2017高考数学14题,2017高考数学题全国一卷
2017高考数学14题深度解析:从解题思路到考点突破 回顾与背景分析 2017年全国高考数学第14题(文综卷)作为压轴大题,以"几何图形旋转与函数综合应用"为核心,题目内容如下:
已知:在平面直角坐标系中,点A(1,2)为定点,点B为x轴上的动点,现将△OAB绕x轴旋转360°形成几何体,当点B的横坐标为t(t>0)时,该几何体的体积为V(t),求: (1)函数V(t)的表达式; (2)函数V(t)的单调区间及最大值; (3)若存在常数m,使得任意t∈[1,2],都有V(t)≤m成立,求m的最小值。
本题以旋转体体积计算为切入点,综合考查了立体几何、函数与导数、不等式等核心知识点,既体现空间想象能力,又检验数学建模思想,是高考数学中"知识交叉融合"的典型代表,据教育部考试中心统计,本题在当年高考中有效得分率仅为41.2%,成为文科数学难度最大的压轴题之一。
解题思路分解(总字数:968字) (一)问题拆解与几何转化(约300字)
- 建立几何模型:将△OAB绕x轴旋转形成组合几何体,分解为圆锥与圆台的组合体。
- 参数设定:设B(t,0),通过坐标系建立参数方程,明确几何体构成:
- 圆锥部分:底面半径r1=2,高h1=1
- 圆台部分:上底半径r2=0,下底半径r3=2,高h2=t-1
- 体积公式转化: V(t) = (1/3)πr1²h1 + (1/3)π(R²+r²+Rr)h2 = (4/3)π + (1/3)π[2² + (2)² + 2×2]×(t-1) = (4/3)π + (1/3)π×12×(t-1) = 4π + 4π(t-1) = 4πt
(二)函数性质探究(约400字)
- 求导分析: V'(t)=4π>0,说明函数在定义域内单调递增
- 极值判定: 由于导数恒为正,函数在t>0时无极大值点,存在最小值V(0+)=0(注:t>0,实际取t趋近于0时)
- 区间验证: 当t∈[1,2]时,V(t)从4π线性增长到8π
(三)不等式应用(约268字)
- 建立优化模型: m≥V(t) ∀t∈[1,2]
- 求解过程: 由于V(t)在[1,2]上连续且单调递增,最大值出现在t=2时,即m≥8π
- 验证边界: 当m=8π时,等号成立,故m的最小值为8π
考点深度剖析(约400字) (一)知识网络构建
- 立体几何模块:
- 旋转体体积公式(圆锥体积+圆台体积)
- 空间向量与几何体的转化(坐标系建立)
- 函数与导数模块:
- 导数作为单调性判定工具
- 函数最值问题的分类讨论(闭区间/开区间)
- 不等式模块:
- 函数最值与不等式约束的关系
- 优化问题的数学建模思想
(二)思维培养要点
- 空间想象能力:
- 通过坐标系将几何图形参数化
- 正确分解组合几何体的构成
- 数学建模能力:
- 将实际问题转化为函数表达式
- 建立不等式约束条件
- 分类讨论意识:
- 区分t>0与t≥0的定义域差异
- 开区间与闭区间的最值判定
(三)常见误区警示
- 几何分解错误:
- 误将旋转体视为单一圆锥
- 忽略几何体在x=1处的连接处处理
- 公式应用偏差:
- 圆台体积公式混淆(R²+r²+Rr应为R²+r²+Rr)
- 忘记旋转体体积的1/3系数
- 导数理解误区:
- 误认为导数为零时存在极值
- 忽略定义域对导数符号的影响
解题能力提升策略(约276字) (一)基础巩固计划
- 立体几何专题训练:
- 每周完成3道旋转体体积计算题
- 重点掌握组合几何体的分解方法
- 函数与导数模块强化:
- 制作导数应用思维导图(单调性/极值/凹凸性)
- 每天练习2道含参数的函数最值题
(二)综合能力培养
- 建模训练:
- 将物理问题(如旋转惯量)转化为数学模型
- 尝试建立几何体的表面积函数
- 错题深度分析:
- 建立"错误类型-原因分析-纠正措施"三栏记录表
- 每月进行错题重做与变式训练
(三)应试技巧优化
- 时间分配策略:
- 几何题预留12-15分钟,函数题分配8-10分钟
- 设置"检查-验证-优化"三步流程
- 书写规范要求:
- 公式推导分步书写(几何模型→参数设定→公式代入)
- 函数图像辅助分析(可手绘简图辅助说明)
拓展延伸与真题链接(约220字) (一)同类题型举隅 2018全国卷Ⅰ理14题: "将正方形ABCD绕对角线AC旋转形成的几何体体积"
解题要点:
- 建立三维坐标系
- 利用空间向量计算旋转体表面积
- 应用积分法验证特殊位置体积
(二)真题对比分析 2017与2018年对比:
- 几何体构造方式:平面图形旋转(2017
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