高中数学思想方法题型总结
201*年高考数学答题思想方法
1.函数或方程或不等式的题目,先直接思考后建立三者的联系。首先考
虑定义域,其次是函数图象。
2.面对含有参数的初等函数来说,在研究的时候应该抓住参数有没有影响到函数的不变的性质。如所过的定点,二次函数的对称轴或是;如果产生了影响,应考虑分类讨论。
3.填空中出现不等式的题目(求最值、范围、比较大小等),优选特殊值法;
4.求参数的取值范围,应该建立关于参数的等式或是不等式,用函数的定义域或是值域或是解不等式完成,在对式子变形的过程中,优先选择分离参数的方法;
5.恒成立问题或是它的反面,可以转化为最值问题,注意二次函数的应用,灵活使用闭区间上的最值,分类讨论的思想,分类讨论应该不重复不遗漏;
6.圆锥曲线的题目优先选择它们的定义完成,直线与圆锥曲线相交问题,若与弦的中点有关,选择设而不求点差法,与弦的中点无关,选择韦达定理公式法;使用韦达定理必须先考虑是否为二次及根的判别式问题;
7.求曲线方程的题目,如果知道曲线的形状,则可选择待定系数法,如果不知道曲线的形状,则所用的步骤为建系、设点、列式、化简(注意去掉不符合条件的特殊点);
8.求椭圆或是双曲线的离心率,建立关于a、b、c之间的关系等式即可(多观察图形,注意图形中的垂直、中点等隐含条件);个别题目考虑圆锥曲线的第二定义。
9.三角函数求周期、单调区间或是最值,优先考虑化为一次同角弦函数,然后使用辅助角公式解答;解三角形的题目,重视内角和定理的使用;与向量联系的题目,注意向量角的范围;
10、向量问题两条主线:转化为基底和建系,当题目中有明显的对称、垂直关系时,优先选择建系。
11.数列的题目与和有关,优选和通公式,优选作差的方法;注意归纳、猜想之后证明;猜想的方向是两种特殊数列;解答的时候注意使用通项公式及前n项和公式,体会方程的思想;
12.导数的题目常规的一般不难,但要注意解题的层次与步骤,如果要用构造函数证明不等式,可从已知或是前问中找到突破口,必要时应该放弃;重视几何意义的应用,注意点是否在曲线上;
12.遇到复杂的式子可以用换元法,使用换元法必须注意新元的取值范围,有勾股定理型的已知(即有平方关系),可使用三角换元来完成;
13.绝对值问题优先选择去绝对值,去绝对值优先选择使用定义;14.与图象平移有关的,注意口诀“左加右减,上加下减”只用于函数15.关于中心对称问题,只需使用中点坐标公式就可以,关于轴对称问题,注意两个等式的运用:一是垂直,二是中点在对称轴上。
扩展阅读:高中数学求参数取值范围题型与方法总结归纳
参数取值问题的题型与方法
一、若在等式或不等式中出现两个变量,其中一个变量的范围已知,另一个变量的范围为所求,且容易通过恒等变形将两个变量分别置于等号或不等号的两边,则可将恒成立问题转化成函数的最值问题求解。
5a4恒成立,求实数a的取值范围。
解:原不等式即:4sinx+cos2x3
a204a20即5a4>a+2,上式等价于或,解得a
例4.(江苏、天津)已知长方形四个顶点A(0,0),B(2,0),C(2,1)和D(0,1).一质点从AB的中点P沿与AB夹角为θ的方向射到BC上的点P1后,依次反射到CD、DA和AB上的点P2、P3和P4(入射角等于反射角).设P4的坐标为(x4,0).若1
kx2x22k化归的方程有唯一解.据此设计出如下解题思路:关于x的方程
2k2120k1有唯一解。解:设点
20k1
M(x,2x)为双曲线C上支上任一点,则点M到直线l的距离为:
即可转化为如上关于x的方程.由于0kx2x22kk21,于是,问题
k1,所以
2x2xkx,从而有kx2x22kkx2x22k.
2x22(2(k21)2kkx)2,22于是关于x的方程kx2x2k2(k1)
22(k1)2kkx0k21x22k2(k21)2kx22(k1)2kkx0.2(k221)2k20,2由
0k1可知:方程
k21x22k2(k21)2kx2(k21)2k20的二根同正,故2(k21)2kkx0恒成立,于是
等价于
25.5k21x22k2(k21)2kx2(k21)2k20.由如上关于x的方程有唯一解,得其判别式20,就可解得k用导数求参数范围
7.已知函数
f(x)ax1.ex11时,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若对任意t,2,f(t)t恒成立,求实数a的取值范围.2x1x2解:(I)当a1时,f(x),由f(x)0得x2,f(x)0得x2f(x)的单调递增区间f(x)xxeeax1>x恒成为(,2),单调递减区间为(2,)(II)若对任意t1,2,使得f(t)t恒成立,则x1,2时,x,e221x1立,即x1,2时,ae恒成立,设g(x)ex1,x[,2],则g(x)ex1,x[1,2]设h(x)ex1,
x2x22x2x2,
111Qh(x)ex230在x[1,2]上恒成立,h(x)在x[,2]上单调递增,即g(x)ex2在x[,2]上单调递
2x22x1111112xx增,Qg()e240,Qg(2)e0g(x)e2在[,2]有零点m,g(x)e2在
24xx2,
(Ⅰ)当a11ag(),即ae2,ae21[,m]上单调递减,在(m,2]上单调递增,2122ae2ag(2)2f(x)axlnx,aR
2(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)是否存在实数a,使不等式f(x)ax对x(1,)恒成立。
1【解】(Ⅰ)f"(x)a,x0①当a0时,f"(x)0,函数f(x)在(0,)内是增函数,即函数的单调增区间为
x,
11(0,),②当a0时,令f"(x)0,得x0,且x(0,)时,f"(x)0,又x(1,)时,f"(x)0,
aaa8.已知函数
11),递减区间为(,).(Ⅱ)假设存在这样的实数a,使不等式f(x)ax2对aa22x(1,)恒成立,即axaxlnx0(x1)恒成立.令h(x)axaxlnx(x1),则h(1)0,且h(x)0(x1)恒
所以函数
f(x)递增区间为(0,12ax2ax11a成立h(x)2ax①当a0时,h(x)0,则函数h(x)在[1,)上单调递减,于是
xxx
1h(x)h(1)0与h(x)0(x1)矛盾,故舍去.②当a0时,h(x)ax2axlnxax(x1)ln(x)而当x1x,12时,由函数yaxax和ylnx都单调递减.且由图象可知,x趋向正无穷大时,h(x)ax(x1)ln趋向于负无穷大.
x2ax2ax10等价于)0x(恒成立矛盾,故舍去.③当a0时,h(x)这与h(xx12a2xax1a28a0)记其两根为x10x2(这是因为x1x2(00),易知x(x1,x2)时,h(x)0,而
2ax(x2,)时,h(x)0,(i)若x21时,则函数h(x)在(1,x2)上递减,于是h(x)h(1)0矛盾,舍去;(ii)若x21时,aa28a则函数h(x)在(1,)上递增,于是h(x)h(1)0恒成立.所以0x21,即x21(a0),解得a1,综
4ay2上①②③可知,存在这样的实数a1,使不等式f(x)ax对x(1,)恒成立y=lnx(x>1a2xaxlnx(aR).9.设函数f(x)2(Ⅰ)当a1时,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)当a1时,讨论函数f(x)的单调性.
(Ⅲ)若对任意a(2,3)及任意x1,x2[1,2],恒有maln2O1)xf(x1)f(x2)1x1".令f"(x)0,得x1.当解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,).当a1时,f(x)xlnx,f(x)1xx10x1时,f"(x)0;当x1时,f"(x)0.f(x)极小值=f(1)1,无极大值.(Ⅱ)f"(x)(1a)xa
x2121(x1)(1a)(x)(x1)"(1a)xax1[(1a)x1](x1)1,0,f(x)在当即a2时,f(x)a1xxxx;a1111""1,x1.当(0,)上是减函数;当即a2时,令f(x)0,得0x或x1;令f(x)0,得a1a1a11111,即1a2时,令f"(x)0,得0x1或x;令f"(x)0,得1x.综上,当a2时,a1a1a111)和(1,)单调递减,,1)上单调递增;f(x)在定义域上是减函数;当a2时,f(x)在(0,在(当1a2时,a1a111,)单调递减,在(1,)上单调递增(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当a(2,3)时,f(x)在[1,2]上单f(x)在(0,1)和(a1a1f(x)有最大值,当x2时,f(x)有最小调递减,当x1时,
a313a3ln2而a0经整理得m值.f(x1)f(x2)f(1)f(2)ln2maln2由2222a221132a3得0,所以m0.
422a3227.已知函数f(x)axbxx(xR,a,b是常数),且当x1和x2时,函数f(x)取得极值(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)若曲线yf(x)与g(x)3xm(2x0)有两个不同的交点,求实数m的取值范围
3a2b10,2解:(Ⅰ)f(x)3ax2bx1,依题意f(1)f(2)0,即解得
12a4b10,1313a,b∴f(x)x3x2x(Ⅱ)由(Ⅰ)知,曲线yf(x)与g(x)3xm(2x0)有两个不同
6464,
的交点,即1x33x22xm0在2,0上有两个不同的实数解,设(x)1x33x22xm,则(x)1x23x2,
226464y=ax2-ax(a
(x)0,于是(x)在1,01m3上递减.依题意有(2)0.∴实数m的取值范围是013130m(1)0m1212(0)0m0m13.12f(x)x2alnx(a为实常数).
(1)若a2,求证:函数f(x)在(1,+.∞)上是增函数;(2)求函数f(x)在[1,e]上的最小值及相应的x值;(3)若存在x[1,e],使得f(x)(a2)x成立,求实数a的取值范围.
31.已知函数
2解:(1)当a2时,f(x)x22lnx,当x(1,),f(x)2(x1)0,故函数f(x)在(1,)上是增函数.(2)
xf(x)222x2a(x0),当x[1,e],2xa[a2,a2e].若a2,f(x)在[1,e]上非负(仅当a2,x=1时,x,故函数f(x)0)
f(x)在[1,e]上是增函数,此时[f(x)]minf(1)1。若2e2a2,当xa时,f(x)0;2当1xa时,f(x)0,此时f(x)是减函数;当22aaaa)ln().若a2e,f2222axe时,f(x)0,此时f(x)是增函数.故2[f(x)]minf((x)在[1,e]上非正(仅当a2e2,x=e时,f(x)0),故函数f(x)在[1,e]上是减函数,此时[f(x)]minf(e)ae2.综上可知,当a2时,f(x)的最小值为1,相应的x值为1;当
aaaa222e2a2时,f(x)的最小值为ln(),相应的x值为;当a2e时,f(x)的最小值为ae,
2222相应的x值为e.(3)不等式
f(x)(a2)x,可化为a(xlnx)x22x.∵x[1,e],∴lnx1x且等号不能同时
x22xx22x取,所以lnxx,即xlnx0,因而a(x[1,e]),令g(x)(x[1,e]),又
xlnxxlnxg(x)(x1)(x22lnx),当x[1,e]时,x10,lnx1,x22lnx0,从而g(x)0(仅当x=1时取等2(xlnx)号),所以g(x)在[1,e]上为增函数,故g(x)的最小值为g(1)1,所以a的取值范围是[1,).
导数的综合应用
1*xNaln(x1),其中,a为常数.n(1x)(Ⅰ)当n2时,求函数f(x)的极值;(Ⅱ)当a1时,证明:对任意的正整数n,当n≥2时,有f(x)≤x1.
1aln(x1),所以【解析】:(Ⅰ)解:由已知得函数f(x)的定义域为x|x1,当n2时,f(x)2(1x)例10、(山东卷)已知函数
f(x)f(x)2a(1x)2.(1)当a3(1x)0时,由f(x)0得x1121,x2121,此时f(x)a(xx1)(xx2).当
3aa(1x)x(1,x1)时,f(x)0,f(x)单调递减;当x(x1,(2)当a≤0时,f(x)0)时,f(x)0,f(x)单调递增.
a恒成立,所以
f(x)无极值.综上所述,n2时,当a0时,f(x)在x12处取得极小值,极小值为f(x)无极值.(Ⅱ)证法一:因为a1,所以f(x)1ln(x1).n(1x)2a2.当a≤0时,f11lnaa2当n为偶数时,令g(x)x1以当x
n1x2n1,则g(x)1.所0(x≥2)ln(x1)n1n1n(x1)x1x1(x1)(1x)时,g(x)单调递增,又g(2)0,2,
因此g(x)x1由于
1ln(x1)≥g(2)0恒成立,所以f(x)≤x1成立.当n为奇数时,要证f(x)≤x1,n(x1)1x21h(x)1≥0,所以只需证,令,则0h(x)x1ln(x1)ln(x1)≤x1nx1x1(1x)(x≥2),所以当x2,又h(2)10,所以当x≥2时,恒有h(x)0,时,h(x)x1ln(x1)单调递增,
即ln(x1)正整数n,恒有
x1命题成立.综上所述,结论成立.证法二:当a1时,f(x)1故只需证明1ln(x1)≤x1.令hx()x11(nl(≤1,n(1x)1ln(x1).当x≥2时,对任意的n(1x)1)x2xnl(1)x,x2,,
则h(x)11x1x2,当x≥2时,故h(x)在h(x)≥0,
x1因此当x≥2时,h(x)≥h(2)0,上单调递增,2,即1ln(x1)≤x1成立.故当x≥2时,有
1ln(x1)≤x1.即f(x)≤x1.n(1x)x2y21的左、右焦点.(四川)设F1、F2分别是椭圆4(1)若P是该椭圆上的一个动点,求PFPF2的最大值和最小值.(2)设过定点M(0,2)的直线与椭圆交于不同的两点A、B,1且∠AOB为锐角(其中O为坐标原点),求直线l的斜率k的取值范围.
122[解析](1)设P(x,y),FPF(3x,y)(3x,y)xy3(3x28),又x[2,2]∴1(3,0),F2(3,0)PF124x=0时,即点P为椭圆短轴端点时,PFPF2有最小值-2。x2时,即点P为椭圆长轴端点时,PF1PF2有最大值1.(2)1直线x=0不满足条件,可设直线l:ykx2,A(x1,y1)、B(x2,y2),由ykx2x22y1414k(k2)x24kx30,x1x2,xx411223k214,
k43令(4k)24(k21)34k230,得k或k42即OAOBx1x2y1y20,又yy(kx2)(kx2)kxx2k(xx)4k1,∴
12121212223又0AOB90,故cos0,∴OAOB0.
2。
k214k21∴011k2k2443k2>4,即-2
【解】(1)2Snan12n11,2Sn1an22n21相减得:an23an12n1,
2S1a23a22a13,a33a246a113
*(2)a11,a25得an13an2n对nN均成立a1,a25,a3成等差数列a1a32(a25)a11,
an13an2nan12n13(an2n)得:an2n3(an12n1)32(an22n2)3n1(a12)an3n2n
(3)当n1时,
133n3211nnn当n2时,()()2322an21na12,22an2
111111113由上式得:对一切正整数n,有1113123n1na1a2an222222,a1a2an2
1.(浙江)已知公差不为0的等差数列{an}的首项a1a(aR),设数列的前n项和为Sn,且
,Bn1a1,
1a2,
1a4成等比数列
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及Sn(Ⅱ)记试比较
An1111...S1S2S3Sn1111...a1a2a22a2n,当n2时,
An与Bn的大小.[
a2a1a4【解】(Ⅰ)111a2aa(ad)2a(a3d)da1a,则an2141112a1(n1)da1(n1)a1na1na,
Sna1nn(n1)n(n1)n(n1)(Ⅱ)1111danaa1111An......222S1S2S3Sn122334n(n1)2a2a2a2a2121因为an212121(1)2a12a23a34an(n1)an111()n2(11)11111Bn...2a2na1a2a22a2n1a1122na,所以
当7.(广东)设b0,数列
an满足a1=b,annban1(n2),
an12n2bn1(1)求数列an的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,ann11
2【解析】(1)由a1b0,知annban1n1n12n1令
0,.An,A1,当
anban12n2anbban1n2n1n2n11222122212n2时,AnAn12n1n1A12n1n.
bbbbbbbbbb①当b12(1)nnbn(b2)2时,bn2n②当b2时,An.bb,b2(2)当bnnAnn,a2nb22b(b2)2,1b2bn2时,(欲证
nbn(b2)bn1bn1bn2n)]n1n1bn2nnannn11,只需证nb(n11)(2b)(2n1bn1)(bn12bn22n1)nb2b222b2
2n1bn12n2bn222nb2n2b2n12n1bn1
2222nbnbn1b2b(2nnn1)2nbn(222)2n2nbnn2n1bn,
bb2b22nn
nbn(b2)bn1bn1bn1annn11.当b2时,an2n11.综上所述ann11.nb2222
012nn2时,22CnCnCnCnn1即1111nn12;当a0时,AnBn;当a0时,AnBn.
9.(重庆)设实数数列
an的前n项和Sn满足Sn1an1SnnN*
3有0an1an(Ⅰ)若a1,S2,2a2成等比数列,求S2和a3(Ⅱ)求证:对k2解析:(Ⅰ)由题意S22a1a24。3,
S2a2S1a1a2,得S222S2,由S2是等比中项知S20,因此S22,由S2a3S3a3S2an1Sn,故Sn1,an11,且an1解得,a3S22Sn(Ⅱ)证明:有题设条件有an1S213Sna,Snn1Sn1an11要证ak0,
ak122Sk1ak1Sk2ak11①因a2a1a130,从而对k3有且ak1akk1k1k124Sk11ak1Sk21aak1k1ak11ak14,32a4,即证3a24a2a1,即a220,此式明显成立,因此4k1由①,只要证ak1k1k1k1k3。k23ak1ak113222aakka10。矛盾,最后证,ak1ak,若不然,a,又因,故,即a01akkkk122akak1akak12an4.已知数列an中,a1aa2,对一切nN,an0,an1。
2an1*(I)求证:an(II)证明:a1a2an2na2。2且an1an;
22n2an12aan1解:证明:(1)∵a,∴,∴a1an220,∴an2,若存在ak2,n0n12an112an112an1则ak12,由此可推出ak22,,a12,此与a1a2矛盾,故an2。∵an1anan2an0,∴
2an1an12an22a12n2,2n12222an112111112n2a2112a2,∴a2a2a2a21a212nn12n124212a2an12an12,∴
(2)由(1)得a2n1an1an。an2n∴
a1a2an2na2。
yfx的定义域为R,且对于任意x1,x2R,存在正实数L,使得fx1fx2Lx1x2,求L的取值范围;(2)当0都成立.
8.已知函数(1)若
fx1x2nL1时,数列an满足an1fan,n1,2,.
①证明:
akak1k11a1a21L;
②na1a2ak1令Aka1a2k1,2,3,,证明:AkAk1k1Lk1.
解答:(1)证明:对任意x1,x2R,有:fxfx1x21x212122x12x222x1x2x1x21x1x2122
1x1x21由
fx1fx2Lx1x2,即x1x2x1x21x1x2122Lx1x2,
∴.当x1x2时,得Lx1x21x1x2122.
221x1x1,1x2x2,x1x2x1x2且
x1x21x1x2122x1x2x1x21。∴要使
fx1fx2Lx1x2对任意x1,x2R都成立,只要L1,当x1x2时,fx1fx2Lx1x2恒成立.
∴L的取值范围是
1,。(2)证明:①∵
1nan1fan,
n1,2,,故当
n2时,。
anan1∴
fn1afnaLaLnfaan2fan1L2an2an1Ln1a1a21Ln1LLLa1a2a1a2
1L2n1ak1nkak1a1a2a2a3a3a4anan1∵
0L1,∴
akak1k1n1a1a2(1L当
n1时,不等式也成立)。②∵
Aka1a2akk,∴
AkAk11a1a2aka1a2ak1a1a2akkak1kk1kk11a1a22a2a33a3a4kakak1kk11a1a22a2a33a3a4kakak1.∴AkAk1A1A2A2A3AnAn1kk1k1n111111a1a22aa2312232334nn1nn111113a3a4naann13445nn1nn112na1a21aa1aa123nn1
n1n1n1a1a2a2a3anan115.设数列
1a1a21L.
bn2nN是等比数列。
16.(I)求数列
an,bn满足a1b16,a2b24,a3b33,且数列an1annN是等差数列,数列
1(II)是否存在kN,使akbk0,,若存在,求出k。an和bn的通项公式;
2解(1)由已知a2a12,a3a21公差d121an1an(a2a1)(n1)1n3
ana1(a2a1)(a3a1)(anan1)6(2)(1)0(n4)
6(2)(n4)(n1)2=
nn1n11n27n18111由已知b124,b222,所以公比qb2b24bn28n1222
2kk174911712(2)设f(k)akbk,所以当k4时,f(k)是
kk928k8724222221所以不存在k,使f(k)0,。f(1)f(2)f(3)0,
222Sn116.数列{an}的首项a11,前n项和Sn与an之间满足an(2)设(n2).(1)求证:数列{}的通项公式;
Sn2Sn1增函数。又f(4)11,所以当k2时f(k)22,又存在正数k,使(1S1)(1S2)(1Sn)k2n1对一切nN*都成立,求k的最大值.
22Sn2解:(1)证明:∵n2时,anSnSn1,∴SnSn1,∴(SnSn1)(2Sn1)2Sn,∴
2Sn11111(2)由(1)2(n2),数列{}是以1为首项,以2为公差的等差数列。Sn1Sn2SnSn1,∴
SnSn1SnS1111,∴Sn1.设F(n)(1S1)(1S2)(1Sn),则知1(n1)22n1,∴Sn2n12n1Sn2n1F(n1)(1Sn1)2n12n24n28n41.∴F(n)在nN*上递增,要使F(n)k恒成2F(n)4n8n32n3(2n1)(2n3)立,只需[F(n)]mink∵[F(n)]minF(1)2223∴0k3,kmax3.333n11118.已知数列an满足a1,anan1,nN224b1.(1)求数列
(2)设an的通项公式;
a>0,数列
bn满足
bn1,若bnan对nN成立,试求a的取值范围。,bn1aa1abnaan1an2anan111an2124,,na411n24n1解:(1)
又a111111,a1a2,a2,an是公比为
22244的等比数列,
n0
1111111a1a22a33a4...(n1)an1()()...[]21!2!2!3!(n1)!n!n!1241从而有2,n!12111,即n!121,5!120,6!720n!121n5取N5,nN时,原不等式成立...............9分(3)将
1(1)nn展开,
1111111nn1n2nr111,
(1)n1a1a2anTr1Crn()rn0!1!2!3!n!nnnnnr!r!
24.在数列{an}中,a11,2an1nn1(nN*)an23时,an3n1.n12an1nan2n12n1n2nan0,n1,an22nan2n1(Ⅰ)试比较anan2与an1的大小;(Ⅱ)证明:当n解:(Ⅰ)由题设知,对任意
nN*,都有,
n12n11nanan222nn12n1222(1)aaanan2a()an1(1)an1n10n1nnnn12(n2)2(n2)an1an1n22392anan2ana1,a,a.an1nn11,an1an,又(Ⅱ)证法1:由已知得,123124an2n1n1n1n1a11,an1(n2).当n3时,an(n11)an1n1an1an1n1an1anan1n1
22222n1ana3(a4a3)(a5a4)(anan1)934n134n14222设
S34n123242n11113111n13162nn1134n1①则S45②,①-②,得S4(45n1)n
2222n222222n81122311n1n19n1n1n1Sn2n11n1.an1n121n13n1证法2:由已知得,
44222422239n19n3a11,a2,a.32(1)当时,由,知不等式成立。(2)假设当nk(k3)不等式成立,即3n12424k1kkk1k(k1)k2ak3k1,那么ak1(k1)ak(k1)(3k1)32k1k1222222
(k1)1k(k1)k2k2kk(k1)k要证ak13,只需证即证,则只需证2k1(k1)12k1k1kk12k1222222(k1)1k01k01因为2CkCkCkCkCkk1成立,所以ak13成立。这就是说,当nk1时,不等式仍
2(k1)1n1然成立.根据(1)和(2),对任意nN*,且n3,都有an3n1
2友情提示:本文中关于《高中数学思想方法题型总结》给出的范例仅供您参考拓展思维使用,高中数学思想方法题型总结:该篇文章建议您自主创作。
来源:网络整理 免责声明:本文仅限学习分享,如产生版权问题,请联系我们及时删除。