2022年广西高考数学试卷(理科)(甲卷)
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这是一份2022年广西高考数学试卷(理科)(甲卷),共64页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题,直线的极坐标方程,直线的极坐标方程步骤等内容,欢迎下载使用。
2022年广西高考数学试卷(理科)(甲卷)
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)(2022•甲卷)若z=﹣1+i,则=( )
A.﹣1+i B.﹣1﹣i C.﹣+i D.﹣﹣i
2.(5分)(2022•甲卷)某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如图:
则( )
A.讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%
B.讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%
C.讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D.讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
3.(5分)(2022•甲卷)设全集U={﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合A={﹣1,2},B={x|x2﹣4x+3=0},则∁U(A∪B)=( )
A.{1,3} B.{0,3} C.{﹣2,1} D.{﹣2,0}
4.(5分)(2022•甲卷)如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
5.(5分)(2022•甲卷)函数y=(3x﹣3﹣x)cosx在区间[﹣,]的图像大致为( )
A.
B.
C.
D.
6.(5分)(2022•甲卷)当x=1时,函数f(x)=alnx+取得最大值﹣2,则f′(2)=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
7.(5分)(2022•甲卷)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,已知B1D与平面ABCD和平面AA1B1B所成的角均为30°,则( )
A.AB=2AD
B.AB与平面AB1C1D所成的角为30°
C.AC=CB1
D.B1D与平面BB1C1C所成的角为45°
8.(5分)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是AB的中点,D在上,CD⊥AB.“会圆术”给出的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+.当OA=2,∠AOB=60°时,s=( )
A. B. C. D.
9.(5分)(2022•甲卷)甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S甲和S乙,体积分别为V甲和V乙.若=2,则=( )
A. B.2 C. D.
10.(5分)(2022•甲卷)椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
11.(5分)(2022•甲卷)设函数f(x)=sin(ωx+)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( )
A.[,) B.[,) C.(,] D.(,]
12.(5分)(2022•甲卷)已知a=,b=cos,c=4sin,则( )
A.c>b>a B.b>a>c C.a>b>c D.a>c>b
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)(2022•甲卷)设向量,的夹角的余弦值为,且||=1,||=3,则(2+)•= .
14.(5分)(2022•甲卷)若双曲线y2﹣=1(m>0)的渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,则m= .
15.(5分)(2022•甲卷)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为 .
16.(5分)(2022•甲卷)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当取得最小值时,BD= .
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)(2022•甲卷)记Sn为数列{an}的前n项和.已知+n=2an+1.
(1)证明:{an}是等差数列;
(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值.
18.(12分)(2022•甲卷)在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,CD∥AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=.
(1)证明:BD⊥PA;
(2)求PD与平面PAB所成的角的正弦值.
19.(12分)(2022•甲卷)甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.
(1)求甲学校获得冠军的概率;
(2)用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.
20.(12分)(2022•甲卷)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点D(p,0),过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,|MF|=3.
(1)求C的方程;
(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为α,β.当α﹣β取得最大值时,求直线AB的方程.
21.(12分)(2022•甲卷)已知函数f(x)=﹣lnx+x﹣a.
(1)若f(x)≥0,求a的取值范围;
(2)证明:若f(x)有两个零点x1,x2,则x1x2<1.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)(2022•甲卷)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数),曲线C2的参数方程为(s为参数).
(1)写出C1的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为2cosθ﹣sinθ=0,求C3与C1交点的直角坐标,及C3与C2交点的直角坐标.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.(2022•甲卷)已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:
(1)a+b+2c≤3;
(2)若b=2c,则+≥3.
2022年广西高考数学试卷(理科)(甲卷)
参考答案与试题解析
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)(2022•甲卷)若z=﹣1+i,则=( )
A.﹣1+i B.﹣1﹣i C.﹣+i D.﹣﹣i
【考点】共轭复数;复数的运算.菁优网版权所有
【专题】对应思想;数学模型法;数系的扩充和复数;数学运算.
【分析】由已知求得,代入,则答案可求.
【解答】解:∵z=﹣1+i,∴=4,
则=.
故选:C.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
2.(5分)(2022•甲卷)某社区通过公益讲座以普及社区居民的垃圾分类知识.为了解讲座效果,随机抽取10位社区居民,让他们在讲座前和讲座后各回答一份垃圾分类知识问卷,这10位社区居民在讲座前和讲座后问卷答题的正确率如图:
则( )
A.讲座前问卷答题的正确率的中位数小于70%
B.讲座后问卷答题的正确率的平均数大于85%
C.讲座前问卷答题的正确率的标准差小于讲座后正确率的标准差
D.讲座后问卷答题的正确率的极差大于讲座前正确率的极差
【考点】极差、方差与标准差;频率分布直方图;众数、中位数、平均数.菁优网版权所有
【专题】数形结合;定义法;概率与统计;数学运算.
【分析】对于A,求出讲座前问卷答题的正确率的中位数进行判断;对于B,求出讲座后问卷答题的正确率的平均数进行判断;对于C,由图形知讲座前问卷答题的正确率相对分散,讲座后问卷答题的正确率相对集中,进行判断;对于D,求出讲座后问卷答题的正确率的极差和讲座前正确率的极差,由此判断D.
【解答】解:对于A,讲座前问卷答题的正确率从小到大为:
60%,60%,65%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,
∴讲座前问卷答题的正确率的中位数为:(70%+75%)/2=72.5%,故A错误;
对于B,讲座后问卷答题的正确率的平均数为:
(80%+85%+85%+85%+85%+90%+90%+95%+100%+100%)=89.5%>85%,故B正确;
对于C,由图形知讲座前问卷答题的正确率相对分散,讲座后问卷答题的正确率相对集中,
∴讲座前问卷答题的正确率的标准差大于讲座后正确率的标准差,故C错误;
对于D,讲座后问卷答题的正确率的极差为:100%﹣80%=20%,
讲座前正确率的极差为:95%﹣60%=35%,
∴讲座后问卷答题的正确率的极差小于讲座前正确率的极差,故D错误.
故选:B.
【点评】本题考查命题真假的判断,考查散点图、中位数、平均数、标准差、极差等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
3.(5分)(2022•甲卷)设全集U={﹣2,﹣1,0,1,2,3},集合A={﹣1,2},B={x|x2﹣4x+3=0},则∁U(A∪B)=( )
A.{1,3} B.{0,3} C.{﹣2,1} D.{﹣2,0}
【考点】交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有
【专题】集合思想;定义法;集合;数学运算.
【分析】求解一元二次方程化简B,再由并集与补集运算得答案.
【解答】解:∵B={x|x2﹣4x+3=0}={1,3},A={﹣1,2},
∴A∪B={﹣1,1,2,3},
又U={﹣2,﹣1,0,1,2,3},
∴∁U(A∪B)={﹣2,0}.
故选:D.
【点评】本题考查交、并、补集的混合运算,是基础题.
4.(5分)(2022•甲卷)如图,网格纸上绘制的是一个多面体的三视图,网格小正方形的边长为1,则该多面体的体积为( )
A.8 B.12 C.16 D.20
【考点】由三视图求面积、体积.菁优网版权所有
【专题】转化思想;等体积法;空间位置关系与距离;逻辑推理;数学运算.
【分析】由多面体的三视图得该多面体是一正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,四棱柱的底面是直角梯形ABCD,AB=4,AD=2,AA1=2,AA1⊥平面ABCD,由此能求出该多面体的体积.
【解答】解:由多面体的三视图得该多面体是一正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1,
四棱柱的底面是直角梯形ABCD,如图,
AB=4,AD=2,AA1=2,AA1⊥平面ABCD,
∴该多面体的体积为:
V==12.
故选:B.
【点评】本题考查多面体的体积的求法,考查多面体的三视图等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
5.(5分)(2022•甲卷)函数y=(3x﹣3﹣x)cosx在区间[﹣,]的图像大致为( )
A.
B.
C.
D.
【考点】函数的图象与图象的变换.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;函数的性质及应用;逻辑推理;数学运算.
【分析】判断函数的奇偶性,结合函数的特殊值判断点的位置,推出选项即可.
【解答】解:f(x)=(3x﹣3﹣x)cosx,
可知f(﹣x)=(3﹣x﹣3x)cos(﹣x)=﹣(3x﹣3﹣x)cosx=﹣f(x),
函数是奇函数,排除BD;
当x=1时,f(1)=(3﹣3﹣1)cos1>0,排除C.
故选:A.
【点评】本题考查函数的奇偶性以及函数的图象的判断,是中档题.
6.(5分)(2022•甲卷)当x=1时,函数f(x)=alnx+取得最大值﹣2,则f′(2)=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
【考点】导数的运算.菁优网版权所有
【专题】函数思想;转化法;导数的综合应用;数学运算.
【分析】由已知求得b,再由题意可得f′(1)=0求得a,得到函数解析式,求其导函数,即可求得f′(2).
【解答】解:由题意f(1)=b=﹣2,则f(x)=alnx﹣,
则f′(x)=,
∵当x=1时函数取得最值,可得x=1也是函数的一个极值点,
∴f′(1)=a+2=0,即a=﹣2.
∴f′(x)=,
易得函数在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,
故x=1处,函数取得极大值,也是最大值,
则f′(2)=.
故选:B.
【点评】本题考查导数的应用,考查导数最值与极值的关系,考查运算求解能力,是中档题.
7.(5分)(2022•甲卷)在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,已知B1D与平面ABCD和平面AA1B1B所成的角均为30°,则( )
A.AB=2AD
B.AB与平面AB1C1D所成的角为30°
C.AC=CB1
D.B1D与平面BB1C1C所成的角为45°
【考点】直线与平面所成的角.菁优网版权所有
【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离;空间角;直观想象.
【分析】不妨令AA1=1,可根据直线与平面所成角的定义,确定长方体的各棱长,即可求解.
【解答】解:如图所示,连接AB1,BD,不妨令AA1=1,
在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AD⊥面AA1B1B,BB1⊥面ABCD,
所以∠B1DB和∠DB1A分别为B1D与平面ABCD和平面AA1B1B所成的角,
即∠B1DB=∠DB1A=30°,
所以在Rt△BDB1中,BB1=AA1=1,,
在Rt△ADB1中,DB1=2,,
所以AB=,,,
故选项A,C错误,
由图易知,AB在平面AB1C1D上的射影在AB1上,
所以∠B1AB为AB与平面AB1C1D所成的角,
在Rt△ABB1中,,
故选项B错误,
如图,连接B1C,
则B1D在平面BB1C1C上的射影为B1C,
所以∠DB1C为B1D与平面BB1C1C所成的角,
在Rt△DB1C中,=DC,所以∠DB1C=45°,
所以选项D正确,
故选:D.
【点评】本题考查了直线与平面所成角,属于中档题.
8.(5分)沈括的《梦溪笔谈》是中国古代科技史上的杰作,其中收录了计算圆弧长度的“会圆术”.如图,是以O为圆心,OA为半径的圆弧,C是AB的中点,D在上,CD⊥AB.“会圆术”给出的弧长的近似值s的计算公式:s=AB+.当OA=2,∠AOB=60°时,s=( )
A. B. C. D.
【考点】扇形面积公式.菁优网版权所有
【专题】对应思想;数形结合法;解三角形;数学运算.
【分析】由已知求得AB与CD的值,代入s=AB+得答案.
【解答】解:∵OA=OB=2,∠AOB=60°,∴AB=2,
∵C是AB的中点,D在上,CD⊥AB,
∴延长DC可得O在DC上,CD=OD﹣OC=2﹣,
∴s=AB+=2+=2+=.
故选:B.
【点评】本题考查扇形及其应用,考查运算求解能力,是基础题.
9.(5分)(2022•甲卷)甲、乙两个圆锥的母线长相等,侧面展开图的圆心角之和为2π,侧面积分别为S甲和S乙,体积分别为V甲和V乙.若=2,则=( )
A. B.2 C. D.
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积;旋转体(圆柱、圆锥、圆台).菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;立体几何;数学运算.
【分析】设圆的半径(即圆锥母线)为3,甲、乙两个圆锥的底面半径分别为r1,r2,高分别为h1,h2,则可求得r1=2,r2=1,,进而求得体积之比.
【解答】解:如图,
甲,乙两个圆锥的侧面展开图刚好拼成一个圆,设圆的半径(即圆锥母线)为3,甲、乙两个圆锥的底面半径分别为r1,r2,高分别为h1,h2,
则2πr1=4π,2πr2=2π,解得r1=2,r2=1,
由勾股定理可得,
∴.
故选:C.
【点评】本题考查圆锥的侧面积和体积求解,考查运算求解能力,属于中档题.
10.(5分)(2022•甲卷)椭圆C:+=1(a>b>0)的左顶点为A,点P,Q均在C上,且关于y轴对称.若直线AP,AQ的斜率之积为,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【考点】椭圆的性质.菁优网版权所有
【专题】常规题型;设而不求法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学抽象;逻辑推理;数学运算.
【分析】设P(x0,y0),则Q(﹣x0,y0),根据斜率公式结合题意可得:kAP•kAQ=,再结合,整理可得离心率.
【解答】解:已知A(﹣a,0),设P(x0,y0),则Q(﹣x0,y0),
kAP=,
kAQ=,
故kAP•kAQ=•==①,
∵+=1,即=②,
②代入①整理得:=,
e===.
故选:A.
【点评】本题考查椭圆的简单几何性质,是基础题.
11.(5分)(2022•甲卷)设函数f(x)=sin(ωx+)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,则ω的取值范围是( )
A.[,) B.[,) C.(,] D.(,]
【考点】正弦函数的图象.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;三角函数的图象与性质;数学运算.
【分析】由题意,利用正弦函数的极值点和零点,求得ω的取值范围.
【解答】解:当ω<0时,不能满足在区间(0,π)极值点比零点多,所以ω>0;
函数f(x)=sin(ωx+)在区间(0,π)恰有三个极值点、两个零点,
ωx+∈(,ωπ+),
∴<ωπ+≤3π,
求得<ω≤,
故选:C.
【点评】本题主要考查正弦函数的极值点和零点,属于中档题.
12.(5分)(2022•甲卷)已知a=,b=cos,c=4sin,则( )
A.c>b>a B.b>a>c C.a>b>c D.a>c>b
【考点】三角函数线.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值;数学运算.
【分析】构造函数f(x)=cosx+,(0<x<1),可得cos,即b>a,利用三角函数线可得tanx>x,即tan>,即,可得c>b.
【解答】解:设f(x)=cosx+,(0<x<1),则f′(x)=x﹣sinx,
设g(x)=x﹣sinx(0<x<1),g′(x)=1﹣cosx>0,
故g(x)在(0,1)单调递增,即g(x)>g(0)=0,
即f′(x)>0,故f(x)在(0,1)上单调递增,
所以f()>f(0)=0,可得cos,故b>a,
利用三角函数线可得x)时,tanx>x,
∴tan>,即,∴4sin,故c>b.
综上:c>b>a,
故选:A.
【点评】本题考查了三角函数不等式的证明与应用,考查了运算能力,属难题..
二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.(5分)(2022•甲卷)设向量,的夹角的余弦值为,且||=1,||=3,则(2+)•= 11 .
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;综合法;平面向量及应用;逻辑推理;数学运算.
【分析】首先计算的值,然后结合向量的运算法则可得所给式子的值.
【解答】解:由题意可得,
则.
故答案为:11.
【点评】本题主要考查平面向量的数量积的定义,平面向量的运算法则等知识,属于中等题.
14.(5分)(2022•甲卷)若双曲线y2﹣=1(m>0)的渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,则m= .
【考点】双曲线的性质.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;逻辑推理;数学运算.
【分析】求出渐近线方程,求出圆心与半径,利用点到直线的距离等于半径求解即可.
【解答】解:双曲线y2﹣=1(m>0)的渐近线:x=±my,
圆x2+y2﹣4y+3=0的圆心(0,2)与半径1,
双曲线y2﹣=1(m>0)的渐近线与圆x2+y2﹣4y+3=0相切,
=1,解得m=,m=﹣舍去.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,直线与圆的位置关系的判断,是中档题.
15.(5分)(2022•甲卷)从正方体的8个顶点中任选4个,则这4个点在同一个平面的概率为 .
【考点】古典概型及其概率计算公式.菁优网版权所有
【专题】计算题;方程思想;转化思想;综合法;概率与统计;立体几何;数学运算.
【分析】根据题意,由组合数公式计算“从正方体的8个顶点中任选4个”的取法,分析其中“4个点在同一个平面”的情况,由古典概型公式计算可得答案.
【解答】解:根据题意,从正方体的8个顶点中任选4个,有C=70种取法,
若这4个点在同一个平面,有底面2个和侧面4个、对角面6个,一共有12种情况,
则这4个点在同一个平面的概率P==;
故答案为:.
【点评】本题考查古典概型的计算,涉及正方体的几何结构,属于基础题.
16.(5分)(2022•甲卷)已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当取得最小值时,BD= .
【考点】三角形中的几何计算;余弦定理.菁优网版权所有
【专题】函数思想;转化法;解三角形.
【分析】首先设出BD,CD,在两个三角形中分别表示AC,BC,继而=,从而利用均值不等式取等号的条件即可.
【解答】解:设BD=x,CD=2x,
在三角形ACD中,b2=4x2+4﹣2•2x•2•cos60°,可得:b2=4x2﹣4x+4,
在三角形ABD中,c2=x2+4﹣2•x•2•cos120°,可得:c2=x2+2x+4,
要使得最小,即最小,
==,
其中,此时,
当且仅当(x+1)2=3时,即或(舍去),即时取等号,
故答案为:.
【点评】本题主要考查余弦定理及均值不等式的应用,属于中档题.
三、解答题:共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答。第22、23题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共60分。
17.(12分)(2022•甲卷)记Sn为数列{an}的前n项和.已知+n=2an+1.
(1)证明:{an}是等差数列;
(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值.
【考点】数列的求和;数列递推式.菁优网版权所有
【专题】分类讨论;作差法;点列、递归数列与数学归纳法;数学运算.
【分析】(1)由已知把n换为n+1作差可得递推关系从而证明,
(2)由a4,a7,a9成等比数列,求出首项,利用等差数列通项公式找出an正负分界点计算即可.
【解答】解:(1)证明:由已知有:⋯①,
把n换成n+1,⋯②,
②﹣①可得:2an+1=2(n+1)an+1﹣2nan﹣2n,
整理得:an+1=an+1,
由等差数列定义有{an}为等差数列;
(2)由已知有,设等差数列an的首项为x,由(1)有其公差为1,
故(x+6)2=(x+3)(x+8),解得x=﹣12,故a1=﹣12,
所以an=﹣12+(n﹣1)×1=n﹣13,
故可得:a1<a2<a3<⋯<a12<0,a13=0,a14>0,
故Sn在n=12或者n=13时取最小值,,
故Sn的最小值为﹣78.
【点评】本题主要考查利用数列递推关系求通项及等差数列前n项和的最小值,属于中档题.
18.(12分)(2022•甲卷)在四棱锥P﹣ABCD中,PD⊥底面ABCD,CD∥AB,AD=DC=CB=1,AB=2,DP=.
(1)证明:BD⊥PA;
(2)求PD与平面PAB所成的角的正弦值.
【考点】直线与平面所成的角;直线与平面垂直.菁优网版权所有
【专题】数形结合;数形结合法;立体几何;数学运算.
【分析】(1)易知PD⊥BD,取AB中点E,容易证明四边形BCDE为平行四边形,再根据长度关系可得BD⊥AD,进而得证;
(2)建立空间直角坐标系,写出各点的坐标,再求出平面PAB的法向量,利用向量的夹角公式即可得解.
【解答】解:(1)证明:∵PD⊥底面ABCD,BD⊂面ABCD,
∴PD⊥BD,
取AB中点E,连接DE,
∵AD=DC=CB=1,AB=2,
∴∠DAB=60°,又∵AE=AB=AD=1,
∴DE=1,∴DE=,
∴△ABD为直角三角形,且AB为斜边,
∴BD⊥AD,
又PD∩AD=D,PD⊂面PAD,AD⊂面PAD,
∴BD⊥面PAD,
又PA⊂面PAD,
∴BD⊥PA;
(2)由(1)知,PD,AD,BD两两互相垂直,故建立如图所示的空间直角坐标系,
,
则,
∴,
设平面PAB的一个法向量为,则,则可取,
设PD与平面PAB所成的角为θ,则,
∴PD与平面PAB所成的角的正弦值为.
【点评】本题考查线面垂直的判定以及利用空间向量求解二面角的正弦值,考查逻辑推理能力及运算求解能力,属于中档题.
19.(12分)(2022•甲卷)甲、乙两个学校进行体育比赛,比赛共设三个项目,每个项目胜方得10分,负方得0分,没有平局.三个项目比赛结束后,总得分高的学校获得冠军.已知甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,各项目的比赛结果相互独立.
(1)求甲学校获得冠军的概率;
(2)用X表示乙学校的总得分,求X的分布列与期望.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.菁优网版权所有
【专题】计算题;转化思想;综合法;概率与统计;数学运算.
【分析】根据相互独立事件的概率乘法公式,可以求出甲学校获胜2场或者3场的概率,可以得到甲学校获得冠军的概率;乙学校的总得分X的值可取0,10,20,30,分别求出X取上述值时的概率,可得分布列与数学期望.
【解答】解:(1)甲学校在三个项目中获胜的概率分别为0.5,0.4,0.8,可以得到两个学校每场比赛获胜的概率如下表:
第一场比赛
第二场比赛
第三场比赛
甲学校获胜概率
0.5
0.4
0.8
乙学校获胜概率
0.5
0.6
0.2
甲学校要获得冠军,需要在3场比赛中至少获胜2场,
①甲学校3场全胜,概率为:P1=0.5×0.4×0.8=0.16,
②甲学校3场获胜2场败1场,概率为:P2=0.5×0.4×0.2+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.8=0.44,
所以甲学校获得冠军的概率为:P=P1+P2=0.6;
(2)乙学校的总得分X的可能取值为:0,10,20,30,其概率分别为:
P(X=0)=0.5×0.4×0.8=0.16,
P(X=10)=0.5×0.4×0.2+0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.8=0.44,
P(X=20)=0.5×0.6×0.8+0.5×0.4×0.2+0.5×0.6×0.2=0.34,
P(X=30)=0.5×0.6×0.2=0.06,
则X的分布列为:
X
0
10
20
30
P
0.16
0.44
0.34
0.06
X的期望EX=0×0.16+10×0.44+20×0.34+30×0.06=13.
【点评】本题考查随机变量的分布列与数学期望的计算,难度不大.
20.(12分)(2022•甲卷)设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,点D(p,0),过F的直线交C于M,N两点.当直线MD垂直于x轴时,|MF|=3.
(1)求C的方程;
(2)设直线MD,ND与C的另一个交点分别为A,B,记直线MN,AB的倾斜角分别为α,β.当α﹣β取得最大值时,求直线AB的方程.
【考点】直线与抛物线的综合;抛物线的性质.菁优网版权所有
【专题】方程思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;数学运算.
【分析】(1)由已知求得|MD|=,|FD|=,则在Rt△MFD中,利用勾股定理得p=2,则C的方程可求;
(2)设M,N,A,B的坐标,写出tanα与tanβ,再由三点共线可得,;由题意可知,直线MN的斜率不为0,设lMN:x=my+1,联立直线方程与抛物线方程,化为关于y的一元二次方程,利用根与系数的关系可得y1+y2=4m,y1y2=﹣4,求得tanβ与tanα,再由两角差的正切及基本不等式判断,从而求得AB的方程.
【解答】解:(1)由题意可知,当x=p时,y2=2p2,得yM=p,可知|MD|=p,|FD|=.
则在Rt△MFD中,|FD|2+|DM|2=|FM|2,得=9,解得p=2.
则C的方程为y2=4x;
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),A(x3,y3),B(x4,y4),
当MN与x轴垂直时,由对称性可知,AB也与x轴垂直,
此时,则α﹣β=0,
由(1)可知F(1,0),D(2,0),则tanα=kMN=,
又N、D、B三点共线,则kND=kBD,即,
∴,
得y2y4=﹣8,即y4=﹣;
同理由M、D、A三点共线,得y3=﹣.
则tanβ==.
由题意可知,直线MN的斜率不为0,设lMN:x=my+1,
由,得y2﹣4my﹣4=0,
y1+y2=4m,y1y2=﹣4,则tanα=,tanβ=,
则tan(α﹣β)==,
∵,,
∴tanα与tanβ正负相同,
∴,
∴当α﹣β取得最大值时,tan(α﹣β)取得最大值,
当m>0时,tan(α﹣β)=≤=;当m<0时,tan(α﹣β)无最大值,
∴当且仅当2m=,即m=时,等号成立,tan(α﹣β)取最大值,
此时AB的直线方程为y﹣y3=,即4x﹣(y3+y4)y+y3y4=0,
又∵y3+y4=﹣=8m=4,y3y4==﹣16,
∴AB的方程为4x﹣4y﹣16=0,即x﹣y﹣4=0.
【点评】本题考查抛物线方程的求法,考查直线与抛物线位置关系的应用,考查运算求解能力,属难题.
21.(12分)(2022•甲卷)已知函数f(x)=﹣lnx+x﹣a.
(1)若f(x)≥0,求a的取值范围;
(2)证明:若f(x)有两个零点x1,x2,则x1x2<1.
【考点】利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有
【专题】转化思想;分析法;导数的综合应用;数学运算.
【分析】(1)对函数求导研究其在定义域内单调性,由于函数在(0,+∞)恒大于等于0,故f(x)min=f(1)=e+1﹣a>0,解出a的范围即可.
(2)首先将原不等式转化为证明,再利用函数f(x)在(1,+∞)单调递增,即转化为证明⇔,继而构造函数证明其在(0,1)恒小于0即可.
【解答】解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),,
令f′(x)>0,解得x>1,故函数f(x)在(0,1)单调递减,(1,+∞)单调递增,
故f(x)min=f(1)=e+1﹣a,要使得f(x)≥0恒成立,仅需e+1﹣a≥0,
故a≤e+1,故a的取值范围是(﹣∞,e+1];
(2)证明:由已知有函数f(x)要有两个零点,故f(1)=e+1﹣a<0,即a>e+1,
不妨设0<x1<1<x2,要证明x1x2<1,即证明,
∵0<x1<1,∴,
即证明:,又因为f(x)在(1,+∞)单调递增,
即证明:⇔,
构造函数,0<x<1,
=,
构造函数m(x)=,
,因为0<x<1,所以,
故m′(x)>0在(0,1)恒成立,故m(x)在(0,1)单调递增,
故m(x)<m(1)=0
又因为x﹣1<0,故h′(x)>0在(0,1)恒成立,故h(x)在(0,1)单调递增,
又因为h(1)=0,故h(x)<h(1)=0,
故,即x1x2<1.得证.
【点评】本题主要考查利用导函数研究函数单调性,即构造函数证明不等式恒成立问题,属于较难题目.
(二)选考题:共10分。请考生在第22、23题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[选修4-4:坐标系与参数方程](10分)
22.(10分)(2022•甲卷)在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数),曲线C2的参数方程为(s为参数).
(1)写出C1的普通方程;
(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C3的极坐标方程为2cosθ﹣sinθ=0,求C3与C1交点的直角坐标,及C3与C2交点的直角坐标.
【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极坐标方程.菁优网版权所有
【专题】方程思想;转化法;坐标系和参数方程;数学运算.
【分析】(1)消去参数t,可得C1的普通方程;
(2)消去参数s,可得C2的普通方程,化C3的极坐标方程为直角坐标方程,然后联立直角坐标方程求解C3与C1、C3与C2交点的直角坐标.
【解答】解:(1)由(t为参数),消去参数t,
可得C1的普通方程为y2=6x﹣2(y≥0);
(2)由(s为参数),消去参数s,
可得C2的普通方程为y2=﹣6x﹣2(y≤0).
由2cosθ﹣sinθ=0,得2ρcosθ﹣ρsinθ=0,
则曲线C3的直角坐标方程为2x﹣y=0.
联立,解得或,
∴C3与C1交点的直角坐标为(,1)与(1,2);
联立,解得或,
∴C3与C2交点的直角坐标为(,﹣1)与(﹣1,﹣2).
【点评】本题考查简单曲线的极坐标方程,考查参数方程化普通方程,考查运算求解能力,是基础题.
[选修4-5:不等式选讲](10分)
23.(2022•甲卷)已知a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,证明:
(1)a+b+2c≤3;
(2)若b=2c,则+≥3.
【考点】不等式的证明.菁优网版权所有
【专题】转化思想;综合法;不等式的解法及应用;逻辑推理.
【分析】(1)由已知结合柯西不等式证明;
(2)法一、由已知结合(1)中的结论,再由权方和不等式证明.
法二、由(1)知,a+4c≤3,当且仅当a=2c=1等号成立,再由+=•()•3,结合基本不等式证明.
【解答】证明:(1)∵a,b,c均为正数,且a2+b2+4c2=3,
∴由柯西不等式知,(a2+b2+4c2)(12+12+12)≥(a+b+2c)2,
即3×3≥(a+b+2c)2,∴a+b+2c≤3;
当且仅当a=b=2c,即a=b=1,c=时取等号;
(2)法一、由(1)知,a+b+2c≤3且b=2c,
故0<a+4c≤3,则,
由权方和不等式可知,,当且仅当=,即a=1,c=时取等号,
故+≥3.
法二、由(1)知,a+4c≤3,当且仅当a=2c=1等号成立,
∴+=•()•3≥•()•(a+4c)
=()≥,当且仅当a=2c=1等号成立,
故+≥3.
【点评】本题考查不等式的证明,考查柯西不等式与权方和不等式的应用,是中档题.
考点卡片
1.交、并、补集的混合运算
【知识点的认识】
集合交换律 A∩B=B∩A,A∪B=B∪A.
集合结合律 (A∩B)∩C=A∩(B∩C),(A∪B)∪C=A∪(B∪C).
集合分配律 A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C),A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C).
集合的摩根律 Cu(A∩B)=CuA∪CuB,Cu(A∪B)=CuA∩CuB.
集合吸收律 A∪(A∩B)=A,A∩(A∪B)=A.
集合求补律 A∪CuA=U,A∩CuA=Φ.
【解题方法点拨】直接利用交集、并集、全集、补集的定义或运算性质,借助数轴或韦恩图直接解答.
【命题方向】理解交集、并集、补集的混合运算,每年高考一般都是单独命题,一道选择题或填空题,属于基础题.
2.函数的图象与图象的变换
【函数图象的作法】函数图象的作法:通过如下3个步骤 (1)列表; (2)描点; (3)连线.
解题方法点拨:一般情况下,函数需要同解变形后,结合函数的定义域,通过函数的对应法则,列出表格,然后在直角坐标系中,准确描点,然后连线(平滑曲线).
命题方向:一般考试是以小题形式出现,或大题中的一问,常见考题是,常见函数的图象,有时结合函数的奇偶性、对称性、单调性知识结合命题.
【图象的变换】
1.利用描点法作函数图象
其基本步骤是列表、描点、连线.
首先:①确定函数的定义域;②化简函数解析式;③讨论函数的性质(奇偶性、单调性、周期性、对称性等).
其次:列表(尤其注意特殊点、零点、最大值点、最小值点、与坐标轴的交点等),描点,连线.
2.利用图象变换法作函数的图象
(1)平移变换:
y=f(x)a>0,右移a个单位(a<0,左移|a|个单位)⇒y=f(x﹣a);
y=f(x)b>0,上移b个单位(b<0,下移|b|个单位)⇒y=f(x)+b.
(2)伸缩变换:
y=f(x)y=f(ωx);
y=f(x)A>1,伸为原来的A倍(0<A<1,缩为原来的A倍)⇒y=Af(x).
(3)对称变换:
y=f(x)关于x轴对称⇒y=﹣f(x);
y=f(x)关于y轴对称⇒y=f(﹣x);
y=f(x)关于原点对称⇒y=﹣f(﹣x).
(4)翻折变换:
y=f(x)去掉y轴左边图,保留y轴右边图,将y轴右边的图象翻折到左边⇒y=f(|x|);
y=f(x)留下x轴上方图将x轴下方图翻折上去y=|f(x)|.
解题方法点拨
1、画函数图象的一般方法
(1)直接法:当函数表达式(或变形后的表达式)是熟悉的基本函数或解析几何中熟悉的曲线时,可根据这些函数或曲线的特征直接作出.
(2)图象变换法:若函数图象可由某个基本函数的图象经过平移、翻折、对称得到,可利用图象变换作出,但要注意变换顺序,对不能直接找到熟悉函数的要先变形,并应注意平移变换与伸缩变换的顺序对变换单位及解析式的影响.
(3)描点法:当上面两种方法都失效时,则可采用描点法.为了通过描少量点,就能得到比较准确的图象,常常需要结合函数的单调性、奇偶性等性质讨论.
2、寻找图象与函数解析式之间的对应关系的方法
(1)知图选式:
①从图象的左右、上下分布,观察函数的定义域、值域;
②从图象的变化趋势,观察函数的单调性;
③从图象的对称性方面,观察函数的奇偶性;
④从图象的循环往复,观察函数的周期性.
利用上述方法,排除错误选项,筛选正确的选项.
(2)知式选图:
①从函数的定义域,判断图象的左右位置;从函数的值域,判断图象的上下位置;
②从函数的单调性,判断图象的变化 趋势;
③从函数的奇偶性,判断图象的对称性.
④从函数的周期性,判断图象的循环往复.
利用上述方法,排除错误选项,筛选正确选项.
注意联系基本函数图象和模型,当选项无法排除时,代特殊值,或从某些量上寻找突破口.
3、(1)利有函数的图象研究函数的性质
从图象的最高点、最低点,分析函数的最值、极值;从图象的对称性,分析函数的奇偶性;从图象的走向趋势,分析函数的单调性、周期性等.
(2)利用函数的图象研究方程根的个数
有关方程解的个数问题常常转化为两个熟悉的函数的交点个数;利用此法也可由解的个数求参数值.
4、方法归纳:
(1)1个易错点﹣﹣图象变换中的易错点
在解决函数图象的变换问题时,要遵循“只能对函数关系式中的x,y变换”的原则,写出每一次的变换所得图象对应的解析式,这样才能避免出错.
(2)3个关键点﹣﹣正确作出函数图象的三个关键点
为了正确地作出函数图象,必须做到以下三点:
①正确求出函数的定义域;
②熟练掌握几种基本函数的图象,如二次函数、反比例函数、指数函数、对数函数、幂函数、形如y=x+的函数;
③掌握平移变换、伸缩变换、对称变换、翻折变换、周期变换等常用的方法技巧,来帮助我们简化作图过程.
(3)3种方法﹣﹣识图的方法
对于给定函数的图象,要能从图象的左右、上下分布范围、变化趋势、对称性等方面来获取图中所提供的信息,解决这类问题的常用方法有:
①定性分析法,也就是通过对问题进行定性的分析,从而得出图象的上升(或下降)的趋势,利用这一特征来分析解决问题;
②定量计算法,也就是通过定量的计算来分析解决问题;
③函数模型法,也就是由所提供的图象特征,联想相关函数模型,利用这一函数模型来分析解决问题.
3.扇形面积公式
【知识点的认识】
弧长、扇形面积的公式
设扇形的弧长为l,圆心角大小为α(rad),半径为r,则l=rα,扇形的面积为S=lr=r2α.
【命题方向】
扇形的周长为6cm,面积是2cm2,则扇形的圆心角的弧度数是( )
A.1 B.4 C.1或4 D.2或4
【分析】设出扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,根据扇形的周长为6cm,面积是2cm2,列出方程组,求出扇形的圆心角的弧度数.
解:设扇形的圆心角为αrad,半径为Rcm,
则,解得α=1或α=4.
选C.
【点评】本题考查扇形面积公式,考查方程思想,考查计算能力,是基础题.
【解题方法点拨】
弧长和扇形面积的计算方法
(1)在弧度制下,计算扇形的面积和弧长比在角度制下更方便、简捷.
(2)从扇形面积出发,在弧度制下使问题转化为关于α的不等式或利用二次函数求最值的方法确定相应最值.
(3)记住下列公式:①l=αR;②S=lR;③S=αR2.其中R是扇形的半径,l是弧长,α(0<α<2π)为圆心角,S是扇形面积.
4.三角函数线
【知识点的认识】
几何表示
三角函数线可以看作是三角函数的几何表示.正弦线的起点都在x轴上,余弦线的起点都是原点,正切线的起点都是(1,0).
如图中有向线段MP,OM,AT分别叫做角α的正弦线,余弦线和正切线.
【命题方向】
若,则( )
A.sinα>cosα>tanαB.cosα>tanα>sinαC.sinα>tanα>cosαD.tanα>sinα>cosα
【分析】根据题意在坐标系画出单位圆,并且作出角α得正弦线、余弦线和正切线,再由α的范围比较出三角函数线的大小.
解:由三角函数线的定义作出下图:OP是角α的终边,圆O是单位圆,
则AT=tanα>1,OM=cosα,MP=sinα,
∵,
∴OM<MP<1,即tanα>sinα>cosα,
故选D.
【点评】本题考查了利用角的三角函数线比较三角函数值大小,关键是正确作图,利用角的范围比较出三角函数线的大小.
5.正弦函数的图象
【知识点的知识】
正弦函数、余弦函数、正切函数的图象和性质
函数
y=sin x
y=cos x
y=tan x
图象
定义域
R
R
k∈Z
值域
[﹣1,1]
[﹣1,1]
R
单调性
递增区间:
(2kπ﹣,2kπ+)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ+,2kπ+)
(k∈Z)
递增区间:
(2kπ﹣π,2kπ)
(k∈Z);
递减区间:
(2kπ,2kπ+π)
(k∈Z)
递增区间:
(kπ﹣,kπ+)
(k∈Z)
最 值
x=2kπ+(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ﹣(k∈Z)时,
ymin=﹣1
x=2kπ(k∈Z)时,ymax=1;
x=2kπ+π(k∈Z) 时,
ymin=﹣1
无最值
奇偶性
奇函数
偶函数
奇函数
对称性
对称中心:(kπ,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ+,k∈Z
对称中心:(kπ+,0)(k∈Z)
对称轴:x=kπ,k∈Z
对称中心:(,0)(k∈Z)
无对称轴
周期
2π
2π
π
6.数列的求和
【知识点的知识】
就是求出这个数列所有项的和,一般来说要求的数列为等差数列、等比数列、等差等比数列等等,常用的方法包括:
(1)公式法:
①等差数列前n项和公式:Sn=na1+n(n﹣1)d或Sn=
②等比数列前n项和公式:
③几个常用数列的求和公式:
(2)错位相减法:
适用于求数列{an×bn}的前n项和,其中{an}{bn}分别是等差数列和等比数列.
(3)裂项相消法:
适用于求数列{}的前n项和,其中{an}为各项不为0的等差数列,即=().
(4)倒序相加法:
推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1+an).
(5)分组求和法:
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.
【典型例题分析】
典例1:已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(Ⅰ)求an及Sn;
(Ⅱ)令bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
分析:形如的求和,可使用裂项相消法如:
=
=.
解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
∵a3=7,a5+a7=26,
∴,解得a1=3,d=2,
∴an=3+2(n﹣1)=2n+1;
Sn==n2+2n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=2n+1,
∴bn====,
∴Tn===,
即数列{bn}的前n项和Tn=.
点评:该题的第二问用的关键方法就是裂项求和法,这也是数列求和当中常用的方法,就像友情提示那样,两个等差数列相乘并作为分母的一般就可以用裂项求和.
【解题方法点拨】
数列求和基本上是必考点,大家要学会上面所列的几种最基本的方法,即便是放缩也要往这里面考.
7.数列递推式
【知识点的知识】
1、递推公式定义:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an﹣1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
2、数列前n项和Sn与通项an的关系式:an=.
在数列{an}中,前n项和Sn与通项公式an的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握.
注意:(1)用an=Sn﹣Sn﹣1求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(n≥2,当n=1时,a1=S1);若a1适合由an的表达式,则an不必表达成分段形式,可化统一为一个式子.
(2)一般地当已知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式an=Sn﹣Sn﹣1,先将已知条件转化为只含an或Sn的关系式,然后再求解.
3、数列的通项的求法:
(1)公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式.
(2)已知Sn(即a1+a2+…+an=f(n))求an,用作差法:an=.一般地当已知条件中含有an与Sn的混合关系时,常需运用关系式,先将已知条件转化为只含 或 的关系式,然后再求解.
(3)已知a1•a2…an=f(n)求an,用作商法:an,=.
(4)若an+1﹣an=f(n)求an,用累加法:an=(an﹣an﹣1)+(an﹣1﹣an﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1(n≥2).
(5)已知=f(n)求an,用累乘法:an=(n≥2).
(6)已知递推关系求an,有时也可以用构造法(构造等差、等比数列).特别地有,
①形如an=kan﹣1+b、an=kan﹣1+bn(k,b为常数)的递推数列都可以用待定系数法转化为公比为k的等比数列后,再求an.
②形如an=的递推数列都可以用倒数法求通项.
(7)求通项公式,也可以由数列的前几项进行归纳猜想,再利用数学归纳法进行证明.
8.导数的运算
【知识点的知识】
1、基本函数的导函数
①C′=0(C为常数)
②(xn)′=nxn﹣1 (n∈R)
③(sinx)′=cosx
④(cosx)′=﹣sinx
⑤(ex)′=ex
⑥(ax)′=(ax)*lna(a>0且a≠1)⑦[logax)]′=*(logae)=(a>0且a≠1)⑧[lnx]′=.
2、和差积商的导数
①[f(x)+g(x)]′=f′(x)+g′(x)
②[f(x)﹣g(x)]′=f′(x)﹣g′(x)
③[f(x)g(x)]′=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)
④[]′=.
3、复合函数的导数
设 y=u(t),t=v(x),则 y′(x)=u′(t)v′(x)=u′[v(x)]v′(x)
【典型例题分析】
题型一:和差积商的导数
典例1:已知函数f(x)=asinx+bx3+4(a∈R,b∈R),f′(x)为f(x)的导函数,则f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f′(﹣2015)=( )
A.0 B.2014 C.2015 D.8
解:f′(x)=acosx+3bx2,
∴f′(﹣x)=acos(﹣x)+3b(﹣x)2
∴f′(x)为偶函数;
f′(2015)﹣f′(﹣2015)=0
∴f(2014)+f(﹣2014)
=asin(2014)+b•20143+4+asin(﹣2014)+b(﹣2014)3+4=8;
∴f(2014)+f(﹣2014)+f′(2015)﹣f(﹣2015)=8
故选D.
题型二:复合函数的导数
典例2:下列式子不正确的是( )
A.(3x2+cosx)′=6x﹣sinx B.(lnx﹣2x)′=ln2
C.(2sin2x)′=2cos2x D.()′=
解:由复合函数的求导法则
对于选项A,(3x2+cosx)′=6x﹣sinx成立,故A正确;
对于选项B,成立,故B正确;
对于选项C,(2sin2x)′=4cos2x≠2cos2x,故C不正确;
对于选项D,成立,故D正确.
故选C.
【解题方法点拨】
1.由常数函数、幂函数及正、余弦函数经加、减、乘运算得到的简单的函数均可利用求导法则与导数公式求导,而不需要回到导数的定义去求此类简单函数的导数.
2.对于函数求导,一般要遵循先化简,再求导的基本原则.求导时,不但要重视求导法则的应用,而且要特别注意求导法则对求导的制约作用.在实施化简时,首先要注意化简的等价性,避免不必要的运算失误.
9.利用导数研究函数的最值
【利用导数求函数的最大值与最小值】
1、函数的最大值和最小值
观察图中一个定义在闭区间[a,b]上的函数f(x)的图象.图中f(x1)与f(x3)是极小值,f(x2)是极大值.函数f(x)在[a,b]上的最大值是f(b),最小值是f(x1).
一般地,在闭区间[a,b]上连续的函数f(x)在[a,b]上必有最大值与最小值.
说明:(1)在开区间(a,b)内连续的函数f(x)不一定有最大值与最小值.如函数f(x)=在(0,+∞)内连续,但没有最大值与最小值;
(2)函数的最值是比较整个定义域内的函数值得出的;函数的极值是比较极值点附近函数值得出的.
(3)函数f(x)在闭区间[a,b]上连续,是f(x)在闭区间[a,b]上有最大值与最小值的充分条件而非必要条件.
(4)函数在其定义区间上的最大值、最小值最多各有一个,而函数的极值可能不止一个,也可能没有一个
2、用导数求函数的最值步骤:
由上面函数f(x)的图象可以看出,只要把连续函数所有的极值与定义区间端点的函数值进行比较,就可以得出函数的最值了.
设函数f(x)在[a,b]上连续,在(a,b)内可导,则求f(x)在[a,b]上的最大值与最小值的步骤如下:
(1)求f(x)在(a,b)内的极值;
(2)将f(x)的各极值与f(a)、f(b)比较得出函数f(x)在[a,b]上的最值.
【解题方法点拨】
在理解极值概念时要注意以下几点:
(1)按定义,极值点x0是区间[a,b]内部的点,不会是端点a,b(因为在端点不可导).
(2)极值是一个局部性概念,只要在一个小领域内成立即可.要注意极值必须在区间内的连续点取得.一个函数在定义域内可以有许多个极小值和极大值,在某一点的极小值也可能大于另一个点的极大值,也就是说极大值与极小值没有必然的大小关系,即极大值不一定比极小值大,极小值不一定比极大值小.
(3)若f(x)在(a,b)内有极值,那么f(x)在(a,b)内绝不是单调函数,即在区间上单调的函数没有极值.
(4)若函数f(x)在[a,b]上有极值且连续,则它的极值点的分布是有规律的,相邻两个极大值点之间必有一个极小值点,同样相邻两个极小值点之间必有一个极大值点,一般地,当函数f(x)在[a,b]上连续且有有限个极值点时,函数f(x)在[a,b]内的极大值点、极小值点是交替出现的,
(5)可导函数的极值点必须是导数为0的点,但导数为0的点不一定是极值点,不可导的点也可能是极值点,也可能不是极值点.
10.平面向量数量积的性质及其运算
【知识点的知识】
1、平面向量数量积的重要性质:
设,都是非零向量,是与方向相同的单位向量,与和夹角为θ,则:
(1)==||cosθ;
(2)⇔=0;(判定两向量垂直的充要条件)
(3)当,方向相同时,=||||;当,方向相反时,=﹣||||;
特别地:=||2或||=(用于计算向量的模)
(4)cosθ=(用于计算向量的夹角,以及判断三角形的形状)
(5)||≤||||
2、平面向量数量积的运算律
(1)交换律:;
(2)数乘向量的结合律:(λ)•=λ()=•();
(3)分配律:()•≠•()
【平面向量数量积的运算】
平面向量数量积运算的一般定理为①(±)2=2±2•+2.②(﹣)(+)=2﹣2.③•(•)≠(•)•,从这里可以看出它的运算法则和数的运算法则有些是相同的,有些不一样.
【例题解析】
例:由代数式的乘法法则类比推导向量的数量积的运算法则:
①“mn=nm”类比得到“”
②“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()•=”;
③“t≠0,mt=nt⇒m=n”类比得到“⇒”;
④“|m•n|=|m|•|n|”类比得到“||=||•||”;
⑤“(m•n)t=m(n•t)”类比得到“()•=”;
⑥“”类比得到.以上的式子中,类比得到的结论正确的是 ①② .
解:∵向量的数量积满足交换律,
∴“mn=nm”类比得到“”,
即①正确;
∵向量的数量积满足分配律,
∴“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()•=”,
即②正确;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴“t≠0,mt=nt⇒m=n”不能类比得到“⇒”,
即③错误;
∵||≠||•||,
∴“|m•n|=|m|•|n|”不能类比得到“||=||•||”;
即④错误;
∵向量的数量积不满足结合律,
∴“(m•n)t=m(n•t)”不能类比得到“()•=”,
即⑤错误;
∵向量的数量积不满足消元律,
∴”不能类比得到,
即⑥错误.
故答案为:①②.
向量的数量积满足交换律,由“mn=nm”类比得到“”;向量的数量积满足分配律,故“(m+n)t=mt+nt”类比得到“()•=”;向量的数量积不满足消元律,故“t≠0,mt=nt⇒m=n”不能类比得到“⇒”;||≠||•||,故“|m•n|=|m|•|n|”不能类比得到“||=||•||”;向量的数量积不满足结合律,故“(m•n)t=m(n•t)”不能类比得到“()•=”;向量的数量积不满足消元律,故”不能类比得到.
【考点分析】
本知识点应该所有考生都要掌握,这个知识点和三角函数联系比较多,也是一个常考点,题目相对来说也不难,所以是拿分的考点,希望大家都掌握.
11.余弦定理
【知识点的知识】
1.正弦定理和余弦定理
定理
正弦定理
余弦定理
内容
=2R
( R是△ABC外接圆半径)
a2=b2+c2﹣2bccos A,
b2=a2+c2﹣2accos_B,
c2=a2+b2﹣2abcos_C
变形
形式
①a=2Rsin A,b=2Rsin_B,c=2Rsin_C;
②sin A=,sin B=,sin C=;
③a:b:c=sinA:sinB:sinC;
④asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A
cos A=,
cos B=,
cos C=
解决
三角
形的
问题
①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;
②②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角
①已知三边,求各角;
②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角
【正余弦定理的应用】
1、解直角三角形的基本元素.
2、判断三角形的形状.
3、解决与面积有关的问题.
4、利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识
(1)测距离问题:测量一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,用正弦定理就可解决.
解题关键在于明确:
①测量从一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,一般可转化为已知三角形两个角和一边解三角形的问题,再运用正弦定理解决;
②测量两个不可到达的点之间的距离问题,首先把求不可到达的两点之间的距离转化为应用正弦定理求三角形的边长问题,然后再把未知的边长问题转化为测量可到达的一点与不可到达的一点之间的距离问题.
(2)测量高度问题:
解题思路:
①测量底部不可到达的建筑物的高度问题,由于底部不可到达,因此不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理计算出建筑物顶部或底部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.
②对于顶部不可到达的建筑物高度的测量问题,我们可选择另一建筑物作为研究的桥梁,然后找到可测建筑物的相关长度和仰、俯角等构成三角形,在此三角形中利用正弦定理或余弦定理求解即可.
点拨:在测量高度时,要理解仰角、俯角的概念.仰角和俯角都是在同一铅锤面内,视线与水平线的夹角.当视线在水平线之上时,成为仰角;当视线在水平线之下时,称为俯角.
12.三角形中的几何计算
【知识点的知识】
1、几何中的长度计算:
(1)利用正弦定理和三角形内角和定理可以求解:
①已知两角和任一边,求其他两边和一角.
②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角).
(2)利用余弦定理可以求解:
①解三角形;
②判断三角形的形状;
③实现边角之间的转化.包括:a、已知三边,求三个角;b、已知两边和夹角,求第三边和其他两角.
2、与面积有关的问题:
(1)三角形常用面积公式
①S=a•ha(ha表示边a上的高);
②S=absinC=acsinB=bcsinA.
③S=r(a+b+c)(r为内切圆半径).
(2)面积问题的解法:
①公式法:三角形、平行四边形、矩形等特殊图形,可用相应面积公式解决.
②割补法:若是求一般多边形的面积,可采用作辅助线的办法,通过分割或补形把不是三角形的几何图形分割成不重叠的几个三角形,再由三角形的面积公式求解.
3、几何计算最值问题:
(1)常见的求函数值域的求法:
①配方法:转化为二次函数,利用二次函数的特征来求值;
②逆求法(反求法):通过反解,用y来表示x,再由x的取值范围,通过解不等式,得出y的取值范围;
④换元法:通过变量代换转化为能求值域的函数,化归思想;
⑤三角有界法:转化为只含正弦、余弦的函数,运用三角函数有界性来求值域;
⑥单调性法:函数为单调函数,可根据函数的单调性求值域.
⑦数形结合:根据函数的几何图形,利用数型结合的方法来求值域.
(2)正弦,余弦,正切函数值在三角形内角范围内的变化情况:
①当角度在0°~90°间变化时,
正弦值随着角度的增大而增大,且0≤sinα≤1;
余弦值随着角度的增大而减小,且0≤cosα≤1;
正切值随着角度的增大而增大,tanα>0.
②当角度在90°~180°间变化时,
正弦值随着角度的增大而减小,且0≤sinα≤1;
余弦值随着角度的增大而减小,且﹣1≤cosα≤0;
正切值随着角度的增大而增大,tanα<0.
13.复数的运算
复数的加、减、乘、除运算法则
14.共轭复数
共轭复数
15.旋转体(圆柱、圆锥、圆台)
【知识点的认识】
旋转体的结构特征:一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫作旋转面;该定直线
叫做旋转体的轴;封闭的旋转面围成的几何体叫作旋转体.
1.圆柱
①定义:以矩形的一边所在的直线为旋转轴,将矩形旋转一周而形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱.
圆柱用轴字母表示,如下图圆柱可表示为圆柱OO′.
②认识圆柱
③圆柱的特征及性质
圆柱与底面平行的截面是圆,与轴平行的截面是矩形.
④圆柱的体积和表面积公式
设圆柱底面的半径为r,高为h:
2.圆锥
①定义:以直角三角形的一条直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆锥.
圆锥用轴字母表示,如下图圆锥可表示为圆锥SO.
②认识圆锥
③圆锥的特征及性质
与圆锥底面平行的截面是圆,过圆锥的顶点的截面是等腰三角形,两个腰都是母线.
母线长l与底面半径r和高h的关系:l2=h2+r2
④圆锥的体积和表面积公式
设圆锥的底面半径为r,高为h,母线长为l:
3.圆台
①定义:以直角梯形中垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,其余各边旋转一周而成的曲面所围成的几何体叫做圆台.
圆台用轴字母表示,如下图圆台可表示为圆台OO′.
②认识圆台
③圆台的特征及性质
平行于底面的截面是圆,轴截面是等腰梯形.
④圆台的体积和表面积公式
设圆台的上底面半径为r,下底面半径为R,高为h,母线长为l:
.
16.棱柱、棱锥、棱台的体积
【知识点的知识】
柱体、锥体、台体的体积公式:
V柱=sh,V锥=Sh.
17.由三视图求面积、体积
【知识点的认识】
1.三视图:观测者从不同位置观察同一个几何体,画出的空间几何体的图形,包括:
(1)主视图:物体前后方向投影所得到的投影图,反映物体的高度和长度;
(2)左视图:物体左右方向投影所得到的投影图,反映物体的高度和宽度;
(3)俯视图:物体上下方向投影所得到的投影图,反映物体的长度和宽度.
2.三视图的画图规则:
(1)高平齐:主视图和左视图的高保持平齐;
(2)长对正:主视图和俯视图的长相对应;
(3)宽相等:俯视图和左视图的宽度相等.
3.常见空间几何体表面积、体积公式
(1)表面积公式:
(2)体积公式:
【解题思路点拨】
1.解题步骤:
(1)由三视图定对应几何体形状(柱、锥、球)
(2)选对应公式
(3)定公式中的基本量(一般看俯视图定底面积,看主、左视图定高)
(4)代公式计算
2.求面积、体积常用思想方法:
(1)截面法:尤其是关于旋转体及与旋转体有关的组合体问题,常用轴截面进行分析求解;
(2)割补法:求不规则图形的面积或几何体的体积时常用割补法;
(3)等体积转化:充分利用三棱锥的任意一个面都可以作为底面的特点,灵活求解三棱锥的体积;
(4)还台为锥的思想:这是处理台体时常用的思想方法.
【命题方向】三视图是新课标新增内容之一,是新课程高考重点考查的内容.解答此类问题,必须熟练掌握三视图的概念,弄清视图之间的数量关系:正视图、俯视图之间长相等,左视图、俯视图之间宽相等,正视图、左视图之间高相等(正俯长对正,正左高平齐,左俯宽相等),要善于将三视图还原成空间几何体,熟记各类几何体的表面积和体积公式,正确选用,准确计算.
例:某几何体三视图如图所示,则该几何体的体积为( )
A.8﹣2πB.8﹣πC.8﹣D.8﹣
分析:几何体是正方体切去两个圆柱,根据三视图判断正方体的棱长及切去的圆柱的底面半径和高,把数据代入正方体与圆柱的体积公式计算.
解答:由三视图知:几何体是正方体切去两个圆柱,
正方体的棱长为2,切去的圆柱的底面半径为1,高为2,
∴几何体的体积V=23﹣2××π×12×2=8﹣π.
故选:B.
点评:本题考查了由三视图求几何体的体积,根据三视图判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解题的关键.
18.直线与平面垂直
【知识点的认识】
直线与平面垂直:
如果一条直线l和一个平面α内的任意一条直线都垂直,那么就说直线l和平面α互相垂直,记作l⊥α,其中l叫做平面α的垂线,平面α叫做直线l的垂面.
直线与平面垂直的判定:
(1)定义法:对于直线l和平面α,l⊥α⇔l垂直于α内的任一条直线.
(2)判定定理1:如果两条平行直线中的一条垂直于一个平面,那么另一条也垂直于这个平面.
(3)判定定理2:如果一条直线和一个平面内的两条相交直线都垂直,那么这条直线垂直于这个平面.
直线与平面垂直的性质:
①定理:如果两条直线同垂直于一个平面,那么这两条直线平行.符号表示为:a⊥α,b⊥α⇒a∥b
②由定义可知:a⊥α,b⊂α⇒a⊥b.
19.直线与平面所成的角
【知识点的知识】
1、直线和平面所成的角,应分三种情况:
(1)直线与平面斜交时,直线和平面所成的角是指此直线和它在平面上的射影所成的锐角;
(2)直线和平面垂直时,直线和平面所成的角的大小为90°;
(3)直线和平面平行或在平面内时,直线和平面所成的角的大小为0°.
显然,斜线和平面所成角的范围是(0,);直线和平面所成的角的范围为[0,].
2、一条直线和一个平面斜交,它们所成的角的度量问题(空间问题)是通过斜线在平面内的射影转化为两条相交直线的度量问题(平面问题)来解决的.具体的解题步骤与求异面直线所成的角类似,有如下的环节:
(1)作﹣﹣作出斜线与射影所成的角;
(2)证﹣﹣论证所作(或找到的)角就是要求的角;
(3)算﹣﹣常用解三角形的方法(通常是解由垂线段、斜线段、斜线段的射影所组成的直角三角形)求出角.
(4)答﹣﹣回答求解问题.
在求直线和平面所成的角时,垂线段是其中最重要的元素,它可起到联系各线段的纽带的作用.在直线与平面所成的角的定义中体现等价转化和分类与整合的数学思想.
3、斜线和平面所成角的最小性:
斜线和平面所成的角是用两条相交直线所成的锐角来定义的,其中一条直线就是斜线本身,另一条直线是斜线在平面上的射影.在平面内经过斜足的直线有无数条,它们和斜线都组成相交的两条直线,为什么选中射影和斜线这两条相交直线,用它们所成的锐角来定义斜线和平面所成的角呢?原因是斜线和平面内经过斜足的直线所成的一切角中,它是最小的角.对于已知的斜线来说这个角是唯一确定的,它的大小反映了斜线关于平面的“倾斜程度”.根据线面所成的角的定义,有结论:斜线和平面所成的角,是这条斜线和这个平面内的直线所成的一切角中最小的角.
用空间向量直线与平面所成角的求法:
(1)传统求法:可通过已知条件,在斜线上取一点作该平面的垂线,找出该斜线在平面内的射影,通过解直角三角形求得.
(2)向量求法:设直线l的方向向量为,平面的法向量为,直线与平面所成的角为θ,与的夹角为φ,则有sinθ=|cos φ|=.
20.椭圆的性质
【知识点的认识】
1.椭圆的范围
2.椭圆的对称性
3.椭圆的顶点
顶点:椭圆与对称轴的交点叫做椭圆的顶点.
顶点坐标(如上图):A1(﹣a,0),A2(a,0),B1(0,﹣b),B2(0,b)
其中,线段A1A2,B1B2分别为椭圆的长轴和短轴,它们的长分别等于2a和2b,a和b分别叫做椭圆的长半轴长和短半轴长.
4.椭圆的离心率
①离心率:椭圆的焦距与长轴长的比叫做椭圆的离心率,用e表示,即:e=,且0<e<1.
②离心率的意义:刻画椭圆的扁平程度,如下面两个椭圆的扁平程度不一样:
e越大越接近1,椭圆越扁平,相反,e越小越接近0,椭圆越圆.当且仅当a=b时,c=0,椭圆变为圆,方程为x2+y2=a2.
5.椭圆中的关系:a2=b2+c2.
21.抛物线的性质
【知识点的知识】
抛物线的简单性质:
22.直线与抛物线的综合
v.
23.双曲线的性质
【知识点的知识】
双曲线的标准方程及几何性质
标准方程
(a>0,b>0)
(a>0,b>0)
图形
性
质
焦点
F1(﹣c,0),F2( c,0)
F1(0,﹣c),F2(0,c)
焦距
|F1F2|=2c
|F1F2|=2c
范围
|x|≥a,y∈R
|y|≥a,x∈R
对称
关于x轴,y轴和原点对称
顶点
(﹣a,0).(a,0)
(0,﹣a)(0,a)
轴
实轴长2a,虚轴长2b
离心率
e=(e>1)
准线
x=±
y=±
渐近线
±=0
±=0
24.古典概型及其概率计算公式
【考点归纳】
1.定义:如果一个试验具有下列特征:
(1)有限性:每次试验可能出现的结果(即基本事件)只有有限个;
(2)等可能性:每次试验中,各基本事件的发生都是等可能的.
则称这种随机试验的概率模型为古典概型.
*古典概型由于满足基本事件的有限性和基本事件发生的等可能性这两个重要特征,所以求事件的概率就可以不通过大量的重复试验,而只要通过对一次试验中可能出现的结果进行分析和计算即可.
2.古典概率的计算公式
如果一次试验中可能出现的结果有n个,而且所有结果出现的可能性都相等,那么每一个基本事件的概率都是;
如果某个事件A包含的结果有m个,那么事件A的概率为P(A)==.
【解题技巧】
1.注意要点:解决古典概型的问题的关键是:分清基本事件个数n与事件A中所包含的基本事件数.
因此要注意清楚以下三个方面:
(1)本试验是否具有等可能性;
(2)本试验的基本事件有多少个;
(3)事件A是什么.
2.解题实现步骤:
(1)仔细阅读题目,弄清题目的背景材料,加深理解题意;
(2)判断本试验的结果是否为等可能事件,设出所求事件A;
(3)分别求出基本事件的个数n与所求事件A中所包含的基本事件个数m;
(4)利用公式P(A)=求出事件A的概率.
3.解题方法技巧:
(1)利用对立事件、加法公式求古典概型的概率
(2)利用分析法求解古典概型.
25.离散型随机变量及其分布列
【考点归纳】
1、相关概念;
(1)随机变量:如果随机试验的结果可以用一个变量来表示,那么这样的变量叫做随机变量随机变量常用希腊字母ξ、η等表示.
(2)离散型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以按一定次序一一列出,这样的随机变量叫做离散型随机变量.若ξ是随机变量,η=aξ+b,其中a、b是常数,则η也是随机变量.
(3)连续型随机变量:对于随机变量可能取的值,可以取某一区间内的一切值,这样的变量就叫做连续型随机变量
(4)离散型随机变量与连续型随机变量的区别与联系:离散型随机变量与连续型随机变量都是用变量表示随机试验的结果;但是离散型随机变量的结果可以按一定次序一一列出,而连续性随机变量的结果不可以一一列出.
2、离散型随机变量
(1)随机变量:在随机试验中,试验可能出现的结果可以用一个变量X来表示,并且X是随着试验结果的不同而变化的,这样的变量X叫做一个随机变量.随机变量常用大写字母X,Y,…表示,也可以用希腊字母ξ,η,…表示.
(2)离散型随机变量:如果随机变量X的所有可能的取值都能一一列举出来,则称X为离散型随机变量.
3、离散型随机变量的分布列.
(1)定义:一般地,设离散型随机变量X的所有可能值为x1,x2,…,xn;X取每一个对应值的概率分别为p1,p2,…,pn,则得下表:
X
x1
x2
…
xi
…
xn
P
p1
p2
…
pi
…
pn
该表为随机变量X的概率分布,或称为离散型随机变量X的分布列.
(2)性质:①pi≥0,i=1,2,3,…,n;②p1+p2+…+pn=1.
26.离散型随机变量的期望与方差
【知识点的知识】
1、离散型随机变量的期望
数学期望:一般地,若离散型随机变量ξ的概率分布为
x1
x2
…
xn
…
P
p1
p2
…
pn
…
则称Eξ=x1p1+x2p2+…+xnpn+…为ξ的数学期望,简称期望.
数学期望的意义:数学期望离散型随机变量的一个特征数,它反映了离散型随机变量取值的平均水平.
平均数与均值:一般地,在有限取值离散型随机变量ξ的概率分布中,令p1=p2=…=pn,则有p1=p2=…=pn=,Eξ=(x1+x2+…+xn)×,所以ξ的数学期望又称为平均数、均值.
期望的一个性质:若η=aξ+b,则E(aξ+b)=aEξ+b.
2、离散型随机变量的方差;
方差:对于离散型随机变量ξ,如果它所有可能取的值是x1,x2,…,xn,…,且取这些值的概率分别是p1,p2,…,pn…,那么,
称为随机变量ξ的均方差,简称为方差,式中的Eξ是随机变量ξ的期望.
标准差:Dξ的算术平方根叫做随机变量ξ的标准差,记作.
方差的性质:.
方差的意义:
(1)随机变量 的方差的定义与一组数据的方差的定义式是相同的;
(2)随机变量 的方差、标准差也是随机变量 的特征数,它们都反映了随机变量取值的稳定与波动、集中与离散的程度;
(3)标准差与随机变量本身有相同的单位,所以在实际问题中应用更广泛.
27.频率分布直方图
【知识点的认识】
1.频率分布直方图:在直角坐标系中,横轴表示样本数据,纵轴表示频率与组距的比值,将频率分布表中的各组频率的大小用相应矩形面积的大小来表示,由此画成的统计图叫做频率分布直方图.
2.频率分布直方图的特征
①图中各个长方形的面积等于相应各组的频率的数值,所有小矩形面积和为1.
②从频率分布直方图可以清楚地看出数据分布的总体趋势.
③从频率分布直方图得不出原始的数据内容,把数据表示成直方图后,原有的具体数据信息被抹掉.
3.频率分布直方图求数据
①众数:频率分布直方图中最高矩形的底边中点的横坐标.
②平均数:频率分布直方图各个小矩形的面积乘底边中点的横坐标之和.
③中位数:把频率分布直方图分成两个面积相等部分的平行于y轴的直线横坐标.
【解题方法点拨】
绘制频率分布直方图的步骤:
28.众数、中位数、平均数
【知识点的认识】
1.众数、中位数、平均数
众数、中位数、平均数都是描述一组数据的集中趋势的特征数,只是描述的角度不同,其中以平均数的应用最为广泛.
(1)众数:在一组数据中,出现次数最多的数据叫做这组数据的众数;
(2)中位数:将一组数据按大小依次排列,把处在最中间位置的一个数据(或最中间两个数据的平均数)叫做这组数据的中位数;
(3)平均数:一组数据的算术平均数,即.
2.众数、中位数、平均数的优缺点
【解题方法点拨】
众数、中位数、平均数的选取:
(1)平均数能较好地反映一组数据的总体情况;
(2)中位数不受极端值影响,有时用它代表全体数据的中等水平(或一般水平);
(3)众数能反映一组数据的集中情况(即多数水平).
根据频率分布直方图估算众数、中位数、平均数:
(1)众数:在频率分布直方图中,最高矩形的中点的横坐标就是众数.
(2)中位数:在样本中,有50%的个体小于或等于中位数,也有50%的个体大于或等于中位数,因此,在频率分布直方图中,中位数左边和右边的直方图的面积应该相等,由此可以估计中位数的值.
(3)平均数:是频率分布直方图的“重心”,是直方图的平衡点.平均数等于频率分布直方图中每个小矩形的面积(即落在该组中的频率)乘以小矩形底边中点的横坐标(组中值)之和.
29.极差、方差与标准差
【概念】
用一组数据中最大数据减去最小数据的差来反映这组数据的变化范围,这个数据就叫极差.一组数据中各数据与平均数差的平方和的平均数叫做方差.方差的算术平方根就为标准差.方差和标准差都是反映这组数据波动的大小,方差越大,数据的波动越大.
【例题解析】
例:求数据98,100,101,102,99的极差,方差,标准差.
解:极差是:102﹣98=4;
平均数=(98+100+101+102+99)=100,
则方差是:S2=[(98﹣100)2+(100﹣100)2+(101﹣100)2+(102﹣100)2+(99﹣100)2]=2;
标准差S=.
可以看出这类题考查的基本上是对概念的理解,根据概念去解题就可以了.
【考点分析】
这个考点很重要,也很容易,所以大家都应该好好的看看概念,理解方差的含义和怎么求就可以了.
30.简单曲线的极坐标方程
【知识点的认识】
一、曲线的极坐标方程
定义:如果曲线C上的点与方程f(ρ,θ)=0有如下关系
(1)曲线C上任一点的坐标(所有坐标中至少有一个)符合方程f(ρ,θ)=0;
(2)以方程f(ρ,θ)=0的所有解为坐标的点都在曲线C上.
则曲线C的方程是f(ρ,θ)=0.
二、求曲线的极坐标方程的步骤:
与直角坐标系里的情况一样
①建系 (适当的极坐标系)
②设点 (设M( ρ,θ)为要求方程的曲线上任意一点)
③列等式(构造△,利用三角形边角关系的定理列关于M的等式)
④将等式坐标化
⑤化简 (此方程f(ρ,θ)=0即为曲线的方程)
三、圆的极坐标方程
(1)圆心在极点,半径为r,ρ=r.
(2)中心在C(ρ0,θ0),半径为r.
ρ2+ρ02﹣2ρρ0cos(θ﹣θ0)=r2.
四、直线的极坐标方程
(1)过极点,θ=θ0(ρ∈R)
(2)过某个定点垂直于极轴,ρcosθ=a
(3)过某个定点平行于极轴,rsinθ=a
(4)过某个定点(ρ1,θ1),且与极轴成的角度α,ρsin(α﹣θ)=ρ1sin(α﹣θ1)
五、直线的极坐标方程步骤
1、据题意画出草图;
2、设点M(ρ,θ)是直线上任意一点;
3、连接MO;
4、根据几何条件建立关于ρ,θ的方程,并化简;
5、检验并确认所得的方程即为所求.
31.参数方程化成普通方程
【知识点的认识】
参数方程和普通方程的互化
由参数方程化为普通方程:消去参数,消参数的方法有代入法、加减(或乘除)消元法、三角代换法等.如果知道变数x,y中的一个与参数t的关系,例如x=f(t),把它代入普通方程,求出另一个变数与参数的关系y=g(t),那么就是曲线的参数方程,在参数方程与普通方程的互化中,必须使x,y的取值范围保持一致.
32.不等式的证明
【知识点的知识】
证明不等式的基本方法:
1、比较法:
(1)作差比较法
①理论依据:a>b⇔a﹣b>0;a<b⇔a﹣b<0.
②证明步骤:作差→变形→判断符号→得出结论.
注:作差比较法的实质是把两个数或式子的大小判断问题转化为一个数(或式子)与0的大小关系.
(2)作商比较法
①理论依据:b>0,>1⇒a>b;b<0,<1⇒a<b;
②证明步骤:作商→变形→判断与1的大小关系→得出结论.
2、综合法
(1)定义:从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理、论证而得到命题成立,这种证明方法叫做综合法.综合法又叫做推证法或由因导果法.
(2)思路:综合法的思索路线是“由因导果”,也就是从一个(组)已知的不等式出发,不断地用必要条件代替前面的不等式,直至推导出要求证明的不等式.
3、分析法
(1)定义:从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立,这种证明方法叫做分析法.
(2)思路:分析法的思索路线是“执果索因”,即从要证的不等式出发,不断地用充分条件来代替前面的不等式,直到打到已知不等式为止.
注:综合法和分析法的内在联系是综合法往往是分析法的相反过程,其表述简单、条理清楚.当问题比较复杂时,通常把分析法和综合法结合起来使用,以分析法寻找证明的思路,用综合法叙述、表达整个证明过程.
4、放缩法
(1)定义:证明不等式时,通常把不等式中的某些部分的值放大或缩小,简化不等式,从而达到证明的目的,这种证明方法称为放缩法.
(2)思路:分析证明式的形式特点,适当放大或缩小是证题关键.
常用的放缩技巧有:
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