内容正文:
第1讲 函数与方程思想
第一编 立足基本思想方法
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PART ONE
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本课结束
「思想方法解读」 函数的思想,就是用运动和变化的观点,分析和研究数学中的数量关系,建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题获得解决的数学思想.如求数列中的项或最值、求不等式中的参量、求解析几何中距离或面积的最值等问题,往往都可利用函数思想,构建函数将其转化为函数问题.
方程的思想,就是分析数学问题中变量间的等量关系,建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组,或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题获得解决的数学思想.如变量的取值范围、直线与圆锥曲线的位置关系、数列中的基本量等问题.
函数与方程思想在一定的条件下是可以相互转化的,是相辅相成的,函数思想重在对问题进行动态的研究,方程思想则在动中求静,研究运动中的等量关系.
热点1 函数与方程思想在不等式中的应用
例1 (2022·广东省汕头市高三第一次模拟)已知a= eq \f(ln 2,2),b= eq \f(1,e),c= eq \f(ln 5,5),则下列不等式正确的是( )
A.c>b>a
B.a>b>c
C.b>a>c
D.b>c>a
答案 C
解析 a= eq \f(ln 2,2),b= eq \f(1,e)= eq \f(ln e,e),c= eq \f(ln 5,5),令f(x)= eq \f(ln x,x)(x>0),则f′(x)= eq \f(1-ln x,x2),当0<x<e时,f′(x)>0;当x>e时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减,因为2<e<5,所以f(2)<f(e),f(e)>f(5),因为f(2)-f(5)= eq \f(ln 2,2)- eq \f(ln 5,5)= eq \f(5ln 2-2ln 5,10)= eq \f(ln 32-ln 25,10)>0,所以f(2)>f(5),所以b>a>c.故选C.
函数与不等式的相互转化,把不等式转化为函数,借助函数的图象和性质可解决相关的问题,常涉及不等式恒成立问题、比较大小问题.一般利用函数思想构造新函数,建立函数关系求解.
例1关键是变形,b= eq \f(1,e)= eq \f(ln e,e),其次是构造函数f(x)= eq \f(ln x,x)(x>0),然后利用导数判断函数的单调性,再利用单调性比较大小即可.
(2022·河南省济源市、平顶山市、许昌市高三第二次质量检测)已知a= eq \f(11,111),b=ef(89,100) eq \s\up25(-)
,c=ln eq \f(111,100),则a,b,c的大小关系是( )
A.b>a>c
B.b>c>a
C.c>a>b
D.c>b>a
答案 B
解析 记函数f(x)=ex-x-1,可得f′(x)=ex-1.令f′(x)>0,解得x>0;令f′(x)<0,解得x<0,所以f(x)=ex-x-1在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,所以f(x)≥f(0)=0,即ex≥x+1,当x=- eq \f(89,100)时,有ef(89,100) eq \s\up25(-)
>- eq \f(89,100)+1= eq \f(11,100)> eq \f(11,111),即b>a.记g(x)=ln x-x+1(x>0),可得g′(x)= eq \f(1,x)-1.令g′(x)>0,解得0<x<1;令g′(x)<0,解得x>1,所以g(x)=ln x-x+1在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,所以g(x)≤g(1)=0,即ln x≤x-1,
当x= eq \f(111,100)时,有ln eq \f(111,100)< eq \f(111,100)-1= eq \f(11,100),又b> eq \f(11,100),所以b>c.当x= eq \f(100,111)时,有ln eq \f(100,111)< eq \f(100,111)-1,即-ln eq \f(111,100)<- eq \f(11,111),所以ln eq \f(111,100)> eq \f(11,111),即c>a.所以b>c>a.故选B.
热点2 函数与方程思想在数列中的应用
例2 (2022·新疆维吾尔自治区普通高考第