【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：模块综合检测(含答案解析)
高中数学人教A版选修1-1模块综合检测及答案
高中数学人教A 版选修1-1模块综合检测(A)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分)1．命题“若A ⊆B ，则A ＝B ”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中，真命题的个数是( )A ．0B ．2C ．3D ．42．已知命题p ：若x 2＋y 2＝0 (x ，y ∈R )，则x ，y 全为0；命题q ：若a >b ，则1a <1b .给出下列四个复合命题：①p 且q ；②p 或q ；③綈p ；④綈q .其中真命题的个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．43．以x 24－y 212＝－1的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆方程为( ) A.x 216＋y 212＝1 B.x 212＋y 216＝1 C.x 216＋y 24＝1 D.x 24＋y 216＝14．已知a >0，则x 0满足关于x 的方程ax ＝b 的充要条件是( )A ．∃x ∈R ，12ax 2－bx ≥12ax 20－bx 0B ．∃x ∈R ，12ax 2－bx ≤12ax 20－bx 0C ．∀x ∈R ，12ax 2－bx ≥12ax 20－bx 0D ．∀x ∈R ，12ax 2－bx ≤12ax 20－bx 05．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)，M 为椭圆上一动点，F 1为椭圆的左焦点，则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A ．椭圆B ．圆C ．双曲线的一支D ．线段6．已知点P 在曲线y ＝4e x ＋1上，α为曲线在点P 处的切线的倾斜角，则α的取值范围是( )A ．[0，π4)B ．[π4，π2)C ．(π2，3π4]D ．[3π4，π) 7．已知a >0，函数f (x )＝x 3－ax 在区间[1，＋∞)上是单调递增函数，则a 的最大值是( ) A ．1 B ．3 C ．9 D ．不存在8．过抛物线y 2＝4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点，如果x 1＋x 2＝6，那么|AB |等于( )A ．10B ．8C ．6D ．49．中心在原点，焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4，－2)，则它的离心率为( )A. 6B. 5C.62D.5210．若当x ＝2时，函数f (x )＝ax 3－bx ＋4有极值－43，则函数的解析式为( )A ．f (x )＝3x 3－4x ＋4B ．f (x )＝13x 2＋4 C ．f (x )＝3x 3＋4x ＋4 D ．f (x )＝13x 3－4x ＋411．设O 为坐标原点，F 1、F 2是x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的焦点，若在双曲线上存在点P ，满足∠F 1PF 2＝60°，|OP |＝7a ，则该双曲线的渐近线方程为( )A ．x ±3y ＝0 B.3x ±y ＝0 C ．x ±2y ＝0 D.2x ±y ＝012．若函数f (x )＝x 2＋ax (a ∈R )，则下列结论正确的是( ) A ．∀a ∈R ，f (x )在(0，＋∞)上是增函数 B ．∀a ∈R ，f (x )在(0，＋∞)上是减函数 C ．∃a ∈R ，f (x )是偶函数 D ．∃a ∈R ，f (x )是奇函数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．已知p (x )：x 2＋2x －m >0，如果p (1)是假命题，p (2)是真命题，那么实数m 的取值范 围是 ________________________________________________________________．14．已知双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的一条渐近线方程是y ＝3x ，它的一个焦点与抛物线y 2＝16x 的焦点相同，则双曲线的方程为________________________________________________________________________．15．若AB 是过椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)中心的一条弦，M 是椭圆上任意一点，且AM 、BM 与坐标轴不平行，k AM 、k BM 分别表示直线AM 、BM 的斜率，则k AM ·k BM ＝________.16．已知f (x )＝x 3＋3x 2＋a (a 为常数)在[－3,3]上有最小值3，那么在[－3,3]上f (x )的最大值是________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)已知p ：2x 2－9x ＋a <0，q ：⎩⎪⎨⎪⎧x 2－4x ＋3<0x 2－6x ＋8<0，且綈q 是綈p 的必要条件，求实数a 的取值范围．18．(12分)设P 为椭圆x 2100＋y 264＝1上一点，F 1、F 2是其焦点，若∠F 1PF 2＝π3，求△F 1PF 2的面积．19.（12分）已知两点M （－2，0）、N （2，0），点P 为坐标平面内的动点，满足|MN →||MP→|＋MN →·NP →＝0，求动点P (x ，y )的轨迹方程．20．(12分)已知函数f (x )＝ax 2－43ax ＋b ，f (1)＝2，f ′(1)＝1. (1)求f (x )的解析式；(2)求f (x )在(1,2)处的切线方程．21.(12分)已知直线y ＝ax ＋1与双曲线3x 2－y 2＝1交于A ，B 两点． (1)求a 的取值范围；(2)若以AB 为直径的圆过坐标原点，求实数a 的值．22．(12分)已知函数f (x )＝ln x －ax ＋1－ax －1(a ∈R )．(1)当a ＝－1时，求曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程；(2)当a ≤12时，讨论f (x )的单调性．答案1．B [原命题为假，故其逆否命题为假；其逆命题为真，故其否命题为真；故共有2个真命题．]2．B [命题p 为真，命题q 为假，故p ∨q 真，綈q 真．]3．D [双曲线x 24－y 212＝－1，即y 212－x 24＝1的焦点为(0，±4)，顶点为(0，±23)．所以对椭圆y 2a 2＋x 2b 2＝1而言，a 2＝16，c 2＝12.∴b 2＝4，因此方程为y 216＋x 24＝1.]4．C [由于a >0，令函数y ＝12ax 2－bx ＝12a (x －b a )2－b 22a ，此时函数对应的图象开口向上，当x ＝b a 时，取得最小值－b 22a ，而x 0满足关于x 的方程ax ＝b ，那么x 0＝b a ，y min ＝12ax 20－bx 0＝－b 22a ，那么对于任意的x ∈R ，都有y ＝12ax 2－bx ≥－b 22a ＝12ax 20－bx 0.]5．A [∵P 为MF 1中点，O 为F 1F 2的中点，∴|OP |＝12|MF 2|，又|MF 1|＋|MF 2|＝2a ，∴|PF 1|＋|PO |＝12|MF 1|＋12|MF 2|＝a .∴P 的轨迹是以F 1，O 为焦点的椭圆．]6．D [∵y ＝4e x ＋1，∴y ′＝－4e x (e x ＋1)2.令e x ＋1＝t ，则e x ＝t －1且t >1，∴y ′＝－4t ＋4t 2＝4t 2－4t .再令1t ＝m ，则0<m <1，∴y ′＝4m 2－4m ＝4(m －12)2－1，m ∈(0,1)． 容易求得－1≤y ′<0，∴－1≤tan α<0，得34π≤α<π.]7．B [因为函数f (x )在区间[1，＋∞)上单调递增，所以有f ′(x )≥0，x ∈[1，＋∞)，即3x 2－a ≥0在区间[1，＋∞)上恒成立，所以a ≤3x 2.因为x ∈[1，＋∞)时，3x 2≥3，从而a ≤3.] 8．B [由抛物线的定义， 得|AB |＝x 1＋x 2＋p ＝6＋2＝8.]9．D [由题意知，过点(4，－2)的渐近线方程为y ＝－b a x ，∴－2＝－ba ×4，∴a ＝2b ，设b ＝k ，则a ＝2k ，c ＝5k ，∴e ＝c a ＝5k 2k ＝52.] 10．D [因为f (x )＝ax 3－bx ＋4， 所以f ′(x )＝3ax 2－b .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(2)＝12a －b ＝0f (2)＝8a －2b ＋4＝－43，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝13b ＝4，故所求函数解析式为f (x )＝13x 3－4x ＋4.]11．D [如图所示，∵O 是F 1F 2的中点，PF 1→＋PF 2→＝2PO →，∴（PF 1→＋PF 2→)2＝(2PO →)2.即 |PF 1→|2＋|PF 2→|2＋2|PF 1→|·|PF 2→|·cos 60°＝4|PO →|2. 又∵|PO |＝7a ，∴ |PF 1→|2＋|PF 2→|2＋|PF 1→||PF 2→|＝28a 2. ① 又由双曲线定义得|PF 1|－|PF 2|＝2a ， ∴(|PF 1|－|PF 2|)2＝4a 2.即|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2|＝4a 2. ② 由①－②得|PF 1|·|PF 2|＝8a 2， ∴|PF 1|2＋|PF 2|2＝20a 2.在△F 1PF 2中，由余弦定理得cos 60°＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|， ∴8a 2＝20a 2－4c 2.即c 2＝3a 2. 又∵c 2＝a 2＋b 2，∴b 2＝2a 2. 即b 2a 2＝2，ba ＝ 2.∴双曲线的渐近线方程为2x ±y ＝0.]12．C [f ′(x )＝2x －ax 2，故只有当a ≤0时，f (x )在(0，＋∞)上才是增函数，因此A 、B 不对，当a ＝0时，f (x )＝x 2是偶函数，因此C 对，D 不对．]13．[3,8)解析 因为p (1)是假命题，所以1＋2－m ≤0， 即m ≥3.又因为p (2)是真命题，所以4＋4－m >0， 即m <8.故实数m 的取值范围是3≤m <8. 14.x 24－y 212＝1解析 由双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的一条渐近线方程为y ＝3x 得ba ＝3，∴b ＝3a . ∵抛物线y 2＝16x 的焦点为F (4,0)，∴c ＝4. 又∵c 2＝a 2＋b 2，∴16＝a 2＋(3a )2， ∴a 2＝4，b 2＝12.∴所求双曲线的方程为x 24－y 212＝1.15．－b 2a 2解析 设A (x 1，y 1)，M (x 0，y 0)， 则B (－x 1，－y 1)，则k AM ·k BM ＝y 0－y 1x 0－x 1·y 0＋y 1x 0＋x 1＝y 20－y 21x 20－x 21＝⎝⎛⎭⎫－b 2a 2x 20＋b 2－⎝⎛⎭⎫－b 2a 2x 21＋b 2x 20－x 21＝－b 2a 2. 16．57解析 f ′(x )＝3x 2＋6x ，令f ′(x )＝0， 得x ＝0或x ＝－2.又∵f (0)＝a ，f (－3)＝a ， f (－2)＝a ＋4，f (3)＝54＋a ，∴f (x )的最小值为a ，最大值为54＋a . 由题可知a ＝3，∴f (x )的最大值为57.17．解 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2－4x ＋3<0x 2－6x ＋8<0，得⎩⎨⎧1<x <32<x <4，即2<x <3.∴q ：2<x <3.设A ＝{x |2x 2－9x ＋a <0}，B ＝{x |2<x <3}， ∵綈p ⇒綈q ，∴q ⇒p ，∴B ⊆A . 即2<x <3满足不等式2x 2－9x ＋a <0. 设f (x )＝2x 2－9x ＋a ，要使2<x <3满足不等式2x 2－9x ＋a <0， 需⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≤0f (3)≤0，即⎩⎪⎨⎪⎧8－18＋a ≤018－27＋a ≤0. ∴a ≤9.故所求实数a 的取值范围是{a |a ≤9}． 18．解 如图所示，设|PF 1|＝m ，|PF 2|＝n ，则S △F 1PF 2＝12mn sin π3＝34mn .由椭圆的定义知 |PF 1|＋|PF 2|＝20，即m ＋n ＝20. ① 又由余弦定理，得|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1||PF 2|cos π3 ＝|F 1F 2|2，即m 2＋n 2－mn ＝122. ②由①2－②，得mn ＝2563.∴S △F 1PF 2＝643 3.19．解 设 P ＝(x ，y )，则 MN →＝(4,0)，MP →＝(x ＋2，y )， NP →＝(x －2，y )．∴ |MN →|＝4，|MP →|＝(x ＋2)2＋y 2， MN →·NP →＝4(x －2)，代入 |MN →|·|MP →|＋MN →·NP →＝0， 得4(x ＋2)2＋y 2＋4(x －2)＝0， 即(x ＋2)2＋y 2＝2－x ， 化简整理，得y 2＝－8x .故动点P (x ，y )的轨迹方程为y 2＝－8x .20．解 (1)f ′(x )＝2ax －43a ，由已知得⎩⎨⎧f ′(1)＝2a －43a ＝1f (1)＝a －43a ＋b ＝2，解得⎩⎨⎧a ＝32b ＝52，∴f (x )＝32x 2－2x ＋52.(2)函数f (x )在(1,2)处的切线方程为 y －2＝x －1，即x －y ＋1＝0.21．解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝ax ＋1，3x 2－y 2＝1消去y ，得(3－a 2)x 2－2ax －2＝0.依题意得⎩⎪⎨⎪⎧3－a 2≠0，Δ>0，即－6<a <6且a ≠±3.(2)设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 1＋x 2＝2a3－a 2，x 1x 2＝－23－a 2.∵以AB 为直径的圆过原点，∴OA ⊥OB ，∴x 1x 2＋y 1y 2＝0，即x 1x 2＋(ax 1＋1)(ax 2＋1)＝0， 即(a 2＋1)x 1x 2＋a (x 1＋x 2)＋1＝0.∴(a 2＋1)·－23－a 2＋a ·2a3－a 2＋1＝0， ∴a ＝±1，满足(1)所求的取值范围． 故a ＝±1.22．解 (1)当a ＝－1时，f (x )＝ln x ＋x ＋2x －1， x ∈(0，＋∞)，所以f ′(x )＝x 2＋x －2x 2，x ∈(0，＋∞)， 因此f ′(2)＝1，即曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线斜率为1. 又f (2)＝ln 2＋2，所以曲线y ＝f (x )在点(2，f (2))处的切线方程为 y －(ln 2＋2)＝x －2，即x －y ＋ln 2＝0.(2)因为f (x )＝ln x －ax ＋1－ax －1，所以f ′(x )＝1x －a ＋a －1x 2＝－ax 2－x ＋1－a x 2，x ∈(0，＋∞)． 令g (x )＝ax 2－x ＋1－a ，x ∈(0，＋∞)．①当a ＝0时，g (x )＝－x ＋1，x ∈(0，＋∞)， 所以当x ∈(0,1)时，g (x )>0，此时f ′(x )<0，函数f (x )单调递减；当x ∈(1，＋∞)时，g (x )<0，此时f ′(x )>0，函数f (x )单调递增． ②当a ≠0时，由f ′(x )＝0，即ax 2－x ＋1－a ＝0，解得x 1＝1，x 2＝1a －1. a ．当a ＝12时，x 1＝x 2，g (x )≥0恒成立，此时f ′(x )≤0，函数f (x )在(0，＋∞)上单调递减．b ．当0<a <12时，1a －1>1， x ∈(0,1)时，g (x )>0，此时f ′(x )<0，函数f (x )单调递减；x ∈⎝⎛⎭⎫1，1a －1时，g (x )<0， 此时f ′(x )>0，函数f (x )单调递增；x ∈⎝⎛⎭⎫1a －1，＋∞时，g (x )>0，此时f ′(x )<0，函数f (x )单调递减．c ．当a <0时，由于1a －1<0. x ∈(0,1)时，g (x )>0，此时f ′(x )<0，函数f (x )单调递减； x ∈(1，＋∞)时，g (x )<0，此时f ′(x )>0，函数f (x )单调递增． 综上所述：当a ≤0时，函数f (x )在(0,1)上单调递减， 在(1，＋∞)上单调递增；当a ＝12时，函数f (x )在(0，＋∞)上单调递减；当0<a <12时，函数f (x )在(0,1)上单调递减，在⎝⎛⎭⎫1，1a －1上单调递增，在⎝⎛⎭⎫1a －1，＋∞上单调递减．模块综合检测(B)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题12小题，每小题5分，共60分)1．已知命题“p ：x ≥4或x ≤0”，命题“q ：x ∈Z ”，如果“p 且q ”与“非q ”同时为假命题，则满足条件的x 为( )A ．{x |x ≥3或x ≤－1，x ∉Z }B ．{x |－1≤x ≤3，x ∉Z }C ．{－1,0,1,2,3}D ．{1,2,3}2．“a >0”是“|a |>0”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件3．已知2x ＋y ＝0是双曲线x 2－λy 2＝1的一条渐近线，则双曲线的离心率是( ) A. 2 B. 3 C. 5 D ．24．已知双曲线的离心率为2，焦点是(－4,0)，(4,0)，则双曲线方程为( ) A.x 24－y 212＝1 B.x 212－y 24＝1 C.x 210－y 26＝1 D.x 26－y 210＝15．已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23＋y 2＝1上，顶点A 是椭圆的一个焦点，且椭圆的另外一个焦点在BC 边上，则△ABC 的周长是( )A ．2 3B ．6C ．4 3D ．126．过点(2，－2)与双曲线x 2－2y 2＝2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22－y 24＝1 B.x 24－y 22＝1 C.y 24－x 22＝1 D.y 22－x 24＝17．曲线y ＝x 3－3x 2＋1在点(1，－1)处的切线方程为( ) A ．y ＝3x －4 B ．y ＝－3x ＋2 C ．y ＝－4x ＋3 D ．y ＝4x －5 8．函数f (x )＝x 2－2ln x 的单调递减区间是( )A ．(0,1]B ．[1，＋∞)C ．(－∞，－1]，(0,1)D ．[－1,0)，(0,1] 9．已知椭圆x 2＋2y 2＝4，则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A ．3 2 B ．2 3C.303D.32 610．设曲线y ＝x ＋1x －1在点(3,2)处的切线与直线ax ＋y ＋1＝0垂直，则a 等于( )A ．2 B.12 C ．－12 D ．－211．若函数y ＝f (x )的导函数在区间[a ，b ]上是增函数，则函数y ＝f (x )在区间[a ，b ]上的图象可能是( )12．已知函数f (x )的导函数f ′(x )＝4x 3－4x ，且f (x )的图象过点(0，－5)，当函数f (x )取得极小值－6时，x 的值应为( )A ．0B ．－1C ．±1D ．1题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．已知双曲线x 2－y 23＝1，那么它的焦点到渐近线的距离为________．14．点P 是曲线y ＝x 2－ln x 上任意一点，则P 到直线y ＝x －2的距离的最小值是________． 15．给出如下三种说法：①四个实数a ，b ，c ，d 依次成等比数列的必要而不充分条件是ad ＝bc . ②命题“若x ≥3且y ≥2，则x －y ≥1”为假命题． ③若p ∧q 为假命题，则p ，q 均为假命题． 其中正确说法的序号为________．16．双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的两个焦点F 1、F 2，若P 为双曲线上一点，且|PF 1|＝2|PF 2|，则双曲线离心率的取值范围为________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)命题p ：方程x 2＋mx ＋1＝0有两个不等的负实数根，命题q ：方程4x 2＋4(m －2)x ＋1＝0无实数根．若“p 或q ”为真命题，“p 且q ”为假命题，求m 的取值范围．18．(12分)F 1，F 2是椭圆的两个焦点，Q 是椭圆上任意一点，从任一焦点向△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线引垂线，垂足为P ，求点P 的轨迹．19.(12分)若r (x )：sin x ＋cos x >m ，s (x )：x 2＋mx ＋1>0.已知∀x ∈R ，r (x )为假命题且s (x )为真命题，求实数m 的取值范围．20．(12分)已知椭圆x2a2＋y2b2＝1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1)，离心率为22，过点B(0，－2)及左焦点F1的直线交椭圆于C，D两点，右焦点设为F2.(1)求椭圆的方程；(2)求△CDF2的面积．21.(12分)已知函数f(x)＝x3＋bx2＋cx＋d的图象过点P(0,2)，且在点M(－1，f(－1))处的切线方程为6x－y＋7＝0.(1)求函数y＝f(x)的解析式；(2)求函数y＝f(x)的单调区间．22．(12分)已知f(x)＝23x3－2ax2－3x (a∈R)，(1)若f(x)在区间(－1,1)上为减函数，求实数a的取值范围；(2)试讨论y＝f(x)在(－1,1)内的极值点的个数．答案1．D2．A [因为|a |>0⇔a >0或a <0，所以a >0⇒|a |>0，但|a |>0 ⇒a >0，所以“a >0”是“|a |>0”的充分不必要条件．]3．C4．A [由题意知c ＝4，焦点在x 轴上，又e ＝c a ＝2，∴a ＝2，∴b 2＝c 2－a 2＝42－22＝12，∴双曲线方程为x 24－y 212＝1.]5．C [设椭圆的另一焦点为F ，由椭圆的定义知|BA |＋|BF |＝23，且|CF |＋|AC |＝23，所以△ABC 的周长＝|BA |＋|BC |＋|AC |＝|BA |＋|BF |＋|CF |＋|AC |＝4 3.]6．D [与双曲线x 22－y 2＝1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22－y 2＝λ，由过点(2，－2)，可解得λ＝－2.所以所求的双曲线方程为y 22－x 24＝1.]7．B [y ′＝3x 2－6x ，∴k ＝y ′|x ＝1＝－3，∴切线方程为y ＋1＝－3(x －1)，∴y ＝－3x ＋2.]8．A [由题意知x >0，若f ′(x )＝2x －2x ＝2(x 2－1)x ≤0，则0<x ≤1，即函数f (x )的递减区间是(0,1]．]9．C [令直线l 与椭圆交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧ x 21＋2y 21＝4 ①x 22＋2y 22＝4 ②①－②得：(x 1＋x 2)(x 1－x 2)＋2(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0，即2(x 1－x 2)＋4(y 1－y 2)＝0，∴k l ＝－12，∴l 的方程：x ＋2y －3＝0，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y －3＝0x 2＋2y 2－4＝0，得6y 2－12y ＋5＝0. ∴y 1＋y 2＝2，y 1y 2＝56.∴|AB |＝⎝⎛⎭⎫1＋1k 2(y 1－y 2)2＝303.] 10．D [y ＝x ＋1x －1， ∴y ′|x ＝3＝－2(x －1)2|x ＝3＝－12. 又∵－a ×⎝⎛⎭⎫－12＝－1，∴a ＝－2.] 11．A [依题意，f ′(x )在[a ，b ]上是增函数，则在函数f (x )的图象上，各点的切线的斜率随着x 的增大而增大，观察四个选项中的图象，只有A 满足．]12．C [f (x )＝x 4－2x 2＋c .因为过点(0，－5)，所以c ＝－5.由f ′(x )＝4x (x 2－1)，得f (x )有三个极值点，列表判断±1均为极小值点，且f (1)＝f (－1)＝－6.] 13. 3 解析 焦点(±2,0)，渐近线：y ＝±3x ，焦点到渐近线的距离为23(3)2＋1＝ 3. 14. 2解析 先设出曲线上一点，求出过该点的切线的斜率，由已知直线，求出该点的坐标，再由点到直线的距离公式求距离．设曲线上一点的横坐标为x 0 (x 0>0)，则经过该点的切线的斜率为k ＝2x 0－1x 0，根据题意得，2x 0－1x 0＝1，∴x 0＝1或x 0＝－12，又∵x 0>0，∴x 0＝1，此时y 0＝1，∴切点的坐标为(1,1)，最小距离为|1－1－2|2＝ 2. 15．①②解析 对①，a ，b ，c ，d 成等比数列，则ad ＝bc ，反之不一定，故①正确；对②，令x ＝5，y ＝6，则x －y ＝－1，所以该命题为假命题，故②正确；对③，p ∧q 假时，p ，q 至少有一个为假命题，故③错误．16．(1,3]解析 设|PF 2|＝m ，则2a ＝||PF 1|－|PF 2||＝m ，2c ＝|F 1F 2|≤|PF 1|＋|PF 2|＝3m .∴e ＝c a ＝2c 2a ≤3，又e >1，∴离心率的取值范围为(1,3]．17．解 命题p ：方程x 2＋mx ＋1＝0有两个不等的负实根⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ＝m 2－4>0m >0⇔m >2. 命题q ：方程4x 2＋4(m －2)x ＋1＝0无实根⇔Δ′＝16(m －2)2－16＝16(m 2－4m ＋3)<0⇔1<m <3.∵“p 或q ”为真，“p 且q ”为假，∴p 为真、q 为假或p 为假、q 为真，则⎩⎪⎨⎪⎧ m >2m ≤1或m ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤21<m <3， 解得m ≥3或1<m ≤2.18．解 设椭圆的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)，F 1，F 2是它的两个焦点，Q 为椭圆上任意一点，QP 是△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线(如图)，连结PO ，过F 2作F 2P ⊥QP 于P 并延长交F 1Q 的延长线于H ，则P 是F 2H 的中点，且|F 2Q |＝|QH |，因此|PO |＝12|F 1H |＝12(|F 1Q |＋|QH |)＝12(|F 1Q |＋|F 2Q |)＝a ，∴点P 的轨迹是以原点为圆心，以椭圆半长轴长为半径的圆(除掉两点即椭圆与x 轴的交点)．19．解 由于sin x ＋cos x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π4∈[－2，2]， ∀x ∈R ，r (x )为假命题即sin x ＋cos x >m 恒不成立．∴m ≥ 2. ①又对∀x ∈R ，s (x )为真命题．∴x 2＋mx ＋1>0对x ∈R 恒成立．则Δ＝m 2－4<0，即－2<m <2. ②故∀x ∈R ，r (x )为假命题，且s (x )为真命题， 应有2≤m <2.20．解 (1)由题意知b ＝1，e ＝c a ＝22，又∵a 2＝b 2＋c 2，∴a 2＝2.∴椭圆方程为x 22＋y 2＝1.(2)∵F 1(－1,0)，∴直线BF 1的方程为y ＝－2x －2，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－2x －2x 22＋y 2＝1，得9x 2＋16x ＋6＝0. ∵Δ＝162－4×9×6＝40>0，∴直线与椭圆有两个公共点，设为C (x 1，y 1)，D (x 2，y 2)， 则⎩⎨⎧ x 1＋x 2＝－169x 1x 2＝23，∴|CD |＝1＋(－2)2|x 1－x 2|＝5·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝5·⎝⎛⎭⎫－1692－4×23＝1092， 又点F 2到直线BF 1的距离d ＝455，故S △CDF 2＝12|CD |·d ＝4910.21．解 (1)由f (x )的图象经过P (0,2)知d ＝2，∴f (x )＝x 3＋bx 2＋cx ＋2，f ′(x )＝3x 2＋2bx ＋c .由在点M (－1，f (－1))处的切线方程是6x －y ＋7＝0，知－6－f (－1)＋7＝0，即f (－1)＝1，f ′(－1)＝6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3－2b ＋c ＝6，－1＋b －c ＋2＝1，即⎩⎪⎨⎪⎧ b －c ＝0，2b －c ＝－3， 解得b ＝c ＝－3.故所求的解析式是f (x )＝x 3－3x 2－3x ＋2.(2)f ′(x )＝3x 2－6x －3，令3x 2－6x －3＝0，即x 2－2x －1＝0.解得x 1＝1－2，x 2＝1＋ 2.当x <1－2或x >1＋2时，f ′(x )>0.当1－2<x <1＋2时，f ′(x )<0.故f (x )＝x 3－3x 2－3x ＋2在(－∞，1－2)和(1＋2，＋∞)内是增函数，在(1－2，1＋2)内是减函数．22．解 (1)∵f (x )＝23x 3－2ax 2－3x ，∴f ′(x )＝2x 2－4ax －3，∵f (x )在区间(－1,1)上为减函数，∴f ′(x )≤0在(－1,1)上恒成立；∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(－1)≤0f ′(1)≤0 得－14≤a ≤14. 故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤－14，14. (2)当a >14时，∵⎩⎨⎧ f ′(－1)＝4⎝⎛⎭⎫a －14>0f ′(1)＝－4⎝⎛⎭⎫a ＋14<0，∴存在x 0∈(－1,1)，使f ′(x 0)＝0，∵f ′(x )＝2x 2－4ax －3开口向上，∴在(－1，x 0)内，f ′(x )>0，在(x 0,1)内，f ′(x )<0，即f (x )在(－1，x 0)内单调递增，在(x 0,1)内单调递减，∴f (x )在(－1,1)内有且仅有一个极值点，且为极大值点．当a <－14时，∵⎩⎨⎧ f ′(－1)＝4⎝⎛⎭⎫a －14<0f ′(1)＝－4⎝⎛⎭⎫a ＋14>0，∴存在x 0∈(－1,1)使f ′(x 0)＝0.∵f ′(x )＝2x 2－4ax －3开口向上，∴在(－1，x 0)内f ′(x )<0，在(x 0,1)内f ′(x )>0.即f (x )在(－1，x 0)内单调递减，在(x 0,1)内单调递增，∴f (x )在(－1,1)内有且仅有一个极值点，且为极小值点．当－14≤a ≤14时，由(1)知f (x )在(－1,1)内递减，没有极值点．综上，当a >14或a <－14时，f (x )在(－1，1)内的极值点的个数为1，当－14≤a ≤14时，f (x )在(－1，1)内的极值点的个数为0.模块综合检测(C)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题12小题，每小题5分，共60分)1．方程x ＝1－4y 2所表示的曲线是( )A ．双曲线的一部分B ．椭圆的一部分C ．圆的一部分D ．直线的一部分2．若抛物线的准线方程为x ＝－7，则抛物线的标准方程为( )A ．x 2＝－28yB ．x 2＝28yC ．y 2＝－28xD ．y 2＝28x3．双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的两条渐近线互相垂直，那么该双曲线的离心率是( )A ．2 B. 3 C. 2 D.324．用a ，b ，c 表示三条不同的直线，γ表示平面，给出下列命题：①若a ∥b ，b ∥c ，则a ∥c ；②若a ⊥b ，b ⊥c ，则a ⊥c ；③若a ∥γ，b ∥γ，则a ∥b ；④若a ⊥γ，b ⊥γ，则a ∥b .其中真命题的序号是( )A ．①②B ．②③C ．①④D ．③④5．已知a 、b 为不等于0的实数，则a b >1是a >b 的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件6．若抛物线y 2＝4x 的焦点是F ，准线是l ，点M (4，m )是抛物线上一点，则经过点F 、M 且与l 相切的圆一共有( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．4个7．若双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2.线段F 1F 2被抛物线y 2＝2bx 的焦点分成5∶3两段，则此双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 6 C.233 D.263 8．已知双曲线与椭圆x 29＋y 225＝1共焦点，它们的离心率之和为245，则此双曲线方程是( )A.x 212－y 24＝1 B ．－x 212＋y 24＝1C.x 24－y 212＝1 D ．－x 24＋y 212＝19．下列四个结论中正确的个数为( )①命题“若x 2<1，则－1<x <1”的逆否命题是“若x >1或x <－1，则x 2>1”；②已知p ：∀x ∈R ，sin x ≤1，q ：若a <b ，则am 2<bm 2，则p ∧q 为真命题；③命题“∃x ∈R ，x 2－x >0”的否定是“∀x ∈R ，x 2－x ≤0”；④“x >2”是“x 2>4”的必要不充分条件．A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个10．设f (x )＝x (ax 2＋bx ＋c ) (a ≠0)在x ＝1和x ＝－1处有极值，则下列点中一定在x 轴上的是( )A ．(a ，b )B ．(a ，c )C ．(b ，c )D ．(a ＋b ，c )11．函数y ＝ln x x 的最大值为( )A ．e －1B ．eC ．e 2 D.10312．已知命题P ：函数y ＝log 0.5(x 2＋2x ＋a )的值域为R ；命题Q ：函数y ＝－(5－2a )x 是R 上的减函数．若P 或Q 为真命题，P 且Q 为假命题，则实数a 的取值范围是( )A ．a ≤1B ．a <2C ．1<a <2D ．a ≤1或a ≥2二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．若函数f (x )＝x 3＋x 2＋mx ＋1是R 上的单调函数，则m 的取值范围是________．14．一动圆圆心在抛物线x 2＝8y 上，且动圆恒与直线y ＋2＝0相切，则动圆必过定点________．15．已知F 1、F 2是椭圆C x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a >b >0)的两个焦点，P 为椭圆C 上一点，PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9，则b ＝________.16．设f (x )、g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数，当x <0时，f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )>0，且g (－3)＝0，则不等式f (x )g (x )<0的解集是________________________________________________________________________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)已知p ：x 2－12x ＋20<0，q ：x 2－2x ＋1－a 2>0 (a >0)．若綈q 是綈p 的充分条 件，求a 的取值范围．18．(12分)已知函数f (x )＝x 3＋bx 2＋cx ＋d 在(－∞，0)上是增函数，在[0,2]上是减函数，且方程f (x )＝0的一个根为2.(1)求c 的值；(2)求证：f (1)≥2.19.(12分) 如图，M 是抛物线y 2＝x 上的一个定点，动弦ME 、MF 分别与x 轴交于不同的点A 、B ，且|MA |＝|MB |.证明：直线EF 的斜率为定值．20．(12分)命题p ：关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4>0，对一切x ∈R 恒成立，命题q ：指数函数f (x )＝(3－2a )x 是增函数，若p 或q 为真，p 且q 为假，求实数a 的取值范围．21.(12分)已知函数f (x )＝ax －ln x ，若f (x )>1在区间(1，＋∞)内恒成立，求实数a 的取值范围．22.（12分）如图所示，已知直线l ：y ＝kx －2与抛物线C ：x 2=－2py （p>0）交于A ，B 两点，O 为坐标原点，OA →＋OB →＝(－4，－12)．(1)求直线l 和抛物线C 的方程；(2)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时，求△ABP 面积的最大值．答案1．B [x ＝1－4y 2，∴x 2＋4y 2＝1 (x ≥0)．即x 2＋y 214＝1 (x ≥0)．]2．D3．C [由已知，b 2a 2＝1，∴a ＝b ，∴c 2＝2a 2，∴e ＝c a ＝2a a ＝ 2.]4．C5．D [如取a ＝－3，b ＝－2，满足a b >1，但不满足a >b .反过来取a ＝1，b ＝－5，满足a >b ，但不满足a b >1，故答案为D.]6．D [因为点M (4，m )在抛物线y 2＝4x 上，所以可求得m ＝±4.由于圆经过焦点F 且和准线l 相切，由抛物线的定义知圆心在抛物线上．又因为圆经过抛物线上的点M ，所以圆心在线段FM 的垂直平分线上，即圆心是线段FM 的垂直平分线与抛物线的交点，结合图形易知对于点M (4,4)和(4，－4)，都各有两个交点，因此一共有4个满足条件的圆．]7．C8．B [由已知得椭圆中a ＝5，b ＝3，∴c ＝4，且它的焦点在y 轴上，故双曲线的焦点也应在y 轴上且为(0,4)和(0，－4)，又椭圆的离心率为e ＝c a ＝45，所以双曲线的离心率为2，即c a ＝2，又c ＝4，∴它的实半轴为2，虚半轴平方为b 2＝c 2－a 2＝16－4＝12， 则双曲线方程为y 24－x 212＝1.]9．B [只有③中结论正确．]10．A11．A [令y ′＝(ln x )′x －ln x ·x ′x2＝1－ln x x 2＝0，x ＝e ，当x >e 时，y ′<0；当x <e 时，y ′>0，y 极大值＝f (e)＝1e ，在定义域内只有一个极值，所以y max ＝1e .]12．C [先化简P 与Q ，建构关于a 的关系式；由函数y ＝log 0.5(x 2＋2x ＋a )的值域为R 知：内层函数u (x )＝x 2＋2x ＋a 恰好取遍(0，＋∞)内的所有实数⇔Δ＝4－4a ≥0⇔a ≤1，即P ⇔a ≤1；同样由y ＝－(5－2a )x 是减函数⇔5－2a >1，即Q ⇔a <2；由P 或Q 为真，P 且Q 为假知，P 与Q 中必有一真一假．故答案为C.]13.⎣⎡⎭⎫13，＋∞解析 f ′(x )＝3x 2＋2x ＋m ，依题意可知f (x )在R 上只能单调递增，所以Δ＝4－12m ≤0，∴m ≥13.14．(0,2)解析 动圆一定过抛物线x 2＝8y 的焦点．15．3解析 由已知，得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|＋|PF 2|＝2a |PF 1|·|PF 2|＝18， ∴|PF 1|2＋|PF 2|2＋36＝4a 2，又|PF 1|2＋|PF 2|2＝4c 2，∴4a 2－4c 2＝36，∴b ＝3.16．(－∞，－3)∪(0,3)解析 设F (x )＝f (x )g (x )，由已知得，F ′(x )＝f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )．当x <0时，F ′(x )>0，∴F (x )在(－∞，0)上为增函数．又∵f (x )为奇函数，g (x )为偶函数．∴F (－x )＝f (－x )g (－x )＝－f (x )g (x )＝－F (x )，∴F (x )为奇函数．∴F (x )在(0，＋∞)上也为增函数．又g (－3)＝0，∴F (－3)＝0，F (3)＝0.∴f (x )g (x )<0的解集为(－∞，－3)∪(0,3)．17．解 p ：{x |2<x <10}，q ：{x |x <1－a ，或x >1＋a }．由綈q ⇒綈p ，得p ⇒q ，于是1＋a <2，∴0<a <1.18．(1)解 ∵f (x )在(－∞，0)上是增函数，在[0,2]上是减函数，∴f ′(0)＝0.∵f ′(x )＝3x 2＋2bx ＋c ，∴f ′(0)＝c ＝0.∴c ＝0.(2)证明 ∵f (2)＝0，∴8＋4b ＋2c ＋d ＝0，而c ＝0，∴d ＝－4(b ＋2)．∵方程f ′(x )＝3x 2＋2bx ＝0的两个根分别为x 1＝0，x 2＝－23b ，且f (x )在[0,2]上是减函数，∴x 2＝－23b ≥2，∴b ≤－3.∴f (1)＝b ＋d ＋1＝b －4(b ＋2)＋1＝－7－3b ≥－7＋9＝2.故f (1)≥2.19．证明 设M (y 20，y 0)，直线ME 的斜率为k (k >0)，则直线MF 的斜率为－k ，直线ME 的方程为y －y 0＝k (x －y 20)．由⎩⎪⎨⎪⎧ y －y 0＝k (x －y 20)y 2＝x 得ky 2－y ＋y 0(1－ky 0)＝0.于是y 0·y E ＝y 0(1－ky 0)k. 所以y E ＝1－ky 0k .同理可得y F ＝1＋ky 0－k. ∴k EF ＝y E －y F x E －x F ＝y E －y F y 2E －y 2F＝1y E ＋y F ＝－12y 0(定值)． 20．解 设g (x )＝x 2＋2ax ＋4，由于关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4>0对一切x ∈R 恒成立，所以函数g (x )的图象开口向上且与x 轴没有交点，故Δ＝4a 2－16<0，∴－2<a <2.函数f (x )＝(3－2a )x 是增函数，则有3－2a >1，即a <1.又由于p 或q 为真，p 且q 为假，可知p 和q 一真一假．①若p 真q 假，则⎩⎪⎨⎪⎧－2<a <2，a ≥1， ∴1≤a <2.②若p 假q 真，则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤－2，或a ≥2，a <1， ∴a ≤－2.综上可知，所求实数a 的取值范围为{a |1≤a <2或a ≤－2}．21．解 由f (x )>1，得ax －ln x －1>0.即a >1＋ln x x 在区间(1，＋∞)内恒成立．设g (x )＝1＋ln x x ，则g ′(x )＝－ln x x 2，∵x >1，∴g ′(x )<0.∴g (x )＝1＋ln x x 在区间(1，＋∞)内单调递减．∴g (x )<g (1)＝1，即1＋ln x x <1在区间(1，＋∞)内恒成立，∴a ≥1.22．解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝kx －2，x 2＝－2py ，得x 2＋2pkx －4p ＝0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－2pk ，y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2)－4＝－2pk 2－4.因为 OA →＋OB →＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)＝(－2pk ，－2pk 2－4)＝(－4，－12)，所以⎩⎪⎨⎪⎧ －2pk ＝－4，－2pk 2－4＝－12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧p ＝1，k ＝2. 所以直线l 的方程为y ＝2x －2，抛物线C 的方程为x 2＝－2y .(2)设P (x 0，y 0)，依题意，抛物线过点P 的切线与l 平行时，△ABP 的面积最大， y ′＝－x ，所以－x 0＝2⇒x 0＝－2，y 0＝－12x 20＝－2，所以P (－2，－2)．此时点P 到直线l 的距离d ＝|2×(－2)－(－2)－2|22＋(－1)2＝45＝455， 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x －2，x 2＝－2y ，得x 2＋4x －4＝0， |AB |＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝1＋22·(－4)2－4×(－4)＝410.∴△ABP 面积的最大值为410×4552＝8 2.。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：阶段质量检测(三) 导数及其应用(含答案解析)
阶段质量检测（三） 导数及其应用(时间： 120分钟 满分：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．若f(x)＝sin α－cos x ，则f′(x)等于( ) A ．sin x B ．cos xC ．cos α＋sin xD ．2sin α＋cos x解析：选A 函数是关于x 的函数，因此sin α是一个常数．2．以正弦曲线y ＝sin x 上一点P 为切点的切线为直线l ，则直线l 的倾斜角的范围是( ) A.⎣⎡⎦⎤0，π4∪⎣⎡⎭⎫3π4，π B ．[0，π) C.⎣⎡⎦⎤π4，3π4D.⎣⎡⎦⎤0，π4∪⎝⎛⎦⎤π2，3π4 解析：选A y ′＝cos x ，∵cos x ∈[－1,1]，∴切线的斜率范围是[－1,1]，∴倾斜角的范围是⎣⎡⎦⎤0，π4∪⎣⎡⎭⎫3π4，π. 3．函数f(x)的定义域为开区间(a ，b)，导函数f′(x)在(a ，b)内的图象如图所示，则函数f(x)在开区间(a ，b)内有极小值点( )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个解析：选A 设极值点依次为x 1，x 2，x 3且a ＜x 1＜x 2＜x 3＜b ，则f(x)在(a ，x 1)，(x 2，x 3)上递增，在(x 1，x 2)，(x 3，b)上递减，因此，x 1，x 3是极大值点，只有x 2是极小值点．4．函数f(x)＝x 2－ln x 的单调递减区间是( ) A. ⎝⎛⎦⎤0，22 B.⎣⎡⎭⎫22，＋∞ C. ⎝⎛⎦⎤－∞，－22，⎝⎛⎭⎫0， 22 D.⎣⎡⎭⎫－22， 0，⎝⎛⎦⎤0，22 解析：选A ∵f′(x)＝2x －1x ＝2x 2－1x ，当0＜x≤22时，f′(x)≤0，故f(x)的单调递减区间为⎝⎛⎦⎤0，22. 5．函数f(x)＝3x －4x 3(x ∈[0,1])的最大值是( ) A ．1 B.12 C ．0D ．－1解析：选A f′(x)＝3－12x 2，令f′(x)＝0， 则x ＝－12(舍去)或x ＝12，f(0)＝0，f(1)＝－1，f ⎝⎛⎭⎫12＝32－12＝1，∴f(x)在[0,1]上的最大值为1.6．函数f(x)＝x 3＋ax 2＋3x －9，已知f(x)在x ＝－3处取得极值，则a ＝( ) A ．2 B ．3 C ．4D ．5解析：选D f′(x)＝3x 2＋2ax ＋3，∵f′(－3)＝0. ∴3×(－3)2＋2a×(－3)＋3＝0，∴a ＝5.7．函数f(x)＝13ax 3＋12ax 2－2ax ＋1的图象经过四个象限，则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫－310，67 B.⎝⎛⎭⎫－85，－316 C.⎝⎛⎭⎫－83，－116 D.⎝⎛⎭⎫－∞，－310∪⎝⎛⎭⎫67，＋∞ 解析：选D f′(x)＝ax 2＋ax －2a ＝a(x ＋2)(x －1)，要使函数f(x)的图象经过四个象限，则f(－2)f(1)<0，即⎝⎛⎭⎫103a ＋1⎝⎛⎭⎫－76a ＋1<0，解得a<－310或a>67. 故选D.8.已知函数f(x)的导函数f′(x)＝a(x －b)2＋c 的图象如图所示，则函数f(x)的图象可能是( )解析：选D 由导函数图象可知，当x<0时，函数f(x)递减，排除A 、B ；当0<x<x 1时，f′(x)>0，函数f(x)递增．因此，当x ＝0时，f(x)取得极小值，故选D.9．定义域为R 的函数f(x)满足f(1)＝1，且f(x)的导函数f′(x)>12，则满足2f(x)<x ＋1的x 的集合为( )A ．{x|－1<x<1}B ．{x|x<1}C ．{x|x<－1或x>1}D ．{x|x>1}解析：选B 令g(x)＝2f(x)－x －1，∵f′(x)>12，∴g′(x)＝2f′(x)－1>0，∴g(x)为单调增函数， ∵f(1)＝1，∴g(1)＝2f(1)－1－1＝0，∴当x<1时， g(x)<0，即2f(x)<x ＋1，故选B.10．某产品的销售收入y 1(万元)是产量x(千台)的函数：y 1＝17x 2，生产成本y 2(万元)是产量x(千台)的函数：y 2＝2x 3－x 2(x ＞0)，为使利润最大，应生产( )A ．6千台B ．7千台C ．8千台D ．9千台解析：选A 设利润为y ，则y ＝y 1－y 2＝17x 2－(2x 3－x 2)＝18x 2－2x 3，y′＝36x －6x 2，令y′＝0得x ＝6或x ＝0(舍)，f(x)在(0,6)上是增函数，在(6，＋∞)上是减函数，∴x ＝6时y 取得最大值．11．已知定义在R 上的函数f(x)，f(x)＋x·f′(x)＜0，若a ＜b ，则一定有( ) A ．af(a)＜bf(b) B ．af(b)＜bf(a) C ．af(a)＞bf(b)D ．af(b)＞bf(a)解析：选C [x·f(x)]′＝x′f(x)＋x·f′(x)＝f(x)＋x·f′(x)＜0， ∴函数x·f(x)是R 上的减函数， ∵a ＜b ，∴af(a)＞bf(b)．12．若函数f(x)＝sin x x ，且0<x 1<x 2<1，设a ＝sin x 1x 1，b ＝sin x 2x 2，则a ，b 的大小关系是( )A ．a>bB ．a<bC ．a ＝bD ．a ，b 的大小不能确定解析：选A f′(x)＝xcos x －sin xx 2，令g(x)＝xcos x －sin x ，则g′(x)＝－xsin x ＋cos x －cos x ＝－xsin x.∵0<x<1，∴g′(x )<0，即函数g(x)在(0,1)上是减函数，得g(x)<g(0)＝0，故f′(x)<0，函数f(x)在(0,1)上是减函数，得a>b ，故选A.二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，满分20分．把答案填在题中的横线上) 13．若f(x)＝13x 3－f′(1)x 2＋x ＋5，则f′(1)＝________.解析：f′(x)＝x 2－2f′(1)x ＋1，令x ＝1，得f′(1)＝23.答案：2314．曲线C ：y ＝ln xx在点(1,0)处的切线的方程为________________． 解析：由y ＝ln xx ，得y′＝1－ln x x 2，所以y′| x ＝1＝1，即切线l 的斜率为1.又切线l 过点(1,0)，所以切线l 的方程为y ＝x －1，即x －y －1＝0.答案：x －y －1＝015．已知函数f(x)满足f(x)＝f(π－x)，且当x ∈⎝⎛⎭⎫－π2，π2时，f(x)＝x ＋sin x ，设a ＝f(1)，b ＝f(2)，c ＝f(3)，则a ，b ，c 的大小关系是________．解析：f(2)＝f(π－2)，f(3)＝f(π－3)， 因为f′(x)＝1＋cos x≥0， 故f(x)在⎝⎛⎭⎫－π2，π2上是增函数， ∵π2>π－2>1>π－3>0， ∴f(π－2)>f(1)>f(π－3)，即c<a<b. 答案：c<a<b 16．若函数f(x)＝4xx 2＋1在区间(m,2m ＋1)上单调递增，则实数m 的取值范围是__________．解析：f′(x)＝4－4x 22＋2，令f′(x)＞0，得－1＜x ＜1，即函数f(x)的增区间为(－1,1)． 又f(x)在(m,2m ＋1)上单调递增， 所以⎩⎪⎨⎪⎧m≥－1，m ＜2m ＋1，2m ＋1≤1.解得－1＜m≤0.答案：(－1,0]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．(本小题满分12分)若函数y ＝f(x)在x ＝x 0处取得极大值或极小值，则称x 0为函数y ＝f(x)的极值点．已知a ，b 是实数，1和－1是函数f(x)＝x 3＋ax 2＋bx 的两个极值点．(1)求a 和b 的值；(2)设函数g(x)的导函数g′(x)＝f(x)＋2，求g(x)的极值点． 解：(1)由题设知f′(x)＝3x 2＋2ax ＋b ，且f′(－1)＝3－2a ＋b ＝0，f′(1)＝3＋2a ＋b ＝0， 解得a ＝0，b ＝－3. (2)由(1)知f(x)＝x 3－3x. 因为f(x)＋2＝(x －1)2(x ＋2)，所以g′(x)＝0的根为x 1＝x 2＝1，x 3＝－2， 于是函数g(x)的极值点只可能是1或－2. 当x ＜－2时，g′(x)＜0；当－2＜x ＜1时， g′(x)＞0，故－2是g(x)的极值点． 当－2＜x ＜1或x ＞1时，g′(x)＞0， 故1不是g(x)的极值点． 所以g(x)的极值点为－2.18. (本小题满分12分)(北京高考)设函数f(x)＝x 22－kln x ，k>0.(1)求f(x)的单调区间和极值；(2)证明：若f(x)存在零点，则f(x)在区间(1， e ]上仅有一个零点． 解：(1)由f(x)＝x 22－kln x(k>0)，得x>0且f′(x)＝x －k x ＝x 2－kx.由f′(x)＝0，解得x ＝k(负值舍去)． f(x)与f′(x)在区间(0，＋∞)上的情况如下：所以，f(x)f(x)在x ＝k 处取得极小值f(k)＝k(1－ln k)2. (2)证明：由(1)知，f(x)在区间(0，＋∞)上的最小值为f(k)＝k(1－ln k)2.因为f(x)存在零点，所以k(1－ln k)2≤0，从而k≥e.当k ＝e 时，f(x)在区间(1，e)上单调递减，且f(e)＝0， 所以x ＝e 是f(x)在区间(1， e ]上的唯一零点．当k>e 时，f(x)在区间(1， e ]上单调递减，且f(1)＝12>0，f(e)＝e －k 2<0，所以f(x)在区间(1， e ]上仅有一个零点．综上可知，若f(x)存在零点，则f(x)在区间(1， e ]上仅有一个零点．19．(本小题满分12分)某公园准备建一个摩天轮，摩天轮的外围是一个周长为k 米的圆．在这个圆上安装座位，且每个座位和圆心处的支点都有一根直的钢管相连．经预算，摩天轮上的每个座位与支点相连的钢管的费用为8k 元/根，且当两相邻的座位之间的圆弧长为x 米时，相邻两座位之间的钢管和其中一个座位的总费用为⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1 024x ＋20)x 100＋2k 元．假设座位等距离分布，且至少有两个座位，所以座位都视为点，且不考虑其他因素，记摩天轮的总造价为y 元．(1)试写出y 关于x 的函数关系式，并写出定义域． (2)当k ＝100米时，试确定座位的个数，使得总造价最低． 解：(1)设摩天轮上总共有n 个座位，则x ＝kn ，则n ＝k x，y ＝8k k x ＋k x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1 024x ＋20)x 100＋2k ＝k 2⎝ ⎛⎪⎫10x ＋1 024x ＋20100， 定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x≤k 2，kx ∈Z . (2)当k ＝100时，则y ＝100⎝⎛⎭⎫1 000x ＋1 024x ＋20， 令f(x)＝1 000x＋1 024x ，则f′(x)＝－1 000x 2＋512×1x ＝－1 000＋512x32x 2， 令f′(x)＝0，所以x 32＝12564⇒x ＝⎝⎛⎭⎫1256423＝2516， 当x ∈⎝⎛⎭⎫0，2516时，f′(x)<0， 即f(x)在x ∈⎝⎛⎭⎫0，2516上单调递减， 当x ∈⎝⎛⎭⎫2516，50时，f′(x)>0， 即f(x)在x ∈⎝⎛⎭⎫2516，50上单调递增，所以总造价y 的最小值在x ＝2516时取到，此时座位个数为1002516＝64个．20．(本小题满分12分)已知函数f(x)＝ln x ＋ax (a>0)．(1)若a ＝1，求函数f(x)的单调区间．(2)若以函数y ＝f(x)(x ∈(0,3])图象上任意一点P(x 0，y 0)为切点的切线的斜率k≤12恒成立，求实数a 的最小值．解：(1)当a ＝1时，f(x)＝ln x ＋1x ，定义域为(0，＋∞)， f′(x)＝1x －1x 2＝x －1x2，当x ∈(0,1)时，f′(x)<0，当x ∈(1，＋∞)时，f′(x)>0， 所以f(x)的单调递减区间为(0,1)，单调递增区间为(1，＋∞)． (2)由(1)知f′(x)＝x －ax 2(0<x≤3)， 则k ＝f′(x 0)＝x 0－a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立， 即a≥⎝⎛⎭⎫－12x 20＋x 0max . 当x 0＝1时，－12x 20＋x 0取得最大值12，所以a≥12，所以a 的最小值为12.21．(本小题满分12分)已知函数f(x)＝x 2－mln x ，h(x)＝x 2－x ＋a. (1)当a ＝0时，f(x)≥h(x)在(1，＋∞)上恒成立，求实数m 的取值范围；(2)当m ＝2时，若函数k(x)＝f(x)－h(x)在区间(1,3)上恰有两个不同零点，求实数a 的取值范围．解：(1)由f(x)≥h(x)，得m≤xln x 在(1，＋∞)上恒成立．令g(x)＝xln x，则g′(x)＝ln x －12， 当x ∈(1，e)时，g′(x)＜0； 当x ∈(e ，＋∞)时，g′(x)＞0，所以g(x)在(1，e)上递减，在(e ，＋∞)上递增． 故当x ＝e 时，g(x)的最小值为g(e)＝e. 所以m≤e.即m 的取值范围是(－∞，e]． (2)由已知可得k(x)＝x －2ln x －a.函数k(x)在(1,3)上恰有两个不同零点，相当于函数φ(x)＝x －2ln x 与直线y ＝a 有两个不同的交点． φ′(x)＝1－2x ＝x －2x，当x ∈(1,2)时，φ′(x)＜0，φ(x)递减， 当x ∈(2,3)时，φ′(x)＞0，φ(x)递增．又φ(1)＝1，φ(2)＝2－2ln 2，φ(3)＝3－2ln 3， 要使直线y ＝a 与函数φ(x)＝x －2ln x 有两个交点， 则2－2ln 2＜a ＜3－2ln 3.即实数a 的取值范围是(2－2ln 2,3－2ln 3)．22．(本小题满分12分)已知函数f(x)＝(x －2)e x ＋a(x －1)2有两个零点． (1)求a 的取值范围；(2)设x 1，x 2是f(x)的两个零点，证明：x 1＋x 2<2. 解：(1)f′(x)＝(x －1)e x ＋2a(x －1)＝(x －1)(e x ＋2a)． ①设a ＝0，则f(x)＝(x －2)e x ，f(x)只有一个零点． ②设a>0，则当x ∈(－∞，1)时，f′(x)<0； 当x ∈(1，＋∞)时，f′(x)>0，所以f(x)在(－∞，1)内单调递减，在(1，＋∞)内单调递增． 又f(1)＝－e ，f(2)＝a ，取b 满足b<0且b<ln a2，则f(b)>a2(b －2)＋a(b －1)2＝a ⎝⎛⎭⎫b 2－32b >0， 故f(x)存在两个零点．③设a<0，由f′(x)＝0得x ＝1或x ＝ln(－2a)． 若a≥－e2，则ln(－2a)≤1，故当x ∈(1，＋∞)时，f′(x)>0，因此f(x)在(1，＋∞)内单调递增． 又当x≤1时，f(x)<0，所以f(x)不存在两个零点． 若a<－e2，则ln(－2a)>1，故当x ∈(1，ln(－2a))时，f′(x)<0； 当x ∈(ln(－2a)，＋∞)时，f′(x)>0.因此f(x)在(1，ln(－2a))内单调递减，在(ln(－2a)，＋∞)内单调递增． 又当x≤1时，f(x)<0，所以f(x)不存在两个零点． 综上，a 的取值范围为(0，＋∞)．(2)证明：不妨设x1<x2，由(1)知，x1∈(－∞，1)，x2∈(1，＋∞)，2－x2∈(－∞，1)，又f(x)在(－∞，1)内单调递减，所以x1＋x2<2等价于f(x1)>f(2－x2)，即f(2－x2)<0.由于f(2－x2)＝－x2e2－x2＋a(x2－1)2，而f(x2)＝(x2－2)ex2＋a(x2－1)2＝0，所以f(2－x2)＝－x2e2－x2－(x2－2)ex2.设g(x)＝－xe2－x－(x－2)e x，则g′(x)＝(x－1)(e2－x－e x)．所以当x>1时，g′(x)<0，而g(1)＝0，故当x>1时，g(x)<0.从而g(x2)＝f(2－x2)<0，故x1＋x2<2.。
高中数学(人教A版)选修1-1全册综合测试题(含详解)
综合测试(时间：120分钟 满分：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．下列说法正确的是( )A ．命题“直角相等”的条件和结论分别是“直角”和“相等”B ．语句“当a >1时，方程x 2－4x ＋a ＝0有实根”不是命题C ．命题“矩形的对角线互相垂直且平分”是真命题D ．命题“当a >4时，方程x 2－4x ＋a ＝0有实根”是假命题 答案 D2．如果命题“綈p 且綈q ”是真命题，那么下列结论中正确的是( )A ．“p 或q ”是真命题B ．“p 且q ”是真命题C ．“綈p ”为真命题D ．以上都有可能解析 若“綈p 且綈q ”是真命题，则綈p ，綈q 均为真命题，即命题p 、命题q 都是假命题，故选C.答案 C3．若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为32，则双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的渐近线方程为( )A ．y ＝±12xB ．y ＝±2xC ．y ＝±4xD ．y ＝±14x解析 由椭圆的离心率e ＝c a ＝32，可知c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝34，∴b a ＝12，故双曲线的渐近线方程为y ＝±12x ，选A.答案 A4．若θ是任意实数，则方程x 2＋y 2sin θ＝4表示的曲线不可能是( )A ．椭圆B ．双曲线C ．抛物线D ．圆解析 当sin θ＝1时，曲线表示圆． 当sin θ<0时，曲线表示的双曲线． 当sin θ>0时，曲线表示椭圆． 答案 C5．曲线y ＝x 3＋1在点(－1,0)处的切线方程为( ) A ．3x ＋y ＋3＝0 B ．3x －y ＋3＝0 C ．3x －y ＝0D ．3x －y －3＝0解析 y ′＝3x 2，∴y ′| x ＝－1＝3，故切线方程为y ＝3(x ＋1)，即3x －y ＋3＝0. 答案 B6．下列命题中，正确的是( )A ．θ＝π4是f (x )＝sin(x －2θ)的图像关于y 轴对称的充分不必要条件B ．|a |－|b |＝|a －b |的充要条件是a 与b 的方向相同C ．b ＝ac 是a ，b ，c 三数成等比数列的充分不必要条件D ．m ＝3是直线(m ＋3)x ＋my －2＝0与mx －6y ＋5＝0互相垂直的充要条件答案 A7．函数f (x )＝x 2＋a ln x 在x ＝1处取得极值，则a 等于( ) A ．2 B ．－2 C ．4D ．－4解析 f (x )的定义域为(0，＋∞)， 又f ′(x )＝2x ＋ax ，∴由题可知，f ′(1)＝2＋a ＝0，∴a ＝－2. 当a ＝－2时，f ′(x )＝2x －2x ＝2(x －1)(x ＋1)x ， 当0<x <1时，f ′(x )<0. 当x >1时，f ′(x )>0， ∴f (x )在x ＝1处取得极值． 故选B. 答案 B8．设P 是椭圆x 29＋y 24＝1上一点，F 1，F 2是椭圆的两个焦点，则cos ∠F 1PF 2的最小值是( )A ．－19B ．－1 C.19D.12解析 由椭圆方程a ＝3，b ＝2，c ＝5， ∴cos ∠F 1PF 2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|F 1F 1|22|PF 1|·|PF 2|＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－|F 1F 2|2－2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2| ＝(2a )2－(2c )2－2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2| ＝162|PF 1|·|PF 2|－1.∵|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|＋|PF 2|2)2＝9， ∴cos ∠F 1PF 2≥162×9－1＝－19，故选A.答案 A9．给出下列三个命题： ①若a ≥b >－1，则a 1＋a ≥b1＋b；②若正整数m 和n 满足m ≤n ，则m (n －m )≤n2；③设P (x 1，y 1)为圆O 1：x 2＋y 2＝9上任一点，圆O 2以Q (a ，b )为圆心且半径为1.当(a －x 1)2＋(b －y 1)2＝2时，圆O 1与圆O 2相切．其中假命题的个数为( ) A ．0个 B ．1个 C ．2个D ．3个解析 考查不等式的性质及其证明，两圆的位置关系．显然命题①正确，命题②用“分析法”便可证明其正确性．命题③：若两圆相切，则两圆心间的距离等于4或2，二者均不符合，故为假命题．故选B.答案 B10．如图所示是y＝f(x)的导数图像，则正确的判断是()①f(x)在(－3,1)上是增函数；②x＝－1是f(x)的极小值点；③f(x)在(2,4)上是减函数，在(－1,2)上是增函数；④x＝2是f(x)的极小值点．A．①②③B．②③C．③④D．①③④解析从图像可知，当x∈(－3，－1)，(2,4)时，f(x)为减函数，当x∈(－1,2)，(4，＋∞)时，f(x)为增函数，∴x＝－1是f(x)的极小值点，x＝2是f(x)的极大值点，故选B.答案 B11．已知双曲线x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)的左、右焦点分别为F1，F2，P是直线l：x＝a2c(c2＝a2＋b2)上一点，且PF1⊥PF2，|PF1|·|PF2|＝4ab，则双曲线的离心率是()A. 2B. 3C. 2D. 3解析 设直线l 与x 轴交于点A ，在Rt △PF 1F 2中，有|PF 1|·|PF 2|＝|F 1F 2|·|P A |，则|P A |＝2ab c ，又|P A |2＝|F 1A |·|F 2A |，则4a 2b 2c 2＝(c －a2c )·(c ＋a 2c )＝c 4－a 4c 2，即4a 2b 2＝b 2(c 2＋a 2)，即3a 2＝c 2，从而e ＝c a ＝ 3.选B.答案 B12．设p ：f (x )＝x 3＋2x 2＋mx ＋1在(－∞，＋∞)内单调递增，q ：m ≥8xx 2＋4对任意x >0恒成立，则p 是q 的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析 f (x )在(－∞，＋∞)内单调递增，则f ′(x )≥0在(－∞，＋∞)上恒成立，即3x 2＋4x ＋m ≥0对任意x ∈R 恒成立，故Δ≤0，即m ≥43；m ≥8x x 2＋4对任意x >0恒成立，即m ≥(8x x 2＋4)max ，因为8x x 2＋4＝8x ＋4x ≤2，当且仅当x ＝2时，“＝”成立，故m ≥2.易知p 是q 的必要不充分条件．答案 B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．以x 24－y 212＝－1的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆方程为________．解析 ∵双曲线y 212－x 24＝1的焦点坐标为(0，±4)，顶点坐标为(0，±23)，∴椭圆的顶点坐标为(0，±4)，焦点坐标为(0，±23)，在椭圆中a ＝4，c ＝23，b 2＝4.∴椭圆的方程为x 24＋y 216＝1. 答案 x 24＋y 216＝114．给出下列三个命题：①函数y ＝tan x 在第一象限是增函数；②奇函数的图像一定过原点；③函数y ＝sin2x ＋cos2x 的最小正周期为π，其中假．命题的序号是________． 解析 ①不正确，如x ＝π4时tan x ＝1，当x ＝9π4时tan x ＝1，而9π4>π4，所以tan x 不是增函数；②不正确，如函数y ＝1x 是奇函数，但图像不过原点；③正确．答案 ①②15．若要做一个容积为324的方底(底为正方形)无盖的水箱，则它的高为________时，材料最省．解析 把材料最省问题转化为水箱各面的面积之和最小问题，然后列出所用材料和面积关于边长a 的函数关系式．设水箱的高度为h ，底面边长为a ，那么V ＝a 2h ＝324，则h ＝324a 2，水箱所用材料的面积是S ＝a 2＋4ah ＝a 2＋1296a ，令S ′＝2a －1296a 2＝0，得a 3＝648，a ＝633，∴h ＝324a 2＝324(633)2＝333，经检验当水箱的高为333时，材料最省． 答案 33316．设m ∈R ，若函数y ＝e x ＋2mx (x ∈R)有大于零的极值点，则m 的取值范围是________．解析 因为函数y ＝e x ＋2mx (x ∈R)有大于零的极值点，所以y ′＝e x ＋2m ＝0有大于0的实根．令y 1＝e x ，y 2＝－2m ，则两曲线的交点必在第一象限．由图像可得－2m >1，即m <－12.答案 m <－12三、解答题(本大题共6个小题，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．(10分)已知抛物线y ＝ax 2＋bx ＋c 过点(1,1)，且在点(2，－1)处与直线y ＝x －3相切，求a ，b ，c 的值．解 本题涉及了3个未知量，由题意可列出三个方程即可求解． ∵y ＝ax 2＋bx ＋c 过点(1,1)， ∴a ＋b ＋c ＝1.①又∵在点(2，－1)处与直线y ＝x －3相切， ∴4a ＋2b ＋c ＝－1. ②∴y ′＝2ax ＋b ，且k ＝1. ∴k ＝y ′| x ＝2＝4a ＋b ＝1，③联立方程①②③得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝3，b ＝－11，c ＝9.18．(12分)已知椭圆C 1：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为63，直线l ：y ＝－x ＋22与以原点为圆心、以椭圆C 1的短半轴长为半径的圆相切．求椭圆C 1的方程．解 ∵e ＝63，∴e 2＝c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝23，∴a 2＝3b 2.∵直线l ：y ＝－x ＋22与圆x 2＋y 2＝b 2相切， ∴222＝b ，∴b ＝2.∴b 2＝4，a 2＝12. ∴椭圆C 1的方程是x 212＋y 24＝1.19．(12分)已知函数f (x )＝ln x ，g (x )＝ax (a >0)，设F (x )＝f (x )＋g (x )． (1)求函数F (x )的单调区间；(2)若以函数y ＝F (x )(x ∈(0,3])图像上任意一点P (x 0，y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立，求实数a 的最小值．解 (1)F (x )＝f (x )＋g (x )＝ln x ＋a x (x >0)，则F ′(x )＝1x －a x 2＝x －ax 2(x >0)，∵a >0，由F ′(x )>0，得x ∈(a ，＋∞)， ∴F (x )在(a ，＋∞)上单调递增； 由F ′(x )<0，得x ∈(0，a )， ∴F (x )在(0，a )上单调递减．∴F (x )的单调递减区间为(0，a )，单调递增区间为(a ，＋∞)．(2)由(1)知F ′(x )＝x －a x 2(0<x ≤3)，则k ＝F ′(x 0)＝x 0－a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立，即a ≥(－12x 20＋x 0)max ，当x 0＝1时，－12x 20＋x 0取得最大值12， ∴a ≥12，∴a min ＝12.20．(12分)已知定点F (0,1)和直线l 1：y ＝－1，过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程；(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P ，Q ，交直线l 1于点R ，求RP →·RQ →的最小值．解 (1)由题设知点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离， ∴点C 的轨迹是以F 为焦点，l 1为准线的抛物线． ∴所求轨迹的方程为x 2＝4y .(2)由题意知，直线l 2的方程可设为y ＝kx ＋1(k ≠0)，与抛物线方程联立消去y 得x 2－4kx －4＝0.设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝4k ，x 1x 2＝－4.又易得点R 的坐标为(－2k ，－1)．∴RP →·RQ →＝(x 1＋2k ，y 1＋1)·(x 2＋2k ，y 2＋1)＝(x 1＋2k )(x 2＋2k )＋(kx 1＋2)(kx 2＋2)＝(1＋k 2)x 1x 2＋(2k ＋2k )(x 1＋x 2)＋4k 2＋4 ＝－4(1＋k 2)＋4k (2k ＋2k )＋4k 2＋4 ＝4(k 2＋1k 2)＋8. ∵k 2＋1k 2≥2，当且仅当k 2＝1时取等号，∴RP →·RQ →≥4×2＋8＝16，即RP →·RQ →的最小值为16.21．(12分)已知函数f (x )＝x 2－8ln x ，g (x )＝－x 2＋14x .(1)求函数f (x )在点(1，f (1))处的切线方程；(2)若函数f (x )与g (x )在区间(a ，a ＋1)上均为增函数，求a 的取值范围；(3)若方程f (x )＝g (x )＋m 有唯一解，试求实数m 的值．解 (1)因为f ′(x )＝2x －8x ，所以切线的斜率k ＝f ′(1)＝－6，又f (1)＝1，故所求的切线方程为y －1＝－6(x －1)，即y ＝－6x ＋7.(2)因为f ′(x )＝2(x ＋2)(x －2)x， 又x >0，所以当x >2时，f ′(x )>0；当0<x <2时，f ′(x )<0.即f (x )在(2，＋∞)上单调递增，在(0,2)上单调递减．又g (x )＝－(x －7)2＋49，所以g (x )在(－∞，7)上单调递增，在(7，＋∞)上单调递减，欲使函数f (x )与g (x )在区间(a ，a ＋1)上均为增函数，则⎩⎪⎨⎪⎧a ≥2，a ＋1≤7，解得2≤a ≤6.故a 的取值范围是[2,6] (3)原方程等价于2x 2－8ln x －14x ＝m ，令h (x )＝2x 2－8ln x －14x ，则原方程即为h (x )＝m .因为当x >0时原方程有唯一解，所以函数y ＝h (x )与y ＝m 的图像在y 轴右侧有唯一的交点．又h ′(x )＝4x －8x －14＝2(x －4)(2x ＋1)x，且x >0， 所以当x >4时，h ′(x )>0；当0<x <4时，h ′(x )<0.即h (x )在(4，＋∞)上单调递增，在(0,4)上单调递减，故h (x )在x ＝4处取得最小值，从而当x >0时原方程有唯一解的充要条件是m ＝h (4)＝－16ln2－24.22．(12分)已知椭圆的中心在原点，焦点在x 轴上，离心率为32，且经过点M (4,1)，直线l ：y ＝x ＋m 交椭圆于A ，B 两点．(1)求椭圆的方程；(2)若直线l 不过点M ，试问直线MA ，MB 与x 轴能否围成等腰三角形？解 (1)根据题意，设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，因为e ＝32，a 2－b 2＝c 2，所以a 2＝4b 2.又椭圆过点M (4,1)，所以16a 2＋1b 2＝1，则可得b 2＝5，a 2＝20，故椭圆的方程为x 220＋y 25＝1.(2)将y ＝x ＋m 代入x 220＋y 25＝1并整理得5x 2＋8mx ＋4m 2－20＝0，Δ＝(8m )2－20(4m 2－20)>0，得－5<m <5.设直线MA ，MB 的斜率分别为k 1和k 2，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－8m 5，x 1x 2＝4m 2－205.k1＋k2＝y1－1x1－4＋y2－1 x2－4＝(y1－1)(x2－4)＋(y2－1)(x1－4)(x1－4)(x2－4).上式分子＝(x1＋m－1)(x2－4)＋(x2＋m－1)·(x1－4) ＝2x1x2＋(m－5)(x1＋x2)－8(m－1)＝2(4m2－20)5－8m(m－5)5－8(m－1)＝0，即k1＋k2＝0.所以直线MA，MB与x轴能围成等腰三角形．。
高中数学人教A版选修1-1 模块综合测评 Word版含答案
模块综合测评(时间分钟，满分分)一、选择题(本大题共小题，每小题分，共分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)．(·北京高考)设，是实数，则“>”是“>”的( )．充分而不必要条件．必要而不充分条件．既不充分也不必要条件．充要条件【解析】设＝，＝－，则有>，但<，故>⇒>；设＝－，＝，显然>，但<，即>⇒>.故“>”是“>”的既不充分也不必要条件．【答案】．过点(，－)的抛物线的标准方程为( )．＝或＝－．＝．＝－或＝．＝－或＝【解析】(，－)在第四象限，所以抛物线只能开口向右或向下，设方程为＝(＞)或＝－(＞)，代入(，－)得＝或＝－.故选.【答案】．(·南阳高二检测)下列命题中，正确命题的个数是( )①命题“若－＋＝，则＝”的逆否命题为“若≠，则－＋≠”；②“∨为真”是“∧为真”的充分不必要条件；③若∧为假命题，则，均为假命题；④对命题：∃∈，使得＋＋<，则¬：∀∈，均有＋＋≥.．．．．【解析】①正确；②由∨为真可知，，至少有一个是真命题即可，所以∧不一定是真命题；反之，∧是真命题，，均为真命题，所以∨一定是真命题，②不正确；③若∧为假命题，则，至少有一个假命题，③不正确；④正确．【答案】．函数()＝＋′()，则(－)与()的大小关系为( )．(－)<()．(－)＝()．无法确定．(－)>()【解析】′()＝＋′()，令＝，得′()＝＋′()，∴′()＝－.∴()＝＋·′()＝－，()＝－，(－)＝.∴(－)>()．【答案】．(·福建高考)命题“∀∈[，＋∞)，＋≥”的否定是( )．∀∈(－∞，)，＋<．∀∈(－∞，)，＋≥．∃∈[，＋∞)，＋<．∃∈[，＋∞)，＋≥【解析】故原命题的否定为：∃∈[，＋∞)，＋<.故选.【答案】．已知双曲线的离心率＝，且与椭圆＋＝有相同的焦点，则该双曲线的渐近线方程为( )．＝±．＝±．＝±．＝±【解析】双曲线的焦点为(±)，＝＝，∴＝，＝＝，∴渐近线方程。
(人教版)高中数学选修1-1检测模块综合检测(A) Word版含答案
模块综合检测()一、选择题(本大题共小题，每小题分，共分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)．命题“任意的∈－＋<”的否定是( )．不存在∈－＋<．存在∈－＋<．存在∈－＋≥．对任意的∈－＋≥解析：全称命题的否定是特称命题，所以该命题的否定是：存在∈－＋≥.答案：．已知()＝＋＋，则′()等于( )．＋．＋·＋．＋·．＋·解析：( )′＝，注意避免出现( )′＝的错误．答案：．下列选项中，是的必要不充分条件的是( )．：＋>＋，：>且>．：>，>，：()＝－(>，且≠)的图象不过第二象限．：＝，：＝．：>，：()＝(>，且≠)在(，＋∞)上为增函数解析：，中是的充分不必要条件，中是的充要条件．答案：．函数()＝＋在＝处取得极值，则的值为( )．．－．．－解析：′()＝＋，令′()＝，得＝－，由题意知，当＝－时，原函数在＝处取得极值．答案：．下列四个命题：①“若＋＝，则实数，均为”的逆命题；②“相似三角形的面积相等”的否命题；③“∩＝，则⊆”的逆否命题；④“末位数不是的数都能被整除”的逆否命题．其中真命题为( )．①②．②③．①③．③④解析：①的逆命题为“若实数、均为，则＋＝”，是正确的；③中，∵“∩＝，则⊆”是正确的，∴它的逆否命题也正确．答案：．两曲线＝＋＋与＝－相切于点(，－)处，则，的值分别为( )．．，－．－．－，－解析：点(，－)在曲线＝＋＋上，可得＋＋＝，①又′＝＋，′＝＝＋＝，∴＝－，代入①，可得＝－.答案：．已知椭圆＋＝(>>)，为椭圆上一动点，为椭圆的左焦点，则线段的中点的轨迹是( ) ．椭圆．圆．双曲线的一支．线段解析：∵为的中点，为的中点，∴＝，又＋＝，∴＋＝＋＝.∴的轨迹是以，为焦点的椭圆．答案：．函数()＝(－)的单调递增区间是( )．(－∞，) ．()．() ．(，＋∞)解析：′()＝＋(－)＝(－)，由′()>，得>.∴()在(，＋∞)上是递增的．答案：．设，是椭圆＋＝的两个焦点，是椭圆上一点，且到两个焦点的距离之差为，则△是( )．钝角三角形．锐角三角形．斜三角形．直角三角形解析：由椭圆的定义，知＋＝＝，由题可得－＝，则＝，＝.又＝＝，。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：2.1.1 椭圆及其标准方程(含答案解析)
课时跟踪检测（六） 椭圆及其标准方程层级一 学业水平达标1．设P 是椭圆x 225＋y 216＝1上的点，若F 1，F 2是椭圆的两个焦点，则|PF 1|＋|PF 2|等于( )A ．4B ．5C ．8D ．10解析：选D 根据椭圆的定义知，|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝2×5＝10，故选D ．2．已知△ABC 的顶点B ，C 在椭圆x 23＋y 2＝1上，顶点A 是椭圆的一个焦点，且椭圆的另外一个焦点在BC 边上，则△ABC 的周长是( )A ．2 3B ．6C ．4 3D ．12解析：选C 由于△ABC 的周长与焦点有关，设另一焦点为F ，利用椭圆的定义，|BA|＋|BF|＝23，|CA|＋|CF|＝23，便可求得△ABC 的周长为43．3．命题甲：动点P 到两定点A ，B 的距离之和|PA|＋|PB|＝2a(a>0，常数)；命题乙：P 点轨迹是椭圆．则命题甲是命题乙的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充分且必要条件D ．既不充分又不必要条件解析：选B 利用椭圆定义．若P 点轨迹是椭圆，则|PA|＋|PB|＝2a(a>0，常数)，∴甲是乙的必要条件．反过来，若|PA|＋|PB|＝2a(a>0，常数)是不能推出P 点轨迹是椭圆的．这是因为：仅当2a>|AB|时，P 点轨迹才是椭圆；而当2a ＝|AB|时，P 点轨迹是线段AB ；当2a<|AB|时，P 点无轨迹，∴甲不是乙的充分条件．综上，甲是乙的必要不充分条件．4．如果方程x 2a 2＋y 2a ＋6＝1表示焦点在x 轴上的椭圆，则实数a 的取值范围是( )A ．a>3B ．a<－2C ．a>3或a<－2D ．a>3或－6<a<－2解析：选D 由a 2>a ＋6>0得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2－a －6>0，a ＋6>0，所以⎩⎪⎨⎪⎧a<－2或a>3，a>－6，所以a>3或－6<a<－2．5．已知P 为椭圆C 上一点，F 1，F 2为椭圆的焦点，且|F 1F 2|＝23，若|PF 1|与|PF 2|的等差中项为|F 1F 2|，则椭圆C 的标准方程为( )A ．x 212＋y 29＝1B ．x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1C ．x 29＋y 212＝1D ．x 248＋y 245＝1或x 245＋y 248＝1解析：选B 由已知2c ＝|F 1F 2|＝23，∴c ＝3． ∵2a ＝|PF 1|＋|PF 2|＝2|F 1F 2|＝43， ∴a ＝23．∴b 2＝a 2－c 2＝9．故椭圆C 的标准方程是x 212＋y 29＝1或x 29＋y 212＝1．6．椭圆x 2m ＋y 24＝1的焦距是2，则m 的值是________．解析：当椭圆的焦点在x 轴上时，a 2＝m ，b 2＝4，c 2＝m －4，又2c ＝2，∴c ＝1． ∴m －4＝1，m ＝5．当椭圆的焦点在y 轴上时，a 2＝4，b 2＝m ， ∴c 2＝4－m ＝1， ∴m ＝3． 答案：3或57．已知椭圆C 经过点A(2,3)，且点F(2,0)为其右焦点，则椭圆C 的标准方程为________________．解析：法一：依题意，可设椭圆C 的方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a>b>0)，且可知左焦点为F′(－2,0)．从而有⎩⎪⎨⎪⎧ c ＝2，2a ＝|AF|＋|AF′|＝3＋5＝8，解得⎩⎪⎨⎪⎧c ＝2，a ＝4.又a 2＝b 2＋c 2，所以b 2＝12， 故椭圆C 的标准方程为x 216＋y 212＝1．法二：依题意，可设椭圆C 的方程为x 2a 2＋y 2b2＝1(a>b>0)，则⎩⎪⎨⎪⎧4a 2＋9b 2＝1，a 2－b 2＝4，解得b 2＝12或b 2＝－3(舍去)，从而a 2＝16．所以椭圆C 的标准方程为x 216＋y 212＝1．答案：x 216＋y 212＝18．椭圆的两焦点为F 1(－4,0)，F 2(4,0)，点P 在椭圆上，若△PF 1F 2的面积最大为12，则椭圆方程为__________．解析：如图，当P 在y 轴上时△PF1F 2的面积最大，∴12×8b ＝12，∴b ＝3． 又∵c ＝4，∴a 2＝b 2＋c 2＝25． ∴椭圆的标准方程为x 225＋y 29＝1．答案：x 225＋y 29＝19．设F 1，F 2分别是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a>b>0)的左、右焦点．设椭圆C 上一点⎝⎛⎭⎫3，32到两焦点F 1，F 2的距离和等于4，写出椭圆C 的方程和焦点坐标．解：由点⎝⎛⎭⎫3，32在椭圆上，得 3 2a 2＋⎝⎛⎭⎫322b 2＝1，又2a ＝4，所以椭圆C 的方程为x 24＋y 23＝1，焦点坐标分别为(－1,0)，(1,0)．10．已知椭圆C 与椭圆x 2＋37y 2＝37的焦点F 1，F 2相同，且椭圆C 过点⎝⎛⎭⎫572，－6．(1)求椭圆C 的标准方程；(2)若P ∈C ，且∠F 1PF 2＝π3，求△F 1PF 2的面积．解：(1)因为椭圆x 237＋y 2＝1的焦点坐标为(－6,0)，(6,0)．所以设椭圆C 的标准方程为x 2a 2＋y 2a 2－36＝1(a 2>36)．将点⎝⎛⎭⎫572，－6的坐标代入整理得4a 4－463a 2＋6 300＝0，解得a 2＝100或a 2＝634(舍去)，所以椭圆C 的标准方程为x 2100＋y 264＝1．(2)因为P 为椭圆C 上任一点， 所以|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝20． 由(1)知c ＝6，在△PF 1F 2中，|F 1F 2|＝2c ＝12， 所以由余弦定理得：|F 1F 2|2＝|PF 1|2＋|PF 2|2－2|PF 1|·|PF 2|cos π3，即122＝|PF 1|2＋|PF 2|2－|PF 1|·|PF 2|．因为|PF 1|2＋|PF 2|2＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－2|PF 1|·|PF 2|， 所以122＝(|PF 1|＋|PF 2|)2－3|PF 1|·|PF 2|． 所以122＝202－3|PF 1||PF 2|．所以|PF 1|·|PF 2|＝202－1223＝32×83＝2563．S △PF 1F 2＝12|PF 1|·|PF 2|sin π3＝12×2563×32＝6433．所以△F 1PF 2的面积为6433．层级二 应试能力达标1．下列说法中正确的是( )A ．已知F 1(－4,0)，F 2(4,0)，平面内到F 1，F 2两点的距离之和等于8的点的轨迹是椭圆B ．已知F 1(－4,0)，F 2(4,0)，平面内到F 1，F 2两点的距离之和等于6的点的轨迹是椭圆C ．平面内到点F 1(－4,0)，F 2(4,0)两点的距离之和等于点M(5,3)到F 1，F 2的距离之和的点的轨迹是椭圆D ．平面内到点F 1(－4,0)，F 2(4,0)距离相等的点的轨迹是椭圆解析：选C A 中，|F 1F 2|＝8，则平面内到F 1，F 2两点的距离之和等于8的点的轨迹是线段，所以A 错误；B 中，到F 1，F 2两点的距离之和等于6，小于|F 1F 2|，这样的轨迹不存在，所以B 错误；C 中，点M(5,3)到F 1，F 2两点的距离之和为 5＋4 2＋32＋ 5－4 2＋32＝410>|F 1F 2|＝8，则其轨迹是椭圆，所以C 正确；D 中，轨迹应是线段F 1F 2的垂直平分线，所以D 错误．故选C ．2．椭圆x 225＋y 29＝1的焦点为F 1，F 2，P 为椭圆上的一点，已知PF 1 ·PF 2 ＝0，则△F 1PF 2的面积为( )A ．9B ．12C ．10D ．8解析：选A ∵PF 1 ·PF 2＝0，∴PF 1⊥PF 2．∴|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2且|PF 1|＋|PF 2|＝2a ． 又a ＝5，b ＝3，∴c ＝4，∴⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|2＋|PF 2|2＝64， ①|PF 1|＋|PF 2|＝10. ② ②2－①，得2|PF 1|·|PF 2|＝36， ∴|PF 1|·|PF 2|＝18， ∴△F 1PF 2的面积为 S ＝12·|PF 1|·|PF 2|＝9．3．若α∈⎝⎛⎭⎫0，π2，方程x 2sin α＋y 2cos α＝1表示焦点在y 轴上的椭圆，则α的取值范围是( )A ．⎝⎛⎭⎫π4，π2B ．⎝⎛⎦⎤0，π4 C ．⎝⎛⎭⎫0，π4 D ．⎣⎡⎭⎫π4，π2解析：选A 易知sin α≠0，cos α≠0，方程x 2sin α＋y 2cos α＝1可化为x 21sin α＋y 21cos α＝1．因为椭圆的焦点在y 轴上，所以1cos α>1sin α>0，即sin α>cos α>0．又α∈⎝⎛⎭⎫0，π2，所以π4<α<π2． 4．已知P 为椭圆x 225＋y 216＝1上的一点，M ，N 分别为圆(x ＋3)2＋y 2＝1和圆(x －3)2＋y 2＝4上的点，则|PM|＋|PN|的最小值为( )A ．5B ．7C ．13D ．15解析：选B 由题意知椭圆的两个焦点F 1，F 2分别是两圆的圆心：且|PF 1|＋|PF 2|＝10，从而|PM|＋|PN|的最小值为|PF 1|＋|PF 2|－1－2＝7．5．若椭圆2kx 2＋ky 2＝1的一个焦点为(0，－4)，则k 的值为________．解析：易知k≠0，方程2kx 2＋ky 2＝1变形为y 21k ＋x 212k＝1，所以1k －12k ＝16，解得k ＝132．答案：1326．已知椭圆C ：x 29 ＋y 24＝1，点M 与C 的焦点不重合．若M 关于C 的焦点的对称点分别为A ，B ，线段MN 的中点在C 上，则 |AN|＋|BN|＝________．解析：取MN 的中点G ，G 在椭圆C 上，因为点M 关于C 的焦点F 1，F 2的对称点分别为A ，B ，故有|GF 1|＝12|AN|，|GF 2|＝12|BN|，所以|AN|＋|BN|＝2(|GF 1|＋|GF 2|)＝4a ＝12．答案：127．已知点P 在椭圆上，且P 到椭圆的两个焦点的距离分别为5,3．过P 且与椭圆的长轴垂直的直线恰好经过椭圆的一个焦点，求椭圆的标准方程．解：法一：设所求的椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a>b>0)或y 2a 2＋x 2b2＝1(a>b>0)，由已知条件得⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ＝5＋3， 2c 2＝52－32，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝4，c ＝2， 所以b 2＝a 2－c 2＝12．于是所求椭圆的标准方程为x 216＋y 212＝1或y 216＋x 212＝1．法二：设所求的椭圆方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a>b>0)或y 2a 2＋x 2b 2＝1(a>b>0)，两个焦点分别为F 1，F 2．由题意知2a ＝|PF 1|＋|PF 2|＝3＋5＝8，所以a ＝4． 在方程x 2a 2＋y 2b 2＝1中，令x ＝±c ，得|y|＝b 2a ；在方程y 2a 2＋x 2b 2＝1中，令y ＝±c ，得|x|＝b 2a ．依题意有b 2a＝3，得b 2＝12．于是所求椭圆的标准方程为x 216＋y 212＝1或y 216＋x 212＝1．8． 如图在圆C ：(x ＋1)2＋y 2＝25内有一点A(1,0)．Q 为圆C 上一点，AQ 的垂直平分线与C ，Q 的连线交于点M ，求点M 的轨迹方程．解：如图，连接MA ．由题意知点M 在线段CQ 上，从而有|CQ|＝|MQ|＋|MC|．又点M 在AQ 的垂直平分线上，则|MA|＝|MQ|，故|MA|＋|MC|＝|CQ|＝5．又A(1,0)，C(－1,0)，故点M 的轨迹是以(1,0)，(－1,0)为焦点的椭圆，且2a ＝5，故a ＝52，c ＝1，b 2＝a 2－c 2＝254－1＝214．故点M 的轨迹方程为x 2254＋y 2214＝1．。
2019-2020学年高中数学人教版选修1-1模块综合检测(一) Word版含解析
模块综合检测（一）(时间120分钟，满分150分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分)1．(湖南高考)设命题p ：∀x ∈R ，x 2＋1>0 ，则綈p 为( ) A ．∃x 0∈R ，x 20＋1>0 B ．∃x 0∈R ，x 20＋1≤0 C ．∃x 0∈R ，x 20＋1<0D ．∀x ∈R ，x 2＋1≤0解析：选B 全称命题的否定，要对结论进行否定，同时要把全称量词换成存在量词，故命题p 的否定为“∃x 0∈R ，x 20＋1≤0”，所以选B.2．对∀k ∈R ，则方程x 2＋ky 2＝1所表示的曲线不可能是( ) A ．两条直线 B ．圆 C ．椭圆或双曲线D ．抛物线解析：选D 由k ＝0,1及k ＞0且k ≠1，或k ＜0分别讨论可知：方程x 2＋ky 2＝1不可能为抛物线． 3．曲线y ＝13x 3－x 2＋5在x ＝1处的切线的倾斜角是( )A.π6 B.π3 C.π4D.3π4解析：选D ∵y ＝13x 3－x 2＋5，∴y ′＝x 2－2x .∴y ′|x ＝1＝1－2＝－1. ∴tan θ＝－1，即θ＝34π.4．以双曲线x24－y212＝－1的焦点为顶点，顶点为焦点的椭圆方程为( )A.x216＋y212＝1 B.x212＋y216＝1 C.x216＋y24＝1 D.x24＋y216＝1 解析：选D 由x24－y212＝－1得y212－x24＝1.∴双曲线的焦点为(0,4)，(0，－4)， 顶点坐标为(0,23)，(0，－23).∴椭圆方程为x24＋y216＝1.5．设点P (x ，y )，则“x ＝2且y ＝－1”是“点P 在直线l ：x ＋y －1＝0上”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选A “x ＝2且y ＝－1”满足方程x ＋y －1＝0， 故“x ＝2且y ＝－1”可推得“点P 在直线l ：x ＋y －1＝0上”； 但方程x ＋y －1＝0有无数多个解，故“点P 在直线l ：x ＋y －1＝0上”不能推得“x ＝2且y ＝－1”．故“x ＝2且y ＝－1”是“点P 在直线l ：x ＋y －1＝0上”的充分不必要条件． 6．函数f (x )＝x 2＋2xf ′(1)，则f (－1)与f (1)的大小关系为( ) A ．f (－1)＝f (1) B ．f (－1)＜f (1) C ．f (－1)＞f (1)D ．无法确定解析：选C f ′(x )＝2x ＋2f ′(1)， 令x ＝1，得f ′(1)＝2＋2f ′(1)， ∴f ′(1)＝－2.∴f (x )＝x 2＋2x ·f ′(1)＝x 2－4x ， f (1)＝－3，f (－1)＝5. ∴f (－1)＞f (1)． 7．(新课标全国卷Ⅱ)函数f (x )在x ＝x 0处导数存在．若p ：f ′(x 0)＝0；q ：x ＝x 0是f (x )的极值点，则( )A ．p 是q 的充要条件B ．p 是 q 的充分条件，但不是q 的必要条件C ．p 是 q 的必要条件，但不是q 的充分条件D ．p 既不是q 的充分条件，也不是 q 的必要条件 解析：选C 设f (x )＝x 3，f ′(0)＝0，但是f (x )是单调增函数，在x ＝0处不存在极值，故“若p ，则q ”是一个假命题，由极值的定义可得“若q ，则p ”是一个真命题．8．已知过抛物线y 2＝4x 的焦点F 的直线l 与抛物线相交于A ，B 两点，若线段AB 的中点M 的横坐标为3，则线段AB 的长度为( )A ．6B ．8C ．10D ．12解析：选B 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，由中点坐标公式得x 1＋x 2＝6，由抛物线定义得|AB |＝x 1＋x 2＋p ＝8.9.(浙江高考)已知函数y ＝f (x )的图象是下列四个图象之一，且其导函数y ＝f ′(x )的图象如右图所示，则该函数的图象是( )解析：选B 由函数f (x )的导函数y ＝f ′(x )的图象自左至右是先增后减，可知函数y ＝f (x )图象的切线的斜率自左至右先增大后减小．10．若直线y ＝2x 与双曲线x2a2－y2b2＝1(a ＞0，b ＞0)有公共点，则双曲线的离心率的取值范围为( )A ．(1，5)B ．(5，＋∞)C ．(1，5 ]D ．[5，＋∞)解析：选B 双曲线的两条渐近线中斜率为正的渐近线为y ＝b a x .由条件知，应有ba＞2，故e ＝ca＝a2＋b2a＝ 1＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2＞5.11．若函数f (x )＝kx 3＋3(k －1)x 2－k 2＋1在区间(0,4)上是减函数，则k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，13B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0，13C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0，13 D.⎝⎛⎦⎥⎤－∞，13解析：选D f ′(x )＝3kx 2＋6(k －1)x .由题意知3kx 2＋6(k －1)x ≤0， 即kx ＋2k －2≤0在(0,4)上恒成立， 得k ≤2x ＋2，x ∈(0,4)．又∵13<2x ＋2<1，∴k ≤13.12．设e 1，e 2分别为具有公共焦点F 1与F 2的椭圆和双曲线的离心率，P 为两曲线的一个公共点，且满足PF1―→·PF2―→＝0，则错误!的值为( )A.12 B ．1 C ．2D ．4解析：选C 设椭圆长半轴长为a 1，双曲线实半轴长为a 2， 则|PF 1|＋|PF 2|＝2a 1，||PF 1|－|PF 2||＝2a 2. 平方相加得|PF 1|2＋|PF 2|2＝2a 21＋2a 2. 又∵PF1―→·PF2―→＝0，∴PF 1⊥PF 2， ∴|PF 1|2＋|PF 2|2＝|F 1F 2|2＝4c 2， ∴a 21＋a 2＝2c 2， ∴a21c2＋a22c2＝2， 即1e21＋1e22＝e21＋e22e21e22＝2.二、填空题(本题共4小题，每小题5分，共20分)13．已知p (x )：x 2＋2x －m ＞0，如果p (1)是假命题，p (2)是真命题，则实数m 的取值范围是________． 解析：因为p (1)是假命题，所以1＋2－m ≤0，解得m ≥3.又因为p (2)是真命题，所以4＋4－m ＞0，解得m ＜8.故实数m 的取值范围是3≤m ＜8.答案：[3,8)14．过曲线y ＝x ＋1x2(x ＞0)上横坐标为1的点的切线方程为________________．解析：∵y ′＝错误!＝错误!， ∴该切线的斜率k ＝y ′|x ＝1＝－3， 又当x ＝1时，y ＝2，则所求的切线方程为y －2＝－3(x －1)， 即3x ＋y －5＝0.答案：3x ＋y －5＝0 15．椭圆Γ：x2a2＋y2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，焦距为2c .若直线y ＝3(x ＋c )与椭圆Γ的一个交点M 满足∠MF 1F 2＝2∠MF 2F 1，则该椭圆的离心率等于________．解析：直线y ＝3(x ＋c )过点F 1(－c,0)，且倾斜角为60°，所以∠MF 1F 2＝60°，从而∠MF 2F 1＝30°， 所以MF 1⊥MF 2.在Rt △MF 1F 2中，|MF 1|＝c ，|MF 2|＝3c ，所以该椭圆的离心率e ＝2c2a ＝2c c ＋3c＝3－1.答案：3－116．下列命题中，正确命题的序号是________．①可导函数f (x )在x ＝1处取极值则f ′(1)＝0；②若p 为：∃x 0∈R ，x 20＋2x 0＋2≤0，则綈p 为：∀x ∈R ，x 2＋2x ＋2＞0；③若椭圆x216＋y225＝1两焦点为F 1，F 2，弦AB 过F 1点，则△ABF 2的周长为16.解析：命题③中，椭圆焦点在y 轴上，a 2＝25，故△ABF 2的周长为4a ＝20，故命题③错误． 答案：①②三、解答题(本题共6小题，共70分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(本小题满分10分)已知命题p ：方程x22＋y2m＝1表示焦点在y 轴上的椭圆；命题q ：f (x )＝43x 3－2mx 2＋(4m －3)x －m 在(－∞，＋∞)上单调递增．若(綈p )∧q 为真，求m 的取值范围．解：p 真时，m >2.q 真时，f ′(x )＝4x 2－4mx ＋4m －3≥0在R 上恒成立． Δ＝16m 2－16(4m －3)≤0,1≤m ≤3. ∵(綈p )∧q 为真，∴p 假，q 真．∴⎩⎪⎨⎪⎧m≤2，1≤m≤3，即1≤m ≤2. ∴m 的取值范围为[1,2]．18．(本小题满分12分)斜率为2的直线l 在双曲线x23－y22＝1上截得的弦长为6，求l 的方程．解：设直线l 的方程为y ＝2x ＋m ，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x ＋m ，x23－y22＝1，得10x 2＋12mx ＋3(m 2＋2)＝0.(*)设直线l 与双曲线交于A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)两点， 由根与系数的关系，得x 1＋x 2＝－65m ，x 1x 2＝310(m 2＋2)．∴|AB |2＝(x 1－x 2)2＋(y 1－y 2)2 ＝5(x 1－x 2)2 ＝5[(x 1＋x 2)2－4x 1x 2] ＝5错误!. ∵|AB |＝6，∴365m 2－6(m 2＋2)＝6.∴m 2＝15，m ＝±15. 由(*)式得Δ＝24m 2－240， 把m ＝±15代入上式，得Δ>0， ∴m 的值为±15，∴所求l 的方程为y ＝2x ±15.19．(本小题满分12分)设函数f (x )＝2x 3－3(a ＋1)x 2＋6ax ＋8，其中a ∈R. (1)若f (x )在x ＝3处取得极值，求常数a 的值； (2)若f (x )在(－∞，0)上为增函数，求a 的取值范围． 解：(1)f ′(x )＝6x 2－6(a ＋1)x ＋6a ＝6(x －a )(x －1)． 因为f (x )在x ＝3处取得极值，所以f ′(3)＝6(3－a )(3－1)＝0，解得a ＝3. 经检验知，当a ＝3时，x ＝3为f (x )的极值点．(2)令f ′(x )＝6(x －a )(x －1)＝0， 解得x 1＝a ，x 2＝1.当a ＜1时，若x ∈(－∞，a )∪(1，＋∞)， 则f ′(x )＞0，所以f (x )在(－∞，a )和(1，＋∞)上为增函数， 故当0≤a ＜1时，f (x )在(－∞，0)上为增函数； 当a ≥1时，若x ∈(－∞，1)∪(a ，＋∞)， 则f ′(x )＞0，所以f (x )在(－∞，1)和(a ，＋∞)上为增函数， 所以f (x )在(－∞，0)上为增函数．综上所述，当a ∈[0，＋∞)时，f (x )在(－∞，0)上为增函数．20．(本小题满分12分)已知抛物线E ：x 2＝2py (p >0)，直线y ＝kx ＋2与E 交于A ，B 两点，且OA ―→·OB ―→＝2，其中O 为原点．(1)求抛物线E 的方程；(2)点C 坐标为(0，－2)，记直线CA ，CB 的斜率分别为k 1，k 2，证明：k 21＋k 2－2k 2为定值． 解：(1)将y ＝kx ＋2代入x 2＝2py ， 得x 2－2pkx －4p ＝0， 其中Δ＝4p 2k 2＋16p >0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 则x 1＋x 2＝2pk ，x 1x 2＝－4p . OA ―→·OB ―→＝x 1x 2＋y 1y 2 ＝x 1x 2＋x212p ·x222p＝－4p ＋4.由已知，－4p ＋4＝2，p ＝12，所以抛物线E 的方程为x 2＝y .(2)证明：由(1)知，x 1＋x 2＝k ，x 1x 2＝－2. k 1＝y1＋2x1＝x21＋2x1＝x21－x1x2x1＝x 1－x 2，同理k 2＝x 2－x 1，所以k 21＋k 2－2k 2＝2(x 1－x 2)2－2(x 1＋x 2)2 ＝－8x 1x 2＝16.21．(本小题满分12分)已知函数f (x )＝13x 3－12x 2＋cx ＋d 有极值．(1)求实数c 的取值范围；(2)若f (x )在x ＝2处取得极值，且当x ＜0时，f (x )＜16d 2＋2d 恒成立，求实数d 的取值范围．解：(1)∵f (x )＝13x 3－12x 2＋cx ＋d ，∴f ′(x )＝x 2－x ＋c ，要使f (x )有极值，则方程f ′(x )＝x 2－x ＋c ＝0有两个不相等的实数解， 从而Δ＝1－4c ＞0，∴c ＜14.即实数c 的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫－∞，14.(2)∵f (x )在x ＝2处取得极值， ∴f ′(2)＝4－2＋c ＝0，∴c ＝－2. ∴f (x )＝13x 3－12x 2－2x ＋d .∵f ′(x )＝x 2－x －2＝(x －2)(x ＋1)，∴当x ∈(－∞，－1]时，f ′(x )＞0，函数单调递增； 当x ∈(－1,2]时，f ′(x )＜0，函数单调递减． ∴x ＜0时，f (x )在x ＝－1处取得最大值76＋d ，∵x ＜0时，f (x )＜16d 2＋2d 恒成立，∴76＋d ＜16d 2＋2d ，即(d ＋7)(d －1)＞0， ∴d ＜－7或d ＞1，即实数d 的取值范围是(－∞，－7)∪(1，＋∞).22.(本小题满分12分)如图，已知中心在原点O ，焦点在x 轴上的椭圆C 的离心率为32，点A ，B 分别是椭圆C的长轴、短轴的端点，点O 到直线AB 的距离为655.(1)求椭圆C 的标准方程；(2)已知点E (3,0)，设点P ，Q 是椭圆C 上的两个动点，满足EP ⊥EQ ，求EP ―→·QP ―→的取值范围．解：(1)由离心率e ＝ca ＝32，得ba＝ 1－e2＝12.∴a ＝2b .①∵原点O 到直线AB 的距离为655，直线AB 的方程为bx －ay ＋ab ＝0， ∴aba2＋b2＝655.②将①代入②，得b 2＝9，∴a 2＝36. 则椭圆C 的标准方程为x236＋y29＝1.(2)∵EP ⊥EQ ， ∴EP ―→·QP ―→＝0，∴EP ―→·QP ―→＝EP ―→·(EP ―→－EQ ―→)＝EP ―→ 2. 设P (x ，y )，则y 2＝9－x24，∴EP ―→·QP ―→＝EP ―→2 ＝(x －3)2＋y 2 ＝x 2－6x ＋9＋9－x24＝34(x －4)2＋6. ∵－6≤x ≤6，∴6≤34(x －4)2＋6≤81.故EP ―→·QP ―→的取值范围为[6,81]．。
金版新学案（人教版）高中数学选修1-1练习：模块综合检测（A）（含答案）
金版新学案（人教版）高中数学选修1-1练习：模块综合检测（A）（含答案）模块综合检测(A)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．命题“任意的x ∈R,2x 4－x 2＋1<0”的否定是( )A ．不存在x ∈R,2x 4－x 2＋1<0B ．存在x ∈R,2x 4－x 2＋1<0C ．存在x ∈R,2x 4－x 2＋1≥0D ．对任意的x ∈R,2x 4－x 2＋1≥0解析：全称命题的否定是特称命题，所以该命题的否定是：存在x ∈R,2x 4－x 2＋1≥0. 答案： C2．已知f (x )＝x 3＋3x ＋ln 3，则f ′(x )等于( )A ．3x 2＋3xB ．3x 2＋3x ·ln 3＋13C ．3x 2＋3x ·ln 3D ．x 3＋3x ·ln 3 解析：(ln 3)′＝0，注意避免出现(ln 3)′＝13的错误．答案： C3．下列选项中，p 是q 的必要不充分条件的是( )A ．p ：a ＋c >b ＋d ，q ：a >b 且c >dB ．p ：a >1，b >1，q ：f (x )＝a x －b (a >0，且a ≠1)的图象不过第二象限C ．p ：x ＝1，q ：x 2＝xD ．p ：a >1，q ：f (x )＝log a x (a >0，且a ≠1)在(0，＋∞)上为增函数解析： B ，C 中p 是q 的充分不必要条件，D 中p 是q 的充要条件．答案： A4．函数f (x )＝a ln x ＋x 在x ＝1处取得极值，则a 的值为( )A ．12C ．0D ．－12 解析：f ′(x )＝a x＋1，令f ′(x )＝0，得x ＝－a ，由题意知，当a ＝－1时，原函数在x ＝1处取得极值．答案： B5．下列四个命题：①“若x 2＋y 2＝0，则实数x ，y 均为0”的逆命题；②“相似三角形的面积相等”的否命题；③“A ∩B ＝A ，则A ?B ”的逆否命题；④“末位数不是0的数都能被3整除”的逆否命题．其中真命题为( )A ．①②B ．②③C ．①③D ．③④解析：①的逆命题为“若实数x 、y 均为0，则x 2＋y 2＝0”，是正确的；③中，∵“A ∩B ＝A ，则A ?B ”是正确的，∴它的逆否命题也正确．答案： C6．两曲线y ＝x 2＋ax ＋b 与y ＝x －2相切于点(1，－1)处，则a ，b 的值分别为( )A ．0,2B ．1，－3C ．－1,1D ．－1，－1解析：点(1，－1)在曲线y ＝x 2＋ax ＋b 上，可得a ＋b ＋2＝0，①又y ′＝2x ＋a ，y ′|x ＝1＝2＋a ＝1，∴a ＝－1，代入①，可得b ＝－1.7．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，M 为椭圆上一动点，F 1为椭圆的左焦点，则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A ．椭圆B ．圆C ．双曲线的一支D ．线段解析：∵P 为MF 1的中点，O 为F 1F 2的中点，∴OP ＝12MF 2，又MF 1＋MF 2＝2a ，∴PF 1＋PO ＝12MF 1＋12MF 2＝a . ∴P 的轨迹是以F 1，O 为焦点的椭圆．答案： A8．函数f (x )＝(x －3)e x 的单调递增区间是( )A ．(－∞，2)B ．(0,3)C ．(1,4)D ．(2，＋∞)解析：f ′(x )＝e x ＋(x －3)e x ＝e x (x －2)，由f ′(x )>0，得x >2.∴f (x )在(2，＋∞)上是递增的．。
高中数学 模块综合测试(一)(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题
选修1-1模块综合测试（一）(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分) 1．若命题p ：∀x∈R,2x 2＋1>0，则¬p 是( ) A ．∀x ∈R,2x 2＋1≤0 B ．∃x ∈R,2x 2＋1>0 C ．∃x ∈R,2x 2＋1<0 D ．∃x ∈R,2x 2＋1≤0 解析：¬p ：∃x ∈R,2x 2＋1≤0. 答案：D2．不等式x －1x>0成立的一个充分不必要条件是( )A. －1<x <0或x >1B. x <－1或0<x <1C. x >－1D. x >1解析：本题主要考查充要条件的概念、简单的不等式的解法．画出直线y ＝x 与双曲线y ＝1x 的图象，两图象的交点为(1,1)、(－1，－1)，依图知x －1x>0⇔－1<x <0或x >1 (*)，显然x >1⇒(*)；但(*)x >1，故选D.答案：D3．[2014·某某模拟]命题“若a >b ，则a ＋1>b ”的逆否命题是( ) A ．若a ＋1≤b ，则a >b B ．若a ＋1<b ，则a >b C ．若a ＋1≤b ，则a ≤b D ．若a ＋1<b ，则a <b解析：“若a >b ，则a ＋1>b ”的逆否命题为“若a ＋1≤b ，则a ≤b ”，故选C. 答案：C4．[2014·某某省日照一中模考]下列命题中，为真命题的是( ) A. ∀x ∈R ，x 2－x －1>0B. ∀α，β∈R ，sin(α＋β)<sin α＋sin βC. 函数y ＝2sin(x ＋π5)的图象的一条对称轴是x ＝45πD. 若“∃x 0∈R ，x 20－ax 0＋1≤0”为假命题，则a 的取值X 围为(－2,2)解析：本题主要考查命题的判定及其相关知识的理解．因为x 2－x －1＝(x －12)2－54，所以A 错误；当α＝β＝0时，有sin(α＋β)＝sin α＋sin β，所以B 错误；当x ＝4π5时，y ＝0，故C 错误；因为“∃x 0∈R ，x 20－ax 0＋1≤0”为假命题，所以“∀x ∈R ，x 2－ax ＋1>0”为真命题，即Δ<0，即a 2－4<0，解得－2<a <2，即a 的取值X 围为(－2,2)．故选D.答案：D5．已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23＋y 2＝1上，顶点A 是椭圆的一个焦点，且椭圆的另外一个焦点在BC 边上，则△ABC 的周长是( )A ．2 3B ．6C ．4 3D ．12解析：设椭圆的另一焦点为F ，由椭圆的定义知 |BA |＋|BF |＝23，且|CF |＋|AC |＝23， 所以△ABC 的周长＝|BA |＋|BC |＋|AC | ＝|BA |＋|BF |＋|CF |＋|AC |＝4 3. 答案：C6．过点(2，－2)与双曲线x 2－2y 2＝2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22－y 24＝1 B.x 24－y 22＝1 C.y 24－x 22＝1 D. y 22－x 24＝1解析：与双曲线x 22－y 2＝1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22－y 2＝λ，由过点(2，－2)，可解得λ＝－2. 所以所求的双曲线方程为y 22－x 24＝1.答案：D7．若双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的右支上到原点和右焦点距离相等的点有两个，则双曲线离心率的取值X 围是( )A ．e > 2B ．1<e < 2C ．e >2D ．1<e <2解析：由题意，以原点及右焦点为端点的线段的垂直平分线必与右支交于两个点，故c2>a ，∴c a>2.答案：C8．把一个周长为12 cm 的长方形围成一个圆柱，当圆柱的体积最大时，该圆柱的底面周长与高的比为( )A. 1∶πB. 2∶πC. 1∶2D. 2∶1解析：设圆柱高为x ，底面半径为r ，则r ＝6－x 2π，圆柱体积V ＝π(6－x 2π)2x ＝14π(x 3－12x 2＋36x )(0<x <6)，V ′＝34π(x －2)(x －6)． 当x ＝2时，V 最大．此时底面周长为6－x ＝4， (6－x )∶x ＝4∶2＝2∶1. 答案：D9．设双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的渐近线与抛物线y ＝x 2＋1相切，则该双曲线的离心率等于( )A. 3 B ．2 C. 5D. 6解析：双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的渐近线方程为y ＝±b ax ，因为y ＝x 2＋1与渐近线相切，故x2＋1±bax ＝0只有一个实根，∴b 2a 2－4＝0，∴c 2－a 2a 2＝4， ∴c 2a2＝5，∴e ＝ 5. 答案：C10．[2014·某某五校联考]设函数f (x )＝e x(sin x －cos x )(0≤x ≤2012π)，则函数f (x )的各极小值之和为( )A. －e 2π1－e2012π1－e 2πB. －e 2π1－e1006π1－eπC. －e 2π1－e1006π1－e2πD. －e 2π1－e2010π1－e2π解析：f ′(x )＝(e x)′(sin x －cos x )＋e x(sin x －cos x )′＝2e xsin x ，若f ′(x )<0，则x ∈(π＋2k π，2π＋2k π)，k ∈Z ；若f ′(x )>0，则x ∈(2π＋2k π，3π＋2k π)，k ∈Z .所以当x ＝2π＋2k π，k ∈Z 时，f (x )取得极小值，其极小值为f (2π＋2k π)＝e2k π＋2π[sin(2π＋2k π)－cos(2π＋2k π)]＝e2k π＋2π×(0－1)＝－e2k π＋2π，k ∈Z .因为0≤x ≤2012π，又在两个端点的函数值不是极小值，所以k ∈[0,1004]，所以函数f (x )的各极小值构成以－e 2π为首项，以e 2π为公比的等比数列，共有1005项，故函数f (x )的各极小值之和为S 1005＝－e 2π－e 4π－…－e2010π＝e2π1－e2010π1－e2π.答案：D11．已知抛物线C ：y 2＝8x 的焦点为F ，准线与x 轴的交点为K ，点A 在C 上且|AK |＝2|AF |，则△AFK 的面积为( )A ．4B ．8C ．16D ．32解析：∵抛物线C ：y 2＝8x 的焦点为F (2,0)，准线为x ＝－2，∴K (－2,0)． 设A (x 0，y 0)，如下图所示，过点A 向准线作垂线，垂足为B ，则B (－2，y 0)．∵|AK |＝2|AF |，又|AF |＝|AB |＝x 0－(－2)＝x 0＋2， ∴由|BK |2＝|AK |2－|AB |2，得y 20＝(x 0＋2)2， 即8x 0＝(x 0＋2)2，解得x 0＝2，y 0＝±4.∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|＝12×4×4＝8，故选B.答案：B12．[2013·某某高考]如图，F 1、F 2是椭圆C 1：x 24＋y 2＝1与双曲线C 2的公共焦点，A 、B 分别是C 1、C 2在第二、四象限的公共点．若四边形AF 1BF 2为矩形，则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C. 32D.62解析：本题考查椭圆、双曲线的定义和简单的几何性质．设双曲线的方程为x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0) ①，点A 的坐标为(x 0，y 0)．由题意a 2＋b 2＝3＝c 2②，|OA |＝|OF 1|＝3，∴⎩⎪⎨⎪⎧x 20＋y 20＝3x 20＋4y 20＝4，解得x 20＝83，y 20＝13，又点A 在双曲线C 2上，代入①得，83b 2－13a 2＝a 2b2③，联立②③解得a ＝2，所以e ＝c a ＝62，故选D. 答案：D二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．函数y ＝13ax 3－12ax 2(a ≠0)在区间(0,1)上是增函数，则实数a 的取值X 围是________．解析：y ′＝ax 2－ax ＝ax (x －1)，∵x ∈(0,1)，y ′>0，∴a <0. 答案：a <014．已知命题p ：∃x ∈R ，x 2＋2ax ＋a ≤0，若命题p 是假命题，则实数a 的取值X 围是__________．解析：p 是假命题，则¬p 为真命题，¬p 为：∀x ∈R ，x 2＋2ax ＋a >0，所以有Δ＝4a 2－4a <0，即0<a <1.答案：(0,1)15．[2014·某某质检]已知a ∈R ，若实数x ，y 满足y ＝－x 2＋3ln x ，则(a －x )2＋(a ＋2－y )2的最小值是________．解析：(a －x )2＋(a ＋2－y )2≥x －a ＋a ＋2－y22＝x ＋x 2－3ln x ＋222.设g (x )＝x＋x 2－3ln x (x >0)，则g ′(x )＝1＋2x －3x＝2x ＋3x －1x，易知g (x )在(0,1)上为减函数，在(1，＋∞)上为增函数，故g (x )≥g (1)＝2，(a －x )2＋(a ＋2－y )2≥2＋222＝8.答案：816．[2013·某某省某某一中月考]F 1、F 2分别是双曲线x 216－y 29＝1的左、右焦点，P 为双曲线右支上一点，I 是△PF 1F 2的内心，且S △IPF 2＝S △IPF 1－λS △IF 1F 2，则λ＝________.解析：本题主要考查双曲线定义及标准方程的应用．设△PF 1F 2内切圆的半径为r ，则S △IPF 2＝S △IPF 1－λS △IF 1F 2⇒12×|PF 2|×r ＝12×|PF 1|×r －12λ×|F 1F 2|×r ⇒|PF 1|－|PF 2|＝λ|F 1F 2|，根据双曲线的标准方程知2a ＝λ·2c ，∴λ＝a c ＝45.答案：45三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)已知全集U ＝R ，非空集合A ＝{x |x －2x －3<0}，B ＝{x |(x －a )(x －a 2－2)<0}．命题p ：x ∈A ，命题q ：x ∈B .(1)当a ＝12时，p 是q 的什么条件？(2)若q 是p 的必要条件，某某数a 的取值X 围． 解：(1)A ＝{x |x －2x －3<0}＝{x |2<x <3}， 当a ＝12时，B ＝{x |12<x <94}，故p 是q 的既不充分也不必要条件．(2)若q 是p 的必要条件，即p ⇒q ，可知A ⊆B ， 由a 2＋2>a ，故B ＝{a |a <x <a 2＋2}，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2a 2＋2≥3，解得a ≤－1或1≤a ≤2.18．(12分)已知c >0，设p ：y ＝c x为减函数；q ：函数f (x )＝x ＋1x >1c 在x ∈[12，2]上恒成立，若“p ∨q ”为真命题，“p ∧q ”为假命题，求c 的取值X 围．解：由y ＝c x为减函数，得0<c <1.当x ∈[12，2]时，由不等式x ＋1x ≥2(x ＝1时取等号)知：f (x )＝x ＋1x 在[12，2]上的最小值为2，若q 真，则1c <2，即c >12.若p 真q 假，则0<c <1且c ≤12，所以0<c ≤12.若p 假q 真，则c ≥1且c >12，所以c ≥1.综上：c ∈(0，12]∪[1，＋∞)．19．(12分)[2014·海淀期末]已知函数f (x )＝(x ＋a )e x，其中a 为常数． (1)若函数f (x )是区间[－3，＋∞)上的增函数，某某数a 的取值X 围； (2)若f (x )≥e 2在x ∈[0,2]时恒成立，某某数a 的取值X 围． 解：(1)f ′(x )＝(x ＋a ＋1)e x，x ∈R .因为函数f (x )是区间[－3，＋∞)上的增函数，所以f ′(x )≥0，即x ＋a ＋1≥0在[－3，＋∞)上恒成立． 因为y ＝x ＋a ＋1是增函数，所以满足题意只需－3＋a ＋1≥0，即a ≥2. (2)令f ′(x )＝0，解得x ＝－a －1，f (x )，f ′(x )的变化情况如下：f (0)≥e 2，解得a ≥e 2，所以此时a ≥e 2；②当0<－a －1<2，即－3<a <－1时，f (x )在[0,2]上的最小值为f (－a －1)， 若满足题意只需f (－a －1)≥e 2，求解可得此不等式无解， 所以a 不存在；③当－a －1≥2，即a ≤－3时，f (x )在[0,2]上的最小值为f (2)，若满足题意只需f (2)≥e 2，解得a ≥－1，所以此时a 不存在．综上讨论，所某某数a 的取值X 围为[e 2，＋∞)．20．(12分)已知椭圆x 29＋y 25＝1，F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点，点A (1,1)为椭圆内一点，点P 为椭圆上一点．求|PA |＋|PF 1|的最大值．解：由椭圆的定义知|PF 1|＋|PF 2|＝2a ＝6， 所以|PF 1|＝6－|PF 2|，这样|PA |＋|PF 1|＝6＋|PA |－|PF 2|.求|PA |＋|PF 1|的最大值问题转化为6＋|PA |－|PF 2|的最大值问题， 即求|PA |－|PF 2|的最大值问题， 如图在△PAF 2中，两边之差小于第三边，即|PA |－|PF 2|<|AF 2|，连接AF 2并延长交椭圆于P ′点时， 此时|P ′A |－|P ′F 2|＝|AF 2|达到最大值， 易求|AF 2|＝2，这样|PA |－|PF 2|的最大值为2， 故|PA |＋|PF 1|的最大值为6＋ 2.21．(12分)已知椭圆M 的对称轴为坐标轴，且抛物线x 2＝－42y 的焦点是椭圆M 的一个焦点，又点A (1，2)在椭圆M 上．(1)求椭圆M 的方程；(2)已知直线l 的方向向量为(1，2)，若直线l 与椭圆M 交于B 、C 两点，求△ABC 面积的最大值．解：(1)由已知抛物线的焦点为(0，－2)，故设椭圆方程为y 2a 2＋x 2a 2－2＝1.将点A (1，2)代入方程得2a 2＋1a 2－2＝1，整理得a 4－5a 2＋4＝0，解得a 2＝4或a 2＝1(舍去)． 故所求椭圆方程为y 24＋x 22＝1.(2)设直线BC 的方程为y ＝2x ＋m ， 设B (x 1，y 1)，C (x 2，y 2)，代入椭圆方程并化简得4x 2＋22mx ＋m 2－4＝0， 由Δ＝8m 2－16(m 2－4)＝8(8－m 2)>0， 可得m 2<8.由x 1＋x 2＝－22m ，x 1x 2＝m 2－44，故|BC |＝3|x 1－x 2|＝3×16－2m22.又点A 到BC 的距离为d ＝|m |3，故S △ABC ＝12|BC |·d ＝m216－2m24≤142×2m 2＋16－2m22＝ 2.因此△ABC 面积的最大值为 2.22．(12分)[2014·某某质检]已知函数f (x )＝x －1＋ae x (a ∈R ，e 为自然对数的底数)．(1)若曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线平行于x 轴，求a 的值； (2)求函数f (x )的极值；(3)当a ＝1时，若直线l ：y ＝kx －1与曲线y ＝f (x )没有公共点，求k 的最大值． 解：(1)由f (x )＝x －1＋a e x ，得f ′(x )＝1－aex ，又曲线y ＝f (x )在点(1，f (1))处的切线平行于x 轴，所以f ′(1)＝0，即1－ae ＝0，解之得a ＝e.(2)f ′(x )＝1－aex ，①当a ≤0时，f ′(x )>0，f (x )为(－∞，＋∞)上的增函数，所以函数f (x )无极值． ②当a >0时，令f ′(x )＝0，得e x＝a ，x ＝ln a .当x ∈(－∞，ln a )时，f ′(x )<0；当x ∈(ln a ，＋∞)时，f ′(x )>0， 所以f (x )在(－∞，ln a )上单调递减，在(ln a ，＋∞)上单调递增， 故f (x )在x ＝ln a 处取得极小值，且极小值为f (ln a )＝ln a ，无极大值．综上，当a ≤0时，函数f (x )无极值；当a >0时，f (x )在x ＝ln a 处取得极小值ln a ，无极大值．(3)当a ＝1时，f (x )＝x －1＋1e x .令g (x )＝f (x )－(kx －1)＝(1－k )x ＋1ex ，则直线l ：y ＝kx －1与曲线y ＝f (x )没有公共点，等价于方程g (x )＝0在R 上没有实数解．当k >1时，g (0)＝1>0，g (1k －1)＝－1＋1e 1k －1<0， 又函数g (x )的图象在定义域R 上连续，由零点存在定理，可知g (x )＝0至少有一实数解，与“方程g (x )＝0在R 上没有实数解”矛盾，故k ≤1.当k ＝1时，g (x )＝1e x >0，知方程g (x )＝0在R 上没有实数解．所以k 的最大值为1.。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：1.2 充分条件与必要条件(含答案解析)
课时跟踪检测（三） 充分条件与必要条件层级一 学业水平达标1．设{a n }是公比为q 的等比数列，则“q>1”是“{a n }为递增数列”的( ) A ．充分而不必要条件 B ．必要而不充分条件 C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选D 当数列{a n }的首项a 1＜0时，若q ＞1，则数列{a n }是递减数列；当数列{a n }的首项a 1＜0时，要使数列{a n }为递增数列，则0＜q ＜1，所以“q ＞1”是“数列{a n }为递增数列”的既不充分也不必要条件．故选D.2．设甲、乙、丙是三个命题，如果甲是乙的必要条件，丙是乙的充分条件但不是乙的必要条件，那么( )A ．丙是甲的充分条件，但不是甲的必要条件B ．丙是甲的必要条件，但不是甲的充分条件C ．丙是甲的充要条件D ．丙既不是甲的充分条件，也不是甲的必要条件解析：选A 因为甲是乙的必要条件，所以乙⇒甲．又因为丙是乙的充分条件，但不是乙的必要条件，所以丙⇒乙，但乙丙，如图． 综上，有丙⇒甲，但甲丙，即丙是甲的充分条件，但不是甲的必要条件．3．设a ，b 都是非零向量，下列四个条件中，使a |a|＝b|b|成立的充分条件是( )A ．a ＝－bB ．a ∥bC ．a ＝2bD ．a ∥b 且|a|＝|b|解析：选C 对于A ，当a ＝－b 时，a |a|≠b |b|；对于B ，注意当a ∥b 时，a |a|与b|b|可能不相等；对于C ，当a ＝2b 时，a |a|＝2b |2b|＝b|b|；对于D ，当a ∥b ，且|a|＝|b|时，可能有a ＝－b ，此时a |a|≠b |b|.综上所述，使a |a|＝b|b|成立的充分条件是a ＝2b.4．设φ∈R ，则“φ＝0”是“f(x)＝cos(x ＋φ)(x ∈R)为偶函数”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件C．充分必要条件D．既不充分也不必要条件解析：选Aφ＝0时，函数f(x)＝cos(x＋φ)＝cos x是偶函数，而f(x)＝cos(x＋φ)是偶函数时，φ＝π＋kπ(k∈Z)．故“φ＝0”是“函数f(x)＝cos(x＋φ)为偶函数”的充分不必要条件．5．使|x|＝x成立的一个必要不充分条件是()A．x≥0 B．x2≥－xC．log2(x＋1)>0 D．2x<1解析：选B∵|x|＝x⇔x≥0，∴选项A是充要条件．选项C，D均不符合题意．对于选项B，∵由x2≥－x得x(x＋1)≥0，∴x≥0或x≤－1.故选项B是使|x|＝x成立的必要不充分条件．6．如果命题“若A，则B”的否命题是真命题，而它的逆否命题是假命题，则A是B的________________条件．解析：因为逆否命题为假，所以原命题为假，即A⇒/ B.又因否命题为真，所以逆命题为真，即B⇒A，所以A是B的必要不充分条件．答案：必要不充分7．条件p：1－x<0，条件q：x>a，若p是q的充分不必要条件，则a的取值范围是________．解析：p：x>1，若p是q的充分不必要条件，则p⇒q，但q p，也就是说，p对应集合是q对应集合的真子集，所以a<1.答案：(－∞，1)8．下列命题：①“x>2且y>3”是“x＋y>5”的充要条件；②b2－4ac<0是一元二次不等式ax2＋bx＋c<0解集为R的充要条件；③“a＝2”是“直线ax＋2y＝0平行于直线x＋y＝1”的充分不必要条件；④“xy＝1”是“lg x＋lg y＝0”的必要不充分条件．其中真命题的序号为______________．解析：①x>2且y>3时，x＋y>5成立，反之不一定，如x＝0，y＝6.所以“x>2且y>3”是“x＋y>5”的充分不必要条件；②不等式解集为R的充要条件是a<0且b2－4ac<0，故②为假命题；③当a＝2时，两直线平行，反之，若两直线平行，则a1＝21，∴a＝2.因此，“a＝2”是“两直线平行”的充要条件；④lg x＋lg y＝lg(xy)＝0，∴xy＝1且x>0，y>0.所以“lg x＋lg y＝0”成立，xy＝1必成立，反之不然．因此“xy＝1”是“lg x＋lg y＝0”的必要不充分条件．综上可知，真命题是④.答案：④9．下列命题中，判断条件p是条件q的什么条件．(1)p：|x|＝|y|，q：x＝y；(2)p：△ABC是直角三角形，q：△ABC是等腰三角形；(3)p：四边形的对角线互相平分，q：四边形是矩形；(4)p：圆x2＋y2＝r2与直线ax＋by＋c＝0相切，q：c2＝(a2＋b2)r2.解：(1)∵|x|＝|y|x＝y，但x＝y⇒|x|＝|y|，∴p是q的必要不充分条件．(2)∵△ABC是直角三角形△ABC是等腰三角形，△ABC是等腰三角形△ABC是直角三角形，∴p是q的既不充分也不必要条件．(3)∵四边形的对角线互相平分四边形是矩形，四边形是矩形⇒四边形的对角线互相平分，∴p是q的必要不充分条件．(4)若圆x2＋y2＝r2与直线ax＋by＋c＝0相切，则圆心到直线ax＋by＋c＝0的距离等于r，即r＝|c|a2＋b2，所以c2＝(a2＋b2)r2；反过来，若c2＝(a2＋b2)r2，则|c|a2＋b2＝r成立，说明x2＋y2＝r2的圆心(0,0)到直线ax＋by＋c＝0的距离等于r，即圆x2＋y2＝r2与直线ax＋by＋c＝0相切，故p是q的充要条件．10．已知数列{a n}的前n项和S n＝p n＋q(p≠0且p≠1)，求证：数列{a n}为等比数列的充要条件为q＝－1.证明：(1)充分性：当q＝－1时，a1＝p－1.当n≥2时，a n＝S n－S n－1＝p n－1(p－1)．当n＝1时，上式也成立．于是a n ＋1a n ＝p n－p n －1－＝p ，即数列{a n }为等比数列．(2)必要性：当n ＝1时，a 1＝S 1＝p ＋q. 当n≥2时，a n ＝S n －S n －1＝p n －1(p －1)．∵p≠0且p≠1， ∴a n ＋1a n ＝p n －p n －1－＝p.因为{a n }为等比数列， 所以a 2a 1＝a n ＋1a n＝p ＝－p ＋q，∴q ＝－1.即数列{a n }为等比数列的充要条件为q ＝－1.层级二 应试能力达标1．“0<a<b”是“⎝⎛⎫13a >⎝⎛⎭⎫13b”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件解析：选A 当0<a<b 时，⎝⎛⎭⎫13a >⎝⎛⎭⎫13b成立，所以是充分条件；当⎝⎛⎭⎫13a >⎝⎛⎭⎫13b 时，有a<b ，不能推出0<a<b ，所以不是必要条件，故选A.2．已知直线l ，m ，平面α，且m ⊂α，则( ) A ．“l ⊥α”是“l ⊥m”的必要条件 B ．“l ⊥m”是“l ⊥α”的必要条件 C ．l ∥m ⇒l ∥α D ．l ∥α⇒l ∥m解析：选B 很明显l ⊥α⇒l ⊥m ，l ⊥m l ⊥α，l ∥ml ∥α，l ∥αl ∥m ，故选B.3．下列说法正确的是( ) A ．“x>0”是“x>1”的必要条件B ．已知向量m ，n ，则“m ∥n”是“m ＝n”的充分条件C ．“a 4>b 4”是“a>b”的必要条件D ．在△ABC 中，“a>b”不是“A>B”的充分条件解析：选A A 中，当x>1时，有x>0，所以A 正确；B 中，当m ∥n 时，m ＝n 不一定成立，所以B 不正确；C 中，当a>b 时，a 4>b 4不一定成立，所以C 不正确；D 中，当a>b 时，有A>B ，所以“a>b”是“A>B”的充分条件，所以D 不正确．故选A.4．设p ：12≤x≤1；q ：(x －a)(x －a －1)≤0，若p 是q 的充分不必要条件，则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0，12B.⎣⎡⎦⎤0，12 C.⎣⎡⎭⎫0，12 D.⎝⎛⎦⎤0，12 解析：选B ∵q ：a≤x≤a ＋1，p 是q 的充分不必要条件， ∴⎩⎪⎨⎪⎧a≤12，a ＋1≥1，解得0≤a≤12.故选B.5．已知关于x 的方程(1－a)x 2＋(a ＋2)x －4＝0(a ∈R)，则该方程有两个正根的充要条件是________．解析：方程(1－a)x 2＋(a ＋2)x －4＝0有两个实根的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧1－a≠0，Δ≥0，即⎩⎪⎨⎪⎧a≠1，＋2＋－⇔⎩⎪⎨⎪⎧a≠1，a≤2或a≥10. 设此时方程的两根分别为x 1，x 2，则方程有两个正根的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧a≠1，a≤2或a≥10，x 1＋x 2>0，x 1x 2>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧a≠1，a≤2或a≥10，a ＋2a －1>0，4a －1>0⇔1<a≤2或a≥10.答案：(1,2]∪[10，＋∞)6．已知“－1<k<m”是“方程x 2＋y 2＋kx ＋3y ＋k 2＝0表示圆”的充分条件，则实数m 的取值范围是________．解析：当方程x 2＋y 2＋kx ＋3y ＋k 2＝0表示圆时， k 2＋3－4k 2>0，解得－1<k<1， 所以－1<m≤1，即实数m 的取值范围是(－1,1]． 答案：(－1,1]7．已知p ：x 2－8x －20>0，q ：x 2－2x ＋1－a 2>0.若p 是q 的充分条件，求正实数a 的取值范围．解：不等式x 2－8x －20>0的解集为A ＝{x|x>10或x<－2}；不等式x 2－2x ＋1－a 2>0的解集为 B ＝{x|x>1＋a 或x<1－a ，a>0}． 依题意p ⇒q ，所以A ⊆B. 于是有⎩⎪⎨⎪⎧a>0，1＋a≤10，1－a≥－2，解得0<a≤3.所以正实数a 的取值范围是(0,3]．8．求二次函数y ＝－x 2＋mx －1的图象与两端点为A(0,3)，B(3,0)的线段AB 有两个不同的交点的充要条件．解：线段AB 的方程为x ＋y ＝3，由题意得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝， ①y ＝－x 2＋mx －1， ②在[0,3]上有两组实数解，将①代入②，得x 2－(m ＋1)x ＋4＝0(0≤x≤3)，此方程有两个不同的实数根，令f(x)＝x 2－(m ＋1)x ＋4，则二次函数f(x)在x ∈[0,3]上有两个实根，故有：⎩⎪⎨⎪⎧Δ＝＋2－16>0，0<m ＋12<3，＝4>0，＝9－＋＋4≥0，解得3<m≤103，故m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤3，103.。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：3.3.2 函数的极值与导数(含答案解析)
课时跟踪检测（十八） 函数的极值与导数层级一 学业水平达标1．已知函数y ＝f(x)在定义域内可导，则函数y ＝f(x)在某点处的导数值为0是函数y ＝f(x)在这点处取得极值的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．非充分非必要条件解析：选B 根据导数的性质可知，若函数y ＝f(x)在这点处取得极值，则f′(x)＝0，即必要性成立；反之不一定成立，如函数f(x)＝x 3在R 上是增函数，f′(x)＝3x 2，则f′(0)＝0，但在x ＝0处函数不是极值，即充分性不成立．故函数y ＝f(x)在某点处的导数值为0是函数y ＝f(x)在这点处取得极值的必要不充分条件，故选B.2．设函数f(x)＝2x ＋ln x ，则( )A ．x ＝12为f(x)的极大值点B ．x ＝12为f(x)的极小值点C ．x ＝2为f(x)的极大值点D ．x ＝2为f(x)的极小值点解析：选D 由f′(x)＝－2x 2＋1x ＝1x ⎝⎛⎭⎫1－2x ＝0可得x ＝2.当0＜x ＜2时，f′(x)＜0，f(x)单调递减；当x ＞2时，f′(x)＞0，f(x)单调递增．故x ＝2为f(x)的极小值点．3．已知函数f(x)＝2x 3＋ax 2＋36x －24在x ＝2处有极值，则该函数的一个递增区间是( )A ．(2,3)B ．(3，＋∞)C ．(2，＋∞)D ．(－∞，3)解析：选B 因为函数f(x)＝2x 3＋ax 2＋36x －24在x ＝2处有极值，又f′(x)＝6x 2＋2ax ＋36，所以f′(2)＝0解得a ＝－15.令f′(x)＞0，解得x ＞3或x ＜2，所以函数的一个递增区间是(3，＋∞)．4．设函数f(x)在R 上可导，其导函数为f′(x)，且函数f(x)在x ＝－2处取得极小值，则函数y ＝xf′(x)的图象可能是( )解析：选C 由题意可得f′(－2)＝0，而且当x ∈(－∞，－2)时，f′(x)＜0，此时xf′(x)＞0；排除B 、D ，当x ∈(－2，＋∞)时，f′(x)＞0，此时若x ∈(－2,0)，xf′(x)＜0，若x ∈(0，＋∞)，xf′(x)＞0，所以函数y ＝xf′(x)的图象可能是C.5．已知函数f(x)＝x 3－px 2－qx 的图象与x 轴切于(1,0)点，则f(x)的极大值、极小值分别为( )A.427，0 B ．0，427C ．－427，0D ．0，－427解析：选A f′(x)＝3x 2－2px －q ， 由f′(1)＝0，f(1)＝0得，⎩⎪⎨⎪⎧ 3－2p －q ＝0，1－p －q ＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧p ＝2，q ＝－1，∴f(x)＝x 3－2x 2＋x. 由f′(x)＝3x 2－4x ＋1＝0得x ＝13或x ＝1，易得当x ＝13时f(x)取极大值427.当x ＝1时f(x)取极小值0.6．设x ＝1与x ＝2是函数f(x)＝aln x ＋bx 2＋x 的两个极值点，则常数a ＝______________. 解析：∵f′(x)＝ax＋2bx ＋1，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a ＋2b ＋1＝0，a2＋4b ＋1＝0.∴a ＝－23.答案：－237．函数f(x)＝ax 2＋bx 在x ＝1a 处有极值，则b 的值为________．解析：f′(x)＝2ax ＋b ，∵函数f(x)在x ＝1a 处有极值，∴f′⎝⎛⎭⎫1a ＝2a·1a ＋b ＝0，即b ＝－2. 答案：－28.已知函数f(x)＝ax 3＋bx 2＋cx ，其导函数y ＝f′(x)的图象经过点(1,0)，(2,0)．如图，则下列说法中不正确的是________．(填序号)①当x ＝32时，函数f(x)取得最小值；②f(x)有两个极值点；③当x ＝2时函数值取得极小值； ④当x ＝1时函数取得极大值．解析：由图象可知，x ＝1,2是函数的两极值点，∴②正确；又x ∈(－∞，1)∪(2，＋∞)时，y ＞0；x ∈(1,2)时，y ＜0，∴x ＝1是极大值点，x ＝2是极小值点，故③④正确．答案：①9．设a 为实数，函数f(x)＝e x －2x ＋2a ，x ∈R ，求f(x)的单调区间与极值． 解：由f(x)＝e x －2x ＋2a ，x ∈R 知f′(x)＝e x －2，x ∈R.令f′(x)＝0，得x ＝ln 2. 于是当x 变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：故f(x)的单调递减区间是(－∞，ln 2)，单调递增区间是(ln 2，＋∞)； 且f(x)在x ＝ln 2处取得极小值．极小值为f(ln 2)＝2(1－ln 2＋a)，无极大值．10．已知f(x)＝ax 3＋bx 2＋cx(a≠0)在x ＝±1时取得极值，且f(1)＝－1. (1)试求常数a ，b ，c 的值；(2)试判断x ＝±1时函数取得极小值还是极大值，并说明理由． 解：(1)由已知，f′(x)＝3ax 2＋2bx ＋c ，且f′(－1)＝f′(1)＝0，得3a ＋2b ＋c ＝0,3a －2b ＋c ＝0. 又f(1)＝－1，∴a ＋b ＋c ＝－1. ∴a ＝12，b ＝0，c ＝－32.(2)由(1)知f(x)＝12x 3－32x ，∴f′(x)＝32x 2－32＝32(x －1)(x ＋1)．当x<－1或x>1时，f′(x)>0；当－1<x<1时，f′(x)<0，∴函数f(x)在(－∞，－1)和(1，＋∞)上是增函数，在(－1,1)上为减函数． ∴当x ＝－1时，函数取得极大值f(－1)＝1； 当x ＝1时，函数取得极小值f(1)＝－1.层级二 应试能力达标1．函数f(x)＝ax 3＋bx 在x ＝1处有极值－2，则a ，b 的值分别为( ) A ．1，－3 B ．1,3C ．－1,3D ．－1，－3解析：选A ∵f′(x)＝3ax 2＋b ，由题意知f′(1)＝0，f(1)＝－2，∴⎩⎪⎨⎪⎧3a ＋b ＝0，a ＋b ＝－2，∴a ＝1，b ＝－3.2．已知f(x)＝x 3＋ax 2＋(a ＋6)x ＋1有极大值和极小值，则a 的取值范围是( )A ．(－1,2)B ．(－3,6)C ．(－∞，－3)∪(6，＋∞)D ．(－∞，－1)∪(2，＋∞)解析：选C f′(x)＝3x 2＋2ax ＋a ＋6，∵f(x)有极大值与极小值，∴f′(x)＝0有两不等实根，∴Δ＝4a 2－12(a ＋6)>0，∴a<－3或a>6.3．设a ∈R ，若函数y ＝e x ＋ax(x ∈R)有大于零的极值点，则( ) A ．a ＜－1 B ．a ＞－1 C ．a ＜－1eD ．a ＞－1e解析：选A ∵y ＝e x ＋ax ，∴y′＝e x ＋a.令y′＝e x ＋a ＝0，则e x ＝－a ，∴x ＝ln(－a)．又∵x ＞0，∴－a ＞1，即a ＜－1.4．已知函数f(x)＝e x (sin x －cos x)，x ∈(0,2 017π)，则函数f(x)的极大值之和为( ) A.e 2π－e 2 018πe 2π－1 B.e π－e 2 016π1－e 2πC.e π－e 1 008π1－e 2πD.e π－e 1 008π1－e π解析：选B f′(x)＝2e x sin x ，令f′(x)＝0得sin x ＝0，∴x ＝kπ，k ∈Z ，当2kπ<x<2kπ＋π时，f′(x)>0，f(x)单调递增，当(2k －1)π<x<2kπ时，f′(x)<0，f(x)单调递减，∴当x ＝(2k ＋1)π时，f(x)取到极大值，∵x ∈(0,2 017π)，∴0<(2k ＋1)π<2 017π，∴0≤k<1 008，k ∈Z. ∴f(x)的极大值之和为S ＝f(π)＋f(3π)＋f(5π)＋…＋f(2 015π)＝e π＋e 3π＋e 5π＋…＋e 2 015π＝e π[1－2π1 008]1－e 2π＝e π－e 2 016π1－e 2π，故选B.5．若函数y ＝－x 3＋6x 2＋m 的极大值为13，则实数m 等于______．解析：y′＝－3x 2＋12x ＝－3x(x －4)．由y′＝0，得x ＝0或4.且x ∈(－∞，0)∪(4，＋∞)时，y′＜0；x ∈(0,4)时，y′＞0，∴x ＝4时取到极大值．故－64＋96＋m ＝13，解得m ＝－19.答案：－196．若函数f(x)＝x 3＋x 2－ax －4在区间(－1,1)上恰有一个极值点，则实数a 的取值范围为______．解析：由题意，f′(x)＝3x 2＋2x －a ，则f′(－1)f′(1)<0，即(1－a)(5－a)<0，解得1<a<5，另外，当a ＝1时，函数f(x)＝x 3＋x 2－x －4在区间(－1，1)上恰有一个极值点，当a ＝5时，函数f(x)＝x 3＋x 2－5x －4在区间(－1,1)没有极值点．故实数a 的范围为[1,5)．答案：[1,5)7．已知函数f(x)＝e x (ax ＋b)－x 2－4x ，曲线y ＝f(x)在点(0，f(0))处的切线方程为y ＝4x ＋4.(1)求a ，b 的值；(2)讨论f(x)的单调性，并求f(x)的极大值． 解：(1)f′(x)＝e x (ax ＋a ＋b)－2x －4.由已知得f(0)＝4，f′(0)＝4，故b ＝4，a ＋b ＝8. 从而a ＝4，b ＝4.(2)由(1)知，f(x)＝4e x (x ＋1)－x 2－4x ， f′(x)＝4e x (x ＋2)－2x －4＝4(x ＋2)⎝⎛⎭⎫e x －12. 令f′(x)＝0得，x ＝－ln 2或x ＝－2.从而当x ∈(－∞，－2)∪(－ln 2，＋∞)时，f′(x)>0；当x ∈(－2，－ln 2)时，f′(x)<0. 故f(x)在(－∞，－2)，(－ln 2，＋∞)上单调递增，在(－2，－ln 2)上单调递减． 当x ＝－2时，函数f(x)取得极大值，极大值为f(－2)＝4(1－e －2)．8．已知函数f(x)＝ax －ae x (a ∈R ，a≠0)．(1)当a ＝－1时，求函数f(x)的极值；(2)若函数F(x)＝f(x)＋1没有零点，求实数a 的取值范围． 解：(1)当a ＝－1时，f(x)＝－x ＋1e x ，f′(x)＝x －2ex . 由f′(x)＝0，得x ＝2.当x 变化时，f′(x)，f(x)的变化情况如下表：所以函数f(x)的极小值为f(2)＝－1e2，函数f(x)无极大值．(2)F′(x)＝f′(x)＝ae x －(ax －a)e x e 2x ＝－a(x －2)e x .①当a<0时，F(x)，F′(x)的变化情况如下表：若使函数F(x)没有零点，当且仅当F(2)＝ae 2＋1>0，解得a>－e 2，所以此时－e 2<a<0；②当a>0时，F(x)，F′(x)的变化情况如下表：当x>2时，F(x)＝a(x－1)e x＋1>1，当x<2时，令F(x)＝a(x－1)e x＋1<0，即a(x－1)＋e x<0，由于a(x－1)＋e x<a(x－1)＋e2，令a(x－1)＋e2≤0，得x≤1－e2a，即x≤1－e2a时，F(x)<0，所以F(x)总存在零点，综上所述，所求实数a的取值范围是(－e2,0)．。
【专业资料】新版高中数学人教A版选修1-1习题：模块综合检测 含解析
模块综合检测(时间:120分钟满分: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.如果命题“( p)∨( q)”是假命题,则在下列各结论中:①命题“p∧q”是真命题;②命题“p∧q”是假命题;③命题“p∨q”是真命题;④命题“p∨q”是假命题.正确的为()A.①③B.②④C.②③D.①④,主要依靠真值表.由“或”命题的真值表,“( p)∨( q)”是假命题,得“ p”与“ q”均为假命题,即p与q均为真命题.故“p∧q”和“p∨q”都是真命题.2.下列说法错误的是()A.“sin θ=12”是“θ=π6”的充分不必要条件B.命题“若a=0,则ab=0”的否命题是:“若a≠0,则ab≠0”C.若命题p:∃x0∈R,x02−x0+1=0,则 p:∀x∈R,x2-x+1≠0D.若命题“ p”与命题“p∨q”都是真命题,那么命题q一定是真命题3.若椭圆x 2m +y24=1的焦距为2,则m的值等于()A.5B.5或8C.5或3D.202,得c=1,讨论焦点在x轴上,还是在y轴上.当4>m时,由1=4-m,得m=3;当4<m时,由1=m-4,得m=5.故m的值为5或3.4.对∀k∈R,方程x2+ky2=1所表示的曲线不可能是()A.两条直线B.圆C.椭圆或双曲线D.抛物线k=0,1及k>0,且k≠1或k<0可知方程x2+ky2=1不可能为抛物线.5.已知函数f(x)=3x5-5x3,则f(x)的单调递减区间为()A.(-1,2)B.(-2,1)C.(-1,0)∪(0,1)D.(-1,1),然后根据导函数的正负判断原函数的单调性.f'(x)=15x4-15x2,令f'(x)=15x4-15x2≤0,可得-1≤x≤1.故f(x)的单调递减区间为(-1,1).6.若A:a∈R,|a|<1,B:关于x的一元二次方程x2+(a+1)x+a-2=0的一个根大于零,另一根小于零,则A是B的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件A得-1<a<1,由B得f(0)=a-2<0,即a<2.又{a|-1<a<1}⫋{a|a<2}.故选A.7.已知双曲线x 2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,以|F1F2|为直径的圆与双曲线渐近线的一个交点为P(3,4),则此双曲线的方程为()A.x 2−y2=1B.x2−y2=1C.x 2−y2=1D.x2−y2=1圆半径r=c=√32+42=5,且ba =43,即b=43a,∴a2+b2=a2+169a2=259a2=25,∴a2=9,b2=16.∴双曲线方程为x 2−y2=1.8.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a 等于( )A.64B.32C.16D.8y =x -12,y′=−12x -32,∴k 切=−12a -32,切线方程为y −a -12=−12a -32(x −a). 令y=0,得x=3a ,令x=0,得y =32a -12,由题意得12·3a ·32a -12=18,故a=64.9.一抛物线形石拱桥,当水面离桥顶2 m 时,水面宽4 m,若水面下降1 m,此时水面宽为( ) A .√6 mB.2√6 m C.3 mD.6 m,对称轴为y 轴建立直角坐标系,令抛物线的方程为x 2=-2py (p>0),将点(2,-2)代入得p=1,故抛物线的方程为x 2=-2y.水面下降1 m 对应纵坐标为-3,解得x=±√6,从而水面宽为2√6 m .10.设x ,y ∈R 满足x ≤2,y ≤3,且x+y=3,则z=4x 3+y 3的最大值为( ) A.24B.27C.33D.45{x ≤2,y ≤3,y =3-x ,得0≤x ≤2.∵z=4x 3+y 3=4x 3+(3-x )3=3x 3+9x 2-27x+27,∴z'=9x 2+18x-27. 令z'=9x 2+18x-27=0,得x=1或x=-3. ∵z 在(0,1)内单调递减,在(1,2)内单调递增, ∴z 在x=1时取极小值,z (1)=12. ∵z (0)=27,z (2)=33, ∴当x=2时,z max =33.11.落在平静水面上的石头,使水面产生同心圆形波纹,在持续一段时间内,若最外一圈波的半径r (单位:m)与时间t (单位:s)的函数关系是r=8t ,则在2 s 末扰动水面面积的变化率为( ) A.512π m 2/s B.256π m 2/s C.144π m 2/sD.72π m 2/s,可知最外一圈波的面积与时间的关系为S=64πt 2,故在t=2时的导数值,即S'|t=2=128πt|t=2=256π.12.设e 1,e 2分别为具有公共焦点F 1与F 2的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则e 12+e 22(e 1e 2)2的值为( )A .12B.1 C.2D.4a 1,双曲线实半轴长为a 2,则|PF 1|+|PF 2|=2a 1,||PF 1|-|PF 2||=2a 2.平方相加得|PF 1|2+|PF 2|2=2a 12+2a 22.又∵PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,∴PF 1⊥PF 2,∴|PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,∴a 12+a 22=2c2,∴a 12c 2+a 22c2=2,即1e 12+1e 22=e 12+e 22e 12e 22=2.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.曲线y=x e x +2x+1在点(0,1)处的切线方程为 .e x +2x+1,y'=e x +x e x +2.则y'|x=0=3.故在点(0,1)处的切线方程为y-1=3x ,即y=3x+1.3x+114.下列命题中,正确命题的序号是 .①可导函数f (x )在x=1处取极值,则f'(1)=0;②若p :∃x 0∈R ,x 02+2x0+2≤0,则 p :∀x ∈R ,x 2+2x+2>0;③若椭圆x 216+y 225=1的两焦点为F1,F2,弦AB 过F1点,则△ABF 2的周长为16.③中,椭圆焦点在y 轴上,a 2=25,故△ABF 2的周长为4a=20,故命题③错误.15.若f (x )=ax 3-x 2-x+1在(1,2)内是减函数,则实数a 的取值范围是 .f (x )在(1,2)内是减函数,∴f'(x )=3ax 2-2x-1≤0,x ∈(1,2). ∴a ≤2x+13x 2在x ∈(1,2)时恒成立.令u =2x+13x 2=23x +13x2=13[(1x +1)2-1],1x∈(12,1),∴512<u <1.∴a ≤512,即所求a 的取值范围是(-∞,512].-∞,512]16.在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线x 2-y 2=1右支上的一个动点.若点P 到直线x-y+1=0的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为 .x-y+1=0与双曲线的渐近线y=x 平行,且两平行线间的距离为√2.由图形知,双曲线右支上的动点P 到直线x-y+1=0的距离的最小值无限趋近于√22,要使距离d 大于c 恒成立,只需c ≤ √22即可,故c 的最大值为√22.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知命题p :方程x 22+y 2m=1表示焦点在y 轴上的椭圆;命题q:函数f(x)=43x3−2mx2+(4m −3)x −m 在(−∞,+∞)内单调递增.若( p )∧q 为真,求m 的取值范围.真时,m>2.q 真时,f'(x )=4x 2-4mx+4m-3≥0在R 上恒成立. Δ=16m 2-16(4m-3)≤0,1≤m ≤3. ∵( p )∧q 为真,∴p 假,q 真. ∴{m ≤2,1≤m ≤3,即1≤m ≤2. ∴m 的取值范围为[1,2].18.(12分)已知函数f (x )=e x (ax+b )-x 2-4x ,曲线y=f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y=4x+4. (1)求a ,b 的值;(2)讨论f (x )的单调性,并求f (x )的极大值.f'(x )=e x (ax+a+b )-2x-4.由已知得f (0)=4,f'(0)=4. 故b=4,a+b=8.从而a=4,b=4. (2)由(1)知,f (x )=4e x (x+1)-x 2-4x , f'(x )=4e x (x+2)-2x-4=4(x+2)(e x -12).令f'(x )=0,得x=-ln 2或x=-2.从而当x ∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)时,f'(x )>0; 当x ∈(-2,-ln 2)时,f'(x )<0.故f (x )在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)内单调递增,在(-2,-ln 2)内单调递减. 当x=-2时,函数f (x )取得极大值,极大值为f (-2)=4(1-e -2).19.(12分)某单位用2 160万元购买了一块空地,计划在该地块上建造一栋至少10层、每层2 000平方米的楼房.经测算,如果将楼房建为x (x ≥10)层,则每平方米的平均建筑费用为560+48x (单位:元).为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为多少层? ( 注:平均综合费用=平均建筑费用+平均购地费用,平均购地费用=购地总费用建筑总面积)f (x )元,则f (x )=(560+48x )+2 160×10 0002 000x =560+48x+10 800x(x ≥10,x ∈N *).则f'(x )=48-10 800x 2.令f'(x )=0,得x=15.当x>15时,f'(x )>0;当10<x<15时,f'(x )<0. 故当x=15时,f (x )取最小值,f (15)=2 000.答:为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为15层. 20.(12分)设函数f (x )=ln x+m x,m ∈R .(1)当m=e(e 为自然对数的底数)时,求f (x )的极小值; (2)若对任意b>a>0,f (b )-f (a )b -a <1恒成立,求m 的取值范围.∵当m=e 时,f (x )=ln x+ex ,∴f'(x )=x -ex 2.∴当x ∈(0,e)时,f'(x )<0,f (x )在(0,e)内单调递减,当x ∈(e,+∞)时,f'(x )>0,f (x )在(e,+∞)内单调递增, ∴当x=e 时,f (x )取得极小值f (e)=ln e +e e=2. ∴f (x )的极小值为2. (2)对任意的b>a>0,f (b )-f (a )b -a<1恒成立, 等价于f (b )-b<f (a )-a 恒成立. (*)设h (x )=f (x )-x=ln x+mx -x (x>0), 则(*)等价于h (x )在(0,+∞)内单调递减. 由h'(x )=1x -m x2-1≤0在(0,+∞)内恒成立, 得m ≥-x 2+x=-(x -12)2+14(x>0)恒成立, 即m ≥14(对m =14,h'(x )=0仅在x=12时成立),故m 的取值范围是[14,+∞).21.(12分)已知过点(-2,0)的直线与抛物线y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若|FA ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2|FB ⃗⃗⃗⃗⃗ |,求直线的方程.0,则画图如图,l 是抛物线的准线,直线AB 过点(-2,0),作AM ⊥l ,BN ⊥l ,M ,N 为垂足,则|AM|=|AF|,|BN|=|BF|.∵|FA ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2|FB ⃗⃗⃗⃗⃗ |, ∴|AM|=2|BN|.设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2),则y 1=2y 2. ①设直线AB 的方程为y=k (x+2)(k>0),由y 2=8x ,得x=y 28,代入y=k (x+2),得k8y 2-y+2k=0, 故y 1+y 2=8k , ② y 1y 2=16,③由①②③得k=2√23.当k<0时,可求得k=-2√23.故直线AB 的方程为y=±2√23(x+2), 即2√2x-3y+4√2=0或2√2x+3y+4√2=0.22.(12分)(2016·全国甲高考)已知A 是椭圆E :x 24+y 23=1的左顶点,斜率为k (k>0)的直线交E 于A ,M 两点,点N 在E 上,MA ⊥NA.(1)当|AM|=|AN|时,求△AMN 的面积; (2)当2|AM|=|AN|时,证明:√3<k<2.M (x 1,y 1),则由题意知y 1>0.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角为π4. 又点A (-2,0),因此直线AM 的方程为y=x+2. 将x=y-2代入x 24+y 23=1得7y 2-12y=0.解得y=0或y=127,所以y 1=127.因此△AMN 的面积S △AMN =2×12×127×127=14449.AM 的方程y=k (x+2)(k>0)代入x 24+y 23=1得(3+4k 2)x 2+16k 2x+16k 2-12=0.由x 1·(-2)=16k 2-123+4k2得x 1=2(3-4k 2)3+4k2,故|AM|=|x 1+2|√1+k 2=12√1+k 23+4k2.由题设,直线AN 的方程为y=-1k (x+2), 故同理可得|AN|=12k √1+k 23k 2+4.由2|AM|=|AN|得23+4k2=k3k 2+4,即4k 3-6k 2+3k-8=0.设f (t )=4t 3-6t 2+3t-8,则k 是f (t )的零点. f'(t )=12t 2-12t+3=3(2t-1)2≥0, 所以f (t )在(0,+∞)单调递增. 又f (√3)=15√3-26<0,f (2)=6>0,因此f(t)在(0,+∞)有唯一的零点,且零点k在(√3,2)内.所以√3<k<2.。
最新人教版高中数学选修1-1选修1-1模块综合测评一(附答案)
数学人教B选修1-1模块综合测评(时间：120分钟满分：150分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．下列语句中是命题的有()①空集是任何集合的真子集．②3x－2＞0.③垂直于同一条直线的两条直线必平行吗？④把门关上．A．1个B．2个C．3个D．个2．下列命题中的假命题是()A．x∈R，lg(x－1)＝0B．x∈R，tan x＝1C．x∈R，(x－1)3＞0D．x∈R,3x＞03．设曲线y＝x2在点P处的切线斜率为3，则点P的坐标为()A．(3,9) B．(－3,9)C．39,24⎛⎫⎪⎝⎭D．39,24⎛⎫-⎪⎝⎭4．若命题“如果p，那么q”为真，则()A．q p B．p qC．q p D．q p5．(2010·湖南高考)设抛物线y2＝8x上一点P到y轴的距离是4，则点P到该抛物线焦点的距离是()A．4 B．6 C．8 D．126．若ln()xf xx=，a＞b＞e，则有()A．f(a)＞f(b) B．f(a)＜f(b) C．f(a)＝f(b) D．f(a)f(b)＞17．若双曲线22221x ya b-=的离心率为54，则它的两条渐近线的方程为()A．16x±9y＝0B．9x±16y＝0C．4x±3y＝0D．3x±4y＝08．(2010·课标全国卷)中心在原点，焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4，－2)，则它的离心率为( )A B C D 9．方程ax 2＋2x ＋1＝0至少有一个负的实根的充要条件是( )A ．0＜a ≤1B ．a ＜1C ．a ≤1D ．0＜a ≤1或a ＜010．已知F 1，F 2为椭圆22221x y a b+=(a ＞b ＞0)的两个焦点，过F 2作椭圆的弦AB ，若△AF 1B 的周长为16，椭圆的离心率2e =，则椭圆的方程是( ) A ．22143x y += B ．221163x y += C ．2211612x y += D ．221164x y += 11．如图，函数y ＝f (x )的图象在点P 处的切线方程是y ＝－x ＋8，则f (5)＋f ′(5)＝( )A ．12B ．1C ．2D ．012．设函数f (x )＝x (x ＋k )(x ＋2k )(x －3k )且f ′(0)＝6，则k 的值为( ) A ．0 B ．－1 C ．3 D ．－6二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分．把答案填在题中的横线上) 13．抛物线y ＝14x 2的焦点坐标为__________． 14．命题p ：x ∈R ，x 2＜0，则p ：_____________________________________. 15．已知函数f (x )＝x 3＋3mx 2＋nx ＋m 2在x ＝－1处有极值0，则m ＝__________，n ＝__________.16．下列命题中：①若p ，q 为两个命题，则“p 且q 为真”是“p 或q 为真”的必要不充分条件；②若p 为：x ∈R ，x 2＋2x ＋2≤0，则p 为：x ∈R ，x 2＋2x ＋2＞0；③若椭圆2211625x y +=的两个焦点为F 1，F 2，且弦AB 过点F 1，则△ABF 2的周长为16；④若a＜0，－1＜b＜0，则ab＞ab2＞a.所有正确命题的序号为__________．三、解答题(本大题共6个小题，共74分．解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17．(12分)求满足下列条件的抛物线方程：(1)过点(－2,3)；(2)焦点在x轴上，此抛物线上的点A(4，m)到准线的距离为6.18．(12分)设命题p：(4x－3)2≤1；命题q：x2－(2a＋1)x＋a(a＋1)≤0.若p是q的必要不充分条件，求实数a的取值范围．19．(12分)已知函数f(x)＝－x3＋3x2＋9x＋a.(1)求f(x)的单调递减区间；(2)若f(x)在区间[－2,2]上的最大值为20，求它在该区间上的最小值．20．(12分)求以坐标轴为对称轴，一焦点坐标为(0,且截直线y＝3x－2所得弦的中点的横坐标为12的椭圆方程．21．(12分)已知函数f(x)＝x3－12x2＋bx＋c.(1)若f(x)在(－∞，＋∞)上是增函数，求b的取值范围；(2)若f(x)在x＝1处取得极值，且x∈[－1,2]时，f(x)＜c2恒成立，求c的取值范围．22．(14分)(2010·课标全国卷)设F1，F2为椭圆E：x2＋22yb＝1(0＜b＜1)的左，右焦点，过F1的直线l与E相交于A，B两点，且|AF2|，|AB|，|BF2|成等差数列．(1)求|AB|；(2)若直线l的斜率为1，求b的值．参考答案1. 答案：A2. 答案：C3. 答案：C4. 答案：C5. 答案：B 抛物线y 2＝8x 的焦点是F (2,0)，准线方程是x ＝－2，如图所示，|P A |＝4，|AB |＝2，所以|PB |＝|PF |＝6，故选B.6. 答案：B 21ln ()xf'x x-=(x ＞0)．令f ′(x )＜0，即1－ln x ＜0，解得x ＞e.故f (x )在(e ，＋∞)上是减函数，又a ＞b ＞e ，所以f (a )＜f (b )．7. 答案：D 由离心率54c e a ==，c 2＝a 2＋b 2，得22916b a =.故34b a =±，所以渐近线方程为34y =±， 即3x ±4y ＝0.8. 答案：D 由题意知，24b a =，即a ＝2b ，故c =，所以e =9. 答案：C 当a ＝0时，12x =-，故可排除选项A ，D ； 当a ＝1时，x ＝－1，可排除选项B.从而选C.10. 答案：D 因为△AF 1B 的周长为4a ＝16，所以a ＝4.又4c c e a ===c =故b 2＝a 2－c 2＝4，所以椭圆的方程为221164x y +=. 11. 答案：C 由切线方程知，函数y ＝f (x )在点P (5，f (5))处切线斜率为－1，即f ′(5)＝－1.将x ＝5代入切线方程y ＝－x ＋8得y ＝3，所以f (5)＝3，故f (5)＋f ′(5)＝2.12. 答案：B 令g (x )＝(x ＋k )(x ＋2k )(x －3k )，则f (x )＝xg (x )． 故f ′(x )＝g (x )＋xg ′(x )．又因为f ′(0)＝6，所以g (0)＝－6k 3＝6，解得k ＝－1. 13. 答案：(0,1)14. 答案：x ∈R ，x 2≥015. 答案：2 9 f ′(x )＝3x 2＋6mx ＋n .由题意得21360,1130,f m n f m n m '(-)=-+=⎧⎨(-)=-+-+=⎩ 解得1,3,m n =⎧⎨=⎩或2,9.m n =⎧⎨=⎩经检验知m ＝1，n ＝3时不符合题意．故2,9.m n =⎧⎨=⎩16. 答案：②④ 若p 且q 为真，则p ，q 都真，故p 或q 为真；若p 或q 为真，则p ，q 可能只有一个为真，故p 且q 可能为假．所以“p 且q 为真”是“p 或q 为真”的充分不必要条件．①为假命题．由存在性命题的否定形式知，②是真命题．由椭圆定义及已知条件得△ABF 2的周长＝4a ＝4×5＝20.故③是假命题．因为a ＜0，－1＜b ＜0，所以ab ＞0，ab 2＜0， 故ab ＞ab 2.因为－1＜b ＜0，所以b 2＜1. 又因为a ＜0，所以ab 2＞a . 故④是真命题．17. 答案：分析：(1)分焦点在x 轴和y 轴两种情况设抛物线方程，将点的坐标代入即可；(2)设其方程为y 2＝2px (p ＞0)，此抛物线上的点到准线距离6＝4＋2p，求出p 即可． 解：(1)当抛物线焦点在x 轴上时，设其方程为y 2＝mx . ∵抛物线过点(－2,3)， ∴32＝－2m ，解得92m =-. 故所求方程为292y x =-. 当抛物线焦点在y 轴上时，设其方程为x 2＝my . ∵抛物线过点(－2,3)，∴(－2)2＝3m ，解得43m =. 故所求方程为243x y =. (2)∵抛物线的焦点在x 轴上且过A (4，m )， ∴可设其方程为y 2＝2px (p ＞0)． 由题意得，6＝4＋2p，解得p ＝4. 故所求方程为y 2＝8x .18. 答案：分析：写出命题p 和q ，分别求出其对应的解集A 和B .根据p 是q 的必要不充分条件，可知BA ，然后求出a 即可．解：p ：(4x －3)2＞1；q ：x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)＞0.解(4x －3)2＞1，得x ＞1或12x <；解x 2－(2a ＋1)x ＋a (a ＋1)＞0，得x ＞a ＋1或x ＜a . ∵p 是q 的必要不充分条件，∴11,1,2a a +≥⎧⎪⎨≤⎪⎩两等号不能同时成立，解得0≤a ≤12. 故a 的取值范围为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.19. 答案：分析：利用用导数求函数单调区间和最值的方法求解． 解：(1)f ′(x )＝－3x 2＋6x ＋9.令f ′(x )＜0， 即－3x 2＋6x ＋9＜0，得x ＞3或x ＜－1，故f (x )的单调递减区间为(－∞，－1)和(3，＋∞)．(2)令f ′(x )＝0，即－3x 2＋6x ＋9＝0，解得x ＝－1或x ＝3(舍)． 当－2＜x ＜－1时，f ′(x )＜0，故f (x )在(－2，－1)上单调递减； 当－1＜x ＜2时，f ′(x )＞0，故f (x )在(－1,2)上单调递增．f (x )的最大值在区间端点值处取得，最小值在x ＝－1处取得． ∵f (－2)＝2＋a ＜f (2)＝22＋a ，∴22＋a ＝20， 故a ＝－2.∴f (－1)＝－(－1)3＋3(－1)2＋9×(－1)－2＝－7. 故f (x )在区间[－2,2]上的最小值为－7.20. 答案：分析：根据焦点坐标可设椭圆方程为22221y x a b+=(a ＞b ＞0)，然后利用设而不求的方法解题．解：根据已知条件可设椭圆方程为22221y x a b+=(a ＞b ＞0)．设直线与椭圆的两个交点为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则A ，B 两点的坐标满足方程组22221,3 2.y x ab y x ⎧+=⎪⎨⎪=-⎩①② 将②代入①化简整理，得(a 2＋9b 2)x 2－12b 2x ＋4b 2－a 2b 2＝0.由根与系数的关系得x 1＋x 2＝222129b a b +.又弦的中点坐标为12，所以2221219b a b=+，③ 由焦点坐标为(0,知c 故a 2＝b 2＋(2.④③与④联立，解得a 2＝75，b 2＝25.故所求椭圆方程为2217525y x +=. 21. 答案：分析：(1)f (x )在(－∞，＋∞)上是增函数方程f ′(x )＝0的判别式Δ≤0.然后解不等式即可．(2)由f (x )在x ＝1处取得极值知，x ＝1是f ′(x )＝0的根，可求得b 的值；由x ∈[－1,2]时，f (x )＜c 2恒成立f (x )在[－1,2]上的最大值小于c 2，可求得c 的范围．解：(1)由f (x )＝x 3－12x 2＋bx ＋c 得，f ′(x )＝3x 2－x ＋b . ∵f (x )在(－∞，＋∞)上是增函数， ∴Δ＝1－12b ≤0，解得112b ≥. 故b 的取值范围为1,12⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭. (2)∵f (x )在x ＝1处取得极值，∴f ′(1)＝2＋b ＝0，∴b ＝－2.故f (x )＝x 3－12x 2－2x ＋c ，f ′(x )＝3x 2－x －2. 由f ′(x )＝0，解得23x =-或x ＝1.当23x <-时，f ′(x )＞0，当213x -<<时，f ′(x )＜0，当x ＞1时，f ′(x )＞0，故f (x )在23x =-处取得极大值，222327f c ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭.当x ∈[－1,2]时，f (－1)＝12＋c ，f (2)＝2＋c .此时，f (x )max ＝f (2)＝2＋c .由题意得，2＋c ＜c 2，解得c ＞2或c ＜－1. 故c 的取值范围为(－∞，－1)∪(2，＋∞)．22. 答案：分析：(1)△ABC 的周长＝|AB |＋|AF 2|＋|BF 2|＝4a ＝4. |AF 2|，|AB |，|BF 2|成等差数列2|AB |＝|AF 2|＋|BF 2|.联立可求得|AB |. (2)用设而不求的方法解题．解：(1)由椭圆的定义知|AB |＋|AF 2|＋|BF 2|＝4.① 因为|AF 2|，|AB |，|BF 2|成等差数列， 所以2|AB |＝|AF 2|＋|BF 2|，②①②联立解得4||3AB =. (2)设F 1的坐标为(－c,0)，则直线l 的方程为y ＝x ＋c ，其中c 2＝1－b 2，c ＞0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则A ，B 两点坐标满足方程组222,1.y x c y x b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩化简得(1＋b 2)x 2＋2cx ＋1－2b 2＝0.则x 1＋x 2＝221c b -+，2122121b x x b -=+.因为直线AB 的斜率为1，所以|AB |x 2－x 1|，即214|3x =-.则89＝(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝22422222414128111b b b b b b (-)(-)-=(+)+(+)，解得2b =.所以b。
【创新设计】高中数学(人教版选修1-1)配套练习：模块综合检测(B)(含答案解析)
模块综合检测(B)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题12小题，每小题5分，共60分)1．已知命题“p ：x≥4或x≤0”，命题“q ：x ∈Z”，如果“p 且q”与“非q”同时为假命题，则满足条件的x 为( )A ．{x|x≥3或x≤－1，x ∉Z}B ．{x|－1≤x≤3，x ∉Z}C ．{－1,0,1,2,3}D ．{1,2,3}2．“a>0”是“|a|>0”的( ) A ．充分不必要条件 B ．必要不充分条件 C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件3．已知2x ＋y ＝0是双曲线x 2－λy 2＝1的一条渐近线，则双曲线的离心率是( ) A. 2 B. 3 C. 5 D ．24．已知双曲线的离心率为2，焦点是(－4,0)，(4,0)，则双曲线方程为( ) A.x 24－y 212＝1 B.x 212－y 24＝1 C.x 210－y 26＝1 D.x 26－y 210＝1 5．已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23＋y 2＝1上，顶点A 是椭圆的一个焦点，且椭圆的另外一个焦点在BC 边上，则△ABC 的周长是( )A ．2 3B ．6C ．4 3D ．126．过点(2，－2)与双曲线x 2－2y 2＝2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22－y 24＝1 B.x 24－y 22＝1 C.y 24－x 22＝1 D.y 22－x 24＝1 7．曲线y ＝x 3－3x 2＋1在点(1，－1)处的切线方程为( ) A ．y ＝3x －4 B ．y ＝－3x ＋2 C ．y ＝－4x ＋3 D ．y ＝4x －58．函数f(x)＝x 2－2ln x 的单调递减区间是( ) A ．(0,1] B ．[1，＋∞) C ．(－∞，－1]，(0,1) D ．[－1,0)，(0,1] 9．已知椭圆x 2＋2y 2＝4，则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A ．3 2 B ．2 3 C.303 D.326 10．设曲线y ＝x ＋1x －1在点(3,2)处的切线与直线ax ＋y ＋1＝0垂直，则a 等于( ) A ．2 B.12 C ．－12D ．－211．若函数y ＝f(x)的导函数在区间[a ，b]上是增函数，则函数y ＝f(x)在区间[a ，b]上的图象可能是( )12．已知函数f(x)的导函数f′(x)＝4x 3－4x ，且f(x)的图象过点(0，－5)，当函数f(x)取得极小值－6时，x 的值应为( )A ．0B ．－1C ．±1D ．1二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．已知双曲线x 2－y 23＝1，那么它的焦点到渐近线的距离为________．14．点P 是曲线y ＝x 2－ln x 上任意一点，则P 到直线y ＝x －2的距离的最小值是________．15．给出如下三种说法：①四个实数a ，b ，c ，d 依次成等比数列的必要而不充分条件是ad ＝bc. ②命题“若x≥3且y≥2，则x －y≥1”为假命题． ③若p ∧q 为假命题，则p ，q 均为假命题． 其中正确说法的序号为________．16．双曲线x 2a 2－y 2b2＝1 (a>0，b>0)的两个焦点F 1、F 2，若P 为双曲线上一点，且|PF 1|＝2|PF 2|，则双曲线离心率的取值范围为________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)命题p ：方程x 2＋mx ＋1＝0有两个不等的负实数根，命题q ：方程4x 2＋4(m －2)x ＋1＝0无实数根．若“p 或q”为真命题，“p 且q”为假命题，求m 的取值范围．18．(12分)F 1，F 2是椭圆的两个焦点，Q 是椭圆上任意一点，从任一焦点向△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线引垂线，垂足为P ，求点P 的轨迹．19.(12分)若r(x)：sin x ＋cos x>m ，s(x)：x 2＋mx ＋1>0.已知∀x ∈R ，r(x)为假命题且s(x)为真命题，求实数m 的取值范围．20．(12分)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1)，离心率为22，过点B(0，－2)及左焦点F 1的直线交椭圆于C ，D 两点，右焦点设为F 2.(1)求椭圆的方程； (2)求△CDF 2的面积．21.(12分)已知函数f(x)＝x 3＋bx 2＋cx ＋d 的图象过点P(0,2)，且在点M(－1，f(－1))处的切线方程为6x －y ＋7＝0.(1)求函数y ＝f(x)的解析式； (2)求函数y ＝f(x)的单调区间．22．(12分)已知f(x)＝23x 3－2ax 2－3x (a ∈R)，(1)若f(x)在区间(－1,1)上为减函数，求实数a 的取值范围； (2)试讨论y ＝f(x)在(－1,1)内的极值点的个数．模块综合检测(B) 答案1．D2．A [因为|a|>0⇔a>0或a<0，所以a>0⇒|a|>0，但|a|>0 ⇒a>0，所以“a>0”是“|a|>0”的充分不必要条件．]3．C4．A [由题意知c ＝4，焦点在x 轴上， 又e ＝ca ＝2，∴a ＝2，∴b 2＝c 2－a 2＝42－22＝12， ∴双曲线方程为x 24－y 212＝1.]5．C [设椭圆的另一焦点为F ，由椭圆的定义知 |BA|＋|BF|＝23，且|CF|＋|AC|＝23， 所以△ABC 的周长＝|BA|＋|BC|＋|AC| ＝|BA|＋|BF|＋|CF|＋|AC|＝4 3.]6．D [与双曲线x 22－y 2＝1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22－y 2＝λ，由过点(2，－2)，可解得λ＝－2. 所以所求的双曲线方程为y 22－x 24＝1.]7．B [y′＝3x 2－6x ，∴k ＝y′|x ＝1＝－3， ∴切线方程为y ＋1＝－3(x －1)， ∴y ＝－3x ＋2.] 8．A [由题意知x>0，若f′(x)＝2x －2x ＝2(x 2－1)x≤0，则0<x≤1，即函数f(x)的递减区间是(0,1]．]9．C [令直线l 与椭圆交于A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧x 21＋2y 21＝4 ①x 22＋2y 22＝4 ② ①－②得：(x 1＋x 2)(x 1－x 2)＋2(y 1＋y 2)(y 1－y 2)＝0， 即2(x 1－x 2)＋4(y 1－y 2)＝0，∴k l ＝－12，∴l 的方程：x ＋2y －3＝0，由⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y －3＝0x 2＋2y 2－4＝0，得6y 2－12y ＋5＝0. ∴y 1＋y 2＝2，y 1y 2＝56.∴|AB|＝⎝⎛⎭⎫1＋1k 2(y 1－y 2)2＝303.] 10．D [y ＝x ＋1x －1，∴y′|x ＝3＝－2(x －1)2|x ＝3＝－12. 又∵－a×⎝⎛⎭⎫－12＝－1，∴a ＝－2.] 11．A [依题意，f ′(x)在[a ，b]上是增函数，则在函数f(x)的图象上，各点的切线的斜率随着x 的增大而增大，观察四个选项中的图象，只有A 满足．]12．C [f(x)＝x 4－2x 2＋c. 因为过点(0，－5)，所以c ＝－5.由f′(x)＝4x(x 2－1)，得f(x)有三个极值点，列表判断±1均为极小值点，且f(1)＝f(－1)＝－6.] 13. 3解析 焦点(±2,0)，渐近线：y ＝±3x ， 焦点到渐近线的距离为23(3)2＋1＝ 3.14. 2解析 先设出曲线上一点，求出过该点的切线的斜率，由已知直线，求出该点的坐标，再由点到直线的距离公式求距离．设曲线上一点的横坐标为x 0 (x 0>0)，则经过该点的切线的斜率为k ＝2x 0－1x 0，根据题意得，2x 0－1x 0＝1，∴x 0＝1或x 0＝－12，又∵x 0>0，∴x 0＝1，此时y 0＝1，∴切点的坐标为(1,1)，最小距离为|1－1－2|2＝ 2.15．①②解析 对①，a ，b ，c ，d 成等比数列，则ad ＝bc ，反之不一定，故①正确；对②，令x ＝5，y ＝6，则x －y ＝－1，所以该命题为假命题，故②正确；对③，p ∧q 假时，p ，q 至少有一个为假命题，故③错误．16．(1,3]解析 设|PF 2|＝m ， 则2a ＝||PF 1|－|PF 2||＝m ， 2c ＝|F 1F 2|≤|PF 1|＋|PF 2|＝3m.∴e ＝c a ＝2c2a ≤3，又e>1，∴离心率的取值范围为(1,3]．17．解 命题p ：方程x 2＋mx ＋1＝0有两个不等的负实根⇔⎩⎪⎨⎪⎧Δ＝m 2－4>0m>0⇔m>2.命题q ：方程4x 2＋4(m －2)x ＋1＝0无实根 ⇔Δ′＝16(m －2)2－16＝16(m 2－4m ＋3)<0 ⇔1<m<3.∵“p 或q”为真，“p 且q”为假， ∴p 为真、q 为假或p 为假、q 为真，则⎩⎪⎨⎪⎧ m>2m≤1或m≥3或⎩⎨⎧m≤21<m<3，解得m≥3或1<m≤2. 18．解设椭圆的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1 (a>b>0)，F 1，F 2是它的两个焦点，Q 为椭圆上任意一点，QP是△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线(如图)，连结PO ，过F 2作F 2P ⊥QP 于P 并延长交F 1Q 的延长线于H ，则P 是F 2H 的中点，且|F 2Q|＝|QH|， 因此|PO|＝12|F 1H|＝12(|F 1Q|＋|QH|)＝12(|F 1Q|＋|F 2Q|)＝a ， ∴点P 的轨迹是以原点为圆心，以椭圆半长轴长为半径的圆(除掉两点即椭圆与x 轴的交点)．19．解 由于sin x ＋cos x ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π4∈[－2，2]， ∀x ∈R ，r(x)为假命题即sin x ＋cos x>m 恒不成立． ∴m≥ 2. ① 又对∀x ∈R ，s(x)为真命题． ∴x 2＋mx ＋1>0对x ∈R 恒成立．则Δ＝m 2－4<0，即－2<m<2. ② 故∀x ∈R ，r(x)为假命题，且s(x)为真命题， 应有2≤m<2.20．解 (1)由题意知b ＝1，e ＝c a ＝22，又∵a 2＝b 2＋c 2，∴a 2＝2. ∴椭圆方程为x 22＋y 2＝1.(2)∵F 1(－1,0)，∴直线BF 1的方程为y ＝－2x －2， 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－2x －2x 22＋y 2＝1，得9x 2＋16x ＋6＝0. ∵Δ＝162－4×9×6＝40>0， ∴直线与椭圆有两个公共点， 设为C(x 1，y 1)，D(x 2，y 2)，则⎩⎨⎧x 1＋x 2＝－169x 1x 2＝23，∴|CD|＝1＋(－2)2|x 1－x 2| ＝5·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2 ＝5·⎝⎛⎭⎫－1692－4×23＝1092， 又点F 2到直线BF 1的距离d ＝455，故S △CDF 2＝12|CD|·d ＝4910.21．解 (1)由f(x)的图象经过P(0,2)知d ＝2， ∴f(x)＝x 3＋bx 2＋cx ＋2， f′(x)＝3x 2＋2bx ＋c.由在点M(－1，f(－1))处的切线方程是6x －y ＋7＝0，知－6－f(－1)＋7＝0， 即f(－1)＝1，f′(－1)＝6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3－2b ＋c ＝6，－1＋b －c ＋2＝1，即⎩⎪⎨⎪⎧b －c ＝0，2b －c ＝－3， 解得b ＝c ＝－3.故所求的解析式是f(x)＝x 3－3x 2－3x ＋2. (2)f′(x)＝3x 2－6x －3，令3x 2－6x －3＝0， 即x 2－2x －1＝0.解得x 1＝1－2，x 2＝1＋ 2.当x<1－2或x>1＋2时，f′(x)>0. 当1－2<x<1＋2时，f′(x)<0.故f(x)＝x 3－3x 2－3x ＋2在(－∞，1－2)和(1＋2，＋∞)内是增函数，在(1－2，1＋2)内是减函数．22．解 (1)∵f(x)＝23x 3－2ax 2－3x ，∴f′(x)＝2x 2－4ax －3，∵f(x)在区间(－1,1)上为减函数， ∴f′(x)≤0在(－1,1)上恒成立；∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(－1)≤0f′(1)≤0 得－14≤a≤14.故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤－14，14. (2)当a>14时，∵⎩⎨⎧f′(－1)＝4⎝⎛⎭⎫a －14>0f′(1)＝－4⎝⎛⎭⎫a ＋14<0，∴存在x 0∈(－1,1)，使f′(x 0)＝0， ∵f′(x)＝2x 2－4ax －3开口向上，∴在(－1，x 0)内，f′(x)>0，在(x 0,1)内，f′(x)<0， 即f(x)在(－1，x 0)内单调递增，在(x 0,1)内单调递减， ∴f(x)在(－1,1)内有且仅有一个极值点，且为极大值点．当a<－14时，∵⎩⎨⎧f′(－1)＝4⎝⎛⎭⎫a －14<0f′(1)＝－4⎝⎛⎭⎫a ＋14>0，∴存在x 0∈(－1,1)使f′(x 0)＝0. ∵f′(x)＝2x 2－4ax －3开口向上， ∴在(－1，x 0)内f′(x)<0， 在(x 0,1)内f′(x)>0.即f(x)在(－1，x 0)内单调递减，在(x 0,1)内单调递增， ∴f(x)在(－1,1)内有且仅有一个极值点，且为极小值点． 当－14≤a≤14时，由(1)知f(x)在(－1,1)内递减，没有极值点．综上，当a>14或a<－14时，f(x)在(－1，1)内的极值点的个数为1，当－14≤a≤14时，f(x)在(－1，1)内的极值点的个数为0.。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：3.4 生活中的优化问题举例(含答案解析)
课时跟踪检测（二十） 生活中的优化问题举例层级一 学业水平达标1．福建炼油厂某分厂将原油精炼为汽油，需对原油进行冷却和加热，如果第x 小时时，原油温度(单位：℃)为f(x)＝13x 3－x 2＋8(0≤x≤5)，那么原油温度的瞬时变化率的最小值是( )A ．8 B.203C ．－1D ．－8解析：选C 瞬时变化率即为f′(x)＝x 2－2x 为二次函数，且f′(x)＝(x －1)2－1，又x ∈[0,5]，故x ＝1时，f′(x)min ＝－1.2．把一段长为12 cm 的细铁丝锯成两段，各自围成一个正三角形，那么这两个正三角形面积之和的最小值是( )A.332 cm 2B ．4 cm 2C ．3 2 cm 2D ．2 3 cm 2解析：选D 设一段为x ，则另一段为12－x(0＜x ＜12)，则S(x)＝12×⎝⎛⎭⎫x 32×32＋12×⎝⎛⎭⎫12－x 32×32＝34⎝⎛⎭⎫2x 29－8x 3＋16，∴S′(x)＝34⎝⎛⎭⎫49x －83. 令S′(x)＝0，得x ＝6， 当x ∈(0,6)时，S′(x)＜0， 当x ∈(6,12)时，S′(x)＞0， ∴当x ＝6时，S(x)最小． ∴S ＝34⎝⎛⎭⎫2×19×62－83×6＋16＝23(cm 2)．3．某公司生产某种产品，固定成本为20 000元，每生产一单位产品，成本增加100元，已知总收益R 与年产量x 的关系是R(x)＝⎩⎪⎨⎪⎧400x －12x 2，，则总利润最大时，每年生产的产品是( )A ．100B ．150C ．200D ．300解析：选D 由题意，总成本为：C ＝20 000＋100x ，所以总利润为P ＝R －C ＝⎩⎪⎨⎪⎧300x －x 22－20 000，0≤x≤400，60 000－100x ，x>400，P′＝⎩⎪⎨⎪⎧300－x ，0≤x≤400，－100，x>400，令P′＝0，当0≤x≤400时，得x ＝300；当x>400时，P′<0恒成立，易知当x ＝300时，总利润最大．4．设正三棱柱的体积为V ，那么其表面积最小时，底面边长为( ) A.4V B ．23V C.34VD.12V 解析：选C 设底面边长为x ，则高为h ＝4V3x 2， ∴S 表＝3×4V 3x2×x ＋2×34x 2＝43V x ＋32x 2， ∴S 表′＝－43Vx 2＋3x ，令S 表′＝0，得x ＝34V.经检验知，当x ＝34V 时，S 表取得最小值．5．内接于半径为R 的球且体积最大的圆锥的高为( ) A ．R B ．2R C.43R D.34R 解析：选C 设圆锥高为h ，底面半径为r ，则R 2＝(h －R)2＋r 2，∴r 2＝2Rh －h 2，∴V ＝13πr 2h ＝π3h(2Rh －h 2)＝23πRh 2－π3h 3，V′＝43πRh －πh 2.令V′＝0得h ＝43R. 当0<h<4R 3时，V′>0；当4R 3<h<2R 时，V′<0. 因此当h ＝43R 时，圆锥体积最大．故应选C. 6．某公司在甲、乙两地销售一种品牌车，利润(单位：万元)分别为L 1＝5.06x －0.15x 2和L 2＝2x ，其中x 为销售量(单位：辆)，若该公司在这两地共销售15辆车，则能获得的最大利润为________万元．解析：设甲地销售x 辆，则乙地销售(15－x)辆． 总利润L ＝5.06x －0.15x 2＋2(15－x) ＝－0.15x 2＋3.06x ＋30(x≥0)． 令L′＝－0.3x ＋3.06＝0，得x ＝10.2. ∴当x ＝10时，L 有最大值45.6. 答案：45.67．如图，内接于抛物线y ＝1－x 2的矩形ABCD ，其中A ，B 在抛物线上运动，C ，D 在x 轴上运动，则此矩形的面积的最大值是________．解析：设CD ＝x ，则点C 坐标为⎝⎛⎭⎫x 2，0，点B 坐标为⎝⎛⎭⎫x 2，1－x24， ∴矩形ABCD 的面积S ＝f(x)＝x·⎝⎛⎭⎫1－x 24 ＝－x 34＋x ，x ∈(0,2)．由f′(x)＝－34x 2＋1＝0，得x 1＝－23(舍)，x 2＝23， ∴x ∈⎝⎛⎭⎫0，23时，f′(x)＞0，f(x)是递增的， x ∈⎝⎛⎭⎫23，2时，f′(x)＜0，f(x)是递减的， 当x ＝23时，f(x)取最大值439.答案：4398．某厂生产某种产品x 件的总成本：C(x)＝1 200＋275x 3，又产品单价的平方与产品件数x 成反比，生产100件这样的产品的单价为50元，总利润最大时，产量应定为__________件．解析：设产品单价为a 元，又产品单价的平方与产品件数x 成反比，即a 2x ＝k ，由题知a ＝500x.总利润y ＝500x －275x 3－1 200(x>0)，y′＝250x －225x 2，由y′＝0，得x ＝25，x ∈(0,25)时， y′>0，x ∈(25，＋∞)时，y′<0，所以x ＝25时， y 取最大值． 答案：259．为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗，房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层．某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层，每厘米厚的隔热层建造成本为6万元．该建筑物每年的能源消耗费用C(单位：万元)与隔热层厚度x(单位：cm)满足关系：C(x)＝k 3x ＋5(0≤x≤10)，若不建隔热层，每年能源消耗费用为8万元，设f(x)为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和．(1)求k 的值及f(x)的表达式；(2)隔热层修建多厚时，总费用f(x)达到最小，并求最小值．解：(1)设隔热层厚度为x cm ，由题设，每年能源消耗费用为C(x)＝k3x ＋5，再由C(0)＝8，得k ＝40，因此C(x)＝403x ＋5.而建造费用为C 1(x)＝6x.最后得隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和为 f(x)＝20C(x)＋C 1(x)＝20×403x ＋5＋6x＝8003x ＋5＋6x(0≤x≤10)． (2)f′(x)＝6－ 2 400＋2，令f′(x)＝0，即2 400＋2＝6，解得x ＝5，x ＝－253(舍去)．当0<x<5时，f′(x)<0，当5<x<10时，f′(x)>0， 故x ＝5是f(x)的最小值点，对应的最小值为 f(5)＝6×5＋80015＋5＝70.当隔热层修建5 cm 厚时，总费用达到最小值70万元．10．某厂生产某种电子元件，如果生产出一件正品，可获利200元，如果生产出一件次品，则损失100元．已知该厂制造电子元件过程中，次品率p 与日产量x 的函数关系是：p ＝3x4x ＋32(x ∈N *)． (1)写出该厂的日盈利额T(元)用日产量x(件)表示的函数关系式； (2)为获最大日盈利，该厂的日产量应定为多少件？解：(1)由题意可知次品率p ＝日产次品数/日产量，每天生产x 件，次品数为xp ，正品数为x(1－p)．因为次品率p ＝3x4x ＋32，当每天生产x 件时，有x·3x 4x ＋32件次品，有x⎝⎛⎭⎫1－3x 4x ＋32件正品． 所以T ＝200x ⎝⎛⎭⎫1－3x 4x ＋32－100x·3x 4x ＋32＝25·64x －x 2x ＋8(x ∈N *)．(2)T′＝－25·＋－＋2，由T′＝0得x ＝16或x ＝－32(舍去)．当0<x≤16时，T′≥0；当x≥16时，T′≤0；所以当x ＝16时，T 最大．即该厂的日产量定为16件，能获得最大日盈利．层级二 应试能力达标1．已知某生产厂家的年利润y(单位：万元)与年产量x(单位：万件)的函数关系式为y ＝－13x 3＋81x －234，则使该生产厂家获得最大年利润的年产量为( )A ．13万件B ．11万件C ．9万件D ．7万件解析：选C y′＝－x 2＋81，令y′＝0，解得x ＝9或x ＝－9(舍去)，当0＜x ＜9时，y′＞0；当x ＞9时，y′＜0. 所以当x ＝9时，y 取得最大值．2．若一球的半径为r ，作内接于球的圆柱，则圆柱侧面积的最大值为( ) A ．2πr 2 B ．πr 2 C ．4πr 2D.12πr 2 解析：选A 设内接圆柱的底面半径为r 1，高为t ，则S ＝2πr 1t ＝2πr 12r 2－r 21＝4πr 1r 2－r 21. ∴S ＝4πr 2r 21－r 41. 令(r 2r 21－r 41)′＝0得r 1＝22r. 此时S ＝4π·22r·r 2－⎝⎛⎭⎫22r 2＝4π·22r·22r ＝2πr 2. 3．某商品一件的成本为30元，在某段时间内若以每件x 元出售，可卖出(200－x)件，要使利润最大每件定价为( )A ．80元B ．85元C ．90元D ．95元解析：选B 设每件商品定价x 元，依题意可得 利润为L ＝x(200－x)－30x ＝－x 2＋170x(0＜x ＜200)． L′＝－2x ＋170，令－2x ＋170＝0，解得x ＝1702＝85.因为在(0,200)内L 只有一个极值，所以以每件85元出售时利润最大． 4．内接于半径为R 的半圆的周长最大的矩形的宽和长分别为( ) A.R 2和32R B.55R 和455RC.45R 和75R D ．以上都不对解析：选B 设矩形的宽为x ，则长为2R 2－x 2， 则l ＝2x ＋4R 2－x 2(0<x<R)，l′＝2－4xR 2－x 2， 令l′＝0，解得x 1＝55R ，x 2＝－55R(舍去)． 当0<x<55R 时，l′>0，当55R<x<R 时，l′<0， 所以当x ＝55R 时，l 取最大值，即周长最大的矩形的宽和长分别为55R ，455R. 5．某公司一年购买某种货物400吨，每次都购买x 吨，运费为4万元/次，一年的总存储费为4x 万元，要使一年的总运费与总存储费用之和最小，则x ＝________吨．解析：设该公司一年内总共购买n 次货物，则n ＝400x，∴总运费与总存储费之和f(x)＝4n ＋4x ＝1 600x ＋4x ，令f′(x)＝4－1 600x 2＝0，解得x ＝20，x ＝－20(舍去)，x ＝20是函数f(x)的最小值点，故当x ＝20时，f(x)最小． 答案：206.一个帐篷，它下部的形状是高为1 m 的正六棱柱，上部的形状是侧棱长为3 m 的正六棱锥(如图所示)．当帐篷的顶点O 到底面中心O 1的距离为__________ m 时，帐篷的体积最大．解析：设OO 1为x m ，底面正六边形的面积为S m 2，帐篷的体积为V m 3. 则由题设可得正六棱锥底面边长为32－－2＝8＋2x －x 2(m)，于是底面正六边形的面积为S ＝6×34(8＋2x －x 2)2＝332(8＋2x －x 2)．帐篷的体积为V ＝13×332(8＋2x －x 2)(x －1)＋332(8＋2x －x 2)＝32(8＋2x －x 2)[]－＋3＝32(16＋12x －x 3)， V′＝32(12－3x 2)． 令V′＝0，解得x ＝2或x ＝－2(不合题意，舍去)． 当1＜x ＜2时，V′＞0；当2＜x ＜4时，V′＜0.所以当x ＝2时，V 最大． 答案：27．某集团为了获得更大的收益，每年要投入一定的资金用于广告促销，经调查，每年投入广告费t(百万元)，可增加销售额约为－t 2＋5t(百万元)(0≤t≤3)．(1)若该公司将当年的广告费控制在3百万元之内，则应投入多少广告费，才能使该公司由此获得的收益最大？(2)现该公司准备共投入3百万元，分别用于广告促销和技术改造，经预测，每投入技术改造费x 百万元，可增加的销售额约为－13x 3＋x 2＋3x(百万元)．请设计一个资金分配方案，使该公司由此获得的收益最大．(收益＝销售额－投入)解：(1)设投入t(百万元)的广告费后增加的收益为f(t)， 则有f(t)＝(－t 2＋5t)－t ＝－t 2＋4t ＝－(t －2)2＋4(0≤t≤3)，∴当t ＝2时，f(t)取得最大值4，即投入2百万元的广告费时，该公司由此获得的收益最大．(2)设用于技术改造的资金为x(百万元)，则用于广告促销的资金为(3－x)(百万元)，又设由此获得的收益是g(x)(百万元)， 则g(x)＝⎝⎛⎭⎫－13x 3＋x 2＋3x ＋[－(3－x)2＋5(3－x)]－3＝－13x 3＋4x ＋3(0≤x≤3)， ∴g′(x)＝－x 2＋4，令g′(x)＝0，解得x ＝－2(舍去)或x ＝2.又当0≤x<2时，g′(x)>0；当2<x≤3时，g′(x)<0，∴当x ＝2时，g(x)取得最大值，即将2百万元用于技术改造，1百万元用于广告促销，该公司由此获得的收益最大．8．统计表明某型号汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y(升)关于行驶速度x(千米/小时)的函数为y ＝1128 000x 3－380x ＋8(0<x<120)．(1)当x ＝64千米/小时时，行驶100千米耗油量多少升？ (2)若油箱有22.5升油，则该型号汽车最多行驶多少千米？ 解：(1)当x ＝64千米/小时时，要行驶100千米需要10064＝2516小时，要耗油⎝⎛⎭⎫1128 000×643－380×64＋8×2516＝11.95(升)． (2)设22.5升油能使该型号汽车行驶a 千米，由题意得，⎝⎛⎭⎫1128 000x 3－380x ＋8×a x＝22.5，∴a ＝22.51128 000x 2＋8x －380，设h(x)＝1128 000x 2＋8x －380，则当h(x)最小时，a 取最大值，h′(x)＝164 000x －8x 2＝x 3－80364 000x 2，令h′(x)＝0⇒x ＝80， 当x ∈(0,80)时，h′(x )<0， 当x ∈(80,120)时，h′(x)>0，故当x ∈(0,80)时，函数h(x)为减函数， 当x ∈(80,120)时，函数h(x)为增函数，∴当x ＝80时，h(x)取得最小值，此时a 取最大值为 a ＝22.51128 000×802＋880－380＝200.故若油箱有22.5升油，则该型号汽车最多行驶200千米．。
【三维设计】人教版高中数学选修1-1练习：3.2 第一课时 几个常用函数的导数(含答案解析)
课时跟踪检测（十五） 几个常用函数的导数层级一 学业水平达标1．已知函数f(x)＝x 3的切线的斜率等于3，则切线有( )A ．1条B ．2条C ．3条D ．不确定 解析：选B ∵f′(x)＝3x 2＝3，解得x ＝±1.切点有两个，即可得切线有2条．2．曲线y ＝e x 在点A(0,1)处的切线斜率为( )A ．1B ．2C ．e D.1e解析：选A 由条件得y′＝e x ，根据导数的几何意义，可得k ＝y′|x ＝0＝e 0＝1.3．已知f(x)＝－3x 53，则f′(22)＝( )A ．10B ．－5x 23C ．5D ．－10解析：选D ∵f′(x)＝－5x 53，∴f′(22)＝－5×223×23＝－10，故选D. 4．已知f(x)＝x α，若f′(－1)＝－2，则α的值等于( )A ．2B ．－2C ．3D ．－3解析：选A 若α＝2，则f(x)＝x 2，∴f ′(x)＝2x ，∴f′(－1)＝2×(－1)＝－2适合条件．故应选A.5. 曲线y ＝13x 3在x ＝1处切线的倾斜角为( ) A ．1B ．－π4 C.π4 D.5π4解析：选C ∵y′＝x 2，∴y′|x ＝1＝1，∴切线的倾斜角α满足tan α＝1，∵0≤α<π，∴α＝π4. 6．曲线y ＝ln x 在点M(e,1)处的切线的斜率是________，切线方程为____________．解析：∵y′＝(ln x)′＝1x ，∴y′|x ＝e ＝1e. ∴切线方程为y －1＝1e(x －e)，即x －ey ＝0.答案：1ex －ey ＝0 7．已知f(x)＝a 2(a 为常数)，g(x)＝ln x ，若2x[f ′(x)＋1]－g′(x)＝1，则x ＝________.解析：因为f′(x)＝0，g′(x)＝1x， 所以2x[f ′(x)＋1]－g′(x)＝2x －1x＝1. 解得x ＝1或x ＝－12，因为x ＞0，所以x ＝1. 答案：18．设坐标平面上的抛物线C ：y ＝x 2，过第一象限的点(a ，a 2)作抛物线C 的切线l ，则直线l 与y 轴的交点Q 的坐标为________．解析：显然点(a ，a 2)为抛物线C ：y ＝x 2上的点，∵y′＝2x ，∴直线l 的方程为y －a 2＝2a(x －a)．令x ＝0，得y ＝－a 2，∴直线l 与y 轴的交点的坐标为(0，－a 2)．答案：(0，－a 2)9．求下列函数的导数：(1)y ＝x 8；(2)y ＝4x ；(3)y ＝log 3x ；(4)y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x ＋π2；(5)y ＝e 2. 解：(1)y′＝(x 8)′＝8x 8－1＝8x 7. (2)y′＝(4x )′＝4x ln 4.(3)y′＝(log 3x)′＝1xln 3. (4)y′＝(cos x)′＝－sin x.(5)y′＝(e 2)′＝0.10．已知P(－1,1)，Q(2,4)是曲线y ＝x 2上的两点，(1)求过点P ，Q 的曲线y ＝x 2的切线方程．(2)求与直线PQ 平行的曲线y ＝x 2的切线方程．解：(1)因为y′＝2x ，P(－1,1)，Q(2,4)都是曲线y ＝x 2上的点．过P 点的切线的斜率k 1＝y′|x ＝－1＝－2，过Q 点的切线的斜率k 2＝y′|x ＝2＝4，过P 点的切线方程：y －1＝－2(x ＋1)，即2x ＋y ＋1＝0.过Q 点的切线方程：y －4＝4(x －2)，即4x －y －4＝0.(2)因为y′＝2x ，直线PQ 的斜率k ＝4－12＋1＝1， 切线的斜率k ＝y′|x ＝x 0＝2x 0＝1，所以x 0＝12，所以切点M ⎝⎛⎭⎫12，14， 与PQ 平行的切线方程为：y －14＝x －12，即4x －4y －1＝0. 层级二 应试能力达标1．质点沿直线运动的路程s 与时间t 的关系是s ＝5t ，则质点在t ＝4时的速度为( )A.12523B.110523C.25523 D.110523 解析：选B ∵s′＝15t －45.∴当t ＝4时， s′＝15·1544＝110523. 2．直线y ＝12x ＋b 是曲线y ＝ln x(x ＞0)的一条切线，则实数b 的值为( ) A ．2B ．ln 2＋1C ．ln 2－1D ．ln 2解析：选C ∵y ＝ln x 的导数y′＝1x ， ∴令1x ＝12，得x ＝2，∴切点为(2，ln 2)． 代入直线y ＝12x ＋b ，得b ＝ln 2－1. 3．在曲线f(x)＝1x 上切线的倾斜角为34π的点的坐标为( ) A ．(1,1)B ．(－1，－1)C ．(－1,1)D ．(1,1)或(－1，－1)解析：选D 因为f(x)＝1x ，所以f′(x)＝－1x 2，因为切线的倾斜角为34π，所以切线斜率为－1，即f′(x)＝－1x2＝－1，所以x ＝±1， 则当x ＝1时，f(1)＝1；当x ＝－1时，f(1)＝－1，则点坐标为(1,1)或(－1，－1)．4．设曲线y ＝x n ＋1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ，则x 1·x 2·…·x n 的值为( )A. 1nB.1n ＋1C.n n ＋1 D ．1解析：选B 对y ＝x n ＋1(n ∈N *)求导得y′＝(n ＋1)x n . 令x ＝1，得在点(1,1)处的切线的斜率k ＝n ＋1，∴在点(1,1)处的切线方程为y －1＝(n ＋1)(x n －1)．令y ＝0，得x n ＝n n ＋1，∴x 1·x 2·…·x n ＝12×23×34×…×n －1n ×n n ＋1＝1n ＋1， 故选B. 5．与直线2x －y －4＝0平行且与曲线y ＝ln x 相切的直线方程是________． 解析：∵直线2x －y －4＝0的斜率为k ＝2，又∵y′＝(ln x)′＝1x ，∴1x ＝2，解得x ＝12. ∴切点的坐标为⎝⎛⎭⎫12，－ln 2. 故切线方程为y ＋ln 2＝2⎝⎛⎭⎫x －12. 即2x －y －1－ln 2＝0.答案：2x －y －1－ln 2＝06．若曲线y ＝x 在点P(a ，a)处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为2，则实数a 的值是________________．解析：∵y′＝12x ，∴切线方程为y －a ＝12a (x －a)，令x ＝0，得y ＝a 2，令y ＝0，得x ＝－a ，由题意知12·a 2·a ＝2，∴a ＝4. 答案：47．已知曲线方程为y ＝f(x)＝x 2，求过点B(3,5)且与曲线相切的直线方程．解：设切点P 的坐标为(x 0，x 20)．∵y ＝x 2，∴y′＝2x ，∴k ＝f′(x 0)＝2x 0，∴切线方程为y －x 20＝2x 0(x －x 0)．将点B(3,5)代入上式，得5－x 20＝2x 0(3－x 0)，即x 20－6x 0＋5＝0，∴(x 0－1)(x 0－5)＝0，∴x 0＝1或x 0＝5，∴切点坐标为(1,1)或(5,25)，故所求切线方程为y －1＝2(x －1)或y －25＝10(x －5)，即2x －y －1＝0或10x －y －25＝0.8．求证：双曲线xy ＝a 2上任意一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积等于常数． 证明：设P(x 0，y 0)为双曲线xy ＝a 2上任一点．∵y′＝⎝⎛⎭⎫a 2x ′＝－a 2x 2. ∴过点P 的切线方程为y －y 0＝－a 2x 20(x －x 0)． 令x ＝0，得y ＝2a 2x 0；令y ＝0，得x ＝2x 0. 则切线与两坐标轴围成的三角形的面积为S ＝12·⎪⎪⎪⎪2a 2x 0·|2x 0|＝2a 2. 即双曲线xy ＝a 2上任意一点处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为常数2a 2.。
人教a版数学【选修1-1】作业：模块综合检测（c）（含答案）
模块综合检测(C)(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题12小题，每小题5分，共60分)1．方程x ＝1－4y 2所表示的曲线是( )A ．双曲线的一部分B ．椭圆的一部分C ．圆的一部分D ．直线的一部分2．若抛物线的准线方程为x ＝－7，则抛物线的标准方程为( )A ．x 2＝－28yB ．x 2＝28yC ．y 2＝－28xD ．y 2＝28x3．双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的两条渐近线互相垂直，那么该双曲线的离心率是( ) A ．2 B. 3 C. 2 D.324．用a ，b ，c 表示三条不同的直线，γ表示平面，给出下列命题：①若a ∥b ，b ∥c ，则a ∥c ；②若a ⊥b ，b ⊥c ，则a ⊥c ；③若a ∥γ，b ∥γ，则a ∥b ；④若a ⊥γ，b ⊥γ，则a ∥b . 其中真命题的序号是( )A ．①②B ．②③C ．①④D ．③④5．已知a 、b 为不等于0的实数，则a b>1是a >b 的( ) A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分又不必要条件6．若抛物线y 2＝4x 的焦点是F ，准线是l ，点M (4，m )是抛物线上一点，则经过点F 、M 且与l 相切的圆一共有( )A ．0个B ．1个C ．2个D ．4个7．若双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1 (a >0，b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2.线段F 1F 2被抛物线y 2＝2bx 的焦点分成5∶3两段，则此双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 6 C.233 D.263 8．已知双曲线与椭圆x 29＋y 225＝1共焦点，它们的离心率之和为245，则此双曲线方程是( )A.x 212－y 24＝1 B ．－x 212＋y 24＝1 C.x 24－y 212＝1 D ．－x 24＋y 212＝1 9．下列四个结论中正确的个数为( )①命题“若x 2<1，则－1<x <1”的逆否命题是“若x >1或x <－1，则x 2>1”； ②已知p ：∀x ∈R ，sin x ≤1，q ：若a <b ，则am 2<bm 2，则p ∧q 为真命题； ③命题“∃x ∈R ，x 2－x >0”的否定是“∀x ∈R ，x 2－x ≤0”；④“x >2”是“x 2>4”的必要不充分条件．A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个10．设f (x )＝x (ax 2＋bx ＋c ) (a ≠0)在x ＝1和x ＝－1处有极值，则下列点中一定在x 轴上的是( )A ．(a ，b )B ．(a ，c )C ．(b ，c )D ．(a ＋b ，c )11．函数y ＝ln x x的最大值为( ) A ．e －1 B ．e C ．e 2 D.10312．已知命题P ：函数y ＝log 0.5(x 2＋2x ＋a )的值域为R ；命题Q ：函数y ＝－(5－2a )x 是R 上的减函数．若P 或Q 为真命题，P 且Q 为假命题，则实数a 的取值范围是( )A ．a ≤1B ．a <2C ．1<a <2D ．a ≤1或a ≥2二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)13．若函数f (x )＝x 3＋x 2＋mx ＋1是R 上的单调函数，则m 的取值范围是________．14．一动圆圆心在抛物线x 2＝8y 上，且动圆恒与直线y ＋2＝0相切，则动圆必过定点________．15．已知F 1、F 2是椭圆C x 2a 2＋y 2b2＝1 (a >b >0)的两个焦点，P 为椭圆C 上一点，PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9，则b ＝________.16．设f (x )、g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数，当x <0时，f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )>0，且g (－3)＝0，则不等式f (x )g (x )<0的解集是________________________________________________________________________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)已知p ：x 2－12x ＋20<0，q ：x 2－2x ＋1－a 2>0 (a >0)．若綈q 是綈p 的充分条 件，求a 的取值范围．18．(12分)已知函数f (x )＝x 3＋bx 2＋cx ＋d 在(－∞，0)上是增函数，在[0,2]上是减函数，且方程f (x )＝0的一个根为2.(1)求c 的值；(2)求证：f (1)≥2.19.(12分) 如图，M 是抛物线y 2＝x 上的一个定点，动弦ME 、MF 分别与x 轴交于不同的点A 、B ，且|MA |＝|MB |.证明：直线EF 的斜率为定值．20．(12分)命题p ：关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4>0，对一切x ∈R 恒成立，命题q ：指数函数f (x )＝(3－2a )x 是增函数，若p 或q 为真，p 且q 为假，求实数a 的取值范围．21.(12分)已知函数f (x )＝ax －ln x ，若f (x )>1在区间(1，＋∞)内恒成立，求实数a 的取值范围．22.（12分）如图所示，已知直线l ：y ＝kx －2与抛物线C ：x 2=－2py （p>0）交于A ，B 两点，O 为坐标原点，OA →＋OB →＝(－4，－12)．(1)求直线l 和抛物线C 的方程；(2)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时，求△ABP 面积的最大值．模块综合检测(C) 答案1．B [x ＝1－4y 2，∴x 2＋4y 2＝1 (x ≥0)．即x 2＋y 214＝1 (x ≥0)．] 2．D3．C [由已知，b 2a 2＝1，∴a ＝b ， ∴c 2＝2a 2，∴e ＝c a ＝2a a＝ 2.] 4．C5．D [如取a ＝－3，b ＝－2，满足a b>1，但不满足a >b .反过来取a ＝1，b ＝－5，满足a >b ，但不满足a b>1，故答案为D.] 6．D [因为点M (4，m )在抛物线y 2＝4x 上，所以可求得m ＝±4.由于圆经过焦点F 且和准线l 相切，由抛物线的定义知圆心在抛物线上．又因为圆经过抛物线上的点M ，所以圆心在线段FM 的垂直平分线上，即圆心是线段FM 的垂直平分线与抛物线的交点，结合图形易知对于点M (4,4)和(4，－4)，都各有两个交点，因此一共有4个满足条件的圆．]7．C8．B [由已知得椭圆中a ＝5，b ＝3，∴c ＝4，且它的焦点在y 轴上，故双曲线的焦点也应在y 轴上且为(0,4)和(0，－4)，又椭圆的离心率为e ＝c a ＝45， 所以双曲线的离心率为2，即c a＝2， 又c ＝4，∴它的实半轴为2，虚半轴平方为b 2＝c 2－a 2＝16－4＝12， 则双曲线方程为y 24－x 212＝1.] 9．B [只有③中结论正确．]10．A11．A [令y ′＝(ln x )′x －ln x ·x ′x 2＝1－ln x x 2＝0，x ＝e ，当x >e 时，y ′<0；当x <e 时，y ′>0，y 极大值＝f (e)＝1e ，在定义域内只有一个极值，所以y max ＝1e.] 12．C [先化简P 与Q ，建构关于a 的关系式；由函数y ＝log 0.5(x 2＋2x ＋a )的值域为R 知：内层函数u (x )＝x 2＋2x ＋a 恰好取遍(0，＋∞)内的所有实数⇔Δ＝4－4a ≥0⇔a ≤1，即P ⇔a ≤1；同样由y ＝－(5－2a )x 是减函数⇔5－2a >1，即Q ⇔a <2；由P 或Q 为真，P 且Q 为假知，P 与Q 中必有一真一假．故答案为C.]13.⎣⎡⎭⎫13，＋∞ 解析 f ′(x )＝3x 2＋2x ＋m ，依题意可知f (x )在R 上只能单调递增，所以Δ＝4－12m ≤0，∴m ≥13. 14．(0,2)解析 动圆一定过抛物线x 2＝8y 的焦点．15．3解析 由已知，得⎩⎪⎨⎪⎧ |PF 1|＋|PF 2|＝2a |PF 1|·|PF 2|＝18， ∴|PF 1|2＋|PF 2|2＋36＝4a 2，又|PF 1|2＋|PF 2|2＝4c 2，∴4a 2－4c 2＝36，∴b ＝3.16．(－∞，－3)∪(0,3)解析 设F (x )＝f (x )g (x )，由已知得，F ′(x )＝f ′(x )g (x )＋f (x )g ′(x )．当x <0时，F ′(x )>0，∴F (x )在(－∞，0)上为增函数．又∵f (x )为奇函数，g (x )为偶函数．∴F (－x )＝f (－x )g (－x )＝－f (x )g (x )＝－F (x )，∴F (x )为奇函数．∴F (x )在(0，＋∞)上也为增函数．又g (－3)＝0，∴F (－3)＝0，F (3)＝0.∴f (x )g (x )<0的解集为(－∞，－3)∪(0,3)．17．解 p ：{x |2<x <10}，q ：{x |x <1－a ，或x >1＋a }．由綈q ⇒綈p ，得p ⇒q ，于是1＋a <2，∴0<a <1.18．(1)解 ∵f (x )在(－∞，0)上是增函数，在[0,2]上是减函数，∴f ′(0)＝0.∵f ′(x )＝3x 2＋2bx ＋c ，∴f ′(0)＝c ＝0.∴c ＝0.(2)证明 ∵f (2)＝0，∴8＋4b ＋2c ＋d ＝0，而c ＝0，∴d ＝－4(b ＋2)．∵方程f ′(x )＝3x 2＋2bx ＝0的两个根分别为x 1＝0，x 2＝－23b ，且f (x )在[0,2]上是减函数， ∴x 2＝－23b ≥2，∴b ≤－3. ∴f (1)＝b ＋d ＋1＝b －4(b ＋2)＋1＝－7－3b ≥－7＋9＝2.故f (1)≥2.19．证明 设M (y 20，y 0)，直线ME 的斜率为k (k >0)，则直线MF 的斜率为－k ， 直线ME 的方程为y －y 0＝k (x －y 20)．由⎩⎪⎨⎪⎧y －y 0＝k (x －y 20)y 2＝x 得ky 2－y ＋y 0(1－ky 0)＝0.于是y 0·y E ＝y 0(1－ky 0)k. 所以y E ＝1－ky 0k .同理可得y F ＝1＋ky 0－k. ∴k EF ＝y E －y F x E －x F ＝y E －y F y 2E －y 2F＝1y E ＋y F＝－12y 0(定值)． 20．解 设g (x )＝x 2＋2ax ＋4，由于关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4>0对一切x ∈R 恒成立，所以函数g (x )的图象开口向上且与x 轴没有交点，故Δ＝4a 2－16<0，∴－2<a <2.函数f (x )＝(3－2a )x 是增函数，则有3－2a >1，即a <1.又由于p 或q 为真，p 且q 为假，可知p 和q 一真一假．①若p 真q 假，则⎩⎪⎨⎪⎧－2<a <2，a ≥1， ∴1≤a <2.②若p 假q 真，则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤－2，或a ≥2，a <1， ∴a ≤－2.综上可知，所求实数a 的取值范围为{a |1≤a <2或a ≤－2}．21．解 由f (x )>1，得ax －ln x －1>0.即a >1＋ln x x在区间(1，＋∞)内恒成立． 设g (x )＝1＋ln x x ，则g ′(x )＝－ln x x 2， ∵x >1，∴g ′(x )<0.∴g (x )＝1＋ln x x在区间(1，＋∞)内单调递减． ∴g (x )<g (1)＝1，即1＋ln x x<1在区间(1，＋∞)内恒成立，∴a ≥1. 22．解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝kx －2，x 2＝－2py ，得x 2＋2pkx －4p ＝0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝－2pk ，y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2)－4＝－2pk 2－4.因为 OA →＋OB →＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)＝(－2pk ，－2pk 2－4)＝(－4，－12)，所以⎩⎪⎨⎪⎧ －2pk ＝－4，－2pk 2－4＝－12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧p ＝1，k ＝2. 所以直线l 的方程为y ＝2x －2，抛物线C 的方程为x 2＝－2y .(2)设P (x 0，y 0)，依题意，抛物线过点P 的切线与l 平行时，△ABP 的面积最大， y ′＝－x ，所以－x 0＝2⇒x 0＝－2，y 0＝－12x 20＝－2， 所以P (－2，－2)．此时点P 到直线l 的距离d ＝|2×(－2)－(－2)－2|22＋(－1)2＝45＝455， 由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝2x －2，x 2＝－2y ，得x 2＋4x －4＝0， |AB |＝1＋k 2·(x 1＋x 2)2－4x 1x 2＝1＋22·(－4)2－4×(－4)＝410.∴△ABP 面积的最大值为410×4552＝8 2.。
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2π 当 α＝ 时，△ F1PF2 面积最大，则 m＋n 的值是( 3 A．41 C．9 B．15 D．1
)
1 解析：选 B 由 S△ F1PF2＝ |F1F2|· yP＝3yP， 2 知 P 为短轴端点时，△ F1PF2 面积最大． 2π 此时∠F1PF2＝ ， 3 得 a＝ m＝2 3，b＝ n＝ 3，故 m＋n＝15.
1 解析：选 B 由 y＝ax2 得 x2＝ y， a 1 ∴a＝－ . 8 4．下列说法中正确的是( )
A．一个命题的逆命题为真，则它的逆否命题一定为真 B．“a>b”与“a＋c>b＋c”不等价 C．“a2＋b2＝0，则 a，b 全为 0”的逆否命题是“若 a，b 全不为 0，则 a2＋b2≠0” D．一个命题的否命题为真，则它的逆命题一定为真 解析：选 D 否命题和逆命题互为逆否命题，有着一致的真假性，故选 D. 5.函数 f(x)=ax3+bx2+cx+d 的图象如图，则函数 y=ax2+ bx+ 的单 调递增区间是( ) 1 B. 2，＋∞ 9 D. 8，＋∞
①“p 且 q”为真是“p 或 q”为真的充分不必要条件； ②“p 且 q”为假是“p 或 q”为真的充分不必要条件； ③“p 或 q”为真是“綈 p”为假的必要不充分条件； ④“綈 p”为真是“p 且 q”为假的必要不充分条件． A．①② C．②④ B．①③ D．③④
解析：选 B p∧q 为真⇒ p 真 q 真⇒ p∨q 为真，故①正确，由綈 p 为假⇒ p 为真⇒ p∨q 为真，故③正确． x2 y2 7．双曲线 － ＝1(mn≠0)的离心率为 2，它的一个焦点与抛物线 y2＝4x 的焦点重合， m n 则 mn 的值为( 3 A. 16 16 C. 3 ) 3 B. 8 8 D. 3
解析：选 A 抛物线 y2＝4x 的焦点为 F(1,0)， x2 y2 故双曲线 － ＝1 中， m n m>0，n>0 且 m＋n＝c2＝1.① 又双曲线的离心率 e＝ c ＝ m 1 m＋n ＝2，② m
m＝4， 联立方程①②，解得 3 n＝4.
A．f(－1)＝f(1) C．f(－1)<f(1)
3 3 解析：选 B 由 2xln x≥－x2＋ax－3，得 a≤2ln x＋x＋ ，设 h(x)＝2ln x＋x＋ (x＞ x x 0)，则 h′(x)＝ (x＋3)(x－1) .当 x∈(0,1)时，h′(x)＜0，函数 h(x)单调递减；当 x∈(1，＋∞)时， x2
h′(x)＞0，函数 h(x)单调递增，所以 h(x)min＝h(1)＝4.所以 a≤h(x)min＝4.故 a 的取值范围是(－ ∞，4]． 12．定义在 R 上的函数 f(x)满足：f′(x)＞f(x)恒成立，若 x1＜x2，则 ex1f(x2)与 ex2f(x1) 的大小关系为( )
故 mn＝
3 . 16 )
8．设函数 f(x)在 R 上可导，f(x)＝x2f′(2)－3x，则 f(－1)与 f(1)的大小关系是( B．f(－1)>f(1) D．不确定
解析： 选 B 因为 f(x)＝x2f′(2)－3x， 所以 f′(x)＝2xf′(2)－3， 则 f′(2)＝4f′(2)－3， 解得 f′(2) ＝1，所以 f(x)＝x2－3x，所以 f(1)＝－2，f(－1)＝4，故 f(－1)>f(1). x2 y2 9．已知 F1(－3,0)，F2(3,0)是椭圆 ＋ ＝1 的两个焦点，点 P 在椭圆上，∠F1PF2＝α. m n
模块综合检测
(时间 120 分钟 满分 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．命题“∃ x0∈R,2x0－3>1”的否定是( A．∃ x0∈R,2x0－3≤1 C．∀ x∈R,2x－3≤1 ) B．∀ x∈R,2x－3>1 D．∃ x0∈R,2x0－3>1
解析：选 C 由特称命题的否定的定义即知． 2．设 f(x)＝xln x，若 f′(x0)＝2，则 x0 的值为( A．e2 ln 2 C. 2 B．e D．ln 2 )
解析：选 B 由 f(x)＝xln x，得 f′(x)＝ln x＋1. 根据题意知 ln x0＋1＝2，所以 ln x0＝1， 因此 x0＝e. 3．抛物线 y＝ax2 的准线方程是 y＝2，则 a 的值为( 1 A. 8 C．8 1 B．－ 8 D．－8 1 ∴ ＝－8， a )
10．已知双曲线 C 的离心率为 2，焦点为 F1，F2，点 A 在 C 上．若|F1A|＝2|F2A|，则 cos∠AF2F1＝( 1 A. 4 C. 2 4 ) 1 B. 3 D. 2 3
|F1A|－|F2A|＝2a， 解析：选 A 由题意得 解得|F2A|＝2a，|F1A|＝4a， |F1A|＝2|F2A|，
A．(－∞，－2] C．[－2,3]
解析：选 D 由题图可知 d＝0.不妨取 a＝1，∵f(x)＝x3＋bx2＋cx，∴f′(x)＝3x2＋2bx＋ c.由图可知 f′(－2)＝0，f′(3)＝0，∴12－4b＋c＝9 9 ∴b＝－ ，c＝－18.∴y＝x2－ x－6，y′＝2x－ . 当 x＞ 时，y′＞0，∴y＝x2－ x－6 2 4 4 8 4 9 的单调递增区间为 8，＋∞.故选 D. 6．下列结论中，正确的为( )
c 又由已知可得 ＝2，所以 c＝2a，即|F1F2|＝4a， a ∴cos∠AF2F1＝ |F2A|2＋|F1F2|2－|F1A|2 2|F2A|· |F1F2|
4a2＋16a2－16a2 1 ＝ ＝ .故选 A. 2× 2a× 4a 4 11． 若不等式 2xln x≥－x2＋ax－3 对 x∈(0， ＋∞)恒成立， 则实数 a 的取值范围是( A．(－∞，0) C．(0，＋∞) B．(－∞，4] D．[4，＋∞) )
A．ex1f(x2)＞ex2f(x1) B．ex1f(x2)＜ex2(x1) C．ex1f(x2)＝ex2f(x1)