2016高考理科数学二轮复习与增分策略课件(全国通用):专题三 三角函数 解三角形与平面向量 第3讲
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2.函数与导数1.求函数的定义域,关键是依据含自变量x 的代数式有意义来列出相应的不等式(组)求解,如开偶次方根、被开方数一定是非负数;对数式中的真数是正数;列不等式时,应列出所有的不等式,不应遗漏.对抽象函数,只要对应关系相同,括号里整体的取值范围就完全相同.[问题1] 函数f (x )=11-x+lg(1+x )的定义域是__________________. 2.用换元法求解析式时,要注意新元的取值范围,即函数的定义域问题.[问题2] 已知f (cos x )=sin 2x ,则f (x )=________.3.分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用不同的式子来表示对应关系的函数,它是一个函数,而不是几个函数.[问题3] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x ,x ≤0,f (x -1),x >0,那么f (56)的值为________. 4.判断函数的奇偶性,要注意定义域必须关于原点对称,有时还要对函数式化简整理,但必须注意使定义域不受影响.[问题4] f (x )=lg (1-x 2)|x -2|-2是________函数(填“奇”“偶”或“非奇非偶”). 5.求函数单调区间时,多个单调区间之间不能用符号“∪”和“或”连接,可用“及”连接,或用“,”隔开.单调区间必须是“区间”,而不能用集合或不等式代替.[问题5] 函数f (x )=1x的减区间为________________________________________. 6.弄清函数奇偶性的性质(1)奇函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性完全相同;偶函数在关于原点对称的区间上若有单调性,则其单调性恰恰相反.(2)若f (x )为偶函数,则f (-x )=f (x )=f (|x |).(3)若奇函数f (x )的定义域中含有0,则必有f (0)=0.“f (0)=0”是“f (x )为奇函数”的既不充分也不必要条件.[问题6] 设f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫21-x +a 是奇函数,且在x =0处有意义,则该函数为( )A .(-∞,+∞)上的减函数B .(-∞,+∞)上的增函数C .(-1,1)上的减函数D .(-1,1)上的增函数7.求函数最值(值域)常用的方法(1)单调性法:适合于已知或能判断单调性的函数.(2)图象法:适合于已知或易作出图象的函数.(3)基本不等式法:特别适合于分式结构或两元的函数.(4)导数法:适合于可导函数.(5)换元法(特别注意新元的范围).(6)分离常数法:适合于一次分式.[问题7] 函数y =2x2x +1(x ≥0)的值域为________. 8.函数图象的几种常见变换(1)平移变换:左右平移——“左加右减”(注意是针对x 而言);上下平移——“上加下减”.(2)翻折变换:f (x )→|f (x )|;f (x )→f (|x |).(3)对称变换:①证明函数图象的对称性,即证图象上任意点关于对称中心(轴)的对称点仍在图象上;②函数y =f (x )与y =-f (-x )的图象关于原点成中心对称;③函数y =f (x )与y =f (-x )的图象关于直线x =0 (y 轴)对称;函数y =f (x )与函数y =-f (x )的图象关于直线y =0(x 轴)对称.[问题8] 函数f (x )=2x +1x +1的图象的对称中心是________. 9.有关函数周期的几种情况必须熟记:(1)f (x )=f (x +a )(a >0),则f (x )的周期T =a ;(2)f (x +a )=1f (x )(f (x )≠0)或f (x +a )=-f (x ),则f (x )的周期T =2a . [问题9] 对于函数f (x )定义域内任意的x ,都有f (x +2)=-1f (x ),若当2<x <3时,f (x )=x ,则f (2 016.5)=________.10.二次函数问题(1)处理二次函数的问题勿忘数形结合.二次函数在闭区间上必有最值,求最值问题用“两看法”:一看开口方向,二看对称轴与所给区间的相对位置关系.(2)若原题中没有指出是“二次”方程、函数或不等式,要考虑到二次项系数可能为零的情形.[问题10] 若关于x 的方程ax 2-x +1=0至少有一个正根,则a 的取值范围为________.11.(1)对数运算性质已知a >0且a ≠1,b >0且b ≠1,M >0,N >0.则log a (MN )=log a M +log a N ,log a M N=log a M -log a N , log a M n =n log a M ,对数换底公式:log a N =log b N log b a. 推论:=n m log a N ;log a b =1log b a. (2)指数函数与对数函数的图象与性质可从定义域、值域、单调性、函数值的变化情况考虑,特别注意底数的取值对有关性质的影响,另外,指数函数y =a x 的图象恒过定点(0,1),对数函数y =log a x 的图象恒过定点(1,0).[问题11] 函数y =|log 2|x -1||的递增区间是________________.12.幂函数y =x α(α∈R )(1)①若α=1,则y =x ,图象是直线.②当α=0时,y =x 0=1(x ≠0)图象是除点(0,1)外的直线.③当0<α<1时,图象过(0,0)与(1,1)两点,在第一象限内是上凸的.④当α>1时,在第一象限内,图象是下凸的.(2)增减性:①当α>0时,在区间(0,+∞)上,函数y =x α是增函数;②当α<0时,在区间(0,+∞)上,函数y =x α是减函数.[问题12] 函数f (x )=x -⎝⎛⎭⎫12x 的零点个数为________.13.函数与方程(1)对于函数y =f (x ),使f (x )=0的实数x 叫做函数y =f (x )的零点.事实上,函数y =f (x )的零点就是方程f (x )=0的实数根.(2)如果函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象是一条连续曲线,且有f (a )f (b )<0,那么函数y =f (x )在区间[a ,b ]内有零点,即存在c ∈(a ,b ),使得f (c )=0,此时这个c 就是方程f (x )=0的根.反之不成立.[问题13] 已知定义在R 上的函数f (x )=(x 2-3x +2)·g (x )+3x -4,其中函数y =g (x )的图象是一条连续曲线,则方程f (x )=0在下面哪个区间内必有实数根( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)14.求导数的方法(1)基本导数公式:c ′=0 (c 为常数);(x m )′=mx m -1 (m ∈Q );(sin x )′=cos x ;(cos x )′=-sin x ;(e x )′=e x ;(a x )′=a x ln a ;(ln x )′=1x ;(log a x )′=1x ln a(a >0且a ≠1). (2)导数的四则运算:(u ±v )′=u ′±v ′;(u v )′=u ′v +u v ′;⎝⎛⎭⎫u v ′=u ′v -u v ′v 2(v ≠0). (3)复合函数的导数:y x ′=y u ′·u x ′.如求f (ax +b )的导数,令u =ax +b ,则(f (ax +b ))′=f ′(u )·a .[问题14] f (x )=e -2x ,则f ′(x )=________.15.利用导数判断函数的单调性:设函数y =f (x )在某个区间内可导,如果f ′(x )>0,那么f (x )在该区间内为增函数;如果f ′(x )<0,那么f (x )在该区间内为减函数;如果在某个区间内恒有f ′(x )=0,那么f (x )在该区间内为常函数.注意:如果已知f (x )为减函数求字母取值范围,那么不等式f ′(x )≤0恒成立,但要验证f ′(x )是否恒等于0.增函数亦如此.[问题15] 函数f (x )=ax 3-2x 2+x -1在R 上是增函数,则a 的取值范围是________.16.导数为零的点并不一定是极值点,例如:函数f (x )=x 3,有f ′(0)=0,但x =0不是极值点.[问题16] 函数f (x )=14x 4-13x 3的极值点是________. 17.定积分运用微积分基本定理求定积分ʃb a f (x )d x 值的关键是用求导公式逆向求出f (x )的原函数,应熟练掌握以下几个公式:ʃb a x n d x =x n +1n +1|b a , ʃb a sin x d x =-cos x |b a ,ʃb a cos x d x =sin x |b a ,ʃb a 1xd x =ln x |b a (b >a >0),ʃb a a x d x =a x ln a |b a. [问题17] 计算定积分ʃ1-1(x 2+sin x )d x =________.易错点1 忽视函数定义域例1 函数y =log (x 2-5x +6)的单调递增区间为_____________.错因分析 忽视对函数定义域的要求,漏掉条件x 2-5x +6>0.解析 由x 2-5x +6>0知{x |x >3或x <2}.令u =x 2-5x +6,则u =x 2-5x +6在(-∞,2)上是减函数,∴y =log (x 2-5x +6)的单调增区间为(-∞,2).答案 (-∞,2)易错点2 分段函数意义理解不准确例2 定义在R 上的函数f (x )满足f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(1-x ),x ≤0,f (x -1)-f (x -2),x >0,则f (2 016)的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .2错因分析 不理解分段函数的意义,误认为应将x =2 016,代入log 2(1-x ),或者认为得不到f (2 016)的值.解析 f (2 016)=f (2 015)-f (2 014)=f (2 014)-f (2 013)-f (2 014)=-f (2 013)=f (2 010)=f (0)=0.答案 B例3 函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ ax 2+1,x ≥0,(a 2-1)e ax ,x >0在(-∞,+∞)上单调,则a 的取值范围是________________.错因分析 只考虑分段函数各段上函数值变化情况,忽视对定义域的临界点处函数值的要求.解析 若函数在R 上单调递减,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,a 2-1>0,(a 2-1)e 0≥1,解之得a ≤-2;若函数在R 上单调递增,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,a 2-1>0,(a 2-1)e 0≤1,解得1<a ≤2,故a 的取值范围是(-∞,-2]∪(1,2].答案 (-∞,-2]∪(1,2]易错点3 函数零点求解讨论不全面例4 函数f (x )=mx 2-2x +1有且仅有一个正实数零点,则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .(-∞,0]∪{1}C .(-∞,0)∪{1}D .(-∞,1)错因分析 解本题易出现的错误有分类讨论不全面、函数零点定理使用不当,如忽视对m =0的讨论,就会错选C.解析 当m =0时,x =12为函数的零点;当m ≠0时,若Δ=0,即m =1时,x =1是函数唯一的零点,若Δ≠0,显然x =0不是函数的零点,这样函数有且仅有一个正实数零点等价于方程f (x )=mx 2-2x +1=0有一个正根一个负根,即mf (0)<0,即m <0.故选B.答案 B易错点4 混淆“过点”和“切点”例5 求过曲线y =3x -x 3上的点(2,-2)的切线方程.错因分析 混淆过一点的切线和在一点处切线,错误认为(2,-2)一定是切点.解 设切点为P (x 0,y 0),则点P 处的切线方程是y -y 0=(3-3x 20)(x -x 0).∵点A 在切线上,∴-2-y 0=(3-3x 20)(2-x 0).①又∵点P 在曲线C 上,∴y 0=3x 0-x 30.②由①、②,解得x 0=2或x 0=-1.当x 0=2时,P 点的坐标为(2,-2),切线方程是9x +y -16=0.当x 0=-1时,P 点的坐标为(-1,-2),切线方程是y +2=0.综上,过点A 的曲线C 的切线方程是:9x +y -16=0或y +2=0.易错点5 极值点条件不清例6 已知f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处有极值为10,则a +b =________.错因分析 把f ′(x 0)=0作为x 0为极值点的充要条件,没有对a ,b 值进行验证,导致增解. 解析 f ′(x )=3x 2+2ax +b ,由x =1时,函数取得极值10,得⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=3+2a +b =0, ①f (1)=1+a +b +a 2=10, ②联立①②得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =-11,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3.当a =4,b =-11时,f ′(x )=3x 2+8x -11=(3x +11)(x -1).在x =1两侧的符号相反,符合题意.当a =-3,b =3时,f ′(x )=3(x -1)2在x =1两侧的符号相同,所以a =-3,b =3不符合题意,舍去.综上可知a =4,b =-11,∴a +b =-7.答案 -7 易错点6 函数单调性与导数关系理解不准确例7 函数f (x )=ax 3-x 2+x -5在R 上是增函数,则a 的取值范围是________.错因分析 误认为f ′(x )>0恒成立是f (x )在R 上是增函数的必要条件,漏掉f ′(x )=0的情况.解析 f (x )=ax 3-x 2+x -5的导数f ′(x )=3ax 2-2x +1,由f ′(x )≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=4-12a ≤0,解得a ≥13. 答案 a ≥13 易错点7 计算定积分忽视细节例8 ʃ421xd x 等于( ) A .-2ln 2 B .2ln 2 C .-ln 2 D .ln 2错题分析 本题易出现的问题主要有两个方面:一是混淆求原函数和求导数的运算,误认为原函数为y =(1x)′而找不到答案;二是记错公式,把积分的上、下限颠倒导致计算失误,而错选C.解析 因为(ln x )′=1x ,所以y =1x的一个原函数是y =ln x , 故ʃ421xd x =ln x |42=ln 4-ln 2=ln 2,故选D. 答案 D1.(2014·北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )A .y =x +1B .y =(x -1)2C .y =2-xD .y =log 0.5(x +1)2.(2014·山东)函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝⎛⎭⎫0,12 B .(2,+∞)C.⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D.⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) 3.下列各式中错误的是( )A .0.83>0.73B .log 0.50.4>log 0.50.6C .0.75-0.1<0.750.1D .lg 1.6>lg 1.44.a 是f (x )=2x -log x 的零点,若0<x 0<a ,则f (x 0)的值满足( )A .f (x 0)=0B .f (x 0)<0C .f (x 0)>0D .f (x 0)的符号不确定5.(2014·天津)函数f (x )=log (x 2-4)的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2)6.已知函数f (x )的导函数f ′(x )的图象如图所示,那么函数f (x )的图象最有可能的是( )7.(2014·福建)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x ,x ≤0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)8.若函数f (x )是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f (2)=0,则使得f (x )<0的x 的取值范围是________.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x , x >0,3x , x ≤0且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.10.(2014·江苏)已知函数f (x )=x 2+mx -1,若对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0成立,则实数m 的取值范围是________.11.已知函数f (x )=x 2+a x(x ≠0,a ∈R ). (1)判断函数f (x )的奇偶性;(2)若f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围.12.已知函数f (x )=ln(ax )(a ≠0,a ∈R ),g (x )=x -1x. (1)当a =1时,记φ(x )=f (x )-x +1x -1,求函数φ(x )的单调区间; (2)若f (x )≥g (x )(x ≥1)恒成立,求实数a 的取值范围.学生用书答案精析2.函数与导数要点回扣[问题1] (-1,1)∪(1,+∞)[问题2] 1-x 2(x ∈[-1,1])[问题3] -12[问题4] 奇解析 由⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2>0,|x -2|-2≠0得定义域为(-1,0)∪(0,1), f (x )=lg (1-x 2)-(x -2)-2=lg (1-x 2)-x. ∴f (-x )=-f (x ),f (x )为奇函数.[问题5] (-∞,0),(0,+∞)[问题6] D [由题意可知f (0)=0,即lg(2+a )=0,解得a =-1,故f (x )=lg 1+x 1-x,函数f (x )的定义域是(-1,1), 在此定义域内f (x )=lg 1+x 1-x =lg(1+x )-lg(1-x ), 函数y 1=lg(1+x )是增函数,函数y 2=lg(1-x )是减函数,故f (x )=y 1-y 2是增函数.选D.][问题7] ⎣⎡⎭⎫12,1解析 方法一 ∵x ≥0,∴2x ≥1,∴y 1-y≥1, 解得12≤y <1.∴其值域为y ∈⎣⎡⎭⎫12,1. 方法二 y =1-12x +1,∵x ≥0,∴0<12x +1≤12,∴y ∈⎣⎡⎭⎫12,1. [问题8] (-1,2)[问题9] -25[问题10] ⎝⎛⎦⎤-∞,14 [问题11] [0,1),[2,+∞)解析 ∵y =⎩⎪⎨⎪⎧ |log 2(x -1)|(x >1),|log 2(1-x )|(x <1), 作图可知正确答案为[0,1),[2,+∞).[问题12] 1[问题13] B [f (x )=(x -2)(x -1)g (x )+3x -4,∴f (1)=0+3×1-4=-1<0,f (2)=2×3-4=2>0.又函数y =g (x )的图象是一条连续曲线,∴函数f (x )在区间(1,2)内有零点.因此方程f (x )=0在(1,2)内必有实数根.][问题14] -2e -2x[问题15] a ≥43解析 f (x )=ax 3-2x 2+x -1的导数f ′(x )=3ax 2-4x +1.由f ′(x )≥0,得⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=16-12a ≤0,解得a ≥43.a =43时,f ′(x )=(2x -1)2≥0, 且只有x =12时,f ′(x )=0, ∴a =43符合题意. [问题16] x =1[问题17] 23解析 ʃ1-1(x 2+sin x )d x = ⎪⎪⎝⎛⎭⎫x 33-cos x 1-1=23. 查缺补漏1.A [A 项,函数y =x +1在[-1,+∞)上为增函数,所以函数在(0,+∞)上为增函数,故正确;B 项,函数y =(x -1)2在(-∞,1)上为减函数,在[1,+∞)上为增函数,故错误;C 项,函数y =2-x =(12)x 在R 上为减函数,故错误;D 项,函数y =log 0.5(x +1)在(-1,+∞)上为减函数,故错误.]2.C [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x >0,(log 2x )2>1,解得x >2或0<x <12.故选C.] 3.C [构造相应函数,再利用函数的性质解决,对于A ,构造幂函数y =x 3,为增函数,故A 对;对于B 、D ,构造对数函数y =log 0.5x 为减函数,y =lg x 为增函数,B 、D 都正确;对于C ,构造指数函数y =0.75x ,为减函数,故C 错.]4.B [函数f (x )=2x -log x =2x +log 2x 在(0,+∞)上是单调递增的,这个函数有零点,这个零点是唯一的,根据函数的单调性,知在(0,a )上,这个函数的函数值小于零,即f (x 0)<0.]5.D [因为y =log t 在定义域上是减函数,所以求原函数的单调递增区间,即求函数t =x 2-4的单调递减区间,结合函数的定义域,可知所求区间为(-∞,-2).]6.A [从导函数图象上可以看出函数f (x )的单调递增区间是(-2,0),单调递减区间是(-∞,-2),(0,+∞),故函数图象最有可能是选项A 中的图象.]7.D [函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x ,x ≤0的图象如图所示,由图象知只有D 正确.]8.(-2,2)解析 因为f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x )=f (|x |).因为f (x )<0,f (2)=0.所以f (|x |)<f (2).又因为f (x )在(-∞,0]上是减函数,所以f (x )在(0,+∞)上是增函数,所以|x |<2,所以-2<x <2.9.(1,+∞)解析 方程f (x )+x -a =0的实根也就是函数y =f (x )与y =a -x 的图象交点的横坐标,如图所示,作出两个函数图象,显然当a ≤1时,两个函数图象有两个交点,当a >1时,两个函数图象的交点只有一个.所以实数a 的取值范围是(1,+∞).10.(-22,0)解析 作出二次函数f (x )的图象,对于任意x ∈[m ,m +1],都有f (x )<0,则有⎩⎪⎨⎪⎧ f (m )<0,f (m +1)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧m 2+m 2-1<0,(m +1)2+m (m +1)-1<0,解得-22<m <0. 11.解 (1)当a =0时,f (x )=x 2为偶函数;当a ≠0时,f (x )既不是奇函数也不是偶函数.(2)要使f (x )在区间[2,+∞)上是增函数,只需当x ≥2时,f ′(x )≥0恒成立,即2x -a x 2≥0,则a ≤2x 3,又因为2x 3≥16. 故当a ≤16时,f (x )在区间[2,+∞)上是增函数.12.解 (1)当a =1时,φ(x )=f (x )-x +1x -1=ln x -x +1x -1,则φ′(x )=1x +2(x -1)2=x 2+1x (x -1)2. 因为x >0且x ≠1,所以φ′(x )>0.故函数φ(x )的单调递增区间为(0,1)和(1,+∞).(2)因为ln(ax )≥x -1x对x ≥1恒成立, 所以ln a +ln x ≥x -1x, 即ln a ≥1-1x-ln x 对x ≥1恒成立. 令h (x )=1-1x -ln x ,则h ′(x )=1x 2-1x,因为x ≥1,故h ′(x )≤0.所以h (x )在区间[1,+∞)上单调递减,由ln a ≥h (x )max =h (1)=0,解得a ≥1.故实数a 的取值范围为[1,+∞).。
3.三角函数、解三角形、平面向量1.α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在的射线上)⇔α=θ+2k π(k ∈Z ),注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (x ,y )是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是r =x 2+y 2>0,那么sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=y x(x ≠0),三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关.[问题1] 已知角α的终边经过点P (3,-4),则sin α+cos α的值为________. 2.同角三角函数的基本关系式及诱导公式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:tan α=sin αcos α.(3)诱导公式记忆口诀:奇变偶不变、符号看象限角-απ-α π+α2π-απ2-α 正弦 -sin α sin α-sin α -sin α cos α余弦cos α -cos α -cos α cos αsin α[问题2] cos 9π4+tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫-7π6+sin 21π的值为_______________________________. 3.三角函数的图象与性质 (1)五点法作图;(2)对称轴:y =sin x ,x =k π+π2,k ∈Z ;y =cos x ,x =k π,k ∈Z ;对称中心:y =sin x ,(k π,0),k ∈Z ;y =cos x ,⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0,k ∈Z ;y =tan x ,⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2,0,k ∈Z .(3)单调区间:y =sin x 的增区间:⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2+2k π,π2+2k π (k ∈Z ),减区间:⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2+2k π,3π2+2k π (k ∈Z );y =cos x 的增区间:[]-π+2k π,2k π (k ∈Z ),减区间:[2k π,π+2k π] (k ∈Z );y =tan x 的增区间:⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2+k π,π2+k π (k ∈Z ).(4)周期性与奇偶性:y =sin x 的最小正周期为2π,为奇函数;y =cos x 的最小正周期为2π,为偶函数;y =tan x 的最小正周期为π,为奇函数.易错警示:求y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,容易出现以下错误: (1)不注意ω的符号,把单调性弄反,或把区间左右的值弄反; (2)忘掉写+2k π,或+k π等,忘掉写k ∈Z ;(3)书写单调区间时,错把弧度和角度混在一起.如[0,90°]应写为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.[问题3] 函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2x +π3的递减区间是________________.4.两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β――→令α=βsin 2α=2sin αcos α.cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β――→令α=βcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α.tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2,tan 2α=2tan α1-tan 2α. 在三角的恒等变形中,注意常见的拆角、拼角技巧,如: α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β), α=12[(α+β)+(α-β)].α+π4=(α+β)-⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4,α=⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4-π4. [问题4] 已知α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β-π4=1213,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=________. 5.解三角形(1)正弦定理:a sin A =b sin B =csin C =2R (R 为三角形外接圆的半径).注意:①正弦定理的一些变式:(ⅰ)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(ⅱ)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ;(ⅲ)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;②已知三角形两边及一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解,要结合具体情况进行取舍.在△ABC 中A >B ⇔sinA >sinB .(2)余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,cos A =b 2+c 2-a 22bc等,常选用余弦定理判定三角形的形状.[问题5] 在△ABC 中,a =3,b =2,A =60°,则B =________. 6.向量的平行与垂直设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且b ≠0,则a ∥b ⇔b =λa ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.a ⊥b (a ≠0)⇔a·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.0看成与任意向量平行,特别在书写时要注意,否则有质的不同.[问题6] 下列四个命题:①若|a |=0,则a =0;②若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ;③若a ∥b ,则|a |=|b |;④若a =0,则-a =0.其中正确命题是________.7.向量的数量积 |a |2=a 2=a·a ,a·b =|a||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2,cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22, a 在b 上的投影=|a |cos 〈a ,b 〉=a·b |b|=x 1x 2+y 1y 2x 22+y 22. 注意:〈a ,b 〉为锐角⇔a·b >0且a 、b 不同向; 〈a ,b 〉为直角⇔a·b =0且a 、b ≠0; 〈a ,b 〉为钝角⇔a·b <0且a 、b 不反向.易错警示:投影不是“影”,投影是一个实数,可以是正数、负数或零.[问题7] 已知|a |=3,|b |=5,且a ·b =12,则向量a 在向量b 上的投影为________. 8.当a ·b =0时,不一定得到a ⊥b ,当a ⊥b 时,a ·b =0;a ·b =c ·b ,不能得到a =c ,消去律不成立;(a ·b )c 与a (b ·c )不一定相等,(a ·b )c 与c 平行,而a (b ·c )与a 平行. [问题8] 下列各命题:①若a ·b =0,则a 、b 中至少有一个为0;②若a ≠0,a ·b =a ·c ,则b =c ;③对任意向量a 、b 、c ,有(a ·b )c ≠a (b ·c );④对任一向量a ,有a 2=|a |2.其中正确命题是________. 9.几个向量常用结论(1)PA →+PB →+PC →=0⇔P 为△ABC 的重心;(2)PA →·PB →=PB →·PC →=PC →·PA →⇔P 为△ABC 的垂心;(3)向量λ(AB →|AB →|+AC→|AC →|) (λ≠0)所在直线过△ABC 的内心;(4)|PA →|=|PB →|=|PC →|⇔P 为△ABC 的外心.易错点1 忽视角的范围例1 已知sin α=55,sin β=1010,且α,β为锐角,则α+β=________. 错因分析 只考虑α,β为锐角. 没有注意到 sin α=55,sin β=1010本身对角的范围的限制,造成错解. 解析 因为α,β为锐角,所以cos α=1-sin 2α=255, cos β=1-sin 2β=31010. 所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =255×31010-55×1010=22. 又因为0<α+β<π,所以α+β=π4.答案π4易错点2 图象平移把握不准例2 已知函数f (x )=sin(2x +π4),为了得到函数g (x )=cos 2x 的图象,只要将y =f (x )的图象( )A .向左平移π8个单位长度B .向右平移π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度错因分析 ①没有将f (x ),g (x )化为同名函数;②平移时看2x 变成了什么,而没有认识到平移过程只是对“x ”而言.解析 g (x )=sin(2x +π2)=sin[2(x +π8)+π4],∴y =f (x )的图象向左平移π8个单位长度即可得到y =g (x )的图象.答案 A易错点3 三角函数单调性判断错误例3 求函数y =12sin(π4-2x3)的单调区间.错因分析 由于受思维定势的影响,本题容易出现仍然按照函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的单调区间的判断方法进行,如认为当x 满足2k π-π2≤π4-23x ≤2k π+π2(k ∈Z )时函数单调递增,就会求错函数的单调区间.解 原函数变形为y =-12sin(2x 3-π4),令u =2x 3-π4,则只需求y =sin u 的单调区间即可,所以y =sin u 在2k π-π2≤2x 3-π4≤2k π+π2(k ∈Z ),即3k π-3π8≤x ≤3k π+9π8(k ∈Z )上单调递增;y =sin u 在2k π+π2≤u =2x 3-π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),即3k π+9π8≤x ≤3k π+218π(k ∈Z )上单调递减. 故y =12sin(π4-2x 3)=-sin u 的单调递减区间为[3k π-3π8,3k π+9π8](k ∈Z ),单调递增区间为[3k π+9π8,3k π+21π8](k ∈Z ).易错点4 解三角形忽视检验例4 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,c = 3. (1)若角C =π3,则角A =________;(2)若角A =π6,则b =________.错因分析 在用正弦定理解三角形时,易出现漏解或多解的错误,如第(1)问中没有考虑c 边比a 边大,在求得sin A =a sin C c =12后,得出角A =π6或5π6;在第(2)问中没有考虑角C 有两解,由sin C =c sin A a =32,只得出角C =π3,所以角B =π2,解得b =2,这样就出现漏解的错误.解析 (1)由正弦定理a sin A =csin C ,得sin A =a sin C c =12,又a <c ,所以A <C .所以A =π6.(2)由a sin A =csin C ,得sin C =c sin A a =32,得C =π3或2π3, 当C =π3时,B =π2,可得b =2;当C =2π3时,B =π6,此时得b =1.答案 (1)π6(2)2或1易错点5 忽视向量共线致误例5 已知a =(2,1),b =(λ,1),λ∈R ,a 与b 的夹角为θ.若θ为锐角,则λ的取值范围是________________________________________________________________________. 错因分析 误认为θ为锐角⇔cos θ>0,没有排除θ=0即两向量同向的情况. 解析 由θ为锐角,有0<cos θ<1. 又∵cos θ=a·b |a|·|b |=2λ+15·λ2+1, ∴0<2λ+15·λ2+1<1,∴⎩⎨⎧2λ+1>0,2λ+1<5·λ2+1,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ>-12,λ≠2.∴λ的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠2.答案⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠21.(2014·大纲全国)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α等于( ) A.45 B.35 C .-35 D .-452.设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( ) A .a >b >c B .b >c >a C .c >b >aD .c >a >b3.(2015·东北三校联考)已知sin αcos α=13,则cos 2(α+π4)的值为( )A.12B.13C.16D.23 4.函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )A .[-π,-5π6]B .[-π3,0]C .[-2π3,-π6]D .[-π3,-π6]5.函数f (x )=A sin(2x +φ)(A ,φ∈R )的部分图象如图所示,那么f (0)等于( ) A .-12B .-1C .-32D .- 36.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( ) A.32 B.22 C.12 D .-127.(2015·陕西省五校第一次联考)如图,平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,∠A =60°,点M 在AB 边上,且AM =13AB ,则DM →·DB →等于( )A .-32 B.32C .-1D .1 8.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.9.如图是函数y =sin(ωx +φ)图象的一部分,A ,B 是图象上的一个最高点和一个最低点,O 为坐标原点,则OA →·OB →的值为________.10.(2014·天津)已知函数f (x )=cos x ·sin(x +π3)-3cos 2x +34,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.学生用书答案精析3.三角函数、解三角形、平面向量 要点回扣 [问题1] -15[问题2]22-33[问题3] ⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z )[问题4] -5665[问题5] 45° [问题6] ④ [问题7]125[问题8] ④ 查缺补漏1.D [因为角α的终边经过点(-4,3),所以x =-4,y =3,r =5,所以cos α=x r =-45.]2.C [∵a =sin 33°,b =cos 55°=sin 35°,c =tan 35°=sin 35°cos 35°,又0<c os 35°<1, ∴c >b >a .]3.C [∵sin αcos α=13,∴sin 2α=2sin αcos α=23,∴cos 2(α+π4)=1+α+π22=1-sin 2α2=1-232=16.]4.C [因为y =2sin(π6-2x )=-2sin(2x -π6),所以函数y =2sin(π6-2x )的单调递增区间就是函数y =sin(2x -π6)的单调递减区间.由π2+2k π≤2x -π6≤3π2+2k π(k ∈Z ), 解得π3+k π≤x ≤5π6+k π(k ∈Z ),即函数y =2sin(π6-2x )的单调递增区间为[π3+k π,5π6+k π](k ∈Z ) 又x ∈[-π,0],所以k =-1,故函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[-π,0])的单调递增区间为[-2π3,-π6].]5.B [由题图可知,函数的最大值为2,因此A =2.又因为函数经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,2, 则2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=2, 即2×π3+φ=π2+2k π,k ∈Z ,得φ=-π6+2k π,k ∈Z .f (0)=2sin φ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π6+2k π=-1.]6.C [∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =c 22ab,又∵a 2+b 2≥2ab ,∴2ab ≤2c 2. ∴cos C ≥12.∴cos C 的最小值为12.]7.D [DM →=DA →+AM →=DA →+13AB →,又DB →=DA →+AB →,所以DM →·DB →=(DA →+13AB →)·(DA →+AB →)=DA →2+13AB →2+43DA →·AB →=1+43-43AD →·AB → =73-43|AD →|·|AB →|cos 60°=73-43×1×2×12=1.] 8.27解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BCsin A,∴AB =2sin C ,BC =2sin A . 又A +C =120°,∴AB +2BC=2sin C +4sin(120°-C )=2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C ) =2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α), 其中tan α=32,α是第一象限角, 由于0°<C <120°, 且α是第一象限角, 因此AB +2BC 有最大值27. 9.19π2-1 解析 由题意可知A (π6,1),B (2π3,-1),OA →·OB →=π6×2π3+1×(-1)=19π2-1.10.解 (1)由已知,有f (x )=cos x ·(12sin x +32cos x )-3cos 2x +34=12sin x ·cos x -32cos 2x +34 =14sin 2x -34(1+cos 2x )+34 =14sin 2x -34cos 2x =12sin(2x -π3). 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)因为f (x )在区间[-π4,-π12]上是减函数,在区间[-π12,π4]上是增函数,f (-π4)=-14,f (-π12)=-12, f (π4)=14,所以,函数f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值为14,最小值为-12.。
3.三角函数、解三角形、平面向量1.α终边与θ终边相同(α的终边在θ终边所在的射线上)⇔α=θ+2k π(k ∈Z ),注意:相等的角的终边一定相同,终边相同的角不一定相等.任意角的三角函数的定义:设α是任意一个角,P (x ,y )是α的终边上的任意一点(异于原点),它与原点的距离是r =x 2+y 2>0,那么sin α=y r ,cos α=x r ,tan α=yx (x ≠0),三角函数值只与角的大小有关,而与终边上点P 的位置无关.[问题1] 已知角α的终边经过点P (3,-4),则sin α+cos α的值为________. 2.同角三角函数的基本关系式及诱导公式 (1)平方关系:sin 2α+cos 2α=1. (2)商数关系:tan α=sin αcos α.(3)诱导公式记忆口诀:奇变偶不变、符号看象限[问题2] cos9π4+tan ⎝⎛⎭⎫-7π6+sin 21π的值为_______________________________. 3.三角函数的图象与性质 (1)五点法作图;(2)对称轴:y =sin x ,x =k π+π2,k ∈Z ;y =cos x ,x =k π,k ∈Z ;对称中心:y =sin x ,(k π,0),k ∈Z ;y =cos x ,⎝⎛⎭⎫k π+π2,0,k ∈Z ;y =tan x ,⎝⎛⎭⎫k π2,0,k ∈Z . (3)单调区间:y =sin x 的增区间:⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π (k ∈Z ), 减区间:⎣⎡⎦⎤π2+2k π,3π2+2k π (k ∈Z ); y =cos x 的增区间:[]-π+2k π,2k π (k ∈Z ),减区间:[2k π,π+2k π] (k ∈Z );y =tan x 的增区间:⎝⎛⎭⎫-π2+k π,π2+k π (k ∈Z ). (4)周期性与奇偶性:y =sin x 的最小正周期为2π,为奇函数;y =cos x 的最小正周期为2π,为偶函数;y =tan x 的最小正周期为π,为奇函数.易错警示:求y =A sin(ωx +φ)的单调区间时,容易出现以下错误: (1)不注意ω的符号,把单调性弄反,或把区间左右的值弄反; (2)忘掉写+2k π,或+k π等,忘掉写k ∈Z ;(3)书写单调区间时,错把弧度和角度混在一起.如[0,90°]应写为⎣⎡⎦⎤0,π2. [问题3] 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫-2x +π3的递减区间是________________. 4.两角和与差的正弦、余弦、正切公式及倍角公式 sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β――→令α=βsin 2α=2sin αcos α.cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β――→令α=βcos 2α=cos 2α-sin 2α=2cos 2α-1=1-2sin 2α. tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.cos 2α=1+cos 2α2,sin 2α=1-cos 2α2,tan 2α=2tan α1-tan 2α.在三角的恒等变形中,注意常见的拆角、拼角技巧,如: α=(α+β)-β,2α=(α+β)+(α-β), α=12[(α+β)+(α-β)].α+π4=(α+β)-⎝⎛⎭⎫β-π4,α=⎝⎛⎭⎫α+π4-π4. [问题4] 已知α,β∈⎝⎛⎭⎫3π4,π,sin(α+β)=-35,sin ⎝⎛⎭⎫β-π4=1213,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=________. 5.解三角形(1)正弦定理:a sin A =b sin B =csin C =2R (R 为三角形外接圆的半径).注意:①正弦定理的一些变式:(ⅰ)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(ⅱ)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;(ⅲ)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;②已知三角形两边及一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解,要结合具体情况进行取舍.在△ABC 中A >B ⇔sin A >sin B .(2)余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,cos A =b 2+c 2-a 22bc等,常选用余弦定理判定三角形的形状.[问题5] 在△ABC 中,a =3,b =2,A =60°,则B =________. 6.向量的平行与垂直设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且b ≠0,则a ∥b ⇔b =λa ⇔x 1y 2-x 2y 1=0. a ⊥b (a ≠0)⇔a·b =0⇔x 1x 2+y 1y 2=0.0看成与任意向量平行,特别在书写时要注意,否则有质的不同.[问题6] 下列四个命题:①若|a |=0,则a =0;②若|a |=|b |,则a =b 或a =-b ;③若a ∥b ,则|a |=|b |;④若a =0,则-a =0.其中正确命题是________. 7.向量的数量积 |a |2=a 2=a·a ,a·b =|a||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2, cos θ=a·b |a||b |=x 1x 2+y 1y 2x 21+y 21x 22+y 22,a 在b 上的投影=|a |cos 〈a ,b 〉=a·b |b|=x 1x 2+y 1y 2x 22+y 22. 注意:〈a ,b 〉为锐角⇔a·b >0且a 、b 不同向; 〈a ,b 〉为直角⇔a·b =0且a 、b ≠0; 〈a ,b 〉为钝角⇔a·b <0且a 、b 不反向.易错警示:投影不是“影”,投影是一个实数,可以是正数、负数或零.[问题7] 已知|a |=3,|b |=5,且a ·b =12,则向量a 在向量b 上的投影为________. 8.当a ·b =0时,不一定得到a ⊥b ,当a ⊥b 时,a ·b =0;a ·b =c ·b ,不能得到a =c ,消去律不成立;(a ·b )c 与a (b ·c )不一定相等,(a ·b )c 与c 平行,而a (b ·c )与a 平行.[问题8] 下列各命题:①若a ·b =0,则a 、b 中至少有一个为0;②若a ≠0,a ·b =a ·c ,则b =c ;③对任意向量a 、b 、c ,有(a ·b )c ≠a (b ·c );④对任一向量a ,有a 2=|a |2.其中正确命题是________.9.几个向量常用结论(1)P A →+PB →+PC →=0⇔P 为△ABC 的重心; (2)P A →·PB →=PB →·PC →=PC →·P A →⇔P 为△ABC 的垂心;(3)向量λ(AB →|AB →|+AC→|AC →|) (λ≠0)所在直线过△ABC 的内心;(4)|P A →|=|PB →|=|PC →|⇔P 为△ABC 的外心.易错点1 忽视角的范围例1 已知sin α=55,sin β=1010,且α,β为锐角,则α+β=________. 错因分析 只考虑α,β为锐角. 没有注意到 sin α=55,sin β=1010本身对角的范围的限制,造成错解. 解析 因为α,β为锐角,所以cos α=1-sin 2α=255,cos β=1-sin 2β=31010.所以cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β =255×31010-55×1010=22. 又因为0<α+β<π,所以α+β=π4.答案 π4易错点2 图象平移把握不准例2 已知函数f (x )=sin(2x +π4),为了得到函数g (x )=cos 2x 的图象,只要将y =f (x )的图象( )A .向左平移π8个单位长度B .向右平移π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度错因分析 ①没有将f (x ),g (x )化为同名函数;②平移时看2x 变成了什么,而没有认识到平移过程只是对“x ”而言.解析 g (x )=sin(2x +π2)=sin[2(x +π8)+π4],∴y =f (x )的图象向左平移π8个单位长度即可得到y =g (x )的图象.答案 A易错点3 三角函数单调性判断错误例3 求函数y =12sin(π4-2x3)的单调区间.错因分析 由于受思维定势的影响,本题容易出现仍然按照函数y =A sin(ωx +φ)(ω>0)的单调区间的判断方法进行,如认为当x 满足2k π-π2≤π4-23x ≤2k π+π2(k ∈Z )时函数单调递增,就会求错函数的单调区间.解 原函数变形为y =-12sin(2x 3-π4),令u =2x 3-π4,则只需求y =sin u 的单调区间即可,所以y =sin u 在2k π-π2≤2x 3-π4≤2k π+π2(k ∈Z ),即3k π-3π8≤x ≤3k π+9π8(k ∈Z )上单调递增;y=sin u 在2k π+π2≤u =2x 3-π4≤2k π+3π2(k ∈Z ),即3k π+9π8≤x ≤3k π+218π(k ∈Z )上单调递减.故y =12sin(π4-2x 3)=-sin u 的单调递减区间为[3k π-3π8,3k π+9π8](k ∈Z ),单调递增区间为[3k π+9π8,3k π+21π8](k ∈Z ). 易错点4 解三角形忽视检验例4 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,c = 3. (1)若角C =π3,则角A =________;(2)若角A =π6,则b =________.错因分析 在用正弦定理解三角形时,易出现漏解或多解的错误,如第(1)问中没有考虑c 边比a 边大,在求得sin A =a sin C c =12后,得出角A =π6或5π6;在第(2)问中没有考虑角C 有两解,由sin C =c sin A a =32,只得出角C =π3,所以角B =π2,解得b =2,这样就出现漏解的错误.解析 (1)由正弦定理a sin A =csin C,得sin A =a sin C c =12,又a <c ,所以A <C .所以A =π6.(2)由a sin A =c sin C, 得sin C =c sin A a =32,得C =π3或2π3,当C =π3时,B =π2,可得b =2;当C =2π3时,B =π6,此时得b =1.答案 (1)π6(2)2或1易错点5 忽视向量共线致误例5 已知a =(2,1),b =(λ,1),λ∈R ,a 与b 的夹角为θ.若θ为锐角,则λ的取值范围是________________________________________________________________________. 错因分析 误认为θ为锐角⇔cos θ>0,没有排除θ=0即两向量同向的情况. 解析 由θ为锐角,有0<cos θ<1. 又∵cos θ=a·b|a|·|b |=2λ+15·λ2+1,∴0<2λ+15·λ2+1<1, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2λ+1>0,2λ+1<5·λ2+1,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ>-12,λ≠2.∴λ的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠2.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫λ|λ>-12且λ≠21.(2014·大纲全国)已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α等于( ) A.45 B.35 C .-35 D .-452.设a =sin 33°,b =cos 55°,c =tan 35°,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .c >a >b3.(2015·东北三校联考)已知sin αcos α=13,则cos 2(α+π4)的值为( )A.12B.13C.16D.23 4.函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[-π,0])的单调递增区间是( )A .[-π,-5π6]B .[-π3,0]C .[-2π3,-π6]D .[-π3,-π6]5.函数f (x )=A sin(2x +φ)(A ,φ∈R )的部分图象如图所示,那么f (0)等于( ) A .-12B .-1C .-32D .- 36.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( ) A.32 B.22 C.12 D .-127.(2015·陕西省五校第一次联考)如图,平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,∠A =60°,点M 在AB 边上,且AM =13AB ,则DM →·DB →等于( )A .-32 B.32C .-1D .1 8.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.9.如图是函数y =sin(ωx +φ)图象的一部分,A ,B 是图象上的一个最高点和一个最低点,O 为坐标原点,则OA →·OB →的值为________.10.(2014·天津)已知函数f (x )=cos x ·sin(x +π3)-3cos 2x +34,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值和最小值.学生用书答案精析3.三角函数、解三角形、平面向量要点回扣 [问题1] -15[问题2]22-33[问题3] ⎣⎡⎦⎤k π-π12,k π+512π(k ∈Z ) [问题4] -5665[问题5] 45° [问题6] ④ [问题7]125[问题8] ④ 查缺补漏1.D [因为角α的终边经过点(-4,3),所以x =-4,y =3,r =5, 所以cos α=x r =-45.]2.C [∵a =sin 33°,b =cos 55°=sin 35°, c =tan 35°=sin 35°cos 35°,又0<cos 35°<1, ∴c >b >a .]3.C [∵sin αcos α=13,∴sin 2α=2sin αcos α=23,∴cos 2(α+π4)=1+cos (2α+π2)2=1-sin 2α2=1-232=16.]4.C [因为y =2sin(π6-2x )=-2sin(2x -π6),所以函数y =2sin(π6-2x )的单调递增区间就是函数y =sin(2x -π6)的单调递减区间.由π2+2k π≤2x -π6≤3π2+2k π(k ∈Z ), 解得π3+k π≤x ≤5π6+k π(k ∈Z ),即函数y =2sin(π6-2x )的单调递增区间为[π3+k π,5π6+k π](k ∈Z ) 又x ∈[-π,0],所以k =-1,故函数y =2sin(π6-2x )(x ∈[-π,0])的单调递增区间为[-2π3,-π6].]5.B [由题图可知,函数的最大值为2,因此A =2. 又因为函数经过点⎝⎛⎭⎫π3,2, 则2sin ⎝⎛⎭⎫2×π3+φ=2, 即2×π3+φ=π2+2k π,k ∈Z ,得φ=-π6+2k π,k ∈Z .f (0)=2sin φ=2sin ⎝⎛⎭⎫-π6+2k π=-1.] 6.C [∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =c 22ab ,又∵a 2+b 2≥2ab ,∴2ab ≤2c 2. ∴cos C ≥12.∴cos C 的最小值为12.]7.D [DM →=DA →+AM →=DA →+13AB →,又DB →=DA →+AB →,所以DM →·DB →=(DA →+13AB →)·(DA →+AB →)=DA →2+13AB →2+43DA →·AB →=1+43-43AD →·AB → =73-43|AD →|·|AB →|cos 60°=73-43×1×2×12=1.] 8.27解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BC sin A, ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,∴AB +2BC=2sin C +4sin(120°-C )=2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C )=2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α),其中tan α=32,α是第一象限角, 由于0°<C <120°,且α是第一象限角,因此AB +2BC 有最大值27. 9.19π2-1 解析 由题意可知A (π6,1),B (2π3,-1),OA →·OB →=π6×2π3+1×(-1)=19π2-1. 10.解 (1)由已知,有f (x )=cos x ·(12sin x +32cos x )-3cos 2x +34=12sin x ·cos x -32cos 2x +34=14sin 2x -34(1+cos 2x )+34=14sin 2x -34cos 2x =12sin(2x -π3). 所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. (2)因为f (x )在区间[-π4,-π12]上是减函数,在区间[-π12,π4]上是增函数, f (-π4)=-14,f (-π12)=-12, f (π4)=14,所以,函数f (x )在闭区间[-π4,π4]上的最大值为14,最小值为-12.。
第2讲 填空题的解法技巧题型概述填空题是一种只要求写出结论,不要求解答过程的客观性试题,有小巧灵活、覆盖面广、跨度大等特点,突出考查准确、严谨、灵活运用知识的能力.由于填空题不像选择题那样有备选提示,不像解答题那样有步骤得分,所填结果必须准确、规范,因此得分率较低,解答填空题的第一要求是“准”,然后才是“快”、“巧”,要合理灵活地运用恰当的方法,不可“小题大做”.方法一 直接法直接法就是直接从题设出发,利用有关性质或结论,通过巧妙地变形,直接得到结果的方法.要善于透过现象抓本质,有意识地采取灵活、简捷的方法解决问题.直接法是求解填空题的基本方法.例1 (1)(2015·湖南)在一次马拉松比赛中,35名运动员的成绩(单位:分钟)的茎叶图如图所示若将运动员按成绩由好到差编为1~35号,再用系统抽样方法从中抽取7人,则其中成绩在区间[139,151]上的运动员人数是________.(2)(2015·北京)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2A sin C=________.解析 (1)由题意知,将1~35号分成7组,每组5名运动员,落在区间[139,151]上的运动员共有4组,故由系统抽样法知,共抽取4名. (2)由余弦定理:cos A =b 2+c 2-a 22bc =25+36-162×5×6=34,∴sin A =74,cos C =a 2+b 2-c 22ab =16+25-362×4×5=18,∴sin C =378,∴sin 2Asin C =2×34×74378=1. 答案 (1)4 (2)1思维升华 利用直接法求解填空题要根据题目的要求灵活处理,多角度思考问题,注意一些解题规律和解题技巧的灵活应用,将计算过程简化从而得到结果,这是快速准确地求解填空题的关键.跟踪演练1 (1)(2015·韶关联考)已知椭圆x 28+y 2=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点P 在椭圆上,则|PF 1|·|PF 2|的最大值是________.(2)已知方程x 2+3ax +3a +1=0(a >2)的两根tan α,tan β,且α,β∈(-π2,π2),则α+β=________.方法二 特例法当填空题已知条件中含有某些不确定的量,但填空题的结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时,可以将题中变化的不定量选取一些符合条件的恰当特殊值(特殊函数,特殊角,特殊数列,图形特殊位置,特殊点,特殊方程,特殊模型等)进行处理,从而得出待求的结论.这样可大大地简化推理、论证的过程.例2 (1)如图所示,在平行四边形ABCD 中,AP ⊥BD ,垂足为P ,且AP =3,则AP →·AC →=_____________________________________.(2)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,若方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,则x 1+x 2+x 3+x 4=________. 解析 (1)把平行四边形ABCD 看成正方形, 则点P 为对角线的交点,AC =6,则AP →·AC →=18.(2)此题考查抽象函数的奇偶性,周期性,单调性和对称轴方程,条件多,将各种特殊条件结合的最有效方法是把抽象函数具体化.根据函数特点取f (x )=sin π4x ,再由图象可得(x 1+x 2)+(x 3+x 4)=(-6×2)+(2×2)=-8.答案 (1)18 (2)-8思维升华 求值或比较大小等问题的求解均可利用特殊值代入法,但要注意此种方法仅限于求解结论只有一种的填空题,对于开放性的问题或者有多种答案的填空题,则不能使用该种方法求解.跟踪演练2 (2015·课标全国Ⅰ)若函数f (x )=x ln(x +a +x 2)为偶函数,则a =________.方法三 数形结合法对于一些含有几何背景的填空题,若能根据题目中的条件,作出符合题意的图形,并通过对图形的直观分析、判断,即可快速得出正确结果.这类问题的几何意义一般较为明显,如一次函数的斜率和截距、向量的夹角、解析几何中两点间距离等,求解的关键是明确几何含义,准确规范地作出相应的图形.例3 (1)已知点P (x ,y )的坐标x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +1≥0,|x |-y -1≤0,则x 2+y 2-6x +9的取值范围是________________________________________________________________________. (2)已知函数f (x )=x |x -2|,则不等式f (2-x )≤f (1)的解集为________.解析 (1)画出可行域如图,所求的x 2+y 2-6x +9=(x -3)2+y 2是点Q (3,0)到可行域上的点的距离的平方,由图形知最小值为Q 到射线x -y -1=0(x ≥0)的距离d 的平方, ∴d 2min =(|3-0-1|12+(-1)2)2=(2)2=2.最大值为点Q 到点A 的距离的平方,∴d 2max =16.∴取值范围是[2,16].(2)函数y =f (x )的图象如图,由不等式f (2-x )≤f (1)知,2-x ≤2+1,从而得到不等式f (2-x )≤f (1)的解集为[-1,+∞). 答案 (1)[2,16] (2)[-1,+∞)思维升华 数形结合法可直观快捷得到问题的结论,充分应用了图形的直观性,数中思形,以形助数.数形结合法是高考的热点,应用时要准确把握各种数式和几何图形中变量之间的关系.跟踪演练3 (1)(2015·山西大学附中月考)若方程x 3-3x =k 有3个不等的实根,则常数k 的取值范围是_________________________________________________________.(2)(2015·兰州一中期中)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+bx +c ,x ≤0,2,x >0.若f (-4)=f (0),f (-2)=-2,则函数y =g (x )=f (x )-x 的零点个数为________.方法四 构造法构造型填空题的求解,需要利用已知条件和结论的特殊性构造出新的数学模型,从而简化推理与计算过程,使较复杂的数学问题得到简捷的解决,它来源于对基础知识和基本方法的积累,需要从一般的方法原理中进行提炼概括,积极联想,横向类比,从曾经遇到过的类似问题中寻找灵感,构造出相应的函数、概率、几何等具体的数学模型,使问题快速解决. 例4 (1)如图,已知球O 的球面上有四点A ,B ,C ,D ,DA ⊥平面ABC ,AB ⊥BC ,DA =AB =BC =2,则球O 的体积等于________.(2)e 416,e 525,e 636(其中e 为自然对数的底数)的大小关系是________________.解析 (1)如图,以DA ,AB ,BC 为棱长构造正方体,设正方体的外接球球O 的半径为R ,则正方体的体对角线长即为球O 的直径,所以|CD |=(2)2+(2)2+(2)2=2R ,所以R =62,故球O 的体积V =4πR 33=6π.(2)由于e 416=e 442,e 525=e 552,e 636=e 662,故可构造函数f (x )=e x x 2,于是f (4)=e 416,f (5)=e 525,f (6)=e 636.而f ′(x )=(e xx 2)′=e x ·x 2-e x ·2x x 4=e x (x 2-2x )x 4,令f ′(x )>0得x <0或x >2,即函数f (x )在(2,+∞)上单调递增,因此有f (4)<f (5)<f (6),即e 416<e 525<e 636.答案(1)6π(2)e416<e525<e636思维升华构造法解题的关键是由条件和结论的特征构造数学模型.在立体几何中,补形构造是常用的解题技巧,构造法实质上是转化与化归思想在解题中的应用.跟踪演练4已知三个互不重合的平面α、β、γ,α∩β=m,n⊂γ,且直线m、n不重合,由下列三个条件:①m∥γ,n⊂β;②m∥γ,n∥β;③m⊂γ,n∥β.能推得m∥n的条件是________.方法五归纳推理法做关于归纳推理的填空题的时候,一般是由题目的已知可以得出几个结论(或直接给出了几个结论),然后根据这几个结论可以归纳出一个更一般性的结论,再利用这个一般性的结论来解决问题.归纳推理是从个别或特殊认识到一般性认识的推演过程,这里可以大胆地猜想.例5(1)(2014·陕西)观察分析下表中的数据:猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是_____________________________.(2)用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为________.解析(1)观察F,V,E的变化得F+V-E=2.(2)观察题图①,共有8根火柴,以后依次增加6根火柴,即构成首项为8,公差为6的等差数列,所以,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为6n+2.答案(1)F+V-E=2(2)6n+2思维升华归纳推理法主要用于与自然数有关的结论,这类问题是近几年高考的热点,解题的关键在于找准归纳对象及其规律,如数列中项与项数之间的对应关系.跟踪演练5观察下列各个等式:13=1;23=3+5;33=7+9+11;43=13+15+17+19;…若某数m3按上述规律展开后,发现等式右边含有“2 016”这个数,则m=________.方法六正反互推法多选型问题给出多个命题或结论,要求从中选出所有满足条件的命题或结论.这类问题要求较高,涉及图形、符号和文字语言,要准确阅读题目,读懂题意,通过推理证明,命题或结论之间互反互推,相互印证,也可举反例判断错误的命题或结论.例6已知f(x)为定义在R上的偶函数,当x≥0时,有f(x+1)=-f(x),且当x∈[0,1)时,f(x)=log2(x+1),给出下列命题:①f(2 013)+f(-2 014)的值为0;②函数f(x)在定义域上为周期是2的周期函数;③直线y=x与函数f(x)的图象有1个交点;④函数f(x)的值域为(-1,1).其中正确的命题序号有________.解析根据题意,可在同一坐标系中画出直线y=x和函数f(x)的图象如下:根据图象可知①f(2 013)+f(-2 014)=0正确,②函数f(x)在定义域上不是周期函数,所以②不正确,③根据图象确实只有一个交点,所以正确,④根据图象,函数f(x)的值域是(-1,1),正确.答案①③④思维升华正反互推法适用于多选型问题,这类问题一般有两种形式,一是给出总的已知条件,判断多种结论的真假;二是多种知识点的汇总考查,主要覆盖考点功能.两种多选题在处理上不同,前者需要扣住已知条件进行分析,后者需要独立利用知识逐项进行判断.利用正反互推结合可以快速解决这类问题. 跟踪演练6 给出以下命题:①双曲线y 22-x 2=1的渐近线方程为y =±2x ;②命题p :“∀x ∈R +,sin x +1sin x≥2”是真命题;③已知线性回归方程为y ^=3+2x ,当变量x 增加2个单位,其预报值平均增加4个单位; ④设随机变量ξ服从正态分布N (0,1),若P (ξ>1)=0.2,则P (-1<ξ<0)=0.6;⑤已知22-4+66-4=2,55-4+33-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式的规律,得到一般性的等式为nn -4+8-n (8-n )-4=2(n ≠4). 则正确命题的序号为________(写出所有正确命题的序号). 知识方法总结 六招拿下填空题:(一)直接法 (二)特例法 (三)数形结合法 (四)构造法 (五)归纳推理法 (六)正反互推法填空题突破练A 组 专题通关1.已知集合A ={x ,xy ,lg(xy )},B ={0,|x |,y },若A =B ,则x =________,y =________.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≤1,x 2-2x +2,x >1,若关于x 的函数g (x )=f (x )-m 有两个零点,则实数m的取值范围是________.3.已知函数f (x )=sin(π3x +π3)(x >0)的图象与x 轴的交点从左到右依次为(x 1,0),(x 2,0),(x 3,0),…,则数列{x n }的前4项和为________.4.(2015·杭州外国语学校期中)设a >0,在二项式(a -x )10的展开式中,含x 的项的系数与含x 4的项的系数相等,则a 的值为________.5.已知P 为抛物线y 2=4x 上一个动点,Q 为圆x 2+(y -4)2=1上一个动点,那么点P 到点Q 的距离与点P 到抛物线的准线距离之和的最小值是________.6.已知a =ln 12 013-12 013,b =ln 12 014-12 014,c =ln 12 015-12 015,则a ,b ,c 的大小关系为________. 7.观察下列不等式: 1+122<32 1+122+132<53 1+122+132+142<74 ……照此规律,第五个不等式为_____________________________________________.8.若函数f (x )的定义域是R ,f (0)=2,对任意的x ∈R ,f (x )+f ′(x )>1,则不等式e x ·f (x )>e x +1的解集是________.9.(2015·珠海模拟)已知函数f (x )=(12)x -sin x ,则f (x )在[0,2π]上的零点个数为________.10.整数数列{a n }满足a n +2=a n +1-a n (n ∈N *),若此数列的前800项的和是2 013,前813项的和是2 000,则其前2 014项的和为________.11.设命题p :2x -1x -1≤0,命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)<0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.12.(2015·山东)执行下边的程序框图,输出的T 的值为________.B 组 能力提高13.已知函数f (x )是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f (52)=________.14.已知O 是坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥12,y ≥x 上的一个动点,则OM →·ON →的最大值是________.15.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,4x ,x ≤0,则f [f (-1)]=________.若函数g (x )=f (x )-k 存在两个零点,则实数k 的取值范围是________.16.已知a 、b 为不垂直的异面直线,α是一个平面,则a 、b 在α上的投影有可能是:①两条平行直线;②两条互相垂直的直线;③同一条直线;④一条直线及其外一点. 在上面的结论中,正确结论的序号是________.(写出所有正确结论的序号)学生用书答案精析第2讲 填空题的解法技巧跟踪演练1 (1)8 (2)-34π或π4解析 (1)由椭圆的定义知|PF 1|+|PF 2|=42, ∴|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=8,(当且仅当|PF 1|=|PF 2|时取等号) ∴|PF 1|·|PF 2|的最大值是8.(2)由已知可得tan α+tan β=-3a , tan αtan β=3a +1,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=-3a 1-(3a +1)=1,因为α,β∈(-π2,π2),所以-π<α+β<π, 所以α+β=-34π或π4.跟踪演练2 1 解析 ∵f (1)=f (-1), ∴ln(1+a +1)+ln(-1+a +1)=0,∴ln a =0,∴a =1. 经验证a =1符合题意. 跟踪演练3 (1)(-2,2) (2)3解析 (1)设f (x )=x 3-3x ,令f ′(x )=3x 2-3=0,得x =±1,当x <-1时,函数f (x )单调递增,当-1<x <1时,函数f (x )单调递减,当x >1时,函数f (x )单调递增,f (-1)=2,f (1)=-2,要有三个不等实根,则直线y =k 与y =f (x )的图象有三个交点,∴-2<k <2.(2)由f (-4)=f (0),得16-4b +c =c .由f (-2)=-2,得4-2b +c =-2.联立两方程解得b =4,c =2.于是,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4x +2,x ≤0,2,x >0. 在同一直角坐标系内,作出函数y =f (x )与函数y =x 的图象,知它们有3个交点,即函数g (x )有3个零点.跟踪演练4 ①③解析 构建长方体模型,如图,观察选项特点,可优先判断条件②:取平面α为平面ADD ′A ′,平面β为平面ABCD ,则直线m 为直线AD .因为m ∥γ,故可取平面γ为平面A ′B ′C ′D ′,因为n ⊂γ且n ∥β,故可取直线n 为直线A ′B ′.则直线AD 与直线A ′B ′为异面直线,故m 与n 不平行.对于①:α、β取②中平面,取平面γ为平面BCC ′B ′,可取直线n 为直线BC ,故可推得m ∥n ; 对于③:α,β取②中平面,取γ为平面AB ′C ′D ,取直线n 为直线B ′C ′,故可推得结论.跟踪演练5 45解析 某数m 3按上述规律展开后,等式右边为m 个连续奇数的和,由于前4行的最后一个数分别为1=12+0,5=22+1,11=32+2,19=42+3,所以m 3的最后一个数为m 2+(m -1),因为当m =44时,m 2+(m -1)=1 979,当m =45时,m 2+(m -1)=2 069,所以要使等式右边含有“2 016”这个数,则m =45.跟踪演练6 ①③⑤解析 ①由y 22-x 2=0可以解得双曲线的渐近线方程为y =±2x ,正确. ②命题不能保证sin x ,1sin x为正,故错误; ③根据线性回归方程的含义正确;④P (ξ>1)=0.2,可得P (ξ<-1)=0.2,所以P (-1<ξ<0)=12P (-1<ξ<1)=0.3,故错误; ⑤根据验证可知得到一般性的等式是正确的.填空题突破练1.-1 -1解析 由A =B 知需分多种情况进行讨论,由lg(xy )有意义,则xy >0.又0∈B =A ,则必有lg(xy )=0,即xy =1.此时,A =B ,即{0,1,x }={0,|x |,y }.∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =|x |,xy =1,y =1,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =y ,xy =1,|x |=1,解得x =y =1或x =y =-1.当x =y =1时,A =B ={0,1,1}与集合元素的互异性矛盾,应舍去;当x =y =-1时,A =B ={0,-1,1}满足题意,故x =y =-1.2.(1,2]解析 g (x )=f (x )-m 有两个零点等价于函数f (x )与函数y =m 的图象有两个交点,作出函数的图象如图,由图可知m 的取值范围是(1,2].3.26解析 令f (x )=sin(π3x +π3)=0, 则π3x +π3=k π(k ∈N *), ∴x =3k -1(k ∈N *),∴x 1+x 2+x 3+x 4=3(1+2+3+4)-4=26.4.1解析 T k +1=C k 10(-x )k a10-k , 令k =2时,x 的系数为C 210a 8,令k =8时,x 4的系数为C 810a 2,∴C 210a 8=C 810a 2,即a =1,故答案为1. 5.17-1解析 点P 到抛物线的准线距离等于点P 到抛物线焦点F (1,0)的距离.圆心坐标是(0,4),圆心到抛物线焦点的距离为17,即圆上的点Q 到抛物线焦点的距离的最小值是17-1,这个值即为所求.6.a >b >c解析 令f (x )=ln x -x ,则f ′(x )=1x -1=1-x x.当0<x <1时,f ′(x )>0,即函数f (x )在(0,1)上是增函数.∵1>12 013 >12 014>12 015>0, ∴a >b >c .7.1+122+132+142+152+162<1168.{x |x >0}解析 构造函数g (x )=e x ·f (x )-e x -1,求导得到g ′(x )=e x ·f (x )+e x ·f ′(x )-e x =e x [f (x )+f ′(x )-1].由已知f (x )+f ′(x )>1,可得g ′(x )>0,所以g (x )为R 上的增函数.又g (0)=e 0·f (0)-e 0-1=0,所以e x ·f (x )>e x +1,即g (x )>0的解集为{x |x >0}.9.2解析 因为函数f (x )=(12)x -sin x ,则 f (x )在[0,2π]上的零点个数等于函数y =(12)x 与函数y =sin x 在区间[0,2π]内的交点的个数,在同一坐标系中画出上述两个函数的图象如图所示,由图象可知,两函数在区间[0,2π]内有两个不同的交点,所以函数f (x )在[0,2π]上的零点个数为2.10.987解析 a 3=a 2-a 1,a 4=a 3-a 2,a 5=a 4-a 3,a 6=a 5-a 4,a 7=a 6-a 5,…,∴a 1=a 7,a 2=a 8,a 3=a 9,a 4=a 10,a 5=a 11,…,{a n }是以6为周期的数列,且有a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=0,S 800=a 1+a 2=2 013,S 813=a 1+a 2+a 3=2 000,a 3=-13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1-a 2=13,a 1+a 2=2 013,∴a 2=1 000,S 2 014=a 1+a 2+a 3+a 4=a 2+a 3=1 000+(-13)=987.11.[0,12) 解析 由2x -1x -1≤0,得12≤x <1; 由x 2-(2a +1)x +a (a +1)<0,得a <x <a +1.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 12>a ,1≤a +1,解得0≤a <12. 12.116解析 当n =1时,T =1+⎠⎛01x 1d x =1+⎪⎪12x 210=1+12=32; 当n =2时,T =32+⎠⎛01x 2d x =32+⎪⎪13x 310=32+13=116;当n =3时,结束循环,输出T =116. 13.0解析 由题意知f (-12)=f (12). 令x =-12可得-12f (12)=12f (-12),∴f (12)=-f (-12), 故f (12)=0, 又令x =12可得12f (32)=32f (12), ∴f (32)=0,同理可得f (52)=0. 14.3解析 OM →·ON →=2x +y ,如图:当直线2x +y =z 经过点(1,1)时,达到最大值,z max =3.15.-2 (0,1]解析 f [f (-1)]=f (4-1)=f (14)=log 214=-2. 令f (x )-k =0,即f (x )=k ,设y =f (x ),y =k ,画出图象,如图所示,函数g (x )=f (x )-k 存在两个零点,即y =f (x )与y =k 的图象有两个交点,由图象可得实数k 的取值范围为(0,1].16.①②④解析 用正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1实例说明A 1D 1与BC 1在平面ABCD 上的投影互相平行,AB 1与BC 1在平面ABCD 上的投影互相垂直,BC 1与DD 1在平面ABCD 上的投影是一条直线及其外一点,故①②④正确.。