2019高中数学 课时分层作业1 命题 新人教A版选修1-1
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2019-2020学年高中数学 第三章 导数及其应用 3.2.2 导数的运算法则导学案 新人教A 版选修1-1能利用给出的基本初等函数的导数公式表和导数的四则运算法则求简单函数的导数. 重点:导数的四则运算法则及其运用. 难点:导数的四则运算法则的理解运用. 方 法:合作探究 一新知导学 思维导航我们已经会求幂函数、指数函数、对数函数及y =sinx ,y =cosx 的导数,那么怎样求f(x)与g(x)的和、差、积、商的导数呢? 1.设函数f (x )、g (x )是可导函数,则:(f (x )±g (x ))′=________________; (f (x )·g (x ))′=______________________.2.设函数f (x )、g (x )是可导函数,且g (x )≠0,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫f (x )g (x )′=____________________________.牛刀小试1.已知函数f (x )=ax 2+c ,且f ′(1)=2,则a 的值为( ) A .1 B . 2 C .-1 D .0 2.函数y =x4+sinx 的导数为( ) A .y ′=4x3 B .y ′=cosx C .y ′=4x3+sinxD .y ′=4x3+cosx3.下列运算中正确的是( )A .(sin x -2x 2)′=(sin x )′-2′(x 2)′ B .(ax 2+bx +c )′=a (x 2)′+bx ′ C .(sin x x 2)′=(sin x )′-(x 2)′x2D .(cos x ·sin x )′=(sin x )′cos x +(cos x )′cos x 4.求下列函数的导数(1)y =2x2-3x +1,y ′=__________. (2)y =(x +2)2,y ′=__________.课堂随笔:(3)y =sinx +cosx ,y ′=__________. (4)y =tanx ,y ′=__________.(5)y =(x +2)(3x -1),y ′=__________. 二.例题分析例1函数的下列导数求: (1)y =(x +1)2(x -1); (2)y =x 2sin x ; (3)y =1x +2x 2+3x3;(4)y =x tan x -2cos x .(5)y =sin2x练习:求下列函数的导数: (1)y =(2x 2+3)(3x -2); (2)y =x -sin x 2·cos x2.例2偶函数f(x)=ax4+bx3+cx2+dx +e 的图象过点P(0,1),且在x =1处的切线方程为y =x -2,求y =f(x)的解析式.练习:已知抛物线y =ax2+bx -7经过点(1,1),过点(1,1)的切线方程为4x -y -3=0,求a 、b 的值.例3已知直线l1为曲线y =x2+x -2在点(1,0)处的切线,l2为该曲线的另一条切线,且l1⊥l2. (1)求直线l2的方程;(2)求由直线l1,l2和x 轴所围成的三角形的面积.练习:已知函数f(x)=2x3+ax 与g(x)=bx2+c 的图象都过点P(2,0),且在点P 处有公共切线,求f(x),g(x)的表达式. 三.作业 基础题一、选择题1.曲线y =-x 2+3x 在点(1,2)处的切线方程为( ) A .y =x +1 B .y =-x +3 C .y =x +3 D .y =2x 2.函数y =x ·ln x 的导数是( )A .y ′=xB .y ′=1xC .y ′=ln x +1D .y ′=ln x +x3.已知f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值是( ) A .193 B .163 C .133 D .1034.曲线运动方程为s =1-t t2+2t 2,则t =2时的速度为( )A .4B .8C .10D .12 5.函数y =cos xx的导数是( )A .y ′=-sin xx2B .y ′=-sin xC .y ′=-x sin x +cos xx 2D .y ′=-x cos x +cos xx 26.若函数f (x )=f ′(1)x 3-2x 2+3,则f ′(1)的值为( ) A .0 B .-1 C .1 D .2 二、填空题7.函数f (x )=x +1x,则f ′(x )=________.8.若函数f (x )=1-sin xx,则f ′(π)=________________.9.(2015·天津文)已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.三、解答题10.函数f (x )=x 3-x 2-x +1的图象上有两点A (0,1)和B (1,0),在区间(0,1)内求实数a ,使得函数f (x )的图象在x =a 处的切线平行于直线AB .提高题一、选择题1.(2015·长安一中质检)设a ∈R ,函数f (x )=e x+a ·e -x的导函数是f ′(x ),且f ′(x )是奇函数.若曲线y =f (x )的一条切线的斜率是32,则切点的横坐标为( )A .ln2B .-ln2C .ln22D .-ln222.若函数f (x )=e xsin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( )A .π2 B .0 C .钝角 D .锐角3.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为( )A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -24.(2015·山西六校联考)已知函数f (x )的导函数为f ′(x ),且满足f (x )=2xf ′(e )+ln x ,则f ′(e )( )A .e -1B .-1C .-e -1D .-e 二、填空题后记与感悟:5.直线y =4x +b 是曲线y =13x 3+2x (x >0)的一条切线,则实数b =________.6.设a ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数是f ′(x ),若f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在原点处的切线方程为________. 三、解答题7.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的图象过点P (0,2),且在点M (-1,f (-1))处的切线方程为6x -y +7=0,求函数f (x )的解析式. 8.已知函数f (x )=x 3+x -16.(1)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线的方程;(2)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标;(3)如果曲线y =f (x )的某一切线与直线y =-14x +3垂直,求切点坐标与切线的方程.答案基础题acdbcd 7.1-1x28.π-1π2 9.310.[解析] 直线AB 的斜率k AB =-1,f ′(x )=3x 2-2x -1,令f ′(a )=-1 (0<a <1), 即3a 2-2a -1=-1, 解得a =23.提高题acac 5.-4236.y =-3x7.[解析] 由f (x )的图象经过点P (0,2),知d =2,所以f (x )=x 3+bx 2+cx +2.f ′(x )=3x 2+2bx +c .因为在M (-1,f (-1))处的切线方程是6x -y +7=0,可知-6-f (-1)+7=0, 即f (-1)=1,f ′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2b +c =6,-1+b -c +2=1.即⎩⎪⎨⎪⎧2b -c =-3,b -c =0,解得b =c =-3.故所求的解析式是f (x )=x 3-3x 2-3x +2. 8.[解析] (1)∵f ′(x )=3x 2+1,∴f (x )在点(2,-6)处的切线的斜率为k =f ′(2)=13. ∴切线的方程为13x -y -32=0. (2)解法一:设切点为(x 0,y 0), 则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1,∴直线l 的方程为y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 30+x 0-16, 又∵直线l 过原点(0,0),∴0=(3x 20+1)(-x 0)+x 30+x 0-16,整理得,x 30=-8,∴x 0=-2,∴y 0=-26,k =13. ∴直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26). 解法二:设直线l 的方程为y =kx ,切点为(x 0,y 0),则k =y 0-0x 0-0=x 30+x 0-16x 0,又∵k =f ′(x 0)=3x 20+1,∴x 30+x 0-16x 0=3x 20+1,解之得,x 0=-2,∴y 0=-26,k =13.∴直线l 的方程为y =13x ,切点坐标为(-2,-26). (3)∵切线与直线y =-x4+3垂直,∴切线的斜率k =4.设切点坐标为(x 0,y 0),则f ′(x 0)=3x 20+1=4,∴x 0=±1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0=1y 0=-14,或⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-1y 0=-18.∴切点坐标为(1,-14)或(-1,-18),切线方程为y =4x -18或y =4x -14.。
模块综合试卷(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是( ) A .∀x ∈(-∞,0),x 3+x <0 B .∀x ∈(-∞,0),x 3+x ≥0 C .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0 D .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0≥0 [[答案]] C[[解析]] ∵命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”, ∴命题的否定∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0,故选C. 2.x =1是x 2-3x +2=0的( ) A .充分不必要条件 B .既不充分也不必要条件 C .必要不充分条件 D .充要条件 [[答案]] A[[解析]] 若x =1,则x 2-3x +2=1-3+2=0成立,即充分性成立, 若x 2-3x +2=0,则x =1或x =2,此时x =1不一定成立,即必要性不成立, 故x =1是x 2-3x +2=0的充分不必要条件. 3.函数f (x )=e x ln x 在点(1,f (1))处的切线方程是( ) A .y =2e(x -1) B .y =e x -1 C .y =x -e D .y =e(x -1)[[答案]] D[[解析]] 因为f ′(x )=e x ⎝⎛⎭⎫ln x +1x ,所以f ′(1)=e.又f (1)=0,所以所求的切线方程为y =e(x -1). 4.有下列命题:①“若x +y >0,则x >0且y >0”的否命题; ②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m >1,则mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集是R ”的逆命题; ④“若a +7是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确的是( ) A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①④[[答案]] C[[解析]] ①的逆命题“若x >0且y >0,则x +y >0”为真,故否命题为真; ②的否命题为“不是矩形的图形对角线不相等”,为假命题; ③的逆命题为“若mx 2-2(m +1)x +m +3>0的解集为R ,则m >1”. 因为当m =0时,解集不是R ,所以应有⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ<0,即m >1.所以③是真命题;④原命题为真,逆否命题也为真.5.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 2b 2=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,可知c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,所以b a =12,故双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±12x .6.设函数f (x )在R 上可导,f (x )=x 2f ′(2)-3x ,则f (-1)与f (1)的大小关系是( ) A .f (-1)=f (1) B .f (-1)>f (1) C .f (-1)<f (1)D .不确定[[答案]] B[[解析]]因为f(x)=x2f′(2)-3x,所以f′(x)=2xf′(2)-3,则f′(2)=4f′(2)-3,解得f′(2)=1,所以f(x)=x2-3x,所以f(1)=-2,f(-1)=4,故f(-1)>f(1).7.如图所示为函数y=f(x),y=g(x)的导函数的图象,那么y=f(x),y=g(x)的图象可能是()[[答案]] D[[解析]]由y=f′(x)的图象知,y=f′(x)在(0,+∞)上单调递减,说明函数y=f(x)的切线的斜率在(0,+∞)上也单调递减,故可排除A,C.又由图象知y=f′(x)与y=g′(x)的图象在x=x0处相交,说明y=f(x)与y=g(x)的图象在x=x0处的切线的斜率相同,故可排除B.故选D.8.点F1,F2分别是双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过点F1的直线l与C的左、右两支分别交于A,B两点,若△ABF2为等边三角形,则双曲线C的离心率为() A.3B.2C.7D.3[[答案]] C[[解析]]∵△ABF2是等边三角形,∴|BF2|=|AB|,根据双曲线的定义,可得|BF1|-|BF2|=2a,∴|BF1|-|AB|=|AF1|=2a,又∵|AF2|-|AF1|=2a,∴|AF2|=|AF1|+2a=4a.∵在△AF1F2中,|AF1|=2a,|AF2|=4a,∠F1AF2=120°,∴|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 1|·|AF 2|·cos120°, 即4c 2=4a 2+16a 2-2×2a ×4a ×⎝⎛⎭⎫-12=28a 2, 解得c =7a ,由此可得双曲线C 的离心率e =ca=7.9.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点为F ,点B 是虚轴的一个端点,线段BF 与双曲线C 的右支交于点A ,若BA →=2AF →,且|BF →|=4,则双曲线C 的方程为( ) A.x 26-y 25=1 B.x 28-y 212=1 C.x 28-y 24=1 D.x 24-y 26=1 [[答案]] D[[解析]] 不妨设B (0,b ),由BA →=2AF →,F (c,0),可得A ⎝⎛⎭⎫2c 3,b 3,代入双曲线C 的方程可得49×c 2a 2-19=1,即49·a 2+b 2a 2=109, ∴b 2a 2=32.① 又|BF →|=b 2+c 2=4,c 2=a 2+b 2,∴a 2+2b 2=16,②由①②可得,a 2=4,b 2=6,∴双曲线C 的方程为x 24-y 26=1,故选D.10.已知定义在(0,+∞)上的函数f (x )满足xf ′(x )-f (x )<0,其中f ′(x )是函数f (x )的导函数.若2f (m -2019)>(m -2019)f (2),则实数m 的取值范围为( ) A .(0,2019) B .(2019,+∞) C .(2021,+∞) D .(2019,2021)[[答案]] D[[解析]] 令h (x )=f (x )x ,x ∈(0,+∞),则h ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2.∵xf ′(x )-f (x )<0,∴h ′(x )<0, ∴函数h (x )在(0,+∞)上单调递减,∵2f (m -2 019)>(m -2 019)f (2),m -2 019>0, ∴f (m -2 019)m -2 019>f (2)2,即h (m -2 019)>h (2). ∴m -2 019<2且m -2 019>0,解得2 019<m <2 021. ∴实数m 的取值范围为(2 019,2 021).11.若函数f (x )=13x 3+x 2-23在区间(a ,a +5)上存在最小值,则实数a 的取值范围是( )A .[-5,0)B .(-5,0)C .[-3,0)D .(-3,0)[[答案]] C[[解析]] 由题意,得f ′(x )=x 2+2x =x (x +2), 故f (x )在(-∞,-2),(0,+∞)上是增函数, 在(-2,0)上是减函数,作出其图象如图所示,令13x 3+x 2-23=-23,得 x =0或x =-3,则结合图象可知,⎩⎪⎨⎪⎧-3≤a <0,a +5>0,解得a ∈[-3,0). 12.如图所示,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线于点A ,B 交其准线l 于点C ,若F 是AC 的中点,且|AF |=4,则线段AB 的长为( )A .5B .6C.163D.203[[答案]] C[[解析]] 如图所示,设l 与x 轴交于点M ,过点A 作AD ⊥l 并交l 于点D ,由抛物线的定义知,|AD |=|AF |=4,由F 是AC 的中点,知|AF |=2|MF |=2p ,所以2p =4,解得p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AF |=x 1+p2=x 1+1=4,所以x 1=3,解得y 1=23,所以A (3,23),又F (1,0),所以直线AF 的斜率k =233-1=3,所以直线AF 的方程为y =3(x -1),代入抛物线方程y 2=4x 得,3x 2-10x +3=0,所以x 1+x 2=103,|AB |=x 1+x 2+p =163.故选C.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若命题“存在实数x 0,使x 20+ax 0+1<0”的否定是假命题,则实数a 的取值范围为________.[[答案]] (-∞,-2)∪(2,+∞)[[解析]] 由题意知原命题为真,∴Δ=a 2-4>0, ∴a >2或a <-2.14.在平面直角坐标系xOy 中,抛物线x 2=2py (p >0)上纵坐标为1的点到其焦点的距离为2,则p =________. [[答案]] 2[[解析]] 由抛物线上一点到其焦点的距离等于该点到准线的距离,得1+p2=2,即p =2.15.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是________. [[答案]] ⎝⎛⎦⎤-∞,13 [[解析]] f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .当k <0时,f ′(x )<0在区间(0,4)上恒成立, 即f (x )在区间(0,4)上是减函数,故k <0满足题意.当k ≥0时,则由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,f ′(4)≤0,解得0≤k ≤13.综上,k 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,13. 16.若点O 和点F 分别为椭圆x 29+y 28=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最小值为__________. [[答案]] 6[[解析]] 点P 为椭圆x 29+y 28=1上的任意一点,设P (x ,y )(-3≤x ≤3,-22≤y ≤22), 由题意得左焦点F (-1,0), ∴OP →=(x ,y ),FP →=(x +1,y ), ∴OP →·FP →=x (x +1)+y 2=x 2+x +72-8x 29=19·⎝⎛⎭⎫x +922+234. ∵-3≤x ≤3,∴32≤x +92≤152,∴94≤⎝⎛⎭⎫x +922≤2254, ∴14≤19⎝⎛⎭⎫x +922≤254, ∴6≤19·⎝⎛⎭⎫x +922+234≤12, 即6≤OP →·FP →≤12.故最小值为6. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)判断下列命题是全称命题还是特称命题,并判断其真假. (1)对数函数都是单调函数.(2)至少有一个整数,它既能被11整除,又能被9整除. (3)∀x ∈{x |x >0},x +1x ≥2.(4)∃x 0∈Z ,log 2x 0>2.考点 全称量词及全称命题的真假判断 题点 识别全称命题解 (1)本题隐含了全称量词“所有的”,其实命题应为“所有的对数函数都是单调函数”,是全称命题,且为真命题.(2)命题中含有存在量词“至少有一个”,因此是特称命题,真命题. (3)命题中含有全称量词“∀”,是全称命题,真命题. (4)命题中含有存在量词“∃”,是特称命题,真命题.18.(12分)已知p :∀x ∈⎣⎡⎦⎤14,12,2x >m (x 2+1),q :函数f (x )=4x +2x +1+m -1存在零点.若“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,求实数m 的取值范围.解 ∀x ∈⎣⎡⎦⎤14,12,2x >m (x 2+1),即m <2x x 2+1=2x +1x 在⎣⎡⎦⎤14,12上恒成立,当x =14时,⎝⎛⎭⎫x +1x max=174,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2x x 2+1min =817, ∴由p 真得m <817.设t =2x ,则t ∈(0,+∞),则函数f (x )化为g (t )=t 2+2t +m -1,由题意知g (t )在(0,+∞)上存在零点,令g (t )=0,得m =-(t +1)2+2,又t >0,所以由q 真得m <1. 又“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,∴p ,q 一真一假, 则⎩⎪⎨⎪⎧m ≥817,m <1或⎩⎪⎨⎪⎧m <817,m ≥1,解得817≤m <1.故所求实数m 的取值范围是⎣⎡⎭⎫817,1. 19.(12分)已知函数f (x )=12ax 2-(a +1)x +ln x (a >0),讨论函数f (x )的单调性.解 f ′(x )=ax -(a +1)+1x =(ax -1)(x -1)x(x >0),①当0<a <1时,1a >1,由f ′(x )>0,解得x >1a 或0<x <1,由f ′(x )<0,解得1<x <1a.②当a =1时,f ′(x )≥0在(0,+∞)上恒成立. ③当a >1时,0<1a<1,由f ′(x )>0,解得x >1或0<x <1a, 由f ′(x )<0,解得1a<x <1. 综上,当0<a <1时,f (x )在⎝⎛⎭⎫1a ,+∞和(0,1)上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1,1a 上单调递减; 当a =1时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,当a >1时,f (x )在(1,+∞)和⎝⎛⎭⎫0,1a 上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1a ,1上单调递减. 20.(12分)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点,上顶点分别为A ,B ,且|AB |=52|BF |.(1)求椭圆C 的离心率;(2)若斜率为2的直线l 过点(0,2),且l 交椭圆C 于P ,Q 两点,OP ⊥OQ ,求直线l 的方程及椭圆C 的方程.解 (1)由已知|AB |=52|BF |, 即a 2+b 2=52a , 4a 2+4b 2=5a 2,4a 2+4(a 2-c 2)=5a 2,∴e =c a =32. (2)由(1)知a 2=4b 2,∴椭圆C :x 24b 2+y 2b2=1. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),直线l 的方程为y -2=2(x -0),即2x -y +2=0.由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2=0,x 24b 2+y 2b 2=1消去y , 得x 2+4(2x +2)2-4b 2=0,即17x 2+32x +16-4b 2=0.Δ=322+16×17(b 2-4)>0,解得b >21717. x 1+x 2=-3217,x 1x 2=16-4b 217. ∵OP ⊥OQ ,∴OP →·OQ →=0,即x 1x 2+y 1y 2=0,x 1x 2+(2x 1+2)(2x 2+2)=0,5x 1x 2+4(x 1+x 2)+4=0.从而5(16-4b 2)17-12817+4=0, 解得b =1,满足b >21717. ∴椭圆C 的方程为x 24+y 2=1. 21.(12分)已知函数f (x )=1x-x +a ln x . (1)讨论f (x )的单调性;(2)若f (x )存在两个极值点x 1,x 2,证明:f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2. (1)解 f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=-1x 2-1+a x =-x 2-ax +1x 2. ①若a ≤2,则f ′(x )≤0,当且仅当a =2,x =1时,f ′(x )=0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递减.②若a >2,令f ′(x )=0,得x =a -a 2-42或x =a +a 2-42. 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-42∪⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-42,+∞时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42时,f ′(x )>0. 所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a -a 2-42,⎝ ⎛⎭⎪⎫a +a 2-42,+∞上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42上单调递增.(2)证明 由(1)知,f (x )存在两个极值点当且仅当a >2.由于f (x )的两个极值点x 1,x 2满足x 2-ax +1=0,所以x 1x 2=1,不妨设x 1<x 2,则x 2>1.由于f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2=-1x 1x 2-1+a ln x 1-ln x 2x 1-x 2=-2+a ln x 1-ln x 2x 1-x 2=-2+a -2ln x 21x 2-x 2, 所以f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2等价于1x 2-x 2+2ln x 2<0. 设函数g (x )=1x-x +2ln x ,由(1)知,g (x )在(0,+∞)上单调递减. 又g (1)=0,从而当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0.所以1x 2-x 2+2ln x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2. 22.(12分)设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点为F ,离心率为33,过点F 且与x 轴垂直的直线被椭圆截得的线段长为433. (1)求椭圆的方程;(2)设A ,B 分别为椭圆的左、右顶点,过点F 且斜率为k 的直线与椭圆交于C ,D 两点,若AC →·DB→+AD →·CB →=8,O 为坐标原点,求△OCD 的面积.解 (1)过焦点且垂直于长轴的直线被椭圆截得的线段长为433, 所以2b 2a =433. 因为椭圆的离心率为33,所以c a =33, 又a 2=b 2+c 2,可解得b =2,c =1,a = 3.所以椭圆的方程为x 23+y 22=1. (2)由(1)可知F (-1,0),则直线CD 的方程为y =k (x +1).联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +1),x 23+y 22=1, 消去y 得(2+3k 2)x 2+6k 2x +3k 2-6=0.设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),所以x 1+x 2=-6k 22+3k 2,x 1x 2=3k 2-62+3k 2. 又A (-3,0),B (3,0),所以AC →·DB →+AD →·CB → =(x 1+3,y 1)·(3-x 2,-y 2)+(x 2+3,y 2)·(3-x 1,-y 1) =6-2x 1x 2-2y 1y 2=6-2x 1x 2-2k 2(x 1+1)(x 2+1)=6-(2+2k 2)x 1x 2-2k 2(x 1+x 2)-2k 2=6+2k 2+122+3k 2=8, 解得k =±2.从而x 1+x 2=-6×22+3×2=-32,x 1x 2=3×2-62+3×2=0. 所以|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =⎝⎛⎭⎫-322-4×0=32, |CD |=1+k 2|x 1-x 2| =1+2×32=332. 而原点O 到直线CD 的距离为 d =|k |1+k 2=21+2=63, 所以△OCD 的面积为S =12|CD |×d =12×332×63=324.。
课时作业1 命题时刻:45分钟 分值:100分一、选择题(每题6分,共36分)1.以下语句是命题的是( )A .偶函数的和是偶函数吗?B .sin 45°= 3.C .求证:两条相交直线必交于一点.D .x 2-4x -3=0.答案:B2.已知直线m ,n 及平面α,β,那么以下命题正确的选项是( )A . ⎭⎪⎬⎪⎫m∥αn∥β⇒α∥βB . ⎭⎪⎬⎪⎫m∥αm∥n ⇒n∥α C . ⎭⎪⎬⎪⎫m⊥αα⊥β⇒m∥β D . ⎭⎪⎬⎪⎫m⊥αn∥α⇒m⊥n 解析:假设m ⊆β,n ⊆α,有可能α与β相交,应选项A 错;选项B 中,n 有可能在平面α内;选项C 中,m 有可能在平面β内.应选D .答案:D3.假设A 、B 是两个集合,那么以下命题中是真命题的是( )A .若是A ⊆B ,那么A∩B=AB .若是A∩B=A ,那么(∁U A)∩B=ØC .若是A ⊆B ,那么A∪B=AD .若是A∪B=A ,那么A ⊆B图1解析:用集合的Venn 图处置此题,从图1可知,选项A 正确;选项B ,(∁U A)∩B≠Ø;选项C 中,A∪B =B.而选项D 应该是A ⊇B.答案:A4.以下命题是真命题的是( )A .假设1x =1y,那么x =y B .假设x 2=1,那么x =1 C .假设x =y ,那么x =y D .假设x<y ,那么x 2<y 2解析:选项A ,由1x =1y,得x =y ;选项B ,由x 2=1,得x =±1;选项C ,当x =y =-1时,x ,y 没成心义;选项D ,当x =-3,y =1时,x<y ,但x 2=9>1=y 2.应选A .答案:A5.给出以下三个命题:①四个非零实数a ,b ,c ,d 知足ad =bc ,那么a ,b ,c ,d 成等比数列;②假设整数a 能被2整除,那么a 是偶数;③△ABC 中,假设A>30°,那么sin A>12. 其中为假命题的序号是( ) A .② B .①②C .②③D .①③解析:①中,假设a =-1,b =52,c =2,d =-5知足ad =bc ,但a ,b ,c ,d 不成等比数列,故是假命题;③中,假设150°<A<180°时,sin A<12,故是假命题. 答案:D6.下面的命题中是真命题的是( )A .y =sin 2x 的最小正周期为2πB .假设方程ax 2+bx +c =0(a≠0)的两根同号,那么c a >0C .若是M ⊆N ,那么M∪N=MD .在△ABC 中,假设AB →·BC →>0,那么B 为锐角解析:y =sin 2x =1-cos 2x 2,T =2π2=π,故A 为假命题; 当M ⊆N 时,M∪N=N ,故C 为假命题;当AB →·BC →>0时,向量AB →与BC →的夹角为锐角,B 为钝角,故D 为假命题.答案:B二、填空题(每题8分,共24分)7.命题“末位数字是4的整数必然能被2整除”,写成“假设p ,那么q”的形式为__________________________________________.答案:假设一个整数的末位数字是4,那么它必然能被2整除8.有以下四个命题:①22340能被3或5整除;②不存在x ∈R ,使得x 2+x +1<0;③对任何的实数x ,均有x +1>x ;④方程x 2-2x +3=0有两个不等的实根.其中假命题有________.(只填序号)解析:可易知①②③为真命题;④中Δ=4-12<0,方程x 2-2x +3=0无实根,因此④为假命题. 答案:④9.把下面不完整的命题补充完整,并使之成为真命题:假设函数f (x )=3+log 2x 的图象与g (x )的图象关于________对称,那么函数g (x )=________.(注:填上你以为能够成为真命题的一种情形即可,没必要考虑所有可能的情形)答案:①关于x 轴对称时,g (x )=-3-log 2x ;②关于y 轴对称时,g (x )=3+log 2(-x );③关于(0,0)对称时,g (x )=-3-log 2(-x ).三、解答题(共40分)10.(10分)将以下命题改写成“假设p ,那么q ”的形式,并判定其真假.(1)末位数字是0或5的整数,能被5整除;(2)方程x 2-x +1=0有两个实数根.解:(1)假设一个整数的末位数字是0或5,那么那个数能被5整除.真命题.(2)假设一个方程是x 2-x +1=0,那么它有两个实数根.假命题.11.(15分)命题“ax 2-2ax -3>0不成立”是真命题,求实数a 的取值范围. 解:因为ax 2-2ax -3>0不成立, 因此ax 2-2ax -3≤0恒成立.(1)当a =0时,-3≤0成立;(2)当a ≠0时,应知足:⎩⎪⎨⎪⎧ a <0,Δ≤0, 解之得-3≤a <0.由(1)(2)得a 的取值范围为[-3,0].12.(15分)已知集合A ={x|x 2-4mx +2m +6=0},B ={x|x<0}.假设A∩B=Ø是假命题,求实数m 的取值范围.解:设全集U ={m|Δ=(-4m)2-4(2m +6)≥0}={m|m≤-1或m≥32}. 假设设方程x 2-4mx +(2m +6)=0的两根别离为x 1、x 2,当两根均为非负实根时,有 ⎩⎪⎨⎪⎧ m∈U,x 1+x 2≥0,x 1x 2≥0,解得m≥32. 而{m|m≥32}关于U 的补集是{m|m≤-1}. ∴实数m 的取值范围是{m|m≤-1}.。
庖丁巧解牛知识·巧学一、四种命题之间的关系互逆命题、互否命题与互为逆否命题都是说两个命题的关系,把其中一个命题叫做原命题时,另一个命题就叫做原命题的逆命题、否命题或逆否命题.四种命题间的相互关系如下图所示.一般地,这四种命题的真假性,有且仅有下面四种情况:这四种命题的真假性的关系如下:两个命题若互为逆否命题,则它们具有相同的真假性;两个命题若互为逆命题或互为否命题,则它们的真假性没有关系.重点提示原命题为真,它的逆命题不一定为真;原命题为真,它的否命题不一定为真;原命题为真,它的逆否命题一定为真.二、间接证明有关问题由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以我们在直接证明某一问题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,来间接地证明原命题为真命题,这种证明问题的方法叫做反证法.用反证法证明命题的一般步骤是:假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立;从这个假设出发,经过推理论证,得出矛盾;由矛盾判断假设不正确,从而肯定命题的结论正确.联想发散反证法证明问题的类型(1)某些命题的结论是否定形式,如不是、不能、不存在等;(2)某些命题的结论以至少、至多、唯一等形式出现;(3)某些命题的结论的反面非常明显或结论的反面容易证明;(4)某些命题的直接证法较困难.有些命题,虽然其表面似乎不是以上形式,但本质上仍属以上形式,或很容易化归为以上形式的命题均可用反证法证明.问题·探究问题在证明问题时可以利用间接法,那么间接法可以证明哪些问题呢?可以得出什么矛盾呢?探究:(1)证明唯一性、无理性等问题可用反证法.(2)命题以否定的形式出现(如不存在、不相交等),并伴有“至少……”“不都……”“都不……”“没有……”等指示性词语,此时也可选用反证法.(3)若从正面考虑解决不好入手或比较麻烦,可以从命题的反面入手解决.(4)得出的矛盾一般有三种情况.一是与原命题的已知条件矛盾;二是与自身矛盾;三是与另一个已知的真命题(如定理、公理、定义、公式或与实际)相矛盾.典题·热题例1 列说法是否正确?为什么? (1)x 2=y 2⇔x=y ;(2)x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y.思路分析:在(2)中,由于是不等量关系,不易判断,所以可以考虑判断它的逆否命题,在逆否命题中,不等关系就转化为等量关系了. 解:(1)显然不正确;(2)“x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y”的逆否命题为:“x=y 且x=-y ⇔x 2=y 2”.我们可以看出x=y 且x=-y ⇒x 2=y 2,但x 2=y 2不能推出x=y 且x=-y ,从而逆否命题不正确. 故原命题不正确.即x 2≠y 2⇔x≠y 或x≠-y 不正确.深化升华 将不等关系通过转化为等量关系,有利于问题解决. 例2 判断命题“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”的逆否命题的真假.思路分析:可以直接进行逻辑推理判断,可以从逆否命题直接判断,也可以先判断原命题的真假,然后利用原命题与逆否命题等价使问题等价获解. 解:∵m>0,∴4m+1>0,方程x 2+x-m=0的判别式Δ=4m+1>0. ∴原命题“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”为真命题.因为原命题与它的逆否命题等价,所以“若m>0,则x 2+x-m=0有实数根”的逆否命题为真命题.例3 若a 、b 、c 均为实数,且a=x 2-2y+2π,b=y 2-2x+3π,c=z 2-2x+6π.求证:a 、b 、c 中至少有一个大于0.思路分析:本题主要考查用间接法证明问题,可以利用互为逆否命题两个命题的等价性间接证明.首先写出它的逆否命题,然后证明逆否命题正确. 证明:(用反证法)假设a 、b 、c 都不大于0,即a≤0,b≤0,c≤0,则a+b+c≤0. a+b+c=x 2-2y+2π+y 2-2z+3π+z 2-2x+6π =(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2+π-3.∵π-3>0且(x-1)2+(y-1)2+(z-1)2≥0, ∴a+b+c>0.这与a+b+c≤0矛盾. 因此,a 、b 、c 中至少有一个大于0.深化升华 含有“至多、至少”类型的命题常用反证法证明.命题以否定的形式出现也可以选用反证法证明.例4 已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,a 、b ∈R .对命题“若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b)”. (1)写出其逆命题,判断其真假,并证明你的结论; (2)写出其逆否命题,判断其真假,并证明你的结论.思路分析:本题主要考查四种命题的定义.由于原命题和它的逆否命题有相同的真假性,所以在直接证明一个问题有困难时,可以通过证明它的逆否命题为真命题,间接地证明原命题为真命题.解:(1)逆命题:若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0.该逆命题为真命题. 用反证法证明: 假设a+b<0, 则a<-b,b<-a.∵f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,则f(a)<f(-b),f(b)<f(-a).∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b).这与题设相矛盾,∴逆命题为真.(2)逆否命题:若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0,真命题.证明:∵a+b≥0,∴a≥-b,b≥-a.又∵f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,∴f(a)≥f(-b),f(b)≥f(-a).∴f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b).∴逆否命题为真.深化升华互为逆否命题的两个命题,在证明其中一个的真假性时,可转而去证明它的等价命题.。
§1.4全称量词与存在量词1.4.1 全称量词1.4.2存在量词一、选择题1.下列命题中,全称命题的个数为()①平行四边形的对角线互相平分;②梯形有两边平行;③存在一个菱形,它的四条边不相等.A.0B.1C.2D.32.下列特称命题中真命题的个数是()①∃x∈R,x≤0;②至少有一个整数,它既不是合数,也不是素数;③∃x∈{x|x是整数},x2是整数.A.0B.1C.2D.33.下列命题中,是真命题且是全称命题的是()A.对任意的a、b∈R,都有a2+b2-2a-2b+2<0B.菱形的两条对角线相等C.∃x∈R,x2=xD.对数函数在定义域上是单调函数4.下列命题中的假命题是()A.∃x∈R,lg x=0B.∃x∈R,tan x=1C.∀x∈R,x3>0D.∀x∈R,2x>05.下列命题中,真命题是()A.∃m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是偶函数B.∃m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是奇函数C.∀m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是偶函数D.∀m∈R,使函数f(x)=x2+mx(x∈R)是奇函数6.下列命题中,既是真命题又是特称命题的是()A.存在一个角α,使得tan(90°-α)=tanαB.存在实数x0,使得sin x0=π2C.对一切α,sin(180°-α)=sinαD.sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ7.若存在x 0∈R ,使ax 20+2x 0+a <0,则实数a 的取值范围是( )A.a <1B.a ≤1C.-1<a <1D.-1<a ≤1二、填空题8.已知函数f (x )=x 2+mx +1,若命题“∃x 0>0,f (x 0)<0”为真,则m 的取值范围是____________.9.下列命题中真命题为________,假命题为________.①末位是0的整数,可以被2整除;②角平分线上的点到这个角的两边的距离相等;③有的实数是无限不循环小数;④有些三角形不是等腰三角形;⑤所有的菱形都是正方形.10.命题:①∀x ∈R ,x 2-3x +2>0恒成立;②∃x ∈Q ,x 2=2;③∃x ∈R ,x 2+1=0;④∀x ∈R,4x 2>2x -1+3x 2.其中真命题的个数为________.三、解答题11.判断下列命题是否为全称命题或特称命题,若是,用符号表示,并判断其真假.(1)对任意实数α,有sin 2α+cos 2α=1;(2)存在一条直线,其斜率不存在;(3)对所有的实数a 、b ,方程ax +b =0都有唯一解;(4)存在实数x 0,使得1x 20-x 0+1=2.12.判断下列命题的真假:(1)任给x ∈Q ,13x 2+12x +1是有理数; (2)存在α、β∈R ,sin(α+β)=sin α+sin β;(3)存在x 、y ∈Z,3x -2y =10.13.已知f (x )=3ax 2+6x -1(a ∈R ).(1)当a=-3时,求证:对任意x∈R,都有f(x)≤0;(2)如果对任意x∈R,不等式f(x)≤4x恒成立,求实数a的取值范围.[[答案]]精析1.C2.D3.D [A 中含有全称量词“任意的”,因为a 2+b 2-2a -2b +2=(a -1)2+(b -1)2≥0,故是假命题.B 、D 在叙述上没有全称量词,但实际上是指“所有的”,菱形的对角线不一定相等,所以B 是假命题,C 是特称命题,故选D.]4.C5.A6.A [∵α=45°时,tan(90°-45°)=tan45°,∴A 为真命题,且为特称命题,故选A.B 中对∀x ∈R ,有sin x ≤1<π2;C 、D 都是全称命题.]7.A8.(-∞,-2)9.①②③④ ⑤10.0[[解析]] 对于方程x 2-3x +2=0,Δ=(-3)2-4×2>0,∴当x >2或x <1时,x 2-3x +2>0才成立,∴①为假命题.当且仅当x =±2时,x 2=2,∴不存在x ∈Q ,使得x 2=2,∴②为假命题,对∀x ∈R ,x 2+1≠0,∴③为假命题,4x 2-(2x -1+3x 2)=x 2-2x +1=(x -1)2≥0,即当x =1时,4x 2=2x -1+3x 2成立,∴④为假命题.∴①②③④均为假命题.11.解 (1)是全称命题,用符号表示为“∀α∈R ,sin 2α+cos 2α=1”,是真命题.(2)是特称命题,用符号表示为“∃直线l ,l 的斜率不存在”,是真命题.(3)是全称命题,用符号表示为“∀a 、b ∈R ,方程ax +b =0都有唯一解”,是假命题.(4)是特称命题,用符号表示为“∃x 0∈R ,1x 20-x 0+1=2”,是假命题. 12.解 (1)∵x ∈Q ,∴13x 2与12x 均为有理数, 从而13x 2+12x +1是有理数, ∴(1)真;(2)当α=0,β=π3时, sin(α+β)=sin α+sin β成立,∴(2)真;(3)当x =4,y =1时,3x -2y =10,∴(3)真.13.(1)证明 当a =-3时,f (x )=-9x 2+6x -1,令-9x 2+6x -1=0,则Δ=36-36=0,∴对任意x ∈R ,都有f (x )≤0.(2)解 ∵对任意x ∈R ,有f (x )≤4x ,∴3ax 2+2x -1≤0.∴⎩⎪⎨⎪⎧3a <0,Δ=4+12a ≤0.∴a ≤-13,即a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-13.。
学业分层测评(建议用时:45分钟)[学业达标]一、选择题1.下列语句不是命题的有()①2<1;②x<2 016;③若x<2,则x<1;④函数f(x)=x2是R 上的偶函数.A.0个B.1个C.2个D.3个【解析】②不是命题,故选B.【答案】 B2.下列命题是真命题的是()A.{∅}是空集B.{x∈N||x-1|<3}是无限集C.π是有理数D.x2-5x=0的根是自然数【解析】解方程x2-5x=0得x=0或x=5.故D正确.【答案】 D3.命题“平行四边形的对角线既互相平分,也互相垂直”的结论是()A.这个四边形的对角线互相平分B.这个四边形的对角线互相垂直C.这个四边形的对角线既互相平分,也互相垂直D.这个四边形是平行四边形【解析】把命题改写成“若p,则q”的形式后可知C正确.【答案】 C4.(2016·日照高二期末)下列命题正确的是()A.若a>b,则ac2>bc2B.若a>-b,则-a>bC.若ac>bc,则a>b D.若a>b,则a-c>b-c【解析】当c=0时选项A不正确;a>-b时,-a<b,选项B不正确;当c<0时,选项C不正确;由不等式的性质知选项D正确,故选D.【答案】 D5.下列说法正确的是()A.命题“x+y为有理数,则x,y也都是有理数”是真命题B.语句“当a>4时,方程x2-4x+a=0有实根”不是命题C.命题“对角线互相垂直的四边形是菱形”是真命题D.语句“当x<0时,方程x2-4x=0有负根”是假命题【解析】选项A不正确,如x=3,y=-3,则x+y=0为有理数;语句“当a>4时,方程x2-4x+a=0有实根.”是陈述句而且可以判断真假,并且是假的,所以选项B是错误的;选项C是错误的,应为“对角线互相垂直的平行四边形是菱形”;选项D是正确的.【答案】 D二、填空题6.把命题“末位数字是4的整数一定能被2整除”改写成“若p,则q”的形式为________. 【导学号:26160003】【答案】若一个整数的末位数字是4,则它一定能被2整除7.命题“3mx2+mx+1>0恒成立”是真命题,则实数m的取值范围是________.【解析】“3mx2+mx+1>0恒成立”是真命题,需对m进行分类讨论.当m=0时,1>0恒成立,所以m=0满足题意;当m>0时,且Δ=m2-12m<0,即0<m<12时,3mx2+mx+1>0恒成立,所以0<m<12满足题意;当m<0时,3mx2+mx+1>0不恒成立.综上知0≤m<12.【答案】[0,12)8.设a,b,c是任意的非零平面向量,且相互不共线,则①(a·b)c=(c·a)b;②|a|-|b|<|a-b|;③(b·c)a-(c·a)b不与c垂直;④(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2.其中是真命题的序号是________.【解析】由于c与b不一定共线,故①错;又[(b·c)a-(c·a)b]·c =(b·c)(a·c)-(c·a)(b·c)=0,从而知③错.【答案】②④三、解答题9.判断下列命题的真假,并说明理由.(1)函数y=a x是指数函数;(2)关于x的方程ax+1=x+2有唯一解.【解】(1)当a>0且a≠1时,函数y=a x是指数函数,所以是假命题.(2)关于x的方程ax+1=x+2,即(a-1)x=1,当a=1时,方程无解;当a≠1时,方程有唯一解,所以是假命题.10.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断真假.(1)内接于圆的四边形的对角互补;(2)被5整除的整数的末位数字是5;(3)三角形相似,对应边成比例.【解】(1)若四边形内接于圆,则它的对角互补.真命题.(2)若一个整数被5整除,则它的末位数字是5.假命题.(3)若两个三角形相似,则它们的对应边成比例.真命题.[能力提升]1.给出命题“方程x2+ax+1=0没有实数根”,则使该命题为真命题的a的一个值可以是()A.4B.2C.0D.-3【解析】方程无实根时,应满足Δ=a2-4<0.故当a=0时适合条件.【答案】 C2.对于向量a,b,c和实数λ,下列命题中,真命题是() A.若a·b=0,则a=0或b=0B.若λa=0,则λ=0或a=0C.若a2=b2,则a=b或a=-bD.若a·b=a·c,则b=c【解析】a·b=0,在a,b为非零向量时可得a⊥b;a2=b2可改写为|a|2=|b|2,只能得出|a|=|b|;a·b=a·c,可移项得a⊥(b-c),不可两边同除以向量.【答案】 B3.把下面命题补充完整,使其成为一个真命题.若函数f(x)=3+log2x(x>0)的图象与g(x)的图象关于x轴对称,则g(x)=________.【解析】设g(x)图象上任一点(x,y),则它关于x轴的对称点为(x,-y),此点在f(x)的图象上,故有-y=3+log2x成立,即y=-3-log2x(x>0).【答案】-3-log2x(x>0)4.已知集合A={x|x2-4mx+2m+6=0},B={x|x<0},若A∩B =∅是真命题,求实数m的取值范围.【导学号:26160004】【解】当Δ=(-4m)2-4(2m+6)<0,即-1<m<32时,A=∅,A∩B=∅是真命题;当Δ≥0,即m≤-1或m≥32时,设方程x2-4mx+(2m+6)=0的两根分别为x 1,x 2,则x 1≥0,x 2≥0.所以⎩⎪⎨⎪⎧ 4m ≥0,2m +6≥0,m ≤-1或m ≥32,解得m ≥32.综上,m 的取值范围是(-1,+∞).。
求椭圆中四类最值问题一、的最值若A为椭圆内一定点(异于焦点),P是C上的一个动点,F是C的一个焦点,e是C的离心率,求的最小值。
例1. 已知椭圆内有一点A(2,1),F是椭圆C的左焦点,P为椭圆C上的动点,求的最小值。
分析:注意到式中的数值“”恰为,则可由椭圆的第二定义知等于椭圆上的点P到左准线的距离。
这种方法在本期《椭圆中减少运算量的主要方法》一文中已经介绍过,这里不再重复,答案为。
二、的最值若A为椭圆C内一定点(异于焦点),P为C上的一个动点,F是C 的一个焦点,求的最值。
例2. 已知椭圆内有一点A(2,1),F为椭圆的左焦点,P 是椭圆上动点,求的最大值与最小值。
解:如图1,设椭圆的右焦点为,可知其坐标为(3,0)图1由椭圆的第一定义得:可知,当P为的延长线与椭圆的交点时,最大,最大值为,当P为的延长线与椭圆的交点时,最小,最小值为。
故的最大值为,最小值为。
三、的最值若A为椭圆C外一定点,为C的一条准线,P为C上的一个动点,P 到的距离为d,求的最小值。
例3. 已知椭圆外一点A(5,6),为椭圆的左准线,P为椭圆上动点,点P到的距离为d,求的最小值。
解:如图2,设F为椭圆的左焦点,可知其坐标为图2根据椭圆的第二定义有:,即可知当P、F、A三点共线且P在线段AF上时,最小,最小值。
故的最小值为10。
四、椭圆上定长动弦中点到准线距离的最值例4. 定长为的线段AB的两个端点分别在椭圆上移动,求AB的中点M到椭圆右准线的最短距离。
解:设F为椭圆的右焦点,如图3,作于A”,BB”⊥于B”,MM”⊥于M”图3则当且仅当AB过焦点F时等号成立。
故M到椭圆右准线的最短距离为。
评注:是椭圆的通径长,是椭圆焦点弦长的最小值,是AB 能过焦点的充要条件。
课时分层作业(三十六) 弧度制(建议用时:40分钟)[合格基础练]一、选择题1.1 920°转化为弧度数为( ) A.163 B.323 C.16π3D.32π3D [1 920°=5×360°+120°=⎝ ⎛⎭⎪⎫5×2π+2π3 rad =32π3 rad.]2.在0到2π范围内,与角-4π3终边相同的角是( ) A.π6 B.π3 C.2π3D.4π3C [与角-4π3终边相同的角是2k π+⎝ ⎛⎭⎪⎫-4π3,k ∈Z ,令k =1,可得与角-4π3终边相同的角是2π3,故选C.]3.下列表示中不正确的是( )A .终边在x 轴上角的集合是{α|α=k π,k ∈Z }B .终边在y轴上角的集合是⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π2+k π,k ∈ZC .终边在坐标轴上角的集合是⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=k ·π2,k ∈Z D .终边在直线y =x上角的集合是⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π4+2k π,k ∈ZD [对于A ,终边在x 轴上角的集合是{α|α=k π,k ∈Z },故A 正确; 对于B ,终边在y轴上的角的集合是⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π2+k π,k ∈Z ,故B 正确;对于C ,终边在x 轴上的角的集合为{ α|}α=k π,k ∈Z ,终边在y 轴上的角的集合为⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π2+k π,k ∈Z ,故合在一起即为{ α|}α=k π,k ∈Z ∪⎩⎨⎧α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π2+k π,k ∈Z =⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=k π2,k ∈Z ,故C 正确;对于D ,终边在直线y =x上的角的集合是⎩⎨⎧ α⎪⎪⎪⎭⎬⎫α=π4+k π,k ∈Z ,故D 不正确.]4.若θ=-5,则角θ的终边所在的象限是( ) A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限D .第一象限D [因为-2π<-5<-3π2,所以α是第一象限角.]5.已知扇形的弧长是4 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是( ) A .1 B .2 C .4D .1或4C [因为扇形的弧长为4,面积为2, 所以扇形的面积为12×4×r =2,解得r =1, 则扇形的圆心角的弧度数为41=4.故选C.]二、填空题6.在△ABC 中,若A ∶B ∶C =3∶5∶7,则角A ,B ,C 的弧度数分别为______________.A =π5,B =π3,C =7π15 [因为A +B +C =π, 又A ∶B ∶C =3∶5∶7,所以A =3π3+5+7=π5,B =5π3+5+7=π3,C =7π15.]7.用弧度表示终边落在y 轴右侧的角的集合为________.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫θ⎪⎪⎪-π2+2k π<θ<π2+2k π,k ∈Z[y 轴对应的角可用-π2,π2表示,所以y轴右侧角的集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫θ⎪⎪⎪-π2+2k π<θ<π2+2k π,k ∈Z.] 8.已知扇形OAB 的圆心角为57π,周长为5π+14,则扇形OAB 的面积为________.35π2[设扇形的半径为r,圆心角为57π,∴弧长l=57πr,∵扇形的周长为5π+14,∴57πr+2r=5π+14,解得r=7,由扇形的面积公式得=12×57π×r2=12×57π×49=35π2.]三、解答题9.已知角α=2 010°.(1)将α改写成β+2kπ(k∈Z,0≤β<2π)的形式,并指出α是第几象限的角;(2)在区间[-5π,0)上找出与α终边相同的角.[解](1)2 010°=2 010×π180=67π6=5×2π+7π6,又π<7π6<3π2,∴α与7π6终边相同,是第三象限的角.(2)与α终边相同的角可以写成γ=7π6+2kπ(k∈Z),又-5π≤γ<0,∴当k=-3时,γ=-296π;当k=-2时,γ=-176π;当k=-1时,γ=-5 6π.10.已知半径为10的圆O中,弦AB的长为10.(1)求弦AB所对的圆心角α的大小;(2)求α所在的扇形的弧长l及弧所在的弓形的面积S. [解](1)由⊙O的半径r=10=AB,知△AOB是等边三角形,∴α=∠AOB=60°=π3rad.(2)由(1)可知α=π3rad,r=10,∴弧长l=α·r=π3×10=10π3,∴S扇形=12lr=12×10π3×10=50π3,而S△AOB =12·AB·53=12×10×53=253,∴S=S扇形-S△AOB=25⎝⎛⎭⎪⎫2π3-3.[等级过关练]1.已知弧度数为2的圆心角所对的弦长也是2,则这个圆心角所对的弧长是()A.2 B.sin 2C.2sin 1 D.2 sin 1D[设圆的半径为R,则sin 1=1R,∴R=1sin 1,故所求弧长为l=α·R=2·1sin 1=2sin 1.]2.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度数为()A.143π B.-143πC.718π D.-718πB[分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了两周又一周的1 3,用弧度制表示就是:-4π-13×2π=-143π.]3.已知集合A={x|2kπ≤x≤2kπ+π,k∈Z},集合B={x|-4≤x≤4},则A∩B =________________.[-4,-π]∪[0,π][如图所示,∴A∩B=[-4,-π]∪[0,π].]4.若角α与角8π5终边相同,则在[0,2π]内终边与α4终边相同的角是________. 2π5,9π10,7π5,19π10 [由题意得α=8π5+2k π(k ∈Z ),α4=2π5+k π2(k ∈Z ),又α4∈[0,2π],所以k =0,1,2,3,此时α4=2π5,9π10,7π5,19π10.]5.如图所示,已知一长为 3 dm ,宽为1 dm 的长方体木块在桌面上做无滑动的翻滚,翻滚到第四次时被一小木板挡住,使木块底面与桌面成30°的角.求点A 走过的路径长及走过的弧所在扇形的总面积.[解] AA 1所在的圆半径是2 dm ,圆心角为π2;A 1A 2所在的圆半径是1 dm ,圆心角为π2;A 2A 3所在的圆半径是 3 dm ,圆心角为π3,所以点A 走过的路径长是三段圆弧之和,即2×π2+1×π2+3×π3=(9+23)π6(dm).三段圆弧所在扇形的总面积是12×π×2+12×π2×1+12×3π3×3=7π4(dm 2).。
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课时分层作业(一) 命题
(建议用时:40分钟)
[基础达标练]
一、选择题
1.下列语句中是命题的是( )
A.周期函数的和是周期函数吗?
B.sin 45°=1
C.x2+2x-1>0
D.x2+y2=0
B [对于A,是疑问句,不是命题;对于C,D,不能判断真假,不是命题;对于B,是陈述句且能判断真假,
是命题.]
2.下列命题中是假命题的是( )
A.a·b=0(a≠0,b≠0),则a⊥b
B.若|a|=|b|,则a=b
C.若ac2>bc2,则a>b
D.若α=60°,则cos α=12
B [因为|a|=|b|只能说明a与b的模相等,所以a=b不一定成立,故选B.]
3.命题“垂直于同一个平面的两条直线平行”的条件是( )
【导学号:97792004】
A.两条直线
B.一个平面
C.垂直
D.两条直线垂直于同一个平面
D [命题的条件是“两条直线垂直于同一个平面”.]
4.下列四个命题中,真命题是( )
A.a>b,c>d⇒ac>bd
B.a<b⇒a2<b2
C.1a<
1
b
⇒a>b
D.a>b,c<d⇒a-c>b-d
D [可以通过举反例的方法说明A、B、C为假命题.]
5.给出命题“方程x2+ax+1=0没有实数根”,则使该命题为真命题的a的一个值可以是( )
A.4 B.2 C.0 D.-3
C [由题意知,Δ=a2-4<0,故a=0适合题意.]
二、填空题
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6.命题“若a>0,则二元一次不等式x+ay-1≥0表示直线x+ay-1=0的右上方区域(包括边界)”的条
件p:________, 结论q:________.它是________命题(填“真”或“假”).
a>0 二元一次不等式x+ay-1≥0表示直线x+ay-1=0的右上方区域(包含边界) 真 [a>0时,设a
=1,
把(0,0)代入x+y-1≥0得-1≥0不成立,∴x+y-1≥0表示直线的右上方区域,∴命题为真命题.]
7.将命题“奇函数的定义域和图象均关于原点对称”,改写为“若p,则q”的形式为________.
【导学号:97792005】
若一个函数是奇函数,则这个函数的定义域和图象均关于原点对称 [命题若p,则q的形式为“若一个函
数是奇函数,则这个函数的定义域和图象均关于原点对称”.]
8.给出下列语句:①空集是任何集合的真子集;②函数y=ax+1是指数函数吗?③正方形既是矩形又是菱形;
④老师写的粉笔字真漂亮!⑤若x∈R,则x2+4x+5>0;⑥作AB∥A′B′.其中为命题的序号是________,为真
命题的序号是________.
①③⑤ ③⑤ [①是命题,且是假命题,因为空集是任何非空集合的真子集;②该语句是疑问句,不是命
题;③是命题,且是真命题,由正方形定义可知;④该语句是感叹句,不是命题;⑤是命题,因为x2+4x+5=
(x+2)2+1>0恒成立,所以是真命题;⑥该语句是祈使句,不是命题.]
三、解答题
9.判断下列语句中哪些是命题?哪些不是命题?
(1)2+22是有理数;
(2)1+1>2;
(3)2100是个大数;
(4)968能被11整除;
(5)非典型性肺炎是怎样传播的?
[解] (1)(2)(4)均是命题;(3)(5)不是命题.因为(1)(2)(4)都可以判断真假,且为陈述句;(3)中的“大
数”是一个模糊的概念,无法判断其真假,所以不是命题;(5)中的语句是疑问句,所以不是命题.
10.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断真假.
(1)体对角线相等的四棱柱是长方体.
(2)能被10整除的数既能被2整除又能被5整除.
(3)正弦值相等的两个角的终边相同.
【导学号:97792006】
[解] (1)若四棱柱的体对角线相等,则这个四棱柱是长方体.该命题是假命题.
(2)若一个数能被10整除,则这个数既能被2整除又能被5整除.该命题为真命题.
(3)若两个角的正弦值相等,则这两个角的终边相同.该命题为假命题.
[能力提升练]
1.“红豆生南国,春来发几枝?愿君多采撷,此物最相思.”这是唐代诗人王维的《相思》,这首诗中,在
当时条件下,可以作为命题的是( )
A.红豆生南国 B.春来发几枝
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C.愿君多采撷 D.此物最相思
A [“红豆生南国”是陈述句,所述事件在唐代是事实,所以本句是命题,且是真命题;“春来发几枝”是
疑问句,“愿君多采撷”是祈使句,“此物最相思”是感叹句,都不是命题,故选A.]
2.命题“第二象限角的余弦值小于0”的条件是( )
A.余弦值
B.第二象限
C.一个角是第二象限角
D.没有条件
C [原命题可改写为若一个角是第二象限角,则它的余弦值小于0,故选C.]
3.下列命题是真命题的是________.
①0是{0,1,2}的真子集;
②关于x的方程x2+|x|-6=0有四个实数根;
③设a,b,c是实数,若a>b,则ac2>bc2;
④若a≠0,则(a2+1)2>a4+a2+1.
④ [对于①,0是集合{0,1,2}的元素,不是真子集,故①是假命题;对于②,由x2+|x|-6=0得|x|=2,
所以x=±2,方程有两个实数根,故②是假命题;
对于③,当c=0时,ac2=bc2,故③是假命题;
对于④,当a≠0得(a2+1)2=a4+2a2+1>a4+a2+1,故④是真命题.]
4.命题“函数y=log2(x2-mx+4)的值域为R”为真命题,则实数m的取值范围为________.
【导学号:97792007】
(-∞,-4]∪[4,+∞) [由题意知函数y=x2-mx+4的图象与x轴有交点,则Δ=m2-4×4≥0,解得m≥4
或m≤-4.]
5.把下列命题改写成“若p,则q”的形式,并判断命题的真假.
(1)当m>14时,方程mx2-x+1=0无实根;
(2)平行于同一平面的两条直线平行.
[解] (1)命题可改写为:若m>14,则mx2-x+1=0无实根.
因为当m>14时,Δ=1-4m<0,
所以是真命题.
(2)命题可改写为:若两条直线平行于同一平面,则它们互相平行.
因为平行于同一平面的两条直线可能平行、相交或异面,所以是假命题.