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高三绝大部分学生对于课本中的概念、定义、定理能够正确地背诵、默写出来,但准确运用却很难做到.特别是高考答卷时,由于处于特定的情境,所以更容易混淆概念,导致考试丢分.下面列举高三复习过程中常见的几组易错概念,帮助同学们提高准确辨析并正确运用概念的能力.
一、截距与截得的距离
一般地,我们把直线L与x轴(y轴)交点的横(纵)坐标称为其在x轴(y轴)上的截距.显然当直线L与x轴(y轴)平行时,其在x轴(y轴)上的截距不存在,当直线L与x轴(y轴)不平行时,截距存在,取值范围为(-∞,+∞).可见,截距不是直线与坐标轴的交点到原点的距离.如有相等,也纯属巧合.
例1(2010年安徽文科卷改编)已知直线L经过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行,求L在坐标轴上的截距.
解由已知易求L的方程为:x-2y-1=0.
令x=0,得y=-12;令y=0,得x=1.
∴L在x轴上的截距为1,在y轴上截距为-12.
二、零点与点
我们把函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标称为这个函数的零点.显然,零点不是点,不可望文生义.
例2(2010年湖南理科卷)已知函数f(x)=3sin2x-2sin2x.(Ⅰ)求函数f(x)的最大值;(Ⅱ)求函数f(x)的零点的集合.
解(Ⅰ)略.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=2sin2x+π6-1.
令f(x)=0,得sin2x+π6=12,
∴2x+π6=2kπ+π6,或2x+π6=2kπ+5π6,k∈Z,
即x=kπ,或x=kπ+π3,k∈Z,
故函数f(x)的零点的集合为{x|x=kπ,或x=kπ+π3,k∈Z}.
若考生的结论是:f(x)的零点的集合为(x,y)|(kπ,0),kπ+π3,0,k∈Z,则显然错误.
三、否命题与命题的否定
否命题是将条件和结论分别否定,命题的否定只对结论否定,不过要特别注意:特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题.考生容易忽略修改量词,导致结论出错.
例3(2010年天津理科卷)命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是().
A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数
B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数
C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数
D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数
解本题主要考查否命题的概念,否命题是同时否定命题的条件结论,故可知B选项是正确的.
例4(2010年安徽文科卷)命题“存在x∈R,使得x2+2x+5=0”的否定是.
解特称命题的否定是全称命题,“存在”对应“任意”.本题应填:对任意x∈R,都有x2+2x+5≠0.这类问题的常见错误是没有把全称量词改为存在量词,或者虽然修改了量词,但形式不对.如“>”的否定用“<”了,“都是”的否定用“都不是”了.
四、充分不必要与必要不充分
对于命题p,q,若p能推出q但q不能推出p则p是q成立的充分不必要条件;若p不能推出q但q能推出p则p是q成立的必要不充分条件.
例5(2010年陕西理科卷)对于数列{an},“an+1>|an|(n=1,2,…)”是“{an}为递增数列”的().
A.必要不充分条件B.充分不必要条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
解由an+1>|an|(n=1,2,…),知{an}所有項均为正项,且a1|an|(n=1,2,…),如数列:-3,-2,-1,0,1,2,3,….故选B.
例6(2010年湖北理科卷)记实数x1,x2,…,xn中的最大数为max{x1,x2,…,xn},最小数为min{x1,x2,…,xn}.已知△ABC的三边长为a,b,c(a≤b≤c),定义它的倾斜度为l=maxab,bc,ca•minab,bc,ca,则“l=1”是“△ABC为等边三角形”的().
A.必要而不充分的条件B.充分而不必要的条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
解若△ABC为等边三角形时,即a=b=c,则maxab,bc,ca=1=minab,bc,ca,则l=1;
若△ABC为等腰三角形,如a=2,b=2,c=3时,则maxab,bc,ca=32,minab,bc,ca=23,
此时l=1仍成立但△ABC不为等边三角形,故选A.
五、二项式系数与项的系数
(a+b)n=C0nan+C1nanb+…+Crnan-rbr+…+Cnnbn(n∈N*),其通项为Tr+1=Crnan-rbr,(r=0,1,…,n),二项式系数特指Crn,而项的系数则指字母外的部分.
例7(2010年四川理科卷改编)求2-13x6展开式中的第四项,并指出该项的系数及二项式系数.
解T4=C3626-3-13x3=-160x.
故第四项为-160x,该项的系数为-160,该项的二项式系数为C36=20.
六、能成立与恒成立
能成立(也称存在解)和恒成立是有明显区别的,要细心甄别,恰当使用.一般地,解决能成立和恒成立问题的基本策略是转化为求函数最值问题,即:
(1)不等式f(x)<λ在x∈D时恒成立fmax(x)<λ,x∈D.或f(x)的上界小于或等于λ;
(2)不等式f(x)<λ在x∈D时能成立fmin(x)<λ,x∈D.或f(x)的下界小于λ;
(3)不等式f(x)<λ在x∈D时恒成立fmin(x)>λ,x∈D或f(x)的下界大于或等于λ;
(4)不等式f(x)>λ在x∈D时能成立fmin(x)>λ,x∈D或f(x)的上界大于λ.
例8(2011年陕西理科卷)若关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则实数a的取值范围是.
解设f(x)=|x+1|+|x-2|,易求f(x)的最小值为3.
欲使关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则满足|a|≥3即可.
所以,应填(-∞,-3]∪[3,+∞).
例9(2011年陕西文科卷)设f(x)=lnx,g(x)=f(x)+f′(x).
(Ⅰ)求g(x)的单调区间和最小值;
(Ⅱ)讨论g(x)与g1x的大小关系;
(Ⅲ)求a的取值范围,使得g(a)-g(x)<1a对任意x>0成立.
解(Ⅰ)、(Ⅱ)略.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知g(x)=lnx+1x且g(x)的最小值为1,
∴g(a)-g(x)<1a,对任意x>0成立.
∴g(a)-1a0恒成立.
∴g(a)-1a<1,即lna<1,从而得0
(上接98页)
My-NxNp′(x)q(y)+Mp(x)q2(y)q′(y)=Φ(g),(8)
并且积分因子为μ(x,y)=e∫Φ(g)dg,g=p(x)q(y),q(y)≠0.
三、应用举例
例1求微分方程(y-x3-xy2)dx-xdy=0的通解.
解令M=y-x3-xy2,N=-x,
则My-Nx=2-2xy,取p(x)=x2,q(y)=y2,将上式代入(6)式,得
My-NxNp′(x)-Mq′(y)=-1x2+y2,因此取Φ(g)=-1g,g=p(x)+q(y)=x2+y2,
μ(x,y)=e∫Φ(g)dg=e∫-1gdg=1g=1x2+y2,所以该方程可以化为全微分方程
ydx-xdyx2+y2-xdx=0,
从而微分方程的通解为arctanxy-x22=C,C为任意常数.
例2求微分方程(y2cosx+cosx)dx+(xycosx+cosx+xsinx)dy=0的通解.
解令M=y2cosx+cosx,N=xycosx+cosx+xsinx,
则My-Nx=ycosx+xysinx-xcosx,
取p(x)=x,q(y)=y,将上式代入(7)式,得
My-NxNp′(x)q(y)-Mp(x)q′(y)=1,
因此取Φ(g)=1,g=p(x)q(y)=xy,计算可得
μ(x,y)=e∫Φ(g)dg=e∫dg=eg=exy,
所以该方程可以化为全微分方程
exy(y2cosx+cosx)dx+exy(xycosx+cosx+xsinx)dy=0.
又因为
∫(x,y)(0,0)exy(y2cosx+cosx)dx+exy(xycosx+cosx+xsinx)dy
=∫x0cosxdx+∫y0exy(xycosx+cosx+xsinx)dy
=exy(ycosx+sinx),
所以,该方程的通解为exy(ycosx+sinx)=C,C为任意常数.
【参考文献】
[1]东北师范大学数学系编.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2001:35-45.
[2]王高雄等编.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,1984:44-49.
一、截距与截得的距离
一般地,我们把直线L与x轴(y轴)交点的横(纵)坐标称为其在x轴(y轴)上的截距.显然当直线L与x轴(y轴)平行时,其在x轴(y轴)上的截距不存在,当直线L与x轴(y轴)不平行时,截距存在,取值范围为(-∞,+∞).可见,截距不是直线与坐标轴的交点到原点的距离.如有相等,也纯属巧合.
例1(2010年安徽文科卷改编)已知直线L经过点(1,0)且与直线x-2y-2=0平行,求L在坐标轴上的截距.
解由已知易求L的方程为:x-2y-1=0.
令x=0,得y=-12;令y=0,得x=1.
∴L在x轴上的截距为1,在y轴上截距为-12.
二、零点与点
我们把函数y=f(x)的图像与x轴的交点的横坐标称为这个函数的零点.显然,零点不是点,不可望文生义.
例2(2010年湖南理科卷)已知函数f(x)=3sin2x-2sin2x.(Ⅰ)求函数f(x)的最大值;(Ⅱ)求函数f(x)的零点的集合.
解(Ⅰ)略.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)=2sin2x+π6-1.
令f(x)=0,得sin2x+π6=12,
∴2x+π6=2kπ+π6,或2x+π6=2kπ+5π6,k∈Z,
即x=kπ,或x=kπ+π3,k∈Z,
故函数f(x)的零点的集合为{x|x=kπ,或x=kπ+π3,k∈Z}.
若考生的结论是:f(x)的零点的集合为(x,y)|(kπ,0),kπ+π3,0,k∈Z,则显然错误.
三、否命题与命题的否定
否命题是将条件和结论分别否定,命题的否定只对结论否定,不过要特别注意:特称命题的否定是全称命题,全称命题的否定是特称命题.考生容易忽略修改量词,导致结论出错.
例3(2010年天津理科卷)命题“若f(x)是奇函数,则f(-x)是奇函数”的否命题是().
A.若f(x)是偶函数,则f(-x)是偶函数
B.若f(x)不是奇函数,则f(-x)不是奇函数
C.若f(-x)是奇函数,则f(x)是奇函数
D.若f(-x)不是奇函数,则f(x)不是奇函数
解本题主要考查否命题的概念,否命题是同时否定命题的条件结论,故可知B选项是正确的.
例4(2010年安徽文科卷)命题“存在x∈R,使得x2+2x+5=0”的否定是.
解特称命题的否定是全称命题,“存在”对应“任意”.本题应填:对任意x∈R,都有x2+2x+5≠0.这类问题的常见错误是没有把全称量词改为存在量词,或者虽然修改了量词,但形式不对.如“>”的否定用“<”了,“都是”的否定用“都不是”了.
四、充分不必要与必要不充分
对于命题p,q,若p能推出q但q不能推出p则p是q成立的充分不必要条件;若p不能推出q但q能推出p则p是q成立的必要不充分条件.
例5(2010年陕西理科卷)对于数列{an},“an+1>|an|(n=1,2,…)”是“{an}为递增数列”的().
A.必要不充分条件B.充分不必要条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
解由an+1>|an|(n=1,2,…),知{an}所有項均为正项,且a1
例6(2010年湖北理科卷)记实数x1,x2,…,xn中的最大数为max{x1,x2,…,xn},最小数为min{x1,x2,…,xn}.已知△ABC的三边长为a,b,c(a≤b≤c),定义它的倾斜度为l=maxab,bc,ca•minab,bc,ca,则“l=1”是“△ABC为等边三角形”的().
A.必要而不充分的条件B.充分而不必要的条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
解若△ABC为等边三角形时,即a=b=c,则maxab,bc,ca=1=minab,bc,ca,则l=1;
若△ABC为等腰三角形,如a=2,b=2,c=3时,则maxab,bc,ca=32,minab,bc,ca=23,
此时l=1仍成立但△ABC不为等边三角形,故选A.
五、二项式系数与项的系数
(a+b)n=C0nan+C1nanb+…+Crnan-rbr+…+Cnnbn(n∈N*),其通项为Tr+1=Crnan-rbr,(r=0,1,…,n),二项式系数特指Crn,而项的系数则指字母外的部分.
例7(2010年四川理科卷改编)求2-13x6展开式中的第四项,并指出该项的系数及二项式系数.
解T4=C3626-3-13x3=-160x.
故第四项为-160x,该项的系数为-160,该项的二项式系数为C36=20.
六、能成立与恒成立
能成立(也称存在解)和恒成立是有明显区别的,要细心甄别,恰当使用.一般地,解决能成立和恒成立问题的基本策略是转化为求函数最值问题,即:
(1)不等式f(x)<λ在x∈D时恒成立fmax(x)<λ,x∈D.或f(x)的上界小于或等于λ;
(2)不等式f(x)<λ在x∈D时能成立fmin(x)<λ,x∈D.或f(x)的下界小于λ;
(3)不等式f(x)<λ在x∈D时恒成立fmin(x)>λ,x∈D或f(x)的下界大于或等于λ;
(4)不等式f(x)>λ在x∈D时能成立fmin(x)>λ,x∈D或f(x)的上界大于λ.
例8(2011年陕西理科卷)若关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则实数a的取值范围是.
解设f(x)=|x+1|+|x-2|,易求f(x)的最小值为3.
欲使关于x的不等式|a|≥|x+1|+|x-2|存在实数解,则满足|a|≥3即可.
所以,应填(-∞,-3]∪[3,+∞).
例9(2011年陕西文科卷)设f(x)=lnx,g(x)=f(x)+f′(x).
(Ⅰ)求g(x)的单调区间和最小值;
(Ⅱ)讨论g(x)与g1x的大小关系;
(Ⅲ)求a的取值范围,使得g(a)-g(x)<1a对任意x>0成立.
解(Ⅰ)、(Ⅱ)略.
(Ⅲ)由(Ⅰ)知g(x)=lnx+1x且g(x)的最小值为1,
∴g(a)-g(x)<1a,对任意x>0成立.
∴g(a)-1a
∴g(a)-1a<1,即lna<1,从而得0
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My-NxNp′(x)q(y)+Mp(x)q2(y)q′(y)=Φ(g),(8)
并且积分因子为μ(x,y)=e∫Φ(g)dg,g=p(x)q(y),q(y)≠0.
三、应用举例
例1求微分方程(y-x3-xy2)dx-xdy=0的通解.
解令M=y-x3-xy2,N=-x,
则My-Nx=2-2xy,取p(x)=x2,q(y)=y2,将上式代入(6)式,得
My-NxNp′(x)-Mq′(y)=-1x2+y2,因此取Φ(g)=-1g,g=p(x)+q(y)=x2+y2,
μ(x,y)=e∫Φ(g)dg=e∫-1gdg=1g=1x2+y2,所以该方程可以化为全微分方程
ydx-xdyx2+y2-xdx=0,
从而微分方程的通解为arctanxy-x22=C,C为任意常数.
例2求微分方程(y2cosx+cosx)dx+(xycosx+cosx+xsinx)dy=0的通解.
解令M=y2cosx+cosx,N=xycosx+cosx+xsinx,
则My-Nx=ycosx+xysinx-xcosx,
取p(x)=x,q(y)=y,将上式代入(7)式,得
My-NxNp′(x)q(y)-Mp(x)q′(y)=1,
因此取Φ(g)=1,g=p(x)q(y)=xy,计算可得
μ(x,y)=e∫Φ(g)dg=e∫dg=eg=exy,
所以该方程可以化为全微分方程
exy(y2cosx+cosx)dx+exy(xycosx+cosx+xsinx)dy=0.
又因为
∫(x,y)(0,0)exy(y2cosx+cosx)dx+exy(xycosx+cosx+xsinx)dy
=∫x0cosxdx+∫y0exy(xycosx+cosx+xsinx)dy
=exy(ycosx+sinx),
所以,该方程的通解为exy(ycosx+sinx)=C,C为任意常数.
【参考文献】
[1]东北师范大学数学系编.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,2001:35-45.
[2]王高雄等编.常微分方程[M].北京:高等教育出版社,1984:44-49.