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第44页(共44页)2025年湖北省武汉市武昌区高考数学质检试卷一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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)(2025•武昌区模拟)已知集合A={x|lgx<1},B={x|x=4k+1,k∈Z},则A∩B=()A.{3,6,9} B.{1,5,9} C.{5,9} D.{1,3,5,7,9}2.(5分)(2025•武昌区模拟)已知复数z满足(2+i)z=1,则z⋅A.15 B.55 C.19 3.(5分)(2025•武昌区模拟)抛物线x2=8y的准线方程为()A.x=﹣4 B.y=﹣2 C.x=4 D.y=24.(5分)(2025•武昌区模拟)如图,某社区为墙面A、B、C、D四块区域宣传标语进行涂色装饰,每个区域涂一种颜色,相邻区域(共边)不能用同一颜色,若只有4种颜色可供使用,则恰好使用了3种颜色的涂法有()ABCDA.12种 B.24种 C.48种 D.144种5.(5分)(2025•武昌区模拟)已知等比数列{an}为递增数列,若a1a8=2a4,a3+a7A.18 B.14 C.4 D6.(5分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(x)=x3﹣6x+7,直线l是曲线y=f(x)的切线,如果切线l与曲线y=f(x)有且只有一个公共点,那么这样的直线l有()A.0条 B.1条 C.2条 D.3条7.(5分)(2025•武昌区模拟)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=AA1=1,∠BAD=∠A1AD=∠A1AB=60°,设AB→=a→,AD→=b→A.a→-b→-c→ B.a→8.(5分)(2025•武昌区模拟)已知服从二项分布的似然函数为L(p)=Cnkpk(1-p)n-k(其中p表示成功的概率,n为样本总数,k为成功次数).现有一个研究团队研究发现概率p与参数θ(0<θ<1)的取值有关,该团队提出函数模型为p=18(log2θ+5),在统计学中,若参数θ=θ0时使得概率A.116 B.18 C.14 二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分。(多选)9.(6分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(A.f(x)的最小正周期为π B.f(x)在区间(0,πC.f(x)的一个对称中心为(7D.f(x)图象上所有的点向左平移π6个单位长度后关于y(多选)10.(6分)(2025•武昌区模拟)已知圆O:x2+y2=8,直线l与圆O交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,点P为圆O上异于A,B的任意一点,若x1x2+y1y2=﹣4,x1+y1=x2+y2>0,则()A.∠AOBB.△PAB面积的最大值为63C.直线l的方程为y=﹣2x+2 D.满足到直线l的距离为2的点P有且仅有3个(多选)11.(6分)(2025•武昌区模拟)某乒乓球比赛采用单淘汰制,即参赛选手按照随机组合方式逐轮进行比赛,每场比赛负方淘汰,胜方晋级到下一轮,直到最终决出冠亚军.现有运动员k(k∈N*且k≥2)名,随机编号到对阵位置,且所有运动员在任何一场比赛中获胜的概率均为12A.若k=8,则甲、乙在第1轮比赛中相遇的概率为17B.若k=16,则甲、乙在第2轮比赛中相遇的概率为215C.若k=2n(n∈N*且n≥4),则甲、乙两人在第4轮比赛中相遇的概率为18(D.若k=2n(n∈N*),则甲、乙两人在比赛中相遇的概率为1三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。12.(5分)(2025•武昌区模拟)某商场为优化服务,对顾客做满意度问卷调查,满意度采用计分制(满分100).现随机抽取了其中10个数据依次为80,87,88,89,91,92,93,95,95,96,则这组数据的下四分位数为.13.(5分)(2025•武昌区模拟)已知sin(α-β)=13,且tanαtanβ=3,则cos(2α14.(5分)(2025•武昌区模拟)在几何中,单叶双曲面是一种典型的直纹面如图1所示,因其具有优良的稳定性和美观性,常被应用于大型建筑结构(如广州电视塔).单叶双曲面的形成过程可通过“双曲狭缝”演示:如图2,直杆m与固定轴l成一定夹角,且均和连杆垂直.当直杆m绕固定轴l旋转时,其轨迹形成单叶双曲面.若用过单叶双曲面固定轴的平面截取该曲面,所得交线为双曲线的一部分.在某科技馆的演示中,立板上的双曲狭缝即为直杆运动轨迹(双曲面)被立板面截取的双曲线的一部分,因此直杆旋转时可始终穿过两条弯曲的狭缝.若直杆m与固定轴l所成角的大小为30°,则该双曲线的离心率为.四.解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。15.(13分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(x)=ex﹣ax,a∈R.(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;(2)当x≥0时,f(x)≥x,求实数a的取值范围.16.(15分)(2025•武昌区模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosB=79,a=4,角B的角平分线交AC于点D(1)求CD的长;(2)求△ABC的面积.17.(15分)(2025•武昌区模拟)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,平面A1AC⊥平面A1B1C1,A1C1⊥A1B,AC=23,AB=AA1=2,∠CAB=π(1)证明:A1B⊥平面AB1C;(2)求BC1的长;(3)求平面AA1B与平面A1BC夹角的余弦值.18.(17分)(2025•武昌区模拟)图1是一种可以作出椭圆的工具.O是滑槽AB(AB足够长)的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且DN=ON,MD=2DN.当栓子D在滑槽AB内做往复运动时,带动N绕O转动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线为椭圆.当MN=k(k>0)时,记画出的曲线为∁k.以O为原点,AB所在的直线为x轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(1)求曲线C3的方程;(2)过坐标原点O的任一直线l与曲线C3交于E,F两点,与曲线C1交于A1B1两点,过点A1的任一直线与C3交于P,Q两点.(i)求证:|EF|=3|A1B1|;(ii)求四边形PEQF面积的取值范围.19.(17分)(2025•武昌区模拟)用符号|A|表示集合A中元素的个数.对于实数集合A和B,且|A|≥2,|B|≥2,定义两个集合:①和集A+B={a+b|a∈A,b∈B};②邻差集D(A)={ak+1﹣ak|k=1,2,…,|A|﹣1},其中a1,a2,…,a|A|为集合A中元素按照从小到大排列.(1)已知集合A={1,3,5},B={2,4},求|D(A+B)|,|D(A)∪D(B)|的值;(2)已知集合A={2n|n=1,2,⋯,100},B={4n|n=1,2,⋯,100},求|A+B|的值;(3)若A与B都是由m(m≥3,m∈N*)个实数构成的集合,证明:|A+B|=2m﹣1的充要条件是|D(A)∪D(B)|=1.

2025年湖北省武汉市武昌区高考数学质检试卷参考答案与试题解析一.选择题(共8小题)题号12345678答案BABCABDB二.多选题(共3小题)题号91011答案ABCBDACD一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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)(2025•武昌区模拟)已知集合A={x|lgx<1},B={x|x=4k+1,k∈Z},则A∩B=()A.{3,6,9} B.{1,5,9} C.{5,9} D.{1,3,5,7,9}【考点】指、对数不等式的解法;求集合的交集.【专题】集合思想;定义法;集合;运算求解.【答案】B【分析】求解对数不等式化简A,再由交集运算的定义得答案.【解答】解:由A={x|lgx<1}={x|0<x<10},B={x|x=4k+1,k∈Z},得A∩B={x|0<x<10}∩{x|x=4k+1,k∈Z}={1,5,9}.故选:B.【点评】本题交集及其运算,考查对数不等式的解法,是基础题.2.(5分)(2025•武昌区模拟)已知复数z满足(2+i)z=1,则z⋅A.15 B.55 C.19 【考点】复数的运算;共轭复数.【专题】对应思想;转化法;数系的扩充和复数;运算求解.【答案】A【分析】由已知求解|z|,再由z⋅【解答】解:由(2+i)z=1,得z=12+i∴z⋅故选:A.【点评】本题考查复数的乘除运算及复数的基本概念,考查复数模的求法,是基础题.3.(5分)(2025•武昌区模拟)抛物线x2=8y的准线方程为()A.x=﹣4 B.y=﹣2 C.x=4 D.y=2【考点】求抛物线的准线方程.【专题】方程思想;转化法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解.【答案】B【分析】由抛物线x2=8y的方程,利用准线方程的定义即可得出结论.【解答】解:抛物线x2=8y的准线方程为y=-84,即y=﹣故选:B.【点评】本题考查了抛物线的标准方程及其准线方程,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.4.(5分)(2025•武昌区模拟)如图,某社区为墙面A、B、C、D四块区域宣传标语进行涂色装饰,每个区域涂一种颜色,相邻区域(共边)不能用同一颜色,若只有4种颜色可供使用,则恰好使用了3种颜色的涂法有()ABCDA.12种 B.24种 C.48种 D.144种【考点】部分位置的元素有限制的排列问题.【专题】常规题型;计算题;分类讨论;数学模型法;排列组合;运算求解.【答案】C【分析】利用分步相乘计数原理求解即可.【解答】解:因为每个区域涂一种颜色,相邻区域(共边)不能用同一颜色,若只有4种颜色可供使用,所以A墙面有4种涂法,B墙面有3种涂法,C墙面有3种涂法,这3种涂法中,分两类,一类和B墙面相同,一类和B墙面不同,当B墙面和C墙面涂色相同时,D墙面有2种涂法,当和当B墙面和C墙面涂色不相同时,D墙面有2种涂法,所以一共有4×3×(1×2+2×1)=48.故选:C.【点评】本题主要考查了分步计数原理,属于中档题.5.(5分)(2025•武昌区模拟)已知等比数列{an}为递增数列,若a1a8=2a4,a3+a7A.18 B.14 C.4 D【考点】等比数列的通项公式.【专题】方程思想;待定系数法;等差数列与等比数列;运算求解.【答案】A【分析】利用等比数列的通项公式求解即可.【解答】解:因为a1•a8=2a4,a3所以a1⋅a解得:q2=14,或q因为{an}为递增数列,所以q>1.所以q2=4,所以a1故选:A.【点评】本题主要考查了等比数列的通项公式,属于简单题.6.(5分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(x)=x3﹣6x+7,直线l是曲线y=f(x)的切线,如果切线l与曲线y=f(x)有且只有一个公共点,那么这样的直线l有()A.0条 B.1条 C.2条 D.3条【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;运算求解.【答案】B【分析】根据三次函数的性质可知,仅有拐点处的切线与函数有一个公共点,从而可得解.【解答】解:因为f(x)=x3﹣6x+7,所以f′(x)=3x2﹣6,所以f″(x)=6x,令f″(x)=6x=0,可得x=0,又f(0)=7,检验可知f(﹣x)+f(x)=14,所以f(x)的对称中心点为(0,7),所以(0,7)为f(x)的唯一拐点,且此时f(x)在拐点(0,7)处的切线方程为y=﹣6x+7,联立y=-6x+1y=x3-6根据三次函数的性质可知,仅有拐点处的切线与函数有一个公共点,而该三次函数仅有一个拐点,所以满足题意的切线仅有一条.故选:B.【点评】本题考查三次函数的性质的应用,属基础题.7.(5分)(2025•武昌区模拟)在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=AD=AA1=1,∠BAD=∠A1AD=∠A1AB=60°,设AB→=a→,AD→=b→A.a→-b→-c→ B.a→【考点】平面的法向量.【专题】数形结合;向量法;空间向量及应用;运算求解.【答案】D【分析】根据题意,分别用基底表示AB1→和AD1→,求出a→⋅b→、a→⋅c→和b【解答】解:由已知,AB1→a→⋅b设平面AB1D1的一个法向量为n→=xa→+y则n→⋅AB1→=故选:D.【点评】本题主要考查求平面的法向量,属于基础题.8.(5分)(2025•武昌区模拟)已知服从二项分布的似然函数为L(p)=Cnkpk(1-p)n-k(其中p表示成功的概率,n为样本总数,k为成功次数).现有一个研究团队研究发现概率p与参数θ(0<θ<1)的取值有关,该团队提出函数模型为p=18(log2θ+5),在统计学中,若参数θ=θ0A.116 B.18 C.14 【考点】n重伯努利试验与二项分布.【专题】函数思想;转化法;导数的综合应用;概率与统计;运算求解.【答案】B【分析】令f(p)=lnL(p),利用对数的运算性质变形,再由导数求最值,即可求解最大似然估计θ0.【解答】解:lnL(p)=ln[Cnkp令f(p)=lnCnk+klnp+(n﹣k)ln(1则f′(p)=kp-n-k1-p,令f′所以参数p的极大似然估计值为kn在团队提出函数模型p=18(log2θ+5)令p(θ)=14,解得故最大似然估计θ0为18故选:B.【点评】本题考查n重伯努利试验与二项分布,考查对数的运算性质,是中档题.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,部分选对的得部分分。(多选)9.(6分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(A.f(x)的最小正周期为π B.f(x)在区间(0,πC.f(x)的一个对称中心为(7D.f(x)图象上所有的点向左平移π6个单位长度后关于y【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换;正弦函数的单调性;正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】数形结合;函数思想;数学模型法;三角函数的图象与性质;逻辑思维.【答案】ABC【分析】利用正弦函数的性质求解即可.【解答】解:函数f(x)=sin(2令-π2+2kπ<解得:-π6+kπ<x<π3令2x-π令k=1,则x=所以f(x)的一个对称中心为(7π12f(x)图像上所有的点向左平移π6个函数变为f(此时令x=0,则f(0)=12≠1,故此时函数故选项D错误.故选:ABC.【点评】本题主要考查三角函数的图像和性质,属于中档题.(多选)10.(6分)(2025•武昌区模拟)已知圆O:x2+y2=8,直线l与圆O交于A(x1,y1),B(x2,y2)两点,点P为圆O上异于A,B的任意一点,若x1x2+y1y2=﹣4,x1+y1=x2+y2>0,则()A.∠AOBB.△PAB面积的最大值为63C.直线l的方程为y=﹣2x+2 D.满足到直线l的距离为2的点P有且仅有3个【考点】直线与圆的位置关系;点到直线的距离公式.【答案】BD【分析】根据x1x2+y1y2=﹣4,结合圆的方程运用平面向量的夹角公式算出∠AOB=2π3,从而判断出A项的正误;根据圆心到直线l的距离d=2,算出点P到直线l距离的最大值,由此求出△PAB面积的最大值,即可判断出B项的正误;根据x1+y1=x2+y2>0,设直线l:x+y=m,将其与圆O方程联解,结合x1x2+y1y2=﹣4算出m=2,可得直线l的方程,进而判断出C项的正误;根据圆心到直线l的距离、圆的半径长,判断出满足到直线l的距离为2的点【解答】解:根据题意,圆O:x2+y2=8的圆心为O(0,0),半径r=22由题意得OA→=(x1,y1),OB→=(x2可得|OA→|=|OB→|=22,OA→•OB→=x1x2+y所以cos∠AOB=OA→⋅OB→|OA因为直线l到圆心O的距离d=rcosπ3所以圆上的点P到直线l距离的最大值等于d+r=32结合|AB|=2rsinπ3=26,可知△PAB面积的最大值等于12|AB|•32=由x1+y1=x2+y2>0,设直线l方程为x+y=m(m>0),与圆O方程消去y,整理得2x2﹣2mx+m2﹣8=0,可得x1+x2=m,x1x2=12m2﹣所以y1y2=(m﹣x1)(m﹣x2)=m2﹣m(x1+x2)+x1x2=12m2﹣结合x1x2+y1y2=﹣4,可得12m2﹣4+12m2﹣4=﹣4,解得m所以直线l的方程为x+y=2,即y=﹣x+2,可知C项不正确;根据圆心O到直线l的距离d=2,且圆的半径r=2可知在直线l的两旁有距离为2的两条直线,这两条直线有一条与圆O相切,另一条经过圆心,它们与圆O共有3个公共点,因此满足到直线l的距离为2的点P有且仅有3个,可知D项正确.故选:BD.【点评】本题主要考查圆的方程及其性质、平面向量的夹角公式、点到直线的距离公式、直线与圆的位置关系知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于中档题.(多选)11.(6分)(2025•武昌区模拟)某乒乓球比赛采用单淘汰制,即参赛选手按照随机组合方式逐轮进行比赛,每场比赛负方淘汰,胜方晋级到下一轮,直到最终决出冠亚军.现有运动员k(k∈N*且k≥2)名,随机编号到对阵位置,且所有运动员在任何一场比赛中获胜的概率均为12A.若k=8,则甲、乙在第1轮比赛中相遇的概率为17B.若k=16,则甲、乙在第2轮比赛中相遇的概率为215C.若k=2n(n∈N*且n≥4),则甲、乙两人在第4轮比赛中相遇的概率为18(D.若k=2n(n∈N*),则甲、乙两人在比赛中相遇的概率为1【考点】古典概型及其概率计算公式.【专题】对应思想;综合法;概率与统计;运算求解.【答案】ACD【分析】直接利用古典概型求概率公式,列式判断A,B选项;通过A,B选项的求解找到甲乙在比赛中相遇的概率的规律,从而判断C,D选项.【解答】解:对于A:当k=8时,甲的位置确定后,乙需在剩余7个位置中选择同一组的1个位置,概率为17,故A对于B:当k=16时,甲、乙在第2轮相遇,则甲、乙需在第一轮均晋级,概率为14且在第2轮同一组,概率为1415×17=选项C:当k=2n(n≥4)时,甲、乙两人在第m轮比赛中相遇的概率为12所以甲、乙两人在第4轮比赛中相遇的概率为124-1(选项D:若k=2n(n∈N*)时,甲、乙两人在比赛中相遇的概率为12n-故选:ACD.【点评】本题考查古典概型求概率,结合数列求和公式等知识,属于难题.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。12.(5分)(2025•武昌区模拟)某商场为优化服务,对顾客做满意度问卷调查,满意度采用计分制(满分100).现随机抽取了其中10个数据依次为80,87,88,89,91,92,93,95,95,96,则这组数据的下四分位数为88.【考点】百分位数.【专题】对应思想;定义法;概率与统计;运算求解.【答案】88.【分析】直接利用百分位数的定义求解.【解答】解:一组数据80,87,88,89,91,92,93,95,95,96共10个数,其下四分位数即第25分位数,由10×25%=2.5,则其四分位数为该组数据的第三个数,等于88.故答案为:88.【点评】本题考查百分位数的求法,是基础题.13.(5分)(2025•武昌区模拟)已知sin(α-β)=13,且tanαtanβ=3,则cos(2α【考点】两角和与差的三角函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值;运算求解.【答案】19【分析】利用正弦的差角公式以及切化弦求出sinαcosβ,cosαsinβ的值,由此得出sin(α+β)的值,再利用余弦的倍角公式化简即可求解.【解答】解:由sin(α﹣β)=13可得:sinαcosβ﹣cosαsinβ=由tanαtanβ=3可得:sinαcosβ=3cosαsinβ①②联立可得:sinαcosβ=12,cos则sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ=1所以cos(2α+2β)=1﹣2sin2(α+β)=1﹣2×4故答案为:19【点评】本题考查了两角和与差的三角函数公式的应用,涉及到余弦的倍角公式,属于基础题.14.(5分)(2025•武昌区模拟)在几何中,单叶双曲面是一种典型的直纹面如图1所示,因其具有优良的稳定性和美观性,常被应用于大型建筑结构(如广州电视塔).单叶双曲面的形成过程可通过“双曲狭缝”演示:如图2,直杆m与固定轴l成一定夹角,且均和连杆垂直.当直杆m绕固定轴l旋转时,其轨迹形成单叶双曲面.若用过单叶双曲面固定轴的平面截取该曲面,所得交线为双曲线的一部分.在某科技馆的演示中,立板上的双曲狭缝即为直杆运动轨迹(双曲面)被立板面截取的双曲线的一部分,因此直杆旋转时可始终穿过两条弯曲的狭缝.若直杆m与固定轴l所成角的大小为30°,则该双曲线的离心率为2.【考点】求双曲线的离心率;曲线与方程.【专题】数形结合;数形结合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;运算求解;结构不良题.【答案】2.【分析】把模型转换画图,求出对应双曲线的方程,再由离心率公式求解.【解答】解:模型转换后如图所示,OA⊥AB,CB⊥平面OAB,由题意可知∠ACB=30°,设|OB|=x,|CB|=y,在Rt△ABC中,由|CB|=y,∠ACB=30°,得|AB|=在Rt△OAB中,可得x2-y则双曲线的离心率为|OA|故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的标准方程与离心率的求法,理解题意是关键,是中档题.四.解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。15.(13分)(2025•武昌区模拟)已知函数f(x)=ex﹣ax,a∈R.(1)若a=1,求函数f(x)的单调区间;(2)当x≥0时,f(x)≥x,求实数a的取值范围.【考点】利用导数求解函数的单调性和单调区间;利用导数求解函数的最值.【专题】计算题;转化思想;综合法;导数的综合应用;运算求解.【答案】(1)单调递减区间为(﹣∞,0),递增区间为(0,+∞);(2)(﹣∞,e﹣1].【分析】(1)先求导,再根据导数和函数的单调性的关系即可求出单调区间;(2)对x进行分情况讨论求解即可.【解答】解:(1)定义域为R,当a=1时,f(x)=ex﹣x,f'(x)=ex﹣1,当x<0时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;当x>0时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增,所以f(x)的单调递减区间为(﹣∞,0),递增区间为(0,+∞);(2)当x=0时,f(x)﹣x=ex﹣ax﹣x≥0成立;当x∈(0,+∞)时,由ex﹣ax﹣x≥0,得a+1≤令g(x)=当x∈(0,1)时,g'(x)<0,函数g(x)单调递减;当x∈(1,+∞)时,g'(x)>0,函数g(x)单调递增,所以g(x)min=g(1)=e,因此a+1≤e,即a≤e﹣1,综上,实数a的取值范围是(﹣∞,e﹣1].【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性,是中档题.16.(15分)(2025•武昌区模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cosB=79,a=4,角B的角平分线交AC于点D(1)求CD的长;(2)求△ABC的面积.【考点】解三角形.【专题】整体思想;综合法;三角函数的求值;解三角形;运算求解.【答案】(1)CD=2(2)322【分析】(1)结合二倍角公式及余弦定理即可求解;(2)先求出sinB2【解答】解:(1)因为cosB=79=2所以cosB2△BCD中,BD=32,a=由余弦定理可得,cosB2解得CD=2(2)由(1)可得sinB=429,因为S△BCD+S△BAD=S△ABC,所以12解得,c=36则△ABC的面积S=1【点评】本题主要考查了余弦定理,二倍角公式,三角形面积公式的应用,属于中档题.17.(15分)(2025•武昌区模拟)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,平面A1AC⊥平面A1B1C1,A1C1⊥A1B,AC=23,AB=AA1=2,∠CAB=π(1)证明:A1B⊥平面AB1C;(2)求BC1的长;(3)求平面AA1B与平面A1BC夹角的余弦值.【考点】空间向量法求解二面角及两平面的夹角;直线与平面垂直.【专题】对应思想;综合法;空间向量及应用;立体几何;逻辑思维;运算求解.【答案】(1)证明见解析;(2)BC(3)57【分析】(1)利用线面垂直的判定定理和性质定理,结合题意即可得证;(2)先由余弦定理求出BC=2,取AC的中点O,连接OA1,OB,然后由已知条件结合勾股定理即可得解;(3)由(2),以O为坐标原点,直线OB,OC,OA1所在方向分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,然后由向量法即可得解.【解答】解:(1)证明:因为AB=AA1,所以四边形ABB1A1是菱形,所以A1B⊥AB1,又A1C1⊥A1B,且A1C1∥AC,所以AC⊥A1B,因为AC∩AB1=A,AC⊂平面AB1C,AB1⊂平面AB1C,所以A1B⊥平面AB1C;(2)在△ABC中,由AC=23,AB=2,所以BC=AC如图,取AC的中点O,连接OA1,OB,因为AB=BC,所以OB⊥AC,因为平面A1AC⊥平面ABC,平面A1AC∩平面ABC=AC,所以OB⊥平面A1AC,因为OA1⊂平面A1AC,所以OB⊥OA1,因为AC⊥A1B,AC⊥OB,A1B,OB⊂平面OBA1,且A1B∩OB=B,所以AC⊥平面OBA1,因为OA1⊂平面OBA1,所以AC⊥OA1因为AC的中点为O,所以A1C=AA1=2,在Rt△AOA1和Rt△ABO中,可知A1O=OB=1,在Rt△BOA1中,可知A1因为A1C1⊥A1B,所以A1解得:BC(3)由(2),以O为坐标原点,直线OB,OC,OA1所在方向分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,-3,0),C(0,3,0),B(1,0所以A1B→=(1,0,﹣1)设平面AA1B的法向量为n1则n1→⋅A1设平面A1BC的法向量为m→则m→⋅A1B→=0m→⋅A1所以平面A1BC的一个法向量为m→设平面AA1B与平面A1BC的夹角为θ,则cosθ=|cos<n1→所以平面AA1B与平面A1BC夹角的余弦值为57【点评】本题考查了空间几何体中几何法与向量法的综合应用,属于难题.18.(17分)(2025•武昌区模拟)图1是一种可以作出椭圆的工具.O是滑槽AB(AB足够长)的中点,短杆ON可绕O转动,长杆MN通过N处铰链与ON连接,MN上的栓子D可沿滑槽AB滑动,且DN=ON,MD=2DN.当栓子D在滑槽AB内做往复运动时,带动N绕O转动一周(D不动时,N也不动),M处的笔尖画出的曲线为椭圆.当MN=k(k>0)时,记画出的曲线为∁k.以O为原点,AB所在的直线为x轴建立如图2所示的平面直角坐标系.(1)求曲线C3的方程;(2)过坐标原点O的任一直线l与曲线C3交于E,F两点,与曲线C1交于A1B1两点,过点A1的任一直线与C3交于P,Q两点.(i)求证:|EF|=3|A1B1|;(ii)求四边形PEQF面积的取值范围.【考点】直线与椭圆的综合.【专题】对应思想;综合法;圆锥曲线的定义、性质与方程;圆锥曲线中的最值与范围问题;逻辑思维;运算求解.【答案】(1)x2(2)(i)证明见解析;(ii)(0,【分析】(1)当k=3时,设点D(t,0)(|t|≤2),N(x0,y0),M(x,y),由题意可得MD→=2DN→且|DN→|=|ON→|=1,根据坐标关系可得t-(2)(i)同理确定曲线C1的方程,不妨设OA1→与OE→同向,A1(x1,y1),E(x2,y(ii)分析可得四边形PEOF面积是△OPQ面积的6倍,分别求解直线PQ的斜率不存在与存在时S△OPQ,结合函数思想求得取值范围即可.【解答】解:(1)当k=3时,设点D(t,0)(|t|≤2),N(x0,y0),M(x,y),依题意,得MD→=2DN所以(t﹣x,0﹣y)=2(x0﹣t,y0﹣0),且(x即t-x=2x0-2ty=-2y由于当点D不动时,点N也不动,所以t不恒等于0,于是t=2x0,所以x0=x代入x02+所以C3的方程为x2(2)(i)证明:同理可得曲线C1的方程为x2不妨设OA1→与OE→同向,A1(x1,y1),E(x2当直线l斜率不存在时,OE=3OA1;当直线l斜率存在时,设直线方程为y=tx,联立x216+所以OE2=(1+因此OE=3OA1,对于任意直线均满足OE=3OA1,所以|EF|=3|A1B1|;(ii)由(i)可知,四边形△PEQF面积是△OPQ面积的6倍,当直线PQ的斜率不存在时,设直线PQ的方程x=所以S△当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程y=kx+m,m≠0,P(x3,y3),Q(x4,y4),联立x216+y24=1y=kx+m,化简得(4k2+1)所以x3因为直线PQ与C1有公共点,联立x216+所以Δ=2569所以S=2-令m2则S△所以四边形PEQF面积的取值范围是(0,【点评】本题考查了椭圆的性质及直线与椭圆的位置关系,属于难题.19.(17分)(2025•武昌区模拟)用符号|A|表示集合A中元素的个数.对于实数集合A和B,且|A|≥2,|B|≥2,定义两个集合:①和集A+B={a+b|a∈A,b∈B};②邻差集D(A)={ak+1﹣ak|k=1,2,…,|A|﹣1},其中a1,a2,…,a|A|为集合A中元素按照从小到大排列.(1)已知集合A={1,3,5},B={2,4},求|D(A+B)|,|D(A)∪D(B)|的值;(2)已知集合A={2n|n=1,2,⋯,100},B={4n|n=1,2,⋯,100},求|A+B|的值;(3)若A与B都是由m(m≥3,m∈N*)个实数构成的集合,证明:|A+B|=2m﹣1的充要条件是|D(A)∪D(B)|=1.【考点】元素与集合的属于关系的应用.【专题】应用题;整体思想;综合法;集合;运算求解.【答案】(1)|D(A+B)|=1,|D(A)∪D(B)|=1;(2)|A+B|=8775;(3)证明见解析.【分析】(1)根据和集和邻差集定义直接求解即可;(2)考虑2i+4j=2s+2t(*),分别讨论t≥51和t≤50的情况,由集合中元素的性质与和集的定义可得结果;(3)根据|A|与和集的定义易证得充分性;设集合A={a1,a2,⋯,am},B={b1,b2,⋯,bm},其中a1<a2<...<am,b1<b2<⋯<bm,可确定A+B中所有的元素,可证得a2﹣a1=b2﹣b1;推广可得a2+bk=a1+bk+1由此可得必要性.【解答】解:(1)∵A={1,3,5},B={2,4},∴A+B={3,5,7,9},∴D(A+B)={2},D(A)={2},D(B)={2},∴|D(A+B)|=1,[D(A)∪D(B)|=1;(2)考虑2i+4j=2s+4t(*),不妨设j<t,则i>s,①当t≥51时,4t﹣(4j+2i)≥4t﹣4t﹣1﹣2i=3•4t﹣1﹣2i≥3×450﹣2100>0,此时(*)式不成立;②当t≤50时,若i>2t,则2i﹣(2s+4t)≥2i﹣2i﹣1﹣4t=2i﹣1﹣4t≥22t﹣22t=0,此时(*)式不成立;若i<2t,则,4t﹣(4j+2i)≥4t﹣4t﹣1﹣2i=3•4t﹣1-2此时(*)式也不成立;若i=2t,则取s=2j,此时(*)式成立,由上述分析知:和集中重复的元素个数共50×492=1225∴|A+B|=100×100﹣1225=8775;(3)充分性的证明:当|D(A)∪D(B)|=1时,不妨设D(A)=D(B)={d},设集合A={a1,a2,⋯,am},B={b1,b2,⋯,bm},其中a1<a2<...<am,b1<b2<...<bm{an},{bn}(n=1,2,⋯,m)是公差为d的等差数列,A+B={a1+b1,a1+b1+d,⋯,a1+b1+2(m﹣1)d},A+B里面的元素也是公差为d的等差数列,∴|A+B|=2m﹣1;必要性的证明:设集合A={a1,a2,⋯,am},B={b1,b2,⋯,bm},其中a1<a2<...<am,b1<b2<...<bm,则a1+b1<a2+b1<...<am+b1<am+b2<...<am+bm,这里共2m﹣1个不同元素,又|A+B|=2m﹣1,∴上面为和集A+B中的所有元素,又a1+b1<a1+b2<...<a1+bm<a2+bm<...<am+bm,这里共2m﹣1个不同元素,也为和集A+B中的所有元素,∴a2+b1=a1+b2,即a2﹣a1=b2﹣b1,一般地,由a1+b1<a1+b2<...<a1+bk<a2+bk<...<am+bk<am+bk+1<...<am+bm,a1+b1<a1+b2<...<a1+bk<a1+bk+1<a2+bk+1<⋯<am+bk+1<...<am+bm,可得a2+bk=a1+bk+1,即a2﹣a1=bk+1﹣bk(1≤k≤m﹣1),同理可得:b2﹣b1=ak+1﹣ak(1≤k≤m﹣1),得证.【点评】本题考查元素与集合的属于关系的应用,属于难题.

考点卡片1.元素与集合的属于关系的应用【知识点的认识】元素与集合的关系:一般地,我们把研究对象称为元素,把一些元素组成的总体称为集合,简称集.元素一般用小写字母a,b,c表示,集合一般用大写字母A,B,C表示,两者之间的关系是属于与不属于关系,符号表示如:a∈A或a∉A.【解题方法点拨】集合中元素的互异性常常容易忽略,求解问题时要特别注意.分类讨论的思想方法常用于解决集合问题.【命题方向】知元素是集合的元素,根据集合的属性求出相关的参数.已知集合A={a+2,2a2+a},若3∈A,求实数a的值.分析:通过3是集合A的元素,直接利用a+2与2a2+a=3,求出a的值,验证集合A中元素不重复即可.解答:解:因为3∈A,所以a+2=3或2a2+a=3…(2分)当a+2=3时,a=1,…(5分)此时A={3,3},不合条件舍去,…(7分)当2a2+a=3时,a=1(舍去)或a=-32,…由a=-32,得A={1故a=-32点评:本题考查集合与元素之间的关系,考查集合中元素的特性,考查计算能力.2.求集合的交集【知识点的认识】由所有属于集合A且属于集合B的元素组成的集合叫做A与B的交集,记作A∩B.符号语言:A∩B={x|x∈A,且x∈B}.A∩B实际理解为:x是A且是B中的相同的所有元素.当两个集合没有公共元素时,两个集合的交集是空集,而不能说两个集合没有交集.运算性质:①A∩B=B∩A.②A∩∅=∅.③A∩A=A.④A∩B⊆A,A∩B⊆B.【解题方法点拨】解答交集问题,需要注意交集中:“且”与“所有”的理解.不能把“或”与“且”混用;求交集的方法是:①有限集找相同;②无限集用数轴、韦恩图.【命题方向】掌握交集的表示法,会求两个集合的交集.已知集合A={x∈Z|x+1≥0},B={x|x2﹣x﹣6<0},则A∩B=()解:因为A={x∈Z|x+1≥0}={x∈Z|x≥﹣1},B={x|x2﹣x﹣6<0}={x|﹣2<x<3},所以A∩B={﹣1,0,1,2}.故选:D.3.指、对数不等式的解法【知识点的认识】不等式的解法(1)整式不等式的解法(根轴法).步骤:正化,求根,标轴,穿线(偶重根打结),定解.特例:①一元一次不等式ax>b解的讨论;②一元二次不等式ax2+bx+c>0(a≠0)解的讨论.(2)分式不等式的解法:先移项通分标准化,则.(3)无理不等式:转化为有理不等式求解.(4)指数不等式:转化为代数不等式(5)对数不等式:转化为代数不等式(6)含绝对值不等式①应用分类讨论思想去绝对值;②应用数形思想;③应用化归思想等价转化.注:常用不等式的解法举例(x为正数):4.正弦函数的单调性【知识点的认识】三角函数的单调性的规律方法1.求含有绝对值的三角函数的单调性及周期时,通常要画出图象,结合图象判定.2.求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中,ω>0)的单调区间时,要视“ωx+φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错.5.正弦函数的奇偶性和对称性【知识点的认识】正弦函数的对称性正弦函数是定义域为R的奇函数,既然是奇函数,那么其图象关于原点对称,即有sin(﹣x)=﹣sinx.另外,正弦函数具有周期性,其对称轴为x=kπ+π2,k∈【解题方法点拨】例:函数y=sin2x+2sin2x的对称轴方程为x=x=kπ2解:由于函数y=sin2x+2sin2x=sin2x+1﹣cos2x=2而函数y=sint的对称轴为t则2x-π4=kπ+则函数y=sin2x+2sin2x的对称轴方程为x故答案为x=这个题很有代表性,一般三角函数都是先化简,化成一个单独的正弦或者余弦函数,然后把2x-π【命题方向】这个考点非常重要,也很简单,大家熟记这个公式,并能够理解运用就可以了.6.函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换【知识点的认识】函数y=sinx的图象变换得到y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0)的图象的步骤两种变换的差异先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个【解题方法点拨】1.一个技巧列表技巧:表中“五点”中相邻两点的横向距离均为T4,利用这一结论可以较快地写出“五点”2.两个区别(1)振幅A与函数y=Asin(ωx+φ)+b的最大值,最小值的区别:最大值M=A+b,最小值m=﹣A+b,故A=M(2)由y=sinx变换到y=Asin(ωx+φ)先变周期与先变相位的(左、右)平移的区别:由y=sinx的图象变换到y=Asin(ωx+φ)的图象,两种变换的区别:先相位变换再周期变换(伸缩变换),平移的量是|φ|个单位;而先周期变换(伸缩变换)再相位变换,平移的量是|φ|ω(ω>0)个单位.原因在于相位变换和周期变换都是针对x而言,即x本身加减多少值,而不是依赖于3.三点提醒(1)要弄清楚是平移哪个函数的图象,得到哪个函数的图象;(2)要注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应先利用诱导公式化为同名函数;(3)由y=Asinωx的图象得到y=Asin(ωx+φ)的图象时,需平移的单位数应为|φ|ω,而不是|7.两角和与差的三角函数【知识点的认识】(1)C(α﹣β):cos(α﹣β)=cosαcosβ+sinαsinβ;(2)C(α+β):cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ;(3)S(α+β):sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ;(4)S(α﹣β):sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣cosαsinβ;(5)T(α+β):tan(α+β)=tanα(6)T(α﹣β):tan(α﹣β)=tanα8.等比数列的通项公式【知识点的认识】1.等比数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q表示(q≠0).从等比数列的定义看,等比数列的任意项都是非零的,公比q也是非零常数.2.等比数列的通项公式设等比数列{an}的首项为a1,公比为q,则它的通项an=a1•qn﹣13.等比中项:如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.G2=a•b(ab≠0)4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:an=am•qn﹣m,(n,m∈N*).(2)若{an}为等比数列,且k+l=m+n,(k,l,m,n∈N*),则ak•al=am•an(3)若{an},{bn}(项数相同)是等比数列,则{λan}(λ≠0),{a},{an•bn},仍是等比数列.(4)单调性:a1>0q>1或a1<00<q<1⇔{an}是递增数列;a1>00<q<1或a1<9.利用导数求解函数的单调性和单调区间【知识点的认识】1、导数和函数的单调性的关系:(1)若f′(x)>0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是增函数,f′(x)>0的解集与定义域的交集的对应区间为增区间;(2)若f′(x)<0在(a,b)上恒成立,则f(x)在(a,b)上是减函数,f′(x)<0的解集与定义域的交集的对应区间为减区间.2、利用导数求解多项式函数单调性的一般步骤:(1)确定f(x)的定义域;(2)计算导数f′(x);(3)求出f′(x)=0的根;(4)用f′(x)=0的根将f(x)的定义域分成若干个区间,列表考察这若干个区间内f′(x)的符号,进而确定f(x)的单调区间:f′(x)>0,则f(x)在对应区间上是增函数,对应区间为增区间;f′(x)<0,则f(x)在对应区间上是减函数,对应区间为减区间.【解题方法点拨】若在某区间上有有限个点使f′(x)=0,在其余的点恒有f′(x)>0,则f(x)仍为增函数(减函数的情形完全类似).即在区间内f′(x)>0是f(x)在此区间上为增函数的充分条件,而不是必要条件.【命题方向】导数和函数单调性的关系典例1:已知函数f(x)的定义域为R,f(﹣1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为()A.(﹣1,1)B.(﹣1,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,+∞)解:f(x)>2x+4,即f(x)﹣2x﹣4>0,设g(x)=f(x)﹣2x﹣4,则g′(x)=f′(x)﹣2,∵对任意x∈R,f′(x)>2,∴对任意x∈R,g′(x)>0,即函数g(x)单调递增,∵f(﹣1)=2,∴g(﹣1)=f(﹣1)+2﹣4=4﹣4=0,则由g(x)>g(﹣1)=0得x>﹣1,即f(x)>2x+4的解集为(﹣1,+∞),故选:B10.利用导数求解函数的最值【知识点的认识】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)=1x在(0,+(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】﹣求导:计算函数的导数f'(x).﹣极值点:求解f'(x)=0以找到极值点.﹣边界条件:结合函数的定义域边界点计算函数值,比较得到最值.【命题方向】常见题型包括利用导数求解函数的最值,结合函数的定义域进行分析.设函数f(x)=1x解:因为f(所以f'(令f'(x)>0得x>12;令f'(x)<0所以f(x)的单调增区间为(12,所以当x=12时,f(x所以f(x)的最小值为2﹣2ln2.11.利用导数研究曲线上某点切线方程【知识点的认识】利用导数来求曲线某点的切线方程是高考中的一个常考点,它既可以考查学生求导能力,也考察了学生对导数意义的理解,还考察直线方程的求法,因为包含了几个比较重要的基本点,所以在高考出题时备受青睐.我们在解答这类题的时候关键找好两点,第一找到切线的斜率;第二告诉的这点其实也就是直线上的一个点,在知道斜率的情况下可以用点斜式把直线方程求出来.【解题方法点拨】例:已知函数y=xlnx,求这个函数的图象在点x=1处的切线方程.解:k=y'|x=1=ln1+1=1又当x=1时,y=0,所以切点为(1,0)∴切线方程为y﹣0=1×(x﹣1),即y=x﹣1.我们通过这个例题发现,第一步确定切点;第二步求斜率,即求曲线上该点的导数;第三步利用点斜式求出直线方程.这种题的原则基本上就这样,希望大家灵活应用,认真总结.12.解三角形【知识点的认识】1.已知两角和一边(如A、B、C),由A+B+C=π求C,由正弦定理求a、b.2.已知两边和夹角(如a、b、c),应用余弦定理求c边;再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C=π,求另一角.3.已知两边和其中一边的对角(如a、b、A),应用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c边,要注意解可能有多种情况.4.已知三边a、b、c,应用余弦定理求A、B,再由A+B+C=π,求角C.5.方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向旋转到目标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达成.正北或正南,北偏东××度,北偏西××度,南偏东××度,南偏西××度.6.俯角和仰角的概念:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,视线在水平线下方的角叫俯角.如图中OD、OE是视线,是仰角,是俯角.7.关于三角形面积问题①S△ABC=12aha=12bhb=12chc(ha、hb、hc分别表示②S△ABC=12absinC=12bcsinA=③S△ABC=2R2sinAsinBsinC.(R为外接圆半径)④S△ABC=abc⑤S△ABC=s(s-a)(s-b)(⑥S△ABC=r•s,(r为△ABC内切圆的半径)在解三角形时,常用定理及公式如下表:名称公式变形内角和定理A+B+C=πA2+B2=π2-C2,余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosAb2=a2+c2﹣2accosBc2=a2+b2﹣2abcosCcosA=cosB=cosC=a正弦定理asinA=R为△ABC的外接圆半径a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinCsinA=a2R,sinB=b射影定理acosB+bcosA=cacosC+ccosA=bbcosC+ccosB=a面积公式①S△=12aha=12bh②S△=12absinC=12acsinB③S△=④S△=s(s-a)(s-b)(⑤S△=12(a+b+c(r为△ABC内切圆半径)sinA=sinB=2SsinC=13.共轭复数【知识点的认识】实部相等而虚部互为相反数的两个复数,叫做互为共轭复数.如2+3i与2﹣3i互为共轭复数,用数学语言来表示即:复数Z=a+bi的共轭复数Z=a﹣bi【解题方法点拨】共轭复数的常见公式有:|Z|=|Z|;|Z【命题方向】共轭复数在考察题型上主要以选择、填空题的形式出现.试题难度不大,多为低档题,要求能够掌握共轭复数的性质,并能将复数的共轭加法运算和乘法运算进行推广.运用共轭复数运算解决一些简单的复数问题,提高数学符号变换的能力,培优学生类比推广思想,从特殊到一般的方法和探究方法.14.复数的运算【知识点的认识】复数的加、减、乘、除运算法则15.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∥b②由定义可知:a⊥α,b⊂α⇒a⊥b.16.平面的法向量【知识点的认识】1、直线的方向向量:空间中任意一条直线l的位置可以由l上一个定点A以及一个定方向确定.直线l上的向量e→以及与e→共线的向量叫做直线①一条直线l有无穷多个方向向量,这些方向向量之间互相平行.②直线l的方向向量也是所有与l平行的直线的方向向量.2、方向向量的求法:可根据直线l上的任意两点的坐标写出直线l的一个方向向量.3、平面的法向量:由于垂直于同一平面的直线是互相平行的,所以,可以用垂直于平面的直线的方向向量来刻画平面的“方向”.如果表示向量n→的有向线段所在直线垂直于平面α,则称这个向量垂直于平面,记作n→⊥α,如果n→⊥α,那么向量n①法向量一定是非零向量;②一个平面α有无穷多个法向量,这些法向量之间互相平行;③向量n→是平面的法向量,向量m→是与平面平行或在平面内,则有n→•④一个平面α的法向量也是所有与平面α平行的平面的法向量.4、法向量的求法:(1)设:设出平面法向量的坐标为n→=(u,v,(2)列:根据a→⋅n→=(3)解:把u(或v或w)看作常数,用u(或v或w)表示另外两个量(4)取:取u为任意一个数(当然取得越特殊越好),则得到平面法向量n→17.空间向量法求解二面角及两平面的夹角【知识点的认识】1、二面角的定义:从一条直线出发的两个半平面所组成的图形叫做二面角.这条直线叫做二面角的棱,这两个半平面叫做二面角的面.棱为AB、面分别为α、β的二面角记作二面角α﹣AB﹣β.有时为了方便,也可在α、β内(棱以外的半平面部分)分别取点P、Q,将这个二面角记作P﹣AB﹣Q.如果棱记作l,那么这个二面角记作二面角α﹣l﹣β或P﹣l﹣Q.2、二面角的平面角﹣﹣在二面角α﹣l﹣β的棱l上任取一点O,以点O为垂足,在半平面α和β内分别作垂直于棱l的射线OA和OB,则射线OA和OB构成的∠AOB叫做二面角的平面角.二面角的大小可以用它的平面角来度量,二面角的平面角是多少度,就说这个二面角是多少度.平面角是直角的二面角叫做直二面角.二面角的平面角∠AOB的大小与点O的位置无关,也就是说,我们可以根据需要来选择棱l上的点O.3、二面角的平面角求法:向量法:用空间向量求平面间夹角的方法:设平面α和β的法向量分别为u→和v→,若两个平面的夹角为(1)当0≤<u→,v→>≤此时cosθ=cos<u→,(2)当π2<<u→,v→><π时,θcosθ=﹣cos<u→,【解题方法点拨】﹣数量积和模:使用向量数量积和模计算夹角,应用反余弦函数得到结果.【命题方向】﹣向量法计算:考查如何使用空间向量法计算两平面之间的夹角.18.点到直线的距离公式【知识点的认识】﹣点到直线距离:点(x0,y0)到直线Ax+By+C=0的距离为:d=【解题方法点拨】﹣计算距离:1.代入直线方程:将点的坐标代入直线方程.2.计算绝对值:计算Ax0+By0+C的绝对值.3.计算模:计算法向量的模A24.求解距离:将绝对值与模相除,即得距离.【命题方向】﹣距离计算:考查点到直线的距离计算,可能涉及多种坐标系变换或应用.19.直线与圆的位置关系【知识点的认识】直线与圆的位置关系【解题方法点拨】判断直线与圆的位置关系的方法直线Ax+By+C=0与圆(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0)的位置关系的判断方法:(1)几何方法:利用圆心到直线的d和半径r的关系判断.圆心到直线的距离d=①相交:d<r②相切:d=r③相离:d>r(2)代数方法:联立直线与圆的方程,转化为一元二次方程,用判别式△判断.由Ax+By①相交:△>0②相切:△=0③相离:△<0.20.直线与椭圆的综合【知识点的认识】直线与椭圆的位置判断:将直线方程与椭圆方程联立,消去x(或y)的一元二次方程,则:直线与椭圆相交⇔Δ>0;直线与椭圆相切⇔Δ=0;直线与椭圆相离⇔Δ<0;【解题方法点拨】(1)直线与椭圆位置关系的判断方法①联立方程,借助一元二次方程的判别式来判断;②借助直线和椭圆的几何性质来判断.根据直线系方程抓住直线恒过定点的特征,将问题转化为点和椭圆的位置关系,也是解决此类问题的难点所在.(2)弦长的求法设直线与椭圆的交点坐标为A(x1,y1),B(x2,y2),则|AB|=(1+k2注意:利用公式计算直线被椭圆截得的弦长是在方程有解的情况下进行的,不要忽略判别式.(3)中点弦、弦中点常见问题①过定点被定点平分的弦所在直线的方程;②平行弦中点的轨迹;③过定点的弦的中点的轨迹.解决有关弦及弦中点问题常用方法是“韦达定理”和“点差法”,这两种方法的前提都必须保证直线和椭圆有两个不同的公共点.(4)椭圆切线问题①直线与椭圆相切,有且仅有一个公共点;②过椭圆外一点可以作两条直线与椭圆相切;③过椭圆上一点只能作一条切线.(5)最值与范围问题的解决思路①构造关于所求量的函数,通过求函数的值域来获得问题的解;②构造关于所求量的不等式,通过解不等式来获得问题的解.在解题过程中,一定要深刻挖掘题目中的隐含条件,如判别式大于零等可利用条件.【命题方向】1.由已知条件求椭圆的方程或离心率;2.由已知条件求直线的方程;3.中点弦或弦的中点问题;4.弦长问题;5.与向量结合求参变量的取值.21.求抛物线的准线方程【知识点的认识】准线是与焦点平行的直线,距离焦点的距离等于p.准线的方程为x=-p2【解题方法点拨】1.确定准线的位置:准线的方程取决于p的值.2.代入标准方程:使用p计算准线的方程.【命题方向】﹣给定抛物线参数,求准线的方程.﹣根据抛物线的标准方程确定准线方程.22.求双曲线的离心率【知识点的认识】双曲线的离心率e是e=ca【解题方法点拨】1.计算离心率:利用公式e=2.求解参数:从双曲线方程中提取参数.【命题方向】﹣给定双曲线的参数,求离心率.﹣根据离心率计算双曲线的标准方程.23.曲线与方程【知识点的认识】在直角坐标系中,如果某曲线C(看作点的集合或适合某种条件的点的轨迹)上的点与一个二元方程f(x,y)=0的实数解建立了如下的关系:①曲线上点的坐标都是这个方程的解;②以这个方程的解为坐标的点都是曲线上的点.那么,这个方程叫做曲线的方程,这条曲线叫做方程的曲线.求解曲线方程关键是要找到各变量的等量关系.【解题方法点拨】例::定义点M到曲线C上每一点的距离的最小值称为点M到曲线C的距离.那么平面内到定圆A的距离与它到定点B的距离相等的点的轨迹不可能是()A:直线B:圆C:椭圆D:双曲线一支.解:对定点B分类讨论:①若点B在圆A内(不与圆心A重合),如图所示:设点P是圆A上的任意一点,连接PB,作线段PB的垂直平分线l交AP于点M,连接BM,则|AM|+|BM|=|AP|=R>|AB|.由椭圆的定义可知:点M的轨迹是以点A、B为焦点的椭圆.②若点B在圆A外,如图2所示:设点P是圆A上的任意一点,连接PB,作线段PB的垂直平分线l交AP于点M,连接BM,则|BM|﹣|AM|=|AP|=R<|AB|.由双曲线的定义可知:点M的轨迹是以点A、B为焦点的双曲线的一支.③若定点B与圆心A重合,如图3所示:设点P是圆A上的任意一点,取线段AP的中点M,则点M满足条件,因此点M的轨迹是以点A为圆心,以12④若点B在圆A上,则满足条件的点是一个点B.综上可知:可以看到满足条件的点M的轨迹可以是:椭圆、双曲线的一支,圆,一个点,而不可能是一条直线.故选A.这是一个非常好的题,一个题把几个很重要的曲线都包含了,我认为这个题值得每一个学生去好好研究一下

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