数学高二导学案解析

7.3.2复数乘、除运算的三角表示及其几何意义导学案编写:XXX 初审:XXX 终审:XXX 廖云波【学习目标】1.利用复数三角形式熟练进行复数乘除运算,并能根据乘除运算的几何意义解决相关问题2.注意多种解题方法的灵活运用,体会数形结合、分类讨论等数学思想方法【自主学习】知识点1 复数的三角形式的运算设z 1＝r 1( cos θ1＋isin θ1),z 2＝r 2( cos θ2＋isin θ2),则( 1)乘法:z 1·z 2＝r 1r 2[cos( θ1＋θ2)＋isin( θ1＋θ2)],这就是说,两个复数相乘,积的模等于各复数的模的积,积的辐角等于各复数的辐角的和．( 2)除法:z 1÷z 2＝z 1z 2＝r 1r 2[cos( θ1－θ2)＋isin( θ1－θ2)]( 其中z 2≠0),这就是说,两个复数相除,商的模等于被除数的模除以除数的模所得的商,商的辐角等于被除数的辐角减去除数的辐角所得的差． ( 3)乘方:z n ＝r n ( cos nθ＋isin nθ)．( 4)开方:n z ＝nr ( cos θ＋2k πn ＋isin θ＋2k πn )( k ＝0,1,2,…,n －1)．知识点2 复数三角形式乘、除运算的几何意义两个复数z 1,z 2相乘时,可以像图中所示那样,先分别画出与z 1,z 2对应的向量OZ1→,OZ2→,然后把向量OZ1→绕点O 按逆时针方向旋转一个角θ2( 如果θ2<0,就要把OZ1→按顺时针方向旋转一个角|θ2|),再把它的模变为原来的r 2倍,得到向量OZ →,OZ →表示的复数就是积z 1z 2.这就是复数乘法的几何意义．z 2≠0,z 1z 2的几何意义是把z 的对应向量OZ1→按顺时针方向旋转一个角θ2( 如果θ2<0,就要把OZ1→按逆时针方向旋转一个角|θ2|),再把它的模变为原来的1r 2倍,所得的向量即表示商z 1z 2.【合作探究】探究一 复数的三角形式的乘、除运算 【例1】2( cos π12＋isin π12)·3( cos π6＋isin π6)．[解]2( cos π12＋isin π12)·3( cos π6＋isin π6)＝2·3[cos(π12＋π6)＋isin( π12＋π6)] ＝6( cos π4＋isin π4)＝6( 22＋22i)＝3＋3i.归纳总结:r 1( cos θ1＋isin θ1( ·r 2( cos θ2＋isin θ2( ＝r 1r 2[cos ( θ1＋θ2( ＋isin ( θ1＋θ2( ]计算,简便得多.这就是复数的三角形式乘法运算公式.【练习1】设复数z ＝cos θ＋isin θ,θ∈( π,2π),求复数z 2＋z 的模和辐角． 解:z 2＋z ＝( cos θ＋isin θ)2＋cos θ＋isin θ ＝cos2θ＋isin2θ＋cos θ＋isin θ ＝( cos2θ＋cos θ)＋i( sin2θ＋sin θ) ＝2cos 3θ2cos θ2＋i( 2sin 3θ2cos θ2)＝2cos θ2( cos 32θ＋isin 32θ)＝－2cos θ2⨯⎣⎡⎦⎤cos (－π＋32θ)＋isin (－π＋32θ).∵θ∈( π,2π),∴θ2∈( π2,π),∴－2cos θ2>0,所以复数z 2＋z 的模为－2cos θ2,辐角为( 2k －1)π＋3θ2( k ∈Z )．探究二 复数的乘、除运算的几何意义【例2】向量OZ →与－1＋i 对应,把OZ →按逆时针方向旋转120°,得到OZ ′→,求与向量OZ ′→对应的复数[解] 将向量OZ →逆时针方向旋转120°,得到OZ ′→,由于模未发生变化,应当是OZ →对应复数乘以1·( cos120°＋isin120°),即z ′＝( －1＋i)( cos120°＋isin120°)＝2( cos135°＋isin135°)( cos120°＋isin120°)＝2( cos255°＋isin255°)＝1－32－1＋32i.归纳总结:利用复数乘、除法的几何意义来解决三角形中角的大小问题,十分方便【练习2】如图,已知平面内并列的三个相等的正方形,利用复数证明∠1＋∠2＋∠3＝π2.证明:∈1,∈2,∈3分别等于复数1＋i,2＋i,3＋i 的辐角主值,这样∈1＋∈2＋∈3就是( 1＋i)( 2＋i)( 3＋i)＝10i 的辐角,∈1,∈2,∈3都是锐角,所以∈1＋∈2＋∈3＝π2.课后作业A 组 基础题一、选择题1．复数( sin10°＋icos10°)3的三角形式为( )A ．sin30°＋icos30°B ．cos240°＋isin240°C ．cos30°＋isin30°D ．sin240°＋icos240°【正确答案】B2．若z ＝cos θ－isin θ,则使z 2＝－1的θ值可能是( )A ．0 B.π2 C ．π D ．2π【正确答案】B详细解析:∈z ＝cos θ－isin θ＝cos( －θ)＋isin( －θ), ∈z 2＝z ·z ＝cos( －2θ)＋isin( －2θ)＝cos2θ－isin2θ＝－1,∈⎩⎪⎨⎪⎧cos2θ＝－1，－sin2θ＝0∈θ＝π2.3．4( cos60°＋isin60°)×3( cos150°＋isin150°)＝( )A ．63＋6iB ．63－6iC ．－63＋6iD ．－63－6i【正确答案】D详细解析:4( cos60°＋isin60°)×3( cos150°＋isin150°)＝12[cos( 60°＋150°)＋isin( 60°＋150°)]＝12( cos210°＋isin210°)＝12⎝⎛⎭⎫－32－12i ＝－63－6i.故选D. 4．复数z 1＝1,z 2是由z 1绕原点O 逆时针方向旋转π6而得到,则arg( z 2－z 12)的值为( )A.π12 B.π3 C.5π12D.7π12【正确答案】D5．( 多选)设z 1、z 2是复数,arg z 1＝α,arg z 2＝β,则arg( z 1·z 2)有可能是下列情况中的( )A ．α＋βB ．α＋β－2πC ．2π－( α＋β)D ．π＋α＋β【正确答案】ABC详细解析:因为arg z 1＝α,arg z 2＝β,所以α∈[0,2π),β∈[0,2π),而arg( z 1·z 2)∈[0,2π),则当α＋β∈[0,2π)时,arg( z 1·z 2)＝α＋β;当α＋β∈[2π,4π)时,α＋β－2π∈[0,2π),则arg( z 1·z 2)＝α＋β－2π;当α＋β＝π时,2π－( α＋β)＝π＝α＋β,此时arg( z 1·z 2)＝α＋β＝2π－( α＋β),故选ABC. 二、填空题6．复数－i 的一个立方根是i,它的另外两个立方根是 . 【正确答案】－32－12i,32－12i 详细解析:∵－i ＝cos 3π2＋isin 3π2,其立方根是cos 2k π＋3π23＋isin 2k π＋3π23,k ∈0,1,2,即i,－32－12i,32－12i. 三、参考解答题7．计算:4( cos 4π3＋isin 4π3)÷2( cos 5π6＋isin 5π6)．解:原式＝2[cos(4π3－5π6)＋isin( 4π3－5π6)] ＝2( cos π2＋isin π2)＝2i.8．把复数z 1与z 2对应的向量OA →,OB →分别按逆时针方向旋转π4和5π3后,重合于向量OM →且模相等,已知z 2＝－1－3i,求复数z 1的代数形式和它的辐角主值． 解:由复数乘法的几何意义得 z 1( cos π4＋isin π4)＝z 2( cos 5π3＋isin 5π3),又z 2＝－1－3i ＝2( cos 4π3＋isin 4π3),∴z 1＝2(cos 4π3＋isin 4π3)·(cos 5π3＋isin 5π3)cos π4＋isin π4＝2[cos( 3π－π4)＋isin( 3π－π4)]＝－2＋2i,z 1的辐角主值为3π4.9．计算:3( cos π6＋isin π6)·4( cos π12＋isin π12)．解:原式＝43[cos( π6＋π12)＋isin( π6＋π12)]＝43( cos π4＋isin π4)＝26＋26i.10．若z ＝3( cos π6＋isin π6),求z 2与z 3的值．解:z 2＝z ·z ＝( 3)2[cos( π6＋π6)＋isin( π6＋π6)]＝3( cos π3＋isin π3)＝32＋332i.z 3＝z ·z ·z ＝( 3)3[cos( π6×3)＋isin( π6×3)]＝33( cos π2＋isin π2)＝33i.11．在复平面上A ,B 表示复数为α,β( α≠0),且β＝( 1＋i)α,判断△AOB 形状, 并证明S △AOB ＝12|α|2.解:∈AOB 为等腰直角三角形． 证明:∵α≠0,∴β＝( 1＋i)α,∴βα＝1＋i ＝2( cos π4＋isin π4),∴∠AOB ＝π4; ∵OA →,AB →分别表示复数α,β－α,由β－α＝αi,得β－αα＝i ＝cos π2＋isin π2,∴∠OAB ＝90°,∴△AOB 为等腰直角三角形． ∴S △AOB ＝12|OA |2＝12|α|2.12．设复数z 1＝3＋i,复数z 2满足|z 2|＝2,已知z 1·z 22的对应点在虚轴的负半轴上,且arg z 2∈( 0,π),求z 2的代数形式．解:因为z 1＝2( cos π6＋isin π6),设z 2＝2( cos α＋isin α),α∈( 0,π),所以z 1z 22＝8[cos( 2α＋π6)＋isin( 2α＋π6)]．由题设知2α＋π6＝2k π＋3π2( k ∈Z ),所以α＝k π＋2π3( k ∈Z ),又α∈( 0,π),所以α＝2π3,所以z 2＝2( cos 2π3＋isin 2π3)＝－1＋3i.B 组 能力提升一、选择题1．复数z ＝sin π6－icos π6,若z n ＝Z ( n ∈N ),则n 的最小值是( )A ．1B ．3C ．5D ．7【正确答案】C详细解析:因为z ＝sin π6－icos π6＝cos 5π3＋isin 5π3,所以z n ＝cos 5n 3π＋isin 5n 3π,Z ＝cos 5π3－isin 5π3＝cos π3＋isin π3.因为z n ＝Z ,所以5n 3π＝π3＋2k π,n ＝6k ＋15,因为n ∈N ,k ∈Z ,所以当k ＝4时,n ＝5. 2.设复数z 1＝2sin θ＋icos θ( π4<θ<π2)在复平面上对应向量OZ 1→,将OZ 1→按顺时针方向旋转3π4后得到向量OZ 2→,OZ 2→对应复数z 2＝r ( cos φ＋isin φ),则tan φ＝( )A.2tan θ＋12tan θ－1B.2tan θ－12tan θ＋1C.12tan θ＋1D.12tan θ－1 【正确答案】A 二、填空题3．( 1－3i)7详细解析:( 1－3i)7＝⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫cos 5π3＋isin 5π37 ＝27⎝⎛⎭⎫cos 35π3＋isin 35π3 ＝128⎝⎛⎭⎫12－32i ＝64－643i.三、参考解答题4．若z ∈C ,|z －2|≤1,求|z |的最大值,最小值和arg z 范围．解:如图,由|z －2|≤1,知z 的轨迹为复平面上以( 2,0)为圆心,1为半径的圆面( 包括圆周),|z |表示圆面上任一点到原点的距离．显然1≤|z |≤3,∈|z |max ＝3,|z |min ＝1,另设圆的两条切线为OA ,OB ,A ,B 为切点,由|CA |＝1,|OC |＝2知∈AOC ＝∈BOC ＝π6,∈arg z ∈[0,π6]∈[116π,2π)．5．已知复数z 1＝－2＋i 对应的点为P 1,z 2＝－3＋4i 对应的点为P 2,把向量P 1P 2→绕P 1点按顺时针方向旋转π2后,得到向量P 1P →,求向量P 1P →和点P 对应的复数分别是什么? 解:由题意知向量P 1P 2→对应的复数是z 2－z 1＝( －3＋4i)－( －2＋i)＝－1＋3i.再由复数乘法的几何意义得,向量P 1P →对应的复数是( －1＋3i)·⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫－π2＋isin ⎝⎛⎭⎫－π2＝3＋i,最后由复数加法的几何意义得,向量OP →＝OP 1→＋P 1P →,其对应的复数是( －2＋i)＋( 3＋i)＝1＋2i,故点P 对应的复数为1＋2i.6．已知z ＝－1＋i i －2i,z 1－z ·z 2＝0,arg z 2＝7π12,若z 1,z 2在复平面上分别对应点A ,B ,且|AB |＝2,求z 1的立方根．解:由题设知z ＝1－i,因为|AB |＝2,即|z 1－z 2|＝2,所以|z 1－z 2|＝|z z 2－z 2|＝|( 1＋i)z 2－z 2|＝|i z 2|＝|z 2|＝2,又arg z 2＝7π12, 所以z 2＝2( cos 7π12＋isin 7π12),z 1＝z z 2＝( 1＋i)z 2 ＝2( cos π4＋isin π4)·2( cos 7π12＋isin 7π12) ＝2( cos 5π6＋isin 5π6),所以z 1的立方根为32[cos 5π6＋2k π3＋isin 5π6＋2k π3],k ＝0,1,2, 即32( cos 5π18＋isin 5π18),32( cos 17π18＋isin 17π18), 32( cos 29π18＋isin 29π18)．。

高二数学导学案 ——等比数列§§2.4等比数列（2）【自研课导学】预习课（预时40分钟）自读自研必修5课本第48到54页的所有内容，并在 31分钟内完成自研任务： 达成目标：1.灵活应用等比数列的定义及通项公式；2. 熟悉等比数列的有关性质，并系统了解判断数列是否成等比数列的方法. 重点：等比数列的性质难点：灵活应用等比数列的性质【展示课导学】 一、复习引入复习1：等比数列的通项公式n a = = 公比q 满足的条件是复习2：等差数列有何性质？二、预习检测1.已知各项均为正的等比数列｛n a ｝中，()16lg 1383=a a a ，则的值为_______2.已知｛n a ｝是等比数列，且n a >0,252645342=++a a a a a a ,那么53a a +的值等于____________3.在等比数列中，若162,262==a a ，则=10a __________二、新课导学探究任务：1.在等比数列{n a }中，2537a a a =是否成立呢？2.211(1)n n n a a a n -+=>是否成立？你据此能得到什么结论？3.2(0)n n k n k a a a n k -+=>>是否成立？你又能得到什么结论？ 新知：等比数列的性质在等比数列中，若m +n =p +q ，则m n p k a a a a =. 特别地，若q p a a a q p m =+=2,2则试试：在等比数列{}n a ，已知19105,100a a a ==，那么18a = .三、知识应用知识应用一：等比数性质的应用例1（B ）在等比数列{n a }中，已知51274-=a a ，且38124a a +=，公比为整数，求10a .变式练习：1.在等比数列{n a }中，已知5127=a a ，则=111098a a a a .2. 一个直角三角形三边成等比数列，则（ ）.A. 三边之比为3：4：5B. 三边之比为1 3C.D.3. 在7和56之间插入a 、b ，使7、a 、b 、56成等比数列，若插入c 、d ，使7、c 、d 、56成等差数列，求a ＋b ＋c ＋d 的值..知识应用二：利用等比数列的巧妙设数例2.有四个数，其中前三个数成等差数列，后三个数成等比数列，并且第一个数与第四数的和是16，第二个数与第三个数的和是12，求这四个数。

椭圆的简单几何性质(一)导学案【学习要求】1．理解椭圆的简单几何性质.2．利用椭圆的简单几何性质解决一些简单问题.【学法指导】通过几何图形观察，代数方程验证的学习过程，体会数形结合的数学思想.通过几何性质的代数研究，养成辩证统一的世界观.【知识要点】1．椭圆的简单几何性质焦点的位置焦点在x轴上焦点在y轴上图形标准方程范围顶点轴长短轴长＝，长轴长＝焦点(±a2－b2，0)(0，±a2－b2)焦距|F1F2|＝2a2－b2对称性对称轴：对称中心：离心率e＝ca∈准线2．离心率的作用当椭圆的离心率越，则椭圆越扁；当椭圆离心率越，则椭圆越接近于圆.【问题探究】探究点一 椭圆的简单几何性质问题1 观察椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)的形状，你能从图中看出它的范围吗？它具有怎样的对称性？椭圆上哪些点比较特殊？问题2 如何用椭圆的标准方程(代数方法)研究你观察到的几何性质？问题3 观察不同的椭圆，椭圆的扁平程度不一样，怎样刻画椭圆的扁平程度呢？问题4 （1）b a 或c b的大小能刻画椭圆的扁平程度吗？为什么？ （2）你能运用三角函数的知识解释：为什么e ＝c a 越大，椭圆越扁？e ＝c a越小，椭圆越圆吗？问题5 比较下列各组中椭圆的形状，哪一个更圆，哪一个更扁？为什么？（1）4x 2＋9y 2＝36与x 225＋y 220＝1； （2）9x 2＋4y 2＝36与x 212＋y 216＝1.例1 求椭圆m 2x 2＋4m 2y 2＝1 (m >0)的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率. 跟踪训练1 已知椭圆方程为4x 2＋9y 2＝36，求椭圆的长轴长、短轴长、焦点坐标、顶点坐标和离心率.探究点二 由椭圆的几何性质求方程例2 椭圆过点(3,0)，离心率e ＝63，求椭圆的标准方程. 跟踪训练2 求适合下列条件的椭圆的标准方程.（1）长轴在x 轴上，长轴的长等于12，离心率等于23； （2）长轴长是短轴长的2倍，且椭圆过点(－2，－4).探究点三 求椭圆的离心率例3 如图所示，椭圆的中心在原点，焦点F 1，F 2在x 轴上，A ，B 是椭圆的顶点，P 是椭圆上且PF 1⊥x 轴，PF 2∥AB ，求此椭圆的离心率.跟踪训练3 如图，A 、B 、C 分别为椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)的顶点与焦点，若∠ABC ＝90°，则该椭圆的离心率为 ( )A ．－1＋52B ．5－1C ．2＋12D ．2＋1【当堂检测】1．椭圆25x 2＋9y 2＝225的长轴长、短轴长、离心率依次是 ( )A ．5、3、0.8B ．10、6、0.8C ．5、3、0.6D ．10、6、0.6 2．已知椭圆的中心在坐标原点，焦点在x 轴上，且长轴长为12，离心率为13，则椭圆的方程是 ( )A ．x 2144＋y 2128＝1 B ．x 236＋y 220＝1 C ．x 232＋y 236＝1 D ．x 236＋y 232＝1 3．若一个椭圆长轴的长度、短轴的长度和焦距成等差数列，则该椭圆的离心率是 ( )A ．45B ．35C ．25D ．154．若点O 和点F 分别为椭圆x 24＋y 23＝1的中心和左焦点，点P 为椭圆上的任意一点，则OP →·FP →的最大值为______.【课堂小结】1．已知椭圆的方程讨论性质时，若不是标准形式要先化成标准形式，再确定焦点的位置，找准a 、b .2．利用椭圆的几何性质求标准方程通常采用待定系数法.3．求离心率e 时，注意方程思想的运用.【拓展提高】1．已知F 1、F 2为椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的两个焦点，过F 2作椭圆的弦AB ，若△AF 1B 的周长为16，椭圆离心率e ＝32，则椭圆的方程是( )A ．x 24＋y 23＝1B ．x 216＋y 24＝1C ．x 216＋y 212＝1D ．x 216＋y 23＝1 2．椭圆1145222=++a y a x 的焦点在x 轴上，则它离心率的取值范围是 3．椭圆M ：2222x y a b+=1 (a >b >0) 的左、右焦点分别为F 1、F 2，P 为椭圆M 上任一点，且12PF PF ⋅ 的最大值的取值范围是[2c 2，3c2]，其中c =则椭圆M 的离心率e 的取值范围是（ ） A ．⎥⎦⎤⎢⎣⎡22,33 B．[C ．D ．11[,)32 4．已知椭圆)0(12222>>=+b a by a x 的左、右顶点分别为B A 、，右焦点是F ，过F 作直线与长轴垂直，与椭圆交于Q P 、两点（1）若060=∠PBF ，求椭圆的离心率（2）求证：APB ∠一定为钝角5．在平面直角坐标系内，已知点)0,2()0,2(-B A 、，P 是平面内一动点，直线PB PA 、的斜率之积为43- （1）求动点P 的轨迹C 的方程（2）过点)0,21(作直线l 与轨迹C 交于F E 、两点，线段EF 的中点为M ，求直线MA 的斜率k 的取值范围。

9.2.2总体百分位数的估计导学案编写:XXX 初审:XXX 终审:XXX 廖云波【学习目标】1.理解百分位数的概念2.掌握计算百分位数的方法【自主学习】知识点1 百分位数( 1)如果将一组数据从小到大排序,并计算相应的累计百分位,则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数．一般地,一组数据的第p百分位数是这样一个值,它使得这组数据中至少有p%的数据小于或等于这个值,且至少有( 100－p)%的数据大于或等于这个值．( 2)第25百分位数又称第一四分位数或下四分位数;第75百分位数又称第三四分位数或上四分位数．知识点2 如何计算百分位数下面的步骤来说明如何计算第p百分位数．第1步:以递增顺序排列原始数据( 即从小到大排列)．第2步:计算i＝np%.第3步:①若i不是整数,将i向上取整．大于i的比邻整数即为第p百分位数的位置;①若i是整数,则第p百分位数是第i项与第( i＋1)项数据的平均值．【合作探究】探究一 百分位数的计算【例1】从某珍珠公司生产的产品中,任意抽取12颗珍珠,得到它们的质量( 单位:g) 如下:7.9,9.0,8.9,8.6,8.4,8.5,8.5,8.5,9.9,7.8,8.3,8.0. ( 1)分别求出这组数据的第25,75,95百分位数． ( 2)请你找出珍珠质量较小的前15%的珍珠质量．( 3)若用第25,50,95百分位数把公司生产的珍珠划分为次品、合格品、优等品和特优品,依照这个样本的数据,给出该公司珍珠等级的划分标准．[解] ( 1)将所有数据从小到大排列,得 7.8,7.9,8.0,8.3,8.4,8.5,8.5,8.5,8.6,8.9,9.0,9.9,因为共有12个数据,所以12×25%＝3,12×75%＝9,12×95%＝11.4, 则第25百分位数是8.0＋8.32＝8.15,第75百分位数是8.6＋8.92＝8.75,第95百分位数是第12个数据( 2)因为共有12个数据,所以12×15%＝1.8,则第15百分位数是第2个数据为7.9.即产品质量较小的前15%的产品有2个,它们的质量分别为7.8,7.9.( 3)由( 1)可知样本数据的第25百分位数是8.15 g,第50百分位数为8.5 g, 第95百分位数是9.9 g,所以质量小于或等于8.15 g 的珍珠为次品,质量大于8.15 g 且小于或等于8.5 g 的珍珠为合格品,质量大于8.5 g 且小于等于9.9 g 的珍珠为优等品,质量大于9.9 g 的珍珠为特优品．归纳总结:【练习1】以下数据为参加数学竞赛决赛的15人的成绩:78,70,72,86,88,79,80,81,94,84,56,98,83,90,91,则这15人成绩的第80百分位数是( ) A．90 B．90.5C．91D．91.5正确答案B[把成绩按从小到大的顺序排列为: 56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,因为15×80%＝12,所以这15人成绩的第80百分位数是90＋912＝90.5.]探究二百分位数的综合应用【例2】某市为了鼓励市民节约用电,实行“阶梯式”电价,将该市每户居民的月用电量划分为三档,月用电量不超过200千瓦时的部分按0.5元/千瓦时收费,超过200千瓦时但不超过400千瓦时的部分按0.8元/千瓦时收费,超过400千瓦时的部分按1.0元/千瓦时收费．( 1)求某户居民用电费用y( 单位:元)关于月用电量x( 单位:千瓦时)的函数详细解析式．( 2)为了了解居民的用电情况,通过抽样获得了今年1月份100户居民每户的用电量,统计详细分析后得到如图所示的频率分布直方图．若这100户居民中,今年1月份用电费用不超过260元的占80%,求a,b的值．( 3)根据( 2)中求得的数据计算用电量的75%分位数．[解]( 1)当0≤x≤200时,y＝0.5x;当200<x≤400时,y＝0.5×200＋0.8×( x－200)＝0.8x－60;当x >400时,y ＝0.5×200＋0.8×200＋1.0×( x －400)＝x －140. 所以y 与x 之间的函数详细解析式为 y ＝⎩⎪⎨⎪⎧0.5x ，0≤x ≤200，0.8x －60，200<x ≤400，x －140，x >400.( 2)由( 1)可知,当y ＝260时,x ＝400,即用电量不超过400千瓦时的占80%, 结合频率分布直方图可知⎩⎪⎨⎪⎧0.001×100＋2×100b ＋0.003×100＝0.8，100a ＋0.000 5×100＝0.2， 解得a ＝0.001 5,b ＝0.002 0. ( 3)设75%分位数为m ,因为用电量低于300千瓦时的所占比例为( 0.001＋0.002＋0.003)×100＝60%, 用电量不超过400千瓦时的占80%,所以75%分位数为m 在[300,400)内,所以0.6＋( m －300)×0.002＝0.75, 解得m ＝375千瓦时,即用电量的75%分位数为375千瓦时．归纳总结:【练习2】某市对不同年龄和不同职业的人举办了一次“一带一路”知识竞赛,满分100分( 90分及以上为认知程度高),现从参赛者中抽取了x 人,按年龄分成5组( 第一组:[20,25),第二组:[25,30),第三组:[30,35),第四组:[35,40),第五组:[40,45]),得到如图所示的频率分布直方图,已知第一组有5人．( 1)求x ;( 2)求抽取的x 人的年龄的50%分位数( 结果保留整数); ( 3)以下是参赛的10人的成绩:90,96,97,95,92,92,98,88,96,99,求这10人成绩的20%分位数和平均数,以这两个数据为依据,评价参赛人员对一带一路的认知程度,并谈谈你的感想．【正确答案】( 1)第一组频率为0.01×5＝0.05,所以x ＝50.05＝100. ( 2)由题图可知年龄低于30岁的所占比例为40%,年龄低于35岁的所占比例为70%,所以抽取的x 人的年龄的50%分位数在[30,35)内,由30＋5×0.50－0.400.70－0.40＝953≈32,所以抽取的x 人的年龄的50%分位数为32.( 3)把参赛的10人的成绩按从小到大的顺序排列: 88,90,92,92,95,96,96,97,98,99,计算10×20%＝2,所以这10人成绩的20%分位数为90＋922＝91,这10人成绩的平均数为110( 88＋90＋92＋92＋95＋96＋96＋97＋98＋99)＝94.3.评价:从百分位数和平均数来看,参赛人员的认知程度很高． 感想:结合本题和实际,符合社会主义核心价值观即可．课后作业A 组 基础题一、选择题1．数据12,14,15,17,19,23,27,30的第70百分位数是( )A ． 14B ．17C ． 19D ．23【正确答案】D [因为8×70%＝5.6,故70%分位数是第6项数据23.]2．某棉纺厂为了了解一批棉花的质量,从中随机抽取了100根棉花纤维的长度( 棉花纤维的长度是棉花质量的重要指标),所得数据都在区间[5,40]中,其频率分布直方图如图所示．估计棉花纤维的长度的样本数据的90%分位数是( )A ．32.5 mmB ．33 mmC ．33.5 mmD ．34 mm【正确答案】A [棉花纤维的长度在30 mm 以下的比例为 ( 0.01＋0.01＋0.04＋0.06＋0.05)×5＝0.85＝85%, 在35 mm 以下的比例为85%＋10%＝95%,因此,90%分位数一定位于[30,35]内,由30＋5×0.90－0.850.95－0.85＝32.5,可以估计棉花纤维的长度的样本数据的90%分位数是32.5 mm.]3．如图所示是根据某市3月1日至3月10日的最低气温( 单位:℃)的情况绘制的折线统计图,由图可知这10天最低气温的第80百分位数是( )A ．－2B ．0C ．1D ．2【正确答案】D [由折线图可知,这10天的最低气温按照从小到大的顺序排列为:－3,－2,－1,－1,0,0,1, 2, 2, 2,因为共有10个数据,所以10×80%＝8,是整数,则这10天最低气温的第80百分位数是2＋22＝2.]4．某厂10名工人在一小时内生产零件的个数分别是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设该组数据的平均数为a ,第50百分位数为b ,则有( )A ．a ＝13.7, b ＝15.5B ．a ＝14, b ＝15C ．a ＝12, b ＝15.5D ．a ＝14.7, b ＝15【正确答案】D [把该组数据按从小到大的顺序排列为10,12,14,14,15,15,16,17,17,17,其平均数a ＝110×( 10＋12＋14＋14＋15＋15＋16＋17＋17＋17)＝14.7,第50百分位数为b ＝15＋152＝15.] 5．已知甲、乙两组数据:甲组:27,28,39,40,m,50; 乙组:24,n,34,43,48,52.若这两组数据的第30百分位数、第80百分位数分别相等,则mn等于( )A ．127B ．107C ．43D ．74【正确答案】A [因为30%×6＝1.8,80%×6＝4.8,所以第30百分位数为n ＝28,第80百分位数为m ＝48,所以m n ＝4828＝127.]二、填空题6．某学校组织学生参加数学测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],则60分为成绩的第________百分位数．【正确答案】30 [因为[20,40),[40,60)的频率为( 0.005＋0.01)×20＝0.3,所以60分为成绩的第30百分位数．]7．某年级120名学生在一次百米测试中,成绩全部介于13秒与18秒之间．将测试结果分成5组:[13,14),[14,15),[15,16),[16,17),[17,18],得到如图所示的频率分布直方图．如果从左到右的5个小矩形的面积之比为1∶3∶7∶6∶3,那么成绩的70%分位数约为________秒．【正确答案】16.5 [设成绩的70%分位数为x ,因为1＋3＋71＋3＋7＋6＋3＝0.55,1＋3＋7＋61＋3＋7＋6＋3＝0.85,所以x ① [16,17),所以0.55＋( x －16)×61＋3＋7＋6＋3＝0.70,解得x ＝16.5秒．]8．已知30个数据的第60百分位数是8.2,这30个数据从小到大排列后第18个数据是7.8,则第19个数据是________．【正确答案】8.6 [由于30×60%＝18,设第19个数据为x ,则7.8＋x2＝8.2,解得x ＝8.6,即第19个数据是8.6.] 三、参考解答题9．某网络营销部门随机抽查了某市200名网友在2019年11月11日的网购金额,所得数据如下表:( 1)试确定x ,y ,p ,q 的值,并补全频率分布直方图( 如图)．( 2)估计网购金额的25%分位数( 结果保留3位有效数字)． 【正确答案】( 1)根据题意有:⎩⎪⎨⎪⎧16＋24＋x ＋y ＋16＋14＝200，16＋24＋x y ＋16＋14＝32，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝80，y ＝50，所以p ＝0.4,q ＝0.25.补全频率分布直方图如图所示:( 2) 由( 1)可知,网购金额不高于2千元的频率为0.08＋0.12＝0.2, 网购金额不高于3千元的频率为0.2＋0.4＝0.6, 所以网购金额的25%分位数在[2,3)内,则网购金额的25%分位数为2＋0.25－0.20.6－0.2×1≈2.13千元．B 组 能力提升一、选择题1．数据3.2,3.4,3.8,4.2,4.3,4.5,x,6.6的第65百分位数是4.5,则实数x 的取值范围是( )A ．[4.5,＋∞)B ．[4.5,6.6)C ．( 4.5,＋∞)D ．[4.5,6.6]【正确答案】A [因为8×65%＝5.2,所以这组数据的第65百分位数是第6项数据4.5,则x ≥4.5,故选A ．]2．( 多选题)甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则下列说法正确的是( )甲 乙A ．甲的成绩的平均数等于乙的成绩的平均数B ．甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数C ．甲的成绩的第80百分位数等于乙的成绩的第80百分位数D ．甲的成绩的极差大于乙的成绩的极差【正确答案】AC [由题图可得,x －甲＝4＋5＋6＋7＋85＝6,x －乙＝3×5＋6＋95＝6,A 项正确;甲的成绩的中位数为6,乙的成绩的中位数为5,B 项错误;甲的成绩的第80百分位数7＋82＝7.5,乙的成绩的第80百分位数6＋92＝7.5,所以二者相等,C 项正确;甲的成绩的极差为4,乙的成绩的极差也为4,D 项不正确．]二、填空题3．( 一题两空)如图是某市2019年4月1日至4月7日每天最高、最低气温的折线统计图,这7天的日最高气温的第10百分位数为________,日最低气温的第80百分位数为________．【正确答案】24 ①16 ①[由折线图可知,把日最高气温按照从小到大排序,得24, 24.5, 24.5, 25, 26,26, 27.因为共有7个数据,所以7×10%＝0.7,不是整数,所以这7天日最高气温的第10百分位数是第1个数据,为24 ①.把日最低气温按照从小到大排序,得12, 12, 13, 14, 15, 16, 17.因为共有7个数据,所以7×80%＝5.6,不是整数,所以这7天日最低气温的第80百分位数是第6个数据,为16 ①.]三、参考解答题4．下表记录了一个家庭6月份每天在食品上面的消费金额:( 单位:元)【正确答案】该样本共有30个数据,所以30×5%＝1.5,30×25%＝7.5,30×50%＝15,30×75%＝22.5,30×95%＝28.5.将所有数据由小到大排列得:26,26,26,27,28,28,28,28,28,29,29,30,30,31,31,31,32,32,32,34,34,34,34,34,34,34,35,35,35,35.从而得5个百分位数如下表:5．某大学艺术专业400名学生参加某次测评,根据男女学生人数比例,使用分层随机抽样的方法从中随机抽取了100名学生,记录他们的分数,将数据分成7组:[20,30),[30,40),…,[80,90],并整理得到如下频率分布直方图:( 1)估计总体400名学生中分数小于70的人数;( 2)已知样本中分数小于40的学生有5人,试估计总体中分数在区间[40,50)内的人数;( 3)根据该大学规定,把15%的学生划定为不及格,利用( 2)中的数据,确定本次测试的及格分数线,低于及格分数线的学生需要补考．【正确答案】( 1)根据频率分布直方图可知,样本中分数不小于70的频率为( 0.02＋0.04)×10＝0.6,所以样本中分数小于70的频率为1－0.6＝0.4.所以总体400名学生中分数小于70的人数为400×0.4＝160.( 2)根据题意,样本中分数不小于50的频率为( 0.01＋0.02＋0.04＋0.02)×10＝0.9, 分数在区间[40,50)内的人数为100－100×0.9－5＝5. 所以总体中分数在区间[40,50)内的人数估计为400×5100＝20.( 3) 设分数的第15百分位数为x ,由( 2)可知,分数小于50的频率为5＋5100＝0.1,分数小于60的频率为0.1＋0.1＝0.2,所以x ①[50,60),则0.1＋( x －50)×0.01＝0.15,解得x ＝55,则本次考试的及格分数线为55分．。

2.2.2 直线的两点式方程——高二数学人教A 版（2019）选择性必修第一册一、新知自学1.直线的两点式方程：经过两点111()P x y ，，222()P x y ，（其中12x x ≠，12y y ≠）的直线l 的方程为 ，这就是直线的两点式方程，简称 .2.直线的截距式方程：直线l 与x 轴的交点 的横坐标a 叫做直线在x轴上的截距，此时直线在y 轴上的截距是b . 方程1x y a b+=由直线l 在两条坐标轴上的 确定，则方程 叫做直线的截距式方程，简称截距式.二、问题思考1.用截距式表示直线的方程时应注意哪些问题？2.求直线方程的如何进行选择？三、练习检测1.在x 轴、y 轴上截距分别是2，3-的直线的方程为( )A.3260x y ++=B.3210x y ++=C.3260x y --=D.3210x y -+=2.过点，的直线方程是( )A. B. (1,2)(5,3)215131y x --=--213251y x --=--C. D. 3.（多选）下列说法正确的是( )A.点斜式适用于不垂直于x 轴的任何直线B.斜截式y kx b =+适用于不垂直于x 轴的任何直线C.两点式适用于不垂直于x 轴和y 轴的任何直线 D.截距式1x y a b+=适用于不过原点的任何直线 4.过点(1,1)-和(3,9)的直线在x 轴上的截距是___________.5.在中，点，，(0,2)C ，则AC 的中线所在直线的方程是___________.235153y x --=--235223x y --=--()11y y k x x -=-112121y y x x y y x x --=--ABC △(6,0)A -(4,2)B -【答案及解析】一、新知自学1.112121y y x x y y x x --=-- 两点式 2.(0)a ， 截距a 与b1x y a b+= 二、问题思考 1.（1）由已知条件确定横、纵截距.（2）若两截距为零，则直线过原点，直接写出方程即可（此种情形极易遗漏）；若两截距不为零，则代入公式1xa yb +=中，可得所求的直线方程.（3）如果题目中出现直线在两坐标轴上的截距相等、截距互为相反数或在一坐标轴上的截距是另一坐标轴上的截距的多少倍等条件时，采用截距式求直线方程一定要注意“零截距”的情况.2.（1）已知直线上一点的坐标，可设直线方程的点斜式；（2）已知直线的斜率，可设直线方程的斜截式；（3）已知直线在x 轴，y 轴上的截距，可设直线方程的截距式或斜截式；（4）已知直线上两点的坐标，可设直线方程的两点式，也可先求出斜率，再用直线方程的点斜式求解. 三、练习检测 1.答案：C解析：由题意得，直线的截距式方程为123x y =-，即3260x y --=.故选C. 2.答案：B解析：因为所求直线过点，，所以所求直线方程为.故选B.3.答案：ABC解析：A ，B ，C 均正确，D 中，与坐标轴平行的直线也不能用截距式表示.4.答案：32- (1,2)(5,3)213251y x --=--解析：直线方程为，即.令，得，所以直线在x 轴上的截距为. 5.答案：3720x y ++=解析：AC 的中点(3,1)D -，所以直线BD 的方程为.119131y x -+=-+23y x =+0y =32x =-32-3720x y ++=。

高二数学导学案 导数的运算学习目标 ：1、掌握基本初等函数的导数公式；2、能应用基本初等函数的导数解决有关问题；3、掌握导数的和、差、积、商的求导法则；4、会运用导数的四则运算法则解决一些函数求导问题.重点：1、基本初等函数的导数公式；2、导数的四则运算法则.难点：导数的四则运算法则的灵活应用.知识要点1、初等函数导数公式表2、导数的四则运算（1）函数和（或差）的求导法则：设()f x ，()g x 是可导的，则(()())f x g x '±= ，这个法则可推广到有限个函数，即12()n f f f '±±⋅⋅⋅±=______ ___.（2）函数积的求导法则：设()f x ，()g x 是可导的，则(()())f x g x '⋅= ， 由上述法则可以得出[()]Cf x '= .（3）函数商的求导法则：设()f x ，()g x 是可导的，且0)(≠x g ，则()[]()f xg x '= ，由上述法则可以得出1[]()g x '= . 3、复合函数(())y f g x =，()u g x =，y '= = ，由上述法则可以得出()ax b e +'= ，[ln()]ax b '+= .预习检测1、求下列函数的导数：（1）5x y =； （2）3-=x y ； （3）3.0x y =； （4）x y 2=.2、求下列函数在给定点的导数：（1）14y x =，16x =；（2）sin y x =，2x π=；（3）cos y x =，2x π=.3、求曲线x y 2sin =在点4π=x 处的切线方程.课题内容例1、求多项式函数1011()n n n n f x a x a x a x a --=++⋅⋅⋅++的导数.练习、求下列函数的导数：（1）3102+=x y ； （2）5673x x x y -+=； （3）2(0)y ax bx c a =++≠.例2、求x x y sin =的导数.练习、求下列函数的导数：（1）)5)(23(2-+=x x y ；（2）x x y ln =.例3、求x y tan =的导数.练习、求下列函数的导数：（1）12+=x xy ；（2）x x y sin =.例4、（1）2(53)y x =+； （2）sin(3)3y x π=-.课堂练习1、求下列函数的导数：（1）x x y sin 3=； （2）)53)(32(2x x x y +-+=；（3）x x y 1+=； （4）3(57)(38)y x x =-+；（5）2)53(+=x y ； （6）x x y +=.2、求下列函数在指定点的导数：（1）x x y cos 2=，4π=x ； （2）22-=x x y ，1=x .3、已知抛物线532-+=x x y ，求此抛物线在3=x 处的切线方程.4、已知曲线x x y 33+=，求这条曲线平行于直线215+=x y 的切线方程.。

高二数学选修1-2第一章《统计案例》学案1.1.1 回归分析的基本思想及其初步应用课标转述：①通过对典型案例（如“人的体重与身高的关系”等）的探究，了解回归的基本思想、方法及初步应用 ②通过对现行案例（如“质量控制”“新药是否有效”等）的探究，了解实际推断原理和假设检验的基本思想、方法及初步应用。

③通过对典型案例（如“昆虫分类”等）的探究，了解聚类分析的基本思想、方法及初步应用。

④通过对典型案例（如“肺癌与吸烟有关吗”等）的探究，了解独立性检验的基本思想、方法及初步应用。

学习目标：通过典型案例的探究，进一步了解回归分析的基本思想、方法及初步应用.学习重、难点：了解线性回归模型与函数模型的差异，了解判断刻画模型拟合效果的方法－相关指数和残差分析. 学习过程： 一、复习准备：1. 提问：“名师出高徒”这句彦语的意思是什么？有名气的老师就一定能教出厉害的学生吗？这两者之间是否有关？2. {⎧⎨⎩确定关系两个变量间的关系相关不确定关系不相关复习：函数关系是一种确定性关系，而相关关系是一种非确定性关系. 回归分析是对具有相关关系的两个变量进行统计分析的一种常用方法，其步骤： → → →3.最小二乘法：线性回归模型ˆy bx a=+，其中 ˆb=ˆa=二、学习新知： 1.例题分析：① 例1 从某大学中随机选取8名女大学生，其身高和体重数据如下表所示：. 解:由于问题中要求根据身高预报体重,因此选取身高为自变量x,体重为因变量y,做散点图: y40150 155 160 165 170 175 180 x由图可知，样本点呈条状分布，身高和体重有比较好的线性相关关系，可以用线性回归模型ˆy bx a=+来刻画。

由最小二乘法计算：121()()ˆ()niii nii x x y y b x x ==--=-∑∑，ˆa y bx =-其中1111,n ni ii i x x y y n n ====∑∑经计算得：ˆ0.849,85.712ba==- 于是得线性回归方程得：0.84985.712y x =-所以，对于身高为172cm 得女大学生，由回归方程可以预报其体重为ˆ0.84917285.71260.316()ykg =⨯-=0.849b =得意义是什么？②身高为172cm的女大学生的体重一定是60.316kg吗？如果不是，你能解释以下原因么？2.随机误差和残差⑴引入线性回归模型：Y=bx+a+e解释变量x ，预报变量y，随机误差 e产生随机误差的项e的原因是什么？练习反馈研究某灌溉渠道水的流速y与水深x之间的关系，测得一组数据如下：水深xm 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 2.101.70 1.79 1.88 1.952.03 2.10 2.16 2.21流速ym/s（1）求y对x的回归直线方程；（2）预测水深为1.95m 时水的流速是多少？三、课后小结：四、课后作业：p9 习题1.1 第1题高二数学选修1-2第一章《统计案例》学案1.1.2 回归分析的基本思想及其初步应用课标转述：①通过对典型案例（如“肺癌与吸烟有关吗”等）的探究，了解独立性检验的基本思想、方法及初步应用。

1.3可线性化的回归分析讲练学案一、学习目标：会将非线性回归模型经过变换转化为线性回归模型，进而进行回归分析. 二、自主探究导引：1. 非线性回归模型幂函数曲线by ax =经过变换 ， ， ，得到线性函数 .2. 非线性回归模型指数曲线bx y ae =经过变换 ， ，得到线性函数 .3. 非线性回归模型倒指数曲线b x y ae =经过变换 ， ， ，得到线性函数 .4. 非线性回归模型对数曲线ln y a b x =+经过变换 ， ，得到线性函数 . 三、知识点讲练：例1.将指数函数2210xy =•化为线性函数，并作图。

例2.变式训练：某种书每册成本费y （元）与印刷册书x （千册）有关，经统计得到数据如下：检验每册的成本费y 与印刷册数的导数x之间是否具有线性相关关系？如有，求出y 对x 的回归方程。

学生自主学习课本，巩固理解本节课内容四、课堂小结：五、课堂练习： 1.有下列说法：①线性回归分析就是由样本点去寻找一条直线，贴近这些样本店的数学方法； ②利用样本点的散点图可以直观判断两个变量的关系是否可以用线性关系表示； ③通过回归方程y bx a =+及其回归系数b ，可以估计和观测变量的取值和变化趋势； ④因为由任何一组观测值都可以求得一个回归直线方程，所以没必要进行相关性检验。

其中正确命题的个数是 （ ） Ａ.１ Ｂ.２ Ｃ.３ Ｄ.４２.已知一个回归方程为 1.545y x =+，{}1,7,5,13,19i x ∈，则y ＝ 。

3. 已知x 与y 之间的一组数据：则y 与x 的线性回归方程为y bx a =+必过 （ ） Ａ.点(2,2) Ｂ. 点(1.5,0) Ｃ. 点（1，2） Ｄ. 点（1.5，4）4.通过相关系数来描述两个变量相关关系的强弱时，相关系数的绝对值越大，用线性回归模型拟合样本数据效果就越好，如果相关系数[]0.75,1r ∈，则两个变量 （ ） Ａ.负相关很强 Ｂ. 相关性一般 Ｃ. 负相关很强 Ｄ. 两边量之间几乎没有关系5.在彩色显像中，有经验知：形成燃料光学密度y 与析出银光的光学密度x 由公式(0)b xy Ae b =<表示.现测得试验数据如下：六、学后反思:。

4.2.2 等差数列的前n项和公式（第一课时）【学习目标】（1）探索并掌握等差数列的前n项和公式；（2）理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系；【知识梳理】请同学们预习课本4.2.2节（第18-22页），完成下列知识梳理。

【探究等差数列的前n项和公式】1、高斯的算法（1）高斯的算法解决了求等差数列1，2，3，…，n，…○1前100项的和的问题.（2）设a n=n，高斯的计算算法利用了等差数列的性质：m+n=p+q⟺a m+a n=a p+ a q，即a1+a100=a2+a99=⋯=a50+a51，这样高斯的计算方法可以表示为(a1+a100)+(a2+a99)+⋯+(a50+a51)=101×50=5050（3）这样，它使不同数的求和问题转化成了相同数的求和，从而简化了运算。

【思考】你能用高斯的方法求1+2+…+100+101吗？思路1 （拿出中间项，再首尾配对）原式= (1+101)+ (2+100)+ (3+99)+… + (50+52)+51思路2 （拿出末项，再首尾配对）原式=(1+2+3+…+ 100)+101思路3 （先凑成偶数项，再配对）方法1：原式=(1+2+3+…+ 101+102)-102方法2：原式=0+1+2+3+…+ 100+1012、为探究数列{a n}的前n项和，将上述方法推广到一般，（1）当n为偶数时，有a1+a n=a2+a n−1=⋯=a n2+a n2+1,于是有S n=1+2+3+⋯+n=(1+n)+[2+(n−1)]+⋯+[n2+(n2+1)]=(1+n)+(1+n)+⋯+(1+n)（共n2个(1+n)）=n(n+1)2（2）当n为奇数时，有S n=1+2+3+⋯+n=(1+n)+[2+(n−1)]+⋯+[(n+12−1)+(n+12+1)]+n+12=(1+n)+(1+n)+⋯+(1+n)+n+12（共n−12个(1+n)）=n−12·(1+n)+n+12=n(n+1)2（3）所以，对任意正整数n，都有S n=1+2+3+⋯+n=n(n+1).2【思考】上面求和时，需要对n分奇数、偶数进行讨论，能够设法避免分类讨论？作变形，可得（1）我们从已经得到的公式S n=1+2+3+⋯+n=n(n+1)22S n=2(1+2+3+⋯+n)=n(n+1)它相当于两个S n相加，而结果变成了n个(n+1)相加.受此启发，我们得到下面的方法：S n=1+ 2 + 3 +⋯+n，S n=n+(n−1)+(n−2)+⋯+1，将上述两式相加，可得2S n=(n+1)+[(n−1)+2]+[(n−2)+3]+⋯+(1+n)=(1+n)+(1+n)+⋯+(1+n)（共有n个(1+n)）=n(n+1),.所以S n=1+2+3+⋯+n=n(n+1)2（2）我们也可以通过类比推导三角形面积公式过程，得到如下模型图案中，第1层到第21层一共多少颗宝石？（3）上述方法，通过“倒序相加”的方法，把不同数的求和转化为n个相同的数的求和3、将上述的方法推广到求等差数列{a n}的前n项和（1）对于等差数列{a n}，因为a1+a n=a2+a n−1=⋯=a n+a1，我们用两种方式表示S n：S n=a1+ a2 +⋯+a n, ○2S n=a n+a n−1+⋯+a1, ○3○2+○3，得2S n=(a1+a n)+(a2+a n−1)+⋯+(a n+a1)=(a1+a n)+(a1+a n)+⋯+(a1+a n)（共有n个(a1+a n)）=n(a1+a n)由此得到等差数列{a n}的前n项和公式S n=n(a1+a n)（1）2（2）把等差数列的通项公式a n=a1+(n−1)d代入公式（1），可得S n=na1+n(n−1)2d（3）将公式（1）变形可得a1+a n2=S nn=a1+a2+⋯+a nn,所以a1+a n2就是等差数列{a n}前n项的平均数.（4）等差数列的通项公式和前n项和公式中，共有“a1,d,n,a n,S n”五个量，故知三求二。

高考数学导学案第2课时函数的最大(小)值课程标准：1.理解最值的概念，了解函数的最值与极值的区别和联系.2.会用导数求在给定区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)．教学重点：在闭区间上求函数的最值．教学难点：与函数最值有关的参数问题.1．对函数最值的两点说明(1)给定的区间必须是闭区间，y＝f(x)的图象在开区间上虽然连续不断，但不能保证有最大值或最小值．例如：函数f(x)＝1x，x∈(0,2)，y＝f(x)的图象在(0,2)上连续不断，但y＝f(x)没有最大值和最小值．(2)在闭区间上的每一点必须连续，即在闭区间上有间断点也不能保证y＝f(x)有最大值和最小值．2．函数极值与最值的内在联系(1)函数的极值是函数在某一点附近的局部概念，函数的最大值和最小值是一个整体性概念．最大值必须是整个区间内所有函数值中的最大值；最小值必须是整个区间内所有函数值中的最小值．(关键词：局部概念)(2)函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出的，函数的极值是比较极值点附近的函数值得出的，函数的极值可以有多个，但最大(小)值只能有一个．(关键词：整个定义区间)(3)极值只能在区间内取得，最值则可以在端点处取得．有极值的未必有最值，有最值的未必有极值；极值有可能成为最值，最值不在端点处取得时必定是极值．(关键词：极值与最值的区别)1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)函数的最大值一定是函数的极大值．()(2)开区间上的单调连续函数无最值．()(3)函数f(x)在区间[a，b]上的最大值和最小值一定在两个端点处取得．()2．做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)设函数f (x )＝e 2x ＋3x (x ∈R )，则f (x )________(填“有”或“无”)最值．(2)已知函数y ＝x 3－x 2－x ，该函数在区间[0,3]上的最大值是________.(3)已知函数f (x )＝－x 3＋3x 2＋m (x ∈[－2,2])，f (x )的最小值为1，则m ＝________.题型一求已知函数的最值例1(1)求函数f (x )＝x 3－12x 2－2x ＋5在区间[－2,2]上的最大值与最小值；(2)求函数f (x )＝12x ＋sin x 在区间[0,2π]上的最大值与最小值．[跟踪训练1](1)求函数f (x )＝－x 3＋3x 2－6x ＋5在[－1，1]上的最值；(2)求函数f (x )＝e x(3－x 2)在区间[2,5]上的最值．题型二由函数的最值确定参数的值例2已知函数f (x )＝ax 3－6ax 2＋b ，x ∈[－1，2]的最大值为3，最小值为－29，求a ，b 的值．[跟踪训练2]设23<a <1，函数f (x )＝x 3－32ax 2＋b 在区间[－1,1]上的最大值为1，最小值为－62，求函数的解析式．题型三利用函数最值证明不等式例3已知函数f (x )＝e x －ln (x ＋m )．证明：当m ≤2时，f (x )>0.[跟踪训练3]设f (x )＝x －1x－2ln x ．证明：当x ≥1时，f (x )≥0恒成立．题型四利用函数最值解决不等式恒成立问题例4已知f (x )＝x ln x ，g (x )＝x 3＋ax 2－x ＋2.(1)求函数f (x )的单调区间；(2)若对任意x ∈(0，＋∞)，2f (x )≤g ′(x )＋2恒成立，求实数a 的取值范围．[跟踪训练4]已知函数f(x)＝x ln x(x>0)．(1)求f(x)的单调区间和极值；(2)若对任意x∈(0，＋∞)，f(x)≥－x2＋mx－32恒成立，求实数m的最大值．题型五与函数图象有关的综合问题例5已知函数f(x)＝xe x，x∈R.(1)写出函数的定义域，判断函数的单调性，并求出极值；(2)作出函数的大致图象；(3)求出方程f(x)＝a(a∈R)解的个数．[跟踪训练5]若函数f(x)＝ln xx2，x∈1e，＋∞(1)写出函数的定义域，判断函数的单调性，并求出极值；(2)作出函数的大致图象；(3)求出方程f(x)＝a(a∈R)解的个数．题型六导数在解决实际问题中的应用例6如图所示，有甲、乙两个工厂，甲厂位于一直线的岸边A处，乙厂与甲厂在河的同侧，乙厂位于距河岸40km的B处，乙厂到河岸的垂足D与A相距50km，两厂要在此岸边合建一个供水站C，从供水站到甲厂和乙厂的水管费用分别为每千米3a元和5a元，问供水站C建在岸边何处才能使水管费用最省？[跟踪训练6]用长为90cm，宽为48cm的长方形铁皮做一个无盖的容器，先在四个角分别截去一个小正方形，然后把四边翻转90°，再焊接而成(如图)，问该容器的高为多少时，容器的容积最大？最大容积是多少？1．函数f(x)＝2x－cos x在(－∞，＋∞)上() A．单调递增B．单调递减C．有最大值D．有最小值2．某产品的销售收入y1(万元)是产量x(千台)的函数：y1＝17x2(x>0)，生产成本y2(万元)是产量x(千台)的函数：y2＝2x3－x2(x>0)，为使利润最大，应生产()A．6千台B．7千台C．8千台D．9千台3．(多选)已知ln x1－x1－y1＋2＝0，x2＋2y2－4－2ln2＝0，记M＝(x1－x2)2＋(y1－y2)2，则以下正确的为()A．M的最小值为25B．当M最小时，x2＝125C．M的最小值为45D．当M最小时，x2＝654．函数f(x)＝4xx2＋1，x∈[－2,2]的最大值是________，最小值是________.5．已知函数f(x)＝ln x－x＋1，x∈(0，＋∞)，求函数f(x)的最大值．A级：“四基”巩固训练一、选择题1．函数f(x)＝x3－12x＋1在闭区间[－3,0]上的最大值、最小值分别是() A．1，－1B．1，－17C．17,1D．9，－192．g(x 12x－log2(x＋1)在区间[0,1]上的最小值为()A．12B．－12C．1D．－13．已知函数f(x)，g(x)均为[a，b]上的可导函数，在[a，b]上连续且f′(x)<g′(x)，则f(x)－g(x)的最大值为()A．f(a)－g(a)B．f(b)－g(b)C．f(a)－g(b)D．f(b)－g(a)4．函数y＝x＋2cos x在0，π2上取最大值时，x的值为()A．0B．π6C．π3D．π25．(多选)已知函数f(x)的定义域为[－1,5]，部分对应值如下表，f(x)的导函数y＝f′(x)的图象如图所示，下列关于函数f(x)的结论正确的是()x－1045f(x)1221 A．函数f(x)的极大值点有2个B．函数f(x)在[0,2]上是减函数C．若x∈[－1，t]时，f(x)的最大值是2，则t的最大值为4D．当1<a<2时，函数y＝f(x)－a有4个零点二、填空题6．函数y＝x e－x，x∈[0,4]的最大值为________.7．某公司租地建仓库，每月土地占用费y1(万元)与仓库到车站的距离成反比，而每月库存货物的运费y2(万元)与仓库到车站的距离成正比，如果在距离车站10km处建仓库，y1和y2分别为2万元和8万元，那么当仓库建在离车站________km处时，费用之和最小，费用之和的最小值为________万元．8．若a为实数，对任意k∈[－1,1]，当x∈(0,4]时，不等式6ln x＋x2－9x＋a≤kx恒成立，则实数a的最大值是________.三、解答题9．已知函数f(x)＝e x－e x－e 2 .(1)求f(x)的最小值；(2)求证：e x－ln x>2310.(参考数据：e≈1.65)10．如图，在P地正西方向8km的A处和正东方向1km的B处各有一条正北方向的公路AC和BD，现计划在AC和BD路边各修建一个物流中心E和F，为缓解交通压力，决定修建两条互相垂直的公路PE和PF，设∠EPA＝α(1)为减少对周边区域的影响，试确定E，F的位置，使△PAE与△PFB的面积之和最小；(2)为节省建设成本，求使PE＋PF的值最小时AE和BF的值．B级：“四能”提升训练1．已知函数f(x)＝ln x＋a(1－x)．(1)讨论f(x)的单调性；(2)当f(x)有最大值，且最大值大于2a－2时，求a的取值范围．2．已知函数f(x)＝ln x＋ax的图象在点(t，f(t))处的切线方程为y＝3x－1.(1)求a的值；(2)已知k≤2，当x>1时，f(x)>x－1恒成立，求实数k的取值范围；(3)对于在(0,1)中的任意一个常数b，是否存在正数x，使得e f(x0＋1)－3x0－2＋b 2x2<1，请说明理由．第2课时函数的最大(小)值(教师独具内容)课程标准：1.理解最值的概念，了解函数的最值与极值的区别和联系.2.会用导数求在给定区间上函数的最大值、最小值(其中多项式函数一般不超过三次)．教学重点：在闭区间上求函数的最值．教学难点：与函数最值有关的参数问题.1．对函数最值的两点说明(1)给定的区间必须是闭区间，y＝f(x)的图象在开区间上虽然连续不断，但不能保证有最大值或最小值．例如：函数f(x)＝1x，x∈(0,2)，y＝f(x)的图象在(0,2)上连续不断，但y＝f(x)没有最大值和最小值．(2)在闭区间上的每一点必须连续，即在闭区间上有间断点也不能保证y＝f(x)有最大值和最小值．例如：函数f(x x|－1≤x≤1，x≠0，x＝0，作图可知f(x)无最小值．2．函数极值与最值的内在联系(1)函数的极值是函数在某一点附近的局部概念，函数的最大值和最小值是一个整体性概念．最大值必须是整个区间内所有函数值中的最大值；最小值必须是整个区间内所有函数值中的最小值．(关键词：局部概念)(2)函数的最大值、最小值是比较整个定义区间的函数值得出的，函数的极值是比较极值点附近的函数值得出的，函数的极值可以有多个，但最大(小)值只能有一个．(关键词：整个定义区间)(3)极值只能在区间内取得，最值则可以在端点处取得．有极值的未必有最值，有最值的未必有极值；极值有可能成为最值，最值不在端点处取得时必定是极值．(关键词：极值与最值的区别)1．判一判(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)函数的最大值一定是函数的极大值．()(2)开区间上的单调连续函数无最值．()(3)函数f (x )在区间[a ，b ]上的最大值和最小值一定在两个端点处取得．()答案(1)×(2)√(3)×2．做一做(请把正确的答案写在横线上)(1)设函数f (x )＝e 2x ＋3x (x ∈R )，则f (x )________(填“有”或“无”)最值．(2)已知函数y ＝x 3－x 2－x ，该函数在区间[0,3]上的最大值是________.(3)已知函数f (x )＝－x 3＋3x 2＋m (x ∈[－2,2])，f (x )的最小值为1，则m ＝________.答案(1)无(2)15(3)1题型一求已知函数的最值例1(1)求函数f (x )＝x 3－12x 2－2x ＋5在区间[－2,2]上的最大值与最小值；(2)求函数f (x )＝12x ＋sin x 在区间[0,2π]上的最大值与最小值．[解](1)因为f (x )＝x 3－12x 2－2x ＋5，所以f ′(x )＝3x 2－x －2.令f ′(x )＝0，得x1＝－23，x2＝1.因为＝15727，f(1)＝72，又f(－2)＝－1，f(2)＝7，所以函数f(x)在[－2,2]上的最大值是7，最小值是－1.(2)f′(x)＝12＋cos x，令f′(x)＝0，解得x＝2π3或x＝4π3.因为f(0)＝0，＝π3＋32，＝2π3－32，f(2π)＝π，所以函数f(x)在[0,2π]上的最大值是π，最小值是0.求一个函数在闭区间上的最值时，一般是找出该区间上导数为零的点，无需判断出是极大值点还是极小值点，只需将这些点对应的函数值与端点处的函数值进行比较，其中最大的就是函数的最大值，最小的就是函数的最小值．[跟踪训练1](1)求函数f(x)＝－x3＋3x2－6x＋5在[－1，1]上的最值；(2)求函数f(x)＝e x(3－x2)在区间[2,5]上的最值．解(1)∵f′(x)＝－3x2＋6x－6＝－3(x2－2x＋2)＝－3(x－1)2－3，∴f′(x)在[－1,1]内恒小于0.∴f(x)在[－1,1]上为减函数，∴当x＝－1时，取得最大值为f(－1)＝15；当x＝1时，取得最小值为f(1)＝1.即f(x)在[－1,1]上的最小值为1，最大值为15.(2)∵f′(x)＝3e x－e x x2－2e x x，∴f′(x)＝－e x(x2＋2x－3)＝－e x(x＋3)(x－1)，∵在区间[2,5]上，f′(x)＝－e x(x＋3)(x－1)<0，∴函数f(x)在区间[2,5]上单调递减，∴当x＝2时，函数f(x)取得最大值f(2)＝－e2；当x＝5时，函数f(x)取得最小值f(5)＝－22e5.题型二由函数的最值确定参数的值例2已知函数f(x)＝ax3－6ax2＋b，x∈[－1，2]的最大值为3，最小值为－29，求a，b的值．[解]由题设知a≠0，否则f(x)＝b为常函数，与题设矛盾．f′(x)＝3ax2－12ax＝3ax(x－4)，令f′(x)＝0，得x1＝0，x2＝4(舍去)．(1)当a>0，且x变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：x－1(－1,0)0(0,2)2 f′(x)＋0－f(x)－7a＋b↗b↘－16a＋b 由表可知，当x＝0时，f(x)取得极大值，也就是函数在[－1,2]上的最大值，∴f(0)＝3，即b＝3.又f(－1)＝－7a＋3，f(2)＝－16a＋3<f(－1)，∴f(2)＝－16a＋3＝－29，解得a＝2.(2)当a<0时，同理可得，当x＝0时，f(x)取得极小值，也就是函数在[－1,2]上的最小值，∴f(0)＝－29，即b＝－29.又f(－1)＝－7a－29，f(2)＝－16a－29>f(－1)，∴f(2)＝－16a－29＝3，解得a＝－2.综上可得，a＝2，b＝3或a＝－2，b＝－29.由函数的最值来确定参数的问题是利用导数求函数最值的逆向运用，解题时一般采用待定系数法，列出含参数的方程或方程组，从而求出参数的值，这也是方程思想的应用．[跟踪训练2]设23<a<1，函数f(x)＝x3－32ax2＋b在区间[－1,1]上的最大值为1，最小值为－62，求函数的解析式．解f′(x)＝3x2－3ax，令f′(x)＝0，得x＝0或x＝a.当x变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：x－1(－1,0)0(0，a)a(a,1)1 f′(x)＋0－0＋f(x)－1－32a＋b↗b↘－a32＋b1－32a＋b从上表可知，当x＝0时，f(x)取得极大值b，而f(0)>f(a)，f(1)>f(－1)，故需比较f(0)与f(1)的大小及f(－1)与f(a)的大小．因为f(0)－f(1)＝32a－1>0，所以f(x)的最大值为f(0)＝b，所以b＝1.又f(－1)－f(a)＝12(a＋1)2(a－2)<0，所以f(x)的最小值为f(－1)＝－1－32a＋b＝－32a，所以－32a＝－62，所以a＝6 3 .故所求函数的解析式是f(x)＝x3－62x2＋1.题型三利用函数最值证明不等式例3已知函数f(x)＝e x－ln(x＋m)．证明：当m≤2时，f(x)>0. [证明]当m≤2，x∈(－m，＋∞)时，ln(x＋m)≤ln(x＋2)，故只需证明当m＝2时，f(x)>0.当m＝2时，函数f′(x)＝e x－1x＋2在(－2，＋∞)上单调递增．又f′(－1)<0，f′(0)>0，故f′(x)＝0在(－2，＋∞)有唯一实根x，且x∈(－1,0)．当x∈(－2，x0)时，f′(x)<0；当x∈(x，＋∞)时，f′(x)>0，从而当x＝x时，f(x)取得最小值．由f′(x0)＝0得e x0＝1x＋2，ln(x＋2)＝－x，故f(x)≥f(x0)＝1x＋2＋x＝x＋12x＋2>0.综上，当m≤2时，f(x)>0.本题的证明遵循了一般解法，但要注意到两个函数分别是对数函数和指数函数，因此需要进行分离．事实上，还可以利用搭桥的方式，通过传递进行证明．应选择一个一次式或多项式，使之能够在指数和对数之间起到桥梁作用，而且不增加计算量，此时经验的作用凸显，因为e x≥1＋x，所以找到使1＋x≥ln(m＋x)成立的m是解决本题的关键．[跟踪训练3]设f(x)＝x－1x－2ln x．证明：当x≥1时，f(x)≥0恒成立．证明f(x)＝x－1x－2ln x的定义域为(0，＋∞)．∴f′(x)＝1＋1x2－2x＝x2－2x＋1x2＝x－12x2≥0，∴f(x)在[1，＋∞)上是单调增函数，∴f(x)在[1，＋∞)上的最小值为f(1)．∴f(x)≥f(1)＝1－1－2ln1＝0对于x∈[1，＋∞)恒成立.题型四利用函数最值解决不等式恒成立问题例4已知f(x)＝x ln x，g(x)＝x3＋ax2－x＋2.(1)求函数f(x)的单调区间；(2)若对任意x∈(0，＋∞)，2f(x)≤g′(x)＋2恒成立，求实数a的取值范围．[解](1)函数f(x)＝x ln x的定义域为(0，＋∞)，f′(x)＝ln x＋1.令f′(x)<0，得ln x＋1<0，解得0<x<1e ，∴f(x令f′(x)>0，得ln x＋1>0，解得x>1e ，∴f(x(2)g′(x)＝3x2＋2ax－1，由题意得2x ln x≤3x2＋2ax＋1恒成立．∵x>0，∴a≥ln x－32x－12x在x∈(0，＋∞)上恒成立．设h(x)＝ln x－32x－12x(x>0)，则h′(x)＝1x－32＋12x2＝－x－13x＋12x2.令h′(x)＝0，得x1＝1，x2＝－13(舍去)．当x变化时，h′(x)，h(x)的变化情况如下表：x(0,1)1(1，＋∞) h′(x)＋0－h(x)↗极大值↘∴当x＝1时，h(x)取得最大值，且h(x)max＝h(1)＝－2，∴若a≥h(x)在x∈(0，＋∞)上恒成立，则a≥h(x)max＝－2，即a≥－2，故实数a的取值范围是[－2，＋∞)．(1)涉及到不等式恒成立、不等式能成立的问题时，一般需转化为函数最值来解决．若不等式中含参数，则可考虑分离参数，以求避免分类讨论．(2)不等式恒成立、能成立常见的转化策略①a＞f(x)恒成立⇔a＞f(x)max ，a＜f(x)恒成立⇔a＜f(x)min；②f(x)＞g(x)＋k恒成立⇔k＜[f(x)－g(x)]min；③f(x)＞g(x)恒成立⇔[f(x)－g(x)]min＞0；④a＞f(x)能成立⇔a＞f(x)min ，a＜f(x)能成立⇔a＜f(x)max.[跟踪训练4]已知函数f(x)＝x ln x(x>0)．(1)求f(x)的单调区间和极值；(2)若对任意x∈(0，＋∞)，f(x)≥－x2＋mx－32恒成立，求实数m的最大值．解(1)由f(x)＝x ln x(x>0)，得f′(x)＝1＋ln x，令f′(x)>0，得x>1e ；令f′(x)<0，得0<x<1 e .∴f(x故f(x)在x＝1e处有极小值＝－1e，无极大值．(2)由f(x)≥－x2＋mx－32及f(x)＝x ln x，得m≤2x ln x＋x2＋3x恒成立，问题转化为m.令g(x)＝2x ln x＋x2＋3x(x>0)，则g′(x)＝2x＋x2－3x2，由g′(x)>0⇒x>1，由g′(x)<0⇒0<x<1.所以g(x)在(0,1)上单调递减，在(1，＋∞)上单调递增，所以g(x)min＝g(1)＝4，因此m≤4，所以实数m的最大值是4.题型五与函数图象有关的综合问题例5已知函数f(x)＝xe x，x∈R.(1)写出函数的定义域，判断函数的单调性，并求出极值；(2)作出函数的大致图象；(3)求出方程f(x)＝a(a∈R)解的个数．[解](1)已知函数的定义域为R，f′(x)＝1－x e x，令f′(x)＝0，得x＝1.当x∈(－∞，1)时，f′(x)>0，当x∈(1，＋∞)时，f′(x)<0，所以f(x)的极大值为f(1)＝1e ，所以函数的单调递增区间为(－∞，1)，单调递减区间为(1，＋∞)，极大值为1e，无极小值．(2)显然，当x→－∞时，f(x)＝xe x→－∞，又x>0时，f(x)>0，且x→＋∞时，f(x)＝xe x→0，所以作出f(x)＝xe x的图象如下．(3)由函数f(x)的图象得，当x＝1时，f(x)有最大值f(1)＝1e，故方程f(x)＝a(a∈R)解的个数为当a≤0或a＝1e时，方程有一解；当a>1e时，方程无解；当0<a<1e时，方程有两解．画函数f(x)大致图象的步骤如下：(1)求出函数f(x)的定义域；(2)求导数f′(x)及函数f′(x)的零点；(3)用f′(x)的零点将f(x)的定义域划分为若干个区间，列表给出f′(x)在各区间上的正负，并得出f(x)的单调性与极值；(4)确定f(x)的图象所经过的一些特殊点，以及图象的变化趋势；(5)画出f(x)的大致图象．[跟踪训练5]若函数f(x)＝ln xx2，x∈1e，＋∞(1)写出函数的定义域，判断函数的单调性，并求出极值；(2)作出函数的大致图象；(3)求出方程f(x)＝a(a∈R)解的个数．解(1)已知函数的定义域为1e，＋∞f′(x)＝1x·x2－ln x·2xx4＝1－2ln xx3，令f′(x)＝0，得x＝e，当x∈(0，e)时，f′(x)>0，当x∈(e，＋∞)时，f′(x)<0，所以f(x)＝ln xx2的极大值为f(e)＝ln ee2＝12e，所以函数的单调递增区间为1e，，单调递减区间为(e，＋∞)，极大值为12e，无极小值．(2)f(1)＝0，当x→＋∞时，f(x)＝ln xx2→0，＝ln1e＝－e2，所以作出f(x)＝ln xx2的图象如下．(3)由函数f(x)的图象得，当x＝e时，f(x)有最大值12e.故方程f(x)＝a(a ∈R)解的个数为当a<－e2或a>12e时，方程无解；当－e 2≤a ≤0或a ＝12e时，方程有一解；当0<a <12e时，方程有两解.题型六导数在解决实际问题中的应用例6如图所示，有甲、乙两个工厂，甲厂位于一直线的岸边A 处，乙厂与甲厂在河的同侧，乙厂位于距河岸40km 的B 处，乙厂到河岸的垂足D 与A 相距50km，两厂要在此岸边合建一个供水站C ，从供水站到甲厂和乙厂的水管费用分别为每千米3a 元和5a 元，问供水站C 建在岸边何处才能使水管费用最省？[解]设C 点距D 点x km，则BD ＝40，AC ＝50－x ，∴BC ＝CD 2＋BD 2＝x 2＋402.又设总的水管费用为y 元，依题意，得y ＝3a (50－x )＋5a x 2＋402(0<x <50)．则y ′＝－3a ＋5axx 2＋402，令y ′＝0，解得x 1＝30，x 2＝－30(舍去)．在(0,50)上，y 只有一个极值点，根据问题的实际意义，函数在x ＝30km 处取得最小值，此时AC ＝50－x ＝20(km)．故供水站建在A ，D 之间距甲厂20km 处时，可使水管费用最省．(1)根据题设建立数学模型，借助图象寻找各条件间的联系，适当选定变量，构造相应的函数关系，通过求导或其他方法求出最值．(2)在实际问题中，若函数在某区间内只有一个极值点，则只要根据实际意义判断是最大值还是最小值即可，不必再与端点的函数值比较．[跟踪训练6]用长为90cm，宽为48cm 的长方形铁皮做一个无盖的容器，先在四个角分别截去一个小正方形，然后把四边翻转90°，再焊接而成(如图)，问该容器的高为多少时，容器的容积最大？最大容积是多少？解设容器的高为x cm，容器的容积为V(x)cm3，则V(x)＝x(90－2x)(48－2x)＝4x3－276x2＋4320x(0<x<24)，V′(x)＝12x2－552x＋4320＝12(x2－46x＋360)＝12(x－10)(x－36)(0<x<24)．令V′(x)＝0，解得x1＝10，x2＝36(舍去)．当0<x<10时，V′(x)>0，V(x)是增函数；当10<x<24时，V′(x)<0，V(x)是减函数．因此，在定义域(0,24)内，只有当x＝10时函数V(x)取得最大值，其最大值为V(10)＝10×(90－20)×(48－20)＝19600.故当容器的高为10cm时，容器的容积最大，最大容积是19600cm3.1．函数f(x)＝2x－cos x在(－∞，＋∞)上()A．单调递增B．单调递减C．有最大值D．有最小值答案A解析因为f′(x)＝2＋sin x>0恒成立，所以f(x)在(－∞，＋∞)上单调递增．2．某产品的销售收入y1(万元)是产量x(千台)的函数：y1＝17x2(x>0)，生产成本y2(万元)是产量x(千台)的函数：y2＝2x3－x2(x>0)，为使利润最大，应生产()A．6千台B．7千台C．8千台D．9千台答案A解析设利润为y，则y＝y1－y2＝17x2－(2x3－x2)＝－2x3＋18x2(x>0)，∴y′＝－6x 2＋36x ＝－6x (x －6)．令y ′＝0，解得x ＝0(舍去)或x ＝6，经检验知x ＝6既是函数的极大值点又是函数的最大值点．3．(多选)已知ln x 1－x 1－y 1＋2＝0，x 2＋2y 2－4－2ln 2＝0，记M ＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2，则以下正确的为()A．M 的最小值为25B．当M 最小时，x 2＝125C．M 的最小值为45D．当M 最小时，x 2＝65答案BC解析由ln x 1－x 1－y 1＋2＝0，得y 1＝ln x 1－x 1＋2，故(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2的最小值可转化为函数y ＝ln x －x ＋2图象上的点到直线x ＋2y －4－2ln 2＝0上的点的距离的最小值的平方．由y ＝ln x －x ＋2，得y ′＝1x －1，与直线x ＋2y－4－2ln 2＝0平行的直线的斜率为－12，则令1x －1＝－12，解得x ＝2，∴切点坐标为(2，ln 2)，∴点(2，ln 2)到直线x ＋2y －4－2ln 2＝0的距离d ＝|2＋2ln 2－4－2ln 2|1＋4＝255，即函数y ＝ln x －x ＋2图象上的点到直线x ＋2y －4－2ln 2＝0上的点的距离的最小值为255，∴(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2的最小值为d 2＝45.过点(2，ln 2)与x ＋2y －4－2ln 2＝0垂直的直线为y －ln 2＝2(x －2)，即2x －y －4＋ln 2＝0，＋2y －4－2ln 2＝0，x －y －4＋ln 2＝0，解得x ＝125，即当M 最小时，x 2＝125.故选BC．4．函数f (x )＝4xx 2＋1，x ∈[－2,2]的最大值是________，最小值是________.答案2－2解析∵y ′＝4x 2＋1－2x ·4x x 2＋12＝－4x 2＋4x 2＋12，令y ′＝0可得x ＝1或x ＝－1.又∵f(1)＝2，f(－1)＝－2，f(2)＝85，f(－2)＝－85，∴最大值为2，最小值为－2.5．已知函数f(x)＝ln x－x＋1，x∈(0，＋∞)，求函数f(x)的最大值．解f(x)的定义域为(0，＋∞)，f′(x)＝1x－1.令f′(x)＝0，解得x＝1.当0<x<1时，f′(x)>0，f(x)在(0,1)上是增函数；当x>1时，f′(x)<0，f(x)在(1，＋∞)上是减函数，故函数f(x)在x＝1处取得最大值f(1)＝0.A级：“四基”巩固训练一、选择题1．函数f(x)＝x3－12x＋1在闭区间[－3,0]上的最大值、最小值分别是() A．1，－1B．1，－17C．17,1D．9，－19答案C解析令f′(x)＝3x2－12＝0，得x＝±2，f(－2)＝17，f(－3)＝10，f(0)＝1，所以最大值为17，最小值为1.故选C．2．g(x－log2(x＋1)在区间[0,1]上的最小值为()A．12B．－12C．1D．－1答案B解析因为g(x－log2(x＋1)是减函数，所以g(x)在区间[0,1]上的最小值为g(1)＝－12.故选B．3．已知函数f(x)，g(x)均为[a，b]上的可导函数，在[a，b]上连续且f′(x)<g′(x)，则f(x)－g(x)的最大值为()A．f(a)－g(a)B．f(b)－g(b)C．f(a)－g(b)D．f(b)－g(a)答案A解析令h(x)＝f(x)－g(x)，x∈[a，b]，则h′(x)＝f′(x)－g′(x)<0，∴h(x)是[a，b]上的减函数．∴h(x)max ＝[f(x)－g(x)]max＝f(a)－g(a)．故选A．4．函数y＝x＋2cos x在0，π2上取最大值时，x的值为()A．0B．π6C．π3D．π2答案B解析f′(x)＝1－2sin x，令f′(x)＝0，得x＝π6，当x∈0，f′(x)>0，f(x)为单调递增函数，当x ，π2时，f′(x)<0，f(x)为单调递减函数，所以f f(x)在0，π2上的极大值，也是最大值．故f(x)在区间0，π2上取最大值时，x的值为π6.5．(多选)已知函数f(x)的定义域为[－1,5]，部分对应值如下表，f(x)的导函数y＝f′(x)的图象如图所示，下列关于函数f(x)的结论正确的是()x－1045f(x)1221 A．函数f(x)的极大值点有2个B．函数f(x)在[0,2]上是减函数C．若x ∈[－1，t ]时，f (x )的最大值是2，则t 的最大值为4D．当1<a <2时，函数y ＝f (x )－a 有4个零点答案AB解析由f ′(x )的图象可知，当－1≤x <0或2<x <4时，f ′(x )>0，函数f (x )为增函数，当0<x <2或4<x ≤5时，f ′(x )<0，函数f (x )为减函数，即当x ＝0时，函数f (x )取得极大值，当x ＝4时，函数f (x )取得极大值，即函数f (x )有两个极大值点，故A 正确；函数f (x )在[0,2]上是减函数，故B 正确；作出f (x )的图象如图1，若x ∈[－1，t ]时，f (x )的最大值是2，则t 满足0≤t ≤5，即t 的最大值是5，故C 错误；由y ＝f (x )－a ＝0得f (x )＝a ，若f (2)≤1，当1<a <2时，f (x )＝a 有四个根，如图2.若1<f (2)<2，当1<a <2时，f (x )＝a 不一定有四个根，有可能是两个或三个，如图3，故函数y ＝f (x )－a 不一定有4个零点，故D 错误．故选AB．二、填空题6．函数y ＝x e －x ，x ∈[0,4]的最大值为________.答案1e解析令y ＝f (x )＝x e －x ，则f ′(x )＝e －x －x e －x ＝e －x (1－x )，令f ′(x )＝0，得x ＝1.∵f (0)＝0，f (4)＝4e 4，f (1)＝e －1＝1e ，∴函数的最大值为f (1)＝1e.7．某公司租地建仓库，每月土地占用费y 1(万元)与仓库到车站的距离成反比，而每月库存货物的运费y 2(万元)与仓库到车站的距离成正比，如果在距离车站10km 处建仓库，y 1和y 2分别为2万元和8万元，那么当仓库建在离车站________km 处时，费用之和最小，费用之和的最小值为________万元．答案58解析依题意可设每月土地占用费y 1＝k 1x，每月库存货物的运费y 2＝k 2x ，其中x 是仓库到车站的距离，k 1，k 2是比例系数．由2＝k 110得k 1＝20；由8＝10k 2得k 2＝45.因此，两项费用之和为y ＝20x ＋4x 5(x >0)，y ′＝－20x 2＋45，令y ′＝0，得x＝5或x ＝－5(舍去)．当0<x <5时，y ′<0；当x >5时，y ′>0.因此，当x ＝5时，y 取得极小值，也是最小值，故当仓库建在离车站5km 处时，费用之和最小，费用之和的最小值为205＋4×55＝8万元．8．若a 为实数，对任意k ∈[－1,1]，当x ∈(0,4]时，不等式6ln x ＋x 2－9x ＋a ≤kx 恒成立，则实数a 的最大值是________.答案7解析因为对任意k ∈[－1,1]，当x ∈(0,4]时，不等式6ln x ＋x 2－9x ＋a ≤kx恒成立，所以对任意k ∈[－1,1]，当x ∈(0,4]时，不等式6ln x ＋x 2－9x ＋ax ≤k恒成立，即6ln x ＋x 2－9x ＋a x ≤k min ⇒6ln x ＋x 2－9x ＋ax ≤－1⇒a ≤－6ln x －x 2＋8x ，所以当x ∈(0,4]时，不等式a ≤－6ln x －x 2＋8x 恒成立．令f (x )＝－6ln x －x 2＋8x ，x ∈(0,4]，则a ≤f (x )min ，f ′(x )＝－2x 2＋8x －6x＝－2x －2x －3x，当f ′(x )>02x －2x －3<0，x ≤4⇒1<x <3，当f ′(x )<02x －2x －3>0，x ≤4⇒0<x <1或3<x ≤4，所以函数f (x )在区间(0,1)和(3,4]上单调递减，在区间(1,3)上单调递增．f (1)＝0－1＋8＝7，f (4)＝－6ln 4－16＋32＝16－6ln 4，因为16－6ln 4－7＝9－6ln 4＝3×(3－ln 16)＝3ln e 316>0，所以f (x )min ＝7，所以a ≤7，a 的最大值为7.三、解答题9．已知函数f (x )＝e x －e x －e 2.(1)求f (x )的最小值；(2)求证：e x －ln x >2310.(参考数据：e≈1.65)解(1)由f (x )＝e x －e x －e2，得f ′(x )＝e x －e，则当x f ′(x )<0，f (x )单调递减，当x f ′(x )>0，f (x )单调递增，所以f (x )的极小值也是最小值为(2)证明：由(1)知，f (x )＝e x －e x －e2≥0，即e x ≥e x ＋e 2，则e x －ln x ≥e x －ln x ＋e 2.令g (x )＝e x －ln x ＋e 2，则g ′(x )＝e－1x ＝e x －1x (x >0)．当x g ′(x )<0，g (x )单调递减，当x g ′(x )>0，g (x )单调递增，所以g (x )min ＝1e ＋e 2＝1＋12＋e 2≈3＋1.652＝23.2510>2310.所以e x －ln x >2310.10．如图，在P 地正西方向8km 的A 处和正东方向1km 的B 处各有一条正北方向的公路AC 和BD ，现计划在AC 和BD 路边各修建一个物流中心E 和F ，为缓解交通压力，决定修建两条互相垂直的公路PE 和PF ，设∠EPA ＝α(1)为减少对周边区域的影响，试确定E，F的位置，使△PAE与△PFB的面积之和最小；(2)为节省建设成本，求使PE＋PF的值最小时AE和BF的值．解(1)在Rt△PAE中，由题意可知∠APE＝α，AP＝8，则AE＝8tanα，所以S△PAE ＝12PA·AE＝32tanα.同理，在Rt△PBF中，∠PFB＝α，PB＝1，则BF＝1tanα，所以S△PBF ＝12PB·BF＝12tanα，故△PAE与△PFB的面积之和为32tanα＋12tanα≥232tanα·12tanα＝8，当且仅当32tanα＝12tanα，即tanα＝18时，取“＝”，故当AE＝1km，BF＝8km时，△PAE与△PFB的面积之和最小．(2)在Rt△PAE中，由题意可知∠APE＝α，则PE＝8 cosα.同理，在Rt△PBF中，∠PFB＝α，则PF＝1 sinα.令f(α)＝PE＋PF＝8cosα＋1sinα，0<α<π2，则f′(α)＝8sinαcos2α－cosαsin2α＝8sin3α－cos3αsin2αcos2α.令f′(α)＝0，得tanα＝12，记tanα＝12，0<α<π2，当α∈(0，α)时，f′(α)<0，f(α)单调递减；当α0f ′(α)>0，f (α)单调递增．所以tan α＝12时，f (α)取得最小值，此时AE ＝AP ·tan α＝8×12＝4，BF ＝BPtan α＝2.所以当AE ＝4km，BF ＝2km 时，PE ＋PF 的值最小．B 级：“四能”提升训练1．已知函数f (x )＝ln x ＋a (1－x )．(1)讨论f (x )的单调性；(2)当f (x )有最大值，且最大值大于2a －2时，求a 的取值范围．解(1)f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝1x－a .若a ≤0，则f ′(x )>0，所以f (x )在(0，＋∞)上单调递增．若a >0，则当x f ′(x )>0；当x f ′(x )<0.所以f (x (2)由(1)知，当a ≤0时，f (x )在(0，＋∞)上无最大值；当a >0时，f (x )在x ＝1a 取得最大值，最大值为＝ln 1a ＋a ＋a －1.因此a －2等价于ln a ＋a －1<0.令g (a )＝ln a ＋a －1，g ′(a )＝1a＋1>0，则g (a )在(0，＋∞)上单调递增，g (1)＝0.于是，当0<a <1时，g (a )<0；当a >1时，g (a )>0.因此，a 的取值范围是(0,1)．2．已知函数f (x )＝ln x ＋ax 的图象在点(t ，f (t ))处的切线方程为y ＝3x －1.(1)求a的值；(2)已知k≤2，当x>1时，f(x)>x－1恒成立，求实数k的取值范围；(3)对于在(0,1)中的任意一个常数b，是否存在正数x，使得e f(x0＋1)－3x0－2＋b 2x2<1，请说明理由．解(1)函数f(x)＝ln x＋ax的导数为f′(x)＝1x＋a，因为函数f(x)的图象在点(t，f(t))处的切线方程为y＝3x－1，所以f′(t)＝1t＋a＝3，又因为函数f(x)的图象在点(t，f(t))处的切线方程为y－(ln t＋at)＝3(x －t)，即y－(ln t＋3t－1)＝3(x－t)，y＝3x＋ln t－1，a＝3，t－1＝－1，解得a＝2.(2)由(1)可得f(x)＝ln x＋2x，因为f(x)>x－1，所以ln x>x ln x＋x－k(x－3)>0.令g(x)＝x ln x＋x－k(x－3)，g′(x)＝2＋ln x－k，由x>1，k≤2，可得ln x>0,2－k≥0，即有g′(x)>0，所以g(x)在(1，＋∞)上单调递增，可得g(x)>g(1)＝1＋2k≥0，所以－12≤k≤2，故实数k的取值范围为－12，2.(3)对于在(0,1)中的任意一个常数b，假设存在正数x，使得e f(x0＋1)－3x0－2＋b 2x2<1，则e f(x0＋1)－3x0－2＋b2x2＝e ln(x0＋1)－x0＋b2x2＝(x＋1)·e－x0＋b2x2<1.令H(x)＝(x＋1)·e－x＋b2x2－1，则H′(x)＝e－x－(x＋1)e－x＋bx＝x(b－e－x)，令H′(x)>0，解得x>－ln b，令H′(x)<0，解得0<x<－ln b，则x＝－ln b是函数H(x)的极小值点，也是最小值点．故H(x)的最小值为H(－ln b)＝(－ln b＋1)·e ln b＋b2ln2b－1＝b2ln2b－b ln b＋b－1.再令G(x)＝x2ln2x－x ln x＋x－1(0<x<1)，则G′(x)＝12(ln2x＋2ln x)－(1＋ln x)＋1＝12ln2x>0，所以G(x)在(0,1)上单调递增，所以G(x)<G(1)＝0，则H(－ln b)<0.故存在正数x0＝－ln b，使得e e f(x0＋1)－3x0－2＋b2x2<1.。

2.3.3 点到直线的距离公式+2.3.4 两条平行直线间的距离——高二数学人教A 版（2019）选择性必修第一册一、新知自学1.点到直线的距离公式：点00()P x y ，到直线0:l Ax By C ++=的距离d = .2.两条平行直线间的距离：两条平行直线11:0l Ax By C ++=与2212:0()l Ax By C C C ++=≠之间的距离为d = .二、问题思考1.应用点到直线的距离公式应注意哪些问题？2.应用两条平行线间的距离公式要注意哪些问题？三、练习检测1.点到直线86150x y -+=的距离为( )A.2B.12C.1D.722.两平行直线1:2100l x y -=，2:423100l y x --=之间的距离为( )A.522B.3 5 D.223.（多选）已知直线l 过原点，且，两点到直线l 的距离相等，则直线l 的方程为( )A.0x y +=B.50x y +-=(1,2)P -(1,4)A (3,2)BC.320x y -=D.320x y +=4.已知(3,1)A ，(1,5)B -两点到直线:10l ax y ++=的距离相等，则a =________.5.若直线1:30(0)l x y m m ++=>与直线间的距离为，则_________.2:2630l x y +-=10m =【答案及解析】一、新知自学0022Ax By CA B+++1222C C A B -+二、问题思考1.（1）直线方程应为一般式，若给出其他形式应化为一般式.（2）点P 在直线l 上时，点到直线的距离为0，公式仍然适用.（3）直线方程0Ax By C ++=中，0A =，0B ≠或0B =，0A ≠时公式也成立，但由于直线是特殊直线（与坐标轴垂直），故也可用数形结合的方法求解.2.（1）把直线方程化为一般式方程.（2）两直线方程中x ，y 的系数必须对应相等.（3）当两条直线都与x 轴（或y 轴）垂直时，可利用数形结合来解决.三、练习检测1.答案：B解析：由点到直线的距离公式，得.故选B. 2.答案：A解析：直线，直线，所以两平行直线之间的距离.故选A. 3.答案：AC 解析：由直线l 过原点，且(1,4)A ，两点到直线l 的距离相等，可知直线l 的斜率必存在.设所求直线l 的方程为，由点到直线的距离公式可得，解得1k =-或32k =，即所求直线l 的方程为0y +=或22128(6)d ==+-1:2100242100l x y x y -=⇔--=2:423100243100l y x x y --=⇔-+=d =310210)522416=+(3,2)B 0kx y -=2211k k =++320x y -=.故选AC.4.答案：1或-4 解析：由题意得，即，所以或3260a a +-+=，解得1a =或4a =-. 5.答案： 解析：已知直线与直线平行，将直线的方程化为3302x y +-=，∴两直线1l ，间的距离，得或.，. 22|311|11a a a ++=++|32||6|a a +=-+326a a +=-+1721:30(0)l x y m m ++=>2:2630l x y +-=2:2630l x y +-=2l 321010m d +==232=172=0m >172m ∴=。

数列专题 求数列的通项公式一、考情分析二、考点梳理与题型分析 考点一、公式法例1、（2022·江苏省天一中学高二期末）（多选题）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，16a =，12n n a a ++=，则（ ）A ．{}n a 是等比数列B ．{}n a 是单调递增数列C ．82n a nD ．n S 的最大值为12【答案】CD 【解析】 【分析】由题设12n n a a +-=-，结合等差、等比数列的定义和性质判断A 、B ；进而求出{}n a 的通项公式，根据n S 的二次函数性质求最值判断C 、D. 【详解】由题设知：12n n a a +-=-，故{}n a 是等差数列且递减，又16a =， 所以62(1)82n a n n =--=-，且21()749(7)()224n n n a a S n n n +==-=--+， 当3n =或4n =，n S 的最大值为12. 综上，A 、B 错误，C 、D 正确. 故选：CD【变式训练1-1】、（2022·安徽·六安一中高二期末）设数列{}n a 的前n 项和为n S ，若157,15a S =-=-，且n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列．则12310a a a a +++⋅⋅⋅+的值为__________．【答案】52 【解析】 【分析】根据给定条件求出n S ，再求出数列{}n a 的通项即可计算作答. 【详解】依题意，因n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列，则其公差513(7)511514S S d ----===-， 于是得1(1)7(1)81n S S n d n n n =+-=-+-=-，28n S n n =-， 当2n ≥时，2218[(1)8(1)]29n n n a S S n n n n n -=-=-----=-，而17a =-满足上式，因此，29n a n =-，所以12310(7531)(1357911)52a a a a +++⋅⋅⋅+=-----++++++=. 故答案为：52例2、（福建省漳州市2021-2022学年高二上学期期末质量检测数学试题）已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，33a =，且410S =. (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)证明：数列22n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和32n T <.【答案】(1)n a n = (2)证明见解析. 【解析】 【分析】（1）设等差数列{}n a 的公差为d ，根据题意可得出关于1a 、d 的方程组，解出这两个量的值，可得出数列{}n a 的通项公式； （2）求得22112n n a a n n +=-+，利用裂项法可求得n T ，即可证得原不等式成立.(1)解：设等差数列{}n a 的公差为d ，则3141234610a a d S a d =+=⎧⎨=+=⎩，解得11a d ==，因此，()11n a a n d n =+-=. (2)证明：()2221122n n a a n n n n +==-++， 因此，111111111111324352212n T n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-=+-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()32332122n n n +=-<++. 故原不等式得证.【变式训练1-2】、（福建省三明市普通高中2021-2022学年高二上学期期末质量检测数学试题）已知等差数列{n a }的公差为整数，n S 为其前n 项和，37a =，123105a a a =． (1)求{n a }的通项公式： (2)设1n nb S =，数列{}n b 的前n 项和为n T ，求8T ． 【答案】(1)21n a n =+ (2)2945【解析】 【分析】（1）根据题意利用等差数列的性质列出方程，即可解得答案； （2）根据（1）的结果，求出1n nb S =的表达式，利用裂项求和的方法求得答案. (1)设等差数列{n a }的公差为d ， 则()()7277105d d --⨯=,整理可得：2221340d d -+=，∵d 是整数，解得2d =， 从而1323a a d =-=，所以数列{n a }的通项公式为：()31221n a n n =+-⨯=+; (2)由（1）知，()213222n n n S n n n -=⨯+⨯=+，21111222n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭所以81111111111111129213243581021291045T ⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-=+--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 考点二、累加法与累乘法例3、（2022·安徽黄山·一模（理））已知数列{}n a 满足12a =，()1221n n n a a n ++=+，则20211232020a a a a a =+++⋅⋅⋅+___________.【答案】10111010【解析】 【分析】利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式，利用错位相减法可求得122020+++a a a ，即可求得所求代数式的值. 【详解】因为数列{}n a 满足12a =，()1221n n n a a n ++=+，则()1221n nn a a n ++=+， 所以，当2n ≥时，()()132112121232421223n n n n n a a a a a n a a a n--+⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=+⋅， 12a =也满足()112n n a n -=+⋅，所以，对任意的N n *∈，()112n n a n -=+⋅.令122020S a a a =+++，则012201922324220212S =⨯+⨯+⨯++⨯，可得1220192020222322020220212S =⨯+⨯++⨯+⨯，上述两个等式作差得()20191220192020202020202122222202122202122020212S --=++++-⨯=+-⨯=-⨯-，所以，202012202020202a a a S +++==⨯，因此，2020202120201232020202221011=202021010a a a a a ⨯=+++⋅⋅⋅+⨯. 故答案为：10111010.【变式训练3-1】、（2022·上海市控江中学高二期末）己知数列{}n a 满足111,2(,1)n n a a a n n n +==+∈≥N ，则其通项公式n a =________．【答案】2n n 1-+ 【解析】 【分析】利用累加法即可求出数列{}n a 的通项公式. 【详解】因为12n n a a n +=+，所以12n n a a n +-=，所以212a a -=，324a a -=，436a a -=，…，()121n n a a n --=-， 把以上1n -个式子相加，得()()()()()213243124621n n a a a a a a a a n -++++++++---=--……，即()()122212n n a n a +---=，所以2211nn n a an n =-+=-+.故答案为：2n n 1-+.例4、（2021·河北·沧州市一中高三阶段练习）已知数列{}n a 中，112a =，且满足1(1)n n na n a +=+. (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)设112n n n b a λ+⎛⎫=- ⎪⎝⎭，若对任意的*N n ∈，数列{}n b 是单调递减数列，求实数λ的取值范围.【答案】(1)2n na = (2)1,3∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭【解析】 【分析】（1）利用累乘法求得n a . （2）由10n nb b 分离常数λ，结合函数的性质求得λ的取值范围.(1)依题意0n a ≠，故11n n a n a n ++=，从而11n n a n a n -=-，2n ≥， 故3212112n n n a a a a na a a a -⋅==，2n n a =， 当1n =时，上式也符合， 所以2n n a =. (2)由（1）知，112221n n n n b a n λλ+⎛⎫⎛⎫=-=-⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭， 若对任意的*N n ∈，数列{}n b 是单调递减数列，则1422021n n n b b n n λ+⎛⎫-=--<⎪++⎝⎭对任意的*N n ∈恒成立， 即4221maxn n λ⎛⎫>- ⎪++⎝⎭， 又()()4222221123n n n n n n n-==++++++，因为函数()20y x x x=+>在区间(上单调递减， 在)+∞上单调递增，所以由对勾函数的性质可知，当1n =或2n =时，23n n++取得最小值6， 即4221n n -++取得最大值13，故实数λ的取值范围为1,3∞⎛⎫+ ⎪⎝⎭.【变式训练4-1】、（2022·浙江柯桥·高二期末）已知等差数列{}n a 中，16a =，前5项的和为590S =，数列{}n b 满足11b =，()*12N n n n b b n +-=∈．(1)求数列{}n a ，{}n b 的通项公式；(2)记n n n c a b =-，求数列{}n c 的前n 项和n T ．【答案】(1)()6N*n a n n =∈，()*21N n n b n =-∈；(2)()()211234224234665n n n n n n T n n n ++⎧+-+≤⎪=⎨--+≥⎪⎩. 【解析】 【分析】（1）利用等差数列求和公式可得6d =，进而可得()6N*n a n n =∈，再利用累加法可求n b ，即得；（2）由题可得()()62142615n n n n n n n c a b n n ⎧-+≤⎪=-=⎨--≥⎪⎩，然后利用分组求和法即得.(1)设公差为d ，由题设可得5456902d ⨯⨯+=， 解得6d =，所以()6N*n a n n =∈； 当2n ≥时，2123221111222222n n n n n b b b b b b b b ----=⎫⎪-=⎪⇒-=++⋅⋅⋅+⎬⋅⋅⋅⋅⋅⋅⎪⎪-=⎭，∵122112nn n b -==--，当1n =时，11b =（满足上述的n b ），所以()*21N n n b n =-∈．(2)∵()()62142615nn n n n n n c a b n n ⎧-+≤⎪=-=⎨--≥⎪⎩．当4n ≤时，()()21271361222nn n T c c c n =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅++-++⋅⋅⋅+⎡⎤⎣⎦()()212761212nn n -++=--213422n n n +=+-+．当5n ≥时，()()561234222313761nn n T c c c n ⎡⎤=++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+-++⋅⋅⋅+⎣⎦()()()54212463234122n n n ---+=+--1223466n n n +=--+．综上所述：()()211234224234665n n n n n n T n n n ++⎧+-+≤⎪=⎨--+≥⎪⎩． 考点三、已知前n 项和，求通项公式例5、（2021·四川省通江中学高二阶段练习（理））已知数列{an }的前n 项和为Sn ，且2Sn ＝3an ﹣3．(1)求数列{an }的通项公式；(2)设3log n n b a =，11n n n c b b +=，求数列{cn }的前n 项和Tn ．【答案】(1)3nn a =(2)1n n T n =+ 【解析】 【分析】（1）利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩来求得n a .（2）利用裂项求和法求得n T . (1)依题意233n n S a =-①， 当1n =时，111233,3a a a =-=. 当2n ≥时，11233n n S a --=-②， ①-②得11233,3n n n n n a a a a a --=-=，所以{}n a 是首项为13a =，公比为3的等比数列，所以3nn a =，当1n =时，上式也符合，所以3nn a =.(2)3log 3n n b n ==，()11111n c n n n n ==-++.所以11111111223111n n T n n n n =-+-++-=-=+++. 【变式训练5-1】、（2022·山西运城·高三期末（理））已知数列{}n a 的前n 项和n S ，满足3322n n S a =-.(1)求数列{}n a 的通项公式；(2)若143cos nn n n b n a a π+⋅=⋅⋅，求数列{}n b 的前2n 项和2n T .【答案】(1)3nn a =(2)2221133nn n T +-=【解析】 【分析】由11a s =，代入1n =计算可得1a ，由1n n n a S S -=-代入得到13n n a a -=，从而证明数列{}n a 是等比数列，求出通项公式；（2）由余弦的周期性可知()cos 1nn π=-，代入n a 通项公式可得()111133n n n n b +⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭，计算可求出前2n 项和.(1)1113322a S a ==-，算得13a = 当2n ≥时，1133332222n n n n n a S S a a --⎛⎫⎛⎫=-=--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭；得到13n n a a -=13(2)nn a n a -=≥ 所以数列{}n a 是以3为首项，3为公比的等比数列，由11n n a a q -=⋅，得到3nn a =(2)由143cos n n n n b n a a π⋅+⋅=⋅，得到()()114311113333n n n n n n n n b ++⋅⎛⎫=-⋅=-+ ⎪⋅⎝⎭.2223342122211111111111()3333333333n n n n n T -+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--+++--+⋅⋅⋅+--++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭2221211113333nn n n T ++-=-+=.【变式训练5-2】、（2022·全国·高三专题练习）数列{}n a 满足()*121224N 2n n n a a na n -+++=-∈， (1)求3a 的值；(2)求数列{}n a 前n 项和n T ； (3)令11b a =，()11111223n n n T b a n n n -⎛⎫=++++⋅⋅⋅+≥ ⎪⎝⎭，证明：数列{}n b 的前n 项和n S 满足22ln n S n <+．【答案】(1)14；(2)1122n -⎛⎫- ⎪⎝⎭；(3)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)根据已知条件，分别取n ＝1，2，3即可依次算出123,,a a a ； (2)用作差法求出{}n a 的通项公式，再求其前n 项和； (3)求123,,S S S ，猜想n S ，用数学归纳法证明n S ；用导数证明()ln 1(0)1x x x x<+>+，令1x n =，得11ln 11n n ⎛⎫+> ⎪+⎝⎭，用这个不等式对n S 放缩即可得证.(1)依题()()312312312132223323244224a a a a a a --++⎛⎫=++-+=---= ⎪⎝⎭， 314a ∴=； (2)依题当2n ≥时，()()121211212122144222n n n n n n n n nna a a na a a n a ----++⎛⎫⎡⎤=++-++-=---= ⎪⎣⎦⎝⎭， 112n n a -⎛⎫∴= ⎪⎝⎭，又1012412a +=-=也适合此式， 112n n a -⎛⎫∴= ⎪⎝⎭，∴数列{}n a 是首项为1，公比为12的等比数列，故1111221212nn n T -⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭==- ⎪⎝⎭-；(3)111b a ==，1111S b T ∴==⨯，1221122T b a ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭， ()1212121221111112222T S S b T a T a T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+=+++=++=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()2323232331111111111123232323T S S b T a T a T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+++++=+++=++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，猜想：1112n n S T n ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭① 下面用数学归纳法证明：(i)当n ＝1，2时，已证明①成立；(ii)假设当n k =时，①成立，即1112k k S T k ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭.从而1111111112121k k k k k k T S S b T a k k k +++⎛⎫⎛⎫=+=++++++++ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭ ()111121k k T a k +⎛⎫=++++ ⎪+⎝⎭111121k T k +⎛⎫=+++⎪+⎝⎭. 故①成立. 先证不等式()ln 1(0)1xx x x<+>+ ② 令()()ln 11xg x x x=+-+， 则()22110(0)1(1)(1)x g x x x x x '=-=>>+++. ()()00(0)g x g x ∴>=>，即②成立.在②中令1x n =，得到111ln 1111n n n n ⎛⎫+>= ⎪+⎝⎭+ ③ 当1n =时，12S <； 当2n 时，由①及③得： 1112n n S T n ⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭111ln2ln 1ln 121n T n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫<++++++ ⎪ ⎪⎢⎥-⎝⎭⎝⎭⎣⎦()()111ln2ln3ln2(ln ln 122n n n -⎛⎫⎡⎤=++-++--- ⎪⎣⎦⎝⎭()21ln n <+.证明完毕. 【点睛】本题是数列的综合性大题，关键是猜想n S ，并用数学归纳法证明n S ；根据结论构造不等式()ln 1(0)1x x x x <+>+，令1x n =，得11ln 11n n ⎛⎫+> ⎪+⎝⎭，然后用这个不等式对n S 放缩.考点四、构造新数列例6、（2022·安徽·合肥市第十一中学高二期末）已知数列{}n a 满足13a =，()*121N n n a a n +=+∈.(1)求证：数列{}1n a +是等比数列； (2)求数列{}n a 的通项公式及前n 项的和n S . 【答案】(1)证明见解析；(2)121n n a +=-，224n n S n +=--.【解析】 【分析】 （1）证明出1121n n a a ++=+，即可证得结论成立； （2）由（1）的结论并确定数列{}1n a +的首项和公比，可求得数列{}n a 的通项公式，再利用分组求和法可求得n S . (1)证明：因为数列{}n a 满足13a =，()*121N n n a a n +=+∈，则()1121n n a a ++=+，且114a +=，则218a +=，3116a +=，，以此类推可知，对任意的N n *∈，10n a +>，所以，1121n n a a ++=+，故数列{}1n a +为等比数列. (2)解：由（1）可知，数列{}1n a +是首项为4，公比为2的等比数列，则111422n n n a -++=⨯=，所以，121n n a +=-，因此，()()()()()23412341212121212222n n n S n ++=-+-+-++-=++++-()222122412n n n n +-=-=---.例7、（2022·山西太原·高三期末（文））已知数列{}n a 中，12a =，()*121N n n a a n n +=-+∈.(1)求2a 、3a 、4a ，并证明{}n a n -为等比数列； (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .【答案】(1)24a =，37a =，412a =，证明见解析； (2)n S 2222n n n +-=+. 【解析】 【分析】（1）利用递推公式可求得2a 、3a 、4a 的值，计算得出()()112+-+=-n n a n a n ，可证得结论成立；（2）求出数列{}n a 的通项公式，利用分组求和法可求得n S . (1)证明：由已知可得2124a a ==，32217a a =-=，432212a a =-=， 由条件可得()()112+-+=-n n a n a n ，又111a -=，所以{}n a n -是首项为1，公比为2的等比数列. (2)解：由（1）得12n n a n --=，则12n n a n -=+，所以， ()()()()01212122232n n S n -=++++++++()()()201211122222212321222n n nn n n n n -+-+-=+++++++++=+=+-. 【变式训练6-1】、（2022·江苏镇江·高二期末）已知数列{}n a 满足111,21,.n n a a a n N *+==+∈(1)证明数列{}1n a +是等比数列，并求数列{}n a 的通项公式； (2)令(1)n n b n a =+，求数列{}n b 的前n 项和.n T【答案】(1)证明见解析，21nn a =-(2)1(1)2 2.n n T n +=-⋅+【解析】 【分析】（1）根据等比数列的定义证明数列{}1n a +是以2为首项，2为公比的等比数列，进而求解得答案；（2）根据错位相减法求和即可. (1)解：数列{}n a 满足111,21,.n n a a a n N *+==+∈112(1)n n a a ++=+，∵数列{}1n a +是以112a +=为首项，2为公比的等比数列， 11222n n n a -∴+=⋅=，即21n n a =-；∵21nn a =-(2)解：(1)2nn n b n a n =+=⋅，231222322n n T n ∴=⋅+⋅+⋅++⋅，23412122232(1)22n n n T n n +=⋅+⋅+⋅++-⋅+⋅，2311112(21)22222222221n nn n n n n T n n n ++++-∴-=++++-⋅=-⋅=--⋅-，1(1)2 2.n n T n +∴=-⋅+【变式训练7-1】、（2022·安徽六安·一模（理））设数列{}n a 的前n 项和为n S ，已知122n n n S a +=-，N n *∈.(1)设2nn n a b =，N n *∈，证明：数列{}n b 为等差数列； (2)求数列{}n S 的前n 项和n T . 【答案】(1)证明见解析(2)2(1)24n n T n +=-⋅+【解析】 【分析】（1）把条件122n n n S a +=-转化为数列{}n b 的递推关系，由等差数列定义去证明即可；（2）以错位相减法去求数列{}n S 的前n 项和n T . (1)由122n n n S a +=-，得21122n n n S a +++=-，两式相减得：1122n n n a a ++=+两边同除以12n +，得11122n nn n a a ++=+，即11n n b b +=+， 当1n =时，由1111122a S a +==-，可得14a =，则1122a b == 所以数列{}n b 是以2为首项、1为公差的等差数列. (2)由数列{}n b 是以2为首项、1为公差的等差数列可得，2(1)11n b n n =+-⨯=+所以 ()21n n a n =+，()1111222122n n n n n n S a n n ++++=-=+-=⋅则2341122232(1)22n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅ 345122122232(1)22n n n T n n ++=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅则()23412222222124n n n n T n n +++-=++++-⋅=-⋅-()2124n n T n +∴=-⋅+.。

4. 1.2 圆的一般方程【教学目标】１．使学生掌握圆的一般方程的特点；能将圆的一般方程化为圆的标准方程从而求出圆心的坐标和半径；能用待定系数法，由已知条件导出圆的方程．２．使学生掌握通过配方求圆心和半径的方法，熟练地用待定系数法由已知条件导出圆的方法，熟练地用待定系数法由已知条件导出圆的方程，培养学生用配方法和待定系数法解决实际问题的能力．３．通过对待定系数法的学习为进一步学习数学和其他相关学科的基础知识和基本方法打下牢固的基础．【教学重难点】教学重点：(1)能用配方法，由圆的一般方程求出圆心坐标和半径；(2)能用待定系数法，由已知条件导出圆的方程．教学难点：圆的一般方程的特点．【教学过程】（一）情景导入、展示目标前面，我们已讨论了圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2，现将展开可得x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0．可见，任何一个圆的方程都可以写成x2+y2+Dx+Ey+F=0．请大家思考一下：形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程的曲线是不是圆？下面我们来深入研究这一方面的问题．复习引出课题为“圆的一般方程”．（二）检查预习、交流展示1.写出圆的标准方程.2.写出圆的标准方程中的圆心与半径.（三）合作探究、精讲精练探究一：圆的一般方程的定义1．分析方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的轨迹将方程x2+y2+Dx+Ey+F=0左边配方得：(1)(1)当D2+E2-4F＞0时，方程(1)与标准方程比较，可以看出方程半径的圆；(3)当D2+E2-4F＜0时，方程x2+y2+Dx+Ey+F=0没有实数解，因而它不表示任何图形．这时，教师引导学生小结方程x2+y2+Dx+Ey+F=0的轨迹分别是圆、法．2．引出圆的一般方程的定义当D2+E2-4F＞0时，方程x2+y2+Dx+Ey+F=0称为圆的一般方程．探究二：圆的一般方程的特点请同学们分析下列问题：问题：比较二元二次方程的一般形式Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0．(2)与圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0，(D2+E2-4F＞0)．(3)的系数可得出什么结论？启发学生归纳结论．当二元二次方程 Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0具有条件：(1)x2和y2的系数相同，不等于零，即A=C≠0；(2)没有xy项，即B=0；(3)D2+E2-4AF＞0．它才表示圆．条件(3)通过将方程同除以A或C配方不难得出．强调指出：(1)条件(1)、(2)是二元二次方程(2)表示圆的必要条件，但不是充分条件；(2)条件(1)、(2)和(3)合起来是二元二次方程(2)表示圆的充要条件．例1 求下列圆的半径和圆心坐标：(1)x 2+y 2-8x+6y=0， (2)x 2+y 2+2by=0．解析：先配方，将方程化为标准形式，再求圆心和半径．解：(1)圆心为(4，-3)，半径为5；(2)圆心为(0，-b)，半径为|b|，注意半径不为b ． 点拨：由圆的一般方程求圆心坐标和半径，一般用配方法，这要熟练掌握． 变式训练１：１．方程x 2＋y 2＋2kx ＋4y ＋3k ＋8=0表示圆的充要条件是（ ） Ａ．k ＞4或者k ＜－1 Ｂ．－1＜k ＜4 Ｃ．k =4或者k =－1 Ｄ．以上答案都不对２．圆x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F =0与x 轴切于原点，则有（ ） Ａ．F =0，DE ≠0 Ｂ．E 2＋F 2=0，D ≠0 Ｃ．D 2＋F 2=0，E ≠0 Ｄ．D 2＋E 2=0，F ≠0 答案：１．Ａ ２．Ｃ例2 求过三点O(0，0)、A(1，1)、B(4，2)的圆的方程．解析：已知圆上的三点坐标，可设圆的一般方程，用待定系数法求圆的方程． 解：设所求圆的方程为x 2+y 2+Dx+Ey+F=0，由O 、A 、B 在圆上，则有解得：D=-8，E=6，F=0， 故所求圆的方程为x 2+y 2-8x+6=0． 点拨：1．用待定系数法求圆的方程的步骤： (1)根据题意设所求圆的方程为标准式或一般式； (2)根据条件列出关于a 、b 、r 或D 、E 、F 的方程；(3)解方程组，求出a 、b 、r 或D 、E 、F 的值，代入所设方程，就得要求的方程． 2．关于何时设圆的标准方程，何时设圆的一般方程：一般说来，如果由已知条件容易求圆心的坐标、半径或需要用圆心的坐标、半径列方程的问题，往往设圆的标准方程；如果已知条件和圆心坐标或半径都无直接关系，往往设圆的一般方程．变式训练２： 求圆心在直线 l ：x+y=0上，且过两圆C 1∶x 2+y 2-2x+10y-24=0和C 2∶x 2+y 2+2x+2y-8=0的交点的圆的方程．解：解方程组⎩⎨⎧=+++=++08-2y 2x y x 024-10y 2x -y x 2222，得两圆交点为（－４，０），（０，２）．设所求圆的方程为(x-a)2+(y-b)2=r 2，因为两点在所求圆上，且圆心在直线l 上所以得方程组为⎪⎩⎪⎨⎧--ａ＋ｂ＝０＝ｒ＋（２－ｂ）ａ＝ｒ＋ｂａ２２２２２2)4( 解得ａ＝－３，ｂ＝３，ｒ＝10． 故所求圆的方程为：(x+3)2+(y-3)2=10． （四）反馈测试 导学案当堂检测（五）总结反思、共同提高1．圆的一般方程的定义及特点； 2．用配方法求出圆的圆心坐标和半径； 3．用待定系数法，导出圆的方程． 【板书设计】一：圆的一般方程的定义1．分析方程x 2+y 2+Dx+Ey+F=0表示的轨迹 2．圆的一般方程的定义 二：圆的一般方程的特点 (1) (2) (3) 例1 变式训练１： 例2 变式训练２： 【作业布置】 导学案课后练习与提高4. 1. 2 圆的一般方程课前预习学案一．预习目标回顾圆的标准方程，了解用圆的一般方程及其特点．二．预习内容１．圆的标准方程形式是什么？圆心和半径呢？２．圆的一般方程形式是什么？圆心和半径呢？３．圆的方程的求法有哪些？三．提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有那些疑惑，请填在下面的表格中课内探究学案一．学习目标１．掌握圆的一般方程的特点；能将圆的一般方程化为圆的标准方程从而求出圆心的坐标和半径；能用待定系数法，由已知条件导出圆的方程．２．掌握通过配方求圆心和半径的方法，熟练地用待定系数法由已知条件导出圆的方法，熟练地用待定系数法由已知条件导出圆的方程，培养用配方法和待定系数法解决实际问题的能力．３．通过对待定系数法的学习为进一步学习数学和其他相关学科的基础知识和基本方法打下牢固的基础．学习重点：(1)能用配方法，由圆的一般方程求出圆心坐标和半径；(2)能用待定系数法，由已知条件导出圆的方程．学习难点：圆的一般方程的特点．二．学习过程前面，我们已讨论了圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2，现将展开可得x2+y2-2ax-2by+a2+b2-r2=0．可见，任何一个圆的方程都可以写成x2+y2+Dx+E y+F=0．请大家思考一下：形如x2+y2+Dx+Ey+F=0的方程的曲线是不是圆？下面我们来深入研究这一方面的问题．复习引出课题为“圆的一般方程”．探究一：圆的一般方程的定义1．分析方程x2+y2+Dx+Ey+F=0表示的轨迹2．引出圆的一般方程的定义探究二：圆的一般方程的特点请同学们分析下列问题：问题：比较二元二次方程的一般形式Ax2+Bxy+Cy2+Dx+Ey+F=0．（２）与圆的一般方程x2+y2+Dx+Ey+F=0，(D2+E2-4F＞0)．（３）的系数可得出什么结论？例1 求下列圆的半径和圆心坐标：(1)x2+y2-8x+6y=0，(2)x2+y2+2by=0．变式训练１：１．方程x2＋y2＋2kx＋4y＋3k＋8=0表示圆的充要条件是（）Ａ．k＞4或者k＜－1 Ｂ．－1＜k＜4Ｃ．k=4或者k=－1 Ｄ．以上答案都不对２．圆x2＋y2＋Dx＋Ey＋F=0与x轴切于原点，则有（）Ａ．F=0，DE≠0 Ｂ．E2＋F2=0，D≠0Ｃ．D2＋F2=0，E≠0 Ｄ．D2＋E2=0，F≠0例2 求过三点O(0，0)、A(1，1)、B(4，2)的圆的方程．变式训练２：求圆心在直线l：x+y=0上，且过两圆C1∶x2+y2-2x+10y-24=0和C2∶x2+y2+2x+2y-8=0的交点的圆的方程．三．反思总结四．当堂检测 １．方程342-+-=x x y 表示的曲线是（ ）Ａ．在x 轴上方的圆 Ｂ．在y 轴右方的圆 Ｃ．x 轴下方的半圆 Ｄ．x 轴上方的半圆２．以（0，0）、（6，－8）为直径端点的圆的方程是 . ３．求经过两圆x 2+y 2+6x-4=0和x 2+y 2+6y-28=0的交点，并且圆心在直线x-y-4=0上的圆的方程．参考答案：１．Ｄ ２．x 2+y 2-６x+８y=0 ３．x 2+y 2-x+7y-32=0 课后练习与提高１．方程x 2＋y 2－2(m ＋3)x ＋2(1－4m 2)y ＋16m 4+9=0表示圆，则实数m 的取值范围是（ ）Ａ．－71＜m ＜1 Ｂ．－1＜m ＜71Ｃ．m ＜－71或m ＞1 Ｄ．m ＜－1或m ＞71２．方程x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F =0（D 2＋E 2－4F ＞0）表示的曲线关于直线x ＋y =0对称，则有（ ）Ａ．D ＋E =0 Ｂ．D ＋F =0 Ｃ．E ＋F =0 Ｄ．D ＋E ＋F =0 ３．经过三点A (0，0)、B (1，0)、C (2，1)的圆的方程为（ ）Ａ．x 2＋y 2＋x －3y －2=0 Ｂ． x 2＋y 2＋3x ＋y －2=0 Ｃ． x 2＋y 2＋x ＋3y =0 Ｄ． x 2＋y 2－x －3y =0４．方程220x y x y k +-++=表示一个圆，则实数k 的取值范围是 . ５．过点A （－2，0），圆心在（3，－2）的圆的一般方程为 . ６．等腰三角形的顶点是A(4，2)，底边一个端点是B(3，5)，求另一个端点的轨迹方程，并说明它的轨迹是什么．。

内 容 标 准学 科素 养 1.了解函数极值的概念，会从几何方面直观理解函数的极值与导数的关系，并会灵活应用． 2.掌握函数极值的判定及求法． 3.掌握函数在某一点取得极值的条件.利用直观想象 提升逻辑推理 及数学运算[基础认识]知识点一 极值点与极值的概念 预习教材P 93－95，思考并完成以下问题 (1)观察函数f (x )＝13x 3－2x 的图象．f ′(－2)的值是多少？在x ＝－2左、右两侧的f ′(x )有什么变化？ f ′(2)的值是多少，在x ＝2左、右两侧的f ′(x )又有什么变化？提示：f ′(－2)＝0，在x ＝－2的左侧f ′(x )>0，在x ＝－2的右侧f ′(x )<0；f ′(2)＝0，在x ＝2的左侧f ′(x )<0，在x ＝2的右侧f ′(x )>0.(2)如图，函数f (x )在a ，b 点的函数值与它附近的函数值有什么关系？y ＝f (x )在a ，b 点的导数值是多少？在a ，b 附近，y ＝f (x )的导数的符号是什么？提示：可以发现，函数y ＝f (x )在点x ＝a 的函数值f (a )比它在点x ＝a 附近其他点的函数值都小，f ′(a )＝0；而且在点x ＝a 附近的左侧f ′(x )<0，右侧f ′(x )>0.类似地，函数y ＝f (x )在点x ＝b 的函数值f (b )比它在点x ＝b 附近其他点的函数值都大，f ′(b )＝0；而且在点x ＝b 附近的左侧f ′(x )>0，右侧f ′(x )<0.知识梳理 极值点与极值的概念(1)极小值点与极小值如图，函数y ＝f (x )在点x ＝a 的函数值f (a )比它在点x ＝a 附近其他点的函数值都小，f ′(a )＝0；而且在点x ＝a 附近的左侧f ′(x )<0，右侧f ′(x )>0，则把点a 叫做函数y ＝f (x )的极小值点，f (a )叫做函数y ＝f (x )的极小值．(2)极大值点与极大值如(1)中图，函数y ＝f (x )在点x ＝b 的函数值f (b )比它在点x ＝b 附近其他点的函数值都大，f ′(b )＝0；而且在点x ＝b 的左侧f ′(x )>0，右侧f ′(x )<0，则把点b 叫做函数y ＝f (x )的极大值点，f (b )叫做函数y ＝f (x )的极大值．极大值点、极小值点统称为极值点，极大值和极小值统称为极值．知识点二 求函数y ＝f (x )的极值的方法 知识梳理 解方程f ′(x )＝0，当f ′(x 0)＝0时：(1)如果在x 0附近的左侧f ′(x )>0，右侧f ′(x )<0，那么f (x 0)是________． (2)如果在x 0附近的左侧f ′(x )<0，右侧f ′(x )>0，那么f (x 0)是________． 提示：(1)极大值 (2)极小值[自我检测]1.函数f (x )的定义域为R ，导函数f ′(x )的图象如图所示，则函数f (x )( )A ．无极大值点，有四个极小值点B ．有三个极大值点，两个极小值点C ．有两个极大值点，两个极小值点D ．有四个极大值点，无极小值点 答案：C2．已知函数f (x )＝x ＋1x ，则f (x )( )A ．有极大值2，极小值－2B ．有极大值－2，极小值2C ．无极大值，但有极小值－2D ．有极大值2，无极小值 答案：B探究一极值与极值点的判断与求解[教材P98习题3.3A组4题]如图是导函数y＝f′(x)的图象，在标记的点中，在哪一点处：(1)导函数y＝f′(x)有极大值？(2)导函数y＝f′(x)有极小值？(3)函数y＝f(x)有极大值？(4)函数y＝f(x)有极小值？解析：(1)点x2处f′(x)有极大值．(2)点x1、x4处f′(x)有极小值．(3)点x3处f(x)有极大值．(4)点x5处f(x)有极小值．[例1](1)已知函数y＝f(x)，其导函数y＝f′(x)的图象如图所示，则y＝f(x)()A．在(－∞，0)上为减函数B．在x＝0处取极小值C．在(4，＋∞)上为减函数D．在x＝2处取极大值[解析]由导函数的图象可知：当x∈(－∞，0)∪(2,4)时，f′(x)>0，当x∈(0,2)∪(4，＋∞)时，f′(x)<0，因此f(x)在(－∞，0)，(2,4)上为增函数，在(0,2)，(4，＋∞)上为减函数，所以在x＝0处取得极大值，在x ＝2处取得极小值，在x＝4处取得极大值，故选C.[答案] C(2)求下列函数的极值：①f(x)＝2x3＋3x2－12x＋1；②f(x)＝x2－2ln x.[解析]①函数f(x)＝2x3＋3x2－12x＋1的定义域为R，f′(x)＝6x2＋6x－12＝6(x＋2)(x－1)，解方程6(x＋2)(x－1)＝0，得x1＝－2，x2＝1.当x变化时，f′(x)与f(x)的变化情况如下表：x (－∞，－2)－2 (－2,1) 1 (1，＋∞)f ′(x ) ＋0 － 0 ＋ f (x )极大值21极小值－6所以当x 当x ＝1时，f (x )取极小值－6.②函数f (x )＝x 2－2ln x 的定义域为(0，＋∞)， f ′(x )＝2x －2x ＝2(x ＋1)(x －1)x ，解方程2(x ＋1)(x －1)x ＝0，得x 1＝1，x 2＝－1(舍去)．当x 变化时，f ′(x )与f (x )的变化情况如下表：x (0,1) 1 (1，＋∞)f ′(x ) －0 ＋ f (x )极小值1因此当x ＝1时，f (方法技巧 1.通过导函数值的正负确定函数单调性，然后进一步明确导函数图象与x 轴交点的横坐标是极大值点还是极小值点．2．求可导函数f (x )的极值的步骤 (1)确定函数的定义域，求导数f ′(x )． (2)求f (x )的拐点，即求方程f ′(x )＝0的根．(3)利用f ′(x )与f (x )随x 的变化情况表，根据极值点左右两侧单调性的变化情况求极值．特别提醒：在判断f ′(x )的符号时，借助图象也可判断f ′(x )各因式的符号，还可用特殊值法判断． 跟踪探究 1．如图为y ＝f (x )的导函数的图象，则下列判断正确的是( )①f (x )在(－3，－1)上为增函数；②x ＝－1是f (x )的极小值点；③f (x )在(2,4)上为减函数，在(－1,2)上为增函数；④x ＝2是f (x )的极小值点．A ．①②③B ．②③C ．③④D ．①③④解析：由f ′(x )的图象知，－3<x <－1时，f ′(x )<0；f ′(－1)＝0； －1<x <2时，f ′(x )>0；f ′(2)＝0；2<x <4时，f ′(x )<0故f (x )在(－3，－1)和(2,4)上是减函数，在(－1,2)上是增函数，f (－1)是极小值，f (2)是极大值，所以②③正确，故选B.答案：B2．判断下列函数有无极值，如果有极值，请求出极值；如果没有极值，请说明理由． (1)y ＝13x 3＋4；(2)y ＝e xx (x >0)．解析：(1)f ′(x )＝x 2. 令f ′(x )＝0，解得x ＝0.当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表：x (－∞，0)0 (0，＋∞)f ′(x ) ＋ 0 ＋ f (x )单调递增无极值单调递增(2)y ′＝e x ·x －e x x 2＝e x (x －1)x 2，令y ′＝0，得x ＝1.当x 变化时，f ′(x )，f (x )的变化情况如下表：x (0,1) 1 (1，＋∞)f ′(x ) － 0 ＋ f (x )单调递减极小值单调递增探究二 利用函数极值确定参数的值[教材P 110复习参考题A 组7题]已知函数f (x )＝x (x －c )2在x ＝2处有极大值，求c 的值．解析：∵f (x )＝x 3－2cx 2＋c 2x ， ∴f ′(x )＝3x 2－4cx ＋c 2.∴f ′(2)＝0，即3×4－8c ＋c 2＝0，得c ＝2，或c ＝6. 但c ＝2时，f (2)是极小值，不合题意，舍去，所以c ＝6.[例2] (1)已知函数f (x )＝x 3＋3ax 2＋bx ＋a 2在x ＝－1处有极值0，则a ＝________，b ＝________. (2)若函数f (x )＝13x 3－x 2＋ax －1有极值点，则a 的取值范围为________．[解析] (1)∵f ′(x )＝3x 2＋6ax ＋b ，且函数f (x )在x ＝－1处有极值0，∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(－1)＝0，f (－1)＝0， 即⎩⎪⎨⎪⎧3－6a ＋b ＝0，－1＋3a －b ＋a 2＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝1，b ＝3或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝9.当a ＝1，b ＝3时，f ′(x )＝3x 2＋6x ＋3＝3(x ＋1)2≥0，此时函数f (x )在R 上为增函数，无极值，故舍去．当a ＝2，b ＝9时，f ′(x )＝3x 2＋12x ＋9＝3(x ＋1)(x ＋3)． 当x ∈(－∞，－3)时，f ′(x )>0， 此时f (x )为增函数；当x ∈(－3，－1)时，f ′(x )<0， 此时f (x )为减函数；当x ∈(－1，＋∞)时，f ′(x )>0， 此时f (x )为增函数．故f (x )在x ＝－1处取得极小值， ∴a ＝2，b ＝9.(2)∵f ′(x )＝x 2－2x ＋a ，由题意得方程x 2－2x ＋a ＝0有两个不同的实数根， ∴Δ＝4－4a >0，解得a <1. [答案] (1)2 9 (2)(－∞，1)方法技巧 已知函数极值的情况，逆向应用确定函数的解析式时，应注意以下两点： (1)根据极值点处导数为0和极值两个条件列方程组，利用待定系数法求解．(2)因为导数值等于零不是此点为极值点的充要条件，所以利用待定系数法求解后必须验证根的合理性．跟踪探究 3.已知函数f (x )＝ax 3＋bx 2＋cx (a ≠0)在x ＝±1处取得极值，且f (1)＝－1. (1)求常数a ，b ，c 的值；(2)判断x ＝±1是函数的极大值点还是极小值点，试说明理由，并求出极值． 解析：(1)f ′(x )＝3ax 2＋2bx ＋c ， ∵x ＝±1是函数f (x )的极值点，∴x ＝±1是方程f ′(x )＝3ax 2＋2bx ＋c ＝0的两根， 由根与系数的关系，得⎩⎨⎧－2b3a＝0， ①c3a ＝－1， ②又f (1)＝－1，∴a ＋b ＋c ＝－1.③ 由①②③解得a ＝12，b ＝0，c ＝－32.(2)由(1)知f (x )＝12x 3－32x ，∴f ′(x )＝32x 2－32＝32(x －1)(x ＋1)，当x <－1或x >1时，f ′(x )>0， 当－1<x <1时，f ′(x )<0，∴函数f (x )在(－∞，－1)和(1，＋∞)上是增函数， 在(－1,1)上是减函数，∴当x ＝－1时，函数取得极大值f (－1)＝1， 当x ＝1时，函数取得极小值f (1)＝－1. 探究三 函数极值的综合应用[例3] 已知函数f (x )＝x 3－3ax －1(a ≠0)．若函数f (x )在x ＝－1处取得极值，直线y ＝m 与y ＝f (x )的图象有三个不同的交点，求m 的取值范围．[解析] 因为f (x )在x ＝－1处取得极值且f ′(x )＝3x 2－3a ， 所以f ′(－1)＝3×(－1)2－3a ＝0， 所以a ＝1，所以f (x )＝x 3－3x －1，f ′(x )＝3x 2－3， 由f ′(x )＝0，解得x 1＝－1，x 2＝1. 当x <－1时，f ′(x )>0； 当－1<x <1时，f ′(x )<0； 当x >1时，f ′(x )>0.所以f (x )的单调增区间为(－∞，－1)，(1，＋∞)；单调减区间为(－1,1)， f (x )在x ＝－1处取得极大值f (－1)＝1， 在x ＝1处取得极小值f (1)＝－3. 作出f (x )的大致图象如图所示．因为直线y ＝m 与函数y ＝f (x )的图象有三个不同的交点，结合f (x )的图象可知，m 的取值范围是(－3,1)． 方法技巧 利用导数可以判断函数的单调性，研究函数的极值情况，并能在此基础上画出函数的大致图象，从直观上判断函数图象与x 轴的交点或两个函数图象的交点的个数，从而为研究方程根的个数问题提供了方便．延伸探究 若本例“三个不同的交点”改为“两个不同的交点”，结果如何？改为“一个交点”呢？ 解析：由本例解析可知当m ＝－3或m ＝1时，直线y ＝m 与y ＝f (x )的图象有两个不同的交点；当m <－3或m >1时，直线y ＝m 与y ＝f (x )的图象只有一个交点．跟踪探究 4.已知函数f (x )＝x 3－6x 2＋9x ＋3，若函数y ＝f (x )的图象与y ＝13f ′(x )＋5x ＋m 的图象有三个不同的交点，求实数m 的取值范围．解析：由f (x )＝x 3－6x 2＋9x ＋3， 可得f ′(x )＝3x 2－12x ＋9，∴13f ′(x )＋5x ＋m ＝13(3x 2－12x ＋9)＋5x ＋m ＝x 2＋x ＋3＋m ，则由题意可得x 3－6x 2＋9x ＋3＝x 2＋x ＋3＋m 有三个不相等的实根，即g (x )＝x 3－7x 2＋8x －m 的图象与x 轴有三个不同的交点．∵g ′(x )＝3x 2－14x ＋8 ＝(3x －2)(x －4)，∴令g ′(x )＝0，得x ＝23或x ＝4.当x 变化时，g (x )，g ′(x )的变化情况如下表：则函数g (x )的极大值为g ⎝⎛⎭⎫23＝6827－m ，极小值为g (4)＝－16－m . ∵由y ＝f (x )的图象与y ＝13f ′(x )＋5x ＋m 的图象有三个不同交点，得⎩⎪⎨⎪⎧g ⎝⎛⎭⎫23＝6827－m >0，g (4)＝－16－m <0， 解得－16<m <6827.即m 的取值范围为⎝⎛⎭⎫－16，6827.[课后小结](1)在极值的定义中，取得极值的点称为极值点，极值点指的是自变量的值，极值指的是函数值． (2)函数的极值是函数的局部性质．可导函数f (x )在点x ＝x 0处取得极值的充要条件是f ′(x 0)＝0且在x ＝x 0两侧f ′(x )符号相反．(3)利用函数的极值可以确定参数的值，解决一些方程的解和图象的交点问题．[素养培优]1．误把导函数的零点当作函数的极值点求函数f (x )＝x 4－x 3的极值，并说明是极小值还是极大值．易错分析 本题易错将导数为零的点都认为是极值点，其实不然，导数为零仅是零点是极值点的必要不充分条件，错解中还有一个误区就是认为极大值一定大于极小值．事实上，极值仅描述函数在该点附近的局部特征，极大值未必一定大于极小值．考查逻辑推理及数学运算．自我纠正 f ′(x )＝4x 3－3x 2，令f ′(x )＝0, 即4x 3－3x 2＝0时，得x 1＝0，x 2＝34.当x 变化时，f (x )，f ′(x )的变化情况如下表：由上表可知函数f (x )在区间(－∞，0)上是减函数，在区间⎝⎛⎭⎫0，34上还是减函数，所以x ＝0不是函数的极值点，而函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0，34上是减函数，在区间⎝⎛⎭⎫34，＋∞上是增函数，所以函数f (x )在x ＝34处取得极小值，极小值为－27256.2．误把切点当作函数的极值点已知函数f (x )＝ax 4＋bx 2＋c 的图象经过点(0,1)，且在x ＝1处的切线方程是y ＝x －2，求f (x )的解析式． 易错分析 本题错在将切点当做极值点，得到f ′(1)＝0的错误结论．其实，虽然切点和极值点都与导数有关，但它们却是两个完全不同的概念，不能混为一谈．考查逻辑推理及数学运算的学科素养．自我纠正 f ′(1)表示函数f (x )的图象在点(1，－1)处的切线斜率，应有f ′(1)＝1，再联立f (0)＝1，f (1)＝－1便可得到正确答案：a ＝52，b ＝－92，c ＝1，因此f (x )＝52x 4－92x 2＋1.。

高二数学选修2-1第2章《空间向量与立体几何》_导学案南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案.试试：1.分别用平行四边形法则和三角形法则求ab,ab..b2.点C在线段AB上，且AC5,CB2则ACAB,BCAB.反思：空间向量加法与数乘向量有如下运算律吗？⑴加法交换律：A.+B.=B.+a；⑵加法结合律：(A.+b)+C.=A.+(B.+c)；⑶数乘分配律：λ(A.+b)=λA.+λb．典型例题例1已知平行六面体ABCDA'B'C'D'（如图），化简下列向量表达式，并标出化简结果的向量：⑴AB⑵BCABAD；AA'；⑶ABAD1CC'⑷12(ABAD2AA')．变式：在上图中，用AB,AD,AA'表示AC',BD'和DB'.小结：空间向量加法的运算要注意：首尾相接的若干向量之和，等于由起始向量的起点指向末尾向量的终点的向量，求空间若干向量之和时，可通过平移使它们转化为首尾相接的向量．2南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.1.2空间向量的数乘运算（一）CD3ab，求证:A,B,C三点共线.1.化简；2.3.几何中的问题．8687复习1：化简：⑴5（3a2b）+4（2b3a）；⑵6a3bcabc.复习2：在平面上，什么叫做两个向量平行？在平面上有两个向量a,b，若b是非零向量，则a与平行的充要条件是二、新课导学学习探究探究任务一：空间向量的共线问题它们的位置关系？新知：空间向量的共线：1.如果表示空间向量的互相或平行向量.2.空间向量共线：定理：对空间任意两个向量a,b（b0），a//b要条件是存在唯一实数，使得推论：如图，l为经过已知点A且平行于已知非零向量的直线，对空间的任意一点O，点P在直线l上的充要条件是试试：已知ABa5b,BC2a8b,3反思：充分理解两个向量a,b共线向量的充要条件中的b0，注意零向量与任何向量共线.典型例题例OP1已知直线AB，点O是直线AB外一点，若某OAyOB，且某+y＝1，试判断A,B,P三点是否共线？变式：已知A,B,P三点共线，点O是直线AB外一点，若OP12OAtOB，那么t＝例2已知平行六面体ABCDA'B'C'D'，点M是棱AA'设的中点，点G在对角线A'C上，且CG:GA'=2:1,CACD,=CAa，CBb,CC'c，试用向量a,b,c表示向量',CM,CG.变式1：已知长方体ABCDA'B'C'D'，M是对角线AC'中点，化简下列表达式：⑴AA'CB;⑵AB'B'C'C'D'⑶12AD112AB2A'A4南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案试试：若空间任意一点O和不共线的三点A,B,C满足111关系式OPOAOBOC,则点P与A,B,C共面236吗？5反思：若空间任意一点O和不共线的三点A,B,C满足关系式OP某OAyOBzOC,且点P与A,B,C共面，则某yz.例典型例题①1下列等式中，使OMM,A,B,C四点共面的个数是（）OAOBOC;②OM1115OAOBOC;③MAMB3MC20;④OMOAOBOC0.A.1B.2C.3D.4变式：已知A,B,C三点不共线，O为平面ABC外一点，若向量OP15OA73OBOCR,则P,A,B,C四点共面的条件是例2如图，已知平行四边形ABCD,过平面AC外一点O作射线OA,OB,OC,OD,在四条射线上分别取点E,,F,G,H,并且使OEOAOFOBOGOHOCODk,求证：E,F,G,H四点共面.6南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.1.3．空间向量的数量积（1）1.掌握空间向量夹角和模的概念及表示方法；2.向量的数量积解决立体几何中的一些简单问题．9092复习1：什么是平面向量a与b的数量积？复习2：在边长为1的正三角形⊿ABC中，求AB.二、新课导学学习探究探究任务一：空间向量的数量积定义和性质问题空间线段的长度问题？新知：1)两个向量的夹角的定义：已知两非零向量空间一点O，作OAa,baO,Bb，则AOB量a与b的夹角，记作.试试：⑴范围a,:b=0时,a与a,bb;a,b=π时,a与b⑵a,bb,a成立吗？⑶a,b，则称a与b互相垂直，记作.2)向量的数量积：已知向量a,bab，则叫做a,b的数量积，，即ab规定:零向量与任意向量的数量积等于零.反思：⑴两个向量的数量积是数量还是向量？⑵0a⑶你能说出ab0还是0）的几何意义吗？73)空间向量数量积的性质：（1）设单位向量e，则ae|a|coa,e．（2）abab．（3）aa＝4)空间向量数量积运算律：（1）(a)b(ab)a(b)．（2）abba（3）a(bc（交换律）)abac．（分配律反思：⑴（ab)ca(bc)吗？举例说明.⑵若abac，则bc吗？举例说明.⑶若ab0，则a0或b0吗？为什么？典型例题例1用向量方法证明：在平面上的一条直线，如果和这个平面的一条斜线的射影垂直，那么它也和这条斜线垂直.变式1：用向量方法证明：已知：m,n是平面内的两条相交直线，直线l与平面的交点为B，且lm,ln.求证：l．例2如图，在空间四边形ABCD中，AB2，BC3，BDCD3，ABD30，ABC60，求AB与CD,8南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.1.4空间向量的正交分解及其坐标表示1.标表示；2.掌握空间向量的坐标运算的规律；⑴a＋b＝(a1b1,a2b2,a3b3)；92-96⑵a－b＝(a1b1,a2b2,a3b3)；复习1：平面向量基本定理：⑶λa＝(a1,a2,a3)(R)；对平面上的任意一个向量P，a,b是平面上两⑷a·b＝a1b1a2b2a3b3.向量，总是存在实数对某,y，使得向量P可以用a,b试试：a1.设，则向量的坐标为.a2ij3k示，表达式为，其中a,b(3,1,1)(1,0,2)2.若A，B，则AB＝.做.若ab，则称向量P正交分解.3.已知a＝(2,3,5)，b＝(3,1,4)，求a＋b，a－b，复习2：平面向量的坐标表示：8a，a·b平面直角坐标系中，分别取某轴和y轴上的向量i,j作为基底，对平面上任意向量a数某，y，使得a某iyj，，则称有序对某,y为向量a的，即a＝.二、新课导学学习探究向的单位向量，则存在有序实数组{某,y,z}，使得，则称有序实数组{某,y,z}为向量a的a某iyjzk坐标，记着p⑸设A(某1,y1,z1)，B(某2,y2,z2)，则AB＝.⑹向量的直角坐标运算：设a＝(a1,a2,a3)，b＝(b1,b2,b3)，则典型例题探究任务一：空间向量的正交分解从向量a,b,c问题：对空间的任意向量a例1已知向量a,b,c是空间的一个基底，中选哪一个向量，一定可以与向量pab,qab何位置关系？构成空间的另一个基底？新知：⑴空间向量的正交分解：空间的任意向量a分解为不共面的三个向量1a1、2a2、3a3a1a12a23a3.如果a1,a2,a3两两分解就是空间向量的正交分解.变式：已知O,A,B,C为空间四点，且向量OA,OB,OC不构成空间的一个基底，那么点O,A,B,C是否共面？(2)空间向量基本定理：如果三个向量a,b,c，对空间任一向量p，存在有序实数组{某,y,z}a,b,c.把的一个基底，p某aybzc量.反思：空间任意一个向量的基底有个.⑶单位正交分解：相，长度都为，则这个基底叫做，通常用｛i,j,k｝表示.⑷空间向量的坐标表示小结：判定空间三个向量是否构成空间的一个基底的O-某yz和向量a，且设i、j、k为某轴、y轴、z方法是：这三个向量一定不共面.910南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案114.线段中点的坐标公式：在空间直角坐标系中，已知点A(某1,y1,z1)，B(某2,y2,z2)，则线段AB的中点坐标为.典型例题例1.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中，点E1,F1分别是A1B1,C1D1的一个四等分点，求BE1与DF1所成的角的余弦值．变式：如上图,在正方体ABCD1A1B1C中1D，BDAB1E11F1113，求BE1与DF1所成角的余弦值．例2.如图，正方体ABCDA1B1C1D1中，点E,F分别是BB1,D1B1的中点，求证：EFDA1.12南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案相，长度都为，则这个基底叫做单位正交基底，通常用｛i,j,k｝表示.9.空间向量的坐标表示：给定一个空间直角坐标系O-某yz和向量a，且设i、j、k为某轴、y轴、z轴正方向的单位向量，则存在有序实数组{某,y,z}，使得，则称有序实数组{某,y,z}为向量a的a某iyjzk坐标，记着p10.设A(某1,y1,z1)，B(某2,y2,z2)，则AB＝.11.向量的直角坐标运算：设a＝(a,a,a3)，b＝(b1,b2,b3)，则12⑴a＋b＝；⑵a－b＝；⑶λa＝；⑷a·b＝动手试试1．在下列命题中：①若a、b共线，则a、b所在的直线平行；②若a、b所在的直线是异面直线，则a、b一定不共面；③若a、b、c三向量两两共面，则a、b、c三向量一定也共面；④已知三向量a、b、c，则空间任意一个向量p总可以唯一表示为p＝某a＋yb＋zc．其中正确命题的个数为（）A．0B.1C.2D.32．在平行六面体ABCD－A1B1C1D1中，向量D1A、是（）D1C、AC11A．有相同起点的向量B．等长向量C．共面向量D．不共面向量3．已知a＝（2，－1，3），b＝（－1，4，－2），c＝（7，5，λ），若a、b、c三向量共面，则实数λ=（）62636465A.B.C.D.77774．若a、b均为非零向量，则ab|a||b|是a与b共线的（）A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件5．已知△ABC的三个顶点为A（3，3，2），B（4，－3，7），C（0，5，1），则BC边上的中线长为（）A．2B．3C．4D．56.a3i2jk,bij2k,则5a3b（）A．－15B．－5C．－3D．－11314南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.2立体几何中的向量方法（1）1.掌握直线的方向向量及平面的法向量的概念;2.行、垂直、夹角等立体几何问题．102104，找出疑惑之处）复习1：可以确定一条直线；个平面的方法有哪些？复习2：如何判定空间A,B,C三点在一条直线上？复习3：设a＝(a1,a2,a3)，b＝(b1,b2,b3)，a·b＝二、新课导学学习探究探究任务一：向量表示空间的点、直线、平面问题位置？新知：⑴点：在空间中，我们取一定点O间中任意一点P的位置就可以用向量把向量OP来表示，OP称为点P的位置向量.⑵直线：①直线的方向向量向量.②对于直线l上的任一点P,存在实数t，APtAB，此方程称为直线的向量参数方程.⑶平面：①空间中平面的位置可以由确定.对于平面上的任一点P,a,b是平面不共线向量，则存在有序实数对(某,y),OP某a使y.b②空间中平面的方向向量表示空间中平面的位置.⑷平面的法向量：如果表示向量n线垂直于平面，则称这个向量n垂直于平面,n⊥，那么向量n叫做平面的法向量.15试试：.1.如果a,b都是平面的法向量，则a,b的关系.2.向量n是平面的法向量，向量a是与平面平行或在平面内，则n与a的关系是.反思：1.一个平面的法向量是唯一的吗？2.平面的法向量可以是零向量吗？⑸向量表示平行、垂直关系：设直线l,m的方向向量分别为a,b，平面,向量分别为u,的法v①l∥m，则a∥ba②l∥akb③∥uu∥au0vukv.典型例题例1已知两点A1,2,3,B2,1,3,求直线AB与坐标平面YOZ的交点.变式：已知三点A1,2,3,B2,1,2,P1,1,2,点Q在OP上运动（O为坐标原点）,求当QAQB取得最小值时,点Q的坐标.小结：解决有关三点共线问题直接利用直线的参数方程即可. 16南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.2立体几何中的向量方法（2）1.立体几何问题；2.中的角度的计算方法.105复习1：已知107，找出疑惑之处.ab1，a1,b2，且m2ab求m.复习2：角的范围是什么？二、新课导学学习探究探究任务一：用向量求空间线段的长度问题：如何用向量方法求空间线段的长度？新知a求出线段长度.试试：在长方体ABCD'A'B'C中'D，已AB1,BC2,'CC,求1AC'的长.反思用已知条件中的向量表示.典型例题例1如图，一个结晶体的形状为平行六面体，其中，以顶点A为端点的三条棱长都相等，且它们彼此的夹角都是60°，那么以这个顶点为端点的晶体的对角线的长与棱长有什么关系？17变式1：上题中平行六面体的对角线BD1的长与棱长有什么关系？变式2：如果一个平行六面体的各条棱长都相等，并且以某一顶点为端点的各棱间的夹角都等于,那么由这个平行六面体的对角线的长可以确定棱长吗探究任务二：用向量求空间图形中的角度例2如图，甲站在水库底面上的点A处，乙站在水坝斜面上的点B处.从A，B到直线l（库底与水坝的交线）的距离AC,BD分别为a,b，CD的长为c，AB的长为d.求库底与水坝所成二面角的余弦值.变式：如图，60的二面角的棱上有A,B两点，直线AC,BD分别在这个二面角的两个半平面内，且都垂直于AB,已知AB4,AC6,BD8,求CD的长.18南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§2.2立体几何中的向量方法（3）1.进一步熟练求平面法向量的方法；2.异面直线间距离的计算方法；3.熟练掌握向量方法在实际问题中的作用.,B0,1,1,C1,1,2ABC的一个法向量.复习2：离？二、新课导学学习探究探究任务一：点到平面的距离的求法问题：如图A,空间一点P到平面知平面的距离为d,的一个法向量为n,且AP与n不共线,AP与n表示d分析:过P作PO⊥于O连结d=|OAPO,则|=|PA|∵PO⊥,coAPO.n,∴PO∥n.∴co∠APO=|co∴D.=|PA||coPA,n|=|PAPA,n|||n|||coPA,n||PAn|n|=|n|新知：用向量求点到平面的距离的方法：设A,空间一点P到平面的距离为d,平面个法向量为n，则D.=|PA|n|n|19试试：在棱长为1的正方体ABCDA'B'C'D'中，求点C'到平面A'BCD'的距离.反思：当点到平面的距离不能直接求出的情况下，可以利用法向量的方法求解.典型例题例1已知正方形ABCD的边长为4，E、F分别是AB、AD的中点，GC⊥平面ABCD，且GC＝2，求点B到平面EFG的距离.变式：如图,ABCD是矩形,PD平面ABC,DPDDCa,AD,M、N分别是AD、PB的中点,求点A到平面MNC的距离.PNCAB小结：求点到平面的距离的步骤：⑴建立空间直角坐标系，写出平面内两个不共线向量的坐标；⑵求平面的一个法向量的坐标；⑶找出平面外的点与平面内任意一点连接向量的坐标；⑷代入公式求出距离.20南康二中高二数学◆选修2-1◆导学案§第2章空间向量（复习）1.掌握空间向量的运算及其坐标运算；2.具.115－116复习1：如图，空间四边形OABC中OAa,OBb,OC且OM=2MA,为BC中点，则c.点M在OA上，MN复习2：平行六面体ABCDA'BADb,'C'D'中，ABaAA'c，点P,M,N分别是CA',CD',C'D'的中点，点Q在CA'上，且CQ:QA'4:1,a,用基底b,c表示下列向量：⑴AP;⑵AM;⑶AN;⑷AQ.主要知识点：1.空间向量的运算及其坐标运算：空间向量是平面向量的推广,有关运算方法几乎一样,只是“二维的”变成“三维的”了.2.立体几何问题的解决──向量是很好的工具①平行与垂直的判断②角与距离的计算21典型例题例1如图,一块均匀的正三角形面的钢板的质量为500kg，在它的顶点处分别受力F1、F2、F3，每个力与同它相邻的三角形的两边之间的夹角都是F60，且F12F3200kg.这块钢板在这些力的作用下将会怎样运动？这三个力最小为多大时，才能提起这块钢板？变式：上题中，若不建立坐标系，如何解决这个问题？小结：在现实生活中的问题，我们可以转化我数学中向量的问题来解决，具体方法有坐标法和直接向量运算法，对能建立坐标系的题，尽量使用坐标计算会给计算带来方便.例2如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，ABC90,CB1,CA21,点M6是CC1的中点，求证：AMBA1.变式：正三棱柱ABCA1B1C1的底面边长为1，棱长为2，点M是BC的中点，在直线CC1上求一点N，使MNAB.。

扬州树人学校2018---2019第二学期高二数学导学案分段函数中的取值范围问题 【学习目标】1.复习巩固分段函数的概念；2.通过分段函数中的取值范围问题研究，体会分段函数，分段处理的解题对策；3.让学生体会数形结合及分类讨论等数学思想方法在解题中的应用，从而提高分析问题与解决问题的能力.基础训练：一、分段函数单调性问题1.已知函数2()||2x f x x +=+，x R ∈，则2(2)(34)f x x f x -<-的解集是 .2.已知函数⎪⎩⎪⎨⎧≤+->=-6,4)24(6,)(5x x a x a x f x ，若)(x f 在R 上是增函数，则实数a 的取值范围是3.设函数⎪⎩⎪⎨⎧≤+>+=2,2,2)(2x a x x a x f x ，若函数)(x f 的值域是R ，则实数a 的取值范围是 .例题讲解：二、分段函数中的零点问题例.若函数⎩⎨⎧<-≥=0,30,)(3x x x x x x f ，若函数a x f x g -=)(2)(恰有3个不同的零点，则实数a 的取值范围是 .变题1.若函数⎩⎨⎧<-≥=0,30,)(3x x x x x x f ，若函数ax x f x g -=)(2)(恰有2个不同的零点，则实数a 的取值范围是 .变题2.函数⎩⎨⎧<-≥=a x x x ax x x f ,3,)(3，若函数x x f x g +=)()(恰有2个不同的零点，则实数a 的取值范围是 .课堂练习：1.设函数⎩⎨⎧>-≤-=ax x a x x x x f ,2,3)(3．（1）若0=a ，则)(x f 的最大值是 ；（2）若)(x f 无最大值，则实数a 的取值范围是 ．2.已知函数⎩⎨⎧≥-<+=ax x x a x x x f ,2,4)(2，若对任意的实数b ，总存在实数0x ，使得b x f =)(0，则实数a 的取值范围是 .3.设函数⎪⎩⎪⎨⎧<--≥-=ax x a x e x x f x ,1,1)(，b x f x g -=)()(，若存在实数b ，使得函数)(x g 恰有三个零点，则实数a 的取值范围是 .小结归纳：。