高中数学必修一模块检测
三维夺冠高中模块分段检测卷数学必修一
三维夺冠高中模块分段检测卷数学必修一1. [单选题] *A.0B.1(正确答案)C.2D.3答案解析:2. [单选题] *A(正确答案)BCD答案解析:3.[单选题] *ABC(正确答案)D答案解析:4.[单选题] *ABC(正确答案)D答案解析:5. [单选题] *ABCD(正确答案)答案解析:6. 设 P 为三阶方阵,将 P 的第一列与第二列交换得到T ,再把T 的第二列加到第三列得到 R ,则满足 PQ = R 的矩阵Q 是()。
[单选题] *ABCD(正确答案)答案解析:7. 发现勾股定理的希腊数学家是()。
[单选题] *A.泰勒斯B.毕达哥拉斯(正确答案)C.欧几里德D.阿基米德答案解析:8. 《普通高中数学课程标准(实验)》提出五种基本能力,没有包含在其中的是()。
[单选题] *A.推理论证能力B.运算求解能力C.数据处理能力D.几何作图能力(正确答案)答案解析:9. [单选题] *AB(正确答案)CD答案解析:10. [单选题] *A. 充分条件但不是必要条件B. 充分必要件(正确答案)C.必要条件但不是充分条件D.以上都不是答案解析:11. [单选题] *ABC(正确答案)D答案解析:12. [单选题] *AB(正确答案)CD答案解析:13. [单选题] *ABCD(正确答案)答案解析:14. [单选题] *A. 椭圆(正确答案)B. 双曲线C. 抛物线D.两条相交直线答案解析:15. 下列图形符号中表示算法程序“判断框”的是()。
[单选题] *ABCD(正确答案)答案解析:16. 下面是关于学生数学学习评价的认识()①通过考查学生的知识技能就可以对学生的数学学习进行全面评价②通过考查学生的情感与态度就可以对学生的数学学习水平进行评价③数学学习的评价重在学习过程,对于学习结果不必看重④数学学习的评价重在激励学生学习,而不是改进教师教学其中,不正确的是()[单选题] *A.③④B.①②③C.①②④D.①②③④(正确答案)答案解析:17.公因式为()。
高中数学模块综合检测新人教A版选择性必修第一册
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设x ,y ∈R ,向量a =(x,1,1),b =(1,y,1),c =(2,-4,2),a ⊥c ,b ∥c ,则|a +b |=( )A .2 2B .10C .3D .4【答案】C【解析】∵b ∥c ,∴y =-2.∴b =(1,-2,1).∵a ⊥c ,∴a ·c =2x +1·()-4+2=0,∴x =1.∴a =(1,1,1).∴a +b =(2,-1,2).∴|a +b |=22+-12+22=3.2.如图,在空间四边形ABCD 中,设E ,F 分别是BC ,CD 的中点,则AD →+12(BC →-BD →)等于( )A .AD →B .FA →C .AF →D .EF →【答案】C【解析】∵BC →-BD →=DC →,12(BC →-BD →)=12DC →=DF →,∴AD →+12(BC →-BD →)=AD →+DF →=AF →.3.若直线l 1:mx +2y +1=0与直线l 2:x +y -2=0互相垂直,则实数m 的值为( ) A .2 B .-2 C .12 D .-12【答案】B【解析】直线l 1:y =-m 2x -12,直线l 2:y =-x +2,又∵直线l 1与直线l 2互相垂直,∴-m2×(-1)=-1,即m =-2.4.已知直线l :x -2y +a -1=0与圆(x -1)2+(y +2)2=9相交所得弦长为4,则a =( )A .-9B .1C .1或-2D .1或-9【答案】D【解析】由条件得圆的半径为3,圆心坐标为(1,-2),因为直线l :x -2y +a -1=0与圆(x -1)2+(y +2)2=9相交所得弦长为4,所以9-⎝ ⎛⎭⎪⎫422=⎝ ⎛⎭⎪⎫|1+4+a -1|52,所以a 2+8a -9=0,解得a =1或a =-9.5.已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1上的一点,半焦距为c ,若|MO |≤c (其中O 为坐标原点),则y 20的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,b 4c 2 B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,a 4c 2C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫b 4c 2,+∞ D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫a 2c 2,+∞ 【答案】A【解析】因为|MO |≤c ,所以|MO |≤a 2+b 2,所以x 20+y 20≤a 2+b 2,又因为x 20a 2-y 20b2=1,消去x 2得0≤y 20≤b 4a 2+b 2,所以0≤y 20≤b 4c2.6.已知椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),焦距为2c ,直线l :y =24x 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若|AB |=2c ,则椭圆C 的离心率为( )A .32B .34C .12D .14【答案】A【解析】设直线与椭圆在第一象限内的交点为A (x ,y ),则y =24x ,由|AB |=2c ,可知|OA |=x 2+y 2=c ,即x 2+⎝⎛⎭⎪⎫24x 2=c ,解得x =223c ,所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫223c ,13c .把点A 代入椭圆方程得到⎝ ⎛⎭⎪⎫223c 2a2+⎝ ⎛⎭⎪⎫13c 2b2=1,整理得8e 4-18e 2+9=0,即(4e 2-3)(2e 2-3)=0,因为0<e <1,所以可得e =32. 7.在空间直角坐标系Oxyz 中,O (0,0,0),E (22,0,0),F (0,22,0),B 为EF 的中点,C 为空间一点且满足|CO →|=|CB →|=3,若cos 〈EF →,BC →〉=16,则OC →·OF →=( )A .9B .7C .5D .3【答案】D【解析】设C (x ,y ,z ),B (2,2,0),OC →=(x ,y ,z ),BC →=(x -2,y -2,z ),EF →=(-22,22,0),由cos 〈EF →,BC →〉=EF →·BC→|EF →||BC →|=-22,22,0·x -2,y -2,z 4×3=16,整理可得x -y =-22,由|CO →|=|CB →|=3,得x 2+y 2=x -22+y -22,化简得x +y =2,以上方程组联立得x =24,y =324,则OC →·OF →=(x ,y ,z )·(0,22,0)=22y =3. 8.已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为( )A .22B .1-22C .1+22D .2+ 2【答案】D【解析】抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116,准线为y =-116.设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°,得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab .由抛物线的定义,得点M 到准线的距离为|MF |,点N 到准线的距离为|NF |.由梯形的中位线定理,得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ).由|MN |2=λ·d 2,得14λ=a 2+b 2+2ab a +b 2=1-2-2aba +b 2≥1-2-2ab 2ab2=1-2-24=2+24,得λ≥2+2,当且仅当a =b 时取得最小值2+2.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知直线l :(a 2+a +1)x -y +1=0,其中a ∈R ,下列说法正确的是( ) A .当a =-1时,直线l 与直线x +y =0垂直 B .若直线l 与直线x -y =0平行,则a =0C .直线l 过定点(0,1)D .当a =0时,直线l 在两坐标轴上的截距相等 【答案】AC【解析】对于A 项,当a =-1时,直线l 的方程为x -y +1=0,显然与x +y =0垂直,所以正确;对于B 项,若直线l 与直线x -y =0平行,可知(a 2+a +1)·(-1)=1·(-1),解得a =0或a =-1,所以不正确;对于C 项,当x =0时,有y =1,所以直线过定点(0,1),所以正确;对于D 项,当a =0时,直线l 的方程为x -y +1=0,在x 轴、y 轴上的截距分别是-1,1,所以不正确.故选AC .10.已知F 1,F 2是双曲线C :y 24-x 22=1的上、下焦点,点M 是该双曲线的一条渐近线上的一点,并且以线段F 1F 2为直径的圆经过点M ,则下列说法正确的是( )A .双曲线C 的渐近线方程为y =±2xB .以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=2 C .点M 的横坐标为± 2 D .△MF 1F 2的面积为2 3 【答案】ACD【解析】由双曲线方程y 24-x 22=1知a =2,b =2,焦点在y 轴,渐近线方程为y =±abx =±2x ,A 正确;c =a 2+b 2=6,以F 1F 2为直径的圆的方程是x 2+y 2=6,B 错误;由⎩⎨⎧x 2+y 2=6,y =2x ,得⎩⎨⎧x =2,y =2或⎩⎨⎧x =-2,y =-2,由对称性知点M 横坐标是±2,C 正确;S △MF 1F 2=12|F 1F 2||x M |=12×26×2=23,D 正确.故选ACD .11.已知点A 是直线l :x +y -2=0上一定点,点P ,Q 是圆x 2+y 2=1上的动点,若∠PAQ 的最大值为90°,则点A 的坐标可以是( )A .(0,2)B .(1,2-1)C .(2,0)D .(2-1,1)【答案】AC【解析】如图所示,原点到直线l 的距离为d =212+12=1,则直线l 与圆x 2+y 2=1相切.由图可知,当AP ,AQ 均为圆x 2+y 2=1的切线时,∠PAQ 取得最大值.连接OP ,OQ ,由于∠PAQ 的最大值为90°,且∠APO =∠AQO =90°,|OP |=|OQ |=1,则四边形APOQ 为正方形,所以|OA |=2|OP |=2.设A (t ,2-t ),由两点间的距离公式,得|OA |=t 2+2-t2=2,整理得2t 2-22t =0,解得t =0或t =2,因此,点A 的坐标为(0,2)或(2,0).故选AC .12.关于空间向量,以下说法正确的是( )A .空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面B .若对空间中任意一点O ,有OP →=16OA →+512OB →+512OC →,则P ,A ,B ,C 四点共面C .设{}a ,b ,c 是空间中的一组基底,则{2a ,-b ,c }也是空间的一组基底D .若a ·b <0,则〈a ,b 〉是钝角 【答案】ABC【解析】对于A 中,根据共线向量的概念,可知空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,所以是正确的;对于B 中,若对空间中任意一点O ,有OP →=16OA →+13OB →+12OC →,因为16+512+512=1,所以P ,A ,B ,C 四点一定共面,所以是正确的;对于C 中,由{}a ,b ,c 是空间中的一组基底,则向量a ,b ,c 不共面,可得向量2a ,-b ,c 也不共面,所以{2a ,-b ,c }也是空间的一组基底,所以是正确的;对于D 中,若a ·b <0,又由〈a ,b 〉∈[0,π],所以〈a ,b 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,所以不正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.在空间直角坐标系Oxyz 中,点M (1,-1,1)关于x 轴的对称点坐标是__________;|OM |=________.【答案】(1,1,-1)3【解析】在空间直角坐标系Oxyz 中,点M (1,-1,1)关于x 轴的对称点坐标是M ′(1,1,-1),|OM |=12+-12+12=3.14.(2021年惠州期末)圆C :(x -1)2+y 2=1关于直线l :x -y +1=0对称的圆的方程为______________.【答案】(x +1)2+(y -2)2=1【解析】圆C :(x -1)2+y 2=1圆心C (1,0),半径r =1,设圆C 关于直线l :x -y +1=0的对称点C ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧a +12-b2+1=0,ba -1=-1,解得a =-1,b =2,即圆C 的圆心关于直线l 的对称圆心为C ′(-1,2),而圆关于直线对称得到的圆的半径不变,所以所求的圆的方程为(x +1)2+(y -2)2=1.15.在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点M ,N 分别是线段BB 1,B 1C 1的中点,则直线MN 到平面ACD 1的距离为________.【答案】32【解析】如图,以点D 为坐标原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),C (0,1,0),D 1(0,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1,12,A (1,0,0).∴AM →=⎝⎛⎭⎪⎫0,1,12,AC→=(-1,1,0),AD 1→=(-1,0,1).设平面ACD 1的法向量n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0,n ·AD 1→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =0,-x +z =0,令x =1,则y =z =1,∴n =(1,1,1).∴点M 到平面ACD 1的距离d =|AM →·n ||n |=32.又∵MN →綉12AD 1→,∴MN ∥平面ACD 1.∴直线MN 到平面ACD 1的距离为32.16.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为该双曲线上一点且2|PF 1|=3|PF 2|,若∠F 1PF 2=60°,则该双曲线的离心率为________.【答案】7【解析】2|PF 1|=3|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a ,故|PF 1|=6a ,|PF 2|=4a .在△PF 1F 2中,利用余弦定理得4c 2=36a 2+16a 2-2·6a ·4a cos60°,化简整理得到c =7a ,故e =7.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)在△ABC 中,A (2,-5,3),AB →=(4,1,2),BC →=(3,-2,5). (1)求顶点B ,C 的坐标; (2)求CA →·BC →.解:(1)设点O 为坐标原点,OB →=OA →+AB →=(2,-5,3)+(4,1,2)=(6,-4,5), 则B (6,-4,5).OC →=OB →+BC →=(6,-4,5)+(3,-2,5)=(9,-6,10),则C (9,-6,10).(2)AC →=AB →+BC →=(7,-1,7),则CA →=(-7,1,-7),又因为BC →=(3,-2,5),所以CA →·BC →=-7×3+1×(-2)+(-7)×5=-58. 18.(12分)菱形ABCD 的顶点A ,C 的坐标分别为A (-4,7),C (6,-5),BC 边所在直线过点P (8,-1).求:(1)AD 边所在直线的方程; (2)对角线BD 所在直线的方程.解:(1)k BC =-5--16-8=2,∵AD ∥BC ,∴k AD =2.∴AD 边所在直线的方程为y -7=2(x +4),即2x -y +15=0. (2)k AC =-5-76--4=-65.∵菱形的对角线互相垂直,∴BD ⊥AC ,∴k BD =56.∵AC 的中点(1,1),也是BD 的中点,∴对角线BD 所在直线的方程为y -1=56(x -1),即5x -6y +1=0.19.(12分)已知圆C 1:x 2+y 2-2x -6y -1=0和圆C 2:x 2+y 2-10x -12y +45=0. (1)求证:圆C 1和圆C 2相交;(2)求圆C 1和圆C 2的公共弦所在直线的方程和公共弦长. (1)证明:圆C 1的圆心C 1(1,3),半径r 1=11. 圆C 2的圆心C 2(5,6),半径r 2=4.两圆圆心距d =|C 1C 2|=5,r 1+r 2=11+4,|r 1-r 2|=4-11, ∴|r 1-r 2|<d <r 1+r 2. ∴圆C 1和圆C 2相交.(2)解:圆C 1和圆C 2的方程相减, 得4x +3y -23=0,∴两圆的公共弦所在直线的方程为4x +3y -23=0.圆心C 2(5,6)到直线4x +3y -23=0的距离d =|20+18-23|16+9=3,故公共弦长为216-9=27.20.(12分)如图,过抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点F 的直线交C 于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点,且x 1x 2=-4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)R ,Q 是C 上的两动点,R ,Q 的纵坐标之和为1,R ,Q 的垂直平分线交y 轴于点T ,求△MNT 的面积的最小值.解:(1)由题意,设直线MN 的方程为y =kx +p2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +p 2,x 2=2py ,得x 2-2pkx -p 2=0,由题意知x 1,x 2是方程两根,所以x 1x 2=-p 2=-4, 所以p =2,抛物线的标准方程为x 2=4y .(2)设R (x 3,y 3),Q (x 4,y 4),T (0,t ),因为点T 在RQ 的垂直平分线上,所以|TR |=|TQ |, 得x 23+(y 3-t )2=x 24+(y 4-t )2.因为x 23=4y 3,x 24=4y 4,所以4y 3+(y 3-t )2=4y 4+(y 4-t )2, 即4(y 3-y 4)=(y 3+y 4-2t )(y 4-y 3), 所以-4=y 3+y 4-2t .又因为y 3+y 4=1,所以t =52,故T ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52.于是S △MNT =12|FT ||x 1-x 2|=34|x 1-x 2|.由(1)得x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4, 所以S △MNT =34|x 1-x 2|=34x 1+x 22-4x 1x 2=3416k 2-4×-4=3k 2+1≥3. 所以当k =0时,S △MNT 有最小值3.21.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PC ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,AB =2AD =2CD =2,E 是PB 上的点.(1)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (2)二面角P -AC -E 的余弦值为63,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.(1)证明:∵PC ⊥底面ABCD ,AC ⊂底面ABCD , ∴PC ⊥AC .∵AB =2,AD =CD =1,∴AC =BC =2. ∴AC 2+BC 2=AB 2,∴AC ⊥BC . 又∵BC ∩PC =C ,∴AC ⊥平面PBC . ∵AC ⊂平面EAC ,∴平面EAC ⊥平面PBC .(2)解:如图,以C 为原点,取AB 中点F ,CF →,CD →,CP →分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向,建立空间直角坐标系,则C (0,0,0),A (1,1,0),B (1,-1,0). 设P (0,0,a )(a >0),则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,a 2,CA →=(1,1,0),CP →=(0,0,a ),CE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,a 2,设m =(x 1,y 1,z 1)为平面PAC 的法向量, 由⎩⎪⎨⎪⎧m ·CA →=x 1+y 1=0,m ·CP →=az 1=0,所以可取x 1=1,y 1=-1,z 1=0,即m =(1,-1,0). 设n =(x 2,y 2,z 2)为平面EAC 的法向量, 则n ·CA →=n ·CE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=0,x 2-y 2+az 2=0,取x 2=a ,y 2=-a ,z 2=-2,则n =(a ,-a ,-2),依题意,|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m ||n |=a a 2+2=63,则a =2.于是n =(2,-2,-2),PA →=(1,1,-2). 设直线PA 与平面EAC 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈PA →,n 〉|=|PA →·n ||PA →||n |=23,即直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值为23. 22.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且经过点⎝⎛⎭⎪⎫-1,32.(1)求椭圆C 的方程.(2)过点(3,0)作直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问在x 轴上是否存在定点Q 使得直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可得32=c a ,1a 2+34b2=1, 又因为a 2-b 2=c 2, 解得a 2=4,b 2=1.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)存在定点Q ⎝⎛⎭⎪⎫433,0,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,理由如下: 设直线l 的方程为x +my -3=0,与椭圆C 联立,整理得(4+m 2)y 2-23my -1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),定点Q (t,0)(依题意t ≠x 1,t ≠x 2),则由韦达定理可得,y 1+y 2=23m 4+m 2,y 1y 2=-14+m2. 直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,等价于AQ ,BQ 的斜率互为相反数. 所以y 1x 1-t +y 2x 2-t=0,即y 1(x 2-t )+y 2(x 1-t )=0.又因为x 1+my 1-3=0,x 2+my 2-3=0, 所以y 1(3-my 2-t )+y 2(3-my 1-t )=0, 整理得(3-t )(y 1+y 2)-2my 1y 2=0. 从而可得(3-t )·23m 4+m 2-2m ·-14+m2=0,11 即2m (4-3t )=0,所以当t =433,即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫433,0时,直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称成立.特别地,当直线l 为x 轴时,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫433,0也符合题意. 综上所述,存在x 轴上的定点Q ⎝⎛⎭⎪⎫433,0,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称.。
人教版高中数学选择性必修第一册全册考试复习必刷检测卷(培优版)(考试版)
高二数学人教版选择性必修第一册全册考试复习必刷检测卷(培优版)一、单项选择题:本题共8小题,每小题满分5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,选对得5分,选错得0分.1.(2021·全国高二课时练习)已知M 、N 分别是四面体OABC 的棱OA ,BC 的中点,点P 在线段MN 上,且MP =2PN ,设向量OA a =,OB b =,OC c =,则OP =()A .111666a b c++B .111333a b c++C .111633a b c++D .111366a b c++2.(2021·重庆市清华中学校高二月考)在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,点E 为底面1111D C B A 内一动点,则EA EC ⋅的取值范围是()A .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .[]0,1C .[]1,0-D .1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦3.(2021·四川仁寿一中高二月考)已知点P 为直线1y x =+上的一点,,M N 分别为圆221:(4)(1)4C x y -+-=与圆222:(4)1C x y +-=上的点,则||||PM PN +的最小值为()A .5B .6C .2D .14.(2021·黑龙江让胡路·大庆中学高二月考)已知圆O 的圆心在坐标原点,且与直线22y x =+相切,点P 为直线290x y +-=上一动点,过点P 向圆O 引两条切线PA ,PB ,A 、B 为切点,则直线AB 经过定点()A .48,99⎛⎫ ⎪⎝⎭B .24,99⎛⎫ ⎪⎝⎭C .()2,0D .()9,05.(2021·怀仁市大地学校高中部高二月考)已知曲线C :221mx ny +=()A .若m >n >0,则C 是椭圆,其焦点在x 轴上B .若m =n >0,则C 是圆,其半径为r =1C .若mn <0,则C 是双曲线,其渐近线方程为n y x m=±D .若m =0,n >0,则C 是两条直线6.(2021·全国高二单元测试)已知O 为坐标原点,F 是椭圆C :22221x y a b+=(0a b >>)的左焦点,,A B 分别为椭圆C 的左、右顶点,P 为椭圆C 上一点,且PF x ⊥轴.过点A 的直线l 与线段PF 交于点M ,与y 轴交于点E .若直线BM 经过OE 的中点,则椭圆C 的离心率为()A .13B .12C .23D .347.(2021·浙江温州·高二期中)古希腊数学家阿波罗尼奥斯(约公元首262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,著作中有这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k (0k >且1k ≠)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼期圆.已知(0,0)O ,(3,0)A ,圆222:(2)(0)C x y r r -+=>上有且仅有一个点P 满足||2||PA PO =,则r 的取值可以为()A .1B .2C .3D .48.(2021·全国高二课时练习)如图,设1F ,2F 是双曲线()22210xy a a-=>的左、右焦点,过点2F 作渐近线的平行线交另外一条渐近线于点A ,若12AF F △的面积为54,离心率满足12e <<,则双曲线的方程为()A .2215x y -=B .2214x y -=C .2213x y -=D .2212x y -=二、三、多项选择题:本题共4小题,每小题满分5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。
高中数学选择性必修一选择性必修第一册模块检测B(解析版)
2020-2021年高二数学选择性必修一尖子生同步培优题典选择性必修第一册 模块检测B 解析版学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 注:本检测满分150分。
其中8道单选题,4道多选题,4道填空题,6道解答题。
一、单选题1.在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,P 是底面ABCD 上(含边界)一动点,满足11A P AC ⊥,则线段1A P 长度的取值范围( )A .2⎣B .2⎣C .⎡⎣D .【答案】A 【解析】 【分析】利用线面垂直的判定定理可以证明1AC ⊥平面1BDA ,这样可以确定P 的轨迹,利用平面几何的知识求出1A P 的最值,选出答案. 【详解】因为1CC ⊥底面ABCD ,DB ⊂底面ABCD ,所以1CC BD ⊥,底面ABCD 是正方形,所以有CA BD ⊥,1CC CA C ⋂=,1,CC CA ⊂平面1CC A ,因此有BD ⊥平面1CC A ,1AC ⊂平面1CC A ,所以有1BD AC ⊥,同理可证明出11AC DA ⊥,因为1BD DA D ⋂=,1,BD DA ⊂平面1BDA ,所以1AC ⊥平面1BDA ,所以点P 的轨迹就是线段BD ,所以P 在B 或D 时1A P ,在BD 中点时1A P 故选:A 【点睛】本题考查了空间点的轨迹问题,考查了线面垂直的判定定理,考查了推理论证能力.2.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的焦距为且双曲线的一条渐近线与直线20x y +=平行,则双曲线的方程为( )A .2214x y -=B .2214y x -=C .221164x y -=D .22331520x y -=【答案】B 【解析】【分析】利用双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的焦距为2x +y =0平行,求出几何量a ,b ,c ,即可求出双曲线的方程. 【详解】∵双曲线2222x y a b-=1(a >0,b >0)的焦距为且双曲线的一条渐近线与直线2x +y =0平行,∴2ba=-, ∴b =-2a , ∵c 2=a 2+b 2, ∴a =1,b =2,∴双曲线的方程为2214y x -=.故选B . 【点睛】本题考查双曲线的方程与性质,考查待定系数法的运用,确定双曲线的几何量是关键.3.设点()2,3A -,()3,2B --,直线l 过点()1,1P 且与线段AB 相交,则l 的斜率k 的取值范围是( ) A .34k ≥或4k ≤- B .344k -≤≤ C .344k ≤≤ D .以上都不对【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,设直线l 的方程为1(x 1)y k -=-,即10kx y k -+-=,由一元二次不等式的几何意义可得(231)(321)0k k k k ++--++-,解可得k 的取值范围,即可得答案. 【详解】根据题意,设直线l 的方程为1(x 1)y k -=-,即10kx y k -+-=, 直线l 过(1,1)P 且与线段AB 相交,则A 、B 在l 的两侧或在直线上, 则有(231)(321)0k k k k ++--++-,即(4)(43)0k k +-, 解得:34k或4k -, 故选:A . 【点睛】本题考查一元二次不等式表示平面区域的问题,注意直线与线段相交,即线段的2个端点在直线的两侧或在直线上.4.若圆22:2430C x y x y ++-+=关于直线620ax by ++=对称,则由点(),a b 向圆所作的切线长的最小值是( ) A .2 B .3C .4D .6【答案】C 【解析】 【分析】由题意圆C 的圆心()1,2-在直线620ax by ++=上,可得2260a b -++=,即点(),a b 在直线:30l x y -++=上,过点作圆C 的切线,切点为E ,则DE ==CD最短,可得答案. 【详解】由将圆C 的方程化为标准方程为:()()22122x y ++-=,圆心为()1,2-,因为圆C 关于直线620ax by ++=对称,所以圆心位于该直线上,将圆心坐标代入直线方程中, 有2260a b -++=,即点(),a b 在直线:30l x y -++=上, 设(),D a b ,过点作圆C 的切线,切点为E则DE ==要使得切线DE 长最短,则只需CD 最短.CD 的最小值为过点C 作直线:30l x y -++=的垂线.此时CD ==CE r ==所以根据勾股定理,得4DE ==. 故选:C【点睛】本题考查了求圆的切线长,解题关键是掌握圆的定义和圆切线的长的求法,,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.5.已知圆C 经过原点O 且圆心在x 轴正半轴上,经过点()2,0N -且倾斜角为o 30的直线l 与圆C 相切于点Q ,点Q 在x 轴上的射影为点P ,设点M 为圆C 上的任意一点,则MNMP=( ) A .4 B .3C .2D .1【答案】C 【解析】分析:根据题干写出直线方程,再利用直线与圆相切求出圆心坐标为(2,0),写出圆的方程,得出P 点坐标,设(,)M x y ,并将圆的方程代入MN MP可求得值为2.详解:由题可知直线3:2)3l y x =+,即320x +=, 设圆心(,0)(0)C a a >221(3)a =+,解得2a =.所以圆C 的方程为:22(2)4x y -+=,将3:(2)3l y x =+代入圆C 的方程,可解得1p x =,故(1,0)P , 设(,)M x y ,则2222222222||(2)44||(1)21MN x y x y x MP x y x y x +++++==-++-+, 将圆C 的方程224x y x +=代入得222222||44844||2121MN x y x x MP x y x x ++++===+-++, 所以2MN MP=,故选C.点睛:已知直线方程:0l Ax By C ++=,和圆的方程222:()()C x a y b r -+-=,且设圆心(,)a b 到直线l 的距离为d ,则d r <⇔直线与圆相交;d r =⇔直线与圆相交.6.设P 为直线34130x y -+=上的动点,PA 、PB 为圆()()22:211C x y -+-=的两条切线,A 、B 为切点,则四边形APBC 面积的最小值为( )A .2B .22C .10D .210【答案】B 【解析】 【分析】作出图形,求得PA 的最小值,进而可求得四边形APBC 面积的最小值. 【详解】 如下图所示:易知圆心()2,1C ,圆的半径为1,由圆的几何性质可得AC PA ⊥, 由勾股定理得21PA PC =-PC 取最小值时,PA 最小,PC 的最小值为点C 到直线34130x y -+=的距离()22324113334d ⨯-⨯+==+-,2min 3122PA ∴=-=由切线长定理得PA PB =,又AC BC =,PC PC =,PAC PBC ∴≅△△,所以,四边形APBC 面积12212PAC S S PA ==⨯⨯≥△. 故选:B. 【点睛】本题考查两切线围成的四边形面积最值的计算,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.7.已知1F ,2F 是椭圆C :22214x yb+=的左、右焦点,离心率为12,点A 的坐标为3(1,)2,则12F AF ∠的平分线所在直线的斜率为( )A .2B .1C D【答案】A 【解析】 【分析】由题得:24a =,结合12e =得出椭圆方程,根据角平分线的性质,过点1F 作角平分线的对称点F ,由中点坐标公式求出1F F 的中点Q ,即可求得12F AF ∠的平分线所在直线的斜率. 【详解】由题可知:24a =,22224c a b b =-=-,已知12e =,则22224144c b e a -===,得出23b =,所以椭圆方程为:22143x y +=.焦点()11,0F -,()21,0F 而31,2A ⎛⎫⎪⎝⎭,即:2AF x ⊥轴.232AF =,又因为:1224AF AF a ===得152AF =, 设:12F AF ∠的角平分线所在直线为l , 则点1F 关于l 的对称的点为F ,所以:F 在2AF 的延长线上,但152AF AF ==,则21FF = 所以:()1,1F -设1F F 的中点为Q ,有10,2Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,得出AQ 所在直线的斜率3122210AQk ⎛⎫-- ⎪⎝⎭==-, 即12F AF ∠的平分线所在直线的斜率为2. 故选:A.【点睛】本题主要考查椭圆的标准方程,利用了椭圆的几何性质、离心率和角平分线的性质,以及中点坐标公式和斜率公式相结合.8.已知1F ,2F 分别为双曲线2222:1x y C a b-=的左,右焦点,过点2F 的直线与双曲线C 的右支交于A ,B 两点,设点(),H H H x y ,(,)G G G x y 分别为12AF F △,12BF F △的内心,若3H G y y =,则双曲线离心率的取值范围为( ) A .[2,)+∞ B .2]C .(1,2]D .(1,2)【答案】D 【解析】 【分析】结合图形,由双曲线的定义及内切圆的性质可得1212AF AF F F FF -=-,即H x a =,同理可得G x a =,从而可得12HG F F ⊥,再由3H G y y =,可得3FH FG =,设直线AB 的倾斜角为θ,在2Rt F FG △和2Rt F FH △中,分别将FH ,FG 用θ表示代入即可求出直线AB 的斜率,再结合直线AB 与双曲线右支交于两点,即可求出3ba<. 【详解】不妨设直线AB 的斜率大于0.如图:连接HG .2HF ,2GF ,设12AF F △的内切圆与三边分别切于点D ,E ,F ,则12121212()AF AF AD DF AE EF DF EF F F FF -=+-+=-=-,所以2()H H a c x c x =+--,即H x a =,同理可得G x a =,所以12HG F F ⊥, 设直线AB 的倾斜角为θ,在2Rt F FG △中,2tan ()tan22FG FF c a θθ==-,在2Rt F FH △中,2tan()tan 222FH FF c a πθπθ-⎛⎫==-⋅- ⎪⎝⎭,又3H G y y =,所以3FH FG =, 即()tan 3()tan 222c a c a πθθ⎛⎫--=-⎪⎝⎭,解得3tan 2θ=所以22tan2tan 31tan 2==-θθθAB 3由题意,直线AB 与双曲线右支交于两点,故3ba< 所以21(1,2)c b a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭. 故选:D 【点睛】本题主要考查了结合平面几何知识求双曲线的离心率的取值范围,属于难题.二、多选题9.如图四棱锥P ABCD -,平面PAD ⊥平面ABCD ,侧面PAD 是边长为26面ABCD 为矩形,23CD =Q 是PD 的中点,则下列结论正确的是( )A .CQ ⊥平面PADB .PC 与平面AQC 所成角的余弦值为23C .三棱锥B ACQ -的体积为62D .四棱锥Q ABCD -外接球的内接正四面体的表面积为3【答案】BD 【解析】 【分析】取AD 的中点O ,BC 的中点E ,连接,OE OP ,则由已知可得OP ⊥平面 ABCD ,而底面ABCD 为矩形,所以以O 为坐标原点,分别以,,OD OE OP 所在的直线为x 轴,y 轴 ,z 轴,建立空间直角坐标系,利用空间向量依次求解即可. 【详解】解:取AD 的中点O ,BC 的中点E ,连接,OE OP , 因为三角形PAD 为等边三角形,所以OP AD ⊥, 因为平面PAD ⊥平面ABCD ,所以OP ⊥平面 ABCD , 因为AD OE ⊥,所以,,OD OE OP 两两垂直,所以,如下图,以O 为坐标原点,分别以,,OD OE OP 所在的直线为x 轴,y 轴 ,z 轴, 建立空间直角坐标系,则(0,0,0),(6,0,0),(6,0,0)O D A -,(0,0,32),6,23,0),(6,23,0)P C B ,因为点Q 是PD 的中点,所以632Q , 平面PAD 的一个法向量为(0,1,0)m =,632(23,2QC =,显然 m 与QC 不共线,所以CQ 与平面PAD 不垂直,所以A 不正确;3632(6,23,32),(,0,),(26,22PC AQ AC =-==, 设平面AQC 的法向量为(,,)n x y z =,则36022260n AQ x zn AC ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅=+=⎩,令=1x ,则y z ==所以(1,2,n =-, 设PC 与平面AQC 所成角为θ,则21sin 36n PC n PCθ⋅===, 所以cos 3θ=,所以B 正确;三棱锥B ACQ -的体积为1132B ACQ Q ABC ABCV V SOP --==⋅1116322=⨯⨯⨯=,所以C 不正确;设四棱锥Q ABCD -外接球的球心为)M a ,则MQ MD =,所以2222222a a ⎛++-=++ ⎝⎭⎝⎭,解得0a =,即M 为矩形ABCD 对角线的交点, 所以四棱锥Q ABCD -外接球的半径为3,设四棱锥Q ABCD -外接球的内接正四面体的棱长为x , 将四面体拓展成正方体,其中正四面体棱为正方体面的对角线,x ,所以22362x ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,得224x =,所以正四面体的表面积为2342434x ⨯=,所以D 正确. 故选:BD【点睛】此题考查线面垂直,线面角,棱锥的体积,棱锥的外接球等知识,综合性强,考查了计算能力,属于较难题.10.如图,正三棱柱11ABC A B C -中,11BC AB ⊥、点D 为AC 中点,点E 为四边形11BCC B 内(包含边界)的动点则以下结论正确的是( )A .()1112DA A A B A BC =-+ B .若//DE 平面11ABB A ,则动点E 的轨迹的长度等于22AC C .异面直线AD 与1BC 6D .若点E 到平面11ACC A 的距离等于32EB ,则动点E 的轨迹为抛物线的一部分 【答案】BCD 【解析】 【分析】【详解】解析:对于选项A ,()1112AD A A B A BC =-+,选项A 错误; 对于选项B ,过点D 作1AA 的平行线交11A C 于点1D .以D 为坐标原点,1DA DB DD ,,分别为,,x y z 轴的正方向建立空间直角坐标系Oxyz .设棱柱底面边长为a ,侧棱长为b ,则002a A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,,,002B a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,,10B b ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,102a C b ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,,所以122a BC a b ⎛⎫=-- ⎪ ⎪⎝⎭,,,122a AB a b ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,. ∵11BC AB ⊥,∴110BC AB ⋅=,即22202a b ⎫⎛⎫--+=⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,解得2b a =. 因为//DE 平面11ABB A ,则动点E的轨迹的长度等于1BB =.选项B 正确. 对于选项C ,在选项A 的基础上,002a A ⎛⎫⎪⎝⎭,,,00B a ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,()0,0,0D ,1022a C a ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,,,所以002a DA ⎛⎫= ⎪⎝⎭,,,12a BC ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,因为2111cos ,6||||aBC DA BC DA BC DA a ⎛⎫- ⎪⋅<>===-,所以异面直线1,BC DA 所成角的余弦值C 正确. 对于选项D ,设点E 在底面ABC 的射影为1E ,作1E F 垂直于AC ,垂足为F ,若点E 到平面11ACC A EB ,即有1E F EB =,又因为在1CE F ∆中,11E F C =,得1EB E C =,其中1E C 等于点E 到直线1CC 的距离,故点E 满足抛物线的定义,另外点E 为四边形11BCC B 内(包含边界)的动点,所以动点E 的轨迹为抛物线的一部分,故D 正确.故选:BCD 【点睛】本题主要考查立体几何与空间向量的综合应用问题,其中涉及到抛物线定义的应用. 11.以下四个命题表述正确的是( )A .直线()()34330m x y m m ++-+=∈R 恒过定点()3,3--B .已知圆22:4C x y +=,点P 为直线142x y+=上一动点,过点P 向圆C 引两条切线PA 、PB ,A 、B 为切点,则直线AB 经过定点()1,2C .曲线22120C :x y x ++=与曲线222480C :x y x y m +--+=恰有三条公切线,则4m =D .圆224x y +=上存在4个点到直线:20l x y -+=的距离都等于1 【答案】BC 【解析】 【分析】根据直线与圆的相关知识对各选项逐个判断即可解出.直线恒过定点()3,3-,判断A 错误;求出直线方程()2402ym x y -+-=,判断直线AB 经过定点(1,2),B 正确;根据两圆外切,三条公切线,可得C 正确;根据圆心(0,0)到直线1:20x y -+=的距离等于1,判断D 错误. 【详解】对于A ,直线方程可化为(3)3430m x x y +++-=,令30x +=,则3430x y +-=,3x =-,3y =,所以直线恒过定点()3,3-,A 错误;对于B ,设点P 的坐标为(,)m n ,所以,142m n+=,以OP 为直径的圆的方程为220x y mx ny +--=,两圆的方程作差得直线AB 的方程为:4mx ny ,消去n 得,()2402ym x y -+-=,令02yx -=,240y -=,解得1x =,2y =,故直线AB 经过定点(1,2),B 正确; 对于C ,根据两圆有三条公切线,所以两圆外切,曲线2220C :x y x ++=化为标准式得,22(1)1x y ++=曲线222480C :x y x y m +--+=化为标准式得,22(2)(4)200x y m -+-=->所以,圆心距为5,因为有三条公切线,所以两圆外切,即15+,解得4m =,C 正确;对于D ,因为圆心(0,0)到直线1:0x y -=的距离等于1,所以直线与圆相交,而圆的半径为2,故到直线距离为1的两条直线,一条与圆相切,一条与圆相交,因此圆上有三个点到直线1:0x y -=的距离等于1,D 错误;故选:BC . 【点睛】本题主要考查直线系过定点的求法,以及直线与圆,圆与圆的位置关系的应用,属于中档题.12.已知点P 是双曲线22:1169x y E -=的右支上一点,12F F 双曲线E 的左、右焦点,12PF F △的面积为20,则下列说法正确的有( ) A .点P 的横坐标为203B .12PF F △的周长为803C .12F PF ∠小于3π D .12PF F △的内切圆半径为32【答案】ABCD 【解析】 【分析】在焦点三角形中利用1212211222tan 2P P F F PF F b Sc y r Cθ=⋅==⋅⋅三种表达形式,可判定ACD 选项正确,由两点间的距离公式表示2PF ,利用双曲线的定义表示1PF ,从而表示12PF F △的周长,即可判定B 选项正确. 【详解】因为双曲线22:1169x y E -=,所以5c ==又因为12112102022P P F P F Sc y y =⋅=⋅⋅=,所以4P y = 将其代入22:1169x y E -=得2241169x -=,即203x =,所以选项A 正确;所以P 的坐标为20,4⎛⎫± ⎪,由对称性可知213PF ==,由双曲线定义可知1213372833PF PF a =+=+= 所以1212133721038033PF F CPF PF c =++=++=,所以选项B 正确;因为122920tantan22PF F b Sθθ===,所以93tantan 22036θπ=<=, 即26θπ<,所以123F PF πθ∠=<,所以选项C 正确;因为1212180122320PF F PF F Sr C r =⋅⋅=⋅⋅=,所以32r =,所以选项D 正确.故选:ABCD 【点睛】本题考查双曲线的焦点三角形问题,主要涉及面积公式的变形应用和双曲线的定义使用,属于难题.三、填空题13.在y 轴上的截距为6-,且与y 轴的夹角为30的直线方程是__________. 【答案】36y x =-或36y x =--【解析】试题分析:因为与y 轴相交成30°角,所以直线的倾斜角为60120︒︒或,3-3或所以又与y 轴上的截距为-6,所以直线方程为36y x =-或36y x =--.考点:直线的方程14.数学家默拉在1765年提出定理,三角形的外心,重心,垂心(外心是三角形三条边的垂直平分线的交点重心是三角形三条中线的交点,垂心是三角形三条高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线,已知△ABC 的顶点(1,0),(0,3),B C AB AC -=,则△ABC 的欧拉线方程为____________________ 【答案】340x y +-=【分析】因为AB AC =,所以ABC ∆外心,重心,垂心都位于线段BC 的垂直平分线上,由两直线垂直斜率的关系以及两点的斜率公式得出线段BC 的垂直平分线的斜率,由中点坐标公式得出BC 的中点坐标,最后由点斜式写出方程. 【详解】因为AB AC =,所以ABC ∆外心,重心,垂心都位于线段BC 的垂直平分线上 设线段BC 的垂直平分线的斜率为k ,则1BC k k ⨯=-3030(1)BC k -==--,13k ∴=-又因为BC 的中点坐标为13,22⎛⎫-⎪⎝⎭ 所以△ABC 的欧拉线方程为311()232y x -=-+,即340x y +-= 故答案为:340x y +-= 【点睛】本题主要考查了两直线垂直斜率间的关系,中点坐标公式,点斜式写出直线方程,属于中档题. 15.如图,抛物线()2:20C y px p =>的焦点为F ,准线0l 与x 轴交于点M ,过M 点且斜率为k的直线l 与抛物线C 交于第一象限内的A ,B 两点,若54AM AF =,则cos AFB ∠=______.【答案】18【解析】 【分析】过点A 作0AE l ⊥,垂足为点E ,抛物线的定义知AE AF =,在Rt AME △中,利用题干条件和三角函数可得3tan 4MAE =∠,3sin 4AFN =∠,同理可得3sin 4BFx ∠=,由()cos cos 2AFB AFN π∠=-∠即可得出答案.如图所示,过点A 作0AE l ⊥,垂足为点E . 由抛物线的定义知AE AF =, 在Rt AME △中,∵54AM AF =,∴4cos 5MAE =∠, ∴3tan 4MAE =∠.过点A 作AN x ⊥轴,垂足为点N ,则3sin tan 4AN EM AF AF E N MAE A ∠∠====, 同理得3sin 4BFx ∠=,∴()21cos cos 22sin 18AFB AFN AFN π∠=-∠=∠-=. 故答案为:18【点睛】本题考查了抛物线的定义、直角三角形的边角关系、三角函数、直线的斜率等基础知识与基本技能方法的综合应用,属于中档题.16.已知1F ,2F 分别为双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的左、右焦点,以12F F 为直径的圆与双曲线在第一象限和第三象限的交点分别为M ,N ,设四边形12F NF M 的周长为p ,面积为S ,且满足232S p =,则该双曲线的离心率为______.【答案】62【解析】 【分析】本题首先可根据题意绘出图像并设出M 点坐标为()11,M x y ,然后通过圆与双曲线的对称性得出1212F F MF F NSS,再根据“点()11,M x y 即在圆上,也在双曲线上”联立方程组得出21b y c,然后根据图像以及232S p =可得22Sb 和8p b ,接下来利用双曲线定义得出12MF b a 以及22MF b a ,最后根据2221212MF MF F F 并通过化简求值即可得出结果。
新人教版高中数学必修第一册第一章章末检测试卷
14.设集合S={x|x<-1或x>5},T={x|a<x<a+8},S∪T=R,则a的取 值范围是_{_a_|_-__3_<_a_<_-__1_}_.
借助数轴可知aa<+-8>15,, ∴-3<a<-1.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的
四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2
分,有选错的得0分)
9.设集合S={x|-2≤x≤8},T={x|0<x<4},若集合P⊆(∁RT)∩S,则P可 以是
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
四、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10 分 ) 已 知 全 集 U = {1,2,3,4,5,6,7,8} , A = {x|x2 - 3x + 2 = 0} , B = {x∈Z|1≤x≤5},C={x∈Z|2<x<9}.求 (1)A∪(B∩C);
20.(12分)已知集合A={-4,2a-1,a2},B={a-5,1-a,9},分别求适 合下列条件的a的值. (1)9∈(A∩B);
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
∵9∈(A∩B), ∴2a-1=9或a2=9, ∴a=5或a=3或a=-3. 当a=5时,A={-4,9,25},B={0,-4,9}; 当a=3时,a-5=1-a=-2,不满足集合元素的互异性; 当a=-3时,A={-4,-7,9},B={-8,4,9}, 所以a=5或a=-3.
高中数学模块素养测评卷一新人教A版必修第一册
模块素养测评卷(一)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.设集合A ={x|-1<x<3},B ={x ∈N *|0<x <4},则A ∩B =( ) A .{x |0<x <3} B .{x |-1<x <4} C .{1,2} D .{0,1,2}2.“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定形式为( ) A .对任意x ∈R ,都有x 2<0 B .不存在x ∈R ,都有x 2<0C .存在x 0∈R ,使得x 20 ≥0 D .存在x 0∈R ,使得x 20 <0 3.已知a ,b ∈R ,那么“3a<3b”是“log 13a >log 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4.已知函数f (x )=6x-log 2x ,在下列区间中,包含f (x )零点的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,4)D .(4,+∞)5.将函数y =cos 2x 的图象向右平移π4个单位,得到函数y =f (x )·sin x 的图象,则f (x )的表达式可以是( )A .f (x )=-2cos xB .f (x )=2cos xC .f (x )=22sin 2x D .f (x )=22(sin 2x +cos 2x ) 6.若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象如图所示,则下列函数与其图象相符的是( )7.核酸检测在新冠疫情防控中起到了重要作用,是重要依据之一,核酸检测是用荧光定量PCR 法进行的,即通过化学物质的荧光信号,对在PCR 扩增过程中的靶标DNA 进行实时检测.已知被标靶的DNA 在PCR 扩增期间,每扩增一次,DNA 的数量就增加p %.若被测标本DNA 扩增5次后,数量变为原来的10倍,则p 的值约为(参考数据:100.2≈1.585,10-0.2≈0.631)( )A .36.9B .41.5C .58.5D .63.18.已知函数f (x )=m sin ωx +2cos ωx (m ≠0,ω>0)的图象的一个对称中心到相邻对称轴的距离为π6,且f (0)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π9=6,则函数f (x )在下列区间上单调递减的是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4B .⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,-π4C .⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2D .⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π6,-2π3二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.下列函数为偶函数的是( )A .f (x )=x 4B .f (x )=1x 2C .f (x )=x +1xD .f (x )=cos x10.若a >b >0,则下列不等式成立的是( ) A .b a >b +1a +1 B .1a <1b C .a +1b >b +1a D .a +1a >b +1b11.如图是函数y =sin (ωx +φ)的部分图象,则sin (ωx +φ)=( )A.sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2π3B .sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x C .cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6D .cos ⎝⎛⎭⎪⎫5π6-2x12.已知函数f (x )=x |x -a |,其中a ∈R ,下列结论正确的是( ) A .存在实数a ,使得函数f (x )为奇函数 B .存在实数a ,使得函数f (x )为偶函数C .当a >0时,f (x )的单调增区间为(-∞,a2),(a ,+∞)D .当a <0时,若方程f (x )+1=0有三个不等实根,则a <-2 三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.已知y =f (x )是奇函数,当x ≥0时,f (x )=x 23 ,则f (-8)的值是________. 14.已知sin α-cos α=43,则sin 2α=________.15.若log 4(3a +4b )=log 2ab ,则a +b 的最小值为________.16.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a ·2x,x ≥02-x ,x <0(a ∈R ),且f (f (-1))=1,则a =________;若f (f (m ))=4,则m =________.四、解答题(本题共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10分)求值: (1)()6423×⎝⎛⎭⎫34-32-0.125-13;(2)()log 37+log 732-log 949log 73-(log 73)2.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2+(1-a )x -a , (1)当a =2时,求不等式f (x )>0的解集;(2)若函数f (x )在[1,3]上具有单调性,求实数a 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=4cos x sin (x +π6)-1.(1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,π4上的最大值和最小值.20.(本小题满分12分) 已知α,β为锐角,tan α=43,cos (α+β)=-55.(1)求sin α(sin 2α-cos 2α)2cos α-sin α的值;(2)求sin (α-β)的值.21.(本小题满分12分)某造纸厂拟建一座平面图形为矩形,面积为162平方米的三级污水处理池,平面图如图所示,池的深度一定,已知池四周围墙建造单价为400元/米,中间两道隔墙建造单价为248元/米,池底建造单价为80元/平方米,水池所有墙的厚度忽略不计,设水池的宽为x 米,总造价为y 元.(1)求y 关于x 的函数解析式;(2)证明:函数y =f (x )在[10,20]上单调递增;(3)当污水处理池的宽为多少米时,总造价最低?并求出最低总造价.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=kx +log 3(3x+1)(k ∈R )为偶函数. (1)求实数k 的值;(2)若方程f (x )=12x +log 3(a ·3x-a )(a ∈R )有且仅有一个实数根,求实数a 的取值范围.模块素养测评卷(一)1.答案:C解析:B ={x ∈N *|0<x <4}={1,2,3},A ={x |-1<x <3},所以A ∩B ={1,2}. 2.答案:D解析:全称量词命题的否定是存在量词命题,则“对任意x ∈R ,都有x 2≥0”的否定形式为:存在x 0∈R ,使得x 20 <0. 3.答案:B解析:由3a<3b⇒a <b ,因为a ,b 的正负性不明确,故不能由3a<3b一定推出log 13a >log 13b 成立;由log 13a >log 13b ⇒a <b ⇒3a <3b ,所以“3a <3b ”是“log 13a >log 13b ”的必要不充分条件.4.答案:C解析:因为f (2)=3-1>0,f (4)=32-2<0,所以由根的存在性定理可知选C.5.答案:B解析:∵将函数y =cos 2x 的图象向右平移π4个单位得y =cos 2(x -π4)=cos (2x -π2)=sin 2x =2sin x cos x =f (x )·sin x ,∴f (x )=2cos x . 6.答案:B解析:由函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图象可知,a =3,则对于选项A ,y =3-x是减函数,所以A 错误;对于选项B ,y =x 3的图象是正确的;对于选项C ,y =(-x )a =-x 3是减函数,故C 错;对于选项D ,函数y =log 3(-x )是减函数,故D 错误.7.答案:C解析:设DNA 数量没有扩增前为a ,由题意可得a (1+p %)5=10a , 所以(1+p %)5=10,所以1+p %=100.2, 可得p %=100.2-1=0.585,p =58.5. 8.答案:B解析:因为函数f (x )=m sin ωx +2cos ωx (m ≠0,ω>0)的图象的一个对称中心到相邻对称轴的距离是π6,所以14×2πω=π6,解得ω=3.又f (0)+f (π9)=6,所以2+32m +2×12=6,解得m =23,所以f (x )=23sin 3x +2cos 3x =4sin (3x +π6).令π2+2k π≤3x +π6≤3π2+2k π,k ∈Z , 解得π9+2k π3≤x ≤4π9+2k π3,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间是[π9+2k π3,4π9+2k π3],k ∈Z .当k =-1时,(-π2,-π4)⊆[-5π9,-2π9],所以函数f (x )在区间(-π2,-π4)上单调递减.9.答案:ABD解析:因为x ∈R ,f (-x )=x 4=f (x ),所以f (x )=x 4为偶函数; 因为x ≠0,函数f (-x )=1x 2=f (x ),所以f (x )=1x2为偶函数;因为x ∈R ,f (-x )=cos x =f (x ),所以f (x )=cos x 为偶函数; 因为x ≠0,函数f (-x )=-x -1x =-f (x ),所以f (x )=x +1x为奇函数.10.答案:BC解析:因为a >b >0,所以b -a <0,ab >0, 所以b a -b +1a +1=b (a +1)-a (b +1)a (a +1)=b -a a (a +1)<0,所以b a <b +1a +1,故A 不正确;1a -1b=b -a ab<0,所以1a <1b,故B 正确;a +1b -b -1a =a -b +a -b ab =(a -b )(1+1ab)>0,故C 正确; 当a =12,b =13时,满足a >b >0,但是a +1a =12+2=52<b +1b =13+3=103,故D 不正确.11.答案:ABC解析:由函数图象可知T 2=2π3-π6=π2,∴T =π,则|ω|=2πT =2ππ=2,不妨令ω=2,当x =23π+π62=5π12时,y =-1,∴2×5π12+φ=3π2+2k π(k ∈Z ),解得φ=2k π+2π3(k ∈Z ),即函数的解析式为y =sin (2x +2π3+2k π)=sin (2x +2π3),故A 正确;又sin (2x +2π3)=sin (π+2x -π3)=-sin (2x -π3)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x ,故B 正确;又sin (2x +2π3)=sin (2x +π6+π2)=cos (2x +π6),故C 正确;而cos (2x +π6)=cos (π+2x -5π6)=-cos (2x -5π6)=-cos (5π6-2x ),故D 错误.12.答案:ACD解析:由f (-x )=-x |-x -a |=-x |x +a |,显然当a =0时有f (-x )=-f (x ),但不存在实数a 使f (-x )=f (x ),A 正确,B 错误;f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax -x 2,x <a x 2-ax ,x ≥a且f (x )在x =a 处连续,当a >0时,易知f (x )在(-∞,a2)上递增,在(a2,a )上递减,在(a ,+∞)上递增,C 正确;由f (x )解析式,当a <0时f (x )在(-∞,a )上递增,在(a ,a 2)上递减,在(a2,+∞)上递增,又f (a )=0,f (a 2)=-a 24,要使f (x )+1=0有三个不等实根,即f (x )与y =-1有三个交点,所以-a 24<-1,又a <0,可得a <-2,D 正确.13.答案:-4解析:f (8)=823=4,因为f (x )为奇函数,所以f (-8)=-f (8)=-4. 14.答案:-79解析:sin α-cos α=43,两边平方得1-sin 2α=169,则sin 2α=-79.15.答案:7+4 3解析:由log 4(3a +4b )=log 2ab ,得ab =3a +4b ,即b =3aa -4>0,所以a >4,a +b =a +3a a -4=a -4+12a -4+7≥7+212=7+43,当且仅当a =4+2 3 时取等号,所以a +b 的最小值为7+4 3.16.答案:14 -2或4解析:由题意得f (-1)=2-(-1)=2,所以f (f (-1))=f (2)=a ·22=4a =1,解得a =14.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x ≥02-x ,x <0,又f (f (m ))=4,当m <0时,f (f (m ))=f (2-m )=22-m-2=4,解得m =-2; 当m ≥0时,f (f (m ))=f (2m -2)=22m -2-2=4,解得m =4.所以m =-2或4.17.解析:(1)原式=(432)23×(413)-32-(18)-13=4×4-12-2=4×14-2=0.(2)原式=(log 37)2+(log 73)2+2log 37×log 73-log 37log 73-(log 73)2=(log 37)2+2-(log 37)2=2.18.解析:(1)当a =2时,f (x )=x 2-x -2>0,解得x >2或x <-1, 故不等式f (x )>0的解集为(-∞,-1)∪(2,+∞). (2)因为函数f (x )在[1,3]上具有单调性, 所以a -12≤1或a -12≥3,解得a ≤3或a ≥7.19.解析:(1)因为f (x )=4cos x sin (x +π6)-1=4cos x ·(32sin x +12cos x )-1 =3sin 2x +2cos 2x -1=3sin 2x +cos 2x =2sin (2x +π6),故f (x )最小正周期为π.(2)因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3.于是,当2x +π6=π2,即x =π6时,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6,即x =-π6时,f (x )取得最小值-1.20.解析:(1)因为α,β为锐角,tan α=43,则sin αcos α=43sin 2α+cos 2α=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧sin α=45cos α=35,所以sin 2α=2sin αcos α=2425,cos 2α=cos 2α-sin 2α=-725.所以sin α(sin 2α-cos 2α)2cos α-sin α=tan α(sin 2α-cos 2α)2-tan α=43×(2425-925)2-43=65.(2)因为α,β为锐角,tan α=43,cos (α+β)=-55,所以sin (α+β)=1-cos 2(α+β)=255, sin (α-β)=sin [2α-(α+β)]=sin 2αcos (α+β)-cos 2α·sin (α+β) =2425×(-55)-(-725)×255=-2525. 21.解析:(1)由已知得水池的长为162x米,所以y =400×2×(x +162x )+248×2x +80×162=1 296×(x +100x)+12 960,所以y 关于x 的函数解析式y =1 296(x +100x)+12 960.(2)任取x 1,x 2∈[10,20],且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=1 296(x 1+100x 1)+12 960-[1 296×(x 2+100x 2)+12 960]=1 296(x 1+100x 1-x 2-100x 2)=1 296[x 1-x 2+100(x 2-x 1)x 1x 2]=1 296(x 1-x 2)(1-100x 1x 2)∵10≤x 1<x 2≤20,∴x 1-x 2<0,x 1x 2>100, ∴1-100x 1x 2>0,∴(x 1-x 2)(1-100x 1x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数y =f (x )在[10,20]上单调递增. (3)由(1)知y =1 296(x +100x)+12 960≥1 296×2x ·100x+12 960=38 880,当且仅当x =100x(x >0),即x =10时等号成立,函数取得最小值,即当污水处理池的宽为10米时,总造价最低,最低总造价为38 880元.22.解析:(1)由题设,f (-x )=f (x ),即-kx +log 3(3-x+1)=kx +log 3(3x+1), ∴2kx =log 33-x=-x ,可得2k =-1,则k =-12.11 (2)由题设,-x 2+log 3(3x +1)=x 2+log 3(a ·3x -a ),则log 3(3x +1)=x +log 3a (3x -1), ∴a (3x -1)>0,且3x +1=3x ·a (3x -1)=a (32x -3x ),整理得a ·32x -(a +1)3x -1=0, 令t =3x (t >0),则g (t )=at 2-(a +1)t -1有且仅有一个零点,g (0)=-1<0,g (1)=-2<0,当a =0时,g (t )=-t -1, 此时g (t )=0,得t =-1,不合题意;当a >0时,x >0, 此时,t ∈(1,+∞)且g (t )开口向上,∴g (t )在(1,+∞)上有且仅有一个零点;当a <0时,x <0,此时,t ∈(0,1)且g (t )开口向下且对称轴是x =12(1+1a), ∴0<1+1a<2,即a <-1时,仅当Δ=(a +1)2+4a =a 2+6a +1=0,可得a =-3-22符合条件;1+1a<0,即-1<a <0时,g (t )在(0,1)上无零点. 综上,a ∈{-3-22}∪(0,+∞).。
高中数学必修一至五模块综合测试
主视图6侧视图高中数学必修模块综合测试卷一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分. 1. 已知集合11{2,1,0,1,2}{|28R}2x M N x x +=--=<<∈,,,则M N =A .{0,1}B .{10}-,C .{1,0,1}-D .{2,1,0,1,2}--2. 某社区现有480个住户,其中中等收入家庭200户、低收入家庭160户,其他为高收入家庭。
在建设幸福广东的某次分层抽样调查中,高收入家庭被抽取了6户,则该社区本次被抽取的总户数为A .20B .24C .30D .36 3. 已知实数列1,,,,2a b c 成等比数列,则abc 等于( ) A .4 B .±4 C .22 D .±22 4. 过点(1,1),(1,1)A B 且圆心在直线20x y 上的圆的方程是A .22(3)(1)4x y B. 22(3)(1)4x y C .22(1)(1)4x yD. 22(1)(1)4x y5. 已知向量a 与b 的夹角为120,且||1a b ==||,则||a b -等于 A .1 BC .2D .3 6.已知1,4,20,x y x y y -≥-+≤-≥则24x y +的最小值是 A .8 B .9 C .10 D .13 7. 有一个几何体的三视图及其尺寸如图所示 (单位:cm ),则该几何体的表面积...为 A .212cm π B. 215cm π C. 224cm π D. 236cm π 8.设,x yR 则“2x 且2y”是“224x y ”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 .即不充分也不必要条件9. 若23x <<,12xP ⎛⎫= ⎪⎝⎭,2log Q x =,R =则P ,Q ,R 的大小关系是 A .Q P R << B .Q R P << C .P R Q << D .P Q R <<10. 一个三角形同时满足:①三边是连续的三个自然数;②最大角是最小角的2倍,则这个三角形最小角的余弦值为 AB .34 CD .18二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 11.sin(30)sin(30)cos的值为 .12. 如右图所示,函数()2x f x =,()2g x x =,若输入的x 值为3,则输出的()h x 的值为 .13. 若函数()()()2213f x a x a x =-+-+是偶函数,则函数()f x 的单调递减区间为 .14. 已知数列{}n a 满足12a =,*121()n n a a n N +=+∈,则4a = , 该数列的通项公式n a = .三、解答题:本大题共6小题,共80分.15.(本题满分12分)有四个数,已知前三个成等比数列,且和为19,后三个成等差数列,且和为12,求此四数。
重点中学高中数学必修一模块过关试题(含答案)
必修一模块过关试题(1)一、选择题:(每小题5分共50分) 1.函数)13lg(13)(2++-=x xxx f 的定义域是( )A .),31(+∞- B .)1,31(- C .)31,31(- D .)31,(--∞2.如果幂函数()nf x x =的图象经过点)2,2(,则(4)f 的值等于( )A .16B .2C .116D .123.已知a 是单调函数)(x f 的一个零点,且21x a x <<则( )A .0)()(21>x f x fB .0)()(21<x f x fC .0)()(21≥x f x fD .0)()(21≤x f x f 4.下列表示同一个函数的是( )A .1)(,11)(2-=+-=x x g x x x f B .22)()(,)(x x g x x f == C .2)(,)(t t g x x f == D .222log ,log 2x y x y ==5.函数⎩⎨⎧<≥+=)0(3)0(1)(||x x x x f x 的图象为( )A .B .C .D .6.若偶函数()f x 在(]-∞,0上是减函数,则下列关系中成立的是( )A .()()()02020011111f f f (6).<.<. B .()()()02002111101f f f ..6..<.<.C .()()()02020011111f f f (6).>.>. D .()()()02020110111f f f (6).<.<.7.函数)(x f 的图象如图,则不等式0)(>⋅x f x 的解集( )A .()),(,101 -∞-B .()),(,∞+-101C .()),(,∞+-∞-11D .()()1001,, - 8.定义在R 上的偶函数()f x 满足(1)()f x f x +=-,且当[)1,0x ∈-时()12xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则2(log 8)f 等于( )A .3B .18C .2-D .29.函数2()2f x ax bx =+-是定义在[]1,2a +上的偶函数,则()f x 在区间[]1,2上是( )A . 增函数B . 减函数C . 先增后减函数D .先减后增函数10.若函数)3(log )(2+-=ax x x f a 在区间)2,(a -∞上是减函数,则a 的取值范围是( )A .()0,1B .()1,+∞ C.(D.(二、填空题(每小题5分,共25分)11.已知(,)x y 在映射f 下的对应元素是(,)x y x y +-,则(4,6)在映射f 下的对应元素是 ;12.设)(x f 为定义在R 上的奇函数,且当0>x 时,)2(log )(2+=x x f ,则0x <时)(x f 的解析式为_________ 13.当B A ,是非空集合,定义运算{}B x A x x B A ∉∈=-且,若{},1x y x M -=={}11,2≤≤-==x x y y N 则=-N M14.方程2212log x x -=的解的个数为 个.15.函数)3)(1()21(--=x x y 的递增区间是三、解答题:本题共6小题,共75分。
高中数学选择性必修第一册模块检测卷
模块检测卷(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在空间四边形OABC 中,OA →+AB →-CB →等于( )A.OA →B.AB →C.OC→ D.AC→ 解析 根据向量加法、减法法则,OA →+AB →-CB →=OB →-CB →=OB →+BC →=OC →,故选C. 答案 C2.直线ax -y +2a =0与圆x 2+y 2=9的位置关系是( ) A.相离 B.相切 C.相交D.不确定解析 直线ax -y +2a =0可化为a (x +2)-y =0,故直线恒过定点(-2,0),由点(-2,0)在圆x 2+y 2=9内可知,直线与圆相交. 答案 C3.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的离心率为2,则b 2+13a 的最小值为( ) A.233 B.33 C.2D.1解析 由e =2得ca =2,从而b =3a >0, 所以b 2+13a =3a 2+13a =a +13a ≥2a ·13a =213=233,当且仅当a =13a ,即a =33时“=”成立.故选A. 答案 A4.经过圆x 2+y 2-2x =0的圆心,且与直线x +y =0平行的直线方程是( ) A.x +y -1=0 B.x +y +1=0 C.x -y -1=0D.x -y +1=0解析 圆x 2+y 2-2x =0可化为(x -1)2+y 2=1,其圆心为(1,0).设与直线x +y =0平行的直线方程为x +y +C =0(C ≠0),将(1,0)代入,得C =-1, ∴直线方程为x +y -1=0. 答案 A5.如图所示,椭圆的中心在原点,焦点F 1,F 2在x 轴上,A ,B 是椭圆的顶点,P 是椭圆上一点,且PF 1⊥x 轴,PF 2∥AB ,则此椭圆的离心率是( )A.12B.55C.13D.22解析 由题意设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),则点P 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a ,A (a ,0),B (0,b ),F 2(c ,0),于是k AB =-b a ,kPF 2=-b 22ac ,由k AB =kPF 2得b =2c ,故a =5c ,e =c a =55. 答案 B6.如图,AB =AC =BD =1,AB ⊂平面α,AC ⊥平面α,BD ⊥AB ,BD 与平面α成30°角,则C ,D 间的距离为( )A.1B.2C. 2D. 3解析 |CD →|2=|CA →+AB →+BD →|2=|CA →|2+|AB →|2+|BD →|2+2CA →·AB →+2AB →·BD →+2CA →·BD→=1+1+1+0+0+2×1×1·cos 120°=2.∴|CD →|= 2. 答案 C7.过点P (-1,1)的直线l 与圆C :x 2+y 2=4在第一象限的部分有交点,则直线 l 的斜率k 的取值范围是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,1 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,2 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,1 解析 如图,圆C :x 2+y 2=4与x 轴的正半轴的交点为A (2,0),与y 轴正半轴的交点为B (0,2),∵直线l 与圆C :x 2+y 2=4在第一象限的部分有交点, ∴k P A <k <k PB ,即1-0-1-2<k <1-2-1-0,∴-13<k <1.故选D. 答案 D8.如图,F 1,F 2分别是双曲线的左、右焦点,过F 1的直线与双曲线的左、右两支分别交于A ,B 两点,若△ABF 2为等边三角形,则该双曲线的离心率为( )A. 3B. 5C.7D.3解析 根据双曲线的定义,可得|BF 1|-|BF 2|=2a , ∵△ABF 2是等边三角形,即|BF 2|=|AB |,∴|BF 1|-|BF 2|=2a ,即|BF 1|-|AB |=|AF 1|=2a , 又∵|AF 2|-|AF 1|=2a , ∴|AF 2|=|AF 1|+2a =4a .∵△AF 1F 2中,|AF 1|=2a ,|AF 2|=4a ,∠F 1AF 2=120°,∴|F 1F 2|2=|AF 1|2+|AF 2|2-2|AF 1|·|AF 2|cos 120°,即4c 2=4a 2+16a 2-2·2a ×4a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=28a 2,得c =7a ,由此可得双曲线C 的离心率e =ca =7.故选C. 答案 C二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.已知圆C 1:(x +m )2+(y -2)2=1与圆C 2:(x -1)2+(y +m )2=16外切,则m 的值可以为( ) A.-5 B.-2 C.2D.5解析 圆C 1的圆心为C 1(-m ,2),r 1=1,圆C 2的圆心为C 2(1,-m ),r 2=4, 则|C 1C 2|=(-m -1)2+(2+m )2=1+4,解得m =2或-5. 答案 AC10.已知A ,B 两点的坐标分别是(-1,0),(1,0).直线AP ,BP 相交于点P ,且两直线的斜率之积为m ,则下列结论正确的是( ) A.当m =-1时,点P 的轨迹为圆(除去与x 轴的交点)B.当-1<m <0时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的椭圆(除去与x 轴的交点)C.当0<m <1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的抛物线D.当m >1时,点P 的轨迹为焦点在x 轴上的双曲线(除去与x 轴的交点)解析 设P (x ,y )(x ≠±1),则直线AP 的斜率k AP =y x +1(x ≠-1),k BP =y x -1(x ≠1),由已知得y x +1·y x -1=m (x ≠±1),化简得P 点的轨迹方程为x 2+y 2-m =1(x ≠±1).故选ABD. 答案 ABD11.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面为直角梯形,AD ∥BC ,∠BAD =90°,P A ⊥底面ABCD ,且P A =AD =AB =2BC ,M ,N 分别为PC ,PB 的中点.则( )A.CD ⊥ANB.BD ⊥PCC.PB ⊥平面ANMDD.BD 与平面ANMD 所成的角为30°解析 以A 为坐标原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系(图略),设BC =1,则A (0,0,0),B (2,0,0),C (2,1,0),D (0,2,0),P (0,0,2), M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,1,N (1,0,1), 从而CD→=(-2,1,0),AN →=(1,0,1),BD →=(-2,2,0),PC →=(2,1,-2),PB →=(2,0,-2),AD→=(0,2,0).∵CD →·AN →=-2×1≠0,∴A 错误;∵BD →·PC →=-2×2+2×1=-2≠0,∴B 错误;设平面ANMD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则由⎩⎨⎧n ·AD →=0,n ·AN →=0得⎩⎪⎨⎪⎧2y =0,x +z =0,令x =1,得n =(1,0,-1).∴PB→=2n ,∴PB ⊥平面ANMD ,∴C 正确;∵cos 〈BD →,n 〉=BD →·n |BD →|·|n |=-12,∴BD 与平面ANMD 所成的角为30°,∴D 正确. 答案 CD12.已知P 是椭圆E :x 28+y 24=1上一点,F 1,F 2为其左、右焦点,且△F 1PF 2的面积为3,则下列说法正确的是( ) A.P 点纵坐标为3 B.∠F 1PF 2>90°C.△F 1PF 2的周长为4(2+1)D.△F 1PF 2的内切圆半径为32(2-1)解析 由椭圆方程,可知a =22,b =2,c =2.由S △F 1PF 2=3可得3=12·|F 1F 2|·|y P |,故|y P |=32.故A 错误;把|y p |=32代入椭圆方程,可求得x 2p =72.所以PF 1→·PF 2→=(-2-x P ,-y P )·(2-x P ,-y P )=x 2P +y 2P -4=72+94-4>0,故∠F 1PF 2<90°.故B 错误;△F 1PF 2的周长为|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|=2a +2c =42+4.故C 正确;S △F 1PF 2=12·(|PF 1|+|PF 2|+|F 1F 2|)·R =3.∴R =32(2-1),故D 正确. 答案 CD三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知两条直线l 1:ax +8y +b =0和l 2:2x +ay -1=0(b <0),若l 1⊥l 2且直线l 1的纵截距为1,则a =__________,b =________(本题第一空3分,第二空2分). 解析 ∵l 1⊥l 2, ∴2a +8a =0,得a =0.l 1:8y +b =0,即y =-b 8.令-b8=1,得b =-8. 答案 0 -814.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线为y =43x ,则此双曲线的离心率为________.解析 由题意知b a =43,∴b 2a 2=169, ∴c 2-a 2a 2=169,∴e 2=259,∴e =53. 答案 5315.正四棱锥S -ABCD 中,O 为顶点S 在底面上的射影,P 为侧棱SD 的中点,且SO =OD ,则直线BC 与平面P AC 所成的角是________. 解析 如图,以O 为原点建立空间直角坐标系Oxyz .设OD =OS =OA =OB =OC =a ,则A (a ,0,0),B (0,a ,0),C (-a ,0,0), P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-a 2,a 2,从而CA →=(2a ,0,0),AP →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-a ,-a 2,a 2,CB →=(a ,a ,0). 设平面P AC 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎨⎧n ·CA →=0,n ·AP →=0,可求得n =(0,1,1),则cos 〈n ,CB →〉=n ·CB →|n |·|CB →|=12,∴〈n ,CB →〉=60°,∴直线BC 与平面P AC 所成的角为90°-60°=30°. 答案 30°16.已知抛物线C :y 2=2px (p >0)的准线为l ,过M (1,0)且斜率为3的直线与l 相交于点A ,与C 的一个交点为B ,若AM →=MB →,则p =________.解析 如图,由AB 的斜率为3,知α=60°,又AM →=MB →, ∴M 为AB 的中点.过点B 作BP 垂直准线l 于点P , 则∠ABP =60°,∴∠BAP =30°. ∴||BP =12||AB =||BM . ∴M 为焦点,即p2=1,∴p =2. 答案 2四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知方程(2+λ)x -(1+λ)y -2(3+2λ)=0与点P (-2,2).(1)证明:对任意的实数λ,该方程都表示直线,且这些直线都经过同一定点,并求出这一定点的坐标;(2)证明:该方程表示的直线与点P 的距离d 小于4 2.(1)解 显然2+λ与-(1+λ)不可能同时为零,故对任意的实数λ,该方程都表示直线.∵方程可变形为2x -y -6+λ(x -y -4)=0, 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -6=0,x -y -4=0解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2, 故直线经过一定点M (2,-2).(2)证明 过P 作直线的垂线段PQ ,由垂线段小于斜线段知|PQ |≤|PM |,当且仅当Q 与M 重合时,|PQ |=|PM |,此时对应的直线方程是y +2=x -2, 即x -y -4=0.但直线系方程唯独不能表示直线x -y -4=0,∴M 与Q 不可能重合,而|PM |=42,∴|PQ |<42,故所证成立.18.(12分)已知抛物线y 2=2x ,直线l 过点(0,2)与抛物线交于M ,N 两点,以线段MN 的长为直径的圆过坐标原点O ,求直线l 的方程.解 由题意知直线l 的斜率存在且不为0,设为k ,则直线l 的方程为y =kx +2(k ≠0),由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,y 2=2x消去x 得ky 2-2y +4=0,由Δ=4-16k >0得k <14(k ≠0). 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则y 1+y 2=2k ,y 1y 2=4k ,又⎩⎪⎨⎪⎧x 1=12y 21,x 2=12y 22,故x 1x 2=14(y 1y 2)2=4k 2.由题意知OM ⊥ON ,∴k OM ·k ON =-1, ∴x 1x 2+y 1y 2=0, ∴4k 2+4k =0,解得k =-1.∴所求直线方程为y =-x +2,即x +y -2=0.19.(12分)已知圆心为N (3,4)的圆被直线x =1截得的弦长为2 5. (1)求圆N 的方程;(2)点B (3,-2)与点C 关于直线x =-1对称,求以C 为圆心且与圆N 外切的圆的方程.解 (1)圆心N (3,4)到直线x =1的距离等于3-1=2. ∵圆N 被直线x =1截得的弦长为25, ∴圆N 的半径r =(5)2+22=3.∴圆N 的方程为(x -3)2+(y -4)2=9.(2)∵点B (3,-2)与点C 关于直线x =-1对称,∴点C 的坐标为(-5,-2).设所求圆的方程为(x +5)2+(y +2)2=r 2(r >0),∵圆C 与圆N 外切, ∴r +3=(3+5)2+(4+2)2=10,得r =7.∴圆C 的方程为(x +5)2+(y +2)2=49.20.(12分)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠ACB =90°,AC =BC =2,AA 1=4,D 是棱AA 1的中点.(1)求证:DC 1⊥平面BCD ;(2)求平面ABD 与平面DBC 的夹角的大小. (1)证明 如图所示建立空间直角坐标系.由题意知C (0,0,0),A (2,0,0),B (0,2,0),D (2,0,2),A 1(2,0,4),C 1(0,0,4).∴DC →1=(-2,0,2),DC →=(-2,0,-2),DB →=(-2,2,-2). ∵DC →1·DC →=0,DC →1·DB →=0. ∴DC 1⊥DC ,DC 1⊥DB .又∵DC ∩DB =D ,DC ,DB ⊂平面BDC ,∴DC 1⊥平面BDC .(2)设n =(x ,y ,z )是平面ABD 的法向量,则n ·AB →=0,n ·AD→=0, 又AB→=(-2,2,0),AD →=(0,0,2), ∴⎩⎪⎨⎪⎧-2x +2y =0,2z =0,取y =1,得n =(1,1,0). 由(1)知,DC →1=(-2,0,2)是平面DBC 的一个法向量,记n 与DC →1的夹角为θ, 则cos θ=-22·22=-12,∴所求平面ABD 与平面DBC 的夹角的大小是π3.21.(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.解 (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,c a =22,a 2=b 2+c 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1,c =1, 故椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎨⎧y =-2x -2,x 22+y 2=1消y 得9x 2+16x +6=0. 设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-169,x 1·x 2=23,∴|CD |=1+(-2)2|x 1-x 2| =5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫-1692-4×23=1029, 又点F 2(1,0)到直线BF 1的距离d =455,故S △CDF 2=12|CD |·d =4109.22.(12分)如图,在四棱锥S -ABCD 中,底面ABCD 为长方形,SB ⊥底面ABCD ,其中BS =2,BA =2,BC =λ,λ的可能取值为:①λ=14;②λ=12;③λ=32;④λ=32;⑤λ=3.(1)求直线AS 与平面ABCD 所成角的大小;(2)若线段CD 上能找到点E ,满足AE ⊥SE ,则λ可能的取值有几种情况?请说明理由;(3)在(2)的条件下,当λ为所有可能情况的最大值时,线段CD 上满足AE ⊥SE 的点有两个,分别记为E 1,E 2,求平面E 1SB 与平面E 2SB 的夹角的大小.解 (1)因为SB ⊥底面ABCD ,所以∠SAB 即为直线AS 与平面ABCD 所成的角. 在Rt △SBA 中,tan ∠SAB =1,∴∠SAB =45°,即直线AS 与平面ABCD 所成角的大小为45°.(2)以B 为坐标原点,BC ,BA ,BS 的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向建立如图所示的空间直角坐标系,则各点坐标分别为:B (0,0,0),A (0,2,0),D (λ,2,0),S (0,0,2).设E (λ,x ,0)(0≤x ≤2).所以SE→=(λ,x ,-2),EA →=(-λ,2-x ,0). 由SE→⊥EA →,得-λ2+x (2-x )=0,即λ2=x (2-x ). 因为x ∈[0,2],所以λ2=x (2-x )∈[0,1].所以在所给的数据中,λ可以取①②③.(3)由题意及(2)知λ=32,此时,x =12或x =32,即满足条件的点E 有两个,不妨设E 1⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,0和E 2⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32,0, 则BE 1→=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,0,BE 2→=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32,0. 因为SB ⊥平面ABCD ,BE 1,BE 2⊂平面ABCD ,所以SB ⊥BE 1,SB ⊥BE 2, 所以∠E 1BE 2是平面E 1SB 与平面E 2SB 的夹角.由cos 〈BE 1→,BE 2→〉=BE 1→·BE 2→|BE →1|×|BE →2|=34+341×3=32, 知平面E 1SB 与平面E 2SB 的夹角的大小为30°.。
1467_高中数学试卷:必修一 滚动练习四 模块质量检测(新人教B版)_0
滚动练习四模块质量检测一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.设全集为U={x∈N |x <7},集合A ={1,3,6},集合B ={2,3,4,5},则集合A ∩(∁U B )=()A.{3}B.{1,3,6}C.{2,4,5}D.{1,6}2.已知函数f (x x ,x ≥0,2,x <0,则f (f (-2))的值是()A.4B.-4C.8D.-83.设x ∈R ,则“x 3>8”是“|x |>2”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4.设函数f (x x ,x ≤0,2,x >0,若f (a )=4,则实数a =()A.-4或-2B.-4或2C.-2或4D.-2或25.已知函数f (x )=ax 2+bx +c 满足f (2)<0且f (3)>0,则f (x )在(2,3)上的零点()A.至多有一个B.有1个或2个C.有且仅有一个D.一个也没有6.函数f (x )=x -1+2x 2-4的定义域为()A.[1,2)B.(2,+∞)C.(-∞,2)∪(2,+∞)D.[1,2)∪(2,+∞)7.若二次不等式ax 2+bx +c >0|15<x 那么不等式2cx 2-2bx -a <0的解集是()A.{x |x <-10或x >1}|-14<x C.{x |4<x <5}D.{x |-5<x <-4}8.已知函数f (x )=x (|x |+1),则不等式f (x 2)+f (x -2)>0的解集为()A.(-2,1)B.(-1,2)C.(-∞,-1)∪(2,+∞)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.已知集合A ={x |-1<x ≤3},集合B ={x ||x |≤2},则下列关系式正确的是()A.A ∩B =∅B.A ∪B ={x |-2≤x ≤3}C.A ∪(∁R B )={x |x ≤-1或x >2}D.A ∩(∁R B )={x |2<x ≤3}10.下列图形中是函数的图象的是()11.下列四个命题中是假命题的为()A.存在x ∈Z ,1<4x <3B.存在x ∈Z ,5x +1=0C.任意x ∈R ,x 2-1=0D.任意x ∈R ,x 2+x +2>012.下列说法正确的是()A.x +1x 的最小值为2B.x 2+1的最小值为1C.3x (2-x )的最大值为2D.x 2+7x 2+2的最小值为27-2三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.不等式-2x 2+x +3<0的解集为________.14.若函数f (x )=(m -2)x 2+(m -1)x +2是偶函数,则f (x )的单调递增区间是________.15.能说明“若a >b ,则1a <1b ”为假命题的一组a ,b 的值依次可以为________.16.已知λ∈R ,函数f (x -4,x ≥λ,2-4x +3,x <λ.若函数f (x )恰有2个零点,则实数λ的取值范围是________.四、解答题(本题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(10分)已知集合A ={x |x 2-6x -16≤0},B ={x |-3≤x ≤5}.(1)若C ={x |m +1≤x ≤2m -1},C ⊆(A ∩B ),求实数m 的取值范围;(2)若D ={x |x >3m +2},且(A ∪B )∩D =∅,求实数m 的取值范围.18.(12分)已知函数f(x)=1x-1+1.(1)证明:函数f(x)在(1,+∞)上是减函数;(2)记函数g(x)=f(x+1)-1,判断函数g(x)的奇偶性,并加以证明.19.(12分)已知函数f(x)=ax2-(3+2a)x+6(a∈R).(1)当a=1时,求f(x)在x∈[1,6)上的值域;(2)当a>0时,解关于x的不等式:f(x)>0.20.(12分)函数f(x)=x2+ax+3.(1)当x∈R,求使f(x)≥a恒成立时a的取值范围;(2)当x∈[-2,2],求使f(x)≥a恒成立时a的取值范围.21.(12分)高邮市清水潭旅游景点国庆期间,团队收费方案如下:不超过40人时,人均收费100元;超过40人且不超过m (40<m ≤100)人时,每增加1人,人均收费降低1元;超过m 人时,人均收费都按照m 人时的标准.设景点接待有x 名游客的某团队,收取总费用为y 元.(1)求y 关于x 的函数解析式;(2)景点工作人员发现:当接待某团队人数超过一定数量时,会出现随着人数的增加收取的总费用反而减少这一现象.为了让收取的总费用随着团队中人数增加而增加,求m 的取值范围.22.(12分)已知函数f (x )=x +1x +1,g (x )=ax +5-2a (a >0).(1)判断函数f (x )在[0,1]上的单调性,并加以证明;(2)若对任意m ∈[0,1],总存在m 0∈[0,1],使得g (m 0)=f (m )成立,求实数a 的取值范围.滚动练习四模块质量检测1.解析:由题意U ={0,1,2,3,4,5,6},所以∁U B ={0,1,6},A ∩(∁U B )={1,6}.答案:D2.解析:f (-2)=(-2)2=4,f (f (-2))=f (4)=2×4=8.答案:C3.解析:x 3>8的解集为M =(2,+∞),|x |>2的解集为N =(-∞,-2)∪(2,+∞),M N .答案:A≤0,a=4,>0,2=4,得a=-4或a=2.答案:B5.解析:由二次函数的图象得出.答案:C6.解析:令x-1≥0且x2-4≠0得出[1,2)∪(2,+∞).答案:D+14=-ba,×14=ca,=-920a,=120a,代入2cx2-2bx-a<0,得110ax2+910ax-a<0,∵a<0,即为x2+9x-10>0,解得x<-10或x>1.答案:A8.解析:因为f(x)=x(|x|+1),所以f(-x)=-x(|-x|+1)=-x(|x|+1)=-f(x),所以f(x)为奇函数,当x≥0时,f(x)=x2+x,可知f(x)在[0,+∞)上单调递增,所以f(x)在(-∞,0]上也单调递增,即f(x)为R上的增函数,所以f(x2)+f(x-2)>0⇒f(x2)>-f(x-2)⇒f(x2)>f(2-x),所以x2>2-x,解得:x<-2或x>1.答案:D9.解析:∵A={x|-1<x≤3},B={x||x|≤2}={x|-2≤x≤2},∴A∩B={x|-1<x ≤3}∩{x|-2≤x≤2}={x|-1<x≤2},故A不正确;A∪B={x|-1<x≤3}∪{x|-2≤x≤2}={x|-2≤x≤3},故B正确;∵∁RB={x|x<-2或x>2},∴A∪(∁RB)={x|-1<x≤3}∪{x|x<-2或x>2}={x|x<-2,或x>-1},故C不正确;A∩(∁RB)={x|-1<x≤3}∩{x|x<-2,或x>2}={x|2<x≤3},故D正确.答案:BD10.解析:对于B,因为对任意的自变量x可能有两个不同的y值与其对应,这与函数的定义有唯一确定的元素y与之对应矛盾.答案:ACD11.解析:选项A 中,14<x <34且x ∈Z ,不成立;选项B 中,x =-15,与x ∈Z 矛盾;选项C 中,x ≠±1时,x 2-1≠0;选项D 正确.答案:ABC12.解析:当x <0时,x +1x <0,故选项A 错误;因为x 2+1≥1,所以选项B 正确;因为3x (2-x )=-3(x -1)2+3≤3,当x =1时取等号,故3x (2-x )的最大值为3,所以选项C 错误;因为x 2+7x 2+2=(x 2+2)+7x 2+2-2≥2(x 2+2)·7x 2+2-2=27-2,(当且仅当x 2+2=7x 2+2时取“=”),所以选项D 正确.答案:BD13.解析:化-2x 2+x +3<0为2x 2-x -3>0,解方程2x 2-x -3=0得x 1=-1,x 2=32,所以不等式2x 2-x -3>0的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞),即原不等式的解集为(-∞,-1)∪(32,+∞).答案:(-∞,-1)∪(32,+∞)14.解析:函数f (x )=(m -2)x 2+(m -1)x +2是偶函数,则函数的对称轴为y 轴,所以m -1=0,即m =1,所以函数的解析式为f (x )=-x 2+2,所以函数f (x )的单调递增区间是(-∞,0].答案:(-∞,0]15.解析:由题意知,当a =1,b =-1时,满足a >b ,但是1a >1b ,故答案可以为1,-1.(答案不唯一,满足a >0,b <0即可)答案:1,-1(答案不唯一)16.解析:令x -4=0,解得x =4;令x 2-4x +3=0,解得x =1或x =3.因为函数f (x )恰有2个零点,结合函数的图象(图略)可知1<λ≤3或λ>4.答案:(1,3]∪(4,+∞)17.解析:(1)因为A ={x |x 2-6x -16≤0}={x |-2≤x ≤8},B ={x |-3≤x ≤5},所以A ∩B ={x |-2≤x ≤5},因为C ⊆(A ∩B ),C ={x |m +1≤x ≤2m -1},①若C =∅,则m +1>2m -1,所以m <2;②若C ≠∅+1≤2m -1,+1≥-2,m -1≤5,所以2≤m ≤3,综上,实数m 的取值范围为{m |m ≤3},(2)由(1)得A ∪B ={x |-3≤x ≤8},因为D ={x |x >3m +2},且(A ∪B )∩D =∅,所以只需3m +2≥8,解得m ≥2,所以实数m 的取值范围为{m |m ≥2}.18.解析:(1)证明:设任意x 1,x 2∈(1,+∞)且x 1≠x 2,则x 1-1>0,x 2-1>0.则Δf Δx =f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2=1x 1-1-1x 2-1x 1-x 2=-1(x 1-1)(x 2-1)<0,∴f (x )在(1,+∞)上递减.(2)解:g (x )=f (x +1)-1=1x,g (x )是奇函数,证明如下:∵g (x )=1x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且g (-x )=-1x =-g (x ),∴g (x )是奇函数.19.解析:(1)当a =1时,f (x )=x 2-5x +6是开口向上,对称轴为x =52的二次函数,又因为x ∈[1,6),所以当x ∈[1,52)时,函数f (x )单调递减;当x ∈[52,6)时,函数f (x )单调递增;所以f (x )min =f (52)=254-5×52+6=-14,又因为f (1)=2,f (6)=12,所以f (x )max =12,因此f (x )在x ∈[1,6)上的值域为[-14,12).(2)由f (x )>0,得ax 2-(3a +2)x +6=(ax -3)(x -2)>0.因为a >0,所以①当a =32时,由f (x )>0解得x ≠2;②当0<a <32时,由f (x )>0解得x <3a 或x >2;③当a >32时,由f (x )>0解得x <2或x >3a ,综上,当a =32时,原不等式的解集为{x |x ≠2};当0<a <32时,原不等式的解集为|x <3a 或x当a >32时,原不等式的解集为|x <2或x 20.解析:(1)方法一f (x )≥a 恒成立,即x 2+ax +3-a ≥0恒成立,设g (x )=x 2+ax +3-a ,可知Δ=a 2-4(3-a )≤0,解得-6≤a ≤2,故a 的取值范围为[-6,2].方法二x 2+ax +3-a ≥0恒成立,只需g (x )=x 2+ax +3-a 的最小值g (x )min ≥0,又g (x )=x 2+ax +3-a =(x +a 2)2+3-a -a 24,∴g (x )min =3-a -a 24≥0,解得-6≤a ≤2,故a 的取值范围为[-6,2].(2)原不等式可化为x 2+ax +3-a ≥0,x ∈[-2,2],设g (x )=x 2+ax +3-a ,则只需g (x )在x ∈[-2,2]上的最小值大于等于0.①若-a2≥2,即a ≤-4,则g (x )min =g (2)=7+a ≥0,∴a ≥-7,∴-7≤a ≤-4;②若-2<-a2<2,即-4<a <4,则g (x )min =g (-a 2)=3-a -a 24≥0,∴-6≤a ≤2,∴-4<a ≤2;③若-a2≤-2,即a ≥4,则g (x )min =g (-2)=7-3a ≥0,∴a ≤73,∴a ∈∅,综上,得-7≤a ≤2.21.解析:(1)当0<x ≤40时,y =100x ;当40<x ≤m 时,y =[100-(x -40)]x =-x 2+140x ;当x >m 时,y =(140-m )x,所以y x ,0<x ≤40,x 2+140x ,40<x ≤m ,m )x ,x >m .(2)因为当0<x ≤40时,y =100x ,y 随x 的增大而增大,当x >m 时,因为40<m ≤100,所以140-m >0.所以y =(140-m )x ,y 随x 的增大而增大,当40<x ≤m 时,y =[100-(x -40)]x =-x 2+140x =-(x -70)2+4900,所以当40<x ≤70时,y 随x 增大而增大,当x >70时,y 随x 增大而减小,因为x ≤m ,所以,当40<m ≤70时,景点收取的总费用随着团队中人数的增加而增加.22.解析:(1)函数f (x )在[0,1]上单调递增.证明如下:设0≤x 1<x 2≤1,则f (x 1)-f (x 2)=x 1+1x 1+1-x 2-1x 2+1=(x 1-x 2)+x 2-x 1(x 1+1)(x 2+1)=(x 1-x 2)(x 1x 2+x 1+x 2)(x 1+1)(x 2+1),因为x 1-x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0,x 1x 2+x 1+x 2>0,所以f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在[0,1]上单调递增.(2)由(1)知,当m ∈[0,1]时,f (m )∈[1,32].因为a >0,g (x )=ax +5-2a 在[0,1]上单调递增,所以m 0∈[0,1]时,g (m 0)∈[5-2a ,5-a ],依题意,只需[1,32]⊆[5-2a ,5-a ],a ≤1,a ≥32,解得2≤a ≤72,即实数a 的取值范围为[2,72].。
人教版高中数学选择性必修第一册-第1章-空间向量与立体几何-章末检测卷(含答案)
第一章空间向量与立体几何章末检测卷(原卷版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =()A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}2.已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={x |3≤x ≤7,x ∈N },则∁U A =()A .{1,2}B .{3,4,5,6,7}C .{1,3,4,7}D .{1,4,7}3.已知集合A ={0,1},B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈A },则集合B 的子集的个数为()A .3B .4C .7D .84.若存在量词命题“∃x ∈R ,x 2-3x +5≤0”,则其否定是()A .∃x ∈R ,x 2-3x +5≥0B .∃x ∈R ,x 2-3x +5>0C .∀x ∈R ,x 2-3x +5≥0D .∀x ∈R ,x 2-3x +5>05.若集合A ={x |1<x <2},B ={x |x >b ,b ∈R },则A ⊆B 的一个充分不必要条件是()A .b ≥2B .1<b ≤2C .b ≤1D .b <16.已知集合M ={x |x 2=1},N ={x |ax =1},若N ⊆M ,则实数a 的取值集合为()A .{1}B .{-1,1}C .{1,0}D .{1,-1,0}7.已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2-3x +a =0,a ∈A },若A ∩B ≠∅,则a 的值为()A .1B .2C .3D .1或28.已知条件p :4x -m <0,q :1≤3-x ≤4,若p 是q 的一个必要不充分条件,则实数m 的取值范围为()A .{m |m ≥8}B .{m |m >8}C .{m |m >-4}D .{m |m ≥-4}二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每个小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列选项中的两个集合相等的是()A .P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n +1),n ∈Z }B .P ={x |x =2n -1,n ∈N *},Q ={x |x =2n +1,n ∈N *}C .P ={x |x 2-x =0},Q ={xx =1+(-1)n 2,n ∈Z }D .P ={y |y =x +1},Q ={(x ,y )|y =x +1}10.对任意实数a ,b ,c ,下列命题是真命题的有()A .“a =b ”是“ac =bc ”的充要条件B .“a >b ”是“a 2>b 2”的充分条件C .“a <5”是“a <3”的必要条件D .“a +5是无理数”是“a 是无理数”的充要条件11.已知集合A ={x |x 2=x },集合B 中有两个元素,且满足A ∪B ={0,1,2},则集合B 可以是()A .{0,1}B .{0,2}C .{0,3}D .{1,2}12.我们把含有有限个元素的集合A 叫做有限集,用card(A )表示有限集合A 中元素的个数.例如,A ={x ,y ,z },则card(A )=3.若非空集合M ,N 满足card(M )=card(N ),且M ⊆N ,则下列说法正确的是()A .M ∪N =MB .M ∩N =NC .M ∪N =ND .M ∩N =∅三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知集合A ={1,3,4,7},B ={x |x =2k +1,k ∈A },则集合A ∪B 中元素的个数为________.14.命题“∃x ∈R ,使得x 2+2x +5=0”的否定是___________________________.15.已知集合A ={-2,3,4,6},集合B ={3,a ,a 2},若B ⊆A ,则实数a =________;若A ∩B ={3,4},则实数a =________.(本题第一空2分,第二空3分)16.若x ∈A ,则1x∈A ,就称A 是“伙伴关系集合”,集合M 1,0,12,2,空子集中“伙伴关系集合”的个数是________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知集合U ={x |1<x ≤7},A ={x |2≤x <5},B ={x |3≤x <7}.求(1)A ∩B ;(2)A ∪B ;(3)(∁U A )∩(∁U B ).18.(12分)已知集合P ={2,x ,y },Q ={2x ,2,y 2},且P =Q ,求x ,y 的值.19.(12分)写出下列命题的否定,并判断它们的真假.(1)不论m 取何实数,方程x 2+x -m =0必有实数根;(2)存在一个实数x ,使得x 2+x +1≤0.20.(12分)已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }.(1)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围;(2)若A ∩B ={x |1<x <2},求实数m 的值;(3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.21.(12分)设集合A ={x |-1≤x ≤2},集合B ={x |2m <x <1}.(1)若B ≠∅,且“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围;(2)若B ∩(∁R A )中只有一个整数,求实数m 的取值范围.22.(12分)在①A ∩B =∅,②A ∩(∁R B )=A ,③A ∩B =A 这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并求解下列问题:已知集合A ={x |a -1<x <2a +3},B ={x |-7≤x ≤4},若________,求实数a 的取值范围.1.已知集合A ={1,2,3,4,5,6},则满足B ∪A =A 的非空集合B 的个数为()A .31B .63C .64D .622.设集合A ={x |1<x ≤2},B ={x |x <a },若A ∪B =B ,则a 的取值范围是()A .{a |a ≥1}B .{a |a ≤1}C .{a |a ≥2}D .{a |a >2}3.已知M ={x |y =x 2-2},N ={y |y =x 2-2},则M ∩N 等于()A .NB .MC .RD .∅4.已知表示集合A ={x |x >-2}和B ={x |x <3}关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示的集合为()A .{x |-2<x <3}B .{x |x ≤-2}C .{x |x ≥3}D .{x |x <3}5.已知非空集合P ={x |a +1≤x ≤2a +1},Q ={x |-2≤x ≤5}.(1)若a =3,求(∁R P )∩Q ;(2)若“x ∈P ”是“x ∈Q ”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.6.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2-ax +a -1=0},C ={x |x 2-bx +2=0},问是否存在实数a,b同时满足B A,A∩C=C?若存在,求出a,b的所有值;若不存在,请说明理由.第一章空间向量与立体几何章末检测卷(解析版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A ={x |x -1≥0},B ={0,1,2},则A ∩B =()A .{0}B .{1}C .{1,2}D .{0,1,2}答案C解析由题意得A ={x |x ≥1},B ={0,1,2},所以A ∩B ={1,2}.故选C.2.已知集合U ={1,2,3,4,5,6,7},A ={x |3≤x ≤7,x ∈N },则∁U A =()A .{1,2}B .{3,4,5,6,7}C .{1,3,4,7}D .{1,4,7}答案A解析由题意知A ={3,4,5,6,7},所以∁U A ={1,2}.故选A.3.已知集合A ={0,1},B ={z |z =x +y ,x ∈A ,y ∈A },则集合B 的子集的个数为()A .3B .4C .7D .8答案D解析由题意知,B ={0,1,2},则集合B 的子集的个数为23=8.故选D.4.若存在量词命题“∃x ∈R ,x 2-3x +5≤0”,则其否定是()A .∃x ∈R ,x 2-3x +5≥0B .∃x ∈R ,x 2-3x +5>0C .∀x ∈R ,x 2-3x +5≥0D .∀x ∈R ,x 2-3x +5>0答案D5.若集合A ={x |1<x <2},B ={x |x >b ,b ∈R },则A ⊆B 的一个充分不必要条件是()A .b ≥2B .1<b ≤2C .b ≤1D .b <1答案D解析由A ⊆B 得b ≤1,结合选项知A ⊆B 的一个充分不必要条件为b <1.6.已知集合M ={x |x 2=1},N ={x |ax =1},若N ⊆M ,则实数a 的取值集合为()A .{1}B .{-1,1}C .{1,0}D .{1,-1,0}答案D解析由已知得M ={-1,1},当a =0时,N =∅,满足N ⊆M ;当a ≠0时,由1a =-1得a =-1,满足条件;由1a=1得a =1,满足条件.所以实数a 的取值集合为{-1,0,1}.故选D.7.已知集合A ={1,2,3},B ={x |x 2-3x +a =0,a ∈A },若A ∩B ≠∅,则a 的值为()A .1B .2C .3D .1或2答案B解析当a =1时,B 中元素均为无理数,A ∩B =∅;当a =2时,B ={1,2},A ∩B ={1,2}≠∅;当a =3时,B =∅,则A ∩B =∅.故a 的值为2.故选B.8.已知条件p :4x -m <0,q :1≤3-x ≤4,若p 是q 的一个必要不充分条件,则实数m 的取值范围为()A .{m |m ≥8}B .{m |m >8}C .{m |m >-4}D .{m |m ≥-4}答案B解析由4x -m <0,得x <m 4,由1≤3-x ≤4,得-1≤x ≤2.∵p 是q 的一个必要不充分条件,∴m 4>2,即m >8.故选B.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每个小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列选项中的两个集合相等的是()A .P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={x |x =2(n +1),n ∈Z }B .P ={x |x =2n -1,n ∈N *},Q ={x |x =2n +1,n ∈N *}C .P ={x |x 2-x =0},Q ={xx =1+(-1)n 2,n ∈Z }D .P ={y |y =x +1},Q ={(x ,y )|y =x +1}答案AC解析对于A ,P ,Q 都表示所有偶数组成的集合,所以P =Q ;对于B ,P 是由所有正奇数组成的集合,Q 是由所有大于1的正奇数组成的集合,所以P ≠Q ;对于C ,P ={0,1},当n 为奇数时,x =1+(-1)n 2=0,当n 为偶数时,x =1+(-1)n 2=1,所以Q ={0,1},P =Q ;对于D ,集合P 表示数集,而集合Q 表示点集,所以P ≠Q .故选AC.10.对任意实数a ,b ,c ,下列命题是真命题的有()A .“a =b ”是“ac =bc ”的充要条件B .“a >b ”是“a 2>b 2”的充分条件C .“a <5”是“a <3”的必要条件D .“a +5是无理数”是“a 是无理数”的充要条件答案CD解析对于A ,因为a =b 时ac =bc 成立,ac =bc ,c =0时a =b 不一定成立,所以“a =b ”是“ac =bc ”的充分不必要条件,故A 错;对于B ,a =-1,b =-2时,a >b ,a 2<b 2,a =-2,b =1时,a 2>b 2,a <b ,所以“a >b ”是“a 2>b 2”的既不充分也不必要条件,故B 错;对于C ,因为“a <3”时一定有“a <5”成立,所以“a <5”是“a <3”的必要条件,故C 正确;对于D ,“a +5是无理数”是“a 是无理数”的充要条件,故D 正确.故选CD.11.已知集合A ={x |x 2=x },集合B 中有两个元素,且满足A ∪B ={0,1,2},则集合B 可以是()A .{0,1}B .{0,2}C .{0,3}D .{1,2}答案BD12.我们把含有有限个元素的集合A 叫做有限集,用card(A )表示有限集合A 中元素的个数.例如,A ={x ,y ,z },则card(A )=3.若非空集合M ,N 满足card(M )=card(N ),且M ⊆N ,则下列说法正确的是()A .M ∪N =MB .M ∩N =NC .M ∪N =ND .M ∩N =∅答案ABC解析非空集合M ,N 满足card(M )=card(N ),且M ⊆N ,即M ,N 元素个数相同,且M ⊆N ,∴M =N ,∴A 、B 、C 正确.又∵M ,N 是非空集合,∴M ∩N ≠∅,D 不对.故选ABC.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知集合A ={1,3,4,7},B ={x |x =2k +1,k ∈A },则集合A ∪B 中元素的个数为________.答案6解析由已知得,B ={3,7,9,15},所以A ∪B ={1,3,4,7,9,15},所以集合A ∪B 中元素的个数为6.14.命题“∃x ∈R ,使得x 2+2x +5=0”的否定是___________________________.答案∀x ∈R ,都有x 2+2x +5≠015.已知集合A ={-2,3,4,6},集合B ={3,a ,a 2},若B ⊆A ,则实数a =________;若A ∩B ={3,4},则实数a =________.(本题第一空2分,第二空3分)答案-22或4解析∵集合A ={-2,3,4,6},集合B ={3,a ,a 2},B ⊆A ,∴a =-2.∵A ∩B ={3,4},∴a =4或a 2=4,∴a =2或4(a =-2时不符合题意).16.若x ∈A ,则1x∈A ,就称A 是“伙伴关系集合”,集合M1,0,12,2,空子集中“伙伴关系集合”的个数是________.答案3解析“伙伴关系集合”有3个:{-1}1,12,四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知集合U ={x |1<x ≤7},A ={x |2≤x <5},B ={x |3≤x <7}.求(1)A ∩B ;(2)A ∪B ;(3)(∁U A )∩(∁U B ).解析(1)A ∩B ={x |3≤x <5}.(2)A ∪B ={x |2≤x <7}.(3)∁U A ={x |1<x <2或5≤x ≤7},∁U B ={x |1<x <3或x =7},(∁U A )∩(∁U B )={x |1<x <2或x =7}.18.(12分)P ={2,y },Q ={2x ,2,y 2},且P =Q ,求x,y 的值.解析∵P =Q=2x ,=y 2=y 2,=2x ,=0,=0或1=0,=0=14,=12.由元素的互异性可知x ≠y ,故x =0,y =1或x =14,y =12.19.(12分)写出下列命题的否定,并判断它们的真假.(1)不论m 取何实数,方程x 2+x -m =0必有实数根;(2)存在一个实数x ,使得x 2+x +1≤0.解析(1)这一命题可以表述为p :“对所有的实数m ,方程x 2+x -m =0有实数根”,其否定形式是綈p :“存在实数m ,使得x 2+x -m =0没有实数根”.注意到当Δ=1+4m <0,即m <-14时,一元二次方程没有实数根,因为綈p 是真命题,所以原命题是一个假命题.(2)这一命题的否定形式是綈p :“对所有实数x ,都有x 2+x +1>0”.利用配方法可以证得綈p 是一个真命题,所以原命题是一个假命题.20.(12分)已知集合A ={x |1<x <3},集合B={x |2m <x <1-m }.(1)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围;(2)若A ∩B ={x |1<x <2},求实数m 的值;(3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.解析(1)由A ⊆B -m >2m,m ≤1,-m ≥3,解得m ≤-2,即实数m 的取值范围为{m |m ≤-2}.(2)m ≤1,-m =2≤12,=-1,∴m =-1.(3)由A ∩B =∅,得当2m ≥1-m ,即m ≥13时,B =∅,符合题意;当2m <1-m ,即m <13时,需<13,-m ≤1<13,m ≥3,得0≤m <13或m 无解,即0≤m <13.综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为{m |m ≥0}.21.(12分)设集合A ={x |-1≤x ≤2},集合B ={x |2m <x <1}.(1)若B ≠∅,且“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,求实数m 的取值范围;(2)若B ∩(∁R A )中只有一个整数,求实数m 的取值范围.解析(1)由题意知B ≠∅且B A ,∵A ={x |-1≤x ≤2},∴-1≤2m <1⇒-12≤m <12.(2)∵A ={x |-1≤x ≤2},∴∁R A ={x |x <-1或x >2}.①当m <12时,B ={x |2m <x <1},若B ∩(∁R A )中只有一个整数,则-3≤2m <-2,得-32≤m <-1;②当m ≥12时,不符合题意.综上,m 的取值范围是-32≤m <-1.22.(12分)在①A ∩B =∅,②A ∩(∁R B )=A ,③A ∩B =A 这三个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并求解下列问题:已知集合A ={x |a -1<x <2a +3},B ={x |-7≤x ≤4},若________,求实数a 的取值范围.解析若选择①A ∩B =∅,则当A =∅,即a -1≥2a +3,即a ≤-4时,满足题意;当a >-4>-4,a +3≤-7>-4,-1≥4,解得a ≥5.综上可知,实数a 的取值范围是{a |a ≤-4或a ≥5}.若选择②A ∩(∁R B )=A ,则A 是∁R B 的子集,∁R B ={x |x <-7或x >4},当a -1≥2a +3,即a ≤-4时,A =∅,满足题意;当a >-4>-4,a +3≤-7>-4,-1≥4,解得a ≥5.综上可得,实数a 的取值范围是{a |a ≤-4或a ≥5}.若选择③A ∩B =A ,则A ⊆B ,当a -1≥2a +3,即a ≤-4时,A =∅,满足题意;当a >-4-1≥-7,a +3≤4,解得-4<a ≤12.综上可知,实数a 1.已知集合A ={1,2,3,4,5,6},则满足B ∪A =A 的非空集合B 的个数为()A .31B .63C .64D .62答案B解析∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,∵A ={1,2,3,4,5,6},∴满足A ∪B =A 的非空集合B 的个数为26-1=63.2.设集合A ={x |1<x ≤2},B ={x |x <a },若A ∪B =B ,则a 的取值范围是()A .{a |a ≥1}B .{a |a ≤1}C .{a |a ≥2}D .{a |a >2}答案D解析由A ∪B =B 得A ⊆B ,又A ={x |1<x ≤2},B ={x |x <a },故a >2.3.已知M ={x |y =x 2-2},N ={y |y =x 2-2},则M ∩N 等于()A .NB .MC .RD .∅答案A解析M ={x |y =x 2-2}=R ,N ={y |y =x 2-2}={y |y ≥-2},故M ∩N =N .4.已知表示集合A ={x |x >-2}和B ={x |x <3}关系的Venn 图如图所示,则阴影部分所表示的集合为()A .{x |-2<x <3}B .{x |x ≤-2}C .{x |x ≥3}D .{x |x <3}答案B解析∵A ={x |x >-2},B ={x |x <3},∴A ∪B =R .设U =R ,则∁U A ={x |x ≤-2},∴题图中阴影部分所表示的集合为(∁U A )∩B ={x |x ≤-2}.5.已知非空集合P ={x |a +1≤x ≤2a +1},Q ={x |-2≤x ≤5}.(1)若a =3,求(∁R P )∩Q ;(2)若“x ∈P ”是“x ∈Q ”的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解析因为P 是非空集合,所以2a +1≥a +1,即a ≥0.(1)当a =3时,P ={x |4≤x ≤7},∁R P ={x |x <4或x >7},Q ={x |-2≤x ≤5},所以(∁R P )∩Q ={x |-2≤x <4}.(2)“x ∈P ”是“x ∈Q ”的充分不必要条件,即P Q ,+1≥-2,a +1≤5,≥0,且a +1≥-2和2a +1≤5的等号不能同时取得,解得0≤a ≤2,即实数a 的取值范围为{a |0≤a ≤2}.6.已知集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2-ax +a -1=0},C ={x |x 2-bx +2=0},问是否存在实数a ,b 同时满足B A ,A ∩C =C ?若存在,求出a ,b 的所有值;若不存在,请说明理由.解析∵A ={x |x 2-3x +2=0}={1,2},B ={x |(x -1)[x -(a -1)]=0},又B A ,∴a -1=1,即a =2.∵A ∩C =C ,∴C ⊆A ,则C 中的元素有以下三种情况:(1)若C =∅,即方程x 2-bx +2=0无实根,∴Δ=b 2-8<0,-22<b <22,符合题意.(2)若C ={1}或C ={2},即方程x 2-bx +2=0有两个相等的实根,∴Δ=b 2-8=0,b =±22,此时C ={2}或C ={-2},不符合题意,舍去.(3)若C ={1,2},则b =1+2=3,而两根之积恰好等于2,符合题意.故同时满足B A ,A ∩C =C 的实数a ,b 存在,a =2,-22<b <22或b =3.。
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模块综合检测本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.倾斜角为120°,在x 轴上的截距为-1的直线方程是( ) A .3 x -y +1=0 B .3 x -y -3 =0 C .3 x +y -3 =0D .3 x +y +3 =0解析:选D 由于倾斜角为120°,故斜率k =-3 .又直线过点(-1,0),所以直线方程为y =-3 (x +1),即3 x +y +3 =0.2.已知向量a =(-1,1,0),b =(1,0,2),且k a +b 与a -2b 互相垂直,则k =( ) A .-114B .15C .35D .114解析:选D k a +b =(-k +1,k ,2),a -2b =(-3,1,-4),由(k a +b )·(a -2b)=3(k -1)+k -8=0,解得k =114.3.经过点(1,0),且圆心是两直线x =1与x +y =2的交点的圆的方程为( ) A .(x -1)2+y 2=1 B .(x -1)2+(y -1)2=1 C .x 2+(y -1)2=1D .(x -1)2+(y -1)2=2解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x +y =2, 得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1,即所求圆的圆心坐标为(1,1), 又由该圆过点(1,0),得其半径为1, 故圆的方程为(x -1)2+(y -1)2=1.4.若双曲线C 1:x 22 -y 28 =1与C 2:x 2a 2 -y 2b 2 =1(a >0,b >0)的渐近线相同,且双曲线C 2的焦距为45 ,则b =( )A .2B .4C .6D .8解析:选B 由题意得,b a=2⇒b =2a .①因为C 2的焦距2c =45 ,所以c =a 2+b 2=25 .② 联立①②,得b =4,故选B.5.直线x -2y +2=0关于直线x =1对称的直线方程是( ) A .x +2y -4=0 B .2x +y -1=0 C .2x +y -3=0D .2x +y -4=0解析:选A 法一:设P (x ,y )为所求直线上的点,该点关于直线x =1的对称点为(2-x ,y ),且该对称点在直线x -2y +2=0上,代入可得x +2y -4=0.故选A.法二:直线x -2y +2=0与直线x =1的交点为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32 ,则所求直线过点P .因为直线x -2y +2=0的斜率为12,所以所求直线的斜率为-12,故所求直线的方程为y -32=-12(x-1),即x +2y -4=0.故选A.6.正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是DD 1,BD 的中点,则直线AD 1与EF 所成角的余弦值是( )A .12 B .32 C .63D .62解析:选C 以D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz ,设正方体的棱长为2,则A (2,0,0),D 1(0,0,2),E (0,0,1),F (1,1,0),所以AD 1―→=(-2,0,2),EF ―→=(1,1,-1),故cos 〈AD 1―→,EF ―→〉=AD 1―→·EF ―→| AD 1―→||EF ―→| =-422×3 =-63 ,所以直线AD 1与EF 所成角的余弦值是63. 故选C.7.在椭圆x 24 +y 2=1上有两个动点P ,Q ,E (1,0)为定点,EP ⊥EQ ,则EP ―→·QP ―→的最小值为( )A .4B .3-3C .23D .1解析:选C 由题意得EP ―→·QP ―→=EP ―→·(EP ―→-EQ ―→)=EP ―→2-EP ―→·EQ ―→=EP ―→2.设椭圆上一点P (x ,y ),则EP ―→=(x -1,y ),∴EP ―→2=(x -1)2+y 2=(x -1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24 =34 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -432+23 ,又-2≤x ≤2,∴当x =43时,EP ―→2取得最小值23.8.圆锥的轴截面SAB 是边长为2的等边三角形,O 为底面的中心,M 为SO 的中点,动点P 在圆锥底面内(包括圆周).若AM ⊥MP ,则点P 形成的轨迹的长度为( )A .76 B .75 C .74D .72解析:选D 建立空间直角坐标系,如图.设A (0,-1,0),B (0,1,0),S (0,0,3 ),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,32 ,P (x ,y ,0).于是有AM ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1,32 ,MP ―→=⎝⎛⎭⎪⎫x ,y ,-32 .因为AM ⊥MP ,所以AM ―→·MP ―→=0,即⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1,32 ·⎝ ⎛⎭⎪⎫x ,y ,-32 =0,即y =34 ,此为P 点形成的轨迹方程,其在底面圆内的长度为2×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫342 =72 .故选D.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)9.平行于直线x +y +1=0,且与圆x 2+y 2=4相切的直线的方程是( ) A .x +y +22 =0 B .x +y -2=0 C .x +y -22 =0D .x +y +2=0解析:选AC 根据题意,所求直线平行于直线x +y +1=0,则设所求直线的方程为x +y +m =0,若所求直线与圆x 2+y 2=4相切,则|m |2=2,解得m =±22 ,则所求直线的方程为x +y ±22 =0.10.如图,在平行六面体ABCD A 1B 1C 1D 1中,点M ,P ,Q 分别为棱AB ,CD ,BC 的中点,平行六面体的各棱长均相等.给出下列结论,正确的是( )A .A 1M ∥D 1PB .A 1M ∥B 1QC .A 1M ∥平面DCC 1D 1 D .A 1M ∥平面D 1PQB 1解析:选ACD ∵A 1M ―→=A 1A ―→+AM ―→=A 1A ―→+12 AB ―→,D 1P ―→=D 1D ―→+DP ―→=A 1A ―→+12AB ―→,∴A 1M ―→∥D 1P ―→,从而A 1M ∥D 1P ,可得A 、C 、D 正确. 又B 1Q 与D 1P 不平行,∴B 1Q 与A 1M 不平行,可得B 错误.11.已知两点A (-5,0),B (5,0),若直线上存在点P ,使|PA |-|PB |=6,同时存在点Q ,使|QB |-|QA |=6,则称该直线为“一箭双雕线”,给出下列直线,其中为“一箭双雕线”的是( )A .y =x +1B .y =2C .y =43xD .y =2x解析:选AB 由题意知,满足条件的直线应与双曲线x 29-y 216=1的左、右两支分别相交,双曲线的渐近线方程为y =±43x ,∵选项A :y =x +1,斜率k =1,直线与双曲线的左、右两支分别相交,选项B :y =2,斜率为0,直线与双曲线的左、右两支分别相交,∴A 、B 满足题意.12.已知O 是坐标原点,A ,B 是抛物线y =x 2上不同于O 的两点,OA ⊥OB ,下列四个结论中,所有正确的结论是( )A .|OA |·|OB |≥2 B .|OA |+|OB |≥22C .直线AB 过抛物线y =x 2的焦点 D .O 到直线AB 的距离小于等于1解析:选ABD 设A (x 1,x 21 ),B (x 2,x 22 ),则OA ―→·OB ―→=0,即x 1x 2(1+x 1x 2)=0,所以x 2=-1x 1.对于A ,|OA |·|OB |=x 21(1+x 21)·1x 21 ⎝⎛⎭⎪⎫1+1x 21 =1+x 21 +1x 21+1 ≥2.当且仅当x 1=±1时取等号,正确;对于B ,|OA |+|OB |≥2|OA |·|OB | ≥22 ,正确;对于C ,直线AB 的方程为y -x 21 =⎝⎛⎭⎪⎫x 1-1x 1(x -x 1),不过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14,错误;对于D ,原点到直线AB :⎝⎛⎭⎪⎫x 1-1x1x -y +1=0的距离d =1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-1x 12+1 ≤1,正确.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.已知方程x 2+y 2-2x -2y +F =0表示半径为2的圆,则实数F =________. 解析:法一:因为方程x 2+y 2-2x -2y +F =0表示半径为2的圆,所以4+4-4F 4 =4,得F =-2.法二:方程x 2+y 2-2x -2y +F =0可化为(x -1)2+(y -1)2=2-F .因为方程x 2+y 2-2x -2y +F =0表示半径为2的圆,所以F =-2.答案:-214.已知直线l 1:ax +y +3a -4=0和l 2:2x +(a -1)y +a =0,则原点到l 1的距离的最大值是________;若l 1∥l 2,则a =________.解析:直线l 1:ax +y +3a -4=0等价于a (x +3)+y -4=0,则直线过定点A (-3,4),当原点到l 1的距离最大时,满足OA ⊥l 1,此时原点到l 1的距离的最大值为|OA |=(-3)2+42=5.若l 1∥l 2,则a (a -1)-2=0,∴a =2(舍去),a =-1. 答案:5 -115.已知双曲线x 2a 2 -y 2b2 =1(a >0,b >0)的离心率等于2,它的焦点到渐近线的距离等于1,则该双曲线的方程为________.解析:由题意可得e =ca=2,则c =2a ,其中一个焦点为F (c ,0),渐近线方程为bx ±ay =0,所以bc b 2+a2=bcc =b =1, 又c 2=4a 2=a 2+b 2,所以a 2=13,所以所求的双曲线方程为3x 2-y 2=1. 答案:3x 2-y 2=116.如图,在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB =1,BC =3 ,点M 在棱CC 1上,且MD 1⊥MA ,则当△MAD 1的面积最小时,棱CC 1的长为________.解析:建立如图所示的空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (3 ,0,0). 设M (0,1,t ),D 1(0,0,z ),0≤t ≤z , 则MD 1―→=(0,-1,z -t ),AM ―→=(-3 ,1,t ). ∵MD 1⊥MA ,∴MD 1―→·AM ―→=-1+t (z -t )=0, 即z -t =1t,则S △MAD 1 =12|AM ||MD 1|=12 ×4+t 2 ×1+(z -t )2 =12 (4+t 2)⎝⎛⎭⎪⎫1+1t 2=125+t 2+4t2≥12 5+4 =32, 当且仅当t 2=4t 2 ,即t =2 ,z =322 时等号成立,故CC 1的长为322 .答案:322四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知双曲线的渐近线方程是y =±23 x ,焦距为226 ,求双曲线的标准方程.解:若双曲线的焦点在x 轴上,则⎩⎪⎨⎪⎧b a =23,c 2=a 2+b 2=26,解得a 2=18,b 2=8,所以所求双曲线的方程为x 218 -y 28=1.若双曲线的焦点在y 轴上,则⎩⎪⎨⎪⎧a b =23,c 2=a 2+b 2=26,解得a 2=8,b 2=18,所以所求双曲线的方程为y 28 -x 218=1.综上,所求双曲线的方程为x 218-y 28=1或y 28-x 218=1.18.(本小题满分12分)已知圆C 的圆心C 在直线y =x 上,且与x 轴正半轴相切,点C与坐标原点O 的距离为2 .(1)求圆C 的标准方程;(2)斜率存在的直线l 过点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12 且与圆C 相交于A ,B 两点,求弦长|AB |的最小值. 解:(1)由题意可设C (a ,a ),半径为r . ∵|CO |=2 =a 2+a 2,∴a =±1. 又圆C 与x 轴正半轴相切,∴a =1,r =1, ∴圆C 的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=1. (2)设直线l 的方程为y -12 =k (x -1),点C 到直线l 的距离d =121+k 2, 弦长|AB |=21-14(1+k 2), ∴当k =0时,弦长|AB |的最小值为3 .19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥P ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AC ⊥AD ,AB ⊥BC ,∠BAC =45°,PA =AD =2,AC =1.(1)证明:PC ⊥AD ;(2)求二面角A PC D 的正弦值.解:如图,以点A 为坐标原点,AD ,AC ,AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A (0,0,0), D (2,0,0),C (0,1,0),B ⎝⎛⎭⎪⎫-12,12,0 ,P (0,0,2). (1)证明:易得PC ―→=(0,1,-2), AD ―→=(2,0,0),则PC ―→·AD ―→=0, 所以PC ⊥AD .(2)易得PC ―→=(0,1,-2),CD ―→=(2,-1,0). 设平面PCD 的法向量为n =(x ,y ,z ). 由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PC ―→=0,n ·CD ―→=0, 得⎩⎪⎨⎪⎧y -2z =0,2x -y =0.令z =1,可得n =(1,2,1).又AD ―→=(2,0,0)是平面PAC 的一个法向量, 所以cos 〈AD ―→,n 〉=AD ―→·n |AD ―→||n| =66 ,从而sin 〈AD ―→,n 〉=306 .所以二面角A PC D 的正弦值为306. 20.(本小题满分12分)已知抛物线y 2=2px (p >0)过点A (2,y 0),且点A 到其准线的距离为4.(1)求抛物线的方程;(2)直线l :y =x +m 与抛物线交于两个不同的点P ,Q ,若OP ⊥OQ ,求实数m 的值. 解:(1)已知抛物线y 2=2px (p >0)过点A (2,y 0),且点A 到准线的距离为4, ∴2+p2=4,∴p =4,∴抛物线的方程为y 2=8x .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =x +m ,y 2=8x 得x 2+(2m -8)x +m 2=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=8-2m ,x 1x 2=m 2,y 1+y 2=x 1+x 2+2m =8,y 1y 2=(x 1+m )(x 2+m )=x 1x 2+m (x 1+x 2)+m 2=8m .∵OP ⊥OQ ,∴x 1x 2+y 1y 2=m 2+8m =0, ∴m =0或m =-8.经检验,当m =0时,直线与抛物线交点中有一点与原点O 重合,不符合题意. 当m =-8时,Δ=242-4×64>0,符合题意. 综上,实数m 的值为-8.21.(本小题满分12分)如图,平面ABCD ⊥平面ADEF ,其中ABCD 为矩形,ADEF 为梯形,AF ∥DE ,AF ⊥FE ,AF =AD =2DE =2.(1)求证:EF ⊥平面BAF ; (2)若二面角A BF D 的余弦值为24,求AB 的长. 解:(1)证明:∵四边形ABCD 为矩形,∴BA ⊥AD ,∵平面ABCD ⊥平面ADEF ,又平面ABCD ∩平面ADEF =AD ,BA ⊂平面ABCD ,∴BA ⊥平面ADEF .又EF ⊂平面ADEF ,∴BA ⊥EF . 又AF ⊥EF ,且AF ∩BA =A , ∴EF ⊥平面BAF .(2)设AB =x (x >0).以F 为坐标原点,AF ,FE 所在直线分别为x 轴,y 轴建立空间直角坐标系F xyz ,如图.则F (0,0,0),E (0,3 ,0),D (-1,3 ,0),B (-2,0,x ),∴DF ―→=(1,-3 ,0),BF ―→=(2,0,-x ).由(1)知EF ⊥平面ABF ,∴平面ABF 的一个法向量可取n 1=(0,1,0). 设n 2=(x 1,y 1,z 1)为平面BFD 的一个法向量, 则⎩⎪⎨⎪⎧n 2·BF ―→=0,n 2·DF ―→=0,即⎩⎨⎧2x 1-z 1x =0,x 1-3y 1=0,令y 1=1,则n 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫3,1,23x .∵cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=14+12x2=24,解得x =3 (负值舍去),∴AB =3 . 22.(本小题满分12分)如图,已知椭圆x 2a 2 +y 2b2 =1(a >b >0)的离心率e =63 ,过点A (0,-b )和B (a ,0)的直线与原点的距离为32. (1)求椭圆的方程;(2)已知定点E (-1,0),若直线y =kx +2(k ≠0)与椭圆交于C ,D 两点,问:是否存在k 的值,使以CD 为直径的圆过E 点,请说明理由.解:(1)直线AB 的方程为:bx -ay -ab =0.依题意⎩⎪⎨⎪⎧c a =63,ab a 2+b 2=32,解得⎩⎨⎧a =3,b =1.∴椭圆方程为x 23+y 2=1.(2)假设存在这样的k 值,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +2,x 2+3y 2-3=0, 得 (1+3k 2)x 2+12kx +9=0. ∴Δ=(12k )2-36(1+3k 2)>0.①设C (x 1,y 1),D (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-12k 1+3k2,x 1x 2=91+3k 2.②而y 1y 2=(kx 1+2)(kx 2+2)=k 2x 1x 2+2k (x 1+x 2)+4.要使以CD 为直径的圆过点E (-1,0),当且仅当CE ⊥DE 时,则y 1x 1+1·y 2x 2+1=-1.即y 1y 2+(x 1+1)(x 2+1)=0.∴(k 2+1)x 1x 2+(2k +1)(x 1+x 2)+5=0.③将②式代入③整理解得k =76 .经验证k =76 使①成立.综上可知,存在k =76,使得以CD 为直径的圆过点E .。
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1
[解析] , 的图象关于直线 对称. 有唯一的零点, ,解得 .
A
A. B. C. D.
[解析] , , , .故选A.
4.下列四个函数: ; ; ; ,其中定义域与值域相同的函数的个数是( )
B
A.1 B.2 C.3 D.4
[解析] 对于①,根据一次函数的性质可得其定义域和值域都是 ;对于②, ,根据反比例函数性质可得定义域和值域都为 ;对于③,根据指数函数性质可得其定义域为 ,值域为 ;对于④,根据对数函数性质可得定义域为 ,值域为 .故选B.
[解析] 当 时,函数 过定点 且单调递减,则函数 过定点 且单调递增,函数 过定点 , 且单调递减,D选项符合;当 时,函数 过定点 且单调递增,则函数 过定点 且单调递减,函数 过定点 , 且单调递增,各选项均不符合.综上,选D.
6.将函数 的图象向左平移 个单位长度,得到函数 的图象,则 的单调递减区间是( )
由(1)可得 ,所以 .又 ,所以 ,所以 解得 .所以实数 的取值范围是 .
18.(12分)[2023广东佛山期末] 在 , , ,三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.已知 ,且满足___(填写序号即可).
(1)判断 是第几象限角;
(2)求值: .注:若选择不同的条件分别解答,则按第一个解答计分.
(1)求函数 的最小正周期及在 , 上的最大值和最小值;
解 ,所以最小正周期为 .又 ,所以 .由函数图象(图略)知 ,即 在 上的最大值为2,最小值为 .
高中数学模块素养测评卷二新人教A版必修第一册
模块素养测评卷(二)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.已知集合U={x∈N|0<x<8},A={1,2,3},B={3,4,5,6},则下列结论错误的是( )A.A∩B={3} B.A∪B={1,2,3,4,5,6}C.∁U A={4,5,6,7,8} D.∁U B={1,2,7}2.函数f(x)=1x+2+1-x的定义域为( )A.[-2,1] B.(-2,1] C.(0,1] D.(1,+∞)3.毛主席的诗句“坐地日行八万里”描写的是赤道上的人即使坐在地上不动,也会因为地球自转而每天行八万里路程.已知我国四个南极科考站之一的昆仑站距离地球南极点约 1050 km,把南极附近的地球表面看作平面,则地球每自转π3rad,昆仑站运动的路程约为( )A.2 200 kmB.1 650 kmC.1 100 kmD.550 km4.设a=20.6,b=20.5,c=0.50.6,则( )A.a<b<c B.b<a<cC.b<c<a D.c<b<a5.已知点P(3,-4)是角α的终边上一点,则sin α-cos α=( )A .-75B .-15C .15D .756.“log2x >log 2y ”是“1x<1y”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7.若函数f (x )=2x+3x +a 在区间(0,1)内存在零点,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,-5) B .(-5,-1) C .(0,5) D .(1,+∞)8.已知函数f (x )满足f (sin x )=cos 2x +cos2x ,则f (sin x -cos x )=( ) A .3sin 2x -1 B .1-3sin 2x C .3cos 2x -1 D .1-3cos 2x二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.下列函数为偶函数的是( ) A .y =x 3B .y =cos 2xC .y =ln 1+x 1-xD .y =ln (1+x )+ln (1-x )10.关于函数f (x )=tan (x 2-π3),下列说法正确的是( )A .f (x )的最小正周期为2πB .f (x )的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≠k π+5π6,k ∈Z C .f (x )的图象的对称中心为(k π+2π3,0),k ∈Z D .f (x )在区间(0,π)上单调递增11.下列说法正确的是( )A .若x ,y >0,满足x +y =2,则2x+2y的最大值为4 B .若x <12,则函数y =2x +12x -1的最小值为3C .若x ,y >0,满足x +y +xy =3,则x +y 的最小值为2D .函数y =1sin 2x +4cos 2x的最小值为912.已知函数f (x )=|lg x |,若a >b >c ,且f (c )>f (a )>f (b ),则( ) A .a >1 B .b >1 C .0<c <1 D .0<ac <1三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.幂函数f (x )的图象过点(3,3),则f (8)=________. 14.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧π6x ,x 是有理数,sin x ,x 是无理数.则f (f (13))=________.15.Sigmoid 函数是一个在生物学、计算机神经网络等领域常用的函数模型,其解析式为S (x )=11+e -x ,则此函数在R 上________(填“单调递增”“单调递减”或“不单调”),值域为________.16.已知f (x )是定义在R 上的奇函数且以6为周期,若f (2)=0,则f (x )在区间(0,10)内至少有________个零点.四、解答题(本题共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10分)已知函数f (x )=a x(a >0且a ≠1)的图象经过点(2,9), (1)求实数a 的值;(2)若f (2x -1)<3,求实数x 的取值范围.18.(本小题满分12分)已知α是第三象限角,且sin α=-35,(1)求cos (π2+α)·cos (2π-α)·tan (α-π)sin (α-3π)·tan (-π-α)的值;(2)求sin (2α+π3)的值.19.(本小题满分12分)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin (ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)在某一个周期内的图象时,列表并填入了部分数据,如下表:(1)(2)当x∈R时,求使f(x)≤1成立的x的取值集合.20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=log2(1+x),g(x)=log211-x,(1)设函数h(x)=f(x)+g(x),判断函数h(x)的奇偶性,并说明理由;(2)∀x∈(-1,1),用M(x)表示f(x),g(x)中的较大者,记为M(x)=max{f(x),g(x)},求函数M(x)的解析式.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=A sin (ωx+φ)+b(A>0,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示.(1)求f(x)的解析式;(2)把f (x )图象上所有点的横坐标缩小到原来的12,再向左平移5π24个单位长度,向下平移1个单位长度,得到g (x )的图象,求g (x )的单调区间.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数, (1)当x <0时,f (x )=x (x -1),求当x >0时,f (x )的解析式; (2)若f (x )在(-∞,0]上单调递增,①判断函数f (x )在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明你的判断;②若f (-2x 2+x )+f (-2x 2-k )<0对一切实数x 都成立,求实数k 的取值范围.模块素养测评卷(二)1.答案:C解析:因为集合U ={x ∈N |0<x <8}={1,2,3,4,5,6,7},A ={1,2,3},B ={3,4,5,6},所以A ∩B ={3},A ∪B ={1,2,3,4,5,6},∁U A ={4,5,6,7},∁U B ={1,2,7}.2.答案:B解析:要使函数f (x )=1x +2+1-x 有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x +2>01-x ≥0,解得-2<x ≤1, 则函数f (x )的定义域为(-2,1]. 3.答案:C解析:因为昆仑站距离地球南极点约1 050 km ,地球每自转π3 rad ,所以由弧长公式得:l =1 050×π3≈1 100.4.答案:D解析:由题, c =0.50.6=(12)0.6=2-0.6,对于指数函数y =2x可知在R 上单调递增,因为-0.6<0.5<0.6, 所以2-0.6<20.5<20.6,即c <b <a .5.答案:A解析:由三角函数的定义可得 sin α-cos α=-432+(-4)2-332+(-4)2=-75. 6.答案:C解析:log 2x >log 2y ⇔x >y >0, 1x<1y⇔x >y >0⇔x >y >0,因此“log 2x >log 2y ”是“1x <1y”的充分必要条件.7.答案:B解析:函数f (x )=2x+3x +a 在区间(0,1)内存在零点,且函数在定义域内单调递增, 由零点存在性定理知f (0)·f (1)<0, 即(1+a )(5+a )<0,解得-5<a <-1, 所以实数a 的取值范围是(-5,-1). 8.答案:A解析:∵f (sin x )=cos 2x +cos2x =1-sin 2x +1-2sin 2x =2-3sin 2x , ∴f (x )=2-3x 2,∴f (sin x -cos x )=2-3×(sin x -cos x )2=2-3×(1-2sin x cos x )=-1+6sin x cos x =-1+3sin 2x . 9.答案:BD解析:A 选项定义域为R ,又f (-x )+f (x )=(-x )3+x 3=0,故A 选项为奇函数;C 选项定义域为(-1,1),又f (-x )+f (x )=ln 1+x 1-x +ln 1-x1+x =ln 1=0,故C 选项为奇函数;故AC 选项不对;B 选项定义域为R ,f (-x )=cos (-x )=cos x =f (x ),故B 为偶函数;D 选项定义域为(-1,1),f (x )=ln (1+x )+ln (1-x ),f (-x )=ln (1-x )+ln (1+x ),于是f (x )=f (-x ),D 选项为偶函数.10.答案:ACD解析:函数f (x )的最小正周期为T =π12=2π,A 对;由x 2-π3≠k π+π2(k ∈Z ),解得x ≠2k π+5π3(k ∈Z ), 故函数f (x )的定义域为{x |x ≠2k π+5π3,k ∈Z },B 错;由x 2-π3=k π2(k ∈Z ),解得x =k π+2π3(k ∈Z ), 所以,函数f (x )图象的对称中心为(k π+2π3,0)(k ∈Z ),C 对;当0<x <π时,-π3<x 2-π3<π6,故函数f (x )在区间(0,π)上单调递增,D 对. 11.答案:CD解析:若x ,y >0,x +y =2,则2x+2y≥22x +y=2×2=4,当且仅当x =y =1时等号成立,没有最大值,故A 错误;若x <12,即2x -1<0,则函数y =2x -1+12x -1+1≤-2(2x -1)12x -1+1=-1,当且仅当x =0等号成立,故B 错误;若x ,y >0,xy =3-(x+y )≤(x +y )24,所以(x +y )2+4(x +y )-12≥0,所以(x +y +6)(x +y -2)≥0,所以x +y ≥2,(当且仅当x =y =1时取等),所以x +y 的最小值为2.故C 正确;y =1sin 2x +4cos 2x=(sin 2x +cos 2x )(1sin 2x +4cos 2x )=5+cos 2x sin 2x +4sin 2xcos 2x≥5+2cos 2x sin 2x ·4sin 2xcos 2x=9,当且仅当2sin 2x =cos 2x 时等号成立,故D 正确.12.答案:ACD解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-lg x ,0<x <1lg x ,x ≥1,定义域为(0,+∞),在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,因为a >b >c ,且f (c )>f (a )>f (b ),结合函数图象可知,0<c <1,且a >1,b 则可能大于1,也可能大于0小于1,故AC 正确,B 错误;其中-lgc >lg a ,则lg c +lg a =lg ac <0,故0<ac <1,D 正确.13.答案:2 2解析:由f (x )为幂函数,则可设f (x )=x α, 又函数f (x )的图象过点(3,3), 则3α=3,则α=12,即f (x )=x 12,则f (8)=812=2 2. 14.答案:12解析:因为函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧π6x ,x 是有理数,sin x ,x 是无理数.所以f (f (13))=f (13π6)=sin (13π6)=sin (2π+π6)=sin π6=12.15.答案:单调递增 (0,1)解析:∵S (x )=11+e -x =11+1ex=e xe x +1=1-1e x +1,定义域为R , ∀x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2,则S (x 1)-S (x 2)=1-1e x 1+1-(1-1e x 2+1)=e x 1-e x 2(e x 1+1)(e x 2+1),∵x 1<x 2,∴0<e x 1<e x 2,e x 1+1>0,e x 2+1>0,e x 1-e x 2<0, ∴S (x 1)-S (x 2)<0,即S (x 1)<S (x 2), 所以函数S (x )=11+e -x 在R 上单调递增;又e x>0,所以e x+1>1,0<1e x +1<1,-1<-1e x+1<0,0<1-1e x +1<1,即S (x )∈(0,1). 16.答案:6解析:因为f (x )是定义在R 上的奇函数且以6为周期, 所以f (x )=-f (-x ),f (x )=f (x +6),即f (-x )+f (x +6)=0,所以f (x )的图象关于(3,0)对称,且f (3)=0, 则f (9)=0,又f (0)=0,f (6)=0, 又f (2)=0,所以f (8)=0,f (-2)=0,f (4)=0, 所以f (x )在区间(0,10)内至少有6个零点. 17.解析:(1)依题意a >0且a ≠1,f (2)=a 2=9⇒a =3.(2)∵f (x )=3x在R 上是增函数, 且f (2x -1)<3=f (1), ∴2x -1<1, ∴x <1,∴所求x 的取值范围是(-∞,1).18.解析:(1)由α是第三象限角,且sin α=-35,得cos α=-45.原式=(-sin α)·cos α·tan α(-sin α)(-tan α)=-cos α=45.(2)因为sin 2α=2sin αcos α=2425,cos 2α=1-2sin 2α=725,所以sin (2α+π3)=sin 2αcos π3+cos 2αsin π3=12sin 2α+32cos 2α=24+7350. 19.解析:(1)表中数据补充完整为:f (x )=2sin (3x -6).(2)由2sin (3x -π6)≤1,可得sin (3x -π6)≤12,所以2k π-7π6≤3x -π6≤2k π+π6,解得23k π-π3≤x ≤23k π+π9,k ∈Z ,所以使f (x )≤1成立的x 的取值集合为[23k π-π3,23k π+π9],k ∈Z .20.解析:(1)h (x )=log 2(1+x )+log 211-x=log 2(1+x )-log 2(1-x ), h (x )的定义域为(-1,1),h (-x )=log 2(1-x )-log 2(1+x )=-h (x ),所以h (x )是奇函数.(2)f (x )-g (x )=log 2(1+x )-log 211-x=log 2[(1+x )(1-x )]=log 2(1-x 2)≤log 21=0,所以当x ∈(-1,1)时,f (x )≤g (x ),所以M (x )=max{f (x ),g (x )}=g (x )=log 211-x ,x ∈(-1,1).21.解析:(1)由图可知A +b =3,-A +b =-1,所以A =2,b =1.又T 2=5π12+π12=π2,所以T =π, 因为ω>0,所以ω=2πT=2.因为f (5π12)=2sin (5π6+φ)+1=3,所以5π6+φ=π2+2k π(k ∈Z ),即φ=-π3+2k π(k ∈Z ),又|φ|<π,得φ=-π3,所以f (x )=2sin (2x -π3)+1.(2)由题意得g (x )=2sin (4x +π2)=2cos 4x ,由2k π≤4x ≤π+2k π(k ∈Z ),得k π2≤x ≤π4+k π2(k ∈Z ), 故g (x )的单调递减区间为[k π2,π4+k π2](k ∈Z ), 由π+2k π≤4x ≤2π+2k π(k ∈Z ), 得π4+k π2≤x ≤π2+k π2(k ∈Z ), 故g (x )的单调递增区间为[π4+k π2,π2+k π2](k ∈Z ). 22.解析:(1)当x >0时,-x <0,f (-x )=-x (-x -1), 因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,11 所以f (-x )=-f (x ),故-f (x )=-x (-x -1),所以当x >0时,f (x )=-x (x +1).(2)①f (x )在(0,+∞)上单调递增,理由如下:因为f (x )在(-∞,0]上单调递增,所以对任意x 1,x 2∈(-∞,0),且x 1<x 2时,有f (x 1)<f (x 2),则-x 1,-x 2∈(0,+∞),且-x 1>-x 2,因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,则f (x 1)=-f (-x 1),f (x 2)=-f (-x 2),故-f (-x 1)<-f (-x 2),即f (-x 1)>f (-x 2),故函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;②因为函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且f (x )在(-∞,0]上单调递增,可得函数f (x )在R 上单调递增,又f (-2x 2+x )<-f (-2x 2-k ),则f (-2x 2+x )<f (2x 2+k ),因为f (x )在R 上单调递增,故-2x 2+x <2x 2+k 恒成立,即k >-4x 2+x =-4(x -18)2+116,所以实数k 的取值范围为(116,+∞).E -2。
高中数学必修1第一单元试卷及答案
高一年级数学第一单元质量检测试题参赛试卷(满分150分 时间90分钟)一.填空题(每题5分:共50分)1.集合A={}|12x x -≤≤:B={}|1x x <:则()R A C B ⋂=( )A {}|1x x >B {}|1x x ≥C {}|12x x <≤D {}|12x x ≤≤2.集合2{03},{9}P x Z x M x R x =∈≤<=∈≤:则P M =( )A {1:2}B {0:1:2} C{x|0≤x<3} D {x|0≤x ≤3}3.若集合{}|21A x x =-<<:{}|02B x x =<<:则集合A B =A .{}|11x x -<<B .{}|21x x -<<C .{}|22x x -<<D .{}|01x x <<4.已知集合M={1:2:3}:N={2:3:4}:则( )A .M N ⊆B .N M ⊆C .{2,3}M N =D .{1,4}M N = {}A=|1x x x R ≤∈,:{}2B=|y y x x R =∈,:则A B ⋂=( )A.{}|11x x -≤≤B. {}|0x x ≥C. {}|01x x ≤≤D. ∅6.已知A :B 均为集合U={1:3:5:7:9}的子集:且A ∩B={3}:u B ∩A={9}:则A=( )A {1:3}B {3:7:9}C {3:5:9}D {3:9}{||2,}A x x x R =≤∈}:{|4,}B x x Z =≤∈:则A B ⋂=( )A (0:2)B [0:2]C {0:2}D {0:1:2}8.已知全集U=R :集合M={x||x-1|≤2}:则U C M=( ) A }{13X X -<< B }{13X X -≤≤ C }{13X X X <->或 D }{13X X X ≤-≥或9.已知全集U=R :集合}{220A x x x =->:则U C A =( )10.若集合}1,1{-=A :}1|{==mx x B :且A B A =⋃:则m 的值为( )A .1B .1-C .1或1-D .1或1-或0.A .{x ∣0≤x ≤2} B.{x ∣0<x<2}C .{x ∣x<0或x>2} D.{x ∣x ≤0或x ≤2}题(每题5分:共25分)11.用适当的符号填空(1{}()(){}|2,1,2____,|1,0____x x x y y x φ≤=+:(2){}32|_______52+≤+x x :(3){}31|,_______|0x x x R x x x x ⎧⎫=∈-=⎨⎬⎩⎭12.设{}{}34|,|,<>=≤≤==x x x A C b x a x A R U U 或则___________,__________==b a .13.某班有学生55人:其中体育爱好者43人:音乐爱好者34人:还有4人既不爱好体育也不爱好音乐:则该班既爱好体育又爱好音乐的人数为 人.14.若{}{}21,4,,1,A x B x ==且A B B =:则x = .15.设集合A={-1:1:3}:B={a +2:2a +4}:A ∩B={3}:则实数a =________.三.解答题(共75分)16.设{}{}(){}2,|,,,y x ax b A x y x a M a b M =++====求(12分) 17.设222{40},{2(1)10}A x x x B x x a x a =+==+++-=:其中x R ∈:如果AB B =:求实数a 的取值范围.(13分) 18.集合{}22|190A x x ax a =-+-=:{}2|560B x x x =-+=:{}2|280C x x x =+-=:满足,A B φ≠:,A C φ=求实数a 的值.(12分)19.设U R =:集合{}2|320A x x x =++=:{}2|(1)0B x x m x m =+++=: 若φ=B A C U )(:求m 的值.(12分)20.已知集合}023|{2=+-=x ax x A :(1)若A 中至多有一个元素:求a 的取值范围:(2)若A 至少有一个元素:求a 的取值范围.(12分)21.已知集合}02|{2≤-+=x x x A :B={x|2<x+1≤4}:设集合}0|{2>++=c bx x x C :且满足φ=⋂⋃C B A )(:R C B A =⋃⋃)(:求b 、c 的值.(14分)参考答案:1.D 解析:本题考查集合的基本运算:{}{}21|,1|≤≤=⋂≥=x x B C A x X B C R R2.B .解析:P={0:1:2}:M=[-3:3]:因此P ∩M={0:1:2}3.D .解析:{|21}{|02}{|01}A B x x x x x x =-<<<<=<<4.C 解析:由集合的子、交、并集概念易知{2,3}MN =:故选C . 5.C 解析:考查集合的性质与交集以及绝对值不等式运算。
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模块检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分) 1.如果A ={x |x >-1},那么( ).A .0⊆AB .{0}∈AC .∅∈AD .{0}⊆A解析 A 、B 、C 中符合“∈”“⊆”用错. 答案 D2.已知函数f (x )=11-x 的定义域为M ,g (x )=ln(1+x )的定义域为N ,则M ∩N =( ).A .{x |x >-1}B .{x |x <1}C .{x |-1<x <1}D .∅解析 由1-x >0得x <1,∴M ={x |x <1}.∵1+x >0,∴x >-1.∴N ={x |x >-1}.∴M ∩N ={x |-1<x <1}.答案 C3.若0<m <n ,则下列结论正确的是 ( ).A .2m >2nB .(12)m <(12)nC .log 2m >log 2nD .解析 ∵y =2x 是增函数0<m <n , ∴2m<2n;∵y =(12)x是减函数,0<m <n ,∴(12)m >(12)n ;y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数, ∴log 2m <log 2n . 答案 D4.若函数f (x )唯一的一个零点同时在区间(0,16)、(0,8)、(0,4)、(0,2)内,那么下列命题中正确的是( ).A .函数f (x )在区间(0,1)内有零点B .函数f (x )在区间(0,1)或(1,2)内有零点C .函数f (x )在区间[2,16)内无零点D .函数f (x )在区间(1,16)内无零点 解析 零点在(0,2)内,则不在[2,16)内. 答案 C5.已知函数f (x )=⎩⎨⎧2x+1 x <1x 2+ax x ≥1若f (f (0))=4a ,则实数a 等于 ( ).A.12B.45 C .2D .9解析 ∵f (0)=20+1=2.∴f (f (0))=f (2)=22+2a =4a , ∴2a =4,∴a =2. 答案 C6.定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上递增,f (13)=0,则满足的x 的取值范围是( ).A .(0,+∞)B .(0,12)∪(2,+∞) C .(0,18)∪(12,2) D.(0,12)答案 B 7.函数y =x +43-2x的定义域是( ).A .(-∞,32] B .(-∞,32) C .[32,+∞)D .(32,+∞)解析 由3-2x >0得x <32. 答案 B8.已知U=R,A={x|x>0},B={x|x≤-1},则(A∩U B)∪(B∩U A)=().A.∅B.{x|x≤0}C.{x|x>-1} D.{x|x>0或x≤-1}解析U B={x|x>-1},U A={x|x≤0},∴A∩U B={x|x>0},B∩U A={x|x≤-1},∴(A∩U B)∪(B∩U A)={x|x>0或x≤-1}.答案 D9.设a>0,a≠1,则函数y=log a x的反函数和函数y=log a 1x的反函数的图象关于().A.x轴对称B.y轴对称C.y=x对称D.原点对称解析y=log a x与y=log a 1x=-log a x关于y轴对称,则其反函数也关于y轴对称.答案 B10.下列函数f(x)中,满足“对任意x1,x2∈(0,+∞)当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2)”的是().A.f(x)=1x B.f(x)=(x-1)2C.f(x)=e x D.f(x)=ln(x+1) 解析由题意知需f(x)在(0,+∞)上为减函数.答案 A11.已知函数y=f(x)的图象与函数y=log21x+1的图象关于y=x对称,则f(1)的值为().A.1 B.-1C.12D.-12解析(m,n)关于y=x的对称点(n,m),要求f(1),即求满足1=log21x+1的x的值,解得x=-1 2.答案 D12.若函数f(x)=log a(x+1)(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[0,1],则a等于().A.13 B. 2C.22D.2解析∵x∈[0,1],∴x+1∈[1,2].当a>1时,log a1≤log a(x+1)≤log a2=1,∴a=2.当0<a<1时,log a2≤log a(x+1)≤log a1=0与值域[0,1]矛盾.答案 D二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)13.计算:0.25×(-12)-4+lg 8+3lg 5=________.解析原式=14×24+3lg 2+3lg 5=4+3=7.答案714.满足对定义域内任意x1,x2,都有f(x1)f(x2)=f(x1+x2)成立的函数f(x)=________(写出一个即可).解析由于指数函数y=a x,有故只需写一个指数函数即可.答案2x15.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且f(x)在[0,+∞)上为增函数,f(2)=0,则不等式f(log2x)>0的解集为________.解析∵f(x)是定义在R上的偶函数,∴f(log2x)>0,可化为:f(|log2x|)>f(2),又f(x)在[0,+∞)上为增函数,∴|log2x|>2,∴log2x>2或log2x<-2,∴x>4或0<x<1 4.答案(0,14)∪(4,+∞)16.设在m>1时,a、b、c的大小关系是________.解析 因为m >1,所以0<a =(23)m <23,故b >a >c .答案 b >a >c三、解答题(共6小题,共70分)17.(10分)设A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m -1≤x ≤2m +1}. (1)当x ∈N *时,求A 的子集的个数;(2)当x ∈R 且A ∩B =∅时,求m 的取值范围. 解 (1)由题意知A 中元素为{1,2,3,4,5}, ∴A 子集的个数为25=32.(2)∵x ∈R 且A ∩B =∅,∴B 可分为两个情况. ①当B =∅时,即m -1>2m +1⇒m <-2;②当B ≠∅时,可得⎩⎨⎧ 2m +1<-2m -1≤2m +1或⎩⎨⎧m -1>5m -1≤2m +1,解得-2≤m <-32或m >6.综上:m <-32或m >6.18.(12分)已知函数f (x )=log a (1-x )+log a (x +3)(a >0,且a ≠1). (1)求函数f (x )的定义域和值域;(2)若函数f (x )有最小值为-2,求a 的值. 解 (1)由⎩⎨⎧1-x >0x +3>0得-3<x <1,所以函数的定义域{x |-3<x <1},f (x )=log a (1-x )(x +3), 设t =(1-x )(x +3)=4-(x +1)2, 所以t ≤4,又t >0,则0<t ≤4.当a >1时,y ≤log a 4,值域为{y |y ≤log a 4}. 当0<a <1时,y ≥log a 4,值域为{y |y ≥log a 4}. (2)由题意及(1)知:当0<a <1时,函数有最小值,所以log a 4=-2,解得:a =12.19.(12分)已知函数f (x )=ax +1x 2(x ≠0,常数a ∈R ). (1)讨论函数f (x )的奇偶性,并说明理由;(2)若函数f (x )在x ∈[3,+∞)上为增函数,求a 的取值范围. 解 (1)定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称.当a =0时,f (x )=1x 2,满足对定义域上任意x ,f (-x )=f (x ),∴a =0时,f (x )是偶函数;当a ≠0时,f (1)=a +1,f (-1)=1-a , 若f (x )为偶函数,则a +1=1-a ,a =0矛盾; 若f (x )为奇函数,则1-a =-(a +1),1=-1矛盾, ∴当a ≠0时,f (x )是非奇非偶函数. (2)任取x 1>x 2≥3,f (x 1)-f (x 2)=ax 1+1x 21-ax 2-1x 22=a (x 1-x 2)+x 22-x 21x 21x 22=(x 1-x 2)(a -x 1+x 2x 21x 22).∵x 1-x 2>0,f (x )在[3,+∞)上为增函数,∴a >x 1+x 2x 21x 22,即a >1x 1x 22+1x 21x 2在[3,+∞)上恒成立.∵1x 1x 22+1x 21x 2<227,∴a ≥227. 20.(12分)已知函数f (x )=a x -a +1,(a >0且a ≠1)恒过定点(3,2), (1)求实数a ;(2)在(1)的条件下,将函数f (x )的图象向下平移1个单位,再向左平移a 个单位后得到函数g (x ),设函数g (x )的反函数为h (x ),求h (x )的解析式;(3)对于定义在[1,9]的函数y =h (x ),若在其定义域内,不等式[h (x )+2]2≤h (x 2)+m +2恒成立,求m 的取值范围.解 (1)由已知a 3-a +1=2,∴a =3,(2)∵f (x )=3x -3+1,∴g (x )=3x ,∴h (x )=log 3x (x >0). (3)要使不等式有意义,则有1≤x ≤9且1≤x 2≤9,∴1≤x≤3,据题有(log3x+2)2≤log3x2+m+2在[1,3]恒成立.∴设t=log3x(1≤x≤3),∴0≤t≤1.∴(t+2)2≤2t+m+2在[0,1]时恒成立,即:m≥t2+2t+2在[0,1]时恒成立,设y=t2+2t+2=(t+1)2+1,t∈[0,1],∴t=1时有y max=5,∴m≥5.21.(12分)设函数f(x)=ax-1x+1,其中a∈R.(1)若a=1,f(x)的定义域为区间[0,3],求f(x)的最大值和最小值;(2)若f(x)的定义域为区间(0,+∞),求a的取值范围,使f(x)在定义域内是单调减函数.解f(x)=ax-1x+1=a(x+1)-a-1x+1=a-a+1x+1,设x1,x2∈R,则f(x1)-f(x2)=a+1x2+1-a+1x1+1=(a+1)(x1-x2) (x1+1)(x2+1).(1)当a=1时,f(x)=1-2x+1,设0≤x1<x2≤3,则f(x1)-f(x2)=2(x1-x2)(x1+1)(x2+1),又x1-x2<0,x1+1>0,x2+1>0,∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2).∴f(x)在[0,3]上是增函数,∴f(x)max=f(3)=1-24=12,f(x)min=f(0)=1-21=-1.(2)设x1>x2>0,则x1-x2>0,x1+1>0,x2+1>0.若使f(x)在(0,+∞)上是减函数,只要f(x1)-f(x2)<0,而f(x1)-f(x2)=(a+1)(x1-x2)(x1+1)(x2+1),∴当a+1<0,即a<-1时,有f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2).∴当a<-1时,f(x)在定义域(0,+∞)内是单调减函数.22.(12分)某地预计明年从年初开始的前x个月内,某种商品的需求总量f(x)(万件)与月份x的近似关系为f(x)=1150x(x+1)(35-2x)(x∈N,且x≤12).(1)写出明年第x个月的需求量g(x)(万件)与月份x的函数关系式.(2)求哪个月份的需求量最大?最大值为多少?解(1)由题意知:g(x)=f(x)-f(x-1)=1150·x(x+1)(35-2x)-1150(x-1)x[35-2(x-1)]=1150x[(x+1)(35-2x)-(x-1)(37-2x)]=1150x(72-6x)=125x(12-x).∴g(x)=125x(12-x)(x∈N且x≤12).(2)g(x)=x25(12-x)=-125(x2-12x+36-36)=-125[(x-6)2-36]=-125(x-6)2+3625,∴当x=6时,g(x)有最大值36 25.即第六个月需求量最大,为3625万件.。