2019屆高考數學重要解題方法

2022-05-07 17:06:04 字數 4782 閱讀 4916

高考試題主要從以下幾個方面對數學思想方法進行考查:

1 常用數學方法:配方法、換元法、待定係數法、數學歸納法、引數法、消去法等;

2 數學邏輯方法:分析法、綜合法、反證法、歸納法、演繹法等;

3 數學思維方法:觀察與分析、概括與抽象、分析與綜合、特殊與一般、模擬、歸納和演繹等;

4 常用數學思想:函式與方程思想、數形結合思想、分類討論思想、轉化(化歸)思想等。

數學思想方法與數學基礎知識相比較,它有較高的地位和層次。數學知識是數學內容,可以用文字和符號來記錄和描述,隨著時間的推移,記憶力的減退,將來可能忘記。而數學思想方法則是一種數學意識,只能夠領會和運用,屬於思維的範疇,用以對數學問題的認識、處理和解決,掌握數學思想方法,不是受用一陣子,而是受用一輩子,即使數學知識忘記了,數學思想方法也還是對你起作用。

數學思想方法中,數學基本方法是數學思想的體現,是數學的行為,具有模式化與可操作性的特徵,可以選用作為解題的具體手段。數學思想是數學的靈魂,它與數學基本方法常常在學習、掌握數學知識的同時獲得。

可以說,「知識」是基礎,「方法」是手段,「思想」是深化,提高數學素質的核心就是提高學生對數學思想方法的認識和運用,數學素質的綜合體現就是「能力」。

為了幫助學生掌握解題的密鑰匙,掌握解題的思想方法,本書先是介紹高考中常用的數學基本方法:配方法、換元法、待定係數法、數學歸納法、引數法、消去法、反證法、分析與綜合法、特殊與一般法、模擬與歸納法、觀察與實驗法,再介紹高考中常用的數學思想:函式與方程思想、數形結合思想、分類討論思想、轉化(化歸)思想。

最後談談解題中的有關策略和高考中的幾個熱點問題,並在附錄部分提供了近幾年的高考試卷。

在每節的內容中,先是對方法或者問題進行綜合性的敘述,再以三種題組的形式出現。再現性題組是一組簡單的選擇填空題進行方法的再現,示範性題組進行詳細的解答和分析,對方法和問題進行示範。鞏固性題組旨在檢查學習的效果,起到鞏固的作用。

每個題組中習題的選取,又盡量綜合到代數、三角、幾何幾個部分重要章節的數學知識。

第一章高中數學解題基本方法

一、 配方法

配方法是對數學式子進行一種定向變形(配成「完全平方」)的技巧,通過配方找到已知和未知的聯絡,從而化繁為簡。何時配方,需要我們適當**,並且合理運用「裂項」與「添項」、「配」與「湊」的技巧,從而完成配方。有時也將其稱為「湊配法」。

最常見的配方是進行恒等變形,使數學式子出現完全平方。它主要適用於:已知或者未知中含有二次方程、二次不等式、二次函式、二次代數式的討論與求解,或者缺xy項的二次曲線的平移變換等問題。

配方法使用的最基本的配方依據是二項完全平方公式(a+b)=a+2ab+b,將這個公式靈活運用,可得到各種基本配方形式,如:

a+b=(a+b)-2ab=(a-b)+2ab;

a+ab+b=(a+b)-ab=(a-b)+3ab=(a+)+(b);

a+b+c+ab+bc+ca=[(a+b)+(b+c)+(c+a)]

a+b+c=(a+b+c)-2(ab+bc+ca)=(a+b-c)-2(ab-bc-ca)=…

結合其它數學知識和性質,相應有另外的一些配方形式,如:

1+sin2α=1+2sinαcosα=(sinα+cosα);

x+=(x+)-2=(x-)+2 ;…… 等等。

ⅰ、再現性題組:

1. 在正項等比數列中,a a+2a a+a a=25,則 a+a=_______。

2. 方程x+y-4kx-2y+5k=0表示圓的充要條件是_____。

a. 1 c. k∈r d. k=或k=1

3. 已知sinα+cosα=1,則sinα+cosα的值為______。

a. 1b. -1c. 1或-1 d. 0

4. 函式y=log (-2x+5x+3)的單調遞增區間是_____。

abcd. [,3)

5. 已知方程x+(a-2)x+a-1=0的兩根x、x,則點p(x,x)在圓x+y=4上,則實數a=_____。

【簡解】 1小題:利用等比數列性質aa=a,將已知等式左邊後配方(a+a)易求。答案是:5。

2小題:配方成圓的標準方程形式(x-a)+(y-b)=r,解r>0即可,選b。

3小題:已知等式經配方成(sinα+cosα)-2sinαcosα=1,求出sinαcosα,然後求出所求式的平方值,再開方求解。選c。

4小題:配方後得到對稱軸,結合定義域和對數函式及復合函式的單調性求解。選d。

5小題:答案3-。

ⅱ、示範性題組:

例1. 已知長方體的全面積為11,其12條稜的長度之和為24,則這個長方體的一條對角線長為_____。

a. 2bc. 5d. 6

【分析】 先轉換為數學表示式:設長方體長寬高分別為x,y,z,則 ,而欲求對角線長,將其配湊成兩已知式的組合形式可得。

【解】設長方體長寬高分別為x,y,z,由已知「長方體的全面積為11,其12條稜的長度之和為24」而得:。

長方體所求對角線長為:===5

所以選b。

【注】本題解答關鍵是在於將兩個已知和乙個未知轉換為三個數學表示式,觀察和分析三個數學式,容易發現使用配方法將三個數學式進行聯絡,即聯絡了已知和未知,從而求解。這也是我們使用配方法的一種解題模式。

例2. 設方程x+kx+2=0的兩實根為p、q,若()+()≤7成立,求實數k的取值範圍。

【解】方程x+kx+2=0的兩實根為p、q,由韋達定理得:p+q=-k,pq=2 ,

7, 解得k≤-或k≥ 。

又 ∵p、q為方程x+kx+2=0的兩實根, ∴ △=k-8≥0即k≥2或k≤-2

綜合起來,k的取值範圍是:-≤k≤- 或者 ≤k≤。

【注】 關於實係數一元二次方程問題,總是先考慮根的判別式「δ」;已知方程有兩根時,可以恰當運用韋達定理。本題由韋達定理得到p+q、pq後,觀察已知不等式,從其結構特徵聯想到先通分後配方,表示成p+q與pq的組合式。假如本題不對「△」討論,結果將出錯,即使有些題目可能結果相同,去掉對「△」的討論,但解答是不嚴密、不完整的,這一點我們要尤為注意和重視。

例3. 設非零複數a、b滿足a+ab+b=0,求()+() 。

【分析】 對已知式可以聯想:變形為()+()+1=0,則=ω (ω為1的立方虛根);或配方為(a+b)=ab 。則代入所求式即得。

【解】由a+ab+b=0變形得:()+()+1=0 ,

設ω=,則ω+ω+1=0,可知ω為1的立方虛根,所以:=,ω==1。

又由a+ab+b=0變形得:(a+b)=ab ,

所以2 。

【注】 本題通過配方,簡化了所求的表示式;巧用1的立方虛根,活用ω的性質,計算表示式中的高次冪。一系列的變換過程,有較大的靈活性,要求我們善於聯想和展開。

【另解】由a+ab+b=0變形得:()+()+1=0 ,解出=後,化成三角形式,代入所求表示式的變形式()+()後,完成後面的運算。此方法用於只是未聯想到ω時進行解題。

假如本題沒有想到以上一系列變換過程時,還可由a+ab+b=0解出:a=b,直接代入所求表示式,進行分式化簡後,化成複數的三角形式,利用棣莫佛定理完成最後的計算。

ⅲ、鞏固性題組:

1. 函式y=(x-a)+(x-b) (a、b為常數)的最小值為_____。

a. 8 b. c. d.最小值不存在

2. α、β是方程x-2ax+a+6=0的兩實根,則(α-1) +(β-1)的最小值是_____。

a. - b. 8 c. 18 d.不存在

3. 已知x、y∈r,且滿足x+3y-1=0,則函式t=2+8有_____。

a.最大值2 b.最大值 c.最小值2 b.最小值

4. 橢圓x-2ax+3y+a-6=0的乙個焦點在直線x+y+4=0上,則a=_____。

a. 2 b. -6 c. -2或-6 d. 2或6

5. 化簡:2+的結果是_____。

a. 2sin4 b. 2sin4-4cos4 c. -2sin4 d. 4cos4-2sin4

6. 設f和f為雙曲線-y=1的兩個焦點,點p在雙曲線上且滿足∠fpf=90°,則△fpf的面積是

7. 若x>-1,則f(x)=x+2x+的最小值為

8. 已知〈β<α〈π,cos(α-β)=,sin(α+β)=-,求sin2α的值。(92年高考題)

9. 設二次函式f(x)=ax+bx+c,給定m、n(m1 解不等式f(x)>0;

② 是否存在乙個實數t,使當t∈(m+t,n-t)時,f(x)<0 ?若不存在,說出理由;若存在,指出t的取值範圍。

10. 設s>1,t>1,m∈r,x=logt+logs,y=logt+logs+m(logt+logs),

1 將y表示為x的函式y=f(x),並求出f(x)的定義域;

2 若關於x的方程f(x)=0有且僅有乙個實根,求m的取值範圍。

二、換元法

解數學題時,把某個式子看成乙個整體,用乙個變數去代替它,從而使問題得到簡化,這叫換元法。換元的實質是轉化,關鍵是構造元和設元,理論依據是等量代換,目的是變換研究物件,將問題移至新物件的知識背景中去研究,從而使非標準型問題標準化、複雜問題簡單化,變得容易處理。

換元法又稱輔助元素法、變數代換法。通過引進新的變數,可以把分散的條件聯絡起來,隱含的條件顯露出來,或者把條件與結論聯絡起來。或者變為熟悉的形式,把複雜的計算和推證簡化。

它可以化高次為低次、化分式為整式、化無理式為有理式、化超越式為代數式,在研究方程、不等式、函式、數列、三角等問題中有廣泛的應用。

換元的方法有:區域性換元、三角換元、均值換元等。區域性換元又稱整體換元,是在已知或者未知中,某個代數式幾次出現,而用乙個字母來代替它從而簡化問題,當然有時候要通過變形才能發現。

例如解不等式:4+2-2≥0,先變形為設2=t(t>0),而變為熟悉的一元二次不等式求解和指數方程的問題。

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