高中一题多解经典练习题1
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32OA OB =+第一种解题思路:把直线的方程联立椭圆3OB +,(,222M x +y)在椭圆:4C3,=(,由待定系数法求得2λ,23OB +第三步:把32OM OA OB =+椭圆上这个条件,但是只提供这就是原题的构造过程.,过(4,)5A 且斜率为k 的直线交椭圆(4)5y k x -=-与:25C +由2⎨⎪(12)k x+.又26424(1k∆=-2211,x y ⎧+=⎪3cos ||||41a a b k α==+134≤如图,设直线l 与圆222C x y R +=∶(12R <<)相切于A ,与椭圆2214x E y +=∶相切于点B ,当R 为何值时,||AB 取得最大值?并求最大值.初等解法:设直线l 的方程为y kx m =+,因为直线l 与圆C :222x y R +=(12R <<)相切于A , 所以 2||1m R k =+, 即222(1)m R k =+ ①,因为l 与椭圆2214x E y +=∶相切于点B ,由2214y kx m x y ++==⎧⎪⎨⎪⎩得224()4x kx m ++=, 即222(14)8440k x kmx m +++-=有两个相等的实数解, 则2222226416(14)(1)16(41)0k m k m k m =-+-=-+=⊿, 即22410k m -+=, ②由①、②可得2222223414R m R R k R ⎧=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩, 设11(,)B x y ,由求根公式得1228442(14)km km kx k m m=-=-=-+, ∴2211441()k k m y kx m k m m m m -+=+=-+==, ∴222221211614||5k OB m R x y +===-+=, ∴在直角三角形OAB 中,222222244||||||55()AB OB OA R R R R=-=--=-+, 因为2244R R+≥,当且仅当2(1,2)R =∈时取等号,所以2||541AB -=≤, 即当2(1,2)R =∈时,||AB 取得最大值,最大值为1.高等解法:上述解法用的是初等数学的解题方法,即解决二次曲线问题常利用的判别式及根与系数的关系(韦达定理),包括求根公式;特别地,对于直线与圆的相切,可利用直线与圆相切时,圆心到直线的距离等于圆的半径.-++ m x x1)()⊥.∴MA MB又 21x x +=)11(41+-λk )11(42+-λk =k 4-(2121λλλλ++2), ,1λ+2λ=38-, (1) 21x x =216k )11(1+λ)11(2+λ=216k (211λλ+2121λλλλ++1) ,1λ+2λ=38-, (2) 由(1)得: 1λ2λ=)3(492--k ,由(2)得: 1λ2λ=)3(80)16(922-+-k k . ∴ )3(492--k =)3(80)16(922-+-k k ,解得:2k =4.验知⊿>0, ∴k =±2, ∴所求Q 点的坐标是(±2,0).如果考虑结论中涉及到的1λ+2λ怎样用k 表示,刚才提供的解法二可以演变为下面的解法三:1λ+2λ=441+-kx +442+-kx =-4(411+kx +412+kx )=-4×)4)(4(8)(2121++++kx kx x x k =-4×16)(48)(2121221+++++x x k x x k x x k ,然后把21x x +=238k k -,21x x =3192-k 代入上式化简得: 1λ+2λ=483962-k =38-,解得:2k =4.验知⊿>0, ∴k =±2, ∴所求Q 点的坐标是(±2,0).第7题 2012年江苏卷解析几何题的轨迹解法2012年江苏卷解析几何题的最后一问,命题组提供的答案充分利用了几何意义.之后,不少杂志上又给出了许多解法,但是这些解法都是利用几何意义找出12,PF PF 与12,AF BF 的关系.本文换一个视角,利用比较纯粹的代数法先求出P 点的轨迹方程,再判断P 点的轨迹为椭圆,然后直接求出12PF PF +是定值. 一、题目:由点B 在椭圆上知,1222BF BF +=,所以11212=(22)AF PF BF AF BF -+.同理,22112=(22)BF PF AF AF BF -+.所以12121221212122+=(22)(22)22AF BF AF BF PF PF BF AF AF BF AF BF AF BF -+-=-+++由①②得,212222(1)=2m AF BF m +++,21221=2m AF BF m ++,所以1223+=22=222PF PF -. 所以12PF PF +是定值.三、轨迹解法:(1)椭圆的方程为2212x y +=.(2)(ii )如右图,设1AF 的延长线交椭圆于1B , 设(,)P x y ,11()A x y ,,122()B x y ,,由对称性,22()B x y -,-,其中1200y y ><,,由(1)得1(10)F -,,2(10)F ,. 设1AF 的方程分别为1x my =-,由22221(2)21=021x y m y my x my ⎧+=⎪⇒+--⎨⎪=-⎩, 显然0>,12222m y y m +=+,12212y y m =-+, 因为2,,P F A 共线,且所在直线有斜率,所以1111y yx x =-- ①, 因为1,,P F B 共线,且所在直线有斜率,所以2211y yx x =+- ②,12111x x x =+--,122212122)2()y y m y y m y y =--+9)3(2222=+-++y x y x ,即0322=-+x y x )335(≤≤x所以,点M 的轨迹方程为0322=-+x y x )335(≤≤x .第10题 一道1985年高考解析几何题的两个优美解已知椭圆,直线,是上一点,射线交椭圆于点,又点在上,且满足,当点在上移动时,求点的轨迹方程,并说明轨迹是什么曲线.优美解1(极坐标法)如图,依题意设三点的极坐标分别为.因点在椭圆上, 故有,所以①.又点在直线上,所以有,即②.又由得③ .由①②③得,即,所以,化为直角坐标方程得.又点不能是坐标原点,所以不同时为零,故点的轨迹方程是(),即,其轨迹是中心为焦点在直线上的椭圆(坐标原点除外).优美解2(向量方法)依题意设,设,则,因点在直线上,故有即①.又点在椭圆上,所以有即②. 又由得即③.由①②③得,即,下同法1略.问题是数学的心脏,问题解决是数学的核心和目标,简单优美是数学的更高追求,根据问题特点灵活选择恰当的方法使问题得以轻松解决,可从中可体验创造美、发现美、欣赏美的愉悦和成功.第11题 抛物线对称轴上五个重要点在抛物线22(0)y px p =>的对称轴上有五个重要的点,即(0,0)O ,(,0)2pK -,(,0)2p F ,(,0)M p ,(2,0)N p ,与这五点相关的高考试题非常多,本文对这五个点做一个简单的总结,其中前三个点的研究既用了代数法,又用了几何法,后两个点的研究只用了代数法,希望这个研究方法能对同学们有所启发,在遇到由此改编的试题的时候能够选用恰当的方法.为了减少作图和便于比较,我们把涉及五点的结论所需的图形全部放在一个整体的图形中,这个图我们把它叫做五点图,如右图所示:1、原点(0,0)O 处的三点共线:过(,0)2pF 任作直线交抛物线22(0)y px p =>于A B 、,过A B 、分别作准线2px =-的垂线,垂足为11A B 、,O 为坐标原点,则1A O B 、、三点共线,1A O B 、、三点共线. 证法一 几何法连结1AB 交x 轴于1O 点,由已知11AA FK BB ∥∥, 由抛物线定义11,,AA AF BB BF ==于是11111111O F BB B K O K O KBF FA BA BA B A AA FA=====,( 2FBB-∠180,∴F B F⊥解:(1)因为椭圆由184x y +=⎨⎪⎩08=≥.又+ OA OB221(1k +==OB OA OB =.,OA OB OA OB =2整理得: OA 12120x x y y ∴⋅+⋅=.设M(x,y)是以线段AB 为直径的圆上的任意一点,则MA 12)()(x x y -+22,OA OB OA OB =整理得: OA 12120x x y y ∴⋅+⋅= (1)设(x,y)是以线段AB 为直径的圆上则11(y y y y x x --⋅=--,OA OB OA OB =2整理得: OAx x⋅又因12x x⋅≠122所以圆心的轨迹方程为设圆心C到直线12x x⋅又因12∴⋅=x x24(22p p -解法3:设圆C 的圆心为1x x +⎧=12又因12x x ⋅x x ∴⋅=1|4pd ∴=5+5(14k 时,上式取等号.2-127t.()21712727t t =⨯- ()2271271227t t +-≤⨯377=. ……12分 当且仅当27127t t =-,即427t =时,等号成立. ∴ ABC ∆的面积的最大值为377. …… 14分 第 16题 一道解析几何定值题的2种解法已知曲线C 是到点)83,21(-P 和到直线85-=y 距离相等的点的轨迹,l 是过点Q (-1,0)的直线,M 是C 上(不在l 上)的动点;A 、B 在l 上,x MB l MA ⊥⊥, 轴(如图)。
高考数学一题多解测试题目:求函数)()(01 x x x x f +=的值域方法一:判别式法 --设xx y 1+= ,则01yx -=+2x ,由Δ2y =-204≥⇒≥y 当2=y 时,2x -012=+x 1=⇒x , 因此当1=x 时,)()(01 x xx x f +=有最小值2,即值域为[)+∞,2 方法二:单调性法先判断函数)()(01 x xx x f +=的单调性 任取210x x ,则212121211x x x x x x x f x f )-)(-()(-)(=当2021≤x x 时,即)()(21x f x f ,此时)(x f 在(]10,上时减函数 当212x x 时,)()(21x f x f )(x f 在()+∞,2上是增函数由)(x f 在(]10,上时减函数,)(x f 在()∞,+1上是增函数,知 1=x 时,)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法三:配方法2112+=+=)-()(x x x x x f ,当01=xx -时,1=x ,此时 )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法四:基本不等式法x x x f 1+=)(212122=≥+=xx x x )()( )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2变 题原题:若函数1212++=x ax x f )(的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式一:函数)(log )(1222++=x ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围 解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式二:函数)(log )(1222++=x ax x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围 解:令=u 122++x ax 能取到所有大于0的实数,则 0=a 时,1+=zx u 能取到所有大于0的实数 0≠a 时,0 a 且Δ1a 004a -≤⇒≥= 4 综上10≤≤a。
1.已知y x ,为正实数,且4142=++y x xy ,则y x +的最小值为.解法一:消元因为⎪⎭⎫⎝⎛∈+-=241,04241x x x y ,所以()8644944492449424241≥-+++=++-=+++-+=+-+=+x x x x x x x x x x y x 当且仅当5,3==y x 时,等号成立。
解法二:因式分解因为4142=++y x xy ,所以()()9424=++y x ,()()()()86242624=-++≥-+++=+y x y x y x 当且仅当5,3==y x 时,等号成立。
解法三:判别式法设0,>=+t t y x ,则x t y -=代入条件得,()()4142=-++-x t x x t x ,化简得,()041422=-+-+-t x t x ,方程有根的必要条件是0≥∆,()0016-12164-16222≥+=+-=∆t t t t 解得8≥t ,经检验,8=t 时,5,3==y x 可以取得。
2.若将函数()⎪⎭⎫⎝⎛+=32sin πx x f 的图象沿x 轴向右平移()0>ϕϕ个单位后所得的图象与()x f 的图象关于x 轴对称,则ϕ的最小值为.解法一:图象法实线是原函数()⎪⎭⎫⎝⎛+=32sin πx x f ,虚线是新图象,很明显,当实线向右至少平移半个周期2π即可.解法二:特殊值法由图可知,要使得新图象()⎪⎭⎫⎝⎛-+=ϕπ232sin x x g 与原图象()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin πx x f 关于x 轴对称,只要原图象的最高点对应新图象的最低点。
于是取原图象()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin πx x f 在12π=x 处取得1,此时-112=⎪⎭⎫⎝⎛πg ,即12cos 22sin 12-==⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛ϕϕππg ,Z k k ∈+=,22ππϕ,Z k k ∈+=,2ππϕ,所以ϕ的最小正值为2π.解法三:函数对称关系若()()x g x f -=,则函数()x f 与()x g 关于x 轴对称.新图象()⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ϕπ232sin x x g 与原图象()⎪⎭⎫ ⎝⎛+=32sin πx x f 关于x 轴对称,所以⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+ϕππ232sin -32sin x x ,即⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+32-2sin 32sin πϕπx x 只要Z k k ∈+=,22ππϕ即可,所以ϕ的最小值正值为2π.3.在ABC ∆中,BC =+,若ABC ∆的面积的最大值为2,则边BC 的长为.解法一:建系,研究动顶点A 的轨迹建立如图坐标系,设a BC =,()y x A a C a B ,,0,2,0,2⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-,=+,所以2226a y a x =+⎪⎭⎫ ⎝⎛-,即当顶点位于最远离x 轴位置时,此时高为a ,2212max ==a S ,所以2=a 。
题目:已知等腰三角形ABC,且AD是三角形ABC的高,E为边BC的中点,AE与BC交于点F,求证:∠ACF=∠BCE。
解法1:根据题目已知,AD是三角形ABC的高,说明角BAD和角FAC互余,即∠BAD+∠FAC=90°。
又因为三角形ABC为等腰三角形,所以∠BAC=∠BCA,即角BAD和角FAC相等。
因此,∠FAC=∠BAD。
由已知条件,E为边BC的中点,所以BE=EC,并且连接AE。
因为E是边BC的中点,所以AE是三角形ABC的中线,所以AE平分∠BAC。
因此,∠BAE=∠CAE,即角BAD和角CAF相等。
综上所述,∠FAC=∠BAD=∠CAF,即∠ACF=∠BCE。
解法2:在△ABC中,已知等腰,所以AB=AC。
根据题目条件,AD是三角形ABC的高,所以BD=CD。
由于E为边BC的中点,所以BE=EC。
连接AE,AF,BF,CF。
由于△ABC是等腰三角形,所以∠BAC=∠BCA,所以∠ACB=∠BCA=∠BAC。
又因为AE是边BC的中线,所以AE平分∠BAC,所以∠BAC=∠CAE。
又因为AF是△ABC中△BCF的高,所以∠ACF=∠AF C。
所以∠ACF=∠AFC=∠BCF。
由于余角定理,对于任意角∠X和∠Y,若∠X+∠Y=90°,则称∠X和∠Y互余。
由题意可知∠BAC和∠BAD互余,所以∠BAD+∠FAC=90°。
又由于是等腰三角形,所以∠ACB=∠BAC。
所以∠ACB+∠FAC=90°,即∠ACF=90°-∠ACB。
由题目条件可知BE=EC,所以△BEC是一个等腰三角形,所以角BEC=角BCE。
所以∠ACF=90°-∠ACB=∠BEC=∠BCE。
综上所述,∠ACF=∠BCE。
第1题 真数相同的对数式比较大小的3种解法比较大小: 15log 3 12log 3解法一(图象法):利用两个函数12log y x =和15log y x =图象如右图,得12log 315log 3<.解法二: (单调性法)利用一个函数log 3x y =的单调性考虑函数31log 3log x y x==, 因为函数3log y x =在(0,1)上是增函数, 所以log 3x y =在(0,1)上是减函数, 又1125>,所以12log 315log 3<. 解法三:(作差法) 利用函数lg y x =的单调性,直接作差表达更简单因为 12log 31255lg 3lg 3lg 3(lg 2lg 5)log 3lg 3lg 30lg 5lg 2lg 5--=-+=-=<, 所以12log 315log 3<.第2题 真数底数都不同的对数式比较大小的2种解法 比较24log25与25log 26的大小解法一:(作差法)22425lg 25lg 26lg 25lg 24lg 26log 25log 26lg 24lg 25lg 24lg 25--=-=∵2lg 24lg 26lg(2426)lg[(251)(251)]lg 25lg 24lg 26lg 252222+⨯-⨯+<==<=,∴2lg 25lg 24lg 26>,∴2425log 25log 26>. 解法二: (分离常数法,利用换底公式)242425log 251+log 24=,252526log 261+log 25=, ∵252612425>> ∴242525252526log log log 242425>>,∴2425log 25log 26>. 第3题 一对特殊关系的指数方程与对数方程的两根和的3种解法设方程340xx的根为1x ,方程log 403xx 的根为2x ,求12x x .解法一:(观察法+证明法)因为13140,所以1x 方程340x x 的一个根,又()34xf x x在R 上为增函数,所以()34xf x x在R 上最多只有一个零点,所以11.x因为3log 3340,所以3x方程3log 40xx的一个根,3()log 4f x xx 在(0,)上为增函数,所以3()log 4f x xx在(0,)上最多只有 一个零点,所以23.x 所以124.x x解法二: (化归为同种函数法)显然上面提供的代数解法仅仅局限于能够用观察法求出方程根的情况,对于含有指数式、对数式及整式的方程,一般无法用初等方法求出方程的根,因此可以考虑从整体上求出12x x .此题的特殊性决定了题目的确具有更有一般性的代数方法,但是要用到指数与对数的互化,很难想到,下面提供给同学们仅供参考:11340xx ①322log 40x x ②①式可以变形为1134xx ,即为311log (4)x x ,若设14x t ,则14x t,于是3log 4tt ,②式变为322log 4x x ,t与2x 都是方程3log 4xx 的根,而这个方程即3log 40xx, 又函数3()log 4f x xx在(0,)上为增函数,最多只有一个实数根,因此必有214xx ,所以124.x x解法三: (利用一对反函数图象) 将方程340xx 变形为34xx ,将方程log 403xx变形为log 43xx,在同一坐标系内分别作出函数3x y,log 3yx , 4yx 的图像, 因为3x y与3log yx 互为反函数,图像关于直线yx对称,而4y x 与y x 垂直,设垂足为C , 则直线4yx与3x y,3log yx 的图像的交点A ,B 关于点C 对称,易求得C 点坐标为(2,2),又A 点坐标为11(,)x y ,B 点坐标为22(,)x y , 由中点坐标公式得124.x x第4题 一道含有绝对值函数的零点问题的2种解法已知函数||()2x f x x =+,方程2()f x kx =有四个不同的实数解,求实数k 的取值范围.x解法一:(去掉绝对值号,化为二次函数问题) 原方程即2||2x kx x =+. 0x =恒为方程的一个解,因此问题转化为方程1||2k x x =+有三个不同的实数解. ⑴当0x >时,方程化为:12kx x =+,即2210kx kx +-=,①0k =时 ,方程无解;②当0k ≠时,2444(1).k k k k ∆=+=+, ⅰ)当10k -<<时,0∆<,方程无实数解. ⅱ)0k >时,显然0∆>,122x x +=-,1210x x k=-<,结合0x >知原方程有一个正根.ⅲ)1k ≤-时,2440k k ∆=+≥,而此时122x x +=-,1210x x k=->,结合0x >知方程无解. ⑵当0x <时,方程化为:12kx x =-+,即 2210kx kx ++=,①0k =时 ,方程无实数解;②当0k ≠时,2444(1).k k k k ∆=-=- ⅰ)当01k <<时,0∆<,方程无实数解. ⅱ)0k <时,显然0∆>,122x x +=-,1210x x k=<,结合0x <知原方程有一个负根.ⅲ)1k =时,方程显然有两个相等的负根.ⅳ)1k >时,2440k k ∆=->,而此时122x x +=-,1210x x k=>,结合0x <知方程有两个不等的负根.综上可得,当1k >时,方程2()f x kx =有四个不同的实数解.解法二:(利用两个函数图象法,利用斜率几何意义法)原方程即2||2x kx x =+. 0x =恒为方程的一个解,因此问题转化为方程1||2k x x =+(*) 有三个不同的实数解.显然0k ≠,在同一个坐标系中作出函数1()2g x x =+和函数()||h x k x =(0k ≠)的图像:由图像可知,当0k <时,两个函数图像仅有一个交点;当0k >时,若()||h x k x =的图像在第二象限的部分与双曲线相交,则在第二象限内有两个交点,而在第一象限内显然总有一个交点,因此我们只要利用判别式求出相切时k 的值0k ,那么本题的答案就是0k k >. 当0k >,0x <方程即2210kx kx ++=,由2444(1)0k k k k ∆=-=-=得: 1.k = 因此k 的取值范围1k >.第5题 一道自主招生函数零点问题的2种解法函数2()(0)f x ax bx c a =++≠,且()f x x =没有实数根,问:(())f f x x =是否有实数根?证明你的结论. 解法一:(没有实根问题转化为证明不等式恒成立)(())f f x x =是没有实数根.证明:因为()f x x =没有实数根,所以()f x x >,或()f x x <, 当()f x x >时,再以()f x 代x 有(())()f f x f x >,所以(())f f x x >, 当()f x x <时,再以()f x 代x 有(())()f f x f x <,所以(())f f x x <,所以(())f f x x =是没有实数根. 解法二:(用反证法)(())f f x x =是没有实数根.证明:若存在0x x =使得00(())f f x x =,令0()f x t =,则0()f t x =,即有0(,)x t 和0(,)t x 是y f x =()的点,显然这两点关于y x =对称, 所以()y f x =与y x =必有公共点,从而()f x x =有实数解,与已知矛盾. 所以(())f f x x =是没有实数根. 规律总结:替换法是一个重要的方法。
山东卷1.(2017.山东文T4)已知34cosx =,则2cos x = (A)- 14 (B) 14 (C) - 18 (D) 18【考点】二倍角公式及其变形【试题分析】本题考查了倍角公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题. 【答案】D【解析】法一:34cosx =,cos2x =2cos 2x -1=81. 法二:由34cosx =得27sin 16x =,2141212sin 1168cos x x =-=-=. 法三:由34cosx =得27sin 16x =,229712cos sin 16168cos x x x =-=-=. 3.(2017.山东文T11)若直线1(00)x ya b a b+=>,> 过点(1,2),则2a +b 的最小值为____ 【知识点】基本不等式【试题分析】本题考查基本不等式的应用,考查“1”代换,考查计算能力,属于基础题. 【答案】82a +b =b b b +-22=b b b b b +-+=+-+-24224)2(2=)2.(24242244--+≥-+-+b b b b =8. 法三:直线过点(1,2),则,121=+b a ,22211abb a ≥+=即ab ≥8,当且仅当b=2a 时等号成立,所以2a +b ,822≥≥ab 当且仅当b=2a 时等号成立.(理科T7)若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是 (A )()21log 2a b a a b b +<<+ (B )()21log 2a b a b a b<+<+(C )()21log 2a ba ab b +<+< (D )()21log 2a b a b a b +<+<【知识点】函数单调性、基本不等式、比较大小【试题分析】本题考查了函数的单调性、不等式的解法与性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.法二:a >b >0,且ab =1则a >1,0<b <1,所以+>>12,a b+=+>==22221log (a b)log (a )log log 21,a又+<22log (a b)log 当a=b =1时等号成立.<<a b 012,所以b <+<+2a b 1log (a b)a 2. 法三:构造,2ln 11)(),2(log )(2x x f x x x x f -='>-= ,14ln 2ln 22ln >=>x 所以,12ln 1<x 此时0)(>'x f , 所以f (x )在(2,+∞)上为增函数. 所以f (x )>f (2)=1>0,所以x >log 2x ,即2a >)(log 2log 22b a a +>,所以b +<+21log (a b)a ,<<ab012,+=+>==22221log (a b)log (a )log log 21,a所以b <+<+2a b 1log (a b)a 2.。
一题多解专辑001函数及其表示高考题一题多解精选(无参考解答)十八、一题多解1.(2021天津文8)(共20题的第8题 8道选择题 第8题 150分占5分)函数()2,1,2, 1.x x f x x x x ⎧+<⎪=⎨+≥⎪⎩设a R ∈,假设关于的不等式()2xf x a ≥+在R 上恒成立,那么a 的取值范围是( )A.[]2,2-B.2⎡⎤-⎣⎦C.2,⎡-⎣D.⎡-⎣2.(2021天津理8)(共20题的第8题 8道选择题 第8题 150分占5分)函数()23,1,2, 1.x x x f x x x x ⎧-+≤⎪=⎨+>⎪⎩设a R ∈,假设关于x 的不等式()2xf x a ≥+在R 上恒成立,那么a 的取值范围是( )A.47,216⎡⎤-⎢⎥⎣⎦B.4739,1616⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C.2⎡⎤-⎣⎦D.3916⎡⎤-⎢⎥⎣⎦3.(2021江苏理10文10)(共23题 14道填空题 第10题 200分占5分)函数()21f x x mx =+-,假设对任意[],1x m m ∈+,都有()0f x <成立,那么实数m的取值范围是 。
4.(2021湖南理10)(共22题 10道选择题第10题 150分占5分) 函数()212xf x x e =+-()0x <与 ()()2ln g x x x a =++的图象上存在关于y 轴对称的点,那么a 的取值范围是( )A.1,e ⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ B.(),e -∞ C.1,e e ⎛⎫- ⎪⎝⎭ D.1,e e ⎛⎫- ⎪⎝⎭5.(2021湖北文6)(共22题 10道选择题第6题 150分占5分)定义在区间[]0,2上的函数()y f x =的图象如下图,那么2y f x =--的图象为( )6.(2021重庆文7)(共21题 10道选择题第7题 150分占5分) 假设函数()()122f x x x x =+>-在x a =处取最小值,那么a =( )A.12+B.13+C.3D.47.(2021山东理9文10)(共22题 12道选择题 第9题 150分占5分) 函数2sin 2xy x =-的图象大致是( )1 2 xyO1 12 -1 xyO 1 2 -1 xyO -1 1 2 xyO 1 1 2 xyO8.(2021江苏理14文14)(共23题 14道填空题 第14题 200分占5分)将边长为1m 的正三角形薄片,沿一条平行于底边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记()2S =梯形的周长梯形的面积,那么S 的最小值是 。
高三《一题多解 一题多变》题目一题多解 一题多变(一)原题:482++=x mx x f )( 的定义域为R ,求m 的取值范围 解:由题意0482≥++x mx 在R 上恒成立0>∴m 且Δ0≤,得4≥m变1:4823++=x mx x f log )(的定义域为R ,求m 的取值范围 解:由题意0482>++x mx 在R 上恒成立0>∴m 且Δ0<,得4>m变2:)(log )(4823++=x mx x f 的值域为R ,求m 的取值范围 解:令=t 482++x mx ,则要求t 能取到所有大于0的实数,∴ 当0=m 时,t 能取到所有大于0的实数当0≠m 时,0>m 且Δ0≥4≤0⇒m <40≤≤∴m变3:18223+++=x nx mx x f log )(的定义域为R,值域为[]20,,求m,n 的值 解:由题意,令[]911822,∈+++=x nx mx y ,得0-8--2=+n y x x m y )( m y ≠时,Δ0≥016-)(-2≤++⇒mn y n m y -∴ 1和9时0162=++-)(-mn y n m y 的两个根∴ 5==n m∴ 当m y =时,08==mn x - R x ∈ ,也符合题意 ∴5==n m一 题 多 解-解不等式523<<3-x解法一:根据绝对值的定义,进行分类讨论求解(1)当03-≥x 2时,不等式可化为53-<<x 2343<<x ⇒ (2)当03-<x 2时,不等式可化为0x -1⇒53-2x <<<+<3 综上:解集为}{0x 1-<<<<或43x x 解法二:转化为不等式组求解原不等式等价于014353232<<<<<>x x x x ⇒-3-或且 综上:解集为}{0x 1-<<<<或43x x 解法三:利用等价命题法 原不等式等价于-33-2x 5-53-<<<<或x 23,即0x 1-<<<<或43x 解集为}{0x 1-<<<<或43x x 解法四:利用绝对值的集合意义原不等式可化为2523<<23-x ,不等式的几何意义时数轴上的点23到x 的距离大于23,且小于25,由图得, 解集为}{0x 1-<<<<或43x x一题多解 一题多变(二)已知n s 是等比数列的前n 想项和,963s s s ,,成等差数列,求证:852a a a ,,成等差数列法一:用公式qq a s n n 一一111)(=,因为963s s s ,,成等差数列,所以9632s s s =+且1≠q 则6396391613121121121111q q q q q q qq a q q a q q a =+=+=+⇒)≠(⇒)()()(一一一一一一 所以8716141152222a q a q q a q a q a a a ===+=+)( 所以 852a a a ,,成等差数列` 法二用公式q q a a s n n 一一11=,qq a a q q a a q q a a s s s 一一一一一一12112916131963)(∴,=+=+ 则q a q a q a a a a 85296322=+⇒=+8522a a a =+⇒,所以 852a a a ,,成等差数列`证法三:(用公式)(),(n n n n n n n q q s s q s s 23211++=+=) 3333213654361s q q a a a s a a a s s )()(+=+++=+++=)()()(633333963633912121q q s q s s s s s q q s s ++=++⇒=+++=解得213一=q (下略)变题:已知54=αsin 且α是第二象限角,求αtan 解:α是第二象限角,54=αsin 345312一一一一===αααtan ,sin cos ⇒ 变1:54=αsin ,求αtan解:054>=αsin ,所以α是第一或第二象限角若是第一象限角,则3453==ααtan ,cos若是第二象限角,则3454一一==ααtan ,cos变2:已知)(sin 0>=m m α求αtan 解:由条件10≤<m ,所以当 10<<m 时,α是第一或第二象限角 若是第一象限角时2211mm αm α一一==tan ,cos 若是第二象限角2211mm αm α一一一一tan ,cos ==当1=m 时αtan 不存在变3:已知)(sin 1≤=m m α,求αtan 解:当11一,=m 时,αtan 不存在 当0=m 时, 0=αtan当α时第一、第四象限角时,21mm α一=tan当α是第二、第三象限角时,21mm α一一=tan一题多解 一题多变(三)题目:求函数)()(01 x xx x f +=的值域 方法一:判别式法 --设xx y 1+= ,则01yx -=+2x ,由Δ2y =-204≥⇒≥y 当2=y 时,2x -012=+x 1=⇒x , 因此当1=x 时,)()(01x xx x f +=有最小值2,即值域为[)+∞,2方法二:单调性法先判断函数)()(01 x xx x f +=的单调性 任取210x x ,则212121211x x x x x x x f x f )-)(-()(-)(=当2021≤x x 时,即)()(21x f x f ,此时)(x f 在(]10,上时减函数 当212x x 时,)()(21x f x f )(x f 在()+∞,2上是增函数由)(x f 在(]10,上是减函数,)(x f 在()∞,+1上是增函数,知 1=x 时,)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法三:配方法 2112+=+=)-()(xx xx x f ,当01=xx -时,1=x ,此时)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法四:基本不等式法x x x f 1+=)(212122=≥+=xxx x )()( )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2变 题原题:若函数1212++=x ax x f )(的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式一:函数)(log )(1222++=x ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式二:函数)(l o g )(1222++=x ax x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围解:令=u 122++x ax 能取到所有大于0的实数,则 0=a 时,1+=zx u 能取到所有大于0的实数 0≠a 时,0 a 且Δ1a 004a -≤⇒≥= 4综上10≤≤a一题多解 一题多变(四)题目:求函数)()(01 x xx x f +=的值域 方法一:判别式法 --设xx y 1+= ,则01yx -=+2x ,由Δ2y =-204≥⇒≥y当2=y 时,2x -012=+x 1=⇒x , 因此当1=x 时,)()(01x xx x f +=有最小值2,即值域为[)+∞,2方法二:单调性法先判断函数)()(01 x xx x f +=的单调性 任取210x x ,则212121211x x x x x x x f x f )-)(-()(-)(=当2021≤x x 时,即)()(21x f x f ,此时)(x f 在(]10,上时减函数 当212x x 时,)()(21x f x f )(x f 在()+∞,2上是增函数由)(x f 在(]10,上时减函数,)(x f 在()∞,+1上是增函数,知 1=x 时,)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法三:配方法2112+=+=)-()(x x x x x f ,当01=xx -时,1=x ,此时 )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法四:基本不等式法x x x f 1+=)(212122=≥+=xxx x )()( )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2变 题原题:若函数1212++=x ax x f )(的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式一:函数)(log )(1222++=x ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式二:函数)(l o g )(1222++=x ax x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围解:令=u 122++x ax 能取到所有大于0的实数,则 0=a 时,1+=zx u 能取到所有大于0的实数 0≠a 时,0 a 且Δ1a 004a -≤⇒≥= 4综上10≤≤a一题多解 一题多变(五)题目:椭圆1162522=+y x 的焦点是21F F 、,椭圆上一点P 满足21PF PF ⊥,下面结论正确的是———————————————————————( )(A )P 点有两个 (B )P 点有四个(C )P 点不一定存在 (D )P 点一定不存在解法一:以21F F 为直径构圆,知:圆的半径b c r =<==43,即圆与椭圆不可能有交点。
高中一题多解经典练习题1、原题:482++=x mx x f )( 的定义域为R ,求m 的取值范围 解:由题意0482≥++x mx 在R 上恒成立0>∴m 且Δ0≤,得4≥m变1:4823++=x mx x f log )(的定义域为R ,求m 的取值范围 解:由题意0482>++x mx 在R 上恒成立0>∴m 且Δ0<,得4>m变2:)(log )(4823++=x mx x f 的值域为R ,求m 的取值范围 解:令=t 482++x mx ,则要求t 能取到所有大于0的实数,∴ 当0=m 时,t 能取到所有大于0的实数 当0≠m 时,0>m 且Δ0≥4≤0⇒m < 40≤≤∴m变3:18223+++=x nx mx x f log )(的定义域为R,值域为[]20,,求m,n 的值 解:由题意,令[]911822,∈+++=x nx mx y ,得0-8--2=+n y x x m y )( m y ≠时,Δ0≥016-)(-2≤++⇒mn y n m y -∴ 1和9时0162=++-)(-mn y n m y 的两个根∴5==n m∴ 当m y =时,08==mn x - R x ∈ ,也符合题意∴5==n m2、解不等式523<<3-x解法一:根据绝对值的定义,进行分类讨论求解(1)当03-≥x 2时,不等式可化为53-<<x 2343<<x ⇒ (2)当03-<x 2时,不等式可化为0x -1⇒53-2x <<<+<3 综上:解集为}{0x 1-<<<<或43x x解法二:转化为不等式组求解原不等式等价于014353232<<<<<>x x x x ⇒-3-或且 综上:解集为}{0x 1-<<<<或43x x解法三:利用等价命题法 原不等式等价于-33-2x 5-53-<<<<或x 23,即0x 1-<<<<或43x 解集为}{0x 1-<<<<或43x x解法四:利用绝对值的集合意义原不等式可化为2523<<23-x ,不等式的几何意义时数轴上的点23到x 的距离大于23,且小于25,由图得, 解集为}{0x 1-<<<<或43x x3、已知n s 是等比数列的前n 想项和,963s s s ,,成等差数列,求证:852a a a ,,成等差数列法一:用公式qq a s n n 一一111)(=,因为963s s s ,,成等差数列,所以9632s s s =+且1≠q 则6396391613121121121111q q q q q q q q a q q a q q a =+=+=+⇒)≠(⇒)()()(一一一一一一所以8716141152222a q a q q a q a q a a a ===+=+)( 所以 852a a a ,,成等差数列` 法二用公式qqa a s n n 一一11=,qq a a q q a a q q a a s s s 一一一一一一12112916131963)(∴,=+=+则q a q a q a a a a 85296322=+⇒=+8522a a a =+⇒,所以 852a a a ,,成等差数列`证法三:(用公式)(),(n n n n n n n q q s s q s s 23211++=+=)3333213654361s q q a a a s a a a s s )()(+=+++=+++=)()()(633333963633912121q q s q s s s s s q q s s ++=++⇒=+++=解得213一=q (下略)4、 已知54=αsin 且α是第二象限角,求αtan解:α是第二象限角,54=αsin 345312一一一一===αααtan ,sin cos ⇒变1:54=αsin ,求αtan解:054>=αsin ,所以α是第一或第二象限角若是第一象限角,则3453==ααtan ,cos若是第二象限角,则3454一一==ααtan ,cos变2:已知)(sin 0>=m m α求αtan解:由条件10≤<m ,所以当 10<<m 时,α是第一或第二象限角 若是第一象限角时2211mm αm α一一==tan ,cos若是第二象限角2211mm αm α一一一一tan ,cos ==当1=m 时αtan 不存在变3:已知)(sin 1≤=m m α,求αtan 解:当11一,=m 时,αtan 不存在 当0=m 时, 0=αtan当α时第一、第四象限角时,21mmα一=tan当α是第二、第三象限角时,21mm α一一=tan5、求函数)()(01x xx x f +=的值域方法一:判别式法 --设xx y 1+= ,则01yx -=+2x ,由Δ2y =-204≥⇒≥y当2=y 时,2x -012=+x 1=⇒x , 因此当1=x 时,)()(01x xx x f +=有最小值2,即值域为[)+∞,2方法二:单调性法先判断函数)()(01x x x x f +=的单调性任取210x x ,则212121211x x x x x x x f x f )-)(-()(-)(=当2021≤x x 时,即)()(21x f x f ,此时)(x f 在(]10,上时减函数 当212x x 时,)()(21x f x f )(x f 在()+∞,2上是增函数由)(x f 在(]10,上是减函数,)(x f 在()∞,+1上是增函数,知 1=x 时,)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2 方法三:配方法2112+=+=)-()(x x x x x f ,当01=xx -时,1=x ,此时 )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法四:基本不等式法x x x f 1+=)(212122=≥+=xx x x )()( )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,26、若函数1212++=x ax x f )(的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式一:函数)(log )(1222++=x ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围 解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式二:函数)(log )(1222++=x ax x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围 解:令=u 122++x ax 能取到所有大于0的实数,则 0=a 时,1+=zx u 能取到所有大于0的实数 0≠a 时,0 a 且Δ1a 004a -≤⇒≥= 4综上10≤≤a7、求函数)()(01x xx x f +=的值域方法一:判别式法 --设xx y 1+= ,则01yx -=+2x ,由Δ2y =-204≥⇒≥y当2=y 时,2x -012=+x 1=⇒x , 因此当1=x 时,)()(01x xx x f +=有最小值2,即值域为[)+∞,2方法二:单调性法先判断函数)()(01x xx x f +=的单调性任取210x x ,则212121211x x x x x x x f x f )-)(-()(-)(=当2021≤x x 时,即)()(21x f x f ,此时)(x f 在(]10,上时减函数 当212x x 时,)()(21x f x f )(x f 在()+∞,2上是增函数由)(x f 在(]10,上时减函数,)(x f 在()∞,+1上是增函数,知 1=x 时,)(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法三:配方法2112+=+=)-()(x x x x x f ,当01=xx -时,1=x ,此时 )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2方法四:基本不等式法x x x f 1+=)(212122=≥+=xxx x )()( )(x f 有最小值2,即值域为[)+∞,2原题:若函数1212++=x ax x f )(的定义域为R ,求实数a 的取值范围解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式一:函数)(log )(1222++=x ax x f 的定义域为R ,求实数a 的取值范围 解:由题意得0122 ++x ax 在R 上恒成立,则要求0 a 且Δ1044 a a ⇒=-变式二:函数)(log )(1222++=x ax x f 的值域为R ,求实数a 的取值范围 解:令=u 122++x ax 能取到所有大于0的实数,则 0=a 时,1+=zx u 能取到所有大于0的实数 0≠a 时,0 a 且Δ1a 004a -≤⇒≥= 4综上10≤≤a8、椭圆1162522=+y x 的焦点是21F F 、,椭圆上一点P 满足21PF PF ⊥,下面结论正确的是———————————————————————( ) (A )P 点有两个 (B )P 点有四个(C )P 点不一定存在 (D )P 点一定不存在解法一:以21F F 为直径构圆,知:圆的半径b c r =<==43,即圆与椭圆不可能有交点。
故选D解法二: 由题知124321)(21max 21=⨯=•⨯=∆b F F S F pF ,而在椭圆中:164tan 221==∆πb S F PF ,∴不可能成立,1612>故选D解法三:由题意知当p 点在短轴端点处21PF F <最大,设α221=<PF F ,∴<⇒<=,4,143tan παα此时21PF F <为锐角,与题设矛盾。
故选D解法四:设)sin 4,5(θθcon P ,由,21PF PF ⊥知02121=•⇒⊥PF PF PF PF ,而⇒-=⇒=+-=+-=•970sin 16925)sin 4,35)(sin 4,35(22221θθθθθθθcon con con con PF PF 无解,故选D解法五:设θ=∠21F PF ,假设21PF PF ⊥,则26)4sin(26sin 66||||21≤+=+=+πθθθcon PF PF ,而102||||21==+a PF PF即:2610≤,不可能。
故选D解法六:=-=--+=-+=<||||2|||264||||236||||2)|||(|||||36||||21212121222121222121PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF PF F con 0257125321)2||||(321||||3222121≠=-=-+≥-PF PF PF PF ,故212190PF PF PF F ⊥∴≠< 不可能。