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最新高中數(shù)學(xué)易錯(cuò)易混易忘題分類匯編
高中數(shù)學(xué)易錯(cuò)易混易忘題分類匯編
“會(huì)而不對(duì),對(duì)而不全”一直以來成為制約學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)提高的重要因素,成為學(xué)生揮
之不去的痛,如何解決這個(gè)問題對(duì)決定學(xué)生的高考成敗起著至關(guān)重要的作用。本文結(jié)合筆
者的多年高三教學(xué)經(jīng)驗(yàn)精心挑選學(xué)生在考試中常見的66個(gè)易錯(cuò)、易混、易忘典型題目,
這些問題也是高考中的熱點(diǎn)和重點(diǎn),做到力避偏、怪、難,進(jìn)行精彩剖析并配以近幾年的
高考試題作為相應(yīng)練習(xí),一方面讓你明確這樣的問題在高考中確實(shí)存在,另一方面通過作
針對(duì)性練習(xí)幫你識(shí)破命題者精心設(shè)計(jì)的陷阱,以達(dá)到授人以漁的目的,助你在高考中乘風(fēng)
破浪,實(shí)現(xiàn)自己的理想報(bào)負(fù)。
【易錯(cuò)點(diǎn)1】忽視空集是任何非空集合的子集導(dǎo)致思維不全面。
例1、設(shè)Ax|x28x150,Bx|ax10,若ABB,求實(shí)數(shù)a組成
的集
合的子集有多少個(gè)?
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】此題由條件ABB易知BA,由于空集是任何非空集合的子集,但在
解題中極易忽略這種特殊情況而造成求解滿足條件的a值產(chǎn)生漏解現(xiàn)象。
解析:集合A化簡(jiǎn)得A3,5,由ABB知BA故(I)當(dāng)B時(shí),即方程
ax10無(wú)
11或。35解,此時(shí)a=0符合已知條件(II)當(dāng)B時(shí);即方程ax10的解為3
或5,代入得a綜上滿足條件的a組成的集合為0,11,,故其子集共有238個(gè)。
35
B時(shí),要樹立起分類討論的數(shù)學(xué)思想,【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】(1)在應(yīng)用條件AUB=B
APB=AA
將集合A是空集中的情況優(yōu)先進(jìn)行討論.
(2)在解答集合問題時(shí),要注意集合的性質(zhì)“確定性、無(wú)序性、互異性”特別是互異
性對(duì)集合元素的限制。有時(shí)需要進(jìn)行檢驗(yàn)求解的結(jié)果是滿足集合中元素的這個(gè)性質(zhì),此
外,解題過程中要注意集合語(yǔ)言(數(shù)學(xué)語(yǔ)言)和自然語(yǔ)言之間的轉(zhuǎn)化如:
Ax,y|x2y24,
2Bx,y|x3y42r2,其中r0,若AB求r的取值范
圍。將集合所表達(dá)
的數(shù)學(xué)語(yǔ)言向自然語(yǔ)言進(jìn)行轉(zhuǎn)化就是:集合A表示以原點(diǎn)為圓心以2的半徑的圓,集合
B表示以(3,4)為圓心,以r為半徑的圓,當(dāng)兩圓無(wú)公共點(diǎn)即兩圓相離或內(nèi)含時(shí),求半
徑r的取值范圍。思維馬上就可利用兩圓的位置關(guān)系來解答。此外如不等式的解集等也要
注意集合語(yǔ)言的應(yīng)用。
【練1】已知集合Ax]x24x0、Bx|x22a1xa210,若
BA,
1或alo則實(shí)數(shù)a的取值范圍是。答案:a
【易錯(cuò)點(diǎn)2]求解函數(shù)值域或單調(diào)區(qū)間易忽視定義域優(yōu)先的原則。
例2、已知x22y2
1,求x2y2的取值范圍4
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】此題學(xué)生很容易只是利用消元的思路將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于x的函數(shù)最值求
解,但極易忽略x、y滿足x22y2
1這個(gè)條件中的兩個(gè)變量的約束關(guān)系而造成定義域范圍的擴(kuò)大。41
解析:由于x22y2y221.得(x+2)=l-4422Wl,...-3WxWT從而x+y=-3xT6x-
12=222+28
因此當(dāng)x=-l時(shí)x+y有最小值1,當(dāng)x=-82822時(shí),x+y有最大值。故x+y的取值范圍是
[1,2228
]
【練2】(05
()x2y221b0上變化,則x22y的最大值為高考重慶卷)若動(dòng)點(diǎn)(x,y)
在曲線4b
b2b2
b240b440b24(D)2b(A)4(B)4(C)
42bb42bb2
答案:A
【易錯(cuò)點(diǎn)3]求解函數(shù)的反函數(shù)易漏掉確定原函數(shù)的值域即反函數(shù)的定義域。
例3、a2x1Ifx是R上的奇函數(shù),(1)求a的值(2)求的反函數(shù)fx
xl2
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】求解已知函數(shù)的反函數(shù)時(shí),易忽略求解反函數(shù)的定義域即原函數(shù)的值域
而出錯(cuò)。解析:(1)利用fXfx0(或,00)求得a=l.
2x11yxxfxx,設(shè)yfx,則21y1y由于y1故2,
211y
1x22x111x1,1所以fxlog21x1x1
fxx2121(2)由a1即1ylyxlog2,而
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】(1)在求解函數(shù)的反函數(shù)時(shí),?定要通過確定原函數(shù)的值域即反
函數(shù)的定義域在反函數(shù)的解析式后表明(若反函數(shù)的定義域?yàn)镽可省略)。
(2)應(yīng)用f1(b)af(a)b可省略求反函數(shù)的步驟,直接利用原函數(shù)求解但應(yīng)注
意其自變量和函數(shù)值要互換。
【練3】(2004全國(guó)理)函數(shù)
A、
C>fx1x1的反函數(shù)是()yx22x2x1B、
yx22x2x1yx22xx1D>yx22xx12
答案:B
【易錯(cuò)點(diǎn)4】求反函數(shù)與反函數(shù)值錯(cuò)位
例4、已知函數(shù)
稱,則
A、gfx12x1,函數(shù)ygx的圖像與yfx1的圖象關(guān)于直線yx
對(duì)1xygx的解析式為()x32x2xlx3B、gxC、gx
D、gxxlx2x2x
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】解答本題時(shí)易由ygx與yf1x1互為反函數(shù),而認(rèn)為
yf1x1的
12x1
1x132x而錯(cuò)選A。x反函數(shù)是yfx1則ygx=fx1二
解析:由1x12xl2x1x1Ifx得fx從而yfx1
再求1x2x211
X
2x。正確答案:B1xyf1x1的反函數(shù)得gx
【知識(shí)點(diǎn)分類點(diǎn)拔】函數(shù)yf1x1與函數(shù)yfx1并不互為反函數(shù),他只
是表示f1X
yfx1則f1yx1,中x用xT替代后的反函數(shù)值。這是因?yàn)橛汕蠓春?/p>
數(shù)的過程來看:設(shè)
ly互換即得yx1的反函數(shù)為yfx1,故yfxxf1y1再將
X、1的
反函數(shù)不是yf1x1,因此在今后求解此題問題時(shí)一定要謹(jǐn)慎。
T-1【練4】(2004高考福建卷)已知函數(shù)y=log2x的反函數(shù)是y=f(x),則函數(shù)y=
f(l-x)的圖象是()
答案:B
【易錯(cuò)點(diǎn)5】判斷函數(shù)的奇偶性忽視函數(shù)具有奇偶性的必要條件:定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)
稱。
例5、判斷函數(shù)f(x)lg1x2
x22的奇偶性。
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】此題常犯的錯(cuò)誤是不考慮定義域,而按如下步驟求解:
f(x)lg1x2
x22fx從3
而得出函數(shù)fx為非奇非偶函數(shù)的錯(cuò)誤結(jié)論。
21x0解析:由函數(shù)的解析式知x滿足即函數(shù)的定義域?yàn)?,00,1
定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,
x22在定義域下fxlg1x2
x易證fxfx即函數(shù)為奇函數(shù)。
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔[(1)函數(shù)的定義域關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱是函數(shù)具有奇偶性的必要但不充
分條件,因此在判斷函數(shù)的奇偶性時(shí)一定要先研究函數(shù)的定義域。
(2)函數(shù)fx具有奇偶性,則fxfx或fxfx是對(duì)定義域
內(nèi)x的恒等式。常常利用這一?點(diǎn)求解函數(shù)中字母參數(shù)的值。
【練5】判斷下列函數(shù)的奇偶性:
①fXfXX1③fX1sinxcosx
1sinxcosx
答案:①既是奇函數(shù)又是偶函數(shù)②非奇非偶函數(shù)③非奇非偶函數(shù)
【易錯(cuò)點(diǎn)6】易忘原函數(shù)和反函數(shù)的單調(diào)性和奇偶性的關(guān)系。從而導(dǎo)致解題過程繁鎖。
例6、函數(shù)fxlog22x22x11111證明fx是奇函數(shù)且在x或
的反函數(shù)為fx,22
其定義域上是增函數(shù)。
【思維分析】可求
只需研究原函數(shù)f1x的表達(dá)式,再證明。若注意到f1x與fx具有相同
的單調(diào)性和奇偶性,fx的單調(diào)性和奇偶性即可。
2x1
2x1解析:fxlog2
log22x12x1log22x12x1fx,故f為奇函數(shù)從而
f1x為奇函數(shù)。又令t2x1211t1在和,上均為增
函數(shù)且ylog2為增函數(shù),2x12x122
故11x在,和,上分別為增函數(shù)。故f1x分別在
0,和,0上分別為22
增函數(shù)。
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】對(duì)于反函數(shù)知識(shí)有如下重要結(jié)論:(1)定義域上的單調(diào)函數(shù)必有
反函數(shù)。(2)奇函數(shù)的反函數(shù)也是奇函數(shù)且原函數(shù)和反函數(shù)具有相同的單調(diào)性。(3)定
義域?yàn)榉菃卧氐呐己瘮?shù)不存在反函數(shù)。
(4)周期函數(shù)不存在反函數(shù)(5)原函數(shù)的定義域和值域和反函數(shù)的定義域和值域到
換。即f1(b)af(a)b.
f(x)2【練6】(1)(99全國(guó)高考題)已知,則如下結(jié)論正確的是()4
A、
C、fx是奇函數(shù)且為增函數(shù)B、fx是奇函數(shù)且為減函數(shù)fx是偶函數(shù)且為
增函數(shù)D、fx是偶函數(shù)且為減函數(shù)
1則使fx1成立的x的f1x是函數(shù)fx1axaxa1的反
函數(shù),答案:A(2)(2005天津卷)設(shè)2a2la2la21)C、(,)B、(,,a)
D、(a,)取值范圍為()A、(2a2a2a
2答案:A(a1時(shí),fx單調(diào)增函數(shù),所以
f1x1ff1xf1xf1a1.)2a
【易錯(cuò)點(diǎn)7】證明或判斷函數(shù)的單調(diào)性要從定義出發(fā),注意步驟的規(guī)范性及樹立定義域
優(yōu)先的原則。例7、試判斷函數(shù)fxaxba0,b0的單調(diào)性并給出證明。x
[易錯(cuò)點(diǎn)分析】在解答題中證明或判斷函數(shù)的單調(diào)性必須依據(jù)函數(shù)的性質(zhì)解答。特別注
意定義xlD,x2Dfxlfx2fxlfx2中的xl,x2的任意性。以及
函數(shù)的單調(diào)區(qū)間必是函數(shù)定義域的子集,要樹立定義域優(yōu)先的意識(shí)。
解析:由于fxfx即函數(shù)fx為奇函數(shù),因此只需判斷函數(shù)fx在
0,上的單調(diào)性
xlx20,即可。設(shè)fxlfx2xlx2ax1x2bxlx2由于xlx20
故當(dāng)
xl,x2時(shí),此時(shí)函數(shù)在fxfxOfx12上增函數(shù),同
理可證
函數(shù)fx在上一為減函數(shù)。又由于函數(shù)為奇函數(shù),故函數(shù)在為減函
數(shù),在
為增函數(shù)。綜上所述:函數(shù)在和上分別為增函數(shù),在
fx
和上分別為減函數(shù).
5
fxaxa0(1)用單調(diào)性的定義判斷函數(shù)fx在ax【練7】(1)(濰
坊市統(tǒng)考題)
(2)設(shè)fx在0x1的最小值為ga,求yga的解析式。0,I:
的單調(diào)性。
1112a1答案:(1)函數(shù)在,為增函數(shù)在0,為減函
數(shù)。(2)ygaaaa0a1
(2)(2001天津)設(shè)a0且exafxxae為R上的偶函數(shù)。(1)求a的值
(2)試判斷函數(shù)在0,上的單調(diào)性并給出證明。
答案:(1)a1(2)函數(shù)在0,上為增函數(shù)(證明略)
【易錯(cuò)點(diǎn)8】在解題中誤將必要條件作充分條件或?qū)⒓炔怀浞峙c不必要條件誤作充要條
件使用,導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論。
例8、(2004全國(guó)高考卷)已知函數(shù)
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】fxax33x2x1上是減函數(shù),求a的取值范圍。
fx0xa,b是fx在a,b內(nèi)單調(diào)遞減的充分不必要條件,在解題過
程
fxx3在R上遞減,但fx3x20?
fx3a2x6x1(1)當(dāng)fx0忖,fx是減函數(shù),貝U
解得中易誤作是充要條件,如解析:求函數(shù)的導(dǎo)數(shù)a0故
fx3a2x6x1OxR0
3
32a3,(2)當(dāng)a3時(shí),18(3)當(dāng)a3時(shí),
fx3x3xx13x易知此時(shí)函數(shù)也在R上是減函數(shù)。39
在R上存在一個(gè)區(qū)間在其上有
的取值范圍是fX0,所以當(dāng)a3時(shí),函數(shù)fX不是減函數(shù),綜上,所求
a,3。
其導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系現(xiàn)以增函數(shù)為例來說明:①f(x)Ofx可導(dǎo),【知
識(shí)歸類點(diǎn)拔】若函數(shù)6
與f(x)為增函數(shù)的關(guān)系:f(x)0能推出f(x)為增函數(shù),但反之不一定。如函數(shù)
f(x)x3在(,)上單調(diào)遞增,但f(x)0,Af(x)0是f(x)為增函數(shù)的充
分不必要條件。②f(x)0時(shí),f(x)0與f(x)為增函數(shù)的關(guān)系:若將f(x)0的根
作為分界點(diǎn),因?yàn)橐?guī)定f(x)0,即摳去了分界點(diǎn),此時(shí)f(x)為增函數(shù),就一定有
f(x)0。.?.當(dāng)f(x)0時(shí),f(x)0是f(x)為增函數(shù)的充分必要條件。
③f(x)0與f(x)為增函數(shù)的關(guān)系:f(x)為增函數(shù),一定可以推出f(x)0,但反之不
一定,因?yàn)閒(X)0,即為f(x)0或f(x)0。當(dāng)函數(shù)在
f(X)0,則f(x)為常數(shù),函數(shù)不具有單調(diào)性。...f(x)0是f(x)為增函數(shù)的某個(gè)
區(qū)間內(nèi)恒有
必要不充分條件。函數(shù)的單調(diào)性是函數(shù),條重要性質(zhì),也是高中階段研究的重點(diǎn),我們
一定要把握好以上三個(gè)關(guān)系,用導(dǎo)數(shù)判斷好函數(shù)的單調(diào)性。因此新教材為解決單調(diào)區(qū)間的
端點(diǎn)問題,都一律用開區(qū)間作為單調(diào)區(qū)間,避免討論以上問題,也簡(jiǎn)化了問題。但在實(shí)際
應(yīng)用中還會(huì)遇到端點(diǎn)的討論問題,要謹(jǐn)慎處理。因此本題在第一步后再對(duì)a
維的嚴(yán)密性。
【練8】(1)(2003新課程)函數(shù)
A、b3和a3進(jìn)行了討論,確保其充要性。在解題中誤將必要條件作充分條件或
將既不充分與不必要條件誤作充要條件使用而導(dǎo)致的錯(cuò)誤還很多,這需要同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過
程中注意思yx2bxcx0,是是單調(diào)函數(shù)的充要條件是()0B、
b0C、b0D、b0
答案:A
(2)是否存在這樣的K值,使函數(shù)
上遞增?
答案:k
在fxk2x4231xkx22x在1,2上遞減,在2,321?(提示據(jù)
題意結(jié)合函數(shù)的連續(xù)性知f20,但f20是函數(shù)在1,2上遞減,2)
2,上遞增的必要條件,不一定是充分條件因此由f20求出K值后要檢
驗(yàn)。
【易錯(cuò)點(diǎn)9】應(yīng)用重要不等式確定最值時(shí),忽視應(yīng)用的前提條件特別是易忘判斷不等式
取得等號(hào)時(shí)的變量值是否在定義域限制范圍之內(nèi)。
例9、已知:a>0,b>0,a+b=l,求(a+la)+(b+21
b)的最小值。2
錯(cuò)解:(a+
值是8la)+(b+21b)=a+b+22211+22ab+4,2ab+2ab+424ab11+4=8A(a+aab)+(b+21b)
的最小2
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】上面的解答中,兩次用到了基本不等式a+b22ab,第一次等號(hào)成立的
條件是a=b=
二次等號(hào)成立的條件ab=2212,第lab,顯然,這兩個(gè)條件是不能同時(shí)成立的。因此,8
不是最小值。
7
解析:原式=a+b+1111112++4-(a+b)+(+)+4-[(a+b)-2ab]+[(+)-
]+4ababa2b2a2b21ablllll=(l-2ab)(l+22)+4由abW()=得:l-2ab2l-=,且22216,
l+222172422ababab
12511125,原式》17+4=(當(dāng)且僅當(dāng)a=b=時(shí),等號(hào)成立)(a+)+(b+)的最小值是。
222ab2222222222
【知識(shí)歸類點(diǎn)拔】在應(yīng)用重要不等式求解最值時(shí),要注意它的三個(gè)前提條件缺一不可即
“一正、二定、三
相等”,在解題中容易忽略驗(yàn)證取提最值時(shí)的使等號(hào)成立的變量的值是否在其定義域限
制范圍內(nèi)。
【練9】(97全國(guó)卷文22理22)甲、乙兩地相距skm,汽車從甲地勻速行駛到乙
地,速度不得超過ckm/h,已知汽車每小時(shí)的運(yùn)輸成本(以元為單位)由可變部分和固定
部分組成:可變部分與速度v(km/h)的平方成正比,比例系數(shù)為b;固定部分為a元。
(1)把全程運(yùn)輸成本y(元)表示為速度v(km/h)的函數(shù),并指出這個(gè)函數(shù)的定義
域;
(2)為了使全程運(yùn)輸成本最小,汽車應(yīng)以多大速度行駛?
答案為:(1)ysa2bvaOvc(2)使全程運(yùn)輸成本最小,當(dāng)vbWc時(shí),行
駛速度v=a
b;
當(dāng)a>c時(shí),行駛速度丫=或b
【易錯(cuò)點(diǎn)10】在涉及指對(duì)型函數(shù)的單調(diào)性有關(guān)問題時(shí),沒有根據(jù)性質(zhì)進(jìn)行分類討論的意
識(shí)和易忽略對(duì)數(shù)函數(shù)的真數(shù)的限制條件。
例10、是否存在實(shí)數(shù)a使函數(shù)
明理由。
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】本題主要考查對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性及復(fù)合函數(shù)的單調(diào)性判斷方法,在解題
過程中易忽略對(duì)數(shù)函數(shù)的真數(shù)大于零這個(gè)限制條件而導(dǎo)致a的范圍擴(kuò)大。
解析:函數(shù)fxlogaax2x在2,4上是增函數(shù)?若存在求出a的值,若不存
在,說fx是由xax2x和ylogax復(fù)合而成的,根據(jù)復(fù)合函數(shù)的單調(diào)
性的判斷方
fxlogaax2法(1)當(dāng)a>l時(shí),若使x在2,4上是增函數(shù),則
xax2x在2,4上是增函
212ax數(shù)且大于零。故有2a解得a>l。(2)當(dāng)a<l時(shí)若使
fxloga24a20x在2,4上是增
142函數(shù),則xaxx在2,4上是減函數(shù)且大于零。2a不等式組無(wú)
解。綜上
416a40
所述存在實(shí)數(shù)a>l使得函數(shù)fxlogaax2x在2,4上是增函數(shù)
【知識(shí)歸類點(diǎn)拔】要熟練掌握常用初等函數(shù)的單調(diào)性如:一次函數(shù)的單調(diào)性取決于一次
項(xiàng)系數(shù)的符號(hào),二次函數(shù)的單調(diào)性決定于二次項(xiàng)系數(shù)的符號(hào)及對(duì)稱軸的位置,指數(shù)函數(shù)、
對(duì)數(shù)函數(shù)的單調(diào)性決定于其底數(shù)的范圍(大于1還是小于1),特別在解決涉及指、對(duì)復(fù)
合函數(shù)的單調(diào)性問題時(shí)要樹立分類討論的數(shù)學(xué)思想(對(duì)數(shù)型函數(shù)還要注意定義域的限
制)。
8
【練10](1)(黃崗三月分統(tǒng)考變式題)設(shè)a
間。
答案:當(dāng)00,且a1試求函數(shù)yloga43xx2的的單調(diào)區(qū)
333a1,函數(shù)在1,上單調(diào)遞減在,4上單調(diào)遞增當(dāng)a1函數(shù)在
1,上單調(diào)222
遞增在3,4上單調(diào)遞減。2
Ifxlogax3axa0,a1在區(qū)間(,0)內(nèi)單調(diào)遞增,貝Ua的2
1399取值范圍是()A、[,1)B、[,1)C、(,)D、(1,)4444(2)(2005高考天
津)若函數(shù)
答案:B.(記g2則g'x3xa當(dāng)a1時(shí),要使得fx是增函數(shù),則需有
g'x0xx3ax,
231a3恒成立,所以.矛盾.排除C、D當(dāng)0a1時(shí),要使fx是函數(shù),則
需有g(shù)'x0恒42
31成立,所以a3.排除A)422
【易錯(cuò)點(diǎn)111用換元法解題時(shí),易忽略換元前后的等價(jià)性.
12求sinycosx的最大值3
1【易錯(cuò)點(diǎn)分析】此題學(xué)生都能通過條件sinxsiny將問題轉(zhuǎn)化為關(guān)于sinx的函數(shù),
進(jìn)而利用換3
元的思想令tsinx將問題變?yōu)殛P(guān)于t的二次函數(shù)最值求解。但極易忽略換元前后變量
的等價(jià)性而造成例11、已知sinxsiny錯(cuò)解,
解析:由已知條件有siny
2sinx13,而11sinx且sinysinx1,1(結(jié)合sinx1,1)
得33122令siyncxo=ssinxcos2x=sin2xsinx33
即2222tsinxt1則原式=t2tt1根據(jù)二次函數(shù)配方
得:當(dāng)t3333
sinx2
3時(shí),原式取得最大值49。
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】“知識(shí)”是基礎(chǔ),“方法”是手段,“思想”是深化,提高數(shù)學(xué)素
質(zhì)的核心就是提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用,數(shù)學(xué)素質(zhì)的綜合體現(xiàn)就是“能
力”,解數(shù)學(xué)題時(shí),把某個(gè)式子看成一個(gè)整體,用一個(gè)變量去代替它,從而使問題得到簡(jiǎn)
化,這叫換元法。換元的實(shí)質(zhì)是轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵是構(gòu)造元和設(shè)元,理論依據(jù)是等量代換,目的
是變換研究對(duì)象,將問題移至新對(duì)象的知識(shí)背景中去研究,從而使非標(biāo)準(zhǔn)型問題標(biāo)準(zhǔn)化、
復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,變得容易處理。換元法又稱輔助元素法、變量代換法。通過引進(jìn)新的變
量,可以把分散的條件聯(lián)系起來,隱含的條件顯露出來,或者把條件與結(jié)論聯(lián)系起來?;?/p>
者變?yōu)槭煜さ男问?,把?fù)雜的計(jì)算和推證簡(jiǎn)化。
【練11](1)(高考變式題)設(shè)a>0,000求f(x)=2a(sinx+cosx)—sinx2cosx—2a
的最大值和29
最小值。
答案:11&)的最小值為一2@—2
2
12(0a)122
2a-,最大值為
2122
2a22a(a)22
(2)不等式x>ax+答案:a
3的解集是(4,b),則a=________,b=_______。
2
1
,b36t原不等式變?yōu)殛P(guān)于t的一元二次不等式的解集為8
)
【易錯(cuò)點(diǎn)12】已知Sn求an時(shí),易忽略n=1的情況.例12、(2005高考北京卷)數(shù)
列
(1)求a2,a3,a4的值及數(shù)列an前n項(xiàng)和sn且al1,an13sn。
1
an的通項(xiàng)公式。
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】此題在應(yīng)用sn與an的關(guān)系時(shí)誤認(rèn)為an的情況的驗(yàn)證。易得出數(shù)列
snsn1對(duì)于任意n值都成立,忽略了對(duì)n=l
an為等比數(shù)列的錯(cuò)誤結(jié)論。
解析:易求得
141611
a2,a3,a4。由al1,an1sn得ansn1n2故
392733
11141
an1ansnsn1ann2得an1ann2又al1,a2故該數(shù)列從
第
33333
1n1
二項(xiàng)開始為等比數(shù)列故an14n2。
n233
sin1【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】對(duì)于數(shù)列an與sn之間有如下關(guān)系:an利用兩
者之間的關(guān)系snsn1n2
可以已知sn求an。但注意只有在當(dāng)al適合an的形式。
【練12](2004全國(guó)理)-知數(shù)列則數(shù)列
snsn1n2時(shí)兩者才可以合并否則要寫分段函數(shù)
an滿足al1,anal2a23a3n1an1n2
an的通項(xiàng)為。
1n1
答案:(招條件右端視為數(shù)列nan的前nT項(xiàng)和利用公式法解答即可)ann!
n22
【易錯(cuò)點(diǎn)13】利用函數(shù)知識(shí)求解數(shù)列的最大項(xiàng)及前n項(xiàng)和最大值時(shí)易忽略其定義域限制
是正整數(shù)集或其子集(從1開始)10
例13、等差數(shù)列an的首項(xiàng)al0,前n項(xiàng)和sn,當(dāng)1m時(shí),smsi。問n為何值
時(shí)sn最大?
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】等差數(shù)列的前.n項(xiàng)和是關(guān)于n的二次函數(shù),可將問題轉(zhuǎn)化為求解關(guān)于n
的二次函數(shù)的最大值,但易忘記此二次函數(shù)的定義域?yàn)檎麛?shù)集這個(gè)限制條件。
解析:由題意知sn=fnnalnn12dd2dnaln此函數(shù)是以
22n為變量的二次函
數(shù),因?yàn)閍l0,當(dāng)1m時(shí),smsi故d0即此二次函數(shù)開口向下,故由
f1fm得當(dāng)
時(shí)x
當(dāng)11m2fx取得最大值,但由于nN,故若1m為偶數(shù),當(dāng)n1m1時(shí)sn
最大。1m2時(shí),sn最大。m為奇數(shù)時(shí),當(dāng)n
【練13](2001全國(guó)高考題)設(shè)
結(jié)論錯(cuò)誤的是()A>dan是等差數(shù)列,sn是前n項(xiàng)和,且s5s6,s6s7s8,
則下列OB、a70C、s9s5D、s6和s7均為sn的最大值。
答案:C(提示利用二次函數(shù)的知識(shí)得等差數(shù)列前n項(xiàng)和關(guān)于n的二次函數(shù)的對(duì)稱軸再
結(jié)合單調(diào)性解答)
【易錯(cuò)點(diǎn)14]解答數(shù)列問題時(shí)沒有結(jié)合等差、等比數(shù)列的性質(zhì)解答使解題思維受阻或解
答過程繁瑣。例14、已知關(guān)于的方程x23xa0和x23xb0的四個(gè)根組成首項(xiàng)
為34的等差數(shù)列,求ab的值。
【思維分析】注意到兩方程的兩根之和相等這個(gè)隱含條件,結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì)明確等
差數(shù)列中的項(xiàng)是如何排列的。
解析:不妨設(shè)34是方程x23xa0的根,由于兩方程的兩根之和相等故由等差數(shù)列
的性質(zhì)知方程
2x23xa0的另一根是此等差數(shù)列的第四項(xiàng),而方程x3xb0的兩根是等差數(shù)
列的中間兩
項(xiàng),根據(jù)等差數(shù)列知識(shí)易知此等差數(shù)列為:2735313579,b,,故a從而ab二。
1616844,4411
2【練14](2003全國(guó)理天津理)已知方程x
為2xm0和x22xn。的四個(gè)根組成一個(gè)首項(xiàng)34C、14的等差數(shù)列,則mn=
()A、1B、12D、38
答案:C
【易錯(cuò)點(diǎn)15]用等比數(shù)列求和公式求和時(shí),易忽略公比q=1的情況
例15、數(shù)列{an}中,al
(I)求使anan11,a22,數(shù)列{anan1}是公比為q(q0)的等比數(shù)列。
(H)求數(shù)列{an}的前2n項(xiàng)的和S2n.anlan2an2an3成立的q的取值范
圍;
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】對(duì)于等比數(shù)列的前n項(xiàng)和易忽略公比q二l的特殊情況,造成概念性錯(cuò)
誤。再者學(xué)生沒有從定義出發(fā)研究條件數(shù)列{anan1}是公比為q(q0)的等比數(shù)列得
到數(shù)列奇數(shù)項(xiàng)和偶數(shù)項(xiàng)成等比數(shù)列而找不到解題突破I」。使思維受阻。
解:(I)??,數(shù)列{an
由anan1an1}是公比為q的等比數(shù)列,/.anlan2ananlq,
an2an3ananlq2,anlan2an2an3得
anan1ananIqananlq21qq2,即
12.,解得0qq2q10(q0)
(ID由數(shù)列{anan1}是公比為q的等比數(shù)列,得anlan2aqn2q,這表
明數(shù)列{an}的ananlan
1,a22,???當(dāng)q1時(shí),所有奇數(shù)項(xiàng)成等比數(shù)列,所有偶數(shù)項(xiàng)成等比數(shù)列,且公比
都是q,又al
S2nala2a3a4a2n1a2n
(ala2a3an)(a2a4a6a2n)
al(1qn)a2(lqn)3(lqn),當(dāng)q1時(shí),1qlqlq
S2nala2a3a4a2n1a2n
(ala2a3an)(a2a4a6a2n)12
(1111)(2222)3n.【練15](2005高考全國(guó)卷一第一
問)設(shè)等比數(shù)列
圍。
答案:an的公比為q,前n項(xiàng)和sn0(1)求q的取值范1,00,
【易錯(cuò)點(diǎn)16]在數(shù)列求和中對(duì)求一等差數(shù)列與一等比數(shù)列的積構(gòu)成的數(shù)列的前小項(xiàng)和不
會(huì)采用錯(cuò)項(xiàng)相減法或解答結(jié)果不到位。
例16、.(2003北京理)已知數(shù)列
(1)求數(shù)列an是等差數(shù)列,且al2,ala2a312an的通項(xiàng)公式(2)令
bnanxnxR求數(shù)列bn前項(xiàng)和的公式。
an的通項(xiàng)公式再由數(shù)列bn的通項(xiàng)公式分析可知數(shù)列bn是一【思維分析】本
題根據(jù)條件確定數(shù)列
個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列構(gòu)成的“差比數(shù)列”,可用錯(cuò)項(xiàng)相減的方法求和。
解析:(1)易求得an
(2)由(1)得bn2n2nxn令sn2x4x26x32nxn(I)則
(注意錯(cuò)過一位再相減)得xsn2x24x32n1xn2nxn1(II)用
(I)減去(II)
x1xn2n123nn1nx當(dāng)1xsn2x2x2x2x2nx當(dāng)
xIsn1x1x
x1時(shí)sn2462nnn1
綜上可得:
n2x1xn1當(dāng)xlsnnx當(dāng)x1時(shí)
sn2462nnn11x1x
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】一般情況下對(duì)于數(shù)列cn有cnanbn其中數(shù)列an和bn
分別為等差數(shù)列和等比數(shù)列,則其前n項(xiàng)和可通過在原數(shù)列的每一項(xiàng)的基礎(chǔ)上都乘上等比
數(shù)列的公比再錯(cuò)過一項(xiàng)相減的方法來求解,實(shí)際上課本上等比數(shù)列的求和公式就是這種情
況的特例。
【練16](2005全國(guó)卷一理)已知
求數(shù)列an的unananlban2b2abnlbnnN,aO,bO當(dāng)
ab時(shí),13
前n項(xiàng)和sn
答案:a1時(shí)snn1an2n2an1a22a當(dāng)a1時(shí),
sn21ann3
2.
【易錯(cuò)點(diǎn)17】不能根據(jù)數(shù)列的通項(xiàng)的特點(diǎn)尋找相應(yīng)的求和方法,在應(yīng)用裂項(xiàng)求和方法時(shí)
對(duì)裂項(xiàng)后抵消項(xiàng)的規(guī)律不清,導(dǎo)致多項(xiàng)或少項(xiàng)。
例17、求Snllll?.112123123n
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】本題解答時(shí)一方面若不從通項(xiàng)入手分析各項(xiàng)的特點(diǎn)就很難找到解題突破
口,其次在裂項(xiàng)抵消中間項(xiàng)的過程中,對(duì)消去哪些項(xiàng)剩余哪些項(xiàng)規(guī)律不清而導(dǎo)致解題失
誤。
解:由等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式得123nn(n1)
2,Z.
1111211,,,就分別得到,,,,,,2(),n取1,2,3,
112123123nn(nl)nn1
ASn2(11)2(11)2(11)2(11)22334nn1
2(112n).22142162l(2n)21【練17](2005濟(jì)南統(tǒng)考)求和Sn2+
++,,+.22142162l(2n)1
答案:Snllllllll2n111?1
n.1335572n12n12n1
【易錯(cuò)點(diǎn)18】易由特殊性代替一?般性誤將必要條件當(dāng)做充分條件或充要條件使用,缺乏
嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。例18、(2004年高考數(shù)學(xué)江蘇卷,20)設(shè)無(wú)窮等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)
和為Sn.
3(1)若首項(xiàng)al,公差d1,求滿足S2(Sk)2的正整數(shù)k;2k
(II)求所有的無(wú)窮等差數(shù)列{an},使得對(duì)于一切正整數(shù)k都有S
時(shí)極易根據(jù)條件''對(duì)于一切正整數(shù)k都有Sk2(Sk)2成立.【易錯(cuò)點(diǎn)分析】本小題主
要考查數(shù)列的基本知識(shí),以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決問題的能力.學(xué)生在解第
(II)k2(Sk)2成立”這句話將k取兩個(gè)特殊值確定出等差數(shù)列的首項(xiàng)和公差,但沒有認(rèn)
識(shí)到求解出的等差數(shù)列僅是對(duì)已知條件成立的必要條件,但不是條件成立14的充分條
件。還應(yīng)進(jìn)一步的由特殊到一般。
解:(I)當(dāng)al由S3n(n1)3n(n1)12,d1時(shí)Snnaldnnn
2222214131kk2(k2k)2,即k(k1)0又k0,所以k4.422n2k2(Sk)2,得
(ID設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,則在S
2(Sn)2中分別取k=l,2,得
alal2,SI(SI)(1),即43212d(2a1d)24a1S4(S2)
(2)22由(1)得al0或alL當(dāng)al0時(shí),代入⑵得d0或d6,2若
al0,d0,則an0,Sn0,從而Sk(Sk)成立,若al20,d6,則an6(n1),由
S318,(S3)2324,Sn216知s9(S3),故所得數(shù)列不符合題意.當(dāng)al
若al1時(shí),代入⑵得46d(2d)2,解得d0或d21,d0,則anl,Snn,
從而Sk2(Sk)2成立;若all,d2,則an2nl,Sn13(2n1)n2,從而
S(Sn)2成立.綜上,共有3個(gè)滿足條件的無(wú)窮等差數(shù)列:①{an}:an=0,即0,0,
0,?;②{an}:an=l,即1,1,1,?;③{an}:an=2n—1,即1,3,5,,,,
k2【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】事實(shí)上,“條件中使得對(duì)于一切正整數(shù)k都有S(Sk)2成立.”
就等價(jià)于關(guān)于k的方
程的解是一切正整數(shù)又轉(zhuǎn)化為關(guān)于k的方程的各項(xiàng)系數(shù)同時(shí)為零,于是本題也可采用這
程等價(jià)轉(zhuǎn)化的思想解答,這樣做就能避免因忽視充分性的檢驗(yàn)而犯下的邏輯錯(cuò)誤。在上述
解法中一定要注意這種特殊與一般的關(guān)系。
【練18](1)(2000全國(guó))已知數(shù)列cn,其中cn2n3n,且數(shù)列cn1pen
為等比數(shù)列.求常數(shù)p答案:p=2或p=3(提示可令n=l,2,3根據(jù)等比中項(xiàng)的性質(zhì)建立關(guān)于
P的方程,再說明P值對(duì)任意自然數(shù)n都成立)
【易錯(cuò)點(diǎn)19】用判別式判定方程解的個(gè)數(shù)(或交點(diǎn)的個(gè)數(shù))時(shí),易忽略討論二次項(xiàng)的系
數(shù)是否為0.尤其是直線與圓錐曲線相交時(shí)更易忽略.
例19、已知雙曲線x2y24,直線ykx1,討論直線與雙曲線公共點(diǎn)的個(gè)數(shù)
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】討論直線與曲線的位置關(guān)系,一般將直線與曲線的方程聯(lián)立,組成方程
組,方程組有幾解,則直線與曲線就有幾個(gè)交點(diǎn),但在消元后轉(zhuǎn)化為關(guān)于x或y的方程
后,易忽視對(duì)方程的種類進(jìn)行討論而主觀的誤認(rèn)為方程就是二次方程只利用判別式解答。
ykx122222解析:聯(lián)立方程組消去y得到1kx2kxk40
(1)當(dāng)1k0時(shí),22xy4
即k1,方程為關(guān)于x的一次方程,此時(shí)方程組只有解,即直線與雙曲線只有一個(gè)交
點(diǎn)。(2)當(dāng)
21kOk時(shí)即,方程組只有一解,故直線與雙曲線有一個(gè)交點(diǎn)(3)當(dāng)
2443k0
21k0k時(shí),方程組有兩個(gè)交點(diǎn)此時(shí)k1。(4)當(dāng)
233443k0
21k0時(shí)即或時(shí)方程組無(wú)解此時(shí)直線與雙曲線無(wú)交點(diǎn)。
kk233443k015
綜上知當(dāng)k1或k時(shí)直線與雙曲線只有一個(gè)交點(diǎn),當(dāng)k1。時(shí)k3k
33直線與雙曲線有兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)k
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】判斷直線與雙曲線的位置關(guān)系有兩種方法:一種代數(shù)方法即判斷方
程組解的個(gè)數(shù)對(duì)應(yīng)于直線與雙曲線的交點(diǎn)個(gè)數(shù)另一種方法借助于漸進(jìn)線的性質(zhì)利用數(shù)形結(jié)
合的方法解答,并且這兩種方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下上題中的第一種情況對(duì)應(yīng)于直線與雙曲線
的漸進(jìn)線平行,此時(shí)叫做直線與雙曲線相交但只有一個(gè)公共點(diǎn),通過這一點(diǎn)也說明直線與
雙曲線只有一個(gè)公共點(diǎn)是直線與雙曲線相切的必要但不充分條件。第二種情況對(duì)應(yīng)于直線
與雙曲線相切。通過本題可以加深體會(huì)這種數(shù)與形的統(tǒng)一。
x2
y21,雙曲線c2的左右焦點(diǎn)分別為cl的左右【練19](1)(2005重慶卷)已知
橢圓cl的方程為4
頂點(diǎn),而c2的左右頂點(diǎn)分別是cl的左右焦點(diǎn)。(1)求雙曲線的方程(2)若直線
1:ykx
圓cl及雙曲線c2恒有兩個(gè)不同的交點(diǎn),且與c2的兩個(gè)交點(diǎn)A和B滿足10A0B6,
其中。為原
x2112點(diǎn),求k的取值范圍。答案:(1)y1(2)
1,322
(2)已知雙曲線C:,過點(diǎn)P(1,1)作直線1,使1與C有且只有一個(gè)公共點(diǎn),則滿
足上述條件的直線1共有
y2
1中整理有(4-k)x+2k(k-Dx-條。答案:4條(可知k存在時(shí),令1:y-l=k(x-l)
代入x4
5(l-k)-4=0,當(dāng)4-k=0即k=±2時(shí),有一個(gè)公共點(diǎn);當(dāng)k4±2時(shí),由△=()有k,
有一個(gè)切點(diǎn)另:當(dāng)k2222122
1
不存在時(shí),x=l也和曲線C有一個(gè)切點(diǎn),綜上,共有4條滿足條件的直線)
【易錯(cuò)點(diǎn)20】易遺忘關(guān)于sin和cos齊次式的處理方法。
cossin22;(2)sinsin.cos2cos的值.cossin
22【思維分析】將式子轉(zhuǎn)化為正切如利用1sincos可將(2)式分子分母除去
sin即可。
sin1cossincos1tan12322;解:⑴
sin1tan12cossin1cos
sin2sincos2cos222(2)sinsincos2cossin2cos2
sin2sin2222242cos2cossin213lcos2例20、已
知tan2,求⑴
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】利用齊次式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(如果不具備,通過構(gòu)造的辦法得到),進(jìn)
行弦、切互化,就會(huì)使解題過程簡(jiǎn)化。
(1sin2cos2sec2tan2tancot16
這些統(tǒng)稱為1的代換)常數(shù)“1”的種種代換有著廣泛的應(yīng)用.
【練20】,(2004年湖北卷理科)
已知6sin2sincos2cos20,[,],求sin(2)的值.23
tan1tar)2)1tan2答案:66tan2tan20,
sin2313【易錯(cuò)點(diǎn)21]解答數(shù)列應(yīng)用題,審題不嚴(yán)易將有關(guān)數(shù)列的
第n項(xiàng)與數(shù)列的前n項(xiàng)和混淆導(dǎo)致錯(cuò)誤解答。例21、如果能將一張厚度為0.05min的報(bào)紙
對(duì)拆,再對(duì)拆....對(duì)拆50次后,報(bào)紙的厚度是多少?你相信這時(shí)報(bào)紙的厚度可以在地球和月
球之間建一座橋嗎?(已知地球與月球的距離約為410米)8
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】對(duì)拆50次后,報(bào)紙的厚度應(yīng)理解一等比數(shù)列的第n項(xiàng),易誤理解為是比
等比數(shù)列的前n項(xiàng)和。解析:對(duì)拆一次厚度增加為原來的一倍,設(shè)每次對(duì)拆厚度構(gòu)成數(shù)
列an,則數(shù)列an是以0510米為首項(xiàng),公比為2的等比數(shù)列。從而對(duì)拆50次后紙
的厚度是此等比數(shù)列的第51項(xiàng),利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式易得a5ro.0531032=5.63310,
而地球和月球間的距離為4310-3501038<5.6331010故可建一座橋。
【知識(shí)點(diǎn)歸類點(diǎn)拔】以數(shù)列為數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用題曾是高考考查的熱點(diǎn)內(nèi)容之一,其中
有很多問題都是涉及到等差或者等比數(shù)列的前n項(xiàng)和或第n項(xiàng)的問題,在審題過程中一定
要將兩者區(qū)分開來。
【練21](2001全國(guó)高考)從社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益出發(fā),某地投入資金進(jìn)行生態(tài)環(huán)境
建設(shè),并以此發(fā)展旅
1,本年度當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)收入估計(jì)為5
1400萬(wàn)元,由于該項(xiàng)建設(shè)對(duì)旅游業(yè)的促進(jìn)作用,預(yù)計(jì)今后的旅游業(yè)收入每年會(huì)比上年增
加.4游產(chǎn)業(yè),根據(jù)規(guī)劃,本年度投入800萬(wàn)元,以后每年投入將比上年減少
(1)設(shè)n年內(nèi)(本年度為第一年)總投入為an萬(wàn)元,旅游業(yè)總收入為bn萬(wàn)元,寫出an,bn
的表達(dá)式;
(2)至少經(jīng)過幾年,旅游業(yè)的總收入才能超過總投入
lln-lnlk-14n(1)an=800+8003(1-)+?+8003(1-)=8003(1-)=40003[1-()]
5555k1
llk-ln5-5bn=400+4003(1+)+?+4003(1+)=4003()kl=16003E()n-114444k1
(2)至少經(jīng)過5年,旅游業(yè)的總收入才能超過總投入
【易錯(cuò)點(diǎn)221單位圓中的三角函數(shù)線在解題中一方面學(xué)生易對(duì)此知識(shí)遺忘,應(yīng)用意識(shí)不
強(qiáng),另一方面易將角的三角函數(shù)值所對(duì)應(yīng)的三角函數(shù)線與線段的長(zhǎng)度二者等同起來,產(chǎn)生
概念性的錯(cuò)誤。
例21、下列命題正確的是()17
A、都是第二象限角,若sinsin,貝!JtantanB、都是第三象
限角,若
coscos,貝sinsintantan
C、都是第四象限角,若sinsin
,貝IJ。
D、都是第一象限角,若coscos,則sinsin
【易錯(cuò)點(diǎn)分析】學(xué)生在解答此題時(shí)易出現(xiàn)如下錯(cuò)誤:(1)將象限角筒單理解為銳角或
鈍角或270到360度之間的角。(2)思維轉(zhuǎn)向利用三角函數(shù)的單調(diào)性,沒有應(yīng)用三角函
數(shù)線比較兩角三角函數(shù)值大小的意識(shí)而使思維受阻。
解析:A、由三角函數(shù)易知此時(shí)角的正切線的數(shù)量比角的正切線的數(shù)量要小即tan
理可知sin
tan
B、同
sinC、知滿足條件的角的正切線的數(shù)量比角
。正確。D、同理可知應(yīng)為sin
的正切線的數(shù)量要大即
tantansin。
【練22](2000全國(guó)高考)已知sinA、若B、若答案:D
【易錯(cuò)點(diǎn)23】在利用三角函數(shù)的圖象變換中的周期變換和相位變換解題時(shí)。易將和
求錯(cuò)。
sin
,那么下列命題正確的是()
、都是第二象限角,則tan、都是第四象限角,則tan
、都是第一象限角,則cos、都是第三象限角,則cos
cosB、若cosD、若
tantan
例23.要得到函數(shù)
1
ysin2x的圖象,只需將函數(shù)ysinx的圖象()
23
個(gè)單位。3
1
B、先將每個(gè)x值縮小到原來的倍,y值不變,再向左平移個(gè)單位。
43
C、先把每
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