内容正文:
第一编 基本思想方法
第5讲 选填题的解题方法
「题型特点解读」 在高考数学试卷中选填题共有14道,其中单项选择题8道、多项选择题3道、填空题3道,占73分.单项选择题和填空题的命题注重知识点的覆盖面,除了第8,14题,其余题目难度较小;而多项选择题的命题更注重知识点的横向联系和纵向加深,为数学基础和数学能力在不同层次的考生都提供了发挥空间,提高了考试的区分度.
解选择题、填空题的基本原则是“小题小做”,要充分利用题目中(包括题干和选项)提供的各种信息,排除干扰,利用矛盾,作出正确的判断.常用方法:直接法、排除法、构造法、特例法、估算法等.
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方法1 直接法
直接从题设条件出发,运用有关概念、性质、定理、法则和公式等知识,严密地推理和准确地运算,从而得出正确的结论,然后对照题目所给出的选项“对号入座”,作出相应的选择.
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涉及概念、性质的辨析或运算较简单的题目常用直接法,在计算和论证时应注意一些现成结论的使用,注意一些解题规律和解题技巧的灵活运用,将计算过程简化,从而得到结果.
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2.(2024·湖南常德三模)已知曲线f(x)=xln x-1在x=1处的切线l与圆C:(x-1)2+y2=9相交于A,B两点,则|AB|=________.
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方法2 排除法
排除法也叫筛选法或淘汰法,具体的做法是采用简捷有效的手段对各个选项进行“筛选”,将其中与题干相矛盾的干扰项逐一排除,从而获得唯一正确的结论.
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排除法的适用情况
排除法适用于直接法解决很困难或者计算较复杂的情况:
(1)当题目中的条件不唯一时,先根据某些条件找出明显与之矛盾的选项予以否定.
(2)再根据另一些条件在缩小的范围内找出矛盾,这样逐步排除,直至得到正确的选择.
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从题干(或选项)出发,通过选取构造特殊情况代入,将问题特殊化,再进行判断.特殊化法是“小题小做”的重要策略,要注意使用条件,特殊情况可能是特殊值、特殊点、特殊位置、特殊数列等.
例3 (1)若a>b>c>1且ac<b2,则( )
A.logab>logbc>logca B.logcb>logba>logac
C.logbc>logab>logca D.logba>logcb>logac
方法3 特值、特例法
解析:取a=5,b=4,c=3,代入验证可知B正确.
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1.特值、特例法的适用情况
特值、特例法适用于解答“对某一集合的所有元素、某种关系恒成立”这样以全称判断形式出现的题目,其原理是“结论若在某种特殊情况下不真,则它在一般情况下也不真”.
2.使用特值、特例法的注意点
(1)取特例尽可能简单,有利于计算和推理.
(2)若在取定的特殊情况下有两个或两个以上的结论相符,则应选另一特例情况再检验,或改用其他方法求解.
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1.已知等差数列{an}满足a1+a2+…+a101=0,则( )
A.a1+a101>0 B.a2+a102<0
C.a3+a99=0 D.a51=51
解析:取满足题意的特殊数列an=0,则a3+a99=0.故选C.
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2.设平面向量a1,a2,a3的和a1+a2+a3=0,如果向量b1,b2,b3满足|bi|=2|ai|,且ai顺时针旋转30°后与bi同向,其中i=1,2,3,则( )
A.-b1+b2+b3=0
B.b1-b2+b3=0
C.b1+b2-b3=0
D.b1+b2+b3=0
解析:因为a1+a2+a3=0,所以不妨取|a1|=|a2|=|a3|=1,且a1的起点在原点,终点在x轴正半轴上,因为向量a1,a2,a3顺时针旋转30°后与b1,b2,b3同向,且|bi|=2|ai|=2,所以b1+b2+b3=0.故选D.
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方法4 估算法
由于单项选择题提供了唯一正确的选项,解答又无需过程.因此,有些题目不必进行准确的计算,只需对其数值特点和取值界限作出适当的估计便能作出正确的判断,这就是估算法.估算法往往可以减少运算量,但是加强了思维的层次.
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解析:由头顶至脖子下端的长度为26 cm,可得咽喉至肚脐的长度小于42 cm,肚脐至足底的长度小于110 cm,则该人的身高小于178 cm,又由肚脐至足底的长度大于105 cm,可得头顶至肚脐的长度大于65 cm,则该人的身高大于170 cm,所以该人的身高在170~178 cm之间.故选B.
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估算法的使用技巧
(1)估算法是根据变量变化的趋势或极值的取值情况进行求解的方法.可从题设条件估计大致范围、大致区间等,也可找端点、极限位置,从而达到求解的目的.
(2)对于数值计算常采用放缩估算、整体估算、近似估算、特值估算等;对于几何体问题,常进行分割、拼凑、位置估算.
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1.用1,2,3,4,5这五个数组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有( )
A.24个 B.30个
C.40个 D.60个
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方法5 多选题的解题策略
多选题考查的热点内容涉及函数、向量、不等式、概率统计、立体几何、圆锥曲线等,在做多选题时,适当地运用一些方法有时会使我们快速解决问题.
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多选题的解题策略
(1)谨慎选择、宁缺毋滥.首先选出最有把握的一个或两个选项,若有足够把握确定还有其他正确选项时,才继续选择,否则不选.
(2)关注选项之间的对立关系.当多选题的选项中存在一对内容互相对立的选项时,这两个选项不会同时正确,通常有一个是正确的.
(3)关注选项之间的递进关系.在多选题中,如果两个或两个以上的选项之间存在递进关系,即多个选项能同时成立,那么这几个选项应一起被选出或排除.
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解析:对于函数f(x)有f(4-x)=f(x),则函数f(x)的图象关于直线x=2对称,由f(2-x)=-f(x),得函数f(x)的图象关于点(1,0)对称,且f(1)=-f(1),即f(1)=0,所以f(4-x)=-f(2-x),所以f(2-x)=-f(-x),则f(4-x)=f(-x),故函数f(x)的周期为4,且f(-x)=f(x),故函数f(x)为偶函数,因为函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,则函数f(x)的大致图象如图所示.
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R
例1 (1)(2024·山东济南模拟)已知向量a=(1,1)在b上的投影向量c=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(3,4))),且a·b=-1,则b=( )
A.(-1,-1)
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),\f(3,4)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-1,\f(3,2)))
D.(2,-3)
解析:由题意可设b=tc=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2)t,\f(3,4)t)).由a·b=-1,a=(1,1),得-eq \f(1,2)t+eq \f(3,4)t=-1,解得t=-4,则b=(2,-3).故选D.
(2)已知球O的表面积为100π cm2,P是球O内的定点,OP=eq \r(10) cm,过P的动直线交球面于A,B两点,AB=4eq \r(5) cm,则球心O到AB的距离为________ cm;若点A,B的轨迹分别为圆台O1O2的上、下底面的圆周,则圆台O1O2的体积为
__________ cm3.
eq \r(5)
eq \f(65\r(10)π,3)
解析:设球O的半径为r,则4πr2=100π,∴r=5,即OA=OB=5,AB=4eq \r(5),∴球心O到AB的距离d=eq \r(52-(2\r(5))2)=eq \r(5).取AB的中点M,则PM=eq \r(5),∴PA=eq \r(5),PB=3eq \r(5),如图所示.又点A,B的轨迹分别为圆台O1O2的上、下底面的圆周,∴PO1⊥圆O1,PO2⊥圆O2,又OO1⊥圆O1,OO2⊥圆O2,∴O1,P,O,O2四点共线.令O1A=r1,O2B=r2,O1P=m,O2O=n,∴2,1)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(r+m2=5,,req \o\al(2,1)+(m+\r(10))2=25,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(m=\f(\r(10),2),,r1=\f(\r(10),2),))∵2,2)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(r+n2=25,,req \o\al(2,2)+(n+\r(10))2=45,))
∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(r2=\f(3\r(10),2),,n=\f(\r(10),2),))∴圆台O1O2的高h=eq \f(\r(10),2)+eq \r(10)+eq \f(\r(10),2)=2eq \r(10),∴圆台O1O2的体积V=eq \f(1,3)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5π,2)+\f(45π,2)+\f(15π,2)))×2eq \r(10)=eq \f(65\r(10)π,3).
1.(2024·江苏南通二模)若cosα,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,6))),coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,3)))成等比数列,则sin2α=( )
A.eq \f(\r(3),4)
B.-eq \f(\r(3),6)
C.eq \f(1,3)
D.-eq \f(1,4)
解析:由cosα,coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,6))),coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,3)))成等比数列,得cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α-\f(π,6)))=cosαcoseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(α+\f(π,3))),即eq \f(1,2)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1+cos\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2α-\f(π,3)))))=cosα·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)cosα-\f(\r(3),2)sinα))=eq \f(1,2)·eq \f(1+cos2α,2)-eq \f(\r(3),4)sin2α,所以eq \f(1,2)+eq \f(1,4)cos2α+eq \f(\r(3),4)sin2α=eq \f(1,4)+eq \f(1,4)cos2α-eq \f(\r(3),4)sin2α,所以sin2α=-eq \f(\r(3),6).故选B.
eq \r(34)
解析:f(x)=xln x-1,定义域为(0,+∞),f′(x)=ln x+1,则切线斜率k=f′(1)=1,又f(1)=ln 1-1=-1,所以切线方程为y-(-1)=x-1,即x-y-2=0.又圆C的圆心C(1,0),半径r=3,设圆心到直线的距离为d,则d=eq \f(|1-0-2|,\r(2))=eq \f(\r(2),2),则|AB|=2eq \r(r2-d2)=2eq \r(9-\f(1,2))=eq \r(34).
例2 (1)(2024·河北石家庄二中模拟)已知集合A={x|eq \r(x)<1},B={x|log2x<-2},则A∩B=( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4)))
B.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(1,4)))
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,\f(1,4)))
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),1))
解析:解法一(排除法):由x>0可知,B,C错误;由x<eq \f(1,4)可知,D错误.故选A.
解法二(直接法):A={x|eq \r(x)<1}={x|0≤x<1},B={x|log2x<-2}=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(0<x<\f(1,4))))),故A∩B={x|0≤x<1}∩eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(0<x<\f(1,4)))))=eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(x\b\lc\|(\a\vs4\al\co1(0<x<\f(1,4))))).故选A.
(2)(2024·广东中山模拟)函数f(x)=xln eq \f(3-x,3+x)的大致图象为( )
解析:由题意可知,f(x)的定义域为(-3,3),∵f(-x)=-xln eq \f(3+x,3-x)=-xln eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3-x,3+x)))
eq \s\up12(-1)=xln eq \f(3-x,3+x)=f(x),∴f(x)是偶函数,排除A,B;又f(1)=ln eq \f(1,2)=-ln 2<0,排除D.故选C.
1.已知向量a=(-2,-1),b=(λ,1),若a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )
A.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),2))∪(2,+∞)
B.(2,+∞)
C.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),+∞))
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-∞,-\f(1,2)))
解析:解法一:当λ=0时,a与b的夹角为钝角,排除B,D;当λ=2时,a与b的夹角为π,排除C.故选A.
解法二:因为a与b的夹角为钝角,所以a·b<0,且a与b不反向,所以-2λ-1<0且λ≠2,解得λ∈eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(1,2),2))∪(2,+∞).故选A.
2.若函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))eq \s\up12((x-a)(x+2))在区间(-1,2)上单调递增,则a的取值范围是( )
A.[0,6]
B.[-2,0]
C.[6,+∞)
D.(-∞,0]
解析:解法一(排除法):结合选项可知,当a=0时,f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(x(x+2)),因为y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(x)在定义域R上单调递减,y=x(x+2)=(x+1)2-1在区间(-1,2)上单调递增,所以f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(x(x+2))在区间(-1,2)上单调递减,故a=0不符合题意,排除A,B,D.故选C.
解法二(直接法):令g(x)=(x-a)(x+2)=x2+(2-a)x-2a,因为y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12(x)在定义域R上单调递减,要使函数f(x)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3)))
eq \s\up12((x-a)(x+2))在区间(-1,2)上单调递增,则g(x)=x2+(2-a)x-2a在区间(-1,2)上单调递减,所以eq \f(a-2,2)≥2,解得a≥6,所以a的取值范围为[6,+∞).故选C.
(2)(2023·新课标Ⅰ卷)已知双曲线C:eq \f(x2,a2)-eq \f(y2,b2)=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点A在C上,点B在y轴上,eq \o(F1A,\s\up14(→))⊥eq \o(F1B,\s\up14(→)),eq \o(F2A,\s\up14(→))=-eq \f(2,3)
eq \o(F2B,\s\up14(→)),则C的离心率为______.
eq \f(3\r(5),5)
解析:解法一:依题意,设|AF2|=2,则|BF2|=3=|BF1|,|AF1|=2a+2,在Rt△ABF1中,9+(2a+2)2=25,则(a+3)(a-1)=0,故a=1或a=-3(舍去),所以|AF1|=4,故cos∠F1AF2=eq \f(|AF1|,|AB|)=eq \f(4,5),所以在△AF1F2中,cos∠F1AF2=eq \f(16+4-4c2,2×4×2)=eq \f(4,5),解得c=eq \f(3\r(5),5),故e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5).
解法二:依题意,得F1(-c,0),F2(c,0),令A(x0,y0),B(0,t),因为eq \o(F2A,\s\up14(→))=-eq \f(2,3)
eq \o(F2B,\s\up14(→)),所以(x0-c,y0)=-eq \f(2,3)(-c,t),则x0=eq \f(5,3)c,y0=-eq \f(2,3)t,又eq \o(F1A,\s\up14(→))⊥eq \o(F1B,\s\up14(→)),所以eq \o(F1A,\s\up14(→))·eq \o(F1B,\s\up14(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(8,3)c,-\f(2,3)t))·(c,t)=eq \f(8,3)c2-eq \f(2,3)t2=0,则t2=4c2,又点A在C上,则eq \f(\f(25,9)c2,a2)-eq \f(\f(4,9)t2,b2)=1,整理得eq \f(25c2,9a2)-eq \f(4t2,9b2)=1,则eq \f(25c2,9a2)-eq \f(16c2,9b2)=1,所以25c2b2-16c2a2=9a2b2,即25c2(c2-a2)-16a2c2=9a2(c2-a2),整理得25c4-50a2c2+9a4=0,则(5c2-9a2)(5c2-a2)=0,解得5c2=9a2或5c2=a2,又e>1,所以e=eq \f(c,a)=eq \f(3\r(5),5).
解法三:由解法二得Aeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c,-\f(2,3)t)),t2=4c2,所以|AF1|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c+c))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2,3)t))\s\up12(2))=eq \r(\f(64c2,9)+\f(4t2,9))=eq \r(\f(64c2,9)+\f(16c2,9))=eq \f(4\r(5)c,3),|AF2|=eq \r(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,3)c-c))\s\up12(2)+\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(2,3)t))\s\up12(2))=eq \r(\f(4c2,9)+\f(4t2,9))=eq \r(\f(4c2,9)+\f(16c2,9))=eq \f(2\r(5)c,3),由双曲线的定义可得|AF1|-|AF2|=2a,即eq \f(4\r(5)c,3)-eq \f(2\r(5)c,3)=2a,即eq \f(\r(5),3)c=a,所以C的离心率e=eq \f(c,a)=eq \f(3,\r(5))=eq \f(3\r(5),5).
例4 (1)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是eq \f(\r(5)-1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(5)-1,2)≈0.618,称为黄金分割比例)),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是eq \f(\r(5)-1,2).若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105 cm,头顶至脖子下端的长度为26 cm,则其身高可能是( )
A.165 cm
B.175 cm
C.185 cm
D.190 cm
(2)如图,在多面体中,四边形ABCD是边长为3的正方形,EF∥AB,EF=eq \f(3,2),EF与平面ABCD的距离为2,则该多面体的体积为( )
A.eq \f(9,2)
B.5
C.6
D.eq \f(15,2)
解析:由于该多面体是不规则几何体,所以可以先求四棱锥E-ABCD的体积,VE-ABCD=eq \f(1,3)×2×32=6,那么多面体的体积必大于6.故选D.
解析:显然没有重复数字的三位数共有Aeq \o\al(3,5)=60个,这60个三位数不是奇数,就是偶数.由于可作个位数的奇数有3个,比偶数只有2个多,则偶数应少于eq \f(1,2)×60=30个.故选A.
2.设a=(sin2)2,b=2sin2,c=logeq \s\up-10(\f(1,2))(sin2),则( )
A.b>c>a
B.b>a>c
C.a>b>c
D.c>b>a
解析:∵eq \f(\r(3),2)=sineq \f(π,3)<sin2<sineq \f(π,2)=1,∴eq \f(3,4)<a<1,b>1,0=logeq \s\up-10(\f(1,2))1<c< logeq \s\up-10(\f(1,2))eq \f(\r(3),2)< logeq \s\up-10(\f(1,2))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq \s\up7(\f(1,2))=eq \f(1,2),∴c<a<b.故选B.
3.设A,B,C,D是同一个半径为4的球的球面上四点,△ABC为等边三角形且其面积为9eq \r(3),则三棱锥D-ABC体积的最大值可以为( )
A.12eq \r(3)
B.18eq \r(3)
C.24eq \r(3)
D.54eq \r(3)
解析:等边三角形ABC的面积为9eq \r(3),显然球心不是此三角形的中心,所以三棱锥的体积最大时,三棱锥的高h应满足h∈(4,8),所以eq \f(1,3)×9eq \r(3)×4<V三棱锥D-ABC<eq \f(1,3)×9eq \r(3)×8,即12eq \r(3)<V三棱锥D-ABC<24eq \r(3).故选B.
例5 (1)(多选)(2024·贵州黔东南期末)在数列{an}中,已知a1=1,an=eq \f(3an-1,2an-1+3)(n≥2),则( )
A.a16=eq \f(1,12)
B.eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)))是等差数列
C.a100=eq \f(1,67)
D.{(2n+1)an}是等比数列
解析:an=eq \f(3an-1,2an-1+3)(n≥2),则eq \f(1,an)=eq \f(1,an-1)+eq \f(2,3),因为a1=1,所以eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)))是以1为首项,eq \f(2,3)为公差的等差数列,则eq \f(1,an)=1+eq \f(2,3)(n-1)=eq \f(2n+1,3),则an=eq \f(3,2n+1),所以a16=eq \f(3,33)=eq \f(1,11),a100=eq \f(3,201)=eq \f(1,67),所以(2n+1)an=3,所以{(2n+1)an}是以3为首项,1为公比的等比数列,所以A错误,B,C,D均正确.故选BCD.
(2)(多选)(2024·河北邯郸二模)设抛物线E:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点P(0,3)的直线与抛物线E相交于A,B两点,与x轴相交于点C,|AF|=2,|BF|=10,则( )
A.抛物线E的准线方程为y=-2
B.p的值为2
C.|AB|=4eq \r(2)
D.△BFC的面积与△AFC的面积之比为9
解析:设直线AB的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2),联立eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(y=kx+3,,x2=2py,))可得x2-2pkx-6p=0,所以x1+x2=2pk,x1x2=-6p,因为x2=2py,所以y=eq \f(x2,2p),故y1y2=2,1)eq \f(xxeq \o\al(2,2),4p2)
=eq \f(36p2,4p2)=9,因为|AF|=2,|BF|=10,由抛物线的定义可得,y1=2-eq \f(p,2),y2=10-eq \f(p,2),则eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2-\f(p,2)))
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10-\f(p,2)))=9,解得p=2或p=22,因为y1=2-eq \f(p,2)>0,所以p=2,则抛物线E的准线方程为y=-1,故A错误,B正确;又抛物线E的方程为x2=4y,y1=2-eq \f(p,2)=1,y2=10-eq \f(p,2)=9,把y1=1,y2=9分别代入x2=4y,可得xeq \o\al(2,1)=4y1=4,xeq \o\al(2,2)=4y2=36,不妨设A(-2,1),B(6,9),则|AB|=8eq \r(2),故C错误;设F到直线AB的距离为d,则S△BFC=eq \f(1,2)|BC|d,S△AFC=eq \f(1,2)|AC|d,所以eq \f(S△BFC,S△AFC)=eq \f(|BC|,|AC|)=eq \f(y2,y1)=9,故D正确.故选BD.
1.(多选)(2024·湖南长沙模拟)已知f(x)=sin2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))-cos2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))(ω>0),下列判断正确的是( )
A.若f(x1)=f(x2)=0,且|x1-x2|min=eq \f(π,2),则ω=2
B.当ω=1时,直线x=eq \f(π,6)为f(x)图象的一条对称轴
C.当ω=1时,将f(x)的图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度后得到的图象关于原点对称
D.若f(x)在[0,2π]上恰有9个零点,则ω的取值范围为eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(53,24),\f(59,24)))
解析:f(x)=-eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(cos2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))-sin2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ωx+\f(π,3)))))=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2ωx+\f(2π,3))),ω>0.对于A,根据条件,可得eq \f(T,2)=eq \f(π,2),∴T=π=eq \f(2π,2ω),∴ω=1,故A错误;对于B,当ω=1时,f(x)=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))),∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)))=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,3)+\f(2π,3)))=-cosπ=1,∴直线x=eq \f(π,6)为f(x)图象的一条对称轴,故B正确;对于C,当ω=1时,f(x)=-coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(2π,3))),将f(x)的图象向左平移eq \f(π,3)个单位长度后可得y=-coseq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(2\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x+\f(π,3)))+\f(2π,3)))=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))的图象,y=coseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,3)))为非奇非偶函数,故C错误;对于D,若x∈[0,2π],则eq \f(2π,3)≤2ωx+eq \f(2π,3)≤4ωπ+eq \f(2π,3),∵f(x)在[0,2π]上恰有9个零点,∴eq \f(19π,2)≤4ωπ+eq \f(2π,3)<eq \f(21π,2),解得eq \f(53,24)≤ω<eq \f(59,24),故D正确.故选BD.
2.(多选)(2024·浙江绍兴二模)已知定义在R上的函数f(x)在区间[-1,0]上单调递增,且满足f(4-x)=f(x),f(2-x)=-f(x),则( )
A.eq \o(∑,\s\up14(10),\s\do15(k=1))f(k)=0
B.f(0.9)+f(1.2)<0
C.f(2.5)>f(log280)
D.f(sin1)<feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln \f(1,2)))
由对称性可得f(1)+f(2)+f(3)+f(4)=0,所以eq \o(∑,\s\up14(10),\s\do15(k=1))f(k)=[f(1)+f(2)+f(3)+f(4)]×2+f(9)+f(10)=0+f(1)+f(2)=f(2)≠0,故A不正确;因为f(0.9)+f(1.1)=0,f(1.1)>f(1.2),所以f(0.9)+f(1.2)<0,故B正确;因为f(log280)=f(log216+log25)=f(4+log25)=f(log25),eq \f(5,2)=log22eq \s\up7(\f(5,2))=log2eq \r(32)>log25>2,所以f(2.5)>f(log280),故C正确;feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln \f(1,2)))=f(-ln 2)=f(ln 2),且0<ln 2<0.7,因为eq \f(π,3)>1>eq \f(π,4),所以sineq \f(π,3)>sin1>sineq \f(π,4)=eq \f(\r(2),2)>0.7,故1>sin1>ln 2>0,所以f(sin1)<feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(ln \f(1,2))),故D正确.故选BCD.
3.(多选)(2024·山西长治一模)如图,已知圆台OO′的下底面直径AB=4,母线BC=2,且AC⊥BC,P是下底面圆周上一动点,则( )
A.圆台OO′的表面积为10π
B.圆台OO′的体积为eq \f(7\r(3)π,3)
C.三棱锥A-BCP体积的最大值为eq \r(3)
D.PA+PC的最大值为6
解析:在圆台OO′中,作出圆O′过点C的直径CD,则四边形ABCD是等腰梯形,作CE⊥AB于点E,在△ABC中,由AB=4,BC=2,AC⊥BC,得∠ABC=60°,CE=eq \r(3),BE=1,则CD=AB-2BE=2.对于A,圆台OO′的表面积S=π×12+π×22+π×(1+2)×2=11π,A错误;对于B,圆台OO′的体积V=eq \f(1,3)π×(12+1×2+22)×eq \r(3)=eq \f(7\r(3)π,3),B正确;对于C,由P是下底面圆周上一动点,得点P到直线AB距离的最大值为2,则△APB面积的最大值为eq \f(1,2)×2×4=4,三棱锥A-BCP体积的最大值为eq \f(1,3)×4×eq \r(3)=eq \f(4\r(3),3),C错误;
对于D,连接PE,当P与A,B都不重合时,设∠PAB=θ(0°<θ<90°),t=cosθ∈(0,1),则PA=4cosθ=4t,在△AEP中,由余弦定理得PE2=32+(4t)2-2×3×4tcosθ=9-8t2,于是PC=eq \r(CE2+PE2)=eq \r(12-8t2),f(t)=PA+PC=4t+eq \r(12-8t2),求导得f′(t)=4-eq \f(4t,\r(3-2t2))=eq \f(4(\r(3-2t2)-t),\r(3-2t2)),显然(eq \r(3-2t2))2-t2=3(1-t2)>0,则f′(t)>0,函数f(t)在(0,1)上单调递增,f(t)<f(1)=6,当P与A重合时,PA+PC=AC=2eq \r(3),当P与B重合时,PA+PC=BA+BC=6.综上,PA+PC的最大值为6,D正确.故选BD.
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