前n项和Sn满足SnSn161b2ecc88380ab4dc9b8f4e2e8640b10.png4bf8d4e61fc6592760245e9322f26d26.png (n2)

(1)求数列{an}{bn}的通项公式

(2)若数列7f3ddcfe5109ed60a4b4a47c67fc3fec.png的前n项和为Tn问满足Tn>56c01e120bd9cc892d13858e5ef4571c.png的最小正整数n是多少

 (1)f(1)a7c1bc20c016ab66f2b43e99fbf038c45.pngf(x)95c0be41f06c937f5008a28f229ae657.pngx.

由题意知,a1f(1)c48abb211de8a69a6eb198ba51ab712b1.pngc

a2[f(2)c][f(1)c]=-905f749a57f62dc3e107382c07e15b3b.png

a3[f(3)c][f(2)c]=-63be7515be3281c511725727d16e5bdb.png.

又数列{an}是等比数列,

a1e4a9c0a1ea9399f10c9002a8ca87aabb.pnge8fa282183da7028c285c5b94f2ff5bd.png=-6b947573d14816876763af57c7a89b2e.png7c1bc20c016ab66f2b43e99fbf038c45.pngcc1.

又公比qdd3b782b4ba5b046c3077686c775c3cb.png7c1bc20c016ab66f2b43e99fbf038c45.pngan=-bcdf461cfa4a37c0527c116ceb57113a.png·95c0be41f06c937f5008a28f229ae657.pngn1

=-95c0be41f06c937f5008a28f229ae657.pngn (nN*)

SnSn1(61b2ecc88380ab4dc9b8f4e2e8640b10.png4bf8d4e61fc6592760245e9322f26d26.png)(8d5326078a9bb5af984d7a0be6dd62c3.png4bf8d4e61fc6592760245e9322f26d26.png)

8d5326078a9bb5af984d7a0be6dd62c3.png4bf8d4e61fc6592760245e9322f26d26.png (n2)

bn>061b2ecc88380ab4dc9b8f4e2e8640b10.png>08d5326078a9bb5af984d7a0be6dd62c3.png4bf8d4e61fc6592760245e9322f26d26.png1.

数列{8d5326078a9bb5af984d7a0be6dd62c3.png}构成一个首项为1、公差为1的等差数列,

8d5326078a9bb5af984d7a0be6dd62c3.png1(n1)×1n,即Snn2.

n2时,bnSnSn1n2(n1)22n1

n1时,b11也适合此通项公式

bn2n1 (nN*)

(2)Tnd75c95ced3a357a288a5b369072c721d.png9b84ebb1b2952741a7105cae6bb61748.pngf5909461c681c0398e8c0e6804c92600.png64c178bbcbaaf1246e6aaf4230b4cc6c.png

b2d058fc4959ee825ec54e73977cca34.png2b57453a24b84ab10c031b969fa363b1.png649dad059f9b4f29c04424d73172ca9e.png2cbd1d30ec8a27bca85e2ef4cef85304.png

df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×78b1b66be1ef15db17d8645b09f9fa84.pngdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×baf5c6aa57b2387d2122ab663fc5de1d.pngdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×6986630ecbdb8be9b90782878ac0c4e2.pngdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×2beec76a0a4a43e2079715df137dabf7.png

df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png×8c639d3f27b8ca927990f826537735ac.pngc7d77c0bd1ee8546bf2da6a1ceaa10fb.png.

Tnb773576acac7e1720246f6addd004d5e.png>f35c6a6579508c6f594fb5d8eb103ee4.png,得n>43deb166d8356d6c74a41d6a51b05a6a.png

满足Tn>56c01e120bd9cc892d13858e5ef4571c.png的最小正整数n的值为101.

模板6 概率与统计问题

6 某河流上的一座水力发电站每年六月份的发电量Y(单位万千瓦时)与该河上游在六月份的降雨量X(单位毫米)有关据统计X70Y460X每增加10Y增加5.已知近20X的值为140,110,160,70,200,160,140,160,220,200,110,160,160,200,

140,110,160,220,140,160.

(1)完成下列频率分布表

20年六月份降雨量频率分布表

(2)假定今年六月份的降雨量与近20年六月份降雨量的分布规律相同并将频率视为概率,求今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率.

审题破题 (1)直接根据已知数据计算频率填表;(2)将频率视为概率,将所求事件写成几个互斥事件的和,然后根据概率加法公式计算

 (1)在所给数据中,降雨量为110毫米的有3个,160毫米的有7个,200毫米的有3故近20年六月份降雨量频率分布表为

(2)由题意知,当X70时,Y460

X每增加10Y增加5

Y4605×8c34ef05b5949ac3586f381aeec5587a.pngd91b5b3ca7e3f40a5675ba802da6965a.png425.

P(发电量低于490万千瓦时或超过530万千瓦时)

P(Y<490Y>530)P(X<130X>210)

P(X70)P(X110)P(X220)

e0cbd961eb7c70c3f83a4e3f49f5ebba.png02318afa64c45c7a6d27474dca7c1c71.png7f9bc8d5ec21f59888921a4cb73072b3.pnga90658887586a2212d073c9b8e9396c7.png.

故今年六月份该水力发电站的发电量低于490(万千瓦时)或超过530(万千瓦时)的概率为a90658887586a2212d073c9b8e9396c7.png.


第一步:理解题目中的数据和变量的意义,完成频率分布表;

第二步:利用互斥事件的概率公式求概率、作答.

跟踪训练6 (2013·陕西)7位歌手(17)参加一场歌唱比赛500名大众评委现场投票决定歌手名次根据年龄将大众评委分为五组各组的人数如下

(1)为了调查评委对7位歌手的支持情况现用分层抽样方法从各组中抽取若干评委其中从B组中抽取了6请将其余各组抽取的人数填入下表

(2)(1)AB两组被抽到的评委中各有2人支持1号歌手现从这两组被抽到的评 委中分别任选1求这2人都支持1号歌手的概率

 (1)由题设知,分层抽样的抽取比例为6%,所以各组抽取的人数如下表:

(2)记从A组抽到的3个评委为a1a2a3,其中a1a2支持1号歌手;从B组抽到的6个评委为b1b2b3b4b5b6,其中b1b2支持1号歌手{a1a2a3}{b1b2b3b4b5b6}中各抽取1人的所有结果为:

由以上树状图知所有结果共18种,其中2人都支持1号歌手的有a1b1a1b2a2b1a2b24种,故所求概率P0ff396c8c4783a82ad2528a5432d0fed.png87bc5a1433797cd59faab34303b962f4.png.

模板7 圆锥曲线的定点问题

7 已知椭圆E的中心在原点焦点在x轴上椭圆上的点到焦点的距离的最小值为1553867a52c684e18d473467563ea33b.png1离心率为e193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png.

(1)求椭圆E的方程

(2)过点(1,0)作直线lEPQ两点试问x轴上是否存在一个定点M使46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.png为定值若存在求出这个定点M的坐标若不存在请说明理由

审题破题 (1)利用待定系数法求E的方程;(2)探求定点可以先根据特殊情况找出点,再对一般情况进行证明

 (1)设椭圆E的方程为7970355cf484d1dc3f5e0e84c6aa491d.png8d902324cc42e6bcc87fe894096e7edf.png1(a>b>0)

由已知得解得

所以b2a2c21.

所以椭圆E的方程为08219fd4023c171617f5eefcea5a0fb3.pngy21.

(2)假设存在符合条件的点M(m,0),设P(x1y1)Q(x2y2)

46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png(x1my1)41def176f7d7113b93e25aa9df8f42b6.png(x2my2)2766749379c557f2111bbffbd1fe09f5.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.png(x1m)(x2m)y1y2x1x2m(x1x2)m2y1y2.

当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为yk(x1)

x22k2(x1)220

(2k21)x24k2x2k220

x1x297f4a38a8ed9c784ae688aa42676ca37.pngx1x2ea4c3711d0e4152b8cd2bca5e2b32dca.png

y1y2k2(x11)(x21)k2[x1x2(x1x2)1]=-17d32d883b3027ae9583f90db1145ee0.png

所以46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.pnga86f6b58158e4610f3b81b07ef696df0.pngm·21b272244daa6c513cada9a774c87cb6.pngm2a09ed856bfab3d999b3571795f902f8f.png

2a613c61f79e6b9d89748551c04c3bf1.png.

因为对于任意的k值,46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.png为定值,

所以2m24m12(m22),得m06272feeb396c20ea4f6df791fa7668a.png.

所以Mdb431a5bccc7a4450f303c05bd396d80.png,此时,46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.png=-5333c3764e6756c8a9005abd68654a98.png.

当直线l的斜率不存在时,直线l的方程为x1

x1x22x1x21y1y2=-71358c0a34e500b4e4713f6bbaa88121.png

m9d3355dd2ffe42827c14804d953fb335.png,得46c712387b34074a7fc00d86934573e0.png·1b206b845c4580e43588a62121383996.png=-5333c3764e6756c8a9005abd68654a98.png.

综上,符合条件的点M存在,且坐标为db431a5bccc7a4450f303c05bd396d80.png.


第一步:引进参数.从目标对应的关系式出发,引进相关参数.一般地,引进的参数是

直线的夹角、直线的斜率或直线的截距等;

第二步:列出关系式.根据题设条件,表达出对应的动态直线或曲线方程;

第三步:探求直线过定点.若是动态的直线方程,将动态的直线方程转化成yy0

k(xx0)的形式,则kR时直线恒过定点(x0y0);若是动态的曲线方程,将动态的

曲线方程转化成f(xy)λg(xy)0的形式,则λR时曲线恒过的定点即是f(x

y)0g(xy)0的交点;

第四步:下结论;

第五步:回顾反思.在解决圆锥曲线问题中的定点、定值问题时,引进参数的目的是

以这个参数为中介,通过证明目标关系式与参数无关,达到解决问题的目的.

跟踪训练7 已知抛物线y24x的焦点为F直线l过点M(4,0)

(1)若点F到直线l的距离为9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png求直线l的斜率

(2)AB为抛物线上的两点且直线AB不与x轴垂直若线段AB的垂直平分线恰过点M求证线段AB中点的横坐标为定值

(1) 由已知得直线l的斜率存在,设直线l的方程为yk(x4),由题意知抛物线的焦点坐标为(1,0)

因为点F到直线l的距离为9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png,所以f577c1a5130a821ae6371faf0a97a4a7.png9097ad464ca3f4d87bfa261a719ba953.png

解得k±193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png,所以直线l的斜率为±193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png.

(2)证明 设线段AB中点的坐标为N(x0y0)A(x1y1)B(x2y2),因为直线AB不与x轴垂直,所以AB斜率存在,

所以直线MN的斜率为a8f819459c5992fa104795bad05d2dbd.png,直线AB的斜率为f5d7138a400b1feba43b0f5480c90dd9.png

直线AB的方程为yy09ed392a2a7cb956a5f53047dfd979988.png(xx0)

联立方程得

消去x,得eae425c6952c149ee11fecf5350a7cee.pngy2y0yy724ec455c853cb7bcc5c8f586b497c06.pngx0(x04)0

所以y1y20fbeb62392c06f37983faf858b8cc307.png

因为N为线段AB的中点,

所以ee81ff5ff16a31edda7f1d377b7370bc.pngy0,即6435d772459bfe66854e7ec5109f647f.pngy0

所以x02.即线段AB中点的横坐标为定值2.

模板8 圆锥曲线中的范围、最值问题

8 已知双曲线7970355cf484d1dc3f5e0e84c6aa491d.png8d902324cc42e6bcc87fe894096e7edf.png1(a>1b>0)的焦距为2c直线l过点(a,0)(0b)且点(1,0)到直线l的距离与点(1,0)到直线l的距离之和s328a3b93f04d7060c617a203f2e833c5.pngc求双曲线的离心率e的取值范围

审题破题 ab表示s可得关于abc的不等式,进而转化成关于e的不等式,求e的范围

 设直线l的方程为df815640f9d7dd4d630b5263baea2d43.pngf94eee18ef8c520567c9b689affcdf30.png1,即bxayab0.

由点到直线的距离公式,且a>1,得到点(1,0)到直线l的距离d1cacd7ede45b8688255607bcd021138fd.png

同理可得点(1,0)到直线l的距离为d2f99edf5fee285afc6683bbd7ce9713b2.png

于是sd1d2bb47e5394688f47973803351eca81830.png9fb17d5affb690b5059fe3bba7336b57.png.

s328a3b93f04d7060c617a203f2e833c5.pngc,得9fb17d5affb690b5059fe3bba7336b57.png328a3b93f04d7060c617a203f2e833c5.pngc,即5a4de9da2cf06930a4b430eca0644ffcbf.png2c2

可得5652e76c44674d495413497236607766e.png2e2,即4e425e2250

解得9d3355dd2ffe42827c14804d953fb335.pnge25.

由于e>1,故所求e的取值范围是cad77aebef64b55bbea5f01423bc77cf.png.

第一步:提取.从题设条件中提取不等关系式;

第二步:解不等式.求解含有目标参数的不等式,得到不等式的解集;

第三步:下结论.根据不等式的解集,并结合圆锥曲线中几何量的范围,得到所求参

数的取值范围;

第四步:回顾反思.根据题设条件给出的不等关系求参数的取值范围,要考虑圆锥曲

线自身的一些几何意义,如离心率的范围,圆锥曲线的定义中的abc的大小关

系等.

跟踪训练8 椭圆C的中心为坐标原点O焦点在y轴上短轴长为1553867a52c684e18d473467563ea33b.png离心率为193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png直线ly轴交于点P(0m)与椭圆C交于相异两点AB41f31637cb6c7634d4c183596be6d766.png355ff70978bc3616dd0f5825aa1088b69.png.

(1)求椭圆C的方程

(2)m的取值范围

 (1)设椭圆C的方程为60565303bea4e66e79ce544697f847a6.pngd75d0221b1c94a12ed0233219e368a46.png1(a>b>0)

c>0c2a2b2

由题意,知2b1553867a52c684e18d473467563ea33b.png15cfbb32683efed568c3f9d6af96693a.png193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png,所以a1bc193acac34cd52a51c1973c3ce22b6172.png.

故椭圆C的方程为y284350243fae5e77ac26d34c8f0ce79c3.png1,即y22x21.

(2)设直线l的方程为ykxm(k0)l与椭圆C的交点坐标为A(x1y1)B(x2y2)

(k22)x22kmx(m21)0

Δ(2km)24(k22)(m21)4(k22m22)>0(*)

x1x2ffd795e8f950e3fba13ab2304d134bc5.pngx1x248e0b884a7c85596f5af09be9e2aca46.png.

因为41f31637cb6c7634d4c183596be6d766.png355ff70978bc3616dd0f5825aa1088b69.png,所以-x13x2

所以

所以3(x1x2)24x1x20.

所以7e74ad7f4e040da410b2f4b779a4b53e.png2f56bf61fd4135023a9b0ac55bf095778.png0.

整理得4k2m22m2k220

k2(4m21)(2m22)0.

m20495c943adeef64d4e2ed7db21a0c83e.png时,上式不成立;

m20495c943adeef64d4e2ed7db21a0c83e.png时,k2b2afe216f444deaa864c31b91676c9e5.png

(*)式,得k2>2m22

k0,所以k2b2afe216f444deaa864c31b91676c9e5.png>0.

解得-1<m<df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png<m<1.

即所求m的取值范围为bf79a8d99e827e47a1844b95d309cf9e.png2cd947996c135e35ea1faf52b2cb9409.png.

模板9 函数的单调性、极值、最值问题

9 已知函数f(x)aa5509c1837ccb3c7d98537845c72ba8.png(xR)其中aR.

(1)a1求曲线yf(x)在点(2f(2))处的切线方程

(2)a0求函数f(x)的单调区间与极值

审题破题 (1)直接求f(x),得f(2)后写出切线方程;(2)求导函数f(x)后要对a进行讨论,可以列表观察函数f(x)的单调性,极值

 (1)a1时,f(x)3d9b55599864d8533e51599734135b33.pngf(2)328a3b93f04d7060c617a203f2e833c5.png

f(x)0d77cda6447e52418be2222ee5be9955.pngaf0f5e056dba6855ce9bc1b24e632de8.pngf(2)=-818cedb8b48271069c5131e9209c3d07.png.

所以,曲线yf(x)在点(2f(2))处的切线方程为

y328a3b93f04d7060c617a203f2e833c5.png=-818cedb8b48271069c5131e9209c3d07.png(x2),即6x25y320.

(2)f(x)9c7e38d7fbe14dadbcd68ec3ee76401a.png

f53ca0b1cc4e5f3a45a6d1893fcf8f8b.png.

由于a0,以下分两种情况讨论

a0,令f(x)0,得到x1=-4954e6acfe125f961a331ceb6a90a3fe.pngx2a.

x变化时,f(x)f(x)的变化情况如下表:

所以f(x)在区间55b1d2b1133e4b7c0c91a39a82e4898a.png(a,+)内为减函数,

在区间05b0d4d8a37c92ae9c52a94543bbb34f.png内为增函数

函数f(x)x1=-4954e6acfe125f961a331ceb6a90a3fe.png处取得极小值fe78ae1ca611e042d89baba214ba185f5.png

fe78ae1ca611e042d89baba214ba185f5.png=-a2.

函数f(x)x2a处取得极大值f(a),且f(a)1.

a0时,令f(x)0,得到x1ax2=-4954e6acfe125f961a331ceb6a90a3fe.png

x变化时,f(x)f(x)的变化情况如下表:

所以f(x)在区间(a)95bff81362ea43f5c52fc72fa51bad80.png内为增函数,在区间f99405713bdd84993d3b02ac480563a2.png内为减函数

函数f(x)x1a处取得极大值f(a),且f(a)1.

函数f(x)x2=-4954e6acfe125f961a331ceb6a90a3fe.png处取得极小值f(65a34d93d618b92bfc42fa50262bbb01.png)

fe78ae1ca611e042d89baba214ba185f5.png=-a2.


第一步:确定函数的定义域如本题函数的定义域为R.

第二步:求f(x)的导数f(x)

第三步:求方程f(x)0的根

第四步:利用f(x)0的根和不可导点的x的值从小到大顺次将定义域分成若干

个小开区间,并列出表格

第五步:由f(x)在小开区间内的正、负值判断f(x)在小开区间内的单调性

第六步:明确规范地表述结论

第七步:反思回顾查看关键点、易错点及解题规范如本题中f(x)0的根为

x1=-4954e6acfe125f961a331ceb6a90a3fe.pngx2a.要确定x1x2的大小,就必须对a的正、负进行分类讨论这就是

本题的关键点和易错点

跟踪训练9 已知函数f(x)aln x8187b06c4f60cc71a288f08f763391c1.pngx (a0)

(1)若曲线yf(x)在点(1f(1))处的切线与直线x2y0垂直求实数a的值

(2)讨论函数f(x)的单调性

(1) f(x)的定义域为{x|x>0}

f(x)4bdef138b879cc2b2db2df26aee7ec64.png6bb323bfc6ec63b30d69df9b4eb0e0b1.png1 (x>0)

根据题意,有f(1)=-2,所以2a2a30,解得a=-1a1150311474bc2bd04d631eb254edd20f.png.

(2) f(x)4bdef138b879cc2b2db2df26aee7ec64.png6bb323bfc6ec63b30d69df9b4eb0e0b1.png1266f4f9a6103c5a047cdcb3efcb6ba7b.png

26885b704c776e59e0942e1b99e06607.png (x>0)

a>0时,因为x>0

f(x)>0(xa)(x2a)>0,解得x>a

f(x)<0(xa)(x2a)<0,解得0<x<a.

所以函数f(x)(a,+)上单调递增,在(0a)上单调递减

a<0时,因为x>0

f(x)>0(xa)(x2a)>0,解得x>2a

f(x)<0(xa)(x2a)<0,解得0<x<2a.

所以函数f(x)(0,-2a)上单调递减,在(2a,+)上单调递增

模板10 导数与不等式问题

10 设函数f(x)定义在(0,+)f(1)0导函数f(x)b94ebb7591e5056f271e306e51125387.pngg(x)f(x)f(x)

(1)g(x)的单调区间和最小值

(2)讨论g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png的大小关系

(3)是否存在x0>0使得|g(x)g(x0)|<a23f8be257a55084602bb08e3265f20c.png对任意x>0成立若存在求出x0的取值范围若不存在请说明理由

审题破题 (1)先求出f(x),再求g(x),然后讨论g(x)的单调区间,最值;(2)可构造函数h(x)g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png,通过g(x)的单调性比较g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png的大小;(3)对任意x>0若不存在x0,只需取一特殊值即可;若存在x0,一般利用最值解决

 (1)由题设易知f(x)ln x

g(x)ln xb94ebb7591e5056f271e306e51125387.pngg(x)26b99f9b05259df888f7926773a417a8.png,令g(x)0,得x1

x(0,1)时,g(x)<0

(0,1)g(x)的单调减区间,

x(1,+)时,g(x)>0.

(1,+)g(x)的单调增区间,

因此,x1g(x)的唯一极值点,且为极小值点,

从而是最小值点,所以最小值为g(1)1.

(2)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png=-ln xx

h(x)g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png2ln xxb94ebb7591e5056f271e306e51125387.png

h(x)=-8aa5914b90de338a1cd8b3d4d6ae76c0.png

x1时,h(1)0,即g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png

x(0,1)(1,+)时,h(x)<0h(1)0

因此,h(x)(0,+)内单调递减,

0<x<1时,h(x)>h(1)0,即g(x)>gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png

x>1时,h(x)<h(1)0,即g(x)<gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png.

(3)满足条件的x0不存在

证明如下:

假设存在x0>0,使|g(x)g(x0)|<a23f8be257a55084602bb08e3265f20c.png对任意x>0成立,即对任意x>0

ln x<g(x0) x150ac632bcde84917ebc2a1488af68f3.png(*)

但对上述x0,取x1eg(x0)时,有ln x1g(x0),这与(*)左边不等式矛盾,

因此,不存在x0>0,使|g(x)g(x0)|<a23f8be257a55084602bb08e3265f20c.png对任意x>0成立


第一步:构造函数h(x)g(x)gcd76a95202b5ce67d51f45baec628438.png

第二步:根据求单调性、极值的步骤探求函数h(x)的单调性;

第三步:根据h(x)的单调性比较h(x)0的大小;

第四步:下结论,反思回顾.

跟踪训练10 已知函数f(x)ax2bxcln x.

(1)ab若函数f(x)在定义域上是单调函数求实数a的取值范围

(2)设函数f(x)xdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngx1处取得极值f(1)=-1若对任意的x94a247b0888443264b9b757891b2e618.pngf(x)m恒成立m的取值范围(参考数据e2.7)

 (1)ab时,f(x)ax2axcln x

f(x)2axab94ebb7591e5056f271e306e51125387.png7bdefadc688dde6a6f432c4b877f9013.png (x>0)

a0时,f(x)b94ebb7591e5056f271e306e51125387.png>0,此时f(x)(0,+)上单调递增;

a>0时,x>02ax2ax1>0f(x)>0

f(x)(0,+)上单调递增;

a<0时,设g(x)2ax2ax1,函数g(x)f6087eda0f8637f549e000b570de4b02.png上单调递减,且g(0)1>0,故在(0,+)上,函数g(x)的符号不确定,即此时f(x)的符号不确定,函数f(x)

(0,+ )上不单调

综上可知,a的取值范围是[0,+)

(2)f(x)xdf4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.pngx1处取得极值,

f(1)ffed7bbbd0ae7939498c1c5d92b5deac7.png0

7f49ed9411bea6042f2515dd9ee89ee4.png730b69a68c23084f093902f44e05c7a8.png

f(x)5c8c0a012d75a8185b5129c111a812ad.png18c62614fc7fa393e9d9e3000ec4c2a9.png

f(x)x23xcln x.

f(1)=-113c=-1,得c1

f(x)x23x1ln x.

x98be3957f40d7b194f24263112da0680.png时,f(x)>0

函数f(x)98be3957f40d7b194f24263112da0680.png上单调递增;

x2cd947996c135e35ea1faf52b2cb9409.png时,f(x)<0

函数f(x)2cd947996c135e35ea1faf52b2cb9409.png上单调递减;

x(1,2]时,f(x)>0

函数f(x)(1,2]上单调递增

f(x)极大值f999304d659f8e01003f2eb87ec636286.png70e7efdd0b858341812e625a071abd09.png003c1a2d00a8d7f1207749755fdc5c69.png1ln df4344a8d214cca83c5817f341d32b3d.png=-70e7efdd0b858341812e625a071abd09.pngln 2

f(2)=-1ln 2f(2)ffed7bbbd0ae7939498c1c5d92b5deac7.png=-265e19a4ae0afb453ff050334cc577b1.pngln 4

ln 4ln e ,由于4>e>e ,故f(2)>f1d271f32cf1e10c161c941ac74f5dc29.png

f(x)max=-1ln 2m1ln 2.

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/761141cb1be8b8f67c1cfad6195f312b3169ebe9.html

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