顶点讲义
二次函数(基础思想)讲义
二 次 函 数1、二次函数的常见解析式及其三要素①a 的符号决定抛物线的的开口大小、形状相同;如果a 相同,那么抛物线的开口方向、开口大小完全相同。
②平行于y 轴(或重合)的直线记作h x =.特别地,y 轴记作直线0=x .③二次函数c bx ax y ++=2用配方法可化成:()k h x a y +-=2的形式,其中ab ac k a b h 4422-=-=, ④当0>a 时⇔抛物线开口向上⇔顶点为其最低点⇔a b ac y 最小442-=;当0<a 时⇔抛物线开口向下⇔顶点为其最高点⇔ab ac y 最大442-=。
2、二次函数的性质:⑴增减性:以对称轴h x =为界,具有双向性。
⑵对称性:由于抛物线是以对称轴为轴的轴对称图形,所以抛物线的对称轴垂直平分对称点的连线. 即:若A 、B 两点是抛物线上关于对称轴h x =对称的两点,则有:①B A y y =;②h x x B A =+2(即abx x -=+21)。
基础练习题:1、抛物线y = - 2 ( x – 3 )2– 7 对称轴 x = , 顶点坐标为 ; 2、抛物线 y = 2x 2+ 12x – 25的对称轴为 x = , 顶点坐标为 . 3、若将二次函数y =x 2-2x + 3配方为y =(x -h )2+ k 的形式,则y =4、抛物线y = - 4(x +2)2+5的对称轴是 。
5、抛物线 y = - 3x 2+ 5x - 4开口 , y = 4x 2– 6x + 5 开口 .6、已知P 1(11y ,x )、P 2(22y ,x )、P 3(33y ,x )是抛物线3x 2x y 2--=上的三个点,若321x x x 1<<<,则321y y y 、、的大小关系是____________。
7、已知函数y =x 2-2x -2的图象如图所示,根据其中提供的信息,可求得使y ≥1成立的x 的取值范围是( )A .-1≤x ≤3B .-3≤x ≤1C .x ≥-3D .x ≤-1或x ≥38、如图中有相同对称轴的两条抛物线,下列关系不正确的是( ) A h=m B k=n C k >n D h >0,k >0 9、抛物线4)2(22-+-+=m x m x y 的顶点在原点,则m= 10、如图抛物线对称轴是x=1,与x 轴交于A 、B 两点,若B 点的坐标是(3,0),则A 点的坐标是 11、请选择一组你喜欢的的值,使二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的图象同时满足下列条件:(1)开口向下,(2)当时,y 随x 的增大而增大;当时,y 随x的增大而减小。
人教版选修21第二章双曲线双曲线的几何性质讲义
案例(二)——精析精练课堂 合作 探究重点难点突破知识点一双曲线的几何性质 (1)范围、对称性由标准方程12222=-b y a x 可得22a x ≥,当a x ≥时,y 才有实数值;对于y 的任何值,x 都有实数值。
这说明从横的方向来看,直线a x a x =-=,之间没有图象,从纵的方向来看,随着x 的增大,y 的绝对值也无限增大,所以曲线在纵方向上可无限伸展,不像椭圆那样是封闭曲线。
双曲线不封闭,但仍称其对称中心为双曲线的中心。
(2)顶点顶点:()()0,,0,21a A a A -,特殊点:()()b B b B ,0,,021-。
实轴:21A A 长为a 2,a 叫做半实轴长;虚轴:21B B 长为b 2,b 叫做虚半轴长。
如右图所示,在双曲线方程12222=-by a x 中,令0=y 得a x ±=,故它与x 轴有两个交点()0,1a A -,()0,2a A ,且x 轴为双曲线12222=-b y a x 的对称轴,所以()0,1a A -与()0,2a A 其对称轴的交点,称为双曲线的顶点(一般而言,曲线的顶点均指与其对称轴的交点),而对称轴上位于两顶点间的线段21A A 叫做双曲线12222=-by a x 的实轴长,它的长是a 2。
在方程12222=-by a x 中,令0=x ,得22b y -=,这个方程没有实数根,说明双曲线和y y 轴没有交点。
但y 轴上的两个特殊点()()b B b B ,0,,021-,这两个点在双曲线中也有非常重要的作用把线段21B B 叫做双曲线的虚轴,它的长是b 2,要特别注意不要把虚轴与椭圆的短轴混淆。
双曲线只有两个顶点,而椭圆则有四个顶点,这是两者的又一差异。
(3)渐近线如上图所示,过双曲线12222=-by a x 的两顶点21,A A ,作y 轴的平行线a x ±=,经过21,B B 作x 轴的平行线b y ±=,四条直线围成一个矩形,矩形的两条对角线所在直线方程是⎪⎭⎫⎝⎛=±±=0b y a x x a b y ,这两条直线就是双曲线的渐近线。
数学竞赛:图论讲义
数学竞赛:图论讲义大连市第二十四中学 邰海峰重要的概念与定理完全图 每两个顶点之间均有边相连的简单图称为完全图,有n 个顶点的完全图(n 阶完全图)记为n K .顶点的度 图G 中与顶点v 相关联的边数(环按2条边计算)称为顶点v 的度(或次数),记为()d v .()G δ与()G ∆分别表示图G 的顶点的最小度与最大度.度为奇数的顶点称为奇顶点,度为偶数的顶点称为偶顶点.树 没有圈的连通图称为树,用T 表示,其中度为1的顶点称为树叶(或悬挂点).n 阶树常表示为n T .k 部图 若图G 的顶点集V 可以分解为k 个两两不相交的非空子集的并,即1,()ki i j i V V V V i j ===∅≠并且同一子集i V (1,2,,)i k =内任何两个顶点没有边相连,则称这样的图为k 部图,记作12(,,,;)k G V V V E =. 2部图又叫做偶图,记为(,;)G X Y E =.完全k 部图 在一个k 部图12(,,,;)k G V V V E =中,i i V m =(1,2,,)i k =,若对任意,,(,,1,2,,)i i j j v V v V i j i j k ∈∈≠=均有边连接i v 和j v ,则称图G 为完全k 部图,记为12,,,k m m m K .欧拉迹 包含图中所有边的迹称为欧拉迹.起点与终点重合的欧拉迹称为闭欧拉迹.欧拉图 包含欧拉迹的图为欧拉图. 欧拉图必是连通图.哈密顿链(圈) 经过图上各顶点一次并且仅仅一次的链(圈)称为哈密顿链(圈).包含哈密顿圈的图称为哈密顿图.平面图 若一个图G 可画在平面上,即可作一个与G 同构的图G ',使G '的顶点与边在同一平面内,且任意两边仅在端点相交,则图G 称为平面图.一个平面图的顶点和边把一个平面分成若干个互相隔开的区域,称为平面图的一个面,在所有边的外面的面称为外部面,其余的称为内部面.竞赛图 有向完全简单图称为竞赛图.有n 个顶点的竞赛图记作n K .有向路 在有向图(,)D V U =中,一个由不同的弧组成的序列12,,,n u u u ,其中i u 的起点为i v ,终点为1(1,2,,)i v i n +=,称这个序列为从1v 到1n v +的有向路(简称路),n 为这个路的长,1v 为路的起点,1n v +为路的终点.若11n v v +=,则称这个路为回路.定理1 设G 是n 阶图,则G 中n 个顶点的度之和为边数的2倍.定理2 对于任意图G ,奇顶点的个数一定是偶数.定理3(Turan 定理) 有n 个顶点且不含三角形的图G 的最大边数为24n ⎡⎤⎢⎥⎣⎦.定理4 图G 为偶图,当且仅当G 中不含长度为奇数的圈.定理5 若树T 的顶点数2,则T 中至少有两个树叶.定理6 若数T 有n 个顶点,则T 的边数1e n =-.定理7 设T 是有n 个顶点、e 条边的图,则下列命题等价:⑴ 图T 是树; ⑵ 图T 无圈,且1e n =-; ⑶ 图T 连通,且1e n =-.定理8 n 阶连通图中以树的边数最少,且n 阶连通图必有一个子图是树.定理9(一笔画定理) 有限图G 是一条链或圈(可以一笔画成)的充要条件是G 是连通的,且奇顶点的个数为0或2. 当且仅当奇顶点个数为0时,连通图G 是一个圈.定理10 在偶图12(,;)G V V E =中,若12V V ≠,则G 一定无哈密顿圈.若1V 与2V 的差大于1,则G 一定无哈密顿链.定理11 设G 是(3)n n 阶简单图,且对每一对顶点,v v '有()()1d v d v n '+-,则图G 有哈密顿链.定理12 设G 是(3)n n 阶简单图,且对每一对不相邻的顶点,v v '有()()d v d v n '+,则图G 有哈密顿圈.定理13 设G 是(3)n n 阶简单图,若每个顶点的度()2n d v ,则图G 有哈密顿圈. 定理14 若图G 有哈密顿圈,从G 中去掉若干个点12,,,k v v v 及与它们关联的边得到图G ',则图G '的连通分支不超过k 个.定理15(欧拉公式) 若一个连通的平面图G 有v 个顶点、e 条边、f 个面,则2v f e +-=. 定理16 一个连通的平面简单图有v 个顶点、e 条边,则36ev -,对于连通的偶图,则有24ev -. 定理17 一个图是平面图当且仅当它不包含同胚于5K 或3,3K 的子图.定理18 设n 阶竞赛图n K 的顶点为12,,,n v v v ,则11(1)()()2n n i i i i n n d v d v +-==-==∑∑,且2211[()][()]n ni i i i dv d v +-===∑∑. 定理19 竞赛图中出度最大的点称为“优点”,“优点”到其余各点都有长度不超过2的链. 定理20 竞赛图n K 中存在一条长为1n -的哈密顿路. 定理21 竞赛图(3)n K n 中有一个回路是三角形的充要条件是有两个顶点,v v '满足()()d v d v ++'=.定理22(Ramsey 定理) 任意2色完全图6K 中必存在同色三角形.例题选讲例1 某天晚上21个人之间通了电话,有人发现这21人共通话102次,且每两人至多通话一次.他还发现,存在m 个人,第1个人与第2个人通了话,第2个人与第3个人通了话,……, 第1m -个人与第m 个人通了话,第m 个人又与第1个人通了话,他不肯透露m 的具体值,只说m 是奇数.求证: 21个人中必存在3人,他们两两通了话.证:用21个点表示21个人,若两人通电话则对应两点连一条边,构成图G .由已知,G 中存在一个长度为m 的奇圈.要证: G 中存在三角形.设图G 中长度最短的奇圈为C ,长度为21k +.若1k =,则C 为三角形.若2k ,设C 为12211k v v v v +,则i v 与j v 之间无边(1,21,1(mod 21)i j k j j k +-≡±+),否则,若i v 与j v 相邻,则圈12211i j k v v v v v v +与圈1i i j i v v v v +长度之和为23k +,故其中必然有一个长度小于21k +的奇圈,与C 最短矛盾.假设除1221,,,k v v v +外的21(21)202k k -+=-个点无三角形,由Turan 定理,它们至多连了22(202)(10)4k k ⎡⎤-=-⎢⎥⎣⎦条边. 又其中任意一点不与C 的相邻两点相邻(否则存在三角形),所以它至多与C 中k 个点相邻.故总边数为221(202)(10)k k k k ++-+-22210021102(1)102(21)101k k k =++-=----=(2k ).与图G 共有102条边矛盾. 故图G 中存在三角形,即存在三个人两两通话.例2 45个校友聚会,在这些人中,任意两个熟人数目相同的校友互不认识.问在参加校友聚会的所有人中,熟人最多的人的数目最多是多少?解: 用45个点表示45个人,若两人认识,则对应两点间连一条边,得图(,)G V E =.设共有m 个人熟人最多,每人有t 个熟人,这些人对应的点构成集合X ,其余的人对应点构成集合Y ,显然X Y V =,X Y =∅.由题意知,X 中任何两点不相邻,且(),(1,2,,)i d v t i m ==,G 中各顶点的度的最大值()G t ∆=.下面证明:22m. 若23m ,则X 中至少有23个点,每点的度为t ,且任意两点不相邻,则从X 中发出的另一端是Y 中点的边共有23t 条,而22Y .所以,Y 中至少有一个点的度大于t ,与()G t ∆=矛盾.当22m =时,构造完全偶图22,23G K =,满足题意. 故熟人最多的人数最多为22人.例3 在17名科学家中,每人都和其它人通信.在他们的通信中只讨论三个题目.而且任意两名科学家通信时,只讨论一个题目.证明,其中至少有三名科学家,他们相互通信时,讨论的是同一个题目.证: 用顶点代表科学家,两人相互通信则连上一条边.若两人在通信中讨论第i (1,2,3)i =个题目,则在此边上染上第i 种颜色. 在这个三色完全图17K 中,任取一个顶点, 从它出发的16条边中,至少有染上某一种颜色(设为第i 种颜色)的边的数目不小于6.从其中取出6条第i 种颜色的边,如果这些边的另一端点所构成的子图6K 中含第i 色边,这就构成第i 色三角形. 否则,6K 就是两色完全图,由Ramsey 定理知,其中必有单色三角形.这就是说,有三位科学家在通信中讨论的是同一题目.证毕.例4 设n 个新生中,任意3个人中有2个人互相认识,任意4个人中有2个人互不认识,求n 的最大值.解: 所求n 最大值为8.8n =时,如右图,其中128,,,A A A 表示8两点相邻当且仅当两人认识.下面设n 个学生满足题设要求,证明8n.为此,先证明如下两种情况 不可能出现.⑴若某人A 至少认识6个人,记为126,,,B B B .由Ramsey 定理知, 这6个人中或存在3个人互不认识(与已知任意3个人中有2个人互相认识 矛盾),或存在3个人互相认识,这时,A 与这3个人共4个人两两互相认识,与已知矛盾.⑵若某人A 至多认识5n -个人,则剩下至少4个人均与A 互不认识,从而,这4个人两两认识,与已知矛盾.当10n 时,⑴与⑵必有一种情况出现,故此时n 不满足要求.当9n =时,要使⑴与⑵都不出现,则此时每个人恰好认识其他5个人,于是,这9个人产生的“朋友对”的数目为952N ⨯∉,矛盾. 由上述讨论知,8n .3 4 A A综上,n 的最大值为8.例5 设(3)n n >是整数, 在一次会议上有n 位数学家,每一对数学家只能用会议规定的n 种办公语言之一进行交流,对于任意3种不同的办公语言,都存在3位数学家用这3种语言互相交流.求所有可能的n ,并证明你的结论.证:当n 位奇数时,结论成立.原命题等价于将完全图n K 的边染以n 种颜色之一,使得对于任意3种颜色,都存在3个顶点,它们相互所连的边为这3种颜色.由于n 种颜色有3n C 种选取方法,而顶点也有3n C 种选取方法,这就意味着每3个顶点相连的边一定被染为确定的3种颜色,不能染为其他情况的颜色,反之亦然.特别地,对于每一个三角形其3条边为3种不同颜色.固定颜色S ,恰好有21n C -个三角形,其有一条边为颜色S ,而颜色为S 的边可以与其他2n -个顶点构成2n -个三角形.于是,有21122n C n n --=-条边被染为颜色S .所以,n 不能为偶数. 当n 为奇数时,将n 个顶点分别记为顶点1,2,,n ,n 种颜色记为12,,,n S S S ,连结顶点,i j 的边染为颜色t S ,其中(mod )t i j n ≡+.则对于任意3种颜色123,,t t t S S S ,有同余方程组123(mod )(mod )(mod )i j t n j k t n k i t n +≡⎧⎪+≡⎨⎪+≡⎩. 利用消元法,可得在{}1,2,,n 内有唯一的解(,,)i j k ,且,,i j k 互不相同. 所以,对于任意3种颜色,存在唯一的三角形,其3条边的颜色为这3种颜色.例6 一个元素都是0或1的方阵称为二进制方阵. 若二进制方阵其主对角线(左上角到右下角的对角线)以上(不包括主对角线)的元素都相同,而且主对角线以下(不包括主对角线)的元素也相同,则称它为一个“好方阵”. 给定正整数m . 证明:存在一个正整数M ,使得对任意正整数n M >和给定的n n ⨯二进制方阵n A ,可选出整数121n m i i i n -<<<,从n A 中删除第12,,,n m i i i -行和第12,,,n m i i i -列后所得到的二进制方阵m B 是“好方阵”.证:记n A 中第i 行,第j 列的元素为,i j a ,n K 表示n 阶完全图. 我们对n K 的边按如下方式染色:对于连接顶点,(1)i j i j n <的边⑴ 若,,0i j j i a a ==,则染红色; ⑵ 若,,0,1i j j i a a ==,则染绿色;⑶ 若,,1,0i j j i a a ==,则染蓝色; ⑷ 若,,1i j j i a a ==,则染白色.按照上面的染色方式,则一个单色完全子图m K 对应于n A 的一个“好子方阵”.事实上,若12,,,,m i i i v v v 是m K 的顶点,我们可以删去指标12{1,2,3,,}\{,,,}m j n i i i ∈的n m -行和n m -列,得到一个“好子方阵”m B .我们只需取M 使得,对任何n M >,四染色的n K 必定包含一个单色子图m K .根据Ramsey 定理,我们可取(,,,)M R m m m m =即可.例7 现有十个互不相同的非零数.现知它们之中任意两个数的和或积是有理数.证明:每个数的平方都是有理数.证:考查其中任意6个数.作一个图,在它的6个顶点上分别放上我们的6个数.如果某两个数的和为有理数,就在相应的两个顶点之间连一条蓝边;如果某两个数的积为有理数,就在相应的两个顶点之间连一条红边.由Ramsey 定理,此图中存在一个同色三角形.⑴ 若存在蓝色三角形,则表明存在三个数,,x y z ,使得,,x y y z z x +++都是有理数.因而()()()x y z x y z +++-+2x =为有理数,亦即x 为有理数.同理可知y 和z 也都是有理数.此时我们再来观察其余的任意一个数t .显然,无论由xt 的有理性(由已知,所有的数均非0),还是由x t +的有理性,都可以推出t 为有理数.所以此时10个数都是有理数.⑵ 若存在红色三角形,则表明存在三个数,,x y z ,使得,,xy yz zx 都是有理数.因而()()xy zx yz2x =为有理数,同理可知2y 和2z 也都是有理数.如果,,x y z 三者中至少有一个为有理数,那么只要按照前一种情况进行讨论,即可得知我们的10个数都是有理数.现在设x =其中a 为有理数,而1m =±.由于xy b ==是有理数,所以y===其中c m ≠为有理数.再观察其余的任意一个数t ,若xt 或yt 为有理数,则经过与上述类似的讨论,可知t =其中d 为有理数,因而2t 为有理数.而若x t +与y t +都是有理数,则()()x t y t +-+是有理数,但()()(x t y t m c +-+=-,矛盾.综上,我们已证或者每个数都是有理数,或者每个数的平方都是有理数.练习1.旅行团一行6人到一个城市观光,此城市开放15个景点,每人可选择若干个景点参观(亦可不选或全选). 求证: 或者必有3人,他们选择的景点各不相同; 或者必有4人,在他们选择的景点中有相同的.2.设一次至少有5人参加的循环赛的结果满足如下条件:若A 胜B,则胜A 而负于B 的人数不少于胜B 而负于A 的人数.证明:对任意两人,x y ,总有另外两人,z w ,使得若x 胜y ,则y 胜z 、z 胜w 、w 胜x .3.在一个足球联赛里有20支球队.第一轮它们分成10对互相比赛,第二轮也分成10对互相比赛(每支球队两轮比赛的对手不一定不同).求证:在第三轮开赛之前,一定可以找到10支球队,它们两两没有比赛过.4.某国际社团共有 1978 名成员,他们来自六个国家,用号码1,2,3,,1978给成员编号.证明至少有一名成员,他的编号是他的某个同胞的 2 倍,或者是两位同胞编号之和.练习题答案1.证:用6个点表示6个人,再用15个点表示15个景点.若某人选择了某个景点,则在相应两点之间连一条边,得一偶图.以i N 表示点i v 在图中的邻域,它表示第i 个人选择的景点的集合(1,2,,6i =).假设结论不真,则⑴任意三个i N 有公共元,且⑵任意四个i N 无公共元.由⑴知,对每个i N ,在{},16j N j i j ≠中每取两个与i N 的交均非空,故可确定i N 的一个元素,用这样的方式可确定2510C =个元素.由⑵知,这些元素各不相同,故每个i N 至少有2510C =个不同的元素.对每个(16)i i 这样做,得到25660C =个元素.又由⑵知,每个元素至多是3个i N 的公共元,故每个元素至多重复计算3次.故其中不同的元素至少有256203C =个,即至少有20个景点,矛盾. 2. 证:由题意知,若A 胜B 且存在胜B 而负于A 的人,则必存在胜A 而负于B 的人.任取两选手,x y 且x 胜y ,分三种情况讨论:⑴若存在w 胜y 且有x 胜y 而负于w ,根据条件,存在z 胜w 而负于y ;⑵若存在z 同时负于,x y ,则y 胜z 而x 同时胜,y z ,同情形⑴;⑶若不存在有同时胜(或同时负于),x y 的人,在其余3人中,胜x 而负于y 的至少有2人,设为,w z ,且z 胜w ,则,,,x y z w 符合题意.3. 证:用20个点表示20个球队,第一轮互相赛过的队之间连红线,第二轮互相赛过的队之间连蓝线,则每个点都连有一红一蓝两条边,从而整个图必由一个或若干个偶圈组成.在每个偶圈中可以选出半数定点,任两个不相邻,共选出10支球队,两两未赛过.4.证: 用顶点表示成员,并加上编号.于是任意两顶点,i j v v 编号差大于 0 而小于 1978.如果这个差是第(16)i i 国成员的编号,则将(,)i j v v 边染上第i 种颜色i C ,这样我们就用六种颜色染了1978K 的所有边. 以下首先证明,六色完全图1978K 中必定含有单色三角形. 取1978K 的任一顶点v ,与它关联的 1977 条边分为 6 种颜色,于是其中必有一种颜色的边至少有197713306⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦条. 不妨设12330,,,vu vu vu 是1C 色边.如果1978K 中以12330,,,u u u 为顶点的完全子图330K 中含有1C 色边(,)(1,330)i j u u i j ,则i j vu u 为1C 色三角形,命题得证.如果330K 不含1C 色边,则330K 是五色完全图.从它的顶点1u 引出的 329 条边中至少有3291665⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦条边同色(1C 色之外的某色),不妨设1213167,,,u u u u u u 边为2C 色.以2367,,,u u u 为顶点的完全子图66K 中如果有2C 色边(,)(2,67)s t u u s t ,那么在1978K 中就有2C 色三角形1s t u u u ,命题得证.若此66K 中没有2C 色边,则此66K 是4色完全图.由66K 的顶点2u 伸出的65条边,共4种颜色,至少有651174⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦条边是除12,C C 外的某种颜色.不妨设2324219(,),(,),,(,)u u u u u u 是3C 色边.66K 中以3419,,,u u u 为顶点的完全子图17K 中若含3C 色边(,)(3,19)p q u u p q ,则2p q u u u 为3C 色三角形.否则17K 为三色完全图.由例3可知必有单色三角形.因此六色完全图1978K 中必有单色三角形.其次,设三角形xyz 是1978K 中的i C 色三角形.其中x y z >>,由染色方法,若a x y =-, b y z =-,c x z =-,则,,a b c 都是第i 国成员的编号.显然c a b =+,如果a b =,那么2c a =.证明完毕.。
中考数学提升讲义_共顶点旋转模型及其延伸
中考数学共顶点旋转模型一、题源分析(人教版八年级上册第55页)如图,,12CA CD BC EC =∠=∠=, ,求证AB DE =(人教版九年级上册第63页)如图,,ABD AEC 都是等边三角形,BE 与DC 有什么关系?你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗?二、共顶点旋转模型简要概述共顶点模型,是指两个等腰或者等边三角形的顶点重合,两个三角形的两条腰分别构成的两个三角形全等或者相似。
例如上题中的三角形ADC 和三角形ABE 。
寻找共顶点旋转模型的步骤如下:(1)寻找公共的顶点(2)列出两组相等的边或者对应成比例的边(3)将两组相等的边分别分散到两个三角形中去,证明全等或相似即可。
典例分析1:(2014年河南)(1)问题发现如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,点A 、D 、E 在同一直线上,连接BE填空:(1)∠AEB 的度数为 ;(2)线段AD 、BE 之间的数量关系是 。
(2)拓展探究如图2,△ACB和△DCE均为等腰三角形,∠ACB=∠DCE=900, 点A、D、E在同一直线上,CM为△DCE 中DE边上的高,连接BE。
请判断∠AEB的度数及线段CM、AE、BE之间的数量关系,并说明理由。
思路点拨:(1)第一问,考虑到两个等边三角形有一个公共顶点C,在点C处可以找到两组相等的边,列出来即可表示为:CA CBCD CE=⎧⎨=⎩,观察边的形式,就可以得到全等的两个三角形是:CAD CBE∆≅∆.(2)类比第一问,可以得到CA CBCD CE=⎧⎨=⎩,故而全等的三角形为CAD CBE∆≅∆,之后再做计算即可。
典例分析2:(2015年安徽)如图1,在四边形ABCD中,点E、F分别是AB、CD的中点,过点E作AB的垂线,过点F作CD的垂线,两垂线交于点G,连接AG、BG、CG、DG,且∠AGD=∠BG C.(1)求证:AD=BC;(2)求证:△AGD∽△EGF;(3)如图2,若AD、BC所在直线互相垂直,求ADEF的值.。
平面直角坐标系综合讲义
平面直角坐标系综合讲义一、【知识点拨】1.坐标平面内的点与有序实数对一一对应;2.点P (a ,b )到x 轴的距离为│b │,• 到y 轴距离为│a │, 到原点距离为22a b +;3.各象限内点的坐标的符号特征:P (a ,b ), P 在第一象限⇔a>0且b>0, P 在第二象限⇔a<0,b>0, P 在第三象限⇔a<0,b<0, P 在第四象限⇔a>0,b<0;4.点P (a ,b ):若点P 在x 轴上⇔a 为任意实数,b=0;P 在y 轴上⇔a=0,b 为任意实数;P 在一,三象限坐标轴夹角平分线上⇔a=b ; P 在二,四象限坐标轴夹角平分线上⇔a=-b ; 5.点A (x 1,y 1),B (x 1,y 2):A ,B 关于x 轴对称⇔x 1=x 2,y 1=-y 2; A 、B 关于的y 轴对称⇔x 1=-x 2,y 1=y 2; A ,B 关于原点对称⇔x 1=-x 2,y 1=-y 2; AB ∥x 轴⇔y 1=y 2且x 1≠x 2;AB ∥y 轴⇔x 1=x 2且y 1≠y 2(A ,B 表示两个不同的点). 6点的平移:在平面直角坐标系中,教师寄语:对那些有自信心而不介意于暂时成败的人,没有所谓失败!对怀着百折不挠的坚定意志的人,没有所谓失败!对别人放手,而他仍然坚持;别人后退,而他仍然前冲的人,没有所谓失败!对每次跌倒,而立刻站起来;每次坠地,反会像皮球一样跳得更高的人,没有所谓失败!——雨果将点(x,y)向右平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a ,y);将点(x,y)向左平移a个单位长度,可以得到对应点(x-a,y)将点(x,y)向上平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b);将点(x,y)向下平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y-b)。
二、【例题评析】例1(2011贵州贵阳,10分)【阅读】在平面直角坐标系中,以任意两点P(x1,y1)、Q(x2,y2)为端点的线段中点坐标为(x1+x22,y1+y22).【运用】如图,矩形ONEF的对角线交于点M,ON、OF分别在x轴和y轴上,O为坐标原点,点E的坐标为(4,3),则点M的坐标为______;例2,在直角坐标系中,点A,B的坐标分别是(0,6),(-8,0),求Rt△ABO 的内心的坐标.三【综合能力训练】1.如图所示,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(10,0),•点B的坐标为(8,0),点C,D在以OA为直径的半圆M上,且四边形OCDB是平行四边形,•求点C的坐标.2.如图所示,在直角坐标系中,矩形ABCD的边AD在x轴上,•点A在原点,AB=3,AD=5,矩形以每秒2个单位长度沿x轴正方向做匀速运动.同时点P从A点出发以每秒1个单位长度沿A─B─C─D的路线做匀速运动.当P点运动到D点时停止运动,矩形ABCD也随之停止运动.(1)求P点从A点运动到D点所需的时间;(2)设P点运动时间为t(s);①当t=5时,求出点P的坐标;②若△DAP的面积为S,试求出S与t之间的函数关系式(并写出相应的自变量t•的取值范围).3.将一矩形纸片OABC放在直角坐标系中,O为原点,C在x轴上,•OA=6,OC=10.(1)如图所示,在OA上取一点E,将△EOC沿EC折叠,使O点落在AB 边上的D点,求E点的坐标;(2)如图所示,将矩形变为矩形OA′B′C′,在OA′,OC′边上选择取适当的点E′,F′,将△E′OF沿E′F折叠,使O点落在A′B′边上的D′点,过D′作D′G•∥A′O交E′F于T点,交OC′于G点,求证:TG=A′E′.(3)在图的条件下,设T(x,y):探求:y与x之间的函数关系式。
顶点讲义四
综合提高讲义(四)一、范例讲解:例1、如图,C 为双曲线y=xk(x>0)上一点,线段AE 与Y 轴交与点E ,且AE=EC,将线段AC 平移至BD 处,点D 恰好也在双曲线y=xk(x>0)上,若A(-1,0),B(0,-2).则k= .例2、武汉市在两型城市建设中,某段治污工程需要铺设一条长为1000米的管道,决定由甲、乙两个工程队来完成这一工程,已知甲工程队比乙工程队每天能多铺设20米,且甲工程队铺设350米所用的天数与乙工程队铺设250米所用的天数相同。
(1)甲、乙工程队每天各能铺设多少米?(2)如果要求完成该项工程的工期不超过10天,那么为两个工程队分配工程量(以百米为....单位..)的方案有几种?请你帮助设计出来。
例3、如图①,在△ABC 和△ADE 中,∠BAC=∠DAE=900,AB=AC ,AD=AE(1)求证:S △ABD =S △ACE(2)AM 是△ACE 的中线,MA 的延长线交与BD 与N,(如图②), 求证:MN ⊥BD图①图②例4、已知:△ABC 中, CA =CB , ∠ACB =90︒, 点O 为AB 的中点, E 、F 分别为直线AC 、BC 上的一点且BF =CE , 连OE 、EF .(1)如图1, 点E 在AC 上, F 在BC 上, AE 2、BF 2、OE 2之间有何数量关系?请证明;图1(2)如图2, 点E 、F 分别在AC 、CB 的延长线上, 则(1)中的结论是否仍成立?请证明你的结论?(3)在图2中, CE =1, AB=求OE 的长.例5、如图,直线1y ax =+与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,与双曲线2y x=交于点M ,MC ⊥y 轴于C ,MC =1. (1)求点A 的坐标;(2)过点C 作直线CD 交x 轴于D ,若CD =AM ,求直线CD(3)过B 作x 轴的平行线l ,AE ⊥l 于E ,P 为直线AB 上一动点,PQ ⊥OP 交直线l 于Q ,求APEQ的值.例6、如图,直线y=x 与双曲线y=x k (k>0,x>0)交于点P ,PA ⊥x 轴于A ,S △PAO =29 (1)求k 的值。
二次函数基本概念讲义
二次函数的图像和性质----基础概念1.二次函数的定义:形如的函数叫二次函数。
限制条件:(1)自变量的最高次数是;(2)二次项系数。
2.二次函数的解析式(表达式)——三种形式,重点是前两种。
(1)一般式:;(2)顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0),此时二次函数的顶点坐标为(,),对称轴是。
注意:顶点形式的最大优点是直接从解析式看出顶点坐标和对称轴,比较方便。
离开它用一般形式也可以。
※(3)交点式(两点式):设x1、x2是抛物线与x轴的两个交点的横坐标,则y=a(x-x1)(x-x2)此时抛物线的对称轴为直线x=221xx+。
注意:(1)当顶点在X轴上(即抛物线与X轴只有一个交点(0,x1))时,函数表达式为。
这个交点是抛物线的什么点?(2)是不是任意一个二次函数都可以写成交点形式?在什么条件下才有交点式?(3)利用这种形式只是解决相关问题要简便一些,直接用一般形式也可以。
实际上利用一般形式和顶点坐标公式可以解决二次函数的多数问题。
▲三种二次函数的解析式的联系:针对一般形式而言,顶点式:y=a(x-h)2+k(a≠0)中,h= ;k=。
当Δ=b2-4ac 时,才有两根式。
3、二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与性质 ----抛物线的特征---待定系数a,b,c的作用二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象是一条线,它是一个对称图形,抛物线与对称轴的交点叫抛物线的点。
不过这个结论成立的条件是自变量的取值范围是。
(1)形状----开口大小。
由决定,越大,开口越。
(2)开口方向:由决定。
当a>0时,函数开口方向向;当a<0时,函数开口方向向;(3)对称轴:直线x= ;注意:一次函数的图象是直线,但直线的解析式不一定是一次函数。
例如与坐标轴平行(垂直)的直线的解析式是X=K,或Y=K,它们为什么不是一次函数呢?▲(4)顶点坐标公式:(,);利用顶点坐标公式的注意事项:当求得顶点横坐标后,可以用纵坐标公式,也可以不用纵坐标公式,而直接将横坐标代入哪里求得纵坐标。
基本初等函数讲义超级全
一、一次函数 一次函数k ;b 符号图象性质y 随x 的增大而增大 y 随x 的增大而减小二、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图像定义域 对称轴顶点坐标 值域单调区间,2b a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭递减,2b a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭递增 ,2b a ⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭递增,2b a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭递减 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[,)2b a -+∞上递增;当2bx a =-时;2min 4()4ac b f x a -=;当0a <时;抛物线开口向下;函数在(,]2ba -∞-上递增;在[,)2b a -+∞上递减;当2b x a=-时;2max 4()4ac b f x a -=.三、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). 四、指数函数1根式的概念:如果,,,1n x a a R x R n =∈∈>;且n N +∈;那么x 叫做a 的n 次方根.2分数指数幂的概念①正数的正分数指数幂的意义是:(0,,,mn m naa 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 a a m n N a a-+==>∈且1)n >.0的负分数指数幂没有意义. 3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 =>>∈ 4指数函数 函数名称 指数函数定义函数(0x y a a =>且1)a ≠叫做指数函数图象定义域 值域过定点 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xa y =xy(0,1)O1y =x a y =xy(0,1)O1y =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.五、对数函数 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 ax 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 ax N a N a a N =⇔=>≠>.2几个重要的对数恒等式log 10a=;log 1aa =;logb aa b =.3常用对数与自然对数 常用对数:lg N ;即10logN ;自然对数:ln N ;即log eN 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 MM N N-=③数乘:log log ()n aan M M n R =∈ ④log a N a N =⑤log log (0,)b n a a nM M b n R b =≠∈⑥换底公式:log log (0,1)log b a bNN b b a=>≠且 5对数函数函数名称 对数函数定义函数log (0ay x a =>且1)a ≠叫做对数函数图象定义域 值域过定点 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 fy -=;习惯上改写成1()y f x -=.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 fy -=;③将1()x fy -=改写成1()y f x -=;并注明反函数的定义域.xyO(1,0)1x =log ay x=xyO(1,0)1x =log ay x=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 fx -=的图象上.④一般地;函数()y f x =要有反函数则它必须为单调函数. 例题一、求二次函数的解析式例1.抛物线244y x x =--的顶点坐标是A .2;0B .2;-2C .2;-8D .-2;-8例2.已知抛物线的顶点为1;2;且通过1;10;则这条抛物线的表达式为A .()2312y x =--B .()2312y x =-+ C. ()2312y x =+- D.()2312y x =-+-例3.抛物线y=的顶点在第三象限;试确定m 的取值范围是A .m <-1或m >2B .m <0或m >-1C .-1<m <0D .m <-1例4.已知二次函数()f x 同时满足条件:1()()11f x f x +=-;2()f x 的最大值为15;3()0f x =的两根立方和等于17求()f x 的解析式 二、二次函数在特定区间上的最值问题例5. 当22x -≤≤时;求函数223y x x =--的最大值和最小值. 例6.当0x ≥时;求函数(2)y x x =--的取值范围.例7.当1t x t ≤≤+时;求函数21522y x x =--的最小值其中t 为常数.--222x mx m -++三、幂函数例8.下列函数在(),0-∞上为减函数的是A.13y x = B.2y x = C.3y x = D.2y x -= 例9.下列幂函数中定义域为{}0x x >的是A.23y x = B.32y x = C.23y x-= D.32y x-=例10.讨论函数y =52x 的定义域、值域、奇偶性、单调性;并画出图象的示意图.例10.已知函数y =42215x x --.1求函数的定义域、值域; 2判断函数的奇偶性; 3求函数的单调区间. 四、指数函数的运算例11.计算122(2)-⎡⎤-⎣⎦的结果是A 、2B 、12C 、—2D 、—12例12.等于 A 、 B 、C 、 D 、例13.若53,83==b a ;则b a 233-=___________五、指数函数的性质例14.{|2},{|1}x M y y P y y x ====-;则M∩PA.{|1}y y > B. {|1}y y ≥ C. {|0}y y > D. {|0}y y ≥44366399a a ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭16a 8a 4a 2a例15.求下列函数的定义域与值域:1442x y -=2||2()3x y =例16.函数()2301x y a a a -=+>≠且的图像必经过点A .0;1B .1;1C .2;3D .2;4例17求函数y=2121x x -+的定义域和值域;并讨论函数的单调性、奇偶性.五、对数函数的运算例18.已知32a =;那么33log 82log 6-用a 表示是A 、2a -B 、52a -C 、23(1)a a -+D 、23a a -例19.2log (2)log log a a a M N M N -=+;则N M的值为A 、41B 、4C 、1D 、4或1例20.已知732log [log (log )]0x =;那么12x-等于A 、13B 、123C 、122D 、133例21.2log 13a <;则a 的取值范围是 A 、()20,1,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭B 、2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C 、2,13⎛⎫ ⎪⎝⎭D 、220,,33⎛⎫⎛⎫+∞ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭五、对数函数的性质例22.下列函数中;在()0,2上为增函数的是 A 、12log (1)y x =+B 、22log1y x =-C 、21log y x=D 、212log (45)y x x =-+例23.函数2lg 11y x ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭的图像关于A 、x 轴对称B 、y 轴对称C 、原点对称D 、直线y x =对称例23.求证函数()2()lg 1f x x x =+-是奇、偶函数..课下作业1.已知二次函数y=ax2+bx+c;如果a>b>c;且a+b+c=0;则它的图象可能是图所示的2.对抛物线y=-3与y=-+4的说法不正确的是A .抛物线的形状相同B .抛物线的顶点相同C .抛物线对称轴相同D .抛物线的开口方向相反3. 二次函数y=图像的顶点在A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4. 如图所示;满足a >0;b <0的函数y=的图像是5.如果抛物线y=的顶点在x 轴上;那么c 的值为A .0B .6C .3D .96.一次函数y =ax +b 与二次函数y =ax2+bx +c 在同一坐标系中的图象大致是7.在下列图象中;二次函数y=ax2+bx +c 与函数y=a bx 的图象可能是8.若函数fx =a -1x 2+a 2-1x +1是偶函数;则在区间0;+∞上fx 是A .减函数B .增函数C .常函数D .可能是减函数;也可能是常函数9.已知函数y =x2-2x +3在闭区间0;m 上有最大值3;最小值2;则m 的取值范围是22(2)x -22(2)x -221x x --+2ax bx +26x x c ++A .1;+∞B .0;2C .1;2D .-∞;2 10、使x2>x3成立的x 的取值范围是A 、x <1且x≠0B 、0<x <1C 、x >1D 、x <111、若四个幂函数y =a x ;y =b x ;y =c x ;y =d x 在同一坐标系中的图象如右图;则a 、b 、c 、d 的大小关系是 A 、d >c >b >a B 、a >b >c >d C 、d >c >a >b D 、a >b >d >c12.若幂函数()1m f x x -=在0;+∞上是减函数;则A .m >1B .m <1C .m =lD .不能确定13.若点(),A a b 在幂函数()n y x n Q =∈的图象上;那么下列结论中不能成立的是A .00a b >⎧⎨>⎩ B .00a b >⎧⎨<⎩C.00a b <⎧⎨<⎩ D .00a b <⎧⎨>⎩14.若函数fx =log 12x 2-6x +5在a ;+∞上是减函数;则a 的取值范围是A .-∞;1B .3;+∞C .-∞;3D .5;+∞ 15、设集合2{|3,},{|1,}x S y y x R T y y x x R ==∈==-∈;则S T 是A 、∅B 、TC 、SD 、有限集16、函数22log (1)y x x =+≥的值域为A 、()2,+∞ B 、(),2-∞ C 、[)2,+∞ D 、[)3,+∞17、设1.50.90.4812314,8,2y y y -⎛⎫=== ⎪⎝⎭;则A 、312y y y >>B 、213y y y >>C 、132y y y >>D 、123y y y >>18、在(2)log (5)a b a -=-中;实数a 的取值范围是A 、52a a ><或B 、2335a a <<<<或C 、25a <<D 、34a <<19、计算lg52lg2)lg5()lg2(22•++等于A 、0B 、1C 、2D 、320、已知3log 2a =;那么33log 82log 6-用a 表示是A 、52a -B 、2a -C 、23(1)a a -+D 、231a a --21、已知幂函数fx 过点2;22;则f4的值为 A 、12B 、 1C 、2D 、8二、填空题1.抛物线y =8x 2-m -1x +m -7的顶点在x 轴上;则m =________.2.函数23-=x y 的定义域为___________. 3.设()()12m f x m x +=-;如果()f x 是正比例函数;则m=____ ;如果()f x 是反比例函数;则m=______;如果fx 是幂函数;则m=____. 4.若14(1)x --有意义;则x ∈___________.5.当35x y <时;2225309y xy x -+=___________.6.若25525x x y ⋅=;则y 的最小值为___________.7、若2log 2,log 3,m n a am n a +===.. 8、函数(-1)log (3-)x y x =的定义域是..9、2lg 25lg 2lg 50(lg 2)++=..10.不等式1622<-+x x 的解集是__________________________. 11.不等式282133x x --⎛⎫< ⎪⎝⎭的解集是__________________________. 12.若103,104x y ==;则10x y -=__________________________. 13、已知函数3x log x (x 0)1f (x),f[f ()]2(x 0)9>⎧=⎨≤⎩,则,的值为 14、函数2)23x (lg )x (f +-=恒过定点三、简答题1.求下列各式中的x 的值2、已知幂函数fx =23221++-p p x p∈Z 在0;+∞上是增函数;且在其定义域内是偶函数;求p 的值;并写出相应的函数fx 、 3.已知函数222(3)lg 6x f x x -=-;1求()f x 的定义域;2判断()f x 的奇偶性.. 4.设a R ∈;22()()21x x a a f x x R ⋅+-=∈+;试确定a 的值;使()f x 为奇函数.. 5. 已知函数x 121f (x)log [()1]2=-;1求fx 的定义域; 2讨论函数fx 的增减性..。
高中数学选修一第2章 2.7.2 抛物线的几何性质人教B版讲义
2.7.2 抛物线的几何性质学习目标核心素养1.了解抛物线的范围、对称性、顶点、焦点、准线等几何性质.(重点)2.会利用抛物线的性质解决一些简单的抛物线问题.(重点、难点)3.掌握直线与抛物线相交时与弦长相关的知识.通过抛物线的几何性质的学习,培养直观想象、数学运算素养.如果让抛物线绕其对称轴旋转,就得到一个旋转形成的抛物面曲面,旋转抛物面的轴上,有一个焦点,任何一条平行于抛物面轴的光(射)线由抛物面上反射出来之后,其反射光(射)线都通过该点,应用抛物面的这个几何性质,人们设计了很多非常有用的东西,如太阳灶、卫星电视天线、雷达等.当然这条性质本身也是抛物线的一条性质,今天我们就来具体研究一下构成抛物面的线——抛物线的几何性质.1.抛物线的几何性质标准方程y2=2px(p>0)y2=-2px(p>0) x2=2py(p>0)x2=-2py(p>0)图形性质范围x≥0,y∈R x≤0,y∈R x∈R,y≥0 x∈R,y≤0 对称轴x轴y轴顶点(0,0)离心率e=1思考1:抛物线x2=2py(p>0)有几条对称轴?[提示]有一条对称轴.思考2:抛物线的范围是x∈R,这种说法正确吗?[提示]抛物线的方程不同,其范围就不一样,如y2=2px(p>0)的范围是x≥0,y∈R,故此说法错误.思考3:参数p对抛物线开口大小有何影响?[提示]参数p(p>0)对抛物线开口大小有影响,因为过抛物线的焦点F且垂直于对称轴的弦的长度是2p,所以p越大,开口越大.2.焦点弦设过抛物线焦点的弦的端点为A(x1,y1),B(x2,y2),则y2=2px(p>0)|AB|=x1+x2+py2=-2px(p>0)|AB|=p-(x1+x2)x2=2py(p>0)|AB|=y1+y2+px2=-2py(p>0)|AB|=p-(y1+y2)1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)抛物线是中心对称图形.( )(2)抛物线的范围为x∈R.( )(3)抛物线关于顶点对称.( )(4)抛物线的标准方程虽然各不相同,但离心率都相同.( )[答案](1)×(2)×(3)×(4)√[提示](1)×在抛物线中,以-x代x,-y代y,方程发生了变化.(2)×抛物线的方程不同,其范围不同,y2=2px(p>0)中x≥0,y∈R.(3)×(4)√离心率都为1,正确.2.设抛物线y2=8x上一点P到y轴的距离是6,则点P到该抛物线焦点F的距离是( )A .8B .6C .4D .2 A [∵抛物线的方程为y 2=8x , ∴其准线l 的方程为x =-2, 设点P (x 0,y 0)到其准线的距离为d , 则d =|PF |,即|PF |=d =x 0-(-2)=x 0+2, ∵点P 到y 轴的距离是6, ∴x 0=6, ∴|PF |=6+2=8.]3.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若x 1+x 2=6,则|AB |= .8 [∵y 2=4x ,∴2p =4,p =2.∵由抛物线定义知:|AF |=x 1+1,|BF |=x 2+1, ∴|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8.]4.顶点在原点,对称轴是x 轴,并且顶点与焦点的距离等于6的抛物线方程是 .y 2=24x 或y 2=-24x [∵顶点与焦点距离为6,即p2=6,∴2p =24,又对称轴为x轴,∴抛物线方程为y 2=24x 或y 2=-24x .]由抛物线的几何性质求标准方程【】(1)平面直角坐标系xOy 中,有一定点A (2,1),若线段OA 的垂直平分线过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,则该抛物线的标准方程是 .(2)抛物线的顶点在原点,对称轴重合于椭圆9x 2+4y 2=36短轴所在的直线,抛物线焦点到顶点的距离为3,求抛物线的方程及抛物线的准线方程.(1)y 2=5x [线段OA 的垂直平分线为4x +2y -5=0,与x 轴的交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫54,0,∴抛物线的焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫54,0,∴其标准方程是y 2=5x .](2)解:椭圆的方程可化为x24+y29=1,其短轴在x 轴上,∴抛物线的对称轴为x 轴,∴设抛物线的方程为y 2=2px 或y 2=-2px (p >0). ∵抛物线的焦点到顶点的距离为3, 即p2=3,∴p =6, ∴抛物线的标准方程为y 2=12x 或y 2=-12x , 其准线方程分别为x =-3和x =3.用待定系数法求抛物线方程的步骤提醒:求抛物线的方程时要注意抛物线的焦点位置.不同的焦点设出不同的方程.[跟进训练]1.已知抛物线关于x 轴对称,它的顶点在坐标原点,其上一点P 到准线及对称轴距离分别为10和6,求抛物线方程.[解] 设抛物线方程为y 2=2ax (a ≠0),点P (x 0,y 0). 因为点P 到对称轴距离为6,所以y 0=±6, 因为点P 到准线距离为10,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪x0+a 2=10.① 因为点P 在抛物线上,所以36=2ax 0.②由①②,得⎩⎨⎧a =2,x0=9或⎩⎨⎧a =18,x0=1或⎩⎨⎧a =-18,x0=-1或⎩⎨⎧a =-2,x0=-9.所以所求抛物线方程为y 2=±4x 或y 2=±36x .抛物线性质的应用【例2】(1)抛物线y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,点A 是抛物线上一点,且∠AFO =120°(O 为坐标原点),AK ⊥l ,垂足为K ,则△AKF 的面积是 .(2)已知正三角形AOB 的一个顶点O 位于坐标原点,另外两个顶点A ,B 在抛物线y 2=2px (p >0)上,求这个三角形的边长.(1)43 [如图,设A (x 0,y 0),过A 作AH ⊥x 轴于H , 在Rt △AFH 中,|FH |=x 0-1, 由∠AFO =120°,得∠AFH =60°, 故y 0=|AH |=3(x 0-1), 所以A 点的坐标为错误!,将点A 坐标代入抛物线方程可得3x 20-10x 0+3=0, 解得x 0=3或x 0=13(舍),故S △AKF =12×(3+1)×23=43.](2)解:如图所示,设正三角形OAB 的顶点A ,B 在抛物线上,且坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 21=2px 1,y 2=2px 2.又|OA |=|OB |,所以x 21+y 21=x 2+y 2, 即x 21-x 2+2px 1-2px 2=0, 整理得(x 1-x 2)(x 1+x 2+2p )=0. ∵x 1>0,x 2>0,2p >0, ∴x 1=x 2,由此可得|y 1|=|y 2|, 即线段AB 关于x 轴对称. 由此得∠AOx =30°, 所以y 1=33x 1,与y 21=2px 1联立, 解得y 1=23p .∴|AB |=2y 1=43p .利用抛物线的性质可以解决的问题(1)对称性:解决抛物线的内接三角形问题. (2)焦点、准线:解决与抛物线的定义有关的问题. (3)范围:解决与抛物线有关的最值问题. (4)焦点:解决焦点弦问题.提醒:解答本题时易忽略A ,B 关于x 轴对称而出错.[跟进训练] 2.已知双曲线x2a2-y2b2=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2,△AOB 的面积为3,求抛物线的标准方程.[解] 由已知得c a =2,所以a2+b2a2=4,解得ba=3.即渐近线方程为y =±3x ,而抛物线准线方程为x =-p 2,于是A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,-32p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,32p ,从而△AOB 的面积为12·3p ·p 2=3.可得p =2,因此抛物线开口向右,所以标准方程为y 2=4x .焦点弦问题[探究问题]以抛物线y 2=2px (p >0)为例,回答下列问题: (1)过焦点F 的弦长|AB |如何表示?还能得到哪些结论? [提示] ①|AB |=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x0+p 2(焦点弦长与中点关系).②|AB |=x 1+x 2+p =2psin2θ(θ为AB 的倾斜角).③A ,B 两点的横坐标之积、纵坐标之积为定值,即x 1·x 2=p24,y 1·y 2=-p 2.④S △AOB =p22sin θ.⑤1|AF|+1|BF|=2p(定值). (2)以AB 为直径的圆与直线l 具有怎样的位置关系?[提示] 如图,AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的一条弦,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点M (x 0,y 0),相应的准线为l .所以以AB 为直径的圆必与准线l 相切. (3)解决焦点弦问题需注意什么?[提示] 要注意抛物线定义在其中的应用,通过定义将焦点弦长度转化为端点的坐标问题,从而可借助根与系数的关系进行求解.【例3】已知抛物线方程为y 2=2px (p >0),过此抛物线的焦点的直线与抛物线交于A ,B 两点,且|AB |=52p ,求AB 所在直线的方程.[思路探究] 根据弦长求出直线斜率,进而求得直线方程. [解] ∵过焦点的弦长|AB |=52p ,∴弦所在的直线的斜率存在且不为零,设直线AB 的斜率为k ,且A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). ∵y 2=2px 的焦点为F ⎝ ⎛⎭⎪⎫p 2,0.∴直线方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2.由⎩⎨⎧y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2,y2=2px ,整理得k 2x 2-(k 2p +2p )x +14k 2p 2=0(k ≠0),∴x 1+x 2=k2p +2pk2,∴|AB |=x 1+x 2+p =k2p +2pk2+p , 又|AB |=52p ,∴k2p +2p k2+p =52p ,∴k =±2.∴所求直线方程为y =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -p 2或y =-2⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2.1.(改变问法)本例条件不变,求弦AB 的中点M 到y 轴的距离. [解] 设AB 中点为M (x 0,y 0), 由例题解答可知2x 0=x 1+x 2=32p ,所以AB 的中点M 到y 轴的距离为34p .2.(变换条件)本例中,若A 、B 在其准线上的射影分别为A 1,B 1,求∠A 1FB 1. [解] 由例题解析可知AB 的方程为y =k ⎝⎛⎭⎪⎫x -p 2,即x =1k y +p2,代入y 2=2px 消x 可得y 2=2p k y +p 2,即y 2-2pky -p 2=0,∴y 1y 2=-p 2, 由A 1点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y1,B 1点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,y2,得kA 1F =-y1p ,kB 1F =-y2p. ∴kA 1F ·kB 1F =y1y2p2=-1, ∴∠A 1FB 1=90°.解决过焦点的直线与抛物线相交有关的问题时,一是注意直线方程和抛物线方程联立得方程组,再结合根与系数的关系解题,二是注意焦点弦长、焦半径公式的应用.解题时注意整体代入思想的运用,简化运算.1.讨论抛物线的几何性质,一定要利用抛物线的标准方程;利用几何性质,也可以根据待定系数法求抛物线的方程.2.解决抛物线的轨迹问题,可以利用抛物线的标准方程,结合抛物线的定义. 3.抛物线y 2=±2px (p >0)的过焦点的弦长|AB |=x 1+x 2+p ,其中x 1,x 2分别是点A ,B 横坐标的绝对值;抛物线x 2=±2py (p >0)的过焦点的弦长|AB |=y 1+y 2+p ,其中y 1,y 2分别是点A ,B 纵坐标的绝对值.4.求抛物线的方程常用待定系数法和定义法;直线和抛物线的弦长问题、中点弦问题及垂直、对称等可利用判别式、根与系数的关系解决;抛物线的综合问题要深刻分析条件和结论,灵活选择解题策略,对题目进行转化.1.若抛物线y 2=2x 上有两点A 、B 且AB 垂直于x 轴,若|AB |=22,则抛物线的焦点到直线AB 的距离为( )A .12B .14C .16D .18A [线段AB 所在的直线方程为x =1,抛物线的焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,则焦点到直线AB 的距离为1-12=12.]2.在抛物线y 2=16x 上到顶点与到焦点距离相等的点的坐标为( ) A .(42,±2) B .(±42,2) C .(±2,42)D .(2,±42)D [抛物线y 2=16x 的顶点O (0,0),焦点F (4,0),设P (x ,y )符合题意,则有错误!⇒错误!⇒错误!所以符合题意的点为(2,±42).]3.设O 为坐标原点,F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 是抛物线上一点,若OA →·AF→=-4,则点A 的坐标是( )A .(2,±22)B .(1,±2)C .(1,2)D .(2,22)B [由题意知F (1,0),设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫y204,y0,则OA →=⎝ ⎛⎭⎪⎫y204,y0,AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-y204,-y0,由OA →·AF →=-4得y 0=±2,∴点A 的坐标为(1,±2),故选B .]4.已知AB 是过抛物线2x 2=y 的焦点的弦,若|AB |=4,则AB 的中点的纵坐标是 .158[设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),11 / 11 由抛物线2x 2=y ,可得p =14. ∵|AB |=y 1+y 2+p =4,∴y 1+y 2=4-14=154,故AB 的中点的纵坐标是y1+y22=158.] 5.已知点P (1,m )是抛物线C :y 2=2px 上的点,F 为抛物线的焦点,且|PF |=2,直线l :y =k (x -1)与抛物线C 相交于不同的两点A ,B .(1)求抛物线C 的方程;(2)若|AB |=8,求k 的值.[解] (1)抛物线C :y 2=2px 的准线为x =-p 2, 由|PF |=2得:1+p 2=2,得p =2. 所以抛物线的方程为y 2=4x .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由错误!可得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0,Δ=16k 2+16>0,∴x 1+x 2=2k2+4k2. ∵直线l 经过抛物线C 的焦点F ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2k2+4k2+2=8, 解得k =±1,所以k 的值为1或-1.。
全等三角形讲义
全等三角形讲义(总14页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--全等三角形一、知识点:1.全等形的定义2.全等三角形的定义3.对应顶点、对应边、对应角的定义4.全等三角形的性质二、重难点:1.全等三角形的概念2.对应顶点、对应边、对应角的定义3.全等三角形的性质三、考点全等三角形的性质一、全等形1. 叫做全等形。
全等用符号表示,读作2.两个图形是否为全等形,关键是看两个图形的是否相同,是否相等,而与图形所在的无关;判断两个图形是否是全等形,只要把它们在一起,看是否完全;一个图形经过、、等变换后,所得到的图形与原图形全等。
例题:1.下列说法不正确的是()A.形状相同的两个图形是全等形 B.大小不同的两个图形不是全等形C. 形状、大小都相同的两个图形是全等形D.能够完全重合的两个图形是全等形2.下列说法正确的是()A.面积相等的两个图形是全等图形 B.周长相等的两个图形是全等图形C. 形状相同的两个图形是全等图形D.能够重合的两个图形是全等图形二、全等三角形1. 叫做全等三角形2. 两个全等三角形重合在一起,重合的顶点叫做,重合的边叫做,重合的角叫做3.寻找对应因素的方法:①全等三角形对应角所对的边是对应边,两个对应角所夹的边是对应边;②全等三角形对应边所对的角是对应角,两个对应边所夹的角是对应角;③全等三角形的公共角是对应角;④全等三角形的公共边是对应边;⑤全等三角形中的对顶角是对应角;⑥全等三角形中一对最长(短)的边是对应边,一对最大(小)的角是对应角例题:1.下面是两个全等的三角形,按下列图形的位置摆放,指出它们的对应顶点、对应边、对应角oO BCDCDABCDCBD2.将ABC ∆沿直线BC 平移,得到DEF ∆,说出你得到的结论,说明理由B AD3.如图,,ACD ABE ∆≅∆AB 与AC ,AD 与AE 是对应边,已知: 30,43=∠=∠B A ,求ADC ∠的大小。
高中数学-球专题讲义模型全解-学生版
目录专题一 墙角模型 2【方法总结】 2【例题选讲】 2【对点训练】 3专题二 对棱相等模型 7【方法总结】 7【例题选讲】 7【对点训练】 8专题三 汉堡模型 10【方法总结】 10【例题选讲】 10【对点训练】 11专题四 垂面模型 14【方法总结】 14【例题选讲】 14【对点训练】 15专题五 切瓜模型 19【方法总结】 19【例题选讲】 19【对点训练】 21专题六 斗笠模型 24【方法总结】 24【例题选讲】 24【对点训练】 25专题七 鳄鱼模型 28【方法总结】 28【例题选讲】 28【对点训练】 30专题八 已知球心或球半径模型 33【例题选讲】 33【对点训练】 34专题九 最值模型 38【方法总结】 38【例题选讲】 38【对点训练】 39专题十 内切球模型 44【方法总结】 44【例题选讲】 44【对点训练】 45专题一 墙角模型如果一个多面体的各个顶点都在同一个球面上,那么称这个多面体是球的内接多面体,这个球称为多面体的外接球.有关多面体外接球的问题,是立体几何的一个重点与难点,也是高考考查的一个热点.考查学生的空间想象能力以及化归能力.研究多面体的外接球问题,既要运用多面体的知识,又要运用球的知识,解决这类问题的关键是抓住内接的特点,即球心到多面体的顶点的距离等于球的半径.并且还要特别注意多面体的有关几何元素与球的半径之间的关系,而多面体外接球半径的求法在解题中往往会起到至关重要的作用.球的内切问题主要是指球外切多面体与旋转体,解答时首先要找准切点,通过作截面来解决.如果外切的是多面体,则作截面时主要抓住多面体过球心的对角面来作.当球与多面体的各个面相切时,注意球心到各面的距离相等即球的半径,求球的半径时,可用球心与多面体的各顶点连接,球的半径为分成的小棱锥的高,用体积法来求球的半径.空间几何体的外接球与内切球十大模型1.墙角模型;2.对棱相等模型;3.汉堡模型;4.垂面模型;5.切瓜模型;6.斗笠模型;7.鳄鱼模型;8.已知球心或球半径模型;9.最值模型;10.内切球模型.【方法总结】墙角模型是三棱锥有一条侧棱垂直于底面且底面是直角三角形模型,用构造法(构造长方体)解决.外接球的直径等于长方体的体对角线长(在长方体的同一顶点的三条棱长分别为a,b,c,外接球的半径为R,则2R= a2+b2+c2.),秒杀公式:R2=a2+b2+c24.可求出球的半径从而解决问题.有以下四种类型:【例题选讲】例1.[例] (1)已知三棱锥A-BCD的四个顶点A,B,C,D都在球O的表面上,AC⊥平面BCD,BC⊥CD,且AC=3,BC=2,CD=5,则球O的表面积为( )A.12πB.7πC.9πD.8π(2)若三棱锥S−ABC的三条侧棱两两垂直,且SA=2,SB=SC=4,则该三棱锥的外接球半径为( ).A.3B.6C.36D.9(3)已知S,A,B,C,是球O表面上的点,SA⊥平面ABC,AB⊥BC,SA=AB=1,BC=2,则球O的表面积等于( ).A.4πB.3πC.2πD.π(4)在正三棱锥S-ABC中,M,N分别是棱SC,BC的中点,且AM⊥MN,若侧棱SA=23,则正三棱锥S-ABC外接球的表面积是________.(5)(2019全国Ⅰ)已知三棱锥P-ABC的四个顶点在球O的球面上,PA=PB=PC,△ABC是边长为2的正三角形,E,F分别是PA,AB的中点,∠CEF=90°,则球O的体积为( ).A.86πB.46πC.26πD.6π(6)已知二面角α-l-β的大小为π3,点P∈α,点P在β内的正投影为点A,过点A作AB⊥l,垂足为点B,点C∈l,BC=22,PA=23,点D∈β,且四边形ABCD满足∠BCD+∠DAB=π.若四面体PACD的四个顶点都在同一球面上,则该球的体积为________.【对点训练】1.点A,B,C,D均在同一球面上,且AB,AC,AD两两垂直,且AB=1,AC=2,AD=3,则该球的表面积为( )A.7πB.14πC.72πD.714π32.等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,将△ABC沿BC边上的高AD折成直二面角B-AD-C,则三棱锥B-ACD的外接球的表面积为( )A.5πB.203πC.10πD.34π3.已知球O的球面上有四点A,B,C,D,DA⊥平面ABC,AB⊥BC,DA=AB=BC=2,则球O的体积等于________.4.已知四面体P-ABC四个顶点都在球O的球面上,若PB⊥平面ABC,AB⊥AC,且AC=1,AB=PB =2,则球O的表面积为________.5.三棱锥P-ABC中,△ABC为等边三角形,PA=PB=PC=3,PA⊥PB,三棱锥P-ABC的外接球的体积为( )A.272πB.2732π C.273π D.27π6.在空间直角坐标系Oxyz中,四面体ABCD各顶点的坐标分别为A(2,2,1),B(2,2,-1),C(0,2,1),D (0,0,1),则该四面体外接球的表面积是( )A.16πB.12πC.43πD.6π7.在平行四边形ABCD中,∠ABD=90°,且AB=1,BD=2,若将其沿BD折起使平面ABD⊥平面BCD,则三棱锥A-BDC的外接球的表面积为( D )A.2πB.8πC.16πD.4π8.在正三棱锥S-ABC中,点M是SC的中点,且AM⊥SB,底面边长AB=22,则正三棱锥S-ABC的外接球的表面积为( )A.6πB.12πC.32πD.36π9.在古代将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑,已知四面体A-BCD为鳖臑,AB⊥平面BCD,且AB=BC=36CD,若此四面体的体积为833,则其外接球的表面积为________.10.在长方体ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是边长为32的正方形,AA1=3,E是线段A1B1上一点,若二面角A-BD-E的正切值为3,则三棱锥A-A1D1E外接球的表面积为________.专题二 对棱相等模型【方法总结】对棱相等模型是三棱锥的三组对棱长分别相等模型,用构造法(构造长方体)解决.外接球的直径等于长方体的体对角线长,即2R=a2+b2+c2(长方体的长、宽、高分别为a、b、c).秒杀公式:R2=x2+y2+z28(三棱锥的三组对棱长分别为x、y、z).可求出球的半径从而解决问题.【例题选讲】例2.[例] (1)正四面体的各条棱长都为2,则该正面体外接球的体积为________.(2)在三棱锥A-BCD中,AB=CD=2,AD=BC=3,AC=BD=4,则三棱锥A−BCD外接球的表面积为________.(4)在正四面体A-BCD中,E是棱AD的中点,P是棱AC上一动点,BP+PE的最小值为7,则该正四面体的外接球的体积是( )A.6πB.6πC.3632π D.3 2π(5)已知三棱锥A-BCD,三组对棱两两相等,且AB=CD=1,AD=BC=3,若三棱锥A-BCD的外接球表面积为9π2.则AC=________.【对点训练】1.已知正四面体ABCD的外接球的体积为86π,则这个四面体的表面积为________.2.表面积为83的正四面体的外接球的表面积为( )A.43πB.12πC.8πD.46π3.已知四面体ABCD满足AB=CD=6,AC=AD=BC=BD=2,则四面体ABCD的外接球的表面积是________.4.三棱锥中S-ABC,SA=BC=13,SB=AC=5,SC=AB=10.则三棱锥的外接球的表面积为______.5.已知一个四面体ABCD的每个顶点都在表面积为9π的球O的表面上,且AB=CD=a,AC=AD=BC =BD=5,则a=________.6.正四面体ABCD中,E是棱AD的中点,P是棱AC上一动点,BP+PE的最小值为14,则该正四面体的外接球表面积是( )A.12πB.32πC.8πD.24π专题三 汉堡模型【方法总结】汉堡模型是直棱柱的外接球、圆柱的外接球模型,用找球心法(多面体的外接球的球心是过多面体的两个面的外心且分别垂直这两个面的直线的交点.一般情况下只作出一个面的垂线,然后设出球心用算术方法或代数方法即可解决问题.有时也作出两条垂线,交点即为球心.)解决.以直三棱柱为例,模型如下图,由对称性可知球心O 的位置是△ABC 的外心O 1与△A 1B 1C 1的外心O 2连线的中点,算出小圆O 1的半径AO 1=r ,OO 1=h 2,∴R 2=r 2+h 24.【例题选讲】例3.[例] (1)(2013辽宁)已知直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的6个顶点都在球O 的球面上.若AB =3,AC =4,AB ⊥AC ,AA 1=12,则球O 的半径为( ).A.3172 B.210 C.132 D.310(2)设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( ).A.πa 2B.73πa 2C.113πa 2D.37πa 2(3)(2009全国Ⅰ)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1的各顶点都在同一球面上,若AB =AC =AA 1=2,∠BAC =120°,则此球的表面积等于( ).A.10πB.20πC.30πD.40π(4)已知圆柱的高为2,底面半径为3,若该圆柱的两个底面的圆周都在同一个球面上,则这个球的表面积等于( )A.4πB.16π3C.32π3D.16π(5)若一个圆柱的表面积为12π,则该圆柱的外接球的表面积的最小值为( )A.(125-12)πB.123πC.(123+3)πD.16π【对点训练】一直三棱柱的每条棱长都是2,且每个顶点都在球O的表面上,则球O的表面积为( )A.28π3B.22π3 C.43π3 D.7π2.一个正六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的体积为98,底面周长为3,则这个球的体积为________.3.已知正三棱柱ABC-A1B1C1中,底面积为334,一个侧面的周长为63,则正三棱柱ABC-A1B1C1外接球的表面积为( )A.4πB.8πC.16πD.32π4.已知直三棱柱ABC-A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=1,∠BAC=60°,AA1=2,则该三棱柱的外接球的体积为( )A.40π3B.4030π27 C.32030π27 D.20π5.已知矩形ABCD中,AB=2AD=2,E,F分别为AB,CD的中点,将四边形AEFD沿EF折起,使二面角A-EF-C的大小为120°,则过A,B,C,D,E,F六点的球的表面积为( )A.6πB.5πC.4πD.3π6.已知直三棱柱ABC-A1B1C1的6个顶点都在球O的表面上,若AB=AC=1,AA1=23,∠BAC= 2π3,则球O的体积为( )A.32π3B.3πC.4π3D.8π7.有一个圆锥与一个圆柱的底面半径相等,此圆锥的母线与底面所成角为60°,若此圆柱的外接球的表面积是圆锥的侧面积的4倍,则此圆柱的高是其底面半径的( )A.2倍B.2倍C.22倍D.3倍8.正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,二面角A1-BD-C1的大小为π3,则该正四棱柱外接球的表面积为( )A.12πB.14πC.16πD.18π9.正四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AB=2,AA1=2,设四棱柱的外接球的球心为O,动点P在正方形ABCD的边上,射线OP交球O的表面点M,现点P从点A出发,沿着A→B→C→D→A运动一次,则点M经过的路径长为________.10.已知圆柱的上底面圆周经过正三棱锥P-ABC的三条侧棱的中点,下底面圆心为此三棱锥底面中心O.若三棱锥P-ABC的高为该圆柱外接球半径的2倍,则该三棱锥的外接球与圆柱外接球的半径的比值为____ ____.专题四 垂面模型【方法总结】垂面模型是有一条侧棱垂直底面的棱锥模型,可补为直棱柱内接于球,由对称性可知球心O的位置是△CBD的外心O1与△AB2D2的外心O2连线的中点,算出小圆O1的半径AO1=r,OO1=h2,∴R2=r2+h24.【例题选讲】例4.[例] (1)已知在三棱锥S-ABC中,SA⊥平面ABC,且∠ACB=30°,AC=2AB=23,SA=1.则该三棱锥的外接球的体积为( )A.13813πB.13πC.136πD.13136π(2)三棱锥P-ABC中,平面PAC⊥平面ABC,AB⊥AC,PA=PC=AC=2,AB=4,则三棱锥P-ABC的外接球的表面积为( )A.23πB.234πC.64πD.643π(3)在三棱锥S-ABC中,侧棱SA⊥底面ABC,AB=5,BC=8,∠ABC=60°,SA=25,则该三棱锥的外接球的表面积为( )A.643πB.2563πC.4363πD.2048327π(4)在三棱锥P-ABC中,已知PA⊥底面ABC,∠BAC=120˚,PA=AB=AC=2,若该三棱锥的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为( )A.103πB.18πC.20πD.93π(5)在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=120°,AC=2,AB=1,设D为BC中点,且直线PD与平面ABC所成角的余弦值为55,则该三棱锥外接球的表面积为________.【对点训练】1.三棱锥S-ABC中,SA⊥底面ABC,若SA=AB=BC=AC=3,则该三棱锥外接球的表面积为( )A.18πB.21π2C.21πD.42π2.四面体ABCD的四个顶点都在球O的表面上,AB⊥平面BCD,△BCD是边长为3的等边三角形,若AB=2,则球O的表面积为( )A.4πB.12πC.16πD.32π3.已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,SA⊥平面ABC,SA=23,AB=1,AC=2,∠BAC=60°,则球O的表面积为( )A.4πB.12πC.16πD.64π4.在三棱锥P-ABC中,已知PA⊥底面ABC,∠BAC=60°,PA=2,AB=AC=3,若该三棱锥的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为( )A.4π3B.82π3 C.8π D.12π5.在三棱锥A-BCD中,AC=CD=2,AB=AD=BD=BC=1,若三棱锥的所有顶点,都在同一球面上,则球的表面积是________.6.如图,在△ABC中,AB=BC=6,∠ABC=90°,点D为AC的中点,将△ABD沿BD折起到△PBD的位置,使PC=PD,连接PC,得到三棱锥P-BCD,若该三棱锥的所有顶点都在同一球面上,则该球的表面积是( )A.7πB.5πC.3πD.π7.已知点P,A,B,C,D是球O表面上的点,PA⊥平面ABCD,四边形ABCD是边长为23的正方形.若PA=26,则△OAB的面积为( ).A.3B.22C.33D.638.三棱锥P-ABC中,AB=BC=15,AC=6,PC⊥平面ABC,PC=2,则该三棱锥的外接球表面积为________.9.中国古代数学经典《九章算术》系统地总结了战国、秦、汉时期的数学成就,书中将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的三棱锥称之为鳖臑,如图为一个阳马与一个鳖臑的组合体,已知PA⊥平面ABCE,四边形ABCD为正方形,AD=5,ED=3,若鳖臑P-ADE的外接球的体积为92π,则阳马P-ABCD的外接球的表面积为________.10.在四棱锥P-ABCD中,PA⊥平面ABCD,AP=2,点M是矩形ABCD内(含边界)的动点,且AB= 1,AD=3,直线PM与平面ABCD所成的角为π4.记点M的轨迹长度为α,则tanα=________.;当三棱锥P-ABM的体积最小时,三棱锥P-ABM的外接球的表面积为________.专题五 切瓜模型【方法总结】切瓜模型是有一侧面垂直底面的棱锥型,常见的是两个互相垂直的面都是特殊三角形且平面ABC⊥平面BCD,如类型Ⅰ,△ABC与△BCD都是直角三角形,类型Ⅱ,△ABC是等边三角形,△BCD是直角三角形,类型Ⅲ,△ABC与△BCD都是等边三角形,解决方法是分别过△ABC与△BCD的外心作该三角形所在平面的垂线,交点O即为球心.类型Ⅳ,△ABC与△BCD都一般三角形,解决方法是过△BCD的外心O1作该三角形所在平面的垂线,用代数方法即可解决问题.设三棱锥A-BCD的高为h,外接球的半径为R,球心为O.△BCD的外心为O1,O1到BD的距离为d,O与O1的距离为m,则R2=r2+m2,R2=d2+(h-m)2,解得R.可用秒杀公式:R2=r21+r22-l24(其中r1、r2为两个面的外接圆的半径,l为两个面的交线的长)【例题选讲】例5.[例] (1)已知在三棱锥P-ABC中,V PABC=433,∠APC=π4,∠BPC=π3,PA⊥AC,PB⊥BC,且平面PAC⊥平面PBC,那么三棱锥P-ABC外接球的体积为________.(2)如图,已知平面四边形ABCD满足AB=AD=2,∠A=60˚,∠C=90˚,将△ABD沿对角线BD翻折,使平面ABD⊥平面CBD,则四面体ABCD外接球的体积为________.(3)已知三棱锥A-BCD中,△ABD与△BCD是边长为2的等边三角形且二面角A-BD-C为直二面角,则三棱锥A-BCD的外接球的表面积为( )A.10π3B.5πC.6πD.20π3(4)已知ΔABC是以BC为斜边的直角三角形,P为平面ABC外一点,且平面PBC⊥平面ABC,BC=3,PB=22,PC=5,则三棱锥P-ABC外接球的表面积为________.(5)已知等腰直角三角形ABC中,AB=AC=2,D,E分别为AB,AC的中点,沿DE将△ABC折成直二面角(如图),则四棱锥A-DECB的外接球的表面积为________.【对点训练】1.把边长为3的正方ABCD沿对角线AC对折,使得平面ABC⊥平面ADC,则三棱锥D-ABC的外接球的表面积为( )A.32πB.27πC.18πD.9π2.在三棱锥A-BCD中,△ACD与△BCD都是边长为4的正三角形,且平面ACD⊥平面BCD,则该三棱锥外接球的表面积为________.3.已知如图所示的三棱锥D-ABC的四个顶点均在球O的球面上,△ABC和△DBC所在的平面互相垂直,AB=3,AC=3,BC=CD=BD=23,则球O的表面积为( )A.4πB.12πC.16πD.36π4.在三棱锥A-BCD中,平面ABC⊥平面BCD,ΔABC是边长为2的正三角形,若∠BDC=π4,三棱锥的各个顶点均在球O上,则球O的表面积为( ).A.52π3B.3πC.4πD.28π35.已知空间四边形ABCD,∠BAC=23π,AB=AC=23,BD=4,CD=25,且平面ABC⊥平面BCD,则该几何体的外接球的表面积为( )A.24πB.48πC.64πD.96π6.如图,已知四棱锥P-ABCD的底面为矩形,平面PAD⊥平面ABCD,AD=22,PA=PD=AB=2,则四棱锥P-ABCD的外接球的表面积为( )A.2πB.4πC.8πD.12π7.在四棱锥A-BCDE中,ΔABC是边长为6的正三角形,BCDE是正方形,平面ABC⊥平面BCDE,则该四棱锥的外接球的体积为( )A.2121πB.84πC.721πD.2821π8.已知空间四边形ABCD,∠BAC=2π3,AB=AC=23,BD=CD=6,且平面ABC⊥平面BCD,则空间四边形ABCD的外接球的表面积为( )A.60πB.36πC.24πD.12π9.在三棱锥P-ABC中,AB=AC=4,∠BAC=120°,PB=PC=43,平面PBC⊥平面ABC,则三棱锥P-ABC外接球的表面积为________.10.在三棱锥P-ABC中,平面PAB⊥平面ABC,AP=25,AB=6,∠ACB=π3,且直线PA与平面ABC所成角的正切值为2,则该三棱锥的外接球的表面积为( )A.13πB.52πC.52π3D.5213π3 10.答案 B 解析 如图,过点P作PE⊥AB于E,D为AB的中点,设ΔABC的外心是O1,半径是r,连接O1B,O1E,O1D,由正弦定理得2r=ABsin∠ACB=43,则O1B=r=23,D为AB的中点,BD=AD=12AB=3,O1D⊥AB,所以O1D=O1B2-BD2=3,因为平面PAB⊥平面ABC,PE⊥AB于E,平面PAB∩平面ABC=AB,则PE⊥平面ABC,所以直线PA与平面ABC所成的角是∠PAE,则tan∠PAE=PEAE=2,即PE =2AE,因为AP=PE2+AE2=25,所以PE=2AE=4,则DE=1,故O1E=2,设三棱锥P-ABC外接球球心是O,连接OO1,OB,OP,过O作OH⊥PE于H,则OO1⊥平面ABC,于是OO1⎳PE,从而O1OHE是矩形,所以外接球半径R满足R2=OO21+O1B2=OH2+(PE-HE)2=O1E2+(PE-OO1)2,解得R=13.所以外接球的表面积为4πR2=52π.专题六 斗笠模型【方法总结】圆锥、顶点在底面的射影是底面外心的棱锥.秒杀公式:R=h2+r22h(其中h为几何体的高,r为几何体的底面半径或底面外接圆的圆心)【例题选讲】例6.[例] (1)一个圆锥恰有三条母线两两夹角为60°,若该圆锥的侧面积为33π,则该圆锥外接球的表面积为________.(2)(2020·全国Ⅰ)已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O1为△ABC的外接圆.若⊙O1的面积为4π,AB=BC=AC=OO1,则球O的表面积为( )A.64πB.48πC.36πD.32π(3)在三棱锥P-ABC中,PA=PB=PC=26,AC=AB=4,且AC⊥AB,则该三棱锥外接球的表面积为________.(4)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )A.81π4B.16πC.9πD.27π4(5)如图所示,在正四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为4的正方形,E,F分别是AB,CD的中点,cos∠PEF=22,若A,B,C,D,P在同一球面上,则此球的体积为________.(6)在三棱锥P-ABC中,PA=PB=PC=2,AB=AC=1,BC=3,则该三棱锥外接球的体积为( )A.4π3B.823πC.43πD.323π【对点训练】1.已知圆锥的顶点为P,母线PA与底面所成的角为30°,底面圆心O到PA的距离为1,则该圆锥外接球的表面积为________.2.在三棱锥P -ABC 中,PA =PB =PC =3,侧棱PA 与底面ABC 所成的角为60°,则该三棱锥外接球的体积为( )A.πB.π3C.4πD.4π33.在三棱锥P -ABC 中,PA =PB =PC =6,AC =AB =2,且AC ⊥AB ,则该三棱锥外接球的表面积为( )A.4πB.8πC.16πD.9π4.已知体积为3的正三棱锥P -ABC 的外接球的球心为O ,若满足OA +OB +OC =0 ,则此三棱锥外接球的半径是( )A.2B.2C.32D.345.已知正四棱锥P -ABCD 的各顶点都在同一球面上,底面正方形的边长为2,若该正四棱锥的体积为2,则此球的体积为( )A.124π3B.625π81C.500π81D.256π96.已知圆锥的顶点为S ,母线SA ,SB 互相垂直,SA 与圆锥底面所成角为30°,若ΔSAB 的面积为8,则该圆锥外接球的表面积是________.7.已知圆台O 1O 2上底面圆O 1的半径为2,下底面圆O 2的半径为22,圆台的外接球的球心为O ,且球心在圆台的轴O 1O 2上,满足|O 1O |=3|OO 2|,则圆台O 1O 2的外接球的表面积为________.8.在六棱锥P -ABCDEF 中,底面是边长为2的正六边形,PA =2且与底面垂直,则该六棱锥外接球的体积等于________.9.在三棱锥P -ABC 中,PA =PB =PC =2,AB =2,BC =10,∠APC =π2,则三棱锥P -ABC 的外接球的表面积为________.10.在三棱锥P -ABC 中,PA =PB =PC =92,AB =8,AC =6.顶点P 在平面ABC 内的射影为H ,若AH =λAB +μAC 且μ+2λ=1,则三棱锥P -ABC 的外接球的体积为________.专题七 鳄鱼模型【方法总结】鳄鱼模型即普通三棱锥模型,用找球心法可以解决.如果已知其中两个面的二面角,则可用秒杀公式:R2= m2+n2-2mn cosα+l24(其中l=|AB|)解决.sin2α【例题选讲】例7.[例] (1)在三棱锥A-BCD中,ΔABD和ΔCBD均为边长为2的等边三角形,且二面角A-BD-C的平面角为60°,则三棱锥的外接球的表面积为________.(2)在等腰直角ΔABC中,AB=2,∠BAC=90°,AD为斜边BC的高,将ΔABC沿AD折叠,使二面角B-AD-C为60°,则三棱锥A-BCD的外接球的表面积为________.(3)在四面体ABCD中,AB=AD=2,∠BAD=60°,∠BCD=90°,二面角A-BD-C的大小为150°,则四面体ABCD外接球的半径为________.(3)在三棱锥S-ABC中,AB⊥BC,AB=BC=2,SA=SC=2,二面角S-AC-B的余弦值是-33,若S,A,B,C都在同一球面上,则该球的表面积是( )A.4πB.6πC.8πD.9π(4)已知三棱锥P-ABC中,AB⊥BC,AB=22,BC=3,PA=PB=32,且二面角P-AB-C的大小为150°,则三棱锥P-ABC外接球的表面积为( )A.100πB.108πC.110πD.111π(5)在三棱锥P-ABC中,AB⊥BC,三角形PAC为等边三角形,二面角P-AC-B的余弦值为-63,当三棱锥P-ABC的体积最大值为13时,三棱锥P-ABC的外接球的表面积为________.(6)在体积为233的四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为边长为2的正方形,ΔPAB为等边三角形,二面角P-AB-C为锐角,则四棱锥P-ABCD外接球的半径为( )A.213B.2C.3D.32【对点训练】1.在三棱锥S-ABC中,SB=SC=AB=BC=AC=2,二面角S-BC-A的大小为60°,则三棱锥S-ABC外接球的表面积是( )A.14π3B.16π3C.40π9D.52π92.已知三棱锥A-BCD,BC=6,且ΔABC、ΔBCD均为等边三角形,二面角A-BC-D的平面角为60°,则三棱锥外接球的表面积是________.3.已知边长为6的菱形ABCD中,∠BAD=120°,沿对角线AC折成二面角B-AC-D的大小为θ的四面体且cosθ=13,则四面体ABCD的外接球的表面积为________.4.在三棱锥P -ABC 中,顶点P 在底面ABC 的投影G 是ΔABC 的外心,PB =BC =2,且面PBC 与底面ABC 所成的二面角的大小为60°,则三棱锥P -ABC 的外接球的表面积为________.5.直角三角形ABC ,∠ABC =π2,AC +BC =2,将ΔABC 绕AB 边旋转至ΔABC 位置,若二面角C -AB -C 的大小为2π3,则四面体C -ABC 的外接球的表面积的最小值为( )A.6π B.3π C.32π D.2π6.已知空间四边形ABCD 中,AB =BD =AD =2,BC =1,CD =3,若二面角A -BD -C 的取值范围为π4,2π3 ,则该几何体的外接球表面积的取值范围为________.7.在三棱锥S -ABC 中,底面ΔABC 是边长为3的等边三角形,SA =3,SB =23,二面角S -AB -C 的大小为60°,则此三棱锥的外接球的表面积为________.8.在四面体ABCD中,BC=CD=BD=AB=2,∠ABC=90°,二面角A-BC-D的平面角为150°,则四面体ABCD外接球的表面积为( )A.313πB.1243πC.31πD.124π9.在三棱锥A-BCD中,AB=BC=CD=DA=7,BD=23,二面角A-BD-C是钝角.若三棱锥A -BCD的体积为2.则三棱锥A-BCD的外接球的表面积是( )A.12πB.373πC.13πD.534π10.在平面五边形ABCDE中,∠A=60°,AB=AE=63,BC⊥CD,DE⊥CD,且BC=DE=6.将五边形ABCDE沿对角线BE折起,使平面ABE与平面BCDE所成的二面角为120°,则沿对角线BE折起后所得几何体的外接球的表面积是________.专题八 已知球心或球半径模型【例题选讲】例8.[例] (1)(2017·全国Ⅰ)已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,SC是球O的直径.若平面SCA⊥平面SCB,SA=AC,SB=BC,三棱锥S-ABC的体积为9,则球O的表面积为________.(2)已知三棱锥A-BCD的所有顶点都在球O的球面上,AB为球O的直径,若该三棱锥的体积为3,BC= 3,BD=3,∠CBD=90˚,则球O的体积为________.(3)(2012全国Ⅰ)已知三棱锥S-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC是边长为1的正三角形,SC 为球O的直径,且SC=2,则此棱锥的体积为( )A.26B.36C.23D.22(4)(2020·新高考全国Ⅰ)已知直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的棱长均为2,∠BAD=60°.以D1为球心,5为半径的球面与侧面BCC1B1的交线长为________.(5)三棱锥S-ABC的底面各棱长均为3,其外接球半径为2,则三棱锥S-ABC的体积最大时,点S到平面ABC的距离为( )A.2+3B.2-3C.3D.2【对点训练】1.已知三棱锥P-ABC的所有顶点都在球O的球面上,△ABC满足AB=22,∠ACB=90°,PA为球O 的直径且PA=4,则点P到底面ABC的距离为( )A.2B.22C.3D.232.已知矩形ABCD的顶点都在球心为O,半径为R的球面上,AB=6,BC=23,且四棱锥O-ABCD 的体积为83,则R等于( )A.4B.23C.479D.133.已知三棱锥P-ABC的四个顶点均在某球面上,PC为该球的直径,△ABC是边长为4的等边三角形,三棱锥P-ABC的体积为163,则此三棱锥的外接球的表面积为( )A.16π3B.40π3C.64π3D.80π34.已知三棱锥A-SBC的体积为233,各顶点均在以PA为直径球面上,AB=AC=2,BC=2,则这个球的表面积为_____________.5.(2017·全国Ⅲ)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为________.6.(2020·全国Ⅰ)已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O1为△ABC的外接圆,若⊙O1的面积为4π,AB=BC=AC=OO1,则球O的表面积为( )A.64πB.48πC.36πD.32π7.(2020·全国Ⅱ)已知△ABC是面积为934的等边三角形,且其顶点都在球O的球面上.若球O的表面积为16π,则O到平面ABC的距离为( )A.3B.32C.1D.328.如图,半径为R的球的两个内接圆锥有公共的底面,若两个圆锥的体积之和为球的体积的38,则这两个圆锥高之差的绝对值为( )A.R2B.2R3C.4R3D.R9.如图,已知正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,长为2的线段MN的一个端点M在棱DD1上运动,点N在正方体的底面ABCD内运动,则MN的中点P的轨迹的面积是( )A.4πB.πC.2πD.π210.在三棱锥A-BCD中,底面为Rt△,且BC⊥CD,斜边BD上的高为1,三棱锥A-BCD的外接球的直径是AB,若该外接球的表面积为16π,则三棱锥A-BCD的体积的最大值为________.专题九 最值模型【方法总结】最值问题的解法有两种方法:一种是几何法,即在运动变化过程中得到最值,从而转化为定值问题求解.另一种是代数方法,即建立目标函数,从而求目标函数的最值.【例题选讲】例9.[例] (1)已知三棱锥P-ABC的顶点P,A,B,C在球O的球面上,△ABC是边长为3的等边三角形,如果球O的表面积为36π,那么P到平面ABC距离的最大值为________.(2)在四面体ABCD中,AB=1,BC=CD=3,AC=2,当四面体ABCD的体积最大时,其外接球的表面积为( )A.2πB.3πC.6πD.8π(3)已知四棱锥S-ABCD的所有顶点在同一球面上,底面ABCD是正方形且球心O在此平面内,当四棱锥的体积取得最大值时,其表面积等于16+163,则球O的体积等于( )A.42π3 B.162π3 C.322π3 D.642π3(4)三棱锥A-BCD内接于半径为5的球O中,AB=CD=4,则三棱锥A-BCD的体积的最大值为( )A.43B.83C.163D.323(5)已知正四棱柱的顶点在同一个球面上,且球的表面积为12π,当正四棱柱的体积最大时,正四棱柱的高为_ _______.【对点训练】1.三棱锥P-ABC的四个顶点都在体积为500π3的球的表面上,底面ABC所在的小圆面积为16π,则该三棱锥的高的最大值为( )A.4B.6C.8D.102.(2015·全国Ⅱ)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点.若三棱锥O-ABC体积的最大值为36,则球O的表面积为( )A.36πB.64πC.144πD.256π3.已知点A,B,C,D均在球O上,AB=BC=6,AC=23.若三棱锥D-ABC体积的最大值为3,则球O的表面积为________.4.在三棱锥A-BCD中,AB=1,BC=2,CD=AC=3,当三棱锥A-BCD的体积最大时,其外接球的表面积为________.5.已知三棱锥D-ABC的所有顶点都在球O的球面上,AB=BC=2,AC=22,若三棱锥D-ABC体积的最大值为2,则球O的表面积为( )A.8πB.9πC.25π3D.121π96.三棱锥A-BCD的一条棱长为a,其余棱长均为2,当三棱锥A-BCD的体积最大时,它的外接球的表面积为( )A.21π4B.20π3C.5π4D.5π37.已知三棱锥O-ABC的顶点A,B,C都在半径为2的球面上,O是球心,∠AOB=120°,当△AOC与△BOC的面积之和最大时,三棱锥O-ABC的体积为( )A.32B.233C.23D.138.(2018·全国Ⅲ)设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且其面积为93,则三棱锥D-ABC体积的最大值为( )A.123B.183C.243D.5439.已知球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点,∠ASC=∠BSC=30˚,则棱锥S-ABC的体积最大为( )A.2B.83C.3D.2310.四棱锥P-ABCD的底面为矩形,矩形的四个顶点A,B,C,D在球O的同一个大圆上,且球的表面积为16π,点P在球面上,则四棱锥P-ABCD体积的最大值为( )A.8B.83C.16D.16311.(2016·全国Ⅲ)在封闭的直三棱柱ABC-A1B1C1内有一个体积为V的球.若AB⊥BC,AB=6,BC =8,AA1=3,则V的最大值是( )A.4πB.9π2C.6πD.32π312.已知半径为1的球O中内接一个圆柱,当圆柱的侧面积最大时,球的体积与圆柱的体积的比值为___.13.如图,在矩形ABCD中,已知AB=2AD=2a,E是AB的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A1DE,连接A1C.若当三棱锥A1-CDE的体积取得最大值时,三棱锥A1-CDE外接球的体积为82π3,则a=( )A.2B.2C.22D.414.已知三棱锥S-ABC的顶点都在球O的球面上,且该三棱锥的体积为23,SA⊥平面ABC,SA=4,∠ABC=120°,则球O的体积的最小值为________.专题十 内切球模型【方法总结】以三棱锥P -ABC 为例,求其内切球的半径.方法:等体积法,三棱锥P -ABC 体积等于内切球球心与四个面构成的四个三棱锥的体积之和;第一步:先求出四个表面的面积和整个锥体体积;第二步:设内切球的半径为r ,球心为O ,建立等式:V P -ABC =V O -ABC +V O -PAB +V O -PAC +V O -PBC ⇒V P -ABC =13S △ABC ·r +13S △PAB ·r +13S △PAC ·r +13S △PBC ·r =13(S △ABC +S △PAB +S △PAC +S △PBC )·r ;第三步:解出r =3V P -ABC S O -ABC +S O -PAB +S O -PAC +S O -PBC =3V S 表.秒杀公式(万能公式):r =3V S 表【例题选讲】例10.[例] (1)已知一个三棱锥的所有棱长均为2,则该三棱锥的内切球的体积为________.(2)(2020·全国Ⅲ)已知圆锥的底面半径为1,母线长为3,则该圆锥内半径最大的球的体积为________.(3)阿基米德(公元前287年~公元前212年)是古希腊伟大的哲学家、数学家和物理学家,他和高斯、牛顿并列被称为世界三大数学家.据说,他自己觉得最为满意的一个数学发现就是“圆柱内切球体的体积是圆柱体积的三分之二,并且球的表面积也是圆柱表面积的三分之二”.他特别喜欢这个结论.要求后人在他的墓碑上刻着一个圆柱容器里放了一个球,如图,该球顶天立地,四周碰边.若表面积为54π的圆柱的底面直径与高都等于球的直径,则该球的体积为( )。
人教版数学选修21第二章抛物线抛物线的几何性质讲义
案例(二)——精析精练 课堂 合作 探究重点难点突破知识点 抛物线的几何性质(1)范围:因为0>p ,将方程()022>=p px y 变为py x 22=,知0≥x ,由此可知,抛物线()022>=p px y 上的点在y 轴上或在y 轴的右侧(不可能在y 轴的左侧),当x 增大时,y 也随之增大,开口向右并且向右上方和右下方无限伸展。
(2)对称性将抛物线()022>=p px y 中的y 用—y 代替,方程不变,说明抛物线()022>=p px y 关于x 轴对称(结合图形也可看出)。
抛物线的对称轴也叫做拋物线的轴。
(3)顶点在方程()022>=p px y 中,令0=y ,得0=x ,(0,0)点是抛物线px y 2=与它的对称轴(即x 轴)的交点,我们把抛物线和它的轴的交点叫做抛物线的顶点。
由此可见,抛物线()022>=p px y 的顶点是坐标原点(0,0)。
(4)离心率和开口方向①抛物线的离心率:拋物线上的点到焦点和准线的距离的比,叫做抛物线的离心率,仍用e 表示。
由抛物线的定义易知抛物线的离心率1=e 。
利用1=e 可以将抛物线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,将距离只用点的横坐标(或纵坐标)来表示,使问题得以简化。
②抛物线的开口方向:拋物线()022>=p px y 开口向右;()022>-=p px y 开口向左;()022>=p py x 开口向上;()022>-=p py x 开口向下。
③抛物线的开口大小:在抛物线()022>=p px y 中,对于同一个x 值,p 越大,y 也越大,也就是说抛物线的开口也越大。
④给出各种标准形式的抛物线方程,能熟练说出开口方向、燕点坐标、准线方程、对称轴;反过来,要能根据抛物线的几何性质,求出抛物线的方程。
看到抛物线的标准方程,首先要判断抛物线的对称轴和开口方向。
高中数学必修一第五章讲义
5.1 任意角和弧度制知识点一 任意角 1.角的概念:角可以看成平面内一条 绕着它的端点 所成的 . 2.角的表示:如图所示:角α可记为“α”或“∠α”或“∠AOB ”,始边: ,终边: ,顶点 .3.角的分类:名称 定义图示正角一条射线绕其端点按 方向旋转形成的角负角 一条射线绕其端点按 方向旋转形成的角零角一条射线 做任何旋转形成的角设α,β是任意两个角, 为角α的相反角. (1)α+β:把角α的 旋转角β. (2)α-β:α-β= .知识点三 象限角把角放在平面直角坐标系中,使角的顶点与 重合,角的始边与x 轴的非负半轴重合,那么,角的 在第几象限,就说这个角是第几 ;如果角的终边在 ,就认为这个角不属于任何一个象限.知识点四 终边相同的角所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S ={β|β=α+k ·360°,k ∠Z },即任一与角α终边相同的角,都可以表示成角α与整数个周角的和. 知识点五 度量角的两种制度角度制定义用度作为单位来度量角的单位制1度的角 1度的角等于周角的1360弧度制定义 以 作为单位来度量角的单位制 1弧度的角长度等于 的圆弧所对的圆心角知识点六 弧度数的计算 (1)弧度数正角的弧度数是一个 数. 负角的弧度数是一个 数. (2)零角的弧度数是 (3)弧度数的计算 公式:rl =α知识点七 角度与弧度的互化角度化弧度 弧度化角度 360°= rad 2π rad = 180°= rad π rad = 1°=π180 rad≈0.017 45 rad1 rad =⎝⎛⎭⎫180π°≈57.30° 度数×π180=弧度数弧度数×⎝⎛⎭⎫180π°=度数知识点八 弧度制下的弧长与扇形面积公式设扇形的半径为R ,弧长为l ,α(0<α<2π)为其圆心角,则 (1)弧长公式:l =αR .(2)扇形面积公式:S =12lR =12αR 2.1.与2022︒终边相同的角是( ) A .488-︒B .148-︒C .142︒D .222︒ 2.135-的角化为弧度制的结果为( ) A .32π-B .35π-C .34π-D .34π 3.下列说法正确的是( ) A .终边相同的角相等 B .相等的角终边相同 C .小于90︒的角是锐角 D .第一象限的角是正角4.如图所示的时钟显示的时刻为4:30,此时时针与分针的夹角为(0).ααπ<≤则α=( )A .2π B .4π C .8π D .16π 5.沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,AB 是以O 为圆心,OA 为半径的圆弧,C 是AB 的中点,D 在AB 上,CD AB ⊥.“会圆术”给出AB 后的弧长的近似值s 的计算公式:2CD s AB OA=+,记实际弧长为l .当2OA =,60AOB ∠=︒时,l s -的值约为( )(参考数据: 3.14π≈3 1.73≈)A .0.01B .0.05C .0.13D .0.536.把375-︒表示成2πk θ+,k Z ∈的形式,则θ的值可以是( ) A .π12B .π12-C .5π12D .5π12-7.角76π所在的象限为( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限8.已知一扇形的周长为6(0)a a >,则当该扇形的面积取得最大时,圆心角大小为( ) A .6π B .4π C .1 D .2二、多选题9.若α是第二象限角,则( ) A .πα-是第一象限角 B .2α是第一或第三象限角 C .32πα+是第二象限角 D .α-是第三或第四象限角10.设扇形的圆心角为α,半径为r ,弧长为l ,面积为S ,周长为L ,则( ) A .若α,r 确定,则L ,S 唯一确定 B .若α,l 确定,则L ,S 唯一确定 C .若S ,L 确定,则α,r 唯一确定 D .若S ,l 确定,则α,r 唯一确定11.下列结论中正确的是( )A .终边经过点()(),0m m m >的角的集合是2,4k k Z πααπ⎧⎫=+∈⎨⎬⎩⎭;B .将表的分针拨慢10分钟,则分针转过的角的弧度数是3π; C .若α是第三象限角,则2α是第二象限角,2α为第一或第二象限角; D .{}4590,M x x k k Z ==︒+⋅︒∈,{}9045,N y y k k Z ==︒+⋅︒∈,则M N ⊆12.已知A ={第一象限角},B ={锐角},C ={小于90︒的角},那么A 、B 、C 关系是( ) A .B A C =⋂ B .C C =B ∪ C .B A B = D .A B C ==三、填空题13.写出两个与6π终边相同的角______.14.半径为2cm ,中心角为30的扇形的弧长为______cm .15.如图,扇环ABCD 中,弧4AD =,弧2BC =,1AB CD ==,则扇环ABCD 的面积S =__________.16.如图所示,一竖立在地面上的圆锥形物体的母线长为4,一只小虫从圆锥的底面圆上的点P 出发,绕圆锥爬行一周后回到点P 处,若该小虫爬行的最短路程为43___________.四、解答题17.已知1690α=.(1)把α表示成2k πβ+的形式,其中k ∈Z ,[)0,2βπ∈; (2)求θ,使θ与α的终边相同,且[)4,2θππ∈--.18.已知一扇形的圆心角为α,半径为R ,弧长为()0L α>. (1)已知扇形的周长为10cm ,面积是24cm ,求扇形的圆心角;(2)若扇形周长为20cm ,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?并求此扇形的最大面积.19.已知1570α=-︒,2750α=︒,135rad πβ=,23rad πβ=-.(1)将1α,2α用弧度制表示出来,并指出它们各自的终边所在的象限;(2)将1β,2β用角度制表示出来,并在{}720180ββ-︒≤≤-︒内找出与它们终边相同的所有角.5.2 三角函数的概念知识点一任意角的三角函数的定义条件如图,设α是一个任意角,α∠R,它的终边OP与单位圆交于点P(x,y)定义正弦点P的叫做α的正弦函数,记作sin α,即y=余弦点P的叫做α的余弦函数,记作cos α,即x=正切点P的纵坐标与横坐标的比值yx叫做α的正切,记作tan α,即yx=三角函数正弦函数y=sin x,x∠R余弦函数y=cos x,x∠R正切函数y=tan x,x≠π2+kπ,k∠Z知识点二正弦、余弦、正切函数值在各象限内的符号1.图示:2.口诀:“一全正,二正弦,三正切,四余弦”.知识点三公式一终边相同的角的同一三角函数的值.即=+)2sin(παk=+)2cos(παk=+)2tan(παk其中Zk∈知识点四 同角三角函数的基本关系关系式文字表述平方关系sin 2α+cos 2α= 同一个角α的正弦、余弦 的 等于 商数关系sin αcos α= ⎝⎛⎭⎫α≠π2+k π,k ∠Z同一个角α的正弦、余弦的商等于角α的一、单选题1.已知角α的终边与单位圆交于点132P ⎛- ⎝⎭,则sin α的值为( )A .3B .12-C 3D .122.已知角θ的终边经过点(,3)M m m -,且1tan 2θ=,则m =( ) A .12B .1C .2D .523.已知()2,P y -是角θ终边上一点,且22sin θ=y 的值是( ) A .22B .225C .434D 4344.若12cos 13α=,且α为第四象限角,则tan α的值为( ) A .125B .125-C .512D .512-5.已知π,π2α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且3tan 4α=-,则cos α=( )A .35B .35C .45-D .456.已知α为第二象限角,则( ) A .sin 0α<B .tan 0α>C .cos 0α<D .sin cos 0αα>7.已知P 是半径为3cm 的圆形砂轮边缘上的一个质点,它从初始位置0P 开始,按逆时针方向做匀速圆周运动,角速度为πrad/s 2.如图,以砂轮圆心为原点,建立平面直角坐标系xOy ,若0π3P Ox ∠=,则点P 到x轴的距离d 关于时间t (单位:s )的函数关系为( )A .π3sin 43d t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭B .ππ3sin 23d t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭C .π3sin 43d t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .ππ3sin 23d t ⎛⎫=- ⎪⎝⎭8.在平面直角坐标系xOy 中,P (x ,y )(xy ≠0)是角α终边上一点,P 与原点O 之间距离为r ,比值rx叫做角α的正割,记作sec α;比值r y 叫做角α的余割,记作csc α;比值xy叫做角α的余切,记作cot α.四名同学计算同一个角β的不同三角函数值如下:甲:5sec 4β=-;乙:5csc 3β=;丙:3tan 4β=-;丁:4cot 3β=. 如果只有一名同学的结果是错误的,则错误的同学是( ) A .甲 B .乙 C .丙 D .丁二、多选题9.下列说法错误的是( )A .将表的分针拨快5分钟,则分针转过的角度是6πB .若角2rad α=,则α角为第二象限角C .若角α为第一象限角,则角2α也是第一象限角 D .在区间ππ,22⎛⎫- ⎪⎝⎭内,函数tan y x =与sin y x =的图象有3个交点10.已知角α的终边与单位圆交于点3,55m P ⎛⎫⎪⎝⎭,则sin α的值可能是( )A .45B .35C .45-D .3511.已知角θ的终边经过点(2,3)--,且θ与α的终边关于x 轴对称,则( ) A .21sin 7θ=- B .α为钝角C .27cos 7α=-D .点(tan θ,tan α)在第四象限12.已知点()(),20P m m m -≠是角α终边上一点,则( ) A .tan 2α B .5cos 5α=C .sin cos 0αα<D .sin cos 0αα>三、填空题13.已知角α的终边经过点()1,2P ,sin 2cos sin cos αααα--+的值是____________.14.已知角2022α= , 则sin cos tan sin cos tan αααααα++= _______________________. 15.若π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,记22cos sin P θθ=-,33cos sin Q θθ=-,44cos sin R θθ=-,则P 、Q 、R 的大小关系为_________.16.已知1sin cos 52παααπ⎛⎫+=-<< ⎪⎝⎭,则11sin cos αα-的值为___________.四、解答题17.已知第一象限角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴非负半轴重合,终边经过点()1P m m +,,且3cos 5α=. (1)求m 及tan α的值; (2)求()sin sin cos ααα+的值.18.已知tan 2α=,求下列各式的值. (1)1sin cos αα; (2)111sin 1sin αα+-+. 19.已知2212sin cos 2cos sin αααα+=-. (1)求tan α的值; (2)求222sin 3sin cos cos αααα+-的值.20.已知第二象限角α满足sin ,cos αα是关于x 的方程2255120x x --=的两个实根. (1)求1tan tan αα+的值; (2)求()22sin cos sin 2cos sin ααααα+-的值.5.3 诱导公式知识点一 公式二~四终边关系 图示公式公式二角π+α与角α的终边关于 对称sin(π+α)= , cos(π+α)= , tan(π+α)= 公式三角-α与角α的终边关于 轴对称sin(-α)= , cos(-α)= , tan(-α)= 公式四角π-α与角α的终边关于 轴对称sin(π-α)= , cos(π-α)= , tan(π-α)=知识点二 诱导公式五、六 (1)公式五=-)2sin(απ=-)2cos(απ(2)公式六=+)2sin(απ=+)2cos(απ一、单选题1.cos210︒的值等于( ) A .12 B .32C .32-D .22-2.已知5sin 5α=,则πcos 2α⎛⎫-= ⎪⎝⎭( )A .55B .55-C .255-D .2553.3cos()sin 2x x ππ⎛⎫-++= ⎪⎝⎭( ) A .2cos x -B .0C .2sin x -D .cos sin x x -4.已知()0,απ∈,()tan 3sin παα-=,则tan α=( ) A .22B 2C .2D .22-5.若()tan π3α-=,则sin 2cos sin cos αααα-=+( ) A .52B .52-C .14-D .146.若()1sin 2π3α+=,tan 0α<,则cos α=( )A .22B .13-C .13D 227.已知()113sin cos 2013cos 22ππαπαα⎛⎫⎛⎫-+-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则22sin sin cos ααα-=( ) A .2110 B .32C 3D .28.若α为任意角,则满足cos cos 2k παα⎛⎫+⋅=- ⎪⎝⎭的一个k 的值为( )A .1B .2C .3D .4二、多选题9.下列转化结果正确的有( ) A .171sin62π= B .113tan 6π⎛⎫-= ⎪⎝⎭C .150-化成弧度是76π-D .12π化成度是15 10.在∠ABC 中,下列关系式恒成立的有( ) A .()sin sin A B C += B .cos sin 22A B C +⎛⎫= ⎪⎝⎭C .()sin 22sin20A B C ++=D .()cos 22cos20A B C ++=11.在平面直角坐标系中,若α与β的终边关于y 轴对称,则下列等式恒成立的是( ) A .()sin sin απβ+= B .()sin sin απβ-= C .()sin 2sin παβ-=- D .()sin 2sin παβ+=12.下列说法正确的有( ) A .3sin 600tan 240︒+︒=B .若已知cos31m ︒=,则2sin 239tan1491m =-︒︒C .已知()1cos 753α︒+=,且18090α-︒<<-︒,则()22cos 15α︒-=D .函数()1f x ax =+在区间()1,1-上存在一个零点的充分必要条件是1a <-或1a > 三、填空题13.172053sin cos tan 636πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭__________.14.()()cos585tan 585sin 570︒=-︒+-︒__________. 15.已知π3cos 64α⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,则5ππcos sin 63αα⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭__________.16.若tan()2πα-=-,则3cos(2)2cos 2sin()sin 2ππααππαα⎛⎫-+- ⎪⎝⎭=⎛⎫---- ⎪⎝⎭__________.四、解答题17.已知()4cos 5πα+=,且tan 0α>. (1)求tan α的值; (2)()()()2sin sin 22ππααπ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭'的值.18.已知角α终边上一点()43P ,-,求下列各式的值.(1)sin cos sin cos αααα+- (2)()cos sin 2119cos sin 22παπαππαα⎛⎫+-- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19.(1)已知()1sin 3πα-=,求()sin 3,cos 2ππαα⎛⎫+- ⎪⎝⎭的值.(2)化简()()sin 2cos 3sin cos 22παπαππαα-⋅+⎛⎫⎛⎫+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.20.已知正弦三倍角公式:3sin 33sin 4sin x x x =-∠(1)试用公式∠推导余弦三倍角公式(仅用cos x 表示cos3x ); (2)若角α满足sin 33sin 2αα=,求cos3cos αα的值.5.4 三角函数的图象与性质知识点一正弦函数、余弦函数的图象函数y=sin x y=cos x图象图象画法五点法五点法关键五点,⎝⎛⎭⎫π2,1,,⎝⎛⎭⎫3π2,-1,(0,1),⎝⎛⎭⎫π2,0,(π,-1),⎝⎛⎭⎫3π2,0,(2π,1)正(余)弦曲线正(余)弦函数的叫做正(余)弦曲线知识点二函数的周期性1.函数的周期性一般地,设函数f(x)的定义域为D,如果存在一个,使得对每一个x∠D都有x+T∠D,且,那么函数f(x)就叫做周期函数.叫做这个函数的周期.2.最小正周期如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个,那么这个最小正数叫做f(x)的最小正周期.知识点三正弦函数、余弦函数的周期性和奇偶性函数y=sin x y=cos x图象定义域R R周期2kπ(k∠Z且k≠0)2kπ(k∠Z且k≠0)最小正周期2π奇偶性知识点四正弦函数、余弦函数的单调性与最值正弦函数 余弦函数图象定义域 RR值域单调性在每一个闭区间⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∠Z )上都单调递增,在每一个闭区间⎣⎡⎦⎤2k π+π2,2k π+3π2(k ∠Z )上都单调递减在每一个闭区间[2k π-π,2k π](k ∠Z )上都单调递增,在每一个闭区间[2k π,2k π+π] (k ∠Z )上都单调递减最值x =π2+2k π(k ∠Z )时,y max =1;x =-π2+2k π(k ∠Z )时,y min =-1x =2k π(k ∠Z )时,y max =1;x =2k π+π(k ∠Z )时,y min =-1知识点五 正切函数的图象与性质解析式y =tan x图象定义域 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≠π2+k π,k ∠Z 值域 R 最小正周期 π 奇偶性 奇函数单调性 在每一个区间⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π(k ∠Z )上都单调递增 对称性对称中心⎝⎛⎭⎫k π2,0(k ∠Z )一、单选题1.下列关于函数tan 23y x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的说法正确的是( )A .最小正周期为πB .图像关于点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭成中心对称C .在区间,312ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递增 D .图像关于直线12x π=-成轴对称2.与图中曲线对应的函数可能是( )A .sin y x =B .sin y x =C .sin y x =-D .sin y x =-3.函数sin(2)4y x π=-的单调减区间是( )A .3[,],(Z)88k k k ππππ-+∈ B .3[2,2],(Z)88k k k ππππ-+∈ C .37[2,2],(Z)88k k k ππππ++∈ D .37[,],(Z)88k k k ππππ++∈ 4.已知函数()sin()f x x ϕ=+为偶函数,则ϕ的取值可以为( ) A .π2-B .πC .π3D .05.已知函数()tan 24f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,下列说法正确的有( )∠函数()f x 最小正周期为2π; ∠定义域为|R,,Z 28k x x x k ππ⎧⎫∈≠+∈⎨⎬⎩⎭∠()f x 图象的所有对称中心为,0,Z 48k k ππ⎛⎫+∈⎪⎝⎭; ∠函数()f x 的单调递增区间为3,,Z 2828k k k ππππ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭. A .1个 B .2个 C .3个 D .4个6.函数()()sin 2,0,6f x x x ππ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭,若方程()2f x =的解为()1212,0x x x x π<<<,则()12sin x x -=( )A .23-B .33-C .73-D .26-7.记函数()sin()f x x ωϕ=+π0,02ωϕ⎛⎫><< ⎪⎝⎭的最小正周期为T ,若2()2f T =,3π4x =为()f x 的零点,则T的最大值为( ) A .πB .2πC .4πD .6π8.已知函数π()cos 22cos 2f x x x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,给出下列结论:∠()f x 的最小正周期为2π: ∠()f x 是奇函数:∠()f x 的值域为33,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦; ∠()f x 在ππ,26⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增.其中所有正确结论的序号是( ) A .∠∠ B .∠∠ C .∠∠∠ D .∠∠∠二、多选题9.下列函数以π02⎛⎫⎪⎝⎭,为对称中心的有( ) A .sin y x = B .tan y x = C .πsin 4y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭D .sin 2y x =10.函数()π3sin 334g x x ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,则( )A .()g x 的最小正周期为6πB .()g x 的图像关于直线π4x =对称 C .()g x 的图像关于点5π,312⎛⎫- ⎪⎝⎭对称 D .()g x 在π0,3⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增11.已知函数()()sin 0,0,2f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示,下列说法错误的是( )A .函数()y f x =的图象关于点,06π⎛⎫- ⎪⎝⎭对称;B .函数()y f x =的图象关于直线512x π=-对称;C .函数()y f x =在2,36ππ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦单调递减; D .该图象向右平移3π个单位可得2sin2y x =的图象. 12.已知函数()sin (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭,则下列命题正确的是( )A .若()f x 在[0,)π上有10个零点,则3943,44ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦B .若()f x 在[0,)π上有11条对称轴,则3943,44ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦C .若()f x 2在[0,)π上有12个解,则21,122ω⎛⎤∈ ⎥⎝⎦D .若()f x 在,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减,则35,42ω⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦三、填空题13.函数()=sin2+1(0)f x x ωω>在ππ62⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递增,则ω取值范围为_____________14.已知函数()(25sin π,0,4f x x x ⎛⎫⎡⎤=∈ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭,设方程(),(01)f x m m =<<的根从小到大依次为123,,x x x ,且2132x x x =,则m =___________.15.设函数2()|sin |2cos 1f x x x =+-,,22x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦,则函数()f x 的最小值是__________.16.设函数()()sin 03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭,若()f x 在0,2π⎛⎫ ⎪⎝⎭上有且仅有2个零点,则实数ω的取值范围为______________.四、解答题17.已知函数()sin 62f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(1)求函数()f x 的单调递增区间;(2)求函数()f x 在区间[]0,2π上的所有零点之和.18.已知函数()sin()(R,0,0,0)2f x A x x A πωϕωϕ=+∈>><<的部分图象如图所示.(1)求()f x 的解析式; (2)求不等式()1f x >的解集.19.已知函数2π()sin(2)3f x x =+. (1)请用五点法做出()f x 一个周期内的图像;(2)若函数()()g x f x m =-在区间π[0,]2上有两个零点,请写出m 的取值范围,无需说明理由.20.已知函数()()2sin f x x ωϕ=+(0>ω,π<ϕ),其图象一条对称轴与相邻对称中心的横坐标相差π4,______;从以下两个条件中任选一个补充在空白横线中.∠函数()f x 向左平移π6个单位得到的图象关于y 轴对称且()00f <.∠函数()f x 的一条对称轴为π3x =-且()π16f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭;(1)求函数()f x 的解析式;(2)若π17π,212x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,方程()()()2430f x a f x a +-+-=存在4个不相等的实数根,求实数a 的取值范围.勉,学习需坚持。
沪教版(五四制)六年级下册数学第八章 长方体的再认识同步讲义
-------------长方体的再认识(★★★)1.了解构成长方体的元素;2.会用斜二测画法画长方体的直观图;3.掌握长方体中棱与棱、棱与面、面与面的位置关系;4.掌握棱与面、面与面的垂直及平行的验证方法;知识结构棱、面的三个特点:(1)长方体的每个面都是长方形构成长方体的三要素:点、棱、面(2)长方体的十二条棱可分为三组,每组中的四条棱相等(3)长方体的六个面可分为三组,每组中两个面的形状大小相同面与面的位置关系(1)平行.检验方法:棱与棱的位置关系:棱与平面的位置关系:长方形纸片(1)相交 (1)平行(2)垂直检验方法:(2)垂直.检验方法:(3)异面⑴铅垂线法⑵长方形纸片法(1)铅垂线(2)三角板法(3)合页型折纸(2)垂直检验方法:⑴铅垂线法⑵三角板法⑶合页型折纸1.本部分建议时长5分钟.2.请学生先试着自行补全上图,发现学生有遗忘时教师帮助学生完成.1.本部分建议时长20分钟.2.进行例题讲解时,教师宜先请学生试着自行解答.若学生能正确解答,则不必做过多的讲解;若学生不能正确解答,教师应对相关概念、公式进行进一步辨析后再讲解例题.3.在每一道例题之后设置了变式训练题,应在例题讲解后鼓励学生独立完成,以判断学生是否真正掌握了相关考点和题型.4.教师应正确处理好例题与变式训练题之间的关系,宜采用讲练结合的方式,切不可将所有例题都讲完后再让学生做变式训练题.例题1一个长方体中,有公共点的三条棱的长度的比为2:3:4,最小的一个面的面积为2162cm , (1)求这个长方体的所有棱长的总和;“典例精讲”这一部分的教学,可采用下面的策略:“知识结构”这一部分的教学,可采用下面的策略:(2)求这个长方体的表面积; (3)求这个长方体的体积。
(★★)答案:(1)216cm ;(2)18722cm ;(3)51843cm两条较短的棱为长和宽的长方形的面积,是最小的面积,又知三棱长之比,故可求得三棱长,进而可得其他所求。
基本初等函数讲义(全)
基本初等函数讲义(全)一、一次函数一次函数可以表示为y=kx+b(k不等于0),其中k表示斜率,b表示截距。
当k大于0时,函数图像随着x的增大而增大,当k小于0时,函数图像随着x的增大而减小。
当b大于0时,函数图像在y轴上方,当b小于0时,函数图像在y轴下方。
当b等于0时,函数图像经过原点。
二、二次函数1)二次函数有三种解析式形式:一般式、顶点式和两根式。
一般式为f(x)=ax^2+bx+c(a不等于0),顶点式为f(x)=a(x-h)^2+k(a不等于0),两根式为f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a不等于0)。
2)求二次函数解析式的方法有三种情况:已知三个点坐标时,宜用一般式;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;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)二次函数的图像是一条抛物线,对称轴方程为x=-b/2a,顶点坐标为(-b/2a。
-Δ/4a)。
当a大于0时,抛物线开口向上,函数在(-∞。
-b/2a)上递增,在[-b/2a。
+∞)上递减,最小值为f(-b/2a);当a小于0时,抛物线开口向下,函数在(-∞。
-b/2a]上递增,在[-b/2a。
+∞)上递减,最大值为f(-b/2a)。
三、幂函数1)幂函数可以表示为y=x^α,其中x为自变量,α是常数。
2)所有的幂函数在(0.+∞)都有定义,并且图像都通过点(1,1)。
四、指数函数1)根式的概念是指,如果xn=a,a属于实数,x属于实数,n大于1,且n属于正整数,那么x叫做a的n次方根。
2)正数的正分数指数幂的意义是,a的n次方根的正分数指数幂等于a的n次方。
正数的负分数指数幂没有意义。
非奇非偶函数指的是在定义域为(0.+∞)上的减函数。
对于loga x,当x>1时,函数值递增;当x<1时,函数值递减;当x=1时,函数值为0.在第一象限内,a越大,函数图像越靠低;在第四象限内,a越大,函数图像越靠高。
【人教A版】高中数学必修第二册:8.1基本立体图形 同步讲义
【人教A 版】8.1 基本立体图形 同步讲义1、空间几何体(1)空间中的物体都占据着空间的一部分,若只考虑物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些物体抽象出来的空间图形就叫做空间几何体. (2)多面体由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体.围成多面体的各个多边形叫做多面体的面;相邻两个面的公共边叫做多面体的棱;棱与棱的公共点叫做多面体的顶点. 2、棱柱、棱锥、棱台的概念多面体定义图形及表示相关概念棱柱有两个互相平行,其余各面都是平行四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都相互平行,由这些边所围成的多面体叫做棱柱如图可记作:棱柱AC ′或 ABCD A ′B ′C ′D ′底面(底):两个相互平行的面 侧面:其余各面侧棱:相邻侧面的公共边 顶点:侧面与底面的公共顶点棱锥有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫棱锥如图可记作:棱锥SABCD底面(底):多边形面.侧面:有公共顶点的各个三角形 侧棱:相邻侧面的公共边 顶点:各侧面的公共顶点. 棱台用一个平行于底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分叫做棱台如图可记作:棱台ABCDA ′B ′C ′D ′上底面:原棱锥的截面 下底面:原棱锥的底面侧面:其余各面.侧棱:相邻侧面的公共边.顶点:侧面与上(下)底面的公共顶点3、棱柱、棱锥、棱台的分类 (1)棱柱的分类①按底面多边形的边数分类.⎩⎪⎨⎪⎧三棱柱底面是三角形四棱柱底面是四边形五棱柱底面是五边形…n 棱柱底面是②按侧棱与底面是否垂直分类.知识梳理n 变形⎩⎨⎧直棱柱⎩⎪⎨⎪⎧正棱柱其他直棱柱斜棱柱(2)棱锥的分类(棱台分类)①按底面多边形的边数分类. 三棱锥、四棱锥、五棱锥等. ②按底面多边形是否为正多边形分类. 正棱锥和一般棱锥. 4、旋转体由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体,这条定直线叫做旋转体的轴. 5、圆柱、圆锥、圆台的概念 旋转体结构特征图示表示法圆柱以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.旋转轴叫做圆柱的轴;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;无论旋转到什么位置,不垂直于轴边都叫做圆柱侧面的母线。
8-2角、角分线(1).讲义教师版
板块一 基本概念知识点 角的定义定义1:有公共端点的两条射线组成的图形叫角,这个公共端点是角的顶点,这两条射线是角的两条边.角的大小只与开口的大小有关,而与角的边画出部分的长短无关.这是因为角的边是射线而不是线段.定义2:角由一条射线绕着它的端点旋转到另一个位置所成的图形,处于初始位置的那条射线叫做角的始边,终止位置的那条射线叫做角的终边.(1) 如果角的终边是由角的始边旋转半周而得到,这样的角叫平角. (2) 如果角的终边是由角的始边旋转一周而得到,这样的角叫周角.注意:由角的定义可知:(1) 角的组成部分为:两条边和一个顶点; (2) 顶点是这两条边的交点;例题精讲中考要求角(3)角的两条边是射线,是无限延伸的.(4)射线旋转时经过的平面部分称为角的内部,平面的其余部分称为角的外部.知识点角的表示方法①利用三个大写字母来表示,如图1.1.图1.1注意顶点一定要写在中间.也可记为BOA∠等.∠或ABO∠,但不能写成BAO②利用一个大写字母来表示,如图1.2.∠AA图1.2注意用一个大写字母来表示角的时候,这个大写字母一定要表示角的顶点,而且以它为顶点的角有且只有一个.③用数字来表示角,如图2.1.∠11图2.1④用希腊字母来表示角,如图2.2.∠αα图2.2【例1】角是由有的两条射线组成的图形,两条射线的是这个角的顶点,角也可以看成是由一条射线.【题型】填空 【关键词】 【解析】略【答案】公共端点 公共端点 绕端点旋转而得到的图形【巩固】 下列语句正确的是( )①角的大小与边的长短无关。
②如果一个角能用一个大写字母A 表示,那么以A 为顶点的角只有一个 ③如果一个角能表示为1∠,那么以1∠顶点为顶点的角只有一个。
④两条射线组成的图形叫做角A ①、②B ①、③C ①、④D ②、③ 【考点】角的概念及表示方法 【难度】2星 【题型】选择 【关键词】 【解析】略 【答案】A【例2】 如图,角的顶点是 ,边是 ,用三种方法表示该角分别为 .αBAO【考点】角的概念及表示方法 【难度】1星 【题型】填空 【关键词】 【解析】略【答案】O ;OA ,OB ;AOB ∠,α∠,O ∠.【巩固】 下列图中角的表示方法正确的个数有( )∠AOB 是平角直线是平角∠CAB∠ABCBABACCBAA .1个B .2个C .3个D .4个【题型】选择 【关键词】 【解析】略【答案】B【巩固】 在右图中,角的表示方法正确的是( )A .A ∠B .B ∠C .C ∠D .D ∠ABC DEO【考点】角的概念及表示方法 【难度】1星 【题型】选择 【关键词】【解析】本题考查用一个大写英文字母表示角,本题选B . 【答案】B【巩固】 如图,以B 为顶点的角共有几个?请把它们写出来,以D 为顶点的角呢?D CEBA【考点】角的概念及表示方法 【难度】2星 【题型】解答 【关键词】 【解析】略【答案】以B 为顶点的角有3个:ABE ∠,ABC ∠,EBC ∠以D 为顶点的角有4个:ADE ∠,ADB ∠,BDC ∠,CDE ∠【例3】 下图中,以A 为顶点的角是_________。
插板法专题讲义
对应计数基础知识:1.人类最早使用的计数方法,不是枚举,不是排列组合,也不是递推,而是对应。
2.对应的目的:化繁为简,通过简单的计数问题解决复杂的计数问题。
3.对应的常用思路:从整体观察问题,发现问题所对应的本质,不拘泥于其中细微的步骤。
4.常见对应方法:插板对应、方向对应、几何对应。
5. 插板法:把m个相同的球放入n个不同的篮子里不得为空::每个间隔至多插一个板子;板子不得相邻,不得插在两端。
允许为空::n个篮子就要补n个球,然后转变为每个篮子不得为空。
例1.小高妈妈每天让小高吃1个鸡蛋或者1个鸭蛋,那么小高吃完家里的4个鸡蛋和4个鸭蛋共有多少种吃法?思考:具体的考虑每天的选择,发现后面的种数会受到前面的影响,那么从整体考虑呢?具体的吃法和什么是对应的?其实,只要小高妈妈列出一个吃蛋的安排,事情就变得很简单了。
[答疑编号5721120101]【答案】70【解答】列出这8天的安排,4个“鸡”和4个“鸭”排成一列,这样的排法就对应着这8天的吃法。
所以,共有(种)例2.5枚相同样式的华杯赛奖章颁发给3名学生,每个学生至少一枚,则有多少种颁奖方式?思考:在低年级,这类问题枚举就可以解决。
但是如果数字更大,枚举就很麻烦了。
所以,我们可以从本题中寻找更一般的方法。
想象这样一种场景,老师把这5枚奖章排成一列,然后在间隔中划上两道竖线分割成三部分,于是奖章就分好了。
[答疑编号5721120102]【答案】6【解答】实际上,根据前面的思考,我们发现,把5枚奖章排成一列后,从它们的4个间隔中选2个,插入两块板,奖章就被分为了3个部分,我们可以规定最左边的就给学生A,中间的给学生B,最右边的给学生C,于是这两块板的插法就对应着奖章的分法:(种)什么是插板法把m个相同的球放入n个不同的篮子里不得为空::每个间隔至多插一个板子;板子不得相邻,不得插在两端。
例3.10个相同的桔子放到3个不同的盘子里,每个盘子至少放1个,一共有多少种不同的放法?[答疑编号5721120103]【答案】36【解答】显然本题也是用插板法对应起来,共有(种)。
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B F
几何综合讲义(一)
1.如图,在△ABC 中,D 为BC 边中点,将一直角三角板的直角顶点放置D 点,并绕D 点旋转,两直角边分别交AB 、AC 于E 、F 两点,连EF ,试判断BE + CF 与EF 的大小关系,并证明你的结论.
2.如图,在平面直角坐标系中,已知A (3,3),现在一直角三角板的直角顶点放置A 点,并绕A 点旋转,两直角边分别交x 轴,y 轴于M 、N 两点,试求OM + ON 的值.
3.已知,△ABC 中,∠BAC = 90°,AB = AC ,过A 任作一直线l ,作BD ⊥l 于D ,CE ⊥l 于E ,观察
三条线段BD ,CE ,DE 之间的数量关系.
(1)如图1,当l 经过BC 中点时,DE = (1分),此时BD CE (1分).
(2)如图2,当l 不与线段BC 相交时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为 ,并证明你
的结论.(3分)
(3)如图3,当l 与线段BC 相交,交点靠近B 点时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为 .(4分)证明你的结论,并画图直接写出交点靠近C 点时,BD ,CE ,DE 三者的数量关系为 .(1分)
图1 图2
图3
? 2
C
4. 如图,在平面直角坐标系中,点B 的坐标是(-1,0),点C 的坐标是(1,0),点D 为y 轴上一点,点A 为第二象限内一动点,且∠BAC=2∠BDO,过D 作D M ⊥AC 于M. ⑴求证:∠ABD=∠ACD ;
⑵若点E 在BA 延长线上,求证:AD 平分∠CAE ; ⑶当A 点运动时,
AC AB
AM
的值是否发生变化? 若不变化,请求出其值;若变化,请说明理由
5.已知等腰△ABC 和等腰△ADE 的顶点公共,B 、A 、E 在同一条直线上,∠BAC= ∠DAE,PB=PD,PC=PE .
⑴如图1,若∠BAC=90°,则∠BPC+∠DPE= ; ⑵如图2,若∠BAC =α, 则∠BPC+∠DPE= ;
⑶在图1的基础上将等腰Rt △ABC 绕点A 旋转一个角度,得到图3,则∠BPC+∠DPE= ;并证明你的结论.
图3
图2图16.已知:AB=BC,BD=BE, ∠ABC=∠DBE=α,M 、N 分别是AD 、CE 的中点. ⑴如图1,若α=60°,∠BMN= ;请证明. ⑵如图2,若α=90°,∠BMN= ;
⑶将图2中的△BDE 绕B 点逆时针旋转一锐角,在图3中完成作图,则∠BMN= .
7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线交y 轴于A 点,交x 轴于B 点,已知A (0,6),B (-6,0),P 为线段OB 上一动点.
(1)当P 为BO 中点时,过P 作PM ⊥AB 于M ,交y 轴于N .求证:BM = PM . (2)当AP 平分∠BAO 时,作BD ⊥直线AP 于D .求证:AP = 2BD .
(3)坐标系内是否存在这样的三角形,同时满足:①在△ABO 有一边重合,②与△ABO 全等,若
存在,试在坐标系中用铅笔画出该三角形,并写出不重合的第三个顶点的坐标.
8.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(-1,0),点B的坐标是(1,0),点C的坐标是(3,0),D为y轴正半轴上一点,且∠ODB=30°,延长DB至E,使BE=BD,P为x轴正半轴上一动点(P在C的右边),M在EP上,且∠EMA=60°,AM交BE于N.
⑴求证:BE=BC;
⑶当P点运动时,求BP-BN的值.。