2020届高考数学二轮教师用书:下篇指导二高考客观题“六招秒杀”
展开高考选择题、填空题绝大部分属于低中档题目,一般按由易到难的顺序排列,注意多个知识点的小型综合,渗透各种数学思想和方法,能充分考查灵活应用基础知识解决数学问题的能力.
(1)解题策略:选择题、填空题是属于“小灵通”题,其解题过程“不讲道理”,所以解题的基本策略是充分利用题干所提供的信息作出判断,先定性后定量,先特殊后一般,先间接后直接,另外对选择题可以先排除后求解.
(2)解决方法:选择题、填空题属“小”题,解题的原则是“小”题巧解,“小”题不能大做.主要分直接法和间接法两大类.具体的方法有:直接法,等价转化法,特值、特例法,数形结合法,构造法,对选择题还有排除法(筛选法)等.
直接法
直接法就是利用已知条件、相关公式、公理、定理、法则等通过准确的运算、严谨的推理、合理的验证得出正确的结论.这种策略多用于一些定性的问题,是解题最常用的方法.
[例1] (1)(2019·济南三模)已知点A,B,C在圆x2+y2=1上运动,且AB⊥BC.若点P的坐标为(2,0),则|++|的最大值为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
[解析] B [∵点A,B,C在圆x2+y2=1上,且AB⊥BC,
∴AC为圆的直径.
又点P的坐标为(2,0),
∴+=2=(-4,0).
设B(x,y),则x2+y2=1,且x∈[-1,1],可得=(x-2,y),
则++=(x-6,y).
故|++|=.
因此,当x=-1时,|++|有最大值=7,故选B.]
(2)(2020·启东中学质检)已知M(x0,y0)是双曲线C:-y2=1上的一点,F1,F2是C的两个焦点,若·<0,则y0的取值范围是________________.
[解析] 由题意知a=,b=1,c=,
∴F1(-,0),F2(,0),
∴=(--x0,-y0),=(-x0,-y0).∵·<0,
∴(--x0)(-x0)+y<0,
即x-3+y<0.
∵点M(x0,y0)在双曲线上,
∴-y=1,即x=2+2y,
∴2+2y-3+y<0,
∴-<y0<.
[活学活用1]
(1)棱长为2的正四面体的四个顶点都在同一个球面上,若过该球球心的一个截面如图所示,则图中三角形(正四面体的截面)的面积是( )
A. B.
C. D.
解析:C [
棱长为2的正四面体ABCD的四个顶点都在同一个球面上,若过该球球心的一个截面如图为△ABF,则图中AB=2,E为AB中点,则EF⊥DC,
在△DCE中,DE=EC=,DC=2,
∴EF=,
∴三角形ABF的面积是,故选C.]
(2)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=则f(2 019)的值为( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:C [∵定义在R上的函数f(x)满足f(x)=,
∴f(x+6)=f(x+5)-f(x+4)=f(x+4)-f(x+3)-f(x+4)
=-f(x+3)=-[f(x+2)-f(x-1)]
=-[f(x+1)-f(x)-f(x+1)]=f(x),
∴f(2014)=f(335×6+4)
=f(4)=f(3)-f(2)=f(2)-f(1)-f(2)
=-f(1)=-f(0)+f(-1)=-log21+log22=1.
故选C.]
特值、特例法
特值、特例法是解选择题、填空题的最佳方法之一,适用于解答“对某一集合的所有元素,某种关系恒成立”,这样以全称判断形式出现的题目,其原理是“结论若在某种特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真”,利用“小题小做”或“小题巧做”的解题策略.
当题目已知条件中含有某些不确定的量时,可将题目中变化的不定量选取一些符合条件的特殊值(或特殊函数,特殊角,特殊数列,特殊图形,图形特殊位置,特殊点,特殊方程,特殊模型等)进行处理,从而得出探求的结论.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·=________.
[解析] 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.
[答案] 18
(2)(2019·湛江二模)已知椭圆C1:+y2=1(m>1)与双曲线C2:-y2=1(n>0)的焦点重合,若e1,e2分别为C1,C2的离心率,则( )
A.m>n且e1e2>1 B.m>n且e1e2<1
C.m<n且e1e2>1 D.m<n且e1e2<1
[解析] A [∵椭圆C1:+y2=1(m>1)与双曲线C2:-y2=1(n>0)的焦点重合,
∴满足c2=m2-1=n2+1,
即m2-n2=2>0,∴m2>n2,则m>n,排除C,D
则c2=m2-1<m2,c2=n2+1>n2,
则c<m.c<n,
e1=,e2=,
则e1·e2=·=,
则(e1·e2)2=2·2
=·
=
=
=1+
=1+
=1+>1,
∴e1e2>1,故选A.]
[活学活用2]
(1)已知f(x)=若不等式f(x-1)≥f(x)对一切x∈R恒成立,则a的最大值为( )
A.- B.-1
C.- D.1
解析:B [∵x∈R,f(x-1)≥f(x)恒成立,取x=1代入,得f(0)≥f(1),即0≥a+1,∴a≤-1.由给出的选项知答案为B.]
(2)在平面直角坐标系中,设A,B,C是曲线y=上三个不同的点,且D,E,F分别为BC,CA,AB的中点,则过D,E,F三点的圆一定经过定点________.
解析:曲线y=的对称中心为(1,0),设过对称中心的直线与曲线交于A,B两点,则A,B的中点为对称中心(1,0),所以过D,E,F三点的圆一定经过定点(1,0),故答案为(1,0).
答案:(1,0)
数形结合法
在处理数学问题时,将抽象的数学语言与直观的几何图形有机结合起来,通过对图形或示意图形的观察分析,将数的问题(如解方程、解不等式、判断单调性、求取值范围等)与某些图形结合起来,利用图象的直观性解决问题,这种方法称为数形结合法.
[例3] (1)(2019·山东烟台三模)设拋物线x2=4y的焦点为F,A为拋物线上第一象限内一点,满足|AF|=2,已知P为拋物线准线上任一点,当|PA|+|PF|取得最小值时,△PAF的外接圆半径为________.
[解析] 如图,x2=4y的焦点为F(0,1),准线为y=-1.
设A,P两点坐标分别为(m,n),(x,-1),由题意|AF|=n+1=2,
∴n=1,代入拋物线x2=4y,得m=2.
即A(2,1).
|PA|+|PF|=+,该表达式的几何意义为点(x,0)到点(2,2)和(0,-2)的距离之和,
当三点共线时,距离之和最小,由斜率公式,得=,
∴x=1,
即P(1,-1),
由△PAF的顶点坐标P(1,-1),A(2,1),F(0,1),易知其三边长|PA|=|PF|=,|AF|=2,由余弦定理,得cos∠FPA==,
∴sin∠FPA=.
设△PAF的外接圆半径为R,
由正弦定理,得2R==,
∴R=.
[答案]
(2)已知非零向量a,b,c满足a+b+c=0,若向量a,b的夹角为120°,且|b|=2|a|,则向量a与c的夹角为( )
A.60° B.90°
C.120° D.150°
[解析] B [如图,
因为a与b的夹角为120°,|b|=2|a|,a+b+c=0,所以在△OBC中,BC与CO的夹角为90°,即a与c的夹角为90°.]
[活学活用3]
(1)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=________.
解析:∵f(x)是奇函数,
∴f(x-4)=-f(x)=f(-x),
∴f(x)的图象关于直线x=-2对称,
又f(x-4)=-f(x),∴f(x)=-f(x+4),
∴f(x-4)=f(x+4),∴f(x)周期为8,
作出f(x)的大致函数图象如图:
由图象可知f(x)=m的4个根中,两个关于直线x=-6对称,两个关于直线x=2对称,
∴x1+x2+x3+x4=-6×2+2×2=-8.
答案:-8
(2)已知函数f(x)=ax-x-1(a>0,且a≠1)恰有一个零点,则实数a的取值范围为____________.
解析:
f(x)=ax-x-a(a>0且a≠1)有一个零点等价于:函数y=ax(a>0,且a≠1)与函数y=x+a的图象有一个交点,
由图象可知当0<a<1时两函数只有一个交点,符合条件.
当a>1时(如图2),因为函数y=ax(a>1)的图象过点(0,1),
而直线y=x+a所过的点(0,a),此点一定在点(0,1)的上方,
所以一定有两个交点,
所以实数a的取值范围是0<a<1.
答案:0<a<1
等价转化法
等价转化法就是用直接法求解时,问题中的某一个量很难求,把所求问题等价转化成另一个问题后,这一问题的各个量都容易求,从而使问题得到解决.通过转化,把不熟悉、复杂的问题转化为熟悉、简单的问题.
[例4] (1)
如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,AB=2,AA1=3,点M是BB1的中点,则三棱锥C1AMC的体积为( )
A. B.
C.2 D.2
[解析] A [(方法一)取BC中点D,连接AD.
在正三棱柱ABCA1B1C1中,因为△ABC为正三角形,所以AD⊥BC.
又平面BCC1B1⊥平面ABC,交线为BC,即AD⊥平面BCC1B1,所以点A到平面MCC1的距离就是AD.在正三角形ABC中,AB=2,所以AD=.
又AA1=3,点M是BB1的中点,
又BB1∥平面ACC1A1,点M到平面ACC1A1的距离等于点B到平面ACC1A1的距离,易知正三角形ABC底边AC上的高为,因此,=×3×=.故选A.]
(2)若不等式x2+ax+1≥0对于一切x∈恒成立,则a的最小值为________.
[解析] x2+ax+1≥0⇔ax≥-(x2+1)⇔a≥-.
因为函数f(x)=x+在(0,1)上是减函数,所以当x∈时,f(x)≥f=+2=,
所以max=-,
即a≥-,
即a的最小值是-.
[答案] -
[活学活用4]
(2019·河北唐山三模)已知a=,b=log23,c=log34,则a,b,c的大小关系是( )
A.a<b<c B.b<c<a
C.c<a<b D.c<b<a
解析:C [a==log22=log2<log23=b.
∵==<<=1,
∴c<b.又a=log33=log3>log3=log34=c,
∴c<a<b.]
构造模型法
构造模型法是由题目的条件和结论的特殊性构造出几何体、函数、向量等数学模型,然后在模型中进行推导与运算,达到快速解题的目的.构造模型法是建立在观察联想、分析综合的基础之上的,细致观察题目中数学结构、形式上的特点,通过分析、联想、类比接触过的数学模型,寻找灵感构造具体的数学模型.
[例5] (1)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )
A.1盏 B.3盏
C.5盏 D.9盏
[解析] B [设塔的顶层的灯数为a1,七层塔的总灯数为S7,公比为q,则由题意知S7=381,q=2,
∴S7===381,解得a1=3.]
(2)已知函数f(x)的定义域为R,其图象关于点(1,0)成中心对称,其导函数为f′(x),当x<1时,(x-1)[f(x)+(x-1)f′(x)]>0,则不等式xf(x+1)>f(2)的解集为________.
[解析] 设g(x)=(x-1)f(x),当x<1时,x-1<0,
∴g′(x)=f(x)+(x-1)f′(x)<0,
则g(x)在(-∞,1)内单调递减.
又f(x)的图象关于点(1,0)成中心对称,
∴f(x+1)的图象关于点(0,0)成中心对称,
则f(x+1)是奇函数.
令h(x)=g(x+1)=xf(x+1),
∴h(x)为R上的偶函数,且在(-∞,0)上递减,
∴在(0,+∞)上递增.
∵h(1)=f(2),
∴xf(x+1)>f(2)⇔h(x)>h(1),
即|x|>1,解得x>1或x<-1.
[答案] (-∞,-1)∪(1,+∞)
(3)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________.
[解析] 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,
所以R=,故球O的体积V==π.
[答案] π
[活学活用5]
(1)已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,且对∀x∈R,均有f(x)>f′(x),则有( )
A.e2 020f(-2 020)<f(0),f(2 020)>e2 020f(0)
B.e2 020f(-2 020)<f(0),f(2 020)<e2 020f(0)
C.e2 020f(-2 020)>f(0),f(2 020)>e2 020f(0)
D.e2 020f(-2 020)>f(0),f(2 020)<e2 020f(0)
解析:D [构造函数g(x)=,
则g′(x)==,
∵∀x∈R,均有f(x)>f′(x),并且ex>0,
∴g′(x)<0,
∴函数g(x)=在R上单调递减,
∴g(-2 020)>g(0),g(2 020)<g(0),即>f(0),<f(0),也就是e2 020f(-2 020)>f(0),f(2 020)<e2 020f(0).故选D.]
(2)已知函数f(x)是定义在R上的奇函数,若g(x)=f(x+1)+5,g′(x)为g(x)的导函数,对∀x∈R,总有g′(x)>2x,则g(x)<x2+4的解集为________.
解析:∵f(x)是定义在R上的奇函数,
∴f(x)的图象过原点.
又g(x)=f(x+1)+5,
∴g(x)的图象过点(-1,5).
令h(x)=g(x)-x2-4,
∴h′(x)=g′(x)-2x.
∵对∀x∈R,总有g′(x)>2x,
∴h(x)在R上是增函数,
又h(-1)=g(-1)-1-4=0,
∴g(x)<x2+4的解集为(-∞,-1).
答案:(-∞,-1)
排除法(针对选择题)
数学选择题的解题本质就是去伪存真,舍弃不符合题目要求的选项,找到符合题意的正确结论.排除法(又叫筛选法)就是通过观察分析或推理运算各项提供的信息或通过特例,对于错误的选项,逐一剔除,从而获得正确的结论.
[例6] (1)(2020·苏州调研)根据下面给出的2004年至2013年我国二氧化硫排放量(单位:万吨)柱形图.以下结论不正确的是( )
A.逐年比较,2008年减少二氧化硫排放量的效果最显著
B.2007年我国治理二氧化硫排放显现成效
C.2006年以来我国二氧化硫年排放量呈减少趋势
D.2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份正相关
[解析] D [从2006年,将每年的二氧化硫排放量与前一年作差比较,得到2008年二氧化硫排放量与2007年排放量的差最大,A选项正确;2007年二氧化硫排放量较2006年降低了很多,B选项正确;虽然2011年二氧化硫排放量较2010年多一些,但自2006年以来,整体呈递减趋势,即C选项正确;自2006年以来我国二氧化硫年排放量与年份负相关,D选项错误,故选D.]
(2)(2020·大连质检)函数f(x)=cos x(-π≤x≤π且x≠0)的图象可能为( )
[解析] D [∵f(x)=cos x,
∴f(-x)=-f(x),
∴f(x)为奇函数,排除A,B;当x→π时,f(x)<0,排除C.故选D.]
[活学活用6]
(1)(2020·正定模拟)函数y=的部分图象大致为( )
解析:C [根据函数的性质研究函数图象,利用排除法求解.令函数f(x)=,其定义域为{x|x≠2kπ,k∈Z},
又f(-x)===-f(x),所以f(x)=为奇函数,其图象关于原点对称,故排除B;因为f(1)=>0,f(π)==0,故排除A,D,选C.]
(2)(2020·银川模拟)若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是( )
A.a+<<log2(a+b)
B.<log2(a+b)<a+
C.a+<log2(a+b)<
D.log2(a+b)<a+<
解析:B [由题意知a>1,0<b<1,所以<1,
log2(a+b)>log22=1,排除C,D,2a+>a+>a+b⇒a+>log2(a+b),所以选B.]