一、2017高考数学全国卷概述
2017年高考数学全国卷主要包括文科数学和理科数学两部分,试卷内容涵盖了解析几何、代数、立体几何、概率统计等基础知识,以及综合应用题。本文将对2017年高考数学全国卷的难题进行解析,并给出相应的备考策略。
二、难题解析
1. 理科数学
(1)解析几何
例题:已知椭圆\(\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} = 1\)(\(a > b > 0\)),直线\(l\)过点\(P(2,1)\),且与椭圆相切,求切线\(l\)的斜率\(k\)。
解析:首先,由椭圆的标准方程可得\(\frac{4}{a^2} + \frac{1}{b^2} = 1\)。设直线\(l\)的方程为\(y - 1 = k(x - 2)\),即\(kx - y + 1 - 2k = 0\)。由点到直线的距离公式,可得\(\frac{|2k - 1 + 1 - 2k|}{\sqrt{k^2 + 1}} = \frac{a}{c}\)。结合椭圆的性质,解得\(k = \pm\sqrt{2}\)。
(2)代数
例题:设实数\(x, y, z\)满足\(x^2 + y^2 + z^2 = 1\),\(x + y + z = 0\),求\(xyz\)的最大值。
解析:由柯西不等式可得\((x + y + z)^2 \leq 3(x^2 + y^2 + z^2)\),即\(0 \leq 3\)。又因为\(x^2 + y^2 + z^2 = 1\),所以\(xyz \leq \frac{1}{3}\)。当\(x = y = z = \frac{1}{\sqrt{3}}\)时,等号成立,此时\(xyz\)的最大值为\(\frac{1}{3}\)。
(3)立体几何
例题:正方体\(ABCD-A_1B_1C_1D_1\)中,\(E\)为\(A_1B_1\)的中点,\(F\)为\(BC\)的中点,\(G\)为\(AD_1\)的中点,求异面直线\(EF\)与\(CG\)的公垂线方程。
解析:以\(D\)为原点,\(DA\)为\(x\)轴,\(DC\)为\(y\)轴,\(DD_1\)为\(z\)轴建立空间直角坐标系。设\(D(0,0,0)\),\(A(1,0,0)\),\(B(1,1,0)\),\(C(0,1,0)\),\(D_1(0,0,1)\)。则\(E(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})\),\(F(\frac{1}{2},\frac{1}{2},0)\),\(G(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})\)。设异面直线\(EF\)与\(CG\)的公垂线方程为\(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\)。代入点\(E\)、\(F\)、\(G\)的坐标,解得公垂线方程为\(\frac{2x}{3} + \frac{2y}{3} + z = 1\)。
2. 文科数学
(1)解析几何
例题:已知圆\(x^2 + y^2 = 1\),直线\(l\)过点\(P(1,0)\),且与圆相切,求切线\(l\)的方程。
解析:设切线\(l\)的方程为\(y = k(x - 1)\)。由点到直线的距离公式,可得\(\frac{|k - 0|}{\sqrt{k^2 + 1}} = 1\)。解得\(k = \pm\sqrt{2}\)。因此,切线\(l\)的方程为\(y = \pm\sqrt{2}(x - 1)\)。
(2)代数
例题:设实数\(a, b, c\)满足\(a^2 + b^2 + c^2 = 3\),\(ab + bc + ca = 0\),求\(abc\)的最小值。
解析:由柯西不等式可得\((a^2 + b^2 + c^2)(1^2 + 1^2 + 1^2) \geq (ab + bc + ca)^2\),即\(3 \cdot 3 \geq 0\)。又因为\(ab + bc + ca = 0\),所以\(abc \geq 0\)。当\(a = b = c = 1\)时,等号成立,此时\(abc\)的最小值为\(0\)。
(3)立体几何
例题:正方体\(ABCD-A_1B_1C_1D_1\)中,\(E\)为\(A_1B_1\)的中点,\(F\)为\(BC\)的中点,\(G\)为\(AD_1\)的中点,求异面直线\(EF\)与\(CG\)的公垂线方程。
解析:以\(D\)为原点,\(DA\)为\(x\)轴,\(DC\)为\(y\)轴,\(DD_1\)为\(z\)轴建立空间直角坐标系。设\(D(0,0,0)\),\(A(1,0,0)\),\(B(1,1,0)\),\(C(0,1,0)\),\(D_1(0,0,1)\)。则\(E(\frac{1}{2},0,\frac{1}{2})\),\(F(\frac{1}{2},\frac{1}{2},0)\),\(G(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})\)。设异面直线\(EF\)与\(CG\)的公垂线方程为\(\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 1\)。代入点\(E\)、\(F\)、\(G\)的坐标,解得公垂线方程为\(\frac{2x}{3} + \frac{2y}{3} + z = 1\)。
三、备考策略
1. 加强基础知识的学习
对于高考数学来说,基础知识是解题的基石。考生需要加强对解析几何、代数、立体几何、概率统计等基础知识的掌握,注重理解概念、公式、定理等,并能够灵活运用。
2. 提高解题技巧
考生在备考过程中,要注重培养解题技巧。对于解析几何,要学会利用解析法解题,如点到直线的距离公式、点到椭圆的距离公式等;对于代数,要学会利用柯西不等式、均值不等式等工具解题;对于立体几何,要学会利用空间直角坐标系、向量法等解题。
3. 做好真题训练
考生可以通过做真题来提高自己的应试能力。在训练过程中,要注意分析题目类型、解题思路,总结解题方法,提高解题速度和准确率。
4. 注重错题总结
考生在做题过程中,要注重对错题的总结和分析。通过分析错题,找出自己的薄弱环节,有针对性地进行复习和巩固。
总之,要想在高考数学中取得好成绩,考生需要从基础知识、解题技巧、真题训练、错题总结等方面进行全面的备考。
