数学高考解答题的题型及解法分析
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数学高考解答题的题型及解法分析
一个值得深思的现象:
每年数学高考,总有一部分平时学得好的学生未考好,也有许多平时学习中下
等的学生考得较好.
高考兵法:知彼知己
数学学科命题的依据:
循序渐进,平稳过渡,稳中求变,稳中求 新,以考试说
明为基础,力求体现“三基为
本,能力立意,有利选拔,注重
导向”的命 题指导思想。
数学学科命题的三个避免:
命题时力求做到“三个避免”,即尽量避免需要死记硬背的
内容,尽量避免呆板试题,尽量避免烦琐计算试题。
数学学科命题的三个反对,两个坚持:
三个反对:
反对死记硬背,反对题海战术,
反对猜题押题;
两个坚持:
坚持三基为本,坚持能力为纲。
数学高考题题型:
选择题
填空题
解答题
数学解答题估计仍是六大题:
三角函数综合题
概率统计题
立体几何题
数列综合题
解析几何综合题
函数(不等式)综合题
一、三角函数综合题
1.可能出现的题型:
(1)三角求值(证明)问题;
(2)涉及解三角形的综合性问题;
(3)三角函数图象的对称轴、周期、单调区间、最值问题;
(4)三角函数与向量、导数知识的交汇问题;
(5)用三角函数工具解答的应用性问题。
2.解题 关键:进行必要的三角恒等变形.
其通法是:
发现差异(角度、函数、运算结构)寻找联系(套用、变用、活用公式,注意技巧和方法)
合理转化(由因导果的综合法,由果探因的分析法)
其技巧有:
常值代换,特列
是用“1”代换;项的分拆与角的配凑;化弦(切)法;降次与升次;引入辅
助角。
3.考基础知识也考查相关的数学思想方法:如考三角函数求值时考查方程思想和换元法。
例1:在ABC中,sinAcosA
AC2,AB3,
2
,2
求tanA的值和ABC的面积
思路分析1:
2
sinAcosA2cos(A45),
2
1
cos(A45).
2
(注:到这一步得到了一个以“A”为未知数的三角方程)
又
0A180,A4560,
7
A105(A).
12
13
tanAtan(4560)23.
13
思路分析2:
2
sinAcosA,(1)
2
1
(sinAcosA)
2
.
2
1
2sinAcosA.
2
0A180,sinA0,cosA0.
3
2
(sinAcosA)12sinAcosA.
2
6
sinAcosA(2)
2
2
sinAcosA(1)
2
(1)、(2)联立
可得方程组
sinAcosA
6
(2)
2
(注:到这一步得到一个关于sinA、cosA的一个二元
一次方程组)
2626
(1)(2)得sinA,(1)(2)得cosA.
44
sinA
tanA23.
cosA
思路分析3:
2
(1)
sinAcosA
2
sin
2
Acos
2
A1(2)
(注:到这一步得到一个关于sinA、cosA
的一个二元一次方程组
)
cosA
2
sinA
2
(3)
思路分析4:
sin
2
Acos
2
A1,
(sinAcosA)
2
2sinAcosA1.
11
2sinAcosA1.2sinAcosA.
22
12tanA1
sin2A..
21tan
2
A2
(注:这是一个以tanA为元的分式方程)
2
tanA4tanA10,tanA32.
2
3
sinAcosA,A.
224
tanA1.
tanA32.
思路分析5:
2
sinAcosA2sin(A45),
2
1
sin(A45).
2
A为ABC的内角,0A180.
1
又
sin(A45),45A45180.
2
3
cos(A45).
2
3
tan(A45).
3
tanA13
.
1tanA3
(注:这是一个以tanA为元的分式方程)
tanA32.
思路分析6
2
sinAcosA,
2
1
(sinAcosA)
2
.
2
1
2sinAcosA.
2
0A180,sinAcosA
B
D
A
3
24
如图,过B点做BD垂直CA的延长线于E点
,
BDAD
sinA,cosA,
ABAB
BDAD2
,
ABAB2
BDAD2
,
32
3
BDAD2
(1)
2
C
BD
2
AD
2
AB
2
9(2)
A
对于三角函数的图象和性质问题解决
的策略是先将f(x)化为
f(x)Asin(
x
)B的形式,
然后再进一步研究。
例2:
求函数ysin
4
x23sinxcosxcos
4
x
的最小正周期和最小值;
.
并写出该函数在[0,
]上的单调增区间
思路分析:
ysin
4
x23sinxcosxcos
4
x
3sin2xcos2x2sin(2x)
6
2
最小正周期T
最小值为2.
由2k
即k
2
2x
6
2k
2
(kz),
6
xk
3
.
当k0,1时得到原函数的两个增区间[
633
5
4
5
[,][0,
][,
].
636
则[
63
,],[
5
4
,].
63
,][0,
][0,<
br>
].
所以该函数在区间[0,
]上的增区间是[0,
<
br>3
],[
5
,
]
6
二、概率与
统计题
1、可能出现的题型是:
只涉及概率的问题; 概率与不等式综合;
概率与二次函数综合; 概率与数列求和综
合; 概率与线性规划综合等。
2、解答概率统计题的关键是会正确求解以下六种事件的概率
(尤其是其中的(4)、(5)两种概率):
(1)随机事件的概率,等可能性事件的概率。
(2)互斥事件有一个发生的概率。
(3)相互独立事件同时发生的概率。
(4)n次独立重复试验中恰好发生k 次的概率。
(5)n次独立重复试验中在第k 次才首次发生的概率。
(6)对立事件的概率。
另外(1)要会用期望与方差计算公式进行相关运算;
(2)要注意区分这样的语句:
“至少有一个发生”、
“至多有一个发生”、
“恰好有一个发生”、
“都发生”、
“不都发生”、
“都不发生”、
“第k次才发生”,等。
1.掷一枚硬币,正、反两面出现
的概率都是0.5,把这枚硬币反复掷8次,这8次中的第n
次中,假若正面出现,记an=1,若反面
出现,记an=-1,令Sn=a1+a2+…+an
(1≤n≤8),在这种情况下,试求下面的概率:
(1)S2≠0且S8=2的概率;
(2)S4=0且S8=2的概率.
解(1)
S
2
≠0
即
a
1
+a
2
≠0
∴分两类讨论如下:
S
8
=2
a
1
+a
2
+
a
3
…+a
8
=2
115
3
1
1°若a
1
=1=a
2
,则后六次3正3反,∴P
1
=( )
2
×C
6
(
)
3
×(1-)
3
=
22264
113
1
1
2°若a
1
=-1=a
2<
br>,则后六次5正1反,∴P
2
=( )
2
×C
6
(
)
1
×( )
5
=
222128
13
故所求概率为P=P
1
+P
2
=
128
S
4
=
0
a
1
+a
2
+a
3
+a
4
=0
(2)
即
∴前四次2正2反,后四次1反3正
S
8
=2
a
5
+a
6
+a<
br>7
+a
8
=2
113
21
故所求概率为P=C
4
(
)
4
·C
4
( )
4
=
2232
1、可能出现的题型是:
以锥体或柱体为载体的线面之间位置关系的讨论;
有关角与距离计
算.
2、解立体几何题的关键是运用化归思想:
一是定理之间的相互转化;二是将空间图形转化为平面图形;三是形数转化:立几问题代
数化;
四是将新的问题情境纳入到原有的认结构中去。
3、在解立几题时,需要总结和提炼一些重要的解题方法:
构造法(分形与补形:线、面、体的添加与分割);
参数法(用参数x表示角与距离,将问
题化为代数或三角问题);
分类法(将一个问题分为几个(种)小问题(情况),分而治之);
反
证法(当正面解决出现困难时,不妨从反面入手);
向量法 (坐标法)。
例1.如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=2,AF=1,
M是线段EF的中点.
E
(1)求证AM∥平面BDE;
F
.
解
(1)如图建立空间直角坐标系.设AC∩BD=N,
连结NE,则N(
22
,,0)、
22
D
A
C
B
三、立体几何
22
→
E(0,0,1) ∴NE=(-,-,1).
22
又A(2,2,0)、M(
22
,,1),
22
22
→
∴AM=(-,-,1)
22
→→
∴NE=AM且NE与AM不共线,
∩
∩
∴NE∥AM.又NE 面BDE ,AM 面BDE,
∴AE∥平面BDE.
例1.如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,
AB
=2,AF=1,
M是线段EF的中点.
(2)求二面角A-DF-B的大小;
解
(2)∵AF⊥AB,AB⊥AD,
AF∩AD=A,∴AB⊥平面ADF,
∴AB
→
=(-2,0,0)为平面DAF的法向量.
又∵NE
→
·DB
→
=(-
2
,-2
,1)·(
22
-2,2,0)=0,
NE
→
·NF
→
=(-
2
,-
2
,1)·(<
br>2
,
2
,1)=0
2222
,
∴NE⊥DB,NE⊥NF,∴NE⊥平面BDF,即NE
→
为平面BDF的法向量.
→→
(-2)×(-
2
又∵cos〈AB<
br>→
,AE
→
〉=
AB·NE
2
)
1
|AB
→
·NE
→
=
|
2·2
=
2
,
∴AB
→
与NE
→
的夹角为60°.
又由图可判定二面角A-DF-B的大小为锐角,
∴所求二面角A-DF-B的大小为60°.
例
1
如图,已知正方形
ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,
AB=
2,AF=1, M是线段EF的中点.
(3)试在线段
AC上确定一点P,使得PF与CD所成的角是60°.
解
(3)
→
设P(t,t,0)(0≤t≤2),则PF=(2-
t,2-t,1),CD
→
=
(2,0,
0).
→
又∵PF与CD
所成的角为
60°,∴
|(2-t)·2|
(2
=
1232
2
-t)
2
+(2-t)
2
+1·2
,解之得t=
2
或t=
2
(舍去),
故点
P为AC的中点.
注:亦可用线面关系法求解
(略)
四、解析几何题
1.解析几何研究的主要对象是直线、圆、圆锥曲线。
直线:以倾角、斜率、夹角、距离、平行与垂直、线性规
划等有关问题为基本问题,特别要熟悉有关点对称、直线对称
问题的解决方法;
圆:注意利用平几知识,尤其要用好圆心到直线的距离;
圆锥曲线:主要考查圆锥曲线的概念、性质和标准方程,
直线和圆锥曲线的位置关系等。
可能出现的题型是:
(1)求参数范围或求最值的综合问题;
(2)探求动点的轨迹问题;
(3)有关定值、定点等的证明问题;
(4)与向量综合、探索性问题。
2.解答解析几何题的关键是掌握坐标法:
建立坐标系,引入点的坐标,将几何问题化归为代数问
题,用方程的观点实现几何问题代数化解决。坐标法包括:
“由形定式”和“由式论形”两大任务。
3.关于求曲线的方程:
一类是:曲线的形状明确,方程的形式为已知的某种标准
方程,方法是待定系数法;
另一类是:曲线的形状不明确,常用方法有
直译法
动点转移法
参数法
交轨法等
4.关于求解参数取值范围问题,其核心思路是:
识别问题的实质背景,选择合理、简捷的途径,建立不
等式(等式),借助于不等式、方程与函数的知识求解。
可利用的不等式(等式)有:
(1)圆锥曲线特征参数a、b、c、e、p的特殊要求;
(2)圆锥曲线上的动点的范围限制;
(3)点在圆锥曲线的含焦点区域内(外)的条件;
(4)题设条件中已给定某一变量的范围(要求另一变量的范围);
(5)直线方程与圆锥曲线方程联立后产生的特征方程的根的
分布条件;
(6)目标函数的值域;
(7)平面几何知识,如对图形中某些特殊角、线段长度的要求。
5.其它一些解题经验:
将解答问题过程中的方程转化为圆锥曲线的标准方程,
可以看出其中的特征量、几何特征,进而引发出有效的解题
思维链;
平面几何的一些简单性质在解答某些解几题时,有时可
以起到化繁为简、化难为易的作用;
代入消元-建立一元二次方程-判别式-
韦达定理-弦
长公式-中点坐标公式…,是很实用的解题路线图。
解题(书写)的过程往往吻合于作图步骤;
回归定义,出奇制胜。
向量既是工具,也是背景。
x
2
y
2
例1已知动点P
与双曲线-=1的两个焦点F
1
、F
2
的距离之和
23
1
为定值2a(a>5),且cos∠F
1
PF
2
的最小值为-.
9
(1)求动点P的轨迹方程;
→
=λDN
→
,(2)若已知D(0,3),M、N在动点P的轨迹上,且DM
求实数λ的取值范围.
解(1)∵F
1
(-5,0)、F
2
(5,0)且|PF
1
|+|PF<
br>2
|=2a>|F
1
F
2
| (a>5)
x
2
y
2
∴P的轨迹为以F
1
、F
2
为
焦点的椭圆E,可设E:
2
+
2
=1
(其中b
2
=a
2
-5)
ab
在△PF
1
F
2
中,由余弦定理得
|
PF
1
|
2
+| PF
2
|
2
-|
F
1
F
2
|
2
2a
2
-10
cos∠F
1
PF
2
==-1
2|
PF
1
| | PF
2
|| PF
1
| |
PF
2
|
| PF
1
|+| PF
2
|
22
又| PF
1
|·| PF
2
|≤()=a
2
2a
2
-10
∴当且仅当|
PF
1
|=| PF
2
|时,| PF
1
|·|
PF
2
|取最大值,此时cos∠F
1
PF
2
取最小值-1
a
2
22
2a
2
-10
1xy
令-1=-
a
2
=9 ∵c=5
∴b
2
=4故所求P的轨迹方程为
+=1
a
2
994
→→
(2)设N(s,t),M(x,y),则由DM=λDN,可得(x,y-3)=λ(s,t-3)
∴x=λs,y=3+λ(t-3)
(λs)
2<
br>(λt+3-3λ)
2
s
2
t
2
而M、N在动点P的
轨迹上,故+=1且+=1
9494
(λt+3-3λ)
2<
br>-λ
2
t
2
13λ-5
2
消去S得=1-λ解得t=
4
6λ
13λ-5
11
又| t |≤2
∴| |≤2,解得≤λ≤5, 故λ的取值范围是[,5]
55
6λ
五、数列题
1、数列多与函数、不等式、方程、三角函数、
解析几何等知识相交汇,可能出现的题型是:
(1)数列内部的综合:等差与等比;数列与极限; 数列与数学归纳法;
(2)数列与相关知识的综合:数列与函数、数列
与不等式、方程;数列与点列;
数列题能力要求较高:运算能力、归纳猜想能
力、转化能力、逻辑推理能力;
2、解法要领:
(1)研究数列,关键是要抓住数列的通项,探求一个数
列的通项常用:观察法、公式法、归纳猜想法;
(2)关于数列的求和,常用方法有
公式法、
错位相减法、
倒序相加法、
裂项法。
(3)关于等差(比)数列,要抓住首项和公差(比)这两个
基本元素。
(4)数列是特殊的函数,所以数列问题与函数、方程、不等
式有着密切的联系,函数思想、方程观点、化归转化、归纳猜
想、分类讨论在解题中多有体现。
例1
等差数列{an}的前n项的和为Sn, 已知S10 =100,S100=10, 求S110.
方法一 设等差数列的首项与公差分别为a1、d.
10a
109d
100
1
2
100a
10099d
1
10
2
用基本量
方法二
我们把
a
1
a
2
a
3
…+a
10
看作为一项,记为 A
1
这时s
100
就是
A
1
A
2
…+ A
10
,
因为{a
n
}是等差数列,所以{A
n
}也是等差数列.
此数列的首项A
1
=100,设其公差D,由题意知:
,
109
D10
10
A
1
+
2
, 又A
1
=100, <
br>109
D10
所以有:因为{a
n
}是等差数列,所以{A
n
}也是等差数列.
2
此数列的首项A
1
=100,设其公差D,由题意知:
10 ×100 +
A
1
A
2
,
解得: D=-22 ,用整体,
是
A
11
=A
1
+10 D =100+ 10×(-22)=-120 ,
既,S
110
= …+
A
11
=10+(-120)=-110 .
方法三
∵ s
n
=an
2
+bn,
s
2
n
anbn
an
∴
nn
b
由于{an+b}也是等差数列,记为{b
n
},由已知
10
可得: b
10
=10 ,
b
100
=
100
,
很快地计算{b
n
}的公差,
再求出b
110
, 最后利用
s
110
=110×b
110.
用转化
方法四
s
100
s
10
a11
a
12
a
100
45(a
11
a
100
),
s
110(a
1
a
110
)
110
55(a
11
a
100)
2
用性质
方法五
用函数的思想方法(略)
例2.
把集合{2
t
+2
s
|0≤s
n
},例如a
1
=2
0
+2
1<
br>=3, a
2
=2
0
+2
2
=5,
a
3
=2
1
+2
2
=6,
a
4
=2
0
+2
3
=9,
a
5
=2
1
+2
3
=10,
a
6
=2
2
+2
3
=12,
……把数列{a
n
}的项依次写成塔形:
3
5
6
9
10 12
,
…… …… ……
(1) 写出塔形的第四、五行;
(2)
求a
100
;
观察找规律
3
5 6
9 10 12
17 18 20
24
33 34 36
40 48
..............................................
第一行1个数,第二行2个数,……,第n行n个数,
1+2+3+……+n≥100≥
1+2+3+……+n-1, 得n=14,
说明a
100
在第14行,每一行的第
一个数分别为2+1,2
2
+1,2
3
+1,2
4
+1,2
5
+1,2
6
+1,……2
14
+1,
∵前13行用了91个数.∴ a
100
在第14行的第9个数,
a
100
=2
14
+1+1+2+4+8+16+32+64+128=16640.
理性思维 (0,1) (0,2) (0,3) (0,4)
…………(0,n)
(1,2) (1,3)
(1,4) …………(1,n)
(2,3) (2,4) …………(2,n)
(3,4) ………… (3,n)
…………
(n-1,n)
17 33
18 34
20 36
(0,14)
24 40
(1,14)
48
(2,14)
n
(
n
1
)
(3,14)
100,n14,
123n
(4,14)
2
(5,14)
a
100
在第14列,第14列对应的二元数组为
(6,14)
a
100
在第14列对应第9个数组, (8,14)
a
100
=2
14
+2
8
=16640.
(7,14)
(8,14)
(9,14)
(10,14)
(11,14)
(12,14)
(13,14)
六、函数与不等式综合题
1、可能出现的题型:
函数的单调性,最值问题的探究;
函数与证明不等式综合;
求参数的取值范围;
构造函数与不等式的实际应用性问题;
涉及函数的不等式求解;
判断方程根的个数,等等。
2、解决函数、不等式综合题的必备知识是:
基本初等函数的定义域、值域、对应法则、图象及其它性质
(单调性、奇偶性、周期性、最值),不等式的基本性质。
3、研究函数性质及解不等式、证明不等式的基本方法要熟
练掌握,尤其是:构造函数、建立方程、挖掘不等式关系,含
参字母的分类讨论,比较法、分析法、综合法等。
4.特别注意利用导数研究函数:
(1)利用导数求函数的单调区间;
(2)利用导数与函数单调性的关系求字母的取
值范围;
(3)利用导数研究函数的极值、最值;
(4)利用导数证明不等式.
(5)利用导数研究函数图象的交点.
5.二次函数是常青树
几个关系
1
f
(x)0
与
f(x)
为增函数的关系.
f
(x)0
能推出
f(x)
为增函数,但反之不一定.如函数f(x)x
3
在
(,)
上单调递增,但
f
(x)0
,所以
f
(x)0
是
f(x)为增函数的充分不必要条件.
2
f
(x)0
时,
f
<
br>(x)0
与
f(x)
为增函数的关系.
若将
f
(x)0
的根作为分界点,因为规定
f
(x)0
,即
抠去了分界点,此
时
f(x)
为增函数,就一定有
f
(x
)0
.所以当
f
(x)0
时,
f
(x)0
是
f(x)
为增函数的充分必要条件.
3
f
(x)0
与
f(x)
为增函数的关系.
f
(x)
为增函数,一定可以推出
f
(x)0
,但反之不一定,因
为
f
(x)0
,即
为
f
(x)0
或
f
(x)0
.当函数在某个区间内恒有
f
(x)0
,则
f(x)
为常数,
函数不具有单调性.所以
f
(x)0
是
f(x)
为增函数的必要不充分条件.
(全国B卷文科第21题)
例1:
11
若函
数f(x)x
3
ax
2
(a1)x1在区间(1,4)
3
2
)上为增函数,
内为减函数,在区间(6,
试求实数a的取值范围。
f
(x)x
2
axa1
1,4)内为减函数
f(x)在区间(
6,)为增函数
f(x)在区间区间(
解法一:
y
x
2
axa10的两个根为x1或xa1.(1)当a11时,函数f
(x)x
2
axa1
是
开口向上的抛物线,且与x轴的另一个
a-1
0
1
4
6
x<
br>交点在1的左侧,则在区间(1,4)内f
(x)0,
那么在(1,4)内为
增函数,不合题意.
y
(2)当1a14时,函数f
(x)x
2
axa1
是开口向上的抛物线,且与x轴的另一个
交点在1与4的之
间,则在区间(1,4)内f
(x)0,
不恒成立,那么在(1,4)内不为减函数
,不合题意.
01
a-1
46x
y
01
4a-1
6
x
y
0
1
4
6
a-1x
解法二:
f
(x)x
2
axa1
4)内为减函数
f(x
)在区间(1,
)为增函数
f(x)在区间区间(6,
2<
br>
4)小于等于零
f(x)xaxa1区间(1,
2
)大于等于零
f(x)xaxa1区间(6
,
f(1)0
aR
f(
4)0
a55a7
f(6)0
a7
y
01
4a-1
6
x