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时间:2020-06-27
《【全国甲卷】2020版考前三个月高考数学通用练习 知识 方法篇 专题11 数学方法 第49练 含答案.docx》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49练 配凑法与构造法[题型分析·高考展望] 配凑法是通过将两个变量构成的不等式(方程)变形到不等号(等号)两端,使两端变量各自相同,解决有关不等式恒成立、不等式存在(有)解和方程有解中参数取值范围的一种方法.两个变量,其中一个范围已知,另一个范围未知.构造法解题有时虽然经历了一条曲折迂回的道路,并且往往经历了更多的巧思,联想,挖掘,但是它往往能独辟蹊径,顺利解决问题.这有利于让学生形成挖掘题目隐含条件的良好习惯,有利于提高学生的创造性思维品质,从而提高创新意识,也有利于培养学生的研究能力.高考必会题型题型一 配凑法例1 已知
2、函数f(x)=x3+3ax-1的导函数为f′(x),g(x)=f′(x)-ax-3.(1)若x·g′(x)+6>0对一切x≥2恒成立,求实数a的取值范围;(2)若对满足0≤a≤1的一切a的值,都有g(x)<0,求实数x的取值范围.解 (1)∵f′(x)=3x2+3a,∴g(x)=3x2+3a-ax-3,∴g′(x)=6x-a,即6x2-ax+6>0对一切x≥2恒成立⇒a<6x+对一切x≥2恒成立,记h(x)=6x+,则在x≥2上a3、x)min=h(2)=15,∴a<15.(2)g(x)=3x2+3a-ax-3<0对一切0≤a≤1恒成立,若x=3,则g(x)=3x2+3a-ax-3=24>0不满足,∴x∈∅,若x<3,则a<对一切0≤a≤1恒成立⇒>1⇒03,则a>对一切0≤a≤1恒成立⇒<0⇒3-3x2>0⇒-14、题目都可以避开二次函数,使用分离变量,使得做题的正确率大大提高.随着分离变量的广泛使用,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法.变式训练1 设非零复数a,b满足a2+ab+b2=0,求()1998+()1998.解 由a2+ab+b2=0变形得,()2++1=0,设ω=,则ω2+ω+1=0,可知ω为1的立方虚根,所以=,ω3=3=1.又由a2+ab+b2=0变形得(a+b)2=ab,所以()1998+()1998=()999+()999=()999+()999=ω999+999=2.题型二 构造法例2 求证:ln(1+n)<1++5、++…+.证明 构造函数f(x)=ln(1+x)-x(x>0),f′(x)=-1=<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当x>0时,有f(x)0),因而有ln(1+)<1,ln(1+)<,ln(1+)<,…,ln(1+)<.故ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<1++++…+,即ln(1+n)<1++++…+.点评 构造法在高中数学中已有了比较广泛的应用,它是数学方法的有机组成部分.是历年高考的重点和热点,主要依据题意,构造恰当的函数解决问题.首先解题6、中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,用函数的观点加以分析,常可使问题变得明了,从而易于找到一种科学的解题途径.其次数量关系是数学中的一种基本关系,现实世界的复杂性决定了数量关系的多元性.因此,如何从多变元的数量关系中选定合适的主变元,从而揭示其中主要的函数关系,有时便成了数学问题能否“明朗化”的关键所在.变式训练2 求证:ln2<++…+0),f′(x)=-=,函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.所以有f(x)7、=lnx-≥f(1)=0,即lnx>(x>0),令x=,因而有ln>-,即>ln(k+1)-lnk,所以有++…+>ln(3n+1)-ln(n+1)=ln≥ln2.同理有ln>,即8、y=+的最小值.解 构造向量a=(x,a),b=(c-x,b),则原函数就可化为y=9、a10、+11、b12、≥13、a+b14、==,∴ymin=.3.求证:-≤-2x≤.证明 令y=(y≥0),则其图象是椭圆+=1的上半部分,设y-2x=m,于是只需证-≤m≤,因m为直线y=2
3、x)min=h(2)=15,∴a<15.(2)g(x)=3x2+3a-ax-3<0对一切0≤a≤1恒成立,若x=3,则g(x)=3x2+3a-ax-3=24>0不满足,∴x∈∅,若x<3,则a<对一切0≤a≤1恒成立⇒>1⇒03,则a>对一切0≤a≤1恒成立⇒<0⇒3-3x2>0⇒-14、题目都可以避开二次函数,使用分离变量,使得做题的正确率大大提高.随着分离变量的广泛使用,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法.变式训练1 设非零复数a,b满足a2+ab+b2=0,求()1998+()1998.解 由a2+ab+b2=0变形得,()2++1=0,设ω=,则ω2+ω+1=0,可知ω为1的立方虚根,所以=,ω3=3=1.又由a2+ab+b2=0变形得(a+b)2=ab,所以()1998+()1998=()999+()999=()999+()999=ω999+999=2.题型二 构造法例2 求证:ln(1+n)<1++5、++…+.证明 构造函数f(x)=ln(1+x)-x(x>0),f′(x)=-1=<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当x>0时,有f(x)0),因而有ln(1+)<1,ln(1+)<,ln(1+)<,…,ln(1+)<.故ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<1++++…+,即ln(1+n)<1++++…+.点评 构造法在高中数学中已有了比较广泛的应用,它是数学方法的有机组成部分.是历年高考的重点和热点,主要依据题意,构造恰当的函数解决问题.首先解题6、中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,用函数的观点加以分析,常可使问题变得明了,从而易于找到一种科学的解题途径.其次数量关系是数学中的一种基本关系,现实世界的复杂性决定了数量关系的多元性.因此,如何从多变元的数量关系中选定合适的主变元,从而揭示其中主要的函数关系,有时便成了数学问题能否“明朗化”的关键所在.变式训练2 求证:ln2<++…+0),f′(x)=-=,函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.所以有f(x)7、=lnx-≥f(1)=0,即lnx>(x>0),令x=,因而有ln>-,即>ln(k+1)-lnk,所以有++…+>ln(3n+1)-ln(n+1)=ln≥ln2.同理有ln>,即8、y=+的最小值.解 构造向量a=(x,a),b=(c-x,b),则原函数就可化为y=9、a10、+11、b12、≥13、a+b14、==,∴ymin=.3.求证:-≤-2x≤.证明 令y=(y≥0),则其图象是椭圆+=1的上半部分,设y-2x=m,于是只需证-≤m≤,因m为直线y=2
4、题目都可以避开二次函数,使用分离变量,使得做题的正确率大大提高.随着分离变量的广泛使用,越来越多的压轴题都需要使用该思想方法.变式训练1 设非零复数a,b满足a2+ab+b2=0,求()1998+()1998.解 由a2+ab+b2=0变形得,()2++1=0,设ω=,则ω2+ω+1=0,可知ω为1的立方虚根,所以=,ω3=3=1.又由a2+ab+b2=0变形得(a+b)2=ab,所以()1998+()1998=()999+()999=()999+()999=ω999+999=2.题型二 构造法例2 求证:ln(1+n)<1++
5、++…+.证明 构造函数f(x)=ln(1+x)-x(x>0),f′(x)=-1=<0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,所以当x>0时,有f(x)0),因而有ln(1+)<1,ln(1+)<,ln(1+)<,…,ln(1+)<.故ln(1+)+ln(1+)+ln(1+)+…+ln(1+)<1++++…+,即ln(1+n)<1++++…+.点评 构造法在高中数学中已有了比较广泛的应用,它是数学方法的有机组成部分.是历年高考的重点和热点,主要依据题意,构造恰当的函数解决问题.首先解题
6、中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,用函数的观点加以分析,常可使问题变得明了,从而易于找到一种科学的解题途径.其次数量关系是数学中的一种基本关系,现实世界的复杂性决定了数量关系的多元性.因此,如何从多变元的数量关系中选定合适的主变元,从而揭示其中主要的函数关系,有时便成了数学问题能否“明朗化”的关键所在.变式训练2 求证:ln2<++…+0),f′(x)=-=,函数f(x)在(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减.所以有f(x)
7、=lnx-≥f(1)=0,即lnx>(x>0),令x=,因而有ln>-,即>ln(k+1)-lnk,所以有++…+>ln(3n+1)-ln(n+1)=ln≥ln2.同理有ln>,即8、y=+的最小值.解 构造向量a=(x,a),b=(c-x,b),则原函数就可化为y=9、a10、+11、b12、≥13、a+b14、==,∴ymin=.3.求证:-≤-2x≤.证明 令y=(y≥0),则其图象是椭圆+=1的上半部分,设y-2x=m,于是只需证-≤m≤,因m为直线y=2
8、y=+的最小值.解 构造向量a=(x,a),b=(c-x,b),则原函数就可化为y=
9、a
10、+
11、b
12、≥
13、a+b
14、==,∴ymin=.3.求证:-≤-2x≤.证明 令y=(y≥0),则其图象是椭圆+=1的上半部分,设y-2x=m,于是只需证-≤m≤,因m为直线y=2
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