走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学阶段性测试题十二
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学阶段性测试题12

阶段性测试题十二(综合素质能力测试)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·海南省文昌市检测)设函数y =x -2的定义域为M ,集合N ={y |y =x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .∅B .NC .[1,+∞)D .M[答案] D[解析] 由题意知,M ={x |x ≥2},N ={y |y ≥0},∴M ∩N =M ,故选D.(理)(2014·泉州实验中学期中)设集合M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 12x <0},则M ∩N 等于( )A .(-1,1)B .(1,3)C .(0,1)D .(-1,0) [答案] B[解析] 由题意知M ={x |-1<x <3},N ={x |x >1},∴M ∩N ={x |1<x <3}.2.(2014·泸州市一诊)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x >1 D .∃x ∈R ,tan x =2 [答案] B[解析] 当x =1时,(x -1)2=0,∴B 为假命题.3.(文)(2014·哈六中期中)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a5+a11=12,则S11的值为()A.66 B.44C.36 D.33[答案] B[解析]∵a2+a5+a11=3a1+15d=12,∴a6=a1+5d=4,∴S11=11a6=44.(理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)已知数列{a n}满足a1=1,a n=a n-1+2n(n≥2),则a7=() A.53 B.54C.55 D.109[答案] C[解析]∵a1=1,a n=a n-1+2n,∴a7=(a7-a6)+(a6-a5)+(a5-a4)+…+(a2-a1)+a1=2×7+2×6+…+2×2+1=55.4.(文)(2014·华安、连城、永安、漳平、泉港一中、龙海二中六校联考)如图是一个简单空间几何体的三视图,其主视图与侧视图都是边长为2的正三角形,俯视图轮廓为正方形,则此几何体的表面积是()A.4+4 3 B.12C.4 3 D.8[答案] B[解析] 由三视图知,该几何体是正四棱锥,底面边长为2,高为3,∴表面积S =22+4×(12×2×2)=12,故选B.(理)(2014·湖南长沙实验中学、沙城一中联考)如图,直三棱柱的侧棱长和底面边长均为2,正视图和俯视图如图所示,则其侧视图的面积为( )A .2 3 B. 3 C .4 D .2[答案] A[解析] 由正视图和俯视图可知,其侧视图矩形的长和宽分别为3和2,∴其面积为S =2 3.5.(文)(2014·绵阳市南山中学检测)在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,如果向该矩形内随机投一点P ,那么使得△ABP 与△ADP 的面积都不小于1的概率为( )A.49B.13C.12D.25 [答案] A[解析] 在矩形内取一点Q ,由点Q 分别向AD 、AB 作垂线,垂足依次为E 、F ,由S △ABQ =S △ADQ =1知,QF =1,QE =23,设直线EQ 、FQ 分别交BC 、CD 于M 、N ,则当点P 落在矩形QMCN 内时,满足要求,∴所求概率P =S 矩形QMCN S 矩形ABCD =(3-1)×(2-23)3×2=49.(理)(2014·山西省太原五中月考)若(x +2x 2)n 展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A .180B .120C .90D .45[答案] A[解析] ∵只有第6项的二项式系数最大,∴n =10,∴展开式的通项T r +1=C r 10·(x )10-r ·(2x 2)r =2r ·C r 10·x 10-5r2,令10-5r 2=0得,r =2,∴常数项为T 3=22·C 210=180.6.(2014·河南淇县一中模拟)下图是一个算法框图,则输出的k 的值是( )A .3B .4C .5D .6 [答案] C[解析] 解法1:k =1时,k 2-5k +4=0,不满足条件;k =2时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =3时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =4时,k 2-5k +4=0不满足条件;k =5时,k 2-5k +4=0>0满足条件,此时输出k 的值为5.解法2:由k 2-5k +4>0得k <1或k >4,∵初值k =1,由“k =k +1”知步长为1,∴k ∈N ,∴满足k 2-5k +4>0的最小k 值为5,故当k =5时,满足程序条件,输出k 的值.7.(2014·山东省菏泽市期中)已知函数f (x )在实数集R 上具有下列性质:①f (x +1)是偶函数;②f (x +2)=-f (x );③当1≤x 1≤x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,则f (2011),f (2012),f (2013)的大小关系为( )A .f (2011)>f (2012)>f (2013)B .f (2012)>f (2011)>f (2013)C .f (2013)>f (2011)>f (2012)D .f (2013)>f (2012)>f (2011) [答案] D[解析] ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),∴f (x )的周期为4,∴f (2011)=f (3),f (2013)=f (1),∵f (x +1)是偶函数,∴f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (2012)=f (0)=f (2),∵1≤x 1<x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,∴f (x )在[1,3]上单调递减,∴f (1)>f (2)>f (3),∴f (2013)>f (2012)>f (2011),故选D.8.(2014·海南省文昌市检测)过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围为( )A .a <-3或1<a <32B .1<a <32C .a >1或a <-3D .-3<a <1或a >32[答案] A[解析] 由条件知点A 在圆外,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 2-2a 2+a 2+2a -3>0,4a 2-4(a 2+2a -3)>0, ∴⎩⎨⎧a <-3或a >1,a <32,∴a <-3或1<a <32,故选A.9.(文)(2014·北京东城区联考)要得到函数y =sin(2x -π4)的图象,只要将函数y =sin2x 的图象( )A .向左平移π4单位B .向右平移π4单位 C .向右平移π8单位 D .向左平移π8单位 [答案] C[解析] ∵y =sin(2x -π4)=sin[2(x -π8)],∴将y =sin2x 的图象右移π8个单位即可得到y =sin(2x -π4)的图象.(理)(2014·开滦二中期中)已知a =(cos x ,sin x ),b =(sin x ,cos x ),记f (x )=a ·b ,要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度 C .向左平移π4个单位长度 D .向右平移π4个单位长度 [答案] C[解析] ∵f (x )=a ·b =cos x sin x +sin x cos x =sin2x ,y =cos 2x -sin 2x=cos2x =sin(π2+2x )=sin2(x +π4),∴要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象向左平移π4个单位长度.10.(文)(2014·河北冀州中学期中)在平面直角坐标系中,A (3,1),B 点是以原点O 为圆心的单位圆上的动点,则|OA →+OB →|的最大值是( )A .4B .3C .2D .1 [答案] B[解析] 由条件知|OA→|=2,|OB →|=1, ∵|OA →+OB →|2=|OA →|2+|OB →|2+2OA →·OB →=5+2OA →·OB →,∴要使|OA →+OB →|最大,应使OA →·OB→取最大值, 又|OA →|,|OB →|为定值,∴当OA →与OB →同向时,|OA →+OB →|取到最大值,此时OA →·OB →=2,∴|OA →+OB →|max=3,故选B. (理)(2014·华师一附中月考)定义方程f (x )=f ′(x )的实数根x 0叫做函数的“新驻点”,若函数g (x )=sin x (0<x <π),h (x )=ln x (x >0),φ(x )=x 3(x ≠0)的“新驻点”分别为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c[答案] B[解析] g ′(x )=cos x ,h ′(x )=1x ,φ′(x )=3x 2, 由sin x =cos x,0<x <π得x =π4,∴a =π4; 由x 3=3x 2,x ≠0得x =3,∴c =3.由ln x=1x及x>0得x>1,0<1x<1,∴1<x<e,即1<b<e,∵π4<1<b<e<3,∴a<b<c.11.(2014·山西曲沃中学期中)双曲线C的左右焦点分别为F1,F2,且F2恰为抛物线y2=4x的焦点,设双曲线C与该抛物线的一个交点为A,若△AF1F2是以AF1为底边的等腰三角形,则双曲线C的离心率为()A. 2 B.1+ 2C.1+ 3 D.2+ 3[答案] B[解析]y2=4x的焦点F2(1,0),∵|AF2|=|F1F2|=2,∴由抛物线的定义知A点的横坐标为1,即AF2⊥x轴,从而|AF1|=22,∴2a=|AF1|-|AF2|=22-2,∴a=2-1,∴e=ca=12-1=2+1,故选B.12.(文)(2014·江西白鹭洲中学期中)函数f(x)=x-sin x(x∈R)的部分图象可能是()[答案] A[解析] 首先f (x )为奇函数,排除D ;其次由f ′(x )=1-cos x ≥0知f (x )为增函数,排除C ;又在(0,π)上y =cos x 单调递减,从而f ′(x )=1-cos x 单调递增,即在(0,π)上f (x )的切线斜率逐渐增大,曲线向下凸,排除B ,选A. (理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)函数y =3x cos3x 9x -1的图象大致为( )[答案] D[解析] 对于f (x )=3x cos3x9x -1,有f (-x )=3-x cos (-3x )9-x -1=3x cos3x 1-9x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A ;当x 略大于0时,y >0,排除B ;由3x cos3x9x-1=0得3x =k π+π2(k ∈Z ),∴x =π6+k π3,∴f (x )的零点等间隔出现,排除C ,故选D.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(文)(2014·抚顺二中期中)已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α-π4)=________.[答案] -7[解析] ∵α∈(π2,π),sin α=35,∴cos α=-45,∴tan α=-34,∴tan(α-π4)=tan α-tan π41+tan α·tan π4=-34-11+(-34)×1=-7. (理)(2014·黄冈中学、荆州中学联考)在△ABC 中,b cos C +c cos Ba =________.[答案] 1[解析] 由正弦定理知,b cos C +c cos B a =sin B cos C +sin C cos B sin A =sin (B +C )sin A =sin (π-A )sin A =1.14.(文)(2014·韶关市曲江一中月考)设实数x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0x ≥y 2x -y ≤1,则3x +2y 的最大值是________.[答案] 5[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:3x +2y =0,平移l 0得直线l :3x +2y =u ,当l 经过点A (1,1)时,u 取最大值,u max =3×1+2×1=5.(理)(2014·山东省博兴二中质检)已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ x -y +1≥0x +y -1≥03x -y -3≤0,则2x -y 的最大值为________.[答案] 2[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:2x -y =0,平移l 0得直线l :2x -y =t ,当平移到l 经过点A (1,0)时,t 取最大值,t max =2.[点评] 当直线l :2x -y =t 的纵截距最小时,t 取最大值,故t 最大时,直线l 应过A (1,0)点,而不是B (0,1)点.15.(文)(2014·吉林省实验中学一模)已知奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,数列{x n }是一个公差为2的等差数列,且满足f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0,则x 2014=________.[答案] 4009[解析] ∵{x n }是公差为2的等差数列,∴x 8<x 9<x 10<x 11,∵奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,∴f (x 8)<f (x 9)<f (x 10)<f (x 11),又∵x 8+x 11=x 9+x 10,f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0,∴x 8<x 9<0且x 11>x 10>0,∴x 10=-x 9,x 11=-x 8,∴x 9=-1,x 2014=x 9+2·(2014-9)=4009. (理)(2014·吉林市摸底)边长是22的正△ABC 内接于体积是43π的球O ,则球面上的点到平面ABC 的最大距离为________.[答案] 433[解析] 因为球O 的体积为43π,即4π3r 3=43π,所以r =3,设正△ABC 的中心为D ,连接OD ,AD ,OA ,则OD ⊥平面ABC ,且OA =3,AD =263,所以OD =(3)2-(263)2=33, 所以球面上的点到平面ABC 的最大距离为33+r =433.16.(2014·开滦二中期中)给出下列四个命题:①函数f (x )=ln x -2+x 在区间(1,e)上存在零点;②若f ′(x 0)=0,则函数y =f (x )在x =x 0处取得极值;③若m ≥-1,则函数y =log 12(x 2-2x -m )的值域为R ;④“a =1”是“函数f (x )=a -e x1+a e x在定义域上是奇函数”的充分不必要条件.其中正确的是________.[答案] ①③④[解析] ①∵f (1)·f (e)=-1·(e -1)<0,又f (x )在(1,e)上的图象连续不断,∴f (x )在(1,e)上存在零点,故①正确;②f ′(x 0)=0是f (x )在x =x 0处取得极值的必要条件,但不是充分条件,②为假命题;③要使函数y =log 12(x 2-2x -m )的值域为R ,应使x 2-2x +m 取遍所有正数,∴Δ=4+4m ≥0,∴m ≥-1,故③正确;④a =1时,f (x )=1-e x 1+e x ,f (-x )=1-e -x 1+e -x =e x -1e x +1=-f (x ),∴f (x )为奇函数;f (x )=a -e x 1+a e x 为奇函数时,f (-x )=-f (x )恒成立,∴a -e -x1+a e -x =-a -e x 1+a e x ,即a e x -1e x +a =e x -a 1+a e x ,∴e 2x -a 2=a 2e 2x -1,∴(a 2-1)(e 2x +1)=0,∴a 2-1=0,∴a =±1,∴④正确,故填①③④.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,且m =(sin A +sin B +sin C ,sin C ),n =(sin B ,sin B +sin C -sin A ),若m ∥n .(1)求A 的大小;(2)设a =3,S 为△ABC 的面积,求S +3cos B cos C 的最大值及此时B 的值.[解析] (1)因为m ∥n ,所以(sin A +sin B +sin C )(sin B +sin C -sin A )=sin B sin C ,根据正弦定理得,(a +b +c )(b +c -a )=bc ,即a 2=b 2+c 2+bc ,由余弦定理得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,又A ∈(0,π),所以A =23π.(2)由正弦定理及a =3得,S =12bc sin A =12·a sin B sin A ·a sin C =3sin B sin C ,所以S +3cos B cos C =3(cos B cos C +sin B sin C ) =3cos(B -C ),所以当B =C 时,即B =C =π6时,S +3cos B cos C 取最大值 3.(理)(2014·西安市长安中学期中)已知平面向量a =(cos φ,sin φ),b =(cos x ,sin x ),c =(sin φ,-cos φ),其中0<φ<π,且函数f (x )=(a ·b )cos x+(b ·c )sin x 的图象过点(π6,1).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数y =g (x )在[0,π2]上的最大值和最小值.[解析] (1)∵a ·b =cos φcos x +sin φsin x =cos(φ-x ),b ·c =cos x sin φ-sin x cos φ=sin(φ-x ),∴f (x )=(a ·b )cos x +(b ·c )sin x=cos(φ-x )cos x +sin(φ-x )sin x=cos(φ-x -x )=cos(2x -φ),即f (x )=cos(2x -φ),∴f (π6)=cos(π3-φ)=1,而0<φ<π,∴φ=π3.(2)由(1)得,f (x )=cos(2x -π3),于是g (x )=cos[2(12x )-π3],即g (x )=cos(x -π3).当x ∈[0,π2]时,-π3≤x -π3≤π6,所以12≤cos(x -π3)≤1,即当x =0时,g (x )取得最小值12,当x =π3时,g (x )取得最大值1.18.(本小题满分12分)(文)(2014·韶关市曲江一中月考)等差数列{a n }中,a 3=3,前7项和S 7=28.(1)求数列{a n }的公差d ;(2)等比数列{b n }中,b 1=a 2,b 2=a 4,求数列{b n }的前n 项和T n (n ∈N *).[解析] (1)S 7=(a 1+a 7)×72=7a 4=28, ∴a 4=4,又∵a 3=3,∴d =a 4-a 3=1.(2)由(1)知数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, ∴a n =1+(n -1)=n ,∴b 1=2,b 2=4,∴数列{b n }的公比q =b 2b 1=2, ∴T n =b 1(1-q n )1-q =2(1-2n )1-2=2n +1-2. (理)(2014·开滦二中期中)已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +cn ,(c 是不为0的常数,n ∈N *),且a 1,a 2,a 3成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n -c n ·c n ,求数列{b n }的前n 项和T n .[解析] (1)由已知a 2=2+c ,a 3=2+3c ,则(2+c )2=2(2+3c ),∴c =2,∴a n +1=a n +2n ,n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=2+2×1+2×2+…+2×(n -1)=n 2-n +2,n =1时,a 1=2也适合上式,因此a n =n 2-n +2.(2)b n =a n -2n ·2n =n -12n ,则T n =b 1+b 2+…+b n =02+122+223+…+n -22n -1+n -12n , 12T n =022+123+224+…+n -22n +n -12n +1,用错位相减法可求得T n =1-n +12n .19.(本小题满分12分)(文)(2014·泗阳县模拟)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC =BB 1=1,AB 1= 3.(1)求证:平面AB1C⊥平面B1CB;(2)求三棱锥A1-AB1C的体积.[解析](1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥底面ABC,∴BB1⊥AB,BB1⊥AC,又由于AC=BC=BB1=1,AB1=3,∴AB=2,则由AC2+BC2=AB2可知,AC⊥BC,∴AC⊥平面B1CB,∴平面AB1C⊥平面B1CB.(2)∵BC⊥AC,BC⊥CC1,∴BC⊥平面ACC1A1,∴B到平面ACC1A1的距离d=1,∵BB1∥平面ACC1A1,∴B1到平面A1AC的距离为1,∴三棱锥A1-AB1C的体积=13×(12×1×1)×1=1 6.(理)(2014·海南省文昌市检测)如图,已知ABCD为平行四边形,∠A=60°,AF=2FB,AB=6,点E在CD上,EF∥BC,BD⊥AD,BD与EF相交于点N.现将四边形ADEF沿EF折起,使点D在平面BCEF上的射影恰在直线BC上.(1)求证:BD⊥平面BCEF;(2)求折后直线DN与直线BF所成角的余弦值;(3)求三棱锥N-ABF的体积.[解析](1)由条件知EF⊥DN,EF⊥BN,∴EF⊥平面BDN,∴平面BDN⊥平面BCEF,∵BN=平面BDN∩平面BCEF,∴D在平面BCEF上的射影在直线BN上,又D在平面BCEF上的射影在直线BC上,∴D在平面BCEF上的射影即为点B,故BD⊥平面BCEF.(2)法一.如图,建立空间直角坐标系,∵在原平面图形中AB=6,∠DAB=60°,∴BD=33,∵EF∥AD,AF=2FB,∴DN=2BN,∴BN=3,DN=23,∴折后立体图形中BD=3,BC=3,∴N (0,3,0),D (0,0,3),C (3,0,0),NF →=13CB →=(-1,0,0),∴BF→=BN →+NF →=(-1,3,0),DN →=(0,3,-3), ∴cos 〈BF →,DN →〉=BF →·DN →|BF →|·|DN →|=34, ∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34.法二:在线段BC 上取点M ,使BM =NF ,则MN ∥BF , ∴∠DNM 或其补角为DN 与BF 所成的角.又MN =BF =2,DM =BD 2+BM 2=10,DN =2 3.∴cos ∠DNM =DN 2+MN 2-DM 22DN ·MN =34, ∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34.(3)∵AD ∥EF ,∴A 到平面BNF 的距离等于D 到平面BNF 的距离,∴V N -ABF =V A -BNF =V D -BNF =13S △BNF ·BD =32, 即所求三棱锥的体积为32.20.(本小题满分12分)(文)(2014·屯溪一中期中)设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a 、b ∈R .(1)求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)设g (x )=f ′(x )e -x ,求函数g (x )的极值.[解析] ∵f (x )=x 3+ax 2+bx +1,∴f ′(x )=3x 2+2ax +b , ∵f ′(1)=2a ,∴3+2a +b =2a ,∵f ′(2)=-b ,∴12+4a +b =-b ,∴a =-32,b =-3,∴f (x )=x 3-32x 2-3x +1,f ′(x )=3x 2-3x -3, ∴f (1)=-52,f ′(1)=-3,∴切线方程为y -(-52)=-3(x -1),即6x +2y -1=0.(2)∵g (x )=(3x 2-3x -3)e -x ,∴g ′(x )=(6x -3)e -x +(3x 2-3x -3)·(-e -x ),∴g ′(x )=-3x (x -3)e -x ,∴当0<x <3时,g ′(x )>0,当x >3时,g ′(x )<0,当x <0时,g ′(x )<0, ∴g (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,所以g 极小(x )=g (0)=-3,g 极大(x )=g (3)=15e -3.(理)(2014·福州市八县联考)永泰某景区为提高经济效益,现对某一景点进行改造升级,从而扩大内需,提高旅游增加值,经过市场调查,旅游增加值y 万元与投入x (x ≥10)万元之间满足:y =f (x )=ax 2+10150x -b ln x 10,a ,b 为常数.当x =10万元时,y =19.2万元;当x =30万元时,y =50.5万元.(参考数据:ln2=0.7,ln3=1.1,ln5=1.6).(1)求f (x )的解析式;(2)求该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值.(利润=旅游增加值-投入).[解析] (1)由条件可得⎩⎪⎨⎪⎧a ×102+10150×10-b ln1=19.2,a ×302+10150×30-b ln3=50.5,解得a =-1100,b =1,则f (x )=-x 2100+10150x -ln x10(x ≥10). (2)T (x )=f (x )-x =-x 2100+5150x -ln x10(x ≥10), 则T ′(x )=-x 50+5150-1x =-(x -1)(x -50)50x , 令T ′(x )=0,则x =1(舍)或x =50,当x ∈(10,50)时,T ′(x )>0,因此T (x )在(10,50)上是增函数; 当x ∈(50,+∞)时,T ′(x )<0,因此T (x )在(50,+∞)上是减函数,∴当x =50时,T (x )取最大值.T (50)=-502100+5150×50-ln 5010=24.4(万元).即该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值为24.4万元. 21.(本小题满分12分)(文)(2014·长沙市重点中学月考)某数学老师对本校2014届高三学生某次联考的数学成绩进行分析,按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,分数用茎叶图记录如下:得到频率分布表如下:率(分数在[90,150]范围内为及格);(2)从大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,求2名学生的平均得分大于等于130分的概率.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人,∴a =220=0.1,b =3从茎叶图可知分数在[90,150]范围内的有13人, 所以估计全校数学成绩的及格率为1320=65%.(2)设A 表示事件“大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,平均得分大于等于130”,由茎叶图可知大于等于110分有5人,记这5人分别为a,b,c,d,e,则选取学生的所有可能结果为:(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),基本事件数为10,事件“2名学生的平均得分大于等于130”,也就是“这两个学生的分数之和大于等于260”,所有可能结果为:(118,142),(128,136),(128,142),(136,142),共4种情况,基本事件数为4,所以P(A)=410=2 5.(理)(2014·山西省太原五中月考)某数学老师对本校2013届高三学生的高考数学成绩按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,并用茎叶图记录分数如图所示,但部分数据不小心丢失,同时得到如下所示的频率分布表:(1)求表中a ,b 的值及分数在[90,100)范围内的学生人数,并估计这次考试全校学生数学成绩的及格率(分数在[90,150]内为及格);(2)从成绩在[100,130)范围内的学生中随机选4人,设其中成绩在[100,110)内的人数为X ,求X 的分布列及数学期望.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人,∴a =220=0.1,b =3;分数在[70,90)范围内的人数为20×0.25=5,结合茎叶图可得分数在[70,80)内的人数为2,所以分数在[90,100)范围内的学生人数为4,故数学成绩及格的学生为13人,所以估计这次考试全校学生数学成绩的及格率为1320×100%=65%.(2)由茎叶图可知分数在[100,130)范围内的有7人,分数在[100,110)范围内的有4人,则随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4.相应的概率为:P (X =1)=C 14C 33C 47=435;P (X =2)=C 24C 23C 47=1835;P (X =3)=C 34C 13C 47=1235;P (X =4)=C 44C 03C 47=135.随机变量X 的分布列为:E (X )=1×35+2×35+3×35+4×35=7.22.(本小题满分14分)(文)(2014·天津市六校联考)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA→⊥OB →,求k 的值. [解析] (1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3),(0,3)为焦点,长半轴长为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足⎩⎨⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得,(k 2+4)x 2+2kx -3=0,故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.∵OA →⊥OB →,∴x 1x 2+y 1y 2=0. ∵y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,∴x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0,化简得-4k 2+1=0,∴k =±12.(理)(2014·江西白鹭洲中学期中)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,离心率为32.(1)求椭圆方程;(2)设过椭圆顶点B (0,b ),斜率为k 的直线交椭圆于另一点D ,交x 轴于点E ,且|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,求k 2的值.[解析] (1)由已知2c =23,c a =32. 解得a =2,c =3, ∴b 2=a 2-c 2=1, ∴椭圆的方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)得过B 点的直线方程为y =kx +1,由⎩⎨⎧x 24+y 2=1,y =kx +1,消去y 得(4k 2+1)x 2+8kx =0, ∴x D =-8k1+4k 2,y D =1-4k 21+4k 2,依题意k ≠0,k ≠±12.∵|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,∴|BE |2=|BD ||DE |, ∴b -y D=|BE ||DE |=|BD ||BE |=b -y Db , ∵b =1,∴y 2D -y D -1=0,解得y D =1-52,∴1-4k 21+4k 2=1-52,解得k 2=2+54, ∴当|BD |,|BE |,|DE |成等比数列时,k 2=2+54.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学阶段性测试题1

阶段性测试题一(集合与常用逻辑用语) 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·甘肃临夏中学、金昌市二中期中)设集合A={x|x>1},B={x|x(x-2)<0},则A∩B等于()A.{x|x>2}B.{x|0<x<2}C.{x|1<x<2} D.{x|0<x<1}[答案] C[解析]∵B={x|x(x-2)<0}={x|0<x<2},∴A∩B={x|1<x<2}.(理)(2014·福建省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)已知全集U=R,集合M={x|x2-x=0},N={x|x=2n+1,n∈Z},则M∩N为()A.{0} B.{1}C.{0,1} D.∅[答案] B[解析]∵M={x|x2-x=0}={0,1},N={x|x=2n+1,n∈Z}中的元素是奇数,∴M∩N={1},选B.2.(2014·威海期中)已知集合A={-1,1},B={m|m=x+y,x∈A,y∈A},则集合B等于()A.{-2,2} B.{-2,0,2}C.{-2,0} D.{0}[答案] B[解析]∵x∈A,y∈A,A={-1,1},m=x+y,∴m的取值为-2,0,2,即B={-2,0,2},故选B.3.(2014·山西曲沃中学期中)集合A={x|(x-1)(x+2)≤0},B={x|x<0},则A∪B=()A.(-∞,0] B.(-∞,1]C.[1,2] D.[1,+∞)[答案] B[解析]∵A={x|-2≤x≤1},B={x|x<0},∴A∪B={x|x≤1},故选B.4.(文)(2014·山东省德州市期中)若U={1,2,3,4,5,6},M={1,2,4},N={2,3,6},则∁U(M∪N)=()A.{1,2,3} B.{5}C.{1,3,4} D.{2}[答案] B[解析]∵U={1,2,3,4,5,6},M∪N={1,2,3,4,6},∴∁U(M∩N)={5}.(理)(2014·文登市期中)已知集合A={x|log4x<1},B={x|x≥2},则A∩(∁R B)=()A.(-∞,2) B.(0,2)C.(-∞,2] D.[2,4)[答案] B[解析]∵A={x|log4x<1}={x|0<x<4},B={x|x≥2},∴∁R B={x|x<2},所以A∩∁R B=(0,2),故选B.5.(文)(2014·福州市八县联考)命题“有些实数的绝对值是正数”的否定是( )A .∀x ∈R ,|x |>0B .∃x 0∈R ,|x 0|>0C .∀x ∈R ,|x |≤0D .∃x 0∈R ,|x 0|≤0[答案] C[解析] 由词语“有些”知原命题为特称命题,故其否定为全称命题,因为命题的否定只否定结论,所以选C.(理)(2014·甘肃临夏中学期中)命题“存在x ∈Z ,使x 2+2x +m ≤0成立”的否定是( )A .存在x ∈Z ,使x 2+2x +m >0B .不存在x ∈Z ,使x 2+2x +m >0C .对于任意x ∈Z ,都有x 2+2x +m ≤0D .对于任意x ∈Z ,都有x 2+2x +m >0[答案] D[解析] 特称命题的否定是全称命题.6.(文)(2014·河北冀州中学期中)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 x[答案] B[解析] ∵sin x +cos x =2sin(x +π4)∈[-2,2],32>2,∴不存在x ∈R ,使sin x +cos x =32成立,故A 错;令f (x )=e x -x -1(x ≥0),则f ′(x )=e x -1,当x >0时,f ′(x )>0,∴f (x )在[0,+∞)上单调递增,又f (0)=0,∴x >0时,f (x )>0恒成立,即e x >x +1对∀x ∈(0,+∞)都成立,故B 正确;在同一坐标系内作出y =2x 与y =3x 的图象知,C 错误;当x =π4时,sin x =22=cos x ,∴D 错误,故选B.(理)(2014·山东省德州市期中)下面命题中,假命题是( )A .∀x ∈R,3x >0B .∃α,β∈R ,使sin(α+β)=sin α+sin βC .∃m ∈R ,使f (x )=mxm 2+2m 是幂函数,且在(0,+∞)上单调递增D .命题“∃x ∈R ,x 2+1>3x ”的否定是“∀x ∈R ,x 2+1>3x ”[答案] D[解析] 由指数函数性质知,对任意x ∈R ,都有3x >0,故A 真;当α=π3,β=2π时,sin(α+β)=sin α+sin β成立;故B 真;要使f (x )=mxm 2+2m 为幂函数,应有m =1,∴f (x )=x 3,显然此函数在(0,+∞)上单调递增,故C 真;D 为假命题,“>”的否定应为“≤”.7.(文)(2014·甘肃省金昌市二中期中)a 、b 为非零向量,“a ⊥b ”是“函数f (x )=(x a +b )·(x b -a )为一次函数”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] ∵f (x )=(x a +b )·(x b -a )=x 2a ·b +x (|b |2-|a |2)-a ·b ,当f (x )为一次函数时,a ·b =0且|b |2-|a |2≠0,∴a ⊥b ,当a ⊥b 时,f (x )未必是一次函数,因为此时可能有|a |=|b |,故选B.(理)(2014·江西临川十中期中)已知平面向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为60°,则“m =1”是“(a -m b )⊥a ”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] C[解析]∵|a|=1,|b|=2,〈a,b〉=60°,∴a·b=1×2×cos60°=1,(a-m b)⊥a⇔(a-m b)·a=0⇔|a|2-m a·b=0⇔m=1,故选C.8.(2014·江西都昌一中月考)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A ={2,3,4},集合B={2,4,5},则右图中的阴影部分表示()A.{2,4}B.{1,3}C.{5}D.{2,3,4,5}[答案] C[解析]阴影部分在集合B中,不在集合A中,故阴影部分为B∩(∁U A)={2,4,5}∩{1,5,6}={5},故选C.9.(2014·华安、连城、永安、漳平一中,龙海二中,泉港一中六校联考)已知m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平面,下列命题正确的是()A.若m∥α,n∥α,则m∥nB.若α⊥β,α⊥γ,则β∥γC.若m∥α,m∥β,则α∥βD.若m⊥α,m⊥β,则α∥β[答案] D[解析] m ∥α,n ∥α时,m 与n 可平行,也可相交或异面,故A 错误;由正方体相邻三个面可知,α⊥β,α⊥γ时,β与γ可能相交,故B 错;当α∩β=l ,m ⊄α,m ⊄β,m ∥l 时,m ∥α,m ∥β,故C 错,故选D.10.(2014甘肃临夏中学期中)已知函数f (x )=x +b cos x ,其中b 为常数.那么“b =0”是“f (x )为奇函数”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] C[解析] 当b =0时,f (x )=x 为奇函数,故满足充分性;当f (x )为奇函数时,f (-x )=-f (x ),∴-x +b cos x =-x -b cos x ,从而2b cos x =0,∵此式对任意x ∈R 都成立,∴b =0,故满足必要性,选C.11.(2014·海南省文昌市检测)下列命题中是假命题...的是( ) A .∃m ∈R ,使f (x )=(m -1)·xm 2-4m +3是幂函数,且在(0,+∞)上单调递减B .∀a >0,函数f (x )=ln 2x +ln x -a 有零点C .∃α,β∈R ,使cos(α+β)=cos α+sin βD .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(2x +φ)都不是偶函数[答案] D[解析] ∵f (x )为幂函数,∴m -1=1,∴m =2,f (x )=x -1,∴f (x )在(0,+∞)上递减,故A 真;∵y =ln 2x +ln x 的值域为[-14,+∞),∴对∀a >0,方程ln 2x +ln x -a =0有解,即f (x )有零点,故B 真;当α=π6,β=2π时,cos(α+β)=cos α+sin β成立,故C 真;当φ=π2时,f (x )=sin(2x +φ)=cos2x 为偶函数,故D 为假命题.12.(2014·黄冈中学检测)已知集合M ={(x ,y )|y =f (x )},若对于任意(x 1,y 1)∈M ,存在(x 2,y 2)∈M ,使得x 1x 2+y 1y 2=0成立,则称集合M 是“理想集合”,则下列集合是“理想集合”的是( )A .M ={(x ,y )|y =1x }B .M ={(x ,y )|y =cos x }C .M ={(x ,y )|y =x 2-2x +2}D .M ={(x ,y )|y =log 2(x -1)}[答案] B[解析] 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则由x 1x 2+y 1y 2=0知OA ⊥OB ,由理想集合的定义知,对函数y =f (x )图象上任一点A ,在图象上存在点B ,使OA ⊥OB ,对于函数y =1x ,图象上点A (1,1),图象上不存在点B ,使OA ⊥OB ;对于函数y =x 2-2x +2图象上的点A (1,1),在其图象上也不存在点B ,使OA ⊥OB ;对于函数y =log 2(x -1)图象上的点A (2,0),在其图象上不存在点B ,使OA ⊥OB ;而对于函数y =cos x ,无论在其图象上何处取点A ,总能在其位于区间[-π2,π2]的图象上找到点B ,使OA ⊥OB ,故选B.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(文)(2014·高州四中质量检测)已知函数f (x )=x 2+mx +1,若命题“∃x 0>0,f (x 0)<0”为真,则m 的取值范围是________.[答案] (-∞,-2)[解析] 由条件知⎩⎨⎧ -m 2>0,m 2-4>0,∴m <-2.(理)(2014·福州市八县联考)已知命题p :m ∈R ,且m +1≤0,命题q :∀x ∈R ,x 2+mx +1>0恒成立,若p ∧q 为假命题且p ∨q 为真命题,则m 的取值范围是________.[答案] m ≤-2或-1<m <2[解析] p :m ≤-1,q :-2<m <2,∵p ∧q 为假命题且p ∨q 为真命题,∴p 与q 一真一假,当p 假q 真时,-1<m <2,当p 真q 假时,m ≤-2,∴m 的取值范围是m ≤-2或-1<m <2.14.(文)(2014·安徽程集中学期中)以下四个命题:①在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =a cos B ,则B =π4;②设a ,b 是两个非零向量且|a ·b |=|a ||b |,则存在实数λ,使得b =λa ;③方程sin x -x =0在实数范围内的解有且仅有一个;④a ,b ∈R 且a 3-3b >b 3-3a ,则a >b ;其中正确的是________.[答案] ①②③④[解析] ∵b sin A =a cos B ,∴sin B sin A =sin A cos B ,∵sin A ≠0,∴sin B =cos B ,∵B ∈(0,π),∴B =π4,故①正确;∵|a ·b |=||a |·|b |·cos 〈a ,b 〉|=|a |·|b |,∴|cos 〈a ,b 〉|=1,∴a 与b 同向或反向,∴存在实数λ,使b =λa ,故②正确;由于函数y =sin x 的图象与直线y =x 有且仅有一个交点,故③正确;∵(a 3-3b )-(b 3-3a )=(a 3-b 3)+3(a -b )=(a -b )(a 2+ab +b 2+3)>0,∵a 2+ab +b 2+3>0,∴a -b >0,∴a >b ,故④正确.(理)(2014·屯溪一中期中)下列几个结论:①“x <-1”是“x <-2”的充分不必要条件;②⎠⎛01(e x +sin x )d x =e -cos1; ③已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值为92;④若点(a,9)在函数y =3x的图象上,则tan a π3的值为-3; ⑤函数f (x )=2sin(2x -π3)-1的对称中心为(k π2+π6,0)(k ∈Z )其中正确的是________.(写出所有正确命题的序号)[答案] ②③④[解析] x <-1⇒/ x <-2,x <-2⇒x <-1,故①错误;⎠⎛01(e x +sin x )d x =(e x -cos x )|10=e -cos1,故②正确;∵a >0,b >0,a +b =2,∴y =1a +4b =12(a +b )(1a +4b )=12(5+b a +4a b )≥12(5+2b a ·4a b )=92,等号在⎩⎨⎧ b a =4a b,a +b =2,即a =23,b =43时成立,故③正确;∵(a,9)在函数y =3x的图象上,∴3a =9,∴a =2,∴tan 2π3=-tan π3=-3,故④正确;f (x )=2sin(2x -π3)-1的对称中心不落在x 轴上,故⑤错.正确答案为②③④.15.(2013·福建文,16)设S ,T 是R 的两个非空子集,如果存在一个从S 到T 的函数y =f (x )满足:(1)T ={f (x )|x ∈S };(2)对任意x 1,x 2∈S ,当x 1<x 2时,恒有f (x 1)<f (x 2), 那么称这两个集合“保序同构”.现给出以下3对集合: ①A =N ,B =N *;②A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |-8≤x ≤10};③A ={x |0<x <1},B =R .其中,“保序同构”的集合对的序号是________.(写出所有“保序同构”的集合对的序号)[答案] ①②③[解析] 由(1)知T 是定义域为S 的函数y =f (x )的值域;由(2)知f (x )为增函数,因此对于集合A 、B ,只要能够找到一个增函数y =f (x ),其定义域为A ,值域为B 即可.对于①,A =N ,B =N *,可取f (x )=x +1,(x ∈A );对于②,A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |-8≤x ≤10},可取f (x )=92x-72(x ∈A );对于③,A ={x |0<x <1},B =R ,可取f (x )=tan(x -12)π(x ∈A ).16.(文)(2014·合肥八中联考)给出下列四个命题:①∃α,β∈R ,α>β,使得tan α<tan β;②若f (x )是定义在[-1,1]上的偶函数,且在[-1,0]上是增函数,θ∈(π4,π2),则f (sin θ)>f (cos θ);③在△ABC 中,“A >π6”是“sin A >12”的充要条件;④若函数y =f (x )的图象在点M (1,f (1))处的切线方程是y =12x +2,则f (1)+f ′(1)=3,其中所有正确命题的序号是________.[答案] ①④[解析] ①当α=3π4,β=π3时,tan α<0<tan β,∴①为真命题;∵f (x )是[-1,1]上的偶函数,在[-1,0]上单调递增,∴在[0,1]上单调递减,又θ∈(π4,π2),∴1>sin θ>cos θ>22,从而f (sin θ)<f (cos θ),∴②为假命题;③当A =5π6时,A >π6成立,但sin A =12,∴③为假命题;④由条件知f ′(1)=12,f (1)=12×1+2=52,∴f (1)+f ′(1)=3,∴④为真命题.(理)(2014·银川九中一模)给出下列命题:①已知a ,b 都是正数,且a +1b +1>a b ,则a <b ; ②已知f ′(x )是f (x )的导函数,若∀x ∈R ,f ′(x )≥0,则f (1)<f (2)一定成立;③命题“∃x ∈R ,使得x 2-2x +1<0”的否定是真命题;④“x ≤1且y ≤1”是“x +y ≤2”的充要条件.其中正确命题的序号是________.(把你认为正确命题的序号都填上)[答案] ①②③[解析] ①∵a ,b 是正数,∴a +1>0,b +1>0,∵a +1b +1>a b,∴b (a +1)>a (b +1),∴b >a ,即a <b ,∴①正确;②∵对任意x ∈R ,f ′(x )≥0,∴f (x )在R 上为增函数,∴f (1)<f (2),∴②正确;③“∃x ∈R ,使得x 2-2x +1<0”的否定为“∀x ∈R ,x 2-2x +1≥0”,∵x ∈R 时,x 2-2x +1=(x -1)2≥0成立,∴③正确;④当x ≤1且y ≤1时,x +y ≤2成立;当x =3,y =-2时,满足x +y ≤2,∴由“x +y ≤2”推不出“x ≤1且y ≤1”,∴④错误.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·福州市八县联考)A ={x |x 2-2x -8<0},B ={x |x 2+2x -3>0},C ={x |x 2-3ax +2a 2<0},(1)求A ∩B ;(2)试求实数a 的取值范围,使C ⊆(A ∩B ).[解析] (1)依题意得:A ={x |-2<x <4},B ={x |x >1或x <-3}, ∴A ∩B ={x |1<x <4}.(2)①当a =0时,C =∅,符合C ⊆(A ∩B );②当a >0时,C ={x |a <x <2a },要使C ⊆(A ∩B ),则⎩⎪⎨⎪⎧a ≥12a ≤4,解得1≤a ≤2; ③当a <0时,C ={x |2a <x <a },∵a <0,C ⊆(A ∩B )不可能成立,∴a <0不符合题设.∴综上所述得:1≤a ≤2或a =0.(理)(2014·甘肃临夏中学期中)记函数f (x )=lg(x 2-x -2)的定义域为集合A ,函数g (x )=3-|x |的定义域为集合B .(1)求A ∩B ;(2)若C ={x |x 2+4x +4-p 2<0,p >0},且C ⊆(A ∩B ),求实数p 的取值范围.[解析] (1)由条件知,x 2-x -2>0,∴A ={x |x <-1,或x >2},由g (x )有意义得3-|x |≥0,所以B ={x |-3≤x ≤3},∴A ∩B ={x |-3≤x <-1,或2<x ≤3};(2)∵C={x|x2+4x+4-p2<0}(p>0),∴C={x|-2-p<x<-2+p},∵C⊆(A∩B),∴-2-p≥-3,且-2+p≤-1,∴0<p≤1,∴实数p的取值范围是{p|0<p≤1}.18.(本小题满分12分)(2014·山东省菏泽市期中)已知命题p:关于x的不等式|x-1|>m-1的解集为R,命题q:函数f(x)=(5-2m)x 是R上的增函数,若p或q为真命题,p且q为假命题,求实数m 的取值范围.[解析]不等式|x-1|>m-1的解集为R,须m-1<0,即p是真命题时,m<1;函数f(x)=(5-2m)x是R上的增函数,须5-2m>1,即q是真命题时,m<2.∵p或q为真命题,p且q为假命题,∴p、q中一个为真命题,另一个为假命题.(1)当p真,q假时,m<1且m≥2,此时无解;(2)当p假,q真时,m≥1且m<2,此时1≤m<2,因此1≤m<2.19.(本小题满分12分)(文)(2014·灵宝实验高中月考)设命题p:实数x满足x2-4ax+3a2<0,其中a<0;命题q:实数x满足x2+2x -8>0且綈p是綈q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.[解析]由x2-4ax+3a2<0及a<0得,3a<x<a,∴p:3a<x<a;由x2+2x-8>0得,x<-4或x>2,∴q:x<-4或x>2.∵綈p是綈q的必要不充分条件,∴p是q的充分不必要条件,∴a≤-4.(理)(2014·福建省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)设命题p :实数x 满足(x -a )(x -3a )<0,其中a >0,命题q :实数x满足x -3x -2≤0. (1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)若綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.[解析] (1)∵a =1,∴不等式化为(x -1)(x -3)<0,∴1<x <3; 由x -3x -2≤0得,2<x ≤3,∵p ∧q 为真,∴2<x <3. (2)∵綈p 是綈q 的充分不必要条件,∴q 是p 的充分不必要条件,又q :2<x ≤3,p :a <x <3a ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3a >3,∴1<a ≤2. 20.(本小题满分12分)(2014·马鞍山二中期中)设命题p :f (x )=2x -m在区间(1,+∞)上是减函数;命题q :x 1,x 2是方程x 2-ax -2=0的两个实根,且不等式m 2+5m -3≥|x 1-x 2|对任意的实数a ∈[-1,1]恒成立,若(綈p )∧q 为真,试求实数m 的取值范围.[解析] 对命题p :x -m ≠0,又x ∈(1,+∞),故m ≤1, 对命题q :|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=a 2+8对a ∈[-1,1]有a 2+8≤3,∴m 2+5m -3≥3⇒m ≥1或m ≤-6.若(綈p )∧q 为真,则p 假q 真,∴⎩⎪⎨⎪⎧m >1,m ≥1或m ≤-6,∴m >1. 21.(本小题满分12分)(2014·河北冀州中学期中)设集合A 为函数y =ln(-x 2-2x +8)的定义域,集合B 为函数y =x +1x +1的值域,集合C 为不等式(ax -1a )(x +4)≤0的解集.(1)求A ∩B ;(2)若C ⊆∁R A ,求a 的取值范围.[解析] (1)由于-x 2-2x +8>0,解得A =(-4,2),又y =x +1x +1=(x +1)+1x +1-1, 当x +1>0时,y ≥2(x +1)·1x +1-1=1;当x +1<0时,y ≤-2(x +1)·1x +1-1=-3. ∴B =(-∞,-3]∪[1,+∞),∴A ∩B =(-4,-3]∪[1,2).(2)∵∁R A =(-∞,-4]∪[2,+∞),由(ax -1a )(x +4)≤0,知a ≠0,当a >0时,由(ax -1a )(x +4)≤0,得C =[-4,1a 2],不满足C ⊆∁R A ; 当a <0时,由(ax -1a )(x +4)≤0,得C =(-∞,-4]∪[1a 2,+∞),欲使C ⊆∁R A ,则1a 2≥2,解得:-22≤a <0或0<a ≤22,又a <0,所以-22≤a <0,综上所述,所求a 的取值范围是[-22,0).22.(本小题满分14分)(2014·九江市七校第一次联考)“城中观海”是近年来国内很多大中型城市内涝所致的现象,究其原因,除天气因素、城市规划等原因外,城市垃圾杂物也是造成内涝的一个重要原因.暴雨会冲刷城市的垃圾杂物一起进入下水道,据统计,在不考虑其他因素的条件下,某段下水道的排水量V (单位:立方米/小时)是杂物垃圾密度x (单位:千克/立方米)的函数.当下水道的垃圾杂物密度达到2千克/立方米时,会造成堵塞,此时排水量为0;当垃圾杂物密度不超过0.2千克/立方米时,排水量是90立方米/小时;研究表明,0.2≤x ≤2时,排水量V 是垃圾杂物密度x 的一次函数.(1)当0≤x ≤2时,求函数V (x )的表达式;(2)当垃圾杂物密度x 为多大时,垃圾杂物量(单位时间内通过某段下水道的垃圾杂物量,单位:千克/小时)f (x )=x ·V (x )可以达到最大,求出这个最大值.[解析] 当0.2≤x ≤2时,排水量V 是垃圾杂物密度x 的一次函数,设为V (x )=mx +n ,将(0.2,90),(2,0)代入得V (x )=-50x +100,V (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 90(0≤x ≤0.2),-50x +100(0.2<x ≤2).(2)f (x )=x ·V (x )=⎩⎪⎨⎪⎧90x (0≤x ≤0.2),-50x (x -2)(0.2<x ≤2). 当0≤x ≤0.2时,f (x )=90x ,最大值为1.8千克/小时;当0.2≤x ≤2时,f (x )=50x (2-x )≤50,当x =1时,f (x )取到最大值50,所以,当杂物垃圾密度x =1千克/立方米,f (x )取得最大值50千克/小时.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学2-3

基础巩固强化一、选择题1.(文)下列各函数中,()是R上的偶函数() A.y=x2-2x B.y=2xC.y=cos2x D.y=1|x|-1[答案] C[解析]A、B不是偶函数,D的定义域{x∈R|x≠±1}不是R,故选C.(理)(2012·洛阳示范高中联考)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是()A.y=x3B.y=|x|+1C.y=-x2+1 D.y=2-|x|[答案] B[解析]y=x3是奇函数,y=-x2+1与y=2-|x|在(0,+∞)上为减函数,故选B.2.若函数f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x的取值范围是()A.(-∞,2) B.(-2,2)C.(-∞,-2)∪(2,+∞) D.(2,+∞)[答案] B[解析]∵f(x)是定义在R上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,由f(x)<f(2)得f (|x |)<f (2),∴|x |<2,∴-2<x <2.3.(文)若奇函数f (x )(x ∈R )满足f (3)=1,f (x +3)=f (x )+f (3),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32等于( ) A .0 B .1 C.12 D .-12 [答案] C[解析] 在f (x +3)=f (x )+f (3)中取x =-32得,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+f (3),∵f (x )是奇函数,且f (3)=1,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=12. [点评] 解答此类题目,一般先看给出的值和待求值之间可以通过条件式怎样赋值才能产生联系,赋值时同时兼顾奇偶性或周期性的运用.(理)(2013·湖南)已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( )A .4B .3C .2D .1 [答案] B[解析] 本题考查的是函数的奇偶性及方程组的解法. ∵f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,∴f (-1)=-f (1),g (-1)=g (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,得⎩⎪⎨⎪⎧-f (1)+g (1)=2,f (1)+g (1)=4,所以g (1)=3.故选B.4.(文)(2013·宁夏育才中学模拟)已知函数f (x )=sin(2x -π4),若存在α∈(0,π)使得f (x +α)=f (x +3α)恒成立,则α等于( )A.π6B.π3C.π4D.π2[答案] D[解析] 由f (x +α)=f (x +3α)得f (x )=f (x +2α), ∴f (x )周期为2α,又α∈(0,π),所以α=π2.(理)(2014·华师附中检测)已知函数f (x )是定义域为R 的偶函数,且f (x +1)=-f (x ),若f (x )在[-1,0]上是减函数,那么f (x )在[1,3]上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减的函数D .先减后增的函数[答案] D[解析] 由f (x +1)=-f (x )得,f (x +2)=f (x ), ∴f (x )的周期为2.∵f (x )在[-1,0]上为减函数,f (x )为偶函数,∴f (x )在[0,1]上为增函数,∴f (x )在[1,2]上单调递减,在[2,3]上单调递增,故选D.5.(2013·宁夏育才中学模拟)若奇函数f (x )在R 上是增函数,且a +b >0,则有( )A .f (a )-f (b )>0B .f (a )+f (b )<0C .f (a )+f (b )>0D .f (a )-f (b )<0 [答案] C[解析] 由a +b >0得a >-b ,因为f (x )在R 上是奇函数且为增函数,所以f (a )>f (-b ),即f (a )>-f (b ),故选C.6.(2013·琼海市嘉积中学质检)已知f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,且当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则函数y =f (x )在区间[0,6]上零点的个数有( )A .6个B .7个C .8个D .9个[答案] B[解析] 当0≤x <2时,f (x )=x 3-x ,则有f (0)=f (1)=0,又f (x )是R 上最小正周期为2的周期函数,所以函数y =f (x )在区间[0,6]上有f (0)=f (2)=f (4)=f (6)=0,f (1)=f (3)=f (5)=0,所以有7个.二、填空题7.已知函数y =f (x )是偶函数,y =g (x )是奇函数,它们的定义域都是[-π,π],且它们在x ∈[0,π]上的图象如图所示,则不等式f (x )g (x )<0的解集是________.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π [解析] 依据偶函数的图象关于y 轴对称,奇函数的图象关于原点对称,先补全f (x )、g (x )的图象,∵f (x )g (x )<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )<0,g (x )>0.或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )>0,g (x )<0.观察两函数的图象,其中一个在x 轴上方,一个在x 轴下方的,即满足要求,∴-π3<x <0或π3<x <π.8.若函数f (x )=a -e x1+a e x(a 为常数)在定义域上为奇函数,则实数a的值为________.[答案] 1或-1[解析] f (-x )=a -e -x 1+a e -x =a e x -1e x +af (x )+f (-x )=(a -e x )(a +e x )+(1+a e x )(a e x -1)(1+a e x )(e x +a )=a 2-e 2x +a 2e 2x -1(1+a e x )(e x +a )=0恒成立, 所以a =1或-1.9.(2013·银川质检)已知定义在R 上的偶函数满足:f (x +4)=f (x )+f (2),且当x ∈[0,2]时,y =f (x )单调递减,给出以下四个命题:①f (2)=0;②x =-4为函数y =f (x )图象的一条对称轴; ③函数y =f (x )在[8,10]上单调递增;④若方程f (x )=m 在[-6,-2]上的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-8.以上命题中所有正确命题的序号为________. [答案] ①②④[解析] 令x =-2,得f (2)=f (-2)+f (2),即f (-2)=0.又函数f (x )是偶函数,故f (2)=0,①正确;根据f (2)=0可得f (x +4)=f (x ),所以函数f (x )的周期是4,由于偶函数的图象关于y 轴对称,故x =-4也是函数y =f (x )的图象的一条对称轴,②正确;根据函数的周期性可知,函数f (x )在[8,10]上单调递减,③不正确;由于函数f (x )的图象关于直线x =-4对称,故如果方程f (x )=m 在区间[-6,-2]上的两极为x 1,x 2,则x 1+x 22=-4,即x 1+x 2=-8,④正确.故正确命题的序号为①②④.三、解答题10.(2012·扬州模拟)已知函数f (x )对任意x 、y ∈R ,都有f (x +y )=f (x )+f (y ),且x >0时,f (x )<0,f (1)=-2.(1)求证:f (x )是奇函数;(2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.[解析] (1)证明:令x =y =0,知f (0)=0;再令y =-x ,则f (0)=f (x )+f (-x )=0,∴f (-x )=-f (x ),∴f (x )为奇函数.(2)解:对任意x 1、x 2∈[-3,3],设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,∴f (x 2-x 1)=f [x 2+(-x 1)]=f (x 2)+f (-x 1)=f (x 2)-f (x 1)<0,∴f (x )为减函数.而f (3)=f (2+1)=f (2)+f (1)=3f (1)=-6,f (-3)=-f (3)=6.∴f (x )max =f (-3)=6,f (x )min =f (3)=-6.能力拓展提升一、选择题11.(2012·山西四校联考)已知函数f (x )=⎩⎨⎧(a -2)x ,x ≥2,(12)x-1,x <2,满足对任意的实数x 1≠x 2都有f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0成立,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,2)B .(-∞,138] C .(-∞,2] D .[138,2)[答案] B[解析] 函数f (x )是R 上的减函数,于是有⎩⎨⎧a -2<0,(a -2)×2≤(12)2-1,由此解得a ≤138,即实数a 的取值范围是(-∞,138],选B.12.(文)已知函数f (x )是R 上的偶函数,g (x )是R 上的奇函数,且g (x )=f (x -1),若g (1)=2,则f (2014)的值为( )A .2B .0C .-2D .±2[答案] C[解析] 由已知:g (-x )=f (-x -1), 又g (x )、f (x )分别为R 上的奇、偶函数,∴-g (x )=f (x +1),∴f (x -1)=-f (x +1),∴f (x )=-f (x +2),∴f (x )=f (x +4),即f (x )的周期T =4,∴f (2014)=f (2)=g (-1)=-g (1)=-2,故选C.(理)已知函数f (x )满足:f (1)=2,f (x +1)=1+f (x )1-f (x ),则f (2015)等于( )A .2B .-3C .-12 D.13 [答案] C[解析] 由条件知,f (2)=-3,f (3)=-12,f (4)=13,f (5)=f (1)=2,故f (x +4)=f (x )(x ∈N *).∴f (x )的周期为4, 故f (2015)=f (3)=-12. [点评] 严格推证如下: f (x +2)=1+f (x +1)1-f (x +1)=-1f (x ),∴f (x +4)=f [(x +2)+2]=1-f (x +2)=f (x ).即f (x )周期为4.故f (4k +x )=f (x ),(x ∈N *,k ∈N *),13.(文)(2012·江西盟校二联)函数f (x )是周期为4的偶函数,当x ∈[0,2]时,f (x )=x -1,则不等式xf (x )>0在[-1,3]上的解集为( )A .(1,3)B .(-1,1)C .(-1,0)∪(1,3)D .(-1,0)∪(0,1)[答案] C[解析] f (x )的图象如图所示.当x ∈(-1,0)时,由xf (x )>0,得,x ∈(-1,0); 当x ∈(0,1)时,由xf (x )>0得,x 无解; 当x ∈(1,3)时,由xf (x )>0得,x ∈(1,3).∴x ∈(-1,0)∪(1,3),故选C.(理)(2013·芜湖一模)函数y =f (x )的定义域为[-2,0)∪(0,2],其图象上任一点P (x ,y )满足x 24+y 2=1,若函数y =f (x )的值域是(-1,1),则f (x )一定是( )A .奇函数B .偶函数C .单调函数D .幂函数[答案] A[解析] 设P (x ,y )在函数图象上,则由条件知P ′(-x ,-y )也在函数图象上,所以f (-x )=-f (x ),函数一定是奇函数,但不能确定函数是不是单调函数,是不是幂函数,故选A.二、填空题14.(2012·福州质检)已知集合M 是满足下列条件的函数f (x )的全体:(1)f (x )既不是奇函数也不是偶函数;(2)函数f (x )有零点.那么在函数①f (x )=|x |-1,②f (x )=2x -1,③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x >0,0,x =0,x +2,x <0,④f (x )=x 2-x -1+ln x 中,属于M 的有________.(写出所有符合条件的函数序号)[答案] ②④[解析] 对于①,∵f (-x )=|-x |-1=|x |-1,∴f (x )=|x |-1是偶函数,∴①不符合条件;易知f (x )=2x -1既不是奇函数也不是偶函数,且有一个零点x =0,∴②符合条件;对于③,令x >0,则-x <0,∴f (x )=x -2,f (-x )=-x +2=-(x -2),即f (x )=-f (-x ),又f (0)=0,∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x >0,0,x =0,x +2,x <0,是奇函数,∴③不符合条件;对于④,函数f (x )=x 2-x -1+ln x 的定义域为(0,+∞),故它既不是奇函数也不是偶函数,∵f ′(x )=2x -1+1x =2x 2-x +1x=2(x -14)2+78x >0,∴函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,又f (1)=1-1-1+0=-1<0,f (e)=e 2-e -1+1=e(e -1)>0,∴函数f (x )在(1,e)上存在零点,∴④符合条件.故应填②④.15.(2013·吉林质检)已知函数f (x )满足下面关系: (1)f (x +π2)=f (x -π2);(2)当x ∈(0,π]时,f (x )=-cos x . 给出下列命题: ①函数f (x )是周期函数; ②函数f (x )是奇函数;③函数f (x )的图象关于y 轴对称; ④方程f (x )=lg|x |解的个数是8.其中正确命题的序号是________(把正确命题的序号都填上). [答案] ①④[解析] 由f (x +π2)=f (x -π2),可得f (x +π)=f (x ),即可得函数f (x )是以π为周期的周期函数,即命题①正确;又由f (0)=f (π)=-cosπ=1≠0可知,函数f (x )不是奇函数,即命题②不正确;由f (-π3)=f (2π3)=-cos 2π3=12≠f (π3)=-12,可得函数f (x )不是偶函数,其函数图象不关于y 轴对称,即命题③不正确;函数f (x )与函数y =lg|x |在同一坐标系下的图象如图所示,由图示可得,方程f (x )=lg|x |有8个解,即命题④正确.综上可得正确的命题的序号是①④.三、解答题16.(文)已知集合M 是满足下列性质的函数f (x )的全体:存在非零常数T ,对任意x ∈R ,有f (x +T )=Tf (x )成立.(1)函数f (x )=x 是否属于集合M ?说明理由;(2)设f (x )∈M ,且T =2,已知当1<x <2时,f (x )=x +ln x ,当-3<x <-2时,求f (x )的解析式.[解析] (1)假设函数f (x )=x 属于集合M ,则存在非零常数T ,对任意x ∈R ,有f (x +T )=Tf (x )成立,即x +T =Tx 成立.令x =0,得T =0,与题目矛盾.故f (x )∉M .(2)f (x )∈M ,且T =2,则对任意x ∈R ,有f (x +2)=2f (x ). 设-3<x <-2,则1<x +4<2. 又f (x )=12f (x +2)=14f (x +4), 且当1<x <2时,f (x )=x +ln x ,故当-3<x <-2时,f (x )=14[x +4+ln(x +4)]. (理)已知函数f (x )=log a 1-mxx -1(a >0且a ≠1)是奇函数.(1)求m 的值;(2)判断f (x )在区间(1,+∞)上的单调性并加以证明;(3)当a >1,x ∈(1,3)时,f (x )的值域是(1,+∞),求a 的值. [解析] (1)∵f (x )是奇函数,x =1不在f (x )的定义域内,∴x =-1也不在函数定义域内,令1-m ·(-1)=0得m =-1. (也可以由f (-x )=-f (x )恒成立求m ) (2)由(1)得f (x )=log a x +1x -1(a >0且a ≠1),任取x 1、x 2∈(1,+∞),且x 1<x 2,令t (x )=x +1x -1,则t (x 1)=x 1+1x 1-1,t (x 2)=x 2+1x 2-1,∴t (x 1)-t (x 2)=x 1+1x 1-1-x 2+1x 2-1=2(x 2-x 1)(x 1-1)(x 2-1), ∵x 1>1,x 2>1,x 1<x 2, ∴x 1-1>0,x 2-1>0,x 2-x 1>0. ∴t (x 1)>t (x 2),即x 1+1x 1-1>x 2+1x 2-1,∴当a >1时,log a x 1+1x 1-1>log a x 2+1x 2-1,即f (x 1)>f (x 2);当0<a <1时,log a x 1+1x 1-1<log a x 2+1x 2-1,即f (x 1)<f (x 2),∴当a >1时,f (x )在(1,+∞)上是减函数,当0<a <1时,f (x )在(1,+∞)上是增函数.(3)∵a >1,∴f (x )在(1,3)上是减函数,∴当x ∈(1,3)时,f (x )>f (3)=log a (2+3), 由条件知,log a (2+3)=1,∴a =2+ 3.考纲要求结合具体函数,了解函数奇偶性及周期性的含义. 补充说明1.牢记:奇(偶)函数的定义域关于原点对称;奇函数若在x =0处有定义,则f (0)=0;奇偶函数单调性,图象对称性.2.把握四个考向:奇偶性判断;由奇偶性求参数值;求周期;函数性质的综合应用.3.突破三个难点综合利用奇偶性、周期性求函数值;抽象函数性质讨论;函数不等式求解.备选习题1.(2013·济南模拟)设偶函数f (x )对任意x ∈R ,都有f (x +3)=-1f (x ),且当x ∈[-3,-2]时,f (x )=4x ,则f (107.5)=( ) A .10 B.110 C .-10 D .-110[答案] B[解析] 由f (x +6)=f (x )知该函数为周期函数, 所以f (107.5)=(6×18-12)=f (-12)=-1f (52)=-1f(-52)=-1-10=110.2.(2013·东北三省四市联考)已知函数f(x)对任意x∈R都有f(x +6)+f(x)=2f(3),y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称,且f(4)=4,则f(2012)=()A.0 B.-4C.-8 D.-16[答案] B[解析]由y=f(x-1)的图象关于点(1,0)对称可知,y=f(x)的图象关于点(0,0)对称,即为奇函数.令x=-3可知,f(3)+f(-3)=2f(3),进而f(-3)=f(3),又f(-3)=-f(3),可知f(3)=0,所以f(6+x)+f(x)=0,可知f(x)是一个周期为12的周期函数,所以f(2012)=f(168×12-4)=f(-4)=-f(4)=-4,故选B.3.(2013·福州质检)已知函数f(x+1)是定义在R上的奇函数,若对于任意给定的实数x1,x2,不等式(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0恒成立,则不等式f(1-x)<0的解集为()A.(1,+∞) B.(0,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,1)[答案] C[解析]∵函数f(x+1)是定义在R上的奇函数,∴f(-x+1)=-f(x+1),即得函数f(x)的对称中心为(1,0),又由对于任意给定的不等实数x1,x2,不等式(x1-x2)[f(x1)-f(x2)]<0恒成立,可得函数为R上的减函数,由此可得不等式f(x)<0的解为x>1,则由f(1-x)<0可得1-x>1,解得x<0,即不等式f(1-x)<0的解集为(-∞,0),故应选C.4.(2012·河南商丘模拟)已知f (x )是定义在R 上的奇函数,它的最小正周期为T ,则f (-T2)的值为( )A .-T 2B .0 C.T 2 D .T[答案] B[解析] ∵f (-T 2)=-f (T 2),且f (-T 2)=f (-T 2+T )=f (T 2),∴f (T2)=0,∴f (-T2)=0.5.已知f (x )是定义在(-∞,+∞)上的偶函数,且在(-∞,0]上是增函数,设a =f (log 47),b =f (log 123),c =f (0.20.6),则a 、b 、c的大小关系是( )A .c <b <aB .b <c <aC .b <a <cD .a <b <c[答案] C[解析] 由题意知f (x )=f (|x |).∵log 47=log 27>1,|log 123|=log 23>log 27,0<0.20.6<0.20=1,∴|log 123|>|log 47|>|0.20.6|.又∵f (x )在(-∞,0]上是增函数,且f (x )为偶函数, ∴f (x )在[0,+∞)上是减函数. ∴b <a <c .故选C.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学2-1

基础巩固强化一、选择题1.(文)若函数f (x )的定义域是[0,4],则函数g (x )=f (2x )x 的定义域是( )A .[0,2]B .(0,2)C .(0,2]D .[0,2)[答案] C[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤4,x ≠0.∴0<x ≤2,故选C.(理)(2013·湖北荆门期末)函数f (x )=1x ln(x 2-3x +2+-x 2-3x +4)的定义域为( ) A .(-∞,-4]∪(2,+∞) B .(-4,0)∪(0,1) C .[-4,0)∪(0,1] D .[-4,0)∪(0,1) [答案] D[解析] 要使函数f (x )有意义,必须且只需⎩⎪⎨⎪⎧x ≠0,x 2-3x +2≥0,x 2-3x +2+-x 2-3x +4>0,解得-4≤x <0或0<x <1.故选D.2.(文)(2012·江西文,3)设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2+1,x ≤1,2x ,x >1.则f (f (3))=( )A.15 B .3 C.23 D.139[答案] D[解析] 本题考查分段函数求值问题, 由条件知f (3)=23, f (f (3))=f (23)=(23)2+1=139.(理)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≤0,f (x -3),x >0,则f (2014)等于( )A .-1B .1C .-3D .3[答案] C[解析] f (2014)=f (2011)=f (2008)=……=f (1)=f (-2)=2×(-2)+1=-3.3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f [f (0)]=4a ,则实数a 等于( )A.12 B.45 C .2 D .9[答案] C[解析] ∵f (0)=20+1=2,f (f (0))=4a , ∴22+2a =4a ,∴a =2.4.(2013·银川模拟)设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3) [答案] A[解析] 由题意知f (1)=3,故原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥0,x 2-4x +6>3,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x +6>3,解之得-3<x <1或x >3, ∴原不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞),故选A. 5.(文)函数f (x )=22x -2的值域是( )A .(-∞,-1)B .(-1,0)∪(0,+∞)C .(-1,+∞)D .(-∞,-1)∪(0,+∞)[答案] D[解析] 1f (x )=2x -1-1>-1,结合反比例函数的图象可知f (x )∈(-∞,-1)∪(0,+∞).(理)若函数y =f (x )的值域是[12,3],则函数F (x )=f (x )+1f (x )的值域是( )A .[12,3]B .[2,103]C .[52,103]D .[3,103][答案] B[解析] 令t =f (x ),则12≤t ≤3,由函数g (t )=t +1t 在区间[12,1]上是减函数,在[1,3]上是增函数,且g (12)=52,g (1)=2,g (3)=103,可得值域为[2,103],选B.6.a 、b 为实数,集合M ={ba ,1},N ={a,0},f 是M 到N 的映射,f (x )=x ,则a +b 的值为( )A .-1B .0C .1D .±1 [答案] C[解析] ∵f (x )=x ,∴f (1)=1=a ,若f (b a )=1,则有ba =1,与集合元素的互异性矛盾,∴f (ba )=0,∴b =0,∴a +b =1. 二、填空题7.(文)函数y =16-x -x 2的定义域是________. [答案] (-3,2)[解析] 由6-x -x 2>0,得x 2+x -6<0, 即{x |-3<x <2}.(理)(2013·福州模拟)函数f (x )=(x +1)2x +1-1-x 的定义域为________.[答案] (-∞,-1)∪(-1,1][解析] ∵要使函数f (x )=(x +1)2x +1-1-x 有意义,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1-x ≥0,x +1≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x ≠-1, ∴函数f (x )的定义域为{x |x ≤1,且x ≠-1}.[失误与防范] 本题若将函数f (x )的解析式化简为f (x )=(x +1)-1-x 后求定义域,会误认为其定义域为(-∞,1].事实上,上述化简过程扩大了自变量x 的取值范围.防范错误的有效方法是每一步变形时观察一下是否为等价变换,否则应附加限制条件保持等价.8.(文)如果函数f (x )=1-x 21+x 2,那么f (1)+f (2)+…f (2012)+f (12)+f (13)+…+f (12012)的值为________.[答案] 0[解析] 由于f (x )+f (1x )=1-x21+x 2+1-(1x )21+(1x )2=1-x 21+x 2+x 2-1x 2+1=0,f (1)=0,故该式值为0.(理)规定记号“⊕”表示一种运算,且a ⊕b =ab +a +b +1,其中a 、b 是正实数,已知1⊕k =4,则函数f (x )=k ⊕x 的值域是________.[答案] (2,+∞)[解析] 1⊕k =k +k +2=4,解之得k =1,∴f (x )=x +x +2,由于“⊕”的运算对象是正实数,故x >0,∴f (x )>2.9.(2012·辽宁辽南协作体期中)已知f (x -2)=⎩⎪⎨⎪⎧1+x 2, x >2,2-x, x ≤2,则f (1)=________.[答案] 10[解析] f (1)=f (3-2)=1+32=10. 三、解答题10.(2012·北京海淀期中)某工厂生产某种产品,每日的成本C (单位:元)与日产量x (单位:t)满足函数关系式C =10 000+20x ,每日的销售额R (单位:元)与日产量x 的函数关系式为R =⎩⎨⎧-130x 3+ax 2+290x ,0<x <120,20 400,x ≥120.已知每日的利润y =R -C ,且当x =30时,y =-100.(1)求a 的值;(2)当日产量为多少吨时,每日的利润可以达到最大,并求出最大值.[解析] (1)∵当x =30时,y =-100,∴-100=-130×303+a ×302+270×30-10 000, ∴a =3.(2)当0<x <120时,y =-130x 3+3x 2+270x -10 000. 令y ′=-110x 2+6x +270=0, 可得:x 1=90,x 2=-30(舍去),所以当x ∈(0,90)时,原函数是增函数,当x ∈(90,120)时,原函数是减函数.∴当x =90时,y 取得极大值14 300. 当x ≥120时,y =10 400-20x ≤8 000.所以当日产量为90t 时,每日的利润可以达到最大值14 300元.能力拓展提升一、选择题11.(文)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,2x ,x ≤0.若f (1)+f (a )=2,则a 的值为( )A .1B .2C .4D .4或1 [答案] C[解析] ∵f (1)=0,∴f (a )=2,∴log 2a =2(a >0)或2a =2(a ≤0),解得a =4或a =1(舍),故选C.(理)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin (πx 2) (-1<x <0),e x -1 (x ≥0).若f (1)+f (a )=2,则a 的所有可能值为( )A .1B .1,-22 C .-22 D .1,22[答案] B [解析] f (1)=1,当a ≥0时,f (a )=e a -1,∴1+e a -1=2, ∴a =1,当-1<a <0时,f (a )=sin(πa 2), ∴1+sin(πa 2)=2, ∴πa 2=π2+2k π(k ∈Z ),∵-1<a <0,∴a =-22,故选B.12.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x -4a (x <1),log a x (x ≥1).是(-∞,+∞)上的增函数,那么a 的取值范围是( )A .(1,+∞)B .(-∞,3)C .[35,3) D .(1,3)[答案] D[解析] 解法1:由f (x )在R 上是增函数,∴f (x )在[1,+∞)上单增,由对数函数单调性知a >1,① 又由f (x )在(-∞,1)上单增,∴3-a >0,∴a <3,②又由于f (x )在R 上是增函数,为了满足单调区间的定义,f (x )在(-∞,1]上的最大值3-5a 要小于等于f (x )在[1,+∞)上的最小值0,才能保证单调区间的要求,∴3-5a ≤0,即a ≥35,③ 由①②③可得1<a <3.解法2:令a 分别等于35、0、1,即可排除A 、B 、C ,故选D. [点评] f (x )在R 上是增函数,a 的取值不仅要保证f (x )在(-∞,1)上和[1,+∞)上都是增函数,还要保证x 1<1,x 2≥1时,有f (x 1)<f (x 2).二、填空题[答案] -1或1 [解析]14.(2013·四川省内江市第一次模拟)设函数f (x )=|x |x +bx +c ,则下列命题中正确命题的序号有________.①函数f (x )在R 上有最小值;②当b >0时,函数在R 上是单调增函数; ③函数f (x )的图象关于点(0,c )对称;④当b <0时,方程f (x )=0有三个不同实数根的充要重要条件是b 2>4|c |;⑤方程f (x )=0可能有四个不同实数根. [答案] ②③④[解析] f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+bx +c (x ≥0)-x 2+bx +c (x <0)取b =0知,①⑤错; 容易判断②,③正确;b <0时,方程f (x )=0有三个不同实数根,等价于c -b 24<0且c +b 24>0,∴b 2>4c 且b 2>-4c ,∴b 2>4|c |,故填②、③、④.三、解答题15.(文)函数f (x )=x 2+x -14.(1)若定义域为[0,3],求f (x )的值域;(2)若f (x )的值域为[-12,116],且定义域为[a ,b ],求b -a 的最大值.[解析] ∵f (x )=(x +12)2-12, ∴对称轴为x =-12. (1)∵3≥x ≥0>-12, ∴f (x )的值域为[f (0),f (3)], 即[-14,474];(2)∵x =-12时,f (x )=-12是f (x )的最小值, ∴x =-12∈[a ,b ],令x 2+x -14=116, 得x 1=-54,x 2=14,根据f (x )的图象知当a =-54,b =14时,b -a 取最大值14-(-54)=32.(理)已知f (x )是二次函数,若f (0)=0,且f (x +1)=f (x )+x +1. (1)求函数f (x )的解析式; (2)求函数y =f (x 2-2)的值域. [解析] (1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),又f (0)=0,∴c =0,即f (x )=ax 2+bx .又f (x +1)=f (x )+x +1.∴a (x +1)2+b (x +1)=ax 2+bx +x +1.∴(2a +b )x +a +b =(b +1)x +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2a +b =b +1,a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =12,b =12.∴f (x )=12x 2+12x .(2)由(1)知y =f (x 2-2)=12(x 2-2)2+12(x 2-2)=12(x 4-3x 2+2)=12(x 2-32)2-18,当x 2=32时,y 取最小值-18. ∴函数y =f (x 2-2)的值域为[-18,+∞). 16.(文)某地区预计2014年的前x 个月内对某种商品的需求总量f (x )(万件)与月份x 的近似关系式是f (x )=175x (x +1)(19-x ),x ∈N *,1≤x ≤12,求:(1)2014年的第x 月的需求量g (x )(万件)与月份x 的函数关系式.(2)求第几个月需求量g (x )最大.[解析] (1)第x 月的需求量为g (x )=f (x )-f (x -1)=175x (x +1)(19-x )-175(x -1)x (20-x )=125x (13-x ).(2)g (x )=125(-x 2+13x )=-125[42.25-(x -6.5)2],因此当x =6或7时g(x)最大.第6、7月需求量最大.(理)某种商品在30天内每件的销售价格P(元)与时间t(天)的函数关系如图所示:该商品在30天内日销售量Q(件)与时间t(天)之间的关系如表所示:(1)根据提供的图象,写出该商品每件的销售价格P与时间t的函数关系式;(2)在所给直角坐标系中,根据表中提供的数据描出实数对(t ,Q )的对应点,并确定日销售量Q 与时间t 的一个函数关系式;(3)求该商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?(日销售金额=每件的销售价格×日销售量)[解析] (1)P =⎩⎪⎨⎪⎧t +20 (0<t <25,t ∈N *),-t +100 (25≤t ≤30,t ∈N *). (2)图略,Q =40-t (t ∈N *).(3)设日销售金额为y (元),则y =⎩⎪⎨⎪⎧ -t 2+20t +800 (0<t <25,t ∈N *),t 2-140t +4000 (25≤t ≤30,t ∈N *). 即y =⎩⎪⎨⎪⎧-(t -10)2+900 (0<t <25,t ∈N *),(t -70)2-900 (25≤t ≤30,t ∈N *). 若0<t <25(t ∈N *),则当t =10时,y max =900;若25≤t ≤30(t ∈N *),则当t =25时,y max =1125.由1125>900,知y max =1125,∴这种商品日销售金额的最大值为1125元,30天中的第25天的日销售金额最大.考纲要求1.了解构成函数的要素;了解映射的概念.2.在实际情境中,会根据不同的需要选择恰当的方法(如图象法、列表法、解析法)表示函数.3.了解简单的分段函数,并能简单地应用.4.会求一些简单函数的定义域.5.了解求函数值域的方法,会求一些简单函数的值域.6.会求一些简单函数的解析式.补充说明1.掌握几类题型:求定义域,分段函数求值、解不等式,已知分段函数值求自变量的值及函数的图象变换.2.函数的定义域是一个集合,应该用集合或区间表示,有几段时,要用“∪”连接,函数解析式是几个代数式的和时,定义域是使各部分有意义的x 的集合的交集.3.了解求函数解析式的常见类型及方法(1)配凑法当已知函数表达式比较简单时,可直接应用此法.即根据具体解析式凑出复合变量的形式,从而求出解析式.(2)换元法已知f [g (x )]是关于x 的函数,即f [g (x )]=F (x ),求f (x )的解析式,通常令g (x )=t ,由此能解出x =φ(t ).将x =φ(t )代入f [g (x )]=F (x )中,求得f (t )的解析式,再用x 替换t ,便得f (x )的解析式.注意,换元后要确定新元t 的取值范围.[例1] 已知f (2x +1)=lg x ,求f (x )的解析式.[解析] 令2x +1=t ,由于x >0,∴t >1且x =2t -1, ∴f (t )=lg 2t -1,即f (x )=lg 2x -1(x >1). (3)待定系数法若已知函数的结构形式,则可用此法.[例2] (2012·德州模拟)设二次函数f (x )满足f (x -2)=f (-x -2)且图象在y 轴上的截距为1,在x 轴上截得的线段长为22,求f (x )的解析式.[解析] ∵二次函数f (x )满足f (x -2)=f (-x -2),∴f (x )的图象关于直线x =-2对称,故可设f (x )=a (x +2)2+c ,∵f (x )的图象在y 轴上的截距为1,∴f (0)=1,∴4a +c =1,①又f (x )的图象在x 轴上截得线段长为22,∴-2+2与-2-2是方程a (x +2)2+c =0的两根,∴2a +c =0②由①、②解得,a =12,c =-1,∴f (x )=12(x +2)2-1,即f (x )=12x 2+2x +1.(4)消元法已知f (x )满足某个等式,这个等式除f (x )是未知量外,还出现其它未知量,如f (-x )、f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 等,必须根据已知等式再构造其它等式组成方程组,通过解方程组求出f (x ).[例3] 已知函数f (x )满足条件:f (x )+2f (-x )=x ,则f (x )=________.[分析] 由于难以判断f (x )是何种类型的函数,故不可能先设出f (x )的表达式,但如果把条件中的x 换成-x ,即得f (-x )+2f (x )=-x ,把f (x )、f (-x )作为一个整体量,实际上得到了这两个量的方程组.[解析] 用-x 代换条件方程中的x 得f (-x )+2f (x )=-x ,把它与原条件式联立.⎩⎪⎨⎪⎧f (x )+2f (-x )=x , ①f (-x )+2f (x )=-x . ② ②×2-①得,f (x )=-x .[答案] -x[点评] 充分抓住已知条件式的结构特征,运用x 取值的任意性获得②式是解决此题的关键.若已知2f (x )-f (-1x )=2x -1,你会求f (x )吗?(5)赋值法此类解法的依据是:如果一个函数关系式中的变量对某个范围内的一切值都成立,则对该范围内的某些特殊值必成立,结合题设条件的结构特点,给变量适当取值,从而使问题简单化、具体化,进而获解.[例4] 已知f (0)=1,f (a -b )=f (a )-b (2a -b +1),求f (x ).[解析] 令a =0,则f (-b )=f (0)-b (-b +1)=1+b (b -1)=b 2-b +1再令-b =x 得:f (x )=x 2+x +1.[点评] 赋值法的关键环节是“赋值”,赋值的方法灵活多样,既要照顾到已知条件的运用和待求结论的产生,又要考虑所给关系式的结构特点.如本题另解:令b =a ,则1=f (0)=f (a )-a (2a -a +1)=f (a )-a (a +1)=f (a )-a 2-a ,∴f (a )=a 2+a +1,∴f (x )=x 2+x +1.(6)转化法已知f (x )在某个区间上的表达式及f (x )具有某种性质(如奇偶性、对称性等),求f (x )在另一个区间上的表达式,常用转化法求解.[例5] 已知函数f (x )对任意实数x 均有f (x )=kf (x +2),其中常数k 为负数,且f (x )在区间[0,2]上有表达式f (x )=x (x -2).(1)求f (-1),f (2.5)的值;(2)写出f (x )在[-3,3]上的表达式,并讨论函数f (x )在[-3,3]上的单调性.[解析] (1)由f (-1)=kf (1),f (2.5)=1k f (12)知需求f (12)和f (1),f (1)=-1,f (12)=12×(12-2)=-34,∴f (-1)=-k ,f (2.5)=-34k(2)∵0≤x ≤2时,f (x )=x (x -2),设-2≤x <0,则0≤x +2<2,∴f (x )=kf (x +2)=k (x +2)x ;设-3≤x <-2,则-1≤x +2<0,∴f (x )=kf (x +2)=k 2(x +4)(x +2);设2<x ≤3,则0<x -2≤1,∵f (x )=kf (x +2),∴f (x -2)=kf (x ),∴f (x )=1k f (x -2)=1k (x -2)(x -4).综上可知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ k 2(x +2)(x +4) -3≤x <-2,kx (x +2) -2≤x <0,x (x -2) 0≤x ≤2,1k (x -2)(x -4) 2<x ≤3.∵k <0,∴由二次函数的知识知:f (x )在[-3,-2)上是增函数,在[-2,-1)上是增函数,在[-1,0)上是减函数,在[0,1)上是减函数,在[1,2]上是增函数,在(2,3]上是增函数,又各区间都可以是闭区间,∴f(x)在[-3,-1]上是增函数,在[-1,1]上是减函数,在[1,3]上是增函数.[点评]可用导数讨论单调性.备选习题1.值域为{2,5,10},对应关系为y=x2+1的函数个数为()A.1 B.8C.27 D.39[答案] C[解析]本题的关键是寻找满足条件的定义域有多少种情况.当y=2,即x2=1时,x=1,-1或±1有三种情况,同理当y=5,10时,x的值各有三种情况,由分步乘法计数原理知,共有3×3×3=27种可能.故选C.2.已知函数f(x)=(x-a)(x-b)(其中a>b)的图象如下图所示,则函数g(x)=a x+b的图象是()[答案] A[解析] ∵f (x )=(x -a )(x -b )的两个零点为a 和b 且a >b ,由图象知0<a <1,b <-1,∴g (x )=a x +b 单调减,且g (0)=1+b <0,故选A.3.函数f (x )=|log 12x |的定义域是[a ,b ],值域为[0,2],对于区间[m ,n ],称n -m 为区间[m ,n ]的长度,则[a ,b ]长度的最小值为( )A.154B .3C .4D.34 [答案] D[解析] 令f (x )=0得,x =1,令f (x )=2得,log 12x =±2,∴x =14或4,∴当a =14,b =1时满足值域为[0,2],故选D.4.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧21-x -1 (x <1),lg x (x ≥1).若f (x 0)>1,则x 0的取值范围是( )A .(-∞,0)∪(10,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-2)∪(-1,10)D .(0,10)[答案] A[解析] 由条件知,⎩⎪⎨⎪⎧ x 0<1,21-x 0-1>1,或⎩⎨⎧x 0≥1,lg x 0>1. ∴x 0<0或x 0>10.5.(2012·东北三校二模)函数y =x ln(-x )与y =x ln x 的图象关于( )A.直线y=x对称B.x轴对称C.y轴对称D.原点对称[答案] D[解析]若点(m,n)在函数y=x ln x的图象上,则n=m ln m,所以-n=-m ln[-(-m)],可知点(-m,-n)在函数y=x ln(-x)的图象上,反之亦然,而点(m,n)与点(-m,-n)关于原点对称,所以函数y=x ln x与y=x ln(-x)的图象关于原点对称,故选D.6.如图,动点P在正方体ABCD-A1B1C1D1的对角线BD1上,过点P作垂直于平面BB1D1D的直线,与正方体表面相交于M、N.设BP=x,MN=y,则函数y=f(x)的图象大致是()[答案] B[解析]解法1:取AA1、CC1的中点E、F,EF交BD1于O,则EF ∥AC ,∵AC ⊥BD ,AC ⊥BB 1,∴AC ⊥平面BDD 1B 1,∴EF ⊥平面BDD 1B 1,∴平面BED 1F ⊥平面BDD 1B 1,过点P 作MN ∥EF ,则MN ⊥平面BDD 1B 1,MN 交BE 、BF 于M 、N ,则BP BO =MN EF ,∴MN =EF BO ·BP ,不难看出当P 在BO 上时,y 是x 的一次增函数,当P 在OD 1上时,y 是x 的一次减函数,故选B.解法2:连接AC ,A 1C 1,则MN ∥AC ∥A 1C 1,当且仅当P 为BD 1的中点O 时,MN =AC 取得最大值,故答案A ,C 错,又当P 为BO中点时,MN =12AC ,故答案D 错,所以选B.7.已知函数f (x )的值域为[0,4],(x ∈[-2,2]),函数g (x )=ax -1,x ∈[-2,2],∀x 1∈[-2,2],总∃x 0∈[-2,2],使得g (x 0)=f (x 1)成立,则实数a 的取值范围是______.[答案] ⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞ [解析] 只需要函数f (x )的值域是函数g (x )值域的子集即可.(1)当a >0时,g (x )=ax -1单调递增,∵x ∈[-2,2],∴-2a -1≤g (x )≤2a -1,要使条件成立,只需⎩⎪⎨⎪⎧-2a -1≤02a -1≥4,∴a ≥52.(2)当a <0时,g (x )=ax -1单调递减.∵x ∈[-2,2],∴2a -1≤g (x )≤-2a -1,要使条件成立,只需⎩⎪⎨⎪⎧ 2a -1≤0-2a -1≥4,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤12a ≤-52,∴a ≤-52.综上,a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-52∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫52,+∞. 8.某化工厂生产某种产品,每件产品的生产成本是3元,根据市场调查,预计每件产品的出厂价为x 元(7≤x ≤10)时,一年的产量为(11-x )2万件,若该企业所生产的产品全部售出,则称该企业正常生产,但为了保护环境,用于治理污染的费用与产量成正比,比例系数为常数a (1≤a ≤3).(1)求该企业正常生产一年的利润L (x )与出厂价x 的函数关系式;(2)当每件产品的出厂价定为多少元时,企业一年的利润最大,并求最大利润.[解析] (1)依题意,L (x )=(x -3)(11-x )2-a (11-x )2=(x -3-a )(11-x )2,x ∈[7,10].(2)因为L ′(x )=(11-x )2-2(x -3-a )·(11-x )=(11-x )(11-x -2x +6+2a )=(11-x )(17+2a -3x ).由L ′(x )=0,得x =11∉[7,10]或x =17+2a 3.因为1≤a ≤3,所以193≤17+2a 3≤233.①当193≤17+2a 3≤7,即1≤a ≤2时,L ′(x )在[7,10]上恒为负,则L (x )在[7,10]上为减函数,所以L (x )max =L (7)=16(4-a ).②当7<17+2a 3≤233,即2<a ≤3时,L (x )max =L (17+2a 3)=427(8-a )3.当1≤a ≤2时,在每件产品出厂价为7元时,年利润最大,为16(4-a )万元.当2<a ≤3时,在每件产品出厂价为17+2a 3元时,年利润最大,为427(8-a )3万元.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学2-2

基础巩固强化一、选择题1.(文)下列函数中,既是偶函数,又是在区间(0,+∞)上单调递减的函数是( )A .y =ln 1|x | B .y =x 3 C .y =2|x | D .y =cos x[答案] A[解析] 排除法:B 、C 在(0,+∞)上单调递增,D 在(0,+∞)上不单调,故选A.(理)(2013·宣城月考)下列四个函数中,在区间(0,1)上是减函数的是( )A .y =log 2xB .y =x13C .y =-(12)xD .y =1x[答案] D[解析] y =log 2x 在(0,+∞)上为增函数;y =x 13在(0,+∞)上是增函数;∵y =(12)x 在(0,+∞)上是减函数,∴y =-(12)x在(0,+∞)上是增函数;y =1x 在(0,+∞)上是减函数,故y =1x 在(0,1)上是减函数.故选D.2.已知f (x )=⎩⎨⎧a x (x >1),(4-a2)x +2 (x ≤1)是R 上的单调递增函数,则实数a 的取值范围为( ) A .(1,+∞) B .[4,8) C .(4,8) D .(1,8)[答案] B[解析] 由y =a x(x >1)单调增知a >1;由y =(4-a2)x +2(x ≤1)单调增知,4-a2>0,∴a <8;又f (x )在R 上单调增,∴a ≥(4-a2)+2, ∴a ≥4,综上知,4≤a <8.[点评] 可用筛选法求解,a =2时,有f (1)=5>4=f (2),排除A 、D.a =4时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4x (x >1),2x +2 (x ≤1).在R 上单调递增,排除C ,故选B.3.(2013·北京海淀期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+ax +1,x ≥1,ax 2+x +1,x <1,则“-2≤a ≤0”是“函数f (x )在R 上单调递增”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] B[解析] f (x )在R 上单调递增的充要条件是a =0或⎩⎪⎨⎪⎧-a2≤1,a <0,-12a ≥1,12+a ×1+1≥a ×12+1+1,解得-12≤a <0.由此可知“-2≤a ≤0”是“函数f (x )在R 上单调递增”的必要而不充分条件,故选B.4.(文)若函数h (x )=2x -k x +k3在(1,+∞)上是增函数,则实数k 的取值范围是( )A .[-2,+∞)B .[2,+∞)C .(-∞,-2]D .(-∞,2][答案] A[解析] 由h ′(x )=2+kx 2≥0,得k ≥-2x 2, 由于φ(x )=-2x 2在[1,+∞)内的最大值为-2, 于是,实数k 的取值范围是[-2,+∞).(理)若f (x )=x 3-6ax 的单调递减区间是(-2,2),则a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .[-2,2]C .{2}D .[2,+∞) [答案] C[解析] f ′(x )=3x 2-6a ,若a ≤0,则f ′(x )≥0,∴f (x )单调增,排除A ;若a >0,则由f ′(x )=0得x =±2a ,当x <-2a 和x >2a 时,f ′(x )>0,f (x )单调增,当-2a <x <2a 时,f (x )单调减,∴f (x )的单调减区间为(-2a ,2a ),从而2a =2, ∴a =2.[点评] f (x )的单调递减区间是(-2,2)和f (x )在(-2,2)上单调递减是不同的,应加以区分.本例亦可用x =±2是方程f ′(x )=3x 2-6a =0的两根解得a =2.5.(文)(2012·天津文)已知a =21.2,b =(12)-0.8,c =2log 52,则a 、b 、c 的大小关系为( )A .c <b <aB .c <a <bC .b <a <cD .b <c <a[答案] A[解析] 本题考查指数、对数值的大小比较.a =21.2>21=2,b =(12)-0.8=20.8<21=2,b =20.8>20=1,c =2log 52=log 522=log 54<log 55=1,所以c <b <a .(理)(2012·大纲全国理)已知x =lnπ,y =log 52,z =e -12,则( ) A .x <y <z B .z <x <y C .z <y <x D .y <z <x[答案] D[解析]∵y =log 52=1log 25,z =e -12 =1e 且e<2<log 25,∴y <z <1,又lnπ>1,∴y <z <x ,故选D.[点评] 比较两数的大小通常是利用中介值法或函数的单调性求解.解题时,应注意观察判断数的正负,正数区分大于1还是小于1,再找出同底数的、同指数的、同真数的,区别不同情况采用不同函数的单调性或图象与性质进行比较,有时需要先进行变形再比较.6.(2013·阜阳月考)函数y =f (x )的图象如图所示,则函数y =log 12f (x )的图象大致是( )[答案] A[解析] 由f (x )的图象知f (x )≥1, ∴y =log 12f (x )≤0,故选A.二、填空题7.(文)(2013·柳州月考)定义在R 上的奇函数y =f (x )在[0,+∞)上递增,且f (12)=0,则满足f (log 19x )>0的x 的集合为________.[答案] {x |0<x <13,或1<x <3}[解析] 由奇函数y =f (x )在[0,+∞)上递增,且f (12)=0,得函数y =f (x )在(-∞,0)上递增,且f (-12)=0.由f (log 19 x )>0,得log 19x >12或-12<log 19x <0,解得0<x <13或1<x <3.所以满足条件的x 的取值集合为{x |0<x <13,或1<x <3}. (理)(2013·黄山月考)若定义域为R 的偶函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,且f (12)=0,则不等式f (log 4x )>0的解集是________.[答案] (0,12)∪(2,+∞)[解析] 由f (x )是偶函数,且在[0,+∞)上是增函数,可得f (x )在(-∞,0)上是减函数,f (log 4x )>0⇔f (log 4x )>f (12)⇔log 4x <-12或log 4x >12,解得0<x <12或x >2.8.(文)已知函数f (x )=⎩⎨⎧(12)x x ≤0,log 2(x +2) x >0.若f (x 0)≥2,则x 0的取值范围是____________.[答案] (-∞,-1]∪[2,+∞). [解析](理)(2012·湖北八校联考)若函数f (x )=log a (x 2-ax +5)(a >0且a ≠1)满足对任意的x 1、x 2,当x 1<x 2≤a2时,f (x 2)-f (x 1)<0,则实数a 的取值范围为________.[答案] 1<a <2 5[解析] 由题意知函数f (x )=log a (x 2-ax +5)在(-∞,a2]上递减,又因为函数y =x 2-ax +5在(-∞,a2]上递减,由对数函数的性质可知a >1.又真数大于零,所以函数y =x 2-ax +5的最小值大于零,即(a 2)2-a ×a2+5>0,所以-25<a <25,综上1<a <2 5.9.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e -x -2,x ≤0,2ax -1,x >0,(a 是常数且a >0).对于下列命题:①函数f (x )的最小值是-1;②函数f (x )在R 上是单调函数;③若f (x )>0在[12,+∞)上恒成立,则a 的取值范围是a >1;④对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f (x 1+x 22)<f (x 1)+f (x 2)2. 其中正确命题的序号是________(写出所有正确命题的序号). [答案] ①③④ [解析](数形结合法)根据题意可画出草图,由图象可知,①显然正确;函数f (x )在R 上不是单调函数,故②错误;若f (x )>0在[12,+∞)上恒成立,则2a ×12-1>0,a >1,故③正确;由图象可知对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f (x 1+x 22)<f (x 1)+f (x 2)2成立,故④正确. 三、解答题10.(2012·南通市调研)经市场调查,某商品在过去100天内的销售量和价格均为时间t (天)的函数,且日销售量近似地满足g (t )=-13t +1123(1≤t ≤100,t ∈N ).前40天价格为f (t )=14t +22(1≤t ≤40,t ∈N ),后60天价格为f (t )=-12t +52(41≤t ≤100,t ∈N ),试求该商品的日销售额S (t )的最大值和最小值.[解析] 当1≤t ≤40,t ∈N 时,S (t )=g (t )f (t )=(-13t +1123)(14t +22)=-112t 2+2t +112×223=-112(t -12)2+25003,所以768=S (40)≤S (t )≤S (12)=112×223+12=25003.当41≤t ≤100,t ∈N 时,S (t )=g (t )f (t )=(-13t +1123)(-12t +52)=16t 2-36t +112×523=16(t -108)2-83,所以8=S (100)≤S (t )≤S (41)=14912. 所以,S (t )的最大值为25003,最小值为8.能力拓展提升一、选择题11.(文)若函数y =f (x )的导函数...在区间[a ,b ]上是增函数,则函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象可能是( )[答案] A[解析] ∵导函数f ′(x )是增函数,∴切线的斜率随着切点横坐标的增大,逐渐增大, 故选A.[点评] B 图中切线斜率逐渐减小,C 图中f ′(x )为常数,D 图中切线斜率先增大后减小.(理)如果函数y =a -x (a >0,且a ≠1)是减函数,那么函数f (x )=log a 1x +1的图象大致是( )[答案] C[解析] 解法一:由函数y =a -x (a >0,且a ≠1)是减函数知a >1,∴0<1a <1,f (x )=log a 1x +1=-log a (x +1)=log 1a (x +1).函数f (x )的图象可以看作由函数y =log 1a x 的图象向左平移1个单位长度得到,又y =log 1a x 是减函数,∴f (x )为减函数,故选C.解法二:由于f (0)=0,故排除A 、B ;由y =a -x,即y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x是减函数知a >1,∴x >0时,f (x )<0,排除D ,选C.12.(文)已知函数y =2sin(ωx +θ)为偶函数(0<θ<π),其图象与直线y =2某两个交点的横坐标分别为x 1、x 2,若|x 2-x 1|的最小值为π,则该函数在区间( )上是增函数.( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-π2,-π4B.⎝⎛⎭⎪⎫-π4,π4 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4 [答案] A[解析] ∵y =2sin(ωx +θ)为偶函数,0<θ<π,∴θ=π2,∴y =2cos ωx ,由条件知,此函数的周期为π,∴ω=2,∴y =2cos2x ,由2k π-π≤2x ≤2k π,(k ∈Z )得,k π-π2≤x ≤k π(k∈Z ),令k =0知,函数在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上是增函数,故A 正确.(理)(2013·潍坊模拟)已知函数f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称,当x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)]·(x 2-x 1)<0恒成立,设a =f (-12),b =f (2),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c >a >bB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c[答案] D[解析] ∵x 2>x 1>1时,[f (x 2)-f (x 1)](x 2-x 1)<0,∴f (x )在[1,+∞)上为减函数,又f (x )的图象向左平移1个单位后关于y 轴对称, ∴f (x )的图象关于直线x =1对称, ∴a =f (-12)=f (52), ∴f (2)>f (52)>f (3),即b >a >c .13.(2012·新课标全国文)当0<x ≤12时,4x <log a x ,则a 的取值范围是( )A .(0,22)B .(22,1) C .(1,2) D .(2,2)[答案] B[解析] ∵0<x ≤12时,log a x >4x >0,∴0<a <1,排除C 、D ;当x =12时,log a 12>4 12=2=log a a 2,∴⎩⎨⎧a >1,a 2<12,或⎩⎨⎧0<a <1,a 2>12,∴a >22,排除A ,选B.二、填空题14.(文)若函数f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=ax +1在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是________.[答案] (0,1][解析] 由f (x )=-x 2+2ax 得函数对称轴为x =a , 又在区间[1,2]上是减函数,所以a ≤1, 又g (x )=ax +1在[1,2]上减函数,所以a >0,综上a 的取值范围为(0,1].(理)若函数f (x )=x 2+2x +a ln x 在(0,1)上单调递减,则实数a 的取值范围是________.[答案] a ≤-4[解析] ∵函数f (x )=x 2+2x +a ln x 在(0,1)上单调递减,∴当x ∈(0,1)时,f ′(x )=2x +2+a x =2x 2+2x +a x≤0,∴g (x )=2x 2+2x +a ≤0在x ∈(0,1)时恒成立,∵g (x )的对称轴x =-12,x ∈(0,1), ∴g (1)≤0,即a ≤-4.15.函数y =log 13(x 2-3x )的单调递减区间为________.[答案] (3,+∞)[解析] 设t =x 2-3x ,由t >0,得x <0或x >3,即函数的定义域为(-∞,0)∪(3,+∞).函数t 的对称轴为直线x =32,故t 在(-∞,0)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增.而函数y =log 13t 为单调递减函数,由复合函数的单调性可知,函数y =log 13(x 2-3x )的单调递增区间是(-∞,0),单调递减区间是(3,+∞).三、解答题16.(文)已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1. (1)求f (x )的定义域;(2)判断f (x )的奇偶性并予以证明;(3)当a >1时,求使f (x )>0的x 的取值范围.[解析] (1)要使f (x )=log a (x +1)-log a (1-x )有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0,1-x >0.解得-1<x <1. 故所求定义域为{x |-1<x <1}.(2)由(1)知f (x )的定义域为{x |-1<x <1},且f (-x )=log a (-x +1)-log a (1+x )=-[log a (x +1)-log a (1-x )]=-f (x ),故f (x )为奇函数.(3)因为当a >1时,f (x )在定义域{x |-1<x <1}内是增函数, 所以f (x )>0⇔x +11-x >1.解得0<x <1.所以使f (x )>0的x 的取值范围是{x |0<x <1}.(理)设函数f (x )=ax 2+bx +c (a 、b 、c 为实数,且a ≠0),F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f (x ) x >0,-f (x ) x <0. (1)若f (-1)=0,曲线y =f (x )通过点(0,2a +3),且在点(-1,f (-1))处的切线垂直于y 轴,求F (x )的表达式;(2)在(1)的条件下,当x ∈[-1,1]时,g (x )=kx -f (x )是单调函数,求实数k 的取值范围;(3)设mn <0,m +n >0,a >0,且f (x )为偶函数,证明F (m )+F (n )>0. [解析] (1)因为f (x )=ax 2+bx +c ,所以f ′(x )=2ax +b . 又曲线y =f (x )在点(-1,f (-1))处的切线垂直于y 轴,故f ′(-1)=0,即-2a +b =0,因此b =2a .① 因为f (-1)=0,所以b =a +c .② 又因为曲线y =f (x )通过点(0,2a +3), 所以c =2a +3.③解由①,②,③组成的方程组得,a =-3,b =-6,c =-3. 从而f (x )=-3x 2-6x -3.所以F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3(x +1)2x >0,3(x +1)2x <0. (2)由(1)知f (x )=-3x 2-6x -3, 所以g (x )=kx -f (x )=3x 2+(k +6)x +3. 由g (x )在[-1,1]上是单调函数知:-k +66≤-1或-k +66≥1,得k ≤-12或k ≥0. (3)因为f (x )是偶函数,可知b =0. 因此f (x )=ax 2+c .又因为mn <0,m +n >0,可知m 、n 异号. 若m >0,则n <0.则F (m )+F (n )=f (m )-f (n )=am 2+c -an 2-c =a (m +n )(m -n )>0. 若m <0,则n >0. 同理可得F (m )+F (n )>0. 综上可知F (m )+F (n )>0.考纲要求理解函数的单调性,会求函数的单调区间,能用定义证明函数在给定区间上的单调性,会利用单调性比较函数值的大小,能利用单调性求参数的取值范围.补充说明1.把握判断单调性的三法:定义、图象、导数,掌握单调性的四点应用:求单调区间及最值,比较数的大小,解函数不等式,利用单调性求参数的取值范围.了解求最值的基本方法与思路:单调性法,图象法,基本不等式法,换元法,导数法,判别式法等.2.牢记..讨论函数性质要先考虑函数的定义域,注意..奇偶函数及图象关于直线x =a 对称的函数的单调性特征.防范..函数f (x )的多个单调增(或减)区间不可用“∪”表示,了解..f (x )单调增(或减)的各种不同表达方式.3.闭区间上连续的函数f (x )一定有最大值与最小值,闭区间上单调函数最值必在区间端点.备选习题1.已知函数f (x )图象的两条对称轴x =0和x =1,且在x ∈[-1,0]上f (x )单调递增,设a =f (3),b =f (2),c =f (2),则a 、b 、c 的大小关系是( )A .a >b >cB .a >c >bC .b >c >aD .c >b >a[答案] D[解析] ∵f (x )在[-1,0]上单调增,f (x )的图象关于直线x =0对称,∴f (x )在[0,1]上单调减;又f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (x )在[1,2]上单调增,在[2,3]上单调减. 由对称性f (3)=f (-1)=f (1)<f (2)<f (2), 即c >b >a .2.函数y =f (x )(x ∈R )的图象如下图所示,则函数g (x )=f (log 12x )的单调减区间是( )A .[1,2]B .[22,1]C .(0,1]和[2,+∞)D .(-∞,1]和[2,+∞) [答案] C[解析] 令t =log 12x ,则此函数为减函数,由图知y =f (t )在⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-12和[0,+∞)上都是增函数,当t ∈-∞,-12时,x ∈[2,+∞),当t ∈[0,+∞)时,x ∈(0,1],∴函数g (x )=f (log 12x )在(0,1]和[2,+∞)上都是减函数,故选C.[答案] C [解析]4.函数f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间是( ) A .(-∞,32] B .[32,+∞) C .(-1,32] D .[32,4)[答案] D[解析] 由4+3x -x 2>0得,函数f (x )的定义域是(-1,4),u (x )=-x 2+3x +4=-(x -32)2+254的减区间为[32,4),∵e>1,∴函数f (x )的单调减区间为[32,4).[点评] 可用筛选法求解,显然x =±100时,f (x )无意义,排除A 、B ;f (0)=ln4,f (1)=ln6,f (0)<f (1),排除C ,故选D.。
【走向高考】高考数学一轮总复习 综合素质能力测试阶段性测试题十二 新人教A版

阶段性测试题十二(综合素质能力测试)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·海南省文昌市检测)设函数y =x -2的定义域为M ,集合N ={y |y =x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .∅B .NC .[1,+∞)D .M[答案] D[解析] 由题意知,M ={x |x ≥2},N ={y |y ≥0},∴M ∩N =M ,故选D.(理)(2014·泉州实验中学期中)设集合M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 12x <0},则M ∩N 等于( )A .(-1,1)B .(1,3)C .(0,1)D .(-1,0)[答案] B[解析] 由题意知M ={x |-1<x <3},N ={x |x >1},∴M ∩N ={x |1<x <3}. 2.(2014·泸州市一诊)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0B .∀x ∈N *,(x -1)2>0C .∃x ∈R ,lg x >1D .∃x ∈R ,tan x =2[答案] B[解析] 当x =1时,(x -1)2=0,∴B 为假命题.3.(文)(2014·哈六中期中)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 5+a 11=12,则S 11的值为( )A .66B .44C .36D .33[答案] B[解析] ∵a 2+a 5+a 11=3a 1+15d =12, ∴a 6=a 1+5d =4,∴S 11=11a 6=44.(理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+2n (n ≥2),则a 7=( )A .53B .54C .55D .109[答案] C[解析] ∵a 1=1,a n =a n -1+2n ,∴a 7=(a 7-a 6)+(a 6-a 5)+(a 5-a 4)+…+(a 2-a 1)+a 1=2×7+2×6+…+2×2+1=55.4.(文)(2014·华安、连城、永安、漳平、泉港一中、龙海二中六校联考)如图是一个简单空间几何体的三视图,其主视图与侧视图都是边长为2的正三角形,俯视图轮廓为正方形,则此几何体的表面积是( )A .4+4 3B .12C .4 3D .8[答案] B[解析] 由三视图知,该几何体是正四棱锥,底面边长为2,高为3,∴表面积S =22+4×(12×2×2)=12,故选B.(理)(2014·湖南长沙实验中学、沙城一中联考)如图,直三棱柱的侧棱长和底面边长均为2,正视图和俯视图如图所示,则其侧视图的面积为( )A .2 3 B. 3 C .4 D .2[答案] A[解析] 由正视图和俯视图可知,其侧视图矩形的长和宽分别为3和2,∴其面积为S =2 3.5.(文)(2014·绵阳市南山中学检测)在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,如果向该矩形内随机投一点P ,那么使得△ABP 与△ADP 的面积都不小于1的概率为( )A.49B.13C.12D.25[答案] A[解析] 在矩形内取一点Q ,由点Q 分别向AD 、AB 作垂线,垂足依次为E 、F ,由S △ABQ =S △ADQ =1知,QF =1,QE =23,设直线EQ 、FQ 分别交BC 、CD 于M 、N ,则当点P 落在矩形QMCN 内时,满足要求,∴所求概率P =S 矩形QMCNS 矩形ABCD =(3-1)×(2-23)3×2=49.(理)(2014·山西省太原五中月考)若(x +2x 2)n 展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A .180B .120C .90D .45[答案] A[解析] ∵只有第6项的二项式系数最大,∴n =10, ∴展开式的通项T r +1=C r 10·(x )10-r ·(2x 2)r =2r ·C r10·x 10-5r 2 ,令10-5r 2=0得,r =2,∴常数项为T 3=22·C 210=180. 6.(2014·河南淇县一中模拟)下图是一个算法框图,则输出的k 的值是()A .3B .4C .5D .6 [答案] C[解析] 解法1:k =1时,k 2-5k +4=0,不满足条件;k =2时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =3时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =4时,k 2-5k +4=0不满足条件;k =5时,k 2-5k +4=0>0满足条件,此时输出k 的值为5.解法2:由k 2-5k +4>0得k <1或k >4,∵初值k =1,由“k =k +1”知步长为1,∴k ∈N ,∴满足k 2-5k +4>0的最小k 值为5,故当k =5时,满足程序条件,输出k 的值.7.(2014·山东省菏泽市期中)已知函数f (x )在实数集R 上具有下列性质:①f (x +1)是偶函数;②f (x +2)=-f (x );③当1≤x 1≤x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,则f (2011),f (2012),f (2013)的大小关系为( )A .f (2011)>f (2012)>f (2013)B .f (2012)>f (2011)>f (2013)C .f (2013)>f (2011)>f (2012)D .f (2013)>f (2012)>f (2011) [答案] D[解析] ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),∴f (x )的周期为4,∴f (2011)=f (3),f (2013)=f (1),∵f (x +1)是偶函数,∴f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (2012)=f (0)=f (2),∵1≤x 1<x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,∴f (x )在[1,3]上单调递减,∴f (1)>f (2)>f (3),∴f (2013)>f (2012)>f (2011),故选D.8.(2014·海南省文昌市检测)过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围为( )A .a <-3或1<a <32B .1<a <32C .a >1或a <-3D .-3<a <1或a >32[答案] A[解析] 由条件知点A 在圆外,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 2-2a 2+a 2+2a -3>0,4a 2-4(a 2+2a -3)>0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a <-3或a >1,a <32,∴a <-3或1<a <32,故选A.9.(文)(2014·北京东城区联考)要得到函数y =sin(2x -π4)的图象,只要将函数y =sin2x 的图象( )A .向左平移π4单位B .向右平移π4单位C .向右平移π8单位D .向左平移π8单位[答案] C[解析] ∵y =sin(2x -π4)=sin[2(x -π8)],∴将y =sin2x 的图象右移π8个单位即可得到y =sin(2x -π4)的图象.(理)(2014·开滦二中期中)已知a =(cos x ,sin x ),b =(sin x ,cos x ),记f (x )=a ·b ,要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度[答案] C[解析] ∵f (x )=a ·b =cos x sin x +sin x cos x =sin2x ,y =cos 2x -sin 2x =cos2x =sin(π2+2x )=sin2(x +π4),∴要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象向左平移π4个单位长度.10.(文)(2014·河北冀州中学期中)在平面直角坐标系中,A (3,1),B 点是以原点O 为圆心的单位圆上的动点,则|OA →+OB →|的最大值是( )A .4B .3C .2D .1 [答案] B[解析] 由条件知|OA →|=2,|OB →|=1,∵|OA →+OB →|2=|OA →|2+|OB →|2+2OA →·OB →=5+2OA →·OB →,∴要使|OA →+OB →|最大,应使OA →·OB →取最大值,又|OA →|,|OB →|为定值,∴当OA →与OB →同向时,|OA →+OB →|取到最大值,此时OA →·OB →=2,∴|OA →+OB →|max =3,故选B.(理)(2014·华师一附中月考)定义方程f (x )=f ′(x )的实数根x 0叫做函数的“新驻点”,若函数g (x )=sin x (0<x <π),h (x )=ln x (x >0),φ(x )=x 3(x ≠0)的“新驻点”分别为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c[答案] B[解析] g ′(x )=cos x ,h ′(x )=1x ,φ′(x )=3x 2,由sin x =cos x,0<x <π得x =π4,∴a =π4;由x 3=3x 2,x ≠0得x =3,∴c =3. 由ln x =1x 及x >0得x >1,0<1x <1,∴1<x <e ,即1<b <e , ∵π4<1<b <e<3,∴a <b <c . 11.(2014·山西曲沃中学期中)双曲线C 的左右焦点分别为F 1,F 2,且F 2恰为抛物线y 2=4x 的焦点,设双曲线C 与该抛物线的一个交点为A ,若△AF 1F 2是以AF 1为底边的等腰三角形,则双曲线C 的离心率为( )A. 2 B .1+ 2 C .1+ 3 D .2+ 3[答案] B[解析] y 2=4x 的焦点F 2(1,0), ∵|AF 2|=|F 1F 2|=2,∴由抛物线的定义知A 点的横坐标为1,即AF 2⊥x 轴, 从而|AF 1|=22,∴2a =|AF 1|-|AF 2|=22-2, ∴a =2-1,∴e =c a =12-1=2+1,故选B.12.(文)(2014·江西白鹭洲中学期中)函数f (x )=x -sin x (x ∈R )的部分图象可能是( )[答案] A[解析] 首先f (x )为奇函数,排除D ;其次由f ′(x )=1-cos x ≥0知f (x )为增函数,排除C ;又在(0,π)上y =cos x 单调递减,从而f ′(x )=1-cos x 单调递增,即在(0,π)上f (x )的切线斜率逐渐增大,曲线向下凸,排除B ,选A.(理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)函数y =3x cos3x9x -1的图象大致为( )[答案] D[解析] 对于f (x )=3x cos3x9x -1,有f (-x )=3-x cos (-3x )9-x -1=3x cos3x 1-9x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A ;当x 略大于0时,y >0,排除B ;由3x cos3x 9x -1=0得3x =k π+π2(k ∈Z ),∴x =π6+k π3,∴f (x )的零点等间隔出现,排除C ,故选D.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.) 13.(文)(2014·抚顺二中期中)已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α-π4)=________.[答案] -7[解析] ∵α∈(π2,π),sin α=35,∴cos α=-45,∴tan α=-34,∴tan(α-π4)=tan α-tan π41+tan α·tan π4=-34-11+(-34)×1=-7.(理)(2014·黄冈中学、荆州中学联考)在△ABC 中,b cos C +c cos Ba =________.[答案] 1[解析] 由正弦定理知,b cos C +c cos B a =sin B cos C +sin C cos B sin A =sin (B +C )sin A=sin (π-A )sin A=1.14.(文)(2014·韶关市曲江一中月考)设实数x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0x ≥y2x -y ≤1,则3x +2y的最大值是________.[答案] 5[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:3x +2y =0,平移l 0得直线l :3x +2y =u ,当l 经过点A (1,1)时,u 取最大值,u max =3×1+2×1=5.(理)(2014·山东省博兴二中质检)已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0x +y -1≥03x -y -3≤0,则2x -y 的最大值为________.[答案] 2[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:2x -y =0,平移l 0得直线l :2x -y =t ,当平移到l 经过点A (1,0)时,t 取最大值,t max =2.[点评] 当直线l :2x -y =t 的纵截距最小时,t 取最大值,故t 最大时,直线l 应过A (1,0)点,而不是B (0,1)点.15.(文)(2014·吉林省实验中学一模)已知奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,数列{x n }是一个公差为2的等差数列,且满足f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0,则x 2014=________.[答案] 4009[解析] ∵{x n }是公差为2的等差数列, ∴x 8<x 9<x 10<x 11,∵奇函数f (x )是定义在R 上的增函数, ∴f (x 8)<f (x 9)<f (x 10)<f (x 11), 又∵x 8+x 11=x 9+x 10, f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0, ∴x 8<x 9<0且x 11>x 10>0,∴x 10=-x 9,x 11=-x 8,∴x 9=-1,x 2014=x 9+2·(2014-9)=4009.(理)(2014·吉林市摸底)边长是22的正△ABC 内接于体积是43π的球O ,则球面上的点到平面ABC 的最大距离为________.[答案]433[解析] 因为球O 的体积为43π,即4π3r 3=43π,所以r =3,设正△ABC 的中心为D ,连接OD ,AD ,OA ,则OD ⊥平面ABC ,且OA =3,AD =263,所以OD =(3)2-(263)2=33,所以球面上的点到平面ABC 的最大距离为33+r =433. 16.(2014·开滦二中期中)给出下列四个命题: ①函数f (x )=ln x -2+x 在区间(1,e)上存在零点; ②若f ′(x 0)=0,则函数y =f (x )在x =x 0处取得极值; ③若m ≥-1,则函数y =log 12(x 2-2x -m )的值域为R ;④“a =1”是“函数f (x )=a -e x1+a e x 在定义域上是奇函数”的充分不必要条件.其中正确的是________. [答案] ①③④[解析] ①∵f (1)·f (e)=-1·(e -1)<0,又f (x )在(1,e)上的图象连续不断,∴f (x )在(1,e)上存在零点,故①正确;②f ′(x 0)=0是f (x )在x =x 0处取得极值的必要条件,但不是充分条件,②为假命题; ③要使函数y =log 12 (x 2-2x -m )的值域为R ,应使x 2-2x +m 取遍所有正数,∴Δ=4+4m ≥0,∴m ≥-1,故③正确;④a =1时,f (x )=1-e x 1+e x ,f (-x )=1-e -x 1+e -x =e x -1e x +1=-f (x ),∴f (x )为奇函数;f (x )=a -e x1+a e x为奇函数时,f (-x )=-f (x )恒成立,∴a -e -x 1+a e -x =-a -e x 1+a e x ,即a e x -1e x +a =e x -a 1+a ex ,∴e 2x -a 2=a 2e 2x-1,∴(a 2-1)(e 2x +1)=0,∴a 2-1=0,∴a =±1,∴④正确,故填①③④.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,且m =(sin A +sin B +sin C ,sin C ),n =(sin B ,sin B +sin C -sin A ),若m ∥n .(1)求A 的大小;(2)设a =3,S 为△ABC 的面积,求S +3cos B cos C 的最大值及此时B 的值. [解析] (1)因为m ∥n ,所以(sin A +sin B +sin C )(sin B +sin C -sin A )=sin B sin C , 根据正弦定理得,(a +b +c )(b +c -a )=bc , 即a 2=b 2+c 2+bc ,由余弦定理得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,又A ∈(0,π), 所以A =23π.(2)由正弦定理及a =3得,S =12bc sin A =12·a sin Bsin A ·a sin C =3sin B sin C ,所以S +3cos B cos C =3(cos B cos C +sin B sin C ) =3cos(B -C ),所以当B =C 时,即B =C =π6时,S +3cos B cos C 取最大值 3.(理)(2014·西安市长安中学期中)已知平面向量a =(cos φ,sin φ),b =(cos x ,sin x ),c =(sin φ,-cos φ),其中0<φ<π,且函数f (x )=(a ·b )cos x +(b ·c )sin x 的图象过点(π6,1).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数y =g (x )在[0,π2]上的最大值和最小值.[解析] (1)∵a ·b =cos φcos x +sin φsin x =cos(φ-x ), b ·c =cos x sin φ-sin x cos φ=sin(φ-x ), ∴f (x )=(a ·b )cos x +(b ·c )sin x =cos(φ-x )cos x +sin(φ-x )sin x =cos(φ-x -x )=cos(2x -φ),即f (x )=cos(2x -φ), ∴f (π6)=cos(π3-φ)=1,而0<φ<π,∴φ=π3.(2)由(1)得,f (x )=cos(2x -π3),于是g (x )=cos[2(12x )-π3],即g (x )=cos(x -π3).当x ∈[0,π2]时,-π3≤x -π3≤π6,所以12≤cos(x -π3)≤1,即当x =0时,g (x )取得最小值12,当x =π3时,g (x )取得最大值1.18.(本小题满分12分)(文)(2014·韶关市曲江一中月考)等差数列{a n }中,a 3=3,前7项和S 7=28.(1)求数列{a n }的公差d ;(2)等比数列{b n }中,b 1=a 2,b 2=a 4,求数列{b n }的前n 项和T n (n ∈N *). [解析] (1)S 7=(a 1+a 7)×72=7a 4=28,∴a 4=4,又∵a 3=3,∴d =a 4-a 3=1.(2)由(1)知数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, ∴a n =1+(n -1)=n , ∴b 1=2,b 2=4,∴数列{b n }的公比q =b 2b 1=2,∴T n =b 1(1-q n )1-q =2(1-2n )1-2=2n +1-2.(理)(2014·开滦二中期中)已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +cn ,(c 是不为0的常数,n ∈N *),且a 1,a 2,a 3成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n -cn ·c n,求数列{b n }的前n 项和T n .[解析] (1)由已知a 2=2+c ,a 3=2+3c , 则(2+c )2=2(2+3c ),∴c =2,∴a n +1=a n +2n , n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+2×1+2×2+…+2×(n -1)=n 2-n +2, n =1时,a 1=2也适合上式,因此a n =n 2-n +2.(2)b n =a n -2n ·2n =n -12n ,则T n =b 1+b 2+…+b n =02+122+223+…+n -22n -1+n -12n , 12T n =022+123+224+…+n -22n +n -12n +1,用错位相减法可求得T n =1-n +12n . 19.(本小题满分12分)(文)(2014·泗阳县模拟)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC =BB 1=1,AB 1= 3.(1)求证:平面AB 1C ⊥平面B 1CB ; (2)求三棱锥A 1-AB 1C 的体积.[解析] (1)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,BB 1⊥底面ABC ,∴BB 1⊥AB ,BB 1⊥AC , 又由于AC =BC =BB 1=1,AB 1=3,∴AB =2, 则由AC 2+BC 2=AB 2可知,AC ⊥BC , ∴AC ⊥平面B 1CB , ∴平面AB 1C ⊥平面B 1CB .(2)∵BC ⊥AC ,BC ⊥CC 1,∴BC ⊥平面ACC 1A 1, ∴B 到平面ACC 1A 1的距离d =1,∵BB 1∥平面ACC 1A 1,∴B 1到平面A 1AC 的距离为1, ∴三棱锥A 1-AB 1C 的体积=13×(12×1×1)×1=16. (理)(2014·海南省文昌市检测)如图,已知ABCD 为平行四边形,∠A =60°,AF =2FB ,AB =6,点E 在CD 上,EF ∥BC ,BD ⊥AD ,BD 与EF 相交于点N .现将四边形ADEF 沿EF 折起,使点D 在平面BCEF 上的射影恰在直线BC 上.(1)求证:BD ⊥平面BCEF ;(2)求折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值; (3)求三棱锥N -ABF 的体积.[解析] (1)由条件知EF ⊥DN ,EF ⊥BN , ∴EF ⊥平面BDN , ∴平面BDN ⊥平面BCEF , ∵BN =平面BDN ∩平面BCEF ,∴D 在平面BCEF 上的射影在直线BN 上, 又D 在平面BCEF 上的射影在直线BC 上, ∴D 在平面BCEF 上的射影即为点B , 故BD ⊥平面BCEF .(2)法一.如图,建立空间直角坐标系,∵在原平面图形中AB =6,∠DAB =60°,∴BD =33,∵EF ∥AD ,AF =2FB ,∴DN =2BN , ∴BN =3,DN =23,∴折后立体图形中BD =3,BC =3, ∴N (0,3,0),D (0,0,3),C (3,0,0),NF →=13CB →=(-1,0,0),∴BF →=BN →+NF →=(-1,3,0),DN →=(0,3,-3), ∴cos 〈BF →,DN →〉=BF →·DN →|BF →|·|DN →|=34,∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34.法二:在线段BC 上取点M ,使BM =NF ,则MN ∥BF , ∴∠DNM 或其补角为DN 与BF 所成的角.又MN =BF =2,DM =BD 2+BM 2=10,DN =2 3. ∴cos ∠DNM =DN 2+MN 2-DM 22DN ·MN =34,∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34. (3)∵AD ∥EF ,∴A 到平面BNF 的距离等于D 到平面BNF 的距离, ∴V N -ABF =V A -BNF =V D -BNF =13S △BNF ·BD =32,即所求三棱锥的体积为32. 20.(本小题满分12分)(文)(2014·屯溪一中期中)设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a 、b ∈R .(1)求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)设g (x )=f ′(x )e -x ,求函数g (x )的极值.[解析] ∵f (x )=x 3+ax 2+bx +1,∴f ′(x )=3x 2+2ax +b , ∵f ′(1)=2a ,∴3+2a +b =2a , ∵f ′(2)=-b ,∴12+4a +b =-b , ∴a =-32,b =-3,∴f (x )=x 3-32x 2-3x +1,f ′(x )=3x 2-3x -3,∴f (1)=-52,f ′(1)=-3,∴切线方程为y -(-52)=-3(x -1),即6x +2y -1=0.(2)∵g (x )=(3x 2-3x -3)e -x ,∴g ′(x )=(6x -3)e -x +(3x 2-3x -3)·(-e -x ),∴g ′(x )=-3x (x -3)e -x ,∴当0<x <3时,g ′(x )>0,当x >3时,g ′(x )<0,当x <0时,g ′(x )<0, ∴g (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减, 所以g 极小(x )=g (0)=-3,g 极大(x )=g (3)=15e -3.(理)(2014·福州市八县联考)永泰某景区为提高经济效益,现对某一景点进行改造升级,从而扩大内需,提高旅游增加值,经过市场调查,旅游增加值y 万元与投入x (x ≥10)万元之间满足:y =f (x )=ax 2+10150x -b ln x10,a ,b 为常数.当x =10万元时,y =19.2万元;当x =30万元时,y =50.5万元.(参考数据:ln2=0.7,ln3=1.1,ln5=1.6).(1)求f (x )的解析式;(2)求该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值.(利润=旅游增加值-投入). [解析] (1)由条件可得⎩⎨⎧a ×102+10150×10-b ln1=19.2,a ×302+10150×30-b ln3=50.5,解得a =-1100,b =1, 则f (x )=-x 2100+10150x -ln x10(x ≥10).(2)T (x )=f (x )-x =-x 2100+5150x -ln x10(x ≥10),则T ′(x )=-x 50+5150-1x =-(x -1)(x -50)50x ,令T ′(x )=0,则x =1(舍)或x =50,当x ∈(10,50)时,T ′(x )>0,因此T (x )在(10,50)上是增函数; 当x ∈(50,+∞)时,T ′(x )<0,因此T (x )在(50,+∞)上是减函数, ∴当x =50时,T (x )取最大值.T (50)=-502100+5150×50-ln 5010=24.4(万元).即该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值为24.4万元.21.(本小题满分12分)(文)(2014·长沙市重点中学月考)某数学老师对本校2014届高三学生某次联考的数学成绩进行分析,按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,分数用茎叶图记录如下:得到频率分布表如下:为及格);(2)从大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,求2名学生的平均得分大于等于130分的概率.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人, ∴a =220=0.1,b =3从茎叶图可知分数在[90,150]范围内的有13人, 所以估计全校数学成绩的及格率为1320=65%.(2)设A 表示事件“大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,平均得分大于等于130”,由茎叶图可知大于等于110分有5人,记这5人分别为a ,b ,c ,d ,e ,则选取学生的所有可能结果为:(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(a ,e ),(b ,c ),(b ,d ),(b ,e ),(c ,d ),(c ,e ),(d ,e ),基本事件数为10,事件“2名学生的平均得分大于等于130”,也就是“这两个学生的分数之和大于等于260”,所有可能结果为:(118,142),(128,136),(128,142),(136,142),共4种情况,基本事件数为4,所以P (A )=410=25.(理)(2014·山西省太原五中月考)某数学老师对本校2013届高三学生的高考数学成绩按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,并用茎叶图记录分数如图所示,但部分数据不小心丢失,同时得到如下所示的频率分布表:(1)求表中a ,b 的值及分数在[90,100)范围内的学生人数,并估计这次考试全校学生数学成绩的及格率(分数在[90,150]内为及格);(2)从成绩在[100,130)范围内的学生中随机选4人,设其中成绩在[100,110)内的人数为X ,求X 的分布列及数学期望.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人, ∴a =220=0.1,b =3;分数在[70,90)范围内的人数为20×0.25=5,结合茎叶图可得分数在[70,80)内的人数为2,所以分数在[90,100)范围内的学生人数为4,故数学成绩及格的学生为13人,所以估计这次考试全校学生数学成绩的及格率为1320×100%=65%.(2)由茎叶图可知分数在[100,130)范围内的有7人,分数在[100,110)范围内的有4人,则随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4.相应的概率为:P (X =1)=C 14C 33C 47=435;P (X =2)=C 24C 23C 47=1835;P (X =3)=C 34C 13C 47=1235;P (X =4)=C 44C 03C 47=135. 随机变量X 的分布列为:E (X )=1×435+2×1835+3×1235+4×135=167.22.(本小题满分14分)(文)(2014·天津市六校联考)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程; (2)若OA →⊥OB →,求k 的值.[解析] (1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3),(0,3)为焦点,长半轴长为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y 24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得,(k 2+4)x 2+2kx-3=0,故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.∵OA →⊥OB →,∴x 1x 2+y 1y 2=0. ∵y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,∴x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0,化简得-4k 2+1=0,∴k =±12.(理)(2014·江西白鹭洲中学期中)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,离心率为32.(1)求椭圆方程;(2)设过椭圆顶点B (0,b ),斜率为k 的直线交椭圆于另一点D ,交x 轴于点E ,且|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,求k 2的值.[解析] (1)由已知2c =23,c a =32.解得a =2,c =3, ∴b 2=a 2-c 2=1, ∴椭圆的方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)得过B 点的直线方程为y =kx +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =kx +1,消去y 得(4k 2+1)x 2+8kx =0,∴x D =-8k1+4k 2,y D =1-4k 21+4k 2,依题意k ≠0,k ≠±12.∵|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,∴|BE |2=|BD ||DE |, ∴b -y D =|BE ||DE |=|BD ||BE |=b -y Db ,∵b =1,∴y 2D -y D -1=0,解得y D =1-52,∴1-4k 21+4k2=1-52,解得k 2=2+54, ∴当|BD |,|BE |,|DE |成等比数列时,k 2=2+54.。
【走向高考】高考数学总复习 阶段性测试题十二 新人教A版

阶段性测试题十二(综合素质能力测试)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2011~2012·重庆市期末)若集合M ={x |log 2(x -1)<1},N ={x |14<(12)x<1},则M ∩N =( )A .{x |1<x <2}B .{x |1<x <3}C .{x |0<x <3}D .{x |0<x <2}[答案] A[解析] 由log 2(x -1)<1得0<x -1<2,∴1<x <3, 由14<(12)x<1得0<x <2, ∴M ∩N ={x |1<x <2}.(理)(2011~2012·泉州五中模拟)若复数(m 2-1)+(m +1)i 为纯虚数(i 为虚数单位),则实数m 的值为( )A .-1B .0C .1D .-1或1[答案] C[解析] 由条件知,⎩⎪⎨⎪⎧m 2-1=0m +1≠0,∴m =1.2.(文)(2011~2012·陕西师大附中模拟)若复数z =3+i1-i,则复数z 在复平面上的对应点在( )A .第四象限B .第三象限C .第二象限D .第一象限[答案] D [解析] z =3+i1-i=++-+=2+4i 2=1+2i ,其对应点(1,2)在第一象限.(理)(2011~2012·浙江宁波市期末)已知f (x )是定义在实数集R 上的增函数,且f (1)=0,函数g (x )在(-∞,1]上为增函数,在[1,+∞)上为减函数,且g (4)=g (0)=0,则集合{x |f (x )g (x )≥0}=( )A .{x ≤0或1≤x ≤4}B .{x |0≤x ≤4}C .{x |x ≤4}D .{x |0≤x ≤1或x ≥4}[解析] 由条件知,当x ≥1时,f (x )≥0,当x ≤1时,f (x )≤0;当0≤x ≤4时,g (x )≥0,当x ≤0或x ≥4时,g (x )≤0,∵f (x )g (x )≥0,∴⎩⎪⎨⎪⎧f x gx或⎩⎪⎨⎪⎧fx gx,∴1≤x ≤4或x ≤0.3.(文)(2011~2012·延边州质检)幂函数y =f (x )的图象经过点(4,12),则f (14)的值为( )A .4B .3C .2D .1[答案] C[解析] 设f (x )=x α,则4α=12,∴α=-12,∴f (14)=(14)-12=2.(理)在圆x 2+y 2=5x 内,过点⎝ ⎛⎭⎪⎫52,32有n 条弦的长度成等差数列,最短的弦长为数列的首项a 1,最长的弦长为a n ,若公差d ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤16,13,那么n 的取值集合为( ) A .{4,5,6} B .{6,7,8,9} C .{3,4,5} D .{3,4,5,6}[答案] A[解析] 由题意得a 1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫522-⎝ ⎛⎭⎪⎫322=4,a n =5, ∴d =a n -a 1n -1=1n -1,∵16<d ≤13,∴16<1n -1≤13, ∴3≤n -1<6,∴4≤n <7, ∵n ∈N *,∴n =4,5,6.故选A.4.(文)(2011~2012·北京四中期末)若椭圆的对称轴为坐标轴,长轴长与短轴长的和为18,焦距为6,则椭圆的方程为( )A.x 29+y 216=1 B.x 225+y 216=1 C.x 225+y 216=1或x 216+y 225=1 D .以上都不对[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧2a +2b =182c =6a 2=b 2+c2a >b >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧c =3a =5b =4,故选C.(理)(2011~2012·淄博一模)一天有语文、数学、英语、政治、生物、体育六节课,体育不排在第一节上,数学不排在第六节上,这天课程表的不同排法种数为( )A .288B .480C .504D .696[答案] C[解析] 体育排在第一节的有5!种,数学排在第六节的有5!种,体育排在第一节且数学排在第六节的有4!种,故这天课程表的不同排法数为-+=504.5.(2011~2012·会昌中学月考)下图是一个算法的程序框图,该算法输出的结果是()A.12 B.23 C.34 D.45[答案] C[解析] 程序运行过程为:第一次循环i =2,m =1,n =11×2;第二次循环i =3,m =2,n =11×2+12×3;第三次循环i =4,m =3,n =11×2+12×3+13×4,此时i <4不成立,输出n 的值,∵n =(1-12)+(12-13)+(13-14)=1-14=34,∴选C.6.(文)(2011~2012·豫南九校联考)若函数f (x )=-x 2+2ax 与g (x )=(a +1)1-x在区间[1,2]上都是减函数,则a 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(0,1]C .(0,1)D .(-1,0)∪(0,1][答案] B[解析] ∵f (x )=-x 2+2ax =-(x -a )2-a 2在[1,2]上单调递减,∴a ≤1,又函数g (x )=(a +1)1-x在区间[1,2]上单调递减,∴a +1>1,∴a >0,∴0<a ≤1.(理)(2011~2012·安徽名校联考)已知x 、y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤4x -y -k ≥0y ≥-1,且2x -y的最小值为1,则k =( )A .-2B .-1C .1D .2[答案] C[解析] 令u =2x -y ,则y =2x -u ,作出可行域如图,当直线y =2x -u 过点(k -1,-1)时,u min =2(k -1)+1=2k -1.由2k -1=1得k =1.故选C.7.(2011~2012·长安一中、西安中学、交大附中、师大附中、高新一中模拟)角α的终边经过点A (-3,a ),且点A 在抛物线y =-14x 2的准线上,则sin α=( )A .-12B.12C .-32D.32[答案] B[解析] A (-3,a )在抛物线x 2=-4y 的准线y =1上,∴a =1,∴A (-3,1),∴sin α=1-32+12=12. 8.(2011~2012·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)一个几何体的三视图如图所示,则侧视图的面积为( )A .2+ 3B .1+ 3C .2+2 3D .4+ 3[答案] D[解析] 由“高平齐”知,侧视图中CD =2,由“宽相等”知侧视图中,BC =2,AB =22-12=3,∴侧视图的面积S =2×2+12×3×2=4+ 3.9.(2011~2012·吉林延吉市一模)设α、β、γ是三个互不重合的平面,m 、n 是两条不重合的直线,则下列命题中正确的是( )A .若α⊥β,β⊥γ,则α⊥γB .若α∥β,m ⊄β,m ∥α则m ∥βC .若α⊥β,m ⊥α,则m ∥βD .若m ∥α,n ∥β,α⊥β,则m ⊥n [答案] B[解析] 由条件知,m ⊄α,m ⊄β,过m 作平面与α、β相交,设交线依次为a 、b ,则∵α∥β,∴a ∥b ,∵m ∥α,∴m ∥a ,∴m ∥b ,∵b ⊂β,m ⊄β,∴m ∥β,故B 正确.[点评] A 中由正方体交于同一顶点的三个面两两垂直知A 错误;C 中可能有m ⊂β;D 中当m 与n 都与α、β的交线平行时,m ∥n ,故D 错.10.(文)(2011~2012·淄博一模)记集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤4}和集合B ={(x ,y )|x +y -2≤0,x ≥0,y ≥0}表示的平面区域分别为Ω1、Ω2,若在区域Ω1内任取一点M (x ,y ),则点M 落在区域Ω2内的概率为( )A.12πB.1πC.14D.π-24π[答案] A[解析] 如图,由题意知Ω1为⊙O 及其内部,Ω2为△OAB 及其内部,⊙O 的面积S 1=4π,△OAB 的面积S 2=2,∴所求概率P =S 2S 1=12π.(理)(2011~2012·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)存在两条直线x=±m 与双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)相交于A 、B 、C 、D 四点,若四边形ABCD 为正方形,则双曲线的离心率的取值范围为( )A .(1,2)B .(1,3)C .(2,+∞)D .(3,+∞)[答案] C[解析] 由条件知,直线y =±x 与双曲线相交于四个点,由于等轴双曲线的离心率e =2,∴e >2,故选C.11.(文)(2011~2012·厦门市质检)如图,已知|OA →|=3,|OB →|=1,OA →·OB →=0,∠AOP =π6,若OP →=tOA →+OB →,则实数t 等于( )A.13B.33C. 3 D .3[答案] B[解析] 由向量加运的运算法则可知,过B 作OA 的平行线交OP 于点P ,过P 作OB 的平行线交OA 于Q ,则OP →=OB →+OQ →,∵|OB →|=1,〈OB →,OP →〉=π3,∴|OP →|=2,又〈OP →,OA →〉=π6,∴|OQ →|=3,又|OA →|=3,∴OQ →=33OA →,即OP →=33OA →+OB →.∴t =33. (理)(2011~2012·泉州五中模拟)在△ABC 中,AB =3,AC =2,若O 为△ABC 内部一点,且满足OA →+OB →+OC →=0,则AO →·BC →=( )A.12B.25 C.13 D.14[答案] C[解析] ∵OA →+OB →+OC →=0,∴OB →+OC →=AO →, ∴O 为△ABC 的重心,∴AO →=23×12(AC →+AB →)=13(AC →+AB →),∴AO →·BC →=13(AC →+AB →)·(AC →-AB →)=13(|AC →|2-|AB →|2)=13×(4-3)=13. 12.(文)(2011~2012·黄冈市期末)下列四种说法中,错误..的个数是( ) ①A ={0,1}的子集有3个;②“若am 2<bm 2,则a <b ”的逆命题为真;③“命题p ∨q 为真”是“命题p ∧q 为真”的必要不充分条件;④命题“∀x ∈R ,均有x 2-3x -2≥0”的否定是:“∃x ∈R ,使得x 2-3x -2≤0”. A .0个 B .1个 C .2个 D .3个[答案] D[解析] A ={0,1}的子集有∅,{0},{1},{0,1}共4个,故①错;∵am 2<bm 2且m 2≥0,∴m 2>0,∴a <b ,原命题为真命题,但a <b ⇒/ am 2<bm 2,∴逆命题为假命题,②错误;p ∨q 为真⇒p 真或q 真⇒/ p ∧q 为真,p ∧q 为真⇒p 真且q 真⇒p ∨q 为真,故③正确;全称命题的否定为存在性命题,“≥”的否定为“<”,故④错误,故选D.(理)(2011~2012·绥化市一模)下列命题中是假命题的是( )A .∃m ∈R ,使f (x )=(m -1)·xm 2-4m +3是幂函数B .∀a >0,函数f (x )=ln 2x +ln x -a 有零点 C .∃α,β∈R ,使cos(α+β)=cos α+cos β D .∀φ∈R ,函数f (x )=sin(x +φ)都不是偶函数 [答案] D[解析] m =2时,f (x )=x -1是幂函数,∴A 真;∵ln x ∈R ,∴ln 2x +ln x =(ln x +12)2-14≥-14,即t =ln 2x +ln x 的值域为[-14,+∞),因此对任意a >0,存在x 0>0,使a =ln 2x 0+ln x 0,即f (x )有零点,∴B 真;当α=π2,β=-π4时,cos(α+β)=cos(π2-π4)=22,cos α+cos β=cos π2+cos(-π4)=22,∴C 真;当φ=π2时,f (x )=sin(x +φ)=sin(x+π2)=cos x 为偶函数,∴D 假. 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.) 13.(文)(2011~2012·大庆铁人中学期末)双曲线的渐近线方程为y =±34x ,则双曲线的离心率是________.[答案] 53或54[解析] 由条件知,b a =34或43,由⎩⎪⎨⎪⎧b a =34a 2+b 2=c 2得2516a 2=c 2,c 2a 2=2516,∴e =c a =54, 同理由b a =43可得e =53.(理)(2011~2012·江苏无锡辅仁中学模拟)已知平面上三点A ,B ,C ,若|AB →|=5,|BC →|=12,|CA →|=13,则AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB →|BA →-BC →|=________.[答案] -13[解析] ∵52+122=132,∴AB →⊥BC →,∴AB →·BC →=0,BC →·CA →+CA →·AB →=CA →·(AB →+BC →)=CA →·AC →=-|CA →|2,|BA →-BC →|=|CA →|,∴原式=-|CA →|=-13.14.(文)(2011~2012·深圳市一调)某中学组织了“迎新杯”知识竞赛,从参加考试的学生中抽出若干名学生,并将其成绩绘制成频率分布直方图如图,其中成绩的范围是[50,100],样本数据分组为[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],已知样本中成绩小于70分的个数是36,则样本中成绩在[60,90)内的学生人数为________.[答案] 90[解析] 由条件知:(0.010+0.020)×10n =36,∴n =120,∴成绩在[60,90)内的学生人数为120×(0.020+0.030+0.025)×10=90.(理)(2011~2012·绥化市一模)若a =⎠⎛0πsin x d x ,则二项式(a x -1x)6展开式中含x的项的系数是________.[答案] 240[解析] a =⎠⎛0πsin x d x =(-cos x )|π0=2,二项展开式的通项为T r +1=C r 6·(2x )6-r·(-1x)r =(-1)r ·26-r·C r 6·x3-r,令3-r =1得r =2,∴系数为(-1)2·24·C 26=240.15.(文)(2011~2012·吉林省延边市质检)已知f (x )=A sin(ωx +φ),f (α)=A ,f (β)=0,|α-β|的最小值为π3,则正数ω=________.[答案] 32[解析] ∵f (x )=A sin(ωx +φ),满足f (α)=A ,f (β)=0,∴(α,f (α))为其最高点或最低点,∴|α-β|的最小值为周期T 的14,即T 4=π3,∴T =4π3,又T =2πω,∴ω=32.(理)(2011~2012·兰州一中期末)函数f (x )的定义域为A ,若x 1,x 2∈A 且f (x 1)=f (x 2)时总有x 1=x 2,则称f (x )为单函数.例如,函数f (x )=2x +1(x ∈R )是单函数.下列命题:①函数f (x )=x 2(x ∈R )是单函数;②若f (x )为单函数,x 1,x 2∈A 且x 1≠x 2,则f (x 1)≠f (x 2); ③若f :A →B 为单函数,则对于任意b ∈B ,它至多有一个原象; ④函数f (x )在某区间上具有单调性,则f (x )一定是该区间上的单函数. 其中的真命题是________.(写出所有真命题的编号) [答案] ②③④[解析] 由x 21=x 22,x ∈R ⇒/ x 1=x 2,故①假;假设f (x 1)=f (x 2),x 1,x 2∈A ,由单函数定义,必有x 1=x 2,与x 1≠x 2矛盾,故②真;由映射定义知③真;∵单调函数是一一对应的函数,故若f (x )为单调函数,则f (x )一定为单函数,故④真.16.(文)(2011~2012·平顶山、许昌、新乡调研)已知函数f (x )=xx +2(x >0).观察下列计算:f 1(x )=f (x )=x x +2,f 2(x )=f (f 1(x ))=x 3x +4,f 3(x )=f (f 2(x ))=x7x +8,f 4(x )=f (f 3(x ))=x 15x +16,…,根据以上事实,由归纳推理猜想:当n ∈N *且n ≥2时,f n (x )=f (f n-1(x ))=________. [答案] f n (x )=xn-x +2n[解析] 观察f 1(x ),f 2(x ),f 3(x ),f 4(x )的分母可以发现,每一项的常数是2n,x 的系数是2n-1,故f n (x )=xn-x +2n.(理)(2011~2012·台州市质评)若{b n }是等比数列,m ,n ,p 是互不相等的正整数,则有正确的结论:⎝ ⎛⎭⎪⎫b p b n m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫b m b p n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫b n b m p =1,类比上述性质,相应地,若{a n }是等差数列,m ,n ,p是互不相等的正整数,则有正确的结论:________________.[答案] m (a p -a n )+n (a m -a p )+p (a n -a m )=0[解析] 将等比数列的项轮换相除所得商的幂的乘积类比为等差数列项的轮换相减所得差的倍数相加.[点评] 可将通项公式代入按幂的运算法则(或多项式乘法运算法则)进行验证. 三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2011~2012·南通市调研)在△ABC 中,A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,且b cos B 是a cos C ,c cos A 的等差中项.(1)求B 的大小;(2)若a +c =10,b =2,求△ABC 的面积. [解析] (1)由题意得,a cos C +c cos A =2b cos B ,由正弦定理得,sin A cos C +cos A sin C =2sin B cos B ,即sin(A +C )=2sin B cos B . ∵A +C =π-B,0<B <π,∴sin(A +C )=sin B ≠0. ∴cos B =12,∴B =π3.(2)由B =π3得,a 2+c 2-b 22ac =12,即a +c2-2ac -b22ac=12, ∵a +c =10,b =2,∴ac =2. ∴S △ABC =12ac sin B =32.(理)(2011~2012·安徽六校教育研究会联考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且a cos B -b cos A =12c .(1)求tan A tan B的值;(2)求tan(A -B )的最大值,并判断当tan(A -B )取最大值时△ABC 的形状. [解析] (1)由a cos B -b cos A =12c 可得,sin A cos B -sin B cos A =12sin C ,∴2sin A cos B -2sin B cos A =sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B , ∴sin A cos B =3sin B cos A ,∴tan Atan B=3. (2)设tan B =t ,则tan A =3t 且t >0 tan(A -B )=3t -t 1+3t 2=2t 1+3t 2=23t +1t≤33, 此时t =33⇒B =π6⇒A =π3,故C =π2,△ABC 为直角三角形. 18.(本小题满分12分)(文)(2011~2012·河北衡水中学调研)如图,三棱锥A -BPC 中,AP ⊥PC ,AC ⊥BC ,M 为AB 中点,D 为PB 中点,且△PMB 为正三角形.(1)求证:DM ∥平面APC ; (2)求证:平面ABC ⊥平面APC ;(3)若BC =4,AB =20,求三棱锥D -BCM 的体积. [解析] (1)由已知得,MD 是△ABP 的中位线, ∴MD ∥AP ,∵MD ⊄平面APC ,AP ⊂平面APC , ∴MD ∥平面APC .(2)∵△PMB 为正三角形,D 为PB 的中点, ∴MD ⊥PB ,∴AP ⊥PB ,又∵AP ⊥PC ,PB ∩PC =P ,∴AP ⊥平面PBC , ∵BC ⊂平面PBC ,∴AP ⊥BC ,又∵BC ⊥AC ,AC ∩AP =A ,∴BC ⊥平面APC , ∵BC ⊂平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面APC . (3)由题意可知,MD ⊥平面PBC , ∴MD 是三棱锥M -DBC 的高,在Rt △BCP 中,BC =4,BD =PD =5,∠BCP 为直角, ∴S △BCD =221,又MB =10,∴MD =MB 2-BD 2=53, ∴V D -BCM =V M -DBC =13S △BCD ·MD =107.(理)(2011~2012·台州市质评)已知函数f (x )=ln x -12ax 2-2x .(1)当a =3时,求函数f (x )的极大值;(2)若函数f (x )存在单调递减区间,求实数a 的取值范围.[解析] (1)f (x )=ln x -32x 2-2x ,f ′(x )=-3x 2+2x -1x(x >0),由f ′(x )>0,得0<x <13,由f ′(x )<0,得x >13.所以y =f (x )存在极大值f (13)=-56-ln3.(2)f ′(x )=-ax 2+2x -1x(x >0),依题意f ′(x )<0在(0,+∞)上有解,即ax 2+2x -1>0在(0,+∞)上有解. 当a ≥0时,显然有解;当a <0时,由方程ax 2+2x -1=0至少有一个正根,得-1<a <0. 所以a >-1.另解:依题意f ′(x )<0在(0,+∞)上有解,即ax 2+2x -1>0在(0,+∞)上有解. ∴a >1-2x x 2在(0,+∞)上有解,即a >(1-2xx2)min .∵x >0时,1-2x x 2=1x 2-2x =(1x-1)2-1≥-1,∴a >-1.19.(本小题满分12分)(文)(2011~2012·安徽省东至县一模)已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +2在x =1处取得极值-1.(1)求b 、c 的值;(2)若关于x 的方程f (x )+t =0在区间[-1,1]上有实根,求实数t 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由条件得,⎩⎪⎨⎪⎧f =3+2b +c =0f =3+b +c =-1,解之得⎩⎪⎨⎪⎧b =1c =-5,∴f (x )=x 3+x 2-5x +2.(2)设g (x )=f (x )+t =x 3+x 2-5x +2+t ,则g ′(x )=3x 2+2x -5=(3x +5)(x -1),由g ′(x )>0得,x <-53或x >1,由g ′(x )>0得-53<x <1,∴g (x )的单调增区间是(-∞,-53),(1,+∞),g (x )的单调减区间是(-53,1),∴函数g (x )在[-1,1]上单调递减, 要使关于x 的方程f (x )+t =0在区间[-1,1]上有实根,只需⎩⎪⎨⎪⎧g-g ,∴-7≤t ≤1.(理)(2011~2012·深圳市调研)如图,平行四边形ABCD 中,AB ⊥BD ,AB =2,BD =2,沿BD 将△BCD 折起,使二面角A -BD -C 是大小为锐角α,设C 在平面ABD 上的射影为O .(1)当α为何值时,三棱锥C -OAD 的体积最大?最大值为多少? (2)当AD ⊥BC 时,求α的大小.[解析] (1)由题知OD 为CD 在平面ABD 上的射影. ∵BD ⊥CD ,CO ⊥平面ABD ,∴BD ⊥OD , ∴∠ODC =α,V C -AOD =13S △AOD ·OC =13·(12·OD ·BD )OC=26·OD ·OC =26·CD ·sin α·CD ·cos α =23·sin2α≤23. 当且仅当sin2α=1,即α=45°时取等号,∴当α=45°时,三棱锥O -ACD 的体积最大,最大值为23. (2)法一:连接OB ,∵CO ⊥平面ABD ,AD ⊥BC ,∴AD ⊥平面BOC ,∴AD ⊥OB , ∴∠OBD +∠ADB =90°, 又∵AB ⊥BD ,故∠OBD =∠DAB , ∴Rt △ABD ∽Rt △BDO ,∴OD BD =BDAB, ∴OD =BD 2AB=222=1,在Rt △COD 中,cos α=OD CD =12,得α=60°.法二:过O 作OE ⊥AB 于E ,则OEBD 为矩形,以O 为原点,OE ,OD ,OC 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则O (0,0,0),D (0,2cos α,0),A (2,2cos α-2,0),B (2,2cos α,0),C (0,0,2sin α), 于是AD →=(-2,2,0),BC →=(-2,-2cos α,2sin α), 由AD ⊥BC ,得AD →·BC →=0,∴(-2)×(-2)+2×(-2cos α)+0×2sin α=0,得cos α=12,又α为锐角,∴α=60°.20.(本小题满分12分)(2011~2012·开封市模拟)甲乙两个学校高三年级分别有1100人,1000人,为了了解两个学校全体高三年级学生在该地区二模考试的数学成绩情况,采用分层抽样方法从两个学校一共抽取了105名学生的数学成绩,并作出了如下的频数分布统计表,规定考试成绩在[120,150]内为优秀,甲校:(2)由以上统计数据填写下面2×2列联表,若按是否优秀来判断,是否有97.5%的把握认为两个学校的数学成绩有差异.中任取3人,求优秀学生人数ξ的分布列和数学期望.附:K 2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d;[解析] (1)从甲校抽取学生1100×1051100+1000=55人,从乙校抽取学生105-55=50人.∴x =6,y =7. (2)K 2=30×75×50×55≈6.109>5.024,故有97.5%的把握认为两个学校的数学成绩有差异.(3)甲校优秀率为211,乙校优秀率为25,ξ=0,1,2,3,ξ~B (3,25),P (ξ=0)=C 03(25)0(1-25)3=27125;P (ξ=1)=C 13(25)1(1-25)2=54125;P (ξ=2)=C 23(25)2(1-25)1=36125;P (ξ=3)=C 33(25)3(1-25)0=8125, 分布列期望:E (ξ)=3×5=5.21.(本小题满分12分)(文)(2011~2012·陕西师大附中模拟)已知数列{a n },{b n },其中a 1=12,数列{a n }的前n 项和S n =n 2a n (n ∈N *),数列{b n }满足b 1=2,b n +1=2b n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)是否存在自然数m ,使得对于任意n ∈N +,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立?若存在,求出m 的最小值.[解析] (1)因为S n =n 2a n (n ∈N +). 当n ≥2时,S n -1=(n -1)2a n -1; 所以a n =S n -S n -1=n 2a n -(n -1)2a n -1. 所以(n +1)a n =(n -1)a n -1.即a n a n -1=n -1n +1. 又a 1=12,所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=n -1n +1·n -2n ·n -3n -1·…·24·13·12=1n n +.当n =1时,上式成立.因为b 1=2,b n +1=2b n ,所以{b n }是首项为2,公比为2的等比数列,故b n =2n. ∴a n =1nn +,b n =2n.(2)由(1)知,b n =2n.则1+1b 1+1b 2+…+1b n -1=1+12+122+…+12n -1=2-12n -1,假设存在自然数m ,使得对于任意n ∈N +,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立,即2-12n -1<m -84恒成立,∵当n ∈N *,n ≥2时,2-12n -1<2,∴m -84≥2,解得m ≥16,所以存在自然数m ,使得对于任意n ∈N +,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立,此时,m 的最小值为16.(理)(2011~2012·台州市质检)已知数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列,数列{a n }满足a n =log 2b n -3n +11,S n 是{a n }的前n 项和.(1)求S n ;(2)设同时满足条件:①c n +c n +22≤c n +1(n ∈N *);②c n ≤M (n ∈N *,M 是与n 无关的常数)的无穷数列{c n }叫做“特界”数列.判断(1)中的数列{S n }是否为“特界”数列,并说明理由.[解析] (1)b n =b 1qn -1=2n -1,a n =log 2b n -3n +11=log 22n -1-3n +11=10-2n , S n =na 1+n n -2d =-n 2+9n .(2)由S n +S n +22-S n +1=S n +2-S n +1-S n +1-S n2=a n +2-a n +12=d2=-1<0, 得S n +S n +22<S n +1,故数列{S n }适合条件①;又S n =-n 2+9n =-(n -92)2+814(n ∈N *),故当n =4或5时,S n 有最大值20, 即S n ≤20,故数列{S n }适合条件②. 综上,数列{S n }是“特界”数列.22.(本小题满分14分)(文)已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P 、Q ,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值. [解析](1)由题设点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离, ∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线. ∴所求轨迹的方程为x 2=4y .(2)由题意直线l 2的方程为y =kx +1, 与抛物线方程联立消去y ,得x 2-4kx -4=0. 记P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.∵直线PQ 的斜率k ≠0,易得点R 的坐标为(-2k,-1),RP →·RQ →=(x 1+2k ,y 1+1)·(x 2+2k,y 2+1)=(x 1+2k )(x 2+2k)+(kx 1+2)(kx 2+2)=(1+k 2)x 1x 2+(2k +2k )(x 1+x 2)+4k2+4=-4(1+k 2)+4k (2k +2k )+4k 2+4=4(k 2+1k2)+8,∵k 2+1k2≥2,当且仅当k 2=1时取到等号.RP →·RQ →≥4×2+8=16,即RP →·RQ →的最小值为16.(理)(2011~2012·浙江六校联考)如图,过点D (0,-2)作抛物线x 2=2py (p >0)的切线l ,切点A 在第二象限.(1)求切点A 的纵坐标;(2)若离心率为32的椭圆x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)恰好经过切点A ,设切线l 交椭圆的另一点为B ,记切线l ,OA ,OB 的斜率分别为k ,k 1,k 2,若k 1+2k 2=4k ,求椭圆方程.[解析] (1)设切点A (x 0,y 0),则y 0=x 202p,由切线l 的斜率为k =x 0p,得l 的方程为y =x 0p x -x 202p ,又点D (0,-2)在l 上,∴x 202p=2,即点A 的纵坐标y 0=2.(2)由(1)得A (-2p ,2),切线斜率k =-2p,设B (x 1,y 1),切线方程为y =kx -2, 由e =32,得a 2=4b 2, 所以椭圆方程为x 24b 2+y 2b2=1,且过A (-2p ,2),∴b 2=p +4,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx -2x 2+4y 2=4b 2⇒(1+4k 2)x 2-16kx +16-4b 2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0+x 1=16k1+4k 2x 0x 1=16-4b21+4k2,∴k 1+2k 2=y 0x 0+2y 1x 1=x 1y 0+2x 0y 1x 0x 1=x 1kx 0-2+2x 0kx 1-2x 0x 1=3k -2x 1+4x 0x 0x 1=3k -2x 1+x 0+2x 0x 0x 1=3k -32k1+4k 2-4p 16-4b21+4k2=3k -32k -4p 1+4k 216-4b 2=4k将k =-2p,b 2=p +4代入得:p =32,所以b 2=36,a 2=144, ∴椭圆方程为x 2144+y 236=1.1.(2011~2012·深圳市一调)“2012”含有数字0,1,2,且有两个相同数字2.则含有数字0,1,2,且有两个相同的数字的四位数的个数为( )A .18B .24C .27D .36[答案] B[解析] 1°含有2个0时,先排首位有2种排法,剩下的非零数字,可排在其余3个位置中的任何一个位置上,∴共有2×3=6种,2°含有两个1时,若首位排1,有6种不同排法,若首位排2,有3种不同排法,∴共有6+3=9种不同排法,3°含有两个2的四位数与含有两个1的一样多,∴共有不同的四位数字6+9×2=24个.2.(2011~2012·厦门市质检)若x 、y ∈R ,则“x =y ”是“|x |=|y |”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] A[解析] x =y 时,|x |=|y |;但|x |=|y |时,x =±y ⇒/ x =y ,故选A.3.(2011~2012·大庆铁人中学期末)若命题甲:x ≠2或y ≠3;命题乙:x +y ≠5,则甲是乙的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件[答案] B[解析] 解法一:綈甲:x =2且y =3,綈乙:x +y =5,綈甲⇒綈乙,綈乙⇒/ 綈甲,∴綈乙是綈甲的必要不充分条件,∴甲是乙的必要不充分条件.解法二:x =5,y =0满足“x ≠2或y ≠3”,但x +y =5;x +y ≠5时,若x =2,则y ≠3,若y =3,则x ≠2,因此必有x ≠2或y ≠3,∴甲是乙的必要不充分条件.4.(2011~2012·浙江六校联考)已知函数f (x )=-x 3+3f ′(2)x ,令n =f ′(2),则二项式(x +2x)n展开式中常数项是第________项.[答案] 5[解析] f ′(x )=-3x 2+3f ′(2),则f ′(2)=-12+3f ′(2),∴f ′(2)=6,∴n =6,设二项式(x +2x )6展开式的通项为T r +1=C r 6x 6-r (2x )r =2r C r 6x6-3r2 ,令6-3r 2=0得r =4,∴常数项为第5项.5.(2011~2012·滨州市沾化一中期末)已知{a n }为等差数列,a 3=7,a 1+a 7=10,S n 为其前n 项和,则使S n 达到最大值的n 等于________.[答案] 6 [解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧a 3=7a 1+a 7=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =72a 1+6d =10,∴⎩⎪⎨⎪⎧d =-2a 1=11,∴a n =13-2n , 由a n ≥0得,n ≤132,∵n ∈Z ,∴使S n 取到最大值的n 等于6.6.(2011~2012·绥化市一模)如图,在四棱锥S -ABCD 中,底面ABCD 是正方形,四个侧面都是等边三角形,AC 与BD 的交点为O ,E 为侧棱SC 上一点.(1)求证:平面BDE ⊥平面SAC ;(2)当二面角E -BD -C 的大小为45°时,试判断点E 在SC 上的位置,并说明理由. [解析] (1)由已知可得,SB =SD ,O 是BD 的中点, 所以BD ⊥SO ,又因为四边形ABCD 是正方形,所以BD ⊥AC , 因为AC ∩SO =O ,所以BD ⊥平面SAC .又因为BD ⊂平面BDE ,所以平面BDE ⊥平面SAC .(2)易知,SO ⊥平面ABCD ,AC ⊥BD .建立如图所示的空间直角坐标系.设四棱锥S -ABCD 的底面边长为2,则O (0,0,0),S (0,0,2),B (0,2,0),D (0,-2,0). 所以BD →=(0,-22,0),设CE =a (0<a <2),由已知可求得∠ECO =45°, 则E (-2+2a 2,0,2a 2),BE →=(-2+2a 2,-2,2a 2). 设平面BDE 的法向量为n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →=0,n ·BE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧y =0,-2+22a x -2y +22az =0,令z =1,得n =(a2-a,0,1),因为SO ⊥底面ABCD ,所以OS →=(0,0,2)是平面BDC 的一个法向量,因为二面角E -BD -C 的大小为45°,所以22·a2-a2+1=22,解得a =1, 所以点E 是SC 的中点.。
【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 函数阶段性测试题二 新人教A版

阶段性测试题二(函 数)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·某某省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)函数f (x )=3x 21-x +lg(3x +1)的定义域是( )A .(-13,+∞)B .(-13,1)C .(-13,13)D .(-∞,-13)[答案]B [解析]为使f (x )=3x 21-x+lg(3x +1)有意义,须⎩⎪⎨⎪⎧1-x >0,3x +1>0,解得-13<x <1,故选B.(理)(2014·某某省某某市期中)已知函数f (x )的定义域为(0,1),则函数f (2x +1)的定义域为( )A .(-1,1)B .(-12,0)C .(-1,0)D .(12,1)[答案]B[解析]要有f (2x +1)有意义,应有0<2x +1<1, ∴-12<x <0,故选B.2.(2014·某某三中期中)函数f (x )=e x +x -2的零点所在的一个区间是( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1) D .(1,2) [答案]C[解析]∵f (0)·f (1)=(e 0-2)·(e -1)<0,∴选C.3.(文)(2014·枣庄市期中)函数y =16-3x 的值域是( )A .[0,+∞)B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4) [答案]C[解析]要使函数有意义,应有16-3x ≥0,∴3x ≤16, 又3x >0,∴0<3x ≤16,∴0≤16-3x <16,∴0≤y <4,故选C.(理)(2014·海淀期中)下列函数中,值域为(0,+∞)的函数是( ) A .f (x )=x B .f (x )=ln x C .f (x )=2x D .f (x )=tan x [答案]C[解析]∵x ≥0,ln x ∈R,2x >0,tan x ∈R ,∴选C.4.(文)(2014·某某省金昌市二中期中)设a =0.32,b =20.3,c =log 0.34,则( ) A .b <a <c B .c <b <a C .b <c <a D .c <a <b [答案]D[解析]∵0<0.32<1,20.3>20=1,log 0.34<log 0.31=0,∴c <a <b . (理)(2014·某某区期中)若0<m <1,则( ) A .log m (1+m )>log m (1-m ) B .log m (1+m )>0 C .1-m >(1+m )2 D .(1-m )13>(1-m )12[答案]D[解析]∵0<m <1,∴1<m +1<2,0<1-m <1,∴y =log m x 为减函数,y =(1-m )x 为减函数,∴log m (1+m )<log m 1<log m (1-m ),A 、B 错;(1+m )2>1>1-m ,C 错;(1-m )13>(1-m )12,故正确答案为D.5.(2014·某某省某某市期中)若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=3,则f (8)-f (4)的值为( )A .-1B .1C .-2D .2 [答案]C[解析]∵f (1)=1,f (2)=3,f (x )为奇函数, ∴f (-1)=-1,f (-2)=-3,∵f (x )周期为5, ∴f (8)-f (4)=f (-2)-f (-1)=-2.6.(文)(2014·某某省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 4x ,x >03x ,x ≤0,则f [f (116)]=( )A .9B .-19C.19D .-9 [答案]C[解析]∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 4x ,x >03x ,x ≤0∴f (116)=log 4116=-2,f [f (116)]=f (-2)=3-2=19,故选C.(理)(2014·某某某某十中期中)若f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x (x ≥3),f (x +3)(x <3),则f (-4)等于( )A .2 B.12C .32 D.132[答案]D[解析]∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x (x ≥3),f (x +3)(x <3),∴f (-4)=f (-1)=f (2)=f (5)=2-5=132.7.(文)(2014·某某省实验中学期中)下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( )A .y =cos2xB .y =log 2|x |C .y =e x -e -x 2D .y =x 3+1[答案]B[解析]y =x 3+1是非奇非偶函数;y =e x -e -x2为奇函数;y =cos2x 在(1,2)内不是单调增函数,故选B.(理)(2014·某某梅县东山中学期中)下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)上是单调递增的是()A.y=2|x+1|B.y=x2+2|x|+3C.y=cos x D.y=log0.5|x|[答案]B[解析]y=2|x+1|是非奇非偶函数;y=cos x在(0,+∞)上不是单调增函数,y=log0.5|x|在(0,+∞)上单调递减,故选B.8.(2014·某某省闽侯二中、永泰二中、连江侨中、长乐二中联考)定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=-f(x),当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x.则f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2013)=()A.338 B.337C.1678 D.2013[答案]B[解析]∵定义在R上的函数f(x)满足f(x+3)=-f(x),∴f(x+6)=f[(x+3)+3]=-f(x+3)=f(x),∴f(x)是周期为6的周期函数.又当-3≤x<-1时,f(x)=-(x+2)2,当-1≤x<3时,f(x)=x.∴f(1)=1,f(2)=2,f(3)=f(-3)=-1,f(4)=f(-2)=0,f(5)=f(-1)=-1,f(6)=f(0)=0,2013=6×335+3,故f(1)+f(2)+f(3)+…+f(2013)=335(1+2-1+0-1+0)+1+2-1=337,选B.9.(文)(2014·枣庄市期中)如图是X大爷离开家晨练过程中离家距离y与行走时间x之间函数关系的图象.若用黑点表示X大爷家的位置,则X大爷散步行走的路线可能是()[答案]D[解析]由图象知,X大爷散步时,离家的距离y随散步行走时间x的变化规律是,先均速增加,中间一段时间保持不变,然后匀速减小,故选D.(理)(2014·某某市一诊)函数f(x)=(1-1x2)sin x的图象大致为()[答案]A[解析]首先y =1-1x 2为偶函数,y =sin x 为奇函数,从而f (x )为奇函数,故排除C 、D ;其次,当x =0时,f (x )无意义,故排除B ,选A.10.(2014·某某程集中学期中)已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧(3-a )x -a (x <1),log ax (x ≥1).是(-∞,+∞)上的增函数,那么实数a 的取值X 围是( )A .(1,+∞)B .(-∞,3)C .[32,3) D .(1,3)[答案]C[解析]∵f (x )在R 上为增函数,∴⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,3-2a ≤0,∴32≤a <3,故选C. 11.(文)(2014·某某九中一模)如果不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},那么函数y =f (-x )的大致图象是( )[答案]C[解析]由于不等式ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},∴a<0,且-2和1是方程ax2-x -c=0的两根,∴a=-1,c=-2,∴f(x)=-x2-x+2,∴y=f(-x)=-x2+x+2,故选C.(理)(2014·某某市六校联合体期中)函数f(x)=(1-cos x)sin x在[-π,π]的图象大致为()[答案]C[解析]f(x)=(1-cos x)sin x=4sin3x2cos x2,∵f(π2)=1,∴排除D;∵f(x)为奇函数,∴排除B;∵0<x<π时,f(x)>0,排除A,故选C.12.(2014·某某曲沃中学期中)如图,直角坐标平面内的正六边形ABCDEF ,中心在原点,边长为a ,AB 平行于x 轴,直线l :y =kx +t (k 为常数)与正六边形交于M 、N 两点,记△OMN 的面积为S ,则关于函数S =f (t )的奇偶性的判断正确的是( )A .一定是奇函数B .一定是偶函数C .既不是奇函数,也不是偶函数D .奇偶性与k 有关 [答案]B[解析]设直线OM 、ON 与正六边形的另一个交点分别为M ′、N ′,由于正六边形关于点O 成中心对称,∴OM ′=OM ,ON ′=ON ,从而△OM ′N ′与△OMN 成中心对称,设直线l 交y 轴于T ,直线M ′N ′交y 轴于T ′,则|OT |=|OT ′|,且S △OM ′N ′=S △OMN ,即当t <0时,有S =f (t )=f (-t ),∴S =f (t )为偶函数.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.) 13.(2014·某某三中期中)定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=f (1-x ).若当0≤x <1时,f (x )=2x ,则f (log 26)=________.[答案]32[解析]∵f (x +1)=f (1-x ),∴函数f (x )的图象关于直线x =1对称,又f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴f (x +2)=f (x ),∴f (x )是周期为2的周期函数,∴f (log 26)=f (log 26-2)=f (log 232),∵0<log 232<1,14.(文)(2014·某某省实验中学期中)方程4x -2x +1-3=0的解是________. [答案]x =log 23[解析]令2x =t ,则t >0,∴原方程化为t 2-2t -3=0,∴t =3. 即2x =3,∴x =log 23. (理)(2014·长安一中质检)方程33x-1+13=3x -1的实数解为________. [答案]x =log 34[解析]令3x =t ,则t >0,∴原方程化为3t -1+13=t 3,∴t =4,即3x =4,∴x =log 34.15.(2014·海淀期中)已知a =log 25,2b =3,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系为________. [答案]a >b >c[解析]因为,a =log 25>log 24=2,c =log 32<log 33=1,由2b =3得,b =log 23,1=log 22<log 23<log 24=2,所以a >b >c .16.(文)(2014·某某区期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-2x , x ≥0,x 2-2x , x <0.若f (3-a 2)<f (2a ),则实数a 的取值X 围是________.[答案]-3<a <1[解析]根据所给分段函数,画图象如下:可知函数f (x )在整个定义域上是单调递减的, 由f (3-a 2)<f (2a )可知,3-a 2>2a ,解得-3<a <1. (理)(2014·某某省五市十校联考)下列命题:①函数y =sin(x -π2)在[0,π]上是减函数;②点A (1,1),B (2,7)在直线3x -y =0两侧;③数列{a n }为递减的等差数列,a 1+a 5=0,设数列{a n }的前n 项和为S n ,则当n =4时,S n 取得最大值;④定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a 1a 2b 1b 2=a 1b 2-a 2b 1,则函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+3x 1x 13x 的图象在点(1,13)处的切线方程是6x -3y -5=0.其中正确命题的序号是________(把所有正确命题的序号都写上).[答案]②④[解析]y =sin(x -π2)=-cos x 在[0,π]上为增函数,∴①错;∵(3×1-1)(3×2-7)<0,∴②正确;∵{a n }为递减等差数列,∴d <0,∵a 1+a 5=0,∴a 1>0,a 5<0,且a 3=0,∴当n =2或3时,S n 取得最大值,故③错;由新定义知f (x )=13x 3+x 2-x ,∴f ′(x )=x 2+2x -1,∴f ′(1)=2,故f (x )在(1,13)处的切线方程为y -13=2(x -1),即6x -3y -5=0,∴④正确,故填②④.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·某某省金昌市二中期中)已知函数f (x )=2ax 2+4x -3-a ,a ∈R .(1)当a =1时,求函数f (x )在[-1,1]上的最大值;(2)如果函数f (x )在R 上有两个不同的零点,求a 的取值X 围. [解析](1)当a =1时,f (x )=2x 2+4x -4 =2(x 2+2x )-4=2(x +1)2-6.因为x ∈[-1,1],所以x =1时,f (x )取最大值f (1)=2.(2)∵⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,a ≠0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+3a +2>0,a ≠0,∴a <-2或-1<a <0或a >0,∴a 的取值X 围是(-∞,-2)∪(-1,0)∪(0,+∞). (理)(2014·某某区期中)已知函数f (x )=x 2-4x +a +3,a ∈R . (1)若函数y =f (x )的图象与x 轴无交点,求a 的取值X 围; (2)若函数y =f (x )在[-1,1]上存在零点,求a 的取值X 围;(3)设函数g (x )=bx +5-2b ,b ∈R .当a =0时,若对任意的x 1∈[1,4],总存在x 2∈[1,4],使得f (x 1)=g (x 2),求b 的取值X 围.[解析](1)∵f (x )的图象与x 轴无交点,∴Δ=16-4(a +3)<0,∴a >1.(2)∵f (x )的对称轴为x =2,∴f (x )在[-1,1]上单调递减,欲使f (x )在[-1,1]上存在零点,应有⎩⎪⎨⎪⎧ f (1)≤0,f (-1)≥0.即⎩⎪⎨⎪⎧a ≤0,8+a ≥0,∴-8≤a ≤0. (3)若对任意的x 1∈[1,4],总存在x 2∈[1,4],使f (x 1)=g (x 2),只需函数y =f (x )的值域为函数y =g (x )值域的子集即可.∵函数y =f (x )在区间[1,4]上的值域是[-1,3],当b >0时,g (x )在[1,4]上的值域为[5-b,2b +5],只需⎩⎪⎨⎪⎧5-b ≤-1,2b +5≥3,∴b ≥6;当b =0时,g (x )=5不合题意,当b <0时,g (x )在[1,4]上的值域为[2b +5,5-b ],只需⎩⎪⎨⎪⎧2b +5≤-1,5-b ≥3,∴b ≤-3.综上知b 的取值X 围是b ≥6或b ≤-3.18.(本小题满分12分)(文)(2014·某某市曲江一中月考)已知二次函数f (x )满足条件:①在x =1处导数为0;②图象过点P (0,-3);③在点P 处的切线与直线2x +y =0平行. (1)求函数f (x )的解析式;(2)求在点Q (2,f (2))处的切线方程.[解析](1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),则f ′(x )=2ax +b , 由题意有⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f (0)=-3,f ′(0)=-2,即⎩⎪⎨⎪⎧2a +b =0,c =-3,b =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =-2,c =-3.∴f (x )=x 2-2x -3.(2)由(1)知f (x )=x 2-2x -3,f ′(x )=2x -2,∴切点Q (2,-3),在Q 点处切线斜率k =f ′(2)=2, 因此切线方程为y +3=2(x -2),即2x -y -7=0.(理)(2014·某某淇县一中模拟)已知函数f (x )=e x -ln(x +m ).(1)设x=0是f(x)的极值点,求m,并讨论f(x)的单调性;(2)证明当m≤2时,f(x)>0.[解析](1)f′(x)=e x-1x+m,由x=0是f(x)的极值点得f′(0)=0,所以m=1.于是f(x)=e x-ln(x+1),定义域为(-1,+∞),f′(x)=e x-1x+1.函数f′(x)=e x-1x+1在(-1,+∞)上单调递增,且f′(0)=0,因此,当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.所以f(x)在(-1,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增.(2)当m≤2,x∈(-m,+∞)时,ln(x+m)≤ln(x+2),故只需要证明当m=2时,f(x)>0.当m=2时,函数f′(x)=e x-1x+2在(-2,+∞)上单调递增.又f′(-1)<0,f′(0)>0,故f′(x)=0在(-2,+∞)上有唯一实根x0,且x0∈(-1,0).当x∈(-2,x0)时,f′(x)<0;当x∈(x0,+∞)时,f′(x)>0,从而当x=x0时,f(x)取得最小值.由f′(x0)=0得e x0=1x0+2,所以ln(x0+2)=-x0,故f(x)≥f(x0)>0,综上,当m≤2时,f(x)>0.19.(本小题满分12分)(文)(2014·枣庄市期中)已知函数f(x)=a-22x-1(a∈R).(1)用单调函数的定义探索函数f(x)的单调性;(2)某某数a使函数f(x)为奇函数.[解析](1)f(x)的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞).任取非零实数x1,x2,且x1<x2,从而f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2). 所以f (x )在(-∞,0)上单调递增. 同理可证,f (x )在(0,+∞)上单调递增.(2)解法一:对∀x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),有-x ∈(-∞,0)∪(0,+∞). f (x )+f (-x )=a -22x -1+a -22-x -1=2a -22x -1-2·2x1-2x =2a +2·2x -22x -1=2a +2. 若函数f (x )为奇函数,则有2a +2=0,解得a =-1, 此时f (-x )=-f (x ). 所以a =-1为所求.解法二:若函数f (x )为奇函数,则f (-1)=-f (1),即a -22-1-1=-(a -221-1).解得a =-1.当a =-1时,对∀x ∈(-∞,0)∪(0,+∞),有-x ∈(-∞,0)∪(0,+∞). f (x )+f (-x )=-1-22x -1-1-22-x -1=-2-22x -1-2·2x1-2x =0,所以f (-x )=-f (x ),即函数f (x )为奇函数. 所以a =-1为所求.(理)(2014·某某实验中学期中)已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +b2x +1+a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)已知f (x )是减函数,若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0恒成立,求k 的取值X 围.[解析](1)∵f (x )是奇函数,定义域为R , ∴f (0)=0,即b -1a +2=0⇒b =1,∴f (x )=1-2xa +2x +1,又由f (1)=-f (-1)知,1-2a +4=-1-12a +1,∴a =2.(2)由(1)知f (x )=1-2x2+2x +1=-12+12x +1,易知f (x )在(-∞,+∞)上为减函数,∵f (x )是奇函数,∴不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-k )<0等价于f (t 2-2t )<f (k -2t 2),∵f (x )为减函数,∴t 2-2t >k -2t 2.即对一切t ∈R 有:3t 2-2t -k >0,∴判别式Δ=4+12k <0,∴k <-13.20.(本小题满分12分)(文)(2014·某某市八县联考)函数f (x )=2ax -x 2+ln x ,a 为常数. (1)当a =12时,求f (x )的最大值;(2)若函数f (x )在区间[1,2]上为单调函数,求a 的取值X 围. [解析](1)当a =12时,f (x )=x -x 2+ln x ,则f (x )的定义域为(0,+∞),∴f ′(x )=1-2x +1x =-(2x +1)(x -1)x .由f ′(x )>0,得0<x <1;由f ′(x )<0,得x >1; ∴f (x )在(0,1)上是增函数,在(1,+∞)上是减函数. ∴f (x )的最大值为f (1)=0. (2)∵f ′(x )=2a -2x +1x.若函数f (x )在区间[1,2]上为单调函数,则f ′(x )≥0,或f ′(x )≤0在区间[1,2]上恒成立. ∴2a -2x +1x ≥0,或2a -2x +1x ≤0在区间[1,2]上恒成立.即2a ≥2x -1x ,或2a ≤2x -1x 在区间[1,2]上恒成立.设h (x )=2x -1x ,∵h ′(x )=2+1x2>0,∴h (x )=2x -1x 在区间[1,2]上为增函数.∴h (x )max =h (2)=72,h (x )min =h (1)=1,∴只需2a ≥72,或2a ≤1,∴a ≥74,或a ≤12.(理)(2014·某某市曲江一中月考)如图是函数f (x )=a 3x 3-2x 2+3a 2x 的导函数y =f ′(x )的简图,它与x 轴的交点是(1,0)和(3,0).(1)求函数f (x )的极小值点和单调递减区间; (2)某某数a 的值.[解析](1)由图象可知:当x <1时,f ′(x )>0,f (x )在(-∞,1)上为增函数; 当1<x <3时,f ′(x )<0,f (x )在(1,3)上为减函数; 当x >3时,f ′(x )>0,f (x )在(3,+∞)为增函数;∴x =3是函数f (x )的极小值点,函数f (x )的单调减区间是(1,3).(2)f ′(x )=ax 2-4x +3a 2,由图知a >0且⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f ′(3)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -4+3a 2=0,9a -12+3a 2=0.∴a =1.21.(本小题满分12分)(文)(2014·某某省五市十校联考)已知A ,B ,C 是直线l 上的不同三点,O 是l 外一点,向量OA →,OB →,OC →满足OA →=(32x 2+1)OB →+(ln x -y )OC →,记y =f (x ).(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)求函数y =f (x )的单调区间.[解析](1)∵OA →=(32x 2+1)OB →+(ln x -y )OC →,且A ,B ,C 是直线l 上的不同三点,∴(32x 2+1)+(ln x -y )=1,∴y =32x 2+ln x . (2)∵f (x )=32x 2+ln x ,∴f ′(x )=3x +1x =3x 2+1x,∵f (x )=32x 2+ln x 的定义域为(0,+∞),∴f ′(x )=3x 2+1x 在(0,+∞)上恒正,∴y =f (x )在(0,+∞)上为增函数, 即y =f (x )的单调增区间为(0,+∞).(理)(2014·某某冀州中学期中)已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +a 2(a >0)的单调递减区间是(1,2)且满足f (0)=1.(1)求f (x )的解析式;(2)对任意m ∈(0,2],关于x 的不等式f (x )<12m 3-m ln m -mt +3在x ∈[2,+∞)上有解,某某数t 的取值X 围.[解析](1)由f (0)=a 2=1,且a >0,可得a =1. 由已知,得f ′(x )=3ax 2+2bx +c =3x 2+2bx +c , ∵函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +a 2的单调递减区是(1,2), ∴f ′(x )<0的解是1<x <2.所以方程3x 2+2bx +c =0的两个根分别是1和2, ∴⎩⎪⎨⎪⎧3+2b +c =0,12+4b +c =0,得⎩⎪⎨⎪⎧b =-92,c =6.∴f (x )=x 3-92x 2+6x +1.(2)由(1),得f ′(x )=3x 2-9x +6=3(x -1)(x -2),∵当x >2时,f ′(x )>0,∴f (x )在[2,+∞)上单调递增,x ∈[2,+∞)时,f (x )min =f (2)=3,要使f (x )<12m 3-m ln m -mt +3在x ∈[2,+∞)上有解,应有12m 3-m ln m -mt +3>f (x )min ,∴12m 3-m ln m -mt +3>3, mt <12m 3-m ln m 对任意m ∈(0,2]恒成立,即t <12m 2-ln m 对任意m ∈(0,2]恒成立.设h (m )=12m 2-ln m ,m ∈(0,2],则t <h (m )min ,h ′(m )=m -1m =m 2-1m =(m -1)(m +1)m,令h ′(m )=0得m =1或m =-1, 由m ∈(0,2],列表如下:∴当m =1时,h (m )min =h (m )极小值=12,∴t <12.22.(本小题满分14分)(文)(2013·泗阳县模拟)某生产旅游纪念品的工厂,拟在2013年度将进行系列促销活动.经市场调查和测算,该纪念品的年销售量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.若不搞促销活动,纪念品的年销售量只有1万件.已知工厂2013年生产纪念品的固定投资为3万元,每生产1万件纪念品另外需要投资32万元.当工厂把每件纪念品的售价定为:“年平均每件生产成本的150%”与“年平均每件所占促销费一半”之和时,则当年的产量和销量相等.(利润=收入-生产成本-促销费用)(1)求出x 与t 所满足的关系式;(2)请把该工厂2013年的年利润y 万元表示成促销费t 万元的函数; (3)试问:当2013年的促销费投入多少万元时,该工厂的年利润最大? [解析](1)设比例系数为k (k ≠0).由题意知,3-x =kt +1.又t =0时,x =1.∴3-1=k 0+1.∴k =2,∴x 与t 的关系是x =3-2t +1(t ≥0).(2)依据题意,可知工厂生产x 万件纪念品的生产成本为(3+32x )万元,促销费用为t 万元,则每件纪念品的定价为:(3+32x x ·150%+t2x)元/件.于是,y =x ·(3+32x x ·150%+t2x )-(3+32x )-t ,化简得,y =992-32t +1-t2(t ≥0).因此,工厂2013年的年利润y =992-32t +1-t2(t ≥0)万元.(3)由(2)知,y =992-32t +1-t2(t ≥0)=50-(32t +1+t +12)≤50-232t +1·t +12=42(当t +12=32t +1,即t =7时,等号成立).所以,当2013年的促销费用投入7万元时,工厂的年利润最大,最大利润为42万元. (理)(2014·某某屯溪一中质检)某沿海地区养殖的一种特色海鲜上市时间仅能持续5个月,预测上市初期和后期会因供应不足使价格呈持续上涨态势,而中期又将出现供大于求,使价格连续下跌.现有三种价格模拟函数:①f (x )=p ·q x ;②f (x )=px 2+qx +1;③f (x )=x (x -q )2+p .(以上三式中p ,q 均为常数,且q >1).(1)为准确研究其价格走势,应选哪种价格模拟函数(不必说明理由);(2)若f (0)=4,f (2)=6,求出所选函数f (x )的解析式(注:函数定义域是[0,5].其中x =0表示8月1日,x =1表示9月1日,…,以此类推);(3)在(2)的条件下研究下面课题:为保证养殖户的经济效益,当地政府计划在价格下跌期间积极拓宽外销,请你预测该海鲜将在哪几个月份内价格下跌.[分析] (1)利用价格呈现前几次与后几次均连续上升,中间几次连续下降的趋势,故可从三个函数的单调上考虑,前面两个函数没有出现两个递增区间和一个递减区间,应选f (x )=x (x -q )2-p 为其模拟函数;(2)由题中条件:f (0)=4,f (2)=6,得方程组,求出p ,q 即可得到f (x )的解析式;(3)确定函数解析式,利用导数小于0,即可预测该海鲜产品在哪几个月份内价格下跌.[解析](1)根据题意,应选模拟函数f (x )=x (x -q )2+p .(2)∵f (0)=4,f (2)=6,∴⎩⎪⎨⎪⎧ p =4,(2-q )2=1,∴⎩⎪⎨⎪⎧p =4,q =3,所以f(x)=x3-6x2+9x+4(0≤x≤5).(3)f(x)=x3-6x2+9x+4,f′(x)=3x2-12x+9,令f′(x)<0得,1<x<3,又∵x∈[0,5],∴f(x)在(0,1),(3,5)上单调递增,在(1,3)上单调递减.所以可以预测这种海鲜将在9月,10月两个月内价格下跌.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学阶段性测试题十

阶段性测试题十(统计与概率)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)某学校进行问卷调查,将全校4200名同学分为100组,每组42人按1~42随机编号,每组的第34号同学参与调查,这种抽样方法是()A.简单随机抽样B.分层抽样C.系统抽样D.分组抽样[答案] C(理)(2013·郑州质量预测)已知随机变量ξ服从正态分布N(1,σ2),P(ξ≤4)=0.84,则P(ξ≤-2)=()A.0.16B.0.32C.0.68 D.0.84[答案] A[解析]因为ξ服从正态分布N(1,σ2),所以P(ξ≤4)=P(ξ≥-2)=0.84,故P(ξ≤-2)=1-P(ξ≥-2)=1-0.84=0.16.2.(2014·武汉市调研)以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分)已知甲组数据的平均数为17,乙组数据的中位数为17,则x ,y 的值分别为( )A .2,6B .2,7C .3,6D .3,7[答案] D[解析] x =17×5-(9+12+10+27+24)=3,∵15<10+y <18且中位数为17,∴y =7,故选D.3.(文)(2014·银川九中一模)从装有3个红球、2个白球的袋中任取3个球,则所取的3个球中至少有1个白球的概率是( )A.110B.310C.35D.910 [答案] D[解析] 将3个红球记作A 、B 、C,2个白球记作D 、E ,从中任取3个球,不同的取法有(A ,B ,C ),(A ,B ,D ),(A ,B ,E ),(A ,C ,D ),(A ,C ,E ),(A ,D ,E ),(B ,C ,D ),(B ,C ,E ),(B ,D ,E ),(C ,D ,E ),共10种,其中所取3个球全是红球的只有1种,∴所求概率P =1-110=910,故选D.(理)(2014·合肥八中联考)将4个颜色互不相同的球全部收入编号为1和2的两个盒子里,使得放入每个盒子里的球的个数不小于该盒子的编号,则不同的放球方法有( )A .10种B .20种C .36种D .52种[答案] A[解析] 根据2号盒子里放球的个数分类:第一类,2号盒子里放2个球,有C 24种放法,第二类,2号盒子里放3个球,有C 34种放法,剩下的小球放入1号盒中,共有不同放球方法C 24+C 34=10种.4.(文)(2014·华安、连城、永安、漳平、泉港一中,龙海二中六校联考)设函数f (x )=-x +2,x ∈[-5,5].若从区间[-5,5]内随机选取一个实数x 0,则所选取的实数x 0满足f (x 0)≤0的概率为( )A .0.5B .0.4C .0.3D .0.2 [答案] C[解析] 令f (x 0)≤0得x 0≥2,∴所求概率P =5-25-(-5)=0.3,故选C.(理)(2014·成都七中模拟)已知f (x )、g (x )都是定义在R 上的函数,g (x )≠0,f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,f (x )g (x )=a x,f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,则关于x 的方程abx 2+2x +52=0(b ∈(0,1))有两个不同实根的概率为( )A.35B.25C.15D.12[答案] B[解析] 令h (x )=f (x )g (x )=a x,则h ′(x )=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2<0,∴h (x )是减函数,∴0<a <1.又f (1)g (1)+f (-1)g (-1)=52,∴a +1a =52,∴a =12.由Δ>0得b <25.又b ∈(0,1),由几何概型概率公式得:p =25,选B.5.(文)(2014·华安、连城、永安、漳平、泉港一中,龙海二中六校联考)如图是某电视台综艺节目举办的挑战主持人大赛上,七位评委为某选手打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数和方差分别为( )A.84,4.8 B .84,1.6 C .85,4 D .85,1.6 [答案] D[解析] 去掉最高分93分和最低分79后,所剩数据的平均分为:x -=80+15(4×3+6+7)=85,方差为:S 2=15[(85-84)2×3+(85-86)2+(85-87)2]=1.6.(理)(2014·长安一中质检)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 .243B .252C .261D .279 [答案] B[解析]有两个重复数字时,①含2个0,有9种,②含1个0,0不能排在百位,∴有C12C19=18种;③不含0,有C19C13C18=216种(或C29C12C13=216种);有三个重复数字时,有C19=9种,∴共有含重复数字的三位数9+18+216+9=252个,故选B.6.(2014·湖南益阳市箴言中学模拟)四名同学根据各自的样本数据研究变量x,y之间的相关关系,并求得回归直线方程,分别得到以下四个结论:①y与x负相关且y^=2.347x-6.423;②y与x负相关且y^=-3.476x+5.648;③y与x正相关且y^=5.437x+8.493;④y与x正相关且y^=-4.326x-4.578.其中一定不正确的结论的序号是()A.①②B.②③C.③④D.①④[答案] D[解析]y与x正(或负)相关时,线性回归直线方程y=b^x+a^中,x的系数b^>0(或b^<0),故①④错.7.(2014·北京市海淀区期末)为了估计某水池中鱼的尾数,先从水池中捕出2000尾鱼,并给每尾鱼做上标记(不影响存活),然后放回水池,经过适当的时间,再从水池中捕出500尾鱼,其中有标记的鱼为40尾,根据上述数据估计该水池中鱼的尾数为() A.10000 B.20000C.25000 D.30000[答案] C[解析] 设估计该水池中鱼的尾数为n ,根据题意可得2000n =40500,解得n =25000.故C 正确.8.(文)(2014·长沙市重点中学月考)已知正方形ABCD 的边长为2,H 是边DA 的中点.在正方形ABCD 内部随机取一点P ,则满足|PH |<2的概率为( )A.π8B.π8+14C.π4D.π4+14[答案] B [解析]取AB 的中点E ,∵正方形边长为2,H 为AD 的中点,∴HE =2,以H 为圆心,HE 为半径画弧交CD 于F ,当点P 落在扇形HEF 和△AHE 、△DHF 内时,|PH |< 2.这是面积型几何概型,∴所求概率P =2×(12×1×1)+14×π·(2)22×2=π+28,故选B.(理)(2014·广东执信中学期中)在区间[-π,π]内随机取两个数分别记为a ,b ,则使得函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π2有零点的概率为( )A .1-π8 B .1-π4 C .1-π2 D .1-3π4[答案] B[解析] ∵f (x )有零点,∴Δ=(2a )2-4(-b 2+π2)≥0,∴a 2+b 2≥π2,∵a ,b ∈[-π,π],∴所求概率P =4π2-π·π24π2=1-π4,故选B.9.(2014·云南景洪市一中期末)通过随机询问110名性别不同的大学生是否爱好某项运动,得到如下的列联表:由K 2=(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),得K 2=110×(40×30-20×20)260×50×60×50≈7.8.附表:A .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别有关”B .在犯错误的概率不超过0.1%的前提下,认为“爱好该项运动与性别无关”C .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别有关”D .有99%以上的把握认为“爱好该项运动与性别无关” [答案] C10.(文)(2014·宝鸡市质检)定义函数y =f (x ),x ∈D ,若存在常数c ,对任意x 1∈D ,存在唯一x 2∈D 的,使得f (x 1)+f (x 2)2=c ,则称函数f (x )在D 上的均值为c ,已知f (x )=lg x ,x ∈[10,100],则函数f (x )=lg x 在x ∈[10,100]上的均值为( )A.32 B.34 C.710 D .10[答案] A[解析] 根据定义,函数y =f (x ),x ∈D ,若存在常数c ,对任意的x 1∈D ,存在唯一的x 2∈D ,使得f (x 1)+f (x 2)2=c ,则称函数f (x )在D 上的均值为c ,令x 1x 2=10×100=1000,当x 1∈[10,100]时,选定x 2=1000x 1∈[10,100]可得:c =lg (x 1x 2)2=32,故选A.(理)(2014·开滦二中期中)二项式(x 2+2x)10的展开式中的常数项是( )A .第10项B .第9项C .第8项D .第7项[答案] B [解析] 通项T r +1=C r 10·(x 2)10-r ·(2x)r =2r·C r10x 20-5r 2,令20-5r2=0得r =8,∴常数项为第9项.11.(2014·安徽示范高中联考)给出下列五个命题:①将A 、B 、C 三种个体按3:1:2的比例分层抽样调查,如果抽取的A 个体为9个,则样本容量为30;②一组数据1,2,3,3,4,5的平均数、众数、中位数都相同; ③甲组数据的方差为5,乙组数据为5,6,9,10,5,那么这两组数据中比较稳定的是甲;④已知具有相关关系的两个变量满足的回归直线方程为y =1-2x ,则x 每增加1个单位,y 平均减少2个单位;⑤统计的10个样本数据为125,120,122,105,130,114,116,95,120,134,则样本数据落在[114.5,124.5)内的频率为0.4.其中真命题为( ) A .①②④ B .②④⑤ C .②③④ D .③④⑤ [答案] B[解析] ①样本容量为9÷36=18,①是假命题;②数据1,2,3,3,4,5的平均数为16(1+2+3+3+4+5)=3,中位数为3,众数为3,都相同,②是真命题;③x -乙=5+6+9+10+55=7,s 2乙=15[(5-7)2+(6-7)2+(9-7)2+(10-7)2+(5-7)2]=15×(4+1+4+9+4)=4.4,∵s 2甲>s 2乙,∴乙稳定,③是假命题;④是真命题;⑤数据落在[114.5,124.5)内的有:120,122,116,120共4个,故所求概率为410=0.4,⑤是真命题.12.已知x ,y 的取值如下表:从所得的散点图分析,y 与x 线性相关,且y ^=0.95x +a ^,则a ^=( )A .2.5B .2.6C .2.7D .2.8 [答案] B[解析] x -=2,y -=4.5, ∵回归直线过样本点中心(2,4.5), ∴4.5=0.95×2+a ^, ∴a^=2.6,故选B. 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(文)(2014·佛山市质检)一个总体分为甲、乙两层,用分层抽样方法从总体中抽取一个容量为20的样本.已知乙层中每个个体被抽到的概率都为19,则总体中的个体数为________.[答案] 180[解析] 因为分层抽样中每个个体被抽到的概率相等,故总体中的个体数为20÷19=180.(理)(2014·长沙市重点中学月考)从某500件产品中随机抽取50件进行质检,利用随机数表法抽取样本时,先将这500件产品按001,002,003,…,500进行编号.如果从随机数表第7行第4列的数2开始,从左往右读数,则依次抽取的第4个个体的编号是________.(下面摘录了随机数表第6行至第8行各数)16 22 77 94 39 49 54 43 54 82 17 37 93 23 78 87 35 20 96 43 84 26 34 91 6484 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 72 06 50 25 83 42 16 33 7663 01 63 78 59 16 95 55 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79[答案] 206[解析] 按规定的读数方法,依次读取的数是:217,157,245,217,206,…,由于重复的数字应只保留1个,故读取的第4个个体的编号为206.14.(文)(2014·海南省文昌市检测)在区域M =(x ,y )⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎨⎪⎧ x +y <4y >x x >0内撒一粒豆子,落在区域N ={(x ,y )|x 2+(y -2)2≤2}内的概率为________.[答案] π4[解析] ∵⊙C :x 2+(y -2)2=2的圆心C (0,2)与直线y =x 和x +y =4都相切.∴区域M 中落在区域N 内的部分为半圆.由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,x +y =4,得A (2,2),∴S △OAB =12×4×2=4, 又S 半圆=π,∴所求概率P =π4.(理)(2014·浙江省五校联考)若对任意的实数x ,有x 4=a 0+a 1(x +2)+a 2(x +2)2+a 3(x +2)3+a 4(x +2)4,则a 3的值为________.[答案] -2[解析] ∵x 4=[(x +2)-2]4=(x +2)4-2(x +2)3+4(x +2)2-8(x +2)+16,∴a 3=-2.15.(2014·安徽示范高中联考)在三棱锥P -ABC 中,任取两条棱,则这两条棱异面的概率是________.[答案] 15[解析] 三棱锥中两条相对的棱所在直线是异面直线,共有3对,从6条棱中任取两条,可知有15种取法,∴取到两条棱异面的概率P =315=15.16.(文)(2014·北京朝阳区期末)某校为了解高一学生寒假期间的阅读情况,抽查并统计了100名学生的某一周阅读时间,绘制了频率分布直方图(如图所示),那么这100名学生中阅读时间在[4,8)小时内的人数为________.[答案] 54[解析] 这100名学生中阅读时间在[4,8)小时内的人数为100×[(0.12+0.15)×2]=54.(理)(2014·浙北名校联盟联考)一袋中装有分别标记着1,2,3数字的3个小球,每次从袋中取出一个球(每只小球被取到的可能性相同),现连续取3次球,若每次取出一个球后放回袋中,记3次取出的球中标号最小的数字与最大的数字分别为X ,Y ,设ξ=Y -X ,则E (ξ)=________.[答案] 43[解析] 由题意知ξ的取值为0,1,2,ξ=0,表示X =Y ,ξ=1表示X =1,Y =2;或X =2,Y =3;ξ=2表示X =1,Y =3.∴P (ξ=0)=333=19,P (ξ=1)=2×2×333=49, P (ξ=2)=2×3+A 3333=49, ∴E (ξ)=0×19+1×49+2×49=43.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(2014·海南省文昌市检测)某水泥厂甲、乙两个车间包装水泥,在自动包装传送带上每隔30分钟抽取一包产品,称其重量,分别记录抽查数据如下:甲:102,101,99,98,103,98,99 乙:110,115,90,85,75,115,110 (1)画出这两组数据的茎叶图;(2)求出这两组数据的平均值和方差(用分数表示);并说明哪个车间的产品较稳定.(3)从甲中任取一个数据x (x ≥100),从乙中任取一个数据y (y <100),求满足条件|x -y |≤20的概率.[解析] (1)茎叶图如图:(2)x -甲=17(102+101+99+98+103+98+99)=100; x -乙=17(110+115+90+85+75+115+110)=100; S 2甲=17(4+1+1+4+9+4+1)=247;S 2乙=17(100+225+100+225+625+225+100)=16007,∵S 2甲<S 2乙,故甲车间产品比较稳定.(3)所有可能的情况有:(102,90),(102,85),(102,75),(101,90),(101,85),(101,75),(103,90),(103,85),(103,75),不满足条件的有:(102,75),(101,75),(103,75),所以P (|x -y |≤20)=1-39=23.18.(本小题满分12分)(文)(2014·广东执信中学期中)某校高三文科分为五个班.高三数学测试后,随机地在各班抽取部分学生进行成绩统计,各班被抽取的学生人数恰好成等差数列,人数最少的班被抽取了18人.抽取出来的所有学生的测试成绩统计结果的频率分布条形图如图所示,其中120~130(包括120分但不包括130分)的频率为0.05,此分数段的人数为5人.(1)问各班被抽取的学生人数各为多少人?(2)在抽取的所有学生中,任取一名学生,求分数不小于90分的概率.[解析] (1)由频率分布条形图知,抽取的学生总数为50.05=100人.∵各班被抽取的学生人数成等差数列,设其公差为d , 由5×18+10d =100,解得d =1.∴各班被抽取的学生人数分别是18人,19人,20人,21人,22人.(2)在抽取的学生中,任取一名学生,则分数不小于90分的频率为0.35+0.25+0.1+0.05=0.75.用频率作为概率的估计值知所求概率约为0.75.(理)(2014·抚顺二中期中)在某校高三学生的数学校本课程选课过程中,规定每位同学只能选一个科目.已知某班第一小组与第二小组各有六位同学选择科目甲或科目乙,选课情况如下表:(1)求选出的4人均选科目乙的概率;(2)设ξ为选出的4个人中选科目甲的人数,求ξ的分布列和数学期望.[解析] (1)设“从第一小组选出的2人选科目乙”为事件A , “从第二小组选出的2人选科目乙”为事件B .由于事件A 、B 相互独立,且P (A )=C 25C 26=23,P (B )=C 24C 26=25,所以选出的4人均选科目乙的概率为 P (A ·B )=P (A )·P (B )=23×25=415. (2)由条件知ξ可能的取值为0,1,2,3.P (ξ=0)=415,P (ξ=1)=C 25C 26·C 12C 14C 26+C 15C 26·C 24C 26=2245,P (ξ=3)=C 15C 26·1C 26=145,P (ξ=2)=1-P (ξ=0)-P (ξ=1)-P (ξ=3)=29,ξ的分布列为:∴ξ的数学期望E (ξ)=0×415+1×2245+2×29+3×145=1. 19.(本小题满分12分)(文)(2014·抚顺市六校联合体期中)用分层抽样方法从高中三个年级的相关人员中抽取若干人组成研究小组,有关数据见下表:(单位:人)(1)求x ,y ;(2)若从高二、高三年级抽取的人中选2人,求这二人都来自高二年级的概率.[解析] (1)由题意可得x 99=y 27=218,所以x =11,y =3. (2)记从高二年级抽取的3人为b 1,b 2,b 3,从高三年级抽取的2人为c 1,c 2,则从这两个年级中抽取的5人中选2人的基本事件有:(b 1,b 2),(b 1,b 3),(b 1,c 1),(b 1,c 2),(b 2,b 3),(b 2,c 1),(b 2,c 2),(b 3,c 1),(b 3,c 2),(c 1,c 2)共10种,设选中的2人都来自高二的事件为A ,则A 包含的基本事件有:(b 1,b 2),(b 1,b 3),(b 2,b 3)共3种. 因此P (A )=310=0.3.故选中的2人都来自高二的概率为0.3.(理)(2014·泸州市一诊)在一次数学统考后,某班随机抽取10名同学的成绩进行样本分析,获得成绩数据的茎叶图如下.(1)计算样本的平均成绩及方差;(2)现从10个样本中随机抽出2名学生的成绩,设选出学生的分数为90分以上的人数为ξ,求随机变量ξ的分布列和均值.[解析] (1)样本的平均成绩x -=92+98×2+85×2+74×3+60×210=80, 方差s 2=110[(92-80)2+(98-80)2×2+(85-80)2×2+(74-80)2×3+(60-80)2×2]=175.(2)由题意知选出学生的分数为90分以上的人数为ξ,得到随机变量ξ=0,1,2.P (ξ=0)=C 27C 210=715,P (ξ=1)=C 13C 17C 210=715,P (ξ=2)=C 23C 210=115,分布列为:E (ξ)=0×715+1×15+2×15=5.20.(本小题满分12分)(文)(2013·沈阳联考)某电脑公司有6名产品推销员,其工作年限与年推销金额的数据如下表:(1) (2)求年推销金额y 关于工作年限x 的线性回归方程;(3)若第6名推销员的工作年限为11年,试估计他的年推销金额. [解析] (1)依题意,画出散点图如图所示,(2)从散点图可以看出,这些点大致在一条直线附近,设所求的线性回归方程为y ^=b^x +a ^. 则b^=∑i =15(x i -x -)(y i -y -)∑i =15(x i -x -)2=1020=0.5,a ^=y --b ^x -=0.4,∴年推销金额y 关于工作年限x 的线性回归方程为y ^=0.5x +0.4. (3)由(2)可知,当x =11时,y ^=0.5x +0.4=0.5×11+0.4=5.9(万元).∴可以估计第6名推销员的年销售金额为5.9万元.(理)(2014·河南淇县一中模拟)设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1.(1)求概率P (ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E (ξ).[解析] (1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共有8C 23对相交棱,因此P (ξ=0)=8C 23C 212=2466=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对,故P (ξ=2)=6C 212=111,于是P (ξ=1)=1-P (ξ=0)-P (ξ=2) =1-411-111=611, 所以随机变量ξ的分布列是因此E (ξ)21.(本小题满分12分)(文)(2014·绵阳市南山中学检测)某校从参加高三模拟考试的学生中随机抽取60名学生,将其数学成绩(均为整数)分成六组[90,100),[100,110),…,[140,150]后得到如下部分频率分布直方图.观察图形的信息,回答下列问题:(1)求分数在[120,130)内的频率;(2)若在同一组数据中,将该组区间的中点值(如:组区间[100,110)的中点值为100+1102=105.)作为这组数据的平均分,据此,估计本次考试的平均分;(3)用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生中抽取一个容量为6的样本,将该样本看成一个总体,从中任取2个,求至多有1人在分数段[120,130)内的概率.[解析] (1)分数在[120,130)内的频率为:1-(0.1+0.15+0.15+0.25+0.05)=1-0.7=0.3.(2)估计平均分为x -=95×0.1+105×0.15+115×0.15+125×0.3+135×0.25+145×0.05=121.(3)由题意,[110,120)分数段的人数为60×0.15=9(人),[120,130)分数段的人数为60×0.3=18(人).∵用分层抽样的方法在分数段为[110,130)的学生中抽取一个容量为6的样本,∴需在[110,120)分数段内抽取2人,并分别记为m ,n ; 在[120,130)分数段内抽取4人并分别记为a ,b ,c ,d ; 设“从样本中任取2人,至多有1人在分数段[120,130)内”为事件A ,则基本事件有:(m ,n ),(m ,a ),(m ,b ),(m ,c ),(m ,d ),(n ,a ),(n ,b ),(n ,c ),(n ,d ),(a ,b ),(a ,c ),(a ,d ),(b ,c ),(b ,d ),(c ,d )共15种.事件A 包含的基本事件有:(m ,n ),(m ,a ),(m ,b ),(m ,c ),(m ,d ),(n ,a ),(n ,b ),(n ,c ),(n ,d )共9种.∴P (A )=915=35.(理)(2014·保定市八校联考)某班同学利用寒假在三个小区进行了一次生活习惯是否符合低碳观念的调查,若生活习惯符合低碳观念的称为“低碳族”,否则称为“非低碳族”,这两族人数占各自小区总人数的比例如下:(1)从概率;(2)在B 小区中随机选择20户,从中抽取的3户中“非低碳族”数量为X ,求X 的分布列和期望E (X ).[解析] (1)记这3人中恰好有2人是低碳族为事件A , P (A )=12×45×13+12×15×23+12×45×23=715,(2)在B 小区中随机选择20户中,“非低碳族”有4户,P (X =k )=C k 4C 3-k 16C 320,(k =0,1,2,3),E (X )=0×2857+1×819+2×895+3×1285=0.6.22.(本小题满分14分)(文)某中学对高二甲、乙两个同类班级进行“加强‘语文阅读理解’训练对提高‘数学应用题’得分率作用”的试验,其中甲班为试验班(加强语文阅读理解训练),乙班为对比班(常规教学,无额外训练),在试验前的测试中,甲、乙两班学生在数学应用题上的得分率基本一致,试验结束后,统计几次数学应用题测试的平均成绩(均取整数)如下表所示:(1)试分析估计两个班级的优秀率;(2)由以上统计数据填写下面2×2列联表,并问是否有75%的把握认为“加强‘语文阅读理解’训练对提高‘数学应用题’得分率”有帮助.甲班优秀人数为30人,优秀率为3050=60%, 乙班优秀人数为25人,优秀率为2550=50%, 所以甲、乙两班的优秀率分别为60%和50%. (2)因为K 2=50×50×55×45=10099≈1.010,所以由参考数据知,没有75%的把握认为“加强‘语文阅读理解’训练对提高‘数学应用题’得分率”有帮助.(理)(2014·浙江省五校联考)甲、乙、丙三人按下面的规则进行乒乓球比赛:第一局由甲、乙参加而丙轮空,以后每一局由前一局的获胜者与轮空者进行比赛,而前一局的失败者轮空.比赛按这种规则一直进行到其中一人连胜两局或打满6局时停止.设在每局中参赛者胜负的概率均为12,且各局胜负相互独立.求:(1)打满4局比赛还未停止的概率;(2)比赛停止时已打局数ξ的分布列与期望E (ξ).[解析] 令A k ,B k ,C k 分别表示甲、乙、丙在第k 局中获胜.(1)由独立事件同时发生与互斥事件至少有一个发生的概率公式知,打满4局比赛还未停止的概率为P(A1C2B3A4)+P(B1C2A3B4)=124+1 24=18.(2)ξ的所有可能值为2,3,4,5,6,且P(ξ=2)=P(A1A2)+P(B1B2)=122+122=12,P(ξ=3)=P(A1C2C3)+P(B1C2C3)=123+123=14.P(ξ=4)=P(A1C2B3B4)+P(B1C2A3A4)=124+124=18.P(ξ=5)=P(A1C2B3A4A5)+P(B1C2A3B4B5)=125+125=116. P(ξ=6)=P(A1C2B3A4C5)+P(B1C2A3B4C5)=125+125=116. 故分布列为∴E(ξ)=2×12+3×14+4×18+5×116+6×116=4716.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学12-2

基础巩固强化一、选择题1.(文)极坐标方程(ρ-1)(θ-π)=0(ρ≥0)表示的图形是( ) A .两个圆 B .两条直线C .一个圆和一条射线D .一条直线和一条射线[答案] C[解析] 原方程等价于ρ=1或θ=π,前者是半径为1的圆,后者是一条射线.(理)(2013·北京西城期末)在极坐标系中,已知点P (2,π6),则过点P 且平行于极轴的直线的方程是( )A .ρsin θ=1B .ρsin θ= 3C .ρcos θ=1D .ρcos θ= 3[答案] A[解析] 点P (2,π6)的直角坐标为(3,1), ∵所求直线平行于极轴,∴所求直线的斜率k =0.所求直线的普通方程为y =1,化为极坐标方程为ρsin θ=1,故选A.2.(文)设极坐标系的极点与平面直角坐标系的原点重合,极轴为x 轴正半轴,则直线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+2t ,y =2+t .(t 为参数)被圆ρ=3截得的弦长为( )A.125B.125 5C.95 5 D.9510[答案] B[解析] 圆的直角坐标方程为x 2+y 2=9,直线的参数方程化为普通方程为x -2y +3=0,则圆心(0,0)到直线的距离d =35.所以弦长为232-d 2=1255.(理)已知点P (3,m )在以点F 为焦点的抛物线⎩⎪⎨⎪⎧x =4t 2,y =4t .(t 为参数)上,则|PF |=( )A .1B .2C .3D .4[答案] D[解析] 将抛物线的参数方程化为普通方程为y 2=4x ,则焦点F (1,0),准线方程为x =-1,又P (3,m )在抛物线上,由抛物线的定义知|PF |=3-(-1)=4.3.(文)(2013·北京海淀期末)已知直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =2+t ,y =-2-t (t 为参数)与圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ+1,y =2sin θ(θ为参数),则直线l 的倾斜角及圆心C 的直角坐标分别为( )A.π4,(1,0) B.π4,(-1,0) C.3π4,(1,0)D.3π4,(-1,0)[答案] C[解析] ∵直线l 的普通方程为x +y =0, ∴直线l 的倾斜角为3π4.又∵圆C 的普通方程为(x -1)2+y 2=4, ∴圆心坐标为(1,0),故选C.(理)(2013·山西太原测评)若直线⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2t ,y =-1-t (t 为参数)被曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3cos θ,y =1+3sin θ(θ为参数,θ∈R )所截,则截得的弦的长度是( ) A.355 B.655 C.322 D .6 2[答案] B[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+2t ,y =-1-t ,∴x +2y +3=0.∵⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3cos θ,y =1+3sin θ,∴(x -1)2+(y -1)2=9, ∴圆心(1,1)到直线x +2y +3=0的距离 d =|1+2+3|5=655,弦长为232-(655)2=655,故选B.4.若直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1+3t ,y =2-3t .(t 为参数),则直线的倾斜角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°[答案] D[解析] 由直线的参数方程知,斜率k =y -2x -1=-3t 3t =-33=tan θ,θ为直线的倾斜角,所以该直线的倾斜角为150°.5.(文)在极坐标系中,过点(2,π3)且与极轴平行的直线的方程是( )A .ρcos θ= 3B .ρsin θ= 3C .ρ=3cos θD .ρ=3sin θ[答案] B[解析] 设P (ρ,θ)是所求直线上任意一点,则ρsin θ=2sin π3,∴ρsin θ=3,故选B.(理)(2013·安徽理,7)在极坐标系中,圆ρ=2cos θ的垂直于极轴的两条切线方程分别为( )A .θ=0(ρ∈R )和ρcos θ=2B .θ=π2(ρ∈R )和ρcos θ=2 C .θ=π2(ρ∈R )和ρcos θ=1 D .θ=0(ρ∈R )和ρcos θ=1 [答案] B[解析] 由题意可知,圆ρ=2cos θ可化为普通方程为(x -1)2+y 2=1.所以圆的垂直于x 轴的两条切线方程分别为x =0和x =2,再将两条切线方程化为极坐标方程分别为θ=π2(ρ∈R )和ρcos θ=2,故选B.6.(2012·淮南市二模)已知曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos θ,y =2sin θ.(θ为参数)和直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t +b .(t 为参数,b 为实数),若曲线C 上恰有3个点到直线l 的距离等于1,则b =( )A. 2 B .- 2 C .0 D .±2[答案] D[解析] 将曲线C 和直线l 的参数方程分别化为普通方程为x 2+y 2=4和y =x +b ,依题意,若要使圆上有3个点到直线l 的距离为1,只要满足圆心到直线的距离为1即可,得到|b |2=1,解得b =±2.二、填空题7.若直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-2t ,y =2+kt .(t 为参数)与直线l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s .(s为参数)垂直,则k =______.[答案] -1[解析] l 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =1-2t ,y =2+kt .(t 为参数)化为普通方程为y -2=-k2(x -1),l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s .(s 为参数)化为普通方程为y -1=-2x ,∵l 1⊥l 2,∴-k 2·(-2)=-1,k =-1.8.(文)(2013·江西理,15)设曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t y =t2(t 为参数),若以直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为________.[答案] ρcos 2θ-sin θ=0[解析] 由参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t 2得曲线在直角坐标系下的方程为y =x 2.由公式⎩⎪⎨⎪⎧x =ρcos θ,y =ρsin θ得曲线C 的极坐标方程为ρcos 2θ=sin θ.(理)(2013·陕西理,15)如图,以过原点的直线的倾斜角θ为参数,则圆x 2+y 2-x =0的参数方程为________.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin θcos θ(θ为参数)[解析] 由三角函数定义知yx =tan θ(x ≠0),y =x tan θ, 由x 2+y 2-x =0得,x 2+x 2tan 2θ-x =0,x =11+tan 2θ=cos 2θ,则y =x tan θ=cos 2θtan θ=sin θcos θ, 又θ=π2时,x =0,y =0也适合题意,故参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin θcos θ(θ为参数).[解法探究] 因为直线OP 与圆的交点为P ,所以点P 与直径两端点构成直角三角形,故可通过解直角三角形求得参数方程.将圆x 2+y 2-x =0配方得,(x -12)2+y 2=14, ∴圆的直径为1.设P (x ,y ),则|OP |=cos θ, x =|OP |cos θ=cos 2θ, y =|OP |sin θ=sin θcos θ.∴圆的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos 2θ,y =sin θcos θ,(θ为参数).9.(文)(2012·深圳调研)在极坐标系中,点P (1,π2)到直线l :ρcos(θ+π4)=322上的点的最短距离为________.[答案] 2 2[解析] 注意到点P (1,π2)的直角坐标是(0,1),直线l :ρcos(θ+π4)=322的直角坐标方程是x -y -3=0,因此点P (1,π2)到直线l 上的点的最短距离,即点P 到直线l 的距离,等于|0-1-3|2=2 2.(理)在极坐标系中,圆ρ=4cos θ的圆心C 到直线ρsin(θ+π4)=22的距离为________.[答案]2[解析] 注意到圆ρ=4cos θ的直角坐标方程是x 2+y 2=4x ,圆心C 的坐标是(2,0).直线ρsin(θ+π4)=22的直角坐标方程是x +y -4=0,因此圆心(2,0)到该直线的距离等于|2+0-4|2= 2.三、解答题10.(文)(2012·河南六市联考)曲线C 1的极坐标方程为ρ=4cos θ,直线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+4t ,y =2+3t .(t 为参数).(1)将C 1化为直角坐标方程;(2)曲线C 1与C 2是否相交?若相交,求出弦长,若不相交,请说明理由.[解析] (1)∵ρ=4cos θ,∴ρ2=4ρcos θ,∴x 2+y 2=4x , 所以C 1的直角坐标方程为x 2+y 2-4x =0. (2)C 2的直角坐标方程为3x -4y -1=0, C 1表示以(2,0)为圆心,2为半径的圆. 圆心C 1(2,0)到直线C 2的距离 d =|3×2-4×0-1|32+42=1<2. 所以C 1与C 2相交.相交弦长|AB |=222-12=2 3.(理)已知直线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧x =1+t cos α,y =t sin α.(t 为参数),圆C 2:ρ=1.(极坐标轴与x 轴非负半轴重合)(1)当α=π3时,求直线C 1被圆C 2所截得的弦长;(2)过坐标原点O 作C 1的垂线,垂足为A .当a 变化时,求A 点的轨迹的普通方程.[解析] (1)当α=π3时,C 1的普通方程为y =3(x -1), C 2的普通方程为x 2+y 2=1.法1:联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -1),x 2+y 2=1.解得C 1与C 2的交点为(1,0),(12,-32), 所以截得的弦长为(1-12)2+(-32)2=1.法2:原点O 到直线C 1的距离为|0-0-3|(3)2+1=32, 又圆C 2的半径为1,所以截得的弦长为21-(32)2=2×12=1.(2)C 1的普通方程为x sin α-y cos α-sin α=0. A 点坐标为(sin 2α,-cos αsin α),故当α变化时,A 点轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =sin 2α,y =-sin αcos α.(α为参数).所以A 点轨迹的普通方程为x 2+y 2-x =0.能力拓展提升一、填空题11.(2013·广东理,14)已知曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos ty =2sin t(t为参数),C 在点(1,1)处的切线为l ,以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l 的极坐标方程为________.[答案] ρsin(θ+π4)= 2[解析] ∵曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos t ,y =2sin t ,(t 为参数),∴其普通方程为x 2+y 2=2.又点(1,1)在曲线C 上,∴曲线l 的斜率k =-1.故l 的方程为x +y -2=0,化为极坐标方程为ρcos θ+ρsin θ=2, 即ρsin(θ+π4)= 2.12.(文)极坐标系中,点A 在曲线ρ=2sin θ上,点B 在曲线ρcos θ=-2上,则|AB |的最小值为________.[答案] 1[解析] ρ=2sin θ⇒ρ2=2ρsin θ ∴x 2+y 2-2y =0,即x 2+(y -1)2=1; ∵ρcos θ=-2,∴x =-2,易知圆心(0,1)到直线x =-2的距离为2,圆半径为1,故|AB |min=1.(理)在极坐标系中,设P 是直线l :ρ(cos θ+sin θ)=4上任一点,Q 是圆C :ρ2=4ρcos θ-3上任一点,则|PQ |的最小值是________.[答案]2-1[解析] 直线l 方程化为x +y -4=0,⊙C 方程化为x 2+y 2-4x +3=0,即(x -2)2+y 2=1.圆心C (2,0)到直线l 的距离d =|2+0-4|2=2, ∴|PQ |min =2-1.13.(文)(2013·广东深圳一模)在直角坐标系xOy 中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =t +1(t 为参数),曲线C 2的极坐标方程为ρsin θ-ρcos θ=3,则C 1与C 2的交点在直角坐标系中的坐标为________.[答案] (2,5)[解析] 将曲线C 1的参数方程和曲线C 2的极坐标方程分别转化为直角坐标方程C 1:y =x 2+1,C 2:y -x =3,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 2+1,y -x =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =5, 故交点坐标为(2,5).(理)以椭圆x 225+y 216=1的焦点为焦点,以直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2t y =4t 为渐近线的双曲线的参数方程为________________.[答案] ⎩⎪⎨⎪⎧ x =sec θ,y =22tan θ.(θ≠k π+π2) [解析] ∵椭圆的焦点(±3,0),∴双曲线中c =3,又直线⎩⎪⎨⎪⎧x =2t ,y =4t .化为y =22x ,它是双曲线的渐近线,∴b a =22,∴a 2=1,b 2=8,∴a =1,b =22,∴双曲线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =sec θ,y =22tan θ.(θ≠k π+π2). 14.(2013·广东广州调研)已知圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ+2(θ为参数),以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为ρsin θ+ρcos θ=1,则直线l 被圆C 所截得的弦长是________.[答案] 2[解析] 圆C 的参数方程化为普通方程为x 2+(y -2)2=1, 直线l 的极坐标方程化为平面直角坐标方程为x +y =1,圆心到直线的距离d =|0+2-1|2=22, 故圆C 截直线l 所得的弦长为212-d 2= 2.二、解答题15.(文)以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标坐标系取相等的单位长度.已知直线l 经过点P (1,1),倾斜角α=π6.(1)写出直线l 的参数方程;(2)设l 与圆ρ=2相交于两点A 、B ,求点P 到A 、B 两点的距离之积.[解析] (1)直线的参数方程是⎩⎨⎧ x =1+32t ,y =1+12t .(t 是参数)(2)因为点A 、B 都在直线l 上,所以可设它们对应的参数为t 1和t 2,圆ρ=2化为直角坐标系的方程x 2+y 2=4.将直线l 的参数方程代入圆的方程x 2+y 2=4整理得到t 2+(3+1)t -2=0①因为t 1和t 2是方程①的解,从而t 1t 2=-2,∴|P A |·|PB |=|t 1t 2|=2.(理)(2013·辽宁五校协作体联考)已知直线l 是过点P (-1,2),方向向量为n =(-1,3)的直线,圆方程ρ=2cos(θ+π3).(1)求直线l 的参数方程;(2)设直线l 与圆相交于M ,N 两点,求|PM |·|PN |的值.[解析] (1)∵n =(-1,3),∴直线的倾斜角α=2π3.∴直线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1+t cos 2π3,y =2+t sin 2π3(t 为参数),即⎩⎨⎧x =-1-12t ,y =2+32t (t 为参数).(2)∵ρ=2(12cos θ+32sin θ)=cos θ+3sin θ,∴ρ2=ρcos θ+3ρsin θ.∴x 2+y 2-x +3y =0,将直线的参数方程代入得t 2+(3+23)t +6+23=0.∴|t 1t 2|=6+23,即|PM |·|PN |=6+2 3.16.(文)(2013·贵州六校联考)已知圆C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos φ,y =sin φ(φ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C 2的极坐标方程为ρ=2cos(θ+π3).(1)将圆C 1的参数方程化为普通方程,将圆C 2的极坐标方程化为直角坐标方程;(2)圆C 1、C 2是否相交?若相交,请求出公共弦的长;若不相交,请说明理由.[解析] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =cos φ,y =sin φ,得x 2+y 2=1, 又∵ρ=2cos(θ+π3)=cos θ-3sin θ,∴ρ2=ρcos θ-3ρsin θ.∴x 2+y 2-x +3y =0,即(x -12)2+(y +32)2=1.(2)圆心距d =(0-12)2+(0+32)2=1<2,得两圆相交.设交点为A ,B ,由⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2=1,x 2+y 2-x +3y =0 得A (1,0),B (-12,-32),∴|AB |=(1+12)2+(0+32)2= 3.(理)已知直线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t cos α,y =t sin α,(t 为参数),圆C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ,(θ为参数).(1)当α=π3时,求C 1与C 2的交点坐标;(2)过坐标原点O 作C 1的垂线,垂足为A ,P 为OA 的中点.当α变化时,求P 点轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.[解析] (1)当α=π3时,C 1的普通方程为y =3(x -1),C 2的普通方程为x 2+y 2=1.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =3(x -1),x 2+y 2=1,解得C 1与C 2的交点为(1,0),(12,-32).(2)C 1的普通方程为x sin α-y cos α-sin α=0.A 点坐标为(sin 2α,-cos αsin α),故当α变化时,P 点轨迹的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧ x =12sin 2α,y =-12sin αcos α,(α为参数),消去参数得P 点轨迹的普通方程为(x -14)2+y 2=116,故P 点轨迹是圆心为(14,0),半径为14的圆.考纲要求1.了解坐标系的作用.了解在平面直角坐标系伸缩变换作用下平面图形的变化情况.2.了解极坐标的基本概念.会在极坐标系中用极坐标来刻画点的位置,能进行极坐标和直角坐标的互化.3.能在极坐标系中给出简单图形(如过极点的直线、过极点或圆心在极点的圆)表示的极坐标方程.4.了解柱坐标系、球坐标系中表示空间中点的位置的方法,并与空间直角坐标系中表示点的位置的方法相比较,了解它们的区别.5.了解参数方程,了解参数的意义.6.能选择适当的参数写出直线、圆和椭圆的参数方程.补充说明1.极坐标系的概念在平面内取一个定点O为极点,引一条射线Ox为极轴,再选定一个长度单位和角度单位(通常取弧度)及正方向(通常取逆时针方向),就建立了一个极坐标系.对于极坐标系内任意一点M,用ρ表示线段OM的长度,用θ表示以极轴Ox为始边,射线OM为终边的角,ρ叫做点M的极径,θ叫做点M的极角,有序实数对(ρ,θ)就叫做点M的极坐标.如无特别说明时,ρ≥0,θ∈R.2.柱坐标系(1)如图,空间直角坐标系O-xyz中,设P是空间任意一点,它在xoy平面上的射影为Q,用(ρ,θ)(ρ≥0,0≤θ<2π)来表示点Q在平面xoy上的极坐标.则点P的位置可用有序数组(ρ,θ,z)(z∈R)表示.把建立了空间的点与有序数组(ρ,θ,z)之间的这种对应关系的坐标系叫做柱坐标系,有序数组(ρ,θ,z)叫做点P的柱坐标,记作P(ρ,θ,z ),其中ρ≥0,0≤θ<2π,-∞<z <+∞.(2)空间点P 的直角坐标(x ,y ,z )与柱坐标(ρ,θ,z )之间的变换公式为⎩⎪⎨⎪⎧ x =ρcos θ,y =ρsin θ,z =z .3.球坐标系(1)如图空间直角坐标系O -xyz 中,设P 是空间任意一点,记|OP |=r ,OP 与Oz 轴正向所夹的角为φ,设P 在xOy 平面上的射影为Q ,Ox 轴按逆时针方向旋转到OQ 时所转过的最小正角为θ,则点P 用有序数组(r ,φ,θ)表示.把空间的点与有序数组(r ,φ,θ)之间建立的这种对应关系的坐标系叫做球坐标系或空间极坐标系,有序数组(r ,φ,θ)叫做点P 的球坐标,记作P (r ,φ,θ),其中r ≥0,0≤φ≤π,0≤θ<2π.(2)空间点P 的直角坐标(x ,y ,z )与球坐标(r ,φ,θ)之间的变换关系为⎩⎪⎨⎪⎧ x =r sin φcos θ,y =r sin φsin θ,z =r cos φ.备选习题1.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos α,y =3sin α.(α为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,曲线C 2的方程为ρ(cos θ-sin θ)+1=0,则C 1与C 2的交点个数为________.[答案] 2[解析] 曲线C 1的参数方程可化为x 24+y 23=1,曲线C 2的极坐标方程ρ(cos θ-sin θ)+1=0化为直角坐标方程为x -y +1=0.直线x -y +1=0过点(0,1),位于椭圆C 1内,故C 1与C 2有2个交点.2.已知曲线C 1:ρ=2sin θ,曲线C 2:⎩⎪⎨⎪⎧ x =-35t +2,y =45t .(t 为参数). (1)化C 1为直角坐标方程,化C 2为普通方程;(2)若M 为曲线C 2与x 轴的交点,N 为曲线C 1上一动点,求|MN |的最大值.[解析] (1)曲线C 1的方程化为ρ2=2ρsin θ又x 2+y 2=ρ2,x =ρcos θ,y =ρsin θ所以曲线C 1的直角坐标方程x 2+y 2-2y =0,因为曲线C 2的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧ x =-35t +2,y =45t .消去参数t 得曲线C 2的普通方程4x +3y -8=0.(2)在曲线C 2的方程中,令y =0得x =2,即M 点的坐标为(2,0),又曲线C 1为圆,其圆心坐标为C 1(0,1),半径r =1,则|MC 1|=5,∴|MN |≤|MC 1|+r =5+1,|MN |的最大值为5+1.3.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+45t ,y =-1-35t .(t 为参数),若以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,则曲线C 的极坐标方程为ρ=2cos(θ+π4),求直线l 被曲线C 所截的弦长.[解析] 将方程⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+45t ,y =-1-35t .(t 为参数)化为普通方程得,3x +4y +1=0,将方程ρ=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4化为普通方程得,x 2+y 2-x +y =0,它表示圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,半径为22的圆,则圆心到直线的距离d =110, 弦长为2r 2-d 2=212-1100=75.4.已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与直角坐标系的x 轴的正半轴重合.设点O 为坐标原点,直线l :⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =2+2t .(参数t ∈R )与曲线C 的极坐标方程为ρcos 2θ=2sin θ.(1)求直线l 与曲线C 的普通方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,证明:OA →·OB→=0. [解析] (1)由直线的参数方程消去参数t 得普通方程y =2x +2;由曲线C 的极坐标方程得曲线C 的普通方程为x 2=2y ,(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +2,x 2=2y .消去y 得x 2-4x -4=0,x 1+x 2=4,x 1·x 2=-4,∴y 1y 2=x 212·x 222=4,∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=0. 5.(2012·河北郑口中学模拟)在直角坐标系中,以原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,设曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =3cos αy =sin α(α为参数),直线l :ρ(cos θ+sin θ)=4.(1)写出曲线C 的普通方程和直线l 的直角坐标方程;(2)求曲线C 上的点到直线l 的最大距离.[解析] (1)将C 化为普通方程是x 23+y 2=1,将l 化为直角坐标方程是x +y -4=0.(2)在x 23+y 2=1上任取一点A (3cos α,sin α),则点A 到直线l 的距离为d =|3cos α+sin α-4|2=|2sin (α+60°)-4|2,它的最大值为3 2. 6.(2013·福建漳州一模)在直角坐标系xOy 中,以O 为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1的极坐标方程为ρsin(θ+π4)=22a ,曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+cos φ,y =-1+sin φ,(φ为参数,0≤φ≤π). (1)求C 1的直角坐标方程;(2)当C 1与C 2有两个不同公共点时,求实数a 的取值范围.[解析] (1)将曲线C 1的极坐标方程变形, ρ(22sin θ+22cos θ)=22a ,即ρcos θ+ρsin θ=a ,∴曲线C 1的直角坐标方程为x +y -a =0.(2)曲线C 2的直角坐标方程为(x +1)2+(y +1)2=1(-1≤y ≤0),为半圆弧,如图所示,曲线C 1为一组平行于直线x +y =0的直线,当直线C 1与C 2相切时,由|-1-1-a |2=1得a =-2±2, 舍去a =-2-2,得a =-2+2, 当直线C 1过A (0,-1)、B (-1,0)两点时,a =-1. ∴由图可知,当-1≤a <-2+2时,曲线C 1与曲线C 2有两个公共点.。
【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 1-1集合课后强化作业 新人教A版

【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 1-1集合课后强化作业 新人教A 版基础巩固强化一、选择题1.(文)集合A ={-1,0,1},B ={y |y =cos x ,x ∈A },则A ∩B =( )A .{0}B .{1}C .{0,1}D .{-1,0,1}[答案]B[解析]∵cos0=1,cos(-1)=cos1,∴B ={1,cos1},∴A ∩B ={1}.(理)(2013·某某某某一模)集合A ={-1,0,1},B ={y |y =e x ,x ∈A },则A ∩B =( )A .{0}B .{1}C .{0,1}D .{-1,0,1}[答案]B[解析]∵x ∈A ,∴B ={1e,1,e},∴A ∩B ={1}.故选B. 2.(文)(2013·某某某某一模)设全集U ={x ∈N *|x <6},集合A ={1,3},B ={3,5},则∁U (A ∪B )等于( )A .{1,4}B .{2,4}C .{2,5}D .{1,5}[答案]B[解析]由题意易得U ={1,2,3,4,5},A ∪B ={1,3,5},所以∁U (A ∪B )={2,4}.故选B. (理)已知U ={1,2,3,4,5,6,7,8},A ={1,3,5,7},B ={2,4,5},则∁U (A ∪B )=( )A .{6,8}B .{5,7}C .{4,6,7}D .{1,3,5,6,8}[答案]A[解析]∵A ={1,3,5,7},B ={2,4,5},∴A ∪B ={1,2,3,4,5,7},又U ={1,2,3,4,5,6,7,8}, ∴∁U (A ∪B )={6,8}.3.(文)设U =R ,M ={x |x 2-2x >0},则∁U M =( )A .[0,2]B .(0,2)C .(-∞,0)∪(2,+∞)D .(-∞,0]∪[2,+∞)[答案]A[解析]由x2-2x>0得x>2或x<0.∴∁U M=[0,2].(理)设集合A={x|y=3x-x2},B={y|y=2x,x>1},则A∩B为()A.[0,3] B.(2,3]C.[3,+∞) D.[1,3][答案]B[解析]由3x-x2≥0得,0≤x≤3,∴A=[0,3],∵x>1,∴y=2x>2,∴B=(2,+∞),∴A∩B=(2,3].4.已知集合P={3,log2a},Q={a,b},若P∩Q={0},则P∪Q等于()A.{3,0} B.{3,0,1}C.{3,0,2} D.{3,0,1,2}[答案]B[解析]根据题意P∩Q={0},所以log2a=0,解得a=1从而b=0,可得P∪Q={3,0,1},故选B.5.(文)(2012·某某)设集合A={x|1<x<4},集合B={x|x2-2x-3≤0},则A∩(∁R B)=() A.(1,4) B.(3,4)C.(1,3) D.(1,2)∪(3,4)[答案]B[解析]本题考查了集合的运算.∵x2-2x-3≤0,∴-1≤x≤3,∴∁R B={x|x<-1或x>3}.∴A∩(∁R B)={x|3<x<4}.(理)(2013·某某某某一模)已知集合A={x|x2-2x≤0},B={x|x≥a},若A∪B=B,则实数a的取值X围是()A.(-∞,0) B.(-∞,0]C.(0,+∞) D.[0,+∞)[答案]B[解析]易知A={x|0≤x≤2}.∵A ∪B =B ,∴A ⊆B ,∴a ∈(-∞,0],故选B.6.(2013·某某潍坊一模)已知R 为全集,A ={x |(1-x )·(x +2)≤0},则∁R A =( )A .{x |x <-2,或x >1}B .{x |x ≤-2,或x ≥1}C .{x |-2<x <1}D .{x |-2≤x ≤1}[答案]C[解析]∵(1-x )(x +2)≤0,即(x -1)(x +2)≥0,∴x ≤-2或x ≥1.∴A ={x |x ≤-2,或x ≥1}.∴∁R A ={x |-2<x <1},故选C.二、填空题7.已知集合A ={(x ,y )|x 、y 为实数,且x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|x 、y 为实数,且y =-x +1},则A ∩B 的元素个数为________.[答案]2[解析]集合A 表示圆x 2+y 2=1上的所有的点,集合B 表示直线y =-x +1上的所有的点,故A ∩B 表示圆与直线的交点.由于直线与圆相交,故这样的点有两个.8.已知集合A ={(0,1),(1,1),(-1,2)},B ={(x ,y )|x +y -1=0,x ,y ∈Z },则A ∩B =________.[答案]{(0,1),(-1,2)}[解析]A 、B 都表示点集,A ∩B 即是由集合A 中落在直线x +y -1=0上的所有点组成的集合,将A 中点的坐标代入直线方程检验知,A ∩B ={(0,1),(-1,2)}.9.若A ={x |22x -1≤14},B ={x |log 116x ≥12},实数集R 为全集,则(∁R A )∩B =________. [答案]{x |0<x ≤14} [解析]由22x -1≤14得,x ≤-12, 由log 116x ≥12得,0<x ≤14, ∴(∁R A )∩B ={x |x >-12}∩{x |0<x ≤14} ={x |0<x ≤14}. 三、解答题10.已知集合A ={x ∈R |ax 2-3x +2=0,a ∈R }.(1)若A 是空集,求a 的取值X 围;(2)若A 中只有一个元素,求a 的值,并把这个元素写出来;(3)若A 中至多有一个元素,求a 的取值X 围.[解析]集合A 是方程ax 2-3x +2=0在实数X 围内的解组成的集合.(1)A 是空集,即方程ax 2-3x +2=0无解,得⎩⎪⎨⎪⎧a ≠0,Δ=(-3)2-8a <0,∴a >98, 即实数a 的取值X 围是(98,+∞). (2)当a =0时,方程只有一解23,此时A 中只有一个元素23; 当a ≠0时,应有Δ=0,∴a =98,此时方程有两个相等的实数根,A 中只有一个元素43, ∴当a =0或a =98时,A 中只有一个元素,分别是23和43. (3)A 中至多有一个元素,包括A 是空集和A 中只有一个元素两种情况,根据(1),(2)的结果,得a =0或a ≥98,即a 的取值X 围是{a |a =0或a ≥98}. 能力拓展提升一、选择题11.已知A 、B 均为集合U ={1,3,5,7,9}的子集,且A ∩B ={3},(∁U B )∩A ={9},则A =( )A .{1,3}B .{3,7,9}C .{3,5,9}D .{3,9}[答案]D[解析]由题意知,A 中有3和9,若A 中有7或5,则∁U B 中无7和5,即B 中有7或5,则与A ∩B ={3}矛盾,故选D.12.(2013·某某一模)设A ,B 是两个非空集合,定义运算A ×B ={x |x ∈A ∪B ,且x ∉A ∩B },已知A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =2x ,x >0},则A ×B =( )A .[0,1]∪(2,+∞)B .[0,1)∪(2,+∞)C .[0,1]D .[0,2][答案]A[解析]由2x -x 2≥0解得0≤x ≤2,则A =[0,2].又B ={y |y =2x ,x >0}=(1,+∞),∴A ×B =[0,1]∪(2,+∞),故选A.13.(2014·某某质检)设集合A ={x |x 24+3y 24=1},B ={y |y =x 2},则A ∩B =( ) A .[-2,2] B .[0,2]C .[0,+∞)D .{(-1,1),(1,1)}[答案]B[解析]A ={x |-2≤x ≤2},B ={y |y ≥0},∴A ∩B ={x |0≤x ≤2}=[0,2].二、填空题14.(文)(2013·某某模拟)设集合A ={-1,1,3},B ={a +2,a 2+4},A ∩B ={3},则实数a =________.[答案]1[解析]∵3∈B ,又a 2+4≥4,∴a +2=3,∴a =1.(理)已知集合A ={0,2,a 2},B ={1,a },若A ∪B ={0,1,2,4},则实数a 的值为________.[答案]2[解析]∵A ∪B ={0,1,2,4},∴a =4或a 2=4,若a =4,则a 2=16,但16∉A ∪B ,∴a 2=4,∴a =±2,又-2∉A ∪B ,∴a =2.15.设全集U =A ∪B ={x ∈N *|lg x <1},若A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4},则集合B =________.[答案]{2,4,6,8}[解析]A ∪B ={x ∈N *|lg x <1}={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A ∩(∁U B )={m |m =2n +1,n =0,1,2,3,4}={1,3,5,7,9},∴B ={2,4,6,8}.三、解答题16.(文)(2013·某某模拟)设全集I =R ,已知集合M ={x |(x +3)2≤0},N ={x |x 2+x -6=0}.(1)求(∁I M )∩N ;(2)记集合A =(∁I M )∩N ,已知集合B ={x |a -1≤x ≤5-a ,a ∈R },若B ∪A =A ,某某数a 的取值X 围.[解析](1)∵M ={x |(x +3)2≤0}={-3},N ={x |x 2+x -6=0}={-3,2},∴∁I M ={x |x ∈R 且x ≠-3},∴(∁I M )∩N ={2}.(2)A =(∁I M )∩N ={2},∵B ∪A =A ,∴B ⊆A ,∴B =∅或B ={2}.当B =∅时,a -1>5-a ,∴a >3;当B ={2}时,⎩⎪⎨⎪⎧a -1=2,5-a =2,解得a =3. 综上所述,所求a 的取值X 围是{a |a ≥3}.(理)设集合A ={(x ,y )|y =2x -1,x ∈N *},B ={(x ,y )|y =ax 2-ax +a ,x ∈N *},问是否存在非零整数a ,使A ∩B ≠∅?若存在,请求出a 的值;若不存在,说明理由.[解析]假设A ∩B ≠∅,则方程组 ⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =ax 2-ax +a ,有正整数解,消去y 得, ax 2-(a +2)x +a +1=0.(*)由Δ≥0,有(a +2)2-4a (a +1)≥0,解得-233≤a ≤233. 因a 为非零整数,∴a =±1,当a =-1时,代入(*),解得x =0或x =-1,而x ∈N *.故a ≠-1.当a =1时,代入(*),解得x =1或x =2,符合题意.故存在a =1,使得A ∩B ≠∅,此时A ∩B ={(1,1),(2,3)}.考纲要求1.集合的含义与表示(1)了解集合的含义、元素与集合的“属于”关系.(2)能用自然语言、图形语言、集合语言(列举法或描述法)描述不同的具体问题.2.集合间的基本关系(1)理解集合之间包含与相等的含义,能识别给定集合的子集.(2)在具体情境中,了解全集与空集的含义.3.集合的基本运算(1)理解两个集合的并集与交集的含义,会求两个简单集合的并集与交集.(2)理解在给定集合中一个子集的补集的含义,会求给定子集的补集.(3)能使用韦恩图(Venn)表达集合的关系及运算.补充说明1.把握集合问题“解题技巧”:准确理解集合中元素的属性,会用数轴、Venn 图和几何图形直观表示集合,掌握集合的关系与运算定义,用好集合的性质,恰当的对新定义进行翻译是解决集合问题的关键.2.牢记一条性质若集合A 中含有n 个元素,则A 的子集有2n 个,A 的真子集有2n -1个.3.防X 两个“易错点”(1)注意空集在解题中的应用,防止遗漏空集而导致失误.(2)对于含参数的两集合具有包含关系时,端点的取舍是易错点,对端点要单独考虑. 备选习题1.(2013·某某理,1)设集合M ={x |x 2+2x =0,x ∈R },N ={x |x 2-2x =0,x ∈R },则M ∪N =( )A .{0}B .{0,2}C .{-2,0}D .{-2,0,2}[答案]D[解析]M ={0,-2},N ={0,2},∴M ∪N ={-2,0,2}.2.设数集M ={x |m ≤x ≤m +34},N ={x |n -13≤x ≤n },且M ,N 都是集合{x |0≤x ≤1}的子集,如果把b -a 叫做集合{x |a ≤x ≤b }的“长度”,那么集合M ∩N 的“长度”的最小值是( )A.13B.23C.112D.512[答案]C[解析]此题虽新定义了“长度”概念,但题意不难理解,只要求出M ∩N ,然后再求一个式子的最小值即可;如何求M ∩N 呢?若真这样理解的话,就走弯路了.其实,根本用不着求M ∩N ;集合M 的“长度”是34,由于m 是一个变量,因此,这个长度为34的区间可以在区间[0,1]上随意移动;同理,集合N 的长度为13且也可以在区间[0,1]上随意移动;两区间的移动又互不影响,因此M ∩N 的“长度”的最小值即为13-⎝⎛⎭⎫1-34=112,故选C. [点评] 1.该题立意新颖,背景公平.对考生的思维能力和分析解决问题能力有较高的区分度.2.解答新定义题型,一定要先弄清新定义所提供的信息的含义,进行必要的提炼加工,等价转化为学过的知识,然后利用已掌握知识方法加以解答.3.集合M ={x ||x -2|-1=0},集合N ={x |x 2-3|x |+2=0},集合P ={x |x 2+5x +6≤0,x ∈Z },全集为U ,则图中阴影部分表示的集合是( )A .{-1,1}B .{2,-2}C .{3,-3}D .∅[答案]C[解析]∵M ={1,3},N ={1,2,-1,-2},P ={-2,-3},∴M ∩N ={1},N ∩P ={-2},故阴影部分表示的集合为{3,-3}.[点评] 阴影部分在集合M 、P 中,不在集合N 中,抓住这个要点是解题的关键.4.设集合A ={3,5,7,9},B ={3,4,6,8},全集U =A ∪B ,则集合∁U (A ∩B )中的元素共有( )A .3个B .4个C .5个D .6个[答案]D[解析]U =A ∪B ={3,4,5,6,7,8,9},A ∩B ={3},∴∁U (A ∩B )={4,5,6,7,8,9},故选D.5.设集合A ={x |12<2x <2},B ={x |lg x >-1},则A ∪B =( ) A .{x |x >-1} B .{x |-1<x <1}C .{x |x >110} D .{x |-1<x <10或x >10} [答案]A[解析]先求集合A 、B ,再求A ∪B ,∵12<2x <2,即2-1<2x <21,结合y =2x 的单调性知-1<x <1,∴A ={x |-1<x <1},由lg x >-1得x >110,∴B ={x |x >110},∴A ∪B ={x |x >-1}.。
走向高考--2015高考一轮总复习人教A版数学12-3

基础巩固强化一、选择题1.(2012·安徽“江南十校”联考)已知集合M ={x ||2x -1|<2},N ={x |x -2x -1<1},则M ∩N 等于( )A .{x |1<x <32} B .{x |12<x <1}C .{x |-12<x <32} D .{x |-12<x <32,且x ≠1}[答案] A[解析] 由|2x -1|<2得-2<2x -1<2,则-12<x <32;由x -2x -1<1得(x -2)-(x -1)x -1<0,即-1x -1<0,则x >1.因此M ∩N ={x |1<x <32},选A.2.不等式|x -2|-|x -1|>0的解集为( ) A .(-∞,32) B .(-∞,-32) C .(32,+∞) D .(-32,+∞) [答案] A[解析] 原不等式等价于|x -2|>|x -1|,则(x -2)2>(x -1)2,解得x <32.3.设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R },B ={x ||x -b |>2,x ∈R }.若A ⊆B ,则实数a 、b 必满足( )A .|a +b |≤3B .|a +b |≥3C.|a-b|≤3 D.|a-b|≥3[答案] D[解析]由题意可得集合A={x|a-1<x<a+1},集合B={x|x<b -2或x>b+2},又因为A⊆B,所以有a+1≤b-2或b+2≤a-1,即a-b≤-3或a-b≥3.因此选D.4.(文)若不等式|ax+2|<4的解集为(-1,3),则实数a等于() A.8B.2C.-4D.-2[答案] D[解析]由-4<ax+2<4,得-6<ax<2.∴(ax-2)(ax+6)<0,其解集为(-1,3),∴a=-2.[点评]可用方程的根与不等式解集的关系求解.(理)对于实数x、y,若|x-1|≤1,|y-2|≤1,则|x-2y+1|的最大值为()A.5B.4C.8D.7[答案] A[解析]由题易得,|x-2y+1|=|(x-1)-2(y-2)-2|≤|x-1|+|2(y-2)|+2≤5,即|x-2y+1|的最大值为5.二、填空题5.(2013·天津)设a+b=2,b>0,则12|a|+|a|b的最小值为________.[答案]3 4[解析]因为12|a|+|a|b=a+b4|a|+|a|b≥a4|a|+2b4|a|·|a|b=a4|a|+1≥-14+1=34,当且仅当b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2,b =4时取等号,故12|a |+|a |b 的最小值是34.6.(文)不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-∞,2)[解析] 由绝对值的几何意义知:|x -4|+|x +5|≥9,则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2,所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.(理)(2013·昆明重点中学检测)已知不等式2x -1≥15|a 2-a |对于x ∈[2,6]恒成立,则实数a 的取值范围是________.[答案] [-1,2][解析] 设y =2x -1,x ∈[2,6],则y ′=-2(x -1)2<0,则y =2x -1在区间[2,6]上单调递减,则y min =26-1=25,故不等式2x -1≥15|a 2-a |对于x ∈[2,6]恒成立等价于15|a 2-a |≤25成立,等价于⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2≤0,a 2-a +2≥0.解得-1≤a ≤2,故a 的取值范围是[-1,2].7.(2013·陕西)设a ,b ∈R ,|a -b |>2,则关于实数x 的不等式|x -a |+|x -b |>2的解集是________.[答案] (-∞,+∞)[解析] ∵|x -a |+|x -b |≥|a -b |>2, ∴|x -a |+|x -b |>2恒成立,则解集为R .8.(2012·陕西)若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a的取值范围是________.[答案] -2≤a ≤4[解析] |x -a |+|x -1|≥|a -1|,则只需要|a -1|≤3,解得-2≤a ≤4.9.若a >0,b >0,则p =(ab )a +b2,q =a b ·b a 的大小关系是________. [答案] p ≥q[解析] ∵a >0,b >0,∴p =(ab )a +b2>0,q =a b ·b a >0, p q =(ab )a +b 2a b b a=a a -b 2·b b -a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a -b 2.若a >b ,则ab >1,a -b 2>0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a -b 2>1;若a <b ,则0<ab <1,a -b 2<0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a -b 2>1;若a =b ,则ab =1,a -b 2=0,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a -b 2=1.∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a b a -b 2≥1,即p q ≥1.∵q >0,∴p ≥q . [点评] 可运用特值法,令a =1,b =1,则p =1,q =1,有p =q ;令a =2,b =4,有p =83=512,q =24×42=256,∴p >q ,故填p ≥q .三、解答题10.(文)已知函数f (x )=|x -7|-|x -3|. (1)作出函数f (x )的图象;(2)当x <5时,不等式|x -8|-|x -a |>2恒成立,求a 的取值范围.[解析](1)∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,(x ≤3),10-2x ,(3<x <7),-4(x ≥7),图象如图所示:(2)∵x <5,∴|x -8|-|x -a |>2,即8-x -|x -a |>2, 即|x -a |<6-x ,对x <5恒成立. 即x -6<x -a <6-x 对x <5恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <6,a >2x -6.对x <5恒成立. 又∵x <5时,2x -6<4,∴4≤a <6. ∴a 的取值范围为[4,6). (理)已知函数f (x )=|x +1|+|x -3|. (1)作出函数y =f (x )的图象;(2)若对任意x ∈R ,f (x )≥a 2-3a 恒成立,求实数a 的取值范围. [解析] (1)①当x ≤-1时,f (x )=-x -1-x +3=-2x +2; ②当-1<x <3时,f (x )=x +1+3-x =4; ③当x ≥3时,f (x )=x +1+x -3=2x -2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +2,x ≤-1,4,-1<x <3,2x -2,x ≥3.∴y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知f (x )的最小值为4,由题意可知a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, 解得-1≤a ≤4.故实数a 的取值范围为[-1,4].能力拓展提升一、填空题11.(文)(2013·石家庄模拟)若不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围为________.[答案] (5,7)[解析] ∵|3x -b |<4,∴b -43<x <b +43.由题意得⎩⎨⎧0≤b -43<1,3<b +43≤4,解得5<b <7,∴b 的取值范围是(5,7).(理)若a 、b 是正常数,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥(a +b )2x +y ,当且仅当a x =b y 时上式取等号.利用以上结论,可以得到函数f (x )=2x +91-2x(x ∈(0,12))的最小值为________. [答案] 25[解析] 依据给出的结论可知f (x )=42x +91-2x ≥(2+3)22x +(1-2x )=25等号在22x =31-2x,即x =15时成立.12.(文)(2013·山东师大附中三模)不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[答案] (-23,0)[解析] 当x ≤-12时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-23,此时-23<x ≤-12.当-12<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,此时-12<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <23,此时不等式无解.综上,不等式的解集为-23<x <0.(理)不等式|x +log 3x |<|x |+|log 3x |的解集为________. [答案] {x |0<x <1}[解析] 由对数函数定义得x >0,又由绝对值不等式的性质知,|x +log 3x |≤|x |+|log 3x |,当且仅当x 与log 3x 同号时等号成立,∵x >0,∴log 3x >0,∴x >1,故原不等式的解集为{x |0<x <1}.二、解答题13.(文)(2013·福建理,21)设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )=|x +a |+|x -2|的最小值.[解析] (1)因为32∈A ,且12∉A ,所以|32-2|<a ,且|12-2|≥a , 解得12<a ≤32.又因为a ∈N *,所以a =1. (2)因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,当且仅当(x +1)(x -2)≤0,即-1≤x ≤2时取到等号.所以f (x )的最小值为3.(理)(2013·福建龙岩模拟)已知函数f (x )=|x -3|,g (x )=-|x +4|+m .(1)已知常数a <2,解关于x 的不等式f (x )+a -2>0;(2)若函数f (x )的图象恒在函数g (x )图象的上方,求实数m 的取值范围.[解析] (1)由f (x )+a -2>0得|x -3|>2-a , ∴x -3>2-a 或x -3<a -2,∴x >5-a 或x <a +1. 故不等式的解集为(-∞,a +1)∪(5-a ,+∞) (2)∵函数f (x )的图象恒在函数g (x )图象的上方, ∴f (x )>g (x )恒成立,即m <|x -3|+|x +4|恒成立. ∵|x -3|+|x +4|≥|(x -3)-(x -4)|=7, ∴m 的取值范围为m <7.14.(2013·新课标Ⅱ理,24)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1,证明:(1)ab +bc +ac ≤13; (2)a 2b +b 2c +c 2a ≥1.[解析] (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca 得, a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设得(a +b +c )2=1, 即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1. 所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13. (2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c , 故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c .所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1. 15.(文)设不等式|2x -1|<1的解集是M ,a 、b ∈M . (1)试比较ab +1与a +b 的大小;(2)设max 表示数集A 中的最大数.h =max{2a ,a 2+b 2ab ,2b},求证:h ≥2.[解析] 由|2x -1|<1得-1<2x -1<1,解得0<x <1. 所以M ={x |0<x <1}.(1)由a 、b ∈M ,得0<a <1,0<b <1, 所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0. 故ab +1>a +b .(2)由h =max{2a ,a 2+b 2ab ,2b},得h ≥2a ,h ≥a 2+b 2ab ,h ≥2b,所以h 3≥2a ·a 2+b 2ab ·2b=4(a 2+b 2)ab ≥8,故h ≥2.(理)已知a 、b 为正实数. (1)求证:a 2b +b 2a ≥a +b ;(2)利用(1)的结论求函数y =(1-x )2x +x 21-x (0<x <1)的最小值.[解析] (1)证法一:∵a >0,b >0,∴(a +b )(a 2b +b 2a )=a 2+b 2+a 3b +b3a≥a 2+b 2+2ab =(a +b )2.∴a 2b +b 2a ≥a +b ,当且仅当a =b 时等号成立. 证法二:∵a 2b +b 2a -(a +b )=a 3+b 3-a 2b -ab 2ab =a 3-a 2b -(ab 2-b 3)ab =a 2(a -b )-b 2(a -b )ab =(a -b )2(a +b )ab. 又∵a >0,b >0,∴(a -b )2(a +b )ab ≥0, 当且仅当a =b 时等号成立.∴a 2b +b 2a ≥a +b . (2)解:∵0<x <1,∴1-x >0,由(1)的结论,函数y =(1-x )2x +x 21-x ≥(1-x )+x =1.当且仅当1-x =x 即x =12时等号成立.∴函数y=(1-x)2x+x21-x(0<x<1)的最小值为1.考纲要求1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件:(1)|a+b|≤|a|+|b|(a,b∈R).(2)|a-b|≤|a-c|+|c-b|(a,b∈R).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式:|ax+b|≤c,|ax+b|≥c,|x-c|+|x-b|≥a.3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法.补充说明1.证明不等式常用的方法(1)比较法:依据a>b⇔a-b>0,a<b⇔a-b<0来证明不等式的方法称作比较法.其基本步骤:作差→配方或因式分解→判断符号→得出结论.(2)综合法:从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理论证得出命题成立的方法.它是由因导果法.(3)分析法:从要证明结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明过的定理、性质等),从而得出要证明的命题成立的方法,它是执果索因的方法.分析法与综合法常常结合起来运用,看由已知条件能产生什么结果,待证命题需要什么条件,两边凑一凑找出证明途径.常常是分析找思路,综合写过程.(4)反证法:证明不等式时,首先假设要证明的命题不成立,把它作为条件和其它条件结合在一起,利用已知定义、定理、公理、性质等基本原理进行正确推理,逐步推证出一个与命题的条件或已证明过的定理、性质,或公认的简单事实相矛盾的结论,以此说明原假设不正确,从而肯定原命题成立的方法称为反证法.(5)放缩法:证明不等式时,根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达到证明目的,这种方法称为放缩法.2.柯西不等式(1)一般形式:设a1、a2、…、a n、b1、b2、…、b n为实数,则(a21+a22+…+a2n)(b21+b22+…+b2n)≥(a1b1+a2b2+…+a n b n)2.当且仅当b i=0,或存在一个实数k,使得a i=kb i(i=1、2、…、n)时,等号成立.(2)二维形式的柯西不等式:①代数形式:设a、b、c、d均为实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.上式等号成立⇔ad=bc.②向量形式:设α、β为平面上的两个向量,则|α||β|≥|α·β|.当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.③三角形式:设x1、x2、y1、y2∈R,则x21+y21+x22+y22≥(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2,其几何意义是三角形两边之和大于第三边.3.排序不等式设a 1≤a 2≤…≤a n ,b 1≤b 2≤…≤b n 为两组实数,c 1、c 2、…、c n 为b 1、b 2、…、b n 的任一排列,则有a 1b n +a 2b n -1+…+a n b 1≤a 1c 1+a 2c 2+…+a n c n ≤a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n ,且反序和等于顺序和⇔a 1=a 2=…=a n 或b 1=b 2=…=b n .即反序和≤乱序和≤顺序和.4.贝努利不等式设x >-1,且x ≠0,n 为大于1的自然数,则(1+x )n >1+nx . 备选习题1.设a 、b 、c 为正数,且a +2b +3c =13,则3a +2b +c 的最大值为( )A.1693B.133C.1333D.13[答案] C[解析] (a +2b +3c )[(3)2+12+(13)2] ≥(3a +2b +c )2,∵a +2b +2c =13,∴(3a +2b +c )2≤1693, ∴3a +2b +c ≤1333, 当且仅当a 3=2b 1=3c 13取等号,又∵a +2b +3c =13,∴a =9,b =32,c =13时,3a +2b +c 取最大值1333.2.(2013·陕西检测)若不等式|x +1|+|x -m |<6的解集为∅,则实数m 的取值范围为________.[答案] [5,+∞)∪(-∞,-7][解析] ∵不等式的解集为空集,|x +1|+|x -m |≥|m +1|,∴只需|m +1|≥6,∴m 的取值范围为[5,+∞)∪(-∞,-7].3.(2013·云南玉溪一中月考)已知函数f (x )=|x +1|+|x -2|-m .(1)当m =5时,求f (x )>0的解集;(2)若关于x 的不等式f (x )≥2的解集是R ,求m 的取值范围.[解析] (1)由题设知|x +1|+|x -2|>5,⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2,x +1+x -2>5,或⎩⎪⎨⎪⎧ -1≤x <2,x +1-x +2>5, 或⎩⎪⎨⎪⎧x <-1,-x -1-x +2>5. 解得原不等式的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞).(2)不等式f (x )≥2即|x +1|+|x -2|≥m +2,∵x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3, 不等式|x +1|+|x -2|≥m +2的解集是R ,∴m +2≤3,m 的取值范围是(-∞,1].4.(1)解关于x 的不等式x +|x -1|≤3;(2)若关于x 的不等式x +|x -1|≤a 有解,求实数a 的取值范围.[解析] 设f (x )=x +|x -1|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1(x ≥1),1 (x <1).(1)当x ≥1时,2x -1≤3,∴1≤x ≤2,又x <1时,不等式显然成立,∴原不等式的解集为{x |x ≤2}.(2)由于x ≥1时,函数y =2x -1是增函数,其最小值为f (1)=1; 当x <1时,f (x )=1,∴f (x )的最小值为1.因为x +|x -1|≤a 有解,即f (x )≤a 有解,所以a ≥1.5.(2013·辽宁理,24)已知函数f (x )=|x -a |,其中a >1.(1)当a =2时,求不等式f (x )≥4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 的不等式|f (2x +a )-2f (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},求a 的值.[解析] (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,x ≥4.当x ≤2时,由f (x )≥4-|x -4|得-2x +6≥4,解得x ≤1; 当2<x <4时,f (x )≥4-|x -4|无解;当x ≥4时,由f (x )≥4-|x -4|得2x -6≥4,解得x ≥5; 所以f (x )≥4-|x -4|的解集为{x |x ≤1或x ≥5}.(2)记h (x )=f (2x +a )-2f (x ),则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a .2a ,x ≥a .∵a >1,∴x ≤0时,h (x )=-2a <-2,x ≥a 时,h (x )=2a >2, 而已知不等式|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴不等式|h (x )|≤2化为⎩⎪⎨⎪⎧ -2≤4x -2a ≤2,0<x <a ,即⎩⎨⎧a -12≤x ≤a +12,0<x <a , ∵a >1,∴a -12>0,a +12<a ,∴由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12.又∵|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴⎩⎨⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.[点评] 第(2)问是求解的难点,可借助图象帮助理解.作出h (x )的图象如图.∵a >1,|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴|h (x )|≤2,即|4x -2a |≤2.此不等式的解集为{x |1≤x ≤2}.。
【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 数列阶段性测试题六 新人教A版 (2)

数 列一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·甘肃省金昌市二中期中)已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0则有( )A .a 1+a 101>0B .a 2+a 100<0C .a 3+a 99=0D .a 51=51(理)(2014·浙江台州中学期中)公差不为0的等差数列{a n }的前21项的和等于前8项的和.若a 8+a k =0,则k =( )A .20B .21C .22D .232.(2014·浙江杜桥中学期中)已知等比数列{a n }中,a 3=16,a 4=8,则a 8=( )A .128B .64 C.14 D.123.(2014·湖南长沙实验中学、沙城一中联考)已知{a n }是等比数列,对任意n ∈N *,a n >0恒成立,且a 1a 3+2a 2a 5+a 4a 6=36,则a 2+a 5等于( )A .36B .±6C .-6D .64.(2014·抚顺市六校联合体期中)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若2a 8=6+a 11,则S 9的值等于( )A .54B .45C .36D .275.(2014·哈六中期中)已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 13=2563,1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 13=83,则log 2(a 6a 8)的值为( ) A .4 B .5 C .16 D .326.(2014·山东省德州市期中)已知{a n }是首项为1的等差数列,S n 是{a n }的前n 项和,且S 5=a 13,则数列{1a n a n +1}的前五项和为( ) A.1011 B.511 C.45 D.257.(2014·北京海淀期中)已知数列{a n }的通项公式a n =2n (3n -13),则数列的前n 项和S n 的最小值是( )A .S 3B .S 4C .S 5D .S 68.设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,a 2=1,前6项的方差为353,则a 3S 3的值为( )A .-9B .3C .±9D .99.(2014·浙江台州中学期中)已知数列{a n }是1为首项、2为公差的等差数列,{b n }是1为首项、2为公比的等比数列.设c n =ab n ,T n =c 1+c 2+…+c n (n ∈N *),则当T n >2013时,n 的最小值是( )A .7B .9C .10D .1110.(文)(2014·宝鸡市质检)已知一次函数f (x )=kx +b 的图象经过点P (1,2)和Q (-2,-4),令a n =f (n )f (n +1),n ∈N *,记数列{1a n }的前n 项和为S n ,当S n =625时,n 的值等于( ) A .24 B .25 C .23 D .26(理)(2014·成都七中模拟)已知正项等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,若存在两项a m ,a n 使得a m a n =4a 1,则1m +9n的最小值为( ) A.83 B.114 C.145 D.17611.(文)(2014·山西曲沃中学期中)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ (4-a 2)x +4(x ≤6),a x -5(x >6).(a >0,a ≠1),数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *)且{a n }是单调递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .[7,8)B .(1,8)C .(4,8)D .(4,7)(理)(2014·湖南长沙实验中学、沙城一中联考)已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n 的两个零点,则b 10等于( )A .24B .32C .48D .6412.(2014·海南省文昌市检测)已知函数f (x )=x 2+bx 的图象在点A (1,f (1))处的切线l与直线3x -y +2=0平行,若数列{1f (n )}的前n 项和为S n ,则S 2011的值为( ) A.20102011 B.20092010 C.20112012 D.20122013二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(2014·北京海淀期中)已知数列{a n }为等比数列,若a 1+a 3=5,a 2+a 4=10,则公比q =________.14.(2014·北京市海淀区期末)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=-2,a 2=b 2=4,则满足a n =b n 的n 的所有取值构成的集合是________.15.(文)(2014·三亚市一中月考)设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项和为S n ,则S 4a 2=________.(理)(2014·浙江省五校联考)在等比数列{a n }中,若a 5+a 6+a 7+a 8=158,a 6a 7=-98,则1a 5+1a 6+1a 7+1a 8=________. 16.(文)(2014·浙北名校联盟联考)已知等差数列{a n }的前n 项的和为S n ,且a 1>0,S 7=S10,则使S n取到最大值的n为________.(理)(2014·鄂南高中、孝感高中联考)已知数列{a n},若点(n,a n)(n∈N*)在直线y-3=k(x -6)上,则数列{a n}的前11项和S11=________.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·三亚市一中月考)等比数列{a n}中,已知a1=2,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若a3,a5分别为等差数列{b n}的第3项和第5项,求数列{b n}的通项公式及前n项和S n.(理)(2014·北京东城区联考)在公差不为0的等差数列{a n}中,a4=10,且a3,a6,a10成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=2a n(n∈N*),求数列{b n}的前n项和.18.(本小题满分12分)(文)(2014·北京朝阳区期中)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,n∈N*,且a3+a6=4,S5=-5.(1)求a n;(2)若T n=|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|,求T5的值和T n的表达式.(理)(2014·安徽程集中学期中)S n表示等差数列{a n}的前n项的和,且S4=S9,a1=-12.(1)求数列的通项a n及S n;(2)求和T n=|a1|+|a2|+…+|a n|.19.(本小题满分12分)(文)(2014·山东省德州市期中)已知{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,{b n }是等比数列(b n >0),且a 1=b 1=2,a 3+b 3=16,S 4+b 3=34.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)记T n 为数列{a n b n }的前n 项和,求T n .(理)(2014·辽宁师大附中期中)已知等比数列{a n }中,公比q ∈(0,1),a 2+a 4=54,a 1a 5=14,设b n =12na n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{b n }的前n 项和S n .20.(本小题满分12分)(2014·浙北名校联盟联考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n ·log 2a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .22.(本小题满分14分)(文)(2014·长安一中质检)已知{a n }为等比数列,a 1=2,a 3=18,{b n }是等差数列,b 1=2,b 1+b 2+b 3+b 4=a 1+a 2+a 3>20.(1)求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)设P n =b 1+b 4+b 7+…+b 3n -2,Q n =b 10+b 12+b 14+…+b 2n +8,其中n ∈N +,试比较P n 与Q n 的大小,并加以证明.。
走向高考-2015高考一轮总复习人教A版数学

基础巩固强化一、选择题1.阅读如图的程序框图,如果输出的函数值在区间[14,12]内,则输入的实数x 的取值范围是( )A .(-∞,-2]B .[-2,-1]C .[-1,2]D .[2,+∞)[答案] B[解析] 若x ∉[-2,2],则f (x )=2∉[14,12],不合题意;当x ∈[-2,2]时,f (x )=2x∈[14,12],得x ∈[-2,-1],故选B.2.(文)如图是求x 1,x 2,…,x 10的乘积S 的程序框图,图中空白框中应填入的内容为( )A .S =S *(n +1)B .S =S *x n +1C .S =S *nD .S =S *x n[答案] D[解析] 由循环结构的特点知图中空白的处理框中表示前10个数的连乘积,故选D.(理)下图是求样本x 1,x 2,…,x 10的平均数x -的程序框图,图中空白框中应填入的内容为( )A .S =S +x nB .S =S +x nn C .S =S +nD .S =S +1n[答案] A[解析] n =n +1控制循环,n =10时,跳出循环,w =sn ,即w =s 10,据题意w =x 1+x 2+…+x 1010,即x -,∴处理框中应是求x 1,x 2,…,x 10的和S ,故应填S =S +x n .3.(文)(2013·安徽)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )A.34 B.16 C.1112 D.2524[答案] C[解析] 第一次循环,s =0+12=12,n =4; 第二次循环,s =12+14=34,n =6;第三次循环,s =34+16=1112,n =8. 因为8<8不成立,故输出s =1112.(理)(2013·长春一模、武昌区联考)阅读程序框图,输出的结果s 的值为( )A .0 B.32 C.3 D .-32[答案] C[解析] 本题是求数列{sin n π3}前2013项的和,数列是32,32,0,-32,-32,0,32,32,0,-32,-32,0,…具有周期性,周期为6且每个周期内6项的和为0,故前2013项求和得32+32+0= 3.4.(文)如图所示,程序框图的功能是( )A .求数列{1n }的前10项和(n ∈N *) B .求数列{12n }的前10项和(n ∈N *) C .求数列{1n }的前11项和(n ∈N *) D .求数列{12n }的前11项和(n ∈N *) [答案] B[解析] 依题意得,第一次运行,S =12,n =4,k =2;第二次运行,S =12+14,n =6,k =3……第九次运行,S =12+14+…+118,n =20,k =10;第十次运行,S =12+14+…+118+120,n =22,k =11.此时结束循环,故程序框图的功能是计算数列{12n }的前10项和,选B.(理)(2012·山西四校联考)执行如图所示的程序框图后,输出的值为4,则p 的取值范围是( )A.78<p ≤1516 B .p >1516 C.78≤p <1516 D.34<p ≤78[答案] D[解析] 依题意得,数列{12n }的前2项和小于p ,前3项和不小于p .又数列{12n }的前2、3项和分别等于12+14=34、12+14+18=78,因此p 的取值范围是34<p ≤78,选D.5.(2013·潍坊模拟)运行如图所示的程序框图,若输出结果为137,则判断框中应该填的条件是( )A .k >5B .k >6C .k >7D .k >8[答案] B[解析] 据题意令S =1+11×2+12×3+…+1k ×(k +1)=1+(1-12)+(12-13)+…+(1k -1k +1)=2-1k +1,令2-1k +1=137,解得k =6,故判断框应填入k >6.6.(2013·豫西五校联考)执行如图所示的程序框图,则输出的λ是( )A .-4B .-2C .0D .-2或0[答案] B[解析] λa +b =(λ+4,-3λ-2),依题意,若λa +b 与b 垂直,则有(λa +b )·b =4(λ+4)-2(-3λ-2)=0,解得λ=-2;若λa +b 与b 平行,则有-2(λ+4)=4(-3λ-2),解得λ=0.结合题中的程序框图,输出的λ是-2,选B.[点评] 本题中条件虽然是满足平行或垂直关系时,输出λ,但因为λ初值为-4,λ=λ+1,所以当λ=-2时,两向量垂直,输出λ=-2后即结束循环.二、填空题7.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧log 2x , x ≥2,2-x , x <2.如图表示的是给定x 的值,求其对应的函数值y 的程序框图.①处应填写________;②处应填写________.[答案]x<2,y=log2x[解析]根据分段函数解析式及程序框图知,当满足x<2时,执行y=2-x,故判断框中条件为x<2,不满足条件x<2,即x≥2时,y =log2x,故②中为y=log2x.8.(2013·临沂模拟)执行如图所示的程序框图,若输入x=10,则输出y的值为________.[答案] -54[解析] 当x =10时,y =4,此时|y -x |=6>1,不合条件,当x =4时,y =1,不满足|y -x |<1,故重新赋值x =1,此时y =-12,仍不满足|y -x |<1,再赋值x =-12,此时y =-54,∵|(-54)-(-12)|=34<1成立,∴跳出循环,输出y 的值-54后结束.9.(2013·湖南)执行如图所示的程序框图,如果输入a =1,b =2,则输出的a 的值为________.[答案] 9[解析] a =1,b =2,第一次循环,a =a +b =1+2=3; 第二次循环,a =a +b =3+2=5; 第三次循环,a =a +b =5+2=7; 第四次循环,a =a +b =7+2=9.因为9>8,所以输出a =9.10.(2012·广东理,13)执行如下图所示的程序框图,若输入n 的值为8,则输出s 的值为________.[答案] 8[解析] 程序运行过程如下:开始→n =8,i =2,k =1,S =1,作判断i <n 成立,执行循环体,S =11×(1×2)=2,i =2+2=4,k =1+1=2,再判断i <n 仍成立,再执行循环体,S =12×(2×4)=4,i =4+2=6,k =2+1=3,此时,i <n 仍然成立,第三次执行循环体,S =13×(4×6)=8,i =6+2=8,k =3+1=4,此时不满足i <n ,跳出循环,输出S 的值8后结束.能力拓展提升一、选择题11.(文)如果执行如图的程序框图,那么输出的值是( )A .2014B .-1 C.12 D .2[答案] B[解析] 程序运行过程依次为:k =0<2014→S =11-2=-1,k =1<2014→S =11-(-1)=12,k =2<2014→S =11-12=2,k =3,故S 的值依次循环取值-1,12,2,周期为3,因为2014=671×3+1,故最后输出结果为S =-1.[点评] 遇到这种数值较大,循环次数较多的情形,可将数值变小,∵2014能被3整除,故可取k <6,k <3来检验输出结果.你能指出条件改为k <32014时输出的结果吗?(理)(2013·西安质检)按如图所示的算法框图运算,若输出k =2,则输入x 的取值范围是( )A .19≤x <200B .x <19C .19<x <200D .x ≥200[答案] A[解析] 由框图可知,输出k =2,需满足⎩⎨⎧10x +10<2010,10(10x +10)+10≥2010,解得19≤x <200,故选A.12.(文)(2013·临沂一模)若执行如下图所示的框图,输入x 1=1,x 2=2,x 3=3,x -=2,则输出的数等于( )A.13B.23 C.23 D .1[答案] C[解析] 算法的功能是求解三个数的方差,输出的是S =(1-2)2+(2-2)2+(3-2)23=23. (理)(2012· 陕西文,5)下图是计算某年级500名学生期末考试(满分为100分)及格率q 的程序框图,则图中空白框内应填入( )A .q =NM B .q =MN C .q =NM +ND .q =MM +N[答案] D[解析] 本题考查了循环结构的程序框图在实际问题中的应用.由框图知M 为及格人数,N 为不及格人数,所以及格率q =MM +N.[点评] 对于在空白框中填写判断条件或处理计算语句,一定要结合实际的背景要求,同时要养成再检验一遍的习惯.二、填空题13.(文)阅读下面的程序框图,运行相应的程序,输出的结果为________.。
2015高考数学(人教A版,理科)大一轮总复习滚动检测 6套

解析:由已知得 g(x)=ax2+ax-2a=a(x+2)(x-1), ∴g(x)的图象与 x 轴的交点坐标为(-2,0),(1,0),且-2 和 1 是函数 f(x)的极值点.故 选 D. 答案:D
x,x≤0, 10. (2014 山东省青岛市高三模拟)已知函数 f(x)= 2 若函数 g(x)=f(x)-m 有 x -x,x>0,
)
1-ln x,x>1, 解析:依题意得 f(x)=sgn(ln x)-ln x=0,x=1, -1-ln x,0<x<1. 1 令 f(x)=0 得 x=e,1, ,所以函数有 3 个零点. e 故选 C. 答案:C 5.设集合 A={x||x-a|<1,x∈R},B={x||x-b|>2,x∈R}.若 A⊆B,则实数 a,b 必满足( ) B.|a+b|≥3 D.|a-b|≥3
A.|a+b|≤3 C.|a-b|≤3
解析:由题意可得 A={x|a-1<x<a+1},对集合 B 有 x<b-2 或 x>b+2,因为 A⊆ B,所以有 b-2≥a+1 或 b+2≤a-1,解得 a-b≥3 或 a-b≤-3,即|a-b|≥3.故选 D. 答案:D 6.(2014 安徽省蚌埠市高三质检)对于原命题“单调函数不是周期函数”,下列说法正 确的是( )
A.逆命题为“周期函数不是单调函数” B.否命题“单调函数是周期函数” C.逆否命题“周期函数是单调函数” D.以上三者都不正确 解析: 原命题可改写为“若一个函数是单调函数, 则它不是周期函数”根据四种命题的 构成可得,选项 A、B、C 均不正确.故选 D. 答案:D 7.牛奶保鲜时间因储藏温度的不同而不同,假定保鲜时间 y 与储藏温度 x 的关系为指 数型函数 y=kax,若牛奶在 0 ℃的冰箱中,保鲜时间约为 100 h,在 5 ℃的冰箱中,保鲜时 间约是 80 h,那么在 10 ℃时的保鲜时间是( A.49 h C.64 h
【解密高考】2015届高考数学大一轮总复习 综合检测 理 新人教A版

一轮复习综合检测时间120分钟 满分150分 第Ⅰ卷(选择题,共60分)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.(2014·西城抽样测试)若复数z 满足(1+3i)z =23i(i 是虚数单位),则z =( ) A .-32+32i B.32-32iC.32+32i D .-32-32i解析:∵(1+3i)z =23i ,∴z =23i 1+3i =23i 1-3i1+3i 1-3i =6+23i 4=32+32i.故选C.答案:C2.(2014·某某六校联考)设f(x)=lg(21-x +a)是奇函数,且在x =0处有意义,则该函数是( )A .(-∞,+∞)上的减函数B .(-∞,+∞)上的增函数C .(-1,1)上的减函数D .(-1,1)上的增函数解析:由题意可知,f(0)=0,即lg(2+a)=0,解得a =-1,故f(x)=lg 1+x1-x ,函数f(x)的定义域是(-1,1),在此定义域内f(x)=lg 1+x1-x =lg(1+x)-lg(1-x),函数y1=lg(1+x)是增函数,函数y2=lg(1-x)是减函数,故f(x)=y1-y2是增函数.选D. 答案:D3.(2014·某某某某质检)如图所示的流程图,若输入的x =-9.5,则输出的结果为( )A .-2B .-1C .0D .1解析:执行程序过程如下:x =-9.5<0,x =-9.5+2=-7.5<0,x =-7.5+2=-5.5<0,x =-5.5+2=-3.5<0,x =-3.5+2=-1.5<0,x =-1.5+2=0.5>0,c =2×0.5=1,故输出的结果为1,故选D.答案:D4.(2014·某某十二区县重点中学第一次联考)箱中装有标号为1,2,3,4,5,6且大小相同的6个球,从箱中一次摸出两个球,记下并放回,如果两球之积是4的倍数,则获奖.现有4人参与摸奖,恰好有3人获奖的概率是( ) A.16625B.96625 C.624625D.4625解析:依题意得某人能够获奖的概率为1+5C26=25(注:当摸的两个球中有标号为4的球时,此时两球的之积是4的倍数,有5种情况;当摸的两个球中有标号均不是4的球时,此时要使两球的之积是4的倍数,只有1种情况),因此所求概率等于C34·(25)3·(1-25)=96625,选B.答案:B 5.(2014·乌鲁木齐地区高三第一次测验)已知角α的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点(-35,45),则cosα的值为( )A.45B .-34 C .-45D .-35解析:依题意得cosα=-35-352+452=-35,故选D.答案:D6.(2014·某某江南十校素质测试)已知三棱锥的正视图与俯视图如图所示,俯视图是等腰直角三角形,那么该三棱锥的侧视图可能为( )解析:依题意可知,该三棱锥的侧视图可能是D. 答案:D7.(2014·某某模考(一))已知抛物线y2=4x 的准线过双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,且此双曲线的一条渐近线方程为y =2x ,则双曲线的焦距为( )A. 5 B .2 5 C. 3 D .2 3解析:∵抛物线y2=4x 的准线x =-1过双曲线x2a2-y2b2=1(a >0,b >0)的左顶点,∴a =1,∴双曲线的渐近线方程为y =±ba x =±bx,∵双曲线的一条渐近线方程为y =2x ,∴b =2,∴c =a2+b2=5,∴双曲线的焦距为2 5. 答案:B8.(2014·石景山期末)若(x +ax )5的展开式中x3的系数为10,则实数a 的值为( )A .1B .2C .-1 D.12解析:(x +a x )5的展开式的通项为Tr +1=Cr 5x5-r(ax )r ,令5-r -r =3,则r =1,因此C15a =10,a =2.答案:B9.(2014·某某某某第二次质检)函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +2-2≤x<02cos x 0≤x≤π2的图象与x 轴所围成的封闭图形的面积为( ) A .3 B.72C .4 D.92解析:依题意得,所求封闭图形的面积等于12×2×2+=2+=4,选C. 答案:C10.(2014·某某某某摸底)已知a 、b 为非零向量,m =a +tb(t ∈R),若|a|=1,|b|=2,当且仅当t =14时,|m|取得最小值,则向量a 、b 的夹角为( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:∵m =a +tb ,|a|=1,|b|=2,令向量a 、b 的夹角为θ,∴|m|=|a +tb|=|a|2+t2|b|2+2t|a||b|cos θ =4t2+4tcos θ+1=4t +cos θ22+1-cos2θ.又∵当且仅当t =14时,|m|最小,即14+cos θ2=0,∴cos θ=-12, ∴θ=23π.故选C.答案:C11.(2014·某某期末)已知函数①y =sinx +cosx ,②y =22sinxcosx ,则下列结论正确的是( )A .两个函数的图象均关于点(-π4,0)成中心对称图形B .两个函数的图象均关于直线x =-π4成轴对称图形C .两个函数在区间(-π4,π4)上都是单调递增函数D .两个函数的最小正周期相同解析:由于y =sinx +cosx =2sin(x +π4),y =22sinxcosx =2sin2x.对于A 、B 选项,当x =-π4时,y =2sin(x +π4)=0,y =2sin2x =-2,因此函数y =sinx +cosx 的图象关于点(-π4,0)成中心对称图形、不关于直线x =-π4成轴对称图形,函数y =22sinxcosx 的图象不关于点(-π4,0)成中心对称图形、关于直线x =-π4成轴对称图形,故A 、B 选项均不正确;对于C 选项,结合图象可知,这两个函数在区间(-π4,π4)上都是单调递增函数,因此C 正确;对于D 选项,函数y =2sin(x +π4)的最小正周期是2π,y =2sin2x 的最小正周期是π,D 不正确.综上所述,选C. 答案:C 12.(2014·某某二模)若偶函数f(x)满足f(x -1)=f(x +1),且在x ∈[0,1]时,f(x)=x2,则关于x 的方程f(x)=(110)x 在[0,103]上根的个数是( )A .1B .2C .3D .4解析:由题意知f(x)是周期为2的偶函数,故当x ∈[-1,1]时,f(x)=x2,画出f(x)的图象,结合y =(110)x 的图象可知,方程f(x)=(110)x 在x ∈[0,103]时有三个根,要注意在x ∈(3,103]时方程无解.答案:C第Ⅱ卷(非选择题,共90分)本卷包括必考题和选考题两部分,第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须做答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求做答。
【走向高考】高考数学一轮总复习 12-3不等式选讲课后强化作业 新人教A版

【走向高考】2015届高考数学一轮总复习 12-3不等式选讲课后强化作业 新人教A 版基础巩固强化一、选择题1.(2012·安徽“江南十校”联考)已知集合M ={x ||2x -1|<2},N ={x |x -2x -1<1},则M ∩N等于( )A .{x |1<x <32}B .{x |12<x <1}C .{x |-12<x <32}D .{x |-12<x <32,且x ≠1}[答案] A[解析] 由|2x -1|<2得-2<2x -1<2,则-12<x <32;由x -2x -1<1得(x -2)-(x -1)x -1<0,即-1x -1<0,则x >1.因此M ∩N ={x |1<x <32},选A.2.不等式|x -2|-|x -1|>0的解集为( ) A .(-∞,32)B .(-∞,-32)C .(32,+∞)D .(-32,+∞)[答案] A[解析] 原不等式等价于|x -2|>|x -1|,则(x -2)2>(x -1)2,解得x <32.3.设集合A ={x ||x -a |<1,x ∈R },B ={x ||x -b |>2,x ∈R }.若A ⊆B ,则实数a 、b 必满足( )A .|a +b |≤3B .|a +b |≥3C .|a -b |≤3D .|a -b |≥3 [答案] D[解析] 由题意可得集合A ={x |a -1<x <a +1},集合B ={x |x <b -2或x >b +2},又因为A ⊆B ,所以有a +1≤b -2或b +2≤a -1,即a -b ≤-3或a -b ≥3.因此选D.4.(文)若不等式|ax +2|<4的解集为(-1,3),则实数a 等于( ) A .8 B .2 C .-4 D .-2 [答案] D[解析] 由-4<ax +2<4,得-6<ax <2.∴(ax -2)(ax +6)<0,其解集为(-1,3),∴a =-2. [点评] 可用方程的根与不等式解集的关系求解.(理)对于实数x 、y ,若|x -1|≤1,|y -2|≤1,则|x -2y +1|的最大值为( ) A .5 B .4 C .8 D .7[答案] A[解析] 由题易得,|x -2y +1|=|(x -1)-2(y -2)-2|≤|x -1|+|2(y -2)|+2≤5,即|x -2y +1|的最大值为5.二、填空题5.(2013·天津)设a +b =2,b >0,则12|a |+|a |b的最小值为________. [答案] 34[解析] 因为12|a |+|a |b =a +b 4|a |+|a |b ≥a4|a |+2b 4|a |·|a |b =a 4|a |+1≥-14+1=34,当且仅当b 4|a |=|a |b ,a <0,即a =-2,b =4时取等号,故12|a |+|a |b 的最小值是34. 6.(文)不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-∞,2)[解析] 由绝对值的几何意义知:|x -4|+|x +5|≥9,则log 3(|x -4|+|x +5|)≥2,所以要使不等式log 3(|x -4|+|x +5|)>a 对于一切x ∈R 恒成立,则需a <2.(理)(2013·昆明重点中学检测)已知不等式2x -1≥15|a 2-a |对于x ∈[2,6]恒成立,则实数a的取值范围是________.[答案] [-1,2][解析] 设y =2x -1,x ∈[2,6],则y ′=-2(x -1)2<0,则y =2x -1在区间[2,6]上单调递减,则y min =26-1=25,故不等式2x -1≥15|a 2-a |对于x ∈[2,6]恒成立等价于15|a 2-a |≤25成立,等价于⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a -2≤0,a 2-a +2≥0.解得-1≤a ≤2,故a 的取值范围是[-1,2]. 7.(2013·陕西)设a ,b ∈R ,|a -b |>2,则关于实数x 的不等式|x -a |+|x -b |>2的解集是________.[答案] (-∞,+∞)[解析] ∵|x -a |+|x -b |≥|a -b |>2, ∴|x -a |+|x -b |>2恒成立,则解集为R .8.(2012·陕西)若存在实数x 使|x -a |+|x -1|≤3成立,则实数a 的取值范围是________. [答案] -2≤a ≤4[解析] |x -a |+|x -1|≥|a -1|,则只需要|a -1|≤3,解得-2≤a ≤4. 9.若a >0,b >0,则p =(ab )a +b 2,q =a b ·b a 的大小关系是________.[答案] p ≥q[解析] ∵a >0,b >0,∴p =(ab )a +b2>0,q =a b ·b a >0,pq =(ab )a +b 2a b b a =a a -b 2·b b -a 2=⎝⎛⎭⎫a b a -b 2. 若a >b ,则ab >1,a -b 2>0,∴⎝⎛⎭⎫a b a -b 2>1; 若a <b ,则0<ab <1,a -b 2<0,∴⎝⎛⎭⎫a b a -b 2>1; 若a =b ,则ab =1,a -b 2=0,∴⎝⎛⎭⎫a b a -b 2=1. ∴⎝⎛⎭⎫a b a -b 2≥1,即p q≥1.∵q >0,∴p ≥q . [点评] 可运用特值法,令a =1,b =1,则p =1,q =1,有p =q ; 令a =2,b =4,有p =83=512,q =24×42=256,∴p >q ,故填p ≥q . 三、解答题10.(文)已知函数f (x )=|x -7|-|x -3|. (1)作出函数f (x )的图象;(2)当x <5时,不等式|x -8|-|x -a |>2恒成立,求a 的取值范围. [解析] (1)∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4,(x ≤3),10-2x ,(3<x <7),-4(x ≥7),图象如图所示:(2)∵x <5,∴|x -8|-|x -a |>2,即8-x -|x -a |>2, 即|x -a |<6-x ,对x <5恒成立. 即x -6<x -a <6-x 对x <5恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <6,a >2x -6.对x <5恒成立. 又∵x <5时,2x -6<4,∴4≤a <6. ∴a 的取值范围为[4,6). (理)已知函数f (x )=|x +1|+|x -3|. (1)作出函数y =f (x )的图象;(2)若对任意x ∈R ,f (x )≥a 2-3a 恒成立,求实数a 的取值范围. [解析] (1)①当x ≤-1时,f (x )=-x -1-x +3=-2x +2; ②当-1<x <3时,f (x )=x +1+3-x =4; ③当x ≥3时,f (x )=x +1+x -3=2x -2. ∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +2,x ≤-1,4,-1<x <3,2x -2,x ≥3.∴y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知f (x )的最小值为4,由题意可知a 2-3a ≤4,即a 2-3a -4≤0, 解得-1≤a ≤4.故实数a 的取值范围为[-1,4].能力拓展提升一、填空题11.(文)(2013·石家庄模拟)若不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围为________.[答案] (5,7)[解析] ∵|3x -b |<4,∴b -43<x <b +43.由题意得⎩⎨⎧0≤b -43<1,3<b +43≤4,解得5<b <7,∴b 的取值范围是(5,7).(理)若a 、b 是正常数,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥(a +b )2x +y,当且仅当a x =by 时上式取等号.利用以上结论,可以得到函数f (x )=2x +91-2x (x ∈(0,12))的最小值为________.[答案] 25[解析] 依据给出的结论可知f (x )=42x +91-2x ≥(2+3)22x +(1-2x )=25等号在22x =31-2x ,即x =15时成立. 12.(文)(2013·山东师大附中三模)不等式|2x +1|+|x -1|<2的解集为________.[答案] (-23,0)[解析] 当x ≤-12时,原不等式等价为-(2x +1)-(x -1)<2,即-3x <2,x >-23,此时-23<x ≤-12.当-12<x <1时,原不等式等价为(2x +1)-(x -1)<2,即x <0,此时-12<x <0.当x ≥1时,原不等式等价为(2x +1)+(x -1)<2,即3x <2,x <23,此时不等式无解.综上,不等式的解集为-23<x <0.(理)不等式|x +log 3x |<|x |+|log 3x |的解集为________. [答案] {x |0<x <1}[解析] 由对数函数定义得x >0,又由绝对值不等式的性质知,|x +log 3x |≤|x |+|log 3x |,当且仅当x 与log 3x 同号时等号成立,∵x >0,∴log 3x >0,∴x >1,故原不等式的解集为{x |0<x <1}.二、解答题13.(文)(2013·福建理,21)设不等式|x -2|<a (a ∈N *)的解集为A ,且32∈A ,12∉A .(1)求a 的值;(2)求函数f (x )=|x +a |+|x -2|的最小值.[解析] (1)因为32∈A ,且12∉A ,所以|32-2|<a ,且|12-2|≥a ,解得12<a ≤32.又因为a ∈N *,所以a =1.(2)因为|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3,当且仅当(x +1)(x -2)≤0,即-1≤x ≤2时取到等号.所以f (x )的最小值为3. (理)(2013·福建龙岩模拟)已知函数f (x )=|x -3|,g (x )=-|x +4|+m . (1)已知常数a <2,解关于x 的不等式f (x )+a -2>0;(2)若函数f (x )的图象恒在函数g (x )图象的上方,求实数m 的取值范围. [解析] (1)由f (x )+a -2>0得|x -3|>2-a , ∴x -3>2-a 或x -3<a -2,∴x >5-a 或x <a +1. 故不等式的解集为(-∞,a +1)∪(5-a ,+∞) (2)∵函数f (x )的图象恒在函数g (x )图象的上方, ∴f (x )>g (x )恒成立,即m <|x -3|+|x +4|恒成立. ∵|x -3|+|x +4|≥|(x -3)-(x -4)|=7, ∴m 的取值范围为m <7.14.(2013·新课标Ⅱ理,24)设a 、b 、c 均为正数,且a +b +c =1,证明:(1)ab +bc +ac ≤13;(2)a 2b +b 2c +c 2a≥1. [解析] (1)由a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ca 得, a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca . 由题设得(a +b +c )2=1, 即a 2+b 2+c 2+2ab +2bc +2ca =1. 所以3(ab +bc +ca )≤1,即ab +bc +ca ≤13.(2)因为a 2b +b ≥2a ,b 2c +c ≥2b ,c 2a +a ≥2c ,故a 2b +b 2c +c 2a +(a +b +c )≥2(a +b +c ), 即a 2b +b 2c +c 2a ≥a +b +c .所以a 2b +b 2c +c 2a ≥1. 15.(文)设不等式|2x -1|<1的解集是M ,a 、b ∈M . (1)试比较ab +1与a +b 的大小;(2)设max 表示数集A 中的最大数.h =max{2a ,a 2+b 2ab ,2b},求证:h ≥2.[解析] 由|2x -1|<1得-1<2x -1<1,解得0<x <1. 所以M ={x |0<x <1}.(1)由a 、b ∈M ,得0<a <1,0<b <1, 所以(ab +1)-(a +b )=(a -1)(b -1)>0. 故ab +1>a +b .(2)由h =max{2a ,a 2+b 2ab ,2b},得h ≥2a ,h ≥a 2+b 2ab ,h ≥2b,所以h 3≥2a ·a 2+b 2ab ·2b=4(a 2+b 2)ab ≥8,故h ≥2.(理)已知a 、b 为正实数. (1)求证:a 2b +b 2a≥a +b ;(2)利用(1)的结论求函数y =(1-x )2x +x 21-x (0<x <1)的最小值.[解析] (1)证法一:∵a >0,b >0,∴(a +b )(a 2b +b 2a )=a 2+b 2+a 3b +b 3a≥a 2+b 2+2ab =(a +b )2.∴a 2b +b 2a ≥a +b ,当且仅当a =b 时等号成立. 证法二:∵a 2b +b 2a -(a +b )=a 3+b 3-a 2b -ab 2ab=a 3-a 2b -(ab 2-b 3)ab =a 2(a -b )-b 2(a -b )ab=(a -b )2(a +b )ab.又∵a >0,b >0,∴(a -b )2(a +b )ab ≥0,当且仅当a =b 时等号成立.∴a 2b +b 2a ≥a +b .(2)解:∵0<x <1,∴1-x >0,由(1)的结论,函数y =(1-x )2x +x 21-x ≥(1-x )+x =1.当且仅当1-x =x 即x =12时等号成立.∴函数y =(1-x )2x +x 21-x(0<x <1)的最小值为1.考纲要求1.理解绝对值的几何意义,并了解下列不等式成立的几何意义及取等号的条件: (1)|a +b |≤|a |+|b |(a ,b ∈R ). (2)|a -b |≤|a -c |+|c -b |(a ,b ∈R ).2.会利用绝对值的几何意义求解以下类型的不等式: |ax +b |≤c ,|ax +b |≥c ,|x -c |+|x -b |≥a .3.了解柯西不等式的几种不同形式,理解它们的几何意义,并会证明.4.通过一些简单问题了解证明不等式的基本方法:比较法、综合法、分析法、反证法. 补充说明1.证明不等式常用的方法(1)比较法:依据a >b ⇔a -b >0,a <b ⇔a -b <0来证明不等式的方法称作比较法. 其基本步骤:作差→配方或因式分解→判断符号→得出结论.(2)综合法:从已知条件出发,利用定义、公理、定理、性质等,经过一系列的推理论证得出命题成立的方法.它是由因导果法.(3)分析法:从要证明结论出发,逐步寻求使它成立的充分条件,直至所需条件为已知条件或一个明显成立的事实(定义、公理或已证明过的定理、性质等),从而得出要证明的命题成立的方法,它是执果索因的方法.分析法与综合法常常结合起来运用,看由已知条件能产生什么结果,待证命题需要什么条件,两边凑一凑找出证明途径.常常是分析找思路,综合写过程.(4)反证法:证明不等式时,首先假设要证明的命题不成立,把它作为条件和其它条件结合在一起,利用已知定义、定理、公理、性质等基本原理进行正确推理,逐步推证出一个与命题的条件或已证明过的定理、性质,或公认的简单事实相矛盾的结论,以此说明原假设不正确,从而肯定原命题成立的方法称为反证法.(5)放缩法:证明不等式时,根据需要把需证明的不等式的值适当放大或缩小,使其化繁为简,化难为易,达到证明目的,这种方法称为放缩法.2.柯西不等式(1)一般形式:设a1、a2、…、a n、b1、b2、…、b n为实数,则(a21+a22+…+a2n)(b21+b22+…+b2n)≥(a1b1+a2b2+…+a n b n)2.当且仅当b i=0,或存在一个实数k,使得a i=kb i(i=1、2、…、n)时,等号成立.(2)二维形式的柯西不等式:①代数形式:设a、b、c、d均为实数,则(a2+b2)(c2+d2)≥(ac+bd)2.上式等号成立⇔ad=bc.②向量形式:设α、β为平面上的两个向量,则|α||β|≥|α·β|.当且仅当β是零向量或存在实数k,使α=kβ时,等号成立.③三角形式:设x1、x2、y1、y2∈R,则x21+y21+x22+y22≥(x1-x2)2+(y1-y2)2,其几何意义是三角形两边之和大于第三边.3.排序不等式设a1≤a2≤…≤a n,b1≤b2≤…≤b n为两组实数,c1、c2、…、c n为b1、b2、…、b n的任一排列,则有a1b n+a2b n-1+…+a n b1≤a1c1+a2c2+…+a n c n≤a1b1+a2b2+…+a n b n,且反序和等于顺序和⇔a1=a2=…=a n或b1=b2=…=b n.即反序和≤乱序和≤顺序和.4.贝努利不等式设x>-1,且x≠0,n为大于1的自然数,则(1+x)n>1+nx.备选习题1.设a、b、c为正数,且a+2b+3c=13,则3a+2b+c的最大值为()A.1693 B.133C.1333D.13[答案] C[解析] (a +2b +3c )[(3)2+12+(13)2] ≥(3a +2b +c )2,∵a +2b +2c =13,∴(3a +2b +c )2≤1693,∴3a +2b +c ≤1333,当且仅当a 3=2b 1=3c 13取等号,又∵a +2b +3c =13,∴a =9,b =32,c =13时,3a +2b +c 取最大值1333.2.(2013·陕西检测)若不等式|x +1|+|x -m |<6的解集为∅,则实数m 的取值范围为________.[答案] [5,+∞)∪(-∞,-7][解析] ∵不等式的解集为空集,|x +1|+|x -m |≥|m +1|,∴只需|m +1|≥6,∴m 的取值范围为[5,+∞)∪(-∞,-7].3.(2013·云南玉溪一中月考)已知函数f (x )=|x +1|+|x -2|-m . (1)当m =5时,求f (x )>0的解集;(2)若关于x 的不等式f (x )≥2的解集是R ,求m 的取值范围. [解析] (1)由题设知|x +1|+|x -2|>5,⎩⎪⎨⎪⎧ x ≥2,x +1+x -2>5,或⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x <2,x +1-x +2>5, 或⎩⎪⎨⎪⎧x <-1,-x -1-x +2>5. 解得原不等式的解集为(-∞,-2)∪(3,+∞). (2)不等式f (x )≥2即|x +1|+|x -2|≥m +2,∵x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|≥|(x +1)-(x -2)|=3, 不等式|x +1|+|x -2|≥m +2的解集是R , ∴m +2≤3,m 的取值范围是(-∞,1]. 4.(1)解关于x 的不等式x +|x -1|≤3;(2)若关于x 的不等式x +|x -1|≤a 有解,求实数a 的取值范围.[解析] 设f (x )=x +|x -1|,则f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1(x ≥1),1 (x <1). (1)当x ≥1时,2x -1≤3,∴1≤x ≤2,又x <1时,不等式显然成立,∴原不等式的解集为{x |x ≤2}.(2)由于x ≥1时,函数y =2x -1是增函数,其最小值为f (1)=1;当x <1时,f (x )=1,∴f (x )的最小值为1.因为x +|x -1|≤a 有解,即f (x )≤a 有解,所以a ≥1.5.(2013·辽宁理,24)已知函数f (x )=|x -a |,其中a >1.(1)当a =2时,求不等式f (x )≥4-|x -4|的解集;(2)已知关于x 的不等式|f (2x +a )-2f (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},求a 的值.[解析] (1)当a =2时,f (x )+|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧ -2x +6,x ≤2,2,2<x <4,2x -6,x ≥4.当x ≤2时,由f (x )≥4-|x -4|得-2x +6≥4,解得x ≤1;当2<x <4时,f (x )≥4-|x -4|无解;当x ≥4时,由f (x )≥4-|x -4|得2x -6≥4,解得x ≥5;所以f (x )≥4-|x -4|的解集为{x |x ≤1或x ≥5}.(2)记h (x )=f (2x +a )-2f (x ),则h (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -2a ,x ≤0,4x -2a ,0<x <a .2a ,x ≥a .∵a >1,∴x ≤0时,h (x )=-2a <-2,x ≥a 时,h (x )=2a >2,而已知不等式|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴不等式|h (x )|≤2化为⎩⎪⎨⎪⎧-2≤4x -2a ≤2,0<x <a , 即⎩⎪⎨⎪⎧a -12≤x ≤a +12,0<x <a ,∵a >1,∴a -12>0,a +12<a , ∴由|h (x )|≤2,解得a -12≤x ≤a +12.又∵|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴⎩⎨⎧ a -12=1,a +12=2,于是a =3.[点评] 第(2)问是求解的难点,可借助图象帮助理解.作出h (x )的图象如图.∵a >1,|h (x )|≤2的解集为{x |1≤x ≤2},∴|h (x )|≤2,即|4x -2a |≤2.此不等式的解集为{x |1≤x ≤2}.。
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阶段性测试题十二(综合素质能力测试)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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.(文)(2014·海南省文昌市检测)设函数y =x -2的定义域为M ,集合N ={y |y =x 2,x ∈R },则M ∩N 等于( )A .∅B .NC .[1,+∞)D .M[答案] D[解析] 由题意知,M ={x |x ≥2},N ={y |y ≥0},∴M ∩N =M ,故选D.(理)(2014·泉州实验中学期中)设集合M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 12x <0},则M ∩N 等于( )A .(-1,1)B .(1,3)C .(0,1)D .(-1,0) [答案] B[解析] 由题意知M ={x |-1<x <3},N ={x |x >1},∴M ∩N ={x |1<x <3}.2.(2014·泸州市一诊)下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x >1 D .∃x ∈R ,tan x =2 [答案] B[解析] 当x =1时,(x -1)2=0,∴B 为假命题.3.(文)(2014·哈六中期中)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a5+a11=12,则S11的值为()A.66 B.44C.36 D.33[答案] B[解析]∵a2+a5+a11=3a1+15d=12,∴a6=a1+5d=4,∴S11=11a6=44.(理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)已知数列{a n}满足a1=1,a n=a n-1+2n(n≥2),则a7=() A.53 B.54C.55 D.109[答案] C[解析]∵a1=1,a n=a n-1+2n,∴a7=(a7-a6)+(a6-a5)+(a5-a4)+…+(a2-a1)+a1=2×7+2×6+…+2×2+1=55.4.(文)(2014·华安、连城、永安、漳平、泉港一中、龙海二中六校联考)如图是一个简单空间几何体的三视图,其主视图与侧视图都是边长为2的正三角形,俯视图轮廓为正方形,则此几何体的表面积是()A.4+4 3 B.12C.4 3 D.8[答案] B[解析] 由三视图知,该几何体是正四棱锥,底面边长为2,高为3,∴表面积S =22+4×(12×2×2)=12,故选B.(理)(2014·湖南长沙实验中学、沙城一中联考)如图,直三棱柱的侧棱长和底面边长均为2,正视图和俯视图如图所示,则其侧视图的面积为( )A .2 3 B. 3 C .4 D .2[答案] A[解析] 由正视图和俯视图可知,其侧视图矩形的长和宽分别为3和2,∴其面积为S =2 3.5.(文)(2014·绵阳市南山中学检测)在矩形ABCD 中,AB =2,AD =3,如果向该矩形内随机投一点P ,那么使得△ABP 与△ADP 的面积都不小于1的概率为( )A.49B.13C.12D.25 [答案] A[解析] 在矩形内取一点Q ,由点Q 分别向AD 、AB 作垂线,垂足依次为E 、F ,由S △ABQ =S △ADQ =1知,QF =1,QE =23,设直线EQ 、FQ 分别交BC 、CD 于M 、N ,则当点P 落在矩形QMCN 内时,满足要求,∴所求概率P =S 矩形QMCN S 矩形ABCD =(3-1)×(2-23)3×2=49.(理)(2014·山西省太原五中月考)若(x +2x 2)n 展开式中只有第六项的二项式系数最大,则展开式中的常数项是( )A .180B .120C .90D .45[答案] A[解析] ∵只有第6项的二项式系数最大,∴n =10,∴展开式的通项T r +1=C r 10·(x )10-r ·(2x 2)r =2r ·C r 10·x 10-5r2,令10-5r 2=0得,r =2,∴常数项为T 3=22·C 210=180.6.(2014·河南淇县一中模拟)下图是一个算法框图,则输出的k 的值是( )A .3B .4C .5D .6 [答案] C[解析] 解法1:k =1时,k 2-5k +4=0,不满足条件;k =2时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =3时,k 2-5k +4=-2不满足条件;k =4时,k 2-5k +4=0不满足条件;k =5时,k 2-5k +4=0>0满足条件,此时输出k 的值为5.解法2:由k 2-5k +4>0得k <1或k >4,∵初值k =1,由“k =k +1”知步长为1,∴k ∈N ,∴满足k 2-5k +4>0的最小k 值为5,故当k =5时,满足程序条件,输出k 的值.7.(2014·山东省菏泽市期中)已知函数f (x )在实数集R 上具有下列性质:①f (x +1)是偶函数;②f (x +2)=-f (x );③当1≤x 1≤x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,则f (2011),f (2012),f (2013)的大小关系为( )A .f (2011)>f (2012)>f (2013)B .f (2012)>f (2011)>f (2013)C .f (2013)>f (2011)>f (2012)D .f (2013)>f (2012)>f (2011) [答案] D[解析] ∵f (x +2)=-f (x ),∴f (x +4)=f (x ),∴f (x )的周期为4,∴f (2011)=f (3),f (2013)=f (1),∵f (x +1)是偶函数,∴f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (2012)=f (0)=f (2),∵1≤x 1<x 2≤3时,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,∴f (x )在[1,3]上单调递减,∴f (1)>f (2)>f (3),∴f (2013)>f (2012)>f (2011),故选D.8.(2014·海南省文昌市检测)过点A (a ,a )可作圆x 2+y 2-2ax +a 2+2a -3=0的两条切线,则实数a 的取值范围为( )A .a <-3或1<a <32B .1<a <32C .a >1或a <-3D .-3<a <1或a >32[答案] A[解析] 由条件知点A 在圆外,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+a 2-2a 2+a 2+2a -3>0,4a 2-4(a 2+2a -3)>0, ∴⎩⎨⎧a <-3或a >1,a <32,∴a <-3或1<a <32,故选A.9.(文)(2014·北京东城区联考)要得到函数y =sin(2x -π4)的图象,只要将函数y =sin2x 的图象( )A .向左平移π4单位B .向右平移π4单位 C .向右平移π8单位 D .向左平移π8单位 [答案] C[解析] ∵y =sin(2x -π4)=sin[2(x -π8)],∴将y =sin2x 的图象右移π8个单位即可得到y =sin(2x -π4)的图象.(理)(2014·开滦二中期中)已知a =(cos x ,sin x ),b =(sin x ,cos x ),记f (x )=a ·b ,要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象( )A .向左平移π2个单位长度B .向右平移π2个单位长度 C .向左平移π4个单位长度 D .向右平移π4个单位长度 [答案] C[解析] ∵f (x )=a ·b =cos x sin x +sin x cos x =sin2x ,y =cos 2x -sin 2x=cos2x =sin(π2+2x )=sin2(x +π4),∴要得到函数y =cos 2x -sin 2x 的图象,只需将函数y =f (x )的图象向左平移π4个单位长度.10.(文)(2014·河北冀州中学期中)在平面直角坐标系中,A (3,1),B 点是以原点O 为圆心的单位圆上的动点,则|OA →+OB →|的最大值是( )A .4B .3C .2D .1 [答案] B[解析] 由条件知|OA→|=2,|OB →|=1, ∵|OA →+OB →|2=|OA →|2+|OB →|2+2OA →·OB →=5+2OA →·OB →,∴要使|OA →+OB →|最大,应使OA →·OB→取最大值, 又|OA →|,|OB →|为定值,∴当OA →与OB →同向时,|OA →+OB →|取到最大值,此时OA →·OB →=2,∴|OA →+OB →|max=3,故选B. (理)(2014·华师一附中月考)定义方程f (x )=f ′(x )的实数根x 0叫做函数的“新驻点”,若函数g (x )=sin x (0<x <π),h (x )=ln x (x >0),φ(x )=x 3(x ≠0)的“新驻点”分别为a ,b ,c ,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .b >a >c[答案] B[解析] g ′(x )=cos x ,h ′(x )=1x ,φ′(x )=3x 2, 由sin x =cos x,0<x <π得x =π4,∴a =π4; 由x 3=3x 2,x ≠0得x =3,∴c =3.由ln x=1x及x>0得x>1,0<1x<1,∴1<x<e,即1<b<e,∵π4<1<b<e<3,∴a<b<c.11.(2014·山西曲沃中学期中)双曲线C的左右焦点分别为F1,F2,且F2恰为抛物线y2=4x的焦点,设双曲线C与该抛物线的一个交点为A,若△AF1F2是以AF1为底边的等腰三角形,则双曲线C的离心率为()A. 2 B.1+ 2C.1+ 3 D.2+ 3[答案] B[解析]y2=4x的焦点F2(1,0),∵|AF2|=|F1F2|=2,∴由抛物线的定义知A点的横坐标为1,即AF2⊥x轴,从而|AF1|=22,∴2a=|AF1|-|AF2|=22-2,∴a=2-1,∴e=ca=12-1=2+1,故选B.12.(文)(2014·江西白鹭洲中学期中)函数f(x)=x-sin x(x∈R)的部分图象可能是()[答案] A[解析] 首先f (x )为奇函数,排除D ;其次由f ′(x )=1-cos x ≥0知f (x )为增函数,排除C ;又在(0,π)上y =cos x 单调递减,从而f ′(x )=1-cos x 单调递增,即在(0,π)上f (x )的切线斜率逐渐增大,曲线向下凸,排除B ,选A. (理)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)函数y =3x cos3x 9x -1的图象大致为( )[答案] D[解析] 对于f (x )=3x cos3x9x -1,有f (-x )=3-x cos (-3x )9-x -1=3x cos3x 1-9x=-f (x ),∴f (x )为奇函数,排除A ;当x 略大于0时,y >0,排除B ;由3x cos3x9x-1=0得3x =k π+π2(k ∈Z ),∴x =π6+k π3,∴f (x )的零点等间隔出现,排除C ,故选D.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上.)13.(文)(2014·抚顺二中期中)已知α∈(π2,π),sin α=35,则tan(α-π4)=________.[答案] -7[解析] ∵α∈(π2,π),sin α=35,∴cos α=-45,∴tan α=-34,∴tan(α-π4)=tan α-tan π41+tan α·tan π4=-34-11+(-34)×1=-7. (理)(2014·黄冈中学、荆州中学联考)在△ABC 中,b cos C +c cos Ba =________.[答案] 1[解析] 由正弦定理知,b cos C +c cos B a =sin B cos C +sin C cos B sin A =sin (B +C )sin A =sin (π-A )sin A =1.14.(文)(2014·韶关市曲江一中月考)设实数x 、y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0x ≥y 2x -y ≤1,则3x +2y 的最大值是________.[答案] 5[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:3x +2y =0,平移l 0得直线l :3x +2y =u ,当l 经过点A (1,1)时,u 取最大值,u max =3×1+2×1=5.(理)(2014·山东省博兴二中质检)已知x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ x -y +1≥0x +y -1≥03x -y -3≤0,则2x -y 的最大值为________.[答案] 2[解析] 作出可行域如图,作直线l 0:2x -y =0,平移l 0得直线l :2x -y =t ,当平移到l 经过点A (1,0)时,t 取最大值,t max =2.[点评] 当直线l :2x -y =t 的纵截距最小时,t 取最大值,故t 最大时,直线l 应过A (1,0)点,而不是B (0,1)点.15.(文)(2014·吉林省实验中学一模)已知奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,数列{x n }是一个公差为2的等差数列,且满足f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0,则x 2014=________.[答案] 4009[解析] ∵{x n }是公差为2的等差数列,∴x 8<x 9<x 10<x 11,∵奇函数f (x )是定义在R 上的增函数,∴f (x 8)<f (x 9)<f (x 10)<f (x 11),又∵x 8+x 11=x 9+x 10,f (x 8)+f (x 9)+f (x 10)+f (x 11)=0,∴x 8<x 9<0且x 11>x 10>0,∴x 10=-x 9,x 11=-x 8,∴x 9=-1,x 2014=x 9+2·(2014-9)=4009. (理)(2014·吉林市摸底)边长是22的正△ABC 内接于体积是43π的球O ,则球面上的点到平面ABC 的最大距离为________.[答案] 433[解析] 因为球O 的体积为43π,即4π3r 3=43π,所以r =3,设正△ABC 的中心为D ,连接OD ,AD ,OA ,则OD ⊥平面ABC ,且OA =3,AD =263,所以OD =(3)2-(263)2=33, 所以球面上的点到平面ABC 的最大距离为33+r =433.16.(2014·开滦二中期中)给出下列四个命题:①函数f (x )=ln x -2+x 在区间(1,e)上存在零点;②若f ′(x 0)=0,则函数y =f (x )在x =x 0处取得极值;③若m ≥-1,则函数y =log 12(x 2-2x -m )的值域为R ;④“a =1”是“函数f (x )=a -e x1+a e x在定义域上是奇函数”的充分不必要条件.其中正确的是________.[答案] ①③④[解析] ①∵f (1)·f (e)=-1·(e -1)<0,又f (x )在(1,e)上的图象连续不断,∴f (x )在(1,e)上存在零点,故①正确;②f ′(x 0)=0是f (x )在x =x 0处取得极值的必要条件,但不是充分条件,②为假命题;③要使函数y =log 12(x 2-2x -m )的值域为R ,应使x 2-2x +m 取遍所有正数,∴Δ=4+4m ≥0,∴m ≥-1,故③正确;④a =1时,f (x )=1-e x 1+e x ,f (-x )=1-e -x 1+e -x =e x -1e x +1=-f (x ),∴f (x )为奇函数;f (x )=a -e x 1+a e x 为奇函数时,f (-x )=-f (x )恒成立,∴a -e -x1+a e -x =-a -e x 1+a e x ,即a e x -1e x +a =e x -a 1+a e x ,∴e 2x -a 2=a 2e 2x -1,∴(a 2-1)(e 2x +1)=0,∴a 2-1=0,∴a =±1,∴④正确,故填①③④.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,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)(文)(2014·康杰中学、临汾一中、忻州一中、长治二中四校联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,且m =(sin A +sin B +sin C ,sin C ),n =(sin B ,sin B +sin C -sin A ),若m ∥n .(1)求A 的大小;(2)设a =3,S 为△ABC 的面积,求S +3cos B cos C 的最大值及此时B 的值.[解析] (1)因为m ∥n ,所以(sin A +sin B +sin C )(sin B +sin C -sin A )=sin B sin C ,根据正弦定理得,(a +b +c )(b +c -a )=bc ,即a 2=b 2+c 2+bc ,由余弦定理得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,又A ∈(0,π),所以A =23π.(2)由正弦定理及a =3得,S =12bc sin A =12·a sin B sin A ·a sin C =3sin B sin C ,所以S +3cos B cos C =3(cos B cos C +sin B sin C ) =3cos(B -C ),所以当B =C 时,即B =C =π6时,S +3cos B cos C 取最大值 3.(理)(2014·西安市长安中学期中)已知平面向量a =(cos φ,sin φ),b =(cos x ,sin x ),c =(sin φ,-cos φ),其中0<φ<π,且函数f (x )=(a ·b )cos x+(b ·c )sin x 的图象过点(π6,1).(1)求φ的值;(2)将函数y =f (x )图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图象,求函数y =g (x )在[0,π2]上的最大值和最小值.[解析] (1)∵a ·b =cos φcos x +sin φsin x =cos(φ-x ),b ·c =cos x sin φ-sin x cos φ=sin(φ-x ),∴f (x )=(a ·b )cos x +(b ·c )sin x=cos(φ-x )cos x +sin(φ-x )sin x=cos(φ-x -x )=cos(2x -φ),即f (x )=cos(2x -φ),∴f (π6)=cos(π3-φ)=1,而0<φ<π,∴φ=π3.(2)由(1)得,f (x )=cos(2x -π3),于是g (x )=cos[2(12x )-π3],即g (x )=cos(x -π3).当x ∈[0,π2]时,-π3≤x -π3≤π6,所以12≤cos(x -π3)≤1,即当x =0时,g (x )取得最小值12,当x =π3时,g (x )取得最大值1.18.(本小题满分12分)(文)(2014·韶关市曲江一中月考)等差数列{a n }中,a 3=3,前7项和S 7=28.(1)求数列{a n }的公差d ;(2)等比数列{b n }中,b 1=a 2,b 2=a 4,求数列{b n }的前n 项和T n (n ∈N *).[解析] (1)S 7=(a 1+a 7)×72=7a 4=28, ∴a 4=4,又∵a 3=3,∴d =a 4-a 3=1.(2)由(1)知数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列, ∴a n =1+(n -1)=n ,∴b 1=2,b 2=4,∴数列{b n }的公比q =b 2b 1=2, ∴T n =b 1(1-q n )1-q =2(1-2n )1-2=2n +1-2. (理)(2014·开滦二中期中)已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +cn ,(c 是不为0的常数,n ∈N *),且a 1,a 2,a 3成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n -c n ·c n ,求数列{b n }的前n 项和T n .[解析] (1)由已知a 2=2+c ,a 3=2+3c ,则(2+c )2=2(2+3c ),∴c =2,∴a n +1=a n +2n ,n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=2+2×1+2×2+…+2×(n -1)=n 2-n +2,n =1时,a 1=2也适合上式,因此a n =n 2-n +2.(2)b n =a n -2n ·2n =n -12n ,则T n =b 1+b 2+…+b n =02+122+223+…+n -22n -1+n -12n , 12T n =022+123+224+…+n -22n +n -12n +1,用错位相减法可求得T n =1-n +12n .19.(本小题满分12分)(文)(2014·泗阳县模拟)直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AC =BC =BB 1=1,AB 1= 3.(1)求证:平面AB1C⊥平面B1CB;(2)求三棱锥A1-AB1C的体积.[解析](1)直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥底面ABC,∴BB1⊥AB,BB1⊥AC,又由于AC=BC=BB1=1,AB1=3,∴AB=2,则由AC2+BC2=AB2可知,AC⊥BC,∴AC⊥平面B1CB,∴平面AB1C⊥平面B1CB.(2)∵BC⊥AC,BC⊥CC1,∴BC⊥平面ACC1A1,∴B到平面ACC1A1的距离d=1,∵BB1∥平面ACC1A1,∴B1到平面A1AC的距离为1,∴三棱锥A1-AB1C的体积=13×(12×1×1)×1=1 6.(理)(2014·海南省文昌市检测)如图,已知ABCD为平行四边形,∠A=60°,AF=2FB,AB=6,点E在CD上,EF∥BC,BD⊥AD,BD与EF相交于点N.现将四边形ADEF沿EF折起,使点D在平面BCEF上的射影恰在直线BC上.(1)求证:BD⊥平面BCEF;(2)求折后直线DN与直线BF所成角的余弦值;(3)求三棱锥N-ABF的体积.[解析](1)由条件知EF⊥DN,EF⊥BN,∴EF⊥平面BDN,∴平面BDN⊥平面BCEF,∵BN=平面BDN∩平面BCEF,∴D在平面BCEF上的射影在直线BN上,又D在平面BCEF上的射影在直线BC上,∴D在平面BCEF上的射影即为点B,故BD⊥平面BCEF.(2)法一.如图,建立空间直角坐标系,∵在原平面图形中AB=6,∠DAB=60°,∴BD=33,∵EF∥AD,AF=2FB,∴DN=2BN,∴BN=3,DN=23,∴折后立体图形中BD=3,BC=3,∴N (0,3,0),D (0,0,3),C (3,0,0),NF →=13CB →=(-1,0,0),∴BF→=BN →+NF →=(-1,3,0),DN →=(0,3,-3), ∴cos 〈BF →,DN →〉=BF →·DN →|BF →|·|DN →|=34, ∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34.法二:在线段BC 上取点M ,使BM =NF ,则MN ∥BF , ∴∠DNM 或其补角为DN 与BF 所成的角.又MN =BF =2,DM =BD 2+BM 2=10,DN =2 3.∴cos ∠DNM =DN 2+MN 2-DM 22DN ·MN =34, ∴折后直线DN 与直线BF 所成角的余弦值为34.(3)∵AD ∥EF ,∴A 到平面BNF 的距离等于D 到平面BNF 的距离,∴V N -ABF =V A -BNF =V D -BNF =13S △BNF ·BD =32, 即所求三棱锥的体积为32.20.(本小题满分12分)(文)(2014·屯溪一中期中)设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a 、b ∈R .(1)求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)设g (x )=f ′(x )e -x ,求函数g (x )的极值.[解析] ∵f (x )=x 3+ax 2+bx +1,∴f ′(x )=3x 2+2ax +b , ∵f ′(1)=2a ,∴3+2a +b =2a ,∵f ′(2)=-b ,∴12+4a +b =-b ,∴a =-32,b =-3,∴f (x )=x 3-32x 2-3x +1,f ′(x )=3x 2-3x -3, ∴f (1)=-52,f ′(1)=-3,∴切线方程为y -(-52)=-3(x -1),即6x +2y -1=0.(2)∵g (x )=(3x 2-3x -3)e -x ,∴g ′(x )=(6x -3)e -x +(3x 2-3x -3)·(-e -x ),∴g ′(x )=-3x (x -3)e -x ,∴当0<x <3时,g ′(x )>0,当x >3时,g ′(x )<0,当x <0时,g ′(x )<0, ∴g (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,3)上单调递增,在(3,+∞)上单调递减,所以g 极小(x )=g (0)=-3,g 极大(x )=g (3)=15e -3.(理)(2014·福州市八县联考)永泰某景区为提高经济效益,现对某一景点进行改造升级,从而扩大内需,提高旅游增加值,经过市场调查,旅游增加值y 万元与投入x (x ≥10)万元之间满足:y =f (x )=ax 2+10150x -b ln x 10,a ,b 为常数.当x =10万元时,y =19.2万元;当x =30万元时,y =50.5万元.(参考数据:ln2=0.7,ln3=1.1,ln5=1.6).(1)求f (x )的解析式;(2)求该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值.(利润=旅游增加值-投入).[解析] (1)由条件可得⎩⎪⎨⎪⎧a ×102+10150×10-b ln1=19.2,a ×302+10150×30-b ln3=50.5,解得a =-1100,b =1,则f (x )=-x 2100+10150x -ln x10(x ≥10). (2)T (x )=f (x )-x =-x 2100+5150x -ln x10(x ≥10), 则T ′(x )=-x 50+5150-1x =-(x -1)(x -50)50x , 令T ′(x )=0,则x =1(舍)或x =50,当x ∈(10,50)时,T ′(x )>0,因此T (x )在(10,50)上是增函数; 当x ∈(50,+∞)时,T ′(x )<0,因此T (x )在(50,+∞)上是减函数,∴当x =50时,T (x )取最大值.T (50)=-502100+5150×50-ln 5010=24.4(万元).即该景点改造升级后旅游利润T (x )的最大值为24.4万元. 21.(本小题满分12分)(文)(2014·长沙市重点中学月考)某数学老师对本校2014届高三学生某次联考的数学成绩进行分析,按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,分数用茎叶图记录如下:得到频率分布表如下:率(分数在[90,150]范围内为及格);(2)从大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,求2名学生的平均得分大于等于130分的概率.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人,∴a =220=0.1,b =3从茎叶图可知分数在[90,150]范围内的有13人, 所以估计全校数学成绩的及格率为1320=65%.(2)设A 表示事件“大于等于110分的学生中随机选2名学生得分,平均得分大于等于130”,由茎叶图可知大于等于110分有5人,记这5人分别为a,b,c,d,e,则选取学生的所有可能结果为:(a,b),(a,c),(a,d),(a,e),(b,c),(b,d),(b,e),(c,d),(c,e),(d,e),基本事件数为10,事件“2名学生的平均得分大于等于130”,也就是“这两个学生的分数之和大于等于260”,所有可能结果为:(118,142),(128,136),(128,142),(136,142),共4种情况,基本事件数为4,所以P(A)=410=2 5.(理)(2014·山西省太原五中月考)某数学老师对本校2013届高三学生的高考数学成绩按进行分层抽样抽取了20名学生的成绩,并用茎叶图记录分数如图所示,但部分数据不小心丢失,同时得到如下所示的频率分布表:(1)求表中a ,b 的值及分数在[90,100)范围内的学生人数,并估计这次考试全校学生数学成绩的及格率(分数在[90,150]内为及格);(2)从成绩在[100,130)范围内的学生中随机选4人,设其中成绩在[100,110)内的人数为X ,求X 的分布列及数学期望.[解析] (1)由茎叶图可知分数在[50,70)范围内的有2人,在[110,130)范围内的有3人,∴a =220=0.1,b =3;分数在[70,90)范围内的人数为20×0.25=5,结合茎叶图可得分数在[70,80)内的人数为2,所以分数在[90,100)范围内的学生人数为4,故数学成绩及格的学生为13人,所以估计这次考试全校学生数学成绩的及格率为1320×100%=65%.(2)由茎叶图可知分数在[100,130)范围内的有7人,分数在[100,110)范围内的有4人,则随机变量X 的所有可能取值为1,2,3,4.相应的概率为:P (X =1)=C 14C 33C 47=435;P (X =2)=C 24C 23C 47=1835;P (X =3)=C 34C 13C 47=1235;P (X =4)=C 44C 03C 47=135.随机变量X 的分布列为:E (X )=1×35+2×35+3×35+4×35=7.22.(本小题满分14分)(文)(2014·天津市六校联考)在直角坐标系xOy 中,点P 到两点(0,-3)、(0,3)的距离之和等于4,设点P 的轨迹为C ,直线y =kx +1与C 交于A 、B 两点.(1)写出C 的方程;(2)若OA→⊥OB →,求k 的值. [解析] (1)设P (x ,y ),由椭圆定义可知,点P 的轨迹C 是以(0,-3),(0,3)为焦点,长半轴长为2的椭圆,它的短半轴b =22-(3)2=1,故曲线C 的方程为x 2+y24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其坐标满足⎩⎨⎧x 2+y 24=1,y =kx +1.消去y 并整理得,(k 2+4)x 2+2kx -3=0,故x 1+x 2=-2k k 2+4,x 1x 2=-3k 2+4.∵OA →⊥OB →,∴x 1x 2+y 1y 2=0. ∵y 1y 2=k 2x 1x 2+k (x 1+x 2)+1,∴x 1x 2+y 1y 2=-3k 2+4-3k 2k 2+4-2k 2k 2+4+1=0,化简得-4k 2+1=0,∴k =±12.(理)(2014·江西白鹭洲中学期中)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为23,离心率为32.(1)求椭圆方程;(2)设过椭圆顶点B (0,b ),斜率为k 的直线交椭圆于另一点D ,交x 轴于点E ,且|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,求k 2的值.[解析] (1)由已知2c =23,c a =32. 解得a =2,c =3, ∴b 2=a 2-c 2=1, ∴椭圆的方程为x 24+y 2=1.(2)由(1)得过B 点的直线方程为y =kx +1,由⎩⎨⎧x 24+y 2=1,y =kx +1,消去y 得(4k 2+1)x 2+8kx =0, ∴x D =-8k1+4k 2,y D =1-4k 21+4k 2,依题意k ≠0,k ≠±12.∵|BD |,|BE |,|DE |成等比数列,∴|BE |2=|BD ||DE |, ∴b -y D=|BE ||DE |=|BD ||BE |=b -y Db , ∵b =1,∴y 2D -y D -1=0,解得y D =1-52,∴1-4k 21+4k 2=1-52,解得k 2=2+54, ∴当|BD |,|BE |,|DE |成等比数列时,k 2=2+54.。