高考数学一轮复习试题 x42 理
2025年新人教版高考数学一轮复习讲义 第八章 §8.13 圆锥曲线中定点与定值问题
第八章
§8.13 圆锥曲线中定点与定值问题
题型一 定点问题
例 1 (2023·全国乙卷)已知椭圆 C:ay22+bx22=1(a>b>0)的离心率是 35, 点 A(-2,0)在 C 上. (1)求C的方程;
b=2, 由题意可得a2=b2+c2,
e=ac= 35,
思维升华
求解直线或曲线过定点问题的基本思路 (1)把直线或曲线方程中的变量x,y当作常数看待,把方程一端化为零, 既然是过定点,那么这个方程就要对任意参数都成立,这时参数的系数 就要全部等于零,这样就得到一个关于x,y的方程组,这个方程组的解 所确定的点就是直线或曲线所过的定点. (2)由直线方程确定其过定点时,若得到了直线方程的点斜式y-y0=k(x- x0),则直线必过定点(x0,y0);若得到了直线方程的斜截式y=kx+m,则 直线必过定点(0,m).
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y=kx+m, 联立x32-y62=1, 得(2-k2)x2-2kmx-m2-6=0, 2-k2≠0, Δ=2km2+42-k2m2+6>0, 所以 x1+x2=22-kmk2,x1x2=-m2-2+k62 , 因为 kAF+kBF=0,所以x1y-1 3+x2y-2 3=0,
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所以kxx11-+3m+kxx22-+3m=0, 所以(kx1+m)(x2-3)+(kx2+m)(x1-3)=0, 整理得2kx1x2+(m-3k)(x1+x2)-6m=0. 所以-2k·m2-2+k62 +(m-3k)·22-kmk2-6m=0, 化简得k+m=0,即m=-k, 所以直线l的方程为y=kx-k=k(x-1),恒过点(1,0),所以直线l过 定点.
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因为双曲线 C:ax22-by22=1(a>0,b>0)的渐近线为 y=±bax, 又因为双曲线 C 的右焦点 F(c,0)到其渐近线的距离为 6, 所以 ab2+c b2=b= 6, 又 e=ac= 3,a2+b2=c2,联立解得 a= 3, 所以双曲线 C 的方程为x32-y62=1.
高考数学总复习考点知识讲解与提升练习42 数列中的构造问题
高考数学总复习考点知识讲解与提升练习专题42 数列中的构造问题数列中的构造问题是历年高考的一个热点内容,主、客观题均可出现,一般通过构造新的数列求数列的通项公式.题型一形如a n+1=pa n+f(n)型命题点1a n+1=pa n+q(p≠0,1,q≠0)例1(1)数列{a n}满足a n=4a n-1+3(n≥2)且a1=0,则a2024等于()A.22023-1 B.42023-1 C.22023+1 D.42023+1答案B解析∵a n=4a n-1+3(n≥2),∴a n+1=4(a n-1+1)(n≥2),∴{a n+1}是以1为首项,4为公比的等比数列,则a n+1=4n-1.∴a n=4n-1-1,∴a2024=42023-1.(2)已知数列{a n}的首项a1=1,且1an+1=3an+2,则数列{a n}的通项公式为__________.答案a n=1 2·3n-1-1解析∵1a n+1=3an+2,等式两边同时加1整理得1an+1+1=3⎝⎛⎭⎪⎫1an+1,又∵a 1=1,∴1a 1+1=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +1是首项为2,公比为3的等比数列.∴1a n+1=2·3n -1,∴a n =12·3n -1-1.命题点2a n +1=pa n +qn +c (p ≠0,1,q ≠0)例2已知数列{a n }满足a n +1=2a n -n +1(n ∈N *),a 1=3,求数列{a n }的通项公式. 解∵a n +1=2a n -n +1, ∴a n +1-(n +1)=2(a n -n ), ∴a n +1-(n +1)a n -n=2,∴数列{a n -n }是以a 1-1=2为首项,2为公比的等比数列, ∴a n -n =2·2n -1=2n , ∴a n =2n +n .命题点3a n +1=pa n +q n (p ≠0,1,q ≠0,1)例3(1)已知数列{a n }中,a 1=3,a n +1=3a n +2·3n +1,n ∈N *.则数列{a n }的通项公式为() A .a n =(2n +1)·3n B .a n =(n -1)·2n C .a n =(2n -1)·3n D .a n =(n +1)·2n 答案C解析由a n +1=3a n +2·3n +1得a n +13n +1=a n 3n +2·3n +13n +1, ∴a n +13n +1-a n3n =2,即数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 3n 是首项为1,公差为2的等差数列,∴a n3n =2n -1,故a n =(2n -1)·3n .(2)在数列{a n }中,a 1=1,且满足a n +1=6a n +3n ,则a n =________. 答案6n3-3n -1解析将已知a n +1=6a n +3n 的两边同乘13n +1,得a n +13n +1=2·a n 3n +13,令b n =a n3n ,则b n +1=2b n +13,利用命题点1的方法知b n =2n 3-13,则a n =6n3-3n -1.思维升华跟踪训练1(1)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .则数列{a n }的通项公式a n 等于() A .n ·2n -1 B .n ·2n C .(n -1)·2n D .(n +1)·2n 答案A解析由a n +1=2a n +2n 得a n +12n=a n 2n -1+1,设b n =a n 2n -1,则b n +1=b n +1,又b 1=1,∴{b n }是首项为1,公差为1的等差数列. ∴b n =n , ∴a n =n ·2n -1.(2)(2023·黄山模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,(2+a n )·(1-a n +1)=2,设⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和为S n,则a2023(S2023+2023)的值为()A.22023-2 B.22023-1 C.2 D.1 答案C解析(2+a n)(1-a n+1)=2,则a n+1=a na n +2,即1an+1=2an+1,得1an+1+1=2⎝⎛⎭⎪⎫1an+1,故⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1an+1是以2为首项,2为公比的等比数列,1an+1=2n,1an=2n-1,a n=12n-1,S2023+2023=2+22+…+22023=22024-2,∴a2023(S2023+2023)=2.(3)已知数列{a n}满足a n+1=2a n+n,a1=2,则a n=________.答案2n+1-n-1解析令a n+1+x(n+1)+y=2(a n+xn+y),即a n+1=2a n+xn+y-x,与原等式比较得,x=y=1,所以an+1+(n+1)+1an+n+1=2,所以数列{a n+n+1}是以a1+1+1=4为首项,2为公比的等比数列,所以a n+n+1=4×2n-1,即a n=2n+1-n-1. 题型二相邻项的差为特殊数列(形如a n+1=pa n+qa n-1)例4(1)已知数列{a n}满足:a1=a2=2,a n=3a n-1+4a n-2(n≥3),则a9+a10等于() A.47 B.48 C.49 D.410答案C解析由题意得a1+a2=4,由a n=3a n-1+4a n-2(n≥3),得a n +a n -1=4(a n -1+a n -2), 即a n +a n -1a n -1+a n -2=4(n ≥3),所以数列{a n +a n +1}是首项为4,公比为4的等比数列,所以a 9+a 10=49.(2)已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且a n +1=2a n +3a n -1(n ≥2,n ∈N *).则数列{a n }的通项公式为a n =________. 答案3n -(-1)n4解析方法一因为a n +1=2a n +3a n -1(n ≥2,n ∈N *), 设b n =a n +1+a n ,所以b n b n -1=a n +1+a n a n +a n -1=3(a n +a n -1)a n +a n -1=3,又因为b 1=a 2+a 1=3,所以{b n }是以首项为3,公比为3的等比数列. 所以b n =a n +1+a n =3×3n -1=3n , 从而a n +13n +1+13·a n 3n =13, 不妨令c n =a n 3n ,即c n +1+13c n =13,故c n +1-14=-13⎝ ⎛⎭⎪⎫c n -14,即c n +1-14c n -14=-13,又因为c 1-14=a 13-14=112,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫c n -14是首项为112,公比为-13的等比数列,故c n -14=112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n -1=a n 3n -14,从而a n =3n -(-1)n4.方法二因为方程x 2=2x +3的两根为-1,3, 可设a n =c 1·(-1)n -1+c 2·3n -1, 由a 1=1,a 2=2, 解得c 1=14,c 2=34,所以a n =3n -(-1)n4.思维升华可以化为a n +1-x 1a n =x 2(a n -x 1a n -1),其中x 1,x 2是方程x 2-px -q =0的两个根,若1是方程的根,则直接构造数列{a n -a n -1},若1不是方程的根,则需要构造两个数列,采取消元的方法求数列{a n }.跟踪训练2若x =1是函数f (x )=a n +1x 4-a n x 3-a n +2x +1(n ∈N *)的极值点,数列{a n }满足a 1=1,a 2=3,则数列{a n }的通项公式a n =________. 答案3n -1解析f ′(x )=4a n +1x 3-3a n x 2-a n +2,∴f ′(1)=4a n +1-3a n -a n +2=0,即a n +2-a n +1=3(a n +1-a n ),∴数列{a n +1-a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n +1-a n =2×3n -1,则a n =a n -a n -1+a n -1-a n -2+…+a 2-a 1+a 1=2×3n -2+…+2×30+1=3n -1.题型三倒数为特殊数列⎝ ⎛⎭⎪⎫形如a n +1=pa n ra n +s 型 例5(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 4a n +1(n ∈N *),则满足a n >137的n 的最大取值为()A .7B .8C .9D .10 答案C 解析因为a n +1=a n 4a n +1,所以1a n +1=4+1a n ,所以1a n +1-1a n =4,又1a 1=1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是以1为首项,4为公差的等差数列.所以1a n =1+4(n -1)=4n -3,所以a n =14n -3,由a n >137,即14n -3>137,即0<4n -3<37,解得34<n <10,因为n 为正整数,所以n 的最大取值为9.(2)(多选)数列{a n }满足a n +1=a n 1+2a n(n ∈N *),a 1=1,则下列结论正确的是()A.2a 10=1a 3+1a 17B.1{2}na 是等比数列C .(2n -1)a n =1D .3a 5a 17=a 49 答案ABC解析由a n +1=a n1+2a n ,可得1a n +1=1+2a na n =1a n +2,所以1a n +1-1a n =2,且1a 1=1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是等差数列,且该数列的首项为1,公差为2,所以1a n=1+2(n -1)=2n -1,则(2n -1)a n =1,其中n ∈N *,故C 对;1111112=22n n nna a a a ++-=22=4,所以数列1{2}na 是等比数列,故B 对;由等差中项的性质可得2a 10=1a 3+1a 17,故A 对;由上可知a n =12n -1,则3a 5a 17=3×12×5-1×12×17-1=199,a 49=12×49-1=197,所以3a 5a 17≠a 49,故D 错. 思维升华两边同时取倒数转化为1a n +1=s p ·1a n +r p的形式,化归为b n +1=pb n +q 型,求出1a n的表达式,再求a n .跟踪训练3已知函数f (x )=x 3x +1,数列{a n }满足a 1=1,a n +1=f (a n )(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为____________. 答案a n =13n -2(n ∈N *) 解析由已知得,a n +1=a n 3a n +1,∴1a n +1=1a n+3,即1a n +1-1a n=3,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是首项为1a 1=1,公差为d =3的等差数列,∴1a n=1+(n -1)×3=3n -2.故a n =13n -2(n ∈N *).课时精练1.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a n +1,则a 4的值为() A .15 B .23 C .32 D .42 答案B解析因为a n +1=2a n +1,所以a n+1+1=2(a n+1),所以{a n+1}是以3为首项,2为公比的等比数列,所以a n+1=3·2n-1,所以a n=3·2n-1-1,a4=23.2.在数列{a n}中,a1=5,且满足an+12n-5-2=an2n-7,则数列{a n}的通项公式为()A.2n-3B.2n-7C.(2n-3)(2n-7) D.2n-5 答案C解析因为a n+12n-5-2=an2n-7,所以an+12n-5-an2n-7=2,又a12-7=-1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫an2n-7是以-1为首项,公差为2的等差数列,所以an2n-7=-1+2(n-1)=2n-3,所以a n=(2n-3)(2n-7).3.已知数列{a n}满足:a1=1,且a n+1-2a n=n-1,其中n∈N*,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2n-n B.a n=2n+nC.a n=3n-1D.a n=3n+1答案A解析由题设,a n+1+(n+1)=2(a n+n),而a1+1=2,∴{a n+n}是首项、公比均为2的等比数列,故a n+n=2n,即a n =2n -n .4.已知数列{a n }满足a 2=14,a n -a n +1=3a n a n +1,则数列的通项公式a n 等于()A.13n -2B.13n +2C .3n -2D .3n +2 答案A解析∵a n -a n +1=3a n a n +1,a 2=14,∴a 1-a 2=3a 1a 2, 即a 1-14=34a 1,解得a 1=1. 由题意知a n ≠0, 由a n -a n +1=3a n a n +1得1a n +1-1a n=3,又1a 1=1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是以1为首项,3为公差的等差数列,∴1a n=1+3(n -1)=3n -2,则a n =13n -2.5.在数列{a n }中,若a 1=3,a n +1=a 2n ,则a n 等于() A .2n -1 B.3n -1 C .132n - D .123n -答案D解析由a 1=3,a n +1=a 2n 知a n >0,对a n +1=a 2n 两边取以3为底的对数得,log 3a n +1=2log 3a n ,则数列{log 3a n }是以log 3a 1=1为首项,2为公比的等比数列, 则log 3a n =1·2n -1=2n -1,即a n =123n -.6.设数列{a n }满足a 1=1,a n =-a n -1+2n (n ≥2),则数列的通项公式a n 等于() A.13·2n +13 B.13·2n+13·(-1)n C.2n +13+13 D.2n +13+13·(-1)n 答案D解析∵a n -1+a n =2n ,两边同时除以2n得,a n 2n +12·a n -12n -1=1.令c n =a n2n ,则c n =-12c n -1+1.两边同时加上-23得c n -23=-12·⎝⎛⎭⎪⎫c n -1-23.∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫c n-23是以c 1-23为首项,-12为公比的等比数列,∴c n -23=⎝ ⎛⎭⎪⎫c 1-23·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=13·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n ,∴c n =23+13·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n,∴a n =2n·c n =2n +13+13·(-1)n .7.(多选)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 2+3a n(n ∈N *),则下列结论正确的是()A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +3为等差数列 B .{a n }的通项公式为a n =12n -1-3C .{a n }为递减数列 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和T n =2n +2-3n -4答案CD 解析因为a n +1=a n 2+3a n,所以1a n +1=2+3a na n=2a n+3,所以1a n +1+3=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +3, 且1a 1+3=4≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +3是以4为首项,2为公比的等比数列,即1a n+3=4×2n -1,所以1a n=2n +1-3,可得a n =12n +1-3, 故选项A ,B 错误; 因为1a n=2n +1-3单调递增,所以a n =12n +1-3单调递减, 即{a n }为递减数列,故选项C 正确;⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和T n =(22-3)+(23-3)+…+(2n +1-3)=(22+23+…+2n +1)-3n=22×1-2n1-2-3n =2n +2-3n -4,故选项D 正确.8.将一些数排成如图所示的倒三角形,其中第一行各数依次为1,2,3,…,2023,从第二行起,每一个数都等于它“肩上”的两个数之和,最后一行只有一个数M ,则M 等于()A .2023×22020B .2024×22021C .2023×22021D .2024×22022 答案B解析记第n 行的第一个数为a n ,则a 1=1,a 2=3=2a 1+1,a 3=8=2a 2+2,a 4=20=2a 3+4,…,a n =2a n -1+2n -2,∴a n 2n -2=a n -12n -3+1,即⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -2是以a 12-1=2为首项,1为公差的等差数列.∴a n 2n -2=2+(n -1)×1=n +1,∴a n =(n +1)×2n -2.又每行比上一行的数字少1个, ∴最后一行为第2023行, ∴M =a 2023=2024×22021.9.已知数列{a n }满足a 1=32,a n +1=3a n a n +3,若c n =3n a n ,则c n =____________.答案(n +1)3n -1解析因为a 1=32,a n +1=3a na n +3,所以1a n +1=a n +33a n =13+1a n, 即1a n +1-1a n =13, 所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是首项为1a 1=23,公差为13的等差数列,所以1a n =23+13(n -1)=n +13,则c n =3na n=(n +1)3n -1.10.已知数列{a n }满足a n +1=3a n -2a n -1(n ≥2,n ∈N *),且a 1=0,a 6=124,则a 2=________. 答案4解析由a n +1=3a n -2a n -1(n ≥2,n ∈N *)可得a n +1-a n =2(a n -a n -1), 若a n -a n -1=0,则a 6=a 5=…=a 1,与题中条件矛盾,故a n -a n -1≠0, 所以a n +1-a na n -a n -1=2,即数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1为首项,2为公比的等比数列,所以a n +1-a n =a 2·2n -1,所以a 6-a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+a 4-a 3+a 5-a 4+a 6-a 5=a 2·20+a 2·21+a 2·22+a 2·23+a 2·24=31a 2=124,所以a 2=4.11.在数列{a n }中,a 1=1,且满足a n +1=3a n +2n ,则a n =________. 答案52·3n -1-n -12解析∵a n +1=3a n +2n ①,∴a n =3a n -1+2(n -1)(n ≥2),两式相减得,a n +1-a n =3(a n -a n -1)+2,令b n =a n +1-a n ,则b n =3b n -1+2(n ≥2),利用求a n +1=pa n +q 的方法知,b n =5·3n -1-1,即a n +1-a n =5·3n -1-1②,再利用累加法知,a n =52·3n-1-n-12⎝⎛⎭⎪⎫或联立①②解出a n=52·3n-1-n-12.12.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{x n}满足x n+1=x n-f(xn)f′(xn),则称数列{x n}为牛顿数列.如果函数f(x)=2x2-8,数列{x n}为牛顿数列,设a n=ln xn+2xn-2,且a1=1,x n>2.数列{a n}的前n项和为S n,则S n=________. 答案2n-1解析∵f(x)=2x2-8,∴f′(x)=4x,又∵x n+1=x n-f(xn)f′(xn)=x n-2x2n-84x n=x2n+42x n,∴x n+1+2=(x n+2)22x n,x n+1-2=(x n-2)22x n,∴xn+1+2xn+1-2=⎝⎛⎭⎪⎫x n+2xn-22,又x n>2,∴ln xn+1+2xn+1-2=ln⎝⎛⎭⎪⎫x n+2xn-22=2lnxn+2xn-2,又a n=ln xn+2xn-2,且a1=1,∴a n+1=2a n,∴数列{a n}是首项为1,公比为2的等比数列,∴{a n}的前n项和S n=1×(1-2n)1-2=2n-1.。
2021年高三理科数学一轮复习题组层级快练42含答案
2021年高三理科数学一轮复习题组层级快练42含答案1.下列不等式中解集为R 的是( ) A .-x 2+2x +1≥0 B .x 2-25x +5>0 C .x 2+6x +10>0 D .2x 2-3x +4<0答案 C解析 在C 项中,Δ=36-40=-4<0,所以不等式解集为R .2.若0<m <1,则不等式(x -m )(x -1m )<0的解集为( )A .{x |1m <x <m }B .{x |x >1m 或x <m }C .{x |x >m 或x <1m }D .{x |m <x <1m}答案 D解析 当0<m <1时,m <1m .3.函数y =ln (x +1)-x 2-3x +4的定义域为( )A .(-4,-1)B .(-4,1)C .(-1,1)D .(-1,1]答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,-x 2-3x +4>0,解得-1<x <1.4.不等式x 2-x -6x -1>0的解集为( )A.{}x |x <-2或x >3B.{}x |x <-2或1<x <3C.{}x |-2<x <1或x >3D.{}x |-2<x <1或1<x <3 答案 C解析 x 2-x -6x -1>0,(x -3)(x +2)x -1>0,所以-2<x <1或x >3.5.(xx·重庆文)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( )A.52B.72C.154D.152答案 A解析 由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2.故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52,故选A.6.已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( ) A .{x |-1<x <12}B .{x |x <-1或x >12}C .{x |-2<x <1}D .{x |x <-2或x >1} 答案 A解析 由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由韦达定理⎩⎨⎧-1+2=-b a,(-1)×2=2a⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. ∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0. 可知x =-1,x =12是对应方程的根,∴选A.7.不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0,对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,2] B .(-2,2] C .(-2,2) D .(-∞,2)答案 B解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ<0,∴-2<a <2,另a =2时,原式化为-4<0,恒成立,∴-2<a ≤2.故选B.8.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f (|x |)的x 的取值范围是( )A .(13,23)B .(13,1)C .(12,23)D .(12,1)答案 B解析由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(|x|),故f(|2x-1|)<f(|x|).再根据f(x)的单调性得|2x-1|<|x|⇒(2x-1)2<x2⇔3x2-4x+1<0⇔(3x-1)(x-1)<0⇔13<x<1.9.(xx·郑州质检)不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y=f(-x)的图像为()答案 C解析由题意得⎩⎨⎧a<0,-2+1=1a,-2×1=-ca,解得a=-1,c=-2.则函数y=f(-x)=-x2+x+2.10.已知a1>a2>a3>0,则使得(1-a i x)2<1(i=1,2,3)都成立的x的取值范围是()A.(0,1a1) B.(0,2a1)C.(0,1a3) D.(0,2a3)答案 B11.(xx·安徽理)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<-1或x>12},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<-1或x>lg2} B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2} D.{x|x<-lg2}答案 D解析方法一:由题意可知f(x)>0的解集为{x|-1<x<12},故f(10x)>0等价于-1<10x<12.由指数函数的值域为(0,+∞),知一定有10x>-1.而10x<12可化为10x<10lg12,即10x<10-lg2.而指数函数的单调性可知x <-lg2,故选D.方法二:当x =1时,f (10)<0,排除A ,C 选项.当x =-1时,f (110)>0,排除选项B ,选D.12.不等式2x 2-3|x |-35>0的解集为________. 答案 {x |x <-5或x >5}解析 2x 2-3|x |-35>0⇔2|x |2-3|x |-35>0⇔(|x |-5)(2|x |+7)>0⇔|x |>5或|x |<-72(舍)⇔x >5或x <-5.13.已知-12<1x <2,则实数x 的取值范围是________.答案 x <-2或x >12解析 当x >0时,x >12;当x <0时,x <-2.所以x 的取值范围是x <-2或x >12.14.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如表:则不等式答案 (-∞,-2)∪(3,+∞)解析 方程的根是对应不等式解集的端点,画草图即可.15.(xx·四川理)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x .那么,不等式f (x +2)<5的解集是________.答案 (-7,3)解析 当x ≥0时,f (x )=x 2-4x <5的解集为[0,5),又f (x )为偶函数,所以f (x )<5的解集为(-5,5).所以f (x +2)<5的解集为(-7,3).16.若不等式a ·4x -2x +1>0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 a >14解析 不等式可变形为a >2x -14x =(12)x -(14)x ,令(12)x =t ,则t >0.∴y =(12)x -(14)x =t -t 2=-(t -12)2+14,因此当t =12时,y 取最大值14,故实数a 的取值范围是a >14.17.解关于x 的不等式log 2a x -log a x 2-3>0.答案 a >1时,不等式解集为(0,1a )∪(a 3,+∞);0<a <1时,不等式解集为(0,a 3)∪(1a ,+∞)解析 原不等式化为log 2a x -2log a x -3>0(a ≠1), 令log a x =t ,则原不等式变为t 2-2t -3>0, 得t <-1或t >3. ∴log a x <-1或log a x >3. 当a >1时,0<x <1a 或x >a 3;当0<a <1时,0<x <a 3或x >1a.∴a >1时,不等式解集为(0,1a )∪(a 3,+∞);0<a <1时,不等式解集为(0,a 3)∪(1a ,+∞).18.解关于x 的不等式:a (x -1)x -2>1(a <1).答案 0<a <1时,{x |2<x <a -2a -1};a =0时,∅;a <0时,{x |a -2a -1<x <2}解析 (x -2)[(a -1)x +2-a ]>0, 当a <1时有(x -2)(x -a -2a -1)<0,若a -2a -1>2,即0<a <1时,解集为{x |2<x <a -2a -1}. 若a -2a -1=2,即a =0时,解集为∅. 若a -2a -1<2,即a <0时,解集为{x |a -2a -1<x <2}.1.(xx·江苏)已知f (x )是定义在R 上的奇函数.当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (-5,0)∪(5,+∞)解析 由于f (x )为R 上的奇函数,所以当x =0时,f (0)=0;当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+4x =-f (x ),即f (x )=-x 2-4x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.由f (x )>x ,可得⎩⎨⎧x 2-4x >x ,x >0或⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x >x ,x <0,解得x >5或-5<x <0,所以原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).2.不等式log 2(x +1x +6)≤3的解集为________.答案 (-3-22,-3+22)∪{1}解析 原不等式⇔0<x +1x+6≤8⇔①⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 2+6x +1>0,x 2-2x +1≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x 2+6x +1<0,x 2-2x +1≥0.解①得x =1,解②得-3-22<x <-3+2 2. ∴原不等式的解集为(-3-22,-3+22)∪{1}.3.定义在(-1,1)上的函数f (x )=-5x +sin x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)>0,求实数a 的取值范围.答案 1<a < 2解析 ∵f (-x )=-f (x ),x ∈(-1,1), ∴f (x )为奇函数.又∵f ′(x )=-5+cos x <0, ∴f (x )在x ∈(-1,1)上单调递减. ∴f (1-a )+f (1-a 2)>0⇔f (1-a )>f (a 2-1)⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<a 2-1<1,1-a <a 2-1.解之得1<a < 2.4.已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),且函数f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,求不等式f (x )>1的解集.答案 (-1,0)解析 ∵f (x )=ax 2-(a +2)x +1,Δ=(a +2)2-4a =a 2+4>0, ∴函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1必有两个不同的零点. 因此f (-2)f (-1)<0,∴(6a +5)(2a +3)<0.∴-32<a <-56.又a ∈Z ,∴a =-1.不等式f (x )>1即为-x 2-x >0,解得-1<x <0.#}30951 78E7 磧Ar27101 69DD 槝36309 8DD5 跕w[31397 7AA5 窥 %30589 777D 睽e0。
2019苏教版高考一轮优化探究理数练习:第二章 第一节 函数及其表示 Word版含解析
一、填空题1.已知f (x )=⎩⎨⎧-cos (πx ),x >0,f (x +1)+1,x ≤0,则f (43)+f (-43)的值等于________. 解析:f (43)=12;f (-43)=f (-13)+1=f (23)+2 =52,f (43)+f (-43)=3. 答案:32.已知f (1-x 1+x )=1-x 21+x 2,则f (x )的解析式可取为________.解析:(换元法)令t =1-x 1+x ,由此得x =1-t1+t,所以f (t )=1-(1-t 1+t )21+(1-t 1+t)2=2t1+t2,从而f (x )的解析式可取为2x1+x 2. 答案:2x1+x 23.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x -1|-2,|x |≤1,11+x 2,|x |>1,则f [f (12)]=________. 解析:f [f (12)]=f (-32)=413. 答案:4134.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y )+2xy (x ,y ∈R),f (1)=2,则f (-3)等于________. 解析:令x =-3,y =1,则f(-2)=f(1)+f(-3)-6.又∵f(1)=2,∴f(-3)=f(-2)+4.令x=-2,y=1,则f(-1)=f(1)+f(-2)-4,∴f(-2)=f(-1)+2.令x=-1,y=1,f(0)=f(-1)+f(1)-2.又x=y=0时,f(0)=0,∴f(-1)=0,∴f(-3)=f(-2)+4=f(-1)+6=6.答案:65.已知函数f(x)=ax+bx-4(a,b为常数),f(lg 2)=0,则f(lg12)=________.解析:由题意得f(lg 2)=a lg 2+blg 2-4=0,有a lg 2+blg 2=4,则f(lg 12)=a lg12+blg12-4=-a lg 2-blg 2-4=-8.答案:-86.定义在R上的函数f(x)满足f(m+n2)=f(m)+2[f(n)]2,m,n∈R,且f(1)≠0,则f(2 014)=________.解析:令m=n=0,得f(0+02)=f(0)+2[f(0)]2,所以f(0)=0;令m=0,n=1,得f(0+12)=f(0)+2[f(1)]2,由于f(1)≠0,所以f(1)=12;令m=x,n=1,得f(x+12)=f(x)+2[f(1)]2,所以f(x+1)=f(x)+2×(12)2,即f(x+1)=f(x)+12,这说明数列{f(x)}(x∈Z)是首项为12,公差为12的等差数列,所以f(2 014)=12+(2 014-1)×12=1007.答案:1 0077.已知f (2x +1)=lg x ,则f (x )=________. 解析:令2x +1=t (t >1),则x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1(t >1),f (x )=lg 2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1)8.函数f (x )在闭区间[-1,2]上的图象如图所示,则函数的解析式为________.答案:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,-12x ,0≤x ≤29.已知a 、b 为实数,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫b a ,1,N ={a, 0},f :x → x 表示把集合M 中的元素x 映射到集合N 中仍为x ,则a +b =________.解析:由题意可知ba =0,a =1,解得a =1,b =0,所以a +b =1. 答案:1 二、解答题10.已知f (x )=x 2-1,g (x )=⎩⎨⎧x -1,x >0,2-x ,x <0,(1)求f [g (2)]和g [f (2)]的值; (2)求f [g (x )]和g [f (x )]的表达式. 解析:(1)由已知,g (2)=1,f (2)=3, ∴f [g (2)]=f (1)=0,g [f (2)]=g (3)=2. (2)当x >0时,g (x )=x -1, 故f [g (x )]=(x -1)2-1=x 2-2x ;当x <0时,g (x )=2-x ,故f [g (x )]=(2-x )2-1=x 2-4x +3,∴f [g (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x >0,x 2-4x +3,x <0.当x >1或x <-1时,f (x )>0, 故g [f (x )]=f (x )-1=x 2-2; 当-1<x <1时, f (x )<0, 故g [f (x )]=2-f (x )=3-x 2.∴g [f (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x >1或x <-1,3-x 2,-1<x <1.11.如图,在△AOB 中,点A (2,1),B (3,0),点E 在射线OB 上自O开始移动.设OE =x ,过E 作OB 的垂线l ,记△AOB 在直线l 左边部分的面积为S ,试写出S 与x 的函数关系式,并画出大致的图象.解析:当0≤x ≤2时,△OEF 的高EF =12x , ∴S =12x ·12x =14x 2;当2<x ≤3时,△BEF 的高EF =3-x , ∴S =12×3×1-12(3-x )·(3-x ) =-12x 2+3x -3; 当x >3时,S =32.∴S =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 24(0≤x ≤2)-12x 2+3x -3(2<x ≤3)32(x >3).函数图象如图所示.12.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x . (1)若f (2)=3,求f (1);又若f (0)=a ,求f (a );(2)若有且仅有一个实数x 0,使得f (x 0)=x 0,求函数f (x )的解析式. 解析: (1)因为对任意x ∈R 有 f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x , 所以f (f (2)-22+2)=f (2)-22+2, 又f (2)=3,从而f (1)=1.又f (0)=a ,则f (a -02+0)=a -02+0,即f (a )=a . (2)因为对任意x ∈R , 有f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x ,又有且仅有一个实数x 0,使得f (x 0)=x 0, 故对任意x ∈R ,有f (x )-x 2+x =x 0. 在上式中令x =x 0,有f (x 0)-x 20+x 0=x 0. 又因为f (x 0)=x 0, 所以x 0-x 20=0, 故x 0=0或x 0=1.若x0=0,则f(x)=x2-x,但方程x2-x=x有两个不相同实根,与题设条件矛盾,故x0≠0. 若x0=1,则有f(x)=x2-x+1,易验证该函数满足题设条件.综上,函数f(x)的解析式为f(x)=x2-x+1.。
高考数学一轮复习 42课时作业
高考数学一轮复习 42课时作业一、选择题1.(2010·重庆卷,文)在等差数列{a n }中,a 1+a 9=10,则a 5的值为( ) A .5 B .6 C .8 D .10答案 A解析 依题意得a 1+a 9=2a 5=10,a 5=5,选A.2.在等差数列{a n }中,a 2+a 6=3π2,则sin(2a 4-π3)=( )A.32 B.12 C .-32D .-12答案 D解析 ∵a 2+a 6=3π2,∴2a 4=3π2,∴sin(2a 4-π3)=sin(3π2-π3)=-cos π3=-12,选D.3.(2011·合肥质检)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 4=9,S 3=15,则数列{a n }的通项a n =( )A .2n -3B .2n -1C .2n +1D .2n +3答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 4=9S 3=15⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =93a 1+3d =15⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =2,所以通项a n =2n +1.4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-2a 2m =0,S 2m -1=39,则m =( ) A .38 B .39 C .20 D .19答案 C解析 ∵a m -1+a m +1=2a 2m 又∵a m -1+a m +1=2a m ∴a m =1或0(舍去) ∵S 2m -1=2m -1a 1+a 2m -12=(2m -1)a m∴(2m -1)a m =39,∴2m -1=39 ∴m =20.5.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=( ) A .120 B .105 C .90 D .75答案 B解析 设公差为d 且d >0.由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=15a 1a 2a 3=80,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5a 1a 1+d a 1+2d =80.解得a 1=2,d =3(∵d >0).∴a 11+a 12+a 13=3a 12=3(a 1+11d )=1056.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n =7n n +3,则a 5b 5等于( )A .7 B.23 C.278D.214答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=92a 1+a 992b 1+b 9=S 9T 9=214. 7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于( ) A .1 B.53 C .2 D .3答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+42=6a 1+2d =4,解得d =2.二、填空题8.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且a 4=15,S 5=55,则过点P (3,a 3)、Q (4,a 4)的直线的斜率是________.解析 设数列{a n }的公差为d ,则依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=a 1+3d =15S 5=5a 1+10d =55⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =4,故直线PQ 的斜率为a 4-a 34-3=d1=4.9.已知数列{a n }中,a 3=2,a 5=1,若{11+a n}是等差数列,则a 11=________. 答案 0解析 记b n =11+a n ,则b 3=13,b 5=12,数列{b n }的公差为12×(12-13)=112,b 1=16,∴b n =n +112,即11+a n =n +112,∴a n =11-nn +1,故a 11=0. 10.等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,a 1=-2010,S 20092009-S 20072007=2,则S 2010的值为________.答案 -2010解析 在等差数列{a n }中,设公差为d ,则S n n=na 1+n2n -1dn=a 1+d 2(n -1),∴S 20092009-S 20072007=a 1+d 2×2008-a 1-d2×2006=d =2,∴S 2010=-2010×2010+2010×20092×2=-2010×2010+2010×2009=-2010.11.方程(x 2-x +m )(x 2-x +n )=0有四个不等实根,且组成一个公差为12的等差数列,则mn 的值为________.答案 -15256解析 设四个根组成的等差数列为x 1,x 2,x 3,x 4,根据等差数列的性质,则有x 1+x 4=x 2+x 3=1∴2x 1+3d =1,又d =12,∴x 1=-14∴x 2=14,x 3=34,x 4=54∴mn =(x 1x 4)(x 2x 3)=-1525612.(2010·浙江卷,文)在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于表中的第n 行第n +1列的数是________. 答案 n 2+n解析 第n 行的第一个数是n ,第n 行的数构成以n 为公差的等差数列,则其第n +1项为n +n ·n =n 2+n .13.(2010·苏北四市调研)已知数列{a n }共有m 项,记{a n }的所有项和为S (1),第二项及以后所有项和为S (2),第三项及以后所有项和为S (3),…,第n 项及以后所有项和为S (n ),若S (n )是首项为1,公差为2的等差数列的前n 项和,则当n <m 时,a n =________.答案 -2n -1解析 由题意得S (n )=a n +…+a m =n ×1+n n -12×2=n 2,当n <m 时,S (n +1)=a n +1+…+a m =(n +1)2.故a n =S (n )-S (n +1)=n 2-(n +1)2=-2n -1.三、解答题14.在编号为1~9的九个盒子中,共放有351粒米,已知每个盒子都比前一号盒子多放同样粒数的米.(1)如果1号盒子内放了11粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几粒米? (2)如果3号盒子内放了23粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几米粒? 答案 (1)7 (2)8解析 1~9号的九个盒子中米的粒数依次组成等差数列{a n } (1)a 1=11,S 9=351,求得:d =7 (2)a 3=23,S 9=351,求得:d =815.(2010·浙江卷,文)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围.解析 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0, 即2a 21+9da 1+10d 2+1=0, 故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8. 故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.16.设等差数列{a n }的首项a 1及公差d 都为整数,前n 项和为S n . (1)若a 11=0,S 14=98,求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1≥6,a 11>0,S 14≤77,求所有可能的数列{a n }的通项公式.答案 (1)a n =22-2n (2)a n =12-n 和a n =13-n解 (1)由S 14=98得2a 1+13d =14, 又a 11=a 1+10d =0,故解得d =-2,a 1=20. 因此{a n }的通项公式是a n =22-2n ,n =1,2,3,….(2)由⎩⎪⎨⎪⎧S 14≤77a 11>0a 1≥6,得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+13d ≤11a 1+10d >0a 1≥6,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+13d ≤11 ①-2a 1-20d <0, ②-2a 1≤-12 ③由①+②得-7d <11,即d >-117.由①+③得13d ≤-1, 即d ≤-113.于是-117<d ≤-113.又d ∈Z ,故d =-1.④ 将④代入①②得10<a 1≤12. 又a 1∈Z ,故a 1=11或a 1=12. 所以所有可能的数列{a n }的通项公式是a n =12-n 和a n =13-n ,n =1,2,3,….。
2024届高考一轮复习数学课件(新教材人教A版):解析几何
当m=-k时,直线PQ的方程为y=kx-k=k(x-1). 此时直线PQ过定点(1,0). 当直线PQ的斜率不存在时, 若直线PQ过定点(1,0), P,Q 的坐标分别为1,32,1,-32. 满足 kAP·kAQ=-14. 综上,直线PQ过定点(1,0).
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②求△APQ面积的最大值.
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则 x1·x2 + 2(x1 + x2) + 4 + 4(kx1 + m)(kx2 + m) = (1 + 4k2)x1x2 + (2 + 4km)(x1+x2)+4m2+4=1+4k32+44mk22-12+(2+4km)·3-+84kmk2+4m2+ 4=0, 则m2-km-2k2=0, ∴(m-2k)(m+k)=0,∴m=2k或m=-k. 当m=2k时,直线PQ的方程为y=kx+2k=k(x+2), 此时直线PQ过定点(-2,0),显然不符合题意;
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设l1的方程为x=my+1,M(x1,y1),N(x2,y2), x=my+1,
联立x42+y32=1, 消去 x 得(3m2+4)y2+6my-9=0, 易知 Δ>0 恒成立,由根与系数的关系得 y1+y2=3-m26+m4,y1y2=3m-2+9 4,
由直线 A1M 的斜率为kA1M=x1y+1 2,得直线 A1M 的方程为 y=x1y+1 2(x+2),
第八章 直线和圆、圆锥曲线
必刷大题17 解析几何
1.(2022·南通模拟)已知P为抛物线C:y2=4x上位于第一象限的点,F为C 的焦点,PF与C交于点Q(异于点P).直线l与C相切于点P,与x轴交于点M. 过点P作l的垂线交C于另一点N. (1)证明:线段MP的中点在定直线上;
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设 P(x0,y0),则 y20=4x0,
高三数学第一轮复习试卷
一、选择题(每题5分,共50分)1. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在x=1时取得最小值,则下列选项中正确的是()A. a > 0, b = 0, c < 0B. a < 0, b = 0, c > 0C. a > 0, b ≠ 0, c > 0D. a < 0, b ≠ 0, c < 02. 下列各数中,无理数是()A. √3B. -√2C. 3/4D. 1.4143. 若复数z满足|z - 2i| = 3,则复数z在复平面内对应的点的轨迹是()A. 圆B. 线段C. 直线D. 双曲线4. 已知函数f(x) = log2(x - 1),则f(x)的定义域是()A. (1, +∞)B. (0, 1)C. (1, 2]D. (2, +∞)5. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3 = 9,S5 = 21,则该数列的公差d是()A. 2B. 3C. 4D. 56. 下列命题中,正确的是()A. 若两个函数的图像关于y轴对称,则这两个函数互为反函数B. 若两个函数的图像关于x轴对称,则这两个函数互为反函数C. 若两个函数的图像关于原点对称,则这两个函数互为反函数D. 若两个函数的图像关于直线y = x对称,则这两个函数互为反函数7. 已知函数f(x) = x^3 - 3x,若存在实数a和b,使得f(a) + f(b) = 0,则a + b的值为()A. 0B. 1C. -1D. 28. 下列方程中,无解的是()A. x^2 + 2x + 1 = 0B. x^2 + 2x - 1 = 0C. x^2 - 2x + 1 = 0D. x^2 - 2x - 1 = 09. 若不等式x^2 - 4x + 3 < 0的解集是()A. (1, 3)B. (-∞, 1) ∪ (3, +∞)C. (-∞, 1) ∩ (3, +∞)D. (1, +∞) ∪ (-∞, 3)10. 已知函数f(x) = (x - 1)/(x + 1),则f(-1)的值为()A. 0B. 1C. -1D. 不存在二、填空题(每题5分,共50分)11. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1 = 2,d = 3,则S10 = ________.12. 若复数z = a + bi(a, b ∈ R),则|z|^2 = ________.13. 函数f(x) = log2(3 - 2x)的定义域为 ________.14. 若等比数列{an}的公比q = -2,且a1 = 3,则第5项a5 = ________.15. 已知函数f(x) = x^2 - 2x + 3,则f(-1) = ________.16. 若不等式x^2 - 4x + 3 ≤ 0的解集为A,则不等式x^2 - 4x + 3 > 0的解集为 ________.17. 已知函数f(x) = 2x - 1,则f(-3) + f(2) = ________.18. 若复数z满足|z - 2i| = 3,则复数z在复平面内对应的点的坐标是________.19. 已知函数f(x) = (x - 1)/(x + 1),则f(1)的值为 ________.20. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3 = 9,S5 = 21,则该数列的第4项a4 = ________.三、解答题(每题20分,共60分)21. (本题满分20分)已知函数f(x) = ax^2 + bx + c(a ≠ 0),若f(1) = 2,f(2) = 5,求a,b,c的值。
2020版江苏高考数学一轮复习教程:随堂巩固训练42含答案解析
随堂巩固训练(42)1. 已知集合M ={(x ,y)|x +y =2},N ={(x ,y)|x -y =4},则集合M ∩N =__{(3,-1)}__.解析:联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -y =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,则M ∩N ={(3,-1)}.2. 已知直线l 经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直,则直线l 的方程为__4x +3y -6=0__.解析:方法一:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x +y -2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,故点P(0,2).因为l 3的斜率为34,且l ⊥l 3,所以直线l 的斜率为-43,由斜截式可知直线l 的方程为y =-43x +2,即4x +3y -6=0.方法二:设直线l 的方程为x -2y +4+λ(x +y -2)=0,即(1+λ)x +(λ-2)y +4-2λ=0.又l ⊥l 3,所以3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0,解得λ=11,所以直线l 的方程为4x +3y -6=0.点评:本题方法一采用常规方法,先通过方程组求出两直线交点,再根据垂直关系求出斜率,由于交点在y 轴上,故采用斜截式求解;方法二则采用了过两直线A 1x +B 1y +C 1=0与A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程:A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0,直接设出过两直线交点的直线方程,再根据垂直条件用待定系数法求解.3. 若三条直线2x +3y +8=0,x -y -1=0,x +ky =0相交于一点,则实数k 的值为__-12__.解析:联立方程⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2,所以交点为(-1,-2).又三条直线交于一点,所以-1-2k =0,解得k =-12.4. 点P(4,3)关于直线x -y +1=0的对称点Q 的坐标是__(2,5)__.解析:设点Q(x ,y),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y -3x -4=-1,x +42-y +32+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5.故点Q 的坐标是(2,5).5. 若三条直线ax -y +1=0,x -ay -1=0,x +y +a =0能构成三角形,则实数a 满足的条件是__a ≠2且a ≠±1__.解析:由题意知任意两条直线都相交,则a 1≠-1-a 且a 1≠-11,故a ≠±1.因为三条直线不共点,所以直线x -ay -1=0与x +y +a =0的交点(1-a ,-1)不在直线ax -y +1=0上,即a(1-a)+1+1≠0,解得a ≠2且a ≠-1.综上,a ≠2且a ≠±1.6. 若一条直线被直线4x +y +6=0和3x -5y -6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,则这条直线的方程为__x +6y =0__.解析:设A ,B 为截得的线段的两个端点,若点A(m ,n)在直线4x +y +6=0上,则点B(-m ,-n)在直线3x -5y -6=0上,所以⎩⎪⎨⎪⎧4m +n +6=0,-3m -(-5n )-6=0,解得⎩⎨⎧m =-3623,n =623.因为所求直线过原点,所以斜率k =n m =623×⎝⎛⎭⎫-2336=-16,故所求方程为y =-16x ,即x +6y =0.7. 已知定点A(0,1),点B 在直线x +y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为__⎝⎛⎭⎫-12,12__. 解析:当线段AB 最短时,就是直线AB 与直线x +y =0垂直时,则直线AB 的方程为y -1=x ,联立x +y =0,解得x =-12,y =12,所以点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-12,12.8. 设直线l 1的方程为x +2y -2=0,将直线l 1绕原点按逆时针方向旋转90°得到直线l 2,则直线l 2的方程是__y =2x +2__.解析:直线l 1绕原点按逆时针方向旋转90°得到直线l 2,则原点到直线l 1和直线l 2的距离相等,且直线l 1和直线l 2相互垂直,所以设直线l 2的方程为y =2x +b ,所以|b|5=25,解得b =±2.又直线是按逆时针方向旋转90°,所以b=2,所以直线l 2的方程是y =2x +2.9. 直线2x +3y +1=0关于直线x -y -1=0的对称直线方程为__3x +2y =0__.解析:在对称直线上任取一点A(x ,y),点A 关于直线x -y -1=0的对称点A′(x′,y′),所以⎩⎪⎨⎪⎧y -y′x -x′=-1,x +x′2-y +y′2-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x′=1+y ,y′=x -1,即点A′(1+y ,x -1)在直线2x +3y +1=0上,代入得3x +2y =0.故所求对称直线的方程为3x +2y=0.10. 已知正方形ABCD 的相对顶点A(0,-1)和C(2,5),则顶点B 和D 的坐标分别为__(4,1),(-2,3)__.解析:由已知得AC 的中点坐标为(1,2)且k AC =3,则k BD =-13.设点B 的坐标为(a ,b),则⎩⎪⎨⎪⎧b +1a ·b -5a -2=-1,b -2a -1=-13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =3,所以点B 的坐标为(4,1),点D 的坐标为(-2,3).11. 已知△ABC 的顶点A(5,1),AB 边上的中线CM 所在的直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在的直线方程为x -2y -5=0,求顶点C 的坐标.解析:由题意知BH 与AC 垂直,所以k BH ·k AC =12k AC =-1,即k AC =-2,所以直线AC 的方程为2x +y -11=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -5=0,2x +y -11=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =3,所以点C 的坐标为(4,3).12. 已知点A(1,3),B(3,1),C 是直线l 1:3x -2y +3=0和直线l 2:2x -y +2=0的交点. (1) 求交点C 的坐标; (2) 求△ABC 的面积.解析:(1) 联立⎩⎪⎨⎪⎧3x -2y +3=0,2x -y +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0,所以直线l 1与l 2的交点C 的坐标为(-1,0).(2) 由题意知AB =(3-1)2+(1-3)2=22,AB 边所在直线方程为y -31-3=x -13-1,即x +y -4=0,所以点C 到直线x +y -4=0的距离为h =|-1+0-4|12+12=52,所以S △ABC =12×22×52=5.13. 已知过点A(1,1)且斜率为-m(m>0)的直线l 与x 轴、y 轴分别交于P ,Q 两点,过点P ,Q 作直线2x +y =0的垂线,垂足分别为R ,S.求四边形PRSQ 面积的最小值.解析:如图,由题意知直线l 的方程为y -1=-m(x -1),则点P ⎝⎛⎭⎫1+1m ,0,Q(0,1+m), 从而可得直线PR ,QS 的方程分别为:x -2y -m +1m=0,x -2y +2(m +1)=0.又PR ∥QS ,所以RS =⎪⎪⎪⎪2m +2+1+1m 5=3+2m +1m 5.又PR =2+2m 5,QS =m +15,四边形PRSQ 为梯形,所以S梯形PRSQ = =15⎝⎛⎭⎫m +1m +942-180 ≥15×⎝⎛⎭⎫2+942-180=3.6, 当且仅当m =1m,即m =1时取等号,所以当m =1时,四边形PRSQ 面积的最小值为3.6.。
2024年高考数学一轮复习一隅三反系列(新高考)1.2 逻辑用语与充分必要条件(精讲)含答案
1.2 逻辑用语P充V必要条þÿ精讲Ā一.充V条þ、必要条þP充要条þ的概念2024年高考数学一轮复习一隅三反系列(新高考)1.2 逻辑用语与充分必要条件(精讲)1.判断充V、必要条þ的3种方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及_母范围的推断问题.(3)数形结合法:充要条þ的判定问题中,若给出的条þP结论之间有明显的几何意义,`ÿ以`出满足条þ的几何Ā形,则ÿ`出其几何Ā形^利用数形结合思想求解.2.根据充V、必要条þ求解参数范围的方法(1)把充V条þ、必要条þ或充要条þ转W为集合之间的关系,然^根据集合之间的关系列出关于参数的O等式(或O等式Ā)求解.(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,O等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理O当容易出现漏解或增解的现象.3.充V、必要条þ的探求方法(1)若P范围有关,ÿ先求使结论成立的充要条þ,然^根据<以小推大=的方法确定符合题意的条þ.(2)若P范围无关,则利用定义法从充V性和必要性两个方面推理探求.(3)探求充要条þ的关键在于转W的等ÿ性,解题时要考虑条þ包含的各种情况,保证条þ的充V性和必要性.4.全称量词P`在量词命题真假的判断(1)要确定一个全称量词命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题O成立,则该全称量词命题是假命题;(2)要确定一个`在量词命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即ÿ;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都O成立,则该`在量词命题是假命题.考法一充V、必要条þ的判断0例1-11ÿ2023·y津河X·统考一模Ā设xþR,则<2x==是<24x==的ÿĀA.充VO必要条þB.必要O充V条þC.充要条þD.既O充V_O必要条þ0例1-21ÿ2023春·y津和平·高O耀华中学校考阶段ÿ`Ā在ABC 中,<π6A þ=是<1sin 2A þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þB .必要O充V条þC .充要条þD .既O充V_O必要条þ0例1-31ÿ2023·广东_山·统考二模Ā记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0一隅O反11.ÿ2023·重庆·统考二模Ā<20x x −ü=是<e 0x þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ2.ÿ2023·y津·y津市宁河区芦Ā第一中学校联考模拟预测Ā设x þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ3.ÿ2023·山西z原·z原五中校考一模Ā"2sin 2sin cos 0ααα−="是<tan 2α="的ÿ Ā A .充要条þ B .充VO必要条þ C .必要O充V条þ D .既O充V_O必要条þ4.ÿ2023·X京延庆·统考一模Ā若R m þ,则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的ÿ Ā A .充V而O必要条þ B .必要而O充V条þ C .充V必要条þD .既O充V_O必要条þ考法二 充V、必要条þ的探索0例2-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=的必要O充V条þ是ÿ Ā A .m >0 B .m <14C .m <1D .m >140例2-21.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā函数()23f x x mx =−+在区间[]1,2−O单调的充VO必要条þ是ÿ ĀA .24m −üüB .1m =C .22m −üüD .44m −üü0一隅O反11.ÿ2023·云南Ā函数()()2lg 23f x x x =−−在[),+∞a P单调递增的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .0a þB .1a þC .3a þD .4a þ2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是ÿ Ā A .k ≤−k ≥B .k ≤−C .2k ≥ D .k ≤−2k þ3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .()30−,B .(]30−,C .()31−−,D .()3∞−+,考法O 充V、必要条þ的求参0例3-11ÿ2023·湖南邵阳·统考二模Ā已知集合[]2,5A =−,[]1,21B m m =+−.若<x B þ=是<x A þ=的充V O必要条þ,则m 的取值范围是ÿ Ā A .(],3−∞ B .(]2,3C .∅D .[]2,30例3-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā设命题():0ln 2ln 3p x ü−≤,命题()():2230q x m x m −−−≤.若q 是p 的必要O充V条þ,则实数m 的取值范围是______.0一隅O反11.ÿ2023·福建福Þ·高O福ÞO中校考阶段ÿ`Ā设431p x −üÿĀ210q x a −+üÿÿĀ,若p 是q 的充VO必要条þ,则ÿ Ā A .0a þB .1a þC .0a ≥D .1a ≥2.ÿ2023·安徽Ā若<12x üü=是<O等式2()1x a −ü成立=的充VO必要条þ,则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .[)1,2 B .(]1,2C .[]1,2D .()1,23.ÿ2023·全ÿ·高O对口高考Ā已知集合{}2|320,|0,02x a A x x x B x a x −üü=−+≤=þþýý+þþ,若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则a 的取值范围是ÿ Ā A .01a üüB .2a ≥C .12a üüD .1a ≥考法四 含量词命题的否定0例4-11ÿ2023·四Ý达Þ·统考二模Ā命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ,则p ⌝为ÿ Ā A .x ∀þR ,2210x x x +−+≤B .x ∀þR ,2210x x x +−+üC .0x ∃þR ,0200210x x x +−+üD .0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤0例4-21ÿ2023·重庆·统考模拟预测Ā命题R x ∃þ,0x x +ü的否定是ÿ Ā A .R x ∃þ,0x x +≥ B .R x ∀þ,0x x +ü C .R x ∀þ,0x x +≥ D .R x ∀þ,0x x +þ0一隅O反11.ÿ2023·y津河东·一模Ā命题<有一个偶数是素数=的否定是ÿ Ā A .任意一个奇数是素数 B .`在一个偶数O是素数 C .`在一个奇数O是素数 D .任意一个偶数都O是素数2.ÿ2023·河南郑Þ·统考二模Ā命题ÿR x ∀þ,ln 0x x +þ的否定是ÿ Ā A .R x ∀ÿ,ln 0x x +þ B .R x ∀ÿ,ln 0x x +≤ C .R x ∃þ,ln 0x x +þ D .R x ∃þ,ln 0x x +≤3ÿ2023·河南·校联考模拟预测Ā已知命题p ÿ1x ∀þ,()10x x −≥,则p ⌝为ÿ Ā A .1x ∀þ,()10x x −ü B .1x ∃þ,()10x x −ü C .1x ∀ü,()10x x −≥D .1x ∃þ,()10x x −≥考法五 含量词命题的真假0例5-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ,则以Q命题为真命题的是ÿ ĀA .x A ∃þ,xB þ B .x B ∃þ,x A ÿC .x A ∀þ,x B þD .x B ∀þ,x A ÿ0例5-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .<1,1a b þþ=是<1ab þ=的必要条þ B .R x ∀þ,e 0x þ C .2R,2x x x ∀þþ D .0a b +=的充要条þ是1ab=−0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题的是ÿ Ā A .函数sin ||y x =的周期是2π B .2,2x x R x ∀þþ C .函数2()ln 2x f x x+=−是奇函数. D .0a b +=的充要条þ是1ab=−2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .10þ`34þ B .12þ或45þ C .x R ∃þ,cos 1x þ D .x ∀þR ,20x ≥3.ÿ2023春·河X ·高O统考阶段ÿ`Ā已知命题:N e 0,x p x ∃þüÿe 为自然对数的底数Ā2;:R 0q x x x ∀þ+≥,,则Q列为真命题的是ÿ Ā A .p 真,q 假 B .p 真,q 真 C .p 假,q 真D .p 假,q 假4.ÿ2023春·黑龙江哈尔滨·高O哈九中校考开学考试ĀQ列命题中,真命题是ÿ ĀA .0R x ∃þ,4300x üB .0x ∀þ,lg 0x þC .<31x þ=是<1x þ=的必要O充V条þD .命题<0x ∀≥,tan sin x x ≥=的否定为<00x ∃ü,00tan sin x x ≥=考法~ 含量词命题的求参0例6-11ÿ2023·河南郑Þ·统考一模Ā若<2,630x x ax a ∃þ−+üR =为假命题,则实数a 的取值范围为_____.0例6-21ÿ2023春·河X衡水·高O河X衡水中学校考阶段ÿ`Ā条þ[]:1,3p x ∃þ,230x ax −+þ,则p 的一个必要O充V条þ是ÿ ĀA .5a üB .5a þC .4a üD .4a þ0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题:p x ∃þR ,220x ax a ++≤是假命题,则实数a 的一个值为_____________. 2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āp ÿ[]4,2x ∀þ−,20x a −≥为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .2a ≤−B .0a ≤C .4a ≤D .16a ≤3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题<[]()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,则实数x 的取值范围为ÿ ĀA .[]1,4−B .50,3ùùúúûûC .[]51,0,43ùùúúû−ûD .[)51,0,43öù−÷úøû4.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则实数a 的取值范围为___________.1.2 逻辑用语P充V必要条þÿ精讲Ā一.充V条þ、必要条þP充要条þ的概念1.判断充V、必要条þ的3种方法(1)定义法:根据p ⇒q,q ⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及_母范围的推断问题. (3)数形结合法:充要条þ的判定问题中,若给出的条þP结论之间有明显的几何意义,`ÿ以`出满足条þ的几何Ā形,则ÿ`出其几何Ā形^利用数形结合思想求解. 2.根据充V、必要条þ求解参数范围的方法(1)把充V条þ、必要条þ或充要条þ转W为集合之间的关系,然^根据集合之间的关系列出关于参数的O等式(或O等式Ā)求解.(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,O等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理O当容易出现漏解或增解的现象. 3.充V、必要条þ的探求方法(1)若P范围有关,ÿ先求使结论成立的充要条þ,然^根据<以小推大=的方法确定符合题意的条þ. (2)若P范围无关,则利用定义法从充V性和必要性两个方面推理探求.(3)探求充要条þ的关键在于转W的等ÿ性,解题时要考虑条þ包含的各种情况,保证条þ的充V性和必要性.4.全称量词P`在量词命题真假的判断(1)要确定一个全称量词命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题O成立,则该全称量词命题是假命题;(2)要确定一个`在量词命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即ÿ;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都O成立,则该`在量词命题是假命题.考法一 充V、必要条þ的判断0例1-11ÿ2023·y津河X ·统考一模Ā设x þR ,则<2x ==是<24x ==的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1A0解析1当2x =时24x =,故充V性成立,由24x =ÿ得2x =或2x =−,故必要性O成立,所以<2x ==是<24x ==的充VO必要条þ.故选ÿA0例1-21ÿ2023春·y津和平·高O耀华中学校考阶段ÿ`Ā在ABC 中,<π6A þ=是<1sin 2A þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þB .必要O充V条þC .充要条þD .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1在ABC 中,()0,πA þ,由1sin 2A þ,ÿ得π5π66A üü,所以<π6A þ=是<1sin 2A þ=的必要O充V条þ.故选ÿB.0例1-31ÿ2023·广东_山·统考二模Ā记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,则312323S a a a a =++=, 数列{}n a 的前n 项和为n S ,取12341,2,3,5a a a a ====,显然有323S a =, 而43322a a a a −=≠−,即数列{}n a O是等差数列, 所以<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的必要O充V条þ. 故选ÿB 0一隅O反11.ÿ2023·重庆·统考二模Ā<20x x −ü=是<e 0x þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ 0答案1A0解析1由20x x −üÿ得其解集为ÿ}{01x x x þüü,由e 0x þÿ得其解集为ÿx þR .而}{01x x üüÜR ,即由<20x x −ü=ÿ以推出<e 0x þ=,反过来<e 0x þ=O能推出<20x x −ü=,故<20x x −ü=是<e 0x þ=的充VO必要条þ.故选ÿA2.ÿ2023·y津·y津市宁河区芦Ā第一中学校联考模拟预测Ā设x þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þD .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1当1x ü时,若0x ≤,则ln x 无意义,充V性O成立Ā 当ln 0x ü时,01x üü,1x üü成立,必要性成立Ā 综P所述ÿx þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的必要O充V条þ. 故选ÿB.3.ÿ2023·山西z原·z原五中校考一模Ā"2sin 2sin cos 0ααα−="是<tan 2α="的ÿ Ā A .充要条þ B .充VO必要条þ C .必要O充V条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1C0解析1因为2sin 2sin cos 0ααα−=,所以()sin sin 2cos 0ααα−=,sin 2cos 0αα−=或sin 0α=, 所以tan 2α=或tan 0α=,故<2sin 2sin cos 0ααα−=是<tan 2α==的必要O充V条þ.故选ÿC. 4.ÿ2023·X京延庆·统考一模Ā若R m þ,则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的ÿ Ā A .充V而O必要条þ B .必要而O充V条þ C .充V必要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1C0解析1()()222(1i)(i 1)i z m m m m m m =++−=−++,当1m =时,复数2i z =,是纯虚数Ā复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数时,有220m m m m ü−=ý+≠þ,解得1m =. 则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的充V必要条þ.故选ÿC考法二 充V、必要条þ的探索0例2-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=的必要O充V条þ是ÿ Ā A .m >0 B .m <14C .m <1D .m >140答案1A0解析1因为<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=,所以等ÿ于二次方程的20x x m −+=判别式140m ∆=−ü,即14m þ.易知D 选项是充要条þ,O成立Ā A 选项中,14m þÿ推导0m þ,`0m þOÿ推导14m þ,故0m þ是14m þ的必要O充V条þ,正确ĀB 选项中,14m þOÿ推导出14m ü,B O成立ĀC 选项中,14m þOÿ推导1m ü,C O成立.故选ÿA.0例2-21.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā函数()23f x x mx =−+在区间ûý1,2−O单调的充VO必要条þ是ÿ Ā A .24m −üü B .1m = C .22m −üü D .44m −üü0答案1BC 0解析1()23f x x mx =−+在区间ûý1,2−PO单调,又()f x 的Ā象是开口向P,对称轴为12x m =的抛物线,ü原命题的充要条þ为1122m −üü,即24m −üü,ü原命题的一个充VO必要条þ只有B 、C 选项满足,故选ÿBC . 0一隅O反11.ÿ2023·云南Ā函数()()2lg 23f x x x =−−在û),+∞a P单调递增的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .0a þB .1a þC .3a þD .4a þ0答案1D0解析1设()223g x x x =−−,ÿ得函数()g x 在(),1−∞单调递减,在()1,+∞单调递增,又由函数()2lg 23y x x =−−,满足2230x x −−þ,解得1x ü−或3x þ,根据复合函数的单调性,ÿ得函数()f x 的单调递增区间为()3,+∞.()()2lg 23f x x x =−−在û),+∞a P单调递增3a ⇔þ.所以对照四个选项,ÿ以得到一个充VO必要条þ是ÿ4a þ. 故选ÿD2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是ÿ Ā A .k ≤−k ≥B .k ≤−C .2k ≥D .k ≤−2k þ0答案1A0解析1若直线P圆有}共点,则圆心()0,0到直线30kx y −−=的距离1d =≤3,∴219k +≥,即28k ≥, ∴k ≤−或k ≥∴圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是k ≤−或k ≥ 故选ÿA3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .()30−,B .(ý30−,C .()31−−,D .()3∞−+,0答案1AC0解析1因为23R,208x kx kx ∀þ+−ü为真命题,所以0k =或230k k k üüý+üþ30k ⇔−ü≤, 所以()30−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充VO必要条þ,A 对, 所以(ý30−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充要条þ,B 错, 所以()31−−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充VO必要条þ,C 对, 所以()3∞−+,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题必要O充V条þ,D 错, 故选ÿAC考法O 充V、必要条þ的求参0例3-11ÿ2023·湖南邵阳·统考二模Ā已知集合ûý2,5A =−,ûý1,21B m m =+−.若<x B þ=是<x A þ=的充V O必要条þ,则m 的取值范围是ÿ Ā A .(ý,3−∞ B .(ý2,3C .∅D .ûý2,30答案1B0解析1若<x B þ=是<x A þ=的充VO必要条þ,则B A , 所以12112215m m m m +ü−üÿ+≥−ýÿ−≤þ,解得23m ü≤,即m 的取值范围是(ý2,3.故选ÿB.0例3-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā设命题():0ln 2ln 3p x ü−≤,命题()():2230q x m x m −−−≤.若q 是p 的必要O充V条þ,则实数m 的取值范围是______. 0答案1312m ≤≤0解析1由():0ln 2ln 3p x ü−≤,得123x ü−≤,即35x ü≤Ā 由()():2230q x m x m −−−≤,得223m x m ≤≤+,因为q 是p 的必要O充V条þ,所以5}|3{x x ü≤是{|223}x m x m ≤≤+的真子集,所以23235m m ≤üý+≥þ`两个等号O\时取,解得312m ≤≤.故答案为ÿ312m ≤≤ 0一隅O反11.ÿ2023·福建福Þ·高O福ÞO中校考阶段ÿ`Ā设431p x −üÿĀ210q x a −+üÿÿĀ,若p 是q 的充VO必要条þ,则ÿ Ā A .0a þ B .1a þC .0a ≥D .1a ≥0答案1A0解析1由已知ÿ得:1,:21p x q x a üü+,因为p 是q 的充VO必要条þ,所以211a +þ, 所以0a þ,故选ÿA .2.ÿ2023·安徽Ā若<12x üü=是<O等式2()1x a −ü成立=的充VO必要条þ,则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .û)1,2 B .(ý1,2C .ûý1,2D .()1,20答案1C0解析1由2()1x a −ü得11a x a −üü+,12x üüQ 是不等式2()1x a −ü成立的充分不必要条件,ü满足1112a a −≤üý+≥þ,且等号不能同时取得,即21a a ≤üý≥þ,解得12a ≤≤,故选:C . 3.ÿ2023·全ÿ·高O对口高考Ā已知集合{}2|320,|0,02x a A x x x B x a x −üü=−+≤=þþýý+þþ,若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则a 的取值范围是ÿ Ā A .01a üüB .2a ≥C .12a üüD .1a ≥0答案1A0解析1由题意ÿ得ÿ{}|12A x x =≤≤,{|2B x x =ü−或}x a þ, 若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则A 是B 的真子集, 所以01a üü.故选ÿA.考法四 含量词命题的否定0例4-11ÿ2023·四Ý达Þ·统考二模Ā命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ,则p ø为ÿ Ā A .x ∀þR ,2210x x x +−+≤B .x ∀þR ,2210x x x +−+üC .0x ∃þR ,0200210x x x +−+üD .0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤0答案1D0解析1因为对全称量词的否定用特称量词,所以命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ的否定为ÿ0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤.故选ÿD0例4-21ÿ2023·重庆·统考模拟预测Ā命题R x ∃þ,0x x +ü的否定是ÿ Ā A .R x ∃þ,0x x +≥ B .R x ∀þ,0x x +ü C .R x ∀þ,0x x +≥ D .R x ∀þ,0x x +þ0答案1C0解析1由特称命题的否定为全称命题,故原命题的否定为R x ∀þ,0x x +≥.故选ÿC 0一隅O反11.ÿ2023·y津河东·一模Ā命题<有一个偶数是素数=的否定是ÿ Ā A .任意一个奇数是素数 B .`在一个偶数O是素数 C .`在一个奇数O是素数 D .任意一个偶数都O是素数 0答案1D0解析1由于`在量词命题:,()p x M p x ∃þ,否定为:,()p x M p x ø∀þø.所以命题<有一个偶数是素数=的否定是<任意一个偶数都O是素数=.故选ÿD2.ÿ2023·河南郑Þ·统考二模Ā命题ÿR x ∀þ,ln 0x x +þ的否定是ÿ Ā A .R x ∀ÿ,ln 0x x +þ B .R x ∀ÿ,ln 0x x +≤ C .R x ∃þ,ln 0x x +þ D .R x ∃þ,ln 0x x +≤ 0答案1D0解析1由全称命题的否定为特称命题,则原命题的否定为R x ∃þ,ln 0x x +≤.故选ÿD 3ÿ2023·河南·校联考模拟预测Ā已知命题p ÿ1x ∀þ,()10x x −≥,则p ø为ÿ Ā A .1x ∀þ,()10x x −ü B .1x ∃þ,()10x x −ü C .1x ∀ü,()10x x −≥ D .1x ∃þ,()10x x −≥0答案1B0解析1根据全称命题的否定为特称命题,ÿ知p ø为<1x ∃þ,()10x x −ü=,故选ÿB.考法五 含量词命题的真假0例5-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ,则以Q命题为真命题的是ÿ ĀA .x A ∃þ,xB þ B .x B ∃þ,x A ÿC .x A ∀þ,x B þD .x B ∀þ,x A ÿ0答案1A0解析1由题知,集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ, 所以B 是A 的真子集,所以x A ∃þ,x B þ或x A ∃þ,x B ÿ或x B ∀þ,x A þ, 只有A 选项符合要求, 故选ÿA.0例5-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .<1,1a b þþ=是<1ab þ=的必要条þ B .R x ∀þ,e 0x þ C .2R,2x x x ∀þþ D .0a b +=的充要条þ是1ab=− 0答案1B0解析1对于A ,当2,1a b ==时,满足1ab þ,但O满足1,1a b þþ,故<1,1a b þþ=O是<1ab þ=的必要条þ,故错误Ā对于B ,根据指数函数的性质ÿ得,对于R x ∀þ,e 0x þ,故正确Ā 对于C ,当2x =时,22x x =,故错误Ā 对于D ,当0a b ==时,满足0a b +=,但1ab=−O成立,故错误Ā故选ÿB0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题的是ÿ Ā A .函数sin ||y x =的周期是2π B .2,2x x R x ∀þþ C .函数2()ln 2x f x x+=−是奇函数. D .0a b +=的充要条þ是1ab=− 0答案1C0解析1由于5sin |||2|sin()333ππππ−−+==sin ||y x =的周期O是2π,故选项A 是假命题Ā当2x =时22x x =,故选项B 是假命题Ā 函数2()ln 2x f x x+=−的定义域(2,2)−关于原点对称,`满足()()f x f x −=−,故函数()f x 是奇函数,即选项C 是真命题Ā 由1a b =−得0a b +=`0b ≠,所以<0a b +==的必要O充V条þ是<1ab=−=,故选项D 是假命题 故选ÿC2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .10þ`34þ B .12þ或45þ C .x R ∃þ,cos 1x þ D .x ∀þR ,20x ≥0答案1D0解析1A 项ÿ因为43þ,所以10þ`34þ是假命题,A 错误Ā B 项ÿ根据12ü、45<易知B 错误Ā C 项ÿ由余弦函数性质易知cos 1≤x ,C 错误Ā D 项ÿ2x 恒大于等于0,D 正确, 故选ÿD.3.ÿ2023春·河X ·高O统考阶段ÿ`Ā已知命题:N e 0,x p x ∃þüÿe 为自然对数的底数Ā2;:R 0q x x x ∀þ+≥,,则Q列为真命题的是ÿ Ā A .p 真,q 假 B .p 真,q 真 C .p 假,q 真 D .p 假,q 假0答案1C0解析1,e 0,x x ∀þþüN 命题p 为假命题,x ∀þQ R ,必有20,0x x ≥≥,所以20x x +≥,ü命题q 为真命题.故选ÿC.4.ÿ2023春·黑龙江哈尔滨·高O哈九中校考开学考试ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .0R x ∃þ,4300x üB .0x ∀þ,lg 0x þC .<31x þ=是<1x þ=的必要O充V条þD .命题<0x ∀≥,tan sin x x ≥=的否定为<00x ∃ü,00tan sin x x ≥= 0答案1C0解析1对于选项A,因为43x =x þR 时,40x ≥恒成立,所以430x =≥,故A 项错误Ā 对于选项B ,当1x =时,lg10=,故B 项错误Ā对于选项C ,因为310x x þ⇒þ,0x þ是1x þ的必要O充V条þ,故C 项正确Ā 对于选项D ,命题<0,tan sin x x x ∀≥≥=的否定为<0000,tan sin x x x ∃≥ü=,故D 项错误. 故选ÿC.考法~ 含量词命题的求参0例6-11ÿ2023·河南郑Þ·统考一模Ā若<2,630x x ax a ∃þ−+üR =为假命题,则实数a 的取值范围为_____.0答案110,3ùùúúûû0解析1由条þÿ知<2,630x x ax a ∀þ−+≥R =为真命题,则2Δ36120a a =−≤,即103a ≤≤.故答案为ÿ10,3ùùúúûû0例6-21ÿ2023春·河X衡水·高O河X衡水中学校考阶段ÿ`Ā条þûý:1,3p x ∃þ,230x ax −+þ,则p 的一个必要O充V条þ是ÿ Ā A .5a ü B .5a þC .4a üD .4a þ0答案1A0解析1若ûý1,3x ∃þ,使得230x ax −+þ,则23ax x ü+,ÿ得3ü+a x x ,则max 3a x x ööü+÷÷øø,因为函数()3f x x x=+在ùûP单调递减,在ùûP单调递增,`()()134f f ==, 故当ûý1,3x þ时,()max 4f x =,即:4p a ü, 所以,p 的一个必要O充V条þ是5a ü.故选ÿA.0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题:p x ∃þR ,220x ax a ++≤是假命题,则实数a 的一个值为_____________. 0答案112ÿ(0,1)P任一数均ÿĀ0解析1由题意2,20x R x ax a ∀þ++þ是真命题,所以2440a a −ü,解得01a üü. 故答案为ÿ12ÿ(0,1)P任一数均ÿĀ.2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āp ÿûý4,2x ∀þ−,20x a −≥为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ Ā A .2a ≤− B .0a ≤ C .4a ≤ D .16a ≤0答案1A0解析1由题设命题为真,即2x a ≥在ûý4,2x þ−P恒成立,所以2min ()0a x ≤=,故A 为充VO必要条þ,B为充要条þ,CD 必要O充V条þ.故选ÿA3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题<ûý()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,则实数x 的取值范围为ÿ Ā A .ûý1,4− B .50,3ùùúúûûC .ûý51,0,43ùùúúû−ûD .û)51,0,43öù−÷úøû0答案1C0解析1命题<ûý()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,其否定为真命题,即<ûý()21,3,2130a ax a x a ∀þ−−−+−≥=为真命题.î22()23(21)30g a ax ax x a x x a x =−++−=−−++≥,则(1)0(3)0g g −≥üý≥þ,即22340350x x x x ü−++≥ý−≥þ, 解得14503x x x −≤≤üÿý≥≤ÿþ或,所ï实数x 的取值范围为ûý51,0,43ùùúúû−û. 故选:C4.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则实数a 的取值范围为___________. 0答案1(,3]−∞0解析1若命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则命题<,e 1e x x x R a −∀þ+≥−=为真命题,即e e 1x x a −≤++在R P恒成立,则()min e e 1x xa −≤++,因为e e 113x x −++≥=,当`仅当e e x x −=,即0x =时,等号成立,所以()min e e 13x x−++=,所以3a ≤,故答案为ÿ(,3]−∞1.2 逻辑用语P充V必要条件ÿ精练Ā1.ÿ2023·江西·统考模拟预测Ā设x þR Ā则<21x x −ó=是<220x x +−ó=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1v 21x x −óĀ得21021x x x −óüý−óþ或21021x x x −üüý−+óþĀ解得113x óó. v 220x x +−óĀ解得21x −óóĀ当113x óó÷Ā21x −óó一定成立Ā反之ĀO一定成立Ā 所ï<21x x −ó=是<220x x +−ó=的充VO必要条件.故选ÿA.2.ÿ2023春·天津和平·高O耀华中学校考阶段练`Ā已知命题p ÿx ∃þR Ā2220x x a ++−üĀ若p 为假命题Ā则实数a 的取值范围为ÿ Ā A .(1,)+∞ B .[1,)+∞ C .(,1)−∞ D .(,1]−∞0答案1D0解析1因为命题p ÿx ∃þR Ā2220x x a ++−üĀ所ïp øÿx ∀þR Ā2220x x a ++−óĀ 又因为p 为假命题Ā所ïp ø为真命题Ā即x ∀þR Ā2220x x a ++−ó恒成立Ā 所ï0∆óĀ即224(2)0a −−óĀ解得1a óĀ故选ÿD .3.ÿ2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考Ð模Ā命题<[1,2]x ∀þĀ20x a −ó=是真命题的充要条件是ÿ Ā A .4a þ B .4a ó C .1a ü D .1a ó0答案1B0解析1命题<[1,2]x ∀þĀ20x a −ó=为真命题Ā则2a x ó在[1,2]P恒成立Ā7[1,2]x þĀ6ûý21,4x þĀ则4a ó.故选8B .4.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā命题<200,1x x ∃þ≠R =的否定是ÿ ĀA .2,1x x ∀þ=RB .2,1x x ∀ÿ=RC .200,1x x ∃þ=RD .200,1∃ÿ=x x R0答案1A0解析1根据特Ā命题的否定是全Ā命题Ā可知命题<200,1x x ∃þ≠R =的否定是<2,1x x ∀þ=R =.故选ÿA.5.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā已知命题ÿx ∀þZ Āx þN Ā则该命题的否定是ÿ Ā A .x ∀þZ Āx ÿN B .x ∃þZ Āx þN C .x ∃þZ Āx ÿN D .x ∃ÿZ Āx ÿN0答案1C0解析1v特Ā命题的否定知ÿ原命题的否定为x ∃þZ Āx ÿN .故选ÿC. 6.ÿ2023·天津·校联考一模Ā设x þR Ā则<2log 1x ü=是<260x x +−ü=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1v 2log 1x üĀ解得ÿ02x üüĀ260x x +−ü解得32x −üüĀ v ()0,2()3,2−Ā6<2log 1x ü=是<260x x +−ü=的的充VO必要条件.故选ÿA7.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā若关于x 的O等式2x a −ü 成立的充V条件是06x üüĀ则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .2)∞−ÿĀ B .[24]ĀC .4)∞+ÿĀD .[4)+∞Ā0答案1D0解析1当0a ó÷Ā2x a −üO成立Ā故0a þ Āl÷v 2x a −ü得22a x a −üü+Ā 因为O等式2x a −ü 成立的充V条件是06x üüĀ即2(0,6)(,2)a a −+ýĀ故2062a a −óüýó+þĀ解得4a óĀ故选:D8.ÿ2023·四Ý遂宁·四Ý省遂宁市第Ð中学校校考模拟预测Ā明——罗贯中:Oÿ演O;第49回<欲破曹公Ā宜用火攻;万Ï倶备Ā只k东风=Ā比喻一W都准备好了Ā只差最后一个Ý要的条件.你认为<东风=是<赤壁之战东吴打败曹操=的ÿ ĀA .充VO必要条件B .必要O充V条件C .充要条件D .既O充V_O必要条件0答案1B0解析1<东风=是<赤壁之战东吴打败曹操=的必要条件Ā但O是充V条件.故选ÿB.9.ÿ2023·天津·统考一模Ā设0a þĀ0b þĀ则<a b þ=是<11a b ü=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1C0解析1因为0a þĀ0b þĀv11a b ü可得110a b b a ab−−=þĀ则0a b −þĀ即a b þĀ 因lĀ若0a þĀ0b þĀ则<a b þ=是<11a bü=的充要条件. 故选ÿC.10.ÿ2023·河南郑Þ·高O校联考阶段练`ĀQ列命题中的假命题是ÿ ĀA .x ∃þR Āsin xB .x ∃þR Āln 1x =−C .x ∀þR Ā20x þD .x ∀þR Ā30x þ0答案1C0解析1对于A Ā1sin 1x −óóĀx ü∃þR Āsin x A k确Ā 对于B Ā当1ex =÷Āln 1x =−ĀB k确Ā 对于C Ā当0x =÷Ā20x =ĀC 错误Ā 对于D Ā3x y =值域为()0,∞+Āx ü∀þR Ā30x þĀD k确.故选ÿC.11.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .,1x x R e x ∀þó+ B .,1x x R e x ∃üþ+ C .2,2x x R x ∀þó D .()10,,2x x x∃þ+∞+ü 0答案1A0解析1对于A 选项Ā构造函数()()()'1,00,1x x f x e x f f x e =−−==−Ā所ï()f x 在区间(),0∞−P ()'0f x üĀ递减Ā在()0,∞+P ()'0f x þĀ递增.所ï()f x 在0x =处取得极小值_即是最小值Ā所ï()()00f x f ó=Ā即10,1x x e x e x −−óó+.所ïA 选项k确. 对于B 选项Āv于A 选项k确Ā所ïB 选项错误. 对于C 选项Ā当=1x −÷Ā22x x üĀ所ïC 选项Ok确.对于D 选项Ā当0x þ÷Ā12x x +ó=Ā当`仅当1x =÷等号成立Ā所ïD 选项错误. 故选ÿA12.ÿ2023秋·贵Þ贵阳·高O统考期末Ā已知命题2:R,220p x x x ∀þ−+þĀ则p ø是ÿ ĀA .2000R,220x x x ∃þ−+ó B .2R,220x x x ∀þ−+ó C .2000R,220x x x ∃þ−+þD .2R,220x x x ∀þ−+ü0答案1A0解析1全Āß词命题的否定是存在ß词命题Ā命题2:R,220p x x x ∀þ−+þĀ则p ø是2000R,220x x x ∃þ−+ó.故选ÿA.13.ÿ2023·福建漳Þ·统考Ð模Ā已知命题p ÿ0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ó−Ā则命题p 的否定为ÿ ĀA .0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ü−B .0x ∃óĀ2ln(1)2x x x +ü−C .0x ∀üĀ2ln(1)2x x x +ü−D .0x ∃üĀ2ln(1)2x x x +ü−0答案1B0解析1根据含有全Āß词命题的否定可知Ā命题p ÿ0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ó−Ā则命题p 的否定为ÿ0x ∃óĀ2ln(1)2x x x +ü−.故选ÿB14.ÿ2023·安徽·校联考Ð模Ā设a þR Ā则<1a ==是<)()ln f x ax =为奇函数=的ÿ ĀA .充VO必要条件B .必要O充V条件C .充要条件D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1若)()ln f x ax =为奇函数Ā则))()22()()lnlnln 110f x f x ax ax a x ùù+−=+=−+=ûûĀ210a ü−=Ā解得1a =ñĀ经检验Ā符合题意Āü<1a ==是<)()lnf x ax =为奇函数=的充VO必要条件.故选ÿA .15.ÿ2023·天津·校联考一模Ā若,R x y þĀ则<22x y þ=是<x y þ=的ÿ Ā. A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1D0解析1O妨设1,0x y =−=Ā满足22x y þĀ但O满足x y þĀ充V性O成立Ā 若0,1x y ==−Ā满足x y þĀ但O满足22x y þĀ故必要性O成立Ā 所ï22x y þ是x y þ的既O充V_O必要条件. 故选ÿD16.ÿ2023·¿宁沈阳·高O校联考学业考试Ā已知圆221:1C x y +=和圆()222:16C x a y −+=Ā其中0a þĀ则使得两圆相交的一个充VO必要.....条件可ï是ÿ Ā A .35a üü B .36a üü C .45a üü D .25a üü0答案1C0解析1v 1(0,0)C `半径11r =Ā2(,0)C a `半径24r =Ā结合a 大于0Ā 所ï2121r r a r r −üü+÷Ā两圆相交Ā则35a üüĀ v选项可得A 选项为35a üü的充要条件Ā B 、D 选项为35a üü的必要O充V条件Ā C 选项为35a üü的充VO必要条件Ā 故选ÿC17.ÿ2023·天津滨海新·天津市滨海新区塘沽第一中学校考模拟预测Ā设向ß()1,sin a ñ=−Ā()sin2,sin b ññ=Ā则<a b ⊥=是<tan 2ñ==的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1B0解析1v条件可知Ā2sin 2sin 0a b ññ÷=−=Ā得22sin cos sin 0ñññ−=ĀW简得()sin 2cos sin 0ñññ−=Ā 得sin 0ñ=或2cos sin 0ññ−=Ā。
「精选」人教版最新江苏省高三数学一轮复习备考试题:立体几何(含答案)Word版-精选文档
高考一轮复习备考试题(附参考答案)立体几何一、填空题1、(2014年江苏高考)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为21S ,S ,体积分别为21V ,V ,若它们的侧面积相等,49S S 21=,则=21V V▲ . 2、(2013年江苏高考)如图,在三棱柱ABC C B A -111中,F E D ,,分别是1AA AC AB ,,的中点,设三棱锥A D E F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V 。
3、(2012年江苏高考)如图,在长方体1111ABCD ABC D -中,3cm AB AD ==,12cm AA =,则四棱锥11A BB D D -的体积为 ▲ cm 3.4、(2015届江苏南京高三9月调研)已知圆锥的侧面展开图是一个半径为2的半圆,则这个圆锥的高是 ▲5、(2015届江苏南通市直中学高三9月调研)如图,各条棱长均为2的正三棱柱111ABC A B C -中,M 为11A C 的中点,则三棱锥1M AB C -的体积为 ▲6、(2015届江苏苏州高三9月调研)若圆柱的底面直径和高都与球的直径相等圆柱、球的表面积分别记为1S 、2,S 则有12:S S = ▲7、(南京市2014届高三第三次模拟)已知m ,n 是不重合的两条直线,α,β是不重合的两个平面.下列命题:①若α⊥β,m ⊥α,则m ∥β; ②若m ⊥α,m ⊥β,则α∥β; ③若m ∥α,m ⊥n ,则n ⊥α; ④若m ∥α,m ⊂β,则α∥β.其中所有真命题的序号是 ▲8、(苏锡常镇四市2014届高三5月调研(二))已知△ABC 为等腰直角三角形,斜边BC 上的中线AD = 2,将△ABC 沿AD 折成60°的二面角,连结BC ,则三棱锥C - ABD 的体积为 ▲ 9、(徐州市2014届高三第三次模拟)已知圆柱的底面半径为1,母线长与底面的直径相等,则该圆柱的表面积为 ▲ 10、(南京、盐城市2014届高三第二次模拟(淮安三模))表面积为12π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为 ▲二、解答题 1、(2014年江苏高考)如图,在三棱锥P 错误!未找到引用源。
2020-2021学年高考总复习数学(理科)一轮复习模拟试题及答案解析一
最新高考数学一模试卷(理科)一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分)1.已知集合M={x|(x+2)(x﹣2)≤0},N={x|x﹣1<0},则M∩N=()A.{x|﹣2≤x<1} B.{x|﹣2≤x≤1} C.{x|﹣2<x≤1} D.{x|x<﹣2} 2.设i是虚数单位,则复数(1﹣i)(1+2i)=()A.3+3i B.﹣1+3i C.3+i D.﹣1+i3.已知函数f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=2x2﹣1,则f(1)的值为()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣24.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.5.如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这3个数为一组勾股数.从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,则这3个数构成一组勾股数的概率为()A.B.C.D.6.在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是,则sin2θ﹣cos2θ的值等于()A.1 B.﹣C.D.﹣7.已知向量=(cosα,﹣2),=(sinα,1),且∥,则tan(α﹣)等于()A.3 B.﹣3 C.D.8.下面命题中假命题是()A.∀x∈R,3x>0B.∃α,β∈R,使sin(α+β)=sinα+sinβC.∃m∈R,使是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1>3x”9.执行如图所示的程序框图,则输出的S=()A.1023 B.512 C.511 D.25510.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=3,则|QF|=()A.B.C.3 D.611.一个三棱锥的三视图是三个直角三角形,如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为()A.29πB.30πC.D.216π12.若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2,且f(x1)=x1<x2,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是()A.3 B.4 C.5 D.6二、填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)13.(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a= .14.已知p:﹣2≤x≤11,q:1﹣3m≤x≤3+m(m>0),若¬p是¬q的必要不充分条件,则实数m的取值范围为.15.如图,菱形ABCD的边长为1,∠ABC=60°,E、F分别为AD、CD的中点,则= .16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若2ccosB=2a+b,△ABC的面积为S=c,则ab的最小值为.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.设{a n}是公比大于1的等比数列,S n为数列{a n}的前n项和.已知S3=7且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)令b n=lna n,n=1,2,…,求数列{b n}的前n项和T n.18.某批发市场对某种商品的日销售量(单位:吨)进行统计,最近50天的结果如下:日销售量 1 1.5 2频数10 25 15频率0.2 a b(1)求表中a,b的值(2)若以上表频率作为概率,且每天的销售量相互独立,①求5天中该种商品恰有2天销售量为1.5吨的概率;②已知每吨该商品的销售利润为2千元,X表示该种商品两天销售利润的和(单位:千元),求X的分布列和期望.19.如图,在三棱锥D﹣ABC中,DA=DB=DC,D在底面ABC上的射影为E,AB⊥BC,DF⊥AB于F(Ⅰ)求证:平面ABD⊥平面DEF(Ⅱ)若AD⊥DC,AC=4,∠BAC=60°,求直线BE与平面DAB所成的角的正弦值.20.已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,离心率为,点M在椭圆上,且满足MF2⊥x轴,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若直线y=kx+2交椭圆于A,B两点,求△ABO(O为坐标原点)面积的最大值.21.已知a∈R,函数f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.(Ⅰ)若f(x)在x=﹣e处取得极值,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)求函数f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的最大值g(a).请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.已知四边形ABCD内接于⊙O,AD:BC=1:2,BA、CD的延长线交于点E,且EF 切⊙O于F.(Ⅰ)求证:EB=2ED;(Ⅱ)若AB=2,CD=5,求EF的长.23.在平面直角坐标系xoy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cosθ,直线l的参数方程为:(t为参数),两曲线相交于M,N两点.(Ⅰ)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.24.设函数f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|(a>1),且f(x)的最小值为3.(1)求a的值;(2)若f(x)≤5,求满足条件的x的集合.参考答案与试题解析一、选择题(本题共12道小题,每小题5分,共60分)1.已知集合M={x|(x+2)(x﹣2)≤0},N={x|x﹣1<0},则M∩N=()A.{x|﹣2≤x<1} B.{x|﹣2≤x≤1} C.{x|﹣2<x≤1} D.{x|x<﹣2} 【考点】交集及其运算.【分析】求出M与N中不等式的解集确定出M与N,找出两集合的交集即可.【解答】解:由M中不等式解得:﹣2≤x≤2,即M={x|﹣2≤x≤2},由N中不等式变形得:x<1,即N={x|x<1},则M∩N={x|﹣2≤x<1},故选:A.2.设i是虚数单位,则复数(1﹣i)(1+2i)=()A.3+3i B.﹣1+3i C.3+i D.﹣1+i【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】直接利用复数的多项式乘法展开求解即可.【解答】解:复数(1﹣i)(1+2i)=1+2﹣i+2i=3+i.故选:C.3.已知函数f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=2x2﹣1,则f(1)的值为()A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2【考点】函数奇偶性的性质.【分析】直接利用函数的奇偶性以及函数的解析式求解即可.【解答】解:函数f(x)为奇函数,且当x<0时,f(x)=2x2﹣1,则f(1)=﹣f(﹣1)=﹣(2×12﹣1)=﹣1.故选:B.4.已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶角为120°,则E的离心率为()A.B.2 C.D.【考点】双曲线的简单性质.【分析】设M在双曲线﹣=1的左支上,由题意可得M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得a=b,再由离心率公式即可得到所求值.【解答】解:设M在双曲线﹣=1的左支上,且MA=AB=2a,∠MAB=120°,则M的坐标为(﹣2a,a),代入双曲线方程可得,﹣=1,可得a=b,c==a,即有e==.故选:D.5.如果3个正整数可作为一个直角三角形三条边的边长,则称这3个数为一组勾股数.从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,则这3个数构成一组勾股数的概率为()A.B.C.D.【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率.【分析】一一列举出所有的基本事件,再找到勾股数,根据概率公式计算即可.【解答】解:从1,2,3,4,5中任取3个不同的数,有(1,2,3),(1,2,4),(1,2,5),(1,3,4),(1,3,5),(1,4,5)(2,3,4),(2,3,5),(2,4,5),(3,4,5)共10种,其中只有(3,4,5)为勾股数,故这3个数构成一组勾股数的概率为.故选:C6.在北京召开的国际数学家大会会标如图所示,它是由4个相同的直角三角形与中间的小正方形拼成的一大正方形,若直角三角形中较小的锐角为θ,大正方形的面积是1,小正方形的面积是,则sin2θ﹣cos2θ的值等于()A.1 B.﹣C.D.﹣【考点】三角形中的几何计算.【分析】求出每个直角三角形的长直角边,短直角边的长,推出小正方形的边长,先利用小正方形的面积求得(cosθ﹣sinθ)2的值,判断出cosθ>sinθ求得cosθ﹣sinθ的值,然后求得2cosθsinθ利用配方法求得(cosθ+sinθ)2的进而求得cosθ+sinθ,利用平方差公式把sin2θ﹣cos2θ展开后,把cosθ+sinθ和cosθ﹣sinθ的值代入即可求得答案.【解答】解:依题意可知拼图中的每个直角三角形的长直角边为cosθ,短直角边为sinθ,小正方形的边长为cosθ﹣sinθ,∵小正方形的面积是,∴(cosθ﹣sinθ)2=又θ为直角三角形中较小的锐角,∴cosθ>sinθ∴cosθ﹣sinθ=又∵(cosθ﹣sinθ)2=1﹣2sinθcosθ=∴2cosθsinθ=∴1+2sinθcosθ=即(cosθ+sinθ)2=∴cosθ+sinθ=∴sin2θ﹣cos2θ=(cosθ+sinθ)(sinθ﹣cosθ)=﹣=﹣故选:B.7.已知向量=(cosα,﹣2),=(sinα,1),且∥,则tan(α﹣)等于()A.3 B.﹣3 C.D.【考点】平面向量共线(平行)的坐标表示;两角和与差的正切函数.【分析】根据两个向量共线的充要条件,得到关于三角函数的等式,等式两边同时除以cos α,得到角的正切值,把要求的结论用两角差的正切公式展开,代入正切值,得到结果.【解答】解:∵,∴cosα+2sinα=0,∴tanα=,∴tan()==﹣3,故选B8.下面命题中假命题是()A.∀x∈R,3x>0B.∃α,β∈R,使sin(α+β)=sinα+sinβC.∃m∈R,使是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1>3x”【考点】命题的否定;命题的真假判断与应用.【分析】根据含有量词的命题的真假判断方法和命题的否定分别进行判断.【解答】解:A.根据指数函数的性质可知,∀x∈R,3x>0,∴A正确.B.当α=β=0时,满足sin(α+β)=sinα+sinβ=0,∴B正确.C.当m=1时,幂函数为f(x)=x3,且在(0,+∞)上单调递增,∴C正确.D.命题“∃x∈R,x2+1>3x”的否定是“∀x∈R,x2+1≤3x”,∴D错误.故选:D.9.执行如图所示的程序框图,则输出的S=()A.1023 B.512 C.511 D.255【考点】程序框图.【分析】根据题意,模拟程序框图的运行过程,即可得出该程序运行后输出的S值.【解答】解:模拟程序框图的运行过程,得出该程序运行后输出的是:S=2°+21+22+23+…+28==29﹣1=511.故选:C.10.已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=3,则|QF|=()A.B.C.3 D.6【考点】抛物线的简单性质.【分析】考查抛物线的图象,利用抛物线的定义以及=3,求解即可.【解答】解:如下图所示,抛物线C':B的焦点为(3,0),准线为A,准线与C'轴的交点为AB,P过点f(x)=|x+1|+|x﹣1|作准线的垂线,垂足为f(x)<4,由抛物线的定义知M 又因为M,所以,a,b∈M所以,2|a+b|<|4+ab|,所以,.故选:B.11.一个三棱锥的三视图是三个直角三角形,如图所示,则该三棱锥的外接球的表面积为()A.29πB.30πC.D.216π【考点】球内接多面体;球的体积和表面积.【分析】几何体复原为底面是直角三角形,一条侧棱垂直底面直角顶点的三棱锥,扩展为长方体,长方体的对角线的长,就是外接球的直径,然后求其的表面积.【解答】解:由三视图复原几何体,几何体是底面是直角三角形,一条侧棱垂直底面直角顶点的三棱锥;把它扩展为长方体,两者有相同的外接球,它的对角线的长为球的直径:,球的半径为:.该三棱锥的外接球的表面积为:,故选A.12.若函数f(x)=x3+ax2+bx+c有极值点x1,x2,且f(x1)=x1<x2,则关于x的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0的不同实根个数是()A.3 B.4 C.5 D.6【考点】函数在某点取得极值的条件;根的存在性及根的个数判断.【分析】求导数f′(x),由题意知x1,x2是方程3x2+2ax+b=0的两根,从而关于f(x)的方程3(f(x))2+2af(x)+b=0有两个根,作出草图,由图象可得答案.【解答】解:f′(x)=3x2+2ax+b,x1,x2是方程3x2+2ax+b=0的两根,由3(f(x))2+2af(x)+b=0,则有两个f(x)使等式成立,x1=f(x1),x2>x1=f(x1),如下示意图象:如图有三个交点,故选A.二、填空题(本题共4道小题,每小题5分,共20分)13.(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a= 3 .【考点】二项式定理的应用.【分析】给展开式中的x分别赋值1,﹣1,可得两个等式,两式相减,再除以2得到答案.【解答】解:设f(x)=(a+x)(1+x)4=a0+a1x+a2x2+…+a5x5,令x=1,则a0+a1+a2+…+a5=f(1)=16(a+1),①令x=﹣1,则a0﹣a1+a2﹣…﹣a5=f(﹣1)=0.②①﹣②得,2(a1+a3+a5)=16(a+1),所以2×32=16(a+1),所以a=3.故答案为:3.14.已知p:﹣2≤x≤11,q:1﹣3m≤x≤3+m(m>0),若¬p是¬q的必要不充分条件,则实数m的取值范围为[8,+∞).【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.【分析】将条件¬p是¬q的必要不充分条件,转化为q是p的必要不充分条件,进行求解.【解答】解:因为¬p是¬q的必要不充分条件,所以q是p的必要不充分条件,即p⇒q,但q推不出p,即,即,所以m≥8.故答案为:[8,+∞)15.如图,菱形ABCD的边长为1,∠ABC=60°,E、F分别为AD、CD的中点,则= .【考点】平面向量数量积的运算.【分析】把要求的式子化为()•(),再利用两个向量的数量积的定义可得要求的式子等于1×1cos60°+++1×1cos60°,运算求得结果.【解答】解:=()•()=+++=1×1cos60°+++1×1cos60°=+=,故答案为.16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若2ccosB=2a+b,△ABC的面积为S=c,则ab的最小值为.【考点】余弦定理;正弦定理.【分析】由条件里用正弦定理、两角和的正弦公式求得cosC=﹣,C=.根据△ABC 的面积为S=ab•sinC=ab=c,求得c=3ab.再由余弦定理化简可得9a2b2=a2+b2+ab≥3ab,由此求得ab的最小值.【解答】解:在△ABC中,由条件用正弦定理可得2sinCcosB=2sinA+sinB=2sin(B+C)+sinB,即2sinCcosB=2sinBcosC+2sinCcosB+sinB,∴2sinBcosC+sinB=0,∴cosC=﹣,C=.由于△ABC的面积为S=ab•sinC=ab=c,∴c=3ab.再由余弦定理可得c2=a2+b2﹣2ab•cosC,整理可得9a2b2=a2+b2+ab≥3ab,当且仅当a=b时,取等号,∴ab≥,故答案为:.三、解答题(共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.设{a n}是公比大于1的等比数列,S n为数列{a n}的前n项和.已知S3=7且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)令b n=lna n,n=1,2,…,求数列{b n}的前n项和T n.【考点】数列的求和.【分析】(I)设{a n}是公比q大于1的等比数列,由于a1+3,3a2,a3+4构成等差数列,可得6a2=a3+4+a1+3,即6a1q=+7+a1,又S3=a1(1+q+q2)=7,联立解出即可得出.(II)b n=lna n=(n﹣1)ln2,再利用等差数列的前n项和公式即可得出数列{b n}的前n项和.【解答】解:(I)设{a n}是公比q大于1的等比数列,∵a1+3,3a2,a3+4构成等差数列,∴6a2=a3+4+a1+3,化为6a1q=+7+a1,又S3=a1(1+q+q2)=7,联立解得a1=1,q=2.∴a n=2n﹣1.(II)b n=lna n=(n﹣1)ln2,∴数列{b n}的前n项和T n=ln2.18.某批发市场对某种商品的日销售量(单位:吨)进行统计,最近50天的结果如下:日销售量 1 1.5 2频数10 25 15频率0.2 a b(1)求表中a,b的值(2)若以上表频率作为概率,且每天的销售量相互独立,①求5天中该种商品恰有2天销售量为1.5吨的概率;②已知每吨该商品的销售利润为2千元,X表示该种商品两天销售利润的和(单位:千元),求X的分布列和期望.【考点】离散型随机变量的期望与方差;相互独立事件的概率乘法公式.【分析】(1)利用频率等于频数除以样本容量,求出样本容量,再求出表中的a,b.(2)①利用二项分布的概率公式求出5天中该种商品恰好有2天的销售量为1.5吨的概率.②写出X可取得值,利用相互独立事件的概率公式求出X取每一个值的概率.列出分布列,求得期望.【解答】解:(1)∵=50∴a==0.5,b==0.3(2)①依题意,随机选取一天,销售量为1.5吨的概率p=0.5设5天中该种商品有X天的销售量为1.5吨,则X~B(5,0.5)P(X=2)=C52×0.52×(1﹣0.5)3=0.3125②X的可能取值为4,5,6,7,8,则p(X=4)=0.22=0.04p(X=5)═2×0.2×0.5=0.2p(X=6)═0.52+2×0.2×0.3=0.37p(X=7)═2×0.3×0.5=0.3p(X=8)=0.32=0.09所有X的分布列为:X 4 5 6 7 8P 0.0 4 0.20.370.30.09EX=4×0.04+5×0.2+6×0.37+7×0.3+8×0.09=6.2.19.如图,在三棱锥D﹣ABC中,DA=DB=DC,D在底面ABC上的射影为E,AB⊥BC,DF⊥AB于F(Ⅰ)求证:平面ABD⊥平面DEF(Ⅱ)若AD⊥DC,AC=4,∠BAC=60°,求直线BE与平面DAB所成的角的正弦值.【考点】直线与平面所成的角;平面与平面垂直的判定.【分析】(I)由DE⊥平面得出DE⊥AB,又DF⊥AB,故而AB⊥平面DEF,从而得出平面ABD⊥平面DEF;(II)以E为坐标原点建立空间直角坐标系,求出和平面DAB的法向量,则|cos<>|即为所求.【解答】证明:(Ⅰ)∵DE⊥平面ABC,AB⊂平面ABC,∴AB⊥DE,又AB⊥DF,DE,DF⊂平面DEF,DE∩DF=D,∴AB⊥平面DEF,又∵AB⊂平面ABD,∴平面ABD⊥平面DEF.(Ⅱ)∵DA=DC,DE⊥AC,AC=4,AD⊥CD,∴E为AC的中点,DE==2.∵AB⊥BC,AC=4,∠BAC=60°,∴AB=.以E为原点建立如图所示的空间直角坐标系,则E(0,0,0),A(0,﹣2,0),D(0,0,2),B(,﹣1,0).∴=(0,﹣2,﹣2),=(,﹣1,﹣2),=(,﹣1,0).设平面DAB的法向量为=(x,y,z).则,∴,令z=1,得=(,﹣1,1).∴=2,||=,||=2,∴cos<>==.∴BE与平面DAB所成的角的正弦值为.20.已知椭圆的左右焦点分别为F1,F2,离心率为,点M在椭圆上,且满足MF2⊥x轴,.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)若直线y=kx+2交椭圆于A,B两点,求△ABO(O为坐标原点)面积的最大值.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(I)运用离心率公式和a,b,c的关系,以及两点的距离公式,解方程可得椭圆方程;(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),将y=kx+2代入椭圆,可得x的方程,运用韦达定理和判别式大于0,求得三角形的面积,化简整理,运用基本不等式即可得到所求最大值.【解答】解:(I)由已知得,又由a2=b2+c2,可得a2=3c2,b2=2c2,得椭圆方程为,因为点M在第一象限且MF2⊥x轴,可得M的坐标为,由,解得c=1,所以椭圆方程为;(II)设A(x1,y1),B(x2,y2),将y=kx+2代入椭圆,可得(3k2+2)x2+12kx+6=0,由△>0,即144k2﹣24(3k2+2)>0,可得3k2﹣2>0,则有所以,因为直线y=kx+2与轴交点的坐标为(0,2),所以△OAB的面积,令3k2﹣2=t,由①知t∈(0,+∞),可得,所以t=4时,面积最大为.21.已知a∈R,函数f(x)=xln(﹣x)+(a﹣1)x.(Ⅰ)若f(x)在x=﹣e处取得极值,求函数f(x)的单调区间;(Ⅱ)求函数f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的最大值g(a).【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性;函数在某点取得极值的条件.【分析】(I)先对函数y=f(x)进行求导,然后令导函数大于0(或小于0)求出x的范围,根据f′(x)>0求得的区间是单调增区间,f′(x)<0求得的区间是单调减区间,即可得到答案.(II)先研究f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的单调性,再利用导数求解f(x)在区间[﹣e2,﹣e﹣1]上的最大值问题即可,故只要先求出函数的极值,比较极值和端点处的函数值的大小,最后确定出最大值即得.【解答】解:(Ⅰ)f'(x)=ln(﹣x)+a,由题意知x=﹣e时,f'(x)=0,即:f'(﹣e)=1+a=0,∴a=﹣1∴f(x)=xln(﹣x)﹣2x,f'(x)=ln(﹣x)﹣1令f'(x)=ln(﹣x)﹣1=0,可得x=﹣e令f'(x)=ln(﹣x)﹣1>0,可得x<﹣e令f'(x)=ln(﹣x)﹣1<0,可得﹣e<x<0∴f(x)在(﹣∞,﹣e)上是增函数,在(﹣e,0)上是减函数,(Ⅱ)f'(x)=ln(﹣x)+a,∵x∈[﹣e2,﹣e﹣1],∴﹣x∈[e﹣1,e2],∴ln(﹣x)∈[﹣1,2],①若a≥1,则f'(x)=ln(﹣x)+a≥0恒成立,此时f(x)在[﹣e2,﹣e﹣1]上是增函数,f max(x)=f(﹣e﹣1)=(2﹣a)e﹣1②若a≤﹣2,则f'(x)=ln(﹣x)+a≤0恒成立,此时f(x)在[﹣e2,﹣e﹣1]上是减函数,f max(x)=f(﹣e2)=﹣(a+1)e2③若﹣2<a<1,则令f'(x)=ln(﹣x)+a=0可得x=﹣e﹣a∵f'(x)=ln(﹣x)+a是减函数,∴当x<﹣e﹣a时f'(x)>0,当x>﹣e﹣a时f'(x)<0∴f(x)在(﹣∞,﹣e)[﹣e2,﹣e﹣1]上左增右减,∴f max(x)=f(﹣e﹣a)=e﹣a,综上:请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.22.已知四边形ABCD内接于⊙O,AD:BC=1:2,BA、CD的延长线交于点E,且EF 切⊙O于F.(Ⅰ)求证:EB=2ED;(Ⅱ)若AB=2,CD=5,求EF的长.【考点】相似三角形的性质;相似三角形的判定.【分析】(Ⅰ)根据圆内接四边形的性质,可得∠EAD=∠C,进而可得△AED∽△CEB,结合相似三角形的性质及已知可得结论;(Ⅱ)根据切割线定理可得EF2=ED•EC=EA•EB,设DE=x,由AB=2,CD=5构造方程,解得DE,进而可得EF长.【解答】证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD内接于⊙O,∴∠EAD=∠C,又∵∠DEA=∠BEC,∴△AED∽△CEB,∴ED:EB=AD:BC=1:2,即EB=2ED;解:(Ⅱ)∵EF切⊙O于F.∴EF2=ED•EC=EA•EB,设DE=x,则由AB=2,CD=5得:x(x+5)=2x(2x﹣2),解得:x=3,∴EF2=24,即EF=223.在平面直角坐标系xoy中,以O为极点,x轴非负半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C的极坐标方程为ρsin2θ=4cosθ,直线l的参数方程为:(t为参数),两曲线相交于M,N两点.(Ⅰ)写出曲线C的直角坐标方程和直线l的普通方程;(Ⅱ)若P(﹣2,﹣4),求|PM|+|PN|的值.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】(Ⅰ)根据x=ρcosθ、y=ρsinθ,写出曲线C的直角坐标方程;用代入法消去参数求得直线l的普通方程.(Ⅱ)把直线l的参数方程代入y2=4x,得到,设M,N对应的参数分别为t1,t2,利用韦达定理以及|PM|+|PN|=|t1+t2|,计算求得结果.【解答】解:(Ⅰ)根据x=ρcosθ、y=ρsinθ,求得曲线C的直角坐标方程为y2=4x,用代入法消去参数求得直线l的普通方程x﹣y﹣2=0.(Ⅱ)直线l的参数方程为:(t为参数),代入y2=4x,得到,设M,N对应的参数分别为t1,t2,则t1+t2=12,t1•t2=48,∴|PM|+|PN|=|t1+t2|=.24.设函数f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|(a>1),且f(x)的最小值为3.(1)求a的值;(2)若f(x)≤5,求满足条件的x的集合.【考点】绝对值不等式的解法.【分析】(1)由条件利用绝对值的意义可得|a﹣4|=3,再结合a>1,可得a的值.(2)把f(x)≤5等价转化为的三个不等式组,求出每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(1)函数f(x)=|x﹣4|+|x﹣a|表示数轴上的x对应点到4、a对应点的距离之和,它的最小值为|a﹣4|=3,再结合a>1,可得a=7.(2)f(x)=|x﹣4|+|x﹣7|=,故由f(x)≤5可得,①,或②,或③.解①求得3≤x<4,解②求得4≤x≤7,解③求得7<x≤8,所以不等式的解集为[3,8].2016年6月20日。
2021年高考数学一轮总复习 必考解答题 模板成形练 理 苏教版
2021年高考数学一轮总复习 必考解答题 模板成形练 理 苏教版(建议用时:60分钟)1.在△ABC 中,cos A =63,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边. (1)求sin 2A ;(2)若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+B =-223,c =22,求△ABC 的面积.解 (1)因为cos A =63,A ∈(0,π),∴sin A =33. ∴sin 2A =2sin A cos A =223. (2)由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2+B =-223,得cos B =223,由于B ∈(0,π),∴sin B =13.则sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =63.由正弦定理,得a =c sin Asin C =2,∴△ABC 的面积为S =12ac sin B =223.2.设a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,m =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos C 2,sin C 2,n =⎝⎛⎭⎪⎫cos C 2,-sin C 2,m 与n 的夹角为π3.(1)求角C 的大小;(2)已知c =72,△ABC 的面积S =332,求a +b 的值.解 (1)由条件得m ·n =cos 2C 2-sin 2C2=cos C ,又m ·n =|m ||n |cos π3=12,∴cos C =12,0<C <π,因此C =π3.(2)S △ABC =12ab sin C =34ab =332,∴ab =6.由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab ,得出(a +b )2=1214,∴a +b =112. 3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且cos 2C =1-8b 2a 2.(1)求1tan A +1tan C的值; (2)若tan B =815,求tan A 及tan C 的值.解 (1)∵cos 2C =1-8b 2a 2,∴sin 2C =4b 2a2.∵C 为三角形内角,∴sin C >0,∴sin C =2ba.∵asin A =b sin B ,∴b a =sin B sin A∴2sin B =sin A sin C .∵A +B +C =π,∴sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C . ∴2sin A cos C +2cos A sin C =sin A sin C . ∵sin A ·sin C ≠0,∴1tan A +1tan C =12.(2)∵1tan A +1tan C =12,∴tan A =2tan Ctan C -2.∵A +B +C =π, ∴tan B =-tan(A +C ) =-tan A +tan C 1-tan A tan C=tan 2C2tan 2C -tan C +2. ∴815=tan 2C 2tan 2C -tan C +2整理得tan 2C -8tan C +16=0 解得,tan C =4,tan A =4.4.已知向量m =(3sin x -cos x,1),n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x ,12,若f (x )=m ·n . (1)求函数f (x )的最小正周期;(2)已知△ABC 的三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 且c =3,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2+π12=32(C 为锐角),2sin A =sin B ,求C ,a ,b 的值.解 (1)f (x )=m ·n =3sin x cos x -cos 2x +12=32sin 2x -1+cos 2x 2+12=32sin 2x -12cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,∴f (x )的最小正周期为π.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2+π12=sin C =32,∵0<C <π2,∴C =π3,∵2sin A =sin B ,由正弦定理得b =2a .① ∵c =3,由余弦定理,得9=a 2+b 2-2ab cos π3,②解①②组成的方程组,得⎩⎨⎧a =3,b =2 3.∴C =π3,a =3,b =2 3.必考解答题——模板成形练(二) (对应学生用书P411)立体几何(建议用时:60分钟)1.如图,在四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1中,已知平面AA 1C 1C ⊥平面ABCD ,且AB =BC =CA =3,AD =CD =1.(1)求证:BD ⊥AA 1;(2)若E 为棱BC 的中点,求证:AE ∥平面DCC 1D 1.证明 (1)在四边形ABCD 中,因为BA =BC ,DA =DC ,所以BD ⊥AC ,又平面AA 1C 1C ⊥平面ABCD ,且平面AA 1C 1C ∩平面ABCD =AC ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥平面AA 1C 1C ,又因为AA 1⊂平面AA 1C 1C ,所以BD ⊥AA 1.(2)在三角形ABC 中,因为AB =AC ,且E 为BC 中点,所以AE ⊥BC ,又因为在四边形ABCD 中,AB =BC =CA =3,DA =DC =1,所以∠ACB =60°,∠ACD =30°,所以DC ⊥BC ,所以AE ∥DC ,因为DC ⊂平面DCC 1D 1,AE ⊄平面DCC 1D 1,所以AE ∥平面DCC 1D 1 2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为矩形,BC ⊥平面PAB ,∠APB =90°,PB =BC ,N 为PC 的中点.(1)若M 为AB 的中点,求证:MN ∥平面ADP ; (2)求证:平面BDN ⊥平面ACP .证明 (1)设AC ∩BD =G ,连接NG ,MG ,易知G 是AC ,BD 的中点, 又N 是PC 的中点,M 为AB 的中点, ∴NG ∥PA ,MG ∥AD ,∴平面GMN ∥平面APD .又MN ⊂平面GMN ,∴MN ∥平面APD . (2)∵BC ⊥平面PAB ,AP ⊂平面PAB ,∴BC ⊥PA , ∵∠APB =90°,∴BP ⊥PA .∵BC ∩BP =B ,∴PA ⊥平面PBC ,∴BN ⊥PA . ∵PB =BC ,点N 为PC 的中点,∴BN ⊥PC . ∵PC ∩PA =P ,∴BN ⊥平面ACP .又BN ⊂平面BDN ,∴平面BDN ⊥平面ACP . 3.如图,已知PA ⊥矩形ABCD 所在平面,E ,F 分别是AB ,PC 的中点. (1)求证:EF ∥平面PAD ; (2)求证:EF ⊥CD ;证明 (1)取PD 的中点G ,连接AG ,FG .因为FG 为△PCD 的中位线,所以FG ∥CD ,且FG =12CD ,又AE ∥CD ,且AE =12CD ,所以AE ∥FG ,且AE =FG ,故四边形AEFG为平行四边形,所以EF∥AG.又AG⊂平面PAD,EF⊄平面PAD,所以EF∥平面PAD.(2)因为PA⊥平面ABCD,CD⊂平面ABCD,所以PA⊥CD.在矩形ABCD中,AD⊥CD,又PA∩AD=A,所以CD⊥平面PAD.因为AG⊂平面PAD,所以CD⊥AG.又EF∥AG,所以EF⊥CD.4.如图,在平行四边形ABCD中,AB=2BC=4,∠ABC=120°,E,M分别为AB,DE的中点,将△ADE沿直线DE翻折成△A′DE,连接A′C,A′B,F为A′C的中点,A′C=4.(1)求证:平面A′DE⊥平面BCD;(2)求证:FB∥平面A′DE.证明(1)由题意得△A′DE是△ADE沿DE翻折而成,∴△A′DE≌△ADE.∵∠ABC=120°,四边形ABCD是平行四边形,∴∠A=60°.又∵AD=AE=2,∴△A′DE和△ADE都是等边三角形.连接A′M,MC.∵M是DE的中点,∴A′M⊥DE,A′M= 3.在△DMC中,MC2=DC2+DM2-2DC·DM·cos 60°=42+12-2×4×1·cos 60°,∴MC=13. 在△A′MC中,A′M2+MC2=(3)2+(13)2=42=A′C2.∴△A′MC是直角三角形,∴A′M⊥MC.又∵A′M⊥DE,MC∩DE=M,∴A′M⊥平面BCD.又∵A′M⊂平面A′DE,∴平面A′DE⊥平面BCD.(2)取DC的中点N,连接FN,NB.∵A′C=DC=4,F,N分别是A′C,DC的中点,∴FN∥A′D.又∵N,E分别是平行四边形ABCD的边DC,AB的中点,∴BN∥DE.又∵A′D∩DE=D,FN∩NB=N,∴平面A′DE∥平面FNB.∵FB⊂平面FNB,∴FB∥平面A′DE.必考解答题——模板成形练(三) (对应学生用书P413)直线与圆及圆锥曲线(建议用时:60分钟)1.已知圆C 的方程为x 2+(y -4)2=4,点O 是坐标原点.直线l :y =kx 与圆C 交于M 、N 两点.(1)求k 的取值范围:(2)设Q (m ,n )是线段MN 上的点,且2|OQ |2=1|OM |2+1|ON |2.请将n 表示为m 的函数.解 (1)将y =kx 代入x 2+(y -4)2=4,得(1+k 2)x 2-8kx +12=0(*),由Δ=(-8k )2-4(1+k 2)×12>0得k 2>3.所以k 的取值范围是(-∞,-3)∪(3,+∞).(2)因为M 、N 在直线l 上,可设点M 、N 的坐标分别为(x 1,kx 1),(x 2,kx 2),则|OM |2=(1+k 2)x 21,|ON |2=(1+k 2)x 22,又|OQ |2=m 2+n 2=(1+k 2)m 2, 由2|OQ |2=1|OM |2+1|ON |2得,21+k2m2=11+k2x 21+11+k2x 22,所以2m 2=1x 21+1x 22=x 1+x 22-2x 1x 2x 21x 22由(*)知x 1+x 2=8k 1+k 2,x 1x 2=121+k 2,所以m 2=365k 2-3, 因为点Q 在直线l 上,所以k =n m ,代入m 2=365k 2-3可得5n 2-3m 2=36,由m 2=365k 2-3及k 2>3得0<m 2<3,即m ∈(-3,0)∪(0,3).依题意,点Q 在圆C 内,则n >0, 所以n =36+3m 25=15m 2+1805, 综上,n 与m 的函数关系为n =15m 2+1805(m ∈(-3,0)∪(0,3).2.已知圆C :(x +3)2+y 2=16,点A (3,0),Q 是圆上一动点,AQ 的垂直平分线交CQ 于点M ,设点M 的轨迹为E . (1)求轨迹E 的方程;(2)过点P (1,0)的直线l 交轨迹E 于两个不同的点A ,B ,△AOB (O 是坐标原点)的面积S =45,求直线AB 的方程.解 (1)由题意|MC |+|MA |=|MC |+|MQ |=|CQ |=4>23,所以轨迹E 是以A ,C 为焦点,长轴长为4的椭圆, 即轨迹E 的方程为x 24+y 2=1.(2)记A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意,直线AB 的斜率不可能为0,而直线x =1也不满足条件, 故可设AB 的方程为x =my +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=4,x =my +1,消x 得(4+m 2)y 2+2my -3=0,所以y 1=-m +23+m 24+m 2,y 2=-m -23+m 24+m 2. S =12|OP ||y 1-y 2|=2m 2+3m 2+4. 由S =45,解得m 2=1,即m =±1.故直线AB 的方程为x =±y +1, 即x +y -1=0或x -y -1=0为所求.3.已知过点A (-4,0)的动直线l 与抛物线G :x 2=2py (p >0)相交于B ,C 两点.当直线l 的斜率是12时,AC →=4AB →.(1)求抛物线G 的方程;(2)设线段BC 的中垂线在y 轴上的截距为b ,求b 的取值范围.解 (1)设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),当直线l 的斜率是12时,l 的方程为y =12(x +4),即x =2y-4,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,x =2y -4得2y 2-(8+p )y +8=0,∴y 1=8+p +p 2+16p 4,y 2=8+p -p 2+6p 4由已知AC →=4AB →,∴y 2=4y 1, ∴可得p 2+16p -36=0∵p >0可得y 1=1,y 2=4,p =2, ∴抛物线G 的方程为x 2=4y .(2)由题意知直线l 的斜率存在,且不为0, 设l :y =k (x +4),BC 中点坐标为(x 0,y 0),由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=4y ,y =k x +4得x 2-4kx -16k =0,由Δ>0得k <-4或k >0,x =2k ±2k 2+4k .∴x B +x C =2k ∴x 0=x B +x C2=2k ,y 0=k (x 0+4)=2k 2+4k .BC 中垂线方程为y -2k 2-4k =-1k(x -2k ),∴b =2(k +1)2,∴b >2.4.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,离心率为22.以原点为圆心,椭圆的短轴长为直径的圆与直线x -y +2=0相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)如图,若斜率为k (k ≠0)的直线l 与x 轴、椭圆C 顺次相交于A ,M ,N (A 点在椭圆右顶点的右侧),且∠NF 2F 1=∠MF 2A .求证直线l 过定点(2,0),并求出斜率k 的取值范围.解 (1)由题意知e =c a =22,∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=12,即a 2=2b 2.又∵b =21+1=1,∴a 2=2,b 2=1,∴椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)由题意,设直线l 的方程为y =kx +m (k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 2+2y 2=2得(2k 2+1)x 2+4kmx +2m 2-2=0.由Δ=16k 2m 2-4(2k 2+1)(2m 2-2)>0,得m 2<2k 2+1, ∵x 1=-2km +4k 2-2m 2+12k 2+1,x 2-2km -4k 2-2m 2+22k 2+1 则有x 1+x 2=-4km 2k 2+1,x 1x 2=2m 2-22k 2+1.∵∠NF 2F 1=∠MF 2A ,且∠MF 2A ≠90°,kMF 2+kNF 2=0. 又F 2(1,0),则y 1x 1-1+y 2x 2-1=0, 即kx 1+m x 1-1+kx 2+mx 2-1=0, 化简得2kx 1x 2+(m -k )(x 1+x 2)-2m =0.将x 1+x 2=-4km 2k 2+1,x 1x 2=2m 2-22k 2+1代入上式得m =-2k ,∴直线l 的方程为y =kx -2k ,即直线过定点(2,0). 将m =-2k 代入m 2<2k 2+1,得4k 2<2k 2+1,即k 2<12,又∵k ≠0,∴直线l 的斜率k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0∪⎝⎛⎭⎪⎫0,22.必考解答题——模板成形练(四) (对应学生用书P415)实际应用题(建议用时:60分钟)1.在边长为a 的正三角形铁皮的三个角切去三个全等的四边形,再把它的边沿虚线折起(如图),做成一个无盖的正三角形底铁皮箱,当箱底边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少?解 (1)设箱底边长为x ,则箱高为h =33×a -x2(0<x <a ), 箱子的容积为V (x )=12x 2×sin 60°×h =18ax 2-18x 3(0<x <a ).由V ′(x )=14ax -38x 2=0解得x 1=0(舍),x 2=23a ,且当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23a 时,V ′(x )>0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,a 时,V ′(x )<0, 所以函数V (x )在x =23a 处取得极大值.这个极大值就是函数V (x )的最大值:V ⎝ ⎛⎭⎪⎫23a =18a ×⎝ ⎛⎭⎪⎫23a 2-18×⎝ ⎛⎭⎪⎫23a 3=154a 3.所以当箱子底边长为23a 时,箱子容积最大,最大值为154a 3.2.如图,某小区有一边长为2(单位:百米)的正方形地块OABC ,其中OAE 是一个游泳地,计划在地块OABC 内修一条与池边AE 相切的直路l (宽度不计),切点为M ,并把该地块分为两部分,现以点O 为坐标原点,以线段OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,若池边AE 满足函数y =-x 2+2(0≤x ≤2)的图象,且点M 到边OA 距离为t ⎝ ⎛⎭⎪⎫23≤t ≤43.(1)当t =23时,求直路l 所在的直线方程;(2)当t 为何值时,地块OABC 在直路l 不含泳池那侧的面积取到最大,最大值是多少?解 (1)M ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,149,l :12x +9y -22=0 (2)M (t ,-t 2+2),过切点M 的切线l :y -(-t 2+2)=-2t (x -t )即y =-2tx +t 2+2,令y =2得x =t 2,故切线l 与AB 交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫t2,2;令y =0,得x =t 2+1t ,又x =t 2+1t 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤23,43递减,所以x =t 2+1t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1712,116故切线l 与OC 交于点⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2+1t ,0.∴地块OABC 在切线l 右上部分区域为直角梯形,面积S =12⎝ ⎛⎭⎪⎫2-t 2-1t +2-t 2·2=4-t -1t =4-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +1t ≤2,t =1时取到等号,S max =2. 3.济南市“两会”召开前,某政协委员针对自己提出的“环保提案”对某处的环境状况进行了实地调研.据测定,该处的污染指数与附近污染源的强度成正比,与到污染源的距离成反比,比例常数为k (k >0).现已知相距36 km 的A ,B 两家化工厂(污染源)的污染强度分别为正数a ,b ,它们连线上任意一点C 处的污染指数y 等于两化工厂对该处的污染指数之和.设AC =x (km). (1)试将y 表示为x 的函数;(2)若a =1时,y 在x =6处取得最小值,试求b 的值.解 (1)设点C 受A 污染源污染指数为ka x ,点C 受B 污染源污染指数为kb36-x ,其中k 为比例系数,且k >0.从而点C 处污染指数y =ka x +kb36-x (0<x <36).(2)因为a =1,所以,y =k x +kb36-x,y ′=k ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1x2+b 36-x 2,令y ′=0,得x =361+b,当x ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,361+b 时,函数单调递减; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫361+b ,+∞时,函数单调递增;∴当x =361+b 时,函数取得最小值.又此时x =6,解得b =25,经验证符合题意. 所以,污染源B 的污染强度b 的值为25.4.某个公园有个池塘,其形状为直角△ABC ,∠C =90°,AB =200米,BC =100米. (1)现在准备养一批供游客观赏的鱼,分别在AB 、BC 、CA 上取点D ,E ,F ,如图(1),使得EF ∥AB ,EF ⊥ED ,在△DEF 喂食,求△DEF 面积S △DEF 的最大值;(2)现在准备新建造一个荷塘,分别在AB ,BC ,CA 上取点D ,E ,F ,如图(2),建造△DEF 连廊(不考虑宽度)供游客休憩,且使△DEF 为正三角形,求△DEF 边长的最小值.解 (1)Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =200米,BC =100米.∴cos B =BC AB =12,可得B =60°∵EF ∥AB ,∴∠CEF =∠B =60°设CE CB=λ(0<λ<1),则CE =λCB =100λ米, Rt △CEF 中,EF =2CE =200λ米,C 到FE 的距离d =32CE =503λ米, ∵C 到AB 的距离为32BC =503米, ∴点D 到EF 的距离为h =503-503λ=503(1-λ)米可得S △DEF =12EF ·h =5 0003λ(1-λ)米2∵λ(1-λ)≤14[λ+(1-λ)]2=14,当且仅当λ=12时等号成立,∴当λ=12时,即E 为AB 中点时,S △DEF 的最大值为1 2503米2(2)设正△DEF 的边长为a ,∠CEF =α, 则CF =a ·sin α,AF =3-a ·sin α. 设∠EDB =∠1,可得∠1=180°-∠B -∠DEB =120°-∠DEB ,α=180°-60°-∠DEB =120°-∠DEB ∴∠ADF =180°-60°-∠1=120°-α在△ADF 中,a sin 30°=3-a sin αsin ∠ADF即a12=3-a sin αsin 120°-α,化简得a [2sin(120°-α)+sin α]= 3 ∴a =32sin α-3cos α=37sin α-φ≥37=217(其中φ是满足tan φ=32的锐角).∴△DEF 边长最小值为217米. 必考解答题——模板成形练(五) (对应学生用书P417)数 列(建议用时:60分钟)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =1-a n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =log 13a n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求证∑k =1n1T k<2.解 (1)当n =1时,2S 1=1-a 1,2a 1=1-a 1,∴a 1=13;当n ≥2时,⎩⎪⎨⎪⎧2S n =1-a n ,2S n -1=1-a n -1,两式相减得2a n =a n -1-a n (n ≥2), 即3a n =a n -1(n ≥2),又a n -1≠0,∴a n a n -1=13(n ≥2),∴数列{a n }是以13为首项,13为公比的等比数列.∴a n =13·⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫13n.(2)由(1)知b n =log 13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n=n ,∴T n =1+2+3+…+n =n 2+n2, ∑k =1n1T k =21×2+22×3+…+2n n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1<2. 2.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,且S n =S n -1+2n (n ≥2,n ∈N *). (1)求S n ;(2)是否存在等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 2=a 3,b 3=a 9?若存在,求出数列{b n }的通项公式;若不存在,说明理由. 解 (1)因为S n =S n -1+2n ,所以有S n -S n -1=2n 对n ≥2,n ∈N *成立, 即a n =2n 对n ≥2成立,又a 1=2·1. 所以a n =2n 对n ∈N *成立.所以a n +1-a n =2对n ∈N *成立,所以{a n }是等差数列, 所以有S n =a 1+a n2·n =n 2+n ,n ∈N *.(2)存在.由(1),得a n =2n ,n ∈N *成立, 所以有a 3=6,a 9=18,又a 1=2,所以由b 1=a 1,b 2=a 3,b 3=a 9,则b 2b 1=b 3b 2=3.所以存在以b 1=2为首项,公比为3的等比数列{b n }, 其通项公式为b n =2·3n -1.3.已知数列{a n }是首项a 1=1的等差数列,其前n 项和为S n ,数列{b n }是首项b 1=2的等比数列,且b 2S 2=16,b 1b 3=b 4. (1)求a n 和b n ;(2)令c 1=1,c 2k =a 2k -1,c 2k +1=a 2k +kb k (k =1,2,3,…),求数列{c n }的前2n +1项和T 2n +1.解 (1)设数列{a n }的公差为d ,数列{b n }的公比为q , 则a n =1+(n -1)d ,b n =2qn -1.由b 1b 3=b 4,得q =b 4b 3=b 1=2, 由b 2S 2=2q (2+d )=16,解得d =2. ∴a n =2n -1,b n =2n.(2)∵T 2n +1=c 1+a 1+(a 2+b 1)+a 3+(a 4+2·b 2)+…+a 2n -1+(a 2n +nb n )=1+S 2n +(b 1+2b 2+…+nb n ).令A =b 1+2b 2+…+nb n , 则A =2+2·22+…+n ·2n, ∴2A =22+2·23+…+(n -1)2n +n ·2n +1,∴-A =2+22+…+2n -n ·2n +1,∴A =n ·2n +1-2n +1+2.又S 2n =2n1+a 2n 2=4n 2,∴T 2n +1=1+4n 2+n ·2n +1-2n +1+2=3+4n 2+(n -1)2n +1.4.已知数列{a n }满足:a n ≠±1,a 1=12,3(1-a 2n +1)=2(1-a 2n ),b n =1-a 2n ,c n =a 2n +1-a 2n (n∈N *).(1)证明数列{b n }是等比数列,并求数列{b n }、{c n }的通项公式.(2)是否存在数列{c n }的不同项c i ,c j ,c k (i <j <k )使之成为等差数列?若存在,请求出这样的不同项c i ,c j ,c k (i <j <k );若不存在,请说明理由.(3)是否存在最小的自然数M ,对一切n ∈N *都有(n -2)c n <M 恒成立?若存在,求出M 的值,若不存在,说明理由.(1)证明 因为a n ≠±1,a 1=12,3(1-a 2n +1)=2(1-a 2n ),b n =1-a 2n ,所以b n +1b n =1-a 2n +11-a 2n =23(n ∈N *),b 1=1-a 21=34,所以{b n }是以34为首项,23为公比的等比数列,所以b n =34×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1(n ∈N *),所以a 2n =1-b n =1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1(n ∈N *)所以c n =a 2n +1-a 2n =14×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1(n ∈N *)(2)解 假设存在c j ,c j ,c k (i <j <k )满足题意,则有2c j =c i +c k 代入得 2×14×⎝ ⎛⎭⎪⎫23j -1=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫23i -1+14×⎝ ⎛⎭⎪⎫23k -1化简得2j -i +1=3j -1+2k +j -i ,即2j -i +1-2k +j -i=3j -1,左边为偶数,右边为奇数不可能相等.所以假设不成立,这样的三项不存在. (3)∵(n -2)c n -(n -1)c n +1=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1×n -43,∴(1-2)c 1<(2-2)c 2<(3-2)c 3<(4-2)c 4,(4-2)c 4=(5-2)c 5,(5-2)c 5>(6-2)c 6>(7-2)c 7>……即在数列{(n -2)c n }中,第4项和第5项是最大项,当n =4时(n -2)c n =2×14×⎝ ⎛⎭⎪⎫233=427,所以存在最小自然数M =1符合题意.必考解答题——模板成形练(六) (对应学生用书P419)函数与导数(建议用时:60分钟)1.已知函数f (x )=-x 3+ax 2+b (a ,b ∈R ). (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)若对任意a ∈[3,4],函数f (x )在R 上都有三个零点,求实数b 的取值范围. 解 (1)因为f (x )=-x 3+ax 2+b ,所以f ′(x )=-3x 2+2ax =-3x ⎝⎛⎭⎪⎫x -2a 3.当a =0时,f ′(x )≤0,函数f (x )没有单调递增区间; 当a >0时,令f ′(x )>0,得0<x <2a3.故f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23a ; 当a <0时,令f ′(x )>0,得2a3<x <0.故f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,0. 综上所述,当a =0时,函数f (x )没有单调递增区间;当a >0时,函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23a ;当a <0时,函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,0. (2)由(1)知,a ∈[3,4]时,f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23a ,单调递减区间为(-∞,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫23a ,+∞, 所以函数f (x )在x =0处取得极小值f (0)=b , 函数f (x )在x =2a 3处取得极大值f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3=4a 327+b ,由于对任意a ∈[3,4],函数f (x )在R 上都有三个零点,所以⎩⎪⎨⎪⎧f 0<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧b <0,4a327+b >0,解得-4a327<b <0,因为对任意a ∈[3,4],b >-4a327恒成立,所以b >⎝ ⎛⎭⎪⎫-4a 327max =-4×3327=-4, 所以实数b 的取值范围是(-4,0). 2.已知函数f (x )=ax+ln x -1,a ∈R .(1)若曲线y =f (x )在点P (1,y 0)处的切线平行于直线y =-x +1,求函数y =f (x )的单调区间;(2)若a >0,且对x ∈(0,2e]时,f (x )>0恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)直线y =-x +1的斜率k =-1,函数y =f (x )的导数为f ′(x )=-a x2+1x,f ′(1)=-a +1=-1,即a =2.∴f (x )=2x +ln x -1,f ′(x )=-2x 2+1x =x -2x2.∵f (x )的定义域为(0,+∞).由f ′(x )>0,得x >2;由f ′(x )<0,得0<x <2.∴函数f (x )的单调增区间是(2,+∞),单调减区间是(0,2). (2)∵a >0,f (x )>0对x ∈(0,2e]恒成立, 即a x+ln x -1>0对x ∈(0,2e]恒成立. 即a >x (1-ln x )对x ∈(0,2e]恒成立, 设g (x )=x (1-ln x )=x -x ln x ,x ∈(0,2e].g ′(x )=1-ln x -1=-ln x ,当0<x <1时,g ′(x )>0,g (x )为增函数, 当1<x ≤2e 时,g ′(x )<0,g (x )为减函数,所以当x=1时,函数g(x)在x∈(0,2e]上取到最大值.∴g(x)≤g(1)=1-ln 1=1,∴a的取值范围是(1,+∞).3.已知函数f(x)=13x3+bx2+cx-3,y=f′(x)为f(x)的导函数,满足f′(2-x)=f′(x);f′(x)=0有解,但解却不是函数f(x)的极值点.(1)求f(x);(2)设g(x)=x f′x,m>0,求函数g(x)在[0,m]上的最大值;(3)设h(x)=ln f′(x),若对于一切x∈[0,1],不等式h(x+1-t)<h(2x+2)恒成立,求实数t的取值范围.解(1)f′(x)=x2+2bx+c,∵f′(2-x)=f′(x),∴函数f(x)的图象关于直线x=1对称,b=-1.由题意,f′(x)=x2-2x+c=0中Δ=4-4c=0,故c=1.所以f(x)=13x3-x2+x-3.(2)∵f′(x)=x2-2bx+1=(x-1)2,∴g(x)=x|x-1|=⎩⎪⎨⎪⎧x2-x,x≥1,x-x2,x<1.当0<m≤12时,g(x)max=g(m)=m-m2当12<m≤1+22时,g(x)max=g⎝⎛⎭⎪⎫12=14,当m>1+22时,g(x)max=g(m)=m2-m,综上g(x)max=⎩⎪⎨⎪⎧m-m20<m≤121412<m≤1+22m2-m m>1+22(3)h (x )=2ln|x -1|,h (x +1-t )=2ln|x -t |,h (2x +2)=2ln|2x +1|当x ∈[0,1]时,|2x +1|=2x +1,所以不等式等价于0<|x -t |<2x +1恒成立, 解得-x -1<t <3x +1,且x ≠t ,由x ∈[0,1],得-x -1∈[-2,-1],3x +1∈[1,4],所以-1<t <1, 又x ≠t ,∴t ∈[0,1],∴所求的实数t 的取值范围是(-1,0). 4.已知函数f (x )=k [(log a x )2+(log x a )2]-(log a x )3-(log x a )3,g (x )=(3-k 2)(log a x +log x a ),(其中a >1),设t =log a x +log x a .(1)当x ∈(1,a )∪(a ,+∞)时,试将f (x )表示成t 的函数h (t ),并探究函数h (t )是否有极值;(2)当∈(1,+∞)时,若存在x 0∈(1,+∞),使f (x 0)>g (x 0)成立,试求k 的范围. 解 (1)∵(log a x )2+(log x a )2=(log a x +log x a )2-2 =t 2-2,(log a x )3+(log x a )3=(log a x +log x a )[(log a x +log x a )2-3]=t 3-3t , ∴h (t )=-t 3+kt 2+3t -2k ,(t >2). ∴h ′(t )=-3t 2+2kt +3设t 1,t 2是h ′(t )=0的两根,则t 1t 2<0,∴h ′(t )=0在定义域内至多有一解, 欲使h (t )在定义域内有极值,只需h ′(t )=-3t 2+2kt +3=0在(2,+∞)内有解,且h ′(t )的值在根的左右两侧异号,∴h ′(2)>0得k >94.综上:当k >94时h (t )在定义域内有且仅有一个极植,当k ≤94时h (t )在定义域内无极值.(2)∵存在x 0∈(1,+∞),使f (x 0)>g (x 0)成立等价于f (x )-g (x )的最大值大于0. ∵t =log a x +log x a ,∴m (t )=-t 3+kt 2+k 2t -2k ,(t ≥2), ∴m ′(t )=-3t 2+2kt +k 2=0得t 1=k ,t 2=-k3.当k >2时,m (t )max =m (k )>0得k >2; 当0<k ≤2时,m (t )max =m (2)>0得17-12<k ≤2; 当k =0时,m (t )max =m (2)<0不成立. 当-6≤k <0时,m (t )max =m (2)>0得-6≤k <-17-12; 当k <-6时,m (t )max =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 3>0得k <-6.综上得:k 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-17-12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫17-12,+∞.必考附加题——模板成形练(一)1.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,AB =AC =2,AA 1=6,点E ,F 分别在棱BB 1,CC 1上,且BE =13BB 1,C 1F =13CC 1.(1)求异面直线AE 与A 1F 所成角的大小; (2)求平面AEF 与平面ABC 所成角的余弦值.解 (1)建立如图所示的直角坐标系,则A (0,0,0),E (2,0,2),A 1(0,0,6),F (0,2,4), 从而AE →=(2,0,2),A 1F →=(0,2,-2).记AE →与A 1F →的夹角为θ,则有cos θ=AE →·A 1F →|AE →|·|A 1F →|=-48·8=-12.又由异面直线AE 与A 1F 所成角的范围为(0,π), 可得异面直线AE 与A 1F 所成的角为60°.(2)记平面AEF 和平面ABC 的法向量分别为n 和m ,则由题设可令n =(1,y ,z ),且有平面ABC 的法向量为m =AA 1→=(0,0,6),AF →=(0,2,4),AE →=(2,0,2).由n ·AF →=0,得2y +4z =0;由n ·AE →=0,得2+2z =0. 所以z =-1,y =2,即n =(1,2,-1). 记平面AEF 与平面ABC 所成的角为β,有cos β=n ·m |n |·|m |=-66·6=-66. 由图形可知β为锐角,所以cos β=66. 2.已知数列{b n }满足b 1=12,1b n+b n -1=2(n ≥2,n ∈N *). (1)求b 2,b 3,猜想数列{b n }的通项公式,并用数学归纳法证明;(2)设x =b n n ,y =b n +1n ,比较x x 与y y 的大小.解 (1)当n =2时,1b 2+12=2,解得b 2=23; 当n =3时,1b 3+23=2,解得b 3=34. 猜想b n =nn +1.证明:①当n =1时,b 1=12. ②假设当n =k (k ∈N *)时,即b k =k k +1, 则当n =k +1时,1b k +1+b k =2,即1b k +1+k k +1=2, ∴1b k +1=2-k k +1=k +2k +1,b k +1=k +1k +2也成立. 由①②得b n =nn +1. (2)x =b nn =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n , x x =⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n y =b n+1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n +1, y y =⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n +1⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1(n +1)n n +1⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n n +1n ∴x x =y y .3.三棱柱ABC -A 1B 1C 1在如图所示的空间直角坐标系中,已知AB =2,AC =4,A 1A =3.D 是BC 的中点.(1)求直线DB 1与平面A 1C 1D 所成角的正弦值;(2)求二面角B 1-A 1D -C 1的大小的正弦值.解 (1)由题意,A (0,0,0),B (2,0,0),C (0,4,0),D (1,2,0),A 1(0,0,3),B 1(2,0,3),C 1(0,4,3).A 1D →=(1,2,-3),A 1C 1→=(0,4,0).设平面A 1C 1D 的法向量为n =(x ,y ,z ).∵n ·A 1D →=x +2y -3z =0,n ·A 1C 1→=4y =0.∴x =3z ,y =0.令z =1,得x =3.n =(3,0,1).设直线DB 1与平面A 1C 1D 所成角为θ,∵DB 1→=(1,-2,3),∴sin θ=|cos 〈DB 1→,n 〉|=|3×1+0×-2+1×3|10×14=33535. (2)设平面A 1B 1D 的法向量为m =(a ,b ,c ). A 1B 1→=(2,0,0),∵m ·A 1D →=a +2b -3c =0,m ·A 1B 1→=2a =0.∴a =0,2b =3c .令c =2,得b =3.m =(0,3,2).设二面角B 1-A 1D -C 1的大小为α,∴|cos α|=|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m |·|n |=|0×3+3×0+2×1|13×10=265, 则sin α=3765=345565, ∴二面角B 1-A 1D -C 1的大小的正弦值为345565. 4.已知整数n ≥4,集合M ={1,2,3,…,n }的所有3个元素的子集记为A 1,A 2,…,A C (C ∈N *).(1)当n =5时,求集合A 1,A 2,…,A C 中所有元素之和;(2)设m i为A i中的最小元素,设P n=m1+m2+…+m C,试求P n(用n表示).解(1)当n=5时,含元素1的子集中,必有除1以外的两个数字,两个数字的选法有C24=6个,所以含有数字1的集合有6个.同时含2,3,4,5的子集也各有6个.于是所求元素之和为(1+2+3+4+5)×C24=15×6=90.(2)证明不难得到1≤m i≤n-2,m i∈Z,并且以1为最小元素的子集有C2n-1个,以2为最小元素的子集有C2n-2个,以3为最小元素的子集有C2n-3个,…,以n-2为最小元素的子集有C22个,则P n=m1+m2+…+m C3n=1×C2n-1+2C2n-2+3C2n-3+…+(n-2)C22=(n-2)C22+(n-3)C23+(n-4)C2n+…+C2n-1=C22+(n-3)(C22+C23)+(n-4)C24+…+C2n-1=C22+(n-3)(C33+C23)+(n-4)C24+…+C2n-1=C22+(n-3)C34+(n-4)C24+…+C2n-1=C22+C34+(n-4)(C34+C24)+…+C2n-1=C22+C34+(n-4)C35+…+C2n-1=C44+C34+C35+…+C3n=C4n+1.必考附加题——模板成形练(二) (对应学生用书P423)1.如图,圆锥的高PO =4,底面半径OB =2,D 为PO 的中点,E 为母线PB 的中点,F 为底面圆周上一点,满足EF ⊥DE .(1)求异面直线EF 与BD 所成角的余弦值;(2)求二面角O -DF -E 的余弦值.解 (1)以O 为原点,底面上过O 点且垂直于OB 的直线为x 轴,OB 所在的直线为y 轴,OP 所在的直线为z 轴,建立空间直角坐标系,则B (0,2,0),P (0,0,4),D (0,0,2),E (0,1,2). 设F (x 0,y 0,0)(x 0>0,y 0>0),且x 20+y 20=4,则EF →=(x 0,y 0-1,-2),DE →=(0,1,0),∵EF ⊥DE ,即EF →⊥DE →,则EF →·DE →=y 0-1=0,故y 0=1.∴F (3,1,0),EF →=(3,0,-2),BD →=(0,-2,2).设异面直线EF 与BD 所成角为α,则cos α=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪EF →·BD →|EF →||BD →|=47×22=147. (2)设平面ODF 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧ n ⊥OD →,n ⊥OF →,即⎩⎨⎧ z 1=0,3x 1+y 1=0.令x 1=1,得y 1=-3,平面ODF 的一个法向量为n 1=(1,-3,0).设平面DEF 法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2),同理可得平面DEF 的一个法向量为n 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,0,32. 设二面角O -DF -E 的平面角为β, 则|cos β|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n 1·n 2|n 1||n 2|=17=77,∴sin β=42 7.2.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1=a n+1n-(n+1).(1)证明:a n>n(n≥3);(2)证明:2+33+44+…+nn<2.证明(1)因为a1=2,a2=2,所以a3=a32-3=5>3. 假设当n=k时,a k>k(k≥3),则a k+1k>k k+1>k2·k≥9k>2k+2,那么,当n=k+1时,有a k+1=a k+1k-(k+1)>2k+2-(k+1)=k+1.这就是说,当n=k+1时,结论也成立.所以当n≥3时,a n>n.(2)当n=2时,2<2显然成立,由(1)知,当n≥3时,a n=a n n-1-n>0,得a n n-1>n,所以a n-1>nn,所以a n-1n-2-(n-1)>nn,即a n-1n-2>(n-1)+nn,所以a n-2>n-1n-1+nn,以此类推,得2=a1> 2+33+44+…+nn,问题得证.3.如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F分别为AD,DC的中点.(1)求直线BC1与平面EFD1所成角的正弦值;(2)设直线BC1上一点P满足平面PAC∥平面EFD1,求PB的长.解(1)建立以D点为原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴的空间直角坐标系.D1(0,0,2),A(2,0,0),B(2,2,0),E(1,0,0),C1(0,2,2),F(0,1,0),BC 1→=(-2,0,2),D 1E →=(1,0,-2),EF →=(-1,1,0).设平面D 1EF 的法向量为n =(x 1,y 1,z 1),则⎩⎪⎨⎪⎧ n ·D 1E →=0,n ·EF →=0⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x 1-2z 1=0,-x 1+y 1=0,令x 1=2,则n =(2,2,1),cos 〈n ,BC 1→〉=-222×3=-26, ∴直线BC 1与平面EFD 1所成角的正弦值为26. (2)BP →=λBC 1→=(-2λ,0,2λ),AP →=AB →+BP →=(-2λ,2,2λ), n ·AP →=-4λ+4+2λ=0,∴λ=2.∵AP 不在平面EFD 1内,AP ∥平面EFD 1,又AC ∥EF ,EF ⊆平面EFD 1,∴AC ∥平面EFD 1.又AP 与AC 相交于点A ,∴平面PAC ∥平面EFD 1,BP →=(-4,0,4),|BP →|=4 2.4.已知数集A ={a 1,a 2,…,a n },其中0≤a 1<a 2<…<a n ,且n ≥3,若∀i ,j (1≤i ≤j ≤n ),a j +a i 与a j -a i 两数中至少有一个属于A ,则称数集A 具有性质P .(1)分别判断数集{0,1,3}与数集{0,2,4,6}是否具有性质P ,说明理由;(2)已知数集A ={a 1,a 2,…,a n }具有性质P ,判断数列a 1,a 2,…,a 8是否为等差数列,若是等差数列,请证明;若不是,请说明理由.解 (1)由于3-1和3+1都不属于集合{0,1,3},所以该数集不具有性质P ;由于2+0,4+0,6+0,4+2,6-2,6-4,0-0,2-2,4-4,6-6都属于集合{0,2,4,6},所以该数集具有性质P .(2)∵A ={a 1,a 2,…,a 8}具有性质P ,所以a 8+a 8与a 8-a 8中至少有一个属于A ,由0≤a 1<a 2<…<a 8,有a 8+a 8>a 8,故a 8+a 8∉A ,∴0=a 8-a 8∈A ,故a 1=0.∵0=a1<a2<…<a8,∴k≥2时,a8+a k>a8,故a8+a k∉A(k=2,3,…,8).由A具有性质P知,a8-a k∈A(k=2,3,…,8),又∵a8-a8<a8-a7<…<a8-a2<a8-a1,∴a8-a8=a1,a8-a7=a2,…,a8-a2=a7,a8-a1=a8,即a i+a9-i=a8(i=1,2,…,8).①由a2+a7=a8知,a3+a7,a4+a7,…,a7+a7均不属于A,由A具有性质P,a7-a3,a7-a4,…,a7-a7均属于A,∴a7-a7<a7-a6<…<a7-a4<a7-a3<a8-a3,而a8-a3=a6,∴a7-a7=a1,a7-a6=a2,a7-a5=a3,…,a7-a3=a5,即a i+a8-i=a7(i=1,2,…,7).②由①②可知a i=a8-a9-i=a8-(a7-a i-1)(i=2,3,…,8),即a i-a i-1=a8-a7=a2(i=2,3,…,8).故a1,a2,…,a8构成等差数列.20843 516B 八AEf25139 6233 戳28795 707B 灻 30943 78DF 磟W34153 8569 蕩33176 8198 膘23075 5A23 娣 39511 9A57 驗24246 5EB6 庶。
新教材高考数学一轮复习课时规范练42椭圆及几何性质含解析新人教A版
课时规范练42 椭圆及几何性质基础巩固组1.已知焦点坐标为(0,-4),(0,4),且过点(0,-6)的椭圆方程为()A.x236+y220=1 B.x220+y236=1C.x236+y216=1 D.x216+y236=12.(2020广东深圳外国语学校高三考试)已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为√53,椭圆上一点P到两焦点的距离之和为12,则椭圆的短轴长为()A.8B.6C.5D.43.(2020湖南长沙一中高三段考)已知P是椭圆上一点,F是椭圆的一个焦点,则以线段PF为直径的圆和以椭圆长轴为直径的圆的位置关系是()A.相离B.内切C.内含D.相交4.已知F1,F2为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的两个焦点,B为椭圆短轴的一个端点,BF1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BF2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ≥14F1F2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2,则椭圆的离心率的取值范围为()A.0,12B.0,√22C.0,√33D.(12,1)5.(多选)如图所示,“嫦娥一号”探月卫星沿地月转移轨道飞向月球,在月球附近一点P变轨进入以月球球心F为一个焦点的椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,之后卫星在P点第二次变轨进入仍以F为一个焦点的椭圆轨道Ⅱ绕月飞行,最终卫星在P点第三次变轨进入以F为圆心的圆形轨道Ⅲ绕月飞行,若用2c1和2c2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的焦距,用2a1和2a2分别表示椭圆轨道Ⅰ和Ⅱ的长轴的长,下列式子中正确的是()A.a1+c1=a2+c2B.a1-c1=a2-c2C.c1a2>a1c2D.c1a1<c2a26.已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),点F关于直线y=bx的对称点Q在椭圆C上,则离心率e=,S△FOQ=.7.(2019全国3,理15)设F1,F2为椭圆C:x236+y220=1的两个焦点,M为C上一点且在第一象限.若△MF1F2为等腰三角形,则M的坐标为.综合提升组8.(2019全国1,理10)已知椭圆C的焦点为F1(-1,0),F2(1,0),过F2的直线与C交于A,B两点.若|AF2|=2|F2B|,|AB|=|BF1|,则C的方程为()A.x22+y2=1 B.x23+y22=1C.x24+y23=1 D.x25+y24=19.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P是椭圆上一点,△PF1F2是以F2P为底边的等腰三角形,且60°<∠PF1F2<120°,则该椭圆的离心率的取值范围是()A.(√3-12,1) B.(√3-12,12)C.(12,1) D.(0,12)10.(2020福建福州模拟)已知F1,F2为椭圆x24+y2=1的左、右焦点,P为椭圆上异于顶点的任意一点,K为△F1PF2内切圆的圆心,过点F1作F1M⊥PK于点M,O为坐标原点,则|OM|的取值范围为.创新应用组11.(2020江西八校联考)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0),F1,F2为其左、右焦点,B1,B2为其上、下顶点,四边形F1B1F2B2的面积为2,P为椭圆E上任意一点,以P为圆心的圆(记为圆P)总经过坐标原点O.(1)求椭圆E的长轴A1A2的长的最小值,并确定此时椭圆E的方程.(2)对于(1)中确定的椭圆E,若给定圆F1:(x+1)2+y2=3,则圆P和圆F1的公共弦MN的长是否为定值?若是,求|MN|的值;若不是,请说明理由.参考答案课时规范练42 椭圆及几何性质1.B 由题意,椭圆焦点坐标为(0,-4),(0,4),可得椭圆的焦点在y 轴,且c=4,又由过点(0,-6),则a=6,所以b 2=a 2-c 2=62-42=20,所以椭圆的标准方程为x 220+y 236=1.故选B . 2.A 椭圆x 2a2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率e=ca=√53,椭圆上一点P 到两焦点距离之和为12,即2a=12,则a=6,c=2√5,所以b=√a 2-c 2=√36-20=4,则椭圆短轴长为2b=8.故选A . 3.B 不妨设椭圆的方程为x 2a2+y 2b 2=1(a>b>0),F ,F'分别是椭圆的左右焦点,作出以线段PF 为直径的圆和以长轴为直径的圆x 2+y 2=a 2,如图所示.设PF 中点为M ,连接PF',∴OM 是△PFF'的中位线,∴|OM|=12|PF'|,即两圆的圆心距为12|PF'|,根据椭圆定义,可得|PF|+|PF'|=2a ,∴圆心距|OM|=12|PF'|=12(2a-|PF|)=a-12|PF|,即两圆的圆心距等于它们半径之差,∴以PF 为直径的圆与以椭圆长轴为直径的圆的位置关系是内切.故选B . 4.C 由椭圆定义可知|BF 1|=|BF 2|=a ,|OF 1|=|OF 2|=c ,则sin ∠OBF 1=ca =e ,所以cos ∠F 1BF 2=1-2sin 2∠OBF 1=1-2e 2,因为BF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ≥14F 1F 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2,即(1-2e 2)a 2≥c 2,(1-2e 2)≥e 2, 即e 2≤13.所以0<e ≤√33.故选C .5.BC 由题图可知a 1>a 2,c 1>c 2,∴a 1+c 1>a 2+c 2,∴A 不正确;∵a 1-c 1=|PF|,a 2-c 2=|PF|, ∴a 1-c 1=a 2-c 2,B 正确;由a 1+c 2=a 2+c 1,可得(a 1+c 2)2=(a 2+c 1)2,a 12−c 12+2a 1c 2=a 22−c 22+2a 2c 1, 即b 12+2a 1c 2=b 22+2a 2c 1,∵b 1>b 2,∴a 2c 1>a 1c 2,C 正确; 可得c 1a 1>c 2a 2,D 不正确.故选BC .6.√22 12 设点Q (x ,y ),则由点Q 与椭圆的右焦点F (1,0)关于直线y=bx 对称得{yx -1=-1b ,y 2=b ·x+12,解得{x =1-b 21+b 2,y =2b 1+b 2,代入椭圆C 的方程得(1-b 2)2a 2(1+b 2)2+4b 2b 2(1+b 2)2=1,结合a 2=b 2+1解得{a =√2,b =1,则椭圆的离心率e=ca =√22,S △FOQ =12|OF|·|2b 1+b 2|=12×1×21+12=12.7.(3,√15) ∵a 2=36,b 2=20,∴c 2=a 2-b 2=16,∴c=4. 由题意得,|MF 1|=|F 1F 2|=2c=8. ∵|MF 1|+|MF 2|=2a=12, ∴|MF 2|=4.设点M 的坐标为(x 0,y 0)(x 0>0,y 0>0),则S △MF 1F 2=12×|F 1F 2|×y 0=4y 0.又S △MF 1F 2=12×4×√82-22=4√15,∴4y 0=4√15,解得y 0=√15.又点M 在椭圆C 上, ∴x 0236+(√15)220=1,解得x 0=3或x 0=-3(舍去). ∴点M 的坐标为(3,√15). 8.B 如图,由已知可设|F 2B|=n ,|BF 1|=m.由|AB|=|BF 1|,则|AF 2|=m-n ,|AB|=m.又|AF 1|+|AF 2|=|BF 1|+|BF 2|,故|AF 1|=2n. 由椭圆的定义及|AF 2|=2|F 2B|,得{m -n =2n ,m +n =2a ,解得{m =3a2,n =a 2.∴|AF 1|=a ,|AF 2|=a.∴点A 为(0,-b ).∴k AF 2=b1=b.过点B 作x 轴的垂线,垂足为点P. 由题意可知△OAF 2∽△PBF 2. 又|AF 2|=2|F 2B|,∴|OF 2|=2|F 2P|. ∴|F 2P|=12. 又k AF 2=|BP ||F 2P |=|BP |12=b ,∴|BP|=12b.∴点B (32,12b).把点B 坐标代入椭圆方程x 2a 2+y 2b 2=1中,得a 2=3.又c=1,故b 2=2. 所以椭圆方程为x 23+y 22=1.9.B 由题意可得,|PF 2|2=|F 1F 2|2+|PF 1|2-2|F 1F 2|·|PF 1|cos ∠PF 1F 2=4c 2+4c 2-2·2c·2c·cos ∠PF 1F 2,即|PF 2|=2√2c ·√1F 2所以a=|PF 1|+|PF 2|2=c+√2c ·√1-cos∠PF 1F 2,又60°<∠PF 1F 2<120°,所以-12<cos ∠PF 1F 2<12,所以2c<a<(√3+1)c ,则√3+1<ca <12,即√3-12<e<12. 10.(0,√3) 如图,延长PF 2,F 1M 相交于点N ,∵K 是△F 1PF 2内切圆的圆心, ∴PK 平分∠F 1PF 2, ∵F 1M ⊥PK ,∴|PN|=|PF 1|,M 为F 1N 中点, ∵O 为F 1F 2中点,M 为F 1N 中点,∴|OM|=12|F 2N|=12||PN|-|PF 2||=12||PF 1|-|PF 2||<12|F 1F 2|=c=√3,∴|OM|的取值范围为(0,√3). 11.解(1)依题意四边形F 1B 1F 2B 2的面积为2bc ,所以2bc=2.因为|A 1A 2|=2a=2√b 2+c 2≥2√2bc =2√2,当且仅当b=c=1时,等号成立,此时a=√2, 所以长轴A 1A 2的长的最小值为2√2,此时椭圆E 的方程为x 22+y 2=1.(2)是定值.设点P (x 0,y 0),则x 022+y 02=1,所以y 02=1-x 022. 圆P 的方程为(x-x 0)2+(y-y 0)2=x 02+y 02,即x 2+y 2-2x 0x-2y 0y=0,① 圆F 1的方程为(x+1)2+y 2=3,即x 2+y 2+2x-2=0, ②①-②得公共弦MN 所在直线的方程为(x 0+1)x+y 0y-1=0,所以点F 1到公共弦MN 所在直线的距离d=0√(x 0+1)+y 0=0√(x 0+1)+1-12x 0=0√12x 0+2x 0+2=√2,则|MN|=2√3-d 2=2,所以圆P 和圆F 1的公共弦MN 的长为定值2.。
2024年高考数学一轮复习一隅三反系列(新高考)集合(精讲)含答案
1.1集\ÿ精讲Ā2024年高考数学一轮复习一隅三反系列(新高考)集合(精讲)一Ă集\P元素(1)集\中元素的三个特性:确定性、à异性、无序性Ă(2)元素P集\的关系是属于或O属于Ā用符号∈或∉表示Ă(3)集\的表示法:列举法、描述法、Ā示法Ă(4)常É数集的记法二Ă集\间的基本关系(1)概念或ÿ2Ā子集个数对于有限集\A,其元素个数为n,则集\A的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.ÿ3Ā易错点d A¦B包含两层含O:AÜB或A=Beö是任何集\的子集,是任何非空集\的真子集三Ă集\的基本运算1.解决集\含O问题的关键有三点: d 是确定构r集\的元素 e 是确定元素的限制条件f 是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题Ă 2. à异性考查利用集\元素的限制条件求参数的值或确定集\中元素的个数时,注意检验集\中的元素是否满足à异性. 3.集\运算的两种常用方法(1)当集\是用列举法表示的数集时Ā可以通过列举集\的元素进行运算Ā_可借助Venn Ā运算Ă (2)当集\是用O等式表示时Ā可运用数轴求解Ă对于端点处的取舍Ā可以单独检验Ă 4.已知集\关系求参数(1)空集是任何集\的子集Ā在涉及集\关系问题时Ā必须考虑空集的情况Ā否则易造r漏解Ă(2)已知两个集\间的关系求参数时Ā关键是将条件转W为元素或区间端点间的关系Ā进而转W为参数所满足的关系Ā常用数轴、V enn Ā等来直Ê解决这类问题Ă 5.集\间的运算d 集\中的元素是离散的Ā可用Venn Ā表示Ā注意所求参数是否满足集\中元素的性质中的à异性e 集\中的元素是连续的Ā可用数轴表示Āl时要注意端点的情况Ă考法一 元素P集\的关系0例1-11ÿ2023·X京海淀·校考模拟预测Ā设集\{}21,3M m m =−−Ā若3M −þĀ则à数m =ÿ Ā A Ă0 B Ă1− C Ă0或1− D Ă0或10例1-21ÿ2023·X京东城·统考一模Ā已知集\{}220A x x =−üĀ`a A þĀ则a 可以为ÿ ĀA Ăā2B Ăā1C Ă32D0一隅三反11Ăÿ2023·ß南Ā若{}22,a a a þ−Ā则a 的值为ÿ ĀA Ă0B Ă2C Ă0或2D Ă2−2Ăÿ2023·河南·开封高中校考模拟预测Ā已知{}210A xx ax =−+ü∣Ā若2A þĀ`3A ÿĀ则a 的取值 围是ÿ Ā A Ă5,2öö+∞÷÷øøB Ă510,23öù÷úøûC Ă510,23öù÷úûøD Ă03,1öù−∞÷úøû3.ÿ2023广东湛江Ā已知集\A ={m ÿ2Ā2m 2ÿm }Ā若3∈A Ā则m 的值为________Ă考法二 元素的à异性0例2-11ÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā集\{},,A a b c =中的三个元素分别表示某一个三角形的三边长度Ā那N这个三角形一定O是ÿ Ā A Ă等腰三角形 B Ă锐角三角形 C Ă直角三角形 D Ă钝角三角形0例2-21(2023·山东)已知a Āb ∈R Ā若þýüþýüa Āb aĀ1 ={a 2Āa ÿb Ā0}Ā则a 2 021ÿb 2 021为( )A Ă1B Ă0C Ăā1D ñ10一隅三反11.ÿ2022·浙江·高三_题ÿ`Ā已知a R þĀb R þĀ若集\{}2,,1,,0b a a a b a üü=+ýýþþĀ则20192019a b +的值为ÿ ĀA Ă2−B Ă1−C Ă1D Ă22.ÿ2023湖南Ā若以集\A 的四个元素a b c d ,,,为边长构r一个四边形Ā则这个四边形可能是ÿ Ā A Ă矩形 B Ă平行四边形 C Ă梯形 D Ă菱形3.ÿ2023湖XĀ已知集\A =þýüþýü2x Āy ā1x Ā1 ĀB ={x 2Āx ÿy Ā0}Ā若A =B Ā则x ÿy =________Ă考法三 集\间的关系0例3-11ÿ2023春·四Ýr都Ā集\{}1,2A =Ā若A B ýĀ则集\B 可以是ÿ Ā A Ă{}1 B Ă{}2C Ă{}0,1,2D Ăö0例3-21ÿ1Āÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā集\A ={1Ā2Ā3}的非空子集个数为ÿ Ā A Ă5 B Ă6 C Ă7D Ă8ÿ2Āÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā已知集\()()(){}(){}||,11,,0A x y y x x x B x y y ==+−==Ā则集\A B ÷的子集个数为ÿ Ā A Ă3 B Ă4C Ă6D Ă80例3-31ÿ1Āÿ2023·山西朔Þ·怀仁市第一中学校校考二模Ā已集\{}2{30},9A xax B x x =+===∣∣Ā若A B ýĀ则à数a 的取值集\是ÿ ĀA Ă{1}B Ă{1,1}−C Ă{1,0,1}−D Ă{0,1}ÿ2Āÿ2023·广东 ]·统考二模Ā已知集\{}1A x x =≤Ā{}20B x x a =−üĀ若A B ýĀ则à数a 的取值 围是ÿ Ā A Ă()2,+∞ B Ă[)2,+∞C Ă(),2−∞D Ă(],2−∞0一隅三反11Ăÿ2023·宁夏银Ý·校联考一模Ā设全集{}1,3,5,7,9U =Ā若集\M 满足{}1,3,5U M =ðĀ则ÿ Ā A Ă7M ý B Ă9M ý C Ă7M þ D Ă9M ÿ2Ăÿ2023·陕西ß鸡·校考模拟预测Ā设A 、B 、C 是三个集\Ā若A B B C ø=÷Ā则下列结论Ok确的是ÿ ĀĂ A ĂA B ý B ĂB C ý C ĂB A ý D ĂA C ý3Ăÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā已知集\(){}22,|4A x y x y =+=Ā(){}|,0B x y x y =+=Ā则A ∩B 的子集个数ÿ Ā A Ă1 B Ă2C Ă3D Ă44Ăÿ2023春·湖南岳·Ā已知集\{}20,1,2,1,A B x üü==ýýþþĀ`B A ýĀ则à数x =ÿ ĀA Ă1B Ă2C Ă1或2D Ă05Ăÿ2023春·河X保定·高三校考阶段ÿ`Ā已知集\{|11}A x x =≥Ā{}20B x x m =−þĀ若A B ýĀ则à数m 的取值 围是ÿ ĀĂ A Ă(],4∞−B Ă(),4−∞C Ă(),22−∞D Ă(],22−∞考法四 集\间的运算0例4-11ÿ1Āÿ2023·陕西西安Ā若集\{}29A x x =≤Ā集\{}13B x x =−üĀ则A B ø中整数的个数为ÿ ĀĂA Ă5B Ă6C Ă7D Ă8ÿ2Āÿ2023春·广东韶关·高三南雄中学校考阶段ÿ`Ā设集\{}lg 1M x Z x =þüĀ{}2100x N x Z =þþĀ则M N ÷=ÿ ĀĂA Ă{}5,6,7B Ă{}6,7,8C Ă{}7,8,9D Ă{}8,9,10ÿ3Āÿ2023·海南Ā设集\1{|2},03x A x x B xx −üü=ü=≤ýý−þþĀ则R A B =ðÿ Ā A Ă()1,2 B Ă[]1,2 C Ă[)2,3 D Ă[]2,30例4-21ÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā已知集\{}22(,)4A x y x y =+=Ā(){},4B x y y ==+Ā则A B ÷中元素的个数为ÿ Ā A Ă0 B Ă1 C Ă2 D Ă30例4-31ÿ1Āÿ2023·天津河东·一模Ā已知集\{}21,3,A a =Ā{1,2}B a =+ĀA B A ø=Ā则à数a 的值为ÿ ĀA Ă{2}B Ă{1,2}−C Ă{1,2}D Ă{0,2}0一隅三反11Ăÿ2023·广西南宁·统考二模Ā已知集\{}2,1,2,3A =−Ā{}12B x x =−üüĀ则()R A B ÷=ðÿ Ā A Ă{}1,2 B Ă{}2,3− C Ă{}2,1,2− D Ă{}2,2,3−2Ăÿ2023·广东湛江·统考二模Ā已知集\{}234A x x x =−þĀ{}22x B x =þĀ则()A B =R I ðÿ ĀA Ă[)1,2−B Ă()4,+∞C Ă()1,4D Ă(]1,43Ăÿ2023春·天津和平·高三耀华中学校考阶段ÿ`Ā已知集\(){}2ln 1A x y x ==−Ā{}245B y y x x ==−−Ā则A B =ÿ Ā A Ă()1,1− B Ă()1,+∞C Ă[)9,−+∞D Ă[)()9,11,−−ø+∞4Ăÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā设集\{}2A x x a =üĀ{}B x x a =þĀ若R A B A ÷=ðĀ则à数a 的取值 围为ÿ Ā A Ă[]0,1B Ă[)0,1C Ă()0,1D Ă(][),01,−∞+∞5Ăÿ2022秋·河X沧ÞĀ已知集\{}15A x x =≤üĀ{}3B x a x a =−ü≤+Ā若()B A B ýĀ则a 的取值 围为ÿ ĀA Ă3|12x x üü−üü−ýýþþB Ă3|2x x üüü−ýýþþC Ă{}|1x x ≤−D Ă3|2x x üüþ−ýýþþ6Ăÿ2022·全ÿ·高三_题ÿ`ÿ理ĀĀ设集\{}11A x x =−≤Ā{}20B x x a =−+üĀ若A B B ø=Ā则a 的取值 围为ÿ Ā A Ă(),0−∞ B Ă(],0−∞ C Ă()2,+∞ D Ă[)2,+∞7Ăÿ2023ß南Ā已知集\{}2230A x N x x ú=þ−−üĀ{}20B x ax =+=Ā若A B B =Ā则à数a 的取值集\为ÿ Ā A Ă{}1,2−− B Ă{}1,0−C Ă{}2,0,1-D Ă{}2,1,0−−8Ăÿ2023湖南Ā已知集\(){},30A x y x y =−=Ā(){},10B x y x my =++=.若A B =öĀ则à数m =ÿ Ā A Ă-3B Ă13−C Ă13D Ă3考法五 韦恩Ā0例5-11ÿ2023·内蒙ô赤峰·校联考一模Ā如ĀĀ设全集N U =Ā集\{}1,3,5,7,8A =Ā{}1,2,3,5,9B =Ā则Ā中¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă{}29,B Ă{}7,8C Ă{}1,3,5D Ă{}1,2,3,5,90例5-21ÿ2023·广东·统考一模Ā已知集\(){20},{10}M xx x N x x =−ü=−ü∣∣Ā则下列Venn Ā中¸影部分可以表示集\{12}xx ≤ü∣的是ÿ ĀA ĂB ĂC ĂD Ă0一隅三反11Ăÿ2023春·河X ·高三统考学业考试Ā已知R 是à数集Ā集\{314},{10}A xx B x x =−ü+≤=−þ∣∣Ā则下Ā中¸影部分表示的集\是ÿ ĀA Ă{43}xx −ü≤∣ B Ă{41}xx −üü∣ C Ă{13}xx ü≤∣ D Ă{}4xx ≤−∣2Ăÿ2023·]林通W ·梅河ó市第五中学校考二模Ā已知全集R U =Ā集\{}|1A x x =≥−Ā{}2|230B x x x =+−üĀ则¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă{}3|1x x −≤≤B Ă{}|31x x −üü−C Ă{}|31x x −ü≤D Ă{}|31x x −≤ü−3Ăÿ2023春·浙江·高三校联考开学考试Ā已知全集U =R Ā集\{1A x x =≤−∣或3}x ≥Ā{}2log (3)B x y x ==−∣Ā则如Ā中¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă()1,3−B Ă(3,)+∞C Ă(,3]−∞D Ă(1,3]−考法六 集\中的新定O0例6-11ÿ2023春·四Ý内江·高三四Ý省内江市第六中学校考阶段ÿ`Ā设集\的全集为U Ā定O一种运算Ā(){}U MN x x M N =þ÷ðĀ若全集U =R Ā{}2M x x =≤Ā{}31N x x =−üüĀ则MN =ÿ ĀA Ă{}21x x −≤üB Ă{}12x x ü≤C Ă{}12x x ≤≤D Ă{}21x x −≤≤0例6-21ÿ2023·全ÿ·本溪高中校联考模拟预测Ā对于集\A ĀB Ā定O集\{A B x x A −=þ`}x B ÿĀ已知集\{}37,Z U x x x =−üüþĀ{}1,0,2,4,6E =−Ā{}0,3,4,5F =Ā则()U E F −=ðÿ Ā A Ă{}2,0,1,3,4,5− B Ă{}0,1,3,4,5C Ă{}1,2,6−D Ă{}2,0,1,3,4−0一隅三反11Ăÿ2023·江苏·高三统考学业考试Ā对于两个非空à数集\A 和B Ās们把集\{},,x x a b a A b B =+þþ∣记作A B ú.若集\{}{}0,1,0,1A B ==−Ā则A B ú中元素的个数为ÿ Ā A Ă1 B Ă2 C Ă3 D Ă42Ăÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā定O集\{}*,,A B zz xy x A y B ==þþ∣Ā设集\{}1,0,1A =−Ā{}1,1,3B =−Ā则*A B 中元素的个数为ÿ Ā A Ă4 B Ă5C Ă6D Ă73Ăÿ2023·全ÿ·高三_题ÿ`Ā定O集\运算()2,,2x A B x y A B y üüõ=þþýýþþ∣Ā若集\()15{N14},,63A B x x C x y y x üü==þüü==−+ýýþþ∣∣Ā则()A B C õ÷=ÿ ĀA ĂöB Ă(){}4,1C Ă21,3üüööýý÷÷øøþþD Ă()24,1,6,3üüööýý÷÷øøþþ1.1集\ÿ精讲Ā一Ă集\P元素(1)集\中元素的O个特性ÿ确定性、à异性、无序性Ă(2)元素P集\的关系是属于或O属于Ā用符号∈或∉表示Ă(3)集\的表示法ÿ列举法、描述法、Ā示法Ă(4)常É数集的记法二Ă集\间的基本关系(1)概念或ÿ2Ā子集个数对于有限集\A,其元素个数为n,则集\A的子集个数为2n,真子集个数为2n-1,非空真子集个数为2n-2.ÿ3Ā易错点d A¦B包含两层含O:AÜB或A=Beö是任何集\的子集,是任何非空集\的真子集OĂ集\的基本运算1.解决集\含O问题的关键有O点ÿ d 是确定构r集\的元素 e 是确定元素的限制条件f 是根据元素的特征(满足的条件)构造关系式解决相应问题Ă 2. à异性考查利用集\元素的限制条件求参数的值或确定集\中元素的个数时,注意检验集\中的元素是否满足à异性. 3.集\运算的两种常用方法(1)当集\是用列举法表示的数集时Ā可以通过列举集\的元素进行运算Ā_可借助Venn Ā运算Ă (2)当集\是用O等式表示时Ā可运用数轴求解Ă对于端点处的取舍Ā可以单独检验Ă 4.已知集\关系求参数(1)空集是任何集\的子集Ā在涉及集\关系问题时Ā必须考虑空集的情况Ā否则易造r漏解Ă(2)已知两个集\间的关系求参数时Ā关键是将条件转W为元素或区间端点间的关系Ā进而转W为参数所满足的关系Ā常用数轴、V enn Ā等来直Ê解决这类问题Ă 5.集\间的运算d 集\中的元素是离散的Ā可用Venn Ā表示Ā注意所求参数是否满足集\中元素的性质中的à异性e 集\中的元素是连续的Ā可用数轴表示Āl时要注意端点的情况Ă考法一 元素P集\的关系0例1-11ÿ2023·X京海淀·校考模拟预测Ā设集\{}21,3M m m =−−Ā若3M −þĀ则à数m =ÿ Ā A Ă0 B Ă1− C Ă0或1− D Ă0或10答案1C0解析1设集\{}21,3M m m =−−Ā若3M −þĀ3M −þĀ213m ü−=−或33m −=−Ā 当213−=−m 时Ā1m =−Āl时{}3,4M =−−Ā当33m −=−时Ā0m =Āl时{}3,1M =−−Ā所以1m =−或0.故选ÿC0例1-21ÿ2023·X京东城·统考一模Ā已知集\{}220A x x =−üĀ`a A þĀ则a 可以为ÿ ĀA Ăā2B Ăā1C Ă32D 0答案1B0解析17220x −üĀ6x üü{|A x x =üĀ可知32,2A A A −ÿÿĀ故A 、C 、D 错误Ā1A −þĀ故B k确.故选ÿB0一隅O反11Ăÿ2023·ß南Ā若{}22,a a a þ−Ā则a 的值为ÿ ĀA Ă0B Ă2C Ă0或2D Ă2−0答案1A0解析1若2a =Ā则22a a −=ĀO符\集\元素的à异性Ā若2a a a =−Ā则0a =或2a =ÿ舍ĀĀl时{}{}22,2,0a a −=Ā符\题意Ā综P所述ÿ0a =.故选ÿA.2Ăÿ2023·河南·开封高中校考模拟预测Ā已知{}210A xx ax =−+ü∣Ā若2A þĀ`3A ÿĀ则a 的取值 围是ÿ Ā A Ă5,2öö+∞÷÷øøB Ă510,23öù÷úøûC Ă510,23öù÷úûøD Ă03,1öù−∞÷úøû0答案1B0解析1由题意Ā22210a −+ü`23310a −+óĀ解得51023a ü≤Ā故选ÿB 3.ÿ2023广东湛江Ā已知集\A ={m ÿ2Ā2m 2ÿm }Ā若3∈A Ā则m 的值为________Ă0答案1ā320解析1由题意得m ÿ2=3或2m 2ÿm =3Ā则m =1或m =ā32 Ă当m =1时Ām ÿ2=3`2m 2ÿm =3Ā根据集\元素的à异性可知O满足题意Ā当m =ā32 时Ām ÿ2=12 Ā而2m 2ÿm =3Ā故m =ā32Ă考法二 元素的à异性0例2-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā集\{},,A a b c =中的O个元素分别表示某一个O角形的O边长度Ā那N这个O角形一定O是ÿ Ā A Ă等腰O角形 B Ă锐角O角形 C Ă直角O角形 D Ă钝角O角形0答案1A0解析1根据集\中元素的à异性得,,a b b c a c ≠≠≠Ā故O角形一定O是等腰O角形.故选ÿA.0例2-21(2023·山东)已知a Āb ∈R Ā若þýüþýüa Āb aĀ1 ={a 2Āa ÿb Ā0}Ā则a 2 021ÿb 2 021为( )A Ă1B Ă0C Ăā1D ñ10答案1C0解析1由已知得a ≠0Ā则b a=0Ā所以b =0Ā于是a 2=1Ā即a =1或a =ā1Ă根据集\中元素的à异性可知a =1应舍去Ā因l a =ā1Ā故a 2 021ÿb2 021=ā1Ă0一隅O反11.ÿ2022·浙江·高O_题ÿ`Ā已知a R þĀb R þĀ若集\{}2,,1,,0b a a a b a üü=+ýýþþĀ则20192019a b +的值为ÿ Ā A Ă2− B Ă1− C Ă1 D Ă20答案1B0解析1因为{}2,,1,,0b a a a b a üü=+ýýþþĀ所以201b a a a b a ü=ÿÿ=+ýÿ=ÿþĀ解得01b a =üý=þ或01b a =üý=−þĀ 当1a =时ĀO满足集\元素的à异性Ā故1a =−Ā0b =Ā()2019201920192019101a b +=−+=−Ā故选ÿB.2.ÿ2023湖南Ā若以集\A 的四个元素a b c d ,,,为边长构r一个四边形Ā则这个四边形可能是ÿ Ā A Ă矩形B Ă平行四边形C Ă梯形D Ă菱形0答案1C0解析1由题意Ā集\A 的四个元素a b c d ,,,为边长构r一个四边形Ā根据集\中元素的à异性Ā可得a b c d ,,,四个元素àO相等Ā以四个元素a b c d ,,,为边长构r一个四边形Ā结\选项Ā只能为梯形.故选ÿC. 3.ÿ2023湖XĀ已知集\A =þýüþýü2x Āy ā1x Ā1 ĀB ={x 2Āx ÿy Ā0}Ā若A =B Ā则x ÿy =________Ă 0答案120解析1显然y =1Ā即A ={2x Ā0Ā1}ĀB ={x 2Āx ÿ1Ā0}Ă若x ÿ1=1Ā则x =0Ā集\A 中元素O满足à异性Ā舍去Ă6x 2=1Ā`2x =x ÿ1Ā6x =1Ā故x ÿy =2Ă考法O 集\间的关系0例3-11ÿ2023春·四Ýr都Ā集\{}1,2A =Ā若A B ýĀ则集\B 可以是ÿ Ā A Ă{}1 B Ă{}2C Ă{}0,1,2D Ăö0答案1C0解析1A 、B 、D ÿ{}1A ý、{}2A ý、A öýĀP题设O符ĀC ÿ{}0,1,2A ýĀ满足要求.故选ÿC 0例3-21ÿ1Āÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā集\A ={1Ā2Ā3}的非空子集个数为ÿ Ā A Ă5 B Ă6 C Ă7D Ă8ÿ2Āÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集\()()(){}(){}||,11,,0A x y y x x x B x y y ==+−==Ā则集\A B ÷的子集个数为ÿ Ā A Ă3B Ă4C Ă6D Ă80答案1ÿ1ĀC ÿ2ĀD0解析1ÿ1Ā因为集\A ={1Ā2Ā3}Ā知集\中有4个元素Ā则子集个数为328=个Ā非空子集个数为321817−=−=个.故选ÿC.ÿ2Ā由已知集\()()(){}(){}||,11,,0A x y y x x x B x y y ==+−==Ā联立()()11y x x x =+−和0y =Ā可得0x =或=1x −或1x =Ā则{(0,0),(1,0),(1,0)}A B =−Ā 故集\A B ÷的子集个数为328=个Ā故选ÿD0例3-31ÿ1Āÿ2023·山西朔Þ·怀仁市第一中学校校考二模Ā已集\{}2{30},9A xax B x x =+===∣∣Ā若A B ýĀ则à数a 的取值集\是ÿ ĀA Ă{1}B Ă{1,1}−C Ă{1,0,1}−D Ă{0,1}ÿ2Āÿ2023·广东 ]·统考二模Ā已知集\{}1A x x =≤Ā{}20B x x a =−üĀ若A B ýĀ则à数a 的取值 围是ÿ Ā A Ă()2,+∞B Ăû)2,+∞C Ă(),2−∞D Ă(ý,2−∞0答案1ÿ1ĀC ÿ2ĀA0解析1ÿ1Ā{3,3}B =−Ā6当0a =时ĀA =öĀ满足A B ýĀ 当0a ≠时Ā若A B ýĀ则{3}=A 时Ā1;{3}a A =−=−时Ā1a =Ăa ü的取值集\是{1,0,1}−Ă故选ÿC Ăÿ2Ā集\{}{}111A x x x x =≤=−≤≤Ā2a B x x üü=üýýþþ.要使A B ýĀ只需12aüĀ解得ÿ2a þ. 故选ÿA 0一隅O反11Ăÿ2023·宁夏银Ý·校联考一模Ā设全集{}1,3,5,7,9U =Ā若集\M 满足{}1,3,5U M =ðĀ则ÿ Ā A Ă7M ý B Ă9M ý C Ă7M þ D Ă9M ÿ0答案1C0解析1因为全集{}1,3,5,7,9U =Ā{}1,3,5U M =ðĀ所以{}7,9M =. 根据元素P集\的关系可知ĀABD 错误ĀC k确.故选ÿC2Ăÿ2023·陕西ß鸡·校考模拟预测Ā设A 、B 、C 是O个集\Ā若A B B C ø=÷Ā则Q列结论Ok确的是ÿ ĀĂ A ĂA B ý B ĂB C ý C ĂB A ý D ĂA C ý0答案1C0解析1B A B ýø,A B B C ø=÷,B B C üý,B C üýĀ故B k确Ā B C B ü=ĀAB BC B ü==,A B C üýý,故AD k确Ā故选ÿC3Ăÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集\(){}22,|4A x y x y =+=Ā(){}|,0B x y x y =+=Ā则A ∩B 的子集个数ÿ Ā A Ă1 B Ă2 C Ă3 D Ă40答案1D0解析1集\(){}22,|4A x y x y =+=表示以(0,0)为圆心Ā2为半径的圆P的所有点Ā集\(){}|,0B x y x y =+=表示直线0x y +=P的所有点Ā 因为直线0x y +=经过圆心(0,0)Ā所以直线P圆相交Ā 所以A B ÷的元素个数有2个Ā则A B ÷的子集个数为4个Ā 故选ÿD .4Ăÿ2023春·湖南岳·Ā已知集\{}20,1,2,1,A B x üü==ýýþþĀ`B A ýĀ则à数x =ÿ ĀA Ă1B Ă2C Ă1或2D Ă00答案1A0解析1因为集\{}20,1,2,1,A B x üü==ýýþþĀ`B A ýĀ所以2{0,2,1}x þĀ`21x ≠Ā则22x =Ā解得ÿ1x =Ā故选ÿA .5Ăÿ2023春·河X保定·高O校考阶段ÿ`Ā已知集\{|11}A x x =óĀ{}20B x x m =−þĀ若A B ýĀ则à数m 的取值 围是ÿ ĀĂ A Ă(ý,4∞− B Ă(),4−∞C Ă(),22−∞D Ă(ý,22−∞0答案1C0解析1由题设Ā2m B x x üü=ýýþþĀ又{|11}A x x =ó`A B ýĀ所以112m üĀ即22m ü.故选ÿC考法四 集\间的运算0例4-11ÿ1Āÿ2023·陕西西安Ā若集\{}29A x x =≤Ā集\{}13B x x =−üĀ则A B ø中整数的个数为ÿ ĀĂA Ă5B Ă6C Ă7D Ă8ÿ2Āÿ2023春·广东韶关·高O南雄中学校考阶段ÿ`Ā设集\{}lg 1M x Z x =þüĀ{}2100x N x Z =þþĀ则M N ÷=ÿ ĀĂA Ă{}5,6,7B Ă{}6,7,8C Ă{}7,8,9D Ă{}8,9,10ÿ3Āÿ2023·海南Ā设集\1{|2},03x A x x B xx −üü=ü=≤ýý−þþĀ则R A B =ðÿ Ā A Ă()1,2 B Ăûý1,2 C Ăû)2,3 D Ăûý2,30答案1ÿ1ĀC ÿ2ĀC ÿ3ĀC0解析1ÿ1Ā由题意Ā可得集\{}{}2933A x x x x =≤=−≤≤Ā{}{}1324B x x x x =−ü=−üüĀ则{}34A B x x ø=−≤üĀ其中集\A B ø有3,2,1,0,1,2,3Z −−−þĀ共有7个. 故选ÿC.ÿ2Ā集\{|Z |lg 1}{|Z |010}{1,2,3,4,5,6,7,8,9}M x x x x x x =þü=þüü=Ā 又因为集\{Z |2100}{7,8,9,10,11,}x N x =þþ=Ā由交集的定O可得Ā{7,8,9}M N =Ā故选ÿC.ÿ3Ā由题设R {|2}A x x =óðĀ由103x x −≤−知ÿ(1)(3)030x x x −−≤üý−≠þĀ则13x ≤üĀ所以{|13}x B x =≤üĀ故R {|23}A B x x =≤üI ð.故选ÿC0例4-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集\{}22(,)4A x y x y =+=Ā(){},4B x y y ==+Ā则A B ÷中元素的个数为ÿ Ā A Ă0 B Ă1 C Ă2 D Ă30答案1B0解析1集\{}22(,)4A x y x y =+=Ā{}(,)4B x y y ==+Ā把4y =+代入224x y +=Ā得230x ++=Ā即x =有唯一解Ā故集\A B ÷中元素的个数为1Ă 故选ÿB0例4-31ÿ1Āÿ2023·天津河东·一模Ā已知集\{}21,3,A a =Ā{1,2}B a =+ĀA B A ø=Ā则à数a 的值为ÿ ĀA Ă{2}B Ă{1,2}−C Ă{1,2}D Ă{0,2}0答案1ÿ1ĀA0解析1ÿ1Ā由A B A ø=知ÿB A ýĀ当23a +=Ā即1a =Ā则21a =ĀP集\中元素à异性有矛盾ĀO符\Ā 当22a a +=Ā即1a =−或2a =Ā若1a =−Ā则21a =ĀP集\中元素à异性有矛盾ĀO符\Ā 若2a =Ā则{}1,3,4A =Ā{1,4}B =Ā满足要求. 综PĀ2a =.故选ÿA0一隅O反11Ăÿ2023·广西南宁·统考二模Ā已知集\{}2,1,2,3A =−Ā{}12B x x =−üüĀ则()R A B ÷=ðÿ ĀA Ă{}1,2B Ă{}2,3−C Ă{}2,1,2−D Ă{}2,2,3−0答案1D0解析1因为{}12B x x =−üüĀ所以{R 1B x x =≤−ð或}2x óĀ 又{}2,1,2,3A =−Ā所以()R A B ÷=ð{}2,2,3−Ā故A ĀB ĀC 错误.故选ÿD.2Ăÿ2023·广东湛江·统考二模Ā已知集\{}234A x x x =−þĀ{}22x B x =þĀ则()A B =R I ðÿ ĀA Ăû)1,2−B Ă()4,+∞C Ă()1,4D Ă(ý1,40答案1D0解析1由题意可得ÿ{}ûý{}()2|341,4,221,xA x x xB x ∞=−≤=−=þ=+R ð所以()(ý1,4A B ÷=R ð.故选ÿD.3Ăÿ2023春·天津和平·高O耀华中学校考阶段ÿ`Ā已知集\(){}2ln 1A x y x ==−Ā{}245B y y x x ==−−Ā则A B =ÿ Ā A Ă()1,1− B Ă()1,+∞C Ăû)9,−+∞D Ăû)()9,11,−−ø+∞0答案1D0解析1要使函数2ln(1)y x =−有意OĀ则有210x −þĀ解得1x þ或1x ü−Ā 所以{1A xx =þ∣或1}x ü−Ā 由2245(2)99y x x x =−−=−−ó−Ā得{}9B y y =ó−∣Ā 所以û)()9,11,A B =−−+∞Ă故选ÿD.4Ăÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā设集\{}2A x x a =üĀ{}B x x a =þĀ若R A B A ÷=ðĀ则à数a 的取值 围为ÿ Ā A Ăûý0,1 B Ăû)0,1C Ă()0,1D Ă(ýû),01,−∞+∞0答案1A0解析1因为{}B x x a =þĀ所以{}R |B x x a =≤ðĀ又R A B A ÷=ðĀ所以R A B ýðĀ又{}2A x x a =üĀ所以2a a ≤Ā解得01a ≤≤Ā即à数a 的取值 围为ûý0,1.故选ÿA5Ăÿ2022秋·河X沧ÞĀ已知集\{}15A x x =≤üĀ{}3B x a x a =−ü≤+Ā若()B A B ýĀ则a 的取值 围为ÿ ĀA Ă3|12x x üü−üü−ýýþþB Ă3|2x x üüü−ýýþþC Ă{}|1x x ≤−D Ă3|2x x üüþ−ýýþþ0答案1C0解析1因为()B AB ýĀ所以B A ýĀd 当B =ö时Ā满足B A ýĀl时3a a −ó+Ā解得32a ≤−Āe 当B ≠ö时Ā由B A ýĀ得3135a a a a −ü+üÿ−óýÿ+üþĀ解得312a −ü≤−Ā综P所述Ā1a ≤−Ā故选ÿC.6Ăÿ2022·全ÿ·高O_题ÿ`ÿ理ĀĀ设集\{}11A x x =−≤Ā{}20B x x a =−+üĀ若A B B ø=Ā则a 的取值 围为ÿ Ā A Ă(),0−∞ B Ă(ý,0−∞ C Ă()2,+∞ D Ăû)2,+∞0答案1A0解析1{}{}11=02A x x x x =−≤≤≤Ā2a B x x üü=þýýþþĀ由A B B ø=得A B ýĀ所以0a ü.故选ÿA. 7Ăÿ2023ß南Ā已知集\{}2230A x N x x ú=þ−−üĀ{}20B x ax =+=Ā若A B B =Ā则à数a 的取值集\为ÿ Ā A Ă{}1,2−− B Ă{}1,0− C Ă{}2,0,1- D Ă{}2,1,0−−0答案1D0解析1{}{}22301,2A x N x x ú=þ−−ü=Ā因为A B B =Ā所以B A ýĀ当0a =时Ā集\{}20B x ax φ=+==Ā满足B A ýĀ 当0a ≠时Ā集\{}220B x ax x a üü=+===−ýýþþĀ由B A ýĀ{}1,2A =得21a−=或22a −=Ā解得2a =−或1a =−Ā综PĀà数a 的取值集\为{}2,1,0−−.故选ÿD .8Ăÿ2023湖南Ā已知集\(){},30A x y x y =−=Ā(){},10B x y x my =++=.若A B =öĀ则à数m =ÿ ĀA Ă-3B Ă13−C Ă13D Ă30答案1B0解析1因为A B =öĀ所以直线30x y −=P直线10x my ++=平行Ā所以3(1)10m ô−−ô=所以13m =−. 经检验Ā当13m =−时Ā两直线平行.故选ÿB.考法五 韦恩Ā0例5-11ÿ2023·内蒙ô赤峰·校联考一模Ā如ĀĀ设全集N U =Ā集\{}1,3,5,7,8A =Ā{}1,2,3,5,9B =Ā则Ā中¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă{}29,B Ă{}7,8C Ă{}1,3,5D Ă{}1,2,3,5,90答案1A0解析1由Venn Ā可知¸影部分表示的集\为()U A B ÷ðĀ因为集\{}1,3,5,7,8A =Ā{}1,2,3,5,9B =Ā所以(){}2,9U A B =ð.故选:A.0例5-21ÿ2023·广东·统考一模Ā已知集\(){20},{10}M xx x N x x =−ü=−ü∣∣Ā则Q列Venn Ā中¸影部分可以表示集\{12}xx ≤ü∣的是ÿ Ā A Ă B ĂC ĂD Ă0答案1B0解析1()2002,101x x x x x −ü⇒üü−ü⇒üĀ 选项A 中Venn Ā中¸影部分表示()0,1MN =ĀO符\题意Ā选项B 中Venn Ā中¸影部分表示()[1,2)M M N =ðĀ符\题意Ā 选项C 中Venn Ā中¸影部分表示()(,0]N M N =−∞ðĀO符\题意Ā选项D 中Venn Ā中¸影部分表示(),2M N =−∞ĀO符\题意Ā故选ÿB 0一隅O反11Ăÿ2023春·河X ·高O统考学业考试Ā已知R 是à数集Ā集\{314},{10}A xx B x x =−ü+≤=−þ∣∣Ā则QĀ中¸影部分表示的集\是ÿ ĀA Ă{43}xx −ü≤∣ B Ă{41}xx −üü∣ C Ă{13}xx ü≤∣ D Ă{}4xx ≤−∣ 0答案1D0解析1依题意Ā{43},{1}A xx B x x =−ü≤=ü∣∣Ā 由韦恩Ā知Ā¸影部分表示的集\是R ()ðA B Ā而R {|4A x x =≤−ð或3}x þĀ 所以{}R 4()x A B x =≤−∣ð.故选ÿD2Ăÿ2023·]林通W ·梅河ó市第五中学校考二模Ā已知全集R U =Ā集\{}|1A x x =ó−Ā{}2|230B x x x =+−üĀ则¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă{}3|1x x −≤≤B Ă{}|31x x −üü−C Ă{}|31x x −ü≤D Ă{}|31x x −≤ü−0答案1B0解析1由题知Ā中¸影部分表示的集\为()U A B ÷ðĀ又{}2|230B x x x =+−üĀ得{}|31B x x =−üüĀ又{}|1A x x =ó−Ā则{}|1U A x x =ü−ðĀ 所以(){}|31U A B x x ÷=−üü−ðĂ 故选ÿB Ă3Ăÿ2023春·浙江·高O校联考开学考试Ā已知全集U =R Ā集\{1A x x =≤−∣或3}x óĀ{}2log (3)B x y x ==−∣Ā则如Ā中¸影部分表示的集\为ÿ ĀA Ă()1,3−B Ă(3,)+∞C Ă(,3]−∞D Ă(1,3]−0答案1A0解析1{}2log (3)(,3)B x y x ∞==−=−∣Ā(,1][3,)A =−∞−+∞Ā (1,3)A =−üR ðĀ由Ā可知¸影部分表示的集\是()(1,3)A B =−R ðĀ 故选ÿA.考法六 集\中的新定O0例6-11ÿ2023春·四Ý内江·高O四Ý省内江市第六中学校考阶段ÿ`Ā设集\的全集为U Ā定O一种运算Ā(){}U MN x x M N =þ÷ðĀ若全集U =R Ā{}2M x x =≤Ā{}31N x x =−üüĀ则MN =ÿ ĀA Ă{}21x x −≤üB Ă{}12x x ü≤C Ă{}12x x ≤≤D Ă{}21x x −≤≤0答案1C0解析1由题意得{}2{|22}M x x x x =≤=−≤≤Ā{3U N x x =≤−ð或1}x óĀ 则MN ={}12x x ≤≤Ā故选ÿC0例6-21ÿ2023·全ÿ·本溪高中校联考模拟预测Ā对于集\A ĀB Ā定O集\{A B x x A −=þ`}x B ÿĀ已知集\{}37,Z U x x x =−üüþĀ{}1,0,2,4,6E =−Ā{}0,3,4,5F =Ā则()U E F −=ðÿ Ā A Ă{}2,0,1,3,4,5− B Ă{}0,1,3,4,5C Ă{}1,2,6−D Ă{}2,0,1,3,4−0答案1A0解析1结\新定O可知{}1,2,6E F −=−Ā又{}2,1,0,1,2,3,4,5,6U =−−Ā 所以(){}2,0,1,3,4,5U E F −=−ðĂ 故选ÿA 0一隅O反11Ăÿ2023·江苏·高O统考学业考试Ā对于两个非空à数集\A 和B Ās们把集\{},,x x a b a A b B =+þþ∣记作A B ú.若集\{}{}0,1,0,1A B ==−Ā则A B ú中元素的个数为ÿ Ā A Ă1 B Ă2 C Ă3 D Ă40答案1C0解析1{}{}0,1,0,1A B ==−Ā则{}0,1,1A B ú=−Ā则A B ú中元素的个数为3 故选ÿC2Ăÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā定O集\{}*,,A B zz xy x A y B ==þþ∣Ā设集\{}1,0,1A =−Ā{}1,1,3B =−Ā则*A B 中元素的个数为ÿ Ā A Ă4 B Ă5C Ă6D Ă70答案1B0解析1因为{}1,0,1A =−Ā{}1,1,3B =−Ā 所以{}*3,1,0,1,3A B =−−Ā 故*A B 中元素的个数为5. 故选ÿB.3Ăÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā定O集\运算()2,,2x A B x y A B y üüõ=þþýýþþ∣Ā若集\()15{N14},,63A B x x C x y y x üü==þüü==−+ýýþþ∣∣Ā则()A B C õ÷=ÿ ĀA ĂöB Ă(){}4,1C Ă21,3üüööýý÷÷øøþþD Ă()24,1,6,3üüööýý÷÷øøþþ0答案1D0解析1因为{}2,3A B ==Ā所以22x =或3,2x=所以4x =或6x =Ā22y=或23,y =所以1y =或23y =Ā()()224,1,4,,6,1,6,33A B üüööööüõ=ýý÷÷÷÷øøøøþþĀ代入1563y x =−+验证Ā故()()24,1,6,3A B C üüööõýý÷÷ø=øþþ.故选ÿD.1.1 集\ÿ精ÿĀ1.ÿ2023·河北ĀQ列各Ā对象不能构成集\的是ÿ Ā A .所有直角O角形B .û物线2y x =P的所有点C .某中学高一 级开设的所有课程 D2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习ĀQ列集\中表示\一集\的是ÿ Ā A .{}{}(,)1,1M x y x y N y x y =+==+= B .{1,2},{2,1}M N == C .{(3,2)},{(2,3)}M N == D .{1,2},{(1,2)}M N ==3.ÿ2023·天津和 ·统考一模Ā已知全集{}(){}N7,1,3,5,7UU A B x x A B ==þ≤=∣ð,则B 中元素个数ÿ Ā A .3个 B .4个 C .5个 D .6个4.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā已知集\{}{}2Z1,,A x x B x y x y A =þ≤=−þ∣∣,则A B =ÿ Ā A .{}0,1,2 B .{}1,0,1,2− C .{}2,1,0,1,2−− D .{}1,0,1−5.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā定O集\{A B x x A ⊗=þ∣`}x B ÿ,已知集\{3,2,2,3},{3,1,1,2}A B =−−=−−,则A B ⊗=ÿ Ā A .{3,2}− B .{1,1}− C .{2,3}− D .{0}6.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā集\{}**(,)10,N ,N A x y x y x y =+=þþ∣的元素个数 ÿ Ā A .8 B .9 C .10 D .1007.ÿ2023·江西·金溪一中校联考模拟预测Ā已知集\{}1,,A a b =,{}2,,B a a ab =,若A B =,则20232022a b +=ÿ Ā A .1− B .0 C .1 D .28.ÿ2023·浙江金华·浙江金华第一中学校考模拟预测Ā已知集\M 满足{}{}2,31,2,3,4,5M ýý,那N这样的集\M 的个数 ÿ Ā A .6 B .7 C .8 D .99.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā设,2k M x x k üü==þýýþþZ ,1,2N x x k k üü==+þýýþþZ ,则ÿ ĀA .M N ÜB .N M ÜC .M N =D .M N ÷=ö10.ÿ2023·福建厦门·厦门双十中学校考模拟预测Ā已知集\{}2Z 20A x x x =þ−−≤,{B x y ==,则A B ÷的元素个数 ÿ Ā A .1 B .2 C .3 D .411.ÿ2023·江苏南通·统考模拟预测Ā已知集\{}21log 2A x x =üü ,集\{}2Z 8120B x x x =þ−+≤ ,则AB =ÿ ĀA .[]2,6B .()2,4C .{}3D .{}2,3,4,5,612.ÿ2023春·天津河西·高O天津市新华中学校考阶段ÿ习Ā已知集\{}22x A x =þ,{}12B x x =−ü,则AB =ÿ ĀA .(),3−∞B .()1,1−C .()1,3D .()3,+∞13.ÿ2023·北京通Þ·统考模拟预测Ā已知全集{|33}U x x =−üü,集\{|02}A x x =üü,则U A =ðÿ Ā A .()0,2 B .()()3,02,3−øC .()2,0−D .(][)3,02,3−14.ÿ2023春·江西úÞ·高O金溪一中校考阶段ÿ习Ā已知全集{}2560U x x x =þ−−≤Z ,集\(){}30A x x x =þ−≥Z ,{}1,2,4B =,则集\()U A B ø=ðÿ ĀA .{}1−B .{}3C .{}1,3−D .{}1,5,6−15.ÿ2023·四Ý巴中·南江中学校考模拟预测Ā已知集\A x y ü==ýþ,{}2560B x x x =−−≥,则A B ø=ÿ Ā A .(][),13,−∞−+∞ B .(](),13,−∞−+∞C .[)1,3−D .(]3,616.ÿ2023·河北邯郸·统考Ð模Ā已知集\{}2A x x =ü,{}23B x x x =≤,则()R A B ÷=ðÿ ĀA .{}20x x −üüB .{}02x x ≤üC .{}3x x þD .{}23x x −ü≤17.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā已知集\{}(){}2,R ,,1,,R A x y x x B x y y x x y ==þ==+þ,则ÿ Ā A .{1,2}A B = B .{(1,2)}A B = C .R A B == D .A B ÷=ö18.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ习Ā已知集\}N {,|26A x x x =üüþ,则集\A 的子集的个数 ÿ Ā A .3 B .4C .7D .819.ÿ2023·云南·高O云南师大附中校考阶段ÿ习Ā设集\{}|3,N A x x k k ==þ,{}|6,N B x x z z +==þ,则ÿ Ā A .0B þ B .A B ýC .B AD .A B A =。
2025年高考数学一轮复习-8.5.2-直线与椭圆的位置关系-专项训练【含解析】
2025年高考数学一轮复习-8.5.2-直线与椭圆的位置关系【原卷版】1.直线y =kx +1与焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2m =1总有公共点,则实数m 的取值范围是()A .12≤m <9B .9<m <10C .1≤m <9D .1<m <92.若直线mx +ny =9和圆x 2+y 2=9没有交点,则过点(m ,n )的直线与椭圆x 29+y 216=1的交点有()A .1个B .至多一个C .2个D .0个3.已知F 1,F 2是椭圆G :x 252+y 242=1的左、右焦点,过F 1作直线l 交G 于A ,B 两点,若|AB |=325,则△F 2AB 的面积为()A .245B .485C .965D .164154.已知点P (x ,y )是椭圆x 29+y 24=1上任意一点,则点P 到直线l :y =x +5的最大距离为()A .52+262B .52-262C .52+26D .52-265.国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图①所示,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆.某校体育馆的钢结构与“鸟巢”相同,其平面图如图②所示,若由外层椭圆长轴一端点A 和短轴一端点B 分别向内层椭圆引切线AC ,BD ,且两切线斜率之积等于-58,则椭圆的离心率为()A .34B .58C .74D .646.(多选)设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m (0<m <3)与椭圆交于A ,B 两点,则()A .|AF |+|BF |为定值B .△ABF 的周长的取值范围是[6,12]C .当m =32时,△ABF 为直角三角形D .当m =1时,△ABF 的面积为67.已知F 1,F 2分别为椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,|F 1F 2|=2,过椭圆左焦点且斜率为2的直线交椭圆于A ,B 两点,若S △ABF 2=4,则弦长|AB |=________.8.直线5x +4y -1=0交椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)于M ,N 两点,设MN 中点为P ,直线OP 的斜率等于54,O 为坐标原点,则椭圆C 的离心率为________.9.已知直线y =kx -1与椭圆x 24+y 23=1交于点A ,B ,与y 轴交于点P ,若AP ―→=3PB ―→,则实数k 的值为________.10.已知点B 是圆C :(x -1)2+y 2=16上的任意一点,点F (-1,0),线段BF 的垂直平分线交BC 于点P .(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)直线l :y =2x +m 与E 交于点M ,N ,且|MN |=123019,求m 的值.11.(多选)已知P 是椭圆E :x 24+y 2m =1(m >0)上任意一点,M ,N 是椭圆上关于坐标原点对称的两点,且直线PM ,PN 的斜率分别为k 1,k 2(k 1k 2≠0),若|k 1|+|k 2|的最小值为1,则下列结论正确的是()A .椭圆E 的方程为x 24+y 2=1B .椭圆E 的离心率为12C .曲线y =log 3x -12经过E 的一个焦点D .直线2x -y -2=0与E 有两个公共点12.已知椭圆x 22+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线AB 与椭圆交于A ,B两点,则△F 1AB 的周长是________,△F 1AB 内切圆面积的最大值是________.13.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)左焦点为F 1(-1,0),经过点F 1的直线l 与圆F 2:(x -1)2+y 2=8相交于P ,Q 两点,M 是线段PF 2与C 的公共点,且|MF 1|=|MP |.(1)求椭圆C 的方程;(2)l 与C 的交点为A ,B ,且A 恰为线段PQ 的中点,求△ABF 2的面积.14.如图,椭圆x 2a 2+y 24=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于M ,N 两点,交y 轴于点H .若F 1,H 是线段MN 的三等分点,则△F 2MN 的周长为()A .20B .10C .25D .4515.定义:由椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.如果两个椭圆的“特征三角形”相似,则称这两个椭圆是“相似椭圆”,并将三角形的相似比称为椭圆的相似比.已知椭圆C 1:x 24+y 2=1.(1)若椭圆C 2:x 216+y 241,试判断C 2与C 1是否相似?如果相似,求出C 2与C 1的相似比;如果不相似,请说明理由;(2)写出与椭圆C 1相似且短半轴长为b 的焦点在x 轴上的椭圆C b 的标准方程.若在椭圆C b 上存在两点M ,N 关于直线y =x +1对称,求实数b 的取值范围.2025年高考数学一轮复习-8.5.2-直线与椭圆的位置关系【解析版】1.直线y =kx +1与焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2m =1总有公共点,则实数m 的取值范围是()A .12≤m <9B .9<m <10C .1≤m <9D .1<m <9解析:C 直线y =kx +1恒过定点P (0,1),焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2m=1,可得0<m<9①,由直线y =kx +1与焦点在x 轴上的椭圆x 29+y 2m=1总有公共点,可得P 在椭圆上或椭圆内,即有09+1m≤1,解得m ≥1②,由①②可得1≤m <9.故选C .2.若直线mx +ny =9和圆x 2+y 2=9没有交点,则过点(m ,n )的直线与椭圆x 29+y 216=1的交点有()A .1个B .至多一个C .2个D .0个解析:C 因为直线mx +ny =9和圆x 2+y 2=9没有交点,所以9m 2+n2>3,即m 2+n 2<9,所以m 29+n 216≤m 29+n 29<1,即点(m ,n )在椭圆x 29+y 216=1内,所以过点(m ,n )的直线与椭圆x 29+y 216=1的交点有2个,故选C .3.已知F 1,F 2是椭圆G :x 252+y 242=1的左、右焦点,过F 1作直线l 交G 于A ,B 两点,若|AB |=325,则△F 2AB 的面积为()A .245B .485C .965D .16415解析:C由G :x 252+y 2421知c 2=52-42=32,所以F 1(-3,0),把x =-3代入椭圆方程可得y 2=4425,故y =±165,又|AB |=325,所以AB ⊥x 轴,则S △F 2AB =12|AB |×2c =12×325×6=965,故选C .4.已知点P (x ,y )是椭圆x 29+y 24=1上任意一点,则点P 到直线l :y =x +5的最大距离为()A .52+262B .52-262C .52+26D .52-26解析:A设直线y =x +m +y 24=1,x +m得13x 2+18mx +9m 2-36=0,∴Δ=(18m )2-4×13(9m 2-36)=0,解得m =±13,切线方程为y =x +13和y =x -13,与l 距离较远的是y =x -13,∴所求最大距离为d =|-13-5|2=52+262.故选A .5.国家体育场“鸟巢”的钢结构鸟瞰图如图①所示,内外两圈的钢骨架是离心率相同的椭圆.某校体育馆的钢结构与“鸟巢”相同,其平面图如图②所示,若由外层椭圆长轴一端点A 和短轴一端点B 分别向内层椭圆引切线AC ,BD ,且两切线斜率之积等于-58,则椭圆的离心率为()A .34B .58C .74D .64解析:D设内层椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),∵内外椭圆离心率相同,∴外层椭圆可设成x 2(ma )2+y 2(mb )2=1(m >1),设切线AC 的方程为y =k 1(x +ma ),与x 2a 2+y 2b 2=1联立得:(b 2+a 2k 21)x 2+2ma 3k 21x +m 2a 4k 21-a 2b 2=0,由Δ=0,则k 21=b 2a 2·1m 2-1,同理可得k 22=b 2a 2·(m 2-1),∴k 21·k 22=b 4a 4=则b 2a 2=58,因此,e =c a =1-b 2a 2=1-58=64.故选D .6.(多选)设椭圆x 29+y 23=1的右焦点为F ,直线y =m (0<m <3)与椭圆交于A ,B 两点,则()A .|AF |+|BF |为定值B .△ABF 的周长的取值范围是[6,12]C.当m=32时,△ABF为直角三角形D.当m=1时,△ABF的面积为6解析:ACD设椭圆的左焦点为F′,则|AF′|=|BF|,∴|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|=6为定值,A正确;△ABF的周长为|AB|+|AF|+|BF|,∵|AF|+|BF|为定值6,且|AB|的取值范围是(0,6),∴△ABF的周长的取值范围是(6,12),B错误;设点A在点B的左侧,将y=3 2与椭圆方程联立,可解得-332,F(6,0),∴AF―→·BF―→==0.∴△ABF为直角三角形,C正确;将y=1与椭圆方程联立,解得A(-6,1),B(6,1),∴S△ABF=12×26×1=6,D正确.故选A、C、D.7.已知F1,F2分别为椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点,|F1F2|=2,过椭圆左焦点且斜率为2的直线交椭圆于A,B两点,若S△ABF2=4,则弦长|AB|=________.解析:∵S△ABF2=4,∴12×2c×|y A-y B|=4,又∵|F1F2|=2,∴|y A-y B|=4,∵直线过椭圆左焦点且斜率为2,∴|AB|=1+1k2|y A-y B|4=25.答案:258.直线5x+4y-1=0交椭圆C:y2a2+x2b2=1(a>b>0)于M,N两点,设MN中点为P,直线OP的斜率等于54,O为坐标原点,则椭圆C的离心率为________.解析:设M(x1,y1),N(x2,y2),MN中点为P(x0,y0)+x21b2=1,+x22b2=1,两式相减得b2(y21-y22)+a2(x21-x22)=0,即y1-y2x1-x2=-k MN=-a2b2·1k OP,因为k MN=-54,k OP=54,所以b2a2=1625,所以e=ca=1-b2a2=35.答案:359.已知直线y=kx-1与椭圆x24+y23=1交于点A,B,与y轴交于点P,若AP―→=3PB―→,则实数k的值为________.解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),因为直线y=kx-1与y轴交于点P,所以P(0,-1).联kx -1,+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2-8kx -8=0,Δ>0.由根与系数的关系得x 1+x 2=8k3+4k 2,x 1x 2=-83+4k 2.因为AP ―→=3PB ―→,所以(-x 1,-1-y 1)=3(x 2,y 2+1),所以x 1=-3x 2,将其代入x 1+x 2=8k3+4k 2,得x 2=-4k 3+4k 2.将x 1=-3x 2,x 2=-4k 3+4k2代入x 1x 2=-83+4k 2,可得-=-83+4k 2k 2=32,所以k =±62.答案:±6210.已知点B 是圆C :(x -1)2+y 2=16上的任意一点,点F (-1,0),线段BF 的垂直平分线交BC 于点P .(1)求动点P 的轨迹E 的方程;(2)直线l :y =2x +m 与E 交于点M ,N ,且|MN |=123019,求m 的值.解:(1)由条件可得|PC |+|PF |=|PC |+|PB |=|BC |=4>|FC |=2,所以动点P 的轨迹E 是以F ,C 为焦点的椭圆,设其方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),所以2a =4,2c =2,所以a =2,c =1,b =3,所以动点P 的轨迹方程为x 24+y 23=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),+y 23=1,2x +m可得19x 2+16mx +4m 2-12=0,由Δ=256m 2-76(4m 2-12)>0,得m ∈(-19,19),由根与系数的关系得,x 1+x 2=-16m19,x 1x 2=4m 2-1219,因为|MN |=(1+k 2)[(x 1+x 2)2-4x 1x 2]=123019,解得m =±1.11.(多选)已知P 是椭圆E :x 24+y 2m =1(m >0)上任意一点,M ,N 是椭圆上关于坐标原点对称的两点,且直线PM ,PN 的斜率分别为k 1,k 2(k 1k 2≠0),若|k 1|+|k 2|的最小值为1,则下列结论正确的是()A .椭圆E 的方程为x 24+y 2=1B .椭圆E 的离心率为12C .曲线y =log 3x -12经过E 的一个焦点D .直线2x -y -2=0与E 有两个公共点解析:ACD设P (x 0,y 0),M (x 1,y 1),x 0≠±x 1,y 0≠±y 1,则N (-x 1,-y 1),x 204+y 20m=1,x 214+y 21m =1,所以y 20=m -mx 204,y 21=m -mx 214,k 1k 2=y 0-y 1x 0-x 1·y 0+y 1x 0+x 1=y 20-y 21x 20-x 21=-m 4.于是|k 1|+|k 2|≥2|k 1|·|k 2|=2|k 1k 2|=2|-m 4|=m ,依题意,得m =1,解得m =1,故E 的方程为x 24+y 2=1,A 正确;离心率为32,B 错误;焦点坐标为(±3,0),曲线y =log 3x -12经过焦点(3,0),C 正确;又直线2x -y -2=0过点(1,0),且点(1,0)在E 内,故直线2x -y -2=0与E 有两个公共点,D 正确.故选A 、C 、D .12.已知椭圆x 22+y 2=1的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 2的直线AB 与椭圆交于A ,B两点,则△F 1AB 的周长是________,△F 1AB 内切圆面积的最大值是________.解析:根据椭圆定义可知△F 1AB 的周长C =4a =42;在△F 1AB 内,S =12Cr =22r ,问题转化为求△F 1AB 面积最大值,设AB :x =my +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(m 2+2)y 2+2my -1=01+y 2=-2mm 2+2,1y 2=-1m 2+2,于是S =12|F 1F 2|·|y 1-y 2|22m 2+1m 2+2=22m 2+1+1m 2+1≤222m 2+1·1m 2+1=2,则22r ≤2⇒r ≤12⇒πr 2≤π4,等号在m =0时取到.答案:42π413.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)左焦点为F 1(-1,0),经过点F 1的直线l 与圆F 2:(x -1)2+y 2=8相交于P ,Q 两点,M 是线段PF 2与C 的公共点,且|MF 1|=|MP |.(1)求椭圆C 的方程;(2)l 与C 的交点为A ,B ,且A 恰为线段PQ 的中点,求△ABF 2的面积.解:(1)由圆F 2:(x -1)2+y 2=8可得|PF 2|=22,因为|MF 1|=|MP |,所以2a =|MF 1|+|MF 2|=|MP |+|MF 2|=|PF 2|=22,即a =2,又c =1,故b =1,所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为A 为线段PQ 的中点,则AF 1⊥AF 2,所以AF 1―→·AF 2―→=x 21+y 21-1=0,又x 212+y 21=1,解得x 1=0,y 1=±1,若y 1=1,则A (0,1),直线l 的方程为y =x +1,x +1,y 2=12=-43,2=-13,即-43,-所以△ABF 2的面积S =12|F 1F 2|·|y 1-y 2|=12×2×43=43,若y 1=-1,同理可求得△ABF 2的面积S =43,综上所述,△ABF 2的面积为43.14.如图,椭圆x 2a 2+y 24=1(a >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1的直线交椭圆于M ,N 两点,交y 轴于点H .若F 1,H 是线段MN 的三等分点,则△F 2MN 的周长为()A .20B .10C .25D .45解析:D由F 1,H 是线段MN 的三等分点,得H 是F 1N 的中点,又F 1(-c,0),∴点N的横坐标为c c ,+y 24=1,得2c 点M 的坐标代入椭圆方程得4c 2a2+1,化简得c 2=a 2-14,又c 2=a 2-4,∴a 2-14=a 2-4,得a 2=5,∴a =5.由椭圆的定义知|NF 2|+|NF 1|=|MF 2|+|MF 1|=2a ,∴△F 2MN 的周长为|NF 2|+|MF 2|+|MN |=|NF 2|+|MF 2|+|NF 1|+|MF 1|=4a =45,故选D .15.定义:由椭圆的两个焦点和短轴的一个顶点组成的三角形称为该椭圆的“特征三角形”.如果两个椭圆的“特征三角形”相似,则称这两个椭圆是“相似椭圆”,并将三角形的相似比称为椭圆的相似比.已知椭圆C 1:x 24+y 2=1.(1)若椭圆C 2:x 216+y 241,试判断C 2与C 1是否相似?如果相似,求出C 2与C 1的相似比;如果不相似,请说明理由;(2)写出与椭圆C 1相似且短半轴长为b 的焦点在x 轴上的椭圆C b 的标准方程.若在椭圆C b 上存在两点M ,N 关于直线y =x +1对称,求实数b 的取值范围.解:(1)椭圆C 2与C 1相似.如图,在同一坐标系中作出C 1,C 2的图象.∵椭圆C 2的“特征三角形”是腰长为4,底边长为43的等腰三角形,而椭圆C 1的“特征三角形”是腰长为2,底边长为23的等腰三角形,∴两三角形的三边对应成比例,∴这两个等腰三角形相似,且相似比为2∶1,∴椭圆C 2和C 1相似,且相似比为2∶1.(2)椭圆C b 的方程为x 24b 2+y 2b2=1(b >0).由题意,可设l MN :y =-x +t ,M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 的中点为(x 0,y 0).x +t ,+y 2b 2=1,消去y ,整理得5x 2-8tx +4(t 2-b 2)=0,则x 0=x 1+x 22=45t ,y 0=t5.∵MN 的中点在直线y =x +1上,∴t 5=45t +1,解得t =-53.故直线l MN 的方程为y =-x -53.若M ,N 存在,则方程5x 2-8+-b 2=0有两个不同的实数解,∴Δ-4×5×40,解得b >53.。
高2020届高2017级高考一轮复习理科数学专题训练42Word版及试题解析
C.(-1,4) D.(-4,-1)
【参考答案】:C
【试题解析】:复数z=(2+i)(a+2i3)=(2+i)(a-2i)=2a+2+(a-4)i,其在复平面内对应的点(2a+2,a-4)在第四象限,则2a+2>0,且a-4<0,解得-1<a<4,则实数a的取值范围是(-1,4).故选C.
∴ ∴b=2,故z=1+2i, =1-2i,虚部为-2.
故选A.
6.[2019·河南百校联盟质检]设z=1-i(i为虚数单位),若复数 +z2在复平面内对应的向量为 ,则向量 的模是()
A.1 B.
C. D.2
【参考答案】:B
【试题解析】:∵z=1-i,∴ +z2= +(1-i)2=1+i+1-2i-1=1-i,∴向量 的模是|1-i|= .
C.-4i D.4i
【参考答案】:A
【试题解析】: -(1-i)2-4i= -(1-2i-1)-4i=2i+2i-4i=0,故选A.
3.已知i是虚数单位,z= ,则|z|=()
A. B.2
C. D.3
【参考答案】:C
【试题解析】:∵z= = = =1-2i,
∴|z|= .
4.已知i为虚数单位,如图,网格纸中小正方形的边长是1,复平面内点Z对应的复数为z,则复数 的共轭复数是()
A.-6 B.6
C.0 D.
【参考答案】:B
【试题解析】:∵ = = + , 是实数,
∴ =0,∴b=6.
8.[2019·益阳、湘潭两市联考]已知命题p:若复数z满足(z-i)(-i)=5,则z=6i,命题q:复数 的虚部为- i,则下面为真命题的是()
A.(綈p)∧(綈q) B.(綈p)∧q
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高考数学一轮复习试题 x42 理
(时间:40分钟 满分:60分)
1.已知点A 在变换T :⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y →⎣⎢
⎡⎦⎥⎤x ′y ′=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
x +2y y 作用后,再绕原点逆时针旋转90°,得到点B .
若点B 的坐标为(-3,4),求点A 的坐标.
解 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 0 ⎣⎢
⎡⎦⎥⎤1
20 1=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0 -11 2. 设A (a ,b ),则由⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 2 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b =⎣⎢⎡⎦⎥
⎤
-3 4,得⎩⎪⎨⎪⎧
-b =-3,a +2b =4.
所以⎩⎪⎨
⎪⎧
a =-2,
b =3,
即A (-2,3).
2.(2011·扬州调研测试)已知在一个二阶矩阵M 对应变换的作用下,点A (1,2)变成了点
A ′(7,10),点
B (2,0)变成了点B ′(2,4),求矩阵M .
解 设M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤a
b c d ,
则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c
d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=⎣⎢⎡⎦⎥⎤710,⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c
d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤20=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤24, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b =7,c +2d =10,2a =2,2c =4,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
a =1,
b =3,
c =2,
d =4.
所以M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤1
32
4.
3.(2011·南京模拟)求曲线C :xy =1在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
1-1
1对应的变换作用下得到的曲线C 1的方程.
解 设P (x 0,y 0)为曲线C :xy =1上的任意一点,
它在矩阵M =⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
1 1-1 1对应的变换作用下得到点Q (x ,y ).
由⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1 1-1 1 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤
x y ,得⎩⎪⎨
⎪⎧
x 0+y 0=x ,-x 0+y 0=y .
解得⎩⎪⎨⎪⎧
x 0=x -y 2
,
y 0
=x +y
2.
因为P (x 0,y 0)在曲线C :xy =1上,所以x 0y 0=1.
所以
x -y 2×
x +y
2
=1,即x 2-y 2
=4.
所以所求曲线C 1的方程为x 2
-y 2
=4.
4.已知矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
22
x 的一个特征值为3,求其另一个特征值.
解 矩阵M 的特征多项式为
f (λ)=⎪⎪⎪⎪
⎪⎪
λ-1 -2-2 λ-x =(λ-1)(λ-x )-4.
因为λ1=3为方程f (λ)=0的一根,所以x =1, 由(λ-1)(λ-1)-4=0,得λ2=-1, 所以矩阵M 的另一个特征值为-1.
5.求矩阵⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤2
11
2的特征值及对应的特征向量.
解 特征多项式f (λ)=⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪λ-2 -1 -1 λ-2=(λ-2)2-1=λ2
-4λ+3.
由f (λ)=0,解得λ1=1,λ2=3.
将λ1=1代入特征方程组,得⎩
⎪⎨
⎪⎧
-x -y =0,
-x -y =0⇒x +y =0,
可取⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1-1为属于特征值λ1=1的一个特征向量. 同理,当λ2=3时,由⎩⎪⎨
⎪⎧
x -y =0,
-x +y =0
⇒x -y =0,所以可取⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
11为属于特征值λ2=3的一个特
征向量.
综上所述,矩阵⎣⎢
⎡⎦⎥⎤
2
11
2有两个特征值λ1=1,λ2=3;属于λ1=1的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
1-1,属于λ2=3的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
11.
6.在平面直角坐标系xOy 中,直线x +y +2=0在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
a b
4对应的变换作用下得到直线
m :x -y -4=0,求实数a ,b 的值.
解 法一 在直线l :x +y +2=0上取两点A (-2,0),B (0,-2).
A 、
B 在矩阵M 对应的变换作用下分别对应于点A ′、B ′.
因为⎣⎢
⎡⎦⎥⎤1 a b 4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 0=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤ -2 -2b , 所以点A ′的坐标为(-2,-2b );
⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b 4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 0-2=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-2a -8,所以点B ′的坐标为(-2a ,-8). 由题意,点A ′、B ′在直线m :x -y -4=0上,
所以⎩
⎪⎨
⎪⎧
-2--2b -4=0,-2a --8-4=0.
解得a =2,b =3.
法二 设P (x ,y )为直线x +y +2=0上的任意一点,它在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1 a b
4对应的变换作用下得
到点Q (x ′,y ′), 则⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤1 a b 4⎝⎛⎭⎫x y =⎝⎛⎭⎫x ′y ′, 得⎩
⎪⎨
⎪⎧
x +ay =x ′,bx +4y =y ′,解得⎩
⎪⎨⎪
⎧
x =-4x ′+ay ′,y =bx ′-y ′
ab -4.
因此-4x ′+ay ′ab -4+bx ′-y ′
ab -4+2=0,
即(b -4)x ′+(a -1)y ′+(2ab -8)=0.
因为直线l 在矩阵M 对应的变换作用下得到直线m :x -y -4=0.所以b -41=a -1-1
=
2ab -8
-4
.
解得a =2,b =3.。