高考数学一轮复习试题 x42 理
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高考数学总复习考点知识讲解与提升练习专题42 数列中的构造问题数列中的构造问题是历年高考的一个热点内容,主、客观题均可出现,一般通过构造新的数列求数列的通项公式.题型一形如a n+1=pa n+f(n)型命题点1a n+1=pa n+q(p≠0,1,q≠0)例1(1)数列{a n}满足a n=4a n-1+3(n≥2)且a1=0,则a2024等于()A.22023-1 B.42023-1 C.22023+1 D.42023+1答案B解析∵a n=4a n-1+3(n≥2),∴a n+1=4(a n-1+1)(n≥2),∴{a n+1}是以1为首项,4为公比的等比数列,则a n+1=4n-1.∴a n=4n-1-1,∴a2024=42023-1.(2)已知数列{a n}的首项a1=1,且1an+1=3an+2,则数列{a n}的通项公式为__________.答案a n=1 2·3n-1-1解析∵1a n+1=3an+2,等式两边同时加1整理得1an+1+1=3⎝⎛⎭⎪⎫1an+1,又∵a 1=1,∴1a 1+1=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +1是首项为2,公比为3的等比数列.∴1a n+1=2·3n -1,∴a n =12·3n -1-1.命题点2a n +1=pa n +qn +c (p ≠0,1,q ≠0)例2已知数列{a n }满足a n +1=2a n -n +1(n ∈N *),a 1=3,求数列{a n }的通项公式. 解∵a n +1=2a n -n +1, ∴a n +1-(n +1)=2(a n -n ), ∴a n +1-(n +1)a n -n=2,∴数列{a n -n }是以a 1-1=2为首项,2为公比的等比数列, ∴a n -n =2·2n -1=2n , ∴a n =2n +n .命题点3a n +1=pa n +q n (p ≠0,1,q ≠0,1)例3(1)已知数列{a n }中,a 1=3,a n +1=3a n +2·3n +1,n ∈N *.则数列{a n }的通项公式为() A .a n =(2n +1)·3n B .a n =(n -1)·2n C .a n =(2n -1)·3n D .a n =(n +1)·2n 答案C解析由a n +1=3a n +2·3n +1得a n +13n +1=a n 3n +2·3n +13n +1, ∴a n +13n +1-a n3n =2,即数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 3n 是首项为1,公差为2的等差数列,∴a n3n =2n -1,故a n =(2n -1)·3n .(2)在数列{a n }中,a 1=1,且满足a n +1=6a n +3n ,则a n =________. 答案6n3-3n -1解析将已知a n +1=6a n +3n 的两边同乘13n +1,得a n +13n +1=2·a n 3n +13,令b n =a n3n ,则b n +1=2b n +13,利用命题点1的方法知b n =2n 3-13,则a n =6n3-3n -1.思维升华跟踪训练1(1)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .则数列{a n }的通项公式a n 等于() A .n ·2n -1 B .n ·2n C .(n -1)·2n D .(n +1)·2n 答案A解析由a n +1=2a n +2n 得a n +12n=a n 2n -1+1,设b n =a n 2n -1,则b n +1=b n +1,又b 1=1,∴{b n }是首项为1,公差为1的等差数列. ∴b n =n , ∴a n =n ·2n -1.(2)(2023·黄山模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,(2+a n )·(1-a n +1)=2,设⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和为S n,则a2023(S2023+2023)的值为()A.22023-2 B.22023-1 C.2 D.1 答案C解析(2+a n)(1-a n+1)=2,则a n+1=a na n +2,即1an+1=2an+1,得1an+1+1=2⎝⎛⎭⎪⎫1an+1,故⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1an+1是以2为首项,2为公比的等比数列,1an+1=2n,1an=2n-1,a n=12n-1,S2023+2023=2+22+…+22023=22024-2,∴a2023(S2023+2023)=2.(3)已知数列{a n}满足a n+1=2a n+n,a1=2,则a n=________.答案2n+1-n-1解析令a n+1+x(n+1)+y=2(a n+xn+y),即a n+1=2a n+xn+y-x,与原等式比较得,x=y=1,所以an+1+(n+1)+1an+n+1=2,所以数列{a n+n+1}是以a1+1+1=4为首项,2为公比的等比数列,所以a n+n+1=4×2n-1,即a n=2n+1-n-1. 题型二相邻项的差为特殊数列(形如a n+1=pa n+qa n-1)例4(1)已知数列{a n}满足:a1=a2=2,a n=3a n-1+4a n-2(n≥3),则a9+a10等于() A.47 B.48 C.49 D.410答案C解析由题意得a1+a2=4,由a n=3a n-1+4a n-2(n≥3),得a n +a n -1=4(a n -1+a n -2), 即a n +a n -1a n -1+a n -2=4(n ≥3),所以数列{a n +a n +1}是首项为4,公比为4的等比数列,所以a 9+a 10=49.(2)已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,且a n +1=2a n +3a n -1(n ≥2,n ∈N *).则数列{a n }的通项公式为a n =________. 答案3n -(-1)n4解析方法一因为a n +1=2a n +3a n -1(n ≥2,n ∈N *), 设b n =a n +1+a n ,所以b n b n -1=a n +1+a n a n +a n -1=3(a n +a n -1)a n +a n -1=3,又因为b 1=a 2+a 1=3,所以{b n }是以首项为3,公比为3的等比数列. 所以b n =a n +1+a n =3×3n -1=3n , 从而a n +13n +1+13·a n 3n =13, 不妨令c n =a n 3n ,即c n +1+13c n =13,故c n +1-14=-13⎝ ⎛⎭⎪⎫c n -14,即c n +1-14c n -14=-13,又因为c 1-14=a 13-14=112,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫c n -14是首项为112,公比为-13的等比数列,故c n -14=112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n -1=a n 3n -14,从而a n =3n -(-1)n4.方法二因为方程x 2=2x +3的两根为-1,3, 可设a n =c 1·(-1)n -1+c 2·3n -1, 由a 1=1,a 2=2, 解得c 1=14,c 2=34,所以a n =3n -(-1)n4.思维升华可以化为a n +1-x 1a n =x 2(a n -x 1a n -1),其中x 1,x 2是方程x 2-px -q =0的两个根,若1是方程的根,则直接构造数列{a n -a n -1},若1不是方程的根,则需要构造两个数列,采取消元的方法求数列{a n }.跟踪训练2若x =1是函数f (x )=a n +1x 4-a n x 3-a n +2x +1(n ∈N *)的极值点,数列{a n }满足a 1=1,a 2=3,则数列{a n }的通项公式a n =________. 答案3n -1解析f ′(x )=4a n +1x 3-3a n x 2-a n +2,∴f ′(1)=4a n +1-3a n -a n +2=0,即a n +2-a n +1=3(a n +1-a n ),∴数列{a n +1-a n }是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n +1-a n =2×3n -1,则a n =a n -a n -1+a n -1-a n -2+…+a 2-a 1+a 1=2×3n -2+…+2×30+1=3n -1.题型三倒数为特殊数列⎝ ⎛⎭⎪⎫形如a n +1=pa n ra n +s 型 例5(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 4a n +1(n ∈N *),则满足a n >137的n 的最大取值为()A .7B .8C .9D .10 答案C 解析因为a n +1=a n 4a n +1,所以1a n +1=4+1a n ,所以1a n +1-1a n =4,又1a 1=1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是以1为首项,4为公差的等差数列.所以1a n =1+4(n -1)=4n -3,所以a n =14n -3,由a n >137,即14n -3>137,即0<4n -3<37,解得34<n <10,因为n 为正整数,所以n 的最大取值为9.(2)(多选)数列{a n }满足a n +1=a n 1+2a n(n ∈N *),a 1=1,则下列结论正确的是()A.2a 10=1a 3+1a 17B.1{2}na 是等比数列C .(2n -1)a n =1D .3a 5a 17=a 49 答案ABC解析由a n +1=a n1+2a n ,可得1a n +1=1+2a na n =1a n +2,所以1a n +1-1a n =2,且1a 1=1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是等差数列,且该数列的首项为1,公差为2,所以1a n=1+2(n -1)=2n -1,则(2n -1)a n =1,其中n ∈N *,故C 对;1111112=22n n nna a a a ++-=22=4,所以数列1{2}na 是等比数列,故B 对;由等差中项的性质可得2a 10=1a 3+1a 17,故A 对;由上可知a n =12n -1,则3a 5a 17=3×12×5-1×12×17-1=199,a 49=12×49-1=197,所以3a 5a 17≠a 49,故D 错. 思维升华两边同时取倒数转化为1a n +1=s p ·1a n +r p的形式,化归为b n +1=pb n +q 型,求出1a n的表达式,再求a n .跟踪训练3已知函数f (x )=x 3x +1,数列{a n }满足a 1=1,a n +1=f (a n )(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为____________. 答案a n =13n -2(n ∈N *) 解析由已知得,a n +1=a n 3a n +1,∴1a n +1=1a n+3,即1a n +1-1a n=3,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是首项为1a 1=1,公差为d =3的等差数列,∴1a n=1+(n -1)×3=3n -2.故a n =13n -2(n ∈N *).课时精练1.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a n +1,则a 4的值为() A .15 B .23 C .32 D .42 答案B解析因为a n +1=2a n +1,所以a n+1+1=2(a n+1),所以{a n+1}是以3为首项,2为公比的等比数列,所以a n+1=3·2n-1,所以a n=3·2n-1-1,a4=23.2.在数列{a n}中,a1=5,且满足an+12n-5-2=an2n-7,则数列{a n}的通项公式为()A.2n-3B.2n-7C.(2n-3)(2n-7) D.2n-5 答案C解析因为a n+12n-5-2=an2n-7,所以an+12n-5-an2n-7=2,又a12-7=-1,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫an2n-7是以-1为首项,公差为2的等差数列,所以an2n-7=-1+2(n-1)=2n-3,所以a n=(2n-3)(2n-7).3.已知数列{a n}满足:a1=1,且a n+1-2a n=n-1,其中n∈N*,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2n-n B.a n=2n+nC.a n=3n-1D.a n=3n+1答案A解析由题设,a n+1+(n+1)=2(a n+n),而a1+1=2,∴{a n+n}是首项、公比均为2的等比数列,故a n+n=2n,即a n =2n -n .4.已知数列{a n }满足a 2=14,a n -a n +1=3a n a n +1,则数列的通项公式a n 等于()A.13n -2B.13n +2C .3n -2D .3n +2 答案A解析∵a n -a n +1=3a n a n +1,a 2=14,∴a 1-a 2=3a 1a 2, 即a 1-14=34a 1,解得a 1=1. 由题意知a n ≠0, 由a n -a n +1=3a n a n +1得1a n +1-1a n=3,又1a 1=1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是以1为首项,3为公差的等差数列,∴1a n=1+3(n -1)=3n -2,则a n =13n -2.5.在数列{a n }中,若a 1=3,a n +1=a 2n ,则a n 等于() A .2n -1 B.3n -1 C .132n - D .123n -答案D解析由a 1=3,a n +1=a 2n 知a n >0,对a n +1=a 2n 两边取以3为底的对数得,log 3a n +1=2log 3a n ,则数列{log 3a n }是以log 3a 1=1为首项,2为公比的等比数列, 则log 3a n =1·2n -1=2n -1,即a n =123n -.6.设数列{a n }满足a 1=1,a n =-a n -1+2n (n ≥2),则数列的通项公式a n 等于() A.13·2n +13 B.13·2n+13·(-1)n C.2n +13+13 D.2n +13+13·(-1)n 答案D解析∵a n -1+a n =2n ,两边同时除以2n得,a n 2n +12·a n -12n -1=1.令c n =a n2n ,则c n =-12c n -1+1.两边同时加上-23得c n -23=-12·⎝⎛⎭⎪⎫c n -1-23.∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫c n-23是以c 1-23为首项,-12为公比的等比数列,∴c n -23=⎝ ⎛⎭⎪⎫c 1-23·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1=13·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n ,∴c n =23+13·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n,∴a n =2n·c n =2n +13+13·(-1)n .7.(多选)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 2+3a n(n ∈N *),则下列结论正确的是()A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +3为等差数列 B .{a n }的通项公式为a n =12n -1-3C .{a n }为递减数列 D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和T n =2n +2-3n -4答案CD 解析因为a n +1=a n 2+3a n,所以1a n +1=2+3a na n=2a n+3,所以1a n +1+3=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +3, 且1a 1+3=4≠0,所以⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n +3是以4为首项,2为公比的等比数列,即1a n+3=4×2n -1,所以1a n=2n +1-3,可得a n =12n +1-3, 故选项A ,B 错误; 因为1a n=2n +1-3单调递增,所以a n =12n +1-3单调递减, 即{a n }为递减数列,故选项C 正确;⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前n 项和T n =(22-3)+(23-3)+…+(2n +1-3)=(22+23+…+2n +1)-3n=22×1-2n1-2-3n =2n +2-3n -4,故选项D 正确.8.将一些数排成如图所示的倒三角形,其中第一行各数依次为1,2,3,…,2023,从第二行起,每一个数都等于它“肩上”的两个数之和,最后一行只有一个数M ,则M 等于()A .2023×22020B .2024×22021C .2023×22021D .2024×22022 答案B解析记第n 行的第一个数为a n ,则a 1=1,a 2=3=2a 1+1,a 3=8=2a 2+2,a 4=20=2a 3+4,…,a n =2a n -1+2n -2,∴a n 2n -2=a n -12n -3+1,即⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -2是以a 12-1=2为首项,1为公差的等差数列.∴a n 2n -2=2+(n -1)×1=n +1,∴a n =(n +1)×2n -2.又每行比上一行的数字少1个, ∴最后一行为第2023行, ∴M =a 2023=2024×22021.9.已知数列{a n }满足a 1=32,a n +1=3a n a n +3,若c n =3n a n ,则c n =____________.答案(n +1)3n -1解析因为a 1=32,a n +1=3a na n +3,所以1a n +1=a n +33a n =13+1a n, 即1a n +1-1a n =13, 所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是首项为1a 1=23,公差为13的等差数列,所以1a n =23+13(n -1)=n +13,则c n =3na n=(n +1)3n -1.10.已知数列{a n }满足a n +1=3a n -2a n -1(n ≥2,n ∈N *),且a 1=0,a 6=124,则a 2=________. 答案4解析由a n +1=3a n -2a n -1(n ≥2,n ∈N *)可得a n +1-a n =2(a n -a n -1), 若a n -a n -1=0,则a 6=a 5=…=a 1,与题中条件矛盾,故a n -a n -1≠0, 所以a n +1-a na n -a n -1=2,即数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1为首项,2为公比的等比数列,所以a n +1-a n =a 2·2n -1,所以a 6-a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+a 4-a 3+a 5-a 4+a 6-a 5=a 2·20+a 2·21+a 2·22+a 2·23+a 2·24=31a 2=124,所以a 2=4.11.在数列{a n }中,a 1=1,且满足a n +1=3a n +2n ,则a n =________. 答案52·3n -1-n -12解析∵a n +1=3a n +2n ①,∴a n =3a n -1+2(n -1)(n ≥2),两式相减得,a n +1-a n =3(a n -a n -1)+2,令b n =a n +1-a n ,则b n =3b n -1+2(n ≥2),利用求a n +1=pa n +q 的方法知,b n =5·3n -1-1,即a n +1-a n =5·3n -1-1②,再利用累加法知,a n =52·3n-1-n-12⎝⎛⎭⎪⎫或联立①②解出a n=52·3n-1-n-12.12.英国著名物理学家牛顿用“作切线”的方法求函数零点时,给出的“牛顿数列”在航空航天中应用广泛,若数列{x n}满足x n+1=x n-f(xn)f′(xn),则称数列{x n}为牛顿数列.如果函数f(x)=2x2-8,数列{x n}为牛顿数列,设a n=ln xn+2xn-2,且a1=1,x n>2.数列{a n}的前n项和为S n,则S n=________. 答案2n-1解析∵f(x)=2x2-8,∴f′(x)=4x,又∵x n+1=x n-f(xn)f′(xn)=x n-2x2n-84x n=x2n+42x n,∴x n+1+2=(x n+2)22x n,x n+1-2=(x n-2)22x n,∴xn+1+2xn+1-2=⎝⎛⎭⎪⎫x n+2xn-22,又x n>2,∴ln xn+1+2xn+1-2=ln⎝⎛⎭⎪⎫x n+2xn-22=2lnxn+2xn-2,又a n=ln xn+2xn-2,且a1=1,∴a n+1=2a n,∴数列{a n}是首项为1,公比为2的等比数列,∴{a n}的前n项和S n=1×(1-2n)1-2=2n-1.。
2021年高三理科数学一轮复习题组层级快练42含答案1.下列不等式中解集为R 的是( ) A .-x 2+2x +1≥0 B .x 2-25x +5>0 C .x 2+6x +10>0 D .2x 2-3x +4<0答案 C解析 在C 项中,Δ=36-40=-4<0,所以不等式解集为R .2.若0<m <1,则不等式(x -m )(x -1m )<0的解集为( )A .{x |1m <x <m }B .{x |x >1m 或x <m }C .{x |x >m 或x <1m }D .{x |m <x <1m}答案 D解析 当0<m <1时,m <1m .3.函数y =ln (x +1)-x 2-3x +4的定义域为( )A .(-4,-1)B .(-4,1)C .(-1,1)D .(-1,1]答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,-x 2-3x +4>0,解得-1<x <1.4.不等式x 2-x -6x -1>0的解集为( )A.{}x |x <-2或x >3B.{}x |x <-2或1<x <3C.{}x |-2<x <1或x >3D.{}x |-2<x <1或1<x <3 答案 C解析 x 2-x -6x -1>0,(x -3)(x +2)x -1>0,所以-2<x <1或x >3.5.(xx·重庆文)关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a =( )A.52B.72C.154D.152答案 A解析 由条件知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两根,则x 1+x 2=2a ,x 1x 2=-8a 2.故(x 2-x 1)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=(2a )2-4×(-8a 2)=36a 2=152,得a =52,故选A.6.已知不等式ax 2+bx +2>0的解集为{x |-1<x <2},则不等式2x 2+bx +a <0的解集为( ) A .{x |-1<x <12}B .{x |x <-1或x >12}C .{x |-2<x <1}D .{x |x <-2或x >1} 答案 A解析 由题意知x =-1,x =2是方程ax 2+bx +2=0的根.由韦达定理⎩⎨⎧-1+2=-b a,(-1)×2=2a⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =1. ∴不等式2x 2+bx +a <0,即2x 2+x -1<0. 可知x =-1,x =12是对应方程的根,∴选A.7.不等式(a -2)x 2+2(a -2)x -4<0,对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,2] B .(-2,2] C .(-2,2) D .(-∞,2)答案 B解析 ∵⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,Δ<0,∴-2<a <2,另a =2时,原式化为-4<0,恒成立,∴-2<a ≤2.故选B.8.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f (|x |)的x 的取值范围是( )A .(13,23)B .(13,1)C .(12,23)D .(12,1)答案 B解析由于f(x)是偶函数,故f(x)=f(|x|),故f(|2x-1|)<f(|x|).再根据f(x)的单调性得|2x-1|<|x|⇒(2x-1)2<x2⇔3x2-4x+1<0⇔(3x-1)(x-1)<0⇔13<x<1.9.(xx·郑州质检)不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y=f(-x)的图像为()答案 C解析由题意得⎩⎨⎧a<0,-2+1=1a,-2×1=-ca,解得a=-1,c=-2.则函数y=f(-x)=-x2+x+2.10.已知a1>a2>a3>0,则使得(1-a i x)2<1(i=1,2,3)都成立的x的取值范围是()A.(0,1a1) B.(0,2a1)C.(0,1a3) D.(0,2a3)答案 B11.(xx·安徽理)已知一元二次不等式f(x)<0的解集为{x|x<-1或x>12},则f(10x)>0的解集为()A.{x|x<-1或x>lg2} B.{x|-1<x<lg2}C.{x|x>-lg2} D.{x|x<-lg2}答案 D解析方法一:由题意可知f(x)>0的解集为{x|-1<x<12},故f(10x)>0等价于-1<10x<12.由指数函数的值域为(0,+∞),知一定有10x>-1.而10x<12可化为10x<10lg12,即10x<10-lg2.而指数函数的单调性可知x <-lg2,故选D.方法二:当x =1时,f (10)<0,排除A ,C 选项.当x =-1时,f (110)>0,排除选项B ,选D.12.不等式2x 2-3|x |-35>0的解集为________. 答案 {x |x <-5或x >5}解析 2x 2-3|x |-35>0⇔2|x |2-3|x |-35>0⇔(|x |-5)(2|x |+7)>0⇔|x |>5或|x |<-72(舍)⇔x >5或x <-5.13.已知-12<1x <2,则实数x 的取值范围是________.答案 x <-2或x >12解析 当x >0时,x >12;当x <0时,x <-2.所以x 的取值范围是x <-2或x >12.14.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如表:则不等式答案 (-∞,-2)∪(3,+∞)解析 方程的根是对应不等式解集的端点,画草图即可.15.(xx·四川理)已知f (x )是定义域为R 的偶函数,当x ≥0时,f (x )=x 2-4x .那么,不等式f (x +2)<5的解集是________.答案 (-7,3)解析 当x ≥0时,f (x )=x 2-4x <5的解集为[0,5),又f (x )为偶函数,所以f (x )<5的解集为(-5,5).所以f (x +2)<5的解集为(-7,3).16.若不等式a ·4x -2x +1>0对一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________. 答案 a >14解析 不等式可变形为a >2x -14x =(12)x -(14)x ,令(12)x =t ,则t >0.∴y =(12)x -(14)x =t -t 2=-(t -12)2+14,因此当t =12时,y 取最大值14,故实数a 的取值范围是a >14.17.解关于x 的不等式log 2a x -log a x 2-3>0.答案 a >1时,不等式解集为(0,1a )∪(a 3,+∞);0<a <1时,不等式解集为(0,a 3)∪(1a ,+∞)解析 原不等式化为log 2a x -2log a x -3>0(a ≠1), 令log a x =t ,则原不等式变为t 2-2t -3>0, 得t <-1或t >3. ∴log a x <-1或log a x >3. 当a >1时,0<x <1a 或x >a 3;当0<a <1时,0<x <a 3或x >1a.∴a >1时,不等式解集为(0,1a )∪(a 3,+∞);0<a <1时,不等式解集为(0,a 3)∪(1a ,+∞).18.解关于x 的不等式:a (x -1)x -2>1(a <1).答案 0<a <1时,{x |2<x <a -2a -1};a =0时,∅;a <0时,{x |a -2a -1<x <2}解析 (x -2)[(a -1)x +2-a ]>0, 当a <1时有(x -2)(x -a -2a -1)<0,若a -2a -1>2,即0<a <1时,解集为{x |2<x <a -2a -1}. 若a -2a -1=2,即a =0时,解集为∅. 若a -2a -1<2,即a <0时,解集为{x |a -2a -1<x <2}.1.(xx·江苏)已知f (x )是定义在R 上的奇函数.当x >0时,f (x )=x 2-4x ,则不等式f (x )>x 的解集用区间表示为________.答案 (-5,0)∪(5,+∞)解析 由于f (x )为R 上的奇函数,所以当x =0时,f (0)=0;当x <0时,-x >0,所以f (-x )=x 2+4x =-f (x ),即f (x )=-x 2-4x ,所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x ,x >0,0,x =0,-x 2-4x ,x <0.由f (x )>x ,可得⎩⎨⎧x 2-4x >x ,x >0或⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-4x >x ,x <0,解得x >5或-5<x <0,所以原不等式的解集为(-5,0)∪(5,+∞).2.不等式log 2(x +1x +6)≤3的解集为________.答案 (-3-22,-3+22)∪{1}解析 原不等式⇔0<x +1x+6≤8⇔①⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 2+6x +1>0,x 2-2x +1≤0或②⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x 2+6x +1<0,x 2-2x +1≥0.解①得x =1,解②得-3-22<x <-3+2 2. ∴原不等式的解集为(-3-22,-3+22)∪{1}.3.定义在(-1,1)上的函数f (x )=-5x +sin x ,如果f (1-a )+f (1-a 2)>0,求实数a 的取值范围.答案 1<a < 2解析 ∵f (-x )=-f (x ),x ∈(-1,1), ∴f (x )为奇函数.又∵f ′(x )=-5+cos x <0, ∴f (x )在x ∈(-1,1)上单调递减. ∴f (1-a )+f (1-a 2)>0⇔f (1-a )>f (a 2-1)⇔⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<a 2-1<1,1-a <a 2-1.解之得1<a < 2.4.已知二次函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1(a ∈Z ),且函数f (x )在(-2,-1)上恰有一个零点,求不等式f (x )>1的解集.答案 (-1,0)解析 ∵f (x )=ax 2-(a +2)x +1,Δ=(a +2)2-4a =a 2+4>0, ∴函数f (x )=ax 2-(a +2)x +1必有两个不同的零点. 因此f (-2)f (-1)<0,∴(6a +5)(2a +3)<0.∴-32<a <-56.又a ∈Z ,∴a =-1.不等式f (x )>1即为-x 2-x >0,解得-1<x <0.#}30951 78E7 磧Ar27101 69DD 槝36309 8DD5 跕w[31397 7AA5 窥 %30589 777D 睽e0。
一、填空题1.已知f (x )=⎩⎨⎧-cos (πx ),x >0,f (x +1)+1,x ≤0,则f (43)+f (-43)的值等于________. 解析:f (43)=12;f (-43)=f (-13)+1=f (23)+2 =52,f (43)+f (-43)=3. 答案:32.已知f (1-x 1+x )=1-x 21+x 2,则f (x )的解析式可取为________.解析:(换元法)令t =1-x 1+x ,由此得x =1-t1+t,所以f (t )=1-(1-t 1+t )21+(1-t 1+t)2=2t1+t2,从而f (x )的解析式可取为2x1+x 2. 答案:2x1+x 23.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x -1|-2,|x |≤1,11+x 2,|x |>1,则f [f (12)]=________. 解析:f [f (12)]=f (-32)=413. 答案:4134.定义在R 上的函数f (x )满足f (x +y )=f (x )+f (y )+2xy (x ,y ∈R),f (1)=2,则f (-3)等于________. 解析:令x =-3,y =1,则f(-2)=f(1)+f(-3)-6.又∵f(1)=2,∴f(-3)=f(-2)+4.令x=-2,y=1,则f(-1)=f(1)+f(-2)-4,∴f(-2)=f(-1)+2.令x=-1,y=1,f(0)=f(-1)+f(1)-2.又x=y=0时,f(0)=0,∴f(-1)=0,∴f(-3)=f(-2)+4=f(-1)+6=6.答案:65.已知函数f(x)=ax+bx-4(a,b为常数),f(lg 2)=0,则f(lg12)=________.解析:由题意得f(lg 2)=a lg 2+blg 2-4=0,有a lg 2+blg 2=4,则f(lg 12)=a lg12+blg12-4=-a lg 2-blg 2-4=-8.答案:-86.定义在R上的函数f(x)满足f(m+n2)=f(m)+2[f(n)]2,m,n∈R,且f(1)≠0,则f(2 014)=________.解析:令m=n=0,得f(0+02)=f(0)+2[f(0)]2,所以f(0)=0;令m=0,n=1,得f(0+12)=f(0)+2[f(1)]2,由于f(1)≠0,所以f(1)=12;令m=x,n=1,得f(x+12)=f(x)+2[f(1)]2,所以f(x+1)=f(x)+2×(12)2,即f(x+1)=f(x)+12,这说明数列{f(x)}(x∈Z)是首项为12,公差为12的等差数列,所以f(2 014)=12+(2 014-1)×12=1007.答案:1 0077.已知f (2x +1)=lg x ,则f (x )=________. 解析:令2x +1=t (t >1),则x =2t -1,∴f (t )=lg2t -1(t >1),f (x )=lg 2x -1(x >1). 答案:lg2x -1(x >1)8.函数f (x )在闭区间[-1,2]上的图象如图所示,则函数的解析式为________.答案:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,-12x ,0≤x ≤29.已知a 、b 为实数,集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫b a ,1,N ={a, 0},f :x → x 表示把集合M 中的元素x 映射到集合N 中仍为x ,则a +b =________.解析:由题意可知ba =0,a =1,解得a =1,b =0,所以a +b =1. 答案:1 二、解答题10.已知f (x )=x 2-1,g (x )=⎩⎨⎧x -1,x >0,2-x ,x <0,(1)求f [g (2)]和g [f (2)]的值; (2)求f [g (x )]和g [f (x )]的表达式. 解析:(1)由已知,g (2)=1,f (2)=3, ∴f [g (2)]=f (1)=0,g [f (2)]=g (3)=2. (2)当x >0时,g (x )=x -1, 故f [g (x )]=(x -1)2-1=x 2-2x ;当x <0时,g (x )=2-x ,故f [g (x )]=(2-x )2-1=x 2-4x +3,∴f [g (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x >0,x 2-4x +3,x <0.当x >1或x <-1时,f (x )>0, 故g [f (x )]=f (x )-1=x 2-2; 当-1<x <1时, f (x )<0, 故g [f (x )]=2-f (x )=3-x 2.∴g [f (x )]=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2,x >1或x <-1,3-x 2,-1<x <1.11.如图,在△AOB 中,点A (2,1),B (3,0),点E 在射线OB 上自O开始移动.设OE =x ,过E 作OB 的垂线l ,记△AOB 在直线l 左边部分的面积为S ,试写出S 与x 的函数关系式,并画出大致的图象.解析:当0≤x ≤2时,△OEF 的高EF =12x , ∴S =12x ·12x =14x 2;当2<x ≤3时,△BEF 的高EF =3-x , ∴S =12×3×1-12(3-x )·(3-x ) =-12x 2+3x -3; 当x >3时,S =32.∴S =f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 24(0≤x ≤2)-12x 2+3x -3(2<x ≤3)32(x >3).函数图象如图所示.12.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x . (1)若f (2)=3,求f (1);又若f (0)=a ,求f (a );(2)若有且仅有一个实数x 0,使得f (x 0)=x 0,求函数f (x )的解析式. 解析: (1)因为对任意x ∈R 有 f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x , 所以f (f (2)-22+2)=f (2)-22+2, 又f (2)=3,从而f (1)=1.又f (0)=a ,则f (a -02+0)=a -02+0,即f (a )=a . (2)因为对任意x ∈R , 有f (f (x )-x 2+x )=f (x )-x 2+x ,又有且仅有一个实数x 0,使得f (x 0)=x 0, 故对任意x ∈R ,有f (x )-x 2+x =x 0. 在上式中令x =x 0,有f (x 0)-x 20+x 0=x 0. 又因为f (x 0)=x 0, 所以x 0-x 20=0, 故x 0=0或x 0=1.若x0=0,则f(x)=x2-x,但方程x2-x=x有两个不相同实根,与题设条件矛盾,故x0≠0. 若x0=1,则有f(x)=x2-x+1,易验证该函数满足题设条件.综上,函数f(x)的解析式为f(x)=x2-x+1.。
高考数学一轮复习 42课时作业一、选择题1.(2010·重庆卷,文)在等差数列{a n }中,a 1+a 9=10,则a 5的值为( ) A .5 B .6 C .8 D .10答案 A解析 依题意得a 1+a 9=2a 5=10,a 5=5,选A.2.在等差数列{a n }中,a 2+a 6=3π2,则sin(2a 4-π3)=( )A.32 B.12 C .-32D .-12答案 D解析 ∵a 2+a 6=3π2,∴2a 4=3π2,∴sin(2a 4-π3)=sin(3π2-π3)=-cos π3=-12,选D.3.(2011·合肥质检)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 4=9,S 3=15,则数列{a n }的通项a n =( )A .2n -3B .2n -1C .2n +1D .2n +3答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 4=9S 3=15⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =93a 1+3d =15⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =2,所以通项a n =2n +1.4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m -1+a m +1-2a 2m =0,S 2m -1=39,则m =( ) A .38 B .39 C .20 D .19答案 C解析 ∵a m -1+a m +1=2a 2m 又∵a m -1+a m +1=2a m ∴a m =1或0(舍去) ∵S 2m -1=2m -1a 1+a 2m -12=(2m -1)a m∴(2m -1)a m =39,∴2m -1=39 ∴m =20.5.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13=( ) A .120 B .105 C .90 D .75答案 B解析 设公差为d 且d >0.由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 3=15a 1a 2a 3=80,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5a 1a 1+d a 1+2d =80.解得a 1=2,d =3(∵d >0).∴a 11+a 12+a 13=3a 12=3(a 1+11d )=1056.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n T n =7n n +3,则a 5b 5等于( )A .7 B.23 C.278D.214答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=92a 1+a 992b 1+b 9=S 9T 9=214. 7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于( ) A .1 B.53 C .2 D .3答案 C解析 由⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+42=6a 1+2d =4,解得d =2.二、填空题8.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且a 4=15,S 5=55,则过点P (3,a 3)、Q (4,a 4)的直线的斜率是________.解析 设数列{a n }的公差为d ,则依题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 4=a 1+3d =15S 5=5a 1+10d =55⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =4,故直线PQ 的斜率为a 4-a 34-3=d1=4.9.已知数列{a n }中,a 3=2,a 5=1,若{11+a n}是等差数列,则a 11=________. 答案 0解析 记b n =11+a n ,则b 3=13,b 5=12,数列{b n }的公差为12×(12-13)=112,b 1=16,∴b n =n +112,即11+a n =n +112,∴a n =11-nn +1,故a 11=0. 10.等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,a 1=-2010,S 20092009-S 20072007=2,则S 2010的值为________.答案 -2010解析 在等差数列{a n }中,设公差为d ,则S n n=na 1+n2n -1dn=a 1+d 2(n -1),∴S 20092009-S 20072007=a 1+d 2×2008-a 1-d2×2006=d =2,∴S 2010=-2010×2010+2010×20092×2=-2010×2010+2010×2009=-2010.11.方程(x 2-x +m )(x 2-x +n )=0有四个不等实根,且组成一个公差为12的等差数列,则mn 的值为________.答案 -15256解析 设四个根组成的等差数列为x 1,x 2,x 3,x 4,根据等差数列的性质,则有x 1+x 4=x 2+x 3=1∴2x 1+3d =1,又d =12,∴x 1=-14∴x 2=14,x 3=34,x 4=54∴mn =(x 1x 4)(x 2x 3)=-1525612.(2010·浙江卷,文)在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于表中的第n 行第n +1列的数是________. 答案 n 2+n解析 第n 行的第一个数是n ,第n 行的数构成以n 为公差的等差数列,则其第n +1项为n +n ·n =n 2+n .13.(2010·苏北四市调研)已知数列{a n }共有m 项,记{a n }的所有项和为S (1),第二项及以后所有项和为S (2),第三项及以后所有项和为S (3),…,第n 项及以后所有项和为S (n ),若S (n )是首项为1,公差为2的等差数列的前n 项和,则当n <m 时,a n =________.答案 -2n -1解析 由题意得S (n )=a n +…+a m =n ×1+n n -12×2=n 2,当n <m 时,S (n +1)=a n +1+…+a m =(n +1)2.故a n =S (n )-S (n +1)=n 2-(n +1)2=-2n -1.三、解答题14.在编号为1~9的九个盒子中,共放有351粒米,已知每个盒子都比前一号盒子多放同样粒数的米.(1)如果1号盒子内放了11粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几粒米? (2)如果3号盒子内放了23粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几米粒? 答案 (1)7 (2)8解析 1~9号的九个盒子中米的粒数依次组成等差数列{a n } (1)a 1=11,S 9=351,求得:d =7 (2)a 3=23,S 9=351,求得:d =815.(2010·浙江卷,文)设a 1,d 为实数,首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S 5S 6+15=0.(1)若S 5=5,求S 6及a 1; (2)求d 的取值范围.解析 (1)由题意知S 6=-15S 5=-3,a 6=S 6-S 5=-8,所以⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =5,a 1+5d =-8.解得a 1=7,所以S 6=-3,a 1=7.(2)因为S 5S 6+15=0,所以(5a 1+10d )(6a 1+15d )+15=0, 即2a 21+9da 1+10d 2+1=0, 故(4a 1+9d )2=d 2-8,所以d 2≥8. 故d 的取值范围为d ≤-22或d ≥2 2.16.设等差数列{a n }的首项a 1及公差d 都为整数,前n 项和为S n . (1)若a 11=0,S 14=98,求数列{a n }的通项公式;(2)若a 1≥6,a 11>0,S 14≤77,求所有可能的数列{a n }的通项公式.答案 (1)a n =22-2n (2)a n =12-n 和a n =13-n解 (1)由S 14=98得2a 1+13d =14, 又a 11=a 1+10d =0,故解得d =-2,a 1=20. 因此{a n }的通项公式是a n =22-2n ,n =1,2,3,….(2)由⎩⎪⎨⎪⎧S 14≤77a 11>0a 1≥6,得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+13d ≤11a 1+10d >0a 1≥6,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+13d ≤11 ①-2a 1-20d <0, ②-2a 1≤-12 ③由①+②得-7d <11,即d >-117.由①+③得13d ≤-1, 即d ≤-113.于是-117<d ≤-113.又d ∈Z ,故d =-1.④ 将④代入①②得10<a 1≤12. 又a 1∈Z ,故a 1=11或a 1=12. 所以所有可能的数列{a n }的通项公式是a n =12-n 和a n =13-n ,n =1,2,3,….。
一、选择题(每题5分,共50分)1. 若函数f(x) = ax^2 + bx + c在x=1时取得最小值,则下列选项中正确的是()A. a > 0, b = 0, c < 0B. a < 0, b = 0, c > 0C. a > 0, b ≠ 0, c > 0D. a < 0, b ≠ 0, c < 02. 下列各数中,无理数是()A. √3B. -√2C. 3/4D. 1.4143. 若复数z满足|z - 2i| = 3,则复数z在复平面内对应的点的轨迹是()A. 圆B. 线段C. 直线D. 双曲线4. 已知函数f(x) = log2(x - 1),则f(x)的定义域是()A. (1, +∞)B. (0, 1)C. (1, 2]D. (2, +∞)5. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3 = 9,S5 = 21,则该数列的公差d是()A. 2B. 3C. 4D. 56. 下列命题中,正确的是()A. 若两个函数的图像关于y轴对称,则这两个函数互为反函数B. 若两个函数的图像关于x轴对称,则这两个函数互为反函数C. 若两个函数的图像关于原点对称,则这两个函数互为反函数D. 若两个函数的图像关于直线y = x对称,则这两个函数互为反函数7. 已知函数f(x) = x^3 - 3x,若存在实数a和b,使得f(a) + f(b) = 0,则a + b的值为()A. 0B. 1C. -1D. 28. 下列方程中,无解的是()A. x^2 + 2x + 1 = 0B. x^2 + 2x - 1 = 0C. x^2 - 2x + 1 = 0D. x^2 - 2x - 1 = 09. 若不等式x^2 - 4x + 3 < 0的解集是()A. (1, 3)B. (-∞, 1) ∪ (3, +∞)C. (-∞, 1) ∩ (3, +∞)D. (1, +∞) ∪ (-∞, 3)10. 已知函数f(x) = (x - 1)/(x + 1),则f(-1)的值为()A. 0B. 1C. -1D. 不存在二、填空题(每题5分,共50分)11. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1 = 2,d = 3,则S10 = ________.12. 若复数z = a + bi(a, b ∈ R),则|z|^2 = ________.13. 函数f(x) = log2(3 - 2x)的定义域为 ________.14. 若等比数列{an}的公比q = -2,且a1 = 3,则第5项a5 = ________.15. 已知函数f(x) = x^2 - 2x + 3,则f(-1) = ________.16. 若不等式x^2 - 4x + 3 ≤ 0的解集为A,则不等式x^2 - 4x + 3 > 0的解集为 ________.17. 已知函数f(x) = 2x - 1,则f(-3) + f(2) = ________.18. 若复数z满足|z - 2i| = 3,则复数z在复平面内对应的点的坐标是________.19. 已知函数f(x) = (x - 1)/(x + 1),则f(1)的值为 ________.20. 若等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3 = 9,S5 = 21,则该数列的第4项a4 = ________.三、解答题(每题20分,共60分)21. (本题满分20分)已知函数f(x) = ax^2 + bx + c(a ≠ 0),若f(1) = 2,f(2) = 5,求a,b,c的值。
随堂巩固训练(42)1. 已知集合M ={(x ,y)|x +y =2},N ={(x ,y)|x -y =4},则集合M ∩N =__{(3,-1)}__.解析:联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x -y =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,则M ∩N ={(3,-1)}.2. 已知直线l 经过两直线l 1:x -2y +4=0和l 2:x +y -2=0的交点P ,且与直线l 3:3x -4y +5=0垂直,则直线l 的方程为__4x +3y -6=0__.解析:方法一:解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4=0,x +y -2=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,故点P(0,2).因为l 3的斜率为34,且l ⊥l 3,所以直线l 的斜率为-43,由斜截式可知直线l 的方程为y =-43x +2,即4x +3y -6=0.方法二:设直线l 的方程为x -2y +4+λ(x +y -2)=0,即(1+λ)x +(λ-2)y +4-2λ=0.又l ⊥l 3,所以3×(1+λ)+(-4)×(λ-2)=0,解得λ=11,所以直线l 的方程为4x +3y -6=0.点评:本题方法一采用常规方法,先通过方程组求出两直线交点,再根据垂直关系求出斜率,由于交点在y 轴上,故采用斜截式求解;方法二则采用了过两直线A 1x +B 1y +C 1=0与A 2x +B 2y +C 2=0的交点的直线系方程:A 1x +B 1y +C 1+λ(A 2x +B 2y +C 2)=0,直接设出过两直线交点的直线方程,再根据垂直条件用待定系数法求解.3. 若三条直线2x +3y +8=0,x -y -1=0,x +ky =0相交于一点,则实数k 的值为__-12__.解析:联立方程⎩⎪⎨⎪⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =-2,所以交点为(-1,-2).又三条直线交于一点,所以-1-2k =0,解得k =-12.4. 点P(4,3)关于直线x -y +1=0的对称点Q 的坐标是__(2,5)__.解析:设点Q(x ,y),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y -3x -4=-1,x +42-y +32+1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5.故点Q 的坐标是(2,5).5. 若三条直线ax -y +1=0,x -ay -1=0,x +y +a =0能构成三角形,则实数a 满足的条件是__a ≠2且a ≠±1__.解析:由题意知任意两条直线都相交,则a 1≠-1-a 且a 1≠-11,故a ≠±1.因为三条直线不共点,所以直线x -ay -1=0与x +y +a =0的交点(1-a ,-1)不在直线ax -y +1=0上,即a(1-a)+1+1≠0,解得a ≠2且a ≠-1.综上,a ≠2且a ≠±1.6. 若一条直线被直线4x +y +6=0和3x -5y -6=0截得的线段的中点恰好是坐标原点,则这条直线的方程为__x +6y =0__.解析:设A ,B 为截得的线段的两个端点,若点A(m ,n)在直线4x +y +6=0上,则点B(-m ,-n)在直线3x -5y -6=0上,所以⎩⎪⎨⎪⎧4m +n +6=0,-3m -(-5n )-6=0,解得⎩⎨⎧m =-3623,n =623.因为所求直线过原点,所以斜率k =n m =623×⎝⎛⎭⎫-2336=-16,故所求方程为y =-16x ,即x +6y =0.7. 已知定点A(0,1),点B 在直线x +y =0上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为__⎝⎛⎭⎫-12,12__. 解析:当线段AB 最短时,就是直线AB 与直线x +y =0垂直时,则直线AB 的方程为y -1=x ,联立x +y =0,解得x =-12,y =12,所以点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-12,12.8. 设直线l 1的方程为x +2y -2=0,将直线l 1绕原点按逆时针方向旋转90°得到直线l 2,则直线l 2的方程是__y =2x +2__.解析:直线l 1绕原点按逆时针方向旋转90°得到直线l 2,则原点到直线l 1和直线l 2的距离相等,且直线l 1和直线l 2相互垂直,所以设直线l 2的方程为y =2x +b ,所以|b|5=25,解得b =±2.又直线是按逆时针方向旋转90°,所以b=2,所以直线l 2的方程是y =2x +2.9. 直线2x +3y +1=0关于直线x -y -1=0的对称直线方程为__3x +2y =0__.解析:在对称直线上任取一点A(x ,y),点A 关于直线x -y -1=0的对称点A′(x′,y′),所以⎩⎪⎨⎪⎧y -y′x -x′=-1,x +x′2-y +y′2-1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x′=1+y ,y′=x -1,即点A′(1+y ,x -1)在直线2x +3y +1=0上,代入得3x +2y =0.故所求对称直线的方程为3x +2y=0.10. 已知正方形ABCD 的相对顶点A(0,-1)和C(2,5),则顶点B 和D 的坐标分别为__(4,1),(-2,3)__.解析:由已知得AC 的中点坐标为(1,2)且k AC =3,则k BD =-13.设点B 的坐标为(a ,b),则⎩⎪⎨⎪⎧b +1a ·b -5a -2=-1,b -2a -1=-13,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =3,所以点B 的坐标为(4,1),点D 的坐标为(-2,3).11. 已知△ABC 的顶点A(5,1),AB 边上的中线CM 所在的直线方程为2x -y -5=0,AC 边上的高BH 所在的直线方程为x -2y -5=0,求顶点C 的坐标.解析:由题意知BH 与AC 垂直,所以k BH ·k AC =12k AC =-1,即k AC =-2,所以直线AC 的方程为2x +y -11=0.联立⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -5=0,2x +y -11=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =3,所以点C 的坐标为(4,3).12. 已知点A(1,3),B(3,1),C 是直线l 1:3x -2y +3=0和直线l 2:2x -y +2=0的交点. (1) 求交点C 的坐标; (2) 求△ABC 的面积.解析:(1) 联立⎩⎪⎨⎪⎧3x -2y +3=0,2x -y +2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0,所以直线l 1与l 2的交点C 的坐标为(-1,0).(2) 由题意知AB =(3-1)2+(1-3)2=22,AB 边所在直线方程为y -31-3=x -13-1,即x +y -4=0,所以点C 到直线x +y -4=0的距离为h =|-1+0-4|12+12=52,所以S △ABC =12×22×52=5.13. 已知过点A(1,1)且斜率为-m(m>0)的直线l 与x 轴、y 轴分别交于P ,Q 两点,过点P ,Q 作直线2x +y =0的垂线,垂足分别为R ,S.求四边形PRSQ 面积的最小值.解析:如图,由题意知直线l 的方程为y -1=-m(x -1),则点P ⎝⎛⎭⎫1+1m ,0,Q(0,1+m), 从而可得直线PR ,QS 的方程分别为:x -2y -m +1m=0,x -2y +2(m +1)=0.又PR ∥QS ,所以RS =⎪⎪⎪⎪2m +2+1+1m 5=3+2m +1m 5.又PR =2+2m 5,QS =m +15,四边形PRSQ 为梯形,所以S梯形PRSQ = =15⎝⎛⎭⎫m +1m +942-180 ≥15×⎝⎛⎭⎫2+942-180=3.6, 当且仅当m =1m,即m =1时取等号,所以当m =1时,四边形PRSQ 面积的最小值为3.6.。
1.2 逻辑用语P充V必要条þÿ精讲Ā一.充V条þ、必要条þP充要条þ的概念2024年高考数学一轮复习一隅三反系列(新高考)1.2 逻辑用语与充分必要条件(精讲)1.判断充V、必要条þ的3种方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及_母范围的推断问题.(3)数形结合法:充要条þ的判定问题中,若给出的条þP结论之间有明显的几何意义,`ÿ以`出满足条þ的几何Ā形,则ÿ`出其几何Ā形^利用数形结合思想求解.2.根据充V、必要条þ求解参数范围的方法(1)把充V条þ、必要条þ或充要条þ转W为集合之间的关系,然^根据集合之间的关系列出关于参数的O等式(或O等式Ā)求解.(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,O等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理O当容易出现漏解或增解的现象.3.充V、必要条þ的探求方法(1)若P范围有关,ÿ先求使结论成立的充要条þ,然^根据<以小推大=的方法确定符合题意的条þ.(2)若P范围无关,则利用定义法从充V性和必要性两个方面推理探求.(3)探求充要条þ的关键在于转W的等ÿ性,解题时要考虑条þ包含的各种情况,保证条þ的充V性和必要性.4.全称量词P`在量词命题真假的判断(1)要确定一个全称量词命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题O成立,则该全称量词命题是假命题;(2)要确定一个`在量词命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即ÿ;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都O成立,则该`在量词命题是假命题.考法一充V、必要条þ的判断0例1-11ÿ2023·y津河X·统考一模Ā设xþR,则<2x==是<24x==的ÿĀA.充VO必要条þB.必要O充V条þC.充要条þD.既O充V_O必要条þ0例1-21ÿ2023春·y津和平·高O耀华中学校考阶段ÿ`Ā在ABC 中,<π6A þ=是<1sin 2A þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þB .必要O充V条þC .充要条þD .既O充V_O必要条þ0例1-31ÿ2023·广东_山·统考二模Ā记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0一隅O反11.ÿ2023·重庆·统考二模Ā<20x x −ü=是<e 0x þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ2.ÿ2023·y津·y津市宁河区芦Ā第一中学校联考模拟预测Ā设x þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ3.ÿ2023·山西z原·z原五中校考一模Ā"2sin 2sin cos 0ααα−="是<tan 2α="的ÿ Ā A .充要条þ B .充VO必要条þ C .必要O充V条þ D .既O充V_O必要条þ4.ÿ2023·X京延庆·统考一模Ā若R m þ,则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的ÿ Ā A .充V而O必要条þ B .必要而O充V条þ C .充V必要条þD .既O充V_O必要条þ考法二 充V、必要条þ的探索0例2-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=的必要O充V条þ是ÿ Ā A .m >0 B .m <14C .m <1D .m >140例2-21.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā函数()23f x x mx =−+在区间[]1,2−O单调的充VO必要条þ是ÿ ĀA .24m −üüB .1m =C .22m −üüD .44m −üü0一隅O反11.ÿ2023·云南Ā函数()()2lg 23f x x x =−−在[),+∞a P单调递增的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .0a þB .1a þC .3a þD .4a þ2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是ÿ Ā A .k ≤−k ≥B .k ≤−C .2k ≥ D .k ≤−2k þ3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .()30−,B .(]30−,C .()31−−,D .()3∞−+,考法O 充V、必要条þ的求参0例3-11ÿ2023·湖南邵阳·统考二模Ā已知集合[]2,5A =−,[]1,21B m m =+−.若<x B þ=是<x A þ=的充V O必要条þ,则m 的取值范围是ÿ Ā A .(],3−∞ B .(]2,3C .∅D .[]2,30例3-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā设命题():0ln 2ln 3p x ü−≤,命题()():2230q x m x m −−−≤.若q 是p 的必要O充V条þ,则实数m 的取值范围是______.0一隅O反11.ÿ2023·福建福Þ·高O福ÞO中校考阶段ÿ`Ā设431p x −üÿĀ210q x a −+üÿÿĀ,若p 是q 的充VO必要条þ,则ÿ Ā A .0a þB .1a þC .0a ≥D .1a ≥2.ÿ2023·安徽Ā若<12x üü=是<O等式2()1x a −ü成立=的充VO必要条þ,则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .[)1,2 B .(]1,2C .[]1,2D .()1,23.ÿ2023·全ÿ·高O对口高考Ā已知集合{}2|320,|0,02x a A x x x B x a x −üü=−+≤=þþýý+þþ,若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则a 的取值范围是ÿ Ā A .01a üüB .2a ≥C .12a üüD .1a ≥考法四 含量词命题的否定0例4-11ÿ2023·四Ý达Þ·统考二模Ā命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ,则p ⌝为ÿ Ā A .x ∀þR ,2210x x x +−+≤B .x ∀þR ,2210x x x +−+üC .0x ∃þR ,0200210x x x +−+üD .0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤0例4-21ÿ2023·重庆·统考模拟预测Ā命题R x ∃þ,0x x +ü的否定是ÿ Ā A .R x ∃þ,0x x +≥ B .R x ∀þ,0x x +ü C .R x ∀þ,0x x +≥ D .R x ∀þ,0x x +þ0一隅O反11.ÿ2023·y津河东·一模Ā命题<有一个偶数是素数=的否定是ÿ Ā A .任意一个奇数是素数 B .`在一个偶数O是素数 C .`在一个奇数O是素数 D .任意一个偶数都O是素数2.ÿ2023·河南郑Þ·统考二模Ā命题ÿR x ∀þ,ln 0x x +þ的否定是ÿ Ā A .R x ∀ÿ,ln 0x x +þ B .R x ∀ÿ,ln 0x x +≤ C .R x ∃þ,ln 0x x +þ D .R x ∃þ,ln 0x x +≤3ÿ2023·河南·校联考模拟预测Ā已知命题p ÿ1x ∀þ,()10x x −≥,则p ⌝为ÿ Ā A .1x ∀þ,()10x x −ü B .1x ∃þ,()10x x −ü C .1x ∀ü,()10x x −≥D .1x ∃þ,()10x x −≥考法五 含量词命题的真假0例5-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ,则以Q命题为真命题的是ÿ ĀA .x A ∃þ,xB þ B .x B ∃þ,x A ÿC .x A ∀þ,x B þD .x B ∀þ,x A ÿ0例5-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .<1,1a b þþ=是<1ab þ=的必要条þ B .R x ∀þ,e 0x þ C .2R,2x x x ∀þþ D .0a b +=的充要条þ是1ab=−0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题的是ÿ Ā A .函数sin ||y x =的周期是2π B .2,2x x R x ∀þþ C .函数2()ln 2x f x x+=−是奇函数. D .0a b +=的充要条þ是1ab=−2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .10þ`34þ B .12þ或45þ C .x R ∃þ,cos 1x þ D .x ∀þR ,20x ≥3.ÿ2023春·河X ·高O统考阶段ÿ`Ā已知命题:N e 0,x p x ∃þüÿe 为自然对数的底数Ā2;:R 0q x x x ∀þ+≥,,则Q列为真命题的是ÿ Ā A .p 真,q 假 B .p 真,q 真 C .p 假,q 真D .p 假,q 假4.ÿ2023春·黑龙江哈尔滨·高O哈九中校考开学考试ĀQ列命题中,真命题是ÿ ĀA .0R x ∃þ,4300x üB .0x ∀þ,lg 0x þC .<31x þ=是<1x þ=的必要O充V条þD .命题<0x ∀≥,tan sin x x ≥=的否定为<00x ∃ü,00tan sin x x ≥=考法~ 含量词命题的求参0例6-11ÿ2023·河南郑Þ·统考一模Ā若<2,630x x ax a ∃þ−+üR =为假命题,则实数a 的取值范围为_____.0例6-21ÿ2023春·河X衡水·高O河X衡水中学校考阶段ÿ`Ā条þ[]:1,3p x ∃þ,230x ax −+þ,则p 的一个必要O充V条þ是ÿ ĀA .5a üB .5a þC .4a üD .4a þ0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题:p x ∃þR ,220x ax a ++≤是假命题,则实数a 的一个值为_____________. 2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āp ÿ[]4,2x ∀þ−,20x a −≥为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .2a ≤−B .0a ≤C .4a ≤D .16a ≤3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题<[]()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,则实数x 的取值范围为ÿ ĀA .[]1,4−B .50,3ùùúúûûC .[]51,0,43ùùúúû−ûD .[)51,0,43öù−÷úøû4.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则实数a 的取值范围为___________.1.2 逻辑用语P充V必要条þÿ精讲Ā一.充V条þ、必要条þP充要条þ的概念1.判断充V、必要条þ的3种方法(1)定义法:根据p ⇒q,q ⇒p 进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q 成立的对象的集合之间的包含关系进行判断,多适用于命题中涉及_母范围的推断问题. (3)数形结合法:充要条þ的判定问题中,若给出的条þP结论之间有明显的几何意义,`ÿ以`出满足条þ的几何Ā形,则ÿ`出其几何Ā形^利用数形结合思想求解. 2.根据充V、必要条þ求解参数范围的方法(1)把充V条þ、必要条þ或充要条þ转W为集合之间的关系,然^根据集合之间的关系列出关于参数的O等式(或O等式Ā)求解.(2)要注意区间端点值的检验.尤其是利用两个集合之间的关系求解参数的取值范围时,O等式是否能够取等号决定端点值的取舍,处理O当容易出现漏解或增解的现象. 3.充V、必要条þ的探求方法(1)若P范围有关,ÿ先求使结论成立的充要条þ,然^根据<以小推大=的方法确定符合题意的条þ. (2)若P范围无关,则利用定义法从充V性和必要性两个方面推理探求.(3)探求充要条þ的关键在于转W的等ÿ性,解题时要考虑条þ包含的各种情况,保证条þ的充V性和必要性.4.全称量词P`在量词命题真假的判断(1)要确定一个全称量词命题是真命题,需保证该命题对所有的元素都成立;若能举出一个反例说明命题O成立,则该全称量词命题是假命题;(2)要确定一个`在量词命题是真命题,举出一个例子说明该命题成立即ÿ;若经过逻辑推理得到命题对所有的元素都O成立,则该`在量词命题是假命题.考法一 充V、必要条þ的判断0例1-11ÿ2023·y津河X ·统考一模Ā设x þR ,则<2x ==是<24x ==的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1A0解析1当2x =时24x =,故充V性成立,由24x =ÿ得2x =或2x =−,故必要性O成立,所以<2x ==是<24x ==的充VO必要条þ.故选ÿA0例1-21ÿ2023春·y津和平·高O耀华中学校考阶段ÿ`Ā在ABC 中,<π6A þ=是<1sin 2A þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þB .必要O充V条þC .充要条þD .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1在ABC 中,()0,πA þ,由1sin 2A þ,ÿ得π5π66A üü,所以<π6A þ=是<1sin 2A þ=的必要O充V条þ.故选ÿB.0例1-31ÿ2023·广东_山·统考二模Ā记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,则312323S a a a a =++=, 数列{}n a 的前n 项和为n S ,取12341,2,3,5a a a a ====,显然有323S a =, 而43322a a a a −=≠−,即数列{}n a O是等差数列, 所以<323S a ==是<{}n a 为等差数列=的必要O充V条þ. 故选ÿB 0一隅O反11.ÿ2023·重庆·统考二模Ā<20x x −ü=是<e 0x þ=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þ D .既O充V_O必要条þ 0答案1A0解析1由20x x −üÿ得其解集为ÿ}{01x x x þüü,由e 0x þÿ得其解集为ÿx þR .而}{01x x üüÜR ,即由<20x x −ü=ÿ以推出<e 0x þ=,反过来<e 0x þ=O能推出<20x x −ü=,故<20x x −ü=是<e 0x þ=的充VO必要条þ.故选ÿA2.ÿ2023·y津·y津市宁河区芦Ā第一中学校联考模拟预测Ā设x þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的ÿ Ā A .充VO必要条þ B .必要O充V条þ C .充要条þD .既O充V_O必要条þ0答案1B0解析1当1x ü时,若0x ≤,则ln x 无意义,充V性O成立Ā 当ln 0x ü时,01x üü,1x üü成立,必要性成立Ā 综P所述ÿx þR ,则<1x ü=是<ln 0x ü=的必要O充V条þ. 故选ÿB.3.ÿ2023·山西z原·z原五中校考一模Ā"2sin 2sin cos 0ααα−="是<tan 2α="的ÿ Ā A .充要条þ B .充VO必要条þ C .必要O充V条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1C0解析1因为2sin 2sin cos 0ααα−=,所以()sin sin 2cos 0ααα−=,sin 2cos 0αα−=或sin 0α=, 所以tan 2α=或tan 0α=,故<2sin 2sin cos 0ααα−=是<tan 2α==的必要O充V条þ.故选ÿC. 4.ÿ2023·X京延庆·统考一模Ā若R m þ,则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的ÿ Ā A .充V而O必要条þ B .必要而O充V条þ C .充V必要条þ D .既O充V_O必要条þ0答案1C0解析1()()222(1i)(i 1)i z m m m m m m =++−=−++,当1m =时,复数2i z =,是纯虚数Ā复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数时,有220m m m m ü−=ý+≠þ,解得1m =. 则<1m ==是<复数2(1i)(i 1)z m m =++−是纯虚数=的充V必要条þ.故选ÿC考法二 充V、必要条þ的探索0例2-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=的必要O充V条þ是ÿ Ā A .m >0 B .m <14C .m <1D .m >140答案1A0解析1因为<O等式20x x m −+þ在R P恒成立=,所以等ÿ于二次方程的20x x m −+=判别式140m ∆=−ü,即14m þ.易知D 选项是充要条þ,O成立Ā A 选项中,14m þÿ推导0m þ,`0m þOÿ推导14m þ,故0m þ是14m þ的必要O充V条þ,正确ĀB 选项中,14m þOÿ推导出14m ü,B O成立ĀC 选项中,14m þOÿ推导1m ü,C O成立.故选ÿA.0例2-21.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā函数()23f x x mx =−+在区间ûý1,2−O单调的充VO必要条þ是ÿ Ā A .24m −üü B .1m = C .22m −üü D .44m −üü0答案1BC 0解析1()23f x x mx =−+在区间ûý1,2−PO单调,又()f x 的Ā象是开口向P,对称轴为12x m =的抛物线,ü原命题的充要条þ为1122m −üü,即24m −üü,ü原命题的一个充VO必要条þ只有B 、C 选项满足,故选ÿBC . 0一隅O反11.ÿ2023·云南Ā函数()()2lg 23f x x x =−−在û),+∞a P单调递增的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .0a þB .1a þC .3a þD .4a þ0答案1D0解析1设()223g x x x =−−,ÿ得函数()g x 在(),1−∞单调递减,在()1,+∞单调递增,又由函数()2lg 23y x x =−−,满足2230x x −−þ,解得1x ü−或3x þ,根据复合函数的单调性,ÿ得函数()f x 的单调递增区间为()3,+∞.()()2lg 23f x x x =−−在û),+∞a P单调递增3a ⇔þ.所以对照四个选项,ÿ以得到一个充VO必要条þ是ÿ4a þ. 故选ÿD2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是ÿ Ā A .k ≤−k ≥B .k ≤−C .2k ≥D .k ≤−2k þ0答案1A0解析1若直线P圆有}共点,则圆心()0,0到直线30kx y −−=的距离1d =≤3,∴219k +≥,即28k ≥, ∴k ≤−或k ≥∴圆221x y +=P直线3y kx =−有}共点的充要条þ是k ≤−或k ≥ 故选ÿA3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āÿ多选Ā命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ ĀA .()30−,B .(ý30−,C .()31−−,D .()3∞−+,0答案1AC0解析1因为23R,208x kx kx ∀þ+−ü为真命题,所以0k =或230k k k üüý+üþ30k ⇔−ü≤, 所以()30−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充VO必要条þ,A 对, 所以(ý30−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充要条þ,B 错, 所以()31−−,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题充VO必要条þ,C 对, 所以()3∞−+,是命题<23R,208x kx kx ∀þ+−ü=为真命题必要O充V条þ,D 错, 故选ÿAC考法O 充V、必要条þ的求参0例3-11ÿ2023·湖南邵阳·统考二模Ā已知集合ûý2,5A =−,ûý1,21B m m =+−.若<x B þ=是<x A þ=的充V O必要条þ,则m 的取值范围是ÿ Ā A .(ý,3−∞ B .(ý2,3C .∅D .ûý2,30答案1B0解析1若<x B þ=是<x A þ=的充VO必要条þ,则B A , 所以12112215m m m m +ü−üÿ+≥−ýÿ−≤þ,解得23m ü≤,即m 的取值范围是(ý2,3.故选ÿB.0例3-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā设命题():0ln 2ln 3p x ü−≤,命题()():2230q x m x m −−−≤.若q 是p 的必要O充V条þ,则实数m 的取值范围是______. 0答案1312m ≤≤0解析1由():0ln 2ln 3p x ü−≤,得123x ü−≤,即35x ü≤Ā 由()():2230q x m x m −−−≤,得223m x m ≤≤+,因为q 是p 的必要O充V条þ,所以5}|3{x x ü≤是{|223}x m x m ≤≤+的真子集,所以23235m m ≤üý+≥þ`两个等号O\时取,解得312m ≤≤.故答案为ÿ312m ≤≤ 0一隅O反11.ÿ2023·福建福Þ·高O福ÞO中校考阶段ÿ`Ā设431p x −üÿĀ210q x a −+üÿÿĀ,若p 是q 的充VO必要条þ,则ÿ Ā A .0a þ B .1a þC .0a ≥D .1a ≥0答案1A0解析1由已知ÿ得:1,:21p x q x a üü+,因为p 是q 的充VO必要条þ,所以211a +þ, 所以0a þ,故选ÿA .2.ÿ2023·安徽Ā若<12x üü=是<O等式2()1x a −ü成立=的充VO必要条þ,则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .û)1,2 B .(ý1,2C .ûý1,2D .()1,20答案1C0解析1由2()1x a −ü得11a x a −üü+,12x üüQ 是不等式2()1x a −ü成立的充分不必要条件,ü满足1112a a −≤üý+≥þ,且等号不能同时取得,即21a a ≤üý≥þ,解得12a ≤≤,故选:C . 3.ÿ2023·全ÿ·高O对口高考Ā已知集合{}2|320,|0,02x a A x x x B x a x −üü=−+≤=þþýý+þþ,若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则a 的取值范围是ÿ Ā A .01a üüB .2a ≥C .12a üüD .1a ≥0答案1A0解析1由题意ÿ得ÿ{}|12A x x =≤≤,{|2B x x =ü−或}x a þ, 若<x A þ=是<x B þ=的充V非必要条þ,则A 是B 的真子集, 所以01a üü.故选ÿA.考法四 含量词命题的否定0例4-11ÿ2023·四Ý达Þ·统考二模Ā命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ,则p ø为ÿ Ā A .x ∀þR ,2210x x x +−+≤B .x ∀þR ,2210x x x +−+üC .0x ∃þR ,0200210x x x +−+üD .0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤0答案1D0解析1因为对全称量词的否定用特称量词,所以命题p ÿx ∀þR ,2210x x x +−+þ的否定为ÿ0x ∃þR ,0200210x x x +−+≤.故选ÿD0例4-21ÿ2023·重庆·统考模拟预测Ā命题R x ∃þ,0x x +ü的否定是ÿ Ā A .R x ∃þ,0x x +≥ B .R x ∀þ,0x x +ü C .R x ∀þ,0x x +≥ D .R x ∀þ,0x x +þ0答案1C0解析1由特称命题的否定为全称命题,故原命题的否定为R x ∀þ,0x x +≥.故选ÿC 0一隅O反11.ÿ2023·y津河东·一模Ā命题<有一个偶数是素数=的否定是ÿ Ā A .任意一个奇数是素数 B .`在一个偶数O是素数 C .`在一个奇数O是素数 D .任意一个偶数都O是素数 0答案1D0解析1由于`在量词命题:,()p x M p x ∃þ,否定为:,()p x M p x ø∀þø.所以命题<有一个偶数是素数=的否定是<任意一个偶数都O是素数=.故选ÿD2.ÿ2023·河南郑Þ·统考二模Ā命题ÿR x ∀þ,ln 0x x +þ的否定是ÿ Ā A .R x ∀ÿ,ln 0x x +þ B .R x ∀ÿ,ln 0x x +≤ C .R x ∃þ,ln 0x x +þ D .R x ∃þ,ln 0x x +≤ 0答案1D0解析1由全称命题的否定为特称命题,则原命题的否定为R x ∃þ,ln 0x x +≤.故选ÿD 3ÿ2023·河南·校联考模拟预测Ā已知命题p ÿ1x ∀þ,()10x x −≥,则p ø为ÿ Ā A .1x ∀þ,()10x x −ü B .1x ∃þ,()10x x −ü C .1x ∀ü,()10x x −≥ D .1x ∃þ,()10x x −≥0答案1B0解析1根据全称命题的否定为特称命题,ÿ知p ø为<1x ∃þ,()10x x −ü=,故选ÿB.考法五 含量词命题的真假0例5-11ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā已知集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ,则以Q命题为真命题的是ÿ ĀA .x A ∃þ,xB þ B .x B ∃þ,x A ÿC .x A ∀þ,x B þD .x B ∀þ,x A ÿ0答案1A0解析1由题知,集合{}0A x x =≥,集合{}1B x x =þ, 所以B 是A 的真子集,所以x A ∃þ,x B þ或x A ∃þ,x B ÿ或x B ∀þ,x A þ, 只有A 选项符合要求, 故选ÿA.0例5-21ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .<1,1a b þþ=是<1ab þ=的必要条þ B .R x ∀þ,e 0x þ C .2R,2x x x ∀þþ D .0a b +=的充要条þ是1ab=− 0答案1B0解析1对于A ,当2,1a b ==时,满足1ab þ,但O满足1,1a b þþ,故<1,1a b þþ=O是<1ab þ=的必要条þ,故错误Ā对于B ,根据指数函数的性质ÿ得,对于R x ∀þ,e 0x þ,故正确Ā 对于C ,当2x =时,22x x =,故错误Ā 对于D ,当0a b ==时,满足0a b +=,但1ab=−O成立,故错误Ā故选ÿB0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题中,真命题的是ÿ Ā A .函数sin ||y x =的周期是2π B .2,2x x R x ∀þþ C .函数2()ln 2x f x x+=−是奇函数. D .0a b +=的充要条þ是1ab=− 0答案1C0解析1由于5sin |||2|sin()333ππππ−−+==sin ||y x =的周期O是2π,故选项A 是假命题Ā当2x =时22x x =,故选项B 是假命题Ā 函数2()ln 2x f x x+=−的定义域(2,2)−关于原点对称,`满足()()f x f x −=−,故函数()f x 是奇函数,即选项C 是真命题Ā 由1a b =−得0a b +=`0b ≠,所以<0a b +==的必要O充V条þ是<1ab=−=,故选项D 是假命题 故选ÿC2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .10þ`34þ B .12þ或45þ C .x R ∃þ,cos 1x þ D .x ∀þR ,20x ≥0答案1D0解析1A 项ÿ因为43þ,所以10þ`34þ是假命题,A 错误Ā B 项ÿ根据12ü、45<易知B 错误Ā C 项ÿ由余弦函数性质易知cos 1≤x ,C 错误Ā D 项ÿ2x 恒大于等于0,D 正确, 故选ÿD.3.ÿ2023春·河X ·高O统考阶段ÿ`Ā已知命题:N e 0,x p x ∃þüÿe 为自然对数的底数Ā2;:R 0q x x x ∀þ+≥,,则Q列为真命题的是ÿ Ā A .p 真,q 假 B .p 真,q 真 C .p 假,q 真 D .p 假,q 假0答案1C0解析1,e 0,x x ∀þþüN 命题p 为假命题,x ∀þQ R ,必有20,0x x ≥≥,所以20x x +≥,ü命题q 为真命题.故选ÿC.4.ÿ2023春·黑龙江哈尔滨·高O哈九中校考开学考试ĀQ列命题中,真命题是ÿ Ā A .0R x ∃þ,4300x üB .0x ∀þ,lg 0x þC .<31x þ=是<1x þ=的必要O充V条þD .命题<0x ∀≥,tan sin x x ≥=的否定为<00x ∃ü,00tan sin x x ≥= 0答案1C0解析1对于选项A,因为43x =x þR 时,40x ≥恒成立,所以430x =≥,故A 项错误Ā 对于选项B ,当1x =时,lg10=,故B 项错误Ā对于选项C ,因为310x x þ⇒þ,0x þ是1x þ的必要O充V条þ,故C 项正确Ā 对于选项D ,命题<0,tan sin x x x ∀≥≥=的否定为<0000,tan sin x x x ∃≥ü=,故D 项错误. 故选ÿC.考法~ 含量词命题的求参0例6-11ÿ2023·河南郑Þ·统考一模Ā若<2,630x x ax a ∃þ−+üR =为假命题,则实数a 的取值范围为_____.0答案110,3ùùúúûû0解析1由条þÿ知<2,630x x ax a ∀þ−+≥R =为真命题,则2Δ36120a a =−≤,即103a ≤≤.故答案为ÿ10,3ùùúúûû0例6-21ÿ2023春·河X衡水·高O河X衡水中学校考阶段ÿ`Ā条þûý:1,3p x ∃þ,230x ax −+þ,则p 的一个必要O充V条þ是ÿ Ā A .5a ü B .5a þC .4a üD .4a þ0答案1A0解析1若ûý1,3x ∃þ,使得230x ax −+þ,则23ax x ü+,ÿ得3ü+a x x ,则max 3a x x ööü+÷÷øø,因为函数()3f x x x=+在ùûP单调递减,在ùûP单调递增,`()()134f f ==, 故当ûý1,3x þ时,()max 4f x =,即:4p a ü, 所以,p 的一个必要O充V条þ是5a ü.故选ÿA.0一隅O反11.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题:p x ∃þR ,220x ax a ++≤是假命题,则实数a 的一个值为_____________. 0答案112ÿ(0,1)P任一数均ÿĀ0解析1由题意2,20x R x ax a ∀þ++þ是真命题,所以2440a a −ü,解得01a üü. 故答案为ÿ12ÿ(0,1)P任一数均ÿĀ.2.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Āp ÿûý4,2x ∀þ−,20x a −≥为真命题的一个充VO必要条þ是ÿ Ā A .2a ≤− B .0a ≤ C .4a ≤ D .16a ≤0答案1A0解析1由题设命题为真,即2x a ≥在ûý4,2x þ−P恒成立,所以2min ()0a x ≤=,故A 为充VO必要条þ,B为充要条þ,CD 必要O充V条þ.故选ÿA3.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā若命题<ûý()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,则实数x 的取值范围为ÿ Ā A .ûý1,4− B .50,3ùùúúûûC .ûý51,0,43ùùúúû−ûD .û)51,0,43öù−÷úøû0答案1C0解析1命题<ûý()21,3,2130a ax a x a ∃þ−−−+−ü=为假命题,其否定为真命题,即<ûý()21,3,2130a ax a x a ∀þ−−−+−≥=为真命题.î22()23(21)30g a ax ax x a x x a x =−++−=−−++≥,则(1)0(3)0g g −≥üý≥þ,即22340350x x x x ü−++≥ý−≥þ, 解得14503x x x −≤≤üÿý≥≤ÿþ或,所ï实数x 的取值范围为ûý51,0,43ùùúúû−û. 故选:C4.ÿ2023·全ÿ·高O_题ÿ`Ā命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则实数a 的取值范围为___________. 0答案1(,3]−∞0解析1若命题<,e 1e x x x R a −∃þ+ü−=为假命题,则命题<,e 1e x x x R a −∀þ+≥−=为真命题,即e e 1x x a −≤++在R P恒成立,则()min e e 1x xa −≤++,因为e e 113x x −++≥=,当`仅当e e x x −=,即0x =时,等号成立,所以()min e e 13x x−++=,所以3a ≤,故答案为ÿ(,3]−∞1.2 逻辑用语P充V必要条件ÿ精练Ā1.ÿ2023·江西·统考模拟预测Ā设x þR Ā则<21x x −ó=是<220x x +−ó=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1v 21x x −óĀ得21021x x x −óüý−óþ或21021x x x −üüý−+óþĀ解得113x óó. v 220x x +−óĀ解得21x −óóĀ当113x óó÷Ā21x −óó一定成立Ā反之ĀO一定成立Ā 所ï<21x x −ó=是<220x x +−ó=的充VO必要条件.故选ÿA.2.ÿ2023春·天津和平·高O耀华中学校考阶段练`Ā已知命题p ÿx ∃þR Ā2220x x a ++−üĀ若p 为假命题Ā则实数a 的取值范围为ÿ Ā A .(1,)+∞ B .[1,)+∞ C .(,1)−∞ D .(,1]−∞0答案1D0解析1因为命题p ÿx ∃þR Ā2220x x a ++−üĀ所ïp øÿx ∀þR Ā2220x x a ++−óĀ 又因为p 为假命题Ā所ïp ø为真命题Ā即x ∀þR Ā2220x x a ++−ó恒成立Ā 所ï0∆óĀ即224(2)0a −−óĀ解得1a óĀ故选ÿD .3.ÿ2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考Ð模Ā命题<[1,2]x ∀þĀ20x a −ó=是真命题的充要条件是ÿ Ā A .4a þ B .4a ó C .1a ü D .1a ó0答案1B0解析1命题<[1,2]x ∀þĀ20x a −ó=为真命题Ā则2a x ó在[1,2]P恒成立Ā7[1,2]x þĀ6ûý21,4x þĀ则4a ó.故选8B .4.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā命题<200,1x x ∃þ≠R =的否定是ÿ ĀA .2,1x x ∀þ=RB .2,1x x ∀ÿ=RC .200,1x x ∃þ=RD .200,1∃ÿ=x x R0答案1A0解析1根据特Ā命题的否定是全Ā命题Ā可知命题<200,1x x ∃þ≠R =的否定是<2,1x x ∀þ=R =.故选ÿA.5.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā已知命题ÿx ∀þZ Āx þN Ā则该命题的否定是ÿ Ā A .x ∀þZ Āx ÿN B .x ∃þZ Āx þN C .x ∃þZ Āx ÿN D .x ∃ÿZ Āx ÿN0答案1C0解析1v特Ā命题的否定知ÿ原命题的否定为x ∃þZ Āx ÿN .故选ÿC. 6.ÿ2023·天津·校联考一模Ā设x þR Ā则<2log 1x ü=是<260x x +−ü=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1v 2log 1x üĀ解得ÿ02x üüĀ260x x +−ü解得32x −üüĀ v ()0,2()3,2−Ā6<2log 1x ü=是<260x x +−ü=的的充VO必要条件.故选ÿA7.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`Ā若关于x 的O等式2x a −ü 成立的充V条件是06x üüĀ则实数a 的取值范围是ÿ Ā A .2)∞−ÿĀ B .[24]ĀC .4)∞+ÿĀD .[4)+∞Ā0答案1D0解析1当0a ó÷Ā2x a −üO成立Ā故0a þ Āl÷v 2x a −ü得22a x a −üü+Ā 因为O等式2x a −ü 成立的充V条件是06x üüĀ即2(0,6)(,2)a a −+ýĀ故2062a a −óüýó+þĀ解得4a óĀ故选:D8.ÿ2023·四Ý遂宁·四Ý省遂宁市第Ð中学校校考模拟预测Ā明——罗贯中:Oÿ演O;第49回<欲破曹公Ā宜用火攻;万Ï倶备Ā只k东风=Ā比喻一W都准备好了Ā只差最后一个Ý要的条件.你认为<东风=是<赤壁之战东吴打败曹操=的ÿ ĀA .充VO必要条件B .必要O充V条件C .充要条件D .既O充V_O必要条件0答案1B0解析1<东风=是<赤壁之战东吴打败曹操=的必要条件Ā但O是充V条件.故选ÿB.9.ÿ2023·天津·统考一模Ā设0a þĀ0b þĀ则<a b þ=是<11a b ü=的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1C0解析1因为0a þĀ0b þĀv11a b ü可得110a b b a ab−−=þĀ则0a b −þĀ即a b þĀ 因lĀ若0a þĀ0b þĀ则<a b þ=是<11a bü=的充要条件. 故选ÿC.10.ÿ2023·河南郑Þ·高O校联考阶段练`ĀQ列命题中的假命题是ÿ ĀA .x ∃þR Āsin xB .x ∃þR Āln 1x =−C .x ∀þR Ā20x þD .x ∀þR Ā30x þ0答案1C0解析1对于A Ā1sin 1x −óóĀx ü∃þR Āsin x A k确Ā 对于B Ā当1ex =÷Āln 1x =−ĀB k确Ā 对于C Ā当0x =÷Ā20x =ĀC 错误Ā 对于D Ā3x y =值域为()0,∞+Āx ü∀þR Ā30x þĀD k确.故选ÿC.11.ÿ2023·全ÿ·高O_题练`ĀQ列命题为真命题的是ÿ Ā A .,1x x R e x ∀þó+ B .,1x x R e x ∃üþ+ C .2,2x x R x ∀þó D .()10,,2x x x∃þ+∞+ü 0答案1A0解析1对于A 选项Ā构造函数()()()'1,00,1x x f x e x f f x e =−−==−Ā所ï()f x 在区间(),0∞−P ()'0f x üĀ递减Ā在()0,∞+P ()'0f x þĀ递增.所ï()f x 在0x =处取得极小值_即是最小值Ā所ï()()00f x f ó=Ā即10,1x x e x e x −−óó+.所ïA 选项k确. 对于B 选项Āv于A 选项k确Ā所ïB 选项错误. 对于C 选项Ā当=1x −÷Ā22x x üĀ所ïC 选项Ok确.对于D 选项Ā当0x þ÷Ā12x x +ó=Ā当`仅当1x =÷等号成立Ā所ïD 选项错误. 故选ÿA12.ÿ2023秋·贵Þ贵阳·高O统考期末Ā已知命题2:R,220p x x x ∀þ−+þĀ则p ø是ÿ ĀA .2000R,220x x x ∃þ−+ó B .2R,220x x x ∀þ−+ó C .2000R,220x x x ∃þ−+þD .2R,220x x x ∀þ−+ü0答案1A0解析1全Āß词命题的否定是存在ß词命题Ā命题2:R,220p x x x ∀þ−+þĀ则p ø是2000R,220x x x ∃þ−+ó.故选ÿA.13.ÿ2023·福建漳Þ·统考Ð模Ā已知命题p ÿ0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ó−Ā则命题p 的否定为ÿ ĀA .0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ü−B .0x ∃óĀ2ln(1)2x x x +ü−C .0x ∀üĀ2ln(1)2x x x +ü−D .0x ∃üĀ2ln(1)2x x x +ü−0答案1B0解析1根据含有全Āß词命题的否定可知Ā命题p ÿ0x ∀óĀ2ln(1)2x x x +ó−Ā则命题p 的否定为ÿ0x ∃óĀ2ln(1)2x x x +ü−.故选ÿB14.ÿ2023·安徽·校联考Ð模Ā设a þR Ā则<1a ==是<)()ln f x ax =为奇函数=的ÿ ĀA .充VO必要条件B .必要O充V条件C .充要条件D .既O充V_O必要条件0答案1A0解析1若)()ln f x ax =为奇函数Ā则))()22()()lnlnln 110f x f x ax ax a x ùù+−=+=−+=ûûĀ210a ü−=Ā解得1a =ñĀ经检验Ā符合题意Āü<1a ==是<)()lnf x ax =为奇函数=的充VO必要条件.故选ÿA .15.ÿ2023·天津·校联考一模Ā若,R x y þĀ则<22x y þ=是<x y þ=的ÿ Ā. A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1D0解析1O妨设1,0x y =−=Ā满足22x y þĀ但O满足x y þĀ充V性O成立Ā 若0,1x y ==−Ā满足x y þĀ但O满足22x y þĀ故必要性O成立Ā 所ï22x y þ是x y þ的既O充V_O必要条件. 故选ÿD16.ÿ2023·¿宁沈阳·高O校联考学业考试Ā已知圆221:1C x y +=和圆()222:16C x a y −+=Ā其中0a þĀ则使得两圆相交的一个充VO必要.....条件可ï是ÿ Ā A .35a üü B .36a üü C .45a üü D .25a üü0答案1C0解析1v 1(0,0)C `半径11r =Ā2(,0)C a `半径24r =Ā结合a 大于0Ā 所ï2121r r a r r −üü+÷Ā两圆相交Ā则35a üüĀ v选项可得A 选项为35a üü的充要条件Ā B 、D 选项为35a üü的必要O充V条件Ā C 选项为35a üü的充VO必要条件Ā 故选ÿC17.ÿ2023·天津滨海新·天津市滨海新区塘沽第一中学校考模拟预测Ā设向ß()1,sin a ñ=−Ā()sin2,sin b ññ=Ā则<a b ⊥=是<tan 2ñ==的ÿ Ā A .充VO必要条件 B .必要O充V条件 C .充要条件 D .既O充V_O必要条件0答案1B0解析1v条件可知Ā2sin 2sin 0a b ññ÷=−=Ā得22sin cos sin 0ñññ−=ĀW简得()sin 2cos sin 0ñññ−=Ā 得sin 0ñ=或2cos sin 0ññ−=Ā。
高考一轮复习备考试题(附参考答案)立体几何一、填空题1、(2014年江苏高考)设甲、乙两个圆柱的底面积分别为21S ,S ,体积分别为21V ,V ,若它们的侧面积相等,49S S 21=,则=21V V▲ . 2、(2013年江苏高考)如图,在三棱柱ABC C B A -111中,F E D ,,分别是1AA AC AB ,,的中点,设三棱锥A D E F -的体积为1V ,三棱柱ABC C B A -111的体积为2V ,则=21:V V 。
3、(2012年江苏高考)如图,在长方体1111ABCD ABC D -中,3cm AB AD ==,12cm AA =,则四棱锥11A BB D D -的体积为 ▲ cm 3.4、(2015届江苏南京高三9月调研)已知圆锥的侧面展开图是一个半径为2的半圆,则这个圆锥的高是 ▲5、(2015届江苏南通市直中学高三9月调研)如图,各条棱长均为2的正三棱柱111ABC A B C -中,M 为11A C 的中点,则三棱锥1M AB C -的体积为 ▲6、(2015届江苏苏州高三9月调研)若圆柱的底面直径和高都与球的直径相等圆柱、球的表面积分别记为1S 、2,S 则有12:S S = ▲7、(南京市2014届高三第三次模拟)已知m ,n 是不重合的两条直线,α,β是不重合的两个平面.下列命题:①若α⊥β,m ⊥α,则m ∥β; ②若m ⊥α,m ⊥β,则α∥β; ③若m ∥α,m ⊥n ,则n ⊥α; ④若m ∥α,m ⊂β,则α∥β.其中所有真命题的序号是 ▲8、(苏锡常镇四市2014届高三5月调研(二))已知△ABC 为等腰直角三角形,斜边BC 上的中线AD = 2,将△ABC 沿AD 折成60°的二面角,连结BC ,则三棱锥C - ABD 的体积为 ▲ 9、(徐州市2014届高三第三次模拟)已知圆柱的底面半径为1,母线长与底面的直径相等,则该圆柱的表面积为 ▲ 10、(南京、盐城市2014届高三第二次模拟(淮安三模))表面积为12π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为 ▲二、解答题 1、(2014年江苏高考)如图,在三棱锥P 错误!未找到引用源。
高考数学一轮复习试题 x42 理
(时间:40分钟 满分:60分)
1.已知点A 在变换T :⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y →⎣⎢
⎡⎦⎥⎤x ′y ′=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
x +2y y 作用后,再绕原点逆时针旋转90°,得到点B .
若点B 的坐标为(-3,4),求点A 的坐标.
解 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 0 ⎣⎢
⎡⎦⎥⎤1
20 1=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤0 -11 2. 设A (a ,b ),则由⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 -11 2 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b =⎣⎢⎡⎦⎥
⎤
-3 4,得⎩⎪⎨⎪⎧
-b =-3,a +2b =4.
所以⎩⎪⎨
⎪⎧
a =-2,
b =3,
即A (-2,3).
2.(2011·扬州调研测试)已知在一个二阶矩阵M 对应变换的作用下,点A (1,2)变成了点
A ′(7,10),点
B (2,0)变成了点B ′(2,4),求矩阵M .
解 设M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤a
b c d ,
则⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c
d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12=⎣⎢⎡⎦⎥⎤710,⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c
d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤20=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤24, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b =7,c +2d =10,2a =2,2c =4,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
a =1,
b =3,
c =2,
d =4.
所以M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤1
32
4.
3.(2011·南京模拟)求曲线C :xy =1在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
1-1
1对应的变换作用下得到的曲线C 1的方程.
解 设P (x 0,y 0)为曲线C :xy =1上的任意一点,
它在矩阵M =⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
1 1-1 1对应的变换作用下得到点Q (x ,y ).
由⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 1 1-1 1 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0=⎣⎢⎡⎦⎥⎤
x y ,得⎩⎪⎨
⎪⎧
x 0+y 0=x ,-x 0+y 0=y .
解得⎩⎪⎨⎪⎧
x 0=x -y 2
,
y 0
=x +y
2.
因为P (x 0,y 0)在曲线C :xy =1上,所以x 0y 0=1.
所以
x -y 2×
x +y
2
=1,即x 2-y 2
=4.
所以所求曲线C 1的方程为x 2
-y 2
=4.
4.已知矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
22
x 的一个特征值为3,求其另一个特征值.
解 矩阵M 的特征多项式为
f (λ)=⎪⎪⎪⎪
⎪⎪
λ-1 -2-2 λ-x =(λ-1)(λ-x )-4.
因为λ1=3为方程f (λ)=0的一根,所以x =1, 由(λ-1)(λ-1)-4=0,得λ2=-1, 所以矩阵M 的另一个特征值为-1.
5.求矩阵⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤2
11
2的特征值及对应的特征向量.
解 特征多项式f (λ)=⎪⎪
⎪⎪
⎪⎪λ-2 -1 -1 λ-2=(λ-2)2-1=λ2
-4λ+3.
由f (λ)=0,解得λ1=1,λ2=3.
将λ1=1代入特征方程组,得⎩
⎪⎨
⎪⎧
-x -y =0,
-x -y =0⇒x +y =0,
可取⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1-1为属于特征值λ1=1的一个特征向量. 同理,当λ2=3时,由⎩⎪⎨
⎪⎧
x -y =0,
-x +y =0
⇒x -y =0,所以可取⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
11为属于特征值λ2=3的一个特
征向量.
综上所述,矩阵⎣⎢
⎡⎦⎥⎤
2
11
2有两个特征值λ1=1,λ2=3;属于λ1=1的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
1-1,属于λ2=3的一个特征向量为⎣⎢⎡⎦
⎥⎤
11.
6.在平面直角坐标系xOy 中,直线x +y +2=0在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1
a b
4对应的变换作用下得到直线
m :x -y -4=0,求实数a ,b 的值.
解 法一 在直线l :x +y +2=0上取两点A (-2,0),B (0,-2).
A 、
B 在矩阵M 对应的变换作用下分别对应于点A ′、B ′.
因为⎣⎢
⎡⎦⎥⎤1 a b 4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2 0=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤ -2 -2b , 所以点A ′的坐标为(-2,-2b );
⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a b 4 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 0-2=⎣⎢⎡⎦
⎥⎤-2a -8,所以点B ′的坐标为(-2a ,-8). 由题意,点A ′、B ′在直线m :x -y -4=0上,
所以⎩
⎪⎨
⎪⎧
-2--2b -4=0,-2a --8-4=0.
解得a =2,b =3.
法二 设P (x ,y )为直线x +y +2=0上的任意一点,它在矩阵M =⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤
1 a b
4对应的变换作用下得
到点Q (x ′,y ′), 则⎣⎢
⎡⎦
⎥⎤1 a b 4⎝⎛⎭⎫x y =⎝⎛⎭⎫x ′y ′, 得⎩
⎪⎨
⎪⎧
x +ay =x ′,bx +4y =y ′,解得⎩
⎪⎨⎪
⎧
x =-4x ′+ay ′,y =bx ′-y ′
ab -4.
因此-4x ′+ay ′ab -4+bx ′-y ′
ab -4+2=0,
即(b -4)x ′+(a -1)y ′+(2ab -8)=0.
因为直线l 在矩阵M 对应的变换作用下得到直线m :x -y -4=0.所以b -41=a -1-1
=
2ab -8
-4
.
解得a =2,b =3.。