1、难点38 分类讨论思想分类讨论思想就是根据所研究对象的性质差异,分各种不同的情况予以分析解决.分类讨论题覆盖知识点较多,利于考查学生的知识面、分类思想和技巧;同时方式多样,具有较高的逻辑性及很强的综合性,树立分类讨论思想,应注重理解和掌握分类的原则、方法与技巧、做到“确定对象的全体,明确分类的标准,分层别类不重复、不遗漏的分析讨论.”难点磁场1.()若函数在其定义域内有极值点,则a的取值为 .2.()设函数f(x)=x2+xa+1,xR.(1)判断函数f(x)的奇偶性;(2)求函数f(x)的最小值.案例探究例1已知an是首项为2,公比为的等比数列,Sn为它的前n项和.(1)用Sn表示Sn+1;
2、(2)是否存在自然数c和k,使得成立.命题意图:本题主要考查等比数列、不等式知识以及探索和论证存在性问题的能力,属级题目.知识依托:解决本题依据不等式的分析法转化,放缩、解简单的分式不等式;数列的基本性质.错解分析:第2问中不等式的等价转化为学生的易错点,不能确定出.技巧与方法:本题属于探索性题型,是高考试题的热点题型.在探讨第2问的解法时,采取优化结论的策略,并灵活运用分类讨论的思想:即对双参数k,c轮流分类讨论,从而获得答案.解:(1)由Sn=4(1),得,(nN*)(2)要使,只要因为所以,(kN*)故只要Sk2cSk,(kN*)因为Sk+1Sk,(kN*) 所以Sk2S12=1.又Sk
3、4,故要使成立,c只能取2或3.当c=2时,因为S1=2,所以当k=1时,cSk不成立,从而不成立.当k2时,因为,由SkSk+1(kN*)得Sk2Sk+12故当k2时,Sk2c,从而不成立.当c=3时,因为S1=2,S2=3,所以当k=1,k=2时,cSk不成立,从而不成立因为,又Sk2Sk+12所以当k3时,Sk2c,从而成立.综上所述,不存在自然数c,k,使成立.例2给出定点A(a,0)(a0)和直线l:x=1,B是直线l上的动点,BOA的角平分线交AB于点C.求点C的轨迹方程,并讨论方程表示的曲线类型与a值的关系.命题意图:本题考查动点的轨迹,直线与圆锥曲线的基本知识,分类讨论的思想方
4、法.综合性较强,解法较多,考查推理能力和综合运用解析几何知识解题的能力.属级题目.知识依托:求动点轨迹的基本方法步骤.椭圆、双曲线、抛物线标准方程的基本特点.错解分析:本题易错点为考生不能巧妙借助题意条件,构建动点坐标应满足的关系式和分类讨论轨迹方程表示曲线类型.技巧与方法:精心思考,发散思维、多途径、多角度的由题设条件出发,探寻动点应满足的关系式.巧妙地利用角平分线的性质.解法一:依题意,记B(1,b),(bR),则直线OA和OB的方程分别为y=0和y=bx.设点C(x,y),则有0xa,由OC平分AOB,知点C到OA、OB距离相等.根据点到直线的距离公式得y= 依题设,点C在直线AB上,故
5、有由xa0,得 将式代入式,得y2(1a)x22ax+(1+a)y2=0若y0,则(1a)x22ax+(1+a)y2=0(0xa)若y=0则b=0,AOB=,点C的坐标为(0,0)满足上式.综上,得点C的轨迹方程为(1a)x22ax+(1+a)y2=0(0xa(i)当a=1时,轨迹方程化为y2=x(0x1 此时方程表示抛物线弧段;(ii)当a1,轨迹方程化为 所以当0a1时,方程表示椭圆弧段;当a1时,方程表示双曲线一支的弧段.解法二:如图,设D是l与x轴的交点,过点C作CEx轴,E是垂足.(i)当BD0时,设点C(x,y),则0xa,y0由CEBD,得.COA=COB=CODBOD=COAB
6、OD2COA=BOD整理,得(1a)x22ax+(1+a)y2=0(0xa)(ii)当BD=0时,BOA=,则点C的坐标为(0,0),满足上式.综合(i)、(ii),得点C的轨迹方程为(1a)x22ax+(1+a)y2=0(0xa)以下同解法一.解法三:设C(x,y)、B(1,b),则BO的方程为y=bx,直线AB的方程为当b0时,OC平分AOB,设AOC=,直线OC的斜率为k=tan,OC的方程为y=kx于是又tan2=bb= C点在AB上 由、消去b,得 又,代入,有整理,得(a1)x2(1+a)y2+2ax=0 当b=0时,即B点在x轴上时,C(0,0)满足上式:a1时,式变为当0a1时
7、,表示椭圆弧段;当a1时,表示双曲线一支的弧段;当a=1时,表示抛物线弧段.锦囊妙计分类讨论思想就是依据一定的标准,对问题分类、求解,要特别注意分类必须满足互斥、无漏、最简的原则.分类讨论常见的依据是:1.由概念内涵分类.如绝对值、直线的斜率、指数对数函数、直线与平面的夹角等定义包含了分类.2.由公式条件分类.如等比数列的前n项和公式、极限的计算、圆锥曲线的统一定义中图形的分类等.3.由实际意义分类.如排列、组合、概率中较常见,但不明显、有些应用问题也需分类讨论.在学习中也要注意优化策略,有时利用转化策略,如反证法、补集法、变更多元法、数形结合法等简化甚至避开讨论.歼灭难点训练一、选择题1.(
8、)已知其中aR,则a的取值范围是( )A.a0 B.a2或a2C.2a2 D.a2或a22.()四面体的顶点和各棱的中点共10个点,在其中取4个不共面的点,不同的取法共有( )A.150种 B.147种 C.144种 D.141种二、填空题3.()已知线段AB在平面外,A、B两点到平面的距离分别为1和3,则线段AB的中点到平面的距离为 .4.()已知集合A=xx23x+2=0,B=xx2ax+(a1)=0,C=xx2mx+2=0,且AB=A,AC=C,则a的值为 ,m的取值范围为 .三、解答题5.()已知集合A=xx2+px+q=0,B=xqx2+px+1=0,A,B同时满足:AB,AB=2.
9、求p、q的值.6.()已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与MQ的比等于常数(0).求动点M的轨迹方程,并说明它表示什么曲线.7.()已知函数y=f(x)的图象是自原点出发的一条折线.当nyn+1(n=0,1,2,)时,该图象是斜率为bn的线段(其中正常数b1),设数列xn由f(xn)=n(n=1,2,)定义.(1)求x1、x2和xn的表达式;(2)计算xn;(3)求f(x)的表达式,并写出其定义域.8.()已知a0时,函数f(x)=axbx2(1)当b0时,若对任意xR都有f(x)1,证明a2b;(2)当b1时,证明:对任意x0,1,f(x)1的充要条
10、件是b1a2;(3)当0b1时,讨论:对任意x0,1,f(x)1的充要条件.参 考 答 案难点磁场1.解析:即f(x)=(a1)x2+ax=0有解.当a1=0时,满足.当a10时,只需=a2(a1)0.答案:或a=12.解:(1)当a=0时,函数f(x)=(x)2+x+1=f(x),此时f(x)为偶函数.当a0时,f(a)=a2+1,f(a)=a2+2a+1.f(a)f(a),f(a)f(a)此时函数f(x)既不是奇函数,也不是偶函数.(2)当xa时,函数f(x)=x2x+a+1=(x)2+a+若a,则函数f(x)在(,a上单调递减.从而函数f(x)在(,a上的最小值为f(a)=a2+1若a,
11、则函数f(x)在(,a上的最小值为f()=+a,且f()f(a).当xa时,函数f(x)=x2+xa+1=(x+)2a+若a,则函数f(x)在a,+上的最小值为f()=a,且f()f(a);若a,则函数f(x)在a,+)单调递增.从而函数f(x)在a,+上的最小值为f(a)=a2+1.综上,当a时,函数f(x)的最小值为a;当a时,函数f(x)的最小值是a2+1;当a时,函数f(x)的最小值是a+.歼灭难点训练一、1.解析:分a=2、a2和a2三种情况分别验证.答案:C2.解析:任取4个点共C=210种取法.四点共面的有三类:(1)每个面上有6个点,则有4C=60种取共面的取法;(2)相比较的
12、4个中点共3种;(3)一条棱上的3点与对棱的中点共6种.答案:C二、3.解析:分线段AB两端点在平面同侧和异侧两种情况解决.答案:1或24.解析:A=1,2,B=x(x1)(x1+a)=0,由AB=A可得1a=1或1a=2;由AC=C,可知C=1或.答案:2或3 3或(2,2)三、5.解:设x0A,x0是x02+px0+q=0的根.若x0=0,则A=2,0,从而p=2,q=0,B=.此时AB=与已知矛盾,故x00.将方程x02+px0+q=0两边除以x02,得.即满足B中的方程,故B.A=2,则2A,且2.设A=2,x0,则B=,且x02(否则AB=).若x0=,则2B,与2B矛盾.又由AB,
13、x0=,即x0=1.即A=2,1或A=2,1.故方程x2+px+q=0有两个不相等的实数根2,1或2,16.解:如图,设MN切圆C于N,则动点M组成的集合是P=MMN=MQ,0.ONMN,ON=1,MN2=MO2ON2=MO21设动点M的坐标为(x,y),则即(x21)(x2+y2)42x+(42+1)=0.经检验,坐标适合这个方程的点都属于集合P,故方程为所求的轨迹方程.(1)当=1时,方程为x=,它是垂直于x轴且与x轴相交于点(,0)的直线;(2)当1时,方程化为:它是以为圆心,为半径的圆.7.解:(1)依题意f(0)=0,又由f(x1)=1,当0y1,函数y=f(x)的图象是斜率为b0=
14、1的线段,故由x1=1又由f(x2)=2,当1y2时,函数y=f(x)的图象是斜率为b的线段,故由即x2x1=x2=1+记x0=0,由函数y=f(x)图象中第n段线段的斜率为bn1,故得又由f(xn)=n,f(xn1)=n1xnxn1=()n1,n=1,2,由此知数列xnxn1为等比数列,其首项为1,公比为.因b1,得(xkxk1)=1+即xn=(2)由(1)知,当b1时,当0b1,n, xn也趋于无穷大.xn不存在.(3)由(1)知,当0y1时,y=x,即当0x1时,f(x)=x;当nyn+1,即xnxxn+1由(1)可知f(x)=n+bn(xxn)(n=1,2,),由(2)知当b1时,y=
15、f(x)的定义域为0,);当0b1时,y=f(x)的定义域为0,+).8.(1)证明:依设,对任意xR,都有f(x)11a0,b0a2.(2)证明:必要性:对任意x0,1,f(x)11f(x),据此可以推出1f(1)即ab1,ab1对任意x0,1,f(x)1f(x)1.因为b1,可以推出f()1即a11,a2,b1a2充分性:因为b1,ab1,对任意x0,1.可以推出axbx2b(xx2)xx1即axbx21因为b1,a2,对任意x0,1,可以推出axbx22xbx21即axbx21,1f(x)1综上,当b1时,对任意x0,1,f(x)1的充要条件是b1a2.(3)解:a0,0b1x0,1,f(x)=axbx2b1即f(x)1f(x)1f(1)1ab1即ab+1ab+1f(x)(b+1)xbx21即f(x)1所以当a0,0b1时,对任意x0,1,f(x)1的充要条件是ab+1.