高考数学提分秘籍 必练篇 集合
高考数学 热点题型和提分秘籍 专题28 基本不等式及其应用 理(含解析)新人教A版-新人教A版高三全
2016年高考数学 热点题型和提分秘籍 专题28 基本不等式及其应用理(含解析)新人教A 版【高频考点解读】1.了解基本不等式的证明过程;2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题. 【热点题型】题型一 利用基本不等式证明简单不等式 【例1】 已知x >0,y >0,z >0.求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +z x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +z y ⎝ ⎛⎭⎪⎫x z +y z ≥8. 证明 ∵x >0,y >0,z >0,∴y x +z x≥2yz x>0,x y +z y≥2xz y>0, x z +y z ≥2xy z>0, ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +z x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +z y ⎝ ⎛⎭⎪⎫x z +y z ≥8yz ·xz ·xy xyz =8,当且仅当x =y =z 时等号成立. 【提分秘籍】利用基本不等式证明新的不等式的基本思路是:利用基本不等式对所证明的不等式中的某些部分放大或者缩小,在含有三个字母的不等式证明中要注意利用对称性.【举一反三】已知a >0,b >0,c >0,且a +b +c =1. 求证:1a +1b +1c≥9.题型二利用基本不等式求最值 【例2】 解答下列问题:(1)已知a >0,b >0,且4a +b =1,求ab 的最大值; (2)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,求3x +4y 的最小值; (3)已知x <54,求f (x )=4x -2+14x -5的最大值;(4)已知函数f (x )=4x +ax(x >0,a >0)在x =3时取得最小值,求a 的值.(3)因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-(5-4x +15-4x )+3≤-2+3=1.当且仅当5-4x =15-4x ,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1.(4)∵f (x )=4x +a x≥24x ·a x=4a ,当且仅当4x =a x,即4x 2=a 时f (x )取得最小值. 又∵x =3,∴a =4×32=36. 【提分秘籍】(1)利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或乘积为定值,主要有两种思路:①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.(2)有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常数法、换元法、整体代换法等.【举一反三】(1)设a >0,若关于x 的不等式x +a x≥4在x ∈(0,+∞)上恒成立,则a 的最小值为( ) A .4 B .2 C .16 D .1(2)设0<x <52,则函数y =4x (5-2x )的最大值为______.(3)设x >-1,则函数y =(x +5)(x +2)x +1的最小值为________.【答案】 (1)A (2)252 (3)9【解析】题型三基本不等式的实际应用【例3】运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫2+x 2360升,司机的工资是每小时14元.(1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值.【提分秘籍】有关函数最值的实际问题的解题技巧(1)根据实际问题抽象出函数的解析式,再利用基本不等式求得函数的最值;(2)设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数;(3)解应用题时,一定要注意变量的实际意义及其取值X 围;(4)在应用基本不等式求函数最值时,若等号取不到,可利用函数的单调性求解.【举一反三】首届世界低碳经济大会在某某召开,本届大会以“节能减排,绿色生态”为主题.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位每月的处理量最少为400吨,最多为600吨,月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +80 000,且每处理一吨二氧化碳得到可利用的化工产品价值为100元.(1)该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?(2)该单位每月能否获利?如果获利,求出最大利润;如果不获利,则需要国家至少补贴多少元才能使该单位不亏损?【解析】 (1)由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为y x =12x +80 000x-200≥212x ·80 000x-200=200, 当且仅当12x =80 000x,即x =400时等号成立,故该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元.(2)不获利.设该单位每月获利为S 元,则S =100x -y =100x -⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 2-200x +80 000=-12x 2+300x -80 000=-12(x -300)2-35 000,因为x ∈[400,600],所以S ∈[-80 000,-40 000].故该单位每月不获利,需要国家每月至少补贴40 000元才能不亏损. 【高考风向标】1.【2015高考某某,理9】如果函数()()()()21281002f x m x n x m n =-+-+≥≥,在区间122⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上单调递减,则mn 的最大值为( )(A )16 (B )18 (C )25 (D )812【答案】B 【解析】2.【2015高考某某,理9】设()ln ,0f x x a b =<<,若()p f ab =,()2a bq f +=,1(()())2r f a f b =+,则下列关系式中正确的是( )A .q r p =<B .q r p =>C .p r q =<D .p r q =>【答案】C【解析】()ln p f ab ab ==,()ln22a b a bq f ++==,11(()())ln ln 22r f a f b ab ab =+==,函数()ln f x x =在()0,+∞上单调递增,因为2a b ab +>,所以()()2a bf f ab +>,所以q p r >=,故选C . 3.(2014·某某卷)对于c >0,当非零实数a ,b 满足4a 2-2ab +4b 2-c =0且使|2a +b |最大时,3a -4b +5c的最小值为________.【答案】-2 【解析】4.(2014·某某卷)若⎝⎛⎭⎪⎫ax 2+b x 6的展开式中x 3项的系数为20,则a 2+b 2的最小值为________.【答案】2【解析】T r +1=C r6(ax 2)6-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫b x r=C r 6a 6-r ·b r x 12-3r ,令12-3r =3,得r =3,所以C 36a 6-3b3=20,即a 3b 3=1,所以ab =1,所以a 2+b 2≥2ab =2,当且仅当a =b ,且ab =1时,等号成立.故a 2+b 2的最小值是2.5.(2014·某某卷)要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( )A .80元B .120元C .160元D .240元【答案】C【解析】设底面矩形的长和宽分别为a m ,b m ,则ab =4(m 2).容器的总造价为20ab +2(a +b )×10=80+20(a +b )≥80+40ab =160(元)(当且仅当a =b 时等号成立).故选C.6.(2014·某某卷)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是________. 【答案】7+4 3【解析】由log 4(3a +4b )=log 2ab 得3a +4b =ab , 且a >0,b >0,∴4a +3b=1,∴a +b =(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+⎝ ⎛⎭⎪⎫3a b+4b a ≥7+23a b ·4b a =7+43,当且仅当3a b=4ba时取等号.5.(2014·某某卷)已知F 为抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,OA →·OB →=2(其中O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是( )A .2B .3 C.1728 D.10【答案】B 【解析】【高考押题】1.设非零实数a ,b ,则“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”成立的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】B【解析】 因为a ,b ∈R 时,都有a 2+b 2-2ab =(a -b )2≥0,即a 2+b 2≥2ab ,而a b +b a≥2⇔ab >0,所以“a 2+b 2≥2ab ”是“a b +b a≥2”的必要不充分条件,故选B.2.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( )A.72 B .4C.92D .5【答案】C【解析】 依题意,得1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b ·(a +b )=12[5+(b a +4a b )]≥12(5+2b a ·4a b )=92,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2,b a =4a b ,a >0,b >0,即a =23, b =43时取等号,即1a +4b 的最小值是92.3.若正数x ,y 满足4x 2+9y 2+3xy =30,则xy 的最大值是( ) A.43B.53C .2D.54【答案】C【解析】 由x >0,y >0,得4x 2+9y 2+3xy ≥2·(2x )·(3y )+3xy (当且仅当2x =3y 时等号成立),∴12xy +3xy ≤30,即xy ≤2,∴xy 的最大值为2.4.已知a >0,b >0,a ,b 的等比中项是1,且m =b +1a ,n =a +1b,则m +n 的最小值是( )A .3B .4C .5D .6【答案】B【解析】 由题意知:ab =1,∴m =b +1a =2b ,n =a +1b=2a ,∴m +n =2(a +b )≥4ab =4.5.要制作一个容积为4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器.已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( )A .80元B .120元C . 160元D .240元【答案】C 【解析】6.已知向量m =(2,1),n =(1-b ,a )(a >0,b >0).若m ∥n ,则ab 的最大值为________.【答案】18【解析】 依题意得2a =1-b ,即2a +b =1(a >0,b >0),因此1=2a +b ≥22ab ,即ab ≤18,当且仅当2a =b =12时取等号,因此ab 的最大值是18.7.已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________. 【答案】 6【解析】 由已知,得xy =9-(x +3y ),即3xy =27-3(x +3y )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3y 22,令x +3y =t ,则t 2+12t -108≥0,解得t ≥6,即x +3y ≥6.8.若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是________. 【答案】 7+4 3 【解析】9.已知x >0,y >0,且2x +5y =20. (1)求u =lg x +lg y 的最大值; (2)求1x +1y的最小值.解 (1)∵x >0,y >0,∴由基本不等式,得2x +5y ≥210xy .∵2x +5y =20,∴210xy ≤20,xy ≤10,当且仅当2x =5y 时,等号成立.因此有⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,2x =5y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =2, 此时xy 有最大值10.∴u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg 10=1.∴当x =5,y =2时,u =lg x +lg y 有最大值1.(2)∵x >0,y >0,∴1x +1y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +1y ·2x +5y 20=120⎝⎛⎭⎪⎫7+5y x +2x y ≥120⎝ ⎛⎭⎪⎫7+25y x ·2x y =7+21020, 当且仅当5y x =2x y时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧2x +5y =20,5y x =2x y ,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1010-203,y =20-4103. ∴1x +1y 的最小值为7+21020. 10.小王于年初用50万元购买一辆大货车,第一年因缴纳各种费用需支出6万元,从第二年起,每年都比上一年增加支出2万元,假定该车每年的运输收入均为25万元.小王在该车运输累计收入超过总支出后,考虑将大货车作为二手车出售,若该车在第x 年年底出售,其销售价格为(25-x )万元(国家规定大货车的报废年限为10年).(1)大货车运输到第几年年底,该车运输累计收入超过总支出?(2)在第几年年底将大货车出售,能使小王获得的年平均利润最大?(利润=累计收入+销售收入-总支出)。
备战2021高考理数热点题型和提分秘籍 专题20 简单的三角恒等变换(解析版)
专题二十 简洁的三角恒等变换【高频考点解读】1.把握二倍角的正弦、余弦、正切公式.2.能运用两角和与差的正弦、余弦、正切公式以及二倍角的正弦、余弦和正切公式进行简洁的恒等变换(包括导出积化和差、和差化积、半角公式,但对这三组公式不要求记忆).【热点题型】题型一 已知三角函数值求值例1、已知角A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,OM →=(sin B +cos B ,cos C ),ON →=(sin C ,sin B -cos B ),OM →·ON →=-15.(1)求tan2A 的值;(2)求2cos 2A2-3sin A -12sin A +π4的值.(2)∵tan A =-34,∴2cos 2A2-3sin A -12sin A +π4=cos A -3sin A cos A +sin A =1-3tan A1+tan A=1-3×-341+-34=13.【提分秘籍】对于条件求值问题,即由给出的某些角的三角函数值,求另外一些角的三角函数值,关键在于“变角”即使“目标角”变换成“已知角”.若角所在象限没有确定,则应分状况争辩,应留意公式的正用、逆用、变形运用,把握其结构特征,还要留意拆角、拼角等技巧的运用.【举一反三】已知α∈(π2,π),且sin α2+cos α2=62.(1)求cos α的值;(2)若sin(α-β)=-35,β∈(π2,π),求cos β的值.【热点题型】题型二 已知三角函数值求角例2、如图,在平面直角坐标系xOy 中,以Ox 轴为始边做两个锐角α、β,它们的终边分别与单位圆相交于A 、B 两点,已知A 、B 两点的横坐标分别为210,255.(1)求tan(α+β)的值; (2)求α+2β的值.又∵α、β为锐角, ∴0<α+2β<3π2,∴α+2β=3π4.【提分秘籍】(1)已知某些相关条件,求角的解题步骤: ①求出该角的范围;②结合该角的范围求出该角的三角函数值.(2)依据角的函数值求角时,选取的函数在这个范围内应是单调的. 【举一反三】已知向量a =(sin θ,-2)与b =(1,cos θ)相互垂直,其中θ∈(0,π2).(1)求sin θ和cos θ的值;(2)若sin(θ-φ)=1010,0<φ<π2,求φ的值.【热点题型】题型三 正、余弦定理的应用例3、在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B =2c -ab .(1)求sin Csin A的值;(2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S .【解析】 (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =csin C=k ,【提分秘籍】(1)利用正弦定理,实施角的正弦化为边时只能是用a 替换sin A ,用b 替换sin B ,用c 替换sin C . sin A ,sin B ,sin C 的次数要相等,各项要同时替换,反之,用角的正弦替换边时也要这样,不能只替换一部分;(2)以三角形为背景的题目,要留意三角形的内角和定理的使用.像本例中B +C =60°;(3)在求角的大小肯定要有两个条件才能完成:①角的范围;②角的某一三角函数值.在由三角函数值来推断角的大小时,肯定要留意角的范围及三角函数的单调性.【举一反三】在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 所对的边,且3a =2c sin A . (1)确定角C 的大小;(2)若c =7,且△ABC 的面积为332,求a +b 的值.解:(1)由3a =2c sin A ,依据正弦定理,sin C =c sin A a =32,又0<C <π2,则C =π3.【热点题型】题型四 解三角形与实际问题例4、如图,A ,B 是海面上位于东西方向相距5(3+3)海里的两个观测点.现位于A 点北偏东45°,B 点北偏西60°的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距203海里的C 点的救援船马上前往营救,其航行速度为30海里/时,该救援船到达D 点需要多长时间?又∠DBC =∠DBA +∠ABC =30°+(90°-60°)=60°,BC =203(海里),在△DBC 中,由余弦定理得 CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos ∠DBC =300+1200-2×103×203×12=900,∴CD =30(海里),则需要的时间t =3030=1(小时).即该救援船到达D 点需要1小时.【提分秘籍】应用解三角形学问解决实际问题需要下列四步:(1)分析题意,精确 理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、视角、方位角等;(2)依据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;(3)将所求问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正、余弦定理等有关学问正确求解; (4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案. 【举一反三】如图所示,上午11时在某海岛上一观看点A 测得一轮船在海岛北偏东60°的C 处,12时20分测得船在海岛北偏西60°的B 处,12时40分轮船到达位于海岛正西方且距海岛5 km 的E 港口,假如轮船始终匀速直线前进,问船速为多少?在△ABE 中,由余弦定理,得BE 2=AB 2+AE 2-2AB ·AE ·cos30°=163+25-2×433×5×32=313,故BE =313. ∴船速v =BEt =31313=93 (km/h).故该船的速度为93 km/h. 【高考风向标】1.(2022·全国卷)直线l 1和l 2是圆x 2+y 2=2的两条切线.若l 1与l 2的交点为(1,3),则l 1与l 2的夹角的正切值等于________.2.(2022·全国卷)若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,则a 的取值范围是________.3.(2022·福建卷)已知函数f (x )=cos x (sin x +cos x )-12.(1)若0<α<π2,且sin α=22,求f (α)的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.【解析】方法一:(1)由于0<α<π2,sin α=22,所以cos α=22.所以f (α)=22×⎝⎛⎭⎫22+22-12=12.4.(2022·四川卷)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫3x +π4. (1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是其次象限角,f ⎝⎛⎭⎫α3=45cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos 2α,求cos α-sin α的值. 【解析】(1)由于函数y =sin x 的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z , 由-π2+2k π≤3x +π4≤π2+2k π,k ∈Z ,得-π4+2k π3≤x ≤π12+2k π3,k ∈Z.所以,函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π4+2k π3,π12+2k π3,k ∈Z.5.(2022·天津卷)已知函数f (x )=cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3cos 2x +34,x ∈R. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的最大值和最小值.(2)由于f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,-π12上是减函数,在区间⎣⎡⎦⎤-π12,π4上是增函数,f ⎝⎛⎭⎫-π4=-14,f ⎝⎛⎭⎫-π12=-12,f ⎝⎛⎭⎫π4=14,所以函数f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π4,π4上的最大值为14,最小值为-12. 6.(2022·北京卷)如图1-2,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.图1-27.(2022·福建卷)在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于________.【答案】23 【解析】 由BC sin A =AC sin B ,得sin B =4sin 60°23=1,∴B =90°,C =180°-(A +B )=30°,则S △ABC =12·AC ·BC sin C =12×4×23sin 30°=23,即△ABC 的面积等于2 3.8.(2022·湖南卷)如图1-5所示,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =7.图1-5(1)求cos∠CAD的值;(2)若cos∠BAD =-714,sin∠CBA=216,求BC的长.9.(2022·四川卷)如图1-3所示,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为67°,30°,此时气球的高度是46 m,则河流的宽度BC约等于________m.(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin 67°≈0.92,cos 67°≈0.39,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,3≈1.73)10.(2021·四川卷)设sin 2α=-sin α,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,则tan 2α的值是________.11.(2021·重庆卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a2+b2+2ab=c2.(1)求C;(2)设cos Acos B=3 25,cos(α+A)cos(α+B)cos2α=25,求tan α的值.【解析】(1)由于a2+b2+2ab=c2,所以由余弦定理有cos C=a2+b2-c22ab=-2ab2ab=-22.故C=3π4.(2)由题意得(sin αsin A-cos αcos A)(sin αsin B-cos αcos B)cos2α=25,12.(2021·重庆卷)4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .2 2-1【随堂巩固】1.已知sin θ2=45,cos θ2=-35,则角θ所在的象限是( )A .第一象限B .其次象限C .第三象限D .第四象限解析:sin θ=2sin θ2cos θ2=2×45×(-35)<0.cos θ=cos 2θ2-sin 2θ2=925-1625=-725<0,∴θ是第三象限角.答案:C2.已知sin α=55,则cos4α的值是( ) A.425 B .-725C.1225D .-18253.若-2π<α<-3π2,则1-cos α-π2的值是( )A .sin α2B .cos α2C .-sin α2D .-cos α24.已知θ为其次象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为( )A.35B.45 C .±35D .±455.已知x ∈(π2,π),cos 2x =a ,则cos x =( )A.1-a2B .-1-a2C.1+a2D .-1+a2解析:依题意得cos 2x =1+cos 2x 2=1+a 2;又x ∈(π2,π),因此cos x =-1+a2. 答案:D6.若cos α=-45,α是第三象限角,则1+tanα21-tanα2=( )A .-12B.12 C .2D .-27.已知cos 2α=14,则sin 2α=________.解析:sin 2α=1-cos 2α2=38.答案:388.sin 2B1+cos 2B -sin 2B =-3,则tan 2B =________. 解析:sin 2B 1+cos 2B -sin 2B=2sin B cos B2cos 2B =tan B =-3.∴tan2B =2tan B 1-tan 2B =34.答案:349.设α是其次象限角,tan α=-43,且sin α2<cos α2,则cos α2=________.10.化简:2sin(π4-x )+6cos(π4-x )11.求3tan 10°+14cos 210°-2sin 10°的值.解:原式=3sin 10°+cos 10°cos 10°2cos 20°sin 10°=2sin 10°+30°2cos 20°sin 10°cos 10°=2sin 40°sin 20°cos 20°=2sin 40°12sin 40°=4.12.已知函数f (x )=3sin2x -2sin 2x . (1)求函数f (x )的最大值; (2)求函数f (x )的零点的集合.解:(1)由于f (x )=3sin 2x -(1-cos 2x ) =2sin(2x +π6)-1,所以,当2x +π6=2k π+π2,k ∈Z ,即x =k π+π6,k ∈Z时,函数f (x )取得最大值1.。
高考数学高频考点提分密码第一部分 函数
2019高考数学高频考点提分密码第一部分函数作者:佚名一、考试内容及要求1.集合、简易逻辑考试内容:集合:子集、补集、交集、并集;逻辑联结词,四种命题,充要条件.考试要求:⑴理解集合、子集、补集、交集、并集的概念,了解空集和全集的意义,了解属于、包含、相等关系的意义,掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合.⑵理解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义,理解四种命题及其相互关系,掌握充要条件的意义.2.函数考试内容:映射,函数,函数的单调性;反函数,互为反函数的函数图像间的关系;指数概念的扩充,有理指数幂的运算性质,指数函数.;对数、对数的运算性质,对数函数.函数的应用举例.考试要求:⑴了解映射的概念,理解函数的概念.⑵了解函数的单调性的概念,掌握判断一些简单函数的单调性的方法.⑶了解反函数的概念及互为反函数的函数图像间的关系,会求一些简单函数的反函数.⑷理解分数指数幂的概念,掌握有理指数幂的运算性质,掌握指数函数的概念、图像和性质.⑸理解对数的概念,掌握对数的运算性质,掌握对数函数的概念、图像和性质.⑹能够运用函数的性质、指数函数和对数函数的性质解决某些简单的实际问题.二、重要知识、技能技巧(省略的部分自己填写)1.函数是一种特殊的映射:f:A→B(A、B为非空数集),定义域:解决函数问题必须树立“定义域优先”的观点.2.函数值域、最值的常用解法⑴观察法;⑵配方法;⑶反表示法;如y=⑷△法;适用于经过去分母、平方、换元等变换后得到关于y的一元二次方程的一类函数;⑸基本不等式法;⑹单调函数法;⑺数形结合法;⑻换元法;⑼导数法.3.关于反函数⑴求一个函数y=f(x)(定义域A,值域D)的反函数步骤;(略)⑵互为反函数的两函数的定义域、值域、图象间关系;⑶分段函数的反函数分段求解;⑷有关性质:定义域为非单元素集的偶函数不存在反函数;单调函数必有反函数,且两函数单调性相同;奇函数的反函数仍为奇函数;周期函数不存在反函数;f-1(a)=bf(b)=a.4.函数奇偶性⑴判断①解析式②图象(关于y轴或坐标原点对称)⑵性质:如果f(x)是奇函数且在x=0有定义,则f(0)=0;常数函数f(x)=0定义域(-l,l)既是奇函数也是偶函数;在公共定义域上,两个奇、偶函数的运算性质.(略)5.函数单调性⑴定义的等价形式如:0(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]0⑵判断:①定义法;②导数法;③结论法(慎用).奇偶函数在对称区间上的单调性;互为反函数的两函数单调性;复合函数的单调性(同增异减);常见函数的单调性(如y=x+,a∈R).6.函数周期性⑴f(x)=f(x+a)对定义域中任意x总成立,则T=a.如果一个函数是周期函数,则其周期有无数个.⑵f(x+a)=f(x-a),则T=2a.⑶f(x+a)=-,则T=2a.⑷f(x)图象关于x=a及x=b对称,a≠b,则T=2(b-a).⑸f(x)图象关于x=a及点(b,c)(b≠a)对称,则T=4(b-a).7.函数图象的对称性⑴若f(a+x)=f(a-x)或[f(x)=f(2a-x)],则f(x)图象关于x=a对称,特别地f(x)=f(-x)则关于x=0对称;⑵若f(a+x)+f(b-x)=2c,则f(x)图象关于(,c)中心对称,特别地f(x)+f(-x)=0,则关于(0,0)对称;⑶若f(a+x)=f(b-x),则y=f(x)关于x=对称;⑷y=f(x)与y=f(2a-x)关于x=a对称;y=f(x)与y=-f(x)+2b关于y=b对称;y=f(x)与y=-f(2a-x)+2b,关于(a,b)对称.⑸y=f(a+x)与y=f(b-x),关于x=对称.8.⑴要熟练掌握和二次函数有关的方程不等式等问题,并能结合二次函数的图象进行分类讨论;结合图象探索综合题的解题切入点。
高考数学解题训练方法与技巧汇集(共8篇)
高考数学解题训练方法与技巧聚集〔共8篇〕篇1:高考数学解题训练方法与技巧聚集数学解题训练方法与技巧第一,充分利用考前五分钟。
按照大型的考试的要求,考前五分钟是发卷时间,考生填写准考证。
这五分钟是不准做题的,但是这五分钟可以看题。
发现很多考生拿到试卷之后,就从第一个题开场看,给大家的建议是,拿过这套卷子来,这五分钟是用来制定整个战略的关键时刻。
之前没看到题目,你只是空想,当你看到题目以后,你得利用这五分钟迅速制定出整个考试的战略来。
学生拿着数学卷子,不要看选择,不要看填空,先看后边的六个大题。
这六个大题的难度分布一般是从易到难。
我们为了应付这样的一次考试,提早做了大量的习题,试卷上有些题目可能已经做过了,或者你一目了然,感觉很轻松,我建议先把这样的大题拿下来。
大题一般12分左右,这12分如囊中取物,你就有底气了,心情也好了。
特别是要看看最后那个大题,一看那个题目压根儿就不是自己力所能及的,就把它砍掉,只想着后边只有五个题,这样在做题的时候,就可以控制速度和质量。
假如倒数第二题也没有什么感觉,你就想,可能今年这个题出得比拟难,那么我如今的做法应该是把前边会做的题目踏踏实实做好,不要急于去做后边的题目,因为后边的题目不是正常人能做的题目。
第二,进入考试阶段先要审题。
审题一定要仔细,一定要慢。
数学题经常在一个字、一个数据里边暗藏着解题的关键,这个字、这个数据没读懂,要么找不着解题的关键,要么你误读了这个题目。
你在误读的根底上来做的话,你可能感觉做得很轻松,但这个题一分不得。
所以审题一定要仔细,你一旦把题意弄明白了,这个题目也就会做了。
会做的题目是不耽误时间的,真正耽误时间的是在审题的过程中,在找思路的过程中,只要找到思路了,单纯地写那些步骤并不占用多少时间。
第三,一定要培养自己一次就做对的习惯。
如今有些学生,好不容易遇到一个会做的题目,就快速地把会做的题目做错,争取时间去做不会做的题目。
殊不知,前面的选择题和后边的大题,难易差距是很大的,但是分值的含金量是一样的,有些学生以为前边题目的分数不值钱,后边大题的分数才值钱,不知道这是什么心理。
高考数学提分秘籍 必练篇 函数及其表示
2014高考数学提分秘籍 必练篇:函数及其表示1.设f :x →x 2) A.∅ B.{1} C.∅或{2} D.∅或{1}解析:由已知x 2=1或x 2=2,解之得x =±1或x =± 2.若1∈A ,则A ∩B ={1},若1∉A ,则A ∩B =∅.故A∩B =∅或{1}. 答案:D2.下列各组函数中,表示同一函数的是 () A.y 与y B.y =lne x与y =e ln xC.y =()()131x x x -+-与y =x +3D.y =x 0与y =1x 解析:对于命题A ,对应关系不同;对于命题B ,定义域不同;对于命题C ,定与y = (x ≠0)完全相同.义域不同;对于命题D ,y =x 0(x ≠0)答案:D3.已知两个函数f (x )和g (x )的定义域和值域都是集合{1,2,3},其定义如下表:则方程g =x 的解集为 ( ) A.{1} B.{2} C.{3} D.∅ 解析:当x =1时,g =g(2)=2,不合题意; 当x =2时,g =g (3)=1,不合题意; 当x =3时,g =g (1)=3,符合题意. 答案:C4.已知函数f (x )的图象是两条线段(如图,不含端点),则f = ( )1xA.-13B.13C.-23D.23解析:由图象知f (x )= ∴f (13)=13-1=-23,∴f =f (-23)=-23+1=13.答案:B5.已知f 11x x -+()=2211x x-+,则f (x )的解析式为 ( ) A. f (x )=21x x + B. f (x )=221xx -+C. f (x )=221x x + D. f (x )=21xx-+解析:由f 11x x -+()=2211x x-+,令t =11x x -+, 则x =11t t-+, ∴2222211121,11111t x t t t x t t---+==-++++()()即f (t )=22,1tt + ∴f (x )=221xx+. 答案:C6.已知函数f (x )的定义域为(0,+∞),且f (x )=2f (1x1,则f (x )= . 解析:考虑到所给式子中含有f (x )和f (1x),故可考虑利用换元法进行求解. 在f (x )=2f (1x )x -1,用1x 代替x ,得f (1x )=2f (x1,将f (1x )=2f x x ()-1代入f (x )=2f (1x)x -1中,可求得f (x )=23x +13.答案:23x+137.已知函数f (x )=2,,2,x x x x +⎧⎨-+>⎩≤0则不等式f (x )≥x 2的解集为 ( )A. B. C. D.解析:当x ≤0时,不等式f (x )≥x 2化为x +2≥x 2,即220x x x ⎧+⎨⎩≥≤,所以-1≤x ≤0;当x >0时,不等式f (x )≥x 2化为-x +2≥x 2,即22>0x x x ⎧-+⎨⎩≥所以0<x ≤1.综上可得不等式的解集为. 答案:A 8.已知函数f (x )=22,2<2x x x -⎧⎨-⎩(≥)()则不等式x ·f (x -1)<10的解集是 .解析:当x -1≥2,即x ≥3时,不等式等价于3,3<x x x ⎧⎨-⎩≥()10解得3≤x <5;当x -1<2,即x <3时,不等式等价于 <3,2<x x ⎧⎨-⎩10解得-5<x <3.综上可知不等式的解集为{x |-5<x <5}. 答案:{x |-5<x <5}9.已知f (x )=22,1,2,1<<2,,2,2x x x x x x ⎧⎪+-⎪-⎨⎪⎪⎩≤≥且f (a )=3,求a 的值.解:①当a ≤-1时,f (a )=a +2,由a +2=3,得a =1,与a ≤-1相矛盾,应舍去. ②当-1<a <2时,f (a )=2 a , 由2a =3,得a =32,满足-1<a <2.③当a ≥2时,f (a )=22a ,由22a =3,得a =±6,又a ≥2,∴a = 6.综上可知,a 的值为32或 6.10.驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是 ( )解析:画出曲线的切线,其切线的斜率的意义为速度.由图中切线斜率的变化规律可知选A. 答案:A11.如果f (a +b )=f (a )·f (b ),且f (1)=2,则f (2)f (1)+f (4)f (3)+f (6)f (5)+…+f (2006)f (2005)+f (2008)f (2007)+f (2010)f (2009)= .解析:f (2)=f (1)f (1)=22,f (2)f (1)=2, f (3)=f (1)f (2)=23,f (4)=f (2)f (2)=24, f (4)f(3)=2,…f (2010)f (2009)=2, ∴原式=2×1005=2010. 答案:201012.下面是一个电子元件在处理数据时的流程图:(1)试确定y 与x 的函数关系式; (2)求f (-3)、f (1)的值; (3)若f (x )=16,求x 的值.解:(1)y =222,1,2,<1.x x x x ⎧+⎪⎨+⎪⎩()≥(2)f (-3)=(-3)2+2=11;f (1)=(1+2)2=9. (3)若x ≥1,则(x +2)2=16,解得x=2或x=-6(舍);若x<1,则x2+2=16,解得x=14(舍)或x=-14. 即x=2或x=-14.。
专题8.1 直线与方程-2020届高考数学一轮复习学霸提分秘籍(解析版)
第八篇 平面解析几何 专题8.01 直线与方程【考试要求】1.在平面直角坐标系中,结合具体图形,确定直线位置的几何要素;2.理解直线的倾斜角和斜率的概念,掌握过两点的直线斜率的计算公式;3.掌握确定直线位置的几何要素,掌握直线方程的几种形式(点斜式、两点式及一般式),了解斜截式与一次函数的关系. 【知识梳理】 1.直线的倾斜角(1)定义:当直线l 与x 轴相交时,我们取x 轴作为基准,x 轴正向与直线l 向上方向之间所成的角α叫做直线l 的倾斜角;(2)规定:当直线l 与x 轴平行或重合时,规定它的倾斜角为0; (3)范围:直线的倾斜角α的取值范围是[0,π). 2.直线的斜率(1)定义:当直线l 的倾斜角α≠π2时,其倾斜角α的正切值tan α叫做这条直线的斜率,斜率通常用小写字母k 表示,即k =tan α;(2)斜率公式:经过两点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)(x 1≠x 2)的直线的斜率公式为k =y 2-y 1x 2-x 1.3.直线方程的五种形式【微点提醒】1.直线的斜率k 和倾斜角α之间的函数关系:2.求直线方程时要注意判断直线斜率是否存在;每条直线都有倾斜角,但不一定每条直线都存在斜率.3.截距为一个实数,既可以为正数,也可以为负数,还可以为0,这是解题时容易忽略的一点. 【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)直线的倾斜角越大,其斜率就越大.( ) (2)直线的斜率为tan α,则其倾斜角为α.( ) (3)斜率相等的两直线的倾斜角不一定相等.( )(4)经过任意两个不同的点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线都可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)=(x -x 1)(y 2-y 1)表示.( )【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√ 【解析】(1)当直线的倾斜角α1=135°,α2=45°时,α1>α2,但其对应斜率k 1=-1,k 2=1,k 1<k 2. (2)当直线斜率为tan(-45°)时,其倾斜角为135°. (3)两直线的斜率相等,则其倾斜角一定相等. 【教材衍化】2.(必修2P89B5改编)若过两点A (-m ,6),B (1,3m )的直线的斜率为12,则直线的方程为________. 【答案】 12x -y -18=0【解析】 由题意得3m -61+m =12,解得m =-2,∴A (2,6),∴直线AB 的方程为y -6=12(x -2),整理得12x -y -18=0.3.(必修2P100A9改编)过点P (2,3)且在两坐标轴上截距相等的直线方程为________. 【答案】 3x -2y =0或x +y -5=0【解析】 当纵、横截距均为0时,直线方程为3x -2y =0;当纵、横截距均不为0时,设直线方程为x a +y a =1,则2a +3a =1,解得a =5.所以直线方程为x +y -5=0.【真题体验】4.(2019·济南调研)直线x -y +1=0的倾斜角为( ) A.30° B.45°C.120°D.150°【答案】 B【解析】 由题得,直线y =x +1的斜率为1,设其倾斜角为α,则tan α=1,又0°≤α<180°,故α=45°. 5.(2019·广东七校联考)若过点P (1-a ,1+a )和Q (3,2a )的直线的倾斜角为钝角,则实数a 的取值范围是( ) A.(-2,1) B.(-1,2)C.(-∞,0)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)【答案】 A【解析】 由题意知2a -1-a 3-1+a <0,即a -12+a<0,解得-2<a <1.6.(2018·兰州模拟)已知直线l 过点P (1,3),且与x 轴、y 轴的正半轴所围成的三角形的面积等于6,则直线l 的方程是( ) A.3x +y -6=0 B.x +3y -10=0 C.3x -y =0D.x -3y +8=0【答案】 A【解析】 设直线l 的方程为x a +yb =1(a >0,b >0).由题意得⎩⎨⎧1a +3b =1,12ab =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =6.故直线l 的方程为x 2+y6=1,即3x +y -6=0.【考点聚焦】考点一 直线的倾斜角与斜率【例1】 (1)直线2x cos α-y -3=0⎝⎛⎭⎫α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3的倾斜角的取值范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤π6,π3 B.⎣⎡⎦⎤π4,π3 C.⎣⎡⎦⎤π4,π2D.⎣⎡⎦⎤π4,2π3(2)(一题多解)(经典母题)直线l 过点P (1,0),且与以A (2,1),B (0,3)为端点的线段有公共点,则直线l 斜率的取值范围为________.【答案】 (1)B (2)(-∞,-3]∪[1,+∞)【解析】 (1)直线2x cos α-y -3=0的斜率k =2cos α, 因为α∈⎣⎡⎦⎤π6,π3,所以12≤cos α≤32, 因此k =2cos α∈[1,3].设直线的倾斜角为θ,则有tan θ∈[1,3]. 又θ∈[0,π),所以θ∈⎣⎡⎦⎤π4,π3, 即倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤π4,π3.(2)法一 设PA 与PB 的倾斜角分别为α,β,直线PA 的斜率是k AP =1,直线PB 的斜率是k BP =-3,当直线l 由PA 变化到与y 轴平行的位置PC 时,它的倾斜角由α增至90°,斜率的取值范围为[1,+∞).当直线l 由PC 变化到PB 的位置时,它的倾斜角由90°增至β,斜率的变化范围是(-∞,-3]. 故斜率的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞). 法二 设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为 y =k (x -1),即kx -y -k =0.∵A ,B 两点在直线l 的两侧或其中一点在直线l 上, ∴(2k -1-k )(-3-k )≤0,即(k -1)(k +3)≥0,解得k ≥1或k ≤- 3.即直线l 的斜率k 的取值范围是(-∞,-3]∪[1,+∞).【迁移探究1】 若将例1(2)中P (1,0)改为P (-1,0),其他条件不变,求直线l 斜率的取值范围. 【答案】见解析【解析】设直线l 的斜率为k ,则直线l 的方程为 y =k (x +1),即kx -y +k =0.∵A ,B 两点在直线l 的两侧或其中一点在直线l 上, ∴(2k -1+k )(-3+k )≤0, 即(3k -1)(k -3)≤0,解得13≤k ≤ 3.即直线l 的斜率的取值范围是⎣⎡⎦⎤13,3. 【迁移探究2】 若将例1(2)中的B 点坐标改为B (2,-1),其他条件不变,求直线l 倾斜角的取值范围. 【答案】见解析【解析】由例1(2)知直线l 的方程kx -y -k =0, ∵A ,B 两点在直线l 的两侧或其中一点在直线l 上, ∴(2k -1-k )(2k +1-k )≤0, 即(k -1)(k +1)≤0,解得-1≤k ≤1.即直线l 倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎣⎡⎭⎫3π4,π. 【规律方法】 1.由直线倾斜角的取值范围求斜率的取值范围或由斜率的取值范围求直线倾斜角的取值范围时,常借助正切函数y =tan x 在[0,π)上的单调性求解,这里特别要注意,正切函数在[0,π)上并不是单调的.2.过一定点作直线与已知线段相交,求直线斜率范围时,应注意倾斜角为π2时,直线斜率不存在.【训练1】 若直线l :y =kx -3与直线2x +3y -6=0的交点位于第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫π6,π3B.⎝⎛⎭⎫π6,π2 C.⎝⎛⎭⎫π3,π2D.⎣⎡⎦⎤π3,π2【答案】 B【解析】 直线y =kx -3恒过点(0,-3),可作两直线的图象,如图所示,从图中可以看出,直线l 的倾斜角的取值范围为⎝⎛⎭⎫π6,π2.考点二 直线方程的求法【例2】 求适合下列条件的直线方程:(1)经过点P (4,1),且在两坐标轴上的截距相等;(2)经过点A (-1,-3),倾斜角等于直线y =3x 的倾斜角的2倍; (3)经过点B (3,4),且与两坐标轴围成一个等腰直角三角形. 【答案】见解析【解析】(1)设直线l 在x ,y 轴上的截距均为a , 若a =0,即l 过点(0,0)和(4,1), 所以l 的方程为y =14x ,即x -4y =0.若a ≠0,则设l 的方程为x a +ya =1,因为l 过点(4,1),所以4a +1a =1,所以a =5,所以l 的方程为x +y -5=0.综上可知,直线l 的方程为x -4y =0或x +y -5=0.(2)由已知设直线y =3x 的倾斜角为α,则所求直线的倾斜角为2α. 因为tan α=3,所以tan 2α=2tan α1-tan 2 α=-34. 又直线经过点A (-1,-3),因此所求直线方程为y +3=-34(x +1),即3x +4y +15=0.(3)由题意可知,所求直线的斜率为±1. 又过点(3,4),由点斜式得y -4=±(x -3). 所求直线的方程为x -y +1=0或x +y -7=0. 【规律方法】1.在求直线方程时,应选择适当的形式,并注意各种形式的适用条件.2.对于点斜式、截距式方程使用时要注意分类讨论思想的运用(若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况;若采用截距式,应判断截距是否为零).【训练2】 (1)求过点A (1,3),斜率是直线y =-4x 的斜率的13的直线方程;(2)求经过点A (-5,2),且在x 轴上的截距等于在y 轴上截距的2倍的直线方程. 【答案】见解析【解析】(1)设所求直线的斜率为k ,依题意k =-4×13=-43.又直线经过点A (1,3),因此所求直线方程为y -3=-43(x -1),即4x +3y -13=0.(2)当直线不过原点时,设所求直线方程为x 2a +y a =1,将(-5,2)代入所设方程,解得a =-12,所以直线方程为x +2y +1=0;当直线过原点时,设直线方程为y =kx ,则-5k =2,解得k =-25,所以直线方程为y =-25x ,即2x +5y =0.故所求直线方程为2x +5y =0或x +2y +1=0. 考点三 直线方程的综合应用 角度1 与不等式相结合的最值问题【例3-1】 设m ∈R ,过定点A 的动直线x +my =0和过定点B 的动直线mx -y -m +3=0交于点P (x ,y ),则|PA |·|PB |的最大值是________. 【答案】 5【解析】 由直线x +my =0求得定点A (0,0),直线mx -y -m +3=0,即y -3=m (x -1),所以得定点B (1,3).当m =0时,两条动直线垂直,当m ≠0时,因为⎝⎛⎭⎫-1m m =-1,所以两条动直线也垂直,因为P 为直线x +my =0与mx -y -m +3=0的交点,所以|PA |2+|PB |2=|AB |2=10,所以|PA |·|PB |≤|PA |2+|PB |22=5(当且仅当|PA |=|PB |=5时,等号成立),所以|PA |·|PB |的最大值是5. 角度2 由直线方程求参数范围【例3-2】 已知直线l 1:ax -2y =2a -4,l 2:2x +a 2y =2a 2+4,当0<a <2时,直线l 1,l 2与两坐标轴围成一个四边形,当四边形的面积最小时,实数a =________. 【答案】 12【解析】 由题意知直线l 1,l 2恒过定点P (2,2),直线l 1的纵截距为2-a ,直线l 2的横截距为a 2+2,所以四边形的面积S =12×2(2-a )+12×2(a 2+2)=a 2-a +4=⎝⎛⎭⎫a -122+154,又0<a <2,所以当a =12时,面积最小.【规律方法】 与直线方程有关问题的常见类型及解题策略(1)求解与直线方程有关的最值问题.先设出直线方程,建立目标函数,再利用基本不等式求解最值. (2)求参数值或范围.注意点在直线上,则点的坐标适合直线的方程,再结合函数的单调性或基本不等式求解.【训练3】 如图,在两条互相垂直的道路l 1,l 2的一角,有一个电线杆,电线杆底部到道路l 1的垂直距离为4米,到道路l 2的垂直距离为3米,现在要过电线杆的底部靠近道路的一侧修建一条人行直道,使得人行道与两条垂直的道路围成的直角三角形的面积最小,则人行道的长度为________米.【答案】 10【解析】 如图建立平面直角坐标系,设人行道所在直线方程为y -4=k (x -3)(k <0),所以A ⎝⎛⎭⎫3-4k ,0,B (0,4-3k ),所以△ABO 的面积S =12(4-3k )⎝⎛⎭⎫3-4k =12⎝⎛⎭⎫24-9k -16k ,因为k <0, 所以-9k -16k≥2(-9k )⎝⎛⎭⎫-16k =24,当且仅当-9k =-16k ,即k =-43时取等号.此时,A (6,0),B (0,8),所以人行道的长度为62+82=10米.【反思与感悟】在求直线方程时,应先选择适当的直线方程的形式,并注意各种形式的适用条件.用斜截式及点斜式时,直线的斜率必须存在,而两点式不能表示与坐标轴垂直的直线,截距式不能表示与坐标轴垂直或经过原点的直线.故在解题时,若采用截距式,应注意分类讨论,判断截距是否为零;若采用点斜式,应先考虑斜率不存在的情况. 【易错防范】 倾斜角和斜率的范围(1)倾斜角是一种特殊规定的角,其范围是[0,π),千万不要与其他角混淆,有些时候要依据图形而定. (2)斜率范围与倾斜角范围的转化,此时要结合y =tan x 在⎣⎡⎭⎫0,π2和⎝⎛⎭⎫π2,π上的变化规律. 【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:35分钟) 一、选择题1.直线x +3y +1=0的倾斜角是( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】 D【解析】 由直线的方程得直线的斜率为k =-33,设倾斜角为α,则tan α=-33,又α∈[0,π),所以α=5π6. 2.如图中的直线l 1,l 2,l 3的斜率分别为k 1,k 2,k 3,则( )A.k 1<k 2<k 3B.k 3<k 1<k 2C.k 3<k 2<k 1D.k 1<k 3<k 2 【答案】 D【解析】 直线l 1的倾斜角α1是钝角,故k 1<0,直线l 2与l 3的倾斜角α2与α3均为锐角且α2>α3,所以0<k 3<k 2,因此k 1<k 3<k 2.3.(2019·北京延庆区模拟)若平面内三点A (1,-a ),B (2,a 2),C (3,a 3)共线,则a =( ) A.1±2或0 B.2-52或0C.2±52D.2+52或0【答案】 A【解析】 由题意知k AB =k AC ,即a 2+a 2-1=a 3+a3-1,即a (a 2-2a -1)=0,解得a =0或a =1±2.4.(2019·福建六校联考)在同一平面直角坐标系中,直线l 1:ax +y +b =0和直线l 2:bx +y +a =0有可能是( )【答案】 B【解析】 当a >0,b >0时,-a <0,-b <0,结合选项知B 符合,其他均不符合.5.已知直线l 经过A (2,1),B (1,m 2)两点(m ∈R ),那么直线l 的倾斜角的取值范围是( ) A.[0,π) B.⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎭⎫π2,π C.⎣⎡⎦⎤0,π4D.⎣⎡⎭⎫π4,π2∪⎝⎛⎭⎫π2,π【答案】 B【解析】 直线l 的斜率k =1-m 22-1=1-m 2,因为m ∈R ,所以k ∈(-∞,1],所以直线的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,π4∪⎝⎛⎭⎫π2,π. 6.已知直线l 的斜率为3,在y 轴上的截距为另一条直线x -2y -4=0的斜率的倒数,则直线l 的方程为( )A.y =3x +2B.y =3x -2C.y =3x +12D.y =-3x +2 【答案】 A【解析】 因为直线x -2y -4=0的斜率为12,所以直线l 在y 轴上的截距为2,所以直线l 的方程为y =3x +2.7.直线l 经过点A (1,2),在x 轴上的截距的取值范围是(-3,3),则其斜率的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-1,15B.⎝⎛⎭⎫-∞,12∪(1,+∞) C.(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫15,+∞D.(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ 【答案】 D【解析】 设直线的斜率为k ,则直线方程为y -2=k (x -1),令y =0,得直线l 在x 轴上的截距为1-2k,则-3<1-2k <3,解得k >12或k <-1. 8.已知函数f (x )=a sin x -b cos x (a ≠0,b ≠0),若f ⎝⎛⎭⎫π4-x =f ⎝⎛⎭⎫π4+x ,则直线ax -by +c =0的倾斜角为( )A.π4B.π3C.2π3D.3π4【答案】 D【解析】 由f ⎝⎛⎭⎫π4-x =f ⎝⎛⎭⎫π4+x 知,函数f (x )的图象关于x =π4对称,所以f (0)=f ⎝⎛⎭⎫π2,所以a =-b ,则直线ax -by +c =0的斜率为k =a b =-1,又直线倾斜角的取值范围为[0,π),所以该直线的倾斜角为3π4. 二、填空题9.已知三角形的三个顶点A (-5,0),B (3,-3),C (0,2),则BC 边上中线所在的直线方程为________.【答案】 x +13y +5=0【解析】 BC 的中点坐标为⎝⎛⎭⎫32,-12,∴BC 边上中线所在直线方程为y -0-12-0=x +532+5,即x +13y +5=0. 10.过点M (3,-4),且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程为____________.【答案】 4x +3y =0或x +y +1=0【解析】 若直线过原点,则k =-43, 所以y =-43x ,即4x +3y =0. 若直线不过原点,设直线方程为x a +y a=1, 即x +y =a ,则a =3+(-4)=-1,所以直线的方程为x +y +1=0.11.若经过两点A (4,2y +1),B (2,-3)的直线的倾斜角是直线4x -3y +2 019=0的倾斜角的一半,则y 的值为________.【答案】 -32【解析】 因为直线4x -3y +2 019=0的斜率为43,所以由倾斜角的定义可知直线4x -3y +2 019=0的倾斜角α满足tan α=43,因为α∈[0,π),所以α2∈⎣⎡⎭⎫0,π2,所以2tan α21-tan 2 α2=43,解得tan α2=12,由已知及倾斜角与斜率的关系得2y +1+34-2=12,所以y =-32. 12.设点A (-1,0),B (1,0),直线2x +y -b =0与线段AB 相交,则b 的取值范围是________.【答案】 [-2,2]【解析】 b 为直线y =-2x +b 在y 轴上的截距,如图,当直线y =-2x +b 过点A (-1,0)和点B (1,0)时,b 分别取得最小值和最大值.所以b 的取值范围是[-2,2].【能力提升题组】(建议用时:20分钟)13.(2019·天津和平区调研)若θ是直线l 的倾斜角,且sin θ+cos θ=55,则l 的斜率为( )A.-12B.-12或-2C.12或2 D.-2【答案】 D 【解析】 因为sin θ+cos θ=55,① 所以(sin θ+cos θ)2=1+sin 2θ=15, 所以2sin θcos θ=-45,所以(sin θ-cos θ)2=95, 易知sin θ>0,cos θ<0,所以sin θ-cos θ=355,② 由①②解得⎩⎨⎧sin θ=255,cos θ=-55, 所以tan θ=-2,即l 的斜率为-2.14.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n (n +1)(n ∈N *),其前n 项和S n =910,则直线x n +1+y n=1与坐标轴所围成的三角形的面积为( )A.36B.45C.50D.55 【答案】 B【解析】 由a n =1n (n +1)可知a n =1n -1n +1, 所以S n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1, 又知S n =910,所以1-1n +1=910,所以n =9. 所以直线方程为x 10+y 9=1,且与坐标轴的交点为(10,0)和(0,9),所以直线与坐标轴所围成的三角形的面积为12×10×9=45. 15.已知直线l 过点P (2,-1),在x 轴和y 轴上的截距分别为a ,b ,且满足a =3b ,则直线l 的方程为________.【答案】 x +2y =0或x +3y +1=0【解析】 若a =3b =0,则直线过原点(0,0),此时直线斜率k =-12,直线方程为x +2y =0. 若a =3b ≠0,设直线方程为x a +y b=1, 即x 3b +y b=1. 由于点P (2,-1)在直线上,所以b =-13. 从而直线方程为-x -3y =1,即x +3y +1=0.综上所述,所求直线方程为x +2y =0或x +3y +1=0.16.已知直线l :kx -y +1+2k =0(k ∈R ).(1)证明:直线l 过定点;(2)若直线不经过第四象限,求k 的取值范围;(3)若直线l 交x 轴负半轴于A ,交y 轴正半轴于B ,△AOB 的面积为S (O 为坐标原点),求S 的最小值并求此时直线l 的方程.【答案】见解析【解析】(1)证明 直线l 的方程可化为k (x +2)+(1-y )=0,令⎩⎪⎨⎪⎧x +2=0,1-y =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1. ∴无论k 取何值,直线总经过定点(-2,1).(2)解 由方程知,当k ≠0时直线在x 轴上的截距为-1+2k k,在y 轴上的截距为1+2k ,要使直线不经过第四象限,则必须有⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k ≤-2,1+2k ≥1,解得k >0; 当k =0时,直线为y =1,符合题意,故k 的取值范围是[0,+∞).(3)解 由题意可知k ≠0,再由l 的方程,得A ⎝⎛⎭⎫-1+2k k ,0,B (0,1+2k ). 依题意得⎩⎪⎨⎪⎧-1+2k k <0,1+2k >0,解得k >0. ∵S =12·|OA |·|OB |=12·⎪⎪⎪⎪1+2k k ·|1+2k | =12·(1+2k )2k =12⎝⎛⎭⎫4k +1k +4≥12×(2×2+4)=4, “=”成立的条件是k >0且4k =1k ,即k =12, ∴S min =4,此时直线l 的方程为x -2y +4=0.。
高考数学 热点题型和提分秘籍 专题04 函数及其表示 理(含解析)新人教A版-新人教A版高三全册数
2016年高考数学 热点题型和提分秘籍 专题04 函数及其表示 理(含解析)新人教A 版【高频考点解读】1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用. 【热点题型】题型一 考查函数的定义域 例 1.(1)(函数f (x )= 1-2x+1x +3的定义域为( )A .(-3,0]B .(-3,1]C .(-∞,-3)∪(-3,0]D .(-∞,-3)∪(-3,1](2)函数y =ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x + 1-x 2的定义域为________.【答案】(1)A (2)(0,1] 【解析】【提分秘籍】1.函数的定义域是使函数有意义的自变量取值的集合,它是函数不可缺少的组成部分,归纳起来常见的命题角度有:(1)求给定函数解析式的定义域.(2)已知f (x )的定义域,求f (g (x ))的定义域. (3)已知定义域确定参数问题. 2.简单函数定义域的类型及求法(1)已知函数的解析式,则构造使解析式有意义的不等式(组)求解. (2)对实际问题:由实际意义及使解析式有意义构成的不等式(组)求解.(3)若已知函数f (x )的定义域为[a ,b ],则函数f (g (x ))的定义域由不等式a ≤g (x )≤b 求出.【举一反三】已知f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,求函数y =f ⎝⎛⎭⎪⎫x 2-x -12的定义域.题型二 考查函数的解析式例2、(1)已知f (1-cos x )=sin 2x ,求f (x )的解析式;(2)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,求f (x )的解析式;(3)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=x (x ≠0),求f (x )的解析式.【解析】 (1)f (1-cos x )=sin 2x =1-cos 2x , 令t =1-cos x ,则cos x =1-t ,t ∈[0,2], ∴f (t )=1-(1-t )2=2t -t 2,t ∈[0,2], 即f (x )=2x -x 2,x ∈[0,2].(2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-32.∴f (x )=12x 2-32x +2.(3)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f (x )=1x.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧f x +2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f x =1x ,得f (x )=23x -x3(x ≠0).【提分秘籍】求函数解析式的常用方法(1)配凑法:由已知条件f (g (x ))=F (x ),可将F (x )改写成关于g (x )的表达式,然后以x 替代g (x ),便得f (x )的表达式.(2)待定系数法:若已知函数的类型(如一次函数、二次函数)可用待定系数法.(3)换元法:已知复合函数f (g (x ))的解析式,可用换元法,此时要注意新元的取值X 围.(4)解方程组法:已知关于f (x )与f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 或f (-x )的表达式,可根据已知条件再构造出另外一个等式组成方程组,通过解方程求出f (x ).【举一反三】已知函数f (x )满足f (x )+2f (3-x )=x 2,则f (x )的解析式为( ) A .f (x )=x 2-12x +18 B .f (x )=13x 2-4x +6C .f (x )=6x +9D .f (x )=2x +3 【答案】B题型三 考查分段函数例3、如图,点P 从点O 出发,分别按逆时针方向沿周长均为12的正三角形、正方形运动一周,O ,P 两点连线的距离y 与点P 走过的路程x 的函数关系分别记为y =f (x ),y =g (x ),定义函数h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧fx ,f x ≤g x ,g x ,f x >g x .对于函数y =h (x ),下列结论正确的个数是( )①h (4)=10;②函数h (x )的图象关于直线x =6对称;③函数h (x )的值域为[0,13 ];④函数h (x )的递增区间为(0,5).A .1B .2C .3D .4 【答案】 C 【解析】【提分秘籍】(1)求分段函数的函数值时,应根据所给自变量的大小选择相应段的解析式求解,有时每段交替使用求值.(2)若给出函数值或函数值的X 围求的变量值或自变量的取值X 围,应根据每一段的解析式分别求解.但要注意检验,是否符合相应段的自变量的取值X 围.【举一反三】已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,f x +1,x ≤0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43等于________.【答案】4【解析】f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=2×43=83, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=2×23=43,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-43=83+43=4. 【高考风向标】【2015高考某某,理7】存在函数()f x 满足,对任意x R ∈都有( ) A. (sin 2)sin f x x = B. 2(sin 2)f x x x =+ C. 2(1)1f x x +=+ D. 2(2)1f x x x +=+ 【答案】D. 【解析】(2014·某某卷)设函数f (x )(x ∈R)满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎪⎫23π6=( )A.12B.32 C .0 D .-12【答案】A【解析】由已知可得,f ⎝⎛⎭⎪⎫23π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17π6+sin 17π6=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π6+sin 11π6+sin 17π6 =f ⎝⎛⎭⎪⎫5π6+sin 5π6+sin 11π6+sin 17π6=2sin 5π6+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6=sin 5π6=12.(2014·卷)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x +1 B .y =(x -1)2C .y =2-xD .y =log 0.5(x +1) 【答案】A【解析】由基本初等函数的性质得,选项B 中的函数在(0,1)上递减,选项C ,D 中的函数在(0,+∞)上为减函数,所以排除B ,C ,D ,选A.(2014·某某卷)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( )A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞) 【答案】D(2014·某某卷)函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( )A .(0,1]B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞) D.(-∞,0]∪[1,+∞) 【答案】C【解析】由x 2-x >0,得x >1或x <0. (2014·某某卷)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 B .(2,+∞) C. ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12∪(2,+∞) D. ⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12∪[2,+∞) 【答案】C【解析】根据题意得,⎩⎪⎨⎪⎧x >0,(log 2)2-1>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x >2或x <12.故选C. (2013·某某卷)已知函数f(x)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12,a 为常数且a>0. (1)证明:函数f(x)的图像关于直线x =12对称;(2)若x 0满足f(f(x 0))=x 0,但f(x 0)≠x 0,则称x 0为函数f(x)的二阶周期点.如果f(x)有两个二阶周期点x 1,x 2,试确定a 的取值X 围;(3)对于(2)中的x 1,x 2和a ,设x 3为函数 f(f(x))的最大值点,A(x 1,f(f(x 1))),B(x 2,f(f(x 2))),C(x 3,0).记△A BC 的面积为S(a),讨论S(a)的单调性.【解析】当a>12时,有f(f(x))=⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧4a 2x ,x ≤14a,2a -4a 2x ,14a <x ≤12,2a (1-2a )+4a 2x ,12<x ≤4a -14a ,4a 2-4a 2x ,x>4a -14a.所以f(f(x))=x 有四个解0,2a 1+4a 2,2a 1+2a ,4a 21+4a 2,又f(0)=0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 1+2a =2a 1+2a,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 1+4a 2≠2a 1+4a 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4a 21+4a 2≠4a 21+4a 2,故只有2a 1+4a 2,4a 21+4a 2是f(x)的二阶周期点. 综上所述,所求a 的取值X 围为a>12.(2013·某某卷)设函数f(x)在(0,+∞)内可导,且f(e x)=x +e x,则f′(1)=________. 【答案】2【解析】f(e x )=x +e x,利用换元法可得f(x)=ln x +x ,f′(x)=1x +1,所以f′(1)=2.(2013·某某卷)如图1-3所示,半径为1的半圆O 与等边三角形ABC 夹在两平行线l 1,l 2之间,l∥l 1,l 与半圆相交于F ,G 两点,与三角形ABC 两边相交于E ,D 两点.设弧FG 的长为x(0<x<π),y =EB +BC +CD ,若l 从l 1平行移动到l 2,则函数y =f(x)的图像大致是( )图1-3图1-4 【答案】D 【解析】(2013·某某卷)函数y =xln(1-x)的定义域为( )A .(0,1)B .[0,1)C .(0,1]D .[0,1] 【答案】B【解析】x≥0且1-x>0,得x∈[0,1),故选B.(2013·某某卷)已知函数f(x)=x 2-2(a +2)x +a 2,g(x)=-x 2+2(a -2)x -a 2+8.设H 1(x)=max {}f (x ),g (x ),H 2(x)=min {}f (x ),g (x )(max {}p ,q 表示p ,q 中的较大值,min {}p ,q 表示p ,q 中的较小值).记H 1(x)的最小值为A , H 2(x)的最大值为B ,则A -B =( )A .16B .-16C .a 2-2a -16 D .a 2+2a -16【答案】B【解析】由题意知当f(x)=g(x)时,即x 2-2(a +2)x +a 2=-x 2+2(a -2)x -a 2+8, 整理得x 2-2ax +a 2-4=0,所以x =a +2或x =a -2,所以H 1(x)=max{f(x),g(x)}=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2(a +2)x +a 2(x≤a-2),-x 2+2(a -2)x -a 2+8(a -2<x<a +2),x 2-2(a +2)x +a 2(x≥a+2),H 2(x)=min{f(x),g(x)}=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2(a -2)x -a 2+8(x≤a-2),x 2-2(a +2)x +a 2(a -2<x<a +2),-x 2+2(a -2)x -a 2+8(x≥a+2).由图形(图形略)可知,A =H 1(x)min =-4a -4,B =H 2(x)max =12-4a ,则A -B =-16. 故选B.(2013·全国卷)已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x +1)的定义域为( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12C .(-1,0) D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1【答案】B【解析】对于f(2x +1),-1<2x +1<0,解得-1<x<-12,即函数f(2x +1)的定义域为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-12. (2013·某某卷)设函数f(x)=⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6,x<0,-x ,x≥0,则当x>0时,f[f(x)]表达式的展开式中常数项为( )A .-20B .20C .-15D .15 【答案】A(2013·某某卷)函数y =x33x -1的图像大致是( )图1-5【答案】C【解析】函数的定义域是{x∈R|x≠0},排除选项A;当x<0时,x3<0,3x-1<0,故y>0,排除选项B;当x→+∞时,y>0且y→0,故为选项C中的图像.(2013·新课标全国卷Ⅱ] 经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1 t该产品获利润500元,未售出的产品,每1 t亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图1-4所示,经销商为下一个销售季度购进了130 t该农产品,以X(单位:t,100≤X≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T(单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.(1)将T表示为X的函数;(2)根据直方图估计利润T不少于57 000元的概率;(3)在直方图的需求量分组中,以各组的区间中点值代表该组的各个值,并以需求量落入该区间的频率作为需求量取该区间中点值的概率(例如:若需求量X∈[100,110),则取X=105,且X=105的概率等于需求量落入[100,110)的频率),求T的数学期望.【解析】(3)依题意可得T 的分布列为T 45 000 53 000 61 000 65 000 P0.10.20.30.4所以E(T)=45 000×0.1+53 000×0.2+61 000×0.3+65 000×0.4=59 400. 【高考押题】1. 若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )【答案】B【解析】注意定义域和值域的限制,只有B 正确.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于 ( )A. 12 B. 45C. 2D. 9【答案】C3. 函数f (x )=2x -1log 3x 的定义域为 ( )A. (0,+∞)B. (1,+∞)C. (0,1)D. (0,1)∪(1,+∞)【答案】D【解析】由log 3x ≠0得x >0且x ≠1,因此,函数f (x )=2x -1log 3x 的定义域是(0,1)∪(1,+∞),选D.4.已知映射f :A →B ,其中A =B =R ,对应法则f :x →y =|x |12,若对实数k ∈B ,在集合A 中不存在元素x 使得f :x →k ,则k 的取值X 围是( )A. k ≤0B. k >0C. k ≥0D. k <0【答案】D【解析】由题易知y =|x |12的值域为[0,+∞),要使集合A 中不存在元素x 使得f :x →k ,只需k 不在此值域中,即k <0.5.如右图,是X 大爷晨练时所走的离家距离(y )与行走时间(x )之间的函数关系的图象.若用黑点表示X 大爷家的位置,则X 大爷散步行走的路线可能是( )【答案】D【解析】6.若f (x )对于任意实数x 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,则f (x )=( )A. x -1B. x +1C. 2x +1D. 3x +3【答案】B【解析】在2f (x )-f (-x )=3x +1① 将①中x 换为-x ,则有 2f (-x )-f (x )=-3x +1② ①×2+②得3f (x )=3x +3, ∴f (x )=x +1. 7. 已知函数f (x )=1x +1,则函数f [f (x )]的定义域是________. 【答案】{x |x ≠-1,且x ≠-2} 【解析】由x +1≠0且1x +1+1≠0,得x ≠-1,且x ≠-2. ∴定义域为{x |x ≠-1,且x ≠-2}. 8.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x x <3,3x -m x ≥3,且f (f (2))>7,则实数m 的取值X 围为________.【答案】m <5【解析】因为f (2)=4,所以f (f (2))=f (4)=12-m >7,解得m <5. 9.设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =________.【答案】±1【解析】若a ≥0,则a +1=2,得a =1;若a <0,则-a +1=2,得a =-1.故a =±1. 10. 根据下列条件分别求出函数f (x )的解析式: (1)f (x +1)=x +2x ;(2)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-2f (x -1)=2x +17,求f (x ).解:(1)令t =x +1,∴t ≥1,x =(t -1)2. 则f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1, 即f (x )=x 2-1,x ∈[1,+∞). (2)设f (x )=ax +b (a ≠0),则3f (x +1)-2f (x -1)=3ax +3a +3b -2ax +2a -2b =ax +b +5a =2x +17, ∴a =2,b =7,故f (x )=2x +7.11. 已知f (x )=x 2-1,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x >0,2-x ,x <0,(1)求f [g (2)]与g [f (2)]. (2)求f [g (x )]与g [f (x )]的表达式.12.甲同学家到乙同学家的途中有一公园,甲从家到公园的距离与乙从家到公园的距离都是2 km ,甲10时出发前往乙家.如图所示,表示甲从家出发到达乙家为止经过的路程y (km)与时间x (分)的关系.试写出y =f (x )的函数解析式.。
专题1.4 基本不等式及其应用-2020届高考数学一轮复习学霸提分秘籍(解析版)
第一篇 集合与不等式 专题1.04 基本不等式及其应用【考试要求】1.掌握基本不等式ab ≤a +b2(a ,b ≥0);2.结合具体实例,能用基本不等式解决简单的最大值或最小值问题. 【知识梳理】1.基本不等式:ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:a ≥0,b ≥0. (2)等号成立的条件:当且仅当a =b 时取等号.(3)其中a +b2称为正数a ,b 的算术平均数,ab 称为正数a ,b 的几何平均数.2.两个重要的不等式(1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. (2)ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22(a ,b ∈R ),当且仅当a =b 时取等号. 3.利用基本不等式求最值 已知x ≥0,y ≥0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值是2p (简记:积定和最小). (2)如果和x +y 是定值s ,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值是s 24(简记:和定积最大).【微点提醒】1.b a +ab≥2(a ,b 同号),当且仅当a =b 时取等号. 2.21a +1b≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22(a >0,b >0). 3.连续使用基本不等式求最值要求每次等号成立的条件一致. 【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)两个不等式a 2+b 2≥2ab 与a +b2≥ab 成立的条件是相同的.( ) (2)函数y =x +1x的最小值是2.( )(3)函数f (x )=sin x +4sin x 的最小值为4.( )(4)x >0且y >0是x y +yx ≥2的充要条件.( )【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)×【解析】 (1)不等式a 2+b 2≥2ab 成立的条件是a ,b ∈R ; 不等式a +b 2≥ab 成立的条件是a ≥0,b ≥0.(2)函数y =x +1x 的值域是(-∞,-2]∪[2,+∞),没有最小值.(3)函数f (x )=sin x +4sin x 没有最小值.(4)x >0且y >0是x y +yx ≥2的充分不必要条件.【教材衍化】2.(必修5P99例1(2)改编)若x >0,y >0,且x +y =18,则xy 的最大值为( ) A.9 B.18 C.36 D.81【答案】 A【解析】 因为x +y =18,所以xy ≤x +y2=9,当且仅当x =y =9时,等号成立.3.(必修5P100练习T1改编)若x <0,则x +1x ( )A.有最小值,且最小值为2B.有最大值,且最大值为2C.有最小值,且最小值为-2D.有最大值,且最大值为-2【答案】 D【解析】 因为x <0,所以-x >0,-x +1-x≥21=2,当且仅当x =-1时,等号成立,所以x +1x ≤-2.【真题体验】4.(2019·浙江镇海中学月考)已知f (x )=x 2-2x +1x ,则f (x )在⎣⎡⎦⎤12,3上的最小值为( ) A.12B.43C.-1D.0【答案】 D【解析】 f (x )=x 2-2x +1x =x +1x -2≥2-2=0,当且仅当x =1x ,即x =1时取等号.又1∈⎣⎡⎦⎤12,3,所以f (x )在⎣⎡⎦⎤12,3上的最小值为0. 5.(2018·济宁一中月考)一段长为30 m 的篱笆围成一个一边靠墙的矩形菜园,墙长18 m ,则这个矩形的长为________m ,宽为________m 时菜园面积最大. 【答案】 15152【解析】 设矩形的长为x m ,宽为y m.则x +2y =30,所以S =xy =12x ·(2y )≤12⎝⎛⎭⎫x +2y 22=2252,当且仅当x =2y ,即x =15,y =152时取等号.6.(2018·天津卷)已知a ,b ∈R ,且a -3b +6=0,则2a +18b 的最小值为________.【答案】 14【解析】 由题设知a -3b =-6,又2a >0,8b >0,所以2a +18b ≥22a ·18b =2·2a -3b 2=14,当且仅当2a =18b ,即a =-3,b =1时取等号.故2a +18b 的最小值为14.【考点聚焦】考点一 利用基本不等式求最值 角度1 利用配凑法求最值【例1-1】 (1)(2019·乐山一中月考)设0<x <32,则函数y =4x (3-2x )的最大值为________.(2)已知x <54,则f (x )=4x -2+14x -5的最大值为______.【答案】 (1)92(2)1【解析】 (1)y =4x (3-2x )=2[2x (3-2x )]≤2⎣⎡⎦⎤2x +(3-2x )22=92, 当且仅当2x =3-2x ,即x =34时,等号成立.∵34∈⎝⎛⎭⎫0,32,∴函数y =4x (3-2x )⎝⎛⎭⎫0<x <32的最大值为92. (2)因为x <54,所以5-4x >0,则f (x )=4x -2+14x -5=-⎝⎛⎭⎫5-4x +15-4x +3≤-2(5-4x )·15-4x +3=-2+3=1.当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时,等号成立.故f (x )=4x -2+14x -5的最大值为1. 角度2 利用常数代换法求最值【例1-2】 (2019·潍坊调研)函数y =a 1-x (a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny -1=0上,且m ,n 为正数,则1m +1n 的最小值为________.【答案】 4【解析】 ∵曲线y =a 1-x 恒过定点A ,x =1时,y =1, ∴A (1,1).将A 点代入直线方程mx +ny -1=0(m >0,n >0), 可得m +n =1,∴1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n ·(m +n )=2+n m +m n≥2+2n m ·mn=4, 当且仅当n m =m n 且m +n =1(m >0,n >0),即m =n =12时,取得等号.角度3 基本不等式积(ab )与和(a +b )的转化【例1-3】 (经典母题)正数a ,b 满足ab =a +b +3,则ab 的取值范围是________. 【答案】 [9,+∞)【解析】 ∵a ,b 是正数,∴ab =a +b +3≥2ab +3,解得ab ≥3,即ab ≥9. 【迁移探究】 本例已知条件不变,求a +b 的最小值. 【答案】 见解析【解析】 ∵a >0,b >0,∴ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22,即a +b +3≤⎝⎛⎭⎫a +b 22,整理得(a +b )2-4(a +b )-12≥0, 解得a +b ≥6或a +b ≤-2(舍).故a +b 的最小值为6.【规律方法】在利用基本不等式求最值时,要根据式子的特征灵活变形,配凑出积、和为常数的形式,主要有两种思路:(1)对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.常用的方法有:折项法、变系数法、凑因子法、换元法、整体代换法等.(2)条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.【训练1】 (1)(2019·济南联考)若a >0,b >0且2a +b =4,则1ab 的最小值为( )A.2B.12C.4D.14(2)若正数x ,y 满足x +3y =5xy ,则3x +4y 的最小值为________. 【答案】 (1)B (2)5【解析】(1)因为a>0,b>0,故2a +b≥22ab(当且仅当2a =b 时取等号). 又因为2a +b =4,∴22ab ≤4⇒0<ab≤2,∴1ab ≥12,故1ab 的最小值为12(当且仅当a =1,b =2时等号成立). (2)由x +3y =5xy 可得15y +35x =1,所以3x +4y =(3x +4y )⎝⎛⎭⎫15y +35x =135+3x 5y +12y 5x ≥135+125=5(当且仅当3x5y=12y 5x ,即x =1,y =12时,等号成立),所以3x +4y 的最小值是5. 考点二 基本不等式在实际问题中的应用【例2】 运货卡车以每小时x 千米的速度匀速行驶130千米,按交通法规限制50≤x ≤100(单位:千米/时).假设汽油的价格是每升2元,而汽车每小时耗油⎝⎛⎭⎫2+x2360升,司机的工资是每小时14元. (1)求这次行车总费用y 关于x 的表达式;(2)当x 为何值时,这次行车的总费用最低,并求出最低费用的值. 【答案】 见解析【解析】 (1)设所用时间为t =130x (h),y =130x ×2×⎝⎛⎭⎫2+x 2360+14×130x ,x ∈[50,100]. 所以,这次行车总费用y 关于x 的表达式是y =130×18x +2×130360x ,x ∈[50,100](或y =2 340x +1318x ,x ∈[50,100]).(2)y =130×18x +2×130360x ≥2610,当且仅当130×18x =2×130360x ,即x =1810时等号成立.故当x =1810千米/时,这次行车的总费用最低,最低费用的值为2610元. 【规律方法】1.设变量时一般要把求最大值或最小值的变量定义为函数.2.根据实际问题抽象出函数的解析式后,只需利用基本不等式求得函数的最值.3.在求函数的最值时,一定要在定义域(使实际问题有意义的自变量的取值范围)内求解.【训练2】 网店和实体店各有利弊,两者的结合将在未来一段时期内,成为商业的一个主要发展方向.某品牌行车记录仪支架销售公司从2019年1月起开展网络销售与实体店体验安装结合的销售模式.根据几个月运营发现,产品的月销量x 万件与投入实体店体验安装的费用t 万元之间满足函数关系式x =3-2t +1.已知网店每月固定的各种费用支出为3万元,产品每1万件进货价格为32万元,若每件产品的售价定为“进货价的150%”与“平均每件产品的实体店体验安装费用的一半”之和, 则该公司最大月利润是________万元. 【答案】37.5【解析】由题意知t =23-x -1(1<x <3),设该公司的月利润为y 万元,则y =⎝⎛⎭⎫48+t 2x x -32x -3-t =16x -t 2-3=16x -13-x +12-3 =45.5-⎣⎡⎦⎤16(3-x )+13-x ≤45.5-216=37.5,当且仅当x =114时取等号,即最大月利润为37.5万元.考点三 基本不等式与其他知识的综合应用【例3】 (1)(2019·河南八校测评)已知等差数列{a n }中,a 3=7,a 9=19,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S n +10a n +1的最小值为________.(2)(一题多解)(2018·江苏卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =1,则4a +c 的最小值为________. 【答案】 (1)3 (2)9【解析】 (1)∵a 3=7,a 9=19,∴d =a 9-a 39-3=19-76=2,∴a n =a 3+(n -3)d =7+2(n -3)=2n +1,∴S n =n (3+2n +1)2=n (n +2),因此S n +10a n +1=n (n +2)+102n +2=12⎣⎡⎦⎤(n +1)+9n +1≥12×2(n +1)·9n +1=3,当且仅当n =2时取等号.故S n +10a n +1的最小值为3.(2)法一 依题意画出图形,如图所示.易知S △ABD +S △BCD =S △ABC ,即12c sin 60°+12a sin 60°=12ac sin 120°, ∴a +c =ac ,∴1a +1c=1,∴4a +c =(4a +c )⎝⎛⎭⎫1a +1c =5+c a +4ac ≥9, 当且仅当c a =4a c ,即a =32,c =3时取“=”.法二 以B 为原点,BD 所在直线为x 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则D (1,0),∵AB =c ,BC =a ,∴A ⎝⎛⎭⎫c 2,32c ,C ⎝⎛⎭⎫a 2,-32a .∵A ,D ,C 三点共线,∴AD →∥DC →. ∴⎝⎛⎭⎫1-c 2⎝⎛⎭⎫-32a +32c ⎝⎛⎭⎫a 2-1=0, ∴ac =a +c ,∴1a +1c=1,∴4a +c =(4a +c )⎝⎛⎭⎫1a +1c =5+c a +4ac ≥9, 当且仅当c a =4a c , 即a =32,c =3时取“=”.【规律方法】 基本不等式的应用非常广泛,它可以和数学的其他知识交汇考查,解决这类问题的策略是: 1.先根据所交汇的知识进行变形,通过换元、配凑、巧换“1”等手段把最值问题转化为用基本不等式求解,这是难点.2.要有利用基本不等式求最值的意识,善于把条件转化为能利用基本不等式的形式.3.检验等号是否成立,完成后续问题.【训练3】 (1)(2019·厦门模拟)已知f (x )=32x -(k +1)3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围是( ) A.(-∞,-1) B.(-∞,22-1) C.(-1,22-1)D.(-22-1,22-1)(2)在各项都为正数的等比数列{a n }中,若a 2 018=22,则1a 2 017+2a 2 019的最小值为________. 【答案】 (1)B (2)4【解析】 (1)由f (x )>0得32x -(k +1)3x +2>0,解得k +1<3x +23x .又3x +23x ≥22(当且仅当3x =23x ,即x =log 3 2时,等号成立).所以k +1<22,即k <22-1.(2)∵{a n }为等比数列,∴a 2 017·a 2 019=a 22 018=12.∴1a 2 017+2a 2 019≥22a 2 017·a 2 019=24=4.当且仅当1a 2 017=2a 2 019,即a 2 019=2a 2 017时,取得等号.∴1a 2 017+2a 2 019的最小值为4.【反思与感悟】1.基本不等式具有将“和式”转化为“积式”和将“积式”转化为“和式”的放缩功能,常常用于比较数(式)的大小或证明不等式,解决问题的关键是分析不等式两边的结构特点,选择好利用基本不等式的切入点.2.对于基本不等式,不仅要记住原始形式,而且还要掌握它的几种变形形式及公式的逆用等,例如:ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22≤a 2+b 22,ab ≤a +b 2≤a 2+b 22(a >0,b >0)等,同时还要注意不等式成立的条件和等号成立的条件. 【易错防范】1.使用基本不等式求最值,“一正”“二定”“三相等”三个条件缺一不可.2.对使用基本不等式时等号取不到的情况,可考虑使用函数y =x +mx (m >0)的单调性.【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:35分钟) 一、选择题1.(2019·孝感调研)“a >b >0”是“ab <a 2+b 22”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】 A【解析】 由a >b >0,可知a 2+b 2>2ab ,充分性成立,由ab <a 2+b 22,可知a ≠b ,a ,b ∈R ,故必要性不成立.2.下列结论正确的是( ) A.当x >0且x ≠1,lg x +1lg x ≥2B.1x 2+1<1(x ∈R ) C.当x >0时,x +1x≥2 D.当0<x ≤2时,x -1x 无最大值【答案】 C【解析】 对于A ,当0<x <1时,lg x <0,不等式不成立; 对于B ,当x =0时,有1x 2+1=1,不等式不成立;对于C ,当x >0时,x +1x≥2x ·1x=2,当且仅当x =1时等号成立; 对于D ,当0<x ≤2时,y =x -1x 单调递增,所以当x =2时,取得最大值,最大值为32.3.(2019·绵阳诊断)已知x >1,y >1,且lg x ,2,lg y 成等差数列,则x +y 有( ) A.最小值20 B.最小值200 C.最大值20D.最大值200【答案】 B【解析】 由题意得2×2=lg x +lg y =lg (xy ),所以xy =10 000,则x +y ≥2xy =200,当且仅当x =y =100时,等号成立,所以x +y 有最小值200.4.设a >0,若关于x 的不等式x +a x -1≥5在(1,+∞)上恒成立,则a 的最小值为( )A.16B.9C.4D.2【答案】 C【解析】 在(1,+∞)上,x +a x -1=(x -1)+a x -1+1 ≥2(x -1)×a(x -1)+1=2a +1(当且仅当x =1+a 时取等号).由题意知2a +1≥5.所以a ≥4.5.(2019·太原模拟)若P 为圆x 2+y 2=1上的一个动点,且A (-1,0),B (1,0),则|PA |+|PB |的最大值为( ) A.2 B.2 2 C.4 D.4 2【答案】 B【解析】 由题意知∠APB =90°,∴|PA |2+|PB |2=4, ∴⎝⎛⎭⎫|PA |+|PB |22≤|PA |2+|PB |22=2(当且仅当|PA |=|PB |时取等号),∴|PA |+|PB |≤22,∴|PA |+|PB |的最大值为2 2.6.某车间分批生产某种产品,每批产品的生产准备费用为800元,若每批生产x 件,则平均仓储时间为x8天,且每件产品每天的仓储费用为1元.为使平均到每件产品的生产准备费用与仓储费用之和最小,每批应生产产品( ) A.60件 B.80件C.100件D.120件【答案】 B【解析】 设每批生产产品x 件,则每件产品的生产准备费用是800x 元,仓储费用是x8元,总的费用是⎝⎛⎭⎫800x +x 8元,由基本不等式得800x +x 8≥2800x +x 8=20,当且仅当800x =x8,即x =80时取等号. 7.若实数a ,b 满足1a +2b =ab ,则ab 的最小值为( )A. 2B.2C.2 2D.4【答案】 C【解析】 依题意知a >0,b >0,则1a +2b≥22ab =22ab,当且仅当1a =2b,即b =2a 时,“=”成立.因为1a +2b =ab ,所以ab ≥22ab ,即ab ≥22(当且仅当a =214,b =254时等号成立),所以ab 的最小值为2 2.8.(2019·衡水中学质检)正数a ,b 满足1a +9b =1,若不等式a +b ≥-x 2+4x +18-m 对任意实数x 恒成立,则实数m 的取值范围是( ) A.[3,+∞) B.(-∞,3] C.(-∞,6]D.[6,+∞)【答案】 D【解析】 因为a >0,b >0,1a +9b =1,所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +9b =10+b a +9ab ≥16, 当且仅当b a =9ab,即a =4,b =12时取等号.依题意,16≥-x 2+4x +18-m ,即x 2-4x -2≥-m 对任意实数x 恒成立. 又x 2-4x -2=(x -2)2-6,所以x 2-4x -2的最小值为-6,所以-6≥-m ,即m ≥6. 二、填空题9.函数y =x 2+2x -1(x >1)的最小值为________.【答案】 23+2【解析】 y =x 2+2x -1=(x 2-2x +1)+2x -2+3x -1=(x -1)2+2(x -1)+3x -1=(x -1)+3x -1+2≥23+2.当且仅当x -1=3x -1,即x =3+1时,等号成立.10.某公司购买一批机器投入生产,据市场分析,每台机器生产的产品可获得的总利润y (单位:万元)与机器运转时间x (单位:年)的关系为y =-x 2+18x -25(x ∈N *),则每台机器为该公司创造的年平均利润的最大值是________万元. 【答案】 8【解析】 每台机器运转x 年的年平均利润为y x =18-⎝⎛⎭⎫x +25x ,而x >0,故yx≤18-225=8,当且仅当x =5时等号成立,此时每台机器为该公司创造的年平均利润最大,最大值为8万元.11.已知x >0,y >0,x +3y +xy =9,则x +3y 的最小值为________.【答案】 6【解析】 因为x >0,y >0,所以9-(x +3y )=xy =13x ·(3y )≤13·⎝⎛⎭⎫x +3y 22,当且仅当x =3y ,即x =3,y =1时等号成立.设x +3y =t >0,则t 2+12t -108≥0,所以(t -6)(t +18)≥0,又因为t >0,所以t ≥6.故当x =3,y =1时,(x +3y )min =6.12.已知直线mx +ny -2=0经过函数g (x )=log a x +1(a >0且a ≠1)的定点,其中mn >0,则1m +1n的最小值为________.【答案】 2【解析】 因为函数g (x )=log a x +1(a >0且a ≠1)的定点(1,1)在直线mx +ny -2=0上,所以m +n -2=0,即m 2+n 2=1. 所以1m +1n =⎝⎛⎭⎫1m +1n ⎝⎛⎭⎫m 2+n 2=1+n 2m +m 2n≥1+2n 2m ·m 2n =2, 当且仅当n 2m =m 2n,即m 2=n 2时取等号, 所以1m +1n的最小值为2. 【能力提升题组】(建议用时:15分钟)13.(2018·江西师大附中月考)若向量m =(a -1,2),n =(4,b ),且m ⊥n ,a >0,b >0,则log 13a +log 3 1b有( ) A.最大值log 3 12B.最小值log 32C.最大值log 13 12D.最小值0【答案】 B【解析】 由m ⊥n ,得m ·n =0,即4(a -1)+2b =0,∴2a +b =2,∴2≥22ab ,∴ab ≤12(当且仅当2a =b 时,等号成立). 又log 13 a +log 3 1b =log 13 a +log 13 b =log 13 (ab )≥log 1312=log 3 2,故log 13a +log 3 1b有最小值为log 3 2. 14.(2019·湖南师大附中模拟)已知△ABC 的面积为1,内切圆半径也为1,若△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,则4a +b+a +b c 的最小值为( ) A.2B.2+ 2C.4D.2+2 2 【答案】 D【解析】 因为△ABC 的面积为1,内切圆半径也为1,所以12(a +b +c )×1=1,所以a +b +c =2, 所以4a +b +a +b c =2(a +b +c )a +b +a +b c =2+2c a +b+a +b c ≥2+22, 当且仅当a +b =2c ,即c =22-2时,等号成立,所以4a +b+a +b c 的最小值为2+2 2. 15.(2017·天津卷)若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab的最小值为________. 【答案】 4【解析】 ∵a ,b ∈R ,ab >0,∴a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab ≥24ab ·1ab=4, 当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=2b 2,4ab =1ab ,即⎩⎨⎧a 2=22,b 2=24时取得等号. 16.已知函数f (x )=x 2+ax +11x +1(a ∈R ),若对于任意的x ∈N *,f (x )≥3恒成立,则a 的取值范围是________. 【答案】 ⎣⎡⎭⎫-83,+∞ 【解析】 对任意x ∈N *,f (x )≥3,即x 2+ax +11x +1≥3恒成立,即a ≥-⎝⎛⎭⎫x +8x +3. 设g (x )=x +8x ,x ∈N *,则g (x )=x +8x≥42, 当x =22时等号成立,又g (2)=6,g (3)=173, ∵g (2)>g (3),∴g (x )min =173.∴-⎝⎛⎭⎫x +8x +3≤-83,∴a ≥-83,故a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫-83,+∞. 【新高考创新预测】17.(多填题)已知正数x ,y 满足x +y =1,则x -y 的取值范围为________,1x +x y的最小值为________. 【答案】 (-1,1) 3【解析】 ∵正数x ,y 满足x +y =1,∴y =1-x ,0<x <1,∴-y =-1+x ,∴x -y =2x -1,又0<x <1,∴0<2x <2,∴-1<2x -1<1,即x -y 的取值范围为(-1,1).1x +x y =x +y x +x y =1+y x +x y ≥1+2y x ·x y =1+2=3,当且仅当x =y =12时取“=”;∴1x +x y的最小值为3.。
高考数学提分秘籍 必练篇 二项式定理
高考数学提分秘籍 必练篇 二项式定理1.(x 2+2x)8的展开式中x 4的系数是( )A .16B .70C .560D .1 120 解析:由二项展开式通项公式得T r +1=8C r (x 2)8r -(2x)r =2r 8C r163r x -.由16-3r =4,r =4,则x 4的10032005C 系数为2448C =1 120.答案:D 2.(x -13x)12的展开式中的常数项为( )A .-132 0B .1 320C .-220D .220 解析:展开式的通项是T r +1=12C rx12-r(-13x)r=12C r (-1)rx412-3r ,令12-4r3=0,得r =9,故展开式的常数项是T 10=912C (-1)9=-220.答案:C3.在(1+x )3+(1+x )3+(1+3x )3的展开式中,x 的系数为________(用数字作答).解析:13C +23C +33C =23-1=7.答案:74.若⎝⎛⎭⎪⎫x 2+1ax 6的二项展开式中x 3的系数为52,则a =__________(用数字作答).解析:通项T r +1=6C r·123r r a x --,当12-3r =3时,r =3,所以系数为36C ·a -3=52,得a =2.答案:25.在⎝⎛⎭⎪⎫1x+51x 3n 的展开式中,所有奇数项的系数之和为1 024,则中间项系数是( ) A .330 B .462C .682 D .792解析:∵二项式的展开式的所有项的二项式系数和为2n,而所有偶数项的二项式系数和与所有奇数项的二项式系数和相等.由题意得,21n -=1 024,∴n =11,∴展开式共有12项,中间项为第六项、第七项,系数为511C =611C =462.答案:B 6.若(1-2x )2009=a 0+a 1x +…+a 2009x2009(x ∈R),则a 12+a 222+…+a 200922009的值为( )A .2B .0C .-1D .-2 解析:令x =0,则a 0=1, 令x =12,则a 0+a 12+a 222+…+a 2 00922 009=0,∴a 12+a 222+…+a 2 00922 009=-1. 答案:C7. (1+ax +by )n展开式中不含x 的项的系数绝对值的和为243,不含y 的项的系数绝对值的和为32,则a ,b ,n 的值可能为( ) A .a =2,b =-1,n =5 B .a =-2,b =-1,n =6 C .a =-1,b =2,n =6 D .a =1,b =2,n =5解析:不含x 的项的系数的绝对值为(1+|b |)n =243=35,不含y 的项的系数的绝对值为(1+|a |)n=32=25,∴n =5,⎩⎪⎨⎪⎧1+|b |=3,1+|a |=2.答案:D8.若(x -2)5=a 5x 5+a 4x 4+a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0,则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=________.(用数字作答)解析:由题设令x =0得a 0=(-2)5=-32, 令x =1得a 5+a 4+a 3+a 2+a 1+a 0=(1-2)5=-1, 故a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=-1-(-32)=31. 答案:319.在⎝⎛⎭⎪⎪⎫x 2-13x n的展开式中,只有第5项的二项式系数最大,则展开式的常数项为( )A .-7B .7C .-28D .28解析:依题意,n2+1=5,∴n =8.二项式为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 2-13x 8,易得常数项为68C ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 22⎝⎛⎭⎪⎪⎫-13x 6=7. 答案:B 10. (x +33x)n的展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和之比为64,则(1-x )n的展开式中系数最小的项的系数等于________.解析:展开式中,各项系数的和为4n ,各项二项式系数的和为2n ,由已知得2n=64,所以n =6,(1-x )6的展开式中,第四项的系数最小,为-36C =-20.答案:-2011.二项式(1+sin x )n的展开式中,末尾两项的二项式系数之和为7,且二项式系数最大的一项的值为52,则x 在(0,2π)内的值为________.解析:由已知可得C 1n n -+C nn =n +1=7,即得n =6,二项式系数最大的一项为36C ·sin 3x =20sin 3x =52, 解得sin x =12,又x ∈(0,2π),∴x =π6或5π6.答案:π6或5π612.若(3x -132x)n的展开式中含有非零常数项,则这样的正整数n 的最小值是( )A .3B .4C .10D .12 解析:T r +1=C rn (3x )n -r(-132x )r=C r n (3)n -r(-1)r(132)r ·xn -r·x -r3=C r n (3)n -r(-132)rxn -4r 3,令n -43r =0,得n =43r .∴n 取最小值为4. 答案:B13.令a n 为(1+x )1n +的展开式中含x 1n -项的系数,则数列{1a n}的前n 项和为( )A.n (n +3)2B.n (n +1)2C.nn +1 D.2n n +1解析:∵T r +1=C rn +1·x r,∴a n =11C n n -+=C 2n +1=n (n +1)2,1a n=2n (n +1),∴∑i =1n1a n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1=2nn +1. 答案:D14.已知(x cos θ+1)5的展开式中x 2的系数与(x +54)4的展开式中x 3的系数相等,则cos θ=__________.解析:(x cos θ+1)5=(1+x cos θ)5,展开式中x 2的系数为25C cos 2θ.(x +54)4=(54+x )4,展开式中x 3的系数为5434C ,由题意可知25C cos 2θ=5434C ,∴cos 2θ=12,∴cos θ=±22. 答案:±2215.关于二项式(x -1)2 005,有下列命题:①该二项展开式中非常数项的系数之和是1; ②该二项展开式中第六项为62005C x1 999;③该二项展开式中系数最大的项是第1 002项; ④当x =2 006时,(x -1)2 005除以2 006的余数是2 005.其中正确命题的序号是________.(注:把你认为正确的命题序号都填上) 解析:二项式(x -1)2 005所有项的系数和为0,其常数项为-1,非常数项的系数和是1,即得①正确;二项展开式的第六项为-52005C x2 000,即得②错误;二项展开式中系数绝对值最大的项为C 2 005-12 2 005x 1 003=10022005C x 1 003,-C 2 005+12 2 005x 1 002=-10032005C x 1 002,得系数最大的项是第1 003项10022005C ·x1 003,即③错误;当x =2 006时,(x -1)2 005除以2 006的余数是2 006-1=2 005,即④正确. 答案:①④。
高考数学突破90分的提分技巧(六篇)
高考数学突破90分的提分技巧(六篇)高考数学突破90分的提分技巧 11、简单题确保得高分得满分,不出现低级失误许多人对数学都有这种体会,“大题不会做,小题不愿做”。
大家做题都有这种想法,如果做一道题要三十分钟,大家很可能愿意做一道十二分的`大题,也不愿做一道选择题。
诚然,高考,分数就是最好的证明,能在有限的时间,做到得分的最大化,就是一次成功的高考。
但是大题都带有一定的区分性,这样,对于大多数同学来说,答题拿满分并不是很容易。
那么,怎样能让你在考试中“超常发挥”呢?其实只要你拿全自己能力之内的分,你就已经“超常发挥”了!简单题、基础题很多人都能掌握。
但是,学霸之所以能比你优秀,除了平时掌握更多,还在于他们在做题策略上的不同。
简单题保证拿全分,这在平时是训练的要求,但是因为考试时间有限,百分百的正确无误可能极为少见,重视简单题,也需要一种勇气,毕竟这将意味着,你要舍弃难题,可是,经验告诉我们这也是聪明的决定。
2、同类题练熟练透,会做的题保证不丢分高三是同学们孤注一掷,备战高考的最后一站,许多人都为此恨不能将__小时翻一倍用,每天的时间都被作业填满,除了老师要求的作业之外,自觉的同学,还要额外再为自己买多种资料,并自我要求每天必须要做完多少题,但是作业一多,大家都想着按时按点完成,所以忽略做题总结,即使遇到同一题型,做题还是在凭感觉,毫无章法可言。
这时,同学们可以这样做,准备一本题集,同一类型题总结在一起,并对照作答,区分异同所在,这对高考数学的提升效果显著,通过同一类题多次重复变换,可以加深记忆,同时刺激思考,从多角度切入解题,试图寻找最优解。
等到再遇到该类题时,我们就会有自己的解题思路,并能快速找到优化解题步骤的方法,会做的题不丢分,精简答案拿全分,会为之后的题目省下大量时间。
3、典型错题反复研究高考数学复习到最后,大多数人都要计算自己在考场上能答多少分。
这样的计算包括,基础题要拿多少分,最多错几道题;中等难度题要得多少分,最多可得多少分;难题能争取到多少分,必须舍弃哪些题。
专题8.8 抛物线及其几何性质-2020届高考数学一轮复习学霸提分秘籍(解析版)
第八篇 平面解析几何 专题8.08 抛物线及其几何性质【考试要求】1.了解抛物线的实际背景,了解抛物线在刻画现实世界和解决实际问题中的作用;2.掌握抛物线的定义、几何图形、标准方程及简单几何性质. 【知识梳理】 1.抛物线的定义(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l (F ∉l )的距离相等的点的轨迹叫做抛物线.点F 叫做抛物线的焦点,直线l 叫做抛物线的准线.(2)其数学表达式:{M ||MF |=d }(d 为点M 到准线l 的距离). 2.抛物线的标准方程与几何性质图形标准方程y 2=2px(p >0)y 2=-2px (p >0)x 2=2py (p >0)x 2=-2py (p >0)p 的几何意义:焦点F 到准线l 的距离性质顶点 O (0,0)对称轴 y =0x =0焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0F ⎝⎛⎭⎫-p2,0 F ⎝⎛⎭⎫0,p 2 F ⎝⎛⎭⎫0,-p2 离心率e =1准线方程 x =-p2x =p 2 y =-p 2y =p 2 范围 x ≥0,y ∈Rx ≤0,y ∈Ry ≥0,x ∈Ry ≤0,x ∈R开口方向向右向左向上向下【微点提醒】1.通径:过焦点且垂直于对称轴的弦长等于2p ,通径是过焦点最短的弦.2.抛物线y 2=2px (p >0)上一点P (x 0,y 0)到焦点F ⎝⎛⎭⎫p 2,0的距离|PF |=x 0+p2,也称为抛物线的焦半径.【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)平面内与一个定点F 和一条定直线l 的距离相等的点的轨迹一定是抛物线.( )(2)方程y =ax 2(a ≠0)表示的曲线是焦点在x 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫a 4,0,准线方程是x =-a4.( ) (3)抛物线既是中心对称图形,又是轴对称图形.( )(4)过抛物线的焦点与抛物线对称轴垂直的直线被抛物线截得的线段叫做抛物线的通径,那么抛物线x 2=-2ay (a >0)的通径长为2a .( ) 【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√【解析】 (1)当定点在定直线上时,轨迹为过定点F 与定直线l 垂直的一条直线,而非抛物线.(2)方程y =ax 2(a ≠0)可化为x 2=1a y ,是焦点在y 轴上的抛物线,且其焦点坐标是⎝⎛⎭⎫0,14a ,准线方程是y =-14a. (3)抛物线是只有一条对称轴的轴对称图形. 【教材衍化】2.(选修2-1P72A1改编)顶点在原点,且过点P (-2,3)的抛物线的标准方程是________________. 【答案】 y 2=-92x 或x 2=43y【解析】 设抛物线的标准方程是y 2=kx 或x 2=my ,代入点P (-2,3),解得k =-92,m =43,所以y 2=-92x 或x 2=43y .3. (选修2-1P67A3改编)抛物线y 2=8x 上到其焦点F 距离为5的点的个数为________. 【答案】 2【解析】 设P (x 1,y 1),则|PF |=x 1+2=5,得x 1=3,y 1=±2 6.故满足条件的点的个数为2. 【真题体验】4.(2019·黄冈联考)已知方程y 2=4x 表示抛物线,且该抛物线的焦点到直线x =m 的距离为4,则m 的值为( ) A.5 B.-3或5 C.-2或6 D.6【答案】 B【解析】 抛物线y 2=4x 的焦点为F (1,0),它与直线x =m 的距离为d =|m -1|=4,∴m =-3或5.5.(2019·北京海淀区检测)设抛物线y 2=8x 上一点P 到y 轴的距离是4,则点P 到该抛物线焦点的距离是( ) A.4 B.6C.8D.12【答案】 B【解析】 如图所示,抛物线的准线l 的方程为x =-2,F 是抛物线的焦点,过点P 作PA ⊥y 轴,垂足是A ,延长PA 交直线l 于点B ,则|AB |=2.由于点P 到y 轴的距离为4,则点P 到准线l 的距离|PB |=4+2=6,所以点P 到焦点的距离|PF |=|PB |=6.故选B.6.(2019·宁波调研)已知抛物线方程为y 2=8x ,若过点Q (-2,0)的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是________. 【答案】 [-1,1]【解析】 设直线l 的方程为y =k (x +2),代入抛物线方程,消去y 整理得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0,当k =0时,显然满足题意;当k ≠0时,Δ=(4k 2-8)2-4k 2·4k 2=64(1-k 2)≥0,解得-1≤k <0或0<k ≤1,因此k 的取值范围是[-1,1]. 【考点聚焦】考点一 抛物线的定义及应用【例1】 (1)(2019·厦门外国语模拟)已知抛物线x 2=2y 的焦点为F ,其上有两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)满足|AF |-|BF |=2,则y 1+x 21-y 2-x 22=( )A.4B.6C.8D.10(2)若抛物线y 2=4x 的准线为l ,P 是抛物线上任意一点,则P 到准线l 的距离与P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值是( ) A.2B.135 C.145D.3【答案】 (1)B (2)A【解析】 (1)由抛物线定义知|AF |=y 1+12,|BF |=y 2+12,∴|AF |-|BF |=y 1-y 2=2,又知x 21=2y 1,x 22=2y 2,∴x 21-x 22=2(y 1-y 2)=4,∴y 1+x 21-y 2-x 22=(y 1-y 2)+(x 21-x 22)=2+4=6. (2)由抛物线定义可知点P 到准线l 的距离等于点P 到焦点F 的距离,由抛物线y 2=4x 及直线方程3x +4y +7=0可得直线与抛物线相离,∴点P 到准线l 的距离与点P 到直线3x +4y +7=0的距离之和的最小值为点F(1,0)到直线3x+4y+7=0的距离,即|3+7|32+42=2.【规律方法】应用抛物线定义的两个关键点(1)由抛物线定义,把抛物线上点到焦点距离与到准线距离相互转化.(2)注意灵活运用抛物线上一点P(x0,y0)到焦点F的距离|PF|=|x0|+p2或|PF|=|y0|+p2.【训练1】(1)动圆过点(1,0),且与直线x=-1相切,则动圆的圆心的轨迹方程为__________.(2)(2017·全国Ⅱ卷)已知F是抛物线C:y2=8x的焦点,M是C上一点,FM的延长线交y轴于点N.若M为FN的中点,则|FN|=________.【答案】(1)y2=4x(2)6【解析】(1)设动圆的圆心坐标为(x,y),则圆心到点(1,0)的距离与到直线x=-1的距离相等,根据抛物线的定义易知动圆的圆心的轨迹方程为y2=4x.(2)如图,不妨设点M位于第一象限内,抛物线C的准线交x轴于点A,过点M作准线的垂线,垂足为点B,交y轴于点P,∴PM∥OF.由题意知,F(2,0),|FO|=|AO|=2.∵点M为FN的中点,PM∥OF,∴|MP|=12|FO|=1.又|BP|=|AO|=2,∴|MB|=|MP|+|BP|=3.由抛物线的定义知|MF|=|MB|=3,故|FN|=2|MF|=6.考点二抛物线的标准方程及其性质【例2】(1)(2018·晋城模拟)抛物线C:y2=4x的焦点为F,其准线l与x轴交于点A,点M在抛物线C上,当|MA||MF|=2时,△AMF的面积为()A.1B. 2C.2D.2 2(2)已知圆C1:x2+(y-2)2=4,抛物线C2:y2=2px(p>0),C1与C2相交于A,B两点,且|AB|=855,则抛物线C 2的方程为( ) A.y 2=85xB.y 2=165xC.y 2=325xD.y 2=645x【答案】 (1)C (2)C【解析】 (1)过M 作MP 垂直于准线,垂足为P , 则|MA ||MF |=2=|MA ||MP |=1cos ∠AMP, 则cos ∠AMP =22,又0°<∠MAP <180°, 则∠AMP =45°,此时△AMP 是等腰直角三角形, 设M (m ,4m ),由|MP |=|MA |,得|m +1|=4m , 解得m =1,M (1,2),所以△AMF 的面积为12×2×2=2.(2)由题意,知直线AB 必过原点, 则设AB 的方程为y =kx (易知k >0),圆心C 1(0,2)到直线AB 的距离d =|-2|k 2+1=22-⎝⎛⎭⎫4552=255,解得k =2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x ,x 2+(y -2)2=4得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =0或⎩⎨⎧x =85,y =165,把⎝⎛⎭⎫85,165代入抛物线方程, 得⎝⎛⎭⎫1652=2p ·85,解得p =165, 所以抛物线C 2的方程为y 2=325x . 【规律方法】 1.求抛物线标准方程的常用方法是待定系数法,其关键是判断焦点位置、开口方向,在方程的类型已经确定的前提下,由于标准方程只有一个参数p ,只需一个条件就可以确定抛物线的标准方程. 2.在解决与抛物线的性质有关的问题时,要注意利用几何图形的形象、直观的特点来解题,特别是涉及焦点、顶点、准线的问题更是如此.【训练2】 (1)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若|BC |=2|BF |,且|AF |=3,则此抛物线的方程为________.(2)(2019·济宁调研)已知点A (3,0),过抛物线y 2=4x 上一点P 的直线与直线x =-1垂直相交于点B ,若|PB |=|PA |,则P 的横坐标为( ) A.1B.32C.2D.52【答案】 (1)y 2=3x (2)C【解析】 (1)设A ,B 在准线上的射影分别为A 1,B 1, 由于|BC |=2|BF |=2|BB 1|,则直线的斜率为3, 故|AC |=2|AA 1|=6,从而|BF |=1,|AB |=4, 故p |AA 1|=|CF ||AC |=12,即p =32,从而抛物线的方程为y 2=3x . (2)由抛物线定义知:|PB |=|PF |,又|PB |=|PA |,所以|PA |=|PF |,所以x P =x A +x F 2=2(△PFA 为等腰三角形).考点三 直线与抛物线的综合问题【例3】 (2019·武汉调研)已知抛物线C :x 2=2py (p >0)和定点M (0,1),设过点M 的动直线交抛物线C 于A ,B 两点,抛物线C 在A ,B 处的切线交点为N . (1)若N 在以AB 为直径的圆上,求p 的值; (2)若△ABN 面积的最小值为4,求抛物线C 的方程. 【答案】见解析【解析】(1)可设AB :y =kx +1,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 将AB 的方程代入抛物线C ,得x 2-2pkx -2p =0,显然方程有两不等实根, 则x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p .① 又x 2=2py 得y ′=x p,则A ,B 处的切线斜率乘积为x 1x 2p 2=-2p =-1,则有p =2.(2)设切线AN 为y =x 1px +b ,又切点A 在抛物线y =x 22p 上,∴y 1=x 212p ,∴b =x 212p -x 21p =-x 212p,切线AN 的方程为y AN =x 1p x -x 212p ,同理切线BN 的方程为y BN =x 2p x -x 222p.又∵N 在y AN 和y BN 上,∴⎩⎨⎧y =x 1p x -x 212p,y =x 2p x -x 222p ,解得N ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22,x 1x 22p . ∴N (pk ,-1).|AB |=1+k 2|x 2-x 1|=1+k 24p 2k 2+8p , 点N 到直线AB 的距离d =|kx N +1-y N |1+k 2=|pk 2+2|1+k 2,S △ABN =12·|AB |·d =p (pk 2+2)3≥22p ,∴22p =4,∴p =2, 故抛物线C 的方程为x 2=4y .【规律方法】 1.有关直线与抛物线的弦长问题,要注意直线是否过抛物线的焦点.若过抛物线的焦点,可直接使用公式|AB |=x 1+x 2+p ,若不过焦点,则必须用一般弦长公式.2.涉及抛物线的弦长、中点、距离等相关问题时,一般利用根与系数的关系采用“设而不求”、“整体代入”等解法.【提醒】:涉及弦的中点、斜率时一般用“点差法”求解.【训练3】 (2017·全国Ⅰ卷)已知F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,过F 作两条互相垂直的直线l 1,l 2,直线l 1与C 交于A ,B 两点,直线l 2与C 交于D ,E 两点,则|AB |+|DE |的最小值为( ) A.16 B.14 C.12 D.10【答案】 A【解析】 抛物线C :y 2=4x 的焦点为F (1,0),由题意可知l 1,l 2的斜率存在且不为0.不妨设直线l 1的斜率为k ,则l 2直线的斜率为-1k ,故l 1:y =k (x -1),l 2:y =-1k(x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =k (x -1),消去y 得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2k 2+4k 2=2+4k 2,由抛物线定义可知,|AB |=x 1+x 2+2=4+4k 2.同理得|DE |=4+4k 2,∴|AB |+|DE |=8+4k 2+4k 2≥8+216=16.当且仅当1k 2=k 2,即k =±1时取等号.故|AB |+|DE |的最小值为16. 【反思与感悟】1.抛物线定义的实质可归结为“一动三定”:一个动点M ,一个定点F (抛物线的焦点),一条定直线l (抛物线的准线),一个定值1(抛物线的离心率).2.抛物线的焦点弦:设过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点的直线与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则: (1)y 1y 2=-p 2,x 1x 2=p 24; (2)若直线AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ;|AB |=x 1+x 2+p ; (3)若F 为抛物线焦点,则有1|AF |+1|BF |=2p .【易错防范】1.认真区分四种形式的标准方程(1)区分y =ax 2(a ≠0)与y 2=2px (p >0),前者不是抛物线的标准方程.(2)求标准方程要先确定形式,必要时要进行分类讨论,标准方程有时可设为y 2=mx 或x 2=my (m ≠0). 2.直线与抛物线结合的问题,不要忘记验证判别式. 【核心素养提升】【数学抽象】——活用抛物线焦点弦的四个结论1.数学抽象素养水平表现为能够在关联的情境中抽象出一般的数学概念和规则,能够将已知数学命题推广到更一般情形.本课时中研究直线方程时常用到直线系方程就是其具体表现之一.2.设AB 是过抛物线y 2=2px (p >0)焦点F 的弦, 若A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则 (1)x 1·x 2=p 24.(2)y 1·y 2=-p 2.(3)|AB |=x 1+x 2+p =2psin 2α(α是直线AB 的倾斜角).(4)1|AF |+1|BF |=2p为定值(F 是抛物线的焦点). 【例1】 过抛物线y 2=4x 的焦点F 的直线l 与抛物线交于A ,B 两点,若|AF |=2|BF |,则|AB |等于( ) A.4 B.92C.5D.6【一般解法】 【答案】 B【解析】易知直线l 的斜率存在,设为k ,则其方程为y =k (x -1).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),y 2=4x得k 2x 2-(2k 2+4)x +k 2=0, 得x A ·x B =1,①因为|AF |=2|BF |,由抛物线的定义得x A +1=2(x B +1), 即x A =2x B +1,② 由①②解得x A =2,x B =12,所以|AB |=|AF |+|BF |=x A +x B +p =92.【应用结论】 法一由对称性不妨设点A 在x 轴的上方,如图设A ,B 在准线上的射影分别为D ,C ,作BE ⊥AD 于E ,设|BF |=m ,直线l 的倾斜角为θ, 则|AB |=3m , 由抛物线的定义知|AD |=|AF |=2m ,|BC |=|BF |=m ,所以cos θ=|AE ||AB |=13,所以tan θ=2 2.则sin 2θ=8cos 2θ,∴sin 2θ=89.又y 2=4x ,知2p =4,故利用弦长公式|AB |=2p sin 2θ=92.法二 因为|AF |=2|BF |,1|AF |+1|BF |=12|BF |+1|BF |=32|BF |=2p=1, 解得|BF |=32,|AF |=3,故|AB |=|AF |+|BF |=92.【例2】 设F 为抛物线C :y 2=3x 的焦点,过F 且倾斜角为30°的直线交C 于A ,B 两点,O 为坐标原点,则△OAB 的面积为( ) A.334B.938C.6332D.94【一般解法】 【答案】 D【解析】由已知得焦点坐标为F ⎝⎛⎭⎫34,0,因此直线AB 的方程为y =33⎝⎛⎭⎫x -34,即4x -43y -3=0. 与抛物线方程联立,化简得4y 2-123y -9=0, 故|y A -y B |=(y A +y B )2-4y A y B =6. 因此S △OAB =12|OF ||y A -y B |=12×34×6=94.[应用结论]由2p =3,及|AB |=2p sin 2α 得|AB |=2p sin 2α=3sin 230°=12. 原点到直线AB 的距离d =|OF |·sin 30°=38,故S △AOB =12|AB |·d =12×12×38=94.【例3】 (2019·益阳、湘潭调研)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B ,交其准线l 于点C ,若F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( )A.5B.6C.163D.203【一般解法】【答案】 C【解析】如图,设l 与x 轴交于点M ,过点A 作AD ⊥l 交l 于点D ,由抛物线的定义知,|AD |=|AF |=4,由F 是AC 的中点,知|AD |=2|MF |=2p ,所以2p =4,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p 2=x 1+1=4,所以x 1=3,可得y 1=23,所以A (3,23),又F (1,0),所以直线AF 的斜率k =233-1=3,所以直线AF 的方程为y =3(x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得3x 2-10x +3=0,所以x 1+x 2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C. 【应用结论】法一 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p 2=x 1+1=4,所以x 1=3,又x 1x 2=p 24=1,所以x 2=13,所以|AB |=x 1+x 2+p =3+13+2=163. 法二 因为1|AF |+1|BF |=2p ,|AF |=4,所以|BF |=43,所以|AB |=|AF |+|BF |=4+43=163. 【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:40分钟)一、选择题1.抛物线y =4x 2的焦点到准线的距离为( )A.2B.1C.14D.18【答案】 D【解析】 由y =4x 2得x 2=14y ,所以2p =14,p =18,则抛物线的焦点到准线的距离为18. 2.(2019·抚顺模拟)已知点F 是抛物线y 2=2x 的焦点,M ,N 是该抛物线上的两点,若|MF |+|NF |=4,则线段MN 的中点的横坐标为( )A.32B.2C.52D.3 【答案】 A【解析】 ∵点F 是抛物线y 2=2x 的焦点,∴F ⎝⎛⎭⎫12,0,准线方程为x =-12, 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴|MF |+|NF |=x 1+12+x 2+12=4, ∴x 1+x 2=3,∴线段MN 中点的横坐标为32. 3.设抛物线C :y 2=3x 的焦点为F ,点A 为C 上一点,若|FA |=3,则直线FA 的倾斜角为( )A.π3B.π4C.π3或2π3D.π4或3π4【答案】 C【解析】 如图,作AH ⊥l 于H ,则|AH |=|FA |=3,作FE ⊥AH 于E ,则|AE |=3-32=32,在Rt △AEF 中,cos ∠EAF =|AE ||AF |=12,又0<∠EAF <π,∴∠EAF =π3,即直线FA 的倾斜角为π3,同理点A 在x 轴下方时,直线FA 的倾斜角为2π3.4.(2019·德州调研)已知抛物线C 的顶点是原点O ,焦点F 在x 轴的正半轴上,经过点F 的直线与抛物线C交于A ,B 两点,若OA →·OB →=-12,则抛物线C 的方程为( )A.x 2=8yB.x 2=4yC.y 2=8xD.y 2=4x【答案】 C【解析】 由题意,设抛物线方程为y 2=2px (p >0),直线方程为x =my +p 2,联立⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,x =my +p 2, 消去x 得y 2-2pmy -p 2=0,显然方程有两个不等实根.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2pm ,y 1y 2=-p 2,得OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=⎝⎛⎭⎫my 1+p 2⎝⎛⎭⎫my 2+p 2+y 1y 2=m 2y 1y 2+pm 2(y 1+y 2)+p 24+y 1y 2=-34p 2=-12,得p =4(舍负),即抛物线C 的方程为y 2=8x .5.(2019·河南中原联考)已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,且l 过点(-2,3),M 在抛物线C上,若点N (1,2),则|MN |+|MF |的最小值为( )A.2B.3C.4D.5【答案】 B【解析】 由题意知p 2=2,即p =4.过点N 作准线l 的垂线,垂足为N ′,交抛物线于点M ′,则|M ′N ′|=|M ′F |, 则有|MN |+|MF |=|MN |+|MT |≥|M ′N ′|+|M ′N |=|NN ′|=1-(-2)=3.二、填空题6.如图是抛物线形拱桥,当水面在l 时,拱顶离水面2米,水面宽4米.水位下降1米后,水面宽________米.【答案】 2 6【解析】 建立如图平面直角坐标系,设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).由题意将点A (2,-2)代入x 2=-2py ,得p =1,故x 2=-2y .设B (x ,-3),代入x 2=-2y 中,得x =6,故水面宽为26米.7.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y 2=6x 的焦点为F ,准线为l ,P 为抛物线上一点,PA ⊥l ,A 为垂足.若直线AF 的斜率k =-3,则线段PF 的长为________.【答案】 6【解析】 由抛物线方程为y 2=6x ,所以焦点坐标F ⎝⎛⎭⎫32,0,准线方程为x =-32,因为直线AF 的斜率为-3,所以直线AF 的方程为y =-3⎝⎛⎭⎫x -32,当x =-32时,y =33,所以A ⎝⎛⎭⎫-32,33, 因为PA ⊥l ,A 为垂足,所以点P 的纵坐标为33, 可得点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫92,33,根据抛物线的定义可知|PF |=|PA |=92-⎝⎛⎭⎫-32=6. 8.已知双曲线C 1:x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的离心率为2.若抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点到双曲线C 1的渐近线的距离为2,则抛物线C 2的方程为________.【答案】 x 2=16y【解析】 因为双曲线C 1:x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,所以2=c a =1+b 2a 2,所以b a=3,所以渐近线方程为3x ±y =0,因为抛物线C 2:x 2=2py (p >0)的焦点为F ⎝⎛⎭⎫0,p 2,所以F 到双曲线C 1的渐近线的距离为⎪⎪⎪⎪p 23+1=2,所以p =8,所以抛物线C 2的方程为x 2=16y . 三、解答题9.(2019·天津耀华中学模拟)已知过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点,斜率为22的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB |=9.(1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC →=OA →+λOB →,求λ的值.【答案】见解析【解析】(1)抛物线y 2=2px 的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,所以直线AB 的方程为y =22⎝⎛⎭⎫x -p 2, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =22⎝⎛⎭⎫x -p 2,y 2=2px ,消去y 得4x 2-5px +p 2=0,所以x 1+x 2=5p 4,由抛物线定义得|AB |=x 1+x 2+p =9,即5p 4+p =9,所以p =4.所以抛物线的方程为y 2=8x .(2)由p =4知,方程4x 2-5px +p 2=0,可化为x 2-5x +4=0,解得x 1=1,x 2=4,故y 1=-22,y 2=4 2.所以A (1,-22),B (4,42).则OC →=OA →+λOB →=(1,-22)+λ(4,42)=(1+4λ,-22+42λ).因为C 为抛物线上一点,所以(-22+42λ)2=8(1+4λ),整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.10.(2017·全国Ⅰ卷)设A ,B 为曲线C :y =x 24上两点,A 与B 的横坐标之和为4.(1)求直线AB 的斜率;(2)设M 为曲线C 上一点,C 在M 处的切线与直线AB 平行,且AM ⊥BM ,求直线AB 的方程.【答案】见解析【解析】(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1≠x 2,y 1=x 214,y 2=x 224,x 1+x 2=4.于是直线AB 的斜率k =y 1-y 2x 1-x 2=x 1+x 24=1.(2)由y =x 24,得y ′=x 2.设M (x 3,y 3),由题设知x 32=1,解得x 3=2,于是M (2,1).设直线AB 的方程为y =x +m ,故线段AB 的中点为N (2,2+m ),|MN |=|m +1|.将y =x +m 代入y =x 24得x 2-4x -4m =0.当Δ=16(m +1)>0,即m >-1时,x 1,2=2±2m +1.从而|AB |=2|x 1-x 2|=42(m +1).由题设知|AB |=2|MN |,即42(m +1)=2(m +1),解得m =7.所以直线AB 的方程为x -y +7=0.【能力提升题组】(建议用时:20分钟)11.抛物线y 2=8x 的焦点为F ,设A ,B 是抛物线上的两个动点,|AF |+|BF |=233|AB |,则∠AFB 的最大值为( )A.π3B.3π4C.5π6D.2π3 【答案】 D【解析】 设|AF |=m ,|BF |=n ,∵|AF |+|BF |=233|AB |, ∴233|AB |≥2mn ,∴mn ≤13|AB |2, 在△AFB 中,由余弦定理得cos ∠AFB =m 2+n 2-|AB |22mn =(m +n )2-2mn -|AB |22mn =13|AB |2-2mn 2mn ≥-12, ∴∠AFB 的最大值为2π3. 12.(2019·武汉模拟)过点P (2,-1)作抛物线x 2=4y 的两条切线,切点分别为A ,B ,PA ,PB 分别交x 轴于E ,F 两点,O 为坐标原点,则△PEF 与△OAB 的面积之比为( )A.32B.33C.12D.34【答案】 C【解析】 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则点A ,B 处的切线方程为x 1x =2(y +y 1),x 2x =2(y +y 2),所以 E ⎝⎛⎭⎫2y 1x 1,0,F ⎝⎛⎭⎫2y 2x 2,0,即E ⎝⎛⎭⎫x 12,0,F ⎝⎛⎭⎫x 22,0,因为这两条切线都过点P (2,-1), 则⎩⎪⎨⎪⎧2x 1=2(-1+y 1),2x 2=2(-1+y 2), 所以l AB :x =-1+y ,即l AB 过定点(0,1), 则S △PEF S OAB =12×1×⎪⎪⎪⎪x 12-x 2212×1×|x 1-x 2|=12. 13.已知抛物线方程为y 2=-4x ,直线l 的方程为2x +y -4=0,在抛物线上有一动点A ,点A 到y 轴的距离为m ,到直线l 的距离为n ,则m +n 的最小值为________.【答案】655-1【解析】如图,过A作AH⊥l,AN垂直于抛物线的准线,则|AH|+|AN|=m+n+1,连接AF,则|AF|+|AH|=m+n+1,由平面几何知识,知当A,F,H三点共线时,|AF|+|AH|=m+n+1取得最小值,最小值为F到直线l的距离,即65=655,即m+n的最小值为655-1.14.(2019·泉州一模)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,点A在C上,若|AO|=|AF|=3 2.(1)求抛物线C的方程;(2)设直线l与C交于P,Q,若线段PQ的中点的纵坐标为1,求△OPQ的面积的最大值. 【答案】见解析【解析】(1)因为点A在C上,|AO|=|AF|=32,所以点A的纵坐标为p4,所以p4+p2=32,所以p=2,所以C的方程为x2=4y.(2)由题意知直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=kx+b(b≥0),代入抛物线方程,可得x2-4kx-4b=0. 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=-4b,所以y1+y2=4k2+2b,因为线段PQ的中点的纵坐标为1,所以2k2+b=1,即2k2=1-b≥0,所以0<b≤1,S△OPQ=12b|x1-x2|=12b(x1+x2)2-4x1x2=12b16k2+16b=b2+2b=2·b3+b2(0<b≤1),设y=b3+b2,y′=3b2+2b>0,函数单调递增,所以b=1时,△OPQ的面积最大,最大值为2.【新高考创新预测】15.(思维创新)已知点A(0,2),抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,射线FA与抛物线C相交于点M,与其准线相交于点N,若|FM||MN|=55,则p的值等于()A.14B.2C.4D.8【答案】 B 【解析】 过点M 作抛物线的准线的垂线,垂足为点M ′,则易得|MM ′|=|MF |,所以cos ∠NMM ′=|MM ′||MN |=|MF ||MN |=55,则k AM =-tan ∠NMM ′=-1-cos 2∠NMM ′cos 2∠NMM ′=-2,则直线AM 的方程为y -2=-2x ,令y =0得抛物线的焦点坐标F (1,0),则p =2×1=2,故选B.。
2024年高考数学提高分数的攻略总结
2024年高考数学提高分数的攻略总结一、入手前准备1. 确定目标:根据自己的实际情况和目标学校的要求,确定自己在数学考试中的目标分数。
2. 制定计划:根据目标分数制定合理的复习计划,要有具体的时间安排和每天的学习任务。
要充分利用课余时间,合理安排每天的学习时间。
3. 整理知识点:将高中数学课程中的各个知识点进行整理,并清晰地记录下来。
对于每个知识点,要能够正确理解和掌握其基本概念、定理、公式和解题方法。
在整理的过程中,可以通过查阅教材、参考书和课外资料,加深自己的理解。
4. 定期复习:定期复习已学过的知识点,并进行相关的习题练习。
通过反复巩固,加深自己对知识点的记忆和理解。
5. 掌握解题技巧:数学考试不仅要掌握基本的知识点,还需要掌握一些解题技巧和方法。
要学会灵活运用各种解题方法,提高解题的效率和准确性。
二、重点攻克的知识点和题型1. 高中数学必修一、二、三的知识点:这些知识点是高考数学的基础,掌握好这些知识点是提高数学分数的关键。
要重点复习和巩固这些知识点,并进行相关的练习题目。
这些知识点包括代数、函数、极限、导数、积分、解析几何等。
2. 基础题型:要熟练掌握各种基础题型的解题方法,包括代数方程、函数图像、三角函数、平面几何等。
要理解题目的要求,正确应用相关的知识点,同时要注重解题的思路和方法。
3. 高难题型:要重点攻克一些难度较大的题型,如数列问题、不等式、复数、向量、概率等。
要深入理解这些知识点的概念和定理,掌握相应的解题方法。
通过大量的练习和解析,提高解题的能力和水平。
三、复习方法和技巧1. 理解和记忆:数学考试不仅仅是机械地记忆和运用概念、公式和方法,更重要的是理解和掌握其背后的原理和思想。
可以通过实例和图表等方式,帮助自己理解和记忆相关的知识点。
2. 分类归纳:将学过的知识点进行分类归纳,建立知识点之间的联系,形成一个完整的知识体系。
通过分类归纳,可以更清晰地认识和掌握知识点,加强对整体知识体系的理解。
高考数学提分秘籍 必练篇 基本不等式
高考数学提分秘籍 必练篇 基本不等式:ab ≤a +b21.设x 、y 均为正实数,且2+x +2+y =1,则xy 的最小值为( )A .4B .43C .9D .16解析:由32+x +32+y =1可得xy =8+x +y .∵x ,y 均为正实数,∴xy =8+x +y ≥8+2xy (当且仅当x =y 时等号成立), 即xy -2xy -8≥0,可解得xy ≥4,即xy ≥16,故xy 的最小值为16. 答案:D2.设a >0,b >0.若3是3a 与3b的等比中项,则1a +1b的最小值为( )A .8B .4C .1 D.14解析:∵3是3a与3b的等比中项,∴(3)2=3a ·3b. 即3=3a +b,∴a +b =1.此时1a +1b =a +b a +a +b b =2+(b a +a b )≥2+2=4(当且仅当a =b =12取等号).答案:B3.已知不等式(x +y )(1x +a y)≥9对任意正实数x ,y 恒成立,则正实数a 的最小值为( )A .8B .6C .4D .2解析:(x +y )(1x +a y )=1+a ·x y +y x+a≥a +1+2a ·x y ·yx =a +2 a +1,当且仅当a ·x y =y x等号成立, 所以(a )2+2a +1≥9,即(a )2+2a -8≥0,得a ≥2或a ≤-4(舍), 所以a ≥4,即a 的最小值为4. 答案:C4.若直线ax -by +2=0(a >0,b >0)和函数f (x )=ax +1+1(a >0且a ≠1)的图象恒过同一个定点,则当1a +1b取最小值时,函数f (x )的解析式是________.解析:函数f (x )=ax +1+1的图象恒过(-1,2),故12a +b =1,1a +1b =(12a +b )(1a +1b)=32+b a +a 2b ≥32+ 2.当且仅当b =22a 时取等号,将b =22a 代入12a +b =1得a =22-2,故f (x )=(22-2)x +1+1.答案:f (x )=(22-2)x +1+15.已知a ≥0,A .ab ≤12B .ab ≥12C .a 2+b 2≥2 D .a 2+b 2≤3解析:法一:由a +b2≥ab 得ab ≤(a +b2)2=1,又a 2+b 2≥2ab ⇒2(a 2+b 2)≥(a +b )2⇒a2+b 2≥2.法二:(特值法)取a =0,b =2满足a +b =2,代入选项可排除B 、D.又取a =b =1满足a +b =2.但ab =1,可排除A.答案:C6.设a 、b 是正实数, 以下不等式 ①ab >2ab a +b ;②a >|a -b |-b ;③a 2+b 2>4ab -3b 2;④ab +2ab>2恒成立的 序号为( )A .①③ B.①④C.②③ D.②④解析:∵a 、b 是正实数,∴①a +b ≥2ab ⇒1≥2ab a +b ⇒ab ≥2aba +b .当且仅当a =b 时取等号,∴①不恒成立;②a +b >|a -b |⇒a >|a -b |-b 恒成立;③a 2+b 2-4ab +3b 2=(a -2b )2≥0,当a =2b 时,取等号,∴③不恒成立;④ab +2ab≥2ab ·2ab=2 2>2恒成立. 答案:D7.已知a 、b 、c ∈(0,+∞)且a +b +c =1, 求证:(1a -1)(1b -1)(1c-1)≥8.证明:∵a 、b 、c ∈(0,+∞)且a +b +c =1,∴(1a -1)(1b -1)(1c -1)=(1-a )(1-b )(1-c )abc=(b +c )(a +c )(a +b )abc ≥2bc ·2ac ·2ab abc=8.当且仅当a =b =c =13时取等号.题组三基本不等式的实际应用8.某商场中秋前30f (t )=t 2+10t +16,则该商场前t 天平均售出(如前10天的平均售出为f (10)10)的月饼最少为( )A .18B .27C .20D .16解析:平均销售量y =f (t )t =t 2+10t +16t =t +16t+10≥18.当且仅当t =16t,即t =4∈等号成立,即平均销售量的最小值为18.答案:A9.某公司租地建仓库,每月土地占用费y 1与仓库到车站的距离成反比,而每月库存货物的运费y 2与到车站的距离成正比,如果在距离车站10千米处建仓库,这两项费用y 1和y 2分别为2万元和8万元,那么,要使这两项费用之和最小,仓库应建在离车站________千米处.解析:设仓库建在离车站d 千米处,由已知y 1=2=k 110,得k 1=20,∴y 1=20d ,y 2=8=k 2·10,得k 2=45,∴y 2=45d ,∴y 1+y 2=20d +4d5≥220d ·4d5=8, 当且仅当20d =4d5,即d =5时,费用之和最小.答案:510.(文)某造纸厂拟建一座平面图形为矩形且面积为162 x平方米的三级污水处理池,池的深度一定(平面图如图所示),如果池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/米2,水池所有墙的厚度忽略不计.(1)试设计污水处理池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价;(2)若由于地形限制,该池的长和宽都不能超过16米,试设计污水池的长和宽,使总造价最低,并求出最低总造价.解:(1)设污水处理池的宽为x 米,则长为162x米.则总造价f (x )=400×(2x +2×162x )+248×2x +80×162=1 296x +1 296×100x+12960=1 296(x +100x)+12 960≥1 296×2 x ·100x+12 960=38 880(元),当且仅当x =100x(x >0),即x =10时取等号.∴当长为16.2米,宽为10米时总造价最低,最低总造价为38 880元. (2)由限制条件知⎩⎪⎨⎪⎧0<x ≤160<162x≤16,∴1018≤x ≤16.设g (x )=x +100x (1018≤x ≤16),由函数性质易知g (x )在上是增函数, ∴当x =1018时(此时162x=16),g (x )有最小值,即f (x )有最小值1 296×(1018+80081)+12 960=38 882(元).∴当长为16米,宽为1018米时,总造价最低,为38 882元.(理)为了提高产品的年产量,某企业拟在2010年进行技术改革.经调查测算,产品当年的产量x 万件与投入技术改革费用m 万元(m ≥0)满足x =3-km +1(k 为常数).如果不搞技术改革,则该产品当年的产量只能是1万件.已知2010年生产该产品的固定投入为8万元,每生产1万件该产品需要再投入16万元.由于市场行情较好,厂家生产的产品均能销售出去.厂家将每件产品的销售价格定为每件产品生产成本的1.5倍(生产成本包括固定投入和再投入两部分资金).(1)将2010年该产品的利润y 万元(利润=销售金额-生产成本-技术改革费用)表示为技术改革费用m 万元的函数;(2)该企业2010年的技术改革费用投入多少万元时,厂家的利润最大? 解:(1)由题意可知,当m =0时,x =1(万件),∴1=3-k ,∴k =2,∴x =3-2m +1, 每件产品的销售价格为1.5×8+16xx(元),∴2010年的利润y =x ·-(8+16x )-m=-[16m +1+(m +1)]+29(元)(m ≥0). (2)∵m ≥0,∴16m +1+(m +1)≥216=8, ∴y ≤29-8=21, 当16m +1=m +1,即m =3,y max =21. ∴该企业2010年的技术改革费用投入3万元时,厂家的利润最大.11.若a 是2-b 与2+b 的等比中项,则|a |+|b |的最大值为( )A.2B .1C.24 D.22解析:∵a 是2-b 与2+b 的等比中项, ∴a 2=2-b 2⇒a 2+b 2=2.根据基本不等式知2ab |a |+|b |≤2|a |·|b ||a |+|b |≤a 2+b 22=1.即2ab |a |+|b |的最大值为1. 答案:B12.若a ,b 是正常数,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥(a +b )2x +y ,当且仅当a x =by时取等号.利用以上结论,函数f (x )=2x +91-2x (x ∈(0,12))取得最小值时x 的值为( )A .1 B.15C .2 D.13解析:由a 2x +b 2y ≥(a +b )2x +y 得,f (x )=222x +321-2x ≥(2+3)22x +(1-2x )=25.当且仅当22x =31-2x时取等号,即当x =15时f (x )取得最小值25.答案:B13.已知关于x 的不等式2x +2x -a≥7在x ∈(a ,+∞)上恒成立,则实数a 的最小值为________.解析:因为x >a ,所以2x +2x -a =2(x -a )+2x -a+2a ≥2 2(x -a )·2x -a+2a =2a +4,即2a +4≥7,所以a ≥32,即a 的最小值为32.答案:32。
高考前数学偷分技巧,白拿40分
在高考数学中,有一些拿分技巧,可以帮助你提高分数。
以下是一些实用的技巧:1.熟悉基本概念和公式:在解答数学题之前,确保你已经掌握了基本的数学概念和公
式。
这些是解决问题的关键,也是你能够正确解答问题的前提。
2.仔细审题:在开始解答问题之前,一定要仔细审题。
理解题目的要求和意图,弄清
楚需要求解的是什么,避免因为误解题目而失分。
3.制定解题计划:在审题之后,你需要制定一个明确的解题计划。
确定解题步骤和方
法,以及如何利用已知条件来求解未知数。
4.细心计算:数学考试中,计算是必不可少的部分。
在进行计算时,一定要细心,避
免因为计算错误而导致失分。
5.检查答案:在完成解答之后,一定要检查答案是否符合题目的要求。
检查解答过程
是否有误,以及答案是否准确无误。
以上这些技巧能够帮助你提高数学分数,但需要注意的是,这些技巧并不能保证你一定能够拿到满分。
要想在高考数学中取得好成绩,还需要在平时的学习中多加练习和积累经验。
同时,保持积极的心态和良好的应试心态也是非常重要的。
2024年高考数学提高分数的攻略总结(二篇)
2024年高考数学提高分数的攻略总结高考数学对于很多学生来说是一门难以逾越的坎。
提高高考数学分数不仅需要对数学知识的掌握,还需要一定的策略和方法。
下面是一些提高高考数学分数的攻略总结。
首先,要系统地学好数学基础知识。
高考数学考试的内容主要包括数与代数、函数与方程、几何与向量、概率与统计等方面的知识。
在学习这些知识点时,要注重理解概念,掌握基本的计算方法,并能够灵活运用到解题中。
此外,要注重巩固和扩大知识面,了解和学习一些高中数学的拓展内容,这样可以在应对高考中的变化题型时更加得心应手。
其次,要注重做题训练和模拟考试。
高考数学的考察重点是对知识点的应用能力,所以在提高分数方面,做题训练是最为有效的方法之一。
可以选择一些难度适中的题目进行练习,理解题目的解题思路和解题方法,并多做一些真题和模拟试卷,模拟考试的时间和环境,提高自己的应试能力。
第三,要注重解题方法和思维的培养。
高考数学的解题方法和思维往往是决定分数高低的关键。
解题时要注重思路的拓展和灵活运用,要学会分析题目的要求和条件,找到解题的关键点。
可以通过学习一些解题技巧和思维方法,如画图法、分析法、反证法等,提高解题的效率和准确度。
第四,要注重知识点之间的联系和综合运用。
高考数学试题往往是将多个知识点融合在一起进行考察的,所以要注重知识点之间的联系和综合运用。
在学习过程中,要注意将各个知识点相互联系起来,理解它们之间的逻辑关系,这样在解题时就能够更好地进行综合运用,提高解题的能力。
第五,要注重举一反三和拓展思维。
高考数学试题的考察往往是以变化题型为主,所以在学习过程中要注重拓展思维,培养灵活转化和应变能力。
学会从一个具体的问题中理解和推广出一般性的结论,从而能够更好地应对各种题型的考察要求。
最后,要注重复习和反思。
高考数学的复习和反思是提高分数的重要环节。
复习时要注重细节,巩固基础知识,做到知识点的熟练掌握。
同时,要不断反思自己在做题过程中的不足之处,总结经验,找到提高的方法和策略。
圆的方程数学(理)热点题型和提分秘籍
专题36 圆的方程2018年高考数学(理)热点题型和提分秘籍1.掌握确定圆的几何要素,掌握圆的标准方程与一般方程.2.初步了解用代数方法处理几何问题的思想。
热点题型一求圆的方程例1、(1)若圆心在x轴上、半径为错误!的圆O′位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O′的方程是()A.(x-5)2+y2=5或(x+5)2+y2=5B.(x+错误!)2+y2=5C.(x-5)2+y2=5D.(x+5)2+y2=5(2)如果一个三角形的三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y -2=0,x+y-4=0,则该三角形的外接圆方程为________。
解析:(1)设圆心坐标为(a,0)(a<0),因为圆与直线x+2y=0相切,所以错误!=错误!,解得a=-5,因此圆的方程为(x+5)2+y2=5。
(2)因为三角形的三边所在的直线方程分别为x+2y-5=0,y-2=0,x+y-4=0,解方程组可得三个顶点的坐标,分别设为A(1,2),B(2,2),C(3,1).因为AB的垂直平分线方程为x=错误!,BC的垂直平分线方程为:x -y-1=0,解方程组错误!得错误!即圆心坐标为错误!,半径r=错误!=错误!,因此,所求圆的方程为错误!2+错误!2=错误!。
即x2+y2-3x-y=0.【提分秘籍】1.求圆的方程的两种方法(1)直接法:根据圆的几何性质,直接求出圆心坐标和半径,进而写出方程。
(2)待定系数法:①若已知条件与圆心(a,b)和半径r有关,则设圆的标准方程,依据已知条件列出关于a,b,r的方程组,从而求出a,b,r的值;②若已知条件没有明确给出圆心或半径,则选择圆的一般方程,依据已知条件列出关于D,E,F的方程组,进而求出D,E,F的值。
2.确定圆心位置的方法(1)圆心在过切点且与切线垂直的直线上.(2)圆心在圆的任意弦的垂直平分线上。
(3)两圆相切时,切点与两圆圆心共线。
提醒:解答圆的有关问题,应注意数形结合,充分运用圆的几何性质。
备战2021高考理数热点题型和提分秘籍 专题03 充分条件、必要条件与命题的四种形式(解析版)
专题三 充分条件、必要条件与命题的四种形式【高频考点解读】1.了解规律联结词“或”、“且”、“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定. 【热点题型】题型一 含有规律联结词的命题的真假推断【例1】在一次跳伞训练中,甲、乙两位学员各跳一次.设命题p 是“甲降落在指定范围”,q 是“乙降落在指定范围”,则命题“至少有一位学员没有降落在指定范围”可表示为( )A .(綈p )∨(綈q )B .p ∨(綈q )C .(綈p )∧(綈q )D .p ∨q【提分秘籍】正确理解规律联结词“或”、“且”、“非”的含义是关键,解题时应依据组成各个复合命题的语句中所消灭的规律联结词进行命题结构与真假的推断.其步骤为:①确定复合命题的构成形式;②推断其中简洁命题的真假;③推断复合命题的真假.【举一反三】已知命题p :∃x ∈R ,cos x =54,命题q :∀x ∈R ,x 2-x +1>0,则下列结论正确的是( )A .命题p ∧q 是真命题B .命题p ∧綈q 是真命题C .命题綈p ∧q 是真命题D .命题綈p ∨綈q 是假命题解析:由余弦函数的值域知命题p 不正确;由于x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0,故命题q 正确.故选C. 答案:C 【热点题型】题型二 全称命题、特称命题的真假推断 【例2】下列命题中是假命题的是( ) A .∃α,β∈R ,使sin (α+β)=sin α+sin β B .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(2x +φ)都不是偶函数C .∃m ∈R ,使f (x )=(m -1)·xm 2-4m +3是幂函数,且在(0,+∞)上单调递减D .∀a >0,函数f (x )=ln 2 x +ln x -a 有零点【提分秘籍】1.全称命题真假的推断方法(1)要推断一个全称命题是真命题,必需对限定的集合M 中的每一个元素x ,证明p (x )成立. (2)要推断一个全称命题是假命题,只要能举出集合M 中的一个特殊值x =x 0,使p (x 0)不成马上可. 2.特称命题真假的推断方法要推断一个特称命题是真命题,只要在限定的集合M 中,找到一个x =x 0,使p (x 0)成马上可,否则这一特称命题就是假命题.【举一反三】下列命题中的假命题是( ) A .∃x ∈R ,sin x =52B .∃x ∈R ,log 2x =-1C .∃x ∈R ,⎝⎛⎭⎫12x>0D .∀x ∈R ,x 2≥0解析:易知|sin x |≤1,故A 是假命题. 答案:A 【热点题型】题型三 含有一个量词的命题否定【例3】设x ∈Z ,集合A 是奇数集,集合B 是偶数集,若命题p :∀x ∈A,2x ∈B ,则( ) A .綈p :∀x ∈A,2x ∉B B .綈p :∀x ∉A,2x ∉B C .綈p :∃x ∉A,2x ∈BD .綈p :∃x ∈A,2x ∉B【解析】由于任意都满足的否定是存在不满足的,所以选D. 【答案】D 【提分秘籍】对含有一个量词的命题进行否定的方法:一般地,写含有一个量词的命题的否定,首先要明确这个命题是全称命题还是特称命题,并找到其量词的位置及相应结论,然后把命题中的全称量词改成存在量词,存在量词改成全称量词,同时否定结论.【举一反三】若命题p :∀x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan x >sin x ,则命题綈p :( ) A .∃x 0∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan x 0≥sin x 0 B .∃x 0∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan x 0>sin x 0 C .∃x 0∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan x 0≤sin x 0 D .∃x 0∈⎝⎛⎭⎫-∞,-π2∪⎝⎛⎭⎫π2,+∞,tan x 0>sin x 0 解析:∀x 的否定为∃x 0,>的否定为≤,所以命题綈p 为∃x 0∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2,tan x 0≤sin x 0. 答案:C 【热点题型】题型四 利用全称(特称)命题的真假求参数范围【例4】若命题p :∃x ∈R ,ax 2+4x +a <-2x 2+1是假命题,则实数a 的取值范围是________.【提分秘籍】解题模板第一步:转化:依据条件命题的真假进行转化 其次步:求范围:依据转化问题,数形结合求参数范围 第三步:结论:回答问题结论第四步:反思:反思解题过程,留意端点值验证取舍 【举一反三】设集合A ={ (x ,y )|(x -4)2+y 2=1},B ={(x ,y )|(x -t )2+(y -at +2)2=1},假如命题“∃t ∈R ,A ∩B ≠∅”是真命题,则实数a 的取值范围是________.【高考风向标】1.(2022·湖南卷)已知命题p :若x >y ,则-x <-y ,命题q :若x >y ,则x 2>y 2.在命题①p ∧q ;②p ∨q ;③p ∧(綈q );④(綈p )∨q 中,真命题是( )A .①③B .①④C .②③D .②④2.(2022·辽宁卷)设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0,命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ,则下列命题中真命题是( )A .p ∨qB .p ∧qC .(綈p )∧(綈q )D .p ∨(綈q )3.(2022·新课标全国卷Ⅰ) 不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4的解集记为D ,有下面四个命题:p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2,p 2:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≥2, p 3:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≤3, p 4:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≤-1. 其中的真命题是( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 2 C .p 1,p 4 D .p 1,p 34.(2021·重庆卷)命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为()A.对任意x∈R,都有x2<0B.不存在x∈R,使得x2<0C.存在x0∈R,使得x20≥0D.存在x0∈R,使得x20<0【答案】D【解析】依据定义可知命题的否定为:存在x0∈R,使得x20<0,故选D.【随堂巩固】1.命题“全部奇数的立方都是奇数”的否定是()A.全部奇数的立方都不是奇数B.不存在一个奇数,它的立方是偶数C.存在一个奇数,它的立方是偶数D.不存在一个奇数,它的立方是奇数解析:全称命题的否定是特称命题,即“存在一个奇数,它的立方是偶数”.答案:C2.已知命题p:∃x0∈R,x20+2x0+2≤0,则綈p为()A.∃x0∈R,x20+2x0+2>0B.∃x0∈R,x20+2x0+2<0C.∀x∈R,x2+2x+2≤0D.∀x∈R,x2+2x+2>0解析:依据特称命题的否定,特称量词改为全称量词,同时把不等号改为大于号,选择D.答案:D3.给出命题p:直线l1:ax+3y+1=0与直线l2:2x+(a+1)y+1=0相互平行的充要条件是a=-3;命题q:若平面α内不共线的三点到平面β的距离相等,则α∥β.对以上两个命题,下列结论中正确的是() A.命题“p∧q”为真B.命题“p∨q”为假C.命题“p∨綈q”为假D.命题“p∧綈q”为真4.给定命题p:函数y=sin⎝⎛⎭⎫2x+π4和函数y=cos ⎝⎛⎭⎫2x-3π4的图象关于原点对称;命题q:当x=kπ+π2(k∈Z)时,函数y=2(sin 2x+cos 2x)取得微小值.下列说法正确的是()A.p∨q是假命题B.綈p∧q是假命题C.p∧q是真命题D.綈p∨q是真命题5.已知命题p:“∀x∈[0,1],a≥e x”;命题q:“∃x0∈R,x20+4x0+a=0”.若命题“p∧q”是假命题,则实数a的取值范围是()A.(-∞,4] B.(-∞,1)∪(4,+∞)C .(-∞,e)∪(4,+∞) D.(1,+∞)6.已知命题p:∃x∈R,x2+1<2x;命题q:若mx2-mx-1<0恒成立,则-4<m≤0,那么()A.“綈p”是假命题B.“綈q”是真命题C.“p∧q”为真命题D.“p∨q”为真命题7.下列说法中,正确的是()A .命题“若am 2<bm 2,则a <b ”的逆命题是真命题B .命题“p ∨q ”为真命题,则命题“p ”和命题“q ”均为真命题C .已知x ∈R ,则“x >1”是“x >2”的充分不必要条件D .命题“∃x ∈R ,x 2-x >0”的否定是:“∀x ∈R ,x 2-x ≤0”8.已知f (x )=2mx 2-2(4-m )x +1,g (x )=mx ,若同时满足条件:①∀x ∈R ,f (x )>0或g (x )>0; ②∃x ∈(-∞,- 4),f (x )g (x )<0. 则实数m 的取值范围是________.9.命题p :若a ,b ∈R ,则ab =0是a =0的充分条件,命题q :函数y =x -3的定义域是[3,+∞),则“p ∨q ”、“p ∧q ”、“綈p ”中是真命题的有________.解析:依题意p 假,q 真,所以p ∨q ,綈p 为真. 答案:p ∨q ,綈p10.若命题“∀x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.解析:当a =0时,不等式明显成立;当a ≠0时,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0,得-8≤a <0.综上,-8≤a ≤0.答案:[-8,0)11.已知命题p :“∀x ∈N *,x >1x ”,命题p 的否定为命题q ,则q 是“________”;q 的真假为________(填“真”或“假”).解析:q :∃x 0∈N *,x 0≤1x 0,当x 0=1时,x 0=1x 0成立,故q 为真.答案:∃x 0∈N *,x 0≤1x 0真12.若命题“存在实数x 0,使x 20+ax 0+1<0”的否定是假命题,则实数a 的取值范围为________. 解析:由于命题的否定是假命题,所以原命题为真命题,结合图象知Δ=a 2-4>0,解得a >2或a <-2. 答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)13.若∃θ∈R ,使sin θ≥1成立,则cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6的值为________.14.已知命题p :∃a 0∈R ,曲线x 2+y 2a 0=1为双曲线;命题q :x -1x -2≤0的解集是{x |1<x <2}.给出下列结论:①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧(綈q )”是真命题;③命题“(綈p )∨q ”是真命题;④命题“(綈p )∨(綈q )”是真命题.其中正确的是________.15.下列结论:①若命题p :∃x 0∈R ,tan x 0=2;命题q :∀x ∈R ,x 2-x +12>0.则命题“p ∧(綈q )”是假命题;②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab=-3;③“设a 、b ∈R ,若ab ≥2,则a 2+b 2>4”的否命题为:“设a 、b ∈R ,若ab <2,则a 2+b 2≤4”. 其中正确结论的序号为________.(把你认为正确结论的序号都填上)16.写出下列命题的否定,并推断真假.(1)q :∀x ∈R ,x 不是5x -12=0的根; (2)r :有些素数是奇数; (3)s :∃x 0∈R ,|x 0|>0.解析:(1)綈q :∃x 0∈R ,x 0是5x -12=0的根,真命题. (2)綈r :每一个素数都不是奇数,假命题. (3)綈s :∀x ∈R ,|x |≤0,假命题.17.写出由下列各组命题构成的“p ∨q ”,“p ∧q ”,“綈p ”形式的新命题,并推断其真假. (1)p :2是4的约数,q :2是6的约数;(2)p :矩形的对角线相等,q :矩形的对角线相互平分;(3)p :方程x 2+x -1=0的两个实根的符号相同,q :方程x 2+x -1=0的两实根的确定值相等.18.已知c >0,且c ≠1,设p :函数y =c x 在R 上单调递减;q :函数f (x )=x 2-2cx +1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数,若“p ∧q ”为假,“p ∨q ”为真,求实数c 的取值范围.解析:∵函数y =c x 在R 上单调递减,∴0<c <1. 即p :0<c <1,∵c >0且c ≠1,∴綈p :c >1. 又∵f (x )=x 2-2cx +1在⎝⎛⎭⎫12,+∞上为增函数, ∴c ≤12.即q :0<c ≤12,∵c >0且c ≠1,∴綈q :c >12且c ≠1.又∵“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假, ∴p 真q 假或p 假q 真.①当p 真,q 假时,{c |0<c <1}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c ⎪⎪c >12且c ≠1 =⎩⎨⎧⎭⎬⎫c ⎪⎪12<c <1. ②当p 假,q 真时,{}c | c >1∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫c ⎪⎪0<c ≤12=∅ 综上所述,实数c 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫c ⎪⎪12<c <1.。
高考数学 热点题型和提分秘籍 专题16 函数y=Asin(ωx+φ)的图象及应用 文-人教版高三全册
专题16 函数y =Asin (ωx +φ)的图象及应用1.了解函数y =A sin(ωx +φ)的物理意义,能画出函数y =A sin(ωx +φ)的图象,了解参数A ,ω,φ对函数图象变化的影响2.解三角函数是描述周期变化现象的重要函数模型,会用三角函数解决一些简单的实际问题热点题型一 函数y =A sin(ωx +φ)图象及变换 例1、已知函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,(1)求它的振幅、周期、初相;(2)用“五点法”作出它在一个周期内的图象;(3)说明y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到。
列表:x -π6 π12 π3 7π12 5π6 x ′ 0 π2 π 3π2 2π y =sin x ′ 01 0 -1 0 y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π32-2描点连线得函数图象:【提分秘籍】1.在指定区间[a ,b ]上画函数y =A sin(ωx +φ)的图象的方法(1)选取关键点:先求出ωx +φ的X 围,然后在这个X 围内选取特殊点,连同区间的两端点一起列表,此时列表一般是六个点。
(2)确定凹凸趋势:令ωx +φ=0得x =x 0,则点(x 0,y 0)两侧的变化趋势与y =sin x 中(0,0)两侧的变化趋势相同,可据此找准对应点,以此把握凹凸趋势。
2.两种不同变换思路中平移单位的区别由y =sin x 的图象变换到y =A sin(ωx +φ)的图象,两种变换的区别:先平移再伸缩,平移的量是|φ|个单位;而先伸缩再平移,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位。
提醒:平移变换和伸缩变换都是针对x 而言,即x 本身加减多少值,而不是依赖于ωx 加减多少值。
【举一反三】已知函数y =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π4。
(1)用五点法作出函数的图象;(2)说明此图象是由y =sin x 的图象经过怎么样的变化得到的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
题组一集合的基本概念
高考数学提分秘籍必练篇集合
1.已知全集U=R,集合M={x|-2≤x-1≤2}和
N={x |x=2k-1,k=1,2,…}的关系的韦恩(Venn)图如图所
示,则阴影部分所示的集合的元素共有 ()
A.2个
B.3个
C.1个
D.无穷多个
解析:M={x|-1≤x≤3},N={x|x=2k-1,k∈N*},
∴M∩N={1,3}.
答案:A
2.已知集合A={a,b,2},B={2,b2,2a},则A∩B=A∪B,则a=.
解析:由A∩B=A∪B知A=B,又根据集合元素的互异性,所以有
2
2
2
a b
b a
a b
⎧=
⎪
=
⎨
⎪≠≠
⎩
或
2
2
2
a b
b a
a b
⎧=
⎪
=
⎨
⎪≠≠
⎩
,解得
1
a
b
=
⎧
⎨
=
⎩
或
1
4
1
2
a
b
⎧
=
⎪⎪
⎨
⎪=
⎪⎩
故a=0或
1
4
答案:0或
1
4
题组二集合间的基本关系
3.已知全集U(Venn)图是 ()
解析:∵M={-1,0,1},N={0,-1},∴N M.
答案:B
4.已知集合A={x|x2+x-6=0},B={x|mx+1=0},若B A,则实数m的取值集合是()
A.{-
1
2
,0,} B.{0,1} C.{-
1
2
,
1
3
} D.{0}
解析:由x2+x-6=0得x=2或x=-3,
∴A={2,-3}.
又∵B A,
∴当m=0时,B=∅,满足条件;
当m ≠0时,B ={-1m },∴-1m =2或-1
m
=-3,
即m =-12或m =1
3.
答案:A
5.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =.
解析:A ={x |0<x ≤4},B =(-∞,a ). 若A ⊆B ,则a >4.
即a 的取值范围为(4,+∞),∴c =4. 答案:4
题组三
集合的基本运算
6.集合A =2
() A.0 B.1 C.2 D.4 解析:∵A ∪B ={0,1,2,a ,a 2
},又A ∪B ={0,1,2,4,16}, ∴{a ,a 2
}={4,16},∴a =4. 答案:D
7.设全集U 是实数集R ,M ={x |x 2
>4},N ={x |x ≥3或x <1}都是U 的子集,则图中阴影部分所表示的集合是 ()
A.{x |-2≤x <1}
B.{x |-2≤x ≤2}
C.{x |1<x ≤2}
D.{x |x <2} 解析:图中阴影部分表示N ∩(∁U M ), ∵M ={|x 2
>4}={x |x >2或x <-2}
∴∁U M ={x |-2≤x ≤2},∴N ∩(∁U M )={-2≤x <1}. 答案:A
8.(文)若集合A ={x |(2x +1)(x -3)<0},B ={x ∈N *
|x ≤5},则A ∩B 是 () A.{1,2,3} B.{1,2} C.{4,5} D.{1,2,3,4,5} 解析:A ={x |-1
2<x <3},B ={1,2,3,4,5},
∴A ∩B ={1,2}. 答案:B
(理)若集合A ={x ||2x -1|<3},B =⎩
⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪⎪⎪
2x +1
3-x <0,则A ∩B 是 ()
A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫x ⎪
⎪⎪
-1<x <-1
2或2<x <3
B.{x |2<x <3}
C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -1
2
<x <2 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪⎫x ⎪
⎪⎪
-1<x <-
12 解析:∵A ={x |-2<2x <4}={x |-1<x <2},
B ={x |(2x +1)(x -3)>0}={x |x >3或x <-12
},
∴A ∩B ={x |-1<x <-1
2}.
答案:D
题组四
集合的综合应用
9.已知全集U U U ∩B 非空,则A ∩B 的元素个数为 () A.mn B.m +n C.n -m D.m -n 解析:如图,U =A ∪B 中有m 个元素, ∵(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )中有n 个元素, ∴A ∩B 中有m -n 个元素. 答案:D
10.设全集U =A ∪B ={x ∈N *
|lg x <1}.若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =.
解析:∵lg x <1,∴0<x <10.
又∵x ∈N *
,∴U =A ∪B ={1,2,3,…,9}. 又∵A ∩(∁U B )={1,3,5,7,9}, ∴B ={2,4,6,8}. 答案:{2,4,6,8}
11.(文)设A 是整数集的一个非空子集.对于k ∈A ,如果k -1∉A ,且k +
1∉A ,那么称k 是A 的一个“孤立元”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有个.
解析:依题可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”,这三个元素一定是相连的三个数.故这样的集合共有6个. 答案:6
(理)对任意两个集合M 、N ,定义:M -N ={x |x ∈M 且x ∉N },M *N =(M -N )∪(N -M ),
设M={y|y=x2,x∈R},N={y|y=3sin x,x∈R},则M*N=.
解析:依题意有M=,
所以M-N=(3,+∞),N-M=[-3,0),
故M*N=(M-N)∪(N-M)=[-3,0)∪(3,+∞).
答案:[-3,0)∪(3,+∞)
12.设A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.
(1)A∩B=A∪B,求a的值;
(2)∅A∩B,且A∩C=∅,求a的值;
(3)A∩B=A∩C≠∅,求a的值.
解:(1)因为A∩B=A∪B,所以A=B,又由对应系数相等可得a=5和a2-19=6同时成立,即a=5.
(2)由于B={2,3},C={-4,2},且∅A∩B,A∩C=∅,故只可能3∈A.此时a2-3a
-10=0,
即a=5或a=-2,
由(1)可知,当a=5时,A=B={2,3},
此时A∩C≠∅,与已知矛盾,所以a=5舍去,故a=-2.
(3)由于B={2,3},C={-4,2},且A∩B=A∩C≠∅,
此时只可能2∈A,即a2-2a-15=0,
也即a=5或a=-3,
由(2)可知a=5不合题意,故a=-3.。