高考数学易错题举例解析
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高中数学中有许多题目,求解的思路不难,但解题时,对某些特殊情形的讨论,却很容易被忽略。也就是在转化过程中,没有注意转化的等价性,会经常出现错误。本文通过几个例子,剖析致错原因,希望能对同学们的学习有所帮助。加强思维的严密性训练。
● 忽视等价性变形,导致错误。
Û ,但 与 不等价。
【例1】已知f(x) = ax + ,若 求 的范围。
错误解法 由条件得
②×2-①
①×2-②得
+ 得
错误分析 采用这种解法,忽视了这样一个事实:作为满足条件的函数 ,其值是同时受制约的。当 取最大(小)值时,不一定取最大(小)值,因而整个解题思路是错误的。
正确解法 由题意有 , 解得:
把 和 的范围代入得
在本题中能够检查出解题思路错误,并给出正确解法,就体现了思维具有反思性。只有牢固地掌握基础知识,才能反思性地看问题。
●忽视隐含条件,导致结果错误。
【例2】
(1) 设 是方程 的两个实根,则 的最小值是
思路分析 本例只有一个答案正确,设了3个陷阱,很容易上当。
利用一元二次方程根与系数的关系易得:
有的学生一看到,常受选择答案(A)的诱惑,盲从附和。这正是思维缺乏反思性的体现。如果能以反思性的态度考察各个选择答案的来源和它们之间的区别,就能从中选出正确答案。
原方程有两个实根 ,∴ Þ
当 时, 的最小值是8;
当 时, 的最小值是18。
这时就可以作出正确选择,只有(B)正确。
(2) 已知(x+2)2+ =1,求x2+y2的取值范围。
错解 由已知得 y2=-4x2-16x-12,因此x2+y2=-3x2-16x-12=-3(x+)2+ ,
∴当x=-时,x2+y2有最大值,即x2+y2的取值范围是(-∞,]。
分析 没有注意x的取值范围要受已知条件的限制,丢掉了最小值。
事实上,由于(x+2)2+ =1 Þ(x+2)2=1- ≤1 Þ -3≤x≤-1,
从而当x=-1时x2+y2有最小值1。∴ x2+y2的取值范围是[1, ]。
注意有界性:偶次方x2≥0,三角函数-1≤sinx≤1,指数函数ax>0,圆锥曲线有界性等。
●忽视不等式中等号成立的条件,导致结果错误。
【例3】已知:a>0 , b>0 , a+b=1,求(a+ )2+(b+)2的最小值。
错解 (a+ )2+(b+)2=a2+b2+ + +4≥2ab+ +4≥4+4=8,
∴(a+ )2+(b+ )2的最小值是8.
分析上面的解答中,两次用到了基本不等式a2+b2≥2ab,第一次等号成立的条件是a=b=,第二次等号成立的条件是ab=,显然,这两个条件是不能同时成立的。因此,8不是最小值。
事实上,原式= a2+b2+ + +4=(a2+b2)+( + )+4=[(a+b)2-2ab]+[( +)2- ]+4
= (1-2ab)(1+ )+4,
由ab≤( )2= 得:1-2ab≥1- = , 且≥16,1+ ≥17,
∴原式≥ ×17+4= (当且仅当a=b=时,等号成立),
∴(a + )2 + (b + )2的最小值是。
●不进行分类讨论,导致错误
【例4】(1)已知数列 的前 项和 ,求
错误解法
错误分析 显然,当 时, 。
错误原因:没有注意公式 成立的条件是。
因此在运用 时,必须检验 时的情形。即: 。
(2)实数 为何值时,圆 与抛物线 有两个公共点。
错误解法 将圆 与抛物线 联立,消去 ,
得 ①
因为有两个公共点,所以方程①有两个相等正根,得 , 解之得
错误分析 (如图2-2-1;2-2-2)显然,当时,圆与抛物线有两个公共点。
要使圆与抛物线有两个交点的充要条件是方程①有一正根、一负根;或有两个相等正根。
当方程①有一正根、一负根时,得 解之,得
因此,当 或 时,圆 与抛物线 有两个公共点。
思考题:实数 为何值时,圆 与抛物线 ,
(1) 有一个公共点;(2)有三个公共点;(3)有四个公共点;(4)没有公共点。
●以偏概全,导致错误
以偏概全是指思考不全面,遗漏特殊情况,致使解答不完全,不能给出问题的全部答案,从而表现出思维的不严密性。
【例5】(1)设等比数列 的全 项和为 .若 ,求数列的公比 .
错误解法 ,
。
错误分析 在错解中,由 ,
时,应有 。
在等比数列中,是显然的,但公比q完全可能为1,因此,在解题时应先讨论公比的情况,再在 的情况下,对式子进行整理变形。
正确解法 若 ,则有 但 ,即得 与题设矛盾,故.
又依题意 Þ Þ ,即 因为 ,所以 所以解得
说明 此题为1996年全国高考文史类数学试题第(21)题,不少考生的解法同错误解法,根据评分标准而痛失2分。
(2)求过点 的直线,使它与抛物线 仅有一个交点。
错误解法 设所求的过点 的直线为,则它与抛物线的交点为
,消去 得 整理得
直线与抛物线仅有一个交点, 解得 所求直线为
错误分析 此处解法共有三处错误:
第一,设所求直线为 时,没有考虑与斜率不存在的情形,实际上就是承认了该直线的斜率是存在的,且不为零,这是不严密的。
第二,题中要求直线与抛物线只有一个交点,它包含相交和相切两种情况,而上述解法没有考虑相切的情况,只考虑相交的情况。原因是对于直线与抛物线“相切”和“只有一个交点”的关系理解不透。
第三,将直线方程与抛物线方程联立后得一个一元二次方程,要考虑它的判别式,所以它的二次项系数不能为零,即而上述解法没作考虑,表现出思维不严密。
正确解法 ①当所求直线斜率不存在时,即直线垂直轴,因为过点 ,所以 即 轴,它正好与抛物线 相切。
②当所求直线斜率为零时,直线为y = 1平行 轴,它正好与抛物线只有一个交点。
③一般地,设所求的过点 的直线为 ,则 ,
令 解得k = ,∴ 所求直线为
综上,满足条件的直线为:
《章节易错训练题》
1、已知集合M = {直线} ,N = {圆},则M∩N中元素个数是 A(集合元素的确定性)
(A) 0 (B) 0或1 (C)0或2 (D) 0或1或2
2、已知A = ,若A∩R* = F ,则实数t集合T =___。 (空集)
3、如果kx2+2kx-(k+2)<0恒成立,则实数k的取值范围是C(等号)
(A) -1≤k≤0 (B)-1≤k<0 (C)-1<k≤0 (D)-1<k<0
4、命题 <3,命题 <0,若A是B的充分不必要条件,则的取值范围是C(等号)
(A) (B) (C) (D)
5、若不等式x2-logax<0在(0,)内恒成立,则实数 的取值范围是A(等号)
(A) [,1) (B)(1, +) (C)(,1) (D) (,1)∪(1,2)
6、若不等式(-1)na < 2+对于任意正整数n恒成立,则实数 的取值范围是A(等号)
(A)[-2,) (B)(-2,) (C)[-3,) (D) (-3,)
7、已知定义在实数集 上的函数 满足: ;当 时, ;对于任意
的实数 、 都有 。证明: 为奇函数。(特殊与一般关系)
8、已知函数f(x) = ,则函数的单调区间是_____。递减区间(-ィ1)和(-1, +)
(单调性、单调区间)
9、函数y = 的单调递增区间是________。[-,-1)(定义域)
10、已知函数f (x)= , f(x)的反函数f-1(x)= 。
(漏反函数定义域即原函数值域)
11、函数 f (x) = log (x 2 +a x + 2) 值域为 R,则实数 a的取值范围是D(正确使用△≥0和△<0)
(A) (-2,2) (B) [-2,2]
(C)(-,-2)∪(2,+) (D) (-,-2]∪[2,+)
12、若x≥0,y≥0且x+2y=1,那么2x+3y2的最小值为B(隐含条件)
(A)2 (B) (C) (D)0
13、函数y= 的值域是________。(-∞, )∪( ,1)∪(1,+∞)(定义域)
14、函数y = sin x (1 + tan x tan )的最小正周期是C(定义域)
(A) (B)p (C)2p (D) 3
15、已知 f (x) 是周期为 2 的奇函数,当 xÎ [0,1) 时,f (x) = 2x,则 f (log 23) = D(对数运算)
(A) (B) (C)- (D) -
16、已知函数 在 处取得极值。
(1)讨论 和 是函数 的极大值还是极小值;
(2)过点 作曲线 的切线,求此切线方程。(2004天津)
(求极值或最值推理判断不充分(建议列表);求过点切线方程,不判断点是否在曲线上。)
17、已知tan (a-)= - 则tan a= ;= 。、(化齐次式)
18、若 3 sin 2a + 2 sin 2b-2 sin a = 0,则cos 2a + cos2b 的最小值是 __。(隐含条件)
19、已知sinq + cosq = ,qÎ (0,p),则cotq =_______。-(隐含条件)
20、在△ABC中,用a、b、c和A、B、C分别表示它的三条边和三条边所对的角,若a=2、
、 ,则∠B = B(隐含条件)
(A) (B) (C) (D)
21、已知a>0 , b>0 , a+b=1,则(a +)2 + (b +)2的最小值是_______。(三相等)
22、已知x ≠ kp (k Î Z),函数y =sin2x + 的最小值是______。5(三相等)
23、求 的最小值。
错解1
错解2
错误分析 在解法1中, 的充要条件是
即 这是自相矛盾的。
在解法2中, 的充要条件是
这是不可能的。
正确解法1
其中,当
正 确 解 法2 取正常数 ,易得
其中“ ”取“=”的充要条件是
因此,当
24、已知a1 = 1,an =an-1 +2n-1(n≥2),则an =________。2n-1(认清项数)
25、已知 -9、a1、a2、-1四个实数成等差数列,-9、b1、b2、b3、-1五个实数成等比数列,
则 b2(a2-a1) = A(符号)
(A) -8 (B)8 (C)- (D)
26、已知 {an}是等比数列,Sn是其前n项和,判断Sk,S2k-Sk,S3k-S2k成等比数列吗?
当q = -1,k为偶数时,Sk =0,则Sk,S2k-Sk,S3k-S2k不成等比数列;
当q≠-1或q =-1且k为奇数时,则Sk,S2k-Sk,S3k-S2k成等比数列。
(忽视公比q = -1)
27、已知定义在R上的函数 和数列 满足下列条件:
,f(an)-f(an-1) =k(an-an-1)(n =2,3,┄),其中a为常数,k为非零常数。(1)令 ,证明数列是等比数列;(2)求数列 的通项公式;(3)当 时,求 。(2004天津)
(等比数列中的0和1,正确分类讨论)
28、不等式m2-(m2-3m)i<(m2-4m + 3)i +10成立的实数m的取值集合是________。{3}(隐含条件)
29、i是虚数单位,的虚部为( )C(概念不清)
(A)-1 (B)-i (C)-3 (D) -3 i
30、实数 ,使方程 至少有一个实根。
错误解法 方程至少有一个实根,
Þ 或
错误分析 实数集合是复数集合的真子集,所以在实数范围内成立的公式、定理,在复数范围内不一定成立,必须经过严格推广后方可使用。一元二次方程根的判别式是对实系数一元二次方程而言的,而此题目盲目地把它推广到复系数一元二次方程中,造成解法错误。
正确解法 设 是方程的实数根,则
由于 都是实数, ,解得
31、和a = (3,-4)平行的单位向量是_________;和a =(3,-4)垂直的单位向量是_________。
(,-)或(-,);(,)或(- ,- )(漏解)
32、将函数y=4x-8的图象L按向量a平移到L/,L/的函数表达式为y=4x,则向量a=______。
a = (h,4h+8) (其中h Î R)(漏解)