资源简介 考前解密真题【密码展示】 在平面直角坐标系中,若=(x1,y1),=(x2,y2),则S△ABC=|x1y2-x2y1|.证明:S△ABC=||·||·sin ∠BAC=====|x1y2-x2y1|.因此S△ABC=|x1y2-x2y1|.【真题展示】 (2024·新课标Ⅰ卷)已知A(0,3)和P为椭圆C:+=1(a>b>0)上两点.(1)求C的离心率;(2)若过P的直线l交C于另一点B,且△ABP的面积为9,求l的方程.[解] (1)由题知解得所以c==,所以C的离心率e==.(2)设B(x0,y0),则=(x0,y0-3),=,所以S△ABP==9,此处用到了解三角形面积的“密码”解得|x0+2y0-6|=12,与椭圆方程联立,得B1,B2(0,-3).对应的直线l的方程为y=x或y=x-3.【密码再现】 1.已知O为坐标原点,M,N是椭圆C:+=1上的两点,则△OMN面积的最大值为( )A.2 B.3C.4 D.62.已知P是双曲线C:-y2=1上任意一点,O为坐标原点,过P分别作C的两条渐近线l1和l2的平行线分别交l2和l1于M,N,则平行四边形OMPN的面积为________.【密码展示】 我们知道下列几个基本事实.(1)任何两个正方形(或圆)相似,类比认为任何两个正方体(或球)相似.若正方体(或球)的棱长(或半径)之比为λ,则其面积之比为λ2,体积之比为λ3.(2)若用一条平行于三角形一边的直线截三角形,则截得的小三角形与原三角形相似,类比以一个平行于锥体的底面的平面截锥体,截得的小锥体与原锥体相似.定义两个锥体的高的比为μ,则对应面积(底面积或侧面积或表面积)之比为μ2,体积之比为μ3.【真题展示】 (2023·新课标Ⅱ卷)底面边长为4的正四棱锥被平行于其底面的平面所截,截去一个底面边长为2,高为3的正四棱锥,所得棱台的体积为________.[解析] V小四棱锥=×22×3=4.=,得=.故V棱台=28.即所得棱台的体积为28.[答案] 28【密码再现】 1.已知圆锥的底面半径为3,高为6,过高的两个三等分点与底面平行的平面将圆锥截成三部分,记截得的上、中、下三部分的体积分别为V1,V2,V3,则中间部分的体积V2=________.2.(多选)已知体积分别为V1,V2,V3的三个球的表面积之比为1∶2∶3,则( )A.V1+V3=2V2 B.V1V3=VC.V1+V3>2V2 D.V1V3【密码展示】 众所周知三角形的中线、高、角平分线问题是高考命题的重要元素,高可以通过面积或点线距等方法求解,而中线与角平分线可通过复合三角形的关系建立相关式子求解.关于中线长与角平分线长有密码1.中线长度公式:ma= .密码2.角平分线长度公式:na=. 【真题展示】 (2023·全国甲卷)设O为坐标原点,F1,F2为椭圆C:+=1的两个焦点,点P在C上,cos ∠F1PF2=,则|OP|=( )A. B.C. D.[解析] 设|PF1|=m,|PF2|=n.由C:+=1,知|F1F2|=2,所以解得mn=,m2+n2=21.所以|OP|==× =.[答案] B【密码再现】 1.上面真题展示中,若点Q在线段F1F2上,满足|F1Q|·|PF2|=|F2Q|·|PF1|,其他条件不变,则|PQ|=________.2.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,b=5,c=3,角A的平分线AD交BC于D,且AD=,则a=________,△ABC内切圆的面积S=________.【密码展示】 我们知道AB>0的充要条件是A,B同号且都不为0,类比函数我们有若函数f(x)与g(x)的定义域分别为D,E,在x∈D∩E满足①f(x)与g(x)具有相同的单调性;②f(x)与g(x)的零点分别为x1,x2,则在D∩E上,f(x)g(x)≥0 x1=x2.【真题展示】 (2024·新课标Ⅱ卷)设函数f(x)=(x+a)ln (x+b).若f(x)≥0,则a2+b2的最小值为( )A. B.C. D.1[解析] 由于函数y=x+a(x∈R)与函数y=ln (x+b)(x>-b)在(-b,+∞)上单调递增.它们的零点分别为x1=-a,x2=1-b,由f(x)≥0得-a=1-b.此时求a2+b2的最小值有下列三种方法.方法一:a2+b2=(b-1)2+b2=2b2-2b+1=2+≥.方法二:a2+b2=a2+(-b)2≥=.方法三:由-a=1-b,得a-b+1=0,在平面直角坐标系Oab中,直线l:a-b+1=0(图略).点O到l的距离d==.所以(a2+b2)min=d2=.[答案] C【密码再现】 1.若(x-a)(x-b-1)≥0在R上恒成立,则a3-3b的极大值为( )A.3 B.4C.5 D.62.设函数f(x)=(x-a)ln (x-ln b)(b>0),若f(x)≥0,则a-b的最大值为( )A.-1 B.0C.1 D.2知识密码5 函数f(x)的图象关于点(a,b)对称的两个充要条件【密码展示】 众所周知,函数y=f(x)的图象关于原点对称的充要条件是f(x)是奇函数.(或f(-x)+f(x)=0恒成立),推广则有①函数f(x)的图象关于点(a,b)对称的充要条件是f(2a-x)+f(x)=2b(或f(a+x)+f(a-x)=2b).②函数f(x)的图象关于点(a,b)对称的充要条件是y=f(x+a)-b是奇函数.【真题展示】 (2024·新课标Ⅰ卷节选)已知函数f(x)=ln +ax+b(x-1)3.证明:曲线y=f(x)是中心对称图形.[证明] 方法一:因为f(x)=ln +ax+b(x-1)3,所以f(2-x)+f(x)=ln +a(2-x)+b(1-x)3+ln +ax+b(x-1)3=2a,因此曲线y=f(x)关于点(1,a)中心对称.方法二:因为f(x)=ln +ax+b(x-1)3,所以g(x)=f(x+1)-a=ln +a(x+1)+bx3-a=ln +ax+bx3,x∈(-1,1).g(-x)=ln +a(-x)+b(-x)3=-=-g(x).故g(x)=f(x+1)-a是奇函数,故曲线y=f(x)关于点(1,a)中心对称.【密码再现】 1.若函数f(x)=+bx(a>0)的图象关于点(1,2)对称,则ab=( )A.1 B.2C.3 D.42.(多选)若函数f(x)=ln +(x-b)3(a>0)的图象是关于点P的中心对称图形,则( )A.点P在x轴正半轴上B.点P在x轴负半轴上C.a=2bD.2a=b【密码展示】 我们知道过圆锥曲线焦点的弦的相关问题是教材教学内容的重难点,也是高考的命题热点,若过椭圆+=1(a>b>0)或双曲线-=1(a>0,b>0)或抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的直线l与之相交于A,B两点.当=λ时,我们称为圆锥曲线的焦点弦分比问题.此时有e|cos θ|=.(其中θ为直线l的倾斜角)【真题展示】 (多选)(2023·新课标Ⅱ卷)设O为坐标原点,直线y=-(x-1)过抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点,且与C交于M,N两点,l为C的准线,则( )A.p=2B.|MN|=C.以MN为直径的圆与l相切D.△OMN为等腰三角形[解析] 由题意,易知直线y=-(x-1)过点(1,0).对于A,因为直线经过抛物线C的焦点,所以易知焦点坐标为(1,0),所以=1,即p=2,故A选项正确;对于B,通解:不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1<x2,联立方程得消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.所以M,N(3,-2),所以由两点间距离公式可得|MN|==,故B选项错误;优解一:不妨设M(x1,y1),N(x2,y2),x1<x2,联立方程得消去y并整理得3x2-10x+3=0,解得x1=,x2=3.所以由抛物线的定义得,|MN|=x1+x2+p=+3+2=,故B选项错误;优解二:设M(x1,y1),N(x2,y2),联立方程得消去y并整理得3x2-10x+3=0,Δ=64>0,则x1+x2=,x1x2=1,所以由弦长公式得|MN|=×=,故B选项错误;对于C,通解:由以上分析易知,l的方程为x=-1,以MN为直径的圆的圆心坐标为,半径r=|MN|==+1,所以以MN为直径的圆与l相切,故C选项正确;光速解:由二级结论——以抛物线焦点弦为直径的圆与抛物线的准线相切,易知C选项正确;对于D,由两点间距离公式可得|MN|=,|OM|=,|ON|=,故D选项错误.另解:本题A,B,C,D虽然没有直接出现比值λ的问题,但试题直接利用(1,0)为焦点求出p=2.可直接用弦长(或定义)求出|MN|==.抛物线的性质直接得出C选项的正确性,若将D选项改为|MF|=|FN|(其中M在x轴上方).去求|MF|与|FN|,再验证|MF|与|FN|的关系就比较麻烦,若设=λ,由题意知,直线y=-(x-1)的倾斜角为钝角且|MF|<|FN|,即0<λ<1,用e|cosθ|=直接作答,在抛物线中,e=1,则有=,解得λ=.就可以快速判断D选项.[答案] AC【密码再现】 1.过椭圆C:+=1(a>b>0)上顶点B与左焦点F的直线l与C交于A,若=,则C的离心率为( )A. B.C. D.2.(多选)已知双曲线C:-=1(a>0,b>0)的右焦点为F(c,0).若a,b,c成等差数列,过F的直线l交C于A,B两点,A在x轴上方,则( )A.C的离心率为B.C的两条渐近线的夹角的正切值为C.直线ax+by+c=0过第一、三、四象限D.当l的斜率k=时,|AF|=5|BF|考前必记公式 同角三角函数的基本关系式sin2α+cos2α=1;tanα=(α≠kπ+,k∈Z). 诱导公式 两角和与差的正弦、余弦和正切公式S(α+β):sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β.S(α-β):sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β.C(α+β):cos (α+β)=cos αcos β-sin αsin β.C(α-β):cos (α-β)=cos αcos β+sin αsin β.T(α+β):tan (α+β)=.T(α-β):tan (α-β)=. 辅助角公式a sin x+b cos x=·sin (x+φ)(tan φ=). 二倍角的正弦、余弦、正切公式(1)倍角公式:S2α:sin 2α=2sin αcos α,C2α:cos 2α=cos2α-sin2α=1-2sin2α=2cos2α-1,T2α:tan2α=.(2)降次公式:sin2α=;cos2α=. 解三角形(1)三角形面积公式:S△ABC=ab sin C=ac sin B=bc sin A.(2)正弦定理:===2R(R为△ABC外接圆的半径).用角表示边:a=2R sin A;b=2R sin B;c=2R sin C.(3)余弦定理:a2=b2+c2-2bc cos A,b2=c2+a2-2ca cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.推论:cos A=,cos B=,cos C=. 平面向量运算的坐标表示已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),夹角为θ(0≤θ≤π).(1)数量积:a·b=|a||b|cos θ=x1x2+y1y2.(2)模:|a|=,|b|=.(3)平行:a∥b a=λb x1y2-x2y1=0.(4)垂直:a⊥b a·b=0 x1x2+y1y2=0.(5)夹角:cos θ==. 指数(1)分数指数幂:a=(a>0,m,n∈N*,n>1).a==(a>0,m,n∈N*,n>1).(2)指数幂的运算性质:aras=ar+s;(ar)s=ars;(ab)r=arbr(a>0,b>0,r,s∈Q). 对数(1)对数运算性质:如果a>0,且a≠1,M>0,N>0,那么loga(MN)=logaM+logaN;loga=logaM-logaN;logaMn=nlogaM(n∈R).(2)对数恒等式:alogaN=N(a>0,且a≠1,N>0).(3)对数换底公式:logab=(a>0,且a≠1;b>0;c>0,且c≠1). 导数的运算(1)几种常见的导数①c′=0(c为常数);②(xα)′=αxα-1(α∈R,且α≠0);③(sin x)′=cos x;④(cos x)′=-sin x;⑤(ax)′=ax ln a(a>0,且a≠1);⑥(ex)′=ex;⑦(logax)′=(a>0,且a≠1);⑧(ln x)′=.(2)导数的四则运算法则①[f(x)±g(x)]′=f′(x)±g′(x).②[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x).特别地,[cf(x)]′=cf′(x)(c为常数).③=(g(x)≠0).特别地,=-(f(x)≠0).等差数列(1)通项公式:an=a1+(n-1)d(其中首项是a1,公差是d).(2)前n项和公式:Sn==na1+d.(3)等差中项:若A是a与b的等差中项,则2A=a+b.等比数列(1)通项公式:an=a1qn-1(其中首项是a1,公比是q,a1,q≠0).(2)前n项和公式:Sn=(3)等比中项:若G(G≠0)是a与b的等比中项,则=,即G2=ab(或G=±,ab>0,等比中项有两个).柱体、锥体、台体、球的表面积和体积公式(1)设c′,c分别为上、下底面的周长,h为高,h′为斜高.①直棱柱:S侧=ch,V=S底h.②正棱锥:S侧=ch′,V=S底h.③正棱台:S侧=(c′+c)h′,V=(S上底++S下底)h.(2)设l为母线长,r为圆柱、圆锥底面圆的半径,h为高,r′,r分别为圆台上、下底面圆的半径,R为球的半径.①圆柱:S侧=2πrl,S表=2πr(r+l),V=S底h=πr2h.②圆锥:S侧=πrl,S表=πr(r+l),V=S底h=πr2h.③圆台:S侧=πl(r′+r),S表=π(r′2+r2+r′l+rl),V=(S上底++S下底)h=π(r′2+r′r+r2)h.④球:S表=4πR2,V=πR3.空间向量与立体几何(1)点到直线的距离PQ==.(2)点到平面的距离PQ===.(3)异面直线所成的角若异面直线l1,l2所成的角为θ,其方向向量分别是u,v,则cos θ=|cos 〈u,v〉|==.(4)直线与平面所成的角设直线AB与平面α所成的角为θ,直线AB的方向向量为u,平面α的法向量为n,则sin θ=|cos 〈u,n〉|=||=.(5)平面与平面的夹角若平面α,β的法向量分别是n1和n2,则平面α与平面β的夹角即向量n1和n2的夹角或其补角.设平面α与平面β的夹角为θ,则cos θ=|cos 〈n1,n2〉|==.弦长公式(1)直线与圆相交的弦长:|AB|=2(d为圆心到直线的距离).(2)直线与圆锥曲线相交的弦长:|AB|==·(kAB为直线AB斜率,kAB≠0).排列、组合与二项式定理(1)排列数公式:A=n(n-1)(n-2)…(n-m+1)=(n,m∈N*,并且m≤n).(2)组合数公式:C===(n,m∈N*,并且m≤n).(3)二项式定理:(a+b)n=Can+Can-1b1+…+Can-kbk+…+Cbn(n∈N*,k=0,1,2,…,n).概率(1)互斥事件的概率加法公式:如事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B).(2)相互独立事件:如果A与B相互独立,则P(AB)=P(A)P(B).(3)条件概率:一般地,设A,B为两个随机事件,且P(A)>0,则P(B|A)=.(4)全概率公式:一般地,设A1,A2,…,An是一组两两互斥的事件,A1∪A2∪…∪An=Ω,且P(Ai)>0,i=1,2,…,n,则对任意的事件B Ω,有P(B)=(Ai)P(B|Ai).考前必用结论 集合运算的性质名称 性质交集 A∩ = ;A∩A=A;A∩B=B∩A;A∩B=A A B并集 A∪ =A;A∪A=A;A∪B=B∪A;A∪B=A B A补集 A∪( UA)=U;A∩( UA)= ; U( UA)=A; U(A∪B)=( UA)∩( UB); U(A∩B)=( UA)∪( UB) 充分、必要条件与对应集合的关系设p包含的对象组成集合A,q包含的对象组成集合B.p是q的充分不必要条件 p q且qp A?Bp是q的必要不充分条件 pq且q p B?Ap是q的充要条件 p q A=Bp是q的既不充分也不必要条件 pq且qp A,B互不包含p是q的充分条件 p q A Bp是q的必要条件 q p B A 基本不等式的四种形式根式形式 a+b≥2(a>0,b>0),当且仅当a=b时,等号成立. 临考谨记:利用基本不等式求最值,一定要注意“一正、二定、三相等”缺一不可.整式形式 ab≤()2(a,b∈R),a2+b2≥2ab(a,b∈R),(a+b)2≥4ab(a,b∈R),()2≤(a,b∈R),以上不等式当且仅当a=b时,等号成立.分式形式 +≥2(ab>0),当且仅当a=b时,等号成立.倒数形式 a+≥2(a>0),当且仅当a=1时,等号成立;a+≤-2(a<0),当且仅当a=-1时,等号成立. 三个“二次”间的关系设关于x的方程ax2+bx+c=0(a>0)的根的判别式Δ=b2-4ac.项目 >0 Δ=0 Δ<0二次函数y=ax2+bx+c (a>0)的图象一元二次方程ax2+bx+c=0 (a>0)的根 有两个相等的实数根x1,x2(x1ax2+bx+c>0(a>0)的解集 {x|xx2} {x|x≠-} Rax2+bx+c<0(a>0)的解集 {x|x1 函数的性质单调性 (1)函数f(x)与函数f(x)+c(c为常数)具有相同的单调性. (2)当k>0(k<0)时,函数f(x)与函数kf(x)单调性相同(相反). (3)若f(x)恒为正值或恒为负值,则f(x)与具有相反的单调性. (4)在公共定义域内,“增+增=增”,“减+减=减”,“增-减=增”,“减-增=减”. (5)“同增异减”,对于复合函数y=f(g(x)),令u=g(x),若g(x)与f(u)在定义域上单调且单调性一致(单调性相反),则y=f(g(x))单调递增(单调递减).奇偶性 (1)偶函数 f(-x)=f(x) 关于y轴对称. (2)奇函数 f(-x)=-f(x) 关于原点对称. (3)定义在R上的函数f(x)总可以表示为一个奇函数g(x)与一个偶函数h(x)之和,其中g(x)=,h(x)=.周期性 (1)设函数f(x)的最小正周期为T(T>0),则除±nT(n=1,2,…)以外,函数f(x)无其他周期. (2)设周期函数f(x)的最小正周期为T(T>0),则f(λx)(λ≠0)的最小正周期为. (3)若u=g(x)是周期函数,f(u)是任意函数,则f(g(x))也是周期函数. (4)若f(x+a)=f(x+b),则f(x)的周期T=b-a,其中a≠0,b≠0,a≠b. (5)若f(x+a)=-f(x),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0. (6)若f(x+a)=±(c为常数),则f(x)的周期T=2a,其中a≠0,c≠0. (7)若f(x+a)=,则f(x)的周期T=2a,其中a≠0; 若f(x+a)=,则f(x)的周期T=4a,其中a≠0.对称性 (1)函数y=f(x)的图象与其反函数y=f-1(x)的图象关于直线y=x对称. (2)函数y=f(x)的图象与函数y=f(-x)的图象关于y轴对称,函数y=f(x)的图象与函数y=-f(x)的图象关于x轴对称. (3)函数y=f(x)的图象与函数y=-f(-x)的图象关于原点对称,函数y=f(x)的图象与函数y=-f-1(-x)的图象关于直线y=-x对称. (4)f(a-x)=f(a+x) f(-x)=f(2a+x) f(x)=f(2a-x) f(x)的图象关于直线x=a对称. (5)f(a+x)=f(b-x) f(x)的图象关于直线x=对称. (6)f(a+x)=-f(b-x) f(x)的图象关于点(,0)对称. 函数图象的变换平移 变换 y=f(x)的图象y=f(x±a)的图象 y=f(x)的图象y=f(x)±b的图象伸缩 变换 y=f(x)的图象y=f()的图象 y=f(x)的图象y=Af(x)的图象翻折 变换 y=f(x)的图象y=|f(x)|的图象 y=f(x)的图象y=f(|x|)的图象对称 变换 y=f(x)与y=f(-x)的图象关于直线x=0(即y轴)对称 y=f(x)与y=f(2a-x)的图象关于直线x=a对称y=f(x)与y=-f(x)的图象关于直线y=0(即x轴)对称 y=f(a+x)与y=f(b-x)的图象关于直线x=对称y=f(x)与y=-f(-x)的图象关于原点对称 y=f(x)与y=2b-f(2a-x)的图象关于点(a,b)对称y=ax与y=logax(a>0,且a≠1)的图象关于直线y=x对称 常见抽象函数的性质与对应的特殊函数模型抽象函数的性质 特殊函数模型①f(x+y)=f(x)+f(y), ②f(x-y)=f(x)-f(y) 正比例函数f(x)=kx(k≠0)①f(x)f(y)=f(x+y)(x,y∈R), ②=f(x-y)(x,y∈R,f(y)≠0) 指数函数f(x)=ax(a>0,a≠1)①f(xy)=f(x)+f(y)(x>0,y>0), ②f()=f(x)-f(y)(x>0,y>0) 对数函数f(x)=logax(a>0,a≠1)①f(xy)=f(x)f(y), ②f()=(y≠0,f(y)≠0) 幂函数f(x)=xnf(x+y)=f(x)g(y)+g(x)f(y) 三角函数f(x)=sin x,g(x)=cos xf(x+y)= 正切函数f(x)=tan x 5类由含导数不等式构造原函数的模型原函数是函数的和差组合 ①对于f′(x)>g′(x)(<g′(x)),构造函数h(x)=f(x)-g(x). 特别地,若f′(x)>a(<a)(a≠0),则可以构造函数h(x)=f(x)-ax. ②对于f′(x)+g′(x)>0(<0),构造函数h(x)=f(x)+g(x).原函数是函数的乘除组合 ①对于f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(<0),构造函数h(x)=f(x)g(x). ②对于f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(<0),构造函数h(x)=(g(x)≠0). 特别地,对于xf′(x)+f(x)>0(<0),构造函数h(x)=xf(x); 对于xf′(x)-f(x)>0(<0),构造函数h(x)=(x≠0).原函数是含ex的乘除组合 ①对于f′(x)+f(x)>0(<0),构造函数h(x)=exf(x). ②对于f′(x)-f(x)>0(<0),构造函数h(x)=.原函数是含sin x(cos x)的乘除组合 ①对于f(x)+f′(x)tan x>0(<0),构造函数h(x)=f(x)sin x. ②对于f(x)-f′(x)tan x>0(<0),构造函数h(x)=(x≠kπ,k∈Z). ③对于f′(x)-f(x)tan x>0(<0),构造函数h(x)=f(x)cos x. ④对于f′(x)+f(x)tan x>0(<0),构造函数h(x)=(x≠+kπ,k∈Z).原函数是关于ln x的复合函数 对于>0(<0),分类讨论如下: ①若f(x)>0,构造函数h(x)=ln f(x); ②若f(x)<0,构造函数h(x)=ln [-f(x)]. 三角函数公式半角公式 sin =±,cos =±, tan =±==.三倍角公式 sin (3θ)=3sin θ-4sin3θ,cos(3θ)=4cos3θ-3cosθ,tan (3θ)=.万能公式 sinθ=,cosθ=,tanθ=,其中θ≠2kπ+π,且θ≠+kπ,k∈Z.三角函数的图象变换由函数y=sinx的图象变换得到y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的两种方法如下.三角形“四心”的向量表示已知H,G,O,I是△ABC所在平面上的任意点,a,b,c分别为三个内角A,B,C所对的边.H为垂心 ·=·=·G为重心 ++=0O为外心 (+)·=(+)·=(+)·=0I为内心 a·+b·+c·=0常见的裂项方法数列(n为正整数) 裂项方法{}(k为非零常数) =(-){} =(-){} =-{} =-{loga(1+)}(a>0且a≠1) loga(1+)=loga(n+1)-logan空间几何面积射 影定理 如图,△ABC在平面α内的射影为△ABO(C在α外),分别记△ABC的面积和△ABO的面积为S和S′,记△ABC所在平面和平面α所成锐二面角的平面角为θ,则cos θ=S′∶S正四面体 的内切球 位置关系:正四面体的四个面都与同一个球相切,如图. 数量关系:设正四面体的棱长为a,高为h,内切球的半径为r,这时有4r=h=a.正四面体 的外接球 位置关系:正四面体的四个顶点都在一个球面上,如图. 数量关系:设正四面体的棱长为a,外接球的半径为r,这时有r=a.解析几何曲线系 方程 过定点(x0,y0)的直线系方程:λ1(y-y0)+λ2(x-x0)=0(λ1,λ2是参数). 共焦点的圆锥曲线系方程:+=1(c为焦半径,λ为参数).当λ>0时,表示共焦点的椭圆;当-c2<λ<0时,表示共焦点的双曲线;当λ<-c2时,轨迹不存在. 共交点的曲线系方程:若曲线C1:f1(x,y)=0与曲线C2:f2(x,y)=0有公共点Pi(i=1,2,…),则λ1f1(x,y)+λ2f2(x,y)=0(λ1,λ2是参数)表示过点Pi的曲线.圆锥曲线的 焦点三角形 椭圆的焦点三角形: 如图1,以椭圆+=1(a>b>0)上一点P(x0,y0)(y0≠0)和焦点F1(-c,0),F2(c,0)为顶点的△PF1F2(焦点三角形)中,若∠F1PF2=θ,则 (1)|PF1|+|PF2|=2a; (2)4c2=|PF1|2+|PF2|2-2|PF1|·|PF2|·cos θ; (3)S△PF1F2=|PF1|·|PF2|·sin θ=b2tan . 双曲线的焦点三角形: 如图2,若点P是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上不同于顶点的任意一点,F1,F2为双曲线C的两焦点,则△PF1F2叫做双曲线的焦点三角形.记∠F1PF2=θ,则S△F1PF2=. 抛物线的焦点三角形: 如图3,过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F(,0)的直线l:y=kx-(其中k为直线l的斜率)交抛物线于A,B两点,那么焦点三角形OAB的面积可以表示为S△OAB=(若抛物线方程为x2=2py(p>0),直线l:y=kx+,则S△OAB=).椭圆、双曲线第三定义的应用 椭圆第三定义的应用:若M,N是椭圆C:+=1(a>b>0)上关于原点对称的两个点,点P是椭圆上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=-,e为椭圆C的离心率. 双曲线第三定义的应用:若M,N是双曲线C:-=1(a>0,b>0)上关于原点对称的两个点,点P是双曲线上异于M,N的一点,当直线PM,PN的斜率都存在(分别记为kPM,kPN)时,kPM·kPN=e2-1=,e为双曲线C的离心率.抛物线的 焦点弦 设AB是过抛物线y2=2px(p>0)的焦点F的弦,若A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2),α为直线AB的倾斜角,则有以下结论. ①焦半径|AF|=x1+=,|BF|=x2+=,+=. ②弦长|AB|=x1+x2+p=.③S△OAB=(O为抛物线的顶点).④以弦AB为直径的圆与准线相切.⑤过点A,B分别向抛物线的准线引垂线,设垂足分别为A1,B1,则∠A1FB1=90 .直线与椭 圆相切的 有关结论 ①椭圆+=1(a>b>0)上任意一点P(x0,y0)处的切线方程是+=1,②过椭圆+=1(a>b>0)外一点P(x0,y0)引两条切线,切点弦方程是+=1,③椭圆+=1(a>b>0)与直线Ax+By+C=0相切的条件是A2a2+B2b2=C2.直线与 双曲线 相切的 有关结论 ①双曲线-=1(a>0,b>0)上任意一点P(x0,y0)处的切线方程是-=1,②过双曲线-=1(a>0,b>0)外一点P(x0,y0)引两条切线,切点弦方程是-=1,③双曲线-=1(a>0,b>0)与直线Ax+By+C=0相切的条件是A2a2-B2b2=C2.直线与抛 物线相切 的有关结论 ①抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(x0,y0)处的切线方程是y0y=p(x+x0),②过抛物线y2=2px(p>0)外一点P(x0,y0)引两条切线,切点弦方程是y0y=p(x+x0),③抛物线y2=2px(p>0)与直线Ax+By+C=0相切的条件是pB2=2AC.概率与统计概率的性质 性质1:对任意的事件A,都有0≤P(A)≤1; 性质2:必然事件的概率为1,不可能事件的概率为0,即P(Ω)=1,P( )=0; 性质3:如果事件A与事件B互斥,那么P(A∪B)=P(A)+P(B); 性质4:如果事件A与事件B互为对立事件,那么P(B)=1-P(A),P(A)=1-P(B); 性质5:如果A B,那么P(A)≤P(B),由该性质可得,对于任意事件A,因为 A Ω,所以0≤P(A)≤1; 性质6:设A,B是一个随机试验中的两个事件,有P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB).全概率公式 一般地,如果样本空间为Ω,A,B为事件,则BA与B是互斥的,且B=BΩ=B(A+)=BA+B,从而P(B)=P(BA+B)=P(BA)+P(B),当P(A)>0且P()>0时,有P(B)=P(A)P(B|A)+P()P(B|).考前必会方法(1)二元柯西不等式:若a,b,c,d∈R,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2,当且仅当ad=bc时,等号成立.(2)n元柯西不等式:若ai,bi∈R(i=1,2,…,n),则≥(ibi)2,当且仅当bi=0或存在一个实数λ,使得ai=λbi(i=1,2,…,n)时,等号成立.【例1】 设a,b,c为正数,求证:++≥(a+b+c). 【尝试训练1】 (1)已知a,b>0,且a+b=1,则(+)2的最大值是________.(2)设实数x,y满足3x2+2y2≤6,则p=2x+y的最大值为________.已知复合函数f(g(x))的解析式,求f(x)的解析式时可采用换元法.通常令g(x)=t,由此解得x=φ(t).再将g(x)=t,x=φ(t)一并代入原函数中,从而求得f(x)的解析式.其中令g(x)=t实际上是一种变量替换(非等量替换),所以换元后要注意变量的范围.【例2】 已知f()=,则f(x)=( )A.(x≠-1)B.(x≠-1且x≠0)C.(x≠-1)D.(x≠-1且x≠0) 【尝试训练2】 (1)已知f(1-sin x)=cos2x,则f(x)的解析式为______________________.(2)已知f(ex)=x lg 7,则f(2)+f(5)=________.对于一些函数(如二次函数、分段函数等)的求值域问题,我们可以借助形象直观的函数图象来观察其函数值的变化情况,再有的放矢地通过函数解析式求函数最值,确定函数值域,用数形结合法,使运算过程大大简化.【例3】 函数f(x)=的值域为________. 【尝试训练3】 (1)已知函数f(x)=-1的定义域为[m,n](m,n为整数),值域为,则满足条件的整数对(m,n),共有( )A.3对 B.4对C.5对 D.6对(2)对 x∈R,用M(x)表示f(x),g(x)中的较大者,记为M(x)=max{f(x),g(x)},若函数M(x)=max{-x+3,(x-1)2},则M(x)的最小值为________.函数的对称性、周期性的常见结论(1)若f(a+x)=f(a-x),则函数图象关于直线x=a对称;(2)若f(x)=f(2a-x),则函数图象关于直线x=a对称;(3)f(a+x)=f(b-x),则函数图象关于直线x=对称;(4)若f(2a-x)=2b-f(x),则函数图象关于点(a,b)对称;(5)若f(x+a)=f(x+b),则T=a-b;(6)若f(x+a)=-f(x),则T=2a;(7)若f(x+a)=-f(x+b),则T=2(a-b);(8)若f(x+a)=,则T=2a;(9)若函数f(x)关于直线x=a与直线x=b对称,则该函数的一个周期是2|b-a|;(10)若函数f(x)关于点(a,0)对称,又关于点(b,0)对称,则该函数的一个周期是2|b-a|;(11)若函数f(x)关于直线x=a,又关于点(b,0)对称,则该函数的一个周期是4|b-a|.【例4】 (多选)已知函数f(x),g(x)的定义域均为R,函数f(2x+2)为奇函数,f(x-1)为偶函数,g(x)为奇函数,g(x)=g(4-x),则下列说法正确的是( )A.函数f(x)的一个周期是6B.函数g(x)的一个周期是8C.若f(0)=2,则f(18)+g(68)=-2D.若当0≤x≤2时,g(x)=ln (x+1),则当10≤x≤12时,g(x)=ln (13-x) 【尝试训练4】 (1)已知函数f(x)的定义域为R,且满足f(x)+f(3-x)=4,f(x)的导函数为g(x),函数y=g(x-1)的图象关于点(2,1)中心对称,则f()+g(2 024)=( )A.3 B.-3C.1 D.-1(2)已知函数y=f(3x+1)为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,若f(x)(3)(2024·秦皇岛三模)已知奇函数f(x)的定义域为R,f(x+3)=-f(-x),且f(2)=0,则f(x)在[0,6]上的零点个数的最小值为________.结合代数式特点,构造合适的函数,通过导函数研究函数的单调性,从而比较出代数式的大小.【例5】 已知a=,b=,c=,则a,b,c的大小顺序为( )A.c>b>a B.b>c>aC.b>a>c D.c>a>b 【尝试训练5】 (1)已知a=ln -,b=ln π-π,c=ln 3-3,则a,b,c的大小顺序为( )A.a>c>b B.a>b>cC.b>c>a D.b>a>c(2)(2024·东莞三模)若a=,b=e,c=π,则a,b,c的大小关系为________.参变分离:顾名思义,就是在不等式中含有两个字母时(一个视为变量,另一个视为参数),可利用不等式的等价变形让两个字母分居不等号的两侧,即不等号的每一侧都是只含有一个字母的表达式.然后利用其中一个变量的范围求出另一变量的范围.一般情况下,哪个字母的范围已知,就将其视为变量,构造关于它的函数,另一个字母(一般为所求)视为参数.恒(能)成立问题常常使用参变分离来处理.【例6】 已知函数f(x)=x2-x-ln x(m∈R).若 x>0,不等式f(x)>x2恒成立,求实数m的取值范围. 【尝试训练6】 (2024·孝感模拟)已知函数f(x)=ex+x3-x2-ax+1,若f(x)在R上单调递增,则实数a的最大值为( )A.-e B.-1C.1 D.e方法7 “逆用导数的四则运算法则”构造函数法(1)题中同时出现关于f(x),f′(x),应考虑“逆用导数的四则运算法则”构造函数.(2)常见的构造函数①对于xf′(x)+f(x)>0(<0),构造h(x)=xf(x);一般地,对于xf′(x)+nf(x)>0(<0),构造h(x)=xnf(x).②对于xf′(x)-f(x)>0(<0),构造h(x)=;一般地,对于xf′(x)-nf(x)>0(<0),构造h(x)=.③对于f′(x)-f(x)>0(<0),构造h(x)=;一般地,对于f′(x)-nf(x)>0(<0),构造h(x)=.④对于f′(x)+f(x)>0(<0),构造h(x)=exf(x);一般地,对于f′(x)+nf(x)>0(<0),构造h(x)=enxf(x).⑤对于f′(x)>f(x)tan x(或f′(x)0(<0),构造h(x)=f(x)cos x.⑥对于f′(x)cos x+f(x)sin x>0(<0),构造h(x)=.【例7】 已知f′(x)是定义在(0,π)上的函数f(x)的导函数,有f′(x)cos x>f(x)sin x,若a=f(),b=0,c=-f(),则a,b,c的大小关系是( )A.aC.c 【尝试训练7】 (1)已知f′(x)是定义在R上的函数f(x)的导函数,且f(x)-xf′(x)>0,则a=f(2),b=f(e),c=f(3)的大小关系为( )A.bC.a(2)(2024·潍坊三模)已知函数f(x)的导函数为f′(x),且f(1)=e,当x>0时,f′(x)<+ex,则不等式>1的解集为( )A.(0,1) B.(0,+∞)C.(1,+∞) D.(0,1)∪(1,+∞)函数零点问题的常见题型:判断函数是否存在零点或者求零点的个数、根据含参函数零点情况,求参数的值或取值范围.一般解题步骤如下:第一步:将问题转化为函数的零点问题,进而转化为函数的图象与x轴(或直线y=k)在某区间上的交点问题;第二步:利用导数研究该函数在此区间上的单调性、极值、端点值等性质,进而画出其图象;第三步:结合图象判断零点或根据零点分析参数.【例8】 已知f(x)=则函数y=2[f(x)]2-3f(x)+1的零点个数是( )A.3 B.5C.7 D.8 【尝试训练8】 (1)(2024·凉山二模)若f(x)=x sin x+cos x-1,x∈,则函数f(x)的零点个数为( )A.0 B.1C.2 D.3(2)已知函数f(x)=若函数g(x)=[f(x)]2+2f(x)+m(m∈R)有三个零点,则m的取值范围为________.设b>a>0,则a<<<<【例9】 已知函数f(x)=ln x-x2+ax,设f′(x)是函数f(x)的导函数,x1,x2是f(x)的两个零点,且0 【尝试训练9】 已知函数f(x)=ln x-ax.若y=f(x)的图象在x=1处的切线平行于x轴,且A(x1,y1),B(x2,y2)(0 泰勒公式是将一个在x0处具有n阶导数的函数利用关于(x-x0)的n次多项式逼近函数的方法.若函数f(x)在包含x0的某个闭区间[a,b]上具有n阶导数,且在开区间(a,b)上具有(n+1)阶导数,则对闭区间[a,b]上任意一点x,成立下式:f(x)=f(x0)++(x-x0)2+…+(x-x0)n+Rn(x).其中:f(n)(x0)表示f(x)在x=x0处的n阶导数,等号后的多项式称为函数f(x)在x0处的n阶泰勒展开式,剩余的Rn(x)是泰勒公式的余项,是(x-x0)n的高阶无穷小量.【例10】 (2022·新高考Ⅰ卷)设a=0.1e0.1,b=,c=-ln 0.9,则( )A.aC.c 【尝试训练10】 已知f(x)=ln ,证明:当x∈(0,1)时,f(x)>2(x+). 结论1 三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)的图象关于点(-,f(-))中心对称.结论2 已知三次函数f(x)=ax3+bx2+cx+d(a≠0)中心对称点的横坐标为x0,两个极值点分别为x1,x2,则=f′(x0)=-(x1-x2)2.结论3 若y=f(x)图象关于点(m,n)对称,则y=f′(x)图象关于直线x=m对称.点对称函数的导数是轴对称函数,轴对称函数的导数是点对称函数.奇函数的导数是偶函数,偶函数的导数是奇函数,周期函数的导数还是周期函数.【例11】 已知f(x)=x3-9x2+29x-31,若f(m)=-2,f(n)=6,则m+n=________. 【尝试训练11】 (1)已知f(x)=x3-9x2+29x-31,则(i)=________.(2)已知直线l与曲线f(x)=x3-6x2+13x-9依次相交于A,B,C三点,且|AB|=|BC|=,则直线l的方程为____________.向量三角不等式||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.拓展:绝对值三角不等式(1)如果a,b是实数,那么||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|;(2)如果a,b,c是实数,那么|a-c|≤|a-b|+|b-c|,当且仅当(a-b)(b-c)≥0时,等号成立.【例12】 已知向量,满足||2+||2=4,||2=2,设=2+,则||的取值范围为________. 【尝试训练12】 已知A,B两点在圆x2+y2=12上,且|AB|=4,点P在直线x+y=4上,若|+3|≤28恒成立,则点P横坐标的取值范围是________.在求形如y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)的函数的性质时,应采用整体代换,将“ωx+φ”看作一个整体“z”,即通过求y=A sin z的性质来探究求出原函数的性质.对于形如y=A cos (ωx+φ)(A>0,ω>0)的性质与上述研究方法一致,这里只以函数y=A sin (ωx+φ)(A>0,ω>0)为例.【例13】 (1)函数f(x)=2sin (x-)的单调递减区间是( )A.(0,) B.(,π)C.(π,) D.(,2π)(2)(2024·郑州模拟)已知函数f(x)=2sin (ωx+)(ω>0),若关于x的方程f(x)-1=0在区间(0,π)上恰有两个实数根,则ω的取值范围为 ________. 【尝试训练13】 函数f(x)=sin (ωx+φ)(ω>0,|φ|<)的部分图象如图所示,将y=f(x)的图象向右平移个单位长度后得到函数y=g(x)的图象.则函数y=g(x)的单调递增区间为________.三角形中三线是指三角形的中线、角平分线及高线,其常用性质如下:(1)三角形的中线和重心的性质:中线平分对边,且平分三角形的面积;三条中线交于重心,且重心分中线为2∶1.(2)三角形的角平分线和内心性质:角平分线平分内角,角平分线上的点到角两边距离相等;三条角平分线交于内心,内心到三边距离相等;角平分线分对边的比等于相应邻边的比.(3)三角形的高和垂心性质:高垂直于底边;三条高交于垂心.【例14】 如图所示,在△ABC中,AB=3AC,AD平分∠BAC,且AD=kAC.(1)若DC=2,求BC的长度;(2)求k的取值范围. 【尝试训练14】 (1)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=,c=2,△ABC的面积为,D为边BC的中点,则AD的长度是( )A. B.C.1 D.2(2)(2024·许昌模拟)在△ABC中(点A在BC上方),若A=,BC=2,BC边上的高为h,△ABC的个数为n,则下列选项错误的是( )A.当h>3时,n=0 B.当h=3时,n=1C.当0(1)累加法使用情景:形如an+1-an=f(n)或an+1=an+f(n)解题模板:第一步 将递推公式写成an+1-an=f(n);第二步 依次写出an-an-1,…,a2-a1,并将它们累加起来;第三步 得到an-a1的值,解出an;第四步 检验a1是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写成分段形式.(2)累乘法使用情景:形如=f(n)或an+1=an·f(n)解题模板:第一步 将递推公式写成=f(n);第二步 依次写出,…,,并将它们累乘起来;第三步 得到的值,解出an;第四步 检验a1是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写成分段形式.【例15】 已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=2nanan+1,则an=________. 【尝试训练15】 (1)(2024·衡阳模拟)已知数列{an}满足:a1=1,an=an-1+n(n≥2),且bn=,则数列{bn}前n项的和Sn=( )A. B.C. D.(2)(2024·洛阳期中)在数列{an}中,an>0,a1=1,=2n,则a113=( )A.4 B.15C. D.10形如an+1=can+d(c≠0,其中a1=a)(1)若c=1时,数列{an}为等差数列.(2)若d=0时,数列{an}为等比数列.(3)若c≠1且d≠0时,数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求.待定系数法:设an+1+λ=c(an+λ),得an+1=can+(c-1)λ,与题设an+1=can+d,比较系数得(c-1)λ=d,所以λ=(c≠0且c≠1),所以an+=c(an-1+),因此数列为以a+为首项,以c为公比的等比数列.【例16】 已知数列{an}(n∈N*)的首项为2,又(2an-an+1)=-2(n∈N*),其中点O在直线l外,点A,B,C均在l上,则数列{an}的通项公式为( )A.an=3·2n-1+1 B.an=2n-1+1C.an=3·2n-1-1 D.an=3·2n-1 【尝试训练16】 (1)已知数列{an},a1=1,当n≥2时,2an-an-1+1=0,则a5=( )A.31 B.15C.- D.-(2)(2024·南京模拟)已知数列{an}满足a1=1,2an+1-an+anan+1=0(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.如果一个数列{an}中,与首、末两项“等距离”的两项的和相等,那么求这个数列的前n项和可用倒序相加法,如等差数列的前n项和公式即是用此法推导的.【例17】 已知函数y=f(x)满足f(x)+f(1-x)=1,若数列{an}满足an=f(0)+f()+f()+…+f()+f(1),则数列{an}的前20项的和为( )A.230 B.115C.110 D.100 【尝试训练17】 (1)设数列{an}的通项公式为an=sin2n°,该数列的前n项和为Sn,则S89=( )A.13.5 B.27C.44.5 D.89(2)已知数列{an}满足对 m,n∈N*,都有am+an=am+n成立,a7=,函数f(x)=sin2x+4cos2,记yn=f(an),则数列{yn}的前27项和为________.(1)分割法求一个不规则几何体的体积时,可将几何体分割成若干个规则的小几何体,求得小几何体的体积后,求和即得原几何体的体积,这就是分割法.(2)补形法把不规则形体补成规则形体,把不熟悉的形体补成熟悉的形体,便于计算其体积.常用的补形法如下:①将正四面体补为正方体,如图所示.②将对棱长相等的三棱锥补成长方体,如图所示.③将三条侧棱两两垂直的三棱锥补成一般长方体或正方体,如图所示.PA⊥PB,PA⊥PC,PB⊥PC.④将三棱锥补成三棱柱,如图所示.⑤将三棱锥补成平行六面体,如图所示.⑥将台体补成锥体,如图所示.【例18】 (1)如图所示,在多面体ABCDEF中,已知ABCD是边长为1的正方形,且△ADE,△BCF均为正三角形.EF∥AB,EF=2,则该多面体的体积V=( )A. B.C. D.(2)如图,AA′⊥底面ABC,AA′∥BB′∥CC′,且AB=3,BC=4,AC=5,AA′=6,BB′=2,CC′=4,则几何体ABC A′B′C′的体积为___________________________________.【尝试训练18】 (1)如图所示,已知多面体ABC DEFG中,AB,AC,AD两两互相垂直,平面ABC∥平面DEFG, 平面BEF∥平面ADGC,AB=AD=DG=2,AC=EF=1,则该多面体的体积为( )A.2 B.4C.6 D.8(2)如图,在三棱台ABC A′B′C′中,A′A⊥底面ABC,B′B⊥BC,A′A=A′B′=B′C′=a,且B′B和底面成45°角,则这个棱台的体积为________.立体几何的空间角分三种:异面直线所成角(线线角)、直线与平面所成角(线面角)、二面角的平面角(二面角).其定义如下:(1)异面直线所成角(线线角)如图,已知两条异面直线a,b,经过空间任一点O分别作直线a′∥a,b′∥b,我们把直线a′与b′所成的角叫做异面直线a与b所成的角(或夹角).特别提示:异面直线所成角的范围是(0,].(2)直线与平面所成角(线面角)平面的一条斜线和它在平面上的射影所成的角,叫做这条直线和这个平面所成的角.特别提示:直线与平面所成角的范围是[0,].(3)二面角的平面角(二面角)在二面角的棱上任找一点,在两个半平面内过该点分别作垂直于棱的射线,所构成的角为二面角的平面角.如图,∠AOB即为二面角α l β的平面角.特别提示:二面角的平面角的范围是[0,π].【例19】 如图,ABCD为圆柱OO′的轴截面,EF是圆柱上异于AD,BC的母线.(1)证明:BE⊥平面DEF;(2)若AB=BC=2,当三棱锥B DEF的体积最大时,求二面角B DF E的余弦值. 【尝试训练19】 在直三棱柱ABC A1B1C1中,AC⊥BC,AC=BC=CC1=2.(1)求直线AB1与平面ACC1A1所成角的正切值;(2)求异面直线AB1与A1C1所成角的余弦值. 如果动点P的运动规律合乎我们已知的某种曲线(如圆、椭圆、双曲线、抛物线)的定义,则可先设出轨迹方程,再根据已知条件,求待定方程中的常数,即可得到轨迹方程,此方法也称待定系数法.【例20】 已知圆C1:(x+3)2+y2=9,圆C2:(x-3)2+y2=1,若动圆E与C1,C2都外切,则圆心E的轨迹方程为________________. 【尝试训练20】 已知△ABC的周长为20,且顶点B(0,-4),C(0,4),则顶点A的轨迹方程是( )A.+=1(x≠0) B.+=1(x≠0)C.+=1(x≠0) D.+=1圆锥曲线的第二定义,也称圆锥曲线的统一定义:在平面内到定点的距离与到定直线(定点不在直线上)的距离之比是常数的点的轨迹为圆锥曲线.当0<e<1时,轨迹为椭圆;当e>1时,轨迹为双曲线;当e=1时,轨迹为抛物线.其中定点是曲线的焦点,定直线是焦点对应的准线,e是离心率.【例21】 已知双曲线-=1,点M(6,2),P为双曲线右支上的一动点,F1,F2为双曲线的左、右焦点,求|PM|+|PF2|的最小值. 【尝试训练21】 已知点P是双曲线-=1(a>0,b>0)上的动点,F1,F2分别是其左、右焦点,O为坐标原点,若的最大值是,则此双曲线的离心率是( )A. B.C. D.2圆锥曲线中的中点弦问题是高考常见题型,在处理直线与圆锥曲线相交形成的弦中点的有关问题时,我们经常用到如下解法:设弦的两个端点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),代入圆锥曲线得两方程后相减,得到弦中点坐标与弦所在直线斜率的关系,然后加以求解,这即为“点差法”.常见结论如下:结论1:设l为不过原点O的直线,与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,M为线段AB的中点,则kAB·kOM=-=e2-1(其中e为椭圆的离心率).结论2:设l为不过原点O的直线,与双曲线C:-=1(a>0,b>0)相交于A,B两点,M为线段AB的中点,则kAB·kOM==e2-1(其中e为双曲线的离心率).结论3:设点A(x1,y1),B(x2,y2)(x1≠x2)是抛物线C:y2=2px(p>0)上两点,则直线AB的斜率kAB==.【例22】 若A,B是抛物线y2=4x上不同的两点,线段AB的垂直平分线交x轴于点D(4,0),则|AB|的最大值为________. 【尝试训练22】 已知椭圆+=1(a>b>0)的一条弦所在的直线方程是2x-y+9=0,弦的中点坐标是M(-4,1),则椭圆的离心率是( )A. B.C. D.(1)点P(x0,y0)在椭圆+=1(a>b>0)上,则过点P的切线方程为+=1.(2)点P(x0,y0)在双曲线-=1(a>0,b>0)上,则过点P的切线方程为-=1.(3)点P(x0,y0)在抛物线y2=2px(p>0)上,则过点P的切线方程为y0y=p(x+x0).【例23】 经过椭圆+y2=1上一点(,)的切线方程为____________________. 【尝试训练23】 设P(x0,y0)为双曲线-=1上一动点,则P处的切线方程为________________________________________________________________________.(1)若点P(x0,y0)是椭圆+=1(a>b>0)外一点,过点P作椭圆的两条切线,切点为A,B,则切点弦AB的直线方程是+=1.(2)若点P(x0,y0)是双曲线-=1(a>0,b>0)外一点,过点P作双曲线的两条切线,切点为A,B,则切点弦AB的直线方程是-=1.【例24】 过点P(5,3)作曲线+=1的两条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线方程为________. 【尝试训练24】 过点P(-1,-2)作双曲线-=1的两条切线,切点分别为A,B,则AB所在直线方程为____________.“n个相同元素分成m组(每组的任务不同)”的问题,一般可用隔板法求解.(1)当每组至少含一个元素时,其不同分组方式有C种,即给n个元素中间的(n-1)个空隙中插入(m-1)个隔板.(2)任意分组,可出现某些组含0个元素的情况,其不同分组方式有C种,即将n个相同元素与(m-1)个相同隔板进行排序,在(n+m-1)个位置中选(m-1)个安排隔板.【例25】 某运输公司有7个车队,每个车队的车多于4辆.现从这7个车队中抽出10辆车组成一个运输队,且每个车队至少抽1辆,则不同的抽法种数为( )A.84 B.120C.63 D.301 【尝试训练25】 (1)小明准备在阳台种植玫瑰、百合、牡丹和兰花4种盆栽,共种8盆,并且每种花至少种1盆,则小明买盆栽的方法共有( )A.24种 B.120种C.35种 D.48种(2)方程x1+x2+x3+x4+x5=9的非负整数解的组数为________.已知总体划分为3层,通过分层随机抽样,各层抽取的样本量、样本平均数和样本方差分别为:l,,s;m,,s;n,,s.记总的样本平均数为,样本方差为s2,则(1)=++;(2)s2={l[s+(-)2]+m[s+(-)2]+n[s+(-)2]}.【例26】 某学校统计教师职称及年龄,中级职称教师的人数为50,其平均年龄为38岁,方差是2,高级职称的教师中有3人58岁,5人40岁,2人38岁,则该校中级职称和高级职称教师年龄的平均数为________岁,方差为________(结果保留整数). 【尝试训练26】 某班成立了A,B两个数学兴趣小组,A组10人,B组30人,经过一周的补习后进行了一次测试,在该测试中,A组的平均成绩为130分,方差为115,B组的平均成绩为110分,方差为215.则在这次测试中全班学生的平均成绩为________分,方差为________.(1)均值的运算性质线性运算:E(aX+b)=aE(X)+b,其中a,b为常数.线性可加性:E(X+Y)=E(X)+E(Y)推广:E(i)=(Xi)(2)方差的运算性质线性运算:D(aX+b)=a2D(X),其中a,b为常数.线性可加性:若X,Y相互独立,则D(X+Y)=D(X)+D(Y)推广:若Xi(i=1,2,…,n)相互独立,则D(i)=(Xi)【例27】 已知η的分布列为η 0 10 20 50 60P则D(η)=________,设Y=2η-E(η),则D(Y)=________. 【尝试训练27】 小青准备用9万元投资A,B两种股票,已知两种股票收益相互独立,且这两种股票的买入都是每股1万元,每股收益的分布列如表所示,若投资A种股票a万元,则小青两种股票收益均值的和为________万元.股票A的每股收益分布列收益X/万元 -1 0 3P 0.3 0.2 0.5股票B的每股收益分布列收益Y/万元 -3 4P 0.4 0.6考前必纠误区[概念误区]1 ∈, 和 的区别 ①∈表示元素与集合间的关系,如a∈{a,b,c},特别地,在立体几何中表示点与直线或点与平面间的关系,如点A∈直线l,点A∈平面α; ② 表示集合间的包含关系, 仅在立体几何中使用,表示直线与平面间的关系,如直线l 平面α2 ≥,≤与>,<的区别 ≥的含义是>或=,如a≥1是指a>1或a=1;≤类同3 混淆“p是q的充分条件”与“p的充分条件是q” p是q的充分条件等价于“p q”; p的充分条件是q等价于“q p”4 对复数的虚部理解错误 在复数z=a+bi(a,b∈R)中,虚部是指b,而不是bi5 纯虚数的条件不明晰 对于复数z=a+bi(a,b∈R),纯虚数不仅要求a=0,还要有b≠06 混淆函数本身对称与相互对称 ①函数本身对称是一个函数的性质,函数相互对称是两个不同函数的对称性; ②若f(a+x)=f(a-x),则f(x)的图象关于直线x=a对称;y=f(a-x)与y=f(a+x)的图象关于y轴对称7 函数的单调性、函数的单调区间与函数在区间上单调的区别 ①函数的单调性是对定义域内的某个区间而言的,函数在某个区间上是单调函数,但在整个定义域上不一定是单调函数.如:如图所示,函数y=在(-∞,0)和(0,+∞)上都是减函数,但在整个定义域上不是减函数. ②“函数的单调递增(减)区间是M”与“函数在区间N上单调递增(减)”是两个不同的概念,显然N M.如函数y=(x>0)的单调递减区间是(0,+∞),可以说其在(0,+∞)的任意子区间上都是单调递减8 函数的极值与最值的区别 极值反映了函数在某一点附近的值的大小情况,刻画的是函数的局部性质;而最值则反映了某区间上函数值中最小或最大的数.图中的d,f,h对应的函数值都是极大值,c,e,g对应的函数值都是极小值,最大(小)值则是极大(小)值与函数的区间端点值中最大(小)的一个. 注意:极值不能在区间的端点处取得,即若求如图所示的函数f(x)在区间[f,h]上的极值情况,此时函数f(x)只有极小值f(g),无极大值,因为f,h为区间端点,此处不能取极值9 轨迹与轨迹方程的区别 平面轨迹是个图形,比如直线、圆、椭圆等,而轨迹方程是这个图形对应的方程.一般先利用直接法或代入法求出轨迹方程,再说明轨迹,有时也可根据曲线的定义直接得出轨迹10 截距与距离的区别 横截距是直线与x轴交点的横坐标,纵截距是直线与y轴交点的纵坐标,可以为正数,负数,甚至可以为0,而距离往往是非负数11 空间角与向量夹角的区别 线线角、线面角、平面与平面的夹角的取值范围是[0,],向量夹角的取值范围是[0,π],二面角的取值范围是[0,π]12 二项式系数与项的系数的区别 对于二项式(a+b)n,其二项式系数只与n有关,为C(r=0,1,2,…,n),恒为正,二项式系数之和为2n;项的系数与a,b有关,可正可负,一般用赋值法求展开式中的项的系数和或部分系数和,常赋值为0,±113 条件概率P(B|A)与积事件的概率P(AB)的辨析 ①P(B|A)表示在已知事件A发生的条件下,事件B发生的概率,P(B|A)=. ②P(AB)表示事件A与事件B同时发生的概率,P(AB)=P(B|A)·P(A)或P(AB)=P(A|B)·P(B). 区分条件概率与积事件概率的关键是寻找并理解题中的关键字词,如: 问题1 不透明的袋中有6个黄球、4个白球,这10个球除颜色外全部相同,现不放回抽取2次,每次取一球,求第二次才取到黄球的概率. 该题中的关键字是“才”,也就是“第一次取到白球,第二次取到黄球”,应该使用积事件的概率公式求解.据此,设“第二次才取到黄球”为事件C,“第一次取到白球”为事件A,“第二次取到黄球”为事件B,则P(C)=P(AB),而不是P(C)=P(B|A). 问题2 不透明的袋中有6个黄球、4个白球,这10个球除颜色外全部相同,现不放回抽取2次,每次取一球,当取出的两球其中之一是黄球时,求另一个也是黄球的概率. 该题中的关键词是“当……时”,也就是“在已知某事件发生的条件下,求另一事件发生的概率”,应该使用条件概率公式求解.据此,设“取出的两球其中之一是黄球”为事件D,“另一个也是黄球”为事件E,“当取出的两球其中之一是黄球时,另一个也是黄球”为事件F,则P(F)=P(E|D)=14 事件互斥、对立与独立的区别 (1)A,B互斥:A,B不能同时发生. (2)A,B对立:A,B有且只有一个发生. (3)A,B独立:P(AB)=P(A)P(B). (4)必然事件和不可能事件与任何事件都相互独立. (5)对概率大于0的两事件,独立一定不互斥,互斥一定不独立,即独立和互斥不能同时成立. (6)两个事件可能既不独立也不互斥.这样的实例非常多.例如,掷一枚质地均匀的骰子,事件A={掷出偶数点},事件B={掷出2点},则AB≠ 且=P(AB)≠P(A)P(B)=×,即A,B既不独立也不互斥[思维误区]误区1 求方程ax2+bx+c=0的解集忽略对a=0的讨论[典题] 若集合{x|ax2-4x+1=0}的子集个数为2,则a=________.[错解] 集合{x|ax2-4x+1=0}的子集个数为2,则方程ax2-4x+1=0的解集中只有1个元素,所以Δ=42-4a=0,所以a=4.[错解原因] 忽略a=0时方程ax2-4x+1=0的解集中只有1个元素.[正解] 误区2 根据A B求参数取值范围,忽略A= 的情况[典题] 已知A={x∈R|2a≤x≤a+3},B={x∈R|x<-1或x>4},若A B,则实数a的取值范围是________.[错解] 由A B,所以解得a<-4或2[错解原因] 造成本题错误的根本原因是忽视了“空集是任何集合的子集”这一性质.当题目中出现A B,注意对A进行分类讨论,即分为A= 和A≠ 两种情况讨论.[正解] [典题] 函数f(x)=在R上单调,则a的取值范围是________.[错解] 若该函数在R上单调递减,则有 解得a<-1;若函数在R上单调递增,则有解得a>1,故a的取值范围是(-∞,-1)∪(1,+∞).[错解原因] 忽视了函数在定义域分界点上函数值的大小.[正解] [典题] 函数f(x)=lg (x2-2x-3)的单调递增区间为________.[错解] 由y=x2-2x-3的单调递增区间为(1,+∞),得f(x)的单调递增区间为(1,+∞).[错解原因] 忽略了x2-2x-3>0.[正解] 误区5 对函数奇偶性与单调性交汇问题,讨论不全面[典题] 偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,且满足f(2a)>f(1-a),则a的取值范围是________.[错解] 由偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,且f(2a)>f(1-a)得或解得0≤a<.[错解原因] 该题应该分4种情况讨论,或利用f(x)=f(|x|)求解.[正解] 误区6 对函数单调性与导数值的符号关系理解不到位[典题] 若函数f(x)=-x3+ax2-x+1在R上为减函数,求实数a的取值范围.[错解] 函数f(x)=-x3+ax2-x+1在R上为减函数,则f′(x)=-3x2+2ax-1<0在R上恒成立,所以Δ=4a2-12<0,故-[错解原因] 一般地,由f′(x)<0能推出f(x)为减函数,反之,则不一定.如函数f(x)=-x3在区间(-∞,+∞)上单调递减,但是f′(x)≤0.[正解] [典题] 已知f(x)=x2+x,g(x)=ln (x+1)-a,若存在x1,x2∈[0,2],使得f(x1)>g(x2),求实数a的取值范围.[错解] 由f(x)>g(x)得-a0,所以h(x)在[0,2]上单调递增,所以-aln 3-4.[错解原因] 混淆双变量与单变量.[正解] [典题] 已知sin α=,sin β=,且α,β为锐角,则α+β=________.[错解] 因为α,β为锐角,所以cos α==,cosβ==.所以sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=×+×=.又0<α+β<π.所以α+β=或α+β=π.[错解原因] 没有注意到sin α=,sin β=本身对角的范围的限制,造成错解.[正解] 误区9 利用零点求f(x)=A sin (ωx+φ) (A>0,|φ|<,ω>0)中的φ忽略零点是在增区间或减区间[典题] 函数f(x)=sin (ωx+φ) (x∈R,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示,则f(x)=________.[错解] 观察题图可知,A=1,T=π,所以ω=2,f(x)=sin (2x+φ),把代入得sin =0,所以+φ=0,φ=-,f(x)=sin .[错解原因] 忽略了在单调递减区间内,应该是+φ=2kπ+π(k∈Z).[正解] [典题] 已知a=(2,1),b=(λ,1),λ∈R,a与b的夹角为θ.若θ为锐角,则λ的取值范围是________.[错解] 因为cos θ==.因为θ为锐角,所以cos θ>0,即>0 2λ+1>0,得λ>-,λ的取值范围是.[错解原因] 当向量a,b同向时,θ=0,cos θ=1满足cos θ>0,但不是锐角.[正解] [典题] 已知数列{an}满足a1=33,an+1-an=2n,则的最小值为________.[错解] 由题意,易得an=n2-n+33,所以=n+-1≥2-1.[错解原因] 忽视了n为正整数,直接利用基本不等式求最值.[正解] 误区12 忽视两个同号的数的等比中项有2个[典题] “b=”是“a,b,c成等比数列”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[错解] 选A,B,C[错解原因] 忽略两个同号的数的等比中项有2个,或忽略等比数列各项不为零.[正解] [典题] 如图所示,四棱锥P ABCD中,底面四边形ABCD是正方形,侧面PDC是边长为a的正三角形,且平面PDC⊥底面ABCD,E为PC的中点.(1)求异面直线PA与DE所成角的余弦值;(2)求直线AP与平面ABCD所成角的正弦值.[错解] 如图所示,取DC的中点O,连接PO,因为△PDC为正三角形,所以PO⊥DC.又因为平面PDC⊥平面ABCD,所以PO⊥平面ABCD.建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz,则P(0,0,a),A(a,-,0),B(a,,0),C(0,,0),D(0,-,0).(1)E为PC的中点,所以E(0,,a),所以=(0,a,a),=(a,-,-a),所以·=(-)×a+(-a)×a=-a2,||=a,||=a,cos 〈,〉===-.所以异面直线PA与DE所成角的余弦值为-.(2)因为平面ABCD的一个法向量n=(0,0,a),所以cos 〈,n〉===-.所以直线AP与平面ABCD所成角的正弦值为-.[错解原因] (1)异面直线PA与DE所成的角为锐角或直角,余弦值一定非负.(2)直线AP与平面ABCD所成的角θ不是与平面ABCD的法向量所成的角〈,n〉,而是sin θ=|cos 〈,n〉|=.[正解] [典题] 直线l过点P(1,3),且在两坐标轴上的截距相等,则直线l的方程为________________.[错解] 因为直线l过点P(1,3),且在两坐标轴上的截距相等,设直线l的方程为+=1,则+=1,所以a=4,故直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.[错解原因] 忽略直线l过原点,截距为零的情况,而直线l的方程可以表示为+=1的条件是直线l在两坐标轴上的截距存在且不为零.[正解] [典题] 已知圆C的方程为x2+y2+ax+2y+a2=0,过点A(1,2)作圆的切线有两条,求a的取值范围.[错解] 将圆C的方程配方有(x+)2+(y+1)2=.所以圆心C的坐标为(-,-1),半径r=.当点A在圆外时,过点A可以作圆的两条切线,所以|AC|>r,即 +(2+1)2>,化简得a2+a+9>0,Δ=1-4×9=-35<0,所以a∈R.[错解原因] 错解中只考虑了点A在圆C外部,而忽视了圆C的方程是圆的一般式方程,x2+y2+ax+2y+a2=0表示圆的条件没有考虑.[正解] [典题] 已知圆C1:(x+3)2+y2=1和圆C2:(x-3)2+y2=9,动圆M同时与圆C1及圆C2外切,则动圆圆心M的轨迹方程为________.[错解] 如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于A和B.根据两圆外切的条件,得|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|.因为|MA|=|MB|,所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2.所以点M到两定点C1,C2的距离的差是常数.又根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线,其中a=1,c=3,则b2=8.故点M的轨迹方程为x2-=1.[错解原因] 错误运用双曲线定义出错.本题中,|MC2|-|MC1|=2,与双曲线定义相比,左边少了外层绝对值,因此只能是双曲线的一支.如果不注意,就会得出错误的结果,即点M的轨迹方程为x2-=1.[正解] [典题] 已知双曲线x2-=1,过点B(1,1)能否作直线m,使m与已知双曲线交于Q1,Q2两点,且B是线段Q1Q2的中点?这样的直线m如果存在,求出它的方程;如果不存在,请说明理由.[错解] 设Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),代入双曲线方程得①-②化简得k==.因为中点B(1,1),所以x1+x2=2,y1+y2=2,所以k=2.所以满足题设的直线存在,且方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.[错解原因] 错解中没有判断直线2x-y-1=0和双曲线x2-=1是否相交.[正解] [典题] 某大学4名大学生利用假期到3个山村参加基层工作,每名大学生只去1个山村,每个山村至少有1人去,则不同的分配方案共有( )A.6种 B.24种C.36种 D.72种[错解] 先从4人中选3人去3个山村,最后1人可任选1个山村,由此得不同的分配方案共有AC=72(种),故选D.[错解原因] 错解中的计数有重复,重复原因如下:“甲乙丙3人分别去A,B,C3个山村,然后丁去A山村”与“丁乙丙3人分别去A,B,C3个山村,然后甲去A山村”结果是相同的.求解不同元素的分配,每部分至少1个元素,一般是先分组,再排列.[正解] [典题] 身高互不相同的七名学生排成一排,从中间往两边越来越矮,不同的排法有( )A.5 040种 B.720种C.240种 D.20种[错解] 最高个子站在中间,只需排好左右两边,第一步:先排左边,有A=120种排法,第二步:排右边,有A种排法,根据分步乘法计数原理,共有120×6=720(种),故选B.[错解原因] 混淆有序与定序,这里的“有序”是指元素的位置可以有不同的顺序,有序问题是排列问题;“定序”是指元素的相对顺序固定,定序问题可看作组合问题.[正解] [典题] 投掷一枚均匀的骰子,事件A=“朝上一面的点数为奇数”,B=“朝上一面的点数不超过3”,求P(A∪B).[错解] P(A)=,P(B)=,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)=+=1.[错解原因] 概念模糊,未验证公式成立条件.概率加法公式是指当事件A,B为互斥事件时,则有P(A∪B)=P(A)+P(B),否则只能使用一般的概率加法公式P(A∪B)=P(A)+P(B)- P(AB).[正解] 参考答案与解析[考前抢分 夺冠必备]考前解密真题[知识密码1][密码再现]1.解析:选B.由C的方程可设M(3cos α,2sin α),N(3cos β,2sin β),则=(3cos α,2sin α),=(3cos β,2sin β),所以S△OMN=|3cos α·2sin β-2sin α·3cos β|=3|cos αsin β-sin αcos β|=3|sin (α-β)|≤3×1=3,当且仅当α-β=kπ+(k∈Z)时,取等号,故△OMN面积的最大值为3.2.解析:设P点坐标为(x0,y0),则-y=1,由C的方程可知,l1与l2的方程分别为y=x与y=-x,则PM:y-y0=(x-x0),PN:y-y0=-(x-x0),由解得M,由解得N,所以=(-x0-y0,-x0-y0),=.故S△PMN=|(-x0-y0)(x0-y0)-(-x0+y0)(-x0-y0)|==×1=,所以△PMN的面积为,所以平行四边形OMPN的面积为1.答案:1[知识密码2][密码再现]1.解析:原锥体体积V=π×32×6=18π,则V1=×V=×18π=,=,V2=7V1=7×=.答案:2.解析:选CD.因为S1∶S2∶S3=1∶2∶3,故r1∶r2∶r3=1∶∶,因此V1∶V2∶V3=13∶()3∶()3=1∶2∶3,可设V1=V,V2=2V,V3=3V.V1+V3-2V2=(1+3-4)V.由于1+3-4≈1+5.2-5.7>0,(或(1+3)2-(4)2=6-4>6-4=2>0)所以V1+V3-2V2>0,即V1+V3>2V2,A错误,C正确;V1V3-V=[1×3-(2)2]V2=(3-8)V2<0,所以V1V3[知识密码3][密码再现]1.解析:由|F1Q|·|PF2|=|F2Q|·|PF1|知=,故PQ是∠F1PF2的角平分线.由cos ∠F1PF2=得cos2==,即cos=,所以|PQ|===.因此|PQ|=.答案:2.解析:由题意得即解得S△ABC=bc sin A=×5×3×sin 120°=.设△ABC内切圆半径为r,则由ar+br+cr=S△ABC得r===.所以△ABC内切圆的面积S=πr2=π=.因此a=7.△ABC内切圆的面积S=.答案:7 [知识密码4][密码再现]1.解析:选C.方法一(密码法):由于函数f(x)=x-a与g(x)=x-b-1在R上单调递增,且零点分别为x1=a,x2=b+1.由f(x)g(x)≥0得a=b+1,所以a3-3b=a3-3(a-1)=a3-3a+3.令h(a)=a3-3a+3,h′(a)=3a2-3,当a=-1或a=1时,h′(a)=0;当a<-1或a>1时,h′(a)>0;当-1故h(a)在(-∞,-1),(1,+∞)上单调递增,在(-1,1)上单调递减,所以h(a)极大值=h(-1)=(-1)3-3×(-1)+3=5.方法二(二次函数思想):令f(x)=(x-a)·(x-b-1)=x2-(a+b+1)x+a(b+1).由于f(x)≥0在R上恒成立,故f(x)min=≥0,即4a(b+1)-(a+b+1)2≥0,展开得a2+b2-2ab-2a+2b+1≤0,即(a-b-1)2≤0.又(a-b-1)2≥0,所以a-b-1=0,即b=a-1.下同方法一.2.解析:选B.函数y=x-a与y=ln (x-ln b)在(ln b,+∞)上单调递增,且零点分别为x1=a与x2=ln b+1.由f(x)≥0得a=ln b+1,所以a-b=ln b+1-b.令g(b)=ln b-b+1(b>0),g′(b)=-1=.当b=1时,g′(b)=0;当00;当b>1时,g′(b)<0.所以g(b)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.所以g(b)max=g(1)=0.即a-b的最大值为0.[知识密码5][密码再现]1.解析:选C.由题意得f(1+x)+f(1-x)=4,对于R上的x恒成立,所以+b(1+x)++b(1-x)=4,即a(3-2b)(2x+2-x)+(a2+4)(2-b)-4=0.由于a>0,故解得所以ab=2×=3.2.解析:选AC.设P的坐标为(m,n),则函数g(x)=f(x+m)-n为奇函数或f(2m-x)+f(x)=2n或f(m-x)+f(m+x)=2n(下面仅用f(2m-x)+f(x)=2n求解).因为f(x)=ln +(x-b)3,ln +(2m-b-x)3+ln +(x-b)3=2n,即ln +(6m-6b)x2+(12bm-12m2)x+(2m-b)3-b3=2n,所以由于a>0,化简得a=2m,b=m,n=0.所以点P的坐标为,故A正确,B错误;且a=2b,C正确,D错误.[知识密码6][密码再现]1.解析:选D.设O为坐标原点,由e|cos θ|=得e·=,即e2=,所以e=.2.解析:选ABD.对于A,由b=与b2=c2-a2得,=(c+a)(c-a),即3c=5a,所以e==,A正确;对于B,由a=c得b===c.所以两条渐近线方程为y=±x=±x.设其中一条渐近线y=x的倾斜角为α,则<α<,所以两条渐近线的夹角为π-2α.所以tan (π-2α)=-tan 2α=-==,B正确;对于C,由上可知,a=c,b=c,c>0,则直线ax+by+c=0可化简为3x+4y+5=0,易知过第二、三、四象限,C错误;对于D,由k=知,直线l的倾斜角θ为锐角且|AF|>|BF|.由tanθ=,即=.sin2θ+cos2θ=1,解得cosθ=.设=λ(λ>1),由e|cos θ|=得×=,解得λ=5,故|AF|=5|BF|,D正确.考前必会方法[例1] [证明] 由柯西不等式得·≥a+b,即·≥a+b,当且仅当a=b时,等号成立,同理·≥b+c,当且仅当b=c时,等号成立,·≥a+c,当且仅当a=c时,等号成立.将上面三个同向不等式相加得(++)≥2(a+b+c),所以++≥(a+b+c),当且仅当a=b=c时,等号成立.[尝试训练1] (1)解析:(+)2=(1×+1×)2≤(12+12)(4a+1+4b+1)=2[4(a+b)+2]=2×(4×1+2)=12,当且仅当=,即a=b=时等号成立.答案:12(2)解析:由柯西不等式得(2x+y)2≤[(x)2+(y)2]·[()2+()2]=(3x2+2y2)·(+)≤6×=11,于是2x+y≤.答案:[例2] [解析] 因为f()=,令t=,则x=,t≠-1且t≠0,所以f(t)==(t≠-1且t≠0),所以f(x)=(x≠-1且x≠0).[答案] D[尝试训练2] (1)解析:设1-sin x=t,则t∈[0,2],sin x=1-t,因为f(1-sin x)=cos2x=1-sin2x,所以f(t)=1-(1-t)2=2t-t2,t∈[0,2],即f(x)=2x-x2,x∈[0,2].答案:f(x)=2x-x2(x∈[0,2])(2)解析:令t=ex,则x=ln t(t>0),则f(t)=ln t·lg 7(t>0),所以f(x)=ln x·lg 7(x>0).则f(2)+f(5)=ln 2·lg 7+ln 5·lg 7=lg 7·(ln 2+ln 5)=lg 7·ln 10=lg 7·=ln 7.答案:ln 7[例3] [解析] 作图象如图所示.因为f(-1)=f(1)=-4,f(-2)=-3,f(3)=0,f(0)=-3.所以函数的最大值、最小值分别为0和-4,即函数的值域为[-4,0].[答案] [-4,0][尝试训练3] (1)解析:选C.由题意,作出函数f(x)在(-∞,+∞)上的图象如图所示,令f(x)=0,可得x=-2或x=2,令f(x)=,可得x=0,所以当m=-2时,n=0;m=-2时,n=1;m=-2时,n=2;m=-1时,n=2;m=0时,n=2,所以满足条件的整数对(m,n)可以是(-2,0),(-2,1),(-2,2),(-1,2),(0,2),共5对.(2)解析:当-x+3≥(x-1)2,即x2-x-2≤0,即-1≤x≤2时,M(x)=-x+3;当-x+3<(x-1)2,即x2-x-2>0,即x>2或x<-1时,M(x)=(x-1)2,所以M(x)=函数图象如图所示.由图可得,函数M(x)在(-∞,-1),(-1,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,所以M(x)min=M(2)=-2+3=1.答案:1[例4] [解析] 对于选项A,因为f(2x+2)为奇函数,所以f(-2x+2)=-f(2x+2), 令t=2x,得到f(2-t)=-f(t+2),即有f(-t)=-f(t+4),故可得f(-x)=-f(x+4),又f(x-1)为偶函数,所以f(-x-1)=f(x-1),即有f(-x)=f(x-2),所以f(x-2)=-f(x+4),得到f(x)=-f(x+6),所以f(x)=-f(x+6)=f(x+12),即函数f(x)的一个周期是12,所以选项A错误;对于选项B,因为g(x)为奇函数,所以g(-x)=-g(x),又g(x)=g(4-x),所以-g(-x)=g(4-x),即g(x)=-g(x+4)=g(x+8),所以函数g(x)的一个周期是8,所以选项B正确;对于选项C,由选项A和B知,f(18)+g(68)=f(6)+g(4),又g(0)=g(4)=0,f(6)=-f(0)=-2,所以f(18)+g(68)=-2,故选项C正确;对于选项D,因为当0≤x≤2时,g(x)=ln (x+1),所以当10≤x≤12时,0≤12-x≤2,所以g(x)=g(x-8)=g(4-(x-8))=g(12-x)=ln (12-x+1)=ln (13-x),所以选项D正确.[答案] BCD[尝试训练4] (1)解析:选A.因为f(x)+f(3-x)=4,则函数f(x)的图象关于点(,2)中心对称,且f()=2.由f′(x)-f′(3-x)=0,f′(x)=g(x),得g(x)=g(3-x),所以函数g(x)的图象关于直线x=对称,g(1)=g(2).根据图象变换的规律,由y=g(x-1)的图象关于点(2,1)中心对称,得g(x)的图象关于点(1,1)中心对称,g(1)=1,则g(x)的一个周期T=4×(-1)=2,g(2 024)=g(2)=g(1)=1,故f()+g(2 024)=2+1=3.(2)解析:由函数y=f(3x+1)为偶函数,故f(3x+1)=f(-3x+1),即f(x+1)=f(-x+1),则f(x)的图象关于直线x=1对称.由y=f(3x+1)在[0,+∞)上单调递增,则f(x)在[1,+∞)上单调递增,则f(x)在(-∞,1)上单调递减,则对f(x)则(x-1)2<(2x)2,化简得(3x-1)(x+1)>0,即x<-1或x>.答案:(-∞,-1)∪(,+∞)(3)解析:由f(x+3)=-f(-x),可得f(x)的图象关于点(,0)对称,又f(x)是奇函数,所以f(x+3)=-f(-x)=f(x),则f(x)的一个周期为3,所以f(0)=f(3)=f(6)=0,f(5)=f(2)=0,f(4)=f(1)=f(-2)=-f(2)=0,而f(1.5)=f(-1.5)=-f(1.5),则f(1.5)=f(4.5)=0.故f(x)在[0,6]上的零点个数的最小值为9.答案:9[例5] [解析] 由a==,b==,且c==,构造函数f(x)=(x>0),可得f′(x)=,当x∈(e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,故f(e)>f(4)>f(2e2),即b>a>c.[答案] C[尝试训练5] (1)解析:选A.构造函数f(x)=ln x-x(x>0),因为f′(x)=-1<0对x∈(1,+∞)恒成立,所以函数f(x)=ln x-x在(1,+∞)上单调递减,从而有f()>f(3)>f(π),即a>c>b.(2)解析:ln a=ln =ln 2,ln b=ln e=,ln c=ln π,令f(x)=(x>0),则f′(x)=,由f′(x)>0,得0由f′(x)<0,得x>e.所以f(x)在(0,e)上单调递增,在(e,+∞)上单调递减.所以ln b=ln e最大,而ln a-ln c=ln 2-ln π=ln 4-ln π<0,所以a则a答案:ac>a)[例6] [解] 若 x>0,不等式f(x)>x2恒成立,则>1++对x>0恒成立,所以>(1++)max.令g(x)=1++(x>0),则g′(x)=-+=,令h(x)=1-2ln x-x(x>0),显然h(x)=1-2ln x-x在(0,+∞)上单调递减,又h(1)=1-2ln 1-1=0,所以当x∈(0,1)时,h(x)>0,g′(x)>0,则g(x)在(0,1)上单调递增,当x∈(1,+∞)时,h(x)<0,g′(x)<0,则g(x)在(1,+∞)上单调递减,所以g(x)max=g(1)=1++=2,所以>2,所以m>4,所以实数m的取值范围为(4,+∞).[尝试训练6] 解析:选C.因为f(x)在R上单调递增,所以f′(x)=ex+x2-x-a≥0在R上恒成立,等价于a≤ex+x2-x在R上恒成立.令g(x)=ex+x2-x,则g′(x)=ex+x-1,易得g′(x)在R上单调递增,又g′(0)=0,所以当x∈(-∞,0)时,g′(x)<0,当x∈(0,+∞)时,g′(x)>0,所以g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,所以g(x)min=g(0)=1,所以a≤1,所以实数a的最大值为1.[例7] [解析] 由于比较a=f(),b=0,c=-f()大小,即比较f(),0,-f()大小即可.设函数g(x)=f(x)cos x,则g′(x)=f′(x)cos x-f(x)sin x,因为f′(x)cos x-f(x)sin x>0,所以g′(x)>0,所以g(x)在(0,π)上是增函数,且f()=f()cos =g(),0=f()cos =g(),-f()=f()cos =g(),则f()<0<-f(),所以a[答案] A[尝试训练7] (1)解析:选B.令g(x)=(x>0),则g′(x)=,因为f(x)-xf′(x)>0,所以g′(x)=<0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递减.因为0<2所以g(2)>g(e)>g(3),所以>>,所以c(2)解析:选A.不等式>1等价于f(x)>ex+ln x,即f(x)-ex-ln x>0,构造函数g(x)=f(x)-ex-ln x,x>0,所以g′(x)=f′(x)-ex-,因为当x>0时,f′(x)<+ex,所以g′(x)<0对 x∈(0,+∞)恒成立,所以g(x)在(0,+∞)单调递减,又因为g(1)=f(1)-e-ln 1=0,所以不等式f(x)-ex-ln x>0等价于g(x)>g(1),所以0即不等式>1的解集为(0,1).[例8] [解析] 函数y=2[f(x)]2-3f(x)+1=[2f(x)-1][f(x)-1]的零点,即方程f(x)=和f(x)=1的根,函数f(x)=的图象如图所示,由图可得方程f(x)=和f(x)=1共有5个根,即函数y=2[f(x)]2-3f(x)+1有5个零点.[答案] B[尝试训练8] (1)解析:选C.f′(x)=sin x+x cos x-sin x=x cos x,当x∈(-,0)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,当x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(,π)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,又f(-)=-1>0,f(0)=0,f()=-1>0,f(π)=-2<0,则f(x)=x sin x+cos x-1,x∈[-,π]的草图如图所示:由图象可得函数f(x)的零点个数为2.(2)解析:画出f(x)的函数图象如图,令t=f(x),则由图可知要使g(x)有三个零点,则关于t的方程t2+2t+m=0有两个根,且一个根小于4,一个根大于等于4,所以解得m≤-24.答案:(-∞,-24][例9] [证明] 由x1,x2是f(x)的两个零点,且0得两式相减得ln -(x-x)+a(x2-x1)=0,所以a=-+(x1+x2),因为f′(x)=-2x+a,所以f′()=-(x1+x2)+a=-=.要证f′()<0,只需证-ln <0即可.由-ln <0变形得<.由对数均值不等式可知,上式显然成立,则f′()<0得证.[尝试训练9] 证明:由题意知f′(x)=-a,f′(1)=-a=0,即a=1,所以f(x)=ln x-x.直线AB的斜率为k===-1.故要证-1即证只需证<<.由对数均值不等式知<<,又0所以=<,而<,故有<<,故-1[例10] [解析] 根据题意,构造函数f(x)=xex,g(x)=,h(x)=-ln (1-x),则a=f(0.1),b=g(0.1),c=h(0.1).由于0.1较小,所以对上述三个函数在x=0处进行三阶泰勒展开:f(x)=x[1+x+x2++ο(x3)]=x+x2+x3++ο(x3),g(x)=-1=1+x+x2+x3+ο(x3)-1=x+x2+x3+ο(x3),h(x)=-[-x-x2-+ο(x3)]=x+x2++ο(x3).在x=0.1处,显然b=g(0.1)≈0.111 0>a=f(0.1)≈0.110 5>c=h(0.1)≈0.105 3. 故c[答案] C[尝试训练10] 证明:ln (1+x)=x-+-…+(-1)n-1+…,ln (1-x)=-x---…+(-1)2n-1+…,n∈N*,所以f(x)=ln =ln (1+x)-ln (1-x)=2(x++…+).故当x∈(0,1)时,f(x)>2(x+).[例11] [解析] f′(x)=3x2-18x+29,令g(x)=f′(x),则g′(x)=6x-18,令g′(x)=0,得x=3,f(3)=2,得对称中心为(3,2),又因为f′(x)>0,所以f(x)在R上单调递增.由f(m)+f(n)=4,得m+n=6.[答案] 6[尝试训练11] (1)解析:易知f(x)的中心对称点为(3,2),所以f(x)+f(6-x)=4,故(i)=5f(3)=10.答案:10(2)解析:由题知B为中心对称点,求得B(2,1),A,C在以B为圆心,半径为的圆上.联立解得或故A(1,-1),C(3,3)或A(3,3),C(1,-1),所以直线l的方程为2x-y-3=0.答案:2x-y-3=0[例12] [解析] ||2+||2=4,||2=2,=-,可得·=1,则|+|2=||2+||2+2·=6,即|+|=,|-|=||=,因为=2+=(+)+(-),所以||+|-|-||≤||≤|+|+|-|,即≤||≤.所以||的取值范围为[,].[答案] [尝试训练12] 解析:设圆x2+y2=12的圆心为O,连接OA,OB,OP(图略),则+3=-+3(-)=+3+4.由|AB|=4可得cos ∠AOB=,所以|+3|==12,所以|+3|=|+3+4|≤|+3|+4||=12+4||≤28,即||≤4,设P(m,4-m),则m2+(4-m)2≤16,解得0≤m≤4,所以点P横坐标的取值范围是[0,4].答案:[0,4][例13] [解析] (1) 由+2kπ≤x-≤+2kπ,k∈Z,化简得+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z,函数f(x)=2sin (x-)的单调递减区间为,k∈Z,(0,),(,π),(,2π)都不是,k∈Z的子集,当k=0时,单调递减区间为,因为(π,)是的子集,所以(π,)是函数f(x)=2sin (x-)的单调递减区间.(2)由f(x)-1=2sin (ωx+)-1=0,得sin (ωx+)=,当x∈(0,π)时,ωx+∈(,ωπ+),即有2π+<ωπ+≤2π+,解得2<ω≤.[答案] (1)C (2)(2,][尝试训练13] 解析:由题设==-(-)=,可得ω=2,由题图知,+φ=+φ=+2kπ,k∈Z,则φ=+2kπ,k∈Z,又|φ|<,则φ=,所以f(x)=sin (2x+),所以g(x)=f(x-)=sin (2x-),令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z,得-+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,即函数y=g(x)的单调递增区间为[-+kπ,+kπ],k∈Z.答案:,k∈Z[例14] [解] (1)在△ABD中,由正弦定理得=,在△ACD中,由正弦定理得=,因为AD平分∠BAC,所以∠BAD=∠CAD,因为∠ADB+∠ADC=π,所以sin ∠ADB=sin ∠ADC,所以=,(巧用内角平分线性质)因为AB=3AC,DC=2,所以=3,得BD=6,所以BC=8.(2)因为S△ABC=S△ABD+S△ADC,所以AB·AC sin ∠BAC=AB·AD sin +AC·AD sin ,因为AB=3AC,AD=kAC,所以3AC·AC·2sin cos =3AC·kAC sin +AC·kAC sin ,因为sin ≠0,所以6cos =4k,所以k=cos ,因为∈(0,),所以cos ∈(0,1),所以k∈(0,).[尝试训练14] (1)解析:选B.因为△ABC的面积为,所以bc sin A=×2b×=,所以b=1,由余弦定理可知a===,因为D为边BC的中点,所以BD=DC=,因为∠ADC+∠ADB=π,所以cos ∠ADC+cos ∠ADB=0,即+=0,解得AD=.(2)解析:选C.作出△ABC外接圆如图所示,其中O为外接圆圆心,AD⊥BC.因为A=,BC=2,所以△ABC的外接圆半径r===2,因为A=,所以∠BOC=,OD=1,所以当AB=AC时,h最大为3,此时△ABC是唯一的,所以A正确,B正确,当0[例15] [解析] 若an+1=0,则an-an+1=0,即an=an+1=0,这与a1=1矛盾,所以an+1≠0,由an-an+1=2nanan+1两边同时除以anan+1,得-=2n,则-=2n-1,-=2n-2,…,-=22,-=2,当n≥2时,上面的式子相加可得-=2+22+23+…+2n-1==2n-2,所以an=,又当n=1时,a1=1符合上式,所以an=.[答案] [尝试训练15] (1)解析:选B.由an=an-1+n(n≥2)得a2=a1+2,a3=a2+3,a4=a3+4,…,an-1=an-2+n-1,an=an-1+n(n≥2),整理得a2-a1=2,a3-a2=3,a4-a3=4,…,an-1-an-2=n-1,an-an-1=n(n≥2),累加得an=a1+2+3+4+…+n=1+2+3+4+…+n=(n≥2),当n=1时,a1=1也适合上式,故an=,所以bn===2(-), 则数列{bn}前n项的和Sn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn=2(1-+-+-+…+-+-)=2(1-)=.(2)解析:选B.因为=2n,所以a+a=2n(a-a),即(1-2n)a=(-2n-1)a,得=.所以a=×××…×××a=×××…×××1=225.因为an>0,所以a113=15.[例16] [解析] (2an-an+1)=-2(n∈N*),即(2an-an+1)+2=,点A,B,C均在l上,故2an-an+1+2=1,即an+1=2an+1.即an+1+1=2(an+1),设bn=an+1,则bn+1=2bn,又b1=a1+1=3,故数列{bn}是首项为3,公比为2的等比数列,即bn=3·2n-1,即an=3·2n-1-1.[答案] C[尝试训练16] (1)解析:选C.因为当n≥2时,2an-an-1+1=0,所以an=an-1-,所以an+1=(an-1+1),且a1+1=2,所以{an+1}是以2为首项,为公比的等比数列,所以an+1=2×()n-1,即an=()n-2-1,所以a5=()3-1=-.(2)解析:在数列{an}中,a1=1,2an+1-an+anan+1=0,显然an≠0,则有=2·+1,即+1=2(+1),而+1=2,因此数列{+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以+1=2n,即an=.答案:an=[例17] [解析] an=f(0)+f()+f()+…+f()+f(1),①an=f(1)+f()+f()+…+f()+f(0),②两式相加,又因为f(x)+f(1-x)=1,故2an=n+1,所以an=,所以数列{an}的前20项的和S20=a1+a2+…+a20=++…+=20×1+×=115.[答案] B[尝试训练17] (1)解析:选C.因为sin (90°-α)=cos α,所以sin2α+sin2(90°-α)=sin2α+cos2α=1.因为S89=sin21°+sin22°+…+sin289°,又S89=sin289°+sin288°+…+sin21°,两式相加得2S89=(sin21°+sin289°)+(sin22°+sin288°)+…+(sin289°+sin21°)=1×89=89,因此,S89==44.5.(2)解析:令m=1,可得an+a1=an+1,即an+1-an=a1,故数列{an}是首项和公差均为a1的等差数列,所以an=a1+(n-1)a1=na1,因为a7=7a1=,可得a1=,则an=,f(x)=sin2x+4cos2=sin2x+2cos x+2,f(π-x)+f(x)=sin [2(π-x)]+2cos (π-x)+2+sin 2x+2cos x+2=4,故函数f(x)的图象关于点(,2)对称,因为a1+a27=a2+a26=…=2a14=π,且a14=,故数列{yn}的前27项和S27满足2S27=[f(a1)+f(a27)]+[f(a2)+f(a26)]+…+[f(a27)+f(a1)]=27×4=108.因此,S27=54.答案:54[例18] [解析] (1)方法一:如图所示,分别过A,B作EF的垂线, 垂足分别为点G,H,连接DG,CH.则原几何体分割为两个三棱锥和一个直三棱柱,三棱锥的高为,直三棱柱的高为1.AG==,取AD中点M,连接MG,则MG=.S△AGD=×1×=,所以V=×1+2×××=.方法二:如图所示,取EF的中点P,则原几何体分割为两个三棱锥和一个四棱锥,易知三棱锥P AED和三棱锥P BCF都是高为,棱长为1的正四面体,四棱锥P ABCD是高为,棱长为1的正四棱锥.所以V=×12×+2×××=.(2)补上一个相同的几何体如图所示,则新几何体的体积等于两个原几何体的体积,即V新=2V原.因为AA′⊥底面ABC,AA′∥BB′∥CC′,所以新几何体ABC DEF为直三棱柱,且因为AA′=6,BB′=2,CC′=4,所以新几何体底面ABC的高AD=8.因为AB=3,BC=4,AC=5,所以AB2+BC2=AC2,所以∠ABC=90°,所以V新=S△ABC·AD=AB·BC·AD=48,所以V原=24,即几何体ABC A′B′C′的体积为24.[答案] (1)A (2)24[尝试训练18] (1)解析:选B.如图所示,过点C作CH⊥DG于H, 连接EH,把多面体分割成一个直三棱柱DEH ABC和一个斜三棱柱BEF CHG.则所求几何体的体积V=S△DEH·AD+S△BEF·DE=(×2×1)×2+(×2×1)×2=4.(2)解析:将三棱台ABC A′B′C′补形还原为三棱锥O ABC,如图所示,由条件知,OA⊥底面ABC,OB⊥BC,∠OBA=45°,从而AB⊥BC,因此所求棱台的体积V=VO ABC-VO A′B′C′=××(2a)2×2a-××a2×a=a3.答案:a3[例19] [解] (1)证明:如图,连接AE,由题意知AB为⊙O的直径,所以AE⊥BE.因为AD,EF是圆柱的母线,所以AD∥EF且AD=EF,所以四边形AEFD是平行四边形.所以AE∥DF,所以BE⊥DF.因为EF是圆柱的母线,所以EF⊥平面ABE,又因为BE 平面ABE,所以EF⊥BE.又因为DF∩EF=F,DF,EF 平面DEF,所以BE⊥平面DEF.(2)由(1)知BE是三棱锥B DEF底面DEF上的高,由(1)知EF⊥AE,AE∥DF,所以EF⊥DF,即底面三角形DEF是直角三角形.设DF=AE=x,BE=y,则x2+y2=4,所以VB DEF=S△DEF·BE=×(·x·2)·y=xy≤·=,当且仅当x=y=时等号成立,即当点E,F分别是,的中点时,三棱锥B DEF的体积最大.由(1)得BE⊥DF.又因为EF⊥DF,EF∩BE=E,EF,BE 平面BEF,所以DF⊥平面BEF.因为BF 平面BEF,所以BF⊥DF,所以∠BFE是二面角B DF E的平面角,由(1)知△BEF为直角三角形,则BF==.故cos ∠BFE===,所以二面角B DF E的余弦值为.[尝试训练19] 解:(1)因为AC⊥BC,所以B1C1⊥A1C1,因为ABC A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面A1B1C1,又B1C1 平面A1B1C1,所以CC1⊥B1C1,又CC1∩A1C1=C1,CC1,A1C1 平面ACC1A1,所以B1C1⊥平面 ACC1A1,连接AC1,所以∠B1AC1即为直线AB1与平面ACC1A1所成的角,在Rt△B1AC1中,AC1=2,B1C1=2,所以tan ∠B1AC1=,所以直线AB1与平面ACC1A1所成角的正切值为.(2)因为AC∥A1C1,所以异面直线AB1与A1C1所成的角就是∠B1AC(或其补角),连接B1C,在△B1AC中,AB1=2,B1C=2,AC=2,所以cos ∠B1AC==,所以异面直线AB1与A1C1所成角的余弦值为.[例20] [解析] 圆C1:(x+3)2+y2=9的圆心为C1(-3,0),半径r1=3;圆C2:(x-3)2+y2=1的圆心为C2(3,0),半径r2=1,由于动圆E与圆C1,C2都外切,设动圆E的半径为r,则|EC1|=r+3,|EC2|=r+1,所以|EC1|-|EC2|=3-1=2<|C1C2|=6,所以E点的轨迹是以C1,C2为焦点的双曲线的右支,设方程为-=1(a>0,b>0),则a=1,c=3,b==2,所以圆心E的轨迹方程为x2-=1(x≥1).[答案] x2-=1(x≥1)[尝试训练20] 解析:选B.因为△ABC的周长为20,顶点B(0,-4),C(0,4),所以|BC|=8,|AB|+|AC|=20-8=12,因为12>8,所以点A到两个定点的距离之和等于定值,所以点A的轨迹是椭圆,因为a=6,c=4,所以b2=20,所以顶点A的轨迹方程是+=1(x≠0).[例21] [解] 由双曲线-=1,可知a=4,b=3,c=5,则离心率e=,右准线为x=,过点P作右准线的垂线,垂足为D,根据双曲线第二定义可知=e,即|PF2|=|PD|,则|PM|+|PF2|=|PM|+|PD|,当P,D,M三点共线时,|PM|+|PD|最小,即M到右准线的距离|PM|+|PD|=6-=,所以|PM|+|PF2|的最小值为.[尝试训练21] 解析:选B.不妨设P为右支上的一点,P(x,y),其中x≥a,|PF1|=ex+a,|PF2|=ex-a,|OP|==,所以==(x≥a),所以当x=a时,取得最大值,所以=,所以e=.[例22] [解析] 设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点M(x0,y0),直线AB的斜率为k,则相减得k===,因为kMD==-=-,即x0=2,设抛物线的焦点为F,|AF|+|BF|=x1+x2+2=2x0+2=6,所以|AB|≤|AF|+|BF|=6,当且仅当A,B,F三点共线时等号成立,此时M(2,±)满足在抛物线内部,所以|AB|的最大值为6.[答案] 6[尝试训练22] 解析:选B.设直线2x-y+9=0与椭圆相交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,又弦的中点坐标是M(-4,1),则x1+x2=-8,y1+y2=2,直线AB的斜率k==2.由得+=0,得=-×=2,所以=,故椭圆的离心率e===.[例23] [解析] 所求切线方程为+y=1,即x+2y-4=0.[答案] x+2y-4=0[尝试训练23] 解析:所求切线方程为-=1,即5x0x-9y0y-45=0.答案:5x0x-9y0y-45=0[例24] [解析] AB所在直线方程为+=1,即5x+6y-8=0.[答案] 5x+6y-8=0[尝试训练24] 解析:AB所在直线方程为-=1,即x-4y+8=0.答案:x-4y+8=0[例25] [解析] 将10辆车排好,10辆车中间形成9个空,从这9个空中选6个,插入隔板,等价于将这10辆车分成7份,每一种插法对应一种抽法,故共有C=84种不同的抽法.[答案] A[尝试训练25] (1)解析:选C.8个元素,中间有7个空位,将3个挡板放入即可,所以小明买盆栽的方法共有C=35(种).(2)解析:依题意,可知x1,x2,x3,x4,x5为非负整数,因为x1+x2+x3+x4+x5=9,所以(x1+1)+(x2+1)+(x3+1)+(x4+1)+(x5+1)=14,从而将问题转化为:将排成一列的14个完全相同的小球分成5部分,一共有13个间隔,利用4个隔板插入即可,故共有C=715(组).答案:715[例26] [解析] 由已知条件可知高级职称教师的平均年龄为高==45(岁),高级职称教师年龄的方差为s=×[3×(58-45)2+5×(40-45)2+2×(38-45)2]=73,所以该校中级职称和高级职称教师年龄的平均数为=×38+×45≈39(岁),该校中级职称和高级职称教师年龄的方差为s2≈×[2+(38-39)2]+×[73+(45-39)2]≈21.[答案] 39 21[尝试训练26] 解析:依题意A=130,s=115,B=110,s=215,所以=×130+×110=115(分),所以全班学生的平均成绩为115分.全班学生成绩的方差为s2=[s+(A-)2]+[s+(B-)2]=×(115+225)+×(215+25)=85+180=265.答案:115 265[例27] [解析] 因为E(η)=0×+10×+20×+50×+60×=16,D(η)=(0-16)2×+(10-16)2×+(20-16)2×+(50-16)2×+(60-16)2×=384,因为Y=2η-E(η),所以D(Y)=D(2η-E(η))=D(2η-16)=22D(η)=4×384=1 536.[答案] 384 1 536[尝试训练27] 解析:E(X)=-1×0.3+0×0.2+3×0.5=1.2,E(Y)=-3×0.4+4×0.6=1.2,若投资A股票a万元,则投资B股票9-a万元,E(aX)+E((9-a)Y)=aE(X)+(9-a)E(Y)=9×1.2=10.8,所以小青两种股票的收益均值的和为10.8万元.答案:10.8考前必纠误区[误区1] [正解] 集合{x|ax2-4x+1=0}的子集个数为2,则方程ax2-4x+1=0的解集中只有1个元素,所以a=0或Δ=42-4a=0,所以a=0或a=4.[误区2] [正解] 因为A B.①当A≠ 时,有解得a<-4或2②当A= 时,由2a>a+3,解得a>3.综上可知,实数a的取值范围是a<-4或a>2.[误区3] [正解] 若该函数在R上单调递减,则有解得a≤-;若函数在R上单调递增,则有解得1[误区4] [正解] 由x2-2x-3>0得x<-1 或x>3,所以f(x)的单调递增区间为(3,+∞).[误区5] [正解] 偶函数f(x)在[0,+∞)上单调递减,所以f(2a)>f(1-a) f(|2a|)>f(|1-a|) |2a|<|1-a| (2a)2<(1-a)2 3a2+2a-1<0 -1[误区6] [正解] 函数f(x)=-x3+ax2-x+1在R上为减函数,则f′(x)=-3x2+2ax-1≤0在R上恒成立,所以Δ=4a2-12≤0,故-≤a≤.[误区7] [正解] f(x),g(x)在[0,2]上都单调递增,若存在x1,x2∈[0,2],使得f(x1)>g(x2),则f(x)max>g(x)min,即4>-a,所以a>-4.[误区8] [正解] 因为α,β为锐角,所以cos α==,cosβ==.所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β=×-×=,又因为0<α+β<π,所以α+β=.[误区9] [正解] 观察题图可知,A=1,T=π,所以ω=2,f(x)=sin (2x+φ),将(-,0)代入上式得sin (-+φ)=0,所以-+φ=2kπ(k∈Z), 由|φ|<π,得φ=,则f(x)=sin (2x+).[误区10] [正解] 因为θ为锐角,所以00且≠1,所以解得所以λ的取值范围是{λ|λ>-且λ≠2}.[误区11] [正解] 由题意,易得an=n2-n+33,所以=n+-1.又f(x)=x+-1(x>0)在[,+∞)上单调递增,在(0,]上单调递减.又n∈N*,f(5)=,f(6)=,所以=f(6)=.[误区12] [正解] 取a=b=c=0,则b=,但a,b,c不成等比数列,当a,b,c成等比数列时,b=±,故选D.[误区13] [正解] (1)在求出cos 〈,〉=-后,因为异面直线PA与DE所成的角是锐角或直角,所以异面直线PA与DE所成角的余弦值是.(2)cos 〈,n〉=-,所以直线AP与平面ABCD所成角的正弦值为.[误区14] [正解] 若直线l过原点,满足题意,此时直线l的方程为y=3x;若直线l不过原点,设直线l的方程为+=1,则+=1,所以a=4,故直线l的方程为+=1,即x+y-4=0.所以直线l的方程为y=3x或x+y-4=0.[误区15] [正解] 将圆C的方程配方有+(y+1)2=,所以>0,①所以圆心C的坐标为,半径r=.当点A在圆外时,过点A可作圆的两条切线,所以|AC|>r,即+(2+1)2>,化简得a2+a+9>0.②由①②得-[误区16] [正解] 如图所示,设动圆M与圆C1及圆C2分别外切于A和B.根据两圆外切的条件,得|MC1|-|AC1|=|MA|,|MC2|-|BC2|=|MB|.因为|MA|=|MB|,所以|MC1|-|AC1|=|MC2|-|BC2|,即|MC2|-|MC1|=|BC2|-|AC1|=2.所以点M到两定点C1,C2的距离的差是常数.又根据双曲线的定义,得动点M的轨迹为双曲线的左支(点M与C2的距离大,与C1的距离小),其中a=1,c=3,则b2=8.故点M的轨迹方程为x2-=1(x≤-1).[误区17] [正解] 设Q1(x1,y1),Q2(x2,y2),代入双曲线方程得①-②得(x1+x2)(x1-x2)=(y1+y2)(y1-y2).因为B(1,1)为Q1Q2的中点,所以k==2.所以直线方程为y-1=2(x-1),即2x-y-1=0.联立消去y得2x2-4x+3=0.Δ=(-4)2-4×2×3=-8<0,所以所求直线不存在.[误区18] [正解] 先选出两人作为一组,再进行全排,则由分步乘法计数原理有CA=36(种),故选C.[误区19] [正解] 最高个子站在中间,只需排好左右两边,第一步:先排左边,因顺序固定有C=20种排法,第二步:排右边,因顺序固定,有1种排法,根据分步乘法计数原理,共有20×1=20(种),故选D.[误区20] [正解] P(A)=,P(B)=,P(AB)=,所以P(A∪B)=P(A)+P(B)-P(AB)=+-=. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 考前抢分 夺冠必备 答案.docx 考前抢分 夺冠必备.docx