高中数学四大数学思想

1、高中数学四大思想方法高考试题一是着眼于知识点新颖巧妙的组合；二是着眼于对数学思想方法、数学能力的考查如果说数学知识是数学内容，可用文字和符号来记录与描述，那么数学思想方法则是数学意识，重在领会、运用，属于思维的范畴，用以对数学问题的认识、处理和解决高考中常用到的数学思想主要有函数与方程思想、数形结合思想、分类讨论思想、转化与化归思想这些在一轮复习中都有所涉及，建议二轮复习前应先学习此部分带着方法去复习，这样可以使理论指导实践，“一法一练”“一练一过”，既节省了复习时间又能起到事半功倍的效果，而市面上有些资料把方法集中放于最后，起不到”依法训练”的作用，也因时间紧造成学而不透、学而不深，在真正的

2、高考中不能从容应对不过也可根据自身情况选择学完后再复习此部分思想1函数与方程思想函数的思想，就是通过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方程的思想，就是建立方程或方程组，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(1)设函数f(x)的导函数为f(x)，对任意xR都有f(x)f(x)成立，则()A3f(ln 2)2f(ln 3)B3f(ln 2)2f(ln 3)C3f(ln 2)2f(ln 3)D3f(ln 2)与2f(ln 3)的大小不确定(2)(名师押题)直线ykx2和椭圆1在y轴左

3、侧部分交于A，B两点，直线l过点P(0，2)和线段AB的中点M，则l在x轴上的截距a的取值范围为_(1)C(2)(1)令F(x)，则F(x).因为对xR都有f(x)f(x)，所以F(x)0，即F(x)在R上单调递减又ln 2ln 3，所以F(ln 2)F(ln 3)，即，所以，即3f(ln 2)2f(ln 3)，故选C.(2)设A(x1，y1)，B(x2，y2)，M(x0，y0)，直线l与x轴的交点为N(a,0)由得(34k2)x216kx40.因为直线ykx2和椭圆1在y轴左侧部分交于A，B两点，所以解得k.又M为线段AB的中点，所以由P(0，2)，M(x0，y0)，N(a,0)三点共线，所

4、以，所以2k.又因为k，所以2k2，当且仅当k时等号成立，所以2，则a0.函数与方程思想在解题中的应用1函数与不等式的相互转化，对函数yf(x)，当y0时，就化为不等式f(x)0，借助于函数的图象和性质可解决有关问题，而研究函数的性质也离不开不等式2数列的通项与前n项和是自变量为正整数的函数，用函数的观点去处理数列问题十分重要3解析几何中的许多问题，需要通过解二元方程组才能解决这都涉及二次方程与二次函数有关理论4立体几何中有关线段、角、面积、体积的计算，经常需要运用列方程或建立函数表达式的方法加以解决变式训练1将函数ysin的图象向左平移m(m0)个单位长度后，所得到的图象关于y轴对称，则m的

5、最小值为_.把ysin的图象上所有的点向左平移m个单位长度后，得到ysinsin的图象，而此图象关于y轴对称，则4mk(kZ)，解得mk(kZ)又m0，所以m的最小值为.思想2数形结合思想数形结合思想，就是通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想其应用包括以下两个方面：(1)“以形助数”，把某些抽象的数学问题直观化、生动化，能够变抽象思维为形象思维，揭示数学问题的本质，如应用函数的图象来直观地说明函数的性质(2)“以数定形”，把直观图形数量化，使形更加精确，如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质(2016·山东高考)已知函数f(x)其中m>0.若存在实数b，使得关于x的方程

6、f(x)b有三个不同的根，则m的取值范围是_(3，)作出f(x)的图象如图所示当x>m时，x22mx4m(xm)24mm2，要使方程f(x)b有三个不同的根，则4mm2<m，即m23m>0.又m>0，解得m>3.数形结合思想在解题中的应用1构建函数模型并结合其图象求参数的取值范围或解不等式2构建函数模型并结合其图象研究方程根或函数的零点的范围3构建解析几何模型求最值或范围4构建函数模型并结合其图象研究量与量之间的大小关系变式训练2(1)若方程x2(1a)x1ab0的两根分别为椭圆、双曲线的离心率，则的取值范围是()A(2，1)B(，2)(1，)C.D.(2)(20

7、15·吉林模拟)若不等式4x2logax<0对任意x恒成立，则实数a的取值范围为()A.B.C. D.(1)C(2)B(1)由题意可知，方程的一个根位于(0,1)之间，另一根大于1.设f(x)x2(1a)x1ab，则即作出可行域如图阴影部分所示可以看作可行域内的点(a，b)与原点(0,0)连线的斜率，由图可知kOA，2.(2)由已知4x2<logax对任意x恒成立，相当于在上，函数ylogax的图象恒在函数y4x2图象的上方，显然当a>1时，不成立，当a<1时，如图，只需loga4×2aa，又a<1，故a.故选B.思想3分类讨论思想分类讨论思想

8、是当问题的对象不能进行统一研究时，就需要对研究的对象按某个标准进行分类，然后对每一类分别研究，给出每一类的结论，最终综合各类结果得到整个问题的解答实质上分类讨论就是“化整为零，各个击破，再集零为整”的数学思想(1)(2015·山东高考)设函数f(x)则满足f(f(a)2f(a)的a的取值范围是()A.B.0,1C. D.1，)(2)设F1，F2为椭圆1的两个焦点，P为椭圆上一点已知P，F1，F2是一个直角三角形的三个顶点，且|PF1|PF2|，则的值为_(1)C(2)2或(1)由f(f(a)2f(a)得，f(a)1.当a<1时，有3a11，a，a<1.当a1时，有2a1，

9、a0，a1.综上，a，故选C.(2)若PF2F190°，则|PF1|2|PF2|2|F1F2|2.|PF1|PF2|6，|F1F2|2，解得|PF1|，|PF2|，.若F2PF190°，则|F1F2|2|PF1|2|PF2|2|PF1|2(6|PF1|)2，解得|PF1|4，|PF2|2，2.综上所述，2或.分类讨论思想在解题中的应用1由数学概念引起的分类有的概念本身是分类的，如绝对值、直线斜率、指数函数、对数函数等2由性质、定理、公式的限制引起的分类讨论有的定理、公式、性质是分类给出的，在不同的条件下结论不一致，如等比数列的前n项和公式、函数的单调性等3由数学运算和字母参

10、数变化引起的分类如除法运算中除数不为零，偶次方根为非负，对数真数与底数的限制，指数运算中底数的要求，不等式两边同乘以一个正数、负数，三角函数的定义域等4由图形的不确定性引起的分类讨论有的图形类型、位置需要分类，如：角的终边所在的象限；点、线、面的位置关系等变式训练3(1)已知二次函数f(x)ax22ax1在区间3,2上的最大值为4，则a等于()A3B.C.3D.或3(2)在等比数列an中，已知a3，S3，则a1_.(1)D(2)或6(1)当a0时，f(x)在3，1上单调递减，在1,2上单调递增，故当x2时，f(x)取得最大值，即8a14，解得a.当a0时，易知f(x)在x1处取得最大，即a14

11、，a3.综上可知，a或3.故选D.(2)当q1时，a1a2a3，S33a1，显然成立；当q1时，由题意，得所以由，得3，即2q2q10，所以q或q1(舍去)当q时，a16.综上可知，a1或a16.思想4转化与化归思想转化与化归思想，就是在研究和解决有关数学问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化，进而得到解决的一种方法一般总是将复杂的问题通过变换转化为简单的问题，将难解的问题通过变换转化为容易求解的问题，将未解决的问题通过变换转化为已解决的问题(1)(2016·洛阳模拟)抛物线y24x的焦点为F，点P(x，y)为该抛物线上的动点，又点A(1,0)，则的最小值是()【导学号：85952

12、002】A. B.C. D.(2)(名师押题)已知函数f(x)3e|x|.若存在实数t1，)，使得对任意的x1，m，mZ且m>1，都有f(xt)3ex，则m的最大值为_解题指导(1)利用抛物线的定义把的最值问题等价转化成直线PA的斜率问题(2)f(xt)3exextext1ln xxh(x)min1.(1)B(2)3(1)如图，作PHl于H，由抛物线的定义可知，|PH|PF|，从而的最小值等价于的最小值，等价于PAH最小，等价于PAF最大，即直线PA的斜率最大此时直线PA与抛物线y24x相切，由直线与抛物线的关系可知PAF45°，所以sin 45°.(2)因为当t1，

13、)且x1，m时，xt0，所以f(xt)3exextext1ln xx.所以原命题等价转化为：存在实数t1，)，使得不等式t1ln xx对任意x1，m恒成立令h(x)1ln xx(x1)因为h(x)10，所以函数h(x)在1，)上为减函数又x1，m，所以h(x)minh(m)1ln mm.所以要使得对x1，m，t值恒存在，只需1ln mm1.因为h(3)ln 32ln>ln 1，h(4)ln 43ln<ln 1，且函数h(x)在1，)上为减函数，所以满足条件的最大整数m的值为3.转化与化归思想在解题中的应用1在三角函数中，涉及到三角式的变形，一般通过转化与化归将复杂的三角问题转化为已

14、知或易解的三角问题，以起到化暗为明的作用，主要的方法有公式的“三用”(顺用、逆用、变形用)、角度的转化、函数的转化等2换元法：是将一个复杂的或陌生的函数、方程、不等式转化为简单的或熟悉的函数、方程、不等式的一种重要的方法3在解决平面向量与三角函数、平面几何、解析几何等知识的交汇题目时，常将平面向量语言与三角函数、平面几何、解析几何语言进行转化4在解决数列问题时，常将一般数列转化为等差数列或等比数列求解5在利用导数研究函数问题时，常将函数的单调性、极值(最值)、切线问题，转化为其导函数f(x)构成的方程变式训练4(1)(2016·杭州二模)在正方体ABCD­A1B1C1D1中，E是AA1的中点，则异面直线BE与B1D1所成角的余弦值等于_，若正方体的边长为1，则四面体B­EB1D1的体积为_(2)若对于任意t1,2，函数g(x)x3x22x在区间(t,3)上总不为单调函数，则实数m的取值范围是_(1)(2)(1)连接BD，DE，因为BDB1D1，所以EBD就是异面直线BE与B1D1所成的角，设A1A1，则DEBE，BD，cosEBD，由V三棱锥B­EB1D