在高中数学如何情景教学-高中数学选修三课本
第一讲 数与式
1.1 数与式的运算
1.
1.1.绝对值 绝对值的代数意义
:正数的绝对值是它的本身,
负数的绝对值是
它的相反数,零的绝对值仍是零.即
绝对值的几何意义
:一个数的绝对值,
是数轴上表示它的点到原点的距离.
两个数的差的绝对值的
几何意义
:表示在数轴上,数和数之间的距离.
1.填空:
(1)若,则x=_________;若,则
b
a
练
习
(2)如果,且,则b=________;若,则c=________.
.选择题:
下列叙述正确的是
( )
(A)若,则 (B)若,则
则
(D)若,则
(C)若,
-
3.化简:|x-5|-|2x13|(x>
5).
1.1.2. 乘法公式
我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式:
(
1
)平方差公式
;
方公式
.
乘法公式: ;
(
2
)完全平
我们还可以通过证明得到下列一些<
br>(
1
)立方和公式
)三数和平方公式
(
4
)两数和立方公式
;
)两数差立方公
(
2
)立方差公式
;
;
(
3
(
式
.
5
对上面列出的五个公式,有兴趣的同
学可以自己去证明.
22
例
1 计算:.
例
2 已知,,求的值.
练 习
1.填空: 111122 (1); (
)
(2) ;
(3 )
.
完全平方式,则等于 ( )
942322
)2222
.选择题:
12(1)若是一个
2111222
2
(C)
(D) (A) (B)mmmm
416322(2)不论,为何实数,的值
(
) b
a
(A)总是正数
(B)总是负
数 (C)可以是零
(D)可以是正数也可以是负数
1.1.3.二次根式
一般地,形如的代数式叫做二次根
式.根号下含有字母、且不能够开
,,等是有理式.
222
得尽方
的式子称为无理式. 例如 ,等是无理式,而
2
2
2
1.分母(子)有理化 把分母
(子)中的根号化去,
叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理
化,需要引入有理化因
式的概念.两个含有二次根
式的代数式相乘,如果它们的积不
含有二次根式,<
br>我们就说这两个代数式互为有理化因式,例如与,
与,
a3a22
式.
与,与,与,等等. 一般地,
与,与互为有理
化因
分母有理化的方法是分母和分子
都乘以分母的有理化因式,化去分母中的根号的过
程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有
理化因式,化去分子中的根号的过程
在二次根式的
化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式
乘法进行,运算
中要运用公式;而对于二次根式的
除法,通常先写成分式的形式,然后
通过分母有理化
进行运算;二次根式的加减法与多
项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合
并同类二次
根式.
2
2.二次根式的意义
a 2
2
例1 将下列式子化为最简二次根式:
62
(1); (2); (3).
算:.
-
例2 计
例3 试比较下列各组数的大小: 2
(1)和; (2)和.
例4 化简:.
1
2例 5
化简:(1);
(2).
求的值 .
=__ ___;
例 6
已知,
(1)练 习 1.填空:
2
(2)若,则的取值范围是_
_
___;
x
(3)__ ___;
(4)若,则______
.选择题:
xx等式成立的条件
(A) (B) (C) (D)
.若,求的值.
__.
是
( )
4.比较大小:2-3 5-4(填“>”,或“<”).
1.1.4.分式
1.分式的意义
AAA形如的式子,若B中含有字母,且,则称为分
式.当M
≠0
时,分式
BBB具有下列性质: 3
;
.
上述性质被称为分式
像,这样,分子或分母中又含有
例1 若,求常数的
例2
(1)试证:
的基本性质. 2.繁分式 a
分式的分式叫做繁分式.
值.
解得 .
(其中n是正整数);
111
(2)计算:;
1111 (3)证明:对任意大于1的正整数
a
n, 有.
2a=0,求e的值.
();
( )
c
22例3 设,且e>1,2c-5ac+
练 习
1.填空题:
11
1对任意的正整数n,
nn
2.选择题: 若,则=
546
(A)1 (B) (C)
(D)
.正数满足,求的值.
455
算.
(1)
1111
4.计
习题1.1 1.解不等式: 4
;
(2)
;
2.已知,求的值.
(3) . .填空:
1819(1)=________;
________;
a
22(2)若,则的取值范围是
(3)________.
.2 分解因式 因式分解的主要方法有:十字
相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解
法,另外还应了解求根法及
待定系数法. 1.十字相乘法 例1 分解因式: 22
(1)x-3x+2;
(2)x+4x-12;
(3); (4).
解:(1)如图1.2-1,将二次项x分解成图中的两个x的积,再将常数
项2分2解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为
-3x
,就是x-3x+2中的一次项,所以,有 2x-3x+2=(x-1)(x-
2).
1 -2 x x 1 -ay -1 -1
x 1 -2 x 1 6 -by -2 图
1.2-1 图1.2-3
图1.2-4 图1.2-2 说明:今后在分解与本例
类似的二次三项式时,可以
直接将图1.2-1中的两个x用1来表示
(如图1.2-2所示). (2)由图1.2-3,得
2x+4x-12=(x-2)(x+
6). (3)由图1.2-4,得 x -1 22
=
y 1 (4)=xy+(x-y)-1
图1.2-5
=(x-1) (y+1) (如图1.2-5所示). 5
2.提取公因式法与分组分解法 例2 分解因式:
(1);
(2).
(2)=
==.
2)(
或 =
=
2
3.关于
=.
x的二次三项式ax+bx+c(a≠0)的因式分解. 若关于x
的方程的两个实数根
是、,则二次三项式
2
就
式分解因式
可
:
分
解
(1
为.
例3 把下列关于x的二次多
项);
(2).
个因式为 ( )
练 习
1.选择题: 22多项式的一
(A) (B)
(C) (D)
.分解因式: 233(1)x+6x+8;
(2)
8a-b; 2(3)x-2x-1;
(4).
习题
1.2
1.分解因式: 342 (1) ;
(2);
13
(4).
式分解:
2
(4).
222
3
(1) ; (2);
(3);
.在实数范围内因
(3);
.三边
b
,,满足,试判定的形
状.
4.分解因式:x+x-(a
-a).
第二讲 函数与方程
2.1 一元二次方程 2.1.1根的判别式
2我们知道,对于一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0),用配方法可以将
其变形为 .
22a4a2因为a≠0,所以,4a
>0.于是
2(1)当b-4ac>0时,方程①的右端是一个正数,因此,
原方程有两个不相等的实数根
=;
12,2a2(2)
当b-4ac=0时,方程①的右端为零,因此,原方程有两个等的实数根
b x=x=-; 12
2ab2
2
(
3)当b-4ac<0时,方程①的右端是一
个负数,而方程①的左边一
2a定大于或等于零,因此,原方程没
有实数根. 22由此可知,一元二次方程ax+bx+
c=0(a≠0)的根的情
况可以由b-4ac来判22定,我们把b-4ac叫做一元二次方程ax+
bx+
c=0(a≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来表示.
2综上所述,对于一
元二次方程ax+bx+c=0(a≠0),有 (1)
当Δ>0时,方程有两个不相
等的实数根
ac
x=; 12,2a(2)当Δ=0时,方程
有两个相等的实数根 b
x=x=-; 12
2a(3)当Δ<0时,方程
没有实数根.
例1 判定下列关于x的方程的根的情况(其中a为常数),
如果方程有实数根,写出方程的实数根.
7
22
(1)x-3x+3=0; (2)x-ax-1=0;
22
(3) x-ax+(a-1)=0; (4)x-2x+a=0. 说
明
:在第3,4小题中,方程的根的判别式的符号随
着a的取值的变化而变化,于是,在解题过程中,需要对a的取值情况进行讨论,这一方法叫做分类
讨论.分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非
常重要的方法,在今后的解题中会经常地运用这一
方法来解决问题.
2.1.2
根与系数的关系(韦达
定理)
2
若一元二次方程ax+bx+c=0(a≠0)有
两个实数根
则有
122a2a2aa
2
12222a2a4a4aa
,,
;
.
122a2a
所以,一元二次方程的根与系数之间存
一
在下列关系:
bc2
如果ax+bx+c=0(a≠0)的两根
分别是x,x,那么x+x=,xx=.这
aa
关系也被称为韦达定理.
2
特别地,对于二次项系
数为1
的一元二次方程x+px+q=0,若x,x是其
两根,
12
由韦达定理可知
x+x=-p,xx=
q,
·1212
即
p=-(x+x),q=xx,
·121222
所以,方
程x+px+q=0可化为 x-(x+x)x+xx=0,由于x,
x是一元二
·12121222
次方程x+px+q=0的两根,所
以,x,x也是一
元二次方程x-(x+x)x+xx=
0.因
·121212
此有
以两个数x,x为根的一元二次方
程(二次项系数为1)是
根及k的值.
122
x-(x+x)x+xx=
0.
·1212
2
例2
已知方程的一个根是2,求它的另一个
-例3 已知关于x的方程
x+2(m2)x+m=
0有两个实数根,并且这两个
+4
实
数根的平方和比两个根的积大21,求m的值.
例4
已知两个数的和为4,积为-12,求这两个数.
2
例
5
若x和x分别是一元二次方程2x+5x-3=0的两
根.
12
(1)求|
x-x|的值;
12 8
11
(2)求的值;
22xx1233
(3)x+x.
12
2
例
6
若关于x的一元二次方程x-x+a-4=0的一根大于零、另一
根小于零,
求实数a的取值范围.
练 习
1.选择题:
22(1)方程的根的情况
是 (
) (A)有一个实数根 (B)
有两个不相等的实数根
(C)有两个相等的实数根 (D)没有实数根
2(2)若关于x的方程mx+
(2m+1)x+m=0有两个不相等的实数根,
则实数m的取值范围是
( ) 11 (A)m
<
(B)m>-
4411 (C)m<,且m≠0
(D)m
>-,且m≠0
442.填空:
112(1)若方程x-3x-1=0的两根分别
是x和x,则= .
xx
122(2)方程mx+x-2m=0(m≠0)的
根的情况是
.
(3)以-3和1为根的一元二次方程
是
.
2
2
3.已知,当k取何值时,方程kx+ax+b=0有
两个不相等的实数根? .已知方程x-3x-1=0
的两根为x和x,求(x-3)(
x-3)的值. 1212
习题2.1
1.选择
题:
2(1)已知关于x的方程x+kx-2=0的一个根是1,则它的另一个
根是( )
(A)-3 (B)3 (C)-2 (D)2
(2)下列
四个说法: 2 ①方程x+2x-7=0的两根之和为-2,两根之积为-7;
2②方程x-2x+7=0的两根之和为-2,两根之积为7; 72③方程3
x
-7=0的两根之和为0,两根之积为;
32④方程3
x+2x=0的两根
之和为-2,两根之积为0. 其中正确说法的个数是
( )
(A)1个
(B)2个 (C)3个 (D)4个 9
22
(3)关于x的一元二次方程ax-5x+a+a=0的一个根是0,
则a的值是( )
(A)0 (B)1 (C)-1
(D)
0,或-1 2.填空:
2
(1)方程kx+4x-1=0的两根之和为-2,
则k= .
222
(2)方程2x-x-4=0的两根为α,β,则α
+β=
.
2
(3)已知关于x的方程x-ax-3a=0的一个
根是-2,则它的另一个根是
.
2
(4)方程2x+2x-
1=0的两根为x和x,则|
x-x|= .
1212
22
3.试判定当
m取何值时,关于x的一元二次方程mx-(2m+1)
x+1=0有
两个不相等的实数根?有两个相等的实数根?没有实数根?
2
4.求一个一元二次方程,使它的两根分别是方程x-7x-1=
0各根的相反数.
2.2 二次函数 2 2.2.1
二次函数y=ax+bx+c
的图像和性质 22二次函数y=ax(a≠0)
的图象可以由y=x的图象各点的
纵坐标变为原来的a倍得2到.在二次函数y=ax(a≠0)中,二
次项系数a
决定了图象的开口方向和在同一个坐标系中的开口的大小. 2二次函数y
=a(x
+h)+k(a≠0)中,a决定了二次函数图象的开口大小及方向;h决定
了二次函数图象的左右平移
,而且“h正左移,h负右移”;k决定了二次
函数图象的上下平移,而且“k正上移,k负下移”.
2由上面的结论,我
们可以得到研究二次函数y=ax+bx+c(a≠0)的图象的方法:
22bbbb222
由于y=ax+bx+c=a(x+)+c=a(x++)+c- xx
2a4a22
,
所以,y=ax+bx+c(a≠0)的图象可以看
作是将函数y
=ax的图象作左右平移、2上下平移得到的,于是,二次函数y=ax+bx
+
c(a≠0)具有下列性质:
(1)当a>0时,函数y=ax+
2a4ab
bb
bx+c图象开口向上;顶点坐标为,对称轴为直线
x=-;当x<时,y随着x的增大而
减小;当x>时,y随着x
的增大
=.
而增大;当x=时,函数取最小值y
(2)当a<0时,函数y=ax+bx+c
2a4abbb
图象开口向下;顶点坐标为,对称轴为直线x=-;
当x<时,y随着x的增大而增大;当x>时,y随着x的
2a2a2a 10
2
增大而减小;当x=时,函数取最大值y=.
2
a4a
2
-
例1 求二次函数y=3x-6x+1图象的
开口方向、对称轴、顶点坐标、
最大值(或最小值),并指出当x取何值时,y随x的增大而增大(或减
小)?并画出该函数的图象. 2例2 把二次
函数y=x+bx+
c的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到函数2y=
x的图
像,求b,c的值. 2例3 已知函数y=x,
-2≤x≤a,其中a≥
-2,求该函数的最大值与最小值,并求出函数取最大值和最小值时所对
应的自变量x的值. 练 习 1.选择题:
(1)下列函数图象中,顶点
不在坐标轴上的是 ( )
22 (A)y=2x
(B)y=
2x-4x+2 22(C)y=2x-1
(D)y=2x-4x 22(2)函数y=
2(x-1)+2是将函数y=2x
( ) (A)向左平移1个单位、再
向上平移2个单位得到的
(B)向右平移2个单位、再向上平
移1个单位得到的
(C)向下平移2个单位、再向右平移1个单位得到
的
(D)向上平移2个单位、再向右平移1个单位得到的 2.填空题
2
(1)二次函数y=2x-mx+n图象的顶点坐标为(1,-2),则m=
,n
= .
2(2)已知二次函数y=x+(m-2)x-2m,当m=
时,函数
图象的顶点在y轴上;当m=
时,函数图象的顶点在x轴上;当m=
时,函数图象经过原点.
2(3)函数y=-3(x+2)+5的图象的开口
向 ,对称轴为
,顶点坐标
为 ;当x= 时,函数取最
值y= ;当x 时,
y随着x的增大而减小. 3
.求下列抛物线的开
口方向、对称轴、顶点坐标、最大(小)值及y随x的变化情况,并画出
其
图象. 22(1)y=x-2x-3; (2)y=1+6 x-x. 24.已
知函
数y=-x-2x+3,当自变量x在下列取值范围内时,分别求函数的最大
值或最
11
小值,并求当函数取最大(小)值时所对应的自变量x的值:
(1)x≤-2;(2)x≤2;(3)-2≤x≤1;(4)0≤x≤3.
2.2.2 二
次函数的三种表示方式
通过上一小节的学习,我们知道,二次函数可
以表示成以下两种形式:
21.一般式:y=ax+bx+c(a≠0); 22.顶点式:
y=a(x+h)+k
(a≠0),其中顶点坐标是(-h,k). 3.交点式:y=a(x-x)
(x-x)
(a≠0),其中x,x是二次函数图象与x轴交点的1212横坐标.
例
1
已知某二次函数的最大值为2,图像的顶点在直线y=x+1上,
并且图象经过点(3,-1),求二次
函数的解析式. 例2 已知
二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),且顶点到x轴的距离等
于2,求此二次函数的表达式.
例3
已知二次函数的图象过点(-1,
-22),(0,-8),(2,8),求此二次函数的表达式.
练 习
1.选择
题:
2
(1)函数y=-x+x-1图象与x轴的交点个数是
( ) (A)0个 (B)1个 (C)2个
(D)无法
确定 1
2
(2)函数y=- (x+1)+2的顶点坐标是
( )
2 (A)(1,2)
(B)(1,-2) (C)(-1,2)
(D)(-1,-2) 2.填空: (1
)已知二次函数的图象经过与x
轴交于点(-1,0)和(2,0),则该二次函数的解析式可设为y=
a
(a≠0) .
2
(2)二次函数y=-x+23x+1的函数图象与x轴两
交点之间的距离为
.
3.根据下列条件,求二次函数的解
析式.
(1)图象经过点(1,-2),(0,-3),(-1,-6);
(2)当x=3时,函数有最小值5,且经过点(1,11);
(3)
函数图象与x轴交于两点(1-2,0)和(1+2,0),并与y轴交于
(0,-2).
习题2.2
1.选择题:
2
-
(1)把函数y=-(x1)
+4的图象的顶点坐标是
( ) (A)(-1,4)
(B)(-1,-4)
(C)(1,-4) (D)(1,4)
12
2
-
(2)函数y=x+4x+6的最值情况是
( )
(A)有最大值6
(B)有最小值6 (C)有最大
值10
(D)有最大值2
2
(3)函数y=2x+4x-5中,
当-3≤x<2时,则y值的取值范围是
( ) (A)-
3≤y≤1
(B)-7≤y≤1 (C)-7≤y≤11
(D)-7≤y<11 2.填空: (1)已知某二次函数的图象与x
轴交于A(-2
,0),B(1,0),且过点C(2,4),则该二次函数
的表达式为
.
(2)已知某二次函数的图象过点(-
1,0),(0,3),(1,4)
,则该函数的表达式
为 .
2
3.把
已知二次函数y=2x+4x+7的图象向下平
移3个单位,在向右平移4个单位,求所得图象对应的函
数表
达式. 4.已知某二次函数图象的顶点为A(2,-18),它与x
轴两个交点之间的距
离为6,求该二次函数的解析式.
2.3
方
程与不等式
2.3.1 二元二次方程组解法
方程
是一个含
有两个未知数
,
并且含有
未知数的项的最高次数是
做一次项
,6叫做常
方程组
2
的整式方程
,
这样的方程
叫做二元二次
方程.其中
,,
叫做这个方程的二次项
,,
叫
2
2
x
yx2xy
y
数项.
我们看下面的两个
:<
br>第
一个方程组是由一个二元二次方程和一个二元一次
方程组成的,第二个
方程组是由两个二元二次方程
组成的,像这样的方程组叫做二元二次方程组.
下面我们主要来研究由一个二元二次方程和一个二元
一次方程组成的方程组的解法.
一个二元二次方程
和一个二元一次方程组成的方程组一般可以用代入
消元法来解.
例1
解方程组
①
②
例2 解方程组
的解?
(3) (4)
列方程组:
(4)
练 习
2.解下
(1) (2)
1.下列各组中的值是不是方程组
(1) (2)
(3)
2.3.2 一元二次不等式解
法 2 (1)当Δ>0时,抛
物线y=ax+bx+c(a>0)与x轴有两个公共
点(x,0)和(x,0),方程122ax+b
x+c=0有两个不相等的实数根x和x(x
<x),由图2.3-2
①可知
12122不等式ax+bx+c>0的解为
x<x,或x>x;
122 不等式ax+bx+c<0的解为
x<
x<x.
1222 (2)当Δ=0时,抛物线y=ax+bx+c(a>0)
与x轴
有且仅有一个公共点,方程ax+bxb+c=0有两个相等的实数根x=x=
-
,由图2.3-2②可知
122a2不等式ax+bx+c>0的解为
b
x≠- ;
2a
2 不等式ax+bx+c<0无解.
22
(3)如果△<
0,抛物线y=ax+bx+c(a>0)与x轴没有
公共点,
方程ax+,bx+c=0没有实数根由图2.3-2③可知
2
不等式ax+bx+c>0的解为一切实数;
2
不等式ax
+bx+c<0无解. 例3 解不等式:
22
-
(1)x+2x
-3≤0;
(2)xx+6<0; 14
22
(3)4x+4x+1≥0;
(4)x-6x+9≤0;
2
(5)-
4+x-x<0.
2
例4已知函数y=x-2ax+1(a为常数)在
-2≤x≤1上的最小值为n,试将n用a表示出来.
练
习
1.解下列不等式:
22
(1)3x-x-4>0;
(2)x-x
-12≤0;
22
≤0. (3)x+3x-4>0;
(4)16-8x+x
22
≤0(a为常数).
2.解关于x的不等式x+2x+1-a
习题2.3
1.解下列方程组:
2
(2)
222.
420;
222(
2
3)0;
9,
22
1,
4,
(1)
(3)
2.解下列不等式:
22
(1)3x-2x+1<0;
(2)3x-4<0;
22
≥-1;
(4)4-x≤0. (3)
2x-x
第三讲 三角形与圆
3
.
1
相似形
3.1.1
.平行线分线段成比
例定理
三条平行线截两条直线,所得的对应线段成比例
.
ABDEABDE
如图<
br>3.1-2
,,有
.
当然,也可以得出
.
在运用该定理l
l
123
BCEFACDF解决问题的过程中,我们一定要注意线段之间
的对应
关系,是“对应”线段成比例
.
例1
如图
3.1-2
,
,
l
l
l
123
且求
.
AB=2,
BC
=3,
DF
=4,
DE
,
EF 15
例2 在中,为边上的点,, 求
证:.
ABACBC
平行于三角形的一边的直线截其它两
边(或两边的延长线
),所得的对应线段成比例. 平行
于三角形的一边,并且和其它两边相交的直线,所截
得的三
角形的三边与原三角形的三边对应成比例.
ABBD
ACDC
例3
在中,为的平分线,求证:.
VABC?BAC=AD
例3的结论也称为角平分线性质定理,可叙述为
角平分线分对边成比例(等于该
角的两边之比).
练习1
1.如图3.1-6,,下列比例式正确的
lll123
是
( )
ADCEADBC
A. B.
==
DFBCBEAFCEADAFBE
C. D.
==
DFBCDFCE
图3.1-6
2.如图3.1-7,求
的平分线,
DEBC,EFAB,AD=5cm,DB=3cm,FC
=2cm,
.
BF
图3.1-7
3.如
图,
在中,AD是角BAC
AB=5cm,AC=4cm,BC=7cm,求BD的
V
ABC
长.
图3.1-8
16
3.1
.
2
.相似形
我们学过三角形相似的判定方法,想一想,
有哪些方法可以判定两个三角形相似?有哪些方法<
br>可以判定两个直角三角形相似? 例6
如图3.1-12,在
直角三角形ABC中,为直角,.
?BACAD
^
BC于D
求证:(1),;
22
AB
=
BD
BCAC
=
CD
CB
(2)
2
AD
=
BD
CD
练习2
1.如图3.1-15,D是
V
ABC
DEBC的边AB上的一点,过D点作已知AD:DB=2:3,则等于
交AC于E.
( )
S:SVEDA四边形EDCB
A. B. C. D.
2:34:94:54:21
图
3.1-15
2.若一个梯
形的中位线长为15,一条对角线把中位线分成两条
线段.这两条线段的比是,则梯形的上 、下底长分别
是__________.
3:2
3.已知:的三边长分别是3,4, 5,
与其相似的的最大边长是15,
V
ABC
V
A
'
B
'
C
'
求的面积.
'
B
'
C
'
S
V
A
'
B
'
C
'
4.已知:如图3.1-16,在四边形ABCD
中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点.
(1) 请判断四边形EFGH是什么四边形,试说明理
由; (2) 若四边形ABCD是平行四边形,对角线
AC、BD满足什么条件时,EFGH是菱形?是正方形?
图
3.1-16
习题3.1
17
中,1.如图3.1-18,AD=DF=FB,AE=EG=GC,
VABC
FG=4,则( )
A.DE=1,BC=7 B.DE=2,BC=6 C.DE=3,BC=5 D.DE=2,BC=8
图3.1-18 2.如图3.1-19,BD、CE是的中线,P、Q分别是
VABC
BD、
CE的中点,则等于( ) PQ:BCA.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:
6 图3.1-19 3.如图3.1-20,中 ,E是AB延长线上一点,DE交BC于
点F,已知BE:
YABCD
AB=2:3,,求.
S
S=4VCDFVBEF 图3.1-20
4.如图3.1-21,在矩形ABCD中,E是CD的中点,交AC于F,过F作FGAB交AE于G,
BE^AC
求证:.
2
AG=AF FC 图3.1-21 3.2
三
角形
3.2.1 三角形的“四心” 三角形的三条中线相交于一点,这个交
点称为三角形的
重心
.三角形的重心在三 18
角形的内部,恰好是每条中线的三等分点. 例1 求证
三角形的三条中线交于一点,且被该交点分成的两段
长度之比为2:1.
已知 D、E、F分别为三边BC、CA、
AB的中点,
VABC图3.2-3
求证 AD、BE、CF交于一点,
且都被该点分成2:1.
三角形的三条角平分线相交
于一点,是三角形的内心.
三角形的内心在三角形的
内部,它到三角形的三边的距离相等.(如图3.2-5)
图3.2-5
例2 已知的三边长分别为,I为的内心,且
I
VABCVABCBC=a,AC=b,AB=cb+c-a
在的边上的射影分别为,求
证:.
VABCBC、AC、ABD、E、FAE=AF=
2
三角形
的三条高所
在直线相交于一点,该点称为三角形的垂心.锐角三
角形的垂心一定在三角形的内部
,直角三角形的垂心
为他的直角顶点,钝角三角形的垂心在三角形的外部.
(如图3.2-8)
图3.2-8
例4
求证:三角形的三条
高交于一点. 已知 中,AD与BE交于H点.
VABCAD^BC于
D,BE^AC于E,
求证 .
CH^AB
过不共线的三点A、B、C有
且只有一个圆,该圆是三角形ABC的外
接圆,圆心
O为三角形的外心.三角形的外心到三个顶点的距离
相等,是各边的垂直平分线的交
点.
19
练习1
1.求证:若三角形的垂心和重心重合,求证:
该三角形为正三角形. 2. (1) 若三角形A
BC的面
积为S,且三边长分别为,则三角形的内切圆
分别为(其中为斜边长),则三角形的内
a、b、c
的半径是___________; (2)若直角三角形的三边长
a、b
、cc
切圆
的半径是___________. 并请说明理由. 练习2
1.直
角三角形的三边长为3,4,,则________.
xx=
2.等腰
三角形有两个内角的和是100°,则它的顶角的大小
是_________.
3.已知直角三角形的周长为,斜边上
的中线的长为1,求这个三角形的面积.
3
列结论中,
132
A.
3
习题3.2
A组
1.已知:在中,AB=AC,为BC边上的高,则下
o
正确的是()
B. C. D.
6、8、10,那么它最短边
222
2.三角形三边长分别是
上的高为(
) A.6 B.4.5 C.2.4 D.8
3.如果
等腰三角形底边上的高等于腰长的一半,那么这个等
腰三角形的顶角等于
_________. 4.已知:是的三
条边,,那么的取值范围是_________。
,且是整数,则的值是_________。
5.若三角形的三边长分别为
aa81、a、3.3圆 3.3.1
直线
与圆,圆与圆的位置关系
设有直线和圆心为且半径为的圆,
怎样判断直线和圆的位置关系?
OOll
r
20
图3.3-1
观
察图3.3-1,不难发现直线与圆的位置关系为:当圆心到
直线的距离时,d>r直线和圆相离,如圆
与直线;当圆心到直线的距离时,
直线和圆相切,如Od=rl1圆与直线;当圆心到直线的距离时,直
线和圆
相交,如圆与直线. Od
在直线与圆相交时,设两个交
点分别为A、
B.若直线经过圆心,则AB为直径;若直线不经过圆心,如图3.3-2,连结
圆心和弦的中点的线段垂直于这条弦OOMABM.且在中,为圆的半径,为
圆心到Rt
VOMAOAOMAB
r
直线的距离,为弦长的一半,根据勾股定理,
dMAAB图3.3-2
有
AB222. r-d=()
2 当直线与圆相切时,如图3.3-3,为
圆的切
PA
.
R
t
线,可OPA,PB得,,且在中,.
222OAPB
图3.3-3
如图3.3-4,为圆的切
OOPTPAB以证得,因而.
线,为圆的割线,我们可
2
图3.3-4
例1
如图3.3-5,已知⊙O的
半径OB=5cm,弦
21
AB=6cm,D是的中点,求弦BD的长度。
AB
例2
已知圆的两条平行弦的长度分别为6和,且这两条线
的距离为3.求这个圆
26
的半
径. 设圆与圆半径分别
为,它们可能有哪几种位置关系?
OOR,r(R
两圆相内切,
r)21
图3.3-7
观察图3.3-7,两圆的圆心距为,不难发现:当时,
如图(1);当
时,两圆相
外切,如图(2);当时,两圆相内
含,如图(3);当时,两圆相交,如图(4)
;当时,
两圆相外切,如图(5). 例3
设圆与圆的半径分别为3和2,,为两圆的交点
,试
求两圆
OOOO4A,B2112
的公共弦的长度.
AB
练习 1
1.如
图3.3-9,⊙O的半径为17cm
,弦AB=30cm,AB所
对的劣弧和优弧的中点分别为D、C,求弦AC和BD
的长。
22
图3.3-9
2.已知四边形ABCD是⊙O的内接梯形,AB
CD,
AB
=8cm,CD
=6cm,
⊙O的半径等于
5cm
,求梯形ABCD的面积。
3.
如图
3.3-10
,⊙O
o
的直径AB和
弦CD相交于点E,求CD的长。
图3.3-10
4
.
若两圆的半径分别为
3
和
8
,圆心距为
13
,试求两圆的公
切线的长度
.
3.3.2 点的轨迹 在
几何中,点的轨迹就是点按照
某个条件运动形成的图形,它是符合某个
条件的所有点组成的
.
例如,把长度为的线段
的一个端点固定,另一个端
点绕这个定点旋转r一周就得到一个圆,这个圆上的每一个点到定点的
距离都等于;同时,到定点的距r离等于的所有点都在这个圆上
.
这个圆
就叫做到定
点的距离等于定长的点的轨迹
.
rr我们把符合某一条件的所有
的点组成的图形,叫
做符合这个条件的点的轨迹
.
这里含有两层意思:(
1
)
图形是由符
合条件的那些点组成的,就是说,图形上的任何一点都满足
条件;(
2
)图形包含了符
合条件的所有的点,就是说,符合条件的任何
一点都在图形上
.
下面,我们讨论一些常见的平面内的点的轨迹
.
从上面
对圆的讨论,可以得出:
(1)
到定点的距离等于定长的点的轨迹是以
定点为圆心,定长为半径的圆. 我们学过,线段垂直平分线上的
每一点,
和线段两个端点的距离相等;反过来,和线段两个端点的距离相等的点,
都在这条线段
的垂直平分线上
.
所以有下面的轨迹:
(2)
和已知线段两
个端点的距离相等的点的轨迹,是这条线段的垂直平分线.
由角平分线性
质定理和它的逆定理,同样可以得到另一个轨迹:
(3)
到已知角的两
边距离相等的点的轨迹,是这个角的平分线.
练习
下列条件的点的轨迹:
23
2
1
.画图说明满足
(1) 到定点的距离等于的点的轨迹;
3cmA
(2) 到
直线的距离等于的点的轨迹;
2cml
(3)
已知直线,
到、的距离相等的点的轨迹.
ABCDCDAB
2.画图说明,
到直线的距离等于定长的点的轨迹.
dl 习题3.3 1.
已知弓
形弦长为4,弓形高为1,则弓形所在圆的半径为( ) 5
A.
B. C.3 D.4 3
2 2.
在半径等于4的圆中,垂直平分半径的弦
长为( )
A. B.
C. D. 3433323 3.
AB为⊙O的直径,弦,E
为垂足,若BE=6,AE=4,则CD等于( ) C
A.
B. C. D. 462622182
4. 如图3.3-12,在⊙O
中,E是弦AB
延长线上的一点,已知
o
OB=10cm,OE=12cm,求AB。
3.3-12 参考答案 第一讲 数与式
1.1.1.绝对值
图
1.(1);
(2);或 2.D 3.3x-18
公式
1111
1.(1) (2) (3)
1.1.2.乘法
b
3224
2.(1)D
(2)A 1.1.3.二次根式
24
1. (1)
(2) (3) (4).
53
1
2
100
习题
28635
2.C
3.1 4.> 1.1.4.分式 1
99
1.
2.B
3. 4.
2
1.1 1.(1)或
(2)-4
2
1
1.2
4
<x<3
(3)x<-3,或x>3
3.(1) (2) (3)
23611
2.1
分解因式
3)
1. B 2.(1)(x+2)(x+4)
(2)
22(2)(42
(1
)
2)(1
(
2)
(4).
2)(2)(2
习题1.2
1.(1)
2
(2)
(3)
232
31111
2
a
34
(4
5
252
72
3
(1)(
33
)
135
5
2
1
13
21
2.(1); (2);
22
7
5)(1
(4).
(3);
5)3
3.等边三角形 4.
(1)()
第二
讲 函数与方程
2.1 一元二次方程
练习 1. (1)C
(2)D
2
2. (1)-3
(2)有两个不相等的实数
根 (3)x+2x-3=0 3.k<4,且k≠0 4.-1
提示:
(
x-
3)(
x-
3)
=x
x-
3(
x+x
)
+
9 121212
习题2.1
1. (1)
C (2)B 提示:②和④是错的,对于②,由于方
程的根的判别式Δ<
2
0,所以方程没有实数根;对于
④,其两根之和应为-.
3
(3)C 提示:当a=
0时,方程不是一元二次方程,不合题意.
25
17
2. (1)2 (2)
(3)6 (3)
3
411
3.当m
>-,且m≠0时
,方程有两个不相等的实数根;当
m=-时,方程有两
441
个相等的实数根;当m<-
时,方程没有实数根.
4
4.设已知方程的两根分别
是
x和x,则所求的方程的两根分别是-x和-x,∵x+
x=7,1212122
xx=-1,∴(-x)+(-x)=-7,(-x)×(-
x)=xx=-1,∴所求的方程为y
+7y-1=0.12121212
2.2 二次函数 22.2.1 二次函数y=ax+bx+c
的图象和性质 练
习
1.(1)D (2)D 2.(1)4,0
(2)2,-2,0
(3)下,直线x=-2,(-2,5);
-2,大,5;>-2. 3.(1)开口向上;对称轴为<
br>直线x=1;顶点坐标为(1,-4);当x=1时,函数
有最小值y=-4;当x<1时,y随
着x的增大而减
小;当x>1时,y随着x的增大而增大.其图象如
图所示. (2)开
口向下;对称轴为直线x=3;顶
点坐标为(3,10);当x=3时,函数有最大值y=10;
当x<3时,y随着x的增大而增大;当x>3时,y
随着x的增大而减小.其图象如图所示.
y (3,10)
y
2y=x-2x-3 x=1 -1 O
3
x 2y=-x+6x+1
1 O x -3 (1,-4) x=
3 (2) (1) (第3题)
4.通过画出函数图象来解(图象
略).
(1)当x=-2时,函数有最大值y=3;无最
小值.
(2)当x=-1时,函数有最大值y=4;无
最小值.
26
(3)当x=-1时,函数有最大值y=4;当x=1
时,函数有最小值y=0.
(4)当x=0时,函数有
最大值y=3;当x=3时,函数有最小值y=-
12.
2.2.2 二次函数的三种表示方式 练 习
1.(1)A (2)C
-2.(1)(x+1)(x1) (2)4
3
22
3.(1)y=-x+
2x-3 (2)y=
(x-3)+5
2
(3)y=2(x-1+
2)( x+1-2)
习题2.2
1.(1)D (2)C (3)D
22
2.(1)y=x+x-2
(2)y=-x+2x+3
2
3.y=
2x-12x+20
2
4.y=2x-8x-10
2.3 方程与不等
式 2.3.1 二元二次方程组解法 练 习
1.(1)(2)是方程的组解;
(3)(4)不是方程组的
解. 2.(1)
(2)
(3) (4)
2.3.2 一元二次不等式解法
练 习 27
41.(1)x<-1,或x> ; (2)-3≤x≤4; (3)x
<-4,或x>1;
3 (4)x=4. 2.不等式可以变
为(x+1+a)(
x+1-a)≤0,
(1)当-1-a<-1+a,
即a>0时,∴-1-a≤x≤-1+a;
2
≤0,∴x=-1;
(2)当-1-a=-1+a,即
a=0时,不等式即为(x
+1)
(3)当-1-a>-1+a,即a<0时,∴-1
+a≤x≤-1-a.
综上,当a>0时,原不等式的解
为-1-a≤x≤-1+a;
当a=0时,原不等式的
解为x=-1;
当a<0时,原不等式的解为-1
+a≤x≤-1-a.
2,0,22
0,0,412
习题2.3
1024
5311
1.(1)
11.
,,
(2)
.
2253
3
32,
2,
3
3
2;
3,
2,12
12
3,3,3,
(3)
(
4
)
34211,1,1.1,1243
33
(3)1-
2323
2.(1)无解
(2)
2≤x≤1+2 (4)x≤-2,或x≥2
第二讲 三角形与圆
3.1
相似形 练习1
1
.
D
DEADx
510102
.设
.
即
,
,,
,
,
.
2
833
ABBD
5353
.
ACDC
49
CFDC
28
4
.作交于,则得,又
ACDCEGCE交5.作于,即
ABABEGEGEF
11523.
练习2 1.
C2.12,18
.(1)因
2
为所以是平行四边形;(2)当时,为菱
形;当时,为正方形.
EFGH2o5.(1)当时,;(2).
习题3.1 1.B 2.B 3.
.为直角三角形斜边上的高,,又可证.
ABCBF
.证略
2.(1);(2).
3.C
8020
解得,
3.2 三角形 练习1
练习2
oo71.5或 2.或
.设两直角边长为,斜边长为2,则,且,
1
.
5.可利用面积证
2习题3.2 A
组 .B
2. D 3. 4. 5.8
120
29
3.3 圆 练习1
,,,
1
.取
COMD
17AB中点M,连CM,MD,则,且
共线,
158,25,9,
22 .
534
cm
34
cm
,3
2
,
2
.O到
ABCD的距离分别为3cm,4cm
,梯形的高为
1cm
或
7cm
,梯形的面积为
7
或
49.
cm
3.
半
径为
3cm
,OE
=2cm.,
OF
=.4.
外公切线长为
12
,内
公切线长为
. 433,26
cm
练习2
1.(1)
以A为圆心,
3cm
为半径的
3.3
圆;(
2
)与平行,且与距离为
2cm
的两条平行线;(
3
)与ABll平行,
且与AB,CD距离相等的一条直线
.
2.
两条平行直线,图略
.
习题
1
.
B 2.A
3.B 4.
AB
=8cm. 30
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