高考总复习数学(理科)作业及测试:课时作业第十章算法初步含解析
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第十章 算法初步、复数与选考内容
第1讲 程序框图及简单的算法案例
1.(2017年北京)执行如图X10-1-1所示的程序框图,输出s 的值为( )
图X10-1-1
A .2 B.3
2
C.53
D.85
2.(2016年北京)执行如图X10-1-2所示的程序框图,输出的s 值为( )
图X10-1-2
A.8 B.9
C.27 D.36
3.(2015年天津)阅读程序框图(图X10-1-3),运行相应的程序,则输出S的值为()
图X10-1-3
A.-10 B.6
C.14 D.18
4.(2017年广东调研)执行如图X10-1-4所示的程序框图后输出S的值为()
图X10-1-4
A.0 B.- 3 C. 3 D.
3 2
5.(2016年天津)阅读下面的程序框图(如图X10-1-5),运行相应的程序,则输出S的值为________.
图X10-1-5 图X10-1-6
6.(2017年江南名校联考)某程序框图如图X10-1-6所示,判断框内为“k≥n?”,n 为正整数,若输出S=26,则判断框内的n=________.
7.(2017年广东惠州三模)执行如图X10-1-7所示的程序框图,如果输出y的结果为0,那么输入x的值为()
图X10-1-7
A.1
9
B .-1或1
C .1
D .-1 8.(2017年广东深圳二模)《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,约成书于四、五世纪,也就是大约一千五百年前,传本的《孙子算经》共三卷.卷中有一问题:“今有方物一束外周,一市有三十二枚,问:积几何?”该著作中提出了一种解决问题的方法:“重置二位,左位减八,余加右位,至尽虚加一,即得.”通过对该题的研究发现,若一束方物外周一市的枚数n 是8的整数倍时,均可采用此方法求解.如图X10-1-8,是解决这类问题的
程序框图,若输入n =40,则输出S 的结果为________.
图X10-1-8
9.(2017年广东深圳一模) 执行如图X10-1-9所示的程序框图,若输入p =2017,则输
出i 的值为( )
图X10-1-9
A .335
B .336
C .337
D .338
10.(2017年江西南昌二模)执行如图X10-1-10程序框图,输出S 为( )
图X10-1-10
A.17
B.27
C.47
D.67
第2讲 复数的概念及运算
1.(2017年天津)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a -i
2+i
为实数,则a 的值为________.
2.(2017年新课标Ⅱ)(1+i)(2+i)=( ) A .1-i B .1+3i C .3+i D .3+3i 3.(2015年山东)若复数z 满足
z
1-i
=i ,其中i 为虚数单位,则z =( ) A .1-i B .1+i C .-1-i D .-1+i
4.若i 为虚数单位,图X10-2-1中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z
1+i
的点是( )
图X10-2-1
A .E
B .F
C .G
D .H
5.(2017年广东深圳一模)若复数a +i
1+2i
(a ∈R )为纯虚数,其中i 为虚数单位,则a =( )
A .2
B .3
C .-2
D .-3
6.(2017年新课标Ⅲ)设复数z 满足(1+i)z =2i ,则|z |=( ) A.12 B.2
2
C. 2 D .2 7.(2012年新课标)下面是关于复数z =2
-1+i
的四个命题:p 1:|z |=2;p 2:z 2=2i ;p 3:
z 的共轭复数为1+i ;p 4:z 的虚部为-1.其中的真命题为( )
A .p 2,p 3
B .p 1,p 2
C .p 2,p 4
D .p 3,p 4
8.(2017年广东广州一模)复数(1+i)2+2
1+i
的共轭复数是( )
A .1+i
B .1-i
C .-1+i
D .-1-i
9.(2017年广东广州一模)复数2
1+i
的虚部是( )
A .-2
B .-1
C .1
D .2
10.(2016年北京)设a ∈R ,若复数(1+i)(a +i)在复平面内对应的点位于实轴上,则a =________.
11.(2016年天津)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)·(1-b i)=a ,则a
b
的值为________.
12.(2017年江苏)已知复数z =(1+i)(1+2i),其中i 是虚数单位,则z 的模是________. 13.(2017年浙江)已知a ,b ∈R ,(a +b i)2=3+4i(i 是虚数单位),则a 2+b 2=________,ab =________.
14.(2017年江西南昌二模)若a +i
1+2i
=t i(i 为虚数单位,a ,t ∈R ),则t +a =( )
A .-1
B .0
C .1
D .2
第3讲 坐标系与参数方程 第1课时 坐标系
1.(2017年湖北八校联考)将圆x 2+y 2=1上每一点的纵坐标不变,横坐标变为原来的1
3
,
得曲线C .
(1)写出曲线C 的参数方程;
(2)设直线l :3x +y +1=0与曲线C 的两交点分别为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与l 垂直的直线的极坐标方程.
2.(2017年广东华附执信深外联考)在平面直角坐标系xOy 中,已知曲线C 1:⎩
⎪⎨⎪⎧
x =1+cos α,y =sin 2α-94(α为参数,α∈R ),在以原点O 为极点,x 轴非负半轴为极轴的极坐标系中(取相同的长度单位),曲线C 2:ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-2
2
,曲线C 3:ρ=2cos θ. (1)求曲线C 1与C 2的交点M 的直角坐标;
(2)设A ,B 分别为曲线C 2,C 3上的动点,求|AB |的最小值.
3.(2014年新课标Ⅱ)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=2cos θ,θ∈⎣⎡⎦
⎤0,π2. (1)求C 的参数方程;
(2)设点D 在C 上,C 在D 处的切线与直线l :y =3x +2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,确定D 的坐标.
4.(2015年新课标Ⅰ)在平面直角坐标系xOy 中,直线C 1:x =-2,圆C 2:(x -1)2+ (y -2)2=1,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求C 1,C 2的极坐标方程;
(2)若直线C 3的极坐标方程为θ=π
4
(ρ∈R ),设C 2与C 3的交点为M ,N ,求△C 2MN 的
面积.
5.(2017年广东汕头一模)已知曲线C 的极坐标方程是ρ=6cos θ,以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x 轴的正半轴,建立平面直角坐标系,直线l 的参数方程是⎩
⎪⎨⎪⎧
x =1+t cos α,y =t sin α(t 是参数). (1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程(普通方程);
(2)若直线l 与曲线C 相交于A ,B 两点,且|AB |=2 7,求直线l 的倾斜角α的值.
6.已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧
x =3+2cos θ,
y =-4+2sin θ(θ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-π
4= 2. (1)求圆C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;
(2)设M 是直线l 上任意一点,过M 作圆C 的切线,切点为A ,B ,求四边形AMBC 面积的最小值.
7.(2017年广东深圳一模)在平面直角坐标系中xOy 中,曲线E 的参数方程为⎩⎨
⎧
x =2cos α,
y =3sin 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. (1)写出曲线E 的普通方程和极坐标方程;
(2)若直线l 与曲线E 相交于点A ,B 两点,且OA ⊥OB ,求证:1|OA |2+1
|OB |2
为定值,并求出这个定值.
第2课时 参数方程
1.(2016年江苏)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧
x =1+12
t ,
y =3
2t
(t
为参数),椭圆C 的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧
x =cos θ,
y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两
点,求线段AB 的长.
2.(2017年广东广州二模)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的普通方程为x -y -2
=0,曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧
x =2 3cos θ,
y =2sin θ
(θ为参数),设直线l 与曲线C 交于A ,B 两点.
(1)求线段AB 的长;
(2)已知点P 在曲线C 上运动,当△P AB 的面积最大时,求点P 的坐标及△P AB 的最大面积.
3.(2017年广东东莞二模)已知在平面直角坐标系中,曲线C 1的参数方程为
⎩⎨
⎧
x =3+3cos φ,
y =-1+3sin φ
(φ为参数),以原点为极点,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ρ=2cos θ.
(1)求曲线C 1的极坐标方程与曲线C 2的直角坐标方程;
(2)若直线θ=π
6
(ρ∈R )与曲线C 1交于P ,Q 两点,求线段PQ 的长度.
4.(2015年湖南)已知直线l :⎩⎨⎧
x =5+32t ,
y =3+1
2
t (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,曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos θ.
(1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2)设点M 的直角坐标为(5,3),直线l 与曲线C 的交点为A ,B ,求|MA |·|MB |的值.
5.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩
⎨⎧
x =2+12
t ,
y =32
t
(t 为参数),以坐标
原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为:ρ=4cos
θ(ρ>0,0≤θ<2π).
(1)求直线l 的极坐标方程;
(2)求直线l 与曲线C 交点的极坐标(ρ>0,0≤θ<2π).
6.在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨
⎧
x =3-22t ,
y =5+2
2
t (t 为参数).在以
原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,圆C 的方程为ρ=2 5sin θ.
(1)写出直线l 的普通方程和圆C 的直角坐标方程;
(2)设点P (3,5),直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,求1|P A |+1
|PB |
的值.
7.(2017年广东梅州一模)已知曲线C 1的参数方程是⎩
⎪⎨⎪
⎧
x =-2+2cos θ,y =2sin θ(θ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,曲线C 2的极坐标方程是ρ=4sin θ.
(1)求曲线C 1与C 2交点的平面直角坐标;
(2)A ,B 两点分别在曲线C 1与C 2上,当|AB |最大时,求△OAB 的面积(O 为坐标原点).
8.已知平面直角坐标系xOy 中,过点P (-1,-2)的直线l 的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧
x =-1+t cos 45°,y =-2+t sin 45°(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ρsin θtan θ=4m (m >0),直线l 与曲线C 相交于不同的两点M ,N .
(1)求曲线C 的直角坐标方程和直线l 的普通方程; (2)若|PM |=|MN |,求实数m 的值.
第4讲不等式选讲
第1课时不等式的证明
1.(2016年江苏)设a>0,|x-1|<a
3,|y-2|<
a
3,
求证:|2x+y-4|<a.
2.(2017年广东揭阳二模)已知函数f(x)=|2|x|-1|.
(1)求不等式f(x)≤1的解集A;
(2)当m,n∈A时,证明:|m+n|≤mn+1.
3.(2017年广东华附执信深外联考)设函数f (x )=|x -a |,a ∈R . (1)当a =2时,解不等式:f (x )≥6-|2x -5|;
(2)若关于x 的不等式f (x )≤4的解集为[-1,7],且两正数s 和t 满足2s +t =a ,求证:1
s +
8t
≥6.
4.(2013年新课标Ⅱ)设a ,b ,c 均为正数,且a +b +c =1,证明:
(1)ab +bc +ca ≤1
3
;
(2)a 2b +b 2c +c
2a ≥1.
5.(2017年广东东莞二模)已知函数f (x )=|x +3|+|x -1|的最小值为m . (1)求m 的值以及此时的x 的取值范围; (2)若实数p ,q ,r 满足p 2+2q 2+r 2=m , 证明:q (p +r )≤2.
6.(2014年新课标Ⅰ) 若a >0,b >0,且1a +1
b
=ab .
(1)求a 3+b 3的最小值;
(2)是否存在a ,b ,使得2a +3b =6?并说明理由.
7.(2015年新课标Ⅱ)设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d ,证明: (1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;
(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.
8.(2016年新课标Ⅱ)已知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x -12+⎪⎪⎪
⎪x +1
2,M 为不等式f (x )<2的解集. (1)求M ;
(2)证明:当a ,b ∈M 时,|a +b |<|1+ab |.
第2课时 绝对值不等式
1.(2017年新课标Ⅲ)已知函数f (x )=|x +1|-|x -2|. (1)求不等式f (x )≥1的解集;
(2)若不等式f (x )≥x 2-x +m 的解集非空,求实数m 的取值范围.
2.(2017年广东广州一模)已知函数f (x )=|x +a -1|+|x -2a |. (1) 若f (1)<3,求实数a 的取值范围; (2) 若a ≥1,x ∈R ,求证:f (x )≥2.
3.已知函数f (x )=|x +a |+|2x -1|(a ∈R ). (1)当a =1时,求不等式f (x )≥2的解集;
(2)若f (x )≤2x 的解集包含⎣⎡⎦⎤
12,1,求实数a 的取值范围.
4.已知函数f(x)=|2x+1|-|x|-2.
(1)解不等式f(x)≥0;
(2)若存在实数x,使得f(x)≤|x|+a,求实数a的取值范围.5.(2017年广东深圳二模)已知函数f(x)=|x+1-2a|+|x-a2|,a∈R.
(1)若f(a)≤2|1-a|,求实数a的取值范围;
(2)若关于x的不等式f(x)≤1存在实数解,求实数a的取值范围.6.(2017年广东汕头一模)已知函数f(x)=|x|+|x-2|.
(1)求关于x的不等式f(x)<3的解集;
(2)如果关于x的不等式f(x)<a的解集不是空集,求实数a的取值范围.
7.(2017年广东深圳一模)已知f(x)=|x+a|,g(x)=|x+3|-x,记关于x的不等式f(x)<g(x)的解集为M.
(1)若a-3∈M,求实数a的取值范围;
-1,1⊆M,求实数a的取值范围.
(2)若[]
8.(2017年广东珠海二模)已知函数f(x)=|2x+1|-|x|+a.
(1)若a=-1,求不等式f(x)≥0的解集;
(2)若方程f(x)=2x有三个不同的解,求实数a的取值范围.
第十章 算法初步、复数与选考内容 第1讲 程序框图及简单的算法案例
1.C 解析:k =0时,0<3成立,第一次进入循环k =1,s =1+1
1
=2;1<3成立, 第
二次进入循环k =2,s =2+12=32;2<3成立, 第三次进入循环k =3,s =32+132
=5
3
;当k =3
时不满足进行循环条件,输出s =5
3
.故选C.
2.B
3.B 解析:输入S =20,i =1;i =2×1,S =20-2=18,2>5不成立;i =2×2=4,S =18-4=14,4>5不成立;i =2×4=8,S =14-8=6,8>5成立;输出6.故选B.
4.A 解析:第一次循环后S =0-3
3×0+1
=-3,i =2;
笫二次循环后S =-3-3
3×(-3)+1=3,i =3;
第三次循环后S =3-3
3×3+1
=0,i =4……
依次下去,S 的值变化周期为3.
因为2016=3×672,所以最后输出S 的值为0.故选A.
5.4 解析:第一次循环,S =8,n =2;第二次循环,S =2,n =3;第三次循环,S =4,n =4;结束循环,输出S =4.
6.4 解析:依题意,执行题中的程序框图, 第一次循环,k =1+1=2,S =2×1+2=4; 第二次循环,k =2+1=3,S =2×4+3=11; 第三次循环,k =3+1=4,S =2×11+4=26. 因此当输出S =26时,判断框内的条件n =4.
7.D 解析:程序框图表示y =⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+1(x ≤0),3x +2(x >0),所以⎩
⎪⎨⎪⎧
x ≤0,
-x 2+1=0.解得x =-
1.⎩
⎪⎨⎪⎧
x >0,
3x +2=0.解集为空.所以x =-1.故选D. 8.121 解析:第一次循环,n =40-8=32,S =40+32=72; 第二次循环,n =32-8=24,S =72+24=96; 第三次循环,n =24-8=16,S =96+16=112; 第四次循环,n =16-8=8,S =112+8=120;
第五次循环,n =8-8=0,S =120+0=120,此时,n =0, 满足题意,结束循环,输出S =120+1=121.
9.C 解析:第1步,n =1,r =1,s =1;第2步,n =2,r =0,s =2;第3步,n =3,r =1,s =0;第4步,n =4,r =0,s =1;第5步,n =5,r =1,s =2;第6步,n =6,r =0,s =0;此时,i =1,依此类推,当n 为6的倍数时,i 增加1,当n =2016时,共有336个6的倍数,继续循环,可得当n >p 时,i =337.故选C.
10.A 解析:考虑进入循环状态,根据程序框图可知,当i =1时,有S =2
7
;当i =2
时,有S =47;当i =3时,有S =17;当i =4时,有S =27;当i =5时,有S =4
7;当i =6时,
有S =17.所以输出S =1
7
.故选A.
第2讲 复数的概念及运算
1.-2 解析:a -i 2+i =(a -i )(2-i )(2+i )(2-i )
=(2a -1)-(a +2)i 5=2a -15-a +25i 为实数,则a +25=
0,a =-2.
2.B 解析:(1+i)(2+i)=2+i +2i -1=1+3i.故选B. 3.A 解析:因为
z
1-i
=i ,所以z =i(1-i)=1+i.所以z =1-i.故选A. 4.D 解析:由题图知,复数z =3+i ,∴z
1+i =3+i 1+i =(3+i )(1-i )(1+i )(1-i )
=4-2i 2=2-i.∴表
示复数z
1+i
的点为H .
5.C 解析:因为a +i 1+2i =(a +i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )
=a +25+-2a +1
5i 为纯虚数,所以a =-2.故选
C.
6.C 解析:由题意可得z =2i 1+i .由复数求模的法则⎪⎪⎪⎪z 1z 2=|z 1||z 1|,可得|z |=|2i||1+i|=2
2= 2 .故选C.
7.C 解析:z =2
-1+i =2(-1-i )(-1+i )(-1-i )
=-1-i.p 1:|z |=2,p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共
轭复数为-1+i ,p 4:z 的虚部为-1.
8.B 解析:(1+i)2+2
1+i
=2i +1-i =1+i ,共轭复数为1-i.
9.B 解析:2
1+i
=1-i ,故虚部为-1.
10.-1 解析:(1+i)(a +i)=a -1+(a +1)i ∈R ⇒a =-1,故填-1.
11.2 解析:(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,则⎩
⎪⎨⎪⎧
1+b =a ,1-b =0.所以a
b =2.故答案为2.
12.10 解析:|z |=|(1+i)(1+2i)|=|1+i||1+2i|=2×5=10.
13.5 2 解析:(a +b i)2=3+4i ⇒a 2-b 2+2ab i =3+4i ⇒⎩⎪⎨⎪⎧ a 2-b 2=3,2ab =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧
a 2=4,
b 2
=1.
∴a 2+b 2=5,ab =2.
14.A 解析:因为a +i
1+2i =t i ⇒a +i =t i·(1+2i)=t i -2t ,则⎩
⎪⎨⎪⎧
t =1,a =-2t .⇒a =-2.所以t
+a =-1.故选A.
第3讲 坐标系与参数方程
第1课时 坐标系
1.解:(1)由坐标变换公式⎩⎪⎨⎪⎧
x ′=13x ,y ′=y ,
得⎩⎪⎨⎪⎧
x =3x ′,
y =y ′.代入x 2+y 2=1中,得9x ′2+y ′2
=1.
故曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧
x =13cos θ,
y =sin θ.
(2)由题意知,P 1⎝⎛⎭
⎫-1
3,0,P 2(0,-1). 线段P 1P 2的中点M ⎝⎛⎭⎫-16
,-1
2,kP 1P 2=-3. 故P 1P 2线段中垂线的方程为y +12=1
3⎝⎛⎭
⎫x +16, 即3x -9y -4=0,即极坐标方程为3ρcos θ-9ρsin θ-4=0. 2.解:(1)由C 1:⎩
⎪⎨⎪
⎧
x =1+cos α,y =sin 2α-94,得 y =-94+1-cos 2α=-5
4
-(x -1)2.
∴曲线C 1的普通方程为y =-5
4
-(x -1)2(0≤x ≤2).
由C 2:ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π4=-2
2,得曲线C 2的直角坐标系普通方程为x +y +1=0. 由⎩⎪⎨⎪⎧
y =-54-(x -1)2,
x +y +1=0,
得4x 2-12x +5=0.
解得x =12⎝⎛⎭⎫x =52舍,y =-32
. ∴点M 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫12
,-32. (2)由C 3:ρ=2cos θ,得ρ2=2ρcos θ.
∴曲线C 3的直角坐标系普通方程为x 2+y 2-2x =0,即(x -1)2+y 2=1.
则曲线C 3的圆心(1,0)到直线x +y +1=0的距离d =|1+0+1|
2
= 2.
∵圆C 3的半径为1,∴|AB |min =2-1.
3.解:(1)C 的普通方程为(x -1)2+y 2=1(0≤y ≤1).
可得C 的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧
x =1+cos t ,
y =sin t (t 为参数,0≤t ≤π).
(2)设D (1+cos t ,sin t ).
由(1)知,C 是以G (1,0)为圆心,1为半径的上半圆. 因为C 在点D 处的切线与l 垂直, 所以直线GD 与l 的斜率相同.
则tan t =3,t =π
3
.
故D 的直角坐标为⎝⎛⎭⎫1+cos π3,sin π3,即⎝⎛⎭
⎫32,3
2. 4.解:(1)因为x =ρcos θ,y =ρsin θ, 所以C 1的极坐标方程为ρcos θ=-2,
C 2的极坐标方程为ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0.
(2)将θ=π
4
代入ρ2-2ρcos θ-4ρsin θ+4=0,
得ρ2-3 2ρ+4=0.
解得ρ1=2 2,ρ2= 2.|MN |=ρ1-ρ2= 2. 因为C 2的半径为1,
则△C 2MN 的面积为12×2×1×sin 45°=1
2
.
5.解:(1)由ρ=6cos θ,得ρ2=6ρcos θ. ∵x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ,
∴曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-6x =0, 即(x -3)2+y 2=9.
(2)将⎩
⎪⎨⎪⎧
x =1+t cos α,y =t sin α,代入圆的方程,得
(t cos α-2)2+(t sin α)2=9. 化简,得t 2-4t cos α-5=0.
设A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2, 则⎩⎪⎨⎪⎧
t 1+t 2=4cos α,t 1t 2
=-5. ∴|AB |=|t 1-t 2|
=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=16cos 2α+20=2 7.
∴16cos 2α=8.解得cos α=±2
2
.
∵α∈[0,π),∴α=π4或3π
4
.
6.解:(1)圆C 的参数方程为⎩
⎪⎨⎪⎧
x =3+2cos θ,
y =-4+2sin θ(θ为参数),
∴圆C 的普通方程为(x -3)2+(y +4)2=4.
由ρcos ⎝⎛⎭
⎫θ-π
4=2,得ρcos θ+ρsin θ=2. ∵ρcos θ=x ,ρsin θ=y ,
∴直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0.
(2)圆心C (3,-4)到直线l :x +y -2=0的距离为d =|3-4-2|2
=3 2
2,
由于M 是直线l 上任意一点,则|MC |≥d =3 2
2
.
∴四边形AMBC 面积
S =2×1
2
×|AC |×|MA |=|AC |·|MC |2-|AC |2
=2|MC |2-4≥2d 2-4= 2.
∴四边形AMBC 面积的最小值为 2.
7.(1)解:曲线E 的普通方程为x 24+y 2
3
=1,
极坐标方程为ρ2⎝⎛⎭⎫
14cos 2θ+13sin 2θ=1, ∴所求的极坐标方程为3ρ2cos 2θ+4ρ2sin 2θ=12.
(2)证明:不妨设点A ,B 的极坐标分别为A (ρ1,θ),B ⎝
⎛⎭⎫ρ2,θ+π
2, 则⎩⎨⎧
14(ρ1cos θ)2+1
3
(ρ1sin θ)2=1,14⎣⎡⎦⎤ρ2
cos ⎝⎛⎭⎫θ+π22
+13⎣⎡⎦
⎤ρ2
sin ⎝⎛⎭⎫θ+π22
=1,
即⎩⎨⎧
1ρ21
=14cos 2θ+13sin 2
θ,1ρ22
=14sin 2
θ+1
3
cos 2
θ.
∴1ρ21+1ρ22=712,即1|OA |2+1|OB |2
=712
(定值). 第2课时 参数方程
1.解:直线l 的参数方程化为普通方程为3x -y -3=0,
椭圆C 的参数方程化为普通方程为x 2+y 24
=1, 联立方程组,得⎩
⎪⎨⎪⎧
3x -y -3=0,
x 2+y 2
4=1. 解得⎩⎪⎨
⎪
⎧
x 1=1,y 1=0,
或⎩⎨⎧
x 2=-1
7,
y 2
=-8 3
7
.
∴A (1,0),B ⎝⎛⎭⎫
-17,-8 37.
故AB =⎝⎛⎭⎫1+172+⎝⎛⎭
⎫0+8 372=167. 2.解:(1)曲线C 的普通方程为x 212+y 2
4=1.
将直线x -y -2=0代入x 212+y
24
=1中消去y ,得x 2-3x =0.
解得x =0,或x =3.
所以点A (0,-2),B (3,1).
所以|AB |=(3-0)2+(1+2)2=3 2.
(2)在曲线C 上求一点P ,使△P AB 的面积最大, 则点P 到直线l 的距离最大.
设过点P 且与直线l 平行的直线方程y =x +b .
将y =x +b 代入x 212+y 2
4
=1整理,得4x 2+6bx +3(b 2-4)=0.
令Δ=(6b )2-4×4×3(b 2-4)=0,解得b =±4. 将b =±4代入方程4x 2+6bx +3(b 2-4)=0, 解得x =±3.
易知当点P 的坐标为(-3,1)时,△P AB 的面积最大.
且点P (-3,1)到直线l 的距离为: d =|-3-1-2|12+1
2=3 2. 所以△P AB 的最大面积为S =1
2
×|AB |×d =9.
3.解:(1)因为⎩⎨⎧
x =3+3cos φ,
y =-1+3sin φ,
故(x -3)2+(y +1)2=9.
故x 2+y 2-2 3x +2y -5=0.
故曲线C 1的极坐标方程为ρ2-2 3ρcos θ+2ρsin θ-5=0. 因为ρ=2cos θ,所以ρ2=2ρcos θ.
所以C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0[或写成(x -1)2+y 2=1]. (2)设P ,Q 两点所对应的极径分别为ρ1,ρ2,
将θ=π
6
(θ∈R )代入ρ2-2 3ρcos θ+2ρsin θ-5=0中,整理,得ρ2-2ρ-5=0.
故ρ1+ρ2=2,ρ1ρ2=-5.
故|PQ |=|ρ1-ρ2|=(ρ1+ρ2)2-4ρ1ρ2=2 6. 4.解:(1)ρ=2cos θ等价于ρ2=2ρcos θ, ① 将ρ2=x 2+y 2,ρcos θ=x 代入①,得
曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2x =0. ②
(2)将⎩⎨⎧
x =5+32t ,y =3+1
2
t 代入②,得t 2+5 3t +18=0.
设这个方程的两个实数根分别为t 1,t 2,则由参数t 的几何意义即知|MA |·|MB |=|t 1t 2|=18.
5.解:(1)将直线l 的参数方程:⎩
⎨⎧
x =2+12
t ,
y =32
t
消去参数t ,得普通方程3x -y -2 3
=0.
将⎩
⎪⎨⎪⎧
x =ρcos θ,y =ρsin θ代入3x -y -2 3=0, 得3ρcos θ-ρsin θ-2 3=0.
化简,得ρcos ⎝⎛⎭
⎫θ+π
6= 3.(注意解析式不进行此化简也不扣步骤分) (2)方法一,C 的普通方程为x 2+y 2-4x =0. 由⎩⎨⎧ 3x -y -2 3=0,x 2+y 2-4x =0解得⎩⎨⎧ x =1,y =-3,或⎩⎨⎧
x =3,y = 3.
所以直线l 与直线C 交点的极坐标分别为⎝
⎛⎭⎫2,5π3,⎝⎛⎭⎫2 3,π6. 方法二,由⎩⎨⎧
3ρcos θ-ρsin θ-2 3=0,
ρ=4cos θ,
得sin ⎝
⎛⎭⎫2θ-π
3=0. 又因为ρ≥0,0≤θ<2π,所以⎩⎪⎨⎪
⎧ ρ=2,θ=5π3,或⎩⎪⎨⎪⎧
ρ=2 3,θ=π6
.
所以交点的极坐标分别为⎝
⎛⎭⎫2,5π3,⎝⎛⎭⎫2 3,π6. 6.解:(1)由⎩⎨
⎧
x =3-22t ,
y =5+2
2
t ,得直线l 的普通方程为x +y -3-5=0.
又由ρ=2 5sin θ,得圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2 5y =0,即x 2+(y -5)2=5.
(2)把直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程,
得⎝
⎛⎭⎫3-22t 2+⎝⎛⎭⎫2
2t 2=5,即t 2-3 2t +4=0.
由于Δ=(3 2)2-4×4=2>0,
故可设t 1,t 2是上述方程的两实数根.
所以⎩⎨⎧
t 1+t 2=3 2,t 1·
t 2=4.所以t 1>0,t 2>0.
又直线l 过点P (3,5),A ,B 两点对应的参数分别为t 1,t 2,
所以|P A |=t 1,|PB |=t 2.
所以1|P A |+1|PB |=1t 1+1t 2=t 1+t 2t 1t 2=3 24.
7.解: (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ x =-2+2cos θ,y =2sin θ,得⎩
⎪⎨⎪
⎧
x +2=2cos θ,y =2sin θ,
所以(x +2)2+y 2=4.
又由ρ=4sin θ,得ρ2=4ρsin θ.所以x 2+y 2=4y . 把两式作差,得y =-x . 代入x 2+y 2=4y ,
得交点为(0,0),(-2,2).
(2)如图D187,由平面几何知识可知,当A ,C 1,C 2,B 依次排列且共线时,|AB |最大.
图D187
此时|AB |=2 2+4. O 到AB 的距离为2, ∴△OAB 的面积为 S =1
2
(2 2+4)×2=2+2 2.
8.解:(1)∵⎩
⎪⎨⎪⎧
x =-1+t cos 45°,y =-2+t sin 45°(t 为参数), 即⎩⎨
⎧ x =-1+22t ,
y =-2+2
2
t .
∴直线l 的普通方程为x -y -1=0.
∵ρsin θtan θ=4m ,∴ρ2sin 2θ=4mρcos θ. 由⎩
⎪⎨⎪⎧
x =ρcos θ,y =ρsin θ得曲线C 的直角坐标方程为y 2=4mx (m >0). (2)∵ y 2=4mx ,∴x ≥0.
设直线l 上的点M ,N 对应的参数分别是t 1,t 2(t 1>0,t 2>0),则|PM |=t 1,|PN |=t 2.
∵|PM |=|MN |,∴|PM |=1
2
|PN |.∴t 2=2t 1.
将⎩⎨
⎧
x =-1+22t ,y =-2+2
2
t ,代入y 2=4mx ,化简,得
t 2-4 2(m +1)t +8(m +1)=0.
∴⎩⎨⎧
t 1+t 2=4 2(m +1),t 1·
t 2=8(m +1),
又t 2=2t 1,解得m =-1,或m =18
.
∵m >0,∴m =1
8
.
第4讲 不等式选讲
第1课时 不等式的证明
1.证明:由a >0,|x -1|<a 3,得|2x -2|<2a
3
.
又|y -2|<a
3
,
∴|2x +y -4|=|(2x -2)+(y -2)|
≤|2x -2|+|y -2|<2a 3+a
3
=a ,
即|2x +y -4|<a .
2.(1)解:由|2|x |-1|≤1,得-1≤2|x |-1≤1,即|x |≤1. 解得-1≤x ≤1.所以A =[]-1,1.
(2)证明:证法一,|m +n |2-(mn +1)2=m 2+n 2-m 2n 2-1 =-(m 2-1)(n 2-1),
因为m ,n ∈A ,故-1≤m ≤1,-1≤n ≤1,m 2-1≤0,n 2-1≤0. 故-(m 2-1)(n 2-1)≤0,|m +n |2≤(mn +1)2. 又显然mn +1≥0,故|m +n |≤mn +1.
证法二,因为m ,n ∈A ,故-1≤m ≤1,-1≤n ≤1,
而m +n -(mn +1)=(m -1)(1-n )≤0. m +n -[]-(mn +1)=(m +1)(1+n )≥0, 即-(mn +1)≤m +n ≤mn +1, 故|m +n |≤mn +1.
3.(1)解:当a =2时,不等式可化为|x -2|+|2x -5|≥6,
∴①⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥52,x -2+2x -5≥6,或②⎩⎪⎨⎪⎧
2≤x <52,x -2+5-2x ≥6,
或③⎩⎪⎨⎪⎧
x <2,
2-x +5-2x ≥6.
由①,得x ≥133;由②,得x ∈∅;由③,得x ≤1
3
.
∴原不等式的解集为⎝⎛⎦⎤-∞,13∪⎣⎡⎭
⎫13
3,+∞. (2)证明:不等式f (x )≤4,即-4≤x -a ≤4, ∴a -4≤x ≤a +4.∴a -4=-1,且a +4=7.
∴a =3.∴1s +8t =13⎝⎛⎭⎫1s +8t (2s +t )=13⎝⎛⎭⎫10+t s +16s t ≥13⎝⎛⎭
⎫
10+2 t s ·16s t =6. 即1s +8t ≥6,当且仅当s =1
2
,t =2时取等号. 4.证明:(1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca , 得a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设,得(a +b +c )2=1,
即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1. 所以3(ab +bc +ca )≤1,
即ab +bc +ca ≤1
3⎝
⎛⎭⎫当且仅当a =b =c =13时取等号. (2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2
a +a ≥2c ,
故a 2b +b 2c +c
2a
+(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2
a
≥a +b +c ⎝⎛
当且仅当a =b =c =13时
⎭⎫取等号
. 所以a 2b +b 2c +c 2
a
≥1.
5.(1)解:依题意,得f (x )=|x +3|+|x -1|≥|x +3-x +1|=4,故m 的值为4.
当且仅当(x +3)(x -1)≤0,即-3≤x ≤1时等号成立,即x 的取值范围为[]-3,1. (2)证明:因为p 2+2q 2+r 2=m ,所以(p 2+q 2)+(q 2+r 2)=4. 因为p 2+q 2≥2pq ,当且仅当p =q 时等号成立, q 2+r 2≥2qr ,当且仅当q =r 时等号成立, 所以(p 2+q 2)+(q 2+r 2)=4≥2pq +2qr .
故q (p +r )≤2,当且仅当p =q =r 时等号成立.
6.解:(1)由ab =1a +1b ≥2
ab
,得ab ≥2,
当且仅当a =b =2时等号成立. 故a 3+b 3≥2a 3b 3≥4 2,
当且仅当a =b =2时等号成立. 所以a 3+b 3的最小值为4 2.
(2)由(1)知,2a +3b ≥2 6·ab ≥4 3.
由于4 3>6,从而不存在a ,b ,使2a +3b =6.
7.证明:(1)因为(a +b )2=a +b +2ab ,(c +d )2=c +d +2cd ,
由题设a +b =c +d ,ab >cd ,得(a +b )2>(c +d )2.因此a +b >c +d . (2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2. 即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd . 由(1),得a +b >c +d .
②若a +b >c +d ,则(a +b )2>(c +d )2. 即a +b +2ab >c +d +2cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd .
于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2. 因此|a -b |<|c -d |.
综上所述,a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.
8.(1)解:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
-2x ,x ≤-12
,
1,-12<x <1
2,
2x ,x ≥12
.
当x ≤-1
2
时,由f (x )<2,得-2x <2.
解得x >-1,∴-1<x ≤-1
2
.
当-12<x <12时,f (x )<2,∴-12<x <12.
当x ≥1
2
时,由f (x )<2,得2x <2.
解得x <1,∴1
2
≤x <1.
∴f (x )<2的解集M ={x |-1<x <1}.
(2)证明:由(1)知,当a ,b ∈M 时,-1<a <1,-1<b <1, 从而(a +b )2-(1+ab )2=a 2+b 2-a 2b 2-1=(a 2-1)·(1-b 2)<0,即(a +b )2<(1+ab )2. 因此|a +b |<|1+ab |.
第2课时 绝对值不等式
1.解:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪
⎧
-3,x <-1,2x -1,-1≤x ≤2,
3,x >2.
当x <-1时,f (x )≥1无解;
当-1≤x ≤2时,由f (x )≥1,得2x -1≥1. 解得1≤x ≤2.
当x >2时,由f (x )≥1,解得x >2. 所以f (x )≥1的解集为{x |x ≥1}.
(2)由f (x )≥x 2-x +m ,得m ≤|x +1|-|x -2|-x 2+x ,而 |x +1|-|x -2|-x 2+x ≤|x |+1+|x |-2-x 2+|x |
=-⎝
⎛⎭⎫|x |-322+54≤54,
且当x =32时,|x +1|-|x -2|-x 2+x =5
4
.
故实数m 的取值范围为⎝
⎛⎦⎤-∞,54. 2.(1)解:因为f (1)<3,所以|a |+|1-2a |<3.
①当a ≤0时,得-a +(1-2a )<3.解得a >-2
3
.
所以-2
3<a ≤0;
②当0<a <1
2时,得a +(1-2a )<3.解得a >-2.
所以0<a <1
2;
③当a ≥12时,得a -(1-2a )<3.解得a <4
3.
所以12≤a <43
.
综上所述,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭
⎫-23,43. (2)证明:因为a ≥1,x ∈R, 所以f (x )=|x +a -1|+|x -2a | ≥|(x +a -1)-(x -2a )| =|3a -1|=3a -1≥2. 3.解:(1)当a =1时,
不等式f (x )≥2可化为|x +1|+|2x -1|≥2.
①当x ≥1
2时,不等式为3x ≥2,
解得x ≥23.故x ≥2
3
;
②当-1≤x <1
2
时,不等式为2-x ≥2,
解得x ≤0.故-1≤x ≤0;
③当x <-1时,不等式为-3x ≥2,
解得x ≤-2
3
.故x <-1.
所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x ⎪
⎪
x ≤0,或x ≥23. (2)因为f (x )≤2x 的解集包含⎣⎡⎦⎤12,1,则当x ∈⎣⎡⎦
⎤1
2,1时,f (x )≤2x 恒成立. 不等式可化为|x +a |≤1, 解得-a -1≤x ≤-a +1.
由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧
-a -1≤12,
-a +1≥1.
解得-3
2
≤a ≤0.
所以实数a 的取值范围是⎣⎡⎦
⎤-3
2,0. 4.解:(1)①当x ≤-1
2
时,-1-2x +x ≥2⇒x ≤-3,所以x ≤-3;
②当-12<x <0时,2x +1+x ≥2⇒x ≥1
3
,所以为∅;
③当x ≥0时,x +1≥2⇒x ≥1,所以x ≥1.
综合①②③不等式的解集为(-∞,-3]∪[1,+∞). (2)若存在实数x ,使得f (x )≤|x |+a ,
即|2x +1|-2|x |≤2+a ⇒⎪⎪⎪⎪x +12-|x |≤1+a 2
. 则⎣⎡⎦⎤⎪⎪⎪⎪x +12-|x |min ≤1+a 2
, 由绝对值的几何意义,得-12
=-⎪⎪⎪⎪x +12-x ≤⎪⎪⎪⎪x +12-|x |≤⎪⎪⎪⎪x +12-x =12, 只需-12≤1+a
2
⇒a ≥-3.
5.解:(1)因为f (a )≤2|1-a |, 所以|1-a |+|a -a 2|≤2|1-a |, 即(|a |-1)|1-a |≤0.
当a =1时,不等式成立.
当a ≠1时,|1-a |>0,则|a |-1≤0. 解得-1≤a <1.
综上所述,实数a 的取值范围是{a |-1≤a ≤1}. (2)若关于x 的不等式f (x )≤1存在实数解, 则f (x )min ≤1.
又f (x )=|x +1-2a |+|x -a 2|≥|(x +1-2a )-(x -a 2)|=(a -1)2, 所以(a -1)2≤1,解得0≤a ≤2.
所以实数a 的取值范围是{a |0≤a ≤2}. 6.解:(1)f (x )<3,即|x |+|x -2|<3, 原不等式可化为 ⎩⎪⎨⎪⎧ x ≤0,-2x +2<3,或⎩⎪⎨⎪⎧ 0<x <2,2<3,或⎩
⎪⎨⎪⎧
x ≥2,2x -2<3, 解得-12<x ≤0或0<x <2或2≤x <52
.
∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫
x ⎪⎪
-12
<x <52. (2)f (x )=|x |+|x -2|≥|x -(x -2)|=2,
若关于x 的不等式f (x )<a 的解集不是空集, 则a >2.
∴实数a 的取值范围是(2,+∞).
7.解:(1)依题意,有|2a -3|<|a |-(a -3).
若a ≥32,则2a -3<3.∴3
2≤a <3.
若0<a <32,则3-2a <3.∴0<a <3
2
.
若a ≤0,则3-2a <-a -(a -3),无解. 综上所述,实数a 的取值范围为(0,3).
(2)由题意可知,当x ∈[-1,1]时,f (x )<g (x )恒成立, ∴|x +a |<3恒成立,即-3-x <a <3-x . 当x ∈[-1,1]时恒成立, ∴-2<a <2.
8.解:(1)当a =-1时,不等式f (x )≥0可化为 |2x +1|-|x |-1≥0,
∴⎩⎪⎨⎪⎧
x <-12,-(2x +1)-(-x )-1≥0,
或⎩⎪⎨⎪⎧
-12≤x <0,
(2x +1)-(-x )-1≥0,
或⎩
⎪⎨⎪⎧
x ≥0,(2x +1)-x -1≥0. 解得x ≤-2,或x ≥0.
∴不等式的解集为(-∞,-2]∪[0,+∞). (2)由f (x )=2x ,得a =2x +|x |-|2x +1|. 令g (x )=2x +|x |-|2x +1|, 则g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
3x +1⎝⎛⎭
⎫x <-1
2,-x -1⎝⎛⎭
⎫-12≤x <0,x -1(x ≥0).
作出函数y =g (x )的图象,如图D188,
图D188
易知A ⎝⎛⎭⎫-12
,-1
2,B (0,-1), 结合图象知,当-1<a <-1
2
时,函数y =a 与y =g (x )的图象有三个不同的交点,
即方程f (x )=2x 有三个不同的解.
∴实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-1,-1
2.
合理分配高考数学答题时间
找准目标,惜时高效
——合理分配高考数学答题时间
经过漫长的第一、第二轮复习,对于各知识点的演练同学们已经烂熟于心,我们把这称为战术上的纯熟。
临近高考,在短短不到50天的时间里,怎样让成绩再上一个台阶?靠战术上的硬拼俨然很快就会碰到瓶颈,此刻,同学们更需要的是战略上的调整,在实力一定的情况,科学地分配答题时间,是做一个成功的应试者必备的战略技巧。
“我们每次考试的时候都做不完,尤其后面的两道大题都没有时间看。
”常常听到同学们痛苦地抱怨。
高考,作为一场选拔性考试,它必然存在一定的难度梯度。
就我省的高考数学卷而言,可以按“16/3/3原则” 将其分为三大部分,即客观题(16道)、简易解答题(解答题前3题)与压轴题(解答题后3题)。
学会合理分配这三个部分的答题时间,可以让考生以从容不迫的心态面对考试,亦可从最优化的角度帮助考生挣分。
一般而言,我们建议用40分钟左右的时间解决前面的客观题(选择填空题),再用剩下的时间应对解答题。
但正如没有一个放之四海皆准的战略一样,考试时间的合理分配也不可用一条标准划定,时间的分配需要结合自身的具体实力。
在考试前,考生需要量身设定自己的考试目标,再选择不同战略战术。
对于基础比较薄弱的同学,重在保简易题。
鉴于客观题部分主要是对基础知识点的考察,可以稍稍放慢速度,把时间控制在50-60分钟,力求做到准确细致,尽量保证70分的基础分不丢分。
之后的三道简易解答题每题平均花10-15分钟完成。
至于后三道大题,建议先阅读完题目,根据题意把可以联想到的常考知识点写出来,例如涉及函数单调性、切线斜率的可对函数求导,圆锥曲线的设出标准方程、数列里求出首项等等。
如果没有其它的思路,不要耽误太多时间,把剩下的时间倒回去检查前面的题目。
对于目标分数在100-120之间的同学,在保证正确率的情况下,客观题尽量在40分钟内完成。
简易解答题每道应控制在每道题10分钟左右解决。
对于倒数第三题,是压轴部分相对容易的一题15分钟内尽可能多的写出解题内容,如果时间有限,比较繁琐的计算则可以先放一放,但尽量保证前四道题解答的完整和规范,避免不必要的扣分。
后面难度比较大的两道压轴题不要轻易放弃,把会做的步骤都写出来,即便思路不能完全解决问题,也把一些采分点尽量罗列出来。
对于冲击130分以上的同学,需要把快速准确地在30分钟左右完成客观题,简易解答题的三道题分别按照7分钟、8分钟、10分钟左右的时间进行限时训练,提高解题速度。
剩下的时间以3:4:5的比例分配到最后三道大题中,同时审题细致、解题步骤合乎规范,会做的题尽量拿全分。
简而言之,结合自身实力,找准目标,争分夺秒、惜时高效地安排答题时间,是成功应对高考的助推器。