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统考版2024届高考数学一轮复习选修4_4坐标系与参数方程第二节参数方程学案理含解析20230423171第二节参数方程【知识重温】一、必记4个知识点1.参数方程的概念一般地,在平面直角坐标系中,如果曲线上①________的坐标x,y都是某个变数t的函数:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=ft,,y=gt.))并且对于t的每一个允许值,由方程组所确定的点M(x,y)都在②________,那么方程叫做这条曲线的参数方程,t叫做参变数,简称③________.相对于参数方程而言,直接给出点的坐标间关系的方程叫做④________.2.直线的参数方程过定点P0(x0,y0)且倾斜角为α的直线的参数方程为⑤__________________(t为参数),则参数t的几何意义是⑥__________________.3.圆的参数方程圆心为(a,b),半径为r,以圆心为顶点且与x轴同向的射线,按逆时针方向旋转到圆上一点所在半径成的角α为参数的圆的参数方程为⑦____________α∈[0,2π).4.椭圆的参数方程以椭圆的离心角θ为参数,椭圆eq\f(x2,a2)+eq\f(y2,b2)=1(a>b>0)的参数方程为⑧____________θ∈[0,2π).二、必明1个易误点在曲线方程之间的互化时,要做到互化准确,不重不漏,保持转化前后的等价性.eq\x(考点一)参数方程与普通方程的互化[自主练透型]1.把下列参数方程化为普通方程.(1)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1+\f(1,2)t,,y=5+\f(\r(3),2)t))(t为参数).(2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=sinθ,,y=cos2θ))(θ为参数,θ∈[0,2π)).2.如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数.求圆x2+y2-x=0的参数方程.悟·技法消去参数的三种方法:(1)利用解方程的技巧求出参数的表示式,然后代入消去参数;(2)利用三角恒等式消去参数;(3)根据参数方程本身的结构特征,灵活的选用一些方法从整体上消去参数.将参数方程化为普通方程时,要注意防止变量x和y取值范围的扩大或缩小,必须根据参数的取值范围,确定函数f(t)和g(t)的值域,即x和y的取值范围.考点二参数方程的应用[互动讲练型][例1][2018·全国卷Ⅱ]在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=2cosθ,,y=4sinθ))(θ为参数),直线l的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=1+tcosα,,y=2+tsinα))(t为参数).(1)求C和l的直角坐标方程;(2)若曲线C截直线l所得线段的中点坐标为(1,2),求l的斜率.悟·技法(1)解决与圆、圆锥曲线的参数方程有关的综合问题时,要注意普通方程与参数方程的互化公式,主要是通过互化解决与圆、圆锥曲线上动点有关的问题,如最值、范围等.(2)根据直线的参数方程的标准式中t的几何意义,有如下常用结论:过定点M0的直线与圆锥曲线相交,交点为M1,M2,所对应的参数方程为t1,t2.①弦长l=|t1-t2|;②弦M1M2的中点⇒t1+t2=0;③|M0M1||M0M2|=|t1t2|.[变式练]——(着眼于举一反三)1.[2021·石家庄市重点高中高三毕业班摸底考试]已知曲线C的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cosθ,y=sinθ))(θ为参数),A(2,0),P为曲线C上的一个动点.(1)求动点P对应的参数从eq\f(π,3)变动到eq\f(2π,3)时,线段AP所扫过的图形的面积;(2)若直线AP与曲线C的另一个交点为Q,是否存在点P,使得P为线段AQ的中点?若存在,求出点P的直角坐标;若不存在,请说明理由.考点三极坐标方程与参数方程的综合问题[互动讲练型][例2][2020·全国卷Ⅰ]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=coskt,,y=sinkt))(t为参数).以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为4ρcosθ-16ρsinθ+3=0.(1)当k=1时,C1是什么曲线?(2)当k=4时,求C1与C2的公共点的直角坐标.悟·技法涉及参数方程和极坐标方程的综合题,求解的一般方法是分别化为普通方程和直角坐标方程后求解.当然,还要结合题目本身特点,确定选择何种方程.[变式练]——(着眼于举一反三)2.[2021·惠州市高三调研考试]在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=t,y=3-t))(t为参数).在以坐标原点O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.(1)写出C1的普通方程和C2的直角坐标方程;(2)若C1与C2相交于A,B两点,求△OAB的面积.第二节参数方程【知识重温】①任意一点②这条曲线上③参数④普通方程⑤eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=x0+tcosα,,y=y0+tsinα))⑥有向线段P0P的数量⑦eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=a+rcosα,,y=b+rsinα))⑧eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=acosθ,,y=bsinθ))课堂考点突破考点一1.解析:(1)由已知得t=2x-2,代入y=5+eq\f(\r(3),2)t中得y=5+eq\f(\r(3),2)(2x-2).即它的普通方程为eq\r(3)x-y+5-eq\r(3)=0.(2)因为sin2θ+cos2θ=1,所以x2+y=1,即y=1-x2.又因为|sinθ|≤1,所以其普通方程为y=1-x2(|x|≤1).2.解析:圆的半径为eq\f(1,2),记圆心为Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2),0)),连接CP,则∠PCx=2θ,故xP=eq\f(1,2)+eq\f(1,2)cos2θ=cos2θ,yP=eq\f(1,2)sin2θ=sinθcosθ,所以圆的参数方程为eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cos2θ,,y=sinθcosθ))(θ为参数).考点二例1解析:(1)曲线C的直角坐标方程为eq\f(x2,4)+eq\f(y2,16)=1.当cosα≠0时,l的直角坐标方程为y=tanα·x+2-tanα,当cosα=0时,l的直角坐标方程为x=1.(2)将l的参数方程代入C的直角坐标方程,整理得关于t的方程(1+3cos2α)t2+4(2cosα+sinα)t-8=0.①因为曲线C截直线l所得线段的中点(1,2)在C内,所以①有两个解,设为t1,t2,则t1+t2=0.又由①得t1+t2=-eq\f(42cosα+sinα,1+3cos2α),故2cosα+sinα=0,于是直线l的斜率k=tanα=-2.变式练1.解析:(1)设θ=eq\f(π,3)时对应的点为M,θ=eq\f(2π,3)时对应的点为N,O为坐标原点,线段AP扫过的图形的面积=S△AMN+S弓形=S△OMN+S弓形=S扇形OMN=eq\f(1,2)×12×eq\f(π,3)=eq\f(π,6).(2)设P(cosθ,sinθ),∵P为线段AQ的中点,∴Q(2cosθ-2,2sinθ),∵Q在曲线C上,曲线C的普通方程为x2+y2=1,∴(2cosθ-2)2+(2sinθ)2=1,∴8cosθ=7,cosθ=eq\f(7,8).此时点P的直角坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8),±\f(\r(15),8))).考点三例2解析:(1)当k=1时,C1:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cost,,y=sint,))消去参数t得x2+y2=1,故曲线C1是圆心为坐标原点,半径为1的圆.(2)当k=4时,C1:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=cos4t,,y=sin4t,))消去参数t得C1的普通方程为eq\r(x)+eq\r(y)=1.C2的直角坐标方程为4x-16y+3=0.由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\r(x)+\r(y)=1,,4x-16y+3=0))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,4),,y=\f(1,4).))故C1与C2的公共点的直角坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4),\f(1,4))).变式练2.解析:(1)消去参数可得C1的普通方程为x+y-3=0.由ρ=4cosθ,得ρ2=4ρcosθ,又ρ2=x2+y2,ρcosθ=x,所以C2的直角坐标方程为x2+y2-4x=0.(2)解法一C2的标准方程为(x-2)2+y2=4,表示圆心为C2(2,0),半径r=2的圆.圆心C2到直线x+y-3=0的距离d1=eq\f(\r(2),2),故|AB|=2eq\r(r2-d\o\al(2,1))=eq\r(14).原点O到直线x+y-3=0的距离d=eq\f(3,\r(2))=eq\f(3\r(2),2),所以S△OAB=eq\f(1,2)|AB|d=eq\f(1,2)×eq\r(14)×eq\f(3\r(2),2)=eq\f(3\r(7),2).所以△OAB的面积为eq\f(3\r(7),2).解法二设A,B两点的横坐标分别为x1,x2.联立得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x+y-3=0,x2+y2-4x=0)),消去y得2x2-10x+9=0,所以x1+x2=5,x1x2=eq\f(9,2),所以|AB|=eq\r(1+-12)|x1-x2|=eq\r(1+-12)·eq\r(x1+x22-4x1x2)=eq\r(14).原点O到直线x+y-3=0的距离d=eq\f(3,\r(2))=eq\f(3\r(2),2),所以S△OAB=eq\f(1,2)|AB|d=eq\f(1,2)×eq\r(14)×eq\f(3\r(2),2)=eq\f(3\r(7),2).所以△OAB的面积为eq\f(3\r(7),2).选修4-4坐标系与参数方程第一节坐标系【知识重温】一、必记3个知识点1.极坐标的概念(1)极坐标系:如图所示,在平面内取一个定点O,叫做①________,从O点引一条射线Ox,叫做②________,选定一个单位长度和角及其正方向(通常取逆时针方向),这样就确定了一个平面极坐标系,简称为③________.(2)极坐标:对于平面内任意一点M,用ρ表示线段OM的长,θ表示以Ox为始边、OM为终边的角度,ρ叫做点M的④________,θ叫做点M的⑤________,有序实数对(ρ,θ)叫做点M的极坐标,记作M(ρ,θ).当点M在极点时,它的极径⑥________,极角θ可以取⑦________.(3)点与极坐标的关系:平面内一点的极坐标可以有无数对,当k∈Z时,(ρ,θ),(ρ,θ+2kπ),(-ρ,θ+(2k+1)π)表示⑧________,而用平面直角坐标表示点时,每一个点的坐标是唯一的.如果规定ρ>0,0≤θ<2π,或者-π<θ≤π,那么,除极点外,平面内的点和极坐标就一一对应了.2.极坐标和直角坐标的互化(1)互化背景:把平面直角坐标系的原点作为极点,x轴的正半轴作为极轴,建立极坐标系,并在两种坐标系中取相同的单位长度,如图所示.(2)互化公式:设M是坐标平面内任意一点,它的直角坐标是(x,y),极坐标是(ρ,θ)(ρ>0,θ∈[0,2π)),于是极坐标与直角坐标的互化公式如表:点M直角坐标(x,y)极坐标(ρ,θ)互化公式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=⑨y=⑩))ρ2=⑪________tanθ=⑫________在一般情况下,由tanθ确定角时,可根据点M所在的象限取最小正角.3.常见曲线的极坐标方程曲线图形极坐标方程圆心在极点,半径为r的圆⑬____________________圆心为(r,0),半径为r的圆⑭____________________圆心为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(r,\f(π,2))),半径为r的圆⑮____________________过极点,倾斜角为α的直线(1)θ=α(ρ∈R)或θ=π+α(ρ∈R)(2)θ=α(ρ≥0)和θ=π+α(ρ≥0)过点(a,0),与极轴垂直的直线⑯____________________过点eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a,\f(π,2))),与极轴平行的直线⑰____________________过点(a,0),倾斜角为α的直线⑱____________________二、必明3个易误点1.极坐标系的四要素:①极点;②极轴;③长度单位;④角度单位和它的正方向,四者缺一不可.2.由极径的意义知ρ≥0,当极角θ的取值范围是[0,2π)时,平面上的点(除去极点)与极坐标(ρ,θ)(ρ≠0)建立一一对应关系,约定极点的极坐标是极径ρ=0,极角可取任意角.3.极坐标与直角坐标的重要区别:多值性.在直角坐标系中,点与直角坐标是“一对一”的关系;在极坐标系中,由于终边相同的角有无数个,即点的极角不唯一,因此点与极坐标是“一对多”的关系,但不同的极坐标可以写出统一的表达式.如果(ρ,θ)是点M的极坐标,那么(ρ,θ+2kπ)或(-ρ,θ+(2k+1)π)(k∈Z)都可以作为点M的极坐标.eq\x(考点一)直角坐标系中的伸缩变换[自主练透型]1.求双曲线C:x2-eq\f(y2,64)=1经过φ:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x′=3x,,2y′=y))变换后所得曲线C′的焦点坐标.2.若函数y=f(x)的图象在伸缩变换φ:eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x′=2x,,y′=3y))的作用下得到曲线的方程为y′=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x′+\f(π,6))),求函数y=f(x)的最小正周期.悟·技法伸缩变换公式应用时的两个注意点(1)曲线的伸缩变换是通过曲线上任意一点的坐标的伸缩变换实现的,解题时一定要区分变换前的点P的坐标(x,y)与变换后的点P′的坐标(x′,y′),再利用伸缩变换公式eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x′=λxλ>0,y′=μyμ>0,))建立联系.(2)已知变换后的曲线方程f(x,y)=0,一般都要改写为方程f(x′,y′)=0,再利用换元法确定伸缩变换公式.考点二极坐标与直角坐标的互化[自主练透型]3.[2018·北京卷]在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a=________.4.[2018·江苏卷]在极坐标系中,直线l的方程为ρsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-θ))=2,曲线C的方程为ρ=4cosθ,求直线l被曲线C截得的弦长.

悟·技法1.极坐标与直角坐标互化公式的3个前提条件(1)取直角坐标系的原点为极点.(2)以x轴的非负半轴为极轴.(3)两种坐标系规定相同的长度单位.2.极坐标与直角坐标互化的策略(1)直角坐标方程化为极坐标方程,只要运用公式x=ρcosθ及y=ρsinθ直接代入并化简即可.(2)极坐标方程化为直角坐标方程时常通过变形,构造形如ρcosθ,ρsinθ,ρ2的形式,进行整体代换.考点三曲线的极坐标方程的应用[互动讲练型][例][2019·全国卷Ⅱ]在极坐标系中,O为极点,点M(ρ0,θ0)(ρ0>0)在曲线C:ρ=4sinθ上,直线l过点A(4,0)且与OM垂直,垂足为P.(1)当θ0=eq\f(π,3)时,求ρ0及l的极坐标方程;(2)当M在C上运动且P在线段OM上时,求P点轨迹的极坐标方程.悟·技法用极坐标系解决问题时要注意题目中的几何关系,如果几何关系不容易通过极坐标表示时,可以先化为直角坐标方程,将不熟悉的问题转化为熟悉的问题.[变式练]——(着眼于举一反三)[2019·全国卷Ⅲ]如图,在极坐标系Ox中,A(2,0),Beq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2),\f(π,4))),Ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(2),\f(3π,4))),D(2,π),弧eq\x\to(AB),eq\x\to(BC),eq\x\to(CD)所在圆的圆心分别是(1,0),eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1,\f(π,2))),(1,π),曲线M1是弧eq\x\to(AB),曲线M2是弧eq\x\to(BC),曲线M3是弧eq\x\to(CD).(1)分别写出M1,M2,M3的极坐标方程;(2)曲线M由M1,M2,M3构成,若点P在M上,且|OP|=eq\r(3),求P的极坐标.选修4-4坐标系与参数方程第一节坐标系【知识重温】①极点②极轴③极坐标系④极径⑤极角⑥ρ=0⑦任意值⑧同一个点⑨ρcosθ⑩ρsinθ⑪x2+y2⑫eq\f(y,x)(x≠0)⑬ρ=r(0≤θ<2π)⑭ρ=2rcosθeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(π,2)≤θ<\f(π,2)))⑮ρ=2rsinθ(0≤θ<π)⑯ρcosθ=a⑰ρsinθ=a(0<θ<π)⑱ρsin(α-θ)=asinα课堂考点突破考点一1.解析:设曲线C′上任意一点P′(x′,y′),由上述可知,将eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x=\f(1,3)x′,,y=2y′,))代入x2-eq\f(y2,64)=1,得eq\f(x′2,9)-eq\f(4y′2,64)=1,化简得eq\f(x′2,9)-eq\f(y′2,16)=1,即eq\f(x2,9)-eq\f(y2,16)=1为曲线C′的方程,可见仍是双曲线,则焦点F1(-5,0),F2(5,0)为所求.2.解析:由题意,把变换公式代入曲线y′=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x′+\f(π,6)))得3y=3sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),整理得y=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))),故f(x)=sineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2x+\f(π,6))).所以y=f(x)的最小正周期为eq\f(2π,2)=π.考点二3.解析:由eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(ρcosθ=x,,ρsinθ=y,,ρ2=x2+y2))可将直线ρcosθ+ρsinθ=a化为x+y-a=0,将ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ化为x2+y2=2x,整理成标准方程为(x-1)2+y2=1.又∵直线与圆相切,∴圆心(1,0)到直线x+y-a=0的距离d=eq\f(|1-a|,\r(2))=1,解得a=1±eq\r(2),∵a>0,∴a=1+eq\r(2).答案:1+eq\r(2)4.解析:因为曲线C的极坐标方程为ρ=4cosθ,所以曲线C是圆心为(2,0),直径为4的圆.因为直线l的极坐标方程为ρsineq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,6)-θ))=2,则直线l过A(4,0),倾斜角为eq\f(π,6),所以A为直线l与圆C的一个交点.设另一个交点为B,则∠OAB=eq\f(π,6).如图,连接OB.因为OA为直径,从而∠OBA=eq\f(π,2),所以AB=4coseq\f(π,6)=2eq\r(3).因此,直线l被曲线C截得的弦长为2eq\r(3).考点三例解析:(1)因为M(ρ0,θ0)在C上,当θ0=eq\f(π,3)时,ρ0=4sineq\f(π,3)=2eq\r(3).由已知得|OP|=|OA|coseq\f(π,3)=2.设Q(ρ,θ)为l上除P的任意一点.连接OQ,在Rt△OPQ中,ρcoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,3)))=|OP|=2.经检验,点Peq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2,\f(π,3)))在曲线ρcoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,3)))=2上.所以,l的极坐标方程为ρcoseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(θ-\f(π,3)))=2.(2)设P(ρ,θ),在Rt△OAP中,|OP|=|OA|cosθ=4cosθ,即ρ=4cosθ.因为P在线段OM上,且AP⊥OM,故θ的取值范围是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2))).所以,P点轨迹的极坐标方程为ρ=4cosθ,θ∈eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(π,4),\f(π,2))).变式练解析:(1)由题设可得,弧eq\x\to(AB),eq\x\to(BC),eq\x\to(CD)所在圆的极坐标方程分别为ρ=2cosθ,ρ=2sinθ,ρ=-2cosθ.所以M1的极坐标方程为ρ=2cosθeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0≤θ≤\f(π,4))),M2的极坐标方程为ρ=2sinθeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,4)≤θ≤\f(3π,4))),M3的极坐标方程为ρ=-2cosθeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3π,4)≤θ≤π)).(2)设P(ρ,θ),由题设及(1)知:若0≤θ≤eq\f(π,4),则2cosθ=eq\r(3),解得θ=eq\f(π,6);若eq\f(π,4)≤θ≤eq\f(3π,4),则2sinθ=eq\r(3),解得θ=eq\f(π,3)或θ=eq\f(2π,3);若eq\f(3π,4)≤θ≤π,则-2cosθ=eq\r(3),解得θ=eq\f(5π,6).综上,P的极坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\f(π,6)))或eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\f(π,3)))或eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\f(2π,3)))或eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(3),\f(5π,6))).第二节不等式的证明【知识重温】一、必记2个知识点1.比较法比较法是证明不等式最基本的方法,可分为作差比较法和作商比较法两种.名称作差比较法作商比较法理论依据a>b⇔a-b>0a<b⇔a-b<0a=b⇔a-b=0b>0,eq\f(a,b)>1⇒a>bb<0,eq\f(a,b)>1⇒a<b适用类型适用于具有多项式特征的不等式证明主要适用于积、商、幂、对数、根式形式的不等式证明证明步骤作差→变形→判断符号→得出结论作商→变形→判断与1的大小关系→得出结论2.综合法和分析法(1)综合法一般地,从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理,论证而得出命题成立,这种证明方法叫做综合法.综合法又叫顺推证法或由因导果法.(2)分析法证明命题时,从要证的结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明的定理、性质等),从而得出要证的命题成立,这种证明方法叫做分析法,这是一种执果索因的思考和证明方法.二、必明2个易误点1.用分析法证明不等式一定要注意格式规范.2.运用放缩法证明不等式的关键是放大(或缩小)要适当.eq\x(考点一)用综合法、分析法证明不等式[互动讲练型][例1][2020·全国卷Ⅲ]设a,b,c∈R,a+b+c=0,abc=1.(1)证明:ab+bc+ca<0;(2)用max{a,b,c}表示a,b,c的最大值,证明:max{a,b,c}≥eq\r(3,4).悟·技法用综合法证明不等式是“由因导果”,用分析法证明不等式是“执果索因”,它们是两种思路截然相反的证明方法.综合法往往是分析法的逆过程,表述简单、条理清楚,所以在实际应用时,往往用分析法找思路,用综合法写步骤,由此可见,分析法与综合法相互转化,互相渗透,互为前提,充分利用这一辩证关系,可以增加解题思路,开阔视野.[变式练]——(着眼于举一反三)1.设不等式||x+1|-|x-1||<2的解集为A.(1)求集合A;(2)若a,b,c∈A,求证:eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1-abc,ab-c)))>1.考点二反证法证明不等式[互动讲练型][例2]若x,y都是正实数,且x+y>2,求证:eq\f(1+x,y)<2和eq\f(1+y,x)<2中至少有一个成立.悟·技法利用反证法证明问题的一般步骤(1)否定原结论;(2)从假设出发,导出矛盾;(3)证明原命题正确.[变式练]——(着眼于举一反三)2.已知a+b+c>0,ab+bc+ca>0,abc>0,求证:a,b,c>0.考点三放缩法证明不等式[互动讲练型][例3]若a,b∈R,求证:eq\f(|a+b|,1+|a+b|)≤eq\f(|a|,1+|a|)+eq\f(|b|,1+|b|).悟·技法在不等式的证明中,“放”和“缩”是常用的推证技巧,常见的放缩变换有:(1)变换分式的分子和分母,如eq\f(1,k2)<eq\f(1,kk-1),eq\f(1,k2)>eq\f(1,kk+1),eq\f(1,\r(k))<eq\f(2,\r(k)+\r(k-1)),eq\f(1,\r(k))>eq\f(2,\r(k)+\r(k+1)).上面不等式中k∈N*,k>1.(2)利用函数的单调性.(3)真分数性质“若0<a<b,m>0,则eq\f(a,b)<eq\f(a+m,b+m)”.注意:在用放缩法证明不等式时,“放”和“缩”均需把握一个度.[变式练]——(着眼于举一反三)3.设n是正整数,求证:eq\f(1,2)≤eq\f(1,n+1)+eq\f(1,n+2)+…+eq\f(1,2n)<1.第二节不等式的证明课堂考点突破考点一例1解析:(1)由题设可知,a,b,c均不为零,所以ab+bc+ca=eq\f(1,2)[(a+b+c)2-(a2+b2+c2)]=-eq\f(1,2)(a2+b2+c2)<0.(2)不妨设max{a,b,c}=a,因为abc=1,a=-(b+c),所以a>0,b<0,c<0.由bc≤eq\f(b+c2,4),可得abc≤eq\f(a3,4),故a≥eq\r(3,4),所以max{a,b,c}≥eq\r(3,4).变式练1.解析:(1)由已知,令f(x)=|x+1|-|x-1|=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2,x≥1,2x,-1<x<1,,-2,x≤-1,))由|f(x)|<2得-1<x<1,即A={x|-1<x<1}.(2)要证eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1-abc,ab-c)))>1,只需证|1-abc|>|ab-c|,只需证1+a2b2c2>a2b2+c2,只需证1-a2b2>c2(1-a2b2),只需证(1-a2b2)(1-c2)>0,由a,b,c∈A,得-1<ab<1,c2<1,所以(1-a2b2)(1-c2)>0恒成立,综上,eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(1-abc,ab-c)))>1.考点二例2证明:假设eq\f(1+x,y)<2和eq\f(1+y,x)<2都不成立,则有eq\f(1+x,y)≥2和eq\f(1+y,x)≥2同时成立.因为x>0且y>0,所以1+x≥2y,且1+y≥2x.两式相加,得2+x+y≥2x+2y,所以x+y≤2.这与已知条件x+y>2矛盾,因此eq\f(1+x,y)<2和eq\f(1+y,x)<2中至少有一个成立.变式练2.证明:(1)设a<0,因为abc>0,所以bc<0.又由a+b+c>0,则b+c>-a>0,所以ab+bc+ca=a(b+c)+bc<0,与题设矛盾.(2)若a=0,则与abc>0矛盾,所以必有a>0.同理可证:b>0,c>0.综上可证a,b,c>0.考点三例3证明:当|a+b|=0时,不等式显然成立.当|a+b|≠0时,由0<|a+b|≤|a|+|b|⇒eq\f(1,|a+b|)≥eq\f(1,|a|+|b|),所以eq\f(|a+b|,1+|a+b|)=eq\f(1,\f(1,|a+b|)+1)≤eq\f(1,1+\f(1,|a|+|b|))=eq\f(|a|+|b|,1+|a|+|b|)=eq\f(|a|,1+|a|+|b|)+eq\f(|b|,1+|a|+|b|)≤eq\f(|a|,1+|a|)+eq\f(|b|,1+|b|).变式练3.证明:由2n≥n+k>n(k=1,2,…,n),得eq\f(1,2n)≤eq\f(1,n+k)<eq\f(1,n).当k=1时,eq\f(1,2n)≤eq\f(1,n+1)<eq\f(1,n);当k=2时,eq\f(1,2n)≤eq\f(1,n+2)<eq\f(1,n);…当k=n时,eq\f(1,2n)≤eq\f(1,n+n)<eq\f(1,n),∴eq\f(1,2)=eq\f(n,2n)≤eq\f(1,n+1)+eq\f(1,n+2)+…+eq\f(1,2n)<eq\f(n,n)=1.所以原不等式成立.选修4-5不等式选讲第一节绝对值不等式【知识重温】一、必记2个知识点1.含有绝对值的不等式定理(1)定理:对任意实数a和b,有①____________________,其中等号成立的条件为ab≥0.(2)定理中的b以-b代替,则有|a-b|≤|a|+|b|.其中等号成立的条件为②____________.(3)对任意实数a和b,有||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|.2.绝对值不等式的解法(1)含绝对值的不等式|x|<a与|x|>a的解集:不等式a>0a=0a<0|x|<a③________④________⑤________|x|>a⑥________⑦________⑧________(2)|ax+b|≤c(c>0)和|ax+b|≥c(c>0)型不等式的解法:(ⅰ)|ax+b|≤c⇔-c≤ax+b≤c;(ⅱ)|ax+b|≥c⇔ax+b≥c或ax+b≤-c.(3)|x-a|+|x-b|≥c(c>0)和|x-a|+|x-b|≤c(c>0)型不等式的解法.(ⅰ)利用绝对值不等式的几何意义求解,体现了数形结合的思想.(ⅱ)利用“零点分段法”求解,体现了分类讨论的思想.(ⅲ)通过构造函数,利用函数的图象求解,体现了函数与方程的思想.二、必明2个易误点1.利用均值不等式必须要找准“对应点”,明确“类比对象”,使其符合几个重要不等式的特征.2.注意检验等号成立的条件,特别是多次使用不等式时,必须使等号同时成立.eq\x(考点一)绝对值三角不等式性质的应用[互动讲练型][例1][2016·江苏卷]设a>0,|x-1|<eq\f(a,3),|y-2|<eq\f(a,3),求证:|2x+y-4|<a.悟·技法对绝对值三角不等式定理的理解注意以下三点(1)等号成立的条件在解题时经常用到,特别是用此定理求函数的最大(小)值时.(2)该定理可推广为|a+b+c|≤|a|+|b|+|c|,也可强化为||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|,它们经常用于含绝对值的不等式的推论.(3)当ab≥0时,|a+b|=|a|+|b|;当ab≤0时,|a-b|=|a|+|b|;当b(a+b)≤0时,|a|-|b|=|a+b|;当b(a-b)≥0时,|a|-|b|=|a-b|.[变式练]——(着眼于举一反三)1.已知x,y∈R,且|x+y|≤eq\f(1,6),|x-y|≤eq\f(1,4),求证:|x+5y|≤1.考点二绝对值不等式的解法[自主练透型]1.不等式|2x-1|>3的解集为________.2.[2020·江苏卷]设x∈R,解不等式2|x+1|+|x|<4.3.[2020·全国卷Ⅰ]已知函数f(x)=|3x+1|-2|x-1|.(1)画出y=f(x)的图象;(2)求不等式f(x)>f(x+1)的解集.悟·技法解绝对值不等式的基本方法(1)利用绝对值的定义,通过分类讨论转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(2)当不等式两端均为正号时,可通过两边平方的方法,转化为解不含绝对值符号的普通不等式.(3)利用绝对值的几何意义,数形结合求解.考点三与绝对值不等式有关的参数范围问题[互动讲练型][例2][2020·全国卷Ⅱ]已知函数f(x)=|x-a2|+|x-2a+1|.(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4的解集;(2)若f(x)≥4,求a的取值范围.悟·技法1.研究含有绝对值的函数问题时,根据绝对值的定义,分类讨论去掉绝对值符号,转化为分段函数,然后利用数形结合解决,是常用的思想方法.2.f(x)<a恒成立⇔f(x)max<a;f(x)>a恒成立⇔f(x)min>a.[变式练]——(着眼于举一反三)2.[2021·惠州市高三调研考试]已知f(x)=|x+1|+|ax-a+1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥3的解集;(2)若x≥1时,不等式f(x)≥x+2恒成立,求a的取值范围.选修4-5不等式选讲第一节绝对值不等式【知识重温】①|a+b|≤|a|+|b|②ab≤0③{x|-a<x<a}④∅⑤∅⑥{x|x>a或x<-a}⑦{x|x∈R且x≠0}⑧R课堂考点突破考点一例1证明:因为|x-1|<eq\f(a,3),|y-2|<eq\f(a,3),所以|2x+y-4|=|2(x-1)+(y-2)|≤2|x-1|+|y-2|<2×eq\f(a,3)+eq\f(a,3)=a.变式练1.证明:∵|x+5y|=|3(x+y)-2(x-y)|.∴由绝对值不等式的性质,得

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