2018届高考数学二轮复习 第4部分 专题一 思想方法应用 3 数形结合思想课件 文.ppt
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第*页 返回导航 数学(文) 第3讲 数形结合思想 【解题过程】 由f(x)=|2x-2|-b有两个零点,
可得|2x-2|=b有两个不等的实根,(等价转化)
从而可得函数y=|2x-2|的图象与函数y=b的图象有两个交点,如图所示.
【回顾反思】 已知函数有零点(方程有根),求参数取值范围常用的方法:(1)直接法,直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数范围;(2)分离参数法,先将参数分离,转化成求函数值域问题加以解决;(3)数形结合法,先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.【方法运用】 若函数f(x)=|2x-2|-b有且仅有一个零点,则实数b的取值范围是________.
【解析】 由f(x)=|2x-2|-b有且仅有一个零点,可得|2x-2|=b只有一个根,从而可得函数y=|2x-2|的图象与函数y=b的图象只有一个交点,结合函数的图象,如图所示,可得b=0或b≥2,故填{0}[2,+∞).方法2 平面向量的数形结合
【典例】 已知,||=,||=t,若P点是ABC所在平面内一点,且=+,则·的最大值等于( )
A.13 B.15
C.19 D.21
【思路分析】 →→
→
【解题过程】 以A点为坐标原点,,的方向分别为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,如图所示.(建系作图)
则有A(0,0),B,C(0,t),由=+可知P(1,4),
那么=,=(-1,t-4),(确定坐标)
故·=·(-1,t-4)=--4t+17≤-2+17=13,当且仅当=4t,即t=时等号成立,故选A.(计算作答)
【回顾反思】 在解答平面向量问题中,根据题目条件建立相应的平面直角坐标系,利用平面向量的坐标,结合向量的坐标运算、数量积公式等求解,具有很强的操作性,解答过程流畅,解题方法巧妙.本题中通过巧妙建立坐标系,把平面向量的线性运算问题转化为坐标运算问题,利用基本不等式来求解最值问题,思路清晰,解法巧妙.
【方法运用】 已知,||=,||=t,若P点是ABC所在平面内一点,且=+.则满足的实数t的值为________.
【解析】 以A点为坐标原点,,的方向分别为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,则有A(0,0),B,C(0,t),由=+可知P(1,4),则=(1,4),又=,,所以·=(1,4)·=-+4t=0,解得t=(负值舍去),故填.
方法3 圆锥曲线的数形结合
【典例】 设P是抛物线y2=4x上的一个动点,则点P到点A(-1,1)的距离与点P到直线x=-1的距离之和的最小值为________.
【思路分析】 →
→
【解题过程】
(画出图形)
如图,易知抛物线的焦点为F(1,0),准线是x=-1.
由抛物线的定义知:点P到直线x=-1的距离等于点P到F的距离.于是,问题转化为在抛物线上求一点P,使点P到点A(-1,1)的距离与点P到F(1,0)的距离之和最小.(数形求解)
显然,连接AF与抛物线相交所得的点即为满足题意的点,此时最小值为|AF|==.(得出结论)
【回顾反思】 破解圆锥曲线问题的关键是画出相应的图形,注意数形结合的相互渗透,并从相关的图形中挖掘对应的信息加以分析与研究.直线与圆锥曲线的位置关系的转化有两种,一种是通过数形结合建立相应的关系式,另一种是通过代数形式转化为二元二次方程组的解的问题进行讨论.
【方法运用】 已知抛物线的方程为x2=8y,F是其焦点,点A(-2,4),在此抛物线上求一点P,使APF的周长最小,此时点P的坐标为________.
【解析】 因为(-2)2<8×4,所以点A(-2,4)在抛物线x2=8y的内部,如图,设抛物线的准线为l,过点P作PQl于点Q,过点A作ABl于点B,连接AQ,由抛物线的定义可知APF的周长为|PF|+|PA|+|AF|=|PQ|+|PA|+|AF|≥|AQ|+|AF|≥|AB|+|AF|,
当且仅当P,B,A三点共线时,APF的周长取得最小值,即|AB|+|AF|.
因为A(-2,4),
所以不妨设APF的周长最小时,点P的坐标为(-2,y0),
代入x2=8y,得y0=,
故使APF的周长最小的抛物线上的点P的坐标为,故填.
思想诠释
数形结合思想: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.
(2)“以数定形”,把直观图形数量化,使形更加精确.
应用示例
方法1 函数与其图象的数形结合
【典例】 若函数f(x)=|2x-2|-b有两个零点,则实数b的取值范围是________.
【思路分析】 →
→
(作出图象)
结合函数的图象,可得0<b<2,故填(0,2).(得出结论)
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