一道高考题的探索08 年浙江卷(理科)17 题 若 ,且当 时,恒有 则以 为坐标的点 所形成的平面区域的面积等于____析题: 本题知识点:线性规划问题、恒成立问题、区域面积问题 思想方法:化归与转化、分类与整合、数形结合 难点:三类问题的结合,学生很难把握,见得少,而且联系难 此题主要考查学生思维的灵活性、多样性,以及综合运用知识分析、解决问题的能力
此题主要从两方面:一是将不等式恒成立问题转化成函数的最值问题;二是将区域面积转化成字母取值范围问题
解题的切入点是紧扣已知条件 ,落脚点是确定 a,b 的取值范围
解法探究解法 1 目标函数法设目标函数 ,当 时, 故只需 当 则 由 的约束条件作出可行域(如图),若 则 在 A 点取得最大值, 若 则 在 B 点取得最大值,若 ,则 综上 故所求区域面积 S=1根据目标函数的几何性质,通过数形结合寻找最优解,这是解决线性规划问题的常规方法
但本题的目标函数含有两个参数 a,b,需要分类讨论确定函数最值,有一定的难度
解法 2 解析法如上图,画出点 的可行域,因为 恒成立,即用心 爱心 专心101 BA101 BA1 0,x 0,y 1xy 01,a 01,b 在可行域中恒成立,则 否则可行域中总存在不满足题意的点
故 点 所形成的平面区域为边长 1 的正方形,其面积 S=1 解析法是处理线性规划问题最常用、有效的方法,在坐标轴上两个截距 的构造,将可行域与恒成立问题统一起来,从而使问题得以解决,截距的构造是解题的关键
解法 3 三角换元法设 当 时, 当 时,所以 即点 P(a,b)所形成的平面区域为边长 1 的正方形,其面积 S=1
此题的难点也在于变量太多,通过三角换元,可以减少变量,降低题目的难度
同时借助三角函数的有界性,可以确定点 P 所形成的平面区域
解法 4 向量法设向量 则 ( 为两向