2020高考数学课标二轮(天津专用)训练题:思想方法训练1 函数与方程思想
天津市2020年高考数学二轮复习第一部分思想方法研析指导四转化与化归思想课件文20201214355-

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对点训练 4 已知函数 f(x)=x2-aln x-1,函数 F(x)=a-1-1+������ ������.
(1)若 f(x)在[3,5]上是单调递增函数,求实数 a 的取值范围; (2)当 a=2,x>0,且 x≠1 时,比较������������(-���1���)与 F(x)的大小.
(2)-12+cotasn2������������+1=1-2(co1s+2���cs���oi-nssi������n������ 2������)=1-2cos2C+2sin Ccos C
=sin 2C-cos 2C=
2sin
2������-
π 4
.
∵0<C<23π,
∴-π4<2C-π4 < 1132π,
关闭
32
解析 答案
-12-
常量与变量的转化
【思考】 怎样的情况下常常进行常量与变量之间的转化?关闭
∵f(x∴)在由例Rf(上13-是a设x增-xf2(函)x≤)是数f(定,2-a义),在 R 上的单调增函数,若 f(1-ax-x2)≤f(2-a)
对任得意1-aa∈x-x[-21≤,12]-恒a,成a∈立[-,则1,1x]. 的取值范围为
F(x)=a-1-1+������ ������=1-1+2 ������,x≥0.
∴当 a=2,x>0,且 x≠1 时,������������(-���1���)-F(x)=������2-2ln������������--���1���+2 ������-2.
设 h(x)=x2-2ln x-x+2 ������-2,则 h(x)的定义域为
2020高考数学课标二轮(天津专用)课件:第一部分 一、函数与方程思想

设g(m)=(x-2)m+(x-2)2.
因为该函数在区间[1,4]上恒大于0,
所以
������(1) ������(4)
> >
0, 0,
即
������-2 + (������-2)2 > 0, 4(������-2) + (������-2)2 > 0,
解得x<-2或x>2,故选D.
第一部分
一、函数与方程思想
一、函数与方程思想
数学思想•聚焦诠释 高频考点•探究突破
突破点二
突破点三
突破点四
核心归纳•预测演练
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规律方法利用函数思想解决方程解的问题时,可根据方程的结构 特征通过分离参数,转化为a=f(x)的形式,则实数a的取值范围就是 函数f(x)的值域.然后根据函数解析式的结构特征,选用适当的方法 求解函数的值域即可.
立的实数x的取值范围为( D )
A.(-∞,-2]
B.[2,+∞)
C.(-∞,-2]∪[2,+∞) D.(-∞,-2)∪(2,+∞)
(2)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)>1-f'(x),f(0)=0,f'(x)是f(x)的
导函数,则关于x的不等式exf(x)>ex-1的解集是( C )
A.(-∞,0)∪(1,+∞) B.(-∞,-1)∪(0,+∞)
数学思想•聚焦诠释 高频考点•探究突破
突破点二
突破点三
突破点四
核心归纳•预测演练
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解析:由方程可得a=cos 2x+2sin x.
令f(x)=cos 2x+2sin x(x∈(0,π)).
2020高考数学课标二轮:专题能力训练函数与方程及函数的应用含解析

若函数f(x)=2x-a的图象在x<1时与x轴没有交点,则函数f(x)=4(x-a)(x-2a)的图象在x≥1时与x轴有两个不同的交点,当a≤0时,函数f(x)=2x-a的图象与x轴无交点,函数f(x)=4(x-a)(x-2a)的图象在x≥1上与x轴也无交点,不满足题意.
A.4B.6C.8D.10
答案:C
解析:因为f(x)=e-2|x-1|+2sin =e-2|x-1|-2cosπx,所以f(x)=f(2-x).因为f(1)≠0,所以函数零点有偶数个,且两两关于直线x=1对称.当x∈[1,5]时,函数y=e-2(x-1)∈(0,1],且单调递减;函数y=2cosπx∈[-2,2],且在区间[1,5]上有两个周期,因此当x∈[1,5]时,函数y=e-2(x-1)与y=2cosπx的图象有4个不同的交点;从而所有零点之和为4×2=8,故选C.
故W=
(2)①当0<x≤10时,由W'=8.1- =0,得x=9.当x∈(0,9)时,W'>0;当x∈(9,10]时,W'<0.
所以当x=9时,W取得最大值,
即Wmax=8.1×9- ×93-10=38.6.
②当x>10时,W=98- ≤98-2 =38,
当且仅当 =2.7x,即x= 时,W取得最大值38.
解析:由题意,知f'(x)=ex+1>0恒成立,则函数f(x)在R上是单调递增的,
因为f(0)=e0+0-2=-1<0,f(1)=e1+1-2=e-1>0,所以函数f(x)的零点a∈(0,1).
由题意,知g'(x)= +1>0,
2020版高三数学新课标大二轮专题辅导与增分攻略数学(理)专题强化训练:1 函数与方程思想

单调递减函数,当 x<0 时 F(x)>0,即函数 F(x)=x2f(x)是单调递增函
数.又由题设可知 F(1)=F(-1)=0,所以不等式 F(x)>0 的解集是
(-1,0)∪(0,1),则不等式 f(x)>0 的解集是(-1,0)∪(0,1).故选 B.
[答案] B
6.(2019·江西七校联考)直线 y=a 分别与曲线 y=2(x+1),
单调递增.∴f(x)min=f(0)=-1,∴存在 x2∈[1,2]使
( ) 5
5
x+
-1≥x2-2ax+4,即 2a≥x+x在[1,2]上有解,∴2a≥ x min,易
5
5
知 y=x+x在(0, 5]上递减,∴y=x+x在[1,2]上递
( )5
59
99
x+
减.∴ x min=2+2=2,∴2a≥2,a≥4,∴a 的取值范围为
又因为 a1,S2,2 成等差数列,所以 2S2=a1+2,
( )1
a1+ a1
即2
2 =a1+2,解得 a1=1,
1
故数列{an}的通项2an=2-log22n-1=2-(1-n)=n+1,所以 n2+n+1 nn+3
Tn= 2 = 2 .
x2
[解] (1)依题意得椭圆的方程为 4 +y2=1,直线 AB,EF 的方
程分别为 x+2y=2,y=kx(k>0).
如图,设 D(x0,kx0),E(x1,kx1), F(x2,kx2),其中 x1<x2,且 x1,x2 满足方程(1+4k2)x2=4,
2
故 x2=-x1= 1+4k2 .①
→→ ED DF 由 =6 知 x0-x1=6(x2-x0),
2020高考数学课标二轮(天津专用)综合能力训练+Word版含解析

综合能力训练综合能力训练第63页第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1.设集合A={x|x 2-2x<0},B={x |1x -1>0},则A ∩B=( ) A.(-∞,1) B.(2,+∞) C.R D.(1,2)答案:D解析:∵A={x|x 2-2x<0}={x|0<x<2}=(0,2), B={x |1x -1>0}={x|x-1>0}=(1,+∞),∴A ∩B=(1,2).故选D .2.已知直线x+y=1与抛物线y 2=2px (p>0)交于A ,B 两点.若OA ⊥OB ,则△OAB 的面积为( ) A .1B .√52C .√5D .2答案:B解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由x+y=1与抛物线y 2=2px ,得y 2+2py-2p=0,解得y 1=-p+√p 2+2p ,x 1=1+p-√p 2+2p ,y 2=-p-√p 2+2p ,x 2=1+p+√p 2+2p .由OA ⊥OB 得,x 1x 2+y 1y 2=0,即[(1+p )2-(p 2+2p )]+[p 2-(p 2+2p )]=0,化简得2p=1, 从而A (3-√52,-1+√52),B (3+√52,-1-√52),|OA|2=x 12+y 12=5-2√5,|OB|2=x 22+y 22=5+2√5,△OAB的面积S=12|OA||OB|=√52.故选B .3.已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a=g (-log 25.1),b=g (20.8),c=g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A.a<b<c B.c<b<a C.b<a<c D.b<c<a 答案:C解析:∵f (x )是R 上的奇函数,∴g (x )=xf (x )是R 上的偶函数. ∴g (-log 25.1)=g (log 25.1).∵奇函数f (x )在R 上是增函数, ∴当x>0时,f (x )>0,f'(x )>0.∴当x>0时,g'(x )=f (x )+xf'(x )>0恒成立, ∴g (x )在区间(0,+∞)内单调递增.∵2<log 25.1<3,1<20.8<2,∴20.8<log 25.1<3. 结合函数g (x )的性质得b<a<c.故选C .4.若函数f (x )=sin (ωx -π6)(ω>0)在区间[0,π]上的值域为[-12,1],则ω的最小值为( ) A.23 B.34C.43D.32答案:A解析:∵0≤x ≤π,∴-π6≤ωx-π6≤ωπ-π6.∵f (x )在区间[0,π]上的值域为[-12,1], f (0)=sin (-π6)=-12,∴2k π+π2≤ωπ-π6≤2k π+5π6,k ∈Z , 整理得2k+23≤ω<2k+1,k ∈Z .∵ω>0,∴ω最小值为23,故选A .5.某地实行“3+2+1”模式,即“3”指语文、数学、外语三门必考科目,“1”指从物理、历史两门科目中必选一门,“2”指在化学、生物、政治、地理以及除了必选一门以外的历史或物理这五门学科中任意选择两门学科,则一名学生的不同选科组合有( ) A.8种 B.12种 C.16种 D.20种 答案:C解析:若这名学生只选物理和历史中的一门,则有C 21C 42=12种组合;若这名学生物理和历史都选,则有C 41=4种组合; 因此共有12+4=16种组合.故选C .6.已知双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,1),则该双曲线离心率是( ) A .√52 B .√62C .√103D .2答案:A解析:设直线l 与双曲线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2−(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2=0,即y 1-y2x 1-x 2=b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2).由弦的中点为(4,1),直线的斜率为1可知,x 1+x 2=8,y 1+y 2=2,y 1-y 2x 1-x 2=1,∴b 2a 2=14,e 2=1+b 2a =54.∴e=√52.故选A .7.已知函数f(x)={sin(πx2),-1<x<0,e x-1,x≥0.若f(1)+f(a)=2,则a的所有可能值为()A.1B.-√22C.1,-√22D.1,√22答案:C解析:∵f(1)=e1-1=1,∴f(a)=1.若a∈(-1,0),则sin(πa2)=1,∴a=-√22.若a∈[0,+∞),则e a-1=1,∴a=1.因此a=1或a=-√22.8.(2019山东济南一模)我国数学家祖暅提出了计算体积的祖暅原理:幂势既同,则积不容异.意思是:两个等高的几何体,若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.已知曲线C:y=f(x)=x2,直线l为曲线C在点(1,1)处的切线.如图所示,阴影部分为曲线C、直线l以及x轴所围成的平面图形,记该平面图形绕y轴旋转一周所得的几何体为T.给出以下四个几何体:①是底面直径和高均为1的圆锥;②是将底面直径和高均为1的圆柱挖掉一个与圆柱同底等高的倒置圆锥得到的几何体;③是底面边长和高均为1的正四棱锥;④是将上底面直径为2,下底面直径为1,高为1的圆台挖掉一个底面直径为2,高为1的倒置圆锥得到的几何体.根据祖暅原理,以上四个几何体的体积与T的体积相等的是()A.①B.②C.③D.④答案:A解析:∵几何体T是由题图中的阴影部分旋转得到,所以横截面为环形,且等高的时候,抛物线对应的点的横坐标为x1,切线对应的横坐标为x2.f(x)=x2,f'(x)=2x,∴k=f'(1)=2.切线方程为y-1=2(x-1),即y=2x-1.∴x12=y,x2=y+12,横截面面积S=πx22-πx12=π[(y+1)24-y]=π(y-12)2.①中圆锥的高为1,底面半径为12,可以看成由线段y=2x+1(-12≤x ≤0)、x 轴、y 轴围成的三角形绕y 轴旋转得到,横截面的面积为S=πx 2=π(y -12)2.所以几何体T 和①中的圆锥在所有等高处的水平截面的面积相等,所以两者体积相等,故选A .第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位.若(1+i)(1-b i)=a ,则ab 的值为 . 答案:2解析:(1+i)(1-b i)=1+b+(1-b )i =a ,则{1+b =a ,1-b =0,所以{a =2,b =1,即ab=2.故答案为2. 10.过点M (-1,0)引曲线C :y=2x 3+ax+a 的两条切线,这两条切线与y 轴分别交于A ,B 两点.若|MA|=|MB|,则a= . 答案:-274解析:设切点坐标为(t ,2t 3+at+a ).∵y'=6x 2+a ,∴6t 2+a=2t 3+at+at+1,即4t 3+6t 2=0,解得t=0或t=-32.∵|MA|=|MB|,∴两切线的斜率互为相反数, 即2a+6×(-32)2=0,解得a=-274.11.已知两球O 1和O 2在棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的内部,且互相外切.若球O 1与过点A 的正方体的三个面相切,球O 2与过点C 1的正方体的三个面相切,则球O 1和O 2的表面积之和的最小值为 . 答案:3(2-√3)π解析:设球O 1、球O 2的半径分别为R 1,R 2.∵AO 1=√3R 1,C 1O 2=√3R 2,O 1O 2=R 1+R 2, ∴(√3+1)(R 1+R 2)=√3,R 1+R 2=√3√3+1,球O 1和O 2的表面积之和为4π(R 12+R 22)≥4π·2(R 1+R 22)2=2π(R 1+R 2)2=3(2-√3)π.12.(2019山东济南3月模拟)在(1x -1)(√x +1)5的展开式中,x 的系数为 .(用数字作答) 答案:-5解析:要求x 的系数,则(√x +1)5展开式中x 2项与1x 相乘,x 项与-1相乘,所以展开式中x 2项为C 51(√x )4=5x 2,它与1x 相乘得5x ,展开式中x 项为C 53(√x )2=10x ,它与-1相乘得-10x ,所以x 的系数为-10+5=-5.13.已知双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左焦点为F ,A ,B 分别是双曲线C 的左、右顶点,P 为C 上一点,且PF ⊥x 轴,过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E ,直线BM与y 轴交于点N.若OE ⃗⃗⃗⃗⃗ =2NO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ (O 为坐标原点),则双曲线C 的离心率为 . 答案:3解析:因为PF ⊥x 轴,所以设M (-c ,t ).因为A (-a ,0),B (a ,0), 所以AE 的斜率k=ta -c , 则AE 的方程为y=t a -c (x+a ), 令x=0,得y=taa -c ,即E (0,ta a -c ).因为BN 的斜率为-ta+c ,所以BN 的方程为y=-ta+c (x-a ). 令x=0,则y=taa+c ,即N (0,taa+c ), 因为|OE|=2|ON|, 所以2·|taa+c |=|ta a -c |,即2(c-a )=c+a ,即c=3a ,则离心率e=ca =3.故答案为3.14.已知a ,b 为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边AB 以直线AC 为旋转轴旋转,有下列结论:①当直线AB与a成60°角时,AB与b成30°角;②当直线AB与a成60°角时,AB与b成60°角;③直线AB与a所成角的最小值为45°;④直线AB与a所成角的最大值为60°.其中正确的是.(填序号)答案:②③解析:由题意,AB是以AC为轴,BC为底面半径的圆锥的母线,由AC⊥a,AC⊥b,得AC⊥圆锥底面,在底面内可以过点B,作BD∥a,交底面圆C于点D,如图所示,连接DE,则DE⊥BD,∴DE∥b.连接AD,在等腰三角形ABD中,设AB=AD=√2,当直线AB与a成60°角时,∠ABD=60°,故BD=√2.又在Rt△BDE中,BE=2,∴DE=√2,过点B作BF∥DE,交圆C 于点F,连接AF,由圆的对称性可知BF=DE=√2,∴△ABF为等边三角形,∴∠ABF=60°,即AB与b成60°角,②正确,①错误.由最小角定理可知③正确;很明显,可以满足直线a⊥平面ABC,直线AB与a所成的最大角为90°,④错误.故正确的说法为②③.三、解答题(本大题共6小题,共80分)15.(13分)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=2√3,且(2√3+b)(sin A-sinB)=(c-b)sin C.(1)求角A的大小;(2)求△ABC的面积的最大值.解:(1)∵a=2√3,且(2√3+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,∴(a+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,利用正弦定理,得a2-b2=c2-bc,即cos A=b2+c2-a22bc =12.∵0<A<π,∴A=π3.(2)由于a=2√3,A=π3,∴a2=b2+c2-2bc cos A,即12=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc,当且仅当b=c时,等号成立.∴S△ABC =12bc sin A≤12×12×√32=3√3.当且仅当b=c时,△ABC的面积取最大值3√3.16.(13分)设{a n}是等差数列,前n项和为S n(n∈N*),{b n}是等比数列,a1=-3,S5=5,b1=a4,b1+b3=3(b2+1).(1)求数列{a n}和数列{b n}的通项公式;(2)设c n =an b n,记T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,求T 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. 由已知得S 5=5a 1+5×42d=5,即a 1+2d=1.又a 1=-3,所以d=2.所以a n =2n-5. 因为b 1=a 4=3,b 1+b 3=3(b 2+1), 所以3(1+q 2)=3(3q+1),即q=3(q=0不符合题意,舍去). 所以b n =3·3n-1=3n .所以{a n }和{b n }的通项公式分别为a n =2n-5,b n =3n . (2)由(1)知,c n =2n -53n,所以T n =-33+-132+133+…+2n -53n,13T n =-332+-133+…+2n -73n+2n -53n+1,上述两式相减,得23T n =-33+232+…+23n −2n -53n+1=-1+2·132-13n+11-13−2n -53n+1=-1+13−13n −2n -53n+1=-23−2n -23.故T n =-1-n -13.17.(13分)(2019天津和平区第二次质量调查)如图,正方形ADEF 与梯形ABCD 所在的平面互相垂直,AD ⊥CD ,AB ∥CD ,AB=AD=12CD=1,点M 在线段EC 上.(1)若点M 为EC 的中点,求证:BM ∥平面ADEF ;(2)求证:平面BDE ⊥平面BEC ;(3)当平面BDM 与平面ABF 所成二面角的余弦值为√66时,求AM 的长. (1)证明∵正方形ADEF 与梯形ABCD 所在的平面互相垂直,AD 为交线,∴ED ⊥平面ABCD ,由已知得DA ,DE ,DC 两两垂直, 建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz ,可得D (0,0,0),A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,2,0),E (0,0,1),F (1,0,1).由M 为EC 的中点,知M (0,1,12),故BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,12).易知平面ADEF 的法向量为DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,2,0). ∵BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,∴BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥DC ⃗⃗⃗⃗⃗ .∵BM ⊄平面ADEF ,∴BM ∥平面ADEF.(2)证明由(1)知BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,1),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,0),BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0). 设平面BDE 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1), 平面BEC 的法向量为n =(x 2,y 2,z 2), 由{m ·BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 1-y 1+z 1=0,m ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 1-y 1=0,得z 1=0.令x 1=1,得m =(1,-1,0). 由{n ·BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 2-y 2+z 2=0,n ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 2+y 2=0,令x 2=1,得n =(1,1,2).∵m ·n =1-1+0=0,故平面BDE ⊥平面BEC.(3)解设EM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λEC⃗⃗⃗⃗⃗ ,λ∈[0,1],设M (x ,y ,z ),计算可得M (0,2λ,1-λ), 则BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,2λ-1,1-λ),BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0), 设平面BDM 的法向量为p =(x 3,y 3,z 3).由{p ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 3-y 3=0,p ·BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 3+(2λ-1)y 3+(1-λ)z 3=0,令x 3=1,得p =(1,-1,2λ1-λ).易知平面ABF 的法向量为DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,0),由已知得|cos <p ,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ >|=|p ·DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗||p ||DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2+(2λ1-λ)2×1=√66, 解得λ=12,此时M (0,1,12).∵AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,12),∴|AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√1+1+14=32, 即AM 的长为32.18.(13分)(2019湖南师大附中模拟)在湖南师大附中的校园歌手大赛决赛中,有6位参赛选手(1号至6号)登台演出,由现场的100位同学投票选出最受欢迎的歌手,各位同学须彼此独立地在投票器上选出3位候选人,其中甲同学是1号选手的同班同学,必选1号,另在2号至6号选手中随机选2名;乙同学不欣赏2号选手,必不选2号,在其他5位选手中随机选出3名;丙同学对6位选手的演唱没有偏爱,因此在1号至6号选手中随机选出3名.(1)求同学甲选中3号选手且同学乙未选中3号选手的概率;(2)设3号选手得到甲、乙、丙三位同学的票数之和为X ,求X 的分布列和数学期望. 解:设A 表示事件“甲同学选中3号选手”,B 表示事件“乙同学选中3号选手”,C 表示事件“丙同学选中3号选手”.(1)因为P (A )=C 41C 52=25,P (B )=C 42C 53=35,所以P (A B )=P (A )P (B )=25×(1-35)=425. (2)因为P (C )=C 52C 63=12,所以X 可能的取值为0,1,2,3,P (X=0)=P (ABC )=(1-25)×(1-35)×(1-12)=35×25×12=325,P (X=1)=P (A BC )+P (ABC )+P (AB C )=25×25×12+35×35×12+35×25×12=1950, P (X=2)=P (AB C )+P (A B C )+P (A BC )=25×35×12+25×25×12+35×35×12=1950, P (X=3)=P (ABC )=25×35×12=325. 所以X 的分布列为X 的数学期望E (X )=0×325+1×1950+2×1950+3×325=32.19.(14分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点F 1,F 2与椭圆短轴的一个端点构成边长为4的正三角形. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 上任意一点P 作椭圆C 的切线与直线F 1P 的垂线F 1M 相交于点M ,求点M 的轨迹方程;(3)若切线MP 与直线x=-2交于点N ,求证:|NF 1||MF 1|为定值.(1)解∵2c=a=4,∴c=2,b=2√3.∴椭圆C 的标准方程为x 216+y 212=1. (2)解由(1)知F 1(-2,0),设P (x 0,y 0),M (x ,y ),过椭圆C 上点P 的切线方程为x 0x16+y 0y 12=1,①直线F 1P 的斜率k F 1P =y 0x0+2, 则直线MF 1的斜率k MF 1=-x 0+2y 0,直线MF 1的方程为y=-x 0+2y 0(x+2),即yy 0=-(x 0+2)(x+2),② ①②联立,解得x=-8,故点M 的轨迹方程为x=-8.(3)证明依题意及(2),知点M ,N 的坐标可表示为M (-8,y M ),N (-2,y N ), 点N 在切线MP 上,由①式得y N =3(x 0+8)2y 0, 点M 在直线MF 1上,由②式得y M =6(x 0+2)y 0, |NF 1|2=y N2=9(x 0+8)24y 02,|MF 1|2=[(-2)-(-8)]2+y M2=36[y 02+(x 0+2)2]y 02,故|NF 1|2|MF 1|2=9(x 0+8)24y 02·y 0236[y 02+(x0+2)2]=116·(x 0+8)2y 02+(x0+2)2,③注意到点P 在椭圆C 上,即x 0216+y 0212=1,于是y 02=48-3x 024,代入③式并整理得|NF 1|2|MF 1|2=14,故|NF 1||MF 1|的值为定值12.20.(14分)已知函数f (x )=ln(1+x )+a2x 2-x (a ≥0). (1)若f (x )>0对x ∈(0,+∞)都成立,求a 的取值范围;(2)已知e 为自然对数的底数,证明:∀n ∈N *,√e <(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)<e . (1)解∵f (x )=ln(1+x )+a2x 2-x ,其定义域为(-1,+∞),∴f'(x)=11+x +ax-1=x(ax+a-1)1+x.①当a=0时,f'(x)=-x1+x,当x∈(0,+∞)时,f'(x)<0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递减,此时,f(x)<f(0)=0,不符合题意.②当0<a<1时,令f'(x)=0,得x1=0,x2=1-aa>0,当x∈(0,1-aa)时,f'(x)<0,则f(x)在区间(0,1-aa)内单调递减,此时,f(x)<f(0)=0,不符合题意.③当a=1时,f'(x)=x21+x,当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f(x)>f(0)=0,符合题意.④当a>1时,令f'(x)=0,得x1=0,x2=1-aa<0,当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,则f(x)在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f(x)>f(0)=0,符合题意.综上所述,a的取值范围为[1,+∞).(2)证明由(1)可知,当a=0时,f(x)<0对x∈(0,+∞)都成立,即ln(1+x)<x对x∈(0,+∞)都成立,∴ln(1+1n2)+ln(1+2n2)+…+ln(1+nn2)<1n2+2n2+…+nn2,即ln[(1+1n2)(1+2 n2)·…·(1+nn2)]<1+2+…+nn2=n+12n.由于n∈N*,则n+12n =12+12n≤12+12×1=1.∴ln[(1+1n2)(1+2n2)…(1+nn2)]<1.∴(1+1n2)(1+2n2)…(1+nn2)<e.由(1)可知,当a=1时,f(x)>0对x∈(0,+∞)都成立, 即x-12x2<ln(1+x)对x∈(0,+∞)都成立,∴(1n2+2n2+…+nn2)−12(12n4+22n4+…+n2n4)<ln(1+1n2)+ln(1+2n2)+…+ln(1+nn2),即n (n+1)2n 2−12[n (n+1)(2n+1)6n 4]<ln 1+1n 21+2n 2…1+nn 2,得6n 3+4n 2-3n -112n 3<ln 1+1n 21+2n 2·…·1+nn 2. 由于n ∈N *,则6n 3+4n 2-3n -112n 3=6n 3+(3n 2-3n )+(n 2-1)12n 3≥6n 312n 3=12.∴12<ln [(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+n n 2)]. ∴√e <(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2).∴√e <(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+n n 2)<e .。
天津市高考数学二轮复习 第一部分 思想方法研析指导 四、转化与化归思想检测 文

思想方法训练4 转化与化归思想一、能力突破训练1.已知M={(x,y)|y=x+a},N={(x,y)|x2+y2=2},且M∩N=⌀,则实数a的取值范围是()A.a>2B.a<-2C.a>2或a<-2D.-2<a<2∩N=⌀等价于方程组无解.把代入到方程x2+y2=2中,消去y,得关于x的一元二次方程2x2+2ax+a2-2=0,①由题易知一元二次方程①无实根,即Δ=(2a)2-4×2×(a2-2)<0,由此解得a>2或a<-2.2.若直线y=x+b被圆x2+y2=1所截得的弦长不小于1,则b的取值范围是()A.[-1,1]B.C.D.1可知圆心到直线的距离不大于,即≤,解得-≤b≤.3.设P为曲线C:y=x2+2x+3上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为,则点P横坐标的取值范围为()A.B.[-1,0]C.[0,1]D.P(x0,y0),倾斜角为α,0≤tan α≤1,y=f(x)=x2+2x+3,f'(x)=2x+2, 0≤2x0+2≤1,-1≤x0≤-,故选A.4.设a=(sin 17°+cos 17°),b=2cos213°-1,c=,则a,b,c的大小关系是()A.c<a<bB.a<c<bC.b<a<cD.c<b<asin(17°+45°)=sin 62°,b=cos 26°=sin 64°,c=sin 60°,∴c<a<b.5.已知定义在实数集R上的函数f(x)满足f(1)=3,且f(x)的导数f'(x)在R上恒有f'(x)<2(x∈R),则不等式f(x)<2x+1的解集为()A.(1,+∞)B.(-∞,-1)C.(-1,1)D.(-∞,-1)∪(1,+∞)F(x)=f(x)-2x-1,则F'(x)=f'(x)-2<0,得F(x)在R上是减函数.又(1)=f(1)-2-1=0,即当x>1时,F(x)<0,不等式f(x)<2x+1的解集为(1,+∞),故选A.6.已知函数f(x)=ax3+b sin x+4(a,b∈R),f(lg(log210))=5,则f(lg(lg 2))=()A.-5B.-1C.3D.4lg(log210)+lg(lg 2)=lg(log210×lg 2)=lg=lg 1=0,所以lg(lg 2)=-lg(log210).设lg(log210)=t,则lg(lg 2)=-t.由条件可知f(t)=5,即f(t)=at3+b sin t+4=5,所以at3+b sin t=1,所以f(-t)=-at3-b sin t+4=-1+4=3.7.在平面直角坐标系xOy中,已知圆x2+y2=4上有且只有四个点到直线12x-5y+c=0的距离为1,则实数c的取值范围是.-13,13)1,则需圆心(0,0)到直线的距离d满足0≤d<1.∵d==,∴0≤|c|<13,即c∈(-13,13).8.设f(x)是定义在R上的奇函数,且当x≥0时,f(x)=x2,若对任意x∈[a,a+2],不等式f(x+a)≥f(3x+1)恒成立,则实数a的取值范围是.-∞,-5]x≥0时,f(x)=x2,此时函数f(x)单调递增.(x)是定义在R上的奇函数,∴函数f(x)在R上单调递增.若对任意x∈[a,a+2],不等式f(x+a)≥f(3x+1)恒成立, 则x+a≥3x+1恒成立,即a≥2x+1恒成立.∵x∈[a,a+2],∴(2x+1)max=2(a+2)+1=2a+5,即a≥2a+5,解得a≤-5,∴实数a的取值范围是(-∞,-5].9.若对于任意t∈[1,2],函数g(x)=x3+x2-2x在区间(t,3)内总不为单调函数,求实数m的取值范围.(x)=3x2+(m+4)x-2,若g(x)在区间(t,3)内总为单调函数,则①g'(x)≥0在区间(t,3)内恒成立或②g'(x)≤0在区间(t,3)内恒成立.由①得3x2+(m+4)x-2≥0,即m+4≥-3x在x∈(t,3)内恒成立,∴m+4≥-3t恒成立,则m+4≥-1,即m≥-5;由②得m+4≤-3x在x∈(t,3)内恒成立,则m+4≤-9,即m≤-.故函数g(x)在区间(t,3)内总不为单调函数的m的取值范围为-<m<-5.10.已知函数f(x)=x3-2ax2-3x.(1)当a=0时,求曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程;(2)已知对一切x∈(0,+∞),af'(x)+4a2x≥ln x-3a-1恒成立,求实数a的取值范围.由题意知当a=0时,f(x)=x3-3x,所以f'(x)=2x2-3.又f(3)=9,f'(3)=15,所以曲线y=f(x)在点(3,f(3))处的切线方程为15x-y-36=0.(2)f'(x)=2x2-4ax-3,则由题意得2ax2+1≥ln x,即a≥在x∈(0,+∞)时恒成立.设g(x)=,则g'(x)=,当0<x<时,g'(x)>0;当x>时,g'(x)<0,所以当x=时,g(x)取得最大值,且g(x)max=,故实数a的取值范围为.二、思维提升训练11.已知抛物线y2=4x的焦点为F,点P(x,y)为抛物线上的动点,又点A(-1,0),则的最小值是()A.B.C.D.显然点A为准线与x轴的交点,如图,过点P作PB垂直准线于点B,则|PB|=|PF|.∴==sin∠PAB.设过A的直线AC与抛物线切于点C,则0<∠BAC≤∠PAB≤,∴sin∠BAC≤sin∠PAB.设切点为(x0,y0),则=4x0,又=y'=,解得∴C(1,2),|AC|=2.∴sin∠BAC==,∴的最小值为.故应选B.12.设F1,F2分别是双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点,若双曲线右支上存在一点P,使(+)·=0,O为坐标原点,且||=||,则该双曲线的离心率为()A.+1B.C.+D.答案:A解析:如图,取F2P的中点M,则+=2.又由已知得2·=0,∴⊥.又OM为△F2F1P的中位线,∴⊥.在△PF1F2中,2a=||-||=(-1)||,由勾股定理,得2c=2||.∴e==+1.13.若函数f(x)=x2-ax+2在区间[0,1]上至少有一个零点,则实数a的取值范围是.答案:[3,+∞解析:由题意知关于x的方程x2-ax+2=0在[0,1]上有实数解.又易知x=0不是方程x2-ax+2=0的解,所以根据0<x≤1可将方程x2-ax+2=0变形为a==x+.从而问题转化为求函数g(x)=x+(0<x≤1)的值域.易知函数g(x)在区间(0,1]上单调递减,所以g(x)∈[3,+∞).故所求实数a的取值范围是a≥3.14.已知f(x)=m(x-2m)(x+m+3),g(x)=2x-2,若∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0,则m的取值范围是.答案:(-4,0)g(x)<0的解集的补集是f(x)<0的解集的子集求解.∵g(x)=2x-2<0,∴x<1.又∀x∈R,f(x)<0或g(x)<0,∴[1,+∞)是f(x)<0的解集的子集.又由f(x)=m(x-2m)(x+m+3)<0知m不可能大于等于0,因此m<0.当m<0时,f(x)<0,即(x-2m)(x+m+3)>0,若2m=-m-3,即m=-1,此时f(x)<0的解集为{x|x≠-2},满足题意;若2m>-m-3,即-1<m<0,此时f(x)<0的解集为{x|x>2m或x<-m-3},依题意2m<1,即-1<m<0;若2m<-m-3,即m<-1,此时f(x)<0的解集为{x|x<2m或x>-m-3},依题意-m-3<1,m>-4,即-4<m<-1.综上可知,满足条件的m的取值范围是-4<m<0.15.已知函数f(x)=eln x,g(x)=f(x)-(x+1)(e=2.718……).(1)求函数g(x)的极大值;(2)求证:1+++…+>ln(n+1)(n∈N*).(x)=f(x)-(x+1)=ln x-(x+1),∴g'(x)=-1(x>0).令g'(x)>0,解得0<x<1;令g'(x)<0,解得x>1.∴函数g(x)在区间(0,1)上单调递增,在区间(1,+∞)上单调递减,∴g(x)极大值=g(1)=-2.(1)知x=1是函数g(x)的极大值点,也是最大值点,∴g(x)≤g(1)=-2,即ln x-(x+1)≤-2⇒ln x≤x-1(当且仅当x=1时等号成立).令t=x-1,得t≥ln(t+1),取t=(n∈N*),则>ln=ln,∴1>ln 2,>ln,>ln,…,>ln,叠加得1+++…+>ln··…·=ln(n+1).。
2020高考数学课标二轮(天津专用)训练题:思想方法训练3 数形结合思想 Word版含解析
思想方法训练3数形结合思想思想方法训练第6页一、能力突破训练1.若i为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是1,复平面内点Z表示复数z,则复数对应的点位于复平面内的()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限答案:D解析:由题图知,z=2+i,则-i,所以复数对应的点位于复平面内-的第四象限.故选D.2.方程sin-x的实数解的个数是()A.2B.3C.4D.1答案:B解析:在同一平面直角坐标系内作出y=sin-与y=x的图象,如图,可知它们有3个不同的交点.3.若x∈{x|log2x=2-x},则()A.x2>x>1B.x2>1>xC.1>x2>xD.x>1>x2答案:A解析:设y1=log2x,y2=2-x,在同一平面直角坐标系中作出两个函数的图象,如图.由图可知,交点的横坐标1<x<2,则有x2>x>1.若关于x的方程f2(x)-(1+a)f(x)+a=0恰有三个不同4.已知函数f(x)=-的实数根,则实数a的取值范围为()A.(-∞,0)B.(0,+∞)C.(1,+∞)D.(0,1)答案:D解析:f2(x)-(1+a)f(x)+a=0可变形为[f(x)-a][f(x)-1]=0,解得f(x)=a或f(x)=1.由题可知函数f(x)的定义域为(0,+∞),当x∈(0,1]时,函数f(x)单调递增;当x∈(1,+∞)时,函数f(x)单调递减,画出函数f(x)的大致图象,如图所示.当且仅当x=1时,f(x)=1.因为关于x的方程f2(x)-(1+a)f(x)+a=0恰有三个不同的实数根,所以f(x)=a恰有两个不同的实数根,即y=f(x),y=a的图象有两个交点.由图可知当0<a<1时,y=f(x),y=a的图象有两个交点,所以实数a的取值范围为(0,1),故选D.若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围5.已知函数f(x)=-是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)答案:C解析:作出f(x)的大致图象.由图象知,要使f(a)=f(b)=f(c),不妨设a<b<c,则-lg a=lg b=-c+6.∴lg a+lg b=0,∴ab=1,∴abc=c.由图可知10<c<12,∴abc∈(10,12).6.已知函数f(x)=与g(x)=x3+t.若f(x)与g(x)图象的交点在直线y=x的两侧,则实数t的取值范围是()A.(-6,0]B.(-6,6)C.(4,+∞)D.(-4,4)答案:B解析:如图.因为f(x)=与g(x)=x3+t图象的交点位于y=x两侧,则有--解得-6<t<6.7.“a≤0”是“函数f(x)=|(ax-1)x|在区间(0,+∞)内单调递增”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:C解析:当a=0时,f(x)=|x|,f(x)在区间(0,+∞)内单调递增;当a<0,x>0时,f(x)=(-ax+1)x=-a-x,结合二次函数的图象(图略)可知f(x)=|(ax-1)x|在区间(0,+∞)内单调递增;当a>0时,函数f(x)=|(ax-1)x|的图象大致如图.函数f(x)在区间(0,+∞)内有增有减,从而“a≤0”是“函数f(x)=|(ax-1)x|在区间(0,+∞)内单调递增”的充要条件,故选C.8.在平面直角坐标系xOy中,若直线y=2a与函数y=|x-a|-1的图象只有一个交点,则a的值为.答案:-解析:在同一平面直角坐标系中画出y=2a和y=|x-a|-1的图象如图.由图可知,要使两函数的图象只有一个交点,则2a=-1,a=-.9.函数f(x)=2sin x sin-x2的零点个数为.答案:2解析:f(x)=2sin x sin-x2=2sin x cos x-x2=sin2x-x2.如图,在同一平面直角坐标系中作出y=sin2x与y=x2的图象,当x≥0时,两图象有两个交点,当x<0时,两图象无交点,综上,两图象有两个交点,即函数的零点个数为2.10.若不等式-≤k(x+2)-的解集为区间[a,b],且b-a=2,则k=.答案:解析:令y1=-,y2=k(x+2)-,在同一平面直角坐标系中作出其图象,如图.∵-≤k(x+2)-的解集为[a,b],且b-a=2,结合图象知b=3,a=1,即直线与圆的交点坐标为(1,2),∴k=.11.已知λ∈R,函数f(x)=--当λ=2时,不等式f(x)<0的解集是.若函数f(x)恰有2个零点,则λ的取值范围是.答案:(1,4)(1,3]∪(4,+∞)解析:当λ=2时,f(x)=--当x≥2时,f(x)=x-4<0,解得x<4,∴2≤x<4.当x<2时,f(x)=x2-4x+3<0,解得1<x<3,∴1<x<2.综上可知,1<x<4,即f(x)≤0的解集为(1,4).分别画出y1=x-4和y2=x2-4x+3的图象如图.由函数f(x)恰有2个零点,结合图象可知1<λ≤3或λ>4.故λ的取值范围为(1,3]∪(4,+∞).12.已知函数f(x)=A sin(ωx+φ)A>0,ω>0,0<φ<的部分图象如图所示.(1)求f(x)的解析式;(2)设g(x)=-,求函数g(x)在区间-上的最大值,并确定此时x的值.解:(1)由题图知A=2,,则=4×,得ω=.∵f-=2sin-=2sin-=0,∴sin-=0.∵0<φ<,-<φ-,∴φ-=0,即φ=,∴f(x)的解析式为f(x)=2sin.(2)由(1)可得f-=2sin-=2sin,-g(x)=-=4×=2-2cos.∵x∈-,∴-≤3x+,∴当3x+=π,即x=时,g(x)max=4.二、思维提升训练若关于x的方程f(x)+m=g(x)恰有三个不相13.已知函数f(x)=|ln x|,g(x)=--等的实数解,则m的取值范围是()A.[0,ln 2]B.(-2-ln 2,0]C.(-2-ln 2,0)D.[0,2+ln 2]答案:B解析:设h(x)=f(x)+m,则h(x)的图象可由f(x)的图象沿着直线x=1上下平移得到.当x=1时,h(1)=f(1)+m=ln1+m=m,所以直线x=1与函数h(x)的图象的交点坐标为(1,m).当x=1时,g(1)=0,当x=2时,g(2)=-2,所以直线x=2与函数g(x)的图象的交点为(2,-2).当x=2时,h(2)=ln2+m,所以直线x=2与函数h(x)的图象的交点为(2,ln2+m),要使方程f(x)+m=g(x)恰有三个不相等的实数解,则等价为h(x)与g(x)的图象有三个不同的交点,则满足即-得--即-2-ln2<m≤0,即实数m的取值范围是(-2-ln2,0],故选B.14.设函数f(x)=e x(2x-1)-ax+a,其中a<1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)<0,则a的取值范围是()A.-B.-C.D.答案:D解析:设g(x)=e x(2x-1),h(x)=a(x-1),则不等式f(x)<0即为g(x)<h(x).因为g'(x)=e x(2x-1)+2e x=e x(2x+1),当x<-时,g'(x)<0,函数g(x)单调递减;当x>-时,g'(x)>0,函数g(x)单调递增.所以g(x)的最小值为g-.而函数h(x)=a(x-1)表示经过点P(1,0),斜率为a的直线.如图,分别作出函数g(x)=e x(2x-1)与h(x)=a(x-1)的大致图象.显然,当a≤0时,满足不等式g(x)<h(x)的整数有无数多个.函数g(x)=e x(2x-1)的图象与y轴的交点为A(0,-1),与x轴的交点为D.取点C--.由图可知,不等式g(x)<h(x)只有一个整数解时,须满足k PC≤a<k PA.而k PC=----,k PA=---=1,所以≤a<1.故选D.15.已知定义在R上的函数f(x)满足f(x+4)=f(x),f(x)=----若方程f(x)-ax=0有5个实根,则正数a的取值范围是()A. B.C.-D.-答案:C解析:由f(x+4)=f(x),知函数f(x)是以4为周期的周期函数,作出函数y=f(x)与函数y=ax的图象,由图象可得方程y=-(x-4)2+1=ax,即x2+(a-8)x+15=0在区间(3,5)内有两个实数根,由- - -- - 解得0<a<8-2 . 由方程f (x )=ax 在区间(5,6)内无解可得,6a>1,a>. 综上可得,<a<8-2 ,故选C.16.三名工人加工同一种零件,他们在一天中的工作情况如图所示,其中点A i 的横、纵坐标分别为第i 名工人上午的工作时间和加工的零件数,点B i 的横、纵坐标分别为第i 名工人下午的工作时间和加工的零件数,i=1,2,3.(1)记Q i 为第i 名工人在这一天中加工的零件总数,则Q 1,Q 2,Q 3中最大的是 ;(2)记p i 为第i 名工人在这一天中平均每小时加工的零件数,则p 1,p 2,p 3中最大的是 .答案:(1)Q 1 (2)p 2解析:(1)连接A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3,分别取线段A 1B 1,A 2B 2,A 3B 3的中点C 1,C 2,C 3,显然C i 的纵坐标即为第i 名工人一天平均加工的零件数.由图可知点C 1最高,故Q 1,Q 2,Q 3中最大的是Q 1.(2)设某工人上午、下午加工的零件数分别为y 1,y 2,工作时间分别为x 1,x 2,则该工人这一天中平均每小时加工的零件数为p==k OC (C 为点(x 1,y 1)和(x 2,y 2)的中点).由图可得 ,故p 1,p 2,p 3中最大的是p 2.17.设函数f (x )=ax 3-3ax ,g (x )=bx 2-ln x (a ,b ∈R ),已知它们的图象在x=1处的切线互相平行. (1)求b 的值; (2)若函数F (x )=且方程F (x )=a 2有且仅有四个解,求实数a 的取值范围.解:函数g(x)=bx2-ln x的定义域为(0,+∞).(1)f'(x)=3ax2-3a⇒f'(1)=0.因为g'(x)=2bx-,所以g'(1)=2b-1.依题意2b-1=0,得b=.(2)当x∈(0,1)时,g'(x)=x-<0,当x∈(1,+∞)时,g'(x)=x->0.所以当x=1时,g(x)取得极小值g(1)=.当a=0时,方程F(x)=a2不可能有且仅有四个解.当a<0,x∈(-∞,-1)时,f'(x)<0,当x∈(-1,0)时,f'(x)>0,所以当x=-1时,f(x)取得极小值f(-1)=2a,又f(0)=0,所以F(x)的图象如图①所示.从图象可以看出F(x)=a2不可能有四个解.当a>0,x∈(-∞,-1)时,f'(x)>0,当x∈(-1,0)时,f'(x)<0,所以当x=-1时,f(x)取得极大值f(-1)=2a.又f(0)=0,所以F(x)的图象如图②所示.从图象看出方程F(x)=a2有四个解,则<a2<2a,所以实数a的取值范围是.图①图②。
2020新课标高考数学典型习题专项训练:函数与方程、数形结合思想
函数与方程、数形结合思想一、函数与方程思想函数思想方程思想函数思想是通过建立函数关系或构造函数,运用函数的图象和性质去分析问题、转化问题,从而使问题得到解决的思想方程思想就是建立方程或方程组,或者构造方程,通过解方程或方程组或者运用方程的性质去分析、转化问题,使问题得到解决的思想函数与方程思想在一定的条件下是可以相互转化的,是相辅相成的,函数思想重在对问题进行动态的研究,方程思想则是在动中求静,研究运动中的等量关系应用一函数与方程思想在不等式中的应用[典型例题]设不等式2x-1>m(x2-1)对满足|m|≤2的一切实数m都成立,则x的取值范围为________.【解析】问题可以变成关于m的不等式(x2-1)m-(2x-1)<0在m∈[-2,2]上恒成立,设f(m)=(x2-1)m-(2x-1),则⎩⎪⎨⎪⎧f(2)=2(x2-1)-(2x-1)<0,f(-2)=-2(x2-1)-(2x-1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧2x2-2x-1<0,2x2+2x-3>0,解得7-12<x<3+12,故x的取值范围为(7-12,3+12).【答案】(7-12,3+12)一般地,对于多变元问题,需要根据条件和要求解的结果,确定一个变量,创设新的函数,求解本题的关键是变换自变量,以参数m作为自变量构造函数式,不等式的问题就变成函数在闭区间上的值域问题.[对点训练]1.设0<a<1,e为自然对数的底数,则a,a e,e a-1的大小关系为()A.e a-1<a<a e B.a e<a<e a-1C.a e<e a-1<a D.a<e a-1<a e解析:选B.设f(x)=e x-x-1,x>0,则f′(x)=e x-1>0,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (0)=0,f (x )>0, 所以e x -1>x ,即e a -1>a .又y =a x (0<a <1)在R 上是减函数,得a >a e , 从而e a -1>a >a e .2.关于x 的不等式x +4x -1-a 2+2a >0在x ∈(2,+∞)上恒成立,则a =________.解析:关于x 的不等式x +4x -1-a 2+2a >0在x ∈(2,+∞)上恒成立⇔函数f (x )=x +4x 在x ∈(2,+∞)上的值域为(a 2-2a +1,+∞).因为函数f (x )=x +4x 在(2,+∞)上为增函数,所以f (x )>2+42=4,即f (x )在(2,+∞)上的值域为(4,+∞),所以a 2-2a +1=4,解得a =-1或a =3. 答案:-1或3应用二 函数与方程思想在数列中的应用[典型例题]已知数列{a n }是各项均为正数的等差数列.(1)若a 1=2,且a 2,a 3,a 4+1成等比数列,求数列{a n }的通项公式a n ; (2)在(1)的条件下,数列{a n }的前n 项和为S n ,设b n =1S n +1+1S n +2+…+1S 2n ,若对任意的n ∈N *,不等式b n ≤k 恒成立,求实数k 的最小值.【解】 (1)因为a 1=2,a 23=a 2(a 4+1), 又因为{a n }是正项等差数列,故d ≥0,所以(2+2d )2=(2+d )(3+3d ),得d =2或d =-1(舍去), 所以数列{a n }的通项公式a n =2n .(2)因为S n =n (n +1),则1S n =1n (n +1)=1n -1n +1.所以b n =1S n +1+1S n +2+…+1S 2n=⎝⎛⎭⎫1n +1-1n +2+⎝⎛⎭⎫1n +2-1n +3+…+⎝⎛⎭⎫12n -12n +1=1n +1-12n +1=n2n 2+3n +1=12n +1n+3. 令f (x )=2x +1x (x ≥1),则f ′(x )=2-1x 2>0恒成立,所以f (x )在[1,+∞)上是增函数,所以当x =1时,f (x )min =f (1)=3,即当n =1时,(b n )max =16,要使对任意的正整数n ,不等式b n ≤k 恒成立, 则须使k ≥(b n )max =16,所以实数k 的最小值为16.(1)本题完美体现函数与方程思想的应用,第(2)问利用裂项相消求b n ,构造函数,利用单调性求b n 的最大值.(2)数列的本质是定义域为正整数集或其有限子集的函数,数列的通项公式与前n 项和公式即为相应的解析式,因此解决数列最值(范围)问题的方法如下:①由其表达式判断单调性,求出最值;②由表达式不易判断单调性时,借助a n +1-a n 的正负判断其单调性.[对点训练]1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=-2,S 5=0,S 6=3,则nS n 的最小值为________. 解析:由已知得,a 5=S 5-S 4=2,a 6=S 6-S 5=3,因为数列{a n }为等差数列,所以公差d =a 6-a 5=1.又S 5=5(a 1+a 5)2=0,所以a 1=-2,故S n =-2n +n (n -1)2=n 2-5n 2,即nS n =n 3-5n 22,令f (n )=n 3-5n 22(n >0且n ∈Z ),则f ′(n )=32n 2-5n ,令f ′(n )>0,得n >103,令f ′(n )<0,得0<n <103,所以f (n )在⎝⎛⎭⎫0,103上单调递减,在⎝⎛⎭⎫103,+∞上单调递增.又n 为正整数,所以当n =3时,f (n )取得最小值,即nS n 取得最小值,即为-9.答案:-92.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比q >0,a 1+a 2=4,a 3-a 2=6. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若对任意的n ∈N *,ka n ,S n ,-1都成等差数列,求实数k 的值. 解:(1)因为a 1+a 2=4,a 3-a 2=6,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=4,a 1(q 2-q )=6,因为q >0,所以q =3,a 1=1.所以a n =1×3n -1=3n -1,故数列{a n }的通项公式为a n =3n -1. (2)由(1)知a n =3n -1,S n =1×(1-3n )1-3=3n -12,因为ka n ,S n ,-1成等差数列,所以2S n =ka n -1,即2×3n -12=k ×3n -1-1,解得k =3.应用三 函数与方程思想在三角函数、平面向量中的应用[典型例题](1)若方程cos 2x -sin x +a =0在x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2上有解,则a 的取值范围是________. (2)已知a ,b ,c 为平面上三个向量,又a ,b 是两个相互垂直的单位向量,向量c 满足|c |=3,c ·a =2,c ·b =1,x ,y 均为实数,则|c -x a -y b |的最小值为________.【解析】 (1)法一:把方程cos 2x -sin x +a =0变形为a =-cos 2x +sin x ,设f (x )=-cos 2x +sin x ,x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2,f (x )=-(1-sin 2x )+sin x =⎝⎛⎭⎫sin x +122-54,由x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2可得sin x ∈(]0,1,易求得f (x )的值域为(-1,1],故a 的取值范围是(-1,1].法二:令t =sin x ,由x ∈⎝⎛⎦⎤0,π2,可得t ∈(0,1]. 依题意得1-t 2-t +a =0,即方程t 2+t -1-a =0在t ∈(0,1]上有解,设f (t )=t 2+t -1-a ,其图象是开口向上的抛物线,对称轴为直线t =-12,如图所示.因此,f (t )=0在(0,1]上有解等价于⎩⎪⎨⎪⎧f (0)<0,f (1)≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧-1-a <0,1-a ≥0,所以-1<a ≤1,故a 的取值范围是(-1,1]. (2)由题意可知|a |=|b |=1,a ·b =0, 因为|c |=3,c ·a =2,c ·b =1,所以|c -x a -y b |2=|c |2+x 2|a |2+y 2|b |2-2x c·a -2y c·b +2xy a·b =9+x 2+y 2-4x -2y =(x -2)2+(y -1)2+4,当且仅当x =2,y =1时,|c -x a -y b |2min=4, 所以|c -x a -y b |的最小值为2. 【答案】 (1)(-1,1] (2)2(1)研究含参数的三角函数方程的问题,通常有两种处理思路:一是分离参数构建函数,将方程有解转化为求函数的值域.二是换元,将复杂方程问题转化为熟悉的二次方程,进而利用二次方程解的分布情况构建不等式或构造函数加以解决.(2)平面向量中含函数(方程)的相关知识,对平面向量的模进行平方处理,把模问题转化为数量积问题,再利用函数与方程思想进行分析与处理,这是解决此类问题的一种比较常见的思维方式.[对点训练]1.已知向量a =(λ,1),b =(λ+2,1),若|a +b |=|a -b |,则实数λ的值为( ) A .-1 B .2 C .1D .-2解析:选A.法一:由|a +b |=|a -b |,可得a 2+b 2+2a ·b =a 2+b 2-2a ·b ,所以a·b =0,故a·b =(λ,1)·(λ+2,1)=λ2+2λ+1=0,解得λ=-1.法二:a +b =(2λ+2,2),a -b =(-2,0). 由|a +b |=|a -b |,可得(2λ+2)2+4=4,解得λ=-1.2.在△ABC 中,D 为BC 边上一点,DC =2BD ,AD =2,∠ADC =45°,若AC =2AB ,则BD =________.解析:在△ADC 中,AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos 45°=2+DC 2-22·DC ·22=2+DC 2-2DC .在△ABD 中,AB 2=BD 2+AD 2-2BD ·AD ·cos 135°=BD 2+2+22·BD ·22=2+BD 2+2BD .又因为DC =2BD ,AC =2AB ,所以2·(2+BD 2+2BD )=2+(2BD )2-2·2BD ,整理得BD 2-4BD -1=0, 解得BD =2+5(BD =2-5舍去). 答案:2+ 5应用四 函数与方程思想在解析几何中的应用[典型例题]已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点⎝⎛⎭⎫1,32,离心率为12. (1)求椭圆E 的方程;(2)设点A ,F 分别为椭圆的右顶点、右焦点,经过点F 作直线交椭圆E 于C ,D 两点,求四边形OCAD 面积的最大值(O 为坐标原点).【解】 (1)由题设得⎩⎪⎨⎪⎧1a 2+94b2=1,c a =12,a 2=b 2+c 2.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3,c =1.所以椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)设直线CD 的方程为x =ky +1,C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),与椭圆方程x 24+y 23=1联立得(3k 2+4)y 2+6ky -9=0.所以y 1+y 2=-6k 3k 2+4,y 1y 2=-93k 2+4.所以S 四边形OCAD =S △OCA +S △ODA =12×2×|y 1|+12×2×|y 2| =|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2 =12k 2+13k 2+4=12t3t 2+1=123t +1t (其中t =k 2+1,t ≥1). 因为当t ≥1时,y =3t +1t 单调递增,所以3t +1t ≥4,所以S 四边形OCAD ≤3(当k =0时取等号),即四边形OCAD 面积的最大值为3.几何中的最值是高考的热点,在圆锥曲线的综合问题中经常出现,求解此类问题的一般思路为在深刻认识运动变化的过程之中,抓住函数关系,将目标量表示为一个(或者多个)变量的函数,然后借助于函数最值的求法来求解,这是求面积、线段长、最值(范围)问题的基本方法.[对点训练]设椭圆中心在坐标原点,A (2,0),B (0,1)是它的两个顶点,直线y =kx (k >0)与AB 相交于点D ,与椭圆相交于E ,F 两点.若ED →=6DF →,求k 的值.解:依题意得椭圆的方程为x 24+y 2=1,直线AB ,EF 的方程分别为x +2y =2,y =kx (k >0).如图,设D (x 0,kx 0),E (x 1,kx 1),F (x 2,kx 2),其中x 1<x 2,且x 1,x 2满足方程(1+4k 2)x 2=4,故x 2=-x 1=21+4k 2.由ED →=6DF →知x 0-x 1=6(x 2-x 0), 得x 0=17(6x 2+x 1)=57x 2=1071+4k 2.由D 在AB 上知x 0+2kx 0=2, 得x 0=21+2k.所以21+2k =1071+4k 2,化简得24k 2-25k +6=0, 解得k =23或k =38.二、数形结合思想以形助数(数题形解)以数辅形(形题数解)借助形的生动性和直观性来阐述数之间的关系,把数转化为形,即以形作为手段,数作为目的的解决数学问题的数学思想借助于数的精确性、规范性及严密性来阐明形的某些属性,即以数作为手段,形作为目的的解决问题的数学思想数形结合思想通过“以形助数,以数辅形”,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质,它是数学的规律性与灵活性的有机结合应用一 数形结合思想在函数与方程中的应用[典型例题](1)记实数x 1,x 2,…,x n 中最小数为min{x 1,x 2,…,x n },则定义在区间[0,+∞)上的函数f (x )=min{x 2+1,x +3,13-x }的最大值为( )A .5B .6C .8D .10(2)设函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (2-x ),当x ∈(-2,0]时,f (x )=⎝⎛⎭⎫22x -1,则关于x 的方程f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上根的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 (1)在同一坐标系中作出三个函数y =x 2+1,y =x +3,y =13-x 的图象如图:由图可知,在实数集R 上,min{x 2+1,x +3,13-x }为y =x +3上A 点下方的射线,抛物线AB 之间的部分,线段BC ,与直线y =13-x 上点C 下方的部分的组合图.显然,在区间[0,+∞)上,在C 点时,y =min{x 2+1,x +3,13-x }取得最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =x +3,y =13-x 得点C (5,8).所以f (x )max =8.(2)因为对任意的x ∈R ,都有f (x +2)=f (2-x ),所以f (x )的图象关于直线x =2对称,又f (x )是定义在R 上的偶函数,所以f (x +2)=f (2-x )=f (x -2),f (x +4)=f [(x +2)+2]=f [(x +2)-2]=f (x ),所以函数f (x )是周期为4的函数,则函数y =f (x )的图象与y =log 8(x +2)的图象交点的个数即方程f (x )-log 8(x +2)=0根的个数,作出y =f (x )与y =log 8(x +2)在区间(-2,6)上的图象如图所示,易知两个函数在区间(-2,6)上的图象有3个交点,所以方程f (x )-log 8(x +2)=0在区间(-2,6)上有3个根,故选C.【答案】 (1)C (2)C用图象法讨论方程(特别是含参数的指数、对数、根式、三角等复杂方程)的解(或函数零点)的个数是一种重要的方法,其基本思想是先把方程两边的代数式看作是两个熟悉的函数表达式(不熟悉时,需要作适当的变形转化为两个熟悉的函数),然后在同一坐标系中作出两个函数的图象,图象的交点个数即为方程解(或函数零点)的个数.[对点训练]1.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -a ,x ≤0,2x -a ,x >0(a ∈R ),若函数f (x )在R 上有两个零点,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,1)D .(-∞,1]解析:选A.画出函数f (x )的大致图象如图所示.因为函数f (x )在R 有两个零点,所以f (x )在(-∞,0]和(0,+∞)上各有一个零点.当x ≤0时,f (x )有一个零点,需0<a ≤1;当x >0时,f (x )有一个零点,需-a <0,即a >0.综上,0<a ≤1,故选A.2.若关于x 的方程|x |x +4=kx 2有四个不同的实数解,则k 的取值范围为________.解析:x =0显然是方程的一个实数解; 当x ≠0时,方程|x |x +4=kx 2可化为1k=(x +4)|x |(x ≠-4且x ≠0), 设f (x )=(x +4)|x |(x ≠-4且x ≠0),y =1k,原题可以转化为两函数有三个非零交点.f (x )=(x +4)|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x ,x >0,-x 2-4x ,x <0且x ≠-4,其大致图象如图所示,由图易得0<1k <4,解得k >14.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫14,+∞. 答案:⎝⎛⎭⎫14,+∞ 应用二 数形结合思想在求解不等式或参数范围中的应用[典型例题]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x ,x ≤01,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0)【解析】 当x ≤0时,函数f (x )=2-x 是减函数,则f (x )≥f (0)=1.作出f (x )的大致图象如图所示,结合图象可知,要使f (x +1)<f (2x ),则需⎩⎪⎨⎪⎧x +1<0,2x <0,2x <x +1或⎩⎪⎨⎪⎧x +1≥0,2x <0所以x <0,故选D.【答案】 D求参数范围或解不等式问题经常用到函数的图象,根据不等式中量的特点,选择适当的两个(或多个)函数,利用两个函数图象的上、下位置关系转化为数量关系来解决问题,往往可以避免烦琐的运算.[对点训练]若不等式|x -2a |≥12x +a -1对x ∈R 恒成立,则a 的取值范围是________.解析:作出y =|x -2a |和y =12x +a -1的简图,依题意知应有2a ≤2-2a ,故a ≤12.答案:(-∞,12]应用三 数形结合思想在解析几何中的应用[典型例题]已知抛物线的方程为x 2=8y ,点F 是其焦点,点A (-2,4),在此抛物线上求一点P ,使△APF 的周长最小,此时点P 的坐标为________.【解析】 因为(-2)2<8×4,所以点A (-2,4)在抛物线x 2=8y 的内部,如图,设抛物线的准线为l ,过点P 作PQ ⊥l 于点Q ,过点A 作AB ⊥l 于点B ,连接AQ .则△APF 的周长为|PF |+|P A |+|AF |=|PQ |+|P A |+|AF |≥|AQ |+|AF |≥|AB |+|AF |,当且仅当P ,B ,A 三点共线时,△APF 的周长取得最小值,即|AB |+|AF |.因为A (-2,4),所以不妨设△APF 的周长最小时,点P 的坐标为(-2,y 0),代入x 2=8y ,得y 0=12,故使△APF 的周长最小的点P 的坐标为⎝⎛⎭⎫-2,12.【答案】 ⎝⎛⎭⎫-2,12(1)对于几何图形中的动态问题,应分析各个变量的变化过程,找出其中的相互关系求解.(2)应用几何意义法解决问题需要熟悉常见的几何结构的代数形式,主要有:①比值——可考虑直线的斜率;②二元一次式——可考虑直线的截距;③根式分式——可考虑点到直线的距离;④根式——可考虑两点间的距离.[对点训练]1.设双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F ,直线4x -3y +20=0过点F 且与双曲线C 在第二象限的交点为P ,O 为原点,|OP |=|OF |,则双曲线C 的离心率为( )A .5B . 5C .53D .54解析:选A.根据直线4x -3y +20=0与x 轴的交点F 为(-5,0),可知半焦距c =5, 设双曲线C 的右焦点为F 2,连接PF 2,根据|OF 2|=|OF |且|OP |=|OF |可得,△PFF 2为直角三角形.如图,过点O 作OA 垂直于直线4x -3y +20=0,垂足为A ,则易知OA 为△PFF 2的中位线,又原点O 到直线4x -3y +20=0的距离d =4,所以|PF 2|=2d =8,|PF |=|FF 2|2-|PF 2|2=6,故结合双曲线的定义可知|PF 2|-|PF |=2a =2,所以a =1,故e =c a=5.故选A. 2.已知圆C :(x -3)2+(y -4)2=1和两点A (-m ,0),B (m ,0)(m >0).若圆C 上存在点P ,使得∠APB =90°,则m 的最大值为________.解析:根据题意,画出示意图,如图所示,则圆心C 的坐标为(3,4),半径r =1,且|AB |=2m ,因为∠APB =90°,连接OP ,易知|OP |=12|AB|=m.求m的最大值,即求圆C上的点到原点O的最大距离.因为|OC|=32+42=5,所以|OP|max=|OC|+r=6,即m的最大值为6. 答案:6。
2020年高考天津版高考理科数学 2.7 函数与方程
考向基础
考点 函数的零点与方程的根
1.函数的零点 (1)函数零点的定义:对于函数y=f(x),把使① f(x)=0 的实数x叫做函数 y=f(x)的零点. (2)三个等价关系:方程f(x)=0有实数根⇔函数y=f(x)的图象与② x轴 有交点⇔函数y=f(x)有③ 零点 . 2.函数零点的判定 如果函数y=f(x)在区间[a,b]上的图象是连续不断的一条曲线,并且有 ④ f(a)·f(b)<0 ,那么函数y=f(x)在区间⑤ (a,b) 内有零点,即存在c∈
例2
已知函数f(x)=
ex
a,
x
0,
(a∈R),若函数f(x)在R上有两个零点,则
3x 1, x 0
a的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1) B.(-∞,0) C.(-1,0) D.[-1,0)
解题导引
解析 当x>0时, f(x)=3x-1有一个零点,所以只需要当x≤0时,ex+a=0有且 仅有一个根即可,即ex=-a.当x≤0时,ex∈(0,1],所以-a∈(0,1],即a∈[-1,0), 故选D. 答案 D
(3)数形结合法:转化为两个函数图象的交点的个数问题,有几个交点就 有几个不同的零点.
例1
设x0是方程
1 3
xБайду номын сангаас
=
x
的解,则x0所在的区间是
(
)
A. 0, 13
解题导引
B. 13 ,
1 2
C. 12 ,
2 3
D. 23 ,1
=
1 3
2
- 1 2
2020新课标高考数学(理)二轮总复习课件:1-6-思想方法攻略
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新课标高考第二轮总复习•理科数学
[解析] ∵f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,且 f(1-x)=f(1+x), ∴f(1+x)=-f(x-1),∴f(3+x)=-f(x+1)=f(x-1),∴函数周期 T=4, 因此 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=12[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]+f(1)+f(2). ∵f(3)=-f(1),f(4)=-f(2),∴f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0. ∵f(2)=f(0),∴f(2)=0,从而 f(1)+f(2)+f(3)+…+f(50)=f(1)=2.
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新课标高考第二轮总复习•理科数学
3.当问题中出现两数积与这两数和时,这是构建一元二次方程的明显信息,构造 方程后再利用方程知识可使问题巧妙解决. 4.当问题中出现多个变量时,往往要利用等量关系去减少变量的个数,如最后能 把其中一个变量表示成关于另一个变量的表达式,那么就可用研究函数的方法将 问题解决.
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1.求字母(式子)的值的问题往往要根据题设条件构建以待求字母(式子)为元的方程 (组),然后由方程(组)求得. 2.求参数的取值范围是函数、方程、不等式、数列、解析几何等问题中的重要问题, 解决这类问题一般有两种途径:其一,充分挖掘题设条件中的不等关系,构建以 待求字母为元的不等式(组)求解;其二,充分应用题设中的等量关系,将待求参数 表示成其他变量的函数,然后应用函数知识求值域.
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新课标高考第二轮总复习•理科数学
类型二 求抽象函数的函数值
[典题 4] (2018·高考全国卷Ⅱ)已知 f(x)是定义域为(-∞,+∞)的奇函数,满足 f(1
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得(k2-1)x2+2kx+2=0.①
∵直线m与双曲线的左支有两个交点,
∴方程①有两个不相等的小于等于-1的负实数根.
∴
解得1<k< .
设M(x0,y0),则
由P(-2,0),M ,Q(0,b)三点共线,得出b= ,
设f(k)=-2k2+k+2=-2 ,
则f(k)在区间(1, )内单调递减,
A.16B.32C.64D.62
答案:C
解析:因为a1,a2,a5成等比数列,则 =a1·a5,即(1+d)2=1×(1+4d),解得d=2.所以an=1+(n-1)×2=2n-1,S8= =4×(1+15)=64.
5.(2019北京,理13)设函数f(x)=ex+ae-x(a为常数).若f(x)为奇函数,则a=;若f(x)是R上的增函数,则a的取值范围是.
A.-2B.-1C.0D.1
答案:D
解析:因为函数f(x)是奇函数,所以f(-x)=-f(x).
又因为f(x+2)是偶函数,则f(-x+2)=f(x+2),所以f(8)=f(6+2)=f(-6+2)=f(-4)=-f(4),而f(4)=f(2+2)=f(-2+2)=f(0)=0,所以f(8)=0;同理f(9)=f(7+2)=f(-7+2)=f(-5)=-f(5),而f(5)=f(3+2)=f(-3+2)=f(-1)=-f(1)=-1,所以f(9)=1,所以f(8)+f(9)=1.故选D.
∴f( )<f(k)<f(1),且f(k)≠0.
∴-(2- )<f(k)<0或0<f(k)<1.
∴b<- -2或b>2.
故b的取值范围是(-∞,- -2)∪(2,+∞).
依题意,得m≤ ,故m的最大值为 .
12.已知椭圆C: =1(a>b>0)的一个顶点为A(2,0),离心率为 .直线y=k(x-1)与椭圆C交于不同的两点M,N.
(1)求椭圆C的方程;
(2)当△AMN的面积为 时,求k的值.
解:(1)由题意得 解得b= .
所以椭圆C的方程为 =1.
(2)由 得(1+2k2)x2-4k2x+2k2-4=0.
故|PQ|=2+x,|PN|=4-x2,则矩形商业楼区的面积S=(2+x)(4-x2)(x∈[0,2]).
整理,得S(x)=-x3-2x2+4x+8.
令S'(x)=-3x2-4x+4=0,得x= 或x=-2(舍去),当x∈ 时,S'(x)>0,S(x)单调递增,
当x∈ 时,S'(x)<0,S(x)单调递减,
所以当x= 时,S取得最大值,
此时|PQ|=2+x= ,|PN|=4-x2= ,Smax= .
故该矩形商业楼区规划成长为 ,宽为 时,用地面积最大,且为 .
二、思维提升训练
11.已知数列{an}是等差数列,a1=1,a2+a3+…+a10=144.
(1)求数列{an}的通项an;
(2)设数列{bபைடு நூலகம்}的通项bn= ,记Sn是数列{bn}的前n项和,若n≥3时,有Sn≥m恒成立,求m的最大值.
(1)若△ABC的面积等于 ,求a,b的值;
(2)若sinC+sin(B-A)=2sin 2A,求△ABC的面积.
解:(1)由余弦定理及已知条件,得a2+b2-ab=4.
因为△ABC的面积等于 ,
所以 absinC= ,得ab=4.
联立 解得a=2,b=2.
(2)由题意得sin(B+A)+sin(B-A)=4sinAcosA,
(1)当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付元;
(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为.
答案:(1)130(2)15
解析:(1)当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各一盒,需要支付(60+80)-10=130元.
(2)设顾客一次购买水果的促销前总价为y元,
因为-1≤sinx≤1,
所以当sinx= 时,函数有最大值f(x)max=a+ ,
当sinx=-1时,函数有最小值f(x)min=a-2.
因为1≤f(x)≤ 对一切x∈R恒成立,
所以f(x)max≤ ,且f(x)min≥1,
即 解得3≤a≤4,
故a的取值范围是[3,4].
9.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且c=2,C= .
思想方法集训
思想方法训练
思想方法训练第2页
一、能力突破训练
1.已知椭圆 +y2=1的两个焦点为F1,F2,过F1作垂直于x轴的直线与椭圆相交,其一个交点为P,则|PF2|=()
A. B. C. D.4
答案:C
解析:如图,令|F1P|=r1,|F2P|=r2,
则 化简得 解得r2= .
2.已知奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()
当y<120时,李明得到的金额为y·80%元,符合要求.
当y≥120元时,有(y-x)·80%≥y·70%成立,
即8(y-x)≥7y,x≤ ,即x≤ =15.
所以x的最大值为15.
8.已知函数f(x)=cos2x+sinx+a-1,不等式1≤f(x)≤ 对一切x∈R恒成立,求a的取值范围.
解:f(x)=cos2x+sinx+a-1=1-sin2x+sinx+a-1=- +a+ .
解:(1)∵{an}是等差数列,a1=1,a2+a3+…+a10=144,
∴S10=145.
∵S10= ,∴a10=28,∴公差d=3.
∴an=3n-2(n∈N*).
(2)由(1)知bn=
= ,
∴Sn=b1+b2+…+bn= ,
∴Sn= .
∵Sn+1-Sn=
= >0,
∴数列{Sn}是递增数列.
当n≥3时,(Sn)min=S3= .
解:以点O为原点,OA所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,则A(-2,0),B(-2,4),C(2,4),设抛物线的方程为x2=2py(p>0),把C(2,4)代入抛物线方程得p= ,所以曲线段OC的方程为y=x2(x∈[0,2]).
设P(x,x2)(x∈[0,2])在OC上,过点P作PQ⊥AB于点Q,PN⊥BC于点N,
3.已知函数f(x)=x2+ex- (x<0)与g(x)=x2+ln(x+a)的图象上存在关于y轴对称的点,则a的取值范围是()
A. B.(-∞, )
C. D.
答案:B
解析:由已知得,与函数f(x)的图象关于y轴对称的图象的函数解析式为h(x)=x2+e-x- (x>0).
令h(x)=g(x),得ln(x+a)=e-x- .
作函数M(x)=e-x- (x>0)的图象,显然当a≤0时,函数y=ln(x+a)的图象与M(x)的图象一定有交点.
当a>0时,若函数y=ln(x+a)的图象与M(x)的图象有交点,则lna< ,则0<a< .
综上a< .故选B.
4.已知{an}是等差数列,a1=1,公差d≠0,Sn为其前n项和.若a1,a2,a5成等比数列,则S8的值为()
设点M,N的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
则x1+x2= ,x1x2= .
所以|MN|=
=
= .
因为点A(2,0)到直线y=k(x-1)的距离d= ,
所以△AMN的面积为S= |MN|·d= .
由 ,解得k=±1.
所以k的值为1或-1.
13.已知直线m:y=kx+1和双曲线x2-y2=1的左支交于A,B两点,直线l过点P(-2,0)和线段AB的中点M,求直线l在y轴上的截距b的取值范围.
答案:-1(-∞,0]
解析:若函数f(x)=ex+ae-x为奇函数,则f(-x)=-f(x),e-x+aex=-(ex+ae-x),(a+1)(ex+e-x)=0对任意的x恒成立,则a=-1.
若函数f(x)=ex+ae-x是R上的增函数,
则f'(x)=ex-ae-x≥0恒成立,即a≤e2x,故a≤0.
即sinBcosA=2sinAcosA.
当cosA=0时,A= ,B= ,a= ,b= .
当cosA≠0时,得sinB=2sinA,
由正弦定理得b=2a.
联立 解得a= ,b= .
故△ABC的面积S= absinC= .
10.某地区要在如图所示的一块不规则用地上规划建成一个矩形商业楼区,余下的作为休闲区,已知AB⊥BC,OA∥BC,且|AB|=|BC|=2|OA|=4,曲线OC是以O为顶点且开口向上的抛物线的一段.如果矩形的两边分别落在AB,BC上,且一个顶点在曲线段OC上,应当如何规划才能使矩形商业楼区的用地面积最大?并求出最大的用地面积.
6.已知直线y=a交抛物线y=x2于A,B两点.若该抛物线上存在点C,使得∠ACB为直角,则a的取值范围为.
答案:[1,+∞)
解析:以AB为直径的圆的方程为x2+(y-a)2=a.
由 得y2+(1-2a)y+a2-a=0,
即(y-a)[y-(a-1)]=0.