【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教B版,选修2-2)练习:1.4 第1课时]
成才之路高中数学人教B,选修22练习: 第1课时
第一章 1.4 第1课时一、选择题1.在求由x =a ,x =b (a <b ),y =0及y =f (x )(f (x )≥0)围成的曲边梯形的面积S 时,在区间[a ,b ]上等间隔地插入n -1个分点,分别过这些分点作x 轴的垂线,把曲边梯形分成n 个小曲边梯形,下列结论中正确的个数是( )①n 个小曲边梯形的面积和等于S ; ②n 个小曲边梯形的面积和小于S ; ③n 个小曲边梯形的面积和大小S ;④n 个小曲边梯形的面积和与S 之间的大小关系不确定 A .1 B .2 C .3 D .4[答案] A[解析] 只有①正确.故选A.2.求由曲线y =e x ,直线x =2,y =1围成的曲边梯形的面积时,若选择x 为积分变量,则积分区间为( )A .[0,e 2]B .[0,2]C .[1,2]D .[0,1][答案] B[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =e xy =1可得⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =1.所以积分区间为[0,2].故选B.3.⎠⎛011d x 的值为( )A .0B .1 C.12 D .2[答案] B[解析] 由定积分的几何意义可得⎠⎛011d x 是由x =0,x =1,y =0和y =1围成的矩形的面积.4.计算f (x )=x 2在[0,1]上的定积分时,有下列说法:①在0到1之间插入n -1个分点,将区间[0,1]n 等分,过每个分点作x 轴的垂线,将曲边三角形分成n 个小曲边梯形(或三角形),这n 个小曲边梯形的面积和等于原曲边形面积的和;②当n 很大时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值可以用f ⎝⎛⎭⎫i -1n 近似代替; ③当n 很大时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值可以用f ⎝⎛⎭⎫i n 近似代替; ④当n 很大时,用f ⎝⎛⎭⎫i -1n 与f ⎝⎛⎭⎫i n 代替f (x )在⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值,得到的积分和不相等,因而求得的积分值也不相等.其中正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4[答案] C [解析] 用f ⎝⎛⎭⎪⎫i -1n 与f ⎝⎛⎭⎫i n 近似代替f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 上的值得到的积分和是不相等的,但当n →∞时其积分和的极限值相等,都等于f (x )在[0,1]上的定积分.故选C.5.下列积分值等于1的积分是( ) A.⎠⎛01x d xB .⎠⎛01(x +1)d xC.⎠⎛011d xD .⎠⎛0112d x[答案] C[解析] ⎠⎛011d x 的几何意义是由直线x =0,x =1, y =0和y =1围成平面图形的面积,其值为1.故选C.6.设f (x )在[a ,b ]上连续,将[a ,b ]n 等分,在每个小区间上任取ξi ,则⎠⎛ab f (x )d x 是( )A.lim n →+∞∑i =0n -1f (ξi ) B .lim n →+∞∑i =0n -1f (ξi)·b -an C.lim n →+∞∑i =0n -1f (ξi )·ξi D .lim n →+∞∑i =0n -1f (ξi )·(ξi +1-ξi ) [答案] B[解析] 由定积分的定义可知B 正确.7.设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若⎠⎛01f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为( )A.33B .32C.34D .1[答案] A8.下列命题不正确的是( )A .若f (x )是连续的奇函数,则⎠⎛-aa f (x )d x =0B .若f (x )是连续的偶函数,则⎠⎛-aa f (x )d x =2⎠⎛0a f (x )d xC .若f (x )在[a ,b ]上连续且恒正,则⎠⎛ab f (x )d x >0D .若f (x )在[a ,b ]上连续且⎠⎛ab f (x )d x >0,则f (x )在[a ,b ]上恒正[答案] D[解析] 对于A :因为f (x )是奇函数,所以图象关于原点对称,所以x 轴上方的面积和x 轴下方的面积相等,故积分是0,所以A 正确,对于B :因为f (x )是偶函数,所以图象关于y 轴对称,故图象都在x 轴下方或上方且面积相等,故B 正确,C 显然正确.D 选项中f (x )也可以小于0,但必须有大于0的部分,且f (x )>0的曲线围成的面积比f (x )<0的曲线围成的面积大.故选D.二、填空题9.lim n →+∞ ⎝⎛⎭⎫1n +2n +…+n +1n ·1n 写成定积分是________. [答案] ⎠⎛01x d x10.已知⎠⎛02f (x )d x =3,则⎠⎛02[f (x )+6]d x =________.[答案] 1511.定积分⎠⎛243d x 的几何意义是________.[答案] 由直线x =2,x =4,y =0和y =3所围成的矩形的面积 三、解答题12.用定积分表示下列阴影部分的面积(不要求计算).[解析] 由曲线所围成的区域图形一、选择题1.当n 很大时,函数f (x )=x 2在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值,可以用________近似代替.( )A .f ⎝⎛⎭⎫1nB .f ⎝⎛⎭⎫2nC .f ⎝⎛⎭⎫i nD .f (0)[答案] C2.在“近似代替”中,函数f (x )在区间[x i ,x i +1]上的近似值等于( ) A .只能是左端点的函数值f (x i ) B .只能是右端点的函数值f (x i +1)C .可以是该区间内任一点函数值f (ξi )(ξ∈[x i ,x i +1])D .以上答案均不正确 [答案] C3.设连续函数f (x )>0,则当a <b 时,定积分⎠⎛ab f (x )d x ( )A .一定为正B .一定为负C .当0<a <b 时为正,当a <b <0时为负D .以上结论都不对 [答案] A [解析] ∵f (x )>0, ∴曲边梯形在x 轴上方, ∴⎠⎛ab f (x )d x >0.故选A.4.(2014·太原模拟)已知t >0,若⎠⎛0t (2x -2)d x =8,则t =( )A .1B .-2C .-2或4D .4[答案] D[解析] 作出函数f (x )=2x -2的图象与x 轴交于点A (1,0),与y 轴交于点B (0,-2),易求得S △OAB =1,∵⎠⎛0t (2x -2)d x =8,且⎠⎛01(2x -2)d x =-1,∴t >1,∴S △AEF =12|AE ||EF |=12×(t -1)(2t -2)=(t -1)2=9,∴t =4,故选D.二、填空题5.正弦曲线y =sin x 在[0,2π]上的一段曲线与x 轴所围成平面图形的面积用定积分可表示为________.[答案] ∫2π0|sin x |d x6.已知⎠⎛a b f (x )d x =6,则⎠⎛ab 6f (x )d x 等于________.[答案] 367.已知⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x =18,⎠⎛a b g (x )d x =10,则⎠⎛ab f (x )d x 等于________.[答案] 8 三、解答题8.利用定积分的几何意义求: (1)⎠⎛-22 4-x 2d x ;(2)⎠⎛011-x 2d x .[解析] (1)被积函数的曲线是圆心在原点,半径为2的半圆周,由定积分的几何意义知此积分计算的是半圆的面积,∴有⎠⎛2-24-x 2d x =π·222=2π. (2)∵被积函数为y =1-x 2,其表示的曲线为以原点为圆心,1为半径的四分之一圆,由定积分的几何意义可知所求的定积分即为四分之一圆的面积.∴⎠⎛011-x 2d x =14π·12=14π.9.求⎠⎛01x 3d x 的值.[解析] (1)分割0<1n <2n <…<n -1n <n n =1. (2)求和⎝⎛⎭⎫1n 3·1n +⎝⎛⎭⎫2n 3·1n +…+⎝⎛⎭⎫n n 3·1n . =∑i =1n ⎝⎛⎭⎫i n 3·1n =1n 4∑i =1n i 3=1n 4·⎣⎢⎡⎦⎥⎤n (n +1)22 =(n +1)24n 2.(3)取极限lim n →∞ (n +1)24n 2=14lim n →∞ ⎝⎛⎭⎫1+1n 2=14. ∴⎠⎛01x 3d x =14.。
【成才之路】高中数学 知能基础测试 新人教B版选修2-2
【成才之路】2014-2015学年高中数学 知能基础测试 新人教B版选修2-2时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.曲线y =12x 2-2x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32 处的切线的倾斜角为( ) A .-1 B .45° C .-45° D .135°[答案] D[解析] y ′=x -2,所以斜率k =1-2=-1,因此倾斜角为135°.故选D. 2.下列求导运算正确的是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x ′=1+3x2B .(log 2x )′=1x ln2C .(3x )′=3x·log 3e D .(x 2cos x )′=-2x sin x[答案] B[解析] ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x ′=1-3x2,所以A 不正确;(3x )′=3x ln3,所以C 不正确;(x 2cos x )′=2x cos x +x 2·(-sin x ),所以D 不正确;(log 2x )′=1x ln2,所以B 对.故选B. 3.如图,一个正五角星薄片(其对称轴与水面垂直)匀速地升出水面,记t 时刻五角星露出水面部分的图形面积为S (t )(S (0)=0),则导函数y =S ′(t )的图像大致为( )[答案] A[解析] 由图象知,五角星露出水面的面积的变化率是增→减→增→减,其中恰露出一个角时变化不连续,故选A.4.已知f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则a 的取值范围为( )A .-1<a <2B .-3<a <6C .a <-1或a >2D .a <-3或a >6[答案] D[解析] f ′(x )=3x 2+2ax +a +6.因为f (x )既有极大值又有极小值,所以Δ>0,即4a 2-4×3×(a +6)>0,即a 2-3a -18>0,解得a >6或a <-3.故选D.5.(2014·山东理,6)直线y =4x 与曲线y =x 3在第一象限内围成的封闭图形的面积为( )A .2 2B .4 2C .2D .4[答案] D [解析] 如图所示由⎩⎪⎨⎪⎧y =4x ,y =x 3.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =8,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =-8.∴第一象限的交点坐标为(2,8)由定积分的几何意义得S =⎠⎛02(4x -x 3)dx =(2x 2-x 44)|20=8-4=4.6.(2014·黄山模拟)已知f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0=( ) A .e 2B .e C.ln22D .ln2[答案] B[解析] f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=ln x +1, 由f ′(x 0)=2,得ln x 0+1=2,解得x 0=e.7.(2013·北师大附中高二期中)函数y =ln xx的导数为( )A .y ′=1xB .y ′=ln x -1x 2C .y ′=-1x2D .y ′=1-ln xx2[答案] D[解析] y ′=xx -xx ′x 2=1-ln x x 2.8.函数f (x )=x 3-2x +3的图象在x =1处的切线与圆x 2+y 2=8的位置关系是( ) A .相切B .相交且过圆心C .相交但不过圆心D .相离[答案] C[解析] 切线方程为y -2=x -1,即x -y +1=0.圆心到直线的距离为12=22<22,所以直线与圆相交但不过圆心.故选C.9.f ′(x )是f (x )的导函数,f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象可能是( )[答案] D[解析] 由图可知,当b >x >a 时,f ′(x )>0,故在[a ,b ]上,f (x )为增函数.且又由图知f ′(x )在区间[a ,b ]上先增大后减小,即曲线上每一点处切线的斜率先增大再减小,故选D.10.曲线y =e 12x 在点(4,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.92e 2 B .4e 2C .2e 2D .e 2[答案] D[解析] ∵y ′=12e x2,∴在点(4,e 2)处的切线方程为y =12e 2x -e 2,令x =0得y =-e 2,令y =0得x =2, ∴围成三角形的面积为e 2.故选D.11.(2014·天门市调研)已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x -b )2+c 的图象如图所示,则函数f (x )的图象可能是()[答案] D[解析] 由导函数图象可知,当x <0时,函数f (x )递减,排除A ,B ;当0<x <x 1时,f ′(x )>0,函数f (x )递增.因此,当x =0时,f (x )取得极小值,故选D.12.(2013·泰安一中高二段测)已知函数f (x )的导函数的图象如图所示,若△ABC 为锐角三角形,则一定成立的是( )A .f (sin A )>f (cosB ) B .f (sin A )<f (cos B )C .f (sin A )>f (sin B )D .f (cos A )<f (cos B ) [答案] A[解析] 由导函数图象可知,x >0时,f ′(x )>0,即f (x )单调递增,又△ABC 为锐角三角形,则A +B >π2,即π2>A >π2-B >0,故sin A >sin(π2-B )>0,即sin A >cos B >0,故f (sin A )>f (cos B ),选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分.将正确答案填在题中横线上) 13.经过点(2,0)且与曲线y =1x相切的直线方程为______________.[答案] x +y -2=0[解析] 设切点为⎝⎛⎭⎪⎫x 0,1x 0,则1x 0x 0-2=-1x 20,解得x 0=1,所以切点为(1,1),斜率为-1,直线方程为x +y -2=0.14.若函数f (x )=ax 2-1x在(0,+∞)上为增函数,则实数a 的取值范围是________.[答案] a ≥0[解析] f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫ax -1x ′=a +1x2,由题意得,a +1x2≥0对x ∈(0,+∞)恒成立,即a ≥-1x2,x ∈(0,+∞)恒成立.∴a ≥0.15.(2014·湖北重点中学高二期中联考)已知函数f (x )=13ax 3+12ax 2-2ax +2a +1的图象经过四个象限,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-65,-316)[解析] f ′(x )=ax 2+ax -2a =a (x -1)(x +2), 由f (x )的图象经过四个象限知,若a >0,则⎩⎪⎨⎪⎧f-,f,此时无解;若a <0,则⎩⎪⎨⎪⎧f-,f,∴-65<a <-316,综上知,-65<a <-316.16.(2014·泉州实验中学期中)已知函数f (x )=x 3-3x ,若过点A (1,m )(m ≠-2)可作曲线y =f (x )的三条切线,则实数m 的取值范围为________.[答案] (-3,-2)[解析] f ′(x )=3x 2-3,设切点为P (x 0,y 0),则切线方程为y -(x 30-3x 0)=(3x 20-3)(x -x 0),∵切线经过点A (1,m ),∴m -(x 30-3x 0)=(3x 20-3)(1-x 0),∴m =-2x 30+3x 20-3,m ′=-6x 20+6x 0,∴当0<x 0<1时,此函数单调递增,当x 0<0或x 0>1时,此函数单调递减,当x 0=0时,m =-3,当x 0=1时,m =-2,∴当-3<m <-2时,直线y =m 与函数y =-2x 30+3x 20-3的图象有三个不同交点,从而x 0有三个不同实数根,故过点A (1,m )可作三条不同切线,∴m 的取值范围是(-3,-2).三、解答题(本大题共6个小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本题满分12分)设函数f (x )=ln x +ln(2-x )+ax (a >0). (1)当a =1时,求f (x )的单调区间;(2)若f (x )在(0,1]上 的最大值为12,求a 的值.[解析] 函数f (x )的定义域为(0,2),f ′(x )=1x -12-x+a ,(1)当a =1时,f ′(x )=-x 2+2x -x ,∴当x ∈(0,2)时,f ′(x )>0,当x ∈(2,2)时,f ′(x )<0,所以f (x )的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,2);(2)当x ∈(0,1]时,f ′(x )=2-2xx -x+a >0,即f (x )在(0,1]上单调递增,故f (x )在(0,1]上的最大值为f (1)=a ,因此a =12.18.(本题满分12分)(2014·韶关市曲江一中月考)已知函数f (x )=ax 3+cx +d (a ≠0)是R 上的奇函数,当x =1时,f (x )取得极值-2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数f (x )的单调区间和极大值;(3)证明:对任意x 1、x 2∈(-1,1),不等式|f (x 1)-f (x 2)|<4恒成立. [解析] (1)∵f (x )是R 上的奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),即-ax 3-cx +d =-ax 3-cx -d ,∴d =-d , ∴d =0(或由f (0)=0得d =0). ∴f (x )=ax 3+cx ,f ′(x )=3ax 2+c , 又当x =1时,f (x )取得极值-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f =-2,f =0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +c =-2,3a +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =-3.∴f (x )=x 3-3x .(2)f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1),令f ′(x )=0,得x =±1, 当-1<x <1时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;∴函数f (x )的递增区间是(-∞,-1)和(1,+∞);递减区间为(-1,1). 因此,f (x )在x =-1处取得极大值,且极大值为f (-1)=2.(3)由(2)知,函数f (x )在区间[-1,1]上单调递减,且f (x )在区间[-1,1]上的最大值为M =f (-1)=2.最小值为m =f (1)=-2.∴对任意x 1、x 2∈(-1,1),|f (x 1)-f (x 2)|<M -m =4成立.即对任意x 1、x 2∈(-1,1),不等式|f (x 1)-f (x 2)|<4恒成立.19.(本题满分12分)求定积分⎠⎛-11f (x )d x ,其中f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin x -1xx 2x .[解析] ⎠⎛-11 f (x )d x =⎠⎛-10 f (x )d x +⎠⎛01f (x )d x=⎠⎛-11 (sin x -1)d x +⎠⎛01x 2d x =(-cos x -x )|0-1+13x 3|10=cos1-2+13=cos1-53.20.(本题满分12分)已知向量a =(x 2,x +1),b =(1-x ,t ).若函数f (x )=a ·b 在区间(-1,1)上是增函数,求t 的取值范围.[解析] 依定义f (x )=x 2(1-x )+t (x +1)=-x 3+x 2+tx +t ,∴f ′(x )=-3x 2+2x +t .若f (x )在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上有f ′(x )≥0.恒成立.∵f ′(x )≥0⇔t ≥3x 2-2x ,由于g (x )=3x 2-2x 的图象是对称轴为x =13,开口向上的抛物线,故要使t ≥3x 2-2x 在区间(-1,1)上恒成立⇔t ≥g (-1),即t ≥5.而当t ≥5时,f ′(x )在(-1,1)上满足f ′(x )>0, 即f (x )在(-1,1)上是增函数. 故t 的取值范围是t ≥5.21.(本题满分12分)设函数f (x )=2x 3-3(a +1)x 2+6ax +8,其中a ∈R . (1)若f (x )在x =3处取得极值,求常数a 的值; (2)若f (x )在(-∞,0)上为增函数,求a 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=6x 2-6(a +1)x +6a =6(x -a )(x -1). 因f (x )在x =3处取得极值,所以f ′(3)=6(3-a )(3-1)=0,解得a =3. 经检验知当a =3时,x =3为f (x )的极值点. (2)令f ′(x )=6(x -a )(x -1)=0得x 1=a ,x 2=1.当a <0时,若x ∈(-∞,a )∪(1,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,a )和(1,+∞)上为增函数.当0≤a <1时,f (x )在(-∞,0)上为增函数.当a ≥1时,若x ∈(-∞,1)∪(a ,+∞),则f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,1)和(a ,+∞)上为增函数,从而f (x )在(-∞,0)上为增函数. 综上可知,当a ≥0时,f (x )在(-∞,0)上为增函数. 22.(本题满分14分)设函数f (x )=a e x+1a e x+b (a >0). (1)求f (x )在[0,+∞)内的最小值;(2)设曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y =32x ,求a ,b 的值.[解析] (1)f ′(x )=a e x-1a e x, 当f ′(x )>0,即x >-ln a 时,f (x )在(-ln a ,+∞)上递增; 当f ′(x )<0,即x <-ln a 时,f (x )在(-∞,-ln a )上递减.①当0<a <1时,-ln a >0,f (x )在(0,-ln a )上递减,在(-ln a ,+∞)上递增,从而f (x )在[0,+∞)上的最小值为f (-ln a )=2+b ;②当a ≥1时,-ln a ≤0,f (x )在[0,+∞)上递增,从而f (x )在[0,+∞)上的最小值为f (0)=a +1a+b .(2)依题意f ′(2)=a e 2-1a e 2=32, 解得a e 2=2或a e 2=-12(舍去).所以a =2e 2,代入原函数可得2+12+b =3,即b =12.故a =2e 2,b =12.。
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教A版,选修2-2)练习:综合检测]
选修2-2综合检测时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2014·山东鱼台一中高二期中)复平面内,复数(2-i)2对应点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限[答案] D[解析] ∵(2-i)2=4-4i +i 2=3-4i ,∴此复数在复平面内的对应点为(3,-4),故选D. 2.曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是( ) A .y =7x +4 B .y =x -4 C .y =7x +2 D .y =x -2 [答案] D[解析] y ′|x =-1=(4-3x 2)|x =-1=1, ∴切线方程为y +3=x +1,即y =x -2.3.若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f ′(x )的图象是( )[答案] A[解析] ∵f ′(x )=2x +b 为增函数,∴排除B 、D ; 又f (x )的顶点在第四象限, ∴-b2>0,∴b <0,排除C ,故选A.4.(2013·山东嘉祥一中高二期中)曲线y =x 3-3x 和y =x 围成图形的面积为( ) A .4 B .8 C .10 D .9[答案] B[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x 3-3x ,y =x ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =0,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =2,或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =2.∵y =x 3-3x 与y =x 都是奇函数, ∴围成图形的面积为S =2⎠⎛02[x -(x 3-3x )]dx =2⎠⎛02(4x -x 3)dx =2·(2x 2-14x 4)|20=8,故选B. 5.(2013·浙江余姚中学高二期中)已知函数f (x )=sin x +e x +x 2013,令f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n +1=f n ′(x ),则f 2014(x )=( )A .sin x +e xB .cos x +e xC .-sin x +e xD .-cos x +e x[答案] C[解析] f 1(x )=f ′(x )=cos x +e x +2013x 2012,f 2(x )=f 1′(x )=-sin x +e x +2013×2012x 2011,f 3(x )=f 2′(x )=-cos x +e x +2013×2012×2011x 2010,……,∴f 2014(x )=-sin x +e x .6.(2014·贵州湄潭中学高二期中)函数f (x )=3x -4x 3(x ∈[0,1])的最大值是( ) A.12 B .-1 C .0 D .1[答案] D[解析] 由f ′(x )=3-12x 2=0得,x =±12,∵x ∈[0,1],∴x =12,∵当x ∈[0,12],f ′(x )>0,当x ∈[12,1]时,f ′(x )<0,∴f (x )在[0,12]上单调递增,在[12,1]上单调递减,故x =12时,f (x )取到极大值也是最大值,f (12)=3×12-4×(12)3=1,故选D.7.设x =3+4i ,则复数z =x -|x |-(1-i)在复平面上的对应点在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限[答案] B[解析] ∵x =3+4i ,∴|x |=32+42=5, ∴z =3+4i -5-(1-i)=(3-5-1)+(4+1)i =-3+5i.∴复数z 在复平面上的对应点在第二象限,故应选B.8.k 棱柱有f (k )个对角面,则k +1棱柱的对角面个数f (k +1)为( ) A .f (k )+k -1 B .f (k )+k +1 C .f (k )+k D .f (k )+k -2[答案] A[解析] 增加的一条侧棱与其不相邻的k -2条侧棱形成k -2个对角面,而过与其相邻的两条侧棱的截面原来为侧面,现在也成了一个对角面,故共增加了k -1个对角面,∴f (k +1)=f (k )+k -1.故选A.9.(2014·揭阳一中高二期中)函数y =a sin x +13sin3x 在x =π3处有极值,则a 的值为( )A .-6B .6C .-2D .2[答案] D[解析] y ′=a cos x +cos3x ,由条件知,a cos π3+cosπ=0,∴a =2,故选D.10.(2014·淄博市临淄区检测)下列求导运算正确的是( ) A .(2x )′=x ·2x -1B .(3e x )′=3e xC .(x 2-1x )′=2x -1x 2D .(xcos x )′=cos x -x sin x (cos x )2[答案] B[解析] 对于A ,(2x )′=2x ln2;对于B ,(3e x )′=3e x ;对于C ,(x 2-1x )′=2x +1x 2;对于D ,(xcos x )′=cos x +x sin x (cos x )2;综上可知选B.11.利用数学归纳法证明不等式1+12+13+ (1)2n -1<f (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[答案] D[解析] n =k +1时,左边为: 1+12+13+…+12k +1-1=⎝⎛⎭⎫1+12+13+…+12k -1+⎝⎛⎭⎫12k +12k +1+…+12k +2k -1, 故共增加了2k 项,故选D.12.函数f (x )=x 2-2ln x 的单调减区间是( ) A .(0,1]B .[1,+∞)C .(-∞,-1]∪(0,1]D .[-1,0)∪(0,1][答案] A[解析] 函数的定义域为(0,+∞), f ′(x )=2x -2x =2(x +1)(x -1)x,由f ′(x )≤0及x >0得,0<x ≤1,故选A. [点评] 利用导数判断函数单调性的一般步骤①求导数f ′(x );②在函数f (x )的定义域内解不等式f ′(x )>0和f ′(x )<0; ③根据②的结果确定函数f (x )的单调区间.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分.将正确答案填在题中横线上) 13.(2013·山东嘉祥一中高二期中)在等比数列{a n }中,若前n 项之积为T n ,则有T 3n =(T 2nT n)3.那么在等差数列{b n }中,若前n 项之和为S n ,用类比的方法得到的结论是________. [答案] S 3n =3(S 2n -S n )[解析] 由等比数列前n 项积,前2n 项的积,前3n 项的积类比得到等差数列前n 项的和,前2n 项的和,前3n 项的和,由等比数列中(T 2nT n )3类比得等差数列中3(S 2n -S n ),故有S 3n =3(S 2n -S n ).14.已知函数f (x )=x 3+2x 2-ax +1在区间(-1,1)上恰有一个极值点,则实数a 的取值范围是________.[答案] [-1,7)[解析] f ′(x )=3x 2+4x -a ,其图象开口向上,由条件知f ′(-1)·f ′(1)<0,∴(-1-a )(7-a )<0,∴-1<a <7,当a =-1时,f ′(x )=3x 2+4x +1=0,在(-1,1)上恰有一根x =-13,当a =7时,f ′(x )=0在(-1,1)上无实根,∴-1≤a <7.15.(2014·天门市调研)若复数z =21+3i ,其中i 是虚数单位,则|z -|=________.[答案] 1[解析] 因为z =21+3i =2(1-3i )(1+3i )(1-3i )=2(1-3i )4=12-32i ,所以|z -|=(12)2+(-32)2=1. 16.(2013·玉溪一中高三月考)已知不等式1-3x +a <0的解集为(-1,2),则⎠⎛02(1-3x +a )dx=________.[答案] 2-3ln3[解析] 由条件知方程1-3x +a =0的根为-1或2,∴a =1.∴⎠⎛02(1-3x +a )dx =⎠⎛02(1-3x +1)dx = |[x -3ln (x +1)]20=2-3ln3.三、解答题(本大题共6个小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)(2014·洛阳市高二期中)已知z 1、z 2为复数,i 为虚数单位,z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0,z 2+3z 2-3为纯虚数,z 1、z 2在复平面内对应的点分别为P 、Q .(1)求点P 的轨迹方程; (2)求点Q 的轨迹方程; (3)写出线段PQ 长的取值范围.[解析] (1)设z 1=x +y i ,(x 、y ∈R ),由z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0得x 2+y 2+6x +5=0,整理得(x +3)2+y 2=4,∴点P 的轨迹方程为(x +3)2+y 2=4. (2)设z 2=x +y i ,(x 、y ∈R ), z 2+3z 2-3=x +3+y i x -3+y i =x 2+y 2-9-6y i(x -3)2+y 2, ∵z 2+3z 2-3为纯虚数,∴x 2+y 2=9且y ≠0, ∴点Q 的轨迹方程为x 2+y 2=9(y ≠0). (3)PQ 长的取值范围是[0,8). ∵两圆相交,∴PQ 长的最小值为0,又两圆圆心距为3,两圆半径分别为2和3,∴PQ 长的最大值为8,但点Q 的轨迹方程中y ≠0,∴|PQ |<8,∴线段PQ 长的取值范围是[0,8).[点评] 第(3)问要求“写出线段PQ 长的取值范围”可以不写解答过程.18.(本题满分12分)(2014·四川文,21)已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a 、b ∈R ,e =2.71828…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间[0,1]上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,证明:e -2<a <1. [解析] (1)由f (x )=e x -ax 2-bx -1,有g (x )=f ′(x )=e x -2ax -b . 所以g ′(x )=e x -2a .当x ∈[0,1]时,g ′(x )∈[1-2a ,e -2a ].当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在[0,1]上单调递增.因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在[0,1]上单调递减,因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b ; 当12<a <e2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1).所以函数g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增. 于是,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 综上所述,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ;当12<a <e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b 当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b .(2)设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知, f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减. 则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1.同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2,所以g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点. 由(1)知,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点.当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点.所以12<a <e 2.此时g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增. 因此x 1∈(0,ln(2a )],x 2∈(ln(2a ),1),必有 g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0. 由f (1)=0有a +b =e -1<2,有 g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0. 解得e -2<a <1.所以,函数f (x )在区间(0,1)内有零点时,e -2<a <1.19.(本题满分12分)先观察不等式(a 21+a 22)(b 21+b 22)≥(a 1b 1+a 2b 2)2(a 1、a 2、b 1、b 2∈R )的证明过程:设平面向量α=(a 1,b 1),β=(a 2,b 2),则|α|=a 21+b 21,|β|=a 22+b 22,α·β=a 1a 2+b 1b 2. ∵|α·β|≤|α|·|β|,∴|a 1a 2+b 1b 2|≤a 21+b 21·a 22+b 22, ∴(a 1a 2+b 1b 2)2≤(a 21+b 21)(a 22+b 22),再类比证明:(a 21+b 21+c 21)(a 22+b 22+c 22)≥(a 1a 2+b 1b 2+c 1c 2)2.[分析] 把平面向量类比推广到空间向量可以证明.[解析] 设空间向量α=(a 1,b 1,c 1),β=(a 2,b 2,c 2),则|α|=a 21+b 21+c 21,|β|=a 22+b 22+c 22,α·β=a 1a 2+b 1b 2+c 1c 2, ∵|α·β|≤|α|·|β|, ∴|a 1a 2+b 1b 2+c 1c 2|≤a 21+b 21+c 21·a 22+b 22+c 22,∴(a 1a 2+b 1b 2+c 1c 2)2≤(a 21+b 21+c 21)(a 22+b 22+c 22).20.(本题满分12分)设函数f (x )=sin x -cos x +x +1,0<x <2π,求函数f (x )的单调区间与极值.[解析] f ′(x )=cos x +sin x +1=2sin(x +π4)+1 (0<x <2π),令f ′(x )=0,即sin(x +π4)=-22,解之得x =π或x =32π.x ,f ′(x )以及f (x )变化情况如下表:∴f (x )的单调增区间为(0,π)和(32π,2π),单调减区间为(π,32π).f 极大(x )=f (π)=π+2,f 极小(x )=f (32π)=3π2.21.(本题满分12分)(2013·海淀区高二期中)已知点列A n (x n,0),n ∈N *,其中x 1=0,x 2=a (a >0),A 3是线段A 1A 2的中点,A 4是线段A 2A 3的中点,…A n 是线段A n -2A n -1的中点,….(1)写出x n 与x n -1、x n -2之间的关系式(n ≥3);(2)设a n =x n +1-x n ,计算a 1、a 2、a 3,由此推测数列{a n }的通项公式,并加以证明. [解析] (1)由题意,当n ≥3时,x n =12(x n -1+x n -2)(2)x 1=0,x 2=a ,x 3=12(x 2+x 1)=a 2,x 4=12(x 3+x 2)=3a4,∴a 1=x 2-x 1=a ,a 2=x 3-x 2=-a 2,a 3=x 4-x 3=a4,推测a n =a(-2)n -1.方法一证明:对于任意n ∈N *,a n =x n +1-x n ,a n +1=x n +2-x n +1=12(x n +1+x n )-x n +1=-12(x n +1-x n )=-12a n ,又∵a 1=a >0,∴{a n }是以a 为首项,以-12为公比的等比数列.故a n =a ·(-12)n -1=a(-2)n -1. 方法二下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=a =a ·(-12)1-1,结论a n =a (-2)n -1成立. ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N )时,a n =a (-2)n -1成立,即a k=a ·(-12)k -1, 则当n =k +1时,a k +1=x k +2-x k +1=x k +x k +12-x k +1=x k -x k +12=-12a k =(-12)·a ·(-12)k -1=a ·(-12)(k +1)-1,所以n =k +1时,a n =a(-2)n -1成立. 由①②可知,数列{a n }的通项公式为a n =a ·(-12)n -1,n ∈N *.22.(本题满分14分)(2014·贵州湄潭中学高二期中)设函数f (x )=x ln x . (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[18,12]上的最大值和最小值.[解析] (1)由题意知,函数的定义域为(0,+∞). ∵f (x )=x ln x ,∴f ′(x )=ln x +1, 令f ′(x )=0,得x =1e ,令f ′(x )>0,得x >1e ,令f ′(x )<0,得0<x <1e,∴f (x )的单调递增区间为(1e ,+∞),单调递减区间为(0,1e ).(2)∵f (18)=18ln 18=38ln 12,f (12)=12ln 12, f (1e )=1e ln 1e =-1e,又12ln 12<38ln 12, ∴求f (x )在区间[18,12]的最大值为38ln 12,最小值为-1e.一、选择题1.i 是虚数单位,复数z =2+3i-3+2i 的虚部是( )A .0B .-1C .1D .2[答案] B[解析] z =2+3i -3+2i =(2+3i )(-3-2i )(-3+2i )(-3-2i )=-6-9i -4i +613=-i ,∴z 的虚部是-1.2.设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +3=0垂直,则a =( )A .-2B .-12C .12D .2[答案] A[解析] y ′=-2(x -1)2,y ′|x =3=-12, ∵(-12)·(-a )=-1,∴a =-2.3.用数学归纳法证明等式1+2+3+…+(n +3)=(n +3)(n +4)2(n ∈N *)时,验证n =1,左边应取的项是( )A .1B .1+2C .1+2+3D .1+2+3+4[答案] D[解析] 当n =1时,左=1+2+…+(1+3)=1+2+…+4,故应选D.4.(2013·辽宁实验中学高二期中)三次函数当x =1时有极大值4,当x =3时有极小值0,且函数过原点,则此函数是( )A .y =x 3+6x 2+9xB .y =x 3-6x 2+9xC .y =x 3-6x 2-9xD .y =x 3+6x 2-9x[答案] B[解析] 由条件设f (x )=ax 3+bx 2+cx ,则f ′(x )=3ax 2+2bx +c =3a (x -1)(x -3),∴b =-6a ,c =9a ,∴f (x )=ax 3-6ax 2+9ax ,∵f (1)=4,∴a =1. ∴f (x )=x 3-6x 2+9x ,故选B.5.在复平面内,点A 对应的复数为1+2i ,AB →=(-2,1),则点B 对应的复数的共轭复数为( )A .1+3iB .1-3iC .-1+3iD .-1-3i[答案] D[解析] 由条件知A (1,2),又AB →=(-2,1), ∴B (-1,3),∴点B 对应复数z =-1+3i , 故z -=-1-3i.6.已知函数f (x )=x 2+bx 的图象在点A (1,f (1))处的切线l 与直线3x -y +2=0平行,若数列{1f (n )}的前n 项和为S n ,则S 2013的值为( )A.20122013 B .20112012C .20092010D .20102011[答案] A[解析] f ′(x )=2x +b ,由f ′(1)=2+b =3,得b =1. 则f (x )=x 2+x .于是1f (n )=1n 2+n =1n (n +1)=1n -1n +1,S 2013=1f (1)+1f (2)+…+1f (2013)=(1-12)+(12-13)+…+(12012-12013)=1-12013=20122013.7.(2014·淄博市临淄区检测)已知函数f (x )=x 3-12x ,若f (x )在区间(2m ,m +1)上单调递减,则实数m 的取值范围是( )A .-1≤m ≤1B .-1<m ≤1C .-1<m <1D .-1≤m <1[答案] D[解析] 因为f ′(x )=3x 2-12=3(x +2)(x -2),令f ′(x )<0⇒-2<x <2,所以函数f (x )=x 3-12x 的单调递减区间为(-2,2),要使f (x )在区间(2m ,m +1)上单调递减,则区间(2m ,m+1)是区间(-2,2)的子区间,所以⎩⎪⎨⎪⎧2m ≥-2,m +1≤2,m +1>2m .从中解得-1≤m <1,选D.8.根据给出的数塔猜测123456×9+7等于( ) 1×9+2=11 12×9+3=111 123×9+4=1111 1234×9+5=11111 12345×9+6=111111 …… A .1111110 B .1111111 C .1111112 D .1111113[答案] B[解析] 可利用归纳推理,由已知可猜测123456×9+7=1111111.9.(2012·江西文,5)观察下列事实:|x |+|y |=1的不同整数解(x ,y )的个数为4 , |x |+|y |=2的不同整数解(x ,y )的个数为8, |x |+|y |=3的不同整数解(x ,y )的个数为12,…,则|x |+|y |=20的不同整数解(x ,y )的个数为( )A .76B .80C .86D .92 [答案] B[解析] 本题考查了不完全归纳.由已知条件知|x |+|y |=n 的不同整数解(x ,y )个数为4n ,所以|x |+|y |=20不同整数解(x ,y )的个数为4×20=80.10.(2012·大纲全国理,1)复数-1+3i1+i =( )A .2+iB .2-iC .1+2iD .1-2i [答案] C[解析] 本小题主要考查了复数四则运算法则,可利用除法运算求解.因为-1+3i1+i=(-1+3i )(1-i )(1+i )(1-i )=2+4i2=1+2i ,所以选C.11.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似的,称图2中的1,4,9,16,…这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是( )A .289B .1024C .1225D .1378[答案] C[解析] 图1中满足a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,以上累加得a n -a 1=2+3+…+n ,a n =1+2+3+…+n =n ·(n +1)2,图2中满足b n =n 2,一个数若满足三角形数,其必能分解成两个相邻自然数乘积的一半; 一个数若满足正方形数,其必为某个自然数的平方. ∵1225=352=49×502,∴选C.12.(2014·辽宁理,11)当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .[-5,-3]B .[-6,-98]C .[-6,-2]D .[-4,-3][答案] C[解析] ax 3≥x 2-4x -3恒成立.当x =0时式子恒成立.∴a ∈R , 当x >0时,a ≥1x -4x 2-3x 3恒成立.令1x =t ,x ∈(0,1],∴t ≥1. ∴a ≥t -4t 2-3t 3恒成立.令g (t )=t -4t 2-3t 3,g ′(t )=1-8t -9t 2=(t +1)(-9t +1), ∴函数g ′(t )在[1,+∞)上为减函数 而且g ′(1)=-16<0,∴g ′(t )<0在[1,+∞)上恒成立. ∴g (t )在[1,+∞)上是减函数,∴g (t )max =g (1)=-6,∴a ≥-6; 当x <0时,a ≤1x -4x 2-3x 3恒成立,∵x ∈[-2,0),∴t ≤-12,令g ′(t )=0得,t =-1,∴g (t )在(-∞,-1]上为减函数,在(-1,-12]上为增函数,∴g (t )min =g (-1)=-2,∴a ≤-2. 综上知-6≤a ≤-2. 二、填空题13.请阅读下列材料:若两个正实数a 1、a 2满足a 21+a 22=1,那么a 1+a 2≤ 2.证明:构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2=2x 2-2(a 1+a 2)x +1.因为对一切实数x ,恒有f (x )≥0,所以Δ≤0,从而得4(a 1+a 2)2-8≤0,所以a 1+a 2≤ 2.类比上述结论,若n 个正实数满足a 21+a 22+…+a 2n =1,你能得到的结论为________.[答案] a 1+a 2+…+a n ≤n (n ∈N *)[解析] 构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +1, ∵f (x )≥0对任意实数x 都成立, ∴Δ=4(a 1+a 2+…+a n )2-4n ≤0,∵a 1,a 2,…,a n 都是正数,∴a 1+a 2+…+a n ≤n .14.对大于或等于2的自然数m 的n 次方幂有如下分解方式: 22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7; 23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19.根据上述分解规律,若n 2=1+3+5+…+19,m 3(m ∈N *)的分解中最小的数是21,则m +n 的值为________.[答案] 15[解析] 依题意得n 2=10×(1+19)2=100,∴n =10.易知m 3=21m +m (m -1)2×2,整理得(m -5)(m +4)=0, 又m ∈N *,所以m =5,即53=21+23+25+27+29,所以m +n =15.15.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.[答案]22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x|π0=2>2,∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22.16.(2013·天津红桥区高二质检)已知结论“a 1、a 2∈R +,且1a 1+1a 2≥4:若a 1、a 2、a 3∈R +,且a 1+a 2+a 3=1,则1a 1+1a 2+1a 3≥9”,请猜想若a 1、a 2、…、a n ∈R +,且a 1+a 2+…+a n =1,则1a 1+1a 2+…+1a n≥________.[答案] n 2[解析] 结论左端各项分别是和为1的各数a i 的倒数(i =1,2,…,n ),右端n =2时为4=22,n =3时为9=32,故a i ∈R +,a 1+a 2+…+a n =1时,结论为1a 1+1a 2+…+1a n≥n 2(n ≥2).三、解答题17.已知非零实数a 、b 、c 构成公差不为0的等差数列,求证:1a ,1b ,1c 不可能构成等差数列.[解析] 假设1a ,1b ,1c 能构成等差数列,则得2b =1a +1c ,于是得bc +ab =2ac .①而由于a ,b ,c 构成等差数列,即2b =a +c .②所以由①②两式得,(a +c )2=4ac ,即(a -c )2=0,于是得a =b =c ,这与a ,b ,c 构成公差不为0的等差数列矛盾.故假设不成立,因此1a ,1b ,1c不能构成等差数列.18.已知函数f (x )=(2-a )x -2ln x ,(a ∈R ). (1)若函数f (x )在x =1处取得极值,求实数a 的值; (2)求函数f (x )的单调区间.[解析] (1)由题可知f ′(x )=2-a -2x(x >0),令f ′(x )=0得2-a -2x =0,∴x =22-a ,又因为函数f (x )在x =1处取得极值,所以a =0.(2)①若a =2,f ′(x )=-2x <0(x >0),f (x )=-2ln x 的单调递减区间为(0,+∞);②若2-a <0,即a >2时,f ′(x )=2-a -2x 在(0,+∞)上小于0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递减;③若2-a >0,即a <2时,当x >22-a 时f ′(x )>0,f (x )单调递增,0<x <22-a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减.综上:a ≥2时,f (x )的单调递减区间为(0,+∞);a <2时,f (x )的单调递增区间为(22-a ,+∞),单调递减区间为(0,22-a).19.设函数f (x )=ax +xx -1(x >1),若a 是从1、2、3三个数中任取的一个数,b 是从2、3、4、5四个数中任取的一个数,求f (x )>b 恒成立的概率.[解析] 若使f (x )>b 恒成立,只需使ax +xx -1-b >0在(1,+∞)上恒成立. 设g (x )=ax +x x -1-b ,则g ′(x )=a -1(x -1)2=a (x -1)2-1(x -1)2,令g ′(x )=0,则a (x -1)2-1=0, 解得:x =±aa +1,∴x ∈(1,aa+1)时,g ′(x )<0, x ∈(aa+1,+∞)时,g ′(x )>0. ∴x =aa+1时,函数g (x )取得最小值为 g (aa+1)=2a +a +1-b , ∴2a +a +1-b >0,∴当a =1时,b 的值可以是2或3, 当a =2时,b 的值可以是2或3或4或5, 当a =3时,b 的值可以是2或3或4或5.∴使f (x )>b 恒成立的取法共有10种,而数对(a ,b )的所有可能取法共有12种,∴使f (x )>b 恒成立的概率为P =1012=56.20.若a 、b 、c 是不全相等的正数,求证:lg a +b 2+lg b +c 2+lg c +a2>lg a +lg b +lg c .[解析] 要证lg a +b 2+lg b +c 2+lg c +a2>lg a +lg b +lg c ,只需证lg ⎝⎛⎭⎫a +b 2·b +c 2·c +a 2>lg(a ·b ·c ),只需证a +b 2·b +c 2·c +a 2>abc .∵a ,b ,c 是不全相等的正数, ∴a +b 2≥ab >0,b +c 2≥bc >0,c +a 2≥ac >0, 且上述三式中的等号不同时成立. ∴a +b 2·b +c 2·c +a2>abc . ∴lga +b 2+lg b +c 2+lg c +a2>lg a +lg b +lg c . 21.已知函数f (x )=12x 2-ax +(a -1)ln x .(1)若a >2,讨论函数f (x )的单调性;(2)已知a =1,g (x )=2f (x )+x 3,若数列{a n }的前n 项和为S n =g (n ),证明:1a 2+1a 3+…+1a n <13(n ≥2,n ∈N +). [解析] (1)可知f (x )的定义域为(0,+∞).有 f ′(x )=x -a +a -1x =x 2-ax +a -1x=(x -1)[x -(a -1)]x,因为a >2,所以a -1>1.故当1<x <a -1时f ′(x )<0;当0<x <1或x >a -1时f ′(x )>0.∴函数f (x )在区间(1,a -1)上单调递减,在区间(0,1)和(a -1,+∞)上单调增加. (2)由a =1知g (x )=x 3+x 2-2x ,所以S n =n 3+n 2-2n .可得a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n 2-n -2,(n ≥2),0,(n =1).∴a n =3n 2-n -2(n ≥2). 所以1a n =1(3n +2)(n -1)(n ≥2).因为1(3n +2)(n -1)<13n (n -1)=13(1n -1-1n),所以1a 2+1a 3+…+1a n <13[(1-12)+(12-13)+…+(1n -1-1n )]=13(1-1n )=13-13n <13, 综上,不等式得证.22.(2014·揭阳一中高二期中)已知函数f (x )=ln x -12ax 2-2x (a <0).(1)若函数f (x )在定义域内单调递增,求a 的取值范围;(2)若a =-12且关于x 的方程f (x )=-12x +b 在[1,4]上恰有两个不相等的实数根,求实数b 的取值范围;(3)设各项为正的数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=ln a n +a n +2,n ∈N *,求证:a n ≤2n -1. [解析] (1)f ′(x )=-ax 2+2x -1x(x >0).依题意f ′(x )≥0在x >0时恒成立,即ax 2+2x -1≤0在x >0时恒成立, 则a ≤1-2x x 2=(1x -1)2-1在x >0时恒成立,即a ≤((1x -1)2-1)min (x >0),当x =1时,(1x -1)2-1取最小值-1,∴a 的取值范围是(-∞,-1].(2)a =-12,f (x )=-12x +b ⇔14x 2-32x +ln x -b =0.设g (x )=14x 2-32x +ln x -b (x >0),则g ′(x )=(x -2)(x -1)2x.g (x ),g ′(x )随x 的变化如下表:∴g (x )极小值=g (2)=ln2-b -2,g (x )极大值=g (1)=-b -54,又g (4)=2ln2-b -2,∵方程g (x )=0在[1,4]上恰有两个不相等的实数根.则⎩⎪⎨⎪⎧g (1)≥0,g (2)<0,g (4)≥0.得ln2-2<b ≤-54.(3)设h (x )=ln x -x +1,x ∈[1,+∞),则h ′(x )=1x -1≤0,∴h (x )在[1,+∞)上为减函数.∴h (x )max =h (1)=0,故当x ≥1时有ln x ≤x -1. ①当n =1时,a 1=1≤1成立;②假设n =k 时,a k ≤2k -1,则当n =k +1时, ∵2k -1≥1,∴ln(2k -1)≤(2k -1)-1=2k -2, ∴a k +1=ln a k +a k +2≤ln(2k -1)+(2k -1)+2 ≤(2k -2)+(2k -1)+2=2k +1-1,所以当n =k +1时结论也成立,由①②得,对∀n ∈N *有a n ≤2n -1成立.。
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教B版)选修1-2课件:2.2 第2课时 反证法( 2014高考)
1-2
[证明] 已知:点P在直线a外. 求证:过点P与直线a平行的直线有且只有一条. 证明:∵点P 在直线a 外, ∴ 点P和直线 a确定一个平面, 设该平面为 α ,在平面 α内,过点 P作直线 b,使得b∥a ,则过 点P有一条直线与a平行. 假设过点P还有一条直线c与a平行. ∵a∥b,a∥c,∴b∥c,这与b、c相交于点P矛盾,故假
1-2
课堂典例讲练
1-2 第二章
2.2 第2课时
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
用反证法证明存在性命题
求证:一个三角形中,至少有一个内角不小于 60° .
[证明] 假设△ABC 的三个内角 A、B、C 都小于 60° ,即 ∠A<60° ,∠B<60° ,∠C<60° . 相加得∠A+∠B+∠C<180° . 这与三角形内角和定理矛盾,所以∠A、∠B、∠C 都小于 60° 的假设不能成立,从而一个三角形中,至少有一个内角不小 于 60° .
成才之路· 数学
人教B版 · 选修1-1 1-2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
第二章
推理与证明
第二章
推理与证明
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
第二章
2.2 直接证明与间接证明
[证明] 假设 a, a+1, a+2成等差数列,其中 a>0, 则有 2 a+1= a+ a+2. 两边再同时平方得 4(a+1)=a+a+2+2 aa+2, 整理得 a+1= aa+2,
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教B版,选修2-2)课件:2.1 第1课时( 2014高考)
类比平面几何中的“面积法”,可用“体积法”来证明. 1 S△BCD· h′ OV′ VO-BCD 3· = 1 = (其中h′、h为两个四面体的 VV-BCD VV′ S△BCD· h 3· VO-VCD OB′ VO-VBD OC′ VO-VBC OD′ 高).同理: = , = , = . VB-VCD BB′ VC-VBD CC′ VD-VBC DD′ OV′ OB′ OC′ OD′ ∴ + + + VV′ BB′ CC′ DD′ VO-BCD VO-VCD VO-VBD VO-VBC VV-BCD = + + + = =1. VV-BCD VB-VCD VC-VBD VD-VBC VV-BCD
第二章 2.1 第1课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教B版 ·数学 ·选修2-2
本节重点:合情推理、归纳推理、类比推理概念的理解
及应用.
本节难点:归纳推理和类比推理的应用.
第二章 2.1 第1课时
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教B版 ·数学 ·选修2-2
1.归纳推理 由于某类事物的 ____________ 部分对象 具有某些特征,推出该类 全部对象 都 具 有 这 些 特 征 的 推 理 , 或 者 由 事 物 的 ___________ 个别事实 概括出___________ 一般结论 的推理,称为归纳推理(简称 ___________ 归纳 部分到整体 , 由 _________) . 简 言 之 , 归 纳 推 理 是 由 ___________ 个别到一般 的推理. _____________
成才之路 ·数学
人教B版 • 选修2-2
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
成才之路 ·高中新课程 ·学习指导 ·人教B版 ·数学 ·选修2-2
数学 人教B版 选修2-2 成才之路 课后强化作业1-1-1 详解答案
选修2-2 1.1.1一、选择题1.函数y =f (x ),当自变量从x 0到x 1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[x 0,x 1]上的平均变化率B .在x 0处的变化率C .在x 1处的变化率D .在[x 0,x 1]上的变化率[答案] A2.函数y =x 2+x 在x =1到x =1+Δx 之间的平均变化率为( )A .Δx +2B .2Δx +(Δx )2C .Δx +3D .3Δx +(Δx )2[答案] C3.物体做直线运动所经过的路程s 可表示为时间t 的函数s =s (t )=2t 2+2,则在一小段时间[2,2+Δt ]上的平均速度为( )A .8+2ΔtB .4+2ΔtC .7+2ΔtD .-8+2Δt[答案] A4.函数y =1x在x =1到x =2之间的平均变化率为( ) A .-1B .-12C .-2D .2[答案] B5.函数f (x )=2x +1在区间[1,5]上的平均变化率为( )A.115B .-115C .2D .-2[答案] C[解析] Δy Δx =f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1=f (5)-f (1)5-1=2. 6.在曲线y =x 2+1的图象上取一点(1,2)及附近一点(1+Δx,2+Δy ),则Δy Δx为( ) A .Δx +1Δx+2 B .Δx -1Δx-1 C .Δx +2D .Δx -1Δx+2 [答案] C[解析] Δy Δx =(1+Δx )2+1-12-1Δx=Δx +2. 7.一质点的运动方程是s =4-2t 2,则在时间段[1,1+Δt ]内相应的平均速度是( )A .2Δt +4B .-2Δt +4C .2Δt -4D .-2Δt -4[答案] D[解析] Δs Δt =4-2(1+Δt )2-4+2×12Δt=-2Δt -4. 8.在x =1附近,取Δx =0.3,在四个函数①y =x 、②y =x 2、③y =x 3、④y =1x中,平均变化率最大的是( )A .④B .③C .②D .①[答案] B[解析] Δx =0.3时,①y =x 在x =1附近的平均变化率k 1=1;②y =x 2在x =1附近的平均变化率k 2=2+Δx =2.3;③y =x 3在x =1附近的平均变化率k 3=3+3Δx +(Δx )2=3.99;④y =1x 在x =1附近的平均变化率k 4=-11+Δx=-1013.∴k 3>k 2>k 1>k 4.故选B. 9.已知曲线y =14x 2和这条曲线上的一点P ⎝⎛⎭⎫1,14,Q 是曲线上点P 附近的一点,则点Q 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫1+Δx ,14(Δx )2 B.⎝⎛⎭⎫Δx ,14(Δx )2 C.⎝⎛⎭⎫1+Δx ,14(Δx +1)2 D.⎝⎛⎭⎫Δx ,14(1+Δx )2 [答案] C10.函数y =-x 2、y =1x、y =2x +1、y =x 在x =1附近(Δx 很小时),平均变化率最大的一个是( )A .y =-x 2B .y =1xC .y =2x +1D .y =x[答案] C[解析] y =-x 2在x =1附近的平均变化率为k 1=-(2+Δx );y =1x在x =1附近的平均变化率为k 2=-11+Δx;y =2x +1在x =1附近的平均变化率为k 3=2;y =x 在x =1附近的平均变化率为k 4=11+Δx +1;当Δx 很小时,k 1<0,k 2<0,0<k 4<1,∴最大的是k 3.故选C. 二、填空题11.已知函数y =x 3-2,当x =2时,Δy Δx=________. [答案] (Δx )2+6Δx +12[解析] Δy Δx =(2+Δx )3-2-23+2Δx =(Δx )2+6Δx +12. 12.函数y =x 在x =1附近,当Δx =12时平均变化率为________. [答案]6-2 [解析] Δy Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1=6-2.13.已知圆的面积S 与其半径r 之间的函数关系为S =πr 2,其中r ∈(0,+∞),则当半径r ∈[1,1+Δr ]时,圆面积S 的平均变化率为________.[答案] 2π+πΔr[解析] ΔS Δr =(1+Δr )2·π-π·12Δr=2π+π·Δr . 14.函数y =cos x 在x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6时的变化率为________;在x ∈⎣⎡⎦⎤π3,π2时的变化率为________.[答案] 33-6π -3π[解析] 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π6时,Δy Δx =cos π6-cos0π6-0=33-6π; 当x ∈⎣⎡⎦⎤π3,π2时,Δy Δx =cos π2-cos π3π2-π3=0-12π6=-3π. 因此,y =cos x 在区间⎣⎡⎦⎤0,π6和区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上的平均变化率分别是33-6π和-3π. 三、解答题15.已知函数f (x )=2x +1,g (x )=-2x ,分别计算在下列区间上f (x )及g (x )的平均变化率:(1)[-3,-1];(2)[0,5].[解析] (1)函数f (x )在区间[-3,-1]上的平均变化率为f (-1)-f (-3)(-1)-(-3)=[2×(-1)+1]-[2×(-3)+1]2=2, g (x )在区间[-3,-1]上的平均变化率为g (-1)-g (-3)(-1)-(-3)=[-2×(-1)]-[-2×(-3)]2=-2. (2)函数f (x )在区间[0,5]上的平均变化率为f (5)-f (0)5-0=(2×5+1)-(2×0+1)5=2, g (x )在区间[0,5]上的平均变化率为g (5)-g (0)5-0=-2×5-(-2×0)5=-2. 16.过曲线f (x )=x 3上两点P (2,8)和Q (2+Δx,8+Δy )作曲线的割线,求出当Δx =0.1时割线的斜率.[解析] ∵Δy =f (2+Δx )-f (2)=(2+Δx )3-8=(Δx )3+6(Δx )2+12Δx ,∴割线PQ 的斜率k =Δy Δx =Δx 3+6Δx 2+12Δx Δx=Δx 2+6Δx +12. 设Δx =0.1时割线的斜率为k 1,则k 1=0.12+6×0.1+12=12.61.17.婴儿从出生到第24个月的体重变化如图,试分别计算第一年与第二年婴儿体重的平均变化率.[解析] 第一年婴儿体重平均变化率为11.25-3.7512-0=0.625(千克/月); 第二年婴儿体重平均变化率为14.25-11.2524-12=0.25(千克/月). 18.已知某质点按规律s =2t 2+2t (单位m)做直线运动,求:(1)该质点在前3s 内的平均速度;(2)该质点在2s 到3s 内的平均速度.[解析] (1)由题设知,Δt =3s ,Δs =s (3)-s (0)=24,∴平均速度为v =Δs Δt =243=8m/s. (2)由题意知,Δt =3-2=1s ,Δs =s (3)-s (2)=12m ,∴平均速度为v =Δs Δt =12m/s.。
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教B版)必修二强化练习:1章 立体几何初步 综合测试A]
第一章综合测试(A)时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.(2014·广西南宁高一期末测试)用符号表示“点A在直线l上,l在平面α外”正确的是()A.A∈l,l⊄αB.A∈l,l∉αC.A⊂l,l∉αD.A⊂l,l⊄α[答案] A[解析]点在直线上用“∈”表示,直线在平面外用“⊄”表示,故选A.2.(2014·河北邢台一中高一月考)若直线l不平行于平面α,且l⊄α,则()A.平面α内所有直线与l异面B.平面α内存在惟一的直线与l平行C.平面α内不存在与l平行的直线D.平面α内的直线都与l相交[答案] C[解析]∵直线l不平行于平面α,且l⊄α,∴l与平面α相交,故平面α内不存在与l 平行的直线.3.一长方体木料,沿图①所示平面EFGH截长方体,若AB⊥CD那么图②四个图形中是截面的是()[答案] A[解析]因为AB、MN两条交线所在平面(侧面)互相平行,故AB、MN无公共点,又AB、MN在平面EFGH内,故AB∥MN,同理易知AN∥BM.又AB⊥CD,∴截面必为矩形.4.(2014·湖南永州市东安天成实验中学高一月考)正方体ABCD-A1B1C1D1的体对角线AC1的长为3cm,则它的体积为()A.4cm3B.8cm3C.11272cm 3 D .33cm 3[答案] D[解析] 设正方体的棱长为a cm ,则3a 2=9,∴a = 3.则正方体的体积V =(3)3=33(cm 3).5.(2014·山东菏泽高一期末测试)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A .2πB .4πC .πD .8π[答案] C[解析] 由三视图可知,该几何体是底面半径为1,高为2的圆柱的一半,其体积V =12×π×12×2=π.6.将棱长为1的正方体木块切削成一个体积最大的球,则该球的体积为( ) A.π6 B.2π3 C.3π2D.4π3[答案] A[解析] 将棱长为1的正方体木块切削成一个体积最大的球,球的直径应等于正方体的棱长,故球的半径为R =12,∴球的体积为V =43πR 3=43π×(12)3=π6.7.设α表示平面,a 、b 、l 表示直线,给出下列命题,①⎭⎪⎬⎪⎫a ⊥l b ⊥la ⊂αb ⊂α⇒l ⊥α; ②⎭⎪⎬⎪⎫a ∥αa ⊥b ⇒b ⊥α; ③⎭⎪⎬⎪⎫a ⊄αb ⊂αa ⊥b ⇒a ⊥α; ④直线l 与平面α内无数条直线垂直,则l ⊥α.其中正确结论的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3[答案] A[解析] ①错,缺a 与b 相交的条件;②错,在a ∥α,a ⊥b 条件下,b ⊂α,b ∥α,b 与 α斜交,b ⊥α都有可能;③错,只有当b 是平面α内任意一条直线时,才能得出a ⊥α,对于特定直线b ⊂α,错误;④错,l 只要与α内一条直线m 垂直,则平面内与m 平行的所有直线就都与l 垂直,又l 垂直于平面内的一条直线是得不出l ⊥α的.8.若某几何体的三视图如图所示,则这个几何体的直观图可以是( )[答案] B[解析] (可用排除法)由正视图可把A ,C 排除, 而由左视图把D 排除,故选B.9.用平行于圆锥底面的平面截圆锥,所得截面面积与底面面积的比是,这截面把圆锥母线分为两段的比是( )A .B .(3-1)C .D.3[答案] B[解析] 如图由题意可知,⊙O 1与⊙O 2面积之比为,∴半径O 1A 1与OA 之比为3,∴P A 1P A =13,∴P A 1AA 1=13-1. 10.在正方体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,过对角线BD ′的一个平面交AA ′于E 、交CC ′于F ,则以下结论中错误的是( )A .四边形BFD ′E 一定是平行四边形B .四边形BFD ′E 有可能是正方形C .四边形BFD ′E 有可能是菱形D .四边形BFD ′E 在底面投影一定是正方形 [答案] B[解析] 平面BFD ′E 与相互平行的平面BCC ′B ′及ADD ′A ′的交线BF ∥D ′E ,同理BE ∥D ′F ,故A 正确.特别当E 、F 分别为棱AA ′、CC ′中点时,BE =ED ′=BF =FD ′,则四边形为菱形,其在底面ABCD 内的投影为正方形ABCD ,∴选B.11.如图所示,在斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1的底面△ABC 中,∠A =90°,且BC 1⊥AC ,过C 1作C 1H ⊥底面ABC ,垂足为H ,则点H 在()A .直线AC 上B .直线AB 上C .直线BC 上D .△ABC 内部[答案] B[解析]⎭⎪⎬⎪⎫⎭⎪⎬⎪⎫AC ⊥ABAC ⊥BC 1AB ∩BC 1=B ⇒AC ⊥平面ABC 1 AC ⊂平面ABC⇒平面ABC 1⊥平面ABC ,⎭⎪⎬⎪⎫ 平面ABC 1∩平面ABC =AB C 1H ⊥平面ABC ⇒H 在AB 上. 12.如图1,在透明密封的长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1容器内已灌进一些水,固定容器底面一边BC 于水平的地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的变化,有下列四个命题:①有水的部分始终呈棱柱形;②水面四边形EFGH 的面积不会改变; ③棱A 1D 1始终与水面EFGH 平行;④当点E 、F 分别在棱BA 、BB 1上移动时(如图2),BE ·BF 是定值. 其中正确命题的序号是( ) A .①②③ B .①③④ C .③④ D .①②[答案] B[解析] 由于BC 固定于水平地面上, ∴由左右两个侧面BEF ∥CGH ,可知①正确; 又∵A 1D 1∥BC ∥FG ∥EH ,∴③正确; 水的总量保持不变,总体积V =12BE ·BF ·BC ,∵BC 一定,∴BE ·BF 为定值,故④正确;水面四边形随着倾斜程度不同,面积随时发生变化, ∴②错.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上) 13.用斜二测画法,画得正方形的直观图面积为182,则原正方形的面积为________. [答案] 72 [解析] 由S 直=24S 原,得S 原=22S 直=22×182=72. 14.如图,一个圆柱和一个圆锥的底面直径和它们的高都与一个球的直径相等,这时圆柱、圆锥、球的体积之比为________.[答案][解析] 设球半径为a ,则圆柱、圆锥、球的体积分别为:πa 2·2a ,13πa 2·2a ,43πa 3.所以体积之比2πa 323πa 343πa 3=2343=15.考察下列三个命题,在“________”处都缺少同一个条件,补上这个条件其构成真命题(其中l 、m 为不同直线,α、β为不重合平面),则此条件为________.①⎭⎪⎬⎪⎫m ⊂αl ∥m ⇒l ∥α; ②⎭⎪⎬⎪⎫l ∥mm ∥α ⇒l ∥α; ③⎭⎪⎬⎪⎫l ⊥βα⊥β ⇒l ∥α. [答案] l ⊄α[解析] ①体现的是线面平行的判定定理,缺的条件是“l 为平面α外的直线”,即“l ⊄α”.它同样适合②③,故填l ⊄α.16.一块正方形薄铁片的边长为4cm ,以它的一个顶点为圆心,一边长为半径画弧,沿弧剪下一个扇形(如图),用这块扇形铁片围成一个圆锥筒,则这个圆锥筒的容积等于________cm 3.[答案]153π [解析] 据已知可得圆锥的母线长为4,设底面半径为r , 则2πr =π2·4⇒r =1(cm),故圆锥的高为h =42-1=15(cm), 故其体积V =13π·1215=15π3(cm 3).三、解答题(本大题共6个大题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分12分)圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,轴截面的面积等于392cm 2,母线与轴的夹角是45°,求这个圆台的高、母线长和两底面半径.[解析] 圆台轴截面如图,设上、下底半径分别为x 和3x ,截得圆台的圆锥顶点为S ,在Rt △SOA 中,∠ASO =45°,∴SO =AO =3x ,∴OO 1=2x ,又轴截面积为S =12(2x +6x )·2x =392,∴x =7,∴高OO 1=14,母线长l =2OO 1=142,∴圆台高为14cm ,母线长为142cm ,两底半径分别为7cm 和21cm.18.(本题满分12分)(2014·陕西汉中市南联中学高一期末测试)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,E 为棱CC 1的中点.(1)求四棱锥E -ABCD 的体积; (2)求证:B 1D 1⊥AE ; (3)求证:AC ∥平面B 1DE .[解析] (1)V E -ABCD =13×1×2×2=43.(2)∵BD ⊥AC ,BD ⊥CE ,CE ∩AC =C , ∴BD ⊥平面ACE , ∴BD ⊥AE 1,又∵BD ∥B 1D 1,∴B 1D 1⊥AE .(3)如图,取BB 1的中点F ,连接AF 、CF 、EF .则EF 綊AD ,∴四边形ADEF 为平行四边形, ∴AF ∥DE .又CF ∥B 1E ,AF ∩CF =F ,DE ∩B 1E =E , ∴平面AFC ∥平面B 1DE , ∴AC ∥平面B 1DE .19.(本题满分12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是正方形,侧棱PD⊥底面ABCD,PD=DC.E是PC的中点,作EF⊥PB交PB于F.(1)证明P A∥平面EDB;(2)证明PB⊥平面EFD.[解析](1)如图,设AC交BD于O,连接EO.∵底面ABCD是正方形,∴点O是AC的中点.△P AC中,EO是中位线.∴P A∥EO,而EO⊂平面EDB,且P A⊄平面EDB.∴P A∥平面EDB.(2)∵PD⊥底面ABCD,且DC⊂底面ABCD,∴PD⊥DC.由PD=DC知△PDC是等腰直角三角形,而DE是斜边PC的中线,∴DE⊥PC①又由PD⊥底面ABCD,得PD⊥BC∵底面ABCD是正方形,有DC⊥BC,∴BC⊥平面PDC,而DE⊂面PDC,∴BC⊥DE②由①和②推得DE⊥平面PBC,而PB⊂平面PBC,∴DE⊥PB又EF⊥PB且DE∩EF=F,所以PB⊥平面EFD.20.(本题满分12分)如图所示,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,M、N分别是AA1、AC的中点.(1)求证:MN ∥平面BCD 1A 1; (2)求证:MN ⊥C 1D ; (3)求VD -MNC 1.[解析] (1)连接A 1C ,在△AA 1C 中,M 、N 分别是AA 1、AC 的中点,∴MN ∥A 1C .又∵MN ⊄平面BCA 1D 1且A 1C ⊂平面BCD 1A 1, ∴MN ∥平面BCD 1A 1.(2)∵BC ⊥平面CDD 1C 1,C 1D ⊂平面CDD 1C 1, ∴BC ⊥C 1D .又在平面CDD 1C 1中,C 1D ⊥CD 1,BC ∩CD 1=C , ∴C 1D ⊥平面BCD 1A 1,又∵A 1C ⊂平面BCD 1A 1,∴C 1D ⊥A 1C , 又∵MN ∥A 1C ,∴MN ⊥C 1D . (3)∵A 1A ⊥平面ABCD ,∴A 1A ⊥DN , 又∵DN ⊥AC ,∴DN ⊥平面ACC 1A 1, ∴DN ⊥平面MNC 1.∵DC =2,∴DN =CN =2,∴NC 21=CC 21+CN 2=6, MN 2=MA 2+AN 2=1+2=3,MC 21=A 1C 21+MA 21=8+1=9, ∴MC 21=MN 2+NC 21,∴∠MNC 1=90°, ∴S △MNC 1=12MN ·NC 1=12×3×6=322,∴VD -MNC 1=13·DN ·S △MNC 1=13·2·322=1.21.(本题满分12分)(2014·山东文,18)如图,四棱锥P -ABCD 中,AP ⊥平面PCD ,AD ∥BC ,AB =BC =12AD ,E 、F 分别为线段AD 、PC 的中点.(1)求证:AP ∥平面BEF ; (2)求证:BE ⊥平面P AC .[解析] (1)证明:如图所示,连接AC 交BE 于点O ,连接OF .∵E 为AD 中点,BC =12AD ,AD ∥BC ,∴四边形ABCE 为平行四边形. ∴O 为AC 的中点,又F 为PC 中点, ∴OF ∥AP .又OF ⊂面BEF ,AP ⊄面BEF , ∴AP ∥面BEF .(2)由(1)知四边形ABCE 为平行四边形. 又∵AB =BC ,∴四边形ABCE 为菱形. ∴BE ⊥AC .由题意知BC 綊12AD =ED ,∴四边形BCDE 为平行四边形. ∴BE ∥CD .又∵AP ⊥平面PCD , ∴AP ⊥CD . ∴AP ⊥BE . 又∵AP ∩AC =A , ∴BE ⊥面P AC .22.(本题满分14分)(2014·广东文,18)如图1,四边形ABCD 为矩形,PD ⊥平面ABCD ,AB =1,BC =PC =2,作如图2折叠,折痕EF ∥DC .其中点E 、F 分别在线段PD 、PC 上,沿EF 折叠后点P 在线段AD 上的点记为M ,并且MF ⊥CF.(1)证明:CF ⊥平面MDF ;(2)求三棱锥M -CDE 的体积.[解析] (1)如图PD ⊥平面ABCD ,PD ⊂平面PCD ,∴平面PCD ⊥平面ABCD ,平面PCD ∩平面ABCD =CD ,MD ⊂平面ABCD ,MD ⊥CD ,∴MD ⊥平面PCD , CF ⊂平面PCD ,∴CF ⊥MD ,又CF ⊥MF ,MD ,MF ⊂平面MDF ,MD ∩MF =M , ∴CF ⊥平面MDF .(2)∵CF ⊥平面MDF ,∴CF ⊥DF ,又易知∠PCD =60°,∴∠CDF =30°,从而CF =12CD =12,∵EF ∥DC ,∴DE DP =CF CP ,即DE 3=122,∴DE =34, ∴PE =334,S △CDE =12CD ·DE =38, MD =ME 2-DE 2=PE 2-DE 2 =(334)2-(34)2=62, ∴V M -CDE =13S △CDE ·MD =13×38×62=216.。
【成才之路】2014-2015年度学年高级中学数学(人教A版,选择进修2-2)理解练习-2章末综合检测]
第二章综合检测时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.观察数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的特点,按此规律,则第100项为( )A.10 B.14C.13 D.100[答案] B[解析] 设n∈N*,则数字n共有n个,所以≤100即n(n+1)≤200,又因为n∈N*,所以n=13,到第13个13时共有=91项,从第92项开始为14,故第100项为14.2.有一段演绎推理是这样的“有些有理数是真分数,整数是有理数,则整数是真分数”,结论显然是错误的,因为( )A.大前提错误 B.小前提错误C.推理形式错误 D.不是以上错误[答案] C[解析] 大小前提都正确,其推理形式错误.故应选C.3.用数学归纳法证明等式1+2+3+…+(n+3)=(n∈N*)时,验证n=1,左边应取的项是( )A.1 B.1+2C.1+2+3 D.1+2+3+4[答案] D[解析] 当n=1时,左=1+2+…+(1+3)=1+2+3+4,故应选D.4.(2012·福建南安高二期末)下列说法正确的是( )A.“a<b”是“am2<bm2”的充要条件B.命题“∀x∈R,x3-x2-1≤0”的否定是“∃x∈R,x3-x2-1≤0”C.“若a、b都是奇数,则a+b是偶数”的逆否命题是“若a+b不是偶数,则a、b不都是奇数”D.若p∧q为假命题,则p、q均为假命题[答案] C[解析] A中“a<b”是“am2<bm2”的必要不充分条件,故A错;B中“∀x∈R,x3-x2-1≤0”的否定是“∃x∈R,x3-x2-1>0”,故B错;C正确;D中p∧q为假命题,则p、q中至少有一个为假命题,故D错.5.(2014·东北三校模拟) 下列代数式(其中k∈N*)能被9整除的是( )A.6+6·7k B.2+7k-1C.2(2+7k+1) D.3(2+7k)[答案] D[解析] 特值法:当k=1时,显然只有3(2+7k)能被9整除,故选D.证明如下:当k=1时,已验证结论成立,假设当k=n(n∈N*)时,命题成立,即3(2+7n)能被9整除,那么3(2+7n+1)=21(2+7n)-36.∵3(2+7n)能被9整除,36能被9整除,∴21(2+7n)-36能被9整除,这就是说,k=n+1时命题也成立.故命题对任何k∈N*都成立.6.已知f(n)=+++…+,则( )A.f(n)中共有n项,当n=2时,f(2)=+B.f(n)中共有n+1项,当n=2时,f(2)=++C.f(n)中共有n2-n项,当n=2时,f(2)=+D.f(n)中共有n2-n+1项,当n=2时,f(2)=++[答案] D[解析] 项数为n2-(n-1)=n2-n+1,故应选D.7.已知a+b+c=0,则ab+bc+ca的值( )A.大于0 B.小于0C.不小于0 D.不大于0[答案] D[解析] 解法1:∵a+b+c=0,∴a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc=0,∴ab+ac+bc=-≤0.解法2:令c=0,若b=0,则ab+bc+ac=0,否则a、b异号,∴ab +bc+ac=ab<0,排除A、B、C,选D.8.已知c>1,a=-,b=-,则正确的结论是( )A.a>b B.a<bC.a=b D.a、b大小不定[答案] B[解析] a=-=,b=-=,因为>>0,>>0,所以+>+>0,所以a<b.9.定义一种运算“*”;对于自然数n满足以下运算性质:( )(i)1]B.n+1C.n-1 D.n2[答案] A[解析] 令a n=n*1,则由(ii)得,a n+1=a n+1,由(i)得,a1=1,∴{a n}是首项a1=1,公差为1的等差数列,∴a n=n,即n*1=n,故选A.10.(2013·济宁梁山一中高二期中)已知函数f(x)满足f(0)=0,导函数f′(x)的图象如图所示,则f(x)的图象与x轴围成的封闭图形的面积为( )A. B.C.2 D.[答案] B[解析] 由f′(x)的图象知,f′(x)=2x+2,设f(x)=x2+2x+c,由f(0)=0知,c=0,∴f(x)=x2+2x,由x2+2x=0得x=0或-2.故所求面积S=--2(x2+2x)dx==.11.已知1+2×3+3×32+4×32+…+n×3n-1=3n(na-b)+c对一切n∈N*都成立,那么a、b、c的值为( )A.a=,b=c=B.a=b=c=C.a=0,b=c=D.不存在这样的a、b、c[答案] A[解析] 令n=1、2、3,得所以a=,b=c=.12.设函数f(x)定义如下表,数列{x n}满足x0=5,且对任意的自然数均有x n+1=f(x n),则x2011=( )x12345f(x)41352A.1 B.2C.4 D.5[答案] C[解析] x1=f(x0)=f(5)=2,x2=f(2)=1,x3=f(1)=4,x4=f(4)=5,x5=f(5)=2,…,数列{x n}是周期为4的数列,所以x2011=x3=4,故应选C.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上)13.在△ABC中,D为边BC的中点,则=(+).将上述命题类比到四面体中去,得到一个类比命题:_____________________________________________________.[答案] 在四面体A-BCD中,G为△BCD的重心,则=(++)14.(2013·安阳中学高二期末)设函数f(x)=(x>0),观察:f1(x)=f(x)=,f2(x)=f(f1(x))=,f3(x)=f(f2(x))=,f4(x)=f(f3(x))=,……根据以上事实,由归纳推理可得:当n∈N*且n≥2时,f n(x)=f(f n-1(x))=________.[答案] [解析] 观察f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)的表达式可见,f n(x)的分子为x,分母中x的系数比常数项小1,常数项依次为2,4,8,16……2n.故f n(x)=.14.(2014·厦门六中高二期中)在平面上,我们用一直线去截正方形的一个角,那么截下的一个直角三角形,按如图所标边长,由勾股定理有c2=a2+b2.设想正方形换成正方体,把截线换成如图截面,这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥O-LMN,如果用S1、S2、S3表示三个侧面面积,S表示截面面积,那么类比得到的结论是________.[答案] S2=S+S+S[解析] 类比如下:正方形↔正方体;截下直角三角形↔截下三侧面两两垂直的三棱锥;直角三角形斜边平方↔三棱锥底面面积的平方;直角三角形两直角边平方和↔三棱锥三个侧面面积的平方和,结论S2=S+S+S.证明如下:如图,作OE⊥平面LMN,垂足为E,连接LE并延长交MN于F,∵LO⊥OM,LO⊥ON,∴LO⊥平面MON,∵MN⊂平面MON,∴LO⊥MN,∵OE⊥MN,∴MN⊥平面OFL,∴S△OMN=MN·OF,S△MNE=MN·FE,S△MNL=MN·LF,OF2=FE·FL,∴S=(MN·OF)2=(MN·FE)·(MN·FL)=S△MNE·S△MNL,同理S=S△MLE·S△MNL,S=S△NLE·S△MNL,∴S+S+S=(S△MNE+S△MLE+S△NLE)·S△MNL=S,即S+S+S=S2.16.(2014·洛阳部分重点中学教学检测)观察下列等式:×=1-,×+×=1-,×+×+×=1-,……,由以上等式推测到一个一般的结论:对于n∈N*,×+×+…+×=________.[答案] 1-[解析] 由已知中的等式:×=1-×+×=1-,×+×+×=1-,…,所以对于n∈N*,×+×+…+×=1-.三、解答题(本大题共6个大题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)已知:a、b、c∈R,且a+b+c=1.求证:a2+b2+c2≥.[证明] 由a2+b2≥2ab,及b2+c2≥2bc,c2+a2≥2ca.三式相加得a2+b2+c2≥ab+bc+ca.∴3(a2+b2+c2)≥(a2+b2+c2)+2(ab+bc+ca)=(a+b+c)2.由a+b+c=1,得3(a2+b2+c2)≥1,即a2+b2+c2≥.18.(本题满分12分)设n∈N+,用归纳推理猜想的值.[解析] 记f(n)=,则f(1)==3,f(2)===33,f(3)===333.猜想f(n)=333….[点评] f(n)=333…可证明如下:∵111…=(102n-1),222…=(10n-1),令10n=x>1,则f(n)===(x-1)=(10n-1),即f(n)=33….19.(本题满分12分)(2013·华池一中高二期中)在圆x2+y2=r2(r>0)中,AB为直径,C为圆上异于A、B的任意一点,则有k AC·k BC=-1.你能用类比的方法得出椭圆+=1(a>b>0)中有什么样的结论?并加以证明.[解析] 类比得到的结论是:在椭圆+=1(a>b>0)中,A、B分别是椭圆长轴的左右端点,点C(x,y)是椭圆上不同于A、B的任意一点,则k AC·k BC=-证明如下:设A(x0,y0)为椭圆上的任意一点,则A关于中心的对称点B的坐标为B(-x0,-y0),点P(x,y)为椭圆上异于A,B两点的任意一点,则k AP·k BP=·=.由于A、B、P三点在椭圆上,∴两式相减得,+=0,∴=-,即k AP·k BP=-.故在椭圆+=1(a>b>0)中,长轴两个端点为A、B、P为异于A、B的椭圆上的任意一点,则有k AB·k BP=-.20.(本题满分12分)已知函数f(x)=a x+(a>1).(1)证明:函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数;(2)用反证法证明方程f(x)=0没有负数根.[解析] (1)证法1:任取x1、x2∈(-1,+∞),不妨设x1<x2,则x2-x1>0,ax2-x1>1且ax1>0,∴ax2-ax1=ax1(ax2-x1-1)>0,又∵x1+1>0,x2+1>0,∴-==>0,于是f(x2)-f(x1)=ax2-ax1+->0,故函数f(x)在(-1,+∞)上为增函数.证法2:f′(x)=a x ln a+=a x ln a+∵a>1,∴ln a>0,∴a x ln a+>0,f′(x)>0在(-1,+∞)上恒成立,即f(x)在(-1,+∞)上为增函数.(2)解法1:设存在x0<0(x0≠-1)满足f(x0)=0,则ax0=-,且0<ax0<1.∴0<-<1,即<x0<2,与假设x0<0矛盾.故方程f(x)=0没有负数根.解法2:设x0<0(x0≠-1),①若-1<x0<0,则<-2,ax0<1,∴f(x0)<-1.②若x0<-1则>0,ax0>0,∴f(x0)>0.综上,x<0(x≠-1)时,f(x)<-1或f(x)>0,即方程f(x)=0无负数根.21.(本题满分12分)(2014·哈六中期中)已知函数f(x)=(x-2)e x-x2+x+2.(1)求函数f(x)的单调区间和极值;(2)证明:当x≥1时,f(x)>x3-x.[解析] (1)f′(x)=(x-1)(e x-1),当x<0或x>1时,f′(x)>0,当0<x<1时,f′(x)<0,∴f(x)在(-∞,0),(1,+∞)上单调递增,在(0,1)上单调递减,当x=0时,f(x)有极大值f(0)=0,当x=1时,f(x)有极小值f(1)=-e.(2)设g(x)=f(x)-x3+x,则g′(x)=(x-1)(e x--),令u(x)=e x--,则u′(x)=e x-,当x≥1时,u′(x)=e x->0,u(x)在[1,+∞)上单调递增,u(x)≥u(1)=e-2>0,所以g′(x)=(x-1)(e x--)≥0,g(x)=f(x)-x3+x在[1,+∞)上单调递增.g(x)=f(x)-x3+x≥g(1)=-e>0,所以f(x)>x3-x.22.(本题满分14分)设数列a1,a2,…a n,…中的每一项都不为0.证明{a n}为等差数列的充分必要条件是:对任何n∈N+,都有++…+=.[分析] 本题考查等差数列、数学归纳法与充要条件等有关知识,考查推理论证、运算求解能力.解题思路是利用裂项求和法证必要性,再用数学归纳法或综合法证明充分性.[证明] 先证必要性.设数列{a n}的公差为d.若d=0,则所述等式显然成立.若d≠0,则++…+=====.再证充分性.证法1:(数学归纳法)设所述的等式对一切n∈N+都成立.首先,在等式+=两端同乘a1a2a3,即得a1+a3=2a2,所以a1,a2,a3成等差数列,记公差为d,则a2=a1+d.假设a k=a1+(k-1)d,当n=k+1时,观察如下两个等式++…+=,①++…++=②将①代入②,得+=,在该式两端同乘a1a k a k+1,得(k-1)a k+1+a1=ka k.将a k=a1+(k-1)d代入其中,整理后,得a k+1=a1+kd.由数学归纳法原理知,对一切n∈N,都有a n=a1+(n-1)d,所以{a n}是公差为d的等差数列.证法2:(直接证法)依题意有++…+=,①++…++=. ②②-①得=-,在上式两端同乘a1a n+1a n+2,得a1=(n+1)a n+1-na n+2. ③同理可得a1=na n-(n-1)a n+1(n≥2) ④③-④得2na n+1=n(a n+2+a n)即a n+2-a n+1=a n+1-a n,由证法1知a3-a2=a2-a1,故上式对任意n∈N*均成立.所以{a n}是等差数列.1.已知数列,,2,,…,则2是这个数列的( )A.第6项 B.第7项C.第19项 D.第11项[答案] B[解析] ,,,,…,而2=,可见各根号内被开方数构成首项为2,公差为3的等差数列,由20=2+(n-1)×3得n=7.2.有甲、乙、丙、丁四位歌手参加比赛,其中只有一位获奖,有人走访了四位歌手,甲说:“是乙或丙获奖.”乙说:“甲、丙都未获奖.”丙说:“我获奖了.”丁说:“是乙获奖.”四位歌手的话只有两名是对的,则获奖的歌手是__________________.[答案] 丙[解析] 若甲获奖,则甲、乙、丙、丁说的都是错的,同理可推知乙、丙、丁获奖的情况,最后可知获奖的歌手是丙.3.(1)由“若a、b、c∈R,则(ab)c=a(bc)”类比“若a、b、c为三个向量,则(a·b)c=a(b·c)”;(2)在数列{a n}中,a1=0,a n+1=2a n+2,猜想a n=2n-2;(3)“在平面内,三角形的两边之和大于第三边”类比“在空间中,四面体的任意三个面的面积之和大于第四个面的面积”;上述三个推理中结论正确的序号为________.[答案] ②③[解析] (a·b)c=a(b·c)不一定成立,其左边为平行于c的向量,右边为平行于a的向量,即命题(1)不正确;由a1=0,a n+1=2a n+2可得a n+1+2=2(a n+2),则数列{a n+2}是首项为2,公比为2的等比数列,a n+2=2n,即a n=2n-2,命题(2)正确;(3)正确,可结合三个侧面在底面上的射影去证明;综上可得正确的结论为(2)(3).4.若x>0,y>0,用分析法证明:(x2+y2)>(x3+y3).[证明] 要证(x2+y2)>(x3+y3),只需证(x2+y2)3>(x3+y3)2,即证x6+3x4y2+3x2y4+y6>x6+2x3y3+y6,即证3x4y2+3y4x2>2x3y3.又因为x>0,y>0,所以x2y2>0,故只需证3x2+3y2>2xy.而3x2+3y2>x2+y2≥2xy成立,所以(x2+y2)>(x3+y3)成立.5.已知a是正整数,且a3是偶数,求证:a也是偶数.[分析] 已知a3的奇偶性研究a的奇偶性,不易直接证明,但如果已知a的奇偶性研究a3的奇偶性则较容易证明,故可用反证法.[证明] 假设a不是偶数,则a必为奇数,设a=2k+1(k∈N),则a3=(2k+1)3=8k3+12k2+6k+1=2(4k3+6k2+3k)+1,由于k∈N,所以4k2+6k2+3k∈N,故2(4k3+6k2+3k)是偶数,2(4k3+6k2+3k)+1为奇数,即a3为奇数,这与a3是偶数相矛盾.故假设不正确,即a也是偶数.6.我们知道,在△ABC中,若c2=a2+b2,则△ABC是直角三角形.现在请你研究:若c n=a n+b n(n>2),问△ABC为何种三角形?为什么?[解析] 锐角三角形 ∵c n=a n+b n(n>2),∴c>a, c>b,由c是△ABC的最大边,所以要证△ABC是锐角三角形,只需证角C为锐角,即证cos C>0.∵cos C=,∴要证cos C>0,只要证a2+b2>c2,①注意到条件:a n+b n=c n,于是将①等价变形为:(a2+b2)c n-2>c n. ②∵c>a,c>b,n>2,∴c n-2>a n-2,c n-2>b n-2,即c n-2-a n-2>0,c n-2-b n-2>0,从而(a2+b2)c n-2-c n=(a2+b2)c n-2-a n-b n=a2(c n-2-a n-2)+b2(c n-2-b n-2)>0,这说明②式成立,从而①式也成立.故cos C>0,C是锐角,△ABC为锐角三角形.。
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教A版)选修2-1练习题:2章-反馈练习题]
反馈练习一、选择题1.椭圆x 29+y 2k 2=1与双曲线x 2k -y 23=1有相同的焦点,则k 应满足的条件是( )A .k >3B .2<k <3C .k =2D .0<k <2[答案] C [解析] k >0,c =9-k 2=k +3,∴k =2.2.已知动圆P 过定点A (-3,0),并且与定圆B :(x -3)2+y 2=16外切,则动圆的圆心P 的轨迹是( )A .线段B .双曲线C .圆D .椭圆[答案] B[解析] 设动圆P 和定圆B 外切于M ,则动圆的圆心P 到两点A (-3,0)和B (3,0)的距离之差恰好等于定圆半径,即|PB |-|P A |=4,∴点P 的轨迹是以A 、B 为焦点的双曲线的左支,故选B.[点评] 求解中易把动点的轨迹看成双曲线,忽视了双曲线定义中“距离的差的绝对值是常数”这一条件,动点轨迹实际上是双曲线的一支.||PF 1|-|PF 2||=2a <|F 1F 2|(a >0),即|PF 1|-|PF 2|=±2a (0<2a <|F 1F 2|)时,P 点的轨迹是双曲线,其中取正号时为双曲线的右支,取负号时为双曲线的左支.3.与抛物线x 2=4y 关于直线x +y =0对称的抛物线的焦点坐标是( ) A .(1,0) B .(116,0)C .(-1,0)D .(0,-116)[答案] C[解析] x 2=4y 关于x +y =0,对称的曲线为y 2=-4x ,其焦点为(-1,0).4.已知点P 是抛物线y 2=-8x 上一点,设P 到此抛物线准线的距离是d 1,到直线x +y -10=0的距离是d 2,则d 1+d 2的最小值是( )A. 3 B .2 3 C .6 2 D .3 [答案] C[解析] 抛物线y 2=-8x 的焦点F (-2,0),根据抛物线的定义知,d 1+d 2=|PF |+d 2,显然当由点F 向直线x +y -10=0作垂线与抛物线的交点为P 时,d 1+d 2取到最小值,即|-2+0-10|2=6 2. 5.(2014·吉林省实验中学一模)如图,F 1、F 2是双曲线C 1:x 2-y 23=1与椭圆C 2的公共焦点,点A 是C 1、C 2在第一象限的公共点,若|F 1F 2|=|F 1A |,则C 2的离心率是()A.13 B .23C.23或25 D .25[答案] B[解析] 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由题意得,|AF 1|=|F 1F 2|=2c =21+3=4,∴c =2,|AF 1|-|AF 2|=2,∴|AF 2|=2,∴2a =|AF 1|+|AF 2|=6,∴a =3,∴e =c a =23.6.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)与双曲线x 2m 2-y 2n 2=1(m >0,n >0)有相同的焦点(-c,0)和(c,0),若c 是a 、m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率是( )A.33B .22C .14D .12[答案] D[解析] 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧c 2=m 2+n 2,c 2=am ,2n 2=2m 2+c 2.解得c 2a 2=14,∴e =c a =12.7.(2014·山东省烟台市期末)若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y =x 2+2相切,则此双曲线的离心率等于( )A .2B .3 C. 6 D .9[答案] B[解析] 由题意双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =ba x ,代入抛物线方程y =x 2+2整理得x 2-bax +2=0,因渐近线与抛物线相切,∴Δ=(-ba )2-8=0,即(b a )2=8,∴此双曲线的离心率e =c a=1+(ba)2=1+8=3.故选B.8.已知椭圆2x 2+y 2=2的两个焦点为F 1,F 2,且B 为短轴的一个端点,则△F 1BF 2的外接圆方程为( )A .x 2+y 2=1B .(x -1)2+y 2=4C .x 2+y 2=4D .x 2+(y -1)2=4[答案] A[解析] 椭圆的焦点为F 1(0,1),F 2(0,-1),短轴的一个端点为B (1,0),可知BF 1⊥BF 2,于是△F 1BF 2的外接圆是以原点为圆心,以1为半径的圆,其方程为x 2+y 2=1.9.双曲线的虚轴长为4,离心率e =62,F 1、F 2分别为它的左、右焦点,若过F 1的直线与双曲线的左支交于A 、B 两点,且|AB |是|AF 2|与|BF 2|的等差中项,则|AB |等于( )A .8 2B .4 2C .2 2D .8[答案] A[解析] ∵c a =62,2b =4,∴a 2=8,a =22,|AF 2|-|AF 1|=2a =42, |BF 2|-|BF 1|=2a =42,两式相加得|AF 2|+|BF 2|-(|AF 1|+|BF 1|)=82,又∵|AF 2|+|BF 2|=2|AB |,|AF 1|+|BF 1|=|AB |, ∴|AB |=8 2.10. (2014·武汉市调研)如图,半径为2的半圆有一内接梯形ABCD ,它的下底AB 是⊙O 的直径,上底CD 的端点在圆周上.若双曲线以A ,B 为焦点,且过C 、D 两点,则当梯形ABCD 的周长最大时,双曲线的实轴长为( )A.3+1 B .23+2 C.3-1 D .23-2[答案] D[解析] 连接AC 、OC ,过D 作DE ⊥AB ,垂足为E ,由题意知,梯形ABCD 为等腰梯形.设∠CAB =α,∵AB 为⊙O 的直径,AB =4,∴∠ACB 为直角,∴AC =4cos α,BC =4sin α,AE =AD cos ∠DAE =BC cos ∠CBA =4sin α·sin ∠CAB =4sin 2α,∴CD =2(AO -AE )=4(1-2sin 2α),∴梯形的周长l =AB +2BC +CD =4+8sin α+4(1-2sin 2α)=-8sin 2α+8sin α+8=-8(sin α-12)2+10,显然当sin α=12时,周长l 取最大值,∵α为锐角,∴cos α=32,此时2a =CA -CB =4cos α-4sin α=23-2,故选D.11.在同一坐标系中,方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0(a >b >0)的曲线大致是( )[答案] D[解析] 解法一:将方程a 2x 2+b 2y 2=1与ax +by 2=0转化为标准方程x 21a 2+y 21b 2=1,y 2=-a b x .因为a >b >0,因此1b >1a>0. 所以有椭圆的焦点在y 轴,抛物线的开口向左.解法二:将方程ax +by 2=0中的y 换成-y ,其结果不变,即说明ax +by 2=0的图象关于x 轴对称,排除B 、C ,又椭圆的焦点在y 轴,排除A.12.B 地在A 地的正东方向4km 处,C 地在B 地的北偏东30°方向2km 处,河流的沿岸PQ (曲线)上任意一点到A 的距离比到B 的距离远2km ,现要在曲线PQ 上选一处M 建一座码头, 向B 、C 两地运转货物.经测算,从M 到B 、C 两地修建公路的费用都是a 万元/km ,那么修建这两条公路的总费用最低是( )A .(7+1)a 万元B .(27-2)a 万元C .27a 万元D .(7-1)a 万元[答案] B[解析] 设总费用为y 万元,则y =a ·(MB +MC )∵河流的沿岸PQ (曲线)上任意一点到A 的距离比到B 的距离远2km , ∴曲线PQ 是双曲线的一支,B 为焦点,且a =1,c =2. 由双曲线定义,得MA -MB =2a ,即MB =MA -2, ∴y =a ·(MA +MC -2)≥a ·(AC -2).以直线AB 为x 轴,线段AB 的中点为坐标原点,建立直角坐标系,则A (-2,0),C (3,3). ∴AC =(3+2)2+(3)2=27,故y ≥(27-2)a (万元). 二、填空题13.直线y =kx +1(k ∈R )与椭圆x 25+y 2m =1恒有公共点,则m 的取值范围为________.[答案] m ≥1且m ≠5[解析] 将y =kx +1代入椭圆方程,消去y 并整理,得(m +5k 2)x 2+10kx +5-5m =0. 由m >0,5k 2≥0,知m +5k 2>0,故△=100k 2-4(m +5k 2)(5-5m )≥0对k ∈R 恒成立. 即5k 2≥1-m 对k ∈R 恒成立,故 1-m ≤0,∴m ≥1.又∵m ≠5,∴m 的取值范围是m ≥1且m ≠5.14.已知长方形ABCD ,AB =4,BC =3,则以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的双曲线的离心率为________.[答案] 2[解析] ∵AB =2c =4,∴c =2.∵AB =4,BC =3,∠ABC =90°,∴AC =5, ∴2a =CA -CB =2,∴a =1,∴e =ca=2.15.(2014·长春市调研)已知F 是抛物线y 2=4x 的焦点,过点F 且斜率为1的直线交抛物线于A ,B 两点,设|F A |>|FB |,则|F A ||FB |=________. [答案] 3+2 2[解析] 抛物线y 2=4x 的焦点F (1,0),过F 斜率为1的直线方程为y =x -1,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y 2=4x ,消去y 得x 2-6x +1=0,求得x 1=3+22,x 2=3-22,故由抛物线的定义可得|F A ||FB |=x 1+1x 2+1=3+2 2.16.椭圆mx 2+ny 2=1与直线l :x +y =1交于M 、N 两点,过原点与线段MN 中点的直线斜率为22,则mn=________. [答案]22[解析] 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴mx 21+ny 21=1 ① mx 22+ny 22=1②又y 2-y 1x 2-x 1=-1,∴①-②得:m -n ·y 1+y 2x 1+x 2=0, ∵y 1+y 2x 1+x 2=y 1+y 22-0x 1+x 22-0=22,∴m =22n ,∴m n =22.三、解答题17.已知抛物线的顶点在原点,它的准线过双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一个焦点,并且这条准线与双曲线的两焦点的连线垂直,抛物线与双曲线交点为P (32,6),求抛物线方程和双曲线方程.[解析] 依题意,设抛物线方程为y 2=2px ,(p >0), ∵点(32,6)在抛物线上,∴6=2p ×32,∴p =2,∴所求抛物线方程为y 2=4x . ∵双曲线左焦点在抛物线的准线x =-1上, ∴c =1,即a 2+b 2=1,又点(32,6)在双曲线上,∴94a 2-6b2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=1,94a 2-6b2=1.解得a 2=14,b 2=34.∴所求双曲线方程为4x 2-43y 2=1.18.已知抛物线y 2=4x ,椭圆x 29+y 2m=1,它们有共同的焦点F 2,并且相交于P 、Q 两点,F 1是椭圆的另一个焦点,试求:(1)m 的值; (2)P 、Q 两点的坐标; (3)△PF 1F 2的面积.[解析] (1)∵抛物线方程为y 2=4x ,∴2p =4, ∴p2=1, ∴抛物线焦点F 2的坐标为(1,0),它也是椭圆的右焦点,在椭圆中,c =1,a 2=9=b 2+c 2,∴9=m +1,∴m =8.(2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y 2=4x ,x 29+y 28=1.得⎩⎪⎨⎪⎧ x =32,y =6,或⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =- 6.∴点P 、Q 的坐标为(32,6)、(32,-6).(3)点P 的纵坐标6就是△PF 1F 2的边F 1F 2上的高, ∴S △PF 1F 2=12|F 1F 2|·|y p |=12×2×6= 6.19.设双曲线C :x 2a 2-y 2=1(a >0)与直线l :x +y =1相交于两个不同的点A 、B ,求双曲线C 的离心率的取值范围.[解析] 由C 与l 相交于两个不同点,故知方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2a 2-y 2=1,x +y =1有两组不同的实根,消去y 并整理得(1-a 2)x 2+2a 2x -2a 2=0.①所以⎩⎪⎨⎪⎧1-a 2≠0,4a 4+8a 2(1-a 2)>0,解得0<a <2,且a ≠1.双曲线的离心率e =1+a 2a=1a 2+1,因为0<a <2且a ≠1. 所以e>62,且e ≠ 2. 即离心率e 的取值范围为⎝⎛⎭⎫62,2∪(2,+∞). 20.(2014·浙北名校联盟联考)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦点为F 1(-1,0),F 2(1,0),且经过点P (1,32).(1)求椭圆C 的方程;(2)设过F 1的直线l 与椭圆C 交于A 、B 两点,问在椭圆C 上是否存在一点M ,使四边形AMBF 2为平行四边形,若存在,求出直线l 的方程,若不存在,请说明理由.[解析] (1)∵c =1,1a 2+94b 2=1,a 2=b 2+c 2,∴a =2,b =3,∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)假设存在符合条件的点M (x 0,y 0), 设直线l 的方程为x =my -1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =my -1,3x 2+4y 2=12,消去x 得:(3m 2+4)y 2-6my -9=0, 由条件知Δ>0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=6m3m 2+4,∴AB 的中点为(-43m 2+4,3m 3m 2+4), ∵四边形AMBF 2为平行四边形, ∴AB 的中点与MF 2的中点重合,即⎩⎨⎧x 0+12=-43m 2+4,y 02=3m3m 2+4.∴M (-3m 2+123m 2+4,6m3m 2+4),把点M 的坐标代入椭圆C 的方程得:27m 4-24m 2-80=0,解得m 2=209,∴存在符合条件的直线l ,其方程为:y =±3510(x +1).21.如图是抛物线形拱桥,设水面宽|AB |=18m ,拱顶离水面的距离为8m ,一货船在水面上的部分的横断面为一矩形CDEF .若矩形的长|CD |=9m ,那么矩形的高|DE |不能超过多少m 才能使船通过拱桥?[解析] 如图,以O 点为原点,过O 且平行于AB 的直线为x 轴,以线段AB 的垂直平分线为y 轴建立直角坐标系.则B (9,-8),设抛物线方程为x 2=-2py (p >0).∵点B 在抛物线上,∴81=-2p ·(-8), ∴p =8116,∴抛物线的方程为x 2=-818y ,∴当x =92时,y =-2,∴|DE |=6,∴当矩形的高|DE |不超过6m 时,才能使船通过拱桥.22.在平面直角坐标系xOy 中,经过点(0,2)且斜率为k 的直线l 与椭圆x 22+y 2=1有两个不同的交点P 和Q .(1)求k 的取值范围;(2)设椭圆与x 轴正半轴、y 轴正半轴的交点分别为A 、B ,是否存在常数k ,使得向量OP →+OQ →与AB →共线?如果存在,求k 值;如果不存在,请说明理由.[解析] (1)由已知条件,直线l 的方程为y =kx +2,代入椭圆方程整理得⎝⎛⎭⎫12+k 2x 2+22kx +1=0.∵直线l 与椭圆有两个不同的交点, ∴Δ=8k 2-4⎝⎛⎭⎫12+k 2=4k 2-2>0, 解得k <-22或k >22.【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教A 版)选修2-1练习题:2章-反馈练习题] 11 / 11 即k 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-∞,-22∪⎝⎛⎭⎫22,+∞. (2)设P (x 1,y 1)、Q (x 2,y 2),则OP →+OQ →=(x 1+x 2,y 1+y 2),又x 1+x 2=-42k 1+2k 2. 又y 1+y 2=k (x 1+x 2)+22=221+2k 2. 又A (2,0),B (0,1),∴AB →=(-2,1).∵OP →+OQ →与AB →共线,∴x 1+x 2=-2(y 1+y 2), ∴-42k 1+2k 2=-2×221+2k 2,解得k =22. 由(1)知k <-22或k >22,故没有符合题意的常数k .。
成才之路高中数学人教B,选修22练习: 第2课时
第一章 1.4 第2课时一、选择题1.(2014·陕西理,3)定积分⎠⎛01(2x +e x )d x 的值为( )A .e +2B .e +1C .eD .e -1[答案] C[解析] 本题考查定积分的计算、微积分基本定理. ⎠⎛01(2x +e x)d x =(x 2+e x )|10=1+e -1=e. 2.下列各式中,正确的是( ) A.⎠⎛ab f ′(x )d x =f ′(b )-f ′(a )B.⎠⎛a b f ′(x )d x =f ′(a )-f ′(b )C.⎠⎛ab f ′(x )d x =f (b )-f (a ) D.⎠⎛ab f ′(x )d x =f (a )-f (b )[答案] C[解析] 要分清被积函数和原函数.3.已知自由落体的运动速度v =gt (g 为常数),则当t ∈[1,2]时,物体下落的距离为( ) A.12g B .g C.32g D .2g[答案] C[解析] 物体下落的距离s =⎠⎛12gt d t =12gt 2| 21=32g .故选C. 4.(2013·华池一中高二期中)⎠⎛122x d x 等于( )A .6B .5C .4D .3[答案] D[解析] ⎠⎛122x d x =x 2|21=3.5.(2013·景德镇市高二质检)若曲线y =x 与直线x =a 、y =0所围成封闭图形的面积为a 2,则正实数a 为( )A.49 B .59C.43 D .53[答案] A[解析] 由题意知,⎠⎛0a x d x =a 2,∵(23x 32 )′=x 12 ,∴⎠⎛0a x d x =23x 32 |a 0=23a 32 , ∴23a 32 =a 2,∴a =49. 6.曲线y =cos x ⎝⎛⎭⎫0≤x ≤3π2与坐标轴所围图形的面积是( ) A .4 B .2 C.52 D .3[答案] D[解析] 由y =cos x 图象的对称性可知, y =cos x ⎝⎛⎭⎫0≤x ≤3π2与坐标轴所围面积是3cos x d x ==3.故选D.7.如图,阴影部分的面积是( )A .2 3B .2- 3 C.323 D .353[答案] C[解析] ⎠⎛-31 (3-x 2-2x )d x =⎝⎛⎭⎫3x -13x 3-x 2| 1-3=323.故选C.8.⎠⎛03|x 2-4|d x =( )A.213 B .223C.233 D .253[答案] C[解析] ⎠⎛03|x 2-4|d x =⎠⎛02(4-x 2)d x +⎠⎛23(x 2-4)d x=⎝⎛⎭⎫4x -13x 3| 20+⎝⎛⎭⎫13x 3-4x | 32=233 .故选C. 二、填空题 9.[答案] 12(e -1)[解析]10.如图,阴影部分面积用定积分表示为________.[答案] ⎠⎛13(f (x )-g (x ))d x11.从如图所示的长方形区域内任取一个点M (x ,y ),则点M 取自阴影部分的概率为________.[答案] 13[解析] 长方形的面积为S 1=3,S 阴=⎠⎛013x 2d x =x 3| 10=1,则P =S 阴S 1=13.三、解答题 12.求下列定积分.(1)⎠⎛121x d x ;(2)⎠⎛01x 3d x ;(3)⎠⎛-11 e x d x . [解析] (1)因为(ln x )′=1x ,所以⎠⎛121xd x =ln x | 21=ln2-ln1=ln2.(2)∵⎝⎛⎭⎫14x 4′=x 3,∴⎠⎛01x 3d x =14x 4| 10=14. (3)∵(e x )′=e x ,∴⎠⎛-11e x d x =e x| 1-1=e -1e.一、选择题1.(2014·江西理,8)若f (x )=x 2+2⎠⎛01f (x )d x ,则⎠⎛01f (x )d x =( )A .-1B .-13C.13 D .1[答案] B[解析] 本题考查定积分的求法. 根据题设条件可得⎠⎛1f (x )d x =-x 33|10=-13. 2.由曲线y =x 2,y =x 3围成的封闭图形面积为( ) A.112 B.14 C.13 D.712[答案] A[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x2y =x3得交点为(0,0),(1,1).∴S =⎠⎛01(x 2-x 3)d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫13x 3-14x 410=112.3.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2 (0≤x <1)2-x (1<x ≤2),则⎠⎛02f (x )d x 等于( )A.34 B .45C.56 D .不存在[答案] C[解析] ⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01x 2d x +⎠⎛12(2-x )d x ,取F 1(x )=13x 3,F 2(x )=2x -12x 2,则F ′1(x )=x 2,F ′2(x )=2-x ,∴⎠⎛02f (x )d x =F 1(1)-F 1(0)+F 2(2)-F 2(1)=13-0+2×2-12×22-⎝⎛⎭⎫2×1-12×12=56.故选C.4.(2013·江西理,6)若S 1=⎠⎛12x 2dx ,S 2=⎠⎛121x dx ,S 3=⎠⎛12e x dx ,则S 1,S 2,S 3的大小关系为( )A .S 1<S 2<S 3B .S 2<S 1<S 3C .S 2<S 3<S 1D .S 3<S 2<S 1[答案] B [解析] S 1=⎠⎛12x 2d x =x 33|21=73. S 2=⎠⎛121xd x =ln x |21=ln2-ln1=ln2. S 3=⎠⎛12e x d x =e x |21=e 2-e =e(e -1).∵e>2.7,∴S 3>3>S 1>S 2.故选B. 二、填空题5.⎠⎛-11 (x 2+sin x )dx =________.[答案] 23[解析] 本题考查了定积分的知识,由于⎠⎛-11 (x 2+sin x )d x =⎪⎪(13x 3-cos x )1-1=13-cos1-(-13-cos1)=23,定积分在高考题中题目较为简单,要熟练记住一些函数的导数与积分式.6.已知函数y =f (x )的图象是折线段ABC ,其中A (0,0)、B (12,5)、C (1,0).函数y =xf (x )(0≤x ≤1)的图象与x 轴围成的图形的面积为________.[答案] 54[解析] 本题考查待定系数法与定积分的计算. 设直线为y =kx +b ,代入点B 的坐标,∴y =10x . 代入B ,C 两点的坐标,则⎩⎪⎨⎪⎧5=12k +b0=k +b ,∴k =-10,b =10.∴y =⎩⎨⎧10x (0≤x ≤12)-10x +10(12<x ≤1) ,∴f (x )=⎩⎨⎧10x 2 (0≤x ≤12)-10x 2+10x(12<x ≤1).定积分的几何意义即曲边梯形的面积.7.若a =⎠⎛02x 2d x ,b =⎠⎛02x 3d x ,c =⎠⎛02sin x d x ,则a 、b 、c 大小关系是________.[答案] c <a <b[解析] a =⎠⎛02x 2d x =13x 3| 20=83;b =⎠⎛02x 3d x =14x 4| 20=4;c =⎠⎛02sin x d x =-cos x | 20=1-cos2<2.∴c <a <b .三、解答题8.一辆汽车的速度—时间曲线如图所示,求汽车在这1min 内所行驶的路程.[解析] 由速度—时间曲线易知, v (t )=⎩⎪⎨⎪⎧3t t ∈[0,10),30 t ∈[10,40),-1.5t +90 t ∈[40,60].由变速直线运动的路程表达式可得 取H (t )=3t 22,F (t )=30t ,G (t )=-34t 2+90t ,则H ′(t )=3t ,F ′(t )=30,G ′(t )=-1.5t +90. 从而s =∫1003t d t +⎠⎛104030d t +⎠⎛4060(-1.5t +90)d t=H (10)-H (0)+F (40)-F (10)+G (60)-G (40) =1350(m).答:该汽车在这1min 内所行驶的路程是1350m. 9.(1)已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x ,求f (a )的最大值;(2)已知f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0),且f (-1)=2,f ′(0)=0,⎠⎛01f (x )d x =-2,求a ,b ,c的值.[解析] (1)因为⎝⎛⎭⎫23ax 3-12a 2x 2′=2ax 2-a 2x , 所以⎠⎛01(2ax 2-a 2x )d x =⎝⎛⎭⎫23ax 3-12a 2x 2| 1=23a -12a 2. 所以f (a )=23a -12a 2=-12⎝⎛⎭⎫a 2-43a +49+29 =-12⎝⎛⎭⎫a -232+29. 所以当a =23时,f (a )有最大值29.(2)∵f (-1)=2,f ′(0)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -b +c =2b =0 ①而⎠⎛01f (x )d x =⎠⎛01(ax 2+bx +c )d x ,取F (x )=13ax 3+12bx 2+cx ,则F ′(x )=ax 2+bx +c .∴⎠⎛01f (x )d x =F (1)-F (0)=13a +12b +c =-2②解①②得a =6,b =0,c =-4.。
【成才之路】2014-2015学年高中数学(人教B版)选修1-2课件:2.2 第1课时 综合法与分析法( 2014高考)
[答案] A
[解析] 该证明方法符合综合法的定义,应选A.
1-2 第二章
2.2 第1课时
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
3.若 P= a+ a+7,Q= a+3+ a+4(a≥0),则 P、 Q 的大小关系是( A.P>Q C.P<Q
[答案] C
1-2
已知a、b 、c∈R+ ,求证: (ab +a +b + 1)(ab +ac + bc + c2)≥16abc.
[证明] ∵a、b、c∈R ,∴a+1≥2 a,b+1≥2 b, a+c≥2 ac,b+c≥2 bc, ∴(a+1)(b+1)≥4 ab,(a+c)(b+c)≥4 abc2. 因此当 a、b、c∈R+时,有(ab+a+b+1)(ab+ac+bc+ c2)≥16abc.
1-2 第二章
2.2 第1课时
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
结论 出发,根据已知的 条件 或______ 1.直接证明是从命题的______ 定义 、 ______ 公理 、 ______ 定理 ,直接推证结论的真实性.常用的 ______ 综合法 与________ 分析法 . 直接证明方法有________
(2)综合法的推证过程: 命题的条件 ⇒ 结论A ⇒ 结论B ⇒„⇒ 命题的结论
1-2 第二章
2.2 第1课时
成才之路 · 高中新课程 · 学习指导 · 人教B版 · 数学 · 选修1-1
1-2
3.分析法
结果 追溯到___________________ 产生这一结果的原因 (1)定义:分析法是从 ______ 待证结论 出发,一步一 的思维方法,具体地说,分析法是从__________ 题设的已知条件 或 步 寻 求 结论 成 立 的 充分条件 ________ , 最 后达 到 _______________ 已被证明的事实 ___________________ .
数学 人教B版 成才之路 选修2-2知能基础测试.doc
选修2-2知能基础测试时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.3(1-i )2等于( ) A.32i B .-32i C .iD .-i [答案] A[解析] 3(1-i )=3-2i =32i ,故选A. 2.已平面α∥平面β,直线m ⊂α,直线n ⊂β,点A ∈m ,点B ∈n ,记点A ,B 之间的距离为a ,点A 到直线n 的距离为b ,直线m 和n 的距离为c ,则( )A .c ≤b ≤aB .c ≤a ≤bC .a ≤c ≤bD .b ≤c ≤a [答案] A3.设f (x )为可导函数,且满足条件lim x →0f (x +1)-f (1)2x =3,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为( )A.32B .3C .6D .无法确定 [答案] C[解析] lim x →0 f (x +1)-f (1)2x =12lim x →0 f (x +1)-f (1)x=12f ′(1)=3,∴f ′(1)=6.故选C. 4.给出下列命题①⎠⎛b a d x =⎠⎛a b d t =b -a (a ,b 为常数且a <b );②⎠⎛0-1x 2d x =⎠⎛01x 2d x ;③曲线y =sin x ,x ∈[0,2π]与直线y =0围成的两个封闭区域面积之和为2,其中正确命题的个数为( )A .0B .1C .2D .3[答案] B[解析] ⎠⎛a b d t =b -a ≠⎠⎛ba d x =a -b ,故①错,而y =x 2是偶函数其在[-1,0]上的积分结果等于其在[0,1]上的积分结果,故②正确,对于③有S =2⎠⎛0πsin x d x =4.故③错. 5.过曲线y =13x 3上的点P 的切线l 的方程为12x -3y =16,那么P 点的坐标可能为( ) A.⎝⎛⎭⎫1,-43 B.⎝⎛⎭⎫-1,-283 C.⎝⎛⎭⎫3,203 D.⎝⎛⎭⎫2,83 [答案] D[解析] ∵y ′=x 2,令x 2=123,得x =±2. 当x =2时,y =13×23=83, ∴点⎝⎛⎭⎫2,83为P 点的坐标; 当x =-2时,y =13×(-2)3=-83.故选D. 6.如图(1),在△ABC 中,AB ⊥AC 于点A ,AD ⊥BC 于点D ,则有AB 2=BD ·BC ,类似地有命题:如图(2),在三棱锥A —BCD 中,AD ⊥面ABC ,若A 在△BCD 内的射影为O ,则S 2△ABC =S △BCO ·S △BCD ,那么上述命题( )A .是真命题B .增加条件“AB ⊥AC ”后才是真命题C .是假命题D .增加条件“三棱锥A -BCD 是正三棱锥”后才是真命题[答案] A[解析] 由已知垂直关系,不妨进行如下类比:将题图(2)中的△ABC ,△BCO ,△BDC 分别与题图(1)中的AB ,BD ,BC 进行类比即可.严格推理如下:连结DO 并延长交BC 于E ,连结AE ,则DE ⊥BC ,AE ⊥BC .因为AD ⊥面ABC ,所以AD ⊥AE ,又因为AO ⊥DE ,所以AE 2=EO ·ED ,所以S 2△BAC =⎝⎛⎭⎫12BC ·EA 2=⎝⎛⎭⎫12BC ·EO ·⎝⎛⎭⎫12BC ·ED =S △BCO ·S △BCD .故选A.7.过x 2+y 2=10x 内一点(5,3)有n 条弦,它们的长度构成等差数列,最短的弦长为数列首项a 1,最长的弦长为数列的末项a n ,若公差d ∈⎣⎡⎦⎤13,12,则n 的取值范围是( )A .n =4B .5≤n ≤7C .n >7D .n ∈R + [答案] B[解析] A (5,3),圆心O (5,0),最短弦为垂直OA 的弦,a 1=8,最长弦为直径:a n =10,公差d =2n -1, ∴13≤2n -1≤12,∴5≤n ≤7. 8.若f (x )=ln x x,0<a <b <e ,则有( ) A .f (a )>f (b )B .f (a )=f (b )C .f (a )<f (b )D .f (a )·f (b )>1 [答案] C[解析] ∵f ′(x )=1-ln x x 2,在(0,e)上f ′(x )>0, ∴f (x )在(0,e)上为增函数.∴f (a )<f (b ).故选C.9.已知使函数y =x 3+ax 2-43a 的导数为0的x 值也使y 值为0,则常数a 的值为( ) A .0 B .±3C .0或±3D .非以上答案 [答案] C[解析] 求出使y ′=0的值的集合,再逐一检验.y ′=3x 2+2ax .令y ′=0,得x =0或x =-23a . 由题设x =0时,y =0,故-43a =0,则a =0.且知当x =2,a =-3或x =-2,a =3时,也成立.故选C.10.定义在R 上的可导函数f (x ),已知y =e f′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的增区间是( )A.(-∞,1) B.(-∞,2)C.(0,1) D.(1,2)[答案] B[解析]由图象知e f′(x)≥1,即f′(x)≥0时,x≤2,∴y=f(x)的增区间为(-∞,2).故选B.11.设f(x)=x(ax2+bx+c)(a≠0)在x=1和x=-1处均有极值,则下列点中一定在x轴上的是()A.(a,b) B.(a,c)C.(b,c) D.(a+b,c)[答案] A[解析]f′(x)=3ax2+2bx+c,由题意知1,-1是方程3ax2+2bx+c=0的两根,1-1,b=0.故选A.=-2b3a12.设f(x),g(x)分别是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数和偶函数,当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0.且g(-3)=0.则不等式f(x)g(x)<0的解集是()A.(-3,0)∪(3,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(0,3)[答案] D[解析]令φ=(x)=f(x)g(x),则φ′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0对x<0恒成立,∴当x<0时,φ(x)单调递增.又∵g(-3)=0,∴φ(-3)=g(-3)·f(-3)=0.从而当x<-3时,φ(x)<0,当-3<x<0时,φ(x)>0.又φ(x)为奇函数.∴当0<x <3时,φ(x )<0,当x >3时,φ(x )>0,综上,当x ∈(-∞,-3)∪(0,3)时,φ(x )<0.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分.将正确答案填在题中横线上)13.(2010·江苏,2)设复数z 满足z (2-3i )=6+4i (i 为虚数单位),则z 的模为________.[答案] 2[解析] 本题主要考查复数模的概念及复数的除法运算,解答本题的关键在于正确合理运用复数模的性质.∵z (2-3i )=6+4i ,∴z =6+4i 2-3i ,∴|z |=2|3+2i ||2-3i |=2. 14.如图,平面中两条直线l 1和l 2相交于点O ,对于平面上任意一点M ,若p ,q 分别是M 到直线l 1和l 2的距离,则称有序非负数实数对(p ,q )是点M 的“距离坐标”.根据上述定义,“距离坐标”是(1,2)的点的个数是________.[答案] 4[解析] 据上述定义,“距离坐标”是(1,2)的点可以在两条直线相交所成的四个区域内各找到一个,所以满足条件的点的个数是4个.15.复数z 1与z 2在复平面上所对应的点关于y 轴对称,且z 1(3-i )=z 2(1+3i ),|z 1|=2,则z 1=____________.[答案] 1-i 或-1+i[解析] 设z 1=a +bi ,则z 2=-a +bi ,∵z 1(3-i )=z 2(1+3i ),且|z 1|=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ (a +bi )(3-i )=(-a +bi )(1+3i )a 2+b 2=2, 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1b =-1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =1∴z 1=1-i 或z 1=-1+i . 16.由曲线y =(x -2)2+1,横坐标轴及直线x =3,x =5围成的图形的面积等于________.[答案] 323[解析] S =⎠⎛35[(x -2)2+1]d x =⎠⎛35(x 2-4x +5)d x =⎝⎛⎭⎫x 33-2x 2+5x | 53=323. 三、解答题(本大题共6个小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)计算: -23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 3204+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i的值. [解析] 由于-23+i 1+23i =(-23+i )(-i )(1+23i )(-i ) =-1i ·1+23i 1+23i =-1i =i ; ⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 3204=⎝ ⎛⎭⎪⎫⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 21602=⎝⎛⎭⎫22i 1602=⎝⎛⎭⎫1i 1602=-1; (4-8i )2-(-4+8i )211-7i =(4-8i )2-(4-8i )2(-1)211-7i=0; 从而-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 3204+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i=i -1. 18.(本题满分12分)下面命题是真命题还是假命题,用分析法证明你的结论.命题:若a >b >c 且a +b +c =0,则b 2-ac a< 3. [解析] 命题是真命题,证明如下:∵a >b >c 且a +b +c =0,∴a >0,c <0. 要证b 2-ac a <3, 只需证b 2-ac <3a ,即证b 2-ac <3a 2.因为b =-a -c ,故只需证(a +c )2-ac <3a 2,即证2a 2-ac -c 2>0,即证(2a +c )(a -c )>0.∵2a +c >a +b +c =0,a -c >0,∴(2a +c )(a -c )>0成立.∴原命题成立.19.(本题满分12分)已知a +b +c =0,求证:ab +bc +ca ≤0.[解析] 证明:法一:(综合法)∵a +b +c =0,∴(a +b +c )2=0.即ab +bc +ca =-a 2+b 2+c 22≤0, ∴ab +bc +ca ≤0.法二:(分析法)因a +b +c =0,则要证ab +bc +ca ≤0只需证:ab +bc +ca ≤(a +b +c )2,即证:a 2+b 2+c 2+ab +bc +ca ≥0,即证:12[(a +b )2+(b +c )2+(c +a )2]≥0. 而这显然成立,因此,原不等式成立.法三:∵a +b +c =0,∴a +b =-c ,∴ab +bc +ca =ab +(a +b )c =ab -(a +b )2=-a 2-b 2-ab =-⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a +b 22+34b 2≤0. 因此,ab +bc +ca ≤0.20.(本题满分12分)某分公司经销某种品牌产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交a 元(3≤a ≤5)的管理费,预计当每件产品的售价为x 元(9≤x ≤11)时,一年的销售量为(12-x )2万件.(1)求分公司一年的利润L (万元)与每件产品的售价x 的函数关系式;(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润L 最大,并求出L 的最大值Q (a ).[解析] (1)分公司一年的利润L (万元)与售价x 的函数关系式为:L =(x -3-a )(12-x )2,x ∈[9,11].(2)L ′(x )=(12-x 2)-2(x -3-a )(12-x )=(12-x )(18+2a -3x )令L ′=0得x =6+23a 或x =12(不合题意,舍去).∵3≤a ≤5,∴8≤6+23a ≤283. 在x =6+23a 两侧L ′(x )的值由正变负. 所以(1)当8≤6+23a ≤9,即3≤a ≤92时, L max =L (9)=(9-3-a )(12-9)2=9(6-a ).(2)当9<6+23a ≤283,即92<a ≤5时, L max =L ⎝⎛⎭⎫6+23a =⎝⎛⎭⎫6+23a -3-a ⎣⎡⎦⎤12-⎝⎛⎭⎫6+23a 2=4⎝⎛⎭⎫3-13a 3, 所以Q (a )=⎩⎨⎧ 9(6-a ),3≤a ≤92,4⎝⎛⎭⎫3-13a 3,92<a ≤5.答:若3≤a ≤92,则当每件售价为9元时,分公司一年的利润L 最大,最大值Q (a )=9(6-a )(万元);若92<a ≤5,则当每件售价为⎝⎛⎭⎫6+23a 元时,分公司一年的利润L 最大,最大值Q (a )=4⎝⎛⎭⎫3-13a 3(万元). 21.(2010·北京文,18)(本题满分12分)设函数f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d (a >0),且方程f ′(x )-9x =0的两个根分别为1,4.(1)当a =3且曲线y =f (x )过原点时,求f (x )的解析式;(2)若f (x )在(-∞,+∞)内无极值点,求a 的取值范围.[解析] 本题考查了函数与导函数的综合应用.由f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d 得f ′(x )=ax 2+2bx +c ∵f ′(x )-9x =ax 2+2bx +c -9x =0的两根为1,4.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +2b +c -9=016a +8b +c -36=0(*) (1)当a =3时,由(*)式得⎩⎪⎨⎪⎧2b +c -6=08b +c +12=0,解得b =-3,c =12.又∵曲线y =f (x )过原点,∴d =0.故f (x )=x 3-3x 2+12x .(2)由于a >0,所以“f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“f ′(x )=ax 2+2bx +c ≥0在(-∞,+∞)内恒成立”,由(*)式得2b =9-5a ,c =4a .又∵Δ=(2b )2-4ac =9(a -1)(a -9)解⎩⎨⎧a >0Δ=9(a -1)(a -9)≤0得a ∈[1,9], 即a 的取值范围为[1,9].22.(本题满分14分)已知函数f (x )=x -sin x ,数列{a n }满足:0<a 1<1,a n +1=f (a n ),n =1,2,3,….求证:(1)0<a n +1<a n <1;(2)a n +1<16a 3n. [证明] (1)先用数学归纳法证明0<a n <1,n =1,2,3,….①当n =1时,由已知知结论成立.②假设当n =k 时结论成立,即0<a k <1.因为0<x <1时,f ′(x )=1-cos x >0,所以f (x )在(0,1)上是增函数.又f (x )在[0,1]上连续,从而f (0)<f (a k )<f (1),即0<a k +1<1-sin1<1.故当n =k +1时,结论成立.由①②可知,0<a n <1对一切正整数都成立.又因为0<a n <1时,a n +1-a n =a n -sin a n -a n=-sin a n <0,所以a n +1<a n .综上所述0<a n +1<a n <1.(2)设函数g (x )=sin x -x +16x 3,0<x <1. 由(1)知,当0<x <1时,sin x <x .从而g ′(x )=cos x -1+x 22=-2sin 2x 2+x 22>-2⎝⎛⎭⎫x 22+x 22=0. 所以g (x )在(0,1)上是增函数.又g (x )在[0,1]上连续,且g (0)=0,所以当0<x <1时,g (x )>0成立.于是g (a n )>0,即sin a n -a n +16a 3n>0. 故a n +1<16a 3n.。
数学 人教B版 成才之路 选修2-2知能基础测试
选修2-2知能基础测试时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.错误!等于()A.错误!i B.-错误!iC.i D.-i[答案] A[解析]错误!=错误!=错误!i,故选A。
2.已平面α∥平面β,直线m⊂α,直线n⊂β,点A∈m,点B∈n,记点A,B之间的距离为a,点A到直线n的距离为b,直线m和n的距离为c,则()A.c≤b≤a B.c≤a≤bC.a≤c≤b D.b≤c≤a[答案] A3.设f(x)为可导函数,且满足条件错误!错误!=3,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率为()A.错误!B.3C.6 D.无法确定[答案] C[解析]错误!错误!=错误!错误!错误!=错误!f′(1)=3,∴f′(1)=6。
故选C.4.给出下列命题①错误!d x=错误!d t=b-a(a,b为常数且a〈b);②错误!-1x2d x =错误!x2d x;③曲线y=sin x,x∈[0,2π]与直线y=0围成的两个封闭区域面积之和为2,其中正确命题的个数为()A.0 B.1C.2 D.3[答案] B[解析]b d t=b-a≠错误!d x=a-b,故①错,而y=x2是偶函数其在[-1,0]上的积⎠⎛a分结果等于其在[0,1]上的积分结果,故②正确,对于③有S=2错误!sin x d x=4.故③错.5.过曲线y=错误!x3上的点P的切线l的方程为12x-3y=16,那么P点的坐标可能为()A.错误!B.错误!C。
错误!D。
错误![答案] D[解析]∵y′=x2,令x2=错误!,得x=±2。
当x=2时,y=错误!×23=错误!,∴点错误!为P点的坐标;当x=-2时,y=错误!×(-2)3=-错误!.故选D。
6.如图(1),在△ABC中,AB⊥AC于点A,AD⊥BC于点D,则有AB2=BD·BC,类似地有命题:如图(2),在三棱锥A-BCD中,AD⊥面ABC,若A在△BCD内的射影为O,则S2△ABC=S△BCO·S△BCD,那么上述命题()A.是真命题B.增加条件“AB⊥AC”后才是真命题C.是假命题D.增加条件“三棱锥A-BCD是正三棱锥”后才是真命题[答案] A[解析]由已知垂直关系,不妨进行如下类比:将题图(2)中的△ABC,△BCO,△BDC 分别与题图(1)中的AB,BD,BC进行类比即可.严格推理如下:连结DO并延长交BC于E,连结AE,则DE⊥BC,AE⊥BC。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章 1.4 第1课时
一、选择题
1.在求由x =a ,x =b (a <b ),y =0及y =f (x )(f (x )≥0)围成的曲边梯形的面积S 时,在区间[a ,b ]上等间隔地插入n -1个分点,分别过这些分点作x 轴的垂线,把曲边梯形分成n 个小曲边梯形,下列结论中正确的个数是( )
①n 个小曲边梯形的面积和等于S ; ②n 个小曲边梯形的面积和小于S ; ③n 个小曲边梯形的面积和大小S ;
④n 个小曲边梯形的面积和与S 之间的大小关系不确定 A .1 B .2 C .3 D .4
[答案] A
[解析] 只有①正确.故选A.
2.求由曲线y =e x ,直线x =2,y =1围成的曲边梯形的面积时,若选择x 为积分变量,则积分区间为( )
A .[0,e 2]
B .[0,2]
C .[1,2]
D .[0,1]
[答案] B
[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y =e x y =1可得⎩
⎪⎨⎪
⎧
x =0y =1.所以积分区间为[0,2].故选B.
3.⎠⎛0
11d x 的值为( )
A .0
B .1 C.1
2 D .2
[答案] B
[解析] 由定积分的几何意义可得⎠⎛0
11d x 是由x =0,x =1,y =0和y =1围成的矩形的
面积.
4.计算f (x )=x 2在[0,1]上的定积分时,有下列说法:
①在0到1之间插入n -1个分点,将区间[0,1]n 等分,过每个分点作x 轴的垂线,将曲边三角形分成n 个小曲边梯形(或三角形),这n 个小曲边梯形的面积和等于原曲边形面积的和;
②当n 很大时,f (x )在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值可以用f ⎝⎛⎭⎫
i -1n 近似代替; ③当n 很大时,f (x )在区间⎣⎡⎦
⎤
i -1n ,i n 上的值可以用f ⎝⎛⎭⎫i n 近似代替; ④当n 很大时,用f ⎝⎛
⎭⎫i -1n 与f ⎝⎛⎭⎫i n 代替f (x )在
⎣⎡⎦
⎤i -1n ,i n 上的值,得到的积分和不相等,因而求得的积分值也不相等.
其中正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4
[答案] C
[解析] 用f ⎝⎛⎭⎫i -1n 与f ⎝⎛⎫i n 近似代替f (x )在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值得到的积分和是不相等的,但当n →∞时其积分和的极限值相等,都等于f (x )在[0,1]上的定积分.故选C.
5.下列积分值等于1的积分是( ) A.⎠⎛0
1x d x
B .⎠⎛0
1(x +1)d x
C.⎠⎛0
11d x
D .⎠⎛0
11
2
d x
[答案] C
[解析] ⎠
⎛0
11d x 的几何意义是由直线x =0,x =1, y =0和y =1围成平面图形的面积,其
值为1.故选C.
6.设f (x )在[a ,b ]上连续,将[a ,b ]n 等分,在每个小区间上任取ξi ,则⎠⎛a
b f (x )d x 是( )
A.lim n
→+∞
∑i =0n -1
f (ξi ) B .lim n →+∞∑i =0
n -1f (ξi
)·b -a
n C.lim n
→+∞
∑i =0
n -1f (ξi )·ξi D .lim n
→+∞
∑i =0
n -1f (ξi )·(ξi +1-ξi ) [答案] B
[解析] 由定积分的定义可知B 正确.
7.设函数f (x )=ax 2+c (a ≠0),若⎠⎛0
1f (x )d x =f (x 0),0≤x 0≤1,则x 0的值为( )
A.3
3 B .
32
C.
34
D .1
[答案] A
8.下列命题不正确的是( )
A .若f (x )是连续的奇函数,则⎠⎛-a
a f (x )d x =0
B .若f (x )是连续的偶函数,则⎠⎛-a
a f (x )d x =2⎠⎛0
a f (x )d x
C .若f (x )在[a ,b ]上连续且恒正,则⎠⎛a
b f (x )d x >0
D .若f (x )在[a ,b ]上连续且⎠⎛a
b f (x )d x >0,则f (x )在[a ,b ]上恒正
[答案] D
[解析] 对于A :因为f (x )是奇函数,所以图象关于原点对称,所以x 轴上方的面积和x 轴下方的面积相等,故积分是0,所以A 正确,对于B :因为f (x )是偶函数,所以图象关于y 轴对称,故图象都在x 轴下方或上方且面积相等,故B 正确,C 显然正确.D 选项中f (x )也可以小于0,但必须有大于0的部分,且f (x )>0的曲线围成的面积比f (x )<0的曲线围成的面积大.故选D.
二、填空题
9.lim n →+∞ ⎝⎛⎭⎫1n +2n +…+n +1n ·1n 写成定积分是________.
[答案] ⎠
⎛0
1x d x
10.已知⎠⎛02f (x )d x =3,则⎠⎛0
2[f (x )+6]d x =________.
[答案] 15
11.定积分⎠⎛2
43d x 的几何意义是________.
[答案] 由直线x =2,x =4,y =0和y =3所围成的矩形的面积 三、解答题
12.用定积分表示下列阴影部分的面积(不要求计算).
[解析] 由曲线所围成的区域图形
一、选择题
1.当n 很大时,函数f (x )=x 2在区间⎣⎡⎦⎤
i -1n ,i n 上的值,
可以用________近似代替.( )
A .f ⎝⎛⎭⎫1n
B .f ⎝⎛⎭⎫2n
C .f ⎝⎛⎭⎫i n
D .f (0)
[答案] C
2.在“近似代替”中,函数f (x )在区间[x i ,x i +1]上的近似值等于( ) A .只能是左端点的函数值f (x i ) B .只能是右端点的函数值f (x i +1)
C .可以是该区间内任一点函数值f (ξi )(ξ∈[x i ,x i +1])
D .以上答案均不正确 [答案] C
3.设连续函数f (x )>0,则当a <b 时,定积分⎠⎛a
b f (x )d x ( )
A .一定为正
B .一定为负
C .当0<a <b 时为正,当a <b <0时为负
D .以上结论都不对 [答案] A [解析] ∵f (x )>0, ∴曲边梯形在x 轴上方, ∴⎠⎛a
b f (x )d x >0.故选A.
4.(2014·太原模拟)已知t >0,若⎠⎛0
t (2x -2)d x =8,则t =( )
A .1
B .-2
C .-2或4
D .4
[答案] D
[解析] 作出函数f (x )=2x -2的图象与x 轴交于点A (1,0),与y 轴交于点B (0,-2),易求得S △OAB =1,
∵⎠⎛0t (2x -2)d x =8,且⎠⎛0
1(2x -2)d x =-1,∴t >1,
∴S △AEF =12|AE ||EF |=1
2×(t -1)(2t -2)=(t -1)2=9,∴t =4,故选D.
二、填空题
5.正弦曲线y =sin x 在[0,2π]上的一段曲线与x 轴所围成平面图形的面积用定积分可表示为________.
[答案] ∫2π0|sin x |d x
6.已知⎠⎛a b f (x )d x =6,则⎠⎛a
b 6f (x )d x 等于________.
[答案] 36
7.已知⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x =18,⎠⎛a b g (x )d x =10,则⎠⎛a
b f (x )d x 等于________.
[答案] 8 三、解答题
8.利用定积分的几何意义求: (1)⎠⎛-2
2 4-x 2d x ;(2)⎠⎛0
11-x 2d x .
[解析] (1)被积函数的曲线是圆心在原点,半径为2的半圆周,由定积分的几何意义知此积分计算的是半圆的面积,
∴有⎠
⎛2-24-x 2
d x =π·2
2
2=2π.
(2)∵被积函数为y =1-x 2,其表示的曲线为以原点为圆心,1为半径的四分之一圆,由定积分的几何意义可知所求的定积分即为四分之一圆的面积.
∴⎠
⎛0
11-x 2d x =14π·12=1
4π.
9.求⎠⎛0
1x 3d x 的值.
[解析] (1)分割
0<1n <2
n <…<n -1n <n n =1. (2)求和
⎝⎛⎭⎫1n 3·1n +⎝⎛⎭⎫2n 3·1n +…+⎝⎛⎭⎫n n 3·1n . =∑i =1
n
⎝⎛⎭⎫i n 3·1n =1n 4∑i =1n i 3=1n 4·⎣⎡⎦⎤n (n +1)22
=(n +1)2
4n 2.
(3)取极限
lim n →∞
(n +1)24n 2=14lim n →∞ ⎝⎛⎭⎫1+1n 2=14. ∴⎠
⎛0
1x 3d x =14.。