高中立體幾何教案
發(fā)表時間:2020-11-242012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考立體幾何中的空間角問題復(fù)習(xí)。
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動,幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考立體幾何中的空間角問題復(fù)習(xí)”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
題型五立體幾何中的空間角問題
(推薦時間:30分鐘)
1.如圖所示,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD為等邊三角形,AD=DE=2AB,F(xiàn)為CD的中點(diǎn).
(1)求證:AF∥平面BCE;
(2)求證:平面BCE⊥平面CDE;
(3)求直線BF和平面BCE所成角的正弦值.
2.(2011湖南)如圖,在圓錐PO中,已知PO=2,⊙O的直徑AB=2,C是的中點(diǎn),D為AC的中點(diǎn).
(1)證明:平面POD⊥平面PAC;
(2)求二面角B—PA—C的余弦值.
答案
1.(1)證明設(shè)AD=DE=2AB=2a,以A為原點(diǎn),AC為x軸,AB為z軸,建立如圖所示的直角坐標(biāo)系A(chǔ)—xyz,
則A(0,0,0),C(2a,0,0),B(0,0,a),
D(a,3a,0),E(a,3a,2a).
因?yàn)镕為CD的中點(diǎn),
所以F32a,32a,0.
AF→=32a,32a,0,BE→=(a,3a,a),BC→=(2a,0,-a).
因?yàn)锳F→=12(BE→+BC→),AF平面BCE,
所以AF∥平面BCE.
(2)證明因?yàn)锳F→=32a,32a,0,CD→=(-a,3a,0),ED→=(0,0,-2a),
故AF→CD→=0,AF→ED→=0,所以AF→⊥CD→,AF→⊥ED→.
所以AF→⊥平面CDE.又AF∥平面BCE,所以平面BCE⊥平面CDE.
(3)解設(shè)平面BCE的法向量為n=(x,y,z).由nBE→=0,nBC→=0,
可得x+3y+z=0,2x-z=0,
取n=(1,-3,2).
又BF→=32a,32a,-a,
設(shè)BF和平面BCE所成的角為θ,
則sinθ=|BF→n||BF→||n|=2a2a22=24.
所以直線BF和平面BCE所成角的正弦值為24.
2.方法一(1)證明如圖,連結(jié)OC,因?yàn)镺A=OC,D是AC的中點(diǎn),所以AC⊥OD.
又PO⊥底面⊙O,AC底面⊙O,
所以AC⊥PO.
因?yàn)镺D,PO是平面POD內(nèi)的兩條相交直線,
所以AC⊥平面POD,
而AC平面PAC,
所以平面POD⊥平面PAC.
(2)解在平面POD中,過O作OH⊥PD于H,由(1)知,平面POD⊥平面PAC,
所以O(shè)H⊥平面PAC.
又PA平面PAC,所以PA⊥OH.
在平面PAO中,過O作OG⊥PA于G,連結(jié)HG,
則有PA⊥平面OGH,從而PA⊥HG,
故∠OGH為二面角B—PA—C的平面角.
在Rt△ODA中,OD=OAsin45°=22.
在Rt△POD中,
OH=POODPO2+OD2=2×222+12=105.
在Rt△POA中,
OG=POOAPO2+OA2=2×12+1=63.
在Rt△OHG中,sin∠OGH=OHOG=10563=155.
所以cos∠OGH=1-sin2∠OGH=1-1525=105.
故二面角B—PA—C的余弦值為105.
方法二(1)證明如圖,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),OB,OC,OP所在直線分別為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則O(0,0,0),A(-1,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),
P(0,0,2),D-12,12,0.
設(shè)n1=(x1,y1,z1)是平面POD的一個法向量,則由n1OD→=0,nOP→=0,
得-12x1+12y1=0,2z1=0.所以z1=0,x1=y(tǒng)1.取y1=1,得n1=(1,1,0).
設(shè)n2=(x2,y2,z2)是平面PAC的一個法向量,則由n2PA→=0,n2PC→=0,
得-x2-2z2=0,y2-2z2=0.所以x2=-2z2,y2=2z2.取z2=1,得n2=(-2,2,1).
因?yàn)閚1n2=(1,1,0)(-2,2,1)=0,所以n1⊥n2.
從而平面POD⊥平面PAC.
(2)解因?yàn)閥軸⊥平面PAB,所以平面PAB的一個法向量為n3=(0,1,0).
由(1)知,平面PAC的一個法向量為n2=(-2,2,1).
設(shè)向量n2和n3的夾角為θ,則cosθ=n2n3|n2||n3|=25=105.
由圖可知,二面角B—PA—C的平面角與θ相等,
所以二面角B—PA—C的余弦值為105.
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相關(guān)知識
2012屆高考數(shù)學(xué)備考立體幾何復(fù)習(xí)教案
專題四:立體幾何
階段質(zhì)量評估(四)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,總分60分)
1.如右圖所示,一個空間幾何體的主視圖和左視圖都是邊長為的正方形,俯視圖是一個直徑為的圓,那么這個幾何體的全面積為()
A.B.
C.D.
2.下列四個幾何體中,每個幾何體的三視圖
有且僅有兩個視圖相同的是()
A.①②B.①③C.①④D.②④
3.如圖,設(shè)平面,垂足分別為,若增加一個條件,就能推出.
現(xiàn)有①②與所成的角相等;
③與在內(nèi)的射影在同一條直線上;④∥.
那么上述幾個條件中能成為增加條件的個數(shù)是()
個個個個
4.已知直線和平面,則下列命題正確的是()
AB
CD
5.空間直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)關(guān)于平面的對稱點(diǎn)的坐標(biāo)是()
A.B.C.D.
6.給定下列四個命題:
①若一個平面內(nèi)的兩條直線與另一個平面都平行,那么這兩個平面相互平行;
②若一條直線和兩個平行平面中的一個平面垂直,那么這條直線也和另一個平面垂直;
③若一條直線和兩個互相垂直的平面中的一個平面垂直,那么這條直線一定平行于另一個平面;
④若兩個平面垂直,那么一個平面內(nèi)與它們的交線不垂直的直線與另一個平面也不垂直.
其中,為真命題的是()
A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④
7.如圖,正四棱柱中,,則異面直線所成角的余弦值為()
A.B.C.D.
8.如圖,已知六棱錐的底面是正六邊形,則下列結(jié)論正確的是()
A.B.
C.直線∥D.直線所成的角為45°
9.正六棱錐P-ABCDEF中,G為PB的中點(diǎn),則三棱錐D-GAC與三棱錐P-GAC體積之比為()
(A)1:1(B)1:2(C)2:1(D)3:2
10.如圖,在四面體中,截面是正方形,則在下列命題中,錯誤的為()
..∥截面
..異面直線與所成的角為
11.如圖,在長方體ABCD-A1B1C1D1中,AB=BC=2,AA1=1,則BC1與平面BB1D1D所成角的余弦值為()
A.B.
C.D.
12.如圖,為正方體,下面結(jié)論錯誤的是()
(A)平面
(B)
(C)平面
(D)異面直線與所成的角為
二、填空題(本大題共4小題,每小題4分,總分16分)
13.圖2中實(shí)線圍成的部分是長方體(圖1)的平面展開圖,其中四邊形ABCD是邊長為1的正方形.若向虛線圍成的矩形內(nèi)任意拋擲一質(zhì)點(diǎn),它落在長方體的平面展開圖內(nèi)的概率是,則此長方體的體積是。
14.已知一圓錐的底面半徑與一球的半徑相等,且全面積也相等,則圓錐的母線與底面所成角的大小為.(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)
15.如圖,在長方形中,,,為的中點(diǎn),為線段(端點(diǎn)除外)上一動點(diǎn).現(xiàn)將沿折起,使平面平面.在平面內(nèi)過點(diǎn),作,為垂足.設(shè),則的取值范圍是.
16.已知點(diǎn)O在二面角α-AB-β的棱上,點(diǎn)P在α內(nèi),且∠POB=45°.若對于β內(nèi)異于O的任意一點(diǎn)Q,都有∠POQ≥45°,則二面角α-AB-β的取值范圍是_________.
三、解答題(本大題共6小題,總分74分)
17.如圖,在長方體,點(diǎn)E在棱AB上移動,小螞蟻從點(diǎn)A沿長方體的表面爬到點(diǎn)C1,所爬的最短路程為.
(1)求證:D1E⊥A1D;
(2)求AB的長度;
(3)在線段AB上是否存在點(diǎn)E,使得二面角
。若存在,確定
點(diǎn)E的位置;若不存在,請說明理由.
18.如圖,四棱錐P—ABCD的底面ABCD是正方形,側(cè)棱PD⊥底面ABCD,PD=DC,E是PC的中點(diǎn).
(Ⅰ)證明PA//平面BDE;
(Ⅱ)求二面角B—DE—C的平面角的余弦值;
(Ⅲ)在棱PB上是否存在點(diǎn)F,使PB⊥平面DEF?證明你的結(jié)論.
19.如圖所示的長方體中,底面是邊長為的正方形,為與的交點(diǎn),,
是線段的中點(diǎn)。
(Ⅰ)求證:平面;
(Ⅱ)求二面角的大小。
20.如圖,已知三棱柱ABC—A1B1C1的側(cè)棱與底面垂直,AA1=AB=AC=1,,M是CC1的中點(diǎn),N是BC的中點(diǎn),點(diǎn)P在A1B1上,且滿足
(I)證明:
(II)當(dāng)取何值時,直線PN與平面ABC
所成的角最大?并求該角最大值的正切值;
(II)若平面PMN與平面ABC所成的二面角
為45°,試確定點(diǎn)P的位置。
21.(本小題滿分12分)
如圖,四面體中,是的中點(diǎn),和均為等邊三角形,.
(I)求證:平面;
(Ⅱ)求二面角的余弦值;
(Ⅲ)求點(diǎn)到平面的距離.
22.如圖,在中,,斜邊.可以通過以直線為軸旋轉(zhuǎn)得到,且二面角是直二面角.動點(diǎn)在斜邊上.
(I)求證:平面平面;
(II)當(dāng)為的中點(diǎn)時,求異面直線與所成角的大?。?br>
(III)求與平面所成角的最大值.
參考答案
一、選擇題
1.【解析】選A.。
2.【解析】選D.①三個都相同,②正視圖和側(cè)視圖相同,③三個視圖均不同,④正視圖和側(cè)視圖相同。
3.C
4.【解析】選B.對A,,
對C畫出圖形可知,對D,缺少條件。
5.C
6.D
7.D
8.D
9.【解析】選C.由于G是PB的中點(diǎn),故P-GAC的體積等于B-GAC的體積
在底面正六邊形ABCDER中
BH=ABtan30°=AB
而BD=AB
故DH=2BH
于是VD-GAC=2VB-GAC=2VP-GAC
10.【解析】選.由∥,∥,⊥可得⊥,故正確;由∥可得∥截面,故正確;異面直線與所成的角等于與所成的角,故正確;綜上是錯誤的.
11.【解析】選D.連與交于O點(diǎn),再連BO,則為BC1與平面BB1D1D所成的角.
,,
.
12.【解析】選D.顯然異面直線與所成的角為。
二、填空題
13.【解析】向虛線圍成的矩形內(nèi)任意拋擲一質(zhì)點(diǎn),它落在長方體的平面展開圖內(nèi)的概率是,設(shè)長方體的高為x,則,所以,所以長方體的體積為3。
答案:3
14.
15.【解析】此題的破解可采用二個極端位置法,即對于F位于DC的中點(diǎn)時,,隨著F點(diǎn)到C點(diǎn)時,因平面,即有,對于,又,因此有,則有,因此的取值范圍是.
答案:
16.【解析】若二面角α-AB-β的大小為銳角,則過點(diǎn)P向平面作垂線,設(shè)垂足為H.
過H作AB的垂線交于C,連PC、CH、OH,則就是所求二面角
的平面角.根據(jù)題意得,由于對于β內(nèi)異于O的任意一點(diǎn)
Q,都有∠POQ≥45°,∴,設(shè)PO=,則
又∵∠POB=45°,∴OC=PC=,∵PC≤PH而在中應(yīng)有
PCPH,∴顯然矛盾,故二面角α-AB-β的大小不可能為銳角。
即二面角的范圍是。
若二面角α-AB-β的大小為直角或鈍角,則由于∠POB=45°,結(jié)合圖形容易判斷對于β內(nèi)異于O的任意一點(diǎn)Q,都有∠POQ≥45°。
即二面角的范圍是。
答案:
三、解答題
17.【解析】(1)證明:連結(jié)AD1,由長方體的性質(zhì)可知:
AE⊥平面AD1,∴AD1是ED1在
平面AD1內(nèi)的射影。又∵AD=AA1=1,
∴AD1⊥A1D
∴D1E⊥A1D1(三垂線定理)
(2)設(shè)AB=x,
點(diǎn)C1可能有兩種途徑,如圖甲的最短路程為
如圖乙的最短路程為
(3)假設(shè)存在,平面DEC的法向量,
設(shè)平面D1EC的法向量,則
由題意得:
解得(舍去)
18.【解析】(Ⅰ)以D為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以DA、DC、DP所在直線為x軸、
y軸、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,設(shè)PD=DC=2,則A(2,0,0),
P(0,0,2),E(0,1,1),B(2,2,0),
設(shè)是平面BDE的一個法向量,
則由
∵
(Ⅱ)由(Ⅰ)知是平面BDE的一個法向量,
又是平面DEC的一個法向量.
設(shè)二面角B—DE—C的平面角為,由圖可知
∴
故二面角B—DE—C的余弦值為
(Ⅲ)∵∴
假設(shè)棱PB上存在點(diǎn)F,使PB⊥平面DEF,設(shè),
則,
由
∴
即在棱PB上存在點(diǎn)F,PB,使得PB⊥平面DEF
19.【解析】(Ⅰ)建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系.連接,則點(diǎn)、,
∴又點(diǎn),,∴
∴,且與不共線,∴.
又平面,平面,∴平面.
(Ⅱ)∵,,∴平面,
∴為平面的法向量.
∵,,
∴為平面的法向量.
∴,
∴與的夾角為,即二面角的大小為.
20.解:(I)如圖,以AB,AC,AA1分別為軸,建立空間直角坐標(biāo)系
則2分
從而
所以…………3分
(II)平面ABC的一個法向量為
則
(※)…………5分
而
由(※)式,當(dāng)…………6分
(III)平面ABC的一個法向量為
設(shè)平面PMN的一個法向量為
由(I)得
由…………7分
解得…………9分
平面PMN與平面ABC所成的二面角為45°,
解得11分
故點(diǎn)P在B1A1的延長線上,且…………12分
21.解法一:(I)證明:連結(jié),為等邊三角形,為的中點(diǎn),
,和為等邊三角形,為的中點(diǎn),,
。
在中,,
,即.
,面.
(Ⅱ)過作于連結(jié),
平面,在平面上的射影為
為二面角的平角。
在中,
二面角的余弦值為
(Ⅲ)解:設(shè)點(diǎn)到平面的距離為,
,
在中,,
而
點(diǎn)到平面的距離為.
解法二:(I)同解法一.
(Ⅱ)解:以為原點(diǎn),如圖建立空間直角坐標(biāo)系,
則
平面,平面的法向量
設(shè)平面的法向量,
由
設(shè)與夾角為,則
∴二面角的余弦值為.
(Ⅲ)解:設(shè)平面的法向量為又
設(shè)與夾角為,則
設(shè)到平面的距離為,
到平面的距離為.
22.【解析】解法一:
(I)由題意,,,
是二面角的平面角,
又二面角是直二面角,
,又,
平面,
又平面.
平面平面.
(II)作,垂足為,連結(jié)(如圖),則,
是異面直線與所成的角.
在中,,,
.
又.
在中,.
異面直線與所成角的大小為.
(III)由(I)知,平面,
是與平面所成的角,且.
當(dāng)最小時,最大,
這時,,垂足為,,,
與平面所成角的最大值為.
解法二:
(I)同解法一.
(II)建立空間直角坐標(biāo)系,如圖,則,,,,
,,
.
異面直線與所成角的大小為.
(III)同解法一
2012屆高考數(shù)學(xué)不等式第二輪備考復(fù)習(xí)
第4講不等式
(推薦時間:60分鐘)
一、填空題
1.(2011廣東改編)不等式2x2-x-10的解集是____________________.
2.(2011上海)不等式x+1x≤3的解集為____________.
3.“a+cb+d”是“ab且cd”的________條件.
4.不等式x2-43|x|的解集是____________.
5.已知正數(shù)x,y滿足x2+y2=1,則1x+1y的最小值為________.
6.設(shè)命題甲:ax2+2ax+10的解集是實(shí)數(shù)集R;命題乙:0a1.則命題甲是命題乙成立的______________條件.
7.(2011浙江)若實(shí)數(shù)x,y滿足x2+y2+xy=1,則x+y的最大值是________.
8.設(shè)實(shí)數(shù)x,y滿足x-y-2≤0,x+2y-4≥0,2y-3≤0,則當(dāng)yx37時,實(shí)數(shù)x,y滿足的不等式組為____________.
9.設(shè)a>b>0,則a2+1ab+1a(a-b)的最小值是________.
10.若關(guān)于x的不等式(2x-1)2ax2的解集中整數(shù)恰好有3個,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是__________.
11.若不等式x2+ax+1≥0對于一切x∈0,12恒成立,則a的最小值是________.
12.若a0,b0,a+b=2,則下列不等式對一切滿足條件的a,b恒成立的是______(寫出所有正確命題的序號).
①ab≤1;②a+b≤2;③a2+b2≥2;
④a3+b3≥3;⑤1a+1b≥2.
二、解答題
13.已知二次函數(shù)f(x)=ax2+x有最小值,不等式f(x)0的解集為A.
(1)求集合A;
(2)設(shè)集合B={x||x+4|a},若集合B是集合A的子集,求a的取值范圍.
14.如圖所示,動物園要圍成相同面積的長方形虎籠四間,一面可利用原有的墻,其他各面用鋼筋網(wǎng)圍成.
(1)現(xiàn)有可圍36m長的鋼筋網(wǎng)材料,每間虎籠的長、寬各設(shè)計為多少時,可使每間虎籠面積最大?
(2)若使每間虎籠面積為24m2,則每間虎籠的長、寬各設(shè)計為多少時,可使圍成四間虎籠的鋼筋網(wǎng)總長最???
15.已知函數(shù)f(x)=13ax3-14x2+cx+d(a,c,d∈R)滿足f(0)=0,f′(1)=0,且f′(x)≥0在R上恒成立.
(1)求a,c,d的值;
(2)若h(x)=34x2-bx+b2-14,解不等式f′(x)+h(x)0.
答案
1.(-∞,-12)∪(1,+∞)2.x|x≥12或x0
3.必要不充分4.(-∞,-4)∪(4,+∞)
5.226.必要不充分
7.2338.3x-7y0,x+2y-4≥0,2y-3≤0
9.410.259,491611.-5212.①③⑤
13.解(1)二次函數(shù)f(x)=ax2+x有最小值,所以,a0,由f(x)0,
解得A=-1a,0.
(2)解得B=(-a-4,a-4),
因?yàn)榧螧是集合A的子集,
所以-1a≤-a-4,a-4≤0,
-2-5≤a≤-2+5,a≤4,
解得0a≤-2+5.
14.解設(shè)每間虎籠的長、寬分別為xm、ym.則s=xy.
(1)由題意知:4x+6y=36,
∴2x+3y=18.
又2x+3y≥26xy,
∴xy≤(2x+3y)224=18224=272,
當(dāng)且僅當(dāng)2x=3y=9,即x=4.5,y=3時,s=xy最大,
∴每間虎籠的長為4.5m,寬為3m時,每間虎籠面積最大.
(2)由題意知xy=24,
4x+6y≥224xy=48,
當(dāng)且僅當(dāng)4x=6y時,取得等號成立.
由4x=6yxy=24得x=6,y=4,
∴每間虎籠的長為6m,寬為4m時,
可使鋼筋網(wǎng)總長最?。?br>
15.解(1)∵f(0)=0,∴d=0,
∵f′(x)=ax2-12x+c.
又f′(1)=0,∴a+c=12.
∵f′(x)≥0在R上恒成立,
即ax2-12x+c≥0恒成立,
∴ax2-12x+12-a≥0恒成立,
顯然當(dāng)a=0時,上式不恒成立.
∴a≠0,
∴a0,(-12)2-4a(12-a)≤0,即a0,a2-12a+116≤0,即a0,(a-14)2≤0,
解得:a=14,c=14.
(2)∵a=c=14.
∴f′(x)=14x2-12x+14.
f′(x)+h(x)0,即14x2-12x+14+34x2-bx+b2-140,
即x2-(b+12)x+b20,
即(x-b)(x-12)0,
當(dāng)b12時,解集為(12,b),
當(dāng)b12時,解集為(b,12),
當(dāng)b=12時,解集為.
2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪數(shù)列備考復(fù)習(xí)教案
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更容易聽懂所講的內(nèi)容,使教師有一個簡單易懂的教學(xué)思路。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪數(shù)列備考復(fù)習(xí)教案》,相信能對大家有所幫助。
2012屆高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)資料
專題三數(shù)列(教師版)
【考綱解讀】
1.理解數(shù)列的概念,了解數(shù)列通項(xiàng)公式的意義,了解遞推公式是給出數(shù)列的一種方法,并能根據(jù)遞推公式寫出數(shù)列的前幾項(xiàng).
2.理解等差數(shù)列的概念,掌握等差數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式,并能運(yùn)用公式解答簡單的問題.
3.理解等比數(shù)列的概念,掌握等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式,并能運(yùn)用公式解決簡單的問題.
【考點(diǎn)預(yù)測】
1.等差(比)數(shù)列的基本知識是必考內(nèi)容,這類問題既有選擇題、填空題,也有解答題;難度易、中、難三類皆有.
2.數(shù)列中an與Sn之間的互化關(guān)系也是高考的一個熱點(diǎn).
3.函數(shù)思想、方程思想、分類討論思想等數(shù)學(xué)思想方法在解決問題中常常用到,解答試題時要注意靈活應(yīng)用.
4.解答題的難度有逐年增大的趨勢,還有一些新穎題型,如與導(dǎo)數(shù)和極限相結(jié)合等.
因此復(fù)習(xí)中應(yīng)注意:
1.數(shù)列是一種特殊的函數(shù),學(xué)習(xí)時要善于利用函數(shù)的思想來解決.如通項(xiàng)公式、前n項(xiàng)和公式等.
2.運(yùn)用方程的思想解等差(比)數(shù)列,是常見題型,解決此類問題需要抓住基本量a1、d(或q),掌握好設(shè)未知數(shù)、列出方程、解方程三個環(huán)節(jié),常通過“設(shè)而不求,整體代入”來簡化運(yùn)算.
3.分類討論的思想在本章尤為突出.學(xué)習(xí)時考慮問題要全面,如等比數(shù)列求和要注意q=1和q≠1兩種情況等等.
4.等價轉(zhuǎn)化是數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)中常常運(yùn)用的,數(shù)列也不例外.如an與Sn的轉(zhuǎn)化;將一些數(shù)列轉(zhuǎn)化成等差(比)數(shù)列來解決等.復(fù)習(xí)時,要及時總結(jié)歸納.
5.深刻理解等差(比)數(shù)列的定義,能正確使用定義和等差(比)數(shù)列的性質(zhì)是學(xué)好本章的關(guān)鍵.
6.解題要善于總結(jié)基本數(shù)學(xué)方法.如觀察法、類比法、錯位相減法、待定系數(shù)法、歸納法、數(shù)形結(jié)合法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,定能達(dá)到事半功倍的效果.
7.?dāng)?shù)列應(yīng)用題將是命題的熱點(diǎn),這類題關(guān)鍵在于建模及數(shù)列的一些相關(guān)知識的應(yīng)用.
【要點(diǎn)梳理】
1.證明數(shù)列是等差數(shù)列的兩種基本方法:(1)定義法:為常數(shù);(2)等差中項(xiàng)法:.
2.證明數(shù)列是等比數(shù)列的兩種基本方法:(1)定義法:(非零常數(shù));(2)等差中項(xiàng)法:.
3.常用性質(zhì):(1)等差數(shù)列中,若,則;
(2)等比數(shù)列中,若,則.
4.求和:
(1)等差等比數(shù)列,用其前n項(xiàng)和求出;
(2)掌握幾種常見的求和方法:錯位相減法、裂項(xiàng)相消法、分組求和法、倒序相加法;
(3)掌握等差等比數(shù)列前n項(xiàng)和的常用性質(zhì).
【考點(diǎn)在線】
考點(diǎn)1等差等比數(shù)列的概念及性質(zhì)
在等差、等比數(shù)列中,已知五個元素或,中的任意三個,運(yùn)用方程的思想,便可求出其余兩個,即“知三求二”。本著化多為少的原則,解題時需抓住首項(xiàng)和公差(或公比)。另外注意等差、等比數(shù)列的性質(zhì)的運(yùn)用.例如
(1)等差數(shù)列中,若,則;等比數(shù)列中,若,則.
(2)等差數(shù)列中,成等差數(shù)列。其中是等差數(shù)列的前n項(xiàng)和;等比數(shù)列中(),成等比數(shù)列。其中是等比數(shù)列的前n項(xiàng)和;
(3)在等差數(shù)列中,項(xiàng)數(shù)n成等差的項(xiàng)也稱等差數(shù)列.
(4)在等差數(shù)列中,;.
在復(fù)習(xí)時,要注意深刻理解等差數(shù)列與等比數(shù)列的定義及其等價形式.注意方程思想、整體思想、分類討論思想、數(shù)形結(jié)合思想的運(yùn)用.
例1.(2011年高考重慶卷理科11)在等差數(shù)列中,,則
.
【答案】74
【解析】,故
【名師點(diǎn)睛】本題考查等差數(shù)列的性質(zhì).
【備考提示】:熟練掌握等差等比數(shù)列的概念與性質(zhì)是解答好本類題的關(guān)鍵.
考點(diǎn)2數(shù)列的遞推關(guān)系式的理解與應(yīng)用
在解答給出的遞推關(guān)系式的數(shù)列問題時,要對其關(guān)系式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖冃?,轉(zhuǎn)化為常見的類型進(jìn)行解題。如“逐差法”若且;我們可把各個差列出來進(jìn)行求和,可得到數(shù)列的通項(xiàng).
再看“逐商法”即且,可把各個商列出來求積。
另外可以變形轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列與等比數(shù)列,利用等差數(shù)列與等比數(shù)列的性質(zhì)解決問題.
例2.(2011年高考四川卷文科9)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n≥1),則a6=()
(A)3×44(B)3×44+1
(C)44(D)44+1
【答案】A
【解析】由題意,得a2=3a1=3.當(dāng)n≥1時,an+1=3Sn(n≥1)①,所以an+2=3Sn+1②,
②-①得an+2=4an+1,故從第二項(xiàng)起數(shù)列等比數(shù)列,則a6=3×44.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查與的關(guān)系:,數(shù)列前n項(xiàng)和和通項(xiàng)是數(shù)列中兩個重要的量,在運(yùn)用它們的關(guān)系式時,一定要注意條件,求通項(xiàng)時一定要驗(yàn)證是否適合。解決含與的式子問題時,通常轉(zhuǎn)化為只含或者轉(zhuǎn)化為只的式子.
【備考提示】:遞推數(shù)列也是高考的內(nèi)容之一,要熟練此類題的解法,這是高考的熱點(diǎn).
練習(xí)2.(2011年高考遼寧卷文科5)若等比數(shù)列{an}滿足anan+1=16n,則公比為()[Z
(A)2(B)4(C)8(D)16
【答案】B
【解析】設(shè)公比是q,根據(jù)題意a1a2=16①,a2a3=162②,②÷①,得q2=16.因?yàn)閍12q=160,a120,則q0,q=4.
考點(diǎn)3數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式的應(yīng)用
等差、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式要深刻理解,等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式是關(guān)于n的二次函數(shù).等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式(),因此可以改寫為是關(guān)于n的指數(shù)函數(shù),當(dāng)時,.
例3.(2011年高考江蘇卷13)設(shè),其中成公比為q的等比數(shù)列,成公差為1的等差數(shù)列,則q的最小值是.
【答案】
【解析】由題意:,
【答案】A
【解析】通過,設(shè)公比為,將該式轉(zhuǎn)化為,解得=-2,帶入所求式可知答案選A,本題主要考察了本題主要考察了等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式.
考點(diǎn)4.數(shù)列求和
例4.(山東省濟(jì)南市2011年2月高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研理科20題)
已知為等比數(shù)列,;為等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,.
(1)求和的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè),求.
【解析】(1)設(shè)的公比為,由,得所以
設(shè)的公差為,由得,
所以
(2)
①
②
②-①得:
所以
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查等比等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識,考查運(yùn)算能力、綜合分析和解決問題的能力.
【備考提示】:熟練數(shù)列的求和方法等基礎(chǔ)知識是解答好本類題目的關(guān)鍵.
練習(xí)4.(2010年高考山東卷文科18)
已知等差數(shù)列滿足:,.的前n項(xiàng)和為.
(Ⅰ)求及;(Ⅱ)令(),求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
【解析】(Ⅰ)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,因?yàn)?,,所以?br>
考點(diǎn)5等差、等比數(shù)列的綜合應(yīng)用
解綜合題要總攬全局,尤其要注意上一問的結(jié)論可作為下面論證的已知條件,在后面求解的過程中適時應(yīng)用.
例5.(2011年高考浙江卷理科19)已知公差不為0的等差數(shù)列的首項(xiàng)(),設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,,成等比數(shù)列(Ⅰ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式及(Ⅱ)記,,當(dāng)時,試比較與的大小.[
當(dāng)時,即;
所以當(dāng)時,;當(dāng)時,.
【名師點(diǎn)睛】本小題主要考查等差等比數(shù)列的通項(xiàng)與前n項(xiàng)和等基本知識,考查邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力.
【備考提示】:熟練掌握等差等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識是解決本類問題的關(guān)鍵.
練習(xí)5.(2011年高考天津卷文科20)
已知數(shù)列與滿足,,且.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)設(shè),,證明是等比數(shù)列;
(Ⅲ)設(shè)為的前n項(xiàng)和,證明.
【解析】(Ⅰ)由,可得
,,
當(dāng)n=1時,由,得;
當(dāng)n=2時,可得.
(Ⅱ)證明:對任意,--------①
---------------②
②-①得:,即,于是,所以是等比數(shù)列.
(Ⅲ)證明:,由(Ⅱ)知,當(dāng)且時,
=2+3(2+)=2+,故對任意,,
由①得所以,,
因此,,于是,
故=,
所以.
【易錯專區(qū)】
問題:已知,求時,易忽視的情況
例.(2010年高考上海卷文科21)
已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,
(1)證明:是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式,并求出使得成立的最小正整數(shù).
【考題回放】
1.(2011年高考安徽卷文科7)若數(shù)列的通項(xiàng)公式是,則()
(A)15(B)12(C)(D)
【答案】A
【解析】法一:分別求出前10項(xiàng)相加即可得出結(jié)論;
法二:,故.故選A.
2.(2011年高考江西卷文科5)設(shè){}為等差數(shù)列,公差d=-2,為其前n項(xiàng)和.若,則=()
A.18B.20C.22D.24
【答案】B
【解析】.
3.(2011年高考江西卷理科5)已知數(shù)列{}的前n項(xiàng)和滿足:,且=1.那么=()
A.1B.9C.10D.55
【答案】A
【解析】因?yàn)?所以令,可得;令,可得;同理可得,,,
,所以=,故選A.
4.(2011年高考四川卷理科8)數(shù)列的首項(xiàng)為,為等差數(shù)列且.若則,,則()
(A)0(B)3(C)8(D)11
【答案】B
【解析】由已知知由疊加法.
5.(2010年高考全國Ⅰ卷文科4)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列{},=5,=10,則=()
(A)(B)7(C)6(D)
【答案】A
【解析】由等比數(shù)列的性質(zhì)知,10,所以,所以.
6.(2010年高考全國卷Ⅱ文科6)如果等差數(shù)列中,++=12,那么++…+=()
(A)14(B)21(C)28(D)35
【答案】C
【解析】∵,∴
7.(2009年高考安徽卷理科第5題)已知為等差數(shù)列,++=105,=99,以表示的前項(xiàng)和,則使得達(dá)到最大值的是高.()
【解析】設(shè)公比為,由已知得,即,因?yàn)榈缺葦?shù)列的公比為正數(shù),所以,故,選B
9.(2009年高考湖南卷文科第3題)設(shè)是等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,已知,,則等于()
A.13B.35C.49D.63
【答案】C
【解析】故選C.
或由,
所以故選C.
10.(2009年高考福建卷理科第3題)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且=6,=4,則公差d等于()
A.1BC.-2D3
【答案】C
【解析】∵且.故選C
11.(2009年高考江西卷理科第8題)數(shù)列的通項(xiàng),其前項(xiàng)和為,則為()
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由于以3為周期,故
故選A
12.(2011年高考湖北卷文科9)《九章算術(shù)》“竹九節(jié)”問題:現(xiàn)有一根9節(jié)的竹子,自下而下各節(jié)的容積成等差數(shù)列,上面4節(jié)的容積共3升,下面3節(jié)的容積共4升,則第5節(jié)的容積為()
A.1升B.升C.升D.升
【答案】D
【解析】設(shè)9節(jié)竹子的容積從上往下依次為a1,a2,……a9,公差為d,則有a1+a2+a3+a4=3,a7+a8+a9=4,即4a5-10d=3,3a5+9d=4,聯(lián)立解得:,所以選B.
13.(2011年高考湖南卷理科12)設(shè)是等差數(shù)列的前項(xiàng)和,且,,則.
【答案】25
【解析】因?yàn)?,,所以,則.故填25
14.(2011年高考廣東卷理科11)等差數(shù)列前9項(xiàng)的和等于前4項(xiàng)的和.若,則.
【答案】10
【解析】由題得.
【解析】則
于是令得,則,時遞增,令得,則,時遞減,故是最大項(xiàng),即.
17.(2011年高考江西卷文科21)(本小題滿分14分)
(1)已知兩個等比數(shù)列,滿足,
若數(shù)列唯一,求的值;
(2)是否存在兩個等比數(shù)列,使得成公差為
的等差數(shù)列?若存在,求的通項(xiàng)公式;若存在,說明理由.
【解析】(1)要唯一,當(dāng)公比時,由且,
,最少有一個根(有兩個根時,保證僅有一個正根)
,此時滿足條件的a有無數(shù)多個,不符合。
當(dāng)公比時,等比數(shù)列首項(xiàng)為a,其余各項(xiàng)均為常數(shù)0,唯一,此時由,可推得符合
綜上:。
(2)假設(shè)存在這樣的等比數(shù)列,則由等差數(shù)列的性質(zhì)可得:,整理得:
要使該式成立,則=或此時數(shù)列,公差為0與題意不符,所以不存在這樣的等比數(shù)列.
18.(2011年高考福建卷文科17)(本小題滿分12分)
已知等差數(shù)列{an}中,a1=1,a3=-3.
(I)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(II)若數(shù)列{an}的前k項(xiàng)和Sk=-35,求k的值.
【解析】(I)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為,則,由,可得,解得
,從而.
(II)由(I)可知,所以,由Sk=-35,可得,
即,解得或,又,故.
19.(2011年高考湖南卷文科20)(本題滿分13分)
某企業(yè)在第1年初購買一臺價值為120萬元的設(shè)備M,M的價值在使用過程中逐年減少,從第2年到第6年,每年初M的價值比上年初減少10萬元;從第7年開始,每年初M的價值為上年初的75%.
(I)求第n年初M的價值的表達(dá)式;
(II)設(shè)若大于80萬元,則M繼續(xù)使用,否則須在第n年初對M更新,證明:須在第9年初對M更新.
【解析】(I)當(dāng)時,數(shù)列是首項(xiàng)為120,公差為的等差數(shù)列.
因?yàn)槭沁f減數(shù)列,所以是遞減數(shù)列,又
所以須在第9年初對M更新.
20.(2011年高考四川卷文科20)(本小題共12分)
已知﹛﹜是以為首項(xiàng),q為公比的等比數(shù)列,為它的前項(xiàng)和.
(Ⅰ)當(dāng)成等差數(shù)列時,求q的值;
(Ⅱ)當(dāng),,成等差數(shù)列時,求證:對任意自然數(shù)也成等差數(shù)列.
【解析】(Ⅰ)當(dāng)時,,因?yàn)槌傻炔顢?shù)列,所以,解得,因?yàn)椋剩?br>
當(dāng)時,,由成等差數(shù)列得,得,即,.
21.(2010年高考天津卷文科22)(本小題滿分14分)
在數(shù)列中,=0,且對任意k,成等差數(shù)列,其公差為2k.
(Ⅰ)證明成等比數(shù)列;(Ⅱ)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(Ⅲ)記,證明.
【解析】(I)證明:由題設(shè)可知,,,,,.從而,所以,,成等比數(shù)列.
(II)解:由題設(shè)可得
所以
.
由,得,從而.
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為或?qū)憺?,?br>
(III)證明:由(II)可知,,
以下分兩種情況進(jìn)行討論:
(1)當(dāng)n為偶數(shù)時,設(shè)n=2m
若,則,
若,則
.
所以,從而
(2)當(dāng)n為奇數(shù)時,設(shè)。
所以,從而
綜合(1)和(2)可知,對任意有
22.(2010年高考北京卷文科16)(本小題共13分)
已知為等差數(shù)列,且,。
(Ⅰ)求的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)若等差數(shù)列滿足,,求的前n項(xiàng)和公式
【解析】(Ⅰ)設(shè)等差數(shù)列的公差。
23.(2010年高考江西卷文科22)(本小題滿分14分)
正實(shí)數(shù)數(shù)列中,,,且成等差數(shù)列.
(1)證明數(shù)列中有無窮多項(xiàng)為無理數(shù);
(2)當(dāng)為何值時,為整數(shù),并求出使的所有整數(shù)項(xiàng)的和.
【解析】證明:(1)由已知有:,從而,
方法一:取,則.
用反證法證明這些都是無理數(shù).
假設(shè)為有理數(shù),則必為正整數(shù),且,
故.,與矛盾,
所以都是無理數(shù),即數(shù)列中有無窮多項(xiàng)為無理數(shù);
方法二:因?yàn)?,?dāng)?shù)媚┪粩?shù)字是3,4,8,9時,的末位數(shù)字是3和7,它不是整數(shù)的平方,也不是既約分?jǐn)?shù)的平方,故此時不是有理數(shù),因這種有無窮多,故這種無理項(xiàng)也有無窮多.
(2)要使為整數(shù),由可知:同為偶數(shù),且其中一個必為3的倍數(shù),所以有或當(dāng)時,有又必為偶數(shù),所以滿足
即時,為整數(shù);同理有
也滿足
即時,為整數(shù);顯然和是數(shù)列中的不同項(xiàng);所以當(dāng)和時,為整數(shù);由有,
由有.
設(shè)中滿足的所有整數(shù)項(xiàng)的和為,則
.
24.(2010年高考浙江卷文科19)(本題滿分14分)設(shè)a1,d為實(shí)數(shù),首項(xiàng)為a1,公差為d的等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,滿足+15=0.
(Ⅰ)若=5,求及a1;(Ⅱ)求d的取值范圍.
【解析】(Ⅰ)解:由題意知S6==-3,
A6=S6-S5=-8所以解得a1=7,所以S6=-3,a1=7
(Ⅱ)解:因?yàn)镾5S6+15=0,所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2a12+9da1+10d2+1=0.
【解析】通過,設(shè)公比為,將該式轉(zhuǎn)化為,解得=-2,帶入所求式可知答案選A,本題主要考察了本題主要考察了等比數(shù)列的通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式
2.(2010年高考安徽卷文科5)設(shè)數(shù)列的前n項(xiàng)和,則的值為()
(A)15(B)16(C)49(D)64
【答案】A
【解析】.
3.(2010年高考山東卷文科7)設(shè)是首項(xiàng)大于零的等比數(shù)列,則“”是“數(shù)列是遞增數(shù)列”的()
(A)充分而不必要條件(B)必要而不充分條件
(C)充分必要條件(D)既不充分也不必要條件
【答案】C
【解析】若已知,則設(shè)數(shù)列的公比為,因?yàn)?,所以有,解得又,所以?shù)列是遞增數(shù)列;反之,若數(shù)列是遞增數(shù)列,則公比且,所以,即,所以是數(shù)列是遞增數(shù)列的充分必要條件。
4.(2010年高考江西卷文科7)等比數(shù)列中,,,,則
A.B.C.D.
5.(2010年高考遼寧卷文科3)設(shè)為等比數(shù)列的前項(xiàng)和,已知,,則公比()
(A)3(B)4(C)5(D)6
【答案】B
【解析】兩式相減得,,.
6.(2010年高考廣東卷文科4)已知數(shù)列{}為等比數(shù)列,是它的前n項(xiàng)和,若,
且與的等差中項(xiàng)為,則S5=w()
A.35B.33C.31D.29
7.(2010年高考重慶卷文科2)在等差數(shù)列中,,則的值為()
(A)5(B)6
(C)8(D)10
【答案】A
【解析】由角標(biāo)性質(zhì)得,所以=5.
8.(2010年高考湖北卷文科7)已知等比數(shù)列{}中,各項(xiàng)都是正數(shù),且,成等差數(shù)列,則()
A.B.C.D
【答案】C
二.填空題:
13.(2009年高考北京卷文科第10題)若數(shù)列滿足:,則
;前8項(xiàng)的和.(用數(shù)字作答)
【答案】255
【解析】,
易知.
14.(2010年高考遼寧卷文科14)設(shè)為等差數(shù)列的前項(xiàng)和,若,則。
【答案】15
【解析】由,解得,
15.(浙江省溫州市2011年高三第一次適應(yīng)性測試?yán)砜?已知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,集合,從中選出4個不同的數(shù),使這4個數(shù)成等比數(shù)列,這樣得到4個數(shù)的不同的等比數(shù)列共有.
【答案】
【解析】以公比為的等比數(shù)列有…共組;
以公比為的等比數(shù)列有…共組;
以公比為的等比數(shù)列有共組.
再考慮公比分別為的情形,可得得到4個數(shù)的不同的等比數(shù)列共有個.
三.解答題:
17.(2009年高考山東卷理科第20題)(本小題滿分12分)
等比數(shù)列{}的前n項(xiàng)和為,已知對任意的,點(diǎn),均在函數(shù)的圖像上.
(Ⅰ)求r的值;
(文科)(Ⅱ)當(dāng)b=2時,記,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
(理科)(Ⅱ)當(dāng)b=2時,記,證明:對任意的,不等式成立
【解析】(Ⅰ)由題意知:,
當(dāng)時,,
由于且所以當(dāng)時,{}是以為公比的等比數(shù)列,
又,,即解得.
(理科)(Ⅱ)∵,∴當(dāng)時,,
又當(dāng)時,,適合上式,∴,,
∴,
下面用數(shù)學(xué)歸納法來證明不等式:
證明:(1)當(dāng)時,左邊=右邊,不等式成立.
(2)假設(shè)當(dāng)時,不等式成立,即,
則當(dāng)時,
不等式左邊=
所以當(dāng)時,不等式也成立,
綜上(1)(2)可知:當(dāng)時,不等式恒成立,
所以對任意的,不等式成立.
(文科)(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,,所以=,
,
+,
兩式相減得:
,
故=.
(Ⅱ)因?yàn)?,?0分
所以
.…14分
19.(天津市南開中學(xué)2011年3月高三月考文科)已知數(shù)列的前以項(xiàng)和為且對于任意的恒有設(shè)
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式和
(3)若證明:
【解析】(1)當(dāng)n=l時,得
當(dāng)時,兩式相減得:
是以為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.……………………4分
(2)由(1)得
……………………………………8分
由為正項(xiàng)數(shù)列,所以也為正項(xiàng)數(shù)列,
從而所以數(shù)列遞減,
所以…12分
另證:由
所以
20.(天津市紅橋區(qū)2011屆高三一模文科)(本題滿分14分)
設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,且;數(shù)列為等差數(shù)列,且。
(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(2)若為數(shù)列的前項(xiàng)和,求證:。
【解析】(1)由,
(2)數(shù)列為等差數(shù)列,公差
從而
從而
21.(山東省濟(jì)南市2011年2月高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研文科)
已知{an}是遞增的等差數(shù)列,滿足a2a4=3,a1+a5=4.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式和前n項(xiàng)和公式;
(2)設(shè)數(shù)列{bn}對n∈N*均有成立,求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式.
22.(山東省青島市2011年3月高考第一次模擬理科)已知數(shù)列滿足,且,為的前項(xiàng)和.
(Ⅰ)求證:數(shù)列是等比數(shù)列,并求的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)如果對任意,不等式恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.
【解析】(Ⅰ)對任意,都有,所以
則成等比數(shù)列,首項(xiàng)為,公比為…………2分
所以,…………4分
(Ⅱ)因?yàn)?br>
所以…………6分
因?yàn)椴坏仁?,化簡得對任意恒成立………?分
設(shè),則…………8分
當(dāng),,為單調(diào)遞減數(shù)列,當(dāng),,為單調(diào)遞增數(shù)列
,所以,時,取得最大值…………11分
所以,要使對任意恒成立,…………12分
2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考復(fù)習(xí):函數(shù)的單調(diào)性、最值、極值問題
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“2012屆高考數(shù)學(xué)第二輪備考復(fù)習(xí):函數(shù)的單調(diào)性、最值、極值問題”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
題型九函數(shù)的單調(diào)性、最值、極值問題
(推薦時間:30分鐘)
1.已知函數(shù)f(x)=ax3+bx2+cx在點(diǎn)x0處取得極小值5,其導(dǎo)函數(shù)的圖象經(jīng)過(1,0),(2,0),如圖所示,求:
(1)x0的值;
(2)a,b,c的值;
(3)f(x)的極大值.
2.已知函數(shù)f(x)=xlnx.
(1)求f(x)的最小值;
(2)討論關(guān)于x的方程f(x)-m=0(m∈R)的解的個數(shù).
答案
1.解f′(x)=3ax2+2bx+c,
(1)觀察圖象,我們可發(fā)現(xiàn)當(dāng)x∈(-∞,1)時,f′(x)0,此時f(x)為增函數(shù);
當(dāng)x∈(1,2)時,f′(x)0,此時f(x)為減函數(shù);
當(dāng)x∈(2,+∞)時,f′(x)0,此時f(x)為增函數(shù),
因此在x=2處函數(shù)取得極小值.
結(jié)合已知,可得x0=2.
(2)由(1)知f(2)=5,即8a+4b+2c=5.
再結(jié)合f′(x)的圖象可知,方程f′(x)=3ax2+2bx+c=0的兩根分別為1,2,
那么1+2=-2b3a,1×2=c3a即2b=-9a,c=6a.
聯(lián)立8a+4b+2c=5,得a=52,b=-454,c=15.
(3)由(1)知f(x)在x=1處函數(shù)取得極大值,
∴f(x)極大值=f(1)=a+b+c=52-454+15=254.
2.解(1)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=lnx+1,
令f′(x)=0,得x=1e,
當(dāng)x∈(0,+∞)時,f′(x),f(x)的變化情況如下:
x0,1e
1e
1e,+∞
f′(x)-0+
f(x)?
極小值?
所以,f(x)在(0,+∞)上的最小值是f1e=-1e.
(2)當(dāng)x∈0,1e時,f(x)單調(diào)遞減且f(x)的取值范圍是-1e,0;
當(dāng)x∈1e,+∞時,f(x)單調(diào)遞增且f(x)的取值范圍是-1e,+∞,
下面討論f(x)-m=0的解,
當(dāng)m-1e時,原方程無解;
當(dāng)m=-1e或m≥0,原方程有唯一解;
當(dāng)-1em0時,原方程有兩解.