2013年上海高考数学第三轮基础知识疏理(理科)
高考真题理科数学(上海卷)解析版含答案

2013年全国普通高等学校招生统一考试上海 数学试卷(理工农医类)一、填空题 1.计算:20lim______313n n n →∞+=+【解答】根据极限运算法则,201lim3133n n n →∞+=+.2.设m R ∈,222(1)i m m m +-+-是纯虚数,其中i 是虚数单位,则________m =【解答】2220210m m m m ⎧+-=⇒=-⎨-≠⎩. 3.若2211x xx y y y=--,则______x y +=【解答】2220x y xy x y +=-⇒+=.4.已知△ABC 的内角A 、B 、C 所对应边分别为a 、b 、c ,若22232330a ab b c ++-=,则角C 的大小是_______________(结果用反三角函数值表示) 【解答】2222222323303a ab bc c a b ab++-=⇒=++,故11cos ,arccos 33C C π=-=-.5.设常数a R ∈,若52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中7x 项的系数为10-,则______a =【解答】2515()(),2(5)71r r r r aT C x r r r x-+=--=⇒=,故15102C a a =-⇒=-. 6.方程1313313x x-+=-的实数解为________ 【解答】原方程整理后变为233238034log 4x x x x -⋅-=⇒=⇒=.7.在极坐标系中,曲线cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=的公共点到极点的距离为__________【解答】联立方程组得(1)1ρρρ-=⇒=,又0ρ≥. 8.盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)【解答】9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为252913118C C -=.9.设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且4CBA π∠=,若AB=4,BC =Γ的两个焦点之间的距离为________【解答】不妨设椭圆Γ的标准方程为22214x y b+=,于是可算得(1,1)C ,得24,23b c ==. 10.设非零常数d 是等差数列12319,,,,x x x x 的公差,随机变量ξ等可能地取值12319,,,,x x x x ,则方差_______D ξ=【解答】10E x ξ=,22221019)30||D d ξ=++++++=.11.若12cos cos sin sin ,sin 2sin 223x y x y x y +=+=,则sin()________x y += 【解答】1cos()2x y -=,2sin 2sin 22sin()cos()3x y x y x y +=+-=,故2sin()3x y +=. 12.设a 为实常数,()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()97a f x x x=++,若()1f x a ≥+对一切0x ≥成立,则a 的取值范围为________【解答】(0)0f =,故011a a ≥+⇒≤-;当0x >时,2()971a f x x a x=+-≥+即6||8a a ≥+,又1a ≤-,故87a ≤-. 13.在xOy 平面上,将两个半圆弧22(1)1(1)x y x -+=≥和22(3)1(3)x y x -+=≥、两条直线1y =和1y =-围成的封闭图形记为D ,如图中阴影部分.记D 绕y 轴旋转一周而成的几何体为Ω,过(0,)(||1)y y ≤作Ω的水平截面,所得截面面积为48ππ+,试利用祖暅原理、一个平放的圆柱和一个长方体,得出Ω的体积值为__________【解答】根据提示,一个半径为1,高为2π的圆柱平放,一个高为2,底面面积8π的长方体,这两个几何体与Ω放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面面积都相等,故它们的体积相等,即Ω的体积值为221228216πππππ⋅⋅+⋅=+.14.对区间I 上有定义的函数()g x ,记(){|(),}g I y y g x x I ==∈,已知定义域为[0,3]的函数()y f x =有反函数1()y fx -=,且11([0,1))[1,2),((2,4])[0,1)f f --==,若方程()0f x x -=有解0x ,则0_____x =【解答】根据反函数定义,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈;[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,而()y f x =的定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应在集合(,0)[1,2](4,)-∞⋃⋃+∞,故若00()f x x =,只有02x =.二、选择题15.设常数a R ∈,集合{|(1)()0},{|1}A x x x a B x x a =--≥=≥-,若A B R ⋃=,则a 的取值范围为( )(A) (,2)-∞(B) (,2]-∞(C) (2,)+∞(D) [2,)+∞【解答】集合A 讨论后利用数轴可知,111a a ≥⎧⎨-≤⎩或11a a a ≤⎧⎨-≤⎩,解答选项为B .16.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的()(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分也非必要条件 【解答】根据等价命题,便宜⇒没好货,等价于,好货⇒不便宜,故选B .17.在数列{}n a 中,21n n a =-,若一个7行12列的矩阵的第i 行第j 列的元素,i j i j i j a a a a a =⋅++,(1,2,,7;1,2,,12i j ==)则该矩阵元素能取到的不同数值的个数为( )(A)18(B)28(C)48(D)63【解答】,21i ji j i j i j a a a a a +=⋅++=-,而2,3,,19i j +=,故不同数值个数为18个,选A .18.在边长为1的正六边形ABCDEF 中,记以A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,a a a a a ;以D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,d d d d d .若,m M 分别为()()i j k r s t a a a d d d ++⋅++的最小值、最大值,其中{,,}{1,2,3,4,5}i j k ⊆,{,,}{1,2,3,4,5}r s t ⊆,则,m M 满足( ).(A) 0,0m M =>(B) 0,0m M <>(C) 0,0m M <=(D)0,0m M <<【解答】作图知,只有0AF DE AB DC ⋅=⋅>,其余均有0i r a d ⋅≤,故选D . 三、解答题19.(本题满分12分)如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=2,AD=1,A 1A=1,证明直线BC 1平行于平面DA 1C ,并求直线BC 1到平面D 1AC 的距离.【解答】因为ABCD-A 1B 1C 1D 1为长方体,故1111//,AB C D AB C D =, 故ABC 1D 1为平行四边形,故11//BC AD ,显然B 不在平面D 1AC 上,于是直线BC 1平行于平面DA 1C ;直线BC 1到平面D 1AC 的距离即为点B 到平面D 1AC 的距离设为h考虑三棱锥ABCD 1的体积,以ABC 为底面,可得111(12)1323V =⨯⨯⨯⨯= 而1AD C ∆中,11AC D C AD ===,故132AD C S ∆=所以,13123233V h h =⨯⨯=⇒=,即直线BC 1到平面D 1AC 的距离为23.20.(6分+8分)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求110x ≤≤),每小时可获得利润是3100(51)x x+-元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3000元,求x 的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.【解答】(1)根据题意,33200(51)30005140x x x x+-≥⇒--≥ 又110x ≤≤,可解得310x ≤≤ (2)设利润为y 元,则4290031161100(51)910[3()]612y x x x x =⋅+-=⨯--+ 故6x =时,max 457500y =元.21.(6分+8分)已知函数()2sin()f x x ω=,其中常数0ω>; (1)若()y f x =在2[,]43ππ-上单调递增,求ω的取值范围;(2)令2ω=,将函数()y f x =的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像,区间[,]a b (,a b R ∈且a b <)满足:()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[,]a b 中,求b a -的最小值. 【解答】(1)因为0ω>,根据题意有C 11A34202432ππωωππω⎧-≥-⎪⎪⇒<≤⎨⎪≤⎪⎩ (2) ()2sin(2)f x x =,()2sin(2())12sin(2)163g x x x ππ=++=++1()0sin(2)323g x x x k πππ=⇒+=-⇒=-或7,12x k k Z ππ=-∈,即()g x 的零点相离间隔依次为3π和23π,故若()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,则b a -的最小值为2431415333πππ⨯+⨯=.22.(3分+5分+8分)如图,已知曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+,P 是平面上一点,若存在过点P 的直线与12,C C 都有公共点,则称P 为“C 1—C 2型点”.(1)在正确证明1C 的左焦点是“C 1—C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y kx =与2C 有公共点,求证||1k >,进而证明原点不是“C 1—C 2型点”; (3)求证:圆2212x y +=内的点都不是“C 1—C 2型点”.【解答】:(1)C 1的左焦点为(F ,过F 的直线x =与C 1交于(,与C 2交于(1))±+,故C 1的左焦点为“C 1-C 2型点”,且直线可以为x =; (2)直线y kx =与C 2有交点,则(||1)||1||||1y kxk x y x =⎧⇒-=⎨=+⎩,若方程组有解,则必须||1k >; 直线y kx =与C 2有交点,则2222(12)222y kx k x x y =⎧⇒-=⎨-=⎩,若方程组有解,则必须212k < 故直线y kx =至多与曲线C 1和C 2中的一条有交点,即原点不是“C 1-C 2型点”。
2013年上海高考数学试题(理科)解析

4 2013年上海市秋季高考理科数学2•设R , m 2・m-2 • (m 2-1)i 是纯虚数,其中■ ■ 2m m -2 二 0—2 二 m = —2m 2-1 = 0【解答】x 2 y 2 = -2xy= x y = 0 .2 2 24.已知△ ABC 的内角A 、B 、C 所对应边分别为 a 、b 、c ,若3a - 2ab - 3b -3c = 0 ,则角C 的 大小是 _______________ (结果用反三角函数值表示)2 2 2 2 2 22 11 【解答】3a 2ab 3b -3c =0= c 二 a b ab ,故 cosC ,C-= -arccox .3 33f a f5 .设常数a E R ,若.x 2十一 I 的二项展开式中x 7项的系数为—10,则a = __________I x 丿 【解答】下 1 =c 5(x 2)5」(a )r ,2(5-r )-r =7二 r =1, 故 C s a = -10n a = -2 .x316.方程 ------ +丄=3乂」的实数解为 _________3x -1 3【解答】原方程整理后变为 32x -2 3x -8 =0= 3x =4= x = log 34 .7 .在极坐标系中,曲线 P =COS 日+1与卩COS 。
=1的公共点到极点的距离为 ____________1 + \!51 + xf 5【解答】联立方程组得 「(『-1)=1=『--—,又]_ 0 ,故所求为 --------- .228. ____________________________ 盒子中装有编号为 1, 2, 3, 4, 5, 6,乙8, 9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编 号之积为偶数的概率是 (结果用最简分数表示)C 213【解答】9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为1 -电=13 .C| 189. 设AB 是椭圆-的长轴,点C 在-上,且• CBA ,若AB=4 , BC 二 2 ,则】的两个焦点1.计算:lim n +2° =n—F 3n 13一、填空题【解答】根据极限运算法则,2 2x yx x若 -1 1 = y -y3 • lim^20 J J :3n 13 3i 是虚数单位,则 m = _________【解答】之间的距离为__________4110.设非零常数 d 是等差数列X | ,X 2, X 3,| |(, X !9的公差,随机变量■等可能地取值X | ,X 2, X 3,| |(,捲9 ,【解答】E =x 10,D 「d (9282 川 12 02 12 川 92) = • 30|d |.V 191 211.若 cosxcosy sinxsiny ,sin 2x sin2y,贝U sin(x y)二2 2 ,sin2x sin2y = 2sin(x y)cos(x - y) ,故 sin(x y)=332二f(x)是定义在 R 上的奇函数,当 X .0时,f(x)=9x ・^・7,若xf (x) _ a T 对一切x _0成立,则a 的取值范围为2a【解答】f(0)=0,故 0 亠 a1=a_-1 ;当 x 0 时,f(x)=9x 7_a1x8 即 6|a|_a 8,又 a_-1,故 a 岂 72 213.在xOy 平面上,将两个半圆弧(x-1) y =1(x^1)和29(x -3) y =1(x_3)、两条直线y=1和y - -1围成的封 闭图形记为D ,如图中阴影部分•记 D 绕y 轴旋转一周而成 的几何体为 门,过(0, y)(| y 任1)作门的水平截面,所得截面面积为4二'...1 -y 2• 8二,试利用祖暅原理、 一个平放的圆 柱和一个长方体,得出 Q 的体积值为 ____________【解答】根据提示,一个半径为1,高为2二的圆柱平放,一个高为 2,底面面积8二的长方体,这两个几何体与 门放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面面积都相等,故它们的体积相等, 即门的体积值为二12 2二,2 8二-2二2 *16二. 14.对区间I 上有定义的函数g(x),记g( I) = {y | y = g(x), I},已知定义域为[0,3]的函数y 二 f (x)有反函数 y 二 f '(X ),且 f 4([0,1)) =[1,2), f _1((2,4]) =[0,1),若方程 f (x)-x = 0 有解 X 0,贝V X 。
2013年上海高考数学理科试卷(带详解)

【试题解析】因为ABCD A1B1C1D1为长方体,AB C1D1
, AB C1D1,
故ABC1D1为平行四边形, 故BC1
AD1(步骤1),显然B
不在平面D1AC上,于是直线BC1
平行于平面D1AC(步骤2);直线BC1到平面D1AC的距离即为点
B到平面
D1AC的距离设
为h考虑三棱锥ABCD
.
【难易程度】容易
【参考答案】1
5
2
【试题解析】联立方程组得
(
1)
1
1
5(步骤1),
2
又⋯0,故所求为1 5.(步骤
2)
2
8.盒子中装有编号为
1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个
球的编号之积为偶数的概率是
___________(结果用最简分数表示).
【测量目标】古典概型,随机事件的的概率
不便宜,故选B.
17.在数列
{ an}中,an
2n
1,若一个
7
行
12
列的矩阵的第
i行第j
列的元素
ai, j
aiaj
aiaj
,(i
1,2,
,7; j
1,2,
,12
)则该矩阵元素能取到的不同数值的个数
为
(
)
A 18
B 28
C 48
D 63
【测量目标】指数函数模型.
【考查方式】给出了数列矩阵以及行列元素的关系,求出矩阵元素不同数值的个数
y)
2sin( x
y) cos( x y)
,sin 2x sin 2 y
,故
2
3
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列 a1, a2 , a3,满足 an1 f (an ), n N * 。⑴若 a1 c 2 ,求 a2 及 a3 ;⑵求证:对任意 n N , an1 an c ;⑶是否存在 a1 ,使得 a1, a2 ,an , 成等差数列?若存在,求出
所有这样的 a1 ,若不存在,说明理由。
厂应该选取何种生产速度?并求最大利润。
21.(6 分+8 分)已知 f x 2sin x,常数 0 ;⑴若 y f x在
1
4, 2 3上单调递增,求 的取值范围;⑵令 2 ,将函数 y f x的图像左移
个单位,再向上平移 1 个单位,得到 y g x的图像,区间a,b( a,b R 且 a b )
别为 a1, a2 , a3, a4 , a5 ;以 D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为 d1, d2 , d3, d4 , d5 。若
m, M 分别为 ai a j ak dr ds dt 的最小值、最大值,其中i, j, k 1, 2,3, 4,5,
f 1 2, 4 0,1,若方程 f x x 0 有解 x0 ,则 x0 _____ 。
二.选择题:共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分。
15.设常数 a R ,集合 A x | x 1x a 0, B x | x a 1,若
的编号之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)。
9.设 AB 是椭圆 的长轴,点 C 在 上,且 CBA ,若 AB 4 , BC 2 , 4
则 的两个焦点之间的距离为________。
10.设非零常数 d 是等差数列 x1, x2 , x3,, x19 的公差,随机变量 等可能地取值m来自 ________ 。x2
2013年上海高考数学第三轮基础知识疏理(理科)

第三轮疏理数学目录第一部分:集合与函数―――――――――――――――1 第二部分:不等式―――――――――――――――――8 第三部分:三角函数――――――――――――――――11 第四部分:复数――――――――――――――――――16 第五部分:数列与极限―――――――――――――――17 第六部分:排列组合与概率―――――――――――――23 第七部分:向量――――――――――――――――――24 第八部分:空间图形――――――――――――――――28 第九部分:直线与圆锥曲线―――――――――――――35 第十部分:解题技巧与应试心理―――――――――――50上海市七宝中学数学组前言有人说,数学是科学之母;有人说,数学是人类社会活动的工具;有人说,数学是思维的体操;有人说,数学是上帝用来书写宇宙的文字……。
不少爱好数学的人说:数学是一种充满智慧的“游戏”,他从破解数学问题的过程中享受到独有的乐趣。
他把数学中的概念、定理、法则、运算规律等看作是这种“游戏”的规则,数学问题的解决就要遵循这些“游戏规则”,而解决数学问题的方法则是对这些规则的深刻理解与灵活运用。
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《第三轮疏理――数学》不是知识的简单梳理,而是对高中数学中的主要知识点进行了“疏通”与“整理”,对同学们平时考试中容易出错的地方进行了点评与剖析,对容易混淆的概念与相近公式进行了鉴别,在解题方法与技巧上给予指导。
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《第三轮疏理――数学》由朱兆和老师策划并执笔编写,在成书过程中得到了许多同志的帮助与支持。
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2013年高考理科数学上海卷-答案

【解析】复数【解析】22 11x y= -【提示】利用行列式的定义,可得等式,配方即可得到结论【考点】二阶行列式的定义【解析】232a ab+1arccos3-,故答案为2.7x的系数是【提示】利用二项展开式的通项公式求得二项展开式中的第方程求解即可.x-=,即2380,CBA∠=43b-=-3322x y【解析】cos cosx,sin2sinx+276a x x -=面积相等,故它们的体积相等,即Ω的体积为22π12π28π2π16π+=+,故答案为2π16π+.【考点】进行简单的合情推理 14.【答案】2【解析】因为(){|(),}g I y y g x x I ==∈,1([0,1))[1,2)f -=,1((2,4])[0,1)f -=,所以对于函数()f x ,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;当[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;所以当[0,2)x ∈时方程()0f x x -=即()f x x =无解,又因为方程()0f x x -=有解x 0,且定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应属于集合(,0)[1,2](4,)-∞+∞,故若00()f x x =,只有02x =,故答案为2.【提示】根据互为反函数的两函数定义域、值域互换可判断:当[0,1)x ∈时,[1,2)x ∈时()f x 的值域,进而可判断此时()f x x =无解;由()f x 在定义域[0,3]上存在反函数可知:[2,3]x ∈时,()f x 的取值集合,再根据方程()f x x =有解即可得到x 0的值. 【考点】反函数,函数的零点 二、选择题 15.【答案】B【解析】当1a >时,(,1][,)A a =-∞+∞,[1,)B a =-+∞,若A B =R ,则11a -≤,12a ∴<≤;当1a =时,易得A =R ,此时AB =R ;当1a <时,(,][1,)A a =-∞+∞,[1,)B a =-+∞,若A B =R ,则1a a -≤,显然成立,1a ∴<;综上,a 的取值范围是(,2]-∞,故选B .【提示】当1a >时,代入解集中的不等式中,确定出A ,求出满足两集合的并集为R 时的a 的范围;当1a =时,易得A =R ,符合题意;当1a <时,同样求出集合A ,列出关于a 的不等式,求出不等式的解集得到a 的范围.综上,得到满足题意的a 范围.【考点】集合关系中的参数取值问题,并集及其运算,一元二次不等式的解法 16.【答案】B【解析】“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.所以“好货”⇒“不便宜”,所以“不便宜”是“好货”的必要条件,故选B .【提示】因为“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.再据命题的真假与条件的关系判定出“不便宜”是“好货”的必要条件. 【考点】必要条件,充分条件与充要条件的判断 17.【答案】A【解析】该矩阵的第i 行第j 列的元素(1,2,,7;1,2,,12)i j ==……,当且仅当i j m n +=+时,ij mna a =(,1,2,,7;,1,2,,12)i m j n ==……,因此该矩阵元素能取到的不同数值为i j +的所有不同和,其和为2,3,…,i j i a a a a ++为起点,其余顶点为终点的向量分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a ;以D 顶点为终点的向量分别为1d 、2d 、3d 、4d 、5d ,∴利用向量的数量积公式,可知只有0AF DE AB DC =>,,m ()()i j k r s t a a a d d d ++++的最小值、最大值,m ∴【提示】利用向量的数量积公式,可知只有0AF DE AB DC =>,其余数量积均小于等于【考点】平面向量数量积的运算,进行简单的合情推理 13222223=,所以的一个法向量为(,,)n u v w =,则由n D A '⊥,n D C '⊥,可得0n D A '⊥=,0n D C '⊥=.(1,0,1)D A '=,(0,2,1)D C '=令1v =,可得,可得(2,1,2)n =-由于(1,0,BC '=-0n BC '∴=-,故有n BC '⊥内,可得直线BC '平行于平面D AC '. 由于(1,0,0)CB =,可得点B 到平面D 的距离|||2||n CB d n ⨯==的距离,设为h ,再利用等体积法求得h 的一个法向量为(2,1,2)n =-,再根据0n BC '=-,可得n BC '⊥,可得直线||||n BC n '的值,即为直线【考点】点、线、面间的距离计算,直线与平面平行的判定110x ≤≤(2)设利润为110≤≤x故甲厂应以【提示】()函数11 / 11③若1a c ≥-,则由1n a a ≥得到1()8n n n a f a a c +==++,从而{}n a 为无穷等差数列,符合要求. 综上可知:a 1的取值范围为{8}[,)c c ---+∞.【提示】(1)对于分别取1n =,2,1()n n a f a +=,*n ∈N .去掉绝对值符合即可得出;(2)由已知可得8,()338,48,4x c x c f x x c c x c x c x c ++≥-⎧⎪=++--≤<-⎨⎪---<--⎩,分三种情况讨论即可证明; (3)由(2)及0c >,得1n n a a +≥,即{}n a 为无穷递增数列.分以下三种情况讨论:当14a c <--时,当14c a c --≤<-时,当1a c ≥-时.即可得出a 1的取值范围.【考点】数列的函数特性,等差关系的确定,数列与函数的综合。
2013上海高考数学理科试题及答案
2013年上海市秋季高考理科数学一、填空题 1.计算:20lim______313n n n →∞+=+2.设m R ∈,222(1)i m m m +-+-是纯虚数,其中i 是虚数单位,则________m = 3.若2211x xx y y y=--,则______x y +=4.已知△ABC 的内角A 、B 、C 所对应边分别为a 、b 、c ,若22232330a ab b c ++-=,则角C 的大小是_______________(结果用反三角函数值表示)5.设常数a R ∈,若52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中7x 项的系数为10-,则______a =6.方程1313313x x-+=-的实数解为________ 7.在极坐标系中,曲线cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=的公共点到极点的距离为__________8.盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)9.设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且4CBA π∠=,若AB=4,BC =Γ的两个焦点之间的距离为________10.设非零常数d 是等差数列12319,,,,x x x x 的公差,随机变量ξ等可能地取值12319,,,,x x x x ,则方差_______D ξ= 11.若12cos cos sin sin ,sin 2sin 223x y x y x y +=+=,则sin()________x y += 12.设a 为实常数,()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()97a f x x x=++,若()1f x a ≥+对一切0x ≥成立,则a 的取值范围为________13.在xOy 平面上,将两个半圆弧22(1)1(1)x y x -+=≥和22(3)1(3)x y x -+=≥、两条直线1y =和1y =-围成的封闭图形记为D ,如图中阴影部分.记D 绕y 轴旋转一周而成的几何体为Ω,过(0,)(||1)y y ≤作Ω的水平截面,所得截面面积为48π,试利用祖暅原理、一个平放的圆柱和一个长方体,得出Ω的体积值为__________14.对区间I 上有定义的函数()g x ,记(){|(),}g I y y g x x I ==∈,已知定义域为[0,3]的函数()y f x =有反函数1()y f x -=,且11([0,1))[1,2),((2,4])[0,1)f f --==,若方程()0f x x -=有解0x ,则0_____x =二、选择题15.设常数a R ∈,集合{|(1)()0},{|1}A x x x a B x x a =--≥=≥-,若A B R ⋃=,则a 的取值范围为( ) (A) (,2)-∞(B) (,2]-∞(C) (2,)+∞(D) [2,)+∞16.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的()(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分也非必要条件17.在数列{}n a 中,21nn a =-,若一个7行12列的矩阵的第i 行第j 列的元素,i j i j i j a a a a a =⋅++,(1,2,,7;1,2,,12i j == )则该矩阵元素能取到的不同数值的个数为( )(A)18 (B)28 (C)48 (D)6318.在边长为1的正六边形ABCDEF 中,记以A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,a a a a a ;以D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,d d d d d.若,m M 分别为()()i j k r s t a a a d d d ++⋅++ 的最小值、最大值,其中{,,}i j k ⊆,{,,}{1,2,3,4,5}r s t ⊆,则,m M 满足( ). (A) 0,0m M => (B) 0,0m M <>(C) 0,0m M <=(D) 0,0m M <<三、解答题19.(本题满分12分)如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=2,AD=1,A 1A=1,证明直线BC 1平行于平面DA 1C ,并求直线BC 1到平面D 1AC 的距离.C 11A20.(6分+8分)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求110x ≤≤),每小时可获得利润是3100(51)x x+-元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3000元,求x 的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润.21.(6分+8分)已知函数()2sin()f x x ω=,其中常数0ω>; (1)若()y f x =在2[,]43ππ-上单调递增,求ω的取值范围;(2)令2ω=,将函数()y f x =的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像,区间[,]a b (,a b R ∈且a b <)满足:()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[,]a b 中,求b a -的最小值.22.(3分+5分+8分)如图,已知曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+,P 是平面上一点,若存在过点P 的直线与12,C C 都有公共点,则称P 为“C 1—C 2型点”.(1)在正确证明1C 的左焦点是“C 1—C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y kx =与2C 有公共点,求证||1k >,进而证明原点不是“C 1—C 2型点”; (3)求证:圆2212x y +=内的点都不是“C 1—C 2型点”.23.(3 分+6分+9分)给定常数0c >,定义函数()2|4|||f x x c x c =++-+,数列123,,,a a a 满足*1(),n n a f a n N +=∈.(1)若12a c =--,求2a 及3a ;(2)求证:对任意*1,n n n N a a c +∈-≥,;(3)是否存在1a ,使得12,,,n a a a 成等差数列?若存在,求出所有这样的1a ,若不存在,说明理由.参考答案一、选择题1.解:根据极限运算法则,201lim3133n n n →∞+=+.2.解:2220210m m m m ⎧+-=⇒=-⎨-≠⎩. 3.解:2220x y xy x y +=-⇒+=.4.解:2222222323303aab b c c a b ab ++-=⇒=++,故11cos ,arccos 33C C π=-=-.5.解:2515()(),2(5)71r r rr a T C x r r r x-+=--=⇒=,故15102C a a =-⇒=-.6.解:原方程整理后变为233238034log 4xx x x -⋅-=⇒=⇒=.7.解:联立方程组得(1)1ρρρ-=⇒=,又0ρ≥. 8.解:9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为252913118C C -=.9.解:不妨设椭圆Γ的标准方程为22214x y b +=,于是可算得(1,1)C,得24,233b c ==. 10.解:10E x ξ=,|D d ξ==. 11.解:1cos()2x y -=,2sin 2sin 22sin()cos()3x y x y x y +=+-=,故2sin()3x y +=.12.解:(0)0f =,故011a a ≥+⇒≤-;当0x >时,2()971a f x x a x=+-≥+ 即6||8a a ≥+,又1a ≤-,故87a ≤-. 13.解:根据提示,一个半径为1,高为2π的圆柱平放,一个高为2,底面面积8π的长方体,这两个几何体与Ω放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面面积都相等,故它们的体积相等,即Ω的体积值为221228216πππππ⋅⋅+⋅=+.14.解:根据反函数定义,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈;[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,而()y f x =的定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应在集合(,0)[1,2](4,)-∞⋃⋃+∞,故若00()f x x =,只有02x =.15.解:集合A 讨论后利用数轴可知,111a a ≥⎧⎨-≤⎩或11a a a ≤⎧⎨-≤⎩,解答选项为B .16.解:根据等价命题,便宜⇒没好货,等价于,好货⇒不便宜,故选B . 17.解:,21i ji j i j i j a a a a a +=⋅++=-,而2,3,,19i j += ,故不同数值个数为18个,选A .18.解:作图知,只有0AF DE AB DC ⋅=⋅>,其余均有0i r a d ⋅≤ ,故选D .19.解:因为ABCD-A 1B 1C 1D 1为长方体,故1111//,AB C D AB C D =,故ABC 1D 1为平行四边形,故11//BC AD ,显然B 不在平面D 1AC 上,于是直线BC 1平行于平面DA 1C ;直线BC 1到平面D 1AC 的距离即为点B 到平面D 1AC 的距离设为h考虑三棱锥ABCD 1的体积,以ABC 为底面,可得111(12)1323V =⨯⨯⨯⨯= 而1AD C ∆中,11AC D C AD ===,故132AD C S ∆=所以,13123233V h h =⨯⨯=⇒=,即直线BC 1到平面D 1AC 的距离为23.20.解:(1)根据题意,33200(51)30005140x x x x+-≥⇒--≥又110x ≤≤,可解得310x ≤≤(2)设利润为y 元,则4290031161100(51)910[3()]612y x x x x =⋅+-=⨯--+故6x =时,max 457500y =元.21.解:(1)因为0ω>,根据题意有34202432ππωωππω⎧-≥-⎪⎪⇒<≤⎨⎪≤⎪⎩ (2) ()2sin(2)f x x =,()2sin(2())12sin(2)163g x x x ππ=++=++1()0sin(2)323g x x x k πππ=⇒+=-⇒=-或7,12x k k Z ππ=-∈,即()g x 的零点相离间隔依次为3π和23π,故若()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,则b a -的最小值为2431415333πππ⨯+⨯=.22.解::(1)C 1的左焦点为(F ,过F的直线x =C 1交于(,与C 2交于(1))±,故C 1的左焦点为“C 1-C 2型点”,且直线可以为x =(2)直线y kx =与C 2有交点,则(||1)||1||||1y kxk x y x =⎧⇒-=⎨=+⎩,若方程组有解,则必须||1k >; 直线y kx =与C 2有交点,则2222(12)222y kx k x x y =⎧⇒-=⎨-=⎩,若方程组有解,则必须212k < 故直线y kx =至多与曲线C 1和C 2中的一条有交点,即原点不是“C 1-C 2型点”。
2013年上海高考数学试题(理科)含详细解析解答
2013年上海市秋季高考理科数学一、填空题 1.计算:20lim______313n n n →∞+=+【解答】根据极限运算法则,201lim3133n n n →∞+=+.2.设m R ∈,222(1)i m m m +-+-是纯虚数,其中i 是虚数单位,则________m =【解答】2220210m m m m ⎧+-=⇒=-⎨-≠⎩. 3.若2211x xx y y y=--,则______x y +=【解答】2220x y xy x y +=-⇒+=.4.已知△ABC 的内角A 、B 、C 所对应边分别为a 、b 、c ,若22232330a ab b c ++-=,则角C 的大小是_______________(结果用反三角函数值表示) 【解答】2222222323303a ab b c c a b ab ++-=⇒=++,故11cos ,arccos 33C C π=-=-. 5.设常数a R ∈,若52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的二项展开式中7x 项的系数为10-,则______a =【解答】2515()(),2(5)71rrr r a T C x r r r x-+=--=⇒=,故15102C a a =-⇒=-. 6.方程1313313x x-+=-的实数解为________ 【解答】原方程整理后变为233238034log 4x x x x -⋅-=⇒=⇒=.7.在极坐标系中,曲线cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=的公共点到极点的距离为__________【解答】联立方程组得1(1)12ρρρ-=⇒=,又0ρ≥,故所求为12. 8.盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)【解答】9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为252913118C C -=.9.设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且4CBA π∠=,若AB=4,BC =Γ的两个焦点之间的距离为________【解答】不妨设椭圆Γ的标准方程为22214x y b +=,于是可算得(1,1)C ,得24,23b c ==. 10.设非零常数d 是等差数列12319,,,,x x x x 的公差,随机变量ξ等可能地取值12319,,,,x x x x ,则方差_______D ξ=【解答】10E x ξ=,|D d ξ==.11.若12cos cos sin sin ,sin 2sin 223x y x y x y +=+=,则sin()________x y += 【解答】1cos()2x y -=,2sin 2sin 22sin()cos()3x y x y x y +=+-=,故2sin()3x y +=.12.设a 为实常数,()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()97a f x x x =++,若()1f x a ≥+对一切0x ≥成立,则a 的取值范围为________【解答】(0)0f =,故011a a ≥+⇒≤-;当0x >时,2()971a f x x a x=+-≥+ 即6||8a a ≥+,又1a ≤-,故87a ≤-. 13.在xOy 平面上,将两个半圆弧22(1)1(1)x y x -+=≥和22(3)1(3)x y x -+=≥、两条直线1y =和1y =-围成的封闭图形记为D ,如图中阴影部分.记D 绕y 轴旋转一周而成的几何体为Ω,过(0,)(||1)y y ≤作Ω的水平截面,所得截面面积为48ππ,试利用祖暅原理、一个平放的圆柱和一个长方体,得出Ω的体积值为__________【解答】根据提示,一个半径为1,高为2π的圆柱平放,一个高为2,底面面积8π的长方体,这两个几何体与Ω放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面面积都相等,故它们的体积相等,即Ω的体积值为221228216πππππ⋅⋅+⋅=+.14.对区间I 上有定义的函数()g x ,记(){|(),}g I y y g x x I ==∈,已知定义域为[0,3]的函数()y f x =有反函数1()y f x -=,且11([0,1))[1,2),((2,4])[0,1)f f --==,若方程()0f x x -=有解0x ,则0_____x =【解答】根据反函数定义,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈;[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,而()y f x =的定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应在集合(,0)[1,2](4,)-∞⋃⋃+∞,故若00()f x x =,只有02x =.二、选择题15.设常数a R ∈,集合{|(1)()0},{|1}A x x x a B x x a =--≥=≥-,若A B R ⋃=,则a 的取值范围为( )(A) (,2)-∞(B) (,2]-∞(C) (2,)+∞(D) [2,)+∞【解答】集合A 讨论后利用数轴可知,111a a ≥⎧⎨-≤⎩或11a a a≤⎧⎨-≤⎩,解答选项为B .16.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的()(A)充分条件 (B)必要条件 (C)充分必要条件 (D)既非充分也非必要条件 【解答】根据等价命题,便宜⇒没好货,等价于,好货⇒不便宜,故选B .17.在数列{}n a 中,21n n a =-,若一个7行12列的矩阵的第i 行第j 列的元素,i j i j i j a a a a a =⋅++,(1,2,,7;1,2,,12i j == )则该矩阵元素能取到的不同数值的个数为( )(A)18(B)28(C)48(D)63【解答】,21i ji j i j i j a a a a a +=⋅++=-,而2,3,,19i j += ,故不同数值个数为18个,选A .18.在边长为1的正六边形ABCDEF 中,记以A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,a a a a a ;以D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为12345,,,,d d d d d.若,m M 分别为()()i j k r s t a a a d d d ++⋅++的最小值、最大值,其中{,,}{1,2,3,4,5}i j k ⊆,{,,}{1,2,3,4,5}r s t ⊆,则,m M 满足( ). (A) 0,0m M =>(B) 0,0m M <>(C) 0,0m M <=(D) 0,0m M <<【解答】作图知,只有0AF DE AB DC ⋅=⋅> ,其余均有0i r a d ⋅≤,故选D .三、解答题19.(本题满分12分)如图,在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=2,AD=1,A 1A=1,证明直线BC 1平行于平面DA 1C ,并求直线BC 1到平面D 1AC 的距离.【解答】因为ABCD-A 1B 1C 1D 1为长方体,故1111//,AB C D AB C D =, 故ABC 1D 1为平行四边形,故11//BC AD ,显然B 不在平面D 1AC 上,于是直线BC 1平行于平面DA 1C ;直线BC 1到平面D 1AC 的距离即为点B 到平面D 1AC 的距离设为h考虑三棱锥ABCD 1的体积,以ABC 为底面,可得111(12)1323V =⨯⨯⨯⨯=C 11A而1ADC ∆中,11AC DC AD ==132AD C S ∆= 所以,13123233V h h =⨯⨯=⇒=,即直线BC 1到平面D 1AC 的距离为23.20.(6分+8分)甲厂以x 千克/小时的速度运输生产某种产品(生产条件要求110x ≤≤),每小时可获得利润是3100(51)x x+-元.(1)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3000元,求x 的取值范围;(2)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求最大利润. 【解答】(1)根据题意,33200(51)30005140x x x x+-≥⇒--≥ 又110x ≤≤,可解得310x ≤≤ (2)设利润为y 元,则4290031161100(51)910[3()]612y x x x x =⋅+-=⨯--+ 故6x =时,max 457500y =元.21.(6分+8分)已知函数()2sin()f x x ω=,其中常数0ω>; (1)若()y f x =在2[,]43ππ-上单调递增,求ω的取值范围;(2)令2ω=,将函数()y f x =的图像向左平移6π个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图像,区间[,]a b (,a b R ∈且a b <)满足:()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,在所有满足上述条件的[,]a b 中,求b a -的最小值. 【解答】(1)因为0ω>,根据题意有34202432ππωωππω⎧-≥-⎪⎪⇒<≤⎨⎪≤⎪⎩ (2) ()2sin(2)f x x =,()2sin(2())12sin(2)163g x x x ππ=++=++1()0sin(2)323g x x x k πππ=⇒+=-⇒=-或7,12x k k Z ππ=-∈,即()g x 的零点相离间隔依次为3π和23π,故若()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点,则b a -的最小值为2431415333πππ⨯+⨯=.22.(3分+5分+8分)如图,已知曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+,P 是平面上一点,若存在过点P 的直线与12,C C 都有公共点,则称P 为“C 1—C 2型点”.(1)在正确证明1C 的左焦点是“C 1—C 2型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证);(2)设直线y kx =与2C 有公共点,求证||1k >,进而证明原点不是“C 1—C 2型点”; (3)求证:圆2212x y +=内的点都不是“C 1—C 2型点”. 【解答】:(1)C 1的左焦点为(F ,过F的直线x =C 1交于(±,与C 2交于(1))±,故C 1的左焦点为“C 1-C 2型点”,且直线可以为x = (2)直线y kx =与C 2有交点,则(||1)||1||||1y kxk x y x =⎧⇒-=⎨=+⎩,若方程组有解,则必须||1k >; 直线y kx =与C 2有交点,则2222(12)222y kx k x x y =⎧⇒-=⎨-=⎩,若方程组有解,则必须212k < 故直线y kx =至多与曲线C 1和C 2中的一条有交点,即原点不是“C 1-C 2型点”。
2013年高考理科数学上海卷-答案
3322面积相等,故它们的体积相等,即Ω的体积为π12π28π2π16π+=+g g g ,故答案为2π16π+.【考点】进行简单的合情推理 14.【答案】2【解析】因为(){|(),}g I y y g x x I ==∈,1([0,1))[1,2)f -=,1((2,4])[0,1)f -=,所以对于函数()f x ,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;当[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;所以当[0,2)x ∈时方程()0f x x -=即()f x x =无解,又因为方程()0f x x -=有解x 0,且定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应属于集合(,0)[1,2](4,)-∞+∞U U ,故若00()f x x =,只有02x =,故答案为2.【提示】根据互为反函数的两函数定义域、值域互换可判断:当[0,1)x ∈时,[1,2)x ∈时()f x 的值域,进而可判断此时()f x x =无解;由()f x 在定义域[0,3]上存在反函数可知:[2,3]x ∈时,()f x 的取值集合,再根据方程()f x x =有解即可得到x 0的值. 【考点】反函数,函数的零点 二、选择题 15.【答案】B【解析】当1a >时,(,1][,)A a =-∞+∞U ,[1,)B a =-+∞,若A B =R U ,则11a -≤,12a ∴<≤;当1a =时,易得A =R ,此时A B =R U ;当1a <时,(,][1,)A a =-∞+∞U ,[1,)B a =-+∞,若A B =R U ,则1a a -≤,显然成立,1a ∴<;综上,a 的取值范围是(,2]-∞,故选B .【提示】当1a >时,代入解集中的不等式中,确定出A ,求出满足两集合的并集为R 时的a 的范围;当1a =时,易得A =R ,符合题意;当1a <时,同样求出集合A ,列出关于a 的不等式,求出不等式的解集得到a 的范围.综上,得到满足题意的a 范围.【考点】集合关系中的参数取值问题,并集及其运算,一元二次不等式的解法 16.【答案】B【解析】“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.所以“好货”⇒“不便宜”,所以“不便宜”是“好货”的必要条件,故选B .【提示】因为“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.再据命题的真假与条件的关系判定出“不便宜”是“好货”的必要条件. 【考点】必要条件,充分条件与充要条件的判断 17.【答案】A【解析】该矩阵的第i 行第j 列的元素(1,2,,7;1,2,,12)i j ==……,当且仅当i j m n +=+时,ij mna a =(,1,2,,7;,1,2,,12)i m j n ==……,因此该矩阵元素能取到的不同数值为i j +的所有不同和,其和为2,3,…,11 / 11③若1a c ≥-,则由1n a a ≥得到1()8n n n a f a a c +==++,从而{}n a 为无穷等差数列,符合要求. 综上可知:a 1的取值范围为{8}[,)c c ---+∞U .【提示】(1)对于分别取1n =,2,1()n n a f a +=,*n ∈N .去掉绝对值符合即可得出;(2)由已知可得8,()338,48,4x c x c f x x c c x c x c x c ++≥-⎧⎪=++--≤<-⎨⎪---<--⎩,分三种情况讨论即可证明; (3)由(2)及0c >,得1n n a a +≥,即{}n a 为无穷递增数列.分以下三种情况讨论:当14a c <--时,当14c a c --≤<-时,当1a c ≥-时.即可得出a 1的取值范围.【考点】数列的函数特性,等差关系的确定,数列与函数的综合。
2013年高考理科数学上海卷(含答案解析)
数学试卷 第1页(共16页) 数学试卷 第2页(共16页)绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(理工农医类)考生注意:1.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核对后的条形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名.2.本试卷共有23道试题,满分150分.考试时间120分钟.一、填空题(本大题共有14题,满分56分)考生应在答题纸相应编号的空格内直接填写结果,每个空格填对得4分,否则一律得零分.1.计算:20lim313n n n →∞+=+ .2.设m ∈R ,222(1)i m m m +-+-是纯虚数,其中i 是虚数单位,则m = .3.若2211x xx y y y =--,则x y += . 4.已知ABC △的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .若22232330a ab b c ++-=,则角C 的大小是 (结果用反三角函数值表示).5.设常数a ∈R .若25()ax x+的二项展开式中7x 项的系数为10-,则a = .6.方程1313313x x -+=-的实数解为 .7.在极坐标系中,曲线cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=的公共点到极点的距离为 .8.盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是 (结果用最简分数表示). 9.设AB 是椭圆Γ的长轴,点C 在Γ上,且π4CBA ∠=.若4AB =,BC =,则Γ的两个焦点之间的距离为 .10.设非零常数d 是等差数列1x ,2x ,…,19x 的公差,随机变量ξ等可能地取值1x ,2x ,…,19x ,则方差D ξ= .11.若1cos cos sin sin 2x y x y +=,2sin 2sin 23x y +=,则sin()x y += .12.设a 为实常数,()y f x =是定义在R 上的奇函数,当0x <时,2()97a f x x x=++.若()1f x a +≥对一切0x ≥成立,则a 的取值范围为 .13.在xOy 平面上,将两个半圆弧22(1)1(1)x y x -+=≥和22(3)1(3)x y x -+=≥、两条直 线1y =和1y =-围成的封闭图形记为D ,如 图中阴影部分.记D 绕y 轴旋转一周而成的 几何体为Ω.过(0,)(||1)y y ≤作Ω的水 平截面,所得截面面积为48π,试 利用祖暅原理、一个平放的圆柱和一个长方 体,得出Ω的体积值为 .14.对区间I 上有定义的函数()g x ,记(){|()g I y y g x ==,}x I ∈.已知定义域为[0,3] 的函数()y f x =有反函数1()y f x -=,且1([0,1))[1,2)f -=,1((2,4])[0,1)f -=.若 方程()0f x x -=有解0x ,则0x = .二、选择题(本大题共有4题,满分20分)每题有且只有一个正确答案,考生应在答题纸的相应编号上,将代表答案的小方格涂黑,选对得5分,否则一律得零分. 15.设常数a ∈R ,集合{|(1)()0}A x x x a =--≥,{|1}B x x a =-≥.若A B =R ,则a 的取值范围为( )A .(,2)-∞B .(,2]-∞C .(2,)+∞D .[2,)+∞16.钱大姐常说“便宜没好货”,她这句话的意思是:“不便宜”是“好货”的 ( )A .充分条件B .必要条件C .充分必要条件D .既非充分又非必要条件17.在数列{}n a 中,21n n a =-.若一个7行12列的矩阵的第i 行第j 列的元素 ,i j i j i j c a a a a =++(1i =,2,…,7;1j =,2,…,12),则该矩阵元素能取到的 不同数值的个数为( ) A .18B .28C .48D .6318.在边长为1的正六边形ABCDEF 中,记以A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a ;以D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为1d 、2d 、3d 、4d 、5d .若m 、M 分别为()()i j k r s ta a a d d d ++++的最小值、最大值,其中{,,}{1,2,3,4i j k ⊆,{,,}{1,2,3,4,5}r s t ⊆,则m ,M 满足--------在--------------------此--------------------卷--------------------上--------------------答--------------------题--------------------无--------------------效----------------姓名________________ 准考证号_____________数学试卷 第3页(共16页) 数学试卷 第4页(共16页)( )A .0m =,0M >B .0m <,0M >C .0m <,0M =D .0m <,0M <三、解答题(本大题共有5题,满分74分)解答下列各题必须在答题纸相应编号的规定区域内写出必要的步骤. 19.(本题满分12分)如图,在长方体ABCD A B C D ''''-中,=2AB ,1AD =,1AA '=.证明直线BC '平行于平面C D A ',并求直线BC '到平面C D A '的距离.20.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分. 甲厂以x 千克/小时的速度匀速生产某种产品(生产条件要求110x ≤≤),每一小时可获得利润是3100(51)x x+-元.(Ⅰ)要使生产该产品2小时获得的利润不低于3 000元,求x 的取值范围;(Ⅱ)要使生产900千克该产品获得的利润最大,问:甲厂应该选取何种生产速度?并求此最大利润.21.(本题满分14分)本题共有2个小题,第1小题满分6分,第2小题满分8分.已知函数()2sin()f x x ω=,其中常数0ω>.(Ⅰ)若()y f x =在,π2π[]43﹣上单调递增,求ω的取值范围;(Ⅱ)令2ω=,将函数()y f x =的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到函数()y g x =的图象.区间[,]a b (,a b ∈R ,且a b <)满足:()y g x =在[,]a b 上至少含有30个零点.在所有满足上述条件的[,]a b 中,求b a -的最小值.22.(本题满分16分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分5分,第3小题满分8分.如图,已知双曲线221:12x C y -=,曲线2:||||1C y x =+.P 是平面内一点,若存在过点P 的直线与1C 、2C 都有公共点,则称P 为“12C C -型点”.(Ⅰ)在正确证明1C 的左焦点是“12C C -型点”时,要使用一条过该焦点的直线,试写出一条这样的直线的方程(不要求验证); (Ⅱ)设直线y kx =与2C 有公共点,求证:||1k >,进而证明原点不是“12C C -型点”; (Ⅲ)求证:圆2212x y +=内的点都不是“12C C -型点”.23.(本题满分18分)本题共有3个小题,第1小题满分3分,第2小题满分6分,第3小题满分9分.给定常数0c >,定义函数()2|4|||f x x c x c =++-+.数列1a ,2a ,3a ,…满足 1()n n a f a +=,n ∈*N .(Ⅰ)若12a c =--,求2a 及3a ;(Ⅱ)求证:对任意n ∈*N ,1n n a a c +-≥;(Ⅲ)是否存在1a ,使得1a ,2a ,3a ,…,n a ,…成等差数列?若存在,求出所有这样的 1a ;若不存在,说明理由.数学试卷 第5页(共16页) 数学试卷 第6页(共16页)2013年普通高等学校招生全国统一考试(上海卷)数学试卷(理工农医类)答案解析一、填空题1.【答案】13【解析】201201lim lim 1331333n n n n n n→∞→∞++==++,故答案为13. 【提示】由数列极限的意义即可求解. 【考点】数列的极限 2.【答案】2-【解析】复数2(2)(1)i z m m m =-+-+为纯虚数,220m m ∴+-=,210m -≠,解得2m =-,故答案为2-.【提示】根据纯虚数的定义可得210m -=,210m -≠,由此解得实数m 的值. 【考点】复数的基本概念 3.【答案】0 【解析】2211x x x y y y =--,222x y xy ∴+=-,2()0x y ∴+=,0x y ∴+=,故答案为0.【提示】利用行列式的定义,可得等式,配方即可得到结论. 【考点】二阶行列式的定义 4.【答案】1πarccos 3- 【解析】22232330a ab b c ++-=,22223a b c ab∴+-=-,222213cos 223aba b c C ab ab -+-∴===-.1πarccos 3C ∴=-,故答案为1πarccos 3-.【提示】把式子22232330a ab b c ++-=变形为22223a b c ab +-=-,再利用余弦定理222cos 2a b c C ab+-=即可得出. 【考点】余弦定理 5.【答案】2-【解析】52a x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭的展开式的通项为102103155rr r r r r r a T C x C x a x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令1037r -=得1r =,7x ∴的系数是15aC .7x 的系数是10-,1510aC ∴=-,解得2a =-,故答案为2-. 【提示】利用二项展开式的通项公式求得二项展开式中的第1r +项,令x 的指数为7求得7x 的系数,列出方程求解即可. 【考点】二项式系数的性质 6.【答案】3log 4【解析】方程1313313x x -+=-,即3193133(31)x x-+-=-,即11833(33)x x x --+=-,化简可得232380x x --=,即(34)(32)0x x-+=.解得34x =,或32x =-(舍去),3log 4x ∴=,故答案为3log 4.【提示】化简方程1313313x x -+=-为3193133(31)x x-+-=-,即(34)(32)0x x -+=,解得34x =,可得x 的值. 【考点】函数的零点 7.【答案】12【解析】由cos 1ρθ=+得,cos 1θρ=-,代入cos 1ρθ=得(1)1ρρ-=,解得ρ=或ρ=,所以曲线cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=,.【提示】联立cos 1ρθ=+与cos 1ρθ=消掉θ即可求得ρ,即为答案. 【考点】点的极坐标和直角坐标的互化,两点间的距离公式 8.【答案】1318【解析】从1,2,3,4,5,6,7,8,9九个球中,任意取出两个球的取法种数为2936C =种;取出的两个球的编号之积为奇数的方法种数为2510C=种;则取出的两个球的编号之积为奇数的概率为105368=;所以取出两个球的编号之积为偶数的概率是51311818-=;故答案为13 18.【提示】利用组合知识求出从1,2,3,4,5,6,7,8,9九个球中,任意取出两个球的取法种数,再求出从5个奇数中任意取出2个奇数的取法种数,求出取出的两个球的编号之积为奇数的概率,利用对立事件的概率求出取出两个球的编号之积为偶数的概率.【考点】古典概型及其概率计算公式9.【解析】如图,设椭圆的标准方程为2221x ya b+=,由题意知,24a=,2a=,π4CBA∠=,BC=∴点C的坐标为(1,1)C-,因点C在椭圆上,222(1)114b-∴+=,243b∴=,22248433c a b∴=-=-=,3c=,则Γ的两个焦点之间的距离为3,故答案为.【提示】由题意画出图形,设椭圆的标准方程为2221x ya b+=,由条件结合等腰直角三角形的边角关系解出C的坐标,再根据点C在椭圆上求得b值,最后利用椭圆的几何性质计算可得答案.【考点】椭圆的标准方程,椭圆的简单性质10.【答案】230d【解析】由题意可得112191191819291919x dx x xE x dξ⨯++++===+….11(1)(9)(10)nx E x n d x d n dξ∴-=+--+=-,222222222212[(9)(8)()0(2)(9)](129)1919dD d d d d d dξ∴=-+-++-+++++=+++………2229101930196dd⨯⨯=⨯=,故答案为230d.【提示】利用等差数列的前n项和公式可得121911918192x x x x d⨯+++=+…和数学期望的计算公式即可得出Eξ,再利用方差的计算公式即可得出22212191[()()()]19D xE x E x Eξξξξ=-+-++-…即可得出.【考点】极差,方差与标准差11.【答案】23【解析】1cos cos sin sin2x y x y+=,1cos()2x y∴-=,2sin2sin23x y+=,2sin[()()]sin[()()]3x y x y x y x y∴++-++--=,22sin()cos()3x y x y∴+-=,122sin()23x y∴+⨯=,2sin()3x y∴+=,故答案为23.【提示】利用两角差的余弦公式及1cos cos sin sin2x y x y+=,可得1cos()2x y-=,再利用和差化积公式2sin2sin23x y+=,得到22sin()cos()3x y x y+-=,即可得出sin()x y+.【考点】三角函数的和差化积公式,两角和与差的余弦函数12.【答案】87a≤-【解析】因为()y f x=是定义在R上的奇函数,所以当0x=时,()0f x=;当0x>时,则0x-<,所以2()97af x xx-=--+,因为()y f x=是定义在R上的奇函数,所以2()97af x xx=+-;因为()1f x a≥+对一切0x≥成立,所以当0x=时,01a≥+成立,所以1a≤-;当0x>时,2971ax ax+-≥+成立,只需要297axx+-的最小值1a≥+,数学试卷第7页(共16页)数学试卷第8页(共16页)数学试卷 第9页(共16页) 数学试卷 第10页(共16页)因为29776||7a x x a x x+-≥-=-,所以6||71a a -≥+,解得85a ≥或87a ≤-,所以87a ≤-,故答案为87a ≤-.【提示】先利用()y f x =是定义在R 上的奇函数求出0x ≥时函数的解析式,将()1f x a ≥+对一切0x ≥成立转化为函数的最小值1a ≥+,利用基本不等式求出()f x的最小值,解不等式求出a 的范围. 【考点】函数奇偶性的性质,基本不等式 13.【答案】22π16π+【解析】因为几何体为Ω的水平截面的截面积为48π,该截面的截面积由两部分组成,一部分为定值8π,看作是截一个底面积为8π,高为2的长方体得到的,对于4,看作是把一个半径为1,高为2π的圆柱平放得到的,如图所示,这两个几何体与Ω放在一起,根据祖暅原理,每个平行水平面的截面积相等,故它们的体积相等,即Ω的体积为22π12π28π2π16π+=+,故答案为22π16π+.【提示】由题目给出的Ω的水平截面的面积,可猜想水平放置的圆柱和长方体的量,然后直接求出圆柱的体积与长方体的体积作和即可. 【考点】进行简单的合情推理 14.【答案】2【解析】因为(){|(),}g I y y g x x I ==∈,1([0,1))[1,2)f -=,1((2,4])[0,1)f -=,所以对于函数()f x ,当[0,1)x ∈时,()(2,4]f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;当[1,2)x ∈时,()[0,1)f x ∈,所以方程()0f x x -=即()f x x =无解;所以当[0,2)x ∈时方程()0f x x -=即()f x x =无解,又因为方程()0f x x -=有解x 0,且定义域为[0,3],故当[2,3]x ∈时,()f x 的取值应属于集合(,0)[1,2](4,)-∞+∞,故若00()f x x =,只有02x =,故答案为2.【提示】根据互为反函数的两函数定义域、值域互换可判断:当[0,1)x ∈时,[1,2)x ∈时()f x 的值域,进而可判断此时()f x x =无解;由()f x 在定义域[0,3]上存在反函数可知:[2,3]x ∈时,()f x 的取值集合,再根据方程()f x x =有解即可得到x 0的值.【考点】反函数,函数的零点 二、选择题 15.【答案】B【解析】当1a >时,(,1][,)A a =-∞+∞,[1,)B a =-+∞,若AB =R ,则11a -≤,12a ∴<≤;当1a =时,易得A =R ,此时A B =R ;当1a <时,(,][1,)A a =-∞+∞,[1,)B a =-+∞,若A B =R ,则1a a -≤,显然成立,1a ∴<;综上,a 的取值范围是(,2]-∞,故选B .【提示】当1a >时,代入解集中的不等式中,确定出A ,求出满足两集合的并集为R 时的a 的范围;当1a =时,易得A =R ,符合题意;当1a <时,同样求出集合A ,列出关于a 的不等式,求出不等式的解集得到a 的范围.综上,得到满足题意的a 范围. 【考点】集合关系中的参数取值问题,并集及其运算,一元二次不等式的解法16.【答案】B【解析】“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.所以“好货”⇒“不便宜”,所以“不便宜”是“好货”的必要条件,故选B .【提示】因为“好货不便宜”是“便宜没好货”的逆否命题,根据互为逆否命题的真假一致得到:“好货不便宜”是真命题.再据命题的真假与条件的关系判定出“不便宜”是“好货”的必要条件.【考点】必要条件,充分条件与充要条件的判断 17.【答案】A【解析】该矩阵的第i 行第j 列的元素(1,2,,7;1,2,,12)i j ==……,当且仅当i j m n +=+时,ij mn a a =(,1,2,,7;,1,2,,12)i m j n ==……,因此该矩阵元素能取到的不同数值为i j +的所有不同和,其和为2,3,…,19,共18个不同数值.故选A . 【提示】由于该矩阵的第i行第j列的元素数学试卷 第11页(共16页) 数学试卷 第12页(共16页),(21)(21)212121i j i j i j i j i j i j a a a a a +=++=--+-+-=-(1,2,,7;1,2,,12)i j ==……,要使(,1,2,,7;,1,2,,12)ij mn i m j a n a ===…….则满足2121i j m n ++-=-,得到i j m n +=+,由指数函数的单调性可得:当i j m n +≠+时,ij mn a a ≠,因此该矩阵元素能取到的不同数值为i j +的所有不同和,即可得出. 【考点】数列的函数特性 18.【答案】D【解析】由题意,以A 为起点,其余顶点为终点的向量分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a ;以D 为起点,其余顶点为终点的向量分别为1d 、2d 、3d 、4d 、5d ,∴利用向量的数量积公式,可知只有0AF DE AB DC =>,其余数量积均小于等于0,m 、M 分别为()()i j k r s t a a a d d d ++++的最小值、最大值,0m ∴<,0M <,故选D .【提示】利用向量的数量积公式,可知只有0AF DE AB DC =>,其余数量积均小于等于0,从而可结论.【考点】平面向量数量积的运算,进行简单的合情推理 三、解答题 19.【答案】23【解析】解法一:因为-ABCD A B C D ''''为长方体,故AB C D ''∥,AB C D ''=,故A B CD''为平行四边形,故BC AD ''∥,显然BC '不在平面D AC '内,于是直线BC '平行于平面D AC '.直线BC '到平面D AC '的距离即为点B 到平面D AC '的距离,设为h ,考虑三棱锥-D ABC '的体积,以ABC 为底面,可得三棱锥-D A B C '的体积为111111323V ⎛⎫=⨯⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,而A DC '△中,AC D C '==AD '=C A D '△的底边AD '上的高为,故C A D '△的面积1322223CAD S '==△,所以13123233V h h =⨯⨯=⇒=,即直线BC '到平面D AC '的距离为23.解法二:以D A ''所在的直线为x 轴,以D C ''所在的直线为y 轴,以D D '所在的直线为z 轴,建立空间直角坐标系.则由题意可得,点(1,0,1)A 、(1,2,1)B 、(0,2,1)C 、(0,2,0)C '、(0,0,0)D '.设平面D AC '的一个法向量为(,,)n u v w =,则由n D A '⊥,n D C '⊥,可得0n D A '⊥=,0n D C '⊥=.(1,0,1)D A '=,(0,2,1)D C '=,020u w v w +=⎧∴⎨+=⎩,解得22u vw v =⎧⎨=-⎩. 令1v =,可得2u =,2w =-,可得(2,1,2)n =-. 由于(1,0,1)BC '=--,0n BC '∴=-,故有n BC '⊥再由BC '不在平面D AC '内,可得直线BC '平行于平面D AC '. 由于(1,0,0)CB =,可得点B 到平面D AC '的距离||23||n CB d n ===,故直线BC '到平面D AC '的距离为23. 【提示】解法一:证明ABC D ''为平行四边形,可得BC AD ''∥,再利用直线和平面平行的判定定理证得直线BC '平行于平面D AC '.所求的距离即点B 到平面D AC '的距离,设为h ,再利用等体积法求得h 的值;解法二:建立空间直角坐标系,求出平面D AC '的一个法向量为(2,1,2)n =-,再根据0n BC '=-,可得n BC '⊥,可得直线BC '平行于平面D AC '.求出点B 到平面D AC '的距离||||n BC d n '=的值,即为直线BC '到平面D AC '的距离.【考点】点、线、面间的距离计算,直线与平面平行的判定 20.【答案】(1)135x ≤≤-(2)甲厂应以6千克/小时的速度生产,可获得最大利润为457500元【解析】(1)生产该产品2小时获得的利润为3310051220051x x x x ⎛⎫⎛⎫+-⨯=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭根据题意,3200513000x x ⎛⎫+-≥ ⎪⎝⎭,即251430x x --≥3x ∴≥或15x ≤- 110x ≤≤,135x ∴≤≤-;(2)设利润为y 元,则生产900千克该产品获得的利润为390010051y x x x ⎛⎫=+-⨯⎪⎝⎭数学试卷 第13页(共16页) 数学试卷 第14页(共16页)2423111619000059103612x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-++=⨯--+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦110x ≤≤,6x ∴=时,取得最大利润为46191045750012⨯⨯=元 故甲厂应以6千克/小时的速度生产,可获得最大利润为457500元.【提示】(1)求出生产该产品2小时获得的利润,建立不等式,即可求x 的取值范围; (2)确定生产900千克该产品获得的利润函数,利用配方法,可求最大利润. 【考点】函数模型的选择与应用 21.【答案】(1)304ω<≤ (2)43π3【解析】(1)函数()y f x =在π2π,43⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,且0ω>,π2π23ω∴≥,且ππ24ω-≤-,解得304ω<≤; (2)()2sin 2f x x =,∴把()y f x =的图象向左平移π6个单位,再向上平移1个单位,得到π2s i n 216y x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,∴函数π()2s i n 216y g x x ⎛⎫==++ ⎪⎝⎭,令()0g x =,得5ππ12x k =+,或3ππ4x k =+()k ∈Z .∴相邻两个零点之间的距离为π3或2π3.若b a -最小,则a 和b 都是零点,此时在区间[,π]a a +,[,2π]a a +,…,*[,π]()a m a m +∈N 分别恰有3,5,…,21m +个零点,所以在区间[,14π]a a +是恰有29个零点,从而在区间(14π,]a b +至少有一个零点,π14π3b a ∴--≥.另一方面,在区间5ππ5π,14π12312⎡⎤++⎢⎥⎣⎦恰有30个零点,因此b a -的最小值为π43π14π33+=. 【提示】(1)已知函数()y f x =在π2π,43⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,且0ω>,利用正弦函数的单调性可得π2π23ω≥,且ππ24ω-≤-,解出即可; (2)利用变换法则“左加右减,上加下减”即可得到π()2sin 216g x x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.令()0g x =,即可解出零点的坐标,可得相邻两个零点之间的距离.若b a -最小,则a 和b 都是零点,此时在区间[,π]a m a +*()m ∈N 恰有21m +个零点,所以在区间[,14π]a a +是恰有29个零点,从而在区间(14π,]a b +至少有一个零点,即可得到a ,b 满足的条件.进一步即可得出b a -的最小值.【考点】正弦函数的单调性,根的存在性及根的个数判断,函数sin()y A x ωϕ=+的图象变换22.【答案】(1)C 1的左焦点为(,写出的直线方程可以是以下形式:x =(y k x =,其中||k ≥; (2)证明:因为直线y kx =与C 2有公共点,所以方程组||||1y kxy x =⎧⎨=+⎩有实数解,因此||||1kx x =+,得||1||1||x k x +=>.若原点是“12-C C 型点”,则存在过原点的直线与C 1、C 2都有公共点.考虑过原点与C 2有公共点的直线0x =或(||1)y kx k =>,显然直线0x =与C 1无公共点.如果直线为(||1)y kx k =>,则由方程组221y kx x y x =⎧⎪⎨-=⎪⎩,得222012x k =<-,矛盾.所以直线(||1)y kx k =>与C 1也无公共点.因此原点不是“12-C C 型点”. (3)证明:记圆O :2212x y +=,取圆O 内的一点Q ,设有经过Q 的直线l 与C 1,C 2都有公共点,显然l 不与x 轴垂直,故可设l :y kx b =+.若||1k ≤,由于圆O 夹在两组平行线1y x =±与1y x =-±之间,因此圆O 也夹在直线1y kx =±与1y kx =-±之间,从而过Q 且以k 为斜率的直线l 与C 2无公共点,矛盾,所以||1k >.因为l 与C 1由公共点,所以方程组221y kx b x y x=+⎧⎪⎨-=⎪⎩有实数解,得222(12)4220k x kbx b ----=.因为||1k >,所以2120k -≠,因此22222(4)4(12)(22)8(12)0kb k b b k ∆=----=+-≥,即2221b k ≥-.因为圆O 的圆心(0,0)到直线l的距离d =,所以222112k b d =<+,从而2221212kb k +>≥-,得21k <,与||1k >矛盾.因此,圆2212x y +=内的点不是“12-C C 型点”.【提示】(1)由双曲线方程可知,双曲线的左焦点为(,当过左焦点的直线的斜率不存在时满足左焦点是“12-C C 型点”,当斜率存在时,要保证斜率的绝对值大于等于数学试卷 第15页(共16页) 数学试卷 第16页(共16页)该焦点与(0,1)连线的斜率;(2)由直线y kx =与C 2有公共点联立方程组有实数解得到||1k ≤,分过原点的直线斜率不存在和斜率存在两种情况说明过远点的直线不可能同时与C 1和C 2有公共点; (3)由给出的圆的方程得到圆的图形夹在直线1y x =±与1y x =-±之间,进而说明当||1k ≤时过圆2212x y +=内的点且斜率为k 的直线与C 2无公共点,当||1k >时,过圆2212x y +=内的点且斜率为k 的直线与C 2有公共点,再由圆心到直线的距离小于半径列式得出k 的范围,结果与||1k >矛盾.从而证明了结论.【考点】直线与圆锥曲线的关系,点到直线的距离公式,双曲线的简单性质 23.【答案】(1)21()(2)2|24||2|422a f a f c c c c c ==--=--++---+=-=,31()(2)2|24||2|2(6)(2)10a f a f c c c c c ===++-+=+-+=+;(2)由已知可得8,()338,48,4x c x c f x x c c x c x c x c ++≥-⎧⎪=++--≤<-⎨⎪---<--⎩当n a c ≥-时,18n n a a c c +=-+>;当4n c a c --≤<-时,12382(4)38n n n a a a c c c c +=++≥--++=-; 当4n a c <--时,1282(4)8n n n a a a c c c c +=-->------=-. ∴对任意*n ∈N ,1n n a a c +-≥;(3)假设存在a 1,使得a 1,a 2,…,a n ,…成等差数列. 由(2)及0c >,得1n n a a +≥,即{}n a 为无穷递增数列. 又{}n a 为等差数列,所以存在正数M ,当n M >时,n a c ≥-,从而1()8n n n a f a a c +==++,由于{}n a 为等差数列,因此公差8d c =+. ①当14a c <--时,则211()8a f a a c ==---,又2118a a d a c =+=++,故1188a c a c ---=++,即18a c =--, 从而20a =,当2n ≥时,由于{}n a 为递增数列,故20n a a c ≥=>-,1()8n n n a f a a c +=∴=++,而218a a c =++,故当18a c =--时,{}n a 为无穷等差数列,符合要求;②若14c a c --≤<-,则211()338a f a a c ==++,又2118a a d a c =+=++,113388a c a c ∴++=++, 得1a c =-,应舍去;③若1a c ≥-,则由1n a a ≥得到1()8n n n a f a a c +==++,从而{}n a 为无穷等差数列,符合要求.综上可知:a 1的取值范围为{8}[,)c c ---+∞.【提示】(1)对于分别取1n =,2,1()n n a f a +=,*n ∈N .去掉绝对值符合即可得出;(2)由已知可得8,()338,48,4x c x c f x x c c x c x c x c ++≥-⎧⎪=++--≤<-⎨⎪---<--⎩,分三种情况讨论即可证明;(3)由(2)及0c >,得1n n a a +≥,即{}n a 为无穷递增数列.分以下三种情况讨论:当14a c <--时,当14c a c --≤<-时,当1a c ≥-时.即可得出a 1的取值范围.【考点】数列的函数特性,等差关系的确定,数列与函数的综合。
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第三轮疏理数学目录第一部分:集合与函数―――――――――――――――1 第二部分:不等式―――――――――――――――――8 第三部分:三角函数――――――――――――――――11 第四部分:复数――――――――――――――――――16 第五部分:数列与极限―――――――――――――――17 第六部分:排列组合与概率―――――――――――――23 第七部分:向量――――――――――――――――――24 第八部分:空间图形――――――――――――――――28 第九部分:直线与圆锥曲线―――――――――――――35 第十部分:解题技巧与应试心理―――――――――――50上海市七宝中学数学组前言有人说,数学是科学之母;有人说,数学是人类社会活动的工具;有人说,数学是思维的体操;有人说,数学是上帝用来书写宇宙的文字……。
不少爱好数学的人说:数学是一种充满智慧的“游戏”,他从破解数学问题的过程中享受到独有的乐趣。
他把数学中的概念、定理、法则、运算规律等看作是这种“游戏”的规则,数学问题的解决就要遵循这些“游戏规则”,而解决数学问题的方法则是对这些规则的深刻理解与灵活运用。
为了使同学们经过两轮系统复习后在高考前对“数学游戏”的规则有一个更为系统的掌握与规范而灵活地运用,因此有了这本《第三轮疏理――数学》。
《第三轮疏理――数学》不是知识的简单梳理,而是对高中数学中的主要知识点进行了“疏通”与“整理”,对同学们平时考试中容易出错的地方进行了点评与剖析,对容易混淆的概念与相近公式进行了鉴别,在解题方法与技巧上给予指导。
配制的例题都给出了分析与解题过程,可减少读者的阅读难度。
《第三轮疏理――数学》由朱兆和老师策划并执笔编写,在成书过程中得到了许多同志的帮助与支持。
孙晔、蔡青、李世廷、王国伟、俞志钢、朱逸、林星芳、葛赪、胡琼、陈莉、姚勤等老师参加了校对工作,我校专家视导室的特级教师孙兆桂、柴志洪、刘汉标老师对本书提出了宝贵意见。
特别是柴志洪老师对本书作了全面审核,在此一并致谢。
本书的许多问题与方法累积于我们的教学实践,具有一定的可读性。
由于时间仓促,所以书中难免会有不足之处,欢迎读者使用过程中给予指正。
上海市格致中学数学组2012年4月第一部分 集合与函数1、在集合运算中一定要分清代表元的含义.[举例1]已知集},2|{},,|{2R x y y Q R x x y y P x ∈==∈==,求Q P .分析:集合P 、Q 分别表示函数2x y =与x y 2=在定义域R 上的值域,所以),0[+∞=P ,),0(+∞=Q ,),0(+∞=Q P .[举例2]函数⎩⎨⎧∈-∈=)()()(M x x P x x x f ,其中P 、M 是实数集R 的两个非空子集,又规定:(){|(),},(){|(),}F P y y f x x P F M y y f x x M ==∈==∈.给出下列四个判断:(1)若∅=M P ,则()()F P F M =∅ ;(2)若∅≠M P ,则()()F P F M ≠∅ ;(3)若,R M P = 则()()F P F M R = ;(4)若,R M P ≠ 则()()F P F M R ≠ . 其中正确的判断有----------------------------------------------------------------------------------( )A 、1个;B 、2个;C 、3个;D 、4个.分析:这是一道比较难的题,涉及到函数的概念,集合的意义.()F P 是函数)(P x x y ∈=的值域,()F M 是函数)(M x x y ∈-=的值域.取),0[+∞=P ,)0,(-∞=M 可知(1)、(3)不正确.由函数的定义可知,函数定义域内的任意一个值只能与一个函数值对应,所以若∅≠M P ,只能是}0{=M P ,此时()(){0}F P F M ⊇ ,(2)正确.对于命题(4):设,a P M ∉ 则a P ∉且a M ∉,若0a =,显然有0()F P ∉且0()F M ∉,所以有()()F P F M R ≠ ;若0a ≠,由a P ∉则()a F P ∉,由a M ∉,则()a F M -∉.若有()a F M ∉,则a M -∉,所以a P -∉,则()a F P -∉,所以()()a F P F M -∉ ,则()()F P F M R ≠ .同理可证,若()a F P -∈,则有()()a F P F M ∉ .(4)也正确,选B.2、空集是任何集合的子集,空集是任何非空集合的真子集.[举例]若}2|{},|{2>=<=x x B a x x A 且∅=B A ,求a 的取值范围.分析:集合A 有可能是空集.当0≤a 时,∅=A ,此时∅=B A 成立;当0>a 时,),(a a A -=,若∅=B A ,则2≤a ,有40≤<a .综上知,4≤a .注意:在集合运算时要注意学会转化B A A B A ⊆⇔= 等.3、充要条件的判定可利用集合包含思想判定:若B A ⊆,则∈x A 是∈x B 的充分条件;若B A ⊇,则∈x A 是∈x B 的必要条件;若B A ⊆且B A ⊇即B A =,则∈x A 是∈x B 的充要条件.有时利用“原命题”与“逆否命题”等价,“逆命题”与“否命题”等价转换去判定也很方便.充要条件的问题要十分细心地去辨析:“哪个命题”是“哪个命题”的充分(必要)条件;注意区分:“甲是乙的充分条件(甲⇒乙)”与“甲的充分条件是乙(乙⇒甲)”,是两种不同形式的问题.[举例]设有集合}2|),{(},2|),{(22>-=>+=x y y x N y x y x M ,则点M P ∈的_______条件是点N P ∈;点M P ∈是点N P ∈的_______条件.分析:集合M 是圆222=+y x 外的所有点的集合,N 是直线2+=x y 上方的点的集合.显然有M N ⊆.(充分不必要、必要不充分)4、掌握命题的四种不同表达形式,会进行命题之间的转化,会正确找出命题的条件与结论.能根据条件与结论判断出命题的真假.[举例]命题:“若两个实数的积是有理数,则此两实数都是有理数”的否命题是________________________,它是____(填真或假)命题.5、若函数)(x f y =的图像关于直线a x =对称,则有)()(x a f x a f +=-或)()2(x f x a f =-等,反之亦然.注意:两个不同函数图像之间的对称问题不同于函数自身的对称问题.函数)(x f y =的图像关于直线a x =的对称曲线是函数)2(x a f y -=的图像,函数)(x f y =的图像关于点),(b a 的对称曲线是函数)2(2x a f b y --=的图像.[举例1]若函数)1(-=x f y 是偶函数,则)(x f y =的图像关于______对称.分析:由)1(-=x f y 是偶函数,则有)1()1(-=--x f x f ,即)1()1(x f x f +-=--,所以函数)(x f y =的图像关于直线1-=x 对称.或函数)1(-=x f y 的图像是由函数)(x f y =的图像向右平移一个单位而得到的,)1(-=x f y 的图像关于y 轴对称,故函数)(x f y =的图像关于直线1-=x 对称.[举例2]若函数)(x f y =满足对于任意的R x ∈有)2()2(x f x f -=+,且当2≥x 时x x x f +=2)(,则当2<x 时=)(x f ________.分析:由)2()2(x f x f -=+知,函数)(x f y =的图像关于直线2=x 对称,因而有)4()(x f x f -=成立.2<x ,则24>-x ,所以)4()4()4()(2x x x f x f -+-=-=.即2<x时209)(2+-=x x x f .6、若函数)(x f y =满足:)0)(()(≠-=+a a x f a x f 则)(x f 是以a 2为周期的函数.注意:不要和对称性相混淆.若函数)(x f y =满足:)0)(()(≠-=+a x f a x f 则)(x f 是以a 2为周期的函数.(注意:若函数)(x f 满足)(1)(x f a x f ±=+,则)(x f 也是周期函数) [举例]已知函数)(x f y =满足:对于任意的R x ∈有)()1(x f x f -=+成立,且当)2,0[∈x 时,12)(-=x x f ,则=++++)2006()3()2()1(f f f f ______.分析:由)()1(x f x f -=+知:)()1(]1)1[()2(x f x f x f x f =+-=++=+,所以函数)(x f y =是以2为周期的周期函数.1)0()2()2004()2006(-=====f f f f ,1)1()3()2003()2005(=====f f f f ,故意原式值为0.7、奇函数对定义域内的任意x 满足0)()(=+-x f x f ;偶函数对定义域内的任意x 满足0)()(=--x f x f .注意:使用函数奇偶性的定义解题时,得到的是关于变量x 的恒等式而不是方程.奇函数的图像关于原点对称,偶函数图像关于y 轴对称;若函数)(x f y =是奇函数或偶函数,则此函数的定义域必关于原点对称;反之,若一函数的定义域不关于原点对称,则该函数既非奇函数也非偶函数.若)(x f y =是奇函数且)0(f 存在,则0)0(=f ;反之不然.[举例1]若函数a x f x -+=121)(是奇函数,则实数=a _______; 分析:注意到)0(f 有意义,必有0)0(=f ,代入得21=a .这种特值法在解填空、选择题时若能灵活运用,则事半功倍.[举例2]若函数3)2()(2+-+=x b ax x f 是定义在区间]2,12[a a --上的偶函数,则此函数的值域是__________.分析:函数是偶函数,必有0)2()12(=-+-a a ,得1-=a ;又由()y f x =是偶函数,因而2=b .即]3,3[(3)(2-∈+-=x x x f ,所以此函数的值域为]3,6[-.8、奇函数在关于原点对称的区间内增减性一致,偶函数在关于原点对称的区间内增减性相反.若函数)(x f y =的图像关于直线a x =对称,则它在对称轴的两侧的增减性相反;此时函数值的大小取决于变量离对称轴的远近.解“抽象不等式(即函数不等式)”多用函数的单调性,但必须注意定义域.[举例]若函数)(x f y =是定义在区间]3,3[-上的偶函数,且在]0,3[-上单调递增,若实数a 满足:)()12(2a f a f <-,求a 的取值范围.分析:因为)(x f y =是偶函数,)()12(2a f a f <-等价于不等式)(|)12(|2a f a f <-,又此函数在]0,3[-上递增,则在]3,0[递减.所以2|12|3a a >-≥,解得211+-<≤-a .9、要掌握函数图像几种变换:对称变换、翻折变换、平移变换.会根据函数)(x f y =的图像,作出函数a x f y a x f y x f y x f y x f y +=+===-=)(),(|,)(||),(|),(的图像.(注意:图像变换的本质在于变量对应关系的变换);要特别关注|)(||),(|x f y x f y ==的图像.[举例]函数|1|12|log |)(2--=x x f 的单调递增区间为_____________. 分析:函数|1|12|log |)(2--=x x f 的图像是由函数x y 2log =的图像经过下列变换得到的:先将函数x y 2log =的图像上各点的横坐标缩短到原来的21(或将函数x y 2log =的图像向上平移1个单位)得到函数x y 2log 2=的图像,再将函数x y 2log 2=的图像作关于y 轴对称得到函数|2|log 2x y =的图像,再将函数|2|lo g 2x y =的图像向右平移21个单位,得到函数|12|lo g 2-=x y 的图像,再将函数|12|log 2-=x y 的图像向下平移1个单位得到函数1|12|log 2--=x y ,最后将函数1|12|log 2--=x y 的图像在x 轴下方部分翻折到x 轴上方得到函数|1|12|log |)(2--=x x f 的图像.注意在变化过程中函数图像与坐标轴的交点的变化(尤其是与x 轴的交点不要搞错),从图像上可以看出此函数的单调递增区间是)1,21[-与),23[+∞. 需要注意的是:函数图像变化过程:|)(||)(|)(a x f y x f y x f y -=⇒=⇒=与变化过程:|)(|)()(a x f y a x f y x f y -=⇒-=⇒=不同.前者是先作关于y 轴对称后平移,而后者是先平移后再作关于直线a x =对称.10、研究方程根的个数、超越方程(不等式)的解(特别是含有参量的)、二次方程根的分布、二次函数的值域、三角函数的性质(包括值域)、含有绝对值的函数及分段函数的性质(包括值域)等问题常利用函数图像来解决.但必须注意的是作出的图形要尽可能准确:即找准特殊的点(函数图像与坐标轴的交点、拐点、极值点等)、递增递减的区间、最值等.[举例1]已知函数1)(,12)(+=-=ax x g x x f ,若不等式)()(x g x f >的解集不为空集,则实数a 的取值范围是____________.分析:不等式)()(x g x f >的解集不为空集,亦即函数)(x f y =的图像上有点在函数)(x g y =的图像的上方. 函数12)(-=x x f 的图像是x 轴上方的半支抛物线,函数1)(+=ax x g 的图像是过点 )1,0(斜率为a 的直线.当1a =虚线也满足题义)[举例2]若曲线1||2+=x y 与直线b kx y +=没有公共点,则b k ,应当满足的条件是 .分析:曲线1||2+=x y 是由)0(12≥+=x x y 与)0(12<+-=x x y 组成,它们与y 轴的交点为)1,0(和)1,0(-,图像如图(实线部分).可以看出若直线b kx y +=曲线1||2+=x y 的图像没有公共点,此直线必与x 轴平行,所以0=k ,11<<-b .11、一条曲线可以作为函数图像的充要条件是:曲线与任何平行于y 轴的直线至多只有一个交点.一个函数存在反函数的充要条件是:定义域与值域中元素须一一对应,反应在图像上平行于x 轴的直线与图像至多有一个交点.单调函数必存在反函数吗?(是的,并且任何函数在它的每一个单调区间内总有反函数).还应注意的是:有反函数的函数不一定是单调函数,你能举例吗? [举例]函数12)(2+-=ax x x f ,(]4,3[]1,0[ ∈x ),若此函数存在反函数,则实数a 的取值范围是__________.分析:由函数存在反函数的充要条件是定义域与值域中的元素一一对应,平行于x 轴的直线与函数的图像至多只有一个交点.又由二次函数12)(2+-=ax x x f 图像的对称轴为直线a x =知:0≤a 或4≥a 必存在反函数,10<<a 或43<<a 必不存在反函数.当]3,1[∈a 时如何讨论?注意到函数在区间]1,0[上递减,在]4,3[上递增,所以只要)1()4(f f <或)0()3(f f >即可.亦即325≤<a 或231<≤a .综上知,实数a 的取值范围是 ]0,(-∞ ),4[]3,25()23,1[+∞ . 12、求一个函数的反函数必须标明反函数的定义域,反函数的定义域不能单从反函数的表达式上求解,而是求原函数的值域.求反函数的表达式的过程就是解(关于x 的)方程的过程.注意:函数的反函数是唯一的,尤其在开平方过程中一定要注意正负号的确定.[举例]函数])2,((),22(log )(22--∞∈++=x x x x f 的反函数为__________. 分析:令)22(log 22++=x x y ,则12)1(22222-=+⇒=++y y x x x .因为2-≤x ,所以11-≤+x ,则121--=+y x ,121---=y x .又原函数的值域为),1[+∞,所以原函数的反函数为)1(121)(1≥---=-x x f x .(若是从反函数表达式得012≥-x 求得0≥x 就不是反函数的定义域).13、原函数的定义域是反函数的值域,原函数的值域是反函数的定义域;原函数与反函数的图像关于直线x y =对称;若函数)(x f y =的定义域为A ,值域为C ,C b A a ∈∈,,则有a a f f b b f f ==--))((,))((11.)()(1b f a a f b -=⇔=.需要特别注意一些复合函数的反函数问题.如)2(x f y =反函数不是)2(1x f y -=.[举例1]已知函数)(x f y =的反函数是)(1x f y -=,则函数)43(21+=-x f y 的反函数的表达式是_________.分析:求函数的反函数是解方程的过程,即用y 表示,x 然后将y x ,互换即得反函数的表达式.由)43(21+=-x f y 可得]4)2([31)2(432)43(1-=⇒=+⇒=+-y f x y f x y x f .所以函数)43(21+=-x f y 的反函数为]4)2([31-=x f y . [举例2]已知⎩⎨⎧<<--≥=02,)(log 0,2)(2x x x x f x ,若3)(1=-a f ,则=a ____.分析:由3)(1=-a f 得)3(f a =,所以8=a .14、判断函数的单调性可用有关单调性的性质(如复合函数的单调性),但证明函数单调性只能用定义,不能用关于单调性的任何性质,用定义证明函数单调性的关键步骤往往是因式分解.记住并会证明:函数)0,(,>+=b a xb ax y 的单调性. [举例]已知函数)0(1)(>+=a xax x f 在),1[+∞∈x 上是单调增函数,求实数a 的取值范围. 分析:函数)0,(,>+=b a x b ax y 称为“耐克”函数,由基本不等式知:当0>x 时,函数的最小值是ab 2,当a b x =时等号成立.],0(a b x ∈时,函数递减;),[+∞∈ab x 时,函数递增.记住此结论在解选择、填空等小题时用起来比较方便.函数)0(1)(>+=a x ax x f 在),1[+∞上递增,则11≤a,得1≥a .但若是大题推理就不能这样描述性的说明,必需要按函数单调性的定义有严格的论证. 任设),,1[,21+∞∈x x 且21x x <.)1)(()()(212121x x a x x x f x f --=-,由函数)(x f 是单调增函数,则0)()(21<-x f x f ,而021<-x x ,则0121>-x x a .所以211x x a >对于),,1[,21+∞∈x x 且21x x <恒成立,因1121<x x ,故1≥a . 需要说明的是:在考试中若“小题大做”则浪费时间,因为“小题”只要结果;而“大题小做”则失分,因为“大题”需要严格的论证过程.15、一元二次函数是最基本的初等函数,要熟练掌握一元二次函数的有关性质.一元二次函数在闭区间上一定存在最大值与最小值,应会结合二次函数的图像求最值.[举例]求函数12)(2+-=ax x x f 在区间]3,1[-的最值.分析:求开口向上的二次函数在闭区间上的最小值要根据二次函数的对称轴与区间的位置关系分三种情况进行讨论,但求开口向上的二次函数在闭区间上的最大值只要根据区间端点与对称轴之间的距离分两种情况进行讨论即可.⎩⎨⎧>+≤-=)1(22)1(610)(max a a a a x f ,⎪⎩⎪⎨⎧>-≤≤---<+=)1(610)31(1)1(22)(2min a a a a a a x f .16、一元二次函数、一元二次不等式、一元二次方程是不可分割的三个知识点.解一元二次不等式是“利用一元二次方程的根、结合一元二次函数的图像、写出一元二次不等式的解集”,可以将一元二次不等式的问题化归为一元二次方程来求解.特别对于含参一元二次不等式的讨论比较方便.还应当注意的是;一般地,不等式解集区间的端点值是对应方程的根(或增根).[举例1]已知关于x 的不等式5|3|≤+ax 的解集是]4,1[-,则实数a 的值为 .分析:若是从解不等式入手,还应考虑常数a 的正负进行讨论.如合理利用方程与不等式之间的关系则可迅速得到答案:解集端点值4,1-是方程5|3|=+ax 的根.则⎩⎨⎧=+=+-5|34|5|3|a a 得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=21282或或a a ,知2-=a . [举例2]解关于x 的不等式:)(0122R a ax ax ∈>++.分析:首先要注意的是此不等式是否是一元二次不等式.当0=a 时,此不等式是恒成立的,则其解集为R .当0≠a 时,才是二次不等式.与其对应的方程为0122=++ax ax ,根判别式a a 442-=∆.当0>∆,即1>a 或0<a 时,方程两根为aa a a x -±-=22,1;当0=∆,即1=a 时,方程有等根1-=x ;当0<∆,即10<<a 时,方程无实根.结合二次函数的图像知:1>a 时不等式的解集为),(),(22+∞-+-----∞aa a a a a a a ;当1=a 时,不等式的解集为),1()1,(+∞---∞ ;当10<≤a 时,不等式的解集为R ;当0<a 时,不等式的解集为),(22aa a a a a a a ----+-.第二部分 不等式17、基本不等式2)2(,2b a ab ab b a +≤≥+要记住等号成立的条件与b a ,的取值范围.“一正、二定、三相等”,“积定和有最小值、和定积有最大值”,利用基本不等式求最值时要考虑到等号是否成立.与函数相关的应用题多有基本不等式的应用.[举例]已知正数b a ,满足32=+b a ,则ba 11+的最小值为______. 分析:此类问题是典型的“双变量问题”,即是已知两变量的一个关系式,求此两变量的另一代数式的最值(或取值范围)问题.其解决方法一是“减元”,即由关系中利用一个变量表示另一变量代入到所求关系式中,转化为一元函数的最值问题;另一方法是构造基本不等式.由)223(31)23(31)22(3111+≥++=+++=+b a a b b b a a b a b a ,当且仅当b a a b =2等号成立,此时223,123+=+=b a .18、学会运用基本不等式:||||||||||||b a b a b a +≤±≤-.[举例1]若关于x 的不等式a x x <---|2||1|的解集是R ,则实数a 的取值范围是__; 分析:由不等式的解集为R ,则a 大于|2||1|---x x 的最大值.由绝对值不等式的性质知:1|)2()1(||2||1|=---≤---x x x x ,所以1>a .[举例2]若关于x 的不等式a x x <-+-|2||1|的解集不是空集,则实数a 的取值范围是_. 分析:1|)2()1(||2||1|=---≥-+-x x x x ,知1>a .19、解分式不等式不能轻易去分母,通常采用:移项(化一边为零)→通分→转化为整式不等式→化所有因式中的变量系数为正,(即不等式两边同除以变量系数,若它的符号不能确定即需要讨论)→“序轴标根”(注意比较各个根的大小,不能比较时即需要讨论);解绝对值不等式的关键是“去绝对值”,通常有①利用绝对值不等式的性质②平方③讨论.特别注意:求一个变量的范围时,若分段讨论的也是这个变量,结果要“归并”.[举例]解关于x 的不等式:)0(12)1(>>--a x x a . 分析:原不等式化为:0)]2()1)[(2(02)2()1(>----⇒>----a x a x x a x a .注意到此不等式二次项系数含有变量,故要讨论.(1)当1=a 时,不等式的解集为}2|{>x x ;(2)当10<<a 时,注意到此时对应的二次函数开口向下,对应方程两根12,221--==a a x x ,而211112>-+=--a a a ,此时不等式的解集为)12,2(--a a ;(3)当1>a 时,同样可得不等式的解集为),2()12,(+∞---∞ a a . 20、求最值的常用方法:①用基本不等式(注意条件:一正、二定、三相等);②二次函数;③单调性;④逆求法(包括判别式法);⑤换元法;⑥数形结合.一般而言:在用基本不等式求最值因“不相等”而受阻时,常用函数)0(,>+=a xa x y 的单调性;求二次函数(自变量受限制)的值域,先配方、再利用图像、单调性等;求分式函数的值域(自变量没有限制)常用“逆求”(即判别式法);求分式函数的值域(自变量受限制)通常分子、分母同除一个式子,变分子(分母)为常数.[举例1]已知函数223)(x ax x f -=的最大值不大于61,又当]21,41[∈x 时,81)(≥x f ,求实数a 的值. 分析:6)3(23)(22a a x x f +--=,则161622≤⇒≤a a ,又此二次函数开口向下,则有181)21(81)41(≥⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥a f f .知1=a .注意到:开口向下的二次函数在闭区间上的最小值是区间一端点对应的函数值;同样开口向上的二次函数在闭区间上的最大值也是区间一端点对应的函数值. [举例2]求函数1363)(2+++=x x x x f 在区间]2,2[-上的最大值与最小值. 分析:因为函数的定义域不是一切实数,用判别式法所求的结果不一定是正确.可利用换元转化成基本不等式型的应用.设t x =+3,则t t t t x f 414)(2+=+=,]5,1[∈t .当2=t 时,tt 4+取最小值4;当5=t 时,t t 4+取最大值529.所以函数)(x f 在区间]2,2[-上的最大值为41,最小值为295.注意:此类函数的值域(最值)问题在解几的最值中经常涉及,要能熟练地掌握其解法. 21、遇到含参不等式(或含参方程)求其中某个参数的取值范围通常采用分离参数法,转化为求某函数的最大值(或最小值);但是若该参数分离不出来(或很难分离),那么也可以整体研究函数),(x a f y =的最值.特别注意:双变量问题在求解过程中应把已知范围的变量作为主变量,另一个作为参数.[举例](1)已知不等式0224>+⋅-x x a 对于+∞-∈,1[x )恒成立,求实数a 的取值范围.(2)若不等式0224>+⋅-x x a 对于]3,(-∞∈a 恒成立,求实数x 的取值范围.分析:(1)由0224>+⋅-x x a 得:xx a 222+<对于+∞-∈,1[x )恒成立,因212≥x ,所以22222≥+x x ,当22=x 时等号成立.所以有22<a . (2)注意到0224>+⋅-xx a 对于]3,(-∞∈a 恒成立是关于a 的一次不等式.不妨设)24(2)(++⋅-=x x a a f ,则)(a f 在]3,(-∞∈a 上单调递减,则问题等价于0)3(>f ,所以2202234>⇒>+⋅-x x x 或12<x ,则x 取值范围为),1()0,(+∞-∞ .第三部分 三角函数22、若)2,0(πα∈,则αααtan sin <<;角的终边越“靠近”y 轴时,角的正弦、正切的绝对值就较大,角的终边“靠近”x 轴时,角的余弦、余切的绝对值就较大.[举例1]已知],0[πα∈,若0|cos |sin >-αα,则α的取值范围是_______.分析:由0|cos |sin >-αα且],0[πα∈,即|cos ||sin |αα>知其角的终边应“靠近”y 轴,所以)43,4(ππα∈.[举例2]方程sin x x =的解的个数为____个.分析:在平面直角坐标系中作出函数sin y x =与y x =的图像,由函数sin ,y x y x ==都是奇函数,而当1x >时sin x x >恒成立.在(0,)2x π∈时,sin x x <,所以两函数图像只有一个交点(坐标原点),即方程sin x x =只有一个解. 同样:当(,)22x ππ∈-时,方程tgx x =只有唯一解0x =. 23、求某个角或比较两角的大小:通常是求该角的某个三角函数值(或比较两个角的三角函数值的大小),然后再定区间、求角(或根据三角函数的单调性比较出两个角的大小).比如:由βαtg tg >未必有βα>;由βα>同样未必有βαtg tg >;两个角的三角函数值相等,这两个角未必相等,如βαsin sin =;则βπα+=k 2;或Z k k ∈-+=,2βππα;若βαcos cos =,则Z k k ∈±=,2βπα;若βαtg tg =,则Z k k ∈+=,βπα.[举例1]已知βα,都是第一象限的角,则“βα<”是“βαsin sin <”的――( )A 、充分不必要条件;B 、必要不充分条件;C 、充要条件;D 、既不充分又不必要条件.分析:βα,都是第一象限的角,不能说明此两角在同一单调区间内.如613,3ππ都是第一象限的角,6133ππ<但613sin 3sin ππ>.选D. [举例2]已知0,0,αβαβπ>>+<,则“βα<”是“βαsin sin <”的―――( )A 、充分不必要条件;B 、必要不充分条件;C 、充要条件;D 、既不充分又不必要条件. 分析:注意到由),0(,,πβαβα∈+,则βα,可以看作是一三角形的两内角.选C.24、已知一个角的某一三角函数值求其它三角函数值或角的大小,一定要根据角的范围来确定;能熟练掌握由αtg 的值求ααcos ,sin 的值的操作程序;给(一个角的三角函数)值求(另一个三角函数)值的问题,一般要用“给值”的角表示“求值”的角,再用两角和(差)的三角公式求得.[举例1]已知α是第二象限的角,且a =αcos ,利用a 表示=αtg _____;分析:由α是第二象限的角,a =αcos 知21sin a -=α,a a tg 21cos sin -==ααα. [举例2]已知),2(,0cos 2cos sin sin 622ππααααα∈=-+,求)32sin(πα+的值.分析:由0cos 2cos sin sin 622=-+αααα得:0262=-+ααtg tg ,则21=αtg 或32-=αtg .又),2(ππα∈,所以32-=αtg .由万能公式得1312122sin 2-=+=αααtg tg ,135112cos 22=+-=αααtg tg .知261235)32sin(-=+πα. 25、欲求三角函数的周期、最值、单调区间等,应注意运用二倍角正(余)弦公式,半角公式降次即:)2cos 1(21cos ),2cos 1(21sin 22x x x x +=-=;引入辅助角(特别注意3π,6π经常弄错)使用两角和、差的正弦、余弦公式(合二为一),将所给的三角函数式化为B x A y ++=)sin(ϕω的形式.函数|)sin(|ϕω+=x A y 的周期是函数)sin(ϕω+=x A y 周期的一半.[举例]函数1cos sin 32cos 2)(2--=x x x x f 的最小正周期为_____;最大值为__;单调递增区间为______________;在区间]2,0[π上,方程1)(=x f 的解集为___________.分析:由1cos sin 32cos 2)(2--=x x x x f )652sin(22sin 32cos π+=-=x x x .所以函数)(x f 的最小正周期为π;最大值为2;单调递增区间满足22[652πππ-∈+k x ,)](22Z k k ∈+ππ,即)](6,32[Z k k k ∈--ππππ;由1)(=x f ,则21)652s i n (=+πx ,62652πππ+=+k x 或652652πππ+=+k x 得3ππ-=k x 或)(Z k k x ∈=π,又由]2,0[π∈x 得解集为}2,,0,35,32{ππππ. 注意:辅助角ϕ的应用:)sin(cos sin 22ϕ++=+x b a x b x a .其中a b tg =ϕ,且角ϕ所在的象限与点),(b a 所在象限一致.26、当自变量x 的取值受限制时,求函数)sin(ϕω+=x A y 的值域,应先确定ϕω+x 的取值范围,再利用三角函数的图像或单调性来确定)sin(ϕω+x 的取值范围,并注意A 的正负;千万不能把x 取值范围的两端点代入表达式求得.[举例]已知函数],0[),cos (sin sin 2)(π∈+=x x x x x f ,求)(x f 的最大值与最小值. 分析:函数1)4sin(22sin 2cos 1cos sin 2sin 2)(2+-=+-=+=πx x x x x x x f .由],0[π∈x ,则]43,4[4πππ-∈-x ,]1,22[)4sin(-∈-πx ,所以函数)(x f 的最大 、最小值分别为12+与0. 27、三角形中边角运算时通常利用正弦定理、余弦定理转化为角(或边)处理.有关c b a ,,的齐次式(等式或不等式),可以直接用正弦定理转化为三角式;当知道△ABC 三边c b a ,,平方的和差关系,常联想到余弦定理解题;正弦定理应记为2sin sin sin a b c R A B C ===(其中R 是△ABC 外接圆半径.[举例]在△ABC 中,c b a ,,分别是C B A ∠∠∠,,对边的长.已知c b a ,,成等比数列,且bc ac c a -=-22,求A ∠的大小及c B b sin 的值. 分析:由c b a ,,成等比数列得ac b =2,则bc ac c a -=-22化成bc a c b =-+222,由余弦定理得212c o s 222=-+=bc a c b A ,3π=∠A .由ac b =2得b a c b =,所以c B b sin =233sin sin sin ===πA b B a . 28、在△ABC 中:B A B A b a sin sin >⇔>⇔>;A C B sin )sin(=+,=+)cos(C B A cos -,2sin 2cos A C B =+,2cos 2sin A C B =+等常用的结论须记住.三角形三内角A 、B 、C 成等差数列,当且仅当3π=B .[举例1](1)已知△ABC 三边c b a ,,成等差数列,求B 的范围;(2)已知△ABC 三边c b a ,,成等比数列,求角B 的取值范围.分析:(1)由△ABC 的三边c b a ,,成等差数列,则c a b +=2,222cos 2a c b B ac+-=,消去b 化得223()1611cos 84842a c ac B ac ac +=-≥-=.所以]3,0(π∈B . (2)同样可以求得]3,0(π∈B . [举例2]在△ABC 中,若C A B sin sin cos 2=,则△ABC 的形状一定是――――( )A 、等腰直角三角形;B 、直角三角形;C 、等腰三角形;D 、等边三角形.分析:在三角形ABC 中:A B B A B A B A C sin cos 2sin cos cos sin )sin(sin =+=+=,则B A B A B A B A =⇒=-⇒=-0)sin(0sin cos cos sin .所以△ABC 是等腰三角形. [举例3]△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为c b a ,,,已知c b a ,,成等比数列,且43cos =B . (1)求ctgC ctgA +的值;(2)设23=⋅,求c a +的值. 分析:(1)先切化弦:CA B C A C A C C A A ctgC ctgA sin sin sin sin sin )sin(sin cos sin cos =+=+=+.由c b a ,,成等比,C A B ac b sin sin sin 22=⇒=,所以B ctgC ctgA sin 1=+.由43cos =B 得47sin =B ,则774=+ctgC ctgA . (2)注意到2343cos ===⋅ac B ac ,所以2=ac ,则22=b .又由余弦定理得:B ac c a b cos 2222-+=,得522=+c a ,92)(222=++=+c ac a c a ,所以3=+c a .29、x x x x x x cos sin ,cos sin ,cos sin -+这三者之间的关系虽然没有列入同角三角比的基本关系式,但是它们在求值过程中经常会用到,要能熟练地掌握它们之间的关系式:2(sin cos )12sin cos x x x x ±=±.求值时能根据角的范围进行正确的取舍.[举例1]已知关于x 的方程02)cos (sin 2sin =+++x x a x 有实数根,求实数a 的取值范围.分析:由x x x x x x x 2sin 1cos cos sin 2sin )cos (sin 222+=++=+,令t x x =+cos sin ,则12sin 2-=t x ,其中]2,2[-∈t .则关于t 的方程012=++at t 在]2,2[-∈t 上有解.注意到方程012=++at t 两根之积为1,若有实根必有一根在]1,1[-内,只要△0≥即可,得2≥a 或2-≤a .[举例2]已知),,0(πα∈且51cos sin -=+αα,则=αtg _____. 分析:此类问题经常出现在各类考试中,而且错误率都比较高.原因是不能根据角所在的象限,对函数值进行正确的取舍.由51cos sin -=+αα平方得02524cos sin 2<-=αα,又由),0(πα∈知),2(ππα∈.则有0c o s ,0s i n <>αα.2549cos sin 21)cos (sin 2=-=-αααα,得57c o s s i n =-αα.有54cos ,53sin -==αα,所以43-=αtg . 30、正(余)弦函数图像的对称轴是平行于y 轴且过函数图像的最高点或最低点,两相邻对称轴之间的距离是半个周期;正(余)弦函数图像的对称中心是图像与“平衡轴”的交点,两相邻对称中心之间的距离也是半个周期.函数ctgx y tgx y ==,的图像没有对称轴,它们的对称中心为Z k k ∈),0,2(π.两相邻对称轴之间的距离也是半个周期.[举例1]已知函数x x f 2sin )(=,且)(t x f +是偶函数,则满足条件的最小正数=t __; 分析:)22sin()(t x t x f +=+是偶函数,则0=x 是它图像的一条对称轴.0=x 时,函数取最大(小)值.12sin ±=t ,)(22Z k k t ∈+=ππ.所以满足条件的最小正数4π=t .[举例2]若函数x x a x f cos sin )(+=的图像关于点)0,3(π-成中心对称,则=a ___.分析:由x x a x f cos sin )(+=的图像关于点)0,3(π-成中心对称知0)3(=-πf ,33=a . 第四部分 复数31、复数问题实数化时,设复数bi a z +=,不要忘记条件R b a ∈,.两复数bi a z +=1,),,,(,2R d c b a di c z ∈+=,21z z =的条件是d b c a ==,.这是复数求值的主要依据.根据条件,求复数的值经常作实数化处理.[举例]若复数z 满足:ii i z z z z +-=++⋅23)(,则=z _____. 分析:设),(R b a bi a z ∈+=,原式化为i ai b a -=++1222,得⎩⎨⎧-==+12122a b a ,求得i z 2321±-=.。