高中数学竞赛讲义(二次函数等共8份)
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高中数学竞赛讲义
01【数学】高中数学竞赛讲义-二次函数(1).doc
03【数学】高中数学竞赛讲义-二次函数(2).doc
05【数学】高中数学竞赛讲义-函数的基本性质.doc
07【数学】高中数学竞赛讲义-函数方程.doc
08【数学】高中数学竞赛讲义-三角恒等式与三角不等式.doc
10【数学】高中数学竞赛讲义-数列.doc
12【数学】高中数学竞赛讲义-向量与向量方法.doc
14【数学】高中数学竞赛讲义-指、对数函数、幂函数.doc
~$【数学】高中数学竞赛讲义-二次函数(1).doc
§5二次函数(1)
二次函数是最简单的非线性函数之一,而且有着丰富内涵。在中学数学数材中,对二次函数和二次方程,二次三项式及二次不等式以及它们的基本性质,都有深入和反复的讨论与练习。它对近代数学,乃至现代数学,影响深远,为历年来高考数学考试的一项重点考查内容,历久不衰,以它为核心内容的重点试题,也年年有所变化,不仅如此,在全国及各地的高中数学竞赛中,有关二次函数的内容也是非常重要的命题对象。因此,必须透彻熟练地掌握二次函数的基本性质。
学习二次函数的关键是抓住顶点(-b/2a,(4ac-b2)/4a),顶点的由来体现了配方法(y=ax2+bx+c=a(x+b/2a)2+(4ac-b2)/4a);图象的平移归结为顶点的平移(y=ax2→y=a(x-h)2+k);函数的对称性(对称轴x=-b/2a,f (-b/2a+x)=f (-b/2a-x),x∈R),单调区间(-∞,-b/2a),[-b/2a,+∞]、极值((4ac-b2)/4a),判别式(Δb2-4ac)与X轴的位置关系(相交、相切、相离)等,全都与顶点有关。
一、“四个二次型”概述
(一元)二次函数
y=ax2+bx+c (a≠0) → a=0 → (一元)一次函数
y=bx+c(b≠0)
↑ ↑
↑ ↑
(一元)二次三项式
ax2+bx+c(a≠0) → a=0 → 一次二项式
bx+c(b≠0)
↓ ↓ ↓ ↓
↓ ↓ ↓ ↓
↓ 一元二次方程
ax2+bx+c=0(a≠0) → a=0 → 一元一次方程
bx+c=0(b≠0) ↓
↓ ↓
一元二次不等式
ax2+bx+c>0或
ax2+bx+c<0(a≠0) → a=0 → 一元一次不等式
bx+c>0或
bx+c<0(b≠0)
观察这个框图,就会发现:在a≠0的条件下,从二次三项式出发,就可派生出一元二次函数,一元二次方程和一元二次不等式来。故将它们合称为“四个二次型”。其中二次三项式ax2+bx+c(a≠0)像一颗心脏一样,支配着整个“四个二次型”的运动脉络。而二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),犹如“四个二次型”的首脑或统帅:它的定义域即自变量X的取值范围是全体实数,即n∈R;它的解析式f(x)即是二次三项式ax2+bx+c(a≠0);若y=0,即ax2+bx+c=0(a≠0),就是初中重点研究的一元二次方程;若y>0或y<0,即ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0(a≠0),就是高中一年级重点研究的一元二次不等式,它总揽全局,是“四个二次型”的灵魂。讨论零值的一元二次函数即一元二次方程是研究“四个二次型”的关键所在,它直接影响着两大主干:一元二次方程和一元二次不等式的求解。一元二次方程的根可看作二次函数的零点;一元二次不等式的解集可看作二次函数的正、负值区间。心脏、头脑、关键、主干、一句话,“四个二次型”联系密切,把握它们的相互联系、相互转化、相互利用,便于寻求规律,灵活运用,使学习事半功倍。§9三角恒等式与三角不等式
三角恒等变形,既要遵循代数式恒等变形的一般法则,又有三角所特有的规律.
三角恒等式包括绝对恒等式和条件恒等式两类。证明三角恒等式时,首先要观察已知与求证或所证恒等式等号两边三角式的繁简程度,以决定恒等变形的方向;其次要观察已知与求证或所证恒等式等号两边三角式的角、函数名称、次数以及结构的差别与联系,抓住其主要差异,选择恰当的公式对其进行恒等变形,从而逐步消除差异,统一形式,完成证明.“和差化积”、“积化和差”、“切割化弦”、“降次”等是我们常用的变形技巧。当然有时也可以利用万能公式“弦化切割”,将题目转化为一个关于 的代数恒等式的证明问题.
要快捷地完成三角恒等式的证明,必须选择恰当的三角公式. 为此,同学们要熟练掌握各公式及各公式的来龙去脉和变形形式.
上图为三角公式脉络图,由图可见两角和差的三角函数的公式是所有三角公式的核心和基础.
此外,三角是代数与几何联系的“桥梁”,与复数也有紧密的联系,因而许多三角问题往往可以从几何或复数角度获得巧妙的解法.
三角不等式首先是不等式,因此,要掌握证明不等式的常用方法:配方法、比较法、放缩法、基本不等式法、数学归纳法等. 其次,三角不等式又有自己的特点——含有三角式,因而三角函数的单调性、有界性以及图象特征等都是处理三角不等式的锐利武器.
三角形中有关问题也是数学竞赛和高考的常见题型. 解决这类问题,要充分利用好三角形内角和等于180°这一结论及其变形形式. 如果问题中同时涉及边和角,则应尽量利用正弦定理、余弦定理、面积公式等进行转化,实现边角统一. 求三角形面积的海伦公式
,大家往往不甚熟悉,但十分有用.
例题讲解
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