2018届高三数学文科二轮复习课件(一) 板块(二) 热门考点——以点带面 (十一)线性规划 布线行针

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2018届高三数学(文)二轮复习课件:技法1

2018届高三数学(文)二轮复习课件:技法1

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若 n⊥(tm+n),则实数 t 的值为( )
A.4
B.-4
9 C.4
D.-94
(2)在△ABC 中,内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c.已知△ABC 的面积
为 3 15,b-c=2,cos A=-14,则 a 的值为________.
解析: (1)∵n⊥(tm+n),∴n·(tm+n)=0,即 tm·n+|n|2=0, ∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|2=0. 又 4|m|=3|n|,∴t×34|n|2×13+|n|2=0, 解得 t=-4.故选 B.
答案: C
2.设 Sn 是等差数列{an}的前 n 项和,若 a1+a3+a5=3,则 S5=________. 解析: 法一:∵a1+a5=2a3, ∴a1+a3+a5=3a3=3,∴a3=1, ∴S5=5a1+ 2 a5=5a3=5. 法二:∵a1+a3+a5=a1+(a1+2d)+(a1+4d)=3a1+6d=3, ∴a1+2d=1, ∴S5=5a1+5×2 4d=5(a1+2d)=5. 答案: 5
◎ 变式训练
1.已知π2<α<π,3sin 2α=2cos α,则 cos(α-π)等于( )
2 A.3
B.
6 4
22 C. 3
D.3 6 2
解析: 由 3sin 2α=2cos α 得 sin α=13.因为π2<α<π,所以 cos(α-π)=-cos α

1-132=2
3
2 .
第二部分 方法攻略——高效提分宝典
攻略三 巧解客观题的五大技法
高中数学题分客观题与主观题两大类,而客观题分为 选择题与填空题,选择题属于“小灵通”题,其解题过程 “不讲道理”,所以解答选择题的基本策略是:充分地利 用题干和选项两方面的条件所提供的信息作出判断,先定 性后定量,先特殊后推理,先间接后直接,先排除后求解.而 填空题是不要求写出计算或推理过程,只需要将结论直接 写出的“求解题”.解答此类题目的方法一般有直接法、 特例法、数形结合法、构造法、排除法等.

【高考数学】2018届高三数学(文)二轮复习课件:知识板块8(高频考点汇总PPT课件)

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概率与统计
(4)几何概型的概率计算公式 构成事件A的区域长度面积或体积 P (A )= 试验的全部结果所构成的区域长度面积或体积 2.抽样方法 简单随机抽样、分层抽样、系பைடு நூலகம்抽样. (1)从容量为 N 的总体中抽取容量为 n 的样本, 则每个个体被抽到的概率都为 n N; (2)分层抽样实际上就是按比例抽样, 即按各层个体数占总体的比确定各层应 抽取的样本容量.
3.统计中的四个数据特征 (1)众数:在样本数据中,出现次数最多的那个数据. (2)中位数:在样本数据中,将数据按大小排列,位于最中间的数据.如果数 据的个数为偶数,就取中间两个数据的平均数作为中位数. (3)平均数:样本数据的算术平均数,即 1 x =n(x1+x2+„+xn).
(4)方差与标准差 1 方差:s =n[(x1- x )2+(x2- x )2+„+(xn- x )2].



2.线性回归方程y =bx+a一定过样本点的中心( x , y ).
2 n ad - bc 3.利用随机变量 K2= 来判断“两个分类变量有关 a+bc+da+cb+d
系”的方法称为独立性检验.如果 K2 的观测值 k 越大,说明“两个分类变量有 关系”的可能性越大.
第二部分 方法攻略——高效提分宝典
攻略六
再温九个知识板块
知识板块八 一、牢记概念与公式 1.概率的计算公式 (1)古典概型的概率计算公式 事件A包含的基本事件数m P (A )= 基本事件总数n (2)互斥事件的概率计算公式 P(A∪B)=P(A)+P(B) (3)对立事件的概率计算公式 P( A )=1-P(A)
2
标准差: s= 1 2 2 2 [ x - x + x - x +„+ x - x ]. 2 n n 1

2018届高考数学二轮复习板块二系统热门考点__以点带面三应用导数开阔思路课件文

2018届高考数学二轮复习板块二系统热门考点__以点带面三应用导数开阔思路课件文

1 所以g′(x)=2(x+1)ln(x+1)+(x+1) · -1-x= x+1
2
2(x+1)ln(x+1).
x>-1, 由 g′x=0,
解得x=0,
当x变化时,g′(x),g(x)的变化情况如下表: x g′(x) g(x) (-1,0) - 0 0 极小值 (0,+∞) +
若g(x)为增函数,有g′(x)≥0, 1 1 即g′(x)=x+k-1≥0,即k≥1-x在x∈(1,3)上恒成立. 1 2 2 又1-x∈0,3,所以k≥ . 3 若g(x)为减函数,有g′(x)≤0, 1 1 即g′(x)=x+k-1≤0,即k≤1-x在x∈(1,3)上恒成立, 1 2 又1-x∈0,3,所以k≤0.
)
1 解析: f′(x)=2 016+ln x+x· x=2 017+ln x,由f′(x0) =2 017,得2 017+ln x0=2 017,所以ln x0=0,解得x0=1.
答案:B
2.定义:如果函数f(x)在[m,n]上存在x1,x2(m<x1<x2<n)满足 fn-fm fn-fm f′(x1)= ,f′(x2)= .则称函数f(x)是 n-m n -m [m,n]上的“双中值函数”,已知函数f(x)=x3-x2+a是 [0,a]上的“双中值函数”,则实数a的取值范围是(
1 1 f′(x)< ,∴F′(x)=f′(x)- <0,即函数F(x)在R上单调递 2 2
2 2 x 1 x 1 减.∵f(x2)< + ,∴f(x2)- <f(1)- ,∴F(x2)<F(1),而函数 2 2 2 2
F(x)在R上单调递减,∴x2>1,即x∈(-∞,-1)∪(1,+∞).

2018届高三数学文二轮复习课件:第2部分 专题二 数列 2-2 精品

2018届高三数学文二轮复习课件:第2部分 专题二 数列 2-2 精品

类型二 学会审题 [例 2] (2016·高考全国丙卷)已知数列{an}的前 n 项和 Sn=1+λan, 其中 λ≠0. (1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式; (2)若 S5=3312,求 λ.
审题路线图
[规范解答] (1)证明:由题意得 a1=S1=1+λa1, 故 λ≠1,a1=1-1 λ,故 a1≠0. 由 Sn=1+λan,Sn+1=1+λan+1 得 an+1=λan+1-λan, 即 an+1(λ-1)=λan. 由 a1≠0,λ≠0 得 an≠0,所以aan+n1=λ-λ 1. 因此{an}是首项为1-1 λ,公比为λ-λ 1的等比数列, 于是 an=1-1 λλ-λ 1n-1.
类型三 学会规范 [例 3] (本题满分 12 分)已知数列{an}是首项为正数的等差数列, 数列ana1n+1的前 n 项和为2nn+1. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设 bn=(an+1)·2an,求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
[考生不规范示例] 解:(1)令 n=1,得a11a2=13, 所以 a1a2=3,a1(a1+d)=3,① 令 n=2 得a11a2+a21a3=25, 所以 a2a3=15,(a1+d)(a2+d)=15 ② 由①②得 a1=1,d=2,所以 an=2n-1. (2)bn=2n·22n-1
[终极提升]——登高博见 (1)已知 an 与 an+1 的关系式求通项 an 时,常有以下类型:①形 如 an+1=an+f(n)(f(n)不是常数)的解决方法是累加法;②形如 an+1=an·f(n)(f(n)不是常数)的解决方法是累乘法;③形如 an+1 =pan+q(p,q 均为常数且 p≠1,q≠0)解决方法是将其构造成 一个新的等比数列;④形如 an+1=pan+qn(p,q 均为常数,pq(p -1)≠0)解决方法是在递推公式两边同除以 qn+1. (2)给出 Sn 与 an 的递推关系,求 an,常用思路是:一是利用 Sn -Sn-1=an(n≥2)转化为 an 的递推关系,再求其通项公式;二是 转化为 Sn 的递推关系,先求出 Sn 与 n 之间的关系,再求 an.

2018届高考数学二轮复习 第二部分 板块(二)系统热门考点——以点带面教师用书 理

2018届高考数学二轮复习 第二部分 板块(二)系统热门考点——以点带面教师用书 理

第二部分 板块(二) 系统热门考点——以点带面[速解技法——学一招]函数性质主要指函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性,要深刻理解并加以巧妙地运用.以对称性为例,若函数f (x )满足f (a +x )=f (b -x ),则函数图象关于直线x =a +b2对称;若函数f (x )满足f (a +x )+f (b -x )=c ,则函数图象关于点⎝⎛a +b 2,[例1] 定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -2)=-f (x ),且在有( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14D .f ⎛⎪⎫-1<f ⎛⎪⎫3<f ⎛⎪⎫1f (x -2)=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x f (x )在[-1,0]上也是增函数, [1,3]上是减函数.x 的定义域为[-1,1],若f (log 2m )<f (log 4(m +2))成立,则实数m 的取值范围为________.[解析] 由f (x )=x 3+sin x 的定义域为[-1,1], 易知f (x )在[-1,1]上单调递增, 由f (log 2m )<f (log 4(m +2)),可得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤log 2m ≤1,-1≤log 4m +,log 2m <log4m +,m >0,m +2>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧12≤m ≤2,-74≤m ≤2,0<m <2,m >0,m >-2,故12≤m <2. 综上可知,实数m 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2. [答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2 [经典好题——练一手]1.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (2+x )=-f (2-x ),当x <2时,f (x )单调递增,如果x 1+x 2<4,且(x 1-2)·(x 2-2)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值为( )A .可正可负B .可能为0C .恒大于0D .恒小于0解析:选D 由f (2+x )=-f (2-x )可知,函数图象关于点(2,0)中心对称.因为x <2时,f (x )单调递增,所以x >2时,f (x )单调递增.因为x 1+x 2<4且(x 1-2)·(x 2-2)<0,设x 1<2<x 2,则x 2<4-x 1,所以f (x 2)<f (4-x 1).又因为f (4-x 1)=-f (x 1),所以f (x 2)<-f (x 1),即f (x 1)+f (x 2)<0.2.已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a <b <cB .a <c <bC .c <a <bD .c <b <a解析:选C 由函数f (x )=2|x -m |-1为偶函数可知,m =0,故f (x )=2|x |-1.当x >0时,f (x )为增函数,log 0.53=-log 23,∴log 25>|-log 0.53|>0.∴b =f (log 25)>a =f (log 0.53)>c =f (2m ).3.已知y =f (x )+x 2是奇函数,且f (1)=1.若g (x )=f (x )+2,则g (-1)=________. 解析:由题意得g (-1)=f (-1)+2.又f (-1)+(-1)2=-[f (1)+12]=-2,所以f (-1)=-3.故f (-1)+2=-3+2=-1,即g (-1)=-1. 答案:-14.函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且满足f (x +2)=f (x ).当x ∈[0,1]时,f (x )=2x .若在区间[-2,3]上方程ax +2a -f (x )=0恰有四个不相等的实数根,则实数a 的取值范围是________.解析:由f (x +2)=f (x ),得函数的周期是2.由ax +2a -f (x )=0, 得f (x )=ax +2A .设y =f (x ),则y =ax +2a ,作出函数y =f (x ),y =ax +2a 的图象,如图.要使方程ax +2a -f (x )=0恰有四个不相等的实数根,则直线y =ax +2a =a (x +2)的斜率满足k AH <a <k AG ,由题意可知,G (1,2),H (3,2),A (-2,0), 所以k AH =25,k AG =23,所以25<a <23.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫25,23[常用结论——记一番]1.函数的单调性 在公共定义域内:(1)若函数f (x )是增函数,函数g (x )是增函数,则f (x )+g (x )是增函数; (2)若函数f (x )是减函数,函数g (x )是减函数,则f (x )+g (x )是减函数; (3)若函数f (x )是增函数,函数g (x )是减函数,则f (x )-g (x )是增函数; (4)若函数f (x )是减函数,函数g (x )是增函数,则f (x )-g (x )是减函数. [提示] 在利用函数单调性解不等式时,易忽略函数定义域这一限制条件. 2.函数的奇偶性(1)判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:f (x )±f (-x )=0,f xf -x=±1;(2)设f (x ),g (x )的定义域分别是D 1,D 2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.3.有关函数f (x )周期性的常用结论:(1)若f (x +a )=f (x -a ),则函数f (x )的周期为2|a |; (2)若f (x +a )=-f (x ),则函数f (x )的周期为2|a |; (3)若f (x +a )=1f x,则函数f (x )的周期为2|a |; (4)若f (x +a )=-1f x,则函数f (x )的周期为2|a |.(二)最值函数 大显身手 [速解技法——学一招][例1] 对于任意x ∈R ,函数f (x )表示y =-x +3,y =2x +2,y =x 2-4x +3中的最大者,则f (x )的最小值是( )A .2B .3C .8D .-1[解析] 选A 如图,分别画出函数y =-x +3,y =32x +12,y =x 2-4x +3的图象,得到三个交点A (0,3),B (1,2),C (5,8). 由图象可得函数f (x )的表达式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x +3,0<x ≤1,32x +12,1<x ≤5,x 2-4x+3,x >5,所以f (x )的图象是图中的实线部分,图象的最低点是B (1,2),所以函数f (x )的最小值是2.[例2] 已知函数f (x )=x 2-x +m -12,g (x )=-log 2x ,min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),则当函数h (x )有三个零点时,实数m 的取值范围为( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34B .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞[解析] 选C 在同一直角坐标系中,作出函数y =f (x )和y =g (x )的图象如图所示.当两函数图象交于点A (1,0)时,即有1-1+m -12=0,解得m =12,所以当函数h (x )有三个零点时, 即为点A 和y =f (x )与x 轴的两个交点,若满足条件,则需⎩⎪⎨⎪⎧f ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0,f ,解得12<m <34.所以实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34. [经典好题——练一手]1.设a ,b 为平面向量,则( ) A .min{|a +b |,|a -b |}≤min{|a |,|b |} B .min{|a +b |,|a -b |}≥min{|a |,|b |} C .max{|a +b |2,|a -b |2}≤|a |2+|b |2D .max{|a +b |2,|a -b |2}≥|a |2+|b |2解析:选D max{|a +b |2,|a -b |2}≥|a +b |2+|a -b |22=|a |2+|b |2,故选D.2.(2017·兰州模拟)记max{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥bb ,a <b ,已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,a ·b =0,c =λa +μb (λ≥0,μ≥0,且λ+μ=1),则当max{c ·a ,c ·b }取最小值时,|c |=( )A .255B .223C .1D .52解析:选A 如图,设OA ―→=a ,OB ―→=b ,则a =(1,0),b =(0,2),∵λ≥0,μ≥0,λ+μ=1,∴0≤λ≤1.又c =λa +μb ,∴c ·a =(λa +b -λb )·a =λ;c ·b =(λa +b -λb )·b =4-4λ.由λ=4-4λ,得λ=45.∴max{c ·a ,c ·b }=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45.令f (λ)=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45.则f (λ)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4.∴f (λ)min =45,此时λ=45,μx ,则x 2+y 2的最大值为________. 10x -5x 2≥0⇒0≤x ≤2. 9=16⇒x 2+y 2≤4. 2=1,令x -1=sin θ,255y =cos θ,θ∈[0,2π],则x 2+y 2=(sin θ+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫52cos θ2=94-14(sin θ-4)2+4, ∵-1≤sin θ≤1,∴当sin θ=1时,x 2+y 2取得最大值,即(x 2+y 2)max =4. 答案:4(三)应用导数 开阔思路 [速解技法——学一招]1.函数的单调性与导数的关系 ①f ′(x )>0⇒f (x )为增函数; ②f ′(x )<0⇒f (x )为减函数; ③f ′(x )=0⇒f (x )为常数函数. 2.求函数f (x )极值的方法求函数的极值应先确定函数的定义域,解方程f ′(x )=0,再判断f ′(x )=0的根是否是极值点,可通过列表的形式进行分析,若遇极值点含参数不能比较大小时,则需分类讨论.[例1] 若函数f (x )=2sin x (x ∈[0,π))的图象在切点P 处的切线平行于函数g (x )=2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x3+1的图象在切点Q 处的切线,则直线PQ 的斜率为( )A .83 B .2 C .73D .33[解析] 选A 由题意得f ′(x )=2cos x ,g ′(x )=x 12+x -12.设P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,g (x 2)),又f ′(x 1)=g ′(x 2),即2cos x 1=x 122+x -122,故4cos 2x 1=x 2+x -12+2, 所以-4+4cos 2x 1=x 2+x -12-2, 即-4sin 2x 1=(x 122-x -122)2,所以sin x 1=0,x 1=0,x 122=x -122,x 2=1,故P (0,0),Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83,故k PQ =83.[例2] 已知函数f (x )(x ∈R)满足f (1)=1,且f (x )的导数f ′(x )<12,则不等式f (x 2)<x 22+12的解集为________. [解析] 设F (x )=f (x )-12x ,∴F ′(x )=f ′(x )-12,∵f ′(x )<12,∴F ′(x )=f ′(x )-12<0,即函数F (x )在R 上单调递减.∵f (x 2)<x 22+12,∴f (x 2)-x 22<f (1)-12,∴F (x 2)<F (1),而函数F (x )在R 上单调递减,∴x 2>1,即x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).[答案] (-∞,-1)∪(1,+∞)[例3] 已知函数f (x )=(ax +b )ln x -bx +3在(1,f (1))处的切线方程为y =2. (1)求a ,b 的值; (2)求函数f (x )的极值;(3)若g (x )=f (x )+kx 在(1,3)上是单调函数,求k 的取值范围. [解] (1)因为f (1)=-b +3=2,所以b =1.又f ′(x )=b x+a ln x +a -b =1x+a ln x +a -1,而函数f (x )在(1,f (1))所以f ′(1)=1+a -1=0,所以(2)由(1)得f (x )=ln x -x +3,f .令f ′(x )=0,得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0;当x >1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 故f (x )的极大值为f (1)=2,无极小值.(3)由g (x )=f (x )+kx ,得g (x )=ln x +(k -1)x +3(x >0),g ′(x )=1x+k -1,又g (x )在x ∈(1,3)上是单调函数, 若g (x )为增函数,有g ′(x )≥0,即g ′(x )=1x +k -1≥0,即k ≥1-1x在x ∈(1,3)上恒成立.又1-1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23,所以k ≥23.若g (x )为减函数,有g ′(x )≤0,即g ′(x )=1x +k -1≤0,即k ≤1-1x在x ∈(1,3)上恒成立,又1-1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23,所以k ≤0.综上,k 的取值范围为(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞.[经典好题——练一手]1.f (x )=x (2 016+ln x ),若f ′(x 0)=2 017,则x 0=( ) A .e 2B .1C .ln 2D .e解析:选B f ′(x )=2 016+ln x +x ·1x=2 017+ln x ,由f ′(x 0)=2 017,得2 017+ln x 0=2 017,所以ln x 0=0,解得x 0=1.2.定义:如果函数f (x )在[m ,n ]上存在x 1,x 2(m <x 1<x 2<n )满足f ′(x 1)=f n -f mn -m,f ′(x 2)=f n -f mn -m .则称函数f (x )是[m ,n ]上的“双中值函数”,已知函数f (x )=x 3-x 2+a 是[0,a ]上的“双中值函数”,则实数a 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1D .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 解析:选C 因为f (x )=x 3-x 2+a ,所以f ′(x )=3x 2-2x 在区间[0,a ]上存在x 1,x 2(0<x 1<x 2<a ),满足f ′(x 1)=f ′(x 2)=f a -fa -0=a 2-a ,所以方程3x 2-2x =a 2-a在区间(0,a )上有两个不相等的实根.令g (x )=3x 2-2x -a 2+a (0<x <a ), 则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4--a 2+a ,g=-a 2+a >0,g a =2a 2-a >0,解得12<a <1,所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.3.已知函数f (x )=x 33-b 2x 2+ax +1(a >0,b >0),则函数g (x )=a ln x +fx a在点(b ,g (b ))处的切线斜率的最小值是________.解析:因为f ′(x )=x 2-bx +a ,所以g (x )=a ln x +x 2-bx a +1.所以g ′(x )=a x+2x -ba(x >0),因为a >0,b >0,则g ′(b )=a b+2b -b a=a b +b a≥2,当且仅当a =b =1时取“=”,所以斜率的最小值为2. 答案:24.已知函数f (x )=(x +1)2ln(x +1)-x ,φ(x )=mx 2. (1)当m =12时,求函数g (x )=f (x )-φ(x )的极值;(2)当m =1且x ≥0时,证明:f (x )≥φ(x );(3)若x ≥0,f (x )≥φ(x )的取值范围. 解:(1)当m =12时,21). g x =0变化时,g所以函数g (x )的极小值为g (0)=0,无极大值.(2)证明:当m =1时,令p (x )=f (x )-φ(x )=(x +1)2·ln(x +1)-x -x 2(x ≥0), 所以p ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+(x +1)2·1x +1-1-2x =2(x +1)ln(x +1)-x . 设p ′(x )=G (x ),则G ′(x )=2ln(x +1)+1>0, 所以函数p ′(x )在[0,+∞)上单调递增,所以p ′(x )≥p ′(0)=0,所以函数p (x )在[0,+∞)上单调递增, 所以p (x )≥p (0)=0. 所以f (x )≥φ(x ).(3)设h (x )=(x +1)2ln(x +1)-x -mx 2(x ≥0), 所以h ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+x -2mx .由(2)知当x ≥0时,(x +1)2ln(x +1)≥x 2+x =x (x +1), 所以(x +1)ln(x +1)≥x ,所以h ′(x )≥3x -2mx . ①当3-2m ≥0,即m ≤32时,h ′(x )≥0,所以h (x )在[0,+∞)上单调递增, 所以h (x )≥h (0)=0,满足题意. ②当3-2m <0,即m >32时,设H (x )=h ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+(1-2m )x , 则H ′(x )=2ln(x +1)+3-2m , 令H ′(x )=0,得x 0=e 2m -32-1>0,故h ′(x )在[0,x 0)上单调递减,在[x 0,+∞)上单调递增. 当x ∈[0,x 0)时,h ′(x )<h ′(0)=0, 所以h (x )在[0,x 0)上单调递减, 所以h (x )<h (0)=0,不满足题意. 综上,实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32. [常用结论——记一番]1.函数极值的判别的易错点(1)可导函数极值点的导数为0,但导数为0的点不一定是极值点,如函数f (x )=x 3,f ′(0)=0,但x =0不是极值点.(2)极值点不是一个点,而是一个数x 0,当x =x 0时,函数取得极值.在x 0处有f ′(x 0)=0是函数f (x )在x 0处取得极值的必要不充分条件.2.函数最值的判别方法(1)求函数f (x )在闭区间[a ,b ]上最值的关键是求出f ′(x )=0的根的函数值,再与f (a ),f (b )作比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.(2)求函数f (x )在非闭区间上的最值,只需利用导数法判断函数f (x )的单调性,即可得结论.(四)三角问题 重在三变[速解技法——学一招]“三变”是指变角、变数与变式.变角如2α=α+β+α-β,α=α+β-β.变数特别是“1”的代换,1=sin 2θ+cos 2θ=tan 45°等.变式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.tan α±tan β=α±β∓tan αtan β,sin 2α=2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan α2;cos 2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=[例1] 对于锐角α,若sin ⎝ ⎛⎪⎫α-π=3⎝) A .2425 .2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=35, ⎦⎥⎤⎭⎪⎫+π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12 =-2×5×5=-25.[例2] 若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,则α+β的值是( )A .7π4B .9π4C .5π4或7π4D .5π4或9π4[解析] 选A 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,所以2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2π,又sin 2α=55,故2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以cos 2α=-255.又β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,故β-α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π4, 于是cos(β-α)=-31010,所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)] =cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α) =-255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010-55×1010=22, 且α+β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,2π,故α+β=7π4.[经典好题——练一手]1.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4的值为( )A .-7210B .7210C .-210D .210 解析:选D 由题意可得tan θ=2,cos θ=±55, 所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-43,cos 2θ=2cos 2θ-1=-35, 所以sin 2θ=cos 2θ·tan 2θ=45,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4=22(sin 2θ+cos 2θ)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫45-35=210. 2.(2017·沈阳质检)已知f (x )=2sin 2x +2sin x cos x ,则f (x )的最小正周期和一个单调递减区间分别为( )A .2π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8 B .π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8C .2π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8D .π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8解析:选B ∵f (x )=2sin 2x +2sin x cos x =1-cos 2x +sin 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4+1,∴T =2π2=π,由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π(k ∈Z),得3π8+k π≤x ≤7π8+k π(k ∈Z),令k =0得f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8上单调递减.3.已知α为锐角,若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π6=________.解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=⎦⎥⎤⎪⎫+π=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,因为α为锐角,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35<32,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π6=2×35×45=2425. 答案:24254.若0<α<π2,0<β<π2,sin ⎝ ⎛⎫π-=3,⎝cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-α的值为________.解析:由题易知-π6<π3-α<π3,-π12,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352==-55,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α+⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-π3=]αcos α的问题,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,建立sin α±cos α与sin αcos α的关系.(2)对于含有sin α,cos α的齐次式⎝ ⎛如sin α+cos αsin α-cos α,)sin αcos α,利用tan α=sin αcos α转化为含tan α的式子.(3)对于形如cos 2α+sin α与cos 2α+sin αcos α的变形,前者用平方关系sin 2α+cos 2α=1化为二次型函数,而后者用降幂公式化为一个角的三角函数.(4)含tan α+tan β与tan αtan β时考虑tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β.(五)正弦余弦 相得益彰 [速解技法——学一招] 三角函数求值的解题策略(1)寻求角与角关系的特殊性,化非特殊角为特殊角,熟练准确地应用公式; (2)注意切化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换等常规技巧的运用;(3)对于条件求值问题,要认真寻找条件和结论的关系,寻找解题的突破口,对于很难入手的问题,可利用分析法.(4)求角的大小,应注意角的范围.[例1] (2017·福州质检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c tan C =3(a cos B +b cos A ).(1)求角C ;(2)若c =23,求△ABC 面积的最大值. [解] (1)∵c tan C =3(a cos B +b cos A ), ∴sin C tan C =3(sin A cos B +sin B cos A ), ∴sin C tan C =3sin(A +B )=3sin C , ∵0<C <π,∴sin C ≠0, ∴tan C =3,∴C =60°. (2)∵c =23,C =60°,由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C , 得12=a 2+b 2-ab ≥2ab -ab , ∴ab ≤12,∴S △ABC =12ab sin C ≤33,当且仅当a =b =23时取“=”, 所以△ABC 的面积的最大值为3 3.[例2] 已知向量m =(2sin ωx ,cos 2ωx -sin 2ωx ),n =(3cos ωx,1),其中ω>0,x ∈R.函数f (x )=m ·n 的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)在△ABC 中,若f (B )=-2,BC =3,sin B =3sin A ,求BA ―→·BC ―→的值. [解] (1)f (x )=m ·n =23sin ωx cos ωx +cos 2ωx -sin 2ωx =3sin 2ωx +cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6.因为f (x )的最小正周期为π,所以T =2π2|ω|=π.因为ω>0,所以ω=1.(2)设△ABC 中内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,C . 因为f (B )=-2,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6=-2, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6=-1,得B =2π3.因为BC =3,所以a = 3.因为sin B =3sin A ,所以b =3a ,得b =3. 由正弦定理有3sin A=3sin2π3,解得sin A =12. 因为0<A <π3,所以A =π6.得C =π6,c =a = 3.所以BA ―→·BC ―→=ca cos B =3=-32.]C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A cos B =ba =2,则该三B .等腰三角形 D .钝角三角形,由正弦定理得cos A cos B =sin B sin A ,所以sin 2A =sin 2B .由ba =,π),所以2A =180°-2B ,即A +B =90°,所以A .2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos C +c cos A =2b sin A ,则A 的值为( )A .5π6B .π6C .2π3D .π6或5π6解析:选D 由a cos C +c cos A =2b sin A 结合正弦定理可得sin A cos C +sin C cos A =2sin B sin A ,即sin(A +C )=2sin B sin A ,故sin B =2sin B sin A .又sin B ≠0,可得sin A =12,故A =π6或5π6.3.非直角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知c =1,C =π3.若sin C+sin(A -B )=3sin 2B ,则△ABC 的面积为( )A .1534B .154C .2134或36D .3328解析:选D 因为sin C +sin(A -B )=sin(A +B )+sin(A -B )=2sin A cos B =6sin B cosB ,因为△ABC 非直角三角形,所以cos B ≠0, 所以sin A =3sin B ,即a =3b .又c =1,C =π3,由余弦定理得a 2+b 2-ab =1,结合a =3b ,可得b 2=17,所以S △ABC =12ab sin C =32b 2sin π3=3328.4.(2017·陕西质检)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,已知2a cos 2C 2+2c cos 2A 2=52b .(1)求证:2(a +c )=3b ; (2)若cos B =14,S =15,求b .解:(1)证明:由已知得,a (1+cos C )+c (1+cos A )=52b .在△ABC 中,由余弦定理,得a cos C +c cos A =a ·a 2+b 2-c 22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc =2b 22b=b .∴a +c =32b ,即2(a +c )=3b .(2)∵cos B =14,∴sin B =154.∵S =12ac sin B =158ac =15,∴ac =8.又b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac (1+cos B ),2(a +c )=3b ,∴b 2=9b 24-16×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14,解得b 2=16,∴b =4.[常用结论——记一番]1.解三角形中常用结论:(1)三角形中正弦、余弦、正切满足的关系式有:a sin A =b sin B =csin C=2R ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C ,a >b ⇔A >B ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .(2)三角形形状判断(一般用余弦定理): 直角三角形⇔a 2+b 2=c 2;锐角三角形⇔a 2+b 2>c 2(c 为最大边); 钝角三角形⇔a 2+b 2<c 2(c 为最大边). (3)在锐角三角形ABC 中: ①A +B >π2,C +B >π2,A +C >π2;②任意角的正弦值都大于其他角的余弦值.(4)在△ABC 中,A ,B ,C 成等差数列⇔B =60°;在△ABC 中,A ,B ,C 成等差数列,且aa ,b ,c ,其面积为S . c 分别表示a ,b ,c 边上的高).sin B .内切圆的半径).(六)向量小题 三招搞定 [速解技法——学一招]解决与向量有关的小题,一般用三招,即“构图、分解、建系”,就能突破难点,顺利解决问题.[例1] 已知AB ―→·BC ―→=0,|AB ―→|=1,|BC ―→|=2,AD ―→·DC ―→=0,则|BD ―→|的最大值为( )A .255B .2C . 5D .2 5[解析] 选C 由AB ―→·BC ―→=0可知,AB ―→⊥BC ―→.故以B 为坐标原点,分别以BA ,BC 所在的直线为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则由题意,可得B (0,0),A (1,0),C (0,2).设D (x ,y ),则AD ―→=(x -1,y ),DC ―→=(-x,2-y ). 由AD ―→·DC ―→=0,可得(x -1)(-x )+y (2-y )=0, 整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+(y -1)2=54.所以点D 在以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1为圆心,半径r =52的圆上.因为|BD ―→|表示B ,D 两点间的距离, 而|EB ―→|=52,所以|BD ―→|的最大值为|EB ―→|+r =52+52= 5.[例2] 已知点C 为线段AB 上一点,P 为直线AB 外一点,PC 是∠APB 的平分线,I 为PC 上一点,满足BI ―→=BA ―→+λAC ―→⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|(λ>0),|PA ―→|-|PB ―→|=4,|PA ―→-PB ―→|=10,则BI ―→·BA―→| BA ―→|的值为( )A .2B .3C .4D .5[解析] 选B因为|PA ―→-PB ―→|=|BA ―→|=10,PC 是∠APB 的平分线,又BI ―→=BA ―→+λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|(λ>0), 即AI ―→=λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|, 所以I 在∠BAP 的平分线上, 由此得I 是△ABP 的内心.如图,过I 作IH ⊥AB 于H ,以I 为圆心,IH 为半径作△PAB 的内切圆,分别切PA ,PB 于E ,F ,因为|PA ―→|-|PB ―→|=4,|PA ―→-PB ―→|=10, |BH ―→|=|FB ―→|=12(|PB ―→|+|AB ―→|-|PA ―→|)=12[|AB ―→|-(|PA ―→|-|PB ―→|)]=3.|BH ―→|=3.]ABC 中,∠ABC =90°,|AB |=|BC |=2,M ,N (不与A ,C 重合)为AC 边上的两个动点,且满足|MN ―→|=2,则BM ―→·BN ―→的取值范围为( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ 解析:选C 以等腰直角三角形的直角边BC 为x 轴,BA 为y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,则B (0,0),直线AC 的方程为x +y =2.设M (a,2-a ),0<a <1,N (b,2-b ),∵MN =2,∴(a -b )2+(2-a -2+b )2=2, 即(a -b )2=1,解得b =a +1或b =a -1(舍去),则N (a +1,1-a ),∴BM ―→=(a,2-a ),BN ―→=(a +1,1-a ), ∴BM ―→·BN ―→=a (a +1)+(2-a )(1-a )=2a 2-2a +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+32,∵0<a <1,∴当a =12时,BM ―→·BN ―→取得最小值32,又BM ―→·BN ―→<2,故BM ―→·BN ―→的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2.2.已知向量a ,b 满足a ·(a +2b )=0,|a |=|b |=1,且|c -a -2b |=1,则|c |的最大值为( )A .2B .4C .5+1D .3+1解析:选D 设a =OA ―→,a +2b =OB ―→,c =OC ―→,且设点A 在x 轴上,则点B 在y 轴上,由|c -a -2b |=1,可知|c -(a +2b )|=|OC ―→-OB ―→|=|BC ―→|=1,所以点C 在以B 为圆心,1为半径的圆上,如图所示.法一:因为a ·(a +2b )=0,所以2a ·b =-|a |2.又|a |=|b |=1,所以|a +2b |=|a |2+4|b |2+4a ·b =4|b |2-|a |2=3, 所以|c |max =|OB ―→|+1=|a +2b |+1=3+1. 法二:连接AB ,因为OB ―→=OA ―→+AB ―→=a +2b , 所以AB ―→=2b .因为|a |=|b |=1,所以|AB ―→|=2,|OA ―→|=1, 所以|OB ―→|=|AB ―→|2-|OA ―→|2=3,所以|c |max =|OB ―→|+1=3+1.3.(2017·福州质检)正方形ABCD 中,E 为BC 的中点,向量AE ―→,BD ―→的夹角为θ,则cos θ=________.解析:法一:设正方形的边长为a , 则|AE ―→|=52a ,|BD ―→|=2a ,又AE ―→·BD ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+12AD ―→·(AD ―→-AB ―→)=12AD ―→2-AB ―→2+12AD ―→·AB ―→=-12a 2, 所以cos θ=AE ―→·BD ―→|AE ―→|·|BD ―→|=-12a 25a 2·2a=-1010.法二:设正方形的边长为2,建立如图所示的平面直角坐标系.则A (0,0),B (2,0),D (0,2),E (2,1), ∴AE ―→=(2,1),BD ―→=(-2,2), ∴AE ―→·BD ―→=2×(-2)+1×2=-2,所以cos θ=AE ―→·BD ―→| AE ―→|·|BD ―→|=-25×22=-答案:-10104.在Rt △ABC 中,D 是斜边AB 的中点,点P 为线段CD 的中点,则|PA |2+|PB |2|PC |2=________. 解析:法一:⎝ ⎛⎭⎪⎫4⎝ ⎛⎭⎪⎫4=16+16,|PB |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 4-b 2=a 216+9b216,|PA |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4-a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 42=9a 216+b216,所以|PA |2+|PB |2=a 216+9b 216+9a 216+b 216=10⎝ ⎛⎭⎪⎫a 216+b 216=10|PC |2,所以|PA |2+|PB |2|PC |2=10. 法二:(特殊值法)令|AC |=|CB |=1,则|PC |=14|AB |=24,|PA |2=|PB |2=58,易得|PA |2+|PB |2|PC |2=10. 答案:10[常用结论——记一番]1.在四边形ABCD 中:(1)AB ―→=DC ―→,则四边形ABCD 为平行四边形;(2)AB ―→=DC ―→且(AB ―→+AD ―→)·(AB ―→-AD ―→)=0,则四边形ABCD 为菱形; (3)AB ―→=DC ―→且|AB ―→+AD ―→|=|AB ―→-AD ―→|,则四边形ABCD 为矩形; (4)若AB ―→=λDC ―→(λ>0,λ≠1),则四边形ABCD 为梯形.2.设O 为△ABC 所在平面上一点,内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,则 (1)O 为△ABC 的外心⇔OA ―→2=OB ―→2=OC ―→2. (2)O 为△ABC 的重心⇔OA ―→+OB ―→+OC ―→=0.(3)O 为△ABC 的垂心⇔OA ―→·OB ―→=OB ―→·OC ―→=OC ―→·OA ―→. (4)O 为△ABC 的内心⇔a OA ―→+b OB ―→+c OC ―→=0. (5)O 为△ABC 的A 的旁心⇔a OA ―→=b OB ―→+c OC ―→.(七)玩转通项 搞定数列 [速解技法——学一招] 几种常见的数列类型及通项的求法(1)递推公式为a n +1=a n +f (n )解法:把原递推公式转化为a n +1-a n =f (n ),利用累加法(逐差相加法)求解. (2)递推公式为a n +1=f (n )a n 解法:把原递推公式转化为a n +1a n=f (n ),利用累乘法(逐商相乘法)求解. (3)递推公式为a n +1=pa n +q解法:通过待定系数法,将原问题转化为特殊数列{a n +k }的形式求解. (4)递推公式为a n +1=pa n +f (n )解法:利用待定系数法,构造数列{b n },消去f (n )带来的差异. [例1] 已知数列{a n }满足a 1=23,a n +1=nn +1a n ,求a n .[解] 由条件知a n +1a n =nn +1,分别令n =1,2,3,…,(n -1),代入上式得(n -1)个等式累乘,即a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=12×23×34×…×n -1n ⇒a n a 1=1n.[例2] 已知数列{a n }的首项a 1⎩⎨⎭⎬1a n a n +1的前10项和. [解] 因为a n +1=a n2a n +1,=n -n +⎭⎪⎫-12n +1,+1a 2a 3+…+1a 10a 11=12⎝ ⎛1-⎭⎪⎫119-121=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-121=1021. [经典好题——练一手]1.已知数列{a n }的首项a 1=2,且a n +1=a n +n +1,则数列{a n }的通项公式a n =( ) A .n n -2 B .n n +2 C .n n +2-1D .n n +2+1解析:选D 因为a n +1=a n +n +1, 所以a n +1-a n =n +1,分别把n =1,2,3,…,n -1代入上式,得到(n -1)个等式,a n -a n -1=(n -1)+1, a n -1-a n -2=(n -2)+1, a n -2-a n -3=(n -3)+1,…a 2-a 1=1+1.又a 1=2=1+1,故将上述n 个式子相加得a n =[(n -1)+(n -2)+(n -3)+…+2+1]+n +1=[n +(n -1)+(n -2)+…+2+1]+1=n n +2+1.2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =12a n -1+1(n ≥2),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:由a n =12a n -1+1(n ≥2),得a n -2=12(a n -1-2),而a 1-2=1-2=-1,∴数列{a n -2}是首项为-1,公比为12的等比数列.∴a n -2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,∴a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.答案:2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -13.设{a n }是首项为1的正项数列,且a 2n -a 2n -1-na n -na n -1=0(n ∈N *,n ≥2),则数列的通项公式a n =________.解析:由题设得(a n +a n -1)(a n -a n -1-n )=0, 由a n >0,a n -1>0知a n +a n -1>0,于是a n -a n -1=n ,所以a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n n +2.答案:n n +24.在数列{a n }中,已知a 1=-1,a n +1=2a n +4·3n -1,求通项公式a n .解:原递推式可化为a n +1+λ·3n=2(a n +λ·3n -1),比较系数得λ=-4,即a n +1-4·3n=2(a n -4·3n -1),则数列{a n -4·3n -1}是首项为a 1-4·31-1=-5,公比为2的等比数列,故a n -4·3n -1=-5·2n -1,即a n =4·3n -1-5·2n -1.[常用结论——记一番]等差(比)数列的重要结论(1)数列{a n }是等差数列⇔数列{c a n }是等比数列;数列{a n }是等比数列,则数列{log a |a n |}是等差数列.(2){a n },{b n }是等差数列,S n ,T n 分别为它们的前n 项和,若b m ≠0,则a m b m =S 2m -1T 2m -1.(3)首项为正(或为负)递减(或递增)的等差数列前n 项和最大(或最小)问题转化为解不等式⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0,也可化为二次型函数S n =An 2+Bn 来分析,注意n ∈N *. (4)等差(比)数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(各项均不为0)仍是等差(比)数列.(八)掌握规律 巧妙求和 [速解技法——学一招] 求数列的前n 项和的主要方法(1)公式法:对于等差数列或等比数列可用公式法.(2)裂项相消法:将数列的每一项分解为两项的差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而累加相消.(3)错位相减法:若{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,则对于数列{a n b n }的前n 项和可用错位相减法.(4)倒序相加法:如果一个数列{a n }与首末两端等“距离”的两项的和等于同一个常数,那么求这个数列前n 项和即可用倒序相加法.(5)分组求和法:将原数列分解成可用公式法求和的若干个数列. [例1] 已知等差数列{a n }中,2a 2+a 3+a 5=20,且前10项和S 10=100. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·2a n }的前n 项和.[解] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知得 ⎩⎪⎨⎪⎧2a 2+a 3+a 5=4a 1+8d =20,10a 1+10×92d =10a 1+45d =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,所以{a n }的通项公式为a n =1+2(n -1)=2n -1. (2)令b n =2a n ,由(1)可知a n ·b n =(2n -1)×22n -1,设T n 为数列{a n ·b n }的前n 项和,所以T n =1×21+3×23+5×25+…+(2n -3)×22n -3+(2n -1)×22n -1,①4T n =1×23+3×25+5×27+…+(2n -3)×22n -1+(2n -1)×22n +1,②①-②得:-3T n =2+2×(23+25+…+22n -1)-(2n -1)×22n +1,所以T n =2+3+25+…+22n -1-n -2n +1-3=2+2×-4n -11-4-n -2n +1-3=-6+-4n -1+n -2n +19=10+n -2n +19.[例2] 已知数列{a n }满足a 1=12,a n +1=a 2n +a n ,b n =11+a n(n ∈N *),S n =b 1+b 2+…+b n ,P n =b 1b 2·…·b n ,求2P n +S n 的值.[解] 因为a 1=12,a n +1=a 2n +a n ,n ∈N *,所以a n +1>a n >0,a n +1=a n (a n +1),所以b n =11+a n =a 2n a n a n +1=a n +1-a n a n a n +1=1a n -1a n +1.P n =b 1b 2·…·b n =a 1a 2·a 2a 3·…·a n a n +1=12a n +1,S n =b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2-1a 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1=2-1a n +1,故2P n +S n =1a n +1+⎝⎛⎭⎪⎫2-1a n +1=2.[经典好题——练一手]1.(2018届高三·湖南十校联考)数列112,314,518,7116,…的前n 项和S n =________.解析:利用分组求和法,可得S n =(1+3+5+…+2n -1)+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n =n 2+1-12n .答案:n 2+1-12n2.(2017·武汉调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=9,a 2为整数,且S n ≤S 5,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前9项和为________.解析:设数列{a n }的公差为d ,由S n ≤S 5,得⎩⎪⎨⎪⎧a 5≥0,a 6≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d ≥0,a 1+5d ≤0,得-94≤d ≤-95,又a 2为整数,∴d =-2,a n =a 1+(n -1)×d =11-2n , 故1=1 ⎛⎪⎫1-1答案:-93.(2018届高三·安徽名校阶段性测试)已知单调递增的等比数列{a n }满足a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n +1·log 12a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4, 代入a 2+a 3+a 4=28,得a 3=8.因此a 2+a 4=20,即有⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 1q 2=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32,又数列{a n }单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2,故a n =2n.(2)∵b n =2n +1·log 122n =-n ·2n +1,∴-S n =1×22+2×23+3×24+…+n ×2n +1,①-2S n =1×23+2×24+3×25+…+(n -1)×2n +1+n ×2n +2.② ①-②,得S n =22+23+24+…+2n +1-n ·2n +2=-2n1-2-n ·2n +2=(1-n )2n +2-4.4.在等差数列{a n }中,a 2+a 7=-23,a 3+a 8=-29. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{a n +b n }是首项为1,公比为q 的等比数列,求{b n }的前n 项和S n . 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . ∵a 3+a 8-(a 2+a 7)=2d =-6. ∴d =-3,∴a 2+a 7=2a 1+7d =-23,解得a 1=-1, ∴数列{a n }的通项公式为a n =-3n +2.(2)∵数列{a n +b n }是首项为1,公比为q 的等比数列, ∴a n +b n =qn -1,即-3n +2+b n =qn -1,∴b n =3n -2+q n -1.∴S n =[1+4+7+…+(3n -2)]+(1+q +q 2+…+q n -1)=n n -2+(1+q +q 2+…+qn -1),故当q =1时,S n =n n -2+n =3n 2+n 2;当q ≠1时,S n =n n -2+1-q n1-q. [常用结论——记一番]常用裂项公式(1)1nn +=1n -1n +1; (2)1n +1+n=n +1-n ;(3)a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1; (4)n (n +1)=13[n (n +1)(n +2)-(n -1)n (n +1)];(5)1n n +n +=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1nn +-1n +n +; (6)n 2n -n +=1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1.(九)求得通项 何愁放缩 [速解技法——学一招]错误![例1] 已知数列{a n }满足a 1n +3)a n +8n +8, (1)求a n ; (2)求证:1a 1-1+1a 2-1+…+2)(n +3), n +n +=n +n +n +n +a n +1n +n +-a nn +n +=8⎝⎛1n +2-1n +3利用累加法,可得a n +1n +n +-a 13×2⎛1化简求得n +1)(n +2),所以a 1n 2+4<=1通过计算,当n ≥4时,17+123+147+…+14n 2+4n -1<17+123+147+12⎣⎢⎡⎝⎛⎭⎪⎫17-19+⎝ ⎛⎭⎪⎫19-111+…+⎝ ⎛ 12n -1-⎦⎥⎤⎭⎪⎫12n +1<17+123+147+114<27.法二:14n 2+4n -1<14n 2+4n -3=1n -n +=14⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +3.当n ≥3时,17+123+…+14n 2+4n -1<17+123+14⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫15-19+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-111+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +3<17+123+14⎝ ⎛⎭⎪⎫15+17<17+121+221=27. [例2] 设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足2S n =a n +1-2n +1+1(n ∈N *),且a 1,a 2+5,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求证:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <32.[解] (1)由2S n =a n +1-2n +1+1,得2S n +1=a n +2-2n +2+1,两式相减得a n +2=3a n +1+2n +1,2S 1=a 2-3⇔a 2=2a 1+3,a 3=3a 2+4=6a 1+13,a 1,a 2+5,a 3成等差数列⇔a 1+a 3=2(a 2+5)⇔a 1=1. a n +1=3a n +2n ⇔a n +1+2n +1=3(a n +2n ),∴数列{a n +2n}为首项是3,公比是3的等比数列. 则a n +2n=3n,∴a n =3n-2n.(2)证明:法一:当n =1时,1a 1=1<32,当n ≥2时,⎝ ⎛⎭⎪⎫32n ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫322>2⇔3n >2×2n ⇔a n >2n⇔1a n <12n .∴1a 1+1a 2+…+1a n <1+122+123+…+12n =1+12-12n <32. 由上式得:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <32.法二:a n =3n-2n=(3-2)(3n -1+3n -2×2+3n -3×22+…+2n -1)≥3n -1,∴1a n ≤13n -1, ∴1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+132+…+13n -1=1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n 1-13<32. [经典好题——练一手]已知数列{a n }满足:a 1=2且a n +1=n +a n a n +n(n ∈N *).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n a n -1为等比数列,并求数列{a n }的通项公式;。

2018届高考数学(理)二轮复习教师用书:第二部分 板块(二) 系统热门考点——以点带面

2018届高考数学(理)二轮复习教师用书:第二部分 板块(二) 系统热门考点——以点带面

[速解技法——学一招]函数性质主要指函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性,要深刻理解并加以巧妙地运用.以对称性为例,若函数f (x )满足f (a +x )=f (b -x ),则函数图象关于直线x =a +b2对称;若函数f (x )满足f (a +x )+f (b -x )=c ,则函数图象关于点⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,c 2对称.[例1] 定义在R 上的奇函数f (x )满足f (x -2)=-f (x ),且在[0,1]上是增函数,则有( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14D .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14 [解析] 选B 由题设知f (x )=-f (x -2)=f (2-x ),所以函数f (x )的图象关于直线x =1对称.由于奇函数f (x )在[0,1]上是增函数,故f (x )在[-1,0]上也是增函数, 综上,函数f (x )在[-1,1]上是增函数,在[1,3]上是减函数.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12, 所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32.[例2] 已知函数f (x )=x 3+sin x 的定义域为[-1,1],若f (log 2m )<f (log 4(m +2))成立,则实数m 的取值范围为________.[解析] 由f (x )=x 3+sin x 的定义域为[-1,1], 易知f (x )在[-1,1]上单调递增, 由f (log 2m )<f (log 4(m +2)),可得⎩⎪⎨⎪⎧-1≤log 2m ≤1,-1≤log 4m +,log 2m <log4m +,m >0,m +2>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧12≤m ≤2,-74≤m ≤2,0<m <2,m >0,m >-2,故12≤m <2. 综上可知,实数m 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2. [答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,2 [经典好题——练一手]1.已知定义在R 上的函数f (x )满足f (2+x )=-f (2-x ),当x <2时,f (x )单调递增,如果x 1+x 2<4,且(x 1-2)·(x 2-2)<0,则f (x 1)+f (x 2)的值为( )A .可正可负B .可能为0C .恒大于0D .恒小于0解析:选D 由f (2+x )=-f (2-x )可知,函数图象关于点(2,0)中心对称.因为x <2时,f (x )单调递增,所以x >2时,f (x )单调递增.因为x 1+x 2<4且(x 1-2)·(x 2-2)<0,设x 1<2<x 2,则x 2<4-x 1,所以f (x 2)<f (4-x 1).又因为f (4-x 1)=-f (x 1),所以f (x 2)<-f (x 1),即f (x 1)+f (x 2)<0.2.已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数,记a =f (log 0.53),b=f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a<b<c B.a<c<bC.c<a<b D.c<b<a解析:选C 由函数f(x)=2|x-m|-1为偶函数可知,m=0,故f(x)=2|x|-1.当x>0时,f(x)为增函数,log0.53=-log23,∴log25>|-log0.53|>0.∴b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m).3.已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1.若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.解析:由题意得g(-1)=f(-1)+2.又f(-1)+(-1)2=-[f(1)+12]=-2,所以f(-1)=-3.故f(-1)+2=-3+2=-1,即g(-1)=-1.答案:-14.函数f(x)是定义在R上的偶函数,且满足f(x+2)=f(x).当x∈[0,1]时,f(x)=2x.若在区间[-2,3]上方程ax+2a-f(x)=0恰有四个不相等的实数根,则实数a的取值范围是________.解析:由f(x+2)=f(x),得函数的周期是2.由ax+2a-f(x)=0,得f(x)=ax+2A.设y=f(x),则y=ax+2a,作出函数y=f(x),y=ax+2a的图象,如图.要使方程ax+2a-f(x)=0恰有四个不相等的实数根,则直线y=ax+2a=a(x+2)的斜率满足k AH<a<k AG,由题意可知,G(1,2),H(3,2),A(-2,0),所以k AH=25,k AG=23,所以25<a<23.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫25,23[常用结论——记一番]1.函数的单调性 在公共定义域内:(1)若函数f (x )是增函数,函数g (x )是增函数,则f (x )+g (x )是增函数; (2)若函数f (x )是减函数,函数g (x )是减函数,则f (x )+g (x )是减函数; (3)若函数f (x )是增函数,函数g (x )是减函数,则f (x )-g (x )是增函数; (4)若函数f (x )是减函数,函数g (x )是增函数,则f (x )-g (x )是减函数. [提示] 在利用函数单调性解不等式时,易忽略函数定义域这一限制条件. 2.函数的奇偶性(1)判断函数的奇偶性有时可以用定义的等价形式:f (x )±f (-x )=0,f xf -x=±1;(2)设f (x ),g (x )的定义域分别是D 1,D 2,那么在它们的公共定义域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.3.有关函数f (x )周期性的常用结论:(1)若f (x +a )=f (x -a ),则函数f (x )的周期为2|a |; (2)若f (x +a )=-f (x ),则函数f (x )的周期为2|a |;(3)若f (x +a )=1f x,则函数f (x )的周期为2|a |;(4)若f (x +a )=-1f x,则函数f (x )的周期为2|a |.(二)最值函数 大显身手 [速解技法——学一招][例1] 对于任意x ∈R ,函数f (x )表示y =-x +3,y =32x +12,y =x 2-4x +3中的最大者,则f (x )的最小值是( )A .2B .3C .8D .-1[解析] 选A 如图,分别画出函数y =-x +3,y =32x +12,y =x 2-4x +3的图象,得到三个交点A (0,3),B (1,2),C (5,8). 由图象可得函数f (x )的表达式为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3,x ≤0,-x +3,0<x ≤1,32x +12,1<x ≤5,x 2-4x +3,x >5,所以f (x )的图象是图中的实线部分,图象的最低点是B (1,2),所以函数f (x )的最小值是2.[例2] 已知函数f (x )=x 2-x +m -12,g (x )=-log 2x ,min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),则当函数h (x )有三个零点时,实数m 的取值范围为( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34B .⎝⎛⎦⎥⎤-∞,34 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞[解析] 选C 在同一直角坐标系中,作出函数y =f (x )和y =g (x )的图象如图所示.当两函数图象交于点A (1,0)时,即有1-1+m -12=0,解得m =12,所以当函数h (x )有三个零点时, 即为点A 和y =f (x )与x 轴的两个交点,若满足条件,则需⎩⎪⎨⎪⎧f 0>0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12<0,f 1>0,解得12<m <34.所以实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,34.[经典好题——练一手]1.设a ,b 为平面向量,则( ) A .min{|a +b |,|a -b |}≤min{|a |,|b |} B .min{|a +b |,|a -b |}≥min{|a |,|b |} C .max{|a +b |2,|a -b |2}≤|a |2+|b |2D .max{|a +b |2,|a -b |2}≥|a |2+|b |2解析:选D max{|a +b |2,|a -b |2}≥|a +b |2+|a -b |22=|a |2+|b |2,故选D.2.(2017·兰州模拟)记max{a ,b }=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a ≥bb ,a <b ,已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,a ·b =0,c =λa +μb (λ≥0,μ≥0,且λ+μ=1),则当max{c ·a ,c ·b }取最小值时,|c |=( )A .255B .223C .1D .52解析:选A 如图,设OA ―→=a ,OB ―→=b , 则a =(1,0),b =(0,2),∵λ≥0,μ≥0,λ+μ=1,∴0≤λ≤1.又c =λa +μb ,∴c ·a =(λa +b -λb )·a =λ;c ·b =(λa +b -λb )·b =4-4λ.由λ=4-4λ,得λ=45.∴max{c ·a ,c ·b }=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45.令f (λ)=⎩⎪⎨⎪⎧λ,45≤λ≤1,4-4λ,0≤λ<45.则f (λ)∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤45,4. ∴f (λ)min =45,此时λ=45,μ=15,∴c =45a +15b =⎝ ⎛⎭⎪⎫45,25. ∴|c |=⎝ ⎛⎭⎪⎫452+⎝ ⎛⎭⎪⎫252=255.3.设x ,y 为实数,且5x 2+4y 2=10x ,则x 2+y 2的最大值为________. 解析:法一:5x 2+4y 2=10x ⇒4y 2=10x -5x 2≥0⇒0≤x ≤2. 4(x 2+y 2)=10x -x 2=25-(5-x )2≤25-9=16⇒x 2+y 2≤4. 法二:5x 2-4y 2=10x ⇒(x -1)2+45y 2=1,令x -1=sin θ,255y =cos θ,θ∈[0,2π], 则x 2+y 2=(sin θ+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫52cos θ2=94-14(sin θ-4)2+4, ∵-1≤sin θ≤1,∴当sin θ=1时,x 2+y 2取得最大值,即(x 2+y 2)max =4. 答案:4(三)应用导数 开阔思路 [速解技法——学一招]1.函数的单调性与导数的关系 ①f ′(x )>0⇒f (x )为增函数; ②f ′(x )<0⇒f (x )为减函数; ③f ′(x )=0⇒f (x )为常数函数. 2.求函数f (x )极值的方法求函数的极值应先确定函数的定义域,解方程f ′(x )=0,再判断f ′(x )=0的根是否是极值点,可通过列表的形式进行分析,若遇极值点含参数不能比较大小时,则需分类讨论.[例1] 若函数f (x )=2sin x (x ∈[0,π))的图象在切点P 处的切线平行于函数g (x )=2x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x3+1的图象在切点Q 处的切线,则直线PQ 的斜率为( )A .83 B .2C .73D .33[解析] 选A 由题意得f ′(x )=2cos x ,g ′(x )=x 12+x -12.设P (x 1,f (x 1)),Q (x 2,g (x 2)),又f ′(x 1)=g ′(x 2),即2cos x 1=x 122+x -122,故4cos 2x 1=x 2+x -12+2, 所以-4+4cos 2x 1=x 2+x -12-2, 即-4sin 2x 1=(x 122-x -122)2,所以sin x 1=0,x 1=0,x 122=x -122,x 2=1,故P (0,0),Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,83,故k PQ =83.[例2] 已知函数f (x )(x ∈R)满足f (1)=1,且f (x )的导数f ′(x )<12,则不等式f (x 2)<x 22+12的解集为________. [解析] 设F (x )=f (x )-12x ,∴F ′(x )=f ′(x )-12,∵f ′(x )<12,∴F ′(x )=f ′(x )-12<0,即函数F (x )在R 上单调递减.∵f (x 2)<x 22+12,∴f (x 2)-x 22<f (1)-12,∴F (x 2)<F (1),而函数F (x )在R 上单调递减,∴x 2>1,即x ∈(-∞,-1)∪(1,+∞).[答案] (-∞,-1)∪(1,+∞)[例3] 已知函数f (x )=(ax +b )ln x -bx +3在(1,f (1))处的切线方程为y =2. (1)求a ,b 的值; (2)求函数f (x )的极值;(3)若g (x )=f (x )+kx 在(1,3)上是单调函数,求k 的取值范围. [解] (1)因为f (1)=-b +3=2,所以b =1.又f ′(x )=b x+a ln x +a -b =1x+a ln x +a -1,而函数f (x )在(1,f (1))处的切线方程为y =2, 所以f ′(1)=1+a -1=0,所以a =0.(2)由(1)得f (x )=ln x -x +3,f ′(x )=1x-1(x >0).令f ′(x )=0,得x =1.当0<x <1时,f ′(x )>0;当x >1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 故f (x )的极大值为f (1)=2,无极小值.(3)由g (x )=f (x )+kx ,得g (x )=ln x +(k -1)x +3(x >0),g ′(x )=1x+k -1,又g (x )在x ∈(1,3)上是单调函数,若g (x )为增函数,有g ′(x )≥0,即g ′(x )=1x +k -1≥0,即k ≥1-1x在x ∈(1,3)上恒成立.又1-1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23,所以k ≥23.若g (x )为减函数,有g ′(x )≤0,即g ′(x )=1x +k -1≤0,即k ≤1-1x在x ∈(1,3)上恒成立,又1-1x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,23,所以k ≤0.综上,k 的取值范围为(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞.[经典好题——练一手]1.f (x )=x (2 016+ln x ),若f ′(x 0)=2 017,则x 0=( ) A .e 2B .1C .ln 2D .e解析:选B f ′(x )=2 016+ln x +x ·1x=2 017+ln x ,由f ′(x 0)=2 017,得2 017+ln x 0=2 017,所以ln x 0=0,解得x 0=1.2.定义:如果函数f (x )在[m ,n ]上存在x 1,x 2(m <x 1<x 2<n )满足f ′(x 1)=f n -f mn -m,f ′(x 2)=f n -f mn -m.则称函数f (x )是[m ,n ]上的“双中值函数”,已知函数f (x )=x 3-x 2+a 是[0,a ]上的“双中值函数”,则实数a 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3 C .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1D .⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1 解析:选C 因为f (x )=x 3-x 2+a ,所以f ′(x )=3x 2-2x 在区间[0,a ]上存在x 1,x 2(0<x 1<x 2<a ),满足f ′(x 1)=f ′(x 2)=f a -f 0a -0=a 2-a ,所以方程3x 2-2x =a 2-a在区间(0,a )上有两个不相等的实根.令g (x )=3x 2-2x -a 2+a (0<x <a ),则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4--a 2+a >0,g 0=-a 2+a >0,g a =2a 2-a >0,解得12<a <1,所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1. 3.已知函数f (x )=x 33-b2x 2+ax +1(a >0,b >0),则函数g (x )=a ln x +fxa在点(b ,g (b ))处的切线斜率的最小值是________.解析:因为f ′(x )=x 2-bx +a ,所以g (x )=a ln x +x 2-bxa+1.所以g ′(x )=a x +2x -ba(x >0),因为a >0,b >0,则g ′(b )=a b +2b -b a =a b +ba≥2,当且仅当a =b =1时取“=”,所以斜率的最小值为2. 答案:24.已知函数f (x )=(x +1)2ln(x +1)-x ,φ(x )=mx 2.(1)当m =12时,求函数g (x )=f (x )-φ(x )的极值;(2)当m =1且x ≥0时,证明:f (x )≥φ(x );(3)若x ≥0,f (x )≥φ(x )恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =12时,g (x )=f (x )-φ(x )=(x +1)2·ln(x +1)-x -x 22,x >-1,所以g ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+(x +1)2·1x +1-1-x =2(x +1)ln(x +1). 由⎩⎪⎨⎪⎧x >-1,gx =0,解得x =0,当x 变化时,g ′(x ),g (x )的变化情况如下表:所以函数g (x )的极小值为g (0)=0,无极大值.(2)证明:当m =1时,令p (x )=f (x )-φ(x )=(x +1)2·ln(x +1)-x -x 2(x ≥0),所以p ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+(x +1)2·1x +1-1-2x =2(x +1)ln(x +1)-x . 设p ′(x )=G (x ),则G ′(x )=2ln(x +1)+1>0, 所以函数p ′(x )在[0,+∞)上单调递增, 所以p ′(x )≥p ′(0)=0,所以函数p (x )在[0,+∞)上单调递增, 所以p (x )≥p (0)=0.所以f (x )≥φ(x ).(3)设h (x )=(x +1)2ln(x +1)-x -mx 2(x ≥0), 所以h ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+x -2mx .由(2)知当x ≥0时,(x +1)2ln(x +1)≥x 2+x =x (x +1), 所以(x +1)ln(x +1)≥x ,所以h ′(x )≥3x -2mx . ①当3-2m ≥0,即m ≤32时,h ′(x )≥0,所以h (x )在[0,+∞)上单调递增, 所以h (x )≥h (0)=0,满足题意. ②当3-2m <0,即m >32时,设H (x )=h ′(x )=2(x +1)ln(x +1)+(1-2m )x , 则H ′(x )=2ln(x +1)+3-2m ,令H ′(x )=0,得x 0=e2m -32-1>0, 故h ′(x )在[0,x 0)上单调递减,在[x 0,+∞)上单调递增. 当x ∈[0,x 0)时,h ′(x )<h ′(0)=0, 所以h (x )在[0,x 0)上单调递减, 所以h (x )<h (0)=0,不满足题意. 综上,实数m 的取值范围为⎝⎛⎦⎥⎤-∞,32. [常用结论——记一番]1.函数极值的判别的易错点(1)可导函数极值点的导数为0,但导数为0的点不一定是极值点,如函数f (x )=x 3,f ′(0)=0,但x =0不是极值点.(2)极值点不是一个点,而是一个数x 0,当x =x 0时,函数取得极值.在x 0处有f ′(x 0)=0是函数f (x )在x 0处取得极值的必要不充分条件.2.函数最值的判别方法(1)求函数f (x )在闭区间[a ,b ]上最值的关键是求出f ′(x )=0的根的函数值,再与f (a ),f (b )作比较,其中最大的一个是最大值,最小的一个是最小值.(2)求函数f (x )在非闭区间上的最值,只需利用导数法判断函数f (x )的单调性,即可得结论.(四)三角问题 重在三变[速解技法——学一招]“三变”是指变角、变数与变式.变角如2α=α+β+α-β,α=α+β-β.变数特别是“1”的代换,1=sin 2θ+cos 2θ=tan 45°等.变式cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2.tan α±tan β=α±β1∓tan αtan β,sin 2α=2sin αcos α=2sin αcos αsin 2α+cos 2α=2tan αtan 2α+1;cos 2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αsin 2α+cos 2α=1-tan 2αtan 2α+1. [例1] 对于锐角α,若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12=35,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=( ) A .2425B .38C .28D .-2425[解析] 选D 由α为锐角,且sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π12=35,可得cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π12=45, 所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-2α=-2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π12 =-2×35×45=-2425.[例2] 若sin 2α=55,sin(β-α)=1010,且α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,则α+β的值是( )A .7π4 B .9π4C .5π4或7π4D .5π4或9π4[解析] 选A 因为α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π,所以2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2π,又sin 2α=55,故2α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,π,α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2,所以cos 2α=-255. 又β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π,3π2,故β-α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,5π4, 于是cos(β-α)=-31010,所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)] =cos 2αcos(β-α)-sin 2αsin(β-α) =-255×⎝ ⎛⎭⎪⎫-31010-55×1010=22,且α+β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π4,2π,故α+β=7π4. [经典好题——练一手]1.已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4的值为( ) A .-7210 B .7210C .-210D .210 解析:选D 由题意可得tan θ=2,cos θ=±55, 所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-43,cos 2θ=2cos 2θ-1=-35, 所以sin 2θ=cos 2θ·tan 2θ=45,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4=22(sin 2θ+cos 2θ)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫45-35=210. 2.(2017·沈阳质检)已知f (x )=2sin 2x +2sin x cos x ,则f (x )的最小正周期和一个单调递减区间分别为( )A .2π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8 B .π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8C .2π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8D .π,⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8,3π8解析:选B ∵f (x )=2sin 2x +2sin x cos x =1-cos 2x +sin 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4+1,∴T =2π2=π,由π2+2k π≤2x -π4≤3π2+2k π(k ∈Z),得3π8+k π≤x ≤7π8+k π(k ∈Z),令k =0得f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,7π8上单调递减.3.已知α为锐角,若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=35,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π6=________. 解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3-π2=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π3=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6,因为α为锐角,sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π6=35<32,所以π6<α+π6<π3,故cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π6=45,所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫2α-π6=2×35×45=2425.答案:24254.若0<α<π2,0<β<π2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=35,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-π3=255,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-α的值为________.解析:由题易知-π6<π3-α<π3,-π3<β2-π3<-π12,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-π3=-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫2552=-55,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α+⎝ ⎛⎭⎪⎫β2-π3=45×255+35×55=11525. 答案:11525[常用结论——记一番]三角公式中常用的变形:(1)对于含有sin α±cos α,sin αcos α的问题,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,建立sin α±cos α与sin αcos α的关系.(2)对于含有sin α,cos α的齐次式⎝ ⎛如sin α+cos αsin α-cos α,)sin αcos α,利用tan α=sin αcos α转化为含tan α的式子.(3)对于形如cos 2α+sin α与cos 2α+sin αcos α的变形,前者用平方关系sin 2α+cos 2α=1化为二次型函数,而后者用降幂公式化为一个角的三角函数.(4)含tan α+tan β与tan αtan β时考虑tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β.(五)正弦余弦相得益彰[速解技法——学一招]三角函数求值的解题策略(1)寻求角与角关系的特殊性,化非特殊角为特殊角,熟练准确地应用公式;(2)注意切化弦、异角化同角、异名化同名、角的变换等常规技巧的运用;(3)对于条件求值问题,要认真寻找条件和结论的关系,寻找解题的突破口,对于很难入手的问题,可利用分析法.(4)求角的大小,应注意角的范围.[例1] (2017·福州质检)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c tan C=3(a cos B+b cos A).(1)求角C;(2)若c=23,求△ABC面积的最大值.[解] (1)∵c tan C=3(a cos B+b cos A),∴sin C tan C=3(sin A cos B+sin B cos A),∴sin C tan C=3sin(A+B)=3sin C,∵0<C<π,∴sin C≠0,∴tan C=3,∴C=60°.(2)∵c=23,C=60°,由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,得12=a2+b2-ab≥2ab-ab,∴ab≤12,∴S△ABC=12ab sin C≤33,当且仅当a =b =23时取“=”, 所以△ABC 的面积的最大值为3 3.[例2] 已知向量m =(2sin ωx ,cos 2ωx -sin 2ωx ),n =(3cos ωx,1),其中ω>0,x ∈R.函数f (x )=m ·n 的最小正周期为π.(1)求ω的值;(2)在△ABC 中,若f (B )=-2,BC =3,sin B =3sin A ,求BA ―→·BC ―→的值. [解] (1)f (x )=m ·n =23sin ωx cos ωx +cos 2ωx -sin 2ωx =3sin 2ωx +cos 2ωx =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π6. 因为f (x )的最小正周期为π,所以T =2π2|ω|=π.因为ω>0,所以ω=1.(2)设△ABC 中内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,C .因为f (B )=-2,所以2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B +π6=-2, 即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2B +π6=-1,得B =2π3. 因为BC =3,所以a = 3.因为sin B =3sin A ,所以b =3a ,得b =3. 由正弦定理有3sin A=3sin2π3,解得sin A =12. 因为0<A <π3,所以A =π6. 得C =π6,c =a = 3.所以BA ―→·BC ―→=ca cos B =3×3×cos 2π3=-32.[经典好题——练一手]1.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A cos B =ba =2,则该三角形的形状是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .钝角三角形解析:选A 因为cos A cos B =b a ,由正弦定理得cos A cos B =sin B sin A ,所以sin 2A =sin 2B .由ba =2,可知a ≠b ,所以A ≠B .又A ,B ∈(0,π),所以2A =180°-2B ,即A +B =90°,所以C =90°,于是△ABC 是直角三角形.故选A .2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos C +c cos A =2b sin A ,则A 的值为( )A .5π6 B .π6C .2π3D .π6或5π6解析:选D 由a cos C +c cos A =2b sin A 结合正弦定理可得sin A cos C +sin C cos A =2sin B sin A ,即sin(A +C )=2sin B sin A ,故sin B =2sin B sin A .又sin B ≠0,可得sin A =12,故A =π6或5π6.3.非直角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知c =1,C =π3.若sin C+sin(A -B )=3sin 2B ,则△ABC 的面积为( )A .1534 B .154C .2134或36D .3328解析:选D 因为sin C +sin(A -B )=sin(A +B )+sin(A -B )=2sin A cos B =6sin B cosB ,因为△ABC 非直角三角形,所以cos B ≠0,所以sin A =3sin B ,即a =3b .又c =1,C =π3,由余弦定理得a 2+b 2-ab =1, 结合a =3b ,可得b 2=17,所以S △ABC =12ab sin C =32b 2sin π3=3328.4.(2017·陕西质检)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,已知2a cos 2C 2+2c cos 2A 2=52b .(1)求证:2(a +c )=3b ; (2)若cos B =14,S =15,求b .解:(1)证明:由已知得,a (1+cos C )+c (1+cos A )=52b .在△ABC 中,由余弦定理,得a cos C +c cos A =a ·a 2+b 2-c 22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc =2b 22b=b .∴a +c =32b ,即2(a +c )=3b .(2)∵cos B =14,∴sin B =154.∵S =12ac sin B =158ac =15,∴ac =8.又b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac (1+cos B ), 2(a +c )=3b ,∴b 2=9b 24-16×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14,解得b 2=16,∴b=4.[常用结论——记一番] 1.解三角形中常用结论:(1)三角形中正弦、余弦、正切满足的关系式有:asin A=bsin B=csin C=2R,c2=a2+b2-2ab cos C,tan A+tan B+tan C=tan A tan B tan C,a>b⇔A>B⇔sin A>sin B⇔cos A<cos B.(2)三角形形状判断(一般用余弦定理):直角三角形⇔a2+b2=c2;锐角三角形⇔a2+b2>c2(c为最大边);钝角三角形⇔a2+b2<c2(c为最大边).(3)在锐角三角形ABC中:①A+B>π2,C+B>π2,A+C>π2;②任意角的正弦值都大于其他角的余弦值.(4)在△ABC中,A,B,C成等差数列⇔B=60°;在△ABC中,A,B,C成等差数列,且a,b,c成等比数列⇔三角形为等边三角形.2.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S.(1)S=12ah a=12bh b=12ch c(h a,h b,h c分别表示a,b,c边上的高).(2)S=12ab sin C=12bc sin A=12ca sin B.(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形ABC内切圆的半径).(六)向量小题 三招搞定 [速解技法——学一招]解决与向量有关的小题,一般用三招,即“构图、分解、建系”,就能突破难点,顺利解决问题.[例1] 已知AB ―→·BC ―→=0,|AB ―→|=1,|BC ―→|=2,AD ―→·DC ―→=0,则|BD ―→|的最大值为( )A .255B .2C . 5D .2 5[解析] 选C 由AB ―→·BC ―→=0可知,AB ―→⊥BC ―→.故以B 为坐标原点,分别以BA ,BC 所在的直线为x 轴,y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,则由题意,可得B (0,0),A (1,0),C (0,2).设D (x ,y ),则AD ―→=(x -1,y ),DC ―→=(-x,2-y ). 由AD ―→·DC ―→=0,可得(x -1)(-x )+y (2-y )=0, 整理得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+(y -1)2=54.所以点D 在以E ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1为圆心,半径r =52的圆上.因为|BD ―→|表示B ,D 两点间的距离, 而|EB ―→|=52,所以|BD ―→|的最大值为|EB ―→|+r =52+52= 5.[例2] 已知点C 为线段AB 上一点,P 为直线AB 外一点,PC 是∠APB 的平分线,I 为PC 上一点,满足BI ―→=BA ―→+λAC ―→⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|(λ>0),|PA ―→|-|PB ―→|=4,|PA ―→-PB ―→|=10,则BI ―→·BA―→| BA ―→|的值为( )A .2B .3C .4D .5[解析] 选B因为|PA ―→-PB ―→|=|BA ―→|=10,PC 是∠APB 的平分线,又BI ―→=BA ―→+λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|(λ>0), 即AI ―→=λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AC ―→|AC ―→|+AP ―→|AP ―→|, 所以I 在∠BAP 的平分线上, 由此得I 是△ABP 的内心.如图,过I 作IH ⊥AB 于H ,以I 为圆心,IH 为半径作△PAB 的内切圆,分别切PA ,PB 于E ,F ,因为|PA ―→|-|PB ―→|=4,|PA ―→-PB ―→|=10, |BH ―→|=|FB ―→|=12(|PB ―→|+|AB ―→|-|PA ―→|)=12[|AB ―→|-(|PA ―→|-|PB ―→|)]=3.在Rt △BIH 中,cos ∠IBH =|BH ―→||BI ―→|,所以BI ―→·BA ―→|BA ―→|=|BI ―→|cos ∠IBH =|BH ―→|=3.[经典好题——练一手]1.(2017·宝鸡质检)在等腰直角△ABC 中,∠ABC =90°,|AB |=|BC |=2,M ,N (不与A ,C 重合)为AC 边上的两个动点,且满足|MN ―→|=2,则BM ―→·BN ―→的取值范围为( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,2B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2 D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ 解析:选C 以等腰直角三角形的直角边BC 为x 轴,BA 为y 轴,建立平面直角坐标系如图所示,则B (0,0),直线AC 的方程为x +y =2.设M (a,2-a ),0<a <1,N (b,2-b ),∵MN =2,∴(a -b )2+(2-a -2+b )2=2, 即(a -b )2=1,解得b =a +1或b =a -1(舍去),则N (a +1,1-a ),∴BM ―→=(a,2-a ),BN ―→=(a +1,1-a ), ∴BM ―→·BN ―→=a (a +1)+(2-a )(1-a )=2a 2-2a +2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a -122+32,∵0<a <1,∴当a =12时,BM ―→·BN ―→取得最小值32,又BM ―→·BN ―→<2,故BM ―→·BN ―→的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,2.2.已知向量a ,b 满足a ·(a +2b )=0,|a |=|b |=1,且|c -a -2b |=1,则|c |的最大值为( )A .2B .4C .5+1D .3+1解析:选D 设a =OA ―→,a +2b =OB ―→,c =OC ―→,且设点A 在x 轴上,则点B 在y 轴上,由|c -a -2b |=1,可知|c -(a +2b )|=|OC ―→-OB ―→|=|BC ―→|=1,所以点C 在以B 为圆心,1为半径的圆上,如图所示.法一:因为a ·(a +2b )=0,所以2a ·b =-|a |2.又|a |=|b |=1,所以|a +2b |=|a |2+4|b |2+4a ·b =4|b |2-|a |2=3, 所以|c |max =|OB ―→|+1=|a +2b |+1=3+1. 法二:连接AB ,因为OB ―→=OA ―→+AB ―→=a +2b , 所以AB ―→=2b .因为|a |=|b |=1,所以|AB ―→|=2,|OA ―→|=1, 所以|OB ―→|=|AB ―→|2-|OA ―→|2=3,所以|c |max =|OB ―→|+1=3+1.3.(2017·福州质检)正方形ABCD 中,E 为BC 的中点,向量AE ―→,BD ―→的夹角为θ,则cos θ=________.解析:法一:设正方形的边长为a , 则|AE ―→|=52a ,|BD ―→|=2a ,又AE ―→·BD ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫AB ―→+12AD ―→·(AD ―→-AB ―→)=12AD ―→2-AB ―→2+12AD ―→·AB ―→=-12a 2,所以cos θ=AE ―→·BD ―→|AE ―→|·|BD ―→|=-12a 25a 2·2a=-1010.法二:设正方形的边长为2,建立如图所示的平面直角坐标系.则A (0,0),B (2,0),D (0,2),E (2,1), ∴AE ―→=(2,1),BD ―→=(-2,2), ∴AE ―→·BD ―→=2×(-2)+1×2=-2,所以cos θ=AE ―→·BD ―→| AE ―→|·|BD ―→|=-25×22=-1010.答案:-10104.在Rt △ABC 中,D 是斜边AB 的中点,点P 为线段CD 的中点,则|PA |2+|PB |2|PC |2=________. 解析:法一:(坐标法)将直角△ABC 放入直角坐标系中,如图. 设A (a,0),B (0,b ),a >0,b >0,则D ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2,b 2,P ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4,b4, 所以|PC |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 42=a 216+b216,|PB |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 42+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 4-b 2=a 216+9b216,|PA |2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 4-a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫b 42=9a 216+b216,所以|PA |2+|PB |2=a 216+9b 216+9a 216+b 216=10⎝ ⎛⎭⎪⎫a 216+b 216=10|PC |2,所以|PA |2+|PB |2|PC |2=10. 法二:(特殊值法)令|AC |=|CB |=1,则|PC |=14|AB |=24,|PA |2=|PB |2=58,易得|PA |2+|PB |2|PC |2=10. 答案:10[常用结论——记一番]1.在四边形ABCD 中:(1)AB ―→=DC ―→,则四边形ABCD 为平行四边形;(2)AB ―→=DC ―→且(AB ―→+AD ―→)·(AB ―→-AD ―→)=0,则四边形ABCD 为菱形; (3)AB ―→=DC ―→且|AB ―→+AD ―→|=|AB ―→-AD ―→|,则四边形ABCD 为矩形; (4)若AB ―→=λDC ―→(λ>0,λ≠1),则四边形ABCD 为梯形.2.设O 为△ABC 所在平面上一点,内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,则 (1)O 为△ABC 的外心⇔OA ―→2=OB ―→2=OC ―→2. (2)O 为△ABC 的重心⇔OA ―→+OB ―→+OC ―→=0.(3)O 为△ABC 的垂心⇔OA ―→·OB ―→=OB ―→·OC ―→=OC ―→·OA ―→. (4)O 为△ABC 的内心⇔a OA ―→+b OB ―→+c OC ―→=0. (5)O 为△ABC 的A 的旁心⇔a OA ―→=b OB ―→+c OC ―→.(七)玩转通项 搞定数列 [速解技法——学一招] 几种常见的数列类型及通项的求法(1)递推公式为a n +1=a n +f (n )解法:把原递推公式转化为a n +1-a n =f (n ),利用累加法(逐差相加法)求解. (2)递推公式为a n +1=f (n )a n解法:把原递推公式转化为a n +1a n=f (n ),利用累乘法(逐商相乘法)求解. (3)递推公式为a n +1=pa n +q解法:通过待定系数法,将原问题转化为特殊数列{a n +k }的形式求解. (4)递推公式为a n +1=pa n +f (n )解法:利用待定系数法,构造数列{b n },消去f (n )带来的差异. [例1] 已知数列{a n }满足a 1=23,a n +1=nn +1a n ,求a n .[解] 由条件知a n +1a n =nn +1,分别令n =1,2,3,…,(n -1),代入上式得(n -1)个等式累乘,即a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=12×23×34×…×n -1n ⇒a n a 1=1n. 又∵a 1=23,∴a n =23n .[例2] 已知数列{a n }的首项a 1=1,a n +1=a n2a n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前10项和. [解] 因为a n +1=a n2a n +1,所以1a n +1=2a n +1a n =2+1a n ,即1a n +1-1a n=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1,公差为2的等差数列,所以1a n =2n -1,所以a n =12n -1,而1a n a n +1=12n -n +=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,所以1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a 10a 11=12⎝ ⎛1-13+13-15+…+⎭⎪⎫119-121=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-121=1021. [经典好题——练一手]1.已知数列{a n }的首项a 1=2,且a n +1=a n +n +1,则数列{a n }的通项公式a n =( )A .n n -2B .n n +2C .n n +2-1 D .n n +2+1解析:选D 因为a n +1=a n +n +1, 所以a n +1-a n =n +1,分别把n =1,2,3,…,n -1代入上式,得到(n -1)个等式,a n -a n -1=(n -1)+1, a n -1-a n -2=(n -2)+1,a n -2-a n -3=(n -3)+1,…a 2-a 1=1+1.又a 1=2=1+1,故将上述n 个式子相加得a n =[(n -1)+(n -2)+(n -3)+…+2+1]+n +1=[n +(n -1)+(n -2)+…+2+1]+1=n n +2+1.2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =12a n -1+1(n ≥2),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:由a n =12a n -1+1(n ≥2),得a n -2=12(a n -1-2),而a 1-2=1-2=-1,∴数列{a n -2}是首项为-1,公比为12的等比数列.∴a n -2=-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,∴a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.答案:2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -13.设{a n }是首项为1的正项数列,且a 2n -a 2n -1-na n -na n -1=0(n ∈N *,n ≥2),则数列的通项公式a n =________.解析:由题设得(a n +a n -1)(a n -a n -1-n )=0, 由a n >0,a n -1>0知a n +a n -1>0,于是a n -a n -1=n ,所以a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n n +2.答案:n n +24.在数列{a n }中,已知a 1=-1,a n +1=2a n +4·3n -1,求通项公式a n .解:原递推式可化为a n +1+λ·3n=2(a n +λ·3n -1),比较系数得λ=-4,即a n +1-4·3n=2(a n -4·3n -1),则数列{a n -4·3n -1}是首项为a 1-4·31-1=-5,公比为2的等比数列,故a n -4·3n -1=-5·2n -1,即a n =4·3n -1-5·2n -1.[常用结论——记一番]等差(比)数列的重要结论(1)数列{a n }是等差数列⇔数列{c a n }是等比数列;数列{a n }是等比数列,则数列{log a |a n |}是等差数列.(2){a n },{b n }是等差数列,S n ,T n 分别为它们的前n 项和,若b m ≠0,则a m b m =S 2m -1T 2m -1.(3)首项为正(或为负)递减(或递增)的等差数列前n 项和最大(或最小)问题转化为解不等式⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0⎝ ⎛⎭⎪⎫或⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0,也可化为二次型函数S n =An 2+Bn 来分析,注意n ∈N *. (4)等差(比)数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(各项均不为0)仍是等差(比)数列.(八)掌握规律 巧妙求和 [速解技法——学一招] 求数列的前n 项和的主要方法(1)公式法:对于等差数列或等比数列可用公式法.(2)裂项相消法:将数列的每一项分解为两项的差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而累加相消.(3)错位相减法:若{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,则对于数列{a n b n }的前n 项和可用错位相减法.(4)倒序相加法:如果一个数列{a n }与首末两端等“距离”的两项的和等于同一个常数,那么求这个数列前n 项和即可用倒序相加法.(5)分组求和法:将原数列分解成可用公式法求和的若干个数列. [例1] 已知等差数列{a n }中,2a 2+a 3+a 5=20,且前10项和S 10=100. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·2a n }的前n 项和.[解] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知得 ⎩⎪⎨⎪⎧2a 2+a 3+a 5=4a 1+8d =20,10a 1+10×92d =10a 1+45d =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2,所以{a n }的通项公式为a n =1+2(n -1)=2n -1. (2)令b n =2a n ,由(1)可知a n ·b n =(2n -1)×22n -1,设T n 为数列{a n ·b n }的前n 项和,所以T n =1×21+3×23+5×25+…+(2n -3)×22n -3+(2n -1)×22n -1,①4T n =1×23+3×25+5×27+…+(2n -3)×22n -1+(2n -1)×22n +1,②①-②得:-3T n =2+2×(23+25+…+22n -1)-(2n -1)×22n +1,所以T n =2+3+25+…+22n -1-2n -2n +1-3=2+2×-4n -11-4-n -2n +1-3=-6+-4n -1+6n -2n +19=10+n -2n +19.[例2] 已知数列{a n }满足a 1=12,a n +1=a 2n +a n ,b n=11+a n(n ∈N *),S n =b 1+b 2+…+b n ,P n =b 1b 2·…·b n ,求2P n +S n 的值.[解] 因为a 1=12,a n +1=a 2n +a n ,n ∈N *,所以a n +1>a n >0,a n +1=a n (a n +1),所以b n =11+a n =a 2n a n a n +1=a n +1-a n a n a n +1=1a n -1a n +1.P n =b 1b 2·…·b n =a 1a 2·a 2a 3·…·a n a n +1=12a n +1,S n =b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2-1a 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1=2-1a n +1,故2P n +S n =1a n +1+⎝⎛⎭⎪⎫2-1a n +1=2.[经典好题——练一手]1.(2018届高三·湖南十校联考)数列112,314,518,7116,…的前n 项和S n =________.解析:利用分组求和法,可得S n =(1+3+5+…+2n -1)+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n =n 2+1-12n .答案:n 2+1-12n2.(2017·武汉调研)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=9,a 2为整数,且S n ≤S 5,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前9项和为________. 解析:设数列{a n }的公差为d ,由S n ≤S 5,得⎩⎪⎨⎪⎧a 5≥0,a 6≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d ≥0,a 1+5d ≤0,得-94≤d ≤-95,又a 2为整数,∴d =-2,a n =a 1+(n -1)×d =11-2n ,故1a n a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和T n =1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+1a 2-1a 3+…+1a n -1a n +1=1d ⎝⎛⎭⎪⎫1a 1-1a n +1,∴T 9=-12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤19-⎝ ⎛⎭⎪⎫-19=-19.答案:-193.(2018届高三·安徽名校阶段性测试)已知单调递增的等比数列{a n }满足a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n +1·log 12a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q . 依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4, 代入a 2+a 3+a 4=28,得a 3=8.因此a 2+a 4=20,即有⎩⎪⎨⎪⎧a 1q +a 1q 3=20,a 1q 2=8,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32,又数列{a n }单调递增,则⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=2,故a n =2n.(2)∵b n =2n +1·log 122n =-n ·2n +1,∴-S n =1×22+2×23+3×24+…+n ×2n +1,①-2S n =1×23+2×24+3×25+…+(n -1)×2n +1+n ×2n +2.②①-②,得S n =22+23+24+…+2n +1-n ·2n +2=-2n1-2-n ·2n +2=(1-n )2n +2-4.4.在等差数列{a n }中,a 2+a 7=-23,a 3+a 8=-29. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{a n +b n }是首项为1,公比为q 的等比数列,求{b n }的前n 项和S n . 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d . ∵a 3+a 8-(a 2+a 7)=2d =-6. ∴d =-3,∴a 2+a 7=2a 1+7d =-23,解得a 1=-1, ∴数列{a n }的通项公式为a n =-3n +2.(2)∵数列{a n +b n }是首项为1,公比为q 的等比数列,。

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x=1, A,由 2x+y=1
得 A(1,
[技法领悟]
对于线性规划中的参数问题,需注意 (1)当最值是已知时,目标函数中的参数往往与直线斜 率有关,解题时应充分利用斜率这一特征加以转化. (2)当目标函数与最值都是已知,且约束条件中含有参 数时,因为平面区域是变动的,所以要抓住目标函数及最 值已知这一突破口,先确定最优解,然后变动参数范围, 使得这样的最优解在该区域内即可.
2 2 0--2 2 2 ≤ z≤ ,即- ≤z≤ ,故 z 的取值范围为-3,3. 3 3 2--1
答案:D
x≥aa<1, 3.实数 x,y 满足y≥x, x+y≤2, 小值的 4 倍,则 a 的值是 2 A. 11 1 C. 2 1 B. 4 3 D. 4
得 A(1,-2a),
当直线 2x+y-z=0 过点 A 时,z=2x+y 1 取得最小值,所以 1=2×1-2a,解得 a= . 2
法二:由目标函数 y=-2x+z,可知过点 A 时 z பைடு நூலகம்小, 最小值为 1,则直线 2x+y=1 过点 1 -1),代入 y=a(x-3)得 a= . 2
[答案] B
x+y-3≥0, 4.已知变量 x,y 满足约束条件2x-y-9≤0, y≤2,
若使 z=ax
+y 取得最小值的最优解有无穷多个,则实数 a 的取值集 合是 A.{-2,0} C.{0,1} B.{1,-2} D.{-2,0,1} ( )
解析:作出不等式组表示的可行域如图中 阴影部分所示. 由 z=ax+y 得 y=-ax+z. 若 a=0,则直线 y=-ax+z=z,此时 z 取 不满足题意; 得最小值的最优解只有一个, 若-a>0,则直线 y=-ax+z 在 y 轴上的截距取得最小值时,z 取得最小值,此时当直线 y=-ax 与直线 2x-y-9=0 平行时满 足题意,此时-a=2,解得 a=-2; 若-a<0,则直线 y=-ax+z 在 y 轴上的截距取得最小值时,z 取得最小值,此时当直线 y=-ax 与直线 x+y-3=0 平行时满 足题意,此时-a=-1,解得 a=1.综上可知,a=-2 或 a=1. 答案:B
[常用结论——记一番]
线性规划中的几个目标函数(代数式)的几何意义 z (1)z=ax+by,若 b>0,则 z 随着直线在 y 轴上的截距b的增 大而增大; z 若 b<0,则 z 随着直线在 y 轴上的截距b的增大而减小; y-n (2) 表示过两点(x,y),(m,n)的直线斜率; x-m (3)(x-m)2+(y-n)2 表示(x,y)与(m,n)两点距离的平方.
[经典好题——练一手]
x+y-1≥0, 1.设不等式组x-y+1≥0, 2x-y-2≤0
表示的平面区域为 M,若直线 )
kx-y+1=0(k∈R)平分 M 的面积,则实数 k 的值为( 1 A. 3 1 C.- 2 1 B. 2 1 D.- 3
解析: 作出不等式组表示的可行域如 图中阴影部分所示,即△ABC 及其 内部, 其中 A(1,0), B(0,1), C(3, 4). 因 为直线 kx - y + 1 = 0(k ∈ R) 过定点 (0,1),所以直线 kx-y+1=0(k∈R)过点 B(0,1).又直线 kx -y+1=0(k∈R)平分 M 的面积,所以直线 kx-y+1=0 需过 线段 AC 的中点 D(2,2),将 D(2,2)代入直线 kx-y+1=0, 1 得 k= . 2 答案:B
(十一)线性规划
布线行针
[速解技法——学一招]
解不含实际背景的线性规划问题的一般步骤 (1)画出可行域; (2)根据线性目标函数的几何意义确定其取得最优解的点; (3)求出目标函数的最大值或最小值. 解决线性规划问题首先要作出可行域, 再注意目标函数表示 的几何意义,常见几何意义有直线、斜率、距离、面积等,整点 问题要验证解决.
[典例]
x≥1, 已知 a>0,x,y 满足约束条件x+y≤3, y≥ax-3, ( 1 B. C.1 D.2 2 由约束条件作出可行域 (如图
若 )
z=2x+y 的最小值为 1,则 a 的值为 1 A. 4 [ 解析 ]
所示的△ABC 及其内部).
x=1, 法一:由 y=ax-3
x+y≤1, 2.设 x,y 满足约束条件x+1≥0, x-y≤1, 取值范围为 A.[-3,3] C.[-1,1] B.[-2,2]
2 2 D.-3,3
y 则目标函数 z= 的 x-2 ( )
解析:根据题中所给的约束条件,画出相 应的可行域如图中阴影部分 (包括边界 ) 所 示,即△ABC 及其内部,其中 A(-1,- y 2),B(-1,2),C(1,0),而 z= 表示可行 x-2 0-2 域内的点(x, y)与定点 M(2,0)的连线的斜率, 由图易知 2--1
且 z=2x+y 的最大值是最 ( )
解析: 在直角坐标系中作出不等式组所表 示的可行域如图中阴影部分 ( 包括边界 ) 所示,即△ABC 及其内部,当目标函数 z =2x+y 经过可行域中的点 B(1,1)时有最 大值 3,当目标函数 z=2x+y 经过可行 1 域中的点 A(a,a)时有最小值 3a,由 3=4×3a,得 a= . 4 答案:B
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