Graph-based algorithms for Boolean function manipu

福建省邵武第一中学[e-mail]第1讲高考数学选择题的解题策略一、知识整合1．高考数学试题中，选择题注重多个知识点的小型综合，渗透各种数学思想和方法，体现以考查“三基”为重点的导向，能否在选择题上获取高分，对高考数学成绩影响重大.解答选择题的基本要求是四个字——准确、迅速.2．选择题主要考查基础知识的理解、基本技能的熟练、基本计算的准确、基本方法的运用、考虑问题的严谨、解题速度的快捷等方面.解答选择题的基本策略是：要充分利用题设和选择支两方面提供的信息作出判断。一般说来，能定性判断的，就不再使用复杂的定量计算；能使用特殊值判断的，就不必采用常规解法；能使用间接法解的，就不必采用直接解；对于明显可以否定的选择应及早排除，以缩小选择的范围；对于具有多种解题思路的，宜选最简解法等。解题时应仔细审题、深入分析、正确推演、谨防疏漏；初选后认真检验，确保准确。3．解数学选择题的常用方法，主要分直接法和间接法两大类.直接法是解答选择题最基本、最常用的方法；但高考的题量较大，如果所有选择题都用直接法解答，不但时间不允许，甚至有些题目根本无法解答.因此，我们还要掌握一些特殊的解答选择题的方法.二、方法技巧1、直接法：直接从题设条件出发，运用有关概念、性质、定理、法则和公式等知识，通过严密的推理和准确的运算，从而得出正确的结论，然后对照题目所给出的选择支“对号入座”作出相应的选择.涉及概念、性质的辨析或运算较简单的题目常用直接法.例1．若sin2xcos2x，则x的取值范围是（）（A）{x|2k－34＜x＜2k＋4，kZ}（B）{x|2k＋4＜x＜2k＋54，kZ}（C）{x|k－4＜x＜k＋4，kZ}（D）{x|k＋4＜x＜k＋34，kZ}解：（直接法）由sin2xcos2x得cos2x－sin2x＜0，即cos2x＜0，所以：2＋kπ＜2x＜32＋kπ，选D.另解：数形结合法：由已知得|sinx||cosx|，画出y=|sinx|和y=|cosx|的图象，从图象中可知选D.例2．设f(x)是(－∞，∞)是的奇函数，f(x＋2)＝－f(x)，当0≤x≤1时，f(x)＝x，则f(7.5)等于（）（A）0.5（B）－0.5（C）1.5（D）－1.5解：由f(x＋2)＝－f(x)得f(7.5)＝－f(5.5)＝f(3.5)＝－f(1.5)＝f(－0.5)，由f(x)是奇函数，福建省邵武第一中学[e-mail]得f(－0.5)＝－f(0.5)＝－0.5，所以选B.也可由f(x＋2)＝－f(x)，得到周期T＝4，所以f(7.5)＝f(－0.5)＝－f(0.5)＝－0.5.例3．七人并排站成一行，如果甲、乙两人必需不相邻，那么不同的排法的种数是（）（A）1440（B）3600（C）4320（D）4800解一：（用排除法）七人并排站成一行，总的排法有77A种，其中甲、乙两人相邻的排法有2×66A种.因此，甲、乙两人必需不相邻的排法种数有：77A－2×66A＝3600，对照后应选B；解二：（用插空法）55A×26A＝3600.直接法是解答选择题最常用的基本方法，低档选择题可用此法迅速求解.直接法适用的范围很广，只要运算正确必能得出正确的答案.提高直接法解选择题的能力，准确地把握中档题目的“个性”，用简便方法巧解选择题，是建在扎实掌握“三基”的基础上，否则一味求快则会快中出错.2、特例法：用特殊值(特殊图形、特殊位置)代替题设普遍条件，得出特殊结论，对各个选项进行检验，从而作出正确的判断.常用的特例有特殊数值、特殊数列、特殊函数、特殊图形、特殊角、特殊位置等.例4．已知长方形的四个项点A（0，0），B（2，0），C（2，1）和D（0，1），一质点从AB的中点P0沿与AB夹角为的方向射到BC上的点P1后，依次反射到CD、DA和AB上的点P2、P3和P4（入射解等于反射角），设P4坐标为（44,0),1x2,tanx若则的取值范围是（）（A）)1,31(（B）)32,31(（C）)21,52(（D）)32,52(解：考虑由P0射到BC的中点上，这样依次反射最终回到P0，此时容易求出tan=21，由题设条件知，1＜x4＜2，则tan≠21，排除A、B、D，故选C.另解：（直接法）注意入射角等于反射角，……，所以选C.例5．如果n是正偶数，则Cn0＋Cn2＋…＋Cnn2＋Cnn＝（）（A）2n（B）2n1（C）2n2（D）(n－1)2n1解：（特值法）当n＝2时，代入得C20＋C22＝2，排除答案A、C；当n＝4时，代入得C40＋C42＋C44＝8，排除答案D.所以选B.另解：（直接法）由二项展开式系数的性质有Cn0＋Cn2＋…＋Cnn2＋Cnn＝2n1，选B.例6．等差数列{an}的前m项和为30，前2m项和为100，则它的前3m项和为（）福建省邵武第一中学[e-mail]（A）130（B）170（C）210（D）260解：（特例法）取m＝1，依题意1a＝30，1a＋2a＝100，则2a＝70，又{an}是等差数列，进而a3＝110，故S3＝210，选（C）.例7．若1ba，P=balglg，Q=balglg21，R=2lgba，则（）（A）RPQ（B）PQR（C）QPR（D）PRQ解：取a＝100，b＝10，此时P＝2，Q＝23＝lg1000，R＝lg55＝lg3025，比较可知选PQR当正确的选择对象，在题设普遍条件下都成立的情况下，用特殊值（取得越简单越好）进行探求，从而清晰、快捷地得到正确的答案，即通过对特殊情况的研究来判断一般规律，是解答本类选择题的最佳策略.近几年高考选择题中可用或结合特例法解答的约占30％左右.3、筛选法:从题设条件出发，运用定理、性质、公式推演，根据“四选一”的指令，逐步剔除干扰项，从而得出正确的判断.例8．已知y＝loga(2－ax)在[0，1]上是x的减函数，则a的取值范围是（）（A）(0，1)（B）(1，2)（C）(0，2)（D）[2，+∞)解：∵2－ax是在[0，1]上是减函数，所以a1，排除答案A、C；若a＝2，由2－ax0得x＜1，这与x∈[0，1]不符合，排除答案D.所以选B.例9．过抛物线y2＝4x的焦点，作直线与此抛物线相交于两点P和Q，那么线段PQ中点的轨迹方程是（）（A）y2＝2x－1（B）y2＝2x－2（C）y2＝－2x＋1（D）y2＝－2x＋2解：（筛选法）由已知可知轨迹曲线的顶点为(1，0)，开口向右，由此排除答案A、C、D，所以选B；另解：（直接法）设过焦点的直线y＝k(x－1)，则ykxyx142，消y得：k2x2－2(k2＋2)x＋k2＝0，中点坐标有xxxkkykkkk12222222212()，消k得y2＝2x－2，选B.筛选法适应于定性型或不易直接求解的选择题.当题目中的条件多于一个时，先根据某些福建省邵武第一中学[e-mail]条件在选择支中找出明显与之矛盾的，予以否定，再根据另一些条件在缩小的选择支的范围那找出矛盾，这样逐步筛选，直到得出正确的选择.它与特例法、图解法等结合使用是解选择题的常用方法，近几年高考选择题中约占40％.4、代入法：将各个选择项逐一代入题设进行检验，从而获得正确的判断.即将各选择支分别作为条件，去验证命题，能使命题成立的选择支就是应选的答案.例10．函数y=sin(3－2x)＋sin2x的最小正周期是（）（A）2（B）（C）2（D）4解：（代入法）f(x＋2)＝sin[3－2(x＋2)]＋sin[2(x＋2)]＝－f(x)，而f(x＋π)＝sin[3－2(x＋π)]＋sin[2(x＋π)]＝f(x).所以应选B；另解：（直接法）y＝32cos2x－12sin2x＋sin2x＝sin(2x＋3)，T＝π，选B.例11．函数y＝sin（2x＋25）的图象的一条对称轴的方程是（）（A）x＝－2（B）x＝－4（C）x＝8（D）x＝45解：（代入法）把选择支逐次代入，当x＝－2时，y＝－1，可见x＝－2是对称轴，又因为统一前提规定“只有一项是符合要求的”，故选A.另解：（直接法）∵函数y＝sin（2x＋25）的图象的对称轴方程为2x＋25＝kπ＋2，即x＝2k－π，当k＝1时，x＝－2，选A.代入法适应于题设复杂，结论简单的选择题。若能据题意确定代入顺序，则能较大提高解题速度。5、图解法：据题设条件作出所研究问题的曲线或有关图形，借助几何图形的直观性作出正确的判断.习惯上也叫数形结合法.例12．在)2,0(内，使xxcossin成立的x的取值范围是（）（A）)45,()2,4(（B）),4(福建省邵武第一中学[e-mail]（C）)45,4(（D）)23,45(),4(解：（图解法）在同一直角坐标系中分别作出y＝sinx与y＝cosx的图象，便可观察选C.另解：（直接法）由xxcossin得sin（x－4）＞0，即2kπ＜x－4＜2kπ＋π，取k＝0即知选C.例13．在圆x2＋y2＝4上与直线4x＋3y－12=0距离最小的点的坐标是（）（A）（85，65）（B）(85，－65)（C）(－85，65)（D）(－85，－65)解：（图解法）在同一直角坐标系中作出圆x2＋y2＝4和直线4x＋3y－12=0后，由图可知距离最小的点在第一象限内，所以选A.直接法先求得过原点的垂线，再与已知直线相交而得.例14．设函数2112)(xxfx00xx，若1)(0xf，则0x的取值范围是（）（A）（1，1）（B）（1，）（C）（，2）（0，）（D）（，1）（1，）解：（图解法）在同一直角坐标系中，作出函数()yfx的图象和直线1y，它们相交于（－1，1）和（1，1）两点，由0()1fx，得01x或01x.严格地说，图解法并非属于选择题解题思路范畴，而是一种数形结合的解题策略.但它在解有关选择题时非常简便有效.不过运用图解法解题一定要对有关函数图象、方程曲线、几何图形较熟悉，否则错误的图象反而会导致错误的选择.如：例15．函数y=|x2—1|+1的图象与函数y=2x的图象交点的个数为（）（A）1（B）2（C）3（D）4本题如果图象画得不准确，很容易误选（B）；答案为（C）。数形结合，借助几何图形的直观性，迅速作正确的判断是高考考查的重点之一；历年高考选择题直接与图形有关或可以用数形结合思想求解的题目约占50％左右.6、割补法“能割善补”是解决几何问题常用的方法，巧妙地利用割补法，可以将不规则的图形转化为规则的图形，这样可以使问题得到简化，从而缩短解题长度.例16．一个四面体的所有棱长都为2，四个项点在同一球面上，则此球的表面积为（）（A）3（B）4（C）33（D）6DCBA-111Oyx福建省邵武第一中学[e-mail]解：如图，将正四面体ABCD补形成正方体，则正四面体、正方体的中心与其外接球的球心共一点.因为正四面体棱长为2，所以正方体棱长为1，从而外接球半径R＝23.故S球＝3.直接法（略）我们在初中学习平面几何时，经常用到“割补法”，在立体几何推导锥体的体积公式时又一次用到了“割补法”，这些蕴涵在课本上的方法当然是各类考试的重点内容.因此，当我们遇到不规则的几何图形或几何体时，自然要想到“割补法”.7、极限法:从有限到无限，从近似到精确，从量变到质变.应用极限思想解决某些问题，可以避开抽象、复杂的运算，降低解题难度，优化解题过程.例17．对任意θ∈（0，2）都有（）（A）sin(sinθ)＜cosθ＜cos(cosθ)（B）sin(sinθ)＞cosθ＞cos(cosθ)（C）sin(cosθ)＜cos(sinθ)＜cosθ（D）sin(cosθ)＜cos