1.复习不等式的性质时,要克服“想当然”和“显然成立”的思维定势,要以比较准则和实数的运算法则为依据.
5.理解不等式|a|-|b|≤|a±b|≤|a|+|b|.
●复习方略指南
本章内容在高考中,以考查不等式的性质、证明、解法和最值方面的应用为重点,多数是与函数、方程、三角、数列、几何综合在一起被考查,单独考查不等式的问题较少,尤其是不等式的证明题.
借助不等式的性质及证明,主要考查函数方程思想、等价转化思想、数形结合思想及分类讨论思想等数学思想方法.含参数不等式的解法与讨论,不等式与函数、数列、三角等内容的综合问题,仍将是今后高考命题的热点.
本章内容理论性强,知识覆盖面广,因此复习中应注意:
4.掌握不等式的解法.
3.掌握比较法、分析法、综合法证明简单的不等式.
2.掌握两个(不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数的定理,并会简单地应用.
1.理解不等式的性质及应用.
9.如下图,已知△OFQ的面积为S,且与的数量积等于1,
(1)若<S<2,求向量与的夹角θ的取值范围;
(2)设||=c(c≥2),S=c,若以O为中心,F为焦点的椭圆经过点Q,当||取得最小值时,求此椭圆的方程.
解:(1)tanθ=2S.又∵<S<2,
∴1<tanθ<4.∴<θ<arctan4.
(2)以O为原点,所在直线为x轴建立坐标系,
设椭圆方程为+=1(a>b>0),
点Q(x1,y1),则=(x1-c,y1).
又∵△OFQ的面积为||·y1=c,
∴y1=.又由·=1,解得x1=c+.
||==(c≥2).
设f(c)=c+,则(c)=1-=.
当c≥2时,(c)>0,∴f(c)在[2,+∞)上递增,∴当c=2时,||最小,
此时Q(,),由此可得
a2=10,b2=6.
∴椭圆方程为=1.
●思悟小结
向量兼具代数的抽象与严谨和几何的直观,向量本身是一个数形结合的产物,因此在向量的复习中要注意数与形的结合、代数与几何的结合、形象思维与逻辑思维的结合.应用向量可以解决平面几何中的一些问题,在物理和工程技术中应用也很广泛.
●教师下载中心
教学点睛
教材中安排了解三角形应用举例和实习作业,根据新教材突出应用这一显著特点,教学中应充分利用这些素材,使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练,渗透数学建模思想,培养学生分析、解决实际问题的能力.
拓展题例
[例1] 已知a=(x2,x),b=(x,x-3),x∈[-4,4].
(1)求f(x)=a·b的表达式;
(2)求f(x)的最小值,并求此时a与b的夹角.
解:(1)f(x)=a·b=x2·x+x·(x-3)=x3+x2-3x,x∈[-4,4].
(2)(x)=x2+2x-3=(x+3)(x-1).
列表:
x |
-4 |
(-4,-3) |
-3 |
(-3,1) |
1 |
(1,4) |
4 |
(x) |
|
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
|
f(x) |
|
↑ |
极大值9 |
↓ |
极小值- |
↑ |
|
故当x=1时,f(x)有最小值为-.
此时a=(,1),b=(1,-2).
设θ为a与b的夹角,则cosθ==-.
又由θ∈[0,π],得θ=.
[例2] 如图所示,对于同一高度(足够高)的两个定滑轮,用一条(足够长)绳子跨过它们,并在两端分别挂有4 kg和2 kg的物体,另在两个滑轮中间的一段绳子悬挂另一物体,为使系统保持平衡状态,此物体的质量应是多少?(忽略滑轮半径、绳子的重量)
分析:先进行受力分析,列出平衡方程,然后用数学方法求解.
解:设所求物体质量为m kg时,系统保持平衡,再设F1与竖直方向的夹角为θ1,F2与竖直方向的夹角为θ2,则有
(其中g为重力加速度).
由①式和②式消去θ2,得
m2-8mcosθ1+12=0,
即m=4cosθ1±2. ③
∵cosθ2>0,由②式知,③式中m=4cosθ1-2不合题意,舍去.
又∵4cos2θ1-3≥0,解得≤cosθ1≤1.
经检验,当cosθ1=时,cosθ2=0,不合题意,舍去.
∴2<m<6.
综上,所求物体的质量在2 kg到6 kg之间变动时,系统可保持平衡.
评注:(1)m的范围是通过函数y=4x+2的单调性求得的.(2)实际问题的处理要注意变量的实际意义,本题容易忽略cosθ2>0的实际限制.
8.如图,已知△ABC的顶点坐标依次为A(1,0),B(5,8),C(7,-4),在边AB上有一点P,其横坐标为4,在AC上求一点Q,使线段PQ把△ABC分成面积相等的两部分.
解:设P分的比为λ1,则
4=λ1=3,
即=3,=.
又
=·=,
∴=,即=2.
设λ2=,则λ2=2.∴xQ==5,
yQ==-.∴Q(5,-).
探究创新
7.已知A(4,0),N(1,0),若点P满足·=6||.
(1)求点P的轨迹方程,并说明该轨迹是什么曲线;
(2)求||的取值范围;
(3)若M(-1,0),求∠MPN在[0,π]上的取值范围.
解:(1)设P(x,y),=(x-4,y),=(1-x,-y),=(-3,0),∵·=6||,
∴-3(x-4)=6,即3x2+4y2=12.
∴=1.∴P点的轨迹是以(-1,0)、(1,0)为焦点,长轴长为4的椭圆.
(2)N(1,0)为椭圆的右焦点,x=4为右准线,设P(x0,y0),P到右准线的距离为d,d=4-x0,=e=,|PN|=d=.∵-2≤x0≤2,∴1≤|PN|≤3.
当|PN|=1时,P(2,0);当|PN|=3时,P(-2,0).
(3)令|PN|=t(1≤t≤3),
则|PM|=4-t,|MN|=2,
cos∠MPN==
=-1+.
由1≤t≤3,得3≤t(4-t)≤4,
∴≤cos∠MPN≤1.∴0≤∠MPN≤.
6.如图,用两根绳子把重10 N的物体W吊在水平杆子AB上.∠ACW=150°,∠BCW=120°,求A和B处所受力的大小.(忽略绳子重量)
解:设A、B处所受力分别为f1、f2,10 N的重力用f表示,则f1+f2=f.以重力作用点C为f1、f2的始点,作平行四边形CFWE,使CW为对角线,则=f1,=f2,=f,则∠ECW=180°-150°=30°,
∠FCW=180°-120°=60°,∠FCE=90°.
∴四边形CEWF为矩形.
∴||=||cos30°=10·=5,
||=||cos60°=10×=5.
∴A处受力为5 N,B处受力为5 N.
培养能力
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