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2023届高考数学复习专题★★
转化化归 峰回路转
应用1 正与反的转化
例1 若对于任意 ,函数 在区间 上
总不为单调函数,则实数 的取值范围是_ _________.
解析:命题的否定为存在 ,使函数 在区间 上总为单调函数.由题意得 ,若 在区间 上总为单调函数,则① 在 上恒成立,或②
在 上恒成立.
由①得 ,即 在 上恒成立,
所以 恒成立,因为存在 使得不等式成立,所以 ,即 ;
由②得 在 上恒成立,
则 ,即 .
所以函数 在区间 上总不为单调函数的 的取值范围为 .
(1)本题是正与反的转化,由于函数不为单调函数有多种情况,所以可先求出其反面情况,体现“正难则反”的原则.
(2)题目若出现多种成立的情形,则不成立的情形相对很少,从反面考虑较简单,因此,间接法多用于含有“至多”“至少”及否定性命题情形的问题中.
1.若“ , ”是假命题,则实数 的取值范围为
__________.
解析:若“ , ”是假命题,则“ ,
”是真命题,分离参数得 ,即 ,因为 在 上是增函数,所以 ,所以 .
2.若二次函数 在区间 内至少
存在一个值 ,使得 ,则实数 的取值范围为_ ______.
解析:如果在区间 内没有值满足 ,
则 得
即 解得
所以 或 ,
其补集为 ,即为满足条件的 的取值范围,故实数 的取值范围为 .
应用2 常量与变量的转换
例2 已知函数 , ,其中 是
的导函数.对任意 ,都有 ,则实数 的取值范围为
________.
解析:由题意知 ,
令 , .
由题意得 即 解得 .
故实数 的取值范围为 .
(1)本题是把关于 的函数转化为区间 内关于 的一次函数的问题.
(2)在处理多变元的数学问题时,我们可以选取其中的常数(参数),将其看成“主元”,而把其他变元看成常量,从而达到减少变元简化运算的目的.
对于满足 的所有实数 ,使不等式 成立的 的
取值范围是___________________.
解析:设 ,
则当 时, ,所以 .
在 时恒为正,等价于
即 解得 或 .
故 的取值范围为 .
应用3 特殊与一般的转化
例3
(1)过抛物线 的焦点 ,作一直线交抛物线于 , 两点.
若线段 与 的长度分别为 , ,则 ( )
A. B. C. D.
解析:抛物线 的标准方程为 ,焦点 .
取特殊情况,过焦点 作直线垂直于 轴,则 ,
所以 .
√
(2)一个等差数列的前 项和为48,前 项和为60,则它的前 项和
为( )
A. B. C. D.
解析:方法一(直接法):因为数列是等差数列,所以 , , 也是等差数列,所以 ,即
,解得 .
方法二(特值法):结论中不含 ,故本题结论的正确性与 取值无关,可对 取特殊值,如 ,此时 , , ,所以前 项和为36.
√
(1)一般问题特殊化,使问题处理变得直接、简单.特殊问题一般化,可以使我们从宏观整体的高度把握问题的一般规律,从而达到成批处理问题的效果.
(2)对于某些选择题、填空题,如果结论唯一或题目提供的信息暗示答案是一个定值时,可以把题中变化的量用特殊值代替,即可得到答案.
1.设四边形 为平行四边形, , .若点
, 满足 , ,则
( )
A. B. C. D.
解析:选C.方法一(特例法):若四边形 为矩形,建系
如图.
由 , ,知 , ,所以 , , .故选C.
√
方法二:如图所示,由题设知,
,
,
所以
.故选C.
2.在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若 , , 成等差数
列,则 __.
解析::方法一:取特殊值 , , ,
则 , ,
所以 .
方法二:取特殊角 , , .
应用4 函数、方程、不等式间的转化
例4 对于函数 ,若在定义域内存在实数 满足 ,
则称函数 为“倒戈函数”,设
( 且 )为其定义域上的“倒戈函数”,则实数 的取值范围是
_______________.
解析:由函数 为“倒戈函数”的定义可得 在 上有解.
即 在 上有解,
则 在 上有解,
且 在 上恒成立,
即 在 上有解,
且 在 上恒成立,
记 ,则 在 上单调递增,
且 ,所以 ,
所以 ,
即 ,解得 .
又 在 上恒成立,
则 ,解得 .
综上所述,实数 的取值范围是 且 .
(1)函数与方程、不等式联系密切,解决方程、不等式的问题需要函数帮助.
(2)解决函数的问题需要方程、不等式的帮助,因为借助函数与方程、不等式进行转化与化归可以将问题化繁为简,一般可将不等关系转化为最值(值域)问题,从而求参变量的范围.
1.已知 , , ,则 的最小值为___.
6
解析:方法一:由已知得 ,即
,当且仅当 ,即 , 时取等号,令 ,则 ,且 ,解得 ,即 .故 的最小值为6.
方法二:因为 ,当且仅当 ,即 , 时取等号.所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,所以 ,即 的最小值为6.
2.方程 的解在 内,则 的取值范围为_______.
解析:令函数 ,则 在 上是增函数.当方程 的解在 内时, ,即 ,解得 .当 时, .综上, 的取值范围为 .