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1、
數(shù)學高考10招(2) 就地取材 無中生有
●計名釋義
這一招是專門對付開放題的.
開放題有兩種類型:一是開放條件;二是開放結論.
條件開放的試題,結論明確、解題方向清楚,但條件不足,也就是條件不充分,屬于“必要不充分”的題型,我們的任務是補充能使結論成立的充分條件.
反之,結論開放的試題,條件充分,但結論不明確.我們的任務則是補充必要條件.
●典例示計
【例1】以下是武漢市某次高中調(diào)考中的一道數(shù)列題:
等差數(shù)列的前n項和為Sn,若(a1+a3)2=9,an<0(),則S10等于( )
這道題從正面解,你會發(fā)現(xiàn)無論走哪條路,都“差條件
2、”,陷入欲進不得,欲罷不忍的困境.可是,你是否想到,也可以把選項作條件來用呢?
【解析】由于時恒有an<0,必S10<0,排除A、C;設若S10= -13,即有
10a1+109d=-13,那么a1+d=. (1)
但由(a1+a3)2=9,an<0可得a1+a3= -3,也就是a1+ d= (2)
(1)-(2):d=,于是d>0,這與時恒有an<0矛盾,故排除D,選B.
本解使用的,正是“就地取材”的計策.如果你感到題干中的“條件不夠”,陷入“山窮水復疑無路”的困境,不妨在選項中就地發(fā)現(xiàn)“柳暗花明又一村”.
那么,什么又是“無中生有”呢?請看
【例2】06年湖南卷
3、的文科10題:
如圖,OM∥AB,點P在由射線OM,線段OB幾AB的延長線圍成的陰影區(qū)域內(nèi)(不含邊界),且OP=x0A+yOB,則實數(shù)對(x,y)可以是 ( )
【解析】如圖,設向量OP符合要求.過P作
PA1∥AB,交OA于A1,OB于B1,令
,顯然0<k<1.
再令,∵點P在A1B1的延長線上,
必λ>1.于是
.于是
.
由(1)知x<0,排除A;由(1)+(2)得:x+y=k∈(0,1),排除B,D,∴選C.
為了解題的需要,我們不僅添加了輔助線,還引入了k,λ這些參變量,這都是“無中生有”;又
4、為了免除繁雜的計算,我們又在選項中“就地取材”. 再請看
【例3】06年湖南卷的理科15題:
如圖,OM∥AB,點P在由射線OM,線段OB幾AB的延長線圍成的陰影區(qū)域內(nèi)(不含邊界),且OP=x0A+yOB,則x的取值范圍是
當時,y的取值范圍是
【解析】同上題解法,得:
由于k∈(0,1)且λ>1,∴x<0.即
當時,∵x+y=k,∴y=k-x=k+∈().
【評注】咋一看湖南這兩道題,的確有“樹高蔭深,叫樵夫難以下手”之感。因為僅憑現(xiàn)有圖形,是無論如何也難以找到正確答案的。唯一可行之路,就是“無中生有”了,于是筆者按要求隨意畫一條向量(即解圖中的OP)試試看,又想到關于向量
5、的問題多能用平移解決,在作出平行線PA1后,已是豁然開朗,成竹在胸了.這難道不是“無中生有”的神奇麼?
例4題圖
【例4】如圖所示,在正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,
E、F、G、H分別是棱CC1,C1D1,D1D,DC的中點,N是BC
中點,點M在四邊形EFGH及其內(nèi)部運動,則M只要滿足條件
時,就有MN∥平面B1BDD1(請?zhí)钌夏阏J為正確的一
個條件即可,不必考慮全部可能情況).
【思考】顯然HN∥BD,即得HN∥平面B1BDD1,
為使點M在平面EFGH內(nèi)運動時總有B1BDD1∥MN,只需過HN
作平面,使之平行于平面在平面B1BDD1,將線面平
6、行的問題轉化
為面面平行的問題.
【解析】連FH,當點M在HF上運動時,恒有
MN∥平面B1BDD1證明如下:連 NH ,HF,BD,B1D1,
且平面NHF交B1C1于P.則NH ∥BD,HF∥BB1,故
平面PNHF∥平面BB1D1D.MN平面PNHF,
∴MN∥平面B1BDD1
【例5】 知F(x)是二次項系數(shù)為負數(shù)的二次函數(shù),
且對于任何x∈R,f(2-x)=f(2+x)總成立,問f(1-2x2)與
f(1+2x-x2)滿足什么條件時,才能使-2
7、類討論.
【解答】 由題設知:函數(shù)f(x)的圖象是開口向下且對稱軸為直線x=2的拋物線.
故函數(shù)f(x)在上是增函數(shù);在上是減函數(shù).
∵1-2x2≤1<2,1+2x-x2=-(x-1)2+2≤2,∴1-2x2∈,1+2x-x2∈.
當f(1-2x2)0,解得x<-2或x>0,不能使-2f(1+2x-x2)時,1-2x2>1+2x-x2,
即x2+2x<0,解得-2
8、∴當f(1-2x2)>f(1+2x-x2)時,才能使-2
9、Δ=112+168=249不是完全平方數(shù).∴符合條件的m不存在.
綜上所述,能構造出滿足條件①,②,③的等比數(shù)列,該自然數(shù)m=3,數(shù)列的通項公式為:
.
【例6】 將二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c對應于一次函數(shù)g(x)=2ax+b.
(1)求f(x)=x2+2x+1對應的一次函數(shù)g(x).
(2)觀察后請寫出這個對應法則.
(3)可以用g(x)的某些性質來研究f(x)的性質:當g(x)>0時,對應的f(x)的性質有哪些?
(4)你還能研究另外的某些性質嗎?
(5)設g(x)=x,寫出與g(x)對應的f(x)的三個不同的解析式.
【思考】 本例是結論開放型試題,解
10、題時要求根據(jù)已知條件將結論(必要條件)補充完整.f(x)與g(x)是什么關系?我們?nèi)菀子蒮′(x)=2ax+b,知f′(x)=g(x),可見,只有當g(x)=f′(x)時,才有可能用g(x)的性質來研究f(x)的某些性質.
【解答】 (1)∵a=1,b=2,∴g(x)=2x+2.
(2)①g(x)的一次項系數(shù)是f(x)的二次項系數(shù)與其次數(shù)的積;
②g(x)的常數(shù)項等于f(x)的一次項系數(shù).
(3)g(x)>0,即2ax+b>0,當a>0時,x>-,而x=-是f(x)的對稱軸,故這時f(x)是單調(diào)增函數(shù);a<0時,x<-,f(x)仍為單調(diào)增函數(shù)(前者單調(diào)區(qū)間為.后者單調(diào)區(qū)間為).
11、(4)當g(x)<0時,f(x)是單調(diào)減函數(shù)(請仿照(3)證明之).
(5)g(x)=x時,2ax+b=x,知a=,b=0.只須在f(x)=ax2+bx+c中,命a=,b=0,c取任意值即可,如f(x)= x2+1,f(x)=x2+,f(x)= x2+5.
【小結】 指導開放題解法的理論依據(jù)是充分必要條件,即若AB,則稱A為B的充分條件,B為A的必要條件.
●考前預演
第1題圖
1.如圖所示,在四棱錐P—ABCD中,O為CD上的動點,
四邊形ABCD滿足條件 時,VP—AOB恒為定
值(寫出你認為正確的一個條件即可).
2.對于x∈R,試確定y=的所有可能的值.
3.已知|a|=3,|b|=2,a與b的夾角為120,當k為何值時,
(1)ka-b與a-kb垂直?
(2)|ka-2b|取得最小值?
4.已知圓O′過定點A(0,P)(P>0),圓心O′在拋物線x2=2Py上運動,MN為圓O′在x軸上截得的弦,令|AM|=d1,|AN|=d2,∠MAN=θ.
(1)當O′運動時,|MN|是否有變化,并證明你的結論;
(2)求的最大值,并求取得最大值的θ的值.