【课堂新坐标】高考数学(文、理)新一轮复习考点详细分类题库:考点49 随机事件的概率、古典概型、几何概
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课时知能训练一、选择题1.对于非零向量a 、b ,“a +b =0”是“a ∥b ”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2.已知AB →=a +2b ,BC →=-5a +6b ,CD →=7a -2b ,则下列一定共线的三点是( )A .A 、B 、C B .A 、B 、D C .B 、C 、D D .A 、C 、D3.已知P 是△ABC 所在平面内的一点,若CB →=λPA →+PB →,其中λ∈R ,则点P 一定在( )A .△ABC 的内部B .AC 边所在直线上 C .AB 边所在直线上D .BC 边所在直线上4.(2012·揭阳模拟)已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA →+OB →+OC →=0,则△ABC 的内角A 等于( )A .30°B .60°C .90°D .120°5.设O 在△ABC 的内部,D 为AB 的中点,且OA →+OB →+2OC →=0,则△ABC 的面积与△AOC 的面积之比为( )A .3B .4C .5D .6 二、填空题6.若AB →=3e 1,CD →=-5e 1,且AD →与CB →的模相等,则四边形ABCD 是__________.7.已知向量a ,b 是两个非零向量,则在下列四个条件中,能使a 、b 共线的条件是________(将正确的序号填在横线上).①2a -3b =4e ,且a +2b =-3e ; ②存在相异实数λ、μ,使λ·a +μ·b =0; ③x ·a +y ·b =0(实数x ,y 满足x +y =0); ④若四边形ABCD 是梯形,则AB →与CD →共线. 8.如图4-1-3,在△ABC 中,图4-1-3点O 是BC 的中点.过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 、N ,若AB→=mAM →,AC →=nAN →,则m +n 的值为________. 三、解答题图4-1-49.(2012·肇庆质检)如图4-1-4所示,在△ABC 中,AN→=13NC →,P 是BN上的一点,若AP→=mAB →+211AC →,求实数m 的值.10.设a ,b 是两个不共线的非零向量,若a 与b 起点相同,t ∈R ,t 为何值时,a ,t b ,13(a +b )三向量的终点在一条直线上?11.设O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三点,动点P 满足OP →=OA →+λ(AB →|AB →|+AC →|AC →|),λ∈[0,+∞).求点P 的轨迹,并判断点P 的轨迹通过下述哪一个定点:①△ABC 的外心;②△ABC 的内心;③△ABC 的重心;④△ABC 的垂心.答案及解析1.【解析】 由a +b =0知道a 与b 互为相反向量,从而a ∥b ,充分性成立.由a ∥b 知a =λb ,λ≠-1时,a +b ≠0,∴必要性不成立. 【答案】 A2.【解析】 BD →=BC →+CD →=2a +4b =2AB →⇒BD →∥AB →⇒A 、B 、D 三点共线. 【答案】 B3.【解析】 ∵CB →=CP →+PB →,又CB →=λPA →+PB →, ∴CP →=λPA →,∴点P ∈AC . 【答案】 B4.【解析】 由OA →+OB →+OC →=0,知点O 为△ABC 重心,又O 为△ABC 外接圆的圆心, ∴△ABC 为等边三角形,A =60°. 【答案】 B5.【解析】 ∵D 为AB 的中点, 则OD→=12(OA →+OB →), 又OA→+OB →+2OC →=0, ∴OD→=-OC →,∴O 为CD 的中点, ∴S △AOC =12S △ADC =14S △ABC ,则S △ABCS △AOC =4.【答案】 B6.【解析】 ∵AB →=-35CD →,∴AB ∥CD ,且|AB |≠|CD |. 【答案】 等腰梯形7.【解析】 由①得10a -b =0,故①对.②对. 对于③当x =y =0时,a 与b 不一定共线,故③不对.若AB ∥CD ,则AB →与CD →共线,若AD ∥BC ,则AB →与CD →不共线,故④不对. 【答案】 ①②8.【解析】 ∵O 是BC 的中点, ∴AO →=12(AB →+AC →)又∵AB→=mAM →,AC →=nAN →, ∴AO→=m 2AM →+n 2AN →. ∵M ,O ,N 三点共线, ∴m 2+n2=1.则m +n =2. 【答案】 29.【解】 如题图所示,AP →=AB →+BP →,∵P 为BN 上一点,则BP =kBN →, ∴AP→=AB →+kBN →=AB →+k (AN →-AB →) 又AN→=13NC →,即AN →=14AC →, 因此AP →=(1-k )AB →+k 4AC →,所以1-k =m ,且k 4=211,解得k =811则m =1-k =311.10.【解】 设OA →=a ,OB →=t b ,OC →=13(a +b ).若A ,B ,C 三点共线,则有AB →=λAC →,∴OB→-OA →=λ(OC →-OA →), ∴t b -a =λ[13(a +b )-a ].化简整理得,(23λ-1)a =(13λ-t )b.∵a 与b 不共线,由平面向量基本定理得λ=32t =12. 故当t =12时,a ,t b ,13(a +b )的终点在一直线上.11.【解】 如图,记AM →=AB →|AB →|,AN →=AC →|AC →|,则AM→,AN →都是单位向量.∴|AM →|=|AN →|,AQ →=AM →+AN →,则四边形AMQN 是菱形.∴AQ 平分∠BAC ,∵OP →=OA →+AP →,由条件知OP →=OA →+λAQ →, ∴AP →=λAQ →(λ∈[0,+∞)),∴点P 的轨迹是射线AQ ,且AQ 通过△ABC 的内心.。
《课堂新坐标》2022高考数学(文)一轮总复习(人教新课标·广东专用)课后作业:4-4第一节坐标系1.(2021·阳江质检)在极坐标系中,圆ρ=-2sin θ的圆心的极坐标是________.2.在极坐标系中,点(2,π3)到圆ρ=2cos θ的圆心的距离为________.3.在极坐标系中,点(1,0)到直线ρ(cos θ+sin θ)=2的距离为________.4.(2021·西安模拟)在直角坐标系xOy 中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,设点A ,B 分别在曲线C1:⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =4+sin θ(θ为参数)和曲线C2:ρ=1上,则|AB|的最小值为________. 5.(2021·东莞模拟)极坐标系下,直线ρcos(θ-π4)=2与圆ρ=2的公共点个数是________. 6.已知圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α(α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 θ=1,则直线l 与圆C 的交点的直角坐标为________.7.(2021·湛江模拟)在极坐标系中,圆C 的极坐标方程为ρ=2sin θ,过极点的一条直线l 与圆相交于O ,A 两点,且∠AOx =45°,则|OA|=________. 8.(2021·广州模拟)设点A 的极坐标为(2,π6),直线l 过点A 且与极轴所成的角为π3,则直线l 的极坐标方程为________.9.在极坐标系中,圆ρ=2cos θ与直线3ρcos θ+4ρsin θ+a =0相切,则实数a 的值是________.10.(2021·中山质检)点M ,N 分别是曲线ρsin θ=2和ρ=2cos θ上的动点,则|MN|的最小值是________.11.从极点O 作直线与另一直线l :ρcos θ=4相交于点M ,在OM 上取一点P ,使OM ·OP =12.(1)则点P 的轨迹方程为________;(2)设R 为l 上的任意一点,则|RP|的最小值为________.解析及答案1.【解析】 圆的方程可化为ρ2=-2ρsin θ, 由⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ,得x2+y2=-2y , 即x2+(y +1)2=1,圆心(0,-1), 化为极坐标为(1,-π2). 【答案】 (1,-π2) 2.【解析】 点(2,π3)在平面直角坐标系中的坐标为(1,3).圆ρ=2cos θ化为平面直角坐标系中的一样方程为x2+y2=2x ,即(x -1)2+y2=1.其圆心为(1,0). ∴所求两点间的距离为(1-1)2+(3-0)2= 3.【答案】3 3.【解析】 直线ρ(cos θ+sin θ)=2的直角坐标方程为x +y -2=0,极坐标(1,0)的直角坐标为(1,0),点(1,0)到该直线的距离为d =|1+0-2|2=22. 【答案】 22 4.【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧x =3+cos θ,y =4+sin θ.得⎩⎪⎨⎪⎧x -3=cos θ,y -4=sin θ. ∴曲线C1:(x -3)2+(y -4)2=1,其圆心为(3,4),半径为r1=1. 由C2:ρ=1,且ρ=x2+y2,得曲线C2:x2+y2=1,其圆心为(0,0),半径r2=1,因此两圆的圆心距|C1C2|=5,又A ∈曲线C1,B ∈曲线C2,∴|AB|min =|C1C2|-r1-r2=5-2=3.【答案】 35.【解析】 将已知直线和圆的极坐标方程分别化为一般方程为x +y =2,x2+y2=4,由于圆心到直线的距离d =2<2,故直线与圆相交,即公共点个数共有2个.【答案】 2 6.【解析】 由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos α,y =1+sin α,得x2+(y -1)2=1,① 方程ρsin θ=1化为y =1,② 由①、②联立,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1, ∴直线l 与圆C 的交点坐标为(1,1)或(-1,1).【答案】 (1,1)或(-1,1)7.【解析】 由已知知圆C 的直角坐标方程为x2+(y -1)2=1,直线l 的直角坐标方程为y =x ,故圆心C(0,1)到直线l :y =x 的距离为22,则弦长|OA|= 2.【答案】 28.【解析】 ∵点A 的极坐标为(2,π6),∴点A 的平面直角坐标为(3,1), 又∵直线l 过点A 且与极轴所成的角为π3, ∴直线l 的方程为y -1=(x -3)tan π3.即3x -y -2=0.∴直线l 的极坐标方程为3ρcos θ-ρsin θ-2=0,可整理为ρcos(θ+π6)=1或ρsin(π6-θ)=1或ρsin(θ-4π3)=1. 【答案】 ρcos(θ+π6)=1或ρsin(π3-θ)=1或ρsin(θ-4π3)=1 9.【解析】 ρ=2cos θ化为直角坐标方程x2+y2-2x =0, 则(x -1)2+y2=1,圆心(1,0),半径r =1.直线3ρcos θ+4ρsin θ+a =0化为3x +4y +a =0.又∵直线与圆相切, ∴|3×1+4×0+a|32+42=1,则|3+a|=5, ∴a =2或a =-8.【答案】 2或-810.【解析】 将ρsin θ=2化为y =2,曲线ρ=2cos θ化为一般方程(x -1)2+y2=1,知圆心ρ(1,0),半径r =1,∴圆心ρ(1,0)到直线y =2的距离d =2,因此|MN|的最小值为d -r =1.【答案】 111.【解析】(1)设动点P 的极坐标为(ρ,θ),M 的极坐标为(ρ0,θ),则ρρ0=12.∵ρ0cos θ=4,∴ρ=3cos θ即为所求的轨迹方程.(2)将ρ=3cos θ化为直角坐标方程,得x2+y2=3x ,即(x -32)2+y2=(32)2, 知P 的轨迹是以(32,0)为圆心,半径为32的圆.直线l 的直角坐标方程是x =4.结合图形易得|RP|的最小值为1.【答案】 (1)ρ=3cos θ (2)1。
《课堂新坐标》2022高考数学(文)一轮总复习(人教新课标·广东专用)课后作业:第一章第二节集合一、选择题1.(2021·山东高考)已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(∁UA)∪B为()A.{1,2,4} B.{2,3,4} C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}2.已知全集U=R,则正确表示集合M={-1,0,1}和N={x|x2+x =0}关系的韦恩(Venn)图是图中的()3.(2021·安徽高考)设集合A={x|-3≤2x-1≤3},集合B为函数y =lg(x-1)的定义域,则A∩B=()A.(1,2) B.[1,2] C.[1,2) D.(1,2]图1-2-14.已知全集U=R,集合A={1,2,3,4,5},B={x∈R|x≥2},则图中1-2-1阴影部分所表示的集合为()A.{0,1} B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}5.(2021·韶关模拟)已知M,N为集合I的非空真子集,且M,N不相等,若N∩∁IM=,则M∪N等于()A.M B.N C.I D.二、填空题6.(2021·梅州模拟)设全集U={-1,0,1,2,3,4},∁UM={-1,1},N={0,1,2,3},则集合M∩N=________.7.设U={0,1,2,3},A={x∈U|x2+mx=0},若∁UA={1,2},则实数m=________.8.(2021·中山模拟)已知集合A={x|x≤a},B={x|1≤x≤2},且A∪∁RB=R,则实数a的取值范畴是________.三、解答题9.(2021·广州模拟)已知函数f(x)=x2-x-2的定义域集合是A,函数g(x)=lg[(x-a)(x-a-1)]的定义域集合是B.(1)求集合A、B;(2)若A∩B=A,求实数a的取值范畴.10.已知集合A={x|x2-2x-3≤0},B={x|x2-2mx+m2-4≤0,x ∈R,m∈R}.(1)若A∩B=[0,3],求实数m的值;(2)若A∁RB,求实数m的取值范畴.11.(2021·佛山调研)集合A={(x,y)|y=-x2+mx-1},B={(x,y) |y=3-x,0≤x≤3},若A∩B是只有一个元素的集合,求实数m的取值范畴.解析及答案一、选择题1.【解析】∵∁UA={0,4},B={2,4},∴(∁UA)∪B={0,2,4}.【答案】C2.【解析】∵M={-1,0,1},N={-1,0},∴N M U.【答案】B3.【解析】由题意知:B={x|x-1>0}={x|x>1},又∵A={x|-1≤x≤2},∴A∩B={x|1<x≤2}.【答案】D4.【解析】图中阴影部分所表示的集合为A∩(∁UB),又∁UB={x|x<2},A={1,2,3,4,5},∴A∩(∁UB)={1}.【答案】 B5.【解析】 由N ∩∁IM =知N M ,又M ≠N ,∴M ∪N =M.【答案】 A二、填空题6.【解析】 ∵∁UM ={-1,1},∴M ={0,2,3,4}, ∴M ∩N ={0,2,3}.【答案】 {0,2,3}7.【解析】 ∵∁UA ={1,2},∴A ={0,3},又A ={x ∈U|x2+mx =0}={0,-m},∴-m =3,∴m =-3.【答案】 -38.【解析】 ∁RB ={x|x <1,或x >2},要使A ∪∁RB =R ,则a ≥2.【答案】 [2,+∞)三、解答题9.【解】 (1)由x2-x -2≥0x ≤-1或x ≥2,因此A ={x|x ≤-1或x ≥2}.由(x -a)(x -a -1)>0得x <a 或x >a +1,因此B ={x|x <a 或x >a +1}.(2)由A ∩B =A 知A B ,得⎩⎪⎨⎪⎧a >-1,a +1<2,因此-1<a <1,因此实数a 的取值范畴是(-1,1).10.【解】 由已知得A ={x|-1≤x ≤3},B ={x|m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎪⎨⎪⎧m-2=0,m +2≥3.∴m =2.(2)∁RB ={x|x <m -2或x >m +2},∵A ∁RB ,∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3.因此实数m 的取值范畴是m >5或m <-3.11.【解】 集合A 表示抛物线上的点,抛物线y =-x2+mx -1开口向下且过点(0,-1).集合B 表示线段上的点,要使A ∩B 只有一个元素,则线段与抛物线的位置关系有以下两种,如图:由图(1)知,在函数f(x)=-x2+mx -1中,只要f(3)≥0即可,即m ≥103.由图(2)知,抛物线与直线在x ∈[0,3]上相切, 则⎩⎪⎨⎪⎧y =-x2+mx -1,y =3-x x2-(m +1)x +4=0, 由Δ=(m +1)2-16=0,∴m =3或m =-5,当m =3时,切点(2,1)适合;当m =-5时,切点(-2,5)舍去.∴m =3或m ≥103.。
第章集合与常用逻辑用语第一节集合[考纲传真] 1.了解集合的含义,体会元素与集合的属于关系;能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集;在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用Venn图表达集合间的基本关系及集合的基本运算.1.元素与集合(1)集合中元素的三个特性:确定性、互异性、无序性.(2)元素与集合的关系:属于或不属于,分别记为∈和∉.(3)集合的三种表示方法:列举法、描述法、Venn图法.(4)常见数集的记法2.A B或B A1.若有限集A中有n个元素,则集合A的子集个数为2n,真子集的个数为2n-1.2.A⊆B⇔A∩B=A⇔A∪B=B.3.A∩∁U A=∅;A∪∁U A=U;∁U(∁U A)=A.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)任何集合都至少有两个子集.()(2)已知集合A={x|y=x2},B={y|y=x2},C={(x,y)|y=x2},则A=B=C.()(3)若{x2,x}={-1,1},则x=-1. ()(4)若A∩B=A∩C,则B=C. ()[解析](1)错误.空集只有一个子集,就是它本身,故该说法是错误的.(2)错误.集合A是函数y=x2的定义域,即A=(-∞,+∞);集合B是函数y=x2的值域,即B=[0,+∞);集合C是抛物线y=x2上的点集.因此A,B,C不相等.(3)正确.(4)错误.当A=∅时,B,C可为任意集合.[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2.(教材改编)若集合A={x∈N|x≤10},a=22,则下列结论正确的是()A.{a}⊆A B.a⊆AC.{a}∈A D.a∉AD[由题意知A={0,1,2,3},由a=22知,a∉A.]3.设集合A={1,2,3},B={2,3,4},则A∪B=()A.{1,2,3,4} B.{1,2,3}C.{2,3,4} D.{1,3,4}A[A∪B={1,2,3,4}.]4.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}C[∁A B={0,2,6,10}.]5.若集合A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},则A∩B=() A.{x|-2<x<-1} B.{x|-2<x<3}C.{x|-1<x<1} D.{x|1<x<3}A[∵A={x|-2<x<1},B={x|x<-1或x>3},∴A∩B={x|-2<x<-1}.]1M中的元素个数为()A.3B.4C.5D.6B[因为集合M中的元素x=a+b,a∈A,b∈B,所以当b=4,a=1,2,3时,x=5,6,7.当b=5,a=1,2,3时,x=6,7,8.由集合元素的互异性,可知x=5,6,7,8.即M={5,6,7,8},共有4个元素.]2.若集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0}中只有一个元素,则a =( )A.92B.98 C .0 D .0或98D [若集合A 中只有一个元素,则方程ax 2-3x +2=0只有一个实根或有两个相等实根.当a =0时,x =23,符合题意;当a ≠0时,由Δ=(-3)2-8a =0得a =98,所以a 的取值为0或98.]3.已知a ,b ∈R ,若⎩⎨⎧⎭⎬⎫a ,b a ,1={a 2,a +b,0},则a 2 019+b 2 019为( )A .1B .0C .-1D .±1C [由已知得a ≠0,则b a =0, 所以b =0,于是a 2=1,即a =1或a =-1,又根据集合中元素的互异性可知a =1应舍去,因此a =-1,故a 2 019+b 2 019=(-1)2 019+02 019=-1.]4.设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =________. 1 [由A ∩B ={3}知a +2=3或a 2+4=3.解得a =1.]【例1】 (1)已知集合A ={x |x 2-3x +2=0,x ∈R },B ={x |0<x <5,x ∈N },则( )A .B ⊆AB .A =BC .A BD .B A(2)(2019·大庆模拟)集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ∈Z ⎪⎪⎪x +1x -3≤0,B ={y |y =x 2+1,x ∈A },则集合B 的子集个数为( )A .5B .8C .3D .2 (3)已知集合A ={x ∈R |x 2+x -6=0},B ={x ∈R |ax -1=0},若B ⊆A ,则实数a 的取值集合为________.(1)C (2)B(3)⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13,12,0 [(1)A ={1,2},B ={1,2,3,4},则A B ,故选C.(2)由x +1x -3≤0得-1≤x <3,则A ={-1,0,1,2},B ={y |y =x 2+1,x ∈A }={1,2,5},其子集的个数为23=8个.(3)A ={-3,2},若a =0,则B =∅,满足B ⊆A ,若a ≠0,则B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a ,由B ⊆A 知,1a =-3或1a =2,故a =-13或a =12,因此a 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-13,12,0.]B ,则符合条件的集合C 的个数为( )A .1B .2C .4D .8(2)已知集合A ={x |x 2-2x ≤0},B ={x |x ≤a },若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是________.(1)C(2)[2,+∞)[(1)由A⊆C⊆B得C={0}或{0,-1}或{0,1}或{0,-1,1},故选C.(2)A={x|0≤x≤2},要使A⊆B,则a≥2.]►【例2】(1)(2018·全国卷Ⅲ)已知集合A={x|x-1≥0},B={0,1,2},则A∩B =()A.{0}B.{1}C.{1,2} D.{0,1,2}(2)(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x2-x-2>0},则∁R A=()A.{x|-1<x<2} B.{x|-1≤x≤2}C.{x|x<-1}∪{x|x>2} D.{x|x≤-1}∪{x|x≥2}(3)(2019·桂林模拟)已知集合M={x|-1<x<3},N={-1,1},则下列关系正确的是()A.M∪N={-1,1,3} B.M∪N={x|-1≤x<3}C.M∩N={-1} D.M∩N={x|-1<x<1}(1)C(2)B(3)B[(1)由题意知,A={x|x≥1},则A∩B={1,2}.(2)法一:A={x|(x-2)(x+1)>0}={x|x<-1或x>2},所以∁R A={x|-1≤x≤2},故选B.法二:因为A={x|x2-x-2>0},所以∁R A={x|x2-x-2≤0}={x|-1≤x≤2},故选B.(3)M∪N={x|-1≤x<3},M∩N={1},故选B.]►考法2利用集合的运算求参数【例3】(1)设集合A={x|-1≤x<2},B={x|x<a},若A∩B≠∅,则a的取值范围是()A.-1<a≤2 B.a>2C.a≥-1 D.a>-1(2)集合A={0,2,a},B={1,a2},若A∪B={0,1,2,4,16},则a的值为()A.0B.1 C.2D.4(3)(2019·厦门模拟)已知集合A={x|x<a},B={x|x2-3x+2<0},若A∩B =B,则实数a的取值范围是()A.a≤1 B.a<1C.a≥2 D.a>2(1)D(2)D(3)C[(1)由A∩B≠∅知,集合A,B有公共元素,作出数轴,如图所示:易知a>-1,故选D.(2)由题意可知{a,a2}={4,16},所以a=4,故选D.(3)B={x|1<x<2},由A∩B=B知B⊆A,则a≥2,故选C.]<0},则A∪B=()A.(-1,0) B.(0,1)C.(-1,3) D.(1,3)(2)(2019·西安模拟)设集合A={x|x2-3x+2≥0},B={x|x≤2,x∈Z},则(∁A)∩B=()RA.{1}B.{2} C.{1,2}D.∅(3)(2017·全国卷Ⅱ)设集合A={1,2,4},B={x|x2-4x+m=0}.若A∩B={1},则B=()A.{1,-3} B.{1,0}C.{1,3} D.{1,5}(4)(2019·长沙模拟)已知集合A={1,3,9,27},B={y|y=log3x,x∈A},则A∩B =()A.{1,3} B.{1,3,9}C.{3,9,27} D.{1,3,9,27}(1)C(2)D(3)C(4)A[(1)A={x|-1<x<1},B={x|0<x<3},所以A∪B={x|-1<x<3},故选C.(2)A={x|x≤1或x≥2},则∁R A={x|1<x<2}.又集合B={x|x≤2,x∈Z},所以(∁R A)∩B=∅,故选D.(3)∵A∩B={1},∴1∈B.∴1-4+m=0,即m=3.∴B={x|x2-4x+3=0}={1,3}.故选C.(4)因为A={1,3,9,27},B={y|y=log3x,x∈A}={0,1,2,3},所以A∩B={1,3}.]1.(2018·全国卷Ⅰ)已知集合A={0,2},B={-2,-1,0,1,2},则A∩B=() A.{0,2}B.{1,2}C.{0} D.{-2,-1,0,1,2}A[由题意知A∩B={0,2}.]2.(2018·全国卷Ⅱ)已知集合A={(x,y)|x2+y2≤3,x∈Z,y∈Z},则A中元素的个数为()A.9B.8C.5D.4A[由x2+y2≤3知,-3≤x≤3,-3≤y≤ 3.又x∈Z,y∈Z,所以x∈{-1,0,1},y∈{-1,0,1},所以A中元素的个数为9,故选A.] 3.(2017·全国卷Ⅰ)已知集合A={x|x<2},B={x|3-2x>0},则()A .A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32D .A ∪B =RA [因为B ={x |3-2x >0}=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32,A ={x |x <2},所以A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32,A ∪B ={x |x <2}.故选A.]4.(2015·全国卷Ⅰ)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 .5B .4C .3D .2D [分析集合A 中元素的特点,然后找出集合B 中满足集合A 中条件的元素个数即可.集合A 中元素满足x =3n +2,n ∈N ,即被3除余2,而集合B 中满足这一要求的元素只有8和14.故选D.]第二节 命题及其关系、充分条件与必要条件[考纲传真] 1.理解命题的概念;了解“若p ,则q ”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.2.理解必要条件、充分条件与充要条件的意义.1.命题用语言、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.2.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系(2)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.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念1.充分条件、必要条件的两个结论(1)若p是q的充分不必要条件,q是r的充分不必要条件,则p是r的充分不必要条件;(2)若p是q的充分不必要条件,则q是p的充分不必要条件.2.充分条件、必要条件与集合的关系AB1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)“x2+2x-3<0”是命题. ()(2)命题“若p,则q”的否命题是“若p,则q”.()(3)当q是p的必要条件时,p是q的充分条件.()(4)“若p不成立,则q不成立”等价于“若q成立,则p成立”.() [解析](1)错误.该语句不能判断真假,故该说法是错误的.(2)错误.否命题既否定条件,又否定结论.(3)正确.q是p的必要条件说明p⇒q,所以p是q的充分条件.(4)正确.原命题与逆否命题是等价命题.[答案](1)×(2)×(3)√(4)√2.(教材改编)命题“若α=π4,则tan α=1”的逆否命题是()A.若α≠π4,则tan α≠1B.若α=π4,则tan α≠1C.若tan α≠1,则α≠π4D.若tan α≠1,则α=π4C[“若p,则q”的逆否命题是“若q,则p”,显然q:tan α≠1,p:α≠π4,所以该命题的逆否命题是“若tan α≠1,则α≠π4”.]3.已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=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A[a=3时,A={1,3},显然A⊆B.但A⊆B时,a=2或3.∴“a=3”是“A⊆B”的充分不必要条件.]4.设p:x<3,q:-1<x<3,则p是q成立的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件B[x<⇒/-1<x<3,但-1<x<3⇒x<3,因此p是q的必要不充分条件,故选B.]5.命题“若a>-3,则a>-6”以及它的逆命题、否命题、逆否命题中假命题的个数为()A.1B.2 C.3D.4B[原命题正确,从而其逆否命题也正确;其逆命题为“若a>-6,则a >-3”是假命题,从而其否命题也是假命题.因此4个命题中有2个假命题.]1.命题“若a2+b2=0,则a=b=0”的逆否命题是()A.若a2+b2≠0,则a≠0且b≠0B.若a2+b2≠0,则a≠0或b≠0C.若a=0且b=0,则a2+b2≠0D.若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0D[“若a2+b2=0,则a=b=0”的逆否命题是“若a≠0或b≠0,则a2+b2≠0”,故选D.]2.(2019·开封模拟)下列命题中为真命题的是()A.命题“若x>1,则x2>1”的否命题B.命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题C.命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题D.命题“若1x>1,则x>1”的逆否命题B[对于A,命题“若x>1,则x2>1”的否命题为“若x≤1,则x2≤1”,易知当x=-2时,x2=4>1,故为假命题;对于B,命题“若x>y,则x>|y|”的逆命题为“若x>|y|,则x>y”,分析可知为真命题;对于C,命题“若x=1,则x2+x-2=0”的否命题为“若x≠1,则x2+x-2≠0”,易知当x=-2时,x2+x-2=0,故为假命题;对于D,命题“若1x>1,则x>1”是假命题,则其逆否命题为假命题,故选B.]3.某食品的广告词为“幸福的人们都拥有”,这句话的等价命题是() A.不拥有的人们会幸福B.幸福的人们不都拥有C.拥有的人们不幸福D.不拥有的人们不幸福D[命题的等价命题就是其逆否命题,故选D.]4.“若m<n,则ms2<ns2”,则命题的原命题、逆命题、否命题和逆否命题中真命题的个数是________.2[原命题:“若m<n,则ms2<ns2”,这是假命题,因为若s=0时,由m<n,得到ms2=ns2=0,不能推出ms2<ns2.逆命题:“若ms2<ns2,则m<n”,这是真命题,因为由ms2<ns2得到s2>0,所以两边同除以s2,得m<n,因为原命题和逆否命题的真假相同,逆命题和否命题的真假相同,所以真命题的个数是2.]“a,b,c,d成等比数列”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件(2)设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“m∉M”是“m∉N”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(1)B(2)A[(1)a,b,c,d是非零实数,若ad=bc,则ba=dc,此时a,b,c,d不一定成等比数列;反之,若a,b,c,d成等比数列,则ab=cd,所以ad=bc,所以“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要而不充分条件,故选B.(2)条件与结论都是否定形式,可转化为判断“m∈N”是“m∈M”的什么条件.由N M知,“m∈N”是“m∈M”的充分不必要条件,从而“m∉M”是“m∉N”的充分不必要条件,故选A.]A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件(2)已知条件p:x>1或x<-3,条件q:5x-6>x2,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(1)A(2)A[(1)由x3>8可得x>2,从而|x|>2成立,由|x|>2可得x>2或x<-2,从而x3>8不一定成立.因此“x3>8”是“|x|>2”的充分而不必要条件,故选A.(2)由5x-6>x2得2<x<3,即q:2<x<3.所以q ⇒p ,p q ,从而q 是p 的充分不必要条件.即p 是q 的充分不必要条件,故选A.]【例2】 (1)设命题p :(4x -3)2≤1,命题q :x 2-(2m +1)x +m (m +1)≤0,若p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 C .(-∞,0]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞D .(-∞,0)∪(0,+∞)(2)“直线x -y -k =0与圆(x -1)2+y 2=2有两个不同的交点”的一个充分不必要条件可以是( )A .-1≤k <3B .-1≤k ≤3C .0<k <3D .k <-1或k >3(1)A (2)C [(1)由(4x -3)2≤1得12≤x ≤1,即p :12≤x ≤1, 由x 2-(2m +1)x +m (m +1)≤0得m ≤x ≤m +1,即q :m ≤x ≤m +1. 由p 是q 的必要不充分条件知,p 是q 的充分不必要条件,从而⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪12≤x ≤1{x |m ≤x ≤m +1}.∴⎩⎪⎨⎪⎧m ≤12m +1≥1,解得0≤m ≤12,故选A.(2)“直线x -y -k =0与圆(x -1)2+y 2=2有两个不同的交点”的充要条件是|1-k |2<2,即-1<k <3. 故所求应是集合{k |-1<k <3}的一个子集,故选C.]数m的取值范围是()A.[-1,1] B.[-1,0]C.[1,2] D.[-1,2](2)设n∈N*,一元二次方程x2-4x+n=0有整数根的充要条件是n=________.(1)A(2)3或4[(1)由题意知(-1,4)(2m2-3,+∞),∴2m2-3≤-1,解得-1≤m≤1,故选A.(2)当Δ=16-4n≥0,即n≤4时,方程x2-4x+n=0的两根为x=4±16-4n2=2±4-n.又n∈N*,且n≤4,则当n=3,4时,方程有整数根.]第三节简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词[考纲传真] 1.了解逻辑联结词“或”“且”“非”的含义.2.理解全称量词与存在量词的意义.3.能正确地对含有一个量词的命题进行否定.1.简单的逻辑联结词(1)命题中的“或”“且”“非”叫做逻辑联结词.(2)命题p∧q,p∨q,p的真假判断p2.3.p p1.含有逻辑联结词的命题真假的判断规律:(1)p∨q:有真则真.(2)p∧q:有假则假.(3)p与p:真假相反.2.含一个量词的命题的否定的规律是“改量词,否结论”.3.命题p∧q的否定是“p∨q”;命题p∨q的否定是“p∧q”.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)命题“5>6或5>2”是假命题.()(2)命题(p∧q)是假命题,则命题p,q中至少有一个是假命题.()(3)“长方形的对角线相等”是特称命题.()(4)命题“对顶角相等”的否定是“对顶角不相等”.()[解析](1)错误.命题p∨q中,p,q有一真则真.(2)错误.p∧q是真命题,则p,q都是真命题.(3)错误.命题“长方形的对角线相等”可叙述为“所有长方形的对角线相等”,是全称命题.(4)错误.“对顶角相等”是全称命题,其否定为“有些对顶角不相等”.[答案] (1)× (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)已知p :2是偶数,q :2是质数,则命题p ,q ,p ∨q ,p ∧q中真命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4 B [p 和q 显然都是真命题,所以p ,q 都是假命题,p ∨q ,p ∧q 都是真命题.]3.下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x <1 D .∃x ∈R ,tan x =2B [对于B ,当x =1时,(x -1)2=0,故B 项是假命题.]4.命题:“∃x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定为________.∀x ∈R ,x 2-ax +1≥0 [因为特称命题的否定是全称命题,所以命题“∃x 0∈R ,x 20-ax 0+1<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2-ax +1≥0”.]5.若命题“∀x ∈R ,ax 2-ax -2≤0”是真命题,则实数a 的取值范围是________.[-8,0] [当a =0时,不等式显然成立. 当a ≠0时,依题意知⎩⎨⎧a <0,Δ=a 2+8a ≤0, 解得-8≤a <0. 综上可知-8≤a ≤0.]定范围.q :乙降落在指定范围.则命题“至少有一名学员没有降落在指定范围”可表示为( )A .(p )∨(q )B .p ∨(q )C .(p )∧(q )D .p ∧qA[p:甲没有降落在指定范围,q:乙没有降落在指定范围.则“至少有一名学员没有降落在指定范围”可表示为(p)∨(q),故选A.]2.若命题“p∨q”是真命题,“p”为真命题,则()A.p真,q真B.p假,q真C.p真,q假D.p假,q假B[命题“p∨q”是真命题,则p或q至少有一个真命题,又“p”是真命题,则p是假命题,从而q一定是真命题,故选B.]3.(2019·泰安模拟)已知命题p:∀x>0,ln(x+1)>0;命题q:若a>b,则a2>b2.下列命题为真命题的是()A.p∧q B.p∧(q)C.(p)∧q D.(p)∧(q)B[∵x>0,∴x+1>1,∴ln(x+1)>ln 1=0.∴命题p为真命题,∴p为假命题.∵a>b,取a=1,b=-2,而12=1,(-2)2=4,此时a2<b2,∴命题q为假命题,∴q为真命题.∴p∧q为假命题,p∧q为真命题,p∧q为假命题,p∧q为假命题.故选B.]p【例1】(1)(2019·武汉模拟)命题“∃x0∈(0,+∞),ln x0=x0-1”的否定是()A.∀x∈(0,+∞),ln x≠x-1B .∀x ∉(0,+∞),ln x =x -1C .∃x 0∈(0,+∞),ln x 0≠x 0-1D .∃x 0∉(0,+∞),ln x 0=x 0-1 (2)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R ,x 2≥0 B .∀x ∈R,2x -1>0 C .∃x 0∈N ,sin π2x 0=1 D .∃x 0∈R ,sin x 0+cos x 0=2(1)A (2)D [(1)改变原命题中的三个地方即可得其否定,∃改为∀,x 0改为x ,否定结论,即ln x ≠x -1,故选A.(2)当x ∈R 时,x 2≥0且2x -1>0,故A 、B 是真命题. 当x 0=1时,sin π2x 0=1,故C 是真命题.由sin x +cos x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4≤2,故D 是假命题.]000A .∀x >0,使2x (x -a )>1 B .∀x >0,使2x (x -a )≤1 C .∀x ≤0,使2x (x -a )≤1 D .∀x ≤0,使2x (x -a )>1(2)下列命题中,真命题是( ) A .∀x ∈R ,x 2-x -1>0B .∀α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC .∃x ∈R ,x 2-x +1=0D .∃α,β∈R ,sin(α+β)=cos α+cos β(1)B (2)D [(1)命题的否定为∀x >0,使2x (x -a )≤1,故选B.(2)因为x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以A 是假命题.当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 是假命题.x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34,所以C 是假命题.当α=β=π2时,有sin(α+β)=cos α+cos β,所以D 是真命题,故选D.]【例2】 (1)已知命题“∃x 0∈R ,使2x 20+(a -1)x 0+12≤0”是假命题,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,3)C .(-3,+∞)D .(-3,1)(2)已知p :∃x 0∈R ,mx 20+1≤0,q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0,若p ∨q 为假命题,则实数m 的取值范围为( )A .m ≥2B .m ≤-2C .m ≤-2或m ≥2D .-2≤m ≤2(1)B (2)A [(1)原命题的否定为∀x ∈R,2x 2+(a -1)x +12>0,由题意知,为真命题,则Δ=(a -1)2-4×2×12<0,则-2<a -1<2,则-1<a <3,故选B.(2)依题意知,p ,q 均为假命题.当p 是假命题时,∀x ∈R ,mx 2+1>0恒成立,则有m ≥0;当q 是假命题时,则有Δ=m 2-4≥0,m ≤-2或m ≥2.因此,由p ,q 均为假命题得⎩⎨⎧m ≥0,m ≤-2或m ≥2,即m≥2,故选A.]实数a的取值范围为()A.(-∞,e2] B.(-∞,e]C.[e,+∞) D.[e2,+∞)(2)已知命题p:∃x0∈R,x20-ax0+4=0;命题q:关于x的函数y=2x2+ax+4在[3,+∞)上是增函数,若p∧q是真命题,则实数a的取值范围是________.(1)B(2)[-12,-4]∪[4,+∞)[(1)p是假命题,则p是真命题,当x∈[1,2]时,e≤e x≤e2,由题意知a≤(e x)min,x∈[1,2],因此a≤e,故选B.(2)若p是真命题,则Δ=a2-16≥0,解得a≤-4或a≥4.若q是真命题,则-a4≤3,即a≥-12.由p∧q是真命题知,命题p、q均是真命题.因此a的取值范围是[-12,-4]∪[4,+∞).]第2章函数、导数及其应用第一节函数及其表示[考纲传真] 1.了解构成函数的要素,会求一些简单函数的定义域和值域;了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单应用(函数分段不超过三段).1.函数与映射的概念(1)函数的定义域、值域在函数y=f(x),x∈A中,自变量x的取值范围(数集A)叫做函数的定义域;函数值的集合{f(x)|x∈A}叫做函数的值域.(2)函数的三要素:定义域、对应关系和值域.(3)相等函数:如果两个函数的定义域相同,并且对应关系完全一致,则这两个函数为相等函数.(4)函数的表示法表示函数的常用方法有解析法、图象法和列表法.3.分段函数(1)若函数在其定义域的不同子集上,因对应关系不同而分别用几个不同的式子来表示,这种函数称为分段函数.(2)分段函数的定义域等于各段函数的定义域的并集,其值域等于各段函数的值域的并集,分段函数虽由几个部分组成,但它表示的是一个函数.[常用结论]求函数定义域的依据(1)整式函数的定义域为R;(2)分式的分母不为零;(3)偶次根式的被开方数不小于零; (4)对数函数的真数必须大于零; (5)正切函数y =tan x 的定义域为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≠k π+π2,k ∈Z ; (6)x 0中x ≠0;(7)实际问题中除要考虑函数解析式有意义外,还应考虑实际问题本身的要求.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)函数是特殊的映射.( )(2)函数y =1与y =x 0是同一个函数. ( )(3)与x 轴垂直的直线和一个函数的图象至多有一个交点. ( ) (4)分段函数是两个或多个函数. ( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× 2.(教材改编)函数y =2x -3+1x -3的定义域为( ) A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,+∞ B .(-∞,3)∪(3,+∞) C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫32,3∪(3,+∞) D .(3,+∞)C [由题意知⎩⎨⎧2x -3≥0,x -3≠0,解得x ≥32且x ≠3.]3.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1,则f (f (3))等于( ) A.15 B .3C.23D.139D [f (3)=23,f (f (3))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=⎝ ⎛⎭⎪⎫232+1=139,故选D.]4.下列函数中,与函数y =x +1是相等函数的是( ) A .y =(x +1)2B .y =3x 3+1C .y =x 2x +1D .y =x 2+1B [y =3x 3+1=x +1,且函数定义域为R ,故选B.]5.已知函数f (x )=2x +1,若f (a )=5,则实数a 的值为________. 12 [由f (a )=5得2a +1=5,解得a =12.])A .(-2,1)B .[-2,1]C .(0,1)D .(0,1](2)若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是________. (3)已知函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3],则函数y =f (x )的定义域为________.(1)C (2)[0,1) (3)[-1,2][(1)由题意得⎩⎨⎧-x 2-x +2≥0ln x ≠0x >0,解得0<x <1,故选C.(2)由0≤2x ≤2,得0≤x ≤1,又x -1≠0,即x ≠1, 所以0≤x <1,即g (x )的定义域为[0,1). (3)由函数y =f (x 2-1)的定义域为[-3,3]得 -1≤x 2-1≤2,即函数y =f (x )的定义域为[-1,2].](1)函数f (x )=3x 1-x+lg(3x +1)的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13 (2)已知函数f (2x )的定义域为[-1,1],则f (x )的定义域为________. (1)A (2)⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2 [(1)由题意可知⎩⎨⎧1-x >0,3x +1>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x <1,x >-13,∴-13<x<1,故选A.(2)∵f (2x )的定义域为[-1,1], ∴12≤2x ≤2,即f (x )的定义域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,2.]【例2】 (1)已知f (x )是二次函数且f (0)=2,f (x +1)-f (x )=x -1,则f (x )=________.(2)已知f (2x +1)=4x 2-6x +5,则f (x )=________. (3)已知f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x (x ≠0),则f (x )=________.(1)12x 2-32x +2 (2)x 2-5x +9 (3)23x -x3 [(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),由f (0)=2,得c =2,f (x +1)-f (x )=a (x +1)2+b (x +1)-ax 2-bx =x -1,即2ax +a +b =x -1,∴⎩⎨⎧2a =1,a +b =-1,即⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =-32,∴f (x )=12x 2-32x +2.(2)法一(配凑法)f (2x +1)=4x 2-6x +5=(2x +1)2-10x +4 =(2x +1)2-5(2x +1)+9, ∴f (x )=x 2-5x +9. 法二(换元法)令2x +1=t (t ∈R ),则x =t -12,所以f (t )=4⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-6×t -12+5=t 2-5t +9,所以f (x )=x 2-5x +9. (3)∵f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f (x )=1x . 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2f (x )=1x ,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).](1)已知f (x +1)=x +2x ,则f (x )=________.(2)已知f (x )是一次函数,且2f (x -1)+f (x +1)=6x ,则f (x )=________. (3)已知函数f (x )满足f (-x )+2f (x )=2x ,则f (x )=________. (1)x 2-1(x ≥1) (2)2x +23 (3)2x +1-2-x3[(1)(换元法)设x +1=t (t ≥1),则x =t -1,所以f (t )=(t -1)2+2(t -1)=t 2-1(t ≥1),所以f (x )=x 2-1(x ≥1). (配凑法)f (x +1)=x +2x =(x +1)2-1, 又x +1≥1,∴f (x )=x 2-1(x ≥1). (2)∵f (x )是一次函数, ∴设f (x )=kx +b (k ≠0), 由2f (x -1)+f (x +1)=6x ,得2[k (x -1)+b ]+k (x +1)+b =6x ,即3kx -k +3b =6x , ∴⎩⎨⎧3k =6,-k +3b =0,∴k =2,b =23,即f (x )=2x +23. (3)由f (-x )+2f (x )=2x ①, 得f (x )+2f (-x )=2-x②,①×2-②,得3f (x )=2x +1-2-x . 即f (x )=2x +1-2-x3.∴f (x )的解析式为f (x )=2x +1-2-x3.]►考法1 求分段函数的函数值 【例3】 (1)若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,x ≤0log 3x ,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=( )A .-2B .-3C .9D .-9(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2cos πx ,x <0f (x -1)+1,x >0,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43的值为( )A .-1B .1C.32D.52(1)C (2)B [(1)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=log 319=-2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫19=f (-2)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-2=9.(2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫43=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+1=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23+1+1=2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π+2=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+2=1,故选B.] ►考法2 求参数或自变量的值【例4】 (1)已知f (x )=⎩⎨⎧2x-2,x ≥0-x 2+3,x <0,若f (a )=2,则实数a 的值为( )A .2B .-1或2C .±1或2D .1或2(2)设函数f (x )=⎩⎨⎧3x -b ,x <12x ,x ≥1,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=4,则b =( )A .1 B.78C.34D.12(1)B (2)D [(1)由f (a )=2得⎩⎨⎧ a ≥0,2a -2=2,或⎩⎨⎧a <0,-a 2+3=2,解得a =2或a =-1,故选B. (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫f ⎝ ⎛⎭⎪⎫56=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3×56-b =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b . 当52-b <1,即b >32时,3×⎝ ⎛⎭⎪⎫52-b -b =4,解得b =78(舍去).当52-b ≥1,即b ≤32时,252-b =4,解得b =12.故选D.]►考法3 解与分段函数有关的方程或不等式【例5】 (1)(2019·青岛模拟)设f (x )=⎩⎨⎧x ,0<x <1,2(x -1),x ≥1.若f (a )=f (a +1),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =( )A .2B .4C .6D .8(2)(2017·全国卷Ⅲ)设函数f (x )=⎩⎨⎧x +1,x ≤0,2x ,x >0,则满足f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12>1的x的取值范围是________.(1)C (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞ [(1)法一:当0<a <1时,a +1>1,∴f (a )=a ,f (a +1)=2(a +1-1)=2a . 由f (a )=f (a +1)得a =2a ,∴a =14. 此时f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =f (4)=2×(4-1)=6.当a ≥1时,a +1>1,∴f (a )=2(a -1),f (a +1)=2(a +1-1)=2a . 由f (a )=f (a +1)得2(a -1)=2a ,无解. 综上,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =6,故选C.法二:∵当0<x <1时,f (x )=x ,为增函数, 当x ≥1时,f (x )=2(x -1),为增函数, 又f (a )=f (a +1), ∴a =2(a +1-1), ∴a =14. ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =f (4)=6. (2)当x ≤0时,原不等式为x +1+x +12>1,解得x >-14, ∴-14<x ≤0.当0<x ≤12时,原不等式为2x +x +12>1,显然成立. 当x >12时,原不等式为2x +2x -12>1,显然成立. 综上可知,x 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞.](1)设函数f (x )=⎩⎨⎧1+log 2(2-x ),x <1,2x -1,x ≥1,则f (-2)+f (log 212)=( )A .3B .6C .9D .12(2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x ≥1,x 2+m 2,x <1,若f (f (-1))=2,则实数m 的值为( ) A .1 B .1或-1 C. 3D.3或- 3(3)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________.(1)C (2)D (3)(-∞,8] [(1)∵-2<1, ∴f (-2)=1+log 2(2+2)=1+log 24=1+2=3. ∵log 212>1,∴f (log 212)=2log 212-1=122=6. ∴f (-2)+f (log 212)=3+6=9.故选C.(2)f (f (-1))=f (1+m 2)=log 2(1+m 2)=2,m 2=3,解得m =±3,故选D. (3)当x <1时,x -1<0,e x -1<e 0=1≤2,∴当x <1时满足f (x )≤2.当x ≥1时,x 13≤2,x ≤23=8,∴1≤x ≤8. 综上可知x ∈(-∞,8].]1.(2015·全国卷Ⅰ)已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x -1-2,x ≤1,-log 2(x +1),x >1,且f (a )=-3,则f (6-a )=( )A .-74B .-54C .-34D .-14A [分类讨论处理条件f (a )=-3,解得a ,然后代入函数解析式计算f (6-a ).由于f (a )=-3,①若a ≤1,则2a -1-2=-3,整理得2a -1=-1. 由于2x >0,所以2a -1=-1无解; ②若a >1,则-log 2(a +1)=-3, 解得a +1=8,a =7, 所以f (6-a )=f (-1)=2-1-1-2=-74.综上所述,f (6-a )=-74.故选A.]2.(2015·全国卷Ⅱ)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.-2 [将已知点代入函数解析式即可求得a 的值. ∵f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4), ∴4=a ×(-1)3-2×(-1),解得a =-2.]第二节 函数的单调性与最值[考纲传真] 1.理解函数的单调性、最大(小)值及其几何意义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的性质.1.增函数、减函数函数单调性的常用结论(1)对∀x 1,x 2∈D (x 1≠x 2),f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在D 上是增函数,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔f (x )在D 上是减函数.(2)对勾函数y =x +ax (a >0)的增区间为(-∞,-a ]和[a ,+∞),减区间为[-a ,0)和(0,a ].(3)在区间D 上,两个增函数的和仍是增函数,两个减函数的和仍是减函数. (4)函数f (g (x ))的单调性与函数y =f (u )和u =g (x )的单调性的关系是“同增异减”.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)对于函数f (x ),x ∈D ,若对任意x 1,x 2∈D ,x 1≠x 2且(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]>0,则函数f (x )在区间D 上是增函数.( )(2)函数y =1x 的单调递减区间是(-∞,0)∪(0,+∞). ( ) (3)函数y =|x |是R 上的增函数.( )(4)函数y =x 2-2x 在区间[3,+∞)上是增函数,则函数y =x 2-2x 的单调递增区间为[3,+∞).( )[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×2.(教材改编)如图是函数y =f (x ),x ∈[-4,3]上的图象,则下列说法正确的是( )A .f (x )在[-4,-1]上是减函数,在[-1,3]上是增函数B .f (x )在区间(-1,3)上的最大值为3,最小值为-2C .f (x )在[-4,1]上有最小值-2,有最大值3D .当直线y =t 与y =f (x )的图象有三个交点时-1<t <2C [由图象知,函数f (x )在[-4,1]上有最小值-2,最大值3,故选C.] 3.(教材改编)已知函数f (x )=2x -1,x ∈[2,6],则f (x )的最大值为________,最小值为________.2 25 [可判断函数f (x )=2x -1在[2,6]上为减函数,所以f (x )ma x =f (2)=2,f (x )min =f (6)=25.]4.函数y =(2k +1)x +b 在R 上是减函数,则k 的取值范围是________. ⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12 [由题意知2k +1<0,得k <-12.]5.f (x )=x 2-2x ,x ∈[-2,3]的单调增区间为________,f (x )ma x =________. [1,3] 8 [f (x )=(x -1)2-1,故f (x )的单调增区间为[1,3],f (x )ma x =f (-2)=8.]【例1】 (1)(2017·全国卷Ⅱ)函数f (x )=ln(x 2-2x -8)的单调递增区间是( )A .(-∞,-2)B .(-∞,1)C .(1,+∞)D .(4,+∞)D [由x 2-2x -8>0,得x >4或x <-2.设t =x 2-2x -8,则y =ln t 在t ∈(0,+∞)上为增函数.欲求函数f (x )的单调递增区间,即求函数t =x 2-2x -8的单调递增区间. ∵函数t =x 2-2x -8的单调递增区间为(4,+∞), ∴函数f (x )的单调递增区间为(4,+∞). 故选D.](2)试讨论函数f (x )=x +kx (k >0)的单调性.[解] 法一:由解析式可知,函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞).在(0,+∞)内任取x 1,x 2,令0<x 1<x 2,那么f (x 2)-f (x 1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+k x 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+k x 1=(x 2-x 1)+k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-1x 1=(x 2-x 1)·x 1x 2-k x 1x 2. 因为0<x 1<x 2,所以x 2-x 1>0,x 1x 2>0. 故当x 1,x 2∈(k ,+∞)时,f (x 1)<f (x 2), 即函数在(k ,+∞)上单调递增. 当x 1,x 2∈(0,k )时,f (x 1)>f (x 2), 即函数在(0,k )上单调递减.考虑到函数f (x )=x +kx (k >0)是奇函数,在关于原点对称的区间上具有相同的单调性,故在(-∞,-k )上单调递增,在(-k ,0)上单调递减.综上,函数f (x )在(-∞,-k )和(k ,+∞)上单调递增,在(-k ,0)和(0,k )上单调递减. 法二:f ′(x )=1-kx2.令f ′(x )>0得x 2>k ,即x ∈(-∞,-k )或x ∈(k ,+∞),故函数的单调增区间为(-∞,-k )和(k ,+∞).令f ′(x )<0得x 2<k ,即x ∈(-k ,0)或x ∈(0,k ),故函数的单调减区间为(-k ,0)和(0,k ).故函数f (x )在(-∞,-k )和(k ,+∞)上单调递增,在(-k ,0)和(0,k )上单调递减.( )A .(-∞,1]B .[3,+∞)C .(-∞,-1]D .[1,+∞) (2)(2019·郑州模拟)函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为( ) A .(1,+∞) B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞ (1)B (2)B [(1)设t =x 2-2x -3,由t ≥0,即x 2-2x -3≥0,解得x ≤-1或x ≥3.所以函数的定义域为(-∞,-1]∪[3,+∞).因为函数t =x 2-2x -3的图象的对称轴为x =1,所以函数t 在(-∞,-1]上单调递减,在[3,+∞)上单调递增. 所以函数f (x )的单调递增区间为[3,+∞). (2)令t =2x 2-3x +1,则t =2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -342-18.又函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫13t是减函数,因此函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫132x 2-3x +1的单调递增区间为⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,34.故选B.] (3)试讨论函数f (x )=axx -1(a ≠0)在(-1,1)上的单调性.[解] 法一:设-1<x 1<x 2<1, f (x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫x -1+1x -1=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x -1, f (x 1)-f (x 2)=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 1-1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1x 2-1=a (x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1), 由于-1<x 1<x 2<1,所以x 2-x 1>0,x 1-1<0,x 2-1<0, 故当a >0时,f (x 1)-f (x 2)>0, 即f (x 1)>f (x 2),函数f (x )在(-1,1)上递减;当a <0时,f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2), 函数f (x )在(-1,1)上递增. 法二:f ′(x )=a (x -1)-ax (x -1)2=-a(x -1)2, 所以当a >0时,f ′(x )<0,当a <0时,f ′(x )>0, 即当a >0时,f (x )在(-1,1)上为单调减函数, 当a <0时,f (x )在(-1,1)上为单调增函数.1.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x-log 2(x +2)在区间[-1,1]上的最大值为________.3 [函数f (x )在区间[-1,1]上是减函数,则f (x )ma x =f (-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1-log 21=3.]2.函数f (x )=3x -1x +2,x ∈[-5,-3]的值域为________. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤163,10 [f (x )=3x -1x +2=3(x +2)-7x +2=3-7x +2, 则函数f (x )在区间[-5,-3]上是增函数. 所以f (x )ma x =f (-3)=3-7-3+2=10, f (x )min =f (-5)=3-7-5+2=163. 因此函数f (x )的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤163,10.]3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1x,x ≥1,-x 2+2,x <1的最大值为________.2 [当x ≥1时,函数f (x )=1x 为减函数,所以f (x )在x =1处取得最大值,为f (1)=1;当x <1时,易知函数f (x )=-x 2+2在x =0处取得最大值,为f (0)=2.故函数f (x )的最大值为2.]的形式,再用单调性求解.►考法1 比较函数值的大小【例2】 已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,设a =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >cD [因为f (x )的图象关于直线x =1对称.由此可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52.由x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0恒成立,知f (x )在(1,+∞)上单调递减.因为1<2<52<3,所以f (2)>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52>f (3),所以b >a >c .]►考法2 解函数不等式【例3】 (2019·青岛模拟)已知函数f (x )=x 3+sin x ,x ∈(-1,1),则满足f (a 2-1)+f (a -1)>0的a 的取值范围是( )A .(0,2)B .(1,2)C .(1,2)D .(0,2)B [由题意知f (-x )=(-x )3+sin(-x )=-x 3-sin x =-(x 3+sin x )=-f (x ),x ∈(-1,1),∴f (x )在区间(-1,1)上是奇函数. 又f ′(x )=3x 2+cos x >0, ∴f (x )在区间(-1,1)上单调递增, ∵f (a 2-1)+f (a -1)>0, ∴-f (a -1)<f (a 2-1), ∴f (1-a )<f (a 2-1),∴⎩⎨⎧-1<1-a <1,-1<a 2-1<1,1-a <a 2-1,解得1<a <2,故选B.]►考法3 求参数的值或取值范围【例4】 (1)若函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,+∞ C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-14,0 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0 (2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -2)x -1,x ≤1,log a x ,x >1,若f (x )在(-∞,+∞)上单调递增,则实数a 的取值范围为________.(1)D (2)(2,3] [(1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为x =-1a , 因为f (x )在(-∞,4)上单调递增, 所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0. 综上所述,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,0.(2)要使函数f (x )在R 上单调递增,则有⎩⎨⎧a >1,a -2>0,f (1)≤0,即⎩⎨⎧a >1,a >2,a -2-1≤0,解得2<a ≤3,即实数a 的取值范围是(2,3].](1)若f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,1)B .(-1,0)∪(0,1]C .(0,1)D .(0,1](2)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x 3,x ≤0,ln (x +1),x >0,若f (2-x 2)>f (x ),则实数x 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-∞,-2)∪(1,+∞)C .(-1,2)D .(-2,1)(3)已知函数y =f (x )是R 上的偶函数,当x 1,x 2∈(0,+∞),x 1≠x 2时,都有(x 1-x 2)·[f (x 1)-f (x 2)]<0.设a =ln 1π,b =(ln π)2,c =ln π,则( )A .f (a )>f (b )>f (c )B .f (b )>f (a )>f (c )C .f (c )>f (a )>f (b )D .f (c )>f (b )>f (a )(4)已知函数f (x )=⎩⎨⎧a x,x <0,(a -3)x +4a ,x ≥0满足对任意x 1≠x 2,都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14 B .(1,2] C .(1,3)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 (1)D (2)D (3)C (4)A [(1)因为f (x )=-x 2+2ax 在[1,2]上是减函数,所以a ≤1,又因为g (x )=ax +1在[1,2]上是减函数,所以a >0,所以0<a ≤1. (2)因为当x =0时,两个表达式对应的函数值都为零,所以函数的图象是一条连续的曲线. 因为当x ≤0时,函数f (x )=x 3为增函数, 当x >0时,f (x )=ln(x +1)也是增函数, 所以函数f (x )是定义在R 上的增函数. 因此,不等式f (2-x 2)>f (x )等价于2-x 2>x , 即x 2+x -2<0,解得-2<x <1.(3)由题意可知f (x )在(0,+∞)上是减函数,且f (a )=f (|a |),f (b )=f (|b |),f (c )=f (|c |),又|a |=ln π>1,|b |=(ln π)2>|a |,|c |=12ln π,且0<12ln π<|a |,故|b |>|a |>|c |>0,∴f (|c |)>f (|a |)>f (|b |),即f (c )>f (a )>f (b ).(4)由题意知,函数f (x )在R 上是减函数,则⎩⎨⎧0<a <1,a -3<0,a 0≥4a ,解得0<a ≤14,故选A.]1.(2016·全国卷Ⅱ)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y =10lg x 的定义域和值域相同的是( )A .y =xB .y =lg xC .y =2xD .y =1xD [函数y =10lg x 的定义域与值域均为(0,+∞). 函数y =x 的定义域与值域均为(-∞,+∞).函数y =lg x 的定义域为(0,+∞),值域为(-∞,+∞). 函数y =2x 的定义域为(-∞,+∞),值域为(0,+∞). 函数y =1x的定义域与值域均为(0,+∞).故选D.] 2.(2015·全国卷Ⅱ)设函数f (x )=ln(1+|x |)-11+x 2,则使得f (x )>f (2x -1)成立的x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13∪(1,+∞) C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,13 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞ A [法一:分析f (x )的奇偶性和单调性,然后对所给不等式作出等价转化. ∵f (-x )=ln(1+|-x |)-11+(-x )2=f (x ),∴函数f (x )为偶函数. ∵当x ≥0时,f (x )=ln(1+x )-11+x 2, 在(0,+∞)上y =ln(1+x )递增,y =-11+x 2也递增, 根据单调性的性质知,f (x )在(0,+∞)上单调递增.综上可知:f (x )>f (2x -1)⇔f (|x |)>f (|2x -1|)⇔|x |>|2x -1|⇔x 2>(2x -1)2⇔3x 2-4x +1<0⇔13<x <1.故选A.法二:(特殊值排除法)令x =0,此时f (x )=f (0)=-1<0,f (2x -1) =f (-1)=ln 2-12=ln 2-ln e>0, ∴x =0不满足f (x )>f (2x -1),故C 错误.令x =2,此时f (x )=f (2)=ln 3-15,f (2x -1)=f (3)=ln 4-110.∵f (2)-f (3)=ln 3-ln 4-110,其中ln 3<ln 4,∴ln 3-ln 4-110<0,∴f (2)-f (3)<0, 即f (2)<f (3),∴x =2不满足f (x )>f (2x -1), 故B ,D 错误.故选A.]第三节函数的奇偶性与周期性[考纲传真] 1.了解函数奇偶性的含义.2.会运用基本初等函数的图象分析函数的奇偶性.3.了解函数周期性、最小正周期的含义,会判断、应用简单函数的周期性.1.函数的奇偶性(1)周期函数:对于函数f(x),如果存在一个非零常数T,使得当x取定义域内的任何值时,都有f(x+T)=f(x),那么就称函数f(x)为周期函数,称T为这个函数的周期.(2)最小正周期:如果在周期函数f(x)的所有周期中存在一个最小的正数,那么这个最小正数就叫做f(x)的最小正周期.[常用结论]1.函数奇偶性常用结论(1)如果函数f(x)是偶函数,那么f(x)=f(|x|).(2)奇函数在两个对称的区间上具有相同的单调性;偶函数在两个对称的区间上具有相反的单调性.(3)如果一个奇函数f(x)在原点处有定义,即f(0)有意义,那么一定有f(0)=0.2.函数周期性常用结论对f(x)定义域内任一自变量的值x:(1)若f(x+a)=-f(x),则T=2a(a>0).。
一、选择题1.某人将一枚硬币连续抛掷了10次,正面朝上的情形出现了6次,则() A.概率为0.6 B.频率为0.6C.频率为6 D.概率接近于0.6【解析】连续抛掷了10次,正面朝上的情形出现了6次,只能说明频率是0.6,只有进行大量的试验时才可估计概率.【答案】 B2.下列说法错误的是()A.频率反映事件的频繁程度,概率反映事件发生的可能性大小B.做n次随机试验,事件A发生m次,则事件A发生的频率mn就是事件A的概率C.频率是不能脱离n次试验的试验值,而概率是具有确定性的不依赖于试验次数的理论值D.频率是概率的近似值,概率是频率的稳定值【解析】根据频率与概率的意义可知,A正确;C、D均正确,B不正确,故选B.【答案】 B3.从存放号码分别为1,2,…,10的卡片的盒子中,有放回地取100次,每次取一张卡片并记下号码,统计结果如下:卡片号码12345678910取到的次数138576131810119A.0.53 B.0.5C.0.47 D.0.37【解析】mn=13+5+6+18+11100=0.53.【答案】 A4.(2013·沈阳检测)“某彩票的中奖概率为11 000”意味着()A.买1 000张彩票就一定能中奖B.买1 000张彩票中一次奖C.买1 000张彩票一次奖也不中D.购买彩票中奖的可能性是1 1 000【解析】中奖概率为11 000,并不意味着买1 000张彩票就一定中奖,中一次奖或一次也不中,因此A、B、C均不正确.【答案】 D5.2013年山东省高考数学试题中,共有12道选择题,每道选择题有4个选项,其中只有1个选项是正确的,则随机选择其中一个选项正确的概率为1 4,某家长说:“要是都不会做,每题都随机选择其中一个选项,则一定有3题答对”这句话()A.正确B.错误C.不一定D.无法解释【解析】把解答一个选择题作为一次试验,答对的概率是14,说明做对的可能性大小是14.做12道选择题,即进行了12次试验,每个结果都是随机的,那么答对3题的可能性较大,但是并不一定答对3道,也可能都选错,或仅有2,3,4题选对,甚至12个题都选择正确.【答案】 B二、填空题6.样本容量为200的频率分布直方图如图3-1-1所示.根据样本的频率分布直方图估计,样本数据落在[6,10)内的频数为________,数据落在[6,10)内的概率约为________.图3-1-1【解析】样本数据落在[6,10)内的频率为0.08×4=0.32,频数为200×0.32=64.由频率与概率的关系知数据落在[6,10)内的概率约为0.32.【答案】640.327.在5张不同的彩票中有2张奖票,5个人依次从中各抽取1张,各人抽到奖票的概率________(填“相等”“不相等”).【解析】因为每人抽得奖票的概率均为25,与前后的顺序无关.【答案】相等8.如果袋中装有数量差别很大而大小相同的白球和黑球(只是颜色不同),每次从中任取一球,记下颜色后放回并搅匀,取了10次有9次白球,估计袋中数量最多的是________.【解析】取了10次有9次白球,则取出白球的频率是910,估计其概率约是9 10,那么取出黑球的概率是110,那么取出白球的概率大于取出黑球的概率,所以估计袋中数量最多的是白球.【答案】白球三、解答题9.(1)设某厂产品的次品率为2%,问“从该厂产品中任意地抽取100件,其中一定有2件次品”这一说法对不对?为什么?(2)若某次数学测验,全班50人的及格率为90%,若从该班中任意抽取10人,其中有5人及格是可能的吗?【解】(1)这种说法不对,因为产品的次品率为2%,是指产品是次品的可能性为2%,所以从该产品中任意地抽取100件,其中有可能有2件次品,而不是一定有2件次品.(2)这种情况是可能的.10.(2013·课标全国卷Ⅱ)经销商经销某种农产品,在一个销售季度内,每售出1 t 该产品获利润500元,未售出的产品,每1 t 亏损300元.根据历史资料,得到销售季度内市场需求量的频率分布直方图,如图3-1-2所示.经销商为下一个销售季度购进了130 t 该农产品.以X (单位:t,100≤X ≤150)表示下一个销售季度内的市场需求量,T (单位:元)表示下一个销售季度内经销该农产品的利润.图3-1-2(1)将T 表示为X 的函数;(2)根据直方图估计利润T 不少于57 000元的概率. 【解】 (1)当X ∈[100,130)时, T =500X -300(130-X )=800X -39 000. 当X ∈[130,150]时, T =500×130=65 000.所以T =⎩⎪⎨⎪⎧800X -39 000,100≤X <130,65 000,130≤X ≤150.(2)由(1)知利润T 不少于57 000元当且仅当120≤X ≤150.由直方图知需求量X ∈[120, 150]的频率为0.7,所以下一个销售季度内的利润T 不少于57 000元的概率的估计值为0.7.11.在生产过程中,测得纤维产品的纤度(表示纤维粗细的一种量,单位:mm)共有100个数据,将数据分组如下表:分组频数[1.30,1.34) 4[1.34,1.38)25[1.38,1.42)30[1.42,1.46)29[1.46,1.50)10[1.50,1.54) 2总计100(1)(2)估计纤度落在[1.38,1.50)mm中的概率及纤度小于1.42的概率是多少.【解】(1)频率分布直方图,如图:(2)纤度落在[1.38,1.50)mm中的频数是30+29+10=69,=0.69,则纤度落在[1.38,1.50)mm中的频率是69100所以估计纤度落在[1.38,1.50)mm中的概率为0.69.纤度小于1.42 mm的频数是4+25+30=59,则纤度小于1.42 mm的频率是59=0.59,100所以估计纤度小于1.42 mm的概率为0.59.。
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考点1 集合一、选择题1.(2018·四川高考理科·T1)设集合{|20}A x x =+=,集合2{|40}B x x =-=,则AB =( ) A.{2}- B.{2} C.{2,2}- D.∅【解题指南】本题主要考查了方程的解法与集合的交集运算,解题时首先正确地求解出两个集合,然后根据集合的交集进行运算求解即可.【解析】选A.根据题意,集合A={-2},集合B={2,-2},所以A ∩B={-2},故选A.2、(2018·四川高考文科·T1)设集合{1,2,3}A =,集合{2,2}B =-,则AB =( ) A.∅ B.{2} C.{2,2}- D.{2,1,2,3}-【解题指南】本题主要考查了集合的交集运算,解题时首先正确的求解出两个集合的公共元素,然后根据集合的交集进行运算即可.【解析】选B ,根据题意集合{1,2,3}A =,集合{2,2}B =-,所以{2}A B =,故选B.3.(2018·天津高考文科·T1)已知集合A={x ∈R ||x|≤2},B={x ∈R |x ≤1},则A ∩B= ( )A.(-∞,2]B.[1,2]C.[-2,2]D.[-2,1]【解题指南】先将集合A 化简,再利用数轴求出交集.【解析】选D.因为A={x ∈R | |x|≤2}={x|-2≤x ≤2},所以A ∩B={x|-2≤x ≤1}.4.(2018·天津高考理科·T1)已知集合A={x ∈R| |x|≤2},B={x ∈R|x ≤1},则A ∩B= ( )A.(-∞,2]B.[1,2]C.[-2,2]D.[-2,1]【解题指南】先将集合A 化简,再利用数轴求出交集.【解析】选D.因为A={x ∈R| |x|≤2}={x|-2≤x ≤2},所以A ∩B={x|-2≤x ≤1}.5.(2018·浙江高考理科·T2)设集合S={x|x>-2},T={x|x 2+3x-4≤0},则(S)∪T= ( )A.(-2,1]B.(-∞,-4]C.(-∞,1]D.[1,+∞) 【解题指南】先求集合T,再求集合S 的补集,最后求它们的并集.【解析】选C.因为T={x|-4≤x ≤1},S={x|x ≤-2},所以(S)∪T={x|x ≤1}.6.(2018·浙江高考文科·T1)设集合S={x|x>-2},T={x|-4≤x ≤1},则S ∩T= ( )A.[-4,+∞)B.(-2,+∞)C.[-4,1]D.(-2,1]【解题指南】根据集合交集的定义进行计算.【解析】选D.S ∩T={x|-2<x ≤1}.[:数理化]7.(2018·重庆高考文科·T1)与(2018·重庆高考理科·T1)相同已知全集{}4,3,2,1=U ,集合{}{}3,2,2,1==B A ,则()=⋃B A C U ( )A . {}4,3,1 B. {}4,3 C. {}3 D. {}4【解题指南】直接根据集合的并交补运算进行运算即可.【解析】选D. 因为{}3,2,1=⋃B A {}4,3,2,1=U ,所以(){}4=⋃B A C U .8.(2018·上海高考文科·T16)与(2018·上海高考理科·T15)相同[:设常数a ∈R ,集合A={}0)a ()1(≥--x x x ,B={}1-≥a x x .若A ∪B=R ,则a 的取值范围为( )A.(-∞,2)B.(-∞,2]C.(2,+∞)D.[2,+∞)【解析】选B 。
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考点49 随机事件的概率、古典概型、几何概型一、选择题1.(2013·四川高考理科·T9)节日前夕,小李在家门前的树上挂了两串彩灯,这两串彩灯的第一次闪亮相互独立,且都在通电后的4秒内任一时刻等可能发生,然后每串彩灯在4秒内为间隔闪亮,那么这两串彩灯同时通电后,它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是( )A. 14 B. 12C. 34D. 78【解题指南】本题考查的是几何概型问题,首先明确两串彩灯开始亮是通电后4秒内任一时刻等可能发生,第一次闪亮相互独立,而满足要求的是两串彩灯第一次闪亮的时刻相差不超过2秒.【解析】选C.由于两串彩灯第一次闪亮相互独立且在通电后4秒内任一时刻等可能发生,所以总的基本事件为如图所示的正方形的面积,而要求的是第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的基本事件为如图所示的阴影部分的面积,根据几何概型的计算公式可知它们第一次闪亮的时刻相差不超过2秒的概率是123164,故选C.2.(2013·安徽高考文科·T5)若某公司从五位大学毕业生甲、乙、丙、丁、戌中录用三人,这五人被录用的机会均等,则甲或乙被录用的概率为 ( )A.23B.25C. 35D.910【解题指南】 以甲、乙为选择对象分情况考虑,先组合再求概率。
【解析】选D.当甲、乙两人中仅有一人被录用时的概率2313536=22=1010C P C ??;当甲、乙两人都被录用时的概率132353=10C P C =,所以所求概率为12369+P =101010P P =+=。
3.(2013·新课标Ⅰ高考文科·T3)从1,2,3,4中任取2个不同的数,则取出的2个数之差的绝对值为2的概率是( ) A. 12B.13C.14D. 16【解析】选B.从1,2,3,4中任取2个不同的数有6种,取出的2个数之差的绝对值为2有2种,则概率3162==P . 4. (2013·陕西高考理科·T5)如图, 在矩形区域ABCD 的A , C 两点处各有一个通信基站, 假设其信号覆盖范围分别是扇形区域ADE 和扇形区域CBF (该矩形区域内无其他信号来源, 基站工作正常). 若在该矩形区域内随机地选一地点, 则该地点无.信号的概率是 ( )A . 14π-B. 12π-C . 22π-D. 4π【解题指南】几何概型面积型的概率为随机事件所占有的面积和基本事件所占有的面积的比值求出该几何概型的概率.【解析】选A.由题设可知,矩形ABCD 的面积为2,曲边形DEBF 的面积为22π-,故所求概率为.41222ππ-=-5.(2013·江西高考文科·T4)集合A={2,3},B={1,2,3},从A,B 中各取任意一个数,则这两数之和等于4的概率是( )A. 23 B. 12 C. 13 D.16【解题指南】属于古典概型,列举出所有的结果是关键.【解析】选C.所有的结果为(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2),(3,3)共6种,满足所求事件的有2种,所以所求概率为13.6. (2013·湖南高考文科·T9).已知事件“在矩形ABCD 的边CD 上随机取一点P ,使△APB 的最大边是AB ”发生的概率为21,则ADAB=( )A.12B.14C.2 D.4【解题指南】本题的关键是找出使△APB 的最大边是AB 的临界条件,首先是确定AD<AB,然后作出矩形ABCD ,最后分别以A 、B 为圆心以AB 为半径作圆弧交CD 于F 、E ,当EF=21CD 时满足题意。
【解析】选D ,如图,在矩形ABCD 中,以AB 为半径作圆交CD 分别于E,F,当点P 在线段EF 上运动时满足题设要求,所以E 、F 为CD 的四等分点,设4=AB ,则4,3===AB AF DF 在直角三角形ADF 中, 722=-=DF AF AD ,所以47=AB AD . 二、填空题7.(2013·浙江高考文科·T12)从3男3女6名同学中任选2名(每名同学被选中的机会均相等),则2名都是女同学的概率等于 . 【解题指南】根据概率的知识求解.【解析】232631155C P C ===.【答案】15.8.(2013·上海高考理科·T8)盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7,8,9的九个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是___________(结果用最简分数表示)【解析】9个数5个奇数,4个偶数,根据题意所求概率为252913118-=C C .【答案】1318. 9.(2013·上海高考文科·T11)盒子中装有编号为1,2,3,4,5,6,7的七个球,从中任意取出两个,则这两个球的编号之积为偶数的概率是 (结果用最简分数表示).【解析】考查排列组合;概率计算策略:正难则反。
个个,共有个数中任取个偶数共个奇数和从21273427=C.62224个个数分别为奇数,共有个数之积为奇数=⇒C752161122724=-=-=C C P 个数之积为偶数的概率所以【答案】 75.10. (2013·江苏高考数学科·T7)现在某类病毒记作n m Y X ,其中正整数m,n(m ≤7,n ≤9)可以任意选取,则m,n 都取到奇数的概率为 .【解题指南】先计算所有的结果数再计算事件所含结果数,利用古典概型概率公式求得.【解析】所有的情况数为7×9=63,都取到奇数的情况数为4×5=20,所以m,n 都取到奇数的概率为2063. 【答案】2063. 11.(2013·福建高考理科·T11)利用计算机产生0~之间的均匀随机数a ,则事件“3a -1>0”的概率为_______【解题指南】对于几何概型,一个变量是长度,两个变量是面积。
【解析】设事件A :“310a ->”,则1(,1]3a ∈,所以1123()13P A -==【答案】23.12.(2013·福建高考文科·T14)利用计算机产生01,之间的均匀随机数则事件a “3a-1<0”发生的概率为 .【解题指南】对于几何概型,一个变量是长度,两个变量是面积。
【解析】设事件A :“310a -<”,则1[0,)3a ∈,所以113()13P A -== 【答案】13.13. (2013·湖北高考文科·T15)在区间[2,4]-上随机地取一个数x ,若x满足||x m ≤的概率为56,则m = .【解题指南】解绝对值不等式,根据几何概型利用区间长度之比求解. 【解析】由||≤m ,得-m ≤x ≤m ,当m ≤2时,由题意2566m =,m=2.5矛盾,舍去;当2<m<4时,由题意得(2)5,66m --= 解得m=3. 【答案】3.14. (2013·山东高考理科·T14)在区间[-3,3]上随机取一个数x ,使得 |x+1 |- |x-2 |≥1成立的概率为__________.【解题指南】 可先定义新函数()12f x x x =+--,然后根据分段函数的特点将问题转化为几何概型问题.【解析】设()12f x x x =+--,则3,31()1221,123,23x f x x x x x x --≤≤-⎧⎪=+--=--<<⎨⎪≤≤⎩.由211x -≥,解得12x ≤<,即当13x ≤≤时,()1f x ≥.由几何概型公式得所求概率为31213(3)63-==--. 【答案】31.15.(2013·新课标全国Ⅱ高考理科·T14)从n 个正整数1,2,…,n 中任意取出两个不同的数,若取出的两数之和等于5的概率为114,则n= . 【解题指南】表示出两数之和等于5的概率,并建立方程,利用组合数的计算公式,解方程求得n.【解析】从n 个正整数1,2,…,n 中任意取出两个不同的数,所有的取法有2n C 种,而取出的两数之和等于5的取法只有两种,即(1,4),(2,3),所以其概率为22114n C =,即n 2-n-56=0,所以n=8. 【答案】8.16.(2013·新课标全国Ⅱ高考文科·T13)从1,2,3,4,5中任意取出两个不同的数,其和为的概率是_______.【解题指南】列举基本事件总数,从中找出和为5的情况,两者作比即可得概率.【解析】从5个正整数中任意取出两个不同的数,有10种,若取出的两数之和等于5,则有(1,4),(2,3),共有2个,所以取出的两数之和等于5的概率为21105=。
【答案】15.三、解答题17. (2013·辽宁高考文科·T19)现有6道题,其中其中4道甲类题,2道乙类题,张同学从中任取2道题解答.试求:()I所取的2道题都是甲类题的概率;()II所取的2道题不是同一类题的概率;【解题指南】利用列举法,弄清楚基本事件总数和所求的事件A包含的基本事件数,利用古典概型的公式计算概率【解析】()I将4道甲类题依次编号为1,2,3,4,2道乙类题依次编号为5,6.任取2道题的基本事件为{}{}{}{}{}{}{}{}{}1,21,31,41,51,62,32,42,52,6,,,,,,,,,{}{}{}3,43,53,6,,,{}{}{}4,54,65,6,,共有15个;并且这些基本事件的出现是等可能的,记事件A=“张同学所取的2道题都是甲类题”;则A包含的基本事件有{}{}{}{}{}{}1,21,31,42,32,43,4,,,,,共6个,所以62 ().155 P A==()II基本事件同()I.记事件B=“张同学所取的2道题不是同一类题”,则B包含的基本事件有{}{}{}{}{}{}{}{}1,51,62,52,63,53,64,54,6,,,,,,,共8个,所以8P B().1518.(2013·天津高考文科·T15)某产品的三个质量指标分别为x,y,z,用综合指标S=x+y+z评价该产品的等级.若S≤4,则该产品为一等品.现从一批该产品中,随机抽取10件产品作为样本,其质量指标列表如下:2)(1)利用上表提供的样本数据估计该批产品的一等品率.(2)在该样品的一等品中,随机抽取2件产品,①用产品编号列出所有可能的结果;②设事件B为“在取出的2件产品中,每件产品的综合指标S都等于4”,求事件B发生的概率.【解题指南】(1)先计算表格中各样本的综合指标,再计算其中一等品所占比例来估计该批产品的一等品率.(2)逐一列举,找出符合条件的结果,利用古典概型计算概率.【解析】(1)计算10件产品的综合指标S,如下表其中S≤4的有A1,A2,A4,A5,A7,A9,共6件,故该样本的一等品率为6=0.6,从10而可估计该批产品的一等品率为0.6.(2)①在该样本的一等品中,随机抽取2件产品的所有可能结果为(A1,A2),(A1,A4),(A1,A5),(A1,A7),(A1,A9),(A2,A4),(A2,A5),(A2,A7),(A2,A9),( A4,A5),(A4,A7),(A4,A9),(A5,A7),(A5,A9),(A7,A9),共15种.②在该样本的一等品中,综合指标S等于4的产品编号分别为A1,A2,A5,A7,则事件B发生的所有可能结果为(A1,A2),(A1,A5),(A1,A7),(A2,A5),(A2,A7),(A5,A7),共6种.所以62P B==().15519.(2013·湖南高考文科·T18)某人在如图所示的直角边长为4米的三角形地块的每个格点(指纵、横直线的交叉点以及三角形的顶点)处都种了一株相同品种的作物。