2020高考数学大二轮复习专题10系列4选讲第2讲不等式选讲增分强化练理
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1 第2讲 不等式选讲 1.请考生在下面两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时请写清题号. [选修4-4:坐标系与参数方程]
在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为 x=2-35t,y=-2+45t(t为参数).曲线C2:x2+y2-4y=0,以坐标原点为极点,以x轴正半轴为极轴建立极坐标系,若点P的极坐
标为(22,-π4). (1)求曲线C2的极坐标方程; (2)若C1与C2相交于M、N两点,求1|PM|+1|PN|的值.
解析:(1)因为 x2+y2=ρ2,y=ρsin θ, 所以曲线C2的极坐标方程为ρ=4sin θ. (2)把曲线C1的参数方程代入曲线C2的方程得
(2-35t)2+(-2+45t)2-4(-2+45t)=0,
化简得t2-445t+16=0, t1+t2=445,t1·t2=16,∴t1>0,t2>0.
又点P(22,-π4)的直角坐标为(2,-2),故1|PM|+1|PN|=1|t1|+1|t2|=|t1|+|t2||t1||t2|=t1+t2
t1·t2
=1120.
[选修4-5:不等式选讲] 已知f(x)=|2x+m|(m∈R). (1)当m=0时,求不等式f(x)+|x-2|<5的解集; (2)对于任意实数x,不等式|2x-2|-f(x)
解析:(1)当m=0时,不等式|2x|+|x-2|<5可转化为 x<0,-2x+2-x<5或2
0≤x≤2,2x-x+2<5或 x>2,
2x+x-2<5,
整理得 x<0,x>-1或 0≤x≤2,x<3或 x>2,x<73, 所以不等式的解集为{x|-1(2)因为|2x-2|-|2x+m|≤|2x-2-2x-m|=|m+2|, 若|2x-2|-f(x)只需|m+2|
从而 m+2-m2,解得m<-1或m>2. 2.请考生在下面两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时请写清题号. [选修4-4:坐标系与参数方程] 以平面直角坐标系的原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.已知曲线C1的极坐
标方程为ρsin(θ-π4)=2,曲线C2的极坐标方程为ρ=2cos(θ-π4). (1)写出曲线C1的普通方程和曲线C2的参数方程; (2)设M,N分别是曲线C1,C2上的两个动点,求|MN|的最小值.
解析:(1)依题意,ρsin(θ-π4)=22ρsin θ-22ρcos θ=2,所以曲线C1的普通方程为x-y+2=0. 因为曲线C2的极坐标方程为
ρ2=2ρcos(θ-π4)=2ρcos θ+2ρsin θ, 所以x2+y2-2x-2y=0, 即(x-22)2+(y-22)2=1,
所以曲线C2的参数方程为 x=22+cos θ,y=22+sin θ(θ是参数).
(2)由(1)知,圆C2的圆心(22,22)圆心到直线x-y+2=0的距离d=|22-22+2|2=3
2. 又半径r=1,所以|MN|min=d-r=2-1. [选修4-5:不等式选讲] 已知函数f(x)=|x-m|+|x+1|(m∈R)的最小值为4. (1)求m的值;
(2)若a,b,c∈(0,+∞),且a+2b+3c=m,求证:1a+12b+13c≥3. 解析:(1)f(x)=|x-m|+|x+1|≥|(x-m)-(x+1)|=|m+1|, 所以|m+1|=4,解得m=-5或m=3. (2)证明:由题意,a+2b+3c=3.
于是1a+12b+13c=13(a+2b+3c)(1a+12b+13c)
=13(3+2ba+a2b+3ca+a3c+3c2b+2b3c) ≥13(3+2 2ba·a2b+2 3ca·a3c+2 3c2b·2b3c)=3, 当且仅当a=2b=3c时等号成立,即a=1,b=12,c=13时等号成立. 3.(2018·厦门第二次质检)请考生在下面两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时请写清题号. [选修4-4:坐标系与参数方程]
在直角坐标系xOy中,曲线C1:x24+y2=1,曲线C2: x=2+2cos φ,y=2sin φ(φ为参数),以坐标原点为极点,以x轴的正半轴为极轴建立极坐标系. (1)求C1,C2的极坐标方程; (2)射线l的极坐标方程为θ=α(ρ≥0),若l分别与C1,C2交于异于极点的A,B两
点,求|OB||OA|的最大值. 解析:(1)C1:x2+4y2=4,∵x=ρcos θ,y=ρsin θ, 故C1的极坐标方程:ρ2(3sin2θ+1)=4. C2的直角坐标方程:(x-2)2+y2=4,
∵x=ρcos θ,y=ρsin θ,故C2的极坐标方程: ρ=4cos θ. (2)直线l分别与曲线C1,C2联立,得到 4
ρ22θ+=4,θ=α,则|OA|2=43sin2α+1,
ρ=4cos θ,θ=α,则|OB|2=16cos2α,
∴|OB|2|OA|2=4cos2α(3sin2α+1)=(4-4sin2α)(3sin2α+1), 令t=sin2α,则|OB|2|OA|2=(4-4t)(3t+1)=-12t2+8t+4,∴t=13,即sin α=±33时, |OB||OA|有最大值433.
[选修4-5:不等式选讲] 已知函数f(x)=|x-2|-|x+a|,其中a>0. (1)求函数f(x)的值域; (2)对于满足b2+c2+bc=1的任意实数b,c,关于x的不等式f(x)≥3(b+c)恒有解,求a的取值范围. 解析:(1)∵a>0,∴-a<2,
∴f(x)= a+2 x≤-a,-2x-a+2 -a故f(x)∈[-a-2,a+2]. (2)∵(b+c2)2-bc=14(b-c)2≥0,
∴bc≤(b+c2)2, ∵(b+c)2=bc+1, ∴(b+c)2≤(b+c2)2+1,
∴-233≤b+c≤233. 当且仅当b=c=33时,(b+c)max=233, ∴[3(b+c)]max=23 关于x的不等式f(x)≥3(b+c)恒有解⇔[f(x)]max≥[3(b+c)]max 即a+2≥23,故a≥23-2, 又a>0,所以a≥23-2. 4.请考生在下面两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.作答时请写清5
题号. [选修4-4:坐标系与参数方程] 在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线
C1的极坐标方程为ρcos(θ-π6)=2.已知点Q为曲线C1上的动点,点P在线段OQ上,
且满足|OQ|·|OP|=4.动点P的轨迹为C2. (1)求C2的直角坐标方程;
(2)设点A的极坐标为(2,π3),点B在曲线C2上,求△AOB面积的最大值. 解析:(1)设P的极坐标为(ρ,θ)(ρ>0),Q的极坐标为(ρ1,θ)(ρ1>0), 由题设知,|OP|=ρ,|OQ|=ρ1=2θ-π6,
由|OQ|·|OP|=4得C2的极坐标方程 ρ=2cos(θ-π6)(ρ>0),
因此C2的直角坐标方程为(x-32)2+(y-12)2=1,但不包括点(0,0). (2)设点B的极坐标为(ρB,α)(ρB>0), 由题设知|OA|=2,ρB=2cos(α-π6),
于是△AOB面积为S=12|OA|·ρB·sin∠AOB =2cos(α-π6)·|sin(α-π3)|=2|sin2α-34|≤32, 当α=0时,S取得最大值32. 所以△AOB面积的最大值为32. [选修4-5:不等式选讲] 已知函数f(x)=x2-|x|+1. (1)求不等式f(x)≥2x的解集;
(2)若关于x的不等式f(x)≥|x2+a|在[0,+∞)上恒成立,求a的取值范围. 解析:(1)不等式f(x)≥2x等价于x2-|x|-2x+1≥0, ① 当x≥0时,①式化为x2-3x+1≥0,
解得x≥3+52或0≤x≤3-52; 6
当x<0时,①式化为x2-x+1≥0, 解得x<0,综上所述,不等式f(x)≥2x的解集为
{x|x≤3-52或x≥3+52}. (2)不等式f(x)≥|x2+a|在[0,+∞)上恒成立, ⇔-f(x)≤x2+a≤f(x)在[0,+∞)上恒成立,
⇔-x2+x-1≤x2+a≤x2
-x+1在[0,+∞)上恒成立,
⇔-x2+12x-1≤a≤x2
-32x+1在[0,+∞)上恒成立,
由-x2+12x-1=-(x-14)2-1516≤-1516(当且仅当x=14时取等号), x2-32x+1=(x-34)2+716≥716(当且仅当x=34时取等号),
所以-1516≤a≤716, 综上所述,a的取值范围是[-1516,716].