2022年高考数学大二轮总复习 增分策略 第二篇 第2讲 填空题的解法技巧
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1、2022年高考数学大二轮总复习 增分策略 第二篇 第2讲 填空题的解法技巧 题型概述 填空题是一种只要求写出结论,不要求解答过程的客观性试题,有小巧灵活、覆盖面广、跨度大等特点,突出考查准确、严谨、灵活运用知识的能力. 由于填空题不像选择题那样有备选提示,不像解答题那样有步骤得分,所填结果必须准确、规范,因此得分率较低,解答填空题的第一要求是“准”,然后才是“快”、“巧”,要合理灵活地运用恰当的方法,不可“小题大做”. 方法一 直接法 直接法就是直接从题设出发,利用有关性质或结论,通过巧妙地变形,直接得到结果的方法.要善于透过现象抓本质,有意识地采取灵活、简捷的方法解决问题.直接法
2、是求解填空题的基本方法. 例1 (1)(xx·湖南)在一次马拉松比赛中,35名运动员的成绩(单位:分钟)的茎叶图如图所示 若将运动员按成绩由好到差编为1~35号,再用系统抽样方法从中抽取7人,则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数是________. (2)(xx·北京)在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则=________. 解析 (1)由题意知,将1~35号分成7组,每组5名运动员,落在区间[139,151]上的运动员共有4组,故由系统抽样法知,共抽取4名. (2)由余弦定理: cos A===,∴sin A=, cos C===,∴sin C=, ∴==1.
3、 答案 (1)4 (2)1 思维升华 利用直接法求解填空题要根据题目的要求灵活处理,多角度思考问题,注意一些解题规律和解题技巧的灵活应用,将计算过程简化从而得到结果,这是快速准确地求解填空题的关键. 跟踪演练1 (1)(xx·韶关联考)已知椭圆+y2=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在椭圆上,则|PF1|·|PF2|的最大值是________. (2)已知方程x2+3ax+3a+1=0(a>2)的两根tan α,tan β,且α,β∈(-,),则α+β=________. 方法二 特例法 当填空题已知条件中含有某些不确定的量,但填空题的结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一
4、个定值时,可以将题中变化的不定量选取一些符合条件的恰当特殊值(特殊函数,特殊角,特殊数列,图形特殊位置,特殊点,特殊方程,特殊模型等)进行处理,从而得出待求的结论.这样可大大地简化推理、论证的过程. 例2 (1)如图所示,在平行四边形ABCD中,AP⊥BD,垂足为P,且AP=3,则·=_____________________________________. (2)已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4=________. 解
5、析 (1)把平行四边形ABCD看成正方形, 则点P为对角线的交点,AC=6,则·=18. (2)此题考查抽象函数的奇偶性,周期性,单调性和对称轴方程,条件多,将各种特殊条件结合的最有效方法是把抽象函数具体化.根据函数特点取f(x)=sinx, 再由图象可得(x1+x2)+(x3+x4)=(-6×2)+(2×2)=-8. 答案 (1)18 (2)-8 思维升华 求值或比较大小等问题的求解均可利用特殊值代入法,但要注意此种方法仅限于求解结论只有一种的填空题,对于开放性的问题或者有多种答案的填空题,则不能使用该种方法求解. 跟踪演练2 (xx·课标全国Ⅰ)若函数f(x)=xln(x+
6、)为偶函数,则a=________. 方法三 数形结合法 对于一些含有几何背景的填空题,若能根据题目中的条件,作出符合题意的图形,并通过对图形的直观分析、判断,即可快速得出正确结果.这类问题的几何意义一般较为明显,如一次函数的斜率和截距、向量的夹角、解析几何中两点间距离等,求解的关键是明确几何含义,准确规范地作出相应的图形. 例3 (1)已知点P(x,y)的坐标x,y满足则x2+y2-6x+9的取值范围是________________________________________________________________________. (2)已知函数f(x)=x|x-2|
7、,则不等式f(-x)≤f(1)的解集为________. 解析 (1)画出可行域如图,所求的x2+y2-6x+9=(x-3)2+y2是点Q(3,0)到可行域上的点的距离的平方,由图形知最小值为Q到射线x-y-1=0(x≥0)的距离d的平方, ∴d=()2=()2=2. 最大值为点Q到点A的距离的平方,∴d=16. ∴取值范围是[2,16]. (2)函数y=f(x)的图象如图,由不等式f(-x)≤f(1)知,-x≤+1,从而得到不等式f(-x)≤f(1)的解集为[-1,+∞). 答案 (1)[2,16] (2)[-1,+∞) 思维升华 数形结合法可直观快捷得到问题的结论,充分应用了
8、图形的直观性,数中思形,以形助数.数形结合法是高考的热点,应用时要准确把握各种数式和几何图形中变量之间的关系. 跟踪演练3 (1)(xx·山西大学附中月考)若方程x3-3x=k有3个不等的实根,则常数k的取值范围是_________________________________________________________. (2)(xx·兰州一中期中)设函数f(x)=若f(-4)=f(0),f(-2)=-2,则函数y=g(x)=f(x)-x的零点个数为________. 方法四 构造法 构造型填空题的求解,需要利用已知条件和结论的特殊性构造出新的数学模型,从而简化推理与计算过程,
9、使较复杂的数学问题得到简捷的解决,它来源于对基础知识和基本方法的积累,需要从一般的方法原理中进行提炼概括,积极联想,横向类比,从曾经遇到过的类似问题中寻找灵感,构造出相应的函数、概率、几何等具体的数学模型,使问题快速解决. 例4 (1)如图,已知球O的球面上有四点A,B,C,D,DA⊥平面ABC,AB⊥BC,DA=AB=BC=,则球O的体积等于________. (2),,(其中e为自然对数的底数)的大小关系是________________. 解析 (1)如图,以DA,AB,BC为棱长构造正方体,设正方体的外接球球O的半径为R,则正方体的体对角线长即为球O的直径,所以|CD|==2R,
10、所以R=,故球O的体积V==π.
(2)由于=,=,=,故可构造函数f(x)=,于是f(4)=,f(5)=,f(6)=.
而f′(x)=()′==,令f′(x)>0得x<0或x>2,即函数f(x)在(2,+∞)上单调递增,因此有f(4) 11、n∥β.
能推得m∥n的条件是________.
方法五 归纳推理法
做关于归纳推理的填空题的时候,一般是由题目的已知可以得出几个结论(或直接给出了几个结论),然后根据这几个结论可以归纳出一个更一般性的结论,再利用这个一般性的结论来解决问题.归纳推理是从个别或特殊认识到一般性认识的推演过程,这里可以大胆地猜想.
例5 (1)(xx·陕西)观察分析下表中的数据:
多面体
面数(F)
顶点数(V)
棱数(E)
三棱柱
5
6
9
五棱锥
6
6
10
立方体
6
8
12
猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是_____________________ 12、________.
(2)用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:
按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为________.
解析 (1)观察F,V,E的变化得F+V-E=2.
(2)观察题图①,共有8根火柴,以后依次增加6根火柴,即构成首项为8,公差为6的等差数列,所以,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为6n+2.
答案 (1)F+V-E=2 (2)6n+2
思维升华 归纳推理法主要用于与自然数有关的结论,这类问题是近几年高考的热点,解题的关键在于找准归纳对象及其规律,如数列中项与项数之间的对应关系.
跟踪演练5 观察下列各个等式:
13=1;
23=3+5;
33 13、=7+9+11;
43=13+15+17+19;
…
若某数m3按上述规律展开后,发现等式右边含有“2 016”这个数,则m=________.
方法六 正反互推法
多选型问题给出多个命题或结论,要求从中选出所有满足条件的命题或结论.这类问题要求较高,涉及图形、符号和文字语言,要准确阅读题目,读懂题意,通过推理证明,命题或结论之间互反互推,相互印证,也可举反例判断错误的命题或结论.
例6 已知f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=log2(x+1),给出下列命题:①f(2 013)+f(-2 014)的值为0;②函数f 14、(x)在定义域上为周期是2的周期函数;③直线y=x与函数f(x)的图象有1个交点;④函数f(x)的值域为(-1,1).其中正确的命题序号有________.
解析 根据题意,可在同一坐标系中画出直线y=x和函数f(x)的图象如下:
根据图象可知①f(2 013)+f(-2 014)=0正确,②函数f(x)在定义域上不是周期函数,所以②不正确,③根据图象确实只有一个交点,所以正确,④根据图象,函数f(x)的值域是(-1,1),正确.
答案 ①③④
思维升华 正反互推法适用于多选型问题,这类问题一般有两种形式,一是给出总的已知条件,判断多种结论的真假;二是多种知识点的汇总考查,主要覆盖 15、考点功能.两种多选题在处理上不同,前者需要扣住已知条件进行分析,后者需要独立利用知识逐项进行判断.利用正反互推结合可以快速解决这类问题.
跟踪演练6 给出以下命题:
①双曲线-x2=1的渐近线方程为y=±x;
②命题p:“∀x∈R+,sin x+≥2”是真命题;
③已知线性回归方程为 =3+2x,当变量x增加2个单位,其预报值平均增加4个单位;
④设随机变量ξ服从正态分布N(0,1),若P(ξ>1)=0.2,则P(-1<ξ<0)=0.6;
⑤已知+=2,+=2,+=2,+=2,依照以上各式的规律,得到一般性的等式为+=2(n≠4).
则正确命题的序号为________(写出所有正 16、确命题的序号).
知识方法总结 六招拿下填空题:
(一)直接法 (二)特例法 (三)数形结合法 (四)构造法
(五)归纳推理法 (六)正反互推法
填空题突破练
A组 专题通关
1.已知集合A={x,xy,lg(xy)},B={0,|x|,y},若A=B,则x=________,y=________.
2.已知函数f(x)=若关于x的函数g(x)=f(x)-m有两个零点,则实数m的取值范围是________.
3.已知函数f(x)=sin(x+)(x>0)的图象与x轴的交点从左到右依次为(x1,0),(x2,0),(x3,0),…,则数列{xn}的前4项和为________.
17、4.(xx·杭州外国语学校期中)设a>0,在二项式(a-)10的展开式中,含x的项的系数与含x4的项的系数相等,则a的值为________.
5.已知P为抛物线y2=4x上一个动点,Q为圆x2+(y-4)2=1上一个动点,那么点P到点Q的距离与点P到抛物线的准线距离之和的最小值是________.
6.已知a=ln-,b=ln-,c=ln-,则a,b,c的大小关系为________.
7.观察下列不等式:
1+<
1++<
1+++<
……
照此规律,第五个不等式为_____________________________________________.
8.若函数f(x) 18、的定义域是R,f(0)=2,对任意的x∈R,f(x)+f′(x)>1,则不等式ex·f(x)>ex+1的解集是________.
9.(xx·珠海模拟)已知函数f(x)=()x-sin x,则f(x)在[0,2π]上的零点个数为________.
10.整数数列{an}满足an+2=an+1-an(n∈N*),若此数列的前800项的和是2 013,前813项的和是2 000,则其前2 014项的和为________.
11.设命题p:≤0,命题q:x2-(2a+1)x+a(a+1)<0,若p是q的充分不必要条件,则实数a的取值范围是________.
12.(xx·山东)执行下边的程序 19、框图,输出的T的值为________.
B组 能力提高
13.已知函数f(x)是定义在实数集R上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x都有xf(x+1)=(1+x)f(x),则f()=________.
14.已知O是坐标原点,点M的坐标为(2,1),若点N(x,y)为平面区域上的一个动点,则·的最大值是________.
15.设函数f(x)=则f[f(-1)]=________.若函数g(x)=f(x)-k存在两个零点,则实数k的取值范围是________.
16.已知a、b为不垂直的异面直线,α是一个平面,则a、b在α上的投影有可能是:①两条平行直线;②两条互相垂直的直线;③ 20、同一条直线;④一条直线及其外一点.
在上面的结论中,正确结论的序号是________.(写出所有正确结论的序号)
学生用书答案精析
第2讲 填空题的解法技巧
跟踪演练1 (1)8 (2)-π或
解析 (1)由椭圆的定义知|PF1|+|PF2|=4,
∴|PF1|·|PF2|≤()2=8,(当且仅当|PF1|=|PF2|时取等号)
∴|PF1|·|PF2|的最大值是8.
(2)由已知可得tan α+tan β=-3a,
tan αtan β=3a+1,
tan(α+β)===1,
因为α,β∈(-,),
所以-π<α+β<π,
所以α+β=-π或.
跟踪演练2 1
21、解析 ∵f(1)=f(-1),
∴ln(1+)+ln(-1+)=0,
∴ln a=0,∴a=1.
经验证a=1符合题意.
跟踪演练3 (1)(-2,2) (2)3
解析 (1)设f(x)=x3-3x,令f′(x)=3x2-3=0,得x=±1,当x<-1时,函数f(x)单调递增,当-1 22、4,c=2.
于是,f(x)=
在同一直角坐标系内,作出函数y=f(x)与函数y=x的图象,知它们有3个交点,即函数g(x)有3个零点.
跟踪演练4 ①③
解析 构建长方体模型,如图,观察选项特点,可优先判断条件②:取平面α为平面ADD′A′,平面β为平面ABCD,则直线m为直线AD.
因为m∥γ,故可取平面γ为平面A′B′C′D′,
因为n⊂γ且n∥β,故可取直线n为直线A′B′.
则直线AD与直线A′B′为异面直线,故m与n不平行.
对于①:α、β取②中平面,取平面γ为平面BCC′B′,可取直线n为直线BC,故可推得m∥n;
对于③:α,β取②中平面,取γ为平面AB′ 23、C′D,
取直线n为直线B′C′,故可推得结论.
跟踪演练5 45
解析 某数m3按上述规律展开后,等式右边为m个连续奇数的和,由于前4行的最后一个数分别为1=12+0,5=22+1,11=32+2,19=42+3,所以m3的最后一个数为m2+(m-1),因为当m=44时,m2+(m-1)=1 979,当m=45时,m2+(m-1)=2 069,所以要使等式右边含有“2 016”这个数,则m=45.
跟踪演练6 ①③⑤
解析 ①由-x2=0可以解得双曲线的渐近线方程为y=±x,正确.
②命题不能保证sin x,为正,故错误;
③根据线性回归方程的含义正确;
④P(ξ>1)=0. 24、2,
可得P(ξ<-1)=0.2,
所以P(-1<ξ<0)=P(-1<ξ<1)=0.3,故错误;
⑤根据验证可知得到一般性的等式是正确的.
填空题突破练
1.-1 -1
解析 由A=B知需分多种情况进行讨论,
由lg(xy)有意义,则xy>0.
又0∈B=A,则必有lg(xy)=0,即xy=1.
此时,A=B,即{0,1,x}={0,|x|,y}.
∴或解得x=y=1或x=y=-1.当x=y=1时,
A=B={0,1,1}与集合元素的互异性矛盾,应舍去;
当x=y=-1时,
A=B={0,-1,1}满足题意,故x=y=-1.
2.(1,2]
解析 g(x)=f(x 25、)-m有两个零点等价于函数f(x)与函数y=m的图象有两个交点,作出函数的图象如图,由图可知m的取值范围是(1,2].
3.26
解析 令f(x)=sin(x+)=0,
则x+=kπ(k∈N*),
∴x=3k-1(k∈N*),
∴x1+x2+x3+x4=3(1+2+3+4)-4=26.
4.1
解析 Tk+1=C(-)ka10-k,
令k=2时,x的系数为Ca8,令k=8时,x4的系数为Ca2,∴Ca8=Ca2,即a=1,故答案为1.
5.-1
解析 点P到抛物线的准线距离等于点P到抛物线焦点F(1,0)的距离.圆心坐标是(0,4),圆心到抛物线焦点的距离为,即圆上的点 26、Q到抛物线焦点的距离的最小值是-1,这个值即为所求.
6.a>b>c
解析 令f(x)=ln x-x,则f′(x)=-1=.
当0<x<1时,f′(x)>0,
即函数f(x)在(0,1)上是增函数.
∵1> >>>0,
∴a>b>c.
7.1+++++<
8.{x|x>0}
解析 构造函数g(x)=ex·f(x)-ex-1,求导得到g′(x)=ex·f(x)+ex·f′(x)-ex=ex[f(x)+f′(x)-1].
由已知f(x)+f′(x)>1,可得g′(x)>0,所以g(x)为R上的增函数.又g(0)=e0·f(0)-e0-1=0,所以ex·f(x)>ex+1,即g( 27、x)>0的解集为{x|x>0}.
9.2
解析 因为函数f(x)=()x-sin x,则
f(x)在[0,2π]上的零点个数等于函数y=()x与函数y=sin x在区间[0,2π]内的交点的个数,在同一坐标系中画出上述两个函数的图象如图所示,由图象可知,两函数在区间[0,2π]内有两个不同的交点,所以函数f(x)在[0,2π]上的零点个数为2.
10.987
解析 a3=a2-a1,a4=a3-a2,a5=a4-a3,a6=a5-a4,a7=a6-a5,…,∴a1=a7,a2=a8,a3=a9,a4=a10,a5=a11,…,{an}是以6为周期的数列,且有a1+a2+a3+a4 28、+a5+a6=0,S800=a1+a2=2 013,S813=a1+a2+a3=2 000,a3=-13,
∴
∴a2=1 000,S2 014=a1+a2+a3+a4=a2+a3=1 000+(-13)=987.
11.[0,)
解析 由≤0,得≤x<1;
由x2-(2a+1)x+a(a+1)<0,得a 29、,∴f()=-f(-),
故f()=0,
又令x=可得f()=f(),
∴f()=0,同理可得f()=0.
14.3
解析 ·=2x+y,如图:当直线2x+y=z经过点(1,1)时,达到最大值,zmax=3.
15.-2 (0,1]
解析 f[f(-1)]=f(4-1)=f()=log2=-2.
令f(x)-k=0,即f(x)=k,
设y=f(x),y=k,画出图象,如图所示,函数g(x)=f(x)-k存在两个零点,即y=f(x)与y=k的图象有两个交点,由图象可得实数k的取值范围为(0,1].
16.①②④
解析 用正方体ABCD-A1B1C1D1实例说明A1D1与BC1在平面ABCD上的投影互相平行,AB1与BC1在平面ABCD上的投影互相垂直,BC1与DD1在平面ABCD上的投影是一条直线及其外一点,故①②④正确.
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