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时间:2019-11-01
《高考数学二轮复习专题八第2讲分类讨论思想转化与化归思想案文》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2讲 分类讨论思想、转化与化归思想数学思想解读1.分类讨论的思想是当问题的对象不能进行统一研究时,就需要对研究的对象按某个标准进行分类,然后对每一类分别研究,给出每一类的结论,最终综合各类结果得到整个问题的解答.实质上分类讨论就是“化整为零,各个击破,再集零为整”的数学思想.2.转化与化归思想方法用在研究、解决数学问题时,思维受阻或寻求简单方法或从一种状况转化到另一种情形,也就是转化到另一种情境使问题得到解决,这种转化是解决问题的有效策略,同时也是获取成功的思维方式.热点一 分类讨论思想的应用应用1 由概念、法则、公式、性质引起的分类讨论【例1】 (1)若函数f(x)=ax(a>
2、0,a≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m,且函数g(x)=(1-4m)在[0,+∞)上是增函数,则a=________;(2)在等比数列{an}中,已知a3=,S3=,则a1=________.解析 (1)若a>1,有a2=4,a-1=m,解得a=2,m=.此时g(x)=-为减函数,不合题意.若03、答案 (1) (2)或6探究提高 1.指数函数、对数函数的单调性取决于底数a,因此,当底数a的大小不确定时,应分01两种情况讨论.2.利用等比数列的前n项和公式时,若公比q的大小不确定,应分q=1和q≠1两种情况进行讨论,这是由等比数列的前n项和公式决定的.【训练1】 (1)(2017·长沙一中质检)已知Sn为数列{an}的前n项和且Sn=2an-2,则S5-S4的值为( )A.8B.10C.16D.32(2)函数f(x)=若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能取值的集合是________.解析 (1)当n=1时,a1=S1=2a1-2,解得a1=2.因为Sn=24、an-2,当n≥2时,Sn-1=2an-1-2,两式相减得,an=2an-2an-1,即an=2an-1,则数列{an}为首项为2,公比为2的等比数列,则S5-S4=a5=25=32.(2)f(1)=e0=1,即f(1)=1.由f(1)+f(a)=2,得f(a)=1.当a≥0时,f(a)=1=ea-1,所以a=1.当-15、·昆明一中质检)已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为________;(2)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足6、PF17、∶8、F1F29、∶10、PF211、=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于________.解析 (1)由于e==,∴==,则a2=3b2,若双曲线焦点在x轴上,渐近线方程y=±x.若双曲线焦点在y轴上,渐近线方程y=±x.(2)不妨设12、PF113、=4t,14、F1F215、=3t,16、PF217、=2t,其中t≠0.若该曲线为椭圆,则有18、PF119、+20、PF221、=6t=2a,22、F1F223、=3t=2c,e====;若该曲线为双曲线,则有24、PF125、-26、PF227、=2t=228、a,29、F1F230、=3t=2c,e====.答案 (1)y=±x,或y=±x (2)或探究提高 1.圆锥曲线形状不确定时,常按椭圆、双曲线来分类讨论,求圆锥曲线的方程时,常按焦点的位置不同来分类讨论.2.相关计算中,涉及图形问题时,也常按图形的位置不同、大小差异等来分类讨论.【训练2】 设F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,P为椭圆上一点.已知P,F1,F2是一个直角三角形的三个顶点,且31、PF132、>33、PF234、,则的值为________.解析 若∠PF2F1=90°.则35、PF136、2=37、PF238、2+39、F1F240、2,又因为41、PF142、+43、PF244、=6,45、F1F246、=2,解得47、PF148、=,49、PF50、251、=,所以=.若∠F1PF2=90°,则52、F1F253、2=54、PF155、2+56、PF257、2,所以58、PF159、2+(6-60、PF161、)2=20,所以62、PF163、=4,64、PF265、=2,所以=2.综上知,=或2.答案 或2应用3 由变量或参数引起的分类讨论【例3】 已知f(x)=x-aex(a∈R,e为自然对数的底).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若f(x)≤e2x对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.解 (1)f′(x)=1-aex,当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)是(
3、答案 (1) (2)或6探究提高 1.指数函数、对数函数的单调性取决于底数a,因此,当底数a的大小不确定时,应分01两种情况讨论.2.利用等比数列的前n项和公式时,若公比q的大小不确定,应分q=1和q≠1两种情况进行讨论,这是由等比数列的前n项和公式决定的.【训练1】 (1)(2017·长沙一中质检)已知Sn为数列{an}的前n项和且Sn=2an-2,则S5-S4的值为( )A.8B.10C.16D.32(2)函数f(x)=若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能取值的集合是________.解析 (1)当n=1时,a1=S1=2a1-2,解得a1=2.因为Sn=2
4、an-2,当n≥2时,Sn-1=2an-1-2,两式相减得,an=2an-2an-1,即an=2an-1,则数列{an}为首项为2,公比为2的等比数列,则S5-S4=a5=25=32.(2)f(1)=e0=1,即f(1)=1.由f(1)+f(a)=2,得f(a)=1.当a≥0时,f(a)=1=ea-1,所以a=1.当-15、·昆明一中质检)已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为________;(2)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足6、PF17、∶8、F1F29、∶10、PF211、=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于________.解析 (1)由于e==,∴==,则a2=3b2,若双曲线焦点在x轴上,渐近线方程y=±x.若双曲线焦点在y轴上,渐近线方程y=±x.(2)不妨设12、PF113、=4t,14、F1F215、=3t,16、PF217、=2t,其中t≠0.若该曲线为椭圆,则有18、PF119、+20、PF221、=6t=2a,22、F1F223、=3t=2c,e====;若该曲线为双曲线,则有24、PF125、-26、PF227、=2t=228、a,29、F1F230、=3t=2c,e====.答案 (1)y=±x,或y=±x (2)或探究提高 1.圆锥曲线形状不确定时,常按椭圆、双曲线来分类讨论,求圆锥曲线的方程时,常按焦点的位置不同来分类讨论.2.相关计算中,涉及图形问题时,也常按图形的位置不同、大小差异等来分类讨论.【训练2】 设F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,P为椭圆上一点.已知P,F1,F2是一个直角三角形的三个顶点,且31、PF132、>33、PF234、,则的值为________.解析 若∠PF2F1=90°.则35、PF136、2=37、PF238、2+39、F1F240、2,又因为41、PF142、+43、PF244、=6,45、F1F246、=2,解得47、PF148、=,49、PF50、251、=,所以=.若∠F1PF2=90°,则52、F1F253、2=54、PF155、2+56、PF257、2,所以58、PF159、2+(6-60、PF161、)2=20,所以62、PF163、=4,64、PF265、=2,所以=2.综上知,=或2.答案 或2应用3 由变量或参数引起的分类讨论【例3】 已知f(x)=x-aex(a∈R,e为自然对数的底).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若f(x)≤e2x对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.解 (1)f′(x)=1-aex,当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)是(
5、·昆明一中质检)已知双曲线的离心率为,则其渐近线方程为________;(2)设圆锥曲线C的两个焦点分别为F1,F2,若曲线C上存在点P满足
6、PF1
7、∶
8、F1F2
9、∶
10、PF2
11、=4∶3∶2,则曲线C的离心率等于________.解析 (1)由于e==,∴==,则a2=3b2,若双曲线焦点在x轴上,渐近线方程y=±x.若双曲线焦点在y轴上,渐近线方程y=±x.(2)不妨设
12、PF1
13、=4t,
14、F1F2
15、=3t,
16、PF2
17、=2t,其中t≠0.若该曲线为椭圆,则有
18、PF1
19、+
20、PF2
21、=6t=2a,
22、F1F2
23、=3t=2c,e====;若该曲线为双曲线,则有
24、PF1
25、-
26、PF2
27、=2t=2
28、a,
29、F1F2
30、=3t=2c,e====.答案 (1)y=±x,或y=±x (2)或探究提高 1.圆锥曲线形状不确定时,常按椭圆、双曲线来分类讨论,求圆锥曲线的方程时,常按焦点的位置不同来分类讨论.2.相关计算中,涉及图形问题时,也常按图形的位置不同、大小差异等来分类讨论.【训练2】 设F1,F2为椭圆+=1的两个焦点,P为椭圆上一点.已知P,F1,F2是一个直角三角形的三个顶点,且
31、PF1
32、>
33、PF2
34、,则的值为________.解析 若∠PF2F1=90°.则
35、PF1
36、2=
37、PF2
38、2+
39、F1F2
40、2,又因为
41、PF1
42、+
43、PF2
44、=6,
45、F1F2
46、=2,解得
47、PF1
48、=,
49、PF
50、2
51、=,所以=.若∠F1PF2=90°,则
52、F1F2
53、2=
54、PF1
55、2+
56、PF2
57、2,所以
58、PF1
59、2+(6-
60、PF1
61、)2=20,所以
62、PF1
63、=4,
64、PF2
65、=2,所以=2.综上知,=或2.答案 或2应用3 由变量或参数引起的分类讨论【例3】 已知f(x)=x-aex(a∈R,e为自然对数的底).(1)讨论函数f(x)的单调性;(2)若f(x)≤e2x对x∈R恒成立,求实数a的取值范围.解 (1)f′(x)=1-aex,当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)是(
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