2020年高考数学·第一轮专题复习讲义
高考总复习课程--2020年高考数学(理)第一轮复习(江苏版) 讲义: 答案 .doc

讲义参考答案第1讲 集合与简易逻辑金题精讲题一:1.题二: ①16;②29. 题三:B . 题四:B . 题五:C . 题六:A . 题七:A .第2讲 函数及其性质经典精讲题一:[3,1];[0,2];[3,1]--- 题二:(3) 题三:2 题四:(3)(4) 题五:(3)(4) 题六:(1)(5,1) (2)2,左,1 (3)x = -1第3讲 函数及其性质2018新题赏析金题精讲 题一:C 题二:B题三:[1,3] 题四:(0,1][3,)+∞U 题五:9(,]2-∞题六:8第4讲 平面向量金题精讲题一:题二: 4, 题三:A . 题四:6. 题五:B . 题六:3.题七:① 1Q ;② 2p .第5讲 三角函数与三角恒等变换经典精讲金题精讲题一:75 题二:5665-题四:A 题五:A题六:(1)6x 5π=;(2)0x =时,()f x 取得最大值为3,56x π=时,()f x 取得最小值为- 题七:2第6讲 三角函数与三角恒等变换2018新题赏析金题精讲题一:79-题二:D 题三:D 题四:A题五:(1)2;(2) 最小正周期为π,单调递增区间为[,]()63k k k π2ππ+π+∈Z第7讲 解三角形金题精讲题一:3π题二:B 题三:A 题四:75°题六:(1) 23;(2)3+ 第8讲 不等式经典精讲题一:(1)[24,)+∞ (2)(0,81]题二:(1)(,2-∞- (2)7[,)2+∞ (3)4 题三:不对,正确解法如下: 因为3ab a b =++,所以31a b a +=-, 所以2233(1)5(1)4111a a a a a ab a a a a ++-+-+===--- 495=(1)5=(1)5111a a a a a -++-++----因为9(1)1a a -+≥-,当且仅当4a =时,“=”成立, 又因为51y a =--在(4,)+∞上单调递增, 所以53y ≥-,所以5286533ab ≥+-=, 故ab 的取值范围是28[,)3+∞. 题四:(0,1)第9讲 线性规划经典精讲题一:4题二:(1,3] 题三:7题四:4,135⎡⎤⎢⎥⎣⎦第10讲 数列经典精讲金题精讲题一:-24. 题二:21nn +. 题三:(1)32n a n =-,2nn b =;(2)1328433n n +-⨯+.题四:(1)证明:因为{}n a 是等差数列,所以112n n n a a a -++=①;222n n n a a a -++=②;332n n n a a a -++=③,由①+②+③可得:3211236n n n n n n n a a a a a a a ---++++++++=于是得到等差数列{}n a 是“(3)P 数列”;(2)证明:因为数列{}n a 是“(2)P 数列”,所以21124n n n n n a a a a a --+++++=①; 又因为数列{}n a 是“(3)P 数列”,所以3211236n n n n n n n a a a a a a a ---++++++++=②, 由②-①得332n n n a a a -++=,于是得到33,,n n n a a a -+是等差数列,故147,,a a a 、258,,a a a 、369,,a a a …成等差数列,设147,,a a a 的公差为13d ,258,,a a a 的公差为23d ,369,,a a a 的公差为33d ,…,当3n =时,124534a a a a a +++=④, 当4n =时,235644a a a a a +++=⑤,当5n =时,346754a a a a a +++=⑥ …将首项和公差代入上述式子可得:1212322334a a d d a +++=⑦ 2323112233412a a d d a d +++=+⑧ 1331222239412a a d d a d +++=+⑨由⑦+⑧+⑨可得:23d d =,将23d d =代入分别代入⑦、⑧、⑨整理可得13d d =, 于是有123d d d ==,将123d d d ==代入1331222239412a a d d a d +++=+ 可得到2132a a a =+,故数列123,,a a a 是等差数列,设其公差为d ',于是有2131,2a a d a a d =+=+'',将其代入⑦可得1d d =',于是有123d d d d ===',故数列{}n a 是等差数列.第11讲 数列2018新题赏析金题精讲 题一: 4. 题二: 3. 题三: A . 题四: (1)221n a n =-;(2)数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和为 221n n T n =+.题五: (1)12n n x -=;(2)(21)212n n n T -⨯+=.第12讲 导数及其应用经典精讲题一:4题二:题三:(1)极大值为(1)4f -=-,极小值为1112()327f -=- (2)a ≤5 题四:(1)2()ln 1f x x x x =-- (2)1-(3)证明:要证函数2()e x y f x x x =-+的图象在直线21y x =--的下方 只需证 2()e 210x f x x x x -+++<, 即要证e 20ln x x x x x +<-,所以只要证e 2ln 0x x +-<, 令e 2()ln x h x x +=-,则1e ()x xh x '=-, 根据函数1xy =和e x y =的图象,可知 0(0,1)x ∃∈,使得0001e 0()x x x h ='=-所以0()()x x h h ≤, 又因为001e x x =,所以00e x x -=,故 00000002000200e 21212(21)(1)0()ln ln x x x x x x x x x x x x h +=+=-+--+=--=<=---也就是()0x h <恒成立,此题得证.第13讲 导数及其应用2018新题赏析金题精讲 题一:①④ 题二:1[1,]2-题三:(1)()f x 在(-∞,-ln a )单调递减,在(-ln a ,+∞)单调递增;(2) (0,1)第14讲 巧用导数解决实际应用问题 题一:(1)3312m ;(2)23;题二:(1)222()S r x r x =+-(0,)r ;233. 第15讲 空间立体几何经典精讲323,24π+163 3 题三:(Ⅰ)证法一:因为E ,F 分别是P A ,PD的中点,所以EF∥AD.又因为AD∥BC,所以EF∥BC.因为E,H分别为P A,AB的中点,所以EH∥PB,又因为PB∩BC=B,EF∩EH=E,所以平面EFH∥平面PBC,又PC⊂平面PBC,所以PC∥平面EFH.证法二:连接AC,BD,设交点为O,连接HO,FO,因为O,H分别是BD,AB的中点,E,F分别是P A,PD的中点,所以EF∥AD,EF=12AD,OH∥AD,OH=12AD,所以OH∥EF,OH=EF,所以点O在平面EFH上,所以证PC∥平面EFH,即证PC∥平面EFOH.因为O,E分别是AC,AP的中点,所以EO∥PC,又因为直线PC⊄平面EFOH,所以PC∥平面EFOH.(Ⅱ)证明:因为AP=AD,点F是PD的中点,所以AF⊥PD. 因为P A⊥平面ABCD,所以P A⊥AB.因为四边形ABCD是矩形,所以AB⊥AD,所以AB⊥平面APD,所以AB⊥PD,即AH⊥PD,又AF⊥PD,AF∩AH=A,所以PD⊥平面AHF,又PD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面AHF.题四:(Ⅰ)证明:因为DE⊥面ACD,AF⊂面ACD,所以DE⊥AF,又因为AF⊥CD,所以AF⊥面BCDE,所以AF BE⊥.(Ⅱ)线段AB上存在点Q,使AC⊥平面DEQ.理由如下:如图,分别取AC AB,的中点G Q,,则GQ//BC,且GQ=12 BC,又因为DE//BC,12DE BC=,所以GQ//DE且GQ=DE,因为AD=CD,所以DG⊥AC,因为DE⊥面ACD,所以DE⊥AC,所以AC⊥面EDGQ,即AC⊥平面DEQ.第16讲空间向量法解立体几何题经典精讲题一:④题二:23题三:(1)当P为AC中点时,PF与BC所成的角是60︒ (2) 60︒题四:(1)证明:∵ABC-A1B1C1为直棱柱,∴C1C⊥面ABC,∴C1C⊥AC,C1C⊥CB,即︒=∠=∠90DCBDCA,∵底面为等腰直角三角形,且90ACB∠=︒,∴CA = CB,在△DCA和△DCB中⎪⎩⎪⎨⎧︒==∠=∠=CBCADCBDCADCDC90∴△DCA≌△DCB(SAS),∴DA=DB,又∵G为ABD∆的重心,∴DG⊥AB,∵E在面ABD上的射影为G,∴EG⊥面ABD,∴EG⊥AB,∵DG⊥AB,EG⊥AB,∴AB⊥面DEG.7第17讲空间立体几何2018新题赏析金题精讲题一:A题二:C10题四:②③题五:(1)证明:∵∠BAP =∠CDP =90°,∴PA ⊥AB ,PD ⊥CD , ∵AB ∥CD ,∴AB ⊥PD , 又∵PA ∩PD =P ,且PA ⊂平面PAD , PD ⊂平面PAD ,∴AB ⊥平面PAD ,又AB ⊂平面PAB , ∴平面PAB ⊥平面PAD ;(2) 第18讲 直线与圆经典精讲题一:(,[1,)-∞⋃+∞,π2π[,]43题三:(1)24 (2)24题四:(1)320x y ++= (2)22(2)8x y -+= (3)221(22x y x -=≤第19讲 椭圆经典精讲金题精讲题一:D题二:2题三:1题四:题六:(±.第20讲 双曲线与抛物线经典精讲金题精讲题一:B题二:221312x y -=;2y x =±题三:C 题四:C题六:证明:如图,设点11(,)A x y ,点22(,)B x y ,直线:AB l x my t =+, 由22x my t y px=+⎧⎨=⎩,得2220y pmy pt --=,∴2221212122,22y y y y pt x x t p p=-==g ,又∵121k k =-,∴12120x x y y +=, ∴220t pt -=,∴2t p =,(0t =舍), ∴:2AB l x my p =+,∴AB l 恒过点(2,0)p . 题七:(1) 证明:设直线:AB l x my t =+, 由22x my ty px=+⎧⎨=⎩,得2220y pmy pt --=,∴122y y pt =-,又∵122y y p =-,∴1t =,∴:1AB l x my =+, ∴AB l 恒过点(1,0). (2)(0,4).第21讲 解析几何2018新题赏析金题精讲题一:(0,1][9,)+∞U题二:22y x =±题三:233题四:(1) 抛物线C 的方程为y 2 = x ,焦点坐标为(14,0),准线为x =-14; (2) 设过点(0,12)的直线方程为y = kx +12(k ≠ 0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ∴直线OP 为y = x ,直线ON 为y =22y x x ,由题意知A (x 1,x 1),B (x 1,122x y x ),由212y kx y x⎧=+⎪⎨⎪=⎩,可得k 2x 2+(k -1)x +14= 0,∴x 1+x 2 =21k k -,x 1x 2 =214k , 要证A 为线段BM 的中点,只需证211122y x y x x =+,即证2111211222kx x kx x x +=++, 即证1212212111222x x kx x x kx x x =+++, 即证12121(22)()2k x x x x -=+,而12122221111222(1)(22)()(22)02244k k k k x xx x k k k k ------+=-⋅-⋅==∴ A 为线段BM 的中点.第22讲 排列、组合及二项式定理 经典精讲金题精讲题一:14 题二:C 题三:D 题四:-2 题五:10题六:710. 题七:证明:设a n =2n ,b n =n +2,∴数列{a n }是以2首项,公比为2的等比数列, ∴a 1=2.a 2=4.a 3=8,知a 1、a 2显然不是数列{b n }中的项. ∵a 3=8=3×2+2,∴a 3是数列{b n }中的第2项,设a k =2k 是数列{b n }中的第m 项,则2k =3m +2(k 、m ∈N *), ∵a k+1=2k+1=2×2k =2(3m +2)=3(2m +1)+1, ∴a k+1不是数列{b n }中的项,∵a k +2=2k +2=4×2k =4(3m +2)=3(4m +2)+2, ∴a k +2是数列{b n }中的项,∴c 1=a 3,c 2=a 5,c 3=a 7,…,c n =a 2n +1, ∴数列{c n }的通项公式是c n =22n +1(n ∈N *), ∴{c n }是等比数列. 题八:(1)72;432.(2) 有五位数,无六位数. (3)4012第23讲 统计与两个概型经典精讲金题精讲 题一:B 题二:(I )1315;(II )78题三:B题四:(1)B 地区用户满意度评分的频率分布直方图如下:B 地区用户满意度评分的频率分布直方图通过直方图比较可以看出,B 地区满意度评分的平均值高于A 地区用户满意度评分的平均值,B 地区用户满意度评分比较集中,而A 地区用户满意度评分比较分散; (2)A 地区的满意度等级为不满意的概率大,理由略. 题五:23题六:(I) 1.2 3.6y t =+$;(II)10.8(千亿元).第24讲 离散型随机变量及 其分布列、期望经典精讲 金题精讲 题一:1.96. 题二:(1)0.3; (2)ξ的分布列如下:ξ 0 12P16 23 16E (ξ)=1;(3) 100名患者中服药者指标y 数据的方差比未服药者指标y 数据的方差大. X 0 123P14 1124 14 124E (X )=12; (2)1148. 题四:(1)518;(2)X X1234EX =2. 题五:(1)23; (2)X数学期望EX =236. 第25讲 概率统计2018新题赏析金题精讲题一:25 题二:59题三:π8题四:A 题五:B题六:(1)0.4;(2)20;(3)3:2.题七:(1)0.6;(2) Y 的所有可能值为900,300,-100;Y 大于零的概率为0.8.第26讲 几何证明选讲(选修4-1) 题一:点P 的轨迹是223(0)x y y +=≠所表示的两个半圆. 题二:题三:43题四:11第27讲 矩阵与变换(选修4-2)题一:⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤92-15 -1 题二:(Ⅰ)1a =,1b =-;(Ⅱ)(1,0)题三:1203--⎡⎤⎢⎥⎣⎦题四:(1)312221⎡⎤-⎢⎥⎢⎥-⎣⎦;(2)32223⎡⎤⎢⎥⎢⎥--⎣⎦题五:矩阵A =1120-⎡⎤⎢⎥⎣⎦,其另一个特征值为1. 第28讲 坐标系与参数方程(选修4-4)金题精讲题二:1 题三:(1)1C :cos 2ρθ=-, 2C :22cos 4sin 40ρρθρθ--+=;(2)12题四:78第29讲 不等式选讲(选修4-5)金题精讲题一:(,8]-∞ 题二:1a ≤时,x ∈∅;12a <≤时,533a a x +-<<; 2a >时,5533a a x -+<<题三:(Ⅰ)2|23x x ⎧⎫<<⎨⎬⎩⎭;(Ⅱ)(2,)+∞.第30讲 复数题二:(31)-, 题三:i 题四:i 题五:−3题六:1第31讲 定积分都考啥题一:2题三:3ln 22-题四:13第32讲 算法金题精讲 题一:8. 题二:②.题三:(1) {1,3,5,7,9,11,13},a n =2n -1 (n ∈N +且n ≤7);(2) a =2;(3) a =a +3. 题四:12na a a n+++…;样本平均数.题五:2.第33讲 高考数学一轮复习综合 验收题精讲(一)金题精讲题一:1 题二:12题三:7或8 题四:(Ⅰ)π;(Ⅱ)最大值为2,最小值为-1. 题五:(Ⅰ)2y x =; (Ⅱ)令3()()2()3x g x f x x =-+,则4222()()2(1)1x g x f x x x ''=-+=-,因为()0g x '>(01)x <<,所以()g x 在区间(0,1)上单调递增, 所以()(0)0g x g >=,(0,1)x ∈, 即当(0,1)x ∈时,3()2()3x f x x >+;(Ⅲ)2.第34讲 高考数学一轮复习综合 验收题精讲(二)金题精讲题一:3R π 题二:1a题三:2sin 4y x =+题四:7 题五:14 题六:(1)连接BD ,∵底面ABCD 是正方形,∴AC ⊥BD , ∵BB 1⊥底面ABCD ,∴BB 1⊥AC ,∵BD ∩BB 1=B ,∴ AC ⊥面DBB 1,∴AC ⊥B 1D ; (2)60°.题七:(Ⅰ)37;(Ⅱ)1049;(Ⅲ)11a =或18a =. 第35讲 集合与常用逻辑用语经典回顾题一:(){2,4,8}U A B =U ð.第36讲 函数的概念及其性质经典回顾题一:-8.题二:(Ⅰ)(0)0f =,(1)0f =; (Ⅱ)()f x 是奇函数, 证明:因为2(1)[(1)](1)(1)0f f f f =-=----= 所以(1)0f -=()(1)()(1)()f x f x f x xf f x -=-⋅=-+-=- 因此()f x 是奇函数 题三:(Ⅰ)(0)1f =;(II )证明:设1212,,x x x x <∈R , 212111211121()()()()()()1()()1f x f x f x x x f x f x x f x f x f x x -=-+-=-+--=--∵210x x ->∴2121()1,()10f x x f x x ->--> 所以21()()f x f x > 因此()f x 在R 上是增函数.第37讲 数列经典回顾开心自测题一:24. 题二:!2n 金题精讲 题一: 60. 题二:(Ⅰ)13n na ∴=; (Ⅱ)1(21)3344n n n S +-∴=+.题三:(Ⅰ)*65()n a n n N =-∈;(Ⅱ)10.第38讲 导数及其应用经典回顾金题精讲 题一:(Ⅰ)32()312f x x x x =-+; (Ⅱ)a 的取值范围是[]1,9.题二:(Ⅰ) ()f x 的减区间是(,ln 2)-∞, 增区间是(ln 2,)+∞,ln2()(ln 2)2ln 2222ln 22f x f e a a ==-+=-+极小(Ⅱ) 证明:设()221e R x g x x ax x =-+-∈,,∴()2e R 2x g x x a x '=-+∈,,由(Ⅰ)知当ln21a ->时,()g x '最小值为 ()()ln221ln20g a '=-+>,∴对任意R x ∈,都有()0g x '>, 所以()g x 在R 内单调递增;∴当ln21a ->时,对任意0()x ∈+∞,, 都有()()0g x g >,而()00g =, 从而对任意()00()x g x ∈+∞,,>, 即221e 0x x ax -+->,故221e x x ax -+>.第39讲 复数与算法初步经典回顾金题精讲题一:30. 题二:3.第40讲 推理与证明问题经典回顾开心自测 题一:81248,T T T T . 题二:证明:假设T 为奇数,则1271,2,,7a a a ---L 均为奇数.因奇数个奇数之和为奇数,故有奇数()()()()()1271271271027a a a a a a -+-++-+++-=+=+=+L L L ,但0≠奇数,这一矛盾说明T 为偶数.金题精讲题一:2222ABC ACD ADB BCD S S S S ++=△△△△.题二:2(1)(32)(21)n n n n ++++-=-L . 题三:1()(())n n f x f f x -==(21)2n nxx -+.题四:(1)13{,}a a 是E 的第5个子集. (2)E 的第211个子集是12578{,,,,}a a a a a . 题五:证明:(用反证法)假设c b a ,,都不大于0,即0,0,0≤≤≤c b a , 则有0≤++c b a , 而222222(2)(2)(2)236(1)(1)(1)()3236a b cx y y z z x x y z ππππππ++=-++-++-+=-+-+-+++- =3)1()1()1(222-+-+-+-πz y x∴222)1(,)1(,)1(---z y x 均大于或等于0,03>-π,∴0>++c b a ,这与假设0≤++c b a 矛盾,故c b a ,,中至少有一个大于0.第41讲 选修4经典回顾开心自测题一:{11}x x -≤≤. 题二:98a .金题精讲题一:CE题二:3)4π. 题三:(Ⅰ)2a =.(Ⅱ)m 的取值范围是(,5]-∞.。
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举一反三
1. 5位同窗报名参与两个课外活动小组,每位同窗限报其中的一个小组, 那么不同的报名方法共有 〔 〕 A. 10种 B. 20种 C. 25种 D. 32种
答案: 216
易错警示
【例1】植树节那天,四位同窗植树,现有三棵不同的树,那么不同的植法
结果为 〔 〕
A. 3! B. 4! C.
D3 4.
43
错解 C
错解分析 在利用分步计数原理处置此题时,不少同窗搞错了事件的主体,
这里应该是把树植完,对植的树分步,而不是对人分步.有很多同窗分四步,
即得3×3×3×3= 〔种〕,3 4 错选C.
得 4 .3这是由于没有思索到某项冠军一旦被一人夺得后,其他人就不再有4
种夺冠能够.
考点演练
10. 某公共汽车上有10名乘客,要求在沿途的5个车站全部下完,乘客下车 的能够方式有——种.
解析: 由题意易知每名乘客都有5种不同的下法,根据乘法计数原理共 有55...〔5种5〕10.
10个
答案: 5 1 0
学后反思 对于复杂问题,不能只用分类加法计数原理或分步乘法计数原理 处置时,可以综合运用两个原理,可以先分类,在某一类中再分步;也可 先分步,在某一步中再分类.
举一反三 2. 某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定, 从“×××××××0000〞到“×××××××9999〞共 10 000个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“4〞或 “7〞的一概作为“优惠卡〞,那么这组号码中“优惠卡〞 的个数为 〔 〕 A解.析2:01000000个B号.4码0中06不含4、C7.5的9有08 4=4 4 09D6.〔8个3〕20,故这组号码中“优
2020届高考数学一轮复习通用版讲义数列求和

第四节数列求和一、基础知识批注——理解深一点1.公式法(1)等差数列{a n }的前n 项和S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d2. 推导方法:倒序相加法.(2)等比数列{a n }的前n 项和S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1(1-q n )1-q ,q ≠1.推导方法:乘公比,错位相减法. (3)一些常见的数列的前n 项和: ①1+2+3+…+n =n (n +1)2; ②2+4+6+…+2n =n (n +1); ③1+3+5+…+2n -1=n 2. 2.几种数列求和的常用方法(1)分组转化求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.(2)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得前n 项和.(3)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么求这个数列的前n(4)倒序相加法:如果一个数列{a n }与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法求解.二、基础小题强化——功底牢一点(一)判一判(对的打“√”,错的打“×”)(1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +11-q.( ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12⎝⎛⎭⎫1n -1-1n +1.( )(3)求S n =a +2a 2+3a 2+…+na n 之和时,只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( )(4)推导等差数列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此法可求得sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 288°+sin 289°=44.5.( )答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (二)选一选1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 5=25,则S 7=( ) A .41 B .48 C .49D .56解析:选C 设S n =An 2+Bn ,由题知⎩⎪⎨⎪⎧S 3=9A +3B =9,S 5=25A +5B =25,解得A =1,B =0,∴S 7=49.2.在数列{a n }中,a n =1n (n +1),若{a n }的前n 项和为2 0192 020,则项数n 为( )A .2 016B .2 017C .2 018D .2 019解析:选D 因为a n =1n (n +1)=1n -1n +1,所以S n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1=2 0192 020,所以n =2 019.3.数列{1+2n -1}的前n 项和为( )A .1+2nB .2+2nC .n +2n -1D .n +2+2n解析:选C 由题意得a n =1+2n -1, 所以S n =n +1-2n1-2=n +2n -1.(三)填一填4.数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17=________.解析:S 17=1-2+3-4+5-6+…+15-16+17=1+(-2+3)+(-4+5)+(-6+7)+…+(-14+15)+(-16+17)=1+1+1+…+1=9.答案:95.已知数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧11-2n ,n ≤5,2n -11,n >5,则{a n }的前10项和S 10=________.解析:S 10=5×9+12×5×4×(-2)+5×1+12×5×4×2=50.答案:50方法一 分组转化法求和[典例] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. [解] (1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n .又a 1=1也满足a n =n ,故数列{a n }的通项公式为a n =n . (2)由(1)知a n =n ,故b n =2n +(-1)n n . 记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ). 记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n , 则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n . 故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2.[解题技法]1.分组转化求和的通法数列求和应从通项入手,若无通项,则先求通项,然后通过对通项变形,转化为等差数列或等比数列或可求数列的前n 项和的数列求和.2.分组转化法求和的常见类型[题组训练]1.已知数列{a n }的通项公式是a n =2n -⎝⎛⎭⎫12n,则其前20项和为( )A .379+1220B .399+1220C .419+1220D .439+1220解析:选C 令数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 20=a 1+a 2+a 3+…+a 20=2(1+2+3+…+20)-⎝⎛⎭⎫12+122+123+…+1220=420-⎝⎛⎭⎫1-1220=419+1220. 2.(2019·资阳诊断)已知数列{a n }中,a 1=a 2=1,a n +2=⎩⎪⎨⎪⎧a n +2,n 是奇数,2a n,n 是偶数,则数列{a n }的前20项和为( )A .1 121B .1 122C .1 123D .1 124解析:选C 由题意可知,数列{a 2n }是首项为1,公比为2的等比数列,数列{a 2n -1}是首项为1,公差为2的等差数列,故数列{a n }的前20项和为1×(1-210)1-2+10×1+10×92×2=1 123.选C.方法二 裂项相消法求和 考法(一) 形如a n =1n (n +k )型[典例] (2019·南宁摸底联考)已知等差数列{a n }满足a 3=7,a 5+a 7=26. (1)求等差数列{a n }的通项公式; (2)设c n =1a n a n +1,n ∈N *,求数列{c n }的前n 项和T n . [解] (1)设等差数列的公差为d ,则由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =7,2a 1+10d =26,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.所以a n =3+2(n -1)=2n +1. (2)因为c n =1a n a n +1=1(2n +1)(2n +3), 所以c n =12⎝⎛⎭⎫12n +1-12n +3,所以T n =12⎝⎛⎭⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3=12⎝⎛⎭⎫13-12n +3=n 6n +9. 考法(二) 形如a n =1n +k +n型[典例] 已知函数f (x )=x α的图象过点(4,2),令a n =1f (n +1)+f (n ),n ∈N *.记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 019=( )A. 2 018-1B. 2 019-1C. 2 020-1D. 2 020+1[解析] 由f (4)=2可得4α=2,解得α=12,则f (x )=x 12. ∴a n =1f (n +1)+f (n )=1n +1+n=n +1-n ,S 2 019=a 1+a 2+a 3+…+a 2 019=(2-1)+(3-2)+(4-3)+…+( 2 019-2 018)+( 2 020- 2 019)= 2 020-1. [答案] C[解题技法]1.用裂项法求和的裂项原则及消项规律哪些项,避免遗漏.2.常见的拆项公式 (1)1n (n +1)=1n -1n +1; (2)1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1;(3)1n +n +1=n +1-n ;(4)2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1.分式差分最常见,指数根式来镶嵌; 取长补短巧改变,裂项求和公式算.[题组训练]1.(口诀第1、4句)在等差数列{a n }中,a 3+a 5+a 7=6,a 11=8,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +3·a n +4的前n 项和为( )A.n +1n +2B.nn +2C.n n +1D.2n n +1解析:选C 因为a 3+a 5+a 7=6, 所以3a 5=6,a 5=2,又a 11=8, 所以等差数列{a n }的公差d =a 11-a 511-5=1, 所以a n =a 5+(n -5)d =n -3, 所以1a n +3·a n +4=1n (n +1)=1n -1n +1,因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +3·a n +4的前n 项和为1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1,故选C.2.(口诀第2、4句)各项均为正数的等比数列{a n }中,a 1=8,且2a 1,a 3,3a 2成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足b n =1n log 2a n,求{b n }的前n 项和S n .解:(1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0). ∵2a 1,a 3,3a 2成等差数列,∴2a 3=2a 1+3a 2,即2a 1q 2=2a 1+3a 1q , ∴2q 2-3q -2=0,解得q =2或q =-12(舍去),∴a n =8×2n -1=2n +2.(2)由(1)可得b n =1n log 22n +2=1n (n +2)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2, ∴S n =b 1+b 2+b 3+…+b n=12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝⎛⎭⎫1+12-1n +1-1n +2 =34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2 =34-2n +32(n +1)(n +2). 方法三 错位相减法求和[典例] (2017·山东高考)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n .已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n项和T n .[解] (1)设{a n }的公比为q ,由题意知:a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2.又a n >0,解得a 1=2,q =2, 所以a n =2n . (2)由题意知, S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1,又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0, 所以b n =2n +1.令c n =b na n,则c n =2n +12n ,因此T n =c 1+c 2+…+c n =32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减得12T n =32+⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1=32+1-⎝⎛⎭⎫12n -1-2n +12n +1=52-2n +52n +1, 所以T n =5-2n +52n.[变透练清]1.(变结论)若本例中a n ,b n 不变,求数列{a n b n }的前n 项和T n . 解:由本例解析知a n =2n ,b n =2n +1, 故T n =3×21+5×22+7×23+…+(2n +1)×2n , 2T n =3×22+5×23+7×24+…+(2n +1)×2n +1,上述两式相减,得,-T n =3×2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n +1)2n +1=6+8(1-2n -1)1-2-(2n +1)2n +1=(1-2n )2n +1-2得T n =(2n -1)×2n +1+2.2.已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4.(1)求{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{a 2n b n }的前n 项和(n ∈N *).解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q2+q-6=0.因为q>0,解得q=2,所以b n=2n.由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8.①由S11=11b4,可得a1+5d=16.②联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n-2.所以{a n}的通项公式为a n=3n-2,{b n}的通项公式为b n=2n. (2)设数列{a2n b n}的前n项和为T n,由a2n=6n-2,有T n=4×2+10×22+16×23+…+(6n-2)×2n,2T n=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n-2)×2n+1,上述两式相减,得-T n=4×2+6×22+6×23+…+6×2n-(6n-2)×2n+1=12×(1-2n)1-2-4-(6n-2)×2n+1=-(3n-4)2n+2-16,得T n=(3n-4)2n+2+16.所以数列{a2n b n}的前n项和为(3n-4)2n+2+16.[解题技法]错位相减法求和的4个步骤[易误提醒](1)两式相减时最后一项因为没有对应项而忘记变号.(2)对相减后的和式的结构认识模糊,错把中间的n-1项和当作n项和.(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比q=1和q≠1两种情况求解.[课时跟踪检测]A级——保大分专练1.数列{a n }的通项公式为a n =1n +n -1,若该数列的前k 项之和等于9,则k =( )A .80B .81C .79D .82解析:选B a n =1n +n -1=n -n -1,故S n =n ,令S k =k =9,解得k =81,故选B.2.若数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n (3n -2),则a 1+a 2+…+a 10=( ) A .15 B .12 C .-12D .-15解析:选A a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=-1+4-7+10-13+16-19+22-25+28=5×3=15,故选A.3.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为( )A.158或5 B.3116或5C.3116D.158解析:选C 设{a n }的公比为q ,显然q ≠1,由题意得9(1-q 3)1-q =1-q 61-q ,所以1+q 3=9,得q =2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1,公比为12的等比数列,前5项和为1-⎝⎛⎭⎫1251-12=3116.4.在等差数列{a n }中,a 4=5,a 7=11.设b n =(-1)n ·a n ,则数列{b n }的前100项之和S 100=( )A .-200B .-100C .200D .100解析:选D 设数列{a n }的公差为d ,由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+3d =5,a 1+6d =11⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =2⇒a n =2n -3⇒b n =(-1)n (2n -3)⇒S 100=(-a 1+a 2)+(-a 3+a 4)+…+(-a 99+a 100)=50×2=100,故选D.5.已知T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n+12n 的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小值为( )A .1 026B .1 025C .1 024D .1 023解析:选C ∵2n +12n =1+⎝⎛⎭⎫12n, ∴T n =n +1-12n ,∴T 10+1 013=11-1210+1 013=1 024-1210, 又m >T 10+1 013, ∴整数m 的最小值为1 024.6.已知数列:112,214,318,…,⎝⎛⎭⎫n +12n ,…,则其前n 项和关于n 的表达式为________. 解析:设所求的前n 项和为S n ,则S n =(1+2+3+…+n )+⎝⎛⎭⎫12+14+…+12n =n (n +1)2+12⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=n (n +1)2-12n +1. 答案:n (n +1)2-12n +1 7.(2017·全国卷Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k =1n1S k=________.解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,依题意有⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =3,4a 1+6d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,所以S n =n (n +1)2,1S n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, 因此∑k =1n 1S k =2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2nn +1.答案:2nn +18.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 018=________. 解析:∵数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n ,① ∴n =1时,a 2=2,n ≥2时,a n ·a n -1=2n -1,②由①÷②得a n +1a n -1=2,∴数列{a n }的奇数项、偶数项分别成等比数列, ∴S 2 018=1-21 0091-2+2(1-21 009)1-2=3·21 009-3.答案:3·21 009-39.(2019·成都第一次诊断性检测)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 2=3,S 4=16,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)设数列{a n }的公差为d ,∵a 2=3,S 4=16,∴a 1+d =3,4a 1+6d =16,解得a 1=1,d =2.∴a n =2n -1.(2)由题意知,b n =1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, ∴T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1 =n 2n +1. 10.(2018·南昌摸底调研)已知数列{a n }的前n 项和S n =2n +1-2,记b n =a n S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)∵S n =2n +1-2, ∴当n =1时,a 1=S 1=21+1-2=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1-2n =2n . 又a 1=2=21,∴a n =2n .(2)由(1)知,b n =a n S n =2·4n -2n +1, ∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =2(41+42+43+…+4n )-(22+23+…+2n +1)=2×4(1-4n )1-4-4(1-2n )1-2=23·4n +1-2n +2+43. B 级——创高分自选 1.(2019·潍坊统一考试)若数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -λ(λ>0,n ∈N *).(1)证明数列{a n }为等比数列,并求a n ;(2)若λ=4,b n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数,log 2a n ,n 为偶数(n ∈N *),求数列{b n }的前2n 项和T 2n . 解:(1)∵S n =2a n -λ,当n =1时,得a 1=λ,当n ≥2时,S n -1=2a n -1-λ,∴S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1,∴数列{a n }是以λ为首项,2为公比的等比数列, ∴a n =λ·2n -1. (2)∵λ=4,∴a n =4·2n -1=2n +1, ∴b n =⎩⎪⎨⎪⎧2n +1,n 为奇数,n +1,n 为偶数, ∴T 2n =22+3+24+5+26+7+…+22n +2n +1 =(22+24+…+22n )+(3+5+…+2n +1) =4-4n ·41-4+n (3+2n +1)2 =4n +1-43+n (n +2), ∴T 2n =4n +13+n 2+2n -43. 2.已知首项为2的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +1=3S n -2S n -1(n ≥2,n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =n +1a n,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)因为S n +1=3S n -2S n -1(n ≥2), 所以S n +1-S n =2S n -2S n -1(n ≥2),即a n +1=2a n (n ≥2),所以a n +1=2n +1,则a n =2n ,当n =1时,也满足,故数列{a n }的通项公式为a n =2n .(2)因为b n =n +12n =(n +1)⎝⎛⎭⎫12n , 所以T n =2×12+3×⎝⎛⎭⎫122+4×⎝⎛⎭⎫123+…+(n +1)×⎝⎛⎭⎫12n ,① 12T n =2×⎝⎛⎭⎫122+3×⎝⎛⎭⎫123+4×⎝⎛⎭⎫124+…+n ×⎝⎛⎭⎫12n +(n +1)×⎝⎛⎭⎫12n +1,② ①-②得12T n =2×12+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -(n +1)⎝⎛⎭⎫12n +1 =12+⎝⎛⎭⎫121+⎝⎛⎭⎫122+⎝⎛⎭⎫123+…+⎝⎛⎭⎫12n -(n +1)⎝⎛⎭⎫12n +1 =12+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12-(n +1)⎝⎛⎭⎫12n +1=12+1-⎝⎛⎭⎫12n-(n+1)⎝⎛⎭⎫12n+1=32-n+32n+1.故数列{b n}的前n项和为T n=3-n+3 2n.。
2020届高考数学一轮复习讲义 第1章 1.1 集合的概念及运算

§1.1集合的概念及运算最新考纲考情考向分析1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系.2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.3.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.4.在具体情境中,了解全集与空集的含义.5.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.6.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.7.能使用韦恩(Venn)图表达集合间的基本关系及集合的基本运算. 集合的交、并、补运算及两集合间的包含关系是考查的重点,在集合的运算中经常与不等式、函数相结合,解题时常用到数轴和韦恩(Venn)图.考查学生的数形结合思想和计算推理能力.题型以选择题为主,低档难度.1.集合与元素(1)集合中元素的三个特征:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系是属于或不属于,用符号∈或∉表示.(3)集合的表示法:列举法、描述法、图示法.(4)常见数集的记法集合自然数集正整数集整数集有理数集实数集符号N N+(或N*)Z Q R2.集合间的基本关系关系自然语言符号语言Venn图子集集合A中任意一个元素都是集合B的元素(即若x∈A,则x∈B)A⊆B(或B⊇A)真子集如果集合A是集合B的子集,并且集合B中至少有一个元素不属于AA B(或B A)集合相等如果集合A中的每一个元素都是集合B的元素,反过来,集合B的每一个元素也都是集合A的元素A=B3.集合的基本运算运算自然语言符号语言Venn图交集由属于集合A又属于集合B的所有元素构成的集合A∩B={x|x∈A且x∈B}并集对于给定的两个集合A,B,由两个集合的所有元素构成的集合A∪B={x|x∈A或x∈B}补集如果给定集合A是全集U的一个子集,由全集U中不属于集合A的所有元素组成的集合∁U A={x|x∈U且x∉A}概念方法微思考1.若一个集合A有n个元素,则集合A有几个子集,几个真子集.提示2n,2n-1.2.从A∩B=A,A∪B=A可以得到集合A,B有什么关系?提示A∩B=A⇔A⊆B,A∪B=A⇔B⊆A.题组一思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)任何一个集合都至少有两个子集.( × )(2){x |y =x 2+1}={y |y =x 2+1}={(x ,y )|y =x 2+1}.( × ) (3)若{x 2,1}={0,1},则x =0,1.( × ) (4){x |x ≤1}={t |t ≤1}.( √ ) (5)若A ∩B =A ∩C ,则B =C .( × ) 题组二 教材改编2.若集合A ={x ∈N |x ≤ 2 020},a =22,则下列结论正确的是( ) A .{a }⊆A B .a ⊆A C .{a }∈A D .a ∉A答案 D3.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =x },则A ∩B 中元素的个数为______. 答案 2解析 集合A 表示以(0,0)为圆心,1为半径的单位圆上的点,集合B 表示直线y =x 上的点,圆x 2+y 2=1与直线y =x 相交于两点⎝⎛⎭⎫22,22,⎝⎛⎭⎫-22,-22,则A ∩B 中有两个元素. 题组三 易错自纠4.已知集合A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,则m 等于( ) A .0或 3 B .0或3 C .1或 3 D .1或3或0 答案 B解析 A ={1,3,m },B ={1,m },A ∪B =A ,故B ⊆A ,所以m =3或m =m ,即m =3或m =0或m =1,其中m =1不符合题意,所以m =0或m =3,故选B. 5.已知集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2<x <4},则(∁R A )∪B =______________. 答案 {x |x ≤1或x >2}解析 由已知可得集合A ={x |1<x <3}, 又因为B ={x |2<x <4},∁R A ={x |x ≤1或x ≥3}, 所以(∁R A )∪B ={x |x ≤1或x >2}.6.若集合A ={x ∈R |ax 2-4x +2=0}中只有一个元素,则a =________. 答案 0或2解析 若a =0,则A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,符合题意;若a ≠0,则由题意得Δ=16-8a =0,解得a =2.综上,a 的值为0或2.题型一 集合的含义1.设集合A ={x ∈Z ||x |≤2},B ={y |y =x 2+1,x ∈A },则B 中的元素有( ) A .5个 B .4个 C .3个 D .无数个答案 C解析 依题意有A ={-2,-1,0,1,2},代入y =x 2+1得到B ={1,2,5},故B 中有3个元素.2.已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( )A .2B .3C .4D .5 答案 C 解析 因为32-x∈Z ,所以2-x 的取值有-3,-1,1,3,又因为x ∈Z ,所以x 的值分别为5,3,1,-1,故集合A 中的元素个数为4.3.已知集合A ={m +2,2m 2+m },若3∈A ,则m 的值为________. 答案 -32解析 由题意得m +2=3或2m 2+m =3, 则m =1或m =-32,当m =1时,m +2=3且2m 2+m =3,根据集合中元素的互异性可知不满足题意; 当m =-32时,m +2=12,而2m 2+m =3,故m =-32.思维升华 (1)用描述法表示集合,首先要搞清楚集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明白集合的类型,是数集、点集还是其他类型的集合.(2)如果是根据已知列方程求参数值,一定要将参数值代入集合中检验是否满足元素的互异性.题型二 集合间的基本关系例1 (1)集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x =n 2+1,n ∈Z ,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =m +12,m ∈Z ,则两集合M ,N 的关系为( ) A .M ∩N =∅ B .M =N C .M ⊆N D .N ⊆M答案 D解析 由题意,对于集合M ,当n 为偶数时,设n =2k (k ∈Z ),则x =k +1(k ∈Z ),当n 为奇数时,设n =2k +1(k ∈Z ),则x =k +1+12(k ∈Z ),∴N ⊆M ,故选D.(2)已知集合A ={x |x 2-2 019x +2 018<0},B ={x |x <a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是____________. 答案 [2 018,+∞)解析 由x 2-2 019x +2 018<0,解得1<x <2 018, 故A ={x |1<x <2 018}.又B ={x |x <a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≥2 018.引申探究本例(2)中,若将集合B 改为{x |x ≥a },其他条件不变,则实数a 的取值范围是____________. 答案 (-∞,1]解析 A ={x |1<x <2 018},B ={x |x ≥a },A ⊆B ,如图所示,可得a ≤1.思维升华 (1)空集是任何集合的子集,在涉及集合关系时,必须优先考虑空集的情况,否则会造成漏解.(2)已知两个集合间的关系求参数时,关键是将条件转化为元素或区间端点间的关系,进而转化为参数所满足的关系,常用数轴、Venn 图等来直观解决这类问题.跟踪训练1 (1)(2018·辽宁实验中学期中)已知集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈Z ⎪⎪⎪x +1x -2≤0,则集合A 的子集的个数为( )A .7B .8C .15D .16 答案 B解析 由x +1x -2≤0,可得(x +1)(x -2)≤0,且x ≠2,解得-1≤x <2.又x ∈Z ,可得x =-1,0,1,∴A ={-1,0,1}.∴集合A 的子集的个数为23=8.(2)已知集合A ={x |-1<x <3},B ={x |-m <x <m }.若B ⊆A ,则m 的取值范围为__________. 答案 (-∞,1]解析 当m ≤0时,B =∅,显然B ⊆A . 当m >0时,因为A ={x |-1<x <3},B ⊆A , 所以在数轴上标出两集合,如图,所以⎩⎪⎨⎪⎧m >0,-m ≥-1,所以0<m ≤1.综上所述,m 的取值范围为(-∞,1].题型三 集合的基本运算命题点1 集合的运算例2 (1)(2018·全国Ⅰ)已知集合A ={}x |x 2-x -2>0,则∁R A 等于( ) A .{x |-1<x <2} B .{x |-1≤x ≤2} C .{x |x <-1}∪{x |x >2} D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2} 答案 B解析 ∵x 2-x -2>0,∴(x -2)(x +1)>0,∴x >2或x <-1,即A ={x |x >2或x <-1}.在数轴上表示出集合A ,如图所示.由图可得∁R A ={x |-1≤x ≤2}. 故选B.(2)已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ⊆B C .B ⊆A D .A ∪B =R答案 D解析 ∵A ={x |x >2或x <0},∴A ∪B =R . 命题点2 利用集合的运算求参数例3 (1)(2018·锦州模拟)已知集合A ={x |x <a },B ={x |x 2-3x +2<0},若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是( )A .a <1B .a ≤1C .a >2D .a ≥2 答案 D解析 集合B ={x |x 2-3x +2<0}={x |1<x <2}, 由A ∩B =B 可得B ⊆A ,作出数轴如图.可知a ≥2.(2)设集合A ={-1,0,1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,A ∩B ={0},则实数a 的值为________.答案 1解析 0∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫a -1,a +1a ,由a +1a ≠0,则a -1=0,则实数a 的值为1.经检验,当a =1时满足题意.(3)设集合A ={0,-4},B ={x |x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,x ∈R }.若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是______. 答案 (-∞,-1]∪{1}解析 因为A ∩B =B ,所以B ⊆A ,因为A ={0,-4},所以B ⊆A 分以下三种情况:①当B =A 时,B ={0,-4},由此可知,0和-4是方程x 2+2(a +1)x +a 2-1=0的两个根, 由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)>0,-2(a +1)=-4,a 2-1=0,解得a =1;②当B ≠∅且B A 时,B ={0}或B ={-4}, 并且Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)=0, 解得a =-1,此时B ={0}满足题意;③当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0, 解得a <-1.综上所述,所求实数a 的取值范围是(-∞,-1]∪{1}.思维升华 (1)一般来讲,集合中的元素若是离散的,则用Venn 图表示;集合中的元素若是连续的,则用数轴表示,此时要注意端点的情况.(2)运算过程中要注意集合间的特殊关系的使用,灵活使用这些关系,会使运算简化. 跟踪训练2 (1)(2018·葫芦岛检测)已知集合A ={x |-2<x <4},B ={x |y =lg(x -2)},则A ∩(∁R B )等于( )A .(2,4)B .(-2,4)C .(-2,2)D .(-2,2] 答案 D解析 由题意得B ={x |y =lg(x -2)}=(2,+∞), ∴∁R B =(-∞,2],∴A ∩(∁R B )=(-2,2].(2)已知集合A ={x |x 2-x -12≤0},B ={x |2m -1<x <m +1},且A ∩B =B ,则实数m 的取值范围为( ) A .[-1,2) B .[-1,3] C .[2,+∞) D .[-1,+∞)答案 D解析 由x 2-x -12≤0,得(x +3)(x -4)≤0, 即-3≤x ≤4,所以A ={x |-3≤x ≤4}. 又A ∩B =B ,所以B ⊆A .①当B =∅时,有m +1≤2m -1,解得m ≥2; ②当B ≠∅时,有⎩⎪⎨⎪⎧-3≤2m -1,m +1≤4,2m -1<m +1,解得-1≤m <2.综上,m 的取值范围为[-1,+∞). 题型四 集合的新定义问题例4 (1)对于任意两集合A ,B ,定义A -B ={x |x ∈A 且x ∉B },A *B =(A -B )∪(B -A ),记A ={y |y ≥0},B ={x |-3≤x ≤3},则A *B =______________. 答案 [-3,0)∪(3,+∞)解析 由题意知,A -B ={x |x >3},B -A ={x |-3≤x <0}, A *B =(A -B )∪(B -A )=[-3,0)∪(3,+∞).(2)设数集M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ m ≤x ≤m +34,N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪n -13≤x ≤n ,且M ,N 都是集合U ={x |0≤x ≤1}的子集,定义b -a 为集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,则集合M ∩N 的长度的最小值为________. 答案112解析 在数轴上表示出集合M 与N (图略),可知当m =0且n =1或n -13=0且m +34=1时,M ∩N 的“长度”最小.当m =0且n =1时,M ∩N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪23≤x ≤34, 长度为34-23=112;当n =13且m =14时,M ∩N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪14≤x ≤13, 长度为13-14=112.综上,M ∩N 的长度的最小值为112.思维升华 解决以集合为背景的新定义问题,要抓住两点:(1)紧扣新定义.首先分析新定义的特点,把新定义所叙述的问题的本质弄清楚,应用到具体的解题过程之中.(2)用好集合的性质.解题时要善于从试题中发现可以使用集合性质的一些因素.跟踪训练3 用C (A )表示非空集合A 中元素的个数,定义A *B =⎩⎪⎨⎪⎧C (A )-C (B ),C (A )≥C (B ),C (B )-C (A ),C (A )<C (B ).若A ={1,2},B ={x |(x 2+ax )(x 2+ax +2)=0},且A *B =1,设实数a 的所有可能取值组成的集合是S ,则C (S )=________. 答案 3解析 因为C (A )=2,A *B =1,所以C (B )=1或C (B )=3.由x 2+ax =0,得x 1=0,x 2=-a .关于x 的方程x 2+ax +2=0,当Δ=0,即a =±22时,易知C (B )=3,符合题意;当Δ>0,即a <-22或a >22时,易知0,-a 均不是方程x 2+ax +2=0的根,故C (B )=4,不符合题意;当Δ<0,即-22<a <22时,方程x 2+ax +2=0无实数解,当a =0时,B ={0},C (B )=1,符合题意,当-22<a <0或0<a <22时,C (B )=2,不符合题意.综上,S ={0,-22,22},故C (S )=3.1.设集合P ={x |0≤x ≤2},m =3,则下列关系中正确的是( ) A .m ⊆P B .m P C .m ∈P D .m ∉P答案 D解析 P =[0,2],m =3>2,故选D.2.设集合M ={-1,1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1x<2,则下列结论中正确的是( ) A .N M B .M N C .N ∩M =∅ D .M ∪N =R答案 B解析 由题意得,集合N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 1x <2=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <0或x >12,所以M N .故选B. 3.设集合A ={x ∈Z |x 2-3x -4<0},B ={x |2x ≥4},则A ∩B 等于( ) A .[2,4) B .{2,4} C .{3} D .{2,3} 答案 D解析 由x 2-3x -4<0,得-1<x <4,因为x ∈Z ,所以A ={0,1,2,3},由2x ≥4,得x ≥2,即B ={x |x ≥2},所以A ∩B ={2,3}.4.(2018·全国Ⅱ)已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤3,x ∈Z ,y ∈Z },则A 中元素的个数为( ) A .9 B .8 C .5 D .4 答案 A解析 将满足x 2+y 2≤3的整数x ,y 全部列举出来,即(-1,-1),(-1,0),(-1,1),(0,-1),(0,0),(0,1),(1,-1),(1,0),(1,1),共有9个. 故选A.5.设集合M ={-4,-3,-2,-1,0,1},N ={x ∈R |x 2+3x <0},则M ∩N 等于( ) A .{-3,-2,-1,0} B .{-2,-1,0} C .{-3,-2,-1} D .{-2,-1}答案 D解析 因为集合M ={-4,-3,-2,-1,0,1},N ={x ∈R |x 2+3x <0}={x |-3<x <0},所以M ∩N ={-2,-1}.6.(2018·呼和浩特联考)已知全集U={x∈N|x2-5x-6<0},集合A={x∈N|-2<x≤2},B ={1,2,3,5},则(∁U A)∩B等于()A.{3,5} B.{2,3,5}C.{2,3,4,5} D.{3,4,5}答案 A解析由题意知,U={0,1,2,3,4,5},A={0,1,2},则(∁U A)∩B={3,5}.故选A. 7.(2017·全国Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B等于() A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}答案 C解析∵A∩B={1},∴1∈B.∴1-4+m=0,即m=3.∴B={x|x2-4x+3=0}={1,3}.故选C.8.已知集合A={x|-1<x<0},B={x|x≤a},若A⊆B,则a的取值范围为()A.(-∞,0] B.[0,+∞)C.(-∞,0) D.(0,+∞)答案 B解析用数轴表示集合A,B(如图),由A⊆B,得a≥0.9.已知集合P={x|y=-x2+x+2,x∈N},Q={x|ln x<1},则P∩Q=________.答案{1,2}解析由-x2+x+2≥0,得-1≤x≤2,因为x∈N,所以P={0,1,2}.因为ln x<1,所以0<x<e,所以Q=(0,e),则P∩Q={1,2}.10.若全集U=R,集合A={x|x2-x-2≥0},B={x|log3(2-x)≤1},则A∩(∁U B)=________________.答案{x|x<-1或x≥2}解析集合A={x|x2-x-2≥0}={x|x≤-1或x≥2},∵log3(2-x)≤1=log33,∴0<2-x≤3,∴-1≤x<2,∴B={x|-1≤x<2},∴∁U B={x|x<-1或x≥2},∴A∩(∁U B)={x|x<-1或x≥2}.11.设集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},若A ∩B ={-1,2},则a 的值为________. 答案 -2或1解析 ∵集合A ={-1,1,2},B ={a +1,a 2-2},A ∩B ={-1,2},∴⎩⎪⎨⎪⎧a +1=-1,a 2-2=2或⎩⎪⎨⎪⎧a +1=2,a 2-2=-1,解得a =-2或a =1.经检验,a =-2和a =1均满足题意.12.已知集合A ={x |y =lg(x -x 2)},B ={x |x 2-cx <0,c >0},若A ⊆B ,则实数c 的取值范围是________.答案 [1,+∞)解析 由题意知,A ={x |y =lg(x -x 2)}={x |x -x 2>0}=(0,1),B ={x |x 2-cx <0,c >0}=(0,c ).由A ⊆B ,画出数轴,如图所示,得c ≥1.13.已知集合A ={x ∈R ||x +2|<3},集合B ={x ∈R |(x -m )(x -2)<0},且A ∩B =(-1,n ),则m =______,n =________.答案 -1 1解析 A ={x ∈R ||x +2|<3}={x ∈R |-5<x <1},由A ∩B =(-1,n ),可知m <1,则B ={x |m <x <2},画出数轴,可得m =-1,n =1.14.设A 是整数集的一个非空子集,对于k ∈A ,如果k -1∉A ,且k +1∉A ,那么称k 是A 的一个“孤立元”.给定S ={1,2,3,4,5,6,7,8},由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.答案 6解析 依题意可知,由S 的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”时,这三个元素一定是连续的三个自然数.故这样的集合共有6个.15.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫(x ,y )⎪⎪x 24+y 22=1,B ={(x ,y )|y =kx +m ,k ∈R ,m ∈R },若对任意实数k ,A ∩B ≠∅,则实数m 的取值范围是____________. 答案 [-2,2]解析 由已知,无论k 取何值,椭圆x 24+y 22=1和直线y =kx +m 均有交点,故点(0,m )在椭圆x 24+y 22=1上或在其内部,∴m 2≤2,∴-2≤m ≤ 2. 16.已知集合A ={x |y =x -1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12a ≤x ≤2a -1.若A ∩B =∅,则实数a 的取值范围是________.答案 (-∞,1)解析 由题意知,A =[1,+∞),当B =∅,即12a >2a -1时,a <23.符合题意. 当B ≠∅时,令⎩⎪⎨⎪⎧12a ≤2a -1,2a -1<1,解得23≤a <1. 综上,实数a 的取值范围是(-∞,1).。
2020届高考数学(理)一轮复习讲义 13.1 第1课时 坐标系

§13.1 坐标系与参数方程第1课时 坐标系1.平面直角坐标系设点P (x ,y )是平面直角坐标系中的任意一点,在变换φ:⎩⎪⎨⎪⎧x ′=λ·x ,λ>0,y ′=μ·y ,μ>0的作用下,点P (x ,y )对应到点P ′(x ′,y ′),称φ为平面直角坐标系中的坐标伸缩变换,简称伸缩变换. 2.极坐标系(1)极坐标与极坐标系的概念在平面内取一个定点O ,自点O 引一条射线Ox ,同时确定一个长度单位和计算角度的正方向(通常取逆时针方向),这样就建立了一个极坐标系.点O 称为极点,射线Ox 称为极轴.平面内任一点M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从射线Ox 到射线OM 的角度θ来刻画(如图所示).这两个数组成的有序数对(ρ,θ)称为点M 的极坐标.ρ称为点M 的极径,θ称为点M 的极角.一般认为ρ≥0.当极角θ的取值范围是[0,2π)时,平面上的点(除去极点)就与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应的关系.我们设定,极点的极坐标中,极径ρ=0,极角θ可取任意角.(2)极坐标与直角坐标的互化设M 为平面内的一点,它的直角坐标为(x ,y ),极坐标为(ρ,θ).由图可知下面关系式成立:⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ或⎩⎪⎨⎪⎧ρ2=x 2+y 2,tan θ=y x(x ≠0),这就是极坐标与直角坐标的互化公式.3.常见曲线的极坐标方程概念方法微思考1.平面直角坐标系内的点与坐标能建立一一对应关系,在极坐标系中点与坐标也能建立一一对应关系吗?提示 不能,极径需和极角结合才能唯一确定一个点.2.由极坐标的意义可判断平面上点的极坐标唯一吗?提示 平面上的点的极坐标不是唯一的,如果限定ρ取正值,θ∈[0,2π),平面上的点(除去极点)与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应关系.题组一 思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若点P 的直角坐标为(1,-3),则点P 的一个极坐标是⎝⎛⎭⎫2,-π3.( √ ) (2)在极坐标系中,曲线的极坐标方程不是唯一的.( √ ) (3)极坐标方程θ=π(ρ≥0)表示的曲线是一条直线.( × ) 题组二 教材改编2.若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则线段y =1-x (0≤x ≤1)的极坐标方程为( ) A .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π2B .ρ=1cos θ+sin θ,0≤θ≤π4C .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π2D .ρ=cos θ+sin θ,0≤θ≤π4答案 A解析 ∵y =1-x (0≤x ≤1), ∴ρsin θ=1-ρcos θ(0≤ρcos θ≤1); ∴ρ=1sin θ+cos θ⎝⎛⎭⎫0≤θ≤π2. 3.在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫1,π2 B.⎝⎛⎭⎫1,-π2 C .(1,0) D .(1,π) 答案 B解析 方法一 由ρ=-2sin θ,得ρ2=-2ρsin θ,化成直角坐标方程为x 2+y 2=-2y ,化成标准方程为x 2+(y +1)2=1,圆心坐标为(0,-1),其对应的极坐标为⎝⎛⎭⎫1,-π2. 方法二 由ρ=-2sin θ=2cos ⎝⎛⎭⎫θ+π2,知圆心的极坐标为⎝⎛⎭⎫1,-π2,故选B.题组三 易错自纠4.在极坐标系中,已知点P ⎝⎛⎭⎫2,π6,则过点P 且平行于极轴的直线方程是( ) A .ρsin θ=1 B .ρsin θ= 3 C .ρcos θ=1 D .ρcos θ= 3答案 A解析 先将极坐标化成直角坐标表示,P ⎝⎛⎭⎫2,π6转化为直角坐标为x =ρcos θ=2cos π6=3,y =ρsin θ=2sin π6=1,即(3,1),过点(3,1)且平行于x 轴的直线为y =1,再化为极坐标为ρsin θ=1.5.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.若曲线C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,则曲线C 的直角坐标方程为 . 答案 x 2+y 2-2y =0解析 由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ,所以曲线C 的直角坐标方程为x 2+y 2-2y =0. 6.在以O 为极点的极坐标系中,圆ρ=4sin θ和直线ρsin θ=a 相交于A ,B 两点.当△AOB 是等边三角形时,求a 的值.解 由ρ=4sin θ可得圆的直角坐标方程为x 2+y 2=4y , 即x 2+(y -2)2=4.由ρsin θ=a 可得直线的直角坐标方程为y =a (a >0).设圆的圆心为O ′,y =a 与x 2+(y -2)2=4的两交点A ,B 与O 构成等边三角形,如图所示.由对称性知∠O ′OB =30°,OD =a . 在Rt △DOB 中,易求DB =33a , ∴B 点的坐标为⎝⎛⎭⎫33a ,a .又∵B 在x 2+y 2-4y =0上,∴⎝⎛⎭⎫33a 2+a 2-4a =0, 即43a 2-4a =0,解得a =0(舍去)或a =3.所以a =3.题型一极坐标与直角坐标的互化1.(1)化圆的直角坐标方程x2+y2=r2(r>0)为极坐标方程;(2)化曲线的极坐标方程ρ=8sin θ为直角坐标方程.解(1)将x=ρcos θ,y=ρsin θ代入x2+y2=r2(r>0),得ρ2cos2θ+ρ2sin2θ=r2,即ρ=r. 所以以极点为圆心,r为半径的圆的极坐标方程为ρ=r(0≤θ<2π).(2)方法一把ρ=x2+y2,sin θ=yρ代入ρ=8sin θ,得x2+y2=8·yx2+y2,化简得x2+y2-8y=0,即x2+(y-4)2=16.方法二方程ρ=8sin θ两边同时乘ρ,得ρ2=8ρsin θ,因为ρ2=x2+y2,ρsin θ=y,所以x2+y2-8y=0,即x2+(y-4)2=16.2.在极坐标系中,已知曲线C1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0,C2:ρ=2cos θ.(1)求曲线C1,C2的直角坐标方程,并判断两曲线的形状;(2)若曲线C1,C2交于A,B两点,求两交点间的距离.解(1)∵C1:ρcos θ-3ρsin θ-1=0,∴x-3y-1=0表示一条直线.由C2:ρ=2cos θ,得ρ2=2ρcos θ,∴x2+y2=2x,即(x-1)2+y2=1.∴C2是圆心为(1,0),半径为1的圆.(2)由(1)知,点(1,0)在直线x-3y-1=0上,∴直线C1过圆C2的圆心.因此两交点A,B的连线是圆C2的直径.∴两交点A,B间的距离|AB|=2r=2.思维升华(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x轴的正半轴重合;③取相同的单位长度.(2)直角坐标方程化为极坐标方程比较容易,只要运用公式x =ρcos θ及y =ρsin θ直接代入并化简即可;而极坐标方程化为直角坐标方程则相对困难一些,解决此类问题常通过变形,构造形如ρcos θ,ρsin θ,ρ2的形式,进行整体代换. 题型二 求曲线的极坐标方程例1 将圆x 2+y 2=1上每一点的横坐标保持不变,纵坐标变为原来的2倍,得到曲线C . (1)求曲线C 的标准方程;(2)设直线l :2x +y -2=0与C 的交点为P 1,P 2,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,求过线段P 1P 2的中点且与直线l 垂直的直线的极坐标方程.解 (1)设(x 1,y 1)为圆上的点,在已知变换下变为曲线C 上的点(x ,y ),依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧x =x 1,y =2y 1.由x 21+y 21=1,得x 2+⎝⎛⎭⎫y 22=1, 即曲线C 的标准方程为x 2+y 24=1.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2.不妨设P 1(1,0),P 2(0,2),则线段P 1P 2的中点坐标为⎝⎛⎭⎫12,1,所求直线的斜率为k =12, 于是所求直线的方程为y -1=12⎝⎛⎭⎫x -12, 化为极坐标方程,并整理得2ρcos θ-4ρsin θ=-3, 故所求直线的极坐标方程为ρ=34sin θ-2cos θ.思维升华 求曲线的极坐标方程的步骤(1)建立适当的极坐标系,设P (ρ,θ)是曲线上任意一点.(2)由曲线上的点所适合的条件,列出曲线上任意一点的极径ρ和极角θ之间的关系式. (3)将列出的关系式进行整理、化简,得出曲线的极坐标方程.跟踪训练1 已知极坐标系的极点为直角坐标系xOy 的原点,极轴为x 轴的正半轴,两种坐标系中的长度单位相同,圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2+2x -2y =0,直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t ,y =t(t 为参数),射线OM 的极坐标方程为θ=3π4.(1)求圆C 和直线l 的极坐标方程;(2)已知射线OM 与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长. 解 (1)∵ρ2=x 2+y 2,x =ρcos θ,y =ρsin θ, 圆C 的直角坐标方程为x 2+y 2+2x -2y =0, ∴ρ2+2ρcos θ-2ρsin θ=0,∴圆C 的极坐标方程为ρ=22sin ⎝⎛⎭⎫θ-π4. 又直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+t ,y =t (t 为参数),消去t 后得y =x +1,∴直线l 的极坐标方程为sin θ-cos θ=1ρ.(2)当θ=3π4时,|OP |=22sin ⎝⎛⎭⎫3π4-π4=22, ∴点P 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,3π4,|OQ |=122+22=22, ∴点Q 的极坐标为⎝⎛⎭⎫22,3π4,故线段PQ 的长为322. 题型三 极坐标方程的应用例2 在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =2+sin α(α为参数),直线C 2的直角坐标方程为y =3x .以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求曲线C 1和直线C 2的极坐标方程;(2)若直线C 2与曲线C 1交于A ,B 两点,求1|OA |+1|OB |.解 (1)由曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+cos α,y =2+sin α(α为参数),得曲线C 1的普通方程为(x -2)2+(y -2)2=1,则C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+7=0, 由于直线C 2过原点,且倾斜角为π3,故其极坐标方程为θ=π3(ρ∈R ).(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ρ2-4ρcos θ-4ρsin θ+7=0,θ=π3,得ρ2-(23+2)ρ+7=0,设A ,B 对应的极径分别为ρ1,ρ2,则ρ1+ρ2=23+2,ρ1ρ2=7, ∴1|OA |+1|OB |=|OA |+|OB ||OA |·|OB |=ρ1+ρ2ρ1ρ2=23+27. 思维升华 极坐标应用中的注意事项(1)极坐标与直角坐标互化的前提条件:①极点与原点重合;②极轴与x 轴正半轴重合;③取相同的长度单位.(2)若把直角坐标化为极坐标求极角θ时,应注意判断点P 所在的象限(即角θ的终边的位置),以便正确地求出角θ.利用两种坐标的互化,可以把不熟悉的问题转化为熟悉的问题. (3)由极坐标的意义可知平面上点的极坐标不是唯一的,如果限定ρ取正值,θ∈[0,2π),平面上的点(除去极点)与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应关系.跟踪训练2 (2017·全国Ⅱ)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρcos θ=4.(1)M 为曲线C 1上的动点,点P 在线段OM 上,且满足|OM |·|OP |=16,求点P 的轨迹C 2的直角坐标方程;(2)设点A 的极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π3,点B 在曲线C 2上,求△OAB 面积的最大值. 解 (1)设点P 的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),点M 的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0).由题意知|OP |=ρ,|OM |=ρ1=4cos θ.由|OM |·|OP |=16,得C 2的极坐标方程ρ=4cos θ(ρ>0). 因此C 2的直角坐标方程为(x -2)2+y 2=4(x ≠0). (2)设点B 的极坐标为(ρB ,α)(ρB >0). 由题设知|OA |=2,ρB =4cos α,于是△OAB 的面积S =12|OA |·ρB ·sin ∠AOB=4cos α·⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫α-π3 =2⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎫2α-π3-32≤2+ 3.当α=-π12时,S 取得最大值2+ 3.所以△OAB 面积的最大值为2+ 3.1.在以直角坐标系中的原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,已知曲线的极坐标方程为ρ=21-sin θ.(1)将曲线的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)过极点O 作直线l 交曲线于点P ,Q ,若|OP |=3|OQ |,求直线l 的极坐标方程. 解 (1)ρ=21-sin θ可化为ρ-ρsin θ=2,∵ρ=x 2+y 2,ρsin θ=y ,∴曲线的直角坐标方程为x 2=4y +4. (2)设直线l 的极坐标方程为θ=θ0(ρ∈R ), 根据题意21-sin θ0=3·21-sin (θ0+π),解得θ0=π6或θ0=5π6,∴直线l 的极坐标方程为θ=π6(ρ∈R )或θ=5π6(ρ∈R ).2.已知曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =t +1t ,y =t -1t(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=4cos θ. (1)求曲线C 1的极坐标方程和曲线C 2的直角坐标方程;(2)若射线θ=π6分别与曲线C 1,C 2交于A ,B 两点(异于极点),求|AB |的值.解(1)由⎩⎨⎧x =t +1t,y =t -1t⇒⎩⎪⎨⎪⎧x +y 2=t ,x -y 2=1t ,两式相乘得x 2-y 2=4.因为⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以曲线C 1的极坐标方程为ρ2cos 2θ-ρ2sin 2θ=4, 即ρ2cos 2θ=4,因为ρ=4cos θ,所以ρ2=4ρcos θ, 则曲线C 2的直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0.(2)联立⎩⎪⎨⎪⎧ρ2cos 2θ=4,θ=π6,得ρA =22,联立⎩⎪⎨⎪⎧ρ=4cos θ,θ=π6,得ρB =23,故|AB |=|ρB -ρA |=23-2 2.3.极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位,以坐标原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=22sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4,曲线C 2的极坐标方程为ρsin θ=a (a >0),射线θ=φ,θ=φ+π4,θ=φ-π4,θ=φ+π2与曲线C 1分别交异于极点O 的四点A ,B ,C ,D . (1)若曲线C 1关于曲线C 2对称,求a 的值,并把曲线C 1和C 2化成直角坐标方程;(2)求|OA |·|OC |+|OB |·|OD |的值.解 (1)C 1:ρ2=22ρ⎝⎛⎭⎫22sin θ+22cos θ=2ρsin θ+2ρcos θ, 化为直角坐标方程为(x -1)2+(y -1)2=2.把C 2的方程化为直角坐标方程为y =a ,因为曲线C 1关于曲线C 2对称,故直线y =a 经过圆心(1,1),解得a =1,故C 2的直角坐标方程为y =1. (2)由题意可得,|OA |=22sin ⎝⎛⎭⎫φ+π4, |OB |=22sin ⎝⎛⎭⎫φ+π2=22cos φ,|OC |=22sin φ, |OD |=22cos ⎝⎛⎭⎫φ+π4, 所以|OA |·|OC |+|OB |·|OD |=8sin ⎝⎛⎭⎫φ+π4sin φ+8cos ⎝⎛⎭⎫φ+π4cos φ =8cos π4=8×22=4 2. 4.在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2+2cos α,y =2sin α(α为参数),以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为ρ(sin θ+3cos θ)= 3.(1)求C 的极坐标方程;(2)射线OM :θ=θ1⎝⎛⎭⎫π6≤θ1≤π3与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求|OP |·|OQ |的取值范围.解 (1)圆C 的普通方程是(x -2)2+y 2=4,又x =ρcos θ,y =ρsin θ,所以圆C 的极坐标方程为ρ=4cos θ.(2)设P (ρ1,θ1),则有ρ1=4cos θ1,设Q (ρ2,θ1),且直线l 的极坐标方程是ρ(sin θ+3cos θ)=3,则有ρ2=3sin θ1+3cos θ1, 所以|OP ||OQ |=ρ1ρ2=43cos θ1sin θ1+3cos θ1=433+tan θ1⎝⎛⎭⎫π6≤θ1≤π3, 所以2≤|OP ||OQ |≤3.即|OP ||OQ |的取值范围是[2,3].5.如图,在直角坐标系xOy 中,曲线C 1:⎩⎨⎧x =2+7cos α,y =7sin α(α为参数).以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程为ρ=8cos θ,直线l 的极坐标方程为θ=π3(ρ∈R ).(1)求曲线C 1的极坐标方程与直线l 的直角坐标方程;(2)若直线l 与C 1,C 2在第一象限分别交于A ,B 两点,P 为C 2上的动点,求△P AB 面积的最大值.解 (1)依题意得,曲线C 1的普通方程为(x -2)2+y 2=7, 曲线C 1的极坐标方程为ρ2-4ρcos θ-3=0, 直线l 的直角坐标方程为y =3x .(2)曲线C 2的直角坐标方程为(x -4)2+y 2=16,设A ⎝⎛⎭⎫ρ1,π3,B ⎝⎛⎭⎫ρ2,π3,则ρ21-4ρ1cos π3-3=0,即ρ21-2ρ1-3=0,得ρ1=3或ρ1=-1(舍), ρ2=8cos π3=4,则|AB |=|ρ2-ρ1|=1, C 2(4,0)到l 的距离为d =|43|4=23,以AB 为底边的△P AB 的高的最大值为4+23, 则△P AB 的面积的最大值为12×1×(4+23)=2+ 3. 6.在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ(a >b >0,φ为参数),在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2是圆心在极轴上,且经过极点的圆.已知曲线C 1上的点M ⎝⎛⎭⎫1,22对应的参数φ=π4,射线θ=π3与曲线C 2交于点D ⎝⎛⎭⎫1,π3. (1)求曲线C 1,C 2的直角坐标方程;(2)若点A ,B 为曲线C 1上的两个点且OA ⊥OB ,求1|OA |2+1|OB |2的值. 解 (1)将M ⎝⎛⎭⎫1,22及对应的参数φ=π4,代入⎩⎪⎨⎪⎧x =a cos φ,y =b sin φ, 得⎩⎨⎧ 1=a cos π4,22=b sin π4,即⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1, 所以曲线C 1的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =sin φ,φ为参数, 所以曲线C 1的直角坐标方程为x 22+y 2=1. 设圆C 2的半径为R ,由题意,圆C 2的极坐标方程为ρ=2R cos θ(或(x -R )2+y 2=R 2),将点D ⎝⎛⎭⎫1,π3代入ρ=2R cos θ,得1=2R cos π3, 即R =1,所以曲线C 2的极坐标方程为ρ=2cos θ,所以曲线C 2的直角坐标方程为(x -1)2+y 2=1.(2)设A (ρ1,θ),B ⎝⎛⎭⎫ρ2,θ+π2在曲线C 1上,所以ρ21cos 2θ2+ρ21sin 2θ=1,ρ22sin 2θ2+ρ22cos 2θ=1, 所以1|OA |2+1|OB |2=1ρ21+1ρ22=⎝⎛⎭⎫cos 2θ2+sin 2θ+⎝⎛⎭⎫sin 2θ2+cos 2θ=32.。
2020届高考理科数学一轮复习讲义:第一章§1.1 集合的概念及运算_PDF压缩

合 B. 解析 (1) 解法一:由题意知,2∈U,2∉N,2∉M,
所以 2∈∁U M,2∈∁U N,所以 2∈( ∁U M) ∩( ∁U N) . 而 7∈U,7∉M,7∉N, 所以 7∈∁U M,7∈∁U N,所以 7∈( ∁U M) ∩( ∁U N) . 综上,易知{2,7} = ( ∁U M) ∩( ∁U N) .故选 B. 解法二:根据集合 U,M,N 的关系画出 Venn 图,如图所示, 所以{2,7} = ( ∁U M) ∩( ∁U N) .故选 B.
值范围为 .
答案 ( -∞ ,9]
解析 由 A⊆( A∩B) ,得 A⊆B,则
(1) 当 A = ⌀时,2a+1>3a-5,解得 a<6;
{2a+1≤3a-5,
(2) 当 A≠⌀时, 2a+1≥3, 解得 6≤a≤9. 3a - 5≤22,
综上可知,使 A⊆(A∩B)成立的实数 a 的取值范围为(-∞ ,9].
4x+m = 0} .若 A∩B = {1} ,则 B =
( )
A.{1,-3} B.{1,0}
C. { 1,3}
D. { 1,5}
解题导引
(1)思路一: 对集合 { 2,7} 中 的 元 素 逐 一 分 析, 从 而 确 定
结论. 思路二:根据集合 U,M,N 的关系画出 Venn 图,从而确定
{ x | 0<x<1} ,B = { x | x2 -cx<0,c>0} = { x | 0<x<c} .由 A⊆B,画出数
轴,如图所示,得 c≥1,故选 B.
解法二:A = { x | y = lg( x-x2 ) } = { x | x-x2 >0} = { x | 0<x<1} ,取
2020高考数学(文,江苏教育版)一轮复习课件第1讲 集合及其运算 .ppt

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第1讲 集合及其运算
双
向
固 基
2.已知集合 A={2a,3},B={2,3}.若 A∪B={1,2,
础 3},则实数 a 的值为________.
[答案] 0 [解析] 由题意知 2a=1,解得 a=0.
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第1讲 集合及其运算
双 向
2.集合问题中的两个难点
固
(1)1∈{x|x2+ax+1=0}和{x|x2+ax+1=0}={1}的含
基 础
义相同.(
)
(2)一般地,由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素
所组成的集合,称为集合 A 与 B 的并集.这里的“或”与
生活中的“或”意思相同.( ) [答案] (1)× (2) ×
第1讲 集合及其运算
双
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固
基
(5)集合的代表元素
础
集 合
{x|f(x)=0}
{x|f(x)>0}
{x|y=f(x)} {y|y=f(x)} {(x,y)|y=f(x)}
集 方程f(x)=
函数y=
合 含
0的___解__集___
不等式 f(x) >0 的解集
f_(_x)_的__定___ 义域
义
函数y=f(x)
(3)对于含有 n 个元素的有限集合 M,其子集、真子集、
非空子集、非空真子集的个数依次为 2n,2n-1,2n-1,2n
-2.
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第1讲 集合及其运算
双
向
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固
基 础
1.设 A={(x,y)|y=-4x+6},B={(x,y)|y=5x-3},
2020年高考人教A版理科数学一轮复习(全册PPT课件 1520张)

2020版高考 全册精品 PPT课件
第1章 集合与常用逻辑用语 第一节 集 合 第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件 第三节 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词
第2章 函数、导数及其应用 第一节 函数及其表示 第二节 函数的单调性与最值 第三节 函数的奇偶性与周期性 第四节 二次函数与幂函数 第五节 指数与指数函数 第六节 对数与对数函数 第七节 函数的图象
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×
23 答案
2 . ( 教 材 改 编 ) 若 集 合 A = D [由题意知 A={0,1,2},由 a= {x∈N|x≤2 2},a= 2,则下列结 2,知 a∉A.] 论正确的是( ) A.{a}⊆A B.a⊆A C.{a}∈A D.a∉A
解2析4 答案
22
[基础自测] 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打 “×”) (1)任何一个集合都至少有两个子集.( ) (2){x|y=x2}={y|y=x2}={(x,y)|y=x2}.( ) (3)若{x2,1}={0,1},则 x=0,1.( ) (4)直线 y=x+3 与 y=-2x+6 的交点组成的集合是{1,4}.( )
第8章 平面解析几何 第一节 直线的倾斜角与斜率、直线的方程 第二节 两条直线的位置关系 第三节 圆的方程 第四节 直线与圆、圆与圆的位置关系 第五节 椭 圆
第1课时 椭圆的定义、标准方程及其性质 第2课时 直线与椭圆的位置关系
第六节 双曲线 第七节 抛物线 第八节 曲线与方程 第九节 圆锥曲线中的定点、定值、范围、最值问题 高考大题增分课(五) 平面解析几何中的高考热点问题
第9章 算法初步、统计与统计案例 第一节 算法与程序框图 第二节 随机抽样 第三节 用样本估计总体 第四节 变量间的相关关系与统计案例
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2020年第一轮高考数学专题复习第一讲:集合一、考纲导读(一)集合的含义与表示1.了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系.2.能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题。
(二)集合间的基本关系1.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.2.在具体情境中,了解全集与空集的含义.(三)集合的基本运算1.理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集。
2.理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.3.能使用韦恩图(Venn)表达集合的关系及运算。
根据考试大纲的要求,结合2009年高考的命题情况,我们可以预测2010年集合部分在选择、填空和解答题中都有涉及,高考命题热点有以下两个方面:一是集合的运算、集合的有关述语和符号、集合的简单应用等作基础性的考查,题型多以选择、填空题的形式出现;二是以函数、方程、三角、不等式等知识为载体,以集合的语言和符号为表现形式,结合简易逻辑知识考查学生的数学思想、数学方法和数学能力,题型常以解答题的形式出现.第1课时 集合的概念一、基础过关 <1>.集合1.集合是一个不能定义的原始概念,描述性定义为:某些指定的对象 就成为一个集合,简称 .集合中的每一个对象叫做这个集合的 .2.集合中的元素属性具有:(1) 确定性; (2) ; (3) .3.集合的表示法常用的有 、 和韦恩图法三种,有限集常用 ,无限集常用 ,图示法常用于表示集合之间的相互关系.<2>.元素与集合的关系4.元素与集合是属于和 的从属关系,若a 是集合A 的元素,记作 ,若a 不是集合B 的元素,记作 .但是要注意元素与集合是相对而言的.<3>.集合与集合的关系5.集合与集合的关系用符号 表示.6.子集:若集合A 中 都是集合B 的元素,就说集合A 包含于集合B (或集合B 包含集合A ),记作 .7.相等:若集合A 中 都是集合B 的元素,同时集合B 中 都是集合A 的元素,就说集合A 等于集合B ,记作 .8.真子集:如果 就说集合A 是集合B 的真子集,记作 .9.若集合A 含有n 个元素,则A 的子集有 个,真子集有 个,非空真子集有 个.10.空集∅是一个特殊而又重要的集合,它不含任何元素,∅是任何集合的 ,∅是任何非空集合的 ,解题时不可忽视∅.二、典型例题例1. 已知集合8|6A x N N x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭,试求集合A 的所有子集.变式训练1.若a,b ∈R,集合{}1,,0,,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭求b-a 的值.例2. 设集合2{2,3,23}U a a =+-,{|21|,2}A a =-,{5}U C A =,求实数a 的值.变式训练2:(1)P ={x|x2-2x -3=0},S ={x|ax +2=0},S ⊆P ,求a 取值?(2)A ={-2≤x ≤5},B ={x|m +1≤x ≤2m -1},B ⊆A,求m 。
例3. 已知集合A={x|mx2-2x+3=0,m ∈R}.(1)若A 是空集,求m 的取值范围;(2)若A 中只有一个元素,求m 的值;(3)若A 中至多只有一个元素,求m 的取值范围.变式训练3.(1)已知A={a+2,(a+1)2,a2+3a+3}且1∈A ,求实数a 的值;(2)已知M={2,a ,b},N={2a ,2,b2}且M=N ,求a ,b 的值.例4. 若集合A ={2,4,3227a a a --+},B ={1,a +1,222a a -+,21(38)2a a ---、3237a a a +++ },且A ∩B ={2,5},试求实数a 的值.变式训练4.已知集合A ={a ,a +d ,a +2d},B ={a ,aq ,2aq },其中a ≠0,若A =B ,求q 的值三、归纳小结1.本节的重点是集合的基本概念和表示方法,对集合的认识,关键在于化简给定的集合,确定集合的元素,并真正认识集合中元素的属性,特别要注意代表元素的形式,不要将点集和数集混淆.2.利用相等集合的定义解题时,特别要注意集合中元素的互异性,对计算的结果要加以检验.3.注意空集φ的特殊性,在解题时,若未指明集合非空,则要考虑到集合为空集的可能性.4.要注意数学思想方法在解题中的运用,如化归与转化、分类讨论、数形结合的思想方法在解题中的应用.第2课时 集合的运算一、基础过关<1>.集合的运算1.交集:由 的元素组成的集合,叫做集合A 与B 的交集,记作A∩B,即A∩B= .2.并集:由 的元素组成的集合,叫做集合A 与B 的并集,记作A∪B,即A∪B= .3.补集:集合A 是集合S 的子集,由 的元素组成的集合,叫做S 中子集A 的补集,记作S C A ,即S C A = .<2>.集合的常用运算性质1.A ∩A = ,A ∩∅= ,A ∩B= ,B ∩A ,A ∪A = ,A ∪∅= ,A ∪B =B ∪A2.U A C A ⋂= ,U A C A ⋃= ,()U C C A = .3.()U C A B ⋃= ,()U C A B ⋂= ,4.A∪B=A ⇔A ∩B =A ⇔二、典型例题例1. 设全集U R =,{|M m =方程210mx x --=有实数根},{|N n =方程20x x n -+=有实数根},求()U C M N ⋂.变式训练1.已知集合A=6|1,R ,1x x x ⎧⎫≥∈⎨⎬+⎩⎭B={}2|20,x x x m --< (1)当m=3时,求()R A C B ⋂;(2)若A B {}|14x x =-<<,求实数m 的值.例2. 已知{|3}A x a x a =≤≤+,{|1B x x =<-或5}x >.(1)若A B =∅,求a 的取值范围;(2) 若A B B =,求a 的取值范围.变式训练2:设集合A={}2|320,x x x -+=B {}22|2(1)(5)0.x x a x a =+++-=(1)若A B {}2,=求实数a 的值;(2)若A B=A ,求实数a 的取值范围;(3)若U=R ,A (U C B )=A.求实数a 的取值范围.例3. 已知集合A={}2|(2)10,R ,x x a x x +++=∈B {}R |0x x =∈>,试问是否存在实数a ,使得A B ?∅= 若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.变式训练3.设集合A={(x,y )|y=2x-1,x ∈N*},B={(x,y)|y=ax2-ax+a,x ∈N*},问是否存在非零整数a,使A ∩B ≠∅?若存在,请求出a 的值;若不存在,说明理由.例4. 已知A ={x |x2-2ax +(4a -3)=0,x ∈R},又B ={x |x2-2+a2+a +2=0,x ∈R},是否存在实数a ,使得A B =∅?若存在,求出实数的值;若不存在,说明理由.变式训练4.设集合A 为函数2ln(28)y x x =--+的定义域,集合B 为函数11y x x =++的值域,集合C 为不等式1()(4)0ax x a -+≤的解集.(1)求A B ;(2)若R C C A ⊆,求a 的取值范围.三、归纳小结1.在解决有关集合运算题目时,关键是准确理解题目中符号语言的含义,善于转化为文字语言.2.集合的运算可以用韦恩图帮助思考,实数集合的交、并运算可在数轴上表示,注意在运算中运用数形结合思想.3.对于给出集合是否为空集,集合中的元素个数是否确定,都是常见的讨论点,解题时要有分类讨论的意识.集合单元测试题 一、选择题 1.设全集U=R ,A={x ∈N ︱1≤x ≤10},B={ x ∈R ︱x 2+ x -6=0},则下图中阴影表示的集合为( )A .{2}B .{3}C .{-3,2}D .{-2,3}2.当x ∈R ,下列四个集合中是空集的是( )A. {x|x 2-3x+2=0}B. {x|x 2<x}C. {x|x 2-2x+3=0} C. {x|sinx+cosx=65} 3.设集合{}25, log (3)A a =+,集合{, }B a b =,若{2}AB =, 则A B 等于( ) A.{}1,2,5 B.{}1,2,5-C.{}2,5,7D.{}7,2,5-4.设集合{}2|1A y y x ==-,{}2|1B x y x ==-,则下列关系中正确的是( ) A .A B = B .A B ⊆ C .B A ⊆ D .[1,)A B ⋂=+∞5.设M ,P 是两个非空集合,定义M 与P 的差集为M-P={x|x ∈M 且x ∉p},则M-(M-P )等于( )A. PB. M PC. M PD. M6.已知{}{}2230,A x x x B x x a =--<=<, 若A ⊆/B , 则实数a 的取值范围是( ) A. (1,)-+∞ B. [3,)+∞ C. (3,)+∞ D. (,3]-∞7.集合M ={x |x =sin3πn ,n ∈Z},N ={ x |x =cos 2πn ,n ∈Z },M ∩N = ( ) A .}{1,0,1- B .}{0,1 C .{0} D .∅8.已知集合M ={x |Z k kx ∈+=,412},N ={x │Z k k x ∈+=,214},则( ) A .M =N B .M N C .M N D .M ⋂N =φ9. 设全集∪={x |1≤x <9,x ∈N},则满足{}{}1,3,5,7,81,3,5,7U C B ⋂=的所有集合B 的个数有 ( )A .1个B .4个C .5个D .8个10.已知集合M ={(x ,y )︱y =29x -},N ={(x ,y )︱y =x +b },且M ∩N =∅,则实数b 应满足的条件是( )A .︱b ︱≥23B .0<b <2C .-3≤b ≤23D .b >23或b <-3二、填空题11.设集合{32}A x x =-≤≤,{2121}B x k x k =-≤≤+,且A B ⊇,则实数k 的取值范围是 .12.设全集U=R ,A=(2){|21},{|ln(1)}x x x B x y x -<==-,则右图中阴影部分表示的集合为 .13.已知集合A={}4,3,2,1,那么A 的真子集的个数是 .14.若集合⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧∈-⎪⎭⎫ ⎝⎛==R x ,121y |y S x ,{}1x ),1x (log y |y T 2->+==,则T S 等于 .15.满足{}0,1,2{0,1,2,3,4,5}A ⊆的集合A 的个数是_______个.16.已知集合1{|3}2P x x =≤≤,函数22()log (22)f x ax x =-+的定义域为Q. (1)若12[,),(2,3]23P Q P Q ==-,则实数a 的值为 ; (2)若P Q φ=,则实数a 的取值范围为 .三、解答题17.已知函数1()2x f x x +=-的定义域集合是A,函数22()lg[(21)]g x x a x a a =-+++的定义域集合是B (1)求集合A 、B(2)若A B=B,求实数a 的取值范围.18.设U R =,集合{}2|320A x x x =++=,{}2|(1)0B x x m x m =+++=;若φ=B A C U )(,求m 的值.19.设集合}4232/1{≤≤=-x x A ,{}012322<--+-=m m mx x x B . (1)当Z x ∈时,求A 的非空真子集的个数;(2)若B=φ,求m 的取值范围;(3)若B A ⊇,求m 的取值范围.20. 对于函数f(x),若f(x)=x ,则称x 为f(x)的“不动点”,若x x f f =))((,则称x 为f(x)的“稳定点”,函数f(x)的“不动点”和“稳定点”的集合分别记为A 和B ,即x x f x A ==)(|{},})]([|{x x f f x B ==.(1) 求证:A ⊆B(2) 若2()1(,)f x ax a R x R =-∈∈,且A B =≠φ,求实数a 的取值范围.2020年第一轮高考数学专题复习第二讲:不等式一、考纲导读1.理解不等式的性质及其证明.2.掌握两个(注意不扩展到三个)正数的算术平均数不小于它们的几何平均数定理,并会简单应用.3.掌握分析法、综合法、比较法证明简单的不等式.4.掌握简单不等式的解法.5.理解不等式| a |-| b| ≤| a+b |≤| a |+| b |.二、知识网络三、高考导航不等式部分的内容是高考较为稳定的一个热点,考查的重点是不等式的性质、证明、解法及最值方面的应用.高考试题中有以下几个明显的特点:1.不等式与函数、方程、三角、数列、几何、导数、实际应用等有关内容综合在一起的综合试题多,单独考查不等式的问题很少,尤其是不等式的证明题.2.选择题,填空题和解答题三种题型中均有各种类型不等式题,特别是应用题和综合题几乎都与不等式有关.3.不等式的证明考得比较频繁,所涉及的方法主要是比较法、综合法和分析法,而放缩法作为一种辅助方法不容忽视.第1课时不等式的概念和性质一、基础过关1、实数的大小比较法则:设a,b∈R,则a>b⇔;a=b⇔;a<b⇔.实数的大小比较法则,它是比较两个实数大小的依据,要比较两个实数的大小,只要考察它们的就可以了.实数的大小比较法则与实数运算的符号法则一起构成了证明其它不等式性质的基础.2、不等式的5个性质定理及其3条推论定理1(对称性) a>b ⇔ 定理2(同向传递性) a>b ,b>c ⇒ 定理3 a>b ⇔a +c > b +c 推论 a>b ,c>d ⇒ 定理4 a>b ,c>0⇒ a>b ,c<0⇒ 推论1 (非负数同向相乘法) a>b≥0,c>d≥0⇒ 推论2 a>b >0 ⇒n n b a > (n ∈N 且n>1)定理5 a>b >0⇒>n a n b (n ∈N 且n>1)二、典型例题例1. 设f(x)=1+log x 3,g(x)=2log x 2,其中x >0,x ≠1.比较f(x)与g(x)的大小.变式训练1:不等式log 2x+3x 2<1的解集是____________.例2. 设f(x)=1+log x 3,g(x)=2log x 2,其中x >0,x ≠1.比较f(x)与g(x)的大小.变式训练2:若不等式(-1)n a <2+nn 1)1(+-对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是 .例3. 函数)(x f =ax 2+bx 满足:1≤)1(-f ≤2,2≤)1(f ≤4,求)2(-f 的取值范围.变式训练3:若1<α<3,-4<β<2,则α-|β|的取值范围是 .例4. 已知函数f (x)=x 2+ax +b ,当p 、q 满足p +q =1时,试证明:pf (x)+qf (y)≥f (px +qy)对于任意实数x 、y 都成立的充要条件是o≤p≤1.变式训练4:已知a >b >c ,a +b +c =0,方程ax 2+bx +c =0的两个实数根为x 1、x 2.(1)证明:-21<ab <1;(2)若x 21+x 1x 2+x 22=1,求x 21-x 1x 2+x 22;(3)求| x 21-x 22|.三、归纳小结1.不等式的性质是证明不等式与解不等式的重要而又基本的依据,必须要正确、熟练地掌握,要弄清每一性质的条件和结论.注意条件的放宽和加强,条件和结论之间的相互联系.2.使用“作差”比较,其变形之一是将差式因式分解,然后根据各个因式的符号判断差式的符号;变形之二是将差式变成非负数(或非正数)之和,然后判断差式的符号.3.关于数(式)比较大小,应该将“相等”与“不等”分开加以说明,不要笼统地写成“A≥B(或B≤A)”.第2课时 算术平均数与几何平均数一、基础过关1.a>0,b>0时,称 为a ,b 的算术平均数;称 为a ,b 的几何平均数.2.定理1 如果a 、b ∈R ,那么a 2+b 2 2ab (当且仅当 时 取“=”号)3.定理2 如果a 、b ∈+R ,那么2b a +≥ (当且仅当a =b 时取“=”号)即两个数的算术平均数不小于它们的几何平均数.4.已知x 、y ∈+R ,x +y =P ,xy =S. 有下列命题:(1) 如果S 是定值,那么当且仅当x =y 时,x +y 有最小值 .(2) 如果P 是定值,那么当且仅当x =y 时,xy 有最大值 .二、典型例题例1.设a 、b ∈R +,试比较2ba +,ab ,222b a +,ba 112+的大小.变式训练1:(1)设,a R ∈b ,已知命题:p a b =;命题222:22a b a bq ++⎛⎫≤⎪⎝⎭,则p 是q 成 立的 ( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件(2)若,,a b c 为△ABC 的三条边,且222,S a b c p ab bc ac =++=++,则( ) A .2S p ≥ B . 2p S p << C .S p > D .2p S p ≤< (3)设x > 0, y > 0,y x y x a +++=1, yyx x b +++=11, a 与b 的大小关系( )A .a >bB .a <bC .a ≤bD .a ≥b(4)b 克盐水中,有a 克盐(0>>a b ),若再添加m 克盐(m>0)则盐水就变咸了, 试根据这一事实提炼一个不等式 .例2. 已知a ,b ,x ,y ∈R +(a ,b 为常数),1=+ybxa,求x +y 的最小值. 变式训练2:已知a ,b ,x ,y ∈R +(a ,b 为常数),a +b =10, 1=+ybx a ,若 x +y 的最小值为18,求a ,b 的值.例3. 已知a, b 都是正数,并且a ≠ b ,求证:a 5 + b 5 > a 2b 3 + a 3b 2 变式训练3:比较下列两个数的大小: (1);与3212-- (2)5632--与;(3)从以上两小项的结论中,你否得出更一般的结论?并加以证明例4. 甲、乙两地相距S (千米),汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度最大不得超过c (千米/小时).已知汽车每小时的运输成本(元)由可变部分与固定部分组成.可变部分与速度v (千米/小时)的平方成正比,且比例系数为正常数b ;固定部分为a 元.(1) 试将全程运输成本Y(元)表示成速度V(千米/小时)的函数. (2) 为使全程运输成本最省,汽车应以多大速度行驶?变式训练4:为了通过计算机进行较大规模的计算,人们目前普遍采用下列两种方法:第一种传统方法是建造一台超级计算机.此种方法在过去曾被普遍采用.但是人们逐渐发现建造单独的超级计算机并不合算,因为它的运算能力和成本的平方根成正比. 另一种比较新的技术是建造分布式计算机系统.它是通过大量使用低性能计算机(也叫工作站)组成一个计算网络.这样的网络具有惊人的计算能力,因为整个网络的计算能力是各个工作站的效能之和. 假设计算机的计算能力的单位是MIPS(即每秒执行百万条指令的次数),一台运算能力为6000MIPS 的传统巨型机的成本为100万元;而在分布式系统中,每个工作站的运算能力为300MIPS ,其价格仅为5万元.需要说明的是,建造分布式计算系统需要较高的技术水平,初期的科技研发及网络建设费用约为600万元. 请问:在投入费用为多少的时候,建造新型的分布式计算系统更合算?三、归纳小结1.在应用两个定理时,必须熟悉它们的常用变形,同时注意它们成立的条件.2.在使用“和为常数、积有最大值”和“积为常数、和有最小值”这两个结论时,必须注意三点:“一正”——变量为正数,“二定”——和或积为定值,“三相等”——等号应能取到,简记为“一正二定三相等”.第3课时 不等式证明(一)一、基础过关1.比较法是证明不等式的一个最基本的方法,分比差、比商两种形式.(1)作差比较法,它的依据是: ⎪⎩⎪⎨⎧<⇔<-=⇔=->⇔>-b a b a b a b a ba b a 000 它的基本步骤:作差——变形——判断,差的变形的主要方法有配方法,分解因式法,分子有理化等. (2) 作商比较法,它的依据是:若a >0,b >0,则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧<⇔<=⇔=>⇔>b a bab a b ab a b a111 它的基本步骤是:作商——变形——判断商与1的大小.它在证明幂、指数不等式中经常用到.2.综合法:综合法证题的指导思想是“由因导果”,即从已知条件或基本不等式出发,利用不等式的性质,推出要证明的结论.3.分析法:分析法证题的指导思想是“由果索因”,即从求证的不等式出发,分析使这个不等式成立的充分条件,把证明不等式转化为判定这些充分条件是否具备的问题,如果能够确定这些充分条件都已具备,那么就可以判定所要证的不等式成立.二、典型例题例1. 已知0,0>>b a ,求证:ba ab b a +≥+变式训练1:已知a 、b 、x 、y ∈R +且a 1>b 1,x >y.求证:a x x +>by y +.例2. 已知a 、b ∈R +,求证:)(22)1)((a b b a b a b a +≥+++ 变式训练2:已知a 、b 、c ∈R ,求证:c b ab c b a 234222++≥+++例3. 已知△ABC 的外接圆半径R =1,41=∆ABC S ,a 、b 、c 是三角形的三边,令c b a s ++=,cb a t 111++=.求证:s t >变式训练3:若,,a b c 为△ABC 的三条边,且222,S a b c p ab bc ac =++=++,则( ) A .2S p ≥B . 2p S p <<C .S p >D .2p S p ≤<例4. 设二次函数)0()(2>++=a c bx ax x f ,方程0)(=-x x f 的两个根1x 、2x 满足ax x 1021<<<. (1) 当x ∈(0,x 1)时,证明:x<f (x)<x 1(2) 设函数f (x)的图象关于直线x =x 0对称,证明:x 0<21x . 变式训练4:设f(x)=3ax 22.0bx c a b c 若,f(0)>0,f(1)>0,求证:(1)a >0且-2<ba<-1; (2)方程f(x)=0在(0,1)内有两个实根.三、归纳小结1.比较法是证明不等式的一个最基本的方法,而又以作差比较最为常见.作差比较的关键在于作差后如何变形来达到判断差值符号之目的,变形的方向主要是因式分解和配方.2.综合法证明不等式要找出条件和结论之间的内在联系,为此要着力分析已知与求证之间,不等式左右两端的差异和联系,合理进行变换,去异存同,恰当选择已知不等式,找到证题的突破口. 3.分析法是“执果索因”重在对命题成立条件的探索,寻求不等式成立的充分条件,因此有时须先对原不等式化简.常用的方法有:平方,合并,有理化去分母等.但要注意所有这些变形必须能够逆推,书写格式要严谨规范.4.分析法和综合法是对立统一的两个方法.在不等式的证明中,我们常用分析法探索证明的途径后,用综合法的形式写出证明过程.这种先分析后综合的思路具有一般性,是解决数学问题的一种重要数学思想.第4课时 不等式证明(二)一、基础过关证明不等式的其它方法:反证法、换元法、放缩法、判别式法等.反证法:从否定结论出发,经过逻辑推理导出矛盾,证实结论的否定是错误的,从而肯定原命题是正确的证明方法. 换元法:对结构较为复杂,量与量之间关系不甚明了的命题,通过恰当引入新变量,代换原命题中的部分式子,简化原有结构,使其转化为便于研究的形式的证明方法.放缩法:为证明不等式的需要,有时需舍去或添加一些代数项,使不等式的一边放大或缩小,利用不等式的传递性,达到证题的目的,这种方法叫放缩法.判别式法:根据已知的式子或构造出来的一元二次方程的根,一元二次不等式的解集,二次函数的性质等特征,确定其判别式所应满足的不等式,从而推出所证的不等式成立.二、典型例题例1. 已知f(x)=x 2+px +q , (1) 求证:f(1)+f(3)-2f(2)=2;(2) 求证:|f(1)|、|f(2)|、|f(3)|中至少有一个不小于21. 变式训练1:设∈c b a 、、+R ,那么三个数b a 1+、c b 1+、ac 1+ ( ) A .都不大于2B .都不小于2C .至少有一个不大于2D .至少有一个不小于2例2. (1) 已知x 2+y 2=1,求证:2211a ax y a +≤-≤+-. (2) 已知a 、b ∈R ,且a 2+b 2≤1,求证:2222≤-+b ab a .变式训练2: 设实数x ,y 满足x 2+(y -1)2=1,当x +y +c≥0时,c 的取值范围是( )A.)12[∞+-,,B. ]12(--∞,,C.)12[∞++,,D.]12(+-∞,,例3. 若2≥∈n N n ,且,求证:1131211121222<+⋅⋅⋅++<+-nn 变式训练3:若f(n)=12+n -n ,g(n)=n -12-n ,ϕ(n)=n21,则f (n),g (n),ϕ(n)的大小顺序为____________.例4. 证明:23112122≤+++≤x x x .变式训练4:设二次函数)0()(2≠∈++=a R c b a c bx ax x f 且、、,若函数)(x f y =的图象与直线x y =和x y -=均无公共点. (1) 求证:142>-b ac (2) 求证:对于一切实数x 恒有||41||2a c bx ax >++三、归纳小结1.凡是含有“至少”,“至多”,“唯一”,“不存在”或其它否定词的命题适宜用反证法.2.在已知式子中,如果出现两变量之和为正常数或变量的绝对值不大于一个正常数,可进行三角变换,换元法证明不等式时,要注意换元的等价性.3.放缩法证题中,放缩必须有目标,放缩的途径很多,如用均值不等式,增减项、放缩因式等.4.含有字母的不等式,如果可以化成一边为零,另一边是关于某字母的二次三项式时,可用判别式法证明不等式成立,但要注意根的范围和题设条件的限制.第5课时 绝对值不等式的应用一、基础过关1、有关绝对值不等式的主要性质:① | x |= ⎪⎩⎪⎨⎧<-=>)0()0(0)0(x x x x x ② | x |≥0 ③ | |a|-|b||≤|a±b|≤| a |+| b |④| ab |= ,ba= (b≠0) 特别:ab≥0,|a +b|= ,|a -b|= ab≤0,|a -b|= ,|a +b|= . 2、最简绝对值不等式的解法.① | f(x) |≥a ⇔ ;② | f(x) |≤a ⇔ ; ③ a≤| f(x) |≤b ⇔ .④ 对于类似a | f(x) |+b| g(x) | > c 的不等式,则应找出绝对值的零点,以此划分区间进行讨论求解.二、典型例题例1. 解不等式:| x 2-3x -4|> x +1变式训练1:若不等式|x -4|-|x -3|≤a 对一切实数x 都成立,则实 数a 的取值范围是( ) A .a >1 B .a <1 C .a≤1 D .a≥1例2. 设f(x)=x 2-x +b ,| x -a |<1,求证:| f(x) -f(a) |<2(| a |+1).变式训练2:若a 、b ∈R ,α, β是方程x 2+a x +b =0的两根,且|a|+| b |<1,求证:| α |<1且| β |<1.例3. 已知f(x)=x ,g(x)=x +a(a>0),⑴ 当a =4时,求)()()(x f x g a x f -的最小值;⑵ 若不等式)()()(x f x g a x f ->1对x ∈[1,4]恒成立,求a 的取值范围.变式训练3:已知适合不等式| x 2-4x +p|+| x -3 |≤5的x 的最大值是3,求p 的值.例4. 设a 、b ∈R ,已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c ,g(x)=cx 2+bx +a ,当|x |≤1时,|f(x)|≤2 ⑴ 求证:|g(1)|≤2;⑵ 求证:当|x |≤1时,| g(x)|≤4. 变式训练4:(1) 已知:| a |<1,| b |<1,求证:|ba ab--1|>1; (2)求实数λ的取值范围,使不等式|ba ab --λλ1|>1对满足| a |<1,| b |<1的一切实数a 、b 恒成立; (3) 已知| a |<1,若|abba ++1|<1,求b 的取值范围.三、归纳小结1.利用性质||a|-|b||≤|a +b |≤|a|+|b|时,应注意等号成立的条件.2.解含绝对值的不等式的总体思想是:将含绝对值的不等式转化为不含绝对值的不等式求解.3.绝对值是历年高考的重点,而绝对值不等式更是常考常新,教学中,应注意绝对值与函数问题的结合.第6课时 含参数的不等式一、基础过关含有参数的不等式可渗透到各类不等式中去,在解不等式时随时可见含参数的不等式.而这类含参数的不等式是我们教学和高考中的一个重点和难点.解含参数的不等式往往需要分类讨论求解,寻找讨论点(常见的如零点,等值点等),正确划分区间,是分类讨论解决这类问题的关键.在分类讨论过程中要做到不重,不漏.二、典型例题例1. 已知A ={x| 2ax 2+(2-ab)x -b>0},B ={x| x<-2或x>3},其中b>0,若A ⊇B ,求a 、b 的取值范围. 变式训练1:不等式11<-x ax的解集是{x| x<1或x>2},则a = .例2. 已知关于x 的不等式ax ax --25<0的解集为M ,(1) 当a =4时,求集合M ;(2) 若3∈M 且5∉M ,求实数a 的取值范围.变式训练2:已知函数f (x)=bax x +2(a 、b 为常数),且方程f (x)-x +12=0有两个实根为x 1=3,x 2=4.(1)求函数f (x)的解析式;(2)设k >1,解关于x 的不等式f (x)<xkx k --+2)1(.例3. 若不等式2x -1>m(x 2-1)对满足-2≤m≤2的所有m 都成立,求x 的取值范围. 变式训练3:若不等式122)31(3+->x ax x 对一切实数x 恒成立,则实数a 的取值范围是例4. 解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax(a ∈R). 变式训练4:解关于x 的不等式01224222>+--a a ax x .三、归纳小结解含参数的不等式的基本途径是分类讨论,应注意寻找讨论点,以讨论点划分区间进行讨论求解.能避免讨论的应设法避免讨论.第7课时不等式的应用一、基础过关1.不等式始终贯穿在整个中学教学之中,诸如集合问题,方程(组)的解的讨论,函数单调性的研究,函数的定义域,值域的确定,三角、数列、立体几何,解析几何中的最大值、最小值问题,无一不与不等式有着密切关系.2.能够运用不等式的性质、定理和方法分析解决有关函数的性质,方程实根的分布,解决涉及不等式的应用问题和转化为不等式的其它数学问题.二、典型例题例1.若关于x的方程4x+a·2x+a+1=0有实数解,求实数a的取值范围.变式训练1:已知方程sin2x-4sinx+1-a=0有解,则实数a的取值范围是()A.[-3,6] B.[-2,6]C.[-3,2] D.[-2,2]例2.如图,为处理含有某种杂质的污水,要制造一底宽为2米的无盖长方体沉淀箱,污水从A孔流入,经沉淀后从B孔流出.设箱体的长度为a米,高度为b米.已知流出的水中该杂质的质量分数与a,b的乘积ab成反比.现有制箱材料60平方米.问当a,b各为多少米时,经沉淀后流出的水中该杂质的质量分数最小(A、B孔的面积忽略不计).变式训练2:一批物资要用11辆汽车从甲地运到360千米外的乙地,若车速为v千米/小时,两车的距离不能小于v)2千米,运完这批物资至少需要()(10A.10小时B.11小时C.12小时D.13小时例3. 已知二次函数y=ax2+2bx+c,其中a>b>c且a+b+c=0.(1)求证:此函数的图象与x轴交于相异的两个点.(2)设函数图象截x轴所得线段的长为l,求证:3<l<23.变式训练3:设函数f(x)=x2+2bx+c (c<b<1),f(1)=0,且方程f(x)+1=0有实根.(1)证明:-3<c≤-1且b≥0;(2)若m是方程f(x)+1=0的一个实根,判断f(m-4)的正负,并加以证明.例4. 一船由甲地逆水匀速行驶至乙地,甲乙两地相距S(千米),水速为常量p(千米/小时),船在静水中的最大速度为q(千米/小时)(q>p),已知船每小时的燃料费用(以元为单位)与船在静水中速度v(千米/小时)的平方成正比,比例系数为k.⑴把全程燃料费用y(元)表示为静水中速度v的函数,并求出这个函数的定义域.⑵为了使全程燃料费用最小,船的实际前进速度应为多少?变式训练4:某游泳馆出售冬季游泳卡,每张240元,使用规定:不记名,每卡每次只限1人,每天只限1次.某班有48名同学,老师们打算组织同学们集体去游泳,除需要购买若干张游泳卡外,每次游泳还要包一辆汽车,无论乘坐多少名同学,每次的包车费均为40元,若使每个同学游泳8次,每人最少交多少钱?三、归纳小结不等式的应用主要有两类:⑴一类是不等式在其它数学问题中的应用,主要是求字母的取值范围,这类问题所进行的必须是等价转化.注意沟通各知识点之间的内在联系,活用不等式的概念、方法,融会贯通.⑵一类是解决与不等式有关的实际问题,这类问题首先应认真阅读题目,理解题目的意义,注意题目中的关键词和有关数据,然后将实际问题转化为数学问题,即数学建模,再运用不等式的有关知识加以解决.不等式章节测试题一、选择题1. 关于x的不等式|x-1|>m的解集为R的充要条件是()A.m<0 B.m≤-1 C.m≤0D.m≤12. 若a、b是任意实数,且ba ,则()A .22b a >B .1<abC .0)lg(>-b aD .b a )21()21(<3. 若,,h a y h a x <-<-则下列不等式一定成立的是( ) A .h y x <-B .hy x 2<-C .h y x >-D .h y x 2>-4. 欲证7632-<-,只需证( )A .22)76()32(-<-B .22)73()62(-<-C .22)63()72(+<+D .22)7()632(-<--5. 设x 1,x 2是方程x 2+px +4=0的两个不相等的实根,则 ( )A .| x 1 |>2且| x 1 |=2B .| x 1+x 2|>4C .| x 1+x 2|<4D .| x 1 |=4且| x 2 |=1 6. 对一切正整数n ,不等式211++<-n n b b 恒成立,则b 的范围是 ( )A .(0,32) B .(32,0]C .(52,∞-)),1(∞+⋃ D .(52, 1)7. 已知函数f (x)= ⎪⎩⎪⎨⎧<--≥+-)0()0(22x x x x x x ,则不等式f(x)+2>0的解区间是 ( ) A .(-2,2) B .(-∞, -2)∪(2, +∞)C .(-1,1) D .(-∞, -1)∪(1, +∞)8. 在R 上定义运算⊗.(1)x y x y ⊗=-若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 恒成立,则( ) A .11a -<< B .02a << C .3122a -<< D .1322a -<<9. 某纯净水制造厂在净化水过程中,每增加一次过滤可减少水中杂质20%,要使水中杂质减少到原来的5%以下,则至少需过滤的次数为(参考数据lg2=0.3010,lg3=0.4771)( ) A .5 B .10 C .14 D .15 10.集合1{|0}1x A x x -=<+、{}a x x B <-=1,则"1"a =是""Φ≠⋂B A 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件二、填空题11.若y x y x 2,2416,4230-<<<<则的取值范围是 .12.若不等式02<--b ax x 的解集为{32<<x x },则=+b a . 13.实数x 满足θsin 1log 3+=x ,则91-+-x x 的值为 .14.已知a 、b 、c 为某一直角三角形的三条边长,c 为斜边,若点(m ,n)在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值是 .15.对a ,b ∈R ,记max| a ,b |= ⎩⎨⎧<≥ba bb a a ,函数f(x)=max| | x +1 |,| x -2 | | (x ∈R)的最小值是 .三、解答题16. 若a 、b 、c 都是正数,且a +b +c =1,求证:(1-a)(1-b)(1-c)≥8abc .17.已知函数f(x)=xax x ++22,x ∈[)∞+,1.(1) 当a =21时,求函数f(x)的最小值;(2) 若对任意x ∈[)∞+,1,f(x)>0恒成立,求实数a 的取值范围.18.(理)解关于x 的不等式222(1)21x a x x ax+--≥+(文)解关于x 的不等式:2(1)10,(0)ax a x a -++<>19.设函数y =f(x)的定义域为(0,+∞),且对任意x 、y ∈R +,f(xy)=f(x)+f(y)恒成立,已知f(8)=3,且当x >1时,f(x)>0.(1)证明:函数f(x)在(0,+∞)上单调递增;(2)对一个各项均正的数列{a n }满足f(S n )=f(a n )+f(a n +1)-1 (n ∈N *),其中S n 是数列{a n }的前n 项和,求数列{a n }的通项公式;(3)在(Ⅱ)的条件下,是否存在正整数p 、q ,使不等式)1(211121-+>+++q pn a a a n对n ∈N *恒成立,求p 、q 的值.20.对1个单位质量的含污物体进行清洗,清洗前其清洁度(含污物体的清洁度定义为: 1-)(含污物物体质量污物质量)为0.8,要求洗完后的清洁度是0.99.有两种方案可供选择,方案甲:一次清洗;方案乙:两次清洗.该物体初次清洗后受残留水等因素影响,其质量变为a(1≤a≤3).设用x 单位质量的水初次清洗后的清洁度是18.0++x x (x >a -1),用y 质量的水第二次清洗后的清洁度是ay acy ++,其中c (0.8<c <0.99)是该物体初次清洗后的清洁度.(1) 分别求出方案甲以及c =0.95时方案乙的用水量,并比较哪一种方案用水量较少;(2) 若采用方案乙,当a 为某定值时,如何安排初次与第二次清洗的用水量,使总用水量最少?并讨论a 取不同数值对最少总用水量多少的影响. 21. 已知条件p :|5x -1|>a 和条件01321:2>+-x x q ,请选取适当的实数a 的值,分别利用所给的两个条件作为A 、B构造命题:“若A 则B”,并使得构造的原命题为真命题,而其逆命题为假命题.则这样的一个原命题可以是什么?并说明为什么这一命题是符合要求的命题.2020年第一轮高考数学专题复习第三讲:函数概念与基本初等函数一、考纲导读 (一)函数1.了解构成函数的要素,了解映射的概念,会求一些简单函数的定义域和值域.2.理解函数的三种表示法:解析法、图象法和列表法,能根据不同的要求选择恰当的方法表示简单的函数。