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高三数学知识点全部汇总人教版
高三数学知识点全部汇总人教版高三数学知识点全部汇总一、函数与方程1. 函数概念及性质函数是描述两个变量之间相互关系的工具。
具有定义域、值域和对应关系等性质。
2. 一元二次函数一元二次函数是形如y=ax^2+bx+c的函数,其中a≠0。
3. 三角函数三角函数包括正弦函数、余弦函数和正切函数等。
4. 指数函数与对数函数指数函数是以底数为常数的幂函数,对数函数是指数函数的反函数。
5. 解方程与不等式解方程是求出使等式成立的未知数值,解不等式是求出使不等式成立的未知数值范围。
二、数列与数列求和1. 等差数列等差数列是具有相同公差的数列,常用通项公式an=a1+(n-1)d来表示。
2. 等比数列等比数列是相邻两项的比值相等的数列,常用通项公式an=a1*q^(n-1)来表示。
3. 递推数列递推数列是通过前一项和递推关系得到后一项的数列。
4. 数列求和数列求和是指对数列中的所有项进行加和运算,有等差数列求和公式和等比数列求和公式。
三、平面几何1. 平面图形的性质平面图形包括点、线、角、三角形、四边形、圆等,具有特定的性质和定理。
2. 三角形三角形是由三条边和三个内角组成的图形,有特殊的三边关系、三角形的性质和定理。
3. 圆与圆的相交关系圆与圆之间可以相离、相切或相交,并有相应的关系和定理。
四、空间几何1. 空间图形的性质空间图形包括点、线、面、体等,在三维空间中有特定的性质和定理。
2. 平行与垂直平行是指两条直线在同一平面内永不相交,垂直是指两条直线相交成直角。
3. 球与球的相交关系球与球之间可以相离、相切或相交,并有相应的关系和定理。
五、概率与统计1. 概率基本概念概率是用来描述事件发生可能性的大小,包括样本空间、事件、概率的概念。
2. 样本空间与事件样本空间是指随机试验的所有可能结果的集合,事件是样本空间的子集。
3. 随机变量与概率分布随机变量是随机试验结果的数值描述,概率分布用来描述随机变量取值的概率。
高三数学 人教A版 理科 一轮复习资料(WORD)
第一节集合的概念与运算1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn图表示集合的关系及运算.1.集合与元素(1)集合元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于关系,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法2.1.集合的运算性质 并集的性质:A ∪∅=A ;A ∪A =A ;A ∪B =B ∪A ;A ∪B =A ⇔B ⊆A . 交集的性质:A ∩∅=∅;A ∩A =A ;A ∩B =B ∩A ;A ∩B =A ⇔A ⊆B . 补集的性质:A ∪(∁U A )=U ;A ∩(∁U A )=∅;∁U (∁U A )=A . 2.判断集合关系的三种方法 (1)一一列举观察.(2)集合元素特征法:首先确定集合的元素是什么,弄清集合元素的特征,再利用集合元素的特征判断集合关系.(3)数形结合法:利用数轴或Venn 图.1.(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},则( )A .A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32 D .A ∪B =R解析: 因为B ={x |3-2x >0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <32,A ={x |x <2},所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <32,A ∪B ={x |x <2}.故选A.答案: A2.已知集合P ={x |x <2},Q ={x |x 2<2},则( ) A .P ⊆Q B .P ⊇Q C .P ⊆∁R QD .Q ⊆∁R P解析: 解x 2<2,得-2<x <2,∴P ⊇Q . 答案: B3.(2017·天津卷)设集合A ={1,2,6},B ={2,4},C ={1,2,3,4},则(A ∪B )∩C =( ) A .{2} B .{1,2,4} C .{1,2,4,6}D .{1,2,3,4,6}解析: 由题意知A ∪B ={1,2,4,6},∴(A ∪B )∩C ={1,2,4},故选B. 答案: B4.已知集合A ={x |3≤x <7},B ={x |2<x <10},则(∁R A )∩B =________. 解析: 因为∁R A ={x |x <3或x ≥7},所以(∁R A )∩B ={x |2<x <3或7≤x <10}. 答案: {x |2<x <3或7≤x <10}5.已知集合M ={1,m },N ={n ,log 2n },若M =N ,则(m -n )2 019=________. 解析: 由M =N 知⎩⎪⎨⎪⎧ n =1,log 2n =m 或⎩⎪⎨⎪⎧n =m ,log 2n =1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧m =0,n =1或⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =2.答案: -1或0考向一 集合的基本概念自主练透型1.已知集合A ={0,1,2},则集合B ={(x ,y )|x ≥y ,x ∈A ,y ∈A }中元素的个数是( ) A .1B .3C .6D .9解析: 当x =0时,y =0;当x =1时,y =0或y =1;当x =2时,y =0,1,2. 故集合B ={(0,0),(1,0),(1,1),(2,0),(2,1),(2,2)},即集合B 中有6个元素. 答案: C2.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,则b -a =________.解析: 因为{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,b a ,b ,a ≠0,所以a +b =0,则ba=-1,所以a =-1,b =1.所以b -a =2. 答案: 23.设集合A ={x |(x -a )2<1},且2∈A,3∉A ,则实数a 的取值范围为________.解析: 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧(2-a )2<1,(3-a )2≥1即⎩⎪⎨⎪⎧1<a <3,a ≤2或a ≥4,所以1<a ≤2. 答案: (1,2]求解集合基本问题的一般思路(1)研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件.当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.(2)对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性. 考向二 集合间的基本关系互动讲练型(1)已知集合A ={x |y =ln(x +3)},B ={x |x ≥2},则下列结论正确的是( ) A .A =B B .A ∩B =∅ C .A ⊆BD .B ⊆A(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________.解析: (1)因为A ={x |x >-3},B ={x |x ≥2},结合数轴可得:B ⊆A . (2)∵B ⊆A ,∴①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2.②若B ≠∅,则⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①、②可得,符合题意的实数m 的取值范围为m ≤3. 答案: (1)D (2)(-∞,3](1)判断两集合的关系的三种常用方法①列举法:根据题中限定条件把集合元素表示出来,然后比较集合元素的异同,从而找出集合之间的关系.②变形:从元素的结构特点入手,结合通分、化简、变形等技巧,从元素结构上找差异进行判断(如例(1)).③数轴法:在同一个数轴上表示出两个集合,比较端点之间的大小关系,从而确定集合与集合之间的关系.(2)根据两集合的关系求参数的方法①若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性;②若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.[注意] 题目中若有条件B ⊆A ,则应分B =∅和B ≠∅两种情况进行讨论(如例(2)). [跟踪训练]1.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则满足条件A ⊆C ⊆B 的集合C 的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析: 因为A ={1,2},B ={1,2,3,4},A ⊆C ⊆B ,则集合C 可以为:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,3,4}.答案: D2.已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为________.解析: 当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,∵A ={x |-1<x <3}. 当B ⊆A 时,有∴⎩⎪⎨⎪⎧-m ≥-1,m ≤3,-m <m .∴0<m ≤1.综上所述,m 的范围为m ≤1. 答案: (-∞,1]考向三 集合的基本运算分层深化型(1)(2017·全国卷Ⅱ)设集合A ={1,2,4},B ={x |x 2-4x +m =0}.若A ∩B ={1},则B =( )A .{1,-3}B .{1,0}C .{1,3}D .{1,5}(2)(2017·广东七校联考)已知全集U =R ,集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |y =lg(x -1)},则(∁U A )∩B =( )A .{x |x >2或x <0}B .{x |1<x <2}C .{x |1<x ≤2}D .{x |1≤x ≤2}解析: (1)∵A ∩B ={1},∴1∈B , ∴1-4+m =0,即m =3.∴B ={x |x 2-4x +3=0}={1,3}.故选C.(2)解不等式x 2-2x >0,即x (x -2)>0,得x <0或x >2,故A ={x |x <0或x >2}.集合B 是函数y =lg(x -1)的定义域,由x -1>0,解得x >1,所以B ={x |x >1}.易知∁U A ={x |0≤x ≤2},所以(∁U A )∩B ={x |0≤x ≤2}∩{x |x >1}={x |1<x ≤2}.答案: (1)C (2)C集合基本运算的方法技巧(1)当集合是用列举法表示的数集时,可以通过列举集合的元素进行运算,也可借助Venn图运算.(2)当集合是用不等式表示时,可运用数轴求解.对于端点处的取舍,可以单独检验.(3)集合的交、并、补运算口诀如下:交集元素仔细找,属于A且属于B;并集元素勿遗漏,切记重复仅取一;全集U是大范围,去掉U中A元素,剩余元素成补集.[同类练]1.(2017·天津卷)设集合A={1,2,6},B={2,4},C={x∈R|-1≤x≤5},则(A∪B)∩C=()A.{2} B.{1,2,4}C.{1,2,4,6} D.{x∈R|-1≤x≤5}解析:因为A={1,2,6},B={2,4},所以A∪B={1,2,4,6},又C={x∈R|-1≤x≤5},所以(A∪B)∩C={1,2,4}.答案: B2.(2017·南昌市第一次模拟)已知全集U=R,集合A={x|y=lg x},集合B={y|y=x+1},那么A∩(∁U B)=()A.∅B.(0,1]C.(0,1) D.(1,+∞)解析:由题知,A={x|y=lg x}={x|x>0}=(0,+∞),B={y|y=x+1}={y|y≥1}=[1,+∞),所以A∩(∁U B)=(0,+∞)∩(-∞,1)=(0,1).答案: C[变式练]3.已知A,B均为集合U={1,3,5,7,9}的子集,且A∩B={3},(∁U B)∩A={9},则A=() A.{1,3} B.{3,7,9}C.{3,5,9} D.{3,9}解析:因为A∩B={3},所以3∈A,又(∁U B)∩A={9},所以9∈A.若5∈A,则5∉B(否则5∈A∩B),从而5∈∁U B,则(∁U B)∩A={5,9},与题中条件矛盾,故5∉A.同理1∉A,7∉A,故A={3,9}.答案: D4.(2017·洛阳市第一次统一考试)已知全集U=R,集合A={x|x2-3x-4>0},B={x|-2≤x≤2},则如图所表示阴影部分所示的集合为()A .{x |-2≤x <4}B .{x |x ≤2或x ≥4}C .{x |-2≤x ≤-1}D .{x |-1≤x ≤2}解析: 依题意得A ={x |x <-1或x >4},因为∁R A ={x |-1≤x ≤4},题中的阴影部分所表示的集合为(∁R A )∩B ={x |-1≤x ≤2}.答案: D [拓展练]5.(2017·江西南昌模拟)已知集合M ={x |x 2-4x <0},N ={x |m <x <5},若M ∩N ={x |3<x <n },则m +n 等于( )A .9B .8C .7D .6解析: 由x 2-4x <0得0<x <4,所以M ={x |0<x <4}.又因为N ={x |m <x <5},M ∩N ={x |3<x <n },所以m =3,n =4,则m +n =7.答案: C6.已知集合A ={x |a -1<x <a +1},B ={x |x 2-5x +4≥0},若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________.解析: 因为A ={x |a -1<x <a +1},B =(-∞,1]∪[4,+∞),由已知A ∩B =∅,所以⎩⎪⎨⎪⎧a -1≥1,a +1≤4,所以2≤a ≤3. 答案: [2,3]常以“问题”为核心,以“探究”为途径,以“发现”为目的.常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等,这类试题只是以集合为依托,考查考生理解、解决创新问题的能力.(1)设U ={1,2,3},M ,N 是U 的子集,若M ∩N ={1,3},则称(M ,N )为一个“理想配集”,则符合此条件的“理想配集”的个数(规定(M ,N )与(N ,M )不同)为________;(2)设A ,B 是非空集合,定义A ⊗B ={x |x ∈(A ∪B )且x ∉(A ∩B ).已知集合A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},则A ⊗B =________.解析: (1)符合条件的理想配集有①M ={1,3},N ={1,3};②M ={1,3},N ={1,2,3};③M ={1,2,3},N ={1,3}.共3个.(2)由已知A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥0},又由新定义A ⊗B ={x |x ∈(A ∪B )且x ∉(A ∩B ),结合数轴得A ⊗B ={0}∪[2,+∞).答案: (1)3 (2){0}∪[2,+∞)解决集合中新定义问题的两个关键点(1)紧扣新定义:新定义型试题的难点就是对新定义的理解和运用,在解决问题时要分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,并能够应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质:集合的性质是破解集合类新定义型试题的基础,也是突破口,在解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素,在关键之处用好集合的性质.[跟踪训练]1.定义集合的商集运算为A B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =m n ,m ∈A ,n ∈B .已知集合A ={2,4,6},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k 2-1,k ∈A ,则集合BA ∪B 中的元素个数为( )A .6B .7C .8D .9解析: 由题意知,B ={0,1,2},B A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,14,16,1,13,则BA ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,14,16,1,13,2,共有7个元素.答案: B2.对于集合M 、N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-94,x ∈R ,B ={x |x <0,x ∈R },则A ⊕B =( ) A.⎝⎛⎭⎫-94,0 B .⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D .⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析: 依题意得A -B ={x |x ≥0,x ∈R },B -A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-94,x ∈R ,故A ⊕B =⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞).答案: C(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1.(2017·全国卷Ⅲ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .0解析: 集合A 表示以原点O 为圆心,半径为1的圆上的所有点的集合, 集合B 表示直线y =x 上的所有点的集合. 结合图形可知,直线与圆有两个交点, 所以A ∩B 中元素的个数为2. 故选B. 答案: B2.设全集U =R ,集合A ={x |0≤x ≤2},B ={y |1≤y ≤3},则(∁U A )∪B =( ) A .(2,3] B .(-∞,1]∪(2,+∞) C .[1,2)D .(-∞,0)∪[1,+∞)解析: 因为∁U A ={x |x >2或x <0},B ={y |1≤y ≤3},所以(∁U A )∪B =(-∞,0)∪[1,+∞). 答案: D3.已知集合A ={x |x 2-3x <0},B ={1,a },且A ∩B 有4个子集,则实数a 的取值范围是( )A .(0,3)B .(0,1)∪(1,3)C .(0,1)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析: ∵A ∩B 有4个子集,∴A ∩B 中有2个不同的元素,∴a ∈A ,∴a 2-3a <0,解得0<a <3且a ≠1,即实数a 的取值范围是(0,1)∪(1,3),故选B.答案: B4.(2017·湖北武昌一模)设A ,B 是两个非空集合,定义集合A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }.若A ={x ∈N |0≤x ≤5},B ={x |x 2-7x +10<0},则A -B =( )A .{0,1}B .{1,2}C .{0,1,2}D .{0,1,2,5}解析: ∵A ={x ∈N |0≤x ≤5}={0,1,2,3,4,5},B ={x |x 2-7x +10<0}={x |2<x <5},A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },∴A -B ={0,1,2,5}.故选D. 答案: D5.(2017·河北衡水中学七调)已知集合A ={x |log 2x <1},B ={x |0<x <c },若A ∪B =B ,则c 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,2]D .[2,+∞)解析: A ={x |log 2x <1}={x |0<x <2},因为A ∪B =B ,所以A ⊆B ,所以c ≥2,所以c ∈[2,+∞),故选D.答案: D6.(2017·江苏卷)已知集合A ={1,2},B ={a ,a 2+3}.若A ∩B ={1},则实数a 的值为________.解析: ∵B ={a ,a 2+3},A ∩B ={1},∴a =1或a 2+3=1, ∵a ∈R ,∴a =1.经检验,满足题意. 答案: 17.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈R ⎪⎪x -1x =0,则满足A ∪B ={-1,0,1}的集合B 的个数是________. 解析: 解方程x -1x =0,得x =1或x =-1,所以A ={1,-1},又A ∪B ={-1,0,1},所以B ={0}或{0,1}或{0,-1}或{0,1,-1},集合B 共有4个.答案: 48.设集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z },A ={1,2},B ={-2,-1,2},则A ∩(∁I B )=________. 解析: 因为集合I ={x |-3<x <3,x ∈Z }={-2,-1,0,1,2},A ={1,2},B ={-2,-1,2},所以∁I B ={0,1},则A ∩(∁I B )={1}.答案: {1}9.已知集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合下列条件的a 的值. (1)9∈(A ∩B ); (2){9}=A ∩B .解析: (1)∵9∈(A ∩B ), ∴2a -1=9或a 2=9, ∴a =5或a =3或a =-3.当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9}; 当a =3时,a -5=1-a =-2, 不满足集合元素的互异性;当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9}, 所以a =5或a =-3. (2)由(1)可知,当a =5时, A ∩B ={-4,9},不合题意, 当a =-3时,A ∩B ={9}. 所以a =-3.10.已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈R },B ={x |m -2≤x ≤m +2}. (1)若A ∩B =[1,3],求实数m 的值; (2)若A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围.解析: A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}. (1)∵A ∩B =[1,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2=1,m +2≥3,得m =3. (2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2}. ∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1. ∴m >5或m <-3.故m 的取值范围为(-∞,-3)∪(5,+∞).1.设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为________.解析: 因为A ={x |y =f (x )}={x |1-x 2>0}={x |-1<x <1},则u =1-x 2∈(0,1],所以B ={y |y =f (x )}={y |y ≤0},A ∪B =(-∞,1),A ∩B =(-1,0],故图中阴影部分表示的集合为(-∞,-1]∪(0,1).答案: (-∞,-1]∪(0,1)2.设常数a ∈R ,集合A ={x |(x -1)·(x -a )≥0},B ={x |x ≥a -1},若A ∪B =R ,则a 的取值范围为________.解析: 若a >1,则集合A ={x |x ≥a 或x ≤1},利用数轴可知,要使A ∪B =R ,需要a -1≤1,则1<a ≤2;若a =1,则集合A =R ,满足A ∪B =R ,故a =1符合题意;若a <1,则集合A ={x |x ≤a 或x ≥1},显然满足A ∪B =R ,故a <1符合题意.综上所述,a 的取值范围为(-∞,2].答案: (-∞,2]3.已知集合A ={y |y =2x -1,0<x ≤1},B ={x |(x -a )[x -(a +3)]<0}.分别根据下列条件,求实数a 的取值范围.(1)A ∩B =A ;(2)A ∩B ≠∅.解析: 因为集合A 是函数y =2x -1(0<x ≤1)的值域, 所以A =(-1,1],B =(a ,a +3).(1)A ∩B =A ⇔A ⊆B ⇔⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-1,a +3>1,即-2<a ≤-1,故当A ∩B =A 时,a 的取值范围是(-2,-1]. (2)当A ∩B =∅时,结合数轴知,a ≥1或a +3≤-1,即a ≥1或a ≤-4. 故当A ∩B ≠∅时,a 的取值范围是(-4,1). 4.设集合A ={x ∈R |2x 2+ax -a 2=0},1∈A ,-2∉A . (1)求a 的值,并写出A 的所有子集;(2)若集合B ={x ∈R |x 2+(m -3)x +m =0},(∁R A )∩B =∅,求实数m 的值构成的集合. 解析: (1)因为1∈A ,所以2×12+a ×1-a 2=0,解得a =-1,2,当a =2时,A ={x ∈R |2x 2+2x -4=0}={1,-2},与已知-2∉A 矛盾,所以a ≠2;当a =-1时,A ={x ∈R |2x 2-x -1=0}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,1,符合题意.所以A 的所有子集为∅,⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,{1},⎩⎨⎧⎭⎬⎫-12,1.(2)因为(∁R A )∩B =∅,所以B ⊆A ,因为方程x 2+(m -3)x +m =0的判别式Δ=(m -3)2-4m =m 2-10m +9, 所以按照判别式的符号分类讨论如下:①当Δ<0即1<m <9时,集合B 为空集,符合题意.②当Δ=0即m =1或m =9时,若m =1,则B ={1},符合题意,若m =9,则B ={-3},不符合题意,舍去.③当Δ>0即m <1或m >9时,集合B 有两个元素,所以B =A ,所以⎩⎨⎧-12+1=-(m -3),⎝⎛⎭⎫-12×1=m ,矛盾,舍去.所以实数m 的值构成的集合为[1,9).第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件1.理解命题的概念.2.了解“若p ,则q ”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解充分条件、必要条件与充要条件的含义.1.四种命题及其关系 (1)四种命题若原命题为“若p ,则q ”,则其逆命题是若q ,则p ;否命题是若綈p ,则綈q ;逆否命题是若綈q ,则綈p .(2)四种命题间的关系2.充分条件、必要条件与充要条件(1)“若p,则q”为真命题,记作:p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件.(2)如果既有p⇒q,又有q⇒p,记作:p⇔q,则p是q的充要条件,q也是p的充要条件.1.四种命题间的真假关系(1)两个命题互为逆否命题,它们的真假性相同.(2)两个命题互为逆命题或者互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件与必要条件的两个特征(1)对称性:若p是q的充分条件,则q是p的必要条件.(2)传递性:若p是q的充分(必要)条件,q是r的充分(必要)条件,则p是r的充分(必要)条件,即“p⇒q,且q⇒r”⇒“p⇒r”或“p⇐q,且q⇐r”⇒“p⇐r”.1.在△ABC中,“A>B”是“sin A>sin B”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解析:由正弦定理知asin A=bsin B=2R(R为△ABC外接圆半径).若sin A>sin B,则a2R>b2R,即a>b,所以A>B;若A>B,则a>b,所以2R sin A>2R sin B,即sin A>sin B,所以“A>B”是“sin A>sin B”成立的充要条件.答案: C2.设m∈R,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是()A.若方程x2+x-m=0有实根,则m>0B.若方程x2+x-m=0有实根,则m≤0C.若方程x2+x-m=0没有实根,则m>0D.若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0解析:根据逆否命题的定义,命题“若m>0,则方程x2+x-m=0有实根”的逆否命题是“若方程x2+x-m=0没有实根,则m≤0”.故选D.答案: D3.“x>1”是“x2+2x>0”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解析:由x2+2x>0,得x>0或x<-2,所以“x>1”是“x2+2x>0”的充分不必要条件,故选A.答案: A4.“在△ABC中,若∠C=90°,则∠A,∠B都是锐角”的否命题为:________.解析:原命题的条件:在△ABC中,∠C=90°,结论:∠A、∠B都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角”.答案:“在△ABC中,若∠C≠90°,则∠A,∠B不都是锐角”5.在命题“若m>-n,则m2>n2”的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数是________.解析:若m=2,n=3,则2>-3,但22<32,所以原命题为假命题,则逆否命题也为假命题,若m=-3,n=-2,则(-3)2>(-2)2,但-3<2,所以逆命题是假命题,则否命题也是假命题.故假命题的个数为3.答案: 3考向一四种命题及其相互关系自主练透型1.(2017·河南八市联考)命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是()A.若a≤b,则a+c≤b+c B.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c>b+c,则a>b D.若a>b,则a+c≤b+c解析:否命题是将原命题的条件和结论都否定,故命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题是“若a≤b,则a+c≤b+c”,故选A.答案: A2.下列命题中为真命题的是()A.命题“若x>1,则x2>1”的否命题B.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题C .命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题D .命题“若1x>1,则x >1”的逆否命题解析: 对于A ,命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,易知当x =-2时,x 2=4>1,故为假命题;对于B ,命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题为“若x >|y |,则x >y ”,分析可知为真命题;对于C ,命题“若x =1,则x 2+x -2=0”的否命题为“若x ≠1,则x 2+x -2≠0”,易知当x =-2时,x 2+x -2=0,故为假命题;对于D ,命题“若1x >1,则x >1”的逆否命题为“若x ≤1,则1x≤1”,易知为假命题,故选B.答案: B3.(2017·河北衡水二中模拟)命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是( )A .若x +y 是偶数,则x 与y 不都是偶数B .若x +y 是偶数,则x 与y 都不是偶数C .若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数D .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数解析: 将原命题的条件和结论互换的同时进行否定即得逆否命题,因此“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数”,所以选C.答案: C四种命题的关系及真假判断(1)在判断四种命题之间的关系时,首先要分清命题的条件与结论,再分析每个命题的条件与结论之间的关系,要注意四种命题关系的相对性.(2)判断命题真假的方法:一是联系已有的数学公式、定理、结论进行正面直接判断;二是利用原命题和其逆否命题的等价关系进行判断.考向二 充分必要条件的判定互动讲练型(1)(2017·天津卷)设x ∈R ,则“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件(2)(2017·浙江卷)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4+S 6>2S 5”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析: (1)由2-x ≥0,得x ≤2;由|x -1|≤1,得-1≤x -1≤1,即0≤x ≤2,因为[0,2]-∞,2],所以“2-x ≥0”是“|x -1|≤1”的必要而不充分条件.(2)法一:S 4+S 6>2S 5等价于(S 6-S 5)+(S 4-S 5)>0,等价于a 6-a 5>0,等价于d >0.法二:∵S n =na 1+12n (n -1)d ,∴S 4+S 6-2S 5=4a 1+6d +6a 1+15d -2(5a 1+10d )·d ,即S 4+S 6>2S 5等价于d >0.答案: (1)B (2)C充分、必要条件的判断方法(1)定义法:直接判断“若p ,则q ”,“若q ,则p ”的真假(如本例(1)).(2)集合法:若A ⊆B ,则“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件或“x ∈B ”是“x ∈A ”的必要条件;若A =B ,则“x ∈A ”是“x ∈B ”的充要条件(如本例(2)).(3)等价转化法:条件和结论带有否定性词语的命题,常转化为其逆否命题来判断真假(如跟踪训练3).[跟踪训练]1.(2017·兰州市高考实战模拟)设向量a =(x -1,x ),b =(x +2,x -4),则“a ⊥b ”是“x =2”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解析: a =(x -1,x ),b =(x +2,x -4),若a ⊥b ,则a ·b =0,即(x -1)(x +2)+x (x -4)=0,解得x =2或x =-12,∴x =2⇒a ⊥b ,反之a ⊥b ⇒x =2或x =-12,∴“a ⊥b ”是“x =2”的必要不充分条件.答案: B2.设p :x 2-x -20>0,q :log 2(x -5)<2,则p 是q 的( ) A .充要条件 B .充分而不必要条件 C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析: ∵x 2-x -20>0,∴x >5或x <-4,∴p :x >5或x <-4.∵log 2(x -5)<2,∴0<x -5<4,即5<x <9,∴q :5<x <9,∵{x |5<x x |x >5或x <-4},∴p是q 的必要不充分条件,故选C.答案: C3.如果x ,y 是实数,那么“x ≠y ”是“cos x ≠cos y ”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件解析: 法一:设集合A ={(x ,y )|x ≠y },B ={(x ,y )|cos x ≠cos y },则A 的补集C ={(x ,y )|x =y },B 的补集D ={(x ,y )|cos x =cos y },显然C D ,所以B A .于是“x ≠y ”是“cos x ≠cos y ”的必要不充分条件.法二:(等价转化法)x =y ⇒cos x =cos y , 而cos x =cos y ⇒/ x =y . 答案: C考向三 充分条件与必要条件的探求分层深化型已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<2x <8,x ∈R ,B ={x |-1<x <m +1,x ∈R },若x ∈B 成立的一个充分不必要的条件是x ∈A ,则实数m 的取值范围是________.解析: 因为A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<2x <8,x ∈R ={x |-1<x <3},所以由已知x ∈B 成立的一个充分不必要条件是x ∈A ,得A B ,所以m +1>3,即m >2.答案: (2,+∞)根据充要条件求解参数范围的方法(1)解决此类问题一般是把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(组)求解.(2)求解参数的取值范围时,一定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,不等式是否能够取等号决定端点值的取舍(如本例),处理不当容易出现漏解或增解的现象.[同类练]1.已知不等式|x -m |<1成立的充分不必要条件是13<x <12,则m 的取值范围是________.解析: 由|x -m |<1得m -1<x <m +1, 若13<x <12是|x -m |<1成立的充分不必要条件, 则⎩⎨⎧m -1≤13m +1>12或⎩⎨⎧m -1<13m +1≥12得-12≤m ≤43.答案: ⎣⎡⎦⎤-12,43 [变式练]2.是否存在实数m ,使2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件?解析: 欲使2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件,则只要{x |x <-1,或x >3}⊆⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-m 2,这是不可能的. 故不存在实数m 使2x +m <0是x 2-2x -3>0的必要条件. [拓展练]3.已知命题p :x 2+2x -3>0;命题q :x >a ,且綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,则a 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(-∞,1]C .[-1,+∞)D .(-∞,-3]解析: 由x 2+2x -3>0,得x <-3或x >1,由綈q 的一个充分不必要条件是綈p ,可知綈p 是綈q 的充分不必要条件,等价于q 是p 的充分不必要条件.故a ≥1.答案: A解”的求解策略,对于一个难以入手的命题,可以把命题转化为易于解决的等价命题,每一个等价命题都能提供一个解题思路.设p :|4x -3|≤1;q :a ≤x ≤a +1,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎡⎦⎤0,12 B .⎝⎛⎭⎫0,12 C .(-∞,0]∪⎣⎡⎭⎫12,+∞D .(-∞,0)∪⎝⎛⎭⎫12,+∞解析: 设A ={x ||4x -3|≤1},则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12≤x ≤1,B ={x |a ≤x ≤a +1}. 由綈p 是綈q 的必要不充分条件,从而p 是q 的充分不必要条件,即A B , ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤12,a +1>1或⎩⎪⎨⎪⎧a <12,a +1≥1, 故所求实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,12. 答案: A本例将“綈p 是綈q 的必要而不充分条件”转化为“p 是q 的充分而不必要条件”;将p 、q 之间的条件关系转化为相应集合之间的包含关系,使抽象问题直观化、复杂问题简单化,体现了等价转化思想的应用.,[跟踪训练]证明:若a 2-b 2+2a -4b -3≠0,则a -b ≠1.证明: 命题“若a 2-b 2+2a -4b -3≠0,则a -b ≠1”的逆否命题是“ 若a -b =1,则a 2-b 2+2a -4b -3=0”.由a -b =1,得a 2-b 2+2a -4b -3=(a +b )(a -b )+2(a -b )-2b -3=a -b -1=0,所以原命题的逆否命题是真命题,从而原命题也是真命题.即若a 2-b 2+2a -4b -3≠0,则a -b ≠1.(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1.若非空集合M ,N ,则“a ∈M 或a ∈N ”是“a ∈M ∩N ”的( ) A .充要条件 B .充分而不必要条件 C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析: 因为“a ∈M ∩N ”可以推出“a ∈M 或a ∈N ”,但是反过来不能推出,所以“a ∈M 或a ∈N ”是“a ∈M ∩N ”的必要不充分条件.答案: C2.已知命题:若a >2,则a 2>4,其逆命题、否命题、逆否命题这三个命题中真命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析: 原命题显然是真命题,其逆命题为“若a 2>4,则a >2”,显然是假命题,由互为逆否命题的等价性知,否命题是假命题,逆否命题是真命题.答案: B3.(2017·北京卷)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m·n <0”的( ) A .充要条件 B .充分而不必要条件 C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析: 由存在负数λ,使得m =λn ,可得m 、n 共线且反向,夹角为180°,则m·n =-|m ||n |<0,故充分性成立.由m·n <0,可得m ,n 的夹角为钝角或180°,故必要性不成立.答案: B4.使a >0,b >0成立的一个必要不充分条件是( ) A .a +b >0 B .a -b >0 C .ab >1D .ab>1解析: 因为a >0,b >0⇒a +b >0,反之不成立,而由a >0,b >0不能推出a -b >0,ab >1,a b>1. 答案: A5.下列说法正确的是( )A .命题“若x 2=1,则x =1”的否命题是“若x 2=1,则x ≠1”B .“x =-1”是“x 2-x -2=0”的必要不充分条件C .命题“若x =y ,则sin x =sin y ”的逆否命题是真命题D .“tan x =1”是“x =π4”的充分不必要条件解析: 由原命题与否命题的关系知,原命题的否命题是“若x 2≠1,则x ≠1”,即A 不正确;因为x 2-x -2=0⇔x =-1或x =2,所以由“x =-1”能推出“x 2-x -2=0”,反之,由“x 2-x -2=0”推不出“x =-1”,所以“x =-1”是“x 2-x -2=0”的充分不必要条件,即B 不正确;因为由x =y 能推得sin x =sin y ,即原命题是真命题,所以它的逆否命题是真命题,故C 正确;由x =π4能推得tan x =1,但由tan x =1推不出x =π4,所以“x =π4”是“tan x=1”的充分不必要条件,即D不正确.答案: C6.已知p(x):x2+2x-m>0,若p(1)是假命题,p(2)是真命题,则实数m的取值范围为________.解析:因为p(1)是假命题,所以1+2-m≤0,解得m≥3;又p(2)是真命题,所以4+4-m>0,解得m<8.故实数m的取值范围是[3,8).答案:[3,8)7.(2017·山东临沂模拟)有下列几个命题:①“若a>b,则a2>b2”的否命题;②“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题;③“若x2<4,则-2<x<2”的逆否命题.其中真命题的序号是________.解析:①原命题的否命题为“若a≤b,则a2≤b2”,假命题.②原命题的逆命题为:“若x,y互为相反数,则x+y=0”,真命题.③原命题的逆否命题为“若x≥2或x≤-2,则x2≥4”,真命题.答案:②③8.若“x2>1”是“x<a”的必要不充分条件,则a的最大值为________.解析:由x2>1得x>1或x<-1.由题意知{x|x<a x|x>1或x<-1},所以a≤-1,从而a的最大值为-1.答案:-19.写出命题“已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,则a2≥4b”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.解析:(1)逆命题:已知a,b∈R,若a2≥4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0有非空解集,为真命题.(2)否命题:已知a,b∈R,若关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,则a2<4b,为真命题.(3)逆否命题:已知a,b∈R,若a2<4b,则关于x的不等式x2+ax+b≤0没有非空解集,为真命题.10.指出下列命题中,p 是q 的什么条件(在“充分不必要条件”“必要不充分条件”“充要条件”“既不充分也不必要条件”中选出一种作答).(1)在△ABC 中,p :∠A =∠B ,q :sin A =sin B ; (2)非空集合A ,B 中,p :x ∈(A ∪B ),q :x ∈B ;(3)已知x ,y ∈R ,p :(x -1)2+(y -2)2=0,q :(x -1)(y -2)=0.解析: (1)在△ABC 中,∠A =∠B ⇒sin A =sin B ,反之,若sin A =sin B ,因为A 与B 不可能互补(因为三角形三个内角和为180°),所以只有A =B .故p 是q 的充要条件.(2)显然x ∈(A ∪B )不一定有x ∈B ,但x ∈B 一定有x ∈(A ∪B ),所以p 是q 的必要不充分条件. (3)条件p :x =1且y =2,条件q :x =1或y =2, 所以p ⇒q 但q ⇒/ p ,故p 是q 的充分不必要条件.1.(2017·四川南山模拟)已知条件p :14<2x <16,条件q :(x +2)(x +a )<0,若p 是q 的充分而不必要条件,则a 的取值范围为( )A .[-4,+∞)B .(-∞,-4)C .(-∞,-4]D .(4,+∞)解析: 由14<2x <16,得-2<x <4,即p :-2<x <4.方程(x +2)(x +a )=0的两个根分别为-a ,-2.①若-a >-2,即a <2,则条件q :(x +2)(x +a )<0等价于-2<x <-a ,由p 是q 的充分而不必要条件可得-a >4,则a <-4;②若-a =-2,即a =2,则(x +2)(x +a )<0无解,不符合题意;③若-a <-2,即a >2,则q :(x +2)(x +a )<0等价于-a <x <-2,不符合题意. 综上可得a <-4,故选B. 答案: B2.(2017·山西五校4月联考)已知p :(x -m )2>3(x -m )是q :x 2+3x -4<0的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为____________.解析: p 对应的集合A ={x |x <m 或x >m +3},q 对应的集合B ={x |-4<x <1},由p 是q 的必要不充分条件可知B A ,∴m ≥1或m +3≤-4,即m ≥1或m ≤-7.答案: (-∞,-7]∪[1,+∞)3.已知命题p :“若ac ≥0,则二次方程ax 2+bx +c =0没有实根”. (1)写出命题p 的否命题;(2)判断命题p 的否命题的真假,并证明你的结论.解析: (1)否命题:“若ac <0,则二次方程ax 2+bx +c =0有实根”. (2)命题p 的否命题为真命题,证明如下:∵ac <0,∴-ac >0⇒Δ=b 2-4ac >0⇒二次方程ax 2+bx +c =0有实根. 4.已知p :x 2-7x +12≤0,q :(x -a )(x -a -1)≤0.(1)是否存在实数a ,使綈p 是綈q 的充分不必要条件,若存在,求实数a 的取值范围;若不存在,请说明理由;(2)是否存在实数a ,使p 是q 的充要条件,若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.解析: 因为p :3≤x ≤4, q :a ≤x ≤a +1.(1)因为綈p 是綈q 的充分不必要条件, 所以綈p ⇒綈q ,且綈q ⇒/ 綈p , 所以q ⇒p ,且p ⇒/ q , 即q 是p 的充分不必要条件, 故{x |a ≤x ≤a +x |3≤x ≤4},所以⎩⎪⎨⎪⎧ a >3,a +1≤4或⎩⎪⎨⎪⎧a ≥3,a +1<4,无解,所以不存在实数a ,使綈p 是綈q 的充分不必要条件. (2)若p 是q 的充要条件, 则{x |a ≤x ≤a +1}={x |3≤x ≤4},所以⎩⎪⎨⎪⎧a =3,a +1=4,解得a =3.故存在实数a =3,使p 是q 的充要条件.第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.了解逻辑联结词“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.1.简单的逻辑联结词(1)常用的简单的逻辑联结词有“且”“或”“非”. (2)命题p ∧q 、 p ∨q 、綈p 的真假判断2.(1)全称量词和存在量词1.含逻辑联结词命题真假判断(1)p∧q中一假即假.(2)p∨q中一真必真.(3)綈p真,p假;綈p假,p真.2.全(特)称命题的真假判断方法1.命题“∃x0∈R,x20-x0-1>0”的否定是()A.∀x∈R,x2-x-1≤0 B.∀x∈R,x2-x-1>0C.∃x0∈R,x20-x0-1≤0 D.∃x0∈R,x20-x0-1≥0解析:依题意得,命题“∃x0∈R,x20-x0-1>0”的否定是“∀x∈R,x2-x-1≤0”,选A.答案: A2.下列命题中为真命题的是()A.∀x∈R,x2>0 B.∀x∈R,-1<sin x<1C.∃x0∈R,2x0<0 D.∃x0∈R,tan x0=2解析:因为∀x∈R,x2≥0,故A错;∀x∈R,-1≤sin x≤1,故B错;∀x∈R,2x>0,故C错.答案: D3.命题p:∀x∈R,sin x<1;命题q:∃x∈R,cos x≤-1,则下列结论是真命题的是()A.p∧q B.綈p∧qC.p∨綈q D.綈p∧綈q解析:p是假命题,q是真命题,所以B正确.答案: B4.命题“所有可以被5整除的整数,末位数字都是0”的否定为________________________.答案:“有些可以被5整除的整数,末位数字不是0”5.已知命题p:x2+4x+3≥0,q:x∈Z,且“p∧q”与“綈q”同时为假命题,则x=________.解析: 若p 为真,则x ≥-1或x ≤-3, 因为“綈q ”为假,则q 为真,即x ∈Z , 又因为“p ∧q ”为假,所以p 为假, 故-3<x <-1,由题意,得x =-2. 答案: -2考向一 全称命题与特称命题自主练透型1.已知命题p :∀x >0,总有(x +1)e x >1,则非p 为( ) A .∃x 0≤0,使得(x 0+1)e x 0≤0 B .∃x 0>0,使得(x 0+1)e x 0≤1 C .∀x >0,总有(x +1)e x ≤1 D .∀x ≤0,总有(x +1)e x ≤1解析: 命题p 为全称命题,所以非p :∃x 0>0,使得(x 0+1)e x 0≤1. 答案: B2.已知a >0,函数f (x )=ax 2+bx +c ,若m 满足关于x 的方程2ax +b =0,则下列选项中的命题为真命题的是( )A .∃x 0∈R ,f (x 0)<f (m )B .∃x 0∈R ,f (x 0)>f (m )C .∀x ∈R ,f (x 0)≤f (m )D .∀x ∈R ,f (x )≥f (m )解析: 由2am +b =0,得m =-b2a ,又a >0,∴f (m )是函数f (x )的最小值, 即∀x ∈R ,有f (x )≥f (m ),故选D. 答案: D3.若命题“∃x ∈R ,使得sin x cos x >m ”是真命题,则m 的值可以是( ) A .-13B .1 C.32D .23解析: ∵sin x cos x =12sin 2x ∈⎣⎡⎦⎤-12,12,∴m <12.故选A. 答案: A1.全称(特称)命题否定的两步曲(1)改写量词:找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义加上量词,再改变量词.(2)否定结论:对原命题的结论进行否定.[提醒] 若命题p 是真命题,则綈p 是假命题;若命题p 是假命题,则綈p 是真命题. 2.全称命题与特称命题真假的判断方法考向二 含有逻辑联结词的命题的真假判断互动讲练型(1)(2017·贵州省适应性考试)已知命题p :∀x ∈R ,log 2(x 2+4)≥2,命题q :y =x12是定义域上的减函数,则下列命题中为真命题的是( )A .p ∨(綈q )B .p ∧qC .(綈p )∨qD .(綈p )∧(綈q )(2)(2017·山东卷)已知命题p :∃x ∈R ,x 2-x +1≥0;命题q :若a 2<b 2,则a <b .下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .p ∧綈qC .綈p ∧qD .綈p ∧綈q解析: (1)命题p :函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,x 2+4≥4,所以log 2(x 2+4)≥log 24=2,即命题p 是真命题,因此綈p 为假命题;命题q :y =x 12在定义域上是增函数,故命题q是假命题,綈q 是真命题.因此选项A 是真命题,选项B 是假命题,选项C 是假命题,选项D 是假命题,故选A.(2)p :x 2-x +1=⎝⎛⎭⎫x -122+34>0恒成立,∴∃x ∈R ,x 2-x +1≥0成立.故命题p 为真. q :a 2<b 2⇒a 2-b 2<0⇒(a +b )(a -b )<0,。
高三数学(理)一轮总复习(新课标)考点集训第38讲 简单不等式的解法 Word版含解析
考点集训(三十八) 第讲简单不等式的解法.设>,不等式-<+<的解集是{-<<},则∶∶=.∶∶.∶∶.∶∶.∶∶.“<<”是“++>的解集是实数集”的.充分而不必要条件.必要而不充分条件.充要条件.既不充分也不必要条件.已知关于的不等式<的解集为.若∉,则实数的取值范围为.(-∞,]∪[,+∞) .[-,].(-∞,-)∪(,+∞) .(-,].定义区间长度为这样的一个量:的大小为区间右端点的值减去左端点的值.若关于的不等式--<有解,且解集的区间长度不超过个单位长度,则实数的取值范围是∪[,+∞).(,].[-,).设函数()=则使得()≤成立的的取值范围是..已知=()是偶函数,当>时,()=(-);若当∈时,≤()≤恒成立,则-的最小值为..不等式(-)>(-)的解集是..若不等式+->的解集是.()求实数的值;()求不等式-+->的解集..设>,>,函数()=--+.()若>,求不等式()<()的解集;()若()在[,]上的最大值为-,求的取值范围;()当∈[,]时,对任意的正实数,,不等式()≤(+)-恒成立,求实数的取值范围.第讲简单不等式的解法【考点集训】..(-∞,].{<<}.【解析】()由题意知<,且方程+-=的两个根为,,代入解得=-.()由()知不等式为--+>,即+-<,解得-<<,即不等式-+->的解集为..【解析】()求不等式()<(),即()<,即(-)(+-)<,当>时,解集为.()∵>,>,∴>,①当<<时,即<<时,()=-<=(),不符合题意,②当≥时,即≥时,()=-≥=(),符合题意,∴≥,∴的取值范围是[,+∞).()①当≥时,不等式即为:--+≤(-)+-,整理得:-(-)-≤,即:--≤.令=,则≥,所以不等式即-(-)-≤,即(+)--≥,由题意:对任意的≥不等式恒成立,而+>,∴只要=时不等式成立即可,∴--≤,∴-≤≤,而∈[,],∴<≤;②当<时,同理不等式可整理为:--+≤,。
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当型循环结构、直到型循环结构 5、基本算法语句: ①赋值语句:“=”(有时也用“←”) ②输入输出语句:“INPUT” “PRINT” ③条件语句:
If … Then … Else … End If ④循环语句: “Do”语句 Do
… Until … End
“While”语句 While … … WEnd ⑹算法案例:辗转相除法—同余思想 第二章:统计 1、抽样方法: ①简单随机抽样(总体个数较少) ②系统抽样(总体个数较多) ③分层抽样(总体中差异明显) 注意:在 N 个个体的总体中抽取出 n 个个体组成样本,每个个体被抽到的机会(概率)均为 n 。
过定点 (1, 0)
减函数
增函数
减函数
增函数
x (, 0)时,y (1, x) (, 0)时,y (0,1) x (0,1)时,y (0, ) x (0,1)时,y (, 0) x (0, )时,y (0,1)x (0, )时,y (1, x) (1, )时,y (, 0x) (1, )时,y (0, ) 性 质
⑵
log
a
M N
log a
M
loga
N;
⑶ log a
Mn
n loga
M
.
5、换底公式: log a
b
log c log c
b a
a
0, a
1, c
0, c
1, b
0.
a 0, a 1, b 0, b 1.
-3-
6、
log a
b
1 log b
a
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§2..2.2、对数函数及其性质
ab
表2
p q
人教版高三数学复习知识点总结(4篇)
人教版高三数学复习知识点总结一、充分条件和必要条件当命题“若A则B”为真时,A称为B的充分条件,B称为A的必要条件。
二、充分条件、必要条件的常用判断法1.定义法:判断B是A的条件,实际上就是判断B=>A或者A=>B 是否成立,只要把题目中所给的条件按逻辑关系画出箭头示意图,再利用定义判断即可2.转换法:当所给命题的充要条件不易判断时,可对命题进行等价装换,例如改用其逆否命题进行判断。
3.集合法在命题的条件和结论间的关系判断有困难时,可从集合的角度考虑,记条件p、q对应的集合分别为A、B,则:若AB,则p是q的充分条件。
若AB,则p是q的必要条件。
若A=B,则p是q的充要条件。
若AB,且BA,则p是q的既不充分也不必要条件。
三、知识扩展1.四种命题反映出命题之间的内在联系,要注意结合实际问题,理解其关系(尤其是两种等价关系)的产生过程,关于逆命题、否命题与逆否命题,也可以叙述为:(1)交换命题的条件和结论,所得的新命题就是原来命题的逆命题;(2)同时否定命题的条件和结论,所得的新命题就是原来的否命题;(3)交换命题的条件和结论,并且同时否定,所得的新命题就是原命题的逆否命题。
2.由于“充分条件与必要条件”是四种命题的关系的深化,他们之间存在这密切的联系,故在判断命题的条件的充要性时,可考虑“正难则反”的原则,即在正面判断较难时,可转化为应用该命题的逆否命题进行判断。
一个结论成立的充分条件可以不止一个,必要条件也可以不止一个。
人教版高三数学复习知识点总结(二)1.进行集合的交、并、补运算时,不要忘了全集和空集的特殊情况,不要忘记了借助数轴和文氏图进行求解.2.在应用条件时,易A忽略是空集的情况3.你会用补集的思想解决有关问题吗4.简单命题与复合命题有什么区别四种命题之间的相互关系是什么如何判断充分与必要条件5.你知道“否命题”与“命题的否定形式”的区别.6.求解与函数有关的问题易忽略定义域优先的原则.7.判断函数奇偶性时,易忽略检验函数定义域是否关于原点对称.8.求一个函数的解析式和一个函数的反函数时,易忽略标注该函数的定义域.9.原函数在区间[-a,a]上单调递增,则一定存在反函数,且反函数也单调递增;但一个函数存在反函数,此函数不一定单调11.求函数单调性时,易错误地在多个单调区间之间添加符号“∪”和“或”;单调区间不能用集合或不等式表示.12.求函数的值域必须先求函数的定义域。
高三数学总复习9.5几何概型及互斥事件的概率教学案新人教版必修1
§9.5几何概型及互斥事件的概率一、知识导学1.对于c一个随机试验,我们将每个基本事件理解为从某个特左的几何区域内随机地取一点,该区域中每一点被取到的机会都一样:而一个随机事件的发生则理解为恰好取到上述区域内的某个指左区域中的点.这里的区域可以是线段、平而图形、立体图形等.用这种方法处理随机试验,称为几何概型.一般地,在几何区域D中随机地取一点,记事件“该点落在其内部一个区域d内” 为事件A,则事件A发生的概率p 〃的测度D的测度•这里要求D的测度不为0,苴中"测度”的意义依D确左,当D分别是线段、平面图形和立体图形时,相应的“测度”分别是长度、面积和体积等2.互斥事件:不可能同时发生的两个事件.如果事件A、B、C,其中任何两个都是互斥事件,则说事件A、B、C彼此互斥.当A, B是互斥事件时,那么事件A+B发生(即A, B中有一个发生)的槪率,等于事件A, B分别发生的概率的和.P (A+B) =P (A) +P (B).如果事件£、比、…、An彼此互斥,那么事件Ai+A=+-+An发生(即应、£、•••、A ♦中有一个发生)的概率,等于这n个事件分别发生的概率的和.3.对立事件:其中必有一个发生的两个互斥事件.事件A的对立事件通常记着对立事件的概率和等于1.P ( A ) =1-P (A)4.相互独立事件:事件A (或B)是否发生对事件B (或A)发生的槪率没有影响,这样的两个事件叫做相互独立事件.当A, B是相互独立事件时,那么事件A・B发生(即A, B同时发生)的概率,,等于事件A, B分别发生的概率的积.P (A・B) =P (A)・P (B ).如果事件A’、施、…、An相互独立,那么事件A1<A:*-.A n发生(即A:、扎、…、A ♦同时发生)的概率,等于这n个事件分别发生的概率的积.5.独立重复试验如果在1次试验中某事件发生的概率是P,那么在n次独立重复试验中这个试验恰好发生k次的概率二、疑难知识导析1.对互斥事件、对立事件的理解:从集合角度看,事件A、B互斥,就是它们相应集合的交集是空集(如图1);事件A、B对立,就是事件A包含的结果的集合是其对立事件B包含的「结果的补集(如图2).“互斥事件”与“对立事件”都是就两个事件而育的,互斥事件是不可能同时发生的两个事件,而对立事件是其中必有一个发生的互斥事件,因此,对立事件必须是互斥事件,但互斥事件不一定是对立事件“也就是说“互斥”是“对立”的必要但不充分的条件.根据对立事件的意义•(A+A )是一必然事件,那它发生的概率等于1,又由于A与灭互斥,于是有P (A) +P ( A ) =P (A+ A ) =1,从而有P ( A ) =1-P (A)・当某一事件的槪率不易求岀或求解比较麻烦,但其对立事件的槪率较容易求出时,可用此公"式,转而先求其对立事件的概率.2.对相互独立事件的理解:相互独立事件是针对两个事件而言的,只不过这两个事件间的关系具有一泄的特殊性,即其中一个事件是否发生对另一个事件发生的概率没有影响.若A、B两事件相互独立,则A 与亍、入与B、X与斤也都是相互独立的.3.正确理解A・B与A+B的关系:设A、B是两个事件,则A・B表示这样一个事件,它的发生表示A与B同时发生;而A+B表示这一事件是在A或B这两个事件中,至少有一个发生的前提下而发生的•公式P (A+B) =P (A) 4-P (B)与P (A・B) =P (A)・P (B)的使用都是有前提的.一般情况下,P (A+B) =1-P ( A + B)=P (A) +P (B) -P (A・B)它可用集合中的韦恩图来示意.三. 经典例题导讲[例1]从0,1, 2, 3这四位数字中任取3个进行排列,组成无重复数字的三位数,求排成的三位数是偶数的概率.错解:记“排成的三位数是偶数”为事件A,错因:上述解法忽略了排成的三位数首位不能为零.正解:记“排成的三位数的个位数字是0”为事•件A, “排成的三位数的个位数字是2”为事件B,且A与B互斥,则“排成的三位数是偶数”为事件A+B,于是A? A l A2 5P (A+B) =P (A) +P (B)+斗*=二・A;眉W 9[例2]从1,2, 3, 100这100个数中,随机取出两个数,求其积是3的倍数的槪率.错解:从1,2, 3, 100这100个数中,随机取出两个数,其积是3的倍数,则须所取两数至少有一个是3的倍数.记事件A为任取两整数相乘为3的倍数,则P (A )=^k = —C 為 50错因:这里相关的排列组合问题没有过关.正解:基本事件数有种.在由1到100这100个自然数中,3的倍数的数组成的集合H 中有33个元素,不是3的倍数组成的集合N 中有67个元素,事件A 为任取两整数相乘为3 的倍数,分两类:(1)取M 中2个元素相乘有C :种;(2)从集合M 、N 中齐取1个元素 相乘有C,C :7种.因为这两类互斥,所以电 + eg 83P (A )= 一 =——・C 為 150[例3]在房间里有4个人,问至少有两个人的生日是同一个月的概率是多少?解:由于事件A “至少有两个人的生日是同一个月”的对立事件刁是"任何两个人的生日都 不同月” •因而 至少有两个人的生日是同一个月的概率为:[例4丁某单位6名员工借助互联网开展工作,每个员工上网的概率都是0.5(相互独立). 求(1)至少3人同时上网的概率;(2)至少几人同时上网的槪率小于0・3? 解:(1)至少3人同时上网的概率等于1减去至多2人同时上网的概率,即(2) 6人同时上网的概率为C^0.56 =丄V0.3: 64 7至少5人同时上网的概率为C :0・5&+ C ;0・5& = — <0. 3:64 至少4人同时上网的概率为C^0.56 + C :0.5° + C^0.56 = 故至少5人同时上网的概率小于0. 3.=护0.3・ [例5]设甲、乙两射手独立地射击同一目标,他们击中目标的概率分别为0・9、Q.8,求:(1)目标恰•好被甲击中的概率:(2)目标被击中的概率.解:设事件A 为“甲击中目标”,事件B 为“乙击中目标”.由于甲、乙两射手独立射击,事件A 与B 是相互独立的,故A 与万、亍与B 也是相互独立的.(1)目标恰好被甲击中,即事件发生.P (A ・ B ) =P (A) XP (B ) =0.9X (1-0.8) =0. 18.•••目标恰好被甲击中的槪率为0・18.P(A) sd"計- 55 96 41 96 1-C :)0・5& — C^0.56- C;0.56=l- 1 + 6+15 64 21 32(2)目标被击中即甲、乙两人中至少有1人击中目标,即事件A- 7 - B. A-B发生.由于事件人・亍、入・B、A・B彼此互斥,所以目标被击中的概率为P (A* B + A• B+A - B) =P (A•亍)+P ( A • B) +P (A • B)=P (A)・P (直)+P(X) - P (B) +P(A・B)= 0.9X0. 2+0. 1X0. 8 + 0. 9X0. 8=0. 98.「评注:运用慨率公式求解时,首先要考虑公式的应用前提.本题(2)也可以这样考虑:排除甲、乙都没有击中目标.因为P(A・B)=P(A) • P ( B ) =0.1X0. 2 = 0. 02.所以目标被击中的概率为l-P ( A • B ) =1-0.02 = 0.98.[例6]某课程考核分理论与实验两部分进行,每部分考核成绩只记“合格”与“不合格”,两部分考核都是“合格”则该课程考核"合格”,甲、乙、丙三人在理论考核中合格的槪率分别为0.9, 0.8, 0.7:在实验考核中合格的概率分别为0.8, 0.7, 0.9,所有考核是否合格相互之间没有影响.(1)求甲、乙、丙三人在理论考核中至少有两人合格的概率;(2)求这三人课程考核都合格的概率.(结果保留三位小数)解:记“甲理论考核合格”为事件儿,“乙理论考核合格”为事件扎,“丙理论考核合格” 为事件儿,“甲实验考核合格”为事件B,, “乙实验考核合格”为事件B:,"丙实验考核合格”为事件B,.(1)记“理论考核中至少有.两人合格”为事件C.则P (C) =P (Ai A:石+A:石凡+瓦’A: As+儿A= A5)=P (A:錶石)+P (A:石AJ ,+P (石扎凡)+P (A: Ac AJ)=0. 9X0. 8X0. 3+0. 9X0. 2X0. 7 + 0. 1X0. 8X0. 7+0. 9X0. 8X0. 7=0. 902(2)记“三人该课程考核都合格”为事件D.则P (D) =P [ (A:• BJ • (A:・BJ • (ArBJ ]=P (扎・BJ >P (A:>B:) • P (Ao • B3)=P (AD • P (B:) - P (Ao) • P (B=) -P (A:) ・P(BJ= 0.9X0. 8X0. 8X0. 8X0. 7X0. 95. 254所以,理论考核中至少有两人合格的概率为0. 902:这三人该课程考核都合格的概率为0. 254o四、典型习题导练1.从装有2个红球和2个黑球的口袋内任取2个球,那么互斥而不对立的两个事件是( )A.至少有1个黑球,都是黑球B.至少有1个黑球,至少有1个红球C.恰有1个黑球,恰有2个红球D.至少有1个黑球,都是红球2.取一个边长为2 d的正方形及其内切圆,随机向正方形内丢一粒豆子,求豆子落入圆内的槪率.3.某小组有男生6人,女生4人,现从中选出2人去开会,求至少有1划女生的概率. 4•设有编号分别为1,2, 3,4, 5的五封信,另有同样编号的五个信封,现将五封信任意装入五个信封,每个信封装入一封信,试求至少有两封信配对的概率.5.某班级有52个人,一年若按365天计算,问至少有两个人的生日在同一天的概率为多大?6.九个国家乒乓球队中有3个亚洲国家队,抽签分成甲、乙、丙三组(每组3队)进行预赛,试求:(1)三个组各有一个亚洲国家队的概率;(2)至少有两个亚洲国家队分在同一组的概率.。
高三数学人教版a版数学(理)高考一轮复习教案:2.1 函数及其表示 word版含答案
第一节函数及其表示1.函数的概念及其表示(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.2.分段函数及其应用了解简单的分段函数,并能简单应用.知识点一函数与映射的概念函数映射两集合A,B设A、B是两个非空的数集设A、B是两个非空的集合对应关系f:A→B 如果按照某种确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个数x,在集合B中都有唯一确定的数f(x)和它对应如果按某一个确定的对应关系f,使对于集合A中的任意一个元素x,在集合B中都有唯一确定的元素y与之对应名称称f:A→B为从集合A到集合B的一个函数称f:A→B为从集合A到集合B的一个映射易误提醒易混“函数”与“映射”的概念:函数是特殊的映射,映射不一定是函数,从A到B的一个映射,A、B若不是数集,则这个映射便不是函数.[自测练习]1.下列图形可以表示函数y=f(x)图象的是()解析:本题考查函数的概念,根据函数的概念,定义域中一个x只能对应一个y,所以排除A,B,C,故选D.答案:D知识点二函数的有关概念1.函数的定义域、值域(1)在函数y=f(x),x∈A中,自变量x的取值范围(数集A)叫作函数的定义域;函数值的集合{f(x)|x∈A}叫作函数的值域.(2)如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数.2.函数的表示方法表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.3.分段函数(1)若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.易误提醒(1)解决函数的一些问题时,易忽视“定义域优先”的原则.(2)误把分段函数理解为几个函数组成.必备方法求函数解析式的四种常用方法(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;函数的实际应用问题多用此法;(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范围;(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,通过解方程组求出f (x ).[自测练习]2.(2016·贵阳期末)函数f (x )=log 2(x +1)的定义域为( ) A .(0,+∞) B .[-1,+∞) C .(-1,+∞)D .(1,+∞)解析:由x +1>0知x >-1,故选C. 答案:C3.f (x )与g (x )表示同一函数的是( ) A .f (x )=x 2-1与g (x )=x -1·x +1 B .f (x )=x 与g (x )=x 3+x x 2+1C .y =x 与y =(x )2D .f (x )=x 2与g (x )=3x 3解析:选项A ,C 中的函数定义域不同,选项D 的函数解析式不同,只有选项B 正确. 答案:B4.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤0,log 12x ,x >0,则f (f (2))=( )A .-1B .2C .1D .0解析:本题考查分段函数、复合函数的求值.由已知条件可知,f (2)=log 122=-1,所以f (f (2))=f (-1)=(-1)2+1=2,故选B.答案:B考点一 函数的定义域问题|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探究角度有: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.探究一 求给定解析式的定义域 1.(2015·江西重点中学一联)函数f (x )=3xx -2+lg(3-x )的定义域是( ) A .(3,+∞) B .(2,3) C .[2,3)D .(2,+∞)解析:本题考查函数的定义域.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x -2>0,3-x >0,解得2<x <3,故选B.答案:B探究二 已知f (x )的定义域,求f (g (x ))的定义域2.若函数y =f (x )的定义域是[0,3],则函数g (x )=f (3x )x -1的定义域是( )A .[0,1)B .[0,1]C .[0,1)∪(1,9]D .(0,1)解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧0≤3x ≤3,x -1≠0,即0≤x <1,因此函数g (x )的定义域是[0,1),故选A.答案:A探究三 已知定义域求参数范围问题3.若函数f (x )=2x 2+2ax -a -1的定义域为R ,则a 的取值范围为________. 解析:函数f (x )的定义域为R ,所以2x 2+2ax -a -1≥0对x ∈R 恒成立,即2x 2+2ax -a ≥1,x 2+2ax -a ≥0恒成立,因此有Δ=(2a )2+4a ≤0,解得-1≤a ≤0.答案:[-1,0]函数定义域的三种类型及求法(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.考点二 函数解析式的求法|(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] (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).函数解析式求法中的一个注意点利用换元法求解析式后易忽视函数的定义域,即换元字母的范围.求下列函数的解析式: (1)已知f ⎝⎛⎭⎫2x +1=lg x ,求f (x ); (2)2f (x )-f (-x )=lg(x +1),求f (x ). 解:(1)令t =2x +1,则x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (2)∵2f (x )-f (-x )=lg(x +1), ∴2f (-x )-f (x )=lg(1-x ).解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2f (x )-f (-x )=lg (x +1),2f (-x )-f (x )=lg (1-x )得f (x )=23lg(x +1)+13lg(1-x )(-1<x <1).考点三 分段函数|1.(2015·高考全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1-2,x ≤1,-log 2(x +1),x >1,且f (a )=-3,则f (6-a )=( )A .-74B .-54C .-34D .-14解析:因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1-2,x ≤1,-log 2(x +1),x >1,f (a )=-3,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >1,-log 2(a +1)=-3,或⎩⎪⎨⎪⎧a ≤1,2a -1-2=-3, 解得a =7,所以f (6-a )=f (-1)=2-1-1-2=-74,选A.答案:A2.(2015·高考全国卷Ⅱ)如图,长方形ABCD 的边AB =2,BC =1,O 是AB 的中点.点P 沿着边BC ,CD 与DA 运动,记∠BOP =x .将动点P 到A ,B 两点距离之和表示为x 的函数f (x ),则y =f (x )的图象大致为( )解析:由于f (0)=2,f ⎝⎛⎭⎫π4=1+5,f ⎝⎛⎭⎫π2=22<f ⎝⎛⎭⎫π4,故排除选项C 、D ;当点P 在BC 上时,f (x )=BP +AP =tan x +4+tan 2x ⎝⎛⎭⎫0≤x ≤π4,不难发现f (x )的图象是非线性的,排除选项A.故选B.答案:B分段函数“两种”题型的求解策略(1)根据分段函数解析式求函数值首先确定自变量的值属于哪个区间,其次选定相应的解析式代入求解. (2)已知函数值或函数值范围求自变量的值或范围应根据每一段的解析式分别求解,但要注意检验所求自变量的值或范围是否符合相应段的自变量的取值范围.3.分段函数的定义理解不清致误【典例】 已知实数a ≠0,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +a ,x <1,-x -2a ,x ≥1,若f (1-a )=f (1+a ),则a 的值为________.[解析] 当a >0时,1-a <1,1+a >1,由f (1-a )=f (1+a )可得2-2a +a =-1-a -2a ,解得a =-32,不合题意;当a <0时,1-a >1,1+a <1,由f (1-a )=f (1+a )可得-1+a -2a=2+2a +a ,解得a =-34.[答案] -34[易误点评] 本题易出现的错误主要有两个方面:(1)误以为1-a <1,1+a >1,没有对a 进行讨论直接代入求解. (2)求解过程中忘记检验所求结果是否符合要求而致误.[防范措施] (1)对于分段函数的求值问题,若自变量的取值范围不确定,应分情况求解. (2)检验所求自变量的值或范围是否符合题意求解过程中,求出的参数的值或范围并不一定符合题意,因此要检验结果是否符合要求.[跟踪练习] 设函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,若f (a )+f (-1)=2,则a =( )A .-3B .±3C .-1D .±1解析:因为f (-1)=-(-1)=1,所以f (a )=1,当a ≥0时,a =1,所以a =1;当a <0时,-a =1,所以a =-1.故a =±1.答案:DA 组 考点能力演练1.(2015·高考陕西卷)设f (x )=⎩⎨⎧1-x ,x ≥0,2x ,x <0,则f [f (-2)]=( )A .-1B.14C.12D.32解析:由f (-2)=2-2=14,∴f [f (-2)]=f ⎝⎛⎭⎫14=1-14=12. 答案:C2.(2015·北京朝阳模拟)函数f (x )=1x -1+x 的定义域为( )A .[0,+∞)B .(1,+∞)C .[0,1)∪(1,+∞)D .[0,1)解析:本题考查函数的定义域.根据函数有意义的条件建立不等式组.要使函数f (x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x -1≠0,x ≥0,解得x ≥0且x ≠1,即函数定义域是[0,1)∪(1,+∞),故选C.答案:C3.已知函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),如果f (x +2 014)=⎩⎨⎧2sin x ,x ≥0lg (-x ),x <0,那么f ⎝⎛⎭⎫2 014+π4·f (-7 986)=( ) A .2 014 B .4 C.14D.12 014解析:f ⎝⎛⎭⎫2 014+π4=2sin π4=1,f (-7 986) =f (2 014-10 000)=lg 10 000=4, 则f ⎝⎛⎭⎫2 014+π4·f (-7 986)=4. 答案:B4.(2016·岳阳质检)设函数f (x )=lg 3+x 3-x ,则f ⎝⎛⎭⎫x 3+f ⎝⎛⎭⎫3x 的定义域为( ) A .(-9,0)∪(0,9) B .(-9,-1)∪(1,9) C .(-3,-1)∪(1,3)D .(-9,-3)∪(3,9)解析:利用函数f (x )的定义域建立不等式组求解.要使函数f (x )有意义,则3+x3-x>0,解得-3<x <3.所以要使f ⎝⎛⎭⎫x 3+f ⎝⎛⎭⎫3x 有意义,则⎩⎨⎧-3<x3<3,-3<3x<3,解得⎩⎪⎨⎪⎧-9<x <9,x <-1或x >1,所以定义域为(-9,-1)∪(1,9),故选B.答案:B5.若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为( ) A .(-2,2)B .(-∞,-2)∪(2,+∞)C .(-∞,-2]∪[2,+∞)D .[-2,2]解析:函数的定义域为R 等价于对∀x ∈R ,x 2+ax +1≥0,令f (x )=x 2+ax +1,结合二次函数的图象(图略),只需Δ=a 2-4≤0即可,解得实数a 的取值范围为[-2,2],故选D.答案:D6.(2015·陕西二模)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >01-x ,x ≤0,则f (f (-99))=________.解析:f (-99)=1+99=100,所以f (f (-99))=f (100)=lg 100=2. 答案:27.函数y =f (x )的定义域为[-2,4],则函数g (x )=f (x )+f (-x )的定义域为________.解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x ≤4,-2≤-x ≤4,解得-2≤x ≤2.答案:[-2,2]8.具有性质:f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x )的函数,我们称为满足“倒 负”变换的函数.下列函数: ①y =x -1x ;②y =x +1x ;③y =⎩⎪⎨⎪⎧x ,0<x <1,0,x =1,-1x ,x >1.其中满足“倒负”变换的函数是________.解析:对于①,f (x )=x -1x ,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x-x =-f (x ),满足题意;对于②,f ⎝⎛⎭⎫1x =1x +11x =f (x )≠-f (x ),不满足题意;对于③,f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x ,0<1x<1,0,1x =1,-x ,1x >1,即f ⎝⎛⎭⎫1x =⎩⎪⎨⎪⎧1x,x >1,0,x =1,-x ,0<x <1.故f ⎝⎛⎭⎫1x =-f (x ),满足题意.答案:①③ 9.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 ))的解析式.解:(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 <0.10.动点P 从单位正方形ABCD 的顶点A 出发,顺次经过B ,C ,D 绕边界一周,当x 表示点P 的行程,y 表示P A 的长时,求y 关于x 的解析式,并求f ⎝⎛⎭⎫52的值.解:当P 点在AB 上运动时,y =x (0≤x ≤1); 当P 点在BC 上运动时,y =12+(x -1)2=x 2-2x +2(1<x ≤2);当P 点在CD 上运动时,y =12+(3-x )2=x 2-6x +10(2<x ≤3); 当P 点在DA 上运动时,y =4-x (3<x ≤4); 综上可知,y =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,0≤x ≤1,x 2-2x +2,1<x ≤2,x 2-6x +10,2<x ≤3,4-x ,3<x ≤4.∴f ⎝⎛⎭⎫52=52.B 组 高考题型专练1.(2014·高考山东卷)函数f (x )=1log 2x -1的定义域为( )A .(0,2)B .(0,2]C .(2,+∞)D .[2,+∞)解析:∵f (x )有意义,∴⎩⎪⎨⎪⎧ log 2x -1>0,x >0.∴x >2,∴f (x )的定义域为(2,+∞).答案:C2.(2015·高考湖北卷)函数f (x )=4-|x |+lg x 2-5x +6x -3的定义域为( )A .(2,3)B .(2,4]C .(2,3)∪(3,4]D .(-1,3)∪(3,6]解析:依题意知,⎩⎪⎨⎪⎧ 4-|x |≥0x 2-5x +6x -3>0,即⎩⎪⎨⎪⎧ -4≤x ≤4x >2且x ≠3,即函数的定义域为(2,3)∪(3,4].答案:C3.(2015·高考山东卷)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x -b ,x <1,2x ,x ≥1.若f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫56=4,则b =() A .1 B.78 C.34 D.12解析:f ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫56=f ⎝⎛⎭⎫3×56-b =f ⎝⎛⎭⎫52-b .当52-b <1,即b >32时,3×⎝⎛⎭⎫52-b -b =4,解得b =78(舍).当52-b ≥1,即b ≤32时,252-b =4,解得b =12.故选D.答案:D4.(2015·高考浙江卷)存在函数f (x )满足:对于任意x ∈R 都有( )A .f (sin 2x )=sin xB .f (sin 2x )=x 2+xC .f (x 2+1)=|x +1|D .f (x 2+2x )=|x +1|解析:本题主要考查函数的概念,即对于任一变量x 有唯一的y 与之相对应.对于A ,当x =π4或5π4时,sin 2x 均为1,而sin x 与x 2+x 此时均有两个值,故A 、B 错误;对于C ,当x =1或-1时,x 2+1=2,而|x +1|有两个值,故C 错误,故选D.答案:D5.(2014·高考四川卷)设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x ,0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________. 解析:∵f (x )的周期为2,∴f ⎝⎛⎭⎫32=f ⎝⎛⎭⎫32-2=f ⎝⎛⎭⎫-12.又∵当x ∈[-1,0)时,f (x )=-4x 2+2,∴f ⎝⎛⎭⎫-12=-4×⎝⎛⎭⎫-122+2=1. 答案:1。
2021高三数学(理)人教版一轮复习专练3 命题及其关系、充分条件与必要条件 Word版含解析
姓名,年级:时间:专练3 命题及其关系、充分条件与必要条件命题范围:命题及真假判断、四种命题及其关系、充分条件、必要条件、充要条件.[基础强化]一、选择题1.[2020·广东佛山一中测试]命题“若a〉b,则a+c>b +c”的逆命题是()A.若a>b,则a+c≤b+cB.若a+c≤b+c,则a≤bC.若a+c〉b+c,则a〉bD.若a≤b,则a+c≤b+c2.[2020·厦门一中测试]原命题:设a,b,c∈R,若“a>b”,则“ac2>bc2”,以及它的逆命题、否命题、逆否命题中,真命题共有()A.0个 B.1个C.2个 D.4个3.命题“a,b∈R,若a2+b2=0,则a=b=0”的逆否命题是( )A.a,b∈R,若a≠b≠0,则a2+b2=0B.a,b∈R,若a=b≠0,则a2+b2≠0C.a,b∈R,若a≠0且b≠0,则a2+b2≠0D.a,b∈R,若a≠0或b≠0,则a2+b2≠04.若p是q的充分不必要条件,则下列判断正确的是( )A.⌝p是q的必要不充分条件B.⌝q是p的必要不充分条件C.⌝p是⌝q的必要不充分条件D.⌝q是⌝p的必要不充分条件5.[2019·天津卷]设x∈R,则“x2-5x<0”是“|x-1|〈1”的( )A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件6.设命题p:ax2+2ax+1>0的解集是实数集R;q:0〈a<1,则p是q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7.已知m∈R,“函数y=2x+m-1有零点”是“函数y =log m x在(0,+∞)上为减函数”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8.设p:|x-a|>3,q:(x+1)(2x-1)≥0,若 p是q 的充分不必要条件,则实数a的取值范围是( )A。
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高三数学一轮复习:基础知识归纳第一部分集合1.理解集合中元素的意是解决集合的关:元素是函数关系中自量的取?.....是因量的取?是曲上的点?⋯2.数形合是解集合的常用方法:解要尽可能地借助数、直角坐系或恩....等工具,将抽象的代数具体化、形象化、直化,然后利用数形合的思想方法解决3. (1) 元素与集合的关系:x A x C U A , x C U A x A .( 2)德摩根公式:C U( A I B)C U A U C U B;C U (A U B)C U A I C U B .( 3)A IB A A U B B A BC U B C U A A I C U BC U A U B R注意:的候不要忘了A的情况 .( 4)集合{ a1 , a2 ,L, a n } 的子集个数共有2n个;真子集有2n–1个;非空子集有2n–1个;非空真子集有2n–2个.4.是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.第二部分函数与数1.映射:注意 :①第一个集合中的元素必有象;②一一或多一.2.函数域的求法:①分析法;②配方法;③判式法;④利用函数性;⑤ 元法;⑥利用均不等式a ba2b2(斜率、距离、ab;⑦利用数形合或几何意22的意等);⑧利用函数有界性( a x、sin x、 cos x 等);⑨平方法;⑩ 数法3.复合函数的有关:( 1)复合函数定域求法:①若 f(x) 的定域[ a, b] , 复合函数 f[g(x)] 的定域由不等式 a≤ g(x)≤b 解出②若 f[g(x)] 的定域 [a,b],求 f(x)的定域,相当于 x∈[a,b] ,求 g(x)的域 .(2)复合函数性的判定:①首先将原函数y f [ g( x)] 分解基本函数:内函数u g( x) 与外函数 y f (u)②分研究内、外函数在各自定域内的性③根据“同性增,异性减”来判断原函数在其定域内的性 . 4.分段函数:域(最)、性、象等,先分段解决,再下。
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的最大值,记作 fmax (x) M . ②一般地,设函数 y f (x) 的定义域为 I ,如果存在实数 m 满足:(1)对于任意的 x I ,都有
f (x) m ;(2)存在 x0 I ,使得 f (x0 ) m .那么,我们称 m 是函数 f (x) 的最小值,记作
fmax (x) m .
④不等式法:利用基本不等式确定函数的值域或最值. ⑤换元法:通过变量代换达到化繁为简、化难为易的目的,三角代换可将代数函数的最值问题转化为
三角函数的最值问题. ⑥反函数法:利用函数和它的反函数的定义域与值域的互逆关系确定函数的值域或最值. ⑦数形结合法:利用函数图象或几何方法确定函数的值域或最值. ⑧函数的单调性法.
x1
x2
b 2a
{x | x b } 2a
无实根
R
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ax2 bx c 0(a 0)
的解集
{x | x1 x x2}
〖1.2〗函数及其表示 【1.2.1】函数的概念
(1)函数的概念
①设 A 、 B 是两个非空的数集,如果按照某种对应法则 f ,对于集合 A 中任何一个数 x ,在集合 B 中都有唯一确定的数 f (x) 和它对应,那么这样的对应(包括集合 A , B 以及 A 到 B 的对应法 则 f )叫做集合 A 到 B 的一个函数,记作 f : A B .
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人教版高中数学知识点(必修+选修)
高中数学 必修 1 知识点
第一章 集合与函数概念 【1.1.1】集合的含义与表示
(1)集合的概念 集合中的元素具有确定性、互异性和无序性.
(2)常用数集及其记法
2023届高三新高考数学试题一轮复习专题7.3平面向量数量积及应用教案讲义(Word)
7.3 平面向量数量积及应用课标要求考情分析核心素养1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.2.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.4.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.新高考3年考题 题 号 考 点 数学建模 数学运算 直观想象 逻辑推理2022(Ⅱ)卷4利用向量数量积的坐标运算求夹角2021(Ⅰ)卷 10 向量数量积的坐标运算,向量的模2021(Ⅱ)卷 15 向量数量积的运算2020(Ⅰ)卷7向量数量积的运算和投影1.向量的夹角定义范围 共线与垂直图示已知两个非零向量a ⃗和b ⃗⃗,作OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a ⃗与b ⃗⃗的夹角.[0,π]a ⃗//b⃗⃗?θ=0或π; a ⃗⊥b⃗⃗?θ=π2向量夹角:共起点定义已知两个非零向量a ⃗与b ⃗⃗,它们的夹角为θ,我们把数量|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ叫做a ⃗与b ⃗⃗的数量积,记作a ⃗?b ⃗⃗. 即a ⃗?b ⃗⃗=|a ⃗||b⃗⃗|cosθ. 特殊情况 0⃗⃗a ⃗=0; a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗?b⃗⃗=0 运算律a ⃗?b ⃗⃗=b ⃗⃗?a ⃗(交换律);λa ⃗?b ⃗⃗=λ(a ⃗?b ⃗⃗)=a ⃗?(λb ⃗⃗)(结合律);(a ⃗+b ⃗⃗)?c ⃗=a ⃗?c ⃗+b ⃗⃗?c ⃗(分配律)运算性质(a ⃗+b ⃗⃗)2=a ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2; (a ⃗+b ⃗⃗)(a ⃗−b ⃗⃗)=a ⃗2−b⃗⃗2 (a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗)2=a ⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+2b ⃗⃗?c ⃗+2c ⃗?a ⃗如图,设a ⃗,b ⃗⃗是两个非零向量,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗, CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,考虑如下变换:过AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的起点A 和终点B ,分别作CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗所在直线的垂线,垂足分别为A 1、B 1,得到A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,称上述变换为向量a ⃗向向量b ⃗⃗投影, A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗叫做向量a ⃗在向量b ⃗⃗上的投影向量.若向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为θ,则向量a ⃗在向量b ⃗⃗上的投影向量为|a ⃗⃗|cosθ|b⃗⃗|b ⃗⃗4.平面向量数量积的性质及坐标表示已知非零向量a ⃗=(x 1,y 1),b ⃗⃗=(x 2,y 2),a ⃗,b⃗⃗的夹角为θ.几何表示坐标表示数量积 a ⃗?b ⃗⃗=|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ a ⃗?b ⃗⃗=x 1x 2+y 1y 2 夹角cosθ=a ⃗?b⃗⃗|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ=x 1x 2+y 1y 2√x 12+y 12?√x 22+y 22模 |a ⃗|=√a ⃗2 |a ⃗|=√x 12+y 12 垂直 a ⃗⊥b ⃗⃗a ⃗?b ⃗⃗=0 a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗?b⃗⃗=x 1x 2+y 1y 2=0 共线a ⃗//b ⃗⃗a ⃗=λb ⃗⃗(λ∈R ) a ⃗//b⃗⃗?x 1y 2=x 2y 1 不等关系a ⃗⃗,b⃗⃗共线时等号成立 |a ⃗?b ⃗⃗|≤|a ⃗||b⃗⃗| x 1x 2+y 1y 2≤√x 12+y 12?√x 22+y 221.向量模长不等式:||a ⃗|−|b ⃗⃗||≤|a ⃗±b ⃗⃗|≤|a ⃗|+|b ⃗⃗|; |a ⃗?b ⃗⃗|≤|a ⃗||b⃗⃗| 2.两个向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为锐角?a ⃗?b ⃗⃗>0且a ⃗,b ⃗⃗不共线;两个向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为钝角?a ⃗?b ⃗⃗<0且a ⃗,b ⃗⃗不共线1.【P24 T21】在三角形ABC 中,已知|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2,点G 满足GA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则向量BG⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为() A. 13BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. 23BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 2BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. 3BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2.【P41 T3】设作用于同一点的三个力F 1⃗⃗⃗⃗,F 2⃗⃗⃗⃗⃗,F 3⃗⃗⃗⃗⃗处于平衡状态,若|F 1⃗⃗⃗⃗|=1,|F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=2,且F 1→与F 2⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为23π,如图所示.(1)求F 3→的大小; (2)求F 2→与F 3→的夹角.考点一 平面向量数量积的运算 【方法储备】1.平面向量数量积的运算方法2.已知数量积求参数已知向量的数量积,用上述方法展开,得出关于参数的方程,进而求出参数.角度1投影向量 【典例精讲】例1.(2022·安徽省期中)已知|a ⃗|=3,|b ⃗⃗|=5,a ⃗·b ⃗⃗=−12,且e ⃗是与b ⃗⃗方向相同的单位向量,则a ⃗在b ⃗⃗上的投影向量为.【名师点睛】本题考查向量的夹角、向量的投影,属于中档题.设a⃗与b ⃗⃗的夹角为θ,求出cos θ,根据投影向量的概念,即可求出结果. 【靶向训练】练1-1(2021·江苏省无锡市期末)设平面向量a ⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗|=12,b ⃗⃗=(2,√5),a ⃗?b ⃗⃗=18,则b ⃗⃗在a ⃗方向上的投影向量为() A. 12b⃗⃗ B. 18b⃗⃗ C. 12a ⃗ D. 18a⃗ 练1-2(2022·陕西省模拟)已知△ABC 的外接圆圆心为O ,且AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,则CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗上的投影向量为() A. 14CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. √32CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 34CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. 12CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 角度2平面向量数量积的概念及运算 【典例精讲】例2.(2022·山东省潍坊市模拟)在梯形ABCD 中,AB//DC ,AD =BC =2,AB =4,∠ABC =π3,P 是BC 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗= 【名师点睛】本题考查了平面向量的线性运算以及数量积的运算问题,把所求向量转化,再结合数量积的运算即可求解结论.【靶向训练】练1-3(2022·江西省模拟)已知两个单位向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为60°,c ⃗=ta ⃗+(1−t)b ⃗⃗.若c ⃗?b ⃗⃗=0,则t =.练1-4(2022·北京市期末)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D 、E 分别是边AB 、BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值为() A. −58B. 14C. 18D. 118角度3平面向量数量积的坐标运算 【典例精讲】例3.(2021·新课标Ⅰ卷.多选)已知O 为坐标原点,点P 1(cosα,sinα),P 2(cosβ,−sinβ), P 3(cos(α+β),?sin(α+β)),A(1,?0),则() A. |OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?=?|OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗| B. |AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?=?|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|C. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗D. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗【名师点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查三角函数的恒等变形公式,属于中档题. 根据平面向量的坐标运算结合三角函数公式进行化简逐个判断即可.【靶向训练】练1-5(2022·辽宁省大连市模拟)设向量a ⃗=(1,m),b ⃗⃗=(2,1),且b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=7,则m =. 练1-6(2022·江西省萍乡市期末)已知向量m ⃗⃗⃗⃗=(2cosωx,−1),n ⃗⃗=(√3sinωx −cosωx,1),其中ω>0,函数f(x)=m⃗⃗⃗⃗?n ⃗⃗+2,且f(x)的最小正周期为π2,则f(x)的解析式为. 考点二 平面向量的夹角、模长、垂直、共线问题 【方法储备】1.求平面向量模的方法2.求平面向量夹角的方法3.向量的垂直、共线问题(1)两个向量垂直的充要条件是两向量的数量积为0,即:a ⃗=(x 1,y 1), b ⃗⃗=(x 2,y 2),则a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗·b⃗⃗=0?x 1x 2+y 1y 2=0. 应认识到此充要条件对含零向量在内的所有向量均成立,因为可视零向量与任意向量垂直. (2)利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参或最值问题最常用的解题技巧.【特别提醒】在分析两向量的夹角时,必须使两个向量的起点重合,如果起点不重合,可通过“平移”实现.角度1平面向量的模 【典例精讲】例4.(2022·山东省模拟)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗夹角为45°,且|a ⃗⃗|=1,|2a ⃗⃗−b⃗⃗|=√10,则|b ⃗⃗|=. 【名师点睛】利用数量积的性质即可得出.本题考查了数量积的性质,向量模的计算,属于基础题.【靶向训练】练2-1(2022·湖北省咸宁市期末)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|=5,且|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=6,则|a ⃗⃗−b⃗⃗|=() A. 6B. 8C. 36D. 64练2-2(2022·.山东省济南市期末.多选) 若平面向量a ⃗⃗、b ⃗⃗、c ⃗⃗两两的夹角相等,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,|c ⃗⃗|=3,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗|=()A. √3B. 3C. 5D. 6角度2平面向量的夹角 【典例精讲】例 5.(2022·江西省模拟)若非零向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗|=2√23|b ⃗⃗|,且(a ⃗⃗−b ⃗⃗)⊥(3a ⃗⃗+2b⃗⃗),则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为()A. π4 B. π2C. 3π4D. π【名师点睛】根据向量垂直的等价条件以及向量数量积的应用进行求解即可.本题主要考查向量夹角的求解,利用向量数量积的应用以及向量垂直的等价条件是解决本题的关键.【靶向训练】练2-3(2021·湖北省武汉市期末)在平行四边形ABCD 中,AB =3,AD =2,AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 若CP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗CQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12,则∠ADC =()A. 5π6B. 3π4C. 2π3D. π2练2-4(2022·江苏省南通市期末)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=|a ⃗⃗−b ⃗⃗|=2√33|a ⃗⃗|,则向量<a ⃗⃗+b ⃗⃗,a⃗⃗>=()A. 5π6B. 2π3C. π3D. π6角度3平面向量的垂直 【典例精讲】例6.(2021·浙江省温州市模拟)若|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,若(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)⊥(m a ⃗⃗−b ⃗⃗),则m 的值为【名师点睛】本题考查向量数量积的计算公式,两向量垂直的充要条件是两向量的数量积为0.由条件可求得a ⃗⃗?b ⃗⃗=1,根据两向量垂直,则两向量的数量积为0,从而会得到关于m 的方程,解方程即可求出m .【靶向训练】练2-5(2021·山东省模拟)已知向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角是π3,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=4,若(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)⊥a ⃗⃗,则实数λ=()A. −32B. 32C. −2D. 2练2-6(2022·上海市期末)已知a 、b 都是非零向量,且a ⃗⃗+3b ⃗⃗与7a ⃗⃗−5b ⃗⃗垂直,a ⃗⃗−4b ⃗⃗与7a ⃗⃗−2b ⃗⃗垂直,则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为.考点三 平面向量中的最值、范围问题 【方法储备】1.求最值、范围问题的思路(1)将向量的最值、范围问题转化为平面几何的最值、范围问题,利用平面几何的知识求解; (2)将向量坐标化,转化为函数、方程、不等式的问题解决.【典例精讲】例7.(2022·湖北省黄冈市模拟)已知直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =2,AC =4,点P 在以A 为圆心且与边BC 相切的圆上,则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最大值为() A. 16+16√55B. 16+8√55C. 165D. 565【名师点睛】本题考查向量数量积的计算,涉及直线与圆的位置关系.根据题意,设AD 为斜边BC 上的高,求出AD 的值,连接PA ,可得PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=165+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗),分析可得当PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗与(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)同向时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)取得最大值,据此计算可得答案.【靶向训练】练3-1(2022·湖北省模拟)已知梯形ABCD 中,∠B =π3,AB =2,BC =4,AD =1,点P ,Q 在线段BC 上移动,且PQ =1,则DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值为()A. 1B. 112C. 132D. 114练3-2(2022·江苏省宿迁市期末)在ΔABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,若b(tanA +tanB)=2ctanB ,且G 是ΔABC 的重心,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2,则|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的最小值为.核心素养系列 直观想象、数学运算——平面向量与极化恒等式【方法储备】1.极化恒等式:a ⃗⃗?b ⃗⃗=14[(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗⃗−b ⃗⃗)2] 三角形模型:在△ABC 中,D 为BC 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−14|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2平行四边形模型:在平行四边形ABCD 中:则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14(|AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2) 2.利用极化恒等式求数量积问题的步骤:【典例精讲】例8.(2022·山东省模拟) 如图,在△ABC 中,AC =6,AB =8,∠BAC =π2,D 为边BC 的中点. (1)求AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值; (2)若点P 满足CP →=λCA →(λ∈R),求PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值; (3)若点P 在∠BAC 的角平分线上,且满足PA →=mPB →+nPC →(m,n ∈R).若1≤n ≤2,求|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围. 【名师点睛】本题考查平面向量的数量积运算,考查化归与转化,考查运算求解能力,是中档题.(1)由极化恒等式及向量的加减运算求解;(2)设|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3m >0,|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2n >0,由已知结合极化恒等式求解m 与n 值,进一步可得EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值. 【靶向训练】练4-1(2021·湖北省模拟)如图,已知P 是半径为3,圆心角为π2的一段圆弧AB ⏜上一点,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值是()A. −6B. 6−9√2C. −8D. 6−6√5练4-2(2022·福建省龙岩市期中)阅读下一段文字:(a ⃗+b ⃗⃗)2=a ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2,(a ⃗−b ⃗⃗)2=a ⃗2−2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2,两式相减得(a ⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗−b ⃗⃗)2=4a ⃗?b ⃗⃗?a ⃗?b ⃗⃗=14[(a ⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗−b ⃗⃗)2],我们把这个等式称作“极化恒等式”,它实现了在没有夹角的参与下将两个向量的数量积运算化为“模”的运算.试根据上面的内容解决以下问题:如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点.(1)若AD =BC =3,求AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值; (2)若AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=27,FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5,求EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值.易错点1.投影向量理解错误例9.(2022·湖北省武汉市期末.多选)若A i (i =1,2,…,n)是△AOB 所在的平面内的点,且OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.下面给出的四个命题中,其中正确的是() A. |OA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+|OA 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+⋯+|OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|B. AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0C. 点A 、A 1、A 2…A n 一定在一条直线上D. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗、OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影数量一定相等易错点2.向量夹角定义理解错误例10.(2021·辽宁省期中)已知|a ⃗⃗|=√2,|b ⃗⃗|=4,当b ⃗⃗⊥(4a ⃗⃗−b ⃗⃗)时,向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为()A. π6 B. π4 C. 2π3 D. 3π4易错点3.平面向量的运算律运用错误例11.(2022·江苏省南通市模拟.多选)关于平面向量a ⃗⃗,b ⃗⃗,c⃗⃗,下列说法不正确的是() A. 若a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗?c ⃗⃗,则a ⃗⃗=b ⃗⃗B. (a ⃗⃗+b ⃗⃗)?c ⃗⃗=a ⃗⃗?c ⃗⃗+b ⃗⃗?c ⃗⃗C. 若a ⃗⃗2=b ⃗⃗2,则a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗?c ⃗⃗D. (a ⃗⃗?b ⃗⃗)?c ⃗⃗=(b ⃗⃗?c ⃗⃗)?a ⃗⃗易错点4.混淆平面向量共线、垂直的坐标关系例12.(2022·福建省名校联考.多选)已知向量a ⃗⃗=(−1,2),b ⃗⃗=(1,m),则()A. 若a ⃗⃗与b ⃗⃗垂直,则m =12B. 若a ⃗⃗//b ⃗⃗,则m 的值为−2C. 若|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,则m =2D. 若m =3,则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为45°答案解析【教材改编】1.【解析】在△ABC 中,∵|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|, ∴AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,即AB ⊥AC , 点G 满足GA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则G 为△ABC 的重心,设AC 的中点为D ,∴向量BG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为:23BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|, ∵BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,∴向量BG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为:23×AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2|BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=23BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 故答案选:B .2.【解析】 (1)由F 1⃗⃗⃗⃗,F 2⃗⃗⃗⃗⃗,F 3⃗⃗⃗⃗⃗处于平衡状态,知F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗+F 3⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,∵|F 1⃗⃗⃗⃗|=1,|F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=2,且F 1⃗⃗⃗⃗与F 2⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为23π, ∴|F 3⃗⃗⃗⃗⃗|=|−F 1⃗⃗⃗⃗−F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=√(F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗)2=√1+4+2×1×2×(−12)=√3;(2)∵F 3⃗⃗⃗⃗⃗=−(F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗),∴F 3⃗⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗=−F 1⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗−F 2⃗⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗,设F 2⃗⃗⃗⃗⃗与F 3⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为θ,∴√3×2×cosθ=−1×2×(−12)−4,解得cosθ=−√32,又θ∈[0,π],∴θ=5π6.即F 2⃗⃗⃗⃗⃗与F 3⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为5π6.? 【考点探究】例1.【解析】设a ⃗与b ⃗⃗的夹角为θ,因为|a ⃗|=3,|b ⃗⃗|=5,a ⃗·b ⃗⃗=−12,所以cosθ=a ⃗⃗·b ⃗⃗|a⃗⃗||b ⃗⃗|=−123×5=−45, 因为e ⃗是与b ⃗⃗方向相同的单位向量,所以a ⃗在b ⃗⃗上的投影向量为:|a ⃗|cosθ·e ⃗=3×(−45)e ⃗=−125e ⃗.故答案为−125e ⃗.练1-1.【解析】因为平面向量a ⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗|=12,?b ⃗⃗=(2,√5),?a ⃗?b ⃗⃗=18, 所以b ⃗⃗在a ⃗方向上的投影向量是a ⃗⃗?b ⃗⃗|a⃗⃗|×a ⃗⃗|a⃗⃗|=1812×a ⃗⃗12=18a ⃗.故答案选;D .练1-2.【解析】因为2AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以O 为BC 中点,又△ABC 外接圆的圆心为O , 所以三角形为以A 为直角顶点的直角三角形, 又|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,所以△ABO 为等边三角形,则∠ABC =60°,∠ACB =30°,所以向量CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗上的投影向量为: CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗||CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2·CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=34CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 故答案选:C .例2.【解析】∵在梯形ABCD 中,AB//DC ,AD =BC =2,AB =4,∠ABC =π3,P 是BC 的中点,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=42−12×4×2×12=14,故答案为:14.练1-3.【解析】∵c ⃗=ta ⃗+(1−t)b ⃗⃗,c ⃗?b ⃗⃗=0,∴c ⃗?b ⃗⃗=ta ⃗?b ⃗⃗+(1−t)b ⃗⃗2=0, ∵a ⃗,b ⃗⃗是单位向量,∴|a ⃗|=|b⃗⃗|=1, 又∵a⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,∴a ⃗⃗?b ⃗⃗=1×1×cos60°=12, ∴c ⃗?b ⃗⃗=ta ⃗?b⃗⃗+(1−t)b ⃗⃗2=12t +(1−t)=0,∴t =2. 故答案为:2.练1-4.【解析】如图,∵D 、E 分别是边AB 、BC 的中点,且DE =2EF , ∴AF⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−34BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−54BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−54BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=−54|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos60°+34×12 =−54×1×1×12+34=18. 故答案选:C .例3.【解析】OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(1,0),OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?α,sin?α),OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?β,−sin?β),OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?(α+β),sin?(α+β)), AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cosα−1,sinα),AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cosβ−1,−sinβ),对于A ,|OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√cos 2α+sin 2α=1,|OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√cos 2β+(−sinβ)2=1,A 正确;对于B ,|AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√(cosα−1)2+sin 2α=√2−2cosα,|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√(cosβ−1)2+(−sinβ)2=√2−2cosβ,因为α,β不一定相等,所以|AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|不一定相等,B 错误;对于C ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cos(α+β);OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=cosαcosβ+sinα(−sinβ)=cos(α+β),C 正确;对于D ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cosα,OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cosβcos(α+β)+(−sinβ)sin(α+β)=cos(α+2β),不一定相等,D 错误.故选:AC .练1-5.【解析】∵向量a ⃗=(1,m),b ⃗⃗=(2,1),∴2a ⃗⃗+b ⃗⃗=(4,2m +1),∵b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=7,∴b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=8+2m +1=7,解得m =−1. 故答案为:−1.练1-6.【解析】f (x )=m ⃗⃗⃗⃗·n ⃗⃗+2=2cosωx ·(√3sinωx −cosωx)−1+2 =√3sin2ωx −(1+cos2ωx )+1=2sin (2ωx −π6),∵最小正周期为π2,故ω=2,则f (x )的解析式为f (x )=2sin (4x −π6). 故答案为:f (x )=2sin (4x −π6).例4.【解析】∵向量a ⃗⃗,b ⃗⃗夹角为45°,且|a ⃗⃗|=1,|2a ⃗⃗−b ⃗⃗|=√10.∴√4a ⃗⃗2+b ⃗⃗2−4a ⃗⃗?b ⃗⃗=√10,化为4+|b ⃗⃗|2−4|b ⃗⃗|cos45°=10,化为|b ⃗⃗|2−2√2|b ⃗⃗|−6=0,∵|b ⃗⃗|≥0,解得|b ⃗⃗|=3√2. 故答案为:3√2.练2-1.【解析】因为|a ⃗⃗+b ⃗⃗|2=a ⃗⃗2+2a ⃗⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2=50+2a ⃗⃗?b ⃗⃗=36,所以a ⃗⃗?b ⃗⃗=−7. 因为|a ⃗⃗−b ⃗⃗|2=a ⃗⃗2−2a ⃗⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2=50+2×7=64,所以|a⃗⃗−b ⃗⃗|=8. 故选:B .练2-2.【解析】因为平面向量a ⃗⃗、b ⃗⃗、c ⃗⃗两两的夹角相等,所以夹角为0°或120°, 由题意知:|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,|c ⃗⃗|=3, 当夹角为0°时,2a ⃗⃗·b ⃗⃗=2|a ⃗⃗||b ⃗⃗|=4,2b ⃗⃗·c ⃗⃗=2|b ⃗⃗||c ⃗⃗|=12,2a ⃗⃗·c ⃗⃗=2|a ⃗⃗||c ⃗⃗|=6,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗=√(a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗)2=√a ⃗⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗⃗2+2a ⃗⃗·b ⃗⃗+2b ⃗⃗·c ⃗⃗+2a ⃗⃗·c ⃗⃗=√1+4+9+4+12+6=6,故选项D 正确; 当夹角为120°时,2a ⃗⃗·b ⃗⃗=2|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cos120°=−2,2b ⃗⃗·c ⃗⃗=2|b ⃗⃗||c ⃗⃗|cos120°=−6,2a ⃗⃗·c ⃗⃗=2|a ⃗⃗||c ⃗⃗|=−3,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗|=√(a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗)2=√a ⃗⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗⃗2+2a ⃗⃗·b ⃗⃗+2b ⃗⃗·c ⃗⃗+2a ⃗⃗·c ⃗⃗=√1+4+9−2−6−3=√3,故选项A 正确.故选:AD .例5.【解析】∵(a ⃗⃗−b ⃗⃗)⊥(3a ⃗⃗+2b ⃗⃗),∴(a ⃗⃗−b ⃗⃗)?(3a ⃗⃗+2b ⃗⃗)=0, 即3a ⃗⃗2−2b ⃗⃗2−a ⃗⃗?b ⃗⃗=0,即a ⃗⃗?b ⃗⃗=3a ⃗⃗2−2b ⃗⃗2=23b ⃗⃗2,∴cos <a ⃗⃗,b ⃗⃗>=a⃗⃗?b ⃗⃗|a ⃗⃗||b⃗⃗|=23b ⃗⃗22√23b ⃗2=√22,即<a ⃗⃗,b ⃗⃗>=π4,故选:A .练2-3.【解析】根据题意,因为AB =3,AD =2,AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以CP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗CQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·(CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=(DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−23DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·(−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗) =23DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+12DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−43DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12,所以DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−3,即|DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗||DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos∠ADC =−3,即cos∠ADC =−12,又∠ADC ∈(0,π),所以∠ADC =2π3.故答案选:C .练2-4. 【解析】∵|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=|a ⃗⃗−b ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2=(a ⃗⃗−b ⃗⃗)2?a ⃗⃗?b ⃗⃗=0, 又∵|a ⃗⃗+b|=2√33|a ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2=43a ⃗⃗2?|b ⃗⃗|=√33|a ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)?a ⃗⃗=a ⃗⃗2+a ⃗⃗·b ⃗⃗=a ⃗⃗2,∴cos <a ⃗⃗+b ⃗⃗,a ⃗⃗>=(a ⃗⃗+b ⃗⃗)·a ⃗⃗|a ⃗⃗+b ⃗⃗|·|a ⃗⃗|=22√33|=√32,故向量a ⃗⃗+b ⃗⃗与a ⃗⃗的夹角为π6. 故答案选:D .例6.【解析】∵|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,∴a ⃗⃗·b ⃗⃗=|a ⃗⃗|·|b⃗⃗|·cos60°=1 ∵(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)⊥(m a ⃗⃗−b ⃗⃗),∴(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)?(m a ⃗⃗−b ⃗⃗)=3m |a ⃗⃗|2+(5m −3)·a ⃗⃗·b ⃗⃗−5|b⃗⃗|2=3m +(5m −3)−20=0;∴m =238. 故答案为:238.练2-5.【解析】已知向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角是π3,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=4,则:a ⃗⃗?b ⃗⃗=|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cos π3=2,已知:(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)⊥a ⃗⃗,则:(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)?a ⃗⃗=0,即:3a ⃗⃗2+λa ⃗⃗?b ⃗⃗=0,解得:λ=−32,故选:A .练2-6.【解析】∵a ⃗⃗+3b ⃗⃗与7a ⃗⃗−5b ⃗⃗垂直,∴(a ⃗⃗+3b ⃗⃗)?(7a ⃗⃗−5b ⃗⃗)=7a ⃗⃗2−15b ⃗⃗2+16a ⃗⃗?b ⃗⃗=0①,又∵a ⃗⃗−4b ⃗⃗与7a ⃗⃗−2b ⃗⃗垂直,∴(a ⃗⃗−4b ⃗⃗)?(7a ⃗⃗−2b ⃗⃗)=7a ⃗⃗2+8b ⃗⃗2−30a ⃗⃗?b ⃗⃗=0②,由①②得a ⃗⃗2=b ⃗⃗2=2a ⃗⃗?b ⃗⃗,又由cosθ=a⃗⃗?b ⃗⃗|a ⃗⃗|?|b⃗⃗|,易得:cosθ=12,则θ=60°,故答案为:60°例7.【解析】根据题意,直角三角形ABC 中,∠A =90°,设AD 为斜边BC 上的高, 又由AB =2,AC =4,则AD =√4+16=4√55, 连接PA ,则圆A 的半径r =|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4√55,则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=165+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗), 当PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗与(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)同向时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)取得最大值, 此时|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4√55,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√4+16=2√5, 则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)的最大值为4√55×2√5=8,故PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最大值为165+8=565, 故选:D .练3-1.【解析】如图,以B 为坐标原点,?BC 所在的直线为?x 轴, 过点B 且垂直与BC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系, 因为AD//BC ,∠B =π3,AB =2,AD =1,所以D(2,√3),不妨设P (x,0),Q (x +1,0)(0≤x ≤3), 则DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(x −2,−√3)?(x −1,−√3) =(x −2)(x −1)+3=x 2−3x +5=(x −32)2+114,由二次函数性质得当x =32时,DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗取得最小值114. 故选D.练3-2.【解析】由b(tanA +tanB)=2ctanB ,得sinB (sinAcosA +sinBcosB )=2sinC ·sinBcosB , 整理得sinAcosB +cosAsinB =2sinCcosA ,即sin(A +B)=2sinCcosA , 又sin(A +B)=sinC , 所以cosA =12,由AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2,得AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=bccosA =2,所以bc =4, 又AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗), 所以|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=13√(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2=13√b 2+c 2+2×2≥13√2bc +4=√123=2√33, 当且仅当b =c 时,等号成立, 所以|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的最小值为2√33.【素养提升】例8.【解析】 (1)由勾股定理知,AB =√AB 2+AC 2=10;解法一(坐标法):建立平面直角坐标系,如图所示:则A(0,0),B(0,8),C(6,0),BC 的中点D(3,4),所以AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(3,4),CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−6,8), 所以AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3×(−6)+4×8=14; 解法二(基向量法):AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2)=12×(82−62)=14; 解法三(定义法):AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2×|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|×|CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|×cos2B =2×5×5×(2cos 2B −1)=50×[2×(45)2−1]=14;(2)由题意,点P 在AC 上,解法一(极化恒等式):PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2−(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)24=PD⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=PD⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−25,所以当PD ⊥CA 时,此时|PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4, PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗取到最小值,即(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)min =−9; 解法二(坐标法):设P(x,0),则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−x,8)?(6−x,0)=(x −3)2−9,所以PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值是−9; (3)解法一(坐标法):以AC ,AB 为x ,y 轴建立坐标系,则∠BAC 的角平分线方程为y =x ,可以设P(a,a),则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗可以表示为(−a,−a)=m(−a,8−a)+n(6−a,−a)=(−am +6n −an,8m −am −an),所以(m +n −1)a =8m =6n ,m =34n ,|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√2|a|=√2|24n7n−4|=√2|247−4n|,当1≤n ≤2时,|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围是[245√2,8√2]. 解法二(几何法):由已知得(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 则有{(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+n AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,即{(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=64m ①(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=36n ②;由①÷②得86=64m 36n,所以m =34n ,所以PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+nAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗1−m−n=3nAB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4nAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗4−7n,所以|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|24√2n (4−7n)|∈[24√25,8√2].? 练4-1.【解析】由题意可得AB =√32+32=3√2,又因为AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则BC =√2,所以AC =4√2,取AC 的中点M ,则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 两式平方后作差得PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−14AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−8, 要使PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗最小,就要使PM 最小, 易知当圆弧AB 的圆心与点P ,M 三点共线时,PM 最小, 设AB 的中点为D ,圆心为O ,连接OD 和OM , 此时DM =AM −AD =2√2−3√22=√22, 在△ODM 中,OM =√OD 2+DM 2=(3√22)(√22)=√5,所以PM 的最小值为3−√5,代入求得PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗最小值为6−6√5. 故答案选:D .练4-2.【解析】 (1)由极化恒等式知,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14[(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2−(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2]=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2)2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=9−94=274;(2)设|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3m >0,|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2n >0, 由极化恒等式知,AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24,FB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗29−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24,EB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗29−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24, 又AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=27,FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5, ∴有{9m 2−n 2=27m 2−n 2=−5,解得m =2,n =3,∴EB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4m 2−n 2=7.? 【易错点归纳】例9.【解析】因为OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗i ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i −OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0, 所以AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,故选项B 正确; 即|OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠A i OB =|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠AOB , 所以|OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠A i OB =|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠AOB ,则向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗、OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i 在向量OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影数量相等, 又AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,所以点A 、A i 在同一条垂直于直线OB 的直线上, 故A 选项错误,选项C 正确,选项D 正确. 故选:BCD .例10.【解析】根据题意,设向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为θ, 若b ⃗⃗⊥(4a ⃗⃗−b ⃗⃗),则b ⃗⃗(4a ⃗⃗−b ⃗⃗)=4a ⃗⃗?b ⃗⃗−b ⃗⃗2=4|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cosθ−|b ⃗⃗|2=16√2cosθ−16=0, 变形可得:cosθ=√22,又由0≤θ≤π,则θ=π4,故选:B .例11.【解析】对于A ,a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗c ⃗⃗?(a ⃗⃗−b ⃗⃗)?c ⃗⃗=0,不一定有a ⃗⃗=b ⃗⃗?,故A 不正确; 对于B ,利用向量数量积的运算性质可得:(a ⃗⃗+b ⃗⃗)?c ⃗⃗=a ⃗⃗?c ⃗⃗+b ⃗⃗?c ⃗⃗?,故B 正确;对于C ,若a ⃗⃗2=b ⃗⃗2,则|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,但当a ⃗⃗,b ⃗⃗与c ⃗⃗的夹角不相等时,a ⃗⃗?c ⃗⃗≠b ⃗⃗?c ⃗⃗,故C 不正确;对于D ,a ⃗⃗?b ⃗⃗与b ⃗⃗c ⃗⃗都为实数,而a ⃗⃗与c ⃗⃗不一定共线,因此(a ⃗⃗?b ⃗⃗)?c ⃗⃗≠(b ⃗⃗?c ⃗⃗)?a ⃗⃗.故D 不正确.故选:ACD .例12.【解析】向量a ⃗⃗=(−1,2),b ⃗⃗=(1,m),A .若a ⃗⃗与b ⃗⃗垂直,则(−1)×1+2×m =0,解得m =12,故A 正确;B .若a ⃗⃗?//b ⃗⃗,则(−1)×m −2×1=0,解得m =−2,故B 正确;C .若|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,则√5=√1+m 2,所以m =±2,故C 错误;D .若m =3,则b ⃗⃗=(1,3),则a ⃗⃗·b ⃗⃗=1×(−1)+2×3=5,|a ⃗⃗|=√5,|b⃗⃗|=√10, 所以cos <a ⃗⃗,b ⃗⃗>=a⃗⃗·b ⃗⃗⃗⃗|a ⃗⃗||b ⃗⃗|=√5×√10=√22, 又<a ⃗⃗,b⃗⃗>∈[0,180°], 所以a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为45°?,故D 正确. 故选:ABD .。
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一、集合与简易逻辑1.集合的元素具有无序性和互异性.2.对集合A B 、,A B =∅ 时,你是否注意到“极端”情况:A =∅或B =∅;求集合的子集时是否注意到∅是任何集合的子集、∅是任何非空集合的真子集.☹3.对于含有n 个元素的有限集合M ,其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次为,n 2,12-n ,12-n .22-n4.“交的补等于补的并,即()U U U C A B C A C B = ”;“并的补等于补的交,即()U U U C A B C A C B = ”.5.判断命题的真假关键是“抓住关联字词”;注意:“不‘或’即‘且’,不‘且’即‘或’”.6.“或命题”的真假特点是“一真即真,要假全假”;“且命题”的真假特点是“一假即假,要真全真”;“非命题”的真假特点是“一真一假”.7.四种命题中“‘逆’者‘交换’也”、“‘否’者‘否定’也”.原命题等价于逆否命题,但原命题与逆命题、否命题都不等价.反证法分为三步:假设、推矛、得果.注意:命题的否定是“命题的非命题,也就是‘条件不变,仅否定结论’所得命题”,但否命题是“既否定原命题的条件作为条件,又否定原命题的结论作为结论的所得命题” ☹.8.充要条件二、函 数1.指数式、对数式,mn a =1mn m na a -=,log a N a N = log (0,1,0)b a a N N b a a N =⇔=>≠>,.01a =,log 10a =,log 1a a =,lg 2lg51+=,log ln e x x =,log log log c a c b b a=,.log log m n a a n b b m =. 2.(1)映射是“‘全部射出’加‘一箭一雕’”;映射中第一个集合A 中的元素必有像,但第二个集合B 中的元素不一定有原像(A 中元素的像有且仅有下一个,但B 中元素的原像可能没有,也可任意个);函数是“非空数集上的映射”,其中“值域是映射中像集B 的子集”.(2)函数图像与x 轴垂线至多一个公共点,但与y 轴垂线的公共点可能没有,也可任意个.(3)函数图像一定是坐标系中的曲线,但坐标系中的曲线不一定能成为函数图像.(4)原函数与反函数有两个“交叉关系”:自变量与因变量、定义域与值域.求一个函数的反函数,分三步:逆解、交换、定域(确定原函数的值域,并作为反函数的定义域).注意:①1()()f a b f b a -=⇔=,1[()]f f x x -=,1[()]f f x x -=,但11[()][()]f f x f f x --≠.3.单调性和奇偶性(1)奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同.偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反.单调函数的反函数和原函数有相同的性;如果奇函数有反函数,那么其反函数一定还是奇函数.注意:(1)确定函数的奇偶性,务必先判定函数定义域是否关于原点对称 .确定函数奇偶性的常用方法有:定义法、图像法等等.对于偶函数而言有:()()(||)f x f x f x -==.(2)若奇函数定义域中有0,则必有(0)0f =.即0()f x ∈的定义域时,(0)0f =是()f x 为奇函数的必要非充分条件.(3)确定函数的单调性或单调区间,在解答题中常用:定义法(取值、作差、鉴定)、导数法;在选择、填空题中还有:数形结合法(图像法)、特殊值法等等.(4)复合函数的单调性特点是:“同性得增,增必同性;异性得减,减必异性”.复合函数的奇偶性特点是:“内偶则偶,内奇同外”.复合函数要考虑定义域的变化。
高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习试题:8.1直线的倾斜角与斜率、直线方程Word版含答案
直线及其方程(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.知识点一 直线的倾斜角与斜率 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叫作直线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叫作这条斜线的斜率,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.易误提醒 任意一条直线都有倾斜角,但只有与x 轴不垂直的直线才有斜率(当直线与x 轴垂直,即倾斜角为π2时,斜率不存在)[自测练习]1.若经过两点A (4,2y +1),B (2,-3)的直线的倾斜角为3π4,则y 等于( )A .-1B .-3C .0D .2解析:由k =-3-2y -12-4=tan 3π4=-1.得-4-2y =2.∴y =-3.答案:B2.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解析:由题图可知k 1<0,k 2>0,k 3>0,且k 2>k 3,∴k 1<k 3<k 2. 答案:D知识点二 直线方程易误提醒 (1)利用两点式计算斜率时易忽视x 1=x 2时斜率k 不存在的情况.(2)用直线的点斜式求方程时,在斜率k 不明确的情况下,注意分k 存在与不存在讨论,否则会造成失误.(3)直线的截距式中易忽视截距均不为0这一条件,当截距为0时可用点斜式.(4)由一般式Ax +By +C =0确定斜率k 时易忽视判断B 是否为0,当B =0时,k 不存在;当B ≠0时,k =-A B.[自测练习]3.过点(-1,2)且倾斜角为30°的直线方程为( ) A.3x -3y -6+3=0 B.3x -3y +6+3=0 C.3x +3y +6+3=0 D.3x +3y -6+3=0 解析:直线斜率k =tan 30°=33,直线的点斜式方程为y -2=33(x +1), 整理得3x -3y +3+6=0,故选B. 答案:B4.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是( ) A .1 B .-1 C .-2或-1D .-2或1解析:由题意可知a ≠0.当x =0时,y =a +2. 当y =0时,x =a +2a.∴a +2a =a +2,解得a =-2或a =1. 答案:D考点一 直线的倾斜角与斜率|1.直线x +3y +m =0(m ∈R )的倾斜角为( ) A .30° B .60° C .150°D .120°解析:∵直线的斜率k =-33,∴tan α=-33. 又0≤α<180°,∴α=150°.故选C. 答案:C2.直线l :ax +(a +1)y +2=0的倾斜角大于45°,则a 的取值范围是________.解析:当a =-1时,直线l 的倾斜角为90°,符合要求:当a ≠-1时,直线l 的斜率为-aa +1,则有-a a +1>1或-aa +1<0,解得-1<a <-12或a <-1或a >0.综上可知,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪(0,+∞).答案:⎝⎛⎭⎫-∞,-12∪(0,+∞)3.(2016·太原模拟)已知点A (2,-3),B (-3,-2),直线l 过点P (1,1)且与线段AB 有交点,则直线l 的斜率k 的取值范围为________.解析:如图,k P A =1+31-2=-4,k PB =1+21+3=34.要使直线l 与线段AB 有交点,则有k ≥34或k ≤-4.答案:(-∞,-4]∪⎣⎡⎭⎫34,+∞求倾斜角α的取值范围的一般步骤(1)求出tan α的取值范围;(2)利用三角函数的单调性,借助图象,确定倾斜角α的取值范围. 注意已知倾斜角θ的范围,求斜率k 的范围时注意下列图象的应用: 当k =tan α,α∈⎣⎡⎭⎫0,π2∪⎝⎛⎭⎫π2,π时的图象如图:考点二 直线的方程|根据所给条件求直线的方程: (1)直线过点(-4,0),倾斜角的正弦值为1010; (2)直线过点(-3,4),且在两坐标轴上的截距之和为12.[解] (1)由题设知,该直线的斜率存在,故可采用点斜式.设倾斜角为α,则sin α=1010(0<α<π), 从而cos α=±31010,则k =tan α=±13.故所求直线方程为y =±13(x +4),即x +3y +4=0或x -3y +4=0.(2)由题设知截距不为0,设直线方程为x a +y12-a =1,又直线过点(-3,4),从而-3a +412-a =1,解得a =-4或a =9.故所求直线方程为4x -y +16=0或x +3y -9=0.(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.求直线过点(5,10)且到原点的距离为5的直线方程.解:当斜率不存在时,所求直线方程为x -5=0,适合题意,当斜率存在时,设斜率为k , 则所求直线方程为y -10=k (x -5), 即kx -y +(10-5k )=0.由点到直线的距离公式,得|10-5k |k 2+1=5,解得k =34.故所求直线方程为3x -4y +25=0.综上知,所求直线方程为x -5=0或3x -4y +25=0.考点三 直线方程的综合应用|直线方程的综合应用是高考常考内容之一,它经常与不等式、导数、平面向量、数列等有关知识进行交汇,考查学生综合运用直线知识解决问题的能力.归纳起来常见的命题探究角度有: 1.与最值相结合问题.2.与导数的几何意义相结合问题. 3.与平面向量相结合问题. 4.与数列相结合问题. 探究一 与最值相结合问题1.(2015·高考福建卷)若直线x a +yb =1(a >0,b >0)过点(1,1),则a +b 的最小值等于( )A .2B .3C .4D .5解析:法一:因为直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,1),所以1a +1b =1,所以1=1a +1b≥21a ·1b=2ab(当且仅当a =b =2时取等号),所以ab ≥2.又a +b ≥2ab (当且仅当a =b =2时取等号),所以a +b ≥4(当且仅当a =b =2时取等号),故选C.法二:因为直线x a +y b =1(a >0,b >0)过点(1,1),所以1a +1b =1,所以a +b =(a +b )⎝⎛⎭⎫1a +1b =2+a b +ba≥2+2a b ·ba=4(当且仅当a =b =2时取等号),故选C. 答案:C探究二 与导数的几何意义相结合问题2.已知函数f (x )=x -4ln x ,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为________.解析:由f ′(x )=1-4x ,则k =f ′(1)=-3,又f (1)=1,故切线方程为y -1=-3(x -1),即3x +y -4=0.答案:3x +y -4=0探究三 与平面向量相结合问题3.在平面直角坐标平面上,OA →=(1,4),OB →=(-3,1),且OA →与OB →在直线的方向向量上的投影的长度相等,则直线l 的斜率为( )A .-14B.25 C.25或-43D.52解析:直线l 的一个方向向量可设为h =(1,k ),由题⎪⎪⎪⎪⎪⎪OA →·h |h |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪OB →·h |h |⇒|1+4k |=|-3+k |,解得k =25或k =-43,故选C.答案:C探究四 与数列相结合问题4.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与坐标轴所围成三角形的面积为( )A .36B .45C .50D .55解析:由a n =1n (n +1)可知a n =1n -1n +1,∴S n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1, 又知S n =910,∴1-1n +1=910,∴n =9.∴直线方程为x 10+y9=1,且与坐标轴的交点为(10,0)和(0,9),∴直线与坐标轴所围成的三角形的面积为12×10×9=45,故选B.答案:B(1)与函数相结合的问题:解决这类问题,一般是利用直线方程中的x ,y 的关系,将问题转化为关于x (或y )的某函数,借助函数的性质解决.(2)与方程、不等式相结合的问题:一般是利用方程、不等式的有关知识(如方程解的个数、根的存在问题,不等式的性质、基本不等式等)来解决.17.忽视零截距致误【典例】 设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ). (1)若l 在两坐标轴上截距相等,求l 的方程; (2)若l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.[解] (1)当直线过原点时,该直线在x 轴和y 轴上的截距为零.∴a =2,方程即为3x +y =0. 当直线不经过原点时,截距存在且均不为0, ∴a -2a +1=a -2,即a +1=1, ∴a =0,方程即为x +y +2=0.综上,l 的方程为3x +y =0或x +y +2=0. (2)将l 的方程化为y =-(a +1)x +a -2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ -(a +1)>0,a -2≤0或⎩⎪⎨⎪⎧-(a +1)=0,a -2≤0.∴a ≤-1. 综上可知a 的取值范围是a ≤-1.[易误点评] 本题易错点求直线方程时,漏掉直线过原点的情况.[防范措施] (1)在求与截距有关的直线方程时,注意对直线的截距是否为零进行分类讨论,防止忽视截距为零的情形,导致产生漏解.(2)常见的与截距问题有关的易误点有:“截距互为相反数”;“一截距是另一截距的几倍”等,解决此类问题时,要先考虑零截距情形,注意分类讨论思想的运用.[跟踪练习] 若直线过点P (2,1)且在两坐标轴上的截距相等,则这样的直线的条数为( ) A .1 B .2C .3D .以上都有可能解析:当截距均为零时,显然有一条;当截距不为零时,设直线方程为x +y =a ,则a =2+1=3,有一条.综上知,直线过点P (2,1)且在两坐标轴上的截距相等的直线有两条,故选B.答案:BA 组 考点能力演练1.直线l :x sin 30°+y cos 150°+1=0的斜率是( ) A.33B. 3 C .- 3D .-33解析:设直线l 的斜率为k ,则k =-sin 30°cos 150°=33.答案:A2.在等腰三角形AOB 中,AO =AB ,点O (0,0),A (1,3),点B 在x 轴的正半轴上,则直线AB 的方程为( )A .y -1=3(x -3)B .y -1=-3(x -3)C .y -3=3(x -1)D .y -3=-3(x -1)解析:因为AO =AB ,所以直线AB 的斜率与直线AO 的斜率互为相反数,所以k AB =-k OA =-3,所以直线AB 的点斜式方程为:y -3=-3(x -1).答案:D3.直线2x -my +1-3m =0,当m 变动时,所有直线都通过定点( )A.⎝⎛⎭⎫-12,3 B.⎝⎛⎭⎫12,3 C.⎝⎛⎭⎫12,-3 D.⎝⎛⎭⎫-12,-3 解析:∵(2x +1)-m (y +3)=0恒成立,∴2x +1=0,y +3=0,∴x =-12,y =-3.∴定点为⎝⎛⎭⎫-12,-3. 答案:D4.(2016·海淀一模)已知点A (-1,0),B (cos α,sin α),且|AB |=3,则直线AB 的方程为( ) A .y =3x +3或y =-3x - 3 B .y =33x +33或y =-33x -33C .y =x +1或y =-x -1D .y =2x +2或y =-2x - 2 解析:|AB |= (cos α+1)2+sin 2α=2+2cos α=3,所以cos α=12,sin α=±32,所以k AB =±33,即直线AB 的方程为y =±33(x +1),所以直线AB 的方程为y =33x +33或y=-33x -33,选B. 答案:B5.(2016·贵阳模拟)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<k <15B .k >1或k <12C .k >15或k <1D .k >12或k <-1解析:设直线的斜率为k ,则直线方程为y -2=k (x -1),直线在x 轴上的截距为1-2k ,令-3<1-2k<3,解不等式可得.也可以利用数形结合.选D. 答案:D6.(2016·温州模拟)直线3x -4y +k =0在两坐标轴上的截距之和为2,则实数k =________. 解析:令x =0,得y =k 4;令y =0,得x =-k 3.则有k 4-k3=2,所以k =-24.答案:-247.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________.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.∴b 的取值范围是[-2,2]. 答案:[-2,2]8.一条直线经过点A (-2,2),并且与两坐标轴围成的三角形的面积为1,则此直线的方程为________________________________________________________________________.解析:设直线的斜率为k (k ≠0), 则直线方程为y -2=k (x +2), 由x =0知y =2k +2. 由y =0知x =-2k -2k.由12|2k +2|⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2k -2k =1. 得k =-12或k =-2.故直线方程为x +2y -2=0或2x +y +2=0. 答案:x +2y -2=0或2x +y +2=09.已知直线l 过点P (3,2),且与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A ,B两点,如图所示,求△ABO 的面积的最小值及此时直线l 的方程.解:法一:设直线方程为x a +yb =1(a >0,b >0),点P (3,2)代入得3a +2b =1≥26ab, 得ab ≥24,从而S △ABO =12ab ≥12,当且仅当3a =2b 时等号成立,这时k =-b a =-23,从而所求直线方程为2x +3y -12=0.法二:依题意知,直线l 的斜率k 存在且k <0. 则直线l 的方程为y -2=k (x -3)(k <0), 且有A ⎝⎛⎭⎫3-2k ,0,B (0,2-3k ), ∴S △ABO =12(2-3k )⎝⎛⎭⎫3-2k =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤12+(-9k )+4(-k ) ≥12⎣⎢⎡⎦⎥⎤12+2(-9k )·4(-k )=12×(12+12)=12.当且仅当-9k =4-k ,即k =-23时,等号成立,即△ABO 的面积的最小值为12. 故所求直线的方程为2x +3y -12=0.10.已知△ABC 的三个顶点分别为A (-3,0),B (2,1),C (-2,3),求: (1)BC 边所在直线的方程;(2)BC 边上中线AD 所在直线的方程; (3)BC 边的垂直平分线DE 的方程.解:(1)因为直线BC 经过B (2,1)和C (-2,3)两点,由两点式得BC 的方程为y -13-1=x -2-2-2, 即x +2y -4=0.(2)设BC 边的中点D 的坐标为(x ,y ), 则x =2-22=0,y =1+32=2.BC 边的中线AD 过点A (-3,0),D (0,2)两点,由截距式得AD 所在直线方程为x -3+y2=1,即2x -3y +6=0.(3)由(1)知,直线BC 的斜率k 1=-12,则直线BC 的垂直平分线DE 的斜率k 2=2. 由(2)知,点D 的坐标为(0,2).由点斜式得直线DE 的方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0.B 组 高考题型专练1.(2014·高考安徽卷)过点P (-3,-1)的直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,π6B.⎝⎛⎦⎤0,π3 C.⎣⎡⎦⎤0,π6 D.⎣⎡⎦⎤0,π3解析:法一:如图,过点P 作圆的切线P A ,PB ,切点为A ,B .由题意知OP =2,OA =1,则sin α=12,所以α=30°,∠BP A =60°.故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,π3.选D. 法二:设过点P 的直线方程为y =k (x +3)-1,则由直线和圆有公共点知|3k -1|1+k 2≤1.解得0≤k ≤ 3.故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,π3. 答案:D2.(2014·高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ax 2+bx (a ,b 为常数)过点P (2,-5),且该曲线在点P 处的切线与直线7x +2y +3=0平行,则a +b 的值是________.解析:∵y =ax 2+b x ,∴y ′=2ax -bx2,由题意可得⎩⎨⎧4a +b2=-5,4a -b 4=-72解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-2.∴a +b =-3. 答案:-33.(2014·高考四川卷)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|P A |·|PB |的最大值是________.解析:易知A (0,0),B (1,3),且P A ⊥PB ,∴|P A |2+|PB |2=|AB |2=10,∴|P A |·|PB |≤|P A |2+|PB |22=5(当且仅当|P A |=|PB |时取“=”).答案:5。
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新人教版高三数学专题总复习Word完整版2018年高考数学复习专题专题一集合、逻辑与不等式集合概念及其基本理论,是近代数学最基本的内容之一,集合的语言、思想、观点渗透于中学数学内容的各个分支.有关简易逻辑的常识与原理始终贯穿于数学的分析、推理与计算之中,学习关于逻辑的有关知识,可以使我们对数学的有关概念理解更透彻,表达更准确.不等式是高中数学的重点内容之一,是工具性很强的一部分内容,解不等式、不等式的性质等都有很重要的应用.关注本专题内容在其他各专题中的应用是学习这一专题内容时要注意的.§1-1 集合【知识要点】1.集合中的元素具有确定性、互异性、无序性.2.集合常用的两种表示方法:列举法和描述法,另外还有大写字母表示法,图示法(韦恩图),一些数集也可以用区间的形式表示.3.两类不同的关系:(1)从属关系——元素与集合间的关系;(2)包含关系——两个集合间的关系(相等是包含关系的特殊情况).4.集合的三种运算:交集、并集、补集.【复习要求】1.对于给定的集合能认识它表示什么集合.在中学常见的集合有两类:数集和点集.2.能正确区分和表示元素与集合,集合与集合两类不同的关系.3.掌握集合的交、并、补运算.能使用韦恩图表达集合的关系及运算.4.把集合作为工具正确地表示函数的定义域、值域、方程与不等式的解集等.【例题分析】例1 给出下列六个关系:(1)0∈N* (2)0{-1,1} (3)∈{0}∉∅(4){0} (5){0}∈{0,1} (6){0}{0}∅∉⊆其中正确的关系是______.解答:(2)(4)(6)【评析】1.熟悉集合的常用符号:不含任何元素的集合叫做空集,记作;N 表示自然数集;N+或N*表示正整数集;Z表示整数集;Q表示有理数集;R表示实数集.∅2.明确元素与集合的关系及符号表示:如果a是集合A的元素,记作:a∈A;如果a不是集合A的元素,记作:aA.∉3.明确集合与集合的关系及符号表示:如果集合A 中任意一个元素都是集合B 的元素,那么集合A 叫做集合B 的子集.记作:AB 或BA .⊆⊇如果集合A 是集合B 的子集,且B 中至少有一个元素不属于A ,那么,集合A 叫做集合B 的真子集.AB 或BA .4.子集的性质:①任何集合都是它本身的子集:AA ;⊆②空集是任何集合的子集:A ;∅⊆提示:空集是任何非空集合的真子集.③传递性:如果AB ,BC ,则AC ;如果AB ,BC ,则AC .⊆⊆⊆例2 已知全集U ={小于10的正整数},其子集A ,B 满足条件(UA)∩(UB)={1,9},A ∩B ={2},B ∩(UA)={4,6,8}.求集合A ,B .解:根据已知条件,得到如图1-1所示的韦恩图,图1-1于是,韦恩图中的阴影部分应填数字3,5,7.故A ={2,3,5,7},B ={2,4,6,8}.【评析】1、明确集合之间的运算对于两个给定的集合A 、B ,由既属于A 又属于B 的所有元素构成的集合叫做A 、B 的交集.记作:A ∩B .对于两个给定的集合A 、B ,把它们所有的元素并在一起构成的集合叫做A 、B 的并集.记作:A ∪B .如果集合A 是全集U 的一个子集,由U 中不属于A 的所有元素构成的集合叫做A 在U 中的补集.记作UA .2、集合的交、并、补运算事实上是较为复杂的“且”、“或”、“非”的逻辑关系运算,而韦恩图可以将这种复杂的逻辑关系直观化,是解决集合运算问题的一个很好的工具,要习惯使用它解决问题,要有意识的利用它解决问题.例3 设集合M ={x |-1≤x <2},N ={x |x <a}.若M ∩N =,则实数a 的取值范围是______.∅答:(-∞,-1].【评析】本题可以通过数轴进行分析,要特别注意当a 变化时是否能够取到区间端点的值.象韦恩图一样,数轴同样是解决集合运算问题的一个非常好的工具.例4 设a ,b ∈R ,集合,则b -a =______.},,0{},,1{b ab a b a =+【分析】因为,所以a +b =0或a =0(舍去,否则没有意义),},,0{},,1{b a ba b a =+a b 所以,a +b =0,=-1,所以-1∈{1,a +b ,a},a =-1,ab 结合a +b =0,b =1,所以b -a =2.练习1-1一、选择题1.给出下列关系:①;②Q ;③|-3|N*;④.其中正确命题的个数是( )R ∈212∉∉Q ∈-|3|(A)1 (B)2 (C)3 (D)42.下列各式中,A 与B 表示同一集合的是( )(A)A ={(1,2)},B ={(2,1)} (B)A ={1,2},B ={2,1}(C)A ={0},B = (D)A ={y |y =x2+1},B ={x |y =x2+1}∅3.已知M ={(x ,y)|x >0且y >0},N ={(x ,y)|xy >0},则M ,N 的关系是( )(A)MN (B)NM (C)M =N (D)M ∩N =∅4.已知全集U =N ,集合A ={x |x =2n ,n ∈N},B ={x |x =4n ,n ∈N},则下式中正确的关系是( )(A)U =A ∪B (B)U =(UA)∪B (C)U =A ∪(UB) (D)U =(UA)∪(UB)二、填空题5.已知集合A ={x |x <-1或2≤x <3},B ={x |-2≤x <4},则A ∪B =______.6.设M ={1,2},N ={1,2,3},P ={c |c =a +b ,a ∈M ,b ∈N},则集合P 中元素的个数为______.7.设全集U =R ,A ={x |x ≤-3或x ≥2},B ={x |-1<x <5},则(UA)∩B =______.8.设集合S ={a0,a1,a2,a3},在S 上定义运算为:aiaj =ak ,其中k 为i +j 被4除的余数,i ,j =0,1,2,3.则a2a3=______;满足关系式(xx)a2=a0的x(x ∈S)的个数为______.⊕⊕⊕⊕⊕三、解答题9.设集合A ={1,2},B ={1,2,3},C ={2,3,4},求(A ∩B)∪C .10.设全集U ={小于10的自然数},集合A ,B 满足A ∩B ={2},(UA)∩B ={4,6,8},(UA)∩(UB)={1,9},求集合A 和B .11.已知集合A ={x |-2≤x ≤4},B ={x |x >a},①A ∩B ≠,求实数a 的取值范围;∅②A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围;③A ∩B ≠,且A ∩B ≠A ,求实数a 的取值范围.∅§1-2 常用逻辑用语【知识要点】1.命题是可以判断真假的语句.2.逻辑联结词有“或”“且”“非”.不含逻辑联结词的命题叫简单命题,由简单命题和逻辑联结词构成的命题叫做复合命题.可以利用真值表判断复合命题的真假.3.命题的四种形式原命题:若p 则q .逆命题:若q 则p .否命题:若p ,则q .逆否命题:若q ,则p .注意区别“命题的否定”与“否命题”这两个不同的概念.原命题与逆否命题、逆命题与否命题是等价关系.⌝⌝⌝⌝4.充要条件如果pq ,则p 叫做q 的充分条件,q 叫做p 的必要条件.⇒如果pq 且qp ,即qp 则p 叫做q 的充要条件,同时,q 也叫做p 的充要条件.⇒⇒⇔5.全称量词与存在量词【复习要求】1.理解命题的概念.了解“若p,则q”形式的命题的逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.2.了解逻辑联结词“或”、“且”、“非”的含义.3.理解全称量词与存在量词的意义.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.【例题分析】例1 分别写出由下列命题构成的“p∨q”“p∧q”“p”形式的复合命题,并判断它们的真假.⌝(1)p:0∈N,q:1N;∉(2)p:平行四边形的对角线相等,q:平行四边形的对角线相互平分.解:(1)p∨q:0∈N,或1N;∉p∧q:0∈N,且1N;p:0N.∉⌝∉因为p真,q假,所以p∨q为真,p∧q为假,p为假.⌝(2)p∨q:平行四边形的对角线相等或相互平分.p∧q:平行四边形的对角线相等且相互平分.⌝p:存在平行四边形对角线不相等.因为p假,q真,所以p∨q为真,p∧q为假,p为真.⌝【评析】判断复合命题的真假可以借助真值表.例2 分别写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判断其真假.(1)若a2+b2=0,则ab=0;(2)若A∩B=A,则AB.解:(1)逆命题:若ab=0,则a2+b2=0;是假命题.否命题:若a2+b2≠0,则ab≠0;是假命题.逆否命题:若ab≠0,则a2+b2≠0;是真命题.(2)逆命题:若AB,则A∩B=A;是真命题.否命题:若A∩B≠A,则A不是B的真子集;是真命题.逆否命题:若A不是B的真子集,则A∩B≠A.是假命题.评述:原命题与逆否命题互为逆否命题,同真同假;逆命题与逆否命题也是互为逆否命题.例3 指出下列语句中,p是q的什么条件,q是p的什么条件.(1)p:(x-2)(x-3)=0;q:x=2;(2)p:a≥2;q:a≠0.【分析】由定义知,若pq且qp,则p是q的充分不必要条件;⇒若pq且qp,则p是q的必要不充分条件;⇒若pq且qp,p与q互为充要条件.⇒⇒于是可得(1)中p是q的必要不充分条件;q是p的充分不必要条件.(2)中p是q的充分不必要条件;q是p的必要不充分条件.【评析】判断充分条件和必要条件,首先要搞清楚哪个是条件哪个是结论,剩下的问题就是判断p与q之间谁能推出谁了.例4 设集合M={x|x>2},N={x|x<3},那么“x∈M或x∈N”是“x∈M ∩N”的( )(A)充分非必要条件(B)必要非充分条件(C)充要条件(D)非充分条件也非必要条件解:条件p:x∈M或x∈N,即为x∈R;条件q:x∈M∩N,即为{x∈R|2<x <3}.又R{x∈R|2<x<3},且{x∈R|2<x<3}R,所以p是q的必要非充分条件,选B.⊆【评析】当条件p和q以集合的形式表现时,可用下面的方法判断充分性与必要性:设满足条件p的元素构成集合A,满足条件q的元素构成集合B,若AB 且BA,则p是q的充分非必要条件;若AB且BA,则p是q的必要非充分条件;若A=B,则p与q互为充要条件.⊆⊆例5 命题“对任意的x∈R,x3-x2+1≤0”的否定是( )(A)不存在x∈R,x3-x2+1≤0,(B)存在x∈R,x3-x2+1≤0(C)存在x∈R,x3-x2+1>0 (D)对任意的x∈R,x3-x2+1>0【分析】这是一个全称命题,它的否定是一个特称命题.其否定为“存在x ∈R,x3-x2+1>0.”答:选C.【评析】注意全(特)称命题的否定是将全称量词改为存在量词(或将存在量词改为全称量词),并把结论否定.练习1-2一、选择题1.下列四个命题中的真命题为( )(A)x∈Z,1<4x<3 (B)x∈Z,3x-1=0∃∃(C)x∈R,x2-1=0 (D)x∈R,x2+2x+2>0∀∀2.如果“p或q”与“非p”都是真命题,那么( )(A)q一定是真命题(B)q不一定是真命题(C)p不一定是假命题(D)p与q的真假相同3.已知a为正数,则“a>b”是“b为负数”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4.“A是B的子集”可以用下列数学语言表达:“若对任意的x∈Ax∈B,则称AB”.那么“A不是B的子集”可用数学语言表达为( )⇒⊆(A)若x∈A但xB,则称A不是B的子集∀∉(B)若x∈A但xB,则称A不是B的子集∃∉(C)若xA但x∈B,则称A不是B的子集∃∉(D)若xA但x∈B,则称A不是B的子集∀∉二、填空题5.“p 是真命题”是“p ∨q 是假命题的”__________________条件.⌝6.命题“若x <-1,则|x |>1”的逆否命题为_________.7.已知集合A ,B 是全集U 的子集,则“AB ”是“UBUA ”的______条件.⊆⊆8.设A 、B 为两个集合,下列四个命题:①AB 对任意x ∈A ,有xB ②ABA ∩B =⇔∉⇔∅③ABAB ④AB 存在x ∈A ,使得xB ⇔⇔∉ 其中真命题的序号是______.(把符合要求的命题序号都填上)三、解答题9.判断下列命题是全称命题还是特称命题并判断其真假:(1)指数函数都是单调函数;(2)至少有一个整数,它既能被2整除又能被5整除;(3)x ∈{x |x ∈Z},log2x >0;∃ (4).041,2≥+-∈∀x x x R 10.已知实数a ,b ∈R .试写出命题:“a2+b2=0,则ab =0”的逆命题,否命题,逆否命题,并判断四个命题的真假,说明判断的理由.§1-3 不等式(含推理与证明)【知识要点】1.不等式的性质.(1)如果a >b ,那么b <a ;(2)如果a >b ,且b >c ,那么a >c ;(3)如果a >b ,那么a +c >b +c(如果a +c >b ,那么a >b -c);(4)如果a >b ,c >d ,那么a +c >b +d ;(5)如果a >b ,c >0,那么ac >bc ;如果a >b ,c <0,那么ac <bc ;(6)如果a >b >0,c >d >0,那么ac >bd ;(7)如果a >b >0,那么an >bn(n ∈N +,n >1);(8)如果a >b >0,那么;)1,N (>∈>+n x b a n n2.进行不等式关系判断时常用到的实数的性质:若a ∈R ,则.)R (0.0||;02+∈≥≥≥a a a a3.会解一元一次不等式,一元二次不等式,简单的分式不等式、绝对值不等式.简单的含参数的不等式.4.均值定理:如果a 、b ∈R +,那么当且仅当a =b 时,式中等号成立..2ab b a ≥+ 其他常用的基本不等式:如果a 、b ∈R ,那么a2+b2≥2ab ,(a -b)2≥0. 如果a 、b 同号,那么.2≥+b a a b5.合情推理之归纳推理与类比推理;演绎推理;综合法、分析法与反证法.【复习要求】1.运用不等式的性质解决以下几类问题:(1)根据给定的条件,判断给出的不等式能否成立;(2)利用不等式的性质,实数的性质以及函数的有关性质判断实数值的大小关系;(3)利用不等式的性质等判断不等式变换中条件与结论间的充分必要关系.2.熟练掌握一元一次不等式,一元二次不等式、简单的分式不等式、绝对值不等式的解法.并会解简单的含参数的不等式.3.了解合情推理和演绎推理的含义,能利用归纳和类比等进行简单的推理.了解演绎推理的重要性,掌握演绎推理的基本模式,并能运用它们进行一些简单推理.能较为灵活的运用综合法、分析法与反证法证明数学问题.熟练运用比较法比较数与式之间的大小关系.比较法:常有“作差比较法”和“作商比较法”;综合法:从已知推导致结果的思维方法;分析法:从结果追溯到产生这一结果的原因的思维方法;反证法:由证明pq 转向证明qr …t ,而t 与假设矛盾,或与某个真命题矛盾,从而判定q 为假,进而推出q 为真的方法,叫做反证法.⇒⌝⇒⇒⇒⌝一般来讲,由分析法得到的证明思路往往用综合法的方式来书写.【例题分析】例1 若a >b >c ,则一定成立的不等式是( )A .a |c |>b |c |B .ab >acC .a -|c |>b -|c |D .cb a 111<< 【分析】关于选项A .当c =0时,a |c |>b |c |不成立.关于选项B .当a <0时,ab >ac 不成立.关于选项C .因为a >b ,根据不等式的性质a -|c |>b -|c |,正确. 关于选项D .当a >b >0>c 时,不成立.所以,选C .c b a 111<< 例2 a ,b ∈R ,下列命题中的真命题是( )A .若a >b ,则|a |>|b |B .若a >b ,则b a 11<C .若a >b ,则a3>b3D .若a >b ,则1>b a 【分析】关于选项A .当a =-1,b =-2时,|a |>|b |不成立. 关于选项B .当a >0,b <0时,不成立.ba 11< 关于选项C .因为a >b ,根据不等式的性质a3>b3,正确. 关于选项D .当b <0时,不成立.所以,选C .1>b a【评析】判断不等关系的正误,其一要掌握判断的依据,依据相关的理论判断,切忌仅凭感觉进行判断;其二要掌握判断的方法.判断不等式的理论依据参看本节的知识要点,另外,后面专题讲到的函数的相关知识尤其是函数的单调性也是解决不等式问题的非常重要的方法.判断一个不等式是正确的,就应该给出一个合理的证明(或说明),就像例1、例2对正确的选项判断那样.判断一个不等式是不正确的,应举出反例.例3 解下列不等式:(1)x2-x -1>0;(2)x2-3x +2>0;(3)2x2-3x +1≤0;(4)(5)|2x -1|<3;(6);021>--x x .1212≤--x x 解:(1)方程x2-x -1=0的两个根是结合函数y =x2-x -1的图象,可得不等式x2-x -1>0的解集为251,21±=x x }.251251|{+>-<x x x 或 (2)不等式x2-3x +2>0等价于(x -1)(x -2)>0,易知方程(x -1)(x -2)=0的两个根为x1=1,x2=2,结合函数y =x2-3x +2的图象,可得不等式x2-3x +2>0的解集为{x |x <1或x >2}.(3)不等式2x2-3x +1≤0等价于(2x -1)(x -1)≤0,以下同(2)的解法, 可得不等式的解集为}.121|{≤≤x x(4)等价于(x -1)(x -2)>0,以下同(2)的解法,可得不等式的解集为{x |x <1或x >2}.021>--x x (5)不等式|2x -1|<3等价于-3<2x -1<3,所以-2<2x <4,即-1<x <2,所以不等式|2x -1|<3的解集为{x |-1≤x <2}.(6)不等式可以整理为1212≤--x x ,021≤-+x x ,021≤-+x x 等价于以下同(4)的解法,可得不等式的解集为{x |-1≤x <2}..021021=-+<-+x x x x 或 【评析】一元一次不等式、一元二次不等式的解法要熟练掌握.其他不等式的解法适当掌握.1.利用不等式的性质可以解一元一次不等式.2.解一元二次不等式要注意函数、方程、不等式三者之间的联系,通过研究与一元二次不等式相对应的一元二次方程的根的情况、进而结合相应的二次函数的图象就可以解决一元二次不等式解集的问题了.所以,解一元二次不等式的步骤为:计算二次不等式相应的方程的判别式;求出相应的一元二次方程的根(或根据判别式说明无根);画出相应的二次函数的简图;根据简图写出二次不等式的解集.3、不等式与(x -a)(x -b)>0同解;不等式与(x -a)(x -b)<0同解;0>--bx a x 0<--b x a x 4*、不等式|f(x)|<c 与-c <f(x)<c 同解;不等式|f(x)|>c 与“f(x)>c 或f(x)<-c ”同解.在解简单的分式不等式时要注意细节,例如(5)题关于“≤”号的处理.例4 解下列关于x 的不等式;(1)ax +3<2;(2)x2-6ax +5a2≤0.解:(1)由ax +3<2得ax <-1,当a =0时,不等式解集为;∅当a >0时,不等式解集为;}1|{ax x -<当a <0时,不等式解集为.}1|{a x x -> (2)x2-6ax +5a2≤0等价于不等式(x -a)(x -5a)≤0,当a =0时,不等式解集为{x |x =0};当a >0时,不等式解集为{x |a ≤x ≤5a};当a <0时,不等式解集为{x |5a ≤x ≤a}.【评析】含参数的不等式的解法与不含参数的不等式的解法、步骤是完全一致的.要注意的是,当进行到某一步骤具有不确定性时,需要进行分类讨论.如(2)的解决过程中,当解出方程(x -a)(x -5a)=0的两根为x1=a ,x2=5a 之后,需要画出二次函数y =x2-6ax +5a2的草图,这时两根a 与5a 的大小不定,需要讨论,当分a =0,a >0,a <0三种情况之后,就可以在各自情况下确定a 与5a 的大小,画出二次函数y =x2-6ax +5a2的草图写出解集了.例5 已知a >b >0,c <d <0,m <0.求证:⋅->-db mc a m 证明:方法一(作差比较)由已知b -a <0,c -d <0,又m <0,所以m[(b -a)+(c -d)]>0,因为a >b >0,c <d <0,所以a -c >0,b -d >0, 所以,所以0))(()]()[(>---+-d b c a d c a b m ⋅->->---db mc a md b m c a m 即,0 方法二因为c <d <0,所以c -d <0,又a >b >0,所以a -b >0,所以a -b >c -d ,所以a -c >b -d >0,所以,又因为m <0,所以d b c a -<-11⋅->-db mc a m 例6 已知a +b +c =0,a >b >c ,求证:(1)a >0;(2).2->a c证明:(1)假设a ≤0,因为a >b >c ,所以b <0,c <0.所以a +b +c <0,与a +b +c =0矛盾.(2)因为b =-a -c ,a >b ,所以,所以2a >-c ,又a >0,所以,所以a c ->2.2->a c 例7 已知a ,b ,c ∈(0,1),求证:(1-a)b ,(1-b)c ,(1-c)a 中至少有一个不大于.41 证明:假设(1-a)b ,(1-b)c ,(1-c)a 均大于,41 即,41)1(,41)1(,41)1(>->->-a c c b b a 因为a ,b ,c ∈(0,1),所以1-a ,1-b ,1-c ∈(0,1),所以,同理(1-b)+c >1,(1-c)+a >1,1)1(2)1(>-≥+-b a b a所以(1-a)+b +(1-b)+c +(1-c)+a >3,即0>0,矛盾.所以(1-a)b ,(1-b)c ,(1-c)a 中至少有一个不大于.41 【评析】证明常用的方法有比较法、综合法、分析法与反证法等.证明不等式也是如此.1、例5中的方法一所用到的比较法从思维、书写的角度都较为容易,也相对易于把握,要熟练掌握.2、例5中的方法二所用到的综合法是一般证明题常用的方法,其书写方法简明、易读,但要注意的是,这样的题的思路常常是分析法.比如,例5中的方法二的思路我们可以认为是这样得到的:欲证只需证明m(b -d)>m(a -c)(因为b -d >0,a -c >0),即只需证明b -d <a -c ,即只需证明a -b >c -d ,,db mc a m ->- 而由已知a -b >0,c -d <0,所以可以循着这个思路按照相反的顺序书写.所以,在很多情况下,分析法更是思考问题的方法,而综合法更是一种书写方法.3、适合用反证法证明的常见的命题一般是非常显而易见的问题(如例6(1))、否定式的命题、存在性的命题、含至多至少等字样的命题(如例7)等等.证明的步骤一般是:(1)假设结论的反面是正确的;(2)推出矛盾的结论;(3)得出原来命题正确的结论.例8 根据图中图形及相应点的个数找规律,第8个图形相应的点数为______.【分析】第一个图有1行,每行有1+2个点;第二个图有2行,每行有2+2个点;第三个图有3行,每行有3+2个点;……第八个图有8行,每行有8+2个点,所以共有8×10=80个点.答:80.练习1-3一、选择题1.若则下列各式正确的是( )011>>b a (A)a >b(B)a <b (C)a2>b2 (D)2211b a < 2.已知a ,b 为非零实数,且a <b ,则下列命题成立的是( ) (A)a2<b2 (B)a2b <ab2 (C) (D)b a ab 2211<b a a b < 3.已知A ={x ||x |<a},B ={x |x >1},且A ∩B =,则a 的取值范围是( )∅(A){a |a ≤1} (B){a |0≤a ≤1} (C){a |a <1} (D){a |0<a <1}4.设集合M ={1,2,3,4,5,6},S1,S2,…,Sk 都是M 的含有两个元素的子集,且满足:对任意的Si ={ai ,bi}、Sj ={aj ,bj}(i ≠j ,i ,j ∈{1,2,3,…,k})都有,(min{x ,y}表示两个数x ,y 中的较小者),则k 的最大值是( )},min{},min{j j j j i i i i a b b a a bb a =/ (A)10 (B)11 (C)12 (D)13二、填空题5.已知数列{an}的第一项a1=1,且,请计算出这个数列的前几项,并据此归纳出这个数列的通项公式an =______.),3,2,1(11 =+=+n a aa n n n6.不等式x2-5x +6<0的解集为____________.7.设集合A ={x ∈R ||x |<4},B ={x ∈R |x2-4x +3>0},则集合{x ∈R |x ∈A ,且xA ∩B}=____________.∉8.设a ∈R 且a ≠0,给出下面4个式子:①a3+1;②a2-2a +2;③;④a a 1+⋅+221aa 其中恒大于1的是______.(写出所有满足条件式子的序号)三、解答题9.解下列不等式:(1)2x2+x >0;(2)x2+3x +1<0;(3);(4)|2-x |<3;(5).032<-x x 21>-x x 10.已知a +b +c =0,求证:ab +bc +ca ≤0.11.解下列关于x 的不等式:(1)x2-2ax -3a2<0;(2)ax2-x >0;习题1一、选择题1.命题“若x 是正数,则x =|x |”的否命题是( )(A)若x 是正数,则x ≠|x | (B)若x 不是正数,则x =|x |(C)若x 是负数,则x ≠|x | (D)若x 不是正数,则x ≠|x |2.若集合M 、N 、P 是全集U 的子集,则图中阴影部分表示的集合是( )(A)(M ∩N)∪P (B)(M ∩N)∩P(C)(M ∩N)∪(UP) (D)(M ∩N)∩(UP)3.“”是“对任意的正数”的( )81=a 12,≥+xa x x(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4.已知集合P ={1,4,9,16,25,…},若定义运算“&”满足:“若a ∈P ,b ∈P ,则a&b ∈P ”,则运算“&”可以是( )(A)加法 (B)减法 (C)乘法 (D)除法5.已知a ,b ,c 满足c <b <a ,且ac <0,那么下列选项中不一定成立的是( )(A)ab >ac (B)c(b -a)<0 (C)cb2<ab2 (D)ac(a -c)<0二、填空题6.若全集U ={0,1,2,3}且UA ={2},则集合A =______.7.命题“x ∈A ,但xA ∪B ”的否定是____________.∃∉8.已知A ={-2,-1,0,1},B ={y |y =|x |,x ∈A},则B =____________.9.已知集合A ={x |x2-3x +2<0},B ={x |x <a},若AB ,则实数a 的取值范围是____________.10.设a ,b 是两个实数,给出下列条件:①a +b >1;②a +b =2;③a +b >2;④a2+b2>2;⑤ab >1,其中能推出“a ,b 中至少有一个大于1”的条件是______.(写出所有正确条件的序号)三、解答题11.解不等式.21<x12.若0<a <b 且a +b =1.(1)求b 的取值范围;(2)试判断b 与a2+b2的大小.13.设a ≠b ,解关于x 的不等式:a2x +b2(1-x)≥[ax +b(1-x)]2.14.设数集A 满足条件:①AR ;②0A 且1A ;③若a ∈A ,则⊆∉∉.11A a ∈- (1)若2∈A ,则A 中至少有多少个元素;(2)证明:A 中不可能只有一个元素.专题一 集合、逻辑与不等式参考答案练习1-1一、选择题1.B 2.B 3.A 4.C提示:4.集合A 表示非负偶数集,集合B 表示能被4整除的自然数集,所以{正奇数}(UB),从而U =A ∪(UB).二、填空题5.{x |x <4} 6.4个 7.{x |-1<x <2} 8.a1;2个(x 为a1或a3).三、解答题9.(A ∩B)∪C ={1,2,3,4}10.分析:画如图所示的韦恩图:得A ={0,2,3,5,7},B ={2,4,6,8}.11.答:①a <4;②a ≥-2;③-2≤a <4提示:画数轴分析,注意a 可否取到“临界值”.练习1-2一、选择题1.D 2.A 3.B 4.B二、填空题5.必要不充分条件 6.若|x |≤1,则x ≥-1 7.充要条件 8.④ 提示:8.因为AB ,即对任意x ∈A ,有x ∈B .根据逻辑知识知,AB ,即为④.⊆ 另外,也可以通过文氏图来判断.三、解答题9.答:(1)全称命题,真命题.(2)特称命题,真命题.(3)特称命题,真命题;(4)全称命题,真命题.10.略解:答:逆命题:若ab =0,则a2+b2=0;是假命题;例如a =0,b =1否命题:若a2+b2≠0,则ab ≠0;是假命题;例如a =0,b =1逆否命题:若ab ≠0,则a2+b2≠0;是真命题;因为若a2+b2=0,则a =b =0,所以ab =0,即原命题是真命题,所以其逆否命题为真命题.练习1-3一、选择题1.B 2.C 3.A 4.B二、填空题5. 6.{x |2<x <3} 7.{x ∈R |1≤x ≤3| 8.④n1 三、解答题9.答:(1);(2);}210|{-<>x x x 或}253253|{+-<<--x x (3);(4){x |-1<x <5};(5).}230|{<<x x }310|{<<x x 10.证明:ab +bc +ca =b(a +c)+ac =-(a +c)(a +c)+ac =-a2-ac -c2所以ab +bc +ca ≤0.11.解:(1)原不等式(x +a)(x -3a)<0.⇔分三种情况讨论:①当a <0时,解集为{x |3a <x <-a};②当a =0时,原不等式x2<0,解集为;⇔∅③当a >0时,解集为{x |-a <x <3a}.(2)不等式ax2-x >0x(ax -1)>0.⇔分三种情况讨论:①当a =0时,原不等式-x >0,解集为{x |x <0};⇔②当a >0时,x(ax -1)>0x(x -)>0,解集为;⇔a 1}10|{ax x x ><或 ③当a <0时,x(ax -1)>0x(x -)<0,解集为.⇔a 1}01|{<<x a x 习题1一、选择题1.D 2.D 3.A 4.C 5.C提示:5.A 正确.B 不正确.D .正确.当b ≠0时,C 正确;当b =0时,C 不正确,∴C 不一定成立.二、填空题6.{0,1,3} 7.x ∈A ,x ∈A ∪B 8.{0,1,2} 9.{a |a ≥2} 10.③.∀ 提示:10、均可用举反例的方式说明①②④⑤不正确.对于③:若a 、b 均小于等于1.即,a ≤1,b ≤1,则a +b ≤2,与a +b >2矛盾,所以③正确.三、解答题11.解:不等式即21<x ,021,021<-<-xx x 所以,此不等式等价于x(2x -1)>0,解得x <0或,012>-x x 21>x 所以,原不等式的解集为{x |x <0或}.21>x 12.解:(1)由a +b =1得a =1-b ,因为0<a <b , 所以1-b >0且1-b <b ,所以.121<<b(2)a2+b2-b =(1-b)2+b2-b =2b2-3b +1=⋅--81)43(22b 因为,所以121<<b ,081)43(22<--b即a2+b2<b .13.解:原不等式化为(a2-b2)x +b2≥(a -b)2x2+2b(a -b)x +b2,移项整理,得(a -b)2(x2-x)≤0.因为a ≠b ,故(a -b)2>0,所以x2-x ≤0.故不等式的解集为{x |0≤x ≤1}.14.解:(1)若2∈A ,则.22111,21)1(11,1211A A A ∈=-∴∈=--∴∈-=- ∴A 中至少有-1,,2三个元素.21 (2)假设A 中只有一个元素,设这个元素为a ,由已知,则.即a2-a +1=0,此方程无解,这与A 中有一个元素a 矛盾,所以A 中不可能只有一个元素.A a∈-11a a -=11专题二函数函数是中学数学中的重点内容,是描述变量之间依赖关系的重要数学模型.本章内容有两条主线:一是对函数性质作一般性的研究,二是研究几种具体的基本初等函数——一次函数、二次函数、指数函数、对数函数、幂函数.研究函数的问题主要围绕以下几个方面:函数的概念,函数的图象与性质,函数的有关应用等.§2-1 函数【知识要点】要了解映射的概念,映射是学习、研究函数的基础,对函数概念、函数性质的深刻理解在很多情况下要借助映射这一概念.1、设A,B是两个非空集合,如果按照某种对应法则f,对A中的任意一个元素x,在B中有一个且仅有一个元素y与x对应,则称f是集合A到集合B的映射.记作f:A→B,其中x叫原象,y叫象.2、设集合A是一个非空的数集,对A中的任意数x,按照确定的法则f,都有唯一确定的数y与它对应,则这种映射叫做集合A上的一个函数.记作y=f(x),x∈A.其中x叫做自变量,自变量取值的范围(数集A)叫做这个函数的定义域.所有函数值构成的集合{y|y=f(x),x∈A}叫做这个函数的值域.函数的值域由定义域与对应法则完全确定.3、函数是一种特殊的映射.其定义域和值域都是非空的数集,值域中的每一个元素都有原象.构成函数的三要素:定义域,值域和对应法则.其中定义域和对应法则是核心.【复习要求】1.了解映射的意义,对于给出对应关系的映射会求映射中指定元素的象与原象.2.能根据函数三要素判断两个函数是否为同一函数.3.掌握函数的三种表示法(列表法、图象法和解析法),理解函数符号f(x)(对应法则),能依据一定的条件求出函数的对应法则.4.理解定义域在三要素的地位,并会求定义域.【例题分析】例1 设集合A和B都是自然数集合N.映射f:A→B把集合A中的元素x映射到集合B中的元素2x+x,则在映射f作用下,2的象是______;20的原象是______.【分析】由已知,在映射f作用下x的象为2x+x.所以,2的象是22+2=6;设象20的原象为x,则x的象为20,即2x+x=20.由于x∈N,2x+x随着x的增大而增大,又可以发现24+4=20,所以20的原象是4.例2 设函数则f(1)=______;若f(0)+f(a)=-2,则a的所有可能值为______.⎩⎨⎧>++-≤-=,0,22,0,1)(2x x x x x x f 【分析】从映射的角度看,函数就是映射,函数解析式就是映射的法则. 所以f(1)=3.又f(0)=-1,所以f(a)=-1,当a ≤0时,由a -1=-1得a =0;当a >0时,由-a2+2a +2=-1,即a2-2a -3=0得a =3或a =-1(舍). 综上,a =0或a =3.例3 下列四组函数中,表示同一函数的是( )(A) (B)22)(,t y x y ==2|,|t y x y ==(C) (D)1,112+=--=x y x x y x x y x y 2,== 【分析】(A)(C)(D)中两个函数的定义域均不同,所以不是同一函数.(B)中两个函数的定义域相同,化简后为y =|x |及y =|t |,法则也相同,所以选(B).【评析】判断两个函数是否为同一函数,就是要看两个函数的定义域与法则是否完全相同.一般有两个步骤:(1)在不对解析式进行变形的情况下求定义域,看定义域是否一致.(2)对解析式进行合理变形的情况下,看法则是否一致.例4 求下列函数的定义域(1)(2);11--=x y ;3212-+=x x y (3) (4);)1()3lg(0-+-=x xx y ;2|2|12---=x x y 解:(1)由|x -1|-1≥0,得|x -1|≥1,所以x -1≥1或x -1≤-1,所以x ≥2或x ≤0.所以,所求函数的定义域为{x |x ≥2或x ≤0}.。