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1、高考數(shù)學精品復習資料 2019.5 數(shù)學思想專練數(shù)學思想專練(二二) 數(shù)形結(jié)合思想數(shù)形結(jié)合思想 題組 1 利用數(shù)形結(jié)合思想解決方程的根或函數(shù)零點問題 1方程|x22x|a21(a0)的解的個數(shù)是( ) A1 B2 C3 D4 B a0,a211. 而 y|x22x|的圖象如圖, y|x22x|的圖象與 ya21 的圖象總有 2 個交點 2(20 xx 蘭州模擬)已知函數(shù) f(x) 1,x0,1x,x0,則使方程 xf(x)m 有解的實數(shù) m的取值范圍是( ) 【導學號:04024008】 A(1,2) B(,12,) C(,1)(2,) D(,2 B 令 F(x)xf(x) x1,x0,x1x
2、,x0. 則問題轉(zhuǎn)化為方程 F(x)m 有解, 又函數(shù) F(x)的圖象如圖所示: 由圖象可知, 函數(shù) yF(x)的值域為(, 12, ), 故 m 的取值范圍為(,12,) 3設函數(shù) f(x)的定義域為 R,f(x)f(x),f(x)f(2x),當 x0,1時,f(x)x3,則函數(shù) g(x)|cos(x)|f(x)在12,52上的所有零點的和為( ) A7 B6 C.3 D2 A 函數(shù) g(x)|cos(x)|f(x)在12,52上的零點為函數(shù) h(x)|cos(x)|與函數(shù)f(x)的交點的橫坐標因為 f(x)f(x),f(x)f(2x),所以函數(shù) f(x)為關于 x1對稱的偶函數(shù),又因為當
3、x0,1時,f(x)x3,則在平面直角坐標系內(nèi)畫出函數(shù)h(x)|cos(x)|與函數(shù) f(x)在12,52內(nèi)的圖象,如圖所示, 由圖易得兩函數(shù)圖象共有 7 個交點,不妨設從左到右依次為 x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,則由圖易得 x1x20,x3x52,x41,x6x74,所以 x1x2x3x4x5x6x77,即函數(shù) g(x)|cos(x)|f(x)在12,52上的零點的和為 7,故選 A. 4(20 xx 合肥二模)若函數(shù) f(x)asin x 在,2上有且只有一個零點,則實數(shù) a_. 1 函數(shù) f(x)asin x 在, 2上有且只有一個零點, 即方程 asin x0 在,2上只
4、有一解,即函數(shù) ya 與 ysin x,x,2的圖象只有一個交點,由圖象可得 a1. 5已知函數(shù) f(x) x3,xa,x2,xa,若存在實數(shù) b,使函數(shù) g(x)f(x)b 有兩個零點,則a 的取值范圍是_ (,0)(1,) 函數(shù) g(x)有兩個零點,即方程 f(x)b0 有兩個不等實根,則函數(shù) yf(x)和 yb 的圖象有兩個公共點 若 a0,則當 xa 時,f(x)x3,函數(shù)單調(diào)遞增;當 xa 時,f(x)x2,函數(shù)先單調(diào)遞減后單調(diào)遞增,f(x)的圖象如圖(1)實線部分所示,其與直線 yb 可能有兩個公共點 若 0a1,則 a3a2,函數(shù) f(x)在 R 上單調(diào)遞增,f(x)的圖象如圖(
5、2)實線部分所示,其與直線 yb 至多有一個公共點 若 a1, 則 a3a2, 函數(shù) f(x)在 R 上不單調(diào), f(x)的圖象如圖(3)實線部分所示,其與直線 yb 可能有兩個公共點 綜上,a0 或 a1. 題組 2 利用數(shù)形結(jié)合思想求解不等式或參數(shù)范圍 6若不等式 logaxsin 2x(a0,a1)對任意 x0,4都成立,則 a 的取值范圍為( ) A.0,4 B4,1 C.4,2 D(0,1) B 記 y1logax(a0,a1),y2sin 2x,原不等式即為 y1y2,由題意作出兩個函數(shù)的圖象,如圖所示,知當 y1logax 的圖象過點 A4,1 時,a4,所以當4a1 時,對任意
6、 x0,4都有 y1y2. 7若存在正數(shù) x 使 2x(xa)1 成立,則 a 的取值范圍是( ) 【導學號:04024009】 A(,) B(2,) C(0,) D(1,) D 因為 2x0,所以由 2x(xa)1 得 xa12x2x,在直角坐標系中,作出函數(shù) f(x)xa,g(x)2x在 x0 時的圖象,如圖 當 x0 時,g(x)2x1,所以如果存在 x0,使 2x(xa)1,則有 f(0)1,即a1,即 a1,所以選 D. 8若函數(shù) f(x)是周期為 4 的偶函數(shù),當 x0,2時,f(x)x1,則不等式 xf(x)0 在1,3上的解集為( ) A(1,3) B(1,1) C(1,0)(
7、1,3) D(1,0)(0,1) C f(x)的圖象如圖,由圖象可知,不等式 xf(x)0 在1,3上的解集為 x(1,0)(1,3) 9若不等式|x2a|12xa1 對 xR 恒成立,則 a 的取值范圍是_. 【導學號:04024010】 ,12 作出 y|x2a|和 y12xa1 的簡圖,依題意知應有 2a22a,故 a12. 10已知函數(shù) f(x) |lg x|,0 x10,12x6,x10.若 a,b,c 互不相等,且 f(a)f(b)f(c),則 abc 的取值范圍是_ (10,12) 作出 f(x)的大致圖象 由圖象知,要使 f(a)f(b)f(c),不妨設 abc, 則lg al
8、g b12c6. lg alg b0,ab1, abcc. 由圖知 10c12,abc(10,12) 題組 3 利用數(shù)形結(jié)合解決解析幾何問題 11已知圓 C:(x3)2(y4)21 和兩點 A(m,0),B(m,0)(m0)若圓 C 上存在點 P,使得APB90 ,則 m 的最大值為( ) 【導學號:04024011】 A7 B6 C.5 D4 B 根據(jù)題意,畫出示意圖,如圖所示, 則圓心 C 的坐標為(3,4)半徑 r1,且|AB|2m,因為APB90 ,連接 OP,易知|OP|12|AB|m.要求 m 的最大值, 即求圓 C 上的點 P 到原點 O 的最大距離 因為|OC| 32425,所
9、以|OP|max|OC|r6,即 m 的最大值為 6. 12 過點 P(1, 3)作圓 x2y21 的兩條切線, 切點分別為 A, B, 則PA PB_. 32 如圖,易得|PA|PB| 3, 又|OA|1,|PO|2, 所以APO30 ,故APB60 , 所以PA PB|PA| |PB|cos 60 3 31232. 13已知 P 是直線 l:3x4y80 上的動點,PA,PB 是圓 x2y22x2y10的兩條切線,A,B 是切點,C 是圓心,則四邊形 PACB 面積的最小值為_ 2 2 從運動的觀點看問題,當動點 P 沿直線 3x4y80 向左上方或右下方無窮遠處運動時,直角三角形 PAC
10、 的面積 SRtPAC12|PA| |AC|12|PA|越來越大,從而 S四邊形PACB也越來越大;當點 P 從左上、右下兩個方向向中間運動時,S四邊形PACB變小,顯然,當點 P 到達一個最特殊的位置,即 CP 垂直于直線 l 時,S四邊形PACB應有唯一的最小值, 此時|PC|31418|32423, 從而|PA| |PC|2|AC|22 2. 所以(S四邊形PACB)min212|PA|AC|2 2. 14已知過原點的動直線 l 與圓 C1:x2y26x50 相交于不同的兩點 A,B. (1)求圓 C1的圓心坐標; (2)求線段 AB 的中點 M 的軌跡 C 的方程; (3)是否存在實數(shù)
11、 k,使得直線 L:yk(x4)與曲線 C 只有一個交點?若存在,求出 k 的取值范圍;若不存在,說明理由. 【導學號:04024012】 解 (1)圓 C1的方程 x2y26x50 可化為(x3)2y24,所以圓心坐標為(3,0) 2 分 (2)設 A(x1,y1),B(x2,y2)(x1x2), M(x0,y0),則 x0 x1x22,y0y1y22. 由題意可知直線 l 的斜率必存在,設直線 l 的方程為 ytx. 將上述方程代入圓 C1的方程,化簡得(1t2)x26x50. 5 分 由題意,可得 3620(1t2)0(*),x1x261t2,所以 x031t2,代入直線 l 的方程,得
12、 y03t1t2 6 分 因為 x20y2091t229t21t2291t21t2291t23x0,所以x0322y2094. 由(*)解得 t245,又 t20,所以53x03. 所以線段 AB 的中點 M 的軌跡 C 的方程為 x322y29453x3 8 分 (3)由(2)知,曲線 C 是在區(qū)間53,3 上的一段圓弧 如圖,D53,2 53,E53,2 53,F(xiàn)(3,0),直線 L 過定點 G(4,0) 聯(lián)立直線 L 的方程與曲線 C 的方程,消去 y 整理得(1k2)x2(38k2)x16k20. 令判別式 0, 解得 k34, 由求根公式解得交點的橫坐標為 xH,I12553,3 . 11 分 由圖可知:要使直線 L 與曲線 C 只有一個交點,則 kkDG,kEGkGH,kGI,即 k2 57,2 5734,34 12 分