1.“重农抑商”是我国封建社会所推行的一项传统政策。该政策首先实行的时期是(
A、春秋 B、战国 C、唐朝 D、明朝
借助复平面上的两点间的距离公式和直线、圆、圆锥曲线等,再利用复数的意义求解问题,比单纯利用代数计算优越的多。
例12.如果复数z满足︱z+i︱+︱z-i︱=2,那么︱z+i+1︱的最小值是( )
A.1 B. C.2 D.
解析:复平面内满足︱z+i︱+︱z-i︱=2的点z的轨迹是线段AB,而︱z+i+1︱表示点Z到P(-1,-1)的距离如图示,
由图知︱z+i+1︱的最小值是1,选A.
以上十种工具是数形结合中常用的模型,熟练掌握这十种模型及相关知识,可以提高同学们数形结合的能力,。
利用向量可以解决线段相等,直线垂直,立体几何中空间角(异面直线的角、线面角、二面角)和空间距离(点线距、线线距、线面距、面面距),建立坐标系,写出坐标,可以“以数定形”。
例10.如图所示,P是正方形的ABCD的对角线BD上一点,四边形PECF是矩形,
求证:(1).PA=EF
(2).PA⊥EF
建立如图的坐标系,设正方形的边长是1,︱︱=,
则A(0,1),P(,),E(,0),F(1, )
∴=(-,1-) =(-1,- )
(1).∵︱︱=(-)+(1-)
=-+1
︱︱=(-1)+ (-)
=-+1
∴︱︱=︱︱,即PA=EF
(2). ﹡=(-)(-1)+(1-)(-)
=--++=0
∴⊥,即PA⊥EF
例11.如图所示,在棱长为1的正方形ABCD-ABCD中,E,F分别是DD,BD的中点,G在棱CD上,且CG=CD,H是CG的中点,
⑴.求证:EF⊥BC
⑵.求证:EF与C G所成角的余弦值
⑶.求FH的长
解:如图所示,建立空间直角坐标系D-xyz,
E(0,0, ) F(,,0) C(0,1,0) D(0,1,1)
B(1,1,1) G(0, ,0)
(1).证明: =(,,-) =(-1,0,-1)
∵·=·(-1)+ ·0+·(-1)=0
∴⊥ ∴EF⊥BC
(2). =(0,- ,-1)
∴∣∣==
由(1)得
∣∣= ·= ∴cos==
(3). ∵H是C G的中点
∴H(,,)即H(0,,)
又∵F(,,0)
∴FH=︱︱==
点评:利用空间向量解决立体几何问题,将抽象的逻辑论证转化为代数计算,以数助形,大大降低了空间想象能力,是数形结合的深化。
例9.求sin20+cos50+sin20cos50的值。
解:原式=sin20+sin40+ sin20sin40
= sin20+sin40-2 sin20sin40 cos120
设三角形的外接圆半径是,三角形的三边分别是a,b,c,则c= sin20,b= sin40
由余弦定理,原式=a=(2··sin120)=
例7.已知a>0且a≠1,试求使方程log(x-ak)=log(x-a)
有解的实数k的取值范围。
解:原方程等价于0<x-ak=
构造曲线C:y=,直线L:y= x-ak
从而使问题转化为直线L和双曲线C:x-y=a(y≥0)x轴上半部分有交点,求实数k的取值范围,如图所示:
有三条临界直线L、L、L
① 当L在L和L之间时,直线L在y轴上的截距
② -ak满足-a<-ak<0时L与C有一个交点,
解之可得0<k<1
③ 当L在L上方时,直线L在y轴上的截距-ak满
足a<-ak时L与C有一个交点,
解之可得k<-1
综合①②可得,所求k的取值范围是
例8.求函数y=+的值域。
解:设m=, n=, 则m+n=16 (0≤m≤4,0≤n≤2)
原函数可变形为y=m+n, y表示直线在n轴上的截距,结合图形可知
y=2, y=2
点评:这两道题目可以建立目标函数,然后利用求函数最值的方法解决,但利用圆锥曲线定义数形结合求解,事半功倍,迅速而准确。
例6.已知sin+sin=, cos+cos=, 求tan(+)的值
解:点A(cos,sin)B(cos ,sin)
都在单位圆上,由已知可知A和B的中点C坐标
(,),则直线AB过定点C
∠xOC= +=
∴tan∠xOC= tan =
∴tan(+)==
点评:另外,单位圆中的三角函数线可以辅助解决三角不等式(组)问题。
求含有两个变量的线性式子的最值,可以构造直线方程,利用截距的意义解决问题。这一应用在线性规划中体现的很充分---求线性目标函数的最值。
例5.已知x,y满足条件=1,求y-3x的最小值和最大值
解:令y-3x=b, 即y=3x+b
由联立可得: 169+966y+16b-400=0,令⊿≥0得:
-13≤b≤13
∴y-3x的最小值和最大值分别是-13和13。
求通过变形可以出现的模式的式子的最值问题,可以优先考虑两点间的距离公式的利用
例4.函数y=的最小值为 。
解析:函数可化为y=-
这个式子表示P(x,0)到点A(6,4)和点B(2,1)的差,
由右图可知,当P、A、B三点共线时,
︱PA︱-︱PB︱≤︱AB︱, ︱AB︱=5
函数取得最大值为5
提示:a+b=()=(),表示点(a,b)到原点的距离。
分式型的最值问题可以通过变形,利用斜率公式解决。
例3.函数y=最大值是 ,最小值是 。
解:函数解析式表示经过A(-cosx,sinx)和B(2,3)两点连线的斜率k,A在单位圆x+y=1上,经过A和B两点的直线方程为y-3=k(x-2)
即kx-y+3-2k=0,由直线和圆的位置关系得≤1解之可得; ≤k≤
所以函数得最大值是最小值是。
例1.(1)(2003上海春,5)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|x≥a},且AB,则实数a的取值范围是_____.
解析:(1)a≤-2;
∵A={x|-2≤x≤2},B={x|x≥a},又AB,利用数轴上覆盖关系,
因此有a≤-2.
点评:利用韦恩图和数轴可以直观地解决集合问题
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