【38份合集】2016年高考理科数学大一轮总复习同步训练(一)

合集下载

2016届高考数学理科一轮复习同步训练1-1集合与集合的运算

2016届高考数学理科一轮复习同步训练1-1集合与集合的运算

第一章集合与简易逻辑第1讲集合与集合的运算A级训练(完成时间:10分钟)1.(2014·四川)已知集合A={x|(x+1)(x-2)≤0},集合B为整数集,则A∩B=()A.{-1,0} B.{0,1}C.{-2,-1,0,1} D.{-1,0,1,2}2.(2013·全国)设集合U={1,2,3,4,5},集合A={1,2},则∁U A=()A.{1,2} B.{3,4,5}C.{1,2,3,4,5} D.∅3.(2014·广西)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为()A.2 B.3C.5 D.74.已知集合A={x|x2-x-2<0},B={x|-1<x<1},则()A.A B B.B AC.A=B D.A∩B=∅5.已知集合A={0,1},满足条件A∪B={2,0,1,3}的集合B共有()A.2个B.2个C.3个D.4个6.设集合U={x|x<5,x∈N*},M={x|x2-5x+6=0},则∁U M=()A.{1,4} B.{1,5}C.{2,3} D.{3,4}7.已知全集U=R,则正确表示集合M={0,1,2}和N={x|x2+2x=0}关系的韦恩(Venn)图是()A. B.C. D.8.集合A={x∈R||x-2|≤5}中的最小整数为________.9.(2014·重庆)设全集U={n∈N|1≤n≤10},A={1,2,3,5,8},B={1,3,5,7,9},则(∁U A)∩B =________.10.若集合A={-1,3},集合B={x|x2+ax+b=0},且A=B,求实数a,b.B 级训练(完成时间:15分钟)1.[限时1分钟,达标是( )否( )]设全集U =R ,M ={x |x (x +3)<0},N ={x |x <-1},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x ≥-1}B .{x |-3<x <0}C .{x |x ≤-3|D .{x |-1≤x <0}2.[限时1分钟,达标是( )否( )](2013·江西)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}其中只有一个元素,则a =( )A .4B .2C .0D .0或43.[限时1分钟,达标是( )否( )]已知集合M ={x ||x -4|+|x -1|<5},N ={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),则a +b =( )A .6B .7C .8D .94.[限时1分钟,达标是( )否( )](2014·上海)已知互异的复数a ,b 满足ab ≠0,集合{}a ,b ={}a 2,b 2,则a +b =________.5.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={x |6x +1≥1,x ∈R },B ={x |x 2-2x -m <0},若A ∩B ={x |-1<x <4},则实数m 的值为________.6.[限时4分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合下列条件的a 的值.(1)9∈(A ∩B );(2){9}=A ∩B .[限时4分钟,达标是( )否( )]设A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0}.(1)若a =15,试判定集合A 与B 的关系; (2)若B ⊆A ,求实数a 组成的集合C .C 级训练(完成时间:8分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )](2014·广东)设集合A ={(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5)|x i ∈{-1,0,1},i =1,2,3,4,5},那么集合A 中满足条件“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”的元素个数为( )A .60B .90C .120D .1302.[限时4分钟,达标是( )否( )](2014·揭阳一模)定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做集合A 的幂集,记为P (A ),用n (A )表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:①对于任意集合A ,都有A ∈P (A );②存在集合A ,使得n [P (A )]=3;③用∅表示空集,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )=∅;④若A ⊆B ,则P (A )⊆P (B );⑤若n (A )-n (B )=1,则n [P (A )]=2×n [P (B )].其中正确的命题个数为( )A .4B .3C .2D .1第一章 集合与简易逻辑第1讲 集合与集合的运算【A 级训练】1.D 解析:A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},又集合B 为整数集,故A ∩B ={-1,0,1,2},故选D.2.B3.B 解析:因为M ={1,2,4,6,8},N ={1,2,3,5,6,7},所以M ∩N ={1,2,6},即M ∩N 中元素的个数为3.故选B.4.B 解析:A ={x |x 2-x -2<0}={x |-1<x <2},则B A .5.D 解析:因为A ={0,1},且A ∪B ={2,0,1,3},所以B 可能为{2,3}或{2,3,0}或{2,3,1}或{2,0,1,3},则满足条件的集合B 共有4个.6.A 解析:U ={1,2,3,4},M ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},所以∁U M ={1,4}.7.A 解析:N 为x 2+2x =0的解集,解x 2+2x =0可得,x =0或-2,则N ={-2,0},M ∩N ={0}≠∅.8.-3 解析:由|x -2|≤5,得-5≤x -2≤5,即-3≤x ≤7,所以集合A 中的最小整数为-3.9.{7,9} 解析:因为全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},所以∁U A ={4,6,7,9},所以(∁U A )∩B ={7,9},故答案为{7,9}.10.解析:因为A =B ,所以B ={x |x 2+ax +b =0}={-1,3}.所以⎩⎪⎨⎪⎧-a =-1+3=2b =(-1)×3=-3,解得a =-2,b =-3. 【B 级训练】1.D 解析:M ={x |x (x +3)<0}={x |-3<x <0},由图象知,图中阴影部分所表示的集合是M ∩(∁U N ),又N ={x |x <-1},所以∁U N ={x |x ≥-1}.所以M ∩(∁U N )=[-1,0).2.A 解析:当a =0时,方程为1=0不成立,不满足条件,当a ≠0时,Δ=a 2-4a =0,解得a =4.3.B 解析:由集合M 中的不等式,解得0<x <5,所以M ={x |0<x <5},因为N ={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),所以a =2,b =5,则a +b =2+5=7.4.-1 解析:第一种情况:a =a 2,b =b 2,因为ab ≠0,所以a =b =1,与已知条件矛盾,不符;第二种情况:a =b 2,b =a 2,所以a =a 4⇒a 3=1,所以a 2+a +1=0,即a +b =-1.5.8 解析:由6x +1≥1,得x -5x +1≤0,所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}. 因为A ∩B ={x |-1<x <4},所以有42-2×4-m =0,解得m =8.此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8.6.解析:(1)因为9∈(A ∩B ),所以9∈A 且9∈B .所以2a -1=9或a 2=9,所以a =5或a =-3或a =3.经检验a =5或a =-3符合题意.所以a =5或a =-3.(2)因为{9}=A ∩B ,所以9∈A 且9∈B ,由(1)知a =5或a =-3.当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9},此时A ∩B ={9};当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9},此时A ∩B ={-4,9},不合题意.综上知a =-3.7.解析:由x 2-8x +15=0,得x =3或x =5.所以A ={3,5}.(1)当a =15时,由15x -1=0,得x =5.所以B ={5},所以B A . (2)因为A ={3,5}且B ⊆A ,所以,若B =∅,则方程ax -1=0无解,有a =0;若B ≠∅,则a ≠0,由方程ax -1=0,得x =1a ,所以1a =3或1a =5,即a =13或a =15.所以C ={0,13,15}. 【C 级训练】1.D 解析:由题目中“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”考虑x 1,x 2,x 3,x 4,x 5的可能取值,设A ={0},B ={-1,1},分为①有2个取值为0,另外3个从B 中取,共有方法数:C 25×23;②有3个取值为0,另外2个从B 中取,共有方法数:C 35×22;③有4个取值为0,另外1个从B 中取,共有方法数:C 45×2.所以总共方法数是C 25×23+C 35×22+C 45×2=130,即元素个数为130.故选D.2.B 解析:由P (A )的定义可知①正确,④正确,设n (A )=n ,则n [P (A )]=2n ,所以②错误,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确;n (A )-n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个,则n [P (A )]=2×n [P (B )],⑤正确,故选B.。

2016届高考数学理自由复习步步高系列专题01函数(通用版)(解析版)

2016届高考数学理自由复习步步高系列专题01函数(通用版)(解析版)

2016年高考备考之考前十天自主复习第一天 函数(理科)第一块 集合与简易逻辑考点一 集合的概念及运算[1]集合概念,元素与集合的属于关系1. 已知集合A =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ∈Z ,且32-x ∈Z ,则集合A 中的元素个数为( )A .2B .3C .4D .5【答案】C2. ( 四川省遂宁市2016届高三第二次诊断考试数学理) 已知集合A ={1,2,4},则集合B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A }中元素的个数为( )A .3B .6C .8D .9【答案】D【解析】选D 集合B 中元素有(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(4,1),(4,2),(4,4),共9个.[2]集合间的关系(相等与包含)3.已知集合A ={}1,2,3,B ={}2,3,则( )A 、A =B B 、A ⋂B =∅C 、A ØBD 、B ØA 【答案】D【解析】由于2,2,3,3,1,1A B A B A B ∈∈∈∈∈∉,故A 、B 、C 均错,D 是正确的,选D . 4. 设集合A ={(x ,y )|x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =3},则满足M ⊆(A ∩B )的集合M 的个数是( )A .0B .1C .2D .3【答案】C5.已知集合{}0,1,2,3,4M =,{}1,3,5N =,P M N =⋂,则P 的子集共有( ) A .2个 B .4个 C .6个 D .8个 【答案】B【解析】因为{}1,3M N ⋂=中有两个元素,所以其子集个数为224=个,故选B .6. ( 2016年浙江省杭州市严州中学高三三月阶段测试数学理3)已知集合{}2/320A x x x =-+=,{}/05,B x x x N =<<∈,则满足条件A C B ⊆⊆的集合C 的个数为( ) A .1 B . 2 C .3 D .4 【答案】D【解析】根据题意{}{}2/3201,2A x x x =-+==,{}/1,2,3,4B x =,再根据集合包含的定义可得满足A C B ⊆⊆的集合C 有{}{}{}{}1,2,1,2,3,1,2,4,1,2,3,4共 4个,故选D . [3]集合间的运算7. (江西省六校2016届高三3月联考数学理)已知集合A ={x |-2≤x ≤7},B ={x |m +1<x <2m -1}.若B ⊆A ,则实数m 的取值范围是( )A .-3≤m ≤4B .-3<m <4C .2<m ≤4D .m ≤4 【答案】D解析:当B =∅时,有m +1≥2m -1,则m ≤2. 当B ≠∅时,若B ⊆A ,如图11.则⎩⎪⎨⎪⎧m +1≥-2,2m -1≤7,m +1<2m -1,解得2<m ≤4.综上,m 的取值范围为m ≤4,故选D.8. (吉林省长春市普通高中2016届高三质量监测(二)理1)已知集合{}0x x P =≥,1Q 02x x x ⎧+⎫=≥⎨⎬-⎩⎭,则()R Q P =I ð( )A .(),2-∞B .(],1-∞-C .()1,0-D .[]0,2 【答案】D【解析】由题意可知{|1Q x x =-≤或2}x >,则{|12}Q x x =-<≤R ð,所以()R Q P =I ð[]0,2. 故选D.9. 已知集合{}2430A x x x =-+<,{}24B x x =<<,则AB =( )(A )(1,3) (B )(1,4) (C )(2,3) (D )(2,4) 【答案】C【解析】因为{}{}243013A x x x x x =-+<=<<, 所以{}{}{}132423AB x x x x x x =<<<<=<<.故选:C.[4]韦恩图10. (宁夏回族自治区银川一中2016届高三第一次模拟考试数学理) 设函数f (x )=lg(1-x 2),集合A ={x |y =f (x )},B ={y |y =f (x )},则图中阴影部分表示的集合为( )A .[-1,0]B .(-1,0)C .(-∞,-1)∪[0,1)D .(-∞,-1]∪(0,1)【答案】D[5]新概念11. 已知数集A ={a 1,a 2,…,a n }(1≤a 1<a 2<…<a n ,n ≥2)具有性质P :对任意的i ,j (1≤i ≤j ≤n ),a i a j 与a ja i两数中至少有一个属于A ,则称集合A 为“权集”,则( )A .{1,3,4}为“权集”B .{1,2,3,6}为“权集”C .“权集”中元素可以有0D .“权集”中一定有元素1 【答案】B【解析】由于3×4与43均不属于数集{1,3,4},故A 不正确,由于1×2,1×3,1×6,2×3,62,63,11,22,33,66都属于数集{1,2,3,6},故B 正确,由“权集”的定义可知a ja i 需有意义,故不能有0,同时不一定有1,C ,D 错误,选B. 考点二 命题[6]命题的真假判断与四种命题(原命题,否命题,逆命题,逆否命题)12. (黄冈中学2016届高三(上)期末考试数学试题理)以下关于命题的说法正确的有________(填写所有正确命题的序号).①“若log 2a >0,则函数f (x )=log a x (a >0,a ≠1)在其定义域内是减函数”是真命题; ②命题“若a =0,则ab =0”的否命题是“若a ≠0,则ab ≠0”; ③命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆命题为真命题; ④命题“若a ∈M ,则b ∉M ”与命题“若b ∈M ,则a ∉M ”等价. 【答案】②④13. ( 2016年2月甘肃省部分普通高中高三第一次联考理4)下列推断错误的是( ) A.命题“若2320,x x -+=则1x = ”的逆否命题为“若1x ≠则2320x x -+≠”B.命题:p 存在R x ∈0,使得20010x x ++<,则非:p 任意R x ∈,都有210x x ++≥C.若p 且q 为假命题,则q p ,均为假命题D.“1x <”是“2320x x -+>”的充分不必要条件 【答案】C【解析】命题“若2320,x x -+=则1x = ”的逆否命题为“若1x ≠则2320x x -+≠”,正确;命题:p 存在R x ∈0,使得20010x x ++<,则非:p 任意R x ∈,都有012≥++x x ,正确;若p 且q 为假命题,则q p ,可能都是假命题,也可能一真一假,错误;当1<x 时,能得到0232>+-x x ;当0232>+-x x2>x 或1<x ,故答案为C.考点:命题真假性的判断.14.命题“若4πα=,则tan 1α=”的逆否命题是( )A .若α ≠4π,则tan α≠1 B . 若α=4π,则tan α≠1C . 若tan α≠1,则α≠4πD . 若tan α≠1,则α=4π【答案】C【解析】因为“若p ,则q ”的逆否命题为“若p ⌝,则q ⌝”,所以 “若α=4π,则tan α=1”的逆否命题是 “若tan α≠1,则α≠4π”.故选C .15. (四川省雅安中学2016届高三开学考试数学理8)下列命题正确的是( ) ①若2(3)4log 32x f x =+,则8(2)(4)...(2)180f f f +++=;②函数()tan 2f x x =的对称中心是)0,2(πk (k Z ∈); ③“32,10x R x x ∀∈-+≤”的否定是“01,23>+-∈∃x x R x ”;④设常数a 使方程sin x x a +=在闭区间[0,2π]上恰有三个解123,,x x x ,则123x x x ++73π=A .①③B .②③C .②④D .③④ 【答案】D[7]简单的逻辑连接词(真值表,否定)16. (广东省汕头市2016年高三第一次模拟考试数学理4)已知命题:p R x ∃∈,2lg x x ->,命题:q R x ∀∈,1x e >,则( )A .命题p q ∨是假命题B .命题p q ∧是真命题C .命题()p q ∧⌝是真命题D .命题()p q ∨⌝是假命题 【答案】D【解析】因为命题:p R x ∃∈,2lg x x ->是真命题,而命题:q R x ∀∈,1x e >,由复合命题的真值表可知命题()p q ∧⌝是真命题,选C17. ( 吉林省吉林市第一中学校2016届高三3月“教与学”质量检测(一)数学理) 若命题p :φ=π2+k π,k ∈Z ,命题q :f (x )=sin(ωx +φ)(ω≠0)是偶函数,则p 是q 的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件【答案】A[8]全称与特称命题(命题真假与否定)18.命题"存在实数x ,使得1"x >的否定( )A .对任意实数x ,都有1x >B .不存在实数x ,使得1x ≤C .对任意实数x ,都有1x ≤D .存在实数x ,使得1x ≤ 【答案】C【解析】特称命题的否定为全称命题(注意要否定结论),故选C .19.已知命题:p x R ∀∈,23x x <;命题:q x R ∃∈,321x x =-,则下列命题中为真命题的是( ) A .p q ∧ B .p q ⌝∧C .p q ∧⌝D .p q ⌝∧⌝【答案】B20.若命题“2,(1)10x R x a x ∃∈+-+<”是假命题,则实数a 的取值范围是 . 【答案】[]1,3-【解析】命题“2,(1)10x R x a x ∃∈+-+<”是假命题,则该命题的否定“()2,110x R x a x ∀∈+-+≥”为真命题,即不等式()2110x a x +-+≥在x R ∈上恒成立,则有()2140a ∆=--≤13a ⇒-≤≤,故填[]1,3-.考点三 充要条件的判断[9]充要条件的判断(大范围小范围)21.“2320x x -+->”是“1x >”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A22.已知函数lg(4)y x =-的定义域为A ,集合{|}B x x a =<,若P :“x A ∈”是 Q :“x B ∈”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围 . 【答案】()4,+∞【解析】函数()lg 4y x =-的定义域为{}{}/40/4x x x x ->=<,因为P :“x A ∈”是 Q :“x B ∈”的充分不必要条件,故根据小范围可以推出大范围,大范围不能推出小范围可得A B Ø,则画出数轴可得4a >(注4a =时,P 是Q 的充要条件),故填()4,+∞.[10] 充要条件的判断(递推关系,命题真假)23. ( 四川省遂宁市2016届高三第二次诊断考试数学理6)设a 、b 是实数,则“22a b >”是“0a b >>”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】若0a b >>,则必有22a b >.22a b >时,不一定有0a b >>,故为必要而不充分条件,选B.24. ( 2016年浙江省杭州市严州中学高三三月阶段测试数学理3)若π02x <<,则1tan <x x 是1sin <x x 的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A25. ( 2016漳州市普通高中毕业班质量检查数学理5) “211n n n a a a +-=,2n ≥且n ∈N ”是“数列{}n a 为等比数列”的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A[11]已知条件关系求条件26.双曲线221y x m-=的充分必要条件是( )A .12m >B .1m ≥C .1m >D .2m >【答案】C【解析】根据题意得,()221,0a b m m ==>,则121e m m =>⇔+>⇔>,故选C .27. (安徽省安庆五校联盟2016届高三下学期3月联考数学理14)已知定义在R 上的奇函数()f x ,当0x ≥时,3()log (1)=+f x x .若关于x 的不等式2[(2)](22)f x a a f ax x ++≤+的解集为A ,函数()f x 在[8,8]-上的值域为B ,若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是 . 【答案】20a -≤≤第二块 基本初等函数 函数与方程及函数的应用考点一 基本初等函数的图像与性质 [1]基本初等函数图像1. ( 2016漳州市普通高中毕业班质量检查数学理4) 函数f (x )=2x +sin x 的部分图象可能是( )【答案】A【解析】选A 因为x ∈R ,f (-x )=-2x -sin x =-f (x ),所以函数图象关于原点对称,又f ′(x )=2+cos x >0,所以函数单调递增,因此选A.2. 已知f (x )=⎩⎨⎧-2x ,-1≤x ≤0,x ,0<x ≤1,则下列函数的图象错误的是( )解析:选D 先在坐标平面内画出函数y =f (x )的图象,如图所示,再将函数y =f (x )的图象向右平移1个单位长度即可得到y =f (x -1)的图象,因此A 正确;作函数y =f (x )的图象关于y 轴的对称图形,即可得到y =f (-x )的图象,因此B 正确;y =f (x )的值域是[0,2],因此y =|f (x )|的图象与y =f (x )的图象重合,C 正确;y =f (|x |)的定义域是[-1,1],且是一个偶函数,当0≤x ≤1时,y =f (|x |)=x ,相应这部分图象不是一条线段,因此选项D 不正确.综上所述,选D.3.函数13y x x =-的图像大致为( )【答案】A【解析】函数13y x x =-为奇函数.当0x >时,由130x x ->,即3x x >,可得21x >,故x >1,结合选项A ,故选A .[2]基本初等函数性质4. (怀化市中小学课程改革教育质量监测2016年高三第一次模考理科数学)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 2+2x ,若f (2-a 2)>f (a ),则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(2,+∞)B .(-1,2)C .(-2,1)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)【答案】C【解析】 ∵f (x )是奇函数,∴当x <0时,f (x )=-x 2+2x .作出函数f (x )的大致图象如图中实线所示,结合图象可知f (x )是R 上的增函数,由f (2-a 2)>f (a ),得2-a 2>a ,解得-2<a <1.5. (江西省六校2016届高三3月联考数学理16)若函数221,0()(1),0axax x f x a e x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩在(,)-∞+∞上单调,则实数a 的取值范围是 .【答案】((,-∞⋃.【解析】若20,1,0a y ax x >=+≥表示开口向上的抛物线位于y 轴右侧的部分,且过点(0,1),此时函数为单调增函数;为使函数221,0()(1),0axax x f x a e x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩在(,)-∞+∞上单调,须2(1),0ax y a e x =-<是单调增函数且20(1)1a a e⨯-≤,即2210,(11a a e ⎧->⎨-≤⎩)解得1a <≤;若20,1,0a y ax x <=+≥表示开口向下的抛物线位于y 轴右侧的部分,且过点(0,1),此时函数为单调减函数;为使函数221,0()(1),0ax ax x f x a e x ⎧+≥⎪=⎨-<⎪⎩在(,)-∞+∞上单调,须2(1),0ax y a e x =-<是单调减函数且20(1)1a a e⨯-≥,即2210,(11a a e ⎧->⎨-≥⎩)解得a ≤;综上知,答案为((,-∞⋃.6. 下列函数中,既是偶函数又在区间 (-∞,0)上单调递增的是( )A .f (x )=1x 2B .f (x )=x 2+1C .f (x )=x 3D .f (x )=2-x【答案】A[3]指对数运算(求值)7. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 4x ,x >0,2-x,x ≤0,则f (f (-4))+f ⎝⎛⎭⎫log 216=________. 【答案】8【解析】f (f (-4))=f (24)=log 416=2,∵log 216<0,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫log 216=221log 6-=221log 6=6,即f (f (-4))+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=8.8.方程91331xx+=-的实数解为 . 【答案】3log 49. lg 51 000-823=( )A .235B .-175C .-185 D .4【答案】B【解析】lg 51 000-823=lg 1035-(23)23=35-4=-175.10.已知y x ,为正实数,则( ) A .y x yx lg lg lg lg 222+=+ B . lg()lg lg 222x y x y += C .y x y x lg lg lg lg 222+=∙ D .lg()lg lg 222xy x y =【答案】D【解析】根据指对数的运算公式((),log log log a b a ba a a x x x x y xy +=+=)有lg lg lg lg 222x yx y +=,()lg lg lg lg lg 2222xy x y x y +==,()lg lg lg lg 22yx y x =,所以选项D 是正确的,故选D .11.23log 9log 4⨯=( ) A .14B .12C .2D .4【答案】D 【解析】根据对数的换底公式(log log log c a c b b a=)得23lg 9lg 42lg 32lg 2log 9log 44lg 2lg 3lg 2lg 3⨯=⨯=⨯=,故选D . [4]指对数大小比较12. 已知a =312,b =log 1312,c =log 213,则( )A .a >b >cB .b >c >aC .c >b >aD .b >a >c 【答案】A【解析】 ∵a =312>1,0<b =log 1312=log 32<1,c =log 213<0,∴a >b >c ,故选A.13.若()ln 1ln 1,1,ln ,,2xx x e a x b c e -⎛⎫∈=== ⎪⎝⎭则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >b >aB .b >c >aC .a >b >cD .b >a >c【答案】B【解析】根据对应指对数的单调性可得,当()1,1x e -∈时,1ln ln ln110e x a -<<⇒-<<,()ln 1,1xc ex e -==∈,0ln 11111ln ln ln11ln 0222xe x x --⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<⇒-<<⇒<< ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则b >c >a .故选B . [5]幂函数概念14.已知幂函数()y f x =的图象过点1(2,则4log (2)f 的值为( ) A .14 B .-14C .2D .-2 【答案】A15.已知幂函数()253()1m f x m m x---=-在(0,+∞)上是增函数,则m =________.【答案】1-【解析】因为函数()253()1m f x m m x---=-是幂函数,所以m 2-m -1=1,解得m =2或m=-1.当m =2时,-5m -3=-13,函数y =x-13在(0,+∞)上是减函数;当m =-1时,-5m -3=2,函数y =x 2在(0,+∞)上是增函数,所以m =-1.故填1-.[6]反函数16.设函数()y f x =存在反函数1()y fx -=,且函数()y x f x =-的图象过点(1,2),则函数1()y f x x -=-的图象一定过点 .【答案】()1,2-【解析】由函数()y x f x =-的图象过点(1,2)得: (1)1,f =-即函数()y f x =过点(1,1),-则其反函数过点(1,1),-即()111f --=,所以函数1()y f x x -=-的图象一定过点(1,2).-考点二 函数零点[7]零点存在性定理(正向用 逆向用)17. 已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)【答案】C【解析】因为f (1)=6-log 21=6>0,f (2)=3-log 22=2>0,f (4)=32-log 24=-12<0,所以函数f (x )的零点所在区间为(2,4).18. 若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ln x -a ,x >0,-x 2-2x -a ,x ≤0,有三个零点,则实数a 的取值范围是________.【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫-1e ,1【解析】令g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ln x ,x >0,-x 2-2x ,x ≤0,h (x )=a ,则问题转化为g (x )与h (x )的图象有三个交点,g (x )图象如图.由图象知-1e <a <1.[8]二次函数零点问题19. (四川省雅安中学2016届高三开学考试数学理9)函数()f x 的零点与()422xg x x =+-的零点之差的绝对值不超过0.25, 则()f x 可以是( ) A. ()1xf x e =-B. ()2(1)f x x =-C. ()41f x x =-D.)21ln()(-=x x f【答案】C【解析】由已知易知()422xg x x =+-是增函数,0232)41(<-=g ,01)21(>=g ,故)21,41(0∈∃x ,使得0)(0=x g ,选项A 的零点为0,故)21,41(00∈-x ;选项B 的零点为1,)1,21(10∈-x ;选项C 的零点为41,)41,0(410∈-x ;选项D 的零点为23,)45,1(230∈-x ,综上应选C[9]分段函数的零点问题20. (浙江省绍兴市2016届高三上学期期末统考数学理试题15)已知()11f x x =-,()()()111n n f x n f x +=+-,n *∈N ,若函数()3y f x kx =-恰有4个不同零点,则正实数k的值为 . 【答案】2 【解析】试题分析:作出函数)(2x f 图象,1)(3)(23-=x f x f 可看做在)(2x f 的基础上纵坐标伸长为原来的3倍,再将图象向下移一个单位得到1)(32-x f ,最后将x 轴下方的翻折可得到1)(3)(23-=x f x f 的图象如图,由图可知函数()3y f x kx =-恰有4个不同零点即)(3x f y =与kx y =只有4个交点,此时k 的值为0或2,又k 为正实数,故k 的值为221. (山东省潍坊市第一中学2014届高三1月期末考前模拟数学理12)已知函数⎩⎨⎧>≤+=0,10,2)(x nx x kx x f ()k R ∈,若函数()y f x k =+有三个零点,则实数k 的取值范围是(A )2k ≤ (B )10k -<< (C )21k -≤<- (D )2k ≤-【答案】D【解析】由题意若0>k ,则函数()y f x k =+无零点,若0=k 时,函数()y f x k =+只有1个零点,故0<k ,要使函数()y f x k =+有三个零点,只需)(x f y =与k y -=有三个交点即可,作出示意图,易知当2≥-k 即2k ≤-时,函数()y f x k =+有三个零点[11]图像交点(数形结合)22. (江苏省扬州中学2016届高三3月期初考试数学试题12)已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,且当0x ≥时,()|2|f x x x =-.若关于x 的方程2()()0(,)f x af x b a b R ++=∈恰有10个不同实数解,则a 的取值范围为 ___▲ . 【答案】(2,1)-- 【解析】试题分析:函数()f x 的图象如图所示,要使方程2()()0(,)f x af x b a b R ++=∈恰有10个不同实数解,则方程02=++b ax x 有两个根21,x x ,且一个根101<<x ,另一个根12=x ,故⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧>=++<-<>∆0011200b b a a12-<<-a23.设函数22,()ln )3(x x g x x x x f e +-=+-=. 若实数a , b 满足()0,()0f a g b ==, 则( ) A .0a b << B .0b a << C .0a b <<D .0b a <<【答案】C【解析】由题得,,a b 分别为函数()(),f x g x 零点,因此考虑利用函数图像的交点判断()(),f x g x 零点,a b 的大致位置(即范围),因为函数()f x 的零点a 为()0202x x f x e x e x =⇒+-=⇒=-的根,所以a 为函数x y e =与2y x =-的图像交点的横坐标,画出两个函数的图像如图1,同理,b 为函数ln y x =与23y x =-的图像交点的横坐标,画出两个函数的图像如图2,则根据图1和图2可以判断01,1a b <<>,故选C.图1 图2<另解>因为()()()()010,10f f g g e <<,所以根据零点存在性定理可得()0,1a ∈()1,b e ∈,故选C .24.对实数a 和b ,定义运算“⊗”: a b ⊗=,1,1a a b b a b -≤⎧⎨->⎩,设函数2()(2)(1)f x x x =-⊗-,x R ∈.若函数()y f x c =-的图象与x 轴恰有两个公共点,则实数c 的取值范围是( )A .(1,1](2,)-⋃+∞B .(2,1](1,2]--⋃C . (,2)(1,2]-∞-⋃D .[2,1]-- 【答案】B【解析】根据运算“⊗”的定义可得2()(2)(1)f x x x =-⊗-()()()()2222,2111,211x x x x x x ⎧----≤⎪=⎨---->⎪⎩()22,121,12x x f x x x x ⎧--≤≤⇒=⎨-<->⎩或,画出分段函数()22,121,12x x f x x x x ⎧--≤≤=⎨-<->⎩或的图像,而数()y f x c =-的图象与x 轴恰有两个公共点,即()()0f x x f x c -=⇒=有两个根,因此()f x 与y c =的图像有两个公共点,而y c =的图像为一条平行于x 轴的直线,由图可得当21c -<≤-或12c <≤时,()f x 与y c=的图像有两个公共点,故选B.[11]二分法25.用二分法研究函数()331f x x x =+-的零点时,第一次经计算f (0)<0,f (0.5)>0可得其中一个零点x 0∈______,第二次应计算________.【答案】()0,0.5,()0.25f【解析】因为()331f x x x =+-是R 上的连续函数,且f (0)<0,f (0.5)>0,则f (x )在()0,0.5x ∈上存在零点,且第二次验证时需验证f (0.25)的符号.考点三 函数的实际应用 [12]二次,三次等多项式函数模型26. (怀化市中小学课程改革教育质量监测2016年高三第一次模考理科数学20)某单位有员工1000名,平均每人每年创造利润10万元.为了增加企业竞争力,决定优化产业结构,调整出x )(+∈N x 名员工从事第三产业,调整后他们平均每人每年创造利润为3x 10(a-)500万元)0(>a ,剩下的员工平均每人每年创造的利润可以提高%2.0x . (Ⅰ)若要保证剩余员工创造的年总利润不低于原来1000名员工创造的年总利润,则最多调整出多少名员工从事第三产业?(Ⅱ)在(Ⅰ)的条件下,若调整出的员工创造出的年总利润始终不高于剩余员工创造的年总利润,则a 的取值范围是多少? 【答案】(1)500,(2)05a <≤.【解析】(1)设调整x 名工人从事第三产业,由题意,得110(1000)(10.2)101000100x x -+⋅≥⨯,即25000x x -≤2x ,又x >0,所以0500x <≤.即最多调整500名员工从事第三产业1. (黄冈中学2016届高三(上)期末考试数学试题理2)设全集U =R ,{}111,202xA x xB x ⎧⎫⎪⎪⎛⎫=+<=-≥⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭,则图中阴影部分所表示的集合( )A .()2,0-B .(]2,1--C .(1,0]-D .(1,0)- 【答案】D 【解析】试题分析:图中阴影部分所表示的集合A B C u ⋂,由题意{}{}02|1|1||<<-=<+=x x x x A , {}1|02)21(|-≤=⎭⎬⎫⎩⎨⎧≥-=x x x B x ,{}1|-≥=x x B C u 所以=⋂A B C u (1,0)-.考点:集合的运算性质.2.已知集合32A x x Z Z x ⎧⎫=∈∈⎨⎬-⎩⎭且,则集合A 中的元素个数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 【答案】C 【解析】32Z x∈-,2x -的取值有3-、1-、1、3,又x Z ∈, x ∴值分别为5、3、1、1-,故集合A 中的元素个数为4,故选C .考点:数的整除性3.定义在R 上的偶函数f (x )在(0,+∞)上是增函数,且f (13)=0,则不等式()0xf x >的解集是( ) A .(0,13) B .(13 ,+∞) C .(-13,0)∪(13,+∞) D .(-∞,-13)∪(0,13) 【答案】C【解析】∵偶函数f (x )在(0,+∞)上为增函数,又f (13)=0,所以函数f (x )的代表图如图,()0xf x >解集是(-13,0)∪(13,+∞),选C考点:函数单调性 数形结合4. (2016年3月德阳市四校高三联合测试数学理2)下列命题中,真命题是( )A.000≤∈∃x e R x ,B.11>>b a ,是1>ab 的充分条件C.R x ∈∀,22x x >D. 0=+b a 的充要条件是1-=ba 【答案】B【解析】因为对任意的x R ∈ ,都有0x e > ,所以选项A 不正确; 因为根据不等式的性质,由10,10a b >>>> 可得:1ab > ,所以11>>b a ,是1>ab 的充分条件;所以选项B 正确;因为当3x = 时,3223< ,所以选项C 不正确;因为当0a b == 时,0a b +=,但1a b=-不成立,所以选项D 不正确.综上只有选项B 正确,故选B. 考点:命题与充要条件.5.函数1,0()2,0x x x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,则f (f (0))的值为_________.【答案】1【解析】因为1,0()2,0x x x f x x x +≤⎧=⎨->⎩,所以(0)1f =,则f (f (0))=f (1)=1,管填1 考点:分段函数6.已知函数f (x )=x -[x ],其中[x ]表示不超过实数x 的最大整数,若关于x 的方程f (x )=kx +k 有三个不同的实根,则实数k 的取值范围是__________. 【答案】1111,,243⎛⎤⎡⎫--⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭【解析】关于x 的方程()f x kx k =+有三个不同的实数根,转化为()y f x =,()1y kx k k x =+=+,两个函数图像有三个不同的交点,函数()y f x =的图像如图,函数()1y k x =+恒过定点为()1,0-,观察图像易得:1111,,243k ⎛⎤⎡⎫∈--⋃ ⎪⎥⎢⎝⎦⎣⎭.考点:新概念 数形结合7. (2016年3月德阳市四校高三联合测试数学理10)已知函数⎪⎩⎪⎨⎧<-+-+≥-+=0)3()4(0)1()(2222x a x a a x x a k kx x f ,,,其中a ∈R ,若对任意非零实数1x ,存在唯一实数)(212x x x ≠,使得)()(21x f x f =成立,则实数k 的最小值为( )A.-8B.-6C.6D.8【答案】D8. ( 2014-2016江西省景德镇高三第二质检数学理16)已知函数()(2)(-5)f x x x ax =++2的图象关于点(-2,0)中心对称,设关于x 的不等式()()f x m f x +<的解集为A ,若(5,2)A --⊆,则实数m 的取值范围是 .【答案】3m ≤-或3m =【解析】函数()f x 的图象关于点(-2,0)中心,()()()()0f x m f x f x m f x +<⇔+-<,22()()[33(4)63]f x m f x m x m x m m +-=+++++,显然0m =不舍题意,当0m >时,()()0f x m f x +-<⇔对称,则(4)(0)f f -=-,由此求得4a =,所以 232()(2)(45)6310f x x x x x x x =++-=++-2233(4)630x m x m m +++++<,由题意22223(5)15(4)6303(2)6(4)630m m m m m m ⎧⋅--++++≤⎪⎨⋅--++++≤⎪⎩3633m m ≤≤⎧⇒⎨-≤≤⎩3m ⇒=, 当0m <时,()()0f x m f x +-<⇔2233(4)630x m x m m +++++>, 因为422m +->-,所以由题意223(2)6(4)630m m m ⋅--++++≥3m ⇒≤-或3m ≥(舍去),3m ⇒≤-,综上,m 的取值范围是3m ≤-或3m =.9.已知12)(-=x x f ,21)(x x g -=,规定:当)(|)(|x g x f ≥时, |)(|)(x f x h =;当)(|)(|x g x f <时, )()(x g x h -=,则)(x h ( )A . 有最小值1-,最大值1B . 有最大值1,无最小值C . 有最小值1-,无最大值D . 有最大值1-,无最小值【答案】C【解析】由题得,利用平移变化的知识画出函数|()|,()f x g x 的图像如下,而|()|,|()|()()(),|()|()f x f xg xh x g x f x g x ≥⎧=⎨-<⎩,故)(x h 有最小值1,无最大值.考点:函数图像平移变化10. ( 2016年东北三省四市教研联合体高考模拟试卷(一)理16)已知函数()()()()211221x x x x f x x e e x e e ---=----,则满足()0f x >的实数x 的取值范围为 . 【答案】⎪⎭⎫⎝⎛1,31。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练6-5数列的综合应用

2016届高考数学理科一轮复习同步训练6-5数列的综合应用

第5讲数列的综合应用A级训练(完成时间:15分钟)1.已知数列{a n}是各项均为正数的等比数列,数列{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10的大小关系不确定2.据科学记算,运载“神七”的“长征”二号系列火箭在点火后第一秒钟通过的路程为2 km,以后每秒钟通过的路程增加2 km,在到达离地面240 km的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程需要的时间是()A.10秒钟B.13秒钟C.15秒钟D.20秒钟3.(2014·广东湛江一模)若等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2=b2=2,则a5b5=()A.5 B.16C.80 D.1604.若a、b是两个正数,M是a、b的等差中项,N是a、b的等比中项,则()A.M>N B.M≥NC.M<N D.M≤N5.已知等差数列的公差d<0,前n项和记为S n,满足S20>0,S21<0,则当n=10时,S n达到最大值.6.某科研单位欲拿出一定的经费奖励科研人员,第一名得全部奖金的一半多一万元,第二名得余下的一半多一万元,依次类推都得到余下的一半多一万元,到第十名恰好分完,则此单位共拿出2046万元资金进行奖励.7.(2014·天津)已知q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n-1,x i∈M,i=1,2,…,n}.(1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A;(2)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n-1,t=b1+b2q+…+b n q n-1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.B级训练(完成时间:30分钟)1.[限时2分钟,达标是()否()]等差数列{a n}中,a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a1,a2,a3中则a4的值为()A.18 B.15C.12 D.202.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则过点P (n ,a n )和Q (n +2,a n +2)(n ∈N *)的直线的斜率是( )A .4B .3C .2D .13.[限时2分钟,达标是( )否( )]两个正数a 、b 的等差中项是92,一个等比中项是25,且a >b 则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( )A.53B.414C.54D.4154.[限时3分钟,达标是( )否( )](2014·广东广州一模)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=-1a n +1,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2014=______.5.[限时7分钟,达标是( )否( )]数列{a n }中,a 1=3,a n +1=a n +cn (c 是常数,n =1,2,3,…),且a 1,a 2,a 3成公比不为1的等比数列.(1)求c 的值;(2)求{a n }的通项公式;(3)求最小的自然数n ,使a n ≥2013.6.[限时7分钟,达标是( )否( )]已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且对任意正整数n ,有a 2a n =S 2+S n(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)若数列{log 108a 1a n}的前n 项和为T n ,求T n 的最大值.[限时7分钟,达标是()否()](2014·浙江)已知数列{a n}和{b n}满足a1a2a3…a n=(2)b n(n∈N*).若{a n}为等比数列,且a1=2,b3=6+b2.(1)求a n与b n;(2)设c n=1a n-1b n(n∈N *).记数列{cn}的前n项和为S n.①求S n;②求正整数k,使得对任意n∈N*,均有S k≥S n.C 级训练(完成时间:20分钟)1.[限时10分钟,达标是( )否( )](2014·重庆)设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *).(1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论.2.[限时10分钟,达标是( )否( )]已知数列{a n }满足13a n ≤a n +1≤3a n ,n ∈N *,a 1=1. (1)若a 2=2,a 3=x ,a 4=9,求x 的取值范围;(2)若{a n }是公比为q 等比数列,S n =a 1+a 2+…+a n ,13S n ≤S n +1≤3S n ,n ∈N *,求q 的取值范围.第5讲 数列的综合应用【A 级训练】1.B 解析:记等比数列{a n }的公比为q (q >0),由数列{b n }为等差数列可知b 4+b 10=2b 7, 又数列{a n }是各项均为正数的等比数列,所以a 3+a 9=a 3(1+q 6)=a 6(1+q 6q 3)=b 7(1+q 6q 3), 又1+q 6q 3=1q 3+q 3≥2(当且仅当q =1时,等号成立), 所以a 3+a 9≥2b 7,即a 3+a 9≥b 4+b 10.2.C 解析:设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项a 1=2,公差d =2的等差数列,由求和公式有na 1+n (n -1)d 2=240,即2n +n (n -1)=240,解得n =15.3.C 解析:在等差数列{a n }中,由a 1=1,a 2=2,得公差d =1,所以a 5=a 1+4d =1+4×1=5.在等比数列{b n }中,由b 1=1,b 2=2,得公比q =2,所以b 5=b 1q 4=1×24=16.所以a 5b 5=5×16=80.4.B 解析:M =a +b 2,N =±ab .①若N =-ab ,显然有M >N .②N =ab ,则M -N =(a +b 2)-ab =(a -b )22≥0.所以,M ≥N . 5.10 解析:因为S 20=10(a 1+a 20)=10(a 10+a 11)>0,S 21=21a 11<0,所以a 10>0,a 11<0,所以n =10时,S n 最大.6.2046 解析:设第十名到第一名得到的奖金分别是a 1,a 2,…,a 10,则a n =12S n +1,所以a 1=2,a n -a n -1=12a n ,所以a n =2a n -1,则每人所得奖金数组成一个以2为首项,公比为2的等比数列,所以S 10=2(1-210)1-2=2046. 7.解析:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得,A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q-1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0. 所以,s <t .【B 级训练】1.A 解析:由题意可得a 1=3,a 2=8,a 3=13,故此等差数列的公差为5,故a 4=a 3+d =18.2.A 解析:由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+d =10(2a 1+4d )·52=55, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =4. 所以直线的斜率为a n +2-a n n +2-n=4. 3.D 解析:⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =9ab =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5b =4,所以c 2=a 2+b 2=(a +b )2-2ab =41,c =41,e =c a =415. 4.-20112 解析:因为a 1=1,a n +1=-1a n +1, 所以a 2=-12,a 3=-1(-12)+1=-2,a 4=-1(-2)+1=1,a 5=-12, …所以数列{a n }是以3为周期的数列,又S 3=a 1+a 2+a 3=1-12-2=-32, 所以S 2014=S 2013+a 2014=671×(-32)+1=-20132+1=-20112.5.解析:(1)a 1=3,a 2=3+c ,a 3=3+3c ,因为a 1,a 2,a 3成等比数列,所以(3+c )2=3(3+3c ),解得c =0或c =3.当c =0时,a 1=a 2=a 3,不符合题意舍去,故c =3.(2)当n ≥2时,由a 2-a 1=c ,a 3-a 2=2c ,…,a n -a n -1=(n -1)c ,得a n -a 1=[1+2+…+(n -1)]c =n (n -1)2c , 又a 1=3,c =3,所以a n =3+32n (n -1)=32(n 2-n +2)(n =2,3,…). 当n =1时,上式也成立,所以a n =32(n 2-n +2)(n ∈N *). (3)由a n ≥2013得32(n 2-n +2)≥2013, 即n 2-n -1340≥0因为n ∈N *,所以n ≥1+43352>1+4×182=3612. 令n =37,得a 37=2001<2013,令n =38,得a 38=2112>2013,所以使a n ≥2013成立的最小自然数n =38.6.解析:(1)当n =1时,a 2a 1=S 2+S 1=2a 1+a 2,①当n =2时,得a 22=2a 1+2a 2,②②-①得,a 2(a 2-a 1)=a 2,③因为数列{a n }各项为正,所以a 2≠0,所以a 2-a 1=1,④①④联立可得a 1=2+1,a 2=2+2,(负值舍去) 综上可得,a 1=2+1.(2)当n ≥2时,(2+2)a n =S 2+S n ,(2+2)·a n -1=S 2+S n -1, 两式相减可得(1+2)a n =(2+2)a n -1,所以a n =2a n -1,所以a n =(1+2)·(2)n -1.(3)令b n =log 108a 1a n ,则b n =7-n 2lg2, 令b n >0,则n <7,令b n <0,则n >7.所以数列{log 108a 1a n}的前6项为正,第7项为0,从第8项开始为负, 所以数列{log 108a 1a n }的前6项或第7项的和取得最大值,最大值为212lg2. 7.解析:(1)由题意知a 1a 2a 3…a n =(2)b n ,b 3-b 2=6, 知a 3=(2)b 3-b 2=8.又由a 1=2,得公比q =2(q =-2舍去),所以数列{a n }的通项为a n =2n (n ∈N *), 所以,a 1a 2a 3…a n =2n (n +1)2=(2)n (n +1). 故数列{b n }的通项为b n =n (n +1)(n ∈N *).(2)①由(1)知c n =1a n -1b n =12n -(1n -1n +1)(n ∈N *),所以S n =1n +1-12n (n ∈N *). ②因为c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0,当n ≥5时,c n =1n (n +1)[n (n +1)2n -1], 而n (n +1)2n -(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0, 得n (n +1)2n ≤5×(5+1)25<1, 所以,当n ≥5时,c n <0.综上,对任意n ∈N *恒有S 4≥S n ,故k =4.【C 级训练】1.解析:(1)a 2=2,a 3=2+1.再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *).(2)设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14. 下面用数学归纳法证明加强命题:a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立. 假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1.易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即1>c >a 2k +2>a 2. 再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1. 因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1.这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,符合条件的c 存在,其中一个值为c =14. 2.解析:(1)由题得,⎩⎨⎧ 23≤x ≤6x 3≤9≤3x ⇒x ∈[3,6]. (2)由题得,因为13a n ≤a n +1≤3a n ,且数列{a n }是等比数列,a 1=1, 所以13q n -1≤q n ≤3q n -1, 所以⎩⎪⎨⎪⎧q n -1(q -13)≥0q n -1(q -3)≤0,所以q ∈[13,3]. 又因为13S n ≤S n +1≤3S n , 所以当q =1时,n 3≤n +1≤3n 对n ∈N *恒成立,满足题意. 当q ≠1时,13·1-q n 1-q ≤1-q n +11-q ≤3·1-q n 1-q . 所以①当q ∈[13,1)时,⎩⎪⎨⎪⎧ q n (q -3)≥-2q n (3q -1)≤2,由单调性可得,⎩⎪⎨⎪⎧q 1(q -3)≥-2q 1(3q -1)≤2,解得q ∈[13,1).②当q ∈(1,3]时,⎩⎪⎨⎪⎧ q n (q -3)≤-2q n (3q -1)≥2,由单调性可得,⎩⎪⎨⎪⎧ q 1(q -3)≤-2q 1(3q -1)≥2,解得q ∈(1,2]. 综上,q ∈13,2].。

2016级高考数学复习全集

2016级高考数学复习全集

216级高考班数学公复共习基数材础学料部组一、解答题1.求集合{}1,2,3的所有子集。

2.集合{}{}0,1,2,3,4,1,2,5,7A B ==求A B ⋃,A B ⋂。

3.设集合{}{}1324M x x N x x M N =≤≤=≤≤⋂求。

4.{}3 A x x U R C A =<=求。

5. {}{}-13 A x x B x x =>=<,求 A B ⋃,A B ⋂。

6.设集合{}{}N M x x N x x M 求132->=<<=7.{}{}).(,,,求,全集6352B A C B A C B A B A R U x x B x x A U U =≤≤=≤≤=二、历年高考精选(2016高考)若全集{}{}{})(,则求3,2,2,1的正整数5小于N M C N M U U ===.(2015高考)若全集{}{}{})(,则求4,3,,1,3,2集合4,3,2,1B C A B A U U ===.(2014高考)设集合{}{}{}B A C B A U U ,则求4,3,2,2,1集合4,3,2,1,0===.(2013高考)设集合{}{}{}()A A B C B A ,则求3,2,1,4,3,0集合3,0===.2019年1月15日作业单一、填空题1 .设甲:x=1 乙:210x -=则甲是乙的_____条件。

2. 设甲:2x -4x+3=0 乙:x=1则甲是乙的_____条件。

3. 设甲:x>1 乙:x>3,则甲是乙的_____条件。

4. 设甲:同位角相等, 乙:两条直线平行,则甲是乙的_____条件。

5.设甲:x= .30 ,乙:sinx=21,则甲是乙的_____条件。

6.设甲:三角形面积相等, 乙:三角形全等,则甲是乙的_____条件。

7.设甲:a 是自然数, 乙:a 是整数数,则甲是乙的_____条件。

8.设甲2x -9=0, 乙:x-3=0则甲是乙的_____条件。

2016年高考全国1卷理科数学试题及答案(word精校解析版)(1)

2016年高考全国1卷理科数学试题及答案(word精校解析版)(1)

2016年普通高等学校招生全国统一考试〔全国卷Ⅰ〕理科数学注意事项:1、答题前,先将自己的XX 、XX 号填写在试题卷和答题卡上,并将XX 号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.用2B 铅笔将答题卡上试卷类型A 后的方框涂黑.2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域内均无效.3、填空题和解答题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.4、选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑.答案写在答题卡上对应的答题区域内,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.5、 考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交.第Ⅰ卷一. 选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合{}2430A x x x =-+<,{}230x x ->,则AB =〔A 〕33,2⎛⎫--⎪⎝⎭〔B 〕33,2⎛⎫- ⎪⎝⎭〔C 〕31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭〔D 〕3,32⎛⎫⎪⎝⎭2.设yi x i +=+1)1(,其中y x ,是实数,则=+yi x 〔A 〕1〔B 〕2〔C 〕3〔D 〕23.已知等差数列{}n a 前9项的和为27,108a =,则100a = 〔A 〕100 〔B 〕99 〔C 〕98 〔D 〕974.某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是 〔A 〕13〔B 〕12〔C 〕23〔D 〕345.已知方程222213x y m n m n-=+-表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值X 围是〔A 〕()1,3-〔B〕(-〔C 〕()0,3〔D〕(6.如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆与每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是283π,则它的表面积是 〔A 〕17π〔B 〕18π〔C 〕20π〔D 〕28π7.函数22xy x e =-在[]2,2-的图像大致为〔A〔B(C〔D8.若a b >,则〔A 〕c c a b <〔B 〕c c ab ba <〔C 〕log log b a a c b c <〔D 〕log log a b c c < 9.执行右面的程序框图,如果输入的011x y n ===,,,则输出x ,y 的值满足 〔A 〕2y x =〔B 〕3y x =〔C 〕4y x =〔D 〕5y x = 10.以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A 、B 两点,交C 的准线于D 、E 两点.已知|AB |=DE|=则C 的焦点到准线的距离为(A)2 (B)4 (C)6 (D)811.平面α过正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的顶点A ,α//平面CB 1D 1,α平面ABCD =m ,α平面AB B 1A 1=n ,则m 、n 所成角的正弦值为 (D)13结束12.已知函数()sin()(0),24f x x+x ππωϕωϕ=>≤=-,为()f x 的零点,4x π=为()y f x =图像的对称轴,且()f x 在51836ππ⎛⎫⎪⎝⎭,单调,则ω的最大值为 〔A 〕11 〔B 〕9 〔C 〕7 〔D 〕5 二、填空题:本大题共3小题,每小题5分13.设向量a =(m ,1),b =(1,2),且|a +b |2=|a |2+|b |2,则m =.14.5(2x 的展开式中,x 3的系数是.〔用数字填写答案〕15.设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为.16.某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5kg ,乙材料1kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5kg ,乙材料0.3kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150kg ,乙材料90kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为元. 三.解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 17.〔本小题满分为12分〕ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos (cos cos ).C a B+b A c =〔I 〕求C ; 〔II〕若=c ∆ABC∆ABC 的周长.18.〔本小题满分为12分〕如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =2FD ,90AFD ∠=,且二面角D -AF -E 与二面角C -BE -F 都是60. 〔I 〕证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ; 〔II 〕求二面角E -BC -A 的余弦值.CABDEF19.〔本小题满分12分〕某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X 表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n 表示购买2台机器的同时购买的易损零件数. 〔I 〕求X 的分布列;〔II 〕若要求()0.5P X n ≤≥,确定n 的最小值;〔III 〕以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在19n =与20n =之中选其一,应选用哪个?20.〔本小题满分12分〕设圆222150x y x ++-=的圆心为A ,直线l 过点B 〔1,0〕且与x 轴不重合,l 交圆A 于C ,D 两点,过B 作AC 的平行线交AD 于点E . 〔I 〕证明EA EB +为定值,并写出点E 的轨迹方程;〔II 〕设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值X 围.21.〔本小题满分12分〕已知函数()()()221xf x x e a x =-+-有两个零点.(I)求a 的取值X 围;(II)设x 1,x 2是()f x 的两个零点,证明:122x x +<.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 22.〔本小题满分10分〕选修4-1:几何证明选讲 如图,△OAB 是等腰三角形,∠AOB =120°.以O 为圆心,12OA 为半径作圆. (I)证明:直线AB 与⊙O 相切;(II)点C ,D 在⊙O 上,且A ,B ,C ,D 四点共圆,证明:AB ∥CD .ODCBA23.〔本小题满分10分〕选修4—4:坐标系与参数方程 在直角坐标系x O y 中,曲线C 1的参数方程为cos 1sin x a ty a t=⎧⎨=+⎩〔t 为参数,a >0〕.在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ. 〔I 〕说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;〔II 〕直线C 3的极坐标方程为0θα=,其中0α满足tan 0α=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .24.〔本小题满分10分〕选修4—5:不等式选讲已知函数()123f x x x =+--. 〔I 〕画出()y f x =的图像; 〔II 〕求不等式()1f x >的解集.2016年高考全国1卷理科数学参考答案1.{}{}243013A x x x x x =-+<=<<,{}32302B x x x x ⎧⎫=->=>⎨⎬⎩⎭. 故332AB x x ⎧⎫=<<⎨⎬⎩⎭.故选D .2.由()11i x yi +=+可知:1x xi yi +=+,故1x x y=⎧⎨=⎩,解得:11x y =⎧⎨=⎩.所以,x yi + 故选B .3.由等差数列性质可知:()1959599292722a a a S a +⨯====,故53a =, 而108a =,因此公差1051105a a d -==-∴100109098a a d =+=. 故选C .4.如图所示,画出时间轴:8:208:107:507:408:308:007:30小明到达的时间会随机的落在图中线段AB 中,而当他的到达时间落在线段AC 或DB 时,才能保证他等车的时间不超过10分钟 根据几何概型,所求概率10101402P +==. 故选B .5.222213x y m n m n-=+-表示双曲线,则()()2230m n m n +-> ∴223m n m -<<由双曲线性质知:()()222234c m n m n m =++-=,其中c 是半焦距 ∴焦距2224c m =⋅=,解得1m = ∴13n -<< 故选A .6.原立体图如图所示:是一个球被切掉左上角的18后的三视图表面积是78的球面面积和三个扇形面积之和2271=42+32=1784S πππ⨯⨯⨯⨯ 故选A .7.()22288 2.80f e =->->,排除A()22288 2.71f e =-<-<,排除B0x >时,()22x f x x e =-()4x f x x e '=-,当10,4x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()01404f x e '<⨯-=因此()f x 在10,4⎛⎫⎪⎝⎭单调递减,排除C故选D .8.对A :由于01c <<,∴函数c y x =在R 上单调递增,因此1c c a b a b >>⇔>,A 错误对B :由于110c -<-<,∴函数1c y x -=在()1,+∞上单调递减,∴111c c c c a b a b ba ab -->>⇔<⇔<,B 错误对C :要比较log b a c 和log a b c ,只需比较ln ln a c b 和ln ln b c a ,只需比较ln ln c b b 和ln ln ca a,只需ln b b 和ln a a构造函数()()ln 1f x x x x =>,则()'ln 110f x x =+>>,()f x 在()1,+∞上单调递增,因此()()110ln ln 0ln ln f a f b a a b b a a b b>>⇔>>⇔<又由01c <<得ln 0c <,∴ln ln log log ln ln a b c cb c a c a a b b<⇔<,C 正确 对D :要比较log a c 和log b c ,只需比较ln ln c a 和ln ln cb而函数ln y x =在()1,+∞上单调递增,故111ln ln 0ln ln a b a b a b>>⇔>>⇔<又由01c <<得ln 0c <,∴ln ln log log ln ln a b c cc c a b>⇔>,D 错误 故选C . 9.如下表:输出32x =,6y =,满足4y x = 故选C .10.以开口向右的抛物线为例来解答,其他开口同理设抛物线为22y px =()0p >,设圆的方程为222x y r +=, 题目条件翻译如图:设(0A x ,2p D ⎛- ⎝,点(0A x 在抛物线22y px =上,∴082px =……①点2p D ⎛- ⎝在圆222x y r +=上,∴2252p r ⎛⎫+= ⎪⎝⎭……②点(0A x 在圆222x y r +=上,∴2208x r +=……③ 联立①②③解得:4p =,焦点到准线的距离为4p =. 故选B .11.如图所示:∵11CB D α∥平面,∴若设平面11CB D 平面1ABCD m =,则1m m ∥又∵平面ABCD ∥平面1111A B C D ,结合平面11B D C 平面111111A B C D B D =∴111B D m ∥,故11B D m ∥ 同理可得:1CD n ∥故m 、n 的所成角的大小与11B D 、1CD 所成角的大小相等,即11CD B ∠的大小. 而1111B C B D CD ==〔均为面对交线〕,因此113CD B π∠=,即11sin CD B ∠=. 故选A . 12.由题意知:12π+π 4ππ+π+42k k ωϕωϕ⎧-=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 则21k ω=+,其中k ∈Z()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调,5π,123618122T ππω∴-=≤≤接下来用排除法若π11,4ωϕ==-,此时π()sin 114f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()f x 在π3π,1844⎛⎫ ⎪⎝⎭递增,在3π5π,4436⎛⎫⎪⎝⎭递减,不满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调111若π9,4ωϕ==,此时π()sin 94f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,满足()f x 在π5π,1836⎛⎫⎪⎝⎭单调递减故选B .13.-2 14.10 15.64 16. 216000 13.由已知得:()1,3a b m +=+∴()22222222213112a b a b m m +=+⇔++=+++,解得2m =-. 14.设展开式的第1k +项为1k T +,{}0,1,2,3,4,5k ∈∴()5552155C 2C 2k kkkk kk T x x---+==.当532k -=时,4k =,即454543255C 210T x x --==故答案为10.15.由于{}n a 是等比数列,设11n n a a q -=,其中1a 是首项,q 是公比.∴2131132411101055a a a a q a a a q a q ⎧+=+=⎧⎪⇔⎨⎨+=+=⎪⎩⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩. 故412n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴()()()()21174932 (472)22412111...222n n n n n a a a ⎡⎤⎛⎫-+-++----⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅⋅⋅=== ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭当3n =或4时,21749224n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦取到最小值6-,此时2174922412n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⎛⎫⎪⎝⎭取到最大值62.所以12...n a a a ⋅⋅⋅的最大值为64.16.设生产A 产品x 件,B 产品y 件,根据所耗费的材料要求、工时要求等其他限制条件,构造线性规则约束为目标函数2100900z x y =+作出可行域为图中的四边形,包括边界,顶点为(60,100)(0,200)(0,0)(90,0) 在(60,100)处取得最大值,210060900100216000z =⨯+⨯= 17.解:⑴()2cos cos cos C a B b A c +=由正弦定理得:()2cos sin cos sin cos sin C A B B A C ⋅+⋅=()2cos sin sin C A B C ⋅+=∵πA B C ++=,()0πA B C ∈、、, ∴()sin sin 0A B C +=> ∴2cos 1C =,1cos 2C = ∵()0πC ∈,∴π3C =⑵ 由余弦定理得:2222cos c a b ab C =+-⋅221722a b ab =+-⋅()237a b ab +-=1sin 2S ab C =⋅∴6ab = ∴()2187a b +-=5a b +=∴ABC △周长为5a b c ++=18.解:(1) ∵ABEF 为正方形∴AF EF ⊥∵90AFD ∠=︒ ∴AF DF ⊥ ∵=DFEF F∴AF ⊥面EFDCAF ⊥面ABEF∴平面ABEF ⊥平面EFDC ⑵ 由⑴知60DFE CEF ∠=∠=︒∵AB EF ∥AB ⊄平面EFDC EF ⊂平面EFDC∴AB ∥平面ABCDAB ⊂平面ABCD∵面ABCD 面EFDC CD = ∴AB CD ∥ ∴CD EF ∥∴四边形EFDC 为等腰梯形以E 为原点,如图建立坐标系,设FD a =()()000020E B a ,,,,()02202a C A a a ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,,()020EB a =,,,22a BC a ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,()200AB a =-,, 设面BEC 法向量为()m x y z =,,.00m EB m BC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即111120202a y a x ay z ⋅=⎧⎪⎨⋅-+⋅=⎪⎩11101x y z ===-, ()301m =-,,设面ABC 法向量为()222n x y z =,,=00n BC n AB ⎧⋅⎪⎨⋅=⎪⎩.即222220220a x ay ax ⎧-+=⎪⎨⎪=⎩22204xy z ===,()034n =,设二面角E BC A --的大小为θ. cos 3m n m nθ⋅===+⋅ ∴二面角E BC A --的余弦值为 19解:⑴每台机器更换的易损零件数为8,9,10,11记事件i A 为第一台机器3年内换掉7i +个零件()1,2,3,4i = 记事件i B 为第二台机器3年内换掉7i +个零件()1,2,3,4i =由题知()()()()()()1341340.2P A P A P A P B P B P B ======,()()220.4P A P B == 设2台机器共需更换的易损零件数的随机变量为X ,则X 的可能的取值为16,17,18,19,20,21,22()()()11160.20.20.04P X P A P B ===⨯=()()()()()1221170.20.40.40.20.16P X P A P B P A P B ==+=⨯+⨯=()()()()()()()132231180.20.20.20.20.40.40.24P X P A P B P A P B P A P B ==++=⨯+⨯+⨯=()()()()()()()()()14233241190.20.20.20.20.40.2P X P A P B P A P B P A P B P A P B ==+++=⨯+⨯+⨯0.20.40.24+⨯=()()()()()()()243342200.40.20.20.40.20.20.2P X P A P B P A P B P A P B ==++=⨯+⨯+⨯=()()()()()3443210.20.20.20.20.08P x P A P B P A P B ==+=⨯+⨯=()()()44220.20.20.04P x P A P B ===⨯=0.04 0.16⑵ 要令(P x n ≤,0.040.16+0.5≥则n 的最小值为19⑶ 购买零件所需费用含两部分,一部分为购买机器时购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用当19n =时,费用的期望为192005000.210000.0815000.044040⨯+⨯+⨯+⨯= 当20n =时,费用的期望为202005000.0810000.044080⨯+⨯+⨯= 所以应选用19n = 20.(1)圆A 整理为()22116x y ++=,A 坐标(-BE AC ∥,则C EBD =∠∠,由AC =EBD D ∴=∠∠,则EB ED = 4AE EB AE ED AD ∴+=+==所以E 的轨迹为一个椭圆,方程为24x +⑵221:143x y C +=;设:1l x my =+,因为PQ l ⊥,设():1PQ y m x =--,联立221143x my x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2234690m y my ++-=则()22121|||34M N m MN y y m +=-==+;圆心A 到PQ 距离|11|m d ---==所以||PQ ==,()2212111||||2234MPNQm S MN PQ m +⎡∴=⋅=⋅==⎣+ 21. 〔Ⅰ〕'()(1)2(1)(1)(2)x xf x x e a x x e a =-+-=-+.〔i 〕设0a =,则()(2)xf x x e =-,()f x 只有一个零点.〔ii 〕设0a >,则当(,1)x ∈-∞时,'()0f x <;当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >.所以()f x 在(,1)-∞上单调递减,在(1,)+∞上单调递增.又(1)f e =-,(2)f a =,取b 满足0b <且ln2ab <,则 223()(2)(1)()022a fb b a b a b b >-+-=->, 故()f x 存在两个零点.〔iii 〕设0a <,由'()0f x =得1x =或ln(2)x a =-. 若2e a ≥-,则ln(2)1a -≤,故当(1,)x ∈+∞时,'()0f x >,因此()f x 在(1,)+∞上单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.若2ea <-,则ln(2)1a ->,故当(1,ln(2))x a ∈-时,'()0f x <;当(ln(2),)x a ∈-+∞时,'()0f x >.因此()f x 在(1,ln(2))a -单调递减,在(ln(2),)a -+∞单调递增.又当1x ≤时,()0f x <,所以()f x 不存在两个零点.综上,a 的取值X 围为(0,)+∞.II ()不妨设12x x <,由〔Ⅰ〕知1(,1)x ∈-∞,2(1,)x ∈+∞,22(,1)x -∈-∞,()f x 在(,1)-∞上单调递减,所以122x x +<等价于12()(2)f x f x >-,即2(2)0f x -<. 由于222222(2)(1)x f x x ea x --=-+-,而22222()(2)(1)0x f x x e a x =-+-=,所以222222(2)(2)x x f x x e x e --=---.设2()(2)xx g x xex e -=---,则2()(1)()x x g x x e e -'=--.所以当1x >时,()0g x '<,而(1)0g =,故当1x >时,()0g x <. 从而22()(2)0g x f x =-<,故122x x +<. 22.⑴ 设圆的半径为r ,作OK AB ⊥于K∵120OA OB AOB =∠=︒,∴30sin302OAOK AB A OK OA r ⊥∠=︒=⋅︒==,, ∴AB 与O ⊙相切 ⑵ 方法一:假设CD 与AB 不平行CD 与AB 交于F2FK FC FD =⋅① ∵A B C D 、、、四点共圆∴()()FC FD FA FB FK AK FK BK ⋅=⋅=-+ ∵AK BK =∴()()22FC FD FK AK FK AK FK AK ⋅=-+=-②由①②可知矛盾 ∴AB CD ∥方法二:因为,,,A B C D 四点共圆,不妨设圆心为T ,因为,OA OB TA TB ==,所以,O T 为AB 的中垂线上,同理,OC OD TC TD ==,所以OT CD 为的中垂线,所以AB CD ∥.23.⑴cos 1sin x a ty a t =⎧⎨=+⎩〔t 均为参数〕∴()2221x y a +-=①∴1C 为以()01,为圆心,a 为半径的圆.方程为222210x y y a +-+-= ∵222sin x y y ρρθ+==,∴222sin 10a ρρθ-+-= 即为1C 的极坐标方程⑵24cos C ρθ=:两边同乘ρ得22224cos cos x y x ρρθρρθ==+=,224x y x ∴+=即()2224x y -+=②3C :化为普通方程为2y x =由题意:1C 和2C 的公共方程所在直线即为3C ①—②得:24210x y a -+-=,即为3C∴210a -=∴1a =24.⑴ 如图所示:⑵()4133212342x x f x x x x x ⎧⎪--⎪⎪=--<<⎨⎪⎪-⎪⎩,≤,,≥()1f x >当1x -≤,41x ->,解得5x >或3x <1x -∴≤当312x -<<,321x ->,解得1x >或13x < 113x -<<∴或312x <<当32x ≥,41x ->,解得5x >或3x <332x <∴≤或5x > 综上,13x <或13x <<或5x >()1f x >∴,解集为()()11353⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭,,,。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练8-3数学归纳法

2016届高考数学理科一轮复习同步训练8-3数学归纳法

第3讲 数学归纳法A 级训练(完成时间:15分钟)1.用数学归纳法证明不等式2n >n 2(其中n ∈N +,n ≥n 0)时,初始值n 0=( )A .1B .3C .5D .62.在数列{a n }中,a n =1-12+13-14+…+12n -1-12n,则a k +1=( ) A .a k +12k +1 B .a k +12k +2-12k +4C .a k +12k +2D .a k +12k +1-12k +23.用数学归纳法证明命题“当n 为正偶数时,x n -y n 能被x -y 整除”时,在验证n =2正确后,归纳假设应写成( )A .假设n =k (k ∈N *)时,x k -y k 能被x -y 整除B .假设n =k (k ∈N *)时,x 2k -y 2k 能被x -y 整除C .假设n =2k (k ∈N *)时,x 2k -y 2k 能被x -y 整除D .假设n =2k -2(k ∈N *)时,x 2k -y 2k 能被x -y 整除4.数列{a n }中,已知a 1=1,当n ≥2时,a n -a n -1=2n -1,依次计算a 2,a 3,a 4后,猜想a n 的表达式是 a n =n 2 .5.用数学归纳法证明:“1×4+2×7+3×10+…+n (3n +1)=n (n +1)2,n ∈N +”,当n =1时,左端为 4 .6.若f (n )=12+22+32+…+(2n )2,则f (k +1)与f (k )的递推关系式是____________________________.7.对于n ∈N *,用数学归纳法证明:1·n +2·(n -1)+3·(n -2)+…+(n -1)·2+n ·1=16n (n +1)(n +2).B 级训练(完成时间:16分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]一个关于自然数n 的命题,如果验证当n =1时命题成立,并在假设当n =k (k ≥1且k ∈N *)时命题成立的基础上,证明了当n =k +2时命题成立,那么综合上述,对于( )A .一切正整数命题成立B .一切正奇数命题成立C .一切正偶数命题成立D .以上都不对2.[限时2分钟,达标是( )否( )]某个命题与正整数有关,若当n =k (k ∈N *)时该命题成立,那么可推得当n =k +1时该命题也成立,现已知当n =4时该命题不成立,那么可推得( )A .当n =5时,该命题不成立B .当n =5时,该命题成立C .当n =3时,该命题成立D .当n =3时,该命题不成立3.[限时2分钟,达标是( )否( )]用数学归纳法证明:当n ∈N 时,1+2+22+…+25n -1是31的倍数时,当n =1时,原式为____________________,从k 到k +1时需增添的项是__________________________________.4.[限时2分钟,达标是( )否( )]用数学归纳法证明“n 3+5n 能被6整除”的过程中,当n =k +1时,对式子(k +1)3+5(k +1)应变形为 (k 3+5k )+3k (k +1)+6 .5.[限时2分钟,达标是( )否( )]共有n 级楼梯,每步只能跨上1级或2级,走完这n 级楼梯共有f (n )种不同的走法,则f (n ),f (n -1),f (n -2)之间有关系式是 f (n )=f (n -1)+f (n -2) .6.[限时6分钟,达标是( )否( )]设函数f (x )满足2f (x )-f (1x )=4x -2x+1,数列{a n }和{b n }满足下列条件:a 1=1,a n +1-2a n =f (n ),b n =a n +1-a n (n ∈N *).(1)求f (x )的解析式;(2)求数列{b n }的通项公式b n ;(3)试比较2a n 与b n 的大小,并证明你的结论.C 级训练(完成时间:20分钟)1.[限时10分钟,达标是( )否( )](2014·广东肇庆二模)已知正项数列{x n }满足x n +1x n +1<2(n ∈N *). (1)证明:x n +1x n≥2; (2)证明:x n <x n +1;(3)证明:n -1n <x n <n +1n.[限时10分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=e x -1,g (x )=x +x ,其中e 是自然对数的底,e =2.71828….(1)证明:函数h (x )=f (x )-g (x )在区间(1,2)上有零点;(2)求方程f (x )=g (x )根的个数,并说明理由;(3)若数列{a n }(n ∈N *)满足a 1=a (a >0)(a 为常数),a 3n +1=g (a n ),证明:存在常数M ,使得对于任意n ∈N *,都有a n ≤M .第3讲 数学归纳法【A 级训练】1.C 解析:易知n =1,2,3,4时,不等式均不成立,但当n =5时成立,因此初值n 0=5.2.D3.C 解析:n 为正偶数,最小的正偶数为2,故n =2k (k ∈N *),此时x n -y n =x 2k -y 2k .选C.4.a n =n 2 解析:计算出a 1=1,a 2=4,a 3=9,a 4=16.可猜想a n =n 2.5.4 解析:在等式:“1×4+2×7+3×10+…+n (3n +1)=n (n +1)2,n ∈N +”中,当n =1时,3n +1=4,而等式左边起始为1×4的连续的正整数积的和,故n =1时,等式左端=1×4=4.6.f (k +1)=f (k )+(2k +1)2+(2k +2)2解析:因为f (k )=12+22++(2k )2,所以f (k +1)=12+22++(2k )2+(2k +1)2+(2k +2)2,两式相减得f (k +1)-f (k )=(2k +1)2+(2k +2)2.所以f (k +1)=f (k )+(2k +1)2+(2k +2)2.7.证明:设f (n )=1·n +2·(n -1)+3·(n -2)+…+(n -1)·2+n ·1.(1)当n =1时,左边=1,右边=1,等式成立;(2)设当n =k 时等式成立,即1·k +2·(k -1)+3·(k -2)+…+(k -1)·2+k ·1=16k (k +1)(k +2),则当n =k +1时,f (k +1)=1·(k +1)+2[(k +1)-1]+3[(k +1)-2]+…+[(k +1)-2]·3+[(k +1)-1]·2+(k +1)·1=f (k )+1+2+3+…+k +(k +1)=16k (k +1)(k +2)+12(k +1)(k +1+1) =16(k +1)(k +2)(k +3). 所以由(1)(2)可知当n ∈N *时等式都成立.【B 级训练】1.B 解析:本题证的是对n =1,3,5,7,命题成立,即命题对一切正奇数成立.A 、C 、D 不正确;故选B.2.D 解析:由题意可知,P (n )对n =3不成立(否则n =4也成立),同理可推得P (n )对n =3,n =2,n =1也不成立,故选D.3.1+2+22+23+24 25k +25k +1+25k +2+25k +3+25k +4解析:当n =1时代入可得1+2+22+23+24.当n =k 时,左边=1+2+22+…+25k -1,当n =k +1时,左边=1+2+22+…+25k -1+25k +25k +1+…+25k +4,与上式相减可得.4.(k 3+5k )+3k (k +1)+6 解析:由数学归纳法的两个步骤和配凑法得知.5.f (n )=f (n -1)+f (n -2) 解析:由题意,每步只能跨上1级或2级,故f (3)=f (1)+f (2).由数学归纳法证明得f (n )=f (n -1)+f (n -2).6.解析:(1)由已知,2f (x )-f (1x )=4x -2x+1, 所以2f (1x )-f (x )=4x-2x +1. 联立解得f (x )=2x +1.(2)由(1)知,a n +1-2a n =2n +1,所以a n +2-2a n +1=2n +3.两式相减得a n +2-3a n +1+2a n =2,即a n +2-a n +1=2(a n +1-a n )+2,所以b n +1=2b n +2.则b n +1+2=2(b n +2),所以数列{b n +2}是公比为2的等比数列.又因为a 1=1,所以a 2=5,则b 1=4,所以b 1+2=6,所以b n +2=6·2n -1,所以b n =3·2n -2(n ∈N *).(3)由(2)知a n +1-a n =3·2n -2,而已知a n +1-2a n =2n +1.联立解得a n =3·2n -2n -3,所以2a n =6·2n -4n -6,所以2a n -b n =3·2n -4(n +1),n =1时,2a 1<b 1;n =2时,2a 2=b 2;n =3时,2a 3>b 3;n =4时,2a 4>b 4.猜想n ≥3时,2a n >b n ,即3·2n >4(n +1).下面用数学归纳法证明:(ⅰ)当n =3时,显然成立.(ⅱ)假设当n =k (k >3,k ∈N *)时成立,则n =k +1时,3·2k +1=2·(3·2k )>8(k +1)=8k +8=4k +8+4k >4k +8=4(k +2),所以n =k +1时也成立.由(ⅰ)(ⅱ)知,n ≥3时,2a n >b n .综上所述,n =1时,2a n <b n ;n =2时,2a n =b n ;n ≥3时,2a n >b n .【C 级训练】1.证明:(1)方法一:因为x n >0,所以x n +1x n ≥2x n ·1x n=2, 故x n +1x n≥2, 当且仅当x n =1时,等号成立.方法二:因为x n >0, 所以x n +1x n -2=(x n -1x n)2≥0, 故x n +1x n≥2,当且仅当x n =1时,等号成立. (2)由(1)知x n +1x n≥2, 又x n +1x n +1<2, 所以1x n >1x n +1>0, 所以x n <x n +1.(3)先证:x n >n -1n(数学归纳法). 当n =1时,不等式显然成立;假设当n =k (k ∈N *)时不等式成立,即x k >k -1k. 当n =k +1时,由x n +1x n +1<2得x k +1>12-x k >12-k -1k=k k +1, 即当n =k +1时,不等式成立;综上,对一切n ∈N *都有x n >n -1n成立. 再证:x n <n +1n. 由x n >0及x n +1x n +1<2(n ∈N *),得x n <2(n ∈N *), 所以当n =1时,不等式显然成立;当n ≥2时,可以证明x n <n +1n(反证法). 假设存在k ,使得x k ≥k +1k, 则有x k +1>12-x k ≥12-k +1k=k k -1, 即x k +1>k k -1, 所以x k +2>k -1k -2,x k +3>k -2k -3,…,x 2k -2>32,x 2k -1>2,与题设x 2k -1+1x 2k <2矛盾. 所以对一切n ∈N *都有x n <n +1n成立. 所以对一切n ∈N *都有n -1n <x n <n +1n成立. 2.解析:(1)证明:由h (x )=f (x )-g (x )=e x -1-x -x , 得:h (1)=e -3<0,h (2)=e 2-2-2>0,所以函数h (x )在区间(1,2)上有零点.(2)由(1)得:h (x )=e x -1-x -x 由g (x )=x +x 知,x ∈[0,+∞),而h (0)=0,则x =0为h (x )的一个零点,且h (x )在(1,2)内有零点,因此h (x )至少有两个零点.所以h ′(x )=e x -12x -12-1, 记φ(x )=e x -12x -12-1, 则φ′(x )=e x +14x -32. 当x ∈(0,+∞)时,φ′(x )>0,因此φ(x )在(0,+∞)上单调递增, 则φ(x )在(0,+∞)内至多只有一个零点.h (x )有且只有两个零点.所以,方程f (x )=g (x )根的个数为2.(3)记h (x )的正零点为x 0,即e x 0-1=x 0+x 0.(ⅰ)当a <x 0时,由a 1=a ,即a 1<x 0.而a 32=a 1+a 1<x 0+x 0=e x 0-1,因此a 2<x 0,由此猜测:a n <x 0.下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1<x 0显然成立;②假设当n =k (k ≥1)时,有a k <x 0成立,则当n =k +1时,由a 3k +1=a k +a k <x 0+x 0=e x 0-1知,a k +1<x 0, 因此,当n =k +1时,a k +1<x 0成立.故对任意的n ∈N *,a n <x 0成立.(ⅱ)当a ≥x 0时,由(ⅰ)知,h (x )在(x 0,+∞)上单调递增. 则h (a )≥h (x 0)=0,即a 3≥a +a ,从而a 32=a 1+a 1=a +a ≤a 3,即a 2≤a ,由此猜测:a n ≤a .下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1≤a 显然成立;②假设当n =k (k ≥1)时,有a k ≤a 成立,则当n =k +1时,由a 3k +1=a k +a k ≤a +a ≤a3知,a k +1≤a ,因此,当n =k +1时,a k +1≤a 成立.故对任意的n ∈N *,a n ≤a 成立.综上所述,存在常数M =max{x 0,a },使得对于任意的n ∈N *,都有a n ≤M .。

2016届高考数学(理)一轮复习作业手册第1讲集合及其运算

2016届高考数学(理)一轮复习作业手册第1讲集合及其运算

课时作业(一) [第1讲 集合及其运算](时间:30分钟 分值:80分)基础热身1.集合M ={x|lg x>0},N ={x|x 2≤4},则M ∩N =( )A .(1,2)B .[1,2)C .[1,2]D .(1,2]2.若U ={1,2,3,4,5,6,7,8},A ={1,2,3},B ={5,6,7},则(∁U A)∩(∁U B)=( )A .{4,8}B .{2,4,6,8}C .{1,3,5,7}D .{1,2,3,5,6,7}3.[2014·太原二模] 已知集合M ={-1,0,1},N ={x|x =ab ,a ,b ∈M ,a ≠b},则集合M 与集合N 的关系是( )A .M =NB .M ∩N =NC .M ∪N =ND .M ∩N =∅4.[2014·汕头二模] 设全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={1,2,3,5},B ={2,4,6},则图K 1­1中的阴影部分表示的集合为( )图K 1­1A .{2}B .{1,3,5}C .{4,6}D .{4,6,7,8}5.已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={1,3,4},集合B ={2,4},则(∁U A)∪B =________.能力提升6.已知集合A ={x|x -2<0},B ={x|x<a},若A ∩B =A ,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2]B .[-2,+∞)C .(-∞,2]D .[2,+∞)7.已知集合A ={x|x 2-2x -3<0},集合B ={x|2x +1>1},则∁B A =( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(-∞,-1]∪[3,+∞)D .(-∞,-1)∪(3,+∞)8.[2014·吉林一模] 已知集合M ={x|(x -1)2≤4}和N ={x|x =2k -1,k ∈N *},则M ∩N =( )A .[1,5)B .{1,3}C .{1,3,5}D .∅9.[2014·广州模拟] 已知集合A ={0,1,2,3},B ={x|x 2-x =0},则集合A ∩B 的子集个数是________.10.已知集合A ={x ∈R |2x -3≥0},集合B ={x ∈R |x 2-3x +2<0},则A ∩B =________.11.已知集合A ={1,2a },B ={a ,b},若A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,则A ∪B =________. 12.(13分)若集合M ={x|-3≤x ≤4},集合P ={x|2m -1≤x ≤m +1}.(1)证明:M 与P 不可能相等;(2)若两个集合中有一个集合是另一个集合的真子集,求实数m 的取值范围.难点突破13.(1)(6分)定义A×B={z|z=xy,x∈A且y∈B},若A={x|-1<x<2},B={-1,2},则A×B=()A.{z|-1<x<2} B.{-1,2}C.{z|-2<z<2} D.{z|-2<z<4}(2)(6分)设A是整数集的一个非空子集,对于k∈A,如果k-1∉A且k+1∉A,那么称k 是A的一个“孤立元”,给定S={1,2,3,4,5,6,7,8},由S的3个元素构成的所有集合中,不含“孤立元”的集合共有________个.课时作业(一)1.D 2.A 3.B 4.C 5.{2,4,5}6.D 7.B 8.B 9.4 10. 11.⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,1 12.(1)证明略 (2)m ≥-113.(1)D (2)6。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练10-9圆锥曲线的综合问题

2016届高考数学理科一轮复习同步训练10-9圆锥曲线的综合问题

第9讲 圆锥曲线的综合问题A 级训练(完成时间:15分钟) 1.(2014·广东清远一模)已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y =12x ,则双曲线的离心率为( )A.52 B. 5 C.54D .2 2.已知λ∈R ,则不论λ取何值,曲线C :λx 2-x -λy +1=0恒过定点( ) A .(0,1) B .(-1,1) C .(1,0) D .(1,1)3.设坐标原点为O ,抛物线y 2=2x 与过焦点的直线交于A 、B 两点,则OA →·OB →=( ) A.34 B .-34 C .3 D .-34.(2014·广东韶关一模)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 24-y 212=1的焦点相同,且椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为10,那么,该椭圆的离心率等于( )A.35B.45C.54D.345.若直线mx +ny -3=0与圆x 2+y 2=3没有公共点,则m 、n 满足的关系式为__________________;以(m ,n )为点P 的坐标,过点P 的一条直线与椭圆x 27+y 23=1的公共点有 2 个.6.双曲线x 2-y 2=4上一点P (x 0,y 0)在双曲线的一条渐近线上的射影为Q ,已知O 为坐标原点,则△POQ 的面积为定值 1 .7.过点A (0,a )作直线交圆M :(x -2)2+y 2=1于B 、C 两点,在线段BC 上取一点P ,使P 点满足:AB →=λAC →,BP →=λPC →(λ∈R ).(1)试问动点P 的轨迹是否是直线?说明理由;(2)若将(1)的轨迹上的点的坐标扩大到取全体实数且扩大范围后的轨迹交圆M 于点R 、S ,求△MRS 面积的最大值.B 级训练(完成时间:20分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]斜率为1的直线l 与椭圆x 24+y 2=1相交于A 、B 两点,则|AB |的最大值为( )A .2 B.455C.4105D.81052.[限时2分钟,达标是( )否( )]设F 1,F 2是椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左右焦点,若直线x =ma (m >1)上存在一点P ,使△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,则m 的取值范围是( )A .1<m <2B .m >2C .1<m <32D .m >323.[限时2分钟,达标是( )否( )]设抛物线y 2=8x 的准线与x 轴交于点Q ,若过点Q 的直线l 与抛物线有公共点,则直线l 的斜率的取值范围是( )A .[-12,12] B .[-2,2]C .[-1,1]D .[-4,4]4.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知抛物线y 2=2px (p >0)与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一条渐近线交于一点M (1,m ),点M 到抛物线焦点的距离为3,则双曲线的离心率等于( )A .3B .4 C.13 D.145.[限时2分钟,达标是( )否( )](2014·广东潮州二模)已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1的左焦点为F 1,左、右顶点为A 1、A 2,P 为双曲线上任意一点,则分别以线段PF 1,A 1A 2为直径的两个圆的位置关系为( )A .相交B .相切C .相离D .以上情况都有可能 6.[限时2分钟,达标是( )否( )]椭圆x 2a 2+y 25=1(a 为定值,且a >5)的左焦点为F ,直线x =m 与椭圆相交于点A ,B ,△F AB 的周长的最大值是12,则该椭圆的离心率是________.7.[限时8分钟,达标是( )否( )] (2014·广东韶关二模)已知点A ,B 的坐标分别为(-2,0),(2,0).直线AP ,BP 相交于点P ,且它们的斜率之积是-14,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)设Q 是曲线C 上的动点,直线AQ ,BQ 分别交直线l :x =4于点M ,N ,线段MN 的中点为D ,求直线QB 与直线BD 的斜率之积的取值范围;(3)在(2)的条件下,记直线BM 与AN 的交点为T ,试探究点T 与曲线C 的位置关系,并说明理由.C级训练(完成时间:10分钟) 1.[限时10分钟,达标是()否()](2014·广东汕头一模)已知椭圆E的方程为x24m2+y2m2=1(m>0),如图,在平面直角坐标系xOy中,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(2,0),B(0,1),C(2,1).(1)求椭圆E的离心率;(2)若椭圆E与△ABC无公共点,求m的取值范围;(3)若椭圆E与△ABC相交于不同的两点,分别为M、N,求△OMN面积S的最大值.第9讲 圆锥曲线的综合问题【A 级训练】1.A 解析:因为双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一条渐近线方程为y =12x ,所以b a =12,所以e =ca=1+(b a )2=52. 2.D 解析:由λx 2-x -λy +1=0,得λ(x 2-y )-(x -1)=0.依题设⎩⎪⎨⎪⎧ x 2-y =0x -1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =1,可知不论λ取何值,曲线C 过定点(1,1).3.B 解析:设直线AB 的方程为y =k (x -12),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2x y =k (x -12),消去x 得y 2-2yk-1=0.设A (y 212,y 1)、B (y 222,y 2),则y 1y 2=-1.又OA →·OB →=(y 212,y 1)·(y 222,y 2)=y 1y 2+(y 1y 2)24=-1+14=-34,直线AB 的斜率不存在时,OA →·OB →=(12,1)·(12,-1)=-34.故选B.4.B 解析:因为双曲线x 24-y212=1的焦点坐标F 1(-4,0),F 2(4,0),所以椭圆的焦点坐标F 1(-4,0),F 2(4,0),因为椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为10,所以2a =10,a =5,所以椭圆的离心率e =c a =45.5.0<m 2+n 2<3 2 解析:(1)将直线mx +ny -3=0变形代入圆方程x 2+y 2=3,消去x ,得(m 2+n 2)y 2-6ny +9-3m 2=0.令Δ<0得m 2+n 2<3.又m 、n 不同时为零,所以0<m 2+n 2<3.(2)由0<m 2+n 2<3,可知|n |<3,|m |<3,再由椭圆方程a =7,b =3可知公共点有2个.6.1 解析:如图,双曲线x 2-y 2=4的两条渐近线为y =±x , 即x ±y =0,设P 在另一条渐近线上的射影为R ,则|PQ |=|x 0-y 0|2,|PR |=|x 0+y 0|2,所以S △POQ =12|PQ ||PR |=|x 20-y 20|4=1.7.解析:(1)令P (x ,y ).因为AB →=λAC →,BP →=λPC →(λ∈R ), 所以x B =λx C ,x -x B =λ(x C -x ),所以x -x B x C -x =x B x C ,x =2x B x Cx B +x C.①设过点A 所作的直线方程为y =kx +a (显然k 存在).又由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +a (x -2)2+y 2=1, 得(1+k 2)x 2+(2ak -4)x +a 2+3=0.所以x B +x C =4-2ak 1+k 2,x B x C =a 2+31+k 2.代入①,得x =a 2+32-ak ,所以y =kx +a =2a +3k2-ak.消去k ,得所求轨迹方程为2x -ay -3=0(在圆M 内的部分). 故动点P 的轨迹不是直线.(2)上述轨迹为过定点(32,0)的直线在圆M 内的部分,由⎩⎪⎨⎪⎧2x -ay -3=0(x -2)2+y 2=1,得(a 2+4)y 2-2ay -3=0, 则|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=4a 2+3(a 2+4)2.所以S =12·12·4a 2+3(a 2+4)2=a 2+3(a 2+4)2=1(a 2+3)+1(a 2+3)+2.令t =a 2+3,则t ≥3,而函数f (t )=t +1t在t ≥3时递增,所以S ≤13+13+2=34.所以S max =34,此时t =3,a =0,(1)中P 的轨迹方程为x =32.【B 级训练】1.C 解析:设直线l 的方程为y =x +t ,代入x 24+y 2=1,消去y 得54x 2+2tx +t 2-1=0,由题意得Δ=(2t )2-5(t 2-1)>0,即t 2<5.弦长|AB |=42×5-t 25≤4105.2.A 解析:因为△F 2PF 1是底角为30°的等腰三角形,所以|PF 2|=|F 2F 1|.因为P 为直线x=ma 上一点,所以∠PF 2A =60°,所以cos60°=AF 2PF 2=ma -c 2c ,即e =m2∈(0,1),所以m ∈(1,2).3.C 解析:因为y 2=8x ,所以Q (-2,0)(Q 为准线与x 轴的交点),设过Q 点的直线l 方程为y =k (x +2).因为l 与抛物线有公共点,有解.所以方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=8xy =k (x +8),即k 2x 2+(4k 2-8)+4k 2=0有解.所以Δ=(4k 2-8)2-16k 4≥0,即k 2≤1.所以-1≤k ≤1.4.A 解析:由题意,抛物线上的点M (1,m ),点M 到抛物线焦点的距离为3,所以1+p2=3,解得p =4.所以知抛物线的方程为y 2=8x ,把点M (1,m )代入得m 2=8,解得m =±22,取点M (1,22).把点M (1,22)代入双曲线的一条渐近线方程y =b a x 得ba=2 2.所以双曲线的离心率e =c a =1+(ba)2=1+(22)2=3.5.B 解析:如图所示,若P 在双曲线左支,则|O 1O |=12|PF 2|=12(|PF 1|+2a )=12|PF 1|+a =r 1+r 2,即圆心距为半径之和,两圆外切; 若P 在双曲线右支,则|O 1O |=r 1-r 2,两圆内切,所以两圆相切.6.23解析:取椭圆的另一焦点F ′,连接AF ,BF , 则当m 变化时,|AB |≤|AF ′|+|BF ′|, 于是由椭圆的定义知,△F AB 的周长L =|AF |+|BF |+|AB |≤|AF |+|BF |+|AF ′|+|BF ′|=4a , 由4a =12,得a =3,所以离心率为e =a 2-5a =23.7.解析:(1)设P (x ,y ),因为A (-2,0),B (2,0),所以由已知,y x +2·y x -2=-14(x ≠±2),化简得x 24+y 2=1(x ≠±2).(2)设直线AQ 的斜率为k (k ≠0),则由题可得直线BQ 的斜率为-14k,所以直线AQ 的方程为y =k (x +2), 令x =4,则得M (4,6k ),直线BQ 的方程为y =-14k (x -2),令x =4,则得N (4,-12k),所以D (4,3k -14k ),所以k BD =3k -14k 4-2=32k -18k .故k BD k QB =(32k -18k )×(-14k )=-38+132k 2>-38,所以直线QB 与直线BD 的斜率之积的取值范围为(-38,+∞).(3)由(2)得,M (4,6k ),N (4,-12k ),所以k BM ·k AN =6k -04-2×-12k -04+2=-14.所以点T 在曲线C 上. 【C 级训练】1.解析:(1)由已知可得,a 2=4m 2,b 2=m 2,所以e =c a =c 2a 2=a 2-b 2a 2=3m 24m 2=32, 即椭圆E 的离心率为32.(2)由图可知当椭圆E 在直线AB 的左下方或△ABC 在椭圆内时,两者便无公共点:①当椭圆E 在直线AB 的左下方时,将AB :x +2y -2=0即x =2-2y 代入方程x 24m 2+y 2m2=1,整理得8y 2-8y +4-4m 2=0,由Δ<0即64-32(4-4m 2)<0,解得0<m <22;所以由椭圆的几何性质可知,当0<m <22时,椭圆E 在直线AB 的左下方.②当△ABC 在椭圆内时,当且仅当点C (2,1)在椭圆内,所以可得44m 2+1m2<1,又因为m >0,所以m >2,综上所述,当0<m <22或m >2时,椭圆E 与△ABC 无公共点.(3)由(2)知当22<m <2时,椭圆E 与△ABC 相交于不同的两个点M 、N ,又因为当m =1时,椭圆E 的方程为x 24+y 2=1,此时椭圆恰好过点A ,B ;所以①当22<m ≤1时,M 、N 在线段AB 上,显然的,此时S ≤S △OAB =1,当且仅当M 、N 分别与A 、B 重合时等号成立,②当1<m <2时,点M 、N 分别在线段BC ,AC 上,得M (2m 2-1,1),N (2,m 2-1), 所以S =S 矩形OACB -S △OBM -S △OAN -S △MNC =2-2m 2-1-(1-m 2-1)2, 令t =m 2-1,则0<t <1, 所以S =-t 2+1<1.综上可得面积S 的最大值为1.。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练3-3导数的综合应用

2016届高考数学理科一轮复习同步训练3-3导数的综合应用

第3讲 导数的综合应用A 级训练(完成时间:15分钟)1.一点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的距离为s =14t 4-53t 3+2t 2,那么速度为零的时刻是( )A .1秒末B .0秒C .4秒末D .0,1,4秒末2.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为( )A .45.606万元B .45.6万元C .45.56万元D .45.51万元3.路灯距地平面为8 m ,一个身高为1.6 m 的人以84 m/min 的速率在地面上行走,从路灯在地平面上射影点C ,沿某直线离开路灯,则人影长度的变化速率为( )A.72 m/sB.720 m/s C.2120m/s D .21 m/s 4.两车在十字路口相遇后,又沿不同方向继续前进,已知A 车向北行驶,速率为30 km/h ,B 车向东行驶,速率为40 km/h ,那么A 、B 两车间直线距离的增加速率为________________________________________________________________________.5.已知矩形的两个顶点位于x 轴上,另两个顶点位于抛物线y =4-x 2在x 轴上方的曲线上,则这种矩形中最大面积为__________________.6.一艘轮船在航行中的燃料费和它的速度的立方成正比,已知在速度为每小时10公里时的燃料费是每小时6元,而其他与速度无关的费用是每小时96元,问此轮船以何种速度航行时,能使行驶每公里的费用总和最小?7.已知函数f (x )=x 4-4x 3+ax 2-1在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减; (1)求a 的值;(2)是否存在实数b ,使得函数g (x )=bx 2-1的图象与函数f (x )的图象恰有2个交点?若存在,求出实数b 的值;若不存在,试说明理由.B 级训练(完成时间:26分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]如图是函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象,则函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是( )A .(14,12) B .(1,2)C .(12,1) D .(2,3)2.[限时3分钟,达标是( )否( )] (2014·广东江门一模)设函数f (x )=x +sin x -2,g (x )=e x +ln x -2,若实数a ,b 满足f (a )=0,g (b )=0,则( )A .g (a )<0<f (b )B .f (b )<0<g (a )C .0<g (a )<f (b )D .f (b )<g (a )<0 3.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x +1)(x -a ),若f (x )在x =a 处取到极大值,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(2,+∞)C .(0,1)D .(-∞,-3)4.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )是定义在区间(-1,1)上的奇函数,且对于x ∈(-1,1)恒有f ′(x )<0成立,若f (-2a 2+2)+f (a 2+2a +1)<0,则实数a 的取值范围是__________________.5.[限时4分钟,达标是( )否( )](2014·广东清远一模)函数f (x )=x +2x-m 在(0,3]上有且仅有一个零点,则实数m 的取值范围是______________________.6.[限时5分钟,达标是( )否( )]函数f (x )=x 3-92x 2+6x -a ,(1)对于任意实数x ,f ′(x )≥m 恒成立,求m 的最大值; (2)若方程f (x )=0有且仅有一个实根,求a 的取值范围.7.[限时6分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=⎩⎨⎧x -ln x (x >12)x 2+2x +a -1 (x ≤12)(1)求函数f (x )的单调递增区间; (2)求函数f (x )的零点.C 级训练(完成时间:19分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )]设函数f (x )=ax 3-3x +1(x ∈R ),若对于任意的x ∈[-1,1]都有f (x )≥0成立,则实数a 的值为 4 .2.[限时7分钟,达标是( )否( )](2014·北京)已知函数f (x )=x cos x -sin x ,x ∈[0,π2].(1)求证:f (x )≤0;(2)若a <sin x x <b 对任意x ∈(0,π2)恒成立,求a 的最大值与b 的最小值.3.[限时8分钟,达标是( )否( )] (2013·辽宁)(1)证明:当x ∈[0,1]时,22x ≤sin x ≤x ;(2)若不等式ax +x 2+x32+2(x +2)cos x ≤4对x ∈[0,1]恒成立,求实数a 的取值范围.第3讲 导数的综合应用【A 级训练】1.D 解析:求导函数s ′=t 3-5t 2+4t =t (t -1)(t -4),令s ′=0,可得t (t -1)(t -4)=0,所以t =0或t =1或t =4.2.B 解析:依题意,可设甲销售x 辆,则乙销售(15-x )辆,所以总利润S =5.06x -0.15x 2+2(15-x )=-0.15x 2+3.06x +30(x ≥0).通过求导,知当x =10.2时,S 取最大值.又x 必须是整数,故x =10,此时S max =45.6(万元).3.B 解析:如图:设人的高度为BE ,则BE =1.6,人的影子长AB =h ,由直角三角形相似得BE CD =AB AC ,即1.68=h h +84t ,解得h =21t (m),所以h ′=21(m/min)=720(m/s).4.50 km/h 解析:建立平面坐标系O -xy ,令A 车速度v 1=30 km/h ,方向沿y 轴正方向;令B 车速度v 2=40 km/h ,方向沿x 轴正方向;且令他们在原点O (十字路口)相遇,时间t =0时刻.则在t 时刻,A 车前进位移s y =30t ,方向沿y 轴正方向;B 车前进位移s x =40t ,方向沿x 轴正方向.那么A 、B 两车在t 时刻距离为s =(30t )2+(40t )2=50t ,故两车间距离的变化速率为v =d sd t=50 km/h.5.3239解析:设点B (x,4-x 2)(0<x ≤2),则S =2x (4-x 2)=-2x 3+8x ,所以S ′=-6x 2+8,令S ′=-6x 2+8=0,可得x =233.因为0<x ≤2,所以由S ′>0,可得0<x <233;由S ′<0,可得233<x ≤2.所以x =233时,S =-2x 3+8x 取得最大值为3239.6.解析:设船速度为x (x >0)时,燃料费用为Q 元,则Q =kx 3,由6=k ×103可得k =3500,所以Q =3500x 3,所以总费用y =(3500x 3+96)·1x =3500x 2+96x ,y ′=6500x -96x2,令y ′=0得x =20,当x ∈(0,20)时,y ′<0,此时函数单调递减,当x ∈(20,+∞)时,y ′>0,此时函数单调递增, 所以当x =20时,y 取得最小值.答:此轮船以20公里/小时的速度航行时,能使行驶每公里的费用总和最小. 7.解析:(1)因为f (x )在区间[0,1]上单调递增,在区间[1,2]上单调递减, 所以f ′(1)=0,即f ′(1)=(4x 3-12x 2+2ax )|x =1=2a -8=0, 所以a =4.(2)由(1)知f (x )=x 4-4x 3+4x 2-1,由f (x )=g (x )可得x 4-4x 3+4x 2-1=bx 2-1, 即x 2(x 2-4x +4-b )=0.因为f (x )的图象与g (x )的图象只有两个交点,所以方程x 2-4x +4-b =0有两个非零等根或有一根为0,另一根不为0, 所以Δ=16-4(4-b )=0,或4-b =0. 所以b =0或b =4. 【B 级训练】1.C 解析:由函数f (x )=x 2+ax +b 的部分图象得0<b <1,f (1)=0, 从而-2<a <-1,而g (x )=ln x +2x +a 在定义域内单调递增,g (12)=ln 12+1+a <0, g (1)=ln 1+2+a =2+a >0,所以函数g (x )=ln x +f ′(x )的零点所在的区间是(12,1).2.B 解析:因为函数f (x )=x +sin x -2的导数f ′(x )=1+cos x ≥0, 所以函数f (x )在R 上是增函数.再由f (1)=1+sin 1-2<0,f (2)=sin 2>0,f (a )=0,所以1<a <2. 因为g (x )=e x +ln x -2在(0,+∞)上是增函数, g (1e )=e 1e -3<0,g (1)=e -2>0,g (b )=0, 所以1e<b <1.所以f (b )<0,且g (a )>0.3.A 解析:由f (x )在x =a 处取得极大值可知, 当x <a 时,f ′(x )>0; 当x >a 时,f ′(x )<0.由f ′(x )的图象知-1<a <0.4.{a |-1<a <-22} 解析:因为f (x )是定义在区间(-1,1)上的奇函数,所以f (-2a 2+2)+f (a 2+2a +1)<0, 即为f (a 2+2a +1)<f (2a 2-2).因为f ′(x )<0,所以f (x )在(-1,1)上单调递减. 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a +1>2a 2-2-1<a 2+2a +1<1-1<2a 2-2<1,解得-1<a <-22. 5.{m |m >113或m =22} 解析:函数f (x )=x +2x -m 的零点,也就是方程x +2x-m =0的根,设函数g (x )=x +2x ,所以g ′(x )=1-2x2.因为g ′(x )=0,所以x =2,当0<x <2时,g ′(x )<0,函数的减区间为(0,2),g (x )∈(22,+∞),当2≤x ≤3时,g ′(x )≥0,函数的增区间为[2,3],g (x )∈[22,113],函数的零点就是g (x )=m 的解,所以m >113或m =22,函数f (x )=x +2x -m 在(0,3]上有且仅有一个零点,故答案为{m |m >113或m =22}.6. 解析:(1)f ′(x )=3x 2-9x +6=3(x -1)(x -2), 因为x ∈(-∞,+∞),f ′(x )≥m , 即3x 2-9x +(6-m )≥0恒成立,所以Δ=81-12(6-m )≤0,得m ≤-34,即m 的最大值为-34.(2)因为当x <1时,f ′(x )>0; 当1<x <2时,f ′(x )<0; 当x >2时,f ′(x )>0.所以当x =1时,f (x )取极大值f (1)=52-a ;当x =2时,f (x )取极小值f (2)=2-a ;故当f (2)>0或f (1)<0时,方程f (x )=0仅有一个实根.所以a <2或a >52.7. 解析:(1)当x >12时,f ′(x )=1-1x =x -1x,由f ′(x )>0得x >1.所以f (x )在(1,+∞)上是增函数.当x ≤12时,f (x )=x 2+2x +a -1=(x +1)2+a -2,所以f (x )在(-1,12)上是增函数,所以f (x )的递增区间是(-1,12)和(1,+∞).(2)当x >12时,由(1)知f (x )在(12,1)上递减,在(1,+∞)上递增且f ′(1)=0.所以f (x )有极小值f (1)=1>0,此时f (x )无零点.当x ≤12时,f (x )=x 2+2x +a -1,Δ=4-4(a -1)=8-4a .当Δ<0,即a >2时,f (x )无零点;当Δ=0,即a =2时,f (x )有一个零点-1;当Δ>0,且f (12)≥0时,即⎩⎪⎨⎪⎧8-4a >014+1+a -1≥0,-14≤a <2时,f (x )有两个零点:x =-2+8-4a 2或x =-2-8-4a2,即x =-1+2-a 或x =-1-2-a .当Δ>0且f (12)<0,即⎩⎪⎨⎪⎧8-4a >014+1+a -1<0,a <-14时,f (x )仅有一个零点-1-2-a .【C 级训练】1.4 解析:由题意,f ′(x )=3ax 2-3,当a ≤0时3ax 2-3<0,函数是减函数,f (0)=1,只需f (1)≥0即可,解得a ≥2,与已知矛盾;当a >0时,令f ′(x )=3ax 2-3=0解得x =±aa,①当x <-aa 时,f ′(x )>0,f (x )为增函数;②当-a a <x <aa 时,f ′(x )<0,f (x )为减函数;③当x >aa 时,f (x )为增函数.所以f (aa )≥0,且f (-1)≥0,且f (1)≥0即可.由f (a a )≥0,即a ·(a a )3-3·a a+1≥0,解得a ≥4;由f (-1)≥0,可得a ≤4;由f (1)≥0解得a ≥2.综上a =4为所求. 2.解析:(1)证明:由f (x )=x cos x -sin x 得 f ′(x )=cos x -x sin x -cos x =-x sin x .因为在区间(0,π2)上f ′(x )=-x sin x <0,所以f (x )在区间[0,π2]上单调递减.从而f (x )≤f (0)=0.(2)当x >0时,“sin x x >a ”等价于“sin x -ax >0”;“sin xx<b ”等价于“sin x -bx <0”.令g (x )=sin x -cx ,则g ′(x )=cos x -c .当c ≤0时,g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立.当c ≥1时,因为对任意x ∈(0,π2),g ′(x )=cos x -c <0,所以g (x )在区间[0,π2]上单调递减,从而g (x )<g (0)=0对任意x ∈(0,π2)恒成立.当0<c <1时,存在唯一的x 0∈(0,π2)使得g ′(x 0)=cos x 0-c =0.g (x )与g ′(x )在区间(0,π2)上的变化情况如下表:因为g (x )00g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立”当且仅当g (π2)=1-π2c ≥0,即0<c ≤2π.综上所述,当且仅当c ≤2π时,g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立;当且仅当c ≥1时,g (x )<0对任意x ∈(0,π2)恒成立.所以,若a <sin x x <b 对任意x ∈(0,π2)恒成立,则a 的最大值为2π,b 的最小值为1.3.解析:(1)证明:记F (x )=sin x -22x ,则F ′(x )=cos x -22.当x ∈(0,π4)时,F ′(x )>0,F (x )在[0,π4]上是增函数;当x ∈(π4,1)时,F ′(x )<0,F (x )在[π4,1]上是减函数;又F (0)=0,F (1)>0,所以当x ∈[0,1]时,F (x )≥0,即sin x ≥22x .记H (x )=sin x -x ,则当x ∈(0,1)时,H ′(x )=cos x -1<0, 所以H (x )在[0,1]上是减函数; 则H (x )≤H (0)=0,即sin x ≤x .综上,22x ≤sin x ≤x .(2)当x ∈[0,1]时,ax +x 2+x 32+2(x +2)cos x -4 =(a +2)x +x 2+x 32-4(x +2)sin 2x 2≤(a +2)x +x 2+x 32-4(x +2)(24x )2=(a +2)x ,所以当a ≤-2时,不等式ax +x 2+x 32+2(x +2)cos x ≤4对x ∈[0,1]恒成立.下面证明:当a >-2时,不等式ax +x 2+x 32+2(x +2)cos x ≤4对x ∈[0,1]不恒成立.因为当x ∈[0,1]时,ax +x 2+x 32+2(x +2)cos x -4 =(a +2)x +x 2+x 32-4(x +2)sin 2x 2≥(a +2)x +x 2+x 32-4(x +2)(x2)2=(a +2)x -x 2-x32≥(a +2)x -32x 2=-32x [x -23(a +2)].所以存在x 0∈(0,1)(例如x 0取a +23和12中的较小值)满足ax 0+x 20+x 302+2(x 0+2)cos x 0-4>0,即当a >-2时,不等式ax +x 2+x32+2(x +2)cos x ≤4对x ∈[0,1]不恒成立.综上,实数a 的取值范围是(-∞,-2].。

2016届高三数学一轮复习 大题冲关课件(一)理

2016届高三数学一轮复习 大题冲关课件(一)理

冲关策略 函数性质综合问题的难点是函数单调性和极值、最 值的分类讨论. (1)单调性讨论策略:单调性的讨论是以导数等于零的点为分界点, 把函数定义域分段,在各段上讨论导数的符号,在不能确定导数等 于零的点的相对位置时,还需要对导数等于零的点的位置进行讨 论. (2)极值讨论策略:极值的讨论是以单调性的讨论为基础,根据函数 的单调性确定函数的极值点. (3)最值讨论策略:图象连续的函数在闭区间上最值的讨论,是以函 数在该区间上的极值和区间端点的函数值进行比较为标准进行 的,在极值和区间端点函数值中最大的为最大值,最小的为最小值.
∵x>0, ∴ax2+2x-1>0 有解. ①当 a≥0 时符合题意; ②当 a<0 时,Δ=4+4a>0,即 a>-1. ∴a 的取值范围是(-1,+∞).
(2)证明:当 a=0,b=1 时, 设 (x)=f(x)-g(x)=ln(x+1)-x,
∴ ′(x)= 1 -1= x . x 1 x 1
思维导引:(1)对函数 f(x)求导,得到 f(x)的单调递增区间和单
调递减区间,进而得到 f(x)的最大值;(2)对函数 f(x)求导,然后
对 a 分情况进行讨论得到 f(x)的单调区间;(3)分①当 a≥0 时,
②当 a≤-1 时,③当-1<a<0 时进行讨论,在这三种情况中分别找
到 a 的范围,最后取并集.
当-1<a<0 时,令 f′(x)=0,
解得 x= a 1 , 2a
则当 x∈(0, a 1 ),f′(x)>0; 2a
当 x∈( a 1 ,+∞),f′(x)<0. 2a
故 f(x)在 x∈(0, a 1 )上单调递增; 2a

2016年高考数学总复习模拟试卷一理

2016年高考数学总复习模拟试卷一理

2016年高考数学(理科)模拟试卷(一)(本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分.满分150分,考试时间120分钟)第Ⅰ卷(选择题 满分60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合M ={x |x ≥0,x ∈R },N ={x |x 2<1,x ∈R },则M ∩N =( ) A .[0,1] B .(0,1) C .(0,1] D .[0,1) 2.复数(3+2i)i =( )A .-2-3iB .-2+3iC .2-3iD .2+3i3.命题“∀x ∈R ,|x |+x 2≥0”的否定是( )A .“∀x ∈R ,|x |+x 2<0”B .“∀x ∈R ,|x |+x 2≤0”C .“∃x 0∈R ,|x 0|+x 20<0”D .“∃x 0∈R ,|x 0|+x 20≥0”4.同时满足两个条件:①定义域内是减函数;②定义域内是奇函数的函数是( )A .f (x )=-x |x |B .f (x )=x +1xC .f (x )=tan xD .f (x )=ln x x5.设{a n }是递减的等差数列,前三项的和是15,前三项的积是105,当该数列的前n 项和最大时,n =( )A .4B .5C .6D .76.曲线y =x 3-2x +4在点(1,3)处切线的倾斜角为( ) A.π6 B.π3 C.π4 D.π27.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x+1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f [f (0)]=4a ,则实数a =( )A.12B.45C .2D .9 8.某几何体的三视图如图M1­1,则它的体积为( )图M1­1A .72πB .48π C.30π D .24π9.已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +π4(ω>0)的最小正周期为π,则该函数的图象是( ) A .关于直线x =π8对称 B .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0对称 C .关于直线x =π4对称 D .关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0对称10.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧3x +y -6≥0,x -y -2≤0,y -3≤0,则目标函数z =y -2x 的最小值为( )A .-7B .-4C .1D .211.在同一个平面直角坐标系中画出函数y =a x,y =sin ax 的部分图象,其中a >0,且a ≠1,则下列所给图象中可能正确的是( )A BC D12.已知定义在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π2上的函数y =f (x )的图象关于直线x =3π4对称,当x ≥3π4时,f (x )=cos x .若关于x 的方程f (x )=a 有解,记所有解的和为S ,则S 不可能为( )A.54πB.32πC.94π D.3π 第Ⅱ卷(非选择题 满分90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生必须做答.第22~24题为选考题,考生根据要求做答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是________.14.二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是________.(用数字作答)15.如图M1­2,在平行四边形ABCD 中,AP ⊥BD ,垂足为点P ,AP =3,则AP →·AC →=________.图M1­216.阅读如图M1­3所示的程序框图,运行相应的程序,输出S 的值为________.图M1­3三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,c=2,cos C =34.(1)求sin A 的值; (2)求△ABC 的面积.18.(本小题满分12分)某企业有甲、乙两个研发小组,他们研发新产品成功的概率分别为23和35.现安排甲组研发新产品A ,乙组研发新产品B .设甲、乙两组的研发相互独立.(1)求至少有一种新产品研发成功的概率;(2)若新产品A 研发成功,预计企业可获利润120万元;若新产品B 研发成功,预计企业可获利润100万元.求该企业可获利润的分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)如图M1­4,在四棱锥P ­ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点.(1)证明:PB ∥平面AEC ;(2)设二面角D ­AE ­C 为60°,AP =1,AD =3,求三棱锥E ­ACD 的体积.图M1­420.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R ). (1)当a =1时,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,问:m 在什么范围取值时,对于任意的t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+x 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤m2+f ′x 在区间(t,3)上总存在极值?(3)求证:ln22×ln33×ln44×…×ln n n <1n(n ≥2,n ∈N *).21.(本小题满分12分)已知直线l :y =kx +2(k 为常数)过椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的上顶点B 和左焦点F ,直线l 被圆O :x 2+y 2=4截得的弦AB 的中点为M .(1)若|AB |=4 55,求实数k 的值;(2)如图M1­5,顶点为O ,对称轴为y 轴的抛物线E 过线段BF 的中点T ,且与椭圆C 在第一象限的交点为S ,抛物线E 在点S 处的切线m 被圆O 截得的弦PQ 的中点为N ,问:是否存在实数k ,使得O ,M ,N 三点共线?若存在,请求出k 的值;若不存在,请说明理由.图M1­5 图M1­6请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题做答.注意:只能做所选定的题目上.如果多做,则按所做的第一个题目计分,做答量请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.22.(本小题满分10)选修4­1:几何证明选讲如图M1­6,EP 交圆于E ,C 两点,PD 切圆于D ,G 为CE 上—点且PG =PD ,连接DG 并延长交圆于点A ,作弦AB 垂直EP ,垂足为F .(1)求证:AB 为圆的直径; (2)若AC =BD ,求证:AB =ED .23.(本小题满分10)选修4­4:坐标系与参数方程已知曲线C :x 24+y 29=1,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =2-2t (t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程;(2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求|PA |的最大值与最小值.24.(本小题满分10)选修4­5:不等式选讲若a >0,b >0,且1a +1b=ab .(1)求a 3+b 3的最小值.(2)是否存在a ,b ,使得2a +3b =6?并说明理由.2016年高考数学(理科)模拟试卷(一)1.D 解析:由M ={x |x ≥0,x ∈R }=[0,+∞),N ={x |x 2<1,x ∈R }=(-1,1),得M ∩N =[0,1).2.B 解析:(3+2i)i =3i +2i·i=-2+3i.故选B.3.C 解析:对于命题的否定,要将命题中的“∀”变为“∃”,且否定结论,则命题“∀x ∈R ,|x |+x 2≥0”的否定是“∃x 0∈R ,|x 0|+x 20<0”.故选C.4.A5.A 解析:∵{a n }是等差数列,且a 1+a 2+a 3=15,∴a 2=5.又∵a 1a 2a 3=105,∴a 1a 3=21.由⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 3=21,a 1+a 3=10及{a n }递减可求得a 1=7,d =-2.∴a n=9-2n .由a n ≥0,得n ≤4.故选A.6.C 解析:f ′(x )=3x 2-2,f ′(1)=1,所以切线的斜率是1,倾斜角为π4.7.C 解析:∵f (0)=20+1=2,f [f (0)]=f (2)=4a ,∴22+2a =4a .∴a =2.8.C 解析:几何体是由半球与圆锥叠加而成,它的体积为V =12×43π×33+13×π×32×52-32=30π.9.A 解析:依题意,得T =2πω=π,ω=2,故f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π8+π4=sin π2=1≠0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π4+π4=sin3π4=22≠0,因此该函数的图象关于直线x =π8对称,不关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0和点⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,0对称,也不关于直线x =π4对称.故选A. 10.A 解析:如图D129,将点(5,3)代入z =y -2x ,得最小值为-7.图D12911.D 解析:正弦函数y =sin ax 的最小正周期为T =2πa.对于A ,T >2π,故a <1,而y =a x的图象是增函数,故A 错误;对于B ,T <2π,故a >1,而函数y =a x是减函数,故B 错误;对于C ,T =2π,故a =1,∴y =a x=1,故C 错误;对于D ,T >2π,故a <1,∴y =a x是减函数.故选D.12.A 解析:作函数y =f (x )的草图(如图D130),对称轴为x =3π4,当直线y =a 与函数有两个交点(即方程有两个根)时,x 1+x 2=2×3π4=3π2;当直线y =a 与函数有三个交点(即方程有三个根)时,x 1+x 2+x 3=2×3π4+3π4=9π4;当直线y =a 与函数有四个交点(即方程有四个根)时,x 1+x 2+x 3+x 4=4×3π4=3π.故选A.图D13013.12解析:从10件产品中任取4件,共有C 410种基本事件,恰好取到1件次品就是取到1件次品且取到3件正品,共有C 13C 37种,因此所求概率为C 13C 37C 410=12.14.10 解析:展开式的通项为T k +1=C k 5x 5-k y k ,则T 4=C 35x 2y 3=10x 2y 3,故答案为10.15.18 解析:设AC ∩BD =O ,则AC →=2(AB →+BO →),AP →·AC →=AP →·2(AB →+BO →)=2AP →·AB →+2AP →·BO →=2AP →·AB →=2AP →·(AP →+PB →)=2|AP →|2=18.16.-4 解析:由题意,得第一次循环:S =0+(-2)3=-8,n =2;第二次循环:S =-8+(-2)2=-4,n =1,结束循环,输出S 的值为-4.17.解:(1)∵cos C =34,∴sin C =74.∵asin A =c sin C ,∴1sin A =274,∴sin A =148. (2)∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴2=1+b 2-32b ,∴2b 2-3b -2=0.∴b =2.∴S △ABC =12ab sin C =12×1×2×74=74.18.解:记E ={甲组研发新产品成功},F ={乙组研发新产品成功}.由题设知,P (E )=23,P (E )=13,P (F )=35,P (F )=25,且事件E 与F ,E 与F ,E 与F ,E 与F 都相互独立.(1)记H ={至少有一种新产品研发成功},则H =E F ,于是P (H )=P (E )P (F )=13×25=215, 故所求的概率为P (H )=1-P (H )=1-215=1315.(2)设可获利润为X 万元,则X 的可能取值为0,100,120,220.因为P (X =0)=P (E F )=13×25=215,P (X =100)=P (E F )=13×35=15,P (X =120)=P (E F )=23×25=415,P (X =220)=P (EF )=23×35=25.故所求的分布列为:X 0 100 120 220P 215 15 415 25数学期望为E (X )=0×215+100×15+120×415+220×25=300+480+132015=210015=140.19.(1)证明:如图D131,连接BD 交AC 于点O ,连接EO . 因为底面ABCD 为矩形,所以O 为BD 的中点. 又E 为PD 的中点,所以EO ∥PB . 因为EO ⊂平面AEC ,PB ⊄平面AEC , 所以PB ∥平面AEC .(2)解:因为PA ⊥平面ABCD ,平面ABCD 为矩形, 所以AB ,AD ,AP 两两垂直.如图D131,以A 为坐标原点,AB →,AD →,AP →的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,|AP →|为单位长,建立空间直角坐标系Axyz ,则D ()0,3,0,E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32,12,AE →=⎝⎛⎭⎪⎫0,32,12.图D131设B (m,0,0)(m >0),则C (m ,3,0),AC →=(m ,3,0). 设n 1=(x ,y ,z )为平面ACE 的法向量, 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·AC →=0,n 1·AE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧mx +3y =0,32y +12z =0.可取n 1=⎝⎛⎭⎪⎫3m ,-1,3. 又n 2=(1,0,0)为平面DAE 的法向量,由题设易知,|cos 〈n 1,n 2〉|=12,即33+4m 2=12.解得m =32(m =-32,舍去). 因为E 为PD 的中点,所以三棱锥E ­ACD 的高为12.故三棱锥E ­ACD 的体积V =13×12×3×32×12=38.20.解:f ′(x )=ax-a (x >0). (1)当a =1时,f ′(x )=1x -1=1-xx,令f ′(x )>0时,解得0<x <1,∴f (x )在(0,1)上单调递增; 令f ′(x )<0时,解得x >1,∴f (x )在(1,+∞)上单调递减.(2)∵函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,∴f ′(2)=a2-a =1.∴a =-2,f ′(x )=-2x+2.∴g (x )=x 3+x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+2-2x =x 3+⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+2x 2-2x ,g ′(x )=3x 2+(4+m )x -2.∵对任意的t ∈[1,2],函数g (x )=x 3+x 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤m2+f ′x 在区间(t,3)上总存在极值,且g ′(0)=-2,∴只需⎩⎪⎨⎪⎧g ′t <0,g ′3>0.由题知,对任意的t ∈[1,2],g ′(t )<0恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧g ′1<0,g ′2<0,g ′3>0.解得-373<m <-9.(3)证明:令a =-1,f (x )=-ln x +x -3,∴f (1)=-2. 由(1)知,f (x )=-ln x +x -3在(1,+∞)上单调递增, ∴当x ∈(1,+∞)时,f (x )>f (1),即-ln x +x -1>0. ∴ln x <x -1对一切x ∈(1,+∞)成立.∵n ≥2,n ∈N *,则有0<ln n <n -1.∴0<ln n n <n -1n .∴ln22×ln33×ln44×…×ln n n <12×23×34×…×n -1n =1n (n ≥2,n ∈N *).21.解:(1)圆O 的圆心为O (0,0),半径为r =2.∵OM ⊥AB ,|AB |=4 55,∴|OM |=r 2-⎝⎛⎭⎪⎫|AB |22=4 55.∴2k 2+1=4 55.∴k 2=14.图D132又k =k FB >0,∴k =12.(2)如图D132,∵F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2k ,0,B (0,2),T 为BF 中点,∴T ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1k,1. 设抛物线E 的方程为y =tx 2(t >0),∵抛物线E 过点T ,∴1=t ·1k2,即t =k 2.∴抛物线E 的方程为y =k 2x 2.∴y ′=2k 2x .设S (x 0,y 0),则k m =y ′0|x x ==2k 2x 0. 假设O ,M ,N 三点共线, ∵OM ⊥l ,ON ⊥m ,∴l ∥m .又k l =k >0,∴k l =k m .∴k =2k 2x 0.∴x 0=12k ,y 0=k 2x20=k 2·14k 2=14.∵S 在椭圆C 上,∴x 20a 2+y 20b2=1.结合b =2,c =2k ,a 2=b 2+c 2=4+4k2.得14k 24+4k2+1164=1.∴k 2=-5963.∴k 无实数解,矛盾.∴假设不成立. 故不存在实数k ,使得O ,M ,N 三点共线.22.证明:(1)因为PD =PG ,所以∠PDG =∠PGD . 由于PD 为切线,故∠PDA =∠DBA ,又因为∠PGD =∠EGA ,所以∠DBA =∠EGA , 所以∠DBA +∠BAD =∠EGA +∠BAD , 从而∠BDA =∠PFA .又AF ⊥EP ,所以∠PFA =90°,所以∠BDA =90°,故AB 为圆的直径.图D133(2)如图D133,连接BC ,DC .由于AB 是直径,故∠BDA =∠ACB =90°. 在Rt △BDA 与Rt △ACB 中,AB =BA ,AC =BD , 从而得Rt △BDA ≌Rt △ACB , 于是∠DAB =∠CBA .又因为∠DCB =∠DAB ,所以∠DCB =∠CBA ,故DC ∥AB . 因为AB ⊥EP ,所以DC ⊥EP ,∠DCE 为直角,所以ED 为圆的直径,又由(1)知AB 为圆的直径,所以ED =AB .23.解:(1)曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =3sin θ(θ为参数),直线l 的普通方程为2x +y -6=0.(2)曲线C 上任意一点P (2cos θ,3sin θ)到l 的距离为d =55|4cos θ+3sin θ-6|,则|PA |=d sin30°=2 55|5sin(θ+α)-6|,其中α为锐角,且tan α=43.当sin(θ+α)=-1时,|PA |取得最大值,最大值为22 55.当sin(θ+α)=1时,|PA |取得最小值,最小值为2 55.24.解:(1)由ab =1a +1b≥2ab,得ab ≥2,当且仅当a =b =2时等号成立.故a 3+b 3≥2a 3b 3≥4 2,当且仅当a =b =2时等号成立.所以a 3+b 3的最小值为4 2.(2)由(1)知,2a +3b ≥2 6 ab ≥4 3.由于4 3>6,从而不存在a ,b ,使2a +3b =6.。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练2-6指数与指数函数

2016届高考数学理科一轮复习同步训练2-6指数与指数函数

第6讲 指数与指数函数A 级训练(完成时间:10分钟)1.下列说法:①16的4次方根是2;②416的运算结果是±2;③当n 为大于1的奇数时,na 对任意a ∈R 有意义;④当n 为大于1的偶数时,n a 只有当a ≥0时才有意义.其中正确的是( )A .①③④B .②③④C .②③D .③④2.函数y =2-x 的图象大致是( )A. B.C. D.3.函数f (x )=2-|x |的值域是( )A .(0,1]B .(0,1)C .(0,+∞)D .R4.已知函数f (x )的定义域是(0,1),那么f (2x )的定义域是( )A .(0,1)B .(-∞,1)C .(-∞,0)D .(0,+∞)5.计算:(12)-1-4·(-2)-3+(14)0-9-12=________. 6.已知(12)x >1,则x 的取值范围为 (-∞,0) . 7.函数y =4x 在[1,2]上的最大值与最小值之和为 20 .8.若函数f (x )=a x -1(a >1)的定义域、值域都是[0,2],求a 的值.B 级训练(完成时间:18分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]设y 1=40.9,y 2=80.44,y 3=(12)-1.5,则( ) A .y 3>y 1>y 2 B .y 2>y 1>y 3C .y 1>y 2>y 3D .y 1>y 3>y 22.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知对不同的a 值,函数f (x )=2+a x -1(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点P ,则P 点的坐标是( )A .(0,3)B .(0,2)C .(1,3)D .(1,2)3.[限时2分钟,达标是( )否( )]函数y =2-x 2+x +2的单调递增区间为____________.4.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知f (x )=a x +b 的图象如图所示,则f (3)=______________.5.[限时2分钟,达标是( )否( )]下列说法中,正确的是 ④⑤ .①任取x ∈R 都有3x >2x ;②当a >1时,任取x ∈R 都有a x >a -x ;③y =(3)-x 是增函数;④y =2|x |的最小值为1;⑤在同一坐标系中,y =2x 与y =(12)x 的图象关于y 轴对称. 6.[限时3分钟,达标是( )否( )]若a 2x +12·a x -12≤0(a >0且a ≠1),求y =2a 2x -3·a x +4的值域.7.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=a x -1a x +1(a >1). (1)判断函数f (x )的奇偶性;(2)求f (x )的值域;(3)证明f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.C 级训练(完成时间:10分钟)1.[限时3分钟,达标是( )否( )]设f (x )定义域为R ,对任意的x 都有f (x )=f (2-x ),且当x ≥1时,f (x )=2x -1,则有() A .f (13)<f (32)<f (23)B .f (23)<f (32)<f (13)C .f (23)<f (13)<f (32)D .f (32)<f (23)<f (13)2.[限时7分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=3x -13|x |.(1)若f (x )=2,求x 的值;(2)若3t f (2t )+mf (t )≥0对于t ∈[12,1]恒成立,求实数m 的取值范围.第6讲 指数与指数函数【A 级训练】1.D2.B 解析:y =2-x =(12)x ,为指数函数,且在定义域R 内单调递减. 3.A 解析:令t =-|x |,则t ≤0,因为y =2x 单调递增,所以0<2t ≤20=1,即0<y ≤1.4.C 解析:因为函数f (x )的定义域是(0,1),所以0<2x <1,解得x <0.5.196 解析:(12)-1-4×(-2)-3+(14)0-9-12=2-4×(-18)+1-13=196. 6.(-∞,0) 解析:由(12)x >1,得(12)x >(12)0,解得x <0. 7.20 解析:函数y =4x 在[1,2]上是增函数,所以最大值为16,最小值为4,它们之和为20.8.解析:因为a >1,所以f (x )在[0,2]上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧ f (0)=0f (2)=2,即⎩⎪⎨⎪⎧a 0-1=0a 2-1=2. 所以a =±3.又因为a >1,所以a = 3.【B 级训练】1.D 解析:利用幂的运算性质可得,y 1=40.9=21.8,y 2=80.44=21.32,y 3=(12)-1.5=21.5, 再由y =2x 是增函数,知y 1>y 3>y 2.2.C 解析:由指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象恒过(0,1)点,而要得到函数y =2+a x -1(a >0,a ≠1)的图象,可将指数函数y =a x (a >0,a ≠1)的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位.则(0,1)点平移后得到(1,3)点,则P 点的坐标是(1,3).3.(-∞,12] 解析:由于f (x )=-x 2+x +2的单调增区间是(-∞,12],指数函数y =2x 是增函数,由复合函数的单调性可知,函数y =2-x 2+x +2的单调递增区间为(-∞,12]. 4.33-3 解析:因为f (x )的图象过(0,-2),(2,0),且a >1,所以⎩⎪⎨⎪⎧-2=a 0+b 0=a 2+b ,解得b =-3,a =3, 所以f (x )=(3)x -3,则f (3)=(3)3-3=33-3.5.④⑤ 解析:对于①②,取x =0时,30=20,a 0=a 0,排除①②;对于③,y =(3)-x =(33)x 是减函数,故错; 对于④,由于|x |≥0,所以y =2|x |的最小值为1,故正确;对于⑤,y =2x 与y =(12)x 即y =2-x 图象关于y 轴对称,故正确. 6.解析:由a 2x +12·a x -12≤0(a >0且a ≠1)知0<a x ≤12. 令a x =t ,则0<t ≤12,y =2t 2-3t +4, 借助二次函数图象知y ∈[3,4).7.解析:(1)f (x )的定义域为R ,f (-x )=a -x -1a -x +1=1-a x1+a x=-f (x ), 所以f (x )是奇函数.(2)f (x )=a x -1a x +1=a x +1-2a x +1=1-2a x +1.所以a x >0,所以0<2a x +1<2, 所以-1<1-2a x +1<1, 所以f (x )的值域为(-1,1).(3)设x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=ax 1-1ax 1+1-ax 2-1ax 2+1=(ax 1-1)(ax 2+1)-(ax 1+1)(ax 2-1)(ax 1+1)(ax 2+1)=2(ax 1-ax 2)(ax 1+1)(ax 2+1), 因为a >1,x 1<x 2,所以ax 1<ax 2,又因为ax 1+1>0,ax 2+1>0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在(-∞,+∞)上是增函数.【C 级训练】1.B 解析:方法一:由条件f (x )=f (2-x )可得函数图象关于直线x =1对称,则f (13)=f (53),f (23)=f (43), 由于当x ≥1时,f (x )=2x -1,即函数在[1,+∞)上为增函数,由于53>32>43,故有f (13)=f (53)>f (32)>f (43)=f (23),故应选B. 方法二:由f (x )定义域为R ,对任意的x 都有f (x )=f (2-x ),知对称轴是x =1,由对称性知其在(-∞,1)上是减函数,其图象的特征是自变量离1的距离越远,其函数值越大,因为1-23<32-1<1-13, 所以f (23)<f (32)<f (13). 2.解析:(1)当x <0时,f (x )=3x -3x =0,所以f (x )=2无解;当x >0时,f (x )=3x -13x ,3x -13x =2, 所以(3x )2-2·3x -1=0,所以3x =1±2.因为3x >0,所以3x =1-2(舍去),所以3x =1+ 2.所以x =log 3(2+1).(2)因为t ∈[12,1], 所以f (t )=3t -13t >0, 所以3t (32t -132t )+m (3t -13t )≥0, 所以3t (3t +13t )+m ≥0, 即t ∈[12,1]时m ≥-32t -1恒成立, 又-32t -1∈[-10,-4],所以m ≥-4,所以实数m 的取值范围为[-4,+∞).。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练6-2等差数列

2016届高考数学理科一轮复习同步训练6-2等差数列

第2讲等差数列A级训练(完成时间:10分钟)1.等差数列1,-1,-3,-5,…,-89,它的项数是()A.92 B.47C.46 D.452.在等差数列{a n}中,若a2,a10是方程x2+12x-8=0的两个根,那么a6的值为()A.-12 B.-6C.12 D.63.(2014·重庆)在等差数列{a n}中,a1=2,a3+a5=10,则a7=()A.5 B.8C.10 D.144.在等差数列{a n}中,首项a1=0,公差d≠0,若a m=a1+a2+…+a9,则m的值为()A.37 B.36C.20 D.195.(2013·重庆)若2、a、b、c、9成等差数列,则c-a=.6.已知等差数列{a n}的首项a1=1,前三项之和S3=9,则{a n}的通项a n=2n-1.7.已知等差数列{a n}中,a3a7=-16,a4+a6=0,求{a n}前n项和S n.已知数列{a n}的通项公式a n=-2n+11,前n项和S n.如果b n=|a n|(n∈N),求数列{b n}的前n项和T n.B 级训练(完成时间:15分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]在a 和b 之间插入n 个数构成一个等差数列,则其公差为( ) A.b -a n B.a -b n +1C.b -a n +1D.b -a n -12.[限时2分钟,达标是( )否( )]等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 4+a 15的值是一个确定的常数,则数列{S n }中也为常数的项是( )A .S 7B .S 8C .S 13D .S 153.[限时2分钟,达标是( )否( )]设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5=( ) A .1 B .-1C .2 D.124.[限时2分钟,达标是( )否( )]等差数列{a n }的公差d 不为0,S n 是其前n 项和,给出下列命题: ①若d <0,且S 3=S 8,则S 5和S 6都是{S n }中的最大项;②给定n ,对于一切k ∈N *(k <n ),都有a n -k +a n +k =2a n ;③若d >0,则{S n }中一定有最小的项;④存在k ∈N *,使a k -a k +1和a k -a k -1同号.其中正确命题的个数为( )A .4B .3C .2D .15.[限时2分钟,达标是( )否( )](2014·广东佛山二模)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=S 4+20,则S 13的值为 52 .6.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知数列{a n }的前n 项和S n =25n -2n 2.(1)求证:{a n }是等差数列.(2)求数列{|a n |}的前n 项和T n .C级训练(完成时间:12分钟)1.[限时6分钟,达标是()否()](2014·全国Ⅰ)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ;(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.2.[限时6分钟,达标是()否()](2014·广东广州二模)已知数列{a n}的前n项和为S n,且a1=0,对任意n∈N*,都有na n+1=S n+n(n+1).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足a n+log2n=log2b n,求数列{b n}的前n项和T n.第2讲 等差数列【A 级训练】1.C 解析:a 1=1,d =-1-1=-2,所以a n =1+(n -1)·(-2)=-2n +3,由-89=-2n +3,得n =46.2.B 解析:因为a 2,a 10是方程x 2+12x -8=0的两个根,所以a 2+a 10=-12.因为2a 6=a 2+a 10,所以a 6=-6.3.B 解析:方法一:设等差数列的公差为d ,则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10,所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.方法二:由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8.4.A 解析:因为{a n }为等差数列,首项a 1=0,a m =a 1+a 2+…+a 9,所以0+(m -1)d =9a 5=36d ,又公差d ≠0,所以m =37.5.72解析:由等差数列的性质可得2b =2+9, 解得b =112, 又可得2a =2+b =2+112=152, 解之可得a =154, 同理可得2c =9+112=292, 解得c =294, 故c -a =294-154=144=72. 6.2n -1 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由S 3=a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )=9,即3a 1+3d =9,所以a 1+d =3,因为a 1=1,所以d =2.所以a n =a 1+(n -1)d =1+2(n -1)=2n -1.7.解析:设{a n }的公差为d ,则(a 1+2d )(a 1+6d )=-16,a 1+3d +a 1+5d =0,即a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d ,解得a 1=-8,d =2或a 1=8,d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9),或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).8.解析:因为a n +1-a n =-2,所以数列{a n }成等差数列.当n ≤5时,a n >0,当n ≥6时,a n <0,所以当n ≤5时,T n =S n =n 2(9+11-2n )=10n -n 2, 当n ≥6时,T n =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5-(a 6+a 7+…+a n )=2S 5-S n =n 2-10n +50,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+10n (n ≤5)n 2-10n +50 (n ≥6). 【B 级训练】1.C 解析:在a 和b 之间插入n 个数构成一个等差数列,设公差为d ,所以a +(n +1)d =b ,解得d =b -a n +1. 2.C 解析:设a 2+a 4+a 15=p (常数),所以3a 1+18d =p ,即a 7=13p .所以S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7=133p . 3.A 解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,由等差数列的性质可得a 1+a 9=2a 5,a 1+a 5=2a 3,S 9S 5=a 1+a 92×9a 1+a 52×5=9a 55a 3=95×59=1. 4.B 解析:因为{a n }成等差数列,所以其前n 项和是关于n 的二次函数的形式且常数项为0,d <0说明二次函数开口向下,又S 3=S 8,说明函数关于直线x =5.5对称,所以S 5、S 6都是最大项,①正确;同理,若d >0,说明函数是开口向上的,故{S n }中一定存在最小的项,③正确;而②是等差中项的推广,正确;对于④,a k -a k +1=-d ,a k -a k -1=d ,因为d ≠0,所以二者异号.所以正确命题的个数为3个.5.52 解析:因为等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=S 4+20,所以9a 1+9×82d =4a 1+4×32d +20, 所以a 1+6d =4,所以S 13=13a 1+13×122d =13(a 1+6d )=13×4=52. 6.解析:(1)证明:①n =1时,a 1=S 1=23.②n ≥2时,a n =S n -S n -1=(25n -2n 2)-[25(n -1)-2(n -1)2]=27-4n , 而n =1适合该式,于是{a n }是以23为首项,-4为公差的等差数列.(2)因为a n =27-4n ,若a n >0,则n <274, 所以|a n |=⎩⎪⎨⎪⎧ a n (1≤n ≤6)-a n(n ≥7), 当1≤n ≤6时,T n =a 1+a 2+a n =25n -2n 2,当n ≥7时,T n =a 1+a 2++a 6-(a 7+a 8++a n )=S 6-(S n -S 6)=2n 2-25n +156,综上所知,T n =⎩⎪⎨⎪⎧25n -2n 2 (1≤n ≤6)2n 2-25n +156 (n ≥7). 【C 级训练】1.解析:(1)证明:由题设知a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1,由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设知a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1.由(1)知,a 3=λ+1.令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3; {a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1.所以a n =2n -1,a n +1-a n =2,因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.2.解析:(1)当n ≥2时,na n +1=S n +n (n +1),(n -1)a n =S n -1+n (n -1), 两式相减得na n +1-(n -1)a n =S n -S n -1+n (n +1)-n (n -1),即na n +1-(n -1)a n =a n +2n ,得a n +1-a n =2.当n =1时,1×a 2=S 1+1×2,即a 2-a 1=2.所以数列{a n }是以a 1=0为首项,公差为2的等差数列.所以a n =2(n -1)=2n -2.(2)因为a n +log 2n =log 2b n ,所以b n =n ·2a n =n ·22n -2=n ·4n -1.所以T n =40+2×4+3×42+…+n ·4n -1,①4T n =4+2×42+3×43+…+n ·4n ,②①-②得-3T n =40+4+42+…+4n -1-n ·4n =1-4n 1-4-n ·4n =(1-3n )·4n -13. 所以T n =19[(3n -1)·4n +1].。

2016届高考数学理科一轮复习同步训练11-3二项式定理

2016届高考数学理科一轮复习同步训练11-3二项式定理

第3讲 二项式定理A 级训练(完成时间:10分钟)1.(1+2x )5的展开式中,x 2的系数等于( ) A .80 B .40 C .20 D .10 2.(2013·新课标)已知(1+ax )(1+x )5的展开式中x 2的系数为5,则a =( ) A .-4 B .-3 C .-2 D .-13.在二项式(x 2-1x)5的展开式中,含x 4的项的系数是( )A .-10B .10C .-5D .5 4.(2013·四川)二项式(x +y )5的展开式中,含x 2y 3的项的系数是 10 .(用数字作答)5.(2013·安徽)若(x +a3x)8的展开式中x 4的系数为7,则实数a =________.6.(2014·广东深圳二模)在(2x +3)4的二项展开式中,含x 3项的系数是________.7.(2014·山东)若(ax 2+bx)6的展开式中x 3项的系数为20,则a 2+b 2的最小值为 2 .B 级训练(完成时间:20分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]在(2x 2-1x)5的二项展开式中,x 的系数为( )A .10B .-10C .40D .-402.[限时2分钟,达标是( )否( )]二项式(3x 2-12x20)n 的展开式中有常数项,则n 的最小值为( )A .8B .9C .10D .113.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知(1-2x )n 的展开式中,奇数项的二项式系数之和为32,则该二项展开式的中间项为( )A .160x 3B .-160x 3C .240x 4D .-160x 3和240x 44.[限时2分钟,达标是( )否( )]设a ∈Z ,且0≤a ≤13,若512012+a 能被13整除,则a =( ) A .0 B .1 C .11 D .125.[限时2分钟,达标是( )否( )](2014·广东广州二模)已知(2x 3-1x)n 的展开式的常数项是第7项,则正整数n 的值为 8 .6.[限时2分钟,达标是( )否( )] (2014·广东汕尾二模)若(x -1)6=a 6x 6+a 5x 5+…+a 2x 2+a 1x +a 0,则函数f (x )=a 2x 2+a 1x +a 0的增区间为__________.7.[限时2分钟,达标是( )否( )]若将函数f (x )=x 5表示为f (x )=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 5(1+x )5,其中a 0,a 1,a 3,…,a 5为实数,则a 3= 10 .8.[限时6分钟,达标是()否()]设f(x)=(1+x)m+(1+x)n展开式中x的系数是19(m,n∈N+).(1)求f(x)展开式中x2的系数的最小值;(2)对f(x)展开式中x2的系数取最小值时的m和n,求f(x)展开式中x7的系数.C级训练(完成时间:6分钟)1.[限时3分钟,达标是()否()](1+2x)n的展开式中x3的系数等于x2的系数的4倍,则n等于8.2.[限时3分钟,达标是()否()]在(x+y)n的展开式中,若第七项系数最大,则n的值可能等于() A.13,14 B.14,15C.12,13 D.11,12,13第3讲 二项式定理【A 级训练】1.B 解析:(1+2x )5的展开式的通项为T r +1=C r 5(2x )r ,令r =2,则x 2的系数等于C 25×22=40.2.D 解析:已知(1+ɑx )(1+x )5的展开式中,x 2的系数为C 25+a C 15=5,则a =-1.3.B 解析:对于T r +1=C r 5(x 2)5-r (-1x)r =(-1)r C r 5x 10-3r,令10-3r =4,得r =2,则x 4的项的系数是C 25(-1)2=10.4.10 解析:根据二项展开式的性质可得x 2y 3的系数为C 35=10. 5.12 解析:二项式(x +a 3x )8的展开式的通项为T r +1=C r 8a r x 8-43r ,令8-43r =4,可得r =3,故C 38a 3=7,解得a =12. 6.323 解析:(2x +3)4的二项展开式的通项公式为T r +1=C r 4·3r 2·24-r ·x 4-r,令4-r =3,求得r =1,所以含x 3项的系数是C 14·3·8=32 3.7.2 解析:(ax 2+b x )6的展开式的通项为T r +1=C r 6(ax 2)6-r ·(b x)r =C r 6a 6-r b r x 12-3r,令12-3r =3,得r =3,由C 36a6-3b 3=20得ab =1,所以a 2+b 2≥2ab =2,故a 2+b 2的最小值为2. 【B 级训练】1.D 解析:二项展开式的通项为T k +1=C k 5(2x 2)5-k ·(-1x)k =C k 525-k x 10-3k(-1)k ,令10-3k =1,解得3k =9,k =3,所以T 4=C 3522x (-1)3=-40x ,所以x 的系数为-40,故选D.2.D 解析:T r +1=C r n (3x 2)n -r·(-12x20)r =(-12)r ·3n -r ·C r n ·x 2n -22r.令2n -22r =0,得n =11r ,所以n 的最小值为11.3.B 解析:由已知2n -1=32,得n =6,则中间项为T 4=C 36(-2x )3=-160x 3.4.D 解析:由于51=52-1,(52-1)2012=C 020********-C 12012522011+…-C 20112012521+1, 又由于13整除52,所以只需13整除1+a,0≤a <13,所以a =12,故选D.5.8 解析:因为(2x 3-1x)n 的展开式的通项公式为T r +1=C r n ·2n -r ·(-1)r ·x 3n -4r ,展开式的常数项是第7项,所以3n -4×6=0,解得n =8.6.[15,+∞) 解析:由题意可得函数f (x )=a 2x 2+a 1x +a 0=C 46x 2-C 56x +C 66=15x 2-6x +1,显然函数f (x )为二次函数,图象的对称轴方程为x =15,故函数f (x )的增区间为[15,+∞).7.10 解析:(方法一)由于f (x )=x 5=[(1+x )-1]5,那么a 3=C 25(-1)2=10. (方法二)对等式:f (x )=x 5=a 0+a 1(1+x )+a 2(1+x )2+…+a 5(1+x )5两边连续对x 求导三次得:60x 2=6a 3+24a 4(1+x )+60a 5(1+x )2,再运用赋值法,令x =-1得:60=6a 3,即a 3=10.8.解析:(1)由题设,得m +n =19.所以m =19-n .x 2的系数为C 2m +C 2n =C 219-n +C 2n=n 2-19n +171=(n -192)2+3234. 因为n ∈N +,所以当n =9,或n =10时,x 2的系数取最小值81.(2)当n =9,m =10,或n =10,m =9时,x 7的系数为C 710+C 79=156. 【C 级训练】1.8 解析:设(1+2x )n 的展开式的通项公式为T r +1,则T r +1=C r n (2x )r =2r ·C r n ·x r, 令r =3得展开式中x 3的系数为:8C 3n , 令r =2得展开式中x 2的系数为4C 2n .依题意,8C3n=4×4C2n,n(n-1)(n-2)3×2×1=2×n(n-1)2,解得n=8.2.D解析:根据题意,分三种情况:①若仅T7系数最大,则共有13项,n=12;②若T7与T6系数相等且最大,则共有12项,n=11;③若T7与T8系数相等且最大,则共有14项,n=13. 所以n的值可能等于11,12,13.。

2016年新课标名师导学一轮复习理科数学课件 同步测试卷 全部综合内容

2016年新课标名师导学一轮复习理科数学课件 同步测试卷 全部综合内容

12.(16 分)已知函数 f(x)=e2x 1-ax+1,a∈R. (1)若曲线 y=f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线 x+ ey+1=0 垂直,求 a 的值; (2)求函数 f(x)的单调区间; (3)设 a<2e3,当 x∈[0,1]时,都有 f(x)≥1 成立, 求实数 a 的取值范围. 【解析】(1)由已知得 f′(x)=2e2x+1-a. 因为曲线 f(x)在点(0,f(0))处的切线与直线 x+ey +1=0 垂直, 所以 f′(0)=e.所以 f′(0)=2e-a=e. 所以 a=e. (2)函数 f(x)的定义域是(-∞,+∞),f′(x)=2e2x+1 - a. ①当 a≤0 时,f′(x)>0 成立, 所以 f(x)的单调增区间为(-∞,+∞).
Hale Waihona Puke 10.若存在正实数 M,对于任意 x∈(1,+∞),都 ≤ M,则称函数 f(x)在 (1,+∞)上是有界函 f ( x ) 有 数. 给出下列函数: 1 ①f(x)= ; x-1 x ②f(x)= 2 ; x +1 ln x ③f(x)= ; x ④f(x)=xsin x. 其 中 “ 在 (1 , + ∞) 上 是 有 界 函 数 ” 的 序 号 为 ②③ . ________

2. 如果 a>b>0, 那么下列不等式一定成立的是( C ) 1a 1b A.log3a<log3b B.4 >4 1 1 C.a<b D.a2<b2
3.执行如右图所示的程序框图.若输出的结果为 2,则输入的正整数 a 的可能取值的集合是( C ) A. 1,2,3,4,5 B. 1,2,3,4,5,6 C. 2,3,4,5 D. 2,3,4,5,6

高考复习方案大一轮(全国人教数学)-历年高考真题与模拟题分类汇编 G单元 立体几何(理科2016年) Word版

高考复习方案大一轮(全国人教数学)-历年高考真题与模拟题分类汇编 G单元 立体几何(理科2016年) Word版

数学G 单元立体几何G1空间几何体的结构14.G1如图1­3,在△ABC 中,AB =BC =2,∠ABC =120°.若平面ABC 外的点P 和线段AC 上的点D ,满足PD =DA ,PB =BA ,则四面体PBCD 的体积的最大值是________.图1­314.12在△ABC 中,因为AB =BC =2,∠ABC =120°,所以∠BAD =∠BCA =30°.由余弦定理可得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos 120°=22+22-2×2×2cos 120°=12,所以AC =2 3.设AD =x ,0<x <23,则DC =23-x ,S △PDC =12PD ·DC ·sin ∠PDC =12x (23-x )sin ∠PDC ,易知当x =3,∠PDC =π2时,△PDC 的面积最大,此时AC ⊥BD ,AC ⊥PD ,且D 为AC的中点,当BD ⊥平面PDC 时,高为最大,故四面体PBCD 的体积的最大值是13×12×3×3×1=12.17.G1、G7、B12现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P ­ A 1B 1C 1D 1,下部的形状是正四棱柱ABCD ­ A 1B 1C 1D 1(如图1­5所示),并要求正四棱柱的高O 1O 是正四棱锥的高PO 1的4倍.(1)若AB =6 m ,PO 1=2 m ,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6 m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大?图1­517.解:(1)由PO 1=2知O 1O =4PO 1=8. 因为A 1B 1=AB =6,所以正四棱锥P ­ A 1B 1C 1D 1的体积V 锥=13·A 1B 21·PO 1=13×62×2=24(m 3),正四棱柱ABCD ­ A 1B 1C 1D 1的体积V 柱=AB 2·O 1O =62×8=288(m 3). 所以仓库的容积V =V 锥+V 柱=24+288=312(m 3).(2)设A 1B 1=a (m),PO 1=h (m),则0<h <6,O 1O =4h .连接O 1B 1. 因为在Rt △PO 1B 1中,O 1B 21+PO 21=PB 21, 所以2a 22+h 2=36,即a 2=2(36-h 2). 于是仓库的容积V =V 柱+V 锥=a 2·4h +13a 2·h =133a 2h =263(36h -h 3),0<h <6,从而V ′=263(36-3h 2)=26(12-h 2).令V ′=0,得h =23或h =-23(舍). 当0<h <23时,V ′>0,V 是单调增函数; 当23<h <6时,V ′<0,V 是单调减函数. 故h =23时,V 取得极大值,也是最大值. 因此,当PO 1=2 3 m 时,仓库的容积最大.G2空间几何体的三视图和直观图6.G2某三棱锥的三视图如图1­2所示,则该三棱锥的体积为()图1­2A.16B.13C.12D .1 6.A 根据三视图得到如图所示的直观图.根据题意知三棱锥的底面三角形是直角边长为1的等腰直角三角形,三棱锥的高h 为1,故其体积V =13S △ABC ·h =13×12×1×1×1=16.6.G2如图1­1,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是()图1­1A .17πB .18πC .20πD .28π6.A 该几何体为一个球去掉八分之一,设球的半径为r ,则78×43πr 3=28π3,解得r =2,故该几何体的表面积为78×4π×22+34×π×22=17π.9.G2如图1­3,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的表面积为()图1­3A .18+36 5B .54+18 5C .90D .819.B 由三视图可知,该几何体为一个平行六面体,其上、下底面是边长为3的正方形,高为6,故其表面积S =2×(32+3×32+62+3×6)=54+18 5.13.G2,G7已知三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,该三棱锥的正视图如图1­2所示,则该三棱锥的体积是________.图1­213.33由图易知正视图是腰长为2的等腰三角形,∵三棱锥的4个面都是腰长为2的等腰三角形,∴三棱锥的俯视图与其正视图全等,且三棱锥的高h =1, 则所求体积V =13Sh =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×23×1×1=33. 6.G2图1­2是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为()图1­2A .20πB .24πC .28πD .32π6.C 几何体是圆锥与圆柱的组合体,设圆柱底面圆半径为r ,周长为c ,圆锥母线长为l ,圆柱高为h .由图得r =2,c =2πr =4π,h =4,由勾股定理得l =22+(23)2=4, 故S 表=πr 2+ch +πrl =4π+16π+8π=28π.5.G2,G8一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图1­2所示,则该几何体的体积为()图1­2A.13+23πB.13+23πC.13+26π D .1+26π 5.C 由三视图知,四棱锥是底面边长为1,高为1的正四棱锥,半球的直径为2,∴该几何体的体积为13×1×1×1+12×43×π⎝ ⎛⎭⎪⎫223=13+26π.11.G2已知一个四棱锥的底面是平行四边形,该四棱锥的三视图如图1­2所示(单位:m),则该四棱锥的体积为________m 3.图1­211.2根据三视图可知,该四棱锥的底面积S =2×1=2,高h =3,故其体积V =2×3×13=2. 11.G2某几何体的三视图如图1­2所示(单位:cm),则该几何体的表面积是________cm 2,体积是________cm 3.图1­211.7232该几何体的直观图如图所示,该几何体是由两个相同的长方体放在一起构成的,而每个长方体的体积为2×2×4=16(cm3),表面积为2×(2×2+2×4+4×2)=40(cm2),故几何体的体积为16×2=32(cm3),表面积为2×40-2×2×2=72(cm2).G3平面的基本性质、空间两条直线11.G3,G4平面α过正方体ABCD­ A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD =m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.32B.22C.33D.1311.A因为平面α∥平面CB1D1,所以平面α与平面ABCD的交线m平行于平面CB1D1与平面ABCD的交线l.因为在正方体中平面ABCD平行于平面A1B1C1D1,所以l∥B1D1,所以m∥B1D1.同理,n平行于平面CB1D1与平面ABB1A1的交线.因为平面ABB1A1∥平面CDD1C1,所以平面CB1D1与平面ABB1A1的交线平行于平面CB1D1与平面CDD1C1的交线CD1,所以n∥CD1.故m,n所成的角即为B1D1,CD1所成的角,显然所成的角为60°,则其正弦值为32.6.G3,A2已知直线a,b分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a和直线b相交”是“平面α和平面β相交”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.A当两个平面内的直线相交时,这两个平面有公共点,即两个平面相交;但当两个平面相交时,两个平面内的直线不一定有交点.G4空间中的平行关系11.G3,G4平面α过正方体ABCD­ A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD =m,α∩平面ABB1A1=n,则m,n所成角的正弦值为()A.32B.22C.33D.1311.A因为平面α∥平面CB1D1,所以平面α与平面ABCD的交线m平行于平面CB1D1与平面ABCD的交线l.因为在正方体中平面ABCD平行于平面A1B1C1D1,所以l∥B1D1,所以m∥B1D1.同理,n平行于平面CB1D1与平面ABB1A1的交线.因为平面ABB1A1∥平面CDD1C1,所以平面CB1D1与平面ABB1A1的交线平行于平面CB1D1与平面CDD1C1的交线CD1,所以n∥CD1.故m,n所成的角即为B1D1,CD1所成的角,显然所成的角为60°,则其正弦值为32.14.G4,G5α,β是两个平面,m,n是两条直线,有下列四个命题:①如果m⊥n,m⊥α,n∥β,那么α⊥β.②如果m⊥α,n∥α,那么m⊥n.③如果α∥β,m⊂α,那么m∥β.④如果m∥n,α∥β,那么m与α所成的角和n与β所成的角相等.其中正确的命题有________.(填写所有正确命题的编号)14.②③④对于①,m⊥n,m⊥α,n∥β,则α,β的位置关系无法确定,故错误;对于②,因为n∥α,所以可过直线n作平面γ与平面α相交于直线c,则n∥c,因为m ⊥α,所以m⊥c,所以m⊥n,故正确;对于③,由两个平面平行的性质可知其正确;对于④,由线面所成角的定义和等角定理可知其正确.故正确的有②③④.17.G4,G5,G11如图1­3所示,在四棱锥P ­ ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA ⊥PD ,PA =PD ,AB ⊥AD ,AB =1,AD =2,AC =CD = 5.(1)求证:PD ⊥平面PAB .(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.(3)在棱PA 上是否存在点M ,使得BM ∥平面PCD ?若存在,求AM AP的值;若不存在,说明理由.图1­317.解:(1)证明:因为平面PAD ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD , 所以AB ⊥平面PAD ,所以AB ⊥PD . 又因为PA ⊥PD ,所以PD ⊥平面PAB . (2)取AD 的中点O ,连接PO ,CO . 因为PA =PD ,所以PO ⊥AD .又因为PO ⊂平面PAD ,平面PAD ⊥平面ABCD , 所以PO ⊥平面ABCD .因为CO ⊂平面ABCD ,所以PO ⊥CO . 因为AC =CD ,所以CO ⊥AD . 如图建立空间直角坐标系O ­ xyz .由题意得,A (0,1,0),B (1,1,0),C (2,0,0),D (0,-1,0),P (0,0,1). 设平面PCD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·PD →=0,n ·PC →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-y -z =0,2x -z =0. 令z =2,则x =1,y =-2, 所以n =(1,-2,2). 又PB →=(1,1,-1),所以 cos 〈n ,PB →〉=n ·PB →|n ||PB →|=-33,所以直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为33. (3)设M 是棱PA 上一点,则存在λ∈使得AM →=λAP →. 因此点M (0,1-λ,λ),BM →=(-1,-λ,λ).因为BM ⊄平面PCD ,所以BM ∥平面PCD ,当且仅当BM →·n =0, 即(-1,-λ,λ)·(1,-2,2)=0, 解得λ=14.所以在棱PA 上存在点M 使得BM ∥平面PCD ,此时AM AP =14.16.G4、G5如图1­4,在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE ∥平面A 1C 1F ; (2)平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .图1­416.证明:(1)在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,A 1C 1∥AC . 在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 所以DE ∥AC ,于是DE ∥A 1C 1,又因为DE ⊄平面A 1C 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F ,所以直线DE ∥平面A 1C 1F .(2)在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面A 1B 1C 1, 因为A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1,所以A 1A ⊥A 1C 1,又因为A 1C 1⊥A 1B 1,AA 1⊂平面ABB 1A 1,A 1B 1⊂平面ABB 1A 1,A 1A ∩A 1B 1=A 1, 所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1.因为B 1D ⊂平面ABB 1A 1,所以A 1C 1⊥B 1D .又因为B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F ,A 1F ⊂平面A 1C 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1, 所以B 1D ⊥平面A 1C 1F .因为B 1D ⊂平面B 1DE ,所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .19.G4、G11如图1­5,四棱锥P ­ ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,PA =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)证明:MN ∥平面PAB ;(2)求直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值.图1­519.解:(1)证明:由已知得AM =23AD =2.取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,由N 为PC 的中点知TN ∥BC ,TN =12BC =2.又AD ∥BC ,所以TN 綊AM ,故四边形AMNT 为平行四边形,于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面PAB ,MN ⊄平面PAB ,所以MN ∥平面PAB .(2)取BC 的中点E ,连接AE .由AB =AC 得AE ⊥BC ,从而AE ⊥AD ,且AE =AB 2-BE 2=AB 2-BC22= 5.以A 为坐标原点,AE →的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A ­ xyz ,由题意知,P (0,0,4),M (0,2,0),C (5,2,0),N (52,1,2), PM →=(0,2,-4),PN →=(52,1,-2),AN →=(52,1,2).设n =(x ,y ,z )为平面PMN 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·PM →=0,n ·PN →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2y -4z =0,52x +y -2z =0,可取n =(0,2,1),于是|cos 〈n ,AN →〉|=|n ·AN →||n ||AN →|=8525.故直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值为8525.18.G7,G4,G11如图1­4,在四棱锥P ­ ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =∠PAB =90°,BC =CD =12AD .E 为棱AD 的中点,异面直线PA 与CD 所成的角为90°.(1)在平面PAB 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PBE ,并说明理由;(2)若二面角P ­ CD ­ A 的大小为45°,求直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值.图1­418.解:(1)在梯形ABCD 中,AB 与CD 不平行.延长AB ,DC ,相交于点M (M ∈平面PAB ),点M 即为所求的一个点.理由如下: 由已知,BC ∥ED ,且BC =ED , 所以四边形BCDE 是平行四边形, 从而CM ∥EB .又EB ⊂平面PBE ,CM ⊄平面PBE , 所以CM ∥平面PBE .(说明:延长AP 至点N ,使得AP =PN ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)方法一:易知PA ⊥平面ABCD .由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD , 从而CD ⊥PD ,所以∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角, 所以∠PDA =45°.设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.过点A 作AH ⊥CE ,交CE 的延长线于点H ,连接PH . 因为PA ⊥平面ABCD , 所以PA ⊥CE , 于是CE ⊥平面PAH , 所以平面PCE ⊥平面PAH .过A 作AQ ⊥PH 于点Q ,则AQ ⊥平面PCE , 所以∠APH 是PA 与平面PCE 所成的角. 在Rt △AEH 中,∠AEH =45°,AE =1, 所以AH =22. 在Rt △PAH 中,PH =PA 2+AH 2=322,所以sin ∠APH =AH PH =13.方法二:由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD ,于是CD ⊥PD ,从而∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角, 所以∠PDA =45°.由PA ⊥AB ,PA ⊥CD ,可得PA ⊥平面ABCD . 设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.作Ay ⊥AD ,以A 为原点,以AD →,AP →的方向分别为x 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A ­ xyz ,则A (0,0,0),P (0,0,2),C (2,1,0),E (1,0,0),所以PE →=(1,0,-2),EC →=(1,1,0),AP →=(0,0,2). 设平面PCE 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PE →=0,n ·EC →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x -2z =0,x +y =0,设x =2,解得n =(2,-2,1).设直线PA 与平面PCE 所成角为α,则sin α=|n ·AP →||n |·|AP →|=22×22+(-2)2+12=13,所以直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值为13.17.G4,G5,G11在如图1­4所示的圆台中,AC 是下底面圆O 的直径,EF 是上底面圆O ′的直径,FB 是圆台的一条母线.(1)已知G ,H 分别为EC ,FB 的中点,求证:GH ∥平面ABC ;(2)已知EF =FB =12AC =23,AB =BC ,求二面角F ­ BC ­ A 的余弦值.图1­417.解:(1)证明:设FC 的中点为I ,连接GI ,HI .在△CEF 中,因为点G 是CE 的中点,所以GI ∥EF .又EF ∥OB , 所以GI ∥OB .在△CFB 中,因为H 是FB 的中点, 所以HI ∥BC . 又HI ∩GI =I ,所以平面GHI ∥平面ABC .所以GH ∥平面ABC .(2)方法一:连接OO ′,则OO ′⊥平面ABC .又AB =BC ,且AC 是圆O 的直径,所以BO ⊥AC .以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系O ­ xyz . 由题意得B (0,23,0),C (-23,0,0). 过点F 作FM 垂直OB 于点M , 所以FM =FB 2-BM 2=3, 可得F (0,3,3).故BC →=(-23,-23,0),BF →=(0,-3,3). 设m =(x ,y ,z )是平面BCF 的法向量. 由⎩⎪⎨⎪⎧m ·BC →=0,m ·BF →=0,可得⎩⎨⎧-23x -23y =0,-3y +3z =0,可得平面BCF 的一个法向量为m =(-1,1,33). 因为平面ABC 的一个法向量为n =(0,0,1), 所以cos 〈m ,n 〉=m ·n |m|·|n|=77.所以二面角F ­ BC ­ A 的余弦值为77.方法二:连接OO ′,过点F 作FM 垂直OB 于点M , 则有FM ∥OO ′. 又OO ′⊥平面ABC ,可得FM =FB 2-BM 2=3.过点M 作MN 垂直BC 于点N ,连接FN , 可得FN ⊥BC ,从而∠FNM 为二面角F ­ BC ­ A 的平面角. 又AB =BC ,AC 是圆O 的直径, 所以MN =BM sin 45°=62, 从而FN =422,可得cos ∠FNM =77. 所以二面角F ­ BC ­ A 的余弦值为77.17.G4、G11如图1­4,正方形ABCD 的中心为O ,四边形OBEF 为矩形,平面OBEF ⊥平面ABCD ,点G 为AB 的中点,AB =BE =2.(1)求证:EG ∥平面ADF ;(2)求二面角O ­ EF ­ C 的正弦值;(3)设H 为线段AF 上的点,且AH =23HF ,求直线BH 和平面CEF 所成角的正弦值.图1­417.解:依题意,OF ⊥平面ABCD ,如图所示,以O 为原点,分别以AD →,BA →,OF →的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,依题意可得O (0,0,0),A (-1,1,0),B (-1,-1,0),C (1,-1,0),D (1,1,0),E (-1,-1,2),F (0,0,2),G (-1,0,0).(1)证明:依题意,AD →=(2,0,0),AF →=(1,-1,2).设n 1=(x 1,y 1,z 1)为平面ADF的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·AD →=0,n 1·AF →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2x 1=0,x 1-y 1+2z 1=0.不妨设z 1=1,可得n 1=(0,2,1).又EG →=(0,1,-2),可得EG →·n 1=0.又因为直线EG ⊄平面ADF ,所以EG ∥平面ADF .(2)易证OA →=(-1,1,0)为平面OEF 的一个法向量.依题意,EF →=(1,1,0),CF →=(-1,1,2).设n 2=(x 2,y 2,z 2)为平面CEF 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n 2·EF →=0,n 2·CF →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=0,-x 2+y 2+2z 2=0.不妨设x 2=1,可得n 2=(1,-1,1).因此有cos 〈OA →,n 2〉=OA →·n 2|OA →|·|n 2|=-63,于是sin 〈OA →,n 2〉=33,所以二面角O ­ EF ­ C 的正弦值为33. (3)由AH =23HF ,得AH =25AF .因为AF →=(1,-1,2),所以AH →=25AF →=(25,-25,45),进而有H (-35,35,45),从而BH →=(25,85,45),因此cos 〈BH →,n 2〉=BH →·n 2|BH →|·|n 2|=-721,所以直线BH 和平面CEF 所成角的正弦值为721.G5空间中的垂直关系14.G4,G5α,β是两个平面,m ,n 是两条直线,有下列四个命题: ①如果m ⊥n ,m ⊥α,n ∥β,那么α⊥β. ②如果m ⊥α,n ∥α,那么m ⊥n . ③如果α∥β,m ⊂α,那么m ∥β.④如果m ∥n ,α∥β,那么m 与α所成的角和n 与β所成的角相等. 其中正确的命题有________.(填写所有正确命题的编号)14.②③④对于①,m ⊥n ,m ⊥α,n ∥β,则α,β的位置关系无法确定,故错误;对于②,因为n ∥α,所以可过直线n 作平面γ与平面α相交于直线c ,则n ∥c ,因为m ⊥α,所以m ⊥c ,所以m ⊥n ,故正确;对于③,由两个平面平行的性质可知其正确;对于④,由线面所成角的定义和等角定理可知其正确.故正确的有②③④.17.G4,G5,G11如图1­3所示,在四棱锥P ­ ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA ⊥PD ,PA =PD ,AB ⊥AD ,AB =1,AD =2,AC =CD = 5.(1)求证:PD ⊥平面PAB .(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.(3)在棱PA 上是否存在点M ,使得BM ∥平面PCD ?若存在,求AM AP的值;若不存在,说明理由.图1­317.解:(1)证明:因为平面PAD ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD , 所以AB ⊥平面PAD ,所以AB ⊥PD . 又因为PA ⊥PD ,所以PD ⊥平面PAB . (2)取AD 的中点O ,连接PO ,CO . 因为PA =PD ,所以PO ⊥AD .又因为PO ⊂平面PAD ,平面PAD ⊥平面ABCD , 所以PO ⊥平面ABCD .因为CO ⊂平面ABCD ,所以PO ⊥CO . 因为AC =CD ,所以CO ⊥AD . 如图建立空间直角坐标系O ­ xyz .由题意得,A (0,1,0),B (1,1,0),C (2,0,0),D (0,-1,0),P (0,0,1). 设平面PCD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·PD →=0,n ·PC →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-y -z =0,2x -z =0. 令z =2,则x =1,y =-2, 所以n =(1,-2,2). 又PB →=(1,1,-1),所以 cos 〈n ,PB →〉=n ·PB →|n ||PB →|=-33,所以直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为33. (3)设M 是棱PA 上一点,则存在λ∈使得AM →=λAP →. 因此点M (0,1-λ,λ),BM →=(-1,-λ,λ).因为BM ⊄平面PCD ,所以BM ∥平面PCD ,当且仅当BM →·n =0, 即(-1,-λ,λ)·(1,-2,2)=0, 解得λ=14.所以在棱PA 上存在点M 使得BM ∥平面PCD ,此时AM AP =14.16.G4、G5如图1­4,在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE ∥平面A 1C 1F ; (2)平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .图1­416.证明:(1)在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,A 1C 1∥AC . 在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 所以DE ∥AC ,于是DE ∥A 1C 1,又因为DE ⊄平面A 1C 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F , 所以直线DE ∥平面A 1C 1F .(2)在直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面A 1B 1C 1, 因为A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1,所以A 1A ⊥A 1C 1,又因为A 1C 1⊥A 1B 1,AA 1⊂平面ABB 1A 1,A 1B 1⊂平面ABB 1A 1,A 1A ∩A 1B 1=A 1, 所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1.因为B 1D ⊂平面ABB 1A 1,所以A 1C 1⊥B 1D .又因为B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F ,A 1F ⊂平面A 1C 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1, 所以B 1D ⊥平面A 1C 1F .因为B 1D ⊂平面B 1DE ,所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .18.G5,G11如图1­4,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =2FD ,∠AFD =90°,且二面角D ­ AF ­ E 与二面角C ­ BE ­ F 都是60°.(1)证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ; (2)求二面角E ­ BC ­ A 的余弦值.图1­418.解:(1)证明:由已知可得AF ⊥DF ,AF ⊥FE ,又DF ∩FE =F ,所以AF ⊥平面EFDC . 又AF ⊂平面ABEF ,故平面ABEF ⊥平面EFDC .(2)过D 作DG ⊥EF ,垂足为G ,由(1)知DG ⊥平面ABEF .以G 为坐标原点,GF →的方向为x 轴正方向,|GF →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系G ­ xyz .由(1)知∠DFE 为二面角D ­ AF ­ E 的平面角,故∠DFE =60°,则DF =2,DG =3,可得A (1,4,0),B (-3,4,0),E (-3,0,0),D (0,0,3).由已知得,AB ∥EF ,所以AB ∥平面EFDC .又平面ABCD ∩平面EFDC =CD ,故AB ∥CD ,CD ∥EF .由BE ∥AF ,可得BE ⊥平面EFDC ,所以∠CEF 为二面角C ­ BE ­ F 的平面角,故∠CEF =60°,从而可得C (-2,0,3),所以EC →=(1,0,3),EB →=(0,4,0),AC →=(-3,-4,3),AB →=(-4,0,0). 设n =(x ,y ,z )是平面BCE 的法向量,则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·EC →=0,n ·EB →=0,即⎩⎨⎧x +3z =0,4y =0, 所以可取n =(3,0,-3).设m =(x 1,y 1,z 1)是平面ABCD 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·AC →=0,m ·AB →=0,同理可取m =(0,3,4), 则cos 〈n ,m 〉=n ·m |n||m |=-21919, 结合图形得,二面角E ­ BC ­ A 的余弦值为-21919.19.G5,G11如图1­4,菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ,AB =5,AC =6,点E ,F 分别在AD ,CD 上,AE =CF =54,EF 交BD 于点H ,将△DEF 沿EF 折到△D ′EF 的位置,OD ′=10.(1)证明:D ′H ⊥平面ABCD ;(2)求二面角B ­ D ′A ­ C 的正弦值.图1­419.解:(1)证明:由已知得AC ⊥BD ,AD =CD . 又由AE =CF 得AE AD =CF CD,故AC ∥EF . 因此EF ⊥HD ,从而EF ⊥D ′H .由AB =5,AC =6得DO =BO =AB 2-AO 2=4. 由EF ∥AC 得OH DO =AE AD =14,所以OH =1,D ′H =DH =3.于是D ′H 2+OH 2=32+12=10=D ′O 2, 故D ′H ⊥OH .又D ′H ⊥EF ,且OH ∩EF =H ,所以D ′H ⊥平面ABCD .(2)如图,以H 为坐标原点,HF →的方向为x 轴正方向,建立空间直角坐标系H ­ xyz ,则H (0,0,0),A (-3,-1,0),B (0,-5,0),C (3,-1,0),D ′(0,0,3),AB →=(3,-4,0),AC →=(6,0,0),AD ′→=(3,1,3).设m =(x 1,y 1,z 1)是平面ABD ′的法向量,则 ⎩⎪⎨⎪⎧m ·AB →=0,m ·AD ′→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧3x 1-4y 1=0,3x 1+y 1+3z 1=0, 所以可取m =(4,3,-5).设n =(x 2,y 2,z 2)是平面ACD ′的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0,n ·AD ′→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧6x 2=0,3x 2+y 2+3z 2=0,所以可取n =(0,-3,1). 于是cos 〈m ,n 〉=m·n |m||n|=-1450×10=-7525,sin 〈m ,n 〉=29525.因此二面角B ­ D ′A ­ C 的正弦值是29525.17.G4,G5,G11在如图1­4所示的圆台中,AC 是下底面圆O 的直径,EF 是上底面圆O ′的直径,FB 是圆台的一条母线.(1)已知G ,H 分别为EC ,FB 的中点,求证:GH ∥平面ABC ;(2)已知EF =FB =12AC =23,AB =BC ,求二面角F ­ BC ­ A 的余弦值.图1­417.解:(1)证明:设FC 的中点为I ,连接GI ,HI .在△CEF 中,因为点G 是CE 的中点,所以GI ∥EF .又EF ∥OB , 所以GI ∥OB .在△CFB 中,因为H 是FB 的中点, 所以HI ∥BC . 又HI ∩GI =I ,所以平面GHI ∥平面ABC . 因为GH ⊂平面GHI , 所以GH ∥平面ABC .(2)方法一:连接OO ′,则OO ′⊥平面ABC .又AB =BC ,且AC 是圆O 的直径,所以BO ⊥AC .以O 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系O ­ xyz .由题意得B (0,23,0),C (-23,0,0). 过点F 作FM 垂直OB 于点M , 所以FM =FB 2-BM 2=3, 可得F (0,3,3).故BC →=(-23,-23,0),BF →=(0,-3,3). 设m =(x ,y ,z )是平面BCF 的法向量. 由⎩⎪⎨⎪⎧m ·BC →=0,m ·BF →=0,可得⎩⎨⎧-23x -23y =0,-3y +3z =0,可得平面BCF 的一个法向量为m =(-1,1,33). 因为平面ABC 的一个法向量为n =(0,0,1), 所以cos 〈m ,n 〉=m ·n |m|·|n|=77.所以二面角F ­ BC ­ A 的余弦值为77.方法二:连接OO ′,过点F 作FM 垂直OB 于点M , 则有FM ∥OO ′. 又OO ′⊥平面ABC , 所以FM ⊥平面ABC , 可得FM =FB 2-BM 2=3.过点M 作MN 垂直BC 于点N ,连接FN , 可得FN ⊥BC ,从而∠FNM 为二面角F ­ BC ­ A 的平面角. 又AB =BC ,AC 是圆O 的直径, 所以MN =BM sin 45°=62, 从而FN =422,可得cos ∠FNM =77.所以二面角F ­ BC ­ A 的余弦值为77.17.G5、G10如图1­4,在三棱台ABC ­ DEF 中,平面BCFE ⊥平面ABC ,∠ACB =90°,BE =EF =FC =1,BC =2,AC =3.(1)求证:BF ⊥平面ACFD ;(2)求二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值.图1­417.解:(1)证明:延长AD ,BE ,CF 相交于一点K ,如图所示. 因为平面BCFE ⊥平面ABC ,且AC ⊥BC , 所以AC ⊥平面BCK , 因此BF ⊥AC .又因为EF ∥BC ,BE =EF =FC =1,BC =2, 所以△BCK 为等边三角形,且F 为CK 的中点, 则BF ⊥CK .所以BF ⊥平面ACFD .(2)方法一:过点F 作FQ ⊥AK 于Q ,连接BQ .因为BF ⊥平面ACK ,所以BF ⊥AK ,则AK ⊥平面BQF ,所以BQ ⊥AK . 所以,∠BQF 是二面角B ­ AD ­ F 的平面角. 在Rt △ACK 中,AC =3,CK =2,易得FQ =31313.在Rt △BQF 中,FQ =31313,BF =3,得cos ∠BQF =34. 所以,二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值为34.方法二:延长AD ,BE ,CF 相交于一点K ,则△BCK 为等边三角形.取BC 的中点O ,连接KO ,则KO ⊥BC ,又平面BCFE ⊥平面ABC ,所以KO ⊥平面ABC . 以点O 为原点,分别以OB →,OK →的方向为x ,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系O ­ xyz (如图所示).由题意得B (1,0,0),C (-1,0,0),K (0,0,3),A (-1,-3,0),E (12,0,32),F (-12,0,32). 因此,AC →=(0,3,0),AK →=(1,3,3),AB →=(2,3,0).设平面ACK 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),平面ABK 的法向量为n =(x 2,y 2,z 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧AC →·m =0,AK →·m =0,得⎩⎨⎧3y 1=0,x 1+3y 1+3z 1=0,取m =(3,0,-1);由⎩⎪⎨⎪⎧AB →·n =0,AK →·n =0,得⎩⎨⎧2x 2+3y 2=0,x 2+3y 2+3z 2=0,取n =(3,-2,3).于是,cos 〈m ,n 〉=m ·n |m |·|n |=34.所以,二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值为34.G6 三垂线定理 G7 棱柱与棱锥13.G2,G7已知三棱锥的四个面都是腰长为2的等腰三角形,该三棱锥的正视图如图1­2所示,则该三棱锥的体积是________.图1­213.33由图易知正视图是腰长为2的等腰三角形,∵三棱锥的4个面都是腰长为2的等腰三角形,∴三棱锥的俯视图与其正视图全等,且三棱锥的高h =1, 则所求体积V =13Sh =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×23×1×1=33.17.G1、G7、B12现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P ­ A 1B 1C 1D 1,下部的形状是正四棱柱ABCD ­ A 1B 1C 1D 1(如图1­5所示),并要求正四棱柱的高O 1O 是正四棱锥的高PO 1的4倍.(1)若AB =6 m ,PO 1=2 m ,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6 m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大?图1­517.解:(1)由PO 1=2知O 1O =4PO 1=8. 因为A 1B 1=AB =6,所以正四棱锥P ­ A 1B 1C 1D 1的体积V 锥=13·A 1B 21·PO 1=13×62×2=24(m 3),正四棱柱ABCD ­ A 1B 1C 1D 1的体积V 柱=AB 2·O 1O =62×8=288(m 3). 所以仓库的容积V =V 锥+V 柱=24+288=312(m 3).(2)设A 1B 1=a (m),PO 1=h (m),则0<h <6,O 1O =4h .连接O 1B 1. 因为在Rt △PO 1B 1中,O 1B 21+PO 21=PB 21, 所以2a 22+h 2=36,即a 2=2(36-h 2). 于是仓库的容积V =V 柱+V 锥=a 2·4h +13a 2·h =133a 2h =263(36h -h 3),0<h <6,从而V ′=263(36-3h 2)=26(12-h 2).令V ′=0,得h =23或h =-23(舍). 当0<h <23时,V ′>0,V 是单调增函数; 当23<h <6时,V ′<0,V 是单调减函数.故h =23时,V 取得极大值,也是最大值. 因此,当PO 1=2 3 m 时,仓库的容积最大.18.G7,G4,G11如图1­4,在四棱锥P ­ ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =∠PAB =90°,BC =CD =12AD .E 为棱AD 的中点,异面直线PA 与CD 所成的角为90°.(1)在平面PAB 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PBE ,并说明理由;(2)若二面角P ­ CD ­ A 的大小为45°,求直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值.图1­418.解:(1)在梯形ABCD 中,AB 与CD 不平行.延长AB ,DC ,相交于点M (M ∈平面PAB ),点M 即为所求的一个点.理由如下: 由已知,BC ∥ED ,且BC =ED , 所以四边形BCDE 是平行四边形, 从而CM ∥EB .又EB ⊂平面PBE ,CM ⊄平面PBE , 所以CM ∥平面PBE .(说明:延长AP 至点N ,使得AP =PN ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)方法一:易知PA ⊥平面ABCD .由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD ,从而CD ⊥PD ,所以∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角, 所以∠PDA =45°.设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.过点A 作AH ⊥CE ,交CE 的延长线于点H ,连接PH . 因为PA ⊥平面ABCD , 所以PA ⊥CE , 于是CE ⊥平面PAH , 所以平面PCE ⊥平面PAH .过A 作AQ ⊥PH 于点Q ,则AQ ⊥平面PCE , 所以∠APH 是PA 与平面PCE 所成的角. 在Rt △AEH 中,∠AEH =45°,AE =1, 所以AH =22. 在Rt △PAH 中,PH =PA 2+AH 2=322,所以sin ∠APH =AH PH =13.方法二:由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD ,于是CD ⊥PD ,从而∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角, 所以∠PDA =45°.由PA ⊥AB ,PA ⊥CD ,可得PA ⊥平面ABCD . 设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.作Ay ⊥AD ,以A 为原点,以AD →,AP →的方向分别为x 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A ­ xyz ,则A (0,0,0),P (0,0,2),C (2,1,0),E (1,0,0),所以PE →=(1,0,-2),EC →=(1,1,0),AP →=(0,0,2). 设平面PCE 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PE →=0,n ·EC →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x -2z =0,x +y =0,设x =2,解得n =(2,-2,1).设直线PA 与平面PCE 所成角为α,则sin α=|n ·AP →||n |·|AP →|=22×22+(-2)2+12=13,所以直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值为13.G8 多面体与球10.G8在封闭的直三棱柱ABC ­ A 1B 1C 1内有一个体积为V 的球.若AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,AA 1=3,则V 的最大值是()A .4π B.9π2C .6π D.32π310.B 当球与三侧面相切时,设球的半径为r 1,∵AB ⊥BC ,AB =6,BC =8,∴8-r 1+6-r 1=10,解得r 1=2,不合题意.当球与直三棱柱的上、下底面相切时,设球的半径为r 2,则2r 2=3,即r 2=32,∴球的体积V 的最大值为43π×⎝ ⎛⎭⎪⎫323=92π.5.G2,G8一个由半球和四棱锥组成的几何体,其三视图如图1­2所示,则该几何体的体积为()图1­2A.13+23πB.13+23πC.13+26π D .1+26π 5.C 由三视图知,四棱锥是底面边长为1,高为1的正四棱锥,半球的直径为2,∴该几何体的体积为13×1×1×1+12×43×π⎝ ⎛⎭⎪⎫223=13+26π.G9 空间向量及运算G10空间向量解决线面位置关系17.G5、G10如图1­4,在三棱台ABC ­ DEF 中,平面BCFE ⊥平面ABC ,∠ACB =90°,BE =EF =FC =1,BC =2,AC =3.(1)求证:BF ⊥平面ACFD ;(2)求二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值.图1­417.解:(1)证明:延长AD ,BE ,CF 相交于一点K ,如图所示. 因为平面BCFE ⊥平面ABC ,且AC ⊥BC , 所以AC ⊥平面BCK , 因此BF ⊥AC .又因为EF ∥BC ,BE =EF =FC =1,BC =2, 所以△BCK 为等边三角形,且F 为CK 的中点, 则BF ⊥CK .所以BF ⊥平面ACFD .(2)方法一:过点F 作FQ ⊥AK 于Q ,连接BQ .因为BF ⊥平面ACK ,所以BF ⊥AK ,则AK ⊥平面BQF ,所以BQ ⊥AK . 所以,∠BQF 是二面角B ­ AD ­ F 的平面角. 在Rt △ACK 中,AC =3,CK =2,易得FQ =31313.在Rt △BQF 中,FQ =31313,BF =3,得cos ∠BQF =34. 所以,二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值为34. 方法二:延长AD ,BE ,CF 相交于一点K ,则△BCK 为等边三角形.取BC 的中点O ,连接KO ,则KO ⊥BC ,又平面BCFE ⊥平面ABC ,所以KO ⊥平面ABC . 以点O 为原点,分别以OB →,OK →的方向为x ,z 轴的正方向,建立空间直角坐标系O ­ xyz (如图所示).由题意得B (1,0,0),C (-1,0,0),K (0,0,3),A (-1,-3,0),E (12,0,32),F (-12,0,32). 因此,AC →=(0,3,0),AK →=(1,3,3),AB →=(2,3,0).设平面ACK 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),平面ABK 的法向量为n =(x 2,y 2,z 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧AC →·m =0,AK →·m =0,得⎩⎨⎧3y 1=0,x 1+3y 1+3z 1=0,取m =(3,0,-1);由⎩⎪⎨⎪⎧AB →·n =0,AK →·n =0,得⎩⎨⎧2x 2+3y 2=0,x 2+3y 2+3z 2=0,取n =(3,-2,3).于是,cos 〈m ,n 〉=m ·n |m |·|n |=34.所以,二面角B ­ AD ­ F 的平面角的余弦值为34.G11空间角与距离的求法6.G11如图1­1所示,在正四棱柱ABCD ­ A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 的边长为3,BD 1与底面所成的角的大小为arctan 23,则该正四棱柱的高等于________.图1­16.22连接BD ,由题意得BD =32,tan ∠DBD 1=DD 1BD =23⇒DD 132=23⇒DD 1=2 2. 19.G11将边长为1的正方形AA 1O 1O (及其内部)绕OO 1旋转一周形成圆柱,如图1­4所示,长为2π3,长为π3,其中B 1与C 在平面AA 1O 1O 的同侧.(1)求三棱锥C ­ O 1A 1B 1的体积;(2)求异面直线B 1C 与AA 1所成的角的大小.图1­419.解:(1)由题意可知,圆柱的高h =1,底面半径r =1.由的长为π3,可知∠A 1O 1B 1=π3,所以S △O 1A 1B 1=12O 1A 1·O 1B 1·sin ∠A 1O 1B 1=34,所以V 三棱锥C ­ O 1A 1B 1=13S △O 1A 1B 1·h =312.(2)设过点B 1的母线与下底面交于点B ,则BB 1∥AA 1,连接CB ,OB , 所以∠CB 1B 或其补角为直线B 1C 与AA 1所成的角.由长为2π3,可知∠AOC =2π3,又∠AOB =∠A 1O 1B 1=π3,所以∠COB =π3,从而三角形COB 为等边三角形,得CB =1. 因为B 1B ⊥平面AOC ,所以B 1B ⊥CB . 在△CB 1B 中,因为∠B 1BC =π2,CB =1,B 1B =1,所以∠CB 1B =π4,从而直线B 1C 与AA 1所成的角的大小为π4.17.G4,G5,G11如图1­3所示,在四棱锥P ­ ABCD 中,平面PAD ⊥平面ABCD ,PA ⊥PD ,PA =PD ,AB ⊥AD ,AB =1,AD =2,AC =CD = 5.(1)求证:PD ⊥平面PAB .(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.(3)在棱PA 上是否存在点M ,使得BM ∥平面PCD ?若存在,求AM AP的值;若不存在,说明理由.图1­317.解:(1)证明:因为平面PAD ⊥平面ABCD ,AB ⊥AD , 所以AB ⊥平面PAD ,所以AB ⊥PD . 又因为PA ⊥PD ,所以PD ⊥平面PAB . (2)取AD 的中点O ,连接PO ,CO . 因为PA =PD ,所以PO ⊥AD .又因为PO ⊂平面PAD ,平面PAD ⊥平面ABCD , 所以PO ⊥平面ABCD .因为CO ⊂平面ABCD ,所以PO ⊥CO . 因为AC =CD ,所以CO ⊥AD . 如图建立空间直角坐标系O ­ xyz .由题意得,A (0,1,0),B (1,1,0),C (2,0,0),D (0,-1,0),P (0,0,1). 设平面PCD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·PD →=0,n ·PC →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-y -z =0,2x -z =0. 令z =2,则x =1,y =-2, 所以n =(1,-2,2). 又PB →=(1,1,-1),所以 cos 〈n ,PB →〉=n ·PB →|n ||PB →|=-33,所以直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为33. (3)设M 是棱PA 上一点,则存在λ∈使得AM →=λAP →. 因此点M (0,1-λ,λ),BM →=(-1,-λ,λ).因为BM ⊄平面PCD ,所以BM ∥平面PCD ,当且仅当BM →·n =0, 即(-1,-λ,λ)·(1,-2,2)=0, 解得λ=14.所以在棱PA 上存在点M 使得BM ∥平面PCD ,此时AM AP =14.18.G5,G11如图1­4,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =2FD ,∠AFD =90°,且二面角D ­ AF ­ E 与二面角C ­ BE ­ F 都是60°.(1)证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ; (2)求二面角E ­ BC ­ A 的余弦值.图1­418.解:(1)证明:由已知可得AF ⊥DF ,AF ⊥FE ,又DF ∩FE =F ,所以AF ⊥平面EFDC . 又AF ⊂平面ABEF ,故平面ABEF ⊥平面EFDC .(2)过D 作DG ⊥EF ,垂足为G ,由(1)知DG ⊥平面ABEF .以G 为坐标原点,GF →的方向为x 轴正方向,|GF →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系G ­ xyz .由(1)知∠DFE 为二面角D ­ AF ­ E 的平面角,故∠DFE =60°,则DF =2,DG =3,可得A (1,4,0),B (-3,4,0),E (-3,0,0),D (0,0,3).由已知得,AB ∥EF ,所以AB ∥平面EFDC .又平面ABCD ∩平面EFDC =CD ,故AB ∥CD ,CD ∥EF .由BE ∥AF ,可得BE ⊥平面EFDC ,所以∠CEF 为二面角C ­ BE ­ F 的平面角,故∠CEF =60°,从而可得C (-2,0,3),所以EC →=(1,0,3),EB →=(0,4,0),AC →=(-3,-4,3),AB →=(-4,0,0). 设n =(x ,y ,z )是平面BCE 的法向量,则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·EC →=0,n ·EB →=0,即⎩⎨⎧x +3z =0,4y =0, 所以可取n =(3,0,-3).设m =(x 1,y 1,z 1)是平面ABCD 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·AC →=0,m ·AB →=0,同理可取m =(0,3,4), 则cos 〈n ,m 〉=n ·m |n||m |=-21919,结合图形得,二面角E ­ BC ­ A 的余弦值为-21919.19.G4、G11如图1­5,四棱锥P ­ ABCD 中,PA ⊥底面ABCD ,AD ∥BC ,AB =AD =AC =3,PA =BC =4,M 为线段AD 上一点,AM =2MD ,N 为PC 的中点.(1)证明:MN ∥平面PAB ;(2)求直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值.图1­519.解:(1)证明:由已知得AM =23AD =2.取BP 的中点T ,连接AT ,TN ,由N 为PC 的中点知TN ∥BC ,TN =12BC =2.又AD ∥BC ,所以TN 綊AM ,故四边形AMNT 为平行四边形,于是MN ∥AT . 因为AT ⊂平面PAB ,MN ⊄平面PAB ,所以MN ∥平面PAB .(2)取BC 的中点E ,连接AE .由AB =AC 得AE ⊥BC ,从而AE ⊥AD ,且AE =AB 2-BE 2=AB 2-BC22= 5.以A 为坐标原点,AE →的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A ­ xyz ,由题意知,P (0,0,4),M (0,2,0),C (5,2,0),N (52,1,2), PM →=(0,2,-4),PN →=(52,1,-2),AN →=(52,1,2). 设n =(x ,y ,z )为平面PMN 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·PM →=0,n ·PN →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2y -4z =0,52x +y -2z =0,可取n =(0,2,1),于是|cos 〈n ,AN →〉|=|n ·AN →||n ||AN →|=8525.故直线AN 与平面PMN 所成角的正弦值为8525.18.G7,G4,G11如图1­4,在四棱锥P ­ ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =∠PAB =90°,BC =CD =12AD .E 为棱AD 的中点,异面直线PA 与CD 所成的角为90°.(1)在平面PAB 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PBE ,并说明理由;(2)若二面角P ­ CD ­ A 的大小为45°,求直线PA 与平面PCE 所成角的正弦值.图1­418.解:(1)在梯形ABCD 中,AB 与CD 不平行.延长AB ,DC ,相交于点M (M ∈平面PAB ),点M 即为所求的一个点.理由如下: 由已知,BC ∥ED ,且BC =ED , 所以四边形BCDE 是平行四边形, 从而CM ∥EB .又EB ⊂平面PBE ,CM ⊄平面PBE , 所以CM ∥平面PBE .(说明:延长AP 至点N ,使得AP =PN ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)方法一:易知PA ⊥平面ABCD .由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD , 从而CD ⊥PD ,所以∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角,所以∠PDA =45°.设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.过点A 作AH ⊥CE ,交CE 的延长线于点H ,连接PH . 因为PA ⊥平面ABCD , 所以PA ⊥CE , 于是CE ⊥平面PAH , 所以平面PCE ⊥平面PAH .过A 作AQ ⊥PH 于点Q ,则AQ ⊥平面PCE , 所以∠APH 是PA 与平面PCE 所成的角. 在Rt △AEH 中,∠AEH =45°,AE =1, 所以AH =22. 在Rt △PAH 中,PH =PA 2+AH 2=322,所以sin ∠APH =AH PH =13.方法二:由已知,CD ⊥PA ,CD ⊥AD ,PA ∩AD =A , 所以CD ⊥平面PAD ,于是CD ⊥PD ,从而∠PDA 是二面角P ­ CD ­ A 的平面角, 所以∠PDA =45°.由PA ⊥AB ,PA ⊥CD ,可得PA ⊥平面ABCD . 设BC =1,则在Rt △PAD 中,PA =AD =2.作Ay ⊥AD ,以A 为原点,以AD →,AP →的方向分别为x 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A ­ xyz ,则A (0,0,0),P (0,0,2),C (2,1,0),E (1,0,0),所以PE →=(1,0,-2),EC →=(1,1,0),AP →=(0,0,2). 设平面PCE 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PE →=0,n ·EC →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x -2z =0,x +y =0,设x =2,解得n =(2,-2,1).设直线PA 与平面PCE 所成角为α,则sin α=|n ·AP →||n |·|AP →|=22×22+(-2)2+12=13,。

2016届高考理科数学( 雄 起 )专题复习资料(1)

2016届高考理科数学( 雄 起 )专题复习资料(1)

2016届高考理科数学( 雄 起 )专题复习资料(1)分类加法计数原理与分步乘法计数原理1.从3名女同学2名男同学中选一人,主持本班的“感恩老师,感恩父母”主题班会,则不同的选法种数为( )A.6 B.5C.3 D.22.一个袋子里放有6个球,另一个袋子里放有8个球,每个球各不相同,从两袋子里各取一个球,不同取法的种数为( )A.182 B.14C.48 D.91辨明两个计数原理的区别分类加法计数原理分步乘法计数原理区别一每类办法都能独立完成这件事.它是独立的、一次的且每次得到的是最后的结果,只需一种方法就完成每一步得到的只是其中间结果,任何一步都不能独立完成这件事,缺少任何一步都不可,只有各步骤都完成了才能完成这件事区别二各类办法之间是互斥的,并列的,独立的各步之间是相互依存的,并且既不能重复,也不能遗漏[做一做]3.从A地到B地要经过C地和D地,从A地到C地有3条路,从C地到D地有2条路,从D地到B地有4条路,则从A地到B地不同走法的种数是( )A.3+2+4=9 B.1C.3×2×4=24 D.1+1+1=34.书架的第1层放有4本不同的语文书,第2层放有5本不同的数学书,第3层放有6本不同的体育书.从书架上任取1本书,不同的取法数为________,从第1,2,3层分别各取1本书,不同的取法数为________. (2015·深圳市调研考试)我们把各位数字之和为6的四位数称为“六合数”(如2 013是“六合数”),则“六合数”中首位为2的“六合数”共有( )A.18个 B.15个C.12个D.9个 1.椭圆+=1的焦点在x轴上,且m∈{1,2,3,4,5},n∈{1,2,3,4,5,6,7},则这样的椭圆的个数为________. 已知集合M={-3,-2,-1,0,1,2},P(a,b)(a,b∈M)表示平面上的点,则(1)P可表示平面上________个不同的点;(2)P可表示平面上________个第二象限的点.[规律方法] (1)明确题目中的“完成这件事”是什么,确定完成这件事需要几个步骤,且每步都是独立的.(2)将完成这件事划分成几个步骤来完成,各步骤之间有一定的连续性,只有当所有步骤都完成了,整个事件才算完成,这是分步的基础,也是关键.从计数上来看,各步的方法数的积就是完成事件的方法总数. 2.从-1,0,1,2这四个数中选三个不同的数作为函数f(x)=ax2+bx+c的系数,则可组成________个不同的二次函数,其中偶函数有________个(用数字作答).__两个计数原理的综合应用(高频考点)____两个计数原理在高考中一般是联合在一起出题,经常是先分类再分步,以选择题或填空题的形式出现.高考对两个计数原理的考查主要有以下三个命题角度:(1)与数字有关的问题;(2)涂色问题;(3)方程解的个数. (1)(2015·浙江省名校联考)如果正整数a的各位数字之和等于6,那么称a为“好数”(如:6,24,2 013等均为“好数”),将所有“好数”从小到大排成一列a1,a2,a3,…,若a n=2 013,则n=( ) A.50 B.51C.52 D.53(2)如图,用6种不同的颜色把图中A,B,C,D4块区域分开,若相邻区域不能涂同一种颜色,则涂色方法共有________种(用数字作答).[规律方法] 与两个计数原理有关问题的解题策略:(1)与数字有关的问题.可分类解决,每类中又可分步完成;也可以直接分步解决;(2)涂色问题.可按颜色的种类分类完成;也可以按不同的区域分步完成. 3.(1)将一个四面体ABCD的六条棱上涂上红、黄、白三种颜色,要求共端点的棱不能涂相同颜色,则不同的涂色方案有( )A.1种 B.3种C.6种 D.9种(2)(2015·河北高阳中学月考)已知ax2-b=0是关于x的一元二次方程,其中a,b∈{1,2,3,4},则解集不同的一元二次方程的个数为________. (2013·高考山东卷)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为( )A.243 B.252C.261 D.279 1.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a,b,共可得到lg a-lg b的不同值的个数是( )A.9 B.10C.18 D.202.用1,2,…,9九个数字,可组成的四位数共有________个,可组成的七位数共有________个.针对性训练:1.已知两条异面直线a,b上分别有5个点和8个点,则这13个点可以确定不同的平面个数为( )A.40 B.16C.13 D.102.高三年级的三个班去甲、乙、丙、丁四个工厂参加社会实践,但去何工厂可自由选择,甲工厂必须有班级要去,则不同的分配方案有( )A.16种 B.18种C.37种 D.48种3.已知集合M={1,-1,2},N={-3,4,6,-8},从两个集合中各取一个元素作为点的坐标,则在直角坐标系第一、第二象限中的不同点的个数为( )A.18 B.16C.14 D.124.(2015·南充模拟)一个旅游景区的游览线路如图所示,某人从P点处进,Q点处出,沿图中线路游览A,B,C三个景点及沿途风景,则不重复(除交汇点O外)的不同游览线路有( )A.6种 B.8种C.12种 D.48种5.设集合I={1,2,3,4,5},选择I的两个非空子集A和B,要使B中最小的数大于A中最大的数,则不同的选择方法共有( ) A.50种 B.49种C.48种 D.47种6.一个乒乓球队里有男队员5人,女队员4人,从中选出男、女队员各一名组成混合双打,共有________种不同的选法.7.(2015·辽宁沈阳模拟)三边长均为正整数,且最大边长为11的三角形的个数是________.8.(2015·河北省保定市高三调研)已知集合M={1,2,3,4},集合A、B为集合M的非空子集,若对∀x∈A、y∈B,x<y恒成立,则称(A,B)为集合M的一个“子集对”,则集合M的“子集对”共有________个.9.标号为A,B,C的三个口袋,A袋中有1个红色小球,B袋中有2个不同的白色小球,C袋中有3个不同的黄色小球,现从中取出2个小球.(1)若取出的两个球颜色不同,有多少种取法?(2)若取出的两个球颜色相同,有多少种取法?10.有一个圆被两相交弦分成四块,现在用5种不同颜料给这四块涂色,要求共边两块颜色互异,每块只涂一色,共有多少种涂色方法?11. 从10个不同的文艺节目中选6个编成一个节目单,如果某女演员的独唱节目一定不能排在第二个节目的位置上,则共有多少种不同的排法?。

2016届高考数学理科一轮复习(北师大版)题库第6章第4讲数列求和

2016届高考数学理科一轮复习(北师大版)题库第6章第4讲数列求和

第4讲 数列求和一、选择题1.设数列{(-1)n }的前n 项和为S n ,则对任意正整数n ,S n =( )A.n [(-1)n -1]2B.(-1)n -1+12C.(-1)n +12D.(-1)n -12解析 ∵数列{(-1)n }是首项与公比均为-1的等比数列, ∴S n =(-1)-(-1)n ×(-1)1-(-1)=(-1)n -12.答案 D2.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-4n +2,则|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=( )A .66B .65C .61D .56解析 当n =1时,a 1=S 1=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-4n +2-[(n -1)2-4(n -1)+2]=2n -5.∴a 2=-1,a 3=1,a 4=3,…,a 10=15,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=1+1 +8(1+15)2=2+64=66.答案 A3.在数列{a n }中,a n =1n (n +1),若{a n }的前n 项和为2 0132 014,则项数n 为( ).A .2 011B .2 012C .2 013D .2 014解析 ∵a n =1n (n +1)=1n -1n +1,∴S n =1-1n +1=n n +1=2 0132 014,解得n =2 013.答案 C4.数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为( ). A .3 690B .3 660C .1 845D .1 830解析 当n =2k 时,a 2k +1+a 2k =4k -1, 当n =2k -1时,a 2k -a 2k -1=4k -3, ∴a 2k +1+a 2k -1=2,∴a 2k +1+a 2k +3=2,∴a 2k -1=a 2k +3,∴a 1=a 5=…=a 61.∴a 1+a 2+a 3+…+a 60=(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 60+a 61)=3+7+11+…+(4×30-1)=30×(3+119)2=30×61=1 830.答案 D5.若把能表示为两个连续偶数的平方差的正整数称为“和平数”,则 1~100这100个数中,能称为“和平数”的所有数的和是( ) A .130 B .325 C .676D .1 300解析 设两个连续偶数为2k +2和2k (k ∈N +),则(2k +2)2-(2k )2=4(2k +1),故和平数 是4的倍数,但不是8的倍数,故在1~100之间,能称为和平数的有 4×1,4×3,4×5,4×7,…,4×25,共计13个,其和为4×1+252×13=676. 答案 C6.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21= ( ). A.212B .6C .10D .11解析 依题意得a n +a n +1=a n +1+a n +2=12,则a n +2=a n ,即数列{a n }中的奇数项、偶数项分别相等,则a 21=a 1=1,S 21=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 19+a 20)+a 21=10(a 1+a 2)+a 21=10×12+1=6,故选B. 答案 B 二、填空题7.在等比数列{a n }中,若a 1=12,a 4=-4,则公比q =________;|a 1|+|a 2|+…+|a n |=________.解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=a 1q 3,代入数据解得q 3=-8,所以q =-2;等比数列{|a n |}的公比为|q |=2,则|a n |=12×2n -1,所以|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=12(1+2+22+…+2n -1)=12(2n -1)=2n -1-12. 答案 -2 2n -1-128.数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a 2=2,a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则S 100=________.解析 由a n +2-a n =1+(-1)n ,知a 2k +2-a 2k =2,a 2k +1-a 2k -1=0,∴a 1=a 3=a 5=…=a 2n -1=1,数列{a 2k }是等差数列,a 2k =2k . ∴S 100=(a 1+a 3+a 5+…+a 99)+(a 2+a 4+a 6+…+a 100)=50+(2+4+6+…+100)=50+(100+2)×502=2 600.答案 2 6009.等差数列{a n }中有两项a m 和a k (m ≠k ),满足a m =1k ,a k =1m ,则该数列前mk 项之和是S mk =________.解析 设数列{a n }的首项为a 1,公差为d .则有 ⎩⎪⎨⎪⎧a m =a 1+(m -1)d =1k ,a k =a 1+(k -1)d =1m ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1mk ,d =1mk ,所以S mk =mk ·1mk +mk (mk -1)2·1mk =mk +12. 答案mk +1210.把公差d =2的等差数列{a n }的各项依次插入等比数列{b n }中,将{b n }按原 顺序分成1项,2项,4项,…,2n -1项的各组,得到数列{c n }:b 1,a 1,b 2,b 3,a 2, b 4,b 5,b 6,b 7,a 3,…,数列{c n }的前n 项和为S n .若c 1=1,c 2=2,S 3=134.则数列{c n } 的前100项之和S 100=________. 解析:由已知得b 1=1,a 1=2,b 2=14, 令T n =1+2+22+…+2n -1=2n -1, 则T 6=63,T 7=127,∴数列{c n }的前100项中含有数列{a n }的前6项,含有数列{b n }的前94项,故S 100=(b 1 +b 2+…+b 94)+(a 1+a 2+…+a 6)=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14941-14+6×2+6×52×2=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤130-⎝ ⎛⎭⎪⎫12186. 答案 13⎣⎢⎡⎦⎥⎤130-⎝ ⎛⎭⎪⎫12186三、解答题11.已知公差为d (d >1)的等差数列{a n }和公比为q (q >1)的等比数列{b n },满足集合{a 3,a 4,a 5}∪{b 3,b 4,b 5}={1,2,3,4,5}, (1)求通项a n ,b n ;(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和S n .解 (1)∵1,2,3,4,5这5个数中成公差大于1的等差数列的三个数只能是1,3,5;成公比大于1的等比数列的三个数只能是1,2,4. 而{a 3,a 4,a 5}∪{b 3,b 4,b 5}={1,2,3,4,5}, ∴a 3=1,a 4=3,a 5=5,b 3=1,b 4=2,b 5=4, ∴a 1=-3,d =2,b 1=14,q =2,∴a n =a 1+(n -1)d =2n -5,b n =b 1×q n -1=2n -3. (2)∵a n b n =(2n -5)×2n -3,∴S n =(-3)×2-2+(-1)×2-1+1×20+…+(2n -5)×2n -3, 2S n =-3×2-1+(-1)×20+…+(2n -7)×2n -3+(2n -5)×2n -2, 两式相减得-S n =(-3)×2-2+2×2-1+2×20+…+2×2n -3-(2n -5)×2n -2=-34-1+2n -1-(2n -5)×2n -2∴S n =74+(2n -7)×2n -2.12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=12S n (n =1,2,3,…). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 32(3a n +1)时,求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1b n b n +1的前n 项和T n .解(1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a n +1=12S n ,a n =12S n -1(n ≥2),得到a n +1=32a n (n ≥2).∴数列{a n }是以a 2为首项,以32为公比的等比数列. 又a 2=12S 1=12a 1=12,∴a n =a 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2(n ≥2).又a 1=1不适合上式,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,12⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2,n ≥2.(2)b n =log 32(3a n +1)=log 32⎣⎢⎡⎦⎥⎤32·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1=n . ∴1b n b n +1=1n (1+n )=1n -11+n. ∴T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -11+n=1-11+n =nn +1. 13.设数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项;(2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解 (1)∵a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,①∴当n ≥2时,a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,②①-②得3n -1a n =13,∴a n =13n .在①中,令n =1,得a 1=13,适合a n =13n ,∴a n =13n . (2)∵b n =na n,∴b n =n ·3n .∴S n =3+2×32+3×33+…+n ·3n , ③ ∴3S n =32+2×33+3×34+…+n ·3n +1.④④-③得2S n =n ·3n +1-(3+32+33+…+3n ), 即2S n =n ·3n +1-3(1-3n )1-3,∴S n =(2n -1)3n +14+34.14.将数列{a n }中的所有项按每一行比上一行多两项的规则排成如下数表:a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 …已知表中的第一列数a 1,a 2,a 5,…构成一个等差数列,记为{b n },且b 2=4,b 5=10.表中每一行正中间一个数a 1,a 3,a 7,…构成数列{c n },其前n 项和为S n .(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若上表中,从第二行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,公比为同一个正数,且a 13=1. ①求S n ;②记M ={n |(n +1)c n ≥λ,n ∈N *},若集合M 的元素个数为3,求实数λ的取值范围.解 (1)设等差数列{b n }的公差为d , 则⎩⎨⎧ b 1+d =4,b 1+4d =10,解得⎩⎨⎧b 1=2,d =2, 所以b n =2n .(2)①设每一行组成的等比数列的公比为q .由于前n 行共有1+3+5+…+(2n -1)=n 2个数,且32<13<42,a 10=b 4=8,所以a 13=a 10q 3=8q 3,又a 13=1,所以解得q =12.由已知可得c n =b n qn -1,因此c n =2n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=n 2n -2. 所以S n =c 1+c 2+c 3+…+c n =12-1+220+321+…+n 2n -2, 12S n =120+221+…+n -12n -2+n2n -1, 因此12S n =12-1+120+121+…+12n -2-n 2n -1=4-12n -2-n2n -1=4-n +22n -1,解得S n =8-n +22n -2.②由①知c n =n2n -2,不等式(n +1)c n ≥λ,可化为n (n +1)2n -2≥λ.设f (n )=n (n +1)2n -2,计算得f (1)=4,f (2)=f (3)=6,f (4)=5,f (5)=154. 因为f (n +1)-f (n )=(n +1)(2-n )2n -1, 所以当n ≥3时,f (n +1)<f (n ).因为集合M 的元素个数为3,所以λ的取值范围是(4,5].。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2016理科数学高考大一轮总复习同步训练(一)【38份】目录第一章集合与简易逻辑第1讲集合与集合的运算A级训练(完成时间:10分钟)1.(2014·四川)已知集合A ={x |(x +1)(x -2)≤0},集合B 为整数集,则A ∩B =( ) A .{-1,0} B .{0,1}C .{-2,-1,0,1}D .{-1,0,1,2} 2.(2013·全国)设集合U ={1,2,3,4,5},集合A ={1,2},则∁U A =( ) A .{1,2} B .{3,4,5} C .{1,2,3,4,5} D .∅ 3.(2014·广西)设集合M ={1,2,4,6,8},N ={1,2,3,5,6,7},则M ∩N 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .5 D .74.已知集合A ={x |x 2-x -2<0},B ={x |-1<x <1},则( ) A .A B B .B A C .A =B D .A ∩B =∅5.已知集合A ={0,1},满足条件A ∪B ={2,0,1,3}的集合B 共有( ) A .2个 B .2个 C .3个 D .4个6.设集合U ={x |x <5,x ∈N *},M ={x |x 2-5x +6=0},则∁U M =( ) A .{1,4} B .{1,5} C .{2,3} D .{3,4}7.已知全集U =R ,则正确表示集合M ={0,1,2}和N ={x |x 2+2x =0}关系的韦恩(Venn)图是( )A. B.C. D.8.集合A ={x ∈R ||x -2|≤5}中的最小整数为________. 9.(2014·重庆)设全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},则(∁U A )∩B =________.10.若集合A ={-1,3},集合B ={x |x 2+ax +b =0},且A =B ,求实数a ,b .B 级训练(完成时间:15分钟)1.[限时1分钟,达标是( )否( )] 设全集U =R ,M ={x |x (x +3)<0},N ={x |x <-1},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |x ≥-1}B .{x |-3<x <0}C .{x |x ≤-3|D .{x |-1≤x <0} 2.[限时1分钟,达标是( )否( )] (2013·江西)若集合A ={x ∈R |ax 2+ax +1=0}其中只有一个元素,则a =( ) A .4 B .2 C .0 D .0或43.[限时1分钟,达标是( )否( )] 已知集合M ={x ||x -4|+|x -1|<5},N ={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),则a +b =( ) A .6 B .7 C .8 D .94.[限时1分钟,达标是( )否( )](2014·上海)已知互异的复数a ,b 满足ab ≠0,集合{}a ,b ={}a 2,b 2,则a +b =________.5.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={x |6x +1≥1,x ∈R },B ={x |x 2-2x -m <0},若A ∩B ={x |-1<x <4},则实数m 的值为________.6.[限时4分钟,达标是( )否( )]已知集合A ={-4,2a -1,a 2},B ={a -5,1-a,9},分别求适合下列条件的a 的值. (1)9∈(A ∩B ); (2){9}=A ∩B .[限时4分钟,达标是( )否( )]设A ={x |x 2-8x +15=0},B ={x |ax -1=0}.(1)若a =15,试判定集合A 与B 的关系;(2)若B ⊆A ,求实数a 组成的集合C .C 级训练(完成时间:8分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )] (2014·广东)设集合A ={(x 1,x 2,x 3,x 4,x 5)|x i ∈{-1,0,1},i =1,2,3,4,5},那么集合A 中满足条件“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”的元素个数为( )A .60B .90C .120D .1302.[限时4分钟,达标是( )否( )] (2014·揭阳一模)定义一个集合A 的所有子集组成的集合叫做集合A 的幂集,记为P (A ),用n (A )表示有限集A 的元素个数,给出下列命题:①对于任意集合A ,都有A ∈P (A ); ②存在集合A ,使得n [P (A )]=3;③用∅表示空集,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )=∅; ④若A ⊆B ,则P (A )⊆P (B );⑤若n (A )-n (B )=1,则n [P (A )]=2×n [P (B )]. 其中正确的命题个数为( ) A .4 B .3 C .2 D .1第一章 集合与简易逻辑 第1讲 集合与集合的运算【A 级训练】 1.D 详细分析:A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},又集合B 为整数集,故A ∩B ={-1,0,1,2},故选D.2.B3.B 详细分析:因为M ={1,2,4,6,8},N ={1,2,3,5,6,7},所以M ∩N ={1,2,6},即M ∩N 中元素的个数为3.故选B.4.B 详细分析:A ={x |x 2-x -2<0}={x |-1<x <2},则B A .5.D 详细分析:因为A ={0,1},且A ∪B ={2,0,1,3},所以B 可能为{2,3}或{2,3,0}或{2,3,1}或{2,0,1,3},则满足条件的集合B 共有4个.6.A 详细分析:U ={1,2,3,4},M ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},所以∁U M ={1,4}. 7.A 详细分析:N 为x 2+2x =0的解集,解x 2+2x =0可得,x =0或-2,则N ={-2,0},M ∩N ={0}≠∅.8.-3 详细分析:由|x -2|≤5,得-5≤x -2≤5,即-3≤x ≤7,所以集合A 中的最小整数为-3.9.{7,9} 详细分析:因为全集U ={n ∈N |1≤n ≤10},A ={1,2,3,5,8},B ={1,3,5,7,9},所以∁U A ={4,6,7,9},所以(∁U A )∩B ={7,9},故答案为{7,9}.10.详细分析:因为A =B ,所以B ={x |x 2+ax +b =0}={-1,3}.所以⎩⎪⎨⎪⎧-a =-1+3=2b =(-1)×3=-3,解得a =-2,b =-3.【B 级训练】1.D 详细分析:M ={x |x (x +3)<0}={x |-3<x <0},由图象知,图中阴影部分所表示的集合是M ∩(∁U N ),又N ={x |x <-1},所以∁U N ={x |x ≥-1}.所以M ∩(∁U N )=[-1,0).2.A 详细分析:当a =0时,方程为1=0不成立,不满足条件,当a ≠0时,Δ=a 2-4a =0,解得a =4.3.B 详细分析:由集合M 中的不等式,解得0<x <5,所以M ={x |0<x <5},因为N ={x |a <x <6},且M ∩N =(2,b ),所以a =2,b =5,则a +b =2+5=7.4.-1 详细分析:第一种情况:a =a 2,b =b 2,因为ab ≠0,所以a =b =1,与已知条件矛盾,不符;第二种情况:a =b 2,b =a 2,所以a =a 4⇒a 3=1,所以a 2+a +1=0,即a +b =-1.5.8 详细分析:由6x +1≥1,得x -5x +1≤0,所以-1<x ≤5,所以A ={x |-1<x ≤5}.因为A ∩B ={x |-1<x <4},所以有42-2×4-m =0,解得m =8. 此时B ={x |-2<x <4},符合题意,故实数m 的值为8. 6.详细分析:(1)因为9∈(A ∩B ),所以9∈A 且9∈B . 所以2a -1=9或a 2=9,所以a =5或a =-3或a =3. 经检验a =5或a =-3符合题意.所以a =5或a =-3.(2)因为{9}=A ∩B ,所以9∈A 且9∈B ,由(1)知a =5或a =-3. 当a =-3时,A ={-4,-7,9},B ={-8,4,9},此时A ∩B ={9}; 当a =5时,A ={-4,9,25},B ={0,-4,9}, 此时A ∩B ={-4,9},不合题意. 综上知a =-3.7.详细分析:由x 2-8x +15=0,得x =3或x =5.所以A ={3,5}.(1)当a =15时,由15x -1=0,得x =5.所以B ={5},所以B A .(2)因为A ={3,5}且B ⊆A ,所以,若B =∅,则方程ax -1=0无解,有a =0;若B ≠∅,则a ≠0,由方程ax -1=0,得x =1a ,所以1a =3或1a =5,即a =13或a =15.所以C ={0,13,15}.【C 级训练】1.D 详细分析:由题目中“1≤|x 1|+|x 2|+|x 3|+|x 4|+|x 5|≤3”考虑x 1,x 2,x 3,x 4,x 5的可能取值,设A ={0},B ={-1,1},分为①有2个取值为0,另外3个从B 中取,共有方法数:C 25×23;②有3个取值为0,另外2个从B 中取,共有方法数:C 35×22;③有4个取值为0,另外1个从B 中取,共有方法数:C 45×2.所以总共方法数是C 25×23+C 35×22+C 45×2=130,即元素个数为130.故选D.2.B 详细分析:由P (A )的定义可知①正确,④正确,设n (A )=n ,则n [P (A )]=2n ,所以②错误,若A ∩B =∅,则P (A )∩P (B )={∅},③不正确;n (A )-n (B )=1,即A 中元素比B 中元素多1个,则n [P (A )]=2×n [P (B )],⑤正确,故选B.第2讲 命题及其关系,充分条件与必要条件A 级训练(完成时间:10分钟)1.命题:“若a >0,则a 2>0”的否命题是( ) A .若a 2>0,则a >0 B .若a <0,则a 2<0 C .若a ≤0,则a 2≤0 D .若a >0,则a 2≤02.(2014·北京)设a ,b 是实数,则“a >b ”是“a 2>b 2”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.下列命题:①5>4或4>5;②9≥3;③命题“若a>b,则a+c>b+c”的否命题;④命题“矩形的两条对角线相等”的逆命题.其中假命题的个数为()A.0 B.1C.2 D.34.(2013·福建)设点P(x,y),则“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y-1=0上”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.(2013·上海)钱大姐常说“好货不便宜”,她这句话的意思是:“好货”是“不便宜”的()A.充分条件B.必要条件C.充分必要条件D.既非充分又非必要条件6.下列有关命题的说法正确的是()A.命题“若xy=0,则x=0”的否命题为“若xy=0,则x≠0”B.“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为真命题C.命题“∃x∈R,使得2x2-1<0”的否定是“∀x∈R,均有2x2-1<0”D.命题“若cos x=cos y,则x=y”的逆否命题为真命题7.写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题.(1)若a>b,则ac2>bc2;(2)若在二次函数y=ax2+bx+c中b2-4ac<0,则该二次函数图象与x轴有公共点.B级训练(完成时间:14分钟)1.[限时1分钟,达标是()否()]命题“如果b2-4ac>0,则方程ax2+bx+c=0(a≠0)有两个不相等的实根”的否命题、逆命题和逆否命题中是真命题的个数为()A.0 B.1C.2 D.32.[限时1分钟,达标是()否()]y=f(x)是定义在R上的函数,若a∈R,则“x≠a”是“f(x)≠f(a)”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3.[限时1分钟,达标是()否()]若x>0、y>0,则x+y>1是x2+y2>1的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.非充分非必要条件4.[限时1分钟,达标是()否()](2014·江西)下列叙述中正确的是()A.若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2-4ac≤0”B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”C.命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”D.l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β5.[限时1分钟,达标是()否()]若方程x2-mx+2m=0有两根,其中一根大于3一根小于3的充要条件是m>9.6.[限时4分钟,达标是()否()]已知p:-x2+8x+20≥0,q:x2-2x+1-m2≤0(m>0),若p是q充分不必要条件,求实数m的取值范围.7.[限时5分钟,达标是()否()]求不等式(a2-3a+2)x2+(a-1)x+2>0的解是一切实数的充要条件.C级训练(完成时间:9分钟)1.[限时4分钟,达标是()否()]已知条件p:|x-1|>a和条件q:2x2-3x+1>0,则使p是q的充分不必要条件的最小正整数a=______.2.[限时5分钟,达标是()否()](2014·湖北)设U为全集,A,B是集合,则“存在集合C使得A⊆C,B⊆∁U C”是“A∩B =∅”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件同步训练第2讲命题及其关系,充分条件与必要条件【A级训练】1.C详细分析:否命题是将条件、结论同时否定,所以若a>0,则a2>0”的否命题是“若a≤0,则a2≤0”.2.D详细分析:因为a,b都是实数,由a>b,不一定有a2>b2,如-2>-3,但(-2)2<(-3)2,所以“a>b”是“a2>b2”的不充分条件;反之,由a2>b2也不一定得a>b,如(-3)2>(-2)2,但-3<-2,所以“a>b”是“a2>b2”的不必要条件.故选D.3.B详细分析:①是“p或q”形式的复合命题,p真q假,根据真值表,故p或q为真,①为真命题;②是真命题;③否命题是“若a≤b,则a+c≤b+c”,根据不等式的性质,③是真命题;④逆命题是“两条对角线相等的四边形是矩形”,是假命题,例如等腰梯形的对角线也相等,但不是矩形.4.A 5.A6.B详细分析:命题“若xy=0,则x=0”的否命题为“若xy≠0,则x≠0”,所以A错;命题“∃x∈R,使得2x2-1<0”的否定是“∀x∈R,均有2x2-1≥0”,所以C错;命题“若cos x=cos y,则x=y”为假命题,故其逆否命题也假,故D错;“若x+y=0,则x,y互为相反数”的逆命题为“若x,y互为相反数,则x+y=0”显然正确.7.详细分析:(1)逆命题:若ac2>bc2,则a>b;否命题:若a≤b,则ac2≤bc2;逆否命题:若ac2≤bc2,则a≤b.(2)逆命题:若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有公共点,则b2-4ac<0;否命题:若在二次函数y=ax2+bx+c中b2-4ac≥0,则该二次函数图象与x轴没有公共点;逆否命题:若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴没有公共点,则b2-4ac≥0.【B级训练】1.D详细分析:原命题为真,则它的逆否命题为真,逆命题为“若方程ax2+bx+c =0(a≠0)有两个不相等的实根,则b2-4ac>0”,为真命题,则它的否命题也为真.2.B详细分析:若f(x)=f(a),则x=a不一定成立,比如函数f(x)=|x|,若f(x)=f(a),则|x |=|a |,则x =a 或x =-a ,(a >0);若x =a ,则f (x )=f (a ),则f (x )=f (a )是x =a 成立的必要不充分条件,根据逆否命题的等价性可知“x ≠a ”是“f (x )≠f (a )”的必要不充分条件,故选B.3.B 详细分析:先看充分性,可取x =y =23,使x +y >1成立,而x 2+y 2>1不能成立,故充分性不能成立;若x 2+y 2>1,因为x >0、y >0,所以(x +y )2=x 2+y 2+2xy >x 2+y 2>1,所以x +y >1成立,故必要性成立,综上所述,x +y >1是x 2+y 2>1的必要非充分条件.4.D 详细分析:(1)对于选项A ,若a ,b ,c ∈R ,当“ax 2+bx +c ≥0”对于任意的x 恒成立时,则有:①当a =0时,b =0,c ≥0,此时b 2-4ac =0,b 2-4ac ≤0成立; ②当a >0时,b 2-4ac ≤0.所以“ax 2+bx +c ≥0”是“b 2-4ac ≤0”充分不必要条件,“b 2-4ac ≤0”是“ax 2+bx +c ≥0”必要不充分条件.故选项A 不正确.(2)对于选项B ,当ab 2>cb 2时,b 2≠0,且a >c ,所以“ab 2>cb 2”是“a >c ”的充分条件.反之,当a >c 时,若b =0,则ab 2=cb 2,不等式ab 2>cb 2不成立.所以“a >c ”是“ab 2>cb 2”的必要不充分条件.故选项B 不正确.(3)对于选项C ,结论要否定,注意考虑到全称量词“任意”,命题“对任意x ∈R ,有x 2≥0”的否定应该是“存在x ∈R ,有x 2<0”.故选项C 不正确.(4)对于选项D 命题“l 是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l ⊥α,l ⊥β,则α∥β”是两个平面平行的一个判定定理.故答案为D.5.m >9 详细分析:方程x 2-mx +2m =0对应的二次函数f (x )=x 2-mx +2m ,因为方程x 2-mx +2m =0有两根,其中一根大于3一根小于3,所以f (3)<0,解得m >9,即方程x 2-mx +2m =0有两根,其中一根大于3一根小于3的充要条件是m >9.6.详细分析:p :-2≤x ≤10,q :1-m ≤x ≤1+m , 因为p 是q 的充分不必要条件,所以[-2,10]是[1-m,1+m ]的真子集,所以⎩⎪⎨⎪⎧m >01-m ≤-21+m ≥10,所以m ≥9.所以实数m 的取值范围为{m |m ≥9}.7.详细分析:(1)当a 2-3a +2=0⇒a =1或a =2.当a =1时,原不等式为2>0恒成立,所以a =1适合;当a =2时,原不等式为x +2>0,即x >-2,它的解不是一切实数,所以a =2不适合.(2)当a 2-3a +2≠0时, ⎩⎪⎨⎪⎧a 2-3a +2>0Δ=(a -1)2-8(a 2-3a +2)<0 ⇒⎩⎪⎨⎪⎧a <1或a >2a >157或a <1⇒a <1或a >157.所以所求的充要条件是a ≤1或a >157.【C 级训练】1.1 详细分析:由2x 2-3x +1>0,解得x >1或x <12.即q :x >1或x <12.因为p 是q 的充分不必要条件,所以a >0,由|x -1|>a ,得x >1+a 或x <1-a , 即p :x >1+a 或x <1-a .所以要使p 是q 的充分不必要条件,则p 推出q ,但q 推不出p .所以有⎩⎪⎨⎪⎧ 1+a ≥11-a ≤12,即⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0a ≥12,所以a ≥12,即最小正整数a =1. 2.C 详细分析:由题意A ⊆C ,则∁U C ⊆∁U A ,当B ⊆∁U C ,可得“A ∩B =∅”;若“A ∩B =∅”能推出存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ,所以U 为全集,A ,B 是集合,则“存在集合C 使得A ⊆C ,B ⊆∁U C ”是“A ∩B =∅”的充分必要的条件.故选C.第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词A 级训练(完成时间:15分钟)1.已知命题p :有的三角形是等边三角形,则( ) A .非p :有的三角形不是等边三角形 B .非p :有的三角形是不等边三角形 C .非p :所有的三角形都是等边三角形 D .非p :所有的三角形都不是等边三角形2.若命题p :2n -1是奇数,q :2n +1是偶数(n ∈Z ),则下列说法中正确的是( ) A .p 或q 为真 B .p 且q 为真 C .非p 为真 D .非q 为假3.(2014·福建)命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是( ) A .∀x ∈(0,+∞),x 3+x <0 B .∀x ∈(-∞,0),x 3+x ≥0 C .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0 D .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0≥04.p ,q 是两个简单命题,那么“p ∧q 是假命题”是“p ∨q 是假命题”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 5.(2014·重庆)已知命题p :对任意x ∈R ,总有2x >0;q :“x >1”是 “x >2”的充分不必要条件,则下列命题为真命题的是( )A .p ∧qB .非p ∧非qC .非p ∧qD .p ∧非q 6.若命题“∃x ∈R ,有x 2-mx -m <0”是假命题,则实数m 的取值范围是 [-4,0] . 7.分别指出下列各组命题构成的“p ∧q ”“p ∨q ”“非p ”形式的命题的真假. (1)p :6<6.q :6=6;(2)p :梯形的对角线相等.q :梯形的对角线互相平分;(3)p :函数y =x 2+x +2的图象与x 轴没有公共点.q :不等式x 2+x +2<0无解; (4)p :函数y =cos x 是周期函数.q :函数y =cos x 是奇函数.B 级训练(完成时间:18分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知命题p :∃x ∈R ,使tan x =1,命题q :x 2-3x +2<0的解集是{x |1<x <2},给出下列结论:①命题“p ∧q ”是真命题; ②命题“p ∧(非q )”是假命题; ③命题“(非p )∨q ”是真命题; ④命题“(非p )∨(非q )”是假命题.其中正确的是( ) A .②③ B .①②④ C .①③④ D .①②③④2.[限时2分钟,达标是( )否( )] 下列命题中的真命题是( )A .∃x ∈R ,使得sin x +cos x =32B .∀x ∈(0,+∞),e x >x +1C .∃x ∈(-∞,0),2x <3xD .∀x ∈(0,π),sin x >cos x3.[限时3分钟,达标是( )否( )] 给出如下四个命题:①若“p 且q ”为假命题,则p 、q 均为假命题;②命题“若a >b ,则2a >2b -1”的否命题为“若a ≤b ,则2a ≤2b -1”; ③“∀x ∈R ,x 2+1≥1”的否定是“∃x ∈R ,x 2+1≤1”;④“x >0”是“x +1x≥2”的充分必要条件.其中正确的命题个数是( ) A .4 B .3 C .2 D .14.[限时3分钟,达标是( )否( )] 给出如下几个结论:①命题“∃x ∈R ,cos x +sin x =2”的否定是“∃x ∈R ,cos x +sin x ≠2”;②命题“∃x ∈R ,cos x +1sin x ≥2”的否定是“∀x ∈R ,cos x +1sin x<2”;③对于∀x ∈(0,π2),tan x +1tan x≥2;④∃x ∈R ,使sin x +cos x = 2. 其中正确的为( ) A .③ B .③④C .②③④D .①②③④5.[限时3分钟,达标是( )否( )] 下列结论:①若命题p :∃x ∈R ,tan x =33;命题q :∀x ∈R ,x 2-x +1>0.则命题“p ∧(非q )”是假命题;②已知直线l 1:ax +3y -1=0,l 2:x +by +1=0,则l 1⊥l 2的充要条件是ab=-3;③命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”. 其中正确结论的序号为 ①③ . 6.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知c >0,且c ≠1,设p :函数y =c x 在R 上单调递减;q :函数f (x )=x 2-2cx +1在(12,+∞)上为增函数,若“p 且q ”为假,“p 或q ”为真,求实数c 的取值范围.C 级训练(完成时间:9分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )]设命题p :非零向量a ,b ,|a |=|b |是(a +b )⊥(a -b )的充要条件;命题q :M 为平面上一动点,A ,B ,C 三点共线的充要条件是存在角α,使MA →=sin 2αMB →+cos 2αMC →,则( )A .p ∧q 为真命题B .p ∨q 为假命题C .(非p )∧q 为假命题D .(非p )∨q 为真命题2.[限时5分钟,达标是( )否( )]设集合A ={(x ,y )|(x -4)2+y 2=1},B ={(x ,y )|(x -t )2+(y -at +2)2=1},如果命题“∃t ∈R ,A ∩B ≠∅”是真命题,则实数a 的取值范围是__________________.第3讲 简单的逻辑联结词、全称量词与存在量词【A 级训练】1.D 详细分析:命题p :有的三角形是等边三角形,其中隐含着存在量词“有的”,所以对它的否定,应该改存在量词为全称量词“所有”,然后对结论进行否定,故有非p :所有的三角形都不是等边三角形,所以选D.2.A 详细分析:由题设知:p 真q 假,故p 或q 为真命题.3.C 详细分析:因为命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”是一个全称命题.所以其否定命题为:∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0,故选C.4.B 详细分析:若p ∧q 是假命题,则p ,q 可能都是假命题,也可能一真一假,所以p ∨q 可能是假命题,也可能是真命题,故条件不是充分的;若p ∨q 是假命题,则p ,q 都是假命题,所以p ∧q 是假命题,所以条件是必要的.5.D 详细分析:根据指数函数的性质可知,对任意x ∈R ,总有2x >0成立,即p 为真命题;“x >1”是“x >2”的必要不充分条件,即q 为假命题,则p ∧非q ,为真命题,故选D.6.[-4,0] 详细分析:“∃x ∈R ,有x 2-mx -m <0”是假命题,则“∀x ∈R 有x 2-mx -m ≥0”是真命题.即Δ=m 2+4m ≤0,所以-4≤m ≤0.7.详细分析:(1)因为p 为假命题,q 为真命题,所以p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,非p 为真命题.(2)因为p 为假命题,q 为假命题,所以p ∧q 为假命题,p ∨q 为假命题,非p 为真命题. (3)因为p 为真命题,q 为真命题,所以p ∧q 为真命题,p ∨q 为真命题,非p 为假命题. (4)因为p 为真命题,q 为假命题,所以p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,非p 为假命题. 【B 级训练】1.D 详细分析:命题p :∃x ∈R ,使tan x =1是真命题,命题q :x 2-3x +2<0的解集是{x |1<x <2}也是真命题,所以①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧(非q )”是假命题;③命题“(非p )∨q ”是真命题;④命题“(非p )∨(非q )”是假命题.2.B 详细分析:因为sin x +cos x =2sin(x +π4)≤2<32,故A 错误;当x <0时,y =2x 的图象在y =3x 的图象上方,故C 错误;因为x ∈(0,π4)时有sin x <cos x ,故D 错误.所以选B.3.C 详细分析:因为p 、q 有一个是假命题,“p 且q ”为假命题,所以①不正确;②命题“若a >b ,则2a >2b -1”的否命题为“若a ≤b ,则2a ≤2b -1”,满足命题与否命题的概念,正确;③“∀x ∈R ,x 2+1≥1”的否定是“∃x ∈R ,x 2+1<1”,不满足命题的否定,所以不正确;④“x >0”是“x +1x ≥2”的充分必要条件,x >0⇒x +1x ≥2,x +1x≥2⇒x >0,所以④正确.正确命题的个数是2.4.C 详细分析:根据全称命题的否定是特称命题,特称命题的否定是全称命题,知①不正确,②正确;由基本不等式知③正确;由sin x +cos x =2sin(x +π4)∈[-2,2]知④正确.5.①③ 详细分析:①中命题p 为真命题,命题q 为真命题,所以p ∧(非q )为假命题,故①正确;②当b =a =0时,有l 1⊥l 2,故②不正确;③正确.所以正确结论的序号为①③.6.详细分析:因为函数y =c x 在R 上单调递减, 所以0<c <1,即p :0<c <1.因为c >0且c ≠1,所以非p :c >1.又因为f (x )=x 2-2cx +1在(12,+∞)上为增函数,所以c ≤12,即q :0<c ≤12.因为c >0且c ≠1,所以非q :c >12且c ≠1.又因为“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,所以p 真q 假或p 假q 真.①当p 真q 假时,{c |0<c <1}∩{c |c >12且c ≠1}={c |12<c <1};②当p 假q 真时,{c |c >1}∩{c |0<c ≤12}=∅.综上所述,实数c 的取值范围是{c |12<c <1}.【C 级训练】1.C 详细分析:由向量的几何意义以及菱形的性质可知p 是真命题;由A 、B 、C 三点共线的充要条件为MA →=tMB →+(1-t )MC →,t ∈R ,而sin 2α∈[0,1],所以是必要不充分条件,故q 是假命题.2.{a |0≤a ≤43} 详细分析:因为A ={(x ,y )|(x -4)2+y 2=1},表示平面坐标系中以M (4,0)为圆心,半径为1的圆,B ={(x ,y )|(x -t )2+(y -at +2)2=1},表示以N (t ,at -2)为圆心,半径为1的圆,且其圆心N 在直线ax -y -2=0上,如图.如果命题“∃t ∈R ,A ∩B ≠∅”是真命题,即两圆有公共点,则圆心M 到直线ax -y -2=0的距离不大于2,即|4a -2|a 2+1≤2,解得0≤a ≤43.所以实数a 的取值范围是{a |0≤a ≤43}.第二章 函数与基本初等函数Ⅰ第1讲 函数及其表示A 级训练(完成时间:10分钟)1.设集合A 和集合B 都是自然数集N ,映射f :A →B 把集合A 中的元素n 映射到集合B 中的元素2n +n ,则在映射f 下,象20的原象是( )A .2B .3C .4D .52.已知集合A ={x |0≤x ≤4},集合B ={y |0≤y ≤2},按照下列对应法则能构成集合A 到集合B 的映射的是( )A .f :x →y =34x ,x ∈AB .f :x →y =13x ,x ∈AC .f :x →y =23x ,x ∈AD .f :x →y =x ,x ∈A3.下列四个图形中,不是以x 为自变量的函数的图象是( )A. B.C. D.4.下列函数中,与函数y =x (x ≥0)有相同图象的一个是( ) A .y =x 2 B .y =(x )2C .y =3x 3D .y =x 2x5.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1 (x ≤0)-2x (x >0),使函数值为5的x 的值是( )A .-2B .2或-52C .2或-2D .2或-2或-526.已知f (2x+1)=lg x ,则f (x )=________________.7.集合A 中含有2个元素,集合A 到集合A 可构成 4 个不同的映射.8.已知函数f (x )定义域为R +,且满足条件f (x )=f (1x)·lg x +1,求f (x )的表达式.B 级训练(完成时间:15分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]函数y =f (x )的图象与直线x =a 的交点( ) A .至少有一个 B .至多有一个 C .恰有一个 D .可以有任意多个 2.[限时2分钟,达标是( )否( )]设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1 x >00 x =0-1 x <0,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧1,x 为有理数0,x 为无理数,则f (g (π))的值为( )A .1B .0C .-1D .π3.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x x >0x +1 x ≤0,若f (a )+f (1)=0,则实数a 的值等于( )A .-3B .-1C .1D .34.[限时2分钟,达标是( )否( )] 下列对应中,①A ={矩形},B ={实数},f 为“求矩形的面积”;②A ={平面α内的圆},B ={平面α内的矩形},f :“作圆的内接矩形”; ③A =R ,B ={x ∈R |x >0},f :x →y =x 2+1;④A =R ,B =R ,f :x →y =1x;⑤A ={x ∈R |1≤x ≤2},B =R ,f :x →y =2x +1. 是从集合A 到集合B 的映射的为 ①③⑤ . 5.[限时2分钟,达标是( )否( )]若二次函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴交于A (-2,0),B (4,0),且函数的最大值为9,则这个二次函数的表达式是 y =-(x +2)(x -4) .6.[限时4分钟,达标是( )否( )]已知f (x )=x 2-1,g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1 x >02-x x <0.(1)求f (g (2))和g (f (2))的值;(2)求f (g (x ))和g (f (x ))的解+析+式. C 级训练(完成时间:10分钟)1.[限时3分钟,达标是( )否( )] (2014·浙江)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0≤f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( ) A .c ≤3 B .3<c ≤6 C .6<c ≤9 D .c >92.[限时2分钟,达标是( )否( )](2014·陕西)已知f (x )=x1+x,x ≥0,若f 1(x )=f (x ),f n +1(x )=f (f n (x )),n ∈N +,则f 2014(x )的表达式为f 2014(x )=____________.3.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x ),g (x )同时满足:g (x -y )=g (x )·g (y )+f (x )f (y );f (-1)=-1,f (0)=0,f (1)=1,求g (0),g (1),g (2)的值.第二章 函数与基本初等函数Ⅰ第1讲 函数及其表示【A 级训练】1.C 详细分析:由2n +n =20求n ,用代入验证法可知n =4.2.B 详细分析:对于给出的集合A ={x |0≤x ≤4},集合B ={y |0≤y ≤2},若对应法则是f :x →y =34x ,x ∈A ,则原象集合A 中(83,4]内的元素在象集B 中无对应元素,不符合映射概念;若对应法则是f :x →y =13x ,x ∈A ,则原象集合A 中的所有元素在象集B 中都有唯一确定的对应元素,符合映射概念;若对应法则是f :x →y =23x ,x ∈A ,则原象集合A 中(3,4]内的元素在象集B 中无对应元素,不符合映射概念;若对应法则是f :x →y =x ,x ∈A ,则原象集合A 中(2,4]内的元素在象集B 中无对应元素,不符合映射概念.3.C 详细分析:由函数定义知,定义域内的每一个x 都有唯一函数值与之对应,A 、B 、D 选项中的图象都符合;C 项中对于大于零的x 而言,有两个不同的值与之对应,不符合函数定义.4.B 详细分析:一个函数与函数y =x (x ≥0)有相同图象时,这两个函数应是同一个函数.A 中的函数和函数y =x (x ≥0)的定义域不同,故不是同一个函数.B 中的函数和函数y =x (x ≥0)具有相同的定义域、值域、对应关系,故是同一个函数.C 中的函数和函数y =x (x ≥0)的定义域和值域都不同,故不是同一个函数.D 中的函数和函数y =x (x ≥0)的定义域不同,故不是同一个函数. 5.A 详细分析:由题意,当x ≤0时,f (x )=x 2+1=5,得x =±2,又x ≤0,所以x =-2;当x >0时,f (x )=-2x =5,得x =-52,舍去.6.lg 2x -1(x >1) 详细分析:令2x +1=t (t >1),则x =2t -1,所以f (t )=lg 2t -1,f (x )=lg2x -1(x >1).7.4 详细分析:设集合A ={a ,b },那么由集合A 到集合A 要构成一个映射,就是给原象集合A 中的元素在象集合A 中找象,共有4种不同的找法:a 、b 都对应a ;a 、b 都对应b ;a 对应a ,b 对应b ;a 对应b ,b 对应a ,所以集合A 到集合A 可构成4个不同的映射.故答案为4.8.详细分析:因为f (x )=f (1x)·lg x +1,用1x 代换x ,代入上式得f (1x )=f (x )·lg 1x+1, 代入到原式可得:f (x )=1+lg x1+(lg x )2.【B 级训练】1.B 详细分析:联立⎩⎪⎨⎪⎧x =ay =f (x ),当x =a 有定义时,把x =a 代入函数y =f (x ),根据函数的定义:定义域内每一个x 对应唯一的y ,当x =a 在定义域范围内时,有唯一解,当x =a 无定义时,没有解.所以至多有一个交点.2.B 详细分析:根据题设条件,因为π是无理数,所以g (π)=0,所以f (g (π))=f (0)=0.3.A 详细分析:由题意知f (1)=21=2.因为f (a )+f (1)=0,所以f (a )+2=0.①当a >0时,f (a )=2a,2a +2=0无解;②当a ≤0时,f (a )=a +1,所以a +1+2=0,所以a =-3.4.①③⑤ 详细分析:其中②,由于圆的内接矩形不唯一,因此f 不是从A 到B 的映射;其中④,A 中的元素0在B 中没有对应元素,因此f 不是从A 到B 的映射.①③⑤符合映射的定义.5.y =-(x +2)(x -4) 详细分析:由题可设y =a (x +2)(x -4),对称轴x =1, 所以当x =1时,y max =9⇒a =-1,故这个二次函数的表达式是y =-(x +2)(x -4).6.详细分析:(1)因为g (2)=1,所以f (g (2))=f (1)=0,因为f (2)=3,所以g (f (2))=g (3)=2.(2)f (g (x ))=(g (x ))2-1=⎩⎪⎨⎪⎧(x -1)2-1 x >0(2-x )2-1 x <0. 所以f (g (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x x >0x 2-4x +3 x <0,g (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )-1 f (x )>02-f (x ) f (x )<0=⎩⎪⎨⎪⎧(x 2-1)-1 x 2-1>02-(x 2-1) x 2-1<0. 所以g (f (x ))=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2 x >1或x <-13-x 2-1<x <1. 【C 级训练】1.C 详细分析:由f (-1)=f (-2)=f (-3)得: ⎩⎪⎨⎪⎧-1+a -b +c =-8+4a -2b +c -1+a -b +c =-27+9a -3b +c ,解得a =6,b =11.f (x )=x 3+6x 2+11x +c ,由0<f (-1)≤3,得0<-1+6-11+c ≤3, 即6<c ≤9,故选C.2.x 1+2014x 详细分析:由题意f 1(x )=f (x )=x 1+x; f 2(x )=f (f 1(x ))=x 1+x 1+x 1+x =x1+2x ;f 3(x )=f (f 2(x ))=x 1+2x 1+x 1+2x=x1+3x .……f n (x )=f (f n -1(x ))=…=x1+nx .故f 2014(x )=x1+2014x.3.详细分析:由题设条件,令x =y =0, 则有g (0)=g 2(0)+f 2(0), 又f (0)=0,故g (0)=g 2(0), 解得g (0)=0,或者g (0)=1.若g (0)=0,令x =y =1得g (0)=g 2(1)+f 2(1)=0,又f (1)=1知g 2(1)+1=0,此式无意义,故g (0)≠0.此时有g (0)=g 2(1)+f 2(1)=1,即g 2(1)+1=1,故g (1)=0, 令x =0,y =1,得g (-1)=g (0)g (1)+f (0)f (1)=0, 令x =1,y =-1,得g (2)=g (1)g (-1)+f (1)f (-1)=-1, 综上得g (0)=1,g (1)=0,g (2)=-1.第2讲 函数的定义域和值域A 级训练(完成时间:10分钟)1.函数y =(x +1)|x |-x的定义域是( )A .{x |x <0}B .{x |x >0}C .{x |x <0且x ≠-1}D .{x |x ≠0且x ≠-1,x ∈R }2.函数y =x 2-2x +2的值域为( ) A .[2,+∞) B .(2,+∞) C .(0,+∞) D .[1,+∞)3.函数y =2x -1的定义域是(-∞,1)∪[2,5),则其值域是( )A .(-∞,0)∪(12,2]B .(-∞,2]C .(-∞,12)∪[2,+∞)D .(0,+∞)4.下列函数中,值域为[-2,2]的是( )A .f (x )=2x -1 B .f (x )=log 0.5(x +11)C .f (x )=4xx 2+1D .f (x )=x 2(4-x 2)5.若函数y =f (x )的值域是[1,3],则函数F (x )=1-2f (x +3)的值域是 [-5,-1] .6.设函数f (x )的定义域是[0,1],则函数f (x 2)的定义域为 [-1,1] .7.函数y =1-x 2-x 2-1的定义域是 {1,-1} .8.求下列函数的定义域和值域. (1)y =1-x -x ; (2)y =log 2(x 2-2x +1); (3)x 0 1 2 3 4 5 y 2 3 4 5 6 7B 级训练(完成时间:16分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]函数f (x )=1sin x+x -3+lg(4-x )的定义域为 [3,π)∪(π,4) .2.[限时2分钟,达标是( )否( )]已知f (x )的定义域是[0,4],则f (x +1)+f (x -1)的定义域是 [1,3] . 3.[限时2分钟,达标是( )否( )] 规定记号“*”表示一种运算,即a *b =ab +a +b ,a ,b 是正实数,已知1] (4,+∞) . 4.[限时3分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=x 2-2ax +a 2-1的定义域为A,2∉A ,则a 的取值范围是 1<a <3 . 5.[限时3分钟,达标是( )否( )]若函数f (x )=x -4mx 2+4mx +3的定义域为R ,则实数m 的取值范围是____________.6.[限时4分钟,达标是( )否( )] 已知函数f (x )=lg(22x +m ·2x +1)的定义域为R ,试求实数m 的取值范围.C 级训练(完成时间:11分钟)1.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知函数f (x )=4|x |+2-1的定义域是[a ,b ](a ,b ∈Z ),值域是[0,1],则满足条件的整数数对(a ,b )共有 5 个.2.[限时6分钟,达标是( )否( )]某化妆品生产企业为了占有更多的市场份额,拟在2014年进行一系列的促销活动.经市场调查和测算,化妆品的年销量x 万件与年促销费用t 万元之间满足:3-x 与t +1成反比例.如果不搞促销活动,化妆品的年销量只能是1万件.又2014年生产化妆品的固定投资为3万元,每生产1万件化妆品需再投资32万元.当将化妆品的售价定为“年平均成本的150%”与“年平均每件所占促销费的一半”之和,则当年的产销量相等.(1)试用促销费用t 表示年销售量x ;(2)将2014年的利润y 万元表示为促销费t 万元的函数;(3)该企业2014年的促销费投入多少万元时,企业的年利润最大?第2讲 函数的定义域和值域【A 级训练】 1.C 2.D3.A 详细分析:因为x ∈(-∞,1)∪[2,5),则x -1∈(-∞,0)∪[1,4).所以2x -1∈(-∞,0)∪(12,2].4.C 详细分析:A 中函数的值域为(0,+∞);B 中函数的值域为R ;C 中函数的值域为[-2,2];D 中有:f (x )=-x 4+4x 2=-(x 2-2)2+4≤4,即值域为(-∞,4].5.[-5,-1] 详细分析:因为1≤f (x )≤3,所以-6≤-2f (x +3)≤-2. 所以-5≤1-2f (x +3)≤-1, 即F (x )的值域为[-5,-1]. 6.[-1,1] 详细分析:函数f (x )的定义域是[0,1],函数f (x 2)中x 2∈[0,1],解得x ∈[-1,1]. 7.{1,-1}8.详细分析:(1)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0x ≥0,所以0≤x ≤1,函数的定义域为[0,1].因为函数y =1-x -x 为减函数,所以函数的值域为[-1,1].(2)要使函数有意义,则x 2-2x +1>0,所以x ≠1,函数的定义域为{x |x ≠1,x ∈R }. 因为x 2-2x +1∈(0,+∞),所以函数的值域为R .(3)函数的定义域为{0,1,2,3,4,5},函数的值域为{2,3,4,5,6,7}. 【B 级训练】1.[3,π)∪(π,4) 详细分析:由sin x ≠0知x ≠k π,k ∈Z ,又⎩⎪⎨⎪⎧x -3≥04-x >0,所以3≤x<4.所以x ∈[3,π)∪(π,4).2.[1,3] 详细分析:由⎩⎪⎨⎪⎧0≤x +1≤40≤x -1≤4,得1≤x ≤3.故f (x +1)+f (x -1)的定义域为[1,3].3.(4,+∞) 详细分析:因为a *b =ab +a +b ,所以1]k )+1+k =7,解得k =4或k =9,经检验知k =9不符合题意,所以k =4. 所以f (x )=k *x =4x +4+x .因为x >0,所以f (x )的值域为(4,+∞). 4.1<a <35.[0,34) 详细分析:f (x )的定义域为R ,即mx 2+4mx +3≠0恒成立.①当m =0时,符合条件.②当m ≠0时,Δ=(4m )2-4×m ×3<0,即m (4m -3)<0,所以0<m 34.综上所述,m 的取值范围是[0,34).6.详细分析:由题意22x +m ·2x +1>0对任意实数x 都成立,即m >-(2x +12x )在实数范围内恒成立.令g (x )=-(2x +12x ),则m 大于函数g (x )的最大值.因为2x >0,所以g (x )=-(2x +12x )≤-22x ·12x =-2,当且仅当2x =12x ,即x =0时,等号成立.故函数g (x )的值域是(-∞,-2].所以m 的取值范围是(-2,+∞).【C 级训练】1.5 详细分析:当x ≥0时,函数f (x )=4x +2-1,令f (x )=0即4x +2-1=0解得x =2;令f (x )=1即4x +2-1=1,解得x =0.易知函数在x >0时为减函数,利用y =4x 平移的方法可画出x >0时f (x )的图象,又由此函数为偶函数,得到x <0时的图象是由x >0时的图象关于y 轴对称得来的,所以函数的图象可画为根据图象可知满足整数数对的有(-2,0),(-2,1),(-2,2),(0,2),(-1,2)共5个.2.详细分析:(1)由题意:3-x =kt +1,且当t =0时,x =1.所以k =2,即x =3t +1t +1.(2)当年销量为x 万件时,成本为3+32x (万元).化妆品的售价为32x +3x ×150%+12×tx (万元/万件)所以年利润y =(32x +3x ×150%+12×tx)x -(3+32x +t )(万元)把x =3t +1t +1,代入整理得到y =-t 2+98t +352(t +1),其中t ≥0.去分母整理得到:t 2+2(y -49)t +2y -35=0.(3)该关于t 的方程在[0,+∞)上有解.当2y -35≤0,即y ≤17.5时,必有一解. 当2y -35>0时,该关于t 的方程必须有两正根, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4(y -49)2-4(2y -35)≥0-2(y -49)>02y -35>0,解得17.5<y ≤42.综上,年利润最大为42万元,此时促销费t =7(万元).第3讲 函数的单调性与最值A 级训练(完成时间:10分钟)1.下列结论正确的是( )A .函数y =kx (k 为常数,k <0)在R 上是增函数B .函数y =x 2在R 上是增函数C .y =1x 在定义域内为减函数D .y =1x在(-∞,0)为减函数2.(2014·北京)下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =x +1 B .y =(x -1)2C .y =2-x D .y =log 0.5(x +1)3.已知函数y =ax 和y =-bx在(0,+∞)上都是减函数,则函数f (x )=bx +a 在R 上是( )A .减函数且f (0)>0B .增函数且f (0)>0C .减函数且f (0)<0D .增函数且f (0)<04.下列函数f (x )中,满足“对∀x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)<f (x 2)”的是( )A .f (x )=1x B .f (x )=ln(x +1)C .f (x )=(12)x D .f (x )=|x -1|5.函数y =x 2+bx +c (x ∈[0,+∞))是单调函数的充要条件是( ) A .b ≥0 B .b ≤0 C .b >0 D .b <06.函数y =3x 在[0,1]上的最大值与最小值之和为 4 .7.若函数f (x )=(m -1)x 2+mx +3(x ∈R )是偶函数,则f (x )的单调减区间是 [0,+∞) .8.已知函数f (x )=1a -1x(a >0,x >0),(1)求证:f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数;(2)若f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],求a 的值.B 级训练(完成时间:12分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]如果函数f (x )=x 2+2(a -1)x +2在区间(-∞,4]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .[-3,+∞)B .(-∞,-3]C .(-∞,5]D .[3,+∞)2.[限时2分钟,达标是( )否( )]若函数f (x )是R 上的减函数,则下列各式成立的是( ) A .f (a )>f (2a ) B .f (a 2)<f (a )C .f (a 2+2)<f (2a )D .f (a 2+1)>f (a ) 3.[限时1分钟,达标是( )否( )] (2014·陕西)下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 12 B .f (x )=x 3C .f (x )=(12)x D .f (x )=3x4.[限时2分钟,达标是( )否( )](2014·福建)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1 (x >0)cos x (x ≤0),则下列结论正确的是( )A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)5.[限时5分钟,达标是( )否( )]已知定义域为[0,1]的函数f (x )同时满足:①对于任意的x ∈[0,1],总有f (x )≥0;②f (1)=1;③当x 1,x 2≥0,x 1+x 2≤1时,有f (x 1+x 2)≥f (x 1)+f (x 2).(1)求f (0)的值;(2)求函数f (x )的最大值;(3)证明:当x ∈(12,1]时,f (x )<2x ;当x ∈[0,12]时,f (x )≤12f (2x ).C 级训练(完成时间:13分钟)1.[限时4分钟,达标是( )否( )](2013·天津)已知函数f (x )=x (1+a |x |).设关于x 的不等式f (x +a )<f (x )的解集为A .若[-12,12]⊆A ,则实数a 的取值范围是( ) A .(1-52,0)B .(1-32,0)C .(1-52,0)∪(0,1+32)D .(-∞,1-52)2.[限时4分钟,达标是( )否( )]已知a >0,a ≠1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x (x ≤1)-x +a (x >1),若函数f (x )在[0,2]上的最大值比最小值大52,则a 的值为________________. 3.[限时5分钟,达标是( )否( )]设a 为实数,函数f (x )=x 22+ax-1,x ∈[2,2].(1)若a =1,求函数f (x )的值域;(2)记函数f (x )的最小值为g (a ),求g (a ).第3讲 函数的单调性与最值【A 级训练】 1.D 2.A3.C 详细分析:由题可知a <0,b <0.所以f (x )=bx +a 在R 上是减函数,且f (0)=a <0.4.B5.A 详细分析:因为函数y =x 2+bx +c 在[0,+∞)上为单调函数,所以x =-b2≤0,即b ≥0.6.4 详细分析:函数y =3x 在[0,1]上是增函数,所以最大值为3,最小值为1,它们之和为4.7.[0,+∞) 详细分析:因为f (x )是偶函数,所以f (-x )=f (x ),所以(m -1)x 2-mx +3=(m -1)x 2+mx +3对于x 取任何值都成立,所以m =0.这时f (x )=-x 2+3,所以单调减区间为[0,+∞).8.详细分析:(1)证明:设x 2>x 1>0,则x 2-x 1>0,x 1x 2>0,因为f (x 2)-f (x 1)=(1a -1x 2)-(1a -1x 1)=1x 1-1x 2=x 2-x 1x 1x 2>0,所以f (x 2)>f (x 1),所以f (x )在(0,+∞)上是单调递增函数.(2)因为f (x )在[12,2]上的值域是[12,2],又f (x )在[12,2]上单调递增,所以f (12)=12,f (2)=2.所以易得a =25.【B 级训练】1.B 详细分析:因为f (x )=x 2+2(a -1)x +2的对称轴为x =1-a ,因为f (x )在区间(-∞,4]上是减函数,则只需1-a ≥4,即a ≤-3.2.C 详细分析:因为a 和2a ,a 2和a 无法确定大小关系,所以不能确定相应函数值的大小关系,故A 、B 错误;因为a 2+2-2a =(a -1)2+1>0,所以a 2+2>2a ,又因为函数。

相关文档
最新文档