新人教高考数学总复习专题训练章末总结
【高考必备】高中数学总复习题总结(完整版附答案)

高中数学总复习题总结第一章 集合与函数概念一、选择题1.设全集U ={(x ,y )| x ∈R ,y ∈R },集合M =⎭⎬⎫⎩⎨⎧1=2-3-|),(x y y x , P ={(x ,y )| y ≠x +1},那么C U (M ∪P )等于( ).A .∅B .{(2,3)}C .(2,3)D .{(x ,y )| y =x +1}2.若A ={a ,b },B ⊆A ,则集合B 中元素的个数是( ). A .0B .1C .2D .0或1或23.函数y =f (x )的图象与直线x =1的公共点数目是( ). A .1B .0C .0或1D .1或24.设函数f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )的表达式是( ). A .2x +1B .2x -1C .2x -3D .2x +75. 已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图所示,则( ).A .b ∈(-∞,0)B .b ∈(0,1)C .b ∈(1,2)D .b ∈(2,+∞)6.设函数f (x )=⎩⎨⎧00++2 x c x c bx x ,,≤, 若f (-4)=f (0),f (-2)=-2,则关于x 的方程f (x )=x 的解的个数为( ).A .1B .2C .3D .47.设集合A ={x | 0≤x ≤6},B ={y | 0≤y ≤2},下列从A 到B 的对应法则f 不是映(第5题)>射的是( ).A .f :x →y =21x B .f :x →y =31xC .f :x →y =41x D .f :x →y =61x 8.有下面四个命题:①偶函数的图象一定与y 轴相交; ②奇函数的图象一定通过原点; ③偶函数的图象关于y 轴对称;④既是奇函数,又是偶函数的函数一定是f (x )=0(x ∈R ). 其中正确命题的个数是( ). A .1B .2C .3D .49.函数y =x 2-6x +10在区间(2,4)上是( ). A .递减函数B .递增函数C .先递减再递增D .先递增再递减10.二次函数y =x 2+bx +c 的图象的对称轴是x =2,则有( ). A .f (1)<f (2)<f (4) B .f (2)<f (1)<f (4) C .f (2)<f (4)<f (1)D .f (4)<f (2)<f (1)二、填空题11.集合{3,x ,x 2-2x }中,x 应满足的条件是 .12.若集合A ={x | x 2+(a -1)x +b =0}中,仅有一个元素a ,则a =___,b =___. 13.建造一个容积为8 m 3,深为2 m 的长方体无盖水池,如果池底和池壁的造价每平方米分别为120元和80元,那么水池的最低总造价为 元.14.已知f (x +1)=x 2-2x ,则f (x )= ;f (x -2)= . 15.y =(2a -1)x +5是减函数,求a 的取值范围 .16.设f(x)是R上的奇函数,且当x∈[0,+∞)时,f(x)=x(1+x3),那么当x∈(-∞,0]时,f(x)=.三、解答题17.已知集合A={x∈R| ax2-3x+2=0},其中a为常数,且a∈R.①若A是空集,求a的范围;②若A中只有一个元素,求a的值;③若A中至多只有一个元素,求a的范围.18.已知M ={2,a ,b },N ={2a ,2,b 2},且M =N ,求a ,b 的值.19.证明f (x )=x 3在R 上是增函数.20.判断下列函数的奇偶性: (1)f (x )=3x 4+21x ;(2)f (x )=(x -1)xx-+11; (3)f (x )=1-x +x -1;(4)f (x )=12-x +21x -.高一数学必修1第二章单元测试题(A 卷)班级 姓名 分数一、选择题:(每小题5分,共30分)。
人教新课标版数学高一必修1第二章章末复习

章末复习课知识概览对点讲练比较大小的问题比较几个数的大小是幂、指数、对数函数的又一重要应用,常用的方法有:单调性法、搭桥法、图象法、特殊值法、作差法、作商法等.【例1】 比较三个数0.32,log 20.3,20.3的大小.规律方法 比较幂函数、指数函数、对数函数型的数值间的大小关系时要注意:(1)若指数相同,底数不同,则利用幂函数的单调性;(2)若底数相同,指数不同,则利用指数函数的单调性;(3)若底数不同,指数也不同,以及一些对数函数型数值等,应寻找媒介数(常用0,1)进行比较;(4)作差比较和作商比较是常用技巧.变式迁移1 设a =log 123,b =(13)0.2,c =213,则( ) A .a <b <c B .c <b <a C .c <a <b D .b <a <c求函数最值问题【例2】 f (x )=9x +12-3x +a ,x ∈[1,2]的最大值为5,求其最小值.规律方法 利用换元法求值域必须先求出新元的取值范围作为新函数的定义域.变式迁移2 已知函数y =ax 2-3x +3,当x ∈[1,3]时有最小值18,求a 的值.函数性质的综合应用【例3】 已知偶函数f (x )在x ∈[0,+∞)上是增函数,且f (12)=0,求不等式f (log a x )>0(a >0且a ≠1)的解集.规律方法 关于指数函数、对数函数的综合性问题主要是对常用的函数思想方法的深入理解、综合思考和灵活应用,这些问题往往要综合利用同步等价转化、数形结合和分类讨论等数学思想才能解决.这是提高分析问题、解决问题能力的重要途径.变式迁移3 若-1<log a 23<1,求a 的取值范围.指、对数函数的图象与性质是高考考查的重点之一.一要注意它的定义域,二要注意底数的范围;对数函数与指数函数互为反函数,要注意以它们为载体,考查利用单调性比较大小及有关应用,考查函数性质的综合应用.课时作业一、选择题1.已知集合A ={y |y =log a x ,x >0,a >0且a ≠1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |y =⎝⎛⎭⎫12x ,y ≥2,则A ∩B 等于( )A .{x |x ≥-1}B .{x |x ≤-1}C .{x |x ≥0}D .{x |x >0}2.设a >b >1,0<x <1,则有( )A .x a >x bB .b x >a xC .log a x >log b xD .log x a >log x b3.若log m 2<log n 2<0,则实数m 、n 的大小关系是( )A .1<n <mB .0<n <m <1C .1<m <nD .0<m <n <14.函数y =(|x |)12的图象可能是下列四个图中的( )5.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .[2,+∞)D .[3,+∞)二、填空题6.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3-x x ∈(-∞,1]log 81x x ∈(1,+∞),则满足f (x )=14的x 值为________. 7.已知a >1,0<x <1且a log b (1-x )>1,那么b 的取值范围是______________.8.对于函数f (x )定义域中任意的x 1,x 2(x 1≠x 2)有如下结论:①f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2);②f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2);③f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;④f (x 1+x 22)<f (x 1)+f (x 2)2. 当f (x )=lg x 时,上述结论中正确的结论的序号是________.三、解答题9.已知函数f (x )=(log 14x )2-log 14x +5,x ∈[2,4],求f (x )的最小值.10.若f (x )=1+log x 3,g (x )=2log x 2,试比较f (x )与g (x )的大小.章末复习课 答案对点讲练【例1】 解 方法一∵0.32<12=1,log 20.3<log 21=0,20.3>20=1,∴log 20.3<0.32<20.3. 方法二 作出函数图象如图所示,由图象即可看出log 20.3<0.32<20.3.变式迁移1 A [∵a =log 123<0,0<b =(13)0.2<1,c =213>1,∴a <b <c .] 【例2】 解 f (x )=32x +1-3x +a .设3x =t ,则t ∈[3,9].∴f (x )=g (t )=3t 2-t +a=3⎝⎛⎭⎫t -162+a -112,t ∈[3,9]. ∴f (x )max =g (9)=3·92-9+a =5,∴a =-229,∴f (x )min =g (3)=24+a =-205.变式迁移2 解 令t =x 2-3x +3=(x -32)2+34, 当x ∈[1,3]时,t ∈[34,3], ①若a >1,则y min =a 34=18, 解得a =116,与a >1矛盾.②若0<a <1,则y min =a 3=18, 解得a =12,满足题意. 综合①、②知a =12. 【例3】 解 f (x )是偶函数,且f (x )在[0,+∞)上递增, f (12)=0, ∴f (x )在(-∞,0)上递减,f (-12)=0, 则有log a x >12,或log a x <-12. (1)当a >1时,log a x >12或log a x <-12, 可得x >a ,或0<x <a a; (2)当0<a <1时,log a x >12或log a x <-12, 可得0<x <a ,或x >a a. 综上可知,当a >1时,f (log a x )>0的解集为(0,a a)∪(a ,+∞); 当0<a <1时,f (log a x )>0的解集为(0,a )∪(a a ,+∞). 变式迁移3 解 -1<log a 23<1, 即log a 1a =-1<log a 23<1=log a a . (1)当a >1时,有log a x 为增函数,1a <23<a . ∴a >32,结合a >1,故a >32. (2)当0<a <1时,有log a x 为减函数,1a >23>a . ∴a <23,结合0<a <1,故0<a <23. ∴a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |0<a <23∪⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a >32. 课时作业1.B [∵A =R ,B =(-∞,-1],B A ,∴A ∩B =B =(-∞,-1].]2.C [画图象可知.]3.B [画图象可知.]4.D [由y =(|x |)12知函数为偶函数,且0<x <1时,y >x .] 5.C [x ≥1时,log 2x ≥0,∴y ≥2.]6.3解析 ∵f (x )=14, 当3-x =14时,x =log 34∉(-∞,1], 当log 81x =14时, 即x =8114=[(±3)4]14=±3, ∵x ∈(1,+∞),∴x =3,综上可知,满足f (x )=14的x 的值是3. 7.(0,1)解析 ∵a log b (1-x )>a 0,且a >1,∴log b (1-x )>0.又∵0<x <1,∴0<1-x <1.∴0<b <1.8.②③解析 f (x )=lg x ,则lg(x 1x 2)=lg x 1+lg x 2,②正确; 又f (x )为单调增函数,故③正确.9.解 令log 14x =t ,因为x ∈[2,4], 所以t ∈[-1,-12]. 所以原函数⇔y =t 2-t +5,t ∈[-1,-12]. 由二次函数性质知当t =-12时,y 取到最小值,且y min =234. 10.解 f (x )-g (x )=log x 3x -log x 4=log x 3x 4. 当0<x <1时,log x 34x >0,f (x )>g (x ); 当x =43时,f (x )=g (x ); 当1<x <43时,log x 34x <0,f (x )<g (x ). 当x >43时,log x 34x >0,f (x )>g (x ). 综上所述,当x ∈(0,1)∪⎝⎛⎭⎫43,+∞时,f (x )>g (x );当x =43时,f (x )=g (x ); 当x ∈⎝⎛⎭⎫1,43时,f (x )<g (x ).。
【新人教】2012年高考数学总复习专题训练章末总结

第一章会合与简略逻辑章末总结一、本章数学思想方法1、分类议论思想(1)分类议论问题已成为高考考察学生的知识与能力的热门问题,这是由于:其一,分类议论问题一般都覆盖知识点许多,有益于知识面的考察;其二,解分类议论问题需要有必定的剖析能力,必定的分类思想与分类技巧,有益于对学生能力的考察;其三,分类思想与生产实践和高等数学都密切有关。
(2)解分类议论问题的本质:整体问题化为若干个部分来解决,化成部分后进而增添了题设的条件,进而将问题解答进行究竟,这正是我们要分类议论的根来源因。
(3)分类议论要注意的几点:(1)依据问题本质,做到分类不重不漏;(2)娴熟地掌握基础知识,做到融合贯穿,是解好分类议论问题的前提条件;(3)不停地的总结经验和教训,战胜分类议论中的主观性和盲目性;(4)要注意简化或防止分类议论,优化解题过程。
【例 1】已知三元素集A x , xy , x y ,B0 , x , y 且A=B,求x与y的值。
【解】∵ 0∈ B,A=B,∴ 0∈ A。
又会合为 3 元素集,∴x≠ xy, ∴ x≠ 0.又 0∈B, y∈ B, ∴ y≠ 0,进而 x-y=0,即 x=y这时 A x , x 2 , 0 ,B0 , x ,x ,∴|x|=x2.则x=0(舍去)x=±1当 x=1 时, A={1 , 1, 0} 舍去;当 x= - 1 时, A={- 1,1, 0} ,B={0 , 1,- 1} 知足 A=B,∴x=y= - 1.【评论】本题若开始就议论x=0,xy=0 , x- y=0 则较繁琐,故先剖析,后议论.【例 2】解不等式x 9 3x 4 2 0剖析将定义地区,区分为三段,x<- 9,- 9≤x≤4,x>4分别议论.33解 (1) 当 x<-9 时,- (x + 9) + (3x -4) + 2> 0,2x- 11> 0.x>11,与 x<- 9 矛盾,2原不等式无解;(2) 当- 9≤ x≤时, (x + 9) + (3x - 4) + 2> 0,得 x>774,∴4< x≤43(3)当 x>时, (x + 9) - (3x - 4) +2> 0 得 x<15,∴4<x<15232综上可得原不等式解集为{x │7<x<15} 42【评论】例 2 中绝对值的存在是解题的一大阻碍,所以一定去掉绝对值;怎样去掉绝对值呢 ?须对问题的定义域区分区间,分类议论,才能去掉绝对值符号,这正是解这个问题分类议论的原由.分点确实定、区分区间至关重要,它是分类议论解题重点一环.2、数形联合思想数形联合既是数学学科的重要思想,又是数学研究的常用方法.纵观历年高考试卷。
新课标人教版高中数学全册考点及题型归纳总结

新课标人教版高中数学全册考点及题型归纳总结新课标人教版高中数学全册的考点及题型如下:一、函数与方程1.函数的基本概念和性质:定义域、值域、图像、增减性、奇偶性等。
2.一次函数:函数的表示方式及性质、函数的图像与应用、函数的图像性质与参数关系。
3.二次函数:函数的表示方式及性质、函数的图像与应用、函数的图像性质与参数关系。
4.指数函数:函数的表示方式及性质、函数的图像与应用、指数函数的性质与指数关系。
5.对数函数:函数的表示方式及性质、函数的图像与应用、对数函数的性质与底数关系。
6.三角函数:函数的表示方式及性质、函数的图像与应用、三角函数的性质与周期关系。
二、数列与数学归纳法1.数列的基本概念与表示:公式、通项、前n项和、数列的性质等。
2.等差数列:公差、前n项和、等差数列的性质及应用。
3.等比数列:公比、前n项和、等比数列的性质及应用。
4.通项公式及求和公式的推导与应用。
5.数学归纳法的基本概念和使用。
三、三角函数基本关系式与证明1.正弦函数与余弦函数的关系。
2.正切函数与余切函数的关系。
3.正割函数与余割函数的关系。
4.辅助角公式及证明。
5.万能角公式及证明。
6.统一化问题的求解及应用。
四、解析几何基本定理与推理1.重矢量的定义与性质。
2.数量积的基本性质与运算规则。
3.向量的线性相关性与线性独立性。
4.解析几何定理的证明与推理。
五、概率与统计1.基本概念与方法:样本空间、随机事件、概率、频率、统计量等。
2.概率的基本性质:加法原理、乘法原理、条件概率等。
3.随机变量和概率分布的基本概念与性质。
4.离散型随机变量与连续型随机变量的概率分布。
5.正态分布的基本性质和应用。
以上是新课标人教版高中数学全册的考点及题型的总结,希望对你有帮助。
人教版高三数学复习知识点总结(2篇)

人教版高三数学复习知识点总结高中数学是一门关于数与形的科学,是培养学生逻辑思维和分析问题能力的重要学科。
在高三阶段,数学的学习内容相对较多,需要对前几年的数学知识进行深入的复习和巩固。
接下来,我将对人教版高三数学的复习知识点进行总结,帮助学生们进行整理和复习。
一、函数与方程1. 二次函数- 二次函数的概念与性质- 图像的性质(开口方向、对称轴等)- 平移、伸缩与翻折- 二次函数的一般式、顶点式、交点式- 判别式与根的性质- 解二次不等式- 二次函数与其他函数的关系(函数的复合、反函数等)2. 指数和对数函数- 指数函数和对数函数的概念与性质- 指数函数和对数函数的图像特点- 指数幂的性质和运算法则- 对数运算的性质和运算法则- 指数方程和指数不等式的解法- 对数方程和对数不等式的解法3. 三角函数- 弧度制与角度制的换算- 三角函数的图像与周期性- 三角函数的基本关系式与恒等式- 三角函数的运算性质与运算法则- 三角函数方程与三角函数不等式的解法- 解三角形的实际问题4. 高次方程和不等式- 一元高次方程的解法- 二元高次方程的解法- 一元高次不等式的解法- 二元高次不等式的解法- 高次方程和不等式的应用(实际问题的建立和解决)二、数列与数学归纳法1. 等差数列- 等差数列的概念与性质- 等差数列的通项公式和前n项和公式- 等差数列特殊求和公式的推导和应用- 等差数列简单应用(等差中项、等差平均项等)2. 等比数列- 等比数列的概念与性质- 等比数列的通项公式和前n项和公式- 等比数列特殊求和公式的推导和应用- 等比数列简单应用(等比中项、等比平均项等)3. 等差数列与等比数列的综合应用- 等差数列与等比数列的综合应用(数列的运算、数列的混合应用)4. 数学归纳法- 数学归纳法的基本思想与步骤- 数学归纳法与数列的联系- 数学归纳法的简单应用(证明不等式、性质等)三、三角恒等变换1. 三角函数的基本关系式与恒等式- 三角函数的基本关系式(同角三角函数值之间的关系)- 三角函数的恒等变换(三角函数的和差化积、积化和差等)2. 三角恒等式的证明- 三角恒等式的证明方法和技巧- 三角恒等式的应用(证明不等式、求解方程等)四、数学推理与解题方法1. 数学证明- 数学证明的基本思路和方法- 数学证明的常用技巧(对称性、反证法、递推关系等)2. 数学建模与解题方法- 数学建模的基本流程和方法- 数学建模中的常用工具(函数图像、数列和方程)3. 解决问题的思维方法与策略- 解决数学问题的思维方法(逻辑推理、归纳演绎等)- 解决数学问题的策略(抽象化、归纳思考、逆向思维等)以上是人教版高三数学复习知识点的总结,希望能够对同学们的复习提供帮助。
【新人教】高考数学总复习专题训练集合的概念

第一章 集合与简易逻辑第1课 集合的概念【知识在线】1.B 2.B提示 仅(1)错误.3.C 4. 3≤a ≤4 5. 7法一 直接写出满足条件的X 有:{1,2},{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},共7个. 法二 依题意,即求从3,4,5三个元素中依次取0个,1个,2个的组合数的和,即0123337C C C ++=.【训练反馈】1.D 2.A 3.A 提示 A 中2n x =,B 中21()2n x n Z +=∈,故B A ,选A. 4. B5. m=0或1m =-或13m =提示 因为{}{}131A B x mx =-==,,,故由B ⊂≠A 知:{}{}13B φ=-或或,分别解得m=0或1m =-或13m =. 点评 本题若忽视B φ=的情形,将失去m=0这一解. 6.- 1 提示:依题设,0,1,a a ≠≠只能0, 1.b a ==- 7.证明 因为,b A c A ∈∈,所以可设1212,22m m n n b c ==,其中1212,,,m m n n N +∈, 所以2112121212121222,2222m m m m m m m m n n n n n n b c bc ++⋅+⋅+=+==. 因为2112121222m m n n m m n n ⋅+⋅+、、均为正的自然数, 所以b c A +∈,bc A ∈ 8.解(Ⅰ)当a = 4时,原不等式可以化为04542<--x x 即0)2)(2)(45(4<+--x x x ,5(,2)(,2)4x ∴∈-∞- ,故M 为5(,2)(,2)4-∞- (Ⅱ)由3∈M 得:03532<--a a ① 且50555:2≥--∉aa M 得 ② .由①②得:5[1,)(9,25)3a ∈ 9.解 要使lg()xy 有意义,必须0.xy >{},0.0,,lg()0, 1.(),1,0.1.1, 1.x o y B A B A xy xy A x A B B y ∴≠≠∈=∴==*∴==∈=*= 中只能即由知若则由()知x=1,此时与元素的互异性矛盾,故只能x若x=1,则由()*知,y=1,又与元素的互异性矛盾.∴只能 1.x =-进而由()*知 1.y =-说明 通过本题应进一步明确集合相等的意义及集合元素的互异性与无序性.10.(1)证明 ()()()x A f x f f x x ∈∴==⎡⎤⎣⎦设,则x=f x ,,,x B ∴∈⊆从而A B .(2)解 {}()()11111,3,33933f p q p A q f p q -=-+=-⎧=-⎧⎪=-∴⇒⎨⎨=-=++=⎩⎪⎩ , ()23f x x x ∴=--.()()()222333f f x x x x x x ∴=------=⎡⎤⎣⎦, 即()()223230x x x ---=. 1,3x ∴=-,从而{}B =-.第2课 集合的运算【知识在线】1. A 2.C 3.D 提示 利用抽象推理分析或韦恩图直观分析. 4.1(,0)[,)2-∞+∞ .5. 0或1 提示 集合P 中的元素是抛物线在两直线x=-2,x=5之间的点,集合Q 中的元素是垂直于x 轴的动直线上的点.当a <-2或a>5时,两点集无公共点,即集合P Q 是空集;当25a -≤≤时,两点集有1个公共点,即集合P Q 中含有一个元素,故P Q 中所含的元素个数为0或1. 【训练反馈】1.B 2. D 3. D 4.A 5. p ≥1 6.2m -≤≤.提示 利用数形结合与平几知识直观求解 7.法一 当0,40A p φ=∆<-<<时,得;当A φ≠时,方程2(2)10x p x +++=有实根,但非正数,从而0∆≥,12120,0x x x x +≤≥,解得0p ≥,综上,则4p >-为所求. 1210x x =>.法二 求使A R φ+≠ 的p 的范围,注意到,应有120x x ∆≥⎧⎨+>⎩即4p ≤-,再在实数集R 内求补集得4p >-.说明 在求参数取值范围时,若反面情形较为简单,则可考虑使用“补集法”求解 8.由题设,得{|22},{|16},{|24}A x x x B x x C x x =≥≤-=-<≤=-<<或.(1){|26},A B x x A C R =≤≤= .(2){|14},(){|14}I B C x x B C x x x =-<<∴=≤-≥ 或ð.于是(){|24}I A B C x x x =≤≥ ð或.9.解 ∵q <0,∴ 在方程20x px q ++=中,240p q ∆=->,故方程20x px q ++=有两个不等实根,设二根为x 1、x 2,即12{,}A x x =.∵12,,A B x B x B =∅∴∉∉ .又12,,,,A C A A C x C x C =∴⊆∴∈∈ 故x 1、x 2只能为-3,7.∴121212()(37)4,(3)74,(3)721p x x q x x q x x =-+=--+=-==-⋅=-==-⋅=-. ∴4,21p q =-=-为所求.第3课 逻辑联结词和四种命题【知识在线】1.C 提示 简单命题是不含逻辑联结词“或”、“且”、“非”的命题,选择支A 、B 、D 中分别含有逻辑连结词“或”、“且”、“非”. 2.B 3.B 提示 ②、③为真命题. 4.B 提示 结合命题的等价关系进行判断. 5.提示 此题是开放性题,答案不唯一,可以是“侧棱与底面所成角相等”;或“侧面与底面所成角相等;……. 【训练反馈】 1.D 提示 M中涉及逻辑联结词“或”,N中涉及逻辑联结词“且”. 2.C 3. B 提示: 由4种命题的相互关系,可知否命题与逆命题是逆否命题. 4.B 5. B 6.② 7.①④⑤⑥ 8.提示 设使p 的解集为(,)-∞+∞ 的a 的集合为A ,使()f x 在(,)-∞+∞ 内是增函数的a 的集合为B ,则本题即求,A B 答案为11(,)(,)23-∞-+∞ .9.证明 (用反证法)假设a 、b 、c 都不大于0,即0a ≤,0,0b c ≤≤,则有0a b c ++≤.而222222236a b c x y y z z x πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=-++-++-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()()222222x x y y z z π=-+-+-+()()()()2221113x y z π=-+-+-+-,所以 0a b c ++>,此与0a b c ++≤矛盾. 故假设错误,从而原命题正确.说明 本题亦可直接转化为证明等价命题:0a b c ++>.第4课 充分条件和必要条件【知识在线】1.C 2.D 3.A 4.B 5.C 6. 充分而不必要 提示 1-=a 时二直线垂直;反之,当二直线垂直时,1-=a 或0a =. 【训练反馈】1.D 2.A 3.A提示 若a =1,则22cos sin cos2,y x x x T π=-==,故充分性具备;反之,由22cos sin cos2y ax ax ax =-=知周期22||||T a a ππ==,由T =π得1a =±,故不是必要条件. 4.A 5.C 6.(1) 充分非必要(2)非充分也非必要(3) 充分非必要 7.(1) 充要(2)1q =- 8.提示 (1)“x M ∈或x P ∈”⇒x R ∈, ()x M P ∈ ⇒(2,3x ∈,因为“x M ∈或x P ∈”⇒()x M P ∈ ,但()x M P ∈ x M x P ⇒∈∈或, 故 “x M ∈或x P ∈”是“()x M P ∈ ”的必要不充分条件.(2)0m ≠时,不等式24210mx mx --<恒成立⇔2404160m m m <⎧⎨∆=+<⎩⇔40m -<<.又0m =时,不等式24210mx mx --<对x R ∈恒成立.故使不等式24210mx mx --<恒成立的充要条件是40m -<≤.9. 分析 易知M N φ≠ 的充要条件是方程组()22229y xx a y ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩至少有一个实数解,且0x ≥,即()222190x a x a +-+-=至少有一个非负根.由05a ∆≥≤得,在此前提下,以下若顺向思维,则情形较繁;若变通思维角度,考虑至少有一个非负根的反面是有两个负根(只有一种情形),则易知其充要条件是12120,00.x x x x ∆≥⎧⎪+<⎨⎪>⎩,解得3a <-.从而使M N φ≠ 的充要条件为35a -≤≤.《集合与简易逻辑》单元测试题一、选择题: 1.C 2.B 提示 函数()y f x =的图象与y 轴至多有1个公共点 3.B 法一 由题意知:,,A B M N φφφ∈∈= 又,故A B 中无其它元素,即A B φ= .法二 (特例法) 令M ={1,2},N ={3,4},则{},{1},{2},{1,2}A φ=,{},{3},{4},{3,4}B φ=,∴A B φ= . 4.C提示 依题设有,A B =A ,∴B A .∴2x A ∈,但21,1x x ≠≠±即,∴只能x 2=3或2x x =,∴ ( x =1时与元素的互异性矛盾,故舍去). 5.C 提示 若1M ∈,则5M ∈,{}1,5M ∴=符合要求;同理:{}{}{}{}{}{}2,4,3,1,5,2,4,1,5,3,2,3,4,1,2,3,4,5也都满足题设. 6.A 法一 赋值验证,分别令1,0,1,2,k =- 得≠⊂357,,,,,44444M πππππ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭ ,35,,,,,4244N πππππ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,可知 M N . 法二 图示分析法:M :4种终边(象限角分线) N :8种终边(轴线角及象限角分线) 法三 特例排除法.7.C 提示①的逆命题为假命题;②的否命题为真命题;③为真命题,故其逆否命题也为真命题. 8.B 9.C 提示:利用菱形的性质. 10.D 提示:x R ∈时,()()()()f x g x f x g x >⇔≤的解集为φ. 11.A 12. A 法一 结合图示,易知选A .法二 由211y x y x bx =+⎧⎨=++⎩消去y 得2(1)10x b x c +-+-=.令Δ>0,得22452442c b b c b b -<-⇒-<-;反之,24420c b b -<-⇒∆>,故选 A .二、填空题:13.I 211,2n A x x n N +-⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭ð 注 若写成I 211,2n A x x n N ++⎧⎫==∈⎨⎬⎩⎭ð便错. 14.6 提示: 23-2=6 . 15.必要不充分 16. x 或y 提示 x 为平面时,y 、z 为直线,符合;y为平面时,x 、z 为直线;z 为平面时,x 、y 为直线,不合.∴答案为x 或y .注 答出其中一个即算正确. 三、解答题:17.(1) 解 ∵2A ∈,∴由已知得1112A =-∈-.又由1A -∈得111(1)2A =∈--, 再由12A ∈,得12112A =∈-,故11,,22A ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭. (2)证明 假设A 是单元素集,则必有a=,11a-即 2a -a +1=0. 而△=-3< 0,故此方程无实数解,假设不成立,从而A 不可能是单元素集. 18.解 (1)这个命题是“非p ”形式,p:()A A B ⊆ ,∵ p 为真, ∴ 非p 是假命题. (2)这个命题是“p 且q ”形式,p :菱形对角线互相垂直;q :菱形对角线互相平分.因≠⊂x为p 真q 真,所以“p 且q ”为真命题.19.解 2{|60}{32}A x x x =+-==-,, ∵B A ,∴ B φ=或{3}B =-或{2}B =. 当B φ=时,m =0; 当{3}B =-时,13103m m -+==,; 当{2}B =时,12102m m +==-,. ∴ m =0或13m =或12m =-. 故B A 的一个充分不必要条件是取上述m 的一个值或两个值.例如可回答为m =0;13m =;m =0或13m =;13m =或12m =-等.20.解 B ={2,3},C ={-4,2},∵A B φ ,∴A B 非空. 又A C φ= ,∴3A ∈.将x =3代入22190x ax a -+-=,得a =-2或a =5. 当a =5时,A ={2,3}.与{2}A C φ=≠ ,矛盾,舍去;当a =-2时,A ={3,-5},符合要求,故所求a 值应为a =-2. 21.解 由题设,{}123B y y a =-≤≤+,且2a ≥-.1°当20a -≤≤时,{}24C z a z =≤≤,由数轴知:C B ⊆不可能成立,无解; 2°当02a <≤时,{}04,C z z C B =≤≤⊆ ,∴结合数轴知:02423a a <≤⎧⎨≤+⎩解得122a ≤≤;3°当a >2时,{}20,C z z a C B =≤≤⊆ ,且24a >,∴结合数轴知:2423a a <≤+,解得23a <≤.综合1°、2°、3°可得,所求a 的范围是11223322a a a a a ⎧⎫⎧⎫≤≤<≤=≤≤⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭或.22.解 (1)正确.在等差数列{}n a 中,12(),2n n a a S +=则11(),2n n S a a n =+这表明点(,)n n S a n 的坐标适合方程11()2y x a =+,于是点(,)n n S a n 均在直线11122y x a =+上.(2)正确.设(,)x y A B ∈ ,则(x ,y )中的坐标x ,y 应是方程组1221122114y x a x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩的解.由≠⊃方程组消去y 得:21124(*)a x a +=-,当a 1=0时,方程(*)无解,此时A B φ≠ ;当a 1≠0时,方程(*)只有一个解21142a x a --=,此时,方程组也只有一个解2112114244a x a a y a ⎧--=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩,故上述方程组至多有一解.∴A B 至多有一个元素.(3)不正确.取a 1=1,d =1,对一切的*,x N ∈有1(1)0,0nn S a a n d n n=+-=>>,这时集合A 中的元素作为点的坐标,其横、纵坐标均为正,另外,由于110a =≠.如果A B φ≠ ,那么由(2)知A B 中至多有一个元素00(,)x y ,而21010014530,02224a x a x y a +--==-<==-<,这样的00(,)x y A ∉,矛盾,故a 1=1,d=1时A B φ= ,所以a 1≠0时,一定有A B φ≠ 是不正确的.。
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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}.。
新教材高考数学第二章直线和圆的方程章末复习练习含解析新人教A版选择性必修第一册

章末复习一、两直线的平行与垂直 1.判断两直线平行、垂直的方法(1)若不重合的直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1=k 2⇔l 1∥l 2. (2) 若直线l 1与l 2的斜率都存在,且分别为k 1,k 2,则k 1·k 2=-1⇔l 1⊥l 2. (讨论两直线平行、垂直不要遗漏直线斜率不存在的情况)2.讨论两直线的平行、垂直关系,可以提升学生的逻辑推理素养. 例1 (1)已知A ⎝⎛⎭⎪⎫1,-a +13,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-13,C (2-2a ,1),D (-a ,0)四点,若直线AB 与直线CD 平行,则a =________.答案 3解析 k AB =-13+a +130-1=-a3,当2-2a =-a ,即a =2时,k AB =-23,CD 的斜率不存在.∴AB 和CD 不平行;当a ≠2时,k CD =0-1-a -2+2a =12-a.由k AB =k CD ,得-a 3=12-a,即a 2-2a -3=0.∴a =3或a =-1.当a =3时,k AB =-1,k BD =0+13-3=-19≠k AB ,∴AB 与CD 平行.当a =-1时,k AB =13,k BC =1+134=13,k CD =1-04-1=13,∴AB 与CD 重合.∴当a =3时,直线AB 和直线CD 平行.(2)若点A (4,-1)在直线l 1:ax -y +1=0上,则l 1与l 2:2x -y -3=0的位置关系是________. 答案 垂直解析 将点A (4,-1)的坐标代入ax -y +1=0, 得a =-12,则12·l l k k =-12×2=-1,∴l 1⊥l 2. 反思感悟 一般式方程下两直线的平行与垂直:已知两直线的方程为l 1:A 1x +B 1y +C 1=0(A 1,B 1不同时为0),l 2:A 2x +B 2y +C 2=0(A 2,B 2不同时为0),则l 1∥l 2⇔A 1B 2-A 2B 1=0且C 1B 2-C 2B 1≠0,l 1⊥l 2⇔A 1A 2+B 1B 2=0.跟踪训练1 (1)已知直线l 1:ax -3y +1=0,l 2:2x +(a +1)y +1=0.若l 1⊥l 2,则实数a 的值为________. 答案 -3(2)已知两直线l 1:x +my +6=0,l 2:(m -2)x +3y +2m =0,若l 1∥l 2,则m =________. 答案 -1解析 因为直线x +my +6=0与(m -2)x +3y +2m =0平行,所以⎩⎪⎨⎪⎧1×3-m m -2=0,2m ≠6m -2,解得m =-1.二、两直线的交点与距离问题1.两条直线的位置关系的研究以两直线的交点为基础,通过交点与距离涵盖直线的所有问题. 2.两直线的交点与距离问题,培养学生的数学运算的核心素养.例2 (1)若点(1,a )到直线y =x +1的距离是322,则实数a 的值为( )A .-1B .5C .-1或5D .-3或3答案 C解析 ∵点(1,a )到直线y =x +1的距离是322,∴|1-a +1|2=322,即|a -2|=3,解得a =-1或a =5,∴实数a 的值为-1或5.(2)过点P (0,1)作直线l 使它被直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0截得的线段被点P 平分,求直线l 的方程.解 设l 1与l 的交点为A (a ,8-2a ),则由题意知,点A 关于点P 的对称点B (-a ,2a -6)在l 2上, 代入l 2的方程得-a -3(2a -6)+10=0, 解得a =4,即点A (4,0)在直线l 上, 所以直线l 的方程为x +4y -4=0. 反思感悟跟踪训练2 (1)设两条直线的方程分别为x +y +a =0,x +y +b =0,已知a ,b 是关于x 的方程x 2+x -2=0的两个实数根,则这两条直线之间的距离为( ) A .2 3 B. 2 C .2 2 D.322答案 D解析 根据a ,b 是关于x 的方程x 2+x -2=0的两个实数根,可得a +b =-1,ab =-2, ∴a =1,b =-2或a =-2,b =1,∴|a -b |=3, 故两条直线之间的距离d =|a -b |2=32=322.(2)已知直线l 过直线l 1:x -2y +3=0与直线l 2:2x +3y -8=0的交点,且点P (0,4)到直线l 的距离为2,则这样的直线l 的条数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 C解析 方法一 由⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +3=0,2x +3y -8=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,即直线l 过点(1,2).设点Q (1,2),因为|PQ |=1-02+2-42=5>2,所以满足条件的直线l 有2条.故选C.方法二 依题意,设经过直线l 1与l 2交点的直线l 的方程为2x +3y -8+λ(x -2y +3)=0(λ∈R ),即(2+λ)x +(3-2λ)y +3λ-8=0.由题意得|12-8λ+3λ-8|2+λ2+3-2λ2=2,化简得5λ2-8λ-36=0,解得λ=-2或185,代入得直线l 的方程为y =2或4x -3y +2=0,故选C.三、直线与圆的位置关系 1.直线与圆位置关系的判断方法(1)几何法:设圆心到直线的距离为d ,圆的半径长为r .若d <r ,则直线和圆相交;若d =r ,则直线和圆相切;若d >r ,则直线和圆相离.(2)代数法:联立直线方程与圆的方程组成方程组,消元后得到一个一元二次方程,其判别式为Δ.Δ=0⇔直线与圆相切;Δ>0⇔直线与圆相交;Δ<0⇔直线与圆相离. 2.研究直线与圆的位置关系,集中体现了直观想象和数学运算的核心素养. 例3 已知直线l :2mx -y -8m -3=0和圆C :x 2+y 2-6x +12y +20=0. (1)m ∈R 时,证明l 与C 总相交;(2)m 取何值时,l 被C 截得的弦长最短?求此弦长. (1)证明 直线的方程可化为y +3=2m (x -4), 由点斜式可知,直线恒过点P (4,-3).由于42+(-3)2-6×4+12×(-3)+20=-15<0, 所以点P 在圆内,故直线l 与圆C 总相交. (2)解 圆的方程可化为(x -3)2+(y +6)2=25.如图,当圆心C (3,-6)到直线l 的距离最大时,线段AB 的长度最短.此时PC ⊥l ,又k PC =-3--64-3=3,所以直线l 的斜率为-13,则2m =-13,所以m =-16.在Rt△APC 中,|PC |=10,|AC |=r =5. 所以|AB |=2|AC |2-|PC |2=215.故当m =-16时,l 被C 截得的弦长最短,最短弦长为215.反思感悟 直线与圆问题的类型(1)求切线方程:可以利用待定系数法结合图形或代数法求得.(2)弦长问题:常用几何法(垂径定理),也可用代数法结合弦长公式求解. 跟踪训练3 已知圆C 关于直线x +y +2=0对称,且过点P (-2, 2)和原点O . (1)求圆C 的方程;(2)相互垂直的两条直线l 1,l 2都过点A (-1, 0),若l 1,l 2被圆C 所截得的弦长相等,求此时直线l 1的方程.解 (1)由题意知,直线x +y +2=0过圆C 的圆心,设圆心C (a ,-a -2). 由题意,得(a +2)2+(-a -2-2)2=a 2+(-a -2)2, 解得a =-2.因为圆心C (-2,0),半径r =2, 所以圆C 的方程为(x +2)2+y 2=4.(2)由题意知,直线l 1,l 2的斜率存在且不为0, 设l 1的斜率为k ,则l 2的斜率为-1k,所以l 1:y =k (x +1),即kx -y +k =0,l 2:y =-1k(x +1),即x +ky +1=0.由题意,得圆心C 到直线l 1,l 2的距离相等, 所以|-2k +k |k 2+1=|-2+1|k 2+1,解得k =±1, 所以直线l 1的方程为x -y +1=0或x +y +1=0. 四、圆与圆的位置关系1.圆与圆的位置关系:一般利用圆心间距离与两半径和与差的大小关系判断两圆的位置关系. 2.圆与圆的位置关系的转化,体现直观想象、逻辑推理的数学核心素养. 例4 已知圆C 1:x 2+y 2+4x -4y -5=0与圆C 2:x 2+y 2-8x +4y +7=0. (1)证明圆C 1与圆C 2相切,并求过切点的两圆公切线的方程; (2)求过点(2, 3)且与两圆相切于(1)中切点的圆的方程.解 (1)把圆C 1与圆C 2都化为标准方程形式,得(x +2)2+(y -2)2=13,(x -4)2+(y +2)2=13.圆心与半径长分别为C 1(-2,2),r 1=13;C 2(4,-2),r 2=13.因为|C 1C 2|=-2-42+2+22=213=r 1+r 2,所以圆C 1与圆C 2相切.由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2+4x -4y -5=0,x 2+y 2-8x +4y +7=0,得12x -8y -12=0,即3x -2y -3=0,就是过切点的两圆公切线的方程. (2)由圆系方程,可设所求圆的方程为x 2+y 2+4x -4y -5+λ(3x -2y -3)=0.点(2, 3)在此圆上,将点坐标代入方程解得λ=43.所以所求圆的方程为x 2+y 2+4x -4y -5+43(3x -2y -3)=0,即x 2+y 2+8x -203y -9=0.反思感悟 两圆的公共弦问题(1)若圆C 1:x 2+y 2+D 1x +E 1y +F 1=0与圆C 2:x 2+y 2+D 2x +E 2y +F 2=0相交,则两圆公共弦所在直线的方程为(D 1-D 2)x +(E 1-E 2)y +F 1-F 2=0. (2)公共弦长的求法①代数法:将两圆的方程联立,解出交点坐标,利用两点间的距离公式求出弦长. ②几何法:求出公共弦所在直线的方程,利用圆的半径、半弦长、弦心距构成的直角三角形,根据勾股定理求解.跟踪训练4 (1)已知圆C 1:x 2+y 2-6x -7=0与圆C 2:x 2+y 2-6y -27=0相交于A , B 两点,则线段AB 的中垂线方程为________. 答案 x +y -3=0解析 AB 的中垂线即为圆C 1、圆C 2的连心线C 1C 2. 又C 1(3,0),C 2(0,3), 所以C 1C 2所在直线的方程为x +y -3=0.(2)已知圆C 1:x 2+y 2-4x +2y =0与圆C 2:x 2+y 2-2y -4=0. ①求证:两圆相交;②求两圆公共弦所在直线的方程.①证明 圆C 1的方程可化为(x -2)2+(y +1)2=5,圆C 2的方程可化为x 2+(y -1)2=5, ∴C 1(2,-1),C 2(0,1),两圆的半径均为5, ∵|C 1C 2|=2-02+-1-12=22∈(0,25),∴两圆相交.②解 将两圆的方程相减即可得到两圆公共弦所在直线的方程, (x 2+y 2-4x +2y )-(x 2+y 2-2y -4)=0,即x -y -1=0.1.(2019·天津改编)设a ∈R ,直线ax -y +2=0和圆x 2+y 2-4x -2y +1=0相切,则a 的值为________. 答案 34解析 由已知条件可得圆的标准方程为(x -2)2+(y -1)2=4,其圆心为(2,1),半径为2,由直线和圆相切可得|2a -1+2|a 2+1=2,解得a =34. 2.(2017·北京改编)在平面直角坐标系中,点A 在圆C :x 2+y 2-2x -4y +4=0上,点P 的坐标为(1,0),则||AP 的最小值为________. 答案 1解析 x 2+y 2-2x -4y +4=0, 即(x -1)2+(y -2)2=1, 圆心坐标为C (1,2),半径长为1. ∵点P 的坐标为(1,0),∴点P 在圆C 外. 又∵点A 在圆C 上,∴|AP |min =|PC |-1=2-1=1.3.(2017·天津改编)已知点C 在直线l :x =-1上,点F (1,0),以C 为圆心的圆与y 轴的正半轴相切于点A . 若∠FAC =120°,则圆的方程为________________. 答案 (x +1)2+(y -3)2=1解析 由圆心C 在l 上,且圆C 与y 轴正半轴相切,可得点C 的横坐标为-1,圆的半径为1,∠CAO =90°.又因为∠FAC =120°, 所以∠OAF =30°,所以|OA |=3, 所以点C 的纵坐标为 3.所以圆的方程为(x +1)2+(y -3)2=1.4.(2019·江苏改编)如图,一个湖的边界是圆心为O 的圆,湖的一侧有一条直线型公路l ,湖上有桥AB (AB 是圆O 的直径).规划在公路l 上选两个点P ,Q ,并修建两段直线型道路PB ,QA .规划要求:线段PB ,QA 上的所有点到点O 的距离均不小于圆O 的半径.已知点A ,B 到直线l 的距离分别为AC 和BD (C ,D 为垂足),测得AB =10,AC =6,BD =12(单位:百米).(1)若道路PB 与桥AB 垂直,求道路PB 的长;(2)在规划要求下,P 和Q 中能否有一个点选在D 处?并说明理由. 解 (1)如图,过O 作OH ⊥l ,垂足为H .以O 为坐标原点,直线OH 为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系. 因为BD =12,AC =6,所以OH =9,直线l 的方程为y =9,点A ,B 的纵坐标分别为3,-3. 因为AB 为圆O 的直径,AB =10, 所以圆O 的方程为x 2+y 2=25.从而A (4,3),B (-4,-3),直线AB 的斜率为34.因为PB ⊥AB ,所以直线PB 的斜率为-43,直线PB 的方程为y =-43x -253.所以P (-13,9),|PB |=-13+42+9+32=15.所以道路PB 的长为15(百米).(2)①若P 在D 处,取线段BD 上一点E (-4,0),则EO =4<5, 所以P 选在D 处不满足规划要求.②若Q 在D 处,连接AD ,由(1)知D (-4,9),又A (4,3), 所以线段AD :y =-34x +6(-4≤x ≤4).在线段AD 上取点M ⎝⎛⎭⎪⎫3,154,因为|OM |=32+⎝ ⎛⎭⎪⎫1542<32+42=5,所以线段AD 上存在点到点O 的距离小于圆O 的半径. 因此Q 选在D 处也不满足规划要求. 综上,P 和Q 均不能选在D 处.。
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第一章集合与简易逻辑
章末总结
一、本章数学思想方法
1、分类讨论思想
(1)分类讨论问题已成为高考考查学生的知识与能力的热点问题,这是因为:其一,分类讨论问题一般都覆盖知识点较多,有利于知识面的考查;其二,解分类讨论问题需要有一定的分析能力,一定的分类思想与分类技巧,有利于对学生能力的考查;其三,分类思想与生产实践和高等数学都紧密相关。
(2)解分类讨论问题的实质:整体问题化为若干个部分来解决,化成部分后从而增加了题设的条件,从而将问题解答进行到底,这正是我们要分类讨论的根本原因。
(3)分类讨论要注意的几点:
(1)根据问题实际,做到分类不重不漏;
(2)熟练地掌握基础知识,做到融汇贯通,是解好分类讨论问题的前提条件;
(3)不断地的总结经验和教训,克服分类讨论中的主观性和盲目性;
(4)要注意简化或避免分类讨论,优化解题过程。
【例1】 已知三元素集{}y x xy x A -=,,,{}y x B ,,0=且A=B ,求x 与y 的值。
【解】∵0∈B ,A=B ,∴0∈A 。
又集合为3元素集,
∴x ≠xy,∴x ≠0.又0∈B ,y ∈B,∴y ≠0,从而x -y=0,即x=y
这时{}0,,2x x A =,{}
x ,x B ,0=,∴|x|=x 2.则x=0(舍去)x=±1
当x=1时,A={1,1,0}舍去;当x=-1时,A={-1,1,0},B={0,1,-1}满足A=B ,∴x=y=-1.
【点评】 此题若开始就讨论x=0,xy=0,x -y=0则较繁琐,故先分析,后讨论.
【例2】 解不等式02439>+--+x x 分析 将定义区域,划分为三段,x<-9,-9≤x≤
34,x>3
4分别讨论. 解 (1)当x<-9时,-(x +9)+(3x -4)+2>0,2x -11>0.x >211,与x <-9矛盾,原不等式无解;
(2)当-9≤x ≤时,(x +9)+(3x -4)+2>0,得x >47-,∴4
7-<x≤34 (3)当x >时,(x +9)-(3x -4)+2>0得x <215,∴34<x <2
15 综上可得原不等式解集为{x │47-<x <215} 【点评】 例2中绝对值的存在是解题的一大障碍,因此必须去掉绝对值;如何去掉绝对值呢?须对问题的定义域划分区间,分类讨论,才能去掉绝对值符号,这正是解这个问题分类讨论的原因.分点的确定、划分区间至关重要,它是分类讨论解题关键一环.
2、数形结合思想
数形结合既是数学学科的重要思想,又是数学研究的常用方法.纵观历年高考试题。
以数形结
合的思想方法巧妙运用解决的问题比比皆是.
认清集合的特征,准确地转化为图形关系,借助图形使问题直观、具体、准确地得到解决,因此处理集合问题要重视数形结合思想方法的运用(如数轴、几何图形、文氏图等).
【例3】 设全集为U ,在下列条件中,是 B A 的充要条件的有( )
A .1个
B .2个
C .3个
D .4个
(1)A B A = (2)φ=B A C U )((3))()(B C A C U U ⊆(4)U B C A U =)(
解析 本题可以利用文氏图,化抽象为直观,从而化难为易,选D
.
【例4】 已知(){}02,22=++=y x x y x M , (){
}a x y y x N +==,,且N M φ,求实数a 的取值范围. 解:N M φ⇔方程组⎩⎨⎧+==++a
x y y x x 0222有解 ⇔圆()1122=++y x 与直线1=+-a y x 有公共点
⇔201a
+--≤1⇔21-≤a ≤21+
故a 的取值范围是[]21,21+-
【点评】 将集合之间的运算转化为图形之间的运算,将集合语言转化为图形语言,然后用代数的方法解决.
3、集合思想:
集合问题与函数、方程、不等式以及与整个中学数学知识有关,要正确运用集合的思想将问题相互转化,特别是数与形、代数与几何之间的转化.
【例5】 已知(){}x y y x M 2,2==,(){}
9)(,22=+-=y a x y x N ,求φ≠N M 的充要条件.
【解】 考虑φ≠N M 的充要条件是方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+-=9)(2222y a x x y 至少有一个实数解,即09)1(222=-+-+a x a x 至少有一个非负根,
由△≥0得a ≤5,又因为上述方程有两个负根的充要条件是021<+x x 且021>x x ,即 0)1(2<--a 且092>-a ,解得a<-3,于是这个方程至少有一个非负根的a 的取值范围是-3≤a ≤5,此即为所求的充要条件.
【点评】 本题从正面求的充要条件比较困难,故首先将集合问题转化为方程的问题,然后用补集思想来加以解决.
二、课堂小结:
本章包括两个互相关联又相对独立的内容:集合、简易逻辑,这两个内容都是中学数学的基础.高考命题热点之一是集合,主要考查以下两方面:一是对集合基本概念的认识和理解的水平,如集合的表示法,元素与集合的关系,集合与集合的关系,集合的运算;第二是考查对集合知识的U A
B
应用水平,如求不等式和不等式组的解集,列不等式或不等式组,解决相关问题.在考查集合知识的同时突出考查准确使用数学语言的能力和用数形结合的思想解决问题的能力.高考命题热点之二是简易逻辑,主要考查两方面:一是命题的四种形式及原命题与逆否命题的等价性,二是充要条件的判定.在考查命题知识的同时主要考查命题转换、逻辑推理和分析问题的能力.
三、作业:《威州中学课时作业》
四、课后记:。