2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2:课时跟踪检测(一)变化率问题导数的概念-含解析
高中数学选修22人教A课时跟踪检测:第1章 导数及其应用 1 2 含解析
第一章 导数及其应用1.5 定积分的概念 1.5.1 曲边梯形的面积 1.5.2 汽车行驶的路程课时跟踪检测一、选择题1.在计算y =6x 2与直线x =1,x =3,y =0围成的图形的面积时,把区间[1,3]n 等分,则每个小区间的长度为( )A.1n B .2n C.3nD.12n解析:每个小区间的长度为3-1n =2n . 答案:B2.求由曲线y =12x 2与直线x =1,x =2,y =0所围成的平面图形面积时,把区间5等分,则面积的近似值(取每个小区间的左端点)是( )A .1.02B .2.02C .2.52D.1.52解析:S =15×⎣⎢⎡ 12×12+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫652+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫752+⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫852+12×⎝ ⎛⎭⎪⎫952 =15×25+36+49+64+8150=255250=1.02.答案:A3.(2019·吉林省实验中学高二期中)设函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0<x 1<…<x i -1<x i <…<x n =b ,把区间[a ,b ]等分成n 个小区间,在每个小区间[x i -1,x i ]上任取一点ξi (i =1,2,…,n ),作和式S n =∑ni =1f (ξi )Δx (其中Δx 为小区间的长度),那么S n 的大小( )A .与f (x )、区间[a ,b ]有关,与分点的个数n 和ξi 的取法无关B .与f (x )、区间[a ,b ]和分点的个数n 有关,与ξi 的取法无关C .与f (x )、区间[a ,b ]、分点的个数n 和ξi 的取法都有关D .与f (x )、区间[a ,b ]和ξi 的取法有关,与分点的个数n 无关解析:因为S n =∑ni =1f (ξi )Δx =∑ni =1f (ξi )·b -an ,所以S n 的大小与f (x )、区间、分点的个数和变量的取法都有关.故选C.答案:C4.下列关于函数f (x )=x 2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 的端点处的函数值的说法正确的是( )A .f (x )的值变化很小B .f (x )的值变化很大C .f (x )的值不变化D .当n 很大时,f (x )的值变化很小 答案:D5.在等分区间的情况下,f (x )=11+x 2(x ∈[0,2])及x 轴所围成的曲边梯形面积和式的极限形式正确的是( )A.lim n →∞∑ni =1 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11+⎝ ⎛⎭⎪⎫i n 2·2n B.lim n →∞∑ni =1 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11+⎝ ⎛⎭⎪⎫2i n 2·2n C.lim n →∞∑ni =1 ⎝ ⎛⎭⎪⎫11+i 2·1n D.lim n →∞∑ni =1 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11+⎝ ⎛⎭⎪⎫i n 2·n 解析:若将区间[0,2] n 等分,则每一区间的长度为2n ,第i 个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(i -1)n ,2i n ,若取每一区间的右端点进行近似代替,则和式极限形式为lim n →∞∑n i =1 ⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤11+⎝ ⎛⎭⎪⎫2i n 2·2n . 答案:B6.(2019·鄂东南九校高二上学期期中)若做变速直线运动的物体v (t )=t 2,在0≤t ≤a 内经过的路程为9,则a 的值为( )A .1B .2C .3D.4解析:将区间[0,a ] n 等分,记第i 个区间为a (i -1)n ,ain (i =1,2,…,n ),此区间长为a n ,用小矩形面积ai n 2·a n近似代替相应的小曲边梯形的面积,则∑n i =1 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤ai n 2·a n =a 3n 3·(12+22+…+n 2)=a 331+1n 1+12n 近似地等于速度曲线v (t )=t 2与直线t =0,t =a ,t 轴围成的曲边梯形的面积.依题意得lim n →∞ a 331+1n 1+12n =9,所以a 33=9,解得a =3.答案:C 二、填空题7.(2019·泉港一中高二期中)对于由直线x =1,y =0和曲线y =x 3所围成的曲边三角形,把区间3等分,则曲边三角形面积的近似值(取每个区间的左端点)是________.解析:将区间[0,1]三等分为0,13,13,23,23,1,各小矩形的面积和为S 1=03·13+133·13+233·13=19.答案:198.已知某物体运动的速度v =2t -1,t ∈[0,10]若把区间10等分,取每个小区间右端点处的函数值为近似小矩形的高,则物体运动的路程近似值为________.解析:若把区间[0,10]进行10等分,则第i 个小区间为[i -1,i ](i =1,2,…,10),其右端点为i ,那么物体运动的路程的近似值为s =∑10i =1 (2i -1)=2∑10i =1i -10=2×(1+10)×102-10=100.答案:1009.由直线x =1,x =2,y =0与曲线y =1x 所围成的曲边梯形,将区间[1,2]等分成4份,将曲边梯形较长的边近似看作高,则曲边梯形的面积是________.解析:将区间[1,2]等分成4份,将曲边梯形较长的边近似看作高,则高分别为1,45,23,47,∴曲边梯形的面积是14×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+45+23+47=319420. 答案:319420 三、解答题10.利用分割、近似代替、求和、取极限的方法求函数y =1+x ,x =1,x =2的图象与x 轴围成的梯形的面积,并用梯形的面积公式加以验证.解:f (x )=1+x 在区间[1,2]上连续,将区间[1,2]分成n 等份,则每个区间的长度为Δx i =1n ,在[x i -1,x i ]=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -1n ,1+i n 上取ξi =x i -1=1+i -1n (i =1,2,3,…,n ), 于是f (ξi )=f (x i -1)=1+1+i -1n =2+i -1n , 从而S n =∑i =1nf (ξi )Δx i =∑i =1n⎝ ⎛⎭⎪⎫2+i -1n ·1n =∑i =1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +i -1n 2=2n ·n +1n 2[0+1+2+…+(n -1)]= 2+1n 2·n (n -1)2=2+n -12n =52-12n . ∴S =lim n →∞S n =lim n →∞ ⎝ ⎛⎭⎪⎫52-12n =52. 验证如下:由梯形的面积公式得 S =12×(2+3)×1=52.11.(2019·榆林二中高二月考)一辆汽车做变速直线运动,设汽车在时刻t 的速度v (t )=6t 2(t 的单位:h ,v 的单位:km/h),求汽车在t =1到t =2这段时间内运动的路程s (单位:km).解:把区间[1,2]等分成n 个小区间n +i -1n ,n +in (i =1,2,…,n ),每个区间的长度Δt =1n ,每个时间段行驶的路程记为Δs i (i =1,2,…,n ).故路程和s n =∑ni =1Δs i . Δs i ≈v n +i -1n ·Δt =6·n n +i -12·1n=61+i -1n2·1n =6n (n +i -1)2 ≈6n(n +i -1)(n +i )(i =1,2,3,…,n ).s n =∑ni =16n(n +i -1)(n +i )=6n (1n -1n +1+1n +1-1n +2+…+12n -1-12n )=6n (1n -12n ).s =lim n →∞s n =lim n →∞6n 1n -12n =3. 12.求由直线x =0,x =1,y =0及曲线y =x 2+2x 所围成的图形的面积S . 解:①分割在区间[0,1]上等间隔地插入n -1个点,将它等分为n 个小区间:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1n ,⎣⎢⎡⎦⎥⎤1n ,2n ,⎣⎢⎡⎦⎥⎤2n ,3n ,…,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n -1n ,1,记第i 个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n (i =1,2,…,n ),其长度为Δx =i n -i -1n =1n .分别过上述n -1个分点作x 轴的垂线,把曲边梯形分成n 个小曲边梯形(如图),它们的面积记作:ΔS 1,ΔS 2,…,ΔS n ,则小曲边梯形面积的和为S =∑ni =1ΔS i .②近似代替记f (x )=x 2+2x ,当n 很大,即Δx 很小时,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 上,可以认为f (x )的值变化很小,不妨用f ⎝ ⎛⎭⎪⎫i n 来近似地作为f (x )在该区间上的函数值.从图形上看就是用平行于x 轴的直线段近似地代替小曲边梯形的曲边,这样在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 上,用小矩形的面积ΔS i ′近似地代替ΔS i ,则有ΔS i ≈ΔS i ′=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫i n ·Δx =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫i n 2+2·i n . ③求和小曲边梯形的面积和S n =∑ni =1ΔS i ≈∑ni =1ΔS i ′ =∑n i =1 1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫i n 2+2·i n =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 2+22n 2+…+n 2n 2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +2n +…+n n=(n +1)(2n +1)6n 2+n +1n=16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n .④取极限分别将区间[0,1]等分成8,16,20,…等份时,S n 越来越趋向于S ,从而有 S =lim n →∞S n =lim n →∞ ⎣⎢⎡⎦⎥⎤16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n =43.即由直线x =0,x =1,y =0及曲线y =x 2+2x 所围成的图形的面积等于43.13.(2019·张家口模拟)由直线x =0,x =2,y =0与曲线y =x 2+1围成的曲边梯形,将区间[0,2]5等分,按照区间左端点和右端点估计梯形面积分别为________、________.解析:将区间[0,2]5等分,每个区间长度为0.4,按照区间左端点和右端点对应的小曲边梯形的面积近似为小矩形的面积,所以按照区间左端点和右端点估计梯形面积分别为0.4×(0.42+1)×5和0.4×(22+1)×5,即为2.32 和10.答案:2.32 10。
2019-2020学年高中数学选修2-2人教A版课时跟踪检测:第1章 导数及其应用 1.1 1.1.
第一章导数及其应用1.1 变化率与导数1.1.1 变化率问题1.1.2 导数的概念课时跟踪检测一、选择题1.自变量从x0变到x1时函数值的增量与相应自变量的增量之比是函数()A.在区间[x0,x1]上的平均变化率B.在x0处的变化率C.在x1处的变化量D.在区间[x0,x1]上的导数答案:A2.函数y=x2在x0到x0+Δx之间的平均变化率为k1,在x0-Δx到x0之间的平均变化率为k2,则k1与k2的大小关系为()A.k1>k2B.k1<k2C.k1=k2 D.不确定解析:k1=f(x0+Δx)-f(x0)Δx=(x0+Δx)2-x20Δx=2x0+Δx;k2=f(x0)-f(x0-Δx)Δx=x20-(x0-Δx)2Δx=2x0-Δx.因为Δx可正也可负,所以k1与k2的大小关系不确定.答案:D3.已知函数f(x)=x2+1的图象上一点(1,2)及邻近一点(1+Δx,2+Δy),则limΔx→0ΔyΔx等于()A.2 B.2xC.2+Δx D.2+Δx2解析:∵邻近一点的坐标为(1+Δx,2+Δy),∴2+Δy=f(1+Δx)=(1+Δx)2+1=2+2Δx+(Δx)2.∴Δy=(Δx)2+2Δx.∴ΔyΔx=2+Δx.∴lim Δx→0ΔyΔx=limΔx→0(2+Δx)=2.故选A.答案:A4.函数f(x)=ax3+3x2+2,若f′(-1)=4,则实数a的值是()A.193B.163C.133 D.103解析:∵f(x)=ax3+3x2+2,∴f′(-1)=limΔx→0f(-1+Δx)-f(-1)Δx=limΔx→0a(-1+Δx)3+3(-1+Δx)2+2-(-a+5)Δx=limΔx→0(aΔx2-3aΔx+3a+3Δx-6)=3a-6=4,解得a=103,故选D. 答案:D5.(2019·杭州二中月考)设函数f(x)可导,则limΔx→0f(1+Δx)-f(1)3Δx等于()A.f′(1)B.3f′(1)C.13f′(1) D.f′(3)解析:limΔx→0f(1+Δx)-f(1)3Δx=13limΔx→0f(1+Δx)-f(1)Δx=13f′(1).答案:C6.子弹在枪筒中运动可以看作是匀变速运动,如果它的加速度是a=5×105 m/s2,子弹从枪口射出时所用的时间为t0=1.6×10-3s,则子弹射出枪口时的瞬时速度为()A.1 000 m/s B.500 m/sC.1 600 m/s D.800 m/s解析:设运动方程为s=12at2,∴ΔsΔt=12a(t0+Δt)2-12at20Δt=at0+12aΔt,∴瞬时速度v=limΔx→0ΔsΔt=at0=5×105×1.6×10-3=800 m/s,故选D.答案:D二、填空题7.(2019·龙岩一中月考)给出下列结论:①函数y=2x2-1在x=3处的导数为11;②若物体的运动规律是s=f(t),则物体在时刻t0的瞬时速度v等于f′(t0);③物体做直线运动时,它的运动规律可以用函数v=v(t)描述,其中v表示瞬时速度,t表示时间,那么该物体运动的加速度为a=limΔx→0v(t+Δt)-v(t)Δt.其中正确的结论序号为________.解析:①函数y=2x2-1在x=3处的导数为12,故①错,根据变化率在物理学中的含义知②③正确.答案:②③8.若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数f(x)在A,B两点间的平均变化率为________.解析:由Δy Δx =4-11-4=-1. 答案:-19.设f (x )在R 上可导,已知f (-x )在x =a 处的导数为A ,则f (x )在x =-a 处的导数为________.解析:∵f (-x )在x =a 处的导数为A ,∴A =lim Δx →0 f [-(a +Δx )]-f (-a )Δx, ∴f (x )在x =-a 处的导数f ′(-a )=lim Δx →0 f (-a -Δx )-f (-a )-Δx=-A . 答案:-A三、解答题10.一质点沿直线运动,如果由始点起经过t 秒后的位移为s =13t 3-32t 2+2t+1,求速度为零的时刻.解:∵Δs =s (t +Δt )-s (t )=13(t +Δt )3-32(t +Δt )2+2(t +Δt )+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13t 3-32t 2+2t +1= t 2Δt +t Δt 2+13Δt 3-3t Δt -32Δt 2+2Δt ,∴Δs Δt =t 2+t Δt +13Δt 2-3t -32Δt +2,∴lim Δt →0 Δs Δt=t 2-3t +2, 由t 2-3t +2=0,得t =1或t =2.所以速度为零的时刻为1秒末和2秒末.11.用定义求函数f (x )=1x在x =1处的导数. 解:Δy =f (1+Δx )-f (1)=11+Δx-1 =1-1+Δx 1+Δx =(1-1+Δx )(1+1+Δx )1+Δx (1+1+Δx ) =1-(1+Δx )1+Δx (1+1+Δx )=-Δx 1+Δx (1+1+Δx ), ∴Δy Δx =-11+Δx (1+1+Δx ),∴lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 -11+Δx (1+1+Δx )=-12. 即函数f (x )在x =1处的导数为-12.12.(2019·张家口期末)若一物体运动方程如下:(位移:m ,时间:s) s =⎩⎨⎧3t 2+2(t ≥3), ①29+3(t -3)2(0≤t <3). ②求:(1)物体在t ∈[3,5]内的平均速度;(2)物体的初速度v 0;(3)物体在t =1 s 时的瞬时速度.解:(1)因为物体在t ∈[3,5]内的时间变化量为Δt =5-3=2, 物体在t ∈[3,5]内的位移变化量为Δs =3×52+2-(3×32+2)=3×(52-32)=48, 所以物体在t ∈[3,5]上的平均速度为Δs Δt =482=24 m/s. (2)求物体的初速度v 0即求物体在t =0时的瞬时速度.因为物体在t =0附近的平均变化率为Δs Δt =f (0+Δt )-f (0)Δt=29+3[(0+Δt )-3]2-29-3(0-3)2Δt=3Δt -18. 所以物体在t =0处的瞬时变化率为lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0 (3Δt -18)=-18.即物体的初速度为-18 m/s.(3)物体在t =1 s 时的瞬时速度即为函数在t =1处的瞬时变化率.因为物体在t =1附近的平均变化率为Δs Δt =f (1+Δt )-f (1)Δt= 29+3[(1+Δt )-3]2-29-3(1-3)2Δt=3Δt -12. 所以物体在t =1处的瞬时变化率为lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0(3Δt -12)=-12. 即物体在t =1 s 时的瞬时速度为-12 m/s.13.已知函数y =f (x )在x =x 0处可导,则lim h →0 f (x 0+2h )-f (x 0)h等于( ) A .f ′(x 0) B .2f ′(x 0)C .-2f ′(x 0)D.0 解析:lim h →0 f (x 0+2h )-f (x 0)h =2lim 2h →0 f (x 0+2h )-f (x 0)2h=2f ′(x 0),故选B. 答案:B。
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课时跟踪检测(七) 函数的最大(小)值与导数层级一 学业水平达标1.设M ,m 分别是函数f (x )在[a ,b ]上的最大值和最小值,若M =m ,则f ′(x )( ) A .等于0 B .小于0 C .等于1D .不确定解析: 选A 因为M =m ,所以f (x )为常数函数,故f ′(x )=0,故选A. 2.函数y =2x 3-3x 2-12x +5在[-2,1]上的最大值、最小值分别是( ) A .12,-8 B .1,-8 C .12,-15D .5,-16解析:选A y ′=6x 2-6x -12, 由y ′=0⇒x =-1或x =2(舍去).x =-2时,y =1;x =-1时,y =12;x =1时,y =-8. ∴y max =12,y min =-8.故选A. 3.函数f (x )=x 4-4x (|x |<1)( ) A .有最大值,无最小值 B .有最大值,也有最小值 C .无最大值,有最小值 D .既无最大值,也无最小值解析:选D f ′(x )=4x 3-4=4(x -1)(x 2+x +1). 令f ′(x )=0,得x =1.又x ∈(-1,1)且1∉(-1,1),∴该方程无解,故函数f (x )在(-1,1)上既无极值也无最值.故选D. 4.函数f (x )=2x +1x ,x ∈(0,5]的最小值为( ) A .2 B .3 C.174D .22+12解析:选B 由f ′(x )=1x -1x 2=x 32-1x 2=0,得x =1,且x ∈(0,1)时,f ′(x )<0,x ∈(1,5]时,f ′(x )>0, ∴x =1时,f (x )最小,最小值为f (1)=3.5.函数y =ln xx的最大值为( ) A .e -1B .eC .e 2D .10解析:选A 令y ′=(ln x )′x -ln x x 2=1-ln xx 2=0⇒x =e.当x >e 时,y ′<0;当0<x<e 时,y ′>0,所以y 极大值=f (e)=e -1,在定义域内只有一个极值,所以y max =e -1.6.函数y =x -x (x ≥0)的最大值为__________. 解析:y ′=12x -1=1-2x 2x,令y ′=0得x =14.∵0<x <14时,y ′>0;x >14时,y ′<0.∴x =14时,y max =14-14=14. 答案:147.函数f (x )=x e -x ,x ∈[0,4]的最小值为________.解析:f ′(x )=e -x -x e -x =e -x (1-x ). 令f ′(x )=0,得x =1(e -x >0), ∴f (1)=1e >0,f (0)=0,f (4)=4e 4>0,所以f (x )的最小值为0. 答案:08.若函数f (x )=x 3-3x -a 在区间[0,3]上的最大值、最小值分别为m ,n ,则m -n =________.解析:∵f ′(x )=3x 2-3,∴当x >1或x <-1时,f ′(x )>0; 当-1<x <1时,f ′(x )<0.∴f (x )在[0,1]上单调递减,在[1,3]上单调递增. ∴f (x )min =f (1)=1-3-a =-2-a =n . 又∵f (0)=-a ,f (3)=18-a ,∴f (0)<f (3). ∴f (x )max =f (3)=18-a =m ,∴m -n =18-a -(-2-a )=20. 答案:209.设函数f (x )=e x -k2x 2-x .(1)若k =0,求f (x )的最小值; (2)若k =1,讨论函数f (x )的单调性. 解:(1)k =0时,f (x )=e x -x ,f ′(x )=e x -1.当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0;当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,故f (x )的最小值为f (0)=1.(2)若k =1,则f (x )=e x -12x 2-x ,定义域为R.∴f ′(x )=e x -x -1,令g (x )=e x -x -1, 则g ′(x )=e x -1,由g ′(x )≥0得x ≥0,所以g (x )在[0,+∞)上单调递增, 由g ′(x )<0得x <0,所以g (x )在(-∞,0)上单调递减, ∴g (x )min =g (0)=0,即f ′(x )min =0,故f ′(x )≥0. 所以f (x )在R 上单调递增.10.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +5,曲线y =f (x )在点P (1,f (1))处的切线方程为y =3x +1.(1)求a ,b 的值;(2)求y =f (x )在[-3,1]上的最大值.解:(1)依题意可知点P (1,f (1))为切点,代入切线方程y =3x +1可得,f (1)=3×1+1=4,∴f (1)=1+a +b +5=4,即a +b =-2, 又由f (x )=x 3+ax 2+bx +5得, 又f ′(x )=3x 2+2ax +b ,而由切线y =3x +1的斜率可知f ′(1)=3, ∴3+2a +b =3,即2a +b =0,由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =-2,2a +b =0.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-4,∴a =2,b =-4.(2)由(1)知f (x )=x 3+2x 2-4x +5, f ′(x )=3x 2+4x -4=(3x -2)(x +2), 令f ′(x )=0,得x =23或x =-2.当x 变化时,f (x ),f ′(x )的变化情况如下表:∴f (x )的极大值为f (-2)=13,极小值为f ⎝⎛⎭⎫23=9527, 又f (-3)=8,f (1)=4, ∴f (x )在[-3,1]上的最大值为13.层级二 应试能力达标1.函数f (x )=x 3-3ax -a 在(0,1)内有最小值,则a 的取值范围为( ) A .[0,1) B .(0,1) C .(-1,1)D.⎝⎛⎭⎫0,12 解析:选B ∵f ′(x )=3x 2-3a ,令f ′(x )=0,可得a =x 2,又∵x ∈(0,1),∴0<a <1,故选B.2.若函数f (x )=x 3-3x 2-9x +k 在区间[-4,4]上的最大值为10,则其最小值为( ) A .-10 B .-71 C .-15D .-22解析:选B f ′(x )=3x 2-6x -9=3(x -3)(x +1).由f ′(x )=0,得x =3或x =-1.又f (-4)=k -76,f (3)=k -27,f (-1)=k +5,f (4)=k -20.由f (x )max =k +5=10,得k =5,∴f (x )min =k -76=-71.3.设直线x =t 与函数f (x )=x 2,g (x )=ln x 的图象分别交于点M ,N ,则当|MN |达到最小值时t 的值为( )A .1 B.12 C.52D.22解析:选D 因为f (x )的图象始终在g (x )的上方,所以|MN |=f (x )-g (x )=x 2-ln x ,设h (x )=x 2-ln x ,则h ′(x )=2x -1x =2x 2-1x ,令h ′(x )=2x 2-1x =0,得x =22,所以h (x )在⎝⎛⎭⎫0,22上单调递减,在⎝⎛⎭⎫22,+∞上单调递增,所以当x =22时有最小值,故t =22.4.函数f (x )=x 3+ax -2在区间[1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( ) A .[3,+∞) B .[-3,+∞) C .(-3,+∞)D .(-∞,-3)解析:选B ∵f (x )=x 3+ax -2在[1,+∞)上是增函数,∴f ′(x )=3x 2+a ≥0在[1,+∞)上恒成立,即a ≥-3x 2在[1,+∞)上恒成立,又∵在[1,+∞)上(-3x 2)max =-3,∴a ≥-3.5.设函数f (x )=12x 2e x ,若当x ∈[-2,2]时,不等式f (x )>m 恒成立,则实数m 的取值范围是________.解析:f ′(x )=x e x+12x 2e x =e x2·x (x +2),由f ′(x )=0得x =0或x =-2.当x ∈[-2,2]时,f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:∴当x =0时,f (x )min =f (0)=0,要使f (x )>m 对x ∈[-2,2]恒成立,只需m <f (x )min ,∴m <0.答案:(-∞,0)6.已知函数y =-x 2-2x +3在区间[a,2]上的最大值为154,则a =________.解析:y ′=-2x -2,令y ′=0,得x =-1,∴函数在(-∞,-1)上单调递增,在(-1,+∞)上单调递减.若a >-1,则最大值为f (a )=-a 2-2a +3=154,解之得a =-12⎝⎛⎭⎫a =-32舍去;若a ≤-1,则最大值为f (-1)=-1+2+3=4≠154.综上知,a =-12.答案:-127.已知函数f (x )=ax 3+x 2+bx (其中常数a ,b ∈R),g (x )=f (x )+f ′(x )是奇函数. (1)求f (x )的表达式;(2)求g (x )在区间[1,2]上的最大值与最小值. 解:(1)∵f ′(x )=3ax 2+2x +b , ∴g (x )=f (x )+f ′(x )=ax 3+(3a +1)x 2+(b +2)x +b . ∵g (x )是奇函数, ∴g (-x )=-g (x ), 从而3a +1=0,b =0, 解得a =-13,b =0,因此f (x )的表达式为f (x )=-13x 3+x 2.(2)由(1)知g (x )=-13x 3+2x ,∴g ′(x )=-x 2+2,令g ′(x )=0. 解得x 1=-2(舍去),x 2=2, 而g (1)=53,g (2)=423,g (2)=43,因此g (x )在区间[1,2]上的最大值为g (2)=423,最小值为g (2)=43.8.已知函数f (x )=ln x +ax .(1)当a <0时,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在[1,e]上的最小值是32,求a 的值.解:函数f (x )=ln x +ax 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a x 2=x -ax 2,(1)∵a <0,∴f ′(x )>0,故函数在其定义域(0,+∞)上单调递增. (2)x ∈[1,e]时,分如下情况讨论:①当a <1时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,其最小值为f (1)=a <1,这与函数在[1,e]上的最小值是32相矛盾;②当a =1时,函数f (x )在[1,e]上单调递增,其最小值为f (1)=1,同样与最小值是32相矛盾;③当1<a <e 时,函数f (x )在[1,a )上有f ′(x )<0,f (x )单调递减,在 (a ,e]上有f ′(x )>0,f (x )单调递增,所以,函数f (x )的最小值为f (a )=ln a +1,由ln a +1=32,得a = e.④当a =e 时,函数f (x )在[1,e]上有f ′(x )<0,f (x )单调递减,其最小值为f (e)=2,这与最小值是32相矛盾;⑤当a >e 时,显然函数f (x )在[1,e]上单调递减,其最小值为f (e)=1+ae >2,仍与最小值是32相矛盾;综上所述,a 的值为 e.。
高中数学模块综合测评跟踪训练(含解析)新人教A版选修2-2
模块综合测评时间: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.(1+i)16-(1-i)16=()A.-256 B.256iC.0 D.256解析:(1+i)16-(1-i)16=[(1+i)2]8-[(1-i)2]8=(2i)8-(-2i)8=0。
答案:C2.一质点运动的方程为s(t)=5-3t2,若该质点在时间段[1,1+Δt]内相应的平均速度为-3Δt-6,则该质点在t=1时的瞬时速度是()A.-3 B.3C.6 D.-6解析:t=1时,瞬时速度v=s′(1)=错误!(-3Δt-6)=-6。
故选D.答案:D3.曲线f(x)=sin x+e x在点(0,1)处的切线方程是()A.x-3y+3=0 B.x-2y+2=0C.2x-y+1=0 D.3x-y+1=0解析:因为f(x)=sin x+e x,所以f′(x)=e x+cos x,所以在x=0处的切线斜率k=f′(0)=1+1=2,所以f(x)=sin x+e x在(0,1)处的切线方程为y-1=2x,即2x-y+1=0。
故选C。
答案:C4.如图是某年元宵花灯展中一款五角星灯连续旋转闪烁所成的三个图形,照此规律闪烁,下一个呈现出来的的图形是()解析:观察图形可知,下一个呈现出来的图形是A选项中的图形.答案:A5.已知复数z1=2+i,z2在复平面内对应的点在直线x=1上,且满足错误!1·z2是纯虚数,则复数z2等于()A.1-2i B.1+2iC.2-i D.2+i解析:由z1=2+i得错误!1=2-i。
由z2在复平面内对应的点在直线x=1上,可设z2=1+b i(b ∈R),则错误!1·z2=(2-i)(1+b i)=2+b+(2b-1)i。
由错误!1·z2为纯虚数得2+b=0,且2b-1≠0,解得b=-2,故z2=1-2i.答案:A6.已知a<0,函数f(x)=ax3+错误!ln x,且f′(1)的最小值是-12,则实数a的值为() A.2 B.-2C.4 D.-4解析:f′(x)=3ax2+错误!,所以f′(1)=3a+错误!≥-12,即a+错误!≥-4。
2018年高中数学课时跟踪检测九综合法和分析法新人教A版选修2_2
课时跟踪检测(九) 综合法和分析法层级一 学业水平达标1.若a >b >1,x =a +1a ,y =b +1b,则x 与y 的大小关系是( )A .x >yB .x <yC .x ≥yD .x ≤y解析:选A 因为函数y =x +1x在[1,+∞)上是增函数,又因为a >b >1,∴x >y .2.已知a ,b ,x ,y 均为正实数,且1a >1b ,x >y ,则x x +a 与yy +b 的大小关系为( )A.x x +a >y y +b B.x x +a ≥y y +b C.xx +a <yy +bD.xx +a ≤yy +b解析:选A ∵a ,b 均为正数, ∴由1a >1b得0<a <b ,又∵x >y >0, ∴xb >ay . ∴xy +xb >xy +ay . 即x (y +b )>y (x +a ). 两边同除正数(y +b )(x +a ), 得xx +a >yy +b,故选A.3.在不等边三角形中,a 为最大边,要想得到∠A 为钝角的结论,三边a ,b ,c 应满足什么条件( )A .a 2<b 2+c 2B .a 2=b 2+c 2C .a 2>b 2+c 2D .a 2≤b 2+c 2解析:选C 由cos A =b 2+c 2-a 22bc<0,得b 2+c 2<a 2.4.若a =ln 22,b =ln 33,c =ln 55,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c解析:选C 利用函数单调性.设f (x )=ln x x ,则f ′(x )=1-ln xx2,∴0<x <e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;x >e 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.又a =ln 44,∴b >a >c .5.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )单调递减,若x 1+x 2>0,则f (x 1)+f (x 2)的值( )A .恒为负值B .恒等于零C .恒为正值D .无法确定正负解析:选A 由f (x )是定义在R 上的奇函数, 且当x ≥0时,f (x )单调递减, 可知f (x )是R 上的单调递减函数,由x 1+x 2>0,可知x 1>-x 2,f (x 1)<f (-x 2)=-f (x 2),则f (x 1)+f (x 2)<0.6.命题“函数f (x )=x -x ln x 在区间(0,1)上是增函数”的证明过程“对函数f (x )=x -x ln x 取导得f ′(x )=-ln x ,当x ∈(0,1)时,f ′(x )=-ln x >0,故函数f (x )在区间(0,1)上是增函数”应用了________的证明方法.解析:该证明过程符合综合法的特点. 答案:综合法7.如果a a +b b >a b +b a ,则正数a ,b 应满足的条件是________. 解析:∵a a +b b -(a b +b a )=a (a -b )+b (b -a )=(a -b )(a -b ) =(a -b )2(a +b ).∴只要a ≠b ,就有a a +b b >a b +b a . 答案:a ≠b8.若不等式(-1)na <2+-n +1n对任意正整数n 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:当n 为偶数时,a <2-1n ,而2-1n ≥2-12=32,所以a <32,当n 为奇数时,a >-2-1n ,而-2-1n <-2,所以a ≥-2.综上可得,-2≤a <32. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-2,329.已知a >0,1b -1a>1.(1)求证:0<b <1; (2)求证:1+a >11-b.证明:(1)由a >0,1b -1a >1可得1b >1a+1>1,所以0<b <1.(2)因为a >0,0<b <1,要证1+a >11-b , 只需证1+a ·1-b >1, 即证1+a -b -ab >1, 即证a -b -ab >0,即a -bab>1, 又1b -1a>1,这是已知条件,所以原不等式得证.10.已知数列{a n }的首项a 1=5,S n +1=2S n +n +5,(n ∈N *). (1)证明数列{a n +1}是等比数列. (2)求a n .解:(1)证明:由条件得S n =2S n -1+(n -1)+5(n ≥2)① 又S n +1=2S n +n +5,② ②-①得a n +1=2a n +1(n ≥2), 所以a n +1+1a n +1=a n ++1a n +1=a n +a n +1=2.又n =1时,S 2=2S 1+1+5,且a 1=5, 所以a 2=11,所以a 2+1a 1+1=11+15+1=2, 所以数列{a n +1}是以2为公比的等比数列. (2)因为a 1+1=6,所以a n +1=6×2n -1=3×2n,所以a n =3×2n-1.层级二 应试能力达标1.使不等式1a <1b成立的条件是( )A .a >bB .a <bC .a >b 且ab <0D .a >b 且ab >0解析:选D 要使1a <1b ,须使1a -1b <0,即b -aab<0.若a >b ,则b -a <0,ab >0;若a <b ,则b -a >0,ab <0. 2.对任意的锐角α,β,下列不等式中正确的是( ) A .sin(α+β)>sin α+sin β B .sin(α+β)>cos α+cos βC .cos(α+β)>sin α+sin βD .cos(α+β)<cos α+cos β解析:选D 因为α,β为锐角,所以0<α<α+β<π,所以cos α>cos(α+β).又cos β>0,所以cos α+cos β>cos(α+β).3.若两个正实数x ,y 满足1x +4y =1,且不等式x +y 4<m 2-3m 有解,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,4)B .(-∞,-1)∪(4,+∞)C .(-4,1)D .(-∞,0)∪(3,+∞)解析:选 B ∵x >0,y >0,1x +4y =1,∴x +y 4=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y 4⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +4y =2+y 4x +4xy ≥2+2y 4x ·4x y =4,等号在y =4x ,即x =2,y =8时成立,∴x +y4的最小值为4,要使不等式m 2-3m >x +y4有解,应有m 2-3m >4,∴m <-1或m >4,故选B.4.下列不等式不成立的是( ) A .a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca B.a +b >a +b (a >0,b >0) C.a -a -1<a -2-a -3(a ≥3) D.2+10>2 6解析:选D 对A ,∵a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,a 2+c 2≥2ac ,∴a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ca ;对B ,∵(a +b )2=a +b +2ab ,(a +b )2=a +b ,∴a +b >a +b ;对C ,要证 a -a -1<a -2-a -3(a ≥3)成立,只需证明a +a -3<a -2+a -1,两边平方得2a -3+2a a -<2a -3+2a -a -,即a a -<a -a -,两边平方得a 2-3a <a 2-3a +2,即0<2.因为0<2显然成立,所以原不等式成立;对于D ,(2+10)2-(26)2=12+45-24=4(5-3)<0,∴2+10<26,故D 错误.5.已知函数f (x )=2x,a ,b 为正实数,A =f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,B =f (ab ),C =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ab a +b ,则A ,B ,C 的大小关系是________.解析:∵a +b2≥ab (a ,b 为正实数),2ab a +b ≤ab ,且f (x )=2x是增函数,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ab a +b ≤f (ab )≤f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2,即C ≤B ≤A .答案:C ≤B ≤A6.如图所示,四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1的侧棱垂直于底面,满足________时,BD ⊥A 1C (写上一个条件即可).解析:要证BD ⊥A 1C ,只需证BD ⊥平面AA 1C . 因为AA 1⊥BD ,只要再添加条件AC ⊥BD , 即可证明BD ⊥平面AA 1C ,从而有BD ⊥A 1C . 答案:AC ⊥BD (答案不唯一)7.在锐角三角形ABC 中,求证:sin A +sin B +sin C >cos A +cos B +cos C . 证明:在锐角三角形ABC 中,∵A +B >π2,∴A >π2-B .∴0<π2-B <A <π2,又∵在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2内正弦函数y =sin x 是单调递增函数,∴sin A >sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B =cos B , 即sin A >cos B .① 同理sin B >cos C ,② sin C >cos A .③ 由①+②+③,得:sin A +sin B +sin C >cos A +cos B +cos C .8.设a ,b ,c ,d 均为正数,且a +b =c +d .证明: (1)若ab >cd ,则a +b >c +d ;(2)a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.证明:(1)因为(a +b )2=a +b +2ab ,(c +d )2=c +d +2cd , 由题知a +b =c +d ,ab >cd ,得(a +b )2>(c +d )2, 因此a +b >c +d .(2)①若|a -b |<|c -d |,则(a -b )2<(c -d )2, 即(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd ,所以由(1)得a +b >c +d .②若a +b >c +d ,则()a +b 2>()c +d 2,即a +b +2ab >c +d +2cd . 因为a +b =c +d ,所以ab >cd ,于是(a -b )2=(a +b )2-4ab <(c +d )2-4cd =(c -d )2, 因此|a -b |<|c -d |.综上,a +b >c +d 是|a -b |<|c -d |的充要条件.。
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2:课时跟踪检测(十九)复数的几何意义-含解析
课时跟踪检测(十九) 复数的几何意义层级一 学业水平达标1.与x 轴同方向的单位向量e 1与y 轴同方向的单位向量e 2,它们对应的复数分别是( )A .e 1对应实数1,e 2对应虚数iB .e 1对应虚数i , e 2对应虚数iC .e 1对应实数1,e 2对应虚数-iD .e 1对应实数1或-1,e 2对应虚数i 或-i 解析:选A e 1=(1,0),e 2=(0,1).2.当23<m <1时,复数z =(3m -2)+(m -1)i 在复平面上对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵23<m <1,∴3m -2>0,m -1<0,∴点(3m -2,m -1)在第四象限.3.已知0<a <2,复数z =a +i(i 是虚数单位),则|z |的取值范围是( ) A .(1,3) B .(1,5) C .(1,3) D .(1,5)解析:选B |z |=a 2+1,∵0<a <2,∴1<a 2+1<5,∴|z |∈(1,5).5.复数z =1+cos α+isin α(π<α<2π)的模为( ) A .2cos α2B .-2cos α2C .2sin α2D .-2sin α2解析:选B |z |=(1+cos α)2+sin 2α=2+2cos α=4cos 2α2=2|cos α2|.∵π<α<2π,∴π2<α2<π,cos α2<0,于是|z |=-2cos α2.6.复数3-5i,1-i 和-2+a i 在复平面上对应的点在同一条直线上,则实数a 的值为________.解析:由点(3,-5),(1,-1),(-2,a )共线可知a =5. 答案:57.过原点和3-i 对应点的直线的倾斜角是________. 解析:∵3-i 在复平面上的对应点是(3,-1), ∴tan α=-1-03-0=-33(0≤α<π),∴α=5π6.答案:5π69.设z 为纯虚数,且|z -1|=|-1+i|,求复数z . 解:∵z 为纯虚数,∴设z =a i(a ∈R 且a ≠0), 又|-1+i|=2,由|z -1|=|-1+i|, 得a 2+1=2,解得a =±1,∴z =±i.10.已知复数z =m (m -1)+(m 2+2m -3)i(m ∈R). (1)若z 是实数,求m 的值; (2)若z 是纯虚数,求m 的值;(3)若在复平面内,z 所对应的点在第四象限,求m 的取值范围. 解:(1)∵z 为实数,∴m 2+2m -3=0, 解得m =-3或m =1. (2)∵z 为纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧m (m -1)=0,m 2+2m -3≠0. 解得m =0.(3)∵z 所对应的点在第四象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧m (m -1)>0,m 2+2m -3<0. 解得-3<m <0.故m 的取值范围为(-3,0).层级二 应试能力达标1.已知复数z 1=2-a i(a ∈R)对应的点在直线x -3y +4=0上,则复数z 2=a +2i 对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选B 复数z 1=2-a i 对应的点为(2,-a ),它在直线x -3y +4=0上,故2+3a +4=0,解得a =-2,于是复数z 2=-2+2i ,它对应点的点在第二象限,故选B.2.复数z =(a 2-2a )+(a 2-a -2)i 对应的点在虚轴上,则( ) A .a ≠2或a ≠1 B .a ≠2且a ≠1 C .a =0D .a =2或a =0解析:选D ∵z 在复平面内对应的点在虚轴上, ∴a 2-2a =0,解得a =2或a =0.3.若x ,y ∈R ,i 为虚数单位,且x +y +(x -y )i =3-i ,则复数x +y i 在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选A ∵x +y +(x -y )i =3-i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +y =3,x -y =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,∴复数1+2i 所对应的点在第一象限.4.在复平面内,复数z 1,z 2对应点分别为A ,B .已知A (1,2),|AB |=25,|z 2|=41,则z 2=( )A .4+5iB .5+4iC .3+4iD .5+4i 或15+325i解析:选D 设z 2=x +y i(x ,y ∈R),由条件得,⎩⎪⎨⎪⎧ (x -1)2+(y -2)2=20,x 2+y 2=41. ∴⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =4或⎩⎨⎧x =15,y =325.故选D.5.若复数z =(m 2-9)+(m 2+2m -3)i 是纯虚数,其中m ∈R ,则|z |=________.解析:由条件知⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2m -3≠0,m 2-9=0,∴m =3,∴z =12i ,∴|z |=12.答案:126.已知复数z =x -2+y i 的模是22,则点(x ,y )的轨迹方程是________. 解析:由模的计算公式得 (x -2)2+y 2=22,∴(x -2)2+y 2=8. 答案:(x -2)2+y 2=87.已知复数z 0=a +b i(a ,b ∈R),z =(a +3)+(b -2)i ,若|z 0|=2,求复数z 对应点的轨迹.解:设z =x +y i(x ,y ∈R),则复数z 的对应点为P (x ,y ),由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x =a +3,y =b -2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =x -3,b =y +2.① ∵z 0=a +b i ,|z 0|=2,∴a 2+b 2=4. 将①代入得(x -3)2+(y +2)2=4.∴点P 的轨迹是以(3,-2)为圆心,2为半径的圆.8.已知复数z 1=3+i ,z 2=-12+32i.(1)求|z 1|及|z 2|并比较大小;(2)设z ∈C ,满足条件|z 2|≤|z |≤|z 1|的点Z 的轨迹是什么图形? 解:(1)|z 1|= (3)2+12=2,|z 2|=⎝⎛⎭⎫-122+322=1,∴|z 1|>|z 2|.(2)由|z2|≤|z|≤|z1|及(1)知1≤|z|≤2.因为|z|的几何意义就是复数z对应的点到原点的距离,所以|z|≥1表示|z|=1所表示的圆外部所有点组成的集合,|z|≤2表示|z|=2所表示的圆内部所有点组成的集合,故符合题设条件点的集合是以O为圆心,以1和2为半径的两圆之间的圆环(包含圆周),如图所示.。
[推荐学习]2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2:课时跟踪检测(三)几个常用函数的导数和
课时跟踪检测(三) 几个常用函数的导数和基本初等函数的导数公式层级一 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 -e y =0. 答案:1ex -e y =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 )′=1x ln 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.12523 B.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 )=-1x 2=-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.。
2019-2020学年高中数学人教A版选修2-2课时跟踪检测(一) 变化率问题 导数的概念
课时跟踪检测(一) 变化率问题 导数的概念一、选择题1.在平均变化率的定义中,自变量的增量Δx 满足( )A .Δx <0B .Δx >0C .Δx =0D .Δx ≠0解析:选D 根据定义知Δx 可正、可负,但不能为0.2.设f (x )=1x ,则f ′(a )等于( )A .-1aB.2a C .-1a 2 D.1a 2 解析:选C ∵f (a +Δx )-f (a )Δx =1a +Δx -1a Δx=-Δx a Δx (a +Δx )=-1a (a +Δx ), ∴f ′(a )=lim Δx →0-1a (a +Δx )=-1a 2. 3.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为( )A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定解析:选D k 1=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =(x 0+Δx )2-x 20Δx=2x 0+Δx ; k 2=f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =x 20-(x 0-Δx )2Δx=2x 0-Δx . 因为Δx 可正也可负,所以k 1与k 2的大小关系不确定.4.一质点运动的方程为s =5-3t 2,若该质点在时间段[1,1+Δt ]内相应的平均速度为-3Δt -6,则该质点在t =1时的瞬时速度是( )A .-3B .3C .6D .-6解析:选D 当Δt 趋于0时,式子-3Δt -6趋于-6.5.设函数在x =1处存在导数,则lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)3Δx等于( )A .f ′(1)B .3f ′(1) C.13f ′(1) D .f ′(3)解析:选C lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)3Δx =13lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx =13f ′(1). 二、填空题 6.在雨季潮汛期间,某水文观测员观察千岛湖水位的变化,在24 h 内发现水位从102.7 m 上涨到105.1 m ,则水位涨幅的平均变化率是________m/h.解析:水位涨幅的平均变化率为105.1-102.724=0.1(m/h). 答案:0.17.已知曲线y =1x -1上两点A ⎝⎛⎭⎫2,-12,B ⎝⎛⎭⎫2+Δx ,-12+Δy ,当Δx =1时,割线AB 的斜率为________.解析:∵Δx =1,2+Δx =3,∴Δy =⎝⎛⎭⎫13-1-⎝⎛⎭⎫12-1=13-12=-16, ∴k AB =Δy Δx =-16. 答案:-168.将半径为R 的球加热,若半径从R =1到R =m 时球的体积膨胀率(体积的变化量与半径的变化量之比)为28π3,则m 的值为________. 解析:∵ΔV =4π3m 3-4π3×13=4π3(m 3-1), ∴ΔV ΔR =4π3(m 3-1)m -1=28π3, 即m 2+m +1=7,解得m =2或m =-3(舍去).答案:2三、解答题9.已知函数f (x )=13-8x +2x 2,且f ′(x 0)=4,求x 0的值.解:∵f′(x0)=limΔx→0Δy Δx=limΔx→0[13-8(x0+Δx)+2(x0+Δx)2]-(13-8x0+2x20)Δx=limΔx→0-8Δx+22x0Δx+2(Δx)2Δx=limΔx→0(-8+22x0+2Δx)=-8+22x0,∴-8+22x0=4,∴x0=3 2.10.一做直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2(位移:m;时间:s).(1)求此物体的初速度.(2)求此物体在t=2时的瞬时速度.(3)求t=0到t=2时的平均速度.解:(1)初速度v0=li mΔt→0s(Δt)-s(0)Δt=limΔt→03Δt-(Δt)2Δt=li mΔt→0(3-Δt)=3(m/s),即物体的初速度为3 m/s.(2)v=limΔt→0s(2+Δt)-s(2)Δt=limΔt→03(2+Δt)-(2+Δt)2-(3×2-4)Δt=limΔt→0-(Δt)2-ΔtΔt=limΔt→0(-Δt-1)=-1(m/s),即此物体在t=2时的瞬时速度为1 m/s,方向与初速度相反.(3)v=s(2)-s(0)2-0=6-4-02=1(m/s),即t=0到t=2时的平均速度为1 m/s.。
【K12教育学习资料】2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2:课时跟踪检测(一)变化率问题
课时跟踪检测(一)变化率问题导数的概念层级一学业水平达标1.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是() A.圆B.抛物线C.椭圆D.直线解析:选D当f(x)=b时,瞬时变化率li m△x-0ΔyΔx=li m△x-0b-bΔx=0,所以f(x)的图象为一条直线.2.设函数y=f(x)=x2-1,当自变量x由1变为1.1时,函数的平均变化率为() A.2.1 B.1.1C.2 D.0解析:选A ΔyΔx=f(1.1)-f(1)1.1-1=0.210.1=2.1.3.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则()A.f′(x)=a B.f′(x)=bC.f′(x0)=a D.f′(x0)=b解析:选C f′(x0)=li m△x-0f(x0+Δx)-f(x0)Δx=li m△x-0(a+b·Δx)=a.4.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为() A.6B.18C.54D.81解析:选B∵s(t)=3t2,t0=3,∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-3·32=18Δt+3(Δt)2.∴ΔsΔt=18+3Δt.∴li m△x-0ΔsΔt=li m△x-0(18+3Δt)=18,故应选B.5.已知f(x)=x2-3x,则f′(0)=()A.Δx-3 B.(Δx)2-3Δx C.-3 D.0解析:选C f′(0)=li m△x-0(0+Δx)2-3(0+Δx)-02+3×0Δx=li m△x-0(Δx)2-3ΔxΔx=li m△x-0(Δx-3)=-3.故选C.6.设f(x)=ax+4,若f′(1)=2,则a=________.解析:∵f ′(1)=li m △x -f (1+Δx )-f (1)Δx=li m △x -a (1+Δx )+4-(a +4)Δx=a ,∴a =2.答案:27.汽车行驶的路程s 和时间t 之间的函数图象如图,在时间段[t 0,t 1],[t 1,t 2],[t 2,t 3]上的平均速度分别为v 1,v 2,v 3,则三者的大小关系为________.解析:v 1=k OA ,v 2=k AB ,v 3=k BC , 由图象知k OA <k AB <k BC . 答案:v 1<v 2<v 38.球的半径从1增加到2时,球的体积平均膨胀率为______. 解析:∵Δy =43π×23-43π×13=28π3,∴Δy Δx =28π32-1=28π3. 答案:28π39.质点按规律s (t )=at 2+1做直线运动(s 单位:m ,t 单位:s).若质点在t =2时的瞬时速度为8 m/s ,求常数a 的值.解:∵Δs =s (2+Δt )-s (2)=[a (2+Δt )2+1]-(a ×22+1)=4a Δt +a (Δt )2,∴ΔsΔt=4a +a Δt ,∴在t =2时,瞬时速度为li m △x -ΔsΔt=4a,4a =8,∴a =2. 10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-1x ,x >0,1+x 2,x ≤0求f ′(4)·f ′(-1)的值. 解:当x =4时,Δy =-14+Δx+14=12-14+Δx =4+Δx -224+Δx =Δx24+Δx (4+Δx +2).∴Δy Δx =124+Δx (4+Δx +2).∴li mΔx→0ΔyΔx=li mΔx→0124+Δx(4+Δx+2)=12×4×(4+2)=116.∴f′(4)=1 16.当x=-1时,ΔyΔx=f(-1+Δx)-f(-1)Δx=1+(-1+Δx)2-1-(-1)2Δx=Δx-2,由导数的定义,得f′(-1)=li mΔx→0(Δx-2)=-2,∴f′(4)·f′(-1)=116×(-2)=-18.层级二应试能力达标1.已知函数f(x)=2x2-4的图象上一点(1,-2)及邻近一点(1+Δx,-2+Δy),则Δy Δx等于()A.4B.4xC.4+2Δx D.4+2(Δx)2解析:选C ΔyΔx=f(1+Δx)-f(1)Δx=2(1+Δx)2-4+2Δx=2(Δx)2+4ΔxΔx=2Δx+4.2.甲、乙两人走过的路程s1(t),s2(t)与时间t的关系如图,则在[0,t0]这个时间段内,甲、乙两人的平均速度v甲,v乙的关系是()A.v甲>v乙B.v甲<v乙C.v甲=v乙D.大小关系不确定解析:选B设直线AC,BC的斜率分别为k AC,k BC,由平均变化率的几何意义知,s1(t)在[0,t0]上的平均变化率v甲=k AC,s2(t)在[0,t0]上的平均变化率v乙=k BC.因为k AC <k BC,所以v甲<v乙.3.若可导函数f(x)的图象过原点,且满足li mΔx→0f(Δx)Δx=-1,则f′ (0)=()A.-2 B.-1 C.1 D.2 解析:选B∵f(x)图象过原点,∴f(0)=0,∴f′(0)=li mΔx→0f(0+Δx)-f(0)Δx=li mΔx→0f(Δx)Δx=-1,∴选B.4.已知f(x)=2x,且f′(m)=-12,则m的值等于()A.-4 B.2 C.-2 D.±2解析:选D f′(x)=li m△x-0f(x+Δx)-f(x)Δx=-2x2,于是有-2m2=-12,m2=4,解得m=±2.5.已知函数f(x)=-x2+x在区间[t,1]上的平均变化率为2,则t=________.解析:∵Δy=f(1)-f(t)=(-12+1)-(-t2+t)=t2-t,∴ΔyΔx=t2-t1-t=-t.又∵ΔyΔx=2,∴t=-2.答案:-26.一物体的运动方程为s=7t2+8,则其在t=________时的瞬时速度为1.解析:ΔsΔt=7(t0+Δt)2+8-(7t20+8)Δt=7Δt+14t0,当li mΔx→0(7Δt+14t0)=1时,t=t0=114.答案:1 147.枪弹在枪筒中运动可以看作匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105 m/s2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-3 s,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.解:位移公式为s=12at2,∵Δs=12a(t0+Δt)2-12at2=at0Δt+12a(Δt)2,∴ΔsΔt=at0+12aΔt,∴li mΔx→0ΔsΔt=li mΔx→0⎝⎛⎭⎫at0+12aΔt=at0,已知a=5.0×105m/s2,t0=1.6×10-3s,∴at0=800 m/s. 所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800 m/s.8.设函数f(x)在x0处可导,求下列各式的值.(1)li mΔx→0f(x0-mΔx)-f(x0)Δx;(2li mΔx→0f(x0+4Δx)-f(x0+5Δx)Δx.解:(1)li mΔx→0f(x0-mΔx)-f(x0)Δx=-m li mΔx→0f(x0-mΔx)-f(x0)-mΔx=-mf′(x0).(2)原式=li mΔx→0f(x0+4Δx)-f(x0)-[f(x0+5Δx)-f(x0)]Δx=li mΔx→0f(x0+4Δx)-f(x0)Δx-li mΔx→0f(x0+5Δx)-f(x0)Δx=4li mΔx→0f(x0+4Δx)-f(x0)4Δx-5li mΔx→0f(x0+5Δx)-f(x0)5Δx=4f′(x0)-5f′(x0)=-f′(x0).。
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-3检测:课时跟踪检测(一)两..
课时跟踪检测(一) 两个计数原理及其简单应用层级一 学业水平达标1.某同学从4本不同的科普杂志,3本不同的文摘杂志,2本不同的娱乐新闻杂志中任选一本阅读,则不同的选法共有( )A.24种 B.9种C.3种 D.26种解析:选B 不同的杂志本数为4+3+2=9种,从其中任选一本阅读,共有9种选法. 2.已知x∈{2,3,7},y∈{-31,-24,4},则(x,y)可表示不同的点的个数是( )A.1 B.3C.6 D.9解析:选D 这件事可分为两步完成:第一步,在集合{2,3,7}中任取一个值x有3种方法;第二步,在集合{-31,-24,4}中任取一个值y有3种方法.根据分步乘法计数原理知,有3×3=9个不同的点.3.从集合{0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a,b组成复数a+b i,其中虚数有( ) A.30个 B.42个C.36个 D.35个解析:选C 要完成这件事可分两步,第一步确定b(b≠0)有6种方法,第二步确定a 有6种方法,故由分步乘法计数原理知共有6×6=36个虚数.4.5名同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中的一个小组,则不同的报名方法共有( )A.10种 B.20种C.25种 D.32种解析:选D 每位同学限报其中的一个小组,各有2种报名方法,根据分步乘法计数原理,不同的报名方法共有25=32种.5.如果一条直线与一个平面平行,那么称此直线与平面构成一个“平行线面组”.在一个长方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“平行线面组”的个数是( )A.60 B.48C.36 D.24解析:选B 长方体的6个表面构成的“平行线面组”有6×6=36(个),另外含4个顶点的6个面(非表面)构成的“平行线面组”有6×2=12(个),所以共有36+12=48(个). 6.已知a∈{2,4,6,8},b∈{3,5,7,9},能组成log a b>1的对数值有________个.解析:分四类,当a=2时,b取3,5,7,9四种情况;当a=4时,b取5,7,9三种情况;当a=6时,b取7,9两种情况;当a=8时,b取9一种情况,所以总共有4+3+2+1=10种,又log23=log49,所以对数值有9个.答案:97.用0到9这十个数字,可以组成没有重复数字的三位偶数的个数为________. 解析:由题意知本题是一个分类计数问题,若个位数字为0,前两位的排法种数为9×8=72;若个位数字不为0,则确定个位数字有4种方法,确定百位数字有8种方法,确定十位数字有8种方法,所以排法种数为4×8×8=256.所以可以组成256+72=328个没有重复数字的三位偶数.答案:3288.如图所示,在A,B间有四个焊接点,若焊接点脱落,则可能导致电路不通.今发现A,B之间线路不通,则焊接点脱落的不同情况有________种.解析:按照焊接点脱落的个数进行分类:第1类,脱落1个,有1,4,共2种;第2类,脱落2个,有(1,4),(2,3),(1,2),(1,3),(4,2),(4,3),共6种;第3类,脱落3个,有(1,2,3),(1,2,4),(2,3,4),(1,3,4),共4种;第4类,脱落4个,有(1,2,3,4),共1种.根据分类加法计数原理,共有2+6+4+1=13种焊接点脱落的情况.答案:139.用0,1,2,3,4,5这6个数字组成无重复数字的四位数,若把每位数字比其左邻的数字小的数叫做“渐降数”,求上述四位数中“渐降数”的个数.解:分三类:第一类,千位数字为3时,要使四位数为“渐降数”,则四位数只有3 210,共1个;第二类,千位数字为4时,“渐降数”有4 321,4 320,4 310,4 210,共4个;第三类,千位数字为5时,“渐降数”有5 432,5 431,5 430,5 421,5 420,5 410,5 321,5 320,5 310,5 210,共10个.由分类加法计数原理,得共有1+4+10=15个“渐降数”.10.现有高一四个班的学生34人,其中一、二、三、四班分别有7人、8人、9人、10人,他们自愿组成数学课外小组.(1)选其中一人为负责人,有多少种不同的选法?(2)每班选一名组长,有多少种不同的选法?(3)推选两人做中心发言,这两人需来自不同的班级,有多少种不同的选法?解:(1)分四类:第一类,从一班学生中选1人,有7种选法;第二类,从二班学生中选1人,有8种选法;第三类,从三班学生中选1人,有9种选法;第四类,从四班学生中选1人,有10种选法.所以共有不同的选法N=7+8+9+10=34(种).(2)分四步:第一、二、三、四步分别从一、二、三、四班学生中选一人任组长.所以共有不同的选法N=7×8×9×10=5 040(种).(3)分六类,每类又分两步:从一、二班学生中各选1人,有7×8种不同的选法;从一、三班学生中各选1人,有7×9种不同的选法;从一、四班学生中各选1人,有7×10种不同的选法;从二、三班学生中各选1人,有8×9种不同的选法;从二、四班学生中各选1人,有8×10种不同的选法;从三、四班学生中各选1人,有9×10种不同的选法.所以,共有不同的选法N=7×8+7×9+7×10+8×9+8×10+9×10=431(种).层级二 应试能力达标1.由数字1,2,3,4可以组成有重复数字的三位奇数的个数为( )A.12 B.24C.48 D.32解析:选D 依据分步乘法计数原理,由数字1,2,3,4组成有重复数字的三位奇数共有2×4×4=32个.2.(2016·全国卷Ⅰ)如图,小明从街道的E处出发,先到F处与小红会合,再一起到位于G处的老年公寓参加志愿者活动,则小明到老年公寓可以选择的最短路径条数为( )A.24 B.18C.12 D.9解析:选B 由题意可知E→F有6种走法,F→G有3种走法,由分步乘法计数原理知,共6×3=18种走法.3.将3个不同的小球放入4个盒子中,则不同放法种数有( )A.81 B.64C.14 D.12解析:选B 对于第一个小球有4种不同的放法,第二个小球也有4种不同的放法,第三个小球也有4种不同的放法,即每个小球都有4种可能的放法,根据分步乘法计数原理知共有4×4×4=64种放法.4.定义集合A与B的运算A*B如下:A*B={(x,y)|x∈A,y∈B}.若A={a,b,c},B={a,c,d,e},则集合A*B的元素个数为( )A.34 B.43C.12 D.以上都不对解析:选C 由分步乘法计数原理可知,A*B中有3×4=12个元素.5.圆周上有2n个等分点(n大于2),任取3个点可得一个三角形,恰为直角三角形的个数为________.解析:先在圆周上找一点,因为有2n个等分点,所以应有n条直径,不过该点的直径应有n-1条,这n-1条直径都可以与该点形成直角三角形,即一个点可形成n-1个直角三角形,而这样的点有2n个,所以一共可形成2n(n-1)个符合条件的直角三角形. 答案:2n(n-1)6.某运动会上,8名男运动员参加100米决赛.其中甲、乙、丙三人必须在1,2,3,4,5,6,7,8八条跑道的奇数号跑道上,则安排这8名运动员比赛的方式共有________种. 解析:分两步安排这8名运动员.第一步:安排甲、乙、丙三人,共有1,3,5,7四条跑道可安排,共有4×3×2=24种方法;第二步:安排另外5人,可在2,4,6,8及余下的一条奇数号跑道安排,共有5×4×3×2×1=120种方法.所以安排这8人的方式共有24×120=2 880种.答案:2 8807.某校高二共有三个班,各班人数如下表.男生人数 女生人数 总人数高二(1)班 30 20 50高二(2)班 30 30 60高二(3)班 35 20 55(1)从三个班中选1名学生任学生会主席,有多少种不同的选法?(2)从高二(1)班、(2)班男生中或从高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,有多少种不同的选法?解:(1)从三个班中选1名学生任学生会主席,共有3类不同的方案:第1类,从高二(1)班中选出1名学生,有50种不同的选法;第2类,从高二(2)班中选出1名学生,有60种不同的选法;第3类,从高二(3)班中选出1名学生,有55种不同的选法.根据分类加法计数原理知,从三个班中选1名学生任学生会主席,共有50+60+55=165种不同的选法.(2)从高二(1)班、(2)班男生或高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,共有3类不同的方案:第1类,从高二(1)班男生中选出1名学生,有30种不同的选法;第2类,从高二(2)班男生中选出1名学生,有30种不同的选法;第3类,从高二(3)班女生中选出1名学生,有20种不同的选法.根据分类加法计数原理知,从高二(1)班、(2)班男生或高二(3)班女生中选1名学生任学生会生活部部长,共有30+30+20=80种不同的选法.8.标号为A,B,C的三个口袋,A袋中有1个红色小球,B袋中有2个不同的白色小球,C袋中有3个不同的黄色小球,现从中取出2个小球.(1)若取出的两个球的颜色不同,有多少种取法?(2)若取出的两个小球颜色相同,有多少种取法?解:(1)若两个球颜色不同,则应在A,B袋中各取1个,或A,C袋中各取1个,或B,C袋中各取1个,共有1×2+1×3+2×3=11种取法.(2)若两个球颜色相同,则应在B袋中取出两个,或在C袋中取出两个,共有1+3=4种取法.。
人教版数学高二-人教A版选修2-2课时跟踪检测(一) 变化率问题 导数的概念
课时跟踪检测(一) 变化率问题 导数的概念一、选择题1.在平均变化率的定义中,自变量的增量Δx 满足( )A .Δx <0B .Δx >0C .Δx =0D .Δx ≠0解析:选D 根据定义知Δx 可正、可负,但不能为0.2.设f (x )=1x,则f ′(a )等于( ) A .-1aB.2a C .-1a 2 D.1a 2 解析:选C ∵f (a +Δx )-f (a )Δx =1a +Δx -1aΔx=-Δx a Δx (a +Δx )=-1a (a +Δx ), ∴f ′(a )=lim Δx →0-1a (a +Δx )=-1a 2. 3.函数y =x 2在x 0到x 0+Δx 之间的平均变化率为k 1,在x 0-Δx 到x 0之间的平均变化率为k 2,则k 1与k 2的大小关系为( )A .k 1>k 2B .k 1<k 2C .k 1=k 2D .不确定解析:选D k 1=f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =(x 0+Δx )2-x 20Δx=2x 0+Δx ; k 2=f (x 0)-f (x 0-Δx )Δx =x 20-(x 0-Δx )2Δx=2x 0-Δx . 因为Δx 可正也可负,所以k 1与k 2的大小关系不确定.4.一质点运动的方程为s =5-3t 2,若该质点在时间段[1,1+Δt ]内相应的平均速度为-3Δt -6,则该质点在t =1时的瞬时速度是( )A .-3B .3C .6D .-6解析:选D 当Δt 趋于0时,式子-3Δt -6趋于-6.5.设函数在x =1处存在导数,则lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)3Δx等于( )A .f ′(1)B .3f ′(1) C.13f ′(1) D .f ′(3)解析:选C lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)3Δx =13lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx =13f ′(1). 二、填空题 6.在雨季潮汛期间,某水文观测员观察千岛湖水位的变化,在24 h 内发现水位从102.7 m 上涨到105.1 m ,则水位涨幅的平均变化率是________m/h.解析:水位涨幅的平均变化率为105.1-102.724=0.1(m/h). 答案:0.17.已知曲线y =1x-1上两点A ⎝⎛⎭⎫2,-12,B ⎝⎛⎭⎫2+Δx ,-12+Δy ,当Δx =1时,割线AB 的斜率为________.解析:∵Δx =1,2+Δx =3,∴Δy =⎝⎛⎭⎫13-1-⎝⎛⎭⎫12-1=13-12=-16, ∴k AB =Δy Δx =-16. 答案:-168.将半径为R 的球加热,若半径从R =1到R =m 时球的体积膨胀率(体积的变化量与半径的变化量之比)为28π3,则m 的值为________. 解析:∵ΔV =4π3m 3-4π3×13=4π3(m 3-1), ∴ΔV ΔR =4π3(m 3-1)m -1=28π3, 即m 2+m +1=7,解得m =2或m =-3(舍去).答案:2三、解答题9.已知函数f (x )=13-8x +2x 2,且f ′(x 0)=4,求x 0的值.解:∵f′(x0)=limΔx→0Δy Δx=limΔx→0[13-8(x0+Δx)+2(x0+Δx)2]-(13-8x0+2x20)Δx=limΔx→0-8Δx+22x0Δx+2(Δx)2Δx=limΔx→0(-8+22x0+2Δx)=-8+22x0,∴-8+22x0=4,∴x0=3 2.10.一做直线运动的物体,其位移s与时间t的关系是s=3t-t2(位移:m;时间:s).(1)求此物体的初速度.(2)求此物体在t=2时的瞬时速度.(3)求t=0到t=2时的平均速度.解:(1)初速度v0=li mΔt→0s(Δt)-s(0)Δt=limΔt→03Δt-(Δt)2Δt=li mΔt→0(3-Δt)=3(m/s),即物体的初速度为3 m/s.(2)v=limΔt→0s(2+Δt)-s(2)Δt=limΔt→03(2+Δt)-(2+Δt)2-(3×2-4)Δt=limΔt→0-(Δt)2-ΔtΔt=limΔt→0(-Δt-1)=-1(m/s),即此物体在t=2时的瞬时速度为1 m/s,方向与初速度相反.(3)v=s(2)-s(0)2-0=6-4-02=1(m/s),即t=0到t=2时的平均速度为1 m/s.。
【配套K12】2018-2019学年高中数学人教A版选修2-2:课时跟踪检测(五)函数的单调性与导数
课时跟踪检测(五) 函数的单调性与导数层级一 学业水平达标1.下列函数中,在(0,+∞)内为增函数的是( )A .y =sin xB .y =x e xC .y =x 3-xD .y =ln x -x解析:选B B 中,y ′=(x e x )′=e x +x e x =e x (x +1)>0在(0,+∞)上恒成立,∴y =x e x 在(0,+∞)上为增函数.对于A 、C 、D 都存在x >0,使y ′<0的情况.2.若函数y =x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫13,+∞B.⎝⎛⎦⎤-∞,13C.⎣⎡⎭⎫13,+∞D.⎝⎛⎭⎫-∞,13 解析:选C y ′=3x 2+2x +m ,由条件知y ′≥0在R 上恒成立,∴Δ=4-12m ≤0,∴m ≥13. 3.函数y =x 4-2x 2+5的单调递减区间为( )A .(-∞,-1)和(0,1)B .[-1,0]和[1,+∞)C .[-1,1]D .(-∞,-1]和[1,+∞)解析:选A y ′=4x 3-4x ,令y ′<0,即4x 3-4x <0,解得x <-1或0<x <1,所以函数的单调递减区间为(-∞,-1)和(0,1),故应选A.4.函数y =x ln x 在(0,5)上的单调性是( )A .单调递增B .单调递减C .在⎝⎛⎭⎫0, 1e 上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1e , 5上单调递增 D .在⎝⎛⎭⎫0, 1e 上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1e , 5上单调递减 解析:选C 由已知得函数的定义域为(0,+∞).∵y ′=ln x +1,令y ′>0,得x >1e. 令y ′<0,得x <1e. ∴函数 y =x ln x 在⎝⎛⎭⎫0, 1e 上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1e , 5上单调递增.5.若函数y =a (x 3-x )的单调减区间为⎝⎛⎭⎫-33, 33,则a 的取值范围是( ) A .(0,+∞)B .(-1,0)C .(1,+∞)D .(0,1) 解析:选A y ′=a (3x 2-1)=3a ⎝⎛⎭⎫x -33⎝⎛⎭⎫x +33. 当-33<x <33时,⎝⎛⎭⎫x -33⎝⎛⎭⎫x +33<0, 要使y =a (x 3-x )在⎝⎛⎭⎫-33, 33上单调递减, 只需y ′<0,即a >0. 6.函数f (x )=cos x +32x 的单调递增区间是________. 解析:因为f ′(x )=-sin x +32>0,所以f (x )在R 上为增函数. 答案:(-∞,+∞)7.若函数y =13ax 3-12ax 2-2ax (a ≠0)在[-1,2]上为增函数,则a ∈________. 解析:y ′=ax 2-ax -2a =a (x +1)(x -2)>0,∵当x ∈(-1,2)时,(x +1)(x -2)<0,∴a <0.答案:(-∞,0)8.若函数y =-43x 3+ax 有三个单调区间,则a 的取值范围是 . 解析:∵y ′=-4x 2+a ,且y 有三个单调区间,∴方程y ′=-4x 2+a =0有两个不等的实根,∴Δ=02-4×(-4)×a >0,∴a >0.答案:(0,+∞)9.已知函数f (x )=13x 3+ax 2+bx ,且f ′(-1)=-4,f ′(1)=0. (1)求a 和b ;(2)试确定函数f (x )的单调区间.解:(1)∵f (x )=13x 3+ax 2+bx , ∴f ′(x )=x 2+2ax +b ,由⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(-1)=-4,f ′(1)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧1-2a +b =-4,1+2a +b =0.解得a =1,b =-3.(2)由(1)得f (x )=13x 3+x 2-3x . f ′(x )=x 2+2x -3=(x -1)(x +3).由f ′(x )>0得x >1或x <-3;由f ′(x )<0得-3<x <1.∴f (x )的单调递增区间为(-∞,-3),(1,+∞),单调递减区间为(-3,1).10.已知a ≥0,函数f (x )=(x 2-2ax )e x .设f (x )在区间[-1,1]上是单调函数,求a 的取值范围.解:f ′(x )=(2x -2a )e x +(x 2-2ax )e x=e x [x 2+2(1-a )x -2a ].令f ′(x )=0,即x 2+2(1-a )x -2a =0.解得x 1=a -1-1+a 2,x 2=a -1+1+a 2, 令f ′(x )>0,得x >x 2或x <x 1,令f ′(x )<0,得x 1<x <x 2.∵a ≥0,∴x 1<-1,x 2≥0.由此可得f (x )在[-1,1]上是单调函数的充要条件为x 2≥1,即a -1+1+a 2≥1,解得a ≥34. 故所求a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫34,+∞.层级二 应试能力达标1.已知函数f (x )=x +ln x ,则有( )A .f (2)<f (e)<f (3)B .f (e)<f (2)<f (3)C .f (3)<f (e)<f (2)D .f (e)<f (3)<f (2) 解析:选A 在(0,+∞)内,f ′(x )=12x+1x >0,所以f (x )在(0,+∞)内是增函数,所以有f (2)<f (e)<f (3).2.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,y =f ′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的图象最有可能的是( )解析:选C 由f ′(x )的图象知,x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数,x ∈(0,2)时,f ′(x )<0,f (x )为减函数,x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数.只有C 符合题意,故选C.3.(全国Ⅱ卷)若函数f (x )=kx -ln x 在区间(1,+∞)内单调递增,则k 的取值范围是( )A .(-∞,-2]B .(-∞,-1]C .[2,+∞)D .[1,+∞)解析:选D 因为f (x )=kx -ln x ,所以f ′(x )=k -1x .因为f (x )在区间(1,+∞)上单调递增,所以当x >1时,f ′(x )=k -1x ≥0恒成立,即k ≥1x 在区间(1,+∞)上恒成立.因为x >1,所以0<1x <1,所以k ≥1.故选D.4.设函数F (x )=f (x )e x是定义在R 上的函数,其中f (x )的导函数f ′(x )满足f ′(x )<f (x )对于x ∈R 恒成立,则( )A .f (2)>e 2f (0),f (2 016)>e 2 016f (0)B .f (2)<e 2f (0),f (2 016)>e 2 016f (0)C .f (2)<e 2f (0),f (2 016)<e 2 016f (0)D .f (2)>e 2f (0),f (2 016)<e 2 016f (0)解析:选C ∵函数F (x )=f (x )e x 的导数F ′(x )=f ′(x )e x -f (x )e x (e x )2=f ′(x )-f (x )e x <0, ∴函数F (x )=f (x )e x 是定义在R 上的减函数, ∴F (2)<F (0),即f (2)e 2<f (0)e 0,故有f (2)<e 2f (0). 同理可得f (2 016)<e 2 016f (0).故选C.5.已知函数f (x )的定义域为R ,f (-1)=2,对任意x ∈R ,f ′(x )>2,则f (x )>2x +4的解集为____________.解析:设g (x )=f (x )-2x -4,则g ′(x )=f ′(x )-2.∵对任意x ∈R ,f ′(x )>2,∴g ′(x )>0. ∴g (x )在R 上为增函数.又g (-1)=f (-1)+2-4=0,∴x >-1时,g (x )>0.∴由f (x )>2x +4,得x >-1.答案:(-1,+∞)6.若f (x )=-12x 2+b ln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是_____________.解析:∵f (x )在(-1,+∞)上为减函数,∴f ′(x )≤0在(-1,+∞)上恒成立,∵f ′(x )=-x +b x +2,∴-x +b x +2≤0, ∵b ≤x (x +2)在(-1,+∞)上恒成立,g (x )=x (x +2)=(x +1)2-1,∴g (x )min =-1,∴b ≤-1.答案:(-∞,-1]7.已知x >0,证明不等式ln(1+x )>x -12x 2成立. 证明:设f (x )=ln(1+x )-x +12x 2, 其定义域为(-1,+∞),则f ′(x )=11+x -1+x =x 21+x. 当x >-1时,f ′(x )>0,则f (x )在(-1,+∞)内是增函数.∴当x >0时,f (x )>f (0)=0.∴当x >0时,不等式ln(1+x )>x -12x 2成立.8.已知函数f (x )=x 3-ax -1.(1)是否存在实数a ,使f (x )在(-1,1)上单调递减?若存在,求出a 的取值范围;若不存在,说明理由.(2)证明:f(x)=x3-ax-1的图象不可能总在直线y=a的上方.解:(1)已知函数f(x)=x3-ax-1,∴f′(x)=3x2-a,由题意知3x2-a≤0在(-1,1)上恒成立,∴a≥3x2在x∈(-1,1)上恒成立.但当x∈(-1,1)时,0<3x2<3,∴a≥3,即当a≥3时,f(x)在(-1,1)上单调递减.(2)证明:取x=-1,得f(-1)=a-2<a,即存在点(-1,a-2)在f(x)=x3-ax-1的图象上,且在直线y=a的下方.即f(x)的图象不可能总在直线y=a的上方.。
2019-2020学年高中数学选修2-2人教A版课时跟踪检测:第2章 推理与证明 2.2 2.2.
姓名,年级:时间:第二章推理与证明2。
2 直接证明与间接证明2.2。
2 反证法课时跟踪检测一、选择题1.用反证法证明命题“若a>2,则方程x2+ax+1=0至少有一个实根”时,应假设()A.方程x2+ax+1=0没有实根B.方程x2+ax+1=0至多有一个实根C.方程x2+ax+1=0至多有两个实根D.方程x2+ax+1=0恰好有两个实根解析:“至少有一个”的否定为“一个也没有",故选A.答案:A2.(2019·山西大学附属中学高二月考)若下列关于x的方程x2+4ax-4a+3=0(a为常数),x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0中至少有一个方程有实根,则实数a的取值范围是( )解析:假设三个方程都没有实数根,则错误!解得-错误!〈a<-1,故三个方程x2+4ax-4a+3=0,x2+(a-1)x+a2=0,x2+2ax-2a=0至少有一个方程有实根时,实数a的取值范围为a≤-错误!或a≥-1。
故选B。
答案:B3.用反证法证明命题:“若a,b∈N,ab能被3整除,那么a,b中至少有一个能被3整除”时,假设应为()A.a,b都能被3整除B.a,b都不能被3整除C.a,b不都能被3整除D.a不能被3整除解析:“至少有一个的”否定是“一个也没有”,故选B。
答案:B4.已知f(x)是R上的增函数,a,b∈R,下列四个命题:①若a+b≥0,则f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b);②若f(a)+f(b)≥f(-a)+f(-b),则a+b≥0;③若a+b<0,则f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b);④若f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b),则a+b<0.其中真命题的个数为()A.1 B.2C.3 D.4解析:易知①③正确.②用反证法:假设a+b<0,则a<-b,b<-a,∴f(a)<f(-b),f(b)<f(-a),∴f(a)+f(b)<f(-a)+f(-b)与条件矛盾,故a +b≥0,从而②为真命题,④类似于②用反证法.故选D。
[推荐学习]2018年高中数学课时跟踪检测十一数学归纳法新人教A版选修2_2
课时跟踪检测(十一) 数学归纳法层级一 学业水平达标1.设S k =1k +1+1k +2+1k +3+ (12),则S k +1为( ) A .S k +12k +2B .S k +12k +1+12k +2C .S k +12k +1-12k +2D .S k +12k +2-12k +1解析:选C 因式子右边各分数的分母是连续正整数,则由S k =1k +1+1k +2+ (12),①得S k +1=1k +2+1k +3+…+12k +12k +1+1k +.②由②-①,得S k +1-S k =12k +1+1k +-1k +1 =12k +1-1k +.故S k +1=S k +12k +1-1k +.2.利用数学归纳法证明不等式1+12+13+…+12n -1<n (n ≥2,n ∈N *)的过程中,由n=k 变到n =k +1时,左边增加了( )A .1项B .k 项C .2k -1项D .2k项解析:选D 当n =k 时,不等式左边的最后一项为12k -1,而当n =k +1时,最后一项为12k +1-1=12k -1+2k ,并且不等式左边和式的分母的变化规律是每一项比前一项加1,故增加了2k项.3.一个与正整数n 有关的命题,当n =2时命题成立,且由n =k 时命题成立可以推得n =k +2时命题也成立,则( )A .该命题对于n >2的自然数n 都成立B .该命题对于所有的正偶数都成立C .该命题何时成立与k 取值无关D .以上答案都不对解析:选B 由n =k 时命题成立可推出n =k +2时命题也成立,又n =2时命题成立,根据逆推关系,该命题对于所有的正偶数都成立,故选B.4.对于不等式 n 2+n <n +1(n ∈N *),某同学用数学归纳法的证明过程如下:(1)当n=1时,12+1<1+1,不等式成立.(2)假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立,即k2+k<k+1,则当n=k+1时,k +2+k+=k2+3k+2<k2+3k++k+2=k+2=(k+1)+1,∴n=k+1时,不等式成立,则上述证法( )A.过程全部正确B.n=1验得不正确C.归纳假设不正确D.从n=k到n=k+1的推理不正确解析:选D 在n=k+1时,没有应用n=k时的归纳假设,故选D.5.设f(n)=5n+2×3n-1+1(n∈N*),若f(n)能被m(m∈N*)整除,则m的最大值为( ) A.2 B.4C.8 D.16解析:选C f(1)=8,f(2)=32,f(3)=144=8×18,猜想m的最大值为8.6.用数学归纳法证明“对于足够大的自然数n,总有2n>n3”时,验证第一步不等式成立所取的第一个值n0最小应当是________.解析:∵210=1 024>103,29=512<93,∴n0最小应为10.答案:107.用数学归纳法证明122+132+…+1n+2>12-1n+2,假设n=k时,不等式成立,则当n=k+1时,应推证的目标不等式是____________________________________.解析:观察不等式中分母的变化便知.答案:122+132+…+1k+2+1k+2>12-1k+38.对任意n∈N*,34n+2+a2n+1都能被14整除,则最小的自然数a=________.解析:当n=1时,36+a3能被14整除的数为a=3或5;当a=3且n=2时,310+35不能被14整除,故a=5.答案:59.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+1(n∈N*).(1)求a2,a3,a4,a5;(2)归纳猜想出通项公式a n,并且用数学归纳法证明.解:(1)a2=3,a3=7,a4=15,a5=31.(2)归纳猜想出通项公式a n=2n-1,①当n=1时,a1=1=21-1,成立②假设n=k时成立,即a k=2k-1,则当n =k +1时,由a n +1=2a n +1(n ∈N *), 得:a k +1=2a k +1=2(2k -1)+1=2k +1-2+1=2k +1-1,所以n =k +1时也成立;综合①②,对n ∈N *等式都成立,从而得证.10.用数学归纳法证明1+n 2≤1+12+13+…+12n ≤12+n (n ∈N *).证明:(1)当n =1时,32≤1+12≤32,命题成立.(2)假设当n =k (k ∈N *)时命题成立,即1+k 2≤1+12+13+…+12k ≤12+k ,则当n =k +1时,1+12+13+…+12k +12k +1+12k +2+…+12k +2k >1+k 2+2k ·12k +1=1+k +12. 又1+12+13+…+12k +12k +1+12k +2+…+12k +2k <12+k +2k ·12k =12+(k +1),即n =k +1时,命题成立.由(1)和(2)可知,命题对所有n ∈N *都成立.层级二 应试能力达标1.凸n 边形有f (n )条对角线,则凸n +1边形对角线的条数f (n +1)为( ) A .f (n )+n +1 B .f (n )+n C .f (n )+n -1D .f (n )+n -2解析:选C 增加一个顶点,就增加n +1-3条对角线,另外原来的一边也变成了对角线,故f (n +1)=f (n )+1+n +1-3=f (n )+n -1.故应选C.2.设f (n )=1+12+13+…+13n -1(n ∈N *),那么f (n +1)-f (n )等于( )A.13n +2 B.13n +13n +1C.13n +1+13n +2D.13n +13n +1+13n +2解析:选D f (n +1)-f (n )=13n +13n +1+13n +2.3.设平面内有k 条直线,其中任何两条不平行,任何三条不共点,设k 条直线的交点个数为f (k ),则f (k +1)与f (k )的关系是( )A .f (k +1)=f (k )+k +1B .f (k +1)=f (k )+k -1C .f (k +1)=f (k )+kD .f (k +1)=f (k )+k +2解析:选C 当n =k +1时,任取其中1条直线记为l ,则除l 外的其他k 条直线的交点的个数为f (k ),因为已知任何两条直线不平行,所以直线l 必与平面内其他k 条直线都相交(有k 个交点);又因为任何三条直线不过同一点,所以上面的k 个交点两两不相同,且与平面内其他的f (k )个交点也两两不相同,从而n =k +1时交点的个数是f (k )+k =f (k +1).4.若命题A (n )(n ∈N *)n =k (k ∈N *)时命题成立,则有n =k +1时命题成立.现知命题对n =n 0(n 0∈N *)时命题成立,则有( )A .命题对所有正整数都成立B .命题对小于n 0的正整数不成立,对大于或等于n 0的正整数都成立C .命题对小于n 0的正整数成立与否不能确定,对大于或等于n 0的正整数都成立D .以上说法都不正确解析:选C 由题意知n =n 0时命题成立能推出n =n 0+1时命题成立,由n =n 0+1时命题成立,又推出n =n 0+2时命题也成立…,所以对大于或等于n 0的正整数命题都成立,而对小于n 0的正整数命题是否成立不确定.5.用数学归纳法证明1+a +a 2+…+a n +1=1-a n +21-a(n ∈N *,a ≠1),在验证n =1成立时,左边所得的项为____________.解析:当n =1时,n +1=2,所以左边=1+a +a 2. 答案:1+a +a 26.用数学归纳法证明1+2+22+…+2n -1=2n -1(n ∈N *)的过程如下:①当n =1时,左边=20=1,右边=21-1=1,等式成立. ②假设n =k (k ≥1,且k ∈N *)时,等式成立,即 1+2+22+…+2k -1=2k-1.则当n =k +1时,1+2+22+…+2k -1+2k=1-2k +11-2=2k +1-1,所以当n =k +1时,等式也成立. 由①②知,对任意n ∈N *,等式成立. 上述证明中的错误是________.解析:由证明过程知,在证从n =k 到n =k +1时,直接用的等比数列前n 项和公式,没有用上归纳假设,因此证明是错误的.答案:没有用归纳假设7.平面内有n (n ∈N *)个圆,其中每两个圆都相交于两点,且每三个圆都不相交于同一点,求证:这n 个圆把平面分成n 2-n +2部分.证明:(1)当n =1时,n 2-n +2=2,即一个圆把平面分成两部分,故结论成立. (2)假设当n =k (k ≥1,k ∈N *)时命题成立,即k 个圆把平面分成k 2-k +2部分.则当n =k +1时,这k +1个圆中的k 个圆把平面分成k 2-k +2个部分,第k +1个圆被前k 个圆分成2k 条弧,这2k 条弧中的每一条把它所在的平面部分都分成两部分,这样共增加2k 个部分,故k +1个圆把平面分成k 2-k +2+2k =(k +1)2-(k +1)+2部分,即n =k +1时命题也成立.综上所述,对一切n ∈N *,命题都成立.8.已知某数列的第一项为1,并且对所有的自然数n ≥2,数列的前n 项之积为n 2. (1)写出这个数列的前5项;(2)写出这个数列的通项公式并加以证明.解:(1)已知a 1=1,由题意,得a 1·a 2=22,∴a 2=22. ∵a 1·a 2·a 3=32,∴a 3=322.同理,可得a 4=4232,a 5=5242.因此这个数列的前5项分别为1,4,94,169,2516.(2)观察这个数列的前5项,猜测数列的通项公式应为:a n =⎩⎪⎨⎪⎧n =,n 2n -2n下面用数学归纳法证明当n ≥2时,a n =n 2n -2.①当n =2时,a 2=222-12=22,结论成立.②假设当n =k (k ≥2,k ∈N *)时,结论成立, 即a k =k 2k -2.∵a 1·a 2·…·a k -1=(k -1)2,a 1·a 2·…·a k -1·a k ·a k +1=(k +1)2,∴a k+1=k +2a 1·a 2·…·a k -1·a k=k +2k -2·k -2k 2=k +2k 2=k +2k +-1]2.这就是说当n =k +1时,结论也成立.根据①②可知,当n ≥2时,这个数列的通项公式是a n =n 2n -2.∴这个数列的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧n =,n 2n -2n。
[推荐学习]2018-2019学年高中数学人教A版选修1-2课时跟踪检测:(一)回归分析的基本思想及
课时跟踪检测(一)回归分析的基本思想及其初步应用层级一学业水平达标1.在对两个变量x,y进行线性回归分析时,有下列步骤:①对所求出的回归直线方程作出解释;②收集数据(x i,y i),i=1,2,…,n;③求线性回归方程;④求相关系数;⑤根据所搜集的数据绘制散点图.如果根据可行性要求能够作出变量x,y具有线性相关的结论,则在下列操作顺序中正确的是()A.①②⑤③④B.③②④⑤①C.②④③①⑤D.②⑤④③①解析:选D对两个变量进行回归分析时,首先收集数据(x i,y i),i=1,2,…,n;根据所搜集的数据绘制散点图.观察散点图的形状,判断线性相关关系的强弱,求相关系数,写出线性回归方程,最后依据所求出的回归直线方程作出解释;故正确顺序是②⑤④③①,故选D.2.有下列说法:①在残差图中,残差点比较均匀地落在水平的带状区域内,说明选用的模型比较合适;②R2来刻画回归的效果,R2值越大,说明模型的拟合效果越好;③比较两个模型的拟合效果,可以比较残差平方和的大小,残差平方和越小的模型,拟合效果越好.其中正确命题的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:选D①选用的模型是否合适与残差点的分布有关;对于②③,R2的值越大,说明残差平方和越小,随机误差越小,则模型的拟合效果越好.3.下图是根据变量x,y的观测数据(x i,y i)(i=1,2,…,10)得到的散点图,由这些散点图可以判断变量x,y具有相关关系的图是()A .①②B .①④C .②③D .③④解析:选D 根据散点图中点的分布情况,可判断③④中的变量x ,y 具有相关的关系. 4.(重庆高考)已知变量x 与y 正相关,且由观测数据算得样本平均数x =3,y =3.5,则由该观测数据算得的线性回归方程可能为( )A .y ^=0.4x +2.3B .y ^=2x -2.4 C .y ^=-2x +9.5 D .y ^=-0.3x +4.4解析:选A 依题意知,相应的回归直线的斜率应为正,排除C ,D .且直线必过点(3,3.5)代入A ,B 得A 正确.5.为了解某社区居民的家庭年收入与年支出的关系,随机调查了该社区5户家庭,得到如下统计数据表:根据上表可得回归直线方程y =b x +a ,其中b =0.76,a =y -b x .据此估计,该社区一户年收入为15万元家庭的年支出为( )A .11.4万元B .11.8万元C .12.0万元D .12.2万元解析:选B 由题意知,x =8.2+8.6+10.0+11.3+11.95=10,y =6.2+7.5+8.0+8.5+9.85=8,∴a ^=8-0.76×10=0.4,∴当x =15时,y ^=0.76×15+0.4=11.8(万元). 6.以下是某地区的降雨量与年平均气温的一组数据:或“不具有”)解析:画出散点图,观察可知,降雨量与年平均气温没有相关关系.答案:不具有7.在一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )(n ≥2,x 1,x 2,…,x n 不全相等)的散点图中,若所有样本点(x i ,y i )(i =1,2,…,n )都在直线y =12x +1上,则这组样本数据的样本相关系数为________.解析:根据样本相关系数的定义可知, 当所有样本点都在直线上时, 相关系数为1. 答案:18.下列说法正确的命题是________(填序号). ①回归直线过样本点的中心(x ,y );②线性回归方程对应的直线y ^=b ^x +a ^至少经过其样本数据点(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )中的一个点;③在残差图中,残差点分布的带状区域的宽度越宽,其模型拟合的精度越高; ④在回归分析中,R 2为0.98的模型比R 2为0.80的模型拟合的效果好. 解析:由回归分析的概念知①④正确,②③错误. 答案:①④9.某工厂为了对新研发的一种产品进行合理定价,将该产品按事先拟定的价格进行试销,得到如下数据:(1)求回归直线方程y =b x +a ,其中b =-20,a =y -b x ;(2)预计在今后的销售中,销量与单价仍然服从(1)中的关系,且该产品的成本是4元/件,为使工厂获得最大利润,该产品的单价应定为多少元?(利润=销售收入-成本)解:(1)x =16(8+8.2+8.4+8.6+8.8+9)=8.5, y =16(90+84+83+80+75+68)=80,从而a ^=y +20x =80+20×8.5=250, 故y ^=-20x +250.(2)由题意知, 工厂获得利润z =(x -4)y =-20x 2+330x -1 000=-20⎝⎛⎭⎫x -3342+361.25,所以当x =334=8.25时,z max =361.25(元).即当该产品的单价定为8.25元时,工厂获得最大利润.10.关于x 与y 有以下数据:已知x 与y 线性相关,由最小二乘法得b ^=6.5, (1)求y 与x 的线性回归方程;(2)现有第二个线性模型:y ^=7x +17,且R 2=0.82.若与(1)的线性模型比较,哪一个线性模型拟合效果比较好,请说明理由. 解:(1)依题意设y 与x 的线性回归方程为y ^=6.5x +a ^. x =2+4+5+6+85=5,y =30+40+60+50+705=50,∵y ^=6.5x +a ^经过(x ,y ), ∴50=6.5×5+a ^,∴a ^=17.5,∴y 与x 的线性回归方程为y ^=6.5x +17.5. (2)由(1)的线性模型得y i -y ^i 与y i -y 的关系如下表:所以∑i =15(y i -y ^i )2=(-0.5)2+(-3.5)2+102+(-6.5)2+0.52=155.∑i =15(y i -y )2=(-20)2+(-10)2+102+02+202=1 000.所以R 21=1-∑i =15(y i -y ^i )2∑i =15(y i -y )2=1-1551 000=0.845.由于R 21=0.845,R 2=0.82知R 21>R 2,所以(1)的线性模型拟合效果比较好.层级二 应试能力达标1.在建立两个变量y 与x 的回归模型中,分别选择4个不同模型,求出它们相对应的R 2如表,则其中拟合效果最好的模型是( )A .模型1B .模型2C .模型3D .模型4 解析:选B 线性回归分析中,相关系数为r ,|r |越接近于1, 相关程度越大; |r |越小, 相关程度越小,故其拟合效果最好. 故选B .2.如果某地的财政收入x 与支出y 满足线性回归方程y =bx +a +e (单位:亿元),其中b =0.8,a =2,|e |≤0.5,如果今年该地区财政收入为10亿元,则年支出预计不会超过( )A .10亿B .9亿C .10.5亿D .9.5亿解析:选C ∵x =10时,y =0.8×10+2+e =10+e , 又∵|e |≤0.5,∴y ≤10.5.3.某咖啡厅为了了解热饮的销售量y (个)与气温x (℃)之间的关系,随机统计了某4天的销售量与气温,并制作了对照表:由表中数据,得线性回归方程y =-2x +a .当气温为-4 ℃时,预测销售量约为( ) A .68 B .66 C .72D .70解析:选A ∵x =14(18+13+10-1)=10,y =14(24+34+38+64)=40,∴40=-2×10+a ,∴a =60,当x =-4时,y =-2×(-4)+60=68.4.甲、乙、丙、丁4位同学各自对A ,B 两变量进行回归分析,分别得到散点图与残差平方和i =1n (y i -y ^i )2如下表:哪位同学的试验结果体现拟合A ,B 两变量关系的模型拟合精度高( ) A .甲 B .乙 C .丙D .丁解析:选D 根据线性相关的知识,散点图中各样本点条状分布越均匀,同时保持残差平方和越小(对于已经获取的样本数据,R 2的表达式中 i =1n(y i -y )2为确定的数,则残差平方和越小,R 2越大),由回归分析建立的线性回归模型的拟合效果越好,由试验结果知丁要好些.故选D .5.在研究两个变量的相关关系时,观察散点图发现样本点集中于某一条指数曲线y =e bx+a的周围,令z ^=ln y ,求得回归直线方程为z ^=0.25x -2.58,则该模型的回归方程为________.解析:因为z ^=0.25x -2.58,z ^=ln y ,所以y =e 0.25x -2.58. 答案:y =e 0.25x -2.586.调查了某地若干户家庭的年收入x (单位:万元)和年饮食支出y (单位:万元),调查显示年收入x 与年饮食支出y 具有线性相关关系,并由调查数据得到y 对x 的回归直线方程:y ^=0.254x +0.321.由回归直线方程可知,家庭年收入每增加1万元,年饮食支出平均增加________万元.解析:以x +1代x ,得y ^=0.254(x +1)+0.321,与y ^=0.254x +0.321相减可得,年饮食支出平均增加0.254万元.答案:0.2547.下表是某年美国旧轿车价格的调查资料.解:设x表示轿车的使用年数,y表示相应的平均价格,作出散点图.由散点图可以看出y与x具有指数关系,令z=ln y,变换得作出散点图:由图可知各点基本上处于一直线,由表中数据可求出线性回归方程:^=8.166-0.298x.z因为旧车的平均价格与使用年数具有指数关系,其非线性回归方程为y^=e8.166-0.298x.8.某公司利润y(单位:千万元)与销售总额x(单位:千万元)之间有如下对应数据:(1)画出散点图;(2)求回归直线方程;(3)估计销售总额为24千万元时的利润.解:(1)散点图如图:(2)列下表,并利用科学计算器进行有关计算.于是b^=346.3-7×21×2.13 447-7×212≈0.104.a^=2.1-0.104×21=-0.084,因此回归直线方程为y^=0.104x-0.084.(3)当x=24时,y=0.104×24-0.084=2.412(千万元).。
2018-2019学年高中数学人教A版选修2-1检测:课时跟踪检测(一) 命 题 Word版含解析
姓名,年级:时间:课时跟踪检测(一) 命题层级一学业水平达标1.下列语句不是命题的有( )①若a>b,b>c,则a〉c;②x〉2;③3〈4;④函数y=a x(a>0,且a≠1)在R上是增函数.A.0个B.1个C.2个D.3个解析:选C ①③是可以判断真假的陈述句,是命题;②④不能判断真假,不是命题.2.已知命题“非空集合M中的元素都是集合P中的元素”是假命题,那么下列命题中真命题的个数为()①M中的元素都不是P的元素;②M中有不属于P的元素;③M中有属于P的元素;④M中的元素不都是P的元素.A.1 B.2C.3 D.4解析:选B ①③错误;②④正确.3.给出命题“方程x2+ax+1=0没有实数根”,则使该命题为真命题的a的一个值可以是( )A.4 B.2C.0 D.-3解析:选C 方程无实根时,应满足Δ=a2-4〈0.故a=0时适合条件.4.下列命题中,为真命题的是()A.对角线相等的四边形是矩形B.若一个球的半径变为原来的2倍,则其体积变为原来的8倍C.若两组数据的平均数相等,则它们的标准差也相等D.直线x+y+1=0与圆x2+y2=1相切解析:选B 等腰梯形对角形相等,不是矩形,故A中命题是假命题;由球的体积公式可知B中命题为真命题;C中命题为假命题,如“3,3,3”和“2,3,4”的平均数相等,但标准差显然不相等;圆x2+y2=1的圆心(0,0)到直线x+y+1=0的距离d=错误!〈1,故直线与圆相交,所以D中命题为假命题.5.给出下列命题:①若直线l⊥平面α,直线m⊥平面α,则l⊥m;②若a,b都是正实数,则a+b≥2错误!;③若x2>x,则x>1;④函数y=x3是指数函数.其中假命题的个数为()A.1 B.2C.3 D.4解析:选C ①中,显然l∥m或l与m重合,所以①是假命题;由基本不等式,知②是真命题;③中,由x2>x,得x〈0或x〉1,所以③是假命题;④中,函数y=x3是幂函数,不是指数函数,所以④是假命题.故选C.6.下列语句中是命题的有________(填序号),其中是真命题的有________(填序号).①垂直于同一条直线的两条直线必平行吗?②一个数不是正数就是负数;③大角所对的边大于小角所对的边;④△ABC中,若∠A=∠B,则sin A=sin B;⑤求证方程x2+x+1=0无实根.解析:①疑问句.没有对垂直于同一条直线的两条直线是否平行作出判断,不是命题;②是假命题,0既不是正数也不是负数;③是假命题,没有考虑在同一个三角形内;④是真命题;⑤祈使句,不是命题.答案:②③④④7.给出下列命题:①22 340能被3或5整除;②不存在x∈R,使得x2+x+1<0;③对任意的实数x,均有x+1〉x;④方程x2-2x+3=0有两个不等的实根.其中假命题有________.(填序号)解析:易知①②③为真命题;④中Δ=4-12〈0,方程x2-2x+3=0无实根,因而④为假命题.答案:④8.若命题“ax2-2ax-3〉0不成立”是真命题,则实数a的取值范围是________.解析:∵ax2-2ax-3>0不成立,∴ax2-2ax-3≤0恒成立.当a=0时,-3≤0恒成立;当a≠0时,则有错误!解得-3≤a<0.综上,-3≤a≤0。
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课时跟踪检测(一)变化率问题导数的概念
层级一学业水平达标
1.如果一个函数的瞬时变化率处处为0,则这个函数的图象是() A.圆B.抛物线
C.椭圆D.直线
解析:选D当f(x)=b时,瞬时变化率li m
△x-0Δy
Δx
=li m
△x-0
b-b
Δx
=0,所以f(x)的图象为一
条直线.
2.设函数y=f(x)=x2-1,当自变量x由1变为1.1时,函数的平均变化率为() A.2.1 B.1.1
C.2 D.0
解析:选A Δy
Δx
=
f(1.1)-f(1)
1.1-1
=0.21
0.1
=2.1.
3.设函数f(x)在点x0附近有定义,且有f(x0+Δx)-f(x0)=aΔx+b(Δx)2(a,b为常数),则()
A.f′(x)=a B.f′(x)=b
C.f′(x0)=a D.f′(x0)=b
解析:选C f′(x0)=li m
△x-0f(x0+Δx)-f(x0)
Δx
=li m
△x-0
(a+b·Δx)=a.
4.如果质点A按照规律s=3t2运动,则在t0=3时的瞬时速度为() A.6B.18
C.54D.81
解析:选B∵s(t)=3t2,t0=3,
∴Δs=s(t0+Δt)-s(t0)=3(3+Δt)2-3·32=18Δt+3(Δt)2.∴Δs
Δt =18+3Δt.∴li m
△x-0
Δs
Δt
=li m
△x-0
(18+3Δt)=18,故应选B.
5.已知f(x)=x2-3x,则f′(0)=()
A.Δx-3 B.(Δx)2-3Δx C.-3 D.0
解析:选C f′(0)=li m
△x-0(0+Δx)2-3(0+Δx)-02+3×0
Δx
=li m △x -0 (Δx )2-3Δx
Δx =li m △x -0 (Δx -3)=-3.故选C.
6.设f (x )=ax +4,若f ′(1)=2,则a =________. 解析:∵f ′(1)=li m △x -0 f (1+Δx )-f (1)
Δx
=li m △x -0 a (1+Δx )+4-(a +4)
Δx =a ,∴a =2.
答案:2
7.汽车行驶的路程s 和时间t 之间的函数图象如图,在时间段[t 0,t 1],
[t 1,t 2],[t 2,t 3]上的平均速度分别为v 1,v 2,v 3,则三者的大小关系为________.
解析:v 1=k OA ,v 2=k AB ,v 3=k BC , 由图象知k OA <k AB <k BC . 答案:v 1<v 2<v 3
8.球的半径从1增加到2时,球的体积平均膨胀率为______. 解析:∵Δy =43π×23-43π×13=28π
3,
∴Δy Δx =28π3
2-1=28π
3. 答案:
28π
3 9.质点按规律s (t )=at 2+1做直线运动(s 单位:m ,t 单位:s).若质点在t =2时的瞬时速度为8 m/s ,求常数a 的值.
解:∵Δs =s (2+Δt )-s (2)=[a (2+Δt )2+1]-(a ×22+1)=4a Δt +a (Δt )2,∴Δs
Δt =4a +a Δt ,
∴在t =2时,瞬时速度为li m △x -
Δs
Δt
=4a,4a =8,∴a =2. 10.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧
-1x ,x >0,1+x 2,x ≤0求f ′(4)·f ′(-1)的值. 解:当x =4时,Δy =-
14+Δx
+1
4
=12-14+Δx
=
4+Δx -22
4+Δx
=
Δx
2
4+Δx (
4+Δx +2).
∴Δy Δx =1
24+Δx (
4+Δx +2)
.
∴li m Δx →
Δy
Δx =li m Δx →0 1
2
4+Δx (
4+Δx +2)
=
12×4×(4+2)=1
16
.
∴f ′(4)=1
16
.
当x =-1时,Δy Δx =f (-1+Δx )-f (-1)
Δx
=1+(-1+Δx )2-1-(-1)2
Δx
=Δx -2,
由导数的定义,得f ′(-1)=li m Δx →
(Δx -2)=-2, ∴f ′(4)·f ′(-1)=116×(-2)=-18
.
层级二 应试能力达标
1.已知函数f (x )=2x 2-4的图象上一点(1,-2)及邻近一点(1+Δx ,-2+Δy ),则Δy
Δx
等于( )
A .4
B .4x
C .4+2Δx
D .4+2(Δx )2
解析:选C Δy Δx =f (1+Δx )-f (1)Δx =2(1+Δx )2-4+2Δx =2(Δx )2
+4Δx
Δx
=2Δx +4.
2.甲、乙两人走过的路程s 1(t ),s 2(t )与时间t 的关系如图,则在[0,
t 0]这个时间段内,甲、乙两人的平均速度v 甲,v 乙的关系是( )
A .v 甲>v 乙
B .v 甲<v 乙
C .v 甲=v 乙
D .大小关系不确定
解析:选B 设直线AC ,BC 的斜率分别为k AC ,k BC ,由平均变化率的几何意义知,s 1(t )
在[0,t 0]上的平均变化率v 甲=k AC ,s 2(t )在[0,t 0]上的平均变化率v 乙=k BC .因为k AC <k BC ,所以v 甲<v 乙.
3.若可导函数f (x )的图象过原点,且满足li m Δx →
f (Δx )
Δx
=-1,则f ′ (0)=( ) A .-2 B .-1 C .1
D .2
解析:选B ∵f (x )图象过原点,∴f (0)=0, ∴f ′(0)=li m Δx →0 f (0+Δx )-f (0)Δx =li m Δx →0 f (Δx )
Δx =-1,
∴选B.
4.已知f (x )=2x ,且f ′(m )=-1
2,则m 的值等于( )
A .-4
B .2
C .-2
D .±2
解析:选D f ′(x )=li m △x -
f (x +Δx )-f (x )Δx =-2x 2,于是有-2m 2=-1
2
, m 2=4,解得m
=±2.
5.已知函数f (x )=-x 2+x 在区间[t,1]上的平均变化率为2,则t =________. 解析:∵Δy =f (1)-f (t )=(-12+1)-(-t 2+t )=t 2-t ,
∴Δy Δx =t 2
-t 1-t =-t .又∵Δy Δx
=2,∴t =-2. 答案:-2
6.一物体的运动方程为s =7t 2+8,则其在t =________时的瞬时速度为1.
解析:Δs Δt =7(t 0+Δt )2+8-(7t 2
0+8)
Δt
=7Δt +14t 0,
当li m Δx →
(7Δt +14t 0)=1时,t =t 0=1
14
. 答案:
114
7.枪弹在枪筒中运动可以看作匀加速运动,如果它的加速度是5.0×105 m/s 2,枪弹从枪口射出时所用时间为1.6×10-
3 s ,求枪弹射出枪口时的瞬时速度.
解:位移公式为s =1
2
at 2,
∵Δs =12a (t 0+Δt )2-12at 20=at 0Δt +12
a (Δt )2
, ∴Δs Δt =at 0+12a Δt ,∴li m Δx →0 Δs Δt =li m Δx →0 ⎝⎛⎭⎫at 0+12a Δt =at 0, 已知a =5.0×105m /s 2,t 0=1.6×10-3s ,∴at 0=800 m/s. 所以枪弹射出枪口时的瞬时速度为800 m/s.
8.设函数f (x )在x 0处可导,求下列各式的值. (1) li m Δx →
f (x 0-m Δx )-f (x 0)
Δx
;
(2li m Δx →
f (x 0+4Δx )-f (x 0+5Δx )
Δx
.
解:(1) li m Δx →0
f (x 0-m Δx )-f (x 0)
Δx
=-m li m Δx →0 f (x 0-m Δx )-f (x 0)
-m Δx =-mf ′(x 0).
(2)原式
=li m Δx →0 f (x 0+4Δx )-f (x 0)-[f (x 0+5Δx )-f (x 0)]Δx
=li m Δx →0 f (x 0+4Δx )-f (x 0)Δx -li m Δx →0 f (x 0+5Δx )-f (x 0)
Δx
=4li m Δx →0 f (x 0+4Δx )-f (x 0)4Δx -5li m Δx →0 f (x 0+5Δx )-f (x 0)
5Δx
=4f ′(x 0)-5f ′(x 0)=-f ′(x 0).。