2018高考数学大一轮复习板块命题点专练五文

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【配套K12】2018高考数学大一轮复习板块命题点专练八文

【配套K12】2018高考数学大一轮复习板块命题点专练八文

板块命题点专练(八)n 1n A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0D .a 1d >0解析:选C ∵数列{2a 1a n }为递减数列,a 1a n =a 1[a 1+(n -1)d ]=a 1dn +a 1(a 1-d ),等式右边为关于n 的一次函数,∴a 1d <0.2.(2014·全国卷Ⅱ)数列 {a n }满足 a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1 =________.解析:将a 8=2代入a n +1=11-a n ,可求得a 7=12;再将a 7=12代入a n +1=11-a n,可求得a 6=-1;再将a 6=-1代入a n +1=11-a n,可求得a 5=2;由此可以推出数列{a n }是一个周期数列,且周期为3,所以a 1=a 7=12.答案:123.(2014·安徽高考)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22.过点 A 作BC 的垂线,垂足为A 1 ;过点 A 1作 AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 2 作A 1C 的垂线,垂足为A 3 ;…,依此类推.设BA =a 1 ,AA 1=a 2 , A 1A 2=a 3 ,…, A 5A 6=a 7 ,则 a 7=________.解析:法一:直接递推归纳:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,A 1A 2=a 3=1,…,A 5A 6=a 7=a 1×⎝⎛⎭⎪⎫226=14. 法二:求通项:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,…,A n -1A n =a n +1=sin π4·a n =22a n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫22n ,故a 7=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫226=14.答案:14n 10100A .100 B .99C .98D .97解析:选C 法一:∵{a n }是等差数列,设其公差为d , ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C . 法二:∵{a n }是等差数列,∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5. 故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C .2.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A .5 B .7 C .9D .11解析:选A ∵a 1+a 5=2a 3,∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3, ∴a 3=1, ∴S 5=a 1+a 52=5a 3=5,故选A .3.(2015·全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( )A .21B .42C .63D .84解析:选B ∵a 1=3,a 1+a 3+a 5=21, ∴3+3q 2+3q 4=21.∴1+q 2+q 4=7,解得q 2=2或q 2=-3(舍去). ∴a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42.4.(2015·全国卷Ⅰ)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=( )A .172B .192C .10D .12解析:选B ∵{a n }的公差为1, ∴S 8=8a 1+8×8-12×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.又∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,∴a 10=a 1+9d =12+9=192.5.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =________.解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1, ∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n -1S n +1=1,即1S n +1-1S n=-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列. ∴1S n =-1+(n -1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n.答案:-1n6.(2016·全国乙卷)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由题意可得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得 2a n +1(a n +1)=a n (a n +1). 因此{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12. 故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.7.(2016·全国甲卷)等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =[a n ],求数列{b n }的前10项和,其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.解:(1)设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+5d =4,a 1+5d =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =25.所以{a n }的通项公式为a n =2n +35. (2)由(1)知,b n =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n +35.当n =1,2,3时,1≤2n +35<2,b n =1;当n =4,5时,2≤2n +35<3,b n =2;当n =6,7,8时,3≤2n +35<4,b n =3;当n =9,10时,4≤2n +35<5,b n =4.所以数列{b n }的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.8.(2015·全国卷Ⅰ)S n 为数列{a n }的前n 项和.已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3. (1)求{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.解:(1)由a 2n +2a n =4S n +3,① 可知a 2n +1+2a n +1=4S n +1+3.②②-①,得a 2n +1-a 2n +2(a n +1-a n )=4a n +1, 即2(a n +1+a n )=a 2n +1-a 2n =(a n +1+a n )(a n +1-a n ). 由a n >0,得a n +1-a n =2.又a 21+2a 1=4a 1+3,解得a 1=-1(舍去)或a 1=3. 所以{a n }是首项为3,公差为2的等差数列, 通项公式为a n =2n +1. (2)由a n =2n +1可知b n =1a n a n +1=12n +n +=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =b 1+b 2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3 =nn +.9.(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由. 解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1, 则a n +1a n +2=λS n +1-1.两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1. 由(1)知,a 3=λ+1. 令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1.所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.1.(2016·天津高考)已知{a n }是等比数列,前n 项和为S n (n ∈N *),且a 1-a 2=a 3,S 6=63.(1)求{a n }的通项公式;(2)若对任意的n ∈N *,b n 是log 2a n 和log 2a n +1的等差中项,求数列{(-1)n b 2n }的前2n 项和.解:(1)设数列{a n }的公比为q . 由已知,有1a 1-1a 1q =2a 1q2,解得q =2或q =-1.又由S 6=a 1·1-q61-q =63,知q ≠-1,所以a 1·1-261-2=63,得a 1=1.所以a n =2n -1.(2)由题意,得b n =12(log 2a n +log 2a n +1)=12(log 22n -1+log 22n)=n -12, 即{b n }是首项为12,公差为1的等差数列.设数列{(-1)n b 2n }的前n 项和为T n ,则T 2n =(-b 21+b 22)+(-b 23+b 24)+…+(-b 22n -1+b 22n ) =b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n -1+b 2n =2nb 1+b 2n2=2n 2.2.(2016·四川高考)已知数列{a n }的首项为1,S n 为数列{a n }的前n 项和,S n +1=qS n +1,其中q >0,n ∈N *.(1)若a 2,a 3,a 2+a 3成等差数列,求数列{a n }的通项公式;(2)设双曲线x 2-y 2a 2n=1的离心率为e n ,且e 2=2,求e 21+e 22+…+e 2n .解:(1)由已知S n +1=qS n +1,得S n +2=qS n +1+1,两式相减得到a n +2=qa n +1,n ≥1.又由S 2=qS 1+1得到a 2=qa 1,故a n +1=qa n 对所有n ≥1,n ∈N *都成立.所以数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而a n =qn -1.由a 2,a 3,a 2+a 3成等差数列,可得2a 3=a 2+a 2+a 3,所以a 3=2a 2,故q =2.所以a n=2n -1(n ∈N *).(2)由(1)可知a n =qn -1,所以双曲线x 2-y 2a 2n =1的离心率e n =1+a 2n =1+qn -.由e 2=1+q 2=2,解得q =3, 所以e 21+e 22+…+e 2n=(1+1)+(1+q 2)+…+[1+q 2(n -1)]=n +[1+q 2+…+q2(n -1)]=n +q 2n -1q 2-1=n +12(3n -1).。

2018高考数学大一轮复习板块命题点专练(十二)文

2018高考数学大一轮复习板块命题点专练(十二)文

板块命题点专练(十二)命题点一直线的方程、两条直线的位置关系—y + 1 = 0 垂直,则a=( )1A. —2B. 11C. 2D.㊁解析:选C由切线与直线ax—y+ 1 = 0垂直,得过点P(2,2)与圆心(1,0)的直线与直线ax—y +1 = 0平行,所以2—0= a,解得a= 2 .2 . (2014 •福建高考)已知直线I过圆x2+ (y—3)2= 4的圆心,且与直线x + y + 1 = 0垂直,贝U I的方程是()A . x+ y—2 = 0 B. x—y + 2= 0C. x + y —3= 0D. x—y + 3= 0解析:选D依题意, 得直线I过点(0,3),斜率为1,所以直线1的方程为y—3= x —0,即卩x —y+ 3= 0.故选 D.1 . (2015 •北京高考)圆心为(1,1)且过原点的圆的方程是()A. (x—1)2+ (y—1)2= 12 2B. (x+ 1) + (y+1) = 12 2C. (x+ 1) + (y+1) = 2D. (x—1)2+ (y—1)2= 2解析:选D圆的半径r= 1 —门2+ 1 —0 2= 2,圆心坐标为(1,1),所以圆的标准方程为(x—1)2+ (y —1)2= 2 .2 . (2015 •全国卷H )已知三点A(1,0) , B(0 , 3) , C(2 , 3),则△ ABC外接圆的圆心到原点的距离为()A 5.3BB 32 5C -C 34 D 3解析:选 B ••• A(1,0) , B(0 , 3) , C(2 , 3) AB= BO AC= 2, △ ABC 为等边三角形,故△ ABC 勺外接圆圆心是△ ABO 的中心,又等边厶 ABO 的高为.3,故中心为2 2x y3.(2015 •全国卷I ) 一个圆经过椭圆 +召=1的三个顶点,16 4则该圆的标准方程为 _________ .解析:由题意知a = 4, b = 2,上、下顶点的坐标分别为(0,2) , (0,— 2),右顶点的坐 标为(4,0).由圆心在 x 轴的正半轴上知圆过点 (0,2) , (0,— 2) , (4,0)三点.设圆的标准 方程为(x — m )2+ y 2 =r 2(0<m <4, r >0),25~4所以圆的标准方程为 x — 2 2+ y 2 =罟.答案: 3 2 2 25 x -门+ y 盲4. (2015 •山东高考)过点P (1 , - 3)作圆x 2+ y 2= 1的两条切线,切点分别为 A , B,则"PA • "PB =OAL AP, OBL BP, |OP = 1 + 3 = 2,又 | 0A = I OB = 1,可以求得 | AP = | BP = ,/ APB= 60 °,故 PA • PB = "._■; 3 X \/3 x cos 60 ° = ~.答案:35. (2016 •全国乙卷)设直线y = x + 2a 与圆C: x 2+ y 2— 2ay — 2 = 0相交于A, B 两点, 若|AB = 2W ,则圆C 的面积为 __________________ .. . 2 2 2 2 2解析:圆C : x + y — 2ay — 2 = 0化为标准方程为 x + (y — a ) = a + 2, 所以圆心C (0 , a ),半径r = a 2+ 2,因为|AB = 2 3,点C 到直线y = x + 2a ,即x — y故厶ABC 外接圆的圆心到原点的距离为且圆心在x 轴的正半轴上,解得解析:如图所示,可知 冷+4 = r 2,2+ 2a= 0 的距离d」° - a+ 2a|=所以r = 2,所以圆C的面积为nX22= 4 n .答案:4 n6. (2013 •江西高考)若圆C经过坐标原点和点(4,0),且与直线y = 1相切,则圆C的方程是.解析:如图所示,圆心在直线x= 2上,所以切点A为(2,1).2A ---------- V=11设圆心C为(2 , t),由题意,可得|OC=|CA,故 4 +12= (1 - t)2,3 2 25所以t =-空,半径「2=丁.所以圆C的方程为2 f3\ 25 (x - 2)+ y+2 = 4.答案:(x-2)2+ y +12=罟7. (2014 •湖北高考)直线丨1:y= x+ a和12:y= x + b将单位圆C: x2+ y2= 1分成长度相等的四段弧,贝U a2+ b2= ____________________ .解析:由题意得,直线11截圆所得的劣弧长为n,则圆心到直线|1的距离为¥,即|a|2 2寸2b2= 1,则a2+ b2= 2.& (201 5 •重庆高考)若点P(1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P处的切线方程为 ________ .解析:由题意,圆心与点1 •••切线的斜率k=- 2由点斜式可得切线方程为P的连线的斜率k OP= 2,1y - 2=-尹-1),同理可得答案:2代入椭圆C 的方程,得t = ± ,2 , 故直线AB 的方程为x =±2.即 x + 2y — 5 = 0. 答案:x + 2y — 5= 09. (2016 •全国丙卷)已知直线I : x — 3y + 6 = 0与圆x 2+ y 2= 12交于A , B 两点,过A, B 分别作I 的垂线与x 轴交于C, D 两点,贝U |CD = ________________________解析:如图所示,T 直线 AB 的方程为x — 3y + 6= 0,k AB = -3,「・/ BPD= 30°,从而/ BDP= 60°. 在Rt △ BOD 中••• | OB = 2 3,. I OD = 2.取AB 的中点H,连接OH 则OH L AB,•••OH 为直角梯形ABDC 勺中位线,•••|OC =|OD , .|CD = 2|OD = 2x 2= 4. 答案:4. . 2 210. (2014 •北京高考)已知椭圆C : x + 2y = 4.⑴求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点 A 在椭圆C 上,点B 在直线y = 2上,且OAL OB 试判断直线 AB 2 2 与圆x +y =2的位置关系,并证明你的结论. 2 2解:⑴由题意,椭圆C 的标准方程为x +1 = 1.所以 a 2= 4 , b 2= 2,从而 c 2= a 2 — b 2= 2. 因此 a = 2 , c = 2.—> —>2y 0所以 OA • OB = 0,即 tx °+ 2y 0= 0,解得 t =— .当X 0= t 时, y 0= 一圆心O到直线AB的距离d= .2. 此时直线AB与圆x2+ y2= 2相切.+ 8.2当X o M t 时,y o — 2直线AB 的方程为y — 2 = — (x -1).X o ——t即(y o — 2)x — (x o — t )y + 2x o —ty o = 0.又 x o + 2y 2= 4, t =一丄,X o=1交于M N 两点.(1)求k 的取值范围;⑵若"O )M ・1ON = 12,其中o 为坐标原点,求 解:(1)由题设可知直线l 的方程为y = kx +1. 因为直线l 与圆C 交于两点, (2)设 Mx 1, y" , N X 2, y 2).2 2 将 y = kx + 1 代入方程(x — 2) + (y — 3) = 1,整理得(1 + k )x — 4(1 + k )x + 7= 0.,x1x2= i+7.——> >OM - ON = X 1X 2+ w2=(1 + k ) X 1X 2+ k ( X 1+ X 2) + 1 4k 1+ k4k ]_ + k|2 x o — ty o |2dy o —2 2+ x o — t 22y o2x o+ —x o224y oX o + y o —2 + 4 x o24 + x o x or2 = 2.x o + 8x o + 16-此时直线AB 与圆x 2+ y 2= 2相切.11. (2oi5 •全国卷I )已知过点 A (o,1)且斜率为k 的直线I 与圆C : (x — 2)2+ (y — 3)22x 8I MN .所以 |2k — 3+ 1| <1,所以 1+ k 2解得所以k 的取值范围为由题设可得1+尹+ 8= 12,解得k= 1, 所以直线l的方程为y=x+ 1.故圆心C(2,3) 在直线l 上,所以|MN = 2.。

高考数学一轮复习 第五章 平面向量与复数5

高考数学一轮复习 第五章 平面向量与复数5

高考数学一轮复习 第五章 平面向量与复数5.3 平面向量的数量积考试要求 1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.2.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.4.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.5.会用向量的方法解决某些简单的平面几何问题.知识梳理 1.向量的夹角已知两个非零向量a ,b ,O 是平面上的任意一点,作OA →=a ,OB →=b ,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a 与b 的夹角. 2.平面向量的数量积定义设两个非零向量a ,b 的夹角为θ,则数量|a ||b |cos θ叫做a 与b的数量积,记作a ·b投影|a |cos θ叫做向量a 在b 方向上的投影|b |cos θ叫做向量b 在a方向上的投影几何意义数量积a ·b 等于a 的长度|a |与b 在a 的方向上的投影|b |cos θ的乘积3.向量数量积的运算律 (1)a ·b =b ·a .(2)(λa )·b =λ(a ·b )=a ·(λb ). (3)(a +b )·c =a ·c +b ·c .4.平面向量数量积的有关结论已知非零向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),a 与b 的夹角为θ.结论 符号表示 坐标表示模|a |=a ·a |a |=x 21+y 21夹角 cos θ=a ·b |a ||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22a ⊥b 的充要条件 a ·b =0 x 1x 2+y 1y 2=0|a ·b |与|a ||b |的关系 |a ·b |≤|a ||b ||x 1x 2+y 1y 2|≤x 21+y 21x 22+y 22常用结论1.平面向量数量积运算的常用公式 (1)(a +b )·(a -b )=a 2-b 2; (2)(a±b )2=a 2±2a ·b +b 2. 2.有关向量夹角的两个结论 已知向量a ,b .(1)若a 与b 的夹角为锐角,则a·b >0;若a·b >0,则a 与b 的夹角为锐角或0. (2)若a 与b 的夹角为钝角,则a·b <0;若a·b <0,则a 与b 的夹角为钝角或π. 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)两个向量的夹角的范围是⎣⎡⎦⎤0,π2.( × ) (2)若a ·b >0,则a 和b 的夹角为锐角.( × )(3)两个向量的数量积是一个实数,向量的加、减、数乘运算的结果是向量.( √ ) (4)(a·b )·c =a·(b·c ).( × ) 教材改编题1.(2022·海南省临高二中模拟)设a ,b ,c 是任意的非零向量,则下列结论正确的是( )B .a·b =b·c ,则a =cC .a·b =0⇒a =0或b =0D .(a +b )·(a -b )=|a |2-|b |2 答案 D2.已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=________. 答案 2 33.已知向量a ,b 满足3|a |=2|b |=6,且(a -2b )⊥(2a +b ),则a ,b 夹角的余弦值为________. 答案 -59解析 设a ,b 的夹角为θ, 依题意,(a -2b )·(2a +b )=0, 则2a 2-3a ·b -2b 2=0, 故2×4-3×2×3·cos θ-2×32=0, 则cos θ=-59.题型一 平面向量数量积的基本运算例1 (1)(2021·北京)a =(2,1),b =(2,-1),c =(0,1),则(a +b )·c =______;a ·b =______. 答案 0 3解析 ∵a =(2,1),b =(2,-1),c =(0,1), ∴a +b =(4,0),∴(a +b )·c =4×0+0×1=0, a ·b =2×2+1×(-1)=3.(2)(2022·邹城模拟)在平面四边形ABCD 中,已知AB →=DC →,P 为CD 上一点,CP →=3PD →,|AB →|=4,|AD →|=3,AB →与AD →的夹角为θ,且cos θ=23,则AP →·PB →=________.解析 如图所示,∵AB →=DC →,∴四边形ABCD 为平行四边形, ∵CP →=3PD →,∴AP →=AD →+DP →=14AB →+AD →,PB →=AB →-AP →=34AB →-AD →,又∵|AB →|=4,|AD →|=3,cos θ=23,则AB →·AD →=4×3×23=8,∴AP →·PB →=⎝⎛⎭⎫AD →+14AB →·⎝⎛⎭⎫34AB →-AD → =12AB →·AD →-AD →2+316 AB →2 =12×8-9+316×42=-2. 教师备选1.(2019·全国Ⅱ)已知AB →=(2,3),AC →=(3,t ),|BC →|=1,则AB →·BC →等于( ) A .-3 B .-2 C .2 D .3 答案 C解析 因为BC →=AC →-AB →=(1,t -3), 所以|BC →|=12+t -32=1,解得t =3,所以BC →=(1,0),所以AB →·BC →=2×1+3×0=2.2.在边长为2的正三角形ABC 中,M 是BC 的中点,D 是线段AM 的中点.①若BD →=xBA →+yBC →,则x +y =________;②BD →·BM →=________. 答案 341解析 ①∵M 是BC 的中点, ∴BM →=12BC →,∵D 是AM 的中点,∴BD →=12BA →+12BM →=12BA →+14BC →,∴x =12,y =14,∴x +y =34.②∵△ABC 是边长为2的正三角形,M 是BC 的中点, ∴AM ⊥BC ,且BM =1,∴BD →·BM →=|BD →||BM →|cos ∠DBM =|BM →|2=1. 思维升华 计算平面向量数量积的主要方法 (1)利用定义:a·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉.(2)利用坐标运算,若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a·b =x 1x 2+y 1y 2. (3)灵活运用平面向量数量积的几何意义.跟踪训练1 (1)(2021·新高考全国Ⅱ)已知向量a +b +c =0,|a |=1,|b |=|c |=2,a ·b +b ·c +c ·a =________. 答案 -92解析 由已知可得(a +b +c )2 =a 2+b 2+c 2+2(a ·b +b ·c +c ·a )=9+2(a ·b +b ·c +c ·a )=0, 因此a ·b +b ·c +c ·a =-92.(2)(2020·北京)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足AP →=12(AB →+AC →),则|PD →|=________;PB →·PD →=________. 答案5 -1解析 建立如图所示的平面直角坐标系,∵AP →=12(AB →+AC →),∴P 为BC 的中点.∴点P 的坐标为(2,1),点D 的坐标为(0,2),点B 的坐标为(2,0), ∴|PD →|=5,PB →=(0,-1),PD →=(-2,1), ∴PB →·PD →=-1.题型二 平面向量数量积的应用 命题点1 向量的模例2 已知向量a ,b 满足|a |=6,|b |=4,且a 与b 的夹角为60°,则|a +b |=__________,|a -3b |=________. 答案 219 6 3解析 因为|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°, 所以a ·b =|a ||b |cos 〈a ,b 〉=6×4×12=12,(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=36+24+16=76, (a -3b )2=a 2-6a·b +9b 2=36-72+144=108,所以|a +b |=219,|a -3b |=6 3. 命题点2 向量的夹角例3 (2020·全国Ⅲ)已知向量a ,b 满足|a |=5,|b |=6,a ·b =-6,则cos 〈a ,a +b 〉等于( ) A .-3135B .-1935C.1735D.1935答案 D解析 ∵|a +b |2=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2 =25-12+36=49, ∴|a +b |=7,∴cos 〈a ,a +b 〉=a ·a +b |a ||a +b |=a 2+a ·b |a ||a +b |=25-65×7=1935. 命题点3 向量的垂直例4 (2021·全国乙卷)已知向量a =(1,3),b =(3,4),若(a -λb )⊥b ,则λ=________. 答案 35解析 方法一 a -λb =(1-3λ,3-4λ), ∵(a -λb )⊥b ,∴(a -λb )·b =0, 即(1-3λ,3-4λ)·(3,4)=0, ∴3-9λ+12-16λ=0,解得λ=35.方法二 由(a -λb )⊥b 可知,(a -λb )·b =0,即a ·b -λb 2=0, 从而λ=a ·b b 2=1,3·3,432+42=1525=35. 教师备选1.已知非零向量a ,b 满足|a |=2|b |,且(a -b )⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 答案 B解析 设a 与b 的夹角为α, ∵(a -b )⊥b , ∴(a -b )·b =0, ∴a ·b =b 2,∴|a |·|b |cos α=|b |2,又|a |=2|b |, ∴cos α=12,∵α∈[0,π],∴α=π3.2.已知e 1,e 2是两个单位向量,且|e 1+e 2|=3,则|e 1-e 2|=________. 答案 1解析 由|e 1+e 2|=3,两边平方, 得e 21+2e 1·e 2+e 22=3.又e 1,e 2是单位向量, 所以2e 1·e 2=1,所以|e 1-e 2|2=e 21-2e 1·e 2+e 22=1, 所以|e 1-e 2|=1.思维升华 (1)求平面向量的模的方法①公式法:利用|a |=a ·a 及(a ±b )2=|a |2±2a ·b +|b |2,把向量的模的运算转化为数量积运算; ②几何法:利用向量的几何意义,即利用向量线性运算的平行四边形法则或三角形法则作出所求向量,再利用余弦定理等方法求解. (2)求平面向量的夹角的方法①定义法:cos θ=a·b |a ||b |,求解时应求出a ·b ,|a |,|b |的值或找出这三个量之间的关系;②坐标法.(3)两个向量垂直的充要条件a ⊥b ⇔a ·b =0⇔|a -b|=|a +b|(其中a ≠0,b ≠0).跟踪训练2 (1)已知单位向量a ,b 满足a ·b =0,若向量c =7a +2b ,则sin 〈a ,c 〉等于( ) A.73 B.23 C.79 D.29答案 B解析 方法一 设a =(1,0),b =(0,1), 则c =(7,2), ∴cos 〈a ,c 〉=a ·c |a ||c |=73, ∴sin 〈a ,c 〉=23. 方法二 a ·c =a ·(7a +2b ) =7a 2+2a ·b =7, |c |=7a +2b2=7a 2+2b 2+214a ·b =7+2=3,∴cos 〈a ,c 〉=a ·c |a ||c |=71×3=73, ∴sin 〈a ,c 〉=23. (2)(2021·新高考全国Ⅰ改编)已知O 为坐标原点,点P 1(cos α,sin α),P 2(cos β,-sin β),P 3(cos(α+β),sin(α+β)),A (1,0),则 ①|OP 1—→|=|OP 2—→|; ②|AP 1—→|=|AP 2—→|; ③OA →·OP 3—→=OP 1—→·OP 2—→; ④OA →·OP 1—→=OP 2—→·OP 3—→.以上结论正确的有________.(填序号) 答案 ①③解析 由题意可知, |OP 1—→|=cos 2α+sin 2α=1, |OP 2—→|=cos 2β+-sin β2=1,所以|OP 1—→|=|OP 2—→|,故①正确; 取α=π4,则P 1⎝⎛⎭⎫22,22,取β=5π4,则P 2⎝⎛⎭⎫-22,22, 则|AP 1—→|≠|AP 2—→|,故②错误; 因为OA →·OP 3—→=cos(α+β),OP 1—→·OP 2—→=cos αcos β-sin αsin β=cos(α+β), 所以OA →·OP 3—→=OP 1—→·OP 2—→,故③正确; 因为OA →·OP 1—→=cos α,OP 2—→·OP 3—→=cos βcos(α+β)-sin βsin(α+β) =cos(α+2β), 取α=π4,β=π4,则OA →·OP 1—→=22,OP 2—→·OP 3—→=cos 3π4=-22,所以OA →·OP 1—→≠OP 2—→·OP 3—→,故④错误.题型三 平面向量的实际应用例5 (2022·东莞模拟)在日常生活中,我们会看到两个人共提一个行李包的情况(如图所示).假设行李包所受的重力为G ,所受的两个拉力分别为F 1,F 2,若|F 1|=|F 2|,且F 1与F 2的夹角为θ,则以下结论不正确的是( )A .|F 1|的最小值为12|G |B .θ的范围为[0,π]C .当θ=π2时,|F 1|=22|G |D .当θ=2π3时,|F 1|=|G |答案 B解析 由题意知,F 1+F 2+G =0, 可得F 1+F 2=-G ,两边同时平方得 |G |2=|F 1|2+|F 2|2+2|F 1||F 2|cos θ =2|F 1|2+2|F 1|2cos θ, 所以|F 1|2=|G |221+cos θ.当θ=0时,|F 1|min =12|G |;当θ=π2时,|F 1|=22|G |;当θ=2π3时,|F 1|=|G |,故A ,C ,D 正确;当θ=π时,竖直方向上没有分力与重力平衡,不成立,所以θ∈[0,π),故B 错误. 教师备选若平面上的三个力F 1,F 2,F 3作用于一点,且处于平衡状态,已知|F 1|=1 N ,|F 2|=6+22N ,F 1与F 2的夹角为45°,求: (1)F 3的大小;(2)F 3与F 1夹角的大小. 解 (1)∵三个力平衡, ∴F 1+F 2+F 3=0,∴|F 3|=|F 1+F 2|=|F 1|2+2F 1·F 2+|F 2|2=12+2×1×6+22cos 45°+⎝ ⎛⎭⎪⎫6+222=4+23=1+ 3.(2)方法一 设F 3与F 1的夹角为θ, 则|F 2|=|F 1|2+|F 3|2+2|F 1||F 3|cos θ, 即6+22=12+1+32+2×1×1+3cos θ,解得cos θ=-32, ∵θ∈[0,π], ∴θ=5π6.方法二 设F 3与F 1的夹角为θ, 由余弦定理得cos(π-θ)=12+1+32-⎝⎛⎭⎪⎫6+2222×1×1+3=32, ∵θ∈[0,π],∴θ=5π6.思维升华 用向量方法解决实际问题的步骤跟踪训练3 (2022·沈阳二中模拟)渭河某处南北两岸平行,如图所示,某艘游船从南岸码头A出发航行到北岸,假设游船在静水中航行速度的大小为|ν1|=10 km/h ,水流速度的大小为|ν2|=6 km/h.设ν1与ν2的夹角为120°,北岸的点A ′在码头A 的正北方向,那么该游船航行到北岸的位置应( )A .在A ′东侧B .在A ′西侧C .恰好与A ′重合D .无法确定答案 A解析 建立如图所示的平面直角坐标系,由题意可得ν1=(-5,53),ν2=(6,0), 所以ν1+ν2=(1,53),说明游船有x 轴正方向的速度,即向东的速度,所以该游船航行到北岸的位置应在A ′东侧.极化恒等式:设a ,b 为两个平面向量,则有恒等式a ·b =14[]a +b2-a -b2.如图所示.(1)在平行四边形ABDC 中,AB →=a ,AC →=b , 则a·b =14(|AD →|2-|BC →|2).(2)在△ABC 中,AB →=a ,AC →=b ,AM 为中线, 则a·b =|AM →|2-14|BC →|2.例1 在△ABC 中,M 是BC 的中点,AM =3,BC =10,则AB →·AC →=________. 答案 -16解析 如图所示,由极化恒等式,易得AB →·AC →=AM →2-MB →2=32-52=-16.例2 已知AB 为圆x 2+y 2=1的一条直径,点P 为直线x -y +2=0上任意一点,则P A →·PB →的最小值是________. 答案 1解析 如图所示,由极化恒等式易知,当OP 垂直于直线x -y +2=0时,P A →·PB →有最小值,即P A →·PB →=PO →2-OB →2=(2)2-12=1.例3 已知a ,b 是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c 满足(a -c )·(b -c )=0,则|c |的最大值是( ) A .1 B .2 C. 2 D.22答案 C解析 如图所示,设OA →⊥OB →,记OA →=a ,OB →=b ,OC →=c , M 为AB 的中点, 由极化恒等式有 (a -c )·(b -c )=CA →·CB →=|CM →|2-|AB →|24=0,∴|CM →|2=|AB →|24=12,可知MC →是有固定起点,固定模长的动向量.点C 的轨迹是以AB 为直径的圆,且点O 也在此圆上, 所以|c |的最大值为圆的直径长,即为 2.课时精练1.(2020·全国Ⅱ)已知单位向量a ,b 的夹角为60°,则在下列向量中,与b 垂直的是( ) A .a +2b B .2a +b C .a -2b D .2a -b 答案 D解析 由题意得|a |=|b |=1, 设a ,b 的夹角为θ=60°,故a ·b =|a ||b |cos θ=12.对A 项,(a +2b )·b =a ·b +2b 2 =12+2=52≠0; 对B 项,(2a +b )·b =2a ·b +b 2 =2×12+1=2≠0;对C 项,(a -2b )·b =a ·b -2b 2 =12-2=-32≠0; 对D 项,(2a -b )·b =2a ·b -b 2=2×12-1=0.2.(2022·四川乐山第一中学模拟)已知向量a =(2,-2),b =(2,1),b ∥c ,a ·c =4,则|c |等于( ) A .2 5 B .4 C .5 2 D .4 2答案 A解析 因为b ∥c ,所以c =λb =(2λ,λ)(λ∈R ), 又a ·c =4λ-2λ=2λ=4,所以λ=2,c =(4,2),|c |=42+22=2 5.3.(2022·宜昌模拟)若两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |=2|a |,则a -b 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6 答案 D解析 |a +b |=|a -b |=2|a |,等号左右同时平方,得|a +b |2=|a -b |2=4|a |2,即|a |2+|b |2+2a ·b =|a |2+|b |2-2a ·b =4|a |2, 所以a ·b =0且|b |2=3|a |2, 所以|a -b |=|a -b |2=|a |2+|b |2-2a ·b =233|b |,所以cos 〈a -b ,b 〉=a -b ·b|a -b ||b |=-|b |2233|b |·|b |=-32,因为〈a -b ,b 〉∈[0,π],所以〈a -b ,b 〉=5π6.4.已知a =(-2,1),b =(k ,-3),c =(1,2),若(a -2b )⊥c ,则与b 共线的单位向量为( ) A.⎝⎛⎭⎫255,-55或⎝⎛⎭⎫-255,55 B.⎝⎛⎭⎫-255,-55或⎝⎛⎭⎫255,55 C.⎝⎛⎭⎫255,55 D.⎝⎛⎭⎫-255,55 答案 A解析 由题意得a -2b =(-2-2k ,7), ∵(a -2b )⊥c , ∴(a -2b )·c =0,即(-2-2k ,7)·(1,2)=0,-2-2k +14=0, 解得k =6, ∴b =(6,-3), ∴e =±b 62+-32=±⎝⎛⎭⎫255,-55. 5.(2022·盐城模拟)下列关于向量a ,b ,c 的运算,不一定成立的是( ) A .(a +b )·c =a ·c +b ·c B .(a ·b )·c =a ·(b ·c )C.a·b≤|a||b|D.|a-b|≤|a|+|b|答案 B解析根据数量积的分配律可知A正确;选项B中,左边为c的共线向量,右边为a的共线向量,故B不正确;根据数量积的定义,可知a·b=|a||b|cos〈a,b〉≤|a||b|,故C正确;|a-b|2=|a|2+|b|2-2a·b=|a|2+|b|2-2|a||b|cos〈a,b〉≤|a|2+|b|2+2|a||b|=(|a|+|b|)2,故|a-b|≤|a|+|b|,故D正确.6.已知向量a=(2,1),b=(1,-1),c=(m-2,-n),其中m,n均为正数,且(a-b)∥c,则下列说法正确的是()A.a与b的夹角为钝角B.向量a在b上的投影为-2 2C.2m+n=4D.mn的最小值为2答案 C解析对于A,向量a=(2,1),b=(1,-1),则a·b=2-1=1>0,又a,b不共线,所以a,b的夹角为锐角,故A错误;对于B,设向量a,b的夹角为θ,则cos θ=a·b|a||b|=15×2=1010,所以向量a在b上的投影为|a |cos θ=5×1010=22,故B 错误; 对于C ,a -b =(1,2),若(a -b )∥c ,则-n =2(m -2),变形可得2m +n =4,故C 正确; 对于D ,由2m +n =4,且m ,n 均为正数,得mn =12(2m ·n )≤12⎝⎛⎭⎫2m +n 22=2,当且仅当m =1,n =2时,等号成立,即mn 的最大值为2,故D 错误.7.(2021·全国甲卷)已知向量a =(3,1),b =(1,0),c =a +k b .若a ⊥c ,则k =________. 答案 -103解析 c =(3,1)+(k ,0)=(3+k ,1),a ·c =3(3+k )+1×1=10+3k =0,得k =-103.8.(2020·全国Ⅰ)设a ,b 为单位向量,且|a +b |=1,则|a -b |=________. 答案3解析 将|a +b |=1两边平方, 得a 2+2a ·b +b 2=1. ∵a 2=b 2=1,∴1+2a ·b +1=1,即2a ·b =-1. ∴|a -b |=a -b2=a 2-2a ·b +b 2=1--1+1= 3.9.(2022·长沙模拟)在△ABC 中,BC 的中点为D ,设向量AB →=a ,AC →=b . (1)用a ,b 表示向量AD →;(2)若向量a ,b 满足|a |=3,|b |=2,〈a ,b 〉=60°,求AB →·AD →的值. 解 (1)AD →=12(AB →+AC →)=12a +12b ,所以AD →=12a +12b .(2)AB →·AD →=a ·⎝⎛⎭⎫12a +12b =12a 2+12a·b =12×32+12×3×2×cos 60°=6, 所以AB →·AD →=6.10.(2022·南昌模拟)已知向量m =(3sin x ,cos x -1),n =(cos x ,cos x +1),若f (x )=m·n . (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在Rt △ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若∠A =90°,f (C )=0,c =3,CD 为∠BCA 的角平分线,E 为CD 的中点,求BE 的长. 解 (1)f (x )=m ·n =3sin x ·cos x +cos 2x -1 =32sin 2x +12cos 2x -12=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-12. 令2x +π6∈⎣⎡⎦⎤2k π-π2,2k π+π2(k ∈Z ), 则x ∈⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ). 所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π3,k π+π6(k ∈Z ). (2)f (C )=sin ⎝⎛⎭⎫2C +π6-12=0, sin ⎝⎛⎭⎫2C +π6=12,又C ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以C =π3.在△ACD 中,CD =233, 在△BCE 中,BE =22+⎝⎛⎭⎫332-2×2×33×32=213.11.(2022·恩施质检)圆内接四边形ABCD 中,AD =2,CD =4,BD 是圆的直径,则AC →·BD →等于( )A .12B .-12C .20D .-20答案 B解析 如图所示,由题知∠BAD =∠BCD =90°,AD =2,CD =4,∴AC →·BD →=(AD →+DC →)·BD →=AD →·BD →+DC →·BD →=|AD →||BD →|cos ∠BDA -|DC →||BD →|cos ∠BDC=|AD →|2-|DC →|2=4-16=-12.12.在△ABC 中,已知⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0,且AB →|AB →|·AC →|AC →|=12,则△ABC 为( ) A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .三边均不相等的三角形答案 A解析 AB →|AB →|,AC →|AC →|分别为与AB →,AC →方向相同的单位向量,由平行四边形法则可知向量AB →|AB →|+AC →|AC →|所在的直线为∠BAC 的角平分线.因为⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0, 所以∠BAC 的角平分线垂直于BC ,所以AB =AC .又AB →|AB →|·AC →|AC →|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪AB →|AB →|⎪⎪⎪⎪⎪⎪AC →|AC →|·cos ∠BAC =12, 所以cos ∠BAC =12,∠BAC =60°. 所以△ABC 为等边三角形.13.(2022·潍坊模拟)如图所示,一个物体被两根轻质细绳拉住,且处于平衡状态,已知两条绳上的拉力分别是F 1,F 2,且F 1,F 2与水平夹角均为45°,|F 1|=|F 2|=10 2 N ,则物体的重力大小为________ N.答案 20解析 如图所示,∵|F 1|=|F 2|=10 2 N ,∴|F 1+F 2|=102×2=20 N ,∴物体的重力大小为20 N.14.(2021·天津)在边长为1的等边三角形ABC 中,D 为线段BC 上的动点,DE ⊥AB 且交AB于点E ,DF ∥AB 且交AC 于点F ,则|2BE →+DF →|的值为________;(DE →+DF →)·DA →的最小值为________.答案 1 1120 解析 设BE =x ,x ∈⎝⎛⎭⎫0,12, ∵△ABC 为边长为1的等边三角形,DE ⊥AB ,∴∠BDE =30°,BD =2x ,DE =3x ,DC =1-2x ,∵DF ∥AB ,∴△DFC 为边长为1-2x 的等边三角形,DE ⊥DF ,∴(2BE →+DF →)2=4BE →2+4BE →·DF →+DF →2=4x 2+4x (1-2x )×cos 0°+(1-2x )2=1,∴|2BE →+DF →|=1,∵(DE →+DF →)·DA →=(DE →+DF →)·(DE →+EA →)=DE →2+DF →·EA →=(3x )2+(1-2x )×(1-x )=5x 2-3x +1=5⎝⎛⎭⎫x -3102+1120, ∴当x =310时,(DE →+DF →)·DA →的最小值为1120.15.定义一种向量运算“⊗”:a ⊗b =⎩⎪⎨⎪⎧a ·b ,当a ,b 不共线时,|a -b |,当a ,b 共线时(a ,b 是任意的两个向量).对于同一平面内的向量a ,b ,c ,e ,给出下列结论,正确的是( )A .a ⊗b =b ⊗aB .λ(a ⊗b )=(λa )⊗b (λ∈R )C .(a +b )⊗c =a ⊗c +b ⊗cD .若e 是单位向量,则|a ⊗e |≥|a |+1答案 A解析 当a ,b 共线时,a ⊗b =|a -b |=|b -a |=b ⊗a ,当a ,b 不共线时,a ⊗b =a ·b =b ·a =b ⊗a ,故A 正确;当λ=0,b ≠0时,λ(a ⊗b )=0,(λa )⊗b =|0-b |≠0,故B 错误;当a +b 与c 共线时,则存在a ,b 与c 不共线,(a +b )⊗c =|a +b -c |,a ⊗c +b ⊗c =a ·c +b ·c ,显然|a +b -c |≠a ·c +b ·c ,故C 错误;当e 与a 不共线时,|a ⊗e |=|a ·e |<|a |·|e |<|a |+1,当e 与a 共线时,设a =u e ,u ∈R ,|a ⊗e |=|a -e |=|u e -e |=|u -1|≤|u |+1,故D 错误.16.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =(sin A ,sin B ),n =(cos B ,cos A ),m·n =sin 2C .(1)求角C 的大小;(2)若sin A ,sin C ,sin B 成等差数列,且CA →·(AB →-AC →)=18,求c .解 (1)m·n =sin A cos B +sin B cos A=sin(A +B ),在△ABC 中,A +B =π-C ,0<C <π,所以sin(A +B )=sin C ,所以m·n =sin C ,又m·n =sin 2C ,所以sin 2C =sin C ,cos C =12, 又因为C ∈(0,π),故C =π3. (2)由sin A ,sin C ,sin B 成等差数列,可得2sin C =sin A +sin B ,由正弦定理得2c =a +b .因为CA →·(AB →-AC →)=18,所以CA →·CB →=18,即ab cos C =18,ab =36.由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-3ab , 所以c 2=4c 2-3×36,c 2=36, 所以c =6.。

2018高考数学(文)大一轮复习习题 板块命题点专练(六) Word版含答案

2018高考数学(文)大一轮复习习题 板块命题点专练(六) Word版含答案

板块命题点专练(六).-..-.解析:选° °-° °=° °+° °=(°+°)=°=,故选..(·全国甲卷)若=,则α=( )...-.-解析:选因为=,所以α===-=×-=-..(·全国丙卷)若θ=-,则θ=( ).-.-..解析:选∵θ==,又∵θ=-,∴θ==..(·全国乙卷)已知θ是第四象限角,且=,则=.解析:由题意知=,θ是第四象限角,所以>,所以==.==-=-=-×=-.答案:-.(·全国卷Ⅱ)设θ为第二象限角,若=,则θ+θ=.解析:由θ在第二象限,且=,得=-,故θ+θ==-.答案:-.(·四川高考)已知,,为△的内角,,是关于的方程+-+=(∈)的两个实根.()求的大小;()若=,=,求的值.解:()由已知,方程+-+=的判别式Δ=()-(-+)=+-≥,所以≤-或≥.由根与系数的关系,有+=-,=-,于是-=-(-)=≠,从而(+)=+- )=-=-.所以=-(+)=,所以=°.()由正弦定理,得=)=°)=,解得=°或=°(舍去).于是=°--=°.则=°=(°+°)=°+°-° °)==+.所以=-( + )=-(++)=--.....解析:选由余弦定理得=+-×××,解得=或=-(舍去),故选..(·全国丙卷)在△中,=,边上的高等于,则=( )...-.-解析:选法一:设△中角,,所对的边分别为,,,则由题意得△=·=,∴=.由余弦定理得=+-=+-×××=,∴=.∴===-.故选.。

【K12教育学习资料】2018高考数学大一轮复习板块命题点专练十二文

【K12教育学习资料】2018高考数学大一轮复习板块命题点专练十二文

板块命题点专练(十二)-y +1=0垂直,则a =( )A .-12B .1C .2D .12解析:选C 由切线与直线ax -y +1=0垂直,得过点P (2,2)与圆心(1,0)的直线与直线ax -y +1=0平行,所以2-02-1=a ,解得a =2. 2.(2014·福建高考)已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0 垂直,则l 的方程是 ( )A .x +y -2=0B .x -y +2=0C .x +y -3=0D .x -y +3=0解析:选D 依题意,得直线l 过点(0,3),斜率为1,所以直线l 的方程为y -3=x -0,即x -y +3=0.故选D .A .(x -1)2+(y -1)2=1 B .(x +1)2+(y +1)2=1 C .(x +1)2+(y +1)2=2 D .(x -1)2+(y -1)2=2 解析:选D 圆的半径r =-2+-2=2,圆心坐标为(1,1),所以圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=2.2.(2015·全国卷Ⅱ)已知三点A (1,0),B (0,3),C (2,3),则△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为( )A .53B .213C .253D .43解析:选B ∵A (1,0),B (0,3),C (2,3),∴AB =BC =AC =2,△ABC 为等边三角形,故△ABC 的外接圆圆心是△ABC 的中心,又等边△ABC 的高为3,故中心为⎝⎛⎭⎪⎫1,233,故△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为1+⎝⎛⎭⎪⎫2332=213. 3.(2015·全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.解析:由题意知a =4,b =2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在x 轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),(4,0)三点.设圆的标准方程为(x -m )2+y 2=r 2(0<m <4,r >0),则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4=r 2,-m 2=r 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =32,r 2=254.所以圆的标准方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+y 2=254.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+y 2=2544.(2015·山东高考)过点P (1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则PA ―→·PB ―→=________.解析:如图所示,可知OA ⊥AP ,OB ⊥BP ,|OP |=1+3=2,又|OA |=|OB |=1,可以求得|AP |=|BP |=3,∠APB =60°,故PA ―→·PB ―→=3×3×cos 60°=32.答案:325.(2016·全国乙卷)设直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若|AB |=23,则圆C 的面积为________.解析:圆C :x 2+y 2-2ay -2=0化为标准方程为x 2+(y -a )2=a 2+2,所以圆心C (0,a ),半径r =a 2+2,因为|AB |=23,点C 到直线y =x +2a ,即x -y+2a =0的距离d =|0-a +2a |2=|a |2,由勾股定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫2322+⎝ ⎛⎭⎪⎫|a |22=a 2+2,解得a 2=2,所以r =2,所以圆C 的面积为π×22=4π. 答案:4π6.(2013·江西高考)若圆C 经过坐标原点和点(4,0),且与直线y =1相切,则圆C 的方程是__________________.解析:如图所示,圆心在直线x =2上,所以切点A 为(2,1).设圆心C 为(2,t ),由题意, 可得|OC |=|CA |, 故4+t 2=(1-t )2, 所以t =-32,半径r 2=254.所以圆C 的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=254.答案:(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=2547.(2014·湖北高考)直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧,则a 2+b 2=________.解析:由题意得,直线l 1截圆所得的劣弧长为π2,则圆心到直线l 1的距离为22,即|a |2=22⇒a 2=1,同理可得b 2=1,则a 2+b 2=2. 答案:28.(2015·重庆高考)若点P (1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P 处的切线方程为________.解析:由题意,圆心与点P 的连线的斜率k OP =2, ∴切线的斜率k =-12.由点斜式可得切线方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0. 答案:x +2y -5=09.(2016·全国丙卷)已知直线l :x -3y +6=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,则|CD |=________.解析:如图所示,∵直线AB 的方程为x -3y +6=0, ∴k AB =33,∴∠BPD =30°, 从而∠BDP =60°. 在Rt△BOD 中,∵|OB |=23,∴|OD |=2.取AB 的中点H ,连接OH ,则OH ⊥AB , ∴OH 为直角梯形ABDC 的中位线, ∴|OC |=|OD |,∴|CD |=2|OD |=2×2=4. 答案:410.(2014·北京高考)已知椭圆C :x 2+2y 2=4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1.所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c =2. 故椭圆C 的离心率e =c a =22. (2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下:设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t,2),其中x 0≠0. 因为OA ⊥OB ,所以OA ―→·OB ―→=0,即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0.当x 0=t 时,y 0=-t 22,代入椭圆C 的方程,得t =±2, 故直线AB 的方程为x =±2. 圆心O 到直线AB 的距离d =2. 此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y -2=y 0-2x 0-t(x -t ). 即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0.d =|2x 0-ty 0|y 0-2+x 0-t 2.又x 20+2y 20=4,t =-2y 0x 0,故d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x 0+2y 20x 0x 20+y 20+4y 2x 20+4=⎪⎪⎪⎪⎪⎪4+x 20x 0x 40+8x 20+162x 20=2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.11.(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点.(1)求k 的取值范围;(2)若OM ―→·ON ―→=12,其中O 为坐标原点,求|MN |. 解:(1)由题设可知直线l 的方程为y =kx +1. 因为直线l 与圆C 交于两点, 所以|2k -3+1|1+k 2<1, 解得4-73<k <4+73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4-73,4+73.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).将y =kx +1代入方程(x -2)2+(y -3)2=1, 整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0. 所以x 1+x 2=+k 1+k 2,x 1x 2=71+k2.OM ―→·ON ―→=x 1x 2+y 1y 2 =(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1 =4k1+k1+k2+8. 由题设可得4k 1+k1+k2+8=12,解得k =1,所以直线l的方程为y=x+1.故圆心C(2,3)在直线l上,所以|MN|=2.。

高三一轮复习建议——单元五:函数与导数

高三一轮复习建议——单元五:函数与导数
第一部分 函数 (一)近五年的全国卷(Ⅰ)(理)高考题及分析
1、13年11题【考题分析】:本题考查分段函数及导数的几 何意义。体现了数形结合思想和化归与转化思想,函数与 方程思想。
解析: 可画出 y1=|f(x)|的图象如图所示. 当 a>0 时,y=ax 与 y=|f(x)|恒有公共点,所以排除 B,C; 若 x ≤0,则以 y=ax 与 y=|-x2+2x|相切为界限,由
' x
,可以看到,主要研究的是 ex 与一次函
数,应该说不难;
14 年第二问证明不等式,转化为 两个常见函数(xlnx 与 x/ ex )的最值问题(最小值大于最大值)。
就是研究我们所说的
3.16 年与 17 年的第一问就开始提升难度(是否是刻意为之);16 年的第一问是求通 过零点个数讨论参数范围,求导后核心函数是:
(一)本单元近五年来全国高考试题卷(Ⅰ)统计分析 (理科)
年份 (理) 题号 2013 11 16 21 3 2014 11 21 分值 5 5 12 5 5 12 题型 选择题 填空题 解答题 选择题 选择题 解答题 知识考点 分段函数 函数的对称性 导数的 几何意义,导 数与函数的最 值, 导数与函数的单调性 函数的奇偶性 函数与方程 导数的几何 意义, 导数与函数 的单调性, 两小一大 利用导数求函数的最值 22 分 12 2015 13 21 7 2016 8 21 5 2017 11 21 5 12 5 5 12 5 5 12 填空题 解答题 选择题 选择题 解答题 选择题 选择题 解答题 5 选择题 函数的 图象与性 质、导数公式 和导数运 算法则 函数的奇偶性 导数的 几何意义,分 段函数的处理 ,函 数的零点 函数的图象 幂函数、指数函数 、对数函数 函数的零点,不等式的 证明 函数的单调性、奇偶性 对数与对数函数 函数的零点,导数与函 数的单调性 22 分 22 分 两小一大 22 分 两小一大 两小一大 22 分 两小一大 说明

2018高考数学大一轮复习 板块命题点专练(九)文

板块命题点专练(九)A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件解析:选 C 构造函数f (x )=x |x |,则f (x )在定义域R 上为奇函数.因为f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2,x <0,所以函数f (x )在R 上单调递增,所以a >b ⇔f (a )>f (b )⇔a |a |>b |b |.选C .2.(2014·浙江高考)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >9解析:选C 由题意,不妨设g (x )=x 3+ax 2+bx +c -m ,m ∈(0,3],则g (x )的三个零点分别为x 1=-3,x 2=-2,x 3=-1,因此有(x +1)(x +2)(x +3)=x 3+ax 2+bx +c -m ,则c -m =6,因此c =m +6∈(6,9].3.(2014·全国卷Ⅰ)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <1,x 13,x ≥1,则使得f (x )≤2成立的x 的取值范围是________.解析:当x <1时,由ex -1≤2得x ≤1+ln 2,∴x <1;当x ≥1时,由x 13≤2得x ≤8,∴1≤x ≤8.综上,符合题意的x 的取值范围是(-∞,8].答案:(-∞,8]4.(2014·江苏高考)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.解析:由题可得f (x )<0对于x ∈[m ,m +1]恒成立,即⎩⎪⎨⎪⎧f m =2m 2-1<0,fm +=2m 2+3m <0,解得-22<m <0. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0大值为( )A .-1B .3C .7D .8解析:选C 法一:作出线段AB ,如图所示.作直线2x -y =0并将其向下平移至直线过点B (4,1)时,2x -y 取最大值为2×4-1=7.法二:依题意得k AB =5-12-4=-2,∴线段l AB :y -1=-2(x -4),x ∈[2,4], 即y =-2x +9,x ∈[2,4],故2x -y =2x -(-2x +9)=4x -9,x ∈[2,4]. 设h (x )=4x -9,易知h (x )=4x -9在[2,4]上单调递增, 故当x =4时,h (x )max =4×4-9=7.2.(2015·重庆高考)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( )A .-3B .1C .43D .3解析:选B 作出可行域,如图中阴影部分所示,易求A ,B ,C ,D 的坐标分别为A (2,0),B (1-m,1+m ),C 2-4m 3,2+2m3,D (-2m,0).S △ABC =S △ADB -S △ADC =12|AD |·|y B -y C |=12(2+2m )⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m -2+2m 3=(1+m )⎝⎛⎭⎪⎫1+m -23=43,解得m =1或m =-3(舍去).3.(2014·全国卷Ⅰ)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4的解集记为D ,有下面四个命题:p 1:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≥-2; p 2:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≥2; p 3:∀(x ,y )∈D ,x +2y ≤3; p 4:∃(x ,y )∈D ,x +2y ≤-1.其中真命题是( ) A .p 2,p 3 B .p 1,p 4 C .p 1,p 2D .p 1,p 3解析:选C 法一:画出可行域如图中阴影部分所示,由图可知,当目标函数z =x +2y 经过可行域内的点A (2,-1)时,取得最小值0,故x +2y ≥0,因此p 1,p 2是真命题,选C .法二:设x +2y =m (x +y )+n (x -2y ),则⎩⎪⎨⎪⎧ 1=m +n ,2=m -2n ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =43,n =-13,∵⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥1,x -2y ≤4,∴43(x +y )≥43,-13(x -2y )≥-43, ∴x +2y =43(x +y )-13(x -2y )≥0.故命题p 1,p 2正确,p 3,p 4错误.故选C .4.(2015·福建高考)变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0,mx -y ≤0.若z =2x -y 的最大值为2,则实数m 等于( )A .-2B .-1C .1D .2解析:选C 作出约束条件表示的可行域,如图所示,目标函数z =2x -y 取最大值2,即y =2x -2时,画出⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0,x -2y +2≥0表示的区域,由于mx -y ≤0过定点(0,0),要使z =2x -y 取最大值2,则目标函数必过两直线x -2y +2=0与y =2x -2的交点A (2,2),因此直线mx -y =0过点A (2,2),故有2m -2=0,解得m =1.5.(2016·全国甲卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0,则z =x -2y 的最小值为________.解析:不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,x +y -3≥0,x -3≤0表示的可行域如图阴影部分所示.由z =x -2y 得y =12x -12z .平移直线y =12x ,易知经过点A (3,4)时,z 有最小值,最小值为z =3-2×4=-5.答案:-56.(2013·广东高考)给定区域D :⎩⎪⎨⎪⎧x +4y ≥4,x +y ≤4,x ≥0.令点集T ={(x 0,y 0)∈D |x 0,y 0∈Z ,(x 0,y 0)是z =x +y 在D 上取得最大值或最小值的点},则T 中的点共确定________条不同的直线.解析:解决本题的关键是要读懂数学语言,x 0,y 0∈Z ,说明x 0,y 0是整数,作出图形可知,△ABF 所围成的区域即为区域D ,其中A (0,1)是z 在D 上取得最小值的点,B ,C ,D ,E ,F 是z 在D 上取得最大值的点,则T 中的点共确定AB ,AC ,AD ,AE ,AF ,BF 共6条不同的直线.答案:67.(2014·浙江高考)当实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -4≤0,x -y -1≤0,x ≥1时,1≤ax +y ≤4恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:由线性规划的可行域(如图),求出三个交点坐标分别为A (1,0),B (2,1),C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,都代入1≤ax +y ≤4,可得1≤a ≤32.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,321.(2015·湖南高考)若实数a ,b 满足a +b=ab ,则ab 的最小值为( )A . 2B .2C .2 2D .4解析:选C 由1a +2b=ab ,知a >0,b >0,所以ab =1a +2b ≥22ab,即ab ≥22,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧1a =2b ,1a +2b =ab ,即a =42,b =242时取“=”,所以ab 的最小值为22.2.(2014·福建高考)要制作一个容积为 4 m 3,高为1 m 的无盖长方体容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是 ( )A .80元B .120元C .160元D .240元解析:选C 设该容器的总造价为y 元,长方体的底面矩形的长为x m ,因为无盖长方体的容积为4 m 3,高为1 m ,所以长方体的底面矩形的宽为4xm ,依题意,得y =20×4+10⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2×4x =80+20⎝ ⎛⎭⎪⎫x +4x ≥80+20×2x ·4x=160⎝⎛⎭⎪⎫当且仅当x =4x,即x =2时取等号.所以该容器的最低总造价为160元.3.(2014·重庆高考)若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值是( ) A .6+2 3 B .7+2 3 C .6+4 3D .7+4 3解析:选D 因为log 4(3a +4b )=log 2ab , 所以log 4(3a +4b )=log 4(ab ),即3a +4b =ab ,且⎩⎪⎨⎪⎧3a +4b >0,ab >0,即a >0,b >0,所以4a +3b=1(a >0,b >0),a +b =(a +b )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4a +3b =7+4b a +3a b ≥7+24b a ·3a b =7+43,当且仅当4b a =3a4时取等号,故选D .4.(2015·山东高考)定义运算“⊗”:x ⊗y =x 2-y 2xy (x ,y ∈R ,xy ≠0).当x >0,y >0时,x ⊗y +(2y )⊗x 的最小值为________.解析:因为x ⊗y =x 2-y 2xy ,所以(2y )⊗x =4y 2-x 22xy .又x >0,y >0,故x ⊗y +(2y )⊗x =x 2-y 2xy+4y 2-x 22xy =x 2+2y 22xy ≥22xy2xy=2,当且仅当x =2y 时,等号成立.答案: 2。

2018年高考数学理一轮复习教师用书:第一章 集合与常

第1课时 集 合1.元素与集合(1)集合元素的特性:确定性、互异性、无序性.(2)集合与元素的关系:若a 属于集合A ,记作a ∈A ;若b 不属于集合A ,记作b ∉A . (3)集合的表示方法:列举法、描述法、图示法. (4)常见数集及其符号表示A B 或B A ∅B 且B ≠∅(1)三种基本运算的概念及表示①A∪B=A⇔B⊆A,A∩B=A⇔A⊆B.②A∩A=A,A∩∅=∅.③A∪A=A,A∪∅=A.④A∩∁U A=∅,A∪∁U A=U,∁U(∁U A)=A.4.判断下列结论的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A,B,C表示同一个集合.(×)(2)若a在集合A中,则可用符号表示为a⊆A.(×)(3)若A B,则A⊆B且A≠B.(√)(4)N*N Z.(√)(5)若A∩B=A∩C,则B=C.(×)(6)对于任意两个集合A,B,都有(A∩B)⊆(A∪B)成立.(√)(7)∁U(A∪B)=(∁U A)∩(∁U B),∁U(A∩B)=(∁U A)∪(∁U B).(√)(8)若{x2,1}={0,1},则x=0,1.(×)(9){x|x≤1}={t|t≤1}.(√)(10)若A∪B=A∪C,则B=C.(×)考点一集合的概念第一章集合与常用逻辑用语大一轮复习数学(理)例1](1)已知集合A={0,1,2},则集合B={x-y|x∈A,y∈A}中元素的个数是()A.1B.3C.5 D.9解析:∵A ={0,1,2},∴B ={x -y |x ∈A ,y ∈A }={0,-1,-2,1,2}.故集合B 中有5个元素. 答案:C(2)若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( ) A.92 B.98 C .0D .0或98解析:当a =0时,显然成立;当a ≠0时,Δ=(-3)2-8a =0,即a =98. 答案:D方法引航] (1)研究一个集合,首先要看集合中的代表元素,然后再看元素的限制条件.当集合用描述法表示时,注意弄清其元素表示的意义是什么.(2)对于含有字母的集合,在求出字母的值后,要注意检验集合是否满足互异性.1.已知a ∈R ,若{-1,0,1}=⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a ,a 2,0,则a =________.解析:由题意1a ≠0,a ≠0,a 2≠-1,所以只有a 2=1. 当a =1时,1a =1,不满足互异性,∴a =-1. 答案:-12.(2017·福建厦门模拟)已知P ={x |2<x <k ,x ∈N },若集合P 中恰有3个元素,则k 的取值范围为________.解析:因为P 中恰有3个元素,所以P ={3,4,5},故k 的取值范围为5<k ≤6. 答案:(5,6]考点二 集合间的关系及应用例2] (1)设P ={y |y R },则( ) A .P ⊆Q B .Q ⊆P C .∁R P ⊆QD .Q ⊆∁R P解析:因为P ={y |y =-x 2+1,x ∈R }={y |y ≤1},Q ={y |y =2x ,x ∈R }={y |y >0},所以∁R P ={y |y >1},所以∁R P ⊆Q ,选C.答案:C(2)已知集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1},若B ⊆A ,则实数m 的取值范围为________. 解析:∵B ⊆A ,∴①若B =∅,则2m -1<m +1,此时m <2.②若B ≠∅,则⎩⎨⎧2m -1≥m +1,m +1≥-2,2m -1≤5.解得2≤m ≤3.由①、②可得,符合题意的实数m 的取值范围为(-∞,3]. 答案:(-∞,3]方法引航] 1.集合间基本关系的两种判定方法 (1)化简集合,从表达式中寻找两集合的关系(2)用列举法(或图示法等)表示各个集合,从元素(或图形)中寻找关系. 2.根据两集合的关系求参数的方法已知两个集合之间的关系求参数时,要明确集合中的元素,对子集是否为空集进行分类讨论,做到不漏解.(1)若集合元素是一一列举的,依据集合间的关系,转化为解方程(组)求解,此时注意集合中元素的互异性;(2)若集合表示的是不等式的解集,常依据数轴转化为不等式(组)求解,此时需注意端点值能否取到.1.在本例(1)中,集合P 变为P ={y |y =x 2+1},Q 不变,如何选答案. 解析:P ={y |y ≥1},Q ={y |y >0},∴P ⊆Q ,选A. 2.①在本例(2)中,若A ⊆B ,如何求m 的取值范围? 解:若A ⊆B ,则⎩⎨⎧ m +1≤-2,2m -1≥5,即⎩⎨⎧m ≤-3,m ≥3. 所以m 的取值范围为∅.②若将本例(2)中的集合A ,B 分别更换为A ={1,2}, B ={x |x 2+mx +1=0,x ∈R },如何求m 的取值范围? 解:(ⅰ)若B =∅,则Δ=m 2-4<0,解得-2<m <2;(ⅱ)若1∈B ,则12+m +1=0, 解得m =-2,此时B ={1},符合题意; (ⅲ)若2∈B ,则22+2m +1=0,解得m =-52,此时B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫2,12,不合题意. 综上所述,实数m 的取值范围为-2,2).考点三 集合的运算例3] (1)(2017·山东烟台诊断)若集合A =⎩⎨⎭⎬-1,0,12,1,集合B ={y |y =2x ,x ∈A },则集合A ∩B =( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,0,12,1 B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1 C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1D .{0,1}解析:B ={y |y =2x,x ∈A }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,2,2,所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,1,故选C.答案:C(2)(2017·安徽合肥模拟)已知全集U =R ,A ={x |x >1},B ={x |x 2-2x >0},则∁U (A ∪B )=( ) A .{x |x ≤2} B .{x |x ≥1} C .{x |0≤x ≤1}D .{x |0≤x ≤2}解析:由x 2-2x >0得x >2或x <0,即B ={x |x <0,或x >2},∴A ∪B ={x |x <0,或x >1},∴∁U (A ∪B )={x |0≤x ≤1}. 答案:C(3)已知集合P ={x |x 2≤1},M ={a }.若P ∪M =P ,则a 的取值范围是( ) A .( -∞,-1] B .1,+∞)C .-1,1]D .(-∞,-1]∪1,+∞]解析:由P ∪M =P ,得M ⊆P .又∵P ={x |x 2≤1}={x |-1≤x ≤1},∴-1≤a ≤1,故选C. 答案:C方法引航] (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实数,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.(3)对于混合运算,有括号者,先运算括号里面的.1.已知集合A ={x |-1<x <2},B ={x |0<x <3},则A ∪B =( ) A .(-1,3) B .(-1,0) C .(0,2)D .(2,3)解析:选A.将集合A 与B 在数轴上画出(如图).由图可知A ∪B =(-1,3),故选A.2.已知集合A ={-1,0,4},集合B ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈N },全集为Z ,则图中阴影部分表示的集合是( )A .{4}B .{4,-1}C .{4,5}D .{-1,0}解析:B ={x |x 2-2x -3≤0,x ∈N }={x |-1≤x ≤3,x ∈N }={0,1,2,3},阴影部分为A ∩(∁Z B )={4,-1}. 答案:B3.(2017·宁夏银川一中模拟)已知集合A ={a ,b,2},B ={2,b 2,2a },且A ∩B =A ∪B ,则a =________解析:因为A ∩B =A ∪B ,所以A =B ,则⎩⎨⎧ a =2a ,b =b 2,或⎩⎨⎧ a =b 2,b =2a .解得⎩⎨⎧a =0,b =1.或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,b =12.所以a 的值为0或14.答案:0或14易错警示]空集的呐喊——勿忘我空集是任何集合的子集,即对于任一集合A ,有∅⊆A .空集是任何非空集合的真子集.当遇到“A ⊆B ”时,要注意是否需要讨论A =∅或A ≠∅两种情况,即“∅优先原则”.典例] 若集合P ={x |x 2+x -6=0},S ={x |ax +1=0},且S ⊆P ,则由a 的可取值组成的集合为________.正解] P ={-3,2}.当a =0时,S =∅,满足S ⊆P ; 当a ≠0时,方程ax +1=0的解集为x =-1a , 为满足S ⊆P 可使-1a =-3或-1a =2,即a =13或a =-12.故所求集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12. 答案]⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,13,-12易误] 在解答本题时,易出现两个典型错误.一是易忽略对空集的讨论,如S =∅时,a =0;二是易忽略对字母的讨论.如-1a 可以为-3或2.警示] (1)从集合的关系看,S ⊆P ,则S =∅或S ≠∅,勿遗忘S =∅的情况. (2)对含字母的问题,注意分类讨论.高考真题体验]1.(2016·高考全国甲卷)已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2<9},则A ∩B =( ) A .{-2,-1,0,1,2,3} B .{-2,-1,0,1,2} C .{1,2,3}D .{1,2}解析:选D.∵B ={x |x 2<9}={x |-3<x <3}.又A ={1,2,3},∴A ∩B ={1,2}. 2.(2016·高考全国乙卷)设集合A ={1,3,5,7},B ={x |2≤x ≤5},则A ∩B =( ) A .{1,3} B .{3,5} C .{5,7}D .{1,7}解析:选B.A ={1,3,5,7},B ={2,3,4,5}, ∴A ∩B ={3,5}.3.(2016·高考全国甲卷)已知集合A ={1,2,3},B ={x |(x +1)(x -2)<0,x ∈Z },则A ∪B =( ) A .{1}B .{1,2}C.{0,1,2,3} D.{-1,0,1,2,3}解析:选C.B={x|-1<x<2,x∈Z}={0,1}.又A={1,2,3},∴A∪B={0,1,2,3}.4.(2016·高考全国丙卷)设集合A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},则∁A B=() A.{4,8} B.{0,2,6}C.{0,2,6,10} D.{0,2,4,6,8,10}解析:选C.∵A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},∴∁A B={0,2,6,10}.5.(2016·高考浙江卷)已知集合P={x∈R|1≤x≤3},Q={x∈R|x2≥4},则P∪(∁R Q)=()A.2,3]B.(-2,3]C.1,2)D.(-∞,-2]∪1,+∞)解析:选B.根据补集和并集的概念进行运算,也可以借助数轴求解.∵Q={x∈R|x2≥4},∴∁R Q={x∈R|x2<4}={x|-2<x<2}.∵P={x∈R|1≤x≤3},∴P∪(∁R Q)={x|-2<x≤3}=(-2,3].6.(2016·高考山东卷)设集合A={y|y=2x,x∈R},B={x|x2-1<0},则A∪B=() A.(-1,1) B.(0,1)C.(-1,+∞) D.(0,+∞)解析:选C.先化简集合A,B,再利用并集的定义求解.由已知得A={y|y>0},B={x|-1<x<1},则A∪B={x|x>-1}.故选C.课时规范训练A组基础演练1.已知集合A={-2,-1,0,1,2},B={x|(x-1)(x+2)<0},则A∩B=() A.{-1,0}B.{0,1}C.{-1,0,1} D.{0,1,2}解析:选A.由于B={x|-2<x<1},所以A∩B={-1,0}.故选A.2.设集合M={x|x2=x},N={x|lg x≤0},则M∪N=()A.0,1] B.(0,1]C.0,1) D.(-∞,1]解析:选A.∵M={x|x2=x}={0,1},N={x|lg x≤0}={x|0<x≤1},∴M∪N={x|0≤x≤1},故选A.3.已知集合A={x|x2-2x-3≥0},B={x|-2≤x<2},则A∩B=()A.-2,-1] B.-1,2)C.-1,1] D.1,2)解析:选A.由不等式x2-2x-3≥0解得x≥3或x≤-1,因此集合A={x|x≤-1或x≥3},又集合B={x|-2≤x<2},所以A∩B={x|-2≤x≤-1},故选A.4.设集合P={x|x>1},Q={x|x2-x>0},则下列结论正确的是()A.P⊆Q B.Q⊆PC.P=Q D.P∪Q=R解析:选A.由集合Q={x|x2-x>0},知Q={x|x<0或x>1},所以选A.5.设集合M={0,1,2},N={x|x2-3x+2≤0},则M∩N=()A.{1} B.{2}C.{0,1} D.{1,2}解析:选D.由已知得N={x|1≤x≤2},∵M={0,1,2},∴M∩N={1,2},故选D. 6.集合U={0,1,2,3,4},A={1,2},B={x∈Z|x2-5x+4<0},则∁U(A∪B)=() A.{0,1,3,4} B.{1,2,3}C.{0,4} D.{0}解析:选C.因为集合B={x∈Z|x2-5x+4<0}={2,3},所以A∪B={1,2,3},又全集U={0,1,2,3,4},所以∁U(A∪B)={0,4}.所以选C.7.已知集合M={x|-1<x<2},N={x|x<a},若M⊆N,则实数a的取值范围是() A.(2,+∞) B.2,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,-1]解析:选B.依题意,由M⊆N得a≥2,即所求的实数a的取值范围是2,+∞),选B.8.已知全集A={x∈N|x2+2x-3≤0},B={y|y⊆A},则集合B中元素的个数为() A.2 B.3C.4 D.5解析:选C.依题意得,A={x∈N|(x+3)(x-1)≤0}={x∈N|-3≤x≤1}={0,1},共有22=4个子集,因此集合B中元素的个数为4,选C.9.已知集合A={(0,1),(1,1),(-1,2)},B={(x,y)|x+y-1=0,x,y∈Z},则A∩B =________.解析:A、B都表示点集,A∩B即是由A中在直线x+y-1=0上的所有点组成的集合,代入验证即可.答案:{(0,1),(-1,2)}10.已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a=________.解析:由a2-a+1=3,得a=-1或a=2,经检验符合.由a2-a+1=a,得a=1,由于集合中不能有相同元素,所以舍去.故a=-1或2.答案:-1或2B组能力突破1.已知全集U=R,集合M={x|(x-1)(x+3)<0},N={x||x|≤1},则阴影部分表示的集合是()A.-1,1)B.(-3,1]C.(-∞,-3)∪-1,+∞) D.(-3,-1)解析:选D.由题意可知,M={x|-3<x<1},N={x|-1≤x≤1},∴阴影部分表示的集合为M∩(∁U N)={x|-3<x<-1}.2.已知全集U={1,2,3,4,5},集合M={3,4,5},N={1,2,5},则集合{1,2}可以表示()A.M∩N B.(∁U M)∩NC.M∩(∁U N) D.(∁U M)∩(∁U N)解析:选B.M∩N={5},A错误;∁U M={1,2},(∁U M)∩N={1,2},B正确;∁U N={3,4},M∩(∁U N)={3,4},C错误;(∁U M)∩(∁U N)=∅,D错误.故选B.3.已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,10,12,14},则集合A∩B中元素的个数为()A.5 B.4C.3 D.2解析:选D.集合A={x|x=3n+2,n∈N},当n=0时,3n+2=2,当n=1时,3n +2=5,当n=2时,3n+2=8,当n=3时,3n+2=11,当n=4时,3n+2=14,∵B={6,8,10,12,14},∴A∩B中元素的个数为2.4.设集合A={1,2,3},B={2,3,4,5},定义A⊙B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A⊙B中元素的个数是()A.7 B.10C.25D.52解析:选B.A ∩B ={2,3},A ∪B ={1,2,3,4,5},由列举法可知A ⊙B ={(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(2,5),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(3,5)},共有10个元素,故选B.5.已知函数f (x )=2-x -1,集合A 为函数f (x )的定义域,集合B 为函数f (x )的值域,则如图所示的阴影部分表示的集合为________.解析:本题考查函数的定义域、值域以及集合的表示.要使函数f (x )=2-x -1有意义,则2-x -1≥0,解得x ≤0,所以A =(-∞,0].又函数f (x )=2-x -1的值域B =0,+∞).所以阴影部分用集合表示为∁A ∪B (A ∩B )=(-∞,0)∪(0,+∞).答案:(-∞,0)∪(0,+∞)6.已知集合A ={x |1≤x <5},C ={x |-a <x ≤a +3}.若C ∩A =C ,则a 的取值范围是________.解析:因为C ∩A =C ,所以C ⊆A .①当C =∅时,满足C ⊆A ,此时-a ≥a +3,得a ≤-32;②当C ≠∅时,要使C ⊆A ,则⎩⎨⎧ -a <a +3,-a ≥1,a +3<5,解得-32<a ≤-1.答案:(-∞,-1] 第2课时 命题及其关系、充分条件与必要条件1.命题(1)命题的概念 用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题.其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.(2)四种命题及相互关系(3)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们有相同的真假性;②两个命题互为逆命题或互为否命题,它们的真假性没有关系.2.充分条件、必要条件与充要条件的概念3.(1)“x2+2x-3<0”是命题.(×)(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则綈q”.(×)(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.(√)(4)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.(√)(5)当p是q的充要条件时,也可说成q成立当且仅当p成立.(√)(6)q不是p的必要条件时,“p q”成立.(√)(7)若一个命题是真命题,则其逆否命题是真命题.(√)(8)若p是q的充分不必要条件,则綈p是綈q的必要不充分条件.(√)(9)命题“若x2-1=0,则x=1或x=-1”的否命题为:若x2-1≠0,则x≠1或x≠-1.(×)(10)“(2x-1)x=0”是“x=0”的必要不充分条件.(√)考点一四种命题及其关系例1](1)命题“若a>b则a-1>b-1”的否命题是()A.若a>b,则a-1≤b-1B.若a>b,则a-1<b-1C.若a≤b,则a-1≤b-1 D.若a<b,则a-1<b-1解析:根据否命题的定义可知,命题“若a>b,则a-1>b-1”的否命题应为“若a≤b,则a-1≤b-1”.答案:C(2)(2017·宁夏银川模拟)命题“若x2+y2=0,x,y∈R,则x=y=0”的逆否命题是()A.若x≠y≠0,x,y∈R,则x2+y2=0B.若x=y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0C.若x≠0且y≠0,x,y∈R,则x2+y2≠0D.若x≠0或y≠0(x,y∈R),则x2+y2≠0解析:将原命题的条件和结论否定,并互换位置即可.由x=y=0知x=0且y=0,其否定为x≠0或y≠0.答案:D(3)(2017·山东菏泽模拟)有以下命题:①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;②“面积相等的两个三角形全等”的否命题;③“若m≤1,则x2-2x+m=0有实数解”的逆否命题;④“若A∩B=B,则A⊆B”的逆否命题.其中正确的命题为()A.①②B.②③C.④D.①②③解析:①“若x,y互为倒数,则xy=1”是真命题;②“面积不相等的三角形一定不全等”是真命题;③若m≤1,Δ=4-4m≥0,所以原命题为真命题,故其逆否命题也是真命题;④由A∩B=B,得B⊆A,所以原命题为假命题,故其逆否命题也是假命题.故选D.答案:D方法引航](1)在根据给出的命题构造其逆命题、否命题、逆否命题时,首先要把原命题的条件和结论弄清楚,这样逆命题就是把原命题的条件和结论交换了的命题,否命题就是把原命题中否定了的条件作条件、否定了的结论作结论的命题,逆否命题就是把原命题中否定了的结论作条件、否定了的条件作结论的命题.(2)当一个命题有大前提而需写出其他三种命题时,必须保留大前提不变.判定命题为真,必须进行推理证明;若说明为假,只需举出一个反例.互为逆否命题的两个命题是等价命题.1.原命题是“当c >0时,若a >b ,则ac >bc ”,其逆否命题是________. 解析:“当c >0时”为大前提,其逆否命题为:当c >0时,若ac ≤bc ,则a ≤b .答案:当c >0时,若ac ≤bc ,则a ≤b2.下面是关于复数z =2-1+i的四个命题: p 1:|z |=2,p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共轭复数为1+i ,p 4:z 的虚部为-1.其中的真命题为( )A .p 2,p 3B .p 1,p 2C .p 2,p 4D .p 3,p 4 解析:选C.z =2-1+i =2(-1-i )(-1+i )(-1-i )=-1-i , 所以|z |=2,p 1为假命题;z 2=(-1-i)2=(1+i)2=2i ,p 2为真命题,z =-1+i ,p 3为假命题;p 4为真命题.故选C.考点二 充分条件与必要辄条件的判断例2] (1)“x >1”是“ (x +2)<0”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:∵x >1⇒(x +2)<0, (x +2)<0⇒x +2>1⇒x >-1, ∴“x >1”是“(x +2)<0”的充分而不必要条件.答案:B(2)(2017·天津调研)“x≠1且x≠2”是“x2-3x+2≠0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件解析:x2-3x+2=0,即(x-2)(x-1)=0,∴x=1或x=2.∴当x=1或x=2时,x2-3x+2=0,∴“x2-3x+2=0”是“x=1或x=2”的充要条件,那么“x≠1且x≠2”是“x2-3x+2≠0”的充要条件.答案:C(3)设p:1<x<2,q:2x>1,则p是q成立的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:P集合为(1,2),q集合为(0,+∞),p q,故选A.答案:A方法引航](1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断.(2)集合法:根据p,q成立的对应的集合之间的包含关系进行判断.(3)等价转化法:根据一个命题与其逆否命题的等价性,把判断的命题转化为其逆否命题进行判断.这个方法特别适合以否定形式给出的问题,常用的是逆否等价法.,①綈q是綈p的充分不必要条件⇔p是q的充分不必要条件;,②綈q是綈p的必要不充分条件⇔p是q的必要不充分条件;,③綈q是綈p的充要条件⇔p是q的充要条件.1.设a,b为正实数,则“a>b>1”是“log2a>log2b>0”的()A.充要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件解析:选A.y=log2x(x>0)为增函数,当a>b>1时,log2a>log2b>0;反之,若log2a >log2b>0,结合对数函数的图象易知a>b>1成立,故“a>b>1”是“log2a>log2b>0”的充要条件.2.若p是q的必要条件,s是q的充分条件,那么下列推理一定正确的是() A.綈p⇔綈s B.p⇔sC.綈p⇒綈s D.綈s⇒綈p解析:选C.由已知得:q ⇒p ,s ⇒q ,则s ⇒p ,由于原命题与逆否命题等价,所以s ⇒p 等价于綈p ⇒綈s ,故选C.3.“x <0”是“ln(x +1)<0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B.由ln(x +1)<0得0<x +1<1,∴-1<x <0即(-1,0)(-∞,0), ∴“x <0”是“ln(x +1)<0”的必要不充分条件.考点三 根据充分、必要条件求参数例3] (1)(2017·:(x -1)2-m 2≤0(m >0),若p 是q 的充分不必要条件,则m 的取值范围是( )A .21,+∞)B .9,+∞)C .19,+∞)D .(0,+∞)解析:条件p :-2≤x ≤10,条件q :1-m ≤x ≤m +1,又因为p 是q 的充分不必要条件,所以有⎩⎨⎧1-m ≤-2,1+m ≥10.解得m ≥9.答案:B(2)已知P ={x |x 2-8x -20≤0},非空集合S ={x |1-m ≤x ≤1+m }.若x ∈P 是x ∈S 的必要条件,则m 的取值范围为________.解析:由x 2-8x -20≤0得-2≤x ≤10,∴P ={x |-2≤x ≤10},由x ∈P 是x ∈S 的必要条件,知S ⊆P . 则⎩⎨⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,1+m ≤10,∴0≤m ≤3. 所以当0≤m ≤3时,x ∈P 是x ∈S 的必要条件,即所求m 的取值范围是0,3].答案:0,3]方法引航] 由充分条件、必要条件求参数.解决此类问题常将充分、必要条件问题转化为集合间的子集关系求解.但是,在求解参数的取值范围时,一定要注意区间端点值的验证,不等式中的等号是否能够取得,决定着端点的取值.1.本例(2)条件不变,问是否存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.解:若x ∈P 是x ∈S 的充要条件,则P =S ,∴⎩⎨⎧ 1-m =-2,1+m =10,∴⎩⎨⎧m =3,m =9.即不存在实数m ,使x ∈P 是x ∈S 的充要条件.2.本例(2)条件不变,若綈P 是綈S 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.解:由例(2)知P ={x |-2≤x ≤10},∵綈P 是綈S 的必要不充分条件,∴P ⇒S 且S ⇒/P .∴P S∴⎩⎨⎧ 1+m ≥101-m ≤-2∴⎩⎨⎧m ≥9,m ≥3.∴m ≥9.思想方法]集合的关系与充分、必要条件“再牵手”集合的运算常与充分、必要条件交汇,判断充分、必要条件时,可利用集合的包含关系.如果是根据充分、必要条件求参数问题,也可以转化为集合的包含关系求解. 典例] (2017·河南省实验中学模拟)设条件p :|x -2|<3,条件q :0<x <a ,其中a 为正常数.若p 是q 的必要不充分条件,则a 的取值范围是( )A .(0,5]B .(0,5)C .5,+∞)D .(5,+∞)解析] p :|x -2|<3,∴-3<x -2<3,即-1<x <5,设p =(-1,5),q =(0,a ),∵p 是q 的必要不充分条件,∴(0,a )(-1,5),∴0<a ≤5.答案] A高考真题体验]1.(2015·高考山东卷)设m ∈R ,命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是( )A .若方程x 2+x -m =0有实根,则m >0B .若方程x 2+x -m =0有实根,则m ≤0C .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m >0D .若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0解析:选D.命题“若m >0,则方程x 2+x -m =0有实根”的逆否命题是“若方程x 2+x -m =0没有实根,则m ≤0”,故选D.2.(2016·高考天津卷)设x >0,y ∈R ,则“x >y ”是“x >|y |”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.令x =1,y =-2,满足x >y ,但不满足x >|y |;又x >|y |≥y ,∴x >y 成立,故“x >y ”是“x >|y |”的必要而不充分条件.3.(2016·高考四川卷)设p :实数x ,y 满足x >1且y >1,q :实数x ,y 满足x +y >2,则p 是q 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解析:选A.当x >1且y >1时,x +y >2,即p ⇒q 所以充分性成立;令x =-1,y =4,则x +y >2,但x <1,即q p 所以必要性不成立,所以p 是q 的充分不必要条件.故选A.4.(2016·高考天津卷)设{a n }是首项为正数的等比数列,公比为q ,则“q <0”是“对任意的正整数n ,a 2n -1+a 2n <0”的( )A .充要条件B .充分而不必要条件C .必要而不充分条件D .既不充分也不必要条件解析:选C.a 2n -1+a 2n =a 2n -1(1+q )=a 1q 2n -2(1+q )<0⇔q <-1⇒q <0,故必要性成立;而q <0⇒/ q <-1,故充分性不成立.故选C.5.(2016·高考四川卷)设p :实数x ,y 满足(x -1)2+(y -1)2≤2,q :实数x ,y 满足⎩⎨⎧ y ≥x -1,y ≥1-x ,y ≤1,则p 是q 的( )A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:选A.如图,命题p表示圆心为(1,1),半径为2的圆及其内部,命题q表示的是图中的阴影区域,所以p q,q⇒p.故选A.6.(2016·高考山东卷)已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内.则“直线a 和直线b相交”是“平面α和平面β相交”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解析:选A.若直线a,b相交,设交点为P,则P∈a,P∈b.又a⊂α,b⊂β,所以P ∈α,P∈β,故α,β相交.反之,若α,β相交,则a,b可能相交,也可能异面或平行.故“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.课时规范训练A组基础演练1.命题“若一个数是负数,则它的平方是正数”的逆命题是()A.“若一个数是负数,则它的平方不是正数”B.“若一个数的平方是正数,则它是负数”C.“若一个数不是负数,则它的平方不是正数”D.“若一个数的平方不是正数,则它不是负数”解析:选B.依题意得,原命题的逆命题:若一个数的平方是正数,则它是负数.2.与命题“若a,b,c成等比数列,则b2=ac”等价的命题是()A.若a,b,c成等比数列,则b2≠acB.若a,b,c不成等比数列,则b2≠acC.若b2=ac,则a,b,c成等比数列D.若b2≠ac,则a,b,c不成等比数列解析:选D.因为原命题与其逆否命题是等价的,所以与命题“若a,b,c成等比数列,则b2=ac”等价的命题是“若b2≠ac,则a,b,c不成等比数列”.3.若集合A={x|2<x<3},B={x|(x+2)(x-a)<0},则“a=1”是“A∩B=∅”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解析:选A.当a=1时,B={x|-2<x<1},满足A∩B=∅;反之,若A∩B=∅,只需a≤2即可,故“a=1”是“A∩B=∅”的充分不必要条件.4.下列命题中为真命题的是()A.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题B.命题“若x>1,则x2>1”的否命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若x2>0,则x>1”的逆否命题解析:选A.A中逆命题为“若x>|y|,则x>y”是真命题;B中否命题为“若x≤1,则x2≤1”是假命题;C中否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”是假命题;D中原命题是假命题,从而其逆否命题也为假命题.5.已知条件p:x≤1,条件q:1x<1,则綈p是q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解析:选A.由x>1得1x<1;反过来,由1x<1不能得知x>1,即綈p是q的充分不必要条件,选A.6.给出命题:若函数y=f(x)是幂函数,则函数y=f(x)的图象不过第四象限,在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中,真命题的个数是()A.3 B.2C.1 D.0解析:选C.原命题是真命题,故它的逆否命题是真命题;它的逆命题为“若函数y=f(x)的图象不过第四象限,则函数y=f(x)是幂函数”,显然逆命题为假命题,故原命题的否命题也为假命题.因此在它的逆命题、否命题、逆否命题3个命题中真命题只有1个.7.函数f(x)=x2+mx+1的图象关于直线x=1对称的充要条件是()A.m=-2 B.m=2C.m=-1 D.m=1解析:选A.已知函数f (x )=x 2-2x +1的图象关于直线x =1对称,则m =-2;反之也成立.所以函数f (x )=x 2+mx +1的图象关于直线x =1对称的充要条件是m =-2. 8.有四个关于三角函数的命题: p 1:sin x =sin y ⇒x +y =π或x =y ; p 2:∀x ∈R ,sin 2x 2+cos 2x2=1; p 3:x ,y ∈R ,cos(x -y )=cos x -cos y ; p 4:∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,1+cos 2x2=cos x . 其中真命题是( ) A .p 1,p 3 B .p 2,p 3 C .p 1,p 4D .p 2,p 4解析:选D.对于命题p 1,若sin x =sin y ,则x +y =π+2k π,k ∈Z 或者x =y +2k π,k ∈Z ,所以命题p 1是假命题.对于命题p 2,由同角三角函数基本关系知命题p 2是真命题.对于命题p 3,由两角差的余弦公式可知cos(x -y )=cos x cos y +sin x sin y ,所以命题p 3是假命题.对于命题p 4,由余弦的倍角公式cos 2x =2cos 2x -1得 1+cos 2x2=1+2cos 2x -12=cos 2x ,又因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, 所以cos x ≥0,所以cos 2x =cos x ,所以命题p 4是真命题.综上,选D. 9.设a ,b 是向量,命题“若a =-b ,则|a |=|b |”的逆命题是________. 解析:找出命题的条件和结论,将命题的条件与结论互换,“若p ,则q ”的逆命题是“若q ,则p ”,故命题“若a =-b ,则|a |=|b |”的逆命题是“若|a |=|b |,则a =-b ”.答案:若|a |=|b |,则a =-b 10.给出以下四个命题:①“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题; ②“全等三角形的面积相等”的否命题;③“若q ≤-1,则x 2+x +q =0有实根”的逆否命题; ④若ab 是正整数,则a ,b 都是正整数. 其中真命题是________.(写出所有真命题的序号)解析:①命题“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为“若x ,y 互为相反数,则x +y =0”,显然①为真命题;②不全等的三角形的面积不相等,故②为假命题;③原命题正确,所以它的逆否命题也正确,故③为真命题;④若ab是正整数,则a,b不一定都是正整数,例如a=-1,b=-3,故④为假命题.答案:①③B组能力突破1.l1,l2表示空间中的两条直线,若p:l1,l2是异面直线;q:l1,l2不相交,则() A.p是q的充分条件,但不是q的必要条件B.p是q的必要条件,但不是q的充分条件C.p是q的充分必要条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件解析:选A.两直线异面,则两直线一定无交点,即两直线一定不相交;而两直线不相交,有可能是平行,不一定异面,故两直线异面是两直线不相交的充分不必要条件,故选A.2.已知向量a=(m2,-9),b=(1,-1),则“m=-3”是“a∥b”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解析:选A.当m=-3时,a=(9,-9),b=(1,-1),则a=9b,所以a∥b,即“m =-3”⇒“a∥b”;当a∥b时,m2=9,得m=±3,所以不能推得m=-3,即“m=-3”“a∥b”.故“m=-3”是“a∥b”的充分不必要条件.3.函数f(x)在x=x0处导数存在.若p:f′(x0)=0;q:x=x0是f(x)的极值点,则() A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件解析:选C.由于q⇒p,则p是q的必要条件;而p⇒/q,如f(x)=x3在x=0处f′(0)=0,而x=0不是极值点,故选C.4.已知p:x>1或x<-3,q:x>a,若q是p的充分不必要条件,则a的取值范围是()A.1,+∞) B.(-∞,1]C.-3,+∞) D.(-∞,-3]解析:选A.法一:设P ={x |x >1或x <-3},Q ={x |x >a },因为q 是p 的充分不必要条件,所以Q P ,因此a ≥1,故选A.法二:令a =-3,则q :x >-3,则由命题q 推不出命题p ,此时q 不是p 的充分条件,排除B ,C ,D ,选A.5.设条件p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,其中a <0;条件q :实数x 满足x 2+2x -8>0,且q 是p 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________. 解析:本题考查必要不充分条件的应用与一元二次不等式的解法.由x 2-4ax +3a 2<0得3a <x <a ,由x 2+2x -8>0得x <-4或x >2,因为q 是p 的必要不充分条件,则⎩⎨⎧a <0,a ≤-4,所以a ≤-4.答案:(-∞,-4]6.若“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,则a 的最大值为________. 解析:由x 2>1,得x <-1,或x >1.又“x 2>1”是“x <a ”的必要不充分条件,知由“x <a ”可以推出“x 2>1”,反之不成立,所以a ≤-1,即a 的最大值为-1. 答案:-1第3课时 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词1.命题p ∧q ,p ∨q ,綈p 的真假判断2.全称量词和存在量词3.全称命题和特称命题5.(1)命题p ∧q 为假命题,则命题p 、q 都是假命题.(×) (2)命题p 和綈p 不可能都是真命题.(√)(3)若命题p 、q 至少有一个是真命题,则p ∨q 是真命题.(√) (4)全称命题一定含有全称量词,特称命题一定含有存在量词.(×) (5)写特称命题的否定时,存在量词变为全称量词.(√) (6)∃x 0∈M ,p (x 0)与∀x ∈M ,綈p (x )的真假性相反.(√) (7)已知命题p :∀x ∈R ,x 2≠x ,则綈p :∀x ∈/ R ,x 2=x .(×) (8)命题“存在实数x ,使x >1”的否定是:∃x 0∈R ,使x ≤1.(×) (9)“∀x ∈R,2x -1>0”是真命题.(√)(10)“全等三角形的面积相等”是全称命题.(√)考点一 含逻辑联结词命题的真假判断及应用例1] (1)给定命题p :函数y =sin ⎝ ⎭⎪⎫2x +4和函数y =cos ⎝ ⎭⎪⎫2x -4的图象关于原点对称;命题q :当x =k π+π2(k ∈Z )时,函数y =2(sin 2x +cos 2x )取得极小值.下列说法正确的是( )A .p ∨q 是假命题B .(綈p )∧q 是假命题C .p ∧q 是真命题D .(綈p )∨q 是真命题解析:命题p 中y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-π2= cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4与y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4关于原点对称,故p 为真命题;命题q 中y =2(sin 2x +cos 2x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4取极小值时,2x +π4=2k π-π2,则x =k π-3π8,k ∈Z ,故q 为假命题,则綈p ∧q 为假命题,故选B. 答案:B(2)已知命题p :函数f (x )=2ax 2-x -1在(0,1)内恰有一个零点;命题q :函数 y =x 2-a 在(0,+∞)上是减函数.若p ∧(綈q )为真命题,则实数a 的取值范围是( ) A .(1,+∞) B .(-∞,2] C .(1,2] D .(-∞,1]解析:由题意可得,对命题p ,令f (0)·f (1)<0,即-1·(2a -2)<0,得a >1;对命题q ,令2-a <0,即a >2,则綈q 对应的a 的取值范围是a ≤2.∵p ∧(綈q )为真命题,∴实数a 的取值范围是(1,2]. 答案:C方法引航] (1)要判断p ∧q ,p ∨q ,綈p 的真假.首先确定,每个简单命题p ,q 的真假,然后再判断复合命题的真假.(2)含逻辑联结词的命题的真假要转化为简单命题的真假,解题时要首先考虑简单命题为真时参数的范围.1.已知命题p :所有有理数都是实数;命题q :正数的对数都是负数,则下列命题中为真命题的是( )A .(綈p )∨qB .p ∧qC .(綈p )∧(綈q )D .(綈p )∨(綈q )解析:选D.不难判断命题p 为真命题,命题q 为假命题,从而上述叙述中只有綈p ∨綈q 为真命题.2.已知命题p :“∀x ∈1,2],x 2-a ≥0”,命题q :“∃x ∈R ,使x 2+2ax +2-a =0”,若命题“p 且q ”是真命题,则实数a 的取值范围是( ) A .{a |a ≤-2或a =1} B .{a |a ≥1} C .{a |a ≤-2或1≤a ≤2}D .{a |-2≤a ≤1}解析:选A.由题意知,p:a≤1,q:a≤-2或a≥1,∵“p且q”为真命题,∴p、q均为真命题,∴a≤-2或a=1.考点二全称命题、特称命题的否定例2](1)已知命题p:1221210,则綈p是() A.∃x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)≤0B.∀x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1)(x2-x1)≤0C.∃x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)<0D.∀x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)<0解析:由否命题的定义可得,綈p:∃x1,x2∈R,(f(x2)-f(x1))(x2-x1)<0.答案:C(2)命题“存在实数x,使x>1”的否定是()A.对任意实数x,都有x>1B.不存在实数x,使x≤1C.对任意实数x,都有x≤1 D. 存在实数x,使x≤1解析:利用特称命题的否定是全称命题求解.“存在实数x,使x>1”的否定是“对任意实数x,都有x≤1”.故选C.答案:C[方法引航]对全(特)称命题进行否定的方法(1)找到命题所含的量词,没有量词的要结合命题的含义加上量词,再进行否定.(2)对原命题的结论进行否定.1.设x∈Z,集合A是奇数集,集合B是偶数集.若命题p:∀x∈A,2x∈B,则() A.綈p:∀x∈A,2x∈B B.綈p:∀x∉A,2x∉BC.綈p:∃x∉A,2x∈B D.綈p:∃x∈A,2x∉B解析:选D.命题p:∀x∈A,2x∈B是一个全称命题,其命题的否定綈p应为∃x∈A,2x∉B,选D.2.设命题p:∃n∈N,n2>2n,则綈p为()A.∀n∈N,n2>2n B.∃n∈N,n2≤2nC.∀n∈N,n2≤2n D.∃n∈N,n2=2n解析:选C.命题p是一个特称命题,其否定是全称命题,故选C.考点三全称命题、特称命题真假的判断及应用例3](1)下列命题中的假命题是()A.∀x∈R,2x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0C.∃x0∈R,ln x0<1 D.∃x0∈R,tan x0=2解析:因为2x-1>0,对∀x∈R恒成立,所以A是真命题;当x=1时,(x-1)2=0,所以B是假命题;存在0<x0<e,使得ln x0<1,所以C是真命题;因为正切函数y=tan x的值域是R,所以D是真命题.答案:B(2)已知命题p:∀x>0,x+4x≥4;命题q:∃x0∈(0,+∞),2x0=12,则下列判断正确的是()A.p是假命题B.q是真命题C.p∧(綈q)是真命题D.(綈p)∧q是真命题解析:当x>0时,x+4x≥2x·4x=4,p是真命题;当x>0时,2x>1,q是假命题,所以p∧(綈q)是真命题,(綈p)∧q是假命题.答案:C(3)由命题“存在x0∈R,使x20+2x0+m≤0”是假命题,求得m的取值范围是(a,+∞),则实数a的值是________.解析:∵命题“存在x0∈R使x20+2x0+m≤0”是假命题,∴命题“∀x∈R,x2+2x+m>0”是真命题,故Δ=22-4m<0,即m>1,故a=1.答案:1方法引航] 1.全称命题真假的判断方法(1)要判断一个全称命题是真命题,必须对限定的集合M中的每一个元素x,证明p(x)成立.(2)要判断一个全称命题是假命题,只要能举出集合M中的一个特殊值x=x0,使p(x0)不成立即可.2.特称命题真假的判断方法要判断一个特称命题是真命题,只要在限定的集合M中,找到一个x=x0,使p(x0)成立即可,否则这一特称命题就是假命题.1.在本例(3)中,命题改为:“∀x∈R,x2+2x+m≥0”,求m的范围.解析:设y=x2+2x+m,要使y≥0恒成立.∴Δ=22-4m≤0,∴m≥12.在本例(3)中,命题改为“∃x0≤0,使x20+2x0+m≤0”,求m的范围.解析:由x20+2x0+m≤0,可得m≤-x20-2x0.设y=-x20-2x0,由题意可知,m≤y max.y=-(x0+1)2+1,当x≤0时,y max=f(-1)=1,∴m≤1.易错警示]量词的“烦恼”——对量词的否定不当致误含量词的命题的否定方法是“改量词,否结论”,即把全称量词与存在量词互换,然后否定原命题的结论.典例](2017·山东济南检测)已知命题p:“∀x∈1,2],x2-a≥0”,命题q:“∃x ∈R,x2+2ax+2-a=0”.若命题“(綈p)∧q”是真命题,则实数a的取值范围是()A.a≤-2或a=1B.a≤2或1≤a≤2C.a>1 D.-2≤a≤1正解]由题意得綈p:∃x0∈1,2],x20-a<0.∴a>x20∈1,4],∴a>1.q为真,即x2+2ax+2-a=0有根,∴Δ=(2a)2-4(2-a)≥0,∴a≥1或a≤-2.∵(綈p)∧q是真命题,∴a>1.答案] C易误]写綈p时,命题写错:①∃x∈1,2],x2-a≤0,导致a≥1.②∀x∈1,2],x2-a>0,导致a<1.。

【配套K12】2018高考数学大一轮复习板块命题点专练十二文

板块命题点专练(十二)-y +1=0垂直,则a =( )A .-12B .1C .2D .12解析:选C 由切线与直线ax -y +1=0垂直,得过点P (2,2)与圆心(1,0)的直线与直线ax -y +1=0平行,所以2-02-1=a ,解得a =2. 2.(2014·福建高考)已知直线l 过圆x 2+(y -3)2=4的圆心,且与直线x +y +1=0 垂直,则l 的方程是 ( )A .x +y -2=0B .x -y +2=0C .x +y -3=0D .x -y +3=0解析:选D 依题意,得直线l 过点(0,3),斜率为1,所以直线l 的方程为y -3=x -0,即x -y +3=0.故选D .A .(x -1)2+(y -1)2=1 B .(x +1)2+(y +1)2=1 C .(x +1)2+(y +1)2=2 D .(x -1)2+(y -1)2=2 解析:选D 圆的半径r =-2+-2=2,圆心坐标为(1,1),所以圆的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=2.2.(2015·全国卷Ⅱ)已知三点A (1,0),B (0,3),C (2,3),则△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为( )A .53B .213C .253D .43解析:选B ∵A (1,0),B (0,3),C (2,3),∴AB =BC =AC =2,△ABC 为等边三角形,故△ABC 的外接圆圆心是△ABC 的中心,又等边△ABC 的高为3,故中心为⎝⎛⎭⎪⎫1,233,故△ABC 外接圆的圆心到原点的距离为1+⎝⎛⎭⎪⎫2332=213. 3.(2015·全国卷Ⅰ)一个圆经过椭圆x 216+y 24=1的三个顶点,且圆心在x 轴的正半轴上,则该圆的标准方程为________.解析:由题意知a =4,b =2,上、下顶点的坐标分别为(0,2),(0,-2),右顶点的坐标为(4,0).由圆心在x 轴的正半轴上知圆过点(0,2),(0,-2),(4,0)三点.设圆的标准方程为(x -m )2+y 2=r 2(0<m <4,r >0),则⎩⎪⎨⎪⎧m 2+4=r 2,-m 2=r 2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =32,r 2=254.所以圆的标准方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+y 2=254.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322+y 2=2544.(2015·山东高考)过点P (1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则PA ―→·PB ―→=________.解析:如图所示,可知OA ⊥AP ,OB ⊥BP ,|OP |=1+3=2,又|OA |=|OB |=1,可以求得|AP |=|BP |=3,∠APB =60°,故PA ―→·PB ―→=3×3×cos 60°=32.答案:325.(2016·全国乙卷)设直线y =x +2a 与圆C :x 2+y 2-2ay -2=0相交于A ,B 两点,若|AB |=23,则圆C 的面积为________.解析:圆C :x 2+y 2-2ay -2=0化为标准方程为x 2+(y -a )2=a 2+2,所以圆心C (0,a ),半径r =a 2+2,因为|AB |=23,点C 到直线y =x +2a ,即x -y+2a =0的距离d =|0-a +2a |2=|a |2,由勾股定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫2322+⎝ ⎛⎭⎪⎫|a |22=a 2+2,解得a 2=2,所以r =2,所以圆C 的面积为π×22=4π. 答案:4π6.(2013·江西高考)若圆C 经过坐标原点和点(4,0),且与直线y =1相切,则圆C 的方程是__________________.解析:如图所示,圆心在直线x =2上,所以切点A 为(2,1).设圆心C 为(2,t ),由题意, 可得|OC |=|CA |, 故4+t 2=(1-t )2, 所以t =-32,半径r 2=254.所以圆C 的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=254.答案:(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=2547.(2014·湖北高考)直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧,则a 2+b 2=________.解析:由题意得,直线l 1截圆所得的劣弧长为π2,则圆心到直线l 1的距离为22,即|a |2=22⇒a 2=1,同理可得b 2=1,则a 2+b 2=2. 答案:28.(2015·重庆高考)若点P (1,2)在以坐标原点为圆心的圆上,则该圆在点P 处的切线方程为________.解析:由题意,圆心与点P 的连线的斜率k OP =2, ∴切线的斜率k =-12.由点斜式可得切线方程为y -2=-12(x -1),即x +2y -5=0. 答案:x +2y -5=09.(2016·全国丙卷)已知直线l :x -3y +6=0与圆x 2+y 2=12交于A ,B 两点,过A ,B 分别作l 的垂线与x 轴交于C ,D 两点,则|CD |=________.解析:如图所示,∵直线AB 的方程为x -3y +6=0, ∴k AB =33,∴∠BPD =30°, 从而∠BDP =60°. 在Rt△BOD 中,∵|OB |=23,∴|OD |=2.取AB 的中点H ,连接OH ,则OH ⊥AB , ∴OH 为直角梯形ABDC 的中位线, ∴|OC |=|OD |,∴|CD |=2|OD |=2×2=4. 答案:410.(2014·北京高考)已知椭圆C :x 2+2y 2=4. (1)求椭圆C 的离心率;(2)设O 为原点,若点A 在椭圆C 上,点B 在直线y =2上,且OA ⊥OB ,试判断直线AB 与圆x 2+y 2=2的位置关系,并证明你的结论.解:(1)由题意,椭圆C 的标准方程为x 24+y 22=1.所以a 2=4,b 2=2,从而c 2=a 2-b 2=2. 因此a =2,c =2. 故椭圆C 的离心率e =c a =22. (2)直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.证明如下:设点A ,B 的坐标分别为(x 0,y 0),(t,2),其中x 0≠0. 因为OA ⊥OB ,所以OA ―→·OB ―→=0,即tx 0+2y 0=0,解得t =-2y 0x 0.当x 0=t 时,y 0=-t 22,代入椭圆C 的方程,得t =±2, 故直线AB 的方程为x =±2. 圆心O 到直线AB 的距离d =2. 此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.当x 0≠t 时,直线AB 的方程为y -2=y 0-2x 0-t(x -t ). 即(y 0-2)x -(x 0-t )y +2x 0-ty 0=0.d =|2x 0-ty 0|y 0-2+x 0-t 2.又x 20+2y 20=4,t =-2y 0x 0,故d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x 0+2y 20x 0x 20+y 20+4y 2x 20+4=⎪⎪⎪⎪⎪⎪4+x 20x 0x 40+8x 20+162x 20=2.此时直线AB 与圆x 2+y 2=2相切.11.(2015·全国卷Ⅰ)已知过点A (0,1)且斜率为k 的直线l 与圆C :(x -2)2+(y -3)2=1交于M ,N 两点.(1)求k 的取值范围;(2)若OM ―→·ON ―→=12,其中O 为坐标原点,求|MN |. 解:(1)由题设可知直线l 的方程为y =kx +1. 因为直线l 与圆C 交于两点, 所以|2k -3+1|1+k 2<1, 解得4-73<k <4+73.所以k 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫4-73,4+73.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).将y =kx +1代入方程(x -2)2+(y -3)2=1, 整理得(1+k 2)x 2-4(1+k )x +7=0. 所以x 1+x 2=+k 1+k 2,x 1x 2=71+k2.OM ―→·ON ―→=x 1x 2+y 1y 2 =(1+k 2)x 1x 2+k (x 1+x 2)+1 =4k1+k1+k2+8. 由题设可得4k 1+k1+k2+8=12,解得k =1,所以直线l的方程为y=x+1.故圆心C(2,3)在直线l上,所以|MN|=2.。

2018高考数学文大一轮复习习题 板块命题点专练八 含答案 精品

板块命题点专练(八)n 1n A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0D .a 1d >0解析:选 C ∵数列{2a 1a n }为递减数列,a 1a n =a 1=a 1dn +a 1(a 1-d ),等式右边为关于n 的一次函数,∴a 1d <0.2.(2014·全国卷Ⅱ)数列 {a n }满足 a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1 =________.解析:将a 8=2代入a n +1=11-a n ,可求得a 7=12;再将a 7=12代入a n +1=11-a n ,可求得a 6=-1;再将a 6=-1代入a n +1=11-a n,可求得a 5=2;由此可以推出数列{a n }是一个周期数列,且周期为3,所以a 1=a 7=12.答案:123.(2014·安徽高考)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22.过点 A 作BC 的垂线,垂足为A 1 ;过点 A 1作 AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 2 作A 1C 的垂线,垂足为A 3 ;…,依此类推.设BA =a 1 ,AA 1=a 2 , A 1A 2=a 3 ,…, A 5A 6=a 7 ,则 a 7=________.解析:法一:直接递推归纳:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,A 1A 2=a 3=1,…,A 5A 6=a 7=a 1×⎝⎛⎭⎪⎫226=14. 法二:求通项:等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,所以AB =AC =a 1=2,AA 1=a 2=2,…,A n -1A n =a n +1=sin π4·a n =22a n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫22n ,故a 7=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫226=14.答案:14n 10100A .100 B .99 C .98D .97解析:选C 法一:∵{a n }是等差数列,设其公差为d , ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C . 法二:∵{a n }是等差数列,∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5. 故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C .2.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( ) A .5 B .7 C .9D .11解析:选A ∵a 1+a 5=2a 3,∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3, ∴a 3=1, ∴S 5=a 1+a 52=5a 3=5,故选A .3.(2015·全国卷Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7=( ) A .21 B .42 C .63D .84解析:选B ∵a 1=3,a 1+a 3+a 5=21, ∴3+3q 2+3q 4=21.∴1+q 2+q 4=7,解得q 2=2或q 2=-3(舍去). ∴a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42.4.(2015·全国卷Ⅰ)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和,若S 8=4S 4,则a 10=( )A .172B .192C .10D .12解析:选B ∵{a n }的公差为1, ∴S 8=8a 1+8×8-12×1=8a 1+28,S 4=4a 1+6.又∵S 8=4S 4,∴8a 1+28=4(4a 1+6),解得a 1=12,∴a 10=a 1+9d =12+9=192.5.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =________.解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1, ∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n -1S n +1=1,即1S n +1-1S n=-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.∴1S n=-1+(n -1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n.答案:-1n6.(2016·全国乙卷)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由题意可得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得 2a n +1(a n +1)=a n (a n +1). 因此{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12. 故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.7.(2016·全国甲卷)等差数列{a n }中,a 3+a 4=4,a 5+a 7=6. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =,求数列{b n }的前10项和,其中表示不超过x 的最大整数,如=0,=2. 解:(1)设数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由题意有⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+5d =4,a 1+5d =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =25.所以{a n }的通项公式为a n =2n +35. (2)由(1)知,b n =⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n +35.当n=1,2,3时,1≤2n+35<2,b n=1;当n=4,5时,2≤2n+35<3,b n=2;当n=6,7,8时,3≤2n+35<4,b n=3;当n=9,10时,4≤2n+35<5,b n=4.所以数列{b n}的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24. 8.(2015·全国卷Ⅰ)S n为数列{a n}的前n项和.已知a n>0,a2n+2a n=4S n+3.(1)求{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.解:(1)由a2n+2a n=4S n+3,①可知a2n+1+2a n+1=4S n+1+3.②②-①,得a2n+1-a2n+2(a n+1-a n)=4a n+1,即2(a n+1+a n)=a2n+1-a2n=(a n+1+a n)(a n+1-a n).由a n>0,得a n+1-a n=2.又a21+2a1=4a1+3,解得a1=-1(舍去)或a1=3.所以{a n}是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为a n=2n+1.(2)由a n=2n+1可知b n=1a n a n+1=1n+n+=12⎝⎛⎭⎪⎫12n+1-12n+3.设数列{b n}的前n项和为T n,则T n=b1+b2+…+b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫13-15+⎝⎛⎭⎪⎫15-17+…+⎝⎛⎭⎪⎫12n+1-12n+3=nn+.9.(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.解:(1)证明:由题设,a n a n+1=λS n-1,则a n+1a n+2=λS n+1-1.两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1.由于a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.故a n+2-a n=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.1.(2016·天津高考)已知{a n}是等比数列,前n项和为S n(n∈N*),且a1-a2=a3,S6=63.(1)求{a n}的通项公式;(2)若对任意的n∈N*,b n是log2a n和log2a n+1的等差中项,求数列{(-1)n b2n}的前2n项和.解:(1)设数列{a n}的公比为q.由已知,有1a1-1a1q=2a1q2,解得q=2或q=-1.又由S6=a1·1-q61-q=63,知q≠-1,所以a1·1-261-2=63,得a1=1.所以a n=2n-1.(2)由题意,得b n=12(log2a n+log2a n+1)=12(log22n-1+log22n)=n-12,即{b n}是首项为12,公差为1的等差数列.设数列{(-1)n b2n}的前n项和为T n,则T2n=(-b21+b22)+(-b23+b24)+…+(-b22n-1+b22n) =b1+b2+b3+b4+…+b2n-1+b2n=2n b1+b2n2=2n2.2.(2016·四川高考)已知数列{a n}的首项为1,S n为数列{a n}的前n项和,S n+1=qS n+1,其中q >0,n ∈N *.(1)若a 2,a 3,a 2+a 3成等差数列,求数列{a n }的通项公式;(2)设双曲线x 2-y 2a 2n=1的离心率为e n ,且e 2=2,求e 21+e 22+…+e 2n .解:(1)由已知S n +1=qS n +1,得S n +2=qS n +1+1,两式相减得到a n +2=qa n +1,n ≥1.又由S 2=qS 1+1得到a 2=qa 1,故a n +1=qa n 对所有n ≥1,n ∈N *都成立.所以数列{a n }是首项为1,公比为q 的等比数列. 从而a n =qn -1.由a 2,a 3,a 2+a 3成等差数列,可得2a 3=a 2+a 2+a 3,所以a 3=2a 2,故q =2.所以a n =2n-1(n ∈N *).(2)由(1)可知a n =qn -1,所以双曲线x 2-y 2a 2n =1的离心率e n =1+a 2n =1+qn -.由e 2=1+q 2=2,解得q =3, 所以e 21+e 22+…+e 2n =(1+1)+(1+q 2)+…+ =n +=n +q 2n -1q 2-1=n +12(3n -1).。

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1 板块命题点专练(五) 命题点一 同角三角函数的基本关系及诱导公式 命题指数:☆☆☆ 难度:中、低 题型:选择题、填空题

1.(2016·全国丙卷)若tan α=34,则cos2α+2sin 2α=( ) A.6425 B.4825 C.1 D.1625 解析:选A 因为tan α=34,则cos2α+2sin 2α=cos2α+4sin αcos αsin2α+cos2α=1+4tan αtan2α+1=1+4×34342+1=6425.故选A.

2.(2014·全国卷Ⅰ)如图,圆O的半径为1,A是圆上的定点,P是圆上的动点,角x的始边为射线OA,终边为射线OP,过点P作直线OA的垂线,垂足为M.将点M到直线OP的距离表示成x的函数f(x),则y=f(x)在[0,π]的图象大致为( )

解析:选B 由题意知,f(x)=|cos x|·sin x, 当x∈0,π2时,f(x)=cos x·sin x=12sin 2x;

当x∈π2,π时,f(x)=-cos x·sin x=-12sin 2x,故选B. 3.(2015·四川高考)已知sin α+2cos α=0,则2sin αcos α-cos2α的值是 2

________. 解析:由sin α+2cos α=0,得tan α=-2.

所以2sin αcos α-cos2α=2sin αcos α-cos2αsin2α+cos2α

=2tan α-1tan2α+1 =-4-14+1=-1. 答案:-1

命题点二 三角函数的图象与性质 命题指数:☆☆☆☆☆ 难度:中 题型:选择题、填空题、解答题

1.(2014·全国卷Ⅰ)在函数①y=cos|2x|,②y=|cos x|,③y=cos2x+π6,④y=

tan2x-π4中,最小正周期为π的所有函数为( ) A.①②③ B.①③④ C.②④ D.①③ 解析:选A ①y=cos|2x|,最小正周期为π;②y=|cos x|,最小正周期为π;③y

=cos2x+π6,最小正周期为π;④y=tan2x-π4,最小正周期为π2,所以最小正周期为π的所有函数为①②③,故选A. 2.(2016·全国甲卷)若将函数y=2sin 2x的图象向左平移π12个单位长度,则平移后图象的对称轴为( ) A.x=kπ2-π6(k∈Z) B.x=kπ2+π6(k∈Z)

C.x=kπ2-π12(k∈Z) D.x=kπ2+π12(k∈Z) 解析:选B 将函数y=2sin 2x的图象向左平移π12个单位长度,得到函数y=2sin 2x+π12=2sin2x+π

6的图象.由2x+π6=kπ+π2(k∈Z),得x=kπ2+π6(k∈Z),即

平移后图象的对称轴为x=kπ2+π6(k∈Z). 3.(2016·全国甲卷)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( ) 3

A.y=2sin2x-π6 B.y=2sin2x-π3 C.y=2sinx+π6 D.y=2sinx+π3 解析:选A 由图象知T2=π3--π6=π2,故T=π,因此ω=2ππ=2.又图象的一个最高点坐标为π3,2,所以A=2,且2×π3+φ=2kπ+π2(k∈Z),故φ=2kπ-π6(k∈Z),结合选项可知y=2sin2x-π6.故选A. 4.(2015·全国卷Ⅰ)函数f(x)=cos(ωx+φ)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为( )

A.kπ-14,kπ+34,k∈Z B.2kπ-14,2kπ+34,k∈Z C.k-14,k+34,k∈Z D.2k-14,2k+34,k∈Z 解析:选D 由图象知,周期T=254-14=2, ∴2πω=2,∴ω=π. 4

由π×14+φ=π2+2kπ,得φ=π4+2kπ,k∈Z, 不妨取φ=π4,∴f(x)=cosπx+π4. 由2kπ<πx+π4<2kπ+π, 得2k-14<x<2k+34,k∈Z, ∴f(x)的单调递减区间为2k-14,2k+34,k∈Z,故选D. 5.(2016·全国甲卷)函数f(x)=cos 2x+6cosπ2-x的最大值为( ) A.4 B.5 C.6 D.7

解析:选B ∵f(x)=cos 2x+6cosπ2-x=cos 2x+6sin x=1-2sin2x+6sin x=

-2sin x-322+112, 又sin x∈[-1,1],∴当sin x=1时,f(x)取得最大值5.故选B. 6.(2016·全国丙卷)函数y=sin x-3cos x的图象可由函数y=sin x+3cos x的图象至少向右平移________个单位长度得到.

解析:因为y=sin x+3cos x=2sinx+π3,y=sin x-3cos x=2sinx-π3,

所以把y=2sinx+π3的图象至少向右平移2π3个单位长度可得y=2sinx-π3的图象. 答案:2π3 7.(2016·浙江高考)已知2cos2x+sin 2x=Asin(ωx+φ)+b(A>0),则A=________,b=________.

解析:∵2cos2x+sin 2x=1+cos 2x+sin 2x=1+2sin2x+π4,

∴1+2sin2x+π4=Asin(ωx+φ)+b, ∴A=2,b=1. 答案:2 1 8.(2014·北京高考)设函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常数,A>0,ω>0).若

f(x)在区间π6,π2上具有单调性,且fπ2=f2π3=-fπ6,则f(x)的最小正周期为 5

________. 解析:∵f(x)在区间π6,π2上具有单调性,且fπ2=f2π3,∴x=π2和x=2π3均

不是f(x)的极值点,其极值应该在x=π2+2π32=7π12处取得,∵fπ2=-fπ6,∴x=π6也不是函数f(x)的极值点,又f(x)在区间π6,π2上具有单调性,∴x=π6-7π12-π2=π12为f(x)的另一个相邻的极值点,故函数f(x)的最小正周期T=2×7π12-π12=π.

答案:π 9.(2014·北京高考)函数f(x)=3sin2x+π6 的部分图象如图所示. (1)写出f(x)的最小正周期及图中x0,y0的值;

(2)求f(x)在区间-π2,-π12 上的最大值和最小值.

解:(1)f(x)的最小正周期为2πω=2π2=π,x0=7π6,y0=3. (2)因为x∈-π2,-π12,所以2x+π6∈-5π6,0. 于是,当2x+π6=0,即x=-π12时,f(x)取得最大值0; 当2x+π6=-π2,即x=-π3时,f(x)取得最小值-3. 10.(2016·天津高考)已知函数f(x)=4tan xsinπ2-x·cosx-π3-3. (1)求f(x)的定义域与最小正周期; (2)讨论f(x)在区间-π4,π4上的单调性.

解:(1)f(x)的定义域为x x≠π2+kπ,k∈Z. f(x)=4tan xcos xcosx-π3-3

=4sin xcosx-π3-3 =4sin x12cos x+32sin x-3 6

=2sin xcos x+23sin2x-3 =sin 2x+3(1-cos 2x)-3 =sin 2x-3cos 2x

=2sin2x-π3.

所以f(x)的最小正周期T=2π2=π. (2)令-π2+2kπ≤2x-π3≤π2+2kπ, 得-π12+kπ≤x≤5π12+kπ,k∈Z. 设A=-π4,π4,B=x -π12+kπ≤x≤5π12+kπ,k∈Z,易知A∩B=-π12,π4. 所以当x∈-π4,π4时,f(x)在区间-π12,π4上单调递增,在区间-π4,-π12上单调递减. 11.(2015·重庆高考)已知函数f(x)=12sin 2x-3cos2x. (1)求f(x)的最小正周期和最小值; (2)将函数f(x)的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍,纵坐标不变,得到函数g(x)

的图象.当x∈π2,π时,求g(x)的值域.

解:(1)f(x)=12sin 2x-3cos2x =12sin 2x-32(1+cos 2x) =12sin 2x-32cos 2x-32 =sin2x-π3-32, 因此f(x)的最小正周期为π,最小值为-2+32. (2)由条件可知g(x)=sinx-π3-32. 当x∈π2,π时,有x-π3∈π6,2π3, 从而y=sinx-π3的值域为12,1,

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