【2012优化方案 知能优化训练】北师大数学选修1-1(全册19份)
【北师大版】数学《优化方案》选修1-1课件第4章1.2

当x变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表: (-∞, (a,+ x -a (-a,0) (0,a) a - a) ∞) f′ ( x) 0 0 + - - + 极大 极小 f (x) ↗ ↘ ↘ ↗ 值 值
故当 x =- a 时, f(x) 有极大值 f( - a) =- 2a ;当 x =a时,f(x)有极小值f(a)=2a.
②当 k<-2 时, f(x)在 (-∞,- c)和(1,+∞ )内 是增函数,在(- c,1)内是减函数, - k2 k ∴ M= f(- c)= >0,m=f(1)= <0, 2 2 k+ 2 2 2 -k k+1 +1 k M- m= - = 1- ≥ 1 恒成立. k+2 2 k+ 2 2 综上可知, 所求 k 的取值范围为(-∞, - 2)∪ [ 2, +∞).
a=1 a=2 解得 或 . b=3 b=9
①当 a = 1 , b = 3 时, f′(x) = 3x2 + 6x + 3 = 3(x + 1)2≥0 , y = f(x) 在 R 上为增函数,无极值,故舍 去. ②当a=2,b=9时, f′(x)=3x2+12x+9=3(x+1)(x+3). 当x变化时,f′(x),f(x)的变化如表所示: (-∞, (- 3, (-1,+ x -3 -1 -3) -1) ∞) f′ (x) + 0 0 - + f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
变式训练 2
已知 f(x) = x3 + 3ax2 + bx + a2 在 x
=-1时有极值0,求常数a,b的值.
解:∵ y= f(x)在 x=- 1 时有极值为 0, 且 f′(x)=3x2+ 6ax+ b, f′- 1=0 3-6a+ b= 0 ∴ ,即 , 2 f -1= 0 - 1+ 3a-b+ a = 0
【优化方案】2012高中数学 第3章1 1.2知能优化训练 北师大版选修1-2

1.下列平面图形中与空间的平行六面体作为类比对象较合适的是( ) A .三角形 B .梯形 C .平行四边形 D .矩形解析:选C.因为平行六面体相对的两个面互相平行,类比平面图形,则相对的两条边互相平行,故选C.2.在R 上定义运算:x y =x (1-y ).若不等式(x -a ) (x +a )<1对任意实数x 成立,则( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12解析:选C.由题意得,(x -a )(1-x -a )<1,即x 2-x -(a 2-a -1)>0对于任意x 恒成立,所以Δ=1+4(a 2-a -1)<0,解得-12<a <32,故选C.3.下面使用类比推理恰当的是( )A .“若a ·3=b ·3,则a =b ”类推出“若a ·0=b ·0,则a =b ”B .“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c=a c +bc”C .“(a +b )c =ac +bc ”类推出“a +b c =a c +bc(c ≠0)”D .“(ab )n =a n b n ”类推出“(a +b )n =a n +b n”解析:选C.由类比推理的特点可知.4.在平面上,若两个正方形的边长的比为1∶2,则它们的面积比为1∶4.类似地,在空间中,若两个正方体的棱长的比为1∶2,则它们的体积比为________.解析:V 1V 2=S 1S 2·h 1h 2=14×12=18.答案:1∶8一、选择题1.在平面直角坐标系内,方程x a +y b=1表示在x ,y 轴上的截距分别为a ,b 的直线,拓展到空间,在x ,y ,z 轴上的截距分别为a ,b ,c (abc ≠0)的方程为( )A.x a +y b +z c =1B.x ab +y bc +zac =1C.xy ab +yz bc +zxca=1 D .ax +by +cz =1 解析:选A.由类比推理可知,方程应为x a +y b +z c=1.2.关于x ,y的二元一次方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a x -y =b的解是⎩⎪⎨⎪⎧x =a +b 2y =a -b2.则可类比猜想向量方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =a x -y =b的解为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ x =a +b 2y =a -b2B.⎩⎪⎨⎪⎧x =a -b2y =a +b2C.⎩⎪⎨⎪⎧ x =a +b y =a -b D.⎩⎪⎨⎪⎧x =a -by =a +b解析:选A.类比实数的结果可得x =a +b 2,y =a -b2,故选A. 3.为了保证信息安全传输,有一种称为秘密密钥密码系统,其加密、解密原理如下图:明文――→加密密钥密码密文――→发送密文――→解密密钥密码明文现在加密密钥为y =log a (x +2).如上所示,明文“6”通过加密后得到密文“3”,再发送,接受方通过解密密钥解密得到明文“6”.问:若接受方接到密文为“4”,则解密后得到明文为( ) A .12 B .13 C .14 D .15解析:选C.∵log a (6+2)=3,∴a =2, 即加密密钥为y =log 2(x +2),当接到的密文为4时,即log 2(x +2)=4,∴x +2=24,∴x =14.4.类比平面内正三角形的“三边相等,三内角相等”的性质,可推知正四面体的一些性质,你认为下列性质中恰当的是( )①各棱长相等,同一顶点上的任意两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角都相等;③各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任意两条棱的夹角都相等. A .① B.①② C .①②③ D.③ 解析:选C.因为正三角形的边和角可以与正四面体的面(或棱)和相邻的二面所成的二面角(或共顶点的两棱夹角)类比,所以①②③都恰当. 5.如图,平面中两条直线l 1和l 2相交于点O ,对于平面上任意一点M ,若p 、q 分别是M 到直线l 1和l 2的距离,则称有序非负实数对(p ,q )是点M 的“距离坐标”.已知常数p ≥0,q ≥0,给出下列命题:①若p =q =0,则“距离坐标”为(0,0)的点有且仅有一个;②若pq =0,且p +q ≠0,则“距离坐标”(p ,q )的点有且仅有2个;③若pq ≠0,则“距离坐标”为(p ,q )的点有且仅有4个.上述命题中,正确命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .3 解析:选D.l 1⊥l 2适合题意,因此我们可将题中的“距离坐标”这一概念类比为平面直角坐标系下的“绝对值坐标”,即p =|x |,q =|y |,M (|x |,|y |),按此来判断选项就十分容易了.①中的(0,0)点就是坐标原点,只有一个,①是真命题;②中有一个坐标分量为0,一个不为0,显然有2个,在一条坐标轴上且关于另一条坐标轴对称,②是真命题;③中的坐标都不为0,显然有4个,四个象限各一个,③是真命题.因此三个命题都正确. 6.(2011年某某模拟)如图,椭圆中心在坐标原点,F 1为左焦点,A 为椭圆的右顶点,当F 1B 1→⊥B 1A 1→时,其离心率为5-12,此类椭圆称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆”,可推算出“黄金双曲线”的离心率e 为( )A.5+12B.5-12C.5-1D.5+1 解析:选A.如图,F 为双曲线的左焦点,FB →⊥BA →,其中A 为右顶点,B 为虚轴上顶点,设双曲线方程为x 2a 2-y 2b2=1. 在Rt △ABF 中,|FB →|2=c 2+b 2, |AB →|2=a 2+b 2=c 2, |FA →|2=(a +c )2,由勾股定理得(a +c )2=c 2+b 2+c 2,即c 2-a 2-ac =0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-ca-1=0,解得e =5+12.二、填空题7.(2011年某某模拟)有如下真命题:“若数列{a n }是一个公差为d 的等差数列,则数列{a n +a n +1+a n +2}是公差为3d 的等差数列.”把上述命题类比到等比数列中,可得真命题是________(填上你认为可以成为真命题的一种情形即可).解析:可将加法类比为乘法,将公差中的倍数类比成公比的乘方得出相应结论.答案:“若数列{b n }是公比为q 的等比数列,则数列{b n ·b n +1·b n +2}是公比为q 3的等比数列” 8.(2011年某某模拟)设直角三角形的两直角边长分别为a ,b ,斜边长为c ,斜边上的高为h ,则有a +b <c +h 成立,某同学通过类比得到如下四个结论: ①a 2+b 2>c 2+h 2;②a 3+b 3<c 3+h 3;③a 4+b 4<c 4+h 4;④a 5+b 5>c 5+h 5.其中正确结论的序号是________;进一步类比得到的一般结论是:________.解析:可以证明②③正确,观察②a 3+b 3<c 3+h 3,③a 4+b 4<c 4+h 4的项与系数的关系,还有不等号的方向可得:a n +b n <+h n (n ∈N *).答案:②③a n +b n <+h n (n ∈N *)9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12成等差数列,类比以上结论有:设等比数列{b n }的前n 项积为T n ,则T 4,________,________,T 16T 12成等比数列. 解析:由于等差数列与等比数列具有类比性,且等差数列与和差有关,等比数列与积商有关,因此当等差数列依次每4项之和仍成等差数列时,类比等比数列为依次每4项的积成等比数列.下面证明该结论的正确性:设等比数列{b n }的公比为q ,首项为b 1,则T 4=b 41q 6,T 8=b 81q 1+2+…+7=b 81q 28,T 12=b 121q1+2+…+11=b 121q 66,∴T 8T 4=b 41q 22,T 12T 8=b 41q 38.即⎝ ⎛⎭⎪⎫T 8T 42=T 4·T 12T 8,故T 4,T 8T 4,T 12T 8成等比数列.同理可得T 8T 4,T 12T 8,T 16T 12成等比数列.答案:T 8T 4T 12T 8三、解答题10.在△ABC 中,余弦定理可叙述为a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,其中a 、b 、c 依次为角A 、B 、C 的对边,类比上述定理,给出空间四面体性质的猜想. 解:如图,S 1,S 2,S 3,S 分别表示△PAB ,△PBC ,△PCA ,△ABC 的面积,α、β、γ依次表示平面PAB 与平面PBC ,平面PBC 与平面PCA ,平面PCA 与平面ABP 之间所成二面角的大小.故猜想余弦定理类比推理到三维空间的表现形式为:S 2=S 21+S 22+S 23-2S 1S 2cos α-2S 2S 3cos β-2S 3S 1cos γ. 11.(2011年高二检测)如图所示为m 行m +1列的士兵方阵(m ∈N +,m ≥2).(1)写出一个数列,用它表示当m 分别是2,3,4,5,…时,方阵中士兵的人数; (2)若把(1)中的数列记为{a n },归纳该数列的通项公式; (3)求a 10,并说明a 10表示的实际意义; (4)已知a n =9900,问a n 是数列的第几项? 解:(1)当m =2时,表示一个2行3列的士兵方阵,共有6人,依次可以得到当m =3、4、5,…时的士兵人数分别为12,20,30,….故所求数列为6,12,20,30,….(2)因为a 1=2×3,a 2=3×4,a 3=4×5,…,所以猜想a n =(n +1)(n +2),n ∈N +. (3)a 10=11×12=132.a 10表示有11行12列的士兵方阵的人数为132.(4)令(n +1)(n +2)=9900,所以n =98,即a n 是数列的第98项,此时方阵有99行100列. 12.(2011年模拟)点P 为斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1的侧棱BB 1上一点,PM ⊥BB 1交AA 1于点M ,PN ⊥BB 1交CC 1于点N . (1)求证:CC 1⊥MN ;(2)在任意△DEF 中有余弦定理: DE 2=DF 2+EF 2-2DF ·EF ·cos∠DFE .拓展到空间,类比三角形的余弦定理,写出斜三棱柱的三个侧面面积与其中两个侧面所成的二面角之间的关系式,并予以证明. 解:(1)证明:∵PM ⊥BB 1,PN ⊥BB 1, 又PM ∩PN =P ,∴BB 1⊥平面PMN ,∴BB 1⊥MN . 又CC 1∥BB 1,∴CC 1⊥MN .(2)在斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,有S 2ABB 1A 1=S 2BCC 1B 1+S 2ACC 1A 1-2SBCC 1B 1SACC 1A 1cos α. 其中α为平面CC 1B 1B 与平面CC 1A 1A 所成的二面角.∵CC1⊥平面PMN,∴上述的二面角的平面角为∠MNP.在△PMN中,∵PM2=PN2+MN2-2PN·MN cos∠MNP∴PM2·CC21=PN2·CC21+MN2·CC21-2(PN·CC1)·(MN·CC1)cos∠MNP,由于SBCC1B1=PN·CC1,SACC1A1=MN·CC1,SABB1A1=PM·BB1=PM·CC1,∴S2ABB1A1=S2BCC1B1+S2ACC1A1-2SBCC1B1·SACC1A1·cosα.。
【北师大版】数学《优化方案》选修1-1课件第4章1.1

∴0<x<23π.
②令 y′<0,得 cosx<-12,又∵x∈(0,π), ∴23π<x<π.
∴函数 y=12x+sinx 的递增区间为0,23π,递减
区间为23π,π.
2.利用导数的符号判断函数单调性的解题过程 中,只能在函数的定义域内,通过讨论导数的 符号,判断函数的单调区间. 3.在对函数划分单调区间时,除了必须确定使 导数等于零的点外,还要注意在定义区间内的 不连续点及不可导点.
知能优化训练
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例2 求下列函数的单调区间. (1)f(x)=x4-2x2+5; (2)f(x)=3x2-2lnx. 【思路点拨】 解答本题可先确定函数的定义域, 再对函数求导,然后求解不等式f′(x)>0, f′(x)<0,并与定义域求交集,从而得到相应的 单调区间.
【解】 (1)∵函数的定义域为 R, f′(x)=4x3-4x=4x(x-1)(x+1). 由 f′(x)>0,解得-1<x<0 或 x>1. 由 f′(x)<0,解得 x<-1 或 0<x<1. ∴函数的单调递增区间为(-1,0),(1,+∞); 单调递减区间为(-∞,-1),(0,1). (2)函数的定义域为(0,+∞), f′(x)=6x-2x=2·3x2x-1. 令 f′(x)>0,即 2·3x2x-1>0,
方法感悟
1.函数的导数与单调性的关系 设函数y=f(x)在区间(a,b)内可导. 如果恒有f′(x)>0,则函数f(x)在(a,b)内为增加的; 如果恒有f′(x)<0,则函数f(x)在(a,b)内为减少的; 如果恒有f′(x)=0,则函数f(x)在(a,b)内为常数函 数. 若f(x)在(a,b)内f′(x)≥0(或f′(x)≤0),则函数f(x) 在(a,b)内仍是增加的(或减少的).
【优化方案】2012高中数学 第2章2.4知能优化训练 湘教版选修1-1

[学生用书 P 33]1.已知F 1(-8,3),F 2(2,3),动点P 满足|PF 1|-|PF 2|=10,则P 点的集合是( ) A .双曲线 B .双曲线的一支 C .直线 D .一条射线解析:选D.F 1、F 2是两定点,|F 1F 2|=10,所以满足条件|PF 1|-|PF 2|=10的点P 的轨迹应为一条射线.2.若△ABC 的两个顶点坐标为A (-4,0)、B (4,0),△ABC 的周长为18,则顶点C 的轨迹方程为( )A.x 225+y 29=1(y ≠0) B.y 225+x 29=1(y ≠0) C.x 216+y 29=1(y ≠0) D.y 216+x 29=1(y ≠0) 解析:选A.因为|AB |=8,|CA |+|CB |=18-8=10,所以顶点C 的轨迹是以A 、B 为焦点的椭圆(去掉长轴的两个端点).又因为2a =10,2c =8,所以b 2=9.所以顶点C 的轨迹方程为x 225+y 29=1(y ≠0). 3.如图所示,南北方向的公路l ,A 地在公路的正东2 km 处,B 地在A 地东偏北30°方向2 3 km 处,河流沿岸PQ (曲线)上任一点到公路l 和A 地距离相等,现要在曲线PQ 上任选一处M 建一座码头,向A 、B 两地转运货物,经测算从M 到A 、从M 到B 修建公路的费用均为a 万元/千米,那么修建这条公路的总费用最低为( ) A .(2+3)a 万元 B .2(3+1)a 万元 C .5a 万元 D .6a 万元 解析:选C.如图,分别过M 、B 、A 作直线MM ′⊥l ,BB ′⊥l ,AA 1⊥l ,垂足分别为M ′、B ′、A 1,过点B 作BB 1⊥AA 1,垂足为B 1,连接A 、B 两点,由已知可得,|AB 1|=|AB |cos30°=23×32=3.又|AA 1|=2,可得|BB ′|=3+2=5.由抛物线定义可得|AM |=|MM ′|.∴修路费用为(|AM |+|MB |)a =(|MM ′|+|MB |)a ≥|BB ′|a =5a (万元).故选C.4.2008年9月,我国载人航天飞船“神七”飞行获得圆满成功.已知“神七”飞船变轨前的运行轨道是一个以地心为焦点的椭圆,飞船近地点、远地点离地面的距离分别为200 km ,350 km.设地球半径为R km ,则飞船轨道的离心率是________(结果用R 的式子表示). 解析:由题意知a -c =200+R ,a +c =350+R ,求得:a =275+R ,c =75,所以离心率e =c a=75275+R. 答案:75275+R一、选择题 1.卫星顺利进入周期为3.5小时的环月小椭圆轨道(以月球球心为焦点).卫星远月点(距离月球表面最远的点)高度由8600公里降至1700公里,近月点(距离月球表面最近的点)高度是200公里,月球的半径约是1800公里,且近月点、远月点、月球的球心在同一直线上,此时小椭圆轨道的离心率是( ) A.311 B.35 C.511 D.322 解析:选A.由题意知a +c =1700+1800=3500① a -c =200+1800=2000② ①+②得2a =5500, ①-②得2c =1500,∴e =2c 2a =311.2.如图所示,图中的多边形均为正多边形,M 、N 是所在边的中点,双曲线均以图中F 1、F 2为焦点,设图中双曲线的离心率分别为e 1、e 2、e 3,则e 1、e 2、e 3三者之间的大小关系为( )A .e 1>e 2>e 3B .e 3>e 2>e 1C .e 2>e 1=e 3D .e 1=e 3>e 2解析:选D.建立以F 1F 2的中点为原点,F 1F 2所在直线为x 轴的直角坐标系,由双曲线的定义知|MF 2|-|MF 1|=2a ,设各正多边形的边长均为2,则图(1)中2a =3-1,2c =2,e 1=3+1;图(2)中,2a =5-1,2c =22,e 2=10+22;图(3)中,2a =23-2,2c =4,e 3=3+1,∴e 1=e 3>e 2.3.炮弹运行的轨道是抛物线,现测得我炮位A 与目标B 的水平距离为6000 m ,而当射程是6000 m 时,炮弹运行轨道的最大高度是1200 m ,在A ,B 间距A 点500 m 处有一高度达350 m 的障碍物,则炮弹( ) A .不可以越过障碍物 B .可以越过障碍物C .是否可以越过障碍物不确定D .以上说法均不对 解析:选A.以A 为坐标原点,AB 为x 轴建立坐标系(如图所示),最高点坐标为O ′(3000,1200)、B (6000,0).设抛物线的方程为y -1200=m (x -3000)2,将B 点的坐标代入,得m =-17500,所以抛物线方程y -1200=-17500(x -3000)2,将x =500代入,得y =11003.即离炮位于500 m 处炮弹高度为11003m ,大于350 m ,∴炮弹能越过障碍物. 4.如图所示,B 地在A 地的正东方向4 km 处,C 地在B 地的北偏东30°方向2 km 处,河流的沿岸PQ (曲线)上任一点到A 的距离比到B 的距离远2 km.试确定河流为何种圆锥曲线,则其标准方程为( ) A .y 2-x 23=1B .y 2-x 23=1(y ≥1)C .x 2-y 23=1(x ≥1)D .x 2-y 23=1解析:选C.以AB 所在直线为x 轴,AB 的垂直平分线为y 轴,建立直角坐标系如图,则A (-2,0),B (2,0),根据题意,知|MA |-|MB |=2,于是PQ 为以A 、B 为焦点的双曲线的右支.2a =2,∴a =1,c =2,b 2=c 2-a 2=3.其方程为x 2-y 23=1(x ≥1).5.我国自行研制的“中星20号”通信卫星,于2003年11月15日开始精确地进入预定轨道.这颗卫星的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,近地点与地球表面的距离为212 km ,远地点与地球表面的距离为41981 km.已知地球半径约为6371 km ,则这颗卫星运行轨道的近似方程为(长、短半轴的长精确到0.1 km)( ) A.x 227467.52+y 217841.02=1 B.y 227467.52+x 217841.02=1C.x 227467.52-y 217841.02=1 D.y 227467.52-x 217841.02=1解析:选A.以卫星运行的椭圆形轨道的中心O 为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,使地球中心F 在x 轴上.点F (c ,0)是椭圆的一个焦点,椭圆与x 轴的交点A 、B 分别是近地点、远地点.设所求的卫星运行轨道的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由已知得a -c =FA =6371+212=6583,a +c =FB =6371+41981=48352,解得a =27467.5.b =a 2-c 2=a +c a -c=48352×6583≈17841.0.因此,所求的卫星运行轨道的近似方程为x 227467.52+y 217841.02=1.6.喷灌的喷头装在直立管柱OA 的顶部A 处,喷出的水流的最高点为B ,距地面5 m ,且与管柱OA 相距4 m ,水流落在以O 为圆心,半径为9 m 的圆上,则管柱OA 的长为( ) A .0.9 m B .1.2 m C .1.5 m D .1.8 m 解析:选D.如图所示,建立平面直角坐标系,设抛物线的方程为x 2=-2py (p >0).又点C (5,-5)在抛物线上,∴25=-2p ·(-5),2p =5,即x 2=-5y . 点A (-4,y 0)在抛物线上,∴16=-5y 0,y 0=-165=-3.2,∴|OA |=5-3.2=1.8(m),即管柱OA 的长是1.8 m. 二、填空题7.某卫星的运行轨道是以地球的中心F 为左焦点的椭圆,测得该卫星的近地点A 距地面r 1千米,远地点B 距地面r 2千米,地球半径为R 千米,则关于该运行轨道有以下三种说法:①焦距长为r 2-r 1;②短轴长为r 1+R r 2+R ;③离心率e =r 2-r 1r 1+r 2+2R,以上说法正确的是________.解析:设椭圆轨道的长轴长为2a ,短轴长为2b ,焦距为2c ,则a +c =r 2+R ,a -c =r 1+R .∴a =r 1+r 2+2R 2,c =r 2-r 12.∴b =a 2-c 2=R +r 1R +r 2.∴e =c a =r 2-r 1r 1+r 2+2R.答案:①③8.连接抛物线上任意四点组成的四边形可能是________.(填写所有正确选项的序号)①菱形;②有三条边相等的四边形;③梯形;④平行四边形;⑤有一组对角相等的四边形. 解析:结合图形将各种情况逐一探究,综合应用抛物线的性质.如图(1),任作一组斜率为k (k ≠0)的直线AB 、CD ,使AB ∥CD 且均与抛物线有两个交点,则ABCD 构成四边形.由于AB ∥CD ,结合抛物线性质知AC 与BD 不平行,故ABCD 不可能为平行四边形,同时也不可能为菱形,但可以为梯形,故①④不可能是,而③可以是.由图(1)知,当边CD 确定时,过点C 总可以作弦CA ,使CD =AC ,同理可作出DC =DB ,故可以有三边相等的四边形,故②可能是.再如图(2),作直线l 与抛物线交于A 、B 两点,作弦AB 的垂直平分线交抛物线于C 、D 两点,连接AC 、BC 、AD 、BD ,根据中垂线的性质,AC =BC ,且AD =BD ,∴△ACD ≌△BCD ,∴∠CAD =∠CBD .即四边形ABCD 有一组对角相等,故⑤可能是. 答案:②③⑤9.汽车前灯反射镜与轴截面的交线是抛物线的一部分,灯口所在的圆面与反射镜的轴垂直,灯泡位于抛物线焦点处,已知灯口的直径是24 cm ,灯深10 cm ,那么灯泡与反射镜顶点(即截得抛物线顶点)间的距离是________cm. 解析:取反光镜的轴即抛物线的对称轴为x 轴,抛物线的顶点为坐标原点,建立直角坐标系xOy ,如图所示.因灯口直径|AB |=24,灯深|OP |=10, 所以点A 的坐标是(10,12).设抛物线的方程为y 2=2px (p >0).由点A (10,12)在抛物线上,得122=2p ×10,所以p =7.2. 所以抛物线的焦点F 的坐标为(3.6,0). 因此灯泡与反光镜顶点间的距离是3.6 cm. 答案:3.6 三、解答题10.彗星“紫金山一号”是南京天文台发现的,它的运行轨道是以太阳为一个焦点的椭圆,测得轨道的近日点距太阳中心1.486天文单位,远日点距太阳中心5.563天文单位(1天文单位是太阳到地球的平均距离,约1.5×108km),近日点、远日点及太阳中心在同一条直线上,求轨道的方程.解:设太阳中心、近日点、远日点分别为F 2、A 、B ,如图所示,建立直角坐标系,则椭圆的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0).由a-c=|AF2|=1.486,a+c=|BF2|=5.563.解得a=3.5245,c=2.0385. ∴b=a2-c2=a+c a-c= 5.563×1.486≈2.8752.因此,所求轨道的方程为x23.52452+y22.87522=1.11.如图所示,花坛水池中央有一喷泉,水管O′P=1 m,水从喷头P喷出后呈抛物线状,先向上至最高点后落下,若最高点距水面2 m,P距抛物线的对称轴1 m,则水池的直径至少应设计多少m?(精确到整数位)解:如图所示,建立平面直角坐标系,设抛物线方程为x2=-2py(p>0),依题意有P′(1,-1),在此抛物线上,代入得p=12,故得抛物线方程为x2=-y.又B在抛物线上,将B(x,-2)代入抛物线方程得x=2,即|AB|=2,则水池半径应为|AB|+1=2+1,因此所求水池的直径为2(1+2),约为5 m,即水池的直径至少应设计为5 m.12.某农场在P处有一堆肥,今要把这堆肥沿道路PA或PB送到田地ABCD中,已知PA=100 m,PB=150 m,∠APB=60°.请你在田地中选择一界线,使位于界线一侧的点沿道路PA送肥较近,而另一侧的点沿PB送肥较近,并说明是什么界线,求出它的方程.解:设M为界线上任一点,则|AM|+|AP|=|BM|+|BP|,∴|AM |-|BM |=|BP |-|AP |=50,可见,点M 的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线的右支的一半.设点M 的轨迹方程为x 2a 2-y 2b2=1(x >0,y ≥0),则2a =50,a =25.∵∠APB =60°,∴|AB |2=|AP |2+|BP |2-2|AP |·|BP |cos60°=2500×7,∴2c =507,c =257,b 2=c 2-a 2=3750. 故界线方程为x 2625-y 23750=1(x >0,y ≥0).。
【优化方案】2012高中数学 第1章4知能优化训练 北师大版选修1-1

1.已知命题“非p 或非q ”是假命题,给出下列四个结论:①命题“p 且q ”是真命题;②命题“p 且q ”是假命题;③命题“p 或q ”是真命题;④命题“p 或q ”是假命题.其中正确的结论是( )A .①③B .②④C .②③D .①④解析:选A.“非p 或非q ”是假命题⇒“非p ”与“非q ”均为假命题⇒p 和q 均是真命题.2.(2011年东城区检测)下列四个命题中的真命题为( )A .存在x ∈Z ,使1<4x <3B .存在x ∈Z ,使5x +1=0C .任意x ∈R ,都有x 2+1=0D .任意x ∈R ,都有x 2+x +2>0解析:选D.对于A ,由1<4x <3,得14<x <34,显然不存在x ∈Z ,使得1<4x <3,因此A 是假命题;对于B ,由5x +1=0,得x =-15∉Z ,因此B 是假命题;对于C ,由x 2+1>0知C 是假命题;对于D ,注意到x 2+x +2=(x +12)2+74≥74>0,因此D 是真命题. 3.已知命题p :任意x ∈R ,x 2-x +14<0;命题q :存在x ∈R ,sin x +cos x = 2.则下列命题正确的是( )A .p 或q 真B .p 且q 真C .¬q 真D .p 真解析:选A.易知p 假,q 真,故p 或q 为真.4.若命题“¬p ”与命题“p 或q ”都是真命题,那么命题q 一定是________命题(“真”或“假”).解析:∵¬p 真,∴p 假,又p 或q 真,∴q 真.答案:真一、选择题1.命题p :若平面α⊥平面β,平面β⊥平面γ,则必有α∥γ;命题q :若平面α上不共线的三点到平面β的距离相等,则必有α∥β.对以上两个命题,下列结论中正确的是( )A .命题“p 且q ”为真B .命题“¬p 或¬q ”为假C .命题“p 或q ”为假D .命题“¬p 且¬q ”为假解析:选C.∵“若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γ或α∥γ”,∴p 假.又由立体几何知识知,q 也假,故¬p ,¬q 都真,∴A 、B 、D 都不正确.故选C.2.若p 、q 是两个简单命题,且“p 或q ”的否定是真命题,则必有( )A .p 真q 真B .p 假q 假C .p 真q 假D .p 假q 真解析:选B.“p 或q ”的否定为:¬p 且¬q 为真,则¬p 和¬q 均为真,从而p 、q 均为假.3.命题p :若U =R ,A ⊆U ,B ⊆U ,x ∈A 且x ∈B ,则x ∈A ∩B .则命题“非p ”的结论是( )A .x ∉AB .x ∈∁U BC .x ∉A ∪BD .x ∈(∁U A )∪(∁U B )解析:选D.p :U =R ,A ⊆U ,B ⊆U ,x ∈A 且x ∈B ,则x ∈A ∩B ,则非p 的结论:x ∉A ∩B ,故x ∈∁U (A ∩B )=(∁U A )∪(∁U B ).4.(2011年某某质检)已知p :∅{0},q :{2}∈{1,2,3}.由它们构成的新命题“¬p ”,“¬q ”,“p 且q ”,“p 或q ”中,真命题有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选B.∵p 真,q 假,∴¬p 假,¬q 真,p 或q 真,p 且q 假.5.已知命题p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数,p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数,则在命题q 1:p 1或p 2,q 2:p 1且p 2,q 3:(¬p 1)或p 2和q 4:p 1且(¬p 2)中,真命题是( )A .q 1,q 3B .q 2,q 3C .q 1,q 4D .q 2,q 4解析:选C.因为y =2x 为增函数,y =2-x 为减函数,易知p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数是真命题,p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数为假命题.故q 1,q 4为真命题,故选C.6.(2011年东北三校联考)下列有关命题的叙述错误的是( )A .对于命题p :存在x ∈R ,x 2+x +1<0,则¬p :任意x ∈R ,x 2+x +1≥0B .命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”C .若p 且q 为假命题,则p ,q 均为假命题D .“x >2”是“x 2-3x +2>0”的充分不必要条件解析:选C.选项A ,要注意否命题和命题的否定的区别,否命题是对原命题的条件和结论都进行否定,命题的否定是只否定原命题的结论.故A 正确;互为逆否关系的命题的条件、结论相反且条件、结论都否定,互为逆否关系的两个命题具有真假一致性,可用此结论判定选项B 正确;“且”命题的真假性满足“一假俱假”,故C 选项中的命题p 和命题q 至少有一个是假命题,所以选项C 错误;不等式x 2-3x +2>0的解集是x >2或x <1,故x >2一定能够得到不等式成立,但是,反之不一定成立,符合充分不必要条件的定义,故D 正确.二、填空题7.已知命题p :存在x ∈R ,x 2+2ax +a ≤0.若命题p 是假命题,则实数a 的取值X 围是________.解析:p 为假,即“对任意的x ∈R ,x 2+2ax +a >0”为真,∴Δ=4a 2-4a <0,∴0<a <1.答案:0<a <18.已知p :3×3=6,q :3+3=6,判断下列复合命题的真假:p 或q ________,p 且q ________,¬p ________.解析:因为p 假,q 真,所以“p 或q ”真,“p 且q ”假,“¬p ”真.答案:真 假 真9.已知p :|5x -2|>3,q :1x 2+4x -5>0,则¬p 是 ¬q 的________条件. 解析:p :x >1或x <-15,q :x <-5或x >1. ∴¬p :-15≤x ≤1,¬q :-5≤x ≤1. ∴¬p 是¬q 的充分不必要条件.答案:充分不必要三、解答题10.指出下列命题的构成形式并判断其真假.(1)命题:“不等式|x +2|≤0没有实数解”;(2)命题:“-1是偶数或奇数”;(3)命题:“2属于集合Q ,也属于集合R ”;(4)命题:“A (A ∪B )”.解:(1)此命题为“¬p ”的形式,其中p :不等式|x +2|≤0有实数解.因为x =-2是该不等式的一个解,所以p 是真命题,即¬p 为假命题,故原命题为假命题.(2)此命题为“p 或q ”的形式,其中p :“-1是偶数”,q :“-1是奇数”.因为p 为假命题,q 为真命题,所以“p 或q ”为真命题,故原命题为真命题.(3)此命题为“p 且q ”的形式,其中p :2属于Q ,q :2属于R .因为p 为假命题,q 为真命题,所以p 且q 为假命题,故原命题为假命题.(4)此命题为“¬p ”的形式,其中p :A ⊆(A ∪B ),因为p 为真命题,所以“¬p ”为假命题,故原命题为假命题.11.写出下列各命题的否定形式及否命题.(1)面积相等的三角形是全等三角形;(2)若m 2+n 2+a 2+b 2=0,则实数m ,n ,a ,b 全为零;(3)若xy =0,则x =0或y =0.解:(1)否定形式:面积相等的三角形不是全等三角形.否命题:面积不相等的三角形不是全等三角形.(2)否定形式:若m 2+n 2+a 2+b 2=0,则实数m ,n ,a ,b 不全为零.否命题:若m 2+n 2+a 2+b 2≠0,则实数m ,n ,a ,b 不全为零.(3)否定形式:若xy =0,则x ≠0且y ≠0.否命题:若xy ≠0,则x ≠0且y ≠0.12.已知p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负根,q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根,若“p 或q ”为真,“p 且q 为假,求m 的取值X 围”.解:p :Δ=m 2-4>0,且m >0,解得m >2.q :Δ=16(m -2)2-16<0,解得1<m <3.∵“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,∴p 、q 两命题一真一假,即⎩⎪⎨⎪⎧ m >2,m ≤1或m ≥3,或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤2,1<m <3. 解得m ≥3或1<m ≤2.故m 的取值X 围为{m |m ≥3或1<m ≤2}.。
【优化方案】2012高中数学 第1章1知能优化训练 北师大版选修1-1

1.下列语句是命题的是( )A .p (x ):x 2-1=0B .q (x ):5x 是5的倍数C .三角函数是周期函数吗?D .对所有整数x,5x -1是整数解析:选D.只有D 能判断为真命题.A 中x =±1时,x 2-1=0为真,x ≠±1时,x 2-1=0为假.所以选项A 无法判断真假.选项B 中,x 可能是小数,所以B 也不能判断真假.选项C 是疑问句,不涉及真假.2.一个命题及其逆命题、否命题、逆否命题四种命题中( ) A .真命题的个数一定是奇数 B .真命题的个数一定是偶数C .真命题的个数可能是奇数也可能是偶数D .以上判断都不正确解析:选B.因为原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题也互为逆否命题,它们也同真同假,所以四种命题中,真命题个数为0或2或4,都是偶数个.3.命题“若a >b ,则a -5>b -5”的逆否命题是( ) A .若a <b ,则a -5<b -5 B .若a -5>b -5,则a >b C .若a ≤b ,则a -5≤b -5 D .若a -5≤b -5,则a ≤b解析:选D.条件与结论同时否定,然后调换位置,就是逆否命题.4.命题“若m >n ,则2m >2n-1”的否命题是________. 解析:“>”的否定是“≤”,据此可写出否命题.答案:若m ≤n ,则2m ≤2n-1一、选择题1.下列语句是命题的是( )A .x -1=0B .2+3=8C .你会说英语吗?D .这是一棵大树解析:选B.A 中x 不确定,无法判断x -1=0的真假. B 中2+3=8是命题,且是假命题. C 不是陈述句,故不是命题.D 中大的标准不确定,无法判断其真假. 2.在空间中,下列命题是真命题的是( ) A .平行直线的平行投影重合B .平行于同一直线的两个平面平行C .垂直于同一平面的两个平面平行D .垂直于同一平面的两条直线平行解析:选D.A 项中平行直线的平行投影不一定重合,有可能平行;B 项中平行于同一条直线的两个平面可能平行或相交;C 项中垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交.3.下列命题是真命题的为( )A .若1x =1y,则x =y B .若x 2=1,则x =1C .若x =y ,则x =yD .若x <y ,则x 2<y 2解析:选A.若x 2=1,则x =±1,排除B ;若x =y ,x 与y 不一定存在,排除C ;若x <y ,且x =-3,y =-2,则x 2>y 2,排除D.4.(2010年高考某某卷)命题“若f (x )是奇函数,则f (-x )是奇函数”的否命题是( )A .若f (x )是偶函数,则f (-x )是偶函数B .若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数C .若f (-x )是奇函数,则f (x )是奇函数D .若f (-x )不是奇函数,则f (x )不是奇函数解析:选B.明确“是”的否定是“不是”,并对原命题的条件和结论分别进行否定,可得否命题为“若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数”.5.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( ) A .“若一个数是负数,则它的平方不是正数” B .“若一个数的平方是正数,则它是负数” C .“若一个数不是负数,则它的平方不是正数” D .“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”解析:选B.因为一个命题的逆命题是将原命题的条件与结论进行交换,因此逆命题为“若一个数的平方是正数,则它是负数”.6.下列命题中正确的是( )①“若x 2+y 2≠0,则x ,y 不全为零”的否命题; ②“正三角形都相似”的逆命题;③“若m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题; ④“若x -2是有理数,则x 是无理数”的逆否命题. A .①②③④B .①③④ C .②③④D .①④解析:选B.①原命题的否命题为“若x 2+y 2=0,则x ,y 全为零”. 真命题②原命题的逆命题为“若两个三角形相似,则这两个三角形是正三角形”. 假命题③原命题的逆否命题为“若x 2+x -m =0无实根,则m ≤0”. ∵方程无实根,∴判别式Δ=1+4m <0,∴m <-14≤0. 真命题④原命题的逆否命题为“若x 不是无理数,则x -2不是有理数”. ∵x 不是无理数,∴x 是有理数. 又2是无理数.∴x -2是无理数,不是有理数. 真命题 故正确的命题为①③④,故选B. 二、填空题7.(2011年某某某某检测)命题“若c >0,则函数f (x )=x 2+x -c 有两个零点”的逆否命题是________.解析:原命题的条件c >0的否定为c ≤0,结论函数f (x )=x 2+x -c 有两个零点的否定为“函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点”,因此逆否命题为:若函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点,则c ≤0.答案:若函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点,则c ≤08.给定下列命题:①“若k >0,则方程x 2+2x -k =0有实根”;②“若a >b ,则a +c >b +c ”的否命题;③“矩形的对角线相等”的逆命题;④“若xy =0,则x 、y 中至少有一个为0”的否命题.其中真命题的序号是________.解析:①∵k >0,∴Δ=4+4k >0,∴是真命题. ②否命题为“若a ≤b ,则a +c ≤b +c ”,是真命题. ③逆命题为“对角线相等的四边形是矩形”,是假命题. ④否命题为“若xy ≠0,则x 、y 都不为零”,是真命题. 答案:①②④9.在空间中,①若四点不共面,则这四点中任何三点都不共线;②若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线.以上两个命题中,逆命题为真命题的是________.(把符合要求的命题序号都填上) 解析:①的逆命题是:若四点中任何三点都不共线,则这四点不共面,显然不正确. ②的逆命题是:若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点,为真命题. 答案:② 三、解答题10.把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并写出它们的逆命题,否命题与逆否命题.(1)实数的平方是非负数;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并平分弦所对的弧.解:(1)原命题:若一个数是实数,则这个数的平方是非负数. 逆命题:若一个数的平方是非负数,则这个数是实数. 否命题:若一个数不是实数,则它的平方不是非负数.逆否命题:若一个数的平方不是非负数,则这个数不是实数.(2)原命题:若一条直线是弦的垂直平分线,则这条直线经过圆心,且平分弦所对的弧. 逆命题:若一条直线经过圆心,且平分弦所对的弧,则这条直线是弦的垂直平分线. 否命题:若一条直线不是弦的垂直平分线,则这条直线不经过圆心或不平分弦所对的弧. 逆否命题:若一条直线不经过圆心或不平分弦所对的弧,则这条直线不是弦的垂直平分线.11.(2011年某某检测)已知命题p :函数f -1(x )是函数f (x )=1-3x 的反函数,实数m满足不等式f -1(m )<2,命题q :实数m 使方程2x+m =0(x ∈R )有实根,若命题p 、q 中有且只有一个真命题,某某数m 的取值X 围.解:令y =f (x )=1-3x ,所以x =1-y3,故f -1(x )=1-x 3,又f -1(m )<2, ∴1-m 3<2,∴-5<m ,∴p :-5<m .因为方程2x+m =0(x ∈R )有实根, 2x>0,∴m <0,∴q :m <0.若命题p 、q 中有且只有一个真命题,存在两种情况:(1)当p 为真命题,q 为假命题时,⎩⎪⎨⎪⎧ -5<mm ≥0,∴m ≥0; (2)当q 为真命题,p 为假命题时,⎩⎪⎨⎪⎧m ≤-5m <0,∴m ≤-5.综上当命题p 、q 中有且只有一个真命题时,m ≤-5或m ≥0.12.判断命题“已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,则a ≥1”的逆否命题的真假.解:法一:原命题的逆否命题:已知a ,x 为实数,若a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.判断其真假如下:抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2的图像开口向上,判别式Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7. 因为a <1,所以4a -7<0.即抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2的图像与x 轴无交点.所以关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集. 故原命题的逆否命题为真.法二:先判断原命题的真假:因为a ,x 为实数,且关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,所以Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)≥0,即4a -7≥0,解得a ≥74.因为a ≥74,所以a ≥1,所以原命题为真. 又因为原命题与其逆否命题等价, 所以逆否命题为真.。
【北师大版】数学《优化方案》选修1-1课件第2章本章优化总结
本 知识体系网络
章
优
化
总
专题探究精讲
结
知识体系网络
专题探究精讲
圆锥曲线定义、性质的应用
1.运用圆锥曲线的定义常用于解决下列问题: (1)求轨迹问题; (2)求曲线上某些特殊点的坐标; (3)求过焦点的弦长. 2.要注意不断总结和积累应用圆锥曲线的定义 解题的经验,以提高灵活应用定义解题的能力.
=2px1+x1x+2+x2+x1xp2+p42=2pxx11++xx22++pp22
= x1+x2+p 2px1+x2+p
=2p(定值).
当 AB⊥x 轴时,|FA|=|FB|=p,上式成立.
【名师点评】 第(1)问的处理方法是利用直线与 抛物线方程联立方程组,再结合根与系数的关系 求出x1x2的值为定值;第(2)问从A、B到焦点的距 离运用抛物线的定义转化较简捷.
所以||PPFF12||=2.
综上,|PF1|的值为7或
|PF2|
2
2.
【名师点评】 涉及圆锥曲线上一点和焦点之 间的距离问题,常利用椭圆的定义来解决.
圆锥曲线中的最值、取值范围问题 与圆锥曲线有关的最值问题是一种常见的题型,一 些简单的最值问题主要运用圆锥曲线的定义和几何 性质来解决,对于较为复杂的最值问题,则往往是 选取适当的变量建立目标函数,然后运用求函数最 值的方法确定最值.
(2)直线 l 被曲线截得的弦长
|AB|= 1+k2x1-x22或
1+k12y1-y22,其
中 k 是直线 l 的斜率,(x1,y1),(x2,y2)是直线与
曲线的两个交点 A,B 的坐标.
例4 已知双曲线 C:x2-y2=1 及直线 l:y=kx-1. (1)若 l 与 C 有两个不同的交点,求实数 k 的取值 范围;
【优化方案】高中数学 第2章3.1知能优化训练 北师大版选修1-1
1.点F 1,F 2是两个定点,动点P 满足||PF 1|-|PF 2||=2a (a 为非负常数),则动点P 的轨迹是( )A .两条射线B .一条直线C .双曲线D .前三种情况都有可能解析:选D.当2a =0时,动点P 的轨迹是线段F 1F 2的垂直平分线; 当0<2a <|F 1F 2|时,动点P 的轨迹是双曲线; 当2a =|F 1F 2|时,动点P 的轨迹是两条射线.所以动点P 的轨迹可能是一条直线、双曲线或两条射线,即三种情况都有可能,故选D.2.双曲线x 210-y 22=1的焦距为( )A .3 2B .4 2C .3 3D .4 3解析:选D.由双曲线的标准方程知a 2=10,b 2=2,则c 2=a 2+b 2=10+2=12,因此2c =4 3.故选D.3.(2010年高考大纲全国卷Ⅰ)已知F 1、F 2为双曲线C :x 2-y 2=1的左、右焦点,点P 在C 上,∠F 1PF 2=60°,则|PF 1|·|PF 2|=( )A .2B .4C .6D .8 解析:选B.设|PF 1|=m ,|PF 2|=n , 由双曲线的定义得|m -n |=2,①在△F 1PF 2中,由余弦定理得m 2+n 2-mn =8,② 联立①,②解得mn =4, 即|PF 1|·|PF 2|=4,故选B.4.已知双曲线的焦距为26,a 2c =2513,则双曲线的标准方程是________.解析:由2c =26,∴c =13. 又a 2c =2513,∴a 2=25.∴b 2=c 2-a 2=132-25=144. ∴所求方程为x 225-y 2144=1或y 225-x 2144=1.答案:x 225-y 2144=1或y 225-x 2144=1一、选择题1.已知方程(1+k )x 2-(1-k )y 2=1表示双曲线,则k 的取值范围为( ) A .-1<k <1 B .k >0 C .k ≥0 D .k >1或k <-1 解析:选A.依题意有(1+k )(1-k )>0,解得-1<k <1.2.(2010年高考安徽卷)双曲线方程为x 2-2y 2=1,则它的右焦点坐标为( )A .(22,0)B .(52,0)C .(62,0) D .(3,0)解析:选C.将双曲线方程化为标准方程为x 2-y 212=1,∴a 2=1,b 2=12,∴c =a 2+b 2=62,故右焦点的坐标为(62,0).3.设动点M 到A (-5,0)的距离与它到B (5,0)的距离的差等于6,则点P 的轨迹方程是( )A.x 29-y 216=1 B.y 29-x 216=1 C.x 29-y 216=1(x ≤-3) D.x 29-y 216=1(x ≥3) 解析:选D.双曲线的定义是动点到两定点的距离的差的绝对值,没有绝对值,只能代表双曲线的一支.4.方程x 24-t +y 2t -2=1所表示的曲线为C ,有下列命题:①若曲线C 为椭圆,则2<t <4;②若曲线C 为双曲线,则t >4或t <2; ③曲线C 不可能是圆;④若曲线C 表示焦点在y 轴上的椭圆,则3<t <4. 以上命题正确的是( ) A .②③ B .①④ C .②④ D .①②④ 解析:选C.①若C 为椭圆,则⎩⎪⎨⎪⎧4-t >0,t -2>0,4-t ≠t -2,解得2<t <4且t ≠3.②若C 为双曲线,则(4-t )(t -2)<0,∴t >4或t <2.③当t =3时,方程为x 2+y 2=1表示圆.④若C 为焦点在y 轴上的椭圆,则⎩⎪⎨⎪⎧4-t >0,t -2>0,t -2>4-t ,解得3<t <4.5.(2010年高考福建卷)若点O 和点F (-2,0)分别为双曲线x 2a-y 2=1(a >0)的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,则OP →·FP →的取值范围为( )A .[3-23,+∞)B .[3+23,+∞)C .[-74,+∞)D .[74,+∞)解析:选B.∵a 2+1=4,∴a 2=3,∴双曲线的方程为x 23-y 2=1,设P (x 0,y 0)(x 0≥3).则x 203-y 20=1,即y 20=x 203-1, ∴OP →·FP →=x 0·(x 0+2)+y 20=43x 20+2x 0-1=43(x 0+34)2-74, 又x 0≥3,∴当x 0=3时,(OP →·FP →)min =3+2 3.6.已知F 1(-2,0),F 2(2,0),则在平面直角坐标系内满足条件|PF 1|-|PF 2|=4的点的轨迹为( )A .双曲线B .双曲线的左支C .双曲线的右支D .射线y =0(x ≥2) 解析:选D.∵|PF 1|-|PF 2|=4, ∴2a =4.又∵2c =4,∴2a =2c .∴轨迹表示F 2及F 2右侧x 轴上的部分,为射线y =0(x ≥2). 二、填空题7.(2010年高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 24-y 212=1上一点M 的横坐标为3,则点M 到此双曲线的右焦点的距离为________.解析:由题意知,双曲线的右焦点坐标为(4,0),点M 的坐标为(3,15)或(3,-15),则点M 到此双曲线的右焦点的距离为4.答案:4 8.已知P 是双曲线x 264-y 236=1上一点,F 1,F 2是双曲线的两个焦点,若|PF 1|=17,则|PF 2|的值为________.解析:由双曲线方程x 264-y 236=1知,a =8,b =6,∴c = a 2+b 2=10.∵P 是双曲线上一点,∴||PF 1|-|PF 2||=16,∴|PF 2|=1或|PF 2|=33. 又∵|PF 2|≥c -a =2,∴|PF 2|=33.答案:339.如图所示,在周长为48的直角三角形MPN 中,∠MPN =90°,tan ∠PMN =34,则以M ,N 为焦点,且过点P 的双曲线方程为________.解析:可设双曲线标准方程为x 2a 2-y 2b2=1.由双曲线定义知,2a =||PM |-|PN ||,|MN |=2c .∵tan ∠PMN =34,∴设|PN |=3k ,|PM |=4k ,则|MN |=5k .∵周长为48,∴3k +4k +5k =48,∴k =4. ∴|PN |=12,|PM |=16,|MN |=20. ∴双曲线标准方程为x 24-y 296=1.答案:x 24-y 296=1三、解答题10.已知双曲线8kx 2-ky 2=8的一个焦点为(0,3),求k 值.解:由方程8kx 2-ky 2=8,得x 21k-y 28k=1,又焦点(0,3)在y 轴上,故方程变为y 2-8k-x2-1k=1.∴⎩⎪⎨⎪⎧-8k >0,-1k >0,-8k -1k =9.解得k =-1.11.求适合下列条件的参数的值或范围.(1)已知x 21-k -y 2|k |-3=-1,当k 为何值时,①方程表示双曲线;②方程表示焦点在x轴上的双曲线;③方程表示焦点在y 轴上的双曲线;(2)已知双曲线方程为2x 2-y 2=k ,焦距为6,求k 的值;(3)椭圆x 24+y 2a 2=1与双曲线x 2a -y 22=1有相同的焦点.求a 的值.解:(1)①若方程表示双曲线,则须满足⎩⎪⎨⎪⎧ 1-k >0,|k |-3>0,或⎩⎪⎨⎪⎧1-k <0,|k |-3<0. 解得k <-3或1<k <3.②若方程表示焦点在x 轴上的双曲线,则1<k <3. ③若方程表示焦点在y 轴上的双曲线,则k <-3.(2)若焦点在x 轴上,则方程可化为x 2k 2-y 2k=1,∴k2+k =32,即k =6. 若焦点在y 轴上,则方程可化为y 2-k -x 2-k2=1,∴-k +⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2=32,即k =-6.综上,k 的值为6或-6.(3)由双曲线方程可知焦点在x 轴上, 且c =a +2(a >0).由椭圆方程可知c = 4-a 2,∴a +2=4-a 2,即a 2+a -2=0.解得a =1或a =-2(舍去).因此a 的值为1.12.某工程要挖一个横断面为半圆的柱形的坑,挖出的土只能沿道路AP ,BP 运到P 处(如图所示),|PA |=100 m ,|PB |=150 m ,∠APB =60°,试说明怎样运土才能最省工.解:如图,设M 是分界线上的任意一点,则有:|MA |+|PA |=|MB |+|PB |,于是|MA |-|MB |=|PB |-|PA |=150-100=50. 在△PAB 中,由余弦定理得:|AB |2=|PA |2+|PB |2-2|PA |·|PB |·cos60°=1002+1502-2×100×150×12=17500.∴以AB 所在直线为x 轴,AB 中点为原点建立平面直角坐标系,则分界线是双曲线,即x 2625-y 23750=1(x ≥25). 故运土时,将此双曲线左侧的土沿AP 运到P 处,右侧的土沿BP 运到P 处最省工.。
【优化方案】2012高中数学 第3章3知能优化训练 北师大版选修1-1
1.曲线y =x n (n ∈N +)在x =2处的导数为12,则n 等于( )A .1B .2C .3D .4解析:选C.∵y ′=nx n -1,∴y ′|x =2=n ·2n -1=12,∴n =3.2.下列结论:①若y =1x ,则y ′|x =2=-22;②若y =cos x ,则y ′|x =π2=-1;③若y =e x ,则y ′=e x .其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选C.正确的是②③,共有2个,故选C.3.已知函数f (x )=x 3的切线的斜率等于3,则这样的切线有( )A .1条B .2条C .多于2条D .不确定解析:选B.f ′(x )=3x 2,令f ′(x )=3,即3x 2=3,∴x =±1,故应有2条.4.已知f (x )=x 2,g (x )=x 3,若f ′(x )-g ′(x )=-2,则x =________.解析:f ′(x )=2x ,g ′(x )=3x 2,于是有2x -3x 2=-2,解得x =1±73.答案:1±73一、选择题1.(2011年福州检测)若f (x )=cos x ,则f ′(α)等于( )A .sin αB .cos αC .2α+sin αD .-sin α解析:选D.∵f ′(x )=(cos x )′=-sin x ,∴f ′(α)=-sin α.2.在曲线y =x 2上切线倾斜角为π4的切点是( ) A .(0,0) B .(2,4)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,116 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,14解析:选D.设切点为(x 0,x 20),∵倾斜角为π4,∴y ′=2x 0=1,∴x 0=12,故切点为(12,14).3.已知函数f (x )=a x ,且f ′(e)=4,则a =( )A .4-1e B .4-eC .e -4D .41e解析:选D.∵f ′(x )=a x ln a ,∴f ′(e)=a e =4,∴a =41e .4.曲线f (x )=15x 5上一点M 处的切线与直线y =-x +3垂直,则该切线方程为() A .5x +5y +4=0 B .5x -5y -4=0C .5x +5y ±4=0D .5x -5y ±4=0解析:选D.因为切线与直线y =-x +3垂直,所以切线的斜率为1.又f ′(x )=x 4,∴x 4=1,∴x =±1.当x =1时,切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,15,切线方程为5x -5y -4=0. 当x =-1时,切点为⎝⎛⎭⎪⎫-1,-15,切线方程为5x -5y +4=0. 5.若函数f (x )的导数为f ′(x )=-sin x ,则函数图像在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( )A .90°B .0°C .锐角D .钝角解析:选C.由导数的几何意义知函数f (x )在点(4,f (4))处的切线斜率为f ′(4)=-sin 4>0,∴此切线的倾斜角为锐角.6.(2010年高考大纲全国卷Ⅱ)若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a =( )A .64B .32C .16D .8解析:选A.求导得y ′=-12x -32(x >0),所以曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线l 的斜率k =-12a -32,由点斜式得切线的方程为y -a -12=-12a -32(x -a ),易求得直线l 与x 轴,y 轴的交点分别为(3a,0),⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32a -12,所以直线l 与两个坐标轴围成的三角形面积S =12×3a ×32a -12=94a 12=18,解得a =64. 二、填空题7.(1)已知函数f (x )=15,则f ′(0)=________; (2)已知函数f (x )=x n ,且f ′(1)=2,则n =________.解析:(1)因为f ′(x )=0,所以f ′(0)=0.(2)由公式得f ′(x )=nx n -1,所以f ′(1)=n =2,即n =2.答案:0 28.已知0<x <14,f (x )=x 2,g (x )=x ,则f ′(x )与g ′(x )之间的大小关系是________. 解析:f ′(x )=2x ,g ′(x )=12x ,因为0<x <14,所以f ′(x )=2x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,g ′(x )=12x ∈(1,+∞),所以f ′(x )<g ′(x ).答案:f ′(x )<g ′(x )9.若曲线y =x 2-1的一条切线平行于直线y =4x -3.则这条切线的方程为________.解析:f ′(x )=lim Δx →0 f x +Δx -f x Δx=limΔx →0 x +Δx 2-1-x 2-Δx=lim Δx →0 2x Δx +Δx 2Δx=lim Δx →0(2x +Δx )=2x . 设切点坐标为(x 0,y 0),则由题意知,f ′(x 0)=4,即2x 0=4,∴x 0=2.代入曲线方程得y 0=3.故该切线过点(2,3)且斜率为4.∴这条切线的方程为y -3=4(x -2),即4x -y -5=0.答案:4x -y -5=0三、解答题10.求下列函数的导数.(1)y =2;(2)y =4x 3;(3)y =10x ;(4)y =log 13x ;(5)y =2cos 2x 2-1. 解:(1)∵y ′=c ′=0,∴y ′=2′=0.(2)∵y ′=(x n )′=n ·x n -1,∴y ′=(4x 3)′=(x 34)′=34x 34-1 =34x -14=344x. (3)∵y ′=(a x )′=a x ·ln a ,∴y ′=(10x )′=10x ·ln10.(4)∵y ′=(log a x )′=1x ·ln a, ∴y ′=(log 13x )′=1x ·ln 13=-1x ·ln3. (5)∵y =2cos 2x 2-1=cos x , ∴y ′=(cos x )′=-sin x .11.求曲线y =1x与y =x 2在它们交点处的两条切线与x 轴所围成的三角形的面积. 解:由⎩⎪⎨⎪⎧ y =1xy =x 2,解得交点为(1,1).而⎝ ⎛⎭⎪⎫1x ′=-1x 2;(x 2)′=2x ,∴斜率分别为-1和2, ∴切线方程分别为y -1=-(x -1),及y -1=2(x -1);令y =0,得与x 轴交点为(2,0)及⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0, ∴S △=12·⎝ ⎛⎭⎪⎫2-12×1=34. 12.点P 是曲线y =e x 上任意一点,求点P 到直线y =x 的最小距离.解:由已知设平行于直线y =x 的直线与曲线y =e x 相切于点(x 0,y 0),该切点即为与直线y =x 距离最近的点.∵y =e x ,∴y ′=e x .又∵在点(x0,y0)处的切线斜率为1,∴e x0=1,∴x0=0,代入y=e x,可得:y0=1,∴切点为(0,1),利用点到直线的距离公式可以求出d=2 2.。
【北师大版】数学《优化方案》选修1-1课件第2章1.1
所以
a322+ 3b622=1,
2 a12+
3b222=1,
所以ab22= =91,.
所以所求的椭圆的方程为y92+x2=1.
【名师点评】 (1)确定椭圆的标准方程要注意两 个“定”,一是“定位”指确定椭圆的焦点在坐 标轴上的位置;二是“定量”指确定椭圆中的参 数 a,b,当所给条件未明确焦点所在坐标轴上的 位置时,容易忽略焦点可能在 y 轴上,而只设xa22+ yb22=1(a>b>0)一种情况而导致错误.
(2)由给定条件求椭圆的标准方程,当焦点位置确
定在哪个坐标轴上时,直接设方程,否则,设为
mx2+ny2=1(m>0,n>0 且 m≠n)形式.
变式训练 1 已知椭圆的中心在原点,以坐标轴为 对称轴,且经过 P1( 6,1),P2(- 3,- 2)两点.求 椭圆的标准方程.
解:法一:①当焦点在 x 轴上时,设椭圆方程为xa22 +by22=1(a>b>0),
§1 椭 圆
1.1 椭圆及其标准方程
学习目标
1.通过画椭圆的过程,掌握椭圆的定义. 2.了解椭圆的标准方程的推导过程. 3.掌握椭圆的两种位置及其标准方程,掌握 a,b,c之间的关系.
1
.
1
课前自主学案
椭
圆
及
课堂互动讲练
其
标 准知能优化训练方程课前自主学案
温故夯基
1.若A(x1,y1),B(x2,y2),
r. 由于圆C1与圆C相内切,依据两圆内切的充要条件, 可得|C1C|=r1-r.① 由于圆C2与圆C相外切,依据两圆外切的充要条件, 可得|C2C|=r2+r.②
由①+②可得|CC1|+|CC2|=r1+r2=13+3=16, 即点 C 到两定点 C1 与 C2 的距离之和为 16,且 |C1C2|=8,可知动点 C 的轨迹是以 C1 与 C2 为焦 点的椭圆. 由题意,得 c=4,a=8,∴b2=a2-c2=64-16 =48. 即动圆圆心的轨迹为焦点在 x 轴上的椭圆,
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1.下列语句是命题的是( )
A .p (x ):x 2-1=0
B .q (x ):5x 是5的倍数
C .三角函数是周期函数吗?
D .对所有整数x,5x -1是整数
解析:选D.只有D 能判断为真命题.A 中x =±1时,x 2-1=0为真,x ≠±1时,x 2-1=0为假.所以选项A 无法判断真假.选项B 中,x 可能是小数,所以B 也不能判断真假.选项C 是疑问句,不涉及真假.
2.一个命题及其逆命题、否命题、逆否命题四种命题中( )
A .真命题的个数一定是奇数
B .真命题的个数一定是偶数
C .真命题的个数可能是奇数也可能是偶数
D .以上判断都不正确
解析:选B.因为原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题也互为逆否命题,它们也同真同假,所以四种命题中,真命题个数为0或2或4,都是偶数个.
3.命题“若a >b ,则a -5>b -5”的逆否命题是( )
A .若a <b ,则a -5<b -5
B .若a -5>b -5,则a >b
C .若a ≤b ,则a -5≤b -5
D .若a -5≤b -5,则a ≤b
解析:选D.条件与结论同时否定,然后调换位置,就是逆否命题.
4.命题“若m >n ,则2m >2n -1”的否命题是________.
解析:“>”的否定是“≤”,据此可写出否命题.
答案:若m ≤n ,则2m ≤2n -1
一、选择题
1.下列语句是命题的是( )
A .x -1=0
B .2+3=8
C .你会说英语吗?
D .这是一棵大树
解析:选B.A 中x 不确定,无法判断x -1=0的真假.
B 中2+3=8是命题,且是假命题.
C 不是陈述句,故不是命题.
D 中大的标准不确定,无法判断其真假.
2.在空间中,下列命题是真命题的是( )
A .平行直线的平行投影重合
B .平行于同一直线的两个平面平行
C .垂直于同一平面的两个平面平行
D .垂直于同一平面的两条直线平行
解析:选D.A 项中平行直线的平行投影不一定重合,有可能平行;B 项中平行于同一条直线的两个平面可能平行或相交;C 项中垂直于同一平面的两个平面可能平行或相交.
3.下列命题是真命题的为( )
A .若1x =1y
,则x =y B .若x 2=1,则x =1 C .若x =y ,则x =y D .若x <y ,则x 2<y 2
解析:选A.若x 2=1,则x =±1,排除B ;若x =y ,x 与y 不一定存在,排除C ;若x
<y ,且x =-3,y =-2,则x 2>y 2,排除D.
4.(2010年高考天津卷)命题“若f (x )是奇函数,则f (-x )是奇函数”的否命题是( )
A .若f (x )是偶函数,则f (-x )是偶函数
B .若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数
C .若f (-x )是奇函数,则f (x )是奇函数
D .若f (-x )不是奇函数,则f (x )不是奇函数
解析:选B.明确“是”的否定是“不是”,并对原命题的条件和结论分别进行否定,可得否命题为“若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数”.
5.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是( )
A .“若一个数是负数,则它的平方不是正数”
B .“若一个数的平方是正数,则它是负数”
C .“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”
D .“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”
解析:选B.因为一个命题的逆命题是将原命题的条件与结论进行交换,因此逆命题为“若一个数的平方是正数,则它是负数”.
6.下列命题中正确的是( )
①“若x 2+y 2≠0,则x ,y 不全为零”的否命题;
②“正三角形都相似”的逆命题;
③“若m >0,则x 2+x -m =0有实根”的逆否命题;
④“若x -2是有理数,则x 是无理数”的逆否命题.
A .①②③④
B .①③④
C .②③④
D .①④
解析:选B.①原命题的否命题为“若x 2+y 2=0,则x ,y 全为零”. 真命题
②原命题的逆命题为“若两个三角形相似,则这两个三角形是正三角形”. 假命题 ③原命题的逆否命题为“若x 2+x -m =0无实根,则m ≤0”.
∵方程无实根,
∴判别式Δ=1+4m <0,
∴m <-14
≤0. 真命题 ④原命题的逆否命题为“若x 不是无理数,则x -2不是有理数”.
∵x 不是无理数,∴x 是有理数. 又2是无理数.
∴x -2是无理数,不是有理数. 真命题
故正确的命题为①③④,故选B.
二、填空题
7.(2011年山东济宁检测)命题“若c >0,则函数f (x )=x 2+x -c 有两个零点”的逆否命题是________.
解析:原命题的条件c >0的否定为c ≤0,结论函数f (x )=x 2+x -c 有两个零点的否定为“函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点”,因此逆否命题为:若函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点,则c ≤0.
答案:若函数f (x )=x 2+x -c 没有两个零点,则c ≤0
8.给定下列命题:①“若k >0,则方程x 2+2x -k =0有实根”;②“若a >b ,则a +c >b +c ”的否命题;③“矩形的对角线相等”的逆命题;④“若xy =0,则x 、y 中至少有一个为0”的否命题.
其中真命题的序号是________.
解析:①∵k >0,∴Δ=4+4k >0,∴是真命题.
②否命题为“若a ≤b ,则a +c ≤b +c ”,是真命题.
③逆命题为“对角线相等的四边形是矩形”,是假命题.
④否命题为“若xy ≠0,则x 、y 都不为零”,是真命题.
答案:①②④
9.在空间中,①若四点不共面,则这四点中任何三点都不共线;②若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线.
以上两个命题中,逆命题为真命题的是________.(把符合要求的命题序号都填上)
解析:①的逆命题是:若四点中任何三点都不共线,则这四点不共面,显然不正确. ②的逆命题是:若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点,为真命题. 答案:②
三、解答题
10.把下列命题改写成“若p ,则q ”的形式,并写出它们的逆命题,否命题与逆否命题.
(1)实数的平方是非负数;
(2)弦的垂直平分线经过圆心,并平分弦所对的弧.
解:(1)原命题:若一个数是实数,则这个数的平方是非负数.
逆命题:若一个数的平方是非负数,则这个数是实数.
否命题:若一个数不是实数,则它的平方不是非负数.
逆否命题:若一个数的平方不是非负数,则这个数不是实数.
(2)原命题:若一条直线是弦的垂直平分线,则这条直线经过圆心,且平分弦所对的弧. 逆命题:若一条直线经过圆心,且平分弦所对的弧,则这条直线是弦的垂直平分线. 否命题:若一条直线不是弦的垂直平分线,则这条直线不经过圆心或不平分弦所对的弧. 逆否命题:若一条直线不经过圆心或不平分弦所对的弧,则这条直线不是弦的垂直平分线.
11.(2011年宁波检测)已知命题p :函数f -1(x )是函数f (x )=1-3x 的反函数,实数m 满
足不等式f -1(m )<2,命题q :实数m 使方程2x +m =0(x ∈R )有实根,若命题p 、q 中有且只有一个真命题,求实数m 的取值范围.
解:令y =f (x )=1-3x ,所以x =1-y 3
, 故f -1(x )=1-x 3
, 又f -1(m )<2,
∴1-m 3
<2,∴-5<m , ∴p :-5<m .
因为方程2x +m =0(x ∈R )有实根,
2x >0,∴m <0,∴q :m <0.
若命题p 、q 中有且只有一个真命题,存在两种情况:
(1)当p 为真命题,q 为假命题时,⎩
⎪⎨⎪⎧ -5<m m ≥0,∴m ≥0; (2)当q 为真命题,p 为假命题时,⎩⎪⎨⎪⎧
m ≤-5m <0,∴m ≤-5. 综上当命题p 、q 中有且只有一个真命题时,m ≤-5或m ≥0.
12.判断命题“已知a ,x 为实数,若关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,则a ≥1”的逆否命题的真假.
解:法一:原命题的逆否命题:
已知a ,x 为实数,若a <1,则关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.判断其真假如下:
抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2的图像开口向上,
判别式Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)=4a -7.
因为a <1,所以4a -7<0.
即抛物线y =x 2+(2a +1)x +a 2+2的图像与x 轴无交点.
所以关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集为空集.
故原命题的逆否命题为真.
法二:先判断原命题的真假:
因为a ,x 为实数,且关于x 的不等式x 2+(2a +1)x +a 2+2≤0的解集非空,
所以Δ=(2a +1)2-4(a 2+2)≥0,即4a -7≥0,
解得a ≥74.因为a ≥74
, 所以a ≥1,所以原命题为真. 又因为原命题与其逆否命题等价, 所以逆否命题为真.。