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高中数学两难点型题汇总解析:抽象函数的性质问题 向量问题

 冬天惠铃 2018-05-16

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抽象函数是高中数学的一个难点,也是近几年来高考的热点。考查方法往往基于一般函数,综合考查函数的各种性质。本节给出抽象函数中的函数性质的处理策略,供大家参考。



1
定义域:解决抽象函数的定义域问题——明确定义、等价转换。



2
 值域:解决抽象函数的值域问题——定义域、对应法则决定。



3
对称性:解决抽象函数的对称问题——定义证明是根本、图象变换是捷径、特值代入是妙法。



4
 周期性:解决抽象函数的周期性问题——充分理解与运用相关的抽象式是关键。



5
奇偶性:解决抽象函数的奇偶性问题——紧扣定义、合理赋值。


6
 单调性:解决抽象函数的单调性问题——紧密结合定义、适当加以配凑。



7
 可解性:由抽象式求解析式问题——视f(x)为未知数,构造方程(组)。


8
凹凸性:解决函数的凹凸性问题——捕捉图象信息,数形结合。

题中说到凹函数,不等号一改变,就是凸函数,很重要的一个结论,千万记住了哦。那么,你知道y=lnx 是凹凸啥函数吗?





平面向量数量积 的几何意义


摘要:本文着重利用几何意义理解平面向量的数量积(内积),在教材上原有的第一几何意义“投影”的基础上,创新引入数量积的第二几何意义“极化”。将泛函分析中的“极化恒等式”降至二维,从而研究高考数学中平面向量数量积的相关问题,具有相当的普适性。巧妙利用“数形结合”的方式,深刻理解向量的本质——“代数与几何的桥梁”。



平面向量数量积的第一几何意义——投影






小结1.:由以上三道例题,我们可以适当总结利用投影解决“求值”问题的方法:第一,题目往往以平面几何模型作为背景,并且有较明显的“几何特征”(规则);第二,通常要把方向不“规则”的向量,向具有明显“几何特征”的三角形(如直角、等边三角形)的边做投影;第三,做投影后往往要构造出相似三角形,再运用平面几何的知识求解。






小结3:利用坐标方法可以迅速地找到动向量的“踪迹”,能够直观地在图上表示出来,助力题目分析,一定程度上揭示了投影这一几何意义的本质——垂线。


以上列举了平面向量数量积的第一几何意义——投影的三种表现形式。分别对“求值”和“求最值”这两类问题进行深入剖析,并利用“坐标轨迹”的思想揭示了投影的本质。近几年天津高考与模拟题中的类型题例,也充分显示,投影在处理平面向量数量积的问题上,无疑是个系统完备,能够有效地“规避”夹角的优选方法。

然而,深入研究不难注意到,无论是“求值”、“求最值”问题,还是“轨迹”问题,使用投影的前提条件都要“拥有一个‘定’的向量(或是一个具有明显‘几何特征’的向量)”。

这是因为,投影具有方向性。如果两个向量都是变化的,我们就无法构造投影。于是,类似于两个向量均“不定”的问题,投影的方法将无法使用,而这类问题往往是平面向量数量积考察的真正难点所在。这也是第一几何意义的局限性。

笔者查阅文献,试图寻找解决这类难题的普适方法。于是,在高等数学的泛函分析中发现了“极化恒等式”,并将其降至二维平面,得到了平面向量形式的极化恒等式。笔者深入分析其几何意义,并挖掘其本质,发现这个恒等式也可以利用几何的理解巧妙地“规避”向量的夹角给分析造成的繁琐,与投影有着“异曲同工”之妙。于是,笔者为了完善利用几何意义解决平面向量数量积问题的结构体系,尝试建立了一个与投影类似的新模型,即平面向量的第二几何意义——极化。



平面向量数量积的第二几何意义——极化



小结4:运用极化的方法解决“求最值”的问题,我们要先构建“矢量三角形”,而后取其第三边中点与两向量的公共起点连线,将两向量的数量积转化为“第三边中线”与“第三边一半”的平方差。这种处理的方法我们不妨也仿照投影,编一个口诀:“两定两动连中线”。

(1)“两定”:矢量三角形中第三边中点的位置是确定的;矢量三角形中第三边的长度是定值。

(2)“两动”:两个向量的模长或方向不确定(或都不确定)

(3)“连中线”:两向量的公共起点(或公共终点)与矢量三角形第三边的中点连线。

小结5:利用坐标意义可以清楚地找到两向量起点的轨迹,能够直观地在图上表示出来,便于分析,同样在一定程度上揭示了极化这一几何意义的本质——圆。



综述

平面向量数量积的两个几何意义,各自巧妙地揭示了内积运算的实质。两种理论互相交错,相互依存,共同构成了“利用几何意义理解平面向量数量积”完备的结构体系。深刻探究了内积运算与线性运算的区别与联系。

在天津高考中,向量是考察的重点和难点,数量积作为平面向量的重要理论有着举足轻重的地位。向量题目借着丰富的几何背景,变化无穷。使用几何意义解决数量积问题能够快速、准确地找到答案,这种操作上的“迅速”与思路上的“明晰”是“基地分解”、“建系”等方法难以逾越的。

反过来,“基地分解”和“建系”则是向量数量积几何意义的根基,由本文例题不难看出,几何意义往往需要其他知识的辅助才能最终解决问题。所以,良好的基础是使用几何意义最坚实的后盾。

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