2019版二轮复习数学通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十五 选修4-5 不等式选讲 Word版含解析

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2019年高考数学二轮复习讲义(精品资料)

2019年高考数学二轮复习讲义(精品资料)

2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数
? (3)
41 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数
? 例题:
42 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数 —— 导数距离型
12、
43 2018 年 7 月 11 日星

? 第一讲:复数理论与集合 ? 第二讲:简易逻辑 ? 第三讲:函数的性质 ? 第四讲:导数与函数综合 ? 第五节:定积分 ? 第六节:立体几何(基础知识) ? 第七节: 外接球理论 ? 第八节:三角函数 ? 第九节: 解三角形 ? 第十节: 平面向量

第十一节:数列
第十二节:不等式
第十三节:线性规划
37 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数
38 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数
39 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数
10、三次函数
40 2018 年 7 月 11 日星期三
期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数 —— 导数距离型
44 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数 —— 导数距离型
45 2018 年 7 月 11 日星期三
2019 年高考核心要点复习强化讲义 —— 函数 —— 对称中心
46 2018 年 7 月 11 日星期三
?8 、零点的分析与判定
31 2018 年 7 月 11 日星期三

2019版高考数学二轮复习课件+训练:第二层级重点增分专题十五不等式选讲讲义理(含解析)(选修4-5)

2019版高考数学二轮复习课件+训练:第二层级重点增分专题十五不等式选讲讲义理(含解析)(选修4-5)

重点增分专题十五 不等式选讲[全国卷3年考情分析](1)不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是不等式的证明、绝对值不等式的解法等,命题的热点是绝对值不等式的求解,以及绝对值不等式与函数的综合问题的求解.(2)此部分命题形式单一、稳定,难度中等,备考本部分内容时应注意分类讨论思想的应用.考点一 含绝对值不等式的解法 保分考点·练后讲评1.[解|f xg x 型不等式]解不等式|x +3|<|2x -1|.解:由已知,可得|x +3|<|2x -1|, 即|x +3|2<|2x -1|2,∴3x 2-10x -8>0,解得x <-23或x >4.故所求不等式的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23∪(4,+∞). 2.[解|f x +|gx a 型不等式](2018·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|.(1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集; (2)若f (x )≤1,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,x <-1,2,-1≤x ≤2,-2x +6,x >2.当x <-1时,由2x +4≥0,解得-2≤x <-1; 当-1≤x ≤2时,显然满足题意; 当x >2时,由-2x +6≥0,解得2<x ≤3, 故f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}.(2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当x =2时等号成立. 故f (x )≤1等价于|a +2|≥4. 由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞). [解题方略] 绝对值不等式的常用解法(1)基本性质法:对a ∈R +,|x |<a ⇔-a <x <a ,|x |>a ⇔x <-a 或x >a . (2)平方法:两边平方去掉绝对值符号.(3)零点分区间法:含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法脱去绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.(4)几何法:利用绝对值的几何意义,画出数轴,将绝对值转化为数轴上两点的距离求解. (5)数形结合法:在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象,利用函数图象求解.考点二 不等式的证明 保分考点·练后讲评1.[综合法证明不等式]已知f (x )=|x -1|+|x |,且α>1,β>1,f (α)+f (β)=2,求证:4α+1β≥92.证明:因为α>1,β>1,f (α)+f (β)=2α-1+2β-1=2, 所以α+β=2.所以4α+1β=12(α+β)⎝ ⎛⎭⎪⎫4α+1β =12⎝⎛⎭⎪⎫5+4βα+αβ≥12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+24βα·αβ=92, 当且仅当α=2β=43时取等号.2.[分析法证明不等式]已知函数f (x )=|x +1|. (1)求不等式f (x )<|2x +1|-1的解集M ; (2)设a ,b ∈M ,证明:f (ab )>f (a )-f (-b ). 解:(1)由题意,|x +1|<|2x +1|-1, ①当x ≤-1时,不等式可化为-x -1<-2x -2, 解得x <-1; ②当-1<x <-12时,不等式可化为x +1<-2x -2,此时不等式无解; ③当x ≥-12时,不等式可化为x +1<2x ,解得x >1. 综上,M ={x |x <-1或x >1}.(2)证明:因为f (a )-f (-b )=|a +1|-|-b +1|≤|a +1-(-b +1)|=|a +b |, 所以要证f (ab )>f (a )-f (-b ), 只需证|ab +1|>|a +b |, 即证|ab +1|2>|a +b |2, 即证a 2b 2+2ab +1>a 2+2ab +b 2, 即证a 2b 2-a 2-b 2+1>0, 即证(a 2-1)(b 2-1)>0.因为a ,b ∈M ,所以a 2>1,b 2>1,所以(a 2-1)(b 2-1)>0成立,所以原不等式成立.3.[放缩法或反证法证明不等式]已知a ,b ∈R ,且a +b =1,求证:(a +2)2+(b +2)2≥252.证明:法一:(放缩法)因为a +b =1, 所以(a +2)2+(b +2)2≥2⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ++b +22=12[(a +b )+4]2=252当且仅当a +2=b +2,即a =b =12时,等号成立.法二:(反证法)假设(a +2)2+(b +2)2<252,则a 2+b 2+4(a +b )+8<252.因为a +b =1,则b =1-a ,所以a 2+(1-a )2+12<252.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122<0,这与⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122≥0矛盾,故假设不成立.所以(a +2)2+(b +2)2≥252.[解题方略] 证明不等式的常用方法不等式证明的常用方法有比较法、分析法、综合法、放缩法、反证法等. (1)如果已知条件与待证结论直接联系不明显,则考虑用分析法.(2)利用放缩法证明不等式,就是舍掉式中的一些正项或负项,或者在分式中放大或缩小分子、分母,还可把和式中各项或某项换为较大或较小的数或式子,从而达到证明不等式的目的.(3)如果待证的是否定性命题、唯一性命题或以“至少”“至多”等方式给出的问题,则考虑用反证法.用反证法证明不等式的关键是作出假设,推出矛盾.考点三 与绝对值不等式有关的最值问题 增分考点深度精研[析母题——高考年年“神”相似][典例] 已知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|,a ∈R.(1)若不等式f (x )+|x -1|≥2对任意的x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围; (2)当a <2时,函数f (x )的最小值为a -1,求实数a 的值. [解] (1)f (x )+|x -1|≥2可化为⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -a 2+|x -1|≥1.∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -a 2+|x -1|≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪a2-1, ∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪a2-1≥1, ∴a ≤0或a ≥4,∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).(2)当a <2时,易知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|的零点分别为a 2和1,且a2<1,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +a +1,x <a2,x -a +1,a 2≤x ≤1,3x -a -1,x >1,易知f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,a2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,+∞上单调递增,∴f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=-a 2+1=a -1,解得a =43,又43<2,∴a =43. [练子题——高考年年“形”不同]1.在本例条件下,若f (x )≤|2x +1|的解集包含⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3,求a 的取值范围.解:由题意可知f (x )≤|2x +1|在⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3上恒成立, 当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,3时,f (x )=|2x -a |+|x -1| =|2x -a |+x -1≤|x +1|=x +1, ∴|2x -a |≤2,即2x -2≤a ≤2x +2, ∴(2x -2)max =4, (2x +2)min =5,因此a 的取值范围为[4,5].2.函数f (x )不变,若存在实数x ,使不等式f (x )-3|x -1|≥2能成立,求实数a 的取值范围.解:∵f (x )-3|x -1|=|2x -a |-2|x -1| =|2x -a |-|2x -2|≤|a -2|. ∴|a -2|≥2. ∴a ≤0或a ≥4.∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞). [解题方略]解决不等式恒成立、能成立、恰成立问题的策略[多练强化]已知函数f (x )=|x |+|x +1|.(1)若任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立,求实数λ的取值范围. (2)若存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立,求实数t 的取值范围. 解:(1)由f (x )=|x |+|x +1|≥|x -(x +1)|=1知,f (x )min =1, 欲使任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立, 则需满足λ≤f (x )min ,所以实数λ的取值范围为(-∞,1].(2)由题意得f (t )=|t |+|t +1|=⎩⎪⎨⎪⎧-2t -1,t <-1,1,-1≤t ≤0,2t +1,t >0,存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立, 即有Δ=4-4f (t )≥0,所以f (t )≤1,又f (t )≤1可等价转化为⎩⎪⎨⎪⎧t <-1,-2t -1≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧-1≤t ≤0,1≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧t >0,2t +1≤1,所以实数t 的取值范围为[-1,0].[专题过关检测] 1.(2019届高三·湖北五校联考)已知函数f (x )=|2x -1|,x ∈R. (1)解不等式f (x )<|x |+1;(2)若对x ,y ∈R ,有|x -y -1|≤13,|2y +1|≤16,求证:f (x )<1.解:(1)∵f (x )<|x |+1,∴|2x -1|<|x |+1, 即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥12,2x -1<x +1或⎩⎪⎨⎪⎧0<x <12,1-2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,1-2x <-x +1,得12≤x <2或0<x <12或无解. 故不等式f (x )<|x |+1的解集为{x |0<x <2}.(2)证明:f (x )=|2x -1|=|2(x -y -1)+(2y +1)|≤|2(x -y -1)|+|2y +1|=2|x -y -1|+|2y +1|≤2×13+16=56<1.2.(2018·全国卷Ⅰ)已知f (x )=|x +1|-|ax -1|. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若x ∈(0,1)时不等式f (x )>x 成立,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=|x +1|-|x -1|, 即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2,x ≤-1,2x ,-1<x <1,2,x ≥1.故不等式f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x >12.(2)当x ∈(0,1)时|x +1|-|ax -1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax -1|<1成立. 若a ≤0,则当x ∈(0,1)时,|ax -1|≥1;若a >0,则|ax -1|<1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|0<x <2a , 所以2a≥1,故0<a ≤2.综上,a 的取值范围为(0,2].3.设不等式0<|x +2|-|1-x |<2的解集为M ,a ,b ∈M .(1)证明:⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +12b <34.(2)比较|4ab -1|与2|b -a |的大小,并说明理由. 解:(1)证明:记f (x )=|x +2|-|1-x | =⎩⎪⎨⎪⎧-3,x ≤-2,2x +1,-2<x <1,3,x ≥1,所以由0<2x +1<2,解得-12<x <12,所以M =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12, 所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪a +12b ≤|a |+12|b |<12+12×12=34. (2)由(1)可得a 2<14,b 2<14,所以(4ab -1)2-4(b -a )2=(4a 2-1)(4b 2-1)>0, 所以|4ab -1|>2|b -a |.4.已知a ,b ∈(0,+∞),且2a 4b=2. (1)求2a +1b的最小值.(2)若存在a ,b ∈(0,+∞),使得不等式|x -1|+|2x -3|≥2a +1b成立,求实数x 的取值范围.解:(1)由2a 4b=2可知a +2b =1, 又因为2a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b (a +2b )=4b a +ab+4,由a ,b ∈(0,+∞)可知4b a +ab+4≥24b a ·ab+4=8,当且仅当a =2b 时取等号,所以2a +1b的最小值为8.(2)由(1)及题意知不等式等价于|x -1|+|2x -3|≥8, ①⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,1-x +-2x ,所以x ≤-43.②⎩⎪⎨⎪⎧1<x <32,x -1+3-2x ≥8,无解,③⎩⎪⎨⎪⎧x ≥32,x -1+2x -3≥8,所以x ≥4.综上,实数x 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-43∪[4,+∞).5.(2018·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=|2x +1|+|x -1|. (1)画出y =f (x )的图象;(2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )≤ax +b ,求a +b 的最小值.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x <-12,x +2,-12≤x <1,3x ,x ≥1.y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知,y =f (x )的图象与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f (x )≤ax +b 在[0,+∞)成立,因此a +b 的最小值为5.6.已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解; 当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|23<x <2.(2)由题设可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x <-1,3x +1-2a ,-1≤x ≤a ,-x +1+2a ,x >a .所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝⎛⎭⎪⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),所以△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).7.(2018·郑州二检)已知函数f (x )=|3x +2|. (1)解不等式f (x )<4-|x -1|;(2)已知m +n =1(m ,n >0),若|x -a |-f (x )≤1m +1n(a >0)恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)不等式f (x )<4-|x -1|,即|3x +2|+|x -1|<4. 当x <-23时,即-3x -2-x +1<4,解得-54<x <-23;当-23≤x ≤1时,即3x +2-x +1<4,解得-23≤x <12;当x >1时,即3x +2+x -1<4,无解.综上所述,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-54,12.(2)1m +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n (m +n )=1+1+n m +mn≥4,当且仅当m =n =12时等号成立.令g (x )=|x -a |-f (x )=|x -a |-|3x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧2x +2+a ,x <-23,-4x -2+a ,-23≤x ≤a ,-2x -2-a ,x >a .所以x =-23时,g (x )max =23+a ,要使不等式恒成立,只需g (x )max =23+a ≤4,即0<a ≤103.所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤0,103.8.已知函数f (x )=|x -a |+2|x +b |(a >0,b >0)的最小值为1. (1)求a +b 的值;(2)若m ≤1a +2b恒成立,求实数m 的最大值.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +a -2b ,x ≤-b ,x +a +2b ,-b <x <a ,3x -a +2b ,x ≥a .则f (x )在区间(-∞,-b ]上单调递减,在区间[-b ,+∞)上单调递增, 所以f (x )min =f (-b )=a +b ,所以a +b =1. (2)因为a >0,b >0,且a +b =1, 所以1a +2b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =3+b a +2a b,又3+b a+2ab ≥3+2b a ·2a b =3+22,当且仅当b a =2ab时,等号成立, 所以当a =2-1,b =2-2时,1a +2b有最小值3+2 2. 所以m ≤3+22,所以实数m 的最大值为3+2 2.。

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第三层级 难点自选专题二 “选填”压轴小

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第三层级 难点自选专题二 “选填”压轴小

姓名,年级:时间:难点自选专题二“选填”压轴小题的4大抢分策略解答选择题中的压轴题,务必要遵循“小题小解"的原则,要抓住已知条件与备选项之间的关系进行分析、试探、推断,充分发挥备选项的暗示作用,选用解法要灵活机动,做到具体问题具体分析,不要生搬硬套.能定性判定的,就不再使用复杂的定量计算;能用特殊值分析的,就不再采用常规解法;能用间接法求解的,就不再用直接法.能否快速准确地解答填空题中的压轴题,往往是高考数学成败的关键.现行《考试大纲》对解答填空题提出的基本要求是“正确、合理、迅速”.也就是说解填空题务必要做到:特例思想开思路特例思想是通过考查数学对象的特殊情况来获得一般性结论.举出特例或者研究特殊情况要比研究一般情况容易很多.研究清楚了特殊情况,对于解决一般情况可以提供解题思路.当题目十分复杂或解题目标不明确时,往往需要考查题设条件中的某些特殊情况,从中找出能反映问题本质属性的隐含信息,这样做,常常能够打开我们的思路,发现解决问题的方法.[典例]已知函数f(x)=x-错误!sin 2x+a sin x在R上单调递增,则a的取值范围是( )A.[-1,1] B。

错误!C。

错误! D。

错误![解析] 法一:特殊值法对函数f(x)求导,得f′(x)=1-23cos 2x+a cos x=错误!-错误!cos2x+a cos x.根据题意,f′(x)≥0恒成立,因为函数f′(x)为偶函数,从而f′(x)=0的两根一定互为相反数,即可知a的值关于原点对称,排除选项B、D;当a=-1时,f′(0)=错误!-错误!cos20+a cos 0<0,说明函数f(x)不是恒单调递增的,排除选项A。

故选C.法二:特殊值法观察本题的四个选项,发现选项A、B、D中都有数-1,故取a=-1,f(x)=x-错误!sin 2x -sin x,f′(x)=1-错误!cos 2x-cos x,但f′(0)=1-错误!-1=-错误!〈0,不符合f(x)在R上单调递增,排除选项A、B、D.故选C。

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题四 三角函数的图象与性质

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题四 三角函数的图象与性质

重点增分专题四 三角函数的图象与性质[全国卷3年考情分析]函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性及最值,并常与三角恒等变换交汇命题.(2)高考对此部分内容主要以选择题、填空题的形式考查,难度为中等偏下,大多出现在第6~12或14~16题位置上.考点一 三角函数的定义、诱导公式及基本关系 保分考点练后讲评[大稳定——常规角度考双基]1.[三角函数的定义及应用]在平面直角坐标系中,以x 轴的非负半轴为角的始边,角α,β的终边分别与单位圆交于点⎝⎛⎭⎫1213,513和⎝⎛⎭⎫-35,45,则sin(α+β)=( )A .-3665 B.4865 C .-313D.3365解析:选D 因为角α,β的终边分别与单位圆交于点⎝⎛⎭⎫1213,513和⎝⎛⎭⎫-35,45,所以sin α=513,cos α=1213,sin β=45,cos β=-35,所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=513×⎝⎛⎭⎫-35+1213×45=3365. 2.[同角三角函数的关系式及应用]若tan α=12,则sin 4α-cos 4α的值为( )A .-15B .-35C.15D.35解析:选B ∵tan α=12,∴sin 4α-cos 4α=(sin 2α+cos 2α)(sin 2α-cos 2α) =sin 2α-cos 2α=sin 2α-cos 2αsin 2α+cos 2α=tan 2α-1tan 2α+1=-35.3.[诱导公式及应用]设函数f (x )(x ∈R)满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=( )A.12 B.32C .0D .-12解析:选A 由已知,得f ⎝⎛⎭⎫23π6=f ⎝⎛⎭⎫17π6+sin 17π6 =f ⎝⎛⎭⎫11π6+sin 11π6+sin 17π6 =f ⎝⎛⎭⎫5π6+sin 5π6+sin 11π6+sin 17π6 =f ⎝⎛⎭⎫5π6+sin π6+sin ⎝⎛⎭⎫-π6+sin π6 =0+12+⎝⎛⎭⎫-12+12=12. [解题方略]1.同角三角函数基本关系式的应用技巧利用公式化任意角的三角函数为锐角三角函数,其步骤:去负-脱周-化锐.特别注意函数名称和符号的确定.(注意“奇变偶不变,符号看象限”)[小创新——变换角度考迁移]1.[与数列交汇]设a n =1n sin n π25,S n =a 1+a 2+…+a n ,在S 1,S 2,…,S 100中,正数的个数是( )A .25B .50C .75D .100解析:选D 当1≤n ≤24时,a n >0,当26≤n ≤49时,a n <0,但其绝对值要小于1≤n ≤24时相应的值;当51≤n ≤74时,a n >0;当76≤n ≤99时,a n <0,但其绝对值要小于51≤n ≤74时相应的值.故当1≤n ≤100时,均有S n >0.2.[与算法交汇]某一算法程序框图如图所示,则输出的S 的值为( )A.32B .-32C. 3D .0解析:选A 由已知程序框图可知,该程序的功能是计算S =sin π3+sin 2π3+sin 3π3+…+sin 2 017π3的值.因为sin π3=32,sin 2π3=sin ⎝⎛⎭⎫π-π3=sin π3=32,sin 3π3=sin π=0, sin 4π3=sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-sin π3=-32, sin 5π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π-π3=-sin π3=-32, sin 6π3=sin 2π=0,而sin 7π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π+π3=sin π3, sin8π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π+2π3=sin 2π3,sin 9π3=sin(2π+π)=sin π,所以函数值呈周期性变化,周期为6,且sin π3+sin 2π3+sin 3π3+sin 4π3+sin 5π3+sin 6π3=0.而2 017=6×336+1,所以输出的S =336×0+sin π3=32.故选A.3.[借助数学文化考查]《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表作,其中《方田》章给出计算弧田面积所用的经验公式为:弧田面积=12(弦×矢+矢2),弧田(如图)由圆弧和其所对弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.现有圆心角为2π3,半径等于4 m 的弧田,按照上述经验公式计算所得弧田面积约是( )A .6 m 2B .9 m 2C .12 m 2D .15 m 2解析:选B 如图,由题意可得∠AOB =2π3,OA =4,在Rt △AOD 中,可得∠AOD =π3,∠DAO =π6,OD =12AO =12×4=2,于是矢=4-2=2.由AD =AO ·sin π3=4×32=23,可得弦长AB =2AD =2×23=4 3.所以弧田面积=12(弦×矢+矢2)=12×(43×2+22)=43+2≈9(m 2).故选B.考点二 三角函数的图象与解析式 增分考点广度拓展题型一 由“图”定“式”[例1] (1)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π),其部分图象如图所示,则函数f (x )的解析式为( )A .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +π4B .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +3π4 C .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫14x +3π4 D .f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4 (2)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π)的图象与x 轴的一个交点⎝⎛⎭⎫-π12,0到其相邻的一条对称轴的距离为π4,若f ⎝⎛⎭⎫π12=32,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最小值为( ) A.12 B .-3 C .-32D .-12[解析] (1)由题图可知,函数图象上两个相邻的最值点分别为最高点⎝⎛⎭⎫-π2,2,最低点⎝⎛⎭⎫3π2,-2,所以函数的最大值为2,即A =2.由图象可得,x =-π2,x =3π2为相邻的两条对称轴,所以函数的周期T =2×⎣⎡⎦⎤3π2-⎝⎛⎭⎫-π2=4π, 故2πω=4π,解得ω=12. 所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +φ.把点⎝⎛⎭⎫-π2,2代入可得2sin ⎣⎡⎦⎤12×⎝⎛⎭⎫-π2+φ=2, 即sin ⎝⎛⎭⎫φ-π4=1, 所以φ-π4=2k π+π2(k ∈Z ),解得φ=2k π+3π4(k ∈Z ). 又0<φ<π,所以φ=3π4.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫12x +3π4,故选B.(2)由题意得,函数f (x )的最小正周期T =4×π4=π=2πω,解得ω=2.因为点⎝⎛⎭⎫-π12,0在函数f (x )的图象上, 所以A sin ⎣⎡⎦⎤2×⎝⎛⎭⎫-π12+φ=0, 解得φ=k π+π6,k ∈Z ,由0<φ<π,可得φ=π6.因为f ⎝⎛⎭⎫π12=32,所以A sin ⎝⎛⎭⎫2×π12+π6=32, 解得A =3,所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-12,1, ∴f (x )的最小值为-32. [答案] (1)B (2)C[解题方略] 由“图”定“式”找“对应”的方法由三角函数的图象求解析式y =A sin(ωx +φ)+B (A >0,ω>0)中参数的值,关键是把握函数图象的特征与参数之间的对应关系,其基本依据就是“五点法”作图.(1)最值定A ,B :根据给定的函数图象确定最值,设最大值为M ,最小值为m ,则M =A +B ,m =-A +B ,解得B =M +m 2,A =M -m2. (2)T 定ω:由周期的求解公式T =2πω,可得ω=2πT .(3)点坐标定φ:一般运用代入法求解φ值,注意在确定φ值时,往往以寻找“五点法”中的某一个点为突破口,即“峰点”“谷点”与三个“中心点”.题型二 三角函数的图象变换[例2] (1)(2019届高三·湘东五校联考)将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,所得图象的一条对称轴的方程可能是( )A .x =-π12B .x =π12C .x =π3D .x =2π3(2)(2018·郑州第一次质量测试)若将函数f (x )=3sin(2x +φ)(0<φ<π)图象上的每一个点都向左平移π3个单位长度,得到g (x )的图象,若函数g (x )是奇函数,则函数g (x )的单调递增区间为( )A.⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ) B.⎣⎡⎦⎤k π-π4,k π+π4(k ∈Z )C.⎣⎡⎦⎤k π-2π3,k π-π6(k ∈Z ) D.⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ) [解析] (1)依题意知,将函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得函数g (x )=sin ⎝⎛⎭⎫12x +π6的图象.令12x +π6=π2+k π,k ∈Z ,得x =2k π+2π3, k ∈Z ,当k =0时,所得函数图象的一条对称轴的方程为x =2π3,故选D.(2)由题意知g (x )=3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π3+φ=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +2π3+φ,因为g (x )是奇函数,所以2π3+φ=k π(k ∈Z ),即φ=-2π3+k π(k ∈Z ),又0<φ<π,所以φ=π3,所以g (x )=3sin(2x +π)= -3sin 2x ,由π2+2k π≤2x ≤3π2+2k π(k ∈Z ),解得k π+π4≤x ≤k π+3π4(k ∈Z ),所以函数g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π+π4,k π+3π4(k ∈Z ).故选A. [答案] (1)D (2)A[解题方略] 关于三角函数的图象变换的方法考点三 三角函数的性质 增分考点·讲练冲关 [典例] (1)(2018·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,则( ) A .f (x )的最小正周期为π,最大值为3 B .f (x )的最小正周期为π,最大值为4 C .f (x )的最小正周期为2π,最大值为3 D .f (x )的最小正周期为2π,最大值为4(2)设函数f (x )=cos(3x +φ)(-π<φ<0).若f (x )+f ′(x )是偶函数,则φ等于( ) A.π3 B .-π3C.π6D .-π6(3)(2018·昆明调研)已知函数f (x )=sin ωx 的图象关于点⎝⎛⎭⎫2π3,0对称,且f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π4上为增函数,则ω=( )A.32 B .3 C.92D .6(4)(2018·全国卷Ⅱ)若f (x )=cos x -sin x 在[0,a ]是减函数,则a 的最大值是( ) A.π4 B.π2C.3π4D .π[解析] (1)∵f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=1+cos 2x -1-cos 2x 2+2=32cos 2x +52,∴f (x )的最小正周期为π,最大值为4.故选B.(2)f (x )+f ′(x )=cos(3x +φ)-3sin(3x +φ)=2cos ⎝⎛⎭⎫3x +φ+π3.根据诱导公式,要使f (x )+f ′(x )为偶函数,则φ+π3=k π(k ∈Z ),所以k =0时,φ=-π3,故选B.(3)因为函数f (x )=sin ωx 的图象关于⎝⎛⎭⎫2π3,0对称, 所以2ω3π=k π(k ∈Z ),即ω=32k (k ∈Z ).①又函数f (x )=sin ωx 在区间⎣⎡⎦⎤0,π4上是增函数, 所以π4≤π2ω且ω>0,所以0<ω≤2.②由①②得ω=32,故选A.(4)法一:∵f (x )=cos x -sin x =-2sin x -π4,∴当x -π4∈⎣⎡⎦⎤-π2,π2,即x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4时, y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4单调递增, f (x )=-2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4单调递减,∴⎣⎡⎦⎤-π4,3π4是f (x )在原点附近的单调减区间, 结合条件得[0,a ]⊆⎣⎡⎦⎤-π4,3π4, ∴a ≤3π4,即a max =3π4.故选C.法二:f ′(x )=-sin x -cos x =-2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4. 于是,由题设得f ′(x )≤0,即sin ⎝⎛⎭⎫x +π4≥0在区间[0,a ]上恒成立. 当x ∈[0,a ]时,x +π4∈⎣⎡⎦⎤π4,a +π4, 所以a +π4≤π,即a ≤3π4,故所求a 的最大值是3π4.故选C.[答案] (1)B (2)B (3)A (4)C [解题方略]1.求三角函数单调区间的方法(1)代换法:求形如y =A sin(ωx +φ)(或y =A cos(ωx +φ))(A ,ω,φ为常数,A ≠0,ω>0)的单调区间时,令ωx +φ=z ,得y =A sin z (或y =A cos z ),然后由复合函数的单调性求得.(2)图象法:画出三角函数的图象,结合图象求其单调区间. 2.判断对称中心与对称轴的方法利用函数y =A sin(ωx +φ)的对称轴一定经过图象的最高点或最低点,对称中心一定是函数的零点这一性质,通过检验f (x 0)的值进行判断.3.求三角函数周期的常用结论(1)y =A sin(ωx +φ)和y =A cos(ωx +φ)的最小正周期为2π|ω|,y =tan(ωx +φ)的最小 正周期为π|ω|.(2)正弦曲线、余弦曲线相邻两对称中心、相邻两对称轴之间的距离是12个周期,相邻的对称中心与对称轴之间的距离是14个周期;正切曲线相邻两对称中心之间的距离是12个周期.[多练强化]1.若函数f (x )=3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)(0<θ<π)的图象关于⎝⎛⎭⎫π2,0中心对称,则函数f (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,π6上的最小值是( ) A .-1 B .- 3 C .-12D .-32解析:选B f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +θ+π6,又图象关于⎝⎛⎭⎫π2,0中心对称, 所以2×π2+θ+π6=k π(k ∈Z ),所以θ=k π-7π6(k ∈Z ),又0<θ<π,所以θ=5π6,所以f (x )=-2sin 2x ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,π6, 所以2x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,π3,f (x )∈[-3,2], 所以f (x )的最小值是- 3.2.(2018·济南模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)+3cos(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且f ⎝⎛⎭⎫π3-x =f (x ),则( )A .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递减B .f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,2π3上单调递增 C .f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增 D .f (x )在⎝⎛⎭⎫π6,2π3上单调递减解析:选D 因为f (x )=sin(ωx +φ)+3cos(ωx +φ)=2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +φ+π3的最小正周期为π,所以2πω=π,所以ω=2.因为f ⎝⎛⎭⎫π3-x =f (x ),所以直线x =π6是f (x )图象的一条对称轴,所以2×π6+φ+π3=π2+k π,k ∈Z ,所以φ=-π6+k π,k ∈Z ,因为|φ|<π2,所以φ=-π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6.当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2时,2x +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,7π6,f (x )先增后减,当x ∈⎝⎛⎭⎫π6,2π3时,2x +π6∈⎝⎛⎭⎫π2,3π2,f (x )单调递减.故选D.3.(2018·北京高考)已知函数f (x )=sin 2x +3sin x cos x . (1)求f (x )的最小正周期;(2)若f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为32,求m 的最小值. 解:(1)f (x )=sin 2x +3sin x cos x =12-12cos 2x +32sin 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12, 所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π. (2)由(1)知f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+12. 由题意知-π3≤x ≤m ,所以-5π6≤2x -π6≤2m -π6.要使f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为32, 即sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6在区间⎣⎡⎦⎤-π3,m 上的最大值为1. 所以2m -π6≥π2,即m ≥π3.所以m 的最小值为π3.考点四 三角函数图象与性质的综合应用 增分考点讲练冲关[典例] 已知函数f (x )=2sin ωx cos ωx +23sin 2ωx -3(ω>0)的最小正周期为π. (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到函数y =g (x )的图象,若y =g (x )在[0,b ](b >0)上至少含有10个零点,求b 的最小值.[解] (1)f (x )=2sin ωx cos ωx +3(2sin 2ωx -1) =sin 2ωx -3cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx -π3. 由最小正周期为π,得ω=1,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π12≤x ≤k π+5π12,k ∈Z , 所以函数f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+5π12,k ∈Z . (2)将函数f (x )的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到y =2sin 2x +1的图象,所以g (x )=2sin 2x +1.令g (x )=0,得x =k π+7π12或x =k π+11π12(k ∈Z ),所以在[0,π]上恰好有两个零点,若y =g (x )在[0,b ]上有10个零点,则b 不小于第10个零点的横坐标即可.所以b 的最小值为4π+11π12=59π12.[解题方略]解决三角函数图象与性质综合问题的思路(1)先借助三角恒等变换及相应三角函数公式把待求函数化成y =A sin(ωx +φ)+B (一角一函数)的形式;(2)把“ωx +φ”视为一个整体,借助复合函数性质求y =A sin(ωx +φ)+B 的单调性、奇偶性、最值、对称性等问题.[多练强化](2017·山东高考)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2,其中0<ω<3.已知f ⎝⎛⎭⎫π6=0. (1)求ω;(2)将函数y =f (x )的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )在⎣⎡⎦⎤-π4,3π4上的最小值.解:(1)因为f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π6+sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π2, 所以f (x )=32sin ωx -12cos ωx -cos ωx =32sin ωx -32cos ωx =3⎝⎛⎭⎫12sin ωx -32cos ωx=3sin ⎝⎛⎭⎫ωx -π3. 因为f ⎝⎛⎭⎫π6=0, 所以ωπ6-π3=k π,k ∈Z .故ω=6k +2,k ∈Z . 又0<ω<3,所以ω=2.(2)由(1)得f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 所以g (x )=3sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-π3=3sin ⎝⎛⎭⎫x -π12. 因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,3π4,所以x -π12∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3, 当x -π12=-π3,即x =-π4时,g (x )取得最小值-32.直观想象——数形结合法在三角函数图象问题中的应用[典例] 函数f (x )=sin(ωx +φ)ω>0,|φ|<π2的图象如图所示,为了得到g (x )=cos ⎝⎛⎭⎫ωx +π3的图象,则只需将f (x )的图象( ) A .向左平移π4个单位长度B .向右平移π4个单位长度C .向左平移π12个单位长度D .向右平移π12个单位长度[解析] 根据函数f (x )=sin(ωx +φ)的部分图象知,T 4=7π12-π3=π4,∴T =π,即2πω=π,解得ω=2.根据“五点作图法”并结合|φ|<π2,可知2×π3+φ=π,解得φ=π3,∴f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3.∴g (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+π2=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4+π3.故为了得到g (x )的图象,只需将f (x )的图象向左平移π4个单位长度即可.[答案] A [素养通路]本题利用图形描述数学问题,通过对图形的理解,由图象建立形与数的联系,确定函数的周期,根据“五点作图法”代入数据求参数.考查了直观想象这一核心素养.[专题过关检测]A 组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.(2018·全国卷Ⅲ)函数f (x )=tan x1+tan 2x 的最小正周期为( )A.π4 B.π2C .πD .2π解析:选C 由已知得f (x )=tan x 1+tan 2x =sin x cos x 1+⎝⎛⎭⎫sin x cos x 2=sin x cos x cos 2x +sin 2xcos 2x =sin x ·cos x =12sin2x ,所以f (x )的最小正周期为T =2π2=π.2.(2018·贵阳第一学期检测)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则φ的值为( ) A .-π3B.π3C .-π6D.π6解析:选B 由题意,得T 2=π3+π6=π2,所以T =π,由T =2πω,得ω=2,由图可知A=1,所以f (x )=sin(2x +φ).又f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0,-π2<φ<π2,所以φ=π3.3.(2019届高三·西安八校联考)已知函数f (x )=cos(x +θ)(0<θ<π)在x =π3时取得最小值,则f (x )在[0,π]上的单调递增区间是( )A.⎣⎡⎦⎤π3,πB.⎣⎡⎦⎤π3,2π3 C.⎣⎡⎦⎤0,2π3 D.⎣⎡⎦⎤2π3,π解析:选A 因为0<θ<π,所以π3<π3+θ<4π3,又f (x )=cos(x +θ)在x =π3时取得最小值,所以π3+θ=π,θ=2π3,所以f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫x +2π3. 由0≤x ≤π,得2π3≤x +2π3≤5π3.由π≤x +2π3≤5π3,得π3≤x ≤π, 所以f (x )在[0,π]上的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤π3,π,故选A. 4.函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π2的图象与函数g (x )的图象关于x =π8对称,则g (x )具有的性质是( )A .最大值为1,图象关于直线x =π2对称B .在⎝⎛⎭⎫0,π4上单调递减,为奇函数 C .在⎝⎛⎭⎫-3π8,π8上单调递增,为偶函数 D .周期为π,图象关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称解析:选B 由题意得,g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫π4-x -π2=sin(-2x )=-sin 2x ,最大值为1,而g ⎝⎛⎭⎫π2=0,图象不关于直线x =π2对称,故A 错误;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,π4时,2x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,满足单调递减,显然g (x )也是奇函数,故B 正确,C 错误;周期T =2π2=π,g ⎝⎛⎭⎫3π8=-22,故图象不关于点⎝⎛⎭⎫3π8,0对称,故D 错误.5.(2019届高三·安徽知名示范高中联考)先将函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1的图象向左平移512个最小正周期的单位长度,再向下平移1个单位长度后,所得图象对应的函数是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .非奇非偶函数D .不能确定解析:选B 因为函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1,所以其最小正周期T =π,所以将函数图象向左平移5π12个单位长度,所得的图象对应的函数解析式为y =2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +5π12-π3+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6-π3+1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π2+1=2cos 2x +1,再将图象向下平移1个单位长度后所得的图象对应的函数解析式为y =2cos 2x ,该函数为偶函数,故选B.6.(2018·广州高中综合测试)已知函数f (x )=sin ωx +π6(ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤-π4,2π3上单调递增,则ω的取值范围为( )A.⎝⎛⎦⎤0,83 B.⎝⎛⎦⎤0,12 C.⎣⎡⎦⎤12,83D.⎣⎡⎦⎤38,2解析:选B 法一:因为x ∈⎣⎡⎦⎤-π4,2π3,所以ωx +π6∈⎣⎡⎦⎤-π4ω+π6,2π3ω+π6, 因为函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π6(ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤-π4,2π3上单调递增, 所以⎩⎨⎧-π4ω+π6≥2k π-π2,k ∈Z ,2π3ω+π6≤2k π+π2,k ∈Z ,即⎩⎨⎧ω≤-8k +83,k ∈Z ,ω≤3k +12,k ∈Z.又ω>0,所以0<ω≤12,选B.法二:取ω=1,f ⎝⎛⎭⎫-π4=sin ⎝⎛⎭⎫-π4+π6=-sin π12<0,f ⎝⎛⎭⎫π3=sin ⎝⎛⎭⎫π3+π6=sin π2=1,f ⎝⎛⎭⎫2π3=sin ⎝⎛⎭⎫2π3+π6=sin 5π6=12,不满足题意,排除A 、C 、D ,选B. 二、填空题7.(2018·惠州调研)已知tan α=12,且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则cos ⎝⎛⎭⎫α-π2=____________.解析:法一:cos ⎝⎛⎭⎫α-π2=sin α,由α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2知α为第三象限角, 联立⎩⎪⎨⎪⎧tan α=sin αcos α=12,sin 2α+cos 2α=1,得5sin 2α=1,故sin α=-55.法二:cos ⎝⎛⎭⎫α-π2=sin α,由α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2知α为第三象限角,由tan α=12,可知点(-2,-1)为α终边上一点,由任意角的三角函数公式可得sin α=-55. 答案:-558.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫|φ|<π2,ω>0的图象在y 轴右侧的第一个最高点为P ⎝⎛⎭⎫π6,1,在原点右侧与x 轴的第一个交点为Q ⎝⎛⎭⎫5π12,0,则f ⎝⎛⎭⎫π2的值为______. 解析:由题意得T 4=5π12-π6=π4,所以T =π,所以ω=2,将点P ⎝⎛⎭⎫π6,1代入f (x )=sin(2x +φ), 得sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=1,所以φ=π6+2k π(k ∈Z ). 又|φ|<π2,所以φ=π6,即f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6(x ∈R),所以f ⎝⎛⎭⎫π2=sin ⎝⎛⎭⎫2×π2+π6=-12. 答案:-129.已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫3x +π3,其中x ∈π6,m ⎝⎛⎭⎫m ∈R 且m >π6,若f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32,则m 的最大值是________.解析:由x ∈⎣⎡⎦⎤π6,m ,可知5π6≤3x +π3≤3m +π3, ∵f ⎝⎛⎭⎫π6=cos 5π6=-32,且f ⎝⎛⎭⎫2π9=cos π=-1, ∴要使f (x )的值域是⎣⎡⎦⎤-1,-32, 需要π≤3m +π3≤7π6,即2π9≤m ≤5π18,即m 的最大值是5π18.答案:5π18三、解答题10.(2018·石家庄模拟)函数f (x )=A sin ωx -π6+1(A >0,ω>0)的最小值为-1,其图象相邻两个最高点之间的距离为π.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f ⎝⎛⎭⎫α2=2,求α的值. 解:(1)∵函数f (x )的最小值为-1, ∴-A +1=-1,即A =2.∵函数f (x )的图象的相邻两个最高点之间的距离为π, ∴函数f (x )的最小正周期T =π, ∴ω=2,故函数f (x )的解析式为 f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+1. (2)∵f ⎝⎛⎭⎫α2=2sin ⎝⎛⎭⎫α-π6+1=2, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α-π6=12. ∵0<α<π2,∴-π6<α-π6<π3,∴α-π6=π6,得α=π3.11.已知m =⎝⎛⎭⎫sin ⎝⎛⎭⎫x -π6,1,n =(cos x,1). (1)若m ∥n ,求tan x 的值;(2)若函数f (x )=m ·n ,x ∈[0,π],求f (x )的单调递增区间.解:(1)由m ∥n 得,sin ⎝⎛⎭⎫x -π6-cos x =0,展开变形可得,sin x =3cos x ,即tan x = 3. (2)f (x )=m ·n =sin ⎝⎛⎭⎫x -π6cos x +1 =32sin x cos x -12cos 2x +1 =34sin 2x -cos 2x +14+1=12⎝⎛⎭⎫sin 2x cos π6-cos 2x sin π6+34 =12sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+34, 由-π2+2k π≤2x -π6≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π6+k π≤x ≤π3+k π,k ∈Z .又x ∈[0,π],所以当x ∈[0,π]时,f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤0,π3和⎣⎡⎦⎤5π6,π. 12.已知函数f (x )=cos x (23sin x +cos x )-sin 2x . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,不等式f (x )≥m 有解,求实数m 的取值范围. 解:(1)f (x )=23sin x cos x +cos 2x -sin 2x =3sin 2x +cos 2x =2⎝⎛⎭⎫32sin 2x +12cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6, 所以函数f (x )的最小正周期T =π. (2)由题意可知,不等式f (x )≥m 有解, 即m ≤f (x )max ,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6, 故当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值,且最大值为f ⎝⎛⎭⎫π6=2.从而可得m ≤2. 所以实数m 的取值范围为(-∞,2].B 组——大题专攻补短练1.已知向量m =(2sin ωx ,sin ωx ),n =(cos ωx ,-23sin ωx )(ω>0),函数f (x )=m ·n +3,直线x =x 1,x =x 2是函数y =f (x )的图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π2.(1)求ω的值;(2)求函数f (x )的单调递增区间.解:(1)因为向量m =(2sin ωx ,sin ωx ),n =(cos ωx ,-23sin ωx )(ω>0),所以函数f (x )=m ·n +3=2sin ωx cos ωx +sin ωx (-23sin ωx )+3=sin 2ωx -23sin 2ωx +3=sin 2ωx +3cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π3. 因为直线x =x 1,x =x 2是函数y =f (x )的图象的任意两条对称轴,且|x 1-x 2|的最小值为π2,所以函数f (x )的最小正周期为π2×2=π,即2π2ω=π,得ω=1.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3, 令2k π-π2≤2x +π3≤2k π+π2(k ∈Z ),解得k π-5π12≤x ≤k π+π12(k ∈Z ),所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-5π12,k π+π12(k ∈Z ).2.已知函数f (x )=3sin 2ωx +cos 4ωx -sin 4ωx +1(0<ω<1),若点⎝⎛⎭⎫-π6,1是函数f (x )图象的一个对称中心. (1)求f (x )的解析式,并求距y 轴最近的一条对称轴的方程; (2)先列表,再作出函数f (x )在区间[-π,π]上的图象. 解:(1)f (x )=3sin 2ωx +(cos 2ωx -sin 2ωx )·(cos 2ωx +sin 2ωx )+1 =3sin 2ωx +cos 2ωx +1 =2sin ⎝⎛⎭⎫2ωx +π6+1. ∵点⎝⎛⎭⎫-π6,1是函数f (x )图象的一个对称中心, ∴-ωπ3+π6=k π,k ∈Z ,∴ω=-3k +12,k ∈Z .∵0<ω<1,∴k =0,ω=12,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6+1. 由x +π6=k π+π2,k ∈Z ,得x =k π+π3,k ∈Z ,令k =0,得距y 轴最近的一条对称轴方程为x =π3.(2)由(1)知,f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫x +π6+1,当x ∈[-π,π]时,列表如下:则函数f (x )在区间[-π,π]上的图象如图所示.3.(2018·山东师大附中模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)说明函数y =f (x )的图象可由函数y =3sin 2x -cos 2x 的图象经过怎样的平移变换得到;(3)若方程f (x )=m 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上有两个不相等的实数根,求m 的取值范围. 解:(1)由题图可知,A =2,T =4⎝⎛⎭⎫π3-π12=π,∴2πω=π,ω=2,∴f (x )=2sin(2x +φ),∵f ⎝⎛⎭⎫π3=0, ∴sin ⎝⎛⎭⎫2π3+φ=0,∴φ+2π3=k π,k ∈Z , 即φ=-2π3+k π,k ∈Z . ∵|φ|<π2,∴φ=π3,∴f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (2)y =3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6=2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π3, 故将函数y =3sin 2x -cos 2x 的图象向左平移π4个单位长度就得到函数y =f (x )的图象.(3)当-π2≤x ≤0时,-2π3≤2x +π3≤π3,故-2≤f (x )≤3,若方程f (x )=m 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上有两个不相等的实数根,则曲线y =f (x )与直线y =m 在⎣⎡⎦⎤-π2,0上有2个交点,结合图形,易知-2<m ≤- 3.故m 的取值范围为(-2,- 34.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎫ω>0,0≤φ≤π2图象的相邻两对称轴之间的距离为π2,且在x =π8时取得最大值1. (1)求函数f (x )的解析式;(2)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,9π8时,若方程f (x )=a 恰好有三个根,分别为x 1,x 2,x 3,求x 1+x 2+x 3的取值范围.解:(1)由题意,T =2×π2=π,故ω=2ππ=2,所以sin ⎝⎛⎭⎫2×π8+φ=sin ⎝⎛⎭⎫π4+φ=1,所以π4+φ=2k π+π2,k ∈Z ,所以φ=2k π+π4,k ∈Z .因为0≤φ≤π2,所以φ=π4,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4.(2)画出该函数的图象如图,当22≤a <1时,方程f (x )=a 恰好有三个根,且点(x 1,a )和(x 2,a )关于直线x =π8对称,点(x 2,a )和(x 3,a )关于直线x =5π8对称,所以x 1+x 2=π4,π≤x 3<9π8, 所以5π4≤x 1+x 2+x 3<11π8,故x 1+x 2+x 3的取值范围为⎣⎡⎭⎫5π4,11π8.。

2019届高考数学大二轮复习教师用书(文理通用版)

2019届高考数学大二轮复习教师用书(文理通用版)

专题强化突破专题一集合、常用逻辑用语、向量、复数、算法、推理与证明、不等式及线性规划第一讲集合与常用逻辑用语本部分内容在备考时应注意以下几个方面:(1)紧紧抓住集合的代表元素的实际意义,掌握集合问题的常见解法,活用数学思想解决问题.(2)明确命题的条件和结论之间的关系,关注逻辑联结词和命题,明确命题的否定和否命题的区别.(3)掌握必要条件、充分条件与充要条件的概念及应用. 预测2019年命题热点为:(1)集合的基本性质以及集合之间的基本关系与运算,与不等式的解集、函数的定义域、值域、方程的解集等知识结合在一起考查.(2)与函数、数列、三角函数、不等式、立体几何、解析几何、概率统计等知识结合在一起考查.Z 知识整合hi shi zheng he1.集合的概念、关系及运算(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性. (2)集合与集合之间的关系:A ⊆B ,B ⊆C ⇒A ⊆C . (3)空集是任何集合的子集.(4)含有n 个元素的集合的子集有2n 个,真子集有2n -1个,非空真子集有2n -2个. (5)重要结论:A ∩B =A ⇔A ⊆B ,A ∪B =A ⇔B ⊆A . 2.充要条件设集合A ={x |x 满足条件p },B ={x |x 满中条件q },则有A B B A3.简单的逻辑联结词(1)命题p ∨q ,只要p ,q 有一真,即为真;命题p ∧q ,只有p ,q 均为真,才为真;綈p 和p 为真假对立的命题.(2)命题p ∨q 的否定是(綈p )∧(綈q );命题p ∧q 的否定是(綈p )∨(綈q ). 4.全(特)称命题及其否定(1)全称命题p :∀x ∈M ,p (x ).它的否定綈p :∃x 0∈M ,綈p (x 0).(2)特称命题p :∃x 0∈M ,p (x ).它的否定綈p :∀x ∈M ,綈p (x ).,Y 易错警示i cuo jing shi1.忽略集合元素互异性:在求解与集合有关的参数问题时,一定要注意集合元素的互异性,否则容易产生增根. 2.忽略空集:空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集,在分类讨论时要注意“空集优先”的原则.3.混淆命题的否定与否命题:在求解命题的否定与否命题时,一定要注意命题的否定是只对命题的结论进行否定,而否命题既对命题的条件进行否定,又对命题的结论进行否定.1.(文)(2018·全国卷Ⅰ,1)已知集合A ={0,2},B ={-2,-1,0,1,2},则A ∩B =( A ) A .{0,2} B .{1,2}C .{0}D .{-2,-1,0,1,2}[解析] A ∩B ={0,2}∩{-2,-1,0,1,2}={0,2}. 故选A .(理)(2018·全国卷Ⅰ,2)已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( B ) A .{x |-1<x <2} B .{x |-1≤x ≤2} C .{x |x <-1}∪{x |x >2} D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2}[解析] ∵ x 2-x -2>0,∴ (x -2)(x +1)>0,∴ x >2或x <-1,即A ={x |x >2或x <-1}.在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x |-1≤x ≤2}. 故选B .2.(文)(2018·全国卷Ⅲ,1)已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =( C ) A .{0} B .{1} C .{1,2}D .{0,1,2}[解析] ∵ A ={x |x -1≥0}={x |x ≥1},∴ A ∩B ={1,2}. 故选C .(理)(2018·全国卷Ⅱ,2)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( A )A .9B .8C .5D .4[解析] 将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个.故选A .3.(文)(2018·天津卷,3)设x ∈R ,则“x 3>8”是“|x |>2”的( A ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 由x 3>8⇒x >2⇒|x |>2,反之不成立, 故“x 3>8”是“|x |>2”的充分不必要条件. 故选A .(理)(2018·天津卷,4)设x ∈R ,则“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的( A ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 由“⎪⎪⎪⎪x -12<12”得0<x <1,则0<x 3<1,即“⎪⎪⎪⎪x -12<12”⇒“x 3<1”;由“x 3<1”得x <1,当x ≤0时,⎪⎪⎪⎪x -12≥12,即“x 3<1”/⇒“⎪⎪⎪⎪x -12<12”.所以“⎪⎪⎪⎪x -12<12”是“x 3<1”的充分而不必要条件.故选A.4.(2018·浙江卷,6)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m∥α”的( A )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[解析]∵若m⊄α,n⊂α,且m∥n,则一定有m∥α,但若m⊄α,n⊂α,且m∥α,则m与n有可能异面,∴“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件.故选A.5.(文)(2018·北京卷,4)设a,b,c,d是非零实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的( B )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[解析]a,b,c,d是非零实数,若a<0,d<0,b>0,c>0,且ad=bc,则a,b,c,d不成等比数列(可以假设a=-2,d=-3,b=2,c=3).若a,b,c,d成等比数列,则由等比数列的性质可知ad=bc.所以“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要而不充分条件.故选B.(理)(2018·北京卷,6)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”的( C ) A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件[解析]由|a-3b|=|3a+b|,得(a-3b)2=(3a+b)2,即a2+9b2-6a·b=9a2+b2+6a·b.又a,b均为单位向量,所以a2=b2=1,所以a·b=0,能推出a⊥b.由a ⊥b 得|a -3b |=10,|3a +b |=10, 能推出|a -3b |=|3a +b |,所以“|a -3b |=|3a +b |”是“a ⊥b ”的充分必要条件. 故选C .6.(文)(2017·全国卷Ⅰ,1)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则( A ) A .A ∩B ={x |x <32}B .A ∩B =∅C .A ∪B ={x |x <32}D .A ∪B =R[解析] 由3-2x >0,得x <32,∴B ={x |x <32},∴A ∩B ={x |x <2}∩{x |x <32}={x |x <32},故选A .(理)(2017·全国卷Ⅰ,1)已知集合A ={x |x <1},B ={x |3x <1},则( A ) A .A ∩B ={x |x <0} B .A ∪B =R C .A ∪B ={x |x >1} D .A ∩B =∅ [解析] 由3x <1,得x <0, ∴B ={x |3x <1}={x |x <0}.∴A ∩B ={x |x <1}∩{x |x <0}={x |x <0},故选A .7.(2017·全国卷Ⅱ,2)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0},若A ∩B ={1},则B =( C )A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5} [解析] ∵A ∩B ={1},∴1∈B , ∴1是方程x 2-4x +m =0的根, ∴1-4+m =0,∴m =3.由x 2-4x +3=0,得x 1=1,x 2=3, ∴B ={1,3}.8.(文)(2017·山东卷,5)已知命题p:∃x∈R,x2-x+1≥0;命题q:若a2<b2,则a<b.下列命题为真命题的是( B )A.p∧q B.p∧(綈q)C.(綈p)∧q D.(綈p)∧(綈q)[解析]∵一元二次方程x2-x+1=0的判别式Δ=(-1)2-4×1×1<0,∴x2-x+1>0恒成立,∴p为真命题,綈p为假命题.∵当a=-1,b=-2时,(-1)2<(-2)2,但-1>-2,∴q为假命题,綈q为真命题.根据真值表可知p∧(綈q)为真命题,p∧q,(綈p)∧q,(綈p)∧(綈q)为假命题.故选B.(理)(2017·山东卷,3)已知命题p:∀x>0,ln(x+1)>0;命题q:若a>b,则a2>b2.下列命题为真命题的是( B )A.p∧q B.p∧(綈q)C.(綈p)∧q D.(綈p)∧(綈q)[解析]∵x>0,∴x+1>1,∴ln(x+1)>ln 1=0.∴命题p为真命题,∴綈p为假命题.∵a>b,取a=1,b=-2,而12=1,(-2)2=4,此时a2<b2,∴命题q为假命题,∴綈q为真命题.∴p∧q为假命题,p∧(綈q)为真命题,(綈p)∧q为假命题,(綈p)∧(綈q)为假命题.故选B.命题方向1集合的概念及运算例1 (1)(文)设集合M={x|x2+x-6<0},N={x|1≤x≤3},则M∩N=( A ) A.[1,2)B.[1,2]C.(2,3] D.[2,3][解析]∵M={x|-3<x<2},N={x|1≤x≤3},∴M∩N={x|1≤x<2},故选A.(理)已知集合A={x|x>2},B={x|x<2m},且A⊆∁R B,那么m的值可以是( A )A.1 B.2C.3 D.4[解析]∵B={x|x<2m},∴∁R B={x|x≥2m},又∵A⊆∁R B,∴有2m≤2,即m≤1.由选项可知选A.(2)(文)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为( B )A.1 B.2C.3 D.4[解析]A∩B={1,2,3,4}∩{2,4,6,8}={2,4},∴A∩B中共有2个元素,故选B.(理)已知集合A={(x,y)|x2+y2=1},B={(x,y)|y=x},则A∩B中元素的个数为( B ) A.3 B.2C.1 D.0[解析]集合A表示以原点O为圆心,半径为1的圆上的所有点的集合,集合B表示直线y=x上的所有点的集合.结合图形可知,直线与圆有两个交点,所以A∩B中元素的个数为2.故选B.(3)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤1,x,y∈Z},B={(x,y)||x|≤2,|y|≤2,x,y∈Z},定义集合A⊕B={(x1+x2,y1+y2)|(x1,y1)∈A,(x2,y2)∈B},则A⊕B中元素的个数为( C ) A.77 B.49C.45 D.30[解析] 由题得A ={(-1,0),(0,0),(1,0),(0,1),(0,-1)},如下图所示:因为B ={(x ,y )||x |≤2,|y |≤2,x ,y ∈Z },由A ⊕B 的定义可得,A ⊕B 相当于将A 集合中各点上下平移或左右平移0,1,2个单位,如下图所示:所以A ⊕B 中的元素个数为7×7-4=45. 故选C . 『规律总结』(1)对于集合问题,抓住元素的特征是求解的关键,要注意集合中元素的三个特征的应用,要注意检验结果.(2)对集合的新定义问题,要紧扣新定义集合的性质探究集合中元素的特征,将问题转化为熟悉的知识进行求解,也可利用特殊值法进行验证.G 跟踪训练en zong xun lian1.(文)设集合A ={x |-2≤x ≤2},Z 为整数集,则集合A ∩Z 中元素的个数是( C ) A .3 B .4 C .5D .6[解析] 由集合A ={x |-2≤x ≤2},易知A ∩Z ={-2,-1,0,1,2},故选C . (理)设集合M ={x |-2<x <3},N ={x |2x +1≤1}则M ∩(∁R N )=( D )A .(3,+∞)B .(-2,-1]C .[-1,3)D .(-1,3)[解析] 集合N ={x |2x +1≤1}={x |x +1≤0}={x |x ≤-1}.故∁R N ={x |x >-1},故M ∩∁R N ={x |-1<x <3}.故选D .2.(文)已知集合U =R ,A ={x |x ≤1},B ={x |x ≥2},则集合∁U (A ∪B )=( A ) A .{x |1<x <2}B .{x |1≤x ≤2}C .{x |x ≤2}D .{x |x ≥1}[解析] A ∪B ={x |x ≤1}∪{x |x ≥2}={x |x ≤1或x ≥2},所以∁U (A ∪B )={x |1<x <2}. (理)已知集合A ={-2,-1,0,1,2},B ={x |(x -1)(x +2)<0},则A ∩B =( A ) A .{-1,0} B .{0,1} C .{-1,0,1}D .{0,1,2}[解析] 由题意知B ={x |-2<x <1},所以A ∩B ={-1,0},故选A .3.(文)已知M ={a ||a |≥2},A ={a |(a -2)(a 2-3)=0,a ∈M },则集合A 的子集共有( B ) A .1个 B .2个 C .4个D .8个[解析] |a |≥2⇒a ≥2或a ≤-2.又a ∈M ,(a -2)(a 2-3)=0⇒a =2或a =±3(舍),即A 中只有一个元素2,故A 的子集只有2个.(理)已知集合A ={x |x 2-3x +2<0},B ={x |log 4x >12},则( D )A .A ⊆B B .B ⊆AC .A ∩∁R B =RD .A ∩B =∅[解析] 因为x 2-3x +2<0, 所以1<x <2,又因为log 4x >12=log 42,所以x >2, 所以A ∩B =∅.命题方向2 命题及逻辑联结词例2 (1)原命题为“若z 1,z 2互为共轭复数,则|z 1|=|z 2|”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( B )A .真,假,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假 [解析] 若z 1=a +b i ,则z 2=a -b i. ∴|z 1|=|z 2|,故原命题正确、逆否命题正确. 其逆命题为:若|z 1|=|z 2|,则z 1,z 2互为共轭复数,若z 1=a +b i ,z 2=-a +b i ,则|z 1|=|z 2|,而z 1,z 2不为共轭复数.∴逆命题为假,否命题也为假. (2)已知命题p :∃x ∈R ,使sin x =52;命题q :∀x ∈R ,都有x 2+x +1>0.给出下列结论: ①命题“p ∧q ”是真命题; ②命题“p ∧(綈q )”是假命题; ③命题“(綈p )∨q ”是真命题; ④命题“(綈p )∨(綈q )”是假命题. 其中正确的结论是( A ) A .②③ B .②④ C .③④ D .①②③[解析] ∵52>1,∴命题p 是假命题. ∵x 2+x +1=(x +12)2+34≥34>0,∴命题q 是真命题,由真值表可以判断“p ∧q ”为假,“p ∧(綈q )”为假,“(綈p )∨q ”为真,“(綈p )∨(綈q )”为真,所以只有②③正确,故选A .『规律总结』(1)一般命题p 的真假由涉及的相关知识辨别.(2)四种命题真假的判断依据:一个命题和它的逆否命题同真假,而与它的其他两个命题的真假无关.(3)形如p ∨q ,p ∧q ,綈p 命题的真假根据真值表判定. (4)全称命题与特称(存在性)命题真假的判定:①全称命题:要判定一个全称命题为真命题,必须对限定集合M 中的每一个元素x 验证p (x )成立,要判定其为假命题时,只需举出一个反例即可;②特称(存在性)命题:要判定一个特称(存在性)命题为真命题,只要在限定集合M 中至少能找到一个元素x 0,使得p (x 0)成立即可,否则,这一特称(存在性)命题就是假命题.G 跟踪训练en zong xun lian1.设a ,b ,c 是非零向量.已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0;命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .则下列命题中真命题是( A )A .p ∨qB .p ∧qC.(綈p)∧(綈q) D.p∨(綈q)[解析]由题意知命题p为假命题,命题q为真命题,所以p∨q为真命题.故选A.2.以下四个命题中,真命题的个数是( C )①“若a+b≥2,则a,b中至少有一个不小于1”的逆命题;②存在正实数a,b,使得lg(a+b)=lg a+lg b;③“所有奇数都是素数”的否定是“至少有一个奇数不是素数”;④在△ABC中,A<B是sin A<sin B的充分不必要条件.A.0 B.1C.2 D.3[解析]对于①,原命题的逆命题为:若a,b中至少有一个不小于1,则a+b≥2,而a =2,b=-2满足a,b中至少有一个不小于1,但此时a+b=0,故①是假命题;对于②,根据对数的运算性质,知当a=b=2时,lg(a+b)=lg a+lg b,故②是真命题;对于③,易知“所有奇数都是素数”的否定就是“至少有一个奇数不是素数”,故③是真命题;对于④,根据题意,结合边角的转换,以及正弦定理,可知A<B⇔a<b(a,b为角A,B所对的边)⇔2R sin A<2R sin B(R为△ABC外接圆的半径)⇔sin A<sinB,故A<B是sin A<sin B的充要条件,故④是假命题,选C.3.(2018·北京卷,1)已知集合A={x||x|<2},B={-2,0,1,2},则A∩B=( A )A.{0,1} B.{-1,0,1}C.{-2,0,1,2} D.{-1,0,1,2}[解析]∵A={x||x|<2}={x|-2<x<2},∴A∩B={0,1}.故选A.命题方向3充要条件的判断例3 (1)设θ∈R,则“|θ-π12|<π12”是“sinθ<12”的( A )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件[解析]∵|θ-π12|<π12,∴-π12<θ-π12<π12,即0<θ<π6.显然0<θ<π6时,sin θ<12成立.但sin θ<12时,由周期函数的性质知0<θ<π6不一定成立.故0<θ<π6是sin θ<12的充分而不必要条件.故选A .(2)若p 是q 的充分不必要条件,则下列判断正确的是( C ) A .綈p 是q 的必要不充分条件 B .綈q 是p 的必要不充分条件 C .綈p 是綈q 的必要不充分条件 D .綈q 是綈p 的必要不充分条件[解析] 由p 是q 的充分不必要条件可知p ⇒q ,q ⇒ / p ,由互为逆否命题的两命题等价可得綈q ⇒綈p ,綈p ⇒ / 綈q ,∴綈p 是綈q 的必要不充分条件,故选C .(3)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的( C )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] 设数列的首项为a 1,则a 2n -1+a 2n =a 1q 2n -2+a 1q 2n -1=a 1q 2n -2(1+q )<0,即q <-1,故q <0是q <-1的必要而不充分条件.故选C .(4)已知“x >k ”是“3x +1<1”的充分不必要条件,则k 的取值范围是( A ) A .[2,+∞) B .[1,+∞) C .(2,+∞)D .(-∞,-1][解析] 由3x +1<1,可得3x +1-1=-x +2x +1<0,所以x <-1或x >2,因为“x >k ”是“3x +1<1”的充分不必要条件,所以k ≥2.『规律总结』1.判定充分条件与必要条件的3种方法(1)定义法:正、反方向推,若p ⇒q ,则p 是q 的充分条件(或q 是p 的必要条件);若p⇒q ,且q ⇒/ p ,则p 是q 的充分不必要条件(或q 是p 的必要不充分条件).(2)集合法:利用集合间的包含关系.例如,若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件(B 是A 的必要条件):若A =B ,则是B 的充要条件.(3)等价法:将命题等价转化为另一个便于判断真假的命题.2.提醒:“A 的充分不必要条件是B ”是指B 能推出A ,且A 不能推出B ,而“A 是B 的充分不必要条件”则是指A 能推出B ,且B 不能推出A .G 跟踪训练en zong xun lian1.(文)(2018·娄底二模)“a <-1”是“直线ax +y -3=0的倾斜角大于π4”的( A )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 设直线ax +y -3=0的倾斜角为θ,则tan θ=-a ,若a <-1,得θ角大于π4,由倾斜角θ大于π4得-a >1,或-a <0即a <-1或a >0.(理)“a 2=1”是“函数f (x )=lg(21-x +a )为奇函数”的( B )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[解析] a 2=1⇒a =±1,f (x )=lg(21-x +a )为奇函数等价于f (x )+f (-x )=0,即lg(21-x +a )+lg(21+x +a )=0⇔(21-x +a )(21+x +a )=1化简得a =-1,故选B . 2.(文)若集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-2<x <a },则“A ∩B ≠∅”的充要条件是( C ) A .a >-2 B .a ≤-2 C .a >-1D .a ≥-1[解析] 由x 2-x -2<0知-1<x <2, 即A ={x |-1<x <2}.又B={x|-2<x<a}及A∩B≠∅知a>-1.(理)设a,b都是不等于1的正数,则“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的( B ) A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件[解析]由3a>3b>3,知a>b>1,所以log3a>log3b>0,所以1log3a<1log3b,即log a3<log b3,所以“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的充分条件;但是取a=13,b=3也满足log a3<log b3,不符合a>b>1.所以“3a>3b>3”是“log a3<log b3”的充分不必要条件.A组1.(文)(2018·天津卷,1)设集合A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},C={x∈R|-1≤x<2},则(A∪B)∩C=( C )A.{-1,1}B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{2,3,4}[解析]∵A={1,2,3,4},B={-1,0,2,3},∴A∪B={-1,0,1,2,3,4}.又C={x∈R|-1≤x<2},∴(A∪B)∩C={-1,0,1}.故选C.(理)(2018·天津卷,1)设全集为R,集合A={x|0<x<2},B={x|x≥1},则A∩(∁R B)=( B ) A.{x|0<x≤1} B.{x|0<x<1}C.{x|1≤x<2} D.{x|0<x<2}[解析]全集为R,B={x|x≥1},则∁R B={x|x<1}.∵集合A={x|0<x<2},∴A∩(∁R B)={x|0<x<1}.故选B.2.(2018·蚌埠三模)设全集U={x|e x>1},函数f(x)=1x-1的定义域为A,则∁U A=( A )A.(0,1] B.(0,1)C.(1,+∞) D.[1,+∞)[解析]全集U={x|x>0},f(x)的定义域为{x|x>1},所以∁U A={x|0<x≤1}.3.命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是( C ) A .∀x ∈(-∞,0),x 3+x <0 B .∀x ∈(-∞,0),x 3+x ≥0 C .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0 D .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0≥0[解析] 全称命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是特称命题“∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0”.4.设有下面四个命题p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ;p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2;p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R .其中的真命题为( B ) A .p 1,p 3 B .p 1,p 4 C .p 2,p 3D .p 2,p 4[解析] 设z =a +b i(a ,b ∈R ),z 1=a 1+b 1i(a 1,b 1∈R ),z 2=a 2+b 2i(a 2,b 2∈R ). 对于p 1,若1z ∈R ,即1a +b i =a -b i a 2+b 2∈R ,则b =0⇒z =a +b i =a ∈R ,所以p 1为真命题. 对于p 2,若z 2∈R ,即(a +b i)2=a 2+2ab i -b 2∈R , 则ab =0.当a =0,b ≠0时,z =a +b i =b i ∉R ,所以p 2为假命题.对于p 3,若z 1z 2∈R ,即(a 1+b 1i)(a 2+b 2i)=(a 1a 2-b 1b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)i ∈R ,则a 1b 2+a 2b 1=0.而z 1=z 2,即a 1+b 1i =a 2-b 2i ⇔a 1=a 2,b 1=-b 2.因为a 1b 2+a 2b 1=0⇒/ a 1=a 2,b 1=-b 2,所以p 3为假命题.对于p 4,若z ∈R ,即a +b i ∈R ,则b =0⇒z =a -b i =a ∈R ,所以p 4为真命题. 5.已知命题p :在等差数列{a n }中,若a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *),则有m +n =p +q ,命题q :∃x 0>0,2-x 0=e x 0,则下列命题是真命题的是( C )A .p ∧qB .p ∧綈qC .p ∨qD .p ∨綈q[解析] 命题p 是假命题,因为当等差数列{a n }是常数列时显然不成立,根据两个函数的图象可得命题q 是真命题,∴p ∨q 是真命题,故选C .6.设集合M ={x |x 2+3x +2<0},集合N ={x |(12)x ≤4},则M ∪N =( A )A .{x |x ≥-2}B .{x |x >-1}C .{x |x ≤-1}D .{x |x ≤-2}[解析] 因为M ={x |x 2+3x +2<0}={x |-2<x <-1},N =[-2,+∞),所以M ∪N =[-2,+∞),故选A .7.设a ,b 是向量,则“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的( D ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 取a =-b ≠0,则|a |=|b |≠0,|a +b |=|0|=0,|a -b |=|2a |≠0,所以|a +b |≠|a -b |,故由|a |=|b |推不出|a +b |=|a -b |.由|a +b |=|a -b |,得|a +b |2=|a -b |2,整理得a·b =0,所以a ⊥b ,不一定能得出|a |=|b |,故由|a +b |=|a -b |推不出|a |=|b |.故“|a |=|b |”是“|a +b |=|a -b |”的既不充分也不必要条件.故选D .8.下列四个命题中正确命题的个数是( A )①对于命题p :∃x ∈R ,使得x 2+x +1<0,则綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1>0; ②m =3是直线(m +3)x +my -2=0与直线mx -6y +5=0互相垂直的充要条件; ③已知回归直线的斜率的估计值为 1.23,样本点的中心为(4,5),则线性回归方程为y ^=1.23x +0.08;④若实数x ,y ∈[-1,1],则满足x 2+y 2≥1的概率为π4.A .1B .2C .3D .4[解析] ①错,应当是綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0;②错,当m =0时,两直线也垂直,所以m =3是两直线垂直的充分不必要条件;③正确,将样本点的中心的坐标代入,满足方程;④错,实数x ,y ∈[-1,1]表示的平面区域为边长为2的正方形,其面积为4,而x 2+y 2<1所表示的平面区域的面积为π,所以满足x 2+y 2≥1的概率为4-π4.9.(文)已知全集U =R ,集合A ={x |0<x <9,x ∈R }和B ={x |-4<x <4,x ∈Z }关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所求集合中的元素共有( B )A .3个B .4个C .5个D .无穷多个[解析] 由Venn 图可知,阴影部分可表示为(∁U A )∩B .由于∁U A ={x |x ≤0或x ≥9},于是(∁U A )∩B ={x |-4<x ≤0,x ∈Z }={-3,-2,-1,0},共有4个元素.(理)设全集U =R ,A ={x |x (x -2)<0},B ={x |y =ln(1-x )},则图中阴影部分表示的集合为( B )A .{x |x ≥1}B .{x |1≤x <2}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1}[解析] 分别化简两集合可得A ={x |0<x <2}, B ={x |x <1},故∁U B ={x |x ≥1}, 故阴影部分所示集合为{x |1≤x <2}. 10.下列命题的否定为假命题的是( D ) A .∃x ∈R ,x 2+2x +2≤0 B .任意一个四边形的四顶点共圆 C .所有能被3整除的整数都是奇数 D .∀x ∈R ,sin 2x +cos 2x =1[解析] 设命题p :∀x ∈R ,sin 2x +cos 2x =1,则綈p :∃x ∈R ,sin 2x +cos 2x ≠1,显然綈p 是假命题.11.已知全集U =R ,设集合A ={x |y =ln(2x -1)},集合B ={y |y =sin(x -1)},则(∁U A )∩B 为( C )A .(12,+∞)B .(0,12]C .[-1,12]D .∅[解析] 集合A ={x |x >12},则∁U A ={x |x ≤12},集合B ={y |-1≤y ≤1},所以(∁U A )∩B ={x |x ≤12}∩{y |-1≤y ≤1}=[-1,12].12.给定命题p :函数y =ln[(1-x )(1+x )]为偶函数;命题q :函数y =e x -1e x +1为偶函数,下列说法正确的是( B )A .p ∨q 是假命题B .(綈p )∧q 是假命题C .p ∧q 是真命题D .(綈p )∨q 是真命题[解析] 对于命题p :y =f (x )=ln[(1-x )(1+x )], 令(1-x )(1+x )>0,得-1<x <1.所以函数f (x )的定义域为(-1,1),关于原点对称, 因为f (-x )=ln[(1+x )(1-x )]=f (x ),所以函数f (x )为偶函数,所以命题p 为真命题;对于命题q :y =f (x )=e x -1e x +1,函数f (x )的定义域为R ,关于原点对称,因为f (-x )=e -x -1e -x+1=1e x -11e x +1=1-e x 1+e x =-f (x ),所以函数f (x )为奇函数,所以命题q 为假命题,所以(綈p )∧q 是假命题.13.已知命题p :x ≥1,命题q :1x <1,则綈p 是q 的既不充分也不必要条件.[解析] 由题意,得綈p 为x <1,由1x <1,得x >1或x <0,故q 为x >1或x <0,所以綈p是q 的既不充分也不必要条件.14.设命题p :∀a >0,a ≠1,函数f (x )=a x -x -a 有零点,则綈p :∃a 0>0,a 0≠1,函数f (x )=a x 0-x -a 0没有零点.[解析]全称命题的否定为特称命题,綈p:∃a0>0,a0≠1,函数f(x)=a x0-x-a0没有零点.15.已知集合A={x∈R||x-1|<2},Z为整数集,则集合A∩Z中所有元素的和等于3.[解析]A={x∈R||x-1|<2}={x∈R|-1<x<3},集合A中包含的整数有0,1,2,故A∩Z={0,1,2}.故A∩Z中所有元素之和为0+1+2=3.16.已知命题p:∀x∈R,x2-a≥0,命题q:∃x0∈R,x20+2ax0+2-a=0.若命题“p 且q”是真命题,则实数a的取值范围为(-∞,-2].[解析]由已知条件可知p和q均为真命题,由命题p为真得a≤0,由命题q为真得a≤-2或a≥1,所以a≤-2.B组1.设集合A={x|x2-x-2≤0},B={x|x<1,且x∈Z},则A∩B=( C )A.{-1} B.{0}C.{-1,0} D.{0,1}[解析]本题主要考查一元二次不等式的解法与集合的表示方法、集合间的基本运算.依题意得A={x|(x+1)(x-2)≤0}={x|-1≤x≤2},因此A∩B={x|-1≤x<1,x∈Z}={-1,0},选C.2.已知全集U=R,集合A={x|y=lg(x-1)},集合B={y|y=x2+2x+5},则A∩B=( C )A.∅B.(1,2]C.[2,+∞) D.(1,+∞)[解析]由x-1>0,得x>1,故集合A=(1,+∞),又y=x2+2x+5=(x+1)2+4≥4=2,故集合B=[2,+∞),所以A∩B=[2,+∞),故选C.3.给出下列命题:①∀x∈R,不等式x2+2x>4x-3均成立;②若log2x+log x2≥2,则x>1;③“若a>b>0且c<0,则ca>cb”的逆否命题;④若p且q为假命题,则p,q均为假命题.其中真命题的是( A )A .①②③B .①②④C .①③④D .②③④[解析] ①中不等式可表示为(x -1)2+2>0,恒成立;②中不等式可变为log 2x +1log 2x ≥2,得x >1;③中由a >b >0,得1a <1b ,而c <0,所以原命题是真命题,则它的逆否命题也为真;④由p 且q 为假只能得出p ,q 中至少有一个为假,④不正确.4.设x 、y ∈R ,则“|x |≤4且|y |≤3”是“x 216+y 29≤1”的( B )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件[解析] “|x |≤4且|y |≤3”表示的平面区域M 为矩形区域,“x 216+y 29≤1”表示的平面区域N 为椭圆x 216+y 29=1及其内部,显然NM ,故选B .5.(文)若集合A ={x |2<x <3},B ={x |(x +2)(x -a )<0},则“a =1”是“A ∩B =∅”的( A )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[解析] 当a =1时,B ={x |-2<x <1},∴A ∩B =∅,则“a =1”是“A ∩B =∅”的充分条件;当A ∩B =∅时,得a ≤2,则“a =1”不是“A ∩B =∅”的必要条件,故“a =1”是“A ∩B =∅”的充分不必要条件.(理)设x ,y ∈R ,则“x ≥1且y ≥1”是“x 2+y 2≥2”的( D ) A .既不充分又不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .充分不必要条件[解析] 当x ≥1,y ≥1时,x 2≥1,y 2≥1,所以x 2+y 2≥2;而当x =-2,y =-4时,x 2+y 2≥2仍成立,所以“x ≥1且y ≥1”是“x 2+y 2≥2”的充分不必要条件,故选D .6.已知集合A ={1,2,3,4},B ={2,4,6,8},定义集合A ×B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈B },则集合A ×B 中属于集合{(x ,y )|log x y ∈N }的元素个数是( B )A .3B .4C .8D .9[解析] 用列举法求解.由给出的定义得A ×B ={(1,2),(1,4),(1,6),(1,8),(2,2),(2,4),(2,6),(2,8),(3,2),(3,4),(3,6),(3,8),(4,2),(4,4),(4,6),(4,8)}.其中log 22=1,log 24=2,log 28=3,log 44=1,因此,一共有4个元素,故选B .7.(2018·东北三省四市一模)已知命题p :函数y =lg(1-x )在(-∞,1)内单调递减,命题q :函数y =2cos x 是偶函数,则下列命题中为真命题的是( A )A .p ∧qB .(綈p )∨(綈q )C .(綈p )∧qD .p ∧(綈q )[解析] 命题p :函数y =lg(1-x )在(-∞,1)上单调递减,是真命题; 命题q :函数y =2cos x 是偶函数,是真命题. 则p ∧q 是真命题.故选A .8.已知条件p :x 2-2x -3<0,条件q :x >a ,若p 是q 的充分不必要条件,则a 的取值范围为( D )A .a >3B .a ≥3C .a <-1D .a ≤-1[解析] 由x 2-2x -3<0得-1<x <3,设A ={x |-1<x <3},B ={x |x >a },若p 是q 的充分不必要条件,则A B ,即a ≤-1. 9.若集合P ={x |3<x ≤22},非空集合Q ={x |2a +1≤x <3a -5},则能使Q ⊆(P ∩Q )成立的a 的取值范围为( D )A .(1,9)B .[1,9]C .[6,9)D .(6,9] [解析] 依题意,P ∩Q =Q ,Q ⊆P , 于是⎩⎪⎨⎪⎧2a +1<3a -5,2a +1>3,3a -5≤22,解得6<a ≤9,即实数a 的取值范围为(6,9]. 10.下列说法正确的是( D )A .命题“存在x 0∈R ,x 20+x 0+2 018>0”的否定是“任意x ∈R ,x 2+x +2 018<0”B .两个三角形全等是这两个三角形面积相等的必要条件C .函数f (x )=1x在其定义域上是减函数D .给定命题p ,q ,若“p 且q ”是真命题,则綈p 是假命题[解析] 对于A ,特称命题的否定为全称命题,所以命题“存在x 0∈R ,x 20+x 0+2 018>0”的否定是“任意x ∈R ,x 2+x +2 018≤0”,故A 不正确.对于B ,两个三角形全等,则这两个三角形面积相等;反之,不然.即两个三角形全等是这两个三角形面积相等的充分不必要条件,故B 不正确.对于C ,函数f (x )=1x 在(-∞,0),(0,+∞)上分别是减函数,但在定义域(-∞,0)∪(0,+∞)内既不是增函数,也不是减函数,如取x 1=-1,x 2=1,有x 1<x 2,且f (x 1)=-1,f (x 2)=1,则f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )=1x 在其定义域上不是减函数,故C 不正确.对于D ,因为“p 且q ”是真命题,则p ,q 都是真命题,所以綈p 是假命题,故D 正确.11.如果集合A 满足若x ∈A ,则-x ∈A ,那么就称集合A 为“对称集合”.已知集合A ={2x,0,x 2+x },且A 是对称集合,集合B 是自然数集,则A ∩B ={0,6}.[解析] 由题意可知,-2x =x 2+x , 所以x =0或x =-3,而当x =0时,不符合元素的互异性,舍去; 当x =-3时,A ={-6,0,6},所以A ∩B ={0,6}.12.命题“∀x ∈[1,2],使x 2-a ≥0”是真命题,则a 的取值范围是(-∞,1]. [解析] 命题p :a ≤x 2在[1,2]上恒成立,y =x 2在[1,2]上的最小值为1, 所以a ≤1.13.设p :(x -a )2>9,q :(x +1)(2x -1)≥0,若綈p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是(-∞,-4]∪[72,+∞).[解析] 綈p :(x -a )2≤9,所以a -3≤x ≤a +3,q :x ≤-1或x ≥12,因为綈p 是q 的充分不必要条件, 所以a +3≤-1或a -3≥12,即a ≤-4或a ≥72.14.给出下列结论:①若命题p :∃x 0∈R ,x 20+x 0+1<0,则綈p :∀x ∈R ,x 2+x +1≥0;②“(x -3)(x -4)=0”是“x -3=0”的充分而不必要条件;③命题“若b =0,则函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,且a ≠0)是偶函数”的否命题是“若b ≠0,则函数y =ax 2+bx +c (a ,b ,c 是常数,且a ≠0)是奇函数”;④若a >0,b >0,a +b =4,则1a +1b 的最小值为1.其中正确结论的序号为①④.[解析] 由特称命题的否定知①正确;(x -3)(x -4)=0⇒x =3或x =4,x =3⇒(x -3)(x -4)=0,所以“(x -3)·(x -4)=0”是“x -3=0”的必要而不充分条件,所以②错误;函数可能是偶函数,奇函数,也可能是非奇非偶的函数,结论③中“函数是偶函数”的否定应为“函数不是偶函数”,故③不正确;因为a >0,b >0,a +b =4,所以1a +1b =a +b 4·(1a +1b )=12+b 4a +a 4b ≥12+2b 4a ·a4b=1,当且仅当a =b =2时取等号,所以④正确.第二讲向量运算与复数运算、算法、推理与证明本部分内容在备考时应注意以下几个方面:(1)加强对向量加法、减法的平行四边形法则与三角形法则的理解、掌握两向量共线与垂直的条件,熟记平面向量的相关公式,掌握求模、夹角的方法.(2)掌握复数的基本概念及运算法则,在备考时注意将复数化为代数形式再进行求解,同时注意“分母实数化”的运用.(3)关注程序框图和基本算法语句的应用与判别,尤其是含循环结构的程序框图要高度重视.(4)掌握各种推理的特点和推理过程,同时要区分不同的推理形式,对归纳推理要做到归纳到位、准确;对类比推理要找到事物的相同点,做到类比合,对演绎推理要做到过程严密.预测2019年命题热点为:(1)利用平面向理的基本运算解决数量积、夹角、模或垂直、共线等问题,与三角函数、解析几何交汇命题.(2)单独考查复数的四则运算,与复数的相关概念、复数的几何意义等相互交汇考查. (3)程序框图主要是以循环结构为主的计算、输出、程序框图的补全,与函数求值、方程求解、不等式求解数列求和、统计量的计算等交汇在一起命题.(4)推理问题考查归纳推理和类比推理,主要与数列、立体几何、解析几何等结合在一起命题.Z 知识整合hi shi zheng he1.重要公式(1)两个非零向量平行、垂直的充要条件 若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则①a ∥b ⇔a =λb (b ≠0,λ∈R )⇔x 1y 2-x 2y 1=0. ②a ⊥b ⇔a ·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0. (2)复数的四则运算法则(a +b i)±(c +d i)=(a ±c )+(b ±d )i(a ,b ,c ,d ∈R ). (a +b i)(c +d i)=(ac -bd )+(bc +ad )i(a ,b ,c ,d ∈R ). (a +b i)÷(c +d i)=ac +bd c 2+d 2+bc -ad c 2+d 2i(a ,b ,c ,d ∈R ,c +d i ≠0).2.重要性质及结论(1)若a 与b 不共线,且λa +μb =0,则λ=μ=0.(2)已知OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为常数),则A ,B ,C 三点共线的充要条件是λ+μ=1.. (3)平面向量的三个性质①若a =(x ,y ),则|a |=a ·a②若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB →|③设θ为a 与b (a ≠0,b ≠0)的夹角,且a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则cos θ=a ·b|a ||b |=(4)复数运算中常用的结论:①(1±i)2=±2i ;②1+i 1-i =i ;③1-i 1+i=-i ;④-b +a i =i(a +b i);⑤i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,其中n ∈N *3.推理与证明 (1)归纳推理的思维过程实验、观察→概括、推广→猜测一般性结论 (2)类比推理的思维过程实验、观察→联想、类推→猜测新的结论 (3)(理)数学归纳法证题的步骤①(归纳奠基)证明当n 取第一个值n =n 0(n 0∈N *)时,命题成立;②(归纳递推)假设n =k (k ≥n 0,k ∈N *)时命题成立,证明当n =k +1时,命题也成立. 只要完成了这两个步骤,就可以断定命题对于任何n ≥n 0的正整数都成立.Y 易错警示i cuo jing shi1.忽略复数的定义:在解决与复数概念有关的问题时,在运用复数的概念时忽略某一条件而致误. 2.不能准确把握循环次数解答循环结构的程序框图(流程图)问题,要注意循环次数,防止多一次或少一次的错误. 3.忽略特殊情况:两个向量夹角为锐角与向量的数量积大于0不等价;两个向量夹角为钝角与向量的数量积小于0不等价.1.(2018·全国卷Ⅰ,1)设z =1-i1+i+2i ,则|z |=( C ) A .0 B .12C .1D . 2[解析] ∵ z =1-i 1+i +2i =(1-i )2(1+i )(1-i )+2i =-2i2+2i =i ,∴ |z |=1. 故选C .2.(2018·全国卷Ⅱ,1)1+2i1-2i =( D )A .-45-35iB .-45+35iC .-35-45iD .-35+45i[解析] 1+2i 1-2i =(1+2i )2(1-2i )(1+2i )=1-4+4i 1-(2i )2=-3+4i 5=-35+45i.故选D .3.(2018·全国卷Ⅱ,4)已知向量a ,b 满足|a |=1,a ·b =-1,则a ·(2a -b )=( B ) A .4 B .3 C .2D .0[解析] a ·(2a -b )=2a 2-a ·b =2|a |2-a ·b . ∵ |a |=1,a ·b =-1,∴ 原式=2×12+1=3. 故选B .4.(2018·全国卷Ⅰ,6)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( A ) A .34AB →-14AC →B .14AB →-34AC →C .34AB →+14AC →D .14AB →+34AC →[解析] 作出示意图如图所示.EB →=ED →+DB →=12AD →+12CB →=12×12(AB →+AC →)+12(AB →-AC →) =34AB →-14AC →. 故选A .5.(2018·北京卷,2)在复平面内,复数11-i 的共轭复数对应的点位于( D )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 [解析]11-i =12+i 2,其共轭复数为12-i2,对应点位于第四象限.故选D .6.(2018·全国卷Ⅱ,7)为计算S =1-12+13-14+…+199-1100,设计了如图所示的程序框图,则在空白框中应填入( B )A .i =i +1B .i =i +2C .i =i +3D .i =i +4[解析] 把各循环变量在各次循环中的值用表格表示如下.因为N =N +1i ,由上表知i 是1→3→5,…,所以i =i +2.故选B .7.(2018·天津卷,3)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为20,则输出T 的值为( B )A .1B .2C .3D .4[解析] 输入N 的值为20,第一次执行条件语句,N =20,i =2,Ni =10是整数,∴ T =0+1=1,i =3<5;第二次执行条件语句,N =20,i =3,N i =203不是整数,∴ i =4<5;第三次执行条件语句,N =20,i =4,Ni =5是整数,∴ T =1+1=2,i =5,此时i ≥5成立,∴ 输出T =2. 故选B .8.(2018·天津卷,9)i 是虚数单位,复数6+7i1+2i =4-i.[解析]6+7i 1+2i =(6+7i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=20-5i5=4-i.9.(2018·北京卷,9)设向量a =(1,0),b =(-1,m ).若a ⊥(m a -b ),则m =-1. [解析] a =(1,0),b =(-1,m ),则m a -b =(m +1,-m ). 由a ⊥(m a -b )得a ·(m a -b )=0, 即m +1=0,得m =-1.10.(2018·全国卷Ⅲ,13)已知向量a =(1,2),b =(2,-2),c =(1,λ).若c ∥(2a +b ),则λ=12.[解析] 2a +b =(4,2),因为c ∥(2a +b ),所以4λ=2,得λ=12.命题方向1 平面向量的运算例1 (1)如图,正方形ABCD 中,M 是BC 的中点,若AC →=λAM →+μBD →,则λ+μ=( B )A .43B .53C .158D .2[解析] 方法一:建立平面直角坐标系如图所示,设正方形的边长为2,则A (0,0),B (2,0),C (2,2),M (2,1),D (0,2),所以AC →=(2,2),AM →=(2,1),BD →=(-2,2).由AC →=λAM →+μBD →,得(2,2)=λ(2,1)+μ(-2,2),即(2,2)=(2λ-2μ,λ+2μ),所以⎩⎪⎨⎪⎧2λ-2μ=2,λ+2μ=2,解得⎩⎨⎧λ=43,μ=13,所以λ+μ=53.故选B .方法二:因为AC →=λAM →+μBD →=λ(AB →+BM →)+μ(BA →+AD →)=λ(AB →+12AD →)+μ(-AB →+AD →)=(λ-μ)AB →+(12λ+μ)AD →,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ-μ=1,12λ+μ=1,得⎩⎨⎧λ=43,μ=13,所以λ+μ=53.故选B .(2)在平行四边形ABCD 中,M 为BC 的中点,若AB →=λAM →+μDB →,则λμ=29.[解析] 由图形可得:AM →=AB →+12AD →①,DB →=AB →-AD →②,①×2+②得:2AM →+DB →=3AB →,即AB →=23AM →+13DB →,所以λ=23,μ=13,所以λμ=29.『规律总结』1.平面向量的线性运算要抓住两条主线:一是基于“形”,通过作出向量,结合图形分析;二是基于“数”,借助坐标运算来实现.2.正确理解并掌握向量的概念及运算,强化“坐标化”的解题意识,注重数形结合思想、方程思想与转化思想的应用.提醒:运算两平面向量的数量积时,务必要注意两向量的方向.G 跟踪训练en zong xun lian1.过点P (1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则P A ―→·PB ―→=32.[解析] 圆心为O (0,0),则3,∠OP A =∠OPB =π6,则∠APB =π3,所以cos ∠APB =3·3·cos π3=32.2.已知向量a =(3,1),b =(x ,-2),c =(0,2),若a ⊥(b -c ),则实数x 的值为( A ) A .43B .34C .-34D .-43[解析] 因为b -c =(x ,-4),又a ⊥(b -c ),所以a ·(b -c )=3x -4=0,所以x =43.命题方向2 复数的概念与运算例2 (1)已知复数z 1=3+i1-i的实部为a ,复数z 2=i(2+i)的虚部为b ,复数z =b+a i 的共轭复数在复平面内的对应点在( D )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限。

2019-2020学年湘教版数学选修2-2新素养同步讲义:4.3.2 函数的极大值和极小值 Wor

2019-2020学年湘教版数学选修2-2新素养同步讲义:4.3.2 函数的极大值和极小值 Wor

姓名,年级:时间:4.3.2 函数的极大值和极小值1.理解极值的有关概念.2.了解函数在某点取得极值的必要条件和充分条件.3.会用导数求函数的极大值和极小值.1.极大值点与极大值设函数y=f(x)在区间(a,b)内有定义,x0是(a,b)内的一个点,若点x0附近的函数值都小于f(x0)(即f(x)<f(x0),x∈(a,b)),就说f(x0)是函数y=f(x)的一个极大值,此时x0称为f(x)的一个极大值点.2.极小值点与极小值设函数y=f(x)在区间(a,b)内有定义,x0是(a,b)内的一个点,若点x0附近的函数值都大于f(x0)(即f(x)>f(x0),x∈(a,b)),就说f(x0)是函数y=f(x)的一个极小值,此时x0称为f(x)的一个极小值点.3.驻点若f′(c)=0,则x=c叫作函数f(x)的驻点.4.求极值的一般步骤(1)求导数f′(x);(2)求f(x)的驻点,即求f′(x)=0的根;(3)检查f′(x)在驻点左右的符号,如果在驻点左侧附近为正,右侧附近为负,那么函数y=f(x)在这个驻点处取得极大值;如果在驻点的左侧附近为负,右侧附近为正,那么函数y =f(x)在这个驻点处取得极小值.1.判断(正确的打“√",错误的打“×”)(1)导数值为0的点一定是函数的极值点.()(2)极大值一定比极小值大.( )(3)函数f(x)=错误!无极值.()答案:(1)×(2)×(3)√2.如图是导函数y=f′(x)的图象,在标记的点________处,函数y=f(x)有极大值()A.x2B.x3C.x5D.x4答案:B3.函数y=1+3x2-x3的极小值是________,极大值是________.答案:1 5求函数的极值[学生用书P13]求下列函数的极值.(1)f(x)=错误!-2;(2)f(x)=x2·e-x。

【解】(1)f′(x)=错误!=错误!。

2019版二轮复习数学(文)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十四 选修4-5 不等式选讲含解析

2019版二轮复习数学(文)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十四 选修4-5 不等式选讲含解析

重点增分专题十四 选修4-5 不等式选讲[全国卷3年考情分析]年份全国卷Ⅰ全国卷Ⅱ全国卷Ⅲ2018含绝对值不等式的解法及绝对值不等式恒成立问题含绝对值不等式的解法及绝对值不等式恒成立问题含绝对值函数的图象与绝对值不等式恒成立问题2017含绝对值不等式的解法、求参数的取值范围基本不等式的应用、一些常用的变形及证明不等式的方法含绝对值不等式的解法、函数最值的求解2016含绝对值不等式的解法、分段函数的图象及应用含绝对值不等式的解法、比较法证明不等式及应用含绝对值不等式的解法、绝对值不等式的性质(1)不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是不等式的证明、绝对值不等式的解法等,命题的热点是绝对值不等式的求解,以及绝对值不等式与函数的综合问题的求解.(2)此部分命题形式单一、稳定,难度中等,备考本部分内容时应注意分类讨论思想的应用.含绝对值不等式的解法 保分考点·练后讲评考点一1.解不等式|x +3|<|2x -1|.[解|f (x )|>|g (x )|型不等式]解:由已知,可得|x +3|<|2x -1|,即|x +3|2<|2x -1|2,∴3x 2-10x -8>0,解得x <-或x >4.23故所求不等式的解集为∪(4,+∞).(-∞,-23)2.(2018·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|.[解|f (x )|+|g (x )|>a 型不等式](1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集;(2)若f (x )≤1,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=Error!当x <-1时,由2x +4≥0,解得-2≤x <-1;当-1≤x ≤2时,显然满足题意;当x >2时,由-2x +6≥0,解得2<x ≤3,故f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}.(2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当x =2时等号成立.故f (x )≤1等价于|a +2|≥4.由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).[解题方略] 绝对值不等式的常用解法(1)基本性质法:对a ∈R +,|x |<a ⇔-a <x <a ,|x |>a ⇔x <-a 或x >a .(2)平方法:两边平方去掉绝对值符号.(3)零点分区间法:含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法脱去绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.(4)几何法:利用绝对值的几何意义,画出数轴,将绝对值转化为数轴上两点的距离求解.(5)数形结合法:在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象,利用函数图象求解.保分考点·练后讲评考点二不等式的证明1.已知f (x )=|x -1|+|x |,且α>1,β>1,f (α)+f (β)=2,求证:+≥[综合法证明不等式]4α1β.92证明:因为α>1,β>1,f (α)+f (β)=2α-1+2β-1=2,所以α+β=2.所以+=(α+β)4α1β12(4α+1β)=≥=,12(5+4βα+αβ)12(5+24βα·αβ)92当且仅当α=2β=时取等号.432.已知函数f (x )=|x +1|.[分析法证明不等式](1)求不等式f (x )<|2x +1|-1的解集M ;(2)设a ,b ∈M ,证明:f (ab )>f (a )-f (-b ).解:(1)由题意,|x +1|<|2x +1|-1,①当x ≤-1时,不等式可化为-x -1<-2x -2,解得x <-1;②当-1<x <-时,12不等式可化为x +1<-2x -2,此时不等式无解;③当x ≥-时,12不等式可化为x +1<2x ,解得x >1.综上,M ={x |x <-1或x >1}.(2)证明:因为f (a )-f (-b )=|a +1|-|-b +1|≤|a +1-(-b +1)|=|a +b |,所以要证f (ab )>f (a )-f (-b ),只需证|ab +1|>|a +b |,即证|ab +1|2>|a +b |2,即证a 2b 2+2ab +1>a 2+2ab +b 2,即证a 2b 2-a 2-b 2+1>0,即证(a 2-1)(b 2-1)>0.因为a ,b ∈M ,所以a 2>1,b 2>1,所以(a 2-1)(b 2-1)>0成立,所以原不等式成立.3.已知a ,b ∈R ,且a +b =1,求证:(a +2)2+(b +2)2≥.[放缩法或反证法证明不等式]252证明:法一:(放缩法)因为a +b =1,所以(a +2)2+(b +2)2≥22=[(a +b )+4]2=,当且仅当a +2=b +2,[(a +2)+(b +2)2]12252即a =b =时,等号成立.12法二:(反证法)假设(a +2)2+(b +2)2<,252则a 2+b 2+4(a +b )+8<.252因为a +b =1,则b =1-a ,所以a 2+(1-a )2+12<.252所以2<0,这与2≥0矛盾,故假设不成立.所以(a +2)2+(b +2)2≥.(a -12)(a -12)252[解题方略] 证明不等式的常用方法不等式证明的常用方法有比较法、分析法、综合法、放缩法、反证法等.(1)如果已知条件与待证结论直接联系不明显,则考虑用分析法.(2)利用放缩法证明不等式,就是舍掉式中的一些正项或负项,或者在分式中放大或缩小分子、分母,还可把和式中各项或某项换为较大或较小的数或式子,从而达到证明不等式的目的.(3)如果待证的是否定性命题、唯一性命题或以“至少”“至多”等方式给出的问题,则考虑用反证法.用反证法证明不等式的关键是作出假设,推出矛盾.与绝对值不等式有关的最值问题考点三增分考点深度精研[析母题]——高考年年“神”相似[典例] 已知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|,a ∈R.(1)若不等式f (x )+|x -1|≥2对任意的x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)当a <2时,函数f (x )的最小值为a -1,求实数a 的值.[解] (1)f (x )+|x -1|≥2可化为+|x -1|≥1.|x -a2|∵+|x -1|≥,|x -a 2||a2-1|∴≥1,|a2-1|∴a ≤0或a ≥4,∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).(2)当a <2时,易知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|的零点分别为和1,且<1,a 2a2∴f (x )=Error!易知f (x )在上单调递减,在上单调递增,(-∞,a 2)(a2,+∞)∴f (x )min=f =-+1=a -1,解得a =,又<2,∴a =.(a 2)a 2434343[练子题]——高考年年“形”不同1.在本例条件下,若f (x )≤|2x +1|的解集包含,求a 的取值范围.[32,3]解:由题意可知f (x )≤|2x +1|在上恒成立,[32,3]当x ∈时,f (x )=|2x -a |+|x -1|[32,3]=|2x -a |+x -1≤|x +1|=x +1,∴|2x -a |≤2,即2x -2≤a ≤2x +2,∴(2x -2)max =4,(2x +2)min =5,因此a 的取值范围为[4,5].2.函数f (x )不变,若存在实数x ,使不等式f (x )-3|x -1|≥2能成立,求实数a 的取值范围.解:∵f (x )-3|x -1|=|2x -a |-2|x -1|=|2x -a |-|2x -2|≤|a -2|.∴|a -2|≥2.∴a ≤0或a ≥4.∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞). [解题方略]解决不等式恒成立、能成立、恰成立问题的策略不等式恒成立问题不等式f (x )>A 在区间D 上恒成立,等价于在区间D 上f (x )min >A .不等式f (x )<B 在区间D 上恒成立,等价于在区间D 上f (x )max <B 不等式能成立问题在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )>A 成立,等价于在区间D 上f (x )max >A .在区间D 上存在实数x 使不等式f (x )<B 成立,等价于在区间D 上f (x )min <B不等式恰成立问题不等式f (x )>A 在区间D 上恰成立,等价于不等式f (x )>A 的解集为D .不等式f (x )<B 在区间D 上恰成立,等价于不等式f (x )<B 的解集为D[多练强化]已知函数f (x )=|x |+|x +1|.(1)若任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立,求实数λ的取值范围.(2)若存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立,求实数t 的取值范围.解:(1)由f (x )=|x |+|x +1|≥|x -(x +1)|=1知,f (x )min =1,欲使任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立,则需满足λ≤f (x )min ,所以实数λ的取值范围为(-∞,1].(2)由题意得f (t )=|t |+|t +1|=Error!存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立,即有Δ=4-4f (t )≥0,所以f (t )≤1,又f (t )≤1可等价转化为Error!或Error!或Error!所以实数t 的取值范围为[-1,0].[专题过关检测]1.(2019届高三·湖北五校联考)已知函数f (x )=|2x -1|,x ∈R.(1)解不等式f (x )<|x |+1;(2)若对x ,y ∈R ,有|x -y -1|≤,|2y +1|≤,求证:f (x )<1.1316解:(1)∵f (x )<|x |+1,∴|2x -1|<|x |+1,即Error!或Error!或Error!得≤x <2或0<x <或无解.1212故不等式f (x )<|x |+1的解集为{x |0<x <2}.(2)证明:f (x )=|2x -1|=|2(x -y -1)+(2y +1)|≤|2(x -y -1)|+|2y +1|=2|x -y -1|+|2y +1|≤2×+=<1.1316562.(2018·全国卷Ⅰ)已知f (x )=|x +1|-|ax -1|.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若x ∈(0,1)时不等式f (x )>x 成立,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=|x +1|-|x -1|,即f (x )=Error!故不等式f (x )>1的解集为.{x |x >12}(2)当x ∈(0,1)时|x +1|-|ax -1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax -1|<1成立.若a ≤0,则当x ∈(0,1)时,|ax -1|≥1;若a >0,则|ax -1|<1的解集为,{x |0<x <2a}所以≥1,故0<a ≤2.2a 综上,a 的取值范围为(0,2].3.设不等式0<|x +2|-|1-x |<2的解集为M ,a ,b ∈M .(1)证明:<.|a +12b |34(2)比较|4ab -1|与2|b -a |的大小,并说明理由.解:(1)证明:记f (x )=|x +2|-|1-x |=Error!所以由0<2x +1<2,解得-<x <,1212所以M =,(-12,12)所以≤|a |+|b |<+×=.|a +12b |1212121234(2)由(1)可得a 2<,b 2<,1414所以(4ab -1)2-4(b -a )2=(4a 2-1)(4b 2-1)>0,所以|4ab -1|>2|b -a |.4.已知a ,b ∈(0,+∞),且2a 4b =2.(1)求+的最小值.2a 1b(2)若存在a ,b ∈(0,+∞),使得不等式|x -1|+|2x -3|≥+成立,求实数x 的取值2a 1b 范围.解:(1)由2a 4b =2可知a +2b =1,又因为+=(a +2b )=++4,2a 1b (2a +1b )4b a ab由a ,b ∈(0,+∞)可知++4≥2+4=8,4b a a b 4b a ·ab当且仅当a =2b 时取等号,所以+的最小值为8.2a 1b (2)由(1)及题意知不等式等价于|x -1|+|2x -3|≥8,①Error!所以x ≤-.43②Error!无解,③Error!所以x ≥4.综上,实数x 的取值范围为∪[4,+∞).(-∞,-43]5.(2018·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=|2x +1|+|x -1|.(1)画出y =f (x )的图象;(2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )≤ax +b ,求a +b 的最小值.解:(1)f (x )=Error!y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知,y =f (x )的图象与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f (x )≤ax +b 在[0,+∞)成立,因此a +b 的最小值为5.6.已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得<x <1;23当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为.{x|23<x <2}(2)由题设可得f (x )=Error!所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ,B (2a +1,0),(2a -13,0)C (a ,a +1),所以△ABC 的面积为(a +1)2.23由题设得(a +1)2>6,故a >2.23所以a 的取值范围为(2,+∞).7.(2018·郑州二检)已知函数f (x )=|3x +2|.(1)解不等式f (x )<4-|x -1|;(2)已知m +n =1(m ,n >0),若|x -a |-f (x )≤+(a >0)恒成立,求实数a 的取值范围.1m 1n 解:(1)不等式f (x )<4-|x -1|,即|3x +2|+|x -1|<4.当x <-时,即-3x -2-x +1<4,23解得-<x <-;5423当-≤x ≤1时,即3x +2-x +1<4,23解得-≤x <;2312当x >1时,即3x +2+x -1<4,无解.综上所述,x ∈.(-54,12)(2)+=(m +n )=1+1++≥4,1m 1n (1m +1n )n m mn当且仅当m =n =时等号成立.12令g (x )=|x -a |-f (x )=|x -a |-|3x +2|=Error!所以x =-时,g (x )max =+a ,要使不等式恒成立,2323只需g (x )max =+a ≤4,即0<a ≤.23103所以实数a 的取值范围是.(0,103]8.已知函数f (x )=|x -a |+2|x +b |(a >0,b >0)的最小值为1.(1)求a +b 的值;(2)若m ≤+恒成立,求实数m 的最大值.1a 2b 解:(1)f (x )=Error!则f (x )在区间(-∞,-b ]上单调递减,在区间[-b ,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (-b )=a +b ,所以a +b =1.(2)因为a >0,b >0,且a +b =1,所以+=(a +b )=3++,1a 2b (1a +2b )b a 2a b又3++≥3+2=3+2,当且仅当=时,等号成立,b a 2a b b a ·2ab 2b a 2a b 所以当a =-1,b =2-时,+有最小值3+2.221a 2b 2所以m ≤3+2,所以实数m 的最大值为3+2.22。

2019届高考数学大二轮复习(文理通用)课件:第1部分 专题8 选修系列 第2讲

2019届高考数学大二轮复习(文理通用)课件:第1部分 专题8 选修系列 第2讲

[解析] 由柯西不等式,得(x2+y2+z2)(12+22+22)≥(x+2y+2z)2. 因为 x+2y+2z=6,所以 x2+y2+z2≥4, x y z 2 4 4 当且仅当1=2=2时,不等式取等号,此时 x=3,y=3,z=3, 所以 x2+y2+z2 的最小值为 4.
5.(2017· 全国卷Ⅰ,23)已知函数 f(x)=-x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x-1|. (1)当 a=1 时,求不等式 f(x)≥g(x)的解集; (2)若不等式 f(x)≥g(x)的解集包含[-1,1],求 a 的取值范围.
1 的解集为x|x>2.
(2)当 x∈(0,1)时|x+1|-|ax-1|>x 成立等价于当 x∈(0,1)时|ax-1|<1 成立. 若 a≤0,则当 x∈(0,1)时|ax-1|≥1; 2 若 a>0,|ax-1|<1 的解集为 0<x<a, 2 所以a≥1,故 0<a≤2. 综上,a 的取值范围为(0,2].
高考真题体验
1.(2018· 全国卷Ⅰ,23)已知 fx= x+1-ax-1.




(1)当 a=1 时,求不等式 fx>1 的解集; (2)若 x∈0,1时不等式 fx>x 成立,求 a 的取值范围.

-2,x≤-1, [解析] (1)当 a=1 时,f(x)=|x+1|-|x-1|,即 f(x)=2x,-1<x<1, 2,x≥1. 结合函数图象可知,不等式 f(x)>1
2.(2018· 全国卷Ⅱ,23)设函数 f(x)=5-|x+a|-|x-2|. (1)当 a=1 时,求不等式 f(x)≥0 的解集. (2)若 f(x)≤1,求 a 的取值范围. 2x+4,x≤-1, [解析] (1)当 a=1 时,f(x)=2,-1<x<2, -2x+6,x≥2.

(通用版)2019版高考数学二轮复习 第一部分 第二层级 重点增分 专题十五 不等式选讲课件 理(普

(通用版)2019版高考数学二轮复习 第一部分 第二层级 重点增分 专题十五 不等式选讲课件 理(普

(2)证明:因为f(a)-f(-b)=|a+1|-|-b+1|≤|a+1-(-b+1)| =|a+b|, 所以要证f(ab)>f(a)-f(-b), 只需证|ab+1|>|a+b|, 即证|ab+1|2>|a+b|2, 即证a2b2+2ab+1>a2+2ab+b2, 即证a2b2-a2-b2+1>0, 即证(a2-1)(b2-1)>0. 因为a,b∈M,所以a2>1,b2>1, 所以(a2-1)(b2-1)>0成立,所以原不等式成立.
值范围
等式的方法
值的求解
含绝对值不等式的 含绝对值不等式的解 含绝对值不等式
2016 解法、分段函数的 法、比较法证明不等式 的解法、绝对值
图象及应用
及应用
不等式的性质
(1)不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是 不等式的证明、绝对值不等式的解法等,命题的热点是绝 对值不等式的求解,以及绝对值不等式与函数的综合问题 的求解.
2. [解|fx|+|gx|>a型不等式] (2018·全国卷Ⅱ)设函数f(x)=5-|x+ a|-|x-2|. (1)当a=1时,求不等式f(x)≥0的解集; (2)若f(x)≤1,求a的取值范围. 2x+4,x<-1, 解:(1)当a=1时,f(x)=2,-1≤x≤2, -2x+6,x>2. 当x<-1时,由2x+4≥0,解得-2≤x<-1; 当-1≤x≤2时,显然满足题意; 当x>2时,由-2x+6≥0,解得2<x≤3, 故f(x)≥0的解集为{x|-2≤x≤3}.
考点三 与绝对值不等式有关的最值问题 增分考点·深度精研 [析母题——高考年年“神”相似]
[典例] 已知函数f(x)=|2x-a|+|x-1|,a∈R. (1)若不等式f(x)+|x-1|≥2对任意的x∈R恒成立,求实 数a的取值范围; (2)当a<2时,函数f(x)的最小值为a-1,求实数a的值. [解] (1)f(x)+|x-1|≥2可化为x-a2+|x-1|≥1. ∵x-a2+|x-1|≥a2-1, ∴a2-1≥1,∴a≤0或a≥4, ∴实数a的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).

2019版高考数学二轮复习课件+训练:第一部分第三层级难点自选专题一“选填”压轴小题命题的4大区域讲义理

2019版高考数学二轮复习课件+训练:第一部分第三层级难点自选专题一“选填”压轴小题命题的4大区域讲义理


x x3
x x3
x2 x4
x4
可知 g(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上单调递减,在(-1,0)和(0,1)上单调递增,且 g(-1)=
-2,画出函数大致图象如图所示,平移直线 y=a,结合图象,可知 a<-2.
[答案] B
[系统归纳]
“三招”破解含参零点问题
若无法通过等价转化的思想将原问题化归为相对容易的问题,此时
a
当 a>0 时,x∈(-∞,0),f′(x)>0;
( )2
x∈
0, a
,f′(x)<0;x∈(,+∞),f′(x)>0.
所以函数 f(x)在(-∞,0)和(,+∞)上单调递增,
( )2
在 0, 上单调递减,且 f(0)=1>0, a
故 f(x)有小于零的零点,不符合题意.
( )2
当 a<0 时,x∈ -∞, ,f′(x)<0; a
当 a=0 时,函数 g(x)的图象与 h(x)的图象存在两个的交点;
当 a>0 时,如图(1)所示,不合题意;
当 a<0 时,由图(2)知,可先求出函数 g(x)=ax3 与 h(x)=3x2-1 的图象有公切线时 a
的值.由 g′(x)=h′(x),g(x)=h(x),得 a=-2.由图象可知当 a<-2 时,满足题意.
交点个数
通过将原函数中的参变量进行分离后变形成 g(x)=l(a),则原函
参变分离
数的零点问题化归为与 x 轴平行的直线 y=l(a)和函数 g(x)的图象
的交点问题
[应用体验] 2.已知函数 f(x)=|x2+3x|(x∈R).若方程 f(x)-a|x-1|=0 恰有 4 个互异的实数根,

2019版二轮复习数学(文) 通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题一 函数的图象与性质 Word版含解析

2019版二轮复习数学(文) 通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题一 函数的图象与性质 Word版含解析

ex-e-x
f(x)=
3
1
A.
B.
4
3
1
1
C.
D.
2
4
解析:选 C 因为函数 f(x)=-x2+2x,x∈[-1,3],所以由 f(x)≥0,解得 0≤x≤2,
21

x∈[-1,3],所以
f(x0)≥0
的概率为 = . 42
考点二 函数的图象及应用 增分考点·广度拓展
题型一 函数图象的识别
[例
1] (1)(2018·全国卷Ⅱ)函数
最内层逐层往外计算
求函数 最值
分别求出每个区间上的最值,然后比较大小
解不等式
求参数 利用函数 性质求值
根据分段函数中自变量取值范围的界定,代入相应的解析式求解,但要注意取 值范围的大前提 “分段处理”,采用代入法列出各区间上的方程
依据条件找到函数满足的性质,利用该性质求解
[小创新——变换角度考迁移] 1.[概念型新定义函数问题]已 知 函 数 f(x)= Error!如 果 对 任 意 的 n∈ N*, 定 义 fn(x)=
A.0
,那么 f2 019(2)的值为( ) B.1
C.2
D.3
解析:选 C ∵f1(2)=f(2)=1,f2(2)=f(1)=0,f3(2)=f(0)=2,∴fn(2)的值具有周期性, 且周期为 3,∴f2 019(2)=f3×672+3(2)=f3(2)=2.
( )1
2.[性质型新定义函数问题]已知具有性质:f =-f(x)的函数,我们称为满足“倒负” x
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4.[分段函数求参数值或范围]已知函数 f(x)=Error!的值域为 R,则实数 a 的取值范围是

2019版二轮复习数学(文)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十三 选修4-4 坐标系与参数方程

2019版二轮复习数学(文)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十三 选修4-4 坐标系与参数方程

重点增分专题十三选修4-4坐标系与参数方程[全国卷3年考情分析](1)坐标系与参数方程是高考的选考内容之一,高考考查的重点主要有两个方面:一是简单曲线的极坐标方程;二是参数方程、极坐标方程与曲线的综合应用.(2)全国课标卷对此部分内容的考查以解答题形式出现,难度中等,备考此部分内容时应注意转化思想的应用.考点一极坐标保分考点·练后讲评1.[极坐标方程化直角坐标方程](2018·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy中,曲线C1的方程为y=k|x|+2.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ2+2ρcos θ-3=0.(1)求C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2有且仅有三个公共点,求C1的方程.解:(1)由x=ρcos θ,y=ρsin θ得C2的直角坐标方程为(x+1)2+y2=4.(2)由(1)知C2是圆心为A(-1,0),半径为2的圆.由题设知,C1是过点B(0,2)且关于y轴对称的两条射线.记y轴右边的射线为l1,y轴左边的射线为l2.由于点B在圆C2的外面,故C1与C2有且仅有三个公共点等价于l1与C2只有一个公共点且l2与C2有两个公共点,或l2与C2只有一个公共点且l1与C2有两个公共点.当l1与C2只有一个公共点时,点A到l1所在直线的距离为2,所以|-k +2|k 2+1=2,故k =-43或k =0.经检验,当k =0时,l 1与C 2没有公共点;当k =-43时,l 1与C 2只有一个公共点,l 2与C 2有两个公共点.当l 2与C 2只有一个公共点时,点A 到l 2所在直线的距离为2, 所以|k +2|k 2+1=2,故k =0或k =43.经检验,当k =0时,l 1与C 2没有公共点; 当k =43时,l 2与C 2没有公共点.综上,所求C 1的方程为y =-43|x |+2.2.[直角坐标方程化极坐标方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的方程为(x -3)2+(y -2)2=4,直线C 2的方程为y =33x ,以O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.求曲线C 1和直线C 2的极坐标方程.解:∵曲线C 1的普通方程为(x -3)2+(y -2)2=4, 即x 2+y 2-23x -4y +3=0,∴曲线C 1的极坐标方程为ρ2-23ρcos θ-4ρsin θ+3=0. ∵直线C 2的方程为y =33x , ∴直线C 2的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R).3.[极坐标方程的应用](2017·全国卷Ⅱ)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 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)M 为曲线C 1上的动点,点P 在线段OM 上,且满足|OM |·|OP |=16,求点P 的轨迹C 2的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值. 解:(1)设P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0). 由题设知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16,得C 2的极坐标方程ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0),由题设知|OA |=2,ρB =4cos α,于是△OAB 面积S =12|OA |·ρB ·sin ∠AOB =4cos α·sin α-π3=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2α-π3-32.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.[解题方略]1.直角坐标与极坐标方程的互化(1)直角坐标方程化极坐标方程时,可以直接将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入即可. (2)极坐标方程化直角坐标方程时,一般需要构造ρ2,ρsin θ,ρcos θ,常用的技巧有式子两边同乘以ρ,两角和与差的正弦、余弦展开等.2.求解与极坐标有关的问题的主要方法(1)直接利用极坐标系求解,可与数形结合思想结合使用;(2)转化为直角坐标系,用直角坐标求解.若结果要求的是极坐标,还应将直角坐标化为极坐标.考点二 参数方程 保分考点·练后讲评1.[普通方程化参数方程]在极坐标系中,曲线C 的极坐标方程为ρsin 2θ-cos θ=0,M ⎝⎛⎭⎫1,π2.以极点O 为原点,极轴为x 轴的正半轴建立直角坐标系.斜率为-1的直线l 过点M ,且与曲线C 交于A ,B 两点.求曲线C 和直线l 的参数方程.解:由ρsin 2θ-cos θ=0得ρ2sin 2θ=ρcos θ, ∴y 2=x ,故曲线C 的直角坐标方程为y 2=x .故曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t 2,y =t(t 为参数),由题意,M 的直角坐标为(0,1),则直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos 3π4,y =1+t sin 3π4(t 为参数),即⎩⎨⎧x =-22t ,y =1+22t (t 为参数).2.[参数方程化普通方程](2018·全国卷Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =2cos θ,y =4sin θ(θ为参数),直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数). (1)求C 和l 的直角坐标方程;(2)若曲线C 截直线l 所得线段的中点坐标为(1,2),求l 的斜率.解:(1)曲线C 的直角坐标方程为x 24+y 216=1.当cos α≠0时,l 的直角坐标方程为y =tanα·x +2-tan α,当cos α=0时,l 的直角坐标方程为x =1.(2)将l 的参数方程代入C 的直角坐标方程,整理得关于t 的方程(1+3cos 2α)t 2+4(2cos α+sin α)t -8=0.①因为曲线C 截直线l 所得线段的中点(1,2)在C 内, 所以①有两个解,设为t 1,t 2,则t 1+t 2=0. 又由①得t 1+t 2=-4(2cos α+sin α)1+3cos 2α, 故2cos α+sin α=0,于是直线l 的斜率k =tan α=-2.[解题方略]参数方程化为普通方程消去参数的方法(1)代入消参法:将参数解出来代入另一个方程消去参数,直线的参数方程通常用代入消参法.(2)三角恒等式法:利用sin 2α+cos 2α=1消去参数,圆的参数方程和椭圆的参数方程都是运用三角恒等式法.(3)常见消参数的关系式: ①t ·1t =1;②⎝⎛⎭⎫t +1t 2-⎝⎛⎭⎫t -1t 2=4; ③⎝⎛⎭⎫2t 1+t 22+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-t 21+t 22=1. 考点三 极坐标与参数方程的综合应用 增分考点广度拓展[分点研究]题型一 直线的参数方程中参数几何意义的应用[例1] (2019届高三·湖北五校联考)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1过点P (a,1),其参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t 2,y =1+2t2(t 为参数,a ∈R).以O 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ρcos 2θ+4cos θ-ρ=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)已知曲线C 1与曲线C 2交于A ,B 两点,且|PA |=2|PB |,求实数a 的值.[解](1)∵曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a +2t 2,y =1+2t2(t 为参数,a ∈R),∴曲线C 1的普通方程为x -y -a +1=0.∵曲线C 2的极坐标方程为ρcos 2θ+4cos θ-ρ=0, ∴ρ2cos 2θ+4ρcos θ-ρ2=0, 又ρcos θ=x ,ρ2=x 2+y 2, ∴x 2+4x -x 2-y 2=0,即曲线C 2的直角坐标方程为y 2=4x . (2)设A ,B 两点所对应的参数分别为t 1,t 2,由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,x =a +2t 2,y =1+2t 2,得t 2-22t +2-8a =0.Δ=(-22)2-4(2-8a )>0,即a >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=22,t 1·t 2=2-8a ,根据参数方程中参数的几何意义可知|PA |=|t 1|,|PB |=|t 2|, ∴由|PA |=2|PB |得t 1=2t 2或t 1=-2t 2,∴当t 1=2t 2时,有⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=3t 2=22,t 1·t 2=2t 22=2-8a ,解得a =136>0,符合题意,当t 1=-2t 2时,有⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=-t 2=22,t 1·t 2=-2t 22=2-8a ,解得a =94>0,符合题意.综上所述,a =136或a =94.[变式1] 本例(2)的条件变为|PA ||PB |=6.求实数a 的值. 解:由本例解析知|PA |·|PB |=|t 1||t 2|=|t 1t 2|=|2-8a |=6, 解得a =1或-12.又∵a >0,∴a =1.[变式2] 若本例曲线C 1变为过点P (0,-1),其参数方程为⎩⎨⎧x =2t ,y =-1+2t(t 为参数),其他条件不变,求|PA |+|PB |.解:曲线C 1的参数方程化为⎩⎨⎧x =22t ,y =-1+22t ,代入曲线C 2的方程y 2=4x 得t 2-62t+2=0.设A ,B 对应的参数分别为t 1,t 2,则⎩⎪⎨⎪⎧t 1+t 2=62,t 1t 2=2,∴t 1>0,t 2>0.∴|PA |+|PB |=|t 1|+|t 2|=|t 1+t 2|=6 2.[解题方略]利用直线的参数方程中参数的几何意义求解问题经过点P (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).若A ,B 为直线l 上两点,其对应的参数分别为t 1,t 2,线段AB 的中点为M ,点M 所对应的参数为t 0,则以下结论在解题中经常用到:(1)t 0=t 1+t 22; (2)|PM |=|t 0|=⎪⎪⎪⎪t 1+t 22; (3)|AB |=|t 2-t 1|; (4)|PA |·|PB |=|t 1·t 2|.题型二 极坐标方程中极径几何意义的应用[例2] 在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos φ,y =sin 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.(1)求圆C 的极坐标方程;(2)直线l 的极坐标方程是2ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=33,射线OM :θ=π3与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段P Q 的长.[解] (1)由圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+cos φ,y =sin φ(φ为参数),可得圆C 的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1,即x 2+y 2-2x =0. 由极坐标方程与直角坐标方程的互化公式可得,圆C 的极坐标方程为ρ=2cos θ. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧θ=π3,ρ-2cos θ=0得P ⎝⎛⎭⎫1,π3, 由⎩⎨⎧θ=π3,2ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=33得Q ⎝⎛⎭⎫3,π3, 结合图可得|P Q |=|O Q |-|OP |=|ρQ |-|ρP |=3-1=2. [解题方略] 极径的几何意义及其应用(1)几何意义:极径ρ表示极坐标平面内点M 到极点O 的距离.(2)应用:一般应用于过极点的直线与曲线相交,所得的弦长问题,需要用极径表示出弦长,结合根与系数的关系解题.[多练强化]1.(2019届高三·湖北八校联考)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(α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,曲线C 2的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4= 2. (1)求曲线C 1的普通方程与曲线C 2的直角坐标方程;(2)设P 为曲线C 1上的动点,求点P 到C 2的距离的最大值,并求此时点P 的坐标. 解:(1)曲线C 1的普通方程为x 23+y 2=1,由ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2,得ρsin θ+ρcos θ=2,得曲线C 2的直角坐标方程为x +y -2=0. (2)设点P 的坐标为(3cos α,sin α),则点P 到C 2的距离为|3cos α+sin α-2|2=⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫α+π3-22,当sin ⎝⎛⎭⎫α+π3=-1,即α+π3=-π2+2k π(k ∈Z), α=-5π6+2k π(k ∈Z)时,所求距离最大,最大值为22, 此时点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-32,-12.2.(2018·南昌模拟)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t +2(t为参数),以坐标原点为极点,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)若直线l 1,l 2的极坐标方程分别为θ1=π6(ρ1∈R),θ2=2π3(ρ2∈R),设直线l 1,l 2与曲线C 的交点分别为O ,M 和O ,N ,求△OMN 的面积.解:(1)由参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t +2得普通方程为x 2+(y -2)2=4,把⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+(y -2)2=4,得ρ2-4ρsin θ=0. 所以曲线C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.(2)由直线l 1:θ1=π6(ρ1∈R)与曲线C 的交点为O ,M ,得|OM |=4sin π6=2.由直线l 2:θ2=2π3(ρ2∈R)与曲线C 的交点为O ,N ,得|ON |=4sin 2π3=2 3. 易知∠MON =π2,所以S △OMN =12|OM |×|ON |=12×2×23=2 3.[专题过关检测] 1.在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C 的极坐标方程为ρ=4cos θ,θ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (1)求半圆C 的参数方程;(2)若半圆C 与圆D :(x -5)2+(y -3)2=m (m 是常数,m >0)相切,试求切点的直角坐标.解:(1)半圆C 的普通方程为(x -2)2+y 2=4(0≤y ≤2),则半圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos t ,y =2sin t(t 为参数,0≤t ≤π).(2)C ,D 的圆心坐标分别为(2,0),(5,3), 于是直线CD 的斜率k =3-05-2=33.由于切点必在两个圆心的连线上, 故切点对应的参数t 满足tan t =33,t =π6, 所以切点的直角坐标为⎝⎛⎭⎫2+2cos π6,2sin π6, 即(2+3,1).2.(2018·贵阳摸底考试)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =sin φ(φ为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4= 2. (1)写出C 的普通方程,并用⎩⎪⎨⎪⎧x =x 0+t cos α,y =y 0+t sin α(α为直线的倾斜角,t 为参数)的形式写出直线l 的一个参数方程;(2)l 与C 是否相交?若相交,求出两交点的距离,若不相交,请说明理由. 解:(1)C 的普通方程为x 24+y 2=1,由ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=2得x -y -2=0, 则直线l 的倾斜角为π4,又直线l 过点(2,0),得直线l 的一个参数方程为⎩⎨⎧x =2+22t ,y =22t(t 为参数).(2)将l 的参数方程代入C 的普通方程得 5t 2+42t =0,解得t 1=0,t 2=-425,显然l 与C 有两个交点,分别记为A ,B ,且|AB |=|t 1-t 2|=425.3.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =cos α,y =3sin α(α为参数),以坐标原点为极点,以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-π4=3 2.(1)写出C 1的普通方程和C 2的直角坐标方程.(2)设点P 在C 1上,点Q 在C 2上,求|P Q |的最小值及此时点P 的直角坐标.解:(1)曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =3sin α(α为参数),普通方程为x 2+y 23=1, 曲线C 2的极坐标方程为ρcos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=32, 即ρcos θ+ρsin θ-6=0,直角坐标方程为x +y -6=0.(2)设P (cos α,3sin α),则|P Q |的最小值为P 到x +y -6=0距离, 即|cos α+3sin α-6|2=2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α+π6-3, 当且仅当α=2k π+π3(k ∈Z)时,|P Q |取得最小值22,此时P ⎝⎛⎭⎫12,32.4.(2018·贵阳适应性考试)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C :⎩⎨⎧x =3cos α,y =sin α(α为参数),在以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l 的极坐标方程为22ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-1. (1)求曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)过点M (-1,0)且与直线l 平行的直线l 1交曲线C 于A ,B 两点,求点M 到A ,B 两点的距离之和.解:(1)曲线C 的普通方程为x 23+y 2=1,由22ρcos ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-1,得ρcos θ-ρsin θ=-2, 所以直线l 的直角坐标方程为x -y +2=0.(2)直线l 1的参数方程为⎩⎨⎧x =-1+22t ,y =22t(t 为参数),将其代入x 23+y 2=1中,化简得2t 2-2t -2=0,设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2, 则t 1+t 2=22,t 1t 2=-1, 所以|MA |+|MB |=|t 1|+|t 2|=|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=⎝⎛⎭⎫222-4×(-1)=322.5.(2018·福州四校联考)在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =2+sin α(α为参数),直线C 2的方程为y =3x .以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1)求曲线C 1和直线C 2的极坐标方程; (2)若直线C 2与曲线C 1交于A ,B 两点,求1|OA |+1|OB |. 解:(1)由曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =2+sin α(α为参数),得曲线C 1的普通方程为(x-2)2+(y -2)2=1,则C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+7=0,由于直线C 2过原点,且倾斜角为π3,故其极坐标方程为θ=π3(ρ∈R)(tan θ=3).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+7=0,θ=π3得ρ2-(23+2)ρ+7=0,设A ,B 对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=23+2,ρ1ρ2=7,∴1|OA |+1|OB |=|OA |+|OB ||OA |·|OB |=ρ1+ρ2ρ1ρ2=23+27.6.极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=4cos θ,曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =m +t cos α,y =t sin α(t 为参数,0≤α<π),射线θ=φ,θ=φ+π4,θ=φ-π4与曲线C 1交于(不包括极点O )三点A ,B ,C .(1)求证:|OB |+|OC |=2|OA |; (2)当φ=π12时,B ,C 两点在曲线C 2上,求m 与α的值.解:(1)证明:设点A ,B ,C 的极坐标分别为(ρ1,φ),⎝⎛⎭⎫ρ2,φ+π4,⎝⎛⎭⎫ρ3,φ-π4, 因为点A ,B ,C 在曲线C 1上,所以ρ1=4cos φ,ρ2=4cos ⎝⎛⎭⎫φ+π4,ρ3=4cos ⎝⎛⎭⎫φ-π4, 所以|OB |+|OC |=ρ2+ρ3=4cos ⎝⎛⎭⎫φ+π4+4cos ⎝⎛⎭⎫φ-π4=42cos φ=2ρ1, 故|OB |+|OC |=2|OA |.(2)由曲线C 2的方程知曲线C 2是经过定点(m,0)且倾斜角为α的直线. 当φ=π12时,B ,C 两点的极坐标分别为2,π3,23,-π6,化为直角坐标为B (1,3),C (3,-3),所以tan α=-3-33-1=-3,又0≤α<π,所以α=2π3.故曲线C 2的方程为y =-3(x -2),易知曲线C 2恒过点(2,0),即m =2.7.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+t cos α,y =3+t sin α(t 为参数),其中0≤α<π,在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 1:ρ=4cos θ.直线l 与曲线C 1相切.(1)将曲线C 1的极坐标方程化为直角坐标方程,并求α的值.(2)已知点Q (2,0),直线l 与曲线C 2:x 2+y 23=1交于A ,B 两点,求△AB Q 的面积.解:(1)曲线C 1:ρ=4cos θ,即ρ2=4ρcos θ,化为直角坐标方程为x 2+y 2=4x ,即C 1:(x -2)2+y 2=4,可得圆心(2,0),半径r =2,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =3+t sin α(t 为参数),其中0≤α<π,由题意l 与C 1相切,可得普通方程为y -3=k (x -1),k =tan α,0≤α<π且α≠π2,因为直线l 与曲线C 1相切,所以|k +3|k 2+1=2,所以k =33,所以α=π6.(2)直线l 的方程为y =33x +233, 代入曲线C 2:x 2+y 23=1,整理可得10x 2+4x -5=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-25,x 1·x 2=-12,所以|AB |=1+13·⎝⎛⎭⎫-252-4×⎝⎛⎭⎫-12=625, Q 到直线的距离d =43313+1=2,所以△AB Q 的面积S =12×625×2=625.8.已知直线L 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t (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,曲线C 的极坐标方程为ρ=21+3cos 2 θ.(1)求直线L 的极坐标方程和曲线C 的直角坐标方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与直线L 夹角为π3的直线l ,设直线l 与直线L 的交点为A ,求|PA |的最大值.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t(t 为参数),得L 的普通方程为2x +y -6=0,令x =ρcos θ,y =ρsin θ,得直线L 的极坐标方程为2ρcos θ+ρsin θ-6=0,由曲线C 的极坐标方程,知ρ2+3ρ2cos 2θ=4, 所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 24=1.(2)由(1),知直线L 的普通方程为2x +y -6=0, 设曲线C 上任意一点P (cos α,2sin α), 则点P 到直线L 的距离d =|2cos α+2sin α-6|5.由题意得|PA |=dsinπ3=415⎪⎪⎪⎪2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-315,所以当sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=-1时,|PA |取得最大值,最大值为415(3+2)15.。

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十一 圆锥曲线的方程与性质

2019版二轮复习数学(理·普通生)通用版讲义:第一部分 第二层级 重点增分专题十一 圆锥曲线的方程与性质

重点增分专题十一 圆锥曲线的方程与性质[全国卷3年考情分析](1)圆锥曲线的定义、方程与性质是每年高考必考的内容.以选择题、填空题的形式考查,常出现在第4~12或15~16题的位置,着重考查圆锥曲线的几何性质与标准方程,难度中等.(2)圆锥曲线的综合问题多以解答题的形式考查,常作为压轴题出现在第19~20题的位置,一般难度较大.考点一 圆锥曲线的定义 保分考点·练后讲评 1.[椭圆的定义]设F 1,F 2为椭圆x 29+y 25=1的两个焦点,点P 在椭圆上,若线段PF 1的中点在y 轴上,则|PF 2||PF 1|的值为( ) A.514 B.59C.49D.513解析:选D 如图,设线段PF 1的中点为M ,因为O 是F 1F 2的中点,所以OM ∥PF 2,可得PF 2⊥x 轴,|PF 2|=b 2a =53,|PF 1|=2a -|PF 2|=133,所以|PF 2||PF 1|=513.2.[双曲线的定义]已知双曲线的虚轴长为4,离心率e =62,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,若过F 1的直线与双曲线的左支交于A ,B 两点,且|AB |是|AF 2|与|BF 2|的等差中项,则|AB |等于( )A .8 2B .4 2C .2 2D .8解析:选A 由题意可知2b =4,e =c a =62,于是a =2 2.∵2|AB |=|AF 2|+|BF 2|,∴|AB |+|AF 1|+|BF 1|=|AF 2|+|BF 2|,得|AB |=|AF 2|-|AF 1|+|BF 2|-|BF 1|=4a =8 2. 3.[抛物线的定义]过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作直线交抛物线于A ,B 两点,若|AF |=2|BF |=6,则p =________.解析:设直线AB 的方程为x =my +p2,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),且x 1>x 2,将直线AB 的方程代入抛物线方程得y 2-2pmy -p 2=0,所以y 1y 2=-p 2,4x 1x 2=p 2.设抛物线的准线为l ,过A 作AC ⊥l ,垂足为C ,过B 作BD ⊥l ,垂足为D ,因为|AF |=2|BF |=6,根据抛物线的定义知,|AF |=|AC |=x 1+p 2=6,|BF |=|BD |=x 2+p2=3,所以x 1-x 2=3,x 1+x 2=9-p ,所以(x 1+x 2)2-(x 1-x 2)2=4x 1x 2=p 2,即18p -72=0,解得p =4.答案:4[解题方略] 圆锥曲线的定义(1)椭圆:|MF 1|+|MF 2|=2a (2a >|F 1F 2|); (2)双曲线:||MF 1|-|MF 2||=2a (2a <|F 1F 2|); (3)抛物线:|MF |=d (d 为M 点到准线的距离).[注意] 应用圆锥曲线定义解题时,易忽视定义中隐含条件导致错误.考点二 圆锥曲线的标准方程 保分考点·练后讲评 [大稳定——常规角度考双基]1.[双曲线的标准方程]已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦距为45,渐近线方程为2x ±y =0,则双曲线的方程为( )A.x 24-y 216=1 B.x 216-y 24=1C.x 216-y 264=1 D.x 264-y 216=1解析:选A 易知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点在x 轴上,所以由渐近线方程为2x ±y =0,得ba =2,因为双曲线的焦距为45,所以c =2 5.结合c 2=a 2+b 2,可得a =2,b=4,所以双曲线的方程为x 24-y 216=1.2.[椭圆的标准方程]若椭圆的中心为坐标原点,短轴的一个端点与两焦点组成一个正三角形,且焦点到椭圆上的点的距离的最小值为3,则椭圆的标准方程为________.解析:设长半轴长为a ,短半轴长为b ,半焦距为c ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧b =3c ,a -c =3,又a 2=b 2+c 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =23,b =3,c = 3.∴椭圆的标准方程为x 212+y 29=1或x 29+y 212=1.答案:x 212+y 29=1或x 29+y 212=13.[抛物线的标准方程]若抛物线y 2=2px (p >0)上一点到焦点和到抛物线对称轴的距离分别为10和6,则抛物线的标准方程为____________________.解析:因为抛物线y 2=2px (p >0)上一点到抛物线对称轴的距离为6, 若设该点为P ,则P (x 0,±6).因为P 到抛物线焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离为10, 根据抛物线的定义得x 0+p2=10.①因为P 在抛物线上,所以36=2px 0.② 由①②解得p =2,x 0=9或p =18,x 0=1, 所以抛物线的标准方程为y 2=4x 或y 2=36x . 答案:y 2=4x 或y 2=36x[解题方略] 求解圆锥曲线标准方程的思路[小创新——变换角度考迁移]1.[双曲线与向量交汇]已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,点B 是虚轴的一个端点,线段BF 与双曲线C 的右支交于点A ,若BA ―→=2AF ―→,且|BF ―→|=4,则双曲线C 的方程为( )A.x 26-y 25=1 B.x 28-y 212=1C.x 28-y 24=1 D.x 24-y 26=1解析:选D 不妨设B (0,b ),由BA ―→=2AF ―→,F (c,0),可得A ⎝⎛⎭⎫2c 3,b 3,代入双曲线C 的方程可得49×c 2a 2-19=1,∴b 2a 2=32.① 又|BF ―→|=b 2+c 2=4,c 2=a 2+b 2,∴a 2+2b 2=16.②由①②可得,a 2=4,b 2=6, ∴双曲线C 的方程为x 24-y 26=1.2.[抛物线在物理知识中的创新]抛物线有如下光学性质:由焦点射出的光线经抛物线反射后平行于抛物线的对称轴;反之,平行于抛物线对称轴的入射光线经抛物线反射后必经过抛物线的焦点.若抛物线y 2=4x 的焦点为F ,一平行于x 轴的光线从点M (3,1)射出,经过抛物线上的点A 反射后,再经抛物线上的另一点B 射出,则直线AB 的斜率为( )A.43 B .-43C .±43D .-169解析:选B 将y =1代入y 2=4x ,可得x =14,即A ⎝⎛⎭⎫14,1.由抛物线的光学性质可知,直线AB 过焦点F (1,0),所以直线AB 的斜率k =1-014-1=-43.3.[椭圆中的创新]如图,记椭圆x 225+y 29=1,y 225+x 29=1内部重叠区域的边界为曲线C ,P 是曲线C 上的任意一点,给出下列四个命题:①P 到F 1(-4,0),F 2(4,0),E 1(0,-4),E 2(0,4)四点的距离之和为定值;②曲线C 关于直线y =x ,y =-x 均对称; ③曲线C 所围区域的面积必小于36; ④曲线C 的总长度不大于6π. 其中正确命题的序号为________.解析:对于①,若点P 在椭圆x 225+y 29=1上,则P 到F 1(-4,0),F 2(4,0)两点的距离之和为定值,到E 1(0,-4),E 2(0,4)两点的距离之和不为定值,故①错;对于②,联立两个椭圆的方程⎩⎨⎧x 225+y 29=1,y 225+x29=1,得y 2=x 2,结合椭圆的对称性知,曲线C 关于直线y =x ,y =-x均对称,故②正确;对于③,曲线C 所围区域在边长为6的正方形内部,所以其面积必小于36,故③正确;对于④,曲线C 所围区域的内切圆为半径为3的圆,所以曲线C 的总长度必大于圆的周长6π,故④错.所以正确命题的序号为②③.答案:②③考点三 圆锥曲线的几何性质 增分考点·深度精研 [析母题——高考年年“神”相似][典例] (1)(2018·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,A是C 的左顶点,点P 在过A 且斜率为36的直线上,△PF 1F 2为等腰三角形,∠F 1F 2P =120°,则C 的离心率为( )A.23 B.12C.13D.14(2)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为5,△AOB 的面积为2,则p =( )A .2B .1C .2 3D .3(3)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线与双曲线的右支交于A ,B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则e 2(e 为双曲线离心率)的值为________.[解析] (1)如图,作PB ⊥x 轴于点B .由题意可设|F1F 2|=|PF 2|=2,则c =1.由∠F 1F 2P =120°,可得|PB |=3,|BF 2|=1,故|AB |=a +1+1=a +2,tan ∠PAB =|PB ||AB |=3a +2=36,解得a =4,所以e =c a =14. (2)不妨设A 点在B 点上方,由双曲线的离心率为5,得1+b 2a 2=e 2=5,解得ba =2,所以双曲线的两条渐近线方程为y =±b a x =±2x .又抛物线的准线方程为x =-p2,则交点的坐标为A ⎝⎛⎭⎫-p 2,p ,B ⎝⎛⎭⎫-p 2,-p ,所以|AB |=2p .由△AOB 的面积为2,得12|AB |·p 2=2,即12×2p ×p 2=2,解得p =2,故选A.(3)如图所示,因为|AF 1|-|AF 2|=2a ,|BF 1|-|BF 2|=2a ,|AF 1|=|AF 2|+|BF 2|,所以|BF 2|=2a ,|BF 1|=4a . 所以|AF 1|=22a , |AF 2|=22a -2a .因为|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2, 所以(2c )2=(22a )2+(22a -2a )2, 所以e 2=5-2 2.[答案] (1)D (2)A (3)5-2 2[练子题——高考年年“形”不同]1.本例(3)若变为:已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2的直线与椭圆交于A ,B 两点,若△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形,则e 2=________.解析:设|F 1F 2|=2c ,|AF 1|=m ,因为△F 1AB 是以A 为直角顶点的等腰直角三角形, 所以|AB |=|AF 1|=m ,|BF 1|=2m . 由椭圆的定义可知△F 1AB 的周长为4a , 所以4a =2m +2m ,即m =2(2-2)a . 所以|AF 2|=2a -m =(22-2)a . 因为|AF 1|2+|AF 2|2=|F 1F 2|2, 所以4(2-2)2a 2+4(2-1)2a 2=4c 2, 所以e 2=9-6 2. 答案:9-6 22.本例(3)若变为:F 1,F 2为双曲线的两个焦点,点A 在双曲线上,且△AF 2F 1为等腰直角三角形,则双曲线的离心率为______.解析:注意到|F 2A |≠|F 1A |, 不妨设|F 2A |>|F 1A |.因为△AF 2F 1为等腰直角三角形, 则|F 2A |∶|F 1F 2|∶|F 1A |=2∶1∶1.所以e =c a =|F 1F 2||F 2A |-|F 1A |=12-1=2+1.答案:2+13.本例(3)中,若双曲线上存在一点P ,使得sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=ac ,求双曲线离心率的取值范围.解:如图所示,由⎩⎪⎨⎪⎧sin ∠PF 1F 2sin ∠PF 2F 1=|PF 2||PF 1|=a c ,|PF 1|-|PF 2|=2a ,得|PF 1|=2acc -a ,且|PF 2|=2a 2c-a .又由|PF 1|≥a +c ,可得2acc -a≥a +c ,即e 2-2e -1≤0,解得1-2≤e ≤2+1,又因为e >1,所以双曲线离心率的取值范围为(1,2+1]. [解题方略]1.椭圆、双曲线的离心率(或范围)的求法求椭圆、双曲线的离心率或离心率的范围,关键是根据已知条件确定a ,b ,c 的等量关系或不等关系,然后把b 用a ,c 代换,求ca的值.2.双曲线的渐近线的求法及用法(1)求法:把双曲线标准方程等号右边的1改为零,分解因式可得. (2)用法:①可得b a 或ab的值.②利用渐近线方程设所求双曲线的方程.[多练强化]1.(2018·全国卷Ⅱ)双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为3,则其渐近线方程为( )A .y =±2xB .y =±3xC .y =±22xD .y =±32x解析:选A ∵e =ca =a 2+b 2a=3, ∴a 2+b 2=3a 2,∴b =2a . ∴渐近线方程为y =±2x .2.(2018·阜阳模拟)已知F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右两个焦点,若椭圆上存在点P 使得PF 1⊥PF 2,则该椭圆的离心率的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫55,1 B.⎣⎡⎭⎫22,1 C.⎝⎛⎦⎤0,55 D.⎝⎛⎦⎤0,22 解析:选B ∵F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右两个焦点,∴F 1(-c,0),F 2(c,0),c 2=a 2-b 2.设点P (x ,y ),由PF 1⊥PF 2,得(x +c ,y )·(x -c ,y )=0,化简得x 2+y 2=c 2.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=c 2,x 2a 2+y 2b2=1,整理得,x 2=(2c 2-a 2)·a 2c 2≥0,解得e ≥22.又0<e <1,∴22≤e <1. 3.以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),圆的方程为x 2+y 2=r 2. ∵|AB |=42,|DE |=25, 抛物线的准线方程为x =-p2,∴不妨设A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p 2,5. ∵点A ⎝⎛⎭⎫4p ,22,D ⎝⎛⎭⎫-p 2,5在圆x 2+y 2=r 2上, ∴⎩⎨⎧16p2+8=r 2,p24+5=r 2,∴16p 2+8=p 24+5,∴p =4(负值舍去). ∴C 的焦点到准线的距离为4.4.(2018·惠州调研)已知F 1,F 2是双曲线y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,过其中一个焦点与双曲线的一条渐近线平行的直线交双曲线另一条渐近线于点M ,若点M 在以线段F 1F 2为直径的圆内,则双曲线离心率的取值范围是________.解析:如图,不妨设F 1(0,c ),F 2(0,-c ),则过点F 1与渐近线y =a b x 平行的直线为y =ab x +c ,联立⎩⎨⎧y =ab x +c ,y =-a b x ,解得⎩⎨⎧x =-bc 2a,y =c2,即M ⎝⎛⎭⎫-bc 2a ,c2.因为点M 在以线段F 1F 2为直径的圆x 2+y 2=c 2内,故⎝⎛⎭⎫-bc 2a 2+⎝⎛⎭⎫c 22<c 2,化简得b 2<3a 2,即c 2-a 2<3a 2,解得c a <2,又双曲线的离心率e =ca >1,所以双曲线离心率的取值范围是(1,2).答案:(1,2)考点四 直线与圆锥曲线 增分考点·广度拓展 [分点研究]题型一 直线与圆锥曲线的位置关系[例1] (2016·全国卷Ⅰ)在直角坐标系xOy 中,直线l :y =t (t ≠0)交y 轴于点M ,交抛物线C :y 2=2px (p >0)于点P ,M 关于点P 的对称点为N ,连接ON 并延长交C 于点H .(1)求|OH ||ON |; (2)除H 以外,直线MH 与C 是否有其他公共点?说明理由. [解] (1)如图,由已知得M (0,t ),P⎝⎛⎭⎫t 22p ,t ,又N 为M 关于点P的对称点,故N ⎝⎛⎭⎫t 2p ,t ,故直线ON 的方程为y =pt x ,将其代入y 2=2px 整理得px 2-2t 2x =0, 解得x 1=0,x 2=2t 2p ,因此H ⎝⎛⎭⎫2t 2p ,2t . 所以N 为OH 的中点,即|OH ||ON |=2.(2)直线MH 与C 除H 以外没有其他公共点,理由如下: 直线MH 的方程为y -t =p2t x ,即x =2tp (y -t ).代入y 2=2px 得y 2-4ty +4t 2=0, 解得y 1=y 2=2t ,即直线MH 与C 只有一个公共点,所以除H 以外,直线MH 与C 没有其他公共点. [解题方略]1.直线与圆锥曲线有两个不同的公共点的判定通常的方法是直线方程与圆锥曲线方程联立,消元后得到一元二次方程,其Δ>0;另一方法就是数形结合,如直线与双曲线有两个不同的公共点,可通过判定直线的斜率与双曲线渐近线的斜率的大小得到.2.直线与圆锥曲线只有一个公共点的结论直线与圆锥曲线只有一个公共点,则直线与双曲线的一条渐近线平行,或直线与抛物线的对称轴平行,或直线与圆锥曲线相切.题型二 直线与圆锥曲线的弦长[例2] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2=1(a >1),F 1,F 2分别是其左、右焦点,以F 1F 2为直径的圆与椭圆C 有且仅有两个交点.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点F 1且不与坐标轴垂直的直线l 交椭圆于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点P ,点P 横坐标的取值范围是⎝⎛⎭⎫-14,0,求线段AB 长度的取值范围. [解] (1)因为以F 1F 2为直径的圆与椭圆C 有且仅有两个交点, 所以b =c =1,即a =b 2+c 2=2,所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)过点F 1且不与坐标轴垂直的直线l 交椭圆于A ,B 两点,即直线AB 的斜率存在且不为0.设直线AB 的方程为y =k (x +1),与x 22+y 2=1联立,得(1+2k 2)x 2+4k 2x +2k 2-2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为M ,则x 1+x 2=-4k 21+2k 2,x 1x 2=2k 2-21+2k 2,y 1+y 2=k (x 1+1)+k (x 2+1)=2k1+2k 2, 即M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k 21+2k 2,k 1+2k 2.所以线段AB 的垂直平分线的方程为 y -k 1+2k 2=-1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2k 21+2k 2, 设点P (x P ,y P ),令y =0,得x P =-k 21+2k2.因为x P ∈⎝⎛⎭⎫-14,0,所以0<k 2<12.|AB |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=(1+k 2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-4k 21+2k 22-4×2k 2-21+2k 2 =22(1+k 2)1+2k2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+11+2k 2. 因为0<k 2<12,所以32<1+11+2k 2<2,即322<|AB |<2 2. 故线段AB 长度的取值范围是⎝⎛⎭⎫322,22.[解题方略] 直线与圆锥曲线的相交弦弦长的求法解决直线与圆锥曲线的相交弦问题的通法是将直线方程与圆锥曲线方程联立,消去y 或x 后得到一元二次方程,当Δ>0时,直线与圆锥曲线有两个交点,设为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由根与系数的关系求出x 1+x 2,x 1x 2或y 1+y 2,y 1y 2,则弦长|AB |=1+k 2·(x 1-x 2)2=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+1k 2·|y 1-y 2|=1+1k2·(y 1+y 2)2-4y 1y 2(k 为直线的斜率且k ≠0),当A ,B 两点坐标易求时也可以直接用|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 求之.[多练强化]已知点M ⎝⎛⎭⎫22,233在椭圆G :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上,且点M 到两焦点的距离之和为4 3.(1)求椭圆G 的方程;(2)若斜率为1的直线l 与椭圆G 交于A ,B 两点,以AB 为底作等腰三角形,顶点为P (-3,2),求△PAB 的面积.解:(1)∵2a =43,∴a =2 3. 又点M ⎝⎛⎭⎫22,233在椭圆上, ∴23+43b2=1,解得b 2=4, ∴椭圆G 的方程为x 212+y 24=1.(2)设直线l 的方程为y =x +m .由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,x 212+y 24=1,得4x 2+6mx +3m 2-12=0. ① 设A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2)(x 1<x 2),AB 的中点为E (x 0,y 0), 则x 0=x 1+x 22=-3m 4,y 0=x 0+m =m4. ∵AB 是等腰△PAB 的底边,∴PE ⊥AB . ∴PE 的斜率k =2-m4-3+3m 4=-1,解得m =2.此时方程①为4x 2+12x =0,解得x 1=-3,x 2=0, ∴y 1=-1,y 2=2,∴|AB |=3 2.此时,点P (-3,2)到直线AB :x -y +2=0的距离 d =|-3-2+2|2=322,∴△PAB 的面积S =12|AB |·d =92.数学运算——直线与圆锥曲线综合问题的求解[典例] 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为(3,0),且经过点⎝⎛⎭⎫-1,32,点M 是x 轴上的一点,过点M 的直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点(点A 在x 轴的上方).(1)求椭圆C 的方程;(2)若AM ―→=2MB ―→,且直线l 与圆O :x 2+y 2=47相切于点N ,求|MN |.[解](1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=c 2=3,(-1)2a 2+⎝⎛⎭⎫322b 2=1,得(a 2-4)(4a 2-3)=0,又a 2=3+b 2>3,故a 2=4,则b 2=1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)设M (m,0),直线l :x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由AM ―→=2MB ―→,得y 1=-2y 2.由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,x =ty +m 得(t 2+4)y 2+2tmy +m 2-4=0, 则y 1+y 2=-2tmt 2+4,y 1y 2=m 2-4t 2+4.由y 1y 2=-2y 22,y 1+y 2=-2y 2+y 2=-y 2, 得y 1y 2=-2[-(y 1+y 2)]2=-2(y 1+y 2)2, 所以m 2-4t 2+4=-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-2tm t 2+42,化简得(m 2-4)(t 2+4)=-8t 2m 2. 易知原点O 到直线l 的距离d =|m |1+t2,又直线l 与圆O :x 2+y 2=47相切,所以|m |1+t 2=47,即t 2=74m 2-1. 由⎩⎪⎨⎪⎧(m 2-4)(t 2+4)=-8t 2m 2,t 2=74m 2-1,得21m 4-16m 2-16=0, 即(3m 2-4)(7m 2+4)=0,解得m 2=43,此时t 2=43,满足Δ>0,所以M ⎝⎛⎭⎫±233,0. 在Rt △OMN 中,|MN |=43-47=42121. [素养通路]本题是直线与椭圆、圆的综合问题:(1)由题意,列关于a ,b 的方程组,解方程组可得a ,b 的值进而求得椭圆的方程;(2)设出M ,A ,B 的坐标及直线l 的方程x =ty +m ,与椭圆方程联立,再结合根与系数的关系,得m 与t 的关系,由直线与圆相切,得另一关系式,联立可得M 的坐标进而得|MN |.考查了数学运算这一核心素养.[专题过关检测]A 组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.(2018·全国卷Ⅰ)已知椭圆C :x 2a 2+y 24=1的一个焦点为(2,0),则C 的离心率为( )A.13 B.12C.22D.223解析:选C ∵a 2=4+22=8, ∴a =22,∴e =c a =222=22.2.一个焦点为(26,0)且与双曲线y 24-x 29=1有相同渐近线的双曲线方程是( )A.y 218-x 28=1 B.x 218-y 28=1C.x 216-y 210=1 D.y 216-x 210=1解析:选B 设所求双曲线方程为y 24-x 29=t (t ≠0),因为一个焦点为(26,0),所以|13t |=26.又焦点在x 轴上,所以t =-2,即双曲线方程为x 218-y 28=1.3.若抛物线y 2=4x 上一点P 到其焦点F 的距离为2,O 为坐标原点,则△OFP 的面积为( )A.12 B .1 C.32D .2解析:选B 设P (x 0,y 0),依题意可得|PF |=x 0+1=2,解得x 0=1,故y 20=4×1,解得y 0=±2,不妨取P (1,2),则△OFP 的面积为12×1×2=1.4.(2018·全国卷Ⅲ)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则点(4,0)到C的渐近线的距离为( )A. 2 B .2 C.322D .2 2解析:选D ∵e =ca=1+b 2a2=2,∴b a =1.∴双曲线的渐近线方程为x ±y =0. ∴点(4,0)到C 的渐近线的距离d =42=2 2. 5.已知双曲线x 2-y 28=1 的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线l 与C 的左、右两支分别交于A ,B 两点,且|AF 1|=|BF 1|,则|AB |=( )A .2 2B .3C .4D .22+1解析:选C 设双曲线的实半轴长为a ,依题意可得a =1,由双曲线的定义可得|AF 2|-|AF 1|=2a =2,|BF 1|-|BF 2|=2a =2,又|AF 1|=|BF 1|,故|AF 2|-|BF 2|=4,又|AB |=|AF 2|-|BF 2|,故|AB |=4.6.(2018·全国卷Ⅱ)已知F 1,F 2是椭圆C 的两个焦点,P 是C 上的一点.若PF 1⊥PF 2,且∠PF 2F 1=60°,则C 的离心率为( )A .1-32B .2- 3 C.3-12D.3-1解析:选D 在Rt △PF 1F 2中,∠PF 2F 1=60°, 不妨设椭圆焦点在x 轴上,且焦距|F 1F 2|=2, 则|PF 2|=1,|PF 1|=3,由椭圆的定义可知,方程x 2a 2+y 2b 2=1中,2a =1+3,2c =2,得a =1+32,c =1,所以离心率e =ca =21+3=3-1. 二、填空题7.已知双曲线x 2a 2-y 2=1(a >0)的渐近线方程为y =±33x ,则其焦距为________.解析:由渐近线方程y =±33x ,可得1a =33,解得a =3,故c =(3)2+1=2,故焦距为4.答案:48.设直线l 过双曲线C 的一个焦点,且与C 的一条对称轴垂直,l 与C 交于A ,B 两点,|AB |为C 的实轴长的2倍,则C 的离心率为________.解析:设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),由题意可知,直线l 过焦点,且垂直于x 轴,将x =c 代入双曲线方程,解得y =±b 2a , 则|AB |=2b 2a ,由|AB |=2×2a ,则b 2=2a 2,所以双曲线的离心率e =ca =1+b 2a2= 3. 答案: 39.已知抛物线C 的顶点为坐标原点,准线为x =-1,直线l 与抛物线C 交于M ,N 两点,若线段MN 的中点为(1,1),则直线l 的方程为________.解析:依题意易得抛物线的方程为y 2=4x ,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),因为线段MN 的中点为(1,1),故x 1+x 2=2,y 1+y 2=2,则x 1≠x 2,由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减得y 21-y 22=4(x 1-x 2),所以y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=2,故直线l 的方程为y -1=2(x -1),即2x -y -1=0.答案:2x -y -1=0 三、解答题10.(2018·石家庄模拟)设A ,B 为曲线C :y =x 22上两点,A 与B 的横坐标之和为2.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,曲线C 在点M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.解:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1≠x 2,y 1=x 212,y 2=x 222,x 1+x 2=2,故直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 22=1.(2)由y =x 22,得y ′=x .设M (x 3,y 3),由题设知x 3=1,于是M ⎝⎛⎭⎫1,12. 设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (1,1+m ),|MN |=⎪⎪⎪⎪m +12. 将y =x +m 代入y =x 22,得x 2-2x -2m =0.由Δ=4+8m >0,得m >-12,x 1,2=1±1+2m .从而|AB |=2|x 1-x 2|=22(1+2m ).由题设知|AB |=2|MN |,即2(1+2m )=⎪⎪⎪⎪m +12,解得m =72, 所以直线AB 的方程为y =x +72.11.(2018·全国卷Ⅱ)设抛物线C :y 2=4x 的焦点为F ,过F 且斜率为k (k >0)的直线l 与C 交于A ,B 两点,|AB |=8.(1)求l 的方程;(2)求过点A ,B 且与C 的准线相切的圆的方程. 解:(1)由题意得F (1,0),l 的方程为y =k (x -1)(k >0). 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.Δ=16k 2+16>0,故x 1+x 2=2k 2+4k2.所以|AB |=|AF |+|BF |=(x 1+1)+(x 2+1)=4k 2+4k 2.由题设知4k 2+4k 2=8,解得k =1或k =-1(舍去).因此l 的方程为y =x -1.(2)由(1)得AB 的中点坐标为(3,2),所以AB 的垂直平分线方程为y -2=-(x -3), 即y =-x +5.设所求圆的圆心坐标为(x 0,y 0),则⎩⎨⎧y 0=-x 0+5,(x 0+1)2=(y 0-x 0+1)22+16.解得⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=3,y 0=2或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=11,y 0=-6.因此所求圆的方程为(x -3)2+(y -2)2=16或(x -11)2+(y +6)2=144.12.已知直线x +ky -3=0所经过的定点F 恰好是椭圆C 的一个焦点,且椭圆C 上的点到点F 的最大距离为8.(1)求椭圆C 的标准方程.(2)已知圆O :x 2+y 2=1,直线l :mx +ny =1,试证:当点P (m ,n )在椭圆C 上运动时,直线l 与圆O 恒相交,并求直线l 被圆O 所截得的弦长l 的取值范围.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),直线x +ky -3=0所经过的定点是(3,0), 即点F (3,0).因为椭圆C 上的点到点F 的最大距离为8, 所以a +3=8,a =5,所以b 2=52-32=16, 所以椭圆C 的方程为x 225+y 216=1.(2)因为点P (m ,n )在椭圆C 上, 所以m 225+n 216=1,即n 2=16-16m 225.又原点到直线l :mx +ny =1的距离d =1m 2+n2=1925m 2+16<1,所以直线l :mx +ny =1与圆O :x 2+y 2=1恒相交. 则l 2=4(12-d 2)=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1925m 2+16, 因为-5≤m ≤5,所以152≤l ≤465. 故直线l 被圆O 所截得的弦长l 的取值范围为⎣⎡⎦⎤152,465.B 组——大题专攻补短练1.已知抛物线C :x 2=2py (p >0),过焦点F 的直线交C 于A ,B 两点,D 是抛物线的准线l 与y 轴的交点.(1)若AB ∥l ,且△ABD 的面积为1,求抛物线的方程; (2)设M 为AB 的中点,过M 作l 的垂线,垂足为N . 证明:直线AN 与抛物线相切. 解:(1)∵AB ∥l ,∴|AB |=2p . 又|FD |=p ,∴S △ABD =p 2=1.∴p =1,故抛物线C 的方程为x 2=2y . (2)证明:设直线AB 的方程为y =kx +p2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +p 2,x 2=2py 消去y 得,x 2-2kpx -p 2=0.∴x 1+x 2=2kp ,x 1x 2=-p 2. 其中A ⎝⎛⎭⎫x 1,x 212p ,B ⎝⎛⎭⎫x 2,x 222p . ∴M ⎝⎛⎭⎫kp ,k 2p +p 2,N ⎝⎛⎭⎫kp ,-p 2. ∴k AN =x 212p +p 2x 1-kp =x 212p +p 2x 1-x 1+x 22=x 21+p 22p x 1-x 22=x 21-x 1x 22p x 1-x 22=x 1p .又x 2=2py ,即y =x 22p,∴y ′=xp .∴抛物线x 2=2py 在点A 处的切线斜率k =x 1p . ∴直线AN 与抛物线相切.2.(2018·贵阳适应性考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,点M 为短轴的上端点,MF 1―→·MF 2―→=0,过F 2垂直于x 轴的直线交椭圆C 于A ,B 两点,且|AB |= 2.(1)求椭圆C 的方程;(2)设经过点(2,-1)且不经过点M 的直线l 与C 相交于G ,H 两点.若k 1,k 2分别为直线MH ,MG 的斜率,求k 1+k 2的值.解:(1)由MF 1―→·MF 2―→=0,得b =c .①因为过F 2垂直于x 轴的直线交椭圆C 于A ,B 两点,且|AB |=2,所以b 2a =22.② 又a 2=b 2+c 2,③联立①②③,解得a 2=2,b 2=1,故椭圆C 的方程为x 22+y 2=1. (2)设直线l 的方程为y +1=k (x -2),即y =kx -2k -1,将y =kx -2k -1代入x 22+y 2=1, 得(1+2k 2)x 2-4k (2k +1)x +8k 2+8k =0,由题设可知Δ=-16k (k +2)>0,设G (x 1,y 1),H (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k (2k +1)1+2k 2,x 1x 2=8k 2+8k 1+2k 2, k 1+k 2=y 1-1x 1+y 2-1x 2=kx 1-2k -2x 1+kx 2-2k -2x 2=2k -(2k +2)×4k (2k +1)1+2k 28k 2+8k1+2k 2=2k -(2k +1)=-1, 所以k 1+k 2=-1.3.(2019届高三·唐山五校联考)在直角坐标系xOy 中,长为2+1的线段的两端点C ,D 分别在x 轴,y 轴上滑动,CP ―→= 2 PD ―→.记点P 的轨迹为曲线E .(1)求曲线E 的方程;(2)经过点(0,1)作直线l 与曲线E 相交于A ,B 两点,OM ―→=OA ―→+OB ―→,当点M 在曲线E 上时,求直线l 的方程.解:(1)设 C (m,0),D (0,n ),P (x ,y ).由CP ―→= 2 PD ―→,得(x -m ,y )=2(-x ,n -y ),所以⎩⎪⎨⎪⎧ x -m =-2x ,y =2(n -y ),得⎩⎨⎧ m =(2+1)x ,n =2+12y , 由|CD ―→|=2+1,得m 2+n 2=(2+1)2, 所以(2+1)2x 2+(2+1)22y 2=(2+1)2, 整理,得曲线E 的方程为x 2+y 22=1. (2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由OM ―→=OA ―→+OB ―→,知点M 的坐标为(x 1+x 2,y 1+y 2).易知直线l 的斜率存在,设直线l 的方程为y =kx +1,代入曲线E 的方程,得(k 2+2)x 2+2kx -1=0,则x 1+x 2=-2kk 2+2, 所以y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2=4k 2+2. 由点M 在曲线E 上,知(x 1+x 2)2+(y 1+y 2)22=1, 即4k 2(k 2+2)2+8(k 2+2)2=1,解得k 2=2. 此时直线l 的方程为y =±2x +1.4.如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点、上顶点分别为点A ,B ,且|AB |=52|BF |. (1)求椭圆C 的离心率;(2)若点M ⎝⎛⎭⎫-1617,217在椭圆C 的内部,过点M 的直线l 交椭圆C 于P ,Q 两点,M 为线段P Q 的中点,且OP ⊥O Q ,求直线l 的方程及椭圆C 的方程.解:(1)由已知|AB |=52|BF |, 得 a 2+b 2=52a , 即4a 2+4b 2=5a 2,4a 2+4(a 2-c 2)=5a 2,所以e =c a =32. (2)由(1)知a 2=4b 2,所以椭圆C 的方程可化为x 24b 2+y 2b 2=1. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),由x 214b 2+y 21b 2=1,x 224b 2+y 22b2=1, 可得x 21-x 224b 2+y 21-y 22b2=0, 即(x 1+x 2)(x 1-x 2)4b 2+(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0, 即-3217(x 1-x 2)4+417(y 1-y 2)=0,从而k P Q =y 1-y 2x 1-x 2=2, 所以直线l 的方程为y -217=2⎣⎡⎦⎤x -⎝⎛⎭⎫-1617, 即2x -y +2=0. 联立⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0,x 24b 2+y 2b 2=1消去y ,得17x 2+32x +16-4b 2=0. 则Δ=322+16×17×(b 2-4)>0⇔b >21717, x 1+x 2=-3217,x 1x 2=16-4b 217. 因为OP ⊥O Q ,OP ―→·O Q ―→=0,即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2)=0,5x 1x 2+4(x 1+x 2)+4=0,从而5(16-4b 2)17-12817+4=0,解得b =1, 所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. 综上,直线l 的方程为2x -y +2=0,椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.。

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重点增分专题十五 选修4-5 不等式选讲[全国卷3年考情分析](1)不等式选讲是高考的选考内容之一,考查的重点是不等式的证明、绝对值不等式的解法等,命题的热点是绝对值不等式的求解,以及绝对值不等式与函数的综合问题的求解.(2)此部分命题形式单一、稳定,难度中等,备考本部分内容时应注意分类讨论思想的应用.考点一含绝对值不等式的解法保分考点·练后讲评 1.错误!解不等式|x +3|<|2x -1|.解:由已知,可得|x +3|<|2x -1|,即|x +3|2<|2x -1|2,∴3x 2-10x -8>0,解得x <-23或x >4.故所求不等式的解集为⎝⎛⎭⎫-∞,-23∪(4,+∞). 2.错误!(2018·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=5-|x +a |-|x -2|.(1)当a =1时,求不等式f (x )≥0的解集;(2)若f (x )≤1,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +4,x<-1,2,-1≤x≤2,-2x +6,x>2.当x <-1时,由2x +4≥0,解得-2≤x <-1;当-1≤x ≤2时,显然满足题意;当x >2时,由-2x +6≥0,解得2<x ≤3,故f (x )≥0的解集为{x |-2≤x ≤3}.(2)f (x )≤1等价于|x +a |+|x -2|≥4.而|x +a |+|x -2|≥|a +2|,且当x =2时等号成立.故f (x )≤1等价于|a +2|≥4.由|a +2|≥4可得a ≤-6或a ≥2.所以a 的取值范围是(-∞,-6]∪[2,+∞).[解题方略]绝对值不等式的常用解法(1)基本性质法:对a ∈R +,|x |<a ⇔-a <x <a ,|x |>a ⇔x <-a 或x >a .(2)平方法:两边平方去掉绝对值符号.(3)零点分区间法:含有两个或两个以上绝对值符号的不等式,可用零点分区间法脱去绝对值符号,将其转化为与之等价的不含绝对值符号的不等式(组)求解.(4)几何法:利用绝对值的几何意义,画出数轴,将绝对值转化为数轴上两点的距离求解.(5)数形结合法:在直角坐标系中作出不等式两边所对应的两个函数的图象,利用函数图象求解.考点二不等式的证明保分考点·练后讲评 1.[综合法证明不等式]已知f (x )=|x -1|+|x |,且α>1,β>1,f (α)+f (β)=2,求证:4α+1β≥92.证明:因为α>1,β>1,f (α)+f (β)=2α-1+2β-1=2,所以α+β=2.所以4α+1β=12(α+β)⎝⎛⎭⎫4α+1β=12⎝⎛⎭⎫5+4βα+αβ≥12⎝⎛⎭⎫5+24βα·αβ=92,当且仅当α=2β=43时取等号.2.[分析法证明不等式]已知函数f (x )=|x +1|. (1)求不等式f (x )<|2x +1|-1的解集M ;(2)设a ,b ∈M ,证明:f (ab )>f (a )-f (-b ).解:(1)由题意,|x +1|<|2x +1|-1,①当x ≤-1时,不等式可化为-x -1<-2x -2,解得x <-1;②当-1<x <-12时,不等式可化为x +1<-2x -2,此时不等式无解; ③当x ≥-12时,不等式可化为x +1<2x ,解得x >1. 综上,M ={x |x <-1或x >1}.(2)证明:因为f (a )-f (-b )=|a +1|-|-b +1|≤|a +1-(-b +1)|=|a +b |,所以要证f (ab )>f (a )-f (-b ),只需证|ab +1|>|a +b |, 即证|ab +1|2>|a +b |2,即证a 2b 2+2ab +1>a 2+2ab +b 2,即证a 2b 2-a 2-b 2+1>0,即证(a 2-1)(b 2-1)>0.因为a ,b ∈M ,所以a 2>1,b 2>1,所以(a 2-1)(b 2-1)>0成立,所以原不等式成立.3.[放缩法或反证法证明不等式]已知a ,b ∈R ,且a +b =1,求证:(a +2)2+(b +2)2≥252.证明:法一:(放缩法)因为a +b =1,所以(a +2)2+(b +2)2≥2错误!2=错误![(a +b )+4]2=错误!当且仅当a +2=b +2,即a =b =错误!时,等号成立.法二:(反证法)假设(a +2)2+(b +2)2<252,则a 2+b 2+4(a +b )+8<252.因为a +b =1,则b =1-a ,所以a 2+(1-a )2+12<252.所以⎝⎛⎭⎫a -122<0,这与⎝⎛⎭⎫a -122≥0矛盾,故假设不成立.所以(a +2)2+(b +2)2≥252.[解题方略]证明不等式的常用方法不等式证明的常用方法有比较法、分析法、综合法、放缩法、反证法等.(1)如果已知条件与待证结论直接联系不明显,则考虑用分析法.(2)利用放缩法证明不等式,就是舍掉式中的一些正项或负项,或者在分式中放大或缩小分子、分母,还可把和式中各项或某项换为较大或较小的数或式子,从而达到证明不等式的目的.(3)如果待证的是否定性命题、唯一性命题或以“至少”“至多”等方式给出的问题,则考虑用反证法.用反证法证明不等式的关键是作出假设,推出矛盾.考点三与绝对值不等式有关的最值问题增分考点深度精研[析母题——高考年年“神”相似][典例] 已知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|,a ∈R.(1)若不等式f (x )+|x -1|≥2对任意的x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围;(2)当a <2时,函数f (x )的最小值为a -1,求实数a 的值.[解](1)f (x )+|x -1|≥2可化为⎪⎪⎪⎪x -a2+|x -1|≥1.∵⎪⎪⎪⎪x -a 2+|x -1|≥⎪⎪⎪⎪a2-1,∴⎪⎪⎪⎪a 2-1≥1, ∴a ≤0或a ≥4,∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).(2)当a <2时,易知函数f (x )=|2x -a |+|x -1|的零点分别为a 2和1,且a2<1,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +a +1,x<a 2,x -a +1,a 2≤x≤1,3x -a -1,x>1,易知f (x )在⎝⎛⎭⎫-∞,a 2上单调递减,在⎝⎛⎭⎫a2,+∞上单调递增, ∴f (x )min =f ⎝⎛⎭⎫a 2=-a 2+1=a -1,解得a =43,又43<2,∴a =43.[练子题——高考年年“形”不同]1.在本例条件下,若f (x )≤|2x +1|的解集包含⎣⎡⎦⎤32,3,求a 的取值范围.解:由题意可知f (x )≤|2x +1|在⎣⎡⎦⎤32,3上恒成立,当x ∈⎣⎡⎦⎤32,3时,f (x )=|2x -a |+|x -1|=|2x -a |+x -1≤|x +1|=x +1, ∴|2x -a |≤2,即2x -2≤a ≤2x +2,∴(2x -2)max =4,(2x +2)min =5,因此a 的取值范围为[4,5].2.函数f (x )不变,若存在实数x ,使不等式f (x )-3|x -1|≥2能成立,求实数a 的取值范围.解:∵f (x )-3|x -1|=|2x -a |-2|x -1|=|2x -a |-|2x -2|≤|a -2|.∴|a -2|≥2.∴a ≤0或a ≥4.∴实数a 的取值范围为(-∞,0]∪[4,+∞).[解题方略]解决不等式恒成立、能成立、恰成立问题的策略[多练强化]已知函数f (x )=|x |+|x +1|.(1)若任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立,求实数λ的取值范围.(2)若存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立,求实数t 的取值范围.解:(1)由f (x )=|x |+|x +1|≥|x -(x +1)|=1知,f (x )min =1,欲使任意x ∈R ,恒有f (x )≥λ成立,则需满足λ≤f (x )min ,所以实数λ的取值范围为(-∞,1].(2)由题意得f (t )=|t |+|t +1|=⎩⎪⎨⎪⎧-2t -1,t<-1,1,-1≤t≤0,2t +1,t>0,存在m ∈R ,使得m 2+2m +f (t )=0成立,即有Δ=4-4f (t )≥0,所以f (t )≤1,又f (t )≤1可等价转化为⎩⎪⎨⎪⎧t<-1,-2t -1≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧-1≤t≤0,1≤1,或⎩⎪⎨⎪⎧t>0,2t +1≤1,所以实数t 的取值范围为[-1,0].[专题过关检测]1.(2019届高三·湖北五校联考)已知函数f (x )=|2x -1|,x ∈R.(1)解不等式f (x )<|x |+1;(2)若对x ,y ∈R ,有|x -y -1|≤13,|2y +1|≤16,求证:f (x )<1.解:(1)∵f (x )<|x |+1,∴|2x -1|<|x |+1,即⎩⎪⎨⎪⎧ x≥12,2x -1<x +1或⎩⎪⎨⎪⎧0<x<12,1-2x<x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x≤0,1-2x<-x +1,得12≤x <2或0<x <12或无解.故不等式f (x )<|x |+1的解集为{x |0<x <2}.(2)证明:f (x )=|2x -1|=|2(x -y -1)+(2y +1)|≤|2(x -y -1)|+|2y +1|=2|x -y -1|+|2y +1|≤2×13+16=56<1.2.(2018·全国卷Ⅰ)已知f (x )=|x +1|-|ax -1|.(1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若x ∈(0,1)时不等式f (x )>x 成立,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )=|x +1|-|x -1|,即f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2,x≤-1,2x ,-1<x<1,2,x≥1.故不等式f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|x>12.(2)当x ∈(0,1)时|x +1|-|ax -1|>x 成立等价于当x ∈(0,1)时|ax -1|<1成立.若a ≤0,则当x ∈(0,1)时,|ax -1|≥1; 若a >0,则|ax -1|<1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|0<x<2a ,所以2a≥1,故0<a ≤2.综上,a 的取值范围为(0,2].3.设不等式0<|x +2|-|1-x |<2的解集为M ,a ,b ∈M .(1)证明:⎪⎪⎪⎪a +12b <34.(2)比较|4ab -1|与2|b -a |的大小,并说明理由.解:(1)证明:记f (x )=|x +2|-|1-x |=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x≤-2,2x +1,-2<x<1,3,x≥1,所以由0<2x +1<2,解得-12<x <12,所以M =⎝⎛⎭⎫-12,12,所以⎪⎪⎪⎪a +12b ≤|a |+12|b |<12+12×12=34.(2)由(1)可得a 2<14,b 2<14,所以(4ab -1)2-4(b -a )2=(4a 2-1)(4b 2-1)>0,所以|4ab -1|>2|b -a |.4.已知a ,b ∈(0,+∞),且2a 4b =2.(1)求2a +1b的最小值.(2)若存在a ,b ∈(0,+∞),使得不等式|x -1|+|2x -3|≥2a +1b成立,求实数x 的取值范围.解:(1)由2a 4b =2可知a +2b =1,又因为2a +1b =⎝⎛⎭⎫2a +1b (a +2b )=4b a +ab+4,由a ,b ∈(0,+∞)可知4b a +ab+4≥24b a ·ab+4=8, 当且仅当a =2b 时取等号,所以2a +1b 的最小值为8.(2)由(1)及题意知不等式等价于|x -1|+|2x -3|≥8,①错误!所以x ≤-错误!.②⎩⎪⎨⎪⎧1<x<32,x -1+3-2x≥8,无解,③⎩⎪⎨⎪⎧x≥32,x -1+2x -3≥8,所以x ≥4.综上,实数x 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,-43∪[4,+∞).5.(2018·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=|2x +1|+|x -1|.(1)画出y =f (x )的图象;(2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )≤ax +b ,求a +b 的最小值.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x<-12,x +2,-12≤x<1,3x ,x≥1.y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知,y =f (x )的图象与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f (x )≤ax +b 在[0,+∞)成立,因此a +b 的最小值为5.6.已知函数f (x )=|x +1|-2|x -a |,a >0. (1)当a =1时,求不等式f (x )>1的解集;(2)若f (x )的图象与x 轴围成的三角形面积大于6,求a 的取值范围.解:(1)当a =1时,f (x )>1化为|x +1|-2|x -1|-1>0.当x ≤-1时,不等式化为x -4>0,无解;当-1<x <1时,不等式化为3x -2>0,解得23<x <1;当x ≥1时,不等式化为-x +2>0,解得1≤x <2.所以f (x )>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x|23<x<2.(2)由题设可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1-2a ,x<-1,3x +1-2a ,-1≤x≤a ,-x +1+2a ,x>a.所以函数f (x )的图象与x 轴围成的三角形的三个顶点分别为A ⎝⎛⎭⎫2a -13,0,B (2a +1,0),C (a ,a +1),所以△ABC 的面积为23(a +1)2.由题设得23(a +1)2>6,故a >2.所以a 的取值范围为(2,+∞).7.(2018·郑州二检)已知函数f (x )=|3x +2|.(1)解不等式f (x )<4-|x -1|;(2)已知m +n =1(m ,n >0),若|x -a |-f (x )≤1m +1n(a >0)恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)不等式f (x )<4-|x -1|,即|3x +2|+|x -1|<4.当x <-23时,即-3x -2-x +1<4,解得-54<x <-23;当-23≤x ≤1时,即3x +2-x +1<4,解得-23≤x <12;当x >1时,即3x +2+x -1<4,无解.综上所述,x ∈⎝⎛⎭⎫-54,12.(2)1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n (m +n )=1+1+n m +mn≥4,当且仅当m =n =12时等号成立.令g (x )=|x -a |-f (x )=|x -a |-|3x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧2x +2+a ,x<-23,-4x -2+a ,-23≤x≤a ,-2x -2-a ,x>a.所以x =-23时,g (x )max =23+a ,要使不等式恒成立,只需g (x )max =23+a ≤4,即0<a ≤103.所以实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,103.8.已知函数f (x )=|x -a |+2|x +b |(a >0,b >0)的最小值为1.(1)求a +b 的值;(2)若m ≤1a +2b 恒成立,求实数m 的最大值.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x +a -2b ,x≤-b ,x +a +2b ,-b<x<a ,3x -a +2b ,x≥a.则f (x )在区间(-∞,-b ]上单调递减,在区间[-b ,+∞)上单调递增,所以f (x )min =f (-b )=a +b ,所以a +b =1.(2)因为a >0,b >0,且a +b =1,所以1a +2b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +2b =3+b a +2a b,又3+b a +2ab≥3+2b a ·2a b =3+22,当且仅当b a =2ab时,等号成立,所以当a =2-1,b =2-2时,1a +2b 有最小值3+2 2.所以m ≤3+22,所以实数m 的最大值为3+2 2.。

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