2009年高考備考講座提綱
一、07、08年河南高考試題回顧
1.試卷總體評價(jià) 2. 試卷結(jié)構(gòu)評價(jià)
3.答卷總體評價(jià) 4.各種題型得分情況
5.各種知識(shí)點(diǎn)得分情況
三、08年全國各地高考數(shù)學(xué)典型題分析
1.函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
2.?dāng)?shù)列
3.不等式
4.向量與三角函數(shù)
5.立體幾何
6.解析幾何
7.概率統(tǒng)計(jì)
四、對高三數(shù)學(xué)最后階段復(fù)習(xí)的幾點(diǎn)建議
2009年河南省高考數(shù)學(xué)備考講座
一、07、08年河南高考試題回顧
1. 試卷總體評價(jià)
2007年高考數(shù)學(xué)試題有效貫徹實(shí)施了“在考查基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)。注重對數(shù)學(xué)思想方法的考查,注重對數(shù)學(xué)能力的考查”的命題指導(dǎo)思想。試題涉及知識(shí)點(diǎn)的覆蓋面廣、起點(diǎn)低、坡度緩,充分重視到難度適中,能區(qū)分出不同考生對基本概念掌握的層次或效果不同,強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí),倡導(dǎo)理性思維,體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)的考查。有利于引導(dǎo)教師的教和學(xué)生的學(xué),較好地考查了考生的學(xué)習(xí)水準(zhǔn),符合高等院校對人才選拔的需求。起到了服務(wù)人民,安定人心,創(chuàng)建和諧社會(huì)的良好作用。
■強(qiáng)調(diào)對基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、突出運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力
整套試卷遵照高考考試大綱和考試大綱說明的要求,從題型設(shè)置、考察知識(shí)的范圍和運(yùn)算量,書寫量等方面保持相對穩(wěn)定,體現(xiàn)了考查基礎(chǔ)知識(shí)、基本運(yùn)算方法和基本數(shù)學(xué)思想方法的特點(diǎn).同時(shí),也注重了知識(shí)之間內(nèi)在的聯(lián)系與綜合,在知識(shí)的交匯點(diǎn)設(shè)計(jì)試題的原則。
■選擇題主要考查了數(shù)學(xué)的基本概念、基本知識(shí)和基本的計(jì)算、解題方法
整套試卷中好多選擇題都能在課本上找到影子,是課本題的變形和創(chuàng)新,考生第一眼就看到非常熟悉的課本同類題目,對于穩(wěn)定考生情緒,鼓舞答卷士氣具有強(qiáng)烈的推進(jìn)作用。這充分體現(xiàn)了高考數(shù)學(xué)試題“來源于課本”的命題原則,有很好的導(dǎo)向作用。一個(gè)亮點(diǎn)試題是文科選擇(12)(理科選擇(11))題,試題對學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力進(jìn)行了考核,一是對新穎的信息、情境和設(shè)問,選擇有效的方法和手段收集信息,綜合與靈活地應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法,進(jìn)行獨(dú)立地思考、探索和研究,提出解決問題的思路,創(chuàng)造性地解決問題。充分體現(xiàn)出考查學(xué)生的動(dòng)手能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
文科選擇(12)(理科選擇(11))題
文(12)理(11)用長度分別為2、3、4、5、6(單位:)的5根細(xì)木棒圍成一個(gè)三角形(允許連接,但不允許折斷),能夠得到的三角形的最大面積為( )
(A) (B) (C) (D)
文科22題是三次函數(shù)與導(dǎo)數(shù)結(jié)合的綜合性比較高的題目,主要考查函數(shù)的單調(diào)性質(zhì)以及導(dǎo)函數(shù)的概念和運(yùn)用,綜合考查利用所學(xué)知識(shí)分析問題解決問題的能力以及運(yùn)算能力。要完全答對必須具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)基本功和綜合分析問題解決問題的能力,是一道區(qū)分度很強(qiáng)的考題,體現(xiàn)了壓軸題的特點(diǎn)。理科21題也體現(xiàn)了這種特點(diǎn)。
文科22題 設(shè)a為實(shí)數(shù), 函數(shù)= -a+ ()x 在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 都是增函數(shù),求a的取值范圍.
理科21題 已知函數(shù) .
(Ⅰ) 設(shè)a >0, 討論 y = f (x) 的單調(diào)性;
(Ⅱ) 若對任意 x∈(0,1) 恒有 f (x) >1, 求 a的取值范圍.
■題目表述簡潔明快,概率應(yīng)用題的背景公平、難度適中,有利于增強(qiáng)考生自信心
整套試卷涉及到新教材中向量、概率與統(tǒng)計(jì)、導(dǎo)數(shù)的考查力度繼續(xù)保持較高的比例。注重了考查考生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力,體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究精神。對傳統(tǒng)內(nèi)容的處理,刻意設(shè)計(jì)了新的考查形式,編擬了新的題型。開發(fā)了新的背景。試題切入容易、深入難,有利于區(qū)分考生,鼓勵(lì)考生多層次、多樣化的發(fā)展,貫徹了發(fā)展性課程評價(jià)的理念。
■試卷中檔難度的題目較多,考題入口寬但完全解對難
整套試卷考題入口寬但完全解對難,這一特點(diǎn)為考生提供了一個(gè)天高任鳥飛的競爭平臺(tái)。大多數(shù)考生做題時(shí)“上手”比較容易,都能寫上一些內(nèi)容,但考生的實(shí)際能力決定了能否繼續(xù)做下去。所以說答題易但答完整、拿滿分卻難。因此試卷還是呈現(xiàn)出一定的可信區(qū)分度。
■試題側(cè)重于具體形象,廣泛聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)化應(yīng)用意識(shí)
整套試卷的題目做到起點(diǎn)低,難度分散,形象思維與抽象思維并重。新課程試卷則側(cè)重新增內(nèi)容與傳統(tǒng)的中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)及數(shù)學(xué)應(yīng)用的融合,這樣的試卷布局體現(xiàn)了數(shù)學(xué)試卷新的設(shè)計(jì)理念:尊重不同考生群體思維的差異,貼近考生的實(shí)際,體現(xiàn)人文教育的精神。形成了考查數(shù)學(xué)運(yùn)算能力,邏輯思維能力,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題能力的有機(jī)結(jié)合。突出表現(xiàn)了對知識(shí)和能力考查的和諧性。
2. 試卷結(jié)構(gòu)評價(jià)
①題型題量
試卷嚴(yán)格遵照高考考試大綱和考試大綱說明的要求,設(shè)置了12道選擇題,4道填空題,6道解答題。與去年的題型和試卷結(jié)構(gòu)完全一致。
②知識(shí)點(diǎn)分布與能力層次
理科共考查81個(gè)知識(shí)點(diǎn),文科78個(gè)。
3. 答卷總體評價(jià)
根據(jù)對考生考試成績的抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2007年高考(河南)考生數(shù)學(xué)成績較去年好,文、理科數(shù)學(xué)平均成績比去年分別高出9.15分、15.3分. 但是文、理科數(shù)學(xué)平均成績的差距在增大.理科數(shù)學(xué)全卷的難度系數(shù)為0.59,較理想;文科數(shù)學(xué)為0.43,偏低.難度系數(shù)在0.7以上的題目稱為容易題,在0.3-0.7之間的稱為中等題,在0.3以下的稱為難題. 2007年數(shù)學(xué)試卷易、中、難三類題目賦分的比例約為:理科數(shù)學(xué)4┱4┱2;文科數(shù)學(xué)1┱6┱3,容易題偏少.
一般認(rèn)為,區(qū)分度在0.30以下的題目對于考生的區(qū)分選拔作用不強(qiáng). 2007年數(shù)學(xué)試卷大多數(shù)題目的區(qū)分度良好,理科數(shù)學(xué)、文科數(shù)學(xué)各僅有1題區(qū)分度在0.30以下,都是選擇題.與往年相似,解答題的區(qū)分度普遍高于選擇題和填空題的.
4.各種題型得分情況
2007年高考數(shù)學(xué)試卷選擇題、填空題、解答題的得分率依然是由高到低,與往年相同, 但各題型的得分率都相應(yīng)比去年高.與2008年相比,除了文科數(shù)學(xué)選擇題的得分率增加幅度不大以外,各種題型的得分率增加幅度都較大.
5.各種知識(shí)點(diǎn)得分情況
我們把高考數(shù)學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)分成七部分,函數(shù)與導(dǎo)數(shù),數(shù)列,不等式(含集合、復(fù)數(shù)),三角函數(shù)(含三角形),立體幾何,解析幾何(含平面向量),和概率(含排列組合、二項(xiàng)式定理). 有的題目考查了多項(xiàng)知識(shí),也是歸在一類里,例如文(8)理(6)題考查等比數(shù)列和三角形余弦定理,我們把它放在三角函數(shù)這一類里. 各部分的賦分值和題量見下表.
2007年高考數(shù)學(xué)各知識(shí)點(diǎn)考查情況
知識(shí)點(diǎn)
文科
理科
題量分值
題量分值
函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
3題23分
2題19分
數(shù)列
2題17分
2題17分
不等式
1題5分
2題10分
三角函數(shù)
4題27分
5題31分
立體幾何
3題21分
3題21分
解析幾何
6題36分
5題31分
概率
3題21分
3題21分
二、07、08年河南高考試題錯(cuò)誤分析
1.選擇題
文理科得分率(抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))較低的三個(gè)題為:
文科
理科
題號(hào)
7
11
12
8
11
12
平均分
2.61
2.12
1.99
3.64
2.15
1.82
難度
0.52
0.42
0.4
0.73
0.43
0.36
文(7)從圓外一點(diǎn)向這個(gè)圓作兩條切線,則兩切線夾角的余弦值為( )
(A) (B) (C) (D)
[答題情況]答案:(B)
[考查意圖] 本題主要考查直線與圓的位置關(guān)系以及直線夾角等基本知識(shí).
[錯(cuò)因分析] 圓的切線方程不會(huì)求或兩直線夾角公式記憶不清是出錯(cuò)的重要原因.
[解答提示] 解法一:圓的方程可化為其圓心為(1,1),半徑r=1.設(shè)切線的斜率為k,則切線方程為y-2=k(x-3),即kx-y+2-3k=0.由圓心到切線的距離等于半徑r得:
,解之得: k=0或.設(shè)兩切線的夾角為,則(注:本方法也可用判別式求斜率k.)
解法二:由圓的方程知圓心C(1,1),半徑r=1,設(shè)兩切線的夾角為,則應(yīng)選(B).
文(11)理(8)拋物線上的點(diǎn)到直線距離的最小值是( )
(A) (B) (C) (D)
[答題情況]答案:(A)
[考查意圖] 本題主要考查直線與拋物線的位置關(guān)系,點(diǎn)到直線距離公式等基本知識(shí),考查數(shù)形結(jié)合和函數(shù)的思想與方法.
[錯(cuò)因分析] 幾何問題代數(shù)化的思想與方程不熟悉及解析幾何中數(shù)與形的結(jié)合不明確是出錯(cuò)的重要原因.
[解答提示] 法一:設(shè)拋物線上任一點(diǎn)坐標(biāo)為P(,-),由點(diǎn)到直線的距離公式得P到直線的距離d()==,當(dāng)=時(shí),d()取得最大值,故選(A).
法二:設(shè)拋物線上點(diǎn)P(,-)到直線4x+3y-8=0距離最小,則過P且與拋物線相切的直線與4x+3y-8=0平行,故y( )=-2 =-,∴=,∴P(,-),此時(shí)d==,故選(A).
法三:設(shè)直線方程為4x+3y+C=0則當(dāng)l與拋物線相切時(shí)l與4x+3y-8=0間的距離為所求最小,由得4x-3x+C=0,∴△=16+
d=,故選(A).
文(12)理(11)用長度分別為2、3、4、5、6(單位:)的5根細(xì)木棒圍成一個(gè)三角形(允許連接,但不允許折斷),能夠得到的三角形的最大面積為( )
(A) (B) (C) (D)
[答題情況]答案:(B)
[考查意圖] 本題主要考查不等式的比較及對最值的估算能力,考查應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新能力.
[錯(cuò)因分析] 錯(cuò)誤地認(rèn)為邊長分別為的三角形面積最大而誤選A.
[解答提示] 解法一:由于周長一定的三角形的面積以正三角形面積最大,若允許折斷木棒,則周長為的三角形面積的最大值是,由于,故排除C,D.又當(dāng)三角形三邊分別為時(shí),其面積為,故選B.
解法二:設(shè)三角形三邊長為a,b,c,則且,當(dāng)最。ù藭r(shí))時(shí),其面積最小,列出所有情況不難發(fā)現(xiàn)邊長分別為使符合,計(jì)算其面積為.
理(12)設(shè)集合.選擇I的兩個(gè)非空子集A和B,要使B中最小的數(shù)大于A中最大的數(shù),則不同的選擇方法共有( )
(A) (B) (C) (D)
[答題情況]答案:(B)
[考查意圖] 本題主要考查兩個(gè)基本計(jì)數(shù)原理及集合子集等基本概念,考查分類討論思想和創(chuàng)新意識(shí).
[錯(cuò)因分析] 分類不徹底或分類重復(fù)是導(dǎo)致本題出錯(cuò)的重要原因.
[解答提示] 以A集合中元素最大數(shù)分別為分類,可得符合條件的不同選擇方法有種,故選B.
用類似方法可得,當(dāng)時(shí),符合條件的不同選擇方法共有種.
2.填空題
文理科得分率(抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))較低的兩個(gè)題為:
文科
理科
題號(hào)
14
16
13
16
平均分
1.69
1.48
2.53
1.72
難度
0.42
0.37
0.63
0.43
文(14)理(13)已知正四棱錐的體積為12,底面對角線的長為,則側(cè)面與底面所成的二面角等于_______________.
[答題情況] 答案:
[考查意圖] 本題主要考查正四棱錐的基本概念和公式及二面角的求法,考查空間想象能力.
[錯(cuò)因分析] 把棱錐與棱柱的體積公式記混是本題出錯(cuò)的重要原因.
[解答提示] 設(shè)正四棱錐的底面邊長為a,高為h,則由題意得:
解之得:
故所求側(cè)面與底面所成的二面角的正切值為,即所求角為,應(yīng)填.
文(16)理(15) 安排7位工作人員在
[答題情況] 答案: 2400
[考查意圖] 本題主要考查有限制條件的排列問題和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí).
[錯(cuò)因分析] 由于只注意“選”,不注重“排”,導(dǎo)致出現(xiàn)的錯(cuò)誤;由于利用排除法沒有把所有情況除去,出現(xiàn)類似的錯(cuò)誤.
[解答提示] 解法一:從其中五人中人選兩人安排在
解法二:首先安排甲,乙兩人在
理(16) 設(shè)函數(shù).若是奇函數(shù),則__________.
[答題情況] 答案:
[考查意圖] 本題主要考查三角函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及三角函數(shù)中有關(guān)公式和性質(zhì)等基本知識(shí).
[錯(cuò)因分析] 對三角有關(guān)公式記三角函數(shù)求導(dǎo)法則不熟悉是本題出錯(cuò)的重要原因.
[解答提示]
解法一:
∴
由題意為奇函數(shù),對任意x,恒成立
,
即 恒成立,,又,故,應(yīng)填.
解法二:為奇函數(shù),即,又.應(yīng)填.
3.解答題
文(17 )(本小題滿分12分)
已知是等比數(shù)列,=2, +=.求的通項(xiàng)公式.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)] 平均分:6.61 難度:0.55
本題屬于容易題, 區(qū)分度很好. 但仍有約24%的考生未得到分, 其中有人是將等比數(shù)列當(dāng)成了等差數(shù)列去求解. 得1~4分者約有11%. 能夠求解出首項(xiàng)及公比q的值, 得7~8分者約有12%. 得11分者所占比例最大為29%, 他們基本上都是因?yàn)槲磳⑼?xiàng)公式化為規(guī)范的最簡形式而失掉1分. 得滿分的有19%.
[考查意圖] 本題主要考查等比數(shù)列的基本知識(shí), 考查分析問題的能力和推理能力.
[解答分析] 解答本題的關(guān)鍵是求出公比q. 途徑是利用已知條件列出關(guān)于q的關(guān)系式, 解出q, 從而寫出通項(xiàng)公式. 本題可由多種方式得到關(guān)于q的關(guān)系式.
[錯(cuò)因分析] 解題中出現(xiàn)的失誤主要有:
(1) 已經(jīng)正確求出公比q和首項(xiàng)的值, 但未注意將通項(xiàng)表達(dá)式寫成形如= 2×及= 2×的規(guī)范最簡形式. 如寫: =× , =18×或=×, = 54×等. 有將近30%的考生都出現(xiàn)這種問題.
(2) 求解方程組失誤. 在解方程組
或 時(shí),
只寫出了一組解. 實(shí)際上, 這兩個(gè)方程組都不是線性的, 它們有兩組解.
(3) 能正確求出和q的兩組值, 但對應(yīng)關(guān)系搞錯(cuò), 如錯(cuò)將=與q =對應(yīng), 將=18與q = 3對應(yīng), 使得寫出的通項(xiàng)表達(dá)式也錯(cuò). 這可能是因?yàn)榫o張粗心所致, 甚為可惜.
[復(fù)習(xí)提示] 數(shù)列內(nèi)容在高考中占有重要地位. 對于這部分內(nèi)容, 文科試卷側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法的考查, 以具體思維、演繹思維為主. 復(fù)習(xí)中應(yīng)注意熟練掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的基本概念、基本公式和基本性質(zhì), 掌握研究數(shù)列通項(xiàng)及前n項(xiàng)和的一些方法以及方程的思想等數(shù)學(xué)思想方法.
文(18)理(17) (本小題滿分12分)
△ABC的三個(gè)內(nèi)角為A、B、C , 求當(dāng)A為何值時(shí), 取得最大值,并求出這個(gè)最大值.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
文(18)
12
4.24
0.35
理(17)
12
9.17
0.76
本題對于文科考生是一道難題, 對于理科考生是一道容易題, 區(qū)分度都很好. 相比之下, 文科考生得分較分散, 分布呈現(xiàn)兩頭大中間小狀態(tài), 得零分的占40%, 得滿分的占31%. 僅寫出A、B、C三個(gè)角的關(guān)系得1~2 者占11%, 能正確運(yùn)用誘導(dǎo)公式得到3~4者占8%, 將題設(shè)函數(shù)化為半角正弦函數(shù)的表示式, 但未正確配平方得5~6分者占4%.
理科考生得分多在5分以上, 達(dá)81%, 得滿分的就有65%, 只有7%的卷面為零分.
[考查意圖] 本題主要考查三角函數(shù)的性質(zhì)和恒等變形的方法,考查推理和運(yùn)算能力.
[解答分析] 首先應(yīng)設(shè)法將題設(shè)函數(shù)中的三角函數(shù)化為同一個(gè)角的三角函數(shù)式, 這可由題設(shè)A、B、C是△ABC的三個(gè)內(nèi)角的關(guān)系進(jìn)行; 然后根據(jù)得到的函數(shù)式設(shè)法求最大值, 這可用“換元”的思想實(shí)現(xiàn). 下面列出兩種解法.
解法1 = = -2+ .
當(dāng) = , 即A = 時(shí), 取得最大值.
這里得到1-2 + 2后, 可用二次函數(shù)求最值, 也可利用均值不等式來求最大值, 如:= 2 + 1 ≤2+ 1= .
解法2 利用導(dǎo)數(shù)求最大值.
[錯(cuò)因分析]
(1) 不會(huì)利用題設(shè)條件“△ABC的三個(gè)內(nèi)角為A、B、C”進(jìn)行角的轉(zhuǎn)化, 無法進(jìn)入計(jì)算.
(2) 基本運(yùn)算不熟練造成在寫出
=1-2 + 2
后, 配平方出錯(cuò). 如有的錯(cuò)為: -2+ ;
有的錯(cuò)為:-2+ , -2,…等等多種多樣的情形.
(3) 記錯(cuò)三角公式, 記錯(cuò)特殊角的三角函數(shù). 如: 將 錯(cuò)寫為; 將= 錯(cuò)寫為 =; 在推出=后, 有的求不出A的值, 有的錯(cuò)為A = 或 A = 等.
[復(fù)習(xí)提示] 三角函數(shù)的基本公式、圖象與性質(zhì)、特殊角的三角函數(shù)等基本知識(shí)應(yīng)爛熟于心. 注意三角函數(shù)式的化簡訓(xùn)練. 三角函數(shù)式的變形化簡需首先根據(jù)要求確定化簡目標(biāo), 然后選擇適當(dāng)?shù)耐緩? 根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行恒等變形轉(zhuǎn)化.
文(19) (本小題滿分12分)
A、B 是治療同一種疾病的兩種藥, 用若干試驗(yàn)組進(jìn)行對比試驗(yàn). 每個(gè)試驗(yàn)組由4只小白鼠組成, 其中2只服用A, 另2只服用B, 然后觀察療效. 若在一個(gè)試驗(yàn)組中, 服用A有效的小白鼠的只數(shù)比服用B有效的多, 就稱該試驗(yàn)組為甲類組. 設(shè)每只小白鼠服用A有效的概率為 , 服用B有效的概率為.
(Ⅰ) 求一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組的概率;
(Ⅱ) 觀察3個(gè)試驗(yàn)組, 求這3個(gè)試驗(yàn)組中至少有一個(gè)甲類組的概率.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
文(19)
12
2.83
0.24
從答題情況看本題屬于難題, 未得分者有五成之多. 不過區(qū)分度很好. 不少的人對將問題化為用概率語言符號(hào)表示不熟練, 卷面上經(jīng)常見到一長串的數(shù)字算式, 沒有必要的語言敘述. 第(Ⅰ)問中, 不會(huì)將兩只小白鼠服用A(或B)視為2次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn), 公式運(yùn)用不準(zhǔn)確錯(cuò)得結(jié)果5/18者較多, 這種情況一般得分在4~6分, 有約24%. 得分超過7分即第(Ⅰ)問答對者近16%. 完整解答本題的有11%.
[考查意圖] 主要考查計(jì)算隨機(jī)事件發(fā)生的概率, 包括互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率、對立事件有一個(gè)發(fā)生的概率、相互獨(dú)立事件有一個(gè)發(fā)生的概率以及n次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中某事件恰好發(fā)生k次的概率, 同時(shí)考查運(yùn)用概率知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
[解答分析] 求解時(shí), 首先需仔細(xì)理解題意, 正確地將復(fù)雜事件分解為一些簡單事件的復(fù)合, 然后合理地列式計(jì)算.
第(Ⅰ)問. 事件“一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組”(記為D)可分解為: 事件“服用A有效的小白鼠為1只且服用B有效的小白鼠為0只”(記為)、事件“服用A有效的小白鼠為2只且服用B有效的小白鼠為0只”(記為)、事件“服用A有效的小白鼠為2只且服用B有效的小白鼠為1只”(記為)之和, 而上述三事件又可分解為事件“服用A有效的小白鼠為i只”(記為)與事件“服用B有效的小白鼠為j只”(記為)之交, 其中i=1,2; 0≤j<i. 而一個(gè)組內(nèi)兩只小白鼠服用A(或B)是否有效可視為2次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn).
由于事件,,互斥, 事件,相互獨(dú)立, 根據(jù)乘法法則和加法法則便可得題目要求的概率.
第(Ⅱ)問. 觀察3個(gè)實(shí)驗(yàn)組可視為3次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn), 由此可得解. 具體求解如下.
(Ⅰ) 設(shè)表示事件“一個(gè)實(shí)驗(yàn)組中, 服用A有效的小白鼠有i只”, i=0,1,2,
表示事件“一個(gè)實(shí)驗(yàn)組中, 服用B有效的小白鼠有j只”, j = 0,1,2 .
依題意有
P() = ×× = , P() = ×× = .
P() = ×× = , P() = ×× = .
所求的概率為
p = P(++)
= P() + P() + P()
= ×+×+×
= .
這種算法可稱為直接法, 本題也可用間接法即通過計(jì)算“一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組”的對立事件的概率來求解, 但因情況較多, 較為復(fù)雜.
(Ⅱ) 事件“三個(gè)試驗(yàn)組中至少有一個(gè)甲類組”的對立事件為“三個(gè)試驗(yàn)組中恰好有0個(gè)甲類組”, 后一事件的概率為.
所以, 所求的概率為p = 1-= 1-= .
這里也可以用直接法來做, 但相比之下間接法較簡捷.
[錯(cuò)因分析]
(1) 概念不清, 公式運(yùn)用不準(zhǔn)確造成失誤. 如計(jì)算事件“服用A有效的小白鼠為1只, 服用B有效的小白鼠為0只”的概率, 把式子列為 p = ×××= , 誤在丟掉了因子. 實(shí)際上, 因?yàn)橛?只小白鼠服用A, 所以“服用A有效的小白鼠有1只”的概率, 即為“2次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)中一事件恰好發(fā)生1次”的概率, 應(yīng)為×× .
(2) 未審清題目或未正確理解題意造成失誤. 如有的考生在解題中, 還考慮一個(gè)試驗(yàn)組中服用A有效的小白鼠為3只或4只的情況, 忽視了題設(shè)條件. 又如有的考生計(jì)算一個(gè)試驗(yàn)組中,服用A有效的小白鼠有2只的概率時(shí), 列式為p = ××, 誤解了題意, 而將一個(gè)試驗(yàn)組中, 服用A的2只小白鼠的所有可能選法都考慮了進(jìn)去. 根據(jù)題意, 一個(gè)試驗(yàn)組中, 斤2只小白鼠服用A, 另2只服用B, 觀察療效, 那么服用A有效的為2只就只有一種情況,
正確的表達(dá)式應(yīng)為 p =×× .
(3) 邏輯關(guān)系不清楚造成失誤. 如將“最多有3個(gè)不是甲類組”當(dāng)成“3個(gè)試驗(yàn)組中至少有一個(gè)甲類組”的對立事件.
另外, 數(shù)字運(yùn)算錯(cuò)誤, 求解中考慮情況不周全, 也是不少考生失分的原因.
[復(fù)習(xí)提示] 概率的計(jì)算問題, 列出算式后的計(jì)算并不難, 重要地是如何列式進(jìn)行計(jì)算? 這就需要分清問題屬于哪種類型的概率問題? 使用什么公式列式? 需要正確地將復(fù)雜事件分解為簡單事件的復(fù)合.
理(18)(本小題滿分12分)
A、B 是治療同一種疾病的兩種藥, 用若干試驗(yàn)組進(jìn)行對比試驗(yàn). 每個(gè)試驗(yàn)組由4只小白鼠組成, 其中2只服用A, 另2只服用B, 然后觀察療效. 若在一個(gè)試驗(yàn)組中, 服用A有效的小白鼠的只數(shù)比服用B有效的多, 就稱該試驗(yàn)組為甲類組. 設(shè)每只小白鼠服用A有效的概率為 , 服用B有效的概率為.
(Ⅰ) 求一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組的概率;
(Ⅱ) 觀察3個(gè)試驗(yàn)組, 用ξ表示這3個(gè)試驗(yàn)組中甲類組的個(gè)數(shù), 求ξ的分布列和數(shù)學(xué)期望.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
理(18)
12
6.53
0.54
本小題屬于中等題, 區(qū)分度很好 .答題情況兩極分化,得滿分者有28.2%,有一點(diǎn)疏忽得11分者有11.3%,反之得0分者約占13.7%, 會(huì)一些簡單的概率計(jì)算得1~4分者有約25.1%, 高分和低分都接近40%. 因在計(jì)算事件的概率時(shí)有錯(cuò)誤而得5~6分者有16.0%, 在計(jì)算分布列和數(shù)學(xué)期望時(shí)有錯(cuò)誤而得7~10分者有5.7%.
[考查意圖] 本小題主要考查相互獨(dú)立事件和互斥事件有一個(gè)發(fā)生的概率的計(jì)算方法,考查隨機(jī)變量、數(shù)學(xué)期望等知識(shí),考查運(yùn)用概率知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
[解答分析] 本小題第(Ⅰ) 問與文(19)題的一樣. 第(Ⅱ)問較簡單,是考查二項(xiàng)分布的基本題,參考解答如下:
解 (Ⅰ) 參見文(19)題.
(Ⅱ) ξ的可能值是0,1,2,3,且ξ服從二項(xiàng)分布(3, 4/9),
P (ξ= 0) =, P (ξ= 1) =;
P (ξ= 2) =; P (ξ= 3) =.
ξ的分布列為
ξ
0
1
2
3
p
數(shù)學(xué)期望Eξ=.
注:數(shù)學(xué)期望也可以按照定義計(jì)算,但計(jì)算較繁瑣.
[錯(cuò)因分析] 第(Ⅰ) 問主要錯(cuò)在沒有分析清楚“一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組”這一事件的構(gòu)成,即沒有分析清楚哪幾種情況下一個(gè)試驗(yàn)組為甲類組. 有些考生是理解錯(cuò)了題意,更多的考生是運(yùn)用概率知識(shí)分析問題解決問題的能力不足,錯(cuò)法五花八門. 參見文(19)題.
在做對第(Ⅰ) 問的情況下,第(Ⅱ)問主要是計(jì)算錯(cuò)誤,粗心大意、不注意化簡都容易出錯(cuò). 不及時(shí)化簡的話,等到數(shù)字大了,就不容易化簡了. 有些考生計(jì)算的最終結(jié)果是一個(gè)很大的分?jǐn)?shù),盡管數(shù)字是正確的,但沒有化簡也是不符合要求的. 也有一些考生把ξ的分布列算反了,把0個(gè)甲類組的概率算成了3個(gè)甲類組的概率, 1個(gè)甲類組的概率算成2個(gè)甲類組的概率等.
[復(fù)習(xí)提示] 概率題一般不需要技巧或靈活性,關(guān)鍵是掌握好基本知識(shí),做練習(xí)題時(shí)注意分析清楚題意,增強(qiáng)理解能力和計(jì)算能力.
文(20)理(19)(本小題滿分12分)
如圖,、是互相垂直的異面直線,MN是它們的公垂線段.點(diǎn)A、B在上,C在上, .
(Ⅰ)證明AC⊥NB;
(Ⅱ)若,求NB與平面ABC所成角的余弦值
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
理(19)
12
6.5
0.54
文(20)
12
2.47
0.21
本小題是文理科卷都有的一道題,對文理科學(xué)生的區(qū)分度都很好,但難度明顯不同,對于文科學(xué)生是難題,對理科則是中等題.本小題比去年的立體幾何題得分率稍低. 各分?jǐn)?shù)段的考生比例見下表. 做出了第(Ⅰ) 問,得分在6分及以上者文科約30%,理科約69%,其中得6~8分者較多是在第(Ⅱ)問找不到所求的線面角,這部分考生的比例也較高.
分?jǐn)?shù)段(分)
0
1~2
3~5
6~8
9~11
12
考生比例(%)
理
14.1
10.3
6.6
32.5
17.2
19.3
文
46.9
17.0
6.0
17.8
5.5
6.7
[考查意圖] 本小題主要考查直線與平面垂直、直線與平面所成角的有關(guān)知識(shí)及思維能力和空間想象能力. 也可以考查應(yīng)用向量知識(shí)解決空間圖形問題的能力.
[解答分析] ①幾何方法:第(Ⅰ) 問較容易,只用到線線垂直、線面垂直的基本知識(shí). 首先由題設(shè)條件可推出AN⊥BN,接下來就可以想到如果有l(wèi)2⊥平面ABN,那么AN為AC在平面ABN內(nèi)的射影,應(yīng)用三垂線定理得AC⊥NB.(應(yīng)用三垂線定理是證明直線垂直的常用方法之一,高考題中常見到.)第(Ⅱ)問的解答步驟是首先找出所求的線面角,再計(jì)算它的余弦值. 由線面角的定義,從N向平面ABC引垂線,就作出了這個(gè)線面角,關(guān)鍵是確定垂足的位置,這需要我們判斷四面體N-ABC的性質(zhì).(高考題中常有求二面角、線面角、線線角大小的問題,解答步驟都是找角、證明、計(jì)算,.有的題目要證明找到的角就是所求的角,有的題目如本題則要證明一些位置關(guān)系以便于計(jì)算,總之,證明是不可少的.)
②向量方法:首先是建立坐標(biāo)系、確定各點(diǎn)的坐標(biāo),然后計(jì)算. 對本小題來說,向量方法求解并不簡便.
參考解答如下:
解法一: (Ⅰ) 由已知MN⊥l1 , AM=MB=MN,可知AN=NB且AN⊥NB.
又由已知l2⊥MN, l2⊥l1 , MN∩l1 =M, 可得l2⊥平面ABN,
從而AN為AC在平面ABN內(nèi)的射影. ∴AC⊥NB
(Ⅱ)∵ Rt△CNA≌Rt△CNB,
∴AC=BC,又已知∠ACB=60°,因此△ABC為正三角形.
∵Rt△ANB≌Rt△CNB, ∴NC=NA=NB,因此N在平面ABC內(nèi)的射影H是正三角形ABC的中心,連結(jié)BH,∠NBH為NB與平面ABC所成的角.
在Rt△NHB中,cos∠NBH= = = .
解法二: 如圖,建立空間直角坐標(biāo)系M-xyz. 令MN=1, 則有A(-1,0,0),B(1,0,0),N(0,1,0),
(Ⅰ) ∵MN是 l1、l2的公垂線, l1⊥l2,
∴ l2⊥平面ABN. ∴ l2平行于z軸.
故可設(shè)C(0,1,m),于是 =(1,1,m), =(1,-1,0).
∵ ?=1+(-1)+0=0 ∴AC⊥NB.
(Ⅱ)∵ =(1,1,m), =(-1,1,m), ∴||=||, 又已知∠ACB=60°,∴△ABC為正三角形,AC=BC=AB=2.
在Rt△CNB中,NB=, 可得NC=,故C(0,1, ).
連結(jié)MC,作NH⊥MC于H,設(shè)H(0,λ, λ) (λ>0).
∴=(0,1-λ,-λ), =(0,1, ). ? = 1-λ-2λ=0, ∴λ= ,
∴H(0, , ), 可得=(0,, - ), 連結(jié)BH,則=(-1,, ),
∵?=0+ - =0, ∴⊥, 又MC∩BH=H,∴HN⊥平面ABC,
∠NBH為NB與平面ABC所成的角.又=(-1,1,0),
∴cos∠NBH= = = .
注:還可以分別以NA、NB、NC為x、y、z軸建立空間直角坐標(biāo)系,但這需要先證明
l2⊥平面ABN.
[錯(cuò)因分析] 缺少解答步驟:主要是在第(Ⅰ) 問中不證明l2⊥平面ABN,在第(Ⅱ)問中不證明△ABC為正三角形或NC=NA=NB,或不證明∠NBH是所求的線面角,而是默認(rèn)它們成立.
不按照題意回答問題:算出∠NBH的大。ㄓ梅慈呛瘮(shù)表示),但不算它的余弦值.
線面角的概念不清楚:例如說“∠NBH或其補(bǔ)角是所求的線面角”.
找不到所求的線面角,或是按照定義作出了∠NBH,但是找不到H的位置,因而無法計(jì)算∠NBH的余弦值.
找錯(cuò)所求的線面角:例如把平面ABC的法向量與NB的夾角,說所求的線面角是∠NMC,是∠NBC,是∠MNB,是∠DBN(D為BC中點(diǎn)),是∠DME (D為BC中點(diǎn),E為BN中點(diǎn)),等等.
計(jì)算錯(cuò)誤:向量內(nèi)積算錯(cuò),列式運(yùn)算錯(cuò),線段長度看錯(cuò)等.
空間想象能力弱:如說“過B作BE∥AC交l2于E”,其實(shí)這是不可能相交的.
[復(fù)習(xí)提示] 在解答立體幾何題時(shí),常有考生缺少證明步驟,比如本小題不證明l2⊥平面ABN,其實(shí)這一步并不難,但是不寫的話失分就較多. 在高考復(fù)習(xí)時(shí),要注意練習(xí)寫一個(gè)既簡明又完整的解答或證明,哪些是必不可少的,那些是可以省略的,這從課本例題、老師講的例題的解答中就可以學(xué)到.
理(20)(本小題滿分12分)
在平面直角坐標(biāo)系xOy中, 有一個(gè)以F1(0, ) 和F2(0, )為焦點(diǎn)、離心率為的橢圓. 設(shè)橢圓在第一象限的部分為曲線C, 動(dòng)點(diǎn)P在C上, C在點(diǎn)P處的切線與x、y軸的交點(diǎn)分別為A、B, 且向量 . 求:
(Ⅰ) 點(diǎn)M的軌跡方程; (Ⅱ) 的最小值.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
理(20)
12
3.88
0.32
本小題屬于中等題, 區(qū)分度較好.得0分者約占18%, 會(huì)求橢圓方程得1~4分者有約50%, 會(huì)求導(dǎo)數(shù)和切線斜率得5~6分者有10.5%, 正確求出切線方程以及進(jìn)一步求解點(diǎn)M的軌跡方程得7~10分者有16%, 做到第(Ⅱ)問得11~12分者有5.5%.
[考查意圖] 本小題主要考查橢圓的幾何性質(zhì)、平面向量及切線方程、曲線方程等基本知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題及推理的能力.
[解答分析] 本小題第(Ⅰ) 問涉及到解析幾何、平面向量和導(dǎo)數(shù)應(yīng)用等多方面知識(shí),同時(shí)出現(xiàn)橢圓方程、切線方程和點(diǎn)M的軌跡方程等多個(gè)方程,因此做第(Ⅰ)問需要我們清楚理解方程等有關(guān)的概念,熟練掌握有關(guān)的基本知識(shí)、常規(guī)方法,并能把他們聯(lián)系在一起綜合的運(yùn)用. 解題思路是:設(shè)出切點(diǎn)P的坐標(biāo)和M點(diǎn)坐標(biāo),求出橢圓方程和切線方程,然后求出A、B點(diǎn)坐標(biāo),再求出M點(diǎn)坐標(biāo)與切點(diǎn)坐標(biāo)的關(guān)系,消去切點(diǎn)坐標(biāo)即可得點(diǎn)M的軌跡方程. 做第(Ⅱ)問需要一點(diǎn)運(yùn)算技巧. 參考解答如下:
解 (Ⅰ) 焦點(diǎn)在y軸上,故設(shè)橢圓方程為 ,(),由題設(shè)條件得,且,即b=2,a =1,所以曲線C的方程為
,即 ,
設(shè)P(x0, y0), 則 , 由于 ,
故切線AB方程為
(注:上式中把y0代換成x0也可以,只是總有根式略顯不便). 求切線在坐標(biāo)軸的截距,得
.
設(shè)M(x, y), 則由 得,因?yàn)?i>P在C上,將x0=1/x, y0=4/ y代入C的方程,得點(diǎn)M的軌跡方程為 .
(注:點(diǎn)M的軌跡方程也包括x, y的變化范圍,它是由x0, y0的變化范圍求出的).
(Ⅱ) ,由點(diǎn)M的軌跡方程中解出,代入得
,
當(dāng) ,即時(shí),上式取等號(hào),故的最小值是3.
(注:“”這一步說明:在M的變化范圍內(nèi),上式可以取到等號(hào),因而最小值是3,這一步是不能少的).
[錯(cuò)因分析] 基礎(chǔ)知識(shí)、基本方法掌握不好. 例如:把橢圓半軸與離心率的關(guān)系列錯(cuò);導(dǎo)數(shù)公式錯(cuò);計(jì)算出切點(diǎn)P的坐標(biāo)以后,不會(huì)求M點(diǎn)坐標(biāo),或求出M點(diǎn)坐標(biāo)后不會(huì)消去切點(diǎn)P的坐標(biāo)、不能建立點(diǎn)M的軌跡方程;方程的記號(hào)和點(diǎn)的坐標(biāo)的記號(hào)不一致;曲線C的方程、點(diǎn)M的軌跡方程不指明變量的變化范圍.
計(jì)算錯(cuò)誤. 多是粗心大意或不注意化簡造成的. 最可惜的是把焦點(diǎn)放在x軸上,把橢圓方程寫錯(cuò),使得解答一開始就錯(cuò)了.
在第(Ⅱ)問中不會(huì)將函數(shù)變形,解題缺少靈活性.
[復(fù)習(xí)提示] 加強(qiáng)涉及多方面知識(shí)的綜合練習(xí),加深理解曲線方程的概念、熟悉方程記號(hào).
文(21 )(本小題滿分12分)
設(shè)P是橢圓+= 1 ( a > 1 ) 短軸的一個(gè)端點(diǎn), Q為橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),求| PQ | 的最大值.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
文(21)
12
1.51
0.13
本題屬于難題, 區(qū)分度較好. 六道解答題中, 本題不能入門得0分者最多, 達(dá)57%. 除此之外, 得分主要分布在1~6分. 僅寫出P、Q的坐標(biāo)得1~2分者有約五分之一, 能寫出| PQ |的表達(dá)式并消元得5~6分者有7%, 進(jìn)一步將的表達(dá)式配平方, 而未加討論寫出| PQ |的最大值得8~9分者有7%, 基本完成解答, 得10分及其以上者有3%, 得滿分者為1.3%.
[考查意圖] 本題主要考查橢圓的基本知識(shí)、兩點(diǎn)間的距離及綜合分析問題的能力.
[解答分析] 要求| PQ |的最大值, 為方便, 對加以討論. 首先需寫出點(diǎn)P、Q的坐標(biāo). 因Q在橢圓上, 通過消元法消去中的一個(gè)未知數(shù)(這里消x), 得到關(guān)于y的表達(dá)式, 是一個(gè)y的二次式, 配平方. 其中有參數(shù)a, 需結(jié)合此橢圓的性質(zhì)分類討論, 從而求出| PQ |的最大值.
解法1: 依題意可設(shè) P (0, 1 ), Q (x , y ), 則| PQ | = .
又因?yàn)镼在橢圓上, 所以 = (1) .
= (1) + -2y + 1
= (1)-2y + 1 +
= (1) + 1 + .
因?yàn)?| y | ≤ 1, a > 1,
若a ≥, 則≤1, 當(dāng)y = 時(shí), | PQ | 取最大值;
若1< a <, 則當(dāng)y = -1時(shí), | PQ | 取最大值2 .
解法2:
設(shè)P (0, 1 ), Q (, ), 則
= +
= (1)-2++ 1
= (1)-++ 1.
注意到 || ≤ 1, a > 1. 以下的討論與解法1相同.
[錯(cuò)因分析] 本題求解中要用到橢圓的基本知識(shí)、兩點(diǎn)間的距離、二次函數(shù)、求最值等知識(shí), 解答過程蘊(yùn)涵著函數(shù)思想、分類討論等數(shù)學(xué)基本思想. 由于在這些方面以及思維的嚴(yán)謹(jǐn)性、周密性方面不同程度的欠缺, 造成了答題中不同層次的失誤.
此題能夠入手的多數(shù)考生都是循著解法1的路子做的. 有的考生寫出的表達(dá)式后, 意識(shí)不到條件“Q為橢圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)”的作用, 不知道利用橢圓方程在表達(dá)式中消元, 往下找不到深入的途徑;
有的考生雖然想到了消元, 但消去的是y, 得到
= + ,
太繁, 而無法求解下去;
有的考生進(jìn)行到求出
= (1)-2y + 1 +
或
= (1) + 1 + ,
但未能從橢圓方程+= 1 ( a > 1 )中理會(huì)出| y | ≤ 1, 或未注意到a > 1的條件, 不對參數(shù)a分情況討論, 就直接得出y = 時(shí), | PQ | 取最大值, 導(dǎo)致失分;
有的考生雖知道要對a分類討論, 但未找到恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn), 導(dǎo)致失誤. 分類應(yīng)從所研究的具體問題出發(fā), 去選擇恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn), 不重不漏地將討論對象劃分為若干個(gè)類別. 具體到此問題, 則應(yīng)是注意到 | y | ≤ 1, a > 1, 從是否≤1來考慮分類.
此外, 有的考生是用解法2求解, 在設(shè)Q (, )時(shí), 不恰當(dāng)?shù)南薅é鹊姆秶? 如: θ∈[0,π] 或θ∈. 這樣做改變了點(diǎn)Q 的屬性, 因?yàn)? 當(dāng)θ∈[0,π]時(shí), Q 只在上半橢圓, 當(dāng)θ∈時(shí), 點(diǎn)Q 只在右半橢圓.
[復(fù)習(xí)提示] 注意“讀題”, 即分析題目, 挖掘其中的信息. 解題中注意每一處細(xì)節(jié), 培養(yǎng)思維的嚴(yán)謹(jǐn)周密. 消元時(shí)需注意被消變量的選擇, 要使消元的過程盡可能簡單, 消元后的結(jié)果盡可能方便使用.
理(21)(本小題滿分14分)
已知函數(shù) .
(Ⅰ) 設(shè)a >0, 討論 y = f (x) 的單調(diào)性;
(Ⅱ) 若對任意 x∈(0,1) 恒有 f (x) >1, 求 a的取值范圍.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
理(21)
14
2.59
0.19
本小題是一道難題, 也是全卷最難的一道題; 區(qū)分度較好. 分?jǐn)?shù)分布呈現(xiàn)出分?jǐn)?shù)越高人數(shù)越少的狀態(tài): 得零分的考生約占32%, 會(huì)求導(dǎo)數(shù)而得到1~3分者約占37%, 再會(huì)利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性而得4~6分者約占18%, 能對參數(shù)進(jìn)行討論而得7~10分者約占11.5%; 得11~13分者約占1.5%, 得滿分者僅占0.07%.
[考查意圖] 本小題主要考查分類討論的數(shù)學(xué)思想和導(dǎo)數(shù)的計(jì)算、應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的基本方法,考查邏輯推理能力.
[解答分析] 本小題的解法是常規(guī)方法, 但需要我們函數(shù)概念清楚、邏輯推理能力強(qiáng). 解答時(shí)需要注意三點(diǎn), 一是本類題目應(yīng)該對參數(shù)a進(jìn)行分類討論, 而不是對函數(shù)的定義域分類討論, 具體到本小題, 應(yīng)該分0<a<2, a=2, a>2三種情況討論. 二是在函數(shù)單調(diào)性判定定理“在一個(gè)區(qū)間上導(dǎo)數(shù)恒正(負(fù)), 則函數(shù)在這個(gè)區(qū)間上單增(減)”中,“區(qū)間”這個(gè)條件也是不能少的, 本小題函數(shù)的定義域不是區(qū)間, 需要把定義域分成區(qū)間, 再判定函數(shù)在每一區(qū)間的單調(diào)性. 三是注意細(xì)節(jié), 如數(shù)學(xué)符號(hào)書寫應(yīng)該正確, 以及本小題兩問中參數(shù)a的變化范圍不同. 參考解答如下.
解 (Ⅰ) 函數(shù)f (x)的定義域?yàn)?-∞, 1)∪(1, +∞), 導(dǎo)數(shù)為
.
(?) 當(dāng)0<a<2時(shí), 導(dǎo)數(shù)恒正, 故f (x) 在區(qū)間 (-∞, 1), (1, +∞) 為增函數(shù).
(?) 當(dāng)a=2時(shí), 故f (x) 在區(qū)間 (-∞, 1), (1, +∞)仍為增函數(shù).
(?) 當(dāng)a>2時(shí), 解得x =±,
x
(-∞, -)
(-,)
(, 1)
(1, +∞)
+
-
+
+
ㄊ
ㄋ
ㄊ
ㄊ
f (x) 在區(qū)間 (-∞, -), (, 1), (1, +∞) 為增函數(shù),
f (x) 在區(qū)間 (-,)為減函數(shù).
(Ⅱ) 參數(shù)a的變化范圍和(Ⅰ) 不同, 但由(Ⅰ) 知仍分三種情形討論.
(?) 當(dāng)0< a≤2時(shí), 由(Ⅰ) 知f (x) 在區(qū)間 (-∞, 1) 為增函數(shù), 故對于任意x∈(0, 1) 恒有 f (x) > f (0) =1, 因而這時(shí)a滿足要求.
(?) 當(dāng)a>2時(shí), 由(Ⅰ) 知f (x) 在區(qū)間 (-,)為減函數(shù), 故在區(qū)間(0, ) 內(nèi)任取一點(diǎn), 比如取, 就有 x0∈(0, 1) 且 f (x0) < f (0) =1, 因而這時(shí)a不滿足要求.
(?) 當(dāng)a≤0時(shí), 對于任意x∈(0, 1) 恒有
≥, 這時(shí)a滿足要求.
綜上可知, 所求 a的取值范圍為 a≤2.
[錯(cuò)因分析] 出錯(cuò)較多的是解答不夠嚴(yán)謹(jǐn), 例如計(jì)算出“當(dāng)0<a<2時(shí), 導(dǎo)數(shù)恒正”后, 就說“f (x) 在R上為增函數(shù)”或“f (x) 在定義域?yàn)樵龊瘮?shù)”, 前者錯(cuò)在沒有考慮定義域, 后者錯(cuò)在沒有掌握好單調(diào)性判定定理, 忽視了本題里函數(shù)的定義域不是區(qū)間. 這些是實(shí)質(zhì)性的錯(cuò)誤. 還有類似的錯(cuò)誤, 如寫“f (x) 在(-∞, 1)∪(1, +∞)為增函數(shù)”, 這也可能僅僅是數(shù)學(xué)式寫錯(cuò)了, 不該用“∪”. 數(shù)學(xué)式寫錯(cuò)的還有“f (x) 在為增函數(shù)”, 這里不應(yīng)該用中括號(hào) “]”.
另一類錯(cuò)誤是第(Ⅰ)問中不討論參數(shù)的值, 第(Ⅱ)問中只討論a>0情形.
第(Ⅱ)問中還有邏輯錯(cuò)誤. 例如“因?yàn)?i>f (0)=1, 故只要f (x) 在區(qū)間 (0, 1)為增函數(shù)”, 這樣也能得出正確結(jié)果, 但是推理過程是有錯(cuò)的, 錯(cuò)誤原因在于“f (0)=1, 且f (x) 在區(qū)間 (0, 1)為增函數(shù)”這個(gè)命題是“對任意 x∈(0,1) 恒有 f
(x) >
[復(fù)習(xí)提示] 近年總有含參數(shù)的函數(shù)(或數(shù)列)的考題, 一般都可用常規(guī)方法求解. 首先概念要清楚, 含參數(shù)的函數(shù)不是一個(gè)函數(shù), 參數(shù)的值不同, 就是不同的函數(shù). 其次, 應(yīng)該對參數(shù)分類, 即按照參數(shù)的不同變化范圍分成若干情形, 再分別討論.
文(22) (本小題滿分14分)
設(shè)a為實(shí)數(shù), 函數(shù)= -a+ ()x 在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 都是增函數(shù),求a的取值范圍.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
文(22)
14
1.87
0.13
這是一道難題, 區(qū)分度很好. 本題得零分者有約37%之多. 得分集中在5分及其以下, 占56 %, 即最多求出了Δ≤0時(shí)a的取值范圍. 能將Δ>0時(shí)a的取值情況討論完整者很少, 總共不到2%. 得滿分者占千分之五.
[考查意圖] 本題主要考查導(dǎo)數(shù)的概念和計(jì)算、應(yīng)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的基本方法, 考查數(shù)形結(jié)合、分類討論的數(shù)學(xué)思想和綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力.
[解答分析] 此題是一個(gè)利用導(dǎo)數(shù)來研究函數(shù)單調(diào)性的問題. 自然地, 首先求函數(shù)的導(dǎo)數(shù), 把研究函數(shù)的增減性轉(zhuǎn)化為研究導(dǎo)數(shù)的正、負(fù).
求的導(dǎo)數(shù), 得= 3-2ax +-1.
下面則轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)3-2ax +-1在區(qū)間 (, 0 ) 和 ( 1, ) 上均為正的問題, 對于解決這個(gè)問題沒有現(xiàn)成的定理可直接使用, 用純代數(shù)的方法難以奏效, 必須借助圖形來解決. 下面列出幾種具體解法.
解法1 利用拋物線與x軸的交點(diǎn)討論.
= 3-2ax +-1, 此函數(shù)圖象為開口向上的拋物線, 其判別式 Δ= 4-12+12 = 12-8.
( i ) 若Δ= 12-8= 0 , 即a =±. 拋物線在x軸上方且與x軸相切與一點(diǎn)x = .當(dāng)x∈(,)或 x∈(,)時(shí), > 0, 在(,)為增函數(shù). 所以a=±.
( ii) 若Δ= 12-8< 0, 拋物線在x軸上方, 恒有> 0, 在(,)為增函數(shù). 所以 > ,即a∈(, -)∪( , ) .
(iii) 若Δ= 12-8> 0, 即-< a < , = 0 有二不同根
=, =.
當(dāng)x∈(,)或(,)時(shí), > 0, 為增函數(shù);
當(dāng)x∈(,)時(shí), < 0, 為減函數(shù).
為使在(, 0 )和( 1, )為增函數(shù), 必須≥0且≤1.
由 ≥0 得 a ≥, 解得1 ≤ a < .
由 ≤1 得≤3-a, 解得 - < a < . 從而 a∈[1,).
綜上, a的取值范圍為 (, -]∪[, )∪[1 , ).
即 a∈(, -]∪[1 , ).
解法2 利用拋物線的對稱軸討論.
(i) 若Δ≤0, 這種情況的求解與解法1相同, 不再贅述.
(ii) 若Δ> 0, 為使在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 為增函數(shù), 只需≥0,≥0且0 << 1. 由
, 解得 . 所以 a ∈[1,).
綜上, 得到 a ∈ (, -]∪[1 , ).
類似地, 也可以利用拋物線頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)討論. 如:
= 3-2ax +-1 = 3+(-1)
其圖象為開口向上的拋物線, 知= -1為極小值, 也是最小值.
接下來, 通過 -1>0, -1=0, -1<0, 討論曲線的位置, 確定參數(shù)a的取值.
上述解答過程中雖未畫出函數(shù)圖象, 但推理是完全依賴于函數(shù)圖象的.
[錯(cuò)因分析]
(1) 對于求導(dǎo)數(shù)的方法未掌握或不熟練, 導(dǎo)致不會(huì)求或出錯(cuò).
(2) 數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想不夠明確, 求出= 3-2ax +-1 后, 不知結(jié)合的圖象去討論確定a的取值.
(3) 對增減函數(shù)的性質(zhì)、條件不夠明確或?qū)佄锞的性質(zhì)特點(diǎn)不夠清楚, 使得在分類討論時(shí), 分情況不恰當(dāng)有遺漏或有重復(fù). 如有的列出情況: Δ≥0 且 0 << 1, >0, >0; 也有的列出情況: Δ< 0 且 >0, >0. 前一種情況, 當(dāng)Δ= 0時(shí), 對于使>0, 條件0 << 1, >0, >0都是多余的; 當(dāng)Δ> 0時(shí), 0 << 1, >0, >0是不完整的, 實(shí)際上, 其中的>0, >0 應(yīng)為 ≥0, ≥0. 后一種情況, 因?yàn)橛笑?lt; 0, 自然就有>0, >0, 所以是重復(fù)的.
(4) 部分考生推理不嚴(yán)謹(jǐn)或不正確. 舉幾例如下:
① 因?yàn)?sub>在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 為增函數(shù), 所以>0.
② 因?yàn)?sub>在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 為增函數(shù), 所以>0, >0.
③ 因?yàn)?sub>在 (, 0 ) 和 ( 1, ) 為增函數(shù), 所以在[0 , 1]上是減函數(shù).
還有的不明確Δ的取值, 就認(rèn)定, 是的二不同實(shí)根.
(5) 運(yùn)算不熟練出現(xiàn)錯(cuò)誤. 如, 解不等式組
得到結(jié)果: ≤ a ≤-1 或 1≤ a ≤. 錯(cuò)在未能從≥0中推出a > 0和未顧及到Δ> 0時(shí)有- < a < . 還有的考生在解 = 0時(shí)得到錯(cuò)解:x=或或 ; 將的圖象的對稱軸錯(cuò)為 x =等.
[復(fù)習(xí)提示] 應(yīng)準(zhǔn)確理解掌握導(dǎo)數(shù)與函數(shù)性質(zhì)的關(guān)系. 純代數(shù)的方法有時(shí)會(huì)較繁瑣, 甚至不能解決問題, 應(yīng)注意掌握數(shù)形結(jié)合的思想方法. 分類討論須緊貼題目, 根據(jù)解題需要確定恰當(dāng)?shù)姆诸悩?biāo)準(zhǔn), 使得分類不重不漏.
理(22) 設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)的和,
(Ⅰ)求首項(xiàng)與通項(xiàng);
(Ⅱ)設(shè),,證明:.
[抽樣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)]
題號(hào)
滿分
平均分
難度
理(22)
12
3.42
0.29
這是一道難題, 區(qū)分度較好. 本題得零分者有約10.5%, 作為壓軸題并不算高, 可見入手并不難. 得分在1-2分者占16.6 %,得分在3-4分者占59.7 %,這些是多多少少會(huì)用些數(shù)列的性質(zhì), 得分在5-6分者占5.1 %,這些是看出數(shù)列通項(xiàng)的規(guī)律,或求出通項(xiàng)的,做到第(Ⅱ)問得分在7-11分者占7.82 %,得滿分者占千分之三.
[考查意圖]:本題主要考查數(shù)列和等比數(shù)列的基本知識(shí),遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式,數(shù)列求和及不等式證明等思想和方法.
[解答分析](Ⅰ)本題所涉及的遞推數(shù)列是型,這種類型的遞推數(shù)列求首項(xiàng)可通過解關(guān)于的方程求出,而求數(shù)列的通項(xiàng)公式可考慮以下三種手段:(1)利用=-把原遞推關(guān)系轉(zhuǎn)化為型的遞推關(guān)系,即把,化為=4+;
(2)把=-代入原遞推關(guān)系轉(zhuǎn)化為型的遞推關(guān)系,即把,,化為=4+-2, n=2,3…;(3)利用迭代的思想解決問題;(4)根據(jù)遞推關(guān)系寫出數(shù)列的前幾項(xiàng),猜出數(shù)列的通項(xiàng)公式,然后利用數(shù)學(xué)歸納法證明.
對于前兩種手段,求通項(xiàng)公式時(shí),都須對所得遞推關(guān)系進(jìn)行變形,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列或可求通項(xiàng)的其他數(shù)列來解決問題,如(2)中把=4+-2變形為+-=4(+-),得出數(shù)列{+-}為等比數(shù)列,進(jìn)而求出,然后利用=-求出.對于(1)中的遞推關(guān)系=4+,變形的手段更多,如變?yōu)?sub>+=4(+),n=2,3…,得出數(shù)列{+}為等比數(shù)列求出;也可變形為利用等比數(shù)列通項(xiàng)公式求解或變形為利用疊加的方法求解;還可以通過=4+及變形為利用特征根思想求解.
對于第三種手段,可直接把遞推關(guān)系=4+直接迭代,即
轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和問題.
本題也可利用數(shù)學(xué)歸納法進(jìn)行,證明如下:
由=-+, 得: ==-4+, =2.
又由=+=-+ =12=-,
=++=-+ =56=-.
猜想: =-.
下用數(shù)學(xué)歸納法證明:1)當(dāng)n=1時(shí),顯然成立.
2)假設(shè)nk時(shí)成立,即=-,n=1,2, k
則當(dāng)n=k+1時(shí),由=-+,得 +++=-+,
(4-2)+( -)+…+( -)+=-+,得: =-.
當(dāng)n=k+1時(shí)也成立.
綜上,對任意正整數(shù)n,都有=-.
另:用數(shù)學(xué)歸納法也可類似處理:
1)當(dāng)n=1時(shí),顯然成立.
2)假設(shè)n=k時(shí)成立,即=-.
則由=-+及=-+ ,
得 =(- )-, =4+=4(-)+=-.
綜上,對任意正整數(shù)n,都有=-.
(Ⅱ)解本問可先求出== , 欲證數(shù)列不等式,常規(guī)的方法有四種,即求和分析法,數(shù)學(xué)歸納法,利用數(shù)列單調(diào)性法,放縮法.對于本題來說,由于不等式左邊是n的遞增式,右邊是常數(shù),利用數(shù)列單調(diào)性法證左邊式子的最大值小于是不可能的;同樣由于n=k時(shí)比n=k+1左邊式子要小,故不可利用數(shù)學(xué)歸納法求解;由于是在時(shí)的極限(可求和證明),故不適于利用放縮法進(jìn)行,最直接的方法是求和分析法,這也是證明數(shù)列不等式最常規(guī)的方法,也是最先考慮的方法. 由于是分式形式,可考慮裂項(xiàng)求和法,把變形為進(jìn)而轉(zhuǎn)化為(-) ,則問題迎刃而解.具體解法如下:
將=-代入(1)得:=(-)-+
=(-1) (-2) = (-1) (-1).
===(-) .
所以,= =(-) <.
從以上分析可以看出,解決本題的難點(diǎn)有兩個(gè),一是對遞推關(guān)系的變形,二是求和時(shí)裂項(xiàng)的技巧.對這兩個(gè)難點(diǎn)的突破,是解決本題的關(guān)鍵.
[錯(cuò)因分析]:
(1) 把=-錯(cuò)寫為=-而出錯(cuò).
(2) 在寫遞推關(guān)系=4+后,得出+=4(+),從而認(rèn)為數(shù)列{+}為等比數(shù)列而出錯(cuò).
(3) 第(Ⅱ)問把錯(cuò)誤地認(rèn)為是而出錯(cuò).
(4) 寫出=,沒有分解因式及拆項(xiàng)的意識(shí),從而解答不夠徹底.
(5) 證明不等式時(shí),放縮法證明出現(xiàn)下列錯(cuò)誤, ==<,從而得出<(++…+)=(1-)<,其中2-3+>在n=1時(shí)不成立.
(6) 計(jì)算出錯(cuò)也是本題失分的重要原因.
[復(fù)習(xí)提示]:
對遞推數(shù)列及數(shù)列與不等式相結(jié)合的題型的考查近幾年越來越成為高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn),在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:
(1) 通過遞推數(shù)列研究數(shù)列的性質(zhì)及求通項(xiàng)的方法;
(2) 數(shù)列求和常用方法(如本題用到的裂項(xiàng)相消法)的分析;
(3) 建立在數(shù)列背景下的不等式的證明方法(如分析法、數(shù)學(xué)歸納法、放縮法及利用數(shù)列的單調(diào)性求解等).
我們把高考數(shù)學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)知識(shí)分成七部分,函數(shù)與導(dǎo)數(shù),數(shù)列,不等式,平面向量和三角函數(shù)(含三角形),立體幾何,解析幾何),和概率統(tǒng)計(jì)(含排列組合、二項(xiàng)式定理). 有的題目考查了多項(xiàng)知識(shí),也是歸在一類里.下面結(jié)合2007年各地高考試題分專題介紹考查的基本內(nèi)容和方法。
三、08年全國各地高考數(shù)學(xué)典型題分析
1.函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
㈠函數(shù)與方程
(2007年江蘇卷)設(shè)a為實(shí)數(shù),記函數(shù)的最大值為g(a)。
。á瘢┰O(shè)t=,求t的取值范圍,并把f(x)表示為t的函數(shù)m(t).
(Ⅱ)求g(a);
(Ⅲ)試求滿足的所有實(shí)數(shù)a.
點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)、方程等基本知識(shí),考查分類討論的數(shù)學(xué)思想方法和綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力.
㈡函數(shù)圖像
(2007年上海春卷)設(shè)函數(shù).
(1)在區(qū)間上畫出函數(shù)的圖像;
(2)設(shè)集合. 試判斷集合和之間的關(guān)系,并給出證明;
(3)當(dāng)時(shí),求證:在區(qū)間上,的圖像位于函數(shù)圖像的上方.
㈢抽象函數(shù)
1.( 2007年重慶卷)已知定義域?yàn)?b>R的函數(shù)f(x)滿足f(f(x)-x2+x=f(x)-x2+x.
(Ⅰ)若f(2)=3,求f(1);又若f(0)=a,求f(a);
(Ⅱ)設(shè)有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù)x0,使得f(x0)= x0,求函數(shù)f(x)的解析表達(dá)式.
點(diǎn)評:這是一道函數(shù)綜合問題,考查綜合運(yùn)用函數(shù)知識(shí),方程知識(shí)解決實(shí)際問題的能力以及考查分類討論問題的能力.
2.(2007年安徽卷)已知函數(shù)在R上有定義,對任何實(shí)數(shù)和任何實(shí)數(shù),都有.
(Ⅰ)證明;(Ⅱ)證明 其中和均為常數(shù);
(Ⅲ)當(dāng)(Ⅱ)中的時(shí),設(shè),討論在內(nèi)的單調(diào)性并求極值.
點(diǎn)評:本小題主要考查函數(shù)的概念、導(dǎo)數(shù)運(yùn)用、函數(shù)的單調(diào)區(qū)間和極值等知識(shí),考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題及推理能力.
㈣利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性
(2007年山東卷)設(shè)函數(shù)f(x)=ax-(a+1)ln(x+1),其中a-1,求f(x)的單調(diào)區(qū)間.
點(diǎn)評:本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)求解函數(shù)的單調(diào)區(qū)間的基礎(chǔ)知識(shí),以及考查分類討論的思想方法.
(2007年上海卷)已知函數(shù)=+有如下性質(zhì):如果常數(shù)>0,那么該函數(shù)在0,上是減函數(shù),在,+∞上是增函數(shù).
(1)如果函數(shù)=+(>0)的值域?yàn)?sub>6,+∞,求的值;
(2)研究函數(shù)=+(常數(shù)>0)在定義域內(nèi)的單調(diào)性,并說明理由;
(3)對函數(shù)=+和=+(常數(shù)>0)作出推廣,使它們都是你所推廣的函數(shù)的特例.研究推廣后的函數(shù)的單調(diào)性(只須寫出結(jié)論,不必證明),并求函數(shù)=+(是正整數(shù))在區(qū)間[,2]上的最大值和最小值(可利用你的研究結(jié)論).
點(diǎn)評:本題主要考查利用函數(shù)性質(zhì)解決有關(guān)函數(shù)的一些問題;體現(xiàn)研究性學(xué)習(xí),符合新課標(biāo)理念.
㈤利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的極值、最值
(2007年福建卷)已知函數(shù)
(I)求在區(qū)間上的最大值
(II)是否存在實(shí)數(shù)使得的圖象與的圖象有且只有三個(gè)不同的交點(diǎn)?若存在,求出的取值范圍;若不存在,說明理由.
點(diǎn)評:本小題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、極值、最值等基本知識(shí),考查運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的方法,考查運(yùn)算能力,考查函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、分類與整合等數(shù)學(xué)思想方法和分析問題、解決問題的能力.
㈥二次函數(shù)
(2007年遼寧卷)已知函數(shù)f(x)=,其中a , b , c是以d為公差的等差數(shù)列,,且a>0,d>0.設(shè)[1-]上,,在,將點(diǎn)A, B, C,
(I)求;
(II)若ㄓABC有一邊平行于x軸,且面積為,求a ,d的值.
【點(diǎn)評】本小題考查了函數(shù)的導(dǎo)數(shù),函數(shù)的極值的判定,閉區(qū)間上二次函數(shù)的最值,等差數(shù)列基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用,考查了應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想分析問題解決問題的能力.
㈦函數(shù)與其它知識(shí)的綜合,體現(xiàn)了在知識(shí)交匯處命制試題的原則
①函數(shù)與不等式
例1(2007年江西卷)已知函數(shù)f(x)=x3+ax2+bx+c在x=-與x=1時(shí)都取得極值,
(1) 求a、b的值與函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2) 若對xÎ〔-1,2〕,不等式f(x)<c2恒成立,求c的取值范圍.
例2 (2007年湖北卷)設(shè)是函數(shù)的一個(gè)極值點(diǎn).
(Ⅰ)求與的關(guān)系式(用表示),并求的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)設(shè),.若存在使得成立,求的取值范圍.
點(diǎn)評:本小題主要考查函數(shù)、不等式和導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用等知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力.
例3 ( 2007年重慶卷)已知函數(shù)f(x)=(x2+bx+c)cx,其中b,cR為常數(shù).
(Ⅰ)若b2>4(a-1),討論函數(shù)f(x)的單調(diào)性;
(Ⅱ)若b2<4(c-1),且=4,試證:-6≤b≤2.
點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法和利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,以及考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù),函數(shù)極限,不等式綜合運(yùn)用的能力.
例4 (2007年全國卷II)設(shè)函數(shù)f(x)=(x+1)ln(x+1),若對所有的x≥0,都有f(x)≥ax成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
點(diǎn)評:本題考查導(dǎo)數(shù)求解問題,同時(shí)滲透分類討論思想.
例5 (2007年四川卷)已知函數(shù),的導(dǎo)函數(shù)是,對任意兩個(gè)不相等的正數(shù),證明:
(Ⅰ)當(dāng)時(shí),
(Ⅱ)當(dāng)時(shí),
點(diǎn)評:本小題主要考查導(dǎo)數(shù)的基本性質(zhì)和應(yīng)用,函數(shù)的性質(zhì)和平均值不等式等知識(shí)及綜合分析、推理論證的能力,體現(xiàn)函數(shù)的凸凹性.滿分14分.
例6 (2007年陜西卷)已知函數(shù)且存在使
(I)證明:是R上的單調(diào)增函數(shù);
設(shè) 其中
(II)證明: (III)證明:
點(diǎn)評:此題是對函數(shù)的綜合考查,以及函數(shù)的單調(diào)性與不等式的結(jié)合,同時(shí)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)最為函數(shù)單調(diào)性的依據(jù).
分析:(I)通過求和分析的范圍來證明,因?yàn)?sub>是二次函數(shù),所以可求二次函數(shù)的值域;
(II)利用自變量的大小關(guān)系及不等式的性質(zhì),用結(jié)合(I)問的結(jié)論證明;
(III)用數(shù)學(xué)歸納法證明可得.
②函數(shù)與三角
(2007年天津卷)已知函數(shù),其中為參數(shù),且.
(1)當(dāng)時(shí),判斷函數(shù)是否有極值;
(2)要使函數(shù)的極小值大于零,求參數(shù)的取值范圍;
(3)若對(2)中所求的取值范圍內(nèi)的任意參數(shù),函數(shù)在區(qū)間內(nèi)都是增函數(shù),求實(shí)數(shù)的取值范圍.
點(diǎn)評:本小題主要考查運(yùn)用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及極值、解不等式等基本知識(shí),考查綜合分析和解決問題的能力,以及分類討論的數(shù)學(xué)思想和方法.
③函數(shù)向量解析幾何
(2007年廣東卷)設(shè)函數(shù)分別在、處取得極小值、極大值.平面上點(diǎn)A、B的坐標(biāo)分別為、,該平面上動(dòng)點(diǎn)P滿足,點(diǎn)Q是點(diǎn)P關(guān)于直線的對稱點(diǎn).求(Ⅰ)點(diǎn)A、B的坐標(biāo) ;(Ⅱ)動(dòng)點(diǎn)Q的軌跡方程.
④函數(shù)導(dǎo)數(shù)與組合、數(shù)列、不等式
(2007年遼寧卷)已知,其中,
設(shè),.
(I) 寫出;
(II) 證明:對任意的,恒有.
【點(diǎn)評】本小題考查導(dǎo)數(shù)的基本計(jì)算,函數(shù)的性質(zhì),絕對值不等式及組合數(shù)性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),考查歸納推理能力以及綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力.
㈧函數(shù)應(yīng)用
1.(2007年江蘇卷)請您設(shè)計(jì)一個(gè)帳篷。它下部的形狀是高為
圖所示)。試問當(dāng)帳篷的頂點(diǎn)O到底面中心的距離為多少時(shí),帳篷的體積最大?
點(diǎn)評:本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的最值的基礎(chǔ)知識(shí),以及運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力.
2.(2007年福建卷)統(tǒng)計(jì)表明,某種型號(hào)的汽車在勻速行駛中每小時(shí)的耗油量(升)關(guān)于行駛速度(千米/小時(shí))的函數(shù)解析式可以表示為:
已知甲、乙兩地相距100千米.
(I)當(dāng)汽車以40千米/小時(shí)的速度勻速行駛時(shí),從甲地到乙地要耗油多少升?
(II)當(dāng)汽車以多大的速度勻速行駛時(shí),從甲地到乙地耗油最少?最少為多少升?
點(diǎn)評:本小題主要考查函數(shù)、導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用等基本知識(shí),考查運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力.
2.?dāng)?shù)列
㈠等差數(shù)列
(2007年江蘇卷)設(shè)數(shù)列、、滿足:,(n=1,2,3,…),
證明:為等差數(shù)列的充分必要條件是為等差數(shù)列且(n=1,2,3,…).
點(diǎn)評:本題主要考查等差數(shù)列、充要條件等基礎(chǔ)知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力
㈡等比數(shù)列
(2007年山東卷)已知a1=2,點(diǎn)(an,an+1)在函數(shù)f(x)=x2+2x的圖象上,其中n=1,2,3,…
(1)證明數(shù)列{lg(1+an)}是等比數(shù)列;
(2)設(shè)Tn=(1+a1) (1+a2) …(1+an),求Tn及數(shù)列{an}的通項(xiàng);
(3)記bn=,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn,并證明Sn+=1.
點(diǎn)評:本題主要考查數(shù)列中的基本知識(shí),考查綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析問題和解決問題的能力.解題時(shí)注意等比數(shù)列的概念及特殊數(shù)列的求和.
㈢數(shù)列求和
(2007年廣東卷)已知公比為的無窮等比數(shù)列各項(xiàng)的和為9,無窮等比數(shù)列各項(xiàng)的和為.
(Ⅰ)求數(shù)列的首項(xiàng)和公比;
(Ⅱ)對給定的,設(shè)是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列.求數(shù)列的前10項(xiàng)之和;
(Ⅲ)設(shè)為數(shù)列的第項(xiàng),,求,并求正整數(shù),使得存在且不等于零.
(注:無窮等比數(shù)列各項(xiàng)的和即當(dāng)時(shí)該無窮數(shù)列前n項(xiàng)和的極限)
(2007年安徽卷)數(shù)列的前項(xiàng)和為,已知
(Ⅰ)寫出與的遞推關(guān)系式,并求關(guān)于的表達(dá)式;
(Ⅱ)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.
點(diǎn)評:考查歸納推理求通項(xiàng)公式,分類討論的思想和方法.
㈣遞推數(shù)列
(2007年全國卷II)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且方程x2-anx-an=0有一根為Sn-1,n=1,2,3,….
(Ⅰ)求a1,a2;(Ⅱ){an}的通項(xiàng)公式.
點(diǎn)評:本題考查數(shù)列中通項(xiàng)an與前n項(xiàng)和Sn的關(guān)系,以及考查學(xué)生歸納、猜想、證明的思想.
(2007年陜西卷)已知正項(xiàng)數(shù)列,其前項(xiàng)和滿足且成等比數(shù)列,求數(shù)列的通項(xiàng)
點(diǎn)評:此題主要考查怎樣用,注意分兩步進(jìn)行.
(2007年上海卷)已知有窮數(shù)列共有2項(xiàng)(整數(shù)≥2),首項(xiàng)=2.設(shè)該數(shù)列的前項(xiàng)和為,且=+2(=1,2,┅,2-1),其中常數(shù)>1.
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;
(2)若=2,數(shù)列滿足=(=1,2,┅,2),求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(3)若(2)中的數(shù)列滿足不等式|-|+|-|+┅+|-|+|-|≤4,求的值.
點(diǎn)評:本題主要考查等比數(shù)列的基本知識(shí).
㈤新定義型數(shù)列
(2007年北京卷)在數(shù)列中,若是正整數(shù),且,則稱為“絕對差數(shù)列”.
(Ⅰ)舉出一個(gè)前五項(xiàng)不為零的“絕對差數(shù)列”(只要求寫出前十項(xiàng));
(Ⅱ)若“絕對差數(shù)列”中,,數(shù)列滿足,,分別判斷當(dāng)時(shí),與的極限是否存在,如果存在,求出其極限值;
(Ⅲ)證明:任何“絕對差數(shù)列”中總含有無窮多個(gè)為零的項(xiàng).
點(diǎn)評:本題以新名詞“絕對差數(shù)列”出現(xiàn),考查學(xué)生構(gòu)造新數(shù)列的能力;以及利用已知條件,通過觀察、歸納、證明的能力. 其中(Ⅱ)可說明數(shù)列是周期數(shù)列,而是常數(shù)列;(Ⅲ)要求學(xué)生有較深厚的數(shù)學(xué)功底,可考慮使用反證法與放縮法證明.
㈥數(shù)列應(yīng)用
(2007年廣東卷)在德國不萊梅舉行的第48屆世乒賽期間,某商場櫥窗里用同樣的乒乓球堆成若干準(zhǔn)“正三棱錐”形的展品,其中第一堆只有一層,就一個(gè)乒乓球;第2、3、4、…堆最底層(第一層)分別按圖4所示方式固定擺放.從第一層開始,每層的小球自然壘放在下一層之上,第n堆第n層就放一個(gè)乒乓球,以表示第n堆的乒乓球總數(shù),則 ; (答案用n表示) .
㈦數(shù)列開放型試題
(2007年上海春卷)已知數(shù)列,其中是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列;是公差為的等差數(shù)列;是公差為的等差數(shù)列().
(1)若,求;
(2)試寫出關(guān)于的關(guān)系式,并求的取值范圍;
(3)續(xù)寫已知數(shù)列,使得是公差為的等差數(shù)列,……,依次類推,把已知數(shù)列推廣為無窮數(shù)列. 提出同(2)類似的問題((2)應(yīng)當(dāng)作為特例),并進(jìn)行研究,你能得到什么樣的結(jié)論?
㈧數(shù)列與其它知識(shí)的綜合
①數(shù)列與向量
(2007年江西卷)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若,且A、B、C三點(diǎn)共線(該直線不過原點(diǎn)O),則S200=( A )
A.100 B.
②數(shù)列與導(dǎo)數(shù)極限
(2007年江蘇卷)對正整數(shù)n,設(shè)曲線在x=2處的切線與y軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,則數(shù)列的前n項(xiàng)和的公式是 ▲
點(diǎn)評:本題主要考查利用導(dǎo)數(shù)求切線方程,再與數(shù)列知識(shí)結(jié)合起來,解決相關(guān)問題。
(2007年四川卷)已知數(shù)列,其中,記數(shù)列的前項(xiàng)和為,數(shù)列的前項(xiàng)和為
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)設(shè),(其中為的導(dǎo)函數(shù)),計(jì)算.
點(diǎn)評:本小題主要考查等差數(shù)列、等比數(shù)列的基礎(chǔ)知識(shí),以及對數(shù)運(yùn)算、導(dǎo)數(shù)運(yùn)算和極限運(yùn)算的能力,同時(shí)考查分類討論的思想方法,滿分12分.
③數(shù)列與不等式
(2007年福建卷)已知數(shù)列滿足
(I)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(II)證明:
點(diǎn)評:本小題主要考查數(shù)列、不等式等基本知識(shí),考查化歸的數(shù)學(xué)思想方法,考查綜合解題能力.滿分14分.
(2007年江西卷)已知數(shù)列{an}滿足:a1=,且an=
(1) 求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2) 證明:對于一切正整數(shù)n,不等式a
點(diǎn)評:可化為,體現(xiàn)求通項(xiàng)公式的轉(zhuǎn)化方法;而(2)的證明可以使用數(shù)學(xué)歸納法.
④數(shù)列函數(shù)導(dǎo)數(shù)與不等式
( 2007年浙江卷)已知函數(shù)f(x)=x+ x,數(shù)列|x|(x>0)的第一項(xiàng)x=1,以后各項(xiàng)按如下方式取定:曲線x=f(x)在處的切線與經(jīng)過(0,0)和
(x,f (x))兩點(diǎn)的直線平行(如圖).
求證:當(dāng)n時(shí),(Ⅰ)x
(Ⅱ).
點(diǎn)評:本題主要考查函數(shù)的導(dǎo)數(shù)、數(shù)列、不等式等基礎(chǔ)知識(shí),以及不等式的證明,同時(shí)考查邏輯推理能力.
無論是初等數(shù)學(xué)或是高等數(shù)學(xué)中數(shù)列都占有重要的地位.高考試題中,數(shù)列與函數(shù)、方程、不等式、解析幾何、概率等知識(shí)的綜合,常以中高檔題目出現(xiàn).圍繞數(shù)列問題創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)計(jì)一些新穎的題目,更有效地考察綜合與靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力和對數(shù)學(xué)思想方法的深刻理解.尤其是通過探索性試題測試考生的潛能和創(chuàng)新精神.?dāng)?shù)列綜合能力題涉及的問題背景新穎,能力要求廣泛,內(nèi)在聯(lián)系深刻,解法靈活,解這類題要科學(xué)合理地思維,善于將已知條件準(zhǔn)確地表達(dá)為數(shù)列或其他數(shù)學(xué)內(nèi)容所刻劃的數(shù)學(xué)關(guān)系,全面靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法.
3.不等式
㈠不等式的性質(zhì)
(2007年上海春卷)若,則下列不等式成立的是( C )
(A) (B) (C) (D)
㈡不等式解法
(2007年上海春卷)不等式的解集是 .
( 2007年重慶卷)設(shè)a>0, a1,函數(shù)有最大值.則不等式loga(x2-5x+7) >0的解集為_(2,3)__.
㈢利用不等式求最值
( 2007年重慶卷)若a,b,c>0且a(a+b+c)+bc=4-2,則
(A)-1 (B) +1 (C) 2+2 (D) 2-2
㈣不等式證明
①與函數(shù)方程綜合
( 2007年浙江卷)設(shè)f(x)=3ax,f(0)>0,f(1)>0,求證:
(Ⅰ)a>0且-2<<-1; (Ⅱ)方程f(x)=0在(0,1)內(nèi)有兩個(gè)實(shí)根.
點(diǎn)評:本題主要考查二次函數(shù)的基本性質(zhì)與不等式的應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí).
(2007年廣東卷)A是由定義在上且滿足如下條件的函數(shù)組成的集合:①對任意,都有 ; ②存在常數(shù),使得對任意的,都有.
(Ⅰ)設(shè),證明:;
(Ⅱ)設(shè),如果存在,使得,那么這樣的是唯一的;
(Ⅲ)設(shè),任取,令證明:給定正整數(shù)k,對任意的正整數(shù)p,成立不等式.
②數(shù)列不等式
( 2007年湖南卷)已知函數(shù),數(shù)列{}滿足:
證明:(?);(?).
點(diǎn)評:本題主要考查數(shù)學(xué)歸納法、利用導(dǎo)數(shù)證明不等式等,考察學(xué)生邏輯思維能力.
(2007年天津卷)已知數(shù)列滿足,并且
(為非零參數(shù),).
(1)若成等比數(shù)列,求參數(shù)的值;
(2)當(dāng)時(shí),證明;
當(dāng)時(shí),證明.
點(diǎn)評:本小題以數(shù)列的遞推關(guān)系為載體,主要考查等比數(shù)列的等比中項(xiàng)及前n項(xiàng)和公式、不等式的性質(zhì)及證明的基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算能力和推理論證能力.
㈤含參數(shù)的不等式問題
(2007年陜西卷)已知不等式對任意正實(shí)數(shù)恒成立,則正實(shí)數(shù)的最小值為 (B)
(A)8 (B)6 。–)4 。―)2
(2007年上海卷)三個(gè)同學(xué)對問題“關(guān)于的不等式+25+|-5|≥在[1,12]上恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍”提出各自的解題思路.
甲說:“只須不等式左邊的最小值不小于右邊的最大值”.
乙說:“把不等式變形為左邊含變量的函數(shù),右邊僅含常數(shù),求函數(shù)的最值”.
丙說:“把不等式兩邊看成關(guān)于的函數(shù),作出函數(shù)圖像”.
參考上述解題思路,你認(rèn)為他們所討論的問題的正確結(jié)論,即的取值范圍是 a≤10 .
㈥不等式應(yīng)用
(2007年上海春卷)同學(xué)們都知道,在一次考試后,如果按順序去掉一些高分,那么班級(jí)的平均分將降低;反之,如果按順序去掉一些低分,那么班級(jí)的平均分將提高. 這兩個(gè)事實(shí)可以用數(shù)學(xué)語言描述為:若有限數(shù)列 滿足,則
(結(jié)論用數(shù)學(xué)式子表示).
答案:和
(2007年天津卷)某公司一年購買某種貨物400噸,每次都購買噸,運(yùn)費(fèi)為4萬元/次,一年的總存儲(chǔ)費(fèi)用為萬元,要使一年的總運(yùn)費(fèi)與總存儲(chǔ)費(fèi)用之和最小,則 20 噸.
( 2007年湖南卷)對1個(gè)單位質(zhì)量的含污物體進(jìn)行清洗,清洗前其清潔度(含污物體的清潔度定義為:)為0.8,要求洗完后的清潔度是0.99.有兩種方案可供選擇,方案甲:一次清洗;方案乙:兩次清洗.該物體初次清洗后受殘留水等因素影響,其質(zhì)量變?yōu)?sub>(1≤a≤3).設(shè)用單位質(zhì)量的水初次清洗后的清潔度是(),用質(zhì)量的水第二次清洗后的清潔度是,其中是該物體初次清洗后的清潔度.
(Ⅰ)分別求出方案甲以及時(shí)方案乙的用水量,并比較哪一種方案用水量較少;
(Ⅱ)若采用方案乙,當(dāng)為某定值時(shí),如何安排初次與第二次清洗的用水量,使總用水量最少?并討論取不同數(shù)值時(shí)對最少總用水量多少的影響.
點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的能力.讀懂題意,列出正確的表達(dá)式,然后利用均值定理等得出最終的結(jié)論.
4.向量與三角函數(shù)
㈠平面向量基礎(chǔ)知識(shí)的考查
(2007年遼寧卷)的三內(nèi)角所對邊的長分別為設(shè)向量,,若,則角的大小為
(A) (B) (C) (D)
(2007年遼寧卷)設(shè),,,點(diǎn)是線段上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),,若,則實(shí)數(shù)的取值范圍是
(A) (B) (C) (D)
( 2007年湖南卷)已知,且關(guān)于的方程有實(shí)根,則與的夾角的取值范圍是 ( B )
A.[0,] B. C. D.
(2007年陜西卷)已知非零向量與滿足且則為(D)
(A)等邊三角形 。˙)直角三角形
(C)等腰非等邊三角形 。―)三邊均不相等的三角形
(2007年山東卷)設(shè)向量a=(1, -2),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量
(A)(2,6) (B)(-2,6) (C)(2,-6) (D)(-2,-6)
㈡三角計(jì)算
(2007安徽卷理)已知
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的值.
點(diǎn)評:本題主要考查同角三角函數(shù)的關(guān)系式、兩角差的公式、倍角公式等基礎(chǔ)知識(shí),考查運(yùn)算和推理能力.
㈢三角函數(shù)的圖像和性質(zhì)
(2007年上海春卷)已知函數(shù).
(1)若,求函數(shù)的值; (2)求函數(shù)的值域.
( 2007年重慶卷)設(shè)函數(shù)(其中>0, ),且f(x)的圖象在y軸右側(cè)的第一個(gè)高點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
(Ⅰ)求ω的值;
(Ⅱ)如果f(x)在區(qū)間上的最小值為,求a的值.
(2007年陜西卷)已知函數(shù)
(I)求函數(shù)的最小正周期;
(II)求使函數(shù)取得最大值的集合.
(2007年福建卷)已知函數(shù)
(I)求函數(shù)的最小正周期和單調(diào)增區(qū)間;
(II)函數(shù)的圖象可以由函數(shù)的圖象經(jīng)過怎樣的變換得到?
點(diǎn)評:本小題主要考查三角函數(shù)的基本公式、三角恒等變換、三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)等基本知識(shí),以及推理和運(yùn)算能力.滿分12分.
㈣三角形中的三角問題
(2007年天津卷)如圖,在中,,,.
(1) 求的值;(2)求的值.
點(diǎn)評:旨在考查斜三角形中的正余弦定理和角的正弦公式,考查基本運(yùn)算能力及分析和解決問題的能力.
㈤向量與三角
(2007年四川卷)已知是三角形三內(nèi)角,向量,且.
(Ⅰ)求角;
(Ⅱ)若,求.
點(diǎn)評:本小題主要考查三角函數(shù)概念、同角三角函數(shù)的關(guān)系、兩角和與差的三角函數(shù)的公式以及倍角公式,考查應(yīng)用、分析和計(jì)算能力.滿分12分.
㈥三角應(yīng)用
(2007年上海卷)如圖,當(dāng)甲船位于A處時(shí)獲悉,在其正東方向相距
[解]
點(diǎn)評:本題主要考查正余弦定理的應(yīng)用.
高考啟示錄------立體幾何
縱觀2007年全國各省市高考試題,高考立體幾何試題一般共有3道(客觀題2道, 主觀題1道), 共計(jì)總分21分左右,考查的知識(shí)點(diǎn)在20個(gè)以內(nèi). 選擇填空題考核立幾中的計(jì)算型問題, 而解答題著重考查立幾中的邏輯推理型問題, 當(dāng)然, 二者均應(yīng)以正確的空間想象為前提. 隨著新的課程改革的進(jìn)一步實(shí)施,立體幾何考題正朝著傳統(tǒng)方法和空間向量的方法相結(jié)合解決問題的方向發(fā)展.從歷年的考題變化看, 以多面體和球體為載體的線面位置關(guān)系的論證,角與距離的探求是?汲P碌臒衢T話題. 向量的數(shù)量積常用于有關(guān)向量相等,兩向量垂直、射影、夾角等問題中.常用向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算來證明向量的垂直和平行問題;利用向量的夾角公式和距離公式求解空間兩條直線的夾角和兩點(diǎn)間距離的問題.
(一)空間垂直與平行
例1(2007遼寧卷)給出下列四個(gè)命題:
①垂直于同一直線的兩條直線互相平行.
②垂直于同一平面的兩個(gè)平面互相平行.
二、2007立體幾何試題面面觀
③若直線與同一平面所成的角相等,則互相平行.
④若直線是異面直線,則與都相交的兩條直線是異面直線.
其中假命題的個(gè)數(shù)是
(A)1 (B)2 (C)3 (D)4
例2 (2007福建卷)對于平面和共面的直線m、n,下列命題中真命題是( )
A.若m⊥,m⊥n,則n∥ B.若m∥,n∥,則m∥n
C.若m,n∥,則m∥n D.若m、n與所成的角相等,則n∥m
分析:本題主要考查直線與平面的平行、垂直的判定.
解析:由直線和平面的位置關(guān)系及所成角的有關(guān)知識(shí)知A、B、D都是錯(cuò)誤的,應(yīng)選C.
點(diǎn)評:熟練掌握線面平行和垂直的有關(guān)定理和結(jié)論是解決此類問題的關(guān)鍵.
例3 例(2007遼寧卷)已知正方形.、分別是、的中點(diǎn),將沿折起,如圖所示,記二面角的大小為.
(I) 證明平面;
(II)若為正三角形,試判斷點(diǎn)在平面內(nèi)的射影是否在直線上,證明你的結(jié)論,并求角的余弦值.
(二)求空間的角
空間角的計(jì)算步驟:一作、二證、三算.
例1(2007江蘇卷)在正三角形ABC中,E、F、P分別是AB、AC、BC邊上的點(diǎn),滿足AE:EB=CF:FA=CP:PB=1:2(如圖1).將△AEF沿EF折起到的位置,使二面角A1-EF-B成直二面角,連結(jié)A1B、A1P(如圖2)
(Ⅰ)求證:A1E⊥平面BEP;
(Ⅱ)求直線A1E與平面A1BP所成角的大。
(Ⅲ)求二面角B-A1P-F的大。ㄓ梅慈呛瘮(shù)表示).
分析:本小題主要考查線面垂直、直線和平面所成的角、二面角等基礎(chǔ)知識(shí),以及空間線面位置關(guān)系的證明、角和距離的計(jì)算等,考查空間想象能力、邏輯推理能力和運(yùn)算能力.
點(diǎn)評:在立體幾何學(xué)習(xí)中,我們要多培養(yǎng)空間想象能力, 對于圖形的翻折問題,關(guān)健是利用翻折前后的不變量,二面角的平面角的適當(dāng)選取是立體幾何的核心考點(diǎn)之一.是高考數(shù)學(xué)必考的知識(shí)點(diǎn)之一.作,證,解,是我們求二面角的三步驟.作:作出所要求的二面角,證:證明這是我們所求二面角,并將這個(gè)二面角進(jìn)行平面化,置于一個(gè)三角形中,最好是直角三角形,利用我們解三角形的知識(shí)求二面角的平面角.向量的運(yùn)用也為我們拓寬了解決立體幾何問題的角度,不過在向量運(yùn)用過程中,要首先要建系,建系要建得合理,最好依托題目的圖形,坐標(biāo)才會(huì)容易求得.
例2 (2007廣東卷)如圖所示,AF、DE分別是⊙O、⊙O1的直徑.AD與兩圓所在的平面均垂直,AD=8,BC是⊙O的直徑,AB=AC=6,OE//AD.
(Ⅰ)求二面角B―AD―F的大小;(Ⅱ)求直線BD與EF所成的角.
分析:本題主要考查異面直線所成的角及二面角的一般求法,綜合性較強(qiáng),可利用傳統(tǒng)方法和空間向量的方法解決.
(三)求空間距離
空間中距離的求法是歷年高考考查的重點(diǎn),其中以點(diǎn)與點(diǎn)、點(diǎn)到線、點(diǎn)到面的距離為基礎(chǔ),求其他幾種距離一般化歸為這三種距離.
空間中的距離主要指以下七種:(1)兩點(diǎn)之間的距離;(2)點(diǎn)到直線的距離;(3)點(diǎn)到平面的距離;(4)兩條平行線間的距離;(5)兩條異面直線間的距離;(6)平面的平行直線與平面之間的距離;(7)兩個(gè)平行平面之間的距離.
例1 (2007安徽卷)多面體上,位于同一條棱兩端的頂點(diǎn)稱為相鄰的,如圖,正方體的一個(gè)頂點(diǎn)A在平面內(nèi),其余頂點(diǎn)在的同側(cè),正方體上與頂點(diǎn)A相鄰的三個(gè)頂點(diǎn)到的距離分別為1,2和4,P是正方體的其余四個(gè)頂點(diǎn)中的一個(gè),則P到平面的距離可能是:
①3; ②4; ③5; ④6; ⑤7
以上結(jié)論正確的為______________.(寫出所有正確結(jié)論的編號(hào))
分析:可利用點(diǎn)到平面距離的定義及有關(guān)平面梯形中位線的知識(shí)求解.
解析:如圖,B、D、A1到平面的距離分別為1、2、4,則D、A1的中點(diǎn)到平面的距離為3,所以D1到平面的距離為6;B、A1的中點(diǎn)到平面的距離為,所以B1到平面的距離為5;則D、B的中點(diǎn)到平面的距離為,所以C到平面的距離為3;C、A1的中點(diǎn)到平面的距離為,所以C1到平面的距離為7;而P為C、C1、B1、D1中的一點(diǎn),所以選①③④⑤.
點(diǎn)評:從本題我們可以得出結(jié)論:一平面同側(cè)的平行四邊形相對頂點(diǎn)到這個(gè)平面的距離之和相等.
例2(2007福建卷)如圖,四面體ABCD中,O、E分別BD、BC的中點(diǎn),CA=CB=CD=BD=2,
(Ⅰ)求證:AO⊥平面BCD;
(Ⅱ)求異面直線AB與CD所成角的大;
(Ⅲ)求點(diǎn)E到平面ACD的距離.
分析:本小題主要考查直線與平面的位置關(guān)系、異面直線所成的角以及點(diǎn)到平面的距離等基本知識(shí),考查空間想象能力、邏輯思維能力和運(yùn)算能力.
點(diǎn)評:利用法向量及射影的方法求點(diǎn)到平面的距離是重要方法.
例3 (2007湖南卷) 如右圖,已知兩個(gè)正四棱錐P-ABCD與Q-ABCD的高都是2,AB=4.
(Ⅰ)證明PQ⊥平面ABCD;
(Ⅱ)求異面直線AQ與PB所成的角;
(Ⅲ)求點(diǎn)P到平面QAD的距離.
分析:本題主要考查線面垂直、異面直線所成角及點(diǎn)到平面距離的求法.
(四)多面體和球的面積和體積的計(jì)算
例1 (2007年福建卷)已知正方體外接球的體積是,那么正方體的棱長等于 ( D)
(A) (B)
(C) 。―)
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