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2023届高考数学复习专题★★
二级结论
结论(一) 函数周期性问题
对 定义域内任一自变量
(1)如果 ,那么 是周期函数,其中的一个周期 ;
(2)如果 ,那么 是周期函数,其中的一个周期 ;
(3)如果 ,那么 是周期函数,其中的一个周期 .
1.(2022·河北石家庄模拟)定义在 上的函数 满足
,且 其中 . 若
,则 ( )
A. B. C. D.
√
解析:选C. 由 ,
得 ,
所以 是周期为2的周期函数.
又 ,
所以 ,
即 ,解得 .
2.已知 是定义在 上的偶函数,并且 ,当 时,
,则 ___.
1
解析:由已知可得 ,
故函数 的周期为6,
所以 .
因为 ,
所以 .
结论(二) 奇函数的最值性质
已知函数 是定义在集合 上的奇函数,则对任意的 ,都有
. 特别地,若奇函数 在 上有最值,则 ,且若 ,则 .
1.已知函数 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
解析:选A. 构建 ,则 在 上为奇函数,则 ,即 ,则 ,故选A.
√
2.设函数 的最大值为 ,最小值为 ,则 ___.
2
解析:显然函数 的定义域为 , .
设 ,则 ,
所以 为奇函数,由奇函数图象的对称性知 . 所以 .
结论(三) 函数的对称性
已知函数 是定义在 上的函数:
(1)若 恒成立,则 的图象关于直线 对称. 特别地,若 恒成立,则 的图象关于直线 对称;
(2)若 ,则 的图象关于点 中心对称. 特别地,若 恒成立,则 的图象关于点 中心对称.
1.定义在 上的奇函数 满足 ,且在 上是增函
数,则有( )
A. B.
C. D.
√
解析:选B. 由题设知 ,所以函数 的图象关于直线 对称. 又函数 是奇函数,所以其图象关于坐标原点对称,由于函数 在 上是增函数,故 在 上也是增函数. 综上,函数 在 上是增函数,在 上是减函数. 又
,所以 .
2.(2022·高考全国卷乙)已知函数 , 的定义域均为 ,且
, .若 的图象关于直线
对称, ,则 ( )
A. B. C. D.
√
解析:选 D.由 的图象关于直线 对称,可得
,在 中,用 替换 ,可得 ,可得 ①, 为偶函数.在 中,用 替换 ,得 ,代入 中,得 ②,所以 的图象关于点 中心对称,所以 .由①②可得 ,所以 ,所以 ,所以函数 是以4为周期的周期函数.由 可得
,又 ,所以可得 ,又 ,所以 ,得 ,又 ,
,所以 .故选 D.
结论(四) 两个经典不等式的应用
(1)对数形式: ,当且仅当 时,等号成立.
(2)指数形式: ,当且仅当 时,等号成立.
进一步可得到一组不等式链: ( ,且 ).
1.已知 , , ,则 , , 的大小关系为
( )
A. B. C. D.
解析:选C. 由结论可得 ,
.
√
2.已知函数 ,求证:当 时, .
证明:由对数形式经典不等式 ,得 .
因为 ,故 .
结合指数形式经典不等式 ,得 ,不等式中前两个等号成立的条件分别是 和 ,不能同时取得,故得 ,即当 时, .
结论(五) 基本不等式的变形及推论
(1)变形: ( , ,当且仅当 时,等号成立).
(2)推论:如果 , , ,那么 (当且仅当 时等号成立).
1.已知 , 为正数, ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
解析:选D.因为 ,则 ,当且仅当 ,即 , 时,等号成立. 故选D.
√
2.已知 为锐角,则 的最大值为_ ___.
解析: ,当且仅当 ,即 时取等号, .
结论(六) 与三角函数的奇偶性有关的结论
(1)若 为偶函数,则有 ;若为奇函数,则有 .
(2)若 为偶函数,则有 ;若为奇函数,则有 .
(3)若 为奇函数,则有 .
1.(2022·湖北八市联考)将函数 的图象沿 轴向右平移
个单位长度后,得到一个偶函数的图象,则 的取值可能为( )
A. B. C. D.
解析:选B. 将函数 的图象沿 轴向右平移 个单位长度后得到 的图象. 依题意可得 ,所以 ,取 ,可得 ,故选B.
√
2.已知函数 是定义在
上的奇函数,则 _____
解析: ,因为 为 上的奇函数,由结论可知 ,解得 ,又 ,所以 ,所以 ,所以
.
结论(七) 与解三角形有关的结论
(1)在 中, , , ,其中角 , , 所对的边分别为 , , .
(2)在 中, 是 边上的中线,则有
.
(3)在 中, 是 的平分线,则 .
(4)奔弛定理:
如图,已知 为 内一点,则有 .
由于这个定理对应的图象和奔弛车的标志很相似,我们把它称为“奔弛定理”.
1.在 中,内角 , , 所对的边分别是 , , . 若
, 边上的高为 ,则角 的最大值为( )
A. B. C. D.
√
解析:选B. 由 得 . 因为 边上的高为 ,所以 ,即 ,又 ,当且仅当 时取等号,所以 ,即 ,即 . 因为 ,所以 ,则 ,所以 ,故角 的最大值为 .故选B.
2. 是 内一点,且 ,则 的面积与 的
面积之比是( )
A. B. C. D.
解析:选 C. ,即 .
利用奔弛定理得 ,所以 . 故选C.
√
3.在 中,角 , , 所对的边分别为 , , . 若 ,角
的平分线交 于点 , , ,则 __.
解析:因为 ,所以 是以 为直角的直角三角形, ,由三角形内角平分线定理可得, ,设 , ,则 , .
在 中,由勾股定理可得 ,
解得 ,即 .
结论(八) 平面向量的重要结论
(1)等和线定理
平面内一组基底 , 及任一向量 , ,若点 在直线 上或在平行于 的直线上,则 (定值);反之也成立. 我们把直线 以及与直线 平行的直线称为“等和线”.
(2)平面向量中的极化恒等式
或 .
几何意义:向量的数量积可以表示为以向量 , 为邻边的平行四边形的两条对角线的长的平方差的 .
1.在矩形 中, , ,动点 在以 为圆心且与 相
切的圆上,若 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.
解析:选A. 如图, ,当点 在和 平行的直线
上时总有 .
由等和线定理知,当点 在和 平行且和圆 相切的直线上
时, 最大,此时 .
√
2.已知 为圆 的一条直径,点 为直线 上任意
一点,则 的最小值是___.
1
解析:如图所示,由极化恒等式易知,当 垂直于直线
时, 有最小值,即
.
结论(九) 三角形“四心”的向量形式
设 为 所在平面上一点,角 , , 所对的边长分别为 , , ,则:
(1) 为 的外心 ;
(2) 为 的重心 ;
(3) 为 的垂心 ;
(4) 为 的内心 .
1.已知 的内角 , , , 为 所在平面上
一点,且满足 ,设 ,则 的值
为( )
A. B. C. D.
√
解析:选 A. 根据三角形“四心”的向量形式的充要条件,由 ,得点 是 的外心. 又外心是三角形三边中垂线的交点,
则有 即
又 ,所以 解得
即 ,故选A.
2.点 是 的重心,且满足 ,
则 _ _.
解析:因为点 是 的重心,所以 ,因为 ,由正弦定理可得 ,所以 ,即 ,故 ,则 , ,则由余弦定理可得 .
结论(十) 等差数列和等比数列
(1)设 为等差数列 的前 项和, 为 的公差:
①若等差数列 的项数为 ,所有奇数项之和为 ,所有偶数项之和为 ,则所有项之和 , , ;
②若等差数列 的项数为 ,所有奇数项之和为 ,所有偶数项之和为 ,则所有项之和 , , , , ;
(2)已知等比数列 ,其公比为 ,前 项和为
①当 或 且 为奇数时, , , , 仍成等比数列,其公比为 ;
② 为等比数列,若 ,则 , , , 仍成等比数列.
1.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为
,则公差 ___.
5
解析:设偶数项和为 ,则奇数项和为 ,
由 可得 ,故公差 .
2.等差数列 的前 项和为 ,则 , , ,
成等差数列. 类比以上结论有:设等比数列 的前 项积为 ,则 ,
___,____, 成等比数列.
解析:由结论可知, , , , 成等比数列.
结论(十一) 多面体的外接球和内切球
(1)长方体的体对角线长 与共点三条棱长 , , 之间的关系为 ;若长方体外接球的半径为 ,则有 .
(2)棱长为 的正四面体内切球半径 ,外接球半径 .
1.(2022· 山东烟台一模)如图,三棱锥 中, 底
面 , , ,则该三棱锥的内
切球和外接球的半径之比为( )
A. B. C. D.
解析:选C. 因为 底面 , , 底面 ,所以 , ,又因为 ,所以 ,而 ,所以三条互相垂直且共顶点的棱,可以看成长方体中共顶点的长、宽、高,因此该三棱锥外接球的半径 ,设该三棱
√
锥的内切球的半径为 ,因为 ,所以 ,因为 , , ,所以 ,由三棱锥的体积公式可得 ,所以 ,故选C.
2.已知棱长为 的正四面体的外接球表面积为 ,内切球表面积为 ,
则 ( )
A. B. C. D.
√
解析:选A. 如图所示,设点 是内切球的球心,正四面体棱
长为 ,由图形的对称性知,点 也是外接球的球心. 设内切
球半径为 ,外接球半径为R. 在 中,
,即 ,又 ,
可得 , . 故选A.
结论(十二) 焦点三角形的面积公式
(1)在椭圆 中, , 分别为左、右焦点, 为椭圆上一点,则 的面积 ,其中 .
(2)在双曲线 中, , 分别为左、右焦点, 为双曲线上一点,则 的面积 ,其中
.
1.椭圆 的焦点为 , , 为椭圆上一点,若 ,
则 的面积是( )
A. B. C. D.
解析:选A. .
√
2.设双曲线 的左、右焦点分别为 , ,离
心率为 是 上一点,且 ,若 的面积为4,则
( )
A. B. C. D.
解析:选A. 由 可知 . 根据结论,得 ,则 . 又 , ,所以 . 故选A.
√
结论(十三) 圆锥曲线的切线问题
(1)过圆 上一点 的切线方程为 .
(2)过圆锥曲线 上一点 的切线方程为 .
(3)过抛物线 上一点 的切线 的方程为 .
1.已知过圆锥曲线 上一点 的切线方程为 .
过椭圆 上的点 作椭圆的切线 ,则过 点且与直线
垂直的直线方程为( )
A. B.
C. D.
√
解析:选B. 过椭圆 上的点 的切线 的方程为 ,即 ,切线 的斜率为1. 与直线 垂直的直线的斜率为 ,过 点且与直线 垂直的直线方程为 .
即 .
2.过双曲线 上一点 作双曲线 的切线 ,若直
线 与直线 的斜率均存在,且斜率之积为 ,则双曲线 的离心率为
( )
A. B. C. D.
解析:选C. 设 ,由于双曲线 在点 处的切线方程为 ,故切线 的斜率 . 因为 ,即 ,则 ,即双曲线 的离心率 .
√
结论(十四) 圆锥曲线的中点弦问题
若 为圆锥曲线 的弦, , ,弦中点 ,则:
(1)弦长 ;
(2)直线 的斜率 .
1.斜率为1的直线 与椭圆 相交于 , 两点,则 的最大
值为( )
A. B. C. D.
解析:选B.设 , 两点的坐标分别为 , ,直线的方程为 ,由
√
消去 ,得 ,
由 ,得 .
因为 , .
所以
,
因为当 时,满足 ,所以 的最大值为 ,故选B.
2.已知椭圆 ,点 为右焦点, 为上顶点,平行于
的直线 交椭圆于 , 两点且线段 的中点为 ,则椭
圆的离心率为( )
A. B. C. D.
√
解析:选A. 设 , ,直线 的斜率为 ,则 两式相减得 ,
所以 ,由线段 的中点为 ,所以 , ,
所以 ,又 ,
所以 ,又 ,所以 ,
所以 .