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学科网(北京)股份有限公司目 录 contents
(二)
三角恒等变换(选填题)……………………………………………………03
平面向量(选填题)…………………………………………………………18
指对数运算及比较大小(选填题)…………………………………………37
三角函数(选填题) ………………………………………………………50
集合(选填题)………………………………………………………………70
学科网(北京)股份有限公司三角恒等变换(选填题)
年份 题号 知识点 考点
2021年I
6 三角恒等变换 已知条件求值问题
卷
2021年II
无
卷
2022年I
无
卷
①三角函数和差、半角正余弦公式
2022年II ②三角函数和差、半角正切公式
6 三角函数化简
卷 ③三角函数辅助角公式
④三角函数万能公式
①三角函数和差、半角正余弦公式
2023年新 ②三角函数和差、半角正切公式
8 三角恒等变换
高考1 ③三角函数辅助角公式
④三角函数万能公式
①三角函数和差、半角正余弦公式
2023 年 新
②三角函数和差、半角正切公式
高考2 7 三角函数的诱导公式
③三角函数辅助角公式
④三角函数万能公式
近三年,三角恒等变换在选填中占据一个位置,考查的考点一般来说是:
1、已知条件求值问题(①“给角求值”②“给值求值”③“给值求角”)
2、求非特殊角三角函数值运算(①整体换元利用恒等变形公式计算其结果②对偶式处理③记住一些特殊角
的三角函数值)
3
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学科网(北京)股份有限公司3、正余弦三角函数值加减问题(①三角函数和差、半角正余弦公式②三角函数和差、半角正切公式③ 三
角函数辅助角公式④三角函数三剑客)
4、
tan与齐次式互换(掌握五类变形的标准)
题干的设置一般来说在上述的四项考点中选其一项。三角恒等变换需要认真分类,熟练掌握各类题的
技巧,即目测题后瞬间就能想到对应的做题方案,便可轻松搞定。
三角恒等变换在2024新高考新题型中的考查形式依然以选择或者填空为主,以考查齐次化和已知条件
求值问题为主,三角恒等变换在选填中难度中等,考生可适当留意常见的变换并分类,每一类总结出一个
固定模板,以便此类题在高考出现时考生能做到心中有数,快速解答.
一、已知条件求值问题
Ⅰ诱导公式的秒记
奇变偶不变,符号看象限
①奇变偶不变关键要看所加弧度是 的奇数倍还是偶数倍
2
若是奇数倍则sin cos互变,若是偶数倍,则sin cos不变
3 3
例如:sin ∵ 是 的3倍,3属于奇数,故先变为cos
2 2 2
②符号看象限首先将永远看成300,其次利用sin看上下,cos看左右进行秒杀
上个例题中变成cos后,然后判断符号,2700 300 3000,所以位于第四象限,利用sin看上下,
所以原式为负,化简结果为cos
例如:cos ∵是 的2倍,2属于偶数,故先变为cos,然后判断符号,
2
1800 300 2100,所以位于第三象限,利用cos看左右,所以原式为负,化简结果为cos.
4
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学科网(北京)股份有限公司Ⅱ诱导公式的延伸
结论Ⅰ:sinn
1nsin nZ
推导如下 ①当n2k kZ 时,
由诱导公式有sin2k sin 12k sin kZ
②当n2k1kZ 时,由诱导公式有
sin 2k1 sin2k sin sin 12k1sin kZ
结论Ⅱ:cosn
1ncos nZ
推导如下 ①当n2k kZ 时,
由诱导公式有cos2k cos 12k cos kZ
②当n2k1kZ 时,由诱导公式有
cos 2k1 cos2k cos cos 12k1cos kZ
结论Ⅲ:sinn
1n1sin nZ
①当n2k kZ 时,
由诱导公式有sin2k sin 12k1sin kZ
②当n2k1kZ 时,由诱导公式有
sin 2k1 sin2k sin sin 12k sin kZ
结论Ⅳ:cosn
1ncos nZ
推导如下 ①当n2k kZ 时,
由诱导公式有cos2k cos 12k cos kZ
②当n2k1kZ 时,由诱导公式有
cos 2k1 cos2k cos cos 12k1cos kZ
Ⅲ诱导公式的妙用
5
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学科网(北京)股份有限公司技巧总结
题中出现同名三角函数相加且首尾互余或互补时,则采用倒序相加的思想处理此类问题
2 n2 n1
模型:cos cos cos cos n为大于2的奇数 …①
n n n n
n1 n2 2
cos cos cos cos n为大于2的奇数 …②
n n n n
n1 n2 2
由①+②得cos cos cos cos n为大于2的奇数
n n n n
由诱导公式可得每一组都为0
Ⅳ诱导公式的超级应用
技巧总结
针对已知条件求值问题,则遵循以下步骤(万能)
第一步:将目标角和已知角全拿出来
第二步:通过加减乘消去或x
第三步:用已知角代替目标角
第四步:利用诱导公式或三角恒等变换处理
二、求非特殊角三角函数值运算问题
Ⅰ三角函数非特殊角选择问题
技巧总结
记住常见数据:sin60 0.1,sin120 0.2,sin180 0.3,sin240 0.4,sin300 0.5
sin370 0.6,sin440 0.7,sin530 0.8,sin640 0.9,sin900 1.0
sin750 0.96,sin450 0.71
Ⅱ三角函数非特殊角填空问题
技巧总结
一些非特殊角的三角恒等变形求值填空题,由于最后得出的是一个具体的数值,故将其设为一个元t,再利
用恒等变形公式计算其结果
Ⅲ针对非特殊角三角函数值运算有两种思路
思路1:采用对偶式处理
步骤如下:
第一步:令原式为x,对偶式为 y
6
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学科网(北京)股份有限公司第二步:两式相加x y ?,两式相减x y ?
第三步:解二元一次方程组,求解x
思路2:若原式拥有两个角的运算,可借助三角形处理
步骤如下:
第一步:构造△ABC,A?、B?、C ?外接圆直径2R1
第二步:应用正弦定理求出a ?、b?、c?
第三步:应用余弦定理表示求出答案
三、正余弦三角函数值加减问题
Ⅰ三角函数三剑客
技巧总结
三角函数sincos、sincos、sincos称为《三剑客》,《三剑客》中《知一求二》
理由如下:
sincos 2 sin22sincoscos212sincos
sincos 2 sin22sincoscos212sincos
如果已知sincos求sincos必须会判断sincos的正负
判断如下:
①关于sincos的符号判断
当角的终边在区域2、3、4、5则有sincos>0
当角的终边在区域1、6、7、8则有sincos<0
当角的终边在直线y x上时,则有sincos0
②关于sincos的符号判断
当角的终边在区域8、1、2、3则有sincos>0
当角的终边在区域4、5、6、7则有sincos<0
当角的终边在直线y x上时,则有sincos0
7
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学科网(北京)股份有限公司③关于sintan的符号判断
当角的终边在区域1、2、5、6则有sintan>0,sintan<0
当角的终边在区域3、4、7、8则有sintan<0,sintan>0
当角的终边在x轴上时,则有sintan0
结论:④若 f sincos 2sin 则
4
Ⅰ当角在终边在区域1、2内时, f 1, 2
Ⅱ当角在终边在区域3、8内时, f 0,1
Ⅲ当角在终边在区域4、7内时, f 1,0
Ⅳ当角在终边在区域5、6内时, f 2,1
⑤若 f sincos 2sin 则
4
Ⅰ当角在终边在区域3、4内时, f 1, 2
Ⅱ当角在终边在区域2、5内时, f 0,1
Ⅲ当角在终边在区域1、6内时, f 1,0
Ⅳ当角在终边在区域7、8内时, f 2,1
结论1:出现asinbcos A形式则采用对偶式处理
asinbcos A 1
acosbsin B 2
12 22 asinbcos 2 acosbsin 2 A2 B2
a2 b2 A2 B2 B2 a2 b2 A2
然后利用二元一次方程组快速求解sin、cos
a
特殊情况:asinbcos a2 b2 则tan
b
结论2:速记一些常见的勾股数,然后利用直角三角形处理
3,4,5,5,12,13,7,24,25,8,15,17,1,1,2,1,3,2 1,2,5 1,3,10
1,7,5 2
8
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学科网(北京)股份有限公司Ⅱ三角函数和差、半角正余弦公式
技巧总结
①两角和与差的正弦公式 口诀:正余余正,符号相同
sin sincoscossin
sin sincoscossin
sin sincoscossin2sincos故:sin22sincos
②两角和与差的余弦公式 口诀:余余正正,符号相反
cos coscossinsin
cos coscossinsin
cos coscossinsincos2sin22cos2112sin2
Ⅲ三角函数和差、半角正切公式
技巧总结
tantan tantan
①tan ②tan
1tantan 1tantan
③tantantan 1tantan
④tantantan 1tantan
tantan tantan
⑤1tantan ⑥1tantan
tan tan
⑦tantantantantan tan
只要k ,kZ 都有tantan 3tantan 3
3
只要k ,kZ 都有 3tantan tantan1
6
只要k ,kZ 都有tantantantan1
4
⑧△ABC中,tanAtanBtanC tanAtanBtanC(正切恒等式)
Ⅳ三角函数辅助角公式
技巧总结
9
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学科网(北京)股份有限公司形如:asinbcos
第一步:asinbcos a2 b2 sin a2 b2 cos
第二步:等号左侧若是加号,则等号右侧也为加号,等号左侧若是减号,等号右侧也为减号.
第三步:的求算,只需在第一象限标明点 a,b 寻找夹角即可达到秒杀的境界.
注意:若果a<0,则需提负号,继续遵循以上步骤
三角函数万能公式
技巧总结
万能公式如下
2sin cos 2tan
2 2 2
①sin2sin cos
2 2
sin2 cos2 1tan2
2 2 2
cos2 sin2 1tan2
2 2 2
②coscos2 sin2
2 2
sin2 cos2 1tan2
2 2 2
2tan
2 sin 1cos
③tan ④tan
2 1cos sin
1tan2
2
记忆方法:令t tan
2
对
tan
2 邻
对
sin
2 斜
邻
cos
2 斜
之所以称之为万能公式是因为只要明确tan 的值,则可以秒求sin、cos、tan
2
四、tan与齐次式互换
技巧总结
形式如下:
asinbcos
①形如 的分式,可将分子分母同时除以cos
csindcos
10
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学科网(北京)股份有限公司asin bcos
cos cos atanb
得:
csin dcos ctand
cos cos
asin2bsincosccos2
②形如 的分式,可将分子分母同时除以cos2
dsin2esincos f cos2
asin2 bsincos ccos2
asin2bsincosccos2 cos2 cos2 cos2
得:
dsin2esincos f cos2 dsin2 esincos f cos2
cos2 cos2 cos2
atan2btanc
dtan2etan f
③形如asin2bsincosccos2的式子,可将其看成分母为1的分式
asin2bsincosccos2 asin2bsincosccos2
即:
1 sin2cos2
可将分子分母同时除以cos2
asin2 bsincos ccos2
asin2bsincosccos2 cos2 cos2 cos2
即:
sin2cos2 sin2 cos2
cos2 cos2
atan2btanc
tan21
④形如asinbcos A asinbcos 2 A2
a2sin22absincosb2cos2 A2
a2sin22absincosb2cos2
A2
1
a2sin22absincosb2cos2
A2
sin2cos2
a2 tan22abtanb2
A2求tan即可
tan21
⑤形如acos2bsin2acos22bsincos转化为形式③
11
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学科网(北京)股份有限公司1 1
典例1【2023新高考1卷】已知sin ,cossin ,则cos22( ).
3 6
7 1 1 7
A. B. C. D.
9 9 9 9
【答案】B
1 1 1
【解析】因为sin()sincoscossin ,而cossin ,因此sincos ,
3 6 2
2
则sin()sincoscossin ,
3
2 1
所以cos(22)cos2()12sin2()12( )2 .
3 9
故选:B
1 5
典例2【2023新高考全国Ⅱ卷】 已知为锐角,cos ,则sin ( ).
4 2
3 5 1 5 3 5 1 5
A. B. C. D.
8 8 4 4
【答案】D
1 5
【解析】因为cos12sin2 ,而为锐角,
2 4
2
51
解得:sin 3 5 51.
2
8 16 4
故选:D.
典例3【2022新高考全国II卷】若sin()cos()2 2cos sin,则( )
4
A.
tan1
B.
tan1
C.
tan1
D.
tan1
【答案】C
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学科网(北京)股份有限公司【解析】[方法一]:直接法
由已知得:sincoscossincoscossinsin2cossinsin,
即:sincoscossincoscossinsin0,
即:sincos0
所以tan1
故选:C
[方法二]:特殊值排除法
解法一:设β=0则sinα +cosα =0,取= ,排除A, B;
2
再取α=0则sinβ +cosβ= 2sinβ,取β= ,排除D;选C.
4
[方法三]:三角恒等变换
sin()cos() 2sin( )= 2sin([ )]
4 4
2sin( )cos 2co(s )sin2 2co(s )sin
4 4 4
所以 2sin( )cos 2co(s )sin
4 4
sin( )cosco(s )sin=0即sin( )=0
4 4 4
2 2
sin( )=sin()cos co(s )sin = sin() co(s )=0
4 4 4 2 2
sin()=co(s )即tan()=-1,
故选:C.
典例4【2021新高考全国Ⅰ卷】 下列区间中,函数 f x7sin x 单调递增的区间是( )
6
π 3 3
A. 0, B. ,π C. , D. ,2
2 2 2 2
【答案】A
13
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【解析】因为函数y sinx的单调递增区间为 2k ,2k kZ ,
2 2
对于函数 f x7sin x ,由2k x 2k kZ,
6 2 6 2
2
解得2k x2k kZ,
3 3
2
取k 0,可得函数 f x 的一个单调递增区间为 , ,
3 3
2 2
则 0, , , , , ,A选项满足条件,B不满足条件;
2 3 3 2 3 3
5 8
取k1,可得函数 f x 的一个单调递增区间为 , ,
3 3
3 2 3 5 8 3 5 8
, , 且 , , , ,2 , ,CD选项均不满足条件.
2 3 3 2 3 3 2 3 3
故选:A.
π sin1sin2
预测1(2024·宁夏银川·模拟预测)若tan( )2,则 ( )
4 cossin
3 3 6 6
A.- B. C. D.
5 5 5 5
1
预测2(2024·浙江·模拟预测)已知coscoscoscos ,则
3
sinsinsinsin( )
1 1 1 1
A. B. C. D.
6 3 6 3
π π π
预测3(2024·山西·模拟预测)已知sinsin cossin ,则tan2 ( )
6 3 4
3
A. 3 B. C.2 3 D.2 3
3
r r r r
预测4(2024·贵州遵义·模拟预测)已知向量a(4,2),b (2cos,2sin),当ab取得最大值时tan
14
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学科网(北京)股份有限公司( )
1 1 1 1
A. B. C. D.
2 3 4 5
1
预测5(2024·青海西宁·模拟预测)已知tantan5,coscos ,则sin( )
6
1 1 5 4
A. B. C. D.
6 5 6 5
π 3 2π π π
押题1已知sin ,则sin ( )
6 3 3 3 3
3 6 3 6 6 3
A. B. C. D.
6 6 3 3
π 3 5 3π
押题2已知x
0,
,sinxcosx ,则tanx ( )
4 5 4
A.3 B.3 C. 5 D.2
1 3π π
押题3已知cosx ,xπ, ,则cosx ( )
5 2 3
6 21 6 21 6 21 2 6 3
A. B. C. D.
10 10 10 10
π π
押题4若 ,π,且5cos2 2sin ,则tan( )
2 4
4 3 1
A. B. C. D.1
3 4 3
π π 1
押题5已知,满足tan( )3,tan( ) ,则tan(2)( )
6 12 2
1 1 3 2
A. B. C. D.
3 3 4 3
名校预测
预测1:答案A
π tan1
【详解】tan( ) 2,解得tan3,
4 1tan
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学科网(北京)股份有限公司sin1sin2 sincossin2 sincossin
所以
cossin cossin cos2sin2
tan1tan 313 3
.
1tan2 19 5
故选:A.
预测2:答案B
【详解】因为coscoscossinsin,
又coscoscossinsin,
所以coscossinsincoscossinsin,
1
因为coscoscoscos ,
3
1
则sinsinsinsincoscoscoscos
.
3
故选:B.
预测3:答案C
π π
【详解】由sinsin cossin ,
6 3
3 1 3 1
得 sin2 sincos cos2 sincos,
2 2 2 2
3 3 1
即 cos2sin2 sincos,所以 cos2 sin2,
2 2 2
所以tan2 3,
π 31
所以tan2 2 3.
4 1 31
故选:C.
预测4:答案A
r r 2 5 5
【详解】ab 4sin8cos4 5sin(),其中sin ,cos ,
5 5
r r
故当2k (kZ)时,ab取得最大值4 5,
2
sin2k
sin 2 cos 1
此时tan ,
cos sin 2
cos2k
2
16
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学科网(北京)股份有限公司故选:A.
预测5:答案C
sincoscossin
【详解】因为tantan 5,
coscos
1
又coscos ,
6
5
所以sincoscossinsin5coscos ,
6
故选C.
名师押题
押题1:答案B
2π π π π π π 3 π 6
【详解】由 可得 ,又sin ,则cos ,
3 3 2 6 2 6 3 6 3
π π π π π π π 3 3 6 1 3 6
故sin sin sin cos cos sin 故选:B.
3 6 6 6 6 6 6 3 2 3 2 6
押题2:答案A
3 5 π 3 5 π 3 10
【详解】因为sinxcosx ,所以 2sinx ,所以sinx ,
5 4 5 4 10
π π π π π π 10
又x 0, ,所以x , ,所以cosx 1sin2 x ,
4 4 4 2 4 4 10
π 3π π π
所以tanx 3,故tanx tan x π
tanx 3.
4 4 4 4
故选:A
押题3:答案A
1 3π 1 2 2 6
【详解】Qcosx ,xπ, ,sinx 1cos2x 1 ,
5 2 5 5
π π π 1 1 2 6 3 6 21
cos x 3 cosxcos 3 sinxsin 3 5 2 5 2 10 ,
故选:A.
押题4:答案A
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学科网(北京)股份有限公司【详解】由5cos2 2sin π 得5 cos2sin2 2 2 cos 2 sin ,
4 2 2
即5cossincossincossin,
π
因为 ,π,所以cossin0,
2
1
所以cossin ,结合cos2sin21,且cos0,sin0,
5
3 4 sin 4
得cos ,sin ,所以tan .
5 5 cos 3
故选:A.
押题5:答案B
π
2tan( )
π 1 π π 12 4
【详解】由tan( ) ,得tan( 2)tan2( ) ,
12 2 6 12 π 3
1tan2( )
12
π π 4
tan( )tan( 2) 3
π π 6 6 3 1
所以tan(2)tan[( )( 2)] .
6 6 π π 4 3
1tan( )tan( 2) 13
6 6 3
故选:B
平面向量(选填题)
年份 题号 知识点 考点
2021年I
10 坐标向量 坐标向量与三角函数的综合
卷
2021年II
15 平面向量 平面向量数量积
卷
2022年I
3 平面向量 用基底表示某向量
卷
18
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学科网(北京)股份有限公司2022年II 平面向量数量积
4 坐标向量
卷
2023年新 3 坐标向量 平面向量数量积
高考1 16 平面向量 平面向量与双曲线综合
2023 年新
高考2 13 平面向量 平面向量数量积
近三年,平面向量在选填中占据一个位置,考查的考点一般来说是:
1、平面向量的基础知识及共线定理(①平面向量的四则运算②平面向量共线定理)
2、平面向量极化恒等式及等和线(①极化恒等式②等和线定理)
3、平面向量建系法及对角线向量定理(①平面向量建系法.②对角线向量定理③平面向量奔驰定理及向量四
心④平面向量的基本运算及基底)
题干的设置一般来说在上述的三项考点中选其一项。平面向量题目中若表示向量则最好采用建系的思
想,平面向量题目中若表示求向量积最值问题则最好采用极化恒等的思想,另外考生们要想灵活应用小技
巧则需在有限的时间内多推导几遍,考场中便可轻松搞定。
从近三年的全国卷的考查情况来看,本节是高考的热点,其中平面向量数量积定值和向量积最值考查
比较频繁平面向量三类题目比重相当,新高考主要以基向量表示平面向量及向量积最值的形式考查,因小
结论偏多,考生需多推导一遍,试题灵活,下面为考生已总结..
一、平面向量的基础知识及共线定理
平面向量的四则运算
技巧总结
①向量加法与减法的法则:
平行四边形法则:以同一点O为起点的两个已知向量a,b为邻边作▱OACB,则以O为起点的对角线OC
就是a与b的和.
19
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学科网(北京)股份有限公司图形表示:
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
字母表示:OAOB=OC ,OAOBBA
uuur uuur uuur uuur
坐标表示:记OAx , y ,OBx , y 则OAOBx y , x y
1 1 2 2 1 1 2 2
uuur uuur
OBOAx x , y y
2 1 2 1
三角形法则:如果把两个向量的起点放在一起,那么这两个向量的差是以减向量的终点为起点,被减向量
的终点为终点的向量.
图形表示:
uuur uuur uuur
字母表示:OA ABOB
uuur uuur uuur uuur
坐标表示:记OAx , y ,OBx , y 则OAOBx y , x y
1 1 2 2 1 1 2 2
uuur uuur
OBOAx x , y y
2 1 2 1
②向量数乘的定义
实数与向量a的积是一个向量,这种运算叫做向量的数乘,记作a
图形表示:
字母表示:ABma mR
r
坐标表示:记a=(x, y), 则ma mx,my
③两个向量的数量积
图形表示:
r r r r r r
字母表示:ababcos a,b
r r uurr
坐标表示:记a(x ,y),b(x ,y ),则ab xx y y
1 1 2 2 1 2 1 2
注意:
1、向量b 与非零向量a共线的充要条件是有且只有一个实数,使得b a .
2、设a x ,y ,b x ,y ,a∥b, x y x y 0,
1 1 2 2 1 2 2 1
r r
a⊥b ab0 x x y y 0.
1 2 2 1
20
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r x x y y
3、两个向量a,b 的夹角公式:cos 1 2 1 2 .
x2 y 2 x 2 y 2
1 1 2 2
平面向量共线定理
技巧总结
uuur uuur uuur
定理1:已知PC PAPB,若1,则A、B、C三点共线;反之亦然
平面向量共线定理证明
若点 A、B、C互不重合,P是 A、B、C三点所在平面上的任意一点,且满足PC xPA yPB,则
A、B、C三点共线 x y 1.
证明:(1)由x y 1 A、B、C三点共线.由x y 1得
PC xPA yPB xPA(1x)PB PCPB x(PAPB) BC xBA.
即BC,BA共线,故A、B、C三点共线.
(2)由A、B、C三点共线 x y 1.
由A、B、C三点共线得BC,BA共线,即存在实数x使得BC BA.
故BPPC BPPA PC PA 1 PB.令x,y 1,则有x y 1.
推广1:分点恒等式
①当M 为BC中点时; ②当BM 2MC ;
C C
M
M
A B A B
uuuur uuur uuur uuuur uuur uuur
1 1 1 2
AM= AB AC AM= AB AC
2 2 3 3
③当BM 3MC时; ④当BM MC时,
21
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学科网(北京)股份有限公司C C
M M
A B A B
uuuur uuur uuur uuuur uuur uuur
1 3 1
AM= AB AC AM= AB AC
4 4 1 1
1
⑤当BM MC时,④中的结论仍然成立
3
C
B
A
M
uuuur uuur uuur
3 1
AM= AB AC
2 2
结论:分点恒等式:在ABC中,M 为直线BC上一等分点,当BM MC时,
1
有AM AB AC
1 1
C
M
A B
分点恒等式变形:
m n
在ABC中,D是BC上的点,如果 BD : CD m:n,则AD AC AB
mn mn
A
m n
B C
D
二、平面向量极化恒等式及等和线
向量方法证明:平行四边形的对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍.
22
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证明:不妨说ABa,ADb 则AC ab ,DBab
2 2 2 2 2
AC AC ab a 2ab b (1)
2 2 2 2 2
DB DB ab a 2ab b (2)
2 2 2 2 2 2
(1)(2)两式相加得: AC DB 2 a b 2 AB AD
结论:定理:平行四边形对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍.
r r r r r r
1 2 2
将上面(1)(2)两式相减, ab ab ab 极化恒等式
4
r r
1
即:ab AC 2 DB 2 (平行四边形模式)
4
A
B M C
在三角形ABC中(M 为BC的中点),恒等式:
uuur uuur
因为BC 2BM ,所以ABAC AM 2 BM 2(三角形模式)
极化恒等式的作用主要在于,它可以将两个向量的数量积转化为这两个向量的“和向量”与“差向量”,因此,
当两个向量的“和向量”或“差向量”为定向量时,常常可以考虑利用极化恒等式进行转化.
常见的解决的题型:有中点或能构造中点的积的向量题。
uuur uuur uuur
平面向量共线定理:已知OAOBOC ,若1,则A,B,C三点共线;反之亦然。
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
等和线:平面内一组基底OA,OB,及任一向量OP,OPOAOB(,R),若点P在直线AB上
23
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学科网(北京)股份有限公司或在平行于AB的直线上,则k(定值)。反之也成立,我们把直线AB以及与直线AB平行的直
线称为等和线。
结论:(1)当等和线恰为直线AB时,k 1;
(2)当等和线在点O和直线AB之间时,k(0,1);
(3)当直线AB在点O和等和线之间时,k(1,);
(4)当等和线过点O时,k 0;
(5)若两等和线关于点O对称,则定值k互为相反数;
(6)定值k的变化与等和线到O点的距离成正比。
证明过程:如图所示,直线DE∥AB,C为直线DE上任一点,设PC xPA yPB x,yR .当直线
DE不过点P时,直线PC与直线AB的交点记为F ,因为点F 在直线AB上,所以由三点共线结论可知,
若PF PAPB,R ,则1.由PAB与PED相似,知必存在一个常数mR,使得
PC mPF ,则PC mPF mPAmPB.又PC xPA yPB x,yR ,
所以x y mmm以上过程可逆.
因此得到结论:PC xPA yPB x,yR ,则x y m(定值),反之亦成立.
三、平面向量建系法及对角线向量定理
常见的坐标系建立
①边长为a的等边三角形 ②知道夹角的任意三角形
24
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学科网(北京)股份有限公司③正方形 ④矩形
⑤平行四边形 ⑥ 直角梯形
⑥ 等腰梯形 ⑦圆
建系原则:尽可能让多个点位于坐标轴上.
解题步骤:第一步: 将已知条件进行坐标处理;第二步: 利用平面向量共线坐标表示列式求解;第三步:
得出结论.
2 2 2 2
AD BC AB CD
对角线向量定理:ACBD
2
2 2 2
CA CB AB
证明过程:在ABC中,由余弦定理的向量式有CACB ;
2
2 2 2
CA CD AD
在CAD中,同理有CACD .所以在四边形ABCD中,
2
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学科网(北京)股份有限公司 2 2 2 2
AD BC AB CD
ACBD AC CDCB
2
2 2 2 2
AD BC AB CD
即ACBD ,表明四边形的两条对角线对应向量的数量积可用四条边的长
2
度表示。
2 2 2 2
结论1:当AC BD时,有AD BC AB CD .
当对角线相互垂直时,四边形两组对边的平方和相等.
2 2 2 2
AD BC AB CD
结论2:cos ACBD 这些结论适用于任何情况
2AC BD
奔驰定理
技巧总结
Ⅰ :已知 O是 ABC内的一点, BOC,AOC,AOB的面积分别为 S , S , S ,求证:
A B C
S
A
OAS
B
OBS
C
OC 0
证明过程:如图延长OA与BC边相交于点D,
A
O
B C
D
BD S S S S S
则 ABD BOD ABD BOD C ,
DC S S S S S
ACD COD ACD COD B
OD DC OB BD OC S B OB S C OC
BC BC S S S S
B C B C
OD S BOD S COD S BOD S COD S A OD S A OA
OA S S S S S S
BOA COA BOA COA B C S S
B C
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学科网(北京)股份有限公司 S A OA S B OB S C OC
S S S S
S S B C B C
B C
S OA S OB S OC 0
A B C
推论:已知P为ABC内一点,
且xPA yPBzPC 0, x,y,zR,xyz 0,x yz 0 .则有
①S :S :S x : y : z .
PBC PAC PAB
S x S y S z
② PBC , PAC , PAB .
S x yz S x yz S x yz
ABC ABC ABC
Ⅱ:奔驰定理在三角形四心中的具体形式:
(1)O是ABC的重心 S :S :S 1:1:1OAOBOC 0.
A B C
(2)O是ABC的内 S :S :S a:b:c aOAbOBcOC 0.
A B C
(3)O是ABC的外心
S :S :S sin2A:sin2B:sin2C sin2AOAsin2BOBsin2COC 0.
A B C
(4)O是ABC的垂心 S :S :S tanA:tanB:tanC tanAOAtanBOBtanCOC 0.
A B C
四心的概念介绍
(1)重心——中线的交点:重心将中线长度分成2:1;
(2)垂心——高线的交点:高线与对应边垂直;
(3)内心——角平分线的交点(内切圆的圆心):角平分线上的任意点到角两边的距离相等;
(4)外心——中垂线的交点(外接圆的圆心):外心到三角形各顶点的距离相等。
模型总结:
模型一:OAOBOC 0 O是ABC的重心.
27
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学科网(北京)股份有限公司A
E
O
B D C
证法1:设O(x,y),A(x ,y ),B(x ,y ),C(x ,y )
1 1 2 2 3 3
x x x
x 1 2 3
(x x)(x x)(x x) 0 3
OAOBOC 0 1 2 3 O是ABC的重心.
(y y)(y y)(y y) 0 y y y
1 2 3 y 1 2 3
3
证法2:如图 OAOBOC OA2OD 0 AO 2OD
A、O、D三点共线,且O分AD为2:1,O是ABC的重心
模型二:OAOB OBOC OCOA O为ABC的垂心.
A
E
O
B D C
证明:如图所示O是三角形ABC的垂心,BE垂直AC,AD垂直BC,D,E是垂足.
OAOB OBOC OB(OAOC) OBCA0 OB AC
同理OA BC ,OC AB O为ABC的垂心
模型三:设a,b,c是三角形的三条边长,O是ABC的内心
aOAbOBcOC 0 O为ABC的内心.
AB AC AB AC
证明: 、 分别为AB、AC方向上的单位向量, 平分BAC,
c b c b
AB AC bc bc AB AC
AO ( ),令 AO ( )
c b abc abc c b
化简得(abc)OAbABcAC 0aOAbOBcOC 0
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学科网(北京)股份有限公司模型四: OA OB OC O为ABC的外心。(证明略)
模型五:变形四心
变形1:O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足OP OA(AB AC),
0, ,则点P的轨迹一定通过ABC的重心
证明:ABC,D、E分别为边BC、AC 的中点.
AB AC 2ADOP OA2AD OP OA APAP 2ADAP//AD
点P的轨迹一定通过ABC的重心.
变 形 2 : O是 平 面 上 一 定 点 , A、B、C是 平 面 上 不 共 线 的 三 个 点 , 动 点 P满 足
AB AC
OP OA( ), 0, ,则点P的轨迹一定通过ABC的内心
AB AC
AB AC
证明: 、 分别为AB、AC方向上的单位向量,
AB AC
AB AC
平分BAC,点P的轨迹一定通过ABC的内心.
AB AC
变 形 3 : O是 平 面 上 一 定 点 , A、B、C是 平 面 上 不 共 线 的 三 个 点 , 动 点 P满 足
AB AC
OP OA( ) , 0, ,则点P的轨迹一定通过ABC的垂心
AB cosB AC cosC
证明:AD垂直BC,BE垂直AC,D,E 是垂足.
AB AC ABBC ACBC
( )BC =
AB cosB AC cosC AB cosB AC cosC
AB BC cosB AC BC cosC
= = BC + BC =0
AB cosB AC cosC
点P的轨迹一定通过ABC的垂心.
变形4:O是ABC所在平面内一点,动点P满足
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AB AC
OPOA , 0, ,则动点P的轨迹一定通过ABC的重心
AB sinB AC sinC
AB AC AB AC
证明: ,h为BC边上的高∴AP AB AC .
AB sinB AC sinC h h h
变形 5 :已知 O是平面上的一定点, A,B,C是平面上不共线的三个点,动点 P满足
uuur uuur uuur uuur
uuur
OBOC AB AC
OP uuur uuur ,(0,),则动点P的轨迹一定通过△ABC的外心。
2 AB cosB AC cosC
uuur uuur
uuur
OBOC
证明:取BC中点M, 则 =OD,
2
uuur uuur
uuur uuur AB AC uuur
OPOD uuur uuur ,移项后同乘BC
AB cosB AC cosC
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
uuur uuur uuur
AB AC ABBC ACBC
DP uuur uuur DPBC uuur uuur
AB cosB AC cosC AB cosB AC cosC
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
DPBC BC BC 0,即DP BC
uuur uuur uuur uuur uuur uuur
变形 6:若H 为△ABC所在平面内一点,且 HA 2 BC 2 HB 2 CA 2 HC 2 AB 2
则点H 是△ABC的垂心
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur
2 2 2 2 2 2 2 2
证明: HA BC HB CA HA BH HC = HB CH HA
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur
得HAHB HCHA HACB0,即HACB,同理可得HB AC,HC BC
典例1【2021新高考1卷】已知O为坐标原点,点Pcos,sin ,P cos,sin ,
1 2
P cos,sin ,A(1,0),则( )
3
uuur uuur uuur uuur
A. OP OP B. AP AP
1 2 1 2
30
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学科网(北京)股份有限公司uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur
C. OAOP OPOP D. OAOP OP OP
3 1 2 1 2 3
【答案】AC
uuur uuur uuur
【解析】A:OP (cos,sin),OP (cos,sin),所以|OP | cos2sin21,
1 2 1
uuur uuur uuur
|OP | (cos)2 (sin)2 1,故|OP ||OP |,正确;
2 1 2
uuur uuur
B:AP (cos1,sin),AP (cos1,sin),所以
1 2
uuur
| AP | (cos1)2 sin2 cos22cos1sin2 2(1cos) 4sin2 2|sin |
1 2 2
uuur uuur uuur
,同理|AP | (cos1)2sin22|sin |,故| AP |,| AP |不一定相等,错误;
2 2 1 2
uuur uuur
C:由题意得:OAOP 1cos()0sin()cos(),
3
uuur uuur
OPOP coscossin(sin)cos(),正确;
1 2
uuur uuur
D:由题意得:OAOP 1cos0sincos,
1
uuur uuur
OP OP coscos()(sin)sin()
2 3
uuur uuur uuur uuur
cos βαβ cosα2β ,故一般来说OAOP OP OP 故错误;
1 2 3
故选:AC
r r r r r r r
典例2【2021新高考全国Ⅱ卷】 已知向量abc0, a 1, b c 2,
r r r r r r
abbcca _______.
9
【答案】
2
r r r r r r r r r r r r r r r r r r
2 2 2 2
【解析】由已知可得 abc a b c 2 abbcca 92 abbcca 0,
r r r r r r
9
因此,abbcca .
2
9
故答案为: .
2
uuur r uuur r uuur
典例3【2022新高考全国Ⅰ卷】在VABC中,点D在边AB上,BD 2DA.记CAm,CDn,则CB
( )
31
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学科网(北京)股份有限公司r r r r r r r r
A. 3m2n B. 2m3n C. 3m2n D. 2m3n
【答案】B
uuur uuur uuur uuur
uuur uuur
【解析】因为点D在边AB上,BD 2DA,所以BD2DA,即CDCB2 CACD ,
uuur uuur uuur r ur r r
所以CB 3CD2CA3n2m 2m3n.
故选:B.
r r r r r r r r r
典例4【2022新高考全国Ⅱ卷】 已知向量a (3,4),b(1,0),c atb,若a,c b,c ,则t ( )
A. 6 B. 5 C. 5 D. 6
【答案】C
r r r r 93t16 3t
【解析】解:c 3t,4 ,cos a,c cos b,c ,即 r r ,解得t 5,
5c c
故选:C
r r r r r r
典例5【2023新高考全国Ⅰ卷】 已知向量a 1,1,b1,1,若 ab ab ,则( )
A. 1 B. 1
C. 1 D. 1
【答案】D
r r r r r r
【解析】因为a 1,1,b1,1,所以ab1,1,ab1,1,
r r r r r r r r
由 ab ab 可得, ab ab 0,
即
11110,整理得:1.
故选:D.
r r
预测1(2024·广东佛山·模拟预测)已知a与b为两个不共线的单位向量,则( )
r r r r r r
A. ab //a B.a ab
32
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学科网(北京)股份有限公司r r π r r r π r r r π r r π
C.若 a,b ,则 ab,b D.若 ab,a ,则 a,b
3 3 4 2
r r r r 3π
预测2(2024·安徽池州·模拟预测)已知向量a1,1,b2,4,若a与b的夹角为,则cos
2
( )
10 10 3 10 3 10
A. B. C. D.
10 10 10 10
r r r r r r r 3 r r r r r
预测3(2024·广西·模拟预测)已知向量a,b,c满足 a 1,b 3,ab= , ac,bc 30o,则 c 的最
2
大值等于( )
A.2 7 B. 7 C.2 D. 2
r r r r r r r
预测4(2024·河南信阳·模拟预测)已知e为单位向量,向量a满足ae 2, ae 1,则 a 的最大值为
( )
A.4 B.2 C. 5 D.5
预测5(2024·宁夏固原·模拟预测)已知向量a r 1,1,b r 0,t,若a r a r 2b r ,则b r ( )
2
A. B.1 C. 2 D.2
2
uuur 1uuur uuur
押题1:在平行四边形ABCD中,点E满足AE AC,则BE( )
4
3uuur 1uuur 3uuur 1uuur
A. AB AD B. AB AD
4 4 4 4
uuur 1uuur uuur 1uuur
C.AB AD D.AB AD
4 4
r r r r r r r r
押题2:平面向量a,b 满足|a|2, b 3, ab 4,则b 在a方向上的投影向量为( )
15 r 1 r 3r 15 r
A. a B. a C. a D. a
12 4 8 8
r r r r
押题3:若向量a1,5,bx,x1,a∥b,则x( )
1 1 1 1
A. B. C. D.
6 6 4 4
uuur uuur uuur
押题4:正方形ABCD的边长为2,E是AD的中点,F是DC的中点,则 EBEF BF ( )
A.4 B.3 C.4 D.3
33
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学科网(北京)股份有限公司押题5:如图,已知AB是圆O的直径,C是圆O上一点,» AC C » B,点P是线段BC上的动点,且VPAB
uuur uuur S
的面积记为S ,圆O的面积记为S ,当PAPB取得最大值时, 1 ( )
1 2 S
2
1 2 3 4
A. B. C. D.
π π π π
34
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学科网(北京)股份有限公司名校预测
预测1:答案 D
r r r r r r r r
【详解】选项A:若 ab //a,则a ab ,即1ab,
r r
与a与b为两个不共线的单位向量矛盾,故选项A说法错误;
r r
选项B:设a与b的夹角为,则0π,cos1,
r r r r r r r r r
2 2
所以a ab a ab a a b cos1cos0,故选项B 说法错误;
r r π r r r r π 1
选项C:若 a,b ,则ab a b cos ,
3 3 2
r r r r r r 2 1 r r 2 r 2 r r r 2 r r
所以 ab bab b , ab a 2ab b 1,即 ab 1,
2
r r r
r r r ab b 1
所以cos ab,b r r r ,
ab b 2
r r r r r r 2π
又0 ab,b π,所以 ab,b ,故选项C说法错误;
3
r r r r r r r r r r r r r r r r
2 2 2 2
选项D:因为a ab a ab1ab, ab a 2ab b 22ab,
r r r
r r
r r r ab a 1ab 2 r r r r
所以cos ab,a r r r r r ,化简得1ab 1ab,
ab a 22ab 2
r r r r r r
设a与b的夹角为,则0π,cos1,所以ab a b cos1,
r r r r r r π
所以 1ab 1,即ab0,所以 a,b ,故选项D说法正确;
2
故选:D
预测2:答案A
r r
ab 1214 3
【详解】由题意得cos r r ,0,π ,
a b 2 2242 10
2
3π 3 10
所以cos sin 1
.
2 10 10
故选:A
预测3:答案A
35
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学科网(北京)股份有限公司uuur r uuur r uuur r
【详解】设OAa,OBb,OC c,
r r
r r r r 3 ab 3
因为 a 1,b 3,ab ,所以cosAOB r r AOB150,
2 a b 2
r r r r
又ac,bc 30o,所以cosACB30,所以点A,O,B,C共圆,
r
要使 c 的最大,即OC 为直径,
在VAOB中,由余弦定理可得AB2 OA2OB22OAOBcosAOB7 AB 7,
AB
又由正弦定理2R 2 7,
sinAOB
r
即 c 的最大值等于2 7,
故选:A.
预测4:答案C
r r
【详解】因为 ae 1,
r r r r r r r r r
所以 ae2 ae2 a22aee2 a242 1
r r
所以 a2 24122 5 5,所以 a 5.
故选:C
预测5:答案B
r r
【详解】由题意知,abt,
r r r r r r r r r r r r r
由a(a2b),得a(a2b)a22ab 22ab 0,解得ab1,
r
因此t 1,解得t 1,即b(0,1),
r
所以|b|1.
故选:B
名师押题
押题1:答案B
【详解】因为ABCD为平行四边形,
uuur 1uuur 1 uuur uuur
则由AE AC ABAD ,
4 4
uuur uuur uuur 1 uuur uuur uuur 3uuur 1uuur
∴BE AEAB ABAD AB AB AD.
4 4 4
36
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学科网(北京)股份有限公司故选:B.
押题2:答案C
r r r r r r r r r r r r 3
【详解】由 ab (ab)2 |a|2 2ab+|b|2 132ab 4可得ab ,
2
r r r r r 3
而b r 在a r 方向上的投影向量为|b|co r sb,a a r a r b a r 2 a r 3 a r .
|a| |a|2 4 8
故选:C.
押题3:答案A
r r 1
【详解】因为a // b ,所以x15x0,解得x .
6
故选:A
押题4:答案D
uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur uuur
【详解】 EBEF BF EAABEDDF · BCCF
1uuur uuur 1uuur 1uuur
uuur 1uuur
ADAB AD AB·AD AB
2 2 2 2
3uuur
uuur 1uuur
AB·AD AB
2 2
3uuur uuur 3uuur 1uuur
ABAD AB AB
2 2 2
3
0 22 3.
4
故选:D.
故选:ABD
押题5:答案A
【详解】由题意可知:OCAB,以O为坐标原点建立平面直角坐标系,
37
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学科网(北京)股份有限公司不妨设OC 2,则A2,0,B2,0,C0,2,
可知直线BC对应的一次函数解析式为y2x,可设Pa,2a,0a2,
uuur uuur
可得PA2a,a2,PB2a,a2,
uuur uuur
则PAPB2a2aa22 2a122,且0a2,
因为y2a12 2开口向上,对称轴为a1,
uuur uuur
且0a2,可知当a0时,即点P与点C重合时,PAPB取到最大值,
1 S 4 1
此时S 244,且S 4π,所以 1 .
1 2 2 S 4π π
2
故选:A.
指对幂运算及比较大小(选填题)
年份 题号 知识点 考点
2021年I
13 指对幂 指数与函数奇偶性综合
卷
2021年II
7 指对幂 指对幂数值的比较大小
卷
2022年I
7 指对幂 指对幂数值的比较大小
卷
2022年II
无
卷
2023年新
4 复合函数 指数的运算及函数单调性求参
高考1
38
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学科网(北京)股份有限公司2023 年 新
高考2 4 复合函数 含对数复合函数与函数奇偶性综合
近三年,指对幂运算在选填中很大可能占据一个位置,考查的考点一般来说是:
1、对数的实际应用(给定实际应用含对数表达式求值或参数)
2、指对数与函数的奇偶性综合(已知超越函数的奇偶性求参数)
3、指对幂数值的比较大小
题干的设置一般来说在上述的三项考点中选其一项。针对考点1着重了解函数表达式中参数的含义,
考点2一般需要代值求算但要注意此值必定在定义域内,考点3尽量转化为同一函数利用单调性比较,也
可借助换底公式转化为常见数据求算,另外考生们考试前需要借助计算器多记几组对数值,方便考试急用。
从近三年的全国卷的考查情况以及新高考新题型标准来看,指对幂运算及比较大小是高考选填方向必
不可少的一类题,新高考主要以比较大小及指对数应用为主,但也不能忽略奇偶性的参合.
一、指对数运算
指数基本运算
技巧总结
1、有理数指数幂的分类
n个
⑴正整数指数幂an aaaaa a nN
⑵零指数幂a0 1 a0
1
⑶负整数指数幂an a 0,nN
an
⑷0的正分数指数幂等于0,0的负分数指数幂没有意义.
2、有理数指数幂的性质
⑴aman amn a 0,m,nQ
⑵ am n amn a0,m,nQ
⑶
abm ambma0,b0,mQ
m
⑷n am an a 0,m,nQ
3、根式的定义
一般地,如果xn a,那么x叫做a的n次根式,其中 n1,nN , n a 叫做根式,n叫做根指数,
39
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学科网(北京)股份有限公司a叫做开方数.
4、对于根式n a ,要注意以下几点
⑴nN且n1;
a,a0
⑵当n为奇数时,n an a;当n为偶数时,n an a ;
a,a0
⑶负数没有偶次方根;
⑷0的任何次方根都是0
5、多重根号问题,首先先写成指数形式
3 7 7 1 1
a a2 a4 a8 1 1 a2 a1 a1 a2
a a a , a2 a2 a
1 1 1 7 1 1 1 1
a2 a4 a8 a8 a4 a8 a8 a2
6、指数的逆运算过程
1
1 1 -
3 - 3 27 - 3 3 3 3 3 1 2
3
8 8 2 2 3
指数特殊运算
技巧总结
形如xx1 a,求下列各种形式的值的思路.
2
1 1
1 1
(1) x2 x 2 ;根据x2 x 2 xx12计算即可;
(2)x2 x2;根据 xx12 x2 x2 2计算即可;
(3) x2 x2 .由于xx1 xx12 xx12 4,进而根据x2 x2 xx1 xx1
即可求解.
(4)x1x1;根据xx1 xx12 xx12 4计算即可
(5)x3 x3根据 x2 x2 x+x1 x3 x3+xx1计算即可
(6)x3 x3根据 x2 x2 xx1 x3 x3 xx1计算即可
对数基本运算
技巧总结
1、对数运算法则
M
①外和内乘:log MN log M log N ②外差内除:log log M log N
a a a a N a a
n
③提公次方法:log bn log bm,nR ④特殊对数:log 10
am m a a
⑤指中有对,没心没肺,真数为几,直接取几:alog a b b,log ab b
a
2、对数的定义
40
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学科网(北京)股份有限公司一般地,如果ax N a 0,a 1 ,那么数x叫做以a为底N 的对数,记xlog N ,其中a叫做对数的底
a
数,N 叫做对数的真数 N 0
3、换底公式
log b 1
①常用换底log b m ②倒数原理log b
a log a a log a
m b
lgb lgc lgc
③约分技巧log blog c log c④具体数字归一处理:lg2lg51
a b lga lgb lga a
二、指对幂比较大小
指对数大小比较问题
技巧总结
指对数大小比较问题已经成为高考的重难点问题,我们这里介绍五大核心思想.
核心思想一:同步《升降》次法
log blog bn
a am
形如:log 3log 32 log 33 log 34 log 31
2 22 23 24 21
注意:一般情况下以2,3为底的对数比较大小,底数真数次方一起同升同降.
口诀:2,3为底眼睛亮,底真次方同升降.
核心思想二:先分离常数再比大小
当底数与真数出现倍数关系,必须先将对数分离常数后作比较.
①log pm log plog mlog p1
m m m m
②log pmn log plog mn log pn
m m m m
口诀:底真出现倍数时,分离常数用起来
核心思想三:利用糖水变甜不等式比较大小
当对数比较大小形式中出现底数与真数成等差数列时,可以采用糖水不等式放缩处理.
bm b am a
形如:a b0,m0则存在 ,或
am a bm b
模型演练:①比较log 3与log 4的大小
2 3
3
ln3ln
根据糖水不等式log 3 ln3 ln3m m0 ,令mln 3 ,即 ln3 2
2 ln2 ln2m 2 ln2 3
ln2ln
2
9
ln
ln4
2
log 4故log 3log 4
ln3 ln3 3 2 3
②比较log 3与log 5的大小
4 6
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学科网(北京)股份有限公司6
ln3ln
根据糖水不等式log 3 ln3 ln3m m0 ,令mln 6 ,即 ln3 4
4 ln4 ln4m 4 ln4 6
ln4ln
4
18
ln
ln5
4
log 5故log 3log 5
ln6 ln6 6 4 6
口诀:底大真小底大者大,底小真大底小者大.
lnx
核心思想四:由
fx
引出的大小比较问题
x
如图所示:
lnx 1
① fx 在 0,e 在 e, ,在xe时,取得最大值且为
x e
②极大值左偏,且 f 2 f 4
lna lnb
③若0bae,则 blna alnblnab lnba ab ba
a b
lna lnb
若eba,则 blnaalnblnab lnba ab ba
a b
口诀:大指小底永为大(大小指e)
核心思想五:对数等比定理
lnx ln y mlnxnln y lnz
log xlog y log z
a b ambn lna lnb mlnanlnb mlnanlnb
mlnxnln y lnxm ln yn lnxmyn lnz
z xmyn
mlnanlnb mlnanlnb mlnanlnb mlnanlnb
三、指对数奇偶性
函数奇偶性的妙解
技巧总结
①:基本方法判定函数的奇偶性
使用前提:函数表达式比较简单,定义域也容易求解.
解题步骤:
第一步:确定函数的定义域,判断其定义域是否关于原点对称;
第二步:若是,则确定 f(x)与 f(x)的关系;若不是,则既不是奇函数也不是偶函数;
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学科网(北京)股份有限公司第三步: 得出结论.
利用函数的奇偶性求函数的解析式
使用前提:已知函数在给定的某个区间上的解析式,求其在对称区间(或对称区间的子区间)上的解析式.
解题步骤:
第一步:首先设出所求区间的自变量x;
第二步:运用已知条件将其转化为已知区间满足的x的取值范围;
第三步:利用已知解析式确定所求区间相应的函数的表达式.
分段函数的奇偶性
使用前提:所给函数的解析式为分段函数,需要判定函数的奇偶性
秒杀:口诀:奇函数定奇变偶、偶函数定偶变奇,奇双负,偶单负.
定义在 , 上任意的函数 f x 都可以唯一表示成一个奇函数g x 和一个偶函数h x 之和,当 f x
以分段函数形式出现奇偶性时,则函数一定满足:
Ⅰ:奇函数 f x f x g x h x
Ⅱ:偶函数 f x f x g x h x
若 f x 不容易拆分出奇函数和偶函数之和时,则直接采用
Ⅰ:奇函数 f x f x Ⅱ:偶函数 f x f x
解题步骤:
解题模板1:利用传统的方法分类讨论确定函数的奇偶性
第一步:确定函数的定义域,判断其定义域是否关于原点对称;
第二步:若是,则确定 f x与 f x的关系;若不是,则既不是奇函数也不是偶函数;
第三步:得出结论.
解题模板2:
第一步: 确定函数的定义域
第二步: 写出 f x形式的分段函数
第三步: 确定函数的奇偶性
常见基本函数的奇偶性:
(1)一次函数y kxb k 0 ,当b0时,是奇函数,当b0时,是非奇非偶函数.
(2)二次函数y ax2 bxc a0 ,当b0时,是偶函数;当b0时,是非奇非偶函数.
k
(3)反比例函数y k 0,x0是奇函数.
x
(4)指数函数y ax(a0且a 1)是非奇非偶函数
(5)对数函数y log x(a0且a 1,x0)是非奇非偶函数.
a
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(6) 三角函数 y sinx xR 是奇函数, y cosx xR 是偶函数, y tanx xk ,kZ 是奇
2
函数.
(7)常值函数 f x a,当a0时,是偶函数,当a0时,既是奇函数又是偶函数.
特殊函数的奇偶性:
奇函数:两指两对
ax 1 2m ax 1 2m
⑴ f x m m x0 , f x m m mR
ax 1
ax 1
ax 1
ax 1
⑵函数 f x ax ax ax 1 a2x 1
ax ax
xm 2m xm 2m
⑶ fx log log 1 , fx log log 1
a xm a xm a xm a xm
⑷函数 f
x
log
mx
2
1mx
,函数 f
x
log
mx
2
1mx
a a
ax ax a2x 1
⑸函数 f x
ax ax a2x 1
f x f x 0
考点:形如①已知 f x 奇函数,则
0
0
M 最大值 m 最小值 0
f x f x 2a
②已知 f x 奇函数a,则
0
0
M 最大值 m 最小值 2a
偶函数:
⑴函数 f x ax ax ⑵函数 fx log amx 1 mx
a 2
⑶函数 f x 类型的一切函数.
典例1【2023新高考1卷】设函数 f x2xxa 在区间 0,1 上单调递减,则a的取值范围是( )
A.
,2
B.
2,0
C.
0,2
D.
2,
【答案】D
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学科网(北京)股份有限公司【解析】函数y 2x在R上单调递增,而函数 f x2xxa 在区间 0,1 上单调递减,
a a2 a
则有函数y x(xa)(x )2 在区间 0,1 上单调递减,因此 1,解得a2,
2 4 2
所以a的取值范围是 2, .
故选:D
2x1
典例2【2023新高考全国Ⅱ卷】 若 f xxaln 为偶函数,则a ( ).
2x1
1
A. 1 B. 0 C. D. 1
2
【答案】B
1
【解析】因为 f(x) 为偶函数,则 f(1) f(1),(1a)ln (1a)ln3,解得a0,
3
2x1 1 1
当a0时, f x xln , 2x12x10,解得x 或x ,
2x1 2 2
1 1
则其定义域为x x 或x ,关于原点对称.
2 2
2x1
2x1 2x1
1
2x1
f xxln xln xln
xln f x,
2x1 2x1 2x1 2x1
故此时 f x 为偶函数.
故选:B.
1
典例3【2022新高考全国Ⅰ卷】设a0.1e0.1,b ,cln0.9,则( )
9
A. abc B. cba C. c