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1、
高考數學精品復習資料
2019.5
數學思想專練(三) 分類討論思想
題組1 由概念、法則、公式引起的分類討論
1.已知數列{an}的前n項和Sn=Pn-1(P是常數),則數列{an}是( )
A.等差數列 B.等比數列
C.等差數列或等比數列 D.以上都不對
D [∵Sn=Pn-1,
∴a1=P-1,an=Sn-Sn-1=(P-1)Pn-1(n≥2).
當P≠1且P≠0時,{an}是等比數列;
當P=1時,{an}是等差數列;
當P=0時,a1=-1,an=0(n≥2),此時{an}既不
2、是等差數列也不是等比數列.]
2.(20xx·蚌埠模擬)已知函數f(x)=log2(ax2+2x+3),若對于任意實數k,總存在實數x0,使得f(x0)=k成立,則實數a的取值范圍是( )
【導學號:04024013】
A. B.
C.[3,+∞) D.(-1,+∞)
B [∵對于任意實數k,總存在實數x0,使得f(x0)=k成立,∴f(x)值域為R,因此要求y=ax2+2x+3的函數值能取到一切正數.①a=0時,y=2x+3符合題意.②a≠0時,需即0<a≤.綜上,實數a的取值范圍是.]
3.已知函數f(x)的定義域為(-∞,+∞),f′(x)為f(x)的導函數
3、,函數y=f′(x)的圖象如圖1所示,且f(-2)=1,f(3)=1,則不等式f(x2-6)>1的解集為( )
圖1
A.(-3,-2)∪(2,3)
B.(-,)
C.(2,3)
D.(-∞,-)∪(,+∞)
A [由導函數圖象知,當x<0時,f′(x)>0,
即f(x)在(-∞,0)上為增函數,
當x>0時,f′(x)<0,即f(x)在(0,+∞)上為減函數,
又不等式f(x2-6)>1等價于f(x2-6)>f(-2)或f(x2-6)>f(3),故-2<x2-6≤0或0≤x2-6<3,解得x∈(-3,-2)∪(2,3).]
4.已知實數m是2,8的等比中項,則曲線x
4、2-=1的離心率為( )
【導學號:04024014】
A. B.
C. D.或
D [由題意可知,m2=2×8=16,∴m=±4.
(1)當m=4時,曲線為雙曲線x2-=1.
此時離心率e=.
(2)當m=-4時,曲線為橢圓x2+=1.
此時離心率e=.]
5.在△ABC中,已知sin A=,cos B=,則cos C=________.
[∵0<cos B=<,且B為△ABC的一個內角,
∴45°<B<90°,∴sin B=,
若A為銳角,由sin A=,得A=30°,此時cos A=,
若A為鈍角
5、,由sin A=,得A=150°,此時A+B>180°,
這與三角形的內角和為180°相矛盾,∴A≠150°,
∴cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)
=-(cos A·cos B-sin A·sin B)
=-=.]
6.若x>0且x≠1,則函數y=lg x+logx10的值域為________.
【導學號:04024015】
(-∞,-2]∪[2,+∞) [當x>1時,y=lg x+≥2=2,當且僅當lg x=1,即x=10時等號成立;當0<x<1時,y=lg x+=-≤-2=-2,當且僅當lg
6、 x=,即x=時等號成立.
∴y∈(-∞,-2]∪[2,+∞).]
題組2 由參數變化引起的分類討論
7.已知集合A={x|1≤x<5},C={x|-a<x≤a+3}.若C∩A=C,則a的取值范圍為( )
A. B.
C.(-∞,-1] D.
C [因為C∩A=C,所以C?A.
①當C=?時,滿足C?A,此時-a≥a+3,得a≤-;
②當C≠?時,要使C?A,則
解得-<a≤-1.由①②得a≤-1.]
8.(20xx·保定模擬)已知不等式組,所表示的平面區(qū)域為D,若直線y=kx-3與平面區(qū)域D有公共點,則k的取值范圍為( )
【導學號:04024016
7、】
A.[-3,3]
B.∪
C.(-∞,-3]∪[3,+∞)
D.
C [滿足不等式組的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示.∵y=kx-3過定點(0,-3),∴當y=kx-3過點C(1,0)時,k=3;當y=kx-3過點B(-1,0)時,k=-3.
∴k≤-3或k≥3時,直線y=kx-3與平面區(qū)域D有公共點,故選C.]
9.已知函數f(x)=(a+1)ln x+ax2+1,試討論函數f(x)的單調性.
[解] 由題意知f(x)的定義域為(0,+∞), 1分
f′(x)=+2ax=. 2分
①當a≥0時,f′(x)>0,故f(x)在(0,+∞)上單調遞增. 4分
②
8、當a≤-1時,f′(x)<0,故f(x)在(0,+∞)上單調遞減. 6分
③當-1<a<0時,令f′(x)=0,解得x=, 7分
則當x∈時,f′(x)>0;
當x∈時,f′(x)<0.
故f(x)在上單調遞增,
在上單調遞減. 10分
綜上,當a≥0時,f(x)在(0,+∞)上單調遞增;
當a≤-1時,f(x)在(0,+∞)上單調遞減;
當-1<a<0時,f(x)在上單調遞增,在上單調遞減. 12分
題組3 根據圖形位置或形狀分類討論
10.已知中心在坐標原點,焦點在坐標軸上的雙曲線的漸近線方程為y=±x,則雙曲線
9、的離心率為( )
A. B.
C.或 D.或
C [若雙曲線的焦點在x軸上,則=,e===;若雙曲線的焦點在y軸上,則=,e===,故選C.]
11.正三棱柱的側面展開圖是邊長分別為6和4的矩形,則它的體積為________.
【導學號:04024017】
4或 [若側面矩形的長為6,寬為4,則
V=S底×h=×2×2×sin 60°×4=4.
若側面矩形的長為4,寬為6,則
V=S底×h=×××sin 60°×6=.]
12.已知中心在原點
10、O,左焦點為F1(-1,0)的橢圓C的左頂點為A,上頂點為B,F1到直線AB的距離為|OB|.
圖2
(1)求橢圓C的方程;
(2)若橢圓C1的方程為:+=1(m>n>0),橢圓C2的方程為:+=λ(λ>0,且λ≠1),則稱橢圓C2是橢圓C1的λ倍相似橢圓.如圖2,已知C2是橢圓C的3倍相似橢圓,若橢圓C的任意一條切線l交橢圓C2于兩點M,N,試求弦長|MN|的取值范圍.
[解] (1)設橢圓C的方程為+=1(a>b>0),
∴直線AB的方程為+=1,
∴F1(-1,0)到直線AB的距離d==b, 2分
a2+b2=7(a-1)2,又b2=a2-1,
解得a=2,b=,
11、 3分
故橢圓C的方程為+=1. 4分
(2)橢圓C的3倍相似橢圓C2的方程為+=1, 5分
①若切線l垂直于x軸,則其方程為x=±2,
易求得|MN|=2. 6分
②若切線l不垂直于x軸,可設其方程y=kx+b,
將y=kx+b代入橢圓C的方程,
得(3+4k2)x2+8kbx+4b2-12=0,7分
∴Δ=(8kb)2-4(3+4k2)(4b2-12)=48(4k2-3-b2)=0,即b2=4k2+3,(*)
8分
記M,N兩點的坐標分別為(x1,y1),(x2,y2).
將y=kx+b代入橢圓C2的方程,得(3+4k2)x2+8kbx+4b2-36=0,9分
此時x1+x2=-,x1x2=,|x1-x2|=, 10分
∴|MN|=×
=4=2.
∵3+4k2≥3,∴1<1+≤,
即2<2≤4.
綜合①②得:弦長|MN|的取值范圍為[2,4]. 12分