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2017年高考数学知识方法专题11《数学方法第50练关于计算过程的再优化》

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2017年高考数学知识方法专题11《数学方法第50练关于计算过程的再优化》文字介绍:第50练　关于计算过程的再优化[题型分析·高考展望]　中学数学的运算包括数的计算，式的恒等变形，方程和不等式同解变形，初等函数的运算和求值，各种几何量的测量与计算，求数列和函数、定积分、概率、统计的初步计算等.《高中数学新课程标准》所要求的数学能力中运算求解能力更为基本，运算求解能力指的是要求学生会根据法则、公式进行正确运算、变形和数据处理，能根据问题的条件，寻找与设计合理、简捷的运算途径；能根据要求对数据进行估计和近似计算.运算求解能力是思维能力和运算技能的结合.运算包括对数字的计算、估值和近似计算，对式子的组合变形与分解变形，对几何图形各几何量的计算求解等.数学运算，都是依据相应的概念、法则、性质、公式等基础知识进行的，尤其是概念，它是思维的形式，只有概念明确、理解透彻，才能作出正确的判断及合乎逻辑的推理.计算法则是计算方法的程序化和规则化，对法则的理解是计算技能形成的前提.高考命题对运算求解能力的考查主要是针对算法、推理及以代数运算为主的考查.因此在高中数学中，对于运算求解能力的培养至关重要.提高数学解题能力，首先是提高数学的运算求解能力，可以从以下几个方面入手：1.培养良好的审题习惯.2.培养认真计算的习惯.3.培养一些常用结论的记忆的能力，记住一些常用的结论，比如数列求和的公式12＋22＋32＋…＋n2＝n(n＋1)(2n＋1)，三角函数中的辅助角公式asinx＋bcosx＝sin(x＋θ)等等.4.加强运算练习是提高基本运算技能的有效途径，任何能力都是有计划、有目的地训练出来的，提高基本运算技能也必须加强练习、严格训练.5.提高运算基本技能，必须要提高学生在运算中的推理能力，这就首先要清楚运算的定理及相关理论.6.增强自信是解题的关键，自信才能自强，在数学解题中，自信心是相当重要的.高考必会题型题型一　化繁为简，优化计算过程例1　过点(，0)引直线l与曲线y＝相交于A，B两点，O为坐标原点，当△AOB的面积取最大值时，直线l的斜率等于(　　)A.B.－C.±D.－答案　B解析　由y＝得，x2＋y2＝1(y≥0)，设直线方程为x＝my＋，m<0(m≥0不合题意)，代入x2＋y2＝1(y≥0)，整理得，(1＋m2)y2＋2my＋1＝0，设A(x1，y1)，B(x2，y2)，则y1＋y2＝－，y1y2＝，则△AOB的面积为×|y1－y2|＝|y1－y2|，因为|y1－y2|＝＝＝＝＝≤＝，当且仅当＝，即m2－1＝2，m＝－时取等号.此时直线方程为x＝－y＋，即y＝－x＋，所以直线的斜率为－.点评　本题考查直线与圆的位置关系以及三角形的面积公式，先设出直线方程x＝my＋，表示出△AOB的面积，然后探讨面积最大时m的取值，得到直线的斜率.题型二　运用概念、性质等优化计算过程例2　已知椭圆C：＋＝1(a>b>0)的左焦点为F，C与过原点的直线相交于A，B两点，连接AF，BF.若|AB|＝10，|AF|＝6，cos∠ABF＝，则C的离心率e＝________.答案　解析　如图，设|BF|＝m，由题意知，m2＋100－2×10mcos∠ABF＝36，解得m＝8，所以△ABF为直角三角形，所以|OF|＝5，即c＝5，由椭圆的对称性知|AF′|＝|BF|＝8(F′为右焦点)，所以a＝7，所以离心率e＝.点评　熟练掌握有关的概念和性质是快速准确解决此类题目的关键.题型三　代数运算中加强“形”的应用，优化计算过程例3　设b>0，数列{an}满足a1＝b，an＝(n≥2).(1)求数列{an}的通项公式；(2)证明：对于一切正整数n，an≤＋1.(1)解　由a1＝b>0，知an＝>0，＝＋·.令An＝，A1＝，当n≥2时，An＝＋An－1＝＋＋…＋＋A1＝＋＋…＋＋.①当b≠2时，An＝＝；②当b＝2时，An＝.综上，an＝(2)证明　当b≠2时，(2n＋1＋bn＋1)＝(2n＋1＋bn＋1)(bn－1＋2bn－2＋…＋2n－1)＝2n＋1bn－1＋2n＋2bn－2＋…＋22n＋b2n＋2b2n－1＋…＋2n－1bn＋1＝2nbn(＋＋…＋＋＋＋…＋)>2nbn(2＋2＋…＋2)，＝2n·2nbn＝n·2n＋1bn，∴an＝<＋1.当b＝2时，an＝2＝＋1.综上所述，对于一切正整数n，an≤＋1.点评　结合题目中an的表达式可知，需要构造an新的形式＝＋·，得到新的数列，根据新数列的形式求和；不等式的证明借用放缩完成.高考题型精练1.已知函数f(x)＝的定义域是一切实数，则m的取值范围是()A.0}，则f(10x)>0的解集为(　　)A.{x|x<－1或x>lg2}B.{x|－1－lg2}D.{x|x<－lg2}答案　D解析　由题意知，一元二次不等式f(x)>0的解集为(－1，)，即－1<10x<⇒x<－lg2.4.设函数f(x)＝则当x>0时，f(f(x))表达式的展开式中常数项为(　　)A.－20B.20C.－15D.15答案　A解析　当x>0时，f[f(x)]＝(－＋)6＝(－)6的展开式中，常数项为C()3(－)3＝－20.5.在△ABC中，若＝，则(　　)A.A＝CB.A＝BC.B＝CD.以上都不正确答案　C解析　∵＝＝，∴sinBcosC－cosBsinC＝0.∴sin(B－C)＝0.又∵－π0，b>0)，O为坐标原点，离心率e＝2，点M(，)在双曲线上.(1)求双曲线方程；(2)若直线l与双曲线交于P、Q两点，且OP·OQ＝0，求＋的值.解　(1)∵e＝2，∴c＝2a，b2＝c2－a2＝3a2，∴双曲线方程为－＝1，即3x2－y2＝3a2，∵点M(，)在双曲线上，∴15－3＝3a2，∴a2＝4，∴所求双曲线方程为－＝1.(2)设直线OP的方程为y＝kx(k≠0)，联立－＝1得∴|OP|2＝x2＋y2＝.∵OP·OQ＝0，∴直线OQ的方程为y＝－x，同理可得|OQ|2＝，∴＋＝＝＝.11.已知数列{an}中，an＝1＋(n∈N*，a∈R且a≠0).(1)若a＝－7，求数列{an}中的最大项和最小项的值；(2)若对任意的n∈N*，都有an≤a6成立，求a的取值范围.解　(1)∵an＝1＋(n∈N*，a∈R，且a≠0)，又a＝－7，∴an＝1＋(n∈N*).结合函数f(x)＝1＋的单调性，可知1＞a1＞a2＞a3＞a4，a5＞a6＞a7＞…＞an＞1(n∈N*).∴数列{an}中的最大项为a5＝2，最小项为a4＝0.(2)an＝1＋＝1＋，已知对任意的n∈N*，都有an≤a6成立，结合函数f(x)＝1＋的单调性，可知5＜＜6，即－10＜a＜－8.12.若正数x，y满足x＋2y＋4＝4xy，且不等式(x＋2y)a2＋2a＋2xy－34≥0恒成立，求实数a的取值范围.解　∵正实数x，y满足x＋2y＋4＝4xy，即x＋2y＝4xy－4.不等式(x＋2y)a2＋2a＋2xy－34≥0恒成立，即(4xy－4)a2＋2a＋2xy－34≥0恒成立，变形得2xy(2a2＋1)≥4a2－2a＋34恒成立，即xy≥恒成立.又∵x>0，y>0，∴x＋2y≥2，∴4xy＝x＋2y＋4≥4＋2，即2()2－－2≥0，∴≥或≤－(舍去)，可得xy≥2.要使xy≥恒成立，只需2≥恒成立，化简得2a2＋a－15≥0，解得a≤－3或a≥.故a的取值范围是(－∞，－3]∪[，＋∞).

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