第十九讲 知识大纲:函数零点(数形结合) · 任意角与弧度制 · 三角函数定义
配套清洗稿:clean_transcript_class19.md | 课时:高一数学 X 班(序班)第 19 讲
一、零点中的"和定"与"积定"
- 和定:两零点之和恒定(如二次 x₁+x₂=−b/a、|log| 交点)。
- 积定:两零点之积恒定(如对勾函数 ax+b/x,令 =t 得 ax²−tx+b=0,x₁x₂=b/a)。
- 套路:先判和定/积定,再数形结合;问"几个零点之和/积的范围"即此模型。
二、例九 / 例十(参数范围)
- 例九(图像识别)选 A:√(x−1) 是 √x 下移 1 单位;1/4 x²+x 开口向上。
- 例十(|log₂x| 与 −x²+4x−3 截三交点):c ∈ (2, 3) 选 B(端点不可取)。题面以板书为准。
- 拓展(三函数值相等):x₂+x₃=4(和定),x₁∈(0,1.5) → 三者之和 ∈ (5/2, 4)。
三、根的分布 / 数形结合
题型六(|…|−1 三实根)
例十四(开口向下的根分布)
- f(x)=−x²+ax+4,一根<−1 一根>2 ⇒ 只需 f(−1)>0 且 f(2)>0。
- f(−1)=3−a>0 ⇒ a<3;f(2)=2a>0 ⇒ a>0 ⇒ a ∈ (0,3) 选 A。
- 变式一~三同理(端点函数值符号分类)。
例十五 / 变式(交点排序)
- 2ˣ、log₂x、x³ 与 −x 交点:a < c < b。
- √x、log₂x、(1/2)ˣ 与 1−x 交点:b < c < a。
- 统一:含相同部分(−x 或 1−x)且问三个零点 → 数形结合一次画图。
四、函数综合提升(期末压轴,32 页)
第一问
- log₂(x+2) < log₂(2x) ⇒ x+2 < 2x ⇒ x ∈ (2, +∞)(定义域 x>0 已含)。
第二问(存在性 + 换元)
- 令 t=log₂x (t≥0),m ≥ (t+2)²/t = t + 4/t + 4;t=2 取最小 8 ⇒ m ∈ [8, +∞)。
- 套路:换元 → "存在"即 m ≥ 最小值。
第三问(最值 + 分类)
- log₂(x+a) 在 [−1,2] 最大 log₂3:a>1(定义域);最大值只在端点取,分"左取右不取/右取左不取"两类均矛盾 ⇒ 无解(不存在)。
五、对数小测预告
- 明天晚上对数小测(零点为主,不涉指数,难度收住)。必考提示:参数范围/根分布类题是月考大题常客。
六、任意角与弧度制
任意角
- 射线绕端点旋转所成;正角(逆)/负角(顺)/零角。
- 始边= x 轴正方向;终边相同角相差 360° 整数倍,终边同≠相等。
- 象限角(落象限)/轴线角(落轴)。
- 第一象限角:2kπ < α < 2kπ + π/2,k ∈ Z(务必写 k∈Z)。
弧度制
- π = 180°;1 弧度=半径长圆弧所对圆心角(与半径无关)。
- 弧长 l = αr;扇形面积 S = ½αr²(α 用弧度)。
- 速查:30°=π/6,45°=π/4,60°=π/3,90°=π/2,180°=π,270°=3π/2,360°=2π。
七、三角函数定义
单位圆定义
- P(x,y) 在单位圆上:sinθ=y,cosθ=x,tanθ=y/x。
- 点坐标 = (cosθ, sinθ)(顺序别反!)。
各象限符号
| 函数 |
正象限 |
| sinθ |
一、二(看 y) |
| cosθ |
一、四(看 x) |
| tanθ |
一、三(y/x) |
诱导公式一
- sin(α+2kπ)=sinα,cos、tan 同理(k∈Z)。转整圈值不变。
特殊角记忆(手指法)
| 角 |
0° |
30° |
45° |
60° |
90° |
| sin |
0 |
1/2 |
√2/2 |
√3/2 |
1 |
| cos |
1 |
√3/2 |
√2/2 |
1/2 |
0 |
例题结论
- 例一:第二象限 sinα=4/5 ⇒ 取 y=8 得 x²=36,x=−6(二象限 x<0)。
- 例二 选 A;例三 分 P(−4,3)/P(4,−3) 两情形两值 选 D。
- 变式一:(sin5π/6, cos5π/6) 关于 y=x 对称得 (1/2,−√3/2) ⇒ 最小正值 300°(5π/3) 选 B。
八、作业
- 95–96 页(任意角与弧度制):入门题,熟悉写法。例:分针拨快 20 分钟 ⇒ 时针转 −10°。
- 明天对数小测。
速查表(本讲核心公式 / 结论)
| 类别 |
结论 |
| 对勾函数积定 |
x₁x₂ = b/a |
| 例十参数 |
c ∈ (2,3) ,选 B |
| 例十四 |
a ∈ (0,3) ,选 A |
| 综合① |
x ∈ (2,+∞) |
| 综合② |
m ∈ [8,+∞) |
| 综合③ |
无解 |
| 弧长 / 面积 |
l=αr ,S=½αr² |
| 单位圆 |
sinθ=y, cosθ=x |
| 第一象限角 |
2kπ<α<2kπ+π/2, k∈Z |
| 交集排序 |
a<c<b ;b<c<a |