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第一局部板塊〔二〕系統(tǒng)熱門考點——以點帶面試題板塊(二)系統(tǒng)熱門考點——以點帶面(一)巧用性質(zhì)妙解函數(shù)[速解技法——學(xué)一招]函數(shù)性質(zhì)主要指函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、對稱性,要深刻理解并加以巧妙地運用.以對稱性為例,假設(shè)函數(shù)f(x)滿足f(a+x)=f(b-x),那么函數(shù)圖象關(guān)于直線x=eq\f(a+b,2)對稱;假設(shè)函數(shù)f(x)滿足f(a+x)+f(b-x)=c,那么函數(shù)圖象關(guān)于點eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a+b,2),\f(c,2)))對稱.[例1]定義在R上的奇函數(shù)f(x)滿足f(x-2)=-f(x),且在[0,1]上是增函數(shù),那么有()A.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))B.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))C.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))D.feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))[解析]選B由題設(shè)知f(x)=-f(x-2)=f(2-x),所以函數(shù)f(x)的圖象關(guān)于直線x=1對稱.由于奇函數(shù)f(x)在[0,1]上是增函數(shù),故f(x)在[-1,0]上也是增函數(shù),綜上,函數(shù)f(x)在[-1,1]上是增函數(shù),在[1,3]上是減函數(shù).又feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(3,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2))),所以feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)))<feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))=feq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2))).[例2]函數(shù)f(x)=x3+sinx的定義域為[-1,1],假設(shè)f(log2m)<f(log4(m+2))成立,那么實數(shù)m[解析]由f(x)=x3+sinx的定義域為[-1,1],易知f(x)在[-1,1]上單調(diào)遞增,由f(log2m)<f(log4(m可得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(-1≤log2m≤1,,-1≤log4m+2≤1,,log2m<log4m+2,,m>0,,m+2>0,))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)≤m≤2,,-\f(7,4)≤m≤2,,0<m<2,,m>0,,m>-2,))故eq\f(1,2)≤m<2.綜上可知,實數(shù)m的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2)).[答案]eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),2))[經(jīng)典好題——練一手]1.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(2+x)=-f(2-x),當(dāng)x<2時,f(x)單調(diào)遞增,如果x1+x2<4,且(x1-2)·(x2-2)<0,那么f(x1)+f(x2)的值為()A.可正可負 B.可能為0C.恒大于0 D.恒小于0解析:選D由f(2+x)=-f(2-x)可知,函數(shù)圖象關(guān)于點(2,0)中心對稱.因為x<2時,f(x)單調(diào)遞增,所以x>2時,f(x)單調(diào)遞增.因為x1+x2<4且(x1-2)·(x2-2)<0,設(shè)x1<2<x2,那么x2<4-x1,所以f(x2)<f(4-x1).又因為f(4-x1)=-f(x1),所以f(x2)<-f(x1),即f(x1)+f(x2)<0.2.定義在R上的函數(shù)f(x)=2|x-m|-1(m為實數(shù))為偶函數(shù),記a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),那么a,b,cA.a(chǎn)<b<c B.a(chǎn)<c<bC.c<a<b D.c<b<a解析:選C由函數(shù)f(x)=2|x-m|-1為偶函數(shù)可知,m=0,故f(x)=2|x|-1.當(dāng)x>0時,f(x)為增函數(shù),log0.53=-log23,∴l(xiāng)og25>|-log0.53|>0.∴b=f(log25)>a=f(log0.53)>c=f(2m3.y=f(x)+x2是奇函數(shù),且f(1)=1.假設(shè)g(x)=f(x)+2,那么g(-1)=________.解析:由題意得g(-1)=f(-1)+2.又f(-1)+(-1)2=-[f(1)+12]=-2,所以f(-1)=-3.故f(-1)+2=-3+2=-1,即g(-1)=-1.答案:-14.函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),且滿足f(x+2)=f(x).當(dāng)x∈[0,1]時,f(x)=2x.假設(shè)在區(qū)間[-2,3]上方程ax+2a-f(x)=0恰有四個不相等的實數(shù)根,那么實數(shù)a解析:由f(x+2)=f(x),得函數(shù)的周期是2.由ax+2a-f(x得f(x)=ax+2A.設(shè)y=f(x),那么y=ax+2a,作出函數(shù)y=f(x),y=ax+2要使方程ax+2a-f(x)=0恰有四個不相等的實數(shù)根,那么直線y=ax+2a=a(x+2)的斜率滿足kAH<a<k由題意可知,G(1,2),H(3,2),A(-2,0),所以kAH=eq\f(2,5),kAG=eq\f(2,3),所以eq\f(2,5)<a<eq\f(2,3).答案:eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5),\f(2,3)))[常用結(jié)論——記一番]1.函數(shù)的單調(diào)性在公共定義域內(nèi):(1)假設(shè)函數(shù)f(x)是增函數(shù),函數(shù)g(x)是增函數(shù),那么f(x)+g(x)是增函數(shù);(2)假設(shè)函數(shù)f(x)是減函數(shù),函數(shù)g(x)是減函數(shù),那么f(x)+g(x)是減函數(shù);(3)假設(shè)函數(shù)f(x)是增函數(shù),函數(shù)g(x)是減函數(shù),那么f(x)-g(x)是增函數(shù);(4)假設(shè)函數(shù)f(x)是減函數(shù),函數(shù)g(x)是增函數(shù),那么f(x)-g(x)是減函數(shù).[提示]在利用函數(shù)單調(diào)性解不等式時,易忽略函數(shù)定義域這一限制條件.2.函數(shù)的奇偶性(1)判斷函數(shù)的奇偶性有時可以用定義的等價形式:f(x)±f(-x)=0,eq\f(fx,f-x)=±1;(2)設(shè)f(x),g(x)的定義域分別是D1,D2,那么在它們的公共定義域上:奇+奇=奇,奇×奇=偶,偶+偶=偶,偶×偶=偶,奇×偶=奇.3.有關(guān)函數(shù)f(x)周期性的常用結(jié)論:(1)假設(shè)f(x+a)=f(x-a),那么函數(shù)f(x)的周期為2|a|;(2)假設(shè)f(x+a)=-f(x),那么函數(shù)f(x)的周期為2|a|;(3)假設(shè)f(x+a)=eq\f(1,fx),那么函數(shù)f(x)的周期為2|a|;(4)假設(shè)f(x+a)=-eq\f(1,fx),那么函數(shù)f(x)的周期為2|a|.(二)最值函數(shù)大顯身手[速解技法——學(xué)一招]最值函數(shù)的定義:設(shè)a,b為實數(shù),那么min{a,b}=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a,a≤b,,b,b<a;))max{a,b}=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a,a≥b,,b,b>a.))解有些求最值問題時,巧妙借助以下性質(zhì),可如虎添翼.(1)min{a,b}≤eq\f(a+b,2)≤max{a,b};(2)eq\o(min,\s\do4(a>0,b>0)){a,b}≤eq\r(ab)≤eq\o(max,\s\do4(a>0,b>0)){a,b}.[例1]對于任意x∈R,函數(shù)f(x)表示y=-x+3,y=eq\f(3,2)x+eq\f(1,2),y=x2-4x+3中的最大者,那么f(x)的最小值是()A.2 B.3C.8 D.-1[解析]選A如圖,分別畫出函數(shù)y=-x+3,y=eq\f(3,2)x+eq\f(1,2),y=x2-4x+3的圖象,得到三個交點A(0,3),B(1,2),C(5,8).由圖象可得函數(shù)f(x)的表達式為f(x)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x2-4x+3,x≤0,,-x+3,0<x≤1,,\f(3,2)x+\f(1,2),1<x≤5,,x2-4x+3,x>5,))所以f(x)的圖象是圖中的實線局部,圖象的最低點是B(1,2),所以函數(shù)f(x)的最小值是2.[例2]函數(shù)f(x)=x2-x+m-eq\f(1,2),g(x)=-log2x,min{m,n}表示m,n中的最小值,設(shè)函數(shù)h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0),那么當(dāng)函數(shù)h(x)有三個零點時,實數(shù)m的取值范圍為()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(3,4))) B.eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,4)))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(3,4))) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),+∞))[解析]選C在同一直角坐標系中,作出函數(shù)y=f(x)和y=g(x)的圖象如下圖.當(dāng)兩函數(shù)圖象交于點A(1,0)時,即有1-1+m-eq\f(1,2)=0,解得m=eq\f(1,2),所以當(dāng)函數(shù)h(x)有三個零點時,即為點A和y=f(x)與x軸的兩個交點,假設(shè)滿足條件,那么需eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(f0>0,,f\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))<0,,f1>0,))解得eq\f(1,2)<m<eq\f(3,4).所以實數(shù)m的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),\f(3,4))).[經(jīng)典好題——練一手]1.設(shè)a,b為平面向量,那么()A.min{|a+b|,|a-b|}≤min{|a|,|b|}B.min{|a+b|,|a-b|}≥min{|a|,|b|}C.max{|a+b|2,|a-b|2}≤|a|2+|b|2D.max{|a+b|2,|a-b|2}≥|a|2+|b|2解析:選Dmax{|a+b|2,|a-b|2}≥eq\f(|a+b|2+|a-b|2,2)=|a|2+|b|2,應(yīng)選D.2.(2023·蘭州模擬)記max{a,b}=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a,a≥b,b,a<b)),向量a,b,c滿足|a|=1,|b|=2,a·b=0,c=λa+μb(λ≥0,μ≥0,且λ+μ=1),那么當(dāng)max{c·a,c·b}取最小值時,|c|=()A.eq\f(2\r(5),5) B.eq\f(2\r(2),3)C.1 D.eq\f(\r(5),2)解析:選A如圖,設(shè)eq\o(OA,\s\up7(→))=a,eq\o(OB,\s\up7(→))=b,那么a=(1,0),b=(0,2),∵λ≥0,μ≥0,λ+μ=1,∴0≤λ≤1.又c=λa+μb,∴c·a=(λa+b-λb)·a=λ;c·b=(λa+b-λb)·b=4-4λ.由λ=4-4λ,得λ=eq\f(4,5).∴max{c·a,c·b}=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ,\f(4,5)≤λ≤1,,4-4λ,0≤λ<\f(4,5).))令f(λ)=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ,\f(4,5)≤λ≤1,,4-4λ,0≤λ<\f(4,5).))那么f(λ)∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(4,5),4)).∴f(λ)min=eq\f(4,5),此時λ=eq\f(4,5),μ=eq\f(1,5),∴c=eq\f(4,5)a+eq\f(1,5)b=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5),\f(2,5))).∴|c|=eq\r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5)))2+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,5)))2)=eq\f(2\r(5),5).3.設(shè)x,y為實數(shù),且5x2+4y2=10x,那么x2+y2的最大值為________.解析:法一:5x2+4y2=10x?4y2=10x-5x2≥0?0≤x≤2.4(x2+y2)=10x-x2=25-(5-x)2≤25-9=16?x2+y2≤4.法二:5x2-4y2=10x?(x-1)2+eq\f(4,5)y2=1,令x-1=sinθ,eq\f(2\r(5),5)y=cosθ,θ∈[0,2π],那么x2+y2=(sinθ+1)2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(5),2)cosθ))2=eq\f(9,4)-eq\f(1,4)(sinθ-4)2+4,∵-1≤sinθ≤1,∴當(dāng)sinθ=1時,x2+y2取得最大值,即(x2+y2)max=4.答案:4(三)應(yīng)用導(dǎo)數(shù)開闊思路[速解技法——學(xué)一招]1.函數(shù)的單調(diào)性與導(dǎo)數(shù)的關(guān)系①f′(x)>0?f(x)為增函數(shù);②f′(x)<0?f(x)為減函數(shù);③f′(x)=0?f(x)為常數(shù)函數(shù).2.求函數(shù)f(x)極值的方法求函數(shù)的極值應(yīng)先確定函數(shù)的定義域,解方程f′(x)=0,再判斷f′(x)=0的根是否是極值點,可通過列表的形式進行分析,假設(shè)遇極值點含參數(shù)不能比擬大小時,那么需分類討論.[例1]假設(shè)函數(shù)f(x)=2sinx(x∈[0,π))的圖象在切點P處的切線平行于函數(shù)g(x)=2eq\r(x)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(x,3)+1))的圖象在切點Q處的切線,那么直線PQ的斜率為()A.eq\f(8,3) B.2C.eq\f(7,3) D.eq\f(\r(3),3)[解析]選A由題意得f′(x)=2cosx,g′(x)=xeq\f(1,2)+x-eq\f(1,2).設(shè)P(x1,f(x1)),Q(x2,g(x2)),又f′(x1)=g′(x2),即2cosx1=xeq\f(1,2)2+x-eq\f(1,2)2,故4cos2x1=x2+xeq\o\al(-1,2)+2,所以-4+4cos2x1=x2+xeq\o\al(-1,2)-2,即-4sin2x1=(xeq\f(1,2)2-x-eq\f(1,2)2)2,所以sinx1=0,x1=0,xeq\f(1,2)2=x-eq\f(1,2)2,x2=1,故P(0,0),Qeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(8,3))),故kPQ=eq\f(8,3).[技法領(lǐng)悟]求曲線的切線方程時,要注意是在點P處的切線還是過點P的切線,前者點P為切點,后者點P不一定為切點.[例2]函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(1)=1,且f(x)的導(dǎo)數(shù)f′(x)<eq\f(1,2),那么不等式f(x2)<eq\f(x2,2)+eq\f(1,2)的解集為________.[解析]設(shè)F(x)=f(x)-eq\f(1,2)x,∴F′(x)=f′(x)-eq\f(1,2),∵f′(x)<eq\f(1,2),∴F′(x)=f′(x)-eq\f(1,2)<0,即函數(shù)F(x)在R上單調(diào)遞減.∵f(x2)<eq\f(x2,2)+eq\f(1,2),∴f(x2)-eq\f(x2,2)<f(1)-eq\f(1,2),∴F(x2)<F(1),而函數(shù)F(x)在R上單調(diào)遞減,∴x2>1,即x∈(-∞,-1)∪(1,+∞).[答案](-∞,-1)∪(1,+∞)[例3]函數(shù)f(x)=(ax+b)lnx-bx+3在(1,f(1))處的切線方程為y=2.(1)求a,b的值;(2)求函數(shù)f(x)的極值;(3)假設(shè)g(x)=f(x)+kx在(1,3)上是單調(diào)函數(shù),求k的取值范圍.[解](1)因為f(1)=-b+3=2,所以b=1.又f′(x)=eq\f(b,x)+alnx+a-b=eq\f(1,x)+alnx+a-1,而函數(shù)f(x)在(1,f(1))處的切線方程為y=2,所以f′(1)=1+a-1=0,所以a=0.(2)由(1)得f(x)=lnx-x+3,f′(x)=eq\f(1,x)-1(x>0).令f′(x)=0,得x=1.當(dāng)0<x<1時,f′(x)>0;當(dāng)x>1時,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上單調(diào)遞增,在(1,+∞)上單調(diào)遞減,故f(x)的極大值為f(1)=2,無極小值.(3)由g(x)=f(x)+kx,得g(x)=lnx+(k-1)x+3(x>0),g′(x)=eq\f(1,x)+k-1,又g(x)在x∈(1,3)上是單調(diào)函數(shù),假設(shè)g(x)為增函數(shù),有g(shù)′(x)≥0,即g′(x)=eq\f(1,x)+k-1≥0,即k≥1-eq\f(1,x)在x∈(1,3)上恒成立.又1-eq\f(1,x)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(2,3))),所以k≥eq\f(2,3).假設(shè)g(x)為減函數(shù),有g(shù)′(x)≤0,即g′(x)=eq\f(1,x)+k-1≤0,即k≤1-eq\f(1,x)在x∈(1,3)上恒成立,又1-eq\f(1,x)∈eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(2,3))),所以k≤0.綜上,k的取值范圍為(-∞,0]∪eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3),+∞)).[技法領(lǐng)悟]破解此類問題需注意兩點:(1)求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間時應(yīng)優(yōu)先考慮函數(shù)的定義域;(2)求得函數(shù)在多個區(qū)間單調(diào)性相同時,區(qū)間之間用“,〞分割,或用“和〞相連,一般不用“∪〞.[經(jīng)典好題——練一手]1.f(x)=x(2016+lnx),假設(shè)f′(x0)=2017,那么x0=()A.e2 B.1C.ln2 D.e解析:選Bf′(x)=2016+lnx+x·eq\f(1,x)=2017+lnx,由f′(x0)=2017,得2017+lnx0=2017,所以lnx0=0,解得x0=1.2.定義:如果函數(shù)f(x)在[m,n]上存在x1,x2(m<x1<x2<n)滿足f′(x1)=eq\f(fn-fm,n-m),f′(x2)=eq\f(fn-fm,n-m).那么稱函數(shù)f(x)是[m,n]上的“雙中值函數(shù)〞,函數(shù)f(x)=x3-x2+a是[0,a]上的“雙中值函數(shù)〞,那么實數(shù)a的取值范圍是()A.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),\f(1,2))) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),3))C.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)) D.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),1))解析:選C因為f(x)=x3-x2+a,所以f′(x)=3x2-2x在區(qū)間[0,a]上存在x1,x2(0<x1<x2<a),滿足f′(x1)=f′(x2)=eq\f(fa-f0,a-0)=a2-a,所以方程3x2-2x=a2-a在區(qū)間(0,a)上有兩個不相等的實根.令g(x)=3x2-2x-a2+a(0<x<a),那么eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Δ=4-12-a2+a>0,,g0=-a2+a>0,,ga=2a2-a>0,))解得eq\f(1,2)<a<1,所以實數(shù)a的取值范圍是eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1)).3.函數(shù)f(x)=eq\f(x3,3)-eq\f(b,2)x2+ax+1(a>0,b>0),那么函數(shù)g(x)=alnx+eq\f(f′x,a)在點(b,g(b))處的切線斜率的最小值是________.解析:因為f′(x)=x2-bx+a,所以g(x)=alnx+eq\f(x2-bx,a)+1.所以g′(x)=eq\f(a,x)+eq\f(2x-b,a)(x>0),因為a>0,b>0,那么g′(b)=eq\f(a,b)+eq\f(2b-b,a)=eq\f(a,b)+eq\f(b,a)≥2,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=1時取“=〞,所以斜率的最小值為2.答案:24.函數(shù)f(x)=(x+1)2ln(x+1)-x,φ(x)=mx2.(1)當(dāng)m=eq\f(1,2)時,求函數(shù)g(x)=f(x)-φ(x)的極值;(2)當(dāng)m=1且x≥0時,證明:f(x)≥φ(x);(3)假設(shè)x≥0,f(x)≥φ(x)恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.解:(1)當(dāng)m=eq\f(1,2)時,g(x)=f(x)-φ(x)=(x+1)2·ln(x+1)-x-eq\f(x2,2),x>-1,所以g′(x)=2(x+1)ln(x+1)+(x+1)2·eq\f(1,x+1)-1-x=2(x+1)ln(x+1).由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x>-1,,g′x=0,))解得x=0,當(dāng)x變化時,g′(x),g(x)的變化情況如下表:x(-1,0)0(0,+∞)g′(x)-0+g(x)極小值所以函數(shù)g(x)的極小值為g(0)=0,無極大值.(2)證明:當(dāng)m=1時,令p(x)=f(x)-φ(x)=(x+1)2·ln(x+1)-x-x2(x≥0),所以p′(x)=2(x+1)ln(x+1)+(x+1)2·eq\f(1,x+1)-1-2x=2(x+1)ln(x+1)-x.設(shè)p′(x)=G(x),那么G′(x)=2ln(x+1)+1>0,所以函數(shù)p′(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,所以p′(x)≥p′(0)=0,所以函數(shù)p(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,所以p(x)≥p(0)=0.所以f(x)≥φ(x).(3)設(shè)h(x)=(x+1)2ln(x+1)-x-mx2(x≥0),所以h′(x)=2(x+1)ln(x+1)+x-2mx.由(2)知當(dāng)x≥0時,(x+1)2ln(x+1)≥x2+x=x(x+1),所以(x+1)ln(x+1)≥x,所以h′(x)≥3x-2mx.①當(dāng)3-2m≥0,即m≤eq\f(3,2)時,h′(x)≥0,所以h(x)在[0,+∞)上單調(diào)遞增,所以h(x)≥h(0)=0,滿足題意.②當(dāng)3-2m<0,即m>eq\f(3,2)時,設(shè)H(x)=h′(x)=2(x+1)ln(x+1)+(1-2m)x那么H′(x)=2ln(x+1)+3-2m令H′(x)=0,得x0=eeq\f(2m-3,2)-1>0,故h′(x)在[0,x0)上單調(diào)遞減,在[x0,+∞)上單調(diào)遞增.當(dāng)x∈[0,x0)時,h′(x)<h′(0)=0,所以h(x)在[0,x0)上單調(diào)遞減,所以h(x)<h(0)=0,不滿足題意.綜上,實數(shù)m的取值范圍為eq\b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\co1(-∞,\f(3,2))).[常用結(jié)論——記一番]1.函數(shù)極值的判別的易錯點(1)可導(dǎo)函數(shù)極值點的導(dǎo)數(shù)為0,但導(dǎo)數(shù)為0的點不一定是極值點,如函數(shù)f(x)=x3,f′(0)=0,但x=0不是極值點.(2)極值點不是一個點,而是一個數(shù)x0,當(dāng)x=x0時,函數(shù)取得極值.在x0處有f′(x0)=0是函數(shù)f(x)在x0處取得極值的必要不充分條件.2.函數(shù)最值的判別方法(1)求函數(shù)f(x)在閉區(qū)間[a,b]上最值的關(guān)鍵是求出f′(x)=0的根的函數(shù)值,再與f(a),f(b)作比擬,其中最大的一個是最大值,最小的一個是最小值.(2)求函數(shù)f(x)在非閉區(qū)間上的最值,只需利用導(dǎo)數(shù)法判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性,即可得結(jié)論.(四)三角問題重在三變[速解技法——學(xué)一招]eq\a\vs4\al(“三變〞是指變角、變數(shù)與變式.,1變角,如2α=α+β+α-β,α=α+β-β.,2變數(shù),特別是“1〞的代換,1=sin2θ+cos2θ=tan45°等.,3變式,cos2α=\f(1+cos2α,2),sin2α=\f(1-cos2α,2).,tanα±tanβ=tanα±β1?tanαtanβ,,sin2α=2sinαcosα=\f(2sinαcosα,sin2α+cos2α)=\f(2tanα,tan2α+1);,cos2α=cos2α-sin2α=\f(cos2α-sin2α,sin2α+cos2α)=\f(1-tan2α,tan2α+1).)[例1]對于銳角α,假設(shè)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,12)))=eq\f(3,5),那么coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,3)))=()A.eq\f(24,25) B.eq\f(3,8)C.eq\f(\r(2),8) D.-eq\f(24,25)[解析]選D由α為銳角,且sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,12)))=eq\f(3,5),可得coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,12)))=eq\f(4,5),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,3)))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2)-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,3)))))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-2α))=-2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,12)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,12)))=-2×eq\f(3,5)×eq\f(4,5)=-eq\f(24,25).[例2]假設(shè)sin2α=eq\f(\r(5),5),sin(β-α)=eq\f(\r(10),10),且α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),π)),β∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))),那么α+β的值是()A.eq\f(7π,4) B.eq\f(9π,4)C.eq\f(5π,4)或eq\f(7π,4) D.eq\f(5π,4)或eq\f(9π,4)[解析]選A因為α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),π)),所以2α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),2π)),又sin2α=eq\f(\r(5),5),故2α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),π)),α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2))),所以cos2α=-eq\f(2\r(5),5).又β∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(π,\f(3π,2))),故β-α∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,2),\f(5π,4))),于是cos(β-α)=-eq\f(3\r(10),10),所以cos(α+β)=cos[2α+(β-α)]=cos2αcos(β-α)-sin2αsin(β-α)=-eq\f(2\r(5),5)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3\r(10),10)))-eq\f(\r(5),5)×eq\f(\r(10),10)=eq\f(\r(2),2),且α+β∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(5π,4),2π)),故α+β=eq\f(7π,4).[經(jīng)典好題——練一手]1.角θ的頂點與原點重合,始邊與x軸正半軸重合,終邊在直線y=2x上,那么sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2θ+\f(π,4)))的值為()A.-eq\f(7\r(2),10) B.eq\f(7\r(2),10)C.-eq\f(\r(2),10) D.eq\f(\r(2),10)解析:選D由題意可得tanθ=2,cosθ=±eq\f(\r(5),5),所以tan2θ=eq\f(2tanθ,1-tan2θ)=-eq\f(4,3),cos2θ=2cos2θ-1=-eq\f(3,5),所以sin2θ=cos2θ·tan2θ=eq\f(4,5),所以sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2θ+\f(π,4)))=eq\f(\r(2),2)(sin2θ+cos2θ)=eq\f(\r(2),2)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(4,5)-\f(3,5)))=eq\f(\r(2),10).2.(2023·沈陽質(zhì)檢)f(x)=2sin2x+2sinxcosx,那么f(x)的最小正周期和一個單調(diào)遞減區(qū)間分別為()A.2π,eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(7π,8))) B.π,eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(7π,8)))C.2π,eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,8),\f(3π,8))) D.π,eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(-\f(π,8),\f(3π,8)))解析:選B∵f(x)=2sin2x+2sinxcosx=1-cos2x+sin2x=eq\r(2)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x-\f(π,4)))+1,∴T=eq\f(2π,2)=π,由eq\f(π,2)+2kπ≤2x-eq\f(π,4)≤eq\f(3π,2)+2kπ(k∈Z),得eq\f(3π,8)+kπ≤x≤eq\f(7π,8)+kπ(k∈Z),令k=0得f(x)在eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3π,8),\f(7π,8)))上單調(diào)遞減.3.α為銳角,假設(shè)sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))=eq\f(3,5),那么coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α-\f(π,6)))=________.解析:coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α-\f(π,6)))=coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,3)-\f(π,2)))=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α+\f(π,3)))=sineq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))))=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6))),因為α為銳角,sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))=eq\f(3,5)<eq\f(\r(3),2),所以eq\f(π,6)<α+eq\f(π,6)<eq\f(π,3),故coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,6)))=eq\f(4,5),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α-\f(π,6)))=2×eq\f(3,5)×eq\f(4,5)=eq\f(24,25).答案:eq\f(24,25)4.假設(shè)0<α<eq\f(π,2),0<β<eq\f(π,2),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))=eq\f(3,5),coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(β,2)-\f(π,3)))=eq\f(2\r(5),5),那么coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(β,2)-α))的值為________.解析:由題易知-eq\f(π,6)<eq\f(π,3)-α<eq\f(π,3),-eq\f(π,3)<eq\f(β,2)-eq\f(π,3)<-eq\f(π,12),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))=eq\r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,5)))2)=eq\f(4,5),sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(β,2)-\f(π,3)))=-eq\r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2\r(5),5)))2)=-eq\f(\r(5),5),所以coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(β,2)-α))=coseq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)-α))+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(β,2)-\f(π,3)))))=eq\f(4,5)×eq\f(2\r(5),5)+eq\f(3,5)×eq\f(\r(5),5)=eq\f(11\r(5),25).答案:eq\f(11\r(5),25)[常用結(jié)論——記一番]三角公式中常用的變形:(1)對于含有sinα±cosα,sinαcosα的問題,利用(sinα±cosα)2=1±2sinαcosα,建立sinα±cosα與sinαcosα的關(guān)系.(2)對于含有sinα,cosα的齊次式eq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(如\f(sinα+cosα,sinα-cosα),))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(,sinαcosα,)),利用tanα=eq\f(sinα,cosα)轉(zhuǎn)化為含tanα的式子.(3)對于形如cos2α+sinα與cos2α+sinαcosα的變形,前者用平方關(guān)系sin2α+cos2α=1化為二次型函數(shù),而后者用降冪公式化為一個角的三角函數(shù).(4)含tanα+tanβ與tanαtanβ時考慮tan(α+β)=eq\f(tanα+tanβ,1-tanαtanβ).(五)正弦余弦相得益彰[速解技法——學(xué)一招]三角函數(shù)求值的解題策略(1)尋求角與角關(guān)系的特殊性,化非特殊角為特殊角,熟練準確地應(yīng)用公式;(2)注意切化弦、異角化同角、異名化同名、角的變換等常規(guī)技巧的運用;(3)對于條件求值問題,要認真尋找條件和結(jié)論的關(guān)系,尋找解題的突破口,對于很難入手的問題,可利用分析法.(4)求角的大小,應(yīng)注意角的范圍.[例1](2023·福州質(zhì)檢)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且ctanC=eq\r(3)(acosB+bcosA).(1)求角C;(2)假設(shè)c=2eq\r(3),求△ABC面積的最大值.[解](1)∵ctanC=eq\r(3)(acosB+bcosA),∴sinCtanC=eq\r(3)(sinAcosB+sinBcosA),∴sinCtanC=eq\r(3)sin(A+B)=eq\r(3)sinC,∵0<C<π,∴sinC≠0,∴tanC=eq\r(3),∴C=60°.(2)∵c=2eq\r(3),C=60°,由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,得12=a2+b2-ab≥2ab-ab,∴ab≤12,∴S△ABC=eq\f(1,2)absinC≤3eq\r(3),當(dāng)且僅當(dāng)a=b=2eq\r(3)時取“=〞,所以△ABC的面積的最大值為3eq\r(3).[例2]向量m=(2sinωx,cos2ωx-sin2ωx),n=(eq\r(3)cosωx,1),其中ω>0,x∈R.函數(shù)f(x)=m·n的最小正周期為π.(1)求ω的值;(2)在△ABC中,假設(shè)f(B)=-2,BC=eq\r(3),sinB=eq\r(3)sinA,求eq\o(BA,\s\up7(→))·eq\o(BC,\s\up7(→))的值.[解](1)f(x)=m·n=2eq\r(3)sinωxcosωx+cos2ωx-sin2ωx=eq\r(3)sin2ωx+cos2ωx=2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(π,6))).因為f(x)的最小正周期為π,所以T=eq\f(2π,2|ω|)=π.因為ω>0,所以ω=1.(2)設(shè)△ABC中內(nèi)角A,B,C所對的邊分別是a,b,C.因為f(B)=-2,所以2sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2B+\f(π,6)))=-2,即sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2B+\f(π,6)))=-1,得B=eq\f(2π,3).因為BC=eq\r(3),所以a=eq\r(3).因為sinB=eq\r(3)sinA,所以b=eq\r(3)a,得b=3.由正弦定理有eq\f(\r(3),sinA)=eq\f(3,sin\f(2π,3)),解得sinA=eq\f(1,2).因為0<A<eq\f(π,3),所以A=eq\f(π,6).得C=eq\f(π,6),c=a=eq\r(3).所以eq\o(BA,\s\up7(→))·eq\o(BC,\s\up7(→))=cacosB=eq\r(3)×eq\r(3)×coseq\f(2π,3)=-eq\f(3,2).[經(jīng)典好題——練一手]1.△ABC的三個內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,假設(shè)eq\f(cosA,cosB)=eq\f(b,a)=eq\r(2),那么該三角形的形狀是()A.直角三角形 B.等腰三角形C.等邊三角形 D.鈍角三角形解析:選A因為eq\f(cosA,cosB)=eq\f(b,a),由正弦定理得eq\f(cosA,cosB)=eq\f(sinB,sinA),所以sin2A=sin2B.由eq\f(b,a)=eq\r(2),可知a≠b,所以A≠B.又A,B∈(0,π),所以2A=180°-2B,即A+B=90°,所以C=90°,于是△ABC是直角三角形.應(yīng)選A.2.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,假設(shè)acosC+ccosA=2bsinA,那么A的值為()A.eq\f(5π,6) B.eq\f(π,6)C.eq\f(2π,3) D.eq\f(π,6)或eq\f(5π,6)解析:選D由acosC+ccosA=2bsinA結(jié)合正弦定理可得sinAcosC+sinCcosA=2sinBsinA,即sin(A+C)=2sinBsinA,故sinB=2sinBsinA.又sinB≠0,可得sinA=eq\f(1,2),故A=eq\f(π,6)或eq\f(5π,6).3.非直角△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別是a,b,c,c=1,C=eq\f(π,3).假設(shè)sinC+sin(A-B)=3sin2B,那么△ABC的面積為()A.eq\f(15\r(3),4) B.eq\f(15,4)C.eq\f(21\r(3),4)或eq\f(\r(3),6) D.eq\f(3\r(3),28)解析:選D因為sinC+sin(A-B)=sin(A+B)+sin(A-B)=2sinAcosB=6sinBcosB,因為△ABC非直角三角形,所以cosB≠0,所以sinA=3sinB,即a=3b.又c=1,C=eq\f(π,3),由余弦定理得a2+b2-ab=1,結(jié)合a=3b,可得b2=eq\f(1,7),所以S△ABC=eq\f(1,2)absinC=eq\f(3,2)b2sineq\f(π,3)=eq\f(3\r(3),28).4.(2023·陜西質(zhì)檢)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,面積為S,2acos2eq\f(C,2)+2ccos2eq\f(A,2)=eq\f(5,2)b.(1)求證:2(a+c)=3b;(2)假設(shè)cosB=eq\f(1,4),S=eq\r(15),求b.解:(1)證明:由得,a(1+cosC)+c(1+cosA)=eq\f(5,2)b.在△ABC中,由余弦定理,得acosC+ccosA=a·eq\f(a2+b2-c2,2ab)+c·eq\f(b2+c2-a2,2bc)=eq\f(2b2,2b)=b.∴a+c=eq\f(3,2)b,即2(a+c)=3b.(2)∵cosB=eq\f(1,4),∴sinB=eq\f(\r(15),4).∵S=eq\f(1,2)acsinB=eq\f(\r(15),8)ac=eq\r(15),∴ac=8.又b2=a2+c2-2accosB=(a+c)2-2ac(1+cosB2(a+c)=3b,∴b2=eq\f(9b2,4)-16×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(1,4))),解得b2=16,∴b=4.[常用結(jié)論——記一番]1.解三角形中常用結(jié)論:(1)三角形中正弦、余弦、正切滿足的關(guān)系式有:eq\f(a,sinA)=eq\f(b,sinB)=eq\f(c,sinC)=2R,c2=a2+b2-2abcosC,tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC,a>b?A>B?sinA>sinB?cosA<cosB.(2)三角形形狀判斷(一般用余弦定理):直角三角形?a2+b2=c2;銳角三角形?a2+b2>c2(c為最大邊);鈍角三角形?a2+b2<c2(c為最大邊).(3)在銳角三角形ABC中:①A+B>eq\f(π,2),C+B>eq\f(π,2),A+C>eq\f(π,2);②任意角的正弦值都大于其他角的余弦值.(4)在△ABC中,A,B,C成等差數(shù)列?B=60°;在△ABC中,A,B,C成等差數(shù)列,且a,b,c成等比數(shù)列?三角形為等邊三角形.2.設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,其面積為S.(1)S=eq\f(1,2)aha=eq\f(1,2)bhb=eq\f(1,2)chc(ha,hb,hc分別表示a,b,c邊上的高).(2)S=eq\f(1,2)absinC=eq\f(1,2)bcsinA=eq\f(1,2)casinB.(3)S=eq\f(1,2)r(a+b+c)(r為三角形ABC內(nèi)切圓的半徑).
(六)向量小題三招搞定[速解技法——學(xué)一招]解決與向量有關(guān)的小題,一般用三招,即“構(gòu)圖、分解、建系〞,就能突破難點,順利解決問題.[例1]eq\o(AB,\s\up7(→))·eq\o(BC,\s\up7(→))=0,|eq\o(AB,\s\up7(→))|=1,|eq\o(BC,\s\up7(→))|=2,eq\o(AD,\s\up7(→))·eq\o(DC,\s\up7(→))=0,那么|eq\o(BD,\s\up7(→))|的最大值為()A.eq\f(2\r(5),5) B.2C.eq\r(5) D.2eq\r(5)[解析]選C由eq\o(AB,\s\up7(→))·eq\o(BC,\s\up7(→))=0可知,eq\o(AB,\s\up7(→))⊥eq\o(BC,\s\up7(→)).故以B為坐標原點,分別以BA,BC所在的直線為x軸,y軸建立如下圖的平面直角坐標系,那么由題意,可得B(0,0),A(1,0),C(0,2).設(shè)D(x,y),那么eq\o(AD,\s\up7(→))=(x-1,y),eq\o(DC,\s\up7(→))=(-x,2-y).由eq\o(AD,\s\up7(→))·eq\o(DC,\s\up7(→))=0,可得(x-1)(-x)+y(2-y)=0,整理得eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(1,2)))2+(y-1)2=eq\f(5,4).所以點D在以Eeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),1))為圓心,半徑r=eq\f(\r(5),2)的圓上.因為|eq\o(BD,\s\up7(→))|表示B,D兩點間的距離,而|eq\o(EB,\s\up7(→))|=eq\f(\r(5),2),所以|eq\o(BD,\s\up7(→))|的最大值為|eq\o(EB,\s\up7(→))|+r=eq\f(\r(5),2)+eq\f(\r(5),2)=eq\r(5).[例2]點C為線段AB上一點,P為直線AB外一點,PC是∠APB的平分線,I為PC上一點,滿足eq\o(BI,\s\up7(→))=eq\o(BA,\s\up7(→))+λeq\o(AC,\s\up7(→))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(eq\o(AC,\s\up7(→)),|eq\o(AC,\s\up7(→))|)+\f(eq\o(AP,\s\up7(→)),|eq\o(AP,\s\up7(→))|)))(λ>0),|eq\o(PA,\s\up7(→))|-|eq\o(PB,\s\up7(→))|=4,|eq\o(PA,\s\up7(→))-eq\o(PB,\s\up7(→))|=10,那么eq\f(eq\o(BI,\s\up7(→))·eq\o(BA,\s\up7(→)),|eq\o(BA,\s\up7(→))|)的值為()A.2 B.3C.4 D.5[解析]選B因為|eq\o(PA,\s\up7(→))-eq\o(PB,\s\up7(→))|=|eq\o(BA,\s\up7(→))|=10,PC是∠APB的平分線,又eq\o(BI,\s\up7(→))=eq\o(BA,\s\up7(→))+λeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(eq\o(AC,\s\up7(→)),|eq\o(AC,\s\up7(→))|)+\f(eq\o(AP,\s\up7(→)),|eq\o(AP,\s\up7(→))|)))(λ>0),即AI→=λeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(eq\o(AC,\s\up7(→)),|eq\o(AC,\s\up7(→))|)+\f(eq\o(AP,\s\up7(→)),|eq\o(AP,\s\up7(→))|))),所以I在∠BAP的平分線上,由此得I是△ABP的內(nèi)心.如圖,過I作IH⊥AB于H,以I為圓心,IH為半徑作△PAB的內(nèi)切圓,分別切PA,PB于E,F(xiàn),因為|eq\o(PA,\s\up7(→))|-|eq\o(PB,\s\up7(→))|=4,|eq\o(PA,\s\up7(→))-eq\o(PB,\s\up7(→))|=10,|eq\o(BH,\s\up7(→))|=|eq\o(FB,\s\up7(→))|=eq\f(1,2)(|eq\o(PB,\s\up7(→))|+|eq\o(AB,\s\up7(→))|-|eq\o(PA,\s\up7(→))|)=eq\f(1,2)[|eq\o(AB,\s\up7(→))|-(|eq\o(PA,\s\up7(→))|-|eq\o(PB,\s\up7(→))|)]=3.在Rt△BIH中,cos∠IBH=eq\f(|eq\o(BH,\s\up7(→))|,|eq\o(BI,\s\up7(→))|),所以eq\f(eq\o(BI,\s\up7(→))·eq\o(BA,\s\up7(→)),|eq\o(BA,\s\up7(→))|)=|eq\o(BI,\s\up7(→))|cos∠IBH=|eq\o(BH,\s\up7(→))|=3.[經(jīng)典好題——練一手]1.(2023·寶雞質(zhì)檢)在等腰直角△ABC中,∠ABC=90°,|AB|=|BC|=2,M,N(不與A,C重合)為AC邊上的兩個動點,且滿足|eq\o(MN,\s\up7(→))|=eq\r(2),那么eq\o(BM,\s\up7(→))·eq\o(BN,\s\up7(→))的取值范圍為()A.eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3,2),2)) B.eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),2))C.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),2)) D.eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),+∞))解析:選C以等腰直角三角形的直角邊BC為x軸,BA為y軸,建立平面直角坐標系如下圖,那么B(0,0),直線AC的方程為x+y=2.設(shè)M(a,2-a),0<a<1,N(b,2-b),∵MN=eq\r(2),∴(a-b)2+(2-a-2+b)2=2,即(a-b)2=1,解得b=a+1或b=a-1(舍去),那么N(a+1,1-a),∴eq\o(BM,\s\up7(→))=(a,2-a),eq\o(BN,\s\up7(→))=(a+1,1-a),∴eq\o(BM,\s\up7(→))·eq\o(BN,\s\up7(→))=a(a+1)+(2-a)(1-a)=2a2-2a+2=2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a-\f(1,2)))2+eq\f(3,2),∵0<a<1,∴當(dāng)a=eq\f(1,2)時,eq\o(BM,\s\up7(→))·eq\o(BN,\s\up7(→))取得最小值eq\f(3,2),又eq\o(BM,\s\up7(→))·eq\o(BN,\s\up7(→))<2,故eq\o(BM,\s\up7(→))·eq\o(BN,\s\up7(→))的取值范圍為eq\b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2),2)).2.向量a,b滿足a·(a+2b)=0,|a|=|b|=1,且|c-a-2b|=1,那么|c|的最大值為()A.2 B.4C.eq\r(5)+1 D.eq\r(3)+1解析:選D設(shè)a=eq\o(OA,\s\up7(→)),a+2b=eq\o(OB,\s\up7(→)),c=eq\o(OC,\s\up7(→)),且設(shè)點A在x軸上,那么點B在y軸上,由|c-a-2b|=1,可知|c-(a+2b)|=|eq\o(OC,\s\up7(→))-eq\o(OB,\s\up7(→))|=|eq\o(BC,\s\up7(→))|=1,所以點C在以B為圓心,1為半徑的圓上,如下圖.法一:因為a·(a+2b)=0,所以2a·b=-|a|2又|a|=|b|=1,所以|a+2b|=eq\r(|a|2+4|b|2+4a·b)=eq\r(4|b|2-|a|2)=eq\r(3),所以|c|max=|eq\o(OB,\s\up7(→))|+1=|a+2b|+1=eq\r(3)+1.法二:連接AB,因為eq\o(OB,\s\up7(→))=eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(AB,\s\up7(→))=a+2b,所以eq\o(AB,\s\up7(→))=2b.因為|a|=|b|=1,所以|eq\o(AB,\s\up7(→))|=2,|eq\o(OA,\s\up7(→))|=1,所以|eq\o(OB,\s\up7(→))|=eq\r(|eq\o(AB,\s\up7(→))|2-|eq\o(OA,\s\up7(→))|2)=eq\r(3),所以|c|max=|eq\o(OB,\s\up7(→))|+1=eq\r(3)+1.3.(2023·福州質(zhì)檢)正方形ABCD中,E為BC的中點,向量eq\o(AE,\s\up7(→)),eq\o(BD,\s\up7(→))的夾角為θ,那么cosθ=________.解析:法一:設(shè)正方形的邊長為a,那么|eq\o(AE,\s\up7(→))|=eq\f(\r(5),2)a,|eq\o(BD,\s\up7(→))|=eq\r(2)a,又eq\o(AE,\s\up7(→))·eq\o(BD,\s\up7(→))=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\o(AB,\s\up7(→))+\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→))))·(eq\o(AD,\s\up7(→))-eq\o(AB,\s\up7(→)))=eq\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→))2-eq\o(AB,\s\up7(→))2+eq\f(1,2)eq\o(AD,\s\up7(→))·eq\o(AB,\s\up7(→))=-eq\f(1,2)a2,所以cosθ=eq\f(eq\o(AE,\s\up7(→))·eq\o(BD,\s\up7(→)),|eq\o(AE,\s\up7(→))|·|eq\o(BD,\s\up7(→))|)=eq\f(-\f(1,2)a2,\f(\r(5)a,2)·\r(2)a)=-eq\f(\r(10),10).法二:設(shè)正方形的邊長為2,建立如下圖的平面直角坐標系.那么A(0,0),B(2,0),D(0,2),E(2,1),∴eq\o(AE,\s\up7(→))=(2,1),eq\o(BD,\s\up7(→))=(-2,2),∴eq\o(AE,\s\up7(→))·eq\o(BD,\s\up7(→))=2×(-2)+1×2=-2,所以cosθ=eq\f(eq\o(AE,\s\up7(→))·eq\o(BD,\s\up7(→)),|eq\o(AE,\s\up7(→))|·|eq\o(BD,\s\up7(→))|)=eq\f(-2,\r(5)×2\r(2))=-eq\f(\r(10),10).答案:-eq\f(\r(10),10)4.在Rt△ABC中,D是斜邊AB的中點,點P為線段CD的中點,那么eq\f(|PA|2+|PB|2,|PC|2)=________.解析:法一:(坐標法)將直角△ABC放入直角坐標系中,如圖.設(shè)A(a,0),B(0,b),a>0,b>0,那么Deq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2),\f(b,2))),Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,4),\f(b,4))),所以|PC|2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,4)))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,4)))2=eq\f(a2,16)+eq\f(b2,16),|PB|2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,4)))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,4)-b))2=eq\f(a2,16)+eq\f(9b2,16),|PA|2=eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,4)-a))2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(b,4)))2=eq\f(9a2,16)+eq\f(b2,16),所以|PA|2+|PB|2=eq\f(a2,16)+eq\f(9b2,16)+eq\f(9a2,16)+eq\f(b2,16)=10eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a2,16)+\f(b2,16)))=10|PC|2,所以eq\f(|PA|2+|PB|2,|PC|2)=10.法二:(特殊值法)令|AC|=|CB|=1,那么|PC|=eq\f(1,4)|AB|=eq\f(\r(2),4),|PA|2=|PB|2=eq\f(5,8),易得eq\f(|PA|2+|PB|2,|PC|2)=10.答案:10[常用結(jié)論——記一番]1.在四邊形ABCD中:(1)eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→)),那么四邊形ABCD為平行四邊形;(2)eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→))且(eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→)))·(eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AD,\s\up7(→)))=0,那么四邊形ABCD為菱形;(3)eq\o(AB,\s\up7(→))=eq\o(DC,\s\up7(→))且|eq\o(AB,\s\up7(→))+eq\o(AD,\s\up7(→))|=|eq\o(AB,\s\up7(→))-eq\o(AD,\s\up7(→))|,那么四邊形ABCD為矩形;(4)假設(shè)eq\o(AB,\s\up7(→))=λeq\o(DC,\s\up7(→))(λ>0,λ≠1),那么四邊形ABCD為梯形.2.設(shè)O為△ABC所在平面上一點,內(nèi)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,那么(1)O為△ABC的外心?eq\o(OA,\s\up7(→))2=eq\o(OB,\s\up7(→))2=eq\o(OC,\s\up7(→))2.(2)O為△ABC的重心?eq\o(OA,\s\up7(→))+eq\o(OB,\s\up7(→))+eq\o(OC,\s\up7(→))=0.(3)O為△ABC的垂心?eq\o(OA,\s\up7(→))·eq\o(OB,\s\up7(→))=eq\o(OB,\s\up7(→))·eq\o(OC,\s\up7(→))=eq\o(OC,\s\up7(→))·eq\o(OA,\s\up7(→)).(4)O為△ABC的內(nèi)心?aeq\o(OA,\s\up7(→))+beq\o(OB,\s\up7(→))+ceq\o(OC,\s\up7(→))=0.(5)O為△ABC的A的旁心?aeq\o(OA,\s\up7(→))=beq\o(OB,\s\up7(→))+ceq\o(OC,\s\up7(→)).(七)玩轉(zhuǎn)通項搞定數(shù)列[速解技法——學(xué)一招]幾種常見的數(shù)列類型及通項的求法(1)遞推公式為an+1=an+f(n)解法:把原遞推公式轉(zhuǎn)化為an+1-an=f(n),利用累加法(逐差相加法)求解.(2)遞推公式為an+1=f(n)an解法:把原遞推公式轉(zhuǎn)化為eq\f(an+1,an)=f(n),利用累乘法(逐商相乘法)求解.(3)遞推公式為an+1=pan+q解法:通過待定系數(shù)法,將原問題轉(zhuǎn)化為特殊數(shù)列{an+k}的形式求解.(4)遞推公式為an+1=pan+f(n)解法:利用待定系數(shù)法,構(gòu)造數(shù)列{bn},消去f(n)帶來的差異.[例1]數(shù)列{an}滿足a1=eq\f(2,3),an+1=eq\f(n,n+1)an,求an.[解]由條件知eq\f(an+1,an)=eq\f(n,n+1),分別令n=1,2,3,…,(n-1),代入上式得(n-1)個等式累乘,即eq\f(a2,a1)·eq\f(a3,a2)·eq\f(a4,a3)·…·eq\f(an,an-1)=eq\f(1,2)×eq\f(2,3)×eq\f(3,4)×…×eq\f(n-1,n)?eq\f(an,a1)=eq\f(1,n).又∵a1=eq\f(2,3),∴an=eq\f(2,3n).[技法領(lǐng)悟]累加、累乘法起源于等差、等比數(shù)列通項公式的求解.使用過程中要注意賦值后得到(n-1)個式子,假設(shè)把其相加或相乘,等式的左邊得到的結(jié)果是an-a1或eq\f(an,a1),添加首項后,等式的左邊累加或累乘的結(jié)果才為an.[例2]數(shù)列{an}的首項a1=1,an+1=eq\f(an,2an+1),求數(shù)列eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,anan+1)))的前10項和.[解]因為an+1=eq\f(an,2an+1),所以eq\f(1,an+1)=eq\f(2an+1,an)=2+eq\f(1,an),即eq\f(1,an+1)-eq\f(1,an)=2,所以eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)))是首項為1,公差為2的等差數(shù)列,所以eq\f(1,an)=2n-1,所以an=eq\f(1,2n-1),而eq\f(1,anan+1)=eq\f(1,2n-12n+1)=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2n-1)-\f(1,2n+1))),所以eq\f(1,a1a2)+eq\f(1,a2a3)+…+eq\f(1,a10a11)=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,3)+\f(1,3)-\f(1,5)+…+))eq\b\lc\\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,19)-\f(1,21)))=eq\f(1,2)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1-\f(1,21)))=eq\f(10,21).[經(jīng)典好題——練一手]1.?dāng)?shù)列{an}的首項a1=2,且an+1=an+n+1,那么數(shù)列{an}的通項公式an=()A.eq\f(nn-1,2) B.eq\f(nn+1,2)C.eq\f(nn+1,2)-1 D.eq\f(nn+1,2)+1解析:選D因為an+1=an+n+1,所以an+1-an=n+1,分別把n=1,2,3,…,n-1代入上式,得到(n-1)個等式,an-an-1=(n-1)+1,an-1-an-2=(n-2)+1,an-2-an-3=(n-3)+1,…a2-a1=1+1.又a1=2=1+1,故將上述n個式子相加得an=[(n-1)+(n
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