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高考命题年年相似,却又年年不同.每年高考考点基本不变,而考题却千变万化.那么在行将到来的2016年高考中,数学命题有哪些热点问题值得同学们倍加关注呢?本文作如下预测,供同学们参考.
热点一、知识交汇性问题
在知识交汇处命题,高考命题的原则,因此以考查数学知识的综合应用的交汇性问题,永远是高考命题的热点.
预测题1.已知数列-2,y,x,u,-32成等比数列,且2a,3b(a<0,b<0)的等差中项为-12,则1a 2b-x的最大值是.
答案:-43.
解析:因为-2,y,x,u,-32成等比数列,所以x2=-2×(-32)=64,则x=±8,
由于等比数列间隔项符号相同,则x=-8,
由2a,3b的等差中项为-12,则2a 3b=-1,
故1a 2b-x=(1a 2b)(-2a-3b) 8
=-(4ab 3ba)≤-24ab·3ba=-43.
评注:本题将等比数列、等差数列和基本不等式等知识点综合在同一题中,考查等比、等差数列的中项公式及等比数列的性质和基本不等式及应用.
预测题2.已知向量a=(cos32x,sin32x),b=(cosx2,-sinx2),且x∈[0,π2].若f(x)=a·b-2λ|a b|的最小值是-32,则λ的值为.
答案:12.
解析:a·b=cos32xcos12x-sin32xsin12x=cos2x,
|a b|=(cos32x cos12x)2 (sin32x-sin12x)2
=2 2cos2x=2|cosx|,
∵x∈[0,π2],∴cosx≥0,因此|a b|=2cosx,
∴f(x)=a·b-2λ|a b|即f(x)=2(cosx-λ)2-1-2λ2,
∵x∈[0,π2],∴0≤cosx≤1.
①若λ<0,则当且仅当cosx=0时,f(x)取得最小值-1,这与已知矛盾,
②若0≤λ≤1,则当且仅当cosx=λ时,f(x)取得最小值-1-2λ2,
综上所述,λ=12为所求.
评注:本题将向量,三角函数融合在一起,不仅考查了向量与三角函数的相关知识,而且也同时考查了函数思想和分类讨论思想.
热点二、分段函数问题
分段函数是历年高考的命题热点,重点考查分段函数的图象、性质及其应用.
预测题3.已知函数f(x)=ax-1,x≤1loga1x 1,x>1 (a>0且a≠1),若f(3)=-2,则满足f(x)>-34的x的取值范围为.
答案:{x|-2 解析:由题意得loga14=-2,∴a=2,
当x≤1时,f(x)=2x-1>-34,即2x>14,
∴x>-2,
此时x的取值范围为-2 当x>1时,f(x)=log21x 1>-34,即1x 1>1234,∴x<234-1<1,此时x的范围不存在.
综上所述,x的取值范围为{x|-2 评注:与分段函数有关的不等式,一般可采用分段求解的方法,也可以利用图象,从图象中直接找到答案.
热点三、创新性问题
历年高考,数学创新题层出不穷,以新定义型创新题为主.
预测题4.对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(-x)=-f(x),称f(x)为“局部奇函数”.若f(x)=4x-m·2x 1 m2-3为定义域R上的“局部奇函数”,则实数m的取值范围是.
答案:[1-3,22].
解析:∵f(x)为“局部奇函数”,
∴存在实数x满足f(-x)=-f(x),
即4-x-2m2-x m2-3=-4x 2m2x-m2 3,
令t=2x(t>0),则1t2 t2-2m(1t t) 2m2-6=0,
(1t t)2-2m(1t t) 2m2-8=0在t∈(0, ∞)上有解,
再令h=1t t(h≥2),则g(h)=h2-2mh 2m2-8=0在h∈[2, ∞)上有解.
函数关于h的对称轴为h=m,
①当m≥2时,g(h)≥g(m),∴g(m)=m2-2m2 2m2-8≤0,解得2≤m≤22;
②当m<2时,则g(2)=4-4m 2m2-8≤0,即m2-2m-2≤0,解得1-3≤m<2.
综合①②,可知1-3≤m≤22.
评注:本题将奇函数定义中的“任意”改成了“存在”,定义了“局部奇函数”的概念,使函数的整体性质变成了局部性质,使恒成立问题变成了方程有解问题.体现了高考“源于课本,又高于课本”的命题原则.
热点四、导数与函数的零点问题
利用导数研究函数的零点问题或方程根的问题,一直是江苏高考数学命题的重要考点.
预测题5.方程|ln|x||=2e|x|12的实数解的个数是.
答案:4.
解析:由于函数y=|ln|x||与y=2e|x|12都是偶函数,只须求当x>0的情形,设f(x)=|lnx|-2ex12=-lnx-2ex12(0 因为f′(x)=-e x12ex(0 当00;当x>e2时,f′(x)<0.
所以f(x)的减函数区间为(0,1)和(e2, ∞);增函数区间为(1,e2).
又由于f(1e)=1-2e32>0,f(1)=-2e<0,所以f(x)在(0,1)中存在一个零点;又f(e2)=0,所以f(x)在(1, ∞)只有零点x=e2.故方程|ln|x||=2e|x|12的实数解的个数是4个.
评注:本题考查函数的基本性质、图象,函数的零点与方程解的关系及应用导数研究函数.具有一定难度.
热点五、解析几何中的定点或定值问题
在江苏新课标高考数学中,由于定点或定值能考查考生的探究能力和计算能力,故一直是解析几何命题的热点题型.
预测题6.已知动点M(x,y)到定直线l′:x=-955和定点E(-5,0)的距离的比为355,直线l:2x 3y=30.
(1)求动点M(x,y)的轨迹C的轨迹方程;
(2)设点P是直线l上的任意一点,过点P向椭圆C引切线PQ,PR,判断直线QR是否通过定点,证明你的结论.
解析:(1)依题意,|x 95|(x 5)2 y2=35,平方得,59(x 95)2=(x 5)2 y2,
化简整理得,动点M(x,y)的轨迹C的轨迹方程为x29 y24=1.
(2)设P(a,b),Q(x1,y1),R(x2,y2),由(1)知
以Q(x1,y1)为切点的椭圆C的切线方程为4x1x 9y1y-36=0, ①
因为点P(a,b)在直线PQ上,则4ax1 9by1-36=0, ②
②式说明了点Q在直线4ax 9by-36=0上,
同理点R也在直线4ax 9by-36=0上,
所以直线QR的方程为4ax 9by-36=0,
又因为点P(a,b)在直线l上,则3b=30-2a,
所以直线QR的方程为4ax 3(30-2a)y-36=0,
即a(4x-6y) 90y-36=0,由于a是任意实数,
所以2x-3y=05y-2=0,得x=35,y=25,
故直线QR经过定点(35,25).
评注:解析几何问题重点考查考生的计算能力.惧怕计算,就无法完成此题.当然,我们还要讲究解题方法.解析几何定点定值问题,一般可采用设而不求与方程思想求解.
热点六、图形类实际应用型问题
在江苏新课标高考数学,应用题必考,从近几年高考命题看,由于图形类实际应用型问题更能考查数学知识的灵活应用,因而受到命题者的青睐.
预测题7.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直.
现计划修建一条与半圆相切的公路PQ(点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上),T为切点.
(1)按下列要求建立函数关系:
评注:本题要求同学们用两种方法建立函数式,并利用其中一种方法解决问题,体现了数学知识应用的多样性和互容性,同时也体现数学命题的开放性.
热点七、存在性探索题
探索性问题一直是高考命题的热点,尤其是存在性探索题,在2016年的高考中仍炙手可热.值得大家关注.
预测题8.如图,椭圆E:x2a2 y2b2=1(a>b>0)的离心率是22,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点.当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为22.
(1)求椭圆E的方程;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解析:(1)由已知,点(2,1)在椭圆E上,
因此,2a2 1b2=1,a2-b2=c2,ca=22.解得a=2,b=2.
所以椭圆E的方程为x24 y22=1.
(2)当直线l与x轴平行时,设直线l与椭圆相交于C,D两点.
如果存在定点Q满足条件,则有|QC||QD|=|PC||PD|=1,则|QC|=|QD|.
所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为(0,y0).
当直线l与x轴垂直时,设直线l与椭圆相交于M,N两点,
则M,N的坐标分别为(0,2),(0,-2).
由|QM||QN|=|PM||PN|,有|y0-2||y0 2|=2-12 1,解得y0=1或y0=2.
所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点坐标只可能为(0,2).
下面证明:对任意直线l,均有|QA||QB|=|PA||PB|.
当直线l的斜率不存在时,由上可知,结论成立.
当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=kx 1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
联立x24 y22=1,y=kx 1,得(2k2 1)x2 4kx-2=0.
其判别式Δ=(4k)2 8(2k2 1)>0,
所以x1 x2=-4k2k2 1,x1x2=-22k2 1.因此1x1 1x2=x1 x2x1x2=2k.
易知,点B关于y轴对称的点B′的坐标为(-x2,y2).
又kQA=y1-2x1=kx1-1x1=k-1x1,
kQB′=y2-2-x2=kx2-1-x2=-k 1x2=k-1x1,
所以kQA=kQB′,即Q,A,B′三点共线.
所以|QA||QB|=|QA||QB′|=|x1||x2|=|PA||PB|.
故存在与P不同的定点Q(0,2),使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立.
评注:这类问题的基本特征是:要判断在某些确定条件下的某一数学对象(数值、图形、函数等)是否存在或某一结论是否成立.解决这类问题的基本策略是:通常假定题中的数学对象存在(或结论成立)或暂且认可其中的一部分的结论,然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设;否则,给出肯定结论.其中反证法在解题中起着重要的作用.
(作者:王佩其,太仓市明德高级中学)
热点一、知识交汇性问题
在知识交汇处命题,高考命题的原则,因此以考查数学知识的综合应用的交汇性问题,永远是高考命题的热点.
预测题1.已知数列-2,y,x,u,-32成等比数列,且2a,3b(a<0,b<0)的等差中项为-12,则1a 2b-x的最大值是.
答案:-43.
解析:因为-2,y,x,u,-32成等比数列,所以x2=-2×(-32)=64,则x=±8,
由于等比数列间隔项符号相同,则x=-8,
由2a,3b的等差中项为-12,则2a 3b=-1,
故1a 2b-x=(1a 2b)(-2a-3b) 8
=-(4ab 3ba)≤-24ab·3ba=-43.
评注:本题将等比数列、等差数列和基本不等式等知识点综合在同一题中,考查等比、等差数列的中项公式及等比数列的性质和基本不等式及应用.
预测题2.已知向量a=(cos32x,sin32x),b=(cosx2,-sinx2),且x∈[0,π2].若f(x)=a·b-2λ|a b|的最小值是-32,则λ的值为.
答案:12.
解析:a·b=cos32xcos12x-sin32xsin12x=cos2x,
|a b|=(cos32x cos12x)2 (sin32x-sin12x)2
=2 2cos2x=2|cosx|,
∵x∈[0,π2],∴cosx≥0,因此|a b|=2cosx,
∴f(x)=a·b-2λ|a b|即f(x)=2(cosx-λ)2-1-2λ2,
∵x∈[0,π2],∴0≤cosx≤1.
①若λ<0,则当且仅当cosx=0时,f(x)取得最小值-1,这与已知矛盾,
②若0≤λ≤1,则当且仅当cosx=λ时,f(x)取得最小值-1-2λ2,
综上所述,λ=12为所求.
评注:本题将向量,三角函数融合在一起,不仅考查了向量与三角函数的相关知识,而且也同时考查了函数思想和分类讨论思想.
热点二、分段函数问题
分段函数是历年高考的命题热点,重点考查分段函数的图象、性质及其应用.
预测题3.已知函数f(x)=ax-1,x≤1loga1x 1,x>1 (a>0且a≠1),若f(3)=-2,则满足f(x)>-34的x的取值范围为.
答案:{x|-2
当x≤1时,f(x)=2x-1>-34,即2x>14,
∴x>-2,
此时x的取值范围为-2
综上所述,x的取值范围为{x|-2
热点三、创新性问题
历年高考,数学创新题层出不穷,以新定义型创新题为主.
预测题4.对于函数f(x),若在定义域内存在实数x,满足f(-x)=-f(x),称f(x)为“局部奇函数”.若f(x)=4x-m·2x 1 m2-3为定义域R上的“局部奇函数”,则实数m的取值范围是.
答案:[1-3,22].
解析:∵f(x)为“局部奇函数”,
∴存在实数x满足f(-x)=-f(x),
即4-x-2m2-x m2-3=-4x 2m2x-m2 3,
令t=2x(t>0),则1t2 t2-2m(1t t) 2m2-6=0,
(1t t)2-2m(1t t) 2m2-8=0在t∈(0, ∞)上有解,
再令h=1t t(h≥2),则g(h)=h2-2mh 2m2-8=0在h∈[2, ∞)上有解.
函数关于h的对称轴为h=m,
①当m≥2时,g(h)≥g(m),∴g(m)=m2-2m2 2m2-8≤0,解得2≤m≤22;
②当m<2时,则g(2)=4-4m 2m2-8≤0,即m2-2m-2≤0,解得1-3≤m<2.
综合①②,可知1-3≤m≤22.
评注:本题将奇函数定义中的“任意”改成了“存在”,定义了“局部奇函数”的概念,使函数的整体性质变成了局部性质,使恒成立问题变成了方程有解问题.体现了高考“源于课本,又高于课本”的命题原则.
热点四、导数与函数的零点问题
利用导数研究函数的零点问题或方程根的问题,一直是江苏高考数学命题的重要考点.
预测题5.方程|ln|x||=2e|x|12的实数解的个数是.
答案:4.
解析:由于函数y=|ln|x||与y=2e|x|12都是偶函数,只须求当x>0的情形,设f(x)=|lnx|-2ex12=-lnx-2ex12(0
又由于f(1e)=1-2e32>0,f(1)=-2e<0,所以f(x)在(0,1)中存在一个零点;又f(e2)=0,所以f(x)在(1, ∞)只有零点x=e2.故方程|ln|x||=2e|x|12的实数解的个数是4个.
评注:本题考查函数的基本性质、图象,函数的零点与方程解的关系及应用导数研究函数.具有一定难度.
热点五、解析几何中的定点或定值问题
在江苏新课标高考数学中,由于定点或定值能考查考生的探究能力和计算能力,故一直是解析几何命题的热点题型.
预测题6.已知动点M(x,y)到定直线l′:x=-955和定点E(-5,0)的距离的比为355,直线l:2x 3y=30.
(1)求动点M(x,y)的轨迹C的轨迹方程;
(2)设点P是直线l上的任意一点,过点P向椭圆C引切线PQ,PR,判断直线QR是否通过定点,证明你的结论.
解析:(1)依题意,|x 95|(x 5)2 y2=35,平方得,59(x 95)2=(x 5)2 y2,
化简整理得,动点M(x,y)的轨迹C的轨迹方程为x29 y24=1.
(2)设P(a,b),Q(x1,y1),R(x2,y2),由(1)知
以Q(x1,y1)为切点的椭圆C的切线方程为4x1x 9y1y-36=0, ①
因为点P(a,b)在直线PQ上,则4ax1 9by1-36=0, ②
②式说明了点Q在直线4ax 9by-36=0上,
同理点R也在直线4ax 9by-36=0上,
所以直线QR的方程为4ax 9by-36=0,
又因为点P(a,b)在直线l上,则3b=30-2a,
所以直线QR的方程为4ax 3(30-2a)y-36=0,
即a(4x-6y) 90y-36=0,由于a是任意实数,
所以2x-3y=05y-2=0,得x=35,y=25,
故直线QR经过定点(35,25).
评注:解析几何问题重点考查考生的计算能力.惧怕计算,就无法完成此题.当然,我们还要讲究解题方法.解析几何定点定值问题,一般可采用设而不求与方程思想求解.
热点六、图形类实际应用型问题
在江苏新课标高考数学,应用题必考,从近几年高考命题看,由于图形类实际应用型问题更能考查数学知识的灵活应用,因而受到命题者的青睐.
预测题7.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直.
现计划修建一条与半圆相切的公路PQ(点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上),T为切点.
(1)按下列要求建立函数关系:
评注:本题要求同学们用两种方法建立函数式,并利用其中一种方法解决问题,体现了数学知识应用的多样性和互容性,同时也体现数学命题的开放性.
热点七、存在性探索题
探索性问题一直是高考命题的热点,尤其是存在性探索题,在2016年的高考中仍炙手可热.值得大家关注.
预测题8.如图,椭圆E:x2a2 y2b2=1(a>b>0)的离心率是22,过点P(0,1)的动直线l与椭圆相交于A,B两点.当直线l平行于x轴时,直线l被椭圆E截得的线段长为22.
(1)求椭圆E的方程;
(2)在平面直角坐标系xOy中,是否存在与点P不同的定点Q,使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解析:(1)由已知,点(2,1)在椭圆E上,
因此,2a2 1b2=1,a2-b2=c2,ca=22.解得a=2,b=2.
所以椭圆E的方程为x24 y22=1.
(2)当直线l与x轴平行时,设直线l与椭圆相交于C,D两点.
如果存在定点Q满足条件,则有|QC||QD|=|PC||PD|=1,则|QC|=|QD|.
所以Q点在y轴上,可设Q点的坐标为(0,y0).
当直线l与x轴垂直时,设直线l与椭圆相交于M,N两点,
则M,N的坐标分别为(0,2),(0,-2).
由|QM||QN|=|PM||PN|,有|y0-2||y0 2|=2-12 1,解得y0=1或y0=2.
所以,若存在不同于点P的定点Q满足条件,则Q点坐标只可能为(0,2).
下面证明:对任意直线l,均有|QA||QB|=|PA||PB|.
当直线l的斜率不存在时,由上可知,结论成立.
当直线l的斜率存在时,可设直线l的方程为y=kx 1,A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
联立x24 y22=1,y=kx 1,得(2k2 1)x2 4kx-2=0.
其判别式Δ=(4k)2 8(2k2 1)>0,
所以x1 x2=-4k2k2 1,x1x2=-22k2 1.因此1x1 1x2=x1 x2x1x2=2k.
易知,点B关于y轴对称的点B′的坐标为(-x2,y2).
又kQA=y1-2x1=kx1-1x1=k-1x1,
kQB′=y2-2-x2=kx2-1-x2=-k 1x2=k-1x1,
所以kQA=kQB′,即Q,A,B′三点共线.
所以|QA||QB|=|QA||QB′|=|x1||x2|=|PA||PB|.
故存在与P不同的定点Q(0,2),使得|QA||QB|=|PA||PB|恒成立.
评注:这类问题的基本特征是:要判断在某些确定条件下的某一数学对象(数值、图形、函数等)是否存在或某一结论是否成立.解决这类问题的基本策略是:通常假定题中的数学对象存在(或结论成立)或暂且认可其中的一部分的结论,然后在这个前提下进行逻辑推理,若由此导出矛盾,则否定假设;否则,给出肯定结论.其中反证法在解题中起着重要的作用.
(作者:王佩其,太仓市明德高级中学)