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四、定义法

所谓定义法,就是直接用数学定义解题。数学中的定理、公式、性质和法则等,都是由定义和公理推演出来。定义是揭示概念内涵的逻辑方法,它通过指出概念所反映的事物的本质属性来明确概念。

定义是千百次实践后的必然结果,它科学地反映和揭示了客观世界的事物的本质特点。简单地说,定义是基本概念对数学实体的高度抽象。用定义法解题,是最直接的方法,本讲让我们回到定义中去。

Ⅰ、再现性题组:

1. 已知集合A中有2个元素,集合B中有7个元素,A∪B的元素个数为n,则______。 A. 2≤n≤9 B. 7≤n≤9 C. 5≤n≤9 D. 5≤n≤7 2. 设MP、OM、AT分别是46°角的正弦线、余弦线和正切线,则_____。 A. MP

3. 复数z1=a+2i,z2=-2+i,如果|z1|< |z2|,则实数a的取值范围是_____。 A. -11 C. a>0 D. a<-1或a>1

x2y254. 椭圆+=1上有一点P,它到左准线的距离为,那么P点到右焦点的距离为

2592_____。

A. 8 C. 7.5 C.

75 D. 3 4T)的值为_____。 25. 奇函数f(x)的最小正周期为T,则f(-

A. T B. 0 C.

T D. 不能确定 26. 正三棱台的侧棱与底面成45°角,则其侧面与底面所成角的正切值为_____。

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【简解】1小题:利用并集定义,选B;

2小题:利用三角函数线定义,作出图形,选B;

223小题:利用复数模的定义得a?2<5,选A;

|PF左|44小题:利用椭圆的第二定义得到=e=,选A;

5525小题:利用周期函数、奇函数的定义得到f(-6小题:利用线面角、面面角的定义,答案2。 Ⅱ、示范性题组:

TTT)=f()=-f(-),选B; 222z2?az?b例1. 已知z=1+i, ① 设w=z+3z-4,求w的三角形式; ② 如果2z?z?12=1-i,求实数a、b的值。(94年全国理)

【分析】代入z进行运算化简后,运用复数三角形式和复数相等的定义解答。 【解】由z=1+i,有w=z+3z-4=(1+i)+3(1?i)-4=2i+3(1-i)-4=-1-i,w的三角形式是2(cos

225?5?+isin); 44z2?az?b(1?i)2?a(1?i)?b(a?b)?(a?2)i由z=1+i,有2===(a+2)-(a2(1?i)?(1?i)?1z?z?1i+b)i。

由题设条件知:(a+2)-(a+b)i=1+i; 根据复数相等的定义,得:??a?2?1,

??(a?b)??1?a??1解得?。

b?2?【注】求复数的三角形式,一般直接利用复数的三角形式定义求解。利用复数相等的定义,由实部、虚部分别相等而建立方程组,这是复数中经常遇到的。

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例2. 已知f(x)=-xn+cx,f(2)=-14,f(4)=-252,求y=log

322f(x)的定义域,

判定在(

2,1)上的单调性。 2【分析】要判断函数的单调性,必须首先确定n与c的值求出函数的解析式,再利用函数的单调性定义判断。

n??n?4?f(2)??2?2c??14【解】 ? 解得:? nc?1???f(4)??4?4c??252 ∴ f(x)=-x4+x 解f(x)>0得:0

3设

2

2<1, 则f(x

221)-f(x

2)=-x

41+x

1-(-x

42+x

2)

=(x1-x2)[1-(x1+x2)( x1+x2)],

∵ x1+x2>2, x1+x2322344223> ∴ (x1+x2)( x1+x2)〉2×=1 2233∴ f(x1)-f(x2)>0即f(x)在(

2,1)上是减函数 232∵ <1 ∴ y=log

2f(x) 在(222,1)上是增函数。 2 A’ A 【注】关于函数的性质:奇偶性、单调性、周期性

的判断,一般都是直接应用定义解题。本题还在求n、c D 的过程中,运用了待定系数法和换元法。

C’ C 例3. 如图,已知A’B’C’—ABC是正三棱柱,D O H 是AC中点。

① 证明:AB’∥平面DBC’;

② 假设AB’⊥BC’,求二面角D—BC’—C的度数。(94年全国理)

【分析】 由线面平行的定义来证①问,即通过证AB’平行平面DBC’内的一条直线而得;由二面角的平面角的定义作出平面角,通过解三角形而求②问。

【解】 ① 连接B’C交BC’于O, 连接OD ∵ A’B’C’—ABC是正三棱柱

B’ B

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∴ 四边形B’BCC’是矩形 ∴ O是B’C中点

△AB’C中, D是AC中点 ∴ AB’∥OD ∴ AB’∥平面DBC’

② 作DH⊥BC于H,连接OH ∴ DH⊥平面BC’C ∵ AB’∥OD, AB’⊥BC’ ∴ BC’⊥OD ∴ BC’⊥OH 即∠DOH为所求二面角的平面角。 设AC=1,作OE⊥BC于E,则DH=Rt△BOH中,OH2=BH×EH=

3131sin60°=,BH=,EH= ;

42443, 16∴ OH=

3=DH ∴∠DOH=45°,即二面角D—BC’—C的度数为45°。 4【注】对于二面角D—BC’—C的平面角,容易误认为∠DOC即所求。利用二面角的平面角定义,两边垂直于棱,抓住平面角的作法,先作垂直于一面的垂线DH,再证得垂直于棱的垂线DO,最后连接两个垂足OH,则∠DOH即为所求,其依据是三垂线定理。本题还要求解三角形十分熟练,在Rt△BOH中运用射影定理求OH的长是计算的关键。

此题文科考生的第二问为:假设AB’⊥BC’,BC=2,求AB’在侧面BB’C’C的 射影长。解答中抓住斜线在平面上的射影的定义,先作平面的垂线,连接垂足和斜足而得到射影。其解法如下:作AE⊥BC于E,连接B’E即所求,易得到OE∥B’B,所以

EFOE1==,BFB'B2EF=

1122B’E。在Rt△B’BE中,易得到BF⊥BE,由射影定理得:B’E×EF=BE即B’E=331,所以B’E=3。

y 1例4. 求过定点M(1,2),以x轴为准线,离心率为的椭圆的

2 M F 下顶点的轨迹方程。

【分析】运动的椭圆过定点M,准线固定为x轴,所以M到准线

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