●范東暉 (北侖中學(xué) 浙江寧波 315800)
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自選模塊備考策略
●范東暉(北侖中學(xué)浙江寧波315800)
2012年深化課程改革以來(lái),浙江省高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容作了相應(yīng)調(diào)整,原來(lái)一些高考必考部分的內(nèi)容,如導(dǎo)數(shù)和概率等,從2015年起調(diào)整到選考部分.
2016年數(shù)學(xué)高考自選部分包含“復(fù)數(shù)與導(dǎo)數(shù)”和“計(jì)數(shù)原理與概率”這2個(gè)模塊.其中復(fù)數(shù)與導(dǎo)數(shù)模塊包括的知識(shí)內(nèi)容有:導(dǎo)數(shù)的概念與幾何意義,基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)公式,導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算法則,利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的單調(diào)性、極值、最大(小)值,復(fù)數(shù)的概念,復(fù)數(shù)加、減運(yùn)算的幾何意義,復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算.計(jì)數(shù)原理與概率模塊包括的知識(shí)內(nèi)容有:加法原理和乘法原理,排列與組合,二項(xiàng)式定理,楊輝三角與二項(xiàng)式系數(shù),事件、事件的關(guān)系與運(yùn)算,互斥、對(duì)立、獨(dú)立事件,概率與頻率,古典概型,解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題.
“18選6”作為浙江省高考的一個(gè)特色,其中2個(gè)數(shù)學(xué)模塊的考查,內(nèi)容豐富,考查的知識(shí)點(diǎn)多、涉及面廣.預(yù)計(jì)2016年將繼續(xù)保持每個(gè)模塊各2個(gè)小題的格局,總體難度較之2015年以前應(yīng)有所降低,更注重主干知識(shí)和基本思想方法的考查.
2.1導(dǎo)數(shù)
導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用通常圍繞3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行命題: 1)圍繞導(dǎo)數(shù)的幾何意義展開(kāi),設(shè)計(jì)求曲線的切線方程,根據(jù)切線方程求參數(shù)值等問(wèn)題,這類(lèi)試題在考查導(dǎo)數(shù)幾何意義的同時(shí)也考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、函數(shù)等知識(shí),試題的難度不大;2)圍繞利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值(最值)展開(kāi),設(shè)計(jì)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間、極值、最值,已知單調(diào)區(qū)間求參數(shù)或者參數(shù)范圍等問(wèn)題,在考查用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)性質(zhì)的同時(shí)考查分類(lèi)與整合思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想等數(shù)學(xué)思想方法;3)考查導(dǎo)數(shù)在求解函數(shù)問(wèn)題中的應(yīng)用,涉及應(yīng)用導(dǎo)數(shù)證明不等式問(wèn)題以及方程等,同時(shí)考查邏輯思維能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.命題的重點(diǎn)是利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性等問(wèn)題.
2.2復(fù)數(shù)
主要考查復(fù)數(shù)的概念、分類(lèi),復(fù)數(shù)的幾何意義、復(fù)數(shù)的運(yùn)算,特別是復(fù)數(shù)的乘法與除法運(yùn)算,求復(fù)數(shù)的模、復(fù)數(shù)的虛部、復(fù)數(shù)在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的位置等.常常將復(fù)數(shù)的概念、復(fù)數(shù)的幾何意義和復(fù)數(shù)的四則運(yùn)算融合在一起,其中復(fù)數(shù)的運(yùn)算、純虛數(shù)的概念以及“分母實(shí)數(shù)化”是考試的重點(diǎn).運(yùn)算時(shí)注意“i2=-1”以及運(yùn)算的準(zhǔn)確性.
2.3計(jì)數(shù)原理
對(duì)2個(gè)計(jì)數(shù)原理及排列、組合的考查主要是直接利用計(jì)數(shù)原理、排列、組合知識(shí)進(jìn)行計(jì)數(shù);對(duì)二項(xiàng)式定理的考查主要是求展開(kāi)式中的某一項(xiàng)、某一項(xiàng)的二項(xiàng)式系數(shù)、各項(xiàng)系數(shù)和等,考查賦值技巧,難度不大.其中與通項(xiàng)公式有關(guān)問(wèn)題的考查是命題的重點(diǎn).
2.4概率
概率的考查常常結(jié)合排列組合知識(shí)進(jìn)行,其中古典概型為命題的重點(diǎn)內(nèi)容,常與互斥事件、對(duì)立事件相結(jié)合命題,考查古典概率的計(jì)算求解能力和枚舉、分類(lèi)討論等思想方法.從近幾年的命題情況看,概率問(wèn)題命題的背景通常是摸球問(wèn)題.
分析顯然x∈R,對(duì)f(x)進(jìn)行求導(dǎo),得

求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間,轉(zhuǎn)化為求解不等式f'(x)>0,即

從而解得函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,-1]和[0,+∞).
評(píng)注利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性的步驟:
1)根據(jù)函數(shù)f(x)的解析式求解其定義域;
2)根據(jù)基本初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù)及求導(dǎo)法則求出函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)f'(x);
3)不等式f'(x)>0的解集就是函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間,不等式f'(x)<0的解集就是函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
4)根據(jù)上面的解題過(guò)程得出結(jié)論.
分析先考慮f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),再對(duì)f(x)進(jìn)行求導(dǎo),得

將y=f(x)存在單調(diào)遞減區(qū)間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為f'(x)<0在(0,+∞)上有解問(wèn)題,即考慮ax2+x-1>0 在(0,+∞)上有解,需對(duì)a進(jìn)行分類(lèi)討論:
1)當(dāng)a=0時(shí),x>1在(0,+∞)上有解;
2)當(dāng)a>0時(shí),ax2+x-1>0在(0,+∞)上總有解;
3)當(dāng)a<0時(shí),要使ax2+x-1>0在(0,+∞)上有解,只需ax2+x-1=0有2個(gè)不相等的正實(shí)數(shù)根,必須

評(píng)注已知單調(diào)性求參數(shù)的取值范圍,這里需要對(duì)x2的系數(shù)a進(jìn)行分類(lèi)討論.當(dāng)然本題還有另一種常用的解法:通過(guò)參數(shù)分離,轉(zhuǎn)化為a>,其中x∈(0,+∞)有解來(lái)考慮.

評(píng)注復(fù)數(shù)的考查核心是代數(shù)形式的四則運(yùn)算,即使是概念的考查也需要相應(yīng)的運(yùn)算來(lái)支持.本題首先根據(jù)復(fù)數(shù)模的定義得復(fù)數(shù)相乘可根據(jù)平方差公式求得

也可根據(jù)共軛復(fù)數(shù)的性質(zhì)求得

例4復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足(z-3)(2-i)=5(其中i為虛數(shù)單位),求z的共軛復(fù)數(shù)
分析先由(z-3)(2-i)=5,求出

評(píng)注復(fù)數(shù)代數(shù)形式的四則運(yùn)算解題時(shí),只要按照法則進(jìn)行即可,復(fù)數(shù)代數(shù)形式的運(yùn)算類(lèi)似于多項(xiàng)式的運(yùn)算,加法類(lèi)似于合并同類(lèi)項(xiàng),乘法類(lèi)似于多項(xiàng)式乘多項(xiàng)式,除法類(lèi)似于分母有理化(實(shí)數(shù)化),分子、分母同乘分母的共軛復(fù)數(shù).


再令x=1,得展開(kāi)式中各項(xiàng)系數(shù)之和為(1-2)8=1.
評(píng)注二項(xiàng)式定理中最關(guān)鍵的是通項(xiàng)公式,即二項(xiàng)式(a+b)n的展開(kāi)式的通項(xiàng)公式是Tk+1=求展開(kāi)式中特定的項(xiàng)或者特定項(xiàng)的系數(shù)等均可以利用通項(xiàng)公式和方程思想解決.應(yīng)用通項(xiàng)公式要注意以下幾點(diǎn):
1)它表示二項(xiàng)展開(kāi)式的任意項(xiàng),只要n與r確定,該項(xiàng)就隨之確定;
2)Tr+1是展開(kāi)式中的第r+1項(xiàng),而不是第r 項(xiàng);
3)公式中a,b的指數(shù)和為n,且a,b不能隨便顛倒位置;
4)要將通項(xiàng)中的系數(shù)和字母分離開(kāi),以便于解決問(wèn)題;
5)對(duì)二項(xiàng)式(a-b)n展開(kāi)式的通項(xiàng)公式要特別注意符號(hào)問(wèn)題.
例6設(shè)(x2+1)(x+1)9=a0+a1(x+2)+ a2(x+2)2+…+a11(x+2)11,求a1+a2+…+a11的值.
分析先求出a0,取x=-2,得a0=-5,再取x=-1,得a0+a1+a2+…+a11=0,最后得到

評(píng)注二項(xiàng)展開(kāi)式的系數(shù)和及一些特定項(xiàng)的系數(shù)通常是通過(guò)對(duì)二項(xiàng)式及其展開(kāi)式中給變量賦予特殊值得出的,注意根據(jù)展開(kāi)式的形式給變量合理賦值.
例7設(shè)袋中共有7個(gè)球,其中4個(gè)紅球,3個(gè)白球.從袋中隨機(jī)取出3個(gè)球,求取出的白球比紅球多的概率.
分析首先明確這是一個(gè)古典概型概率問(wèn)題.從袋中取出3個(gè)球,取法共有種,其中白球比紅球多的取法有種.因此取出的白球比紅球多的概率為
評(píng)注解決古典概型概率問(wèn)題,關(guān)鍵是弄清基本事件的總數(shù)n以及某個(gè)事件A所包含的基本事件的個(gè)數(shù)m,然后由公式求出概率;事件A的個(gè)數(shù)常常用列舉法得出,對(duì)于較復(fù)雜的互斥事件的概率求法可考慮利用分類(lèi)相加或?qū)α⑹录デ螅?/p>
例8袋中有形狀、大小都相同的4個(gè)球,其中1個(gè)白球、1個(gè)紅球、2個(gè)黃球,從中1次隨機(jī)摸出2個(gè)球,求這2個(gè)球顏色不同的概率.
分析從4個(gè)球中1次隨機(jī)摸出3個(gè),共有6種摸法,2個(gè)球顏色不同的情況相對(duì)復(fù)雜,可以考慮2個(gè)球顏色相同的情況(只有1種),這樣不同的共有5種,因此其概率為
評(píng)注求解互斥事件、對(duì)立事件的概率問(wèn)題時(shí),一要先利用條件判斷所給的事件是互斥事件,還是對(duì)立事件;二要將所求事件的概率轉(zhuǎn)化為互斥事件、對(duì)立事件的概率;三要準(zhǔn)確利用互斥事件、對(duì)立事件的概率公式去計(jì)算所求事件的概率.
1.設(shè)f(x)=a(x-5)2+6lnx,其中a∈R,曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線與y軸相交于點(diǎn)(0,6),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間.
2.已知函數(shù)f(x)=(1+x)e-2x,當(dāng)x∈[0,1]時(shí),求證:
3.若復(fù)數(shù)z滿(mǎn)足iz=2+4i,求在復(fù)平面內(nèi)z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo).
7.袋中共有15個(gè)除了顏色外完全相同的球,其中有10個(gè)白球,5個(gè)紅球.從袋中任取2個(gè)球,求所取的2個(gè)球中恰有1個(gè)白球、1個(gè)紅球的概率.
8.有3個(gè)人,每人都以相同的概率被分配到4個(gè)房間中的一間,求至少有2人被分配到同一房間的概率.
參考答案
1.解因?yàn)閒(x)=a(x-5)2+6lnx,所以

令x=1,得

從而曲線y=f(x)在(1,f(1))點(diǎn)處的切線方程為

由點(diǎn)(0,6)在切線上可得


令f'(x)=0,解得x1=2,x2=3.當(dāng)0<x<2或x>3時(shí),f'(x)>0,故f(x)在(0,2),(3,+∞)上為增函數(shù);當(dāng)2<x<3時(shí),f'(x)<0,故f(x)在(2,3)上為減函數(shù).因此函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,2),(3,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(2,3).
2.證明要證x∈[0,1]時(shí),

記h(x)=(1+x)e-x-(1-x)ex,則

當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h'(x)>0,h(x)在[0,1]上是增函數(shù),故

于是f(x)≥1-x,其中x∈[0,1].要證x∈[0,1]時(shí),

只需證明ex≥x+1.記K(x)=ex-x-1,則

當(dāng)x∈[0,1]時(shí),K'(x)>0,因此K(x)在[0,1]上是增函數(shù),故

3.解由iz=2+4i,可得

因此z對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的坐標(biāo)是(4,-2).
4.解

5.解(1+x)2n中x3項(xiàng)的系數(shù)為中x3項(xiàng)的系數(shù)為2n.由得

解得n=2.
6.解二項(xiàng)展開(kāi)式通項(xiàng)為

8.解利用對(duì)立事件概率的關(guān)系.3個(gè)人分到4個(gè)房間的分法總數(shù)是43=64,每間至多只有1人的分法總數(shù)為,因此至少有2人被分配到同一房間的概率是