资源简介 第十九章 选考内容考纲·题型解读1.几何证明选讲(1)了解平行线截割定理,会证直角三角形射影定理.(2)会证圆周角定理、圆的切线的判定定理及性质定理.(3)会证相交弦定理、圆内接四边形的性质定理与判定定理、切割线定理.(4)了解平行投影的含义,通过圆柱与平面的位置关系,了解平行投影.(5)会证平面与圆柱的截线是椭圆(特殊的情形是圆).2.坐标系与参数方程(1)理解坐标系的作用;了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况;了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别.(2)了解参数方程;了解参数的意义;了解平摆线、渐近线的生成过程,并能推导出它们的参数方程;了解其他摆线的生成过程;了解摆线在实际中的应用;了解摆线在表示行星运行轨道中的作用.3.不等式选讲(1)理解绝对值的几何意义,并能利用绝对值不等式的几何意义证明不等式.(2)会利用绝对值的几何意义求解不等式.(3)认识柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义.(4)会用参数配方法讨论柯西不等式的一般情况:n n n∑a2 2 2i·∑bi≥ (∑aibi ) .i=1 i=1 i=1(5)会用向量递归方法讨论排序不等式.(6)了解数学归纳法的原理及其使用范围,会用数学归纳法证明一些简单的问题.4.矩阵与变换通过平面图形的变换讨论二阶方阵的乘法的性质、逆矩阵和矩阵的特征向量等概念,并以变换和映射的观点理解线性方程组的意义.题源1 几何证明选讲 性质定理2:相似三角形的面积比等于相似比的平方.结论:相似三角形外接圆的直径比、周长比等于相似解题模型 比,外接圆的面积比等于相似比的平方.射影定理:直角三角形中,每一条直角边是这条直角1.平行线等分线段定理及推论.边在斜边上的射影和斜边的比例中项;斜边上的高是两条2.平行线分线段成比例定理及推论.直角边在斜边上的射影的比例中项3. .相似三角形的概念和相似比的概念.6.直线与圆的位置关系4.相似三角形的判定如果圆与直线没有公共点,这种情况我们说直线与圆判定定理1:两角对应相等的两个三角形相似.相离;判定定理2:三边对应成比例的两个三角形相似.如果圆心到一条直线的距离小于半径,则这条直线和判定定理3:两边对应成比例,并且夹角相等的两个三该圆一定相交于两点,这时我们说直线与圆相交,这条直角形相似.线叫做圆的割线;5.相似三角形的性质定理如果一条直线与圆只有一个公共点,则这条直线叫做性质定理1:相似三角形对应边上的高、中线和它们周 这个圆的切线,公共点叫做切点.长的比都等于相似比. 7.圆切线的判定定理、性质以及推论.·372·△ABC 的角平分线AD 的延长线交它的外接圆于点E.8.圆周角、圆周角定理及推论. (1)证明:△ABE∽△ADC;9.弦切角、弦切角定理及推论.() 110.圆的切线,内接四边形,比例线段. 2 若△ABC 的面积S= AD·AE,求2 ∠BAC的大小.[ [解析] ()由 已 知 条 件,可 得真题1] (2022· 1北京)如图☉O的弦ED,CB 的延长线交于点A.若BD ∠BAE=∠CAD.因为 与 是同弧上的圆⊥AE,AB=4.BC=2,AD=3,则 DE ∠AEB ∠ACB; 周 角,所 以= CE= . ∠AEB = ∠ACD.故[解析] :AD· △ABE∽△ADC.由 割 线 定 理 可 知AE=AB·AC. () AB2 因为△ABE∽△ADC,所以AE=4×6∵AD=3,AB=4,BC=2,AC=4+2=6,∴AE= ,3 =8 AD,即AB·AC=AD·AC AE.∴DE=8-3=5. 1 13 又S= ·2AB ACsin∠BAC,且S=2AD·AE,故 AB·AC在Rt△ABD 中,cosA= ,4 ·sin∠BAC=AD·AE.则sin∠BAC=1,在△AEC 中,由于余弦定理可知:又∠BAC 为三角形内角,所以∠BAC=90°.EC2=AE2+AC2-2AE·AC·cosA [规律总结] 求解平面几何问题首先是能够用好相关的性2 2 3=8+6-2×8×6×4=28, 质、结论.其次是能够明确点、线、面之间的关系,将所求问题转化为三角形、圆内的元素求解问题,要注意书写的准确性和步骤∴EC=27.的严谨性.[真题2] (2022·天津)如图,四边形 ABCD 是圆O 的内接四边 题源2 坐标系与参数方程形,延长AB 和DC 相交于点P.若PB 1,PC 1, BC= = 则 的值为PA 2 PD 3 AD.[解析] 由割线定理知PB·PA=PC·BD.令PB=x,则PA=2x,PC=y,则PD=3y,∴PB·PA=2x2,PC·PD=3y2,2 2,y 2∴2x =3y x = 3 .∵△PBC~△PDA,BC PC y 1 2 6∴DA=PA=2x=2 3 =6.[真题 3] (2022· 广 东)如 图,AB,CD 是半径为a 的圆O 的两条弦,2a它们相交于 AB 的中点P,PD= ,3∠OAP=30°,则CP= .[解析] ∵P 是 弦 AB 的 中 点,∴OP⊥AB.在Rt△AOP 中,∠OAP=30°,OA=a,3∴AP=2a=BP.又∴CP·PD=PA·PB, 2 3a÷PA2 è2 9∴CP=PD = 2 =8a.3a[真题4] (2022·辽宁)选修4 1:几何证明选讲.如图,·373·解题模型6.圆的极坐标方程1.直角坐标系. (1)圆心在极点,半径为R 的圆的极坐标方程为ρ=R.2.空间直角坐标系. (2)圆心在极轴上的点(a,0)处,且过极点O 的圆的极3.平面上的伸缩变换. 坐标方程为ρ=2acosθ.4.极坐标系在平面上取一个定点O,由O 点出发的一条射线Ox、 (3)圆心在点 ( πa, ) 处且过极点的圆的极坐标方程2一个长度单位及计算角度的正方向(通常取逆时针方向), 为ρ=2asinθ,0≤θ≤π.合称为一个极坐标系.O 点称为极点,Ox 称为极轴.平面上 注:当圆心不在直角坐标系的坐标轴上时,要建立圆任一点 M 的位置可以由线段OM 的长度ρ和从Ox 到OM 的极坐标方程,通常把极点放置在圆心处,极轴与x 轴同的角度θ来刻画(如图所示).这两个数组成的有序数对(ρ, 向,然后运用极坐标与直角坐标的变换公式.θ)称为点 M 的极坐标ρ.称为极径,θ称为极角.x x ρ2=(x-x0)2+(y-= y20),{ 0+ρcosθ,或y=y0+ρsinθ { y-yθ 0tan =x-x .07.直线的参数方程直线的参数方程可以从它的普通方程转化而来,设直5.极坐标与直角坐标的互化 线的点斜式方程为y-y0=k(x-x0).设 M 为平面上的一点,它的直角坐标为(x,y),极坐 其中k=tanα,α为直线的倾斜角,代入上式,得标为(ρ,θ).由图可知下面的关系式成立: sinα π x-x y-y2=x2+y2, y-y0=( ),cosαx-x0 α≠, 0= 0即x= cosθ, {ρ 2 cosα sinα.{ ρ 或 ,y=ρsinθ ytanθ= (x≠0), x=x0+tcosαx 记上式的比值为t,整理后得{y=y0+tsinα.这是直线的参数方程,其中参数t有明显的几何意义.在直角三角形 M0AM 中,|M0A|=|x-x0|,|MA|=|y-y0|,|M0M|=|t|,即|t|表示直线上任一点 M 到定点M0 的距离.8.圆的参数方程顺便指出,上式对ρ<0也成立. 若圆心在点 M0(x0,y0),半径为R,则圆的参数方程这就是极坐标与直角坐标的互化公式. x=x0+Rcosθ,为{ 0≤θ≤2π.y=y0+Rsinθ,9.椭圆的参数方程若椭圆的中心不在原点,而在点 M0(x0,y0),相应的x=x0+acost,椭圆的参数方程为{ ,0≤t≤2π.y=y0+bsint[真题5] (2022·北京)极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)表示的图形是 ( )A.两个圆 B.两条直线C.一圆和一条射线 D.一条直线和一条射线[解析] ∵(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0),∴ρ=1或θ=π(ρ≥0)ρ.=1表示圆心在原点,半径为1的圆,θ=π(ρ≥0)表示x 轴的负半轴,是一条射线,故选C.[真题6] (2022·全国)选修4 4:坐标系与参数方程.已x=1+tcosα,知直线C1:{ (t为参数),y=tsinα:{x=cosθ,C2 (θ为参数).y=sinθ( π1)当α= 时,求C1 与C2 的交点坐标;3(2)过坐标原点O 作C1 的垂线,垂足为A,P 为OA 的中点.当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是曲线.[ ] () π解析 1 当α= 时,C1 的普通方程为3 y= 3(x-1),C 的普通方程为x2+y22 =1.·374·{y= 3(x-1), A(1,0),故直线AM 的参数方程为联立方程组 x2+y2=1, ìx=1+ (π , 6-1)t解得C 与C 的交点为(1,0),1, 3 . í (t为参数).1 2 ÷è2 -2 3π y= t(2)C1 的普通方程为xsinα-ycosα-sinα=0. 6A 点坐标为(sin2α,-cosαsinα), [规律总结] 在求解过程中要能够熟练应用极坐标的相应故当α变化时,P 点轨迹的参数方程为 知识,充分理解极坐标方程的含义.同时在一些问题的求解过程1 中也要能够习惯将陌生问题化为熟悉问题进行解决ì .2 x=2sinα,í (α为参数). 题源3 不等式选讲 1 y=-2sinαcosα,2 1P 点轨迹的普通方程为 ( 1x-4 ) +y2=16.1故P 点轨迹是圆心为 (1,4 0) 半径为 的圆4 .,[真题7] (2021·宁海)x=-4+cost已知曲线C1:{y=3+sint,,( ), x=8cosθt为参数 C2:{ (θ为参数).y=3sinθ,(Ⅰ)化C1,C2 的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;(Ⅱ)π若C1 上的点P 对应的参数为t= , 为2 Q C2上的动, :{x=3+2t,点 求PQ 中点M 到直线C3 (t为参数)距离的最y=-2+t小值.2 2[解析] (Ⅰ)C :(x+4)2 2x y1 +(y-3)=1,C2:64+9=1.C1 为圆心是(-4,3),半径是1的圆.C2 为中心是坐标原点,焦点在x 轴上,长半轴长是8,短半轴长是3的椭圆.( πⅡ)当t= 时,2 P(-4,4),Q(8cosθ,3sinθ),故 M(3-2+4cosθ,2+ sinθ)2 .C3 为直线x-2y-7=0,5M 到C3 的距离d=5|4cosθ-3sinθ-13|.4 3 85从而当cosθ= ,5 sinθ=-时,d 取得最小值5 5 .[真题8] (2022·辽宁)选修4 4:坐标系与参数方程.已x=cosθ,知P 为半圆C:{ (θ为参数,0≤θ≤π)上的点,点A 的y=sinθ坐标为(1,0),O 为坐标原点,点 M 在射线OP 上,线段OM 与C︵ π在弧AP的长度均为3.(1)以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求点M 的极坐标;(2)求直线AM 的参数方程.[ π解析] (1)由已知,M 点的极角为 ,且 M 点的极径等于3π,故点 M 的极坐标为 (π,π3 3 3 ) .(2)M 点的直角坐标为 π,3π ÷,è6 6 ·375·解题模型4.绝对值不等式的解法1.两实数大小比较的三种情况 (1)|ax+b|≤c、|ax+b|≥c型不等式的解法:设a、b为两个实数,它们在实轴上的点分别记为 A、 ①c>0,则|ax+b|≤c的解集为-c≤ax+b≤c,|axB.如果A 落在B 的右边,则称a 大于b,记为a>b;如果A +b|≥c的解集为ax+b≥c或ax+b≤-c,然后根据a、b落在B 的左边,则称a 小于b,记为a合,则称a 与b相等,记为a=b. ②c<0,则|ax+b|≤c解集为 .|ax+b|≥c的解集2.不等式的基本性质 为 R.(1)对称性:a>b b(2)传递性:a>b,b>c a>c. 等式的解法,解这类含绝对值的不等式的一般步骤:(3)加(减):a>b a+c>b+c. ①令每个绝对值符号里的一次式为0,求出相应的根.(4)乘(除):a>b,c>0 ac>bc;a>b,c<0 ac(5)乘方:a>b>0 an>bn,其中n 为正整数,且n 区间.≥2. ③在所分区 间 上,根 据 绝 对 值 的 定 义 去 掉 绝 对 值 符(6) n n开方(取算术根):a>b>0 a>b,其中n 为正 号,讨论所得的不等式在这个区间上的解集.整数,且n≥2. ④这些解集的并集就是原不等式的解集.(7)a>b,c>d a+c>b+d. 5.绝对值的三角不等式(本性质说明两个同向不等式相加,所得的不等式和 定理1:若a、b为实数,则|a+b|≤|a|+|b|,当且仅原不等式同向) 当ab≥0时,等号成立.(8)a>b>0,c>d>0 ac>bd. 定理2:设a、b、c为实数,则|a-c|≤|a-b|+|b-(本性质说明两边都是正数的同向不等式两边分别相 c|,乘,所得的不等式和原不等式同向) 等号成立 (a-b)(b-c)≥0,即b落在a、c之间,3.基本不等式 推论1:||a|-|b||≤|a+b|;定理1:设a,b∈R,则a2+b2≥2ab.当且仅当a=b 推论2:||a|-|b||≤|a-b|.时,等号成立. 6.不等式证明的基本方法a+b ()定理2:如果a、b 为正数,则 ≥ ab,当且仅当a 1 比较法.2 (2)综合法与分析法.=b时,等号成立. (3)反证法与放缩法.a+b我们称 为正数a、b 的算术平均值, ab为正数2 [真题9] (2021·福建)解不等式|2x-1|<|x|+1.a、b的几何平均值,因而这一定理可用语言叙述为:两个正 [解析] 当x<0时,原不等式可化为-2x+1<-x+1,数的算术平均值大于或等于它们的几何平均值. 解得x>0,又∵x<0,∴x 不存在;定理3:a+b+c如果a、b、c , ≥ 3为正数 则 abc,当且 13 当0≤x< 时,原不等式可化为2 -2x+1,解得x仅当a=b=c时,等号成立. >0,a+b+c 3我们称 为正数a、b、c的算术平均值, abc为 1, 13 又∵0≤x<2 ∴0;2正数a、b、c的几何平均值,定理3中的不等式为三个正数 1的算术—几何平均值不等式,或简称为平均值不等式. 当x≥ 时,原不等式可化为2 2x-1解得x<2,定理4:(一般形式的算术—几何平均值不等式)如果 1 1又… ∵x≥,∴ ≤x<2.a 、a 、…、a +aa n , 1 2+ +an 2 21 2 n 为 个 正 数 则 n ≥ 综上,原不等式的解集为{x|0na1a2…an,当且仅当a1=a [2=…=an 时,等号成立. 真题10] (2022·福建)选修4 5:不等式选讲已知函数f(x)=|x-a|.(1)若不等式f(x)≤3的解集为{x|-1≤x≤5},求实数a的值;(2)在(1)的条件下,若f(x)+f(x+5)≥m 对一切实数x恒成立,求实数m 的取值范围.[解析] 解法一:(1)由f(x)≤3得|x-a|≤3,解得a-3≤x≤a+3.又已知不等式f(x)≤3的 解 集 为{x|-1≤x≤5},所 以{a-3=-1,解得a=2.a+3=5,(2)当a=2时,f(x)=|x-2|.设g(x)=f(x)+f(x+·376·{-2x-1,x<-3; 交点为(-7,2)和 5,2 .5),于是g(x)=|x-2|+|x+3|= 5,-3≤x≤2; (3 )2x+1,x>2. 所以|2x+1|-|x-4|>2 的 解 集 为 (- ∞,-7)所以当x<-3时,g(x)>5; ∪ (5,+∞ ) .当-3≤x≤2时,g(x)=5; 3当x>2时,g(x)>5. (Ⅱ)1由函数y=|2x+1|-|x-4|的图象可知,当x=-2综上可得,g(x)的最小值为5.9从而,若f(x)+f(x+5)≥m 即g(x)≥m 对一切实数x 时,y=|2x+1|-|x-4|取得最小值-2.恒成立,则m 的取值范围为(-∞,5]. [真题13] (2022·全国)选修4 5:不等式选讲解法二:(1)同解法一. 设函数f(x)=|2x-4|+1.(2)当a=2时,f(x)=|x-2|. (1)画出函数y=f(x)的图象;设g(x)=f(x)+f(x+5). (2)若不等式f(x)≤ax 的解集非空,求a的取值范围.由|x-2|+|x+3|≥|(x-2)-(x+3)|=5(当且仅当-3≤x≤2时等号成立)得,g(x)的最小值为5.从而,若f(x)+f(x+5)≥m 即g(x)≥m 对一切实数x恒成立,则m 的取值范围为(-∞,5].[真题11] (2020·广东)已知a∈R,若关于x 的方程x2+x+ 1a- +|a|=0有实根,则a的取值范围是4 .[解析] 含有多个绝对值的不等式问题,解决的常规思路是分类讨论,先由各个绝对值内取0时的变量取值划分区间再1进行变量讨论.当a<0时,原方程可化简为x2+x-2a+4=[ ] () () -2x+5,x<2,0,若其有实根, ( 1 解析 由于则需Δ=1-4× -2a+4 )=8a≥0,解得a≥ 1 f x ={2x-3,x≥2,1 1 则函数y=f(x)的图象如图所示.0,矛盾,此时无解;当0≤a≤ 时,原方程可化简为x24 +x+41=0,因为Δ=1-4× =0,显然此时有实根,满足题意;当4 a>1时,原方程可化简为x21+x+2a- =0,若其有实根,则需4 4Δ=1-4× ( 12a- )=-8a≥0,解得a≤0,矛盾,此时无解4 .综1上所述,得满足条件的a 的取值范围是[0, ]4 .[真题12] (2019· 宁 海)设 函 数 f(x)=|2x+1|-|x-4|. (2)由函数( ) () ; y=f(x)与函数y=ax 的图象可知,当且仅当aⅠ 解不等式f x >2 1(Ⅱ)求函数y=f(x)的最小值. ≥ 或a<-2时,函数y=f(x)与函数y=ax 的图象有交点2 .故不等式f(x)≤ax 的解集非空时,a 的取值范围为(-∞,-2)∪ [1,2 +∞ ) .[方法归纳] 求解绝对值不等式关键是能够去掉绝对值符号.求解绝对值不等式常用的方法有零点区间讨论法,即通过逐一讨论零点区间去掉绝对值符号.还可以应用图象法,即画出各区间段内函数的图象,从而利用图象进行求解有关的问题,最后也可以应用绝对值的几何意义进行求解有关的最值问题.[解析] (Ⅰ)令y=|2x+1|-|x-4|,则题源ì 1 4 矩阵与变换 -x-5,x≤- 2 [真题14] (2020·江苏)在平面直角坐标系xOy 中,设椭y= í 1 3x-3,- é ùêê úú 对应的变换下得到曲线 0 1 x+5,x≥4F,求F 的方程.作出函数y=|2x+1|-|x-4|的图象,它与直线y=2的 [解析] 设P(x0,y0)是椭圆上任意一点,点P(x0,y0)在·377·矩阵A 对应的变换下变为点P'(x'0,y'0),则有 及点A 的坐标.[解析] 依题意得éx'0ù 2 0 x x' =2x ,x'ê ú éê úù êé 0úù, { 0 0 {x 00=ê ú= ê 即 所以 2 . y'0 0 1 ú ê ú 2 -3 -1 3y0 y'0=y0, 由y =y' M= êé úù,得|M|=1,故 M-1= éê úùê ú ê ú .0 0 1 -1 -1 2 又因为点P 在椭圆上,故4x2 20+y0=1,从而由 é2 -3ê úù êéxù 13ú éê úù 得从而(x'0)2+(y' 20)=1.= ê1 -1ú êy ú ê 5 ú所以,曲线F 的方程为x2+y2=1. éxù é-1 3ù é13ù é-1×13+3×5ù é 2êê úù2 -3 ú= êê úú êê úú= êê úú= êê úú,[真题15] (2021·福建)已知矩阵 M= êé ùê úú 所对 y -1 2 5 -1×13+2×5 -3 1 -1 x=2,故 即应的线性变换把点A(x,)变成点A'(13,5),试求 M 的逆矩阵 { , A(2,-3)为所求.y y=-3(★代表高考出现的频次)︵ ︵题源1 几何证明选讲(★★★★★) 4.(2022·全国)如图,已知圆上的弧AC=BD,过C 点的圆的切线与BA 的延长线交于E 点,证明:1.(2021·广东)(几何证明选讲选做题)如图,点A,B,C 是 (1)∠ACE=∠BCD;圆O 上 的 点,且 AB =4,∠ACB =45°,则 圆 O 的 面 积 等 (2)BC2=BE·CD.于 .2.(2020·广东)(几何证明选讲选做题)已知PA 是圆O 的切线,切点为A,PA=2,AC 是圆O 的直径,PC 与圆O 交于点B,PB=1,则圆O 的半径R= .3.(2022·江苏)选修4 1:几何证明选讲如图,AB 是圆O 的直径,D 为圆O 上一点,过D 作点圆O的切线交AB 的延长线于点C.若DA=DC,求证:AB=2BC.5.(2022·辽宁)如图,△ABC 的角平分线AD 的延长线交它的外接圆于点E.(Ⅰ)证明:△ABE∽△ADC;( 1Ⅱ)若△ABC 的面积S= · ,求2AD AE ∠BAC的大小.AB D CE·378·17. (2021·福 建)已知直线l:3x+4 -12=0与圆C:题源2 坐标系与参数方程 y{x=-1+2cosθ,(θ为参数),试判断它们的公共点个数6.(2022· .湖 南)极 坐 标 方 程 ρ=cosθ 和 参 数 方 程 y=2+2sinθ{x=-1-t,(t为参数)所表示的图形分别是 ( )y=2+3tA.圆、直线 B.直线、圆C.圆、圆 D.直线、直线7.(2020· 福 建)若 直 线 3x +4y + m =0 与 圆{x=1+cosθ (θ为参数)没有公共点,则实数m 的取值范围是y=-2+sinθ. 18.(2019·宁海)☉O1 和☉O2 的极坐标方程分别为ρ=8.(2020·广东)(坐标系与参数方程选做题)已知曲线C1, 4cosθ,ρ=-4sinθ.( )把 和 的极坐标方程化为直角坐标方程;C2 的极坐标方程分别为ρcosθ=3,=4cosθ( , π ), Ⅰ ☉O ☉Oρ ρ≥00≤θ< 1 22 (Ⅱ)求经过☉O1,☉O2 交点的直线的直角坐标方程.则曲线C1 与C2 交点的极坐标为 .π9.(2021·上海)在极坐标系中,由三条直线θ=0,θ= ,3ρcosθ+ρsinθ=1围成图形的面积是 .10. (2021· 广 东)(坐 标 系 与 参 数 方 程 选 做 题)若 直 线{x=1-2t(t 为 参 数)与 直 线 4x+ky=1 垂 直,则 常 数 ky=2+3t= .11.(2021·安徽)以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半 19.(2020·宁海)已知曲线C1:{x=cosθ,(θ 为参数),曲y=sinθ轴为极轴,并在两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线的极 ì 2π x=1+2cosα x= t- 2,坐标方程为θ= (ρ∈R),它与曲线 { (α 为参数) 24 y=2+2sinα 线C2:í (t为参数). 2相交于两点A 和B,则|AB|= . y=2t,12.(2021·x=1+t天津)设直线l1 的参数方程为{ (t为 (Ⅰ)指出C1,C2 各是什么曲线,并说明C1 与C2 公共点的y=1+3t 个数;参数),直 线l2 的 方 程 为 y=3x+4,则l1 与l2 间 的 距 离 (Ⅱ)若把C1,C2 上各点的纵坐标都压缩为原来的一半,分为 . 别得到曲线C'1,C'2.写出C'1,C'2 的参数方程.C'1 与C'2 公共13.(2022·广东)(坐标系与参数方程选做题)在极坐标系 点的个数和C1 与C2 公共点的个数是否相同 说明你的理由.(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,曲线ρ=2sinθ与ρcosθ=-1的交点的极坐标为 .( · ) : :{x=3+4cosθ14. 2020 湖北 圆 C (θ为参数)的圆心y=-2+4sinθ坐标为 ,和圆C 关于直线x-y=0对称的圆C'的普通方程是 .,15.(2022·陕西) {x=cosα已知圆C 的参数方程为 (αy=1+sinα为参数),以原点为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρsin=1,则直线l与圆C 的交点的直角坐标 题源3 不等式选讲(★★★★★)为 . 20.(2021·重庆)不等式|x+3|-|x-1|≤a2-3a 对任16.(2022· 江 苏)在 极 坐 标 系 中,已 知 圆ρ=2cosθ 与 意实数x 恒成立,则实数a的取值范围为 ( )3ρcosθ+4ρsinθ+a=0相切,求实数a的值. A.(-∞,-1]∪[4,+∞) B.(-∞,-2]∪[5,+∞)C.[1,2] D.(-∞,1]∪[2,+∞)21.(2020·上海)不等式|x-1|<1的解集是 .22.(2019·浙江)不等式|2x-1|-x<1的解集是.23.(2021·广东)(|x+1|不等式选讲选做题)不等式|x+2|≥1的实数解为 .24.(2022·陕西)(不等式选做题)不等式|x+3|-|x-2|·379·≥3的解集为 . 30.(2022·辽宁)已知a,b,c均为正数,证明:a2+b2+c225.(2020·山东)若不等式|3x-b|<4的解集中的整数有 + (1 1 12+ + ) ≥63,并确定a,b,c为何值时,等号成立.且仅有1,2,3,则b的取值范围是 . a b c26.(2019·广东)(不等式选讲选做题)设函数f(x)=|2x-1|+x+3,则f(-2)= ;若f(x)≤5,则x 的取值范围是.27.(2019·安徽)解不等式(|3x-1|-1)(sinx-2)>0.题源4 矩阵与变换(★★★★)31.(2021·江苏)求矩阵A= êé3 2ùê úú 的逆矩阵.28.(2020·宁海)已知函数f(x)=|x-8|-|x-4|. 2 1 (Ⅰ)作出函数y=f(x)的图象;32.(2022·江苏)在平面直角坐标第xOy 中,已知点A(0,0), ( ,),k 0B -20 C(-2,1),设k 为非零实数,M= éê úùê ,N= 0 1 ú(Ⅱ)解不等式|x-8|-|x-4|>2. é0 1ê ùê úú,点A、B、C 在矩阵MN 对应的变换下得到的点分别为 1 0 A1、B1、C1,△A1B1C1 的面积是△ABC 的 面 积 的2倍,求k的值.29.(2022· 江 苏)设 a,b 是 非 负 实 数,求 证:a3 +b3≥ ab(a2+b2).33.(2022·上海)在n行n列矩阵é1 2 3 … n-2 n-1 nê ùúê2 3 4 … n-1 n 1 úê3 4 5 … n 1 2 ú 中,记位于第i 行第j 列ê úê… … … … … …ê ú n 1 2 … n-3 n-2 n-1 ú的数为aij(i,j=1,2,…,n).当n=9时,a11+a22+a33+…+a99= .·380·2022-2023高考题源拓展测试未来高考还会这样考(测试时间:90分钟 总分:100分)一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题只 距离是 .有一个选项符合题意) 三、解答题(本题包括5小题,每小题11分,共55分)( ) x=3t2+2, 11.( 2)设点 P 在曲线 sinθ=2上,点 Q 在 曲 线 =1. 2 参数方程{ (2 0≤t≤5)表示的曲线是 ρ ρy=t -1 -2cosθ上,求|PQ|的最小值.( )A.线段 B.双曲线的一支C.圆弧 D.射线2.( 2)已 知 动 圆 方 程 x2 +y2 -xsin2θ+2 2·ì 4ysin( πθ+ )=0(θ为参数),那么圆心的轨迹是 ( ) x=1+ t,4 12.( 2) 5求 直 线 í (t 为 参 数)被 曲 线ρ=A.椭圆 B.椭圆的一部分 3 y=-1- tC.抛物线 D.抛物线的一部分 5( ) 9π3. 3 函数y=4x- ( 1x> ) 的最小值是 ( ) 2cos(θ+ ) 所截的弦长2-4x 2 4 .A.8 B.6C.9 D.44.( 3)不等式|x-1|+|x+2|≥5的解集为 ( )A.(-∞,-2]∪[2,+∞) B.(-∞,-1]∪[2,+∞)C.(-∞,-2]∪[3,+∞) D.(-∞,-3]∪[2,+∞) ( ) 1 113. 3 已知a、b、x、y 均为正实数,且a >,b x>y.求5.( 1)如图,AB 为☉O 的直径,C 为☉O 上一点,AD 和x y过C 点的切线互相垂直,垂足为D,∠DAB=80°,则∠ACO 等于 证:x+a> .y+b( )A.30° DB.35° CC.40° A O BD.45° 14.( 1)如图,圆O 是△ABC 的外接圆,过点C 的切线交二、填空题(本题包括5小题,每小题5分,共25分) AB 的延长线于点D,CD=2 7,AB=BC=3.求BD 以及AC6.( 2)曲线ρ=4sinθ与ρ=2的交点坐标是 . 的长.7.( 3)求 圆 心 在 (2,1),半 径 为 4 的 圆 在 直 线{x=2+2t,上所截弦的长为 .y=1-t8.( 1)如 图,四 边 形 ABCD 内 接 于☉O,BC 是 直 径,MN 与☉O 相切,切点为A,∠MAB=35°,则∠D= .15.( 1)如图,自圆 O 外一点P 引切线与圆切于点A,M 为PA 的中点,过 M 引割线交圆于B、C 两点.求证:∠MCP=∠MPB.A M P第8题 第9题 B9.( 1)如图,已知PC、DA 为☉O 的切线,C、A 分别为切CD 1 O点,AB 为☉O 的直径,若DA=2, ,则DP=2 AB= .10.( 2)在极坐标系中,点A ( π1,4 ) C到直线ρsinθ=-2的·381· 1+2+…+113 1 =[(-i)· 1 3 ]66 4.证 明:(1)︵ ︵因 为 + i÷ - + i÷ AC =BD,所 以 ∠BCDè2 2 è 2 2 =∠ABC.66=(-i)66· 1 3 又因 为 与 圆 相 切 于 点 ,故 ÷ =-1. EC C ∠ACE =è-2+2i ∠ABC,所以∠ACE=∠BCD.第十九章 选考内容 (2)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,BC CD所以五年高考母题原型训练 △BDC~ △ECB,故BE =,即 2BC BC1.8π 【解析】 方法一:由正弦定理,得2R= =BE·CD.AB 4 5. 解:(Ⅰ)由已知条件,可得, ∠BAE=∠CAD.那么圆 的面积sin∠ACB= =42 R=22 O S2 因为∠AEB 与∠ACB 是同弧上的圆周角,所以2 ∠AEB=∠ACD.=R2π=8π. 故△ABE∽△ADC.方法二:连 接 AO 并 延 长 交 圆 于D,连 BD,则( ) , AB ADⅡ 因为△ABE∽△ADC 所以 = ,即△ABD 是直角边等于4的等腰直角三角形,斜边即 AE AC为圆的直径,显然,2R=42 R=22,那么圆O 的 AB·AC=AD·AE.面积S=R2π=8π. 1 1又S=2AB·ACsin∠BAC,且S=2AD·2. 3 【解析】 因为PA 是圆O 的切线,切点 AE,故AB·ACsin∠BAC=AD·AE.为A,AC 为直径,所以AC⊥PA.因为PC 为圆O 的 则sin∠BAC=1,又∠BAC 为三角形内角,所以一条割线,所以有PA2=PB·PC,即22=1×PC,解 ∠BAC=90°.得 PC=4.在 直 角 三 角 形 PAC 中,可 得 AC = 【点评】 三角形相似是平面几何中的基本问题,PC2-PA2=23,所以圆O 的半径R= 3. 相似的条件成为解题切入点.6.A 【解析】 由ρ=cosθ得ρ2=ρcosθ,2 1∴x2+y2=x,整理得 ( 1x- ) +y2= ,∴所2 4表示的图形为圆.x=-1-t, x+1=-t,由 得3.证明:{ {连结OD、BD. y=2+3t, y-2=3t,因为AB 是圆O 的直径, 消t得3x+y+1=0,所以∠ADB=90°, ∴所表示的图形为直线,故选A.AB=2OB. 7.(-∞,0)∪(10,+∞) 【解析】 考查参数方程与普通方程的互化、直线与圆的位置关系.方法有二:一是联立方程组,利用判别式;二是直接利用圆心到直线的距离与半径的大小关系.判断交点个数,利用法二;涉及交点坐标,利用法一.圆方程为(x-1)2+ (y+2)2 =1,圆 心 到 直 线 的 距 离 为 d=|3-8+m| |m-5|, |m-5|= 由 题 意d>r=1,∴因为DC 是圆O 的切线, 32+42 5 5所以∠CDO=90°. >1,解得m<0或m>10.又因为DA=DC,所以∠A=∠C,8. ( ,π23 ) 【解析】 本 题 要 求 曲 线C1 与于是△ADB≌△CDO,从而AB=CO, 6即2OB=OB+BC,得OB=BC. C2 交点的极坐标,实质就是求同时满足极坐标方程故AB=2BC. cosθ=3ρcosθ=3和ρ=4cosθ 的点(ρ,θ).由 {ρ ,消去ρ=4cosθ·203·cosθ得ρ2=12,而ρ≥0,所 以ρ=2 3,代 入ρ= (3,-2)关于直线x-y=0对 称 的 点 坐 标 为(-2,3),3 π π ∴圆C 关于直线x-y=0对称的圆C'的方程为4cosθ,得cosθ= ,因为0≤θ≤ ,所以 故两 22 2 θ=6. (x+2)+(y-3)2=16.π 15.(-1,1),(1,1)( )【解析】 圆C 的直角坐标曲线交点的极坐标为 23,6 . 方程为x2+(y-1)2=1,3- 3 直线l的直角坐标方程为y=1.9. 【解析】 当4 θ=0时,可得ρ1=1;当 x2+(y-1)2=1, x=-1, x=1, 或π , 1 2{ {θ= = = = 3-1, y=1 y=1{y=1.时 可得3 ρ2 π πcos +sin 3+1 ∴l与☉C 的交点的直角坐标为(-1,1),(1,1).3 3 16.解:将极坐标方程化为直角坐标方程,得圆的1 π则三条直线所围成的图形的面积为S= sin 方程为x2+y2=2x,即(x-1)2 2ρ1ρ2 +y =1,直线的方2 3程为3x+4y+a=0.3- 3= . 由题设知,圆心(1,0)到直线的距离为1,即有4|3×1+4×0+a|x=1-2t 3 =1,解得a=-8或a=2.故a 的10.-6 【解析】 将{ 化为y=- x 322 +42y=2+3t值为-8或2.7+ ,3斜率2 k1=-当 时,直线 的2. k≠0 4x+ky=1 17. 解:圆的方程可化为(x+1)2+(y-2)2=4,4 3 4 其圆心为C(-1,2),半径为2.斜率k2=- ,由 ( ) ( )k k1k2= -2 × -k =-1得 由于圆心到直线l的距离3 7 |3×(-1)+4×2-12| 7k=-6;当k=0时,直线y=- x+ 与直线2 2 4xd= = <2,故直线32+42 5l=1不垂直.综上可知,k=-6. 与圆C 的公共点个数为2.11. 14 【解析】 本题主要考查极坐标方程 18. 解:以极点为原点,极轴为x 轴正半轴,建立与直角坐标方程的互化、参数方程与直角坐标方程的 平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位.π (Ⅰ)x=ρcosθ,y=ρsinθ,由ρ=4cosθ 得ρ2=互化,是新增内容.直线的极坐标方程为θ= (4 ρ∈ 4ρcosθ,所以x2+y2=4x.), {x=1+2cosα 即x2+y2-4x=0为☉O1 的直角坐标方程.R 则直角坐标方程是y=x.曲线 的直y=2+2sinα 同理x2+y2+4x=0为☉O2 的直角坐标方程.角方程是(x-1)2+(y-2)2=4.圆心(1,2)到直线y x2+y2( ) { -4x=0,Ⅱ 由 解得x2+y2|1-2| 2 1 +4y=0=x 的距离是 = ,因此2 |AB|=2 4-2 2 {x1=0,{x2=2, 即☉O1,☉O2 交于点(0,0)和(2,;= 14. y1=0 y2=-2.-2),过交点的直线的直角坐标方程为y=-x.3 1012. 【解析】 本题考查消参方法及两 解:( )5 19. Ⅰ C1是圆,C2 是直线.C1 的普通方程为 2 2 ,圆心 (,),半平行线间距离公式. x +y =1 C1 00径r=1.13.( 2,3π 【解析】4 ) ∵ρ=2sinθ,∴x2+y2 C2 的普通方程为x-y+ 2=0.=2y.∵ρcosθ=-1,∴x=-1,∴两曲线交点的直角 因为圆心C1 到直线x-y+ 2=0的距离为1,( ,), ( ,3π) 所以 与 只有一个公共点坐标为 -11 ∴交点的极坐标为 2 4 . C2 C1 .(Ⅱ)压缩后的参数方程分别为14.(3,-2) (x+2)2+(y-3)2=16 【解析】 x=cosθ,由圆的 参 数 方 程 消 参 可 得 圆 的 普 通 方 程 为(x- C'2∶ 1 (θ为参数),3)2+(y+2)2=16,其圆心的坐标为(3,-2),∵点 {y=2sinθ·204·ì 2 的解集中只含有1,2,3三个整数解,, x=2t- 2 b-4C'2∶ í (t为参数). ì 0< 3 <1 4, 2 y=4t故 í b+4 3< 3 <4 5化为普通方程为C' 2 21:x +4y =1,C'2:y=2x 26.6 [-1,1] 【解析】 由f(x)=|2x-1|2 +x+3可得f(-2)=5-2+3=6.+ ,联立消元得2x2+22x+1=0,其判别式2 Δ= 1若x≤ ,由f(x)≤5可得1-2x+x+3≤5,解之(22)22-4×2×1=0,所以压缩后的直线C'2 与椭1 1圆C'1 仍然只有一个公共点,和C1 与C2 公共点个 得-1≤x≤ ;若x> ,由f(x) 可得2 2 ≤5 2x-1+数相同. 120.A 【解析】 本题主要考查将不等式恒成立 x+3≤5,解之得2;综上可得f(x)≤5时,x问题转化为相关的最值问题的能力以及如何恰当利 的取值范围为[-1,1].用绝对值不等式的性质求有关代数式的最值的处理 27. 解:因为对任意x∈R,sinx-2<0,所以原能力.注意到|x+3|-|x-1|≤|(x+3)-(x-1)| 不等式等价于|3x-1|-1<0.即|3x-1|<1,-1<=4,即|x+3|-|x-1|的最大值是4,因此依题意有, , 2a2-3a≥4,(a-4)(a+1)≥0,故解为a a , 3x-1<10<3x<2 0选A. 所以原不等式的解集为 2x|021.(0,{ }2) 【解析】 由|x-1|<1可得-1-1<1,即0(0,2). 28. 解:(Ⅰ)f(x)={-2x+12,422.{x|08.|2x-1|<2.323. (-∞,-2)∪(-2,- ) 【解析】 由2|x+1| {|x+1|>|x+2|得|x+2| ≥ 1 |x+2|≠0{(x+1)2>(x+2)2 { 3x≤- 2,故 所 求 不 等 式 的x≠-2 x≠-2解集为(-∞,-2)3∪(-2,- )2 .24.{x|x≥1} 【解析】 当x≥2时,原不等式化为x+3-(x-2)≥3.解得x≥2;当-32,即f(x)>2,≥3,解得1≤x<2; 由-2x+12=2得x=5.当x≤-3时,原不等式化为-x-3-(2-x)≥ 由函 数 f(x)图 象 可 知,原 不 等 式 的 解 集3,无解. 为(-∞,5).综上,x 的取值范围为x≥1. 29.证明:由a,b是非负实数,作差得a3+b3-25.(5,7) 【解析】 本题考查绝对值不等式的 ab(a2+b2)=a2 a(a- b)+b2 b(b- a)解法,由题意知|3x-b|<4的解集为-4<3x-b< =(a- b)[(a)5-(b)5].b-4 b+44 b-4<3x)5≥(b)5,得·205·(a- b)[(a)5-(b)5]≥0; é0 kù é0 kù é0ù é0 0 k -2êê úú .由 êê úú êê úú = êùú, êé ùú éê ùú =当aê0 ú ê1 0 ú ê 0 ú (a- b)[(a)5-(b)5]0>0. éê ùú,é0 kê ù-2 kê ú úéê ù é ù -2 ê 1 0 ú ê1 úú = êê úú,可 知 A1 (0,0), -2 所以a3+b3≥ ab(a2+b2). B1(0,-2),C1(k,-2).30.证明:证法一:因为a、b、c均为正数,由平均 计算得△ABC 的面积是1,△A1B1C1 的面积是值不等式得a22+b2+c2≥3(abc)3, ① |k|,则由题设知|k|=2×1=2.所以k 的值为-21 1 1+ + ≥3(abc)-1, 或2.3a b c 33.45 【解析】 由矩阵的特征可得a11+a22+所以 (1 1 12+ + ) ≥9( 2abc)-3. ② …+a99=1+2+3+…+9=45.a b c 【失分警示】 对矩阵的特征把握不准,n=9时,2故a2+b2+c2+ (1 1 1 2+ + ) ≥3(abc)3 观察不到位.a b c2012—2013高考题源拓展测试2+9(abc)-3. 1.A 【解析】 消参后,得x-3y-5=0(-1≤又3(abc)2 23+9(abc)-3≥2 27=63, ③ y≤24),故选A.所以原不等式成立. 2. D 【解 析】 圆 心 轨 迹 的 参 数 方 程 为当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立.当 ì 12 2 x=2sin2θ,且仅当3(abc)3=9(abc)-3时,③式等号成立. {x=sinθcosθ,í 即 消 去1 π y=-(sinθ+cosθ),即当且仅当a=b=c=34时,原式等号成立. y=- 2sin(θ+4 )证法二:因为a,b,c均为正数,由基本不等式得2 1 1a2+b2≥2ab,b2 c2 参数得,故选+ ≥2bc,c2+a2≥2ac,所以a2+ y =1+2x (-2≤x≤2 ) D.b2+c2≥ab+bc+ac. ①3.A 【9 9解析】 y=4x- =4x+ =1 1 1 1 1 1 2-4x 4x-2同理 2+ 2+ ,a b c2≥ab+bc+ac ② 9 14x-2+ , , ,1 1 1 2( ) 4x-2+2 ∵x>2 ∴4x-2>0 ∴y≥2故a2+b2+c2+ a+b+c ≥ab+bc+ac 99+2=8,当且仅当4x-2= 时,“ ”成立,故1 1 1 4x-2=+3ab+3bc+3ac≥63. ③ 选A.所以原不等式成立, 4.D 【解析】 由|x-1|+|x+2|≥|(x-1)当且仅当a=b=c时,①式和②式等号成立,当 -(x+2)|=3得在数轴上两个界点x=-3和x=且仅当a=b=c,(ab)2=(bc)2=(ac)2=3时,③式 2,故x≤-3或x≥2,故选D.等号成立. 5.C 【解析】 ∵CD 是☉O 的切线,∴OC⊥1即当且仅当a=b=c=3 时,原式等号成立. CD.又 ∵AD ⊥CD,∴OC∥AD,由 此 得 ∠ACO4x =∠CAD.31. 解:设 矩 阵 A 的 逆 矩 阵 为 êéyùê úú,则 z w ∵OC =OA, ∴ ∠CAO = ∠ACO,∴ ∠CADé3 2ù éx yù é1 0ù, é3x+2z 3 +2w=∠CAO.êê úú êê úú = êy ù êúú 即 ê êú ú= 故AC 平 分∠DAB, ,2 1 z w 0 1 2x+z 2y+w ∴∠CAO=40°又∠ACO,é1 0ù, {3x+2z=1,{3y+2w=0,=∠CAO ∴∠ACO=40°.êê úú 故 解得, , x=-1,z= 0 1 2x+z=0 2y+w=1 6. (2,π ) 和 ( ,52 π) 【解析】 由已知6 6 4sinθ=2,-1 22,y=2,w=-3,从而A的逆矩阵为A-1=éê ù êúú . 1, π 52 -3 sinθ=2 ∴θ=或6 θ= 6π,故 交 点 坐 标 分 别 为: ék 0ù é0 132. 解 由 题 设 得 MN = ê ù π 5ê ú ê ú 0 1 ú ê1 0 ú= (2, ) 和6 (2,6π) .·206·{x=2+2t, 3x+4y+1=0,x2【 】 +y2-x+y=0,圆 心7.8 解析 由 消去参数t得.y=1-t, (1, 1 ), 2, 1C - 半径为 圆心到直线的距离d= ,8.125° 2 2 2 102 1 1 7弦长=2 r -d2=2 2-100=5.13.证明:证法一:(作差比较法)x y∵x+a-y+bbx-ay , 1 1=( 又x+a)(+b) a>且a、b∈R ,y b +9.43 【解析】 由CD=DA=2,∴DP=4. ∴b>a>0,又x>y>0,∴bx>ay在Rt△ADP 中,AP= 42-22=23. bx-ay∴( )( )>0,x y即由切割线定 理:PC2=PA·PB,∴62=2 3(2 x+a y+b x+a> +b.y证法二:(分析法)3+AB),∴AB=43.、、、 , x y2 ∵xy ab∈R+ ∴要证x+a>,只需证10.2+ 【解析】 点 A 化 为 直 角 坐 标 为 y+b2 明x(y+b)>y(x+a),即证xb>ya. 2,2 ÷,直 线 为 y= -2,点 A 到 直 线 的 距 离 1 1è2 2 而由 > ,a b>0 ∴b>a>0.又x>y>0,知xb2 >ya,显然成立.故原不等式成立.为2+2. 14. 解:由 切 割 线 定 理 得:DB·DA=DC2,11.解:以极点为原点,极轴所在直线为x 轴建 DB(DB+BA)=DC2,DB2+3DB-28=0,DB=4.立直角坐标系. BC∵∠A=∠BCD,∴△DBC∽△DCA,∴ =将ρsinθ=22化为直角坐标方程,得直线方程y CA=2. DB, BC·DC 37得AC= = .将ρ=-2cosθ化为直角坐标方程,得圆方程(x DC DB 2+1)2+y2=1. 15. 证明:∵PA 与圆相切于点A,∴MA2=MB·MC.所以圆心(-1,0)到直线距离为2,|PQ|的最小 ∵M 为PA 中点,∴PM=MA.值为2-1=1. PM MB∵PM2=MB·MC,∴4 MC=PM.ì x=1+5t, ∵∠BMP=∠PMC,∴△BMP∽△PMC,12. 解:将方程 í 3 ∴∠MCP=∠MPB. y=-1-5t,ρ= 2cos( πθ+ ) 分别化为普通方程为:4·207· 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十九章 答案.pdf 第十九章 选考内容.pdf