山东省济宁市2017届高考数学专题复习
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排列组合、二项式定理解析1.[从E到G需要分两步完成:先从E到F,再从F到G。
从F到G的最短路径,只要考虑纵向路径即可,一旦纵向路径确定,横向路径即可确定,故从F到G的最短路径共有3条。
如图,从E到F的最短路径有两类:先从E到A,再从A到F,或先从E到B,再从B到F。
因为从A到F或从B到F都与从F到G的路径形状相同,所以从A到F,从B到F最短路径的条数都是3,所以从E到F的最短路径有3+3=6(条)。
所以小明到老年公寓的最短路径条数为6×3=18.]2.D[第一步,先排个位,有C13种选择;第二步,排前4位,有A44种选择。
由分步乘法计数原理,知有C13·A44=72(个)。
]3.C[由题意知:当m=4时,“规范01数列”共含有8项,其中4项为0,4项为1,且必有a1=0,a8=1.不考虑限制条件“对任意k≤2m,a1,a2,…,a k中0的个数不少于1的个数”,则中间6个数的情况共有C36=20(种),其中存在k≤2m,a1,a2,…,a k中0的个数少于1的个数的情况有:①若a2=a3=1,则有C14=4(种);②若a2=1,a3=0,则a4=1,a5=1,只有1种;③若a2=0,则a3=a4=a5=1,只有1种。
综上,不同的“规范01数列”共有20-6=14(种)。
故共有14个。
故选C.]4.A[分两步:第一步,选派一名教师到甲地,另一名到乙地,共有C12=2(种)选派方法;第二步,选派两名学生到甲地,另外两名到乙地,共有C24=6(种)选派方法。
由分步乘法计数原理得,不同的选派方案共有2×6=12(种)。
]5.B[分两类,不选三班的同学,利用间接法,没有条件得选择3人,再排除3个同学来自同一班,有C312-3C34=208种;选三班的一位同学,剩下的两位同学从剩下的12人中任选2人,有C14·C212=264种。
根据分类计数原理,得208+264=472,故选B.]6.A[从重量分别为1,2,3,4,…,10克的砝码(每种砝码各一个)中选出若干个,使其总重量恰为8克的方法是选一个,8克,一种方法,选两个,1+7,2+6,3+5,共3种方法,选三个,1+2+5,只有一种方法,13·!m!m!=7·+!+!m!=6.]D·。
一讲三角函数的图象与性质课时作业文编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2017届高考数学二轮复习第一部分专题篇专题二三角函数、平面向量第一讲三角函数的图象与性质课时作业文)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
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第一讲三角函数的图象与性质课时作业文1.(2016·西安质检)将函数f(x)=sin错误!的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,所得图象的一条对称轴方程可能是( )A.x=-π12B.x=错误!C.x=错误!D.x=错误!解析:将函数f(x)=sin错误!的图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到函数y=sin错误!的图象,由错误!x+错误!=错误!+kπ,k∈Z,得x=错误!+2kπ,k∈Z,∴当k=0时,函数图象的对称轴为x=2π3.故应选D.答案:D2.(2016·贵阳监测)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)错误!的部分图象如图所示,如果x1,x2∈错误!,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=( )A.错误!B。
错误!C。
错误!D.1解析:由题图可知,错误!=错误!-错误!=错误!,则T=π,ω=2,又错误!=错误!,∴f(x)的图象过点错误!,即sin错误!=1,得φ=错误!,∴f(x)=sin错误!。
而x1+x2=-错误!+错误!=错误!,∴f(x1+x2)=f错误!=sin错误!=sin 错误!=错误!.答案:B3.(2016·高考山东卷)函数f(x)=(错误!sin x+cos x)·(错误!cos x-sin x)的最小正周期是()A。
山东省2017年高考数学(理科)专题练习归纳常考知识构建主干体系答 案【例1】解:(1)证明:由题意知sin sin sin sin 2cos cos cos cos cos cos A B A B A B A B A B⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 化简得()2sin cos sin cos sin sin A B B A A B +=+,即()2sin sin sin A B A B +=+…………3分因为πA B C ++=,所以()()sin sin πsin A B C C +=-=,从而sin sin 2sin A B C +=,由正弦定理得2a b c +=…………5分(2)由(1)知2a b c +=…………7分 所以2222223112cos 22842a b a b a b c a b C ab ab b a +⎛⎫+- ⎪+-⎛⎫⎝⎭===+-≥ ⎪⎝⎭…………10分 当且仅当a b = 时,等号成立,故cos C 的最小值为12…………12分 【例2】解:()()22sin 2cos 22sin 2f x x x x =+-222sin 2cos 2cos 2sin 2x x x x =+-sin 4cos 4x x =+=π44x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭…………2分 (1)函数f (x )的最小正周期为2ππ42T ==…………4分 (2)由题意,知()πππ4141844g x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-++=-+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦…………6分令()πππ2π42π242k x k k -+≤-≤=∈Z , 解得()π3π162162k x k x k -+≤≤+∈Z …………8分 当0k =时,得π3π1616x -≤≤。
故当π0,4x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,函数()g x 的单调递增区间是3π0,16⎡⎤⎢⎥⎣⎦,………….10分 显然()g x 的单调递减区间是3ππ164⎛⎤ ⎥⎝⎦,,易知()()min 00g x g ==…………12分山东省2017年高考数学(理科)专题练习归纳常考知识构建主干体系解 析【例1】【名师点评】 边角互化是利用正、余弦定理解题的有效途径,合理应用定理及其变形可化繁为简,提高运算效率,如本题中由sin sin 2sin A B C +=,直接得到结论2a b C +=.【例2】[解题指导]()()()()()10,4sin x f x f x A x y g x g x ωϕ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦−−−−−→=+−−−−→=−−−→三角恒等变换平移变换求的单调递增区间和最小值。
函数的奇偶性及周期性课堂练习1.已知定义在R 上的奇函数f(x)满足f(x+2)=-f(x),则f(6)的值为( )A.-1B.0C.1D.2【答案】 B【解析】 ∵f(x+2)=-f(x),∴f(6)=f(4+2)=-f(4)=f(2)= -f(0) .又f(x)为R 上的奇函数,∴f(0)=0.∴f(6)=0.2.函数3()f x x =+sin 1(x x +∈R ),若f(a)=2,则f(-a)的值为( )A.3B.0C.-1D.-2【答案】 B【解析】 设3()g x x =+sinx,很明显g(x)是一个奇函数.∴f(x)=g(x)+1.∵f(a)=g(a)+1=2,∴g(a)=1.∴g(-a)=-1.∴f(-a)=g(-a)+1=-1+1=0.3.已知f(x)是定义在R 上的偶函数,并满足f(x+2)=1-, 当12x ≤≤时,f(x)=x-2,则f(6.5)等于( )A.4.5B.-4.5C.0.5D.-0.5【答案】 D【解析】 由f(x 12)()f x +=-,得f(x 14)()(2)f x f x +=-=,+那么f(x)的周期是4,得f(6.5)=f(2.5).因为f(x)是偶函数,得f(2.5)=f(-2.5)=f(1.5),而12x ≤≤时,f(x)=x-2,所以f(1.5)=-0.5.综上,知f(6.5)=-0.5.4.已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,当x>0时,f(x)= 1-2x -,则不等式1()2f x <-的解集是( ) A.(1)-∞,- B.(1]-∞,-C.(1),+∞D.[1),+∞【答案】 A【解析】 当x>0时12()1210x f x -,=-=->,故此时 f(x)<12-的解集为 . 当x<0时,-x>0,∴f()12x x -=-.又∵f(x)为R 上的奇函数,∴f(-x)=-f(x).∴()12x f x -=-.∴()21x f x =-. ∴1()212x f x =-<-,即122x <. ∴x<-1.∴不等式1()2f x <-的解集是(1)-∞,-. 5.设g(x)是定义在R 上、以1为周期的函数.若函数f(x)=x+g(x)在区间[0,1]上的值域为[-2,5],则f(x)在区间[0,3]上的值域为 .【答案】 [-2,7]课后作业1.对于定义在R 上的任一奇函数f(x),均有( )A.f(x )()0f x -≤B.()()0f x f x --≤C.f(x)f(-x)>0D.f(x)-f(-x)>0【答案】 A【解析】 ∵f(-x)=-f(x),∴f(x)f(2)()0x f x -=-≤.2.已知y=f(x)是定义在R 上的奇函数,则下列函数中为奇函数的是( ) ①y=f(|x|);②y=f(-x);③y=xf(x);④y=f(x)+x.A.①③B.②③C.①④D.②④【答案】 D【解析】 由奇函数的定义验证可知②④正确.3.在R 上定义的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x),若f(x)在区间[1,2]上是减函数,则f(x)( )A.在区间[-2,-1]上是增函数,在区间[3,4]上是增函数B.在区间[-2,-1]上是增函数,在区间[3,4]上是减函数C.在区间[-2,-1]上是减函数,在区间[3,4]上是增函数D.在区间[-2,-1]上是减函数,在区间[3,4]上是减函数【答案】 B【解析】 由f(x)=f(2-x)知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,作出函数的简图4.f(x)是定义在R 上以3为周期的奇函数,且f(2)=0,则方程f(x)=0在区间(0,6)内解的个数的最小值是 ( )A.2B.3C.4D.7【答案】 D【解析】 ∵f(x)是定义在R 上以3为周期的奇函数,∴f(5)=f(2)=0,f(-1)=f(2)=0,则-f(1)=0,即f(1)=0;f(4)=f(1)=0.又f(0)=0,∴f(3)=f(0)=0,f(1.5)=f(-1.5)=-f(1.5).∴f(1.5)=0,则f(4.5)=f(1.5)=0,因此在区间(0,6)上,f(1)=f(1.5)=f(2)=f(3)=f(4)=f(4.5)= f(5)= 0,解的个数的最小值为7.5.已知定义在R 上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,则( )A.f(-25)<f(11)<f(80)B.f(80)<f(11)<f(-25)C.f(11)<f(80)<f(-25)D.f(-25)<f(80)<f(11)【答案】 D【解析】 ∵f(x-4)=-f(x),∴T=8.又f(x)是奇函数,∴f(0)=0.∵f(x)在[0,2]上是增函数,且f(x)>0,∴f(x)在[-2,0]上也是增函数,且f(x)<0.又[24]x ∈,时,f(x)=-f(x-4)>0,且f(x)为减 函数 ,同理f(x)在[4,6]上为减函数且f(x)<0.∵f(-25)=f(-1)<0,f(11)=f(3)>0,f(80)= f(0) =0,∴f(-25)<f(80)<f(11).6.设函数f(x)满足:①y=f(x+1)是偶函数;②在[1),+∞上为增函数,则f(-1)与f(2)的大小关系是( )A.f(-1)>f(2)B.f(-1)<f(2)C.f(-1)=f(2)D.无法确定【答案】 A【解析】 由y=f(x+1)是偶函数,得到y=f(x)的图象关于直线x=1对称,∴f(-1)=f(3).又f(x)在[1),+∞上为单调增函数,∴f(3)>f(2),即f(-1)>f(2).7.已知函数2()(2)f x x m x =+++3是偶函数,则m=.【答案】 -2【解析】 本题考查了函数的奇偶性.f(x)为偶函数,则m+2=0 ,m=-2.8.函数f(x)在R 上为奇函数,且x>0时()1f x ,=,则当x<0时,f(x)=.【答案】1【解析】 ∵f(x)为奇函数,x>0时()1f x ,=,∴当x<0时,-x>0,f(x)=-f(-x )1)=-,即x<0时()1)1f x ,=-=.9.若函数f(x)=log (a x +是奇函数,则a=.【答案】【解析】 ∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0,即log a且01a a >,≠,因此a =. 10.已知f(x)与g(x)都是定义在R 上的奇函数,若F(x)= af(x)+ (x)+2,且F(-2)=5,则F(2)=.【答案】 -1【解析】 ∵f(x)与g(x)都是定义在R 上的奇函数,∴f(-x)=-f(x),g(-x)=-g(x).∴F(2)+F(-2)=af(2)+(2)+2+af(-2)+ (-2)+ 2=af(2)+(2)+2-af(2)-(2)+2=4. 又F(-2)=5,∴F(2)=4-F(-2)=4-5=-1.11.已知函数f(x)= 2220000x x x x x mx x ⎧-+,>,⎪,=,⎨⎪+,<⎩是奇函数.(1)求实数m 的值;(2)若函数f(x)在区间[-1,a-2]上为单调增函数,求实数a 的取值范围.【解】 (1)设x<0,则-x>0,所以f(-x)=22()2()2x x x x --+-=--.又f(x)为奇函数,所以f(-x)=-f(x).于是x<0时22()2f x x x x mx ,=+=+,所以m=2.(2)要使f(x)在[-1,a-2]上为单调增函数,结合f(x)的图象知 2121a a ->-,⎧⎨-≤,⎩所以13a <≤,故实数a 的取值范围是(1,3].12.已知函数2()(0)a f x x x x=+≠. (1)判断f(x)的奇偶性,并说明理由;(2)若f(1)=2,试判断f(x)在[2),+∞上的单调性.【解】 (1)当a=0时2()()(f x x f x f ,=,-=x),函数f(x)是偶函数. 当0a ≠时2()(0a f x x x x,=+≠,常数a ∈R ), 取1x =±,得f(-1)(1)20f +=≠;f(-1)-f (1)20a =-≠,∴(1)(1)(1)(1)f f f f -≠-,-≠.∴函数f(x)既不是奇函数也不是偶函数.(2)若f(1)=2,即1+a=2,解得a=1,这时21()f x x x=+. 任取12[2)x x ,∈,+∞,且12x x <.则12()()f x f x -221211()()12x x x x =+-+ 121221()()12x x x x x x x x -=+-+ 12121()()12x x x x x x =-+-. 由于1222x x ≥,≥,且12x x <, ∴12121012x x x x x x -<,+>. ∴12()()f x f x <.故f(x)在[2),+∞上是单调增函数.13.函数()21ax b f x x +=+是定义在(-1,1)上的奇函数,且1()2f =25. (1)确定函数f(x)的解析式;(2)用定义证明f(x)在(-1,1)上是增函数;(3)解不等式f(t-1)+f(t)<0.【解】 (1)依题意得 (0)012()25f f =,⎧⎪⎨=,⎪⎩ 即021*******b a b ⎧=⎪+⎪⎨+⎪=⎪+⎩⇒10a b =,⎧⎨=.⎩ ∴()21x f x x =+.(2)证明:任取1211x x -<<<,1212()()221112x x f x f x x x -=-++()(1)121222(1)(1)12x x x x x x --=++. ∵1211x x -<<<,∴22121201010x x x x -<,+>,+>.又1211x x -<<,∴1210x x ->.∴12()()0f x f x -<.∴f(x)在(-1,1)上是增函数.(3)f(t-1)<-f(t)=f(-t).∵f(x)在(-1,1)上是增函数,∴-1<t-1<-t<1,解得102t <<. 拓展延伸14.若定义在R 上的函数f(x)对任意的12x x ,∈R ,都有 1(f x + 212)()()1x f x f x =+-成立,且当x>0时, f(x)>1.(1)求证:g(x)=f(x)-1为奇函数;(2)求证:f(x)是R 上的增函数;(3)若f(4)=5,解不等式2(32)3f m m --<.【解】 (1)证明:定义在R 上的函数f(x)对任意的12x x ,∈R ,都有1212()()()1f x x f x f x +=+-成立, 令120x x ==,则f(0+0)=f(0)(0)1f +-⇒ f(0)= 1. 令12x x x x =,=-,则f(x-x)=f(x)+f(-x)-1,∴[f(x)-1]+[f(-x)-1]=0.∴g(x)=f(x)-1为奇函数.(2)证明:由(1)知,g(x)=f(x)-1为奇函数,∴f(-x)-1=-[f(x)-1].任取12x x ,∈R ,且12x x <,则210x x ->, ∵1212()()()1f x x f x f x +=+-, ∴21212()()()1()f x x f x f x f x -=+--=- 1[()1]f x -= 21()()1f x f x -+. ∵当x>0时,f(x)>1,∴2121()()()11f x x f x f x -=-+>. ∴12()()f x f x <.∴f(x)是R 上的增函数.(3)∵1212()()()1f x x f x f x +=+-,且f(4)=5, ∴f(4)=f(2)(2)1(2)3f f +-⇒=. 由不等式2(32)3f m m --<,得2(32)f m m --< f(2), 由(2)知,f(x)是R 上的增函数, ∴2322m m --<.∴2340m m --<. ∴413m -<<. ∴不等式2(32)3f m m --<的解集为4(1)3-,.。
绝密★启用前2017年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科数学本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共4页。
满分150分。
考试用时120分钟。
考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项:1.答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在答题卡和试卷规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
答案写在试卷上无效。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。
不按以上要求作答的答案无效。
4.填空题请直接填写答案,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤.参考公式:如果事件A ,B 互斥,那么P (A+B )=P (A )+P (B );如果事件A ,B 独立,那么P (AB )=P (A )·P (B ).第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)设函数y =A ,函数ln(1)y x =-的定义域为B ,则AB =(A )(1,2) (B )(1,2] (C )(-2,1) (D )[-2,1) 【答案】D【解析】试题分析:由240x -≥得22x -≤≤,由10x ->得1x <,故{|22}{|1}{|21}A B x x x x x x =-≤≤<=-≤<,选D.【考点】 1.集合的运算;2.函数的定义域;3.简单不等式的解法【名师点睛】集合的交、并、补运算问题,应把集合先化简再计算,常借助数轴或韦恩图进行求解.(2)已知a ∈R ,i 是虚数单位.若4z a z z =⋅=,则a =(A )1或-1 (B(C )(D【答案】A【解析】试题分析:由4z a z z =⋅=得234a +=,所以1a =±,故选A. 【考点】1.复数的概念;2.复数的运算【名师点睛】复数i(,)a b a b +∈R 的共轭复数是i(,)a b a b -∈R ,据此结合已知条件,求得a 的值. (3)已知命题p:()x x ∀+>0,ln 1>0;命题q :若a >b ,则a b 22>,下列命题为真命题的是(A )∧p q (B )⌝∧p q (C )⌝∧p q (D )⌝⌝∧p q 【答案】B【考点】常用逻辑用语【名师点睛】解答有关逻辑联结词的相关问题,首先要明确各命题的真假,利用或、且、非真值表,进一步作出判断.(4)已知x,y 满足约束条件3035030x y x y x -+≤⎧⎪++≤⎨⎪+≥⎩,则z=x+2y 的最大值是(A )0 (B )2 (C )5 (D )6 【答案】C【解析】试题分析:约束条件3035030x y x y x -+≤⎧⎪++≤⎨⎪+≥⎩表示的可行域如图中阴影部分所示,目标函数z=x+2y ,即122z y x =-+,平移直线122z y x =-+,可知当直线122zy x =-+经过直线350x y ++=与3x =-的交点(3,4)-时,2z x y =+取得最大值,为max 3245z =-+⨯=,选C.【考点】简单的线性规划【名师点睛】利用线性规划求最值,一般用图解法求解,其步骤是: (1)在平面直角坐标系内作出可行域;(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形;(3)确定最优解:在可行域内平行移动目标函数变形后的直线,从而确定最优解; (4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.(5)为了研究某班学生的脚长x (单位:厘米)和身高y (单位:厘米)的关系,从该班随机抽取10名学生,根据测量数据的散点图可以看出y 与x 之间有线性相关关系,设其回归直线方程为ˆˆˆy bx a =+.已知101225ii x==∑,1011600i i y ==∑,ˆ4b=.该班某学生的脚长为24,据此估计其身高为 (A )160 (B )163 (C )166 (D )170 【答案】C【解析】试题分析:由已知得22.5,160,x y ==则160422.570,a =-⨯=当24x =时,ˆ42470y=⨯+166=,选C. 【考点】线性相关与线性回归方程的求解与应用【名师点睛】判断两个变量是否线性相关及相关程度通常有两种方法:(1)利用散点图直观判断;(2)将相关数据代入相关系数r 的公式求出r ,然后根据r 的大小进行判断.求线性回归方程时,在严格按照公式求解时,一定要注意计算的准确性.(6)执行两次下图所示的程序框图,若第一次输入的x 的值为7,第二次输入的x 的值为9,则第一次、第二次输出的a 的值分别为(A )0,0 (B )1,1 (C )0,1 (D )1,0 【答案】D【考点】程序框图【名师点睛】识别程序框图和完善程序框图是高考的重点和热点.解决这类问题:首先,要明确程序框图中的顺序结构、条件结构和循环结构;第二,要理解程序框图解决的实际问题;第三,按照题目的要求完成解答.对程序框图的考查常与函数和数列等相结合,进一步强化框图问题的实际背景. (7)若0a b >>,且1ab =,则下列不等式成立的是(A )()21log 2a b a a b b +<<+ (B )()21log 2a b a b a b<+<+(C )()21log 2a ba ab b +<+< (D )()21log 2a b a b a b +<+<【答案】B【解析】试题分析:因为0a b >>,且1ab =,所以221,01,1,log ()log 1,2aba b a b ><<∴<+>= 12112log ()a ba ab a a b b b+>+>+⇒+>+,所以选B. 【考点】1.指数函数与对数函数的性质;2.基本不等式【名师点睛】比较幂或对数值的大小,若幂的底数相同或对数的底数相同,通常利用指数函数或对数函数的单调性进行比较;若底数不同,可考虑利用中间量进行比较.本题虽小,但考查的知识点较多,需灵活利用指数函数、对数函数的性质及基本不等式作出判断.(8)从分别标有1,2,⋅⋅⋅,9的9张卡片中不放回地随机抽取2次,每次抽取1张.学/科网则抽到的2张卡片上的数奇偶性不同的概率是 (A )518 (B )49 (C )59(D )79 【答案】C【考点】古典概型【名师点睛】概率问题的考查,侧重于对古典概型和对立事件的概率考查,属于简单题. (9)在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC △为锐角三角形,且满足sin (12cos )2sin cos cos sin B C A C A C +=+,则下列等式成立的是(A )2a b = (B )2b a = (C )2A B = (D )2B A = 【答案】A【解析】试题分析:由题意知sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+, 所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=,选A. 【考点】1.三角函数的和差角公式;2.正弦定理【名师点睛】本题较为容易,关键是要利用两角和与差的三角函数公式进行恒等变形. 首先用两角和的正弦公式转化为含有A ,B ,C 的式子,再用正弦定理将角转化为边,得到2a b =.解答三角形中的问题时,三角形内角和定理是经常用到的一个隐含条件,不容忽视.(10)已知当[]0,1x ∈时,函数()21y mx =-的图象与y m 的图象有且只有一个交点,则正实数m的取值范围是 (A )(])0,123,⎡+∞⎣(B )(][)0,13,+∞(C )()23,⎡+∞⎣(D )([)3,+∞【答案】B【考点】函数的图象、函数与方程及函数性质的综合应用【名师点睛】已知函数有零点求参数的取值范围常用的方法和思路:(1)直接法:直接根据题设条件构建关于参数的不等式,再通过解不等式确定参数的取值范围; (2)分离参数法:将参数分离,转化成求函数值域的问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,在同一平面直角坐标系中,画出函数的图象,然后数形结合求解.第Ⅱ卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.(11)已知()13nx +的展开式中含有2x 项的系数是54,则n = .【答案】4【解析】试题分析:()13nx +的展开式的通项公式为1C (3)C 3r r r r rr n n T x x +==⋅,令2r =,得22C 354n ⋅=,解得4n =. 【考点】二项式定理【名师点睛】根据二项展开式的通项,确定二项式系数或确定二项展开式中的指定项,是二项式定理问题中的基本问题,往往要综合运用二项展开式的系数的性质、二项展开式的通项求解. 本题能较好地考查考生的思维能力、基本计算能力等.(12)已知12,e e 12-e 与12λ+e e 的夹角为60︒,则实数λ的值是 .【考点】1.平面向量的数量积;2.平面向量的夹角;3.单位向量 【名师点睛】1.平面向量a 与b 的数量积为||||cos θ⋅=a b a b ,其中θ是a 与b 的夹角,要注意夹角的定义和它的取值范围:0180θ︒≤≤︒.2.由向量的数量积的性质有||=a cos ||||θ⋅=a ba b ,0⋅=⇔⊥a b a b ,因此,利用平面向量的数量积可以解决与长度、角度、垂直等有关的问题.3.本题主要利用向量的模与向量运算的灵活转换,应用平面向量的夹角公式,建立关于λ的方程求解. (13)由一个长方体和两个14圆柱体构成的几何体的三视图如图,则该几何体的体积为 .【答案】π22+【解析】试题分析:由三视图可知,长方体的长、宽、高分别为2,1,1,圆柱的高为1,底面圆半径为1,所以2π1π21121242V ⨯=⨯⨯+⨯⨯=+.【考点】1.三视图;2.几何体的体积【名师点睛】1.解答此类题目的关键是由多面体的三视图想象出空间几何体的形状并画出其直观图. 2.三视图中“正侧一样高、正俯一样长、俯侧一样宽”,因此,可以根据三视图的形状及相关数据推断出原几何图形中的点、线、面之间的位置关系及相关数据.(14)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右支与焦点为F 的抛物线()220x px p =>交于,A B 两点,若4AF BF OF +=,则该双曲线的渐近线方程为 .【答案】y x =【考点】1.双曲线的几何性质;2.抛物线的定义及其几何性质【名师点睛】1.在双曲线的几何性质中,渐近线是其独特的一种性质,也是考查的重点内容.对渐近线:(1)掌握方程;(2)掌握其倾斜角、斜率的求法;(3)会利用渐近线方程求双曲线方程的待定系数. 求双曲线方程的方法以及双曲线定义和双曲线标准方程的应用都与椭圆的有关问题相类似.因此,双曲线与椭圆的标准方程可统一为122=+By Ax 的形式,当0>A ,0>B ,B A ≠时为椭圆,当0<AB 时为双曲线.2.凡涉及抛物线上的点到焦点的距离,一般运用定义转化为到准线的距离处理. (15)若函数e ()xf x (e 2.71828=是自然对数的底数)在()f x 的定义域上单调递增,则称函数()f x 具有M 性质.下列函数中所有具有M 性质的函数的序号为 .①()2x f x -= ②()3x f x -=③()3f x x = ④()22f x x =+【答案】①④【解析】试题分析:①e e ()e 2()2x x x x f x -=⋅=在R 上单调递增,故()2xf x -=具有M 性质;②e e ()e 3()3x x x x f x -=⋅=在R 上单调递减,故()3xf x -=不具有M 性质;③3e ()e xxf x x =⋅,令3()e xg x x =⋅,则322()e 3e e (3)xxxg x x x x x '=⋅+⋅=+,∴当3x >-时,()0g x '>,当3x <-时,()0g x '<,∴3e ()e x x f x x =⋅在(,3)-∞-上单调递减,在(3,)-+∞上单调递增,故()3f x x =不具有M 性质;④2e ()e (2)x x f x x =+,令2()e (2)x g x x =+,则22()e (2)2e e [(1)1]0x x x g x x x x '=++=++>,∴2e ()e (2)x x f x x =+在R 上单调递增,故2()2f x x =+具有M 性质.【考点】1.新定义问题;2.利用导数研究函数的单调性 【名师点睛】1.本题考查新定义问题,属于创新题,符合新高考的动向.它考查学生的阅读理解能力,接受新思维的能力,考查学生分析问题与解决问题的能力,新定义的概念实质上只是一个载体,解决新问题时,只要通过这个载体把问题转化为我们已经熟悉的知识即可.2.求可导函数单调区间的一般步骤: (1)确定函数f (x )的定义域(定义域优先); (2)求导函数f ′(x );(3)在函数f (x )的定义域内求不等式f ′(x )>0或f ′(x )<0的解集.(4)由f ′(x )>0(f ′(x )<0)的解集确定函数f (x )的单调增(减)区间.若遇不等式中带有参数时,可分类讨论求得单调区间.3.由函数f (x )在(a ,b )上的单调性,求参数范围的问题,可转化为f ′(x )≥0(或f ′(x )≤0)恒成立问题,要注意“=”是否可以取到.三、解答题:本大题共6小题,共75分.(16)(本小题满分12分)设函数ππ()sin()sin()62f x x x ωω=-+-,其中03ω<<.已知π()06f =. (Ⅰ)求ω;(Ⅱ)将函数()y f x =的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变),再将得到的图象向左平移π4个单位,得到函数()y g x =的图象,求()g x 在π3π[,]44-上的最小值. 【答案】(Ⅰ)2ω=.(Ⅱ)最小值为32-.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用两角和与差的三角函数化简得到()y f x =π)3x ω=-. 由题设知()06f π=及03ω<<可得ω.(Ⅱ)由(Ⅰ)得())3f x x π=-,从而()))4312g x x x πππ=+-=-.根据3[,]44x ππ∈-得到2[,]1233x πππ-∈-,进一步求()g x 的最小值.(Ⅱ)由(Ⅰ)得())3f x x π=-.所以()))4312g x x x πππ=+-=-. 因为3[,]44x ππ∈-, 所以2[,]1233x πππ-∈-,当123x ππ-=-,即4x π=-时,()g x 取得最小值32-. 【考点】1.两角和与差的三角函数;2.三角函数图象的变换与性质【名师点睛】此类题目是三角函数问题中的典型题目,可谓相当经典.解答本题,关键在于能利用三角公式化简函数、进一步讨论函数的性质,本题易错点在于一是图象的变换与解析式的对应,二是忽略设定角的范围.难度不大,能较好地考查考生的基本运算求解能力及复杂式子的变形能力等. (17)(本小题满分12分)如图,几何体是圆柱的一部分,它是由矩形ABCD (及其内部)以AB 边所在直线为旋转轴旋转120︒得到的,G 是DF 的中点.(Ⅰ)设P 是CE 上的一点,且AP BE ⊥,求CBP ∠的大小; (Ⅱ)当3AB =,2AD =时,求二面角E AG C --的大小.【答案】(Ⅰ)30CBP ∠=︒.(Ⅱ)60︒.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用AP BE ⊥,AB BE ⊥,证得BE ⊥平面ABP , 利用BP ⊂平面ABP ,得到BE BP ⊥,结合120EBC ∠=︒可得CBP ∠. (Ⅱ)两种思路,一是几何法,二是空间向量方法,其中思路一: 取EC 的中点H ,连接EH ,GH ,CH . 得四边形BEHC 为菱形,得到AE GE AC GC ====取AG 中点M ,连接EM ,CM ,EC . 得到EM AG ⊥,CM AG ⊥, 从而EMC ∠为所求二面角的平面角. 根据相关数据即得所求的角. 思路二:以B 为坐标原点,分别以BE ,BP ,BA 所在的直线为x ,y ,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.写出相关点的坐标,求平面AEG 的一个法向量111(,,)m x y z =,平面ACG 的一个法向量222(,,)n x y z =,计算1cos ,||||2m n m n m n ⋅<>==⋅即得二面角E AG C --的大小.试题解析:(Ⅰ)因为AP BE ⊥,AB BE ⊥,AB ,AP ⊂平面ABP ,ABAP A =,所以BE ⊥平面ABP , 又BP ⊂平面ABP ,所以BE BP ⊥,又120EBC ∠=︒, 因此30CBP ∠=︒ (Ⅱ)解法一:取EC 的中点H ,连接EH ,GH ,CH . 因为120EBC ∠=︒, 所以四边形BEHC 为菱形,所以AE GE AC GC ====取AG 中点M ,连接EM ,CM ,EC . 则EM AG ⊥,CM AG ⊥, 所以EMC ∠为所求二面角的平面角.又1AM =,所以EM CM ==在BEC △中,由于120EBC ∠=︒,由余弦定理得22222222cos12012EC =+-⨯⨯⨯︒=,所以EC =EMC △为等边三角形, 故所求的角为60︒.解法二:以B 为坐标原点,分别以BE ,BP ,BA 所在的直线为x ,y ,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.由题意得(0,0,3)A (2,0,0)E ,(1G ,(1C -,故(2,0,3)AE =-,(1AG =,(2,0,3)CG =,所以1cos ,||||2m n m n m n ⋅<>==⋅.因此所求的角为60︒.【考点】1.垂直关系;2. 空间角的计算【名师点睛】此类题目是立体几何中的常见问题.解答本题,关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,明确角的构成.立体几何中角的计算问题,往往可以利用几何法、空间向量方法求解,应根据题目条件,灵活选择方法.本题能较好地考查考生的空间想象能力、逻辑推理能力、转化与化归思想及基本运算能力等. (18)(本小题满分12分)在心理学研究中,常采用对比试验的方法评价不同心理暗示对人的影响,具体方法如下:将参加试验的志愿者随机分成两组,一组接受甲种心理暗示,另一组接受乙种心理暗示,通过对比这两组志愿者接受心理暗示后的结果来评价两种心理暗示的作用.现有6名男志愿者A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,A 6和4名女志愿者B 1,B 2,B 3,B 4,从中随机抽取5人接受甲种心理暗示,另5人接受乙种心理暗示. (I )求接受甲种心理暗示的志愿者中包含A 1但不包含1B 的概率;(II )用X 表示接受乙种心理暗示的女志愿者人数,求X 的分布列与数学期望EX . 【答案】(I )5.(II)X 的分布列为 X 的数学期望是2EX =.【解析】试题分析:(I )记接受甲种心理暗示的志愿者中包含1A 但不包含1B 的事件为M ,计算即得()P M ;(II)由题意知X 可取的值为:0,1,2,3,4.利用超几何分布的概率计算公式得X 的分布列,进一步计算X 的数学期望.试题解析:(I )记接受甲种心理暗示的志愿者中包含1A 但不包含1B 的事件为M ,则485105().18C P M C ==(II)由题意知X 可取的值为:0,1,2,3,4.则565101(0),42C P X C ===41645105(1),21C C P X C ===326451010(2),21C C P X C ===23645105(3),21C C P X C ===14645101(4),42C C P X C ===因此X 的分布列为X 的数学期望是0(0)1(1)2(2)3(3)4(4)EX P X P X P X P X P X =⨯=+⨯=+⨯=+⨯=+⨯= =151******** 2.4221212142⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= 【考点】1.古典概型;2.随机变量的分布列与数学期望;3.超几何分布【名师点睛】本题主要考查古典概型的概率公式和超几何分布概率的计算公式、随机变量的分布列和数学期望.解答本题,首先要准确确定所研究对象的基本事件空间、基本事件个数.本题属中等难度的题目,计算量不是很大,能很好地考查考生数学的应用意识、基本运算求解能力等. (19)(本小题满分12分)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2. (Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1, 1),P 2(x 2, 2),…,P n+1(x n+1, n +1)得到折线P 1 P 2…P n+1,求由该折线与直线y =0,11n x x x x +==,所围成的区域的面积n T .【答案】(I)12.n n x -=(II )(21)21.2n n n T -⨯+=【解析】试题分析:(I)依题意布列关于1x 和公比q 的方程组求解. (II )利用梯形的面积公式,记梯形11n n n n P P Q Q ++的面积为n b ,求得12(1)2(21)22n n n n n b n --++=⨯=+⨯, 应用错位相减法计算得到(21)21.2n n n T -⨯+=试题解析:(I)设数列{}n x 的公比为q ,由已知0q >. 由题意得1121132x x q x q x q +=⎧⎨-=⎩,所以23520q q --=, 因为0q >,所以12,1q x ==, 因此数列{}n x 的通项公式为12.n n x -=①-②得121132(22......2)(21)2n n n T n ----=⨯++++-+⨯=1132(12)(21)2.212n n n ---+-+⨯- 所以(21)21.2n n n T -⨯+=【考点】1.等比数列的通项公式;2.等比数列的求和;3.错位相减法求和【名师点睛】本题主要考查等比数列的通项公式及求和公式、数列求和的错位相减法.此类题目是数列问题中的常见题型.本题覆盖面广,对考生的计算能力要求较高.解答本题,布列方程组,确定通项公式是基础,准确计算求和是关键,易错点是在“错位”之后求和时,弄错等比数列的项数.本题将数列与解析几何结合起来,适当增大了难度,能较好地考查考生的数形结合思想、逻辑思维能力及基本计算能力等.(20)(本小题满分13分)已知函数()22cos f x x x =+,()e (cos sin 22)x g x x x x =-+-,其中e 2.71828=是自然对数的底数.(Ⅰ)求曲线()y f x =在点()()π,πf 处的切线方程;(Ⅱ)令()()()()h x g x af x a =-∈R ,讨论()h x 的单调性并判断有无极值,有极值时求出极值.【答案】(Ⅰ)222y x ππ=--.(Ⅱ)见解析试题解析:(Ⅰ)由题意()22f ππ=-,又()22sin f x x x '=-,所以()2f ππ'=,因此 曲线()y f x =在点()(),f ππ处的切线方程为()()222y x πππ--=-,即222y x ππ=--.(Ⅱ)由题意得2()(cos sin 22)(2cos )x h x e x x x a x x =-+--+,因为()()()()cos sin 22sin cos 222sin x x h x e x x x e x x a x x '=-+-+--+--()()2sin 2sin x e x x a x x =---()()2sin x e a x x =--,令()sin m x x x =-,则()1cos 0m x x '=-≥,所以()m x 在R 上单调递增.因为(0)0,m =所以 当0x >时,()0,m x >当0x <时,()0m x <,(1)当0a ≤时,x e a -0>,当0x <时,()0h x '<,()h x 单调递减,当0x >时,()0h x '>,()h x 单调递增,所以 当0x =时()h x 取到极小值,极小值是 ()021h a =--;(2)当0a >时,()()()ln 2sin x ah x e e x x '=--,由 ()0h x '=得 1ln x a =,2=0x .①当01a <<时,ln 0a <,当(),ln x a ∈-∞时,()ln 0,0x a e e h x '-<>,()h x 单调递增;当()ln ,0x a ∈时,()ln 0,0x a e e h x '-><,()h x 单调递减;当()0,x ∈+∞时,()ln 0,0x a e e h x '->>,()h x 单调递增.所以 当ln x a =时()h x 取得极大值.极大值为()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦,当0x =时()h x 取到极小值,极小值是 ()021h a =--;②当1a =时,ln 0a =,所以 当(),x ∈-∞+∞时,()0h x '≥,函数()h x 在(),-∞+∞上单调递增,无极值;③当1a >时,ln 0a >,所以 当(),0x ∈-∞时,ln 0x a e e -<,()()0,h x h x '>单调递增;当()0,ln x a ∈时,ln 0x a e e -<,()()0,h x h x '<单调递减;当()ln ,x a ∈+∞时,ln 0x a e e ->,()()0,h x h x '>单调递增.所以 当0x =时()h x 取到极大值,极大值是()021h a =--;当ln x a =时()h x 取到极小值.极小值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦.综上所述:当0a ≤时,()h x 在(),0-∞上单调递减,在()0,+∞上单调递增,函数()h x 有极小值,极小值是()021h a =--;当01a <<时,函数()h x 在(),ln a -∞和()0,+∞上单调递增,在()ln ,0a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值,极大值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦,极小值是()021h a =--;当1a =时,函数()h x 在(),-∞+∞上单调递增,无极值;当1a >时,函数()h x 在(),0-∞和()ln ,a +∞上单调递增,在()0,ln a 上单调递减,函数()h x 有极大值,也有极小值,极大值是()021h a =--,极小值是()()()2ln ln 2ln sin ln cos ln 2h a a a a a a ⎡⎤=--+++⎣⎦.【考点】1.导数的几何意义;2.应用导数研究函数的单调性、极值;3.分类讨论思想【名师点睛】1.函数f (x )在点x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是曲线y =f (x )在点P (x 0,y 0)处的切线的斜率.相应地,切线方程为y −y 0=f ′(x 0)(x −x 0).注意:求曲线切线时,要分清在点P 处的切线与过点P 的切线的不同.2. 本题主要考查导数的几何意义、应用导数研究函数的单调性与极值、分类讨论思想.本题覆盖面广,对考生计算能力要求较高,是一道难题.解答本题,准确求导数是基础,恰当分类讨论是关键,易错点是分类讨论不全面、不彻底、不恰当,或复杂式子变形能力差.本题能较好地考查考生的逻辑思维能力、基本计算能力、分类讨论思想等. (21)(本小题满分14分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :22221x y a b+=()0a b >>,焦距为2.(Ⅰ)求椭圆E 的方程;(Ⅱ)如图,动直线l :1y k x =交椭圆E 于,A B 两点,C 是椭圆E 上一点,直线OC 的斜率为2k ,且12k k =M 是线段OC 延长线上一点,且:2:3MC AB =,M 的半径为MC ,,OS OT 是M 的两条切线,切点分别为,S T .求SOT ∠的最大值,并求取得最大值时直线l 的斜率.【答案】(I )2212x y +=.(Ⅱ)SOT ∠的最大值为π3,取得最大值时直线l 的斜率为1k =试题解析:(I )由题意知 c e a ==,22c =,所以 1a b ==,因此 椭圆E 的方程为2212x y +=. (Ⅱ)设()()1122,,,A x y B x y ,联立方程2211,2x y y k x ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩得()22114210k x x +--=,由题意知0∆>,且()12122111221x x x x k +=-+, 所以121AB x =-.由题意可知圆M 的半径r为1r =由题设知12k k =所以21k =, 因此直线OC的方程为1y =.联立方程2211,2,x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 得2221221181,1414k x y k k ==++, 因此OC ==由题意可知 1sin 21SOT r OC r OC r∠==++,而1OCr == 令2112t k =+, 则()11,0,1t t>∈, 因此1OCr ===≥,学科网 当且仅当112t =,即2t =时等号成立,此时1k =, 所以 1sin 22SOT ∠≤, 因此26SOT π∠≤, 所以 SOT ∠最大值为π3. 综上所述:SOT ∠的最大值为π3,取得最大值时直线l的斜率为1k =. 【考点】1.椭圆的标准方程及其几何性质;2.直线与圆锥曲线的位置关系;3. 二次函数的图象和性质【名师点睛】本题对考生的计算能力要求较高,是一道难题.解答此类题目,利用,,,a b c e 的关系,确定椭圆(圆锥曲线)的方程是基础,通过联立直线方程与椭圆(圆锥曲线)方程得到的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系,得到“目标函数”的解析式,应用确定函数最值的方法---如二次函数的性质、基本不等式、导数等求解.本题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错漏百出.本题能较好地考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题及解决问题的能力等.。
高中数学圆锥曲线——椭圆一、选择题1.设0≤α<2π,若方程x 2sin α-y 2cos α=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则α的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π4∪⎝ ⎛⎭⎪⎫7π4,2πB.⎣⎢⎡⎭⎪⎫π2,3π4C.⎝⎛⎭⎪⎫π2,3π4D.⎝⎛⎭⎪⎫3π4,3π2[答案] C [解析] 化为x 21sin α+y 2-1cos α=1, ∴-1cos α>1sin α>0,故选C.2.(文)(2016·瑞安中学)已知双曲线C 的焦点、顶点分别恰好是椭圆x 225+y 216=1的长轴端点、焦点,则双曲线C 的渐近线方程为( )A .4x ±3y =0B .3x ±4y =0C .4x ±5y =0D .5x ±4y =0[答案] A[解析] 由题意知双曲线C 的焦点(±5,0),顶点(±3,0),∴a =3,c =5,∴b =c 2-a 2=4, ∴渐近线方程为y =±43x ,即4x ±3y =0.(理)(2016·广东中山)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1过抛物线y 2=8x 的焦点,且与双曲线x 2-y 2=1,有相同的焦点,则该椭圆的方程是( )A.x 24+y 22=1B.x 23+y 2=1 C.x 22+y 24=1D .x 2+y 23=1[答案] A[解析] 抛物线y 2=8x 的焦点坐标为(2,0),则依题意知椭圆的右顶点的坐标为(2,0),又椭圆与双曲线x 2-y 2=1有相同的焦点,∴a =2,c =2,∵c 2=a 2-b 2,∴b 2=2,∴椭圆的方程为x 24+y 22=1.3.分别过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点F 1、F 2作两条互相垂直的直线l 1、l 2,它们的交点在椭圆的内部,则椭圆的离心率的取值范围是( )C.⎝⎛⎭⎪⎫22,1D.⎝⎛⎦⎥⎤0,22 [答案] B[解析] 依题意,结合图形可知以F 1F 2为直径的圆在椭圆的内部,∴c <b ,从而c 2<b 2=a 2-c 2,a 2>2c 2,即e 2=c 2a2<12,又∵e >0,∴0<e <22,故选B. 4.椭圆x 2100+y 264=1的焦点为F 1、F 2,椭圆上的点P 满足∠F 1PF 2=60°,则△F 1PF 2的面积是( )A.6433 B.9133C.1633D.643[答案] A[解析] 由余弦定理:|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|·cos60°=|F 1F 2|2. 又|PF 1|+|PF 2|=20,代入化简得|PF 1|·|PF 2|=2563,∴S △F 1PF 2=12|PF 1|·|PF 2|·sin60°=6433.5.(2016·济南市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x[答案] A[解析] ∵由椭圆的离心率e =c a =32, ∴c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴b a =12,故双曲线的渐近线方程为y =±12x ,选A. 6.(文)(2016·南昌市模考)已知椭圆E 的短轴长为6,焦点F 到长轴的一个端点的距离等于9,则椭圆E 的离心率等于( )A.513B.1213C.35D.45[答案] A[解析] 设椭圆的长半轴长,短半轴长,半焦距分别为a、b、c,则由条件知,b=6,a+c=9或a-c=9,又b2=a2-c2=(a+c)(a-c)=36,故⎩⎪⎨⎪⎧a+c=9a-c=4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a=132c=52,∴e=ca=513.(理)(2016·北京崇文区)已知点F,A分别是椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点、右顶点,B(0,b)满足FB→·AB→=0,则椭圆的离心率等于( )A.3+12B.5-12C.3-12D.5+12[答案] B[解析] ∵FB→=(c,b),AB→=(-a,b),FB→·AB→=0,∴-ac+b2=0,∵b2=a2-c2,∴a2-ac-c2=0,∴e2+e-1=0,∵e>0,∴e=5-12.7.(2016·浙江金华)若点P为共焦点的椭圆C1和双曲线C2的一个交点,F1、F2分别是它们的左、右焦点.设椭圆离心率为e1,双曲线离心率为e2,若PF1→·PF2→=0,则1e12+1e22=( )A.2 B. 2C. 3 D.3[答案] A[解析] 设椭圆的长半轴长为a,双曲线的实半轴长为a′,焦距为2c,则由条件知||PF1|-|PF2||=2a′,|PF1|+|PF2|=2a,将两式两边平方相加得:|PF1|2+|PF2|2=2(a2+a′2),又|PF1|2+|PF2|2=4c2,∴a2+a′2=2c2,∴1e 12+1e 22=1⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫c a ′2=a 2+a ′2c 2=2. 8.(2016·重庆南开中学)已知椭圆x 24+y 22=1的左右焦点分别为F 1、F 2,过F 2且倾角为45°的直线l 交椭圆于A 、B 两点,以下结论中:①△ABF 1的周长为8;②原点到l 的距离为1;③|AB |=83;正确结论的个数为( )A .3B .2C .1D .0[答案] A[解析] ∵a =2,∴△ABF 1的周长为|AB |+|AF 1|+|BF 1|=|AF 1|+|AF 2|+|BF 1|+|BF 2|=4a =8,故①正确; ∵F 2(2,0),∴l :y =x -2,原点到l 的距离d =|-0-2|2=1,故②正确;将y =x -2代入x 24+y 22=1中得3x 2-42x =0,∴x 1=0,x 2=423,∴|AB |=1+12⎪⎪⎪⎪⎪⎪423-0=83,故③正确. 9.(文)(2016·北京西城区)已知圆(x +2)2+y 2=36的圆心为M ,设A 为圆上任一点,N (2,0),线段AN 的垂直平分线交MA 于点P ,则动点P 的轨迹是( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线[答案] B[解析] 点P 在线段AN 的垂直平分线上,故|PA |=|PN |,又AM 是圆的半径, ∴|PM |+|PN |=|PM |+|PA |=|AM |=6>|MN |,由椭圆定义知,P 的轨迹是椭圆.(理)F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,则垂足Q 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线 [答案] A[解析] ∵PQ 平分∠F 1PA ,且PQ ⊥AF 1, ∴Q 为AF 1的中点,且|PF 1|=|PA |, ∴|OQ |=12|AF 2|=12(|PA |+|PF 2|)=a ,∴Q 点轨迹是以O 为圆心,a 为半径的圆.10.(文)(2016·辽宁沈阳)过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一个点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若13<k <12,则椭圆离心率的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,49B.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,1C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12 [答案] C[解析] 点B 的横坐标是c ,故B 的坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,±b 2a ,已知k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13,12,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,b 2a . 斜率k =b 2ac +a =b 2ac +a 2=a 2-c 2ac +a 2=1-e 2e +1.由13<k <12,解得12<e <23. (理)(2016·宁波余姚)如果AB 是椭圆x 2a 2+y 2b2=1的任意一条与x 轴不垂直的弦,O 为椭圆的中心,e 为椭圆的离心率,M 为AB 的中点,则k AB ·k OM 的值为( )A .e -1B .1-eC .e 2-1D .1-e 2[答案] C[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),中点M (x 0,y 0),由点差法,x 12a 2+y 12b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,作差得x 1-x 2x 1+x 2a 2=y 2-y 1y 2+y 1b 2,∴k AB ·k OM =y 2-y 1x 2-x 1·y 1+y 2x 1+x 2=-b 2a 2=c 2-a 2a2=e 2-1.故选C. 二、填空题11.(文)过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个顶点作圆x 2+y 2=b 2的两条切线,切点分别为A ,B ,若∠AOB =90°(O为坐标原点),则椭圆C 的离心率为________.[答案]22[解析] 因为∠AOB =90°,所以∠AOF =45°,所以b a =22,所以e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=1-b 2a 2=12,即e =22.(理)(2016·揭阳市模拟)若椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)与曲线x 2+y 2=a 2-b 2无公共点,则椭圆的离心率e 的取值范围是________.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22 [解析] 易知以半焦距c 为半径的圆在椭圆内部,故b >c ,∴b 2>c 2,即a 2>2c 2, ∴c a <22. 12.(2016·南充市)已知△ABC 顶点A (-4,0)和C (4,0),顶点B 在椭圆x 225+y 29=1上,则sin A +sin Csin B =________.[答案] 54[解析] 易知A ,C 为椭圆的焦点,故|BA |+|BC |=2×5=10,又AC =8,由正弦定理知, sin A +sin C sin B =|BA |+|BC ||AC |=54.13.(文)若右顶点为A 的椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上存在点P (x ,y ),使得OP →·PA →=0,则椭圆离心率的范围是________.[答案]22<e <1 [解析] 在椭圆x 2a 2+y 2a2=1上存在点P ,使OP →·PA →=0,即以OA 为直径的圆与椭圆有异于A 的公共点.以OA 为直径的圆的方程为x 2-ax +y 2=0与椭圆方程b 2x 2+a 2y 2=a 2b 2联立消去y 得 (a 2-b 2)x 2-a 3x +a 2b 2=0,将a 2-b 2=c 2代入化为(x -a )(c 2x -ab 2)=0,∵x ≠a ,∴x =ab 2c 2,由题设ab 2c 2<a ,∴a 2-c 2c2<1.即e >22,∵0<e <1,∴22<e <1. (理)已知A (4,0),B (2,2)是椭圆x 225+y 29=1内的点,M 是椭圆上的动点,则|MA |+|MB |的最大值是________.[答案] 10+210[解析] 如图,直线BF 与椭圆交于M 1、M 2.任取椭圆上一点M ,则|MB |+|BF |+|MA |≥|MF |+|MA |=2a =|M 1A |+|M 1F |=|M 1A |+|M 1B |+|BF | ∴|MB |+|MA |≥|M 1B |+|M 1A |=2a -|BF |. 同理可证|MB |+|MA |≤|M 2B |+|M 2A |=2a +|BF |, 10-210≤|MB |+|MA |≤10+210.14.(文)已知实数k 使函数y =cos kx 的周期不小于2,则方程x 23+y 2k=1表示椭圆的概率为________.[答案] 12[解析] 由条件2π|k |≥2,∴-π≤k ≤π,当0<k ≤π且k ≠3时,方程x 23+y 2k=1表示椭圆,∴概率P =12.(理)(2016·深圳市调研)已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的面积为πab ,M 包含于平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3内,向Ω内随机投一点Q ,点Q 落在椭圆M 内的概率为π4,则椭圆M 的方程为________.[答案]x 24+y 23=1 [解析] 平面区域Ω:⎩⎨⎧|x |≤2|y |≤3是一个矩形区域,如图所示,依题意及几何概型,可得πab 83=π4,即ab =2 3.因为0<a ≤2,0<b ≤3,所以a =2,b = 3.所以,椭圆M 的方程为x 24+y 23=1.三、解答题15.(文)(2016·山东济南市模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的长轴长为4.(1)若以原点为圆心、椭圆短半轴为半径的圆与直线y =x +2相切,求椭圆C 的焦点坐标;(2)若点P 是椭圆C 上的任意一点,过焦点的直线l 与椭圆相交于M ,N 两点,记直线PM ,PN 的斜率分别为k PM 、k PN ,当k PM ·k PN =-14时,求椭圆的方程.[解析] (1)∵圆x 2+y 2=b 2与直线y =x +2相切, ∴b =21+1,得b = 2.又2a =4,∴a =2,a 2=4,b 2=2,c 2=a 2-b 2=2,∴两个焦点坐标为(2,0),(-2,0).(2)由于过原点的直线l 与椭圆相交的两点M ,N 关于坐标原点对称, 不妨设:M (x 0,y 0),N (-x 0,-y 0),P (x ,y ), 由于M ,N ,P 在椭圆上,则它们满足椭圆方程,即有x 02a 2+y 02b 2=1,x 2a 2+y 2b 2=1.两式相减得:y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a2.由题意可知直线PM 、PN 的斜率存在,则k PM =y -y 0x -x 0,k PN =y +y 0x +x 0,k PM ·k PN =y -y 0x -x 0·y +y 0x +x 0=y 2-y 02x 2-x 02=-b 2a 2,则-b 2a 2=-14,由a =2得b =1,故所求椭圆的方程为x 24+y 2=1.(理)(2016·北京东城区)已知椭圆C 的中心在原点,一个焦点F (-2,0),且长轴长与短轴长的比是2 3.(1)求椭圆C 的方程;(2)设点M (m,0)在椭圆C 的长轴上,点P 是椭圆上任意一点.当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点,求实数m 的取值范围.[解析] (1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)由题意⎩⎨⎧a 2=b 2+c 2a b =23c =2,解得a 2=16,b 2=12.所以椭圆C 的方程为x 216+y 212=1.(2)设P (x ,y )为椭圆上的动点,由于椭圆方程为x 216+y 212=1,故-4≤x ≤4.因为MP →=(x -m ,y ), 所以|MP →|2=(x -m )2+y 2=(x -m )2+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 216. =14x 2-2mx +m 2+12=14(x -4m )2+12-3m 2. 因为当|MP →|最小时,点P 恰好落在椭圆的右顶点, 即当x =4时,|MP →|2取得最小值.而x ∈[-4,4], 故有4m ≥4,解得m ≥1.又点M 在椭圆的长轴上,即-4≤m ≤4. 故实数m 的取值范围是m ∈[1,4].16.(2016·辽宁文,20)设F 1,F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点,过F 2的直线l 与椭圆C相交于A ,B 两点,直线l 的倾斜角为60°,F 1到直线l 的距离为2 3.(1)求椭圆C 的焦距;(2)如果AF 2→=2F 2B →,求椭圆C 的方程.[解析] (1)设焦距为2c ,则F 1(-c,0),F 2(c,0) ∵k l =tan60°= 3 ∴l 的方程为y =3(x -c ) 即:3x -y -3c =0 ∵F 1到直线l 的距离为2 3 ∴|-3c -3c |32+-12=3c =2 3∴c =2∴椭圆C 的焦距为4(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由题可知y 1<0,y 2>0 直线l 的方程为y =3(x -2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x -2x 2a 2+y 2b2=1消去x 得,(3a 2+b 2)y 2+43b 2y -3b 2(a 2-4)=0由韦达定理可得⎩⎪⎨⎪⎧y 1+y 2=-43b23a 2+b2 ①y 1·y 2=-3b 2a 2-43a 2+b2②∵AF 2→=2F 2B →,∴-y 1=2y 2,代入①②得⎩⎪⎨⎪⎧-y 2=-43b 23a 2+b2 ③-2y22=-3b 2a 2-43a 2+b2④③2④得12=48b 43a 2+b 22·3a 2+b23b 2a 2-4 =16b 23a 2+b2a 2-4⑤又a 2=b 2+4 ⑥ 由⑤⑥解得a 2=9 b 2=5 ∴椭圆C 的方程为x 29+y 25=1.17.(文)(2016·安徽文)椭圆E 经过点A (2,3),对称轴为坐标轴,焦点F 1,F 2在x 轴上,离心率e =12.(1)求椭圆E 的方程;(2)求∠F 1AF 2的角平分线所在直线的方程.[解析] (1)由题意可设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)∵e =12,即c a =12,∴a =2c又b 2=a 2-c 2=3c 2∴椭圆方程为x 24c 2+y 23c2=1.又∵椭圆过点A (2,3)∴44c 2+93c 2=1,解得c 2=4,∴椭圆方程为x 216+y 212=1. (2)法一:由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1的方程y =34(x +2),即3x -4y +6=0, 直线AF 2的方程为x =2.设P (x ,y )为角平分线上任意一点,则点P 到两直线的距离相等.即|3x -4y +6|5=|x -2| ∴3x -4y +6=5(x -2)或3x -4y +6=5(2-x )即x +2y -8=0或2x -y -1=0.由图形知,角平分线的斜率为正数,故所求∠F 1AF 2的平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法二:设AM 平分∠F 1AF 2,则直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称.由题意知直线AM 的斜率存在且不为0,设为k .则直线AM 方程y -3=k (x -2).由(1)知F 1(-2,0),F 2(2,0),∴直线AF 1方程为y =34(x +2),即3x -4y +6=0 设点F 2(2,0)关于直线AM 的对称点F 2′(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧ y 0x 0-2=-1k y 02-3=k x 0+22-2 解之得F 2′(-6k +2k 2+21+k 2,61+k2). ∵直线AF 1与直线AF 2关于直线AM 对称,∴点F 2′在直线AF 1上.即3×-6k +2k 2+21+k 2-4×61+k2+6=0. 解得k =-12或k =2. 由图形知,角平分线所在直线方程斜率为正,∴k =-12(舍去). 故∠F 1AF 2的角平分线所在直线方程为2x -y -1=0.法三:∵A (2,3),F 1(-2,0),F 2(2,0),∴AF 1→=(-4,-3),AF 2→=(0,-3),∴AF 1→|AF 2→|+AF 2→|AF 2→|=15(-4,-3)+13(0,-3) =-45(1,2), ∴k l =2,∴l :y -3=2(x -2),即2x -y -1=0.[点评] 因为l 为∠F 1AF 2的平分线,∴AF 1→与AF 2→的单位向量的和与l 共线.从而可由AF 1→、AF 2→的单位向量求得直线l 的一个方向向量,进而求出其斜率.(理)(2016·湖北黄冈)已知点A (1,1)是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)上一点,F 1,F 2是椭圆的两焦点,且满足|AF 1|+|AF 2|=4.(1)求椭圆的两焦点坐标;(2)设点B 是椭圆上任意一点,如果|AB |最大时,求证A 、B 两点关于原点O 不对称;(3)设点C 、D 是椭圆上两点,直线AC 、AD 的倾斜角互补,试判断直线CD 的斜率是否为定值?若是定值,求出定值;若不是定值,说明理由.[解析] (1)由椭圆定义知:2a =4,∴a =2,∴x 24+y 2b2=1 把(1,1)代入得14+1b2=1 ∴b 2=43,则椭圆方程为x 24+y 243=1 ∴c 2=a 2-b 2=4-43=83,∴c =263故两焦点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫263,0,⎝ ⎛⎭⎪⎫-263,0. (2)用反证法:假设A 、B 两点关于原点O 对称,则B 点坐标为(-1,-1),此时|AB |=22,取椭圆上一点M (-2,0),则|AM |=10∴|AM |>|AB |.从而此时|AB |不是最大,这与|AB |最大矛盾,所以命题成立.(3)设AC 方程为:y =k (x -1)+1联立⎩⎪⎨⎪⎧ y =k x -1+1x 24+3y 24=1消去y 得 (1+3k 2)x 2-6k (k -1)x +3k 2-6k -1=0∵点A (1,1)在椭圆上∴x C =3k 2-6k -13k 2+1∵直线AC 、AD 倾斜角互补∴AD 的方程为y =-k (x -1)+1同理x D =3k 2+6k -13k 2+1又y C =k (x C -1)+1,y D =-k (x D -1)+1y C -y D =k (x C +x D )-2k所以k CD =y C -y D x C -x D =13即直线CD 的斜率为定值13.。
一、向量的有关概念1.向量:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的长度(或模).2.零向量:长度为0的向量,其方向是任意的.3.单位向量:长度等于1个单位的向量.4.平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共线向量.规定:0与任一向量平行.5.相等向量:长度相等且方向相同的向量.6.相反向量:长度相等且方向相反的向量.二、向量的线性运算求两个向量和的运平行四边形法则a向量加减法运算的两个关键点:加法的三角形法则关键是“首尾相接,指向终点”,并可推广为多个向量相加的“多边形法则”;减法的三角形法则关键是“起点重合,指向被减向量”.三、平面向量共线定理向量b 与a (a ≠0)共线的充要条件是有且只有一个实数λ,使得b =λa .巧用系数判共线 OA →=λOB →+μOC →(λ,μ∈R),若A ,B ,C 三点共线,则λ+μ=1;反之,也成立.1.化简OP →-QP →+MS →+QM →的结果为( ) A.OM →B.SM →C.PS →D.OS →【解析】 OP →-QP →+MS →+QM →=(OP →+PQ →)+(QM →+MS →)=OQ →+QS →=OS →. 【答案】 D2.下列给出的命题正确的是( ) A .零向量是唯一没有方向的向量 B .平面内的单位向量有且仅有一个C .a 与b 是共线向量,b 与c 是平行向量,则a 与c 是方向相同的向量D .相等的向量必是共线向量【解析】 零向量方向任意,而不是没有方向,故A 错;平面内单位向量有无数个,故B 错;若b =0,b 与a 、c 都平行,但a 、c 不一定共线,故C 错;相等的向量方向相同,必是共线向量,故D 正确.【答案】 D3.设a ,b 为不共线向量,AB →=a +2b ,BC →=-4a -b ,CD →=-5a -3b ,则下列关系式中正确的是( )A.AD →=BC →B.AD →=2BC →C.AD →=-BC →D.AD →=-2BC →【解析】 AD →=AB →+BC →+CD →=(a +2b )+(-4a -b )+(-5a -3b )=-8a -2b =2(-4a -b )=2BC →.【答案】 B4.已知a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ的值为( )A .1B .-1 C.13D .-13【解析】 由题意知a +λb =-k (b -3a )=-kb +3ka ,∴⎩⎪⎨⎪⎧3k =1,λ=-k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =13,λ=-13.【答案】 D5.(2012·四川高考)设a 、b 都是非零向量,下列四个条件中,使a |a |=b|b |成立的充分条件是( )A .a =-bB .a ∥bC .a =2bD .a ∥b 且|a |=|b |【解析】a |a |表示与a 同向的单位向量,b|b |表示与b 同向的单位向量,只要a 与b 同向,就有a|a |=b|b |,观察选择项易知C 满足题意. 【答案】 C6.(2013·四川高考)在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB →+AD →=λAO →,则λ=________.【解析】 由向量加法的平行四边形法则,得AB →+AD →=AC →. 又O 是AC 的中点,∴AC =2AO ,∴AC →=2AO →, ∴AB →+AD →=2AO →.又AB →+AD →=λAO →,∴λ=2. 【答案】 2考向一 [071] 平面向量的有关概念给出下列四个命题: ①若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ; ②若AB →=DC →,则四边形ABCD 为平行四边形;③若a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ; ④λ,μ为实数,若λa =μb ,则a 与b 共线. 其中假命题的个数为( )A .1B .2C .3D .4【思路点拨】 以概念为判断依据,或通过举反例来说明其不正确.【尝试解答】 ①不正确.|a |=|b |但a 、b 的方向不确定,故a ,b 不一定相等; ②不正确.因为AB →=DC →,A 、B 、C 、D 可能在同一直线上,所以ABCD 不一定是四边形. ③不正确.两向量不能比较大小.④不正确.当λ=μ=0时,a 与b 可以为任意向量,满足λa =μb ,但a 与b 不一定共线.【答案】 D规律方法1 1. 1 易忽视零向量这一特殊向量,误认为④是正确的; 2 充分利用反例进行否定是对向量的有关概念题进行判定的行之有效的方法.2.准确理解向量的基本概念是解决这类题目的关键. 1 相等向量具有传递性,非零向量平行也具有传递性. 2 共线向量 平行向量 和相等向量均与向量的起点无关.3.“向量”和“有向线段”是两个不同的概念,向量只有两个要素:大小、方向;而有向线段有三个要素:起点、方向、长度.对点训练 给出下列四个命题:①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同; ②若a =b ,b =c ,则a =c ; ③若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b . 其中假命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 ①不正确.两个向量起点相同,终点相同,则两向量相等;但两个向量相等,不一定有相同的起点和终点.②正确.根据向量相等的定义知.③不正确.若b =0时,b 与a 、c 都平行,但a 、c 不一定平行. ④不正确.a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ,b 同向. 【答案】 C考向二 [072] 平面向量的线性运算(2014·宁波模拟)(1)在△ABC 中,若D 是AB 边上一点,且AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=( )A.23 B.13 C .-13D .-23(2)若O 是△ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA →+OB →+OC →=0,那么( ) A.AO →=OD → B.AO →=2OD → C.AO →=3OD →D .2AO →=OD →【思路点拨】 (1)D 是AB 边上的三等分点,把CD →用CA →、CB →表示; (2)由D 为BC 边中点可得OB →+OC →=2OD →,代入已知条件即可求解.【尝试解答】 (1)CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB →-CA →)=13CA →+23CB →,所以λ=23,故选A.(2)因为D 为BC 边中点,∴OB →+OC →=2OD →,又2OA →+OB →+OC →=0,∴2OA →+2OD →=0,即AO →=OD →,故选A.【答案】 (1)A (2)A规律方法2 1.解答本例 1 的关键是利用向量的加法与减法把CD → 用CA → 、CB →表示出来.解答本例 2 的关键是OB → +OC → =2OD → .2.进行向量的线性运算时,要尽可能转化到三角形或平行四边形中,选用从同一顶点出发的基本向量或首尾相连的向量,运用向量加、减法运算及数乘运算来解.对点训练图4-1-1(1)如图4-1-1所示,向量OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,A 、B 、C 在一条直线上,若AC →=-3CB →,则( )A .c =-12a +32bB .c =32a -12bC .c =-a +2bD .c =a +2b(2)若|AB →|=|AC →|=|AB →-AC →|=2,则|AB →+AC →|=________.【解析】 (1)∵OC →=OA →+AC →=OA →+3BC →=OA →+3(OC →-OB →)=3OC →+OA →-3OB →,∴2OC →=-OA →+3OB →,∴c =OC →=-12a +32b .(2)∵|AB →|=|AC →|=|AB →-AC →|=|CB →|=2,∴△ABC 是边长为2的正三角形,|AB →+AC →|为三角形高的2倍,所以|AB →+AC →|=2 3. 【答案】 (1)A (2)2 3考向三 [073] 共线向量定理的应用设两个非零向量e 1和e 2不共线.(1)如果AB →=e 1-e 2,BC →=3e 1+2e 2,CD →=-8e 1-2e 2,求证:A 、C 、D 三点共线. (2)如果AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1-3e 2,AF →=3e 1-ke 2,且A 、C 、F 三点共线,求k 的值. 【思路点拨】 (1)A 、C 、D 三点共线⇔存在实数λ使AC →=λCD →. (2)A 、C 、F 三点共线⇔存在实数λ,使AC →=λAF →. 【尝试解答】 (1)AB →=e 1-e 2,BC →=3e 1+2e 2, ∴AC →=AB →+BC →=4e 1+e 2, 又CD →=-8e 1-2e 2,所以CD →=-2AC →,∴AC →与CD →共线, 又∵AC →与CD →有公共点C , ∴A 、C 、D 三点共线.(2)∵AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1-3e 2, ∴AC →=AB →+BC →=3e 1-2e 2. ∵A 、C 、F 三点共线,∴AC →∥AF →,从而存在实数λ,使得AC →=λAF →. ∴3e 1-2e 2=3λe 1-λke 2, 又e 1,e 2是不共线的非零向量,∴⎩⎪⎨⎪⎧3=3λ,-2=-λk ,因此k =2.所以实数k 的值为2.规律方法3 1.向量b 与非零向量a 共线的充要条件是存在唯一实数λ,使b =λa .要注意通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法和方程思想的运用.2.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.对点训练 (1)已知向量a ,b 不共线,c =ka +b (k ∈R),d =a -b .如果c ∥d ,那么( ) A .k =1且c 与d 同向 B .k =1且c 与d 反向 C .k =-1且c 与d 同向 D .k =-1且c 与d 反向(2)(2014·洛阳模拟)对于非零向量a 、b ,“a +b =0”是“a ∥b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件【解析】 (1)∵c ∥d ,∴c =λd , 即ka +b =λ(a -b )=λa -λb ,∴⎩⎪⎨⎪⎧k =λ,-λ=1,∴k =λ=-1,故选D.(2)由a +b =0知道a 与b 互为相反向量,从而a ∥b ,充分性成立.由a ∥b 知a =λb ,λ≠-1时,a +b ≠0,∴必要性不成立. 【答案】 (1)D (2)A易错易误之八 忽视零向量的特殊性致误———— [1个示范例] ———— [1个防错练] ————(2014·荆州模拟)下列命题正确的是( )A .向量a 、b 共线的充要条件是有且仅有一个实数λ,使b =λaB .在△ABC 中,AB →+BC →+CA →=0C .不等式||a |-|b ||≤|a +b |≤|a |+|b |中两个等号不可能同时成立D .向量a 、b 不共线,则向量a +b 与向量a -b 必不共线【解析】 A 不正确,当a =b =0时,有无数个实数λ满足b =λa . 此处在求解时,常因忽视“共线向量定理中的条件a ≠0”而致误. B 不正确,在△ABC 中,AB →+BC →+CA →=0.此处在求解时,常因混淆向量与数量的关系致误,0是向量,其模为0,而0是数量,没有方向.C 不正确,当b =0时,不等式|a |≤|a |≤|a |显然成立.此处在求解时,常受代数不等式||a |-|b ||≤|a +b |≤|a |+|b |的影响,而忽略了向量中0的作用导致错误.D 正确.∵向量a 与b 不共线,∴a ,b ,a +b 与a -b 均不为零向量. 若a +b 与a -b 平行,则存在实数λ,使a +b =λ(a -b ), 即(λ-1)a =(1+λ)b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ-1=0,1+λ=0,λ无解,故假设不成立,即a +b 与a -b 不平行,故选D.【防范措施】 (1)共线向量定理中,b =λa 要求a ≠0,否则λ值可能不存在. (2)向量的加减及数乘运算的结果,仍然是一个向量,而不是一个数. (3)应熟练掌握向量不等式||a |-|b ||≤|a +b |≤|a |+|b |等号成立的条件. 下列说法不正确的有________. ①若a ∥b ,则a 与b 的方向相同或相反; ②若λa =0,则λ=0; ③相反向量必不相等;④若a =e 1+λe 2,b =2e 1,λ∈R ,且λ≠0,则a ∥b 的充要条件是e 2=0. 【解析】 ①不正确,如a =0. ②不正确,λa =0,则λ=0或a =0. ③不正确,0=-0.④不正确,当e 1∥e 2时该命题也成立. 【答案】 ①②③④。