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2019-2020年高考數(shù)學(xué)大二輪總復(fù)習(xí) 增分策略 第二篇 第2講 填空題的解法技巧
題型概述
填空題是一種只要求寫出結(jié)論,不要求解答過程的客觀性試題,有小巧靈活、覆蓋面廣、跨度大等特點(diǎn),突出考查準(zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)、靈活運(yùn)用知識的能力.
由于填空題不像選擇題那樣有備選提示,不像解答題那樣有步驟得分,所填結(jié)果必須準(zhǔn)確、規(guī)范,因此得分率較低,解答填空題的第一要求是“準(zhǔn)”,然后才是“快”、“巧”,要合理靈活地運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆椒?,不可“小題大做”.
方法一 直接法
直接法就是直接從題設(shè)出發(fā),利用有關(guān)性質(zhì)或結(jié)論,通過巧妙地變形,直接得到結(jié)果的方法.要善于透過現(xiàn)象抓本質(zhì),有意識地采取靈活、簡捷的方法解決問題.直接法是求解填空題的基本方法.
例1 (1)(xx湖南)在一次馬拉松比賽中,35名運(yùn)動員的成績(單位:分鐘)的莖葉圖如圖所示
若將運(yùn)動員按成績由好到差編為1~35號,再用系統(tǒng)抽樣方法從中抽取7人,則其中成績在區(qū)間[139,151]上的運(yùn)動員人數(shù)是________.
(2)(xx北京)在△ABC中,a=4,b=5,c=6,則=________.
解析 (1)由題意知,將1~35號分成7組,每組5名運(yùn)動員,落在區(qū)間[139,151]上的運(yùn)動員共有4組,故由系統(tǒng)抽樣法知,共抽取4名.
(2)由余弦定理:
cos A===,∴sin A=,
cos C===,∴sin C=,
∴==1.
答案 (1)4 (2)1
思維升華 利用直接法求解填空題要根據(jù)題目的要求靈活處理,多角度思考問題,注意一些解題規(guī)律和解題技巧的靈活應(yīng)用,將計算過程簡化從而得到結(jié)果,這是快速準(zhǔn)確地求解填空題的關(guān)鍵.
跟蹤演練1 (1)(xx韶關(guān)聯(lián)考)已知橢圓+y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1、F2,點(diǎn)P在橢圓上,則|PF1||PF2|的最大值是________.
(2)已知方程x2+3ax+3a+1=0(a>2)的兩根tan α,tan β,且α,β∈(-,),則α+β=________.
方法二 特例法
當(dāng)填空題已知條件中含有某些不確定的量,但填空題的結(jié)論唯一或題設(shè)條件中提供的信息暗示答案是一個定值時,可以將題中變化的不定量選取一些符合條件的恰當(dāng)特殊值(特殊函數(shù),特殊角,特殊數(shù)列,圖形特殊位置,特殊點(diǎn),特殊方程,特殊模型等)進(jìn)行處理,從而得出待求的結(jié)論.這樣可大大地簡化推理、論證的過程.
例2 (1)如圖所示,在平行四邊形ABCD中,AP⊥BD,垂足為P,且AP=3,則=_____________________________________.
(2)已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x-4)=-f(x),且在區(qū)間[0,2]上是增函數(shù),若方程f(x)=m(m>0)在區(qū)間[-8,8]上有四個不同的根x1,x2,x3,x4,則x1+x2+x3+x4=________.
解析 (1)把平行四邊形ABCD看成正方形,
則點(diǎn)P為對角線的交點(diǎn),AC=6,則=18.
(2)此題考查抽象函數(shù)的奇偶性,周期性,單調(diào)性和對稱軸方程,條件多,將各種特殊條件結(jié)合的最有效方法是把抽象函數(shù)具體化.根據(jù)函數(shù)特點(diǎn)取f(x)=sinx,
再由圖象可得(x1+x2)+(x3+x4)=(-62)+(22)=-8.
答案 (1)18 (2)-8
思維升華 求值或比較大小等問題的求解均可利用特殊值代入法,但要注意此種方法僅限于求解結(jié)論只有一種的填空題,對于開放性的問題或者有多種答案的填空題,則不能使用該種方法求解.
跟蹤演練2 (xx課標(biāo)全國Ⅰ)若函數(shù)f(x)=xln(x+)為偶函數(shù),則a=________.
方法三 數(shù)形結(jié)合法
對于一些含有幾何背景的填空題,若能根據(jù)題目中的條件,作出符合題意的圖形,并通過對圖形的直觀分析、判斷,即可快速得出正確結(jié)果.這類問題的幾何意義一般較為明顯,如一次函數(shù)的斜率和截距、向量的夾角、解析幾何中兩點(diǎn)間距離等,求解的關(guān)鍵是明確幾何含義,準(zhǔn)確規(guī)范地作出相應(yīng)的圖形.
例3 (1)已知點(diǎn)P(x,y)的坐標(biāo)x,y滿足則x2+y2-6x+9的取值范圍是________________________________________________________________________.
(2)已知函數(shù)f(x)=x|x-2|,則不等式f(-x)≤f(1)的解集為________.
解析 (1)畫出可行域如圖,所求的x2+y2-6x+9=(x-3)2+y2是點(diǎn)Q(3,0)到可行域上的點(diǎn)的距離的平方,由圖形知最小值為Q到射線x-y-1=0(x≥0)的距離d的平方,
∴d=()2=()2=2.
最大值為點(diǎn)Q到點(diǎn)A的距離的平方,∴d=16.
∴取值范圍是[2,16].
(2)函數(shù)y=f(x)的圖象如圖,由不等式f(-x)≤f(1)知,-x≤+1,從而得到不等式f(-x)≤f(1)的解集為[-1,+∞).
答案 (1)[2,16] (2)[-1,+∞)
思維升華 數(shù)形結(jié)合法可直觀快捷得到問題的結(jié)論,充分應(yīng)用了圖形的直觀性,數(shù)中思形,以形助數(shù).?dāng)?shù)形結(jié)合法是高考的熱點(diǎn),應(yīng)用時要準(zhǔn)確把握各種數(shù)式和幾何圖形中變量之間的關(guān)系.
跟蹤演練3 (1)(xx山西大學(xué)附中月考)若方程x3-3x=k有3個不等的實(shí)根,則常數(shù)k的取值范圍是_________________________________________________________.
(2)(xx蘭州一中期中)設(shè)函數(shù)f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,則函數(shù)y=g(x)=f(x)-x的零點(diǎn)個數(shù)為________.
方法四 構(gòu)造法
構(gòu)造型填空題的求解,需要利用已知條件和結(jié)論的特殊性構(gòu)造出新的數(shù)學(xué)模型,從而簡化推理與計算過程,使較復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題得到簡捷的解決,它來源于對基礎(chǔ)知識和基本方法的積累,需要從一般的方法原理中進(jìn)行提煉概括,積極聯(lián)想,橫向類比,從曾經(jīng)遇到過的類似問題中尋找靈感,構(gòu)造出相應(yīng)的函數(shù)、概率、幾何等具體的數(shù)學(xué)模型,使問題快速解決.
例4 (1)如圖,已知球O的球面上有四點(diǎn)A,B,C,D,DA⊥平面ABC,AB⊥BC,DA=AB=BC=,則球O的體積等于________.
(2),,(其中e為自然對數(shù)的底數(shù))的大小關(guān)系是________________.
解析 (1)如圖,以DA,AB,BC為棱長構(gòu)造正方體,設(shè)正方體的外接球球O的半徑為R,則正方體的體對角線長即為球O的直徑,所以|CD|==2R,所以R=,故球O的體積V==π.
(2)由于=,=,=,故可構(gòu)造函數(shù)f(x)=,于是f(4)=,f(5)=,f(6)=.
而f′(x)=()′==,令f′(x)>0得x<0或x>2,即函數(shù)f(x)在(2,+∞)上單調(diào)遞增,因此有f(4)
1)=0.2,則P(-1<ξ<0)=0.6;
⑤已知+=2,+=2,+=2,+=2,依照以上各式的規(guī)律,得到一般性的等式為+=2(n≠4).
則正確命題的序號為________(寫出所有正確命題的序號).
知識方法總結(jié) 六招拿下填空題:
(一)直接法 (二)特例法 (三)數(shù)形結(jié)合法 (四)構(gòu)造法
(五)歸納推理法 (六)正反互推法
填空題突破練
A組 專題通關(guān)
1.已知集合A={x,xy,lg(xy)},B={0,|x|,y},若A=B,則x=________,y=________.
2.已知函數(shù)f(x)=若關(guān)于x的函數(shù)g(x)=f(x)-m有兩個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是________.
3.已知函數(shù)f(x)=sin(x+)(x>0)的圖象與x軸的交點(diǎn)從左到右依次為(x1,0),(x2,0),(x3,0),…,則數(shù)列{xn}的前4項(xiàng)和為________.
4.(xx杭州外國語學(xué)校期中)設(shè)a>0,在二項(xiàng)式(a-)10的展開式中,含x的項(xiàng)的系數(shù)與含x4的項(xiàng)的系數(shù)相等,則a的值為________.
5.已知P為拋物線y2=4x上一個動點(diǎn),Q為圓x2+(y-4)2=1上一個動點(diǎn),那么點(diǎn)P到點(diǎn)Q的距離與點(diǎn)P到拋物線的準(zhǔn)線距離之和的最小值是________.
6.已知a=ln-,b=ln-,c=ln-,則a,b,c的大小關(guān)系為________.
7.觀察下列不等式:
1+<
1++<
1+++<
……
照此規(guī)律,第五個不等式為_____________________________________________.
8.若函數(shù)f(x)的定義域是R,f(0)=2,對任意的x∈R,f(x)+f′(x)>1,則不等式exf(x)>ex+1的解集是________.
9.(xx珠海模擬)已知函數(shù)f(x)=()x-sin x,則f(x)在[0,2π]上的零點(diǎn)個數(shù)為________.
10.整數(shù)數(shù)列{an}滿足an+2=an+1-an(n∈N*),若此數(shù)列的前800項(xiàng)的和是2 013,前813項(xiàng)的和是2 000,則其前2 014項(xiàng)的和為________.
11.設(shè)命題p:≤0,命題q:x2-(2a+1)x+a(a+1)<0,若p是q的充分不必要條件,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
12.(xx山東)執(zhí)行下邊的程序框圖,輸出的T的值為________.
B組 能力提高
13.已知函數(shù)f(x)是定義在實(shí)數(shù)集R上的不恒為零的偶函數(shù),且對任意實(shí)數(shù)x都有xf(x+1)=(1+x)f(x),則f()=________.
14.已知O是坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,1),若點(diǎn)N(x,y)為平面區(qū)域上的一個動點(diǎn),則的最大值是________.
15.設(shè)函數(shù)f(x)=則f[f(-1)]=________.若函數(shù)g(x)=f(x)-k存在兩個零點(diǎn),則實(shí)數(shù)k的取值范圍是________.
16.已知a、b為不垂直的異面直線,α是一個平面,則a、b在α上的投影有可能是:①兩條平行直線;②兩條互相垂直的直線;③同一條直線;④一條直線及其外一點(diǎn).
在上面的結(jié)論中,正確結(jié)論的序號是________.(寫出所有正確結(jié)論的序號)
學(xué)生用書答案精析
第2講 填空題的解法技巧
跟蹤演練1 (1)8 (2)-π或
解析 (1)由橢圓的定義知|PF1|+|PF2|=4,
∴|PF1||PF2|≤()2=8,(當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=|PF2|時取等號)
∴|PF1||PF2|的最大值是8.
(2)由已知可得tan α+tan β=-3a,
tan αtan β=3a+1,
tan(α+β)===1,
因?yàn)棣?,β?-,),
所以-π<α+β<π,
所以α+β=-π或.
跟蹤演練2 1
解析 ∵f(1)=f(-1),
∴l(xiāng)n(1+)+ln(-1+)=0,
∴l(xiāng)n a=0,∴a=1.
經(jīng)驗(yàn)證a=1符合題意.
跟蹤演練3 (1)(-2,2) (2)3
解析 (1)設(shè)f(x)=x3-3x,令f′(x)=3x2-3=0,得x=1,當(dāng)x<-1時,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,當(dāng)-11時,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增,f(-1)=2,f(1)=-2,要有三個不等實(shí)根,則直線y=k與y=f(x)的圖象有三個交點(diǎn),∴-21)=0.2,
可得P(ξ<-1)=0.2,
所以P(-1<ξ<0)=P(-1<ξ<1)=0.3,故錯誤;
⑤根據(jù)驗(yàn)證可知得到一般性的等式是正確的.
填空題突破練
1.-1?。?
解析 由A=B知需分多種情況進(jìn)行討論,
由lg(xy)有意義,則xy>0.
又0∈B=A,則必有l(wèi)g(xy)=0,即xy=1.
此時,A=B,即{0,1,x}={0,|x|,y}.
∴或解得x=y(tǒng)=1或x=y(tǒng)=-1.當(dāng)x=y(tǒng)=1時,
A=B={0,1,1}與集合元素的互異性矛盾,應(yīng)舍去;
當(dāng)x=y(tǒng)=-1時,
A=B={0,-1,1}滿足題意,故x=y(tǒng)=-1.
2.(1,2]
解析 g(x)=f(x)-m有兩個零點(diǎn)等價于函數(shù)f(x)與函數(shù)y=m的圖象有兩個交點(diǎn),作出函數(shù)的圖象如圖,由圖可知m的取值范圍是(1,2].
3.26
解析 令f(x)=sin(x+)=0,
則x+=kπ(k∈N*),
∴x=3k-1(k∈N*),
∴x1+x2+x3+x4=3(1+2+3+4)-4=26.
4.1
解析 Tk+1=C(-)ka10-k,
令k=2時,x的系數(shù)為Ca8,令k=8時,x4的系數(shù)為Ca2,∴Ca8=Ca2,即a=1,故答案為1.
5.-1
解析 點(diǎn)P到拋物線的準(zhǔn)線距離等于點(diǎn)P到拋物線焦點(diǎn)F(1,0)的距離.圓心坐標(biāo)是(0,4),圓心到拋物線焦點(diǎn)的距離為,即圓上的點(diǎn)Q到拋物線焦點(diǎn)的距離的最小值是-1,這個值即為所求.
6.a(chǎn)>b>c
解析 令f(x)=ln x-x,則f′(x)=-1=.
當(dāng)0<x<1時,f′(x)>0,
即函數(shù)f(x)在(0,1)上是增函數(shù).
∵1> >>>0,
∴a>b>c.
7.1+++++<
8.{x|x>0}
解析 構(gòu)造函數(shù)g(x)=exf(x)-ex-1,求導(dǎo)得到g′(x)=exf(x)+exf′(x)-ex=ex[f(x)+f′(x)-1].
由已知f(x)+f′(x)>1,可得g′(x)>0,所以g(x)為R上的增函數(shù).又g(0)=e0f(0)-e0-1=0,所以exf(x)>ex+1,即g(x)>0的解集為{x|x>0}.
9.2
解析 因?yàn)楹瘮?shù)f(x)=()x-sin x,則
f(x)在[0,2π]上的零點(diǎn)個數(shù)等于函數(shù)y=()x與函數(shù)y=sin x在區(qū)間[0,2π]內(nèi)的交點(diǎn)的個數(shù),在同一坐標(biāo)系中畫出上述兩個函數(shù)的圖象如圖所示,由圖象可知,兩函數(shù)在區(qū)間[0,2π]內(nèi)有兩個不同的交點(diǎn),所以函數(shù)f(x)在[0,2π]上的零點(diǎn)個數(shù)為2.
10.987
解析 a3=a2-a1,a4=a3-a2,a5=a4-a3,a6=a5-a4,a7=a6-a5,…,∴a1=a7,a2=a8,a3=a9,a4=a10,a5=a11,…,{an}是以6為周期的數(shù)列,且有a1+a2+a3+a4+a5+a6=0,S800=a1+a2=2 013,S813=a1+a2+a3=2 000,a3=-13,
∴
∴a2=1 000,S2 014=a1+a2+a3+a4=a2+a3=1 000+(-13)=987.
11.[0,)
解析 由≤0,得≤x<1;
由x2-(2a+1)x+a(a+1)<0,得a
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