2019高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一篇 微型專題 專題7 選考模塊知識整合學(xué)案 理.docx

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專題7　選考模塊 　　一、極坐標(biāo)系 1.直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)的互化公式是什么? 把直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)作為極點(diǎn),x軸正半軸作為極軸,且在兩坐標(biāo)系中取相同的長度單位.設(shè)M是平面內(nèi)的任意一點(diǎn),它的直角坐標(biāo)、極坐標(biāo)分別為(x,y)、(ρ,θ),則x=ρcosθ,y=ρsinθ,ρ2=x2+y2,tanθ=yx(x≠0)(ρ>0,θ∈[0,2π)). 2.常見的極坐標(biāo)方程有哪些? (1)直線的極坐標(biāo)方程:若直線過點(diǎn)M(ρ0,θ0),且極軸到此直線的角為α,則它的方程為ρsin(θ-α)=ρ0sin(θ0-α). (2)幾個特殊位置的直線的極坐標(biāo)方程: ①直線過極點(diǎn):θ=α; ②直線過點(diǎn)M(a,0)(a>0)且垂直于極軸:ρcosθ=a; ③直線過點(diǎn)Mb,π2(b>0)且平行于極軸:ρsinθ=b. (3)圓的極坐標(biāo)方程: ①圓心位于極點(diǎn),半徑為r:ρ=r; ②圓心位于點(diǎn)M(r,0),半徑為r:ρ=2rcos θ; ③圓心位于點(diǎn)Mr,π2,半徑為r:ρ=2rsin θ. 　　二、參數(shù)方程 1.圓、橢圓的參數(shù)方程是什么? (1)圓心在點(diǎn)M(x0,y0),半徑為r的圓的參數(shù)方程為x=x0+rcosα,y=y0+rsinα(α為參數(shù),0≤α≤2π). (2)橢圓x2a2+y2b2=1的參數(shù)方程為x=acosα,y=bsinα(α為參數(shù),0≤α≤2π). 2.將參數(shù)方程化為普通方程有哪些方法?要注意什么? 將參數(shù)方程化為普通方程的過程就是消去參數(shù)的過程,常用的消參方法有代入消參、加減消參、三角恒等式消參等,一般需要對參數(shù)方程進(jìn)行變形,為消去參數(shù)創(chuàng)造條件. 3.直線的參數(shù)方程是什么?你能說出參數(shù)t的幾何意義嗎? 經(jīng)過點(diǎn)P0(x0,y0),傾斜角為α的直線的參數(shù)方程為x=x0+tcosα,y=y0+tsinα(t為參數(shù)).設(shè)P是直線上的任意一點(diǎn),則t表示有向線段P0P的數(shù)量. 　　三、絕對值不等式 1.解含有絕對值的不等式有哪些方法? 含有絕對值的不等式的解法: (1)|f(x)|>a(a>0)?f(x)>a或f(x)<-a; (2)|f(x)|0)?-ab?a-b>0;a0,即ρ2=3+6, 所以AB=ρ2-ρ1=3+6-1. (二)參數(shù)方程主要考查參數(shù)方程與普通方程的互化,常見曲線的參數(shù)方程及參數(shù)方程的簡單應(yīng)用,特別是直線參數(shù)方程中參數(shù)的幾何意義的應(yīng)用. 3.(2018全國Ⅲ卷T22改編)已知曲線C的參數(shù)方程為x=3cosθ,y=2sinθ(θ為參數(shù)),在同一平面直角坐標(biāo)系中,將曲線C經(jīng)過伸縮變換x=23x,y=y后得到曲線C,過點(diǎn)(0,1)且傾斜角為α的直線l與C交于A,B兩點(diǎn). (1)若α=2π3,求弦長|AB|; (2)求線段的AB的中點(diǎn)P的軌跡的參數(shù)方程. 解析?　(1)將x=3cosθ,y=2sinθ代入x=23x,y=y,得C的參數(shù)方程為x=2cosθ,y=2sinθ(θ為參數(shù)). 所以曲線C的普通方程為x2+y2=4. 由已知得直線l的方程為y=-3x+1,圓心(0,0)到直線l的距離d=12, 所以弦長|AB|=222-122=15. (2)因?yàn)辄c(diǎn)(0,1)在圓內(nèi),所以l與圓恒相交,α∈[0,π). 直線l的參數(shù)方程為x=tcosα,y=1+tsinα(t為參數(shù)). 把l的參數(shù)方程代入x2+y2=4得t2+2tsin α-3=0. 設(shè)點(diǎn)A,B,P對應(yīng)的參數(shù)分別為tA,tB,tP,則tP=tA+tB2,于是tA+tB=-2sin α,tP=-sin α. 又點(diǎn)P的坐標(biāo)(x,y)滿足x=tPcosα,y=1+tPsinα, 所以點(diǎn)P的軌跡的參數(shù)方程是x=-12sin2α,y=12+12cos2α(α為參數(shù),α∈[0,π)). 4.(2017全國Ⅰ卷T22改編)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,設(shè)傾斜角為α的直線l:x=2+tcosα,y=3+tsinα(t為參數(shù))與曲線C:x=2cosθ,y=sinθ(θ為參數(shù))相交于不同的兩點(diǎn)A,B. (1)若α=π3,求線段AB的中點(diǎn)M的坐標(biāo); (2)若|PA||PB|=|OP|2,其中P(2,3),求直線l的斜率. 解析?　(1)將曲線C的參數(shù)方程化為普通方程是x24+y2=1. 當(dāng)α=π3時,設(shè)點(diǎn)M對應(yīng)的參數(shù)為t0, 則直線l的方程為x=2+12t,y=3+32t(t為參數(shù)),代入曲線C的普通方程x24+y2=1,得13t2+56t+48=0. 設(shè)直線l上的點(diǎn)A,B對應(yīng)參數(shù)分別為t1,t2, 則t0=t1+t22=-2813,代入直線l的參數(shù)方程得點(diǎn)M的坐標(biāo)為1213,-313. (2)將x=2+tcosα,y=3+tsinα代入曲線C的普通方程x24+y2=1, 得(cos2α+4sin2α)t2+(83sin α+4cos α)t+12=0. 因?yàn)閨PA||PB|=|t1t2|=12cos2α+4sin2α,又|OP|2=7,所以12cos2α+4sin2α=7, 化簡得sin2α=521,所以tan2α=516,解得tan α=54或tan α=-54. 由于Δ=(83sin α+4cos α)2-48(cos2α+4sin2α)>0,即cos α(23sin α-cos α)>0,則tan α>36. 綜上,tan α=54,所以直線l的斜率為54. (三)極坐標(biāo)與參數(shù)方程的綜合也是高考命題的重點(diǎn)之一,以極坐標(biāo)、參數(shù)方程與普通方程的互化為主要考查形式,同時考查直線與曲線位置關(guān)系等解析幾何知識. 5.(2017全國Ⅰ卷T11改編)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,曲線C1的參數(shù)方程為x=1+cosα,y=sinα(α為參數(shù)),曲線C2的參數(shù)方程為x=cosβ,y=1+sinβ(β為參數(shù)). (1)求曲線C1和曲線C2的極坐標(biāo)方程. (2)以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,射線l1:θ=απ6<α<π2,將射線l1按順時針方向旋轉(zhuǎn)π6得到射線l2:θ=α-π6,且射線l1與曲線C1交于O,P兩點(diǎn),射線l2與曲線C2交于O,Q兩點(diǎn),求|OP||OQ|的最大值. 解析?　(1)將曲線C1的參數(shù)方程化為普通方程為(x-1)2+y2=1,所以C1的極坐標(biāo)方程為ρ=2cos θ. 將曲線C2的參數(shù)方程化為普通方程為x2+(y-1)2=1,所以C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θ. (2)設(shè)點(diǎn)P的極坐標(biāo)為(ρ1,α),即ρ1=2cos α,設(shè)點(diǎn)Q的極坐標(biāo)為ρ2,α-π6,即ρ2=2sinα-π6, 則|OP||OQ|=|ρ1ρ2|=2cos α2sinα-π6 =4cos α32sinα-12cosα =23sin αcos α-2cos2α =3sin 2α-cos 2α-1 =2sin2α-π6-1. 因?yàn)棣?<α<π2,所以π6<2α-π6<5π6, 當(dāng)2α-π6=π2,即α=π3時,|OP||OQ|取最大值,最大值為1. 6.(2016全國Ⅱ卷T23改編)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,以坐標(biāo)原點(diǎn)為極點(diǎn),x軸正半軸為極軸建立極坐標(biāo)系,曲線C1的極坐標(biāo)方程為ρsinθ=2,M為曲線C1上的動點(diǎn),點(diǎn)P在線段OM上,且滿足OMOP=4. (1)求點(diǎn)P的軌跡C2的直角坐標(biāo)方程. (2)直線l的參數(shù)方程是x=tcosα,y=tsinα(t為參數(shù)),其中0≤α<π,l與C2交于點(diǎn)A,OA=3,求直線l的斜率. 解析?　(1)設(shè)點(diǎn)P的極坐標(biāo)為(ρ,θ)(ρ>0),點(diǎn)M的極坐標(biāo)為(ρ1,θ)(ρ1>0), 由題意可知OP=ρ,OM=ρ1=2sinθ. 由OPOM=4得曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2sin θρ>0, ∴點(diǎn)P的軌跡C2的直角坐標(biāo)方程為x2+(y-1)2=1(y≠0). (2)(法一)由直線的參數(shù)方程可知,直線l過原點(diǎn)且傾斜角為α,則直線l的極坐標(biāo)方程為θ=α, 聯(lián)立θ=α,ρ=2sinθ(ρ>0), ∴點(diǎn)A的極坐標(biāo)為(2sin α,α). ∴OA=2sin α=3,得sinα=32, 解得α=π3或α=2π3,∴tan α=3或tan α=-3, ∴直線l的斜率為3或-3. (法二)由題意OA=3≠2分析可知直線l的斜率一定存在,且由直線l的參數(shù)方程可得,直線l過原點(diǎn).設(shè)直線l的普通方程為y=kx, ∴點(diǎn)(0,1)到l的距離d=11+k2=1-322,可得k=3, ∴直線l的斜率為3或-3. 　　二、不等式選講 (一)不等式選講主要有考查解絕對值不等式,求含絕對值的函數(shù)的值域及求含參數(shù)的絕對值不等式中參數(shù)的取值范圍,難度不大,主要考查基本運(yùn)算能力、推理論證能力以及數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想. 1.(2018全國Ⅱ卷T23改編)設(shè)函數(shù)f(x)=|x+1|+|x-a|. (1)當(dāng)a=2時,求不等式f(x)>5的解集; (2)對任意實(shí)數(shù)x,都有f(x)≥3成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍. 解析?　(1)∵f(x)=|x+1|+|x-a|, ∴當(dāng)a=2時,f(x)=|x+1|+|x-2|=-2x+1,x<-1,3,-1≤x≤2,2x-1,x>2. 又f(x)>5,∴x<-1,-2x+1>5或-1≤x≤2,3>5或x>2,2x-1>5,∴x<-1,x<-2或x∈?或x>2,x>3,∴x<-2或x>3,∴f(x)>5的解集為(-∞,-2)∪(3,+∞). (2)∵f(x)=|x+1|+|x-a|≥|a+1|,當(dāng)且僅當(dāng)(x+1)(x-a)≤0時,等號成立,∴f(x)min=|a+1|. 又對任意實(shí)數(shù)x,都有f(x)≥3成立, ∴f(x)min≥3,∴|a+1|≥3,∴a+1≥3或a+1≤-3,∴a≥2或a≤-4. 故實(shí)數(shù)a的取值范圍為(-∞,-4]∪[2,+∞). 2.(2018全國Ⅲ卷T23改編)已知函數(shù)fx=2x-1+x-2. (1)在給出的平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)fx的圖象,并寫出不等式f(x)≥3的解集;(不要求寫出解題過程) (2)若不等式fx≥1m+1n(m,n>0)對任意的x∈R恒成立,求m+n的最小值. 解析?　(1)函數(shù)f(x)的圖象如圖所示. 從圖中可知,不等式fx≥3的解集為(-∞,0]∪[2,+∞). (2)由(1)知,f(x)min=32, 所以f(x)≥1m+1n恒成立,即f(x)min≥1m+1n,所以1m+1n≤32,所以m+nmn≤32. 因?yàn)閙,n>0, 所以m+n≤32mn≤32m+n22,當(dāng)且僅當(dāng)m=n時取等號. 所以m+n≥83,當(dāng)且僅當(dāng)m=n=43時,等號成立,故m+n的最小值為83. (二)不等式選講還有考查不等式證明,主要通過一些簡單問題了解證明不等式的基本方法:比較法、綜合法、分析法.常與基本不等式、恒成立問題結(jié)合考查. 3.(2017全國Ⅰ卷T5改編)設(shè)a>0,b>0,且a2b+ab2=2,求證: (1)a3+b3≥2; (2)(a+b)(a5+b5)≥4. 解析?　(1)∵a>0,b>0,a2b+ab2=2, ∴(a3+b3)-2=a3+b3-a2b-ab2=a2(a-b)+b2(b-a)=(a-b)(a2-b2)=(a-b)2(a+b)≥0, ∴a3+b3≥2. (2)(a+b)(a5+b5)=a6+b6+a5b+ab5=(a3+b3)2-2a3b3+a5b+ab5=(a3+b3)2+ab(a4-2a2b2+b4)=(a3+b3)2+ab(a2-b2)2, ∵a>0,b>0,a3+b3≥2,∴(a+b)(a5+b5)≥22=4. 4.(2016全國Ⅱ卷T24改編)已知函數(shù)f(x)=x-1-x+2. (1)求不等式-22m-n. 解析?　(1)依題意得f(x)=|x-1|-x+2=3,x≤-2,-2x-1,-20, 所以1-4mn2>4m-n2,即1-4mn>2|m-n|. 1.在已知極坐標(biāo)方程求與曲線有關(guān)的交點(diǎn)、距離、線段長等幾何問題時,如果不能直接用極坐標(biāo)解決,或用極坐標(biāo)解決較麻煩,可將極坐標(biāo)方程轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)方程解決. 2.過定點(diǎn)P0(x0,y0),傾斜角為α的直線參數(shù)方程的標(biāo)準(zhǔn)形式為x=x0+tcosα,y=y0+tsinα(t為參數(shù)),t的幾何意義是P0P的數(shù)量,即|t|表示P0到P的距離,t有正負(fù)之分.使用該式時直線上任意兩點(diǎn)P1,P2對應(yīng)的參數(shù)分別為t1,t2,則|P1P2|=|t1-t2|,P1P2的中點(diǎn)對應(yīng)的參數(shù)為12(t1+t2). 3.絕對值不等式的三種常用解法:零點(diǎn)分段法、幾何法(利用絕對值幾何意義)、構(gòu)造函數(shù)法.零點(diǎn)分段法體現(xiàn)了分類討論思想的應(yīng)用,構(gòu)造函數(shù)法體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用. 4.利用絕對值三角不等式定理|a|-|b|≤|ab|≤|a|+|b|求函數(shù)的最值,要注意其中等號成立的條件,利用基本不等式求最值也必須滿足等號成立的條件.不等式恒成立問題、存在性問題都可以轉(zhuǎn)化為最值問題解決. 5.分析法是證明不等式的重要方法,當(dāng)所證不等式不能使用比較法且與重要不等式、基本不等式?jīng)]有直接聯(lián)系,較難發(fā)現(xiàn)條件和結(jié)論之間的關(guān)系時,可用分析法來尋找證明途徑,使用分析法證明的關(guān)鍵是推理的每一步必須可逆.