题目 高中数学复习专题讲座
高中数学复习讲义
高中数学复习讲义一、代数1.1 一元一次方程1.2 一元二次方程1.3 平面直角坐标系1.4 解析几何与向量1.5 指数与对数1.6 三角函数与三角恒等变换1.7 数列与数学归纳法二、几何2.1 平面与立体几何基本概念2.2 直线与角2.3 三角形与三角形的性质2.4 四边形与四边形的性质2.5 圆与圆的性质2.6 空间几何与立体几何三、概率与统计3.1 随机事件与概率的计算3.2 组合与排列3.3 抽样与统计四、数学思想方法4.1 推理与证明4.2 逻辑与谬误4.3 数学建模与解题策略五、应用题本讲义将针对高中数学涵盖的主要内容进行复习总结，旨在帮助大家全面复习数学知识，掌握解题方法和技巧，为高考做好充分准备。
一、代数1.1 一元一次方程一元一次方程是数学中最基础的方程形式之一，解一元一次方程需要掌握方程的基本性质和求解方法。
我们将重点讲解常见的一元一次方程类型，并提供解题思路和方法。
掌握一元一次方程的求解技巧对于解决实际问题具有重要意义。
1.2 一元二次方程一元二次方程在高中数学中起着重要的作用，解一元二次方程需要掌握配方法、因式分解法以及求根公式等知识点。
我们将介绍一元二次方程的基本概念和解法，并通过大量例题帮助大家提高解题能力。
1.3 平面直角坐标系平面直角坐标系是研究平面几何和解析几何的基础，了解坐标系的性质和坐标变换的规律对于解决几何问题至关重要。
我们将详细介绍直角坐标系的相关概念和性质，并结合实例进行讲解，帮助大家掌握平面直角坐标系的应用。
1.4 解析几何与向量解析几何是将代数与几何相结合的重要数学分支，研究空间中点、直线、平面等几何对象的解析表达和性质。
向量是解析几何中的重要工具，学习向量的表示方法和运算规律有助于解决几何问题。
我们将讲解解析几何基本概念和向量的数学性质，并通过练习题提高大家的解题能力。
1.5 指数与对数指数和对数是高中数学中重要的数学工具和运算方法，涉及到数学表达式的简化、方程的求解等。
高中数学必修一讲义(知识点带题目)
第二章 复习题........................................................................... 36
第三章
3.1.
函数的应用
函数与方程
3.1.1.
方程的根与函数零点............................................................................................44
1
记号 名称
意义 (1)A A A 中的任一元素都属 于B
性质
示意图
A B
子集 （或
B A)
AB
A (3)若 A B 且 B C ，则 A C (4)若 A B 且 B A ，则 A B
(2) （1）
A(B)
B
A
或
真子集 （或 B A）
A B ，且 B 中至
二次函数
0
0
0
y ax 2 bx c (a 0)
的图象
O
O
L
=
O
一元二次方程
ax 2 bx c 0(a 0)
的根
b b2 4ac x1,2 2a
（其中 x1
x1 x2
x2 ) {x | x
b 2a
无实根
ax 2 bx c 0(a 0)
2.4.
其它函数及概念 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 反函数概念.......................................................................................................... 29 对勾函数................................................................................................................30 三次函数................................................................................................................30
高中数学理科专题讲解高考大题专项(一)《导数的综合应用》教学课件
题型二 讨论函数的单调性例2(2019湖北八校联考一,21)已知函数f(x)=x3+ x2-4ax+1(a∈R).(1)略;(2)若函数h(x)=a(a-1)ln x-x3+3x+f(x),讨论函数h(x)的单调性.
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解题心得在判断函数f(x)的单调性时,若f'(x)中含有参数不容易判断其正负时,需要对参数进行分类讨论,分类的标准:(1)按导函数是否有零点分大类;(2)在大类中按导函数零点的大小分小类;(3)在小类中按零点是否在定义域中分类.
当-1<x<0时,g'(x)<0;当x>0时,g'(x)>0.故当x>-1时,g(x)≥g(0)=0,且仅当x=0时,g(x)=0,从而f'(x)≥0,且仅当x=0时,f'(x)=0.所以f(x)在(-1,+∞)单调递增.又f(0)=0,故当-1<x<0时,f(x)<0;当x>0时,f(x)>0.
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题型二 求函数的极值、最值例2(2019四川成都七中一模,21)已知函数f(x)=xsin x+2cos x+ax+2,其中a为常数.(1)略;(2)求函数f(x)在[0,π]上的最小值.
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解: (2)对∀x∈[0,π],f'(x)=xcos x-sin x+a,令g(x)=xcos x-sin x+a,g'(x)=-xsin x≤0,所以f'(x)在区间[0,π]上单调递减.当a≤0时,f'(x)≤f'(0)=a≤0,∴f(x)在区间[0,π]上单调递减,故fmin(x)=f(π)=aπ.当a≥π时,f'(x)≥f'(π)=a-π≥0,∴f(x)在区间[0,π]上单调递增,故fmin(x)=f(0)=4.当0<a<π时,因为f'(0)=a>0,f'(π)=a-π<0,且f'(x)在区间[0,π]上单调递减,结合零点存在定理可知,存在唯一x0∈(0,π),使得f'(x0)=0,且f(x)在[0,x0]上单调递增,在[x0,π]上单调递减.故f(x)的最小值等于f(0)=4和f(π)=aπ中较小的一个值.
高中数学讲义微专题10 函数零点的个数问题
微专题10 函数零点的个数问题一、知识点讲解与分析：1、零点的定义：一般地，对于函数()()y f x x D =∈，我们把方程()0f x =的实数根x 称为函数()()y f x x D =∈的零点2、函数零点存在性定理：设函数()f x 在闭区间[],a b 上连续，且()()0f a f b <，那么在开区间(),a b 内至少有函数()f x 的一个零点，即至少有一点()0,x a b ∈，使得()00f x =。
（1）()f x 在[],a b 上连续是使用零点存在性定理判定零点的前提（2）零点存在性定理中的几个“不一定”（假设()f x 连续）① 若()()0f a f b <，则()f x 的零点不一定只有一个，可以有多个 ② 若()()0f a f b >，那么()f x 在[],a b 不一定有零点 ③ 若()f x 在[],a b 有零点，则()()f a f b 不一定必须异号3、若()f x 在[],a b 上是单调函数且连续，则()()()0f a f b f x <⇒在(),a b 的零点唯一4、函数的零点，方程的根，两图像交点之间的联系 设函数为()y f x =，则()f x 的零点即为满足方程()0f x =的根，若()()()f x g x h x =-,则方程可转变为()()g x h x =，即方程的根在坐标系中为()(),g x h x 交点的横坐标，其范围和个数可从图像中得到。
由此看来，函数的零点，方程的根，两图像的交点这三者各有特点，且能相互转化，在解决有关根的问题以及已知根的个数求参数范围这些问题时要用到这三者的灵活转化。
（详见方法技巧） 二、方法与技巧：1、零点存在性定理的应用：若一个方程有解但无法直接求出时，可考虑将方程一边构造为一个函数，从而利用零点存在性定理将零点确定在一个较小的范围内。
例如：对于方程ln 0x x +=，无法直接求出根，构造函数()ln f x x x =+，由()110,02f f ⎛⎫>< ⎪⎝⎭即可判定其零点必在1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭中2、函数的零点，方程的根，两函数的交点在零点问题中的作用 （1）函数的零点： 工具：零点存在性定理作用：通过代入特殊值精确计算，将零点圈定在一个较小的范围内。
高中数学高考17第一部分 板块二 专题五 解析几何 第3讲 圆锥曲线中的最值、范围、证明问题(大题)
设M(x1，y1)，M′(x2，y2)， 设 MF1 的方程为 x＝my－ 3，
x＝my－ 3，
由x42＋y2＝1
得(m2＋4)y2－2 3my－1＝0，
故yy11＋y2＝y2＝－mm2 221＋＋3m44.，
设F1M与F2N的距离为d，四边形F1F2NM的面积为S，
则 S＝12(|F1M|＋|F2N|)d＝12(|F1M′|＋|F1M|)d＝12|MM′|d＝ S△MF2M′,
2
PART TWO
真题体验 押题预测
真题体验 (2018·全国Ⅰ，文，20)设抛物线C：y2＝2x，点A(2,0)，B(－2,0)，过点A的直线l与 C交于M，N两点. (1)当l与x轴垂直时，求直线BM的方程；
解 当l与x轴垂直时，l的方程为x＝2， 可得点M的坐标为(2,2)或(2，－2). 所以直线 BM 的方程为 y＝12x＋1 或 y＝－12x－1. 即x－2y＋2＝0或x＋2y＋2＝0.
所以 y1＋y2＝2k，y1y2＝－4.
直线 BM，BN 的斜率之和 kBM＋kBN＝x1y＋1 2＋x2y＋2 2＝x2y1＋x1x＋1y22＋x22＋y12＋ y2.
①
将 x1＝yk1＋2，x2＝yk2＋2 及 y1＋y2，y1y2 的表达式代入①式分子，
可得 x2y1＋x1y2＋2(y1＋y2)＝2y1y2＋4kky1＋y2＝－8k＋8＝0.
当且仅当 t2＝92，即 t＝±322时取等号.
故△BPQ
的面积的最大值为
2 2.
热点二 范围问题
圆锥曲线的范围问题的常见解法 (1)几何法：若题目中的条件和结论能明显体现几何特征和意义，则考虑利用图形 性质来解决； (2)代数法：若题目中的条件和结论能体现一种明确的函数关系或不等关系或已知 参数与新参数之间的等量关系等，则可利用这些关系去求参数的范围.
高考数学复习讲座
高考数学复习流程
第一轮复习
这一阶段为基础知识复习阶段，重在回归基础，构建知识网络。 我们以纵向为主，顺序整理，以知识点为主线，以低、中档题为 主体，对所有的基础知识、基本技能、基本方法进行全方位的复 习，落实基本概念、基本定理、基本运算。强调“三基”在解题 中的指导作用，重视展现和训练思维过程，总结和完善解题程序， 渗透和提炼数学思想方法。“章”的复习打破以往按课本顺序复 习的方式，采用“模块”的形式将联系的章节“串”起来，建立 系统网络。“节”的复习遵循“四到位”即概念到位、公式定理 到位、常规题、典型题到位、常见方法常见技巧到位。通过这一 轮的复习帮助学生系统整理知识，优化知识结构，将知识点连成 线、拉成面（章节知识块）、构成体（知识框架），并在复习中 注意解题格式规范化，基础知识体系化，基本方法类型化。每章 一次测试。重视和加强对客观题的训练与研究。
第三轮复习---老师如何备考
●认真研究考试大纲，对高考考察的考点从了解，
理解，掌握三个层面做到心中有数。
●对高考试卷的结构，题型设置和知识的分布和难
度也要做到心中有数。比如选择题填空题，考察学 生对相关知识的了解和理解。出现频率比较高的知 识点有，“集合、复数、三视图，线面关系，线性 规划，等差等比数列、解三角形、二项式定理、圆 锥曲线的简单几何性质、程序框图、排列组合，绝 对值不等式等”难度一般在0.7左右，这部分题目 以落实基础为主。
第三轮复习---老师如何备考
第三轮复习---老师如何备考
第17题，一般都是三角运算结合三角函数的 图像和性质或者是解三角形，这部分重点帮 助学生理解和掌握“二倍角公式，降幂公式， 辅助角公式，正、余弦定理”的应用。
第三轮复习---老师如何备考
第18题：一般是立体几何题，重点关注以长 方体、三棱锥或者四棱锥为背景的几何体， 重点考察线面关系和线面角。理科同时还要 关注求二面角和空间向量的应用。
高中数学竞赛专题讲座---数学归纳
数学归纳法数学归纳法是用于证明与正整数n 有关的数学命题的正确性的一种严格的推理方法．这种方法的原理简单易懂，在实际生活中都能找到它的影子，多米诺骨牌、蝴蝶效应都可以看做是数学归纳法的一种体现。
而在数学方面的应用上，它更显出了重要的地位，正因如此，在近年的高考试题，特别是压轴大题上，常常运用数学归纳法来解题；在竞赛数学，数学归纳法更是在数列、组合等多方面发挥着重要作用。
（一）数学归纳法的基本形式 （1）第一数学归纳法设)(n P 是一个与正整数有关的命题，如果: ①当0n n =（N n ∈0）时，)(n P 成立；②假设),(0N k n k k n ∈≥=成立，由此推得1+=k n 时，)(n P 也成立，那么，根据①②对一切正整 数0n n ≥时，)(n P 成立．例1 （07江西理22）设正整数数列{}n a 满足：24a =，且对于任何*n ∈N ，有11111122111n n n na a a a n n ++++<<+-+．（1）求1a ，3a ； （2）求数列{}n a 的通项n a ． 解：（1）据条件得1111112(1)2n nn n n n a a a a ++⎛⎫+<++<+ ⎪⎝⎭ ① 当1n =时， 由21211111222a a a a ⎛⎫+<+<+ ⎪⎝⎭，即有1112212244a a +<+<+，解得12837a <<．因为1a 为正整数，故11a =．当2n =时，由33111126244a a ⎛⎫+<+<+ ⎪⎝⎭，解得3810a <<，所以39a =． （2）由11a =，24a =，39a =，猜想：2n a n =．下面用数学归纳法证明: 1当1n =，2时，由（1）知2n a n =均成立；2假设(2)n k k =≥成立，2k a k =，则1n k =+时由①得221111112(1)2k k k k a k a k ++⎛⎫+<++<+ ⎪⎝⎭, 2212(1)(1)11k k k k k k a k k k +++-⇒<<-+-22212(1)1(1)(1)11k k k a k k k ++⇒+-<<+++-,因为2k ≥时，22(1)(1)(1)(2)0k k k k k +-+=+-≥，所以(]22(1)011k k +∈+，．11k -≥，所以(]1011k ∈-，．又1k a +∈*N ，所以221(1)(1)k k a k +++≤≤,故21(1)k a k +=+，即1n k =+时，2n a n =成立．由1，2知，对任意n ∈*N ，2n a n =．此题在证明时应注意，归纳奠基需验证的初始值又两个，即1n =和2n =。
高中数学基础知识专题讲义46 三定问题(定点、定值、定直线)(教师版)
考点46 三定问题（定点、定值、定直线）一．求定值问题常见的方法有两种：①从特殊入手，求出定值，再证明这个值与变量无关．②直接推理、计算，并在计算推理的过程中消去变量，从而得到定值． 二．直线定点问题的求解的基本思路如下：①假设直线方程，与椭圆方程联立，整理为关于x 或y 的一元二次方程的形式； ②利用0∆>求得变量的取值范围，得到韦达定理的形式；③利用韦达定理表示出已知中的等量关系，代入韦达定理可整理得到变量间的关系，从而化简直线方程； ④根据直线过定点的求解方法可求得结果. 三．解答圆锥曲线的定点、定值问题的策略：1、参数法：参数解决定点问题的思路：①引进动点的坐标或动直线中的参数表示变化量，即确定题目中核心变量（通常为变量k ）；②利用条件找到k 过定点的曲线0(),F x y =之间的关系，得到关于k 与,x y 的等式，再研究变化量与参数何时没有关系，得出定点的坐标；2、由特殊到一般发：由特殊到一般法求解定点问题时，常根据动点或动直线的特殊情况探索出定点，再证明该定点与变量无关.考向一 定值【例1】（2021·北京丰台区·高三一模）已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>长轴的两个端点分别为(2,0),(2,0)A B -（1）求椭圆C 的方程；（2）P 为椭圆C 上异于,A B 的动点，直线,AP PB 分别交直线6x =-于,M N 两点，连接NA 并延长交椭知识理解考向分析圆C 于点Q .（ⅰ）求证：直线,AP AN 的斜率之积为定值； （ⅱ）判断,,M B Q 三点是否共线，并说明理由.【答案】（1）2214x y +=；（2）（ⅰ）证明见解析；（ⅱ）是，理由见解析. 【解析】（1）由题意得2,c a e a ===所以2221==-=c b a c ，所以椭圆C 的方程为2214x y +=.（2）（ⅰ）证明：设00(,)P x y ，因为P 在椭圆C 上，所以220014x y +=.因为直线AP 的斜率为002y x +，直线BP 的斜率为002y x -，所以直线BP 的方程为00(2)2y y x x =--. 所以N 点的坐标为008(6,)2y N x ---. 所以直线AN 的斜率为0000822622y x y x --=-+-. 所以直线,AP AN 的斜率之积为： 20200022000021422122442x y y y x x x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭⋅===-+---. （ⅱ）,,M B Q 三点共线.设直线AP 斜率为k ，易得(6,4)M k --.由（ⅰ）可知直线AN 斜率为12k -，所以直线AN 的方程为1(2)2y x k=-+. 联立22440,22,x y x ky ⎧+-=⎨=--⎩可得22(44)80k y ky ++=.解得Q 点的纵坐标为221kk -+， 所以Q 点的坐标为222222(,)11k kQ k k--++. 所以，直线BQ 的斜率为22220122221kk k k k--+=--+，直线BM 的斜率为40622k k --=--. 因为直线BQ 的斜率等于直线BM 的斜率， 所以,,M B Q 三点共线. 【举一反三】1．（2021·陕西宝鸡市·高三二模（文））已知椭圆C ：22221x y a b+=(0a b >>)的左､右焦点分别为1F ，2F ，G 是椭圆上一点，12GF F △的周长为6+. （1）求椭圆C 的方程；（2）直线l ：y kx m =+与椭圆C 交于A ，B 两点，且四边形OAGB 为平行四边形，求证：OAGB 的面积为定值.【答案】（1）221123x y +=；（2）证明见解析. 【解析】（1）因为12GF F △的周长为6+，所以226a c +=+，即3a c +=+又离心率2c e a ==，解得a =3c =， 2223b a c =-=.∴椭圆C 的方程为221123x y +=.（2）设()11,A x y ，()22,B x y ，()00,G x y ，将y kx m =+代入221123x y+=消去y 并整理得()2221484120kxkmx m +++-=，则122814km x x k +=-+，212241214m x x k-⋅=+， ()121222214my y k x x m k +=++=+，∵四边形OAGB 为平行四边形，∴()1212,OG OA OB x x y y =+=++，得2282,1414km m G k k ⎛⎫-⎪++⎝⎭， 将G 点坐标代入椭圆C 方程得()223144m k =+， 点O 到直线AB的距离为d =12AB x =-，∴平行四边形OAGB 的面积为12S d AB m x x =⋅=-=====.故平行四边形OAGB 的面积为定值为2．（2021·四川遂宁市·高三二模（文））如图，已知椭圆C ：()22211x y a a+=>的左焦点为F ，直线()0y kx k =>与椭圆C 交于A ，B 两点，且0FA FB ⋅=时，3k =.（1）求a 的值；（2）设线段AF ，BF 的延长线分别交椭圆C 于D ，E 两点，当k 变化时，直线DE 与直线AB 的斜率之比是否为定值？若是定值，求出定值；若不是定值，请说明理由. 【答案】（1（2）为定值5.【解析】（1）设()00,A x y ，则()00,B x y --，由题意得焦点为()F所以，()()2220000001FA FB x y x y x y a ⋅=⋅--=--+-.当0FA FB ⋅=时，有222001x y a +=-.联立222,1,y kx x y a =⎧⎪⎨+=⎪⎩得220221a x k a =+，2220221k a y k a =+，从而22222222111a k a a k a k a +=-++.将3k =代入，得222413a a a =-+，所以()231a a =>，故a =（2）由（1）知，()F ，椭圆C ：2213x y +=.设AD：00x x y y +=C ：2233x y +=，得(2002200310x x y y y y ⎡⎤+⎢⎥+--=⎢⎥⎢⎥⎣⎦. 而220033x y +=，即()22000050y x y y y +--=，从而D y =.同理BE：00x x y y =E y =从而5E D E D y y y y +=-.于是0000000055E D DE E D E DE D y y y k kx x x y y -====⋅=-.所以DE ，BC 的斜率之比为定值5.考向二 定点【例2】（2021·河南月考（文））已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的两焦点为()11,0F -，()21,0F ，点P 在椭圆C 上，且12PF F △（Ⅰ）求椭圆C 的标准方程；（Ⅱ）点M 为椭圆C 的右顶点，若不平行于坐标轴的直线l 与椭圆C 相交于,A B 两点（,A B 均不是椭圆C 的右顶点），且满足AM BM ⊥，求证：直线l 过定点，并求出该定点的坐标．【答案】（Ⅰ）22143x y +=；（Ⅱ）证明见解析，定点坐标为2,07⎛⎫ ⎪⎝⎭． 【解析】（Ⅰ）由椭圆的对称性可知：当点P 落在椭圆的短轴的两个端点时12PF F △的面积最大，此时122b ⨯⨯=b = 由222a bc =+得：2314a =+=．∴椭圆C 的标准方程为22143x y +=． （Ⅱ）设()11,A x y ，()22,B x y ，直线l 的方程为y kx m =+，联立22143y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得：()()222348430k x mkx m +++-=，则()()222264163430m k k m =-+->，即22340k m +->，122834mk x x k ∴+=-+，()21224334m x x k-=+．()()1212y y kx m kx m ∴=++()221212k x x mk x x m =+++()2223434m k k-=+．椭圆的右顶点为()2,0M ，AM BM ⊥，0MA MB ∴⋅=，()()1212220x x y y ∴--+=，即()121212240y y x x x x +-++=， ()()2222234433434m k m k k --∴+++2164034mkk ++=+．整理可得：2271640m km k ++=， 解得：12m k =-，227k m =-，（1m ，2m 均满足22340k m +->）． 当2m k =-时，l 的方程为()2y k x =-，直线l 过右顶点()2,0，与已知矛盾； 当227k m =-时，l 的方程为27y k x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，过定点2,07⎛⎫⎪⎝⎭，∴直线l 过定点，定点坐标为2,07⎛⎫⎪⎝⎭【举一反三】1．（2021·黑龙江大庆市·高三一模（理））已知焦点在x 轴上的椭圆C ：222210)x ya b a b+=>>（，短轴长为1．（1）求椭圆C 的标准方程；（2）如图，已知点2(,0)3P ，点A 是椭圆的右顶点，直线l 与椭圆C 交于不同的两点 ,E F ，,E F 两点都在x 轴上方，且APE OPF ∠=∠．证明直线l 过定点，并求出该定点坐标．【答案】（1）22143x y +=；（2）证明见解析，(6,0).【解析】（1）由22221b a c a c b ⎧=⎪-=⎨⎪-=⎩得21b a c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩，所以椭圆C 的标准方程为22143x y +=.（2）当直线l 斜率不存在时，直线l 与椭圆C 交于不同的两点分布在x 轴两侧，不合题意. 所以直线l 斜率存在，设直线l 的方程为y kx m =+. 设11(,)E x y 、22(,)F x y ，由22143x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩得222(34)84120k x kmx m +++-=， 所以122834km x x k -+=+，212241234m x x k-=+. 因为APE OPF ∠=∠， 所以0PE PF k k +=，即121202233y y x x +=--，整理得1212242()()033m kx x m k x x +-+-= 化简得6m k =-，所以直线l 的方程为6(6)y kx k k x =-=-， 所以直线l 过定点(6,0).2．（2021·全国高三月考（文））已知斜率为的34的直线l 与椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>交于点,A B ，线段AB 中点为()11D -,，直线l 在y 轴上的截距为椭圆C 的长轴长的716倍. （1）求椭圆C 的方程；（2）若点,,,P Q M N 都在椭圆上，且,PQ MN 都经过椭圆C 的右焦点F ，设直线,PQ MN 的斜率分别为12,k k ，121k k +=-，线段的中点分别为,G H ，判断直线GH 是否过定点，若过定点.求出该定点，若不过定点，说明理由.【答案】（1）22143x y +=；（2）过定点，31,4⎛⎫ ⎪⎝⎭.【解析】设()()1122,,,A x y B x y ， 则12122,2x x y y +=-+=，且2222112222221,1x x x x a b a b+=+= 两式相减得2222121222x x y y a b --=-即2121221212y y y y b x x x x a+-⋅=-+-， 即222324b a -⋅=-，所以2234b a =又直线l 的方程为()3114y x -=+， 令0x =，得74y =所以772,2,164a ab ⨯===， 所以椭圆C 的方程为22143x y +=.（2）由题意得()1,0F ，直线,PQ MN 的方程分别为()12()1,1y k x y k x =-=-，设()()3344,,,P x y Q x y ，联立122(1)143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩，得()22121213484120k k k xx +-+-=，所以212341834x k k x +=+，则2211221143,3434k k G k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭同理2222222243,3434k k H k k ⎛⎫- ⎪++⎝⎭所以12221212221212221233334344443434GHk k k k k k k k k k k k k ----++==+-++ 由121k k +=- 得()11314GH k k k =++， 所以直线GH 的方程为221111221134334434k k y k k x k k ⎛⎫⎛⎫+=++- ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭整理得()21133144y k k x ⎛⎫=++-+ ⎪⎝⎭， 所以直线GH 过定点31,4⎛⎫⎪⎝⎭.考向三 定直线【例3】（2021·深圳实验学校高中部）如图，已知抛物线21:2C y x =直线2y kx =+交抛物线C 于A ，B 两点，O 为坐标原点.（1）证明：OA OB ⊥；（2）设抛物线C 在点A 处的切线为1l ，在点B 处的切线为2l ，证明：1l 与2l 的交点M 在一定直线上. 【答案】（1）证明见解析；（2）证明见解析. 【解析】1）设211,12A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，222,12B x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭，把2y kx =+代入212y x =，得2240x kx --=. 由韦达定理得122x x k +=，124x x =-.()22211221212111,,0224OA OB x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫∴⋅=⋅=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.所以OA OB ⊥ （2）212y x =，y x '∴=， 故经过点211,12A x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的切线1l 的方程为：()211112y x x x x -=-， 即21112y x x x =-，①同理，经过点222,12B x x ⎛⎫ ⎪⎝⎭的切线2l 的方程为：22212y x x x =-，②21x x ⨯-⨯①②，得12122y x x ==-. 即点M 在直线:2l y =-上. 【举一反三】1．（2021·浙江温州市）已知抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2，直线:2l y kx =+交抛物线于()11,A x y ，()22,B x y 两点. （1）求抛物线C 的标准方程；（2）过点A ，B 分别作抛物线C 的切线1l ，2l ，点P 为直线1l ，2l 的交点. （i ）求证：点P 在一条定直线上； （ii ）求PAB △面积的取值范围.【答案】（1）24x y =；（2）（i ）证明见解析；（ii ）)⎡+∞⎣.【解析】（1）抛物线()2:20C x py p =>的焦点到准线的距离为2，可得2p =，所以抛物线的标准方程为24x y =.（2）联立方程组24,2x yy kx ⎧=⎨=+⎩消去y 得，2480x kx --=，∴124x x k +=，128x x =- 由24x y =得，12y x '=，所以切线PA 方程为()111112:l y y x x x -=- 切线PB 方程为()22221:2l y y x x x -=- 联立直线PA ､PB 方程可解得1222x x x k +==，1224x xy ⋅==-. （i ）所以点P 的坐标为()2,2k -. 所以点P 在定直线2y =-上 （ii ）点P 到直线AB 的距离为2d =所以AB ==PAB △的面积为()322214422PABS d AB k =⋅==+△所以当0k =时，PABS有最小值PAB △面积的取值范围是)⎡+∞⎣.2．（2021·云南昆明市·昆明一中高三月考（理））已知点P 是抛物线2:2C x y =上的动点，且位于第一象限．圆222:()0O x y r r +=>，点P 处的切线l 与圆O 交于不同两点A ，B ，线段AB 的中点为D ，直线OD 与过点P 且垂直于x 轴的直线交于点M ． （1）求证：点M 在定直线上；（2）设点F 为抛物线C 的焦点，切线l 与y 轴交于点N ，求PFN 与PDM △面积比的取值范围． 【答案】（1）证明见解析；（2）1,22⎛⎫⎪⎝⎭. 【解析】（1）设2,2m P m ⎛⎫⎪⎝⎭，其中0m >，显然切线l 的斜率存在且不为零，由22x y =，求导得：y x '=，所以切线l 的斜率为m ，因为D 是弦AB 的中点，所以OD l ⊥，所以直线OD 方程：1y x m=-，联立方程1y xm x m ⎧=-⎪⎨⎪=⎩，得1y =-，所以点M 在定直线1y =-上．（2）由（1）知切线l 的方程：2()2m y m x m -=-，化简得：22m y mx =-， 令0x =，得20,2m N ⎛⎫- ⎪⎝⎭，又10,2F ⎛⎫⎪⎝⎭，2,2m P m ⎛⎫ ⎪⎝⎭， 联立方程221m y mx y x m ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩，得()()3222,2121m m D m m ⎛⎫- ⎪ ⎪++⎝⎭， 而()211||124PFNSFN m m m ==+，()()()2232221||22181PDMm m mS PM m m m +=-=++， 所以222122PFN PDM S m S m ⎛⎫+= ⎪+⎝⎭，令222t m =+>，得1102t <<， 则22111221,22PFN PDM S t S t t -⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-∈ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，所以PFN 与PDM △面积比的取值范围为1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭．1．（2021·江苏常州市·高三一模）已知O 为坐标系原点，椭圆2214x C y +=：的右焦点为点F ，右准线为直线n .（1）过点(4,0)的直线交椭圆C 于,D E 两个不同点，且以线段DE 为直径的圆经过原点O ，求该直线的方程；强化练习（2）已知直线l 上有且只有一个点到F 的距离与到直线n的距离之比为2.直线l 与直线n 交于点N ，过F 作x 轴的垂线，交直线l 于点M .求证：||||FM FN 为定值.【答案】（1）4)y x =-；（2）证明见解析. 【解析】（1）设过点(4,0)的直线为(4)y k x =-交于椭圆()()1122,,D x y E x y联立2214(4)x y y k x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩消去y 得()222241326440k x k x k +-+-=()221222121212221223212414164164441k x x k k y y k x x x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎡⎤∴=-++=⎨⎣⎦+-⎪=⎪+⎩又因为以线段DE 为直径的圆经过原点，则212122764·0,4119k OD OE x x y y k k -=+==∴=±+则所求直线方程4)y x =- （2）已知椭圆2214x y +=n的方程为x =， 因为直线l 上只有一点到F 的距离与到直线n的距离之比为2， 所以直线l 与椭圆相切，设直线l 的方程为y kx m =+，联立2214x y y kx m ⎧+=⎪⎨⎪=+⎩消去y 得到：()222418440k x kmx m +++-=()()2222226444144041k m k m m k =-+-=∴=+①联立x x FM m y kx m y kx m⎧⎧==⎪⎪∴=+∴⎨⎨=+⎪⎪=+⎩⎩点N坐标为m ⎫+⎪⎭得到||FN =2222||||33FM FN k m =++由①22||3||||4||2FM FM FN FN ⇒=⇒= 2（2021·山西临汾市·高三一模（理））已知椭圆()22122:0x y C a b a b +=>>与双曲线222:14-=x C y 有两个相同的顶点，且2C 的焦点到其渐近线的距离恰好为1C 的短半轴的长度． （1）求椭圆1C 的标准方程；（2）过点()()()(),0,00,T t t a a ∈-⋃作不垂直于坐标轴的直线l 与1C 交于A ，B 两点，在x 轴上是否存在点M ，使得MT 平分AMB ∠？若存在，求点M 的坐标；若不存在，请说明理由．【答案】（1）2214x y +=；（2）存在点4,0M t ⎛⎫ ⎪⎝⎭，使得MT 平分AMB ∠． 【解析】（1）由题意可得2a =，双曲线2C的焦点为()，渐近线方程为：12y x =±，则焦点到渐近线的距离为d b ==，所以1b =，则椭圆1C 的标准方程为2214x y +=；（2）存在点M 使得MT 平分AMB ∠，由题知，直线l 的斜率存在且不为0，又直线过点(),0T t ， 则设直线l 的方程为()y k x t =-，()11,A x y ，()22,B x y ，(),0M m ， 联立方程()2214y k x t x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩，消去y 整理可得：()22222148440k xk tx k t +--+=，所以2122814k t x x k +=+，221224414k t x x k-=+， 因为11AM y k x m =-，22BM y k x m=-，0AM BM k k +=，所以()()()()()()1221120k x t x m k x t x m x m x m --+--=--， 即()()()()12210k x t x m k x t x m --+--=，因为0k ≠，所以()()()()()12221x t x m x m x t x m ---+--()()2100x t x m =+--=，即()()1212220x x t m x x tm -+++=，则()222224482201414k t k tt m mt k k-⋅-+⨯+=++， 化简可得4mt =，因为0t ≠，所以4m t=， 综上，存在点4,0M t ⎛⎫⎪⎝⎭，使得MT 平分AMB ∠． 3．（2021·漠河市高级中学高三月考（理））已知椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的一个顶点恰好是抛物线2:4D x y =的焦点，其离心率与双曲线22162x y -=的离心率互为倒数.（1）求椭圆C 的标准方程；（2）若过椭圆的右焦点F 作与坐标轴不垂直的直线l 交椭圆C 于,A B 两点，设点A 关于x 轴的对称点为P ，当直线l 绕着点F 转动时，试探究：是否存在定点Q ，使得,,B P Q 三点共线？若存在，求出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由.【答案】（1）2214x y +=；（2）存在，定点为3Q ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. 【解析】（1）由题意，抛物线2:4D x y =，可得焦点为()0,1，所以1b =，又由双曲线22162x y -=的离心率为3e =，可得椭圆C的离心率2c a =，可得10b c a a ⎧==⎪⎪=⎨⎪>⎪⎩，解得21a b =⎧⎨=⎩，即椭圆C 的标准方程为2214x y +=.（2）由直线l 不与坐标轴垂直，可设直线l的方程为x ty =+，其中0t ≠， 设点()11,A x y ､()22,B x y ，则点()11,P x y -，联立直线l 与椭圆C的方程2244x ty x y ⎧=⎪⎨+=⎪⎩，整理得()22410t y ++-=， 由0∆>恒成立，且12y y +=12214y y t =-+， 由椭圆的对称性知，若存在定点Q ，则点Q 必在x 轴上， 故假设存在定点(),0Qq ，使得P ､B ､Q 三点共线，则PB PQ k k =，即211211y y yx x q x +=--，可得12211212x y x y q y y +====+.故存在定点Q ⎫⎪⎪⎝⎭，使得P ､B ､Q 三点共线.4．（2021·山东烟台市·高三一模）已知12,F F 分别是椭圆()2222:10x y C a b a b+=>>的左､右焦点， A为椭圆的上顶点，12AF F △是面积为4的直角三角形. （1）求椭圆C 的方程； （2）设圆228:3O x y +=上任意一点P 处的切线l 交椭圆C 于点,M N ，问：PM PN ⋅是否为定值？若是，求出此定值；若不是，说明理由.【答案】（1）22184x y +=；（2）是定值，定值为83-. 【解析】（1）由12AF F △为直角三角形，故b c =， 又121242AF F Sc b =⨯⨯=， 可得4,bc = 解得2,b c == 所以28a =，所以椭圆C 的方程为22184x y +=；（2）当切线l的斜率不存在时，其方程为x =将x =±22184x y +=，得y =，不妨设M ⎝⎭，N ⎝⎭，又P ⎫⎪⎪⎝⎭所以83PM PN ⋅=-同理当x =时，也有83PM PN ⋅=-.当切线l 的斜率存在时，设方程为()()1122,,,,y kx m M x y N x y =+，因为l 与圆22:184x y O +=相切，3=即22388m k =+，将y kx m =+代入22184x y+=，得()222214280k x kmx m +++-=，所以2121222428,,2121km m x x x x k k --+==++ 又()()PM PN PO OM PO ON ⋅=+⋅+2PO OP ON OP OM ON OM =-⋅-⋅+⋅， 222PO PO PO ON OM =--+⋅ 2ON OM PO =⋅-又()()12121212OM ON x x y y x x kx m kx m ⋅=+=+++()()2212121k x x km x x m =++++()()222222212842121k m k m m k k +--=++++， 22238821m k k --=+ 将22388m k =+代入上式，得0OM ON ⋅=， 综上，83PM PN ⋅=-. 6．（2021·四川遂宁市·高三二模（理））如图，已知椭圆C ：()22211x y a a+=>的左焦点为F ，直线()0y kx k =>与椭圆C 交于A ，B 两点，且0FA FB ⋅=时，3k =.（1）求a 的值；（2）设线段AF ，BF 的延长线分别交椭圆C 于D ，E 两点，当k 变化时，直线DE 是否过定点？若过定点，求出定点坐标；若不过定点，请说明理由.【答案】（1（2）过定点，定点为⎛⎫⎪⎝⎭. 【解析】（1）设()00,A x y ，则()00,B x y --，由题意得焦点为()F所以，()()2220000001FA FB x y x y x y a ⋅=⋅--=--+-.当0FA FB ⋅=时，有222001x y a +=-.联立222,1,y kx x y a =⎧⎪⎨+=⎪⎩得220221a x k a =+，2220221k a y k a =+，从而22222222111a k a a k a k a +=-++.将k =222413a a a =-+，即42230a a --=，所以23a =或21a =-（舍），故a =（2）由（1）知，()F ，椭圆C ：2213x y +=.设AD：00x x y y +=C ：2233x y +=， 消去x并整理得(2002200310x x y y y y ⎡⎤⎢⎥+--=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，所以2222000000(32)0y x y x y y y +++--=， 而220033x y +=，所以()22000050y x y y y +--=，由韦达定理得20D y y =，所以D y =同理BE：00x x y y -+=-，即00x x y =E y =所以002258E Dyy yx+==-，210258E Dyy yx-=-=-所以002002258105258E DE Dyxy yyy yx-+==--，于是00000055E DDEE DE Dy y yk k x x x -=====⋅= -.所以直线DE：()5D Dyy y x xx-=-.令0y=，得00000055D D D Dx x xx x y y yy y y=-=-45Dxyy+=将D y=x=所以DE经过定点⎛⎫⎪⎝⎭.7．（2021·广东汕头市·高三一模）在平面直角坐标系xOy中，P为坐标原点，)M，已知平行四边形OMNP两条对角线的长度之和等于4．（1）求动点P的轨迹方程；（2过)M作互相垂直的两条直线1l、2l，1l与动点P的轨迹交于A、B，2l与动点P的轨迹交于点C、D，AB、CD的中点分别为E、F；①证明：直线EF恒过定点，并求出定点坐标．②求四边形ACBD 面积的最小值．【答案】（1）()22104x y y +=≠；（2）①证明见解析，定点坐标为⎫⎪⎪⎝⎭；②3225. 【解析】（1）设点(),P x y ，依题意4MP ON OP OM OP OM +=-++=，4=>，所以动点P 的轨迹为椭圆（左、右顶点除外），则24a =，c =1b ∴==，∴动点P 的轨迹方程是()22104x y y +=≠； （2）①若1l 与x 轴重合，则直线1l 与动点P 的轨迹没有交点，不合乎题意； 若2l 与x 轴重合，则直线2l 与动点P 的轨迹没有交点，不合乎题意； 设直线1l 的方程为30xmy m，则直线2l 的方程为1x y m=-直线1l 、2l 均过椭圆的焦点（椭圆内一点），1l 、2l 与椭圆必有交点．设()11,A x y 、()22,Bx y ，由()222241044x my m y x y ⎧=+⎪⇒++-=⎨+=⎪⎩， 由韦达定理可得12yy +=，则()1212x x m y y +=++=， 所以点E 的坐标为⎝⎭，同理可得点F⎝⎭，直线EF的斜率为()()25141EFm k m m ==≠±-， 直线EF的方程是()22254441m y x m m m ⎛⎫+=- ⎪ ⎪++-⎝⎭， 即())()()222222155415441m m m y x x m m m ⎡⎤-⎛⎢⎥=-= -+-⎢⎥⎝⎭⎣⎦，当1m =±时，直线EF的方程为5x =，直线EF 过定点⎫⎪⎪⎝⎭．综上，直线EF过定点5⎛⎫⎪⎪⎝⎭；②由①可得1224y y m +=-+，12214y y m =-+，()2122414m AB y y m +∴=-==+，同理可得()2222141411414m m CD m m⎛⎫+ ⎪+⎝⎭==++， 所以，四边形ACBD 的面积为()()()()22222222281813225441441221m m S AB CD m m m m ++≥=++⎛⎫+++ ⎪⋅⎭==⎝，当且仅当21m =取等号．因此，四边形ACBD 的面积的最小值为3225. 8．（2021·河南平顶山市·高三二模（理））已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>的离心率2e =，过右焦点(),0F c 的直线y x c =-与椭圆交于A ，B 两点，A在第一象限，且AF =（1）求椭圆C 的方程；（2）在x 轴上是否存在点M ，满足对于过点F 的任一直线l 与椭圆C 的两个交点P ，Q ，都有MP MQ ⋅为定值？若存在，求出点M 的坐标；若不存在，说明理由．【答案】（1）221189x y +=；（2）存在点15,04M ⎛⎫ ⎪⎝⎭，满足MP MQ ⋅为定值．.【解析】（1）由2e =，及222a b c =+，得a ==，设椭圆方程为222212x y b b +=，联立方程组22222x y b y x b ⎧+=⎨=-⎩得2340x bx -=．则43A bx =，所以3A F bAF x =-==3b =．所以椭圆C 的方程为221189x y +=．（2）当直线l 不与x 轴重合时，设:3l x ny =+，联立方程组222183x y x ny ⎧+=⎨=+⎩得()222690n y ny ++-=． 设()11,P x y ，()22,Q x y ，(),0M t ，则有12262n y y n +=-+，12292y y n ⋅=-+． 于是()()()()1212121233MP MQ x t x t y y ny t ny t y y ⋅=--+=+-+-+()()()()()()()()2222221212211339163322n y y n t y y t n n t t n n ⎡⎤=++-++-=-+--+-+⎣⎦+()()()22222222627323918212922t t n t t n t t n n ⎡⎤-+-+---+-+⎣⎦==++， 若MP MQ ⋅为定值，则有()222129218t t t -+=-，得1245t =，154t =． 此时218MP MQ t ⋅=-：当直线l 与x轴重合时，()P -，()Q ， 也有()()()()21218MP MQ x t x t tt t ⋅=--=-=-．综上，存在点15,04M ⎛⎫ ⎪⎝⎭，满足MP MQ ⋅为定值． 9．（2021·北京平谷区·高三一模）已知椭圆2222:1(0,0)x y C a b a b+=>>的离心率为12，并且经过(0P 点．（1）求椭圆C 的方程；（2）设过点P 的直线与x 轴交于N 点，与椭圆的另一个交点为B ，点B 关于x 轴的对称点为B '，直线PB '交x 轴于点M ，求证：OM ON ⋅为定值．【答案】（1）22143x y+=；（2）证明见解析．【解析】（1）由已知23112bca⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩解得2ab=⎧⎪⎨=⎪⎩C：22143x y+=．（2）证明：由已知斜率存在以下给出证明：由题意，设直线PB的方程为0)y kx k=+≠，(P，()11,B x y，则()11,B x y'-，由223412,x yy kx⎧+=⎪⎨=⎪⎩得()223480k x++=，所以(280∆=>，12834+=-+xk，12834=-+xk，12834=-+yk，所以B⎛⎝，即B⎛⎝⎭，直线PB'的方程为34y xk⎛-=⎝⎭，令0y=得(()224334kxk--=+所以(()224334kMk⎛⎫--⎪⎪+⎝⎭，，令0y=由y kx=+xk=-所以0N⎛⎫⎪⎪⎝⎭，所以OM ON⋅=4.10．（2021·河南新乡市·高三二模（理））已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的左、右顶点分别为A，B，E 为C 上不同于A ，B 的动点，直线AE ，BE 的斜率AE k ，BE k 满足12AE BE k k ⋅=-，AE BE ⋅的最小值为-4.（1）求C 的方程；（2）O 为坐标原点，过O 的两条直线1l ，2l 满足1//l AE ，2//l BE ，且1l ，2l 分别交C 于M ，N 和P ，Q .试判断四边形MPNQ 的面积是否为定值?若是，求出该定值；若不是，说明理由.【答案】（1）22184x y +=；（2）是定值，【解析】（1）设()00,E x y ，则2200221x y a b+=，故(,0),(,0)A a B a -，∴2202220002222200001AE BEx b a y y y b k k x a x a x a x a a⎛⎫- ⎪⎝⎭⋅=⋅===-+---， 又()()()()22200000021x AE BE x a x a y x a x a b a ⎛⎫⋅=+-+=+-+- ⎪⎝⎭222202c x c c a=-≥-，由题意知：222124b ac ⎧-=-⎪⎨⎪-=-⎩，解得2284a b ⎧=⎨=⎩， ∴椭圆C 的方程为22184x y +=.（2）根据椭圆的对称性，可知OM ON =，OP OQ =， ∴四边形MPNQ 为平行四边形，所以4MPNQ OMP S S=.设1l ，2l 的斜率分别为1k ，2k ，()11,M x y ，()22,P x y ，则111y k x =①，222y k x =②. 又1//l AE ，2//l BE ，即1212AE BE k k k k ⋅=⋅=-. 当MP 的斜率不存在时，12y y =-，12x x =.由①⨯②，得2221121112y k k x x -==-，结合2211184x y +=，解得12x =，1y =∴1114422MPNQ OMPS Sy x ==⨯⨯⨯=当MP 的斜率存在时，设直线MP 的方程为y kx m =+，联立方程组得22184y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩，得()222214280k x kmx m +++-=，则()()()22222(4)421288840km k m k m ∆=-+-=+->，即122421km x x k +=-+，21222821m x x k -=+.∵()22121212121212121212k x x km x x m y y kx m kx m k k x x x x x x +++++⋅=⋅=⋅==-， ∴22222222841212128221m km k km m k k m k -⎛⎫+-+ ⎪++⎝⎭=--+，整理得：2242m k =+. 由直线MP 过(0,)m ，12144||2||2MPNQ OMPS Sm x x m ==⨯⨯-=2||m == 将2242m k =+代入，整理得MPNQ S =综上，四边形MPNQ 的面积为定值，且为。
高中数学复习专题讲座指数函数、对数函数
高中数学复习专题讲座指数函数、对数函数高考要求指数函数、对数函数是高考考查的重点内容之一，本节主要帮助考生掌握两种函数的概念、图象和性质并会用它们去解决某些简单的实际问题重难点归纳(1)运用两种函数的图象和性质去解决基本问题 此类题目要求考生熟练掌握函数的图象和性质并能灵活应用(2)综合性题目 此类题目要求考生具有较强的分析能力和逻辑思维能力(3)应用题目 此类题目要求考生具有较强的建模能力 典型题例示范讲解例1已知过原点O 的一条直线与函数y =log 8x 的图象交于A 、B 两点，分别过点A 、B 作y 轴的平行线与函数y =log 2x 的图象交于C 、D 两点(1)证明 点C 、D 和原点O 在同一条直线上；(2)当BC 平行于x 轴时，求点A 的坐标命题意图 本题主要考查对数函数图象、对数换底公式、对数方程、指数方程等基础知识，考查学生的分析能力和运算能力知识依托 (1)证明三点共线的方法 k OC =k OD (2)第(2)问的解答中蕴涵着方程思想，只要得到方程(1)，即可求得A 点坐标错解分析 不易考虑运用方程思想去解决实际问题技巧与方法 本题第一问运用斜率相等去证明三点共线；第二问运用方程思想去求得点A 的坐标(1)证明 设点A 、B 的横坐标分别为x 1、x 2,由题意知 x 1>1,x 2>1,则A 、B 纵坐标分别为log 8x 1,log 8x 2 因为A 、B 在过点O 的直线上，所以228118log log x x x x =,点C 、D 坐标分别为(x 1,log 2x 1),(x 2,log 2x 2),由于log 2x 1=2log log 818x ===2log log log ,log 38282218x x x 3log 8x 2,所以OC 的斜率 k 1=118212log 3logx x x x =,OD 的斜率 k 2=228222log 3logx x x x =，由此可知 k 1=k 2,即O 、C 、D 在同一条直线上(2)解 由BC 平行于x 轴知 log 2x 1=log 8x 2即 log 2x 1=31log 2x 2,代入x 2log 8x 1=x 1log 8x 2得x 13log 8x 1=3x 1log 8x 1,由于x 1>1知log 8x 1≠0,∴x 13=3x 1又x 1>1,∴x 1=3,则点A 的坐标为(3，log 83)例2在xOy 平面上有一点列P 1(a 1,b 1),P 2(a 2,b 2),…,P n (a n ,b n )…,对每个自然数n 点P n 位于函数y =2000(10a )x (0<a <1)的图象上，且点P n ,点(n ,0)与点(n +1,0)构成一个以P n 为顶点的等腰三角形(1)求点P n 的纵坐标b n 的表达式；(2)若对于每个自然数n ,以b n ,b n +1,b n +2为边长能构成一个三角形，求a 的取值范围；(3)设C n =lg(b n )(n ∈N *),若a 取(2)中确定的范围内的最小整数，问数列{C n }前多少项的和最大？试说明理由命题意图 本题把平面点列，指数函数，对数、最值等知识点揉合在一起，构成一个思维难度较大的综合题目，本题主要考查考生对综合知识分析和运用的能力知识依托 指数函数、对数函数及数列、最值等知识错解分析 考生对综合知识不易驾驭，思维难度较大，找不到解题的突破口技巧与方法 本题属于知识综合题，关键在于读题过程中对条件的思考与认识，并会运用相关的知识点去解决问题解 (1)由题意知 a n =n +21,∴b n =2000(10a )21n(2)∵函数y =2000(10a )x(0<a <10)递减，∴对每个自然数n ,有b n >b n +1>b n +2则以b n ,b n +1,b n +2为边长能构成一个三角形的充要条件是b n +2+b n +1>b n ,即(10a )2+(10a )－1>0,解得a <－5(1+2)或a >5(5－1) ∴5(5－1)<a <10(3)∵5(5－1)<a <10,∴a =7∴b n =2000(107)21+n 数列{b n }是一个递减的正数数列，对每个自然数n ≥2,B n =b n B n －1于是当b n ≥1时，B n <B n －1,当b n <1时，B n ≤B n －1,因此数列{B n }的最大项的项数n 满足不等式b n ≥1且b n +1<1, 由b n =2000(107)21+n ≥1得 n ≤20 8 ∴n =20例3设f (x )=log 2xx -+11,F (x )=x-21+f (x )(1)试判断函数f (x )的单调性，并用函数单调性定义，给出证明； (2)若f (x )的反函数为f －1(x ),证明 对任意的自然数n (n ≥3),都有f －1(n )>1+n n ;(3)若F (x )的反函数F －1(x ),证明 方程F －1(x )=0有惟一解解 (1)由xx -+11>0,且2－x ≠0得F (x )的定义域为(－1，1)，设－1＜x 1＜x 2＜1,则 F (x 2)－F (x 1)=(122121x x ---)+(11222211log11log x x x x -+--+))1)(1()1)(1(log )2)(2(212122112x x x x x x x x -++-+---=,∵x 2－x 1>0,2－x 1>0,2－x 2>0,∴上式第2项中对数的真数大于1因此F (x 2)－F (x 1)>0,F (x 2)>F (x 1),∴F (x )在(－1，1）上是增函数(2)证明 由y =f (x )=xx -+11log 2得 2y=1212,11+-=-+yyx xx ,∴f －1(x )=1212+-xx,∵f (x )的值域为R ，∴f -－1(x )的定义域为R当n ≥3时， f -1(n )>1221111221112121+>⇔+->+-⇔+>+-⇔+n n n n n n nnnn用数学归纳法易证2n >2n +1(n ≥3),证略(3)证明 ∵F (0)=21,∴F －1(21)=0,∴x =21是F －1(x )=0的一个根假设F －1(x )=0还有一个解x 0(x 0≠21),则F -1(x 0)=0,于是F (0)=x 0(x 0≠21) 这是不可能的，故F -1(x )=0有惟一解学生巩固练习1 定义在(－∞,+∞)上的任意函数f (x )都可以表示成一个奇函数g (x )和一个偶函数h (x )之和，如果f (x )=lg(10x +1),其中x ∈(－∞,+∞),那么( )A g (x )=x ,h (x )=lg(10x +10－x+2)B g (x )=21［lg(10x +1)+x ］,h (x )= 21［lg(10x +1)－x ］C g (x )=2x ,h (x )=lg(10x +1)－2xD g (x )=－2x ,h (x )=lg(10x+1)+2x2 当a >1时，函数y =log a x 和y =(1－a )x 的图象只可能是( )3 已知函数f (x )=⎩⎨⎧<<--≥)02( )(log )0( 22x x x x 则f -－1(x －1)=_________4 如图，开始时，桶1中有a L 水，t 分钟后剩余的水符合指数衰减曲线y 1=ae －nt ,那么桶2中水就是y 2=a －ae－nt,假设过5分钟时，桶1和桶2的水相等，则再过_________分钟桶1a5 设函数f (x )=log a (x －3a )(a >0且a ≠1),当点P (x ,y )是函数y =f (x )图象上的点时，点Q (x －2a ,－y )是函数y =g (x )图象上的点(1)写出函数y =g (x )的解析式；(2)若当x ∈［a +2,a +3］时，恒有|f (x )－g (x )|≤1,试确定a 的取值范围6 已知函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1),(x ∈(0,+∞)),若x 1,x 2∈(0,+∞),判断21［f (x 1)+f (x 2)］与f (221x x +)的大小，并加以证明y 2=a-ae -nty 1=ae -nt桶2桶17 已知函数x ,y 满足x ≥1,y ≥1 log a 2x +log a 2y =log a (ax 2)+log a (ay 2)(a >0且a ≠1),求log a (xy )的取值范围8 设不等式2(log 21x )2+9(log 21x )+9≤0的解集为M ，求当x ∈M 时函数f (x )=(log 22x )(log 28x )的最大、最小值参考答案1 解析 由题意 g (x )+h (x )=lg(10x +1) ① 又g (－x )+h (－x )=lg(10－x +1) 即－g (x )+h (x )=lg(10－x +1) ②由①②得 g (x )=2x ,h (x )=lg(10x +1)答案 C2 解析 当a >1时，函数y =log a x 的图象只能在A 和C 中选，又a >1时，y =(1－a )x 为减函数答案 B3 解析 容易求得f- －1(x )=⎩⎨⎧<-≥)1( 2)1( log2x x x x,从而 f－1(x －1)=⎩⎨⎧<-≥--).2( ,2)2(),1(log 12x x x x答案 ⎩⎨⎧<-≥--)2( ,2)2(),1(log 12x x x x4 解析 由题意，5分钟后，y 1=ae－nt,y 2=a －ae－nt,y 1=y 2∴n =51l n 2 设再过t 分钟桶1中的水只有8a ,则y 1=ae－n (5+t )=8a ,解得t =10答案 105 解 (1)设点Q 的坐标为(x ′,y ′),则x ′=x －2a ,y ′=－y 即x =x ′+2a ,y =－y ′∵点P (x ,y )在函数y =log a (x －3a )的图象上， ∴－y ′=log a (x ′+2a －3a ),即y ′=log aax -21,∴g (x )=log 1(2)由题意得x －3a =(a +2)－3a =－2a +2>0;a x -1=aa -+)3(1>0,又a >0且a ≠1,∴0＜a ＜1,∵|f (x )－g (x )|=|log a (x －3a )－log aax -1|=|log a (x 2－4ax +3a 2)|·|f (x )－g (x )|≤1, ∴－1≤log a (x 2－4ax +3a 2)≤1,∵0＜a ＜1,∴a +2>2a f (x )=x 2－4ax +3a 2在［a +2,a +3］上为减函数，∴μ(x )=log a (x 2－4ax +3a 2)在［a +2,a +3］上为减函数，从而［μ(x )］max =μ(a +2)=log a (4－4a ),［μ(x )］mi n =μ(a +3)=log a (9－6a ),于是所求问题转化为求不等式组⎪⎩⎪⎨⎧≤--≥-<<1)44(log 1)69(log 10a a a a a 的解由log a (9－6a )≥－1解得0＜a ≤12579-,由log a (4－4a )≤1解得0＜a ≤54,∴所求a 的取值范围是0＜a6 解 f (x 1)+f (x 2)=log a x 1+log a x 2=log a x 1x 2,∵x 1,x 2∈(0,+∞),x 1x 2≤(221x x +)2(当且仅当x 1=x 2时取“=”号)，当a >1时，有log a x 1x 2≤log a (221x x +)2,∴21log a x 1x 2≤log a (221x x +)，21(log a x 1+log a x 2)≤log a 221x x +,即21[f (x 1)+f (x 2)］≤f (221x x +)(当且仅当x 1=x 2时取“=”号)当0＜a ＜1时，有log a x 1x 2≥log a (221x x +)2,∴21(log a x 1+log a x 2)≥log a221x x +,即21［f (x 1)+f (x 2)］≥f (221x x +)(当且仅当x 1=x 2时取“=”号）7 解 由已知等式得 log a 2x +log a 2y =(1+2log a x )+(1+2log a y ),即(log a x －1)2+(log a y －1)2=4,令u =log a x ,v =log a y ,k =log a xy ,则(u －1)2+(v －1)2=4(uv ≥0),k =u +v在直角坐标系uOv 内，圆弧(u －1)2+(v －1)2=4(uv ≥0)与平行直线系v =－u +k 有公共点， 分两类讨论(1)当u ≥0,v ≥0时，即a >1时，结合判别式法与代点法得1+3≤k ≤2(1+2);(2)当u ≤0,v ≤0,即0＜a ＜1时，同理得到2(1－2)≤k ≤1综上，当a >1时，log a xy 的最大值为2+22，最小值为1+3；当0＜a ＜1时，log a xy 的最大值为1－3，最小值为2－8 解 ∵2(21log x )2+9(21log x )+9≤0∴(221log x +3)( 21log x +3)≤0 ∴－3≤21log x即21log (21)－3≤21log x ≤21log (21)23-∴(21)23-≤x ≤(21)－3,∴22≤x ≤8即M ={x |x ∈［22,8］}又f (x )=(log 2x －1)(log 2x －3)=log 22x －4log 2x +3=(log 2x －2)2－1∵22≤x ≤8,∴23≤log 2x ≤3∴当log 2x =2,即x =4时y mi n =－1;当log 2x =3,即x =8时，y max =0。
高中数学理科专题讲解高考大题专项(三)《数列》教学课件
典例剖析
对点训练3(2019四川泸州二模,17)已知数列{an}的前n项和Sn满足2an=2+Sn.(1)求证:数列{an}是等比数列;(2)设bn=log2a2n+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
(1)证明: 数列{an}的前n项和Sn满足2an=2+Sn,当n=1时,可得2a1=2+S1=2+a1,解得a1=2,当n≥2时,2an-1=2+Sn-1,又2an=2+Sn,相减可得2an-2an-1=2+Sn-2-Sn-1=an,即an=2an-1,检验a2=2a1, 所以数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列.
解题心得求解数列中的存在性问题,先假设所探求对象存在或结论成立,以此假设为前提条件进行运算或逻辑推理,若由此推出矛盾,则假设不成立,即不存在.若推不出矛盾,即得到存在的结果.
典例剖析
对点训练6已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
典例剖析
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题型五 数列中的存在性问题例6已知Sn是等比数列{an}的前n项和,S4,S2,S3成等差数列,且a2+a3+a4=-18.(1)求数列{an}的通项公式;(2)是否存在正整数n,使得Sn≥2 017?若存在,求出符合条件的所有n的集合;若不存在,请说明理由.
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解题心得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,那么这个数列的前n项和即可用此法来求,即和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解.
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题目 高中数学复习专题讲座处理具有单调性、奇偶性函数问题的方法（1）高考要求函数的单调性、奇偶性是高考的重点内容之一，考查内容灵活多样 特别是两性质的应用更加突出 本节主要帮助考生深刻理解奇偶性、单调性的定义，掌握判定方法，正确认识单调函数与奇偶函数的图象 帮助考生学会怎样利用两性质解题，掌握基本方法，形成应用意识重难点归纳(1)判断函数的奇偶性与单调性若为具体函数，严格按照定义判断，注意变换中的等价性 若为抽象函数，在依托定义的基础上，用好赋值法，注意赋值的科学性、合理性同时，注意判断与证明、讨论三者的区别，针对所列的训练认真体会，用好数与形的统一复合函数的奇偶性、单调性 问题的解决关键在于 既把握复合过程，又掌握基本函数(2)加强逆向思维、数形统一 正反结合解决基本应用题目(3)运用奇偶性和单调性去解决有关函数的综合性题目 此类题目要求考生必须具有驾驭知识的能力，并具有综合分析问题和解决问题的能力(4)应用问题 在利用函数的奇偶性和单调性解决实际问题的过程中，往往还要用到等价转化和数形结合的思想方法，把问题中较复杂、抽象的式子转化为基本的简单的式子去解决 特别是 往往利用函数的单调性求实际应用题中的最值问题典型题例示范讲解例1已知奇函数f (x )是定义在(－3，3)上的减函数，且满足不等式f (x －3)+f (x 2－3)<0,设不等式解集为A ，B =A ∪{x |1≤x ≤5},求函数g (x )=－3x 2+3x －4(x ∈B )的最大值 命题意图 本题属于函数性质的综合性题目，考生必须具有综合运用知识分析和解决问题的能力 知识依托 主要依据函数的性质去解决问题错解分析 题目不等式中的“f ”号如何去掉是难点，在求二次函数在给定区间上的最值问题时，学生容易漏掉定义域 技巧与方法 借助奇偶性脱去“f ”号，转化为x 的不等式，利用数形结合进行集合运算和求最值 解 由⎩⎨⎧<<-<<⎩⎨⎧<-<-<-<-66603333332x x x x 得且x ≠0,故0<x <6,又∵f (x )是奇函数，∴f (x －3)<－f (x 2－3)=f (3－x 2),又f (x )在(－3，3)上是减函数，∴x －3>3－x 2,即x 2+x －6>0,解得x >2或x <－3,综上得2<x <6,即A ={x |2<x <6},∴B =A ∪{x |1≤x ≤5}={x |1≤x <6},又g (x )=－3x 2+3x －4=－3(x －21)2－413知g (x )在B 上为减函数， ∴g (x )max =g (1)=－4例2已知奇函数f (x )的定义域为R ，且f (x )在［0，+∞)上是增函数，是否存在实数m ,使f (cos2θ－3)+f (4m －2m cos θ)>f (0)对所有θ∈［0,2π］都成立？若存在，求出符合条件的所有实数m 的范围，若不存在，说明理由 命题意图 本题属于探索性问题，主要考查考生的综合分析能力和逻辑思维能力以及运算能力 知识依托 主要依据函数的单调性和奇偶性，利用等价转化的思想方法把问题转化为二次函数在给定区间上的最值问题 错解分析 考生不易运用函数的综合性质去解决问题，特别不易考虑运用等价转化的思想方法 技巧与方法 主要运用等价转化的思想和分类讨论的思想来解决问题 解 ∵f (x )是R 上的奇函数，且在［0，+∞)上是增函数，∴f (x )是R 上的增函数 于是不等式可等价地转化为f (cos2θ－3)>f (2m cos θ－4m ),即cos2θ－3>2m cos θ－4m ,即cos 2θ－m cos θ+2m －2>0设t =cos θ,则问题等价地转化为函数g (t )=t 2－mt +2m －2=(t －2m )2－42m +2m －2在［0，1］上的值恒为正，又转化为函数g (t )在［0，1］上的最小值为正 ∴当2m <0,即m <0时，g (0)=2m －2>0⇒m >1与m <0不符； 当0≤2m ≤1时，即0≤m ≤2时，g (m )=－42m +2m －2>0⇒4－22<m <4+22,4－22<m ≤2 当2m >1,即m >2时，g (1)=m －1>0⇒m >1 ∴m >2综上，符合题目要求的m 的值存在，其取值范围是m >4－2另法(仅限当m 能够解出的情况) cos 2θ－m cos θ+2m －2>0对于θ∈［0,2π］恒成立，等价于m >(2－cos 2θ)/(2－cos θ) 对于θ∈［0,2π］恒成立∵当θ∈［0,2π］时，(2－cos 2θ)/(2－cos θ) ≤4－22，∴m >4－例3 已知偶函数f (x )在(0，+∞)上为增函数，且f (2)=0,解不等式f ［log 2(x 2+5x +4)］≥0 解 ∵f (2)=0,∴原不等式可化为f ［log 2(x 2+5x +4)］≥f (2)又∵f (x )为偶函数，且f (x )在(0，+∞)上为增函数，∴f (x )在(－∞,0）上为减函数且f (－2)=f (2)=0∴不等式可化为 log 2(x 2+5x +4)≥2 ①或 log 2(x 2+5x +4)≤－2 ②由①得x 2+5x +4≥4，∴x ≤－5或x ≥0 ③ 由②得0＜x 2+5x +4≤41得 2105--≤x ＜－4或－1＜x ≤2105+- ④ 由③④得原不等式的解集为{x |x ≤－5或2105--≤x ≤－4或－1＜x ≤2105+-或x ≥0} 学生巩固练习1 设f (x )是(－∞,+∞)上的奇函数，f (x +2)=－f (x ),当0≤x ≤1时，f (x )=x ,则f (7 5)等于( ) A 0 5 B －0 5 C 1 5 D －1 52 已知定义域为(－1，1)的奇函数y =f (x )又是减函数，且f (a －3)+f (9－a 2)<0,a 的取值范围是( ) A (22，3) B (3，10) C (22，4) D (－2，3)3 若f (x )为奇函数，且在(0，+∞)内是增函数，又f (－3)=0,则xf (x )<0的解集为_________4 如果函数f (x )在R 上为奇函数，在(－1，0)上是增函数，且f (x +2)=－f (x ),试比较f (31),f (32),f (1)的大小关系_________5 已知f (x )是偶函数而且在(0，+∞)上是减函数，判断f (x )在(－∞,0)上的增减性并加以证明6 已知f (x )=xx a 2112+-⋅ (a ∈R )是R 上的奇函数， (1)求a 的值；(2)求f (x )的反函数f －1(x );(3)对任意给定的k ∈R +,解不等式f －1(x x +1 7 定义在(－∞,4］上的减函数f (x )满足f (m －sin x )≤f (m 21+－47+cos 2x )对任意x ∈R 都成立，求实数m 的取值范围 8 已知函数y =f (x )=cbx ax ++12 (a ,b ,c ∈R ,a >0,b >0)是奇函数，当x >0时，f (x )有最小值2，其中b ∈N 且f 5 (1)试求函数f (x )的解析式；(2)问函数f (x )图象上是否存在关于点(1，0)对称的两点，若存在，求出点的坐标；若不存在，说明理由 参考答案:1 解析 f (7.5)=f (5.5+2)=－f (5.5)=－f (3.5+2)=f (3.5)=f (1.5+2)=－f (1.5)=－f (－0.5+2)=f (－0.5)=－f (0.5)=－0.5答案 B 2 解析 ∵f (x )是定义在(－1，1）上的奇函数又是减函数，且f (a －3)+f (9－a 2)＜0∴f (a －3)＜f (a 2－9)∴⎪⎩⎪⎨⎧->-<-<-<-<-9319113122a a a a ∴a ∈(22,3) 答案 A 3 解析 由题意可知 xf (x )＜0⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧><⇔0)(00)(0x f x x f x 或 ⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔⎩⎨⎧<>⎩⎨⎧-><⇔3030 )3()(0 )3()(0x x x x f x f x f x f x 或或 ∴x ∈(－3,0)∪(0,3) 答案 (－3，0）∪(0，3） 4 解析 ∵f (x )为R 上的奇函数∴f (31)=－f (－31),f (32)=－f (－32),f (1)=－f (－1), 又f (x )在(－1，0)上是增函数且－31>－32>－1 ∴f (－31)>f (－32)>f (－1),∴f (31)＜f (32)＜f (1) 答案 f (31)＜f (32)＜f (1) 5 解 函数f (x )在(－∞,0）上是增函数，设x 1＜x 2＜0,因为f (x )是偶函数，所以f (－x 1)=f (x 1),f (－x 2)=f (x 2),由假设可知－x 1>－x 2>0,又已知f (x )(0，+∞)上是减函数，于是有f (－x 1)＜f (－x 2),即f (x 1)＜f (x 2),由此可知，函数f (x )在(－∞,0)上是增函数 6 解 (1）a =1(2)f (x )=1212+-x x (x ∈R )⇒f －-1(x )=log 2xx -+11 (－1＜x ＜1) (3)由log 2x x -+11>log 2kx +1⇒log 2(1－x )＜log 2k , ∴当0＜k ＜2时，不等式解集为{x |1－k ＜x ＜1};当k ≥2时，不等式解集为{x |－1＜x ＜1} 7解222sin 44sin 7cos 474sin sin 147sin cos 4m x m x x m x x m x x ⎧⎪-≤-≤⎧⎪+≤⎨≥-++⎪⎩⎪-+⎪⎩即， 对x ∈R 恒成立,⎪⎩⎪⎨⎧=≥≤∴21233m m m 或 ∴m ∈［23,3］∪{21} 8 解 (1)∵f (x )是奇函数，∴f (－x )=－f (x ),即c bx c bx cbx ax c bx ax -=+⇒+-+-=++1122 ∴c =0,∵a >0,b >0,x >0,∴f (x )=bx x b a bx ax 112+=+≥22ba ， 当且仅当x =a 1时等号成立，于是22ba =2,∴a =b 2, 由f (1)＜25得ba 1+＜25即b b 12+＜25,∴2b 2－5b +2＜0,解得21＜b ＜2，又b ∈N ,∴b =1,∴a =1,∴f (x )=x 1 (2)设存在一点(x 0,y 0)在y =f (x )的图象上，并且关于(1，0）的对称点(2－x 0,－y 0)也在y =f (x )图象上，则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-+-=+0020002021)2(1y x x y x x 消去y 0得x 02－2x 0－1=0,x 0=1∴y =f (x )图象上存在两点(1+2,22),(1－2,－22)关于(1，0)对称。