2,sin ????A 2+π6∈????12,1. 又∵f (x )=sin ????x 2+π6+12. ∴f (A )=sin ????A 2+π6+12.
故函数f (A )的取值范围是???
?1,3
2. [方法总结] 向量与三角函数结合是高考命题的一大热点.解决此类问题的关键是准确利用向量的坐标运算化简已知条件,将其转化为三角函数中的有关问题解决.若在三角形中,要注意隐含条件的挖掘.
第二讲
概率、统计
[例1] (1)(2012·郑州质检)甲、乙两名同学学业水平考试的9科成绩如茎叶图所示,请你根据茎叶图判断谁的平均分高________.(填“甲”或“乙”)
解析:由茎叶图可以看出,x 甲=1
9×(92+81+89×2+72+73+78×2
+68)=80,x 乙=1
9
×(91+83+86+88+89+72+75+78+69)≈81.2,x
乙
>x 甲,故乙的平均分大于甲的平均分. 答案:乙
(2)(2012·安徽模拟)根据《中华人民共和国道路交通安全法》规定:车辆驾驶员血液酒精浓度在20~80 mg/100 mL(不含80)之间,属于酒后驾车;血液酒精浓度在80 mg/100 mL(含80)以上时,属醉酒驾车,据有关报道,在某个时期某地区查处酒后驾车和醉酒驾车共500人,如图是对这500人血液中酒精含量进行检测所得结果的频率分布直方图,则属于醉酒驾车的人数约为________.
解析:依题意得,属于醉酒驾车的人数约为(0.01×10+0.005×10)×500=75.
答案:75
[例2](2012·淄博模拟)从某学校高三年级800名学生中随机抽取50名测量身高,被抽取的学生的身高全部介于155 cm和195 cm之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[155,160);第二组[160,165);…第八组[190,195],如图是按上述分组方法得到的频率分布直方图.
(1)根据已知条件填写下面表格:
(2)估计这所学校高三年级800名学生中身高在180 cm以上(含180 cm)的人数.
解:(1)由频率分布直方图得第七组的频率为:
1-(0.008×2+0.016×2+0.04×2+0.06)×5=0.06,
所以第七组的人数为0.06×50=3(人).
同理可得各组人数如下:
(2)由频率分布直方图得后三组的频率为0.016×5+0.06+0.008×5=0.18.
估计这所学校高三年级身高在180 cm以上(含180 cm)的人数为800×0.18=144(人).
[方法总结] 用样本估计总体主要考查频率分布直方图,茎叶图及样本数字特征,多以选择、填空题形式出现.解决此类问题一是注意频率分布直方图中纵轴的含义是频率
组距及各小
长方形的面积和为1,二是要理解众数、中位数、方差的含义及求法.
[例3] (2012·威海二模)已知回归直线斜率的估计值为1.23,样本点的中心为点(4,5),则回归直线的方程为( )
A.y ^
=1.23x +4 B.y ^
=1.23x +5 C.y ^
=1.23x +0.08
D.y ^
=0.08x +1.23
解析:选C 回归直线必过点(4,5),故其方程为y ^-5=1.23(x -4),即y ^
=1.23x +0.08. [例4] (2012·惠州模拟)甲、乙两所学校高三年级分别有1 200人,1 000人,为了了解两所学校全体高三年级学生在该地区六校联考的数学成绩情况,采用分层抽样方法从两所学校一共抽取了110名学生的数学成绩,并作出了频数分布统计表如下:
甲校:
乙校:
(2)若规定考试成绩在[120,150]内为优秀,请分别估计两所学校数学成绩的优秀率; (3)由以上统计数据填写下面2×2列联表,并判断是否有90%的把握认为两所学校的数学成绩有差异.
参考数据与公式:
由列联表中数据计算K 2
=n (ad -bc )2
(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )
;
临界值表:
解:(1)甲校抽取110×1 200
2 200=60人,
乙校抽取110×1 000
2 200=50人,
故x =10,y =7.
(2)估计甲校优秀率为15
60=25%,
乙校优秀率为20
50=40%.
(3)表格填空:
K 2
=110×(15×30-20×45)60×50×35×75
≈2.83>2.706.
又因为1-0.10=0.9,故有90%的把握认为两个学校的数学成绩有差异.
[方法总结] 变量间的相关关系,主要考查回归分析与独立性检验,多在选择题中考查.解决此类问题要注意理解回归分析的方法及掌握回归方程的求法,注意回归直线恒过定点(x ,y ).
[例5] (1) (2012·淄博模拟)在2011年深圳世界大学生运动会火炬传递活动中,有编号为1,2,3,4,5的5名火炬手.若从中任选3人,则选出的火炬手的编号相连的概率为( )
A.310
B.58
C.7
10
D.25
解析:选A 从1,2,3,4,5中任取三个数的结果有10种,其中选出的火炬手的编号相连的事件有:(1,2,3),(2,3,4),(3,4,5),所以选出的火炬手的编号相连的概率为P =310
.
(2)(2012·广州模拟)向面积为S 的△ABC 内任投一点P ,则△PBC 的面积小于S
3的概率是
________.
解析:作DE ∥BC 分别交直线AB ,AC 于点D ,E ,使得DE BC =2
3,则P 取四边形BCED
中任意一点即可满足题意,所以所求的概率为S 四边形BCED S △ABC
=5
9.
答案:5
9
[方法总结] 概率问题多考查古典概型与几何概型,常以选择、填空题形式考查,解决此类问题首先要注意分析判断是哪种概率模型,然后,选用相应的概率计算公式计算.在古典概型中要注意基本事件个数的确定,常用的方法有列表法、枚举法等.
[例6] (1)(2012·哈师大附中月考)将一枚质地均匀的骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,求:
(1)两数之和是3的倍数的概率; (2)两数之积是6的倍数的概率;
(3)以第一次向上的点数为横坐标x ,第二次向上的点数为纵坐标y 的点(x ,y )的直线x -y =3的下方区域的概率.
解:(1)抛掷2次骰子共有36个等可能的基本事件,“两数之和是3的倍数”包含12个基本事件;(1,2),(1,5),(2,1),(2,4),(3,3),(3,6),(4,2),(4,5),(5,1),(5,4),(6,3),(6,6),故所求事件的概率P =1236=13
.
(2)抛掷2次骰子共有36个等可能的基本事件,“两数之积是6的倍数”包含15个基本事件:(1,6),(2,3),(2,6),(3,2),(3,4),(3,6),(4,3),(4,6),(5,6),(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),故所求事件的概率P =5
12
.
(3)抛掷2次骰子共有36个等可能的基本事件,“点(x ,y )在直线x -y =3的下方区域”包含3个基本事件:(6,1),(6,2),(5,1),故所求事件的概率P =1
12
.
[例7] (2012·山西四校模拟)某糖厂为了解一条自动生产线上生产袋装白糖的重量,从1 000袋白糖中,随机抽取100袋并称出每袋白糖的重量(单位:g),得到如下频率分布表:
(1)
(2)根据上述数据估计从这批白糖中随机抽取一袋其重量在[495.5,505.5]上的概率.
解:(1)频率分布表如下:
(2)从这批白糖中随机抽取一袋,其重量在[495.5,505.5]上的概率为0.5+0.2=0.7.
[方法总结]概率与统计多在解答题中考查,主要涉及概率的求法及频率分布直方图的应用,解决此类问题时要注意判断概率类型,准确地确定基本事件发生的种数,同时注意对频率分布直方图中所提供的信息条件的准确理解.
第三讲数__列
[例1](1)(2012·佛山教学质量检测)设{a
}是公差不为0的等差数列,a1=2且a1,a3,
n
a 6成等比数列,则{a n }的前5项和S 5等于( )
A .10
B .15
C .20
D .30
解析:选B 设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0), 则由a 1,a 3,a 6成等比数列知a 23=a 1·a 6, 即(a 1+2d )2=a 1(a 1+5d ). 又a 1=2,所以d =12
,
所以S 5=5a 1+5×(5-1)2×1
2
=15.
(2)(2012·太原市模拟)已知等差数列{a n },首项a 1>0,a 2 011+a 2 012>0,a 2 011· a 2 012<0,则使数列{a n }的前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是( )
A .2 011
B .2 012
C .4 023
D .4 022
解析:选D 因为{a n }是等差数列,且a 1>0,a 2 011+a 2 012>0,a 2 011·a 2 012<0,所以a 2 011>0,a 2 012<0.
所以S 4 022=4 022(a 1+a 4 022)
2=2 011(a 2 011+a 2 012)>0,
S 4 023=
4 023(a 1+a 4 023)
2
=4 023a 2 012<0,
故使S n >0成立的最大正整数n =4 022.
[方法总结] 等差、等比数列的基本运算,多考查“知三求二”问题,常以选择、填空题形式考查,解题时一是要抓住首项a 1和公差d (公比q ),二是注意方程思想与整体思想的应用.
[例2] (2012·安徽第一次联考)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=4a n -3n +1,n ∈N *. (1)证明:数列{a n -n }是等比数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)记b n =n
a n -n ,数列{
b n }的前n 项和为S n ,
求证:S n +b n >16
9
.
解:(1)证明:由题设a n +1=4a n -3n +1, 得a n +1-(n +1)=4(a n -n ),n ∈N *, 又a 1-1=1.
∴数列{a n -n }是首项为1,4为公比的等比数列.
∴a n -n =1×4n -
1,a n =4n -
1+n .
(2)由(1)可知b n =n a n -n =n
4
n -1.
∴S n =1+2×14+3×142+…+(n -1)×14n -2+n ×1
4n -1.
则14S n =1×14+2×142+…+(n -1)×14n -1+n ×1
4n , 相减得
34S n =????1+14+142+…+14n -1-n ×14n =43????1-14n -n ×1
4n , ∴S n =169????1-14n -n
3×4n -1, ∴S n +b n =169-169×14n -n 3×4n -1+n
4n -1 =169+13×4n 1·????2n -43. ∵n ≥1,∴2n -4
3>0,
∴S n +b n >16
9
.
[方法总结] 数列求和主要在解答题中考查,多考查分组转化求和、错位相减求和及裂项求和,解决此类问题时要注意根据通项的结构特征灵活地选择求和方法,注意分类讨论思想的应用.
[例3] 已知数列{2n -
1·a n }的前n 项和S n =9-6n .
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)设b n =n ·????3-log 2|a n |3,设数列??????1b n 的前n 项和为T n ,求使T n 解:(1)n =1时,20·a 1=S 1=3, 即a 1=3;
当n ≥2时,2n -
1·a n =S n -S n -1=-6,
即a n =-32
n -2.
则a n =????
?
3 ,n =1,-3
2n -2 ,n ≥2. (2)当n =1时,b 1=3-log 21=3, 即T 1=1b 1=1
3
;
当n ≥2时,b n =n ·?
??
?3-log 233·2
n -2=n ·(n +1), 即1b n =1
n (n +1), 则T n =1b 1+1b 2+…+1
b n
=13+12×3+13×4+…+1
n (n +1) =13+????12-13+…+????1n -1n +1 =56-1n +1<56
, 故使T n 6
恒成立的m 的最小整数值为5.
[方法总结] 等差数列与等比数列、数列与函数、数列与不等式、数列与概率和数列的实际应用等知识交汇点的综合问题是近几年高考的重点和热点,此类问题在客观题和解答题中都有所体现,难度不一,求解此类问题的主要方法是利用转化与化归的思想,根据所学数列知识及题目特征,构造出解题所需的条件.
第四讲
立_体_几_何
[例1] (1)(2012·山西模拟)在三棱锥A -BCD 中,侧棱AB ,AC ,AD 两两垂直,△ABC ,△ACD ,△ADB 的面积分别为
22,32,6
2
,则该三棱锥外接球的表面积为( ) A .2π B .6π C .46π D .24π
解析:选B 设该三棱锥外接球的半径为R ,则依题意有
???
12AB ·AC =2
2,1
2AD ·AC =3
2,解得AB =2,AC =1,AD =3,
所以12AB ·AD =62
,
(2R )2=AB 2+AC 2+AD 2=6,解得R =
6
2
, 故该三棱锥外接球的表面积为4πR 2=6π.
(2)(2012·江西盟校二联)已知某几何体的直观图及三视图如图所示,三视图的轮廓均为正方形,则该几何体的表面积为________.
解析:由三视图知,该几何体由正方体沿面AB 1D 1与面CB 1D 1截
去两个角所得,其表面由两个正三角形,四个直角三角形和一个正方形组成.计算得其表面积为12+4 3.
答案:12+4 3
[方法总结] 空间几何体常借助于三视图考查空间几何体的特征、面积与体积及与球有关的衔接问题.多以选择、填空题形式考查,解决此类问题的关键是利用三视图准确地还原几何体,然后根据提供条件解决面积与体积问题.
[例2] (2012·山东潍坊)在空间中,l 、m 、n 是三条不同的直线,α、β、γ是三个不同的平面,则下列结论错误的是( )
A .若α∥β,α∥γ,则β∥γ
B .若l ∥α,l ∥β,α∩β=m ,则l ∥m
C .若α⊥β,α⊥γ,β∩γ=l ,则l ⊥α
D .若α∩β=m ,β∩γ=l ,γ∩α=n ,l ⊥m ,l ⊥n ,则m ⊥n
解析:选D根据平面平行的传递性可知,选项A中的结论正确;根据线面平行的判断方法可以证明选项B中的结论正确;根据线面垂直、面面垂直的判定定理和性质定理可得选项C中的结论正确;选项D中的结论不正确,m与n不一定垂直.
[例3](2012·苏北四市)如图,在四棱锥P-ABCD中,四边形
ABCD是菱形,PB=PD,且E,F分别是BC,CD的中点,求证:
(1)EF∥平面PBD;
(2)平面PEF⊥平面P AC.
证明:(1)因为E,F分别是BC,CD的中点,
所以EF∥BD,
因为EF?平面PBD,BD?平面PBD,
所以EF∥平面PBD.
(2)设BD交AC于点O,连接PO,
因为ABCD是菱形,
所以BD⊥AC,O是BD中点,
又PB=PD,所以BD⊥PO,
又EF∥BD,所以EF⊥AC,EF⊥PO.
又AC∩PO=O,AC?平面P AC,
PO?平面P AC,且EF?平面P AC,
所以EF⊥平面P AC.
因为EF?平面PEF,
所以平面PEF⊥平面P AC.
[方法总结]空间位置关系的判断主要涉及平行与垂直的证明问题,多以选择题与解答题形式考查,解决此类问题的关键是充分理解掌握平行与垂直的判定定理及性质定理,对于选择题要注意结合图形利用排除法或构造辅助几何体(如长方体、正方体)进行判断,证明问题要注意步骤的规范化.
[例4](2012·福州模拟)如图,在边长为4的菱形ABCD中,∠DAB=60°.点E、F分别在边CD、CB上,点E与点C、D不重合,EF⊥AC,EF∩AC=O.沿EF将△CEF翻折到△PEF的位置,使平面PEF⊥平面ABFED.
(1)求证:BD⊥平面POA;
(2)记三棱锥P -ABD 体积为V 1,四棱锥P -BDEF 体积为V 2,求当PB 取得最小值时的V 1∶V 2值.
解:(1)证明:在菱形ABCD 中,∵BD ⊥AC ,∴BD ⊥AO . ∵EF ⊥AC ,∴PO ⊥EF ,
∵平面PEF ⊥平面ABFED ,平面PEF ∩平面ABFED =EF ,且PO ?平面PEF ,∴PO ⊥平面ABFED ,
∵BD ?平面ABFED ,∴PO ⊥BD . ∵AO ∩PO =O ,所以BD ⊥平面POA . (2)连接OB ,设AO ∩BD =H . 由(1)知,AC ⊥BD . ∵∠DAB =60°,BC =4, ∴BH =2,CH =2 3. 设OH =x (0∴PB 2=OB 2+PO 2=(BH 2+OH 2)+PO 2,
∴PB 2=4+x 2+(23-x )2=2x 2-43x +16=2(x -3)2+10. 当x =3时,PB 取得最小值,此时O 为CH 中点. ∴S △CEF =1
4
S △BCD ,
∴S 梯形BFED =34S △BCD =3
4S △ABD ,
∴V 1=13S △ABD ·PO ,V 2=1
3S 梯形BFED ·PO .
∴V 1V 2=S △ABD S 梯形BFED =43
. ∴当PB 取得最小值时,V 1∶V 2的值为4∶3.
[方法总结] 折叠问题一直是命题的热点内容,解决此类问题的关键是抓住折叠前后哪些变化,哪些不变,体现了平面与空间的转化问题.
第五讲
解_析_几_何
[例1] (1)(2012·安庆模拟)从点(2,3)射出的光线沿与直线x -2y =0平行的直线射到y 轴上,则经y 轴反射的光线所在的直线方程为________.
解析:由题意得,射出的光线方程为y -3=1
2(x -2),
即x -2y +4=0,与y 轴交点为(0,2), 又(2,3)关于y 轴的对称点为(-2,3), ∴反射光线所在直线过(0,2),(-2,3). 故方程为y -2=3-2
-2x ,即x +2y -4=0.
答案:x +2y -4=0
(2)经过圆x 2+2x +y 2=0的圆心C ,且与直线x +y =0垂直的直线方程是________. 解析:易知点C 的坐标为(-1,0),而所求直线与x +y =0垂直,所以所求直线的斜率为1,故所求直线的方程为y =x +1,即x -y +1=0.
答案:x -y +1=0
(3)已知直线l 1:4x -3y +11=0和直线l 2:x =-1,抛物线y 2=4x 上一动点P 到直线l 1
和直线l 2的距离之和的最小值是( )
A .2
B .3 C.11
5
D.3716
解析:选B 因为x =-1恰为抛物线y 2=4x 的准线, 所以可画图观察.如图所示,
d 2=|PF |,∴d 1+d 2=d 1+|PF |≥|4×1-3×0+11|42+32
=15
5=3.
[方法总结] 直线与圆主要考查直线方程的求法及应用,直线与圆的位置关系等问题,多涉及切线、弦长问题,常在选择、填空题中考查,解决此类问题一是要注意结合图形,二是要灵活选择直线方程与圆的方程的形式.
[例2] (1)(2012·福州模拟)直线y =-3x 与椭圆C :x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)交于A 、B 两点,
以线段AB 为直径的圆恰好经过椭圆的右焦点,则椭圆C 的离心率为( )
A.3
2
B.
3-1
2
C.3-1
D .4-2 3
解析:选C 设椭圆的左、右焦点分别为F 1、F 2,由题意可得|OF 2|=|OA |=|OB |=|OF 1|
=c ,由y =-3x 得∠AOF 2=
2π3,∠AOF 1=π
3
.∴|AF 2|=3c ,|AF 1|=c .由椭圆定义知,|AF 1|+|AF 2|=2a ,∴c +3c =2a ,∴e =c
a
=3-1.
(2)已知中心在原点,焦点在y 轴上的双曲线的离心率为5,则它的渐近线方程为( ) A .y =±2x B .y =±5
2x
C .y =±1
2
x
D .y =±6x
解析:选C 设双曲线的方程为y 2a 2-x 2b 2=1(a >0,b >0),∵e =c
a =5,c =a 2+
b 2,∴
a 2+
b 2
a 2
= 1+????b a 2=5,∴b a =2,∴双曲线的渐近线方程为y =±a b x =±12
x . (3)(2012·石家庄模拟)过点M (2,-2p )作抛物线x 2=2py (p >0)的两条切线,切点分别为A 、B ,若线段AB 的中点的纵坐标为6,则抛物线的方程为________.
解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),线段AB 的中点为N (m,6).∵x 2
=2py (p >0),∴y =x 2
2p
,
∴y ′=x
p
.
∴切线MA 的斜率k MA =x 1
p ,∴l MA :y -y 1=x 1(x -x 1)p ,即xx 1-py -py 1=0.同理可得切线
BM 的方程为:xx 2-py -py 2=0.
又点M (2,-2p )为两条切线的交点,故有?????
2x 1+2p 2
-py 1=0,
2x 2+2p 2
-py 2=0,从而弦AB 的方程为2x -py +2p 2=0.又A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)在抛物线x 2=2py ,(p >0)上,∴x 2
1=2py 1,x 22=2py 2,两
式相减可得:y 1-y 2x 1-x 2
=x 1+x 22p ,∴2p =2m 2p ,∴m =2,∴N (2,6).
将N 点的坐标代入弦AB 的方程中,则有4-6p +2p 2=0,∴p =1或p =2,故所求的抛物线方程为x 2=2y 或x 2=4y .
答案:x 2=2y 或x 2=4y
[方法总结] 椭圆、双曲线、抛物线的基本问题主要涉及定义、方程、性质,常在选择、填空题中考查,解决此类问题一是要注意结合图形分析条件,二是要注意定义的应用.
[例3] (2012·河南模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2
b 2=1(a >b >0)与x 轴、y 轴的正半轴分别交于A 、B
两点,原点O 到直线AB 的距离为255,该椭圆的离心率为3
2
.
(1)求椭圆的方程;