本题导读
本题为选考模块解答题(三选二),分别考查矩阵与变换、坐标系与参数方程、不等式选讲三个选考专题的基础知识与通用解法。
📌【题干】
Question
(2010年福建卷(理)) 【A】 已知矩阵 ,,且 .
(1) 求实数 的值;
(2) 求直线 在矩阵 所对应的线性变换下的像的方程.
【B】 在直角坐标系 中,直线 的参数方程为 ( 为参数).在极坐标系(与直角坐标系取相同的长度单位,且以原点 为极点,以 轴正半轴为极轴)中,圆 的方程为 .
(1) 求圆 的直角坐标方程;
(2) 设圆 与直线 交于点 ,若点 的坐标为 ,求 .
【C】 已知函数 .
(1) 若不等式 的解集为 ,求实数 的值;
(2) 在 (1) 的条件下,若 对一切实数 恒成立,求实数 的取值范围.
🔍【思路分析】
破题导航
- 【A】:利用二阶矩阵乘法与矩阵相等建立关于 的方程组求解;由像点坐标转换消元求出像的方程。
- 【B】:利用 化极坐标为直角坐标方程;联立直线参数方程与圆方程,利用参数 的几何意义求解距离和。
- 【C】:解绝对值不等式对比解集求 ;结合绝对值三角不等式求最值,解决恒成立问题。
✅【答案】
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✍【详细解析】
Abstract
【A】矩阵与变换
(1) 计算 :
对比对应元素得:
(2) 由 (1) 得 。 设直线上点 在变换下的对应点为 ,则:
代入 得:
故像的方程为 (或 )。
【B】坐标系与参数方程
(1) 圆 的方程为 。 代入 ,得:
(2) 将直线 的参数方程代入圆方程 得:
判别式 。 设点 对应的参数分别为 ,由韦达定理得:
因为参数方程满足 ,且起点为 , 所以:
【C】不等式选讲
(1) 由 。 又已知解集为 ,所以:
(2) 由 得 ,。 根据绝对值三角不等式:
要使 对一切实数 恒成立,只需 。 故实数 的取值范围是 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:二阶矩阵乘法及变换、极坐标与直角坐标互化、直线参数方程几何意义、绝对值不等式解法与最值。
- 核心方法:待定系数法、参数几何意义法、绝对值三角不等式。
- 避坑指南:
- 参数方程求解距离时,先验证参数方程系数平方和为 ,确保参数 具备几何意义;
- 三角不等式应用时注意通过消去 求最值。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 福建高考数学选考专题考纲核心试题,注重基本概念与规范解答。
- 结论推广: 选考模块各考点规则明确,熟练掌握直角/极坐标互化、参数几何意义及三角不等式通法即可稳定获满分。
🔗【关联脉络】
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