最新高考数学高频考点(文科)

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2024年高考数学新增高频考点(解析版)

2024年高考数学新增高频考点(解析版)

(多拿20分)2024年高考数学新增高频考点专题突破新增高频考点1:复数的三角表示新增高频考点2:三角函数的积化和差公式新增高频考点3:三角函数的和差化积公式新增高频考点4:投影向量新增高频考点5:百分位数新增高频考点6:点、线、面距离公式新增高频考点7:条件概率新增高频考点8:全概率公式新增高频考点9:贝叶斯公式新增高频考点10:二项分布中的最大项2023年高考数学新增高频考点专题突破一.复数的三角表示(共5小题)1已知复数z 1=2cos π12+i sin π12 ,z 2=3cos π6+i sin π6,则z 1z 2的代数形式是()A.6cosπ4+i sin π4B.6cos π12+i sin π12 C.3-3i D.3+3i2若复数z =r (cos θ+i sin θ)(r >0,θ∈R ),则把这种形式叫做复数z 的三角形式,其中r 为复数z 的模,θ为复数z 的辐角,则复数z =32+12i 的三角形式正确的是()A.cos π6+i sinπ6 B.sin π6+i cos π6 C.cos π3+i sin π3 D.sin π3+i cos π33已知复数z =cos θ+i sin θ(i 为虚数单位),则()A.|z |=2B.z 2=1C.z ⋅z =1D.z +1z为纯虚数4复数z =cos -2π5+i sin -2π5 的辐角主值为()A.8π5B.-8π5C.2π5D.-2π55任何一个复数z =a +bi (其中a ,b ∈R ,i 为虚数单位)都可以表示成z =r (cos θ+i sin θ)(其中r ≥0,θ∈R )的形式,通常称之为复数z 的三角形式,法国数学家棣莫弗发现:[r (cos θ+i sin θ)]n =r n (cos nθ+i sin nθ)(n ∈N *),我们称这个结论为棣莫弗定理.由棣莫弗定理可知,若复数cos π8+i sin π8 m (m ∈N *)为纯虚数,则正整数m 的最小值为()A.2B.4C.6D.8二.三角函数的积化和差公式(共5小题)6设直角三角形中两锐角为A 和B ,则cos A cos B 的取值范围是()A.0,12B.(0,1)C.12,1 D.34,17利用积化和差公式化简sin αsin π2-β 的结果为()A.-12[cos (α+β)-cos (α-β)]B.12[cos (α+β)+cos (α-β)]C.12[sin (α+β)-sin (α-β)]D.12[sin (α+β)+sin (α-β)]8已知cos α+cos β=12,则cos α+β2cos α-β2的值为.9已知sin (α+β)•sin (β-α)=m ,则cos 2α-cos 2β的值为.10已知α,β为锐角,且α-β=π6,那么sin αsin β的取值范围是.三.三角函数的和差化积公式(共5小题)11对任意的实数α、β,下列等式恒成立的是()A.2sin α•cos β=sin (α+β)+sin (α-β)B.2cos α•sin β=sin (α+β)+cos (α-β)C.cos α+cos β=2sin α+β2⋅sin α-β2D.cos α-cos β=2cos α+β2⋅cosα-β212在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,设a +c =2b ,则tan A2•tan C 2的值为(参考公式:sin A +sin C =2sin A +C 2cos A -C2)()A.2B.12C.3D.1313已知sin α+sin β=2165,cos α+cos β=2765,则sin β-sin αcos β-cos α=.14已知sin α+sin β=14,cos α+cos β=13,则tan (α+β)的值为.15在△ABC 中a ,b ,c 分别为∠A ,∠B ,∠C 的对边,若cos B +cos C =sin B +sin C ,则△ABC 为三角形.四.投影向量(共5小题)16已知两个单位向量a 和b 的夹角为120°,则向量a -b在向量b 上的投影向量为()A.-12aB.-12bC.32bD.-32b17已知平面向量a =(-2,λ),b =(1,1),且a ⊥b ,则a -b 在b方向上的投影向量的坐标为()A.(1,1)B.(1,-1)C.(-1,1)D.(-1,-1)18在正△ABC 中,向量AB 在CA上的投影向量为()A.12CAB.-12CAC.32CAD.-32CA19设a ,b 是两个单位向量,若a +b 在b 上的投影向量为23b,则cos ‹a ,b ›=()A.-13B.13C.-223D.22320已知|a |=2|b |,若a 与b的夹角为120°,则2b -a 在a 上的投影向量为()A.3-3aB.-32aC.-12aD.3a五.百分位数(共5小题)21学校组织班级知识竞赛,某班的8名学生的成绩(单位:分)分别是:68、63、77、76、82、88、92、93,则这8名学生成绩的75%分位数是.22为了进一步学习贯彻党的二十大精神,推进科普宣传教育,激发学生的学习热情,营造良好的学习氛围,不断提高学生对科学、法律、健康等知识的了解,某学校组织高一10个班级的学生开展“红色百年路•科普万里行”知识竞赛.统计发现,10个班级的平均成绩恰好成等差数列,最低平均成绩为70,公差为2,则这10个班级的平均成绩的第40百分位数为()A.76B.77C.78D.8023某工厂随机抽取20名工人,对他们某天生产的产品件数进行统计,数据如表,则该组数据的第75百分位数是()件数7891011人数37541A.8.5B.9C.9.5D.1024某校1000名学生参加数学竞赛,随机抽取了20名学生的考试成绩(单位:分),成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是()A.频率分布直方图中a 的值为0.012B.估计这20名学生数学考试成绩的第60百分位数为80C.估计这20名学生数学考试成绩的众数为80D.估计总体中成绩落在[50,60)内的学生人数为11025某个品种的小麦麦穗长度(单位:cm )的样本数据如下:10.2、9.7、10.8、9.1、8.9、8.6、9.8、9.6、9.9、11.2、10.6、11.7,则这组数据的第80百分位数为.六.点、线、面间的距离(共3小题)26如图,在多面体ABCDE 中,平面ABCD ⊥平面ABE ,AD ⊥AB ,AD ∥BC ,∠BAE =π2,AB =AD =AE =2BC =2,F 是AE 的中点.(1)证明:BF ∥面CDE ;(2)求点F 到平面CDE 的距离.27如图多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,∠ABC =60°,EA ⊥平面ABCD ,EA ∥BF ,AB =AE =2BF =2.(1)证明:CF ∥平面ADE ;(2)在棱EC 上有一点M (不包括端点),使得平面MBD 与平面BCF 的夹角余弦值为155,求点M 到平面BCF 的距离.28如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,PA ⊥底面ABCD ,PA =AB =2,E 为线段PB 的中点,F 为线段BC 上的动点.(1)证明:平面AEF ⊥平面PBC ;(2)若直线AF 与平面PAB 所成的角的余弦值为255,求点P 到平面AEF 的距离.七.条件概率(共8小题)29已知事件A 、B 满足P (A |B )=0.7,P (A)=0.3,则()A.P (A ∩B )=0.3B.P (B |A )=0.3C.事件A ,B 相互独立D.事件A ,B 互斥30已知P (A )=13,P (B |A )=23,P (B |A )=14,则P (B )=,P (A|B )=.31研究人员开展甲、乙两种药物的临床抗药性研究实验,事件A 为“对药物甲产生抗药性”,事件B 为“对药物乙产生抗药性”,事件C 为“对甲、乙两种药物均不产生抗药性”.若P (A )=415,P (B )=215,P (C )=710,则P (B |A )=.32已知某地市场上供应的一种电子产品中,甲厂产品占80%,乙厂产品占20%,甲厂产品的合格率是75%,乙厂产品的合格率是80%,则从该地市场上买到一个合格产品的概率是()A.0.75B.0.8C.0.76D.0.9533为丰富学生的课外活动,学校羽毛球社团举行羽毛球团体赛,赛制采取5局3胜制,每局都是单打模式,每队有5名队员,比赛中每个队员至多上场一次且上场顺序是随机的,每局比赛结果互不影响,经过小组赛后,最终甲乙两队进入最后的决赛,根据前期比赛的数据统计,甲队明星队员M对乙队的每名队员的胜率均为34,甲队其余4名队员对乙队每名队员的胜率均为12.(注:比赛结果没有平局)(Ⅰ)求甲队明星队员M在前四局比赛中不出场的前提下,甲乙两队比赛4局,甲队最终获胜的概率;(Ⅱ)求甲乙两队比赛3局,甲队获得最终胜利的概率;(Ⅲ)若已知甲乙两队比赛3局,甲队获得最终胜利,求甲队明星队员M上场的概率.34某地病毒暴发,全省支援,需要从我市某医院某科室的4名男医生(含一名主任医师)、5名女医生(含一名主任医师)中分别选派3名男医生和2名女医生,则在有一名主任医师被选派的条件下,两名主任医师都被选派的概率为()A.38B.310C.611D.61735人工智能是研究用于模拟和延伸人类智能的技术科学,被认为是21世纪最重要的尖端科技之一,其理论和技术正在日益成熟,应用领域也在不断扩大.人工智能背后的一个基本原理:首先确定先验概率,然后通过计算得到后验概率,使先验概率得到修正和校对,再根据后验概率做出推理和决策.基于这一基本原理,我们可以设计如下试验模型;有完全相同的甲、乙两个袋子,袋子有形状和大小完全相同的小球,其中甲袋中有9个红球和1个白球乙袋中有2个红球和8个白球.从这两个袋子中选择一个袋子,再从该袋子中等可能摸出一个球,称为一次试验.若多次试验直到摸出红球,则试验结束.假设首次试验选到甲袋或乙袋的概率均为12(先验概率).(1)求首次试验结束的概率;(2)在首次试验摸出白球的条件下,我们对选到甲袋或乙袋的概率(先验概率)进行调整.①求选到的袋子为甲袋的概率,②将首次试验摸出的白球放回原来袋子,继续进行第二次试验时有如下两种方案:方案一,从原来袋子中摸球;方案二,从另外一个袋子中摸球.请通过计算,说明选择哪个方案第二次试验结束的概率更大.36某企业使用新技术对某款芯片进行试生产.在试产初期,该款芯片的生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为P 1=110,P 2=19,P 3=18.(1)求该款芯片生产在进入第四道工序前的次品率;(2)如果第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行人工抽查检验.在芯片智能自动检测显示合格率为90%的条件下,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率.八.全概率公式(共2小题)37某铅笔工厂有甲、乙两条生产线,甲生产线的产品次品率为10%,乙生产线的产品次品率为5%.现在某客户在该厂定制生产同一种铅笔产品,由甲、乙两条生产线同时生产,且甲生产线的产量是乙生产线产量的1.5倍.现在从这种铅笔产品中任取一件,则取到合格产品的概率为()A.0.92B.0.08C.0.54D.0.3838假设有两箱零件,第一箱内装有10件,其中有2件次品;第二箱内装有20件,其中有3件次品,现从两箱中随意挑选一箱,然后从该箱中随机取1个零件,则取出的零件是次品的概率为()A.18B.320C.740D.15九.贝叶斯公式(共2小题)39对正在横行全球的“新冠病毒”,某科研团队研发了一款新药用于治疗,为检验药效,该团队从“新冠”感染者中随机抽取若干名患者,检测发现其中感染了“普通型毒株”、“奥密克戎型毒株”、“其他型毒株”的人数占比为5:3:2.对他们进行治疗后,统计出该药对“普通型毒株”、“奥密克戎毒株”、“其他型毒株”的有效率分别为78%、60%、75%,那么你预估这款新药对“新冠病毒”的总体有效率是;若已知这款新药对“新冠病毒”有效,求该药对“奥密克戎毒株”的有效率是.40英国数学家贝叶斯(1701-1763)在概率论研究方面成就显著,创立了贝叶斯统计理论,对于统计决策函数、统计推断等做出了重要贡献.根据贝叶斯统计理论,事件A ,B ,A(A 的对立事件)存在如下关系:P (B )=P (B |A )•P (A )+P (B |A )•P (A).若某地区一种疾病的患病率是0.01,现有一种试剂可以检验被检者是否患病.已知该试剂的准确率为99%,即在被检验者患病的前提下用该试剂检测,有99%的可能呈现阳性;该试剂的误报率为10%,即在被检验者未患病的情况下用该试剂检测,有10%的可能会误报阳性.现随机抽取该地区的一个被检验者,用该试剂来检验,结果呈现阳性的概率为()A.0.01B.0.0099C.0.1089D.0.1十.二项分布中的最大项(共3小题)41若X ~B 100,13 ,则当k =0,1,2,⋯,100时()A.P (X =k )≤P (X =50)B.P (X =k )≤P (X =32)C.P (X =k )≤P (X =33)D.P (X =k )≤P (X =49)42已知随变量从二项分布B 1001,12,则()(多选)A.P (X =k )=C k100112 1001 B.P (X ≤301)=P (X ≥701)C.P (X >E (X ))>12D.P (X =k )最大时k =500或50143经检测有一批产品合格率为75%,现从这批产品中任取5件,设取得合格产品的件数为ξ,则P (ξ=k )取得最大值时k 的值为.(多拿20分)2023年高考新增高频考点专题突破新增高频考点1:复数的三角表示新增高频考点2:三角函数的积化和差公式新增高频考点3:三角函数的和差化积公式新增高频考点4:投影向量新增高频考点5:百分位数新增高频考点6:点、线、面距离公式新增高频考点7:条件概率新增高频考点8:全概率公式新增高频考点9:贝叶斯公式新增高频考点10:二项分布中的最大项参考答案与试题解析一.复数的三角表示(共5小题)已知复数z 1=2cos π12+i sin π12 ,z 2=3cos π6+i sin π6 ,则z 1z 2的代数形式是()+i sin π4B.6cos π12+i sin π12 D.3+3i【解析】:∵z 1=2cosπ12+i sin π12 ,z 2=3cos π6+i sin π6 ,∴z 1z 2=6cos π12+i sin π12 cos π6+i sin π6=6cos π12cos π6-sin π12sin π6 +cos π12sin π6+sin π12cos π6 i=6cos π12+π6 +i sin π12+π6=6cos π4+i sin π4 =622+22i=3+3i ,故选:D .z =r (cos θ+i sin θ)(r >0,θ∈R ),则把这种形式叫做复数z 的三角形式,其中r 为复数z 的模,θ为复数z 的辐角,则复数z =32+12i 的三角形式正确的是()A.cos π6+i sinπ6 B.sin π6+i cos π6 C.cos π3+i sin π3 D.sin π3+i cos π3【解析】:z =32+12i 的模为1,辐角为π6,则复数z =32+12i 的三角形式为cos π6+i sin π6.故选:A .z =cos θ+i sin θ(i 为虚数单位),则()A.|z |=2B.z 2=1C.z ⋅z =1D.z +1z为纯虚数【解析】:对于A ,|z |=cos 2θ+sin 2θ=1,故A 错误,对于B ,z 2=(cos θ+i sin θ)2=cos 2θ+2sin θcos θi +i 2sin 2θ=cos 2θ-sin 2θ+2cos θsin θi ,故B 错误,对于C ,z ⋅z=(cos θ+i sin θ)(cos θ-i sin θ)=cos 2θ+sin 2θ=1,故C 正确,对于D ,z +1z =cos θ+i sin θ+1cos θ+i sin θ=cos θ+i sin θ+cos θ-i sin θ(cos θ+i sin θ)(cos θ-i sin θ)=2cos θ,故D 错误.故选:C .=cos -2π5 +i sin -2π5的辐角主值为()B.-8π5C.2π5D.-2π5=cos -2π5 +i sin -2π5 ,∴复数z 的辐角为2k π-2π5,k ∈Z ,∴复数z 的辐角主值为2π-2π5=8π5.5任何一个复数z =a +bi (其中a ,b ∈R ,i 为虚数单位)都可以表示成z =r (cos θ+i sin θ)(其中r ≥0,θ∈R )的形式,通常称之为复数z 的三角形式,法国数学家棣莫弗发现:[r (cos θ+i sin θ)]n =r n (cos nθ+i sin nθ)(n ∈N *),我们称这个结论为棣莫弗定理.由棣莫弗定理可知,若复数cos π8+i sin π8m(m ∈N *)为纯虚数,则正整数m 的最小值为()A.2B.4C.6D.8【解析】:∵复数cosπ8+i sin π8 m =cos m π8+i sin m π8为纯虚数,∴cos m π8=0,sin m π8≠0,∴m π8=k π+π2,k ∈Z ,根据m ∈N *,可得正整数m 的最小值为4,此时,k =0,故选:B .二.三角函数的积化和差公式(共5小题)6设直角三角形中两锐角为A 和B ,则cos A cos B 的取值范围是()A.0,12B.(0,1)C.12,1 D.34,1【解析】:直角三角形中两锐角为A 和B ,A +B =C =π2,则cos A cos B =12[cos (A -B )+cos (A +B )]=12cos (A -B ),再结合A -B ∈-π2,π2,可得cos (A -B )∈(0,1],∴12cos (A -B )∈0,12 ,故选:A .7利用积化和差公式化简sin αsin π2-β的结果为()A.-12[cos (α+β)-cos (α-β)] B.12[cos (α+β)+cos (α-β)]C.12[sin (α+β)-sin (α-β)]D.12[sin (α+β)+sin (α-β)]【解析】:sin αsin π2-β =sin αcos β=12[sin (α+β)+sin (α-β)]故选:D .8已知cos α+cos β=12,则cos α+β2cos α-β2的值为 14 .【解析】:∵cos α+cos β=12,∴cos α+β2cos α-β2=12cos α+β2-α-β2 +cos α+β2+α-β2 =12(cos α+cos β)=12×12=14.故答案为:14.9已知sin (α+β)•sin (β-α)=m ,则cos 2α-cos 2β的值为 m .【解析】:由已知得:sin (α+β)•sin (β-α)=cos2α-cos2β2=(2cos 2α-1)-(2cos 2β-1)2=cos 2α-cos 2β=m10已知α,β为锐角,且α-β=π6,那么sinαsinβ的取值范围是 0,32 .【解析】:∵α-β=π6∴sinαsinβ=-12[cos(α+β)-cos(α-β)]=-12cos(α+β)-32=-12cos2β+π6-32∵β为锐角,即0<β<π3∴π6<2β+π6<5π6,∴-32<cos2β+π6<32∴0<-12cos2β+π6-32<32故答案为:0,3 2三.三角函数的和差化积公式(共5小题)11对任意的实数α、β,下列等式恒成立的是()A.2sinα•cosβ=sin(α+β)+sin(α-β)B.2cosα•sinβ=sin(α+β)+cos(α-β)C.cosα+cosβ=2sinα+β2⋅sinα-β2D.cosα-cosβ=2cosα+β2⋅cosα-β2【解析】:sin(α+β)+sin(α-β)=sinαcosβ+cosαsinβ+sinαcosβ-cosαsinβ=2sinαcosβ,故选:A.12在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,设a+c=2b,则tan A2•tan C2的值为(参考公式:sin A+sin C=2sin A+C2cos A-C2)()A.2B.12C.3 D.13【解析】:∵a+c=2b,∴由正弦定理得sin A+sin C=2sin B=2sin(A+C),即2sin A+C2cos A-C2=4sin A+C2cos A+C2,在三角形中sin A+C2≠0,∴cos A-C2=cos A+C2,即cosαA2cos C2+sin A2sin C2=2cos A2cos C2-2sin A2sin C2,即3sin A2sin C2=cos A2cos C2,即sin A2sin C2cos A2cos C2=13,即tan A2•tan C2=13,故选:D.13已知sinα+sinβ=2165,cosα+cosβ=2765,则sinβ-sinαcosβ-cosα= -97 .【解析】:sin α+sin β=2165,可得2sin α+β2cos α-β2=2165⋯①cos α+cos β=2765,2cos α+β2cos α-β2=2765⋯②.①②可得sin α+β2cosα+β2=2127=79.sin β-sin αcos β-cos α=-2cos α+β2sin α-β22sin α+β2sin α-β2=-cos α+β2sinα+β2=-97.故答案为:-97.14已知sin α+sin β=14,cos α+cos β=13,则tan (α+β)的值为 247 .【解析】:由sin α+sin β=14,得2sinα+β2cos α-β2=14,由cos α+cos β=13,得2cos α+β2cos α-β2=13,两式相除,得tanα+β2=34,则tan (α+β)=2tan α+β21-tan 2α+β2=2×341-34 2=247故答案为:24715在△ABC 中a ,b ,c 分别为∠A ,∠B ,∠C 的对边,若cos B +cos C =sin B +sin C ,则△ABC 为直角三角形.【解析】:由cos B +cos C =sin B +sin C 得到2cosB +C 2cos B -C 2=2sin B +C 2cos B -C2两边同除以2cos B -C 2得sin B +C 2=cos B +C 2即tan B +C2=1,由0<B <π,0<C <π,得到B +C 2∈(0,π),所以B +C 2=π4即B +C =π2,所以A =π2,则△ABC 为直角三角形.故答案为:直角四.投影向量(共5小题)16已知两个单位向量a 和b 的夹角为120°,则向量a -b在向量b 上的投影向量为()A.-12aB.-12bC.32bD.-32b【解析】:因为两个单位向量a 和b的夹角为120°,所以a ⋅b =|a |⋅|b |cos120°=1×1×-12=-12,所以(a -b )⋅b =a ⋅b -b 2=-12-1=-32,故所求投影向量为(a-b )⋅b |b |⋅b =-32b.故选:D .17已知平面向量a =(-2,λ),b =(1,1),且a ⊥b ,则a -b 在b方向上的投影向量的坐标为()A.(1,1)B.(1,-1)C.(-1,1)D.(-1,-1)【解析】:已知a =(-2,λ),b =(1,1),由于a ⊥b ,所以a ⋅b=(-2)×1+λ×1=0,解得λ=2,所以a =(-2,2),b =(1,1),得a -b=(-3,1),则(a -b )⋅b=(-3)×1+1×1=-2,|b |=12+12=2,故a -b 在b 方向上的投影为(a -b )⋅b|b |=-22=-2,得a -b 在b方向上的投影向量为-2⋅b 2=(-1,-1).故选:D .18在正△ABC 中,向量AB 在CA上的投影向量为()A.12CA B.-12CA C.32CA D.-32CA【解析】:AB 与CA 的夹角为2π3,则cos ‹AB ,CA ›=-12,根据投影向量的定义有:AB 在CA 上的投影向量为|AB |⋅cos ‹AB ,CA ›⋅CA|CA |=-12CA .故选:B .19设a ,b 是两个单位向量,若a +b 在b 上的投影向量为23b,则cos ‹a ,b ›=()A.-13B.13C.-223D.223【解析】:∵a +b 在b 上的投影向量为23b,∴(a+b )⋅b |b |⋅b |b |=23b ,∴a ⋅b =-13,∵|a|=|b |=1,∴由向量的夹角公式可知,cos ‹a ,b ›=a ⋅b |a ||b |=-13.故选:A .20已知|a |=2|b |,若a 与b的夹角为120°,则2b -a 在a 上的投影向量为()A.3-3aB.-32aC.-12aD.3a【解析】:∵|a|=2|b |,a 与b 的夹角为120°,∴(2b -a )⋅a =2a ⋅b -a 2=2|a |⋅12|a | ⋅cos120°-a 2=-32a 2,∴2b -a 在a 上的投影向量为:(2b -a )⋅a |a |⋅a|a |=-32a .故选:B .五.百分位数(共5小题)21学校组织班级知识竞赛,某班的8名学生的成绩(单位:分)分别是:68、63、77、76、82、88、92、93,则这8名学生成绩的75%分位数是90分.【解析】:8名学生的成绩从小到大排列为:63,68,76,77,82,88,92,93,因为8×75%=6,所以75%分位数为第6个数和第7个数的平均数,即12×(88+92)=90(分).故答案为:90分.22为了进一步学习贯彻党的二十大精神,推进科普宣传教育,激发学生的学习热情,营造良好的学习氛围,不断提高学生对科学、法律、健康等知识的了解,某学校组织高一10个班级的学生开展“红色百年路•科普万里行”知识竞赛.统计发现,10个班级的平均成绩恰好成等差数列,最低平均成绩为70,公差为2,则这10个班级的平均成绩的第40百分位数为()A.76B.77C.78D.80【解析】:记构成的等差数列为{a n },则a n =70+2(n -1)=2n +68,∵10×40%=4,∴这10个班级的平均成绩的第40百分位数为a 4+a 52=76+782=77,故选:B .23某工厂随机抽取20名工人,对他们某天生产的产品件数进行统计,数据如表,则该组数据的第75百分位数是()件数7891011人数37541A.8.5B.9C.9.5D.10【解析】;抽取的工人总数为20,20×75%=15,那么第75百分位数是所有数据从小到大排序的第15项与第16项数据的平均数,第15项与第16项数据分别为9,10,所以第75百分位数是9+102=9.5.故选:C .24某校1000名学生参加数学竞赛,随机抽取了20名学生的考试成绩(单位:分),成绩的频率分布直方图如图所示,则下列说法正确的是()A.频率分布直方图中a 的值为0.012B.估计这20名学生数学考试成绩的第60百分位数为80C.估计这20名学生数学考试成绩的众数为80D.估计总体中成绩落在[50,60)内的学生人数为110【解析】:由频率分布直方图可得,(a +0.01+0.03+0.035+0.01)×10=1,解得a =0.015,故A 错误,设第60百分位数为x ,则0.1+0.015+(x -70)×0.035=0.6,解得x =80,故B 正确,估计这20名学生数学考试成绩的众数为75,故C 错误,估计总体中成绩落在[50,60)内的学生人数为1000×0.01×10=100,故D 错误.故选:B .25某个品种的小麦麦穗长度(单位:cm )的样本数据如下:10.2、9.7、10.8、9.1、8.9、8.6、9.8、9.6、9.9、11.2、10.6、11.7,则这组数据的第80百分位数为10.8.【解析】:数据从小到大排序为:8.6、8.9、9.1、9.6、9.7、9.8、9.9、10.2、10.6、10.8、11.2、11.7,共有12个,所以12×80%=9.6,所以这组数据的第80百分位数是第10个数即:10.8.故答案为:10.8.六.点、线、面间的距离计算(共3小题)26如图,在多面体ABCDE 中,平面ABCD ⊥平面ABE ,AD ⊥AB ,AD ∥BC ,∠BAE =π2,AB =AD =AE =2BC =2,F 是AE 的中点.(1)证明:BF ∥面CDE ;(2)求点F 到平面CDE 的距离.【答案】(1)证明:取DE 中点G ,连接FG ,CG ,∵F ,G 分别为AE ,DE 中点,∴FG ∥AD ,FG =12AD ,又AD ∥BC ,BC =12AD ,∴BC ∥FG ,BC =FG ,∴四边形BCGF 为平行四边形,∴BF ∥CG ,又BF ⊄平面CDE ,CG ⊂平面CDE ,∴BF ∥平面CDE .(2)∵平面ABCD ⊥平面ABE ,平面ABCD ∩平面ABE =AB ,AD ⊥AB ,AD ⊂平面ABCD ,∴AD ⊥平面ABE ,又∠BAE =π2,则以A 为坐标原点,AB ,AE ,AD正方向为x ,y ,z 轴,可建立如图所示空间直角坐标系,则F (0,1,0),C (2,0,1),D (0,0,2),E (0,2,0),∴CD =(-2,0,1),DE =(0,2,-2),FE =(0,1,0),设平面CDE 的法向量n=(x ,y ,z ),则CD ⋅n=-2x +z =0DE ⋅n =2y -2z =0,令x =1,解得:y =2,z =2,∴n=(1,2,2),∴点F 到平面CDE 的距离d =|FE ⋅n||n |=23.27如图多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,∠ABC =60°,EA ⊥平面ABCD ,EA ∥BF ,AB =AE =2BF =2.(1)证明:CF ∥平面ADE ;(2)在棱EC 上有一点M (不包括端点),使得平面MBD 与平面BCF 的夹角余弦值为155,求点M 到平面BCF 的距离.【答案】(1)证明:取AE 的中点G ,连接GD ,GF ,因为BF ∥EA ,且BF =12AE ,所以AG ∥BF 且AG =BF ,所以四边形AGFB 是平行四边形,所以GF ∥AB ,又因为ABCD 是菱形,所以AB ∥DC ,且AB =DC ,所以GF ∥DC 且GF =DC ,所以四边形CFGD 是平行四边形,CF ∥DG ,又CF ⊄平面ADE ,DG ⊂平面ADE ,所以CF ∥平面ADE ;解:(2)连接BD 交AC 于N ,取CE 中点P ,∵PN ∥AE ,EA ⊥平面ABCD ,∴PN ⊥平面ABCD ,且CN ⊥BN ,∴以N 为原点,NC ,NB ,NP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,设在棱EC 上存在点M 使得平面MBD 与平面BCF 的夹角余弦值为155,E (-1,0,2),B (0,3,0),C (1,0,0),F (0,3,1),A (-1,0,0),D (0,-3,0)则设CM =λCE=λ(-2,0,2)(0<λ<1),∴M (1-2λ,0,2λ),所以DM =(1-2λ,3,2λ),DB =(0,23,0),BC =(1,-3,0),FB=(0,0,-1)设平面DBM 的一个法向量为n=(x ,y ,z ),则n ⋅DM=0n ⋅DB =0,即(1-2λ)x +3y +2λz =023y =0 ,令y =0,x =-2λ,z =1-2λ,得n=(-2λ,0,1-2λ),设平面FBC 的一个法向量为m=(a ,b ,c ),则m ⋅BC =0m ⋅FB =0,即a -3b =0-c =0 ,取b =1,得m=(3,1,0),∴|cos ‹n ,m ›|=|m ⋅n ||m |⋅|n |=|-23λ|2(-2λ)2+(1-2i )2=155,解得λ=13或λ=1,又∵0<λ<1,∴λ=13,此时M 13,0,23 ,∴CM =-23,0,23 ,∴点M 到平面BCF 的距离d =|CM ⋅m||m |=2332=33.28如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,PA ⊥底面ABCD ,PA =AB =2,E 为线段PB 的中点,F 为线段BC 上的动点.(1)证明:平面AEF ⊥平面PBC ;(2)若直线AF 与平面PAB 所成的角的余弦值为255,求点P 到平面AEF 的距离.【解析】:(1)证明:因为PA ⊥底面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥BC .因为ABCD 为正方形,所以AB ⊥BC ,又因为PA ∩AB =A ,PA ⊂平面PAB ,AB ⊂平面PAB ,所以BC ⊥平面PAB .因为AE ⊂平面PAB ,所以AE ⊥BC .因为PA =AB ,E 为线段PB 的中点,所以AE ⊥PB ,又因为PB ∩BC =B ,PB ⊂平面PBC ,BC ⊂平面PBC ,所以AE ⊥平面PBC .又因为AE ⊂平面AEF ,所以平面AEF ⊥平面PBC .(2)因为PA ⊥底面ABCD ,AB ⊥AD ,以A 为坐标原点,以AB ,AD ,AP 的方向分别为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A -xyz ,则A (0,0,0),B (2,0,0),P (0,0,2),E (1,0,1),易知u=(0,1,0)是平面PAB 的法向量,设BF =t (t ∈[0,2]),则F (2,t ,0),所以AE=(1,0,1),AF =(2,t ,0),所以|cos ‹AF ,u ›|=|AF ⋅u||AF ||u |=1-255 2,即t t 2+4=55,得t =1,所以AF =(2,1,0),设n=(x 1,y 1,z 1)为平面AEF 的法向量,则n ⋅AE=0,n ⋅AF =0,,所以平面AEF 的法向量n=(-1,2,1),又因为AP=(0,0,2),所以点P 到平面AEF 的距离为d =|AP ⋅n ||n |=26=63,所以点P 到平面AEF 的距离为63,由(1)可知,∠BAF 是直线AF 与平面PAB 所成的角,所以cos ∠BAF =AB AF =AB AB 2+BF 2=255,解得BF =12AB =12BC ,故F 是BC 的中点,所以AF =AB 2+BF 2=5,AE =12PB =2,EF =AF 2-AE 2=3,所以△AEF 的面积为S △AEF =12AE ⋅EF =62,因为PA =AB =2,△PAE 的面积为S △PAE =12S △PAB =14PA ⋅AB =1,设点P 到平面AEF 的距离为h ,则有V P -AEF =13S △AEF ⋅h =66h =V F -PAE =13S △PAE ⋅BF =13,解得h =63,所以点P 到平面AEF 的距离为63.七.条件概率(共8小题)A 、B 满足P (A |B )=0.7,P (A)=0.3,则()A.P (A ∩B )=0.3B.P (B |A )=0.3C.事件A ,B 相互独立D.事件A ,B 互斥【解析】:根据题意,设P (B )=x ,由于P (A |B )=0.7,则P (AB )=P (B )P (A |B )=0.7x ,P (A )=1-P (A)=0.7,则P (A )P (B )=0.7x ,则有P (AB )=P (A )P (B ),事件A ,B 相互独立.不确定x 的值,P (A ∩B )=P (AB )=0.7x ,A 错误;P (B |A )=P (AB )P (A )=x ,B 错误;由于A 、B 相互独立,事件A 、B 可能同时发生,则事件A 、B 一定不互斥,D 错误.故选:C .P (A )=13,P (B |A )=23,P (B |A )=14,则P (B )= 1936 ,P (A |B )= 319 .【解析】:P (A )=13,则P (A )=1-P (A )=23,故P (B )=P (AB )+P (A B )=P (A )P (B |A )+P (A )P B |A )=23×23+13×14=1936,P (A |B )=P (AB )P (B )=13×141936=319.故答案为:1936,319.31研究人员开展甲、乙两种药物的临床抗药性研究实验,事件A 为“对药物甲产生抗药性”,事件B 为“对药物乙产生抗药性”,事件C 为“对甲、乙两种药物均不产生抗药性”.若P (A )=415,P (B )=215,P (C )=710,则P (B |A )= 38 .【解析】:由题意可知P (C )=P (A ∩B )=710,则P (A ∪B )=1-P (A ∩B )=1-710=310.又P (A ∪B )=P (A )+P (B )-P (AB ),所以P (AB )=P (A )+P (B )-P (A ∪B )=415+215-310=110,则P (B |A )=P (AB )P (A )=110415=38.故答案为:38.32已知某地市场上供应的一种电子产品中,甲厂产品占80%,乙厂产品占20%,甲厂产品的合格率是75%,乙厂产品的合格率是80%,则从该地市场上买到一个合格产品的概率是()A.0.75B.0.8C.0.76D.0.95【解析】:设买到的产品是甲厂产品为事件A ,买到的产品是乙厂产品为事件B ,则P (A )=0.8,P (B )=0.2,记事件C :从该地市场上买到一个合格产品,则P (C |A )=0.75,P (C |B )=0.8,所以P (C )=P (AC )+P (BC )=P (A )P (C |A )+P (B )P (C |B )=0.8×0.75+0.2×0.8=0.76.故选:C .33为丰富学生的课外活动,学校羽毛球社团举行羽毛球团体赛,赛制采取5局3胜制,每局都是单打模式,每队有5名队员,比赛中每个队员至多上场一次且上场顺序是随机的,每局比赛结果互不影响,经过小组赛后,最终甲乙两队进入最后的决赛,根据前期比赛的数据统计,甲队明星队员M 对乙队的每名队员的胜率均为34,甲队其余4名队员对乙队每名队员的胜率均为12.(注:比赛结果没有平局)(Ⅰ)求甲队明星队员M 在前四局比赛中不出场的前提下,甲乙两队比赛4局,甲队最终获胜的概率;(Ⅱ)求甲乙两队比赛3局,甲队获得最终胜利的概率;(Ⅲ)若已知甲乙两队比赛3局,甲队获得最终胜利,求甲队明星队员M 上场的概率.【解析】:(Ⅰ)事件B =“甲乙两队比赛4局甲队最终获胜”,事件A j =“甲队第j 局获胜”,其中j =1,2,3,4,A j 相互独立.又甲队明星队员M 前四局不出场,故P (A j )=12,j =1,2,3,4,B =A 1 A 2A 3A 4+A 1A 2 A 3A 4+A 1A 2A 3 A 4,所以P (B )=C 13×124=316.(Ⅱ)设C 为甲3局获得最终胜利,D 为前3局甲队明星队员M 上场比赛,由全概率公式知,P (C )=P (C |D )P (D )+P (C |D )P (D),因为每名队员上场顺序随机,故P (D )=C 24A 33A 35=35,P (D )=1-35=25,P (C |D )=122×34=316,P C |D )=123=18, 所以P (C )=316×35+18×25=1380.(Ⅲ)由(2),P (D |C )=P (CD )P (C )=P (C |D )P (D )P (C )=316×351380=913.34某地病毒暴发,全省支援,需要从我市某医院某科室的4名男医生(含一名主任医师)、5名女医生(含一名主任医师)中分别选派3名男医生和2名女医生,则在有一名主任医师被选派的条件下,两名主任医师都被选派的概率为()A.38B.310C.611D.617【解析】:需要从我市某医院某科室的4名男医生(含一名主任医师)、5名女医生(含一名主任医师)中分别选派3名男医生和2名女医生,设事件A 表示“选派3名男医生和2名女医生,有一名主任医生被选派”,B 表示“选派3名男医生和2名女医生,两名主任医师都被选派”,P (A )=C 23C 24+C 33C 14+C 23C 14C 34C 25=1720,P (AB )=C 23C 14C 34C 25=310,则在有一名主任医师被选派的条件下,两名主任医师都被选派的概率为:P (B |A )=P (AB )P (A )=3101720=617.故选:D .35人工智能是研究用于模拟和延伸人类智能的技术科学,被认为是21世纪最重要的尖端科技之一,其理论和技术正在日益成熟,应用领域也在不断扩大.人工智能背后的一个基本原理:首先确定先验概率,然后通过计算得到后验概率,使先验概率得到修正和校对,再根据后验概率做出推理和决策.基于这一基本原理,我们可以设计如下试验模型;有完全相同的甲、乙两个袋子,袋子有形状和大小完全相同的小球,其中甲袋中有9个红球和1个白球乙袋中有2个红球和8个白球.从这两个袋子中选择一个袋子,再从该袋子中等可能摸出一个球,称为一次试验.若多次试验直到摸出红球,则试验结束.假设首次试验选到甲袋或乙袋的概率均为12(先验概率).(1)求首次试验结束的概率;(2)在首次试验摸出白球的条件下,我们对选到甲袋或乙袋的概率(先验概率)进行调整.①求选到的袋子为甲袋的概率,②将首次试验摸出的白球放回原来袋子,继续进行第二次试验时有如下两种方案:方案一,从原来袋子中摸球;方案二,从另外一个袋子中摸球.请通过计算,说明选择哪个方案第二次试验结束的概率更大.【解析】:设试验一次,“取到甲袋”为事件A 1,“取到乙袋”为事件A 2,“试验结果为红球”为事件B 1,“试验结果为白球”为事件B 2,(1)P (B 1)=P (A 1)P (B 1|A 1)+P (A 2)P (B 1|A 2)=12×910+12×210=1120;所以试验一次结果为红球的概率为1120.(2)①因为B 1,B 2是对立事件,P (B 2)=1-P (B 1)=920,所以P A 1|B 2)=P (A 1B 2)P (B 2)=P (B 2|A 1)P (A 1)P (B 2)=110×12920=19,所以选到的袋子为甲袋的概率为19;②由①得P (A 2|B 2)=1-P A 1|B 2)=1-19=89,中取到红球的概率为:P 1=P (A 1|B2)P (B1|A1)+P (A2|B2)910+89×210=518,方案二中取到红球的概率为:P 2=P (A 2|B 2)P (B 1|A 1)+P (A 1|B 2)P B 1|A 2)=89×910+19×210=3745, 所以方案二中取到红球的概率更大.该款芯片的生产有四道工序,前三道工序的生产互不影响,第四道是检测评估工序,包括智能自动检测与人工抽检.已知该款芯片在生产中,前三道工序的次品率分别为P 1=110,P 2=19,P 3=18.(1)求该款芯片生产在进入第四道工序前的次品率;(2)如果第四道工序中智能自动检测为次品的芯片会被自动淘汰,合格的芯片进入流水线并由工人进行人工抽查检验.在芯片智能自动检测显示合格率为90%的条件下,求工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率.【解析】:(1)该款芯片生产在进入第四道工序前的次品率P =1-1-110 ×1-19 ×1-18=310.(2)设该批次智能自动检测合格为事件A ,人工抽检合格为事件B ,则P (A )=910,P (AB )=1-310=710,则工人在流水线进行人工抽检时,抽检一个芯片恰为合格品的概率P (B |A )=P (AB )P (A )=710910=79.八.全概率公式(共2小题)乙两条生产线,甲生产线的产品次品率为10%,乙生产线的产品次品率为5%.现在某客户在该厂定制生产同一种铅笔产品,由甲、乙两条生产线同时生产,且甲生产线的产量是乙生产线产量的1.5倍.现在从这种铅笔产品中任取一件,则取到合格产品的概率为()A.0.92B.0.08C.0.54D.0.38【解析】:甲生产线的产量是乙生产线产量的1.5倍,则从这种铅笔中任取一件抽到甲生产线的概率为0.6,抽到乙生产线的概率为0.4,从这种铅笔产品中任取一件,则取到次品的概率为0.6×10%+0.4×5%=0.08,所以取到合格产品的概率为1-0.08=0.92.故选:A .第一箱内装有10件,其中有2件次品;第二箱内装有20件,其中有3件次品,现从两箱中随意挑选一箱,然后从该箱中随机取1个零件,则取出的零件是次品的概率为()A.18B.320C.740D.15【解析】:设事件A i 表示从第i (i =1,2)箱中取一个零件,事件B 表示取出的零件是次品,则P (B )=P (A 1。

2023年高考数学(文科)一轮复习——三角恒等变换 第一课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式

2023年高考数学(文科)一轮复习——三角恒等变换 第一课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式

第3节三角恒等变换考试要求 1.会用向量的数量积推导出两角差的余弦公式;2.能利用两角差的余弦公式导出两角差的正弦、正切公式;3.能利用两角差的余弦公式导出两角和的正弦、余弦、正切公式,导出二倍角的正弦、余弦、正切公式,了解它们的内在联系;4.能运用上述公式进行简单的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式sin(α±β)=sin__αcos__β±cos__αsin__β.cos(α∓β)=cos__αcos__β±sin__αsin__β.tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.2.二倍角的正弦、余弦、正切公式sin 2α=2sin__αcos__α.cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α.tan 2α=2tan α1-tan2α.3.函数f(α)=a sin α+b cos α(a,b为常数),可以化为f(α)=a2+b2sin(α+φ)(其中tan φ=ba)或f(α)=a2+b2·cos(α-φ)(其中tan φ=ab).1.tan α±tan β=tan(α±β)(1∓tan αtan β).2.cos2α=1+cos 2α2,sin2α=1-cos 2α2.3.1+sin 2α=(sin α+cos α)2,1-sin 2α=(sin α-cos α)2, sin α±cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α±π4.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)两角和与差的正弦、余弦公式中的角α,β是任意的.( ) (2)存在实数α,β,使等式sin(α+β)=sin α+sin β成立.( )(3)公式tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β可以变形为tan α+tan β=tan(α+β)(1-tan αtan β),且对任意角α,β都成立.( ) (4)存在实数α,使tan 2α=2tan α.( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)√解析 (3)变形可以,但不是对任意的α,β都成立,α,β,α+β≠π2+k π(k ∈Z ).2.(易错题)已知锐角α,β满足sin α=1010,cos β=255,则α+β=( ) A.3π4 B.π4 C.π6 D.3π4或π4 答案 B解析 ∵sin α=1010,cos β=255, 又α,β为锐角,∴cos α=31010,sin β=55,∴cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=31010×255-1010×55=22.∵0<α+β<π,∴α+β=π4. 3.计算:1+tan 15°1-tan 15°=________.答案3解析 1+tan 15°1-tan 15°=tan 45°+tan 15°1-tan 45°tan 15°=tan(45°+15°)=tan 60°= 3.4.(易错题)tan 10°+tan 50°+3tan 10°tan 50°=________. 答案3解析 ∵tan 60°=tan(10°+50°) =tan 10°+tan 50°1-tan 10°tan 50°, ∴tan 10°+tan 50°=tan 60°(1-tan 10°tan 50°)=3-3tan 10°tan 50°, ∴原式=3-3tan 10°tan 50°+3tan10°tan 50°= 3. 5.(2020·江苏卷)已知sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=23,则sin 2α的值是________.答案 13解析 因为sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=23, 所以1-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+2α2=23,即1+sin 2α2=23,所以sin 2α=13.6.函数f (x )=sin 2x +3cos 2x 的周期为________. 答案 π解析 f (x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2x +32cos 2x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,周期T =2π2=π.第一课时 两角和与差的正弦、余弦和正切公式考点一 公式的基本应用1.已知cos α=-45,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4等于( ) A.-210 B.210 C.-7210 D.7210 答案 C解析 ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,且cos α=-45,∴sin α=-35,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-35×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-45×22=-7210.2.(2022·贵阳模拟)已知角α,β的顶点为坐标原点,始边与x 轴的非负半轴重合,若角α,β的终边分别与单位圆交于点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1,13,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2,23,其中x 1<0<x 2,则cos(2α-β)=________. 答案 75-8227解析 由题意可知,sin α=13,sin β=23, 由x 1<0<x 2可知cos α=-1-sin 2α=-223,cos β=1-sin 2β=53,所以cos 2α=⎝ ⎛⎭⎪⎫-2232-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=79, sin 2α=2×⎝⎛⎭⎪⎫-223×13=-429, 所以cos(2α-β)=cos 2αcos β+sin 2αsin β=75-8227.3.已知2tan θ-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=7,则tan 2θ=________.答案 -43解析 2tan θ-tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=2tan θ-1+tan θ1-tan θ=7,解得tan θ=2,∴tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=2×21-22=-43. 感悟提升 1.使用两角和与差的三角函数公式,首先要记住公式的结构特征. 2.使用公式求值,应先求出相关角的函数值,再代入公式求值.考点二 公式的逆用、变形用 角度1 公式的活用例1 (1)tan 22.5°1-tan 222.5°的值为________.(2)若α+β=-3π4,则(1+tan α)(1+tan β)=________. (3)已知sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,则sin(α+β)=________. 答案 (1)12 (2)2 (3)-12 解析 (1)tan 22.5°1-tan 222.5°=12·2tan 22.5°1-tan 222.5°=12tan 45°=12×1=12. (2)tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-3π4=tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=1,所以1-tan αtan β=tan α+tan β,所以1+tan α+tan β+tan αtan β=2, 即(1+tan α)·(1+tan β)=2.(3)∵sin α+cos β=1,cos α+sin β=0,∴①2+②2得1+2(sin αcos β+cos αsin β)+1=1, ∴sin αcos β+cos αsin β=-12,∴sin(α+β)=-12.角度2 辅助角公式的运用 例2 化简:(1)sin π12-3cos π12; (2)cos 15°+sin 15°; (3)1sin 10°-3sin 80°; (4)315sin x +35cos x .解 (1)法一 原式=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin π12-32cos π12=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π6sin π12-cos π6cos π12 =-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π12=-2cos π4=- 2.法二 原式=2⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin π12-32cos π12=2⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π3sin π12-sin π3cos π12 =-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-π12=-2sin π4=- 2. (2)cos 15°+sin 15°=2(cos 45°cos 15°+sin 45°sin 15°) =2cos(45°-15°) =2×32=62.(3)原式=cos 10°-3sin 10°sin 10°cos 10° =2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos 10°-32sin 10°sin 10°cos 10°=4(sin 30°cos 10°-cos 30°sin 10°)2sin 10°cos 10°.=4sin (30°-10°)sin 20°=4.(4)315sin x +35cos x =65⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin x +12cos x=65⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π6+cos x sin π6=65sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.感悟提升 1.运用两角和与差的三角函数公式时,不但要熟练、准确,而且要熟悉公式的逆用及变形.公式的逆用和变形应用更能开拓思路,增强从正向思维向逆向思维转化的能力.2.对a sin x +b cos x 化简时,辅助角φ的值如何求要清楚.训练1 (1)下列式子化简正确的是( ) A.cos 82°sin 52°-sin 82°cos 52°=12 B.sin 15°sin 30°sin 75°=14 C.tan 48°+tan 72°1-tan 48°tan 72°= 3D.cos 215°-sin 215°=32(2)(2022·郑州模拟)函数f (x )=cos x -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6在[0,π]的值域为________.答案 (1)D (2)[-2,1]解析 (1)选项A 中,cos 82°sin 52°-sin 82°·cos 52°=sin(52°-82°)=sin(-30°) =-sin 30°=-12,故A 错误;选项B 中,sin 15°sin 30°sin 75°=12sin 15°cos 15°=14sin 30°=18,故B 错误; 选项C 中,tan 48°+tan 72°1-tan 48°tan 72°=tan (48°+72°)=tan 120°=-3,故C 错误;选项D 中,cos 215°-sin 215°=cos 30°=32,故D 正确.(2)f (x )=cos x -32sin x -12cos x -32sin x +12cos x =cos x -3sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3.∵0≤x ≤π,∴π3≤x +π3≤4π3,则当x +π3=π时,函数取得最小值2cos π=-2,当x +π3=π3时,函数取得最大值2cos π3=2×12=1, 即函数的值域为[-2,1]. 考点三 角的变换例3 (1)已知sin α=255,sin(β-α)=-1010,α,β均为锐角,则β等于( ) A.5π12 B.π3 C.π4 D.π6(2)(2022·大庆模拟)已知α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=2425,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=________. (3)(2022·兰州模拟)若23sin x +2cos x =1,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-x ·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3=________.答案 (1)C (2)-45 (3)732解析 (1)因为sin α=255,sin(β-α)=-1010,且α,β均为锐角,所以cos α=55,cos(β-α)=31010, 所以sin β=sin [α+(β-α)] =sin α·cos(β-α)+cos αsin(β-α) =255×31010+55×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=25250 =22,所以β=π4.故选C.(2)由题意知,α+β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,2π,sin(α+β)=-35<0,所以cos(α+β)=45,因为β-π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=-725, cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4 =cos(α+β)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4+sin(α+β)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=-45.(3)由题意可得4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=1,令x +π6=t ,则sin t =14,x =t -π6, 所以原式=sin(π-t )cos 2t =sin t (1-2sin 2t )=732.感悟提升 1.求角的三角函数值的一般思路是把“所求角”用“已知角”表示. (1)当“已知角”有两个时,“所求角”一般表示为两个“已知角”的和或差的形式;(2)当“已知角”有一个时,此时应着眼于“所求角”与“已知角”的和或差的关系,再应用诱导公式把“所求角”变成“已知角”.2.常见的配角技巧:2α=(α+β)+(α-β),α=(α+β)-β,β=α+β2-α-β2,α=α+β2+α-β2,α-β2=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2+β等.训练2 (1)已知π2<β<α<3π4,cos(α-β)=1213,sin(α+β)=-35,则sin 2α等于( ) A.5665B.-5665C.1665D.-1635(2)(2021·全国大联考)已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-sin α=435,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+11π6=________.答案 (1)B (2)-45解析 (1)因为π2<β<α<3π4,所以0<α-β<π4,π<α+β<3π2,由cos(α-β)=1213,得sin(α-β)=513,由sin(α+β)=-35,得cos(α+β)=-45, 则sin 2α=sin [(α-β)+(α+β)]=sin(α-β)cos(α+β)+cos(α-β)sin(α+β) =513×⎝ ⎛⎭⎪⎫-45+1213×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=-5665.故选B. (2)由cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6-sin α=32cos α-12sin α-sin α=32cos α-32sin α=3⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos α-32sin α=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=435,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=45.sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+11π6=-sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π-⎝ ⎛⎭⎪⎫α+11π6 =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-45.1.已知α是第二象限角,且tan α=-13,则sin 2α=( ) A.-31010 B.31010C.-35D.35答案 C解析 因为α是第二象限角,且tan α=-13, 所以sin α=1010,cos α=-31010,所以sin 2α=2sin αcos α=2×1010×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010=-35,故选C. 2.已知tan α2=3,则sin α1-cos α=( )A.3B.13 C.-3 D.-13答案 B解析 因为tan α2=3,所以sin α1-cos α=2sin α2cos α21-⎝⎛⎭⎪⎫1-2sin 2α2=cos α2sin α2=1tan α2=13,故选B.3.下列选项中,值为14的是( )A.2sin π12sin 5π12B.13-23cos 215°C.1sin 50°+3cos 50°D.cos 72°·cos 36° 答案 D解析 对于A ,2sin π12sin 5π12=2sin π12cos π12=sin π6=12,故A 错误; 对于B ,13-23cos 215°=-13(2cos 215°-1)=-13cos 30°=-36,故B 错误;对于C ,原式=cos 50°+3sin 50°sin 50°cos 50°=2⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin 50°+12cos 50°12sin 100°=2sin 80°12sin 100°=2sin 80°12sin 80°=4,故C 错误;对于D ,cos 36°·cos 72°=2sin 36°·cos 36°·cos 72°2sin 36°=2sin 72°·cos 72°4sin 36°=sin 144°4sin 36°=14,故D 正确.4.(2020·全国Ⅲ卷)已知sin θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=1,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6等于( ) A.12 B.33 C.23 D.22答案 B解析 因为sin θ+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6-π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6+π6 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6cos π6-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6sin π6+ sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6cos π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6sin π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6cos π6=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=1. 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=33. 5.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=35,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2θ=( ) A.-2425 B.2425 C.-725 D.725答案 D解析 法一 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=35, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2θ=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ =1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352=725.故选D. 法二 因为sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+θ=35,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2θ=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫352-1=-725. 因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6+2θ=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2θ, 所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+2θ=725. 6.若0<α<π2,-π2<β<0,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=13,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=33,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2等于( ) A.33B.-33C.539D.-69答案 C解析 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α-⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2. ∵0<α<π2,则π4<π4+α<3π4,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=223. 又-π2<β<0,则π4<π4-β2<π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-β2=63. 故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=13×33+223×63=539.故选C. 7.sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)=________.答案 sin(α+γ)解析 sin(α+β)cos(γ-β)-cos(β+α)sin(β-γ)=sin(α+β)cos(β-γ)-cos(α+β)sin(β-γ)=sin[(α+β)-(β-γ)]=sin(α+γ).8.(2020·浙江卷)已知tan θ=2,则cos 2θ=________,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=________. 答案 -35 13解析 由题意,cos 2θ=cos 2θ-sin 2θ=cos 2θ-sin 2 θcos 2θ+sin 2 θ=1-tan 2θ1+tan 2θ=1-41+4=-35. tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=tan θ-tan π41+tan θ·tan π4=tan θ-11+tan θ=2-11+2=13.9.tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=________.答案 -1解析 ∵tan 25°-tan 70°=tan(25°-70°)·(1+tan 25°tan 70°)=tan(-45°)(1+tan 25°tan 70°)=-1-tan 25°tan 70°,∴tan 25°-tan 70°+tan 70°tan 25°=-1.10.已知α,β均为锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值;(2)求cos β的值.解 (1)∵α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴-π2<α-β<π2. 又∵tan(α-β)=-13<0,∴-π2<α-β<0.∴sin(α-β)=-1010.(2)由(1)可得,cos(α-β)=31010.∵α为锐角,且sin α=35,∴cos α=45.∴cos β=cos [α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×31010+35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=91050. 11.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=-19,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=23,且π2<α<π,0<β< π2,求cos(α+β).解 由已知,得π2<α-β2<π,0<α2-β<π2,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2=459,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β=53, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+β2=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2-⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-β2·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α2-β =⎝ ⎛⎭⎪⎫-19×53+459×23=7527. 则cos(α+β)=2cos 2α+β2-1=-239729.12.若cos 2 α-cos 2β=a ,则sin(α+β)sin(α-β)等于( )A.-a 2B.a 2C.-aD.a答案 C解析 sin(α+β)sin(α-β)=(sin αcos β+cos αsin β)·(sin αcos β-cos αsin β)=sin 2αcos 2β-cos 2αsin 2 β=(1-cos 2α)cos 2β-cos 2α(1-cos 2β)=cos 2β-cos 2α=-a .13.已知sin 10°+m cos 10°=2cos 140°,则m =________.答案 - 3解析 由题意可得m =2cos 140°-sin 10°cos 10°=-2cos 40°-sin 10°cos 10°=-2cos (30°+10°)-sin 10°cos 10°=-3cos 10°cos 10°=- 3.14.(2021·合肥质检)已知函数f (x )=cos 2x +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,f (α)=13,求cos 2α.解 (1)∵f (x )=cos 2x +32sin 2x -12cos 2x =32sin 2x +12cos 2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6, ∴函数f (x )的最小正周期T =2π2=π.(2)由f (α)=13,可得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π6=13. ∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴2α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,7π6. 又∵0<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π6=13<12, ∴2α+π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,π. ∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α+π6=-223. ∴cos 2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫2α+π6-π6 =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π6cos π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π6·sin π6 =1-266.。

高考文科数学所有知识点总结

高考文科数学所有知识点总结

高中数学 必修1知识点 第一章 集合与函数概念〖1.1〗集合【1.1.1】集合的含义与表示(1)集合的概念集合中的元素具有确定性、互异性和无序性. (2)常用数集及其记法N 表示自然数集,N *或N +表示正整数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集.(3)集合与元素间的关系对象a 与集合M 的关系是a M ∈,或者a M ∉,两者必居其一. (4)集合的表示法①自然语言法:用文字叙述的形式来描述集合.②列举法:把集合中的元素一一列举出来,写在大括号内表示集合. ③描述法:{x |x 具有的性质},其中x 为集合的代表元素. ④图示法:用数轴或韦恩图来表示集合. (5)集合的分类①含有有限个元素的集合叫做有限集.②含有无限个元素的集合叫做无限集.③不含有任何元素的集合叫做空集(∅).【1.1.2】集合间的基本关系(6)子集、真子集、集合相等 名称记号意义性质示意图子集B A ⊆(或)A B ⊇A 中的任一元素都属于B(1)A ⊆A (2)A ∅⊆(3)若B A ⊆且B C ⊆,则A C ⊆ (4)若B A ⊆且B A ⊆,则A B =A(B)或B A真子集A ≠⊂B(或B ≠⊃A ) B A ⊆,且B 中至少有一元素不属于A(1)A ≠∅⊂(A 为非空子集) (2)若A B ≠⊂且B C ≠⊂,则A C ≠⊂BA集合 相等A B =A 中的任一元素都属于B ,B 中的任一元素都属于A(1)A ⊆B(2)B ⊆AA(B)(7)已知集合A 有(1)n n ≥个元素,则它有2n个子集,它有21n -个真子集,它有21n-个非空子集,它有22n-非空真子集.【1.1.3】集合的基本运算(8)交集、并集、补集 名称 记号意义性质示意图交集A B{|,x x A ∈且}x B ∈(1)A A A = (2)A ∅=∅ (3)A B A ⊆ AB B ⊆BA并集A B{|,x x A ∈或}x B ∈(1)A A A = (2)A A ∅= (3)A B A ⊇ A B B ⊇BA补集 U A ð{|,}x x U x A ∈∉且1()U A A =∅ð 2()U A A U =ð【补充知识】含绝对值的不等式与一元二次不等式的解法(1)含绝对值的不等式的解法不等式解集||(0)x a a <> {|}x a x a -<<||(0)x a a >> |x x a <-或}x a >||,||(0)ax b c ax b c c +<+>>把ax b +看成一个整体,化成||x a <,||(0)x a a >>型不等式来求解(2)一元二次不等式的解法判别式24b ac ∆=-0∆> 0∆= 0∆<二次函数2(0)y ax bx c a =++>的图象O一元二次方程20(0)ax bx c a ++=>的根21,242b b ac x a-±-=(其中12)x x <122b x x a==-无实根20(0)ax bx c a ++>>的解集1{|x x x <或2}x x >{|x }2b x a≠-R20(0)ax bx c a ++<>的解集12{|}x x x x <<∅ ∅〖1.2〗函数及其表示 【1.2.1】函数的概念(1)函数的概念①设A 、B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个数x ,在集合B 中都有唯一确定的数()f x 和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )()()()U U U A B A B =痧?()()()U U U A B A B =痧?叫做集合A 到B 的一个函数,记作:f A B →.②函数的三要素:定义域、值域和对应法则.③只有定义域相同,且对应法则也相同的两个函数才是同一函数. (2)区间的概念及表示法①设,a b 是两个实数,且a b <,满足a x b ≤≤的实数x 的集合叫做闭区间,记做[,]a b ;满足a xb <<的实数x 的集合叫做开区间,记做(,)a b ;满足a x b ≤<,或a x b <≤的实数x 的集合叫做半开半闭区间,分别记做[,)a b ,(,]a b ;满足,,,x a x a x b x b ≥>≤<的实数x 的集合分别记做[,),(,),(,],(,)a a b b +∞+∞-∞-∞.注意:对于集合{|}x a x b <<与区间(,)a b ,前者a 可以大于或等于b ,而后者必须a b <.(3)求函数的定义域时,一般遵循以下原则:①()f x 是整式时,定义域是全体实数.②()f x 是分式函数时,定义域是使分母不为零的一切实数.③()f x 是偶次根式时,定义域是使被开方式为非负值时的实数的集合.④对数函数的真数大于零,当对数或指数函数的底数中含变量时,底数须大于零且不等于1. ⑤tan y x =中,()2x k k Z ππ≠+∈.⑥零(负)指数幂的底数不能为零.⑦若()f x 是由有限个基本初等函数的四则运算而合成的函数时,则其定义域一般是各基本初等函数的定义域的交集.⑧对于求复合函数定义域问题,一般步骤是:若已知()f x 的定义域为[,]a b ,其复合函数[()]f g x 的定义域应由不等式()a g x b ≤≤解出.⑨对于含字母参数的函数,求其定义域,根据问题具体情况需对字母参数进行分类讨论. ⑩由实际问题确定的函数,其定义域除使函数有意义外,还要符合问题的实际意义. (4)求函数的值域或最值求函数最值的常用方法和求函数值域的方法基本上是相同的.事实上,如果在函数的值域中存在一个最小(大)数,这个数就是函数的最小(大)值.因此求函数的最值与值域,其实质是相同的,只是提问的角度不同.求函数值域与最值的常用方法:①观察法:对于比较简单的函数,我们可以通过观察直接得到值域或最值.②配方法:将函数解析式化成含有自变量的平方式与常数的和,然后根据变量的取值范围确定函数的值域或最值.③判别式法:若函数()y f x =可以化成一个系数含有y 的关于x 的二次方程2()()()0a y x b y x c y ++=,则在()0a y ≠时,由于,x y 为实数,故必须有2()4()()0b y a y c y ∆=-⋅≥,从而确定函数的值域或最值.④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值.⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为三角函数的最值问题.⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法.【1.2.2】函数的表示法(5)函数的表示方法表示函数的方法,常用的有解析法、列表法、图象法三种.解析法:就是用数学表达式表示两个变量之间的对应关系.列表法:就是列出表格来表示两个变量之间的对应关系.图象法:就是用图象表示两个变量之间的对应关系. (6)映射的概念①设A 、B 是两个集合,如果按照某种对应法则f ,对于集合A 中任何一个元素,在集合B 中都有唯一的元素和它对应,那么这样的对应(包括集合A ,B 以及A 到B 的对应法则f )叫做集合A 到B 的映射,记作:f A B →.②给定一个集合A 到集合B 的映射,且,a A b B ∈∈.如果元素a 和元素b 对应,那么我们把元素b 叫做元素a 的象,元素a 叫做元素b 的原象.〖1.3〗函数的基本性质【1.3.1】单调性与最大(小)值(1)函数的单调性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象判定方法函数的单调性如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< .x .2.时,都有f(x ...1.)<f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是增函数.... x 1x 2y=f(X)xy f(x )1f(x )2o(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图 象上升为增) (4)利用复合函数yxo 如果对于属于定义域I 内某个区间上的任意两个自变量的值x 1、x 2,当x .1.< .x .2.时,都有f(x ...1.)>f(x .....2.).,那么就说f(x)在这个区间上是减函数.... y=f(X)yx ox x 2f(x )f(x )211(1)利用定义(2)利用已知函数的单调性(3)利用函数图象(在某个区间图 象下降为减)(4)利用复合函数②在公共定义域内,两个增函数的和是增函数,两个减函数的和是减函数,增函数减去一个减函数为增函数,减函数减去一个增函数为减函数.③对于复合函数[()]y f g x =,令()u g x =,若()y f u =为增,()u g x =为增,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为减,()u g x =为减,则[()]y f g x =为增;若()y f u =为增,()u g x =为减,则[()]y f g x =为减;若()y f u =为减,()u g x =为增,则[()]y f g x =为减. (2)打“√”函数()(0)af x x a x=+>的图象与性质 ()f x 分别在(,]a -∞-、[,)a +∞上为增函数,分别在[,0)a -、(0,]a 上为减函数.(3)最大(小)值定义①一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数M 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x M ≤;(2)存在0x I ∈,使得0()f x M =.那么,我们称M 是函数()f x 的最大值,记作max ()f x M =.②一般地,设函数()y f x =的定义域为I ,如果存在实数m 满足:(1)对于任意的x I ∈,都有()f x m ≥;(2)存在0x I ∈,使得0()f x m =.那么,我们称m 是函数()f x 的最小值,记作max ()f x m =.【1.3.2】奇偶性(4)函数的奇偶性①定义及判定方法函数的 性 质定义图象 判定方法 函数的 奇偶性如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...-.f(x)....,那么函数f(x)叫做奇函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于原点对称)如果对于函数f(x)定义域内任意一个x ,都有f(..-.x)=...f(x)....,那么函数f(x)叫做偶函数....(1)利用定义(要先判断定义域是否关于原点对称) (2)利用图象(图象关于y 轴对称)②若函数()f x 为奇函数,且在0x =处有定义,则(0)0f =.③奇函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相同,偶函数在y 轴两侧相对称的区间增减性相反. ④在公共定义域内,两个偶函数(或奇函数)的和(或差)仍是偶函数(或奇函数),两个偶函数(或奇函数)的积(或商)是偶函数,一个偶函数与一个奇函数的积(或商)是奇函数.〖补充知识〗函数的图象(1)作图利用描点法作图:①确定函数的定义域; ②化解函数解析式; ③讨论函数的性质(奇偶性、单调性); ④画出函数的图象. 利用基本函数图象的变换作图:要准确记忆一次函数、二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、三角函数等各种基本初等函数的图象.①平移变换0,0,|()()h h h h y f x y f x h ><=−−−−−−−→=+左移个单位右移|个单位0,0,|()()k k k k y f x y f x k ><=−−−−−−−→=+上移个单位下移|个单位②伸缩变换01,1,()()y f x y f x ωωω<<>=−−−−→=伸缩 01,1,()()A A y f x y Af x <<>=−−−−→=缩伸③对称变换()()x y f x y f x =−−−→=-轴 ()()y y f x y f x =−−−→=-轴()()y f x y f x =−−−→=--原点 1()()y x y f x y f x -==−−−−→=直线 ()(||)y y y y f x y f x =−−−−−−−−−−−−−−−→=去掉轴左边图象保留轴右边图象,并作其关于轴对称图象 ()|()|x x y f x y f x =−−−−−−−−−→=保留轴上方图象将轴下方图象翻折上去(2)识图对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分别范围、变化趋势、对称性等方面研究函数的定义域、值域、单调性、奇偶性,注意图象与函数解析式中参数的关系. (3)用图函数图象形象地显示了函数的性质,为研究数量关系问题提供了“形”的直观性,它是探求解题途径,获得问题结果的重要工具.要重视数形结合解题的思想方法.第二章 基本初等函数(Ⅰ)〖2.1〗指数函数【2.1.1】指数与指数幂的运算(1)根式的概念①如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>,且n N +∈,那么x 叫做a 的n 次方根.当n 是奇数时,a 的n 次方根用符号n a 表示;当n 是偶数时,正数a 的正的n 次方根用符号n a 表示,负的n 次方根用符号n a -表示;0的n 次方根是0;负数a 没有n 次方根.②式子n a 叫做根式,这里n 叫做根指数,a 叫做被开方数.当n 为奇数时,a 为任意实数;当n 为偶数时,0a ≥.③根式的性质:()n n a a =;当n 为奇数时,nn a a =;当n 为偶数时,(0)|| (0)nn a a a a a a ≥⎧==⎨-<⎩. (2)分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:(0,,,m n m na a a m n N +=>∈且1)n >.0的正分数指数幂等于0.②正数的负分数指数幂的意义是: 11()()(0,,,m m m nn n aa m n N a a-+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 注意口诀:底数取倒数,指数取相反数.(3)分数指数幂的运算性质①(0,,)r s r s a a a a r s R +⋅=>∈ ②()(0,,)r s rs a a a r s R =>∈ ③()(0,0,)r r r ab a b a b r R =>>∈【2.1.2】指数函数及其性质(4)指数函数 函数名称指数函数定义函数(0xy a a =>且1)a ≠叫做指数函数图象1a > 01a <<xa y =xy(0,1)O1y =x a y =xy(0,1)O 1y =定义域 R值域 (0,)+∞过定点 图象过定点(0,1),即当0x =时,1y =.奇偶性 非奇非偶单调性在R 上是增函数在R 上是减函数函数值的 变化情况1(0)1(0)1(0)x x x a x a x a x >>==<< 1(0)1(0)1(0)x x x a x a x a x <>==>< a 变化对 图象的影响 在第一象限内,a 越大图象越高;在第二象限内,a 越大图象越低.〖2.2〗对数函数【2.2.1】对数与对数运算(1)对数的定义①若(0,1)x a N a a =>≠且,则x 叫做以a 为底N 的对数,记作log a x N =,其中a 叫做底数,N 叫做真数.②负数和零没有对数.③对数式与指数式的互化:log (0,1,0)x a x N a N a a N =⇔=>≠>. (2)几个重要的对数恒等式log 10a =,log 1a a =,log b a a b =.(3)常用对数与自然对数常用对数:lg N ,即10log N ;自然对数:ln N ,即log e N (其中 2.71828e =…). (4)对数的运算性质 如果0,1,0,0a a M N >≠>>,那么①加法:log log log ()a a a M N MN += ②减法:log log log a a a M M N N-= ③数乘:log log ()n a a n M M n R =∈ ④log a NaN =⑤log log (0,)b n a a n M M b n R b =≠∈ ⑥换底公式:log log (0,1)log b a b N N b b a=>≠且【2.2.2】对数函数及其性质(5)对数函数函数名称 对数函数定义函数log (0a y x a =>且1)a ≠叫做对数函数图象1a > 01a <<定义域 (0,)+∞值域 R过定点 图象过定点(1,0),即当1x =时,0y =.奇偶性 非奇非偶单调性在(0,)+∞上是增函数在(0,)+∞上是减函数函数值的 变化情况log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x >>==<<<log 0(1)log 0(1)log 0(01)a a a x x x x x x <>==><<a 变化对 图象的影响 在第一象限内,a 越大图象越靠低;在第四象限内,a 越大图象越靠高.(6)反函数的概念设函数()y f x =的定义域为A ,值域为C ,从式子()y f x =中解出x ,得式子()x y ϕ=.如果对于y 在C 中的任何一个值,通过式子()x y ϕ=,x 在A 中都有唯一确定的值和它对应,那么式子()x y ϕ=表示x 是y 的函数,函数()x y ϕ=叫做函数()y f x =的反函数,记作1()x f y -=,习惯上改写成1()y fx -=.(7)反函数的求法①确定反函数的定义域,即原函数的值域;②从原函数式()y f x =中反解出1()x f y -=;③将1()x fy -=改写成1()y f x -=,并注明反函数的定义域.(8)反函数的性质①原函数()y f x =与反函数1()y fx -=的图象关于直线y x =对称.②函数()y f x =的定义域、值域分别是其反函数1()y fx -=的值域、定义域.③若(,)P a b 在原函数()y f x =的图象上,则'(,)P b a 在反函数1()y f x -=的图象上.x yO(1,0)1x =log a y x=xyO (1,0)1x =log a y x=④一般地,函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数.〖2.3〗幂函数(1)幂函数的定义一般地,函数y x α=叫做幂函数,其中x 为自变量,α是常数.(2)幂函数的图象(3)幂函数的性质①图象分布:幂函数图象分布在第一、二、三象限,第四象限无图象.幂函数是偶函数时,图象分布在第一、二象限(图象关于y 轴对称);是奇函数时,图象分布在第一、三象限(图象关于原点对称);是非奇非偶函数时,图象只分布在第一象限.②过定点:所有的幂函数在(0,)+∞都有定义,并且图象都通过点(1,1).③单调性:如果0α>,则幂函数的图象过原点,并且在[0,)+∞上为增函数.如果0α<,则幂函数的图象在(0,)+∞上为减函数,在第一象限内,图象无限接近x 轴与y 轴.④奇偶性:当α为奇数时,幂函数为奇函数,当α为偶数时,幂函数为偶函数.当qpα=(其中,p q 互质,p 和q Z ∈),若p 为奇数q 为奇数时,则q py x =是奇函数,若p 为奇数q 为偶数时,则q py x =是偶函数,若p 为偶数q 为奇数时,则qpy x =是非奇非偶函数.⑤图象特征:幂函数,(0,)y x x α=∈+∞,当1α>时,若01x <<,其图象在直线y x =下方,若1x >,其图象在直线y x =上方,当1α<时,若01x <<,其图象在直线y x =上方,若1x >,其图象在直线y x =下方.〖补充知识〗二次函数(1)二次函数解析式的三种形式①一般式:2()(0)f x ax bx c a =++≠②顶点式:2()()(0)f x a x h k a =-+≠③两根式:12()()()(0)f x a x x x x a =--≠(2)求二次函数解析式的方法①已知三个点坐标时,宜用一般式.②已知抛物线的顶点坐标或与对称轴有关或与最大(小)值有关时,常使用顶点式. ③若已知抛物线与x 轴有两个交点,且横线坐标已知时,选用两根式求()f x 更方便.(3)二次函数图象的性质①二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠的图象是一条抛物线,对称轴方程为,2bx a=-顶点坐标是24(,)24b ac b a a--. ②当0a >时,抛物线开口向上,函数在(,]2b a -∞-上递减,在[,)2ba-+∞上递增,当2b x a =-时,2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时,抛物线开口向下,函数在(,]2b a -∞-上递增,在[,)2ba -+∞上递减,当2bx a =-时,2max 4()4ac b f x a-=.③二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠当240b ac ∆=->时,图象与x 轴有两个交点11221212(,0),(,0),||||||M x M x M M x x a ∆=-=. (4)一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠根的分布一元二次方程根的分布是二次函数中的重要内容,这部分知识在初中代数中虽有所涉及,但尚不够系统和完整,且解决的方法偏重于二次方程根的判别式和根与系数关系定理(韦达定理)的运用,下面结合二次函数图象的性质,系统地来分析一元二次方程实根的分布.设一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠的两实根为12,x x ,且12x x ≤.令2()f x ax bx c =++,从以下四个方面来分析此类问题:①开口方向:a ②对称轴位置:2bx a=- ③判别式:∆ ④端点函数值符号.①k <x 1≤x 2 ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=0)(>k f k x y1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f②x 1≤x 2<k ⇔xy1x 2x 0>a O∙ab x 2-=k 0)(>k f xy1x 2x O∙ab x 2-=k<a 0)(<k f③x 1<k <x 2 ⇔ af (k )<0)(<k f xy1x 2x 0>a O∙kx y1x 2x O∙k<a 0)(>k f④k 1<x 1≤x 2<k 2 ⇔xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2>k f ab x 2-=xy1x 2x O∙<a 1k ∙2k 0)(1<k f 0)(2<k f ab x 2-=⑤有且仅有一个根x 1(或x 2)满足k 1<x 1(或x 2)<k 2 ⇔ f (k 1)f (k 2)<0,并同时考虑f (k 1)=0或f (k 2)=0这两种情况是否也符合xy1x 2x 0>a O ∙∙1k2k 0)(1>k f 0)(2<k fxy1x 2x O∙<a 1k∙2k 0)(1>k f 0)(2<k f⑥k 1<x 1<k 2≤p 1<x 2<p 2 ⇔ 此结论可直接由⑤推出.(5)二次函数2()(0)f x ax bx c a =++≠在闭区间[,]p q 上的最值 设()f x 在区间[,]p q 上的最大值为M ,最小值为m ,令01()2x p q =+. (Ⅰ)当0a >时(开口向上) ①若2b p a -<,则()m f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2bm f a=- ③若2b q a ->,则()m f q =①若02b x a -≤,则()M f q = ②02b x a->,则()M f p =(Ⅱ)当0a <时(开口向下) ①若2b p a -<,则()M f p = ②若2b p q a ≤-≤,则()2bM f a=- ③若2b q a ->,则()M f q =x>O-=f(p) f (q)()2b f a-x>O-=f (p)f (q)()2bf a-x>O-=f (p)f (q)()2bf a-x>O-=f (p) f (q)()2b f a-0x x>O -=f(p) f(q)()2b f a-0x x<O-=f (p) f (q)()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-x<O-=f (p)f(q)()2bf a-①若02b x a -≤,则()m f q = ②02b x a->,则()m f p =.第三章 函数的应用一、方程的根与函数的零点1、函数零点的概念:对于函数))((D x x f y ∈=,把使0)(=x f 成立的实数x 叫做函数))((D x x f y ∈=的零点。

高三文科数学常考知识点整理归纳

高三文科数学常考知识点整理归纳

高三文科数学常考知识点整理归纳数学已成为许多国家及地区的教育范畴中的一部分。

它应用于不同领域中,包括科学、工程、医学、经济学和金融学等。

这次小编给大家整理了高三文科数学常考知识点,供大家阅读参考。

一、导数的应用1.用导数研究函数的最值确定函数在其确定的定义域内可导(通常为开区间),求出导函数在定义域内的零点,研究在零点左、右的函数的单调性,若左增,右减,则在该零点处,函数去极大值;若左边减少,右边增加,则该零点处函数取极小值。

学习了如何用导数研究函数的最值之后,可以做一个有关导数和函数的综合题来检验下学习成果。

2.生活中常见的函数优化问题1)费用、成本最省问题2)利润、收益问题3)面积、体积最(大)问题二、推理与证明1.归纳推理:归纳推理是高二数学的一个重点内容,其难点就是有部分结论得到一般结论,破解的方法是充分考虑部分结论提供的信息,从中发现一般规律;类比推理的难点是发现两类对象的相似特征,由其中一类对象的特征得出另一类对象的特征,破解的方法是利用已经掌握的数学知识,分析两类对象之间的关系,通过两类对象已知的相似特征得出所需要的相似特征。

2.类比推理:由两类对象具有某些类似特征和其中一类对象的某些已知特征,推出另一类对象也具有这些特征的推理称为类比推理,简而言之,类比推理是由特殊到特殊的推理。

三、不等式对于含有参数的一元二次不等式解的讨论1)二次项系数:如果二次项系数含有字母,要分二次项系数是正数、零和负数三种情况进行讨论。

2)不等式对应方程的根:如果一元二次不等式对应的方程的根能够通过因式分解的方法求出来,则根据这两个根的大小进行分类讨论,这时,两个根的大小关系就是分类标准,如果一元二次不等式对应的方程根不能通过因式分解的方法求出来,则根据方程的判别式进行分类讨论。

通过不等式练习题能够帮助你更加熟练的运用不等式的知识点,例如用放缩法证明不等式这种技巧以及利用均值不等式求最值的九种技巧这样的解题思路需要再做题的过程中总结出来。

2023年高考数学(文科)一轮复习讲义——坐标系与参数方程 第二课时 参数方程

2023年高考数学(文科)一轮复习讲义——坐标系与参数方程 第二课时 参数方程

第二课时 参数方程考试要求 1.了解参数方程,了解参数的意义;2.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.1.曲线的参数方程一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上任意一点的坐标(x ,y )都是某个变数t 的函数⎩⎨⎧x =f (t ),y =g (t ),并且对于t 的每一个允许值,由这个方程组所确定的点M (x ,y )都在这条曲线上,那么这个方程组就叫做这条曲线的参数方程,联系变数x ,y 的变数t 叫做参变数,简称参数. 2.参数方程与普通方程的互化通过消去参数从参数方程得到普通方程,如果知道变数x ,y 中的一个与参数t 的关系,例如x =f (t ),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y =g (t ),那么⎩⎨⎧x =f (t ),y =g (t )就是曲线的参数方程.在参数方程与普通方程的互化中,必须使x ,y 的取值范围保持一致. 3.常见曲线的参数方程和普通方程 点的轨迹 普通方程 参数方程直线y -y 0=tan α(x -x 0)⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数) 圆 x 2+y 2=r 2⎩⎨⎧x =r cos θ,y =r sin θ(θ为参数) 椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)⎩⎨⎧x =a cos φ,y =b sin φ(φ为参数)1.将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x 和y 取值范围的扩大或缩小,必须根据参数的取值范围,确定函数f (t )和g (t )的值域,即x 和y 的取值范围.2.直线的参数方程中,参数t 的系数的平方和为1时,t 才有几何意义且几何意义为:|t |是直线上任一点M (x ,y )到M 0(x 0,y 0)的距离.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)参数方程⎩⎨⎧x =f (t ),y =g (t )中的x ,y 都是参数t 的函数.( )(2)过M 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t 为参数).参数t 的几何意义表示:直线l 上以定点M 0为起点,任一点M (x ,y )为终点的有向线段M 0M →的数量.( )(3)方程⎩⎨⎧x =2cos θ,y =1+2sin θ(θ为参数)表示以点(0,1)为圆心,以2为半径的圆.( )(4)已知椭圆的参数方程⎩⎨⎧x =2cos t ,y =4sin t (t 为参数),点M 在椭圆上,对应参数t =π3,点O 为原点,则直线OM 的斜率为 3.( ) 答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×解析 (4)当t =π3时,点M 的坐标为(2cos π3,4sin π3),即M (1,23),∴OM 的斜率k =2 3.2.(2019·北京卷)已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+3t ,y =2+4t (t 为参数),则点(1,0)到直线l 的距离是( ) A.15 B.25C.45D.65答案 D解析 由题意可知直线l 的普通方程为4x -3y +2=0,则点(1,0)到直线l 的距离d =|4×1-3×0+2|42+(-3)2=65.故选D.3.在平面直角坐标系xOy 中,若直线l :⎩⎨⎧x =t ,y =t -a (t 为参数)过椭圆C :⎩⎨⎧x =3cos φ,y =2sin φ(φ为参数)的右顶点,则常数a 的值是________. 答案 3解析 直线l 的普通方程为x -y -a =0,椭圆C 的普通方程为x 29+y 24=1, 所以椭圆C 的右顶点坐标为(3,0), 若直线l 过点(3,0),则3-a =0,所以a =3.4.(2019·天津卷)设直线ax -y +2=0和圆⎩⎨⎧x =2+2cos θ,y =1+2sin θ(θ为参数)相切,则实数a =________. 答案 34解析 圆的参数方程消去θ,得 (x -2)2+(y -1)2=4. ∴圆心(2,1),半径r =2. 又直线ax -y +2=0与圆相切. ∴d =|2a -1+2|a 2+1=2,解得a =34.5.已知直线l 的参数方程是⎩⎨⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),若l 与圆x 2+y 2-4x +3=0交于A ,B 两点,且|AB |=3,则直线l 的斜率为________. 答案 ±1515解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =t sin α(t 为参数),得y =x tan α,设k =tan α,得直线的方程为y =kx ,由x 2+y 2-4x +3=0,得(x -2)2+y 2=1,圆心为(2,0),半径为1, ∴圆心到直线y =kx 的距离为 12-|AB |24=12=|2k |k 2+1,得k =±1515.6.(易错题)设P (x ,y )是曲线C :⎩⎨⎧x =-2+cos θ,y =sin θ(θ为参数,θ∈[0,2π))上任意一点,则yx 的最大值为________.答案 33解析 由曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+cos θ,y =sin θ(θ为参数),得(x +2)2+y 2=1,表示圆心为(-2,0),半径为1的圆,yx 表示的是圆上的点和原点连线的斜率, 设yx =k ,则原问题转化为y =kx 和圆有交点的问题, 即圆心到直线的距离d ≤r ,所以|-2k |1+k 2≤1,解得-33≤k ≤33, 所以y x 的最大值为33.考点一 参数方程与普通方程的互化1.下列参数方程与方程y 2=x 表示同一曲线的是( ) A.⎩⎨⎧x =t ,y =t 2B.⎩⎨⎧x =sin 2t ,y =sin t C.⎩⎨⎧x =t ,y =|t |D.⎩⎨⎧x =1-cos 2t 1+cos 2t ,y =tan t答案 D解析 对于A ,消去t 后所得方程为x 2=y ,不符合y 2=x ;对于B ,消去t 后所得方程为y 2=x ,但要求0≤x ≤1,也不符合y 2=x ; 对于C ,消去t 得方程为y 2=|x |,且要求y ≥0,x ∈R ,也不符合y 2=x ; 对于D ,x =1-cos 2t1+cos 2t =2sin 2t2cos 2t =tan 2t =y 2,符合y 2=x .故选D.2.把下列参数方程化为普通方程. (1)⎩⎪⎨⎪⎧x =1+12t ,y =5+32t(t 为参数);(2)⎩⎨⎧x =sin θ,y =cos 2θ(θ为参数,θ∈[0,2π)). 解 (1)由已知得t =2x -2,代入y =5+32t 中得y =5+32(2x -2). 即它的普通方程为3x -y +5-3=0.(2)因为sin 2θ+cos 2θ=1,所以x 2+y =1,即y =1-x 2. 又因为|sin θ|≤1,所以其普通方程为y =1-x 2(|x |≤1).3.(2021·全国乙卷)在直角坐标系xOy 中,⊙C 的圆心为C (2,1),半径为1. (1)写出⊙C 的一个参数方程;(2)过点F (4,1)作⊙C 的两条切线.以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求这两条切线的极坐标方程.解 (1)由题意知⊙C 的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=1, 则⊙C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =1+sin α(α为参数).(2)由题意可知,切线的斜率存在,设切线方程为y -1=k (x -4),即kx -y +1-4k =0,所以|2k -1+1-4k |k 2+1=1,解得k =±33,则这两条切线方程分别为y =33x -433+1,y =-33x +433+1, 故这两条切线的极坐标方程分别为 ρsin θ=33ρcos θ-433+1,ρsin θ=-33ρcos θ+433+1.感悟提升 1.化参数方程为普通方程的基本思路是消去参数,常用的消参方法有代入消去法、加减消去法、恒等式(三角的或代数的)消去法.另外,消参时要注意参数的范围.2.普通方程化为参数方程时,先分清普通方程所表示的曲线类型,结合常见曲线的参数方程直接写出. 考点二 参数方程的应用例 1 (2022·兰州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t ,y =t -1t(t 为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=0.(1)求曲线C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程;(2)已知点P (3,3),曲线C 1和C 2相交于A ,B 两个不同的点,求||P A |-|PB ||的值.解(1)将⎩⎪⎨⎪⎧x =12⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t ,y =t -1t的参数t 消去得曲线C 1的普通方程为x 2-y 24=1.∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=0,∴ρcos θ-3ρsin θ=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ可得曲线C 2的直角坐标方程为x -3y =0. (2)由题意得点P (3,3)在曲线C 2上,曲线C 2的参数方程可表示为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+32t ′,y =3+12t ′(t ′为参数),将上述参数方程代入x 2-y 24=1得11t ′2+443t ′+4×29=0,① Δ>0,设t ′1,t ′2为方程①的两根, 则t ′1+t ′2=-43,t ′1t ′2=4×2911,∴(|P A |-|PB |)2=(|P A |+|PB |)2-4|P A ||PB |=(t ′1+t ′2)2-4t ′1t ′2=6411,∴||P A |-|PB ||=81111.感悟提升 1.在与直线、圆、椭圆有关的题目中,参数方程的使用会使问题的解决事半功倍,尤其是求取值范围和最值问题,可将参数方程代入相关曲线的普通方程中,根据参数的取值条件求解.2.过定点P 0(x 0,y 0),倾斜角为α的直线参数方程的标准形式为⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(t为参数),t 的几何意义是P 0P →的数量,即|t |表示P 0到P 的距离,t 有正负之分.对于形如⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+at ,y =y 0+bt (t 为参数),当a 2+b 2≠1时,应先化为标准形式后才能利用t 的几何意义解题.训练1 (2022·晋中模拟)在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =-2+t sin α(t ∈R ,t 为参数,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2).以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4.(1)求半圆C 的参数方程和直线l 的普通方程;(2)直线l 与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,点D 在半圆C 上,且直线CD 的倾斜角是直线l 的倾斜角的2倍,△ABD 的面积为1+3,求α的值. 解 (1)由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ,将x 2+y 2=ρ2,y =ρsin θ代入,得半圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2=2y , ∵θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,∴y =ρsin θ=2sin 2θ∈(1,2],x =ρcos θ=2sin θ·cos θ=sin 2θ∈(-1,1), ∴半圆C 的直角坐标方程为x 2+(y -1)2=1(1<y ≤2).由sin φ=y -1∈(0,1],cos φ=x ∈(-1,1)知,可取φ∈(0,π), ∴半圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos φ,y =1+sin φ(其中φ为参数,φ∈(0,π)).将直线l 的参数方程消去参数t ,得直线l 的普通方程为y =x tan α-2,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(2)由题意可知,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫2tan α,0,B (0,-2),根据圆的参数方程中参数的几何意义, 结合已知条件,可得φ=2α, 所以D (cos 2α,1+sin 2α). 则点D 到直线AB 的距离d =|tan α·cos 2α-(1+sin 2α)-2|1+tan 2α=|sin αcos 2α-cos αsin 2α-3cos α| =sin α+3cos α, 又|AB |=(-2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2tan α2=2sin α.∴△ABD 的面积S =12·|AB |·d =1+3tan α=1+3, ∴tan α= 3.又α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴α=π3.考点三 参数方程与极坐标方程的综合应用例2 (2020·全国Ⅰ卷)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos k t ,y =sin kt (t 为参数).以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为4ρcos θ-16ρsin θ+3=0. (1)当k =1时,C 1是什么曲线?(2)当k =4时,求C 1与C 2的公共点的直角坐标. 解 (1)当k =1时,C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos t ,y =sin t ,消去参数t 得x 2+y 2=1,故曲线C 1是以坐标原点为圆心,1为半径的圆.(2)当k =4时,C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 4t ,y =sin 4t ,消去参数t 得C 1的直角坐标方程为x +y =1.C 2的直角坐标方程为4x -16y +3=0. 由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =1,4x -16y +3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =14,y =14.故C 1与C 2的公共点的直角坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,14.感悟提升 在对坐标系与参数方程的考查中,最能体现坐标法的解题优势,灵活地利用坐标法可以更简捷地解决问题.例如,将题设条件中涉及的极坐标方程和参数方程等价转化为直角坐标方程,然后在直角坐标系下对问题进行求解就是一种常见的解题方法,对应数学问题求解的“化生为熟”原则,充分体现了转化与化归的数学思想.训练2 (2022·长春联考)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =t -2,y =t 2-2t (t 为参数),曲线C 上异于原点的两点M ,N 所对应的参数分别为t 1,t 2.以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线D 的极坐标方程为ρ=2a sin θ. (1)当t 1=1,t 2=3时,直线MN 平分曲线D ,求a 的值;(2)当a =1时,若t 1+t 2=2+3,直线MN 被曲线D 截得的弦长为3,求直线MN 的方程.解 (1)因为t 1=1,t 2=3, 所以M (-1,-1),N (1,3). 所以直线MN 的方程为y =2x +1. 因为ρ=2a sin θ,所以ρ2=2aρsin θ, 又x 2+y 2=ρ2,y =ρsin θ,所以曲线D 的方程可化为x 2+(y -a )2=a 2,因为直线MN 平分曲线D ,所以直线MN 过点(0,a ),所以a =1.(2)由题意可知k MN =(t 21-2t 1)-(t 22-2t 2)(t 1-2)-(t 2-2)=(t 1-t 2)(t 1+t 2-2)t 1-t 2=3,曲线D 的方程为x 2+(y -1)2=1,设直线MN 的方程为y =3x +m ,圆心D 到直线MN 的距离为d ,则d =|m -1|2, 因为d 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=12,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫m -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫322=1, 所以m =0或m =2,所以直线MN 的方程为y =3x 或y =3x +2.1.将下列参数方程化成普通方程.(1)⎩⎨⎧x =t 2-1,y =t 2+1(t 为参数); (2)⎩⎨⎧x =cos θ,y =sin θ⎝⎛⎭⎪⎫θ为参数,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π. 解 (1)消去参数t ,得y =x +2,由于t 2≥0,所以普通方程为y =x +2(x ≥-1),表示一条射线.(2)消去参数θ,得x 2+y 2=1,由于θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤ π2,π,所以x ∈[-1,0],y ∈[0,1],所以普通方程为x 2+y 2=1(-1≤x ≤0,0≤y ≤1),表示圆的四分之一.2.(2021·全国甲卷)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为ρ=22cos θ.(1)将C 的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)设点A 的直角坐标为(1,0),点M 为C 上的动点,点P 满足AP→=2AM →,写出点P 的轨迹C 1的参数方程,并判断C 与C 1是否有公共点.解 (1)根据ρ=22cos θ,得ρ2=22ρcos θ,因为x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ,所以x 2+y 2=22x ,所以曲线C 的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=2.(2)设P (x ,y ),M (x ′,y ′),则AP→=(x -1,y ),AM →=(x ′-1,y ′). 因为AP →=2AM →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x -1=2(x ′-1),y =2y ′,即⎩⎨⎧x ′=x -12+1,y ′=y 2. 因为点M 为C 上的动点,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12+1-22+⎝ ⎛⎭⎪⎫y 22=2, 即(x -3+2)2+y 2=4.所以点P 的轨迹C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3-2+2cos α,y =2sin α(其中α为参数,α∈[0,2π)). 所以|CC 1|=3-22,⊙C 1的半径r 1=2,又⊙C 的半径r =2,所以|CC 1|<r 1-r ,所以C 与C 1没有公共点.3.(2021·银川模拟)在平面直角坐标系xOy 中,直线l 过定点P (3,0),倾斜角为α⎝ ⎛⎭⎪⎫0<α<π2,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =t 2-12t(t 为参数).以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 的极坐标方程;(2)已知直线l 交曲线C 于M ,N 两点,且|PM |·|PN |=103,求l 的参数方程.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,y =t 2-12t 得⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1t ,2y =t -1t ,∵⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫t -1t 2=t 2+2+1t 2-t 2+2-1t 2=4, ∴x 2-(2y )2=4,即x 2-4y 2=4.又⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴ρ2cos 2θ-4ρ2sin 2θ=4. 即曲线C 的极坐标方程为ρ2cos 2θ-4ρ2sin 2θ=4.(2)设l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =t sin α(t 为参数),代入x 2-4y 2=4整理得(cos 2α-4sin 2α)t 2+6t cos α+5=0,设M ,N 对应的参数分别为t 1,t 2,则t 1t 2=5cos 2α-4sin 2α, 则|PM |·|PN |=|t 1t 2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪5cos 2α-4sin 2α=103.解得cos α=±22, ∵0<α<π2,∴cos α=22,∴α=π4.故l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+22t ,y =22t(t 为参数). 4.(2022·合肥检测)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =22(t 14-t -14),y =2(t 14+t -14)(t 为参数).在以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2的极坐标方程为ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4-22=0. (1)求曲线C 1的普通方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)若曲线C 2与曲线C 1交于点A ,B ,M (-2,2),求1|MA |-1|MB |的值.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =22(t 14-t -14),y =2(t 14+t -14)得⎩⎪⎨⎪⎧2x =t 14-t -14,12y =t 14+t -14, 两式平方相减得12y 2-2x 2=4,即y 28-x 22=1.又y =2(t 14+t -14)≥22(t >0), ∴曲线C 1的普通方程为y 28-x 22=1(y ≥22).曲线C 2:ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4-22=0,化简,得ρsin θ-ρcos θ-4=0,又x =ρcos θ,y =ρsin θ,∴y -x -4=0,∴曲线C 2的直角坐标方程为x -y +4=0.(2)设曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+22t ′,y =2+22t ′(t ′为参数).代入曲线C 1的方程得⎝ ⎛⎭⎪⎫2+22t ′2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫-2+22t ′2=8,即3t ′2-202t ′+40=0.Δ=320>0.设方程的两个实数根为t 1,t 2,则t 1+t 2=2023,t 1t 2=403,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪1|MA |-1|MB |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪1|t 1|-1|t 2|=||t 2|-|t 1|||t 1|·|t 2|=|t 1-t 2||t 1|·|t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2|t 1|·|t 2|=853403=55,∴1|MA |-1|MB |=55或-55.5.(2022·陕西部分学校联考)在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3+sin φ-2cos φ,y =cos φ+2sin φ(φ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρcos θ+2=0.(1)求曲线C 1的极坐标方程并判断C 1,C 2的位置关系;(2)设直线θ=α⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2<α<π2,ρ∈R 分别与曲线C 1交于A ,B 两点,与曲线C 2交于P 点,若|AB |=3|OA |,求|OP |的值.解 (1)曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x -3=sin φ-2cos φ,①y =cos φ+2sin φ,②①2+②2得(x -3)2+y 2=5,即x 2+y 2-6x +4=0,将x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ代入上式,得曲线C 1的极坐标方程为ρ2-6ρcos θ+4=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-6ρcos θ+4=0,ρcos θ+2=0得ρ2+16=0,此方程无解. 所以C 1,C 2相离.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-6ρcos θ+4=0,θ=α得ρ2-6ρcos α+4=0, 因为直线θ=α与曲线C 1有两个交点A ,B ,所以Δ=36cos 2α-16>0,得cos α>23.设方程ρ2-6ρcos α+4=0的两根分别为ρ1,ρ2,则⎩⎪⎨⎪⎧ρ1+ρ2=6cos α>0,③ρ1ρ2=4,④因为|AB |=3|OA |,所以|OB |=4|OA |,即ρ2=4ρ1,⑤由③④⑤解得ρ1=1,ρ2=4,cos α=56,满足Δ>0,由⎩⎪⎨⎪⎧ρcos α+2=0,θ=α得ρ=-2cos α=-125, 所以|OP |=|ρ|=125.6.(2022·贵阳适应性测试)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =r cos α,y =r sin α(0<r <2,α为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2:ρ2=4cos 2θ(如图所示).(1)若r =2,求曲线C 1的极坐标方程,并求曲线C 1与C 2交点的直角坐标;(2)已知曲线C 2既关于原点对称,又关于坐标轴对称,且曲线C 1与C 2交于不同的四点A ,B ,C ,D ,求矩形ABCD 面积的最大值.解 (1)∵r =2,∴x 2+y 2=2,又x 2+y 2=ρ2,∴曲线C 1的极坐标方程为ρ=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=4cos 2θ,ρ=2,cos 2θ=12⇒cos θ=±32, 当cos θ=32时,sin θ=±12,当cos θ=-32时,sin θ=±12,分别代入⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ,可得四个交点的直角坐标分别为⎝ ⎛⎭⎪⎫62,22,⎝ ⎛⎭⎪⎫62,-22,⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,22,⎝ ⎛⎭⎪⎫-62,-22. (2)由(1)知曲线C 1的极坐标方程为ρ=r .由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=r ,ρ2=4cos 2θ得cos 2θ=r 24. ∵曲线C 2关于原点和坐标轴对称, ∴S 矩形ABCD =4|r cos θ||r sin θ| =4r 2|cos θsin θ|=2r 2|sin 2θ| =2r 21-cos 22θ=2r 21-r 416 =12r 216-r 4=12r 4(16-r 4) ≤12⎝ ⎛⎭⎪⎫r 4+16-r 422=4. 当且仅当r 4=16-r 4,即r 2=22时等号成立. 故矩形ABCD 面积的最大值为4.。

文科高考数学知识点归纳总结

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在备考过程中,系统地总结和归纳数学知识点是非常必要的。

本文将对文科高考数学知识点进行归纳总结,以帮助考生更好地复习备考。

一、函数与方程1. 一元二次函数- 函数定义及性质- 二次函数的图像- 顶点坐标与对称轴方程- 函数的增减性与极值点- 二次函数与一元二次方程的关系2. 指数与对数函数- 指数函数和对数函数的定义与性质- 指数函数与对数函数的图像和性质- 对数运算的基本性质与常用公式- 指数与对数方程的解法3. 复数- 复数的定义与表示- 复数的运算法则- 复数的共轭与模- 复数在平面直角坐标系中的表示与性质- 复数方程的解法二、概率与统计1. 概率- 随机事件与概率的定义- 事件的运算与性质- 概率的计算方法(频率方法、几何方法、古典概型) - 条件概率与独立事件- 排列与组合2. 统计- 数据的收集与整理- 数据的频数分布与频率分布- 平均数、中位数与众数- 方差与标准差- 相关系数与回归直线三、数列与数列的和1. 等差数列- 等差数列的定义与通项公式- 等差数列的性质与运算- 等差数列的前n项和与等差中项2. 等比数列- 等比数列的定义与通项公式- 等比数列的性质与运算- 等比数列的前n项和3. 常数项数列- 常数项数列的定义与性质- 常数项数列的前n项和与通项公式四、立体几何1. 三角形与圆- 三角形内角和- 三角形的中线与高线- 圆的定义与性质- 弧长、扇形面积与弓形面积- 圆锥与圆台2. 空间几何体- 直线与平面的交线- 空间几何体的体积与表面积- 空间几何体间的距离和角五、解析几何1. 平面几何- 点、直线、向量与平面的关系- 直线与平面的距离- 直线与平面的夹角2. 圆锥曲线- 椭圆、双曲线与抛物线的定义与性质 - 圆锥曲线的标准方程- 圆锥曲线的参数方程六、数理逻辑1. 命题与谓词逻辑- 命题与命题的联结词- 命题公式与真值表- 谓词逻辑的概念与表示2. 推理与谬误- 推理的基本形式与规律- 谬误的分类与辨析综上所述,文科高考数学知识点的归纳总结涵盖了函数与方程、概率与统计、数列与数列的和、立体几何、解析几何以及数理逻辑等多个重要内容。

2023年高考数学(文科)一轮复习——导数的概念及运算

2023年高考数学(文科)一轮复习——导数的概念及运算

第1节导数的概念及运算考试要求 1.了解导数概念的实际背景;2.通过函数图象直观理解导数的几何意义;3.能根据导数的定义求函数y=c(c为常数),y=x,y=1x,y=x2,y=x3,y=x 的导数;4.能利用基本初等函数的导数公式和导数的四则运算法则求简单函数的导数.1.函数y=f(x)在x=x0处的导数(1)定义:称函数y=f(x)在x=x0处的瞬时变化率为函数y=f(x)在x=x0处的导数,记作f′(x0)或y′|x=x0,即(2)几何意义:函数f(x)在点x0处的导数f′(x0)的几何意义是在曲线y=f(x)上点(x0,f(x0))处的切线的斜率.相应地,切线方程为y-y0=f′(x0)(x-x0).2.函数y=f(x)的导函数如果函数y=f(x)在开区间(a,b)内的每一点处都有导数,当x=x0时,f′(x0)是一个确定的数,当x变化时,f′(x)便是x的一个函数,称它为f(x)的导函数(简称导数),y=f(x)的导函数有时也记作y′,即f′(x)=y′=limΔx→0f(x+Δx)-f(x)Δx.3.基本初等函数的导数公式基本初等函数导函数f (x )=c (c 为常数) f ′(x )=0 f (x )=x α(α∈Q *) f ′(x )=αx α-1 f (x )=sin x f ′(x )=cos__x f (x )=cos x f ′(x )=-sin__x f (x )=e x f ′(x )=e x f (x )=a x (a >0,a ≠1)f ′(x )=a x ln__a f (x )=ln xf ′(x )=1x f (x )=log a x (a >0,a ≠1)f ′(x )=1x ln a4.导数的运算法则 若f ′(x ),g ′(x )存在,则有: (1)[f (x )±g (x )]′=f ′(x )±g ′(x ); (2)[f (x )·g (x )]′=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x );(3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2(g (x )≠0).1.f ′(x 0)代表函数f (x )在x =x 0处的导数值;(f (x 0))′是函数值f (x 0)的导数,且(f (x 0))′=0.2.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1f (x )′=-f ′(x )[f (x )]2(f (x )≠0).3.曲线的切线与曲线的公共点的个数不一定只有一个,而直线与二次曲线相切只有一个公共点.4.函数y =f (x )的导数f ′(x )反映了函数f (x )的瞬时变化趋势,其正负号反映了变化的方向,其大小|f ′(x )|反映了变化的快慢,|f ′(x )|越大,曲线在这点处的切线越“陡”.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)f ′(x 0)是函数y =f (x )在x =x 0附近的平均变化率.( )(2)函数f (x )=sin(-x )的导数f ′(x )=cos x .( ) (3)求f ′(x 0)时,可先求f (x 0),再求f ′(x 0).( )(4)曲线y =f (x )在某点处的切线与曲线y =f (x )过某点的切线意义是相同的.( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)×解析 (1)f ′(x 0)表示y =f (x )在x =x 0处的瞬时变化率,(1)错. (2)f (x )=sin(-x )=-sin x ,则f ′(x )=-cos x ,(2)错. (3)求f ′(x 0)时,应先求f ′(x ),再代入求值,(3)错.(4)“在某点”的切线是指以该点为切点的切线,因此此点横坐标处的导数值为切线的斜率;而对于“过某点”的切线,则该点不一定是切点,要利用解方程组的思想求切线的方程,在曲线上某点处的切线只有一条,但过某点的切线可以不止一条,(4)错.2.某跳水运动员离开跳板后,他达到的高度与时间的函数关系式是h (t )=10-4.9t 2+8t (距离单位:米,时间单位:秒),则他在0.5秒时的瞬时速度为( ) A.9.1米/秒 B.6.75米/秒 C.3.1米/秒D.2.75米/秒答案 C解析 h ′(t )=-9.8t +8, ∴h ′(0.5)=-9.8×0.5+8=3.1.3.(2022·银川质检)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+2x ,x ≤0,-x 2+ax ,x >0为奇函数,则曲线f (x )在x =2处的切线斜率等于( ) A.6 B.-2C.-6D.-8答案 B解析 f (x )为奇函数,则f (-x )=-f (x ). 取x >0,得x 2-2x =-(-x 2+ax ),则a =2. 当x >0时,f ′(x )=-2x +2.∴f ′(2)=-2.4.(2020·全国Ⅲ卷)设函数f (x )=e x x +a .若f ′(1)=e4,则a =________.答案 1 解析 由f ′(x )=e x (x +a )-e x(x +a )2,可得f ′(1)=e a (1+a )2=e 4,即a (1+a )2=14,解得a =1.5.(2021·全国甲卷)曲线y =2x -1x +2在点(-1,-3)处的切线方程为________.答案 5x -y +2=0解析 y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2x -1x +2′=(2x -1)′(x +2)-(2x -1)(x +2)′(x +2)2=5(x +2)2, 所以k =y ′|x =-1=5(-1+2)2=5,所以切线方程为y +3=5(x +1),即5x -y +2=0.6.(易错题)设函数f (x )的导数为f ′(x ),且f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x +cos x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.答案 - 2解析 由f (x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2sin x +cos x ,得f ′(x )=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2cos x -sin x ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2·cos π2-sin π2,解得f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=-cos π4-sin π4=- 2.考点一 导数的运算1.下列求导运算不正确的是( ) A.(sin a )′=cos a (a 为常数)B.(sin 2x )′=2cos 2xC.(x )′=12xD.(e x -ln x +2x 2)′=e x -1x +4x 答案 A解析 ∵a 为常数,∴sin a 为常数,∴(sin a )′=0,故A 错误.由导数公式及运算法则知B 、C 、D 正确.2.若f (x )=x 3+2x -x 2ln x -1x 2,则f ′(x )=________.答案 1-1x -2x 2+2x 3解析 由已知f (x )=x -ln x +2x -1x 2.∴f ′(x )=1-1x -2x 2+2x 3.3.设f ′(x )是函数f (x )=cos xe x +x 的导函数,则f ′(0)的值为________. 答案 0 解析 因为f (x )=cos xe x+x , 所以f ′(x )=(cos x )′e x -(e x )′cos x (e x )2+1=-sin x -cos xe x +1, 所以f ′(0)=-1e 0+1=0.4.已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足关系式f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x ,则f (1)=________. 答案 -234解析 因为f (x )=x 2+3xf ′(2)+ln x , ∴f ′(x )=2x +3f ′(2)+1x .令x =2,得f ′(2)=4+3f ′(2)+12,则f ′(2)=-94. ∴f (1)=1+3×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-94+0=-234.感悟提升 1.求函数的导数要准确地把函数拆分成基本初等函数的和、差、积、商,再利用运算法则求导.2.抽象函数求导,恰当赋值是关键,然后活用方程思想求解. 考点二 导数的几何意义 角度1 求切线的方程例1 (1)曲线y =3(x 2+x )e x 在点(0,0)处的切线方程为________.(2)已知函数f (x )=x ln x ,若直线l 过点(0,-1),并且与曲线y =f (x )相切,则直线l 的方程为________.答案 (1)3x -y =0 (2)x -y -1=0 解析 (1)y ′=3(2x +1)e x +3(x 2+x )e x =3e x (x 2+3x +1),所以曲线在点(0,0)处的切线的斜率k =e 0×3=3,所以所求切线方程为3x -y =0.(2)∵点(0,-1)不在曲线f (x )=x ln x 上, ∴设切点为(x 0,y 0). 又∵f ′(x )=1+ln x ,∴直线l 的方程为y +1=(1+ln x 0)x . ∴由⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 0ln x 0,y 0+1=(1+ln x 0)x 0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=1,y 0=0.∴直线l 的方程为y =x -1,即x -y -1=0. 角度2 求曲线的切点坐标例2 (2022·皖豫名校联考)若曲线y =e x +2x 在其上一点(x 0,y 0)处的切线的斜率为4,则x 0=( ) A.2 B.ln 4 C.ln 2D.-ln 2答案 C解析 ∵y ′=e x +2,∴e x 0+2=4,∴e x 0=2,x 0=ln 2. 角度3 导数与函数图象问题例3 已知y =f (x )是可导函数,如图,直线y =kx +2是曲线y =f (x )在x =3处的切线,令g (x )=xf (x ),g ′(x )是g (x )的导函数,则g ′(3)=________.答案 0解析 由题图可知曲线y =f (x )在x =3处切线的斜率等于-13,∴f ′(3)=-13. ∵g (x )=xf (x ), ∴g ′(x )=f (x )+xf ′(x ), ∴g ′(3)=f (3)+3f ′(3), 又由题意可知f (3)=1, ∴g ′(3)=1+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=0.感悟提升 1.求曲线在点P (x 0,y 0)处的切线,则表明P 点是切点,只需求出函数在P 处的导数,然后利用点斜式写出切线方程,若在该点P 处的导数不存在,则切线垂直于x 轴,切线方程为x =x 0.2.求曲线的切线方程要分清“在点处”与“过点处”的切线方程的不同.切点坐标不知道,要设出切点坐标,根据斜率相等建立方程(组)求解,求出切点坐标是解题的关键.训练1 (1)(2022·沈阳模拟)曲线f (x )=2e x sin x 在点(0,f (0))处的切线方程为( ) A.y =0 B.y =2x C.y =xD.y =-2x(2)(2021·长沙检测)如图所示,y=f(x)是可导函数,直线l:y=kx+3是曲线y=f(x)在x=1处的切线,令h(x)=f(x)x,h′(x)是h(x)的导函数,则h′(1)的值是()A.2B.1C.-1D.-3答案(1)B(2)D解析(1)∵f(x)=2e x sin x,∴f(0)=0,f′(x)=2e x(sin x+cos x),∴f′(0)=2,∴所求切线方程为y=2x.(2)由图象知,直线l经过点(1,2).则k+3=2,k=-1,从而f′(1)=-1,且f(1)=2,由h(x)=f(x)x,得h′(x)=xf′(x)-f(x)x2,所以h′(1)=f′(1)-f(1)=-1-2=-3.考点三导数几何意义的应用例4 (1)已知曲线f(x)=x ln x在点(e,f(e))处的切线与曲线y=x2+a相切,则实数a 的值为________.(2)(2022·河南名校联考)若函数f(x)=ln x+2x2-ax的图象上存在与直线2x-y=0平行的切线,则实数a的取值范围是________.答案(1)1-e(2)[2,+∞)解析(1)因为f′(x)=ln x+1,所以曲线f(x)=x ln x在x=e处的切线斜率为k=2,又f(e)=e,则曲线f (x )=x ln x 在点(e ,f (e))处的切线方程为y =2x -e. 由于切线与曲线y =x 2+a 相切,故可联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2+a ,y =2x -e ,得x 2-2x +a +e =0,所以由Δ=4-4(a +e)=0,解得a =1-e. (2)∵直线2x -y =0的斜率为k =2,又曲线f (x )上存在与直线2x -y =0平行的切线,∴f ′(x )=1x +4x -a =2在(0,+∞)内有解,则a =4x +1x -2,x >0. 又4x +1x ≥24x ·1x =4,当且仅当x =12时取“=”.∴a ≥4-2=2.∴a 的取值范围是[2,+∞).感悟提升 1.处理与切线有关的参数问题,通常根据曲线、切线、切点的三个关系列出参数的方程(组)并解出参数:(1)切点处的导数是切线的斜率;(2)切点在切线上;(3)切点在曲线上.2.利用导数的几何意义求参数范围时,注意化归与转化思想的应用.训练2 (1)(2021·洛阳检测)函数f (x )=ln x -ax 在x =2处的切线与直线ax -y -1=0平行,则实数a =( ) A.-1 B.14 C.12D.1(2)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b =________. 答案 (1)B (2)1解析 (1)∵f (x )=ln x -ax ,∴f ′(x )=1x -a .又曲线y =f (x )在x =2处切线的斜率k =f ′(2), 因此12-a =a ,∴a =14.(2)y =x 3+ax +b 的导数为y ′=3x 2+a , 可得在点(1,1)处切线的斜率为k =3+a ,又k +1=3,1+a +b =3,解得k =2,a =-1,b =3,即有2a +b =-2+3=1.公切线问题求两条曲线的公切线,如果同时考虑两条曲线与直线相切,头绪会比较乱,为了使思路更清晰,一般是把两条曲线分开考虑,先分析其中一条曲线与直线相切,再分析另一条曲线与直线相切,其中直线与抛物线相切可用判别式法. 一、共切点的公切线问题例1 设点P 为函数f (x )=12x 2+2ax 与g (x )=3a 2ln x +2b (a >0)的图象的公共点,以P 为切点可作直线l 与两曲线都相切,则实数b 的最大值为( ) A.23e 34 B.32e 34 C.43e 23D.34e 23答案 D解析 设P (x 0,y 0),由于P 为公共点, 则12x 20+2ax 0=3a 2ln x 0+2b .又点P 处的切线相同,则f ′(x 0)=g ′(x 0), 即x 0+2a =3a 2x 0,即(x 0+3a )(x 0-a )=0.又a >0,x 0>0,则x 0=a ,于是2b =52a 2-3a 2ln a .设h (x )=52x 2-3x 2ln x ,x >0, 则h ′(x )=2x (1-3ln x ).可知:当x ∈(0,e 13)时,h (x )单调递增;当x ∈(e 13,+∞)时,h (x )单调递减. 故h (x )max =h (e 13)=32e 23, 于是b 的最大值为34e 23,选D. 二、切点不同的公切线问题例2 曲线y =-1x (x <0)与曲线y =ln x 的公切线的条数为________. 答案 1解析 设(x 1,y 1)是公切线和曲线y =-1x 的切点, 则切线斜率k 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′|x =x 1=1x 21,切线方程为y +1x 1=1x 21(x -x 1),整理得y =1x 21·x -2x 1.设(x 2,y 2)是公切线和曲线y =ln x 的切点, 则切线斜率k 2=(ln x )′|x =x 2=1x 2,切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),整理得y =1x 2·x +ln x 2-1.令1x 21=1x 2,-2x 1=ln x 2-1,消去x 2得-2x 1=ln x 21-1.设t =-x 1>0,即2ln t -2t -1=0,只需探究此方程解的个数.易知函数f (x )=2ln x -2x -1在(0,+∞)上单调递增,f (1)=-3<0,f (e)=1-2e >0,于是f (x )=0有唯一解,于是两曲线的公切线的条数为1.1.函数f (x )=x 2+ln x +sin x +1的导函数f ′(x )=( ) A.2x +1x +cos x +1 B.2x -1x +cos x C.2x +1x -cos xD.2x +1x +cos x答案 D解析 由f (x )=x 2+ln x +sin x +1得f ′(x )=2x +1x +cos x . 2.曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线的斜率是( )A.2B.-2C.12D.-12答案 D解析 y ′=(x +1)′(x -1)-(x +1)(x -1)′(x -1)2=-2(x -1)2,故曲线在点(3,2)处的切线的斜率k =y ′|x =3=-2(3-1)2=-12. 3.(2021·安徽皖江名校联考)已知f (x )=x 3+2xf ′(0),则f ′(1)=( ) A.2 B.3C.4D.5答案 B解析 f ′(x )=3x 2+2f ′(0), ∴f ′(0)=2f ′(0),解得f ′(0)=0, ∴f ′(x )=3x 2,∴f ′(1)=3.4.(2022·豫北十校联考)已知f (x )=x 2,则过点P (-1,0),曲线y =f (x )的切线方程为( ) A.y =0 B.4x +y +4=0 C.4x -y +4=0 D.y =0或4x +y +4=0 答案 D解析 易知点P (-1,0)不在f (x )=x 2上,设切点坐标为(x 0,x 20),由f (x )=x 2可得f ′(x )=2x ,∴切线的斜率k =f ′(x 0)=2x 0. ∵切线过点P (-1,0),∴k =x 20x 0+1=2x 0,解得x 0=0或x 0=-2,∴k =0或-4,故所求切线方程为y =0或4x +y +4=0.5.(2022·昆明诊断)若直线y =ax 与曲线y =ln x -1相切,则a =( ) A.e B.1C.1eD.1e 2答案 D解析 由y =ln x -1,得y ′=1x ,设切点为(x 0,ln x 0-1),则⎩⎨⎧ax 0=ln x 0-1,a =1x 0,解得a =1e 2. 6.已知函数f (x )在R 上可导,其部分图象如图所示,设f (4)-f (2)4-2=a ,则下列不等式正确的是( )A.a <f ′(2)<f ′(4)B.f ′(2)<a <f ′(4)C.f ′(4)<f ′(2)<aD.f ′(2)<f ′(4)<a 答案 B解析 由函数f (x )的图象可知,在[0,+∞)上,函数值的增长越来越快,故该函数图象在[0,+∞)上的切线斜率也越来越大. 因为f (4)-f (2)4-2=a ,所以f ′(2)<a <f ′(4).7.函数f (x )=(2x -1)e x 的图象在点(0,f (0))处的切线的倾斜角为________. 答案 π4解析 由f (x )=(2x -1)e x , 得f ′(x )=(2x +1)e x ,∴f ′(0)=1,则切线的斜率k =1, 又切线倾斜角θ∈[0,π), 因此切线的倾斜角θ=π4.8.已知曲线f (x )=13x 3-x 2-ax +1存在两条斜率为3的切线,则实数a 的取值范围是________. 答案 (-4,+∞) 解析 f ′(x )=x 2-2x -a ,依题意知x 2-2x -a =3有两个实数解, 即a =x 2-2x -3=(x -1)2-4有两个实数解, ∴y =a 与y =(x -1)2-4的图象有两个交点, ∴a >-4.9.(2021·济南检测)曲线y =f (x )在点P (-1,f (-1))处的切线l 如图所示,则f ′(-1)+f (-1)=________.答案-2解析∵直线l过点(-2,0)和(0,-2),∴直线l的斜率f′(-1)=0+2-2-0=-1,直线l的方程为y=-x-2.则f(-1)=1-2=-1.故f′(-1)+f(-1)=-1-1=-2.10.已知函数f(x)=x3-4x2+5x-4.(1)求曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;(2)求经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程.解(1)因为f′(x)=3x2-8x+5,所以f′(2)=1,又f(2)=-2,所以曲线f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y-(-2)=x-2,即x-y -4=0.(2)设切点坐标为(x0,x30-4x20+5x0-4),因为f′(x0)=3x20-8x0+5,所以切线方程为y-(-2)=(3x20-8x0+5)(x-2),又切线过点(x0,x30-4x20+5x0-4),所以x30-4x20+5x0-2=(3x20-8x0+5)·(x0-2),整理得(x0-2)2(x0-1)=0,解得x0=2或x0=1,所以经过点A(2,-2)的曲线f(x)的切线方程为x-y-4=0或y+2=0.11.已知函数f(x)=x3+x-16.(1)求曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线方程;(2)直线l为曲线y=f(x)的切线,且经过原点,求直线l的方程及切点坐标.解(1)根据题意,得f′(x)=3x2+1.所以曲线y=f(x)在点(2,-6)处的切线的斜率k=f′(2)=13,所以所求的切线方程为13x-y-32=0.(2)设切点为(x0,y0),则直线l的斜率为f′(x0)=3x20+1,所以直线l的方程为y=(3x20+1)(x-x0)+x30+x0-16.又直线l过点(0,0),则(3x20+1)(0-x0)+x30+x0-16=0,整理得x30=-8,解得x0=-2,所以y0=(-2)3+(-2)-16=-26,l的斜率k′=13,所以直线l的方程为y=13x,切点坐标为(-2,-26).12.若函数f(x)=a ln x(a∈R)与函数g(x)=x在公共点处有共同的切线,则实数a 的值为()A.4B.12 C.e2 D.e答案 C解析由已知得f′(x)=ax,g′(x)=12x,设切点横坐标为t,∴⎩⎨⎧a ln t=t,at=12t,解得t=e2,a=e2.13.曲线y=x2-ln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离是________. 答案 2解析设曲线在点P(x0,y0)(x0>0)处的切线与直线x-y-2=0平行,则y′|x=x0=⎝⎛⎭⎪⎫2x-1x| x=x0=2x0-1x0=1.∴x0=1,y0=1,则P(1,1),则曲线y=x2-ln x上的点到直线x-y-2=0的最短距离d=|1-1-2|12+(-1)2= 2.14.(2021·宜昌质检)已知函数f(x)=1x+1+x+a-1的图象是以点(-1,-1)为对称中心的中心对称图形,g(x)=e x+ax2+bx,若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与曲线y=g(x)在点(0,g(0))处的切线互相垂直,求a+b的值.解由y=x+1x的图象关于点(0,0)对称,且y=f(x)的图象可由y=x+1x的图象平移得到,且函数f(x)=1x+1+x+a-1=1x+1+(x+1)+a-2的图象是以点(-1,-1)为对称中心的中心对称图形,得a-2=-1,即a=1,所以f(x)=1x+1+x.对f(x)求导,得f′(x)=1-1(x+1)2,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率k1=f′(1)=1-14=3 4.对g(x)求导,得g′(x)=e x+2x+b,则曲线y=g(x)在点(0,g(0))处的切线斜率k2=g′(0)=b+1.由两曲线的切线互相垂直,得(b+1)×34=-1,即b=-73,所以a+b=1-73=-43.。

高考文科数学重要考点大全

高考文科数学重要考点大全

高考文科数学重要考点大全高考文科数学相对比理科数学而言会简单许多,想必很多人都想知道高考文科数学的核心知识点。

接下来是小编为大家整理的高考文科数学重要考点大全,希望大家喜欢!高考文科数学重要考点大全一考点一:集合与简易逻辑集合部分一般以选择题出现,属容易题。

重点考查集合间关系的理解和认识。

近年的试题加强了对集合计算化简能力的考查,并向无限集发展,考查抽象思维能力。

在解决这些问题时,要注意利用几何的直观性,并注重集合表示方法的转换与化简。

简易逻辑考查有两种形式:一是在选择题和填空题中直接考查命题及其关系、逻辑联结词、“充要关系”、命题真伪的判断、全称命题和特称命题的否定等,二是在解答题中深层次考查常用逻辑用语表达数学解题过程和逻辑推理。

考点二:函数与导数函数是高考的重点内容,以选择题和填空题的为载体针对性考查函数的定义域与值域、函数的性质、函数与方程、基本初等函数(一次和二次函数、指数、对数、幂函数)的应用等,分值约为10分,解答题与导数交汇在一起考查函数的性质。

导数部分一方面考查导数的运算与导数的几何意义,另一方面考查导数的简单应用,如求函数的单调区间、极值与最值等,通常以客观题的形式出现,属于容易题和中档题,三是导数的综合应用,主要是和函数、不等式、方程等联系在一起以解答题的形式出现,如一些不等式恒成立问题、参数的取值范围问题、方程根的个数问题、不等式的证明等问题。

考点三:三角函数与平面向量一般是2道小题,1道综合解答题。

小题一道考查平面向量有关概念及运算等,另一道对三角知识点的补充。

大题中如果没有涉及正弦定理、余弦定理的应用,可能就是一道和解答题相互补充的三角函数的图像、性质或三角恒等变换的题目,也可能是考查平面向量为主的试题,要注意数形结合思想在解题中的应用。

向量重点考查平面向量数量积的概念及应用,向量与直线、圆锥曲线、数列、不等式、三角函数等结合,解决角度、垂直、共线等问题是“新热点”题型.考点四:数列与不等式不等式主要考查一元二次不等式的解法、一元二次不等式组和简单线性规划问题、基本不等式的应用等,通常会在小题中设置1到2道题。

2023年高考数学(文科)一轮复习讲义——直线与圆、圆与圆的位置关系

2023年高考数学(文科)一轮复习讲义——直线与圆、圆与圆的位置关系

第4节 直线与圆、圆与圆的位置关系考试要求 1.能根据给定直线、圆的方程判断直线与圆的位置关系;能根据给定两个圆的方程判断两圆的位置关系;2.能用直线和圆的方程解决一些简单的问题;3.初步了解用代数方法处理几何问题的思想.1.直线与圆的位置关系设圆C :(x -a )2+(y -b )2=r 2,直线l :Ax +By +C =0,圆心C (a ,b )到直线l 的距离为d ,由⎩⎨⎧(x -a )2+(y -b )2=r 2,Ax +By +C =0消去y (或x ),得到关于x (或y )的一元二次方程,其判别式为Δ.位置关系相离相切相交图形量化方程观点 Δ<0 Δ=0 Δ>0 几何观点d >rd =rd <r2.圆与圆的位置关系设两圆的半径分别为R ,r (R >r ),两圆圆心间的距离为d ,则两圆的位置关系可用下表表示: 位置关系 外离外切相交内切内含图形量的关系d >R +rd =R +rR -r <d <R +rd =R -rd <R -r公切线条数432101.圆的切线方程常用结论(1)过圆x2+y2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为x0x+y0y=r2.(2)过圆(x-a)2+(y-b)2=r2上一点P(x0,y0)的圆的切线方程为(x0-a)(x-a)+(y0-b)(y-b)=r2.(3)过圆x2+y2=r2外一点M(x0,y0)作圆的两条切线,则两切点所在直线方程为x0x +y0y=r2.2.直线被圆截得的弦长的求法(1)几何法:运用弦心距d、半径r和弦长的一半构成的直角三角形,计算弦长|AB|=2r2-d2.(2)代数法:设直线y=kx+m与圆x2+y2+Dx+Ey+F=0相交于点M,N,将直线方程代入圆的方程中,消去y,得关于x的一元二次方程,求出x M+x N和x M·x N,则|MN|=1+k2·(x M+x N)2-4x M·x N.1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)(1)“k=1”是“直线x-y+k=0与圆x2+y2=1相交”的必要不充分条件.()(2)如果两个圆的方程组成的方程组只有一组实数解,则两圆外切.()(3)如果两圆的圆心距小于两圆的半径之和,则两圆相交.()(4)若直线平分圆的周长,则直线一定过圆心.()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)“k=1”是“直线x-y+k=0与圆x2+y2=1相交”的充分不必要条件;(2)除外切外,还有可能内切;(3)两圆还可能内切或内含.2.(2021·绍兴一模)设m∈R,则“1≤m≤2”是“直线l:x+y-m=0和圆C:x2+y 2-2x -4y +m +2=0有公共点”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件 答案 A解析 圆C :(x -1)2+(y -2)2=3-m ,圆心为(1,2),半径r =3-m (m <3).若直线l 与圆C 有公共点,则圆心(1,2)到直线l 的距离d =|3-m |2≤3-m ,解得1≤m <3. 因为{m |1≤m ≤2}{m |1≤m <3},所以“1≤m ≤2”是“直线l :x +y -m =0和圆C :x 2+y 2-2x -4y +m +2=0有公共点”的充分不必要条件.3.(2022·全国百校联盟质检)已知直线l :x -2y +6=0与圆C :x 2+y 2-4y =0相交于A ,B 两点,则CA →·CB →=( ) A.165 B.-165 C.125 D.-125 答案 D解析 由圆的一般方程x 2+y 2-4y =0得标准方程为x 2+(y -2)2=4,故可得圆心C (0,2),半径r =2, 联立得⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +6=0,x 2+y 2-4y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =65,y =185.不妨设A (-2,2),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫65,185,则CA →=(-2,0),CB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫65,85,所以CA →·CB →=-2×65+0×85=-125.4.(2021·洛阳模拟)若圆x 2+y 2=a 2与圆x 2+y 2+ay -6=0的公共弦长为23,则a =________. 答案 ±2解析 两圆方程作差得公共弦所在直线方程为a 2+ay -6=0,原点到a 2+ay -6=0的距离为d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪6a -a .∵公共弦长为23, ∴a 2=(3)2+⎪⎪⎪⎪⎪⎪6a -a 2,∴a 2=4,a =±2.5.(易错题)若半径为r ,圆心为(0,1)的圆和定圆(x -1)2+(y -2)2=1相切,则r 的值等于________. 答案2+1或2-1解析 由题意,定圆(x -1)2+(y -2)2=1的圆心为A (1,2),半径R =1,半径为r 的圆的圆心为B (0,1), 所以|AB |=(1-0)2+(2-1)2= 2.因为两圆相切,所以|AB |=|R -r |或|AB |=|R +r |, 即|1-r |=2或 |1+r |=2, 解得r =1±2或r =-1±2. 因为r >0,所以r=2+1或r=2-1.6.(易错题)过点A(3,5)作圆O:x2+y2-2x-4y+1=0的切线,则切线的方程为________________.答案5x-12y+45=0或x-3=0解析化圆x2+y2-2x-4y+1=0为标准方程得(x-1)2+(y-2)2=4,其圆心为(1,2),半径为2.∵|OA|=(3-1)2+(5-2)2=13>2,∴点A(3,5)在圆外.显然,当切线斜率不存在时,直线与圆相切,即切线方程为x-3=0.当切线斜率存在时,可设所求切线方程为y-5=k(x-3),即kx-y+5-3k=0.又圆心为(1,2),半径r=2,而圆心到切线的距离d=|3-2k|k2+1=2,即|3-2k|=2k2+1,∴k=512,故所求切线方程为5x-12y+45=0或x-3=0.考点一直线与圆的位置关系1.若直线x-y+1=0与圆(x-a)2+y2=2有公共点,则实数a的取值范围是()A.[-3,-1]B.[-1,3]C.[-3,1]D.(-∞,-3]∪[1,+∞)答案 C解析由题意可得,圆的圆心为(a,0),半径为2,∴|a-0+1|12+(-1)2≤2,即|a+1|≤2,解得-3≤a ≤1.2.(2022·成都诊断)直线l :mx -y +1-m =0与圆C :x 2+(y -1)2=5的位置关系是( ) A.相交 B.相切 C.相离D.不确定答案 A解析 法一 (代数法)由⎩⎪⎨⎪⎧mx -y +1-m =0,x 2+(y -1)2=5,消去y ,整理得(1+m 2)x 2-2m 2x +m 2-5=0,因为Δ=16m 2+20>0,所以直线l 与圆相交.法二 (几何法)由题意知,圆心(0,1)到直线l 的距离d =|-m |m 2+1<1<5,故直线l 与圆相交.法三 易得直线l 过定点(1,1), 把点(1,1)代入圆的方程有1+0<5, ∴点(1,1)在圆的内部,故直线l 与圆C 相交.3.“a =3”是“直线y =x +4与圆(x -a )2+(y -3)2=8相切”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件D.既不充分也不必要条件 答案 A解析 若直线y =x +4与圆(x -a )2+(y -3)2=8相切,则有|a -3+4|2=22,即|a +1|=4,所以a =3或-5.故“a =3”是“直线y =x +4与圆(x -a )2+(y -3)2=8相切”的充分不必要条件.感悟提升判断直线与圆的位置关系的常见方法(1)几何法:利用d与r的关系.(2)代数法:联立方程之后利用Δ判断.(3)点与圆的位置关系法:若直线恒过定点且定点在圆内,可判断直线与圆相交. 上述方法中最常用的是几何法,点与圆的位置关系法适用于动直线问题.考点二圆的弦长问题例1 (1)(2022·河南名校联考)已知圆C:(x-a)2+y2=4(a≥2)与直线x-y+22-2=0相切,则圆C与直线x-y-4=0相交所得弦长为()A.1B. 2C.2D.2 2(2)已知圆x2+y2-6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.4答案(1)D(2)B解析(1)根据题意,圆C:(x-a)2+y2=4的半径r=2.圆C:(x-a)2+y2=4(a≥2)与直线x-y+22-2=0相切,则圆心C到直线x-y+22-2=0的距离为2,即|a+22-2|2=2,解得a=2或a=2-42(舍去),所以圆C的方程为(x-2)2+y2=4,则圆心C(2,0)到直线x-y-4=0的距离d=|2-4|2=2,所以圆C与直线x-y-4=0相交所得弦长为222-d2=2 2.(2)圆的方程可化为(x-3)2+y2=9,故圆心的坐标为C(3,0),半径r=3.如图,记点M(1,2),则当MC与直线垂直时,直线被圆截得的弦的长度最小,此时|MC |=22, 弦的长度l =2r 2-|MC |2=29-8=2.感悟提升 弦长的两种求法(1)代数方法:将直线和圆的方程联立方程组,消元后得到一个一元二次方程.在判别式Δ>0的前提下,利用根与系数的关系,根据弦长公式求弦长. (2)几何方法:若弦心距为d ,圆的半径长为r ,则弦长l =2r 2-d 2.训练1 (2022·南昌摸底测试)若直线x +ay -a -1=0与圆C :(x -2)2+y 2=4交于A ,B 两点,当|AB |最小时,劣弧AB 的长为( ) A.π2 B.πC.2πD.3π答案 B解析 圆C :(x -2)2+y 2=4的圆心为C (2,0),半径r =2.直线的方程可化为x -1+a (y -1)=0,可知直线恒过点D (1,1). 因为点D (1,1)的坐标满足(1-2)2+12<4, 所以点D (1,1)恒在圆C 内,且|CD |=2,易知,当CD ⊥AB 时,|AB |取得最小值,且最小值为2r 2-|CD |2=2 2.此时,劣弧AB 对应的圆心角为π2,所以劣弧AB 对应的弧长为π2×2=π. 考点三 圆的切线问题例2 (经典母题)过点P (2,4)引圆C :(x -1)2+(y -1)2=1的切线,则切线方程为________________.答案 x =2或4x -3y +4=0解析 当直线的斜率不存在时,直线方程为x =2,此时,圆心到直线的距离等于半径,直线与圆相切,符合题意;当直线的斜率存在时,设直线方程为y -4=k (x -2),即kx -y +4-2k =0.∵直线与圆相切,∴圆心到直线的距离等于半径,即d=|k -1+4-2k |k 2+(-1)2=|3-k |k 2+1=1,解得k =43,∴所求切线方程为43x -y +4-2×43=0, 即4x -3y +4=0.综上,切线方程为x =2或4x -3y +4=0.迁移1 在例2中,若点P 坐标变为⎝ ⎛⎭⎪⎫22+1,22+1,其他条件不变,求切线方程.解 易知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫22+1,22+1在圆C :(x -1)2+(y -1)2=1上,则k PC =22+1-122+1-1=1,∴所求切线方程的斜率为-1,则切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫22+1=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤x -⎝ ⎛⎭⎪⎫22+1,即x +y -2-2=0.迁移2 在例2中,已知条件不变,设两个切点为A ,B ,求切点弦AB 所在的直线方程.解 由题意得,点P ,A ,C ,B 在以PC 为直径的圆上,此圆的方程为(x -2)(x -1)+(y -4)(y -1)=0,整理得x 2+y 2-3x -5y +6=0.①圆C :(x -1)2+(y -1)2=1展开得x 2+y 2-2x -2y +1=0,② 由②-①得x +3y -5=0,即为直线AB 的方程.感悟提升 求过某点的圆的切线问题时,应首先确定点与圆的位置关系,再求切线方程.若点在圆上(即为切点),则过该点的切线只有一条;若点在圆外,则过该点的切线有两条,此时注意斜率不存在的切线.训练2 (1)过直线y =2x +3上的点作圆C :x 2+y 2-4x +6y +12=0的切线,则切线长的最小值为( )A.19B.2 5C.21D.555(2)(2021·晋中模拟)过点P (2,3)作圆C :x 2+y 2-2x =0的两条切线,切点分别为A ,B ,则P A →·PB →=________.答案 (1)A (2)32解析 (1)圆的方程可化为(x -2)2+(y +3)2=1,要使切线长最小,只需直线y =2x +3上的点和圆心之间的距离最短,此最小值即为圆心(2,-3)到直线y =2x +3的距离d ,d =|2×2+3+3|5=25,故切线长的最小值为d 2-r 2=19.(2)由x 2+y 2-2x =0得(x -1)2+y 2=1,所以圆心C (1,0),半径为1,所以|PC |=2,|P A |=|PB |=3,∠APB =60°, 所以P A →·PB →=|P A →||PB →|cos 60°=32. 考点四 圆与圆的位置关系例3 已知两圆x 2+y 2-2x -6y -1=0,x 2+y 2-10x -12y +m =0. (1)m 取何值时两圆外切? (2)m 取何值时两圆内切?(3)当m =45时,求两圆的公共弦所在直线的方程和公共弦的长. 解 因为两圆的标准方程分别为 (x -1)2+(y -3)2=11, (x -5)2+(y -6)2=61-m ,所以两圆的圆心分别为(1,3),(5,6),半径分别为11,61-m ,(1)当两圆外切时,由(5-1)2+(6-3)2=11+61-m ,得m =25+1011.(2)当两圆内切时,因为定圆半径11小于两圆圆心之间的距离5,所以61-m -11=5,解得m=25-1011.(3)由(x2+y2-2x-6y-1)-(x2+y2-10x-12y+45)=0,得两圆的公共弦所在直线的方程为4x+3y-23=0,故两圆的公共弦的长为2(11)2-(|4×1+3×3-23|42+32)2=27.感悟提升 1.判断两圆的位置关系时常用几何法,即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径之间的关系,一般不采用代数法.2.若两圆相交,则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差消去x2,y2项得到.训练3 (1)已知圆M:x2+y2-2ay=0(a>0)截直线x+y=0所得线段的长度是22,则圆M与圆N:(x-1)2+(y-1)2=1的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.相离(2)(2022·东北三省三校联考)圆x2-4x+y2=0与圆x2+y2+4x+3=0的公切线共有()A.1条B.2条C.3条D.4条答案(1)B(2)D解析(1)由题意得圆M的标准方程为x2+(y-a)2=a2,圆心(0,a)到直线x+y=0的距离d=a2,所以2a2-a22=22,解得a=2.圆M,圆N的圆心距|MN|=2小于两圆半径之和1+2,大于两圆半径之差1,故两圆相交.(2)x2-4x+y2=0⇒(x-2)2+y2=22,圆心坐标为(2,0),半径为2;x2+y2+4x+3=0⇒(x+2)2+y2=12,圆心坐标为(-2,0),半径为1,圆心距为4,两圆半径和为3.因为4>3,所以两圆的位置关系是外离,故两圆的公切线共有4条.阿波罗尼斯圆公元前3世纪,古希腊数学家阿波罗尼斯(Apollonius)在《平面轨迹》一书中,曾研究了众多的平面轨迹问题,其中有如下结果:到两定点距离之比等于已知数的动点轨迹为直线或圆.如图,点A ,B 为两定点,动点P 满足|P A |=λ|PB |.则λ=1时,动点P 的轨迹为直线;当λ>0且λ≠1时,动点P 的轨迹为圆,后世称之为阿波罗尼斯圆.证明:设|AB |=2m (m >0),|P A |=λ|PB |,以AB 的中点为原点,直线AB 为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),则A (-m ,0),B (m ,0).又设P (x ,y ),则由|P A |=λ|PB |得(x +m )2+y 2=λ(x -m )2+y 2, 两边平方并化简整理得(λ2-1)x 2-2m (λ2+1)x +(λ2-1)y 2=m 2(1-λ2).当λ=1时,x =0,轨迹为线段AB 的垂直平分线;当λ>0且λ≠1时,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x -λ2+1λ2-1m 2+y 2=4λ2m 2(λ2-1)2,轨迹为以点⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫λ2+1λ2-1m ,0为圆心,⎪⎪⎪⎪⎪⎪2λm λ2-1为半径的圆. 例1 如图所示,在平面直角坐标系xOy 中,点A (0,3),直线l :y =2x -4,设圆C 的半径为1,圆心在l 上.(1)若圆心C 也在直线y =x -1上,过点A 作圆C 的切线,求切线的方程;(2)若圆C 上存在点M ,使|MA |=2|MO |,求圆心C 的横坐标a 的取值范围.解 (1)联立⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y =2x -4,得圆心为C (3,2). 由题意知切线的斜率存在,设切线方程为y =kx +3,圆心C 到切线的距离d =|3k +3-2|1+k2=r =1,得k =0或k =-34. 故所求切线方程为y =3或3x +4y -12=0.(2)设点M (x ,y ),由|MA |=2|MO |, 知x 2+(y -3)2=2x 2+y 2,化简得x 2+(y +1)2=4,即点M 的轨迹为以(0,-1)为圆心,2为半径的圆,可记为圆D .又因为点M 也在圆C 上,故圆C 与圆D 的关系为相交或相切,故1≤|CD |≤3,其中|CD |=a 2+(2a -3)2, 解得0≤a ≤125. 即圆心C 的横坐标a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,125. 例2 在平面直角坐标系xOy 中,设点A (1,0),B (3,0),C (0,a ),D (0,a +2),若存在点P ,使得|P A |=2|PB |,|PC |=|PD |,则实数a 的取值范围是________. 答案 [-22-1,22-1]解析设P(x,y),则(x-1)2+y2=2·(x-3)2+y2,整理得(x-5)2+y2=(22)2,即动点P在以(5,0)为圆心,22为半径的圆上运动. 另一方面,由|PC|=|PD|知动点P在线段CD的垂直平分线y=a+1上运动,因而问题就转化为直线y=a+1与圆(x-5)2+y2=(22)2有交点.所以|a+1|≤2 2.故实数a的取值范围是[-22-1,22-1].1.(2022·兰州质检)“k=33”是“直线l:y=k(x+2)与圆x2+y2=1相切”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案 A解析若直线l与圆相切,则有|2k|k2+1=1,解得k=±33,所以“k=33”是“直线l:y=k(x+2)与圆x2+y2=1相切”的充分不必要条件.2.(2021·福州调研)已知圆x2+y2+2x-2y+a=0截直线x+y+2=0所得的弦的长度为4,则实数a的值是()A.-2B.-4C.-6D.-8答案 B解析将圆的方程化为标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2-a,所以圆心为(-1,1),半径r=2-a,圆心到直线x+y+2=0的距离d=|-1+1+2|2=2,故r2-d2=4,即2-a-2=4,所以a=-4.3.圆x2+2x+y2+4y-3=0上到直线x+y+1=0的距离为2的点共有()A.1个B.2个C.3个D.4个答案 C解析圆的方程可化为(x+1)2+(y+2)2=8,圆心(-1,-2)到直线的距离d=|-1-2+1|=2,半径是22,结合图形(图略)可知有3个符合条件的点.24.(2021·南昌模拟)已知圆O:(x-1)2+(y-1)2=1,则下列选项所对应的图形中,与圆O相切的是()A.x2+y2=1B.(x-4)2+(y-5)2=16C.x+y=1D.x-y=2答案 B解析圆O:(x-1)2+(y-1)2=1的圆心坐标为(1,1),半径r=1.对于选项A,x2+y2=1表示的是圆心坐标为(0,0),半径r1=1的圆,此圆与圆O的圆心距为12+12=2<r+r1=2,所以两圆不相切,不符合题意.对于选项B,(x-4)2+(y-5)2=16表示的是圆心坐标为(4,5),半径r2=4的圆,此圆与圆O的圆心距为(4-1)2+(5-1)2=5=r+r2=5,所以两圆相切.对于选项C,圆心(1,1)到直线x+y=1的距离为22<1,故直线x+y=1与圆O 相交.对于选项D,圆心(1,1)到直线x-y=2的距离为2>1,故直线x-y=2与圆O 相离.5.过点P(1,-2)作圆C:(x-1)2+y2=1的两条切线,切点分别为A,B,则AB 所在直线的方程为()A.y=-34 B.y=-12C.y=-32 D.y=-14答案 B解析由题意知,点P,A,C,B在以PC为直径的圆上,易求得这个圆为(x-1)2+(y+1)2=1,此圆的方程与圆C的方程作差可得AB所在直线的方程为y=-12.6.(2022·宜宾诊断)已知直线l:y=3x+m与圆C:x2+(y-3)2=6相交于A,B 两点,若∠ACB=120°,则实数m的值为()A.3+6或3- 6B.3+26或3-2 6C.9或-3D.8或-2答案 A解析由题意知圆心C(0,3)到直线l的距离d=|0-3+m|3+1=|m-3|2.因为∠ACB=120°,所以|m-3|2×2=6,解得m=3±6.7.已知圆C的圆心坐标是(0,m),半径长是r.若直线2x-y+3=0与圆C相切于点A(-2,-1),则m=________,r=________.答案-2 5解析根据题意画出图形,可知A(-2,-1),C(0,m),B(0,3),则|AB|=(-2-0)2+(-1-3)2=25,|AC|=(-2-0)2+(-1-m)2=4+(m+1)2,|BC |=|m -3|.∵直线2x -y +3=0与圆C 相切于点A ,∴∠BAC =90°,∴|AB |2+|AC |2=|BC |2.即20+4+(m +1)2=(m -3)2,解得m =-2.因此r =|AC |=4+(-2+1)2= 5.8.(2021·长春模拟)已知点P (1,2)和圆C :x 2+y 2+kx +2y +k 2=0,过点P 作圆C 的切线有两条,则实数k 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎪⎫-233,233 解析 因为C :x 2+y 2+kx +2y +k 2=0为圆, 所以k 2+4-4k 2>0,解得-233<k <233.又过点P 作圆C 的切线有两条,所以点P 在圆的外部,故1+4+k +4+k 2>0,解得k ∈R ,综上可知-233<k <233.故k 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫-233,233. 9.在圆x 2+y 2-2x -6y =0内,过点E (0,1)的最长弦和最短弦分别为AC 和BD ,则四边形ABCD 的面积为______.答案 10 2解析 圆的标准方程为(x -1)2+(y -3)2=10,则圆心(1,3),半径r =10,圆心(1,3)与E (0,1)距离(1-0)2+(3-1)2=5.由题意知AC ⊥BD ,且|AC |=210,|BD |=210-5=25,所以四边形ABCD 的面积为S =12|AC |·|BD |=12×210×25=10 2.10.已知圆M :x 2+y 2-2ax +10ay -24=0,圆N :x 2+y 2+2x +2y -8=0,且圆M 上任意一点关于直线x +y +4=0的对称点都在圆M 上.(1)求圆M 的方程;(2)证明圆M 和圆N 相交,并求两圆公共弦的长度l .(1)解 圆M :x 2+y 2-2ax +10ay -24=0的圆心为M (a ,-5a ),∵圆M 上任意一点关于直线x +y +4=0的对称点都在圆M 上,∴直线x +y +4=0经过M ,则a -5a +4=0,解得a =1.∴圆M 的方程为x 2+y 2-2x +10y -24=0.(2)证明 ∵圆M 的圆心M (1,-5),半径r 1=52,圆N 的圆心N (-1,-1),半径r 2=10,∴|MN |=(1+1)2+(-5+1)2=2 5.∵52-10<25<52+10,∴圆M 和圆N 相交.由圆M ,圆N 的方程左右两边分别相减,得x -2y +4=0,∴两圆公共弦的直线方程为x -2y +4=0.∵M 到直线x -2y +4=0的距离d =|1+10+4|5=35, ∴公共弦长度l =2h 2-d 2=2 5.11.已知圆C 经过(2,4),(1,3)两点,圆心C 在直线x -y +1=0上,过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C 相交于M ,N 两点.(1)求圆C 的方程;(2)①请问AM →·AN →是否为定值,若是,求出该定值,若不是,请说明理由;②若OM →·ON →=12(O 为坐标原点),求直线l 的方程.解 (1)设圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )2+(4-b )2=r 2,(1-a )2+(3-b )2=r 2,a -b +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3,r =1,∴圆C 的方程为(x -2)2+(y -3)2=1.(2)①AM →·AN →为定值,理由如下:过点A (0,1)作直线AT 与圆C 相切,切点为T ,易得|AT |2=7,∴AM →·AN →=|AM →|·|AN →|cos 0°=|AT |2=7.根据圆的弦切角定理及相似三角形,∴AM →·AN →为定值,且定值为7.②依题意可知,直线l 的方程为y =kx +1,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),将y =kx +1代入(x -2)2+(y -3)2=1,并整理,得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0,∴x 1+x 2=4(1+k )1+k 2,x 1x 2=71+k 2, ∴OM →·ON →=x 1x 2+y 1y 2=(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1=4k (1+k )1+k 2+8=12,即4k (1+k )1+k 2=4,解得k =1.又当k =1时,Δ>0,∴k =1,∴直线l 的方程为y =x +1.12.(2022·宝鸡模拟)过点P (x ,y )作圆C 1:x 2+y 2=1与圆C 2:(x -2)2+(y -2)2=1的切线,切点分别为A ,B ,若|P A |=|PB |,则x 2+y 2的最小值为( )A. 2B.2C.2 2D.8 答案 B解析 由(x 2+y 2-1)-(x 2+y 2-4x -4y +7)=0得x +y -2=0,则P 点在直线l :x +y -2=0上,原点到直线l 的距离d =2,所以(x 2+y 2)min =d 2=2.13.(2022·南阳联考)阿波罗尼斯(约公元前262~公元前190年)证明过这样一个命题:平面内到两定点距离之比为常数k (k >0,且k ≠1)的点的轨迹是圆,后人将此圆称为阿氏圆.若平面内两定点A ,B 间的距离为4,动点P 满足|P A ||PB |=3,则动点P 的轨迹所围成的图形的面积为________;P A →·PB →的最大值是________. 答案 12π 24+16 3解析 以直线AB 为x 轴,线段AB 的垂直平分线为y 轴,建立平面直角坐标系, 则A (-2,0),B (2,0).设P (x ,y ),∵|P A ||PB |=3,∴(x +2)2+y 2(x -2)2+y 2=3,得x 2+y 2-8x +4=0,即(x -4)2+y 2=12,所以点P 的轨迹为圆,其面积为12π.P A →·PB →=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y )=x 2-4+y 2=|OP |2-4,如图,当P 位于点D 时,|OP |2最大,|OP |2的最大值为(4+23)2=28+163, 故P A →·PB →的最大值是24+16 3.14.(2021·北京海淀区模拟)已知A (2,0),直线4x +3y +1=0被圆C :(x +3)2+(y -m )2=13(m <3)所截得的弦长为43,且P 为圆C 上任意一点.(1)求|P A |的最大值与最小值;(2)圆C 与坐标轴相交于三点,求以这三个点为顶点的三角形的内切圆的半径. 解 (1)∵直线4x +3y +1=0被圆C :(x +3)2+(y -m )2=13(m <3)所截得的弦长为43,∴圆心到直线的距离d =|-12+3m +1|5=(13)2-(23)2=1.∵m <3,∴m =2,∴|AC |=(-3-2)2+(2-0)2=29, ∴|P A |的最大值与最小值分别为29+13,29-13.(2)由(1)可得圆C 的方程为(x +3)2+(y -2)2=13,令x =0,得y =0或4; 令y =0,得x =0或-6,∴圆C 与坐标轴相交于三点M (0,4),O (0,0),N (-6,0),∴△MON为直角三角形,斜边|MN|=213,∴△MON内切圆的半径为4+6-2132=5-13.。

高考数学文科常考知识点

高考数学文科常考知识点

高考数学文科常考知识点数学是高考文科理科都必考的科目之一,对于文科生来说,数学的考试内容相对来说更为简单,但是也有很多常考的知识点需要我们掌握。

本文将会介绍一些高考数学文科常考的知识点,希望对广大考生有所帮助。

一、函数与方程在高考数学文科试卷中,函数与方程是常考的重点内容之一。

对于文科生来说,掌握函数与方程的性质和变化规律非常重要。

1. 一次函数:一次函数是指函数的最高次数为1的函数,通常具有 y=kx+b 的形式。

文科生需要掌握一次函数的定义、性质以及与实际问题的应用。

2. 二次函数:二次函数是指函数的最高次数为2的函数,通常具有 y=ax^2+bx+c 的形式。

文科生需要掌握二次函数的定义、性质以及与实际问题的应用。

3. 幂函数与指数函数:幂函数是指函数的变量以某个常数为底的次幂,通常具有 y=ax^n 的形式。

指数函数是幂函数当指数为常数e (自然对数的底数)时的特殊情况。

文科生需要掌握幂函数与指数函数的定义、性质以及与实际问题的应用。

4. 对数函数:对数函数是指以某个常数为底的对数函数,通常具有 y=log_a(x) 的形式。

文科生需要掌握对数函数的定义、性质以及与实际问题的应用。

5. 方程与不等式:方程与不等式是数学中的基本概念,是解决实际问题的基本工具。

文科生需要掌握一元高次方程与一元一次方程的求解方法,以及一元一次不等式的求解方法。

二、几何与三角函数1. 平面几何:平面几何是高考数学文科试卷的必考内容之一。

文科生需要掌握平面几何中的基本概念,如点、线、面、角等,以及常见的图形的性质和计算方法。

2. 三角函数:三角函数是数学中的重要分支,也是高考数学文科试卷中常考的内容之一。

文科生需要掌握常见三角函数的定义、性质以及与实际问题的应用。

三、统计与概率1. 统计学:统计学是高考数学文科试卷中的重要内容。

文科生需要掌握统计学中的基本概念,如总体、样本、频数等,以及常见的数据处理和分析方法。

文科高考数学必背知识点

文科高考数学必背知识点

文科高考数学必背知识点
一、数学基础知识点
1.关系和映射:包括函数、多项式函数、指数函数、对数函数、三角函数等基本关系和映射的概念、性质和图像。

2.数列和数列的通项公式:包括等差数列、等比数列、等差数列的通项公式、等比数列的通项公式等。

3.平面几何:包括平面点的坐标、平面上的图形的性质、平面几何中的相似性质和等角性质等。

4.立体几何:包括空间点的坐标、直线和平面的方程、立体几何中的交线、投影和旋转等。

5.概率与统计:包括概率的基本原理、离散型概率分布、连续型概率分布、统计学中的抽样和参数估计等。

二、解题技巧
1.分析题目:理解题目的意思,明确要求解的问题。

2.掌握解题方法:根据题目中的条件和要求,选择合适的解题方法。

3.引入辅助条件:对于复杂的问题,可以引入适当的辅助条件来简化问题的求解过程。

4.整理思路:将题目中给出的条件和要求进行整理和归类,有助于更好地理解问题的本质和解题思路。

5.分步求解:对于较复杂的问题,可以采用分步求解的方法,逐步推进,确保每一步都是正确的。

6.变量替换:对于一些特殊的问题,可以采用变量替换的方法,将问题转化为更简单的形式。

7.画图辅助:对于几何题目,可以通过画图来辅助解题,有助于直观地理解问题的条件和解题的过程。

文科高考数学必考知识点

文科高考数学必考知识点

文科高考数学必考知识点高考对数学的要求并不像理科那样严苛,但作为一个文科生,熟练掌握数学知识也是非常重要的。

下面将介绍文科高考数学必考的知识点。

一、代数与函数代数与函数是文科高考数学中最基础也是最重要的知识点之一。

在代数方面,需要熟练掌握各类代数式的展开与因式分解,以及一些常见的代数运算法则。

在函数方面,需要理解函数的定义与性质,并能够应用在各种实际问题中。

二、数列与数与等差数列、等比数列和特殊数列是文科高考数学中常见的数列。

必须掌握它们的定义、性质和一些典型的应用题。

另外,需要再了解二项式定理、排列组合和概率,这些内容有时也会涉及到数列的概念。

三、几何几何是文科高考数学中相对困难的部分,但也是必考的知识点。

重点在于掌握各种几何图形的性质,如三角形、四边形和圆的性质等。

此外,需要掌握各种几何定理的证明方法。

在解题中,还需要熟练运用几何知识解决实际问题。

四、概率与统计概率与统计是文科高考数学中相对简单的部分。

概率方面,需要了解事件的定义,熟练掌握概率计算的方法,并能够应用到实际问题中。

统计方面,需要熟悉统计数据的处理和分析方法,能够计算各种统计指标,并能够对实际问题进行统计推断。

五、数论数论在文科高考数学中比较偏重理论,但也是必考的知识点。

数论是研究整数的性质和规律的学科,在高考中常涉及到素数、因子、最大公约数、最小公倍数等概念。

需要理解和掌握这些概念的定义、性质和应用。

六、不等式不等式在文科高考数学中的地位也非常重要。

需要熟练掌握各种不等式的性质和解法,能够运用自己的知识解决实际问题。

总之,文科高考数学必考知识点包括代数与函数、数列与等差数列、几何、概率与统计、数论和不等式等内容。

熟练掌握这些知识点对于提高数学成绩至关重要。

在备考过程中,建议多做一些相关的习题,通过反复练习来巩固知识。

此外,还要灵活运用数学知识解决实际问题,提高自己的应用能力。

只有在理论与实践相结合的基础上,才能取得理想的成绩。

2024年新高考数学高频考点+重点题型

2024年新高考数学高频考点+重点题型

2024年新高考数学高频考点+重点题型
新高考数学的高频考点和重点题型会因地区和考试年份的不同
而有所差异。

以下是一些可能的高频考点和重点题型:
- 集合与逻辑:集合的运算、充要条件等。

- 函数与导数:函数的性质、图像和应用,导数的计算和应用等。

- 三角函数与解三角形:三角函数的图像和性质,解三角形等。

- 数列:等差数列、等比数列的通项公式和求和公式,数列的应用等。

- 立体几何:空间向量的应用,空间角和距离的计算等。

- 解析几何:直线和圆的方程,椭圆、双曲线和抛物线的标准方程和性质等。

- 概率与统计:概率的计算,分布列和数学期望的计算等。

需要注意的是,以上只是一些常见的高频考点和重点题型,具体的考试内容和难度会因地区和年份的不同而有所差异。

建议你结合所在地区的实际情况,认真学习和掌握数学知识,做好备考工作。

2024年新高考数学的重点题型可能包括以下几种:
- 基本不等式
- 数列
- 立体几何
- 解析几何
- 概率与统计
需要注意的是,不同地区和年份的新高考数学重点题型可能会有所差异,建议你结合所在地区的实际情况,认真学习和掌握数学知识,做好备考工作。

文科高考数学必背知识点

文科高考数学必背知识点

文科高考数学必背知识点文科高考数学必背知识点在年少学习的日子里,看到知识点,都是先收藏再说吧!知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。

哪些知识点能够真正帮助到我们呢?下面是店铺精心整理的文科高考数学必背知识点,仅供参考,希望能够帮助到大家。

文科高考数学必背知识点1一、高中数学诱导公式全集:常用的诱导公式有以下几组:公式一:设α为任意角,终边相同的角的同一三角函数的值相等:sin(2kπ+α)=sinα (k∈Z)cos(2kπ+α)=cosα (k∈Z)tan(2kπ+α)=tanα (k∈Z)cot(2kπ+α)=cotα (k∈Z)公式二:设α为任意角,π+α的三角函数值与α的三角函数值之间的关系:sin(π+α)=-sinαcos(π+α)=-cosαtan(π+α)=tanαcot(π+α)=cotα公式三:任意角α与 -α的三角函数值之间的关系:sin(-α)=-sinαcos(-α)=cosαtan(-α)=-tanαcot(-α)=-cotα公式四:利用公式二和公式三可以得到π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(π-α)=sinαcos(π-α)=-cosαtan(π-α)=-tanαcot(π-α)=-cotα公式五:利用公式一和公式三可以得到2π-α与α的三角函数值之间的关系:sin(2π-α)=-sinαcos(2π-α)=cosαtan(2π-α)=-tanαcot(2π-α)=-cotα公式六:π/2±α及3π/2±α与α的三角函数值之间的关系:sin(π/2+α)=cosαcos(π/2+α)=-sinαtan(π/2+α)=-cotαcot(π/2+α)=-tanαsin(π/2-α)=cosαcos(π/2-α)=sinαtan(π/2-α)=cotαcot(π/2-α)=tanαsin(3π/2+α)=-cosαcos(3π/2+α)=sinαtan(3π/2+α)=-cotαcot(3π/2+α)=-tanαsin(3π/2-α)=-cosαcos(3π/2-α)=-sinαtan(3π/2-α)=cotαcot(3π/2-α)=tanα(以上k∈Z)注意:在做题时,将a看成锐角来做会比较好做。

文科数学高考知识点概率

文科数学高考知识点概率

文科数学高考知识点概率概率是数学中的一个重要分支,也是文科数学高考中的一个重要考点。

概率可以说是一种描述随机性的工具,它可以帮助我们分析和预测各种事件的发生可能性。

在高考中,概率常常和统计一起出现,共同构成了数学的一大门类。

一、概率的基本概念在学习概率之前,我们首先需要了解一些基本的概念。

概率的基本单位是事件,而事件是指某件事情发生或者不发生。

在概率的计算中,我们通常使用事件发生的可能性大小来描述概率的大小。

概率的取值范围是0到1之间,其中0表示不可能事件,而1表示必然事件。

二、概率的计算方法1.古典概型古典概型是最简单的概率计算方法之一。

在古典概型中,我们假设每个样本点出现的机会是相等的,然后通过计算有利事件出现的样本点数目与总样本点数目的比值来计算概率。

2.频率概率频率概率是根据事件发生的频率来计算概率。

通过大量的实验或观察,我们可以统计出事件发生的次数,然后计算事件发生的频率作为概率的近似值。

3.几何概型在几何概型中,我们通常是通过计算几何图形的面积或者长度来求解概率。

几何概型常常应用在正方形、圆形、三角形等几何图形的计算中。

4.条件概率条件概率是指在已知某个事件发生的前提下,另一个事件发生的概率。

条件概率的计算对于解决一些实际问题非常有用,它能够帮助我们预测在特定条件下事件发生的可能性。

5.全概率全概率是利用分区思想来计算概率的一种方法。

通过将一个事件分解成若干个互斥且穷尽的事件,然后计算各个事件发生的概率并相加,就可以得到整个事件发生的概率。

三、概率的应用概率在现实生活中有着广泛的应用。

在商业领域中,概率可以用于市场调研、销售预测等方面。

在医学领域中,概率可以帮助医生分析疾病的风险和预后。

在金融领域中,概率可以用于投资决策和风险控制。

在运输和物流领域中,概率可以帮助我们进行货物运输和交通流量的规划。

总之,概率在各个领域中都发挥着重要的作用。

结语概率作为一门重要的数学学科,是文科数学高考中的重要考点之一。

山东省各地市2024年高考数学(文科)最新试题分类大汇编24:复数-推理与证明

山东省各地市2024年高考数学(文科)最新试题分类大汇编24:复数-推理与证明

【山东省济宁市邹城二中2024届高三其次次月考文】1.已知i 是虚数单位,=-+i i21( )A .i 5151+ B .i 5351+C .i 5153+D .i 5353-【答案】B【山东省济宁市邹城二中2024届高三其次次月考文】13.给出下列命题:命题1:点(1,1)是直线y = x 与双曲线y = x1的一个交点; 命题2:点(2,4)是直线y = 2x 与双曲线y = x8的一个交点; 命题3:点(3,9)是直线y = 3x 与双曲线y = x27的一个交点; … … .请视察上面命题,猜想出命题n (n 是正整数)为: .【答案】),(2n n ) 是直线y=nx 与双曲线yn y 3=的一个交点【山东省济宁市鱼台二中2024届高三11月月考文】6.设i z -=1(为虚数单位),则=+zz 22( )A .i --1B .i +-1C .i +1D . i -1【答案】D【山东省济宁市汶上一中2024届高三11月月考文】7、计算=+-i i13( )A 、i 21+B 、i 21-C 、i +2D 、 i -2【答案】B【山东省济南市2024届高三12月考】6.复数z 满意(12)7i z i -=+,则复数z 的共轭复数z =A.i 31+B. i 31-C. i +3D. i -3【答案】B【山东省济南市2024届高三12月考】16. )(x f 是定义在R 上恒不为0的函数,对随意x 、R ∈y 都有)()()(y x f y f x f +=,若))((,21*1N n n f a a n ∈==,则数列{}n a 的前n 项和n S 为A .12121+-=n n SB .1211+-=n n S C.n n S 211-= D .n n S 2121-=【答案】C【山东省济宁市重点中学2024届高三上学期期中文】11. 若复数3(R,12a iz a i i+=∈-是虚数单位),且z 是纯虚数,则|2|a i +等于( )A .5B .210C .25D .40 【答案】B【山东省济宁一中2024届高三第三次定时检测文】2.复数123,1z i z i =+=-,则复数12z z 在复平面内对应的点位于 ( ) A .第一象限 B .其次象限 C .第三象限 D .第四象限 【答案】A【山东省莱州一中2024届高三其次次质量检测】对于连续函数)(x f 和)(x g ,函数|)()(|x g x f -在闭区间[b a ,]上的最大值为)(x f 与)(x g 在闭区间[b a ,]上的“肯定差”,记为b x a x g x f ≤≤∆)).(),((则322221331≤≤-+∆x x)x ,x (= 【答案】103【山东省青州市2024届高三2月月考数学(文)】13.若复数312a ii-+(,a R i ∈为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为 . 【答案】6【山东省青州市2024届高三2月月考数学(文)】15.在一次演讲竞赛中,10位评委对一名选手打分的茎叶图如下所示,若去掉一个最高分和一个最低分,得到一组数据(18)i x i ≤≤,在如图所示的程序框图中,x 是这8个数据中的平均数,则输出的2S 的值为_ ____【答案】15【山东省青州市2024届高三上学期期中文16.已知数列{}n a 中,11211,241n n a a a n +==+-,则n a = 。

高考数学知识宝典(文科)

高考数学知识宝典(文科)

高考数学知识宝典(文科)1. 对于集合,一定要抓住集合的代表元素,及元素的“确定性、互异性、无序性”。

{}{}{}如:集合,,,、、A x y x B y y x C x y y x A B C ======|lg |lg (,)|lg中元素各表示什么?2. 进行集合的交、并、补运算时,不要忘记集合本身和空集的特殊情况。

∅注重借助于数轴和文氏图解集合问题。

空集是一切集合的子集,是一切非空集合的真子集。

例如:已知集合φ≠-≤<+=<≤-=}121|{},72|{m x m x F x x E ,若E F E =⋃则实数m 的取值范围是( )A.)4,3[- B.)4,2( C. ]4,2( D. )4,(-∞ 3. 注意下列性质:{}()集合,,……,的所有子集的个数是;1212a a a n n()若,;2A B A B A A B B ⊆⇔== (3)德摩根定律:()()()()()()C C C C C C U U U U U U A B A B A B A B ==,4. 你会用补集思想解决问题吗?(排除法、间接法)5. 可以判断真假的语句叫做命题,逻辑连接词有“或”,“且”和()()∨∧“非”().⌝若为真,当且仅当、均为真p q p q ∧若为真,当且仅当、至少有一个为真p q p q ∨若为真,当且仅当为假⌝p p 6. 命题的四种形式及其相互关系是什么?(互为逆否关系的命题是等价命题。

) 原命题与逆否命题同真同假;逆命题与否命题同真同假。

7.复数的题目一定要做对,细心地做,就是考察复数概念,复数相等的充要条件,复数的代数运算和几何意义,共轭复数,复数的模等等8.程序框图能百分百全对吗?拿分有把握?了解算法的含义和思想,知道算法的五大特征:概括性、逻辑性、不唯一性、普遍性.看懂有三个结构的框图:顺序、条件分支、循环.从特殊入手执行一下程序即可. 9. 对映射的概念了解吗?映射f :A →B ,是否注意到A 中元素的任意性和B 中与之对应元素的唯一性,哪几种对应能构成映射?(一对一,多对一,允许B 中有元素无原象。

文数高考题知识点

文数高考题知识点

文数高考题知识点高考是每个学生都经历的一场考试,对于文科和理科的学生来说,备考过程中需要掌握的知识点也存在一定的差异。

本文将重点讨论文科高考题的几个常见知识点。

一、文科数学文科数学在高考中占有重要的地位,具体包括概率与统计、函数与二次函数、数列与数学归纳法、几何与向量等。

下面将依次介绍这几个知识点。

1. 概率与统计概率与统计是个人生活中经常会用到的一门学科,高考中也会涉及相关题目。

概率指的是某种结果发生的可能性大小,统计是对大量数据进行整理和分析。

掌握相关的计算方法和基本概念,能够帮助学生解答相关题目。

2. 函数与二次函数函数是数学中的基本概念,而二次函数是函数中的一种特殊形式。

掌握函数的基本性质和图像特点,能够解决涉及函数的方程和不等式问题,而对二次函数的理解能够帮助解答与二次方程相关的题目。

3. 数列与数学归纳法数列是一系列按特定规律排列的数,而数学归纳法是一种解决数学问题的重要方法。

掌握数列的常见性质和求和公式,能够解决基本的数列问题。

而数学归纳法在高考中也经常用于证明一些数学命题。

4. 几何与向量几何是研究空间形状和位置关系的学科,向量则是表示具有大小和方向的物理量。

掌握几何图形的性质和解题方法,能够解决与平面几何相关的题目。

而向量的概念和运算法则也经常用于解决平面几何和空间几何的问题。

二、文科语文高考语文是考生必备的一门科目,重点包括阅读理解、作文和写作技巧等。

下面将依次介绍这几个知识点。

1. 阅读理解阅读理解是考察学生阅读能力和理解能力的重要形式。

要掌握不同类型的阅读理解题目,如说明文、看图作答、文言文阅读等。

培养学生的阅读速度和逻辑思维能力,能够在考试中迅速准确地解答问题。

2. 作文作文是考察学生语言表达和思维能力的形式之一。

要掌握不同体裁的作文写作方法,如议论文、记叙文、说明文等。

要培养学生的观察力和思考能力,提高书面表达能力,使自己的文章更有条理和逻辑性。

3. 写作技巧写作技巧主要包括字数控制、段落结构、语言运用等方面。

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最新高考数学高频考点(文科)
一、选择题和填空题:
(1)集合:以集合为背景的试题,其中可能融合不等式、方程、求定义域等知识;(2)复数的运算:复数的基本概念与代数形式的运算以及复数的几何意义;仅涉及具体的运算,千万不要搞得过难;
(3)算法:给出程序框图选择或者填写运算结果,或补全判断框;
(4)统计:主要考查频率分布直方图、茎叶图、线性回归方程、散点图;
(5)线性规划:能熟练掌握其通法,如求最优解,面积;会画平面区域;
(6)常用逻辑用语、充要条件的试题:能够对含有一个量词的全称命题进行否定。

(7)线面关系的试题或几何体的试题
(8)三视图:强调对各种图形的识别、理解和运用,尤其是新课标高考新增加的三视图一定会重点考查;求体积或者表面积
(9)数列:数列的概念、等差与等比数列的公式和简单性质;非等差等比数列求通项公式的常见类型,数列求和的常用方法;
(10)平面向量:考查向量的基本运算、坐标运算、数量积、两向量平行或者垂直
(11)概率:古典概型、几何概型
(12)零点与二分法:注意函数零点的概念及其应用,函数和零点与方程的根之间的关系,零点的存在性定理,会找给定函数零点所在的区间
(13)三角函数或解三角形:角的运算,三角函数公式及三角函数的图像平移,对称中心,对称轴,正、余弦定理
(14)导数与函数的性质:利用导数研究函数的性质,切线方程;分段函数的简单应用;(15)解析几何:两点间距离公式,平行直线间距离公式,两直线平行或者垂直,关注直线与图的位置关系及圆锥曲线的简单问题,如交点、弦长;
(16)不等式:主要是不等式的性质、均值不等式
(17)(选考)极坐标与参数方程:极坐标方程、参数方程与普通方程的互化,常考直线与圆的位置关系
(18)(选考)几何证明选做题:直线与圆相交,同弧所对的圆周角和弦切角相等,切割线定理等
二、解答题:
(1)三角函数与平面向量
(2)概率统计或线性规划问题或者应用题
(3)立体几何:证明平行与垂直,异面直线所成的角,求锥体或柱体的体积
(4)数列:数列通项公式,前n项和,注意五个量之间的关系,能通过列方程组的方法求解;
(5)导数及其应用:理解导数的几何意义,要求关注曲线的切线问题;能利用导数求函数的单调性、单调区间;函数的极值;闭区间上函数的最大值、最小值;常涉及二次函数对参数进行分类讨论;
(6)解析几何:会由已知求简单圆锥曲线的方程,注意椭圆和双曲线a,b,c三者关系,离心率,关注直线与圆锥曲线的关系。

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