高考数学专题突破数形结合思想 联系客服

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方向匀速直线航行,当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西105的方向B1处,此时两船相距20海里.当甲船航行20分钟到达A2处时,乙船航行到甲船的北偏西120方向的B2处,此时两船相距102海里,问乙船每小时航行多少海里? 解:如图,连结

??A1B2,A2B2?102,

A1A2?20?302?102, 60?A1A2B2是等边三角形,?B1A1B2?105??60??45?,

在?A1B2B1中,由余弦定理得

22B1B2?A1B12?A1B2?2A1B1?A1B2cos45?, 2?20?(102)?2?20?102??200222B1B2?102.

因此乙船的速度的大小为102?60?302. 20答:乙船每小时航行302海里。

点评:三角形经常和正余弦定理结合到一块,利用平面图形的几何意义以及具有几何性质的处理实际问题,注意对解的存在性的讨论。 题型4:解析几何问题

?x?1,?22例7.(1)(06湖南卷)已知?x?y?1?0,则x?y的最小值是 ;

?2x?y?2?0?(2)(06全国II)过点(1,2)的直线l将圆(x-2)+y=4分成两段弧,当劣弧所对的圆心角最小时,直线l的斜率k= 。

2

2

?x?1?22解析:(1)由?x?y?1?0,画出可行域,得交点A(1,2),B(3,4),则x?y?2x?y?2?0?的最小值是5。

(2)(数形结合)由图形可知点A(1,2)在圆(x?2)?y?4的内部, 圆心为O(2,0)要使得劣弧所对的圆心角最小,只能是直线l?OA,所以kl??1??1?2。

kOA2?222点评:线性规划是借助平面区域表示直线、不等式等代数表达式,最终借助图形的性质解决问题;对于直线与圆的位置关系以及一些相关的夹角、弦长问题,往往要转化为点到线的距离问题来解决。

例8.(1)(06上海卷)若曲线y=|x|+1与直线y=

2kx+b没有公共点,则k、b分别应满足的条件

是 。

?x?1,x?0解析:作出函数y?|x|?1??的图象,如

?x?1,x?0?右图所示:所以,k?0,b?(?1,1);

2x2y2(2)(06江西卷)如图,椭圆Q:2?2?1(a?b?0)ab的右焦点为F(c,,B 0),过点F的一动直线m绕点F转动,并且交椭圆于A两点,P为线段AB的中点.

(1)求点P的轨迹H的方程;

(2)若在Q的方程中,令a2?1?cos??sin?,b2?sin??0??≤?????,设轨迹H??的最高点和最低点分别为M和N,当tan?为何值时,△MNF为一个正三角形?

x2y2解析:如图,(1)设椭圆Q:2+2=1(a?b?0)上的点A(x1,y1)、B(x2,y2),

ab222222?1)?bx1+ay1=ab…………(又设P点坐标为P(x,y),则?

222222??bx2+ay2=ab…………(2)1?当AB不垂直x轴时,x1?x2,

22

由(1)-(2)得b(x1-x2)2x+a(y1-y2)2y=0,

y1-y2b2xy, ?=-2=x1-x2ayx-c?bx+ay-bcx=0…………(3),

2?当AB垂直于x轴时,点P即为点F,满足方程(3),

22222

故所求点P的轨迹方程为:bx+ay-bcx=0,

22

22

2

c2(x-)y2c22(2)因为轨迹H的方程可化为:+=(),

a2b22acbccbc?M(,),N( ,-),F(c,0),使△MNF为一个正三角形时,

22a22abcb?222则tan=2a=,即a=3b,由于a?1?cos??sin?,

ca62??4?b2?sin??0??≤?,则1+cos?+sin?=3 sin?,得tan?=。

??3?点评:对于直线与圆锥曲线的相交及相关问题,借数言形是常用的方法,可以通过斜率

处理垂直、夹角等问题,等等。 题型5:导数问题 yy?f?(x)例9.(06天津卷)函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f?(x)在(a,b)内的图

b aO x象如图所示,则函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值点( )

A.1个 B.2个 C.3个 D. 4个

解析:函数f(x)的定义域为开区间(a,b),导函数f?(x)在(a,b)内的图象如图所示,函数f(x)在开区间(a,b)内有极小值的点即函数由减函数变为增函数的点,其导数值为由负到正的点,只有1个,选A。

点评:通过函数图像分解导函数的正负,对应好原函数的单调递增、单调递减。

33例10.(06浙江卷)已知函数f(x)=x+ x,数列|xn|(xn>0)的第一项xn=1,以后各项按如下方式取定:曲线x=f(x)在(xn?1,f(xn?1))处的切线与经过(0,0)和(xn,f (xn))两点的直线平行(如图)

求证:当n?N*时,

22(Ⅰ)xn?xn?3xn?1?2xn?1;(Ⅱ)()n?1?xn?()n?2。

1212证明:(I)因为f(x)?3x?2x,所以曲线y?f(x)在(xn?1,f(xn?1))处的切线斜率

2kn?1?3xn?2xn?1. ?1222因为过(0,0)和(xn,f(xn))两点的直线斜率是xn?xn,所以xn?xn?3xn?1?2xn?1.

'2(II)因为函数h(x)?x?x当x?0时单调递增,

22222而xn?xn?3xn?1?2xn?1?4xn?1?2xn?1?(2xn?1)?2xn?1,

所以xn?2xn?1,即

xn?11xxx1?,因此xn?n?n?1?????2?()n?1. xn2xn?1xn?2x1222又因为xn?xn?2(xn?1?xn?1),令yn?xn?xn,则

2yn?11?. yn2121112因此xn?xn?xn?()n?2,故()n?1?xn?()n?2.

2222因为y1?x1?x1?2,所以yn?()n?1?y1?()n?2.

12点评:切线方程的斜率与函数的导数对应,建立了几何图形与函数值的对应。 题型6:平面几何问题

例11.已知?ABC三顶点是A(4,1),B(7,5),C(?4,7),求?A的平分线AD的长。 解析:第一步,简单数形结合,在直角坐标系下,描出已知点A,B,C,画出?ABC的边及其?A的平分线AD。(如图)

第二步,观察图形,挖掘图形的特性(一般性或特殊性),通过数量关系证明(肯定或否定)观察、挖掘出来的特性。特性有:

(1)AB?AC;(2)?BAD??CAD?45?; (3)CD?2DB,(4)?ABC?2?ACB?60?等等。

证明:∵A(4,1),B(7,5),C(?4,7)∴AB?(3,4),AC?(?8,6),AB?5,AC?10 ∵AB?AC??3?8?4?6?0

∴(1)AB?AC,∵AD是?A的平分线; ∴(2)∵?BAD??CAD?45?,平分线定理) ;

∴(3)CD?2DB,∵tan?ABC?tan?60??CDDB?ACAB?10?2(角53?2,

∴(4)?ABC?2?ACB?60?不正确,

第三步,充分利用图形的属性,创造性地数形结合,完成解题。过点D作DE?AB,

交AB于点E,则有?BDE∽?BCA或DE?110AC?等等。又在Rt?ADE中,(可33以口答出)AD?2DE?102。 3