高中数学解题思想方法(数学归纳法)
  • 在解答某些数学问题时,有时会有多种情况,对各种情况加以分类,并逐类求解,然后综合求解,这就是分类讨论法。分类讨论是一种逻辑方法,也是一种数学思想。有关分类讨论思想的数学问题具有明显的逻辑性、综合性、探索性,能训练人的思维条理性和概括性,所以在高考试题中占有重要的位置。

    分类原则:分类的对象是确定的,标准是统一的,不遗漏、不重复、分层次,不越级讨论。

    分类方法:明确讨论对象,确定对象的全体 → 确定分类标准,正确进行分类 → 逐步进行讨论,获取阶段性结果 → 归纳小结,综合得出结论。

    Ⅰ、再现性题组:

    1. 集合A={x||x|≤4,x∈R},B={x||x-3|≤a,x∈R},若AB,那么a的范围是_____。

    A.  0≤a≤1   B.  a≤1    C.  a<1     D.  0<a<1

  • 2. 若a>0且a≠1,p=log(a+a+1),q=log(a+a+1),则p、q的大小关系是_____。

    A. p=q   B. p<q   C. p>q   D.当a>1时,p>q;当0<a<1时,p<q

  • 3. 函数y=+++的值域是_________。

  • 4. 若θ∈(0, ),则的值为_____。

    A. 1或-1     B. 0或-1   C. 0或1   D. 0或1或-1

  • 5. 函数y=x+的值域是_____。

    A.  [2,+∞)    B. (-∞,-2]∪[2,+∞)   C. (-∞,+∞)   D. [-2,2]

  • 6. 正三棱柱的侧面展开图是边长分别为2和4的矩形,则它的体积为_____。

    A.     B.      C.     D.

  • 7. 过点P(2,3),且在坐标轴上的截距相等的直线方程是_____。

    A. 3x-2y=0   B. x+y-5=0   C. 3x-2y=0或x+y-5=0   D.不能确定

    Ⅱ、示范性题组:

    例1. 设0<x<1,a>0且a≠1,比较|log(1-x)|与|log(1+x)|的大小。

    [分析] 对数函数的性质与底数a有关,而分两类讨论。

    [解] ∵ 0<x<1   ∴  0<1-x<1 ,   1+x>1

    ①  当0<a<1时,|log(1-x)|-|log(1+x)|=log(1-x)-[-log(1+x)]=log(1-x)>0;

    ②  当a>1时,|log(1-x)|-|log(1+x)|=…

    由①、②可知,…

    例2. 已知集合A和集合B各含有12个元素,A∩B含有4个元素,试求同时满足下面两个条件的集合C的个数:  ①. CA∪B且C中含有3个元素;  ②. C∩A≠φ  。

    [分析] 由已知并结合集合的概念,C中的元素分两类:①属于A 元素;②不属于A而属于B的元素。并由含A中元素的个数1、2、3,而将取法分三种。

    [解]  C.C+C.C+C.C=1084

    [另解](排除法):

    [注]本题是“包含与排除”的基本问题,正确地解题的前提是正确分类,达到分类完整及每类互斥的要求。并且要确定C中元素如何取法。

    例3. 设{a}是由正数组成的等比数列,S是前n项和。  ①. 证明:  <lgS;    ②.是否存在常数c>0,使得=lg(S-c)成立?并证明结论。(95年全国理)

    [分析] 要证的不等式和讨论的等式可以进行等价变形;再应用比较法而求解。

    [解] 设公比q,则a>0,q>0

    ①. …

    ②. 要使=lg(S-c)成立,则必有(S-c)(S-c)=(S-c),

    分两种情况讨论如下:

    当q=1时,S=na,则

    (S-c)(S-c)-(S-c)=(na-c)[(n+2)a-c]-[(n+1)a-c]=-a<0

    当q≠1时,S,则(S-c)(S-c)-(S-c)=[-c][ -c]-[-c]=-aq[a-c(1-q)]

    ∵  aq≠0   ∴  a-c(1-q)=0即c=

    而S-c=S=-<0    ∴对数式无意义

    由上综述,不存在常数c>0, 使得=lg(S-c)成立。

    [注] 本例由所用公式的适用范围而导致分类讨论。该题文科考生改问题为:证明>logS 。

    例1、例2、例3属于涉及到数学概念、定理、公式、运算性质、法则等是分类讨论的问题或者分类给出的,我们解决时按要求进行分类。(概念、性质型)

    例4. 设函数f(x)=ax-2x+2,对于满足1<x<4的一切x值都有f(x)>0,求实数a的取值范围。

          1   4   x     1   4   x

    [分析] 含参的一元二次函数在有界区间上的值域问题,先对开口方向讨论,再对其抛物线对称轴的位置进行分类讨论。(也属数形结合法)

    [解]当a>0时,f(x)=a(x-)+2-

    ∴ a≥1或<a<1或φ     即 a>

    当a<0时,,解得φ;

    当a=0时,f(x)=-2x+2, f(1)=0,f(4)=-6, ∴不合题意

    由上而得,实数a的取值范围是a> 。

    例5. 解不等式>0  (a为常数,a≠-)

    [分析] 含参不等式,参数a决定了2a+1的符号和两根-4a、6a的大小,故对a>0、a=0、-<a<0、a<-分别加以讨论。

    [解] 2a+1>0时,a〉-;   -4a<6a时,a>0 。  所以分以下四种情况讨论:

    当a>0时,(x+4a)(x-6a)>0,解得:x<-4a或x>6a;

    当a=0时,x>0,解得:x≠0;

    当-<a<0时,(x+4a)(x-6a)>0,解得: x<6a或x>-4a;

    当a>-时,(x+4a)(x-6a)<0,解得: 6a<x<-4a 。

    综上所述,……

    [注] 含参问题,结合参数的意义及对结果的影响而分类讨论。(含参型)

    例6. 设a≥0,在复数集C中,解方程:z+2|z|=a 。  (90年全国高考)

    [解] ∵ z∈R,由z+2|z|=a得:z∈R;  ∴ z为实数或纯虚数

    当z∈R时,|z|+2|z|=a,解得:|z|=-1+   ∴ z=±(-1+);

    当z为纯虚数时,设z=±yi  (y>0),  ∴ -y+2y=a  解得:y=1±  (0≤a≤1)

    由上可得,z=±(-1+)或±(1±)i

    [注]本题用标准解法(设z=x+yi再代入原式得到一个方程组,再解方程组)过程十分繁难,而挖掘隐含,对z分两类讨论则简化了数学问题。  (简化型)

    [另解] 设z=x+yi,代入得 x-y+2+2xyi=a; ∴

    当y=0时,…

    例7. 在xoy平面上给定曲线y=2x,设点A(a,0),a∈R,曲线上的点到点A的距离的最小值为f(a),求f(a)的函数表达式。   (本题难度0.40)

    [分析] 求两点间距离的最小值问题,先用公式建立目标函数,转化为二次函数在约束条件x≥0下的最小值问题,而引起对参数a的取值讨论。

    [解] 设M(x,y)为曲线y=2x上任意一点,则

    |MA|=(x-a)+y=(x-a)+2x=x-2(a-1)x+a=[x-(a-1)]+(2a-1)

    由于y=2x限定x≥0,所以分以下情况讨论:

    当a-1≥0时,x=a-1取最小值,即|MA}=2a-1;

    当a-1<0时,x=0取最小值,即|MA}=a

    综上所述,有f(a)=   。

    Ⅲ、巩固性题组:

  • 1.  若log<1,则a的取值范围是_____。

    A. (0, )   B. (,1)   C. (0, )∪(1,+∞)   D. (,+∞)

  • 2.  非零实数a、b、c,则+++的值组成的集合是_____。

    A. {-4,4}   B. {0,4}   C. {-4,0}    D. {-4,0,4}

  • 3.  f(x)=(a-x)|3a-x|,a是正常数,下列结论正确的是_____。

    A.当x=2a时有最小值0      B.当x=3a时有最大值0

    C.无最大值,且无最小值     D.有最小值但无最大值

  • 4. 设f(x,y)=0是椭圆方程,f(x,y)=0是直线方程,则方程f(x,y)+λf(x,y)=0  (λ∈R)表示的曲线是_____。

      A.只能是椭圆   B.椭圆或直线   C.椭圆或一点   D.还有上述外的其它情况

  • 5. 函数f(x)=ax-2ax+2+b  (a≠0)在闭区间[2,3]上有最大值5,最小值2,则a、b的值为_____。

      A.  a=1,b=0      B. a=1,b=0或a=-1,b=3

      C.  a=-1,b=3     D. 以上答案均不正确

  • 6.方程(x-x-1)=1的整数解的个数是_____。

      A.  1   B.  3   C.  4    D.  5

  • 7. 到空间不共面的4个点距离相等的平面的个数是_____。

      A.  7   B.  6   C.  5    D.  4

  • 8.  z∈C,方程z-3|z|+2=0的解的个数是_____。

    A.  2    B.  3   C.  4    D.  5

  • 9. 复数z=a+ai  (a≠0)的辐角主值是______________。

  • 10.解关于x的不等式:  2log(2x-1)>log(x-a)   (a>0且a≠1)

  • 11.设首项为1,公比为q (q>0)的等比数列的前n项和为S,又设T,求T 。

  • 12. 若复数z、z、z在复平面上所对应三点A、B、C组成直角三角形,且|z|=2,求z 。

  • 13. 有卡片9张,将0、1、2、…、8这9个数字分别写在每张卡片上。现从中任取3张排成三位数,若6可以当作9用,问可组成多少个不同的三位数。

  • 14. 函数f(x)=(|m|-1)x-2(m+1)x-1的图像与x轴只有一个公共点,求参数m的值及交点坐标。

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