高二数学选修2-1教材同步讲解
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高二数学选修2-1第三章空间向量的数量积运算知识点高二数学向量的数量积是《向量》这一章的重要内容,下面是店铺给大家带来的高二数学选修2-1第三章空间向量的数量积运算知识点,希望对你有帮助。
高二数学空间向量的数量积运算知识点定义:两个非零向量的夹角记为〈a,b〉,且〈a,b〉∈[0,π]。
定义:两个向量的数量积(内积、点积)是一个数量,记作a·b。
若a、b不共线,则a·b=|a|·|b|·cos〈a,b〉;若a、b共线,则a·b=+-∣a∣∣b∣。
向量的数量积的坐标表示:a·b=x·x'+y·y'。
向量的数量积的运算率a·b=b·a(交换率);(a+b)·c=a·c+b·c(分配率);向量的数量积的性质a·a=|a|的平方。
a⊥b 〈=〉a·b=0。
|a·b|≤|a|·|b|。
向量的数量积与实数运算的主要不同点1、向量的数量积不满足结合律,即:(a·b)·c≠a·(b·c);例如:(a·b)^2≠a^2·b^2。
2、向量的数量积不满足消去律,即:由a·b=a·c (a≠0),推不出b=c。
3、|a·b|≠|a|·|b|4、由 |a|=|b| ,推不出 a=b或a=-b。
高中数学学习方法(1)记数学笔记,特别是对概念理解的不同侧面和数学规律,教师在课堂中拓展的课外知识。
记录下来本章你觉得最有价值的思想方法或例题,以及你还存在的未解决的问题,以便今后将其补上。
(2)建立数学纠错本。
把平时容易出现错误的知识或推理记载下来,以防再犯。
争取做到:找错、析错、改错、防错。
达到:能从反面入手深入理解正确东西;能由果朔因把错误原因弄个水落石出、以便对症下药;解答问题完整、推理严密。
椭圆的方程及其性质知识集结知识元椭圆的定义知识讲解1.椭圆的定义【知识点的认识】1.椭圆的第一定义平面内与两个定点F1、F2的距离的和等于常数2a(2a>|F1F2|)的动点P的轨迹叫做椭圆,其中,这两个定点F1、F2叫做椭圆的焦点,两焦点之间的距离|F1F2|叫做焦距.2.椭圆的第二定义平面内到一个定点的距离和到一条定直线的距离之比是常数e=(0<e<1,其中a是半长轴,c是半焦距)的点的轨迹叫做椭圆,定点是椭圆的焦点,定直线叫椭圆的准线,常数e 叫椭圆的离心率.3.注意要点椭圆第一定义中,椭圆动点P满足{P||PF1|+|PF2|=2a}.(1)当2a>|F1F2|时,动点P的轨迹是椭圆;(2)当2a=|F1F2|时,动点P的轨迹是线段F1F2;(3)当2a<|F1F2|时,动点P没有运动轨迹.【命题方向】利用定义判断动点运动轨迹,需注意椭圆定义中的限制条件:只有当平面内动点P与两个定点F1、F2的距离的和2a>|F1F2|时,其轨迹才为椭圆.1.根据定义判断动点轨迹例:如图,一圆形纸片的圆心为O,F是圆内一定点,M是圆周上一动点,把纸片折叠使M与F重合,然后抹平纸片,折痕为CD,设CD与OM交于点P,则点P的轨迹是()A.椭圆B.双曲线C.抛物线D.圆分析:根据CD是线段MF的垂直平分线.可推断出|MP|=|PF|,进而可知|PF|+|PO|=|PM|+|PO|=|MO|结果为定值,进而根据椭圆的定义推断出点P的轨迹.解答:由题意知,CD是线段MF的垂直平分线.∴|MP|=|PF|,∴|PF|+|PO|=|PM|+|PO|=|MO|(定值),又显然|MO|>|FO|,∴根据椭圆的定义可推断出点P轨迹是以F、O两点为焦点的椭圆.故选A点评:本题主要考查了椭圆的定义的应用.考查了学生对椭圆基础知识的理解和应用.2.与定义有关的计算例:已知椭圆上的一点P到左焦点的距离为,则点P到右准线的距离为()A.2B.2C.5 D.3分析:先由椭圆的第一定义求出点P到右焦点的距离,再用第二定义求出点P到右准线的距离d.解答:由椭圆的第一定义得点P到右焦点的距离等于4﹣=,离心率e=,再由椭圆的第二定义得=e=,∴点P到右准线的距离d=5,故选C.点评:本题考查椭圆的第一定义和第二定义,以及椭圆的简单性质.例题精讲椭圆的定义例1.(2020秋∙兴庆区校级期末)点M(x,y)与定点F(4,0)的距离和它到直线l:x=的距离的比是常数,求M的轨迹.【答案】详见解析【解析】题干解析:设d是点M到直线l:x=的距离,根据题意得,点M的轨迹就是集合P={M|=},(4分)由此得=.将上式两边平方,并化简,得9x2+25y2=225.即+=1.(9分)所以,点M的轨迹是长轴、短轴长分别为10、6的椭圆.(12分)例2.已知P为⊙B:(x+2)2+y2=36上一动点,点A(2,0),线段AP垂直平分线交直线BP于点Q,求点Q的轨迹方程.【答案】详见解析【解析】题干解析:(1)圆C的圆心为B(-2,0),半径r=6,|BA|=4。
高二数学选修2-1 第三章 第1节 椭圆北师大版(理)【本讲教育信息】一、教学内容:选修2—1 椭圆的标准方程及其几何性质二、教学目标:1、熟练地掌握椭圆的定义及标准方程的形式,能根据已知条件求出椭圆的标准方程。
2、掌握椭圆简单的几何性质,理解椭圆的准线、离心率、焦点,定义椭圆的方法及椭圆的参数方程的应用。
3、理解用方程的思想、函数的思想、数与形结合、分类讨论的思想及参数法、待定系数法等数学思想方法解决椭圆的有关问题。
三、知识要点分析: (一)椭圆的基本概念1、椭圆的第一定义:平面内到两个定点F 1,F 2的距离之和等于常数(大于|F 1F 2|)的点的集合叫椭圆。
点集M={P| |PF 1|+|PF 2|=2a>|F 1F 2|}(1)到两个定点F 1,F 2的距离之和等于|F 1F 2|的点的集合是线段F 1F 2. (2)到两个定点F 1,F 2的距离之和小于|F 1F 2|的点的集合是空集。
椭圆的第二定义:平面内一动点到一个定点的距离和它到一条定直线的距离的比是小于1的正常数e 的点的集合叫椭圆。
点集M={P |}1e 0,e d|PF |<<= 2、椭圆的标准方程:)0(,12222>>=+b a b y a x (焦点在x 轴上),22221c b a ).0,c (F ),0,c (F =-- )0(,12222>>=+b a ay b x (焦点在y 轴上),22221c b a ).c ,0(F ),c ,0(F =-- 3、点),(00y x P 与椭圆)0b a (1by a x 2222>>=+的位置关系。
点1by a x )0b a (1b y a x )y ,x (P 220220222200<+⇔>>=+内部在椭圆点1by ax )0b a (1by ax )y ,x (P 22022222200=+⇔>>=+上在椭圆点1b y a x )0b a (1b y a x )y ,x (P 220220222200>+⇔>>=+外部在椭圆4、椭圆的参数方程:椭圆12222=+b y a x 上任意一点P (x ,y ),则R b y a x ∈⎩⎨⎧==θθθ,sin cos(二)椭圆的几何性质:焦点在x 轴上焦点在y 轴上图形性质X 围 |x|≤a ,|y|≤b|x|≤b ,|y|≤a对称性关于x 轴、y 轴、坐标原点对称 顶点A 1(-a ,0) A 2(a ,0)B 1(0,-b ) B 2(0,b ) A 1(0,-a ) A 2(0,a ) B 1(-b ,0) B 2(b ,0)离心率离心率e=ac,0<e<1,(焦距与长轴的比)(对椭圆定型) 准线 x=ca 2±y=ca 2±焦点半径公式|0201||,|ex a PF ex a PF -=+=|0201||,|ey a PF ey a PF -=+=注:1、在确定椭圆的标准方程时若不能确定焦点的位置,可进行讨论焦点:在x 轴上、y 轴上的两种情形或把所求的椭圆标准方程设为:),0,0(,122B A B A By Ax ≠>>=+ .2、与椭圆)0(,12222>>=+b a b y a x 共焦点的椭圆可设为:kb y k a x +++2222=1,(a>b>0)3、椭圆上任意一点P 到焦点F 的距离的最大值是|PF|=a+c ,最小值是|PF|=a -c .4、椭圆上任意一点P 到两焦点的距离之积的最大值是a 2,此时P 点与椭圆的短轴的两端点重合5、注意利用平面几何知识解决椭圆问题。
本章学情分析与教材分析(黄亿君)(一)学情分析:数学是一门逻辑性很强和学科,学习数学时往往涉及命题间的逻辑关系和推理论证.“常用逻辑用语”是逻辑学的简单而又实用的基础知识.学生在之前的学习中已经判断过很多命题的真假,对命题之间的逻辑关系还不清楚.本章的内容相对比较抽象,不易理解,学习中要让学生注意多结合实例去理解.此外,用符号语言表述数学命题也增加了学习的难度,尤其是数学语言、符号语言的转换能力.学生已经具有类比的能力,可将有关概念进行类比,以便更好的理解和运用.而且还要用联系的观点去认识相关知识,比如逻辑连结词“且”“或”“非”与集合的交、并、补的联系,充分条件、必要条件和四种命题的联系.要用集合的观点去理解相关概念,提高分析和解决问题的能力.学生已经学习了集合的概念、集合间的关系和运算,可以引导学生把研究的步骤和方法迁移到本章知识中,类比学习.学生在使用常用逻辑用语的过程中,需要掌握常用逻辑用语的用法,纠正出现的逻辑错误,体会运用常用逻辑用语表述数学内容的准确性、简洁性.(二)教材分析:1.核心素养正确地使用逻辑用语是现代社会公民应该具备的基本素质,无论是进行思考、交流,还是从事各项工作,都需要正确地运用逻辑用语表达自己的思维,使得思维清晰明了,说理有据.学习逻辑用语的目的不是学习数理逻辑的有关知识,而是让学生通过学习逻辑用语的基本知识,体会逻辑用语在表述和论证中的作用,它包括数学上和日常生活中的应用.2.本章目标(1)命题及其关系①理解命题的概念和命题的构成,能判断陈述句是否为命题,能判断命题的真假,能把命题改写成“若p,则q”的形式.②了解原命题、逆命题、否命题、逆否命题的概念,掌握这四种命题的形式和四种四种命题间的相互关系,会用等价命题判断四种命题的真假.(2)充分条件和必要条件①会判断命题的充分条件、必要条件;理解充要条件、充分不必要条件、必要不充分条件、既不充分也不必要条件的概念.②正确判断充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分也不必要条件.③通过学习,使学生明白对条件的判定应该归结为判断命题的真假.(3)简单的逻辑联结词①掌握逻辑联结词“或、且、非”的含义.②学会应用逻辑连结词“或、且、非”解决问题.③理解真值表并会应用真值表解决问题.(4)全称量词与存在量词①通过数学和生活中实例理解全称量词和存在量词的含义,熟悉常见的全称量词和存在量词.②了解含有量词的全称命题和特称命题的含义,并能用数学符号表示含有量词的命题及判断其命题的真假性.③掌握含有一个量词的命题的否定.3.课时安排本章教学需7课时,具体分配如下:1.1命题及其关系 1课时1.2充分条件和必要条件 2课时1.3简单的逻辑联结词 2课时1.4全称量词和存在量词 2课时4.本章重点(1)命题的概念和构成、四种命题的写法和它们之间的相互关系;(2)充分条件、必要条件的概念及判断;(3)逻辑联结词的含义及全称命题和特称命题的含义.5.本章难点(1)分清命题的条件、结论和判断命题的真假;(2)判断命题的充分条件、必要条件;(3)命题“p q ∧”“p q ∨”的表述和真假的判定;(4)全称命题和特称命题真假的判定及否定.。
高中数学选修2-1知识点高二在高中数学选修2-1课程中,学生将会学习一系列关于函数和三角函数的知识。
这些知识点对于高二学生来说是非常重要的,因为它们在未来的学习和应用中起着关键的作用。
本文将详细介绍高中数学选修2-1的知识点,旨在帮助学生更好地理解并掌握这些内容。
知识点一:函数函数是数学中的基本概念之一,也是高中数学的核心内容之一。
在高中数学选修2-1中,我们将会学习函数的定义、性质和运算规则等方面的内容。
函数的定义:函数是一种对应关系,它将一个集合中的每个元素都映射到另一个集合中的唯一元素上。
一个函数可以用以下形式表示:f(x) = y,其中x是自变量,y是对应的因变量。
函数的性质:函数有一些基本性质,比如定义域、值域、单调性和奇偶性等。
理解这些性质可以帮助我们更好地分析和描述函数的特点。
函数的运算规则:在高中数学选修2-1中,我们还将学习函数的四则运算和复合运算。
这些运算规则可以帮助我们简化函数表达式,并进行函数的组合和拆分等操作。
知识点二:三角函数三角函数是数学中又一个重要的概念,它在几何学和物理学等领域具有广泛的应用。
在高中数学选修2-1中,我们将会学习正弦函数、余弦函数、正切函数以及它们的性质和应用等方面的内容。
正弦函数:正弦函数是一个周期性函数,它的图像表现为一条波浪线。
正弦函数的定义域是全体实数,值域是闭区间[-1,1]。
理解正弦函数的性质和变化规律,可以帮助我们在几何学中解决三角形相关的问题。
余弦函数:余弦函数也是一个周期性函数,它的图像与正弦函数非常相似,只是在垂直方向上有所平移。
余弦函数的性质和应用在物理学中有着广泛的应用,比如描述物体在弹簧的作用下的运动等。
正切函数:正切函数是一个奇函数,它的图像表现为一条无穷的曲线。
正切函数有一些特殊的性质,比如在某些点上它的值是无穷大,这在解决一些特殊的几何问题时非常有用。
知识点三:函数的图像与变换在高中数学选修2-1中,我们还将学习函数的图像与变换等方面的内容。
2.1 曲线与方程2.1.1 曲线与方程2.1.2 求曲线的方程1.结合已学过的曲线与方程的实例,了解曲线与方程的对应关系.(了解)2.理解“曲线的方程”与“方程的曲线”的概念.(重点)3.通过具体的实例掌握求曲线方程的一般步骤,会求曲线的方程.(难点)[基础·初探]教材整理1曲线的方程与方程的曲线阅读教材P34~P35例1以上部分内容,完成下列问题.一般地,在直角坐标系中,如果某曲线C上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:(1)曲线上点的坐标都是____________;(2)以这个方程的解为坐标的点都是__________,那么,这个方程叫做________,这条曲线叫做方程的曲线.【答案】这个方程的解曲线上的点曲线的方程设方程f(x,y)=0的解集非空,如果命题“坐标满足方程f(x,y)=0的点都在曲线C上”是不正确的,则下列命题正确的是()A.坐标满足方程f(x,y)=0的点都不在曲线C上B.曲线C上的点的坐标都不满足方程f(x,y)=0C.坐标满足方程f(x,y)=0的点有些在曲线C上,有些不在曲线C上D.一定有不在曲线C上的点,其坐标满足f(x,y)=0【解析】本题考查命题形式的等价转换,所给命题不正确,即“坐标满足方程f(x,y)=0的点不都在曲线C上”是正确的.“不都在”包括“都不在”和“有的在,有的不在”两种情况,故选项A、C错,选项B显然错.【答案】 D教材整理2求曲线方程的步骤阅读教材P36“例3”以上部分,完成下列问题.已知M(-2,0),N(2,0),则以MN为斜边的直角三角形的直角顶点P的轨迹方程是____________.【解析】设P(x,y),∵△MPN为直角三角形,∴MP2+NP2=MN2,∴(x+2)2+y2+(x-2)2+y2=16,即x2+y2=4.∵M,N,P不共线,∴x≠±2,∴轨迹方程为x2+y2=4(x≠±2).【答案】x2+y2=4(x≠±2)[小组合作型]对曲线的方程和方程的曲线的定义的理解(1)过点A(2,0)平行于y轴的直线与方程|x|=2之间的关系;(2)到两坐标轴的距离的积等于5的点与方程xy=5之间的关系;(3)第二、四象限角平分线上的点与方程x+y=0之间的关系.【导学号:37792038】【精彩点拨】曲线上点的坐标都是方程的解吗?以方程的解为坐标的点是否都在曲线上?【自主解答】(1)过点A(2,0)平行于y轴的直线上的点的坐标都是方程|x|=2的解,但以方程|x|=2的解为坐标的点不一定都在过点A(2,0)且平行于y轴的直线上.因此|x|=2不是过点A(2,0)平行于y轴的直线的方程.(2)到两坐标轴的距离的积等于5的点的坐标不一定满足方程xy=5,但以方程xy=5的解为坐标的点与两坐标轴的距离之积一定等于5.因此到两坐标轴的距离的积等于5的点的轨迹方程不是xy=5.(3)第二、四象限角平分线上的点的坐标都满足x+y=0,反之,以方程x+y =0的解为坐标的点都在第二、四象限角平分线上.因此第二、四象限角平分线上的点的轨迹方程是x+y=0.1.分析此类问题要严格按照曲线的方程与方程的曲线的定义.2.定义中有两个条件,这两个条件必须同时满足,缺一不可.条件(1)保证了曲线上所有的点都适合条件f (x ,y )=0;条件(2)保证了适合条件的所有点都在曲线上,前者是说这样的轨迹具有纯粹性,后者是说轨迹具有完备性.两个条件同时成立说明曲线上符合条件的点既不多也不少,才能保证曲线与方程间的相互转化.[再练一题]1.已知方程x 2+(y -1)2=10.(1)判断点P (1,-2),Q (2,3)是否在此方程表示的曲线上;(2)若点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,-m 在此方程表示的曲线上,求实数m 的值. 【解】 (1)因为12+(-2-1)2=10,(2)2+(3-1)2=6≠10,所以点P (1,-2)在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上,点Q (2,3)不在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上.(2)因为点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2,-m 在方程x 2+(y -1)2=10表示的曲线上, 所以x =m 2,y =-m 适合方程x 2+(y -1)2=10,即⎝ ⎛⎭⎪⎫m 22+(-m -1)2=10. 解得m =2或m =-185.故实数m 的值为2或-185.由方程研究曲线(1)(x +y -1)x -1=0;(2)2x 2+y 2-4x +2y +3=0;(3)(x -2)2+y 2-4=0.【精彩点拨】 (1)方程(x +y -1)x -1=0中“x +y -1”与“x -1”两式相乘为0可作怎样的等价变形?(2)在研究形如Ax 2+By 2+Cx +Dy +E =0的方程时常采用什么方法?(3)由两个非负数的和为零,我们会想到什么?【自主解答】 (1)由方程(x +y -1)x -1=0可得 ⎩⎪⎨⎪⎧ x -1≥0,x +y -1=0或x -1=0, 即x +y -1=0(x ≥1)或x =1.故方程表示一条射线x +y -1=0(x ≥1)和一条直线x =1.(2)对方程左边配方得2(x -1)2+(y +1)2=0.∵2(x -1)2≥0,(y +1)2≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2(x -1)2=0,(y +1)2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-1. 从而方程表示的图形是一个点(1,-1).(3)由(x -2)2+y 2-4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧ x -2=0,y 2-4=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2或⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2.因此,原方程表示两个点(2,2)和(2,-2).1.判断方程表示什么曲线,就要把方程进行同解变形,常用的方法有:配方法、因式分解或化为我们熟悉的曲线方程的形式,然后根据方程、等式的性质作出准确判定.2.方程变形前后应保持等价,否则,变形后的方程表示的曲线不是原方程代表的曲线,另外,当方程中含有绝对值时,常借助分类讨论的思想.[再练一题]2.方程xy2-x2y=2x所表示的曲线()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于x-y=0对称【解析】同时以-x代替x,以-y代替y,方程不变,所以方程xy2-x2y=2x所表示的曲线关于原点对称.【答案】 C[探究共研型]求曲线的方程探究1【提示】建立坐标系的基本原则:(1)让尽量多的点落在坐标轴上;(2)尽可能地利用图形的对称性,使对称轴为坐标轴.建立适当的坐标系是求曲线方程的首要一步,应充分利用图形的几何性质,如中心对称图形,可利用对称中心为原点建系;轴对称图形以对称轴为坐标轴建系;条件中有直角,可将两直角边作为坐标轴建系等.探究2求曲线方程时,有些点的条件比较明显,也有些点的条件要通过变形或转化才能看清,有些点的运动依赖于另外的动点,请你归纳一下求曲线方程的常用方法?【提示】一般有三种方法:一直接法;二定义法;三相关点法,又称为代入法.在解题中,我们可以根据实际题目选择最合适的方法.求解曲线方程过程中,要特别注意题目内在的限制条件.在Rt△ABC中,斜边长是定长2a(a>0),求直角顶点C的轨迹方程.【导学号:37792039】【精彩点拨】(1)如何建立坐标系?(2)根据题意列出怎样的等量关系?(3)化简出的方程是否为所求轨迹方程?【自主解答】取AB边所在的直线为x轴,AB的中点O为坐标原点,过O与AB垂直的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,则A(-a,0),B(a,0),设动点C为(x,y).由于|AC|2+|BC|2=|AB|2,所以((x+a)2+y2)2+((x-a)2+y2)2=4a2,整理得x2+y2=a2.由于当x=±a时,点C与A或B重合,故x≠±a.所以所求的点C的轨迹方程为x2+y2=a2(x≠±a).1.求曲线方程的一般步骤(1)建系设点;(2)写几何点集;(3)翻译列式;(4)化简方程;(5)查漏排杂:即证明以化简后方程的解为坐标的点都是曲线上的点.2.一般情况下,化简前后方程的解集是相同的,步骤(5)可以省略不写,如有特殊情况,可适当予以说明,另外,根据情况,也可以省略步骤(2),直接列出曲线方程.3.没有确定的坐标系时,要求方程首先必须建立适当的坐标系,由于建立的坐标系不同,同一曲线在坐标系的位置不同,其对应的方程也不同,因此要建立适当的坐标系.[再练一题]3.已知一曲线在x轴上方,它上面的每一点到点A(0,2)的距离减去它到x轴的距离的差都是2,求这条曲线的方程.【解】设曲线上任一点的坐标为M(x,y),作MB⊥x轴,B为垂足,则点M属于集合P={M||MA|-|MB|=2}.由距离公式,点M适合的条件可表示为x2+(y-2)2-y=2.化简得x2=8y.∵曲线在x轴上方,∴y>0.∴(0,0)是这个方程的解,但不属于已知曲线.∴所求曲线的方程为x2=8y(y≠0).1.已知直线l:x+y-3=0及曲线C:(x-3)2+(y-2)2=2,则点M(2,1)()A.在直线l上,但不在曲线C上B.在直线l上,也在曲线C上C.不在直线l上,也不在曲线C上D.不在直线l上,但在曲线C上【解析】将M(2,1)代入直线l和曲线C的方程,由于2+1-3=0,(2-3)2+(1-2)2=2,所以点M既在直线l上,又在曲线C上.【答案】 B2.在直角坐标系中,方程|x|·y=1的曲线是()【解析】 当x >0时,方程为xy =1,∴y >0,故在第一象限有一支图象;当x <0时,方程为-xy =1,∴y >0,故在第二象限有一支图象.【答案】 C3.已知两点M (-2,0),N (2,0),点P 满足PM →·PN →=4,则点P 的轨迹方程为________.【解析】 设点P 的坐标为P (x ,y ),由PM →·PN →=(-2-x ,-y )·(2-x ,-y )=x 2-4+y 2=4,得x 2+y 2=8,则点P 的轨迹方程为x 2+y 2=8.【答案】 x 2+y 2=84.设圆C :(x -1)2+y 2=1,过原点O 作圆的任意弦,求所作弦的中点的轨迹方程.【导学号:37792040】【解】 法一:如图所示,设OQ 为过O 的一条弦,P (x ,y )为其中点,连接CP ,则CP ⊥OQ .OC 的中点为M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,连接MP ,则|MP |=12|OC |=12,得方程⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14. 由圆的范围,知0<x ≤1.即所求弦中点的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,0<x ≤1.法二:如图所示,由垂径定理,知∠OPC =90°,所以动点P 在以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0为圆心,OC 为直径的圆上. 由圆的方程,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14, 由圆的范围,知0<x ≤1.即所求弦中点的轨迹方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+y 2=14,0<x ≤1.。
高二数学选修2-1抛物线的简单几何性质【基础知识精讲】抛物线的几何性质、图形、标准方程列表如下: 图形标准 方程 y 2=2px(p >0)y 2=-2px(p >0)x 2=2py(p >0)x 2=-2py(p >0)焦点 坐标 (2p,0) (-2p,0) (0,2p ) (0,-2p ) 准线 方程 x=-2px=2p y=-2py=2p X 围x ≥0x ≤0 y ≥0 y ≤0 对称轴 x 轴 x 轴 y 轴 y 轴 顶点(0,0)(0,0) (0,0) (0,0) 离心率 e=1 e=1e=1e=1焦半径 |PF |=x 0+2p |PF |=2p -x 0 |PF |=2p +y 0 |PF |=2p -y 0 参数p 的几何 意义参数p 表示焦点到准线的距离,p 越大,开口越阔.本节学习要求:1.抛物线方程的确定,先由几何性质确定抛物线的标准方程,再用待定系数法求其方程.2.解决有抛物线的弦中点问题及弦长问题与椭圆、双曲线一样,利用弦长公式、韦达定理、中点坐标公式及判别式解决.3.抛物线中有关轨迹与证明问题也与前面内容一样.常用方法有轨迹法、代入法、定义法.参数法等.证明的方法是解析法.通过学习本节内容,更进一步培养我们学习数学的兴趣,培养良好的思维品质.运用数形结合的思想方法解决问题,提高分析问题和解决的能力.【重点难点解析】1.抛物线的几何性质和椭圆、双曲线比较起来,差别较大,它的离心率等于1;它只有一个焦点、一个顶点、一条对称轴、一条准线;它没有中心.通常称抛物线为无心圆锥曲线,而称椭圆和双曲线为有心圆锥曲线.应熟练掌握抛物线的四种标准方程.本节重点是抛物线的简单几何性质,难点是几何性质的灵活应用.例1 已知抛物线顶点在原点,对称轴为x 轴,抛物线上的点(x 0,-8)到焦点的距离等于17,求抛物线方程.分析 设方程为y 2=2px(p >0)或y 2=-2px(p >0)则 x 0+2p =17或2p-x 0=17 即 x 0=17-2p 或x 0=2p-17将(17-2p ,-8)代入y 2=2px解得 p=2或p=32 将(2p -17,-8)代入y 2=-2px 解得 p=2或p=32∴所求抛物线方程为y 2=±4x 或y 2=±64x.例2 求抛物线y 2=4x 中斜率为2的平行弦中点的轨迹方程.分析 本例可设平行弦的纵截距为参数、运用判别式及韦达定理、中点坐标公式来求,也可设点参数运用点差法求解.设AB 是抛物线中斜率为2的平行弦中任一条弦,A(x 1,y 1),B(x 2,y 2)AB 中点M(x,y)由⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=--=+=+==2224421212121222121x x y y yy y x x x x y xy 得:y=1 代入y 2=4x 得x=41 ∴轨迹方程为y=1(x >41)例3 设点A 和B 为抛物线y 2=4px(p >0)上原点以外的两个动点.已知OA ⊥OB ,OM ⊥AB 于M ,求点M 的轨迹方程,并说明表示什么曲线.分析 设A(4pt 21,4pt 1),B(4pt 22,4pt 2),OA 、OB 的斜率分别为k OA 、k OB 则 k OA =11t ,k OB =21t由OA ⊥OB ,得 k OA ·k OB =211t t =-1⇒t 1t 2=-1① ∵点A 在AB 上,得直线AB 的方程为 y-4pt 1=211t t + (x-4pt 21)② 由OM ⊥AB ,得直线OM 方程为 y=-(t 1+t 2)x ③设点M(x,y),则x,y 满足②③两式 将②化为:y(t 1+t 2)=x+4pt 1t 2=x-4p ④ 由③×④得:x 2+y 2-4px=0 ∵A 、B 是原点以外的两点 ∴x ≠0∴点M 的轨迹是以(2p,0)为圆心,以2p 为半径的圆(去掉原点).【难题巧解点拨】例1 已知抛物线y 2=2px 上两点A 、B ,BC ⊥x 轴交抛物线于C ,AC 交x 轴于E ,BA 延长交x 轴于D ,求证:O 为DE 中点.分析 只需证出D 、E 两点的横坐标互为相反数即可,设A(2pt 21,2pt 1),B(2pt 22,2pt 2)则 C(2pt 22,-2pt 2) AC :y-2pt 1=211t t -(x-2pt 21) 令y=0,得x D =2pt 1t 2 BA :y-2pt 1=211t t + (x-2pt 21) 令y=0,得x E =-2pt 1t 2 ∴x D +x E =0即O 为DE 中点.例2 设抛物线过定点A(0,2)且以x 轴为准线. (Ⅰ)试求抛物线顶点M 的轨迹C 的方程;(Ⅱ)如果点P(a,1)不在线段y=1(-2≤x ≤2)上,那么当a 取何值时,过P 点存在一对互相垂直的直线同时与曲线C 各有两个交点?分析 (Ⅰ)设抛物线顶点M(x,y),y >0,则其焦点为F(x,2y). 据抛物线定义有22)22(-+y x =2即 42x +(y-1)2=1(y ≠0)∴抛物线顶点M 的轨迹C 的方程是42x +(y-1)2=1(y ≠0) (Ⅱ)过P 点的直线可设为l :y-1=k(x-a).由已知P(a,1)不在曲线C 上,则⎩⎨⎧=-++-=4)1(41)(22y x a x k y 消去y ,得x 2+4k 2(x-a)2=4 即(1+4k 2)x 2-8k 2ax+4(k 2a 2-1)=0 ∴△=16[k 2(4-a 2)+1]过点P 存在一对互相垂直的直线同时与曲线C 各有两个不同的交点的充要条件是关于斜率k 的不等式组⎪⎩⎪⎨⎧>+->+-01)4(101)4(2222a ka k 有解 ∵点P 不在直线y=1(-2≤x ≤2)上,∴|a |>2,4-a 2<0.∴上不等式组可化为⎪⎩⎪⎨⎧->-<4,412222a k a k∴a 2-4<412-a 解a 2<5又|a |>2,∴2<|a |<5 即a ∈(-5,-2)∪(2,5)【命题趋势分析】本节与椭圆、双曲线的相同内容相似,都是高考的重要内容.圆锥曲线的基础知识;直线与圆锥曲线的位置关系、弦长、中点弦及弦的中点的轨迹问题;圆锥曲线中的有关最值问题等等.本章内容为高考压轴题的高频题.【典型热点考题】例1 抛物线y=x 2的弦AB 保持与圆x 2+y 2=1相切移动,求过A 、B 的抛物线的切线交点的轨迹方程.分析一 如图,设抛物线弦AB 与圆x 2+y 2=1相切于P(x 0,y 0),则过P 点的圆的切线方程为x 0x+y 0y=1.由⎩⎨⎧==+2001xy y y x x 得y 0x 2+x 0x-1=0设A 的坐标为(x 1,x 21),B(x 2,x 22),由韦达定理,得 x 1+x 2=-00y x ,x 1·x 2=-01y又过A 、B 两点的抛物线的切线方程分别为 y+x 12=2x 1x,y+x 22=2x 2x , 则两切线交点Q(x,y)是方程组⎪⎩⎪⎨⎧=+=+xx x y x x x y 22212122②①①-②得x 21-x 22=2(x 1-x 2)x. ∴ 2x=x 1+x 2=-y x ③①×x 2-②×x 1得(x 2-x 1)y+x 1x 2(x 1-x 2)=0 ∴y=x 1x 2=-1y ④ 由③、④得x 0=y x 2,y 0=-y1∵P(x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上, ∴(y x 2)2+(-y1)2=1 即 y 2-4x 2=1,这是双曲线.由条件知,所求轨迹是焦点在y 轴上,a=1、b=21的双曲线的下支的一部分. 分析二设抛物线的弦AB 与圆切于点P(x 0,y 0),则过P 点的圆的切线AB 的方程为 x 0x+y 0y=1①设过A 、B 两点的抛物线切线交点为Q(α,β)则AB 为抛物线的切点弦,其方程为 y+β=2αx ② 由①、②表示同一直线,于是有α20x =10-y =β1 ∴x 0=βα2 y 0=-β1 ∵P(x 0,y 0)在圆x 2+y 2=1上,∴(βα2)2+(-β1)2=1, 即β2-4α2=1,故 y 2-4x 2=1(x ∈R,y <0)例2 某蔬菜基地种植西红柿,由历年市场行情得知,从2月1日起的300天内,西红柿市场售价与上市时间的关系用如图甲所示的一条折线表示;西红柿的种植成本与上市时间的关系用如图乙所示的抛物线段表示.(1)写出如图甲所示市场售价与时间的函数关系式P =f(t);写出如图乙所示种植成本与时间的函数关系式Q =g(t).(2)认定市场售价减去种植成本为纯收益,问何时上市的西红柿纯收益最大? (注:市场售价和种植成本的单位:元/102kg ,时间单位:天)解:(1)f(t)=⎩⎨⎧≤<-≤≤-.300200,3002,2000,300t t t tg(t)=2001 (t-150)2+100,0≤t ≤300. (2)设t 时刻的纯收益为h(t),则由题意得h(t)=f(t)-g(t),即h(t)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≤<-+-≤≤++-.300200,21025272001,2000,2175********t t t t t t当0≤t ≤200时,配方整理得 h(t)=-2001(t-50)2+100, 所以,当t =50时,h(t)取得区间[0,200]上的最大值100; 当200<t ≤300时,配方整理得 h(t)=-2001(t-350)2+100 所以,当t =300时,h(t)取得区间(200,300]上的最大值87.5.综上,由100>87.5可知,h(t)在区间[0,300]上可以取得最大值100,此时t =50,即从2月1日开始的第50天时,上市的西红柿纯收益最大.【同步达纲练习】A 级一、选择题1.若A 是定直线l 外的一定点,则过A 且与l 相切圆的圆心轨迹是( ) A.圆 B.椭圆 C.双曲线一支 D.抛物线2.抛物线y 2=10x 的焦点到准线的距离是( ) B.5D.103.已知原点为顶点,x 轴为对称轴的抛物线的焦点在直线2x-4y+11=0上,则此抛物线的方程是( )A.y 2=11xB.y 2=-11xC.y 2=22xD.y 2=-22x4.过抛物线y 2=2px(p >0)的焦点且垂直于x 轴的弦AB ,O 为抛物线顶点,则∠AOB( ) A.小于90°B.等于90° C.大于90°D.不能确定5.以抛物线y 2=2px(p >0)的焦半径|PF |为直径的圆与y 轴位置关系为( ) A.相交B.相离C.相切D.不确定 二、填空题6.圆心在抛物线y 2=2x 上,且与x 轴和该抛物线的准线都相切的圆的方程是.7.若以曲线252x +162y =1的中心为顶点,左准线为准线的抛物线与已知曲线右准线交于A 、B 两点,则|AB |=.8.若顶点在原点,焦点在x 轴上的抛物线截直线y=2x+1所得的弦长为15,则此抛物线的方程是.三、解答题9.抛物线x 2=4y 的焦点为F ,过点(0,-1)作直线l 交抛物线A 、B 两点,再以AF 、BF 为邻边作平行四边形FABR ,试求动点R 的轨迹方程.10.是否存在正方形ABCD ,它的对角线AC 在直线x+y-2=0上,顶点B 、D 在抛物线y 2=4x 上?若存在,试求出正方形的边长;若不存在,试说明理由.AA 级一、选择题1.经过抛物线y 2=2px(p >0)的所有焦点弦中,弦长的最小值为( ) A.p B.2pC.4pD.不确定2.直线y=kx-2交抛物线y 2=8x 于A 、B 两点,若AB 的中点横坐标为2,则|AB |为( ) A.15B.415C.215D.423.曲线2x 2-5xy+2y 2=1( ) A.关于x 轴对称B.关于y 轴对称C.关于原点对称,但不关于y=x 对称D.关于直线y=x 对称也关于直线y=-x 对称4.若抛物线y 2=2px(p >0)的弦PQ 的中点为(x 0,y 0)(y ≠0),则弦PQ 的斜率为( ) A.-0x p B.0y p C.px -D.-px 0 5.已知抛物线y 2=2px(p >0)的焦点弦AB 的两端点坐标分别为A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则2121x x y y 的值一定等于( )A.4B.-4C.p 2D.-p 2二、填空题6.抛物线y 2=4x 的弦AB 垂直于x 轴,若AB 的长为43,则焦点到AB 的距离为.7.以椭圆52x +y 2=1的右焦点F 为焦点,以原点为顶点作抛物线,抛物线与椭圆的一个公共点是A ,则|AF |=.8.若△OAB 为正三角形,O 为坐标原点,A 、B 两点在抛物线y 2=2px 上,则△OAB 的周长为. 三、解答题9.抛物线y=-22x 与过点M(0,-1)的直线l 相交于A 、B 两点,O 为坐标原点,若直线OA和OB 斜率之和为1,求直线l 的方程.10.已知半圆的直径为2r ,AB 为直径,半圆外的直线l 与BA 的延长线垂直,垂足为T ,且|TA |=2a(2a <2r),半圆上有M 、N 两点,它们与直线l 的距离|MP |、|NQ |满足条件|MP |=|AM |,|NQ |=|AN |,求证:|AM |+|AN |=|AB |.【素质优化训练】 一、选择题1.过点A(0,1)且与抛物线y 2=4x 有唯一公共点的直线的条数为( ) A.1 B.2 C.3 D.42.设抛物线y=ax 2(a >0)与直线y=kx+b 相交于两点,它们的横坐标为x 1,x 2,而x 3是直线与x 轴交点的横坐标,那么x 1、x 2、x 3的关系是( )A.x 3=x 1+x 2B.x 3=11x +21x C.x 1x 2=x 2x 3+x 3x 1D.x 1x 3=x 2x 3+x 1x 2 3.当0<k <31时,关于x 的方程x 2=kx 的实根的个数是( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个4.已知点A(1,2),过点(5,-2)的直线与抛物线y 2=4x 交于另外两点B 、C ,则△ABC 是( ) A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.不确定5.将直线x-2y+b=0左移1个单位,再下移2个单位后,它与抛物线y 2=4x 仅有一个公共点,则实数b 的值等于( )A.-1B.1C.7D.9 二、填空题6.抛物线y 2=-8x 被点P(-1,1)所平分的弦所在直线方程为.7.已知抛物线y 2=2x 的弦过定点(-2,0),则弦AB 中点的轨迹方程是. 8.已知过抛物线y 2=2px 的焦点F 的弦AB 被F 分成长度为m 、n 的两部分,则m 1+n1=. 三、解答题9.已知圆C 过定点A(0,p)(p >0),圆心C 在抛物线x 2=2py 上运动,若MN 为圆C 在x 轴上截得的弦,设|AM |=m,|AN |=n ,∠MAN=θ.(1)当点C 运动时,|MN |是否变化?写出并证明你的结论?(2)求m n +nm的最大值,并求取得最大值时θ的值和此时圆C 的方程.10.已知抛物线y 2=4ax(0<a <1)的焦点为F ,以A(a+4,0)为圆心,|AF |为半径在x 轴上方作半圆交抛物线于不同的两点M 和N ,设P 为线段MN 的中点,(Ⅰ)求|MF |+|NF |的值;(Ⅱ)是否存在这样的a 值,使|MF |、|PF |、|NF |成等差数列?如存在,求出a 的值,若不存在,说明理由.【生活实际运用】1.已知点P(x 0,y 0)在抛物线含焦点的区域内,求证以点P 为中点的抛物线y 2=2px(p >0)的中点弦方程为yy 0-p(x+x 0)=y 20-2px 0注:运用求中点弦的方法不难求出结论,这一结论和过抛物线y 2=2px 上点的切线方程有什么联系?若P(x 0,y 0)为非对称中心,将抛物线y 2=2px 换成椭圆22a x +22b y =1或双曲线22a x -22by =1,它们的中点弦存在的话,中点弦方程又将如何?证明你的结论.中点弦方程在高考中多以选择题、填空题的形式出现.2.公园要建造一个圆形的喷水池,在水池中央垂直于水面安装一个柱子OA ,O 恰在圆形水面中心,OA=1.25米.安置在柱子顶端A 处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路经落下,且在过OA 的任一平面上抛物线路径如图所示,为使水流形状较为漂亮,设计成水流在到OA 距离1米处达到距水面最大高度2.25米.如果不计其它因素,那么水池的半径至少要多少米,才能使喷出的水流不致落到池外?分析 根据图形的对称性,设出并求出一边的抛物线的方程,便可求出水池的半径. 以OA 所在直线为y 轴,过O 点作oy 轴的垂直线ox 轴,建立直角坐标系如图依题意A(0,1.25),设右侧抛物线顶点为则B(1,2.25),抛物线与x 轴正向交点为C ,OC 即圆型水池的半径.设抛物线ABC 的方程为 (x-1)2=-2p(y-2.25) 将A(0,1.25)代入求得p=21 ∴抛物线方程为(x-1)2=-(y-2.25) 令y=0,(x-1)2=1.52,x=2.5(米)即水池的半径至少要2.5米,才能使喷出的水流不致落到池外.【知识验证实验】1.求函数y=136324+--x x x -124+-x x 的最大值.解:将函数变形为y=222)2()3(---x x -222)1(-+x x ,由几何意义知,y 可以看成在抛物线f(x)=x 2上的点P(x,x 2)到两定点A(3,2)和B(0,1)的距离之差,∵|PA |-|PB |≤|AB |,∴当P 、A 、B 三点共线,且P 在B 的左方时取等号,此时P 点为AB 与抛物线的交点,即P 为(6371-,183719-)时,y max =|AB |=10. 2.参与设计小花园的喷水池活动. 要求水流形状美观,水流不落池外.【知识探究学习】1.如图,设F 是抛物线的焦点,M 是抛物线上任意一点,MT 是抛物线在M 的切线,MN 是法线,ME 是平行于抛物线的轴的直线.求证:法线MN 必平分∠FME ,即φ1=φ2.解:取坐标系如图,这时抛物线方程为y 2=2px.(p >0),因为ME 平行x 轴(抛物线的轴),∴φ1=φ2,只要证明φ1=φ3,也就是△FMN 的两边FM 和FN 相等.设点M 的坐标为(x 0,y 0),则法线MN 的方程是y-y 0=-py 0(x-x 0),令y=0,便得到法线与x 轴的交点N 的坐标(x 0+p,0),所以|FN |=|x 0+p-2p |=x 0+2p ,又由抛物线的定义可知,|MF |=x 0+2p,∴|FN |=|FM |,由此得到φ1=φ2=φ3,若M 与顶点O 重合,则法线为x 轴,结论仍然成立.2.课本第124页阅读材料: 圆锥曲线的光学性质及其应用参考答案: 【同步达纲练习】A 级1.D2.B3.D4.C5.C6.(x-21)2+(y ±1)2=17.3100 8.y 2=12x 或y 2=-4x 9.解:设R(x,y),∵F(0,1),∴平行四边形FARB 的中心为C(2x ,21+y ),l :y=kx-1,代入抛物线方程,得x 2-4kx+4=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=4k,x 1x 2=4,且△=16k 2-16>0,即|k|>1 ①,∴y 1+y 2=42221x x +=42)(21221x x x x -+=4k 2-2,∵C为AB 的中点.∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=+=+=1222122222121k y y y k x x x ⇒⎩⎨⎧-==3442k y k x 消去k 得x 2=4(y+3),由①得,|x |>4,故动点R 的轨迹方程为x 2=4(y+3)(|x |>4).10.解:设存在满足题意的正方形.则BD :y=x+b,代入抛物线方程得x 2+(2b-4)x+b 2=0,∴△=(2b-4)2-4b 2=16-16b >0,∴b <1, ①,设B(x 1,y 1),D(x 2,y 2),BD 中点M(x 0,y 0),则x 1+x 2=4-2b,∴x 0=2-b,y 0=x 0+b=2,∵M 在AC 直线上,∴(2-b)+2-2=0,∴b=2与①相矛盾,故不存在满足要求的正方形.AA 级1.B2.C3.D4.B5.B6.27.95-188.123p9.解:设l :y=kx-1,代入y=-22x ,得x 2+2kx-2=0,设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),则x 1+x 2=-2k,x 1x 2=-2,又11x y +22x y =111x kx -+221x kx -=2k-2121x x x x +=2k-22--k =k=1,∴直线l 的方程为y=x-1. 10.证明:由|MP |=|AM |,|NQ |=|AN |知M 、N 在以l 准,A 为焦点的抛物线上,建立直角坐标系,设抛物线方程为y 2=2px ,又|TA |=2a=p,∴抛物线方程为y 2=4ax ,又圆的方程为(x-a-r)2+y 2=r 2,将两方程相减可得:x 2+2(a-r)x+a 2+2ar=0,设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则x 1+x 2=2r-2a,∴|AM |+|AN |=|PM |+|QN |=x 1+x 2+2a=2r,即|AM |+|AN |=|AB |【素质优化训练】1.C2.C3.D4.C5.C6.4x+y+3=07.y 2=x+2(在已知抛物线内部的部分) 8.2p9.解:(1)设圆心C(x 0,y 0),则x 20=2py 0,圆C 的半径|CA |=2020)(p y x -+,其方程为(x-x 0)2+(y-y 0)2=x 20+(y 0-p)2,令y=0,并将x 20=2py 0,代入,得x 2-2x 0x+x 20-p 2=0,解得x m =x 0-p,x N =x 0+p,∴|MN |=|x N -x M |=2p(定值)(2)∵m=|AM |=220)(p p x +-,n=|AN |=220)(p p x ++,∴m 2+n 2=4p 2+2x 20,m ·n=4044x p +,∴m n +n m =mn n m 22+=40422424x p x p ++=20202)(4y p p y p p ++=220)(2y p y p ++=222021y p py ++≤22,当且仅当y 0=p 时等号成立,x 0=±2p ,此时△M 为等腰直角三角形,且∠M=90°,∴∠MAN=21∠M=45°,故当θ=45°时,圆的方程为(x-2 p)2+(y-p)2=2p 2或(x+2p)2+(y-p)2=2p 210.解:(1)由已知得F(a,0),半圆为[x-(a+4)]2+y 2=16(y ≥0),设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),则|MF |+|NF |=x 1+x 2+2a=2(4-a)+2a=8(2)若|MF |、|PF |、|NF |成等成数列,则有2|PF |=|MF |+|NF |,另一方面,设M 、P 、N 在抛物线的准线上的射影为M ′、P ′、N ′,则在直角梯形M ′MNN ′中,P ′P 是中位线,又有2|P ′P |=|M ′M |+|N ′N |=|MF |+|FN |,因而|PF |=|P ′P |,∴P 点应在抛物线上,但P点是线段MN的中点,即P并不在抛物线上,故不存在使|MF|、|PF|、|NF|成等差数列的a值.。
高中数学选修21全套课件一、课程概述高中数学选修2-1是继高中数学必修课程后,为学生进一步探索和研究数学的一门专业课程。
本课程将通过一套完整的课件,深入浅出地引导学生掌握数学的精髓,培养他们的数学思维能力和解决问题的能力。
二、课程目标本课程旨在让学生了解和掌握更为深入和复杂的数学概念,包括解析几何、微积分等,并能够运用这些知识解决实际问题。
同时,本课程还注重培养学生的数学思维和推理能力,为他们的未来学习和职业生涯打下坚实的基础。
三、课程内容本套课件涵盖了高中数学选修2-1的全部内容,包括:1、解析几何:通过学习解析几何,学生将了解如何用代数方法研究几何问题,并掌握曲线和曲面的基本性质。
2、微积分:微积分是本课程的重点内容,学生将学习到如何计算函数的导数和积分,以及如何利用微积分解决实际问题。
四、教学方法本套课件采用了多种教学方法,包括讲解、演示、练习和讨论等,以确保学生能够深入理解和掌握课程内容。
同时,我们还设计了一些具有挑战性的问题,以鼓励学生积极思考和探索。
五、教学资源本套课件包含了大量的教学资源,包括:1、教学视频:每个章节都有详细的教学视频,供学生随时随地学习。
2、练习题:每个章节都配备了大量的练习题,供学生巩固所学知识。
3、教学案例:我们还提供了一些实际案例,供学生了解如何运用所学知识解决实际问题。
4、教学大纲和教案:学生可以通过教学大纲和教案了解教师的教学思路和教学内容。
六、学习建议为了更好地学习本课程,我们建议学生:1、按照教学计划安排学习时间;2、在学习过程中注重思考和理解;3、多做练习题以巩固所学知识;4、积极参与讨论和合作;5、及时反馈问题以便教师给予及时的指导和帮助。
高中数学选修11全套课件是一套针对高中数学选修11课程的完整教学方案,旨在帮助学生掌握数学知识,提高解决问题的能力。
本套课件包含以下内容:本课程旨在帮助学生掌握数学选修11的基础知识,包括数列、极限、导数、微积分等。
第1讲 乘法原理和加法原理考点定位精讲讲练一、乘法原理分步计数原理:做一件事,完成它需要分成n 个子步骤,做第一个步骤有1m 种不同的方法,做第二个步骤有2m 种不同方法,……,做第n 个步骤有nm 种不同的方法.那末完成这件事共有12nN m m m =⨯⨯⨯种不同的方法.又称乘法原理.二、加法原理分类计数原理:做一件事,完成它有n 类办法,在第一类办法中有1m 种不同的方法,在第二类办法中有2m 种方法,……,在第n 类办法中有nm 种不同的方法.那末完成这件事共有12nN m m m =+++种不同的方法.又称加法原理.三、加法原理与乘法原理的综合运用如果完成一件事的各种方法是相互独立的,那末计算完成这件事的方法数时,使用分类计数原理.如果完成一件事的各个步骤是相互联系的,即各个步骤都必须完成,这件事才告完成,那末计算完成这件事的方法数时,使用分步计数原理.考点一:乘法原理例1.(2022·上海·高三专题练习)甲、乙、丙三位同窗打算利用假期外出遨游,约定每【注意】 应用两个计数原理的关键是分清“步”与“类”.完成一件事需要若干步,而每一步缺一不可,则符合乘法原理,需要注意“步”与“步”之间的连续性;完成一件事有若干类方法,每类方法能独立完成这件事,则符合加法原理,需要注意“类”与“类”之间的独立性和等效性.人从泰山、孔府这两处景点中任选一处,那末甲、乙两位同学恰好选取同一处景点的概率是( )A.29B.23C.14D.12例2.(2022·上海·高三专题练习)下图是某项工程的网络图(单位:天),则从开始节点①到终止节点⑧的路径共有( )A.14条 B.12条 C.9条 D.7条例3.(2022·上海·高二专题练习)现有1角、2角、5角、1元、2元、5元、10元、50元人民币各一张,100元人民币2张,从中至少取一张,共可组成不同的币值种数是( ) A.1024种 B.1023种 C.1535种 D.767种例4..(2022·上海市七宝中学高二期中)在狂欢节上,有六名同学想报名参加三个智力项目,每项限报一人,且每人至多参加一项,每一个项目都有人报名,则共有__________种不同的报名方法.例5.(2022·上海市建平中学高二期中)用1、2、3三个数字能组成不同三位数的个数是________(结果用数字作答)例6.(2022·上海·复旦附中高二期中)甲、乙、丙三个人玩“剪刀、石头、布”游戏一次游戏中可以浮现的不同结果数为___________种.例7.(2022·上海·复旦附中高二期中)360的正约数共有___________个.例8.(2022·上海师范大学第二附属中学高二阶段练习)270的不同正约数共有___________个.例9.(2022·上海·复旦附中高二期中)2n个人排成一个n行,n列的方阵,现要从中选出n个代表,要使得每一行,每一列都有代表,则有___________种不同的选法.例10.用1,2,3,4,5,6组成六位数(没有重复数字),要求任何相邻两个数字的奇偶性不同,且1和2相邻,这样的六位数的个数是__________(用数字作答).例11.若一系列函数的解析式相同,值域相同,但其定义域不同,则称这些函数为“同族函数”,那末函数解析式为2y x=-,值域为{19}--,的“同族函数”共有( )A.7个 B.8个 C.9个 D.10个例12.关于正整数2160,求:(1)它有多少个不同的正因数?(2)它的所有正因数的和是多少?【巩固训练】1.如果在一周内(周一至周日)安排三所学校的学生参观某展览馆,每天最多只安排一所学校,要求甲学校连续参观两天,其余两所学校均只参观一天,那末不同的安排方法共有种.2.高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一位男生和一位女生作代表,参加学校组织的调查团,问选取代表的方法有几种.3.4名男生和3名女生排成一行,按下列要求各有多少种排法:(1)男生必须排在一起 ; (2)女生互不相邻 ; (3)男女生相间 ; (4)女生按指定顺序罗列 . 4.7人站一排,甲不站排头,也不站排尾,不同的站法种数有 种;甲不站排头,乙不站排尾,不同站法种数有 种.5.远洋轮一根旗杆上用红、蓝、白三面旗帜中,一面,二面或者三面表示信号,则最多可组成不同信号有___________种.6.六名同学参加三项比赛,三个项目比赛冠军的不同结果有多少种?7.三名男歌手和两名女歌手联合举行一场演唱会,演出时要求两名女歌手之间恰有一位男歌手,则共有出场方案 种.8.从集合{12311},,,,中任选两个元素作为椭圆方程22221x ym n+=中的m和n,则能组成落在矩形区域{()|||11B x y x=<,,且||9}y<内的椭圆个数为( )A.43B.72C.86D.909.从集合{4321012345}----,,,,,,,,,中,选出5个数组成子集,使得这5个数中的任何两个数之和不等于1,则取出这样的子集的个数为( )A.10B.32C.110D.22010.某银行储蓄卡的密码是一个4位数码,某人采用千位、百位上的数字之积作为十位和个位上的数字(如2816)的方法设计密码,当积为一位数时,十位上数字选0,并且千位、百位上都能取0.这样设计出来的密码共有( )A.90个 B.99个 C.100个 D.112个考点二:加法原理例1.(2022·上海·高三专题练习)算筹是在珠算发明以前我国独创并且有效的计算工具,为我国古代数学的发展做出了很大贡献.在算筹计数法中,以“纵式”和“横式”两种方式来表示数字,如图:表示多位数时,个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,以此类推,遇零则置空,如图;如果把5根算筹以适当的方式全部放入下面的表格中,那末可以表示的三位数的个数为( )A.46B.44C.42D.40例2.(2022·上海·高二专题练习)如图,在某海岸P 的附近有三个岛屿Q ,R ,S ,计划建立三座独立大桥,将这四个地方连起来,每座桥只连接两个地方,且不浮现立体交叉形式,则不同的连接方式有( ).A.24种 B.20种 C.16种 D.12种例3.(2022·上海·复旦附中高二期中)学校组织春游活动,每一个学生可以选择去四个地方:崇明、朱家角、南汇和嘉定,有四位同学恰好分别来自这四个地方,若他们不去家乡,且分别去了不同地方,则四位同学去向的所有可能结果数为___________.例4.(2022·上海交大附中高二期中)已知在矩形ABCD 中,72AB =,56AD =,若将AB 边72等分,过每一个等分点分别作AD 的平行线,若将AD 边56等分,过每一个等分点分别作AB 的平行线,则这些平行线把整个矩形分成为了边长为1的7256⨯个小正方形,于是,被对角线AC 从内部穿过的小正方形(小正方形内部至少有AC 上的点)共有______个.例5.(2022·上海徐汇·高二期末)若一个三位数的各位数字之和为10,则称这个三位数“十全十美数”,如208,136都是“十全十美数”,现从所有三位数中任取一个数,则这个数恰为“十全十美数”的概率是____________例6.从长度分别为1、2、3、4的四条线段中,任取三条的不同取法共有n 种.在这些取法中,以取出的三条线段为边可组成的三角形的个数为m ,则nm等于( )A.0B.41C.21D.43例7.用100元钱购买2元、4元或者8元饭票若干张,没有剩钱,共有多少不同的买法?例8.袋中有3个红球,4个黄球和5个白球,小明从中任意拿出6个球,他拿出球的情况共有____种可能.【巩固训练】1.从1~10中每次取两个不同的数相加,和大于10的共有多少种取法?2.高二年级一班有女生18人,男生38人,从中选取一位学生作代表,参加学校组织的调查团,问选取代表的方法有几种.3.一次,齐王与大将田忌赛马.每人有四匹马,分为四等.田忌知道齐王这次比赛马的出场顺序挨次为一等,二等,三等,四等,而且还知道这八匹马跑的最快的是齐王的一等马,接着挨次为自己的一等,齐王的二等,自己的二等,齐王的三等,自己的三等,齐王的四等,自己的四等.田忌有________种方法安排自己的马的出场顺序,保证自己至少能赢两场比赛.4.用0到9这10个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为( )A.324B.328C.360D.6485.用012345,,,,,这6个数字,可以组成____个大于3000,小于5421的数字不重复的四位数.6.圆周上有12个不同的点,过其中任意两点作弦,这些弦在圆内的交点个数最多是 .7.1995的数字和是1+9+9+5=24,问:小于2000的四位数中数字和等于26的数共有多少个?8.2022的数字和是2+0+0+7=9,问:大于2000小于3000的四位数中数字和等于9的数共有多少个?考点三:综合应用例1.用0,3,4,5,6排成无重复字的五位数,要求偶数字相邻,奇数字也相邻,则这样的五位数的个数是_________.(用数字作答)例2.若自然数n使得作竖式加法(1)(2)++++均不产生进位现象.则称n为“可连n n n数”.例如:32是“可连数”,因323334++不产生进位现象;23不是“可连数”,因++产生进位现象.那末,小于1000的“可连数”的个数为( )232425A.27B.36C.39D.48例3.由正方体的8个顶点可确定多少个不同的平面?例4.某通讯公司推出一组手机卡号码,卡号的前七位数字固定,从“0000⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯”到“9999⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯”共10000个号码.公司规定:凡卡号的后四位带有数字“4”或者“7”的一律作为“优惠卡”,则这组号码中“优惠卡”的个数为( )A.2000B.4096C.5904D.8320例5.如图,一环形花坛分成A B C D,,,四块,现有4种不同的花供选种,要求在每块里种1种花,且相邻的2块种不同的花,则不同的种法总数为( )A.96 B.84 C.60 D.48例6.如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻地区不得使用同一颜色,现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有 种.(以数字作答)例7.分母是385的最简真分数一共有多少个?并求它们的和.例8.某人有4种颜色的灯泡(每种颜色的灯泡足够多),要在如图所示的6个点A、B、C、A 1、B 1、C 1上各装一个灯泡,要求同一条线段两端的灯泡不同色,则每种颜色的灯泡都至少用一个的安装方法共有 种(用数字作答)例9.用红、黄、蓝三种颜色之一去涂图中标号为129,,, 的9个小正方形(如图),使得任意相邻(有公共边的)小正方形所涂颜色都不相同,且“3、5、7”号数字涂相同的颜色,则符合条件的所有涂法共有( )种.A.72B.108C.144D.192【巩固训练】1.6本不同的书全部送给5人,每人至少1本,有 种不同的送书方法.2.将4名教师分配到3所中学任教,每所中学至少1名教师,则不同的分配方案共有( )A.12种B. 24种C. 36种D. 48种3.某班新年联欢会原定的6个节目已排成节目单,开演前又增加了3个新节目,如果将这3个节目插入原节目单中,那末不同的插法种数为( ) A.504 B.210 C.336 D.1204.足球比赛的计分规则是:胜一场得3分,平一场得1分,负一场得0分,那末一个队打14场共得19分的情况有( )A.3种 B.4种 C.5种 D.6种5.从6人中选出4人分别到巴黎、伦敦、悉尼、莫斯科四个城市遨游,要求每一个城市有一人遨游,每人只遨游一个城市,且这6人中甲、乙两人不去巴黎遨游,则不同的选择方案共有( )A.300种 B.240种 C.144种 D.96种9876543216.某城市在中心广场建造一个花圃,花圃分为6个部份(如图).现要栽种4种不同颜色的花,每部份栽种一种且相邻部份不能栽种同样颜色的花,不同的栽种方法有种.(以数字作答)7.如图所示,问从A到D每次不许走重复的路,共有多少种走法?(注:每次的路线一个地方只能经过一次)8.球台上有4个黄球,6个红球,击黄球入袋记2分,击红球入袋记1分,欲将此十球中的4球击入袋中,但总分不低于5分,击球方法有几种?一、单选题1.(2022·上海·高二专题练习)从集合{}1,2,3,4,,15中任意选择三个不同的数,使得这三个数组成等差数列,这样的等差数列有( )个A.98 B.56 C.84 D.492.(2022·上海·高三专题练习)现有1角、2角、5角、1元、2元、5元、10元、20元、50元人民币各一张,100元人民币2张,从中至少取一张,共可组成不同的币值种数是( ) A.1024种 B.1023种 C.1536种 D.1535种3.从图中的12个点中任取3个点作为一组,其中可构成三角形的组数是( )A .208B .204 C.200D.196二、填空题4.(2022·上海·高二专题练习)一个三位数,其十位上的数字小于百位上的数字,也小于个位上的数字,如523,769等,这样的三位数共有________个.5.(2022·上海·高二专题练习)请列举出用0,1,2,3,4这5个数字所组成的无重复数字且比3000大的,且相邻的数字的奇偶性不同的所有四位数奇数,它们分别是______. 6.(2022·上海市复兴高级中学高三期中)有4位教师在同一年级的4个班级各教一个班的数学,在数学考试时,要求每位教师都不能在本班监考,则监考的方法数有_______种. 7.(2022·上海·高二专题练习)在所有的两位数中,个位上的数字小于十位上的数字的两位数有________个.8.(2022·上海交大附中高三开学考试)如图,将网格中的三条线段沿网格线上、下或者左、右平移,组成一个首尾相连的三角形,若最小的正方形边长为1格,则三条线段一共至少需要挪移__________格.9.(2022·上海·高二专题练习)乘积(a 1+a 2+a 3)(b 1+b 2+b 3+b 4)(c 1+c 2+c 3+c 4+c 5)展开后共有_____项.10.(2022·上海中学高二阶段练习)将1,2,3填入33 的方格中,要求每行、每列都没有重复数字,如图是其中一种填法,则不同的填写方法共有___________种.11.(2022·上海宝山·高二期末)640的不同正约数共有______个12.(2022·上海·高三专题练习)一个三位数,个位、十位、百位上的数字挨次为x y z 、、,当且仅当y x >且y z >时,称这样的数为“凸数”(如341),则从集合{}1,2,3,4,5中取出三个不相同的数组成的“凸数”个数为___________.13.如图,一个地区分为5个行政区域,现给地图着色,要求相邻区域不得使用同一颜色.现有4种颜色可供选择,则不同的着色方法共有_____________种.(以数字作答)14.某餐厅供应客饭,每位顾客可以在餐厅提供的菜肴中任选2菜2素共4种不同的品种.现在餐厅准备了5种不同的荤菜,若要保证每位顾客有200种以上的不同选择,则餐厅至少还需要不同的素菜品种_____________种. 三、解答题15.(2022·上海市奉贤中学高二期中)现某学校共有34人自愿组成数学建模社团,其中高一年级13人,高二年级12人,高三年级9人. (1)选其中一人为负责人,共有多少种不同的选法? (2)每一个年级选一位组长,有多少种不同的选法?(3)选两人作为社团发言人,这两人需要来自不同的年级,有多少种不同的选法?16.在所有两位数中,个位数字大于十位数字的两位数共有多少个?17.三边长均为整数,且最大边长为11的三角形的个数是多少?⑤④③②①。
高二数学选修2-1一、教材简介《高二数学选修2-1》是高中数学选修课程的一部分,适用于高二年级学生。
本教材是由教育出版社出版的,主要内容包括数列与数学归纳法、函数与方程、数学推理等方面的知识。
通过学习本教材,学生将进一步巩固和拓展数学基础,为高中数学学习打下坚实的基础。
二、教学目标《高二数学选修2-1》的教学目标主要包括:1.掌握数列与数学归纳法的基本概念和常见解题方法;2.掌握函数基本性质及其在实际问题中的应用;3.熟练掌握一元二次方程的解法和性质;4.培养学生的数学思维能力、分析问题和解决问题的能力。
通过达到以上教学目标,学生将提高数学学习的兴趣和能力,为更高层次的数学学习打下坚实的基础。
三、教学内容1. 数列与数学归纳法数列是一组数按照一定规律排列的序列。
本章主要涉及数列的基本概念、通项公式,以及数列的求和公式。
数学归纳法是数学中一种常用的证明方法,通过归纳法可以证明数学命题的正确性。
2. 函数与方程函数是一种特殊的关系,它将一个集合的每个元素都对应到另一个集合中的一个元素。
本章主要讲解函数的定义、性质,以及函数的图像和应用。
方程是等式的一种特殊形式,本章将介绍一元二次方程的解法和性质。
3. 数学推理数学推理是运用逻辑推理方法解决数学问题的过程。
本章将介绍数学推理的基本思路和方法,并通过一些具体的例题帮助学生理解和掌握数学推理的技巧。
四、教学方法教学方法是指教师在教学过程中所采用的教学策略和教学手段。
对于《高二数学选修2-1》这门课程,教师可以采用以下几种教学方法:1.讲授与演示相结合:教师可以通过讲解数学知识点的基本概念和定理,同时配以具体的例题和实际应用来演示,帮助学生理解和掌握知识。
2.合作学习:鼓励学生之间互相合作,共同解决问题,培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
3.思维导图:可以利用思维导图的形式,将复杂的概念和知识点进行整理和梳理,帮助学生更好地理解和记忆知识。
五、教学评价教学评价是教学活动中的一项重要环节,它可以帮助教师了解学生的学习情况,及时调整教学策略和方法,提高教学效果。
专题突破一充分、必要条件的判断一、应用定义例1(2018·浙江)已知平面α,直线m,n满足m⊄α,n⊂α,则“m∥n”是“m∥α”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考点充分、必要条件的判断题点充分不必要条件的判断答案 A解析∵若m⊄α,n⊂α,且m∥n,则一定有m∥α,但若m⊄α,n⊂α,且m∥α,则m与n有可能异面,∴“m∥n”是“m∥α”的充分不必要条件.故选A.点评利用定义法判断充分、必要条件应按如下步骤进行:①分清条件与结论,即分清哪一个是条件,哪一个是结论;②判断推式的真假,即判断p⇒q及q⇒p的真假;③下结论,即根据推式及定义下结论.跟踪训练1已知命题“若p,则q”,假设其逆命题为真,则p是q的()A.充分条件B.必要条件C.既不充分也不必要条件D.无法判断考点充分、必要条件的判断题点充分、必要条件的判断答案 B解析“若p,则q”的逆命题为“若q,则p”,∵q⇒p,∴p是q的必要条件.二、利用传递性例2如果A是B的必要不充分条件,B是C的充要条件,D是C的充分不必要条件,那么A是D的______条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”) 考点充分、必要条件的判断题点必要不充分条件的判断答案 必要不充分解析 依题意,有A ⇐B ⇔C ⇐D 且A ⇏B ⇔C ⇏D ,由命题的传递性可知D ⇒A ,但A ⇏D .于是A 是D 的必要不充分条件.点评 充分、必要条件在推导的过程当中具有传递性,即若p ⇒q ,q ⇒r ,则p ⇒r .跟踪训练2 若M 是N 的充分不必要条件,N 是P 的充要条件,Q 是P 的必要不充分条件,则M 是Q 的____________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)考点 充分、必要条件的判断题点 充分不必要条件的判断答案 充分不必要解析 命题的充分必要性具有传递性,由题意知M ⇒N ⇔P ⇒Q ,但M ⇍N ⇔P ⇍Q ,即M ⇒Q ,Q ⇏M ,故M 是Q 的充分不必要条件.三、利用集合例3 设命题p :x (x -3)<0,命题q :2x -3<m ,已知p 是q 的充分不必要条件,则实数m 的取值范围为________.考点 充分、必要条件的综合应用题点 由充分、必要条件求参数的范围答案 [3,+∞)解析 设p ,q 分别对应集合P ,Q ,则P ={x |x (x -3)<0}={x |0<x <3};Q ={x |2x -3<m }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <m +32.由题意知p ⇒q ,q ⇏p ,故P Q ,则在数轴上表示不等式如图所示, 则m +32≥3,解得m ≥3, 即实数m 的取值范围为[3,+∞).点评 当所要判断的命题与方程的根、不等式的解集以及集合有关或所描述的对象可以用集合表示时,我们可以借助集合间的基本关系进行充要条件的判断,即写出集合A ={x |p (x )}及B ={x |q (x )},利用集合间的包含关系加以判断,具体情况如下:①若A ⊆B ,则p 是q 的充分条件;②若A ⊇B ,则p 是q 的必要条件;③若A =B ,则p 是q 的充要条件;④若A B ,则p 是q 的充分不必要条件;⑤若B A ,则p 是q 的必要不充分条件.跟踪训练3 设A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪ y =2x 2x +1,x ∈R ,B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =13x +m ,x ∈[-1,1],记命题p :“y ∈A ”,命题q :“y ∈B ”,若p 是q 的必要不充分条件,则m 的取值范围为______________.答案 ⎝⎛⎭⎫13,23解析 由题意知A =(0,1),B =⎣⎡⎦⎤m -13,m +13,依题意,得B A , 故⎩⎨⎧ m -13>0,m +13<1,∴13<m <23. 四、等价转化例4 已知p :x +y ≠2,q :x ,y 不都是1,则p 是q 的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)考点 充分、必要条件的判断题点 充分不必要条件的判断答案 充分不必要解析 因为p :x +y ≠2,q :x ≠1或y ≠1,所以綈p :x +y =2,綈q :x =1且y =1.因为綈p ⇏綈q ,但綈q ⇒綈p ,所以綈q 是綈p 的充分不必要条件,即p 是q 的充分不必要条件.点评 由于互为逆否命题的两个命题同真同假,所以当由p ⇒q 较困难时,可利用等价转化,先判断由綈q ⇒綈p ,从而得到p ⇒q .跟踪训练4 设p :2x 2-3x +1≤0,q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0,若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围为________.考点 充分、必要条件的综合应用题点 由充分、必要条件求参数的范围答案 ⎣⎡⎦⎤0,12解析 由题意得,p :12≤x ≤1,q :a ≤x ≤a +1.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴p 是q 的充分不必要条件,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +1>1,a ≤12或⎩⎪⎨⎪⎧ a +1≥1,a <12,∴0≤a ≤12.故实数a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤0,12.1.在△ABC 中,“AB →·BC →=0”是“△ABC 是直角三角形”的() A .必要不充分条件 B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件考点题点答案 B解析 AB →·BC →=0⇒B =90°⇒△ABC 是直角三角形.但△ABC 是直角三角形⇏AB →·BC →=0,故“AB →·BC →=0”是“△ABC 是直角三角形”的充分不必要条件.2.设x ∈R ,则“1<x <4”是“|x -2|<1”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件考点题点答案 A解析 |x -2|<1⇔1<x <3,因为{x |1<x <3}{x |1<x <4},所以“1<x <4”是“|x -2|<1”的必要不充分条件.3.(2018·湖南澧县一中高二期中)“a ≠2或b ≠3”是“a +b ≠5”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 考点题点答案 B解析 “若a ≠2或b ≠3,则a +b ≠5”的逆否命题是“若a +b =5,则a =2且b =3”是假命题,故“若a ≠2或b ≠3,则a +b ≠5”为假命题;“若a +b ≠5,则a ≠2或b ≠3”的逆否命题是“若a =2且b =3,则a +b =5”是真命题,故“若a +b ≠5,则a ≠2或b ≠3”是真命题.故选B.4.已知p :x >1或x <-3,q :x >a ,若q 是p 的充分不必要条件,则a 的取值范围是( )A .[-3,+∞)B .(-∞,1]C .[1,+∞)D .(-∞,-3) 考点题点答案 C5.设p 是q 的充分不必要条件,r 是q 的必要不充分条件,s 是r 的充要条件,则s 是p 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 考点题点答案 B解析由题意可知,p⇒q,q⇏p,r⇏q,q⇒r,r⇔s,则p⇒s,s⇏p,故s是p的必要不充分条件.一、选择题1.“a>b”是“ac2>bc2”的()A.必要不充分条件B.充分不必要条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件考点题点答案 A解析当c=0时,a>b⇏ac2>bc2,当ac2>bc2时,说明c≠0,又c2>0,得ac2>bc2⇒a>b,故“a>b”是“ac2>bc2”的必要不充分条件.2.设a,b是实数,则“a+b>0”是“ab>0”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件考点题点答案 D解析若a+b>0,取a=3,b=-2,则ab>0不成立;反之,若ab>0,取a=-2,b=-3,则a+b>0也不成立,因此“a+b>0”是“ab>0”的既不充分也不必要条件.3.若f(x)是定义在R上的函数,则“f(0)=0”是“函数f(x)为奇函数”的()A .必要不充分条件B .充要条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件考点题点答案 A 解析 f (x )是定义在R 上的奇函数可以推出f (0)=0,但f (0)=0不能推出函数f (x )为奇函数,例如f (x )=x 2.4.(2018·长沙质检)不等式x (x -2)<0成立的一个必要不充分条件是( )A .x ∈(0,2)B .x ∈(0,1)C .x ∈[-1,+∞)D .x ∈(1,3)考点 充分、必要条件的判断题点 必要不充分条件的判断答案 C解析 由x (x -2)<0,得0<x <2,因为(0,2)[-1,+∞),所以“x ∈[-1,+∞)”是“不等式x (x -2)<0成立”的一个必要不充分条件.5.设a 1,b 1,c 1,a 2,b 2,c 2均为非零实数,不等式a 1x 2+b 1x +c 1>0和a 2x 2+b 2x +c 2>0的解集分别是集合M 和N ,那么“a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2”是“M =N ”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考点 充分条件、必要条件的判断题点 充分、必要条件的判断答案 D解析 若a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2<0,则M ≠N , 即a 1a 2=b 1b 2=c 1c 2⇏M =N ;反之,若M =N =∅, 即两个一元二次不等式的解集为空集时,只要求判别式Δ1<0,Δ2<0(a 1<0,a 2<0),而与系数之比无关.6.设a ,b ∈R ,则使a >b 成立的一个充分不必要条件是( )A .a 3>b 3B .log 2(a -b )>0C .a 2>b 2 D.1a <1b考点题点答案 B 解析 选项A 是充要条件;选项B ,log 2(a -b )>0,即a -b >1是充分不必要条件;C ,D 是既不充分也不必要条件.7.设甲、乙、丙是三个条件,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件,但不是乙的必要条件,那么( )A .丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件B .丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件C .丙是甲的充要条件D .丙既不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件考点 充分、必要条件的判断题点 充分不必要条件的判断答案 A解析 由题意知,甲⇐乙⇐丙且乙⇏丙,∴甲⇐丙且甲⇏丙,∴丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件.8.设条件p :|x -2|<3,条件q :0<x <a ,其中a 为正数,若p 是q 的必要不充分条件,则a 的取值范围是( )A .(0,5)B .(0,5]C .[5,+∞)D .(5,+∞)考点题点答案 B解析 由|x -2|<3,得-3<x -2<3,即-1<x <5,∴p :-1<x <5,∵q :0<x <a ,a 为正数,p 是q 的必要不充分条件,∴0<a ≤5.二、填空题9.下列命题中是假命题的是________.(填序号)①“x >2且y >3”是“x +y >5”的充要条件;②“A ∩B ≠∅”是“A B ”的充分条件;③“b 2-4ac <0”是“ax 2+bx +c <0的解集为R ”的充要条件;④“sin α>sin β”是“α>β”的充分不必要条件;⑤“M >N ”是“log 2M >log 2N ”的充要条件.考点 充分、必要条件的判断题点 充分、必要条件的判断答案 ①②③④⑤解析 当x >2且y >3时,x +y >5成立,反之,例如x =1,y =5,x +y >5,但x <2,故①为假命题;当A ={1,3},B ={1,2}时,A ∩B ={1}≠∅,但A ⊈B ,故②为假命题;ax 2+bx +c <0的解集为R 等价于⎩⎪⎨⎪⎧a <0,Δ=b 2-4ac <0或a =b =0,c <0,故③为假命题; 当α=π3,β=5π6时,sin α=32>12=sin β,但α<β,故④为假命题; 当0>M >N 时,log 2M ,log 2N 无意义,故⑤为假命题.10.设p :|x |>1,q :x <-2或x >1,则綈p 是綈q 的____________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“既不充分也不必要”“充要”)考点 充分、必要条件的综合应用题点 含有否定性语句的命题处理答案 充分不必要解析 由已知,得p :x <-1或x >1,则q 是p 的充分不必要条件,所以由互为逆否命题的两个命题等价,得綈p 是綈q 的充分不必要条件.11.设计如图所示的三个电路图,条件p :“开关S 闭合”;条件q :“灯泡L 亮”,则p 是q 的充分不必要条件的电路图是________.考点题点答案(1)解析对(1),p是q的充分不必要条件;对(2),p是q的充要条件;对(3),p是q的必要不充分条件.12.“若a≥b⇒c>d”和“a<b⇒e≤f”都是真命题,则“c≤d”是“e≤f”的________条件.(填“充分”或“必要”)考点题点答案充分解析因为“a≥b⇒c>d”是真命题,所以它的逆否命题“c≤d⇒a<b”也是真命题.又因为“a<b⇒e≤f”是真命题,所以“c≤d⇒a<b⇒e≤f”.故“c≤d”是“e≤f”的充分条件.三、解答题13.已知条件p:A={x|x2-(a+1)x+a≤0},条件q:B={x|x2-3x+2≤0},当a为何值时:(1)p是q的充分不必要条件;(2)p是q的必要不充分条件;(3)p是q的充要条件.考点充分、必要条件的综合应用题点由充分、必要条件求参数的范围解由题意知,p:A={x|(x-1)(x-a)≤0},q:B=[1,2].(1)因为p是q的充分不必要条件,所以A B ,故1≤a <2.(2)因为p 是q 的必要不充分条件,所以B A ,故A =[1,a ]且a >2⇒a >2.(3)因为p 是q 的充要条件,所以A =B ⇒a =2.14.(2018·江苏扬州高二检测)若不等式x 2-2x +3-a <0成立的一个充分条件是0<x <5,则实数a 的取值范围是________.考点题点答案 [18,+∞)解析 ∵不等式x 2-2x +3-a <0成立的一个充分条件是0<x <5,∴当0<x <5时,不等式x 2-2x +3-a <0成立.设f (x )=x 2-2x +3-a ,则满足⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)≤0,f (5)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧3-a ≤0,25-10+3-a ≤0, 解得a ≥18.15.(2018·湖北孝感高二检测)证明:a 2+b 2+c 2=ab +bc +ca 的充要条件是△ABC 为等边三角形,这里a ,b ,c 是△ABC 的三条边.考点题点证明 充分性:如果△ABC 为等边三角形,那么a =b =c ,所以(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2=0,所以a 2+b 2+c 2-ab -bc -ca =0,所以a 2+b 2+c 2=ab +bc +ca .必要性:如果a2+b2+c2=ab+bc+ca,那么a2+b2+c2-ab-bc-ca=0,所以(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2=0,所以a-b=0,b-c=0,c-a=0,即a=b=c.故a2+b2+c2=ab+bc+ca的充要条件是△ABC为等边三角形.。
高二数学选修2-1同步讲义高二数学选修2-1同步第1讲 (1) 如果你的文档出现显示不全的问题,请调整页边距,或将图片缩小查看。
第1题第2题第3题第4题第5题第6题第7题第8题第9题第10题试题答案第1题:正确答案:C 答案解析第2题:正确答案:B 答案解析第3题:正确答案:C 答案解析第4题:正确答案:D 答案解析第5题:正确答案:A 答案解析第6题:正确答案:B 答案解析第7题:正确答案:D 答案解析第8题:正确答案:D答案解析第9题:正确答案:B 答案解析第10题:正确答案:C 答案解析高二数学选修2-1同步第1讲 (2) 如果你的文档出现显示不全的问题,请调整页边距,或将图片缩小查看。
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。
1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。
解法较多,属于较难题,得分率较低。
【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。
2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。
【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。
2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。
【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。
【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。
【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。
2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。
【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。
2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。
3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。
【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。
即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。
题型分值完全一样。
选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。
3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。
四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。