高中数学必修2综合测试题
高中数学选择性必修二 综合检测试卷一
∴S5=9×1+1+13 315=247×1+315=691. 当 q=12时,a1=q12=4. ∴S5=4×1-1-12 215=8×1-215=341.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
解析 f′(x)=4x-2+41x22.
由f′(x)>0,解得-1<x<1, 所以函数f(x)的单调递增区间为(-1,1). 又因为f(x)在(m,2m+1)上单调递增,
m≥-1,
所以m<2m+1, 2m+1≤1,
11.函数f(x)=x2-ln 2x在下列区间上单调的是
A.-∞,
2
2
√
B.
22,+∞
C.-
22,0
√
D.0,
2
2
解析 因为 f′(x)=2x-1x=2x2x-1,
所以 f′(x) <0⇔x2>x2-0,1<0, 解得 0<x< 22;
f′(x)
x>0, >0⇔2x2-1>0,
解得
解析
由
an=2
020-3n>0,得
2 n<
0320=67313,
又∵n∈N*,∴n的最大值为673.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
14.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树 的棵数是前一天的2倍,则需要的最少天数n(n∈N*)等于_6___.
人教版高中数学必修第二册 第九章~第十章 综合测试卷 (含答案)
人教版高中数学必修第二册第九章~第十章综合测试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷60分,第Ⅱ卷90分,共150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.现要完成下列两项抽样调查:①从10盒酸奶中抽取3盒进行食品卫生检查;②东方中学共有160名教职工,其中一般教师120名,行政人员16名,后勤人员24名.为了了解教职工对学校在校务公开方面的意见,拟抽取一个容量为20的样本.较为合理的抽样方法是()A.①抽签法,②比例分配的分层随机抽样B.①随机数法,②比例分配的分层随机抽样C.①随机数法,②抽签法D.①抽签法,②随机数法2.若A,B为对立事件,则下列式子中成立的是()A.P(A)+P(B)<1B.P(A)+P(B)>1C.P(A)+P(B)=0D.P(A)+P(B)=13.从一箱产品中随机地抽取一件,设事件A={抽到一等品},事件B={抽到二等品},事件C={抽到三等品},且已知P(A)=0.65,P(B)=0.2,P(C)=0.1,则事件“抽到的产品不是一等品”的概率为()A.0.2B.0.35C.0.3D.0.44.某宠物商店对30只宠物狗的体重(单位:千克)作了测量,并根据所得数据画出了频率分布直方图如图C6-1所示,则这30只宠物狗体重的平均值大约为()图C6-1A.15.5千克B.15.6千克C.15.7千克D.16千克5.以下数据为参加数学竞赛决赛的15人的成绩(单位:分):78,70,72,86,88,79,80,81,94,84,56,98,83,90,91,则这15人成绩的第80百分位数是()A.90分B.91.5分C.91分D.90.5分6.一组样本数据a,3,4,5,6的平均数是b,且不等式x2-6x+c<0的解集为(a,b),则这组样本数据的标准差是()A.1B.2C.3D.27.我国历史上有田忌与齐王赛马的故事:“田忌的上等马优于齐王的中等马,劣于齐王的上等马;田忌的中等马优于齐王的下等马,劣于齐王的中等马;田忌的下等马劣于齐王的下等马.”若双方各自拥有上、中、下等马各1匹,双方各随机选1匹马进行1场比赛,则齐王的马获胜的概率为()A.23B.13C.12D.568.在发生某公共卫生事件期间,有专业机构认为在一段时间内没有发生规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例数量不超过7”.根据过去10天甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据,一定符合该标志的是()A.甲地:总体的平均数为3,中位数为4B.乙地:总体的平均数为1,总体方差大于0C.丙地:中位数为2,众数为3D.丁地:总体的平均数为2,总体方差为3二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的)9.给出下列四个说法,其中正确的说法有()A.做100次抛硬币的试验,结果有51次出现正面朝上,因此,出现正面朝上的概率是51100B.随机事件发生的频率就是这个随机事件发生的概率C.抛掷骰子100次,得点数是1的结果有18次,则出现1点的频率是950D.随机事件发生的频率不一定是这个随机事件发生的概率10.在某次高中学科竞赛中,4000名考生的参赛成绩统计如图C6-2所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间的中点值为代表,则下列说法中正确的是()图C6-2A.成绩在[70,80)内的考生人数最多B.不及格的考生人数为1000C.考生竞赛成绩的平均数约为70.5分D.考生竞赛成绩的中位数为75分11.某健身房为了解运动健身减肥的效果,调查了20名肥胖者健身前(如直方图C6-3(1)所示)后(如直方图(2)所示)的体重(单位:kg)变化情况:图C6-3对比数据,关于这20名肥胖者,下面结论正确的是()A.健身后,体重在区间[90,100)内的人数较健身前增加了2B.健身后,体重原在区间[100,110)内的人员一定无变化C.健身后,20人的平均体重大约减少了8kgD.健身后,原来体重在区间(110,120]内的肥胖者体重都有减少12.从甲袋中摸出一个红球的概率是13,从乙袋中摸出一个红球的概率是12,从两袋中各摸出一个球,下列结论正确的是()A.2个球都是红球的概率为16B.2个球不都是红球的概率为13C.至少有1个红球的概率为23D.2个球中恰有1个红球的概率为12请将选择题答案填入下表:题号12345678总分答案题号9101112答案第Ⅱ卷(非选择题共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.从甲、乙两个厂家生产的同一种产品中各抽取8件产品,对其使用寿命(单位:年)跟踪调查的结果如下:甲:3,4,5,6,8,8,8,10;乙:3,3,4,7,9,10,11,12.两个厂家在广告中都称该产品的使用寿命是8年,请根据结果判断厂家在广告中分别采用了平均数、众数、中位数中的哪一个特征数:甲:,乙:.14.如图C6-4是容量为100的样本数据的频率分布直方图,则样本数据落在区间[6,18)内的频数为.图C6-415.已知甲、乙、丙3名运动员射击一次击中目标的概率分别为0.7,0.8,0.85,若这3人向目标各射击一次,则目标没有被击中的概率为.16.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲在心中任想一个数字,记为a,再由乙猜甲刚才想的数字,把乙猜的数字记为b,且a,b∈{0,1,2,…,9}.若|a-b|≤1,则称甲、乙两人“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则这两人“心有灵犀”的概率为.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)某班选派5人,参加学校举行的数学竞赛,获奖的人数及其概率如下:获奖人数012345概率0.10.16x y0.2z(1)若获奖人数不超过2的概率为0.56,求x的值;(2)若获奖人数最多为4的概率为0.96,获奖人数最少为3的概率为0.44,求y,z的值.18.(12分)甲、乙两台机床同时加工直径为100cm的零件,为检验质量,各从中抽取6个零件测量其直径,所得数据如下.甲:99,100,98,100,100,103;乙:99,100,102,99,100,100.(1)分别计算两组数据的平均数及方差;(2)根据计算结果判断哪台机床加工零件的质量更稳定.19.(12分)某校高一年级举行了一次数学竞赛,为了了解参加本次竞赛的学生的成绩情况,从中抽取了部分学生的成绩(取正整数,单位:分)作为样本(样本量为n)进行统计,按照[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的分组作出频率分布直方图如图C6-5所示,已知成绩在[50,60),[90,100]内的频数分别为8,2.(1)求样本量n和频率分布直方图中的x,y的值;(2)估计参加本次竞赛的学生成绩的众数、中位数、平均数.图C6-520.(12分)生产同一种产品,甲机床的废品率为0.04,乙机床的废品率为0.05,从甲、乙机床生产的产品中各任取1件,求:(1)至少有1件废品的概率;(2)恰有1件废品的概率.21.(12分)某儿童乐园在“六一”儿童节推出了一项趣味活动.参加活动的儿童需转动如图C6-6所示的转盘两次,每次转动后,待转盘停止转动时,记录指针所指区域中的数.设两次记录的数分别为x,y.奖励规则如下:①若xy≤3,则奖励玩具一个;②若xy≥8,则奖励水杯一个;③其余情况奖励饮料一瓶.假设转盘质地均匀,四个区域划分均匀.小亮准备参加此项活动.(1)求小亮获得玩具的概率;(2)请比较小亮获得水杯的概率与获得饮料的概率的大小,并说明理由.图C6-622.(12分)2020年新冠肺炎疫情期间,某区政府为了解本区居民对区政府防疫工作的满意度,从本区居民中随机抽取若干居民进行评分(满分100分).根据调查数据制成如下表格和如图C6-7所示的频率分布直方图.已知评分在[80,100]内的居民有600人.满意度评分[40,60)[60,80)[80,90)[90,100]满意度等级不满意基本满意满意非常满意(1)求频率分布直方图中a的值及参与评分的总人数.(2)定义满意度指数η=(满意程度的平均分)/100,若η<0.8,则防疫工作需要进行大的调整,否则不需要进行大调整.根据所学知识判断该区防疫工作是否需要进行大调整.(3)为了解部分居民不满意的原因,从不满意的居民(评分在[40,50),[50,60)内)中用比例分配的分层随机抽样的方法抽取6位居民,倾听他们的意见,并从6人中抽取2人担任防疫工作的监督员,求这2人中仅有1人对防疫工作的评分在[40,50)内的概率.图C6-7参考答案与解析1.A[解析]①总体较少,宜用抽签法;②各层间差异明显,宜用分层随机抽样.故选A.2.D[解析]若事件A与事件B是对立事件,则P(A)+P(B)=1.故选D.3.B[解析]∵事件A={抽到一等品},且P(A)=0.65,∴事件“抽到的产品不是一等品”的概率P=1-P(A)=1-0.65=0.35.4.B[解析]由频率分布直方图可以计算出各组的频率分别为0.1,0.2,0.3,0.2,0.1,0.1,故各组的频数分别为3,6,9,6,3,3,则这30只宠物狗体重的平均值为11×3+13×6+15×9+17×6+19×3+21×330=15.6(千克),故选B.5.D[解析]将这15人的成绩(单位:分)由小到大依次排列为56,70,72,78,79,80,81,83,84,86,88,90,91,94,98,因为15×80%=12,第12,13个数据分别为90分、91分,所以这15人成绩的第80百分位数是90.5分.故选D.6.B[解析]由题意得a+3+4+5+6=5b,a+b=6,解得a=2,b=4,所以样本数据的方差s2=15×[(2-4)2+(3-4)2+(4-4)2+(5-4)2+(6-4)2]=2,所以标准差s=2.故答案为B.7.A[解析]依题意,记田忌的上等马、中等马、下等马分别为a,b,c,齐王的上等马、中等马、下等马分别为A,B,C.由题意可知,样本空间Ω={aA,bA,cA,aB,bB,cB,aC,bC,cC},共有9个样本点,其中事件“田忌可以获胜”包含的样本点为aB,aC,bC,共3个,则齐王的马获胜的概率P=1-39=23.故选A.8.D[解析]由于甲地总体数据的平均数为3,中位数为4,即按从小到大排序后,中间两个数据的平均数为4,因此后面的数据可以大于7,故甲地不一定符合.乙地总体数据的平均数为1,因此这10天的新增疑似病例总数为10,又由于方差大于0,故这10天中新增疑似病例数量不可能每天都是1,可以有一天大于7,故乙地不一定符合.丙地总体数据的中位数为2,众数为3,故数据中可以出现8,故丙地不一定符合.丁地总体数据的平均数为2,方差为3,故丁地一定符合.9.CD[解析]对于A,混淆了频率与概率的区别,故A错误;对于B,混淆了频率与概率的区别,故B 错误;对于C,抛掷骰子100次,得点数是1的结果有18次,则出现1点的频率是950,符合频率定义,故C正确;对于D,频率是概率的估计值,故D正确.故选CD.10.ABC [解析]由频率分布直方图可得,成绩在[70,80)内的频率最高,考生人数最多,故A 正确;由频率分布直方图可得,成绩在[40,60)内的频率为0.25,则不及格的考生人数为4000×0.25=1000,故B 正确;由频率分布直方图可得,平均数为45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5(分),故C 正确;因为成绩在[40,70)内的频率为0.45,在[70,80)内的频率为0.3,所以中位数为70+10×0.050.3≈71.67(分),故D 错误.故选ABC .11.AD[解析]体重在区间[90,100)内的肥胖者由健身前的6人增加到健身后的8人,增加了2人,故A 正确;健身后,体重在区间[100,110)内的频率没有变,但人员组成可能改变,故B 错误;健身后,20人的平均体重大约减少了(0.3×95+0.5×105+0.2×115)-(0.1×85+0.4×95+0.5×105)=5(kg),故C 错误;因为图(2)中没有体重在区间(110,120]内的人员,所以原来体重在区间(110,120]内的肥胖者体重都有减少,故D 正确.故选AD .12.ACD[解析]设“从甲袋中摸出一个红球”为事件A 1,“从乙袋中摸出一个红球”为事件A 2,则P (A 1)=13,P (A 2)=12,且A 1,A 2独立;在A 中,“2个球都是红球”为事件A 1A 2,其概率为13×12=16,A 正确;在B中,“2个球不都是红球”是“2个球都是红球”的对立事件,其概率为56,B 错误;在C 中,“2个球中至少有1个红球”的概率为1-P ( )P ( )=1-23×12=23,C 正确;在D 中,2个球中恰有1个红球的概率为13×12+23×12=12,D 正确.故选ACD .13.众数中位数[解析]对甲厂的数据进行分析:该组数据中8年出现的次数最多,故广告中采用了众数;对乙厂的数据进行分析:该组数据最中间的是7年与9年,故中位数是7+92=8(年),故广告中采用了中位数.14.80[解析]由题图知,样本数据落在区间[6,18)内的频数为100×0.8=80.15.0.009[解析]由相互独立事件的概率计算公式知,3人向目标各射击一次,目标没有被击中的概率P=(1-0.7)×(1-0.8)×(1-0.85)=0.3×0.2×0.15=0.009.16.725[解析]从{0,1,2,…,9}中任意取两个数(可重复),该试验共有100个样本点,事件“|a-b|≤1”包含的样本点为(0,0),(1,1),(2,2),(3,3),(4,4),(5,5),(6,6),(7,7),(8,8),(9,9),(0,1),(1,0),(1,2),(2,1),(2,3),(3,2),(3,4),(4,3),(4,5),(5,4),(5,6),(6,5),(6,7),(7,6),(7,8),(8,7),(8,9),(9,8),共有28个,所以所求概率P=28100=725.17.解:记事件“在竞赛中,有k 人获奖”为A k (k ∈N,k ≤5),则事件A k 彼此互斥.(1)∵获奖人数不超过2的概率为0.56,∴P (A 0)+P (A 1)+P (A 2)=0.1+0.16+x=0.56,解得x=0.3.(2)由获奖人数最多为4的概率为0.96,得P (A 5)=1-0.96=0.04,即z=0.04.由获奖人数最少为3的概率为0.44,得P (A 3)+P (A 4)+P (A 5)=0.44,即y+0.2+0.04=0.44,解得y=0.2.18.解:(1)由题中数据可得 甲=16×(99+100+98+100+100+103)=100(cm); 乙=16×(99+100+102+99+100+100)=100(cm).甲2=16×(1+0+4+0+0+9)=73, 乙2=16×(1+0+4+1+0+0)=1.(2)由(1)知两台机床所加工零件的直径的平均数相同,又 甲2> 乙2,所以乙机床加工零件的质量更稳定.19.解:(1)由题意可知,样本量n=80.016×10=50,y=250×10=0.004,x=0.1-0.016-0.04-0.01-0.004=0.03.(2)由频率分布直方图可估计,参加本次竞赛的学生成绩的众数为75分.设样本数据的中位数为m ,因为(0.016+0.03)×10<0.5<(0.016+0.03+0.04)×10,所以m ∈[70,80),所以(0.016+0.03)×10+(m-70)×0.04=0.5,解得m=71,故估计参加本次竞赛的学生成绩的中位数为71分.由频率分布直方图可估计,参加本次竞赛的学生成绩的平均数为55×0.16+65×0.3+75×0.4+85×0.1+95×0.04=70.6(分).20.解:记从甲、乙机床生产的产品中取1件是废品分别为事件A ,B ,则事件A ,B 相互独立,且P (A )=0.04,P (B )=0.05.(1)设“至少有1件废品”为事件C ,则P (C )=1-P ( )=1-P ( )P ( )=1-(1-0.04)×(1-0.05)=0.088.(2)设“恰有1件废品”为事件D ,则P (D )=P (A )+P ( B )=0.04×(1-0.05)+(1-0.04)×0.05=0.086.21.解:(1)试验的所有样本点为(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(3,4),(4,1),(4,2),( 4,3),(4,4),共16个.事件“xy≤3”包含的样本点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(3,1),共5个,所以小亮获得玩具的概率为516.(2)事件“xy≥8”包含的样本点有(2,4),(3,3),(3,4),(4,2),(4,3),(4,4),共6个,所以小亮获得水杯的概率为38,小亮获得饮料的概率为1-516-38=516,所以小亮获得水杯的概率大于获得饮料的概率.22.解:(1)由频率分布直方图知(0.002+0.004+0.014+0.02+0.035+a)×10=1,即10×(0.075+a)=1,解得a=0.025,设共有n人参与评分,则600 =(0.035+0.025)×10,解得n=1000,即参与评分的总人数为1000.(2)由频率分布直方图知各组的频率分别为0.02,0.04,0.14,0.2,0.35,0.25,所以η=45×0.02+55×0.04+65×0.14+75×0.2+85×0.35+95×0.25100=0.807>0.8,所以该区防疫工作不需要进行大调整.(3)因为0.002×10×1000=20,0.004×10×1000=40,所以评分在[40,50),[50,60)内的居民人数分别为20,40,所以所抽取的评分在[40,50)内的居民人数为20×660=2,将这2人分别记为a,b,所抽取的评分在[50,60)内的居民人数为40×660=4,将这4人分别记为A,B,C,D.从这6人中抽取2人,试验的样本点有ab,aA,aB,aC,aD,bA,bB,bC,bD,AB,AC,AD,BC,BD,CD,共15个.而“仅有1人对防疫工作的评分在[40,50)内”包含的样本点有aA,aB,aC,aD,bA,bB,bC,bD,共8个,则所求事件的概率为815.。
2024-2025学年高中数学选择性必修二综合测试卷
2024-2025学年高中数学选择性必修二综合测试卷一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2+n.则12是该数列的第()A .2项B .3项C .4项D .5项2.中国跳水队是中国体育奥运冠军团队.自1984年以来,中国跳水队已经累计为我国赢得了40枚奥运金牌.在一次高台跳水比赛中,若某运动员在跳水过程中其重心相对于水面的高度h(单位:米)与起跳后的时间t(单位:秒)存在函数关系h(t)=10-5t 2+5t ,则该运动员在起跳后1秒时的瞬时速度为()A .10米/秒B .-10米/秒C .5米/秒D .-5米/秒3.等差数列{a n }中,已知a 3+a 7=6,则S 9=()A .36B .27C .18D .94.设单调递增的等比数列{a n }满足1a 2+1a 4=1336,a 1a 5=36,则公比q =()A .32B .94C .2D .525.已知函数f(x)=sin x -mx 为增函数,则实数m 的取值范围为()A .(-∞,-1]B .[-1,1]C .(-1,1)D .[1,+∞)6.在一次劳动实践课上,甲组同学准备将一根直径为d 的圆木锯成截面为矩形的梁.如图,已知矩形的宽为b ,高为h ,且梁的抗弯强度W =16bh 2,则当梁的抗弯强度W 最大时,矩形的宽b 的值为()A .14dB .13dC .22d D .33d 7.十九世纪下半叶,集合论的创立奠定了现代数学的基础.著名的“康托三分集”是数学理性思维的构造产物,具有典型的分形特征,其操作过程如下:将闭区间[0,1]平均分为三段,去掉中间的区间段(13,23),记为第一次操作;再将剩下的两个区间[0,13],[23,1]分别平均分为三段,并各自去掉中间的区间段,记为第二次操作:……;如此这样.每次在上一次操作的基础上,将剩下的各个区间分别平均分为三段,同样各自去掉中间的区间段.操作过程不断地进行下去,以至无穷,剩下的区间集合即是“康托三分集”,若去掉的各区间长度之和不小于45,则需要操作的次数n 的最小值为()(参考数据:lg 2=0.3010,lg 3=0.4771)A .4B .5C .6D .78.过点(0,b)作曲线y =e x 的切线有且只有两条,则b 的取值范围为()A .(0,1)B .(-∞,1)C .(-∞,1]D .(0,1]二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)9.已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,且S 9=S 10<S 11,则()A .d <0B .a 10=0C .S 18<0D .S 8<S 910.已知函数f(x)与f′(x)的图象如图所示,则下列结论正确的为()A .曲线m 是f(x)的图象,曲线n 是f′(x)的图象B .曲线m 是f′(x)的图象,曲线n 是f(x)的图象C x )>f′(x )的解集为(0,1)D x )>f′(x )的解集为(1,43)11.已知函数f(x)=ln xx ,e 为自然对数的底数,则()A .f(2)<f (11)B .f (e )<f (π)C .f(8)<f(e 2)D .f (22)>1e12.某企业为一个高科技项目注入了启动资金2000万元,已知每年可获利20%,但由于竞争激烈,每年年底需从利润中取出200万元资金进行科研、技术改造与广告投入,方能保持原有的利润增长率.设经过n 年之后,该项目的资金为a n 万元.(取lg 2≈0.30,lg 3≈0.48),则下列叙述正确的是()A .a 1=2200B .数列{a n }的递推关系是a n +1=a n ×(1+20%)C .数列{a n -1000}为等比数列D .至少要经过6年,该项目的资金才可以达到或超过翻一番(即为原来的2倍)的目标三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)13.设数列{a n }为等差数列,若a 2+a 5+a 8=15,则a 5=________.14.在等比数列{a n }中,a 3=2,则前5项之积为____________.15.已知函数f(x)=e x -a(x +3),若f(x)有两个零点,则a 的范围是________________.16.已知函数f(x)=e x (x -1),则f(x)的极小值为____________;若函数g(x)=mx -12,对于任意的x 1∈[-2,2],总存在x 2∈[-1,2],使得f(x 1)>g(x 2),则实数m 的取值范围是____________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知等差数列{a n}满足a3=2,前4项和S4=7.(1)求{a n}的通项公式;(2)设等比数列{b n}满足b2=a3,b4=a15,求数列{b n}的通项公式.18.(12分)记正项数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=2,____________.从①S n=n2+3n2;②a n+1a n=n+2n+1;③a2n+1-a2n=a n+1+a n这三个条件中选一个补充在上面的横线处,并解答下面的问题:(1)求数列{a n}的通项公式;(2)的前n项的和T n,求证:T n<1.19.(12分)已知函数f(x)=-13x3+x2+3x+1.(1)求f(x)的单调区间及极值;(2)求f(x)在区间[0,6]上的最值.20.(12分)已知数列{a n}的通项公式为:a n+1n,0≤a n<12n-1,12≤a n<1,其中a1=67.记S n为数列{a n}的前n项和.(1)求a2021,S2022;(2)数列{b n}的通项公式为b n=S3n·2n-1,求{b n}的前n项和T n.21.(12分)已知函数f(x)=x sin x.(1)判断函数f(x)上的单调性,并说明理由;(2)求证:函数f(x)上有且只有一个极值点.22.(12分)已知函数f(x)=x-x ln x-1.(1)证明:f(x)≤0;(2)若e x≥ax+1,求a.答案解析1.解析:令a n=n2+n=12,解得:n=3(n=-4舍去).故选B.答案:B2.解析:由题意,h′(t)=-10t+5,故该运动员在起跳后1秒时的瞬时速度为h′(1)=-10+5=-5,故选D.答案:D3.解析:由题得S9=92(a1+a9)=92(a3+a7)=92×6=27.故选B.答案:B4.解析:因为{a n}为等比数列,所以a1a5=a2a4=36,所以1a2+1a4=a2+a4a2a4=a2+a436=1336,则a2+a4=13,又{a n}单调递增,所以q>1,解得:a2=4,a4=9,则q2=94,因为q>1,所以q=32.故选A.答案:A5.解析:f′(x)=cos x-m,由函数f(x)=sin x-mx为增函数,所以f′(x)=cos x-m≥0恒成立,即m≤cos x,由-1≤cos x≤1,所以m≤-1.故选A.答案:A6.解析:由题意,W=16bh2=16b(d2-b2)=-16b3+16d2b,故W′=-12b2+16d2=-12(b+3 3d)(b-33d),故当0<b<33d时,W′>0,当b>33d时,W′<0,故当b=33d时W取最大值.故选D.答案:D7.解析:第一次操作去掉的区间长度为13,第二次操作去掉两个长度为19的区间,长度和为29,第三次操作去掉四个长度为127的区间,长度和为427,……,第n 次操作去掉2n -1个长度为13n 的区间,长度和为2n -13n,于是进行了n 次操作后,所有去掉的区间长度之和为S n =13+29+…+2n -13n=1311-23=1-(23)n ,由题意可知,1-(23)n ≥45,即n lg 23≤lg 15,解得n ≥3.97,又n 为整数,所以需要操作的次数n 的最小值为4.故选A.答案:A8.解析:设切点为P (x 0,y 0),y ′=e x ,故过P (x 0,y 0)的切线方程为y -e x 0=e x 0(x -x 0),即y =e x 0x +(1-x 0)e x 0.故b =(1-x 0)e x 0有且仅有两根.设g (x )=(1-x )e x ,则g ′(x )=-x e x ,令g ′(x )>0则x <0,令g ′(x )<0则x >0,且g (0)=e 0=1,又当x <0时,g (x )>0,g (1)=0.故b=(1-x 0)e x 0有且仅有两根,则b 的取值范围为(0,1).故选A.答案:A9.解析:∵S 9=S 10,∴a 10=S 10-S 9=0,所以B 正确;又S 10<S 11,∴a 11=S 11-S 10=a 10+d >0,∴d >0,所以A 错误;∵a 10=0,d >0,∴a 9<0,S 18=18(a 1+a 18)2=9(a 1+a 18)=9(a 9+a 10)=9a 9<0,故C 正确;∵a 9<0,S 9=S 8+a 9,∴S 8>S 9,故D 错误.故选BC.答案:BC10.解析:对于AB ,若n 是f ′(x )的图象,则当0<x <2时,f ′(x )<0,则f (x )在(0,2)上递减,与曲线m 在(0,2)上不单调相矛盾,所以n 是f (x )的图象,m 是f ′(x )的图象,所以A 错误,B 正确;对于CD x )>f ′(x)x <2x <1x <2,解得0<x <1,所以不等式组的解集为(0,1),所以C 正确,D 错误.故选BC.答案:BC11.解析:由题得f ′(x )=1-ln xx2,x >0,所以当x ∈(0,e)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.A.11<4,∴f(4)<f(11),∵f(4)=f(2)=ln22,所以f(2)<f(11),所以该选项正确;B.因为0<e<π,所以f(e)<f(π),所以该选项正确;C.因为e<e2<8,所以f(8)<f(e2),所以该选项正确;D.f(x)max=f(e)=1e ,所以f(22)<1e,所以该选项错误.故选ABC.答案:ABC12.解析:根据题意:经过1年之后,该项目的资金为a1=2000(1+20%)-200=2200万元,A正确;a n+1=a n×(1+20%)-200=1.2a n-200,B不正确;∵a n+1=1.2a n-200,则a n+1-1000=1.2(a n-1000),即数列{a n-1000}是以首项为1200,公比为1.2的等比数列,C正确;a n-1000=1200×1.2n-1=1000×1.2n,即a n=1000(1.2n+1),令a n=1000(1.2n+1)≥4000,则n≥log1.23=lg32lg2+lg3-1≈6,至少要经过6年,该项目的资金才可以达到或超过翻一番(即为原来的2倍)的目标,D 正确.故选ACD.答案:ACD13.解析:∵数列{a n}为等差数列,∴a2+a8=2a5,又a2+a5+a8=15,∴3a5=15,解得a5=5.答案:514.解析:由等比数列的性质可得a1a5=a2a4=a23,则a1a2a3a4a5=a53=25=32.答案:3215.解析:f′(x)=e x-a,当a≤0时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,+∞)上为增函数,f(x)最多只有一个零点,不符合题意;当a>0时,令f′(x)<0,得x<ln a,令f′(x)>0,得x>ln a,所以f(x)在(-∞,ln a)上为减函数,在(ln a,+∞)上为增函数,所以f(x)在x=ln a时取得极小值为f(ln a)=e ln a-a(ln a+3)=-2a-a ln a,也是最小值,因为当x趋近于正负无穷时,f(x)都是趋近于正无穷,所以要使f(x)有两个零点,只要-2a-a ln a<0,即a>1e2就可以了.所以a的范围是(1e2,+∞).答案:(1e2,+∞)16.解析:由f(x)=e x(x-1),得f′(x)=e x(x-1)+e x=x e x,令f′(x)=0,得x=0,列表如下:x (-∞,0)0(0,+∞)f ′(x )-+f (x )递减极小值递增所以,函数y =f (x )的极小值为f (0)=e 0(0-1)=-1;∀x 1∈[-2,2],∃x 2∈[-1,2],使得f (x 1)>g (x 2),即f (x )min >g (x )min ,∴g (x )min <f (x )min =-1.①当m >0时,函数y =g (x )单调递增,g (x )min =g (-1)=-m -12,∴-m -12<-1,即m >12;②当m <0时,函数y =g (x )单调递减,g (x )min =g (2)=2m -12,∴2m -12<-1,即m <-14;③当m =0时,g (x )=-12,不符合题意.综上:m ∈(-∞,-14)∪(12,+∞).答案:-1(-∞,-14)∪(12,+∞)17.解析:(1)设等差数列{a n }首项为a 1,公差为d.3=24=7,1+2d =2a 1+4×(4-1)2d =71=1=12,∴等差数列{a n }通项公式a n =1+(n -1)×12=12n +12.(2)设等比数列{b n }首项为b 1,公比为q ,2=a 3=24=a 15=8,1·q =21·q 3=8,解得:q 2=4,1=1=21=-1=-2,∴等比数列{b n }的通项公式为b n =2n -1或b n =-(-2)n -1.18.解析:(1)选择①,当n ≥2时a n =S n -S n -1=n 2+3n 2-(n -1)2+3(n -1)2=n +1,而n =1时,a 1=12+3×12=2满足左式,∴a n =n +1.选择②,n ≥2时,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·n n -1…43×32×2=n +1,n =1时,a 1=2满足上式.选择③,∵a 2n +1-a 2n =a n +1+a n ,∴(a n +1+a n )(a n +1-a n -1)=0,∴a n +1-a n =1,从而得a n =n +1.(2)∵1a n ·(a n -1)=1n ×(n +1)=1n -1n +1,∴T n =(1-12)+(12-13)+(13-14)+…+(1n -1n +1)=1-1n +1,∵n ∈N *,∴1n +1>0,∴1-1n +1<1.∴T n <1.19.解析:(1)函数f (x )的定义域为R ,f ′(x )=-x 2+2x +3=-(x -3)(x +1).令f ′(x )=0,得x =-1或x =3.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如表所示.x (-∞,-1)-1(-1,3)3(3,+∞)f ′(x )-0+0-f (x )单调递减-23单调递增10单调递减故f (x )的单调增区间为[-1,3],单调减区间为(-∞,-1)和(3,+∞).当x =-1时,f (x )有极小值f (-1)=-23;当x =3时,f (x )有极大值f (3)=10.(2)由(1)可知,f (x )在[0,3]上单调递增,在[3,6]上单调递减,所以f (x )在[0,6]上的最大值为f (3)=10.又f (0)=1,f (6)=-17,f (6)<f (0),所以f (x )在区间[0,6]上的最小值为f (6)=-17.20.解析:(1)当n =1时,a 2=2a 1-1=57;当n =2时,a 3=2a 2-1=37;当n =3时,a 4=2a 3=67;∴数列{a n }是以3为周期的周期数列;∴a 2021=a 3×673+2=a 2=57,S 2022=674S 3=674×(67+57+37)=674×2=1348;(2)由(1)得:S 3n =nS 3=2n ,∴b n =2n ·2n -1=n ·2n ,∴T n =21+2×22+3×23+…+(n -1)·2n -1+n ·2n ,2T n =22+2×23+3×24+…+(n -1)·2n +n ·2n +1,两式作差得:T n =n ·2n +1-2-(22+23+ (2))=n ·2n +1-2(1-2n )1-2=(n -1)·2n +1+2.21.解析:(1)函数f(x)在区间(0,π2)上单调递增,f′(x)=sin x+x cos x,因为x∈(0,π2),所以sin x>0,cos x>0,所以f′(x)>0,所以函数f(x)在区间(0,π2)上单调递增.(2)证明:令h(x)=f′(x),则h′(x)=2cos x-x sin x,当x时,h′(x)<0,h(x)单调递减,又因为f=1>0,f′(π)=-π<0,所以存在唯一x0,使得f′(x0)=0,随着x变化f′(x),f(x)的变化情况如下;x(π2,x0)x0(x0,π)f′(x)+0-f(x)递增极大值递减所以f(x)在(π2,π)内有且只有一个极值点.22.解析:(1)证明:f(x)=x-x ln x-1的定义域为(0,+∞),且f′(x)=1-(ln x+x·1x)=-ln x.令f′(x)=0,得x=1.当0<x<1时,f′(x)>0,f(x)单调递增;当x>1时,f′(x)<0,f(x)单调递减,所以f(x)max=f(1)=0,所以f(x)≤0.(2)令g(x)=e x-ax-1,则g′(x)=e x-a.当a≤0时,有g(-1)=e-1+a-1<0,与题设矛盾,故舍去.当a>0时,令g′(x)=0,得x=ln a.当x<ln a时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>ln a时,g′(x)>0,g(x)单调递增,所以g(x)min =g(ln a)=a-a ln a-1≥0.由(1)知,a-a ln a-1≤0(当且仅当a=1时,取等号),所以a-a ln a-1=0,所以a=1.。
高中数学必修第二册第十章综合测试01含答案解析
加油!有志者事竟成答卷时应注意事项1、拿到试卷,要认真仔细的先填好自己的考生信息。
2、拿到试卷不要提笔就写,先大致的浏览一遍,有多少大题,每个大题里有几个小题,有什么题型,哪些容易,哪些难,做到心里有底;3、审题,每个题目都要多读几遍,不仅要读大题,还要读小题,不放过每一个字,遇到暂时弄不懂题意的题目,手指点读,多读几遍题目,就能理解题意了;容易混乱的地方也应该多读几遍,比如从小到大,从左到右这样的题;4、每个题目做完了以后,把自己的手从试卷上完全移开,好好的看看有没有被自己的手臂挡住而遗漏的题;试卷第1页和第2页上下衔接的地方一定要注意,仔细看看有没有遗漏的小题;5、中途遇到真的解决不了的难题,注意安排好时间,先把后面会做的做完,再来重新读题,结合平时课堂上所学的知识,解答难题;一定要镇定,不能因此慌了手脚,影响下面的答题;6、卷面要清洁,字迹要清工整,非常重要;7、做完的试卷要检查,这样可以发现刚才可能留下的错误或是可以检查是否有漏题,检查的时候,用手指点读题目,不要管自己的答案,重新分析题意,所有计算题重新计算,判断题重新判断,填空题重新填空,之后把检查的结果与先前做的结果进行对比分析。
亲爱的朋友,你们好!经过两个月的学习,你们一定有不小的收获吧,用你的自信和智慧,认真答题,相信你一定会闯关成功。
相信你是最棒的!第十章综合测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.有一个游戏,其规则是甲、乙、丙、丁四个人从同一地点随机地向东、南、西、北四个方向前进,每人一个方向,事件“甲向南”与事件“乙向南”的关系为()A.互斥但非对立事件B.对立事件C.相互独立事件D.以上都不对2.甲、乙、丙、丁、戊5名同学参加“《论语》知识大赛”,决出了第1名到第5名的名次.甲、乙两名参赛者去询问成绩,回答者对甲说“虽然你的成绩比乙好,但是你俩都没得到第一名”;对乙说“你当然不会是最差的”从上述回答分析,丙是第一名的概率是()A.15B.13C.14D.163.甲骑自行车从A地到B地,途中要经过4个十字路口,已知甲在每个十字路口遇到红灯的概率都是,且在每个路口是否遇到红灯相互独立,那么甲在前两个十字路口都没有遇到红灯,直到第三个路口才首次遇到红灯的概率是()A.13B.427C.49D.1274.从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为顶点的四边形是矩形的概率等于()A.110B.18C.16D.155.有3个兴趣小组,甲、乙两位同学各自参加其中一个小组,每位同学参加各个小组的可能性相同,则这两位同学参加同一个兴趣小组的概率为()A.13B.12C.23D.346.某袋中有编号为1,2,3,4,5,6的6个球(小球除编号外完全相同),甲先从袋中摸出一个球,记下编号后放回,乙再从袋中摸出一个球,记下编号,则甲、乙两人所摸出球的编号不同的概率是()A.15B.16C.56D.35367.从甲、乙等5名学生中随机选出2人,则甲被选中的概率为()A.15B.25C.825D.9258.四个人围坐在一张圆桌旁,每个人面前都放着一枚完全相同的硬币,所有人同时抛出自己的硬币.若硬币正面朝上,则这个人站起来;若硬币正面朝下,则这个人继续坐着.那么没有相邻的两个人站起来的概率为()A.14B.716C.12D.9169.在2,0,1,5这组数据中,随机取出三个不同的数,则数字2是取出的三个不同数的中位数的概率为()A .34B .58C .12D .1410.设一元二次方程20x Bx C ++=,若B ,C 是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,则方程有实数根的概率为( )A .112B .736C .1336D .1936二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上)11.某中学青年教师、中年教师和老年教师的人数比例为451::,其中青年教师有120人.现采用分层抽样的方法从这所学校抽取容量为30的教师样本以了解教师的工作压力情况,则每位老年教师被抽到的概率为________.12.甲、乙、丙三人独立破译同一份密码.已知甲、乙、丙各自独立破译出密码的概率分别为12,13,14且他们是否破译出密码互不影响,则至少有1人破译出密码的概率是________.13.已知某运动员每次投篮命中的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计该运动员三次投篮恰有两次命中的概率:先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定1,2,3,4表示命中,5,6,7,8,9,0表示不命中;再以每三个随机数为一组,代表三次投篮的结果.经随机模拟产生了如下20组随机数: 907 966 191 925 271 932 812 458 569 683431 257 393 027 556 488 730 113 537 989 据此估计,该运动员三次投篮恰有两次命中的概率为________.14.如图10-4-6所示的茎叶图是甲、乙两人在4次模拟测试中的成绩,其中一个数字被污损,则甲的平均成绩不超过乙的平均成绩的概率为________. 三、解答题(本大题共4小题,共50分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.[12分]围棋盒子中有多粒黑子和白子,已知从中取出2粒都是黑子的概率为17,都是白子的概率是1235,求从中任意取出2粒恰好是同一色的概率.16.[12分]某日用品按行业质量标准分成五个等级,等级系数X 依次为1,2,3,4,5,现从一批该日用品中随机抽取20件,对其等级系数进行统计分析,得到如下频率分布表:X 1 2 3 4 5 fa0.20.45bc(1)若所抽取的20件日用品中,等级系数为4的恰有3件,等级系数为5的恰有2件,求a ,b ,c 的值; (2)在(1)的条件下,将等级系数为4的3件日用品记为1x ,2x ,3x ,等级系数为5的2件日用品记为1y ,2y ,现从1x ,2x ,3x ,1y ,2y 这5件日用品中任取2件(假定每件日用品被取出的可能性相同),写出所有可能的结果,并求这2件日用品的等级系数恰好相等的概率.17.[13分]某中学调查了某班全部45名同学参加书法社团和演讲社团的情况,数据如下表:(单位:人)参加书法社团未参加书法社团参加演讲社团 8 5 未参加演讲社团230(1)从该班随机选1名同学,求该同学至少参加上述一个社团的概率;(2)在既参加书法社团又参加演讲社团的8名同学中,有5名男同学1A ,2A ,3A ,4A ,5A ,3名女同学1B ,2B ,3B .现从这5名男同学和3名女同学中各随机选1人,求1A 被选中且1B 未被选中的概率.18.[13分]一个盒子里装有三张卡片,分别标记有数字1,2,3,这三张卡片除标记的数字外完全相同,随机有放回地抽取3次,每次抽取1张,将抽取的卡片上的数字依次记为a ,b ,c .(1)求“抽取的卡片上的数字满足a b c +=”的概率; (2)求“抽取的卡片上的数字a ,b ,c 不完全相同”的概率. (注:若三个数a ,b ,c 满足a b c ≤≤,则称b 为这三个数的中位数)第十章综合测试答案解析一、 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】A 6.【答案】C 7.【答案】B【解析】从甲、乙等5名学生中随机选2人共有10种情况,甲被选中有4种情况,则甲被选中的概率为42105=. 8.【答案】B【解析】四个人按顺序围成一桌,同时抛出自己的硬币,抛出的硬币正面记为0,反面记为1,则总的样本点为(0,0,0,0),(0,0,0,1),(0,0,1,0),(0,0,1,1),(0,1,0,0),(0,1,0,1),(0,1,1,0),(0,1,1,1),(1,0,0,0),(1,0,0,1),(1,0,1,0),(1,0,1,1),(1,1,0,0),(1,1,0,1),(1,1,1,0),(1,1,1,1),共有16种情况.若四个人同时坐着,有1种情况;若三个人坐着,一个人站着,有4种情况;若两个人坐着,两个人站着,此时没有相邻的两个人站起来有2种情况,所以没有相邻的两个人站起来的情况共有1427++=(种),故所求概率716P =. 9.【答案】C【解析】分析题意可知,共有(0,1,2),(0,2,5),(1,2,5),(0,1,5),4种取法,符合题意的取法有2种,故所求概率12P =. 10.【答案】D【解析】因为B ,C 是一枚质地均匀的骰子连续投掷两次出现的点数,所以一共有36种情况。
高中数学 全册综合检测试题课时作业(含解析)新人教A版必修第二册-新人教A版高一第二册数学试题
全册综合检测试题时间:120分钟 分值:150分第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题每小题5分,共40分 1.下列命题为假命题的是( D ) A .复数的模是非负实数B .复数等于零的充要条件是它的模等于零C .两个复数的模相等是这两个复数相等的必要条件D .复数z 1>z 2的充要条件是|z 1|>|z 2|解析:A 中,任何复数z =a +b i(a ,b ∈R )的模|z |=a 2+b 2≥0总成立,所以A 正确;B 中,由复数为零的条件z =0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =0⇔|z |=0,故B 正确;C 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i(a 1,b 1,a 2,b 2∈R ),且z 1=z 2,则有a 1=a 2,b 1=b 2,所以|z 1|=|z 2|;反之,由|z 1|=|z 2|,推不出z 1=z 2,如z 1=1+3i ,z 2=1-3i 时,|z 1|=|z 2|,故C 正确;D 中,若z 1=a 1+b 1i ,z 2=a 2+b 2i ,z 1>z 2,则a 1>a 2,b 1=b 2=0,此时|z 1|>|z 2|;若|z 1|>|z 2|,z 1与z 2不一定能比较大小,所以D 错误.2.随机调查某校50个学生在学校的午餐费,结果如表:餐费/元 6 7 8 人数102020这50A .7.2,0.56 B .7.2,0.56 C .7,0.6 D .7,0.6解析:根据题意,计算这50个学生午餐费的平均值是x =150×(6×10+7×20+8×20)=7.2,方差是s 2=150[10×(6-7.2)2+20×(7-7.2)2+20×(8-7.2)2]=150(14.4+0.8+12.8)=0.56.3.设α,β为两个平面,则α∥β的充要条件是( B ) A .α内有无数条直线与β平行 B .α内有两条相交直线与β平行 C .α,β平行于同一条直线 D .α,β垂直于同一平面解析:当α内有无数条直线与β平行,也可能两平面相交,故A 错.同样当α,β平行于同一条直线或α,β垂直于同一平面时,两平面也可能相交,故C ,D 错.由面面平行的判定定理可得B 正确.4.如图,在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,侧棱垂直于底面,底面是边长为2的正三角形,侧棱长为3,则CC 1与平面AB 1C 1所成的角为( A )A.π6B.π4 C.π3D.π2解析:如图,取B 1C 1中点为D ,连接AD ,A 1D ,因为侧棱垂直于底面,底边是边长为2的正三角形,所以三棱柱ABC A 1B 1C 1是正三棱柱,所以CC 1∥AA 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成的角即是CC 1与平面AB 1C 1所成的角,因为B 1C 1⊥A 1D ,B 1C 1⊥AA 1,所以B 1C 1⊥平面AA 1D ,所以平面AA 1D ⊥平面AB 1C 1,所以AA 1与平面AB 1C 1所成角为∠A 1AD ,因为AA 1=3,A 1D =3,所以tan ∠A 1AD =A 1D AA 1=33,所以∠A 1AD =π6,所以CC 1与平面AB 1C 1所成角为π6.5.正方形ABCD 的边长为2,点E 为BC 边的中点,F 为CD 边上一点,若AF →·AE →=|AE →|2,则|AF →|=( D )A .3B .5 C.32D.52解析:以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立坐标系,如图所示,因为E 为BC 边的中点,所以E (2,1),因为F 为CD 边上一点,所以可设F (t,2)(0≤t ≤2),所以AF →=(t,2),AE →=(2,1),由AF →·AE →=|AE →|2可得:2t +2=22+1=5,所以t =32,所以AF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,2, 所以|AF →|=322+22=52.6.已知点O 是△ABC 内部一点,并且满足OA →+2OB →+3OC →=0,△BOC 的面积为S 1,△ABC 的面积为S 2,则S 1S 2=( A )A.16B.13C.23D.34 解析:因为OA →+2OB →+3OC →=0,所以OA →+OC →=-2(OB →+OC →),如图,分别取AC ,BC 的中点D ,E ,则 OA →+OC →=2OD →,OB →+OC →=2OE →, 所以OD →=-2OE →,即O ,D ,E 三点共线且|OD →|=2|OE →|, 则S △OBC =13S △DBC ,由于D 为AC 中点,所以S △DBC =12S △ABC ,所以S △OBC =16S △ABC ,即S 1S 2=16.7.为向国际化大都市目标迈进,某市今年新建三大类重点工程,它们分别是30项基础设施类工程,20项民生类工程和10项产业建设类工程.现有3名民工相互独立地从这60个项目中任选一个项目参与建设,则这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是( D )A.12B.13C.14D.16解析:记第i 名民工选择的项目属于基础设施类、民生类、产业建设类分别为事件A i ,B i ,C i ,i =1,2,3.由题意,事件A i ,B i ,C i (i =1,2,3)相互独立,则P (A i )=3060=12,P (B i )=2060=13,P (C i )=1060=16,i =1,2,3,故这3名民工选择的项目所属类别互异的概率是P =6P (A i B i C i )=6×12×13×16=16.8.如图,△ABC 是边长为23的正三角形,P 是以C 为圆心,半径为1的圆上任意一点,则AP →·BP →的取值X 围是( A )A .[1,13]B .(1,13)C .(4,10)D .[4,10]解析:取AB 的中点D ,连接CD ,CP ,则CA →+CB →=2CD →,所以AP →·BP →=(CP →-CA →)·(CP →-CB →)=CA →·CB →-2CD →·CP →+1=(23)2cos π3-2×3×1×cos〈CD →,CP →〉+1=7-6cos 〈CD →,CP →〉,所以当cos 〈CD →,CP →〉=1时,AB →·BP →取得最小值为1;当cos 〈CD →,CP →〉=-1时,AP →·BP→取得最大值为13,因此AP →·BP →的取值X 围是[1,13].二、多项选择题每小题5分,共20分9.为了反映各行业对仓储物流业务需求变化的情况,以及重要商品库存变化的动向,中国物流与采购联合会和中储发展股份某某通过联合调查,制定了中国仓储指数.由2017年1月至2018年7月的调查数据得出的中国仓储指数,绘制出如下的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是( ABC ) A .2017年各月的仓储指数最大值是在3月份 B .2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为55 C .2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为52D .2017年1月至4月的仓储指数相对于2018年1月至4月,波动性更大解析:2017年各月的仓储指数最大值是在11月份,所以A 错误;由题图知,2018年1月至7月的仓储指数的中位数约为52,所以B 错误;2018年1月与4月的仓储指数的平均数约为51+552=53,所以C 错误;由题图可知,2017年1月至4月的仓储指数比2018年1月至4月的仓储指数波动更大.所以D 正确.10.已知数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,设这n 个数据的中位数为x ,平均数为y ,方差为z ,如果再加上世界首富的年收入x n +1,对于这(n +1)个数据,下列说法错误的是( ACD )A .年收入平均数可能不变,中位数可能不变,方差可能不变B .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差变大C .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差也不变D .年收入平均数大大增大,中位数一定变大,方差可能不变解析:∵数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是A 市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,而x n +1为世界首富的年收入,则x n +1会远大于x 1,x 2,x 3,…,x n ,∴对于这(n +1)个数据,年收入平均数大大增大,但中位数可能不变,也可能稍微变大,但由于数据的集中程度受到x n +1比较大的影响,数据更加离散,则方差变大.故A 、C 、D 说法错误,符合题意.11.已知向量a ,e 满足a ≠e ,|e |=1,且对任意t ∈R ,恒有|a -t e |≥|a -e |成立,则( BC )A .a ⊥eB .a·e =1C .e ⊥(a -e )D .(a +e )⊥(a -e )解析:由条件可知|a -t e |2≥|a -e |2对t ∈R 恒成立,又∵|e |=1,∴t 2-2t a ·e +2a ·e -1≥0对t ∈R 恒成立,即Δ=(-2a ·e )2-8a ·e +4≤0恒成立,∴(a ·e -1)2≤0恒成立,而(a ·e -1)2≥0,∴a ·e -1=0,即a ·e =1=e 2,∴e ·(a -e )=0,即e ⊥(a -e ).12.如图,在矩形ABCD 中,AB =2AD =2,E 为AB 的中点,将△ADE 沿DE 翻折到△A 1DE 的位置,A 1∉平面ABCD ,M 为A 1C 的中点,则在翻折过程中,下列结论正确的是( ABC )A .恒有BM ∥平面A 1DEB .B 与M 两点间距离恒为定值C .三棱锥A 1DEM 的体积的最大值为212D .存在某个位置,使得平面A 1DE ⊥平面A 1CD解析:如图,取A 1D 的中点N ,连接MN ,EN ,可得四边形BMNE 是平行四边形,所以BM ∥EN ,所以BM ∥平面A 1DE ,故A 正确;(也可以延长DE ,CB 交于H ,可证明MB ∥A 1H ,从而证 BM ∥平面A 1DE ) 因为DN =12,DE =2,∠A 1DE =∠ADE =45°,根据余弦定理得EN 2=14+2-2×2×12×22,得EN =52, 因为EN =BM ,故BM =52,故B 正确; 因为M 为A 1C 的中点,所以三棱锥C A 1DE 的体积是三棱锥M A 1DE 的体积的两倍,故三棱锥C A 1DE 的体积VC A 1DE =VA 1DEC =13S △CDE ·h ,其中h 表示A 1到底面ABCD 的距离,当平面A 1DE ⊥平面ABCD 时,h 达到最大值,此时VA 1DEC 取到最大值26,所以三棱锥M A 1DE 体积的最大值为212,即三棱锥A 1DEM 体积的最大值为212,故C 正确; 考察D 选项,假设平面A 1DE ⊥平面A 1CD ,因为平面A 1DE ∩平面A 1CD =A 1D ,A 1E ⊥A 1D , 故A 1E ⊥平面A 1CD ,所以A 1E ⊥A 1C , 则在△A 1CE 中,∠EA 1C =90°,A 1E =1,EC =2,所以A 1C =1,又因为A 1D =1,CD =2,所以A 1D +A 1C =CD , 故A 1,C ,D 三点共线.所以A 1∈CD ,得A 1∈平面ABCD ,与题干条件A 1∉平面ABCD 矛盾,故D 不正确.故选ABC.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题每小题5分,共20分13.随着社会的发展,食品安全问题渐渐成为社会关注的热点,为了提高学生的食品安全意识,某学校组织全校学生参加食品安全知识竞赛,成绩的频率分布直方图如图所示,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100],若该校的学生总人数为 3 000,则成绩不超过60分的学生人数大约为900.解析:由题图知,成绩不超过60分的学生的频率为(0.005+0.01)×20=0.3,所以成绩不超过60分的学生人数大约为0.3×3 000=900.14.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是710. 解析:从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,共有10种情况.若选出的2名学生恰有1名女生,有6种情况,若选出的2名学生都是女生,有1种情况,所以所求的概率为6+110=710.15.已知复数z 1=2+3i ,z 2=a +b i ,z 3=1-4i ,它们在复平面上所对应的点分别为A ,B ,C ,若OC →=2OA →+OB →,则a =-3,b =-10. 解析:因为OC →=2OA →+OB →, 所以1-4i =2(2+3i)+(a +b i)即⎩⎪⎨⎪⎧1=4+a ,-4=6+b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-10.16.已知正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为2,除平面ABCD 外,该正方体其余各面的中心分别为点E ,F ,G ,H ,M ,则四棱锥M EFGH 的体积为23.解析:因为底面EFGH 的对角线EG 与FH 互相垂直, 所以S EFGH =12×EG ×FH =12×2×2=2,又M 到底面EFGH 的距离等于棱长的一半, 即h =12×2=1,所以四棱锥M EFGH 的体积:V M EFGH =13×S EFGH ×h =13×2×1=23.四、解答题写出必要的计算步骤,只写最后结果不得分,共70分17.(10分)某市举办法律知识问答活动,随机从该市18~68岁的人群中抽取了一个容量为n 的样本,并将样本数据分成五组:[18,28),[28,38),[38,48),[48,58),[58,68],并绘制如图所示的频率分布直方图,再将其分别编号为第1组,第2组,…,第5组.该部门对回答问题的情况进行统计后,绘制了下表.组号 分组 回答正确的人数回答正确的人数占本组的比例第1组 [18,28) 5 0.5第2组 [28,38) 18 a第3组 [38,48) 270.9 第4组 [48,58) x0.36 第5组[58,68]30.2(1)分别求出a,x的值;(2)从第2,3,4组回答正确的人中用分层随机抽样的方法抽取6人,则第2,3,4组每组各应抽取多少人?(3)在(2)的前提下,在所抽取的6人中随机抽取2人颁发幸运奖,求第2组至少有1人获得幸运奖的概率.解:(1)第1组的人数为5÷0.5=10,第1组的频率为0.010×10=0.1,所以n=10÷0.1=100.第2组的频率为0.020×10=0.2,人数为100×0.2=20,所以a=18÷20=0.9.第4组的频率为0.025×10=0.25,人数为100×0.25=25,所以x=25×0.36=9.(2)第2,3,4组回答正确的人数的比为18279=231,所以第2,3,4组每组各应抽取2人、3人、1人.(3)记“第2组至少有1人获得幸运奖”为事件A,设抽取的6人中,第2组的2人为a1,a2,第3组的3人为b1,b2,b3,第4组的1人为c,则从6人中任意抽取2人所有可能的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),(b1,b2),(b1,b3),(b1,c),(b2,b3),(b2,c),(b3,c),共15种.其中第2组至少有1人获得幸运奖的结果为(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,c),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,c),共9种.故P(A)=915=35.所以抽取的6人中第2组至少有1人获得幸运奖的概率为35.18.(12分)某中学组织了一次数学学业水平模拟测试,学校从测试合格的男、女生中各随机抽取100人的成绩进行统计分析,分别制成了如图所示的男生和女生数学成绩的频率分布直方图.(注:分组区间为[60,70),[70,80),[80,90),[90,100])(1)若得分大于或等于80认定为优秀,则男、女生的优秀人数各为多少?(2)在(1)中所述的优秀学生中用分层随机抽样的方法抽取5人,从这5人中任意选取2人,求至少有一名男生的概率.解:(1)由题可得,男生优秀人数为100×(0.01+0.02)×10=30,女生优秀人数为100×(0.015+0.03)×10=45.(2)因为样本量与总体中的个体数的比是530+45=115,所以样本中包含的男生人数为30×115=2,女生人数为45×115=3.设抽取的5人分别为A ,B, C, D ,E ,其中A ,B 为男生,C, D ,E 为女生,从5人中任意选取2人,试验的样本空间Ω={(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ) },共10个样本点.事件“至少有一名男生”包含的样本点有:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),共7个样本点,故至少有一名男生的概率为P =710,即选取的2人中至少有一名男生的概率为710.19.(12分)已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B .(1)求角C 大小;(2)若c =2,求3a +b 的取值X 围.解:(1)因为sin 2A +sin 2B -sin 2C =-3sin A sin B , 所以由正弦定理得a 2+b 2-c 2=-3ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-3ab 2ab =-32,因为C ∈(0,π),所以C =5π6. (2)由正弦定理得2R =csin C =4,所以3a +b =2R (3sin A +sin B ) =4[3sin A +sin(π6-A )]=4(3sin A +12cos A -32sin A )=4sin(A +π6),因为A ∈(0,π6),所以A +π6∈(π6,π3),所以sin(A +π6)∈(12,32),所以3a +b 的取值X 围是(2,23).20.(12分)如图,A ,C 两岛之间有一片暗礁,一艘小船于某日上午8时从A 岛出发,以10海里/小时的速度,沿北偏东75°方向直线航行,下午1时到达B 处.然后以同样的速度,沿北偏东15°方向直线航行,下午4时到达C 岛.(1)求A ,C 两岛之间的直线距离; (2)求∠BAC 的正弦值.解:(1)在△ABC 中,由已知,AB =10×5=50,BC =10×3=30,∠ABC =180°-75°+15°=120°.根据余弦定理,得AC 2=502+302-2×50×30cos120°=4 900,所以AC =70. 故A ,C 两岛之间的直线距离是70海里. (2)在△ABC 中,据正弦定理,得BC sin ∠BAC =ACsin ∠ABC,所以sin ∠BAC =BC sin ∠ABC AC =30sin120°70=3314, 故∠BAC 的正弦值是3314.21.(12分)如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,△PCD 为等边三角形,平面PAC ⊥平面PCD ,PA ⊥CD ,CD =2,AD =3.(1)设G ,H 分别为PB ,AC 的中点,求证:GH ∥平面PAD ; (2)求证:PA ⊥平面PCD ;(3)求直线AD 与平面PAC 所成角的正弦值. 解:(1)证明:连接BD,如图,易知AC∩BD=H,BH=DH,又BG=PG,故GH∥PD,又因为GH⊄平面PAD,PD⊂平面PAD,所以GH∥平面PAD.(2)证明:取棱PC的中点N,连接DN,如图,依题意,得DN⊥PC,又因为平面PAC⊥平面PCD,平面PAC∩平面PCD=PC,所以DN⊥平面PAC,又PA⊂平面PAC,故DN⊥PA,又因为PA⊥CD,CD∩DN=D,所以PA⊥平面PCD.(3)连接AN,如图,由(2)中DN⊥平面PAC,可知∠DAN为直线AD与平面PAC所成的角.因为△PCD为等边三角形,CD=2且N为PC的中点,所以DN=3,又DN⊥AN,在Rt△AND中,sin∠DAN=DNAD =33,所以直线AD与平面PAC所成角的正弦值为33.22.(12分)如图,在四棱锥PABCD中,△PAD为正三角形,平面PAD⊥平面ABCD,AB ∥CD,AB⊥AD,CD=2AB=2AD=4.(1)求证:平面PCD⊥平面PAD;(2)求三棱锥PABC的体积;(3)在棱PC上是否存在点E,使得BE∥平面PAD?若存在,请确定点E的位置,并证明;若不存在,请说明理由.解:(1)证明:因为AB∥CD,AB⊥AD,所以CD⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以CD⊥平面PAD.因为CD⊂平面PCD,所以平面PCD⊥平面PAD.(2)取AD的中点O,连接PO,如图.因为△PAD为正三角形,所以PO⊥AD.因为平面PAD ⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,PO⊂平面PAD,所以PO⊥平面ABCD,所以PO为三棱锥PABC的高.因为△PAD为正三角形,CD=2AB=2AD=4,所以PO=3,所以V三棱锥PABC=S△ABC·PO=13×12×2×2×3=233.(3)在棱PC上存在点E,当E为PC的中点时,BE∥平面PAD.证明:如图,分别取CP,CD的中点E,F,连接BE,BF,EF,所以EF∥PD.因为AB∥CD,CD=2AB,所以AB∥FD,AB=FD,所以四边形ABFD为平行四边形,所以BF∥AD. 因为BF∩EF=F,AD∩PD=D,所以平面BEF∥平面PAD.因为BE⊂平面BEF,所以BE∥平面PAD.。
新教材高中数学第2章平面向量及其应用综合检测题北师大版必修第二册
第二章综合检测题考试时间120分钟,满分150分.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.下列命题中正确的是( D ) A .OA →-OB →=AB → B .AB →+BA →=0 C .0·AB →=0D .AB →+BC →+CD →=AD →[解析] 起点相同的向量相减,则取终点,并指向被减向量,OA →-OB →=BA →;AB →,BA →是一对相反向量,它们的和应该为零向量,AB →+BA →=0;0·AB →=0.2.如右图,a -b 等于( C )A .2e 1-4e 2B .-4e 1-2e 2C .e 1-3e 2D .3e 1-e 2[解析] a -b =e 1-3e 2.3.设O ,A ,M ,B 为平面上四点,OM →=λOB →+(1-λ)OA →,且λ∈(1,2),则( B ) A .点M 在线段AB 上 B .点B 在线段AM 上 C .点A 在线段BM 上 D .O ,A ,B ,M 四点共线[解析] OM →=λOB →+OA →-λOA →,所以OM →-OA →=λ(OB →-OA →),AM →=λAB →,由λ∈(1,2)可知,A ,B ,M 三点共线,且B 在线段AM 上.4.已知a 、b 、c 分别是△ABC 三个内角A 、B 、C 的对边,b =7,c =3,B =π6,那么a 等于( C )A .1B .2C .4D .1或4[解析] 在△ABC 中,b =7,c =3,cos B =32,由余弦定理有b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即7=a 2+3-3a ,解得a =4或a =-1(舍去).故a 的值为4.5.已知向量a =(1,2),b =(-2,3),c =(4,5),若(a +λb )⊥c ,则实数λ=( C ) A .-12B .12C .-2D .2[解析] a +λb =(1,2)+(-2λ,3λ) =(1-2λ,2+3λ),由(a +λb )⊥c ,可得(1-2λ)×4+(2+3λ)×5=0,解得λ=-2.6.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,且满足ab =4,则该三角形的面积为(D )A .1B .2C . 2D . 3[解析] 由sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,得a 2+b 2-ab =c 2,cos C =a 2+b 2-c 22ab =12.∵C ∈(0°,180°),∴C =60°. ∴sin C =32,∴S △ABC =12ab sin C = 3. 7.在△ABC 中,B =60°,C =45°,BC =8,D 为BC 上一点,且BD →=3-12BC →,则AD 的长为⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 75°=6+24( C )A .4(3-1)B .4(3+1)C .4(3-3)D .4(3+3)[解析] 由题意知∠BAC =75°,根据正弦定理,得AB =BC sin 45°sin 75°=8(3-1),因为BD →=3-12BC →,所以BD =3-12BC .又BC =8,所以BD =4(3-1).在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD ·cos 60° =4(3-3).故选C .8.如图所示,半圆的直径AB =4,O 为圆心,C 是半圆上不同于A ,B 的任意一点,若P 为半径OC 上的动点,则(PA →+PB →)·PC →的最小值是( D )A .2B .0C .-1D .-2[解析] 由平行四边形法则得PA →+PB →=2PO →,故(PA →+PB →)·PC →=2PO →·PC →,又|PC →|=2-|PO →|,且PO →,PC →反向,设|PO →|=t (0≤t ≤2),则(PA →+PB →)·PC →=2PO →·PC →=-2t (2-t )=2(t 2-2t )=2[(t -1)2-1].∵0≤t ≤2,∴当t =1时,(PA →+PB →)·PC →取得最小值-2,故选D .二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)9.设向量a ,b 满足:|a |=3,|b |=4,a ·b =0,以a ,b ,a -b 的模为边长构成三角形,则它的边与半径为1的圆的公共点个数可以是( ABC )A .0或1B .2或3C .4D .6[解析] 由题意可知该三角形为直角三角形,其内切圆半径恰好为1,它与半径为1的圆的公共点个数可能为0个,1个,2个,3个,4个,故选ABC .10.已知m ,n 是实数,a ,b 是向量,则下列命题中正确的为( AB ) A .m (a -b )=m a -m b B .(m -n )a =m a -n a C .若m a =m b ,则a =bD .若m a =n a ,则m =n[解析] 对于A 和B 属于数乘对向量与实数的分配律,正确;对于C,若m =0,则不能推出a =b ,错误;对于D,若a =0,则m ,n 没有关系,错误.故选AB .11.对于△ABC ,有如下命题,其中正确的有( ACD ) A .若sin 2A =sin 2B ,则△ABC 为等腰三角形 B .若sin A =cos B ,则△ABC 为直角三角形 C .若sin 2A +sin 2B +cos 2C <1,则△ABC 为钝角三角形D .若AB =3,AC =1,B =30°,则△ABC 的面积为34或 32[解析] 对于A,sin 2A =sin 2B ,∴A =B ⇒△ABC 是等腰三角形;对于B,由sin A =cos B ,∴A -B =π2或A +B =π2.∴△ABC 不一定是直角三角形,B 错误;对于C,sin 2A +sin 2B <1-cos 2C=sin 2C ,∴a 2+b 2<c 2,∴△ABC 为钝角三角形,C 正确;对于D,如图所示,由正弦定理,得sin C =c ·sin B b =32.而c >b ,∴C =60°或C =120°,∴A =90°或A =30°,∴S △ABC =12bc sin A =32或34,D 正确.故选ACD .12.给出下列四个命题,其中正确的选项有( ABC )A .非零向量a ,b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角是30°B .若(AB →+AC →)·(AB →-AC →)=0,则△ABC 为等腰三角形C .若单位向量a ,b 的夹角为120°,则当|2a +x b |(x ∈R )取最小值时x =1D .若OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ),∠ABC 为锐角,则实数m 的取值范围是m >-34[解析]A 中,令OA →=a ,OB →=b .以OA →,OB →为邻边作平行四边形OACB . ∵|a |=|b |=|a -b |,∴四边形OACB 为菱形,∠AOB =60°,∠AOC =30°,即a 与a +b 的夹角是30°,故A 正确;B 中,∵(AB →+AC →)·(AB →-AC →)=0,∴|AB →|2=|AC →|2,故△ABC 为等腰三角形,故B 正确;C 中,∵(2a +x b )2=4a 2+4x a ·b +x 2b 2=4+4x cos 120°+x 2=x 2-2x +4=(x -1)2+3,故|2a +x b |取最小值时x =1.故C 正确;D 中,∵BA →=OA →-OB →=(3,-4)-(6,-3)=(-3,-1),BC →=OC →-OB →=(5-m ,-3-m )-(6,-3)=(-1-m ,-m ),又∠ABC 为锐角,∴BA →·BC →>0,即3+3m +m >0,∴m >-34.又当BA →与BC →同向共线时,m =12,故当∠ABC 为锐角时,m 的取值范围是m >-34且m ≠12,故D 不正确.故选ABC .三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若c =2a -5b ,则cos 〈a ,c 〉= 23.[解析] 由题意,得cos 〈a ,c 〉=a ·2a -5b|a |·|2a -5b |=2a 2-5a ·b|a |·|2a -5b |2=21×4+5=23. 14.设向量a ,b ,c 满足a +b +c =0,(a -b )⊥c ,a ⊥b ,若|a|=1,则|a|2+|b|2+|c|2的值是 4 .[解析] 由于a ⊥b ,由此画出以a ,b 为邻边的矩形ABCD ,如图所示,其中,AD →=a ,AB →=b ,∵a +b +c =0,∴CA →=c ,BD →=a -b .∵(a -b )⊥c ,∴矩形的两条对角线互相垂直,则四边形ABCD 为正方形. ∴|a |=|b |=1,|c |=2,|a|2+|b|2+|c|2=4.15.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =7,b =2,A =60°,则sin B = 217,c = 3 . [解析] 由正弦定理,得a sin A =b sin B ,∴7sin 60°=2sin B ,得sin B =217,由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =4+c 2-74c =12,解得c =3.16.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知(a +b -c )·(a +b +c )=3ab ,且c =4,则△ABC 面积的最大值为 4 3 .[解析] (a +b -c )(a +b +c )=(a +b )2-c 2=a 2+2ab +b 2-c 2=3ab ,∴a 2+b 2-c 2=ab . 又∵a 2+b 2-c 2=2ab cos C , ∴2ab cos C =ab ,∴cos C =12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴16=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab ≥2ab -ab =ab ,∴ab ≤16.∴△ABC 面积的最大值S =12ab sin C ≤12×16×sin π3=4 3.四、解答题(本大题共6小题,共70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10分)已知向量a ,b 满足b =(1,3),a ·b =4,(a -2b )⊥a . (1)求向量a 与b 的夹角; (2)求|2a -b |的值;(3)若向量c =3a -4b ,d =m a +b ,c ∥d ,求m 的值.[解析] (1)因为(a -2b )⊥a ,所以(a -2b )·a =0,|a |2=8,即|a |=2 2.设向量a 与b 的夹角为θ,则cos θ=b ·a |b ||a |=22,又θ∈[0,π],所以θ=π4.(2)由向量模的计算公式|a |=a ·a ,得|2a -b |=2a -b2=4|a |2-4a ·b +|b |2=32-16+4=2 5.(3)因为c ∥d ,所以c =λd ,设3a -4b =λ(m a +b ),则⎩⎪⎨⎪⎧3=λm ,-4=λ,解得m =-34.18.(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1,-2),B (2,3),C (-2,-1).(1)求以线段AB ,AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的长; (2)设实数t 满足(AB →-tOC →)·OC →=0,求t 的值. [解析] (1)AB →=(3,5),AC →=(-1,1),求两条对角线的长即求|AB →+AC →|与|AB →-AC →|的大小.由AB →+AC →=(2,6),得|AB →+AC →|=210,由AB →-AC →=(4,4),得|AB →-AC →|=4 2.∴以线段AB ,AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的长分别为210和4 2. (2)OC →=(-2,-1),∵(AB →-tOC →)·OC →=AB →·OC →-tOC →2, 易求AB →·OC →=-11,OC →2=5, ∴由(AB →-tOC →)·OC →=0得t =-115.19.(本小题满分12分)(2021·新高考全国卷Ⅰ)记△ABC 内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b 2=ac ,点D 在边AC 上,BD sin ∠ABC =a sin C .(1)证明:BD =b ;(2)若AD =2DC ,求cos ∠ABC .[解析] (1)由BD sin ∠ABC =a sin C 得,BD =a sin C sin ∠ABC ,在△ABC 中由正弦定理知:csin C=bsin ∠ABC ,即sin C sin ∠ABC =cb,∴BD =acb,又b 2=ac ,∴BD =b . (2)由题意知:BD =b ,AD =2b 3,DC =b3,∴cos ∠ADB =b 2+4b 29-c 22b ·2b 3=13b 29-c 24b 23,同理cos ∠BDC =b 2+b 29-a 22b ·b 3=10b 29-a22b 23, ∵∠ADB =π-∠CDB ,∴cos ∠ADB =-cos ∠BDC ,即13b 29-c 24b 23=a 2-10b 292b 23, 整理得2a 2+c 2=11b 23,又b 2=ac ,∴2a 2+b 4a 2=11b 23,整理得6a 4-11a 2b 2+3b 4=0,解得a 2b 2=13或a 2b 2=32,在由余弦定理知:cos ∠ABC =a 2+c 2-b 22ac =43-a 22b 2,当a 2b 2=13时,cos ∠ABC =76>1不合题意; 当a 2b 2=32时,cos ∠ABC =712; 综上,cos ∠ABC =712.20.(本小题满分12分)△ABC 是等腰直角三角形,∠B =90°,D 是边BC 的中点,BE ⊥AD ,垂足为E ,延长BE 交AC 于F ,连接DF ,求证:∠ADB =∠FDC .[解析] 如图,以B 为原点,BC 所在直线为x 轴建立直角坐标系,设A (0,2),C (2,0),则D (1,0),AC →=(2,-2).设AF →=λAC →,则BF →=BA →+AF →=(0,2)+(2λ,-2λ)=(2λ,2-2λ). 又DA →=(-1,2),BF →⊥DA →, ∴BF →·DA →=0,∴-2λ+2(2-2λ)=0, ∴λ=23.∴BF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫43,23,DF →=BF →-BD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23.又DC →=(1,0),∴cos ∠ADB =DA →·DB →|DA →|·|DB →|=55,cos ∠FDC =DF →·DC →|DF →|·|DC →|=55,又∠ADB ,∠FDC ∈(0,π), ∴∠ADB =∠FDC .21.(本小题满分12分)如图所示,甲船以每小时30 2 n mile 的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行,当甲船位于A 1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B 1处,此时两船相距20 n mile.当甲船航行20 min 到达A 2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B 2处,此时两船相距10 2 n mile,问乙船每小时航行多少n mile?[解析] 如图,连接A 1B 2,由题意知A 2B 2=10 2 n mile,A 1A 2=302×2060=10 2 n mile. 所以A 1A 2=A 2B 2.又∠A 1A 2B 2=180°-120°=60°, 所以△A 1A 2B 2是等边三角形. 所以A 1B 2=A 1A 2=10 2 n mile.由题意知,A 1B 1=20 n mile,∠B 1A 1B 2=105°-60°=45°,在△A 1B 2B 1中,由余弦定理,得B 1B 22=A 1B 21+A 1B 22-2A 1B 1·A 1B 2·cos 45°=202+(102)2-2×20×102×22=200. 所以B 1B 2=10 2 n mile.因此,乙船速度的大小为10220×60=302(n mile/h).答:乙船每小时航行30 2 n mile.22.(本小题满分12分)已知向量a =(2+sin x,1),b =(2,-2),c =(sin x -3,1),d =(1,k ),(x ∈R ,k ∈R ).(1)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且a ∥(b +c ),求x 的值; (2)若函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最小值;(3)是否存在实数k ,使得(a +d )⊥(b +c )?若存在,求出k 的取值范围;若不存在,请说明理由.[解析] (1)∵b +c =(sin x -1,-1),又a ∥(b +c ), ∴-(2+sin x )=sin x -1,即sin x =-12.又x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, ∴x =-π6.(2)∵a =(2+sin x,1),b =(2,-2), ∴f (x )=a ·b =2(2+sin x )-2=2sin x +2.又x∈R,∴当sin x=-1时,f(x)有最小值,且最小值为0.(3)∵a+d=(3+sin x,1+k),b+c=(sin x-1,-1),若(a+d)⊥(b+c),则(a+d)·(b+c)=0,即(3+sin x)(sin x-1)-(1+k)=0,∴k=sin2x+2sin x-4=(sin x+1)2-5.由sin x∈[-1,1],∴-5≤(sin x+1)2-5≤-1,得k∈[-5,-1].∴存在k∈[-5,-1],使得(a+d)⊥(b+c).。
高中数学必修一,二综合测试及参考答案
高中数学必修一和必修二综合测试考号 班级 姓名一.选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
)1、若{}21A x x ==,{}2230B x x x =--=,则A B =I ( ) A.{}3B.{}1C.∅D.{}1-2、函数()f x 的定义域为R +,若()f x y +=()f x ()f y +,(8)3f =,则(2)f =( )A.54 B. 34 C. 12 D. 143、如图1,在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,E F ,分别是1AB ,1BC 的中点,则以下结论中不成立...的是( ) A .EF 与1BB 垂直 B .EF 与BD 垂直 C .EF 与CD 异面 D .EF 与11A C 异面4、.若直线260ax y ++=和直线2(1)(1)0x a a y a +++-=垂直,则a 的值为 ()5、设a b ,为两条直线,αβ,为两个平面,下列四个命题中,正确的命题是( ) A .若a b ,与α所成的角相等,则a b ∥ B .若a α∥,b β∥,αβ∥,则a b ∥ C .若a α⊂,b β⊂,a b ∥,则αβ∥ D .若a α⊥,b β⊥,αβ⊥,则a b ⊥6.、函数1()lg4xf x x -=-的定义域为( ) A.(14),B.[14), C.(1)(4)-∞+∞U ,,D.(1](4)-∞+∞U ,,7、若圆22240x y x y +--=的圆心到直线0x y a -+=的距离为2,则a 的值为( ) A.2-或2B.12或32C.2或0D.2-或08、圆01222=--+x y x 关于直线032=+-y x 对称的圆的方程是( )A BC1A 1C 1D 1B DE FA.21)2()3(22=-++y x B.21)2()3(22=++-y x C.2)2()3(22=-++y xD.2)2()3(22=++-y x9、若函数()y f x =的定义域为[0,1], 则下列函数中可能是偶函数的是 ( ). A. ()y f x =- B. (3)y f x = C. ()y f x =- D. 2()y f x =10、若直线1y kx =+与圆221x y +=相交于P Q ,两点,且120POQ ∠=o (其中O 为原点),则k 的值为( ) A.BC.D第Ⅱ卷(非选择题,共100分) 二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上.)11、方程9131=-x 的解是 .12、圆心为(11),且与直线4x y -=相切的圆的方程是 .13、已知两圆2210x y +=和22(1)(3)20x y -+-=相交于A B ,两点,则直线AB 的方程是 .14.已知函数()f x ,()g x 分别由下表给出则[(1)]f g 的值为三、解答题:15、(本小题满分13分,(Ⅰ)小问6分,(Ⅱ)小问7分)如图1,在四边形OABC 中,点C (1,3).(1)求OC 所在直线的斜率; (2)过点C 做CD ⊥AB 于点D,求CD 所在直线的方程. 16、(本小题满分13分)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 为棱AD 、AB 的中点. (1)求证:EF ∥平面CB 1D 1;(2)求证:平面CAA 1C 1⊥平面CB 1D 117、(本题满分13分)已知直线1l :310x y --=,2l :30x y +-=,求:(1)直线1l 与2l 的交点P 的坐标;(2)过点P 且与1l 垂直的直线方程. 18、(本小题满分13分)已知函数23,[1,2]()3,(2,5].x x f x x x ⎧-∈-=⎨-∈⎩,(1)在图5给定的直角坐标系内画出()f x 的图象; (2)写出()f x 的单调递增区间.19、(本小题满分13分) 已知圆C的方程为:2222440,()x y mx y m m R +--+-=∈.A 1(1)试求m 的值,使圆C 的面积最小;(2)求与满足(1)中条件的圆C 相切,且过点(1,2)-的直线方程. 20、(本小题满分14分)已知圆方程:012222=+++-+a y ax y x ,求圆心到直线02=-+a y ax 的距离的取值范围.高中数学必修一和必修二综合测试参考答案一、DBDCD ACCDA二、11、1-=x 12、22(1)(1)2x y -+-= 13、30x y += 14、1 、 1 三、15、(Ⅰ)解: (1)Q 点O (0,0),点C (1,3),∴ OC 所在直线的斜率为30310OC k -==-.(2)在OABC Y 中,//AB OC ,Q CD ⊥AB , ∴ CD ⊥OC .∴ CD 所在直线的斜率为13CD k =-.∴CD 所在直线方程为13(1)3y x -=--, 3100x y +-=即.16、(1)证明:连结BD .在长方体1AC 中,对角线11//BD B D . 又Q E 、F 为棱AD 、AB 的中点, //EF BD ∴.11//EF B D ∴. 又B 1D 1⊂≠ 平面11CB D ,EF ⊄平面11CB D ,∴ EF ∥平面CB 1D 1.(2)Q 在长方体1AC 中,AA 1⊥平面A 1B 1C 1D 1,而B 1D 1⊂≠ 平面A 1B 1C 1D 1,∴ AA 1⊥B 1D 1.又Q 在正方形A 1B 1C 1D 1中,A 1C 1⊥B 1D 1,∴ B 1D 1⊥平面CAA 1C 1.又Q B 1D 1⊂≠ 平面CB 1D 1,∴平面CAA 1C 1⊥平面CB 1D 1.17、(1)解方程组⎩⎨⎧=-+=--03013y x y x 得⎩⎨⎧==21y x ,所以交点)2,1(P(2)1l 的斜率为3,故所求直线为)1(312--=-x y 即为073=-+y x18、解:(1)函数()f x 的图像如右图所示;(2))函数()f x 的单调递增区间为[-1,0]和[2,5]说明:单调递增区间没有写成闭区间形式,统一扣1分。
高中数学模块综合检测新人教A版必修第二册
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数z 满足i z +2=i,则在复平面内,z 对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限【答案】A2.在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则sin B =( ) A .13 B .23 C .23D .223【答案】A3.某校高一年级有男生450人,女生550人,若在各层中按比例抽取样本,总样本量为40,则在男生、女生中抽取的人数分别为( )A .17,23B .18,22C .19,21D .22,18【答案】B4.已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则a -2b 与b 的夹角是( ) A .30° B .60° C .120° D .150° 【答案】C5.在某中学举行的环保知识竞赛中,将三个年级参赛学生的成绩进行整理后分为5组,绘制如图所示的频率分布直方图,图中从左到右依次为第一、第二、第三、第四、第五小组,已知第二小组的频数是40,则成绩在80~100分的学生人数是( )A .25B .20C .18D .15【答案】D6.2021年是中国共产党成立100周年,电影频道推出“经典频传:看电影,学党史”系列短视频,首批21支短视频全网发布,传扬中国共产党伟大精神,为广大青年群体带来精神感召.小李同学打算从《青春之歌》《闪闪的红星》《英雄儿女》《焦裕禄》等四支短视频中随机选择两支观看,则选择观看《青春之歌》的概率为( )A .12B .13C .14D .25【答案】A7.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五“田域类”里记载了这样一个题目:“今有沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.”这道题讲的是有一块三角形的沙田,三边长分别为13里,14里,15里,假设1里按500米计算,则该沙田的面积为( )A .15平方千米B .18平方千米C .21平方千米D .24平方千米【答案】C【解析】设在△ABC 中,a =13里,b =14里,c =15里,∴由余弦定理得cos C =132+142-1522×13×14=513,∴sin C =1213.故△ABC 的面积为12×13×14×1213×5002×11 0002=21(平方千米).故选C .8.在三棱锥ABCD 中,△ABC 与△BCD 都是正三角形,平面ABC ⊥平面BCD ,若该三棱锥的外接球的体积为2015π,则△ABC 的边长为( )A .332 B .634 C .633 D .6【答案】D【解析】如图,取BC 中点M ,连接AM ,DM .设等边△ABC 与等边△BCD 的外心分别为N ,G ,三棱锥外接球的球心为O ,连接OA ,OD ,ON ,OG .由V =4π3R 3=2015π,得外接球半径R =15.设△ABC 的边长为a ,则ON =GM =13DM =36a ,AN =23AM =33a .在Rt △ANO 中,由ON 2+AN 2=R 2,得a 212+a 23=15,解得a =6.故选D .二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列说法中错误的是( )A .若事件A 与事件B 互斥,则P (A )+P (B )=1B .若事件A 与事件B 满足P (A )+P (B )=1,则事件A 与事件B 为对立事件C .“事件A 与事件B 互斥”是“事件A 与事件B 对立”的必要不充分条件D .某人打靶时连续射击两次,则事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”互为对立事件【答案】ABD【解析】若事件A 与事件B 互斥,则有可能P (A )+P (B )<1,故A 不正确;若事件A 与事件B 为同一事件,且P (A )=0.5,则满足P (A )+P (B )=1,但事件A 与事件B 不是对立事件,B 不正确;互斥不一定对立,对立一定互斥,故C 正确;某人打靶时连续射击两次,事件“至少有一次中靶”与事件“至多有一次中靶”既不互斥也不对立,D 错误.故选ABD .10.如图是民航部门统计的今年春运期间十二个城市售出的往返机票的平均价格以及相比去年同期变化幅度的数据统计图表,根据图表,下面叙述正确的是( )A .深圳的变化幅度最小,北京的平均价格最高B .深圳和厦门的春运期间往返机票价格同去年相比有所下降C .平均价格从高到低居于前三位的城市为北京、深圳、广州D .平均价格的涨幅从高到低居于前三位的城市为天津、西安、厦门 【答案】ABC【解析】由图可知深圳对应的小黑点最接近0%,故变化幅度最小,北京对应的条形图最高,则北京的平均价格最高,A 正确;深圳和厦门对应的小黑点在0%以下,故深圳和厦门的价格同去年相比有所下降,B 正确;条形图由高到低居于前三位的城市为北京、深圳和广州,C 正确;平均价格的涨幅由高到低分别为天津、西安和南京,D 错误.故选ABC .11.△ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足AB →=2a ,AC →=2a +b ,则下列结论中正确的是( )A .a 为单位向量B .a ⊥bC .b ∥BC →D .(4a +b )⊥BC →【答案】ACD【解析】由AB →=2a ,得a =12AB →,又AB =2,所以|a |=1,即a 是单位向量,A 正确;a ,b 的夹角为120°,B 错误;因为AC →=AB →+BC →=2a +b ,所以BC →=b ,C 正确;(4a +b )·BC →=4a ·b +b2=4×1×2×cos 120°+4=-4+4=0,D 正确.故选ACD .12.如图,点P 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的面对角线BC 1上运动,则( )A .三棱锥A -D 1PC 的体积不变B .A 1P ∥平面ACD 1C .DP ⊥BC 1D .平面PDB 1⊥平面ACD 1【答案】ABD【解析】连接BD 交AC 于点O ,连接DC 1交D 1C 于点O 1,连接OO 1,则OO 1∥BC 1,所以BC 1∥平面AD 1C ,动点P 到平面AD 1C 的距离不变,所以三棱锥PAD 1C 的体积不变,又因为V 三棱锥PAD 1C =V 三棱锥AD 1PC ,所以A 正确;因为平面A 1C 1B ∥平面AD 1C ,A 1P ⊂平面A 1C 1B ,所以A 1P ∥平面ACD 1,B 正确;由于当点P 在B 点时,DB 不垂直于BC 1,即DP 不垂直BC 1,故C 不正确;由于DB 1⊥D 1C ,DB 1⊥AD 1,D 1C ∩AD 1=D 1,所以DB 1⊥平面ACD 1,又因为DB 1⊂平面PDB 1,所以平面PDB 1⊥平面ACD 1,D 正确.故选ABD .三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z =1+3i 1-i ,z -为z 的共轭复数,则z 的虚部为________.【答案】-2【解析】由z =1+3i 1-i =(1+3i )(1+i )(1-i )(1+i )=-2+4i2=-1+2i,得z -=-1-2i,∴复数z 的虚部为-2.14.一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,3,x ,7,8,10,11,其中x ≠7,已知该组数据的中位数为众数的2倍,则:(1)该组数据的上四分位数是________; (2)该组数据的方差为________. 【答案】(1)9 (2)11.25【解析】(1)一组数据按从小到大的顺序排列为1,3,3,x ,7,8,10,11,其中x ≠7,∵该组数据的中位数为众数的2倍,∴x +72=2×3,解得x =5.∵8×0.75=6,∴该组数据的上四分位数是8+102=9.(2)该组数据的平均数为:18(1+3+3+5+7+8+10+11)=6,∴该组数据的方差为18[(1-6)2+(3-6)2+(3-6)2+(5-6)2+(7-6)2+(8-6)2+(10-6)2+(11-6)2]=11.25.15.a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边.已知ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,A =45°,a =2,则c =________.【答案】4105【解析】由ab cos(A -B )=a 2+b 2-c 2,得cos(A -B )=2·a 2+b 2-c 22ab=2cos C =-2cos(A+B ),整理,得3cos A cos B =sin A sin B ,所以tan A tan B =3.又A =45°,所以tan A =1,tan B =3.由sin B cos B =3,sin 2B +cos 2B =1,得sin B =31010,cosB =1010.所以sin C =sin(A +B )=22⎝ ⎛⎭⎪⎫31010+1010=255.由正弦定理,得c =a sin C sin A =4105. 16.如图,AB →=3AD →,AC →=4AE →,BE 与CD 交于P 点,若AP →=mAB →+nAC →,则m =________,n =________.【答案】311 211【解析】因为AB →=3AD →,AC →=4AE →,且E 、P 、B 三点共线,D 、P 、C 三点共线,所以存在x ,y 使得AP →=xAE →+(1-x )AB →=14xAC →+(1-x )AB →.因为AP →=yAC →+(1-y )AD →=yAC →+13(1-y )AB →,所以⎩⎪⎨⎪⎧14x =y ,1-x =13(1-y ),解得x =811,y =211,所以AP →=14×811AC →+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-811AB →=211AC →+311AB →=311AB →+211AC →.又因为AP →=mAB →+nAC →,所以m =311,n =211.四、解答题:本题共6小题,17题10分,其余小题为12分,共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.已知复数z =m 2-m i(m ∈R),若|z |=2,且z 在复平面内对应的点位于第四象限. (1)求复数z ;(2)若z 2+az +b =1+i,求实数a ,b 的值.解:(1)∵z =m 2-m i,|z |=2,∴m 4+m 2=2,得m 2=1.又∵z 在复平面内对应的点位于第四象限,∴m =1,即z =1-i.(2)由(1)得z =1-i,∴z 2+az +b =1+i ⇒(1-i)2+a (1-i)+b =1+i.∴(a +b )-(2+a )i =1+i,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =1,2+a =-1,解得a =-3,b =4.18.在①b +b cos C =2c sin B ,②S △ABC =2CA →·CB →,③(3b -a )cos C =c cos A ,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决问题.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足________. (1)求cos C 的值;(2)若点E 在AB 上,且AE →=2EB →,EC =413,BC =3,求sin B .解:(1)若选①:因为b +b cos C =2c sin B ,由正弦定理可得sin B +sin B cos C =2sin C sin B .因为sin B ≠0,所以1+cos C =2sin C .联立⎩⎨⎧1+cos C =2sin C ,sin 2C +cos 2C =1,解得cos C =13,sin C =223,故cos C =13. 若选②:因为S △ABC =2CA →·CB →,所以12ab sin C =2ba cos C ,即sin C =22cos C >0,联立sin 2C +cos 2C =1,可得cos C =13.若选③:因为(3b -a )cos C =c cos A ,由正弦定理可得(3sin B -sin A )cos C =sin C cosA ,所以3sinB cosC =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B .因为sin B ≠0,所以cos C =13.(2)由余弦定理可得cos ∠AEC =AE 2+EC 2-AC 22AE ·EC =49c 2+EC 2-b 243c ·EC ,cos ∠BEC =BE 2+EC 2-BC 22BE ·EC=19c 2+EC 2-a 223c ·EC ,因为cos ∠AEC +cos ∠BEC =0,所以49c 2+EC 2-b 243c ·EC +19c 2+EC 2-a 223c ·EC =0,即2c 2+9EC 2-3b 2-6a 2=0,则2c 2-3b 2=6a 2-9EC 2=6×9-9×419=13,①同时cos C =a 2+b 2-c 22ab =13,即b 2-c 2=2b -9,②联立①②可得b 2+4b -5=0,解得b =1,则c =22,故cos B =a 2+c 2-b 22ac =223,则sin B=13. 19.如图所示,在四棱锥MABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,BC ∥AD ,∠CDA =90°,AD =4,BC =CD =2,△MBD 为等边三角形.(1)求证:BD ⊥MC ;(2)若平面MBD ⊥平面ABCD ,求三棱锥CMAB 的体积. (1)证明:取BD 中点O ,连接CO 、MO ,如图所示: ∵△MBD 为等边三角形,且O 为BD 中点,∴MO ⊥BD . 又BC =CD ,O 为BD 中点,∴CO ⊥BD .又MO ∩CO =O ,∴BD ⊥平面MCO . ∵MC ⊂平面MCO ,∴BD ⊥MC .(2)解:∵平面MBD ⊥平面ABCD ,且平面MBD ∩平面ABCD =BD ,MO ⊥BD , ∴MO ⊥平面ABCD .由(1)知MB =MD =BD =22,MO =MB 2-BO 2=6,S △ABC =12BC ·CD =2,∴V CMAB =V MABC =13×S △ABC ×MO =263.20.某冰糖橙为甜橙的一种,云南著名特产,以味甜皮薄著称.该橙按照等级可分为四类:珍品、特级、优级和一级(每箱有5 kg).某采购商打算采购一批该橙子销往省外,并从采购的这批橙子中随机抽取100箱,利用橙子的等级分类标准得到的数据如下表:等级 珍品 特级 优级 一级 箱数 40 30 10 20 售价/(元·kg -1)36302418(2)按照分层抽样的方法,从这100箱橙子中抽取10箱,试计算各等级抽到的箱数; (3)若在(2)抽取的特级品和一级品的箱子上均编上号放在一起,再从中抽取2箱,求抽取的2箱中两种等级均有的概率.解:(1)依题意可知,样本中的100箱不同等级橙子的平均价格为36×410+30×310+24×110+18×210=29.4(元/kg). (2)依题意,珍品抽到110×40=4(箱),特级抽到110×30=3(箱),优级抽到110×10=1(箱),一级抽到110×20=2(箱).(3)抽到的特级有3箱,编号为A 1,A 2,A 3,抽到的一级有2箱,编号为B 1,B 2. 从中抽取2箱,有(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,A 3),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2)共10种可能,两种等级均有的有(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2)共6种可能,∴所求概率p =610=35.21.已知向量a =(3cos ωx ,sin ωx ),b =(cos ωx ,cos ωx ),其中ω>0,记函数f (x )=a ·b .(1)若函数f (x )的最小正周期为π,求ω的值;(2)在(1)的条件下,已知△ABC 的内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=3,且a=4,b +c =5,求△ABC 的面积.解:(1)f (x )=a ·b =3cos 2ωx +sin ωx ·cos ωx =3(cos 2ωx +1)2+sin 2ωx2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2ωx +π3+32. ∵f (x )的最小正周期为π,且ω>0,∴2π2ω=π,解得ω=1.(2)由(1)得f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3+32.∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=3,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=32. 由0<A <π,得π3<A +π3<4π3,∴A +π3=2π3,解得A =π3.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得16=b 2+c 2-bc .联立b +c =5,得bc =3. ∴S △ABC =12bc sin A =12×3×32=334.22.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称.某市为了了解人们对“一带一路”的认知程度,对不同年龄和不同职业的人举办了一次“一带一路”知识竞赛,满分为100分(90分及以上为认知程度高).现从参赛者中抽取了x 人,按年龄分成5组,第一组:[20,25),第二组:[25,30),第三组:[30,35),第四组:[35,40),第五组:[40,45),得到如图所示的频率分布直方图,已知第一组有6人.(1)求x ;(2)求抽取的x 人的年龄的中位数(结果保留整数);(3)从该市大学生、军人、医务人员、工人、个体户,五种人中用分层抽样的方法依次抽取6人,42人,36人,24人,12人,分别记为1~5组,从5个按年龄分的组和5个按职业分的组中每组各选派1人参加知识竞赛,分别代表相应组的成绩,年龄组中1~5 组的成绩分别为93,96,97,94,90,职业组中1~5 组的成绩分别为93,98,94,95,90.①分别求5个年龄组和5个职业组成绩的平均数和方差;②以上述数据为依据,评价5个年龄组和5个职业组对“一带一路”的认知程度,并谈谈你的感想.解:(1)根据频率分布直方图得第一组的频率为0.01×5=0.05,∴6x=0.05,解得x =120.(2)设中位数为a ,则0.01×5+0.07×5+(a -30)×0.06=0.5,∴a =953≈32,则中位数为32.(3)①5个年龄组成绩的平均数为x 1=15×(93+96+97+94+90)=94,方差为s 21=15×[(-1)2+22+32+02+(-4)2]=6.5个职业组成绩的平均数为x 2=15×(93+98+94+95+90)=94,方差为s 22=15×[(-1)2+42+02+12+(-4)2]=6.8.②从平均数来看两组的认知程度相同,从方差来看年龄组的认知程度更稳定.。
2022年高中数学选择性必修第二册综合测试卷
2022年高中数学选择性必修第二册综合测评(满分:150分;时间:120分钟)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知等差数列{a n}的公差d≠0,且a3+a6+a9=18,若a n=6,则n为()A.12B.8C.6D.42.已知函数f(x)=aln x+2,f'(e)=2,则a的值为()A.-1B.1C.2eD.e23.在等比数列{a n}中,a2+a3=1,a4+a5=2,则a6+a7=()A.2B.2√2C.4D.4√24.我国古代数学名著《九章算术》中有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:“一女子善于织布,每天织出的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?”根据上述已知条件,该女子第3天所织布的尺数为()A.1031B.2031C.54D.525.在等差数列{a n}中,首项a1>0,公差d≠0,前n项和为S n(n∈N*),且满足S3=S15,则S n 的最大项为()A.S7B.S8C.S9D.S106.已知函数f(x)=e-x(cos x+sin x),记f'(x)是f(x)的导函数,将满足f'(x)=0的所有正数x从小到大排成数列{x n},n∈N*,则f(x n)=()A.(-1)n e-(n+1)πB.(-1)n+1e-nπC.(-1)n e-nπD.(-1)n+1e-(n+1)π7.设奇函数f(x)在R 上存在导函数f'(x),且在(0,+∞)上f'(x)<x 2,若f(1-m)-f(m)≥13[(1-m)3-m 3],则实数m 的取值范围为( )A.[-12,12]B.(-∞,-12]∪[12,+∞)C.(-∞,-12]D.[12,+∞)8.已知定义在R 上的函数y=f(x)满足:函数y=f(x-1)的图象关于直线x=1对称,且当x ∈(-∞,0)时,有f(x)+xf'(x)<0(f'(x)是函数f(x)的导函数)成立.若a=(sin 12)·f (sin 12),b=(ln 2)·f(ln 2),c=(log 1214)·f (log 1214),则a,b,c 的大小关系是(深度解析)A.a>b>cB.b>a>cC.c>a>bD.a>c>b二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d,其前n 项和为S n ,已知S 16>0,S 17<0,则下列结论正确的是( ) A.a 1>0,d<0 B.a 8+a 9>0C.S 8与S 9均为S n 的最大值D.a 9<010.已知函数f(x)=e x -ln x-2,则下列说法正确的是( ) A. f(x)有且仅有一个极值点 B. f(x)有零点C.若f(x)的极小值点为x 0,则0< f(x 0)<12D.若f(x)的极小值点为x 0,则12< f(x 0)<111.已知数列{a n}为等差数列,a1=1,且a2,a4,a8是一个等比数列中的相邻三项,记b n=a n q a n(q≠0,1),则{b n}的前n项和S n可以是()A.nB.nqC.q+nq n+1-nq n-q n(1-q)D.q+nq n+2-nq n+1-q n+1 (1-q)212.已知f(x)=e x·x3,则下列结论正确的是()A.f(x)在R上单调递增B.f(log52)<f(e-12)<f(lnπ)C.方程f(x)=-1有实数根D.存在实数k,使得方程f(x)=kx有4个实数根三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.在等差数列{a n}中,已知a3=4,a6=10,则a10-a7=.14.已知数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n∈N*),则a6=.15.已知函数f(x)=xg(x),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程是x-y-1=0,则曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程是.16.已知函数f(x)=(4-x2)(x2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,则a+b=,f(x)的最大值为.(第一空2分,第二空3分)四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在等差数列{a n}中,a2=3,a5=6.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=1,求数列{b n}的前n项和S n.a n a n+118.(本小题满分12分)已知函数f(x)=e x(x-1)-1e a x2,a<0.2(1)求曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程;(2)求函数f(x)的极小值;(3)求函数f(x)的零点个数.}的前n项19.(本小题满分12分)已知数列{a n}是首项为正数的等差数列,数列{1a n a n+1.和为n2n+1(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=(a n+1)·2a n,求数列{b n}的前n项和T n.20.(本小题满分12分)某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金2000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了50%.预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金d万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n年年底企业上缴资金后的剩余资金为a n 万元.(1)用d表示a1,a2,并写出a n+1与a n的关系式;(2)若公司希望经过m(m≥3)年使企业的剩余资金为4000万元,试确定企业每年上缴资金d的值(用m表示).21.(本小题满分12分)如图,有一块半径为20米,圆心角∠AOB=2π3的扇形展示台,该展示台分为四个区域:三角形OCD,弓形CMD,扇形AOC 和扇形BOD(其中∠AOC=∠BOD).某次菊花展依次在这四个区域摆放:泥金香、紫龙卧雪、朱砂红霜、朱砂红霜.预计这三种菊花展示带来的日效益分别是:泥金香50元/米2,紫龙卧雪30元/米2,朱砂红霜40元/米2.(1)设∠COD=θ,试建立日效益总量y 关于θ的函数关系式; (2)试探求θ为何值时,日效益总量达到最大值.22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ln(2x+a)(x>0,a>0),曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线在y 轴上的截距为ln 3-23.(1)求a 的值;(2)讨论函数g(x)=f(x)-2x(x>0)和h(x)=f(x)-2x 2x+1(x>0)的单调性;(3)设a 1=25,a n+1=f(a n ),求证:5−2n+12<1a n-2<0(n ≥2).答案全解全析一、单项选择题1.C 由a 3+a 6+a 9=18,得3a 6=18,∴a 6=6,又a n =6,∴a n =a 6,又d ≠0,∴{a n }为单调数列,∴n=6.故选C. 2.C 由f(x)=aln x+2得, f'(x)=ax ,∴f'(e)=ae=2,解得a=2e.故选C.3.C 设等比数列{a n }的公比为q,则a 4+a 5a 2+a 3=a 2q 2+a 3q 2a 2+a 3=q 2=2, ∴a 6+a 7=a 4q 2+a 5q 2=(a 4+a 5)q 2=2×2=4. 故选C.4.B 设该女子每天分别织布的尺数构成数列{a n },则数列{a n }为等比数列,设其首项为a 1,公比为q,前n 项和为S n .则q=2,S 5=5, ∴5=a 1(1-25)1−2,解得a 1=531,∴a 3=531×22=2031.故选B.5.C 由S 3=S 15得,a 4+a 5+…+a 15=0, ∴6(a 9+a 10)=0,即a 9+a 10=0. 又a 1>0,∴a 9>0,a 10<0, ∴S n 的最大项为S 9.故选C.6.C f'(x)=-e -x (cos x+sin x)+e -x (-sin x+cos x)=-2e -x sin x.令f'(x)=0,得-2e -x sin x=0,解得x=kπ,k ∈Z,从而x n =nπ,n ∈N *, f(x n )=(-1)n e -nπ.因为f(x n+1)f(x n )=-e -π,所以数列{f(x n )}是公比为-e -π的等比数列,其首项f(x 1)=(-1)1e -π=-e -π.其通项公式为f(x n )=(-1)n e -nπ,故选C.7.D 由f(1-m)-f(m)≥13[(1-m)3-m 3]得, f(1-m)-13(1-m)3≥f(m)-13m 3,构造函数g(x)=f(x)-13x 3,则g'(x)=f'(x)-x 2<0.故g(x)在(0,+∞)上单调递减,由函数f(x)为奇函数可得g(x)为奇函数,故g(x)在R 上单调递减, 因此原不等式可化为1-m ≤m,解得m ≥12,故选D.8.A 由函数y=f(x-1)的图象关于直线x=1对称知,f(x)是偶函数,设g(x)=x ·f(x),则g(x)是奇函数,且当x<0时,g'(x)=f(x)+x ·f'(x)<0,即g(x)是减函数,∴当x>0时,g(x)也是减函数.又0<sin 12<12<ln 2<lo g 1214=2,∴g (sin 12)>g(ln 2)>g (log 1214).即(sin 12)f (sin 12)>(ln 2)f(ln 2)>(log 1214)f (log 1214). ∴a>b>c. 故选A.解题模板 构造函数,利用单调性解决比较大小的问题中,掌握一些基本的大小关系可帮助解题,如本题中,当0<x<π2时,sin x<x,ln 2>ln √e =12等.二、多项选择题 9.ABD ∵S 16=16(a 1+a 16)2>0,∴a 8+a 9=a 1+a 16>0,∴B 正确. 又S 17=17(a 1+a 17)2=17a 9<0,∴a 9<0,∴a 8>0,∴d=a 9-a 8<0,∴a 1>0,∴A 、D 正确.易知S 8是S n 的最大值,S 9不是S n 的最大值,∴C 错误.故选ABD.10.AC 由题意得, f(x)的定义域为(0,+∞),且f'(x)=e x -1x,设h(x)=f'(x),则h'(x)=e x +1x>0,∴h(x)在(0,+∞)上单调递增, 又h (12)=e 12-2=√e -2<0,h(1)=e 1-1>0,∴h(x)存在唯一零点,设为x 0, 当0<x<x 0时, f'(x)<0, f(x)单调递减, 当x>x 0时, f'(x)>0, f(x)单调递增, ∴f(x)有唯一极小值点x 0,∴A 正确. 令f'(x 0)=e x 0-1x 0=0,得e x 0=1x 0,∴x 0=ln 1x 0=-ln x 0.∴f(x 0)=e x 0-ln x 0-2=1x 0+x 0-2≥2√1x 0·x 0-2=0(当且仅当x 0=1时等号成立),又12<x 0<1,∴f(x 0)>0,即[f(x)]min >0, ∴f(x)无零点,∴B 错误. 由f(x 0)=1x 0+x 0-2,12<x 0<1,可设g(x)=1x+x-2,则g'(x)=-1x+1.当12<x<1时,g'(x)<0,∴g(x)在(12,1)上单调递减.∴g(1)<g(x)<g (12),即0<f(x 0)<12, ∴C 正确,D 错误.故选AC.11.BD 设等差数列{a n }的公差为d,由题意得a 42=a 2a 8,即(1+3d)2=(1+d)(1+7d),∴d 2-d=0,解得d=0或d=1. 当d=0时,a n =a 1=1, ∴b n =a n q a n =q,∴{b n }的前n 项和为nq,B 正确. 当d=1时,a n =n, ∴b n =n ·q n (q ≠0,1). ∴S n =1×q+2×q 2+…+nq n ,∴qS n =1×q 2+…+(n-1)q n +n ·q n+1, ∴(1-q)S n =q+q 2+…+q n-nq n+1=q(1-q n)1−q-nqn+1=q -qn+1+nq n+2-nq n+11−q.又q ≠1,∴S n =q+nq n+2-nq n+1-q n+1(1-q)2,D 正确.故选BD.12.BCD f(x)=e x ·x 3, ∴f'(x)=e x (x 3+3x 2). 令f'(x)=0,得x=0或x=-3. 当x<-3时, f'(x)<0, f(x)单调递减, 当x>-3时, f'(x)≥0, f(x)单调递增,A 错误. 又0<log 52<12<e -12<1<ln π,∴f(log 52)< f(e -12)< f(ln π),B 正确. ∵f(0)=0, f(-3)=e -3·(-3)3=-(3e)3<-1,∴f(x)=-1有实数根,C 正确. 设f(x)=kx,显然x=0是方程的根, 当x ≠0时,k=f(x)x=e x ·x 2,设g(x)=e x ·x 2,则g'(x)=x(x+2)e x ,令g'(x)=0,得x=0或x=-2.当x 发生变化时,g'(x),g(x)的变化情况如下表:x (-∞,-2) -2 (-2,0) 0 (0,+∞) g'(x) + 0 - 0 + g(x)↗4e 2↘↗画出y=g(x)的大致图象,如图,∴当0<k<4e2时,g(x)=k 有3个实数根,∴D 正确.故选BCD.三、填空题 13.答案 6解析 设等差数列{a n }的公差为d.则3d=a 6-a 3=6,解得d=2. 所以a 10-a 7=3d=6. 14.答案 768解析 由a n+1=3S n ,得S n+1-S n =3S n ,即S n+1=4S n ,又S 1=a 1=1,所以数列{S n }是首项为1,公比为4的等比数列,所以S n =4n -1,所以a 6=S 6-S 5=45-44=3×44=768. 15.答案 x-y-1=0解析 ∵f(x)=xg(x),∴f'(x)=g(x)+xg'(x).∵曲线y=f(x)在(1, f(1))处的切线方程是x-y-1=0, ∴{1−f(1)-1=0,f'(1)=1,∴{f(1)=0,f'(1)=1.∴{f(1)=1×g(1)=0,f'(1)=g(1)+1×g'(1)=1,解得{g(1)=0,g'(1)=1.则曲线y=g(x)在(1,g(1))处的切线方程为y-0=1×(x-1),即x-y-1=0, 即切线方程为x-y-1=0. 16.答案 -4;16解析 由4-x 2=0可得x=2或x=-2,即2,-2是函数f(x)的零点,∵f(x)=(4-x 2)(x 2+ax+b)的图象关于直线x=1对称,且(2,0),(-2,0)关于x=1对称的点分别为(0,0),(4,0),∴0,4也是函数f(x)的零点, ∴0,4是x 2+ax+b=0的根,∴b=0,a=-4,∴a+b=-4, ∴f(x)=(4-x 2)(x 2-4x),∴f'(x)=-4(x-1)(x 2-2x-4), 令f'(x)=0,得x=1或x=1-√5或x=1+√5.当x>1+√5或1-√5<x<1, f'(x)<0, f(x)单调递减, 当1<x<1+√5或x<1-√5时, f'(x)>0, f(x)单调递增.又当x →∞时, f(x)<0, f(1+√5)=f(1-√5)=16,∴f(x)的最大值为16. 四、解答题17.解析 (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d. ∵a 2=3,a 5=6,∴{a 1+d =3,a 1+4d =6,解得{a 1=2,d =1,(2分) ∴a n =a 1+(n-1)d=n+1.(4分) (2)由(1)知a n =n+1,∴b n =1a n a n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1-1n+2,(6分)∴S n =b 1+b 2+…+b n =12-13+13-14+…+1n+1-1n+2(8分)=12-1n+2=n2(n+2).(10分)18.解析 (1)由已知得, f(x)的定义域为R, f'(x)=e x (x-1)+e x -e a x=x(e x -e a ), f'(0)=0. 又f(0)=-1,∴切点坐标为(0,-1).∴曲线y=f(x)在点(0,-1)处的切线方程为y=-1.(4分) (2)由(1)知f'(x)=x(e x -e a ). 令f'(x)=0,得x=0或x=a(a<0).当x 发生变化时, f'(x), f(x)的变化情况如下表:x (-∞,a) a (a,0) 0 (0,+∞) f'(x) + 0 - 0 + f(x)↗极大值↘极小值↗∴f(x)在(-∞,a),(0,+∞)上单调递增,在(a,0)上单调递减.∴f(x)在x=0处取得极小值,且极小值为f(0)=-1.(8分)(3)由(2)知f(x)的极大值为f(a)=e a (a-1)-12e a a 2=(a -1-12a 2)e a <0(a<0),f(0)=-1<0, f(2)=e 2-2e a . ∵a<0,∴0<e a <1,∴f(2)>0. ∴函数f(x)的零点个数为1.(12分)19.解析 (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d, 令n=1,得1a 1a 2=13,所以a 1a 2=3.①(1分) 令n=2,得1a 1a 2+1a 2a 3=25,所以a 2a 3=15.②(3分)由①②得a 1=1,d=2,所以a n =2n-1.(5分) (2)由(1)知b n =2n ·22n-1=n ·4n , 所以T n =1·41+2·42+…+n ·4n ,所以4T n =1·42+…+(n-1)·4n +n ·4n+1,(7分) 两式相减,得-3T n =41+42+…+4n -n ·4n+1(9分) =4(1−4n )1−4-n ·4n+1=1−3n 3·4n+1-43,(11分)所以T n =3n -19·4n+1+49=4+(3n -1)·4n+19.(12分)20.解析 (1)由题意得a 1=2 000(1+50%)-d=3 000-d,a 2=a 1(1+50%)-d=32a 1-d=4 500-52d,(2分)a n+1=a n (1+50%)-d=32a n -d.(5分)(2)由(1)得a n =32a n-1-d=32·(32a n -2-d)-d=(32)2·a n-2-32d-d=…=(32)n -1a 1-d1+32+(32)2+…+(32)n -2,(7分)整理得a n =(32)n -1(3 000-d)-2d ·[(32)n -1-1]=(32)n -1(3 000-3d)+2d.(9分)由题意知a m =4 000,所以(32)m -1(3 000-3d)+2d=4 000,解得d=[(32)m -2]×1 000(32)m -1=1 000(3m -2m+1)3m -2m.(11分)故该企业每年上缴资金d 的值为1 000(3m -2m+1)3m -2m万元时,经过m(m ≥3)年企业的剩余资金为4 000万元.(12分) 21.解析 (1)依题意得,∠AOC=2π3-θ2=π3-θ2,(2分)则y=12×(π3-θ2)×202×40×2+12×202×sin θ×50+12×θ×202-12×202×sin θ×30 =16 000×(π3-θ2)+10 000sin θ+6 000θ-6 000sin θ =16 000π3+4 000sin θ-2 000θ,0<θ<2π3.(6分)(2)由(1)得,y'=4 000cos θ-2 000, 令y'=0,得cos θ=12,又0<θ<2π3,所以θ=π3,(8分)当0<θ<π3时,y'>0,当π3<θ<2π3时,y'<0,(10分)所以θ=π3是函数的极大值点,且唯一;所以当θ=π3时,日效益总量达到最大值.(12分)22.解析 (1)由f(x)=ln(2x+a), 得f'(x)=22x+a,因此f'(1)=22+a.(1分)又因为f(1)=ln(2+a),所以曲线y=f(x)在点(1, f(1)处的切线方程为y-ln(2+a)=22+a(x-1),即y=22+ax+ln(2+a)-22+a.(2分)由题意得,ln(2+a)-22+a=ln 3-23,易得a=1,符合上式.(3分) 令φ(a)=ln(2+a)-22+a(a>0),则φ'(a)=12+a +2(2+a)>0,所以φ(a)为单调递增函数,故a=1是唯一解.(4分) (2)由(1)可知,g(x)=ln(2x+1)-2x(x>0),h(x)=ln(2x+1)-2x 2x+1(x>0),则g'(x)=22x+1-2=-4x2x+1<0,所以g(x)=f(x)-2x(x>0)为单调递减函数.(6分) 因为h'(x)=22x+1-2(2x+1)=4x(2x+1)>0,所以h(x)=f(x)-2x 2x+1(x>0)为单调递增函数.(8分)(3)证明:由a 1=25,a n+1=f(a n )=ln(2a n +1),易得a n >0.所以5−2n+12<1a n-2等价于a n <2n5.(9分)由(2)可知,g(x)=f(x)-2x=ln(2x+1)-2x 在(0,+∞)上为单调递减函数. 因此,当x>0时,g(x)<g(0)=0,即f(x)<2x. 令x=a n-1(n ≥2),得f(a n-1)<2a n-1, 即a n <2a n-1.因此,当n ≥2时,a n <2a n-1<22a n-2<…<2n-1·a 1=2n5.所以5−2n+12<1a n-2成立.(10分)下面证明:1a n-2<0.由(2)可知,h(x)=f(x)-2x2x+1=ln(2x+1)-2x2x+1在(0,+∞)上为单调递增函数,因此,当x>0时,h(x)>h(0)=0, 即f(x)>2x 2x+1>0.因此1f(x)<12x+1,即1f(x)-2<12(1x-2). 令x=a n-1(n ≥2), 得1f(a n -1)-2<12(1an -1-2),即1a n-2<12(1an -1-2).当n=2时,1a n-2=1a 2-2=1f(a 1)-2=1f(25)-2=1ln1.8-2.因为ln 1.8>ln √3>ln √e =12,所以1ln1.8-2<0,所以1a 2-2<0.(11分)所以,当n ≥3时,1a n-2<12(1an -1-2)<12(1an -2-2)<…<12(1a 2-2)<0.所以,当n ≥2时,1a n-2<0成立. 综上所述,当n ≥2时,5−2n+12n<1a n-2<0成立.(12分)。
高中数学必修二综合测试卷
高中数学必修二综合测试卷满分150分,考试时间120分钟.一、选择题:(共10小题,每小题5分) 1.某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是( )A. 圆柱B. 圆锥C. 四面体D. 三棱柱 2.直线1l 与2l 垂直,则( )A .1l 与2l 的斜率之积等于1-B .1l 与2l 的斜率互为相反数C .1l 与2l 的斜率互为倒数D .以上答案都不正确 3.圆2240x y x +-=的圆心坐标和半径分别为( )A .(0,2),2B .(2,0),4C .(2,0),2-D .(2,0),2 4.已知m,n 表示两条不同直线,α表示平面.下列说法正确的是( ) A. 若m∥α,n∥α,则m∥n B. 若m⊥α,n ⊂α,则m⊥n C. 若m⊥α,m⊥n,则n∥αD. 若m∥α,m⊥n,则n⊥α5.将棱长为2的正方体木块削成一个体积最大的球,则这个球的表面积为( ) A .2π B .4π C .8π D .16π 6.下列四个命题中错误的...是( ) A .若直线a 、b 互相平行,则直线a 、b 确定一个平面 B .若四点不共面,则这四点中任意三点都不共线 C .若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线 D .两条异面直线不可能垂直于同一个平面7.设m∈R,过定点A 的动直线x+my=0和过定点B 的动直线mx-y-m+3=0交于点P(x,y),则|PA|∙|PB|的最大值是( )A .3B .10C .10D .58.在平面直角坐标系中,A 、B 分别是x 轴和y 轴上的动点,若以AB 为直径的圆C 与直线2x+y-4=0相切,则圆C 面积的最小值为( ) A.π54 B.π43 C. π)526(- D.π45 9. 直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1,则BM 与AN所成角的余弦值为( ) A.101 B.52 C.1030 D.22 10.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为( ) A .62B .6C .42D .4 二、填空题:(共4小题,每小题5分)11.已知直线ax+y-2=0与圆心为C 的圆(x-1)2+(y-a)2=4相交于A,B 两点,且△ABC 为等边三角形,则实数a= .12.三棱锥P-ABC 中,D,E 分别为PB,PC 的中点,记三棱锥D-ABE 的体积为1V , P-ABC 的体积为2V , 则21V V = . 13.圆2220x y x +-=和圆2240x y y ++=的位置关系是_______. 14.如图,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,点O 为线段BD 的中点.设点P 在线段CC 1上,直线OP 与平面A 1BD 所成的角为α,则sin α的取值范围是___ ____.三、解答题:(共6小题) 15.(本小题满分12分)如图四边形ABCD 为梯形,//AD BC ,90ABC ∠=︒,求图中阴影部分绕AB 旋转一周所形成的几何体的表面积和体积。
新人教版(2019A版)高中数学必修第二册综合测试卷(含答案解析)
新人教版(2019A 版)高中数学必修第二册综合测试卷(时间:120分钟 分值:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)1.若复数z =2i3-i ,则z 的共轭复数z =( ) A.-15-35I B.-15+35I C.15+35I D.15-35i 答案:A2.某公司生产三种型号的轿车,其中型号Ⅰ的轿车的月产量为 1 200辆,型号Ⅱ的轿车的月产量为6 000辆,型号Ⅲ的轿车的月产量为2 000辆,现用分层抽样的方法抽取92辆车进行检验,则型号Ⅲ的轿车应抽取( )A.12辆B.36辆C.20辆D.60辆答案:C3.2010-2018年之间,受益于基础设施建设对光纤产品的需求,以及个人计算机及智能手机的下一代规格升级,电动汽车及物联网等新机遇,连接器行业发展较快.2010-2018年全球连接器营收情况如图所示,根据折线图,下列结论正确的个数为 ( )①每年的营收额逐年增长;②营收额增长最快的一年为2013-2014年;③2010-2018年的营收额增长率约为40%;④2014-2018年每年的营收额相对于2010-2014年每年的营收额,变化比较平稳.A.1B.2C.3D.4答案:C4.已知小张每次射击命中十环的概率都为40%,现采用随机模拟的方法估计小张三次射击恰有两次命中十环的概率,先由计算器产生0到9之间取整数值的随机数,指定2,4,6,8表示命中十环,0,1,3,5,7,9表示未命中十环,再以每三个随机数为一组,代表三次射击的结果,经随机模拟产生了如下20组随机数:321 421 292 925 274 632 800 478 598 663 531 297 396 021 506 318 230 113 507 965据此估计,小张三次射击恰有两次命中十环的概率约为( )A.0.25B.0.3C.0.35D.0.4答案:B5.盒子中有若干个大小和质地完全相同的红球和黄球,从中任意取出2个球,都是红球的概率为328,都是黄球的概率为514,则从盒子中任意取出2个球,恰好是同一颜色的概率为( )A.1328B.57C.1528D.37 答案:A6.某校篮球运动员进行投篮练习,若他前一球投进,则后一球投进的概率为34;若他前一球投不进,则后一球投进的概率为14.若他第1球投进的概率为34,则他第3球投进的概率为( ) A.34 B.58 C.116 D.916 答案:D7.已知数据x 1,x 2,x 3的中位数为k ,众数为m ,平均数为n ,方差为p ,下列说法中,错误的是( )A.数据2x 1,2x 2,2x 3的中位数为2kB.数据2x 1,2x 2,2x 3的众数为2mC.数据2x 1,2x 2,2x 3的平均数为2nD.数据2x 1,2x 2,2x 3的方差为2p答案:D8.一个圆柱的轴截面是正方形,如果这个圆柱的侧面积与一个球的表面积相等,那么圆柱的体积与球的体积之比为( )A.1∶3B.3∶1C.2∶3D.3∶2答案:D二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.如图,已知点O 为正六边形ABCDEF 的中心,下列结论中正确的是( )A.OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0B.(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ -AF ⃗⃗⃗⃗⃗ )·(EF ⃗⃗⃗⃗⃗ -DC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=0C.(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AF ⃗⃗⃗⃗⃗ )·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC⃗⃗⃗⃗⃗ D.|OF ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|FA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -CB⃗⃗⃗⃗⃗ | 答案:BC10.在发生公共卫生事件期间,有专业机构认为该事件在一段时间内没有发生大规模群体感染的标志为“连续10天,每天新增疑似病例不超过7人”.过去10日,甲、乙、丙、丁四地新增疑似病例数据信息如下,一定符合该标志的是( )甲地:中位数为2,极差为5;乙地:总体平均数为2,众数为2;丙地:总体平均数为1,总体方差大于0;丁地:总体平均数为2,总体方差为3.A.甲地B.乙地C.丙地D.丁地答案:AD11.如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,以下四个选项正确的是( )A.D1C∥平面A1ABB1B.A1D1与平面BCD1相交C.AD⊥平面D1DBD.平面BCD1⊥平面A1ABB1答案:AD12.在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b=c cos A,A的平分线交BC于点D,AD=1,cos A=18,以下结论正确的是()A.AC=34B.AB=8C.CDBD =1 8D.△ABD的面积为3√74答案:ACD三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上)13.已知a=(1,-1),b=(λ,1),若a与b的夹角为钝角,则实数λ的取值范围是(-∞,-1)∪(-1,1).14.从分别写有1,2,3,4,5的五张质地相同的卡片中,任取两张,这两.张卡片上的数字之差的绝对值等于1的概率为2515.(本题第一空2分,第二空3分)随机抽取100名学生,测得他们的身高(单位:cm),按照身高依次分成六组:[155,160),[160,165), [165,170),[170,175),[175,180),[180,185),并得到样本身高的频率分布直方图如图所示,则频率分布直方图中的x的值为0.06;若将身高区间[170,175),[175,180),[180,185)依次记为A,B,C三组,并用分层抽样的方法从这三组中抽取6人,则从A,B,C三组中依次抽取的人数为3,2,1.16.如图所示,已知六棱锥P-ABCDEF的底面是正六边形, PA⊥平面ABC,PA=2 AB.则下列命题中正确的有②④.(填序号)①PB⊥AD;②平面PAB⊥平面PAE;③BC∥平面PAE;④直线PD 与平面ABC所成的角为45°.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算过程)17.(10分)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,E,F分别为A1B,AC的中点.(1)证明:EF∥平面A1C1D;(2)求三棱锥C-A1C1D的体积.(1)证明:如图,连接BD.因为四边形ABCD为正方形,所以BD交AC于点F,且F为BD的中点.因为E为A1B的中点,所以EF∥A1D.因为EF⊄平面A1C1D,A1D⊂平面A1C1D,所以EF∥平面A1C1D.(2)解:三棱锥C-A1C1D的体积V=V棱锥A1-CC1D =13S△CC1D·A1D1=13×12×2×2×2=43.18.(12分)从含有两件正品a 1,a 2和一件次品b 1的三件产品中,每次任取一件,每次取出后不放回,连续取两次.(1)写出所有可能的结果组成的样本空间.(2)求取出的两件产品中,恰有一件次品的概率.解:(1)每次取出一个,取后不放回地连续取两次,其所有可能的结果有6个,即Ω={(a 1,a 2),(a 1,b 1),(a 2,a 1),(a 2,b 1),(b 1,a 1),(b 1,a 2)},其中小括号内左边的字母表示第1次取出的产品,右边的字母表示第2次取出的产品.(2)用A 表示事件“取出的两件产品中,恰好有一件次品”,则A ={(a 1,b 1),(a 2,b 1),(b 1,a 1),(b 1,a 2)},所以P (A )=46=23. 19.(12分)某居民小区为了提高小区居民的读书兴趣,特举办读书活动,准备进一定量的书籍丰富小区图书站.由于不同年龄段需看不同类型的书籍,为了合理配备资源,现对小区内读书者进行年龄调查, 随机抽取了一天中40名读书者进行调查,将他们的年龄分成6段:[20,30),[30,40),[40,50),[50,60),[60,70),[70,80],得到的频率分布直方图如图所示.(1)估计在这40名读书者中年龄分布在区间[40,70)上的人数;(2)求这40名读书者年龄的平均数和中位数;(3)从年龄在区间[20,40)上的读书者中任选两名,求这两名读书者年龄在区间[30,40)上的人数恰为1的概率.解:(1)由频率分布直方图知,年龄在区间[40,70)上的频率为(0.020+0.030+0.025)×10=0.75.所以40名读书者中年龄分布在区间[40,70)上的人数为40×0.75=30.(2)40名读书者年龄的平均数为25×0.05+35×0.1+45×0.2+55×0.3+ 65×0.25+75×0.1=54.设40名读书者年龄的中位数为x,0.05+0.1+0.2+(x-50)×0.03=0.5,解得x=55,即40名读书者年龄的中位数为55岁.(3)年龄在区间[20,30)上的读书者有2人,分别记为a,b,年龄在区间[30,40)上的读书者有4人,分别记为A,B,C,D.从上述6人中选出2人,有如下样本点:(a,b),(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C),(b,D),(A,B), (A,C),(A,D),(B,C),(B,D),(C,D),共15个,记选取的两名读书者中恰好有1人年龄在区间[30,40)上为事件A,则事件A包含8个样本点:(a,A),(a,B),(a,C),(a,D),(b,A),(b,B),(b,C), (b,D),故P(A)=8.1520.(12分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设△ABC的面积为S,已知3c2=16S+3(b2-a2).(1)求tan B 的值;(2)若S =42,a =10,求b 的值.解:(1)因为3c 2=16S +3(b 2-a 2),所以3(c 2+a 2-b 2)=16S ,即3×2ac cos B =16×12ac sin B , 所以3cos B =4sin B ,即tan B =34. (2)由(1)可得sin B =35,cos B =45, 所以S =12ac sin B =12×10c ×35=3c =42, 所以c =14.由余弦定理可得,45=100+196-b 22×10×14,整理可得,b =6√2.21.(12分)已知向量a ,b 满足|a |=|b |=1,|xa +b |=√3|a -xb |(x >0,x ∈R).(1)求a ·b 关于x 的解析式f (x );(2)求向量a 与b 夹角的最大值;(3)若a 与b 平行,且方向相同,试求x 的值. 解:(1)由题意得|xa +b |2=3|a -xb |2,即x 2a 2+2xa ·b +b 2=3a 2-6xa ·b +3x 2b 2. 因为|a |=|b |=1,所以8xa ·b =2x 2+2, 所以a ·b =x 2+14x (x >0),即f (x )=14(x +1x ) (x >0). (2)设向量a 与b 夹角为θ,则cos θ=a ·b |a ||b |=f (x )=14[(√x -√x )2+2], 当√x =√x ,即x =1时,cos θ有最小值12.因为0≤θ≤π,所以θmax =π3. (3)因为a 与b 平行,且方向相同,|a |=|b |=1,所以a =b ,所以a ·b =14(x +1x )=1, 解得x =2±√3.22.(12分)如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,底面ABCD 为菱形,AA 1⊥平面ABCD ,AC 与BD 交于点O ,∠BAD =60°,AB =2,AA 1=√6.(1)证明:平面A 1BD ⊥平面ACC 1A 1;(2)求二面角A -A 1C -B 的大小.(1)证明:由AA 1⊥平面ABCD ,得AA 1⊥BD ,AA 1⊥AC. 因为四边形ABCD 为菱形,所以AC ⊥BD.因为AC ∩AA 1=A ,所以BD ⊥平面ACC 1A 1.因为BD ⊂平面A 1BD ,所以平面A 1BD ⊥平面ACC 1A 1.(2)解:如图,过点O 作OE ⊥A 1C 于点E ,连接BE ,DE. 由(1)知BD ⊥平面ACC 1A 1,所以BD ⊥A 1C.因为OE ⊥A 1C ,OE ∩BD =O ,所以A 1C ⊥平面BDE ,所以A 1C ⊥BE. 因为OE ⊥A 1C ,BE ⊥A 1C ,所以∠OEB 为二面角A -A 1C -B 的平面角. 因为△ABD 为等边三角形且O 为BD 中点, 所以OB =12AB =1,OA =OC =√32AB =√3. 因为AA 1⊥AC ,所以A 1C =√AA 12+AC 2=3√2. 因为△A 1AC ∽△OEC ,所以OE AA 1=OC A 1C ,所以OE =OC ·AA 1A 1C =√3×√63√2=1. 在△OEB 中,OB ⊥OE ,所以tan ∠OEB =OBOE =1,即∠OEB =45°. 综上,二面角A -A 1C -B 的大小为45°.。
高中数学必修一必修二综合测试题(含答案)
Q PC'B'A'C BA高中数学必修一必修二综合测试题(时间90分钟,满分150分)姓名___________________ 总分:________________ 一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下面四个命题:①分别在两个平面内的两直线是异面直线;②若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面; ③如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行;④如果一个平面内的任何一条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行. 其中正确的命题是( )A .①②B .②④C .①③D .②③ 2.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为( ) A .012=-+y x B .052=-+y x C .052=-+y x D .072=+-y x 3.圆(x -1)2+y 2=1的圆心到直线y =33x 的距离是( )A .12B .32 C .1 D .34.设0<a <1,函数f (x )=log a (a 2x -2a x -2),则使f (x )<0的x 的取值范围是( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(-∞,log a 3)D .(log a 3,+∞)5.设y1=40.9,y2=80.48,y3=(12)-1.5,则( )A .y3>y1>y2B .y2>y1>y3C .y1>y2>y3D .y1>y3>y26.圆x 2+y 2-2x +4y -20=0截直线5x -12y +c =0所得的弦长为8,则c 的值是( ) A .10 B .10或-68 C .5或-34 D .-68 7.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过( )A .第一、二、三象限B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限8.正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别是AA 1与CC 1的中点,则直线ED 与D 1F 所成角的大小是( )A .15B .13 C .12D 39. 在三棱柱111ABC A B C -中,各棱长相等,侧掕垂直于底面,点D 是侧面11BB C C 的中心,则AD 与平面11BB C C 所成角的大小是 ( )A .30B .45C .60D .9010.如图:直三棱柱ABC —A 1B 1C 1的体积为V ,点P 、Q 分别在侧棱AA 1 和 CC 1上,AP=C 1Q ,则四棱锥B —APQC 的体积为( ) A .2V B .3V C .4V D .5V(10题) 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥12x ,x <1的值域为________.12.两圆221x y +=和22(4)()25x y a ++-=相切, 则实数a 的值为13.已知集合U ={2,3,6,8},A ={2,3},B ={2,6,8},则(∁U A )∩B =________.14.过点A (4,0)的直线l 与圆(x -2)2+y 2=1有公共点,则直线l 斜率的取值范围为 三、解答题(本大题共6小题,共80分)15.(本小题满分10分)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,△ABC 与△A 1B 1C 1都为正三角形且AA 1⊥面ABC ,F 、F 1分别是AC ,A 1C 1的中点.求证:(1)平面AB 1F 1∥平面C 1BF ; (2)平面AB 1F 1⊥平面ACC 1A 1.(17题)16.(本小题满分12分)(1)定义在(-1,1)上的奇函数f (x )为减函数,且f (1-a )+f (1-a 2)>0,求实数a 的取值范围.(2)定义在[-2,2]上的偶函数g (x ),当x ≥0时,g (x )为减函数,若g (1-m )<g (m )成立,求m 的取值范围.17.(本小题满分12分)如图,DC⊥平面ABC,EB∥DC,AC=BC=EB=2DC=2,∠ACB=120°,P,Q分别为AE,AB的中点.(1)证明:PQ∥平面ACD;(2)求AD与平面ABE所成角的正弦值(17题)18.(本小题满分15分)已知圆C1:x2+y2-2x-4y+m=0,(1)求实数m的取值范围;(2)若直线l:x+2y-4=0与圆C相交于M、N两点,且OM⊥ON,求m的值。
高中数学必修二综合测试题(全册含答案)
高中数学必修二综合测试题第一章至第四章(120分钟150分)一、选择题(本大题共12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.已知圆的方程是(x-2)2+(y-3)2=4,则点P(3,2)满足( )A.是圆心B.在圆上C.在圆内D.在圆外2.直线x-y-4=0与圆x2+y2-2x-2y-2=0的位置关系是( )A.相交B.相切C.相交且过圆心D.相离【补偿训练】(2015·郑州高一检测)对任意实数k,圆C:(x-3)2+(y-4)2=13与直线l:kx-y-4k+3=0的位置关系是( )A.相交B.相切C.相离D.与k取值有关3.已知空间两点P1(-1,3,5),P2(2,4,-3),则|P1P2|等于( )A. B.3 C. D.4.已知两圆的方程是x2+y2=1和x2+y2-6x-8y+9=0,那么这两个圆的位置关系是( )A.外离B.相交C.外切D.内切5.设l,m,n表示三条直线,α,β,γ表示三个平面,给出下列四个结论:①若l⊥α,m⊥α,则l∥m;②若m⊂β,n是l在β内的射影,m⊥l,则m⊥n;③若m⊂α,m∥n,则n∥α;④若α⊥γ,β⊥γ,则α⊥β.其中正确的为( )A.①②B.①②③C.①②③④D.③④6.垂直于直线y=x+1且与圆x2+y2=1相切于第一象限的直线方程是( )A.x+y-=0B.x+y+1=0C.x+y-1=0D.x+y+=0【补偿训练】过点(2,1)的直线中,被圆x2+y2-2x+4y=0截得的最长弦所在的直线方程为( )A.3x-y-5=0B.3x+y-7=0C.x+3y-5=0D.x-3y+1=07.在空间直角坐标系中,点(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标为( )A.(-2,1,-4)B.(2,1,-4)C.(-2,-1,-4)D.(2,-1,4)【变式训练】已知点Q是点P(3,4,5)在平面xOy上的射影,则线段PQ的长等于( ) A.2 B.3 C.4 D.58.与圆O1:x2+y2+4x-4y+7=0和圆O2:x2+y2-4x-10y+13=0都相切的直线条数是( )A.4B.3C.2D.19.已知直线l与直线4x-3y+5=0关于y轴对称,则直线l的方程为( )A.4x+3y+5=0B.4x+3y-5=0C.3x+4y+5=0D.3x+4y-5=010.当点P在圆x2+y2=1上变动时,它与定点Q(3,0)的连线PQ的中点的轨迹方程是( )A.(x+3)2+y2=4B.(x-3)2+y2=1C.(2x-3)2+4y2=1D.(2x+3)2+4y2=111.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是( )A.8cm3B.12cm3C.cm3D.cm312.方程=lgx的根的个数是( )A.0B.1C.2D.无法确定【延伸探究】曲线y=1+与直线y=k(x-2)+4有两个交点,则实数k的取值范围是( )A. B.C. D.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知△ABC的三个顶点为A(1,-2,5),B(-1,0,1),C(3,-4,5),则边BC上的中线长为.14.已知直线a和两个不同的平面α,β,且a⊥α,a⊥β,则α,β的位置关系是.15.已知一个球的表面积为36πcm2,则这个球的体积为cm3.16.方程x2+y2+2ax-2ay=0表示的圆,①关于直线y=x对称;②关于直线x+y=0对称;③其圆心在x轴上,且过原点;④其圆心在y轴上,且过原点,其中叙述正确的是.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知直线l1:ax+by+1=0(a,b不同时为0),l2:(a-2)x+y+a=0,(1)若b=0且l1⊥l2,求实数a的值.(2)当b=3且l1∥l2时,求直线l1与l2之间的距离.18.(12分)自A(4,0)引圆x2+y2=4的割线ABC,求弦BC中点P的轨迹方程.19.(12分)已知圆M:x2+y2-2mx+4y+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0相交于A,B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆M的圆心坐标.20.(12分)《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.如图,在阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,且PD=CD,点E是PC的中点,连接DE,BD,BE.(1)证明:DE⊥平面PBC.试判断四面体EBCD是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,请说明理由.(2)记阳马P-ABCD的体积为V1,四面体EBCD的体积为V2,求的值.21.(12分)如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.(1)证明:BC∥平面PDA.(2)证明:BC⊥PD.(3)求点C到平面PDA的距离.22.(12分)已知曲线C:x2+y2+2kx+(4k+10)y+10k+20=0,其中k≠-1.(1)求证:曲线C表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上.(2)证明曲线C过定点.(3)若曲线C与x轴相切,求k的值.【补偿训练】已知圆C的圆心为原点O,且与直线x+y+4=0相切.(1)求圆C的方程.(2)点P在直线x=8上,过P点引圆C的两条切线PA,PB,切点为A,B,求证:直线AB恒过定点.高中数学必修二综合测试题(第一至第四章)参考答案(120分钟150分)一、选择题(本大题共12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.已知圆的方程是(x-2)2+(y-3)2=4,则点P(3,2)满足( )A.是圆心B.在圆上C.在圆内D.在圆外【解析】选C.因为(3-2)2+(2-3)2=2<4,故点P(3,2)在圆内.2.直线x-y-4=0与圆x2+y2-2x-2y-2=0的位置关系是( )A.相交B.相切C.相交且过圆心D.相离【解析】选D.圆的方程为(x-1)2+(y-1)2=4,则圆心到直线的距离d==2>2,所以直线与圆相离.【补偿训练】(2015·郑州高一检测)对任意实数k,圆C:(x-3)2+(y-4)2=13与直线l:kx-y-4k+3=0的位置关系是( )A.相交B.相切C.相离D.与k取值有关【解析】选A.对任意实数k,直线l:kx-y-4k+3=0恒过定点(4,3),而(4-3)2+(3-4)2<13,故定点(4,3)在圆C内部,所以直线与圆相交.3.(2015·乌海高一检测)已知空间两点P1(-1,3,5),P2(2,4,-3),则|P1P2|等于( )A. B.3 C. D.【解析】选A.==. 4.已知两圆的方程是x2+y2=1和x2+y2-6x-8y+9=0,那么这两个圆的位置关系是( ) A.外离 B.相交 C.外切 D.内切【解析】选C.将圆x2+y2-6x-8y+9=0,化为标准方程得(x-3)2+(y-4)2=16.所以两圆的圆心距为=5,又r1+r2=5,所以两圆外切.5.设l,m,n表示三条直线,α,β,γ表示三个平面,给出下列四个结论:①若l⊥α,m⊥α,则l∥m;②若m⊂β,n是l在β内的射影,m⊥l,则m⊥n;③若m⊂α,m∥n,则n∥α;④若α⊥γ,β⊥γ,则α⊥β.其中正确的为( )A.①②B.①②③C.①②③④D.③④【解析】选A.①正确,②可用线面垂直证明,正确,③中,n可能在α内;④中,可能有α,β相交或平行,故选A.6.(2015·临汾高一检测)垂直于直线y=x+1且与圆x2+y2=1相切于第一象限的直线方程是( )A.x+y-=0B.x+y+1=0C.x+y-1=0D.x+y+=0【解析】选A.由题意可设所求的直线方程为y=-x+k,则由=1,得k=±.由切点在第一象限知,k=.故所求的直线方程y=-x+,即x+y-=0.【补偿训练】过点(2,1)的直线中,被圆x2+y2-2x+4y=0截得的最长弦所在的直线方程为( )A.3x-y-5=0B.3x+y-7=0C.x+3y-5=0D.x-3y+1=0【解析】选 A.依题意知所求直线通过圆心(1,-2),由直线的两点式方程,得=,即3x-y-5=0.7.在空间直角坐标系中,点(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标为( )A.(-2,1,-4)B.(2,1,-4)C.(-2,-1,-4)D.(2,-1,4)【解析】选C.点(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标为(-2,-1,-4).【变式训练】(2014·宁波高一检测)已知点Q是点P(3,4,5)在平面xOy上的射影,则线段PQ 的长等于( )A.2B.3C.4D.5【解析】选D.由题意,Q(3,4,0),故线段PQ的长为5.8.与圆O1:x2+y2+4x-4y+7=0和圆O2:x2+y2-4x-10y+13=0都相切的直线条数是( )A.4B.3C.2D.1【解析】选 B.两圆的方程配方得,O1:(x+2)2+(y-2)2=1,O2:(x-2)2+(y-5)2=16,圆心O 1(-2,2),O2(2,5),半径r1=1,r2=4,所以|O1O2|==5,r1+r2=5.所以|O1O2|=r1+r2,故两圆外切,故有3条公切线.9.已知直线l与直线4x-3y+5=0关于y轴对称,则直线l的方程为( )A.4x+3y+5=0B.4x+3y-5=0C.3x+4y+5=0D.3x+4y-5=0【解析】选B.直线l的斜率与直线4x-3y+5=0的斜率互为相反数,且过点,所以直线l 的方程为4x+3y-5=0.【拓展延伸】直线关于直线对称问题的两种情形(1)两直线平行,我们可转化为点关于直线的对称问题去求解.(2)两直线相交.一般解题步骤是:①在所求曲线上选一点M(x,y);②求出这点关于中心或轴的对称点M'(x0,y0)与M(x,y)之间的关系;③利用f(x0,y0)=0求出曲线g(x,y)=0.10.(2015·大连高一检测)当点P在圆x2+y2=1上变动时,它与定点Q(3,0)的连线PQ的中点的轨迹方程是( )A.(x+3)2+y2=4B.(x-3)2+y2=1C.(2x-3)2+4y2=1D.(2x+3)2+4y2=1【解析】选C.设P(x1,y1),Q(3,0),设线段PQ中点M的坐标为(x,y),则x=,y=,所以x 1=2x-3,y1=2y.又点P(x1,y1)在圆x2+y2=1上,所以(2x-3)2+4y2=1.故线段PQ中点的轨迹方程为(2x-3)2+4y2=1.11.(2015·浙江高考)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积是( )A.8cm3B.12cm3C.cm3D.cm3【解析】选 C.由题意得,该几何体为一正方体与四棱锥的组合,所以体积V=23+×22×2=(cm3).12.(2015·潍坊高一检测)方程=lgx的根的个数是( )A.0B.1C.2D.无法确定【解析】选B.设f(x)=,g(x)=lgx,则方程根的个数就是f(x)与g(x)两个函数图象交点的个数.如图所示,在同一平面直角坐标系中画出这两个函数的图象.由图可得函数f(x)=与g(x)=l gx仅有1个交点,所以方程仅有1个根.【延伸探究】曲线y=1+与直线y=k(x-2)+4有两个交点,则实数k的取值范围是( )A. B.C. D.【解析】选D.如图所示,曲线y=1+变形为x2+(y-1)2=4(y≥1),直线y=k(x-2)+4过定点(2,4),当直线l与半圆相切时,有=2,解得k=.当直线l过点(-2,1)时,k=.因此,k的取值范围是<k≤.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知△ABC的三个顶点为A(1,-2,5),B(-1,0,1),C(3,-4,5),则边BC上的中线长为.【解析】BC的中点为D(1,-2,3),则|AD|==2.答案:214.已知直线a和两个不同的平面α,β,且a⊥α,a⊥β,则α,β的位置关系是. 【解析】垂直于同一直线的两个平面互相平行.答案:平行15.已知一个球的表面积为36πcm2,则这个球的体积为cm3.【解析】设球的半径为r,因为4πr2=36π,所以r=3,故体积为πr3=36π.答案:36π16.(2015·大庆高一检测)方程x2+y2+2ax-2ay=0表示的圆,①关于直线y=x对称;②关于直线x+y=0对称;③其圆心在x轴上,且过原点;④其圆心在y轴上,且过原点,其中叙述正确的是.【解析】已知方程配方,得(x+a)2+(y-a)2=2a2(a≠0),圆心坐标为(-a,a),它在直线x+y=0上,所以已知圆关于直线x+y=0对称.故②正确.答案:②三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知直线l1:ax+by+1=0(a,b不同时为0),l2:(a-2)x+y+a=0,(1)若b=0且l1⊥l2,求实数a的值.(2)当b=3且l1∥l2时,求直线l1与l2之间的距离.【解题指南】(1)当b=0时,直线l1的斜率不存在,此时l1⊥l2,即l2的斜率为0,a-2=0.(2)l1∥l2,即A1B2-A2B1=0且B1C2-B2C1≠0,求出a的值,利用平行线间距离公式d=求解. 【解析】(1)当b=0时,l1:ax+1=0,由l1⊥l2知a-2=0,解得a=2.(2)当b=3时,l1:ax+3y+1=0,当l1∥l2时,有解得a=3,此时,l1的方程为:3x+3y+1=0,l2的方程为:x+y+3=0,即3x+3y+9=0,则它们之间的距离为d==.18.(12分)自A(4,0)引圆x2+y2=4的割线ABC,求弦BC中点P的轨迹方程.【解析】连接OP,则OP⊥BC,设P(x,y),当x≠0时,k OP·k AP=-1,即·=-1.即x2+y2-4x=0.①当x=0时,P点坐标为(0,0)是方程①的解,所以BC中点P的轨迹方程为x2+y2-4x=0(在已知圆内).【一题多解】由上述解法可知OP⊥AP,取OA中点M,则M(2,0),|PM|=|OA|=2,由圆的定义,知P点轨迹方程是以M(2,0)为圆心,2为半径的圆.故所求的轨迹方程为(x-2)2+y2=4(在已知圆内).19.(12分)(2015·滁州高一检测)已知圆M:x2+y2-2mx+4y+m2-1=0与圆N:x2+y2+2x+2y-2=0相交于A,B两点,且这两点平分圆N的圆周,求圆M的圆心坐标.【解析】由圆M与圆N的方程易知两圆的圆心分别为M(m,-2),N(-1,-1).两圆的方程相减得直线AB的方程为2(m+1)x-2y-m2-1=0.因为A,B两点平分圆N的圆周,所以AB为圆N的直径,所以AB过点N(-1,-1).所以2(m+1)×(-1)-2×(-1)-m2-1=0,解得m=-1.故圆M的圆心M(-1,-2).20.(12分)(2015·湖北高考)《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.如图,在阳马P-ABCD中,侧棱PD⊥底面ABCD,且PD=CD,点E是PC的中点,连接DE,BD,BE.(1)证明:DE⊥平面PBC.试判断四面体EBCD是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,请说明理由.(2)记阳马P-ABCD的体积为V1,四面体EBCD的体积为V2,求的值.【解析】(1)因为PD⊥底面ABCD,所以PD⊥BC.由底面ABCD为长方形,有BC⊥CD,而PD∩CD=D,所以BC⊥平面PCD.DE⊂平面PCD,所以BC⊥DE.又因为PD=CD,点E是PC的中点,所以DE⊥PC.而PC∩BC=C,所以DE⊥平面PBC.由BC⊥平面PCD,DE⊥平面PBC,可知四面体EBCD的四个面都是直角三角形,即四面体EBCD是一个鳖臑,其四个面的直角分别是∠BCD,∠BCE,∠DEC,∠DEB.(2)由已知,PD是阳马P-ABCD的高,所以V1=S ABCD·PD=BC·CD·PD;由(1)知,DE是鳖臑D-BCE的高,BC⊥CE,所以V2=S△BCE·DE=BC·CE·DE.在Rt△PDC中,因为PD=CD,点E是PC的中点,所以DE=CE=CD,于是===4.21.(12分)(2015·广东高考)如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD=PC=4,AB=6,BC=3.(1)证明:BC∥平面PDA.(2)证明:BC⊥PD.(3)求点C到平面PDA的距离.【解析】(1)因为四边形ΑΒCD是长方形,所以ΒC∥ΑD,因为ΒC⊄平面ΡDΑ,ΑD⊂平面ΡDΑ,所以ΒC∥平面ΡDΑ.(2)因为四边形ΑΒCD是长方形,所以ΒC⊥CD,因为平面ΡDC⊥平面ΑΒCD,平面ΡDC∩平面ΑΒCD=CD,ΒC⊂平面ΑΒCD,所以ΒC⊥平面ΡDC,因为ΡD⊂平面ΡDC,所以ΒC⊥ΡD.(3)取CD的中点Ε,连接ΑΕ和ΡΕ,因为ΡD=ΡC,所以ΡΕ⊥CD,在Rt△ΡΕD中,ΡΕ===,因为平面ΡDC⊥平面ΑΒCD,平面ΡDC∩平面ΑΒCD=CD,ΡΕ⊂平面ΡDC,所以ΡΕ⊥平面ΑΒCD,由(2)知:ΒC⊥平面ΡDC,由(1)知:ΒC∥ΑD,所以ΑD⊥平面ΡDC,因为ΡD⊂平面ΡDC,所以ΑD⊥ΡD,设点C到平面ΡDΑ的距离为h,因为V三棱锥C-ΡDΑ=V三棱锥Ρ-ΑCD,所以S△ΡDΑ·h=S△ΑCD·ΡΕ,即h===,所以点C到平面ΡDΑ的距离是.22.(12分)(2015·杭州高一检测)已知曲线C:x2+y2+2kx+(4k+10)y+10k+20=0,其中k≠-1.(1)求证:曲线C表示圆,并且这些圆心都在同一条直线上.(2)证明曲线C过定点.(3)若曲线C与x轴相切,求k的值.【解析】(1)原方程可化为(x+k)2+(y+2k+5)2=5(k+1)2.因为k≠-1,所以5(k+1)2>0.故方程表示圆心为(-k,-2k-5),半径为|k+1|的圆.设圆心的坐标为(x,y),则消去k,得2x-y-5=0.所以这些圆的圆心都在直线2x-y-5=0上.(2)将原方程变形为(2x+4y+10)k+(x2+y2+10y+20)=0,所以上式对于任意k≠-1恒成立,所以解得所以曲线C过定点(1,-3).(3)因为圆C与x轴相切,所以圆心(-k,-2k-5)到x轴的距离等于半径.即|-2k-5|=|k+1|.两边平方,得(2k+5)2=5(k+1)2.解得k=5±3.【补偿训练】已知圆C的圆心为原点O,且与直线x+y+4=0相切.(1)求圆C的方程.(2)点P在直线x=8上,过P点引圆C的两条切线PA,PB,切点为A,B,求证:直线AB恒过定点. 【解题指南】求出圆的半径即可写出圆的方程,而公共弦的方程只需将两圆的方程相减即可得到.【解析】(1)依题意得:圆C的半径r==4,所以圆C的方程为x2+y2=16.(2)因为PA,PB是圆C的两条切线,所以OA⊥AP,OB⊥BP,所以A,B在以OP为直径的圆上,设点P的坐标为,b∈R,则线段OP的中点坐标为,所以以OP为直径的圆方程为+=42+,b∈R, 化简得:x2+y2-8x-by=0,b∈R,因为AB为两圆的公共弦,所以直线AB的方程为8x+by=16,b∈R,所以直线AB恒过定点.。
高中数学必修二全册综合验收评价
全册综合验收评价(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1.已知平面向量a =(1,1),b =(1,-1),则向量12a -32b 等于( )A .(-2,-1)B .(-2,1)C .(-1,0)D .(-1,2)解析:选D12a =⎝⎛⎭⎫12,12,32b =⎝⎛⎭⎫32,-32, 故12a -32b =(-1,2). 2.某学校有老师200人,男学生1 200人,女学生1 000人,现用分层随机抽样的方法从全体师生中抽取一个容量为n 的样本,已知女学生一共抽取了80人,则n 的值是 ( ) A .193 B .192 C .191 D .190解析:选B1 000200+1 200+1 000=80n,解得n =192.3.已知复数z 满足(z -1)i =1+i ,则z 等于( )A .-2-iB .-2+iC .2-iD .2+i解析:选C 由(z -1)i =1+i ,两边同乘以-i ,则有z -1=1-i ,所以z =2-i. 4.已知向量a 与b 的夹角为30°,且|a |=1,|2a -b |=1,则|b | 等于( )A. 6B.5C. 3D.2解析:选C 由题意可得a ·b =|b |cos 30°=32|b |,4a 2-4a ·b +b 2=1,即4-23|b |+b 2=1,由此求得|b |=3,故选C.5.某班的全体学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据 的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].若低于60分的人数是15,则该班的学生人数是 ( ) A .45 B .50 C .55D .60解析:选B 由频率分布直方图,知低于60分的频率为(0.01+0.005)×20=0.3.∴该班学生人数n =150.3=50. 6.已知圆锥的表面积等于12π cm 2,其侧面展开图是一个半圆,则底面圆的半径为 ( )A .1 cmB .2 cmC .3 cmD.32cm 解析:选B S 表=πr 2+πrl =πr 2+πr ·2r =3πr 2=12π,∴r 2=4,∴r =2(cm).7.已知向量a =(cos θ-2,sin θ),其中θ∈R ,则|a |的最小值为 ( )A .1B .2 C. 5D .3解析:选A 因为a =(cos θ-2,sin θ),所以|a |=(cos θ-2)2+sin 2θ=1-4cos θ+4=5-4cos θ,因为θ∈R ,所以-1≤cos θ≤1,故|a |的最小值为5-4=1.故选A.8.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若A =60°,b =1,其面积为3,则a +b +csin A +sin B +sin C =( )A .3 3 B.2633C.2393D.292解析:选C 设△ABC 的面积为S ,由题意知S =12bc sin A ,即3=12c ·sin 60°,解得c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =1+16-8×12=13,即a =13.由正弦定理可得a +b +csin A +sin B +sin C =a sin A=1332=2393.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)9.在某次高中学科竞赛中,4 000名考生的参赛成绩统计如图所示,60分以下视为不及格,若同一组中的数据用该组区间中点值为代表,则下列说法中正确的是( )A .成绩在[70,80)分的考生人数最多B .不及格的考生人数为1 000C .考生竞赛成绩的平均分约为70.5分D .考生竞赛成绩的中位数为75分解析:选ABC 由频率分布直方图可得,成绩在[70,80)内的频率最高,因此考生人数最多,故A 正确;由频率分布直方图可得,成绩在[40,60)的频率为0.25,因此,不及格的人数为4 000×0.25=1 000,故B 正确;由频率分布直方图可得,平均分为45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5,故C 正确;因为成绩在[40,70)内的频率为0.45,[70,80)的频率为0.3,所以中位数为70+10×0.050.3≈71.67,故D 错误.故选A 、B 、C.10.如图,正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的棱长为1,动点E 在线段A 1C 1上,F ,M 分别是AD ,CD 的中点,则下列结论中正确的是( ) A .FM ∥A 1C 1 B .BM ⊥平面CC 1FC .存在点E ,使得平面BEF ∥平面CC 1D 1D D .三棱锥B CEF 的体积为定值解析:选ABD 在A 中,因为F ,M 分别是AD ,CD 的中点,所以FM ∥AC ∥A 1C 1,故A 正确;在B 中,因为tan ∠BMC =BC CM =2,tan ∠CFD =CDFD =2,所以∠BMC =∠CFD ,所以∠BMC +∠DCF =∠CFD +∠DCF =π2,故BM ⊥CF ,又BM ⊥C 1C ,CF ∩C 1C =C ,所以BM ⊥平面CC 1F ,故B 正确;在C 中,BF 与平面CC 1D 1D 有交点,所以不存在点E ,使得平面BEF ∥平面CC 1D 1D ,故C 错误;在D 中,若三棱锥B CEF 以面BCF 为底,则高是定值,所以三棱锥B CEF 的体积为定值,故D 正确.故选A 、B 、D.11.空气质量指数AQI 是反映空气质量状况的指数,AQI 指数值越小,表明空气质量越好,其对应关系如表:AQI 指数值0~ 51~ 101~ 151~ 201~ >30050100150200300空气质量优良轻度污染中度污染重度污染严重污染如图是某市12月1日~20日AQI指数变化趋势:下列叙述正确的是() A.这20天中AQI指数值的中位数略高于100B.这20天中的中度污染及以上的天数占14C.该市12月的前半个月的空气质量越来越好D.总体来说,该市12月上旬的空气质量比中旬的空气质量好解析:选ABD对A:将这20天的数据从小到大排序后,第10个数据略小于100,第11个数据约为120,因为中位数是这两个数据的平均数,故中位数略高于100是正确的,故A正确;对B:这20天中,AQI指数大于150的有5天,故中度污染及以上的天数占14是正确的,故B正确;对C:由折线图可知,前5天空气质量越来越好,从6日开始至15日越来越差,故C错误;对D:由折线图可知,上旬AQI指数大部分在100以下,中旬AQI指数大部分在100以上,故上旬空气质量比中旬的要好,故D正确.故选A、B、D.12.如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,AB⊥AD,AB=2AD=2DC,E为BC边上一点,且BC―→=3EC―→,F为AE的中点,则()A.BC―→=-12AB―→+AD―→B.AF―→=13AB―→+13AD―→C.BF―→=-23AB―→+13AD―→D.CF―→=16AB―→-23AD―→解析:选ABC ∵ AB ∥CD ,AB ⊥AD ,AB =2AD =2DC , 由向量加法的三角形法则得BC ―→=BA ―→+AD ―→+DC ―→=-AB ―→+AD ―→+12AB ―→ =-12AB ―→+AD ―→,A 对;∵BC ―→=3EC ―→,∴BE ―→=23BC ―→=-13AB ―→+23AD ―→,∴AE ―→=AB ―→+BE ―→=AB ―→+=23AB ―→+23AD ―→,又F 为AE 的中点, ∴AF ―→=12AE ―→=13AB ―→+13AD ―→,B 对;∴BF ―→=BA ―→+AF ―→=-AB ―→+13AB ―→+13AD ―→=-23AB ―→+13AD ―→,C 对;∴CF ―→=CB ―→+BF ―→=BF ―→-BC ―→ =-23AB ―→+13AD ―→-=-16AB ―→-23AD ―→,D 错.故选A 、B 、C.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设0<θ<π2,向量a =(sin 2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.解析:∵a ∥b ,∴sin 2θ×1-cos 2θ=0, ∴2sin θcos θ-cos 2θ=0,∵0<θ<π2,∴cos θ>0,∴2sin θ=cos θ,∴tan θ=12.答案:1214.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B的值为________.解析:由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac =cos B ,结合已知等式得cos B ·tan B =32,∴sin B =32,∴B =π3或2π3.答案:π3或2π315.如图所示,已知在长方体ABCD EFGH 中,AB =23,AD =23,AE=2,则BC 和EG 所成角的大小是________,AE 和BG 所成角的大小是________.解析:∵BC 与EG 所成的角等于EG 与FG 所成的角,即∠EGF ,tan ∠EGF =EF FG =2323=1,∴∠EGF =45°.∵AE 与BG 所成的角等于BF 与BG 所成的角,即∠GBF ,tan ∠GBF =GF BF =232=3,∴∠GBF =60°.答案:45° 60°16.在四面体S ABC 中,SA =SB =2,且SA ⊥SB ,BC =5,AC =3,则该四面体体积的最大值为______,该四面体外接球的表面积为________. 解析:因为SA =SB =2,且SA ⊥SB ,BC =5,AC =3, 所以AB =2SA =22,因此BC 2+AC 2=AB 2,则AC ⊥BC . 如图,取AB 中点为O ,连接OS ,OC , 则OA =OB =OC =OS =2,所以该四面体的外接球的球心为O ,半径为OC =2, 所以该四面体外接球的表面积为 S =4π·(2)2=8π.又因为SA =SB ,所以SO ⊥AB .因为底面三角形ABC 的面积为定值12AC ·BC =152,SO 的长也为确定的值 2,因此,当SO ⊥平面ABC 时,四面体的体积最大,为V =13S △ABC ·SO =306.答案:3068π四、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量m =22,-22,n =(sin x ,cos x ),x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)若m ⊥n ,求tan x 的值; (2)若m 与n 的夹角为π3,求x 的值.解:(1)因为m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),m ⊥n ,所以m ·n =0,即22sin x -22cos x =0, 所以sin x =cos x ,所以tan x =1.(2)因为|m |=|n |=1,所以m ·n =cos π3=12,即22sin x -22cos x =12,所以sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=12. 因为0<x <π2,所以-π4<x -π4<π4,所以x -π4=π6,即x =5π12.18.(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos B =33,sin(A +B )=69,ac =23, 求sin A 和c 的值. 解:在△ABC 中,由cos B =33,得sin B =63, 因为A +B +C =π, 所以sin C =sin(A +B )=69. 因为sin C <sin B ,所以C <B ,可知C 为锐角. 所以cos C =539.因此sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =63×539+33×69=223.由a sin A =c sin C ,可得a =c sin Asin C =223c 69=23c , 又ac =23,所以c =1.19.(12分)2019年全国移动互联创新大赛在3月到10月期间举行,为了选出优秀选手,某高校先在计算机科学系选出一名种子选手甲,再从全校征集出3位志愿者分别与甲进行一场技术对抗赛,根据以往经验,甲与这三位志愿者进行比赛一场获胜的概率分别为34,35,23,且各场输赢互不影响.求甲恰好获胜两场的概率. 解:设甲与三位志愿者比赛一场获胜的事件分别为A ,B ,C ,则P (A )=34,P (B )=35,P (C )=23,则甲恰好获胜两场的概率为: P =P (A - BC )+P (A B - C )+P (AB C -)=P (A -)·P (B )·P (C )+P (A )·P (B -)·P (C )+P (A )·P (B )·P (C -) =⎝⎛⎭⎫1-34×35×23+34×⎝⎛⎭⎫1-35×23+34×35×⎝⎛⎭⎫1-23=920. 20.(12分)如图,三棱台DEF ABC 中,AB =2DE ,G ,H 分别为AC ,BC的 中点.(1)求证:BD ∥平面FGH ;(2)若CF ⊥BC ,AB ⊥BC ,求证:平面BCD ⊥平面EGH . 证明:(1)如图,连接DG ,CD , 设CD ∩GF =M ,连接MH .在三棱台DEF ABC 中,AB =2DE ,G 为AC 的中点,可得DF ∥GC , DF =GC ,所以四边形DFCG 为平行四边形,则M 为CD 的中点.又H 为BC 的中点,所以HM ∥BD . 又HM ⊂平面FGH ,BD ⊄平面FGH , 所以BD ∥平面FGH .(2)连接HE,GE.因为G,H分别为AC,BC的中点,所以GH∥AB.由AB⊥BC,得GH⊥BC.又H为BC的中点,所以EF∥HC,EF=HC,因此四边形EFCH是平行四边形,所以CF∥HE.因为CF⊥BC,所以HE⊥BC.又HE⊂平面EGH,GH⊂平面EGH,HE∩GH=H,所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD,所以平面BCD⊥平面EGH.21.(12分)交通指数是指交通拥堵指数的简称,是综合反映道路网畅通或拥堵的概念性指数值,记交通指数为T,其范围为[0,10],分别有五个级别:T∈[0,2),畅通;T∈[2,4),基本畅通;T∈[4,6),轻度拥堵;T∈[6,8),中度拥堵;T∈[8,10],严重拥堵.在晚高峰时段(T≥2),从某市交通指挥中心选取了市区20个交通路段,依据其交通指数数据绘制的频率分布直方图如图所示.(1)求出轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵的路段的个数;(2)用分层抽样的方法从轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵的路段中共抽取6个路段,求依次抽取的三个级别路段的个数;(3)从(2)中抽取的6个路段中任取2个,求至少有1个路段为轻度拥堵的概率.解:(1)由频率分布直方图得,这20个交通路段中,轻度拥堵的路段有(0.1+0.2)×1×20=6(个),中度拥堵的路段有(0.25+0.2)×1×20=9(个),严重拥堵的路段有(0.1+0.05)×1×20=3(个).(2)由(1)知,拥堵路段共有6+9+3=18(个),按分层抽样,从18个路段中抽取6个,则抽取的三个级别路段的个数分别为618×6=2,618×9=3,618×3=1,即从交通指数在[4,6),[6,8),[8,10]的路段中分别抽取的个数为2,3,1.(3)记抽取的2个轻度拥堵路段为A 1,A 2,抽取的3个中度拥堵路段为B 1,B 2,B 3,抽取的1个严重拥堵路段为C 1,从这6个路段中抽取2个路段,试验的样本空间为Ω={(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 1,C 1),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(A 2,C 1),(B 1,B 2),(B 1,B 3),(B 1,C 1),(B 2,B 3),(B 2,C 1),(B 3,C 1)},共15个样本点,其中至少有1个路段为轻度拥堵包含的样本点有:(A 1,A 2),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 1,C 1),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(A 2,C 1),共9个. 所以所抽取的2个路段中至少有1个路段为轻度拥堵的概率为915=35.22.(12分)如图,在正三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AB =2,AA 1=2,由顶点B 沿棱柱侧面经过棱AA 1到顶点C 1的最短路线与棱AA 1的交点记为M ,求: (1)三棱柱的侧面展开图的对角线长; (2)该最短路线的长及A 1MAM 的值;(3)平面C 1MB 与平面ABC 所成二面角(锐角)的大小.解:(1)正三棱柱ABC A 1B 1C 1的侧面展开图是长为6,宽为2的矩形,其对角线长为62+22=40=210.(2)如图,将侧面AA 1B 1B 绕棱AA 1旋转120°使其与侧面AA 1C 1C 在同一平面上,点B 运动到点D 的位置.连接DC 1交AA 1于M ,则DC 1是由顶点B 沿棱柱侧面经过棱AA 1到顶点C 1的最短路线, ∴DC 1=DC 2+CC 21=42+22=20=2 5.∵∠DMA =∠A 1MC 1,∠MAD =∠MA 1C 1,DA =A 1C 1,∴△DMA ≌△C 1MA 1,∴AM =A 1M ,故A 1M AM =1. 即最短路线的长为25,此时A 1MAM =1.(3)如图,连接DB,则DB是平面C1MB与平面ABC的交线.在△DCB中,∠DBC=∠CBA+∠ABD=60°+30°=90°,∴CB⊥DB.又∵平面CBB1C1⊥平面ABC,平面CBB1C1∩平面ABC=BC,DB⊂平面ABC,∴DB⊥平面CBB1C1,∴C1B⊥DB,∴∠C1BC是平面C1MB与平面ABC所成二面角的平面角(锐角).∵侧面CBB1C1是正方形,∴∠C1BC=45°,故平面C1MB与平面ABC所成的二面角(锐角)为45°.。
高中数学选择性必修二 精讲精炼 本册综合测试(基础)(含答案)
本册综合测试(基础)一、单选题(每题只有一个选项为正确答案。
每题5分,8题共40分)1.(2021·广西师大附属外国语学校高二月考)数列1,3,6,10,15,…的递推公式是( ) A .*1,n n a a n n N +=+∈B . *1,2n n a a n n N n -=+∈≥,C .()*11,,2n n a a n n N n +=++∈≥D .*11,2()n n a a n n N n -=+-∈≥,【答案】B【解析】设数列1,3,6,10,15,…为{}n a ,所以2132432,3,4a a a a a a -=-=-=, *5415,2n n a a a a n n N n --=⋯-=∈≥,,,, 所以*1,2n n a a n n N n -=+∈≥,.故选:B.2.(2021·青海师大附中)设数列{}n a 是等差数列,n S 为其前n 项和,58a =,36S =,则( ) A .它的首项是2-,公差是3 B .它的首项是2,公差是3- C .它的首项是0,公差是2 D .它的首项是3,公差是2-【答案】C【解析】因为5148a a d =+=,31336S a d =+= 所以可解得10,2a d == 故选:C3.(2021·河南郑州 )在等比数列{}n a 中,25827a a a ⋅⋅=-,则37a a ⋅=( ) A .9- B .9 C .27- D .27【答案】B【解析】由等比中项的性质可得:228375a a a a a ⋅=⋅=故325855273a a a a a ⋅⋅=-=∴=-则23759a a a ==⋅故选:B4.(2021·安顺市第三高级中学 )若函数()y f x =可导,则“()0f x '=有实根”是“()f x 有极值”的( ). A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】A【解析】()0f x '=,但()'f x 在零点左侧和右侧都同时大于零或者小于零时()f x 在零点处无极值, 但()f x 有极值则()'f x 在极值处一定等于0.所以“()0f x '=有实根”是“()f x 有极值”的必要不充分条件. 故选:A5.(2021·全国高二专题练习)已知函数()()21xf x x x e =++,则()f x 在(0())0f ,处的切线方程为( )A .10x y ++=B .10x y -+=C .210x y ++=D .210x y -+=【答案】D 【解析】()()21x f x x x e =++,求导得:()()()()2221132x x xf x x e x x e x x e =++=+'+++,()02f ∴'= ,又()01f =,()f x ∴在(0())0f ,处的切线方程为21y x =+,即210x y -+=.故选:D.6.(2021·全国高二课时练习)函数y =ln ||x x的图象大致是( ) A . B .C .D .【答案】C【解析】∵y =f (-x )=ln ||x x--=-f (x ), ∴y =f (x )=ln ||x x为奇函数, ∴y =f (x )的图象关于原点成中心对称,可排除B. 又∵当x >0时,f (x )=ln x x , ()21ln xf x x -'=, ∴当x >e 时,()f x '<0,∴函数f (x )在(e ,+∞)上单调递减; 当0<x <e 时,()f x '>0, ∴函数f (x )在(0,e )上单调递增. 故可排除A ,D ,而C 满足题意. 故选:C.7.(2021·全国高二课时练习)函数f (x )=1+x -sin x 在(0,2π)上是( ) A .增函数B .减函数C .在(0,π)上增,在(π,2π)上减D .在(0,π)上减,在(0,2π)上增【答案】A【解析】∵f ′(x )=1-cos x >0在(0,2π)上恒成立, ∴f (x )在(0,2π)上为增函数. 故选:A8.(2021·河南郑州·高二期中(理))设n A ,n B 分别为等比数列{}n a ,{}n b 的前n 项和.若23n n n n A aB b +=+(a ,b 为常数),则74a b =( )A .12881B .12780C .3227D .2726【答案】 C【解析】由题意,23n n n n A a B b+=+ 设(2),(3)n nn n A a m B b m =+=+则76776[(2)(2)]64a A A a a m m =-=+-+=()()434433354b B B b b m m ⎡⎤=-=+-+=⎣⎦7464325427a mb m ∴== 故选:C二、多选题(每题不止一个选项为正确答案,每题5分,4题共20分)9.(2021·全国高二课时练习)函数()f x 的导函数()f x '的图象如图所示,则( )A .12x =为函数()f x 的零点 B .2x =为函数()f x 的极小值点 C .函数()f x 在1,22⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减D .()2f -是函数()f x 的最小值【答案】BC【解析】解:由()f x '的图象可知,()f x 在12,2⎛⎫- ⎪⎝⎭和()2,+∞上单调递增,在(),2-∞-和1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,所以2x =为()f x 的极小值点,所以B ,C 均正确; 12x =是()f x '的零点,但不一定是()f x 的零点,所以A 错误; ()2f -是函数()f x 的极小值,但不一定是最小值,所以D 错误.故选:BC.10.(2021·山东潍坊·高二期中)下面是按照一定规律画出的一列“树形图”.其中,第2个图比第I 个图多2个“树枝”,第3个图比第2个图多4个“树枝”,第4个图比第3个图多8个“树枝".假设第n 个图的树枝数为n a ,数列{}n a 的前n 项和n S ,则下列说法正确的是( ) A .12n n a -= B .12nn n a a +=+C .2n n S a n =-D .13521221n n a a a a a n -+++⋅⋅⋅+=-+【答案】BC【解析】由题意,由图(3)可得37a =,对于A 中313247a -==≠,所以A 不正确;由图(2)比图(1)多出2个树枝,图(3)比图(2)多出4个树枝,图(4)比图(3)多出8个树枝,,由此可得12n n n a a +-=,即12n n n a a +=+,所以B 正确;由12nn n a a +-=,可得121121112()()12222112n n n n n n a a a a a a ---=+-++-=++++==--, 则12(12)2212n n n S n n +-=-=---,所以2n n S a n =-,所以C 正确; 由21nn a =-,可得135212(14)2241433n n n a a a a n n --+++⋅⋅⋅+=-=⋅---,又由2212212(21)121n n n a n n n +-+=⋅--+=--,所以D 不正确.故选:BC.11.(2021·全国高二专题练习)斐波那契,公元13世纪意大利数学家.他在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,⋯,其中从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,这就是著名的斐波那契数列.斐波那契数列与代数和几何都有着不可分割的联系.现有一段长为a 米的铁丝,需要截成n (n >2)段,每段的长度不小于1m ,且其中任意三段都不能构成三角形,若n 的最大值为10,则a 的值可能是( ) A .100 B .143 C .200 D .256【答案】BC【解析】不妨设10段铁丝长度为1210,,,a a a ,且12310a a a a ≤≤≤≤,依题意可知123a a a +≤,234a a a +≤,……,8910a a a +≤,11a ≥, 要使得n 最大,则12,,,n a a a 尽可能小,因此11a =,21a =,32a =,…,10115589a a ==,, 记斐波那契数列前n 项和为n S ,其中1011143,232S S ==,则有10111nk k S a a S =≤=<∑,故选:BC .12.(2021·广东汕尾·高二期末)已知函数()331f x x x =-+,则( )A .函数()f x 的增区间为11,,33⎛⎫⎛⎫-∞-+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .函数()f x 的极小值为79C .若方程()f x a =有三个互不相等的实数根,则71199a D .函数()f x 的图像关于点()0,1对称 【答案】BD【解析】2()91f x x '=-,所以13x <-或13x >时,()0f x '>,1133x -<<时,()0f x '<,所以()f x 在1(,)3-∞-和1(,)3+∞上递增,在11(,)33-上递减,A 错;函数()f x 的极小值为1739f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,B 正确;函数()f x 的极大值为11139f ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以当71199a <<时,()f x a =有三个互不相等的实根,C 错;33()()313()12f x f x x x x x +-=-++⨯-++=,所以()f x 的图象关于点(0,1)对称.D 正确.故选:BD .三、填空题(每题5分,4题共20分)13.(2021·河北石家庄·高二期末)写出一个恰有1个极值点,且其图象经过坐标原点的函数()f x =_______________. 【答案】2x (答案不唯一)【解析】令2()f x x =(答案不唯一), 则(0)0f =,()2f x x '=,令()0f x '=,则0x =,故函数在(),0-∞递减,在()0,∞+递增,故函数2()f x x =只有一个极值点. 故答案为:2x (答案不唯一).14.(2021·全国高二课时练习)请写出一个符含下列要求的数列{}n a 的通项公式:①{}n a 为无穷数列;②{}n a 为单调递增数列;③02n a <<.这个数列的通项公式可以是______. 【答案】12n a n=-.【解析】因为函数12n a n =-的定义域为*N ,且12n a n =-在*N 上单调递增,1022n <-<,所以满足3个条件的数列的通项公式可以是12n a n =-,故答案为:12n a n=-.15.(2021·河南高二期末(理))设计一个蒙古包型的仓库,它由上、下两部分组成,上部分的形状是圆锥,下部分的形状是圆柱(如图所示),圆柱的上底面与圆锥的底面相同,要求圆柱的高是圆锥的高的两倍.若圆锥的母线长是1,则该仓库的最大容积是___________.【解析】设圆锥的母线与轴的夹角为θ,则圆锥的底面半径为sin θ,高为cos θ,则仓库的容积为:()2223177sin cos 2sin cos sin cos cos cos 333V πππθθπθθθθθθ=+==-,02πθ<<, 令cos t θ=,3y t t =-,则01t <<,213y t '=-,0t <<0y '>1t <<时,0y '<,所以t =y V .. 16.(2021·辉县市第一高级中学高二月考(理))给出如下关于函数1ln ()xf x x+=的结论: ①对0x ∀>,都有()1f x ≤;②对1(0,1)x ∀∈,都2(1,)x ∃∈+∞,使得()()21f x f x =; ③1322f f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;④00x ∃>,使得()00f x x >.其中正确的有___________.(填上所有你认为正确结论的序号) 【答案】①③④ 【解析】2ln ()xf x x -'=,(0,1)x ∈,()0f x '>,()f x 单增;(1,)x ∈+∞,()0f x '<,()f x 单减; 故()(1)1f x f ≤=,①正确;0,()x f x →→-∞,故(0,1)x ∈时,()(,1)f x ∈-∞;,()0x f x →+∞→,故(1,)x ∈+∞时,()(0,1)f x ∈,故当(0,1)x ∈,取1()0f x <时,如21()0f e e e<-<,找不到2(1,)x ∃∈+∞,使得()()21f x f x =,②错误;132323232(1ln 2)(1ln )(23ln 2ln )(2ln(8))22323232f f ⎛⎫⎛⎫-=--+=--=-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2(2ln12)03=-<,故③正确; ()21ln 1ln x x x f x x x x x ++--=-=,令2()1ln h x x x =+-, 则2112()2x h x x x x -'=-=,0x >,故2x ∈,()0h x '>,()h x单增;()2x ∈+∞,()0h x '<,()h x 单减;故211()1ln ln 222h x h ≤=+=-⎝⎭, ∵11ln 2022->∴11ln 20f -=>⎝⎭,即00x ∃>,使得()00f x x >,④正确; 故答案为:①③④四、解答题(17题10分,其余每题12分,共6题70分)17.(2021·福建宁德·高二期中)①x y e =;②ln y x =.若直线y x a =+为__________(选择①、②中的一个)的切线. (1)求切点坐标; (2)求实数a 的值.注:如果条件①和条件②都解答,按第一个解答计分.【答案】若选①,(1)(0,1)P ;(2)1a =;若选②,(1)(1,0)P ;(2)1a =-. 【解析】选择①(1)设切点()00,x P x e ,()xf x e '=,()001x f x e '==,解得000,1xx e ==,所以切点为(0,1)P .(2)由(1)知切点为(0,1)P ,所以切线为1y x -=,即1y x =+,所以1a =.选择②(1)设切点()00,ln P x x ,()1f x x'=,()0011f x x '==,解得001,ln 0x x ==,所以切点(1,0)P .(2)由(1)知切点为(1,0)P ,所以切线为1y x =-,所以1a =-.18.(2021·江苏镇江·高二期末)有三个条件:①函数()f x 的图象过点 (0,1),且1a =;②()f x 在1x =时取得极大值116;③函数()f x 在3x =处的切线方程为4270x y --=,这三个条件中,请选择一个合适的条件将下面的题目补充完整(只要填写序号),并解答本题.题目:已知函数321()232a f x x x xb =+++存在极值,并且______.(1)求()f x 的解析式;(2)当[1,3]x ∈时,求函数()f x 的最值【答案】选①;(1)3211()2132f x x x x =+++;(2)max 41()2f x =,min 23()6f x =.选②:3213()2132f x x x x =-++;(2)min 5()3f x =,max 5()2f x =; 选③:3217()232f x x x x =-+-;(2)max 5()2f x =,min 13()6f x =-.【解析】选①:(1)(0)1==f b ,所以1a b ==,故3211()2132f x x x x =+++;(2)由2217()2024f x x x x ⎛⎫=++=++> ⎪⎝⎭',所以()f x 单调递增,故max 41()(3)2f x f ==,min 23()(1)6f x f ==. 选②:因为321()232a f x x x xb =+++,所以2()2f x x ax '=++由题意知322111(1)1121326(1)120a fb f a ⎧=⨯+⨯+⨯+='⎪⎨⎪=++=⎩,解得31a b =-⎧⎨=⎩,故3213()2132f x x x x =-++,经检验()f x 在1x =时取得极大值,故符合题意,所以3213()2132f x x x x =-++, (2)22()23f x x x '=-+,令22()320f x x x '=-+=,所以1x =或2x =,所以(),1x ∈-∞或()2,+∞时,()0f x '>,()f x 单调递增;()1,2x ∈时,()0f x '<,()f x 单调递减;因此()f x 在()1,2单调递减,在()2,3单调递增,则111(1)213263f =-++=,3215(2)222213233f =⨯-⨯+⨯+=,3215(3)332313232f =⨯-⨯+⨯+=,所以min 5()3f x =,max 5()2f x =; 选③: 由题意知5(3)2(3)2f f ⎧=⎪⎨⎪=⎩',又因为2()2f x x ax '=++, 所以32215(3)3323322(3)2222a fb f a ⎧=⨯+⨯+⨯+='⎪⎨⎪=++=⎩,解得272a b =-⎧⎪⎨=-⎪⎩, 所以3217()232f x x x x =-+-, (2)()22()22110f x x x x '=-+=-+>,所以()f x 单调递增,故32max 17()(3)33233522f x f ==⨯-+⨯-=,min 1713()(1)12326f x f ==-+-=-. 19.(2021·甘肃甘州 )已知等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,若2d q ==,且1a ,1b ,2a ,2b 成等差数列.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,求n T . 【答案】(1)21n a n =-,2n n b =;(2)21n n T n =+. 【解析】(1)∵1a ,1b ,2a 成等差数列,∴12111121222a a a d d b a a ++===+=+①, 又∵1b ,2a ,2b 成等差数列,∴1221322b b a b +==,得11322a b +=②, 由①②得11a =,12b =,∴()()1112121n a a n d n n =+-=+-=-,111222n n n n b b q --==⨯=; (2)()()111111212122121n n a a n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭, ∴111111123352121n T n n ⎛⎫=-+-++- ⎪-+⎝⎭11122121n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 20.(2021·贵州师大附中高二月考(理))已知数列{}n a 满足11()n n a a n N *+=+∈,且22a =.(1)若数列{}n b 满足111,21n n n b b b a +==+-,求数列{}n b 的通项公式;(2)求数列{}3n a n a ⋅的前n 项和n S .【答案】(1)222n b n n =-+;(2)()121334n nn S +-⋅+=. 【解析】 (1)由11n n a a +=+知数列{}n a 是公差为1的等差数列故212a a d =+=,所以11a =,所以n a n =所以121n n b b n +=+- 所以1(1)(123)13523,22n n n b b n n -+--=++++-=≥ 所以22(1)(123)11(1)22,22n n n b n n n n -+-=+=+-=-+≥ 又11b =满足上式,所以222n b n n =-+;(2)由(1)可得33n a n n a n ⋅=⋅所以1231323333n n S n =⨯+⨯+⨯++⨯①;234131323333n n S n +=⨯+⨯+⨯++⨯②;①-②得12311313131233n n n n S +=⨯+⨯+⨯+⨯-⨯-+, 所以()13132313n n n S n +--=-⨯- 所以()121334n n n S +-⋅+=21.(2021·天津市第一百中学高三月考)已知函数32()61f x ax x =-+,a R ∈.(1)若2a =,求函数()f x 的单调区间;(2)若4a =-,求函数在区间[2,3]-的最值;(3)若()f x 恰有三个零点,求a 的取值范围.【答案】(1)()f x 的增区间是(,0)-∞和(2,)+∞,减区间是(0,2);(2)最大值是9,最小值是161-;(3)((0,42)-.【解析】(1)2a =,32()261f x x x =-+,2()6126(2)f x x x x x '=-=-,0x <或2x >时,()0f x '>,02x <<时,()0f x '<,所以()f x 的增区间是(,0)-∞和(2,)+∞,减区间是(0,2);(2)4a =-,32()461f x x x =--+,2()121212(1)f x x x x x '=--=-+,21x -<<-或03x <<时,()0f x '<,10x -<<时,()0f x '>,()f x 在(2,1)--、(0,3)是递减,在(1,0)-上递增,()f x 极大值(0)1f ==,()f x 极小值(1)1f =-=-,又(2)9f -=,(3)161f =-,所以函数在区间[2,3]-的最大值是9,最小值是161-;(3)2()3123(4)f x ax x x ax '=-=-,0a =时,2()61f x x =-+是二次函数,不可能是三个零点;0a >时,0x <或4x a >时,()0f x '>,40x a<<时,()0f x '<,即()f x 在(,0)-∞和4(,)a +∞上递增,在4(0,)a 上递减,所以()f x 极大值(0)1f ==,()f x 极小值2432()1f a a ==-+,函数有三个零点,则23210a-+<,a -<<以0a <<0a <时,0x >或4x a <时,()0f x '<,40x a <<时,()0f x '>,即()f x 在4(,)a -∞和(0,)+∞上递减,在4(,0)a 上递增,所以()f x 极大值(0)1f ==,()f x 极小值2432()1f a a ==-+,函数有三个零点,则23210a-+<,a -<<以0a -<;综上,a 的取值范围是((0,42)-.22.(2021·全国高二单元测试)森林资源是全人类共有的宝贵财富,其在改善环境,保护生态可持续发展方面发挥着重要的作用.为了实现到2030年,我国森林蓄积量将比2005年增加60亿立方米这一目标,某地林业管理部门着手制定本地的森林蓄积量规划.经统计,本地2020年底的森林蓄积量为120万立方米,森林每年以25%的增长率自然生长,而为了保证森林通风和发展经济的需要,每年冬天都要砍伐掉s 万立方米(1030s <<)的森林.设n a 为自2021年开始,第n 年末的森林蓄积量(单位:万立方米).(1)请写出一个递推公式,表示1n a +,n a 两者间的关系;(2)将(1)中的递推公式表示成()1n n a k r a k +-=-的形式,其中r ,k 为常数;(3)为了实现本地森林蓄积量到2030年底翻两番的目标,每年的砍伐量s 最大为多少万立方米?(精确到1万立方米) 参考数据:85 5.964⎛⎫≈ ⎪⎝⎭,957.454⎛⎫≈ ⎪⎝⎭,1059.314⎛⎫≈ ⎪⎝⎭. 【答案】(1)154n n a a s +=-;(2)()15444n n a s a s +-=-;(3)19. 【解析】(1)由题意,得()1120125%150a s s =⨯+-=-,()15125%4n n n a a s a s +=+-=-.① (2)将()1n n a k r a k +-=-化成1n n a ra k rk +=+-,② 比较①②的系数,得54r k rk s⎧=⎪⎨⎪-=-⎩, 解得544r k s⎧=⎪⎨⎪=⎩. 所以递推公式为()15444n n a s a s +-=-. (3)因为141505a s s -=-,且()10,30s ∈,所以140a s -≠,由(2)可知140a s -≠, 所以14544n n a s a s +-=-, 即数列{}4n a s -是以1505s -为首项,54为公比的等比数列, 其通项公式为()15415054n n a s s -⎛⎫-=-⋅ ⎪⎝⎭, 所以()15415054n n a s s -⎛⎫=+-⋅ ⎪⎝⎭.2030年底的森林蓄积量为数列{}n a 的第10项,()9105415054a s s ⎛⎫=+-⋅ ⎪⎝⎭. 由题意,森林蓄积量到2030年底要达到翻两番的目标,所以104120a ≥⨯,即()95415054804s s ⎛⎫+-⋅≥ ⎪⎝⎭, 即()415057.4541117.537.25480s s s s +-⨯=+-≥.解得19.17s ≤. 所以每年的砍伐量最大为19万立方米.。
2022届高中数学新教材同步选择性必修第二册 综合检测试卷(一)
综合检测试卷(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40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.等比数列{a n }中,a 5,a 7是函数f (x )=x 2-4x +3的两个零点,则a 3·a 9等于( ) A .-3 B .3 C .-4 D .4 答案 B解析 ∵a 5,a 7是函数f (x )=x 2-4x +3的两个零点,∴a 5,a 7是方程x 2-4x +3=0的两个根, ∴a 5·a 7=3,由等比数列的性质可得a 3·a 9=a 5·a 7=3. 2.设函数f (x )=ax 3+b ,若f ′(-1)=3,则a 的值为( ) A .-1 B.12 C .1 D.13答案 C解析 ∵f ′(x )=3ax 2 , ∴f ′(-1)=3a =3, ∴a =1.3.S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 3S 6=13,则S 6S 12为( )A.310B.13C.18D.19 答案 A解析 设S 3=a ,S 6=3a ,根据S 3,S 6-S 3,S 9-S 6,S 12-S 9是一个首项为a ,公差为a 的等差数列, 各项分别为a ,2a ,3a ,4a , 故S 6S 12=3a a +2a +3a +4a =310. 4.函数f (x )=e x -x (e 为自然对数的底数)在区间[-1,1]上的最大值是( ) A .1+1e B .1 C .e +1 D .e -1答案 D解析 f ′(x )=e x -1,令f ′(x )=0,得x =0.又f (0)=e 0-0=1,f (1)=e -1>1,f (-1)=1e +1>1,且e -1-⎝⎛⎭⎫1+1e =e -1e -2=e 2-2e -1e>0, 所以f (x )max =f (1)=e -1.5.函数y =1ln x的大致图象可能是( )答案 D解析 当x =e 时,y =1,即函数过点(e,1),排除A ; ∵y =1ln x ,∴y ′=-1x (ln x )2,x >0且x ≠1,当x >1时,函数单调递减;当0<x <1时,函数单调递减,排除B ,C.6.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1+a 4=94,S 6=9S 3.若b n =log 2a n ,则数列{b n }的前10项和是( )A .-35B .-25C .25D .35 答案 C解析设等比数列{a n}的公比为q .由题意知q ≠1,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q 3)=94,a 11-q (1-q 6)=9a11-q (1-q 3),解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=14,q =2,所以a n =14×2n -1=2n -3,所以b n =n -3,所以数列{b n }的前10项和T 10=10(b 1+b 10)2=5×(-2+7)=25. 7.中国明代商人程大位对文学和数学颇感兴趣,他于60岁时完成杰作《直指算法统宗》.这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”翻译成现代文为:今有白米一百八十石,甲、乙、丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少石米?请你计算甲应该分得( ) A .78石 B .76石 C .75石 D .74石答案 A解析 今有白米一百八十石,甲、乙、丙三个人来分,设他们分得的米数构成等差数列{a n },只知道甲比丙多分三十六石,因此公差d =a 3-a 13-1=-362=-18,则前3项和S 3=3a 1+3×22×(-18)=180,解得a 1=78.所以甲应该分得78石.8.已知f (x )为定义在R 上的可导函数,f ′(x )为其导函数,且f (x )<f ′(x )恒成立,其中e 是自然对数的底数,则( ) A .f (2 020)<e f (2 021) B .e f (2 020)<f (2 021) C .e f (2 020)=f (2 021) D .e f (2 020)>f (2 021)答案 B解析 令F (x )=f (x )e x ,则F ′(x )=f ′(x )-f (x )e x ,由于f (x )<f ′(x ),所以F ′(x )>0,故函数F (x )在R 上单调递增,所以F (2 021)>F (2 020), 故f (2 021)e 2 021>f (2 020)e2 020, 即e f (2 020)<f (2 021).二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.如图是导数y =f ′(x )的图象,下列说法正确的是( )A .(-1,3)为函数y =f (x )的单调递增区间B .(3,5)为函数y =f (x )的单调递减区间C .函数y =f (x )在x =0处取得极大值D .函数y =f (x )在x =5处取得极小值 答案 ABD解析 由题图,可知当x <-1或3<x <5时,f ′(x )<0;当x >5或-1<x <3时,f ′(x )>0,所以函数y =f (x )的单调递减区间为(-∞,-1),(3,5),单调递增区间为(-1,3),(5,+∞),所以函数y =f (x )在x =-1,x =5处取得极小值,在x =3处取得极大值,故选项C 说法错误,A ,B ,D 正确.10.等差数列{a n }是递增数列,满足a 7=3a 5,前n 项和为S n ,下列选项正确的是( ) A .d >0B .a 1<0C .当n =5时,S n 最小D .S n >0时,n 的最小值为8答案 ABD解析 由题意,设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 7=3a 5,可得a 1+6d =3(a 1+4d ),解得a 1=-3d ,又由等差数列{a n }是递增数列,可知d >0,则a 1<0,故A ,B 正确; 因为S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n =d 2n 2-7d 2n =d 2⎝⎛⎭⎫n -722-49d8, 由n ∈N *可知,当n =3或4时,S n 最小,故C 错误;令S n =d 2n 2-7d2n >0,解得n <0或n >7,即S n >0时,n 的最小值为8,故D 正确.11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 15>0,S 16<0,则( ) A .a 8>0 B .a 9<0C.S 1a 1,S 2a 2,…,S 15a 15中最大的项为S 9a 9 D.S 1a 1,S 2a 2,…,S 15a 15中最大的项为S 8a 8 答案 ABD解析 由S 15=15(a 1+a 15)2=15a 8>0,得a 8>0,A 正确;由S 16=16(a 1+a 16)2=16(a 9+a 8)2<0,得a 9+a 8<0,所以a 9<0,且d <0,B 正确;因为d <0,所以数列{a n }为递减数列,所以a 1,…,a 8为正,a 9,…,a n 为负,且S 1,…,S 15为正,S 16,…,S n 为负,则S 1a 1,…,S 8a 8为正,S 9a 9,…,S 15a 15为负,C 错误;当n ≤8时,S n 单调递增,a n 单调递减,所以S n a n 单调递增,所以S 1a 1,S 2a 2,…,S 15a 15中最大的项为S 8a 8,D 正确. 12.若函数f (x )=e x -1与g (x )=ax 的图象恰有一个公共点,则实数a 的可能取值为( ) A .2 B .0 C .1 D .-1答案 BCD解析 f (x )=e x -1与g (x )=ax 恒过(0,0),如图,当a ≤0时,两函数图象恰有一个公共点,当a >0时,函数f (x )=e x -1与g (x )=ax 的图象恰有一个公共点, 则g (x )=ax 为f (x )=e x -1的切线,且切点为(0,0), 由f ′(x )=e x ,所以a =f ′(0)=e 0=1, 综上所述,a 的可能取值为0,-1或1.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若函数f (x )=-x 3+ax 2-4在x =2处取得极值,则a =________. 答案 3解析 由f (x )=-x 3+ax 2-4, 可得f ′(x )=-3x 2+2ax ,因为x =2是函数f (x )的极值点,可得f ′(2)=0, 所以-3×4+2a ×2=0,解得a =3.14.若数列{a n }的前n 项和S n =3n -1,则它的通项公式a n =________. 答案 2×3n -1解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -1-(3n -1-1)=2×3n -1, 当n =1时,a 1=S 1=2,也满足式子a n =2×3n -1, ∴数列{a n }的通项公式为a n =2×3n -1.15.在数列{a n }中,已知a 1=2,a n a n -1=2a n -1-1(n ≥2,n ∈N *),记数列{a n }的前n 项之积为T n ,若T n =2 021,则n 的值为________. 答案 2 020 解析 由a n a n -1=2a n -1-1(n ≥2,n ∈N *)及a 1=2,得a 2=32,a 3=43,a 4=54,…,a n =n +1n.数列{a n }的前n 项之积为 T n =21×32×43×…×n +1n=n +1.∴当T n =2 021时,n 的值为2 020.16.若函数f (x )=ax 3-32x 2+1存在唯一的零点x 0,且x 0>0,则实数a 的取值范围是________.答案 ⎝⎛⎭⎫-∞,-22解析 当a =0时,f (x )=-32x 2+1有两个零点,不符合题意;当a ≠0时,f ′(x )=3ax 2-3x =3x (ax -1), 令f ′(x )=0,解得x 1=0,x 2=1a.①若a >0,则1a >0,令f ′(x )>0,得x <0或x >1a ;令f ′(x )<0,得0<x <1a,则f (x )在(-∞,0),⎝⎛⎭⎫1a ,+∞上单调递增,在⎝⎛⎭⎫0,1a 上单调递减;又f (-1)=-a -12<0,f (0)=1,则此时f (x )在(-∞,0)上存在零点,不符合题意.②若a <0,则1a <0,令f ′(x )>0,得1a <x <0;令f ′(x )<0,得x <1a 或x >0,则f (x )在⎝⎛⎭⎫1a ,0上单调递增,在⎝⎛⎭⎫-∞,1a ,(0,+∞)上单调递减. 要使存在唯一的零点x 0且x 0>0,则满足f ⎝⎛⎭⎫1a =1-12a 2>0,解得a <-22, 综上,实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,-22. 四、解答题(本题共6小题,共70分)17.(10分)已知{a n }是公差为3的等差数列,数列{b n }满足b 1=1,b 2=3,a n b n +b n =nb n +1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求{b n }的前n 项和.解 (1)由已知b 1=1,b 2=3,a 1b 1+b 1=b 2,得a 1=2, ∴数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, ∴a n =2+3(n -1)=3n -1(n ∈N *). (2)由(1)知,(3n -1)b n +b n =nb n +1, 即b n +1=3b n ,∴数列{b n }是以1为首项,3为公比的等比数列,记{b n }的前n 项和为S n , 则S n =1-3n 1-3=3n -12(n ∈N *).18.(12分)已知函数f (x )=12x 2+a ln x .(1)若a =-1,求函数f (x )的极值,并指出是极大值还是极小值; (2)若a =1,求函数f (x )在[1,e]上的最大值和最小值. 解 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞), 当a =-1时,f ′(x )=x -1x =(x +1)(x -1)x ,令f ′(x )=0,得x =1或x =-1(舍去), 当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0, 函数f (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0, 函数f (x )单调递增,所以f (x )在x =1处取得极小值,极小值为12,无极大值.(2)当a =1时,易知函数f (x )在[1,e]上单调递增, 所以f (x )min =f (1)=12,f (x )max =f (e)=12e 2+1.19.(12分)在等差数列{a n }中,a 2=3,a 5=9,在等比数列{b n }中,b 1=a 2,b 2=a 5. (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)若c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)在等差数列{a n }中,设首项为a 1,公差为d . 由a 2=3,a 5=9,得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a 1+d =3,a 5=a 1+4d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.所以a n =2n -1. 又设{b n }的公比为q ,由b 1=a 2=3,b 2=a 5=9,得q =3, 所以b n =3n .(2)c n =a n b n =(2n -1)·3n ,T n =3+3×32+5×33+…+(2n -1)·3n ,①3T n =32+3×33+5×34+…+(2n -3)×3n +(2n -1)·3n +1,② 由①-②得-2T n =3+2(32+33+34+…+3n )-(2n -1)·3n +1 =3+2×9(1-3n -1)1-3-(2n -1)·3n +1=-6+2(1-n )·3n +1, 所以T n =3+(n -1)·3n +1.20.(12分)正项数列{a n }的前n 项和S n 满足S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)令b n =n +1(n +2)2a 2n,数列{b n }的前n 项和为T n ,证明:对于任意的n ∈N *,都有T n <564. (1)解 由S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n )=0,得[S n -(n 2+n )](S n +1)=0.由于数列{a n }是正项数列,所以S n >0,所以S n =n 2+n . 则a 1=S 1=2,当n ≥2时,a n =S n -S n -1 =n 2+n -(n -1)2-(n -1)=2n , 又a 1=2=2×1满足上式.综上,数列{a n }的通项公式为a n =2n (n ∈N *).(2)证明 因为a n =2n ,所以b n =n +1(n +2)2a 2n=n +14n 2(n +2)2=116⎣⎢⎡⎦⎥⎤1n 2-1(n +2)2.T n =116⎣⎡⎦⎤1-132+122-142+132-152+…+1(n -1)2-1(n +1)2+1n 2-1(n +2)2=116⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+122-1(n +1)2-1(n +2)2<116⎝⎛⎭⎫1+122=564. 所以对于任意的n ∈N *,都有T n <564.21.(12分)某商场销售某件商品的经验表明,该商品每日的销量y (单位:千克)与销售价格x (单位:元/千克)满足关系式y =ax -3+10(x -6)2,其中3<x <6,a 为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克. (1)求实数a 的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x 的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大,并求出最大值. 解 (1)∵当x =5时,y =11, ∴由函数式y =ax -3+10(x -6)2, 得a2+10=11, ∴a =2.(2)由(1)知该商品每日的销售量y =2x -3+10(x -6)2,∴商场每日销售该商品所获得的利润为f (x )=(x -3)⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x -3+10(x -6)2=2+10(x -3)(x -6)2,3<x <6, f ′(x )=10[(x -6)2+2(x -3)(x -6)] =30(x -4)(x -6), 令f ′(x )=0,得x =4,当3<x <4时,f ′(x )>0,函数f (x )在(3,4)上单调递增; 当4<x <6时,f ′(x )<0,函数f (x )在(4,6)上单调递减,∴当x =4时,函数f (x )取得最大值f (4)=42,∴当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大,最大值为42. 22.(12分)已知函数f (x )=3(x -1)-2x ln x . (1)求f (x )的单调递增区间;(2)当x ≥1时,f (x )≤a ln x 恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)因为函数f (x )=3(x -1)-2x ln x , 所以f ′(x )=1-2ln x , 令f ′(x )>0, 解得0<x <12e ,所以f (x )的单调递增区间为120,e ⎛⎫ ⎪⎝⎭.(2)因为当x ≥1时,f (x )≤a ln x 恒成立,所以当x ≥1时,3(x -1)-2x ln x -a ln x ≤0恒成立, 令g (x )=3(x -1)-2x ln x -a ln x ,则g (1)=0, 且g ′(x )=x -a -2x ln xx ,令h (x )=x -a -2x ln x ,则h ′(x )=-1-2ln x ,h (1)=1-a , 因为当x ≥1 时,h ′(x )≤0恒成立, 所以h (x )在[1,+∞)上单调递减.当a ≥1时,h (x )≤h (1)≤0,g (x )在[1,+∞)上单调递减, 故g (x )≤g (1)=0, 符合要求;当a ∈(-e,1)时,h (1)>0,h (e)=-e -a <0,h (x )单调递减, 故存在x 0∈(1,e)使得h (x 0)=0,则当x ∈(1,x 0)时,h (x )>0,g (x )单调递增,g (x )>g (1)=0,不符合要求;当a ∈(-∞,-e]时,12e a h -⎛⎫ ⎪⎝⎭=12e 1a a -⎛⎫- ⎪⎝⎭<0,h (x )单调递减,故存在x0∈121,ea-⎛⎫⎪⎝⎭使得h(x0)=0,则当x∈(1,x0) 时,h(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,不符合要求.综上a≥1.。
高中数学必修2测试题附答案
高中数学必修2测试题附答案数学必修2一、选择题1、下列命题为真命题的是()A.平行于同一平面的两条直线平行;解析:平行于同一平面的两条直线一定平行,为真命题,选A。
2、下列命题中错误的是:()A.如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于平面β;解析:如果直线α垂直于平面β,则α内不存在直线平行于平面β,选A。
3、右图的正方体ABCD-A’B’C’D’中,异面直线AA’与BC所成的角是()解析:异面直线AA’与BC所成的角为直角,选D。
4、右图的正方体ABCD-A’B’C’D’中,AB二面角D’-AB-D的大小是()解析:AB二面角D’-AB-D为60度,选C。
5、直线5x-2y-10=0在x轴上的截距为a,在y轴上的截距为b,则()解析:将y=0代入5x-2y-10=0,得到x=2,即直线在x轴上的截距为2;将x=0代入5x-2y-10=0,得到y=-5,即直线在y轴上的截距为-5,选B。
6、直线2x-y=7与直线3x+2y-7=0的交点是()解析:将2x-y=7和3x+2y-7=0联立,解得交点为(3,-1),选A。
7、过点P(4,-1)且与直线3x-4y+6=0垂直的直线方程是()解析:3x-4y+6=0的斜率为3/4,与其垂直的直线斜率为-4/3,过点P(4,-1),代入点斜式方程y+1=-4/3(x-4),化简得到4x+3y-13=0,选A。
8、正方体的全面积为a,它的顶点都在球面上,则这个球的表面积是:()解析:正方体的全面积为6a,每个面积为a,每个面的对角线长为正方体的对角线长,即球的直径。
因此球的直径为正方体的对角线长,即a的开根号乘以根号3.球的表面积为4πr^2,即4π(0.5a√3)^2=3πa^2,选C。
9、圆x^2+y^2-4x-2y-5=0的圆心坐标是:()解析:将x^2-4x和y^2-2y分别配方得到(x-2)^2-4+(y-1)^2-1=0,即(x-2)^2+(y-1)^2=5,圆心坐标为(2,1),选B。
高中数学必修二综合测试题(含答案)
高中数学必修二综合测试题(含答案)高二数学必修二综合测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.下面四个命题:①分别在两个平面内的两直线是异面直线;②若两个平面平行,则其中一个平面内的任何一条直线必平行于另一个平面;③如果一个平面内的两条直线平行于另一个平面,则这两个平面平行;④如果一个平面内的任何一条直线都平行于另一个平面,则这两个平面平行.其中正确的命题是()A.①② B.②④ C.①③ D.②③2.过点P(1,3)且垂直于直线x2y3的直线方程为()A.2x y1 B.2x y5 C.x2y5D.x2y73.圆(x-1)2+y2=1的圆心到直线y=3x的距离是()A.2 B.2 C.1 D.34.已知F1,F2是椭圆x2/16+y2/9=1的左右焦点,P为椭圆上一个点,且A.2 B. C. D.5.已知空间两条不同的直线m,n和两个不同的平面α,β,则下列命题中正确的是()A.若m//α,n⊥α,则m//n B.若α∩β=m,m⊥n,则n⊥αC.若m//α,n//α,则m//n D.若m//α,m⊥β,αβ=n,则m//n6.圆x2+y2-2x+4y-20=0截直线5x-12y+c=0所得的弦长为8,则c的值是()A.10 B.10或-68 C.5或-34 D.-687.已知ab0,则直线ax+by=c通过()A.第一、二、三象限 B.第一、二、四象限C.第一、三、四象限 D.第二、三、四象限8.正方体ABCD—A1B1C1D1中,E、F分别是AA1与CC1的中点,则直线ED与D1F所成角的大小是()A.1/5 B.113° C. D.232°9.在三棱柱ABC—A1B1C1中,各棱长相等,侧面BC1C 的中心为D,则AD与平面BC1C所成角的大小是()10.将正方形ABCD沿对角线BD折成直二面角A-BD-C,有如下四个结论:①AC⊥BD;②△ACD是等边三角形;③AB与平面BCD 成60°的角;④AB与CD所成的角是60°。
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高中数学必修2综合测试题
文科数学
一、选择题(本大题共12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.若直线1=x 的倾斜角为α,则=α( ).
A .0 B.3
π C .2π
D .π
2.已知直线1l 经过两点)2,1(--、)4,1(-,直线2l 经过两点)1,2(、)6,(x ,且21//l l ,则=x ( ). A .2 B .-2 C .4 D .1
3.长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( ).
A .π25
B .π50
C .π125
D .π200 4.若方程02
2
=++++k y x y x 表示一个圆,则k 的取值范围是( )
A.21>
k B.21≤k C. 2
1
0<<k D . 21<k 5.设l 为直线,,αβ是两个不同的平面,下列命题中正确的是( )
A.若//l α,//l β,则//αβ
B.若l α⊥,l β⊥,则//αβ
C.若βα//,l l ⊥,则βα//
D.若αβα//,l ⊥
,则β⊥l
6.如图6,ABCD -A 1B 1C 1D 1为正方体,下面结论错误..的是( ). A .BD ∥平面CB 1D 1
B .A
C 1⊥BD
C .AC 1⊥平面CB 1
D 1
D .异面直线AD 与CB 1角为60°
7.某三棱锥的三视图如图7所示,则该三棱锥的体积是 ( ) A.
16 B. 13 C.2
3
D.1 8.直线20x y +-=与圆()()2
2
121x y -+-=相交于,A B 两点,则弦长AB =( )
A .
22 B .3
2
C 3
D .2 9.点P (4,-2)与圆2
2
4x y +=上任一点连线的中点轨迹方程是 ( ) A.2
2
(2)(1)1x y -++= B.2
2
(2)(1)4x y -++= C.2
2
(4)(2)4x y ++-= D.2
2
(2)(1)1x y ++-=
(第6题)
(第7题)
10.设实数,x y 满足22
(2)3x y -+=,那么
y
x
的最大值是( ) A .
1
2
B .33
C .32
D .3
11.已知直线)(2R a a ay x ∈+=+与圆07222
2
=---+y x y x 交于M ,N 两点,则线段MN 的长的最小值为( )
A .
B .
C .2
D .
12.已知点),(y x P 在直线032=-+y x 上移动,当
y
x 42+取得最小值时,过点),(y x P 引圆
22111
()()242
x y -++=的切线,则此切线长为( )
A .
12 B .3
2
C 62
D 3
2
第Ⅱ卷
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.直线过点)4,3(-,且在两坐标轴上的截距相等的直线一般式方程: ; 14.圆03422
2
=-+++y x y x 上到直线01=++y x 的距离为2的点共有 个;
15.曲线4)2(412+-=-+=x k y x y 与直线有两个交点,则实数k 的取值范围是 ; 16.已知在△ABC 中,顶点)5,4(A ,点B 在直线022:=+-y x l 上,点C 在x 轴上,则△ABC 的周长的最小值 .
三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
已知三角形ABC 的顶点坐标为A (-1,5)、B (-2,-1)、C (4,3), (1)求AB 边所在的直线方程; (2)求AB 边的高所在直线方程.
如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1111A B AC =,D E ,
分别是棱1BC CC ,上的点(点D 不同于点C ),且AD DE F ⊥,为11B C 的中点.
求证:(1)平面ADE ⊥平面11BCC B ;
(2)直线1//A F 平面ADE .
19.(本小题满分12分)
如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,∠ADC =45°,AD =AC =1,O 为AC 的中点,PO ⊥平面ABCD ,PD =2,M 为PD 的中点.
(1).证明:AD ⊥平面PAC ;
(2).求直线AM 与平面ABCD 所成角的正切值.
20.(本小题满分12分)
如图,直四棱锥1111D C B A ABCD -中,AB ∥CD ,AB AD ⊥,2=AB ,2=AD ,31=AA ,E 为
CD 上一点,3,1==EC DE (1)证明:⊥BE 平面C C BB 11 (2)求点1B 到平面11C EA 的距离
如图,四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 的交点,BE ⊥平面ABCD . (1)证明:平面AEC ⊥平面BED ;
(2)若∠ABC =120°,AE ⊥EC ,三棱锥E ACD 的体积为6
3
,求该三棱锥的侧面积.
22.(本小题满分12分)
已知过点)1,0(A 且斜率为k 的直线l 与圆C :()()1322
2
=-+-y x 交于M ,N 两点. (1)求k 的取值范围;
(2)若OM →·ON →=12,其中O 为坐标原点,求|MN |.
16.(1)∵111ABC A B C -是直三棱柱,∴1CC ⊥平面ABC 。
又∵AD ⊂平面ABC ,∴1CC AD ⊥。
又∵1AD DE CC DE ⊥⊂,,平面111
BCC B CC DE E =,,∴AD ⊥平面11BCC B 。
又∵AD ⊂平面ADE ,∴平面ADE ⊥平面11BCC B 。
(2)∵1111A B AC =,F 为11B C 的中点,∴111A F B C ⊥。
又∵1CC ⊥平面111A B C ,且1A F ⊂平面111A B C ,∴11CC A F ⊥。
又∵111 CC B C ⊂,平面11BCC B ,1
111CC B C C =,∴1A F ⊥平面111A B C 。
由(1)知,AD ⊥平面11BCC B ,∴1A F ∥AD 。
又∵AD ⊂平面1, ADE A F ∉平面ADE ,∴直线1//A F 平面ADE 略
17.(1)如图,连结DD 1.
在三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,
因为D,D 1分别是BC 与B 1C 1的中点, 所以B 1D 1∥BD ,且B 1D 1=BD, 所以四边形B 1BDD 1为平行四边形, 所以BB 1∥DD 1,且BB 1=DD 1. 又因为AA 1∥BB 1,AA 1=BB 1, 所以AA 1∥DD 1,AA 1=DD 1,
所以四边形AA 1D 1D 为平行四边形,所以A 1D 1∥AD. 又A 1D 1⊄平面AB 1D,AD ⊂平面AB 1D, 故A 1D 1∥平面AB 1D.
(2)方法一:在△ABC 中,因为AB=AC ,D 为BC 的中点,所以AD ⊥BC. 因为平面ABC ⊥平面B 1C 1CB ,交线为BC ,AD ⊂平面ABC , 所以AD ⊥平面B 1C 1CB ,即AD 是三棱锥A-B 1BC 的高. 在△ABC 中,由AB=AC=BC=4得AD=23. 在△B 1BC 中,B 1B=BC=4,∠B 1BC=60°, 所以△B 1BC 的面积12
B BC
3S
4434
=
⨯=. 所以三棱锥B 1-ABC 的体积,即三棱锥A-B 1BC 的体积,
1B BC
11
V S
AD 432383
3
=⨯=⨯⨯=.
略
18.(1)连接BD ,MO ,在平行四边形ABCD 中,因为O 为AC 的中点,所以O 为BD 的中点, 又M 为PD 的中点,所以PB ∥MO . 因为PB ⊄平面ACM ,MO ⊂平面ACM , 所以PB ∥平面ACM .
(2)因为∠ADC =45°,且AD =AC =1,所以∠DAC =90°,即AD ⊥AC ,又PO ⊥平面ABCD ,AD ⊂平面ABCD ,所以PO ⊥AD ,而AC ∩PO =O ,所以AD ⊥平面PAC .
(3)取DO 中点N ,连接MN 、AN ,因为M 为PD 的中点,所以MN ∥PO ,且MN =1
2PO =1.
由PO ⊥平面ABCD ,得MN ⊥平面ABCD , 所以∠MAN 是直线AM 与平面ABCD 所成的角. 在Rt △DAO 中,AD =1,AO =1
2,
所以DO =
52,从而AN =12DO =54
,
在Rt △ANM 中,tan ∠MAN =
MN AN =15
4
=455, 即直线AM 与平面ABCD 所成角的正切值为45
5。