课时跟踪检测 (二十) 指 数
2020版高考数学一轮复习课时跟踪检测十指数与指数函数含解析
课时跟踪检测(十) 指数与指数函数一、题点全面练1.3·332·612的化简结果为( )A .2B .3C .4D .6解析:选B 原式=312·⎝ ⎛⎭⎪⎫3213·1216=312·313·2-13·416·316=312+13+16·211-+33=3·20=3.2.函数f ()=a -b 的图象如图所示,其中a ,b 为常数,则下列结论中正确的是( )A .a >1,b <0B .a >1,b >0C .0<a <1,0<b <1D .0<a <1,b <0解析:选D 法一:由题图可知0<a <1,当=0时,a -b ∈(0,1),故-b >0,得b <0.故选D.法二:由图可知0<a <1,f ()的图象可由函数y =a 的图象向左平移得到,故-b >0,则b <0.故选D.3.化简4a 23·b -13÷⎝ ⎛⎭⎪⎫-23a -13b 23的结果为( ) A .-2a 3bB .-8abC .-6a bD .-6ab解析:选C 原式=4÷⎝ ⎛⎭⎪⎫-23a ⎛⎫⎪⎝⎭21-33b -12-33=-6ab -1=-6a b ,故选C. 4.设>0,且1<b <a ,则( )A .0<b <a <1B .0<a <b <1C .1<b <aD .1<a <b解析:选C 因为1<b ,所以b 0<b , 因为>0,所以b >1, 因为b <a ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a b >1,因为>0,所以a b>1,所以a >b ,所以1<b <a .故选C.5.已知a =(2)43,b =225,c =913,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <aD .c <a <b解析:选A a =(2)43=214×23=223,b =225,c =913=323,由函数y =23在(0,+∞)上为增函数,得a <c , 由函数y =2在R 上为增函数,得a >b , 综上得c >a >b .故选A.6.函数f ()=a +b -1(其中0<a <1,且0<b <1)的图象一定不经过( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C 由0<a <1可得函数y =a 的图象单调递减,且过第一、二象限,因为0<b <1,所以-1<b -1<0,所以0<1-b <1,y =a 的图象向下平移1-b 个单位即可得到y =a +b -1的图象,所以y =a +b -1的图象一定在第一、二、四象限,一定不经过第三象限.故选C.7.已知函数f ()=⎩⎨⎧1-2-x,x ≥0,2x -1,x <0,则函数f ()是( )A .偶函数,在[0,+∞)单调递增B .偶函数,在[0,+∞)单调递减C .奇函数,且单调递增D .奇函数,且单调递减解析:选C 易知f (0)=0,当>0时,f ()=1-2-,-f ()=2--1,此时-<0,则f (-)=2--1=-f ();当<0时,f ()=2-1,-f ()=1-2,此时->0,则f (-)=1-2-(-)=1-2=-f ().即函数f ()是奇函数,且单调递增,故选C.8.二次函数y =-2-4(>-2)与指数函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12的交点有( )A .3个B .2个C .1个D .0个解析:选C 因为二次函数y =-2-4=-(+2)2+4(>-2),且=-1时,y =-2-4=3,y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12=2, 在坐标系中画出y =-2-4(>-2)与y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12的大致图象,由图可得,两个函数图象的交点个数是1.故选C.9.已知函数f ()=-4+9x +1,∈(0,4),当=a 时,f ()取得最小值b ,则函数g ()=a |+b |的图象为( )解析:选A 因为∈(0,4),所以+1>1, 所以f ()=-4+9x +1=+1+9x +1-5≥2 9x +1x +1-5=1,当且仅当=2时取等号,此时函数有最小值1, 所以a =2,b =1,此时g ()=2|+1|=⎩⎨⎧2x +1,x ≥-1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1,x <-1,此函数图象可以看作由函数y =⎩⎨⎧2x ,x ≥0,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,x <0的图象向左平移1个单位得到.结合指数函数的图象及选项可知A 正确.故选A.10.函数f ()=⎝ ⎛⎭⎪⎫121-2+2+x x 的单调递减区间为________.解析:设u =-2+2+1,∵y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12u 在R 上为减函数,∴函数f ()=⎝ ⎛⎭⎪⎫121-2+2+x x 的单调递减区间即为函数u =-2+2+1的单调递增区间.又u =-2+2+1的单调递增区间为(-∞,1], ∴f ()的单调递减区间为(-∞,1]. 答案:(-∞,1]11.不等式⎝ ⎛⎭⎪⎫122+x ax <⎝ ⎛⎭⎪⎫12+-22x a 恒成立,则a 的取值范围是________.解析:由指数函数的性质知y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12是减函数,因为⎝ ⎛⎭⎪⎫122+x ax <⎝ ⎛⎭⎪⎫12+-22x a 恒成立,所以2+a >2+a -2恒成立, 所以2+(a -2)-a +2>0恒成立, 所以Δ=(a -2)2-4(-a +2)<0, 即(a -2)(a -2+4)<0, 即(a -2)(a +2)<0,故有-2<a <2,即a 的取值范围是(-2,2). 答案:(-2,2)12.已知函数f ()=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+123(a >0,且a ≠1).(1)讨论f ()的奇偶性;(2)求a 的取值范围,使f ()>0在定义域上恒成立.解:(1)由于a -1≠0,则a ≠1,得≠0, ∴函数f ()的定义域为{|≠0}. 对于定义域内任意,有 f (-)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -x -1+12(-)3=⎝ ⎛⎭⎪⎫a x1-a x+12(-)3 =⎝⎛⎭⎪⎫-1-1a x -1+12(-)3 =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x -1+123=f (), ∴函数f ()是偶函数. (2)由(1)知f ()为偶函数,∴只需讨论>0时的情况,当>0时,要使f ()>0, 则⎝ ⎛⎭⎪⎫1a x-1+123>0, 即1a x -1+12>0, 即a x +12a x -1>0,则a >1. 又∵>0,∴a >1.∴当a ∈(1,+∞)时,f ()>0.二、专项培优练(一)易错专练——不丢怨枉分1.设y =f ()在(-∞,1]上有定义,对于给定的实数,定义f ()=⎩⎨⎧f xf x K ,K ,f xK .给出函数f ()=2+1-4,若对于任意∈(-∞,1],恒有f ()=f (),则( )A .的最大值为0B .的最小值为0C .的最大值为1D .的最小值为1解析:选D 根据题意可知,对于任意∈(-∞,1],恒有f ()=f (),则f ()≤在≤1上恒成立,即f ()的最大值小于或等于即可.令2=t ,则t ∈(0,2],f (t )=-t 2+2t =-(t -1)2+1,可得f (t )的最大值为1,∴≥1,故选D.2.已知实数a ,b 满足12>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a >⎝ ⎛⎭⎪⎫22b >14,则( )A .b <2b -aB .b >2b -aC .a <b -aD .a >b -a解析:选B 由12>⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,得a >1,由⎝ ⎛⎭⎪⎫12a >⎝ ⎛⎭⎪⎫22b ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫222a >⎝ ⎛⎭⎪⎫22b,故2a <b ,由⎝ ⎛⎭⎪⎫22b>14,得⎝ ⎛⎭⎪⎫22b >⎝ ⎛⎭⎪⎫224,得b <4.由2a <b ,得b >2a >2,a <b 2<2,故1<a <2,2<b <4. 对于选项A 、B ,由于b 2-4(b -a )=(b -2)2+4(a -1)>0恒成立,故A 错误,B 正确;对于选项C ,D ,a 2-(b -a )=⎝ ⎛⎭⎪⎫a +122-⎝ ⎛⎭⎪⎫b +14,由于1<a <2,2<b <4,故该式的符号不确定,故C 、D 错误.故选B.3.设a >0,且a ≠1,函数y =a 2+2a -1在[-1,1]上的最大值是14,求实数a 的值. 解:令t =a (a >0,且a ≠1),则原函数化为y =f (t )=(t +1)2-2(t >0).①当0<a <1,∈[-1,1]时,t =a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ,1a ,此时f (t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ,1a 上为增函数.所以f (t )ma =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a+12-2=14.所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12=16,解得a =-15(舍去)或a =13.②当a >1时,∈[-1,1],t =a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,a ,此时f (t )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,a 上是增函数.所以f (t )ma =f (a )=(a +1)2-2=14, 解得a =3或a =-5(舍去). 综上得a =13或3.(二)交汇专练——融会巧迁移4.[与基本不等式交汇]设f ()=e ,0<a <b ,若p =f()ab ,q =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 2,r =f a f b ,则下列关系式中正确的是( )A .q =r <pB .p =r <qC .q =r >pD .p =r >q解析:选C ∵0<a <b ,∴a +b2>ab ,又f ()=e 在(0,+∞)上为增函数,∴f ⎝⎛⎭⎪⎫a +b 2>f (ab ),即q >p .又r =f a f b =e a e b =e-a b 2=q ,故q =r >p .故选C.5.[与一元二次函数交汇]函数y =⎝ ⎛⎭⎪⎫14-⎝ ⎛⎭⎪⎫12+1在区间[-3,2]上的值域是________.解析:令t =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,因为∈[-3,2],所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,8,故y =t 2-t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122+34.当t =12时,y min =34;当t =8时,y ma =57.故所求函数的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,57.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,576.[与函数性质、不等式恒成立交汇]已知定义域为R 的函数f ()=-2x +b2x +1+a 是奇函数.(1)求a ,b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-)<0恒成立,求的取值范围. 解:(1)因为f ()是R 上的奇函数, 所以f (0)=0,即-1+b2+a =0,解得b =1.从而有f ()=-2x +12x +1+a.又由f (1)=-f (-1)知-2+14+a =--12+11+a ,解得a =2.(2)由(1)知f ()=-2x +12x +1+2=-12+12x +1,由上式易知f ()在R 上为减函数,又因为f ()是奇函数,从而不等式f (t 2-2t )+f (2t 2-)<0等价于f (t 2-2t )<-f (2t 2-)=f (-2t 2+).因为f ()是R 上的减函数,由上式推得t 2-2t >-2t 2+. 即对一切t ∈R 有3t 2-2t ->0, 从而Δ=4+12<0,解得<-13.故的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13.。
2020年高中数学课时跟踪检测含解析(全一册)新人教A版
2020年高中数学课时跟踪检测含解析新人教A版课时跟踪检测一变化率问题导数的概念课时跟踪检测二导数的几何意义课时跟踪检测三几个常用函数的导数基本初等函数的导数公式及导数的运算法则课时跟踪检测四复合函数求导及应用课时跟踪检测五函数的单调性与导数课时跟踪检测六函数的极值与导数课时跟踪检测七函数的最大小值与导数课时跟踪检测八生活中的优化问题举例课时跟踪检测九定积分的概念课时跟踪检测十微积分基本定理课时跟踪检测十一定积分的简单应用课时跟踪检测十二合情推理课时跟踪检测十三演绎推理课时跟踪检测十四综合法和分析法课时跟踪检测十五反证法课时跟踪检测十六数学归纳法课时跟踪检测十七数系的扩充和复数的概念课时跟踪检测十八 复数的几何意义课时跟踪检测十九 复数代数形式的加减运算及其几何意义 课时跟踪检测二十 复数代数形式的乘除运算课时跟踪检测(一) 变化率问题、导数的概念一、题组对点训练对点练一 函数的平均变化率1.如果函数y =ax +b 在区间[1,2]上的平均变化率为3,则a =( ) A .-3 B .2 C .3 D .-2解析:选C 根据平均变化率的定义,可知Δy Δx =(2a +b )-(a +b )2-1=a =3.2.若函数f (x )=-x 2+10的图象上一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,314及邻近一点⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx ,314+Δy ,则Δy Δx =( )A .3B .-3C .-3-(Δx )2D .-Δx -3解析:选D ∵Δy =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32+Δx -f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=-3Δx -(Δx )2,∴Δy Δx =-3Δx -(Δx )2Δx =-3-Δx . 3.求函数y =f (x )=1x在区间[1,1+Δx ]内的平均变化率.解:∵Δy =f (1+Δx )-f (1)=11+Δx-1=1-1+Δx 1+Δx =1-(1+Δx )(1+1+Δx )1+Δx=-Δx(1+1+Δx )1+Δx, ∴Δy Δx =-1(1+1+Δx )1+Δx. 对点练二 求瞬时速度4.某物体的运动路程s (单位:m)与时间t (单位:s)的关系可用函数s (t )=t 3-2表示,则此物体在t =1 s 时的瞬时速度(单位:m/s)为( )A .1B .3C .-1D .0 答案:B5.求第4题中的物体在t 0时的瞬时速度. 解:物体在t 0时的平均速度为v =s (t 0+Δt )-s (t 0)Δt=(t 0+Δt )3-2-(t 30-2)Δt =3t 20Δt +3t 0(Δt )2+(Δt )3Δt=3t 20+3t 0Δt +(Δt )2.因为lim Δt →0 [3t 20+3t 0Δt +(Δt )2]=3t 20,故此物体在t =t 0时的瞬时速度为3t 20 m/s. 6.若第4题中的物体在t 0时刻的瞬时速度为27 m/s,求t 0的值.解:由v =s (t 0+Δt )-s (t 0)Δt =(t 0+Δt )3-2-(t 30-2)Δt=3t 20Δt +3t 0(Δt )2+(Δt )3Δt =3t 20+3t 0Δt +(Δt )2,因为lim Δt →0 [3t 20+3t 0Δt +(Δt )2]=3t 20. 所以由3t 20=27,解得t 0=±3, 因为t 0>0,故t 0=3,所以物体在3 s 时的瞬时速度为27 m/s. 对点练三 利用定义求函数在某一点处的导数 7.设函数f (x )可导,则lim Δx →0 f (1+3Δx )-f (1)3Δx等于( )A .f ′(1)B .3f ′(1)C .13f ′(1) D .f ′(3)解析:选A lim Δx →0f (1+3Δx )-f (1)3Δx=f ′(1).8.设函数f (x )=ax +3,若f ′(1)=3,则a 等于( ) A .2 B .-2 C .3 D .-3 解析:选C ∵f ′(1)=lim Δx →0 f (1+Δx )-f (1)Δx=lim Δx →0a (1+Δx )+3-(a +3)Δx=a ,∴a =3.9.求函数f (x )=x 在x =1处的导数f ′(1).解:由导数的定义知,函数在x =1处的导数f ′(1)=lim Δx →0f (1+Δx )-f (1)Δx,而f (1+Δx )-f (1)Δx =1+Δx -1Δx =11+Δx +1,又lim Δx →0 11+Δx +1=12,所以f ′(1)=12.二、综合过关训练1.若f (x )在x =x 0处存在导数,则lim h →0 f (x 0+h )-f (x 0)h( )A .与x 0,h 都有关B .仅与x 0有关,而与h 无关C .仅与h 有关,而与x 0无关D .以上答案都不对解析:选B 由导数的定义知,函数在x =x 0处的导数只与x 0有关.2.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 2<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. 3.A ,B 两机关开展节能活动,活动开始后两机关的用电量W 1(t ),W 2(t )与时间t (天)的关系如图所示,则一定有( )A .两机关节能效果一样好B .A 机关比B 机关节能效果好C .A 机关的用电量在[0,t 0]上的平均变化率比B 机关的用电量在[0,t 0]上的平均变化率大D .A 机关与B 机关自节能以来用电量总是一样大解析:选B 由题图可知,A 机关所对应的图象比较陡峭,B 机关所对应的图象比较平缓,且用电量在[0,t 0]上的平均变化率都小于0,故一定有A 机关比B 机关节能效果好.4.一个物体的运动方程为s =1-t +t 2,其中s 的单位是:m,t 的单位是:s,那么物体在3 s 末的瞬时速度是( )A .7 m/sB .6 m/sC .5 m/sD .8 m/s解析:选C ∵Δs Δt =1-(3+Δt )+(3+Δt )2-(1-3+32)Δt=5+Δt ,∴lim Δt →0 Δs Δt =lim Δt →0 (5+Δt )=5 (m/s). 5.如图是函数y =f (x )的图象,则(1)函数f (x )在区间[-1,1]上的平均变化率为________; (2)函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为________. 解析:(1)函数f (x )在区间[-1,1]上的平均变化率为f (1)-f (-1)1-(-1)=2-12=12.(2)由函数f (x )的图象知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +32,-1≤x ≤1,x +1,1<x ≤3.所以,函数f (x )在区间[0,2]上的平均变化率为f (2)-f (0)2-0=3-322=34.答案:(1)12 (2)346.函数y =-1x在点x =4处的导数是________.解析:∵Δy =-14+Δx+14=12-14+Δx =4+Δx -224+Δx =Δx24+Δx (4+Δx +2). ∴Δy Δx =124+Δx (4+Δx +2). ∴lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0124+Δx (4+Δx +2) =12×4×(4+2)=116.∴y ′|x =4=116.答案:1167.一做直线运动的物体,其位移s 与时间t 的关系是s =3t -t 2(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时平均速度.解:(1)初速度v 0=lim Δt →0 s (Δt )-s (0)Δt =lim Δt →0 3Δt -(Δt 2)Δt=lim Δt →0 (3-Δt )=3(m/s). 即物体的初速度为3 m/s. (2)v =lim Δt →0s (2+Δt )-s (2)Δt=lim Δt →0 3(2+Δt )-(2+Δt )2-(3×2-4)Δt=lim Δt →0 -(Δt )2-Δt Δt =lim Δt →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.8.若函数f (x )=-x 2+x 在[2,2+Δx ](Δx >0)上的平均变化率不大于-1,求Δx 的范围.解:因为函数f (x )在[2,2+Δx ]上的平均变化率为: Δy Δx =f (2+Δx )-f (2)Δx=-(2+Δx )2+(2+Δx )-(-4+2)Δx=-4Δx +Δx -(Δx )2Δx =-3-Δx ,所以由-3-Δx ≤-1, 得Δx ≥-2. 又因为Δx >0,即Δx 的取值范围是(0,+∞).课时跟踪检测(二) 导数的几何意义一、题组对点训练对点练一 求曲线的切线方程1.曲线y =x 3+11在点(1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是( ) A .-9 B .-3 C .9 D .15解析:选C ∵切线的斜率k =lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 (1+Δx )3+11-12Δx =lim Δx →0 1+3·Δx +3·(Δx )2+(Δx )3-1Δx =lim Δx →0[3+3(Δx )+(Δx )2]=3, ∴切线的方程为y -12=3(x -1). 令x =0得y =12-3=9.2.求曲线y =1x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的切线方程.解:因为y ′=lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 1x +Δx -1x Δx =lim Δx →0 -1x 2+x ·Δx =-1x 2, 所以曲线在点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2的切线斜率为k =y ′|x =12=-4.故所求切线方程为y -2=-4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,即4x +y -4=0.对点练二 求切点坐标3.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b =1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =-1D .a =-1,b =-1解析:选A ∵点(0,b )在直线x -y +1=0上,∴b =1. 又y ′=lim Δx →0 (x +Δx )2+a (x +Δx )+1-x 2-ax -1Δx =2x +a , ∴过点(0,b )的切线的斜率为y ′|x =0=a =1.4.已知曲线y =2x 2+4x 在点P 处的切线斜率为16,则点P 坐标为________. 解析:设P (x 0,2x 20+4x 0),则f ′(x 0)=lim Δx →0 f (x 0+Δx )-f (x 0)Δx =lim Δx →0 2(Δx )2+4x 0Δx +4ΔxΔx=4x 0+4, 又∵f ′(x 0)=16,∴4x 0+4=16,∴x 0=3,∴P (3,30). 答案:(3,30)5.曲线y =f (x )=x 2的切线分别满足下列条件,求出切点的坐标. (1)平行于直线y =4x -5; (2)垂直于直线2x -6y +5=0; (3)切线的倾斜角为135°.解:f ′(x )=lim Δx →0 f (x +Δx )-f (x )Δx =lim Δx →0(x +Δx )2-x2Δx=2x , 设P (x 0,y 0)是满足条件的点.(1)∵切线与直线y =4x -5平行,∴2x 0=4,∴x 0=2,y 0=4,即P (2,4),显然P (2,4)不在直线y =4x -5上,∴符合题意.(2)∵切线与直线2x -6y +5=0垂直,∴2x 0·13=-1,∴x 0=-32,y 0=94,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,94.(3)∵切线的倾斜角为135°,∴其斜率为-1,即2x 0=-1,∴x 0=-12,y 0=14,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14. 对点练三 导数几何意义的应用 6.下面说法正确的是( )A .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )点(x 0,f (x 0))处没有切线B .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处有切线,则f ′(x 0)必存在C .若f ′(x 0)不存在,则曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线斜率不存在D .若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处没有切线,则f ′(x 0)有可能存在解析:选C 根据导数的几何意义及切线的定义知曲线在(x 0,y 0)处有导数,则切线一定存在,但反之不一定成立,故A,B,D 错误.7.设曲线y =f (x )在某点处的导数值为0,则过曲线上该点的切线( ) A .垂直于x 轴B .垂直于y 轴C .既不垂直于x 轴也不垂直于y 轴D .方向不能确定解析:选B 由导数的几何意义知曲线f (x )在此点处的切线的斜率为0,故切线与y 轴垂直.8.如图所示,单位圆中弧AB 的长为x ,f (x )表示弧AB 与弦AB 所围成的弓形面积的2倍,则函数y =f (x )的图象是( )解析:选D 不妨设A 固定,B 从A 点出发绕圆周旋转一周,刚开始时x 很小,即弧AB 长度很小,这时给x 一个改变量Δx ,那么弦AB 与弧AB 所围成的弓形面积的改变量非常小,即弓形面积的变化较慢;当弦AB 接近于圆的直径时,同样给x 一个改变量Δx ,那么弧AB 与弦AB 所围成的弓形面积的改变量将较大,即弓形面积的变化较快;从直径的位置开始,随着B点的继续旋转,弓形面积的变化又由变化较快变为越来越慢.由上可知函数y =f (x )图象的上升趋势应该是首先比较平缓,然后变得比较陡峭,最后又变得比较平缓,对比各选项知D 正确.9.已知函数y =f (x )的图象如图所示, 则函数y =f ′(x )的图象可能是________(填序号).解析:由y =f (x )的图象及导数的几何意义可知,当x <0时f ′(x )>0,当x =0时,f ′(x )=0,当x >0时,f ′(x )<0,故②符合.答案:②二、综合过关训练1.函数f (x )的图象如图所示,则下列结论正确的是( ) A .0<f ′(a )<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a ) B .0<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a )<f ′(a ) C .0<f ′(a +1)<f ′(a )<f (a +1)-f (a ) D .0<f (a +1)-f (a )<f ′(a )<f ′(a +1)解析:选B f ′(a ),f ′(a +1)分别为曲线f (x )在x =a ,x =a +1处的切线的斜率,由题图可知f ′(a )>f ′(a +1)>0,而f (a +1)-f (a )=f (a +1)-f (a )(a +1)-a表示(a ,f (a ))与(a +1,f (a+1))两点连线的斜率,且在f ′(a )与f ′(a +1)之间.∴0<f ′(a +1)<f (a +1)-f (a )<f ′(a ).2.曲线y =1x -1在点P (2,1)处的切线的倾斜角为( ) A .π6 B .π4 C .π3 D .3π4解析:选D Δy =12+Δx -1-12-1=11+Δx -1=-Δx 1+Δx ,lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 -11+Δx =-1,斜率为-1,倾斜角为3π4.3.曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( ) A .y =x -1 B .y =-x +1 C .y =2x -2D .y =-2x +2解析:选 A 由Δy =(1+Δx )3-2(1+Δx )+1-(1-2+1)=(Δx )3+3(Δx )2+Δx 得lim Δx →0 Δy Δx =lim Δx →0 (Δx )2+3Δx +1=1,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得切线方程为y =x -1.4.设P 0为曲线f (x )=x 3+x -2上的点,且曲线在P 0处的切线平行于直线y =4x -1,则P 0点的坐标为( )A .(1,0)B .(2,8)C .(1,0)或(-1,-4)D .(2,8)或(-1,-4)解析:选C f ′(x )=lim Δx →0 (x +Δx )3+(x +Δx )-2-(x 3+x -2)Δx=lim Δx →0 (3x 2+1)Δx +3x (Δx )2+(Δx )3Δx =3x 2+1.由于曲线f (x )=x 3+x -2在P 0处的切线平行于直线y =4x -1,所以f (x )在P 0处的导数值等于4.设P 0(x 0,y 0),则有f ′(x 0)=3x 20+1=4,解得x 0=±1,P 0的坐标为(1,0)或(-1,-4).5.已知二次函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f (x )在A 、B 两点处的导数f ′(a )与f ′(b )的大小关系为:f ′(a )________f ′(b )(填“<”或“>”).解析:f ′(a )与f ′(b )分别表示函数图象在点A 、B 处的切线斜率,故f ′(a )>f ′(b ).答案:>6.过点P (-1,2)且与曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线平行的直线方程为____________.解析:曲线y =3x 2-4x +2在点M (1,1)处的切线斜率k =y ′|x =1=lim Δx →03(1+Δx )2-4(1+Δx )+2-3+4-2Δx=lim Δx →0 (3Δx +2)=2.所以过点 P (-1,2)的直线的斜率为2.由点斜式得y-2=2(x+1),即2x-y+4=0.所以所求直线方程为2x-y+4=0.答案:2x-y+4=07.甲、乙二人跑步的路程与时间关系以及百米赛跑路程和时间关系分别如图①②,试问:(1)甲、乙二人哪一个跑得快?(2)甲、乙二人百米赛跑,问快到终点时,谁跑得较快?解:(1)图①中乙的切线斜率比甲的切线斜率大,故乙跑得快;(2)图②中在快到终点时乙的瞬时速度大,故快到终点时,乙跑得快.8.“菊花”烟花是最壮观的烟花之一,制造时通常期望它在达到最高时爆裂.如果烟花距地面的高度h(m)与时间t(s)之间的关系式为h(t)=-4.9t2+14.7t.其示意图如图所示.根据图象,结合导数的几何意义解释烟花升空后的运动状况.解:如图,结合导数的几何意义,我们可以看出:在t=1.5 s附近曲线比较平坦,也就是说此时烟花的瞬时速度几乎为0,达到最高点并爆裂;在0~1.5 s之间,曲线在任何点的切线斜率大于0且切线的倾斜程度越来越小,也就是说烟花在达到最高点前,以越来越小的速度升空;在1.5 s后,曲线在任何点的切线斜率小于0且切线的倾斜程度越来越大,即烟花达到最高点后,以越来越大的速度下降,直到落地.课时跟踪检测(三) 几个常用函数的导数、基本初等函数的导数公式及导数的运算法则一、题组对点训练对点练一 利用导数公式求函数的导数 1.给出下列结论:①(cos x )′=sin x ;②⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π3′=cos π3;③若y =1x 2,则y ′=-1x ;④⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=12x x.其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3解析:选B 因为(cos x )′=-sin x ,所以①错误.sin π3=32,而⎝ ⎛⎭⎪⎫32′=0,所以②错误.⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2′=0-(x 2)′x 4=-2x x 4=-2x 3,所以③错误.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x ′=-0-(x 12)′x =12x -12x =12x -32=12x x,所以④正确. 2.已知f (x )=x α(α∈Q *),若f ′(1)=14,则α等于( )A .13B .12C .18D .14 解析:选D ∵f (x )=x α,∴f ′(x )=αx α-1.∴f ′(1)=α=14.对点练二 利用导数的运算法则求导数 3.函数y =sin x ·cos x 的导数是( ) A .y ′=cos 2x +sin 2x B .y ′=cos 2x -sin 2x C .y ′=2cos x ·sin xD .y ′=cos x ·sin x解析:选B y ′=(sin x ·cos x )′=cos x ·cos x +sin x ·(-sin x )=cos 2x -sin 2x . 4.函数y =x 2x +3的导数为________.解析:y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2x +3′=(x 2)′(x +3)-x 2(x +3)′(x +3)2=2x (x +3)-x 2(x +3)2=x 2+6x (x +3)2.答案:x 2+6x (x +3)25.已知函数f (x )=ax ln x ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.解析:f ′(x )=a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +x ·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3, 所以a =3.答案:36.求下列函数的导数.(1)y =sin x -2x 2;(2)y =cos x ·ln x ;(3)y =exsin x.解:(1)y ′=(sin x -2x 2)′=(sin x )′-(2x 2)′=cos x -4x .(2)y ′=(cos x ·ln x )′=(cos x )′·ln x +cos x ·(ln x )′=-sin x ·ln x +cos xx.(3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫e x sin x ′=(e x )′·sin x -e x ·(sin x )′sin 2x =e x ·sin x -e x ·cos x sin 2x =e x(sin x -cos x )sin 2x. 对点练三 利用导数公式研究曲线的切线问题7.(2019·全国卷Ⅰ)曲线y =3(x 2+x )e x在点(0,0)处的切线方程为________. 解析:∵y ′=3(2x +1)e x +3(x 2+x )e x =e x (3x 2+9x +3), ∴切线斜率k =e 0×3=3,∴切线方程为y =3x . 答案:y =3x8.若曲线f (x )=x ·sin x +1在x =π2处的切线与直线ax +2y +1=0互相垂直,则实数a =________.解析:因为f ′(x )=sin x +x cos x ,所以f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=sin π2+π2cos π2=1.又直线ax +2y +1=0的斜率为-a2,所以根据题意得1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2=-1,解得a =2.答案:29.已知a ∈R,设函数f (x )=ax -ln x 的图象在点(1,f (1))处的切线为l ,则l 在y 轴上的截距为________.解析:因为f ′(x )=a -1x,所以f ′(1)=a -1,又f (1)=a ,所以切线l 的方程为y -a=(a -1)(x -1),令x =0,得y =1.答案:110.在平面直角坐标系xOy 中,点P 在曲线C :y =x 3-10x +13上,且在第一象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,求点P 的坐标.解:设点P 的坐标为(x 0,y 0),因为y ′=3x 2-10,所以3x 20-10=2,解得x 0=±2.又点P 在第一象限内,所以x 0=2,又点P 在曲线C 上,所以y 0=23-10×2+13=1,所以点P 的坐标为(2,1).二、综合过关训练1.f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f ′0(x ),f 2(x )=f ′1(x ),…,f n +1(x )=f ′n (x ),n ∈N,则f 2 019(x )=( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x解析:选D 因为f 1(x )=(sin x )′=cos x ,f 2(x )=(cos x )′=-sin x ,f 3(x )=(-sin x )′=-cos x ,f 4(x )=(-cos x )′=sin x ,f 5(x )=(sin x )′=cos x ,所以循环周期为4,因此f 2 019(x )=f 3(x )=-cos x .2.已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D .12解析:选A 因为y ′=x 2-3x ,所以根据导数的几何意义可知,x 2-3x =12,解得x =3(x =-2不合题意,舍去).3.曲线y =sin x sin x +cos x -12在点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,0处的切线的斜率为( )A .-12B .12C .-22D .22解析:选B y ′=cos x (sin x +cos x )-sin x (cos x -sin x )(sin x +cos x )2=11+sin 2x ,把x =π4代入得导数值为12,即为所求切线的斜率.4.已知直线y =3x +1与曲线y =ax 3+3相切,则a 的值为( ) A .1 B .±1 C .-1D .-2解析:选A 设切点为(x 0,y 0),则y 0=3x 0+1,且y 0=ax 30+3,所以3x 0+1=ax 30+3…①.对y =ax 3+3求导得y ′=3ax 2,则3ax 20=3,ax 20=1…②,由①②可得x 0=1,所以a =1.5.设a 为实数,函数f (x )=x 3+ax 2+(a -3)x 的导函数为f ′(x ),且f ′(x )是偶函数,则曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为____________.解析:f ′(x )=3x 2+2ax +a -3, ∵f ′(x )是偶函数,∴a =0, ∴f (x )=x 3-3x ,f ′(x )=3x 2-3, ∴f (2)=8-6=2,f ′(2)=9,∴曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为y -2=9(x -2), 即9x -y -16=0. 答案:9x -y -16=06.设f (x )=x (x +1)(x +2)…(x +n ),则f ′(0)=________. 解析:令g (x )=(x +1)(x +2)…(x +n ),则f (x )=xg (x ), 求导得f ′(x )=x ′g (x )+xg ′(x )=g (x )+xg ′(x ), 所以f ′(0)=g (0)+0×g ′(0)=g (0)=1×2×3×…×n . 答案:1×2×3×…×n7.已知曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,则a =________.解析:法一:∵y =x +ln x , ∴y ′=1+1x,y ′|x =1=2.∴曲线y =x +ln x 在点(1,1)处的切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1. ∵y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切,∴a ≠0(当a =0时曲线变为y =2x +1与已知直线平行).由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1,y =ax 2+(a +2)x +1,消去y ,得ax 2+ax +2=0.由Δ=a 2-8a =0,解得a =8. 法二:同法一得切线方程为y =2x -1.设y =2x -1与曲线y =ax 2+(a +2)x +1相切于点(x 0,ax 20+(a +2)x 0+1). ∵y ′=2ax +(a +2), ∴y ′|x =x 0=2ax 0+(a +2).由⎩⎪⎨⎪⎧2ax 0+(a +2)=2,ax 20+(a +2)x 0+1=2x 0-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-12,a =8.答案:88.设f (x )=x 3+ax 2+bx +1的导数f ′(x )满足f ′(1)=2a ,f ′(2)=-b ,其中常数a ,b ∈R.求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程.解:因为f (x )=x 3+ax 2+bx +1,所以f ′(x )=3x 2+2ax +b . 令x =1,得f ′(1)=3+2a +b , 又f ′(1)=2a,3+2a +b =2a , 解得b =-3,令x =2得f ′(2)=12+4a +b , 又f ′(2)=-b , 所以12+4a +b =-b , 解得a =-32.则f (x )=x 3-32x 2-3x +1,从而f (1)=-52.又f ′(1)=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=-3, 所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=-3(x -1), 即6x +2y -1=0.9.已知两条直线y =sin x ,y =cos x ,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.解:不存在.由于y =sin x ,y =cos x ,设两条曲线的一个公共点为P (x 0,y 0),所以两条曲线在P (x 0,y 0)处的斜率分别为k 1=y ′|x =x 0=cos x 0,k 2=y ′|x =x 0=-sinx 0.若使两条切线互相垂直,必须使cos x 0·(-sin x 0)=-1,即sin x 0·cos x 0=1,也就是sin 2x 0=2,这是不可能的,所以两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.课时跟踪检测(四) 复合函数求导及应用一、题组对点训练对点练一 简单复合函数求导问题 1.y =cos 3x 的导数是( ) A .y ′=-3cos 2x sin x B .y ′=-3cos 2x C .y ′=-3sin 2xD .y ′=-3cos x sin 2x解析:选A 令t =cos x ,则y =t 3,y ′=y t ′·t x ′=3t 2·(-sin x )=-3cos 2x sin x . 2.求下列函数的导数. (1)y =ln(e x +x 2); (2)y =102x +3;(3)y =sin 4x +cos 4x .解:(1)令u =e x +x 2,则y =ln u .∴y ′x =y ′u ·u ′x =1u ·(e x +x 2)′=1e x +x 2·(e x+2x )=e x+2x e x +x2.(2)令u =2x +3,则y =10u,∴y ′x =y ′u ·u ′x =10u·ln 10·(2x +3)′=2×102x +3ln10.(3)y =sin 4x +cos 4x =(sin 2x +cos 2x )2-2sin 2x ·cos 2x =1-12sin 22x =1-14(1-cos 4x )=34+14cos 4x . 所以y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫34+14cos 4x ′=-sin 4x . 对点练二 复合函数与导数运算法则的综合应用 3.函数y =x 2cos 2x 的导数为( ) A .y ′=2x cos 2x -x 2sin 2x B .y ′=2x cos 2x -2x 2sin 2x C .y ′=x 2cos 2x -2x sin 2xD .y ′=2x cos 2x +2x 2sin 2x解析:选B y ′=(x 2)′cos 2x +x 2(cos 2x )′=2x cos 2x +x 2(-sin 2x )·(2x )′=2x cos 2x -2x 2sin 2x .4.函数y =x ln(2x +5)的导数为( ) A .ln(2x +5)-x2x +5B .ln(2x +5)+2x2x +5C .2x ln(2x +5)D .x2x +5解析:选 B y ′=[x ln(2x +5)]′=x ′ln(2x +5)+x [ln(2x +5)]′=ln(2x +5)+x ·12x +5·(2x +5)′=ln(2x +5)+2x 2x +5. 5.函数y =sin 2x cos 3x 的导数是________. 解析:∵y =sin 2x cos 3x ,∴y ′=(sin 2x )′cos 3x +sin 2x (cos 3x )′=2cos 2x cos 3x -3sin 2x sin 3x . 答案:2cos 2x cos 3x -3sin 2x sin 3x6.已知f (x )=e πxsin πx ,求f ′(x )及f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12.解:∵f (x )=e πxsin πx ,∴f ′(x )=πe πxsin πx +πe πxcos πx =πe πx(sin πx +cos πx ). f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=πe π2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π2+cos π2=πe 2π. 对点练三 复合函数导数的综合问题7.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选D 令y =ax -ln(x +1),则f ′(x )=a -1x +1.所以f (0)=0,且f ′(0)=2.联立解得a =3.8.曲线y =ln(2x -1)上的点到直线2x -y +3=0的最短距离是( ) A. 5 B .2 5 C .3 5D .0解析:选A 设曲线y =ln(2x -1)在点(x 0,y 0)处的切线与直线2x -y +3=0平行. ∵y ′=22x -1,∴y ′|x =x 0=22x 0-1=2,解得x 0=1,∴y 0=ln(2-1)=0,即切点坐标为(1,0).∴切点(1,0)到直线2x -y +3=0的距离为d =|2-0+3|4+1=5,即曲线y =ln(2x -1)上的点到直线2x -y +3=0的最短距离是 5.9.放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变.假设在放射性同位素铯137的衰变过程中,其含量M (单位:太贝克)与时间t (单位:年)满足函数关系:M (t )=M 02-t30,其中M 0为t =0时铯137的含量.已知t =30时,铯137含量的变化率是-10ln 2(太贝克/年),则M (60)=( )A .5太贝克B .75ln 2太贝克C .150ln 2 太贝克D .150太贝克解析:选D M ′(t )=-130ln 2×M 02-t30,由M ′(30)=-130ln 2×M 02-3030=-10 ln 2,解得M 0=600, 所以M (t )=600×2-t 30,所以t =60时,铯137的含量为M (60)=600×2-6030=600×14=150(太贝克).二、综合过关训练1.函数y =(2 019-8x )3的导数y ′=( ) A .3(2 019-8x )2B .-24xC .-24(2 019-8x )2D .24(2 019-8x 2)解析:选C y ′=3(2 019-8x )2×(2 019-8x )′=3(2 019-8x )2×(-8)=-24(2 019-8x )2.2.函数y =12(e x +e -x)的导数是( )A .12(e x -e -x) B .12(e x +e -x) C .e x-e -xD .e x+e -x解析:选A y ′=12(e x +e -x )′=12(e x -e -x).3.已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .-1D .-2解析:选B 设切点坐标是(x 0,x 0+1),依题意有⎩⎪⎨⎪⎧1x 0+a=1,x 0+1=ln (x 0+a ),由此得x 0+1=0,x 0=-1,a =2.4.函数y =ln ex1+ex 在x =0处的导数为________.解析:y =ln e x1+e x =ln e x -ln(1+e x )=x -ln(1+e x),则y ′=1-e x1+e x .当x =0时,y ′=1-11+1=12. 答案:125.设曲线y =e ax在点(0,1)处的切线与直线x +2y +1=0垂直,则a =________. 解析:令y =f (x ),则曲线y =e ax在点(0,1)处的切线的斜率为f ′(0),又切线与直线x +2y +1=0垂直,所以f ′(0)=2.因为f (x )=e ax ,所以f ′(x )=(e ax )′=e ax ·(ax )′=a e ax,所以f ′(0)=a e 0=a ,故a =2.答案:26.f (x )=ax 2-1且f ′(1)=2,则a 的值为________.解析:∵f (x )=(ax 2-1)12,∴f ′(x )=12(ax 2-1)-12·(ax 2-1)′=ax ax 2-1 .又f ′(1)=2,∴aa -1=2,∴a =2. 答案:27.求函数y =a sin x3+b cos 22x (a ,b 是实常数)的导数.解:∵⎝⎛⎭⎪⎫a sin x 3′=a cos x 3·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3′=a 3cos x3,又(cos 22x )′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12+12cos 4x ′=12(-sin 4x )×4=-2sin 4x , ∴y =a sin x3+b cos 22x 的导数为y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫a sin x 3′+b (cos 22x )′=a 3cos x 3-2b sin 4x .8.曲线y =e 2xcos 3x 在(0,1)处的切线与l 的距离为5,求l 的方程. 解:由题意知y ′=(e 2x)′cos 3x +e 2x(cos 3x )′ =2e 2x cos 3x +3(-sin 3x )·e 2x=2e 2x cos 3x -3e 2xsin 3x ,所以曲线在(0,1)处的切线的斜率为k =y ′|x =0=2. 所以该切线方程为y -1=2x ,即y =2x +1. 设l 的方程为y =2x +m ,则d =|m -1|5= 5.解得m =-4或m =6.当m =-4时,l 的方程为y =2x -4;当m=6时,l的方程为y=2x+6.综上,可知l的方程为y=2x-4或y=2x+6.课时跟踪检测(五)函数的单调性与导数一、题组对点训练对点练一函数与导函数图象间的关系1.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)的图象最有可能是下列选项中的( )解析:选C 题目所给出的是导函数的图象,导函数的图象在x轴的上方,表示导函数大于零,原函数的图象呈上升趋势;导函数的图象在x轴的下方,表示导函数小于零,原函数的图象呈下降趋势.由x∈(-∞,0)时导函数图象在x轴的上方,表示在此区间上,原函数的图象呈上升趋势,可排除B、D两选项.由x∈(0,2)时导函数图象在x轴的下方,表示在此区间上,原函数的图象呈下降趋势,可排除A选项.故选C.2.若函数y=f′(x)在区间(x1,x2)内是单调递减函数,则函数y=f(x)在区间(x1,x2)内的图象可以是( )解析:选B 选项A中,f′(x)>0且为常数函数;选项C中,f′(x)>0且f′(x)在(x1,x2)内单调递增;选项D中,f′(x)>0且f′(x)在(x1,x2)内先增后减.故选B.3.如图所示的是函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象,则在[-2,5]上函数f(x)的递增区间为________.解析:因为在(-1,2)和(4,5]上f′(x)>0,所以f(x)在[-2,5]上的单调递增区间为(-1,2)和(4,5].答案:(-1,2)和(4,5]对点练二判断(证明)函数的单调性、求函数的单调区间4.函数f(x)=(x-3)e x的单调递增区间是( )A.(-∞,2)B.(0,3)C.(1,4) D.(2,+∞)解析:选D f′(x)=(x-3)′e x+(x-3)(e x)′=e x(x-2).由f′(x)>0得x>2,∴f(x)的单调递增区间是(2,+∞).5.函数f (x )=2x 2-ln x 的递增区间是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0和⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-12和⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12解析:选C 由题意得,函数的定义域为(0,+∞),f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x=(2x +1)(2x -1)x ,令f ′(x )=(2x +1)(2x -1)x >0,解得x >12,故函数f (x )=2x 2-ln x 的递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞.故选C. 6.已知f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(0,1),且在x =1处的切线方程是y =x . (1)求y =f (x )的解析式; (2)求y =f (x )的单调递增区间.解:(1)∵f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(0,1),∴c =1,f ′(x )=3ax 2+2bx ,f ′(1)=3a +2b =1,切点为(1,1),则f (x )=ax 3+bx 2+c 的图象经过点(1,1),得a +b +c =1,解得a =1,b =-1,即f (x )=x 3-x 2+1.(2)由f ′(x )=3x 2-2x >0得x <0或x >23,所以单调递增区间为(-∞,0)和⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞.对点练三 与参数有关的函数单调性问题7.若函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递减,则实数a 的最小值为( ) A .1 B .2 C .4D .5解析:选C 函数f (x )=x -a x 在[1,4]上单调递减,只需f ′(x )≤0在[1,4]上恒成立即可,令f ′(x )=1-12ax -12≤0,解得a ≥2x ,则a ≥4.∴a min =4.8.若函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 的单调递减区间为(-1,2),则b =________,c =________.解析:f ′(x )=3x 2+2bx +c ,由题意知-1<x <2是不等式f ′(x )<0的解,即-1,2是方程3x 2+2bx +c =0的两个根,把-1,2分别代入方程,解得b =-32,c =-6.答案:-32-69.已知函数f (x )=(x -2)e x+a (x -1)2.讨论f (x )的单调性. 解:f ′(x )=(x -1)e x+2a (x -1)=(x -1)·(e x+2a ).(1)设a ≥0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在(-∞,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.(2)设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ).①若a =-e 2,则f ′(x )=(x -1)(e x-e),所以f (x )在(-∞,+∞)上单调递增;②若-e2<a <0,则ln(-2a )<1,故当x ∈(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)时,f ′(x )>0;当x∈(ln(-2a ),1)时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,ln(-2a ))∪(1,+∞)上单调递增,在(ln(-2a ),1)上单调递减;③若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0.所以f (x )在(-∞,1)∪(ln(-2a ),+∞)上单调递增,在(1,ln(-2a ))上单调递减.二、综合过关训练1.若函数e xf (x )(e =2.718 28…是自然对数的底数)在f (x )的定义域上单调递增,则称函数f (x )具有M 性质.下列函数中具有M 性质的是( )A .f (x )=2-xB .f (x )=x 2C .f (x )=3-xD .f (x )=cos x解析:选A 对于选项A,f (x )=2-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,则e x f (x )=e x·⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 2x ,∵e 2>1,∴e x f (x )在R 上单调递增,∴f (x )=2-x具有M 性质.对于选项B,f (x )=x 2,e xf (x )=e x x 2,[e xf (x )]′=e x(x 2+2x ),令e x (x 2+2x )>0,得x >0或x <-2;令e x (x 2+2x )<0,得-2<x <0,∴函数e xf (x )在(-∞,-2)和(0,+∞)上单调递增,在(-2,0)上单调递减,∴f (x )=x 2不具有M 性质.对于选项C,f (x )=3-x=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ,则e x f (x )=e x·⎝ ⎛⎭⎪⎫13x =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x ,∵e3<1, ∴y =⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3x在R 上单调递减,∴f (x )=3-x不具有M 性质.对于选项D,f (x )=cos x ,e xf (x )=e xcos x ,则[e x f (x )]′=e x (cos x -sin x )≥0在R 上不恒成立,故e x f (x )=e xcos x 在R 上不是单调递增的,∴f (x )=cos x 不具有M 性质.故选A.2.若函数f (x )=x -eln x,0<a <e<b ,则下列说法一定正确的是( ) A .f (a )<f (b ) B .f (a )>f (b ) C .f (a )>f (e)D .f (e)>f (b )解析:选C f ′(x )=1-e x =x -ex,x >0,令f ′(x )=0,得x =e,f (x )在(0,e)上为减函数,在(e,+∞)上为增函数,所以f (a )>f (e),f (b )>f (e),f (a )与f (b )的大小不确定.3.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,将y =f (x )和y =f ′(x )的图象画在同一直角坐标系中,不可能正确的是( )解析:选D 对于选项A,若曲线C 1为y =f (x )的图象,曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则函数y =f (x )在(-∞,0)内是减函数,从而在(-∞,0)内有f ′(x )<0;y =f (x )在(0,+∞)内是增函数,从而在(0,+∞)内有f ′(x )>0.因此,选项A 可能正确.同理,选项B 、C 也可能正确.对于选项D,若曲线C 1为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为增函数,与C 2不相符;若曲线C 2为y =f ′(x )的图象,则y =f (x )在(-∞,+∞)内应为减函数,与C 1不相符.因此,选项D 不可能正确.4.设f (x ),g (x )是定义在R 上的恒大于0的可导函数,且f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,则当a <x <b 时有( )A .f (x )g (x )>f (b )g (b )B .f (x )g (a )>f (a )g (x )C .f (x )g (b )>f (b )g (x )D .f (x )g (x )>f (a )g (a )解析:选C 因为⎣⎢⎡⎦⎥⎤f (x )g (x )′=f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )[g (x )]2,又因为f ′(x )g (x )-f (x )g ′(x )<0,所以f (x )g (x )在R 上为减函数.又因为a <x <b ,所以f (a )g (a )>f (x )g (x )>f (b )g (b ),又因为f (x )>0,g (x )>0,所以f (x )g (b )>f (b )g (x ).5.(2019·北京高考)设函数f (x )=e x +a e -x(a 为常数).若f (x )为奇函数,则a =________;若f (x )是R 上的增函数,则a 的取值范围是________.解析:∵f (x )=e x +a e -x(a 为常数)的定义域为R, ∴f (0)=e 0+a e -0=1+a =0,∴a =-1.∵f (x )=e x +a e -x ,∴f ′(x )=e x -a e -x =e x-ae x .∵f (x )是R 上的增函数,∴f ′(x )≥0在R 上恒成立, 即e x≥ae x 在R 上恒成立,∴a ≤e 2x在R 上恒成立.又e 2x>0,∴a ≤0,即a 的取值范围是(-∞,0]. 答案:-1 (-∞,0]6.如果函数f (x )=2x 2-ln x 在定义域内的一个子区间(k -1,k +1)上不是单调函数,则实数k 的取值范围是________.解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=4x -1x =4x 2-1x.由f ′(x )>0,得函数f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞;由f ′(x )<0,得函数f (x )的单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.由于函数在区间(k -1,k +1)上不是单调函数,所以⎩⎪⎨⎪⎧k -1<12<k +1,k -1≥0.解得:1≤k <32.答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 7.已知函数f (x )=x ln x .(1)求曲线f (x )在x =1处的切线方程;(2)讨论函数f (x )在区间(0,t ](t >0)上的单调性. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=ln x +1. 曲线f (x )在x =1处的切线的斜率为k =f ′(1)=1.把x =1代入f (x )=x ln x 中得f (1)=0,即切点坐标为(1,0).所以曲线f (x )在x =1处的切线方程为y =x -1.(2)令f ′(x )=1+ln x =0,得x =1e.①当0<t <1e时,在区间(0,t ]上,f ′(x )<0,函数f (x )为减函数.②当t >1e 时,在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上,f ′(x )<0,f (x )为减函数;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,t 上,f ′(x )>0,f (x )为增函数.8.已知函数f (x )=ln x ,g (x )=12ax 2+2x ,a ≠0.若函数h (x )=f (x )-g (x )在[1,4]上单调递减,求a 的取值范围.解:h (x )=ln x -12ax 2-2x ,x ∈(0,+∞),所以h ′(x )=1x -ax -2.因为h (x )在[1,4]上单调递减,所以x ∈[1,4]时,h ′(x )=1x-ax -2≤0恒成立,即a ≥1x 2-2x恒成立,令G (x )=1x 2-2x,则a ≥G (x )max .而G (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x-12-1.因为x ∈[1,4],所以1x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,1,所以G (x )max =-716(此时x =4),所以a ≥-716.当a =-716时,h ′(x )=1x +716x -2=16+7x 2-32x 16x =(7x -4)(x -4)16x .因为x ∈[1,4],所以h ′(x )=(7x -4)(x -4)16x ≤0,即h (x )在[1,4]上为减函数. 故实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-716,+∞.课时跟踪检测(六) 函数的极值与导数一、题组对点训练对点练一 求函数的极值1.函数y =x 3-3x 2-9x (-2<x <2)有( ) A .极大值5,极小值-27 B .极大值5,极小值-11 C .极大值5,无极小值D .极小值-27,无极大值解析:选C 由y ′=3x 2-6x -9=0, 得x =-1或x =3.当x <-1或x >3时,y ′>0; 当-1<x <3时,y ′<0.∴当x =-1时,函数有极大值5; 3∉(-2,2),故无极小值.2.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于(1,0)点,则f (x )的极大值、极小值分别为( )A .427,0 B .0,427C .-427,0D .0,-427解析:选A f ′(x )=3x 2-2px -q , 由f ′(1)=0,f (1)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧3-2p -q =0,1-p -q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =-1,∴f (x )=x 3-2x 2+x .由f ′(x )=3x 2-4x +1=0得x =13或x =1,易得当x =13时f (x )取极大值427,当x =1时f (x )取极小值0.3.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx ,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示,则下列说法中不正确的序号是________. ①当x =32时,函数取得极小值;②f (x )有两个极值点; ③当x =2时,函数取得极小值; ④当x =1时,函数取得极大值.解析:由题图知,当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )>0;当x ∈(1,2)时,f ′(x )<0;当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )有两个极值点,分别为1和2,且当x =2时函数取得极小值,当x =1时函数取得极大值.只有①不正确.答案:①对点练二 已知函数的极值求参数4.函数f (x )=ax 3+bx 在x =1处有极值-2,则a ,b 的值分别为( )A .1,-3B .1,3C .-1,3D .-1,-3解析:选A f ′(x )=3ax 2+b , 由题意知f ′(1)=0,f (1)=-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a +b =0,a +b =-2,∴a =1,b =-3.5.若函数f (x )=x 2-2bx +3a 在区间(0,1)内有极小值,则实数b 的取值范围是( ) A .b <1 B .b >1 C .0<b <1 D .b <12解析:选C f ′(x )=2x -2b =2(x -b ),令f ′(x )=0,解得x =b ,由于函数f (x )在区间(0,1)内有极小值,则有0<b <1.当0<x <b 时,f ′(x )<0;当b <x <1时,f ′(x )>0,符合题意.所以实数b 的取值范围是0<b <1.6.已知函数f (x )=x 3+3ax 2+3(a +2)x +1既有极大值又有极小值,则实数a 的取值范围是________.解析:f ′(x )=3x 2+6ax +3(a +2),∵函数f (x )既有极大值又有极小值,∴方程f ′(x )=0有两个不相等的实根,∴Δ=36a 2-36(a +2)>0.即a 2-a -2>0,解之得a >2或a <-1.答案:(-∞,-1)∪(2,+∞) 对点练三 函数极值的综合问题7.设f (x )=x ln x -ax 2+(2a -1)x ,a ∈R. (1)令g (x )=f ′(x ),求g (x )的单调区间;(2)已知f (x )在x =1处取得极大值,求实数a 的取值范围. 解:(1)由f ′(x )=ln x -2ax +2a , 可得g (x )=ln x -2ax +2a ,x ∈(0,+∞). 则g ′(x )=1x -2a =1-2ax x.当a ≤0时,x ∈(0,+∞)时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增;当a >0时,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a 时,g ′(x )>0,函数g (x )单调递增,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞时,函数g (x )单调递减.所以当a ≤0时,g (x )的单调增区间为(0,+∞); 当a >0时,g (x )的单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12a ,单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫12a ,+∞. (2)由(1)知,f ′(1)=0.。
语文一轮复习 课时跟踪检测(二十)词类活用与文言句式 新人教
课时跟踪检测(三) 词类活用与文言句式一、考点针对练1.翻译文中画横线的句子.晏平仲婴者,莱之夷维人也。
事齐灵公、庄公、景公,以节俭力行重于齐。
既相齐,食不重肉,妾不衣帛。
其在朝,君语及之,即危言;语不及之,即危行.国有道,即顺命;无道,即衡命。
以此三世显名于诸侯。
越石父贤,在缧绁中。
晏子出,遭之涂,解左骖赎之,载归。
弗谢,入闺。
久之,越石父请绝.晏子戄然,摄衣冠谢曰:“婴虽不仁,免子于厄,何子求绝之速也?”石父曰:“不然。
吾闻君子诎于不知己而信于知己者。
方吾在缧绁中,彼不知我也.夫子既已感寤而赎我,是知己;知己而无礼,固不如在缧绁之中.”晏子于是延入为上客。
(选自《史记·管晏列传》,有删节)(1)晏平仲婴者,莱之夷维人也。
事齐灵公、庄公、景公,以节俭力行重于齐。
译文:(2)弗谢,入闺。
久之,越石父请绝。
译文:(3)吾闻君子诎于不知己而信于知己者。
译文:解析:(1)判断句和被动句的翻译,“事”应为“侍奉”。
(2)省略句的翻译,“谢”应为“告辞"。
(3)状语后置句的翻译,“诎”通“屈",屈辱;“信”通“伸",尊重.答案:(1)晏婴字平仲,是春秋时期齐国莱地夷维人。
侍奉齐灵公、齐庄公、齐景公三朝,因为节俭,身体力行,在齐国被人尊重。
(2)晏子没有跟越石父告辞,就走进门去。
过了很长时间他才出来,越石父提出要与晏子绝交。
(3)君子在不了解自己的人那里受到委屈,而在了解自己的人那里得到尊重。
[参考译文]晏婴字平仲,是春秋时期齐国莱地夷维人。
侍奉齐灵公、齐庄公、齐景公三朝,因为节俭,身体力行,在齐国被人尊重。
他担任齐国宰相之后,吃饭每顿不吃两种肉,姬妾不穿丝织物。
他在朝廷上,国君跟他说话,他就直言回答;国君没有跟他说话,他就直道而行。
国家有道,就服从命令去做事;国家无道,就衡量命令,酌情而行。
因此连续三朝在诸侯中闻名。
越石父是贤人,不幸被抓进牢狱.晏子出门,在路上遇见了他,当即解下马车左边的马将他赎了,载回来。
新教材高中数学课时跟踪检测一分类加法计数原理与分步乘法计数原理新人教A版选择性必修第三册
课时跟踪检测(一)分类加法计数原理与分步乘法计数原理1.甲、乙两个班级分别有29名、30名学生,从两个班中选一名学生,则( )A.有29种不同的选法B.有30种不同的选法C.有59种不同的选法D.有29×30种不同的选法解析:选C 分两类:第一类从甲班选有29种方法,第二类从乙班选有30种方法.由分类加法计数原理得共有29+30=59种不同方法.故选C.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.若5位同学报名参加两个课外活动小组,每位同学限报其中一个小组,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 5位同学依次报名,每人均有2种不同的选择,所以共有2×2×2×2×2=32种报名方法.5.小红有4件不同颜色的衬衣,3件不同花样的裙子,另有2套不同样式的连衣裙.“五一”节需选择一套服装参加歌舞演出,则小红选择穿的不同的衣服有( ) A.24种B.14种C.10种D.9种解析:选B 首先分两类.第一类是穿衬衣和裙子,由分步乘法计数原理知共有4×3=12种;第二类是穿连衣裙有2种.所以由分类加法计数原理知共有12+2=14种穿衣服的方式.6.一学习小组有4名男生、3名女生,任选一名学生当数学课代表,共有________种不同选法;若选男女生各一名当组长,共有________种不同选法.解析:任选一名当数学课代表可分两类,一类是从男生中选,有4种选法;另一类是从女生中选,有3种选法.根据分类加法计数原理,不同选法共有4+3=7(种).若选男女生各一名当组长,需分两步:第1步,从男生中选一名,有4种选法;第2步,从女生中选一名,有3种选法.根据分步乘法计数原理,不同选法共有4×3=12(种).答案:7 127.某学生去书店,发现3本好书,决定至少买其中一本,则购买方式共有________种.解析:分3类:买1本好书,买2本好书和买3本好书,各类的购买方式依次有3种、3种和1种,故购买方式共有3+3+1=7(种).答案:78.直线方程Ax+By=0,若从0,1,2,3,5,7这6个数字中每次取两个不同的数作为A,B 的值,则可表示________条不同的直线.解析:若A或B中有一个为零时,有2条;当AB≠0时,有5×4=20条,则共有20+2=22(条),即所求的不同的直线共有22条.答案:229.某公园休息处东面有8个空闲的凳子,西面有6个空闲的凳子,小明与爸爸来这里休息.(1)若小明爸爸任选一个凳子坐下(小明不坐),有几种坐法?(2)若小明与爸爸分别就座,有多少种坐法?解:(1)小明爸爸选凳子可以分两类:第一类:选东面的空闲凳子,有8种坐法;第二类:选西面的空闲凳子,有6种坐法.根据分类加法计数原理,小明爸爸共有8+6=14种坐法.(2)小明与爸爸分别就座,可以分两步完成:第一步,小明先就座,从东西面共8+6=14个空闲凳子中选一个坐下,共14种坐法(小明坐下后,空闲凳子数变成13);第二步,小明爸爸再就座,从东西面共13个空闲凳子中选一个坐下,共13种坐法.由分步乘法计数原理,小明与爸爸分别就座共有14×13=182种坐法.10.已知a∈{1,2,3},b∈{4,5,6,7},r∈{8,9},则方程(x-a)2+(y-b)2=r2可表示多少个不同的圆?解:完成表示不同的圆这件事,可以分为三步:第一步:确定a有3种不同的选取方法;第二步:确定b 有4种不同的选取方法;第三步:确定r 有2种不同的选取方法.由分步乘法计数原理,方程(x -a )2+(y -b )2=r 2可表示不同的圆共有3×4×2=24(个).1.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 .24B .18C .12D .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,共有6×3=18种走法.2.如图,一条电路从A 处到B 处接通时,可构成线路的条数为( )A .8B .6C .5D .3解析:选B 从A 处到B 处的电路接通可分两步:第一步,前一个并联电路接通有2条线路;第二步,后一个并联电路接通有3条线路.由分步乘法计数原理知电路从A 处到B 处接通时,可构成线路的条数为2×3=6,故选B.3.已知集合A ={0,3,4},B ={1,2,7,8},集合C ={x |x ∈A 或x ∈B },则当集合C 中有且只有一个元素时,C 的情况有________种.解析:分两种情况:当集合C 中的元素属于集合A 时,有3种;当集合C 中的元素属于集合B 时,有4种.因为集合A 与集合B 无公共元素,所以集合C 的情况共有3+4=7(种).答案:74.从集合{1,2,3,…,10}中任意选出三个不同的数,使这三个数成等比数列,这样的等比数列有多少个?解:当公比为2时,等比数列可为1,2,4;2,4,8;当公比为3时,等比数列可为1,3,9;当公比为32时,等比数列可为4,6,9.同时,4,2,1;8,4,2;9,3,1和9,6,4也是等比数列,共8个.5.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.。
高一数学 课时跟踪检测(全一册) 苏教版必修
高一数学课时跟踪检测(全一册)苏教版必修课时跟踪检测一棱柱棱锥和棱台课时跟踪检测二圆柱圆锥圆台和球课时跟踪检测三直观图画法课时跟踪检测四平面的基本性质课时跟踪检测五空间两条直线的位置关系课时跟踪检测六直线与平面平行课时跟踪检测七直线与平面垂直课时跟踪检测八两平面平行课时跟踪检测九两平面垂直课时跟踪检测十空间几何体的表面积课时跟踪检测十一空间几何体的体积课时跟踪检测十二直线的斜率课时跟踪检测十三直线的点斜式方程课时跟踪检测十四直线的两点式方程课时跟踪检测十五直线的一般式方程课时跟踪检测十六两条直线的平行课时跟踪检测十七两条直线的垂直课时跟踪检测十八两条直线的交点课时跟踪检测十九平面上两点之间的距离课时跟踪检测二十点到直线的距离课时跟踪检测二十一圆的标准方程课时跟踪检测二十二圆的一般方程课时跟踪检测二十三直线与圆的位置关系课时跟踪检测二十四圆与圆的位置关系课时跟踪检测二十五空间直角坐标系课时跟踪检测二十六空间两点间的距离课时跟踪检测(一)棱柱、棱锥和棱台层级一学业水平达标1.关于如图所示的4个几何体,说法正确的是( )A.只有②是棱柱B.只有②④是棱柱C.只有①②是棱柱D.只有①②④是棱柱解析:选D 解决这类问题,要紧扣棱柱的定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行.图①②④满足棱柱的定义,正确;图③不满足侧面都是平行四边形,不正确.2.下面结论是棱台具备的性质的是( )①两底面相似;②侧面都是梯形;③侧棱都相等;④侧棱延长后都交于一点.A.①③B.①②④C.②④D.②③④解析:选B 用棱台的定义可知选B.3.下面图形中,为棱锥的是( )A.①③ B.①③④C.①②④ D.①②解析:选 C 根据棱锥的定义和结构特征可以判断,①②是棱锥,③不是棱锥,④是棱锥.故选C.4.下列图形中,不能折成三棱柱的是( )解析:选C C中,两个底面均在上面,因此不能折成三棱柱,其余均能折为三棱柱.5.一个棱锥的各条棱都相等,那么这个棱锥一定不是( )A.三棱锥B.四棱锥C.五棱锥D.六棱锥解析:选D 若满足条件的棱锥是六棱锥,则它的六个侧面都是正三角形,侧面的顶角都是60°,其和为360°,则顶点在底面内,与棱锥的定义相矛盾.6.一个棱柱至少有________个面,面数最少的一个棱锥有________个顶点,顶点最少的一个棱台有________条侧棱.答案:5 4 37.两个完全相同的长方体,长、宽、高分别为5 cm,4 cm,3 cm,把它们重叠在一起组成一个新长方体,在这些新长方体中,表面积最大的长方体的表面积为________ cm2.解析:将两个长方体侧面积最小的两个面重合在一起,得到的长方体的表面积最大,此时,所得的新长方体的长、宽、高分别为10 cm,4 cm,3 cm,表面积的最大值为2×(10×4+3×4+3×10)=164.答案:1648.如图,三棱台ABCA′B′C′,沿A′BC截去三棱锥A′ABC,则剩余部分是________.解析:在图中截去三棱锥A′ABC后,剩余的是以BCC′B′为底面,A′为顶点的四棱锥.答案:四棱锥A′BCC′B′9.如图,观察并分别判断①中的三棱镜,②中的螺杆头部模型有多少对互相平行的平面,其中能作为棱柱底面的分别有几对.解:图①中有1对互相平行的平面,只有这1对可以作为棱柱的底面.图②中有4对互相平行的平面,只有1对可以作为棱柱的底面.10.在一个长方体的容器中,里面装有少量水,现在将容器绕着其底部的一条棱倾斜,在倾斜的过程中.(1)水面的形状不断变化,可能是矩形,也可能变成不是矩形的平行四边形,对吗?(2)水的形状也不断变化,可以是棱柱,也可能变为棱台或棱锥,对吗?(3)如果倾斜时,不是绕着底部的一条棱,而是绕着其底部的一个顶点,上面的第(1)题和第(2)题对不对?解:(1)不对;水面的形状是矩形,不可能是其他非矩形的平行四边形.(2)不对;此几何体是棱柱,水比较少时,是三棱柱,水多时,可能是四棱柱,或五棱柱;但不可能是棱台或棱锥.(3)用任意一个平面去截长方体,其截面形状可以是三角形,四边形,五边形,六边形,因而水面的形状可以是三角形,四边形,五边形,六边形;水的形状可以是棱锥,棱柱,但不可能是棱台.层级二 应试能力达标1.下列命题正确的是( )A .有两个面互相平行,其余各面都是四边形的几何体叫做棱柱B .棱柱中互相平行的两个面叫做棱柱的底面C .棱柱的侧面是平行四边形,底面不是平行四边形D .棱柱的侧棱都相等,侧面都是平行四边形解析:选D 根据棱柱的定义可知D 正确.2.下列说法正确的是( )A .有2个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台B .多面体至少有3个面C .各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体D .九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形解析:选D 选项A 错误,反例如图1;一个多面体至少有4个面,如三棱锥有4个面,不存在有3个面的多面体,所以选项B 错误;选项C 错误,反例如图2,上、下底面是全等的菱形,各侧面是全等的正方形,它不是正方体;根据棱柱的定义,知选项D 正确.3.用一平行于棱锥底面的平面截某棱锥,截得的棱台上、下底面面积比为1∶4,截去的棱锥的高是3 cm,则棱台的高是( )A .12 cmB .9 cmC .6 cmD .3 cm解析:选D 设原棱锥的高为h cm,依题意可得⎝ ⎛⎭⎪⎫3h 2=14,解得h =6,所以棱台的高为6-3=3(cm).4.五棱柱中,不同在任何侧面,且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个五棱柱共有对角线( )A .20条B .15条C .12条D .10条解析:选D 由题意,知五棱柱的对角线一定为上底面的一个顶点和下底面的一个顶点的连线,因为不同在任何侧面内,故从一个顶点出发的对角线有2条,所以五棱柱共有对角线2×5=10(条).故选D.5.在正方体上任意选择4个顶点,则可以组成的平面图形或几何体是________.(写出所有正确结论的编号)①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,另一个面为等边三角形的四面体;④每个面都是等边三角形的四面体;⑤每个面都是直角三角形的四面体.解析:如图,在正方体ABCDA1B1C1D1上,若取A,B,C,D四个顶点,可得矩形;若取D,A,C,D1四个顶点,可得③中所述几何体;若取A,C,D1,B1四个顶点,可得④中所述几何体;若取D,D1,A,B四个顶点,可得⑤中所述几何体.故填①③④⑤.答案:①③④⑤6.如图,M是棱长为2 cm的正方体ABCDA1B1C1D1的棱CC1的中点,沿正方体表面从点A到点M的最短路程是________ cm.解析:由题意,若以BC为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2 cm,3 cm,故两点之间的距离是13cm.若以BB1为轴展开,则A,M两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是17 cm.故沿正方体表面从点A到点M的最短路程是13 cm.答案:137.根据下列关于空间几何体的描述,说出几何体的名称.(1)由6个平行四边形围成的几何体.(2)由7个面围成,其中一个面是六边形,其余6个面都是有一个公共顶点的三角形.(3)由5个面围成的几何体,其中上、下两个面是相似三角形,其余3个面都是梯形,并且这些梯形的腰延长后能相交于一点.解:(1)这是一个上、下底面是平行四边形,四个侧面也是平行四边形的四棱柱.(2)这是一个六棱锥,其中六边形面是底面,其余的三角形面是侧面.(3)这是一个三棱台,其中相似的两个三角形面是底面,其余三个梯形面是侧面.8.如图在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A,B,C重合,重合后记为点P.问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)若正方形边长为2a ,则每个面的三角形面积为多少?解:(1)如图折起后的几何体是三棱锥.(2)S △PEF =12a 2,S △DPF =S △DPE =12×2a ×a =a 2, S △DEF =32a 2. 课时跟踪检测(二) 圆柱、圆锥、圆台和球层级一 学业水平达标1.有下列四个说法,其中正确的是( )A .圆柱的母线与轴垂直B .圆锥的母线长等于底面圆直径C .圆台的母线与轴平行D .球的直径必过球心解析:选D A :圆柱的母线与轴平行;B :圆锥的母线长与底面圆的直径不具有任何关系;C :圆台的母线延长线与轴相交.故D 正确.2.如图所示的图形中有( )A .圆柱、圆锥、圆台和球B .圆柱、球和圆锥C .球、圆柱和圆台D .棱柱、棱锥、圆锥和球解析:选B 根据题中图形可知,(1)是球,(2)是圆柱,(3)是圆锥,(4)不是圆台,故应选B.3.下列说法中正确的个数是( )①用一个平面去截一个圆锥得到一个圆锥和一个圆台;②圆锥中过轴的截面是一个等腰三角形;③分别以矩形(非正方形)的长和宽所在直线为旋转轴,旋转一周得到的两个几何体是两个不同的圆柱.A .0B .1C.2 D.3解析:选C ①中,必须用一个平行于底面的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,故①说法错误;显然②③说法正确.故说法正确的有2个.4.如图所示的几何体是由下列哪个平面图形通过旋转得到的( )解析:选A 由题图知平面图应是一个直角三角形和一个直角梯形构成,故A正确.5.一个直角三角形绕斜边旋转360°形成的空间几何体是( )A.一个圆锥B.一个圆锥和一个圆柱C.两个圆锥D.一个圆锥和一个圆台答案:C6.将一个直角梯形绕其较短的底边所在的直线旋转一周得到一个几何体,则该几何体的结构特征是________________________________.答案:一个圆柱被挖去一个圆锥后所剩的几何体7.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1∶3,这个截面把圆锥的母线分为两段的比是________.解析:∵截面面积与底面面积的比为1∶3,故小圆锥与大圆锥的相似比为1∶3,故小圆锥与大圆锥的母线长之比为1∶3,故小圆锥与所得圆台的母线长比为1∶(3-1).答案:1∶(3-1)8.将边长为4 cm和8 cm的矩形纸片卷成一个圆柱的侧面,则圆柱的轴截面的面积为________cm2.解析:当以4 cm为母线长时,设圆柱底面半径为r,则8=2πr,∴2r=8π.∴S轴截面=4×8π=32π(cm)2.当以8 cm为母线长时,设圆柱底面半径为R,则2πR=4,2R=4π.∴S轴截面=8×4π=32π(cm)2.综上,圆锥的轴截面面积为32πcm 2. 答案:32π9.将长为4宽为3的矩形ABCD 沿对角线AC 折起,折起后A ,B ,C ,D 在同一个球面上吗?若在求出这个球的直径.解:因为对角线AC 是直角三角形ABC 和直角三角形ADC 的公共斜边,所以AC 的中点O 到四个点的距离相等,即O 为该球的球心.所以AC 为球的一条直径,由勾股定理得AC =42+32=5.10.如图所示,直角梯形ABCD 中,AB ⊥BC ,绕着CD 所在直线l 旋转,试画出立体图并指出几何体的结构特征.解:如图①,过A ,B 分别作AO 1⊥CD ,BO 2⊥CD ,垂足分别为O 1,O 2,则Rt △CBO 2绕l 旋转一周所形成的曲面围成几何体是圆锥,直角梯形O 1ABO 2绕l 旋转一周所形成的曲面围成的几何体是圆台,Rt△ADO 1绕l 旋转一周所形成的曲面围成的几何体是圆锥.① ② 综上,所得几何体下面是一个圆锥,上面是一个圆台挖去了一个以圆台上底面为底面的圆锥.(如图②所示).层级二 应试能力达标1.下列结论正确的是( )A .用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台B .经过球面上不同的两点只能作一个最大的圆C .棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是正六棱锥D .圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线解析:选D 须用平行于圆锥底面的平面截才能得到圆锥和圆台,故A 错误;若球面上不同的两点恰为最大的圆的直径的端点,则过此两点的大圆有无数个,故B错误;正六棱锥的侧棱长必然要大于底面边长,故C错误.故选D.2.若圆柱体被平面截成如图所示的几何体,则它的侧面展开图是( )解析:选D 结合几何体的实物图,从截面最低点开始高度增加缓慢,然后逐渐变快,最后增加逐渐变慢,不是均衡增加的,所以A、B、C错误.3.一个正方体内接于一个球,过球心作一截面,如下图所示,则截面的可能图形是( )A.①②B.②④C.①②③D.②③④解析:选C 当截面平行于正方体的一个侧面时得③,当截面过正方体对角面时得②,当截面不平行于任何侧面也不过对角面时得①,但无论如何都不能得出④.4.已知半径为5的球的两个平行截面的周长分别为6π和8π,则两平行平面间的距离为( )A.1 B.2C.1或7 D.2或6解析:选C 由截面的周长分别为6π和8π得两个截面半径分别为3和4,又球的半径为5,故圆心到两个截面的距离分别为4和3,故当两个截面在球心同一侧时,平行平面间的距离为4-3=1,当两个截面在球心两侧时,平行平面间的距离为4+3=7.5.如果圆锥的侧面展开图是半圆,那么这个圆锥的顶角(圆锥轴截面中两条母线的夹角)是________.解析:设底面半径为r,母线为l,则2πr=πl,∴l=2r.故两条母线的夹角为60°.答案:60°6.圆锥底面半径为1 cm,高为 2 cm,其中有一个内接正方体,则这个内接正方体的棱长为________ cm.解析:圆锥的轴截面SEF、正方体对角面ACC 1A1如图.设正方体的棱长为x cm,则AA1=x cm,A1C1=2x cm.作SO ⊥EF 于点O ,则SO = 2 cm,OE =1 cm.∵△EAA 1∽△ESO ,∴AA 1SO =EA 1EO ,即x 2=1-22x1.∴x =22,即该内接正方体的棱长为22 cm. 答案:227.一个圆锥的底面半径为2,高为6,在其中有一个高为x 的内接圆柱.(1)用x 表示圆柱的轴截面面积S ;(2)当x 为何值时,S 最大?解:(1)如图,设内接圆柱的底面圆半径为r , 由已知得6-x 6=r2,∴r =6-x3,∴S =2×6-x3×x =-23x 2+4x (0<x <6).(2)当x =-42×⎝ ⎛⎭⎪⎫-23=3时,S 最大.8.如图所示,已知圆柱的高为80 cm,底面半径为10 cm,轴截面上有P ,Q 两点,且PA =40 cm,B 1Q =30 cm,若一只蚂蚁沿着侧面从P 点爬到Q 点,问:蚂蚁爬过的最短路径长是多少?解:将圆柱侧面沿母线AA 1展开,得如图所示矩形.∴A 1B 1=12·2πr =πr =10π(cm).过点Q 作QS ⊥AA 1于点S ,在Rt △PQS 中,PS =80-40-30=10(cm),QS =A1B 1=10π(cm).∴PQ=PS2+QS2=10π2+1(cm).即蚂蚁爬过的最短路径长是10π2+1 cm.课时跟踪检测(三)直观图画法层级一学业水平达标1.根据斜二测画法的规则画直观图时,把Ox,Oy,Oz轴画成对应的O′x′,O′y′,O′z′,则∠x′O′y′与∠x′O′z′的度数分别为( ) A.90°,90°B.45°,90°C.135°,90° D.45°或135°,90°解析:选D 根据斜二测画法的规则,∠x′O′y′的度数应为45°或135°,∠x′O′z′指的是画立体图形时的横轴与纵轴的夹角,所以度数为90°.2.已知一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面尺寸一样,长方体的长、宽、高分别为20 m,5 m,10 m,四棱锥的高为8 m,如果按1∶500 的比例画出它的直观图,那么在直观图中,长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为( ) A.4 cm,1 cm,2 cm,1.6 cmB.4 cm,0.5 cm,2 cm,0.8 cmC.4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cmD.4 cm,0.5 cm,1 cm,0.8 cm解析:选C 直观图中长、宽、高应分别按原尺寸的1500,11 000,1500计算,最后单位转化为 cm.3.利用斜二测画法画边长为1 cm的正方形的直观图,可能是下面的( )解析:选C 正方形的直观图是平行四边形,且边长不相等,故选C项.4.如右图所示的水平放置的三角形的直观图,D′是△A′B′C′中B′C′边的中点,且A′D′平行于y′轴,那么A′B′,A′D′,A′C′三条线段对应原图形中线段AB,AD,AC中( )A.最长的是AB,最短的是ACB.最长的是AC,最短的是ABC.最长的是AB,最短的是ADD.最长的是AD,最短的是AC解析:选C 因为A′D′∥y′轴,所以在△ABC中,AD⊥BC,又因为D′是B′C′的中点,所以D是BC中点,所以AB=AC>AD.5.水平放置的△ABC ,有一边在水平线上,用斜二测画法作出的直观图是正三角形A ′B ′C ′,则△ABC 是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .任意三角形解析:选C 将△A ′B ′C ′还原,由斜二测画法知,△ABC 为钝角三角形. 6.利用斜二测画法得到 ①三角形的直观图是三角形; ②平行四边形的直观图是平行四边形; ③正方形的直观图是正方形; ④矩形的直观图是矩形.以上结论,正确的是________(填序号).解析:斜二测画法得到的图形与原图形中的线线相交、相对线线平行关系不会改变,因此三角形的直观图是三角形,平行四边形的直观图是平行四边形.答案:①②7.如图,矩形O ′A ′B ′C ′是水平放置的一个平面图形的直观图,其中O ′A ′=6,O ′C ′=3,B ′C ′∥x ′轴,则原平面图形的面积为________.解析:在直观图中,设B ′C ′与y ′轴的交点为D ′,则易得O ′D ′=32,所以原平面图形为一边长为6,高为62的平行四边形,所以其面积为6×62=36 2.答案:36 28.如图,一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是一个底角为45°,腰和上底长均为1的等腰梯形,则这个平面图形的面积是________.解析:由题意知平面图形为直角梯形ABCD ,其中,AD =AD ′=1,BC =B ′C ′=1+2,AB =2,即S 梯形ABCD =(1+1+2)2×2=2+ 2.答案:2+ 29.如图所示,梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =4 cm,CD =2 cm,∠DAB =30°,AD =3 cm,试画出它的直观图.解:(1)如图(a)所示,在梯形ABCD 中,以边AB 所在的直线为x 轴,点A 为原点,建立平面直角坐标系xOy .如图(b)所示,画出对应的x ′轴,y ′轴,使∠x ′O ′y ′=45°.(2)在图(a)中,过D 点作DE ⊥x 轴,垂足为E .在x ′轴上取A ′B ′=AB =4 cm,A ′E ′=AE =3×32≈2.598 (cm);过点E ′作E ′D ′∥y ′轴,使E ′D ′=12ED ,再过点D ′作D ′C ′∥x ′轴,且使D ′C ′=DC =2 cm.(3)连结A ′D ′,B ′C ′,并擦去x ′轴与y ′轴及其他一些辅助线,如图(c)所示,则四边形A ′B ′C ′D ′就是所求作的直观图.10.已知底面是正六边形,侧面都是全等的等腰三角形的六棱锥.请画出它的直观图. 解:作法:(1)画六棱锥P ABCDEF 的底面.①在正六边形ABCDEF 中,取AD 所在直线为x 轴,对称轴MN 所在直线为y 轴,两轴交于点O .画相应的x ′轴和y ′轴、z ′轴,三轴交于点O ′,使∠x ′O ′y ′=45°,∠x ′O ′z ′=90°.②以O ′为中点,在x ′轴上取A ′D ′=AD ,在y ′轴上取M ′N ′=12MN ,以N ′为中点画B ′C ′,使B ′C ′∥O ′x ′,B ′C ′=BC ;再以M ′为中点画E ′F ′,使E ′F ′∥O ′x ′,E ′F ′=EF .③连结A ′B ′,C ′D ′,D ′E ′,F ′A ′,得到正六边形ABCDEF 水平放置的直观图A ′B ′C ′D ′E ′F ′.(2)画六棱锥的顶点.在O ′z ′上截取点P ,使PO ′=PO .(3)成图,连结PA ′,PB ′,PC ′,PD ′,PE ′,PF ′,并擦去辅助线,改被遮挡部分为虚线,即得六棱锥P ABCDEF 的直观图六棱锥P A ′B ′C ′D ′E ′F ′.层级二 应试能力达标1.已知水平放置的△ABC 按斜二测画法得到如图所示的直观图,其中B ′O ′=C ′O ′=1,A ′O ′=32,那么原△ABC 是一个( ) A .等边三角形 B .直角三角形C .三边中有两边相等的等腰三角形D .三边互不相等的三角形解析:选A 根据斜二测画法的原则,得BC =B ′C ′=2,OA =2A ′O ′=2×32=3,AO ⊥BC ,∴AB =AC =BC =2,∴△ABC 是等边三角形. 2.用斜二测画法画出的某平面图形的直观图如图所示,AB 边平行于y 轴,BC ,AD 平行于x 轴.已知四边形ABCD 的面积为2 2 cm 2,则原平面图形A ′B ′C ′D ′的面积为( )A .4 cm 2B .4 2 cm 2C .8 cm 2D .8 2 cm 2解析:选C 依题意,可知∠BAD =45°,则原平面图形A ′B ′C ′D ′为直角梯形,上、下底边分别为B ′C ′,A ′D ′,且长度分别与BC ,AD 相等,高为A ′B ′,且长度为梯形ABCD 的高的22倍,所以原平面图形的面积为8 cm 2.3.如图是利用斜二测画法画出的△ABO 的直观图,已知O ′B ′=4,A ′B ′∥y ′ 轴,且△ABO 的面积为16,过A ′作A ′C ′⊥x ′轴,则A ′C ′的长为( )A .2 2 B. 2 C .16 2D .1解析:选A 因为A ′B ′∥y ′轴,所以在△ABO 中,AB ⊥OB .又△ABO 的面积为16,所以12AB ·OB =16.所以AB =8,所以A ′B ′=4.如图,作A ′C ′⊥O ′B ′于点C ′,所以B ′C ′=A ′C ′,所以A ′C ′的长为4sin 45°=2 2.4.已知两个圆锥,底面重合在一起,其中一个圆锥顶点到底面的距离为 2 cm,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm,则其直观图中这两个顶点之间的距离为( )A .2 cmB .3 cmC .2.5 cmD .5 cm解析:选D 圆锥顶点到底面的距离即圆锥的高,故两顶点间距离为2+3=5 cm,在直观图中与z 轴平行的线段长度不变,仍为5 cm.5.有一个长为5,宽为4 的矩形,则其直观图的面积为________. 解析:由于该矩形的面积为S =5×4=20,所以由公式S ′=24S ,得其直观图的面积为S ′=24S =5 2. 答案:5 26.水平放置的△ABC 的斜二测直观图如图所示,已知A ′C ′=3,B ′C ′=2,则AB 边上的中线的实际长度为________.解析:由直观图知,原平面图形为直角三角形,且AC =A ′C ′=3,BC=2B′C′=4,计算得AB=5,所求中线长为2.5.答案:2.57.在水平位置的平面M内有一边长为1的正方形A′B′C′D′.如图,其中对角线A′C′在水平位置,已知该正方形是某个四边形用斜二测画法画出的直观图,试画出该四边形的真实图形并求出其面积.解:四边形ABCD的真实图形如图所示.∵A′C′为水平位置,∴四边形ABCD中,DA⊥AC.∵DA=2D′A′=2,AC=A′C′=2,∴S四边形ABCD=AC·AD=2 2.8.如图,正方形O′A′B′C′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图.请画出原来的平面图形的形状,并求原图形的周长与面积.解:如图,建立直角坐标系xOy,在x轴上取OA=O′A′=1 cm;在y轴上取OB=2O′B′=2 2 cm;在过点B的x轴的平行线上取BC=B′C′=1 cm.连结O,A,B,C各点,即得到了原图形.由作法可知,OABC为平行四边形,OC=OB2+BC2=8+1=3 cm,∴平行四边形OABC的周长为(3+1)×2=8 cm,面积为S=1×22=2 2 cm2.课时跟踪检测(四)平面的基本性质层级一学业水平达标1.如果直线a⊂平面α,直线b⊂平面α,M∈a,N∈b,M∈l,N∈l,则( )A.l⊂αB.l⊄αC.l∩α=M D.l∩α=N解析:选A ∵M∈a,a⊂α,∴M∈α,同理,N∈α,又M∈l,N∈l,故l⊂α.2.下列命题中正确命题的个数是( )①三角形是平面图形;②梯形是平面图形;③四边相等的四边形是平面图形;④圆是平面图形.A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选C 根据公理1可知①②④正确,③错误.故选C.3.已知直线m⊂平面α,P∉m,Q∈m,则( )A.P∉α,Q∈αB.P∈α,Q∉αC.P∉α,Q∉αD.Q∈α解析:选D 因为Q∈m,m⊂α,所以Q∈α.因为P∉m,所以有可能P∈α,也可能有P∉α.4.如果两个平面有一个公共点,那么这两个平面( )A.没有其他公共点B.仅有这一个公共点C.仅有两个公共点D.有无数个公共点解析:选D 根据公理2可知,两个平面若有一个公共点,则这两个平面有且只有一个经过该点的公共直线.故选D.5.若直线l上有两个点在平面α外,则( )A.直线l上至少有一个点在平面α内B.直线l上有无穷多个点在平面α内C.直线l上所有点都在平面α外D.直线l上至多有一个点在平面α内解析:选D 由已知得直线l⊄α,故直线l上至多有一个点在平面α内.6.过同一点的4条直线中,任意3条都不在同一平面内,则这4条直线确定平面的个数是________.解析:设四条直线为a,b,c,d,则这四条直线中每两条都确定一个平面,因此,a与b,a 与c,a与d,b与c,b与d,c与d都分别确定一个平面,共6个平面.答案:67.已知α,β是不同的平面,l,m,n是不同的直线,P为空间中一点.若α∩β=l,m⊂α,n⊂β,m∩n=P,则点P与直线l的位置关系用符号表示为________.解析:因为m⊂α,n⊂β,m∩n=P,所以P∈α且P∈β.又α∩β=l,所以点P在直线l上,所以P∈l.答案:P∈l8.空间有四个点,如果其中任意三个点不共线,则经过其中三个点的平面有________个.解析:用平面四边形和三棱锥的四个顶点判断,经过其中三个点的平面有1或4个.答案:1或49.如图,在正方体ABCDA1B1C1D1中,判断下列命题是否正确,并说明理由.(1)由点A,O,C可以确定一个平面;(2)由点A,C1,B1确定的平面为平面ADC1B1.解:(1)不正确.因为点A,O,C在同一条直线上,故不能确定一个平面.(2)正确.因为点A,B1,C1不共线,所以可确定一个平面.又因为AD∥B1C1,所以点D∈平面AB1C1.所以由点A,C1,B1确定的平面为平面ADC1B1.10.如图,已知平面α,β,且α∩β=l.设梯形ABCD中,AD∥BC,且AB⊂α,CD⊂β,求证:AB,CD,l共点(相交于一点).证明:∵在梯形ABCD中,AD∥BC,∴AB,CD是梯形ABCD的两条腰.∴AB,CD必定相交于一点,设AB∩CD=M.又∵AB⊂α,CD⊂β,∴M∈α,且M∈β.∴M∈α∩β.又∵α∩β=l,∴M∈l,即AB,CD,l共点.层级二应试能力达标1.能确定一个平面的条件是( )A.空间三个点B.一个点和一条直线C.无数个点D.两条相交直线解析:选D 不在同一条直线上的三个点可确定一个平面,A,B,C条件不能保证有不在同一条直线上的三个点,故不正确.2.下列推理错误的是( )A.A∈l,A∈α,B∈l,B∈α⇒l⊂αB.A∈α,A∈β,B∈α,B∈β⇒α∩β=ABC.l⊄α,A∈l⇒A∉αD.A,B,C∈α,A,B,C∈β,且A,B,C不共线⇒α与β重合解析:选C 当l⊄α,A∈l时,也有可能A∈α,如l∩α=A,故C错.3.如图,已知平面α∩平面β=l,P∈β且P∉l,M∈α,N∈α,又MN∩l=R,M,N,P三点确定的平面记为γ,则β∩γ是( )A.直线MP B.直线NPC.直线PR D.直线MR解析:选C 因为MN⊂γ,R∈MN,所以R∈γ.又α∩β=l,MN∩l=R,所以R∈β.又P ∈β,P∈γ,所以P,R均为平面γ与β的公共点,所以β∩γ=PR.4.在空间四边形ABCD中,在AB,BC,CD,DA上分别取E,F,G,H四点,如果GH,EF交于一点P,则( )A.P一定在直线BD上B.P一定在直线AC上C.P在直线AC或BD上D.P既不在直线BD上,也不在AC上解析:选B 由题意知GH⊂平面ADC.因为GH,EF交于一点P,所以P∈平面ADC.同理,P ∈平面ABC.因为平面ABC∩平面ADC=AC,由公理2可知点P一定在直线AC上.5.三条直线两两相交,它们可以确定________个平面.解析:若三条直线两两相交,且不共点,则只能确定一个平面;若三条直线两两相交,且共点,则可以确定1个或3个平面.答案:1或36.三个平面两两相交,则将空间分成________个部分.解析:三个平面两两相交(1)若交于同一条直线,则将空间分成6个部分;(2)若交于三条交线①三条交线交于一点,则将空间分成8个部分;②若三条交线互相平行,则将空间分成7个部分;所以,三个这样的平面将空间分成6或7或8个部分.答案:6或7或87. 如图,直角梯形ABDC中,AB∥CD,AB>CD,S是直角梯形ABDC所在平面外一点,画出平面SBD和平面SAC的交线.解:延长AC,BD交于T, 连结ST,∵T∈AC,AC⊂平面SAC,。
高中生物人教版高二必修3课时跟踪检测:(二十)_生态环境的保护
课时跟踪检测(二十)生态环境的保护一、选择题1.下列有关人口增长与环境关系的叙述,正确的是( )A.目前人口数量已经超出了地球环境容纳量B.生物种群消长规律完全适用于人口增长情况C.科技进步能解决因人口增长过快导致的资源短缺问题D.人口过度增长与自然灾害频繁发生有密切联系解析:选D 目前人口数量并没有超出地球环境容纳量;人是生态系统中的一员,生物种群消长规律可用于人口增长规律,但不完全适用;不可再生的资源是无法通过科技来解决的;人口的过度增长导致对资源的过度利用和对环境的破坏,使自然灾害频繁发生。
2.我国东海多次发生赤潮,给海水养殖业带来重大损失。
从生态学角度分析,产生赤潮的原因是( ) A.大气中CO2增多B.工业和生活废水大量排入海洋C.树木的大量砍伐D.海洋石油的开采解析:选B 含有N、P等元素的工业污水和生活废水大量排入海洋造成水体富营养化,引起赤潮发生。
3.造成温室效应的原因和缓解全球温室效应危机的措施依次是( )A.煤、石油、天然气的大量燃烧;营造森林绿地B.SO2等有毒气体的大量产生;种植能大量吸收SO2的植物C.人造含氟制冷剂的泄漏;采用无氟制冷剂D.汽车和工厂排放的废气和烟尘;收取排污费,限令整改解析:选A 产生温室效应的原因是大气中CO2的含量增加,而CO2的含量在大气中增加的原因是煤、石油、天然气的大量燃烧。
降低CO2浓度的最有效措施是营造森林绿地,这样不仅可缓解温室效应,而且还可改善环境。
4.水稻草丛矮缩病危害水稻生长发育且很难治,后来,科学家发现了一个抗草丛矮缩病的野生水稻种群,并利用它的抗病基因培育出该病的新品系水稻,这是体现了野生生物的( )A.直接价值B.间接价值C.潜在价值D.不确定解析:选A 从野生品种中找到必要的基因用于科学研究,为直接价值。
5.下列有关生物多样性的叙述,错误的是( )A.生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性B.森林能调节气候属于生物多样性的直接价值C.共同进化导致生物多样性的形成D.外来物种入侵对当地的生物多样性会造成一定的威胁解析:选B 森林调节气候属于生物多样性的间接价值。
高中语文:课时跟踪检测踏莎行(雾失楼台)+横塘路(凌波不过横塘路)+苏幕遮(燎沉香)+Word版含答案
课时跟踪检测(二十) 踏莎行(雾失楼台)横塘路(凌波不过横塘路)苏幕遮(燎沉香)一、基础巩固1.下列加点字的注音全都正确的一项是( )A.踏莎.行(shā) 贬谪.(zhé)B.驿.使(yì) 冉.冉(rǎn)C.蘅皋.(ɡāo) 燎.沉香(liào)D.溽.暑(rǔ) 小楫.(jí)2.对下列词语的解释不.正确的一项是( )A.可堪(哪堪,哪里经受得住)尺素(代指书信)B.幸自(本自,原来是)冉冉(缓慢流动的样子)C.一川(一片山川)初阳(初升的太阳)D.侵晓(临近拂晓的时候)凌波(形容丽人步履轻盈之态)3.下列有关文学常识的叙述有误的一项是( )A.晏幾道,字叔原,号小山;秦观,字少游、太虚,号淮海居士。
二人都是“古之伤心之人”。
B.黄庭坚,字鲁直,号山谷道人,北宋诗人、词人、书法家。
与苏轼齐名,世称“苏黄”。
“可堪孤馆闭春寒,杜鹃声里斜阳暮”出自他的《清平乐》。
C.贺铸,字方回,号庆湖遗老。
“一川烟草,满城风絮,梅子黄时雨”为他赢得了“贺梅子”的美称。
D.周邦彦,字美成,号清真居士,著有《清真居士集》。
4.补写出下列名句名篇中的空缺部分。
(1)梦后楼台高锁,____________________。
(晏幾道《临江仙》)(2)从别后,____________,______________________。
(晏幾道《鹧鸪天》)(3)百啭无人能解,____________________。
(黄庭坚《清平乐》)(4)____________________,____________________。
砌成此恨无重数。
(秦观《踏莎行》)(5)若问闲情都几许?____________________,____________________,____________________。
(贺铸《横塘路》)(6)小楫轻舟,____________________。
(周邦彦《苏幕遮》)二、拓展阅读5.阅读下面的宋词,完成题目。
2020年高二数学 课时跟踪检测含解析(全一册) 新人教A版必修
2020年高二数学课时跟踪检测含解析(全一册)新人教A版必修课时跟踪检测一棱柱棱锥棱台的结构特征课时跟踪检测二圆柱圆锥圆台球及简单组合体的结构特征课时跟踪检测三中心投影与平行投影及空间几何体的三视图课时跟踪检测四空间几何体的直观图课时跟踪检测五柱体锥体台体的表面积与体积课时跟踪检测六球的体积和表面积课时跟踪检测七平面课时跟踪检测八空间中直线与直线之间的位置关系课时跟踪检测九空间中直线与平面之间的位置关系平面与平面之间的位置关系课时跟踪检测十直线与平面平面与平面平行的判定课时跟踪检测十一直线与平面平面与平面平行的性质课时跟踪检测十二直线与平面垂直的判定课时跟踪检测十三平面与平面垂直的判定课时跟踪检测十四直线与平面垂直的性质平面与平面垂直的性质课时跟踪检测十五倾斜角与斜率课时跟踪检测十六两条直线平行与垂直的判定课时跟踪检测十七直线的点斜式方程课时跟踪检测十八直线的两点式方程课时跟踪检测十九直线的一般式方程课时跟踪检测二十两条直线的交点坐标两点间的距离课时跟踪检测二十一点到直线的距离两条平行线间的距离课时跟踪检测二十二圆的标准方程课时跟踪检测二十三圆的一般方程课时跟踪检测二十四直线与圆的位置关系课时跟踪检测二十五圆与圆的位置关系直线与圆的方程的应用课时跟踪检测二十六空间直角坐标系课时跟踪检测(一)棱柱、棱锥、棱台的结构特征一、题组对点训练对点练一棱柱的结构特征1.下面没有体对角线的一种几何体是( )A.三棱柱B.四棱柱C.五棱柱D.六棱柱解析:选A 三棱柱只有面对角线,没有体对角线.2.关于如图所示的4个几何体,说法正确的是( )A.只有②是棱柱B.只有②④是棱柱C.只有①②是棱柱 D.只有①②④是棱柱解析:选D 解决这类问题,要紧扣棱柱的定义:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行.图①②④满足棱柱的定义,正确;图③不满足侧面都是平行四边形,不正确.3.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后将水槽倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体的形状是________.解析:由于倾斜角度较小,所以倾斜后水槽中水形成的几何体的形状应为四棱柱.答案:四棱柱对点练二棱锥、棱台的结构特征4.三棱锥的四个面中可以作为底面的有( )A.1个B.2个C.3个 D.4个解析:选D 三棱锥的每一个面均可作为底面,应选D.5.下面说法中,正确的是( )A.上下两个底面平行且是相似四边形的几何体是四棱台B.棱台的所有侧面都是梯形C.棱台的侧棱长必相等D.棱台的上下底面可能不是相似图形解析:选B 由棱台的结构特点可知,A、C、D不正确.6.下列四个几何体为棱台的是( )解析:选C 棱台的底面为多边形,各个侧面为梯形,侧棱延长后又交于一点,只有C项满足这些要求.对点练三多面体的表面展开图7.下列图形中,不是三棱柱展开图的是( )解析:选C 本题考查三棱柱展开图的形状.显然C无法将其折成三棱柱,故选C.8.如图所示,不是正四面体(各棱长都相等的三棱锥)的展开图的是( )A.①③B.②④C.③④ D.①②解析:选C 可选择阴影三角形作为底面进行折叠,发现①②可折成正四面体,③④不论选哪一个三角形作底面折叠都不能折成正四面体.9.如图,这是一个正方体的表面展开图,若把它再折回成正方体后,有下列命题:①点H与点C重合;②点D,M,R重合;③点B与点Q重合;④点A与点S重合.其中正确命题的序号是________(把你认为正确命题的序号都填上).解析:将正方体的六个面分别用“前”“后”“左”“右”“上”“下”标记,若记面NPGF为“下”,面PSRN为“后”,则面PQHG,MNFE,EFCB,DEBA分别为“右”“左”“前”“上”.按各面的标记折成正方体,则点D,M,R重合;点G,C重合;点B,H重合;点A,S,Q重合.故②④正确,①③错误.答案:②④二、综合过关训练1.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是( )解析:选D A、B、C中底面边数与侧面个数不一致,故不能围成棱柱.2.以下有三个结论:①有两个面互相平行,其余各面都是四边形的多面体一定是棱柱;②有一个面是多边形,其余各面都是三角形的多面体一定是棱锥;③侧面都是矩形的棱柱是长方体.正确的个数是( )A.0 B.1C.2 D.3解析:选A 由棱柱、棱锥定义知①②错;侧面都是矩形的棱柱可能是斜棱柱,故③错.3.某同学制作了一个对面图案相同的正方体礼品盒(如图),则这个正方体礼品盒的表面展开图应该为( )解析:选A 两个☆不能并列相邻,B、D错误;两个※不能并列相邻,C错误,故选A.也可通过实物制作检验来判定.4.下列说法正确的是( )A.有2个面平行,其余各面都是梯形的几何体是棱台B.多面体至少有3个面C.各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体D.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形解析:选D 选项A错误,反例如图1;一个多面体至少有4个面,如三棱锥有4个面,不存在有3个面的多面体,所以选项B错误;选项C错误,反例如图2,上、下底面是全等的菱形,各侧面是全等的正方形,它不是正方体;根据棱柱的定义,知选项D正确.5.若一个棱台共有21条棱,则这个棱台是________棱台.解析:由棱台的概念可知,棱台的上下底面为相似多边形,边数相同;侧面为梯形,侧面个数与底面多边形边数相同,可知该棱台为七棱台.答案:七6.如图所示平面图形沿虚线折起后,(1)为________,(2)为________,(3)为________.解析:结合棱柱、棱锥的概念可知,(1)是四棱柱,(2)是三棱锥,(3)是四棱锥.答案:四棱柱三棱锥四棱锥7.观察下列四张图片,结合所学知识说出这四个建筑物主要的结构特征.解:(1)是上海世博会中国馆,其主体结构是四棱台.(2)是法国卢浮宫,其主体结构是四棱锥.(3)是国家游泳中心“水立方”,其主体结构是四棱柱.(4)是美国五角大楼,其主体结构是五棱柱.8.如图在以O为顶点的三棱锥中,过O的三条棱两两夹角都是30°,在一条棱上取A、B 两点,OA=4 cm,OB=3 cm,以A、B为端点用一条绳子紧绕三棱锥的侧面一周(绳和侧面无摩擦),求此绳在A、B两点间的最短绳长.解:作出三棱锥的侧面展开图,如图A、B两点间最短绳长就是线段AB的长度.在△AOB中,∠AOB=30°×3=90°,OA=4 cm,OB=3 cm,所以AB=OA2+OB2=5 cm.所以此绳在A、B两点间的最短绳长为5 cm.课时跟踪检测(二)圆柱、圆锥、圆台、球及简单组合体的结构特征一、题组对点训练对点练一旋转体的结构特征1.下列几何体中是旋转体的是( )①圆柱;②六棱锥;③正方体;④球体;⑤四面体.A.①和⑤B.①C.③和④ D.①和④解析:选D 根据旋转体的概念可知,①和④是旋转体.2.下面几何体的轴截面(过旋转轴的截面)是圆面的是( )A.圆柱B.圆锥C.球 D.圆台解析:选C 圆柱的轴截面是矩形,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形,只有球的轴截面是圆面.3.有下列说法:①球的半径是球面上任意一点与球心的连线;②球的直径是球面上任意两点间的连线;③用一个平面截一个球,得到的是一个圆.其中正确说法的序号是________.解析:利用球的结构特征判断:①正确;②不正确,因为直径必过球心;③不正确,因为得到的是一个圆面.答案:①对点练二简单组合体4.下列几何体是简单组合体的是( )解析:选D A选项中的几何体是圆锥,B选项中的几何体是圆柱,C选项中的几何体是球,D选项中的几何体是一个圆台中挖去一个圆锥,是简单组合体.5.以钝角三角形的较小边所在的直线为轴,其他两边旋转一周所得到的几何体是( ) A.两个圆锥拼接而成的组合体 B.一个圆台C.一个圆锥 D.一个圆锥挖去一个同底的小圆锥解析:选D 如图以AB为轴所得的几何体是一个大圆锥挖去一个同底的小圆锥.6.指出如图(1)(2)所示的图形是由哪些简单几何体构成的.解:分割图形,使它的每一部分都是简单几何体.图(1)是由一个三棱柱和一个四棱柱拼接而成的简单组合体.图(2)是由一个圆锥和一个四棱柱拼接而成的简单组合体.对点练三有关几何体的计算7.用长为4,宽为2的矩形作侧面围成一个圆柱,此圆柱轴截面面积为( )A.8 B.8π C.4πD.2π解析:选B 由题意可知,假设围成的圆柱底面周长为4,高为2,设圆柱底面圆的半径为r,则2πr=4,所以r=2π,所以截面是长为2,宽为4π的矩形,所以截面面积为2×4π=8π.同理,当围成的圆柱底面周长为2,高为4时,截面面积为8π.8.一个圆锥的母线长为20 cm,母线与轴的夹角为30°,则圆锥的高为________cm. 解析:h=20 cos 30°=103(cm).答案:10 3二、综合过关训练1.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为( )A.一个球体B.一个球体中间挖出一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体解析:选B 圆旋转一周形成球,圆中的矩形旋转一周形成一个圆柱,所以选B.2.下列说法中正确的个数是( )①用一个平面去截一个圆锥得到一个圆锥和一个圆台;②圆锥中过轴的截面是一个等腰三角形;③分别以矩形(非正方形)的长和宽所在直线为旋转轴,旋转一周得到的两个几何体是两个不同的圆柱.A.0 B.1 C.2 D.3解析:选C ①中,必须用一个平行于底面的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台,故①说法错误;显然②③说法正确.故说法正确的有2个.3.若圆柱体被平面截成如图所示的几何体,则它的侧面展开图是( )解析:选D 结合几何体的实物图,从截面最低点开始高度增加缓慢,然后逐渐变快,最后增加逐渐变慢,不是均衡增加的,所以A、B、C错误.4.两平行平面截半径为5的球,若截面面积分别为9 π和16 π,则这两个平面间的距离是( )A.1 B.7C.3或4 D.1或7解析:选D 如图(1)所示,若两个平行平面在球心同侧,则CD=52-32-52-42=1.如图(2)所示,若两个平行截面在球心两侧,则CD=52-32+52-42=7.5.给出下列说法:①圆柱的底面是圆面;②经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③圆台的任意两条母线的延长线,可能相交,也可能不相交;④夹在圆柱的两个截面间的几何体还是一个旋转体,其中说法正确的是________.解析:①正确,圆柱的底面是圆面;②正确,经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形面;③不正确,圆台的母线延长一定相交于一点;④不正确,夹在圆柱的两个平行于底面的截面间的几何体才是旋转体.答案:①②6.已知圆锥的底面半径为1 cm,高为 2 cm,其内部有一个内接正方体,则这个内接正方体的棱长为________.解析:设正方体的棱长为a,则a2=1-22a1,即a =22. 答案:22cm7.如图所示,梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD <BC ,当梯形ABCD 绕AD 所在直线旋转一周时,其他各边旋转围成了一个几何体,试描述该几何体的结构特征.解:如图所示,旋转所得的几何体是一个圆柱挖去两个圆锥后剩余部分构成的简单组合体.8.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392 cm 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:圆台的轴截面如图所示,设圆台上、下底面半径分别为x cm,3x cm,延长AA 1交OO 1的延长线于S ,在Rt △SOA 中,∠ASO =45°, 则∠SAO =45°,所以SO =AO =3x ,SO 1=A 1O 1=x , 所以OO 1=2x .又S 轴截面=12(6x +2x )·2x =392,所以x =7.所以圆台的高OO 1=14 (cm), 母线长l =2OO 1=142(cm), 两底面半径分别为7 cm,21 cm.课时跟踪检测(三) 中心投影与平行投影及空间几何体的三视图一、题组对点训练对点练一 平行投影和中心投影 1.直线的平行投影可能是( ) A .点 B .线段 C .射线D.曲线解析:选A 直线的平行投影可能是直线也可能是点,故选A. 2.下列的四个图形中采用中心投影画法的是( )解析:选A 根据平行投影和中心投影的画法规则,B、C、D选项中的图形均为平行投影下的图形,而A选项中的图形采用的是中心投影画法.3.如图,E,F分别是正方体ABCDA1B1C1D1的面ADD1A1和面BCC1B1的中心,则四边形BFD1E在该正方体的面上的正投影可能是________(把所有可能图形的序号都填上).解析:图②是在平面DCC1D1或平面ABCD上的正投影;图③是在平面BCC1B1上的正投影.图①④均不符合.答案:②③对点练二简单几何体的三视图4.已知一个几何体的三视图如图所示,则此几何体的组成为( )A.上面为棱台,下面为棱柱B.上面为圆台,下面为棱柱C.上面为圆台,下面为圆柱 D.上面为棱台,下面为圆柱解析:选C 结合三视图,易知该几何体上面为圆台,下面为圆柱.5.如图所示的几何体中,正视图与侧视图都是长方形的是________.解析:(2)的侧视图是三角形,(5)的正视图和侧视图都是等腰梯形,其余的都符合条件.答案:(1)(3)(4)6.如图所示的螺栓是由棱柱和圆柱构成的组合体,试画出它的三视图.解:三视图如图所示.对点练三 由三视图还原空间几何体7.(2018·全国卷Ⅰ)某圆柱的高为2,底面周长为16,其三视图如图所示.圆柱表面上的点M 在正视图上的对应点为A ,圆柱表面上的点N 在左视图上的对应点为B ,则在此圆柱侧面上,从M 到N 的路径中,最短路径的长度为( )A .217B .2 5C .3D.2解析:选B 先画出圆柱的直观图,根据题图的三视图可知点M ,N 的位置如图①所示.圆柱的侧面展开图及M ,N 的位置(N 为OP 的四等分点)如图②所示,连接MN ,则图中MN 即为M 到N 的最短路径.∵ON =14×16=4,OM =2,∴MN =OM 2+ON 2= 22+42=2 5.8.如图是一个几何体的三视图,则可以判断此几何体是________.解析:由三视图可知,此几何体为一个正四棱锥. 答案:正四棱锥9.如图,图(1)、(2)、(3)是图(4)表示的几何体的三视图,其中图(1)是________,图(2)是________,图(3)是________(写出视图名称).解析:由几何体的位置知,(1)为正视图,(2)为侧视图,(3)为俯视图.答案:正视图侧视图俯视图二、综合过关训练1.下列命题中正确的是( )A.矩形的平行投影一定是矩形B.梯形的平行投影一定是梯形C.两条相交直线的投影可能平行D.一条线段的中点的平行投影仍是这条线段投影的中点解析:选D 矩形的平行投影可能是线段,平行四边形或矩形,梯形的平行投影可能是线段或梯形,两条相交直线的投影是两条相交直线或是一条直线.因此A、B、C均错,故D正确.2.沿一个正方体三个面的对角线截得的几何体如图所示,则该几何体的侧视图为( )解析:选B 依题意,侧视图中棱的方向从左上角到右下角,故选B.3.某个游戏环节,玩家需按墙上的空洞造型摆出相同姿势,才能穿墙而过,否则会被墙推入水池.类似地,有一个几何体恰好无缝隙地以三个不同形状的“姿势”穿过“墙”上的三个空洞,则该几何体为( )解析:选A 由题意知,图中正方形、圆形、三角形对应某几何体的三视图,结合选项中给出的图形分析可知,A中几何体满足要求.故选A.4.在一个几何体的三视图中,正视图和侧视图是两个完全相同的图形,如图所示,则相应的俯视图可以为( )A.①②B.②③C.③④ D.②④解析:选D 若俯视图为图①,则该几何体的正视图的上方三角形应该没有高线,故俯视图不可能为图①,排除选项A;若俯视图为图③,则该几何体的侧视图的上方应该没有左边小三角形,故俯视图不可能为图③,排除选项B、C;若俯视图为图②,则该几何体是由上面是正四棱锥,下面是正方体组合而成的简单组合体;若俯视图为图④,则该几何体是由上面是正四棱锥,下面是圆柱组合而成的简单组合体.故选D.5.由小正方体木块搭成的几何体的三视图如图所示,则该几何体由________块小正方体木块搭成.解析:小木块的排列方式如图所示.由图知,几何体由7块小正方体木块搭成.答案:76.若一个正三棱柱(底面为正三角形,侧面为矩形的棱柱)的三视图如图所示,则这个正三棱柱的侧棱长和底面边长分别为________、________.解析:侧视图中尺寸2为正三棱柱的侧棱长,尺寸23为俯视图正三角形的高,所以正三棱柱的底面边长为4.答案:2 47.某组合体的三视图如图所示,试画图说明此组合体的结构特征.解:该三视图表示的几何体是由一个四棱柱和一个四棱台拼接而成的组合体 (如图所示).8.如图,在正四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB =1,AA 1=2,点P 是平面A 1B 1C 1D 1内的一个动点,求三棱锥P ABC 的正视图与俯视图的面积的比值的最大值.解:点P 是平面A 1B 1C 1D 1内的一个动点,则三棱锥P ABC 的正视图始终是一个底为1,高为2的三角形, 其面积S 1=12×1×2=1.当点P 在底面ABCD 内的投影点在△ABC 的内部或边界上时,其俯视图的面积最小, 最小面积S 2=12×1×1=12,所以三棱锥P ABC 的正视图与俯视图的面积的比值的最大值为S 1S 2=2.课时跟踪检测(四) 空间几何体的直观图一、题组对点训练 对点练一 斜二测画法1.用斜二测画法画水平放置的△ABC 时,若∠A 的两边分别平行于x 轴、y 轴,且∠A =90°,则在直观图中∠A ′=( )A .45°B .135°C .45°或135°D.90°解析:选C 在画直观图时,∠A ′的两边依然分别平行于x ′轴、y ′轴,而∠x ′O ′y ′=45°或135°.2.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图,对其中的线段说法错误的是( ) A .原来相交的仍相交 B .原来垂直的仍垂直 C .原来平行的仍平行 D .原来共点的仍共点解析:选B 根据斜二测画法,原来垂直的未必垂直. 3.关于斜二测画法所得直观图的说法正确的是( ) A .直角三角形的直观图仍是直角三角形 B .梯形的直观图是平行四边形 C .正方形的直观图是菱形D .平行四边形的直观图仍是平行四边形解析:选D 由斜二测画法规则可知,平行于y 轴的线段长度减半,直角坐标系变成斜坐标系,而平行性没有改变,故只有选项D 正确.4.如图,已知等腰三角形ABC ,则如图所示的四个图中,可能是△ABC 的直观图的是 ( )A .①②B .②③C .②④D.③④解析:选 D 原等腰三角形画成直观图后,原来的腰长不相等,③④两图分别是∠x ′O ′y ′成135°和45°的坐标系中的直观图.5.画出水平放置的四边形OBCD (如图所示)的直观图.解:(1)过点C 作CE ⊥x 轴,垂足为E ,如图(1)所示,画出对应的x ′轴、y ′轴,使∠x ′O ′y ′=45°.(2)如图(2)所示,在x ′轴上取点B ′,E ′, 使得O ′B ′=OB ,O ′E ′=OE ; 在y ′轴上取一点D ,使得O ′D ′=12OD ;过E ′作E ′C ′∥y ′轴,使E ′C ′=12EC .(3)连接B ′C ′,C ′D ′,并擦去x ′轴与y ′轴及其他一些辅助线,如图(3)所示,四边形O ′B ′C ′D ′就是所求的直观图.对点练二 由直观图还原平面图形6.用斜二测画法画一个水平放置的平面图形的直观图为如图所示的一个正方形,则原来的图形是( )解析:选A 由直观图的画法可知,落在y 轴上的对角线的长为22,结合各选项可知选A.6.如图所示,△A ′B ′C ′是水平放置的△ABC 的直观图,则在△ABC 的三边及中线AD 中,最长的线段是( )A .AB B .AC C .BCD.AD解析:选B 由直观图可知△ABC 是以∠B 为直角的直角三角形,所以斜边AC 最长. 8.如图所示,Rt △O ′A ′B ′是一平面图形的直观图,直角边O ′B ′=1,则这个平面图形的面积是( )A .2 2B .1 C. 2D.4 2解析:选C 在△AOB 中,OB =O ′B ′=1,OA =2O ′A ′=22,且∠AOB =90°,S △AOB =12OA ·OB =12×1×22= 2.二、综合过关训练1.已知一个建筑物上部为四棱锥,下部为长方体,且四棱锥的底面与长方体的上底面尺寸一样,长方体的长、宽、高分别为20 m,5 m,10 m,四棱锥的高为8 m,如果按1∶500的比例画出它的直观图,那么在直观图中,长方体的长、宽、高和棱锥的高应分别为( )A .4 cm,1 cm,2 cm,1.6 cmB .4 cm,0.5 cm,2 cm,0.8 cmC .4 cm,0.5 cm,2 cm,1.6 cmD .4 cm,0.5 cm,1 cm,0.8 cm解析:选C 直观图中长、宽、高应分别按原尺寸的1500,11 000,1500计算,最后单位转化为 cm.2.如图所示的正方形O ′A ′B ′C ′的边长为1 cm,它是水平放置的一个平面图形的直观图,则原图形的周长是( )A .6 cmB .8 cmC .(2+32) cmD.(2+23) cm解析:选B 直观图中,O ′B ′=2,原图形中OC =AB =(22)2+12=3,OA =BC =1,∴原图形的周长是2×(3+1)=8.3.如图是利用斜二测画法画出的△ABO 的直观图,已知O ′B ′=4,A ′B ′∥y ′ 轴,且△ABO 的面积为16,过A ′作A ′C ′⊥x ′轴,则A ′C ′的长为( )A .2 2 B. 2 C .16 2D.1解析:选A 因为A ′B ′∥y ′轴,所以在△ABO 中,AB ⊥OB .又△ABO 的面积为16,所以12AB ·OB =16.所以AB =8,所以A ′B ′=4.如图,作A ′C ′⊥O ′B ′于点C ′,所以B ′C ′=A ′C ′,所以A ′C ′的长为4sin 45°=2 2.4.已知两个圆锥,底面重合在一起,其中一个圆锥顶点到底面的距离为 2 cm,另一个圆锥顶点到底面的距离为3 cm,则其直观图中这两个顶点之间的距离为( )A .2 cmB .3 cmC .2.5 cmD .5 cm解析:选D 圆锥顶点到底面的距离即圆锥的高,故两顶点间距离为2+3=5 cm,在直观图中与z 轴平行的线段长度不变,仍为5 cm.5.有一个长为5,宽为4 的矩形,则其直观图的面积为________. 解析:由于该矩形的面积为S =5×4=20,所以由公式S ′=24S ,得其直观图的面积为S ′=24S =5 2. 答案:5 26.一个水平放置的平面图形的斜二测直观图是直角梯形ABCD ,如图所示,∠ABC =45°,AB =AD =1,DC ⊥BC ,则原平面图形的面积为________.解析:过A 作AE ⊥BC ,垂足为E .∵DC ⊥BC 且AD ∥BC ,∴ADCE 是矩形,∴EC =AD =1.由∠ABC =45°,AB =AD =1知BE =22,∴原平面图形是梯形且上、下两底边长分别为1和1+22,高为2, ∴原平面图形的面积为12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1+22×2=2+22.答案:2+227.如图,四边形A ′B ′C ′D ′是边长为1的正方形,且它是某个四边形按斜二测画法画出的直观图,请画出该四边形的原图形,并求出原图形的面积.解:画出平面直角坐标系xOy ,使点A 与O 重合, 在x 轴上取点C ,使AC =2, 再在y 轴上取点D ,使AD =2, 取AC 的中点E , 连接DE 并延长至点B , 使DE =EB ,连接DC ,CB ,BA ,则四边形ABCD 为正方形A ′B ′C ′D ′的原图形(也可以过点C 作BC ∥y 轴,且使CB =AD =2,然后连接AB ,DC ),如图所示.易知四边形ABCD 为平行四边形,∵AD =2,AC =2,∴S ▱ABCD =2×2=2 2. 8.如图为一几何体的展开图:沿图中虚线将它们折叠起来,请画出其直观图.解:由题设中所给的展开图可以得出,此几何体是一个四棱锥,其底面是一个边长为2的正方形,垂直于底面的侧棱长为2,其直观图如图所示.课时跟踪检测(五) 柱体、锥体、台体的表面积与体积一、题组对点训练对点练一 柱体、锥体、台体的侧面积与表面积 1.棱长为3的正方体的表面积为( ) A .27 B .64 C .54D.36解析:选C 根据表面积的定义,组成正方体的面共6个,且每个都是边长为3的正方形.从而,其表面积为6×32=54.2.若圆锥的高等于底面直径,则它的底面积与侧面积之比为( )A .1∶2B .1∶ 3C .1∶ 5D.3∶2解析:选C 设圆锥底面半径为r ,则高h =2r ,∴其母线长l =5r .∴S 侧=πrl =5πr 2,S 底=πr 2.则S 底∶S 侧=1∶ 5.3.已知正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为( )A.81π4B .16πC .9πD.27π4解析:选A 如图,设球心为O ,半径为r ,则在Rt △AOF 中,(4-r )2+(2)2=r 2,解得r =94,所以该球的表面积为4πr 2=4π×⎝ ⎛⎭⎪⎫94 2=81π4.4.圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍,母线长为3,圆台的侧面积为84π,则圆台较小底面的半径为( )A .7B .6C .5D.3解析:选A 设圆台较小底面半径为r ,则另一底面半径为3r .由S =π(r +3r )·3=84π,解得r =7.5.一个高为2的圆柱,底面周长为2π,该圆柱的表面积为________.解析:由底面周长为2π可得底面半径为1.S 底=2πr 2=2π,S 侧=2πr ·h =4π,所以S 表=S 底+S 侧=6π.答案:6π对点练二 柱体、锥体、台体的体积6.某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm 3)是( )A .2B .4C .6D.8解析:选C 由几何体的三视图可知,该几何体是一个底面为直角梯形,高为2的直四棱柱,直角梯形的两底边长分别为1,2,高为2,∴该几何体的体积为V =12×(2+1)×2×2=6.7.若圆锥的侧面展开图为一个半径为2的半圆,则圆锥的体积是________.解析:易知圆锥的母线长为2,设圆锥的底面半径为r ,则2πr =12×2π×2,∴r =1,则高h = l 2-r 2= 3.∴V 圆锥=13πr 2· h =13π×3=3π3.答案:3π38.某几何体的三视图如图所示,图中的四边形都是边长为2的正方形,正视图和侧视图中的两条虚线都互相垂直且相等,则该几何体的体积是________.解析:几何体的直观图为正方体去掉以正方体中心为顶点,上底面为底面的四棱锥,其体积为2×2×2-13×1×22=203.答案:203对点练三 求几何体体积的方法9.如图,在正三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AB =4,AA 1=6.若E ,F 分别是棱BB 1,CC 1上的点,则三棱锥A A 1EF 的体积是________.解析:因为在正三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AA 1∥BB 1,AA 1⊂平面AA 1C 1C ,BB 1⊄平面AA 1C 1C ,所以BB 1∥平面AA 1C 1C ,从而点E 到平面AA 1C 1C 的距离就是点B 到平面AA 1C 1C 的距离,作BH ⊥AC ,垂足为点H ,由于△ABC 是正三角形且边长为4,所以BH =23,从而三棱锥A A 1EF 的体积VA A 1EF =VE A 1AF =13S △A 1AF ·BH =13×12×6×4×23=8 3.答案:8 3 二、综合过关训练1.如图,ABC A ′B ′C ′是体积为1的棱柱,则四棱锥C AA ′B ′B 的体积是( )。
2020年新教材高一数学课时跟踪检测二十向量的概念新人教B版必修第二册
课时跟踪检测(二十) 向量的概念A 级——学考水平达标练1.(多选题)下列说法中不正确的是( )A .若向量a 与向量b 不平行,则a 与b 方向一定不相同B .若向量AB ―→,CD ―→满足|AB ―→|>|CD ―→|,且AB ―→与CD ―→同向,则AB ―→>CD ―→C .若|a|=|b|,则a,b 的长度相等且方向相同或相反D .由于零向量方向不确定,故其不能与任意向量平行解析:选BCD 对于A,由共线向量的定义,知两向量不平行,方向一定不相同,故A 正确;对于B,因为向量不能比较大小,故B 错误;对于C,由|a |=|b |,只能说明a ,b 的长度相等,确定不了它们的方向,故C 错误;对于D,因为零向量与任意向量平行,故D 错误.2.设O 为△ABC 的外心,则AO ―→,BO ―→,CO ―→是( ) A .相等向量 B .平行向量 C .模相等的向量D .起点相同的向量解析:选C ∵O 为△ABC 的外心,∴OA =OB =OC ,即|AO ―→|=|BO ―→|=|CO ―→|. 3.向量AB ―→与向量BC ―→共线,下列关于向量AC ―→的说法中,正确的为( ) A .向量AC ―→与向量AB ―→一定同向 B .向量BC ―→,向量AB ―→,向量AC ―→一定共线 C .向量AC ―→与向量BC ―→一定相等 D .以上说法都不正确解析:选B 根据共线向量定义,可知AB ―→,BC ―→,AC ―→这三个向量一定为共线向量,故选B. 4.如图,在▱ABCD 中,点E ,F 分别是AB ,CD 的中点,图中与AE ―→平行的向量有( )A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C 根据向量的基本概念可知与AE ―→平行的向量有BE ―→, FD ―→, FC ―→,共3个.5.已知向量a,b 是两个非零向量,AO ―→,BO ―→分别是与a,b 同方向的模为1的向量,则下列各式正确的是( )A .AO ―→=BO ―→B .AO ―→=BO ―→或AO ―→=-BO ―→C .AO ―→=1D .|AO ―→|=|BO ―→|解析:选D 由于a 与b 的方向不知,故AO ―→与BO ―→无法判断是否相等,故A 、B 选项均错.又AO ―→与BO ―→均为模为1的向量.∴|AO ―→|=|BO ―→|,故C 错,D 对.6.已知A ={与a 共线的向量},B ={与a 长度相等的向量},C ={与a 长度相等,方向相反的向量},其中a 为非零向量,则下列说法中,错误的是( )A .C AB .(A ∩B )={a}C .C BD .(A ∩B ){a}解析:选B 因为A ∩B 中含有与a 长度相等、方向相反的向量,所以B 选项错误. 7.已知|AB ―→|=1,|AC ―→|=2,若∠ABC =90°,则|BC ―→|=________. 解析:由勾股定理可知,BC =AC 2-AB 2=3,所以|BC ―→|= 3. 答案: 38.若a 为任一非零向量,b 为单位向量,下列各式: (1)|a|>|b|;(2)a ∥b ;(3)|a|>0;(4)|b|=±1; (5)若a 0是与a 同向的单位向量,则a 0=b. 其中正确的是____________.(填序号)解析:对(1),不一定有|a |>|b |;对(2),a 与b 方向不一定相同或相反;对(3),非零向量的模必大于0,即|a |>0;对(4),向量的模非负;对(5),a 0与b 方向不一定相同.综上可知(3)正确.答案:(3)9.如图是4×3的矩形(每个小方格的边长都是1),在起点和终点都在小方格的顶点处的向量中.(1)与向量AB ―→平行且模为2的向量共有几个? (2)与向量AB ―→方向相同且模为32的向量共有几个?解:(1)依题意,每个小方格的两条对角线中,有一条对角线对应的向量及其相反向量都和AB ―→平行且模为 2.因为共有12个小方格,所以满足条件的向量共有24个.(2)由题可知与向量AB ―→方向相同且模为32的向量共有2个. 10.在如图的方格纸上,已知向量a,每个小正方形的边长为1.(1)试以B 为起点画一个向量b,使b =a ;(2)在图中画一个以A 为起点的向量c,使|c|=5,并说出向量c 的终点的轨迹是什么. 解:(1)根据向量相等的定义,所作向量b 与向量a 平行,且长度相等.如图中的b 即为所作向量.(2)由平面几何知识可知所有这样的向量c 的终点的轨迹是以A 为圆心,半径为5的圆(作图略).B 级——高考水平高分练1.(多选题)如图,在菱形ABCD 中,∠DAB =120°,则以下说法正确的是( )A .与AB ―→相等的向量只有一个(不含AB ―→) B .与AB ―→的模相等的向量有9个(不含AB ―→)C .BD ―→的模为DA ―→模的3倍 D .CB ―→与DA ―→不共线解析:选ABC A 项,由相等向量的定义知,与AB ―→相等的向量只有DC ―→,故A 正确;B 项,因为AB =BC =CD =DA =AC ,所以与AB ―→的模相等的向量除AB ―→外有9个,故B 正确;C 项,在Rt △ADO 中,∠DAO =60°,则DO =32DA ,所以BD =3DA ,故C 正确;D 项,因为四边形ABCD 是菱形,所以CB ―→与DA ―→共线,故D 错误,选ABC.2.(多选题)下列四个条件中,能使a ∥b 成立的条件是( ) A .a =b B .|a|=|b| C .a 与b 方向相反D .|a|=0或|b|=0解析:选ACD 若a =b ,则a 与b 大小相等且方向相同,所以a ∥b ;若|a |=|b |,则a 与b 的大小相等,而方向不确定,因此不一定有a ∥b ;方向相同或相反的向量都是平行向量,因此若a 与b 方向相反,则有a ∥b ;零向量与任意向量平行,所以若|a |=0或|b |=0,则a ∥b .3.四边形ABCD 满足AD ―→=BC ―→,且|AC ―→|=|BD ―→|,则四边形ABCD 是______(填四边形ABCD 的形状).解析:∵AD ―→=BC ―→,∴AD ―→∥BC ―→且|AD ―→|=|BC ―→|,∴四边形ABCD 是平行四边形.又|AC ―→|=|BD ―→|知该平行四边形对角线相等,故四边形ABCD 是矩形.答案:矩形4.如图,O 是正三角形ABC 的中心,四边形AOCD 和AOBE 均为平行四边形,则与向量AD ―→相等的向量为________;与向量OA ―→共线的向量为__________;与向量OA ―→的模相等的向量为____________________(填图中所画出的向量).解析:∵O 是正三角形ABC 的中心,∴OA =OB =OC ,易知四边形AOCD 和四边形AOBE 均为菱形,∴与AD ―→相等的向量为OC ―→;与OA ―→共线的向量为DC ―→,EB ―→;与OA ―→的模相等的向量为OB ―→,OC ―→,DC ―→, EB ―→,AD ―→.答案:OC ―→ DC ―→,EB ―→ OB ―→,OC ―→,DC ―→,EB ―→,AD ―→5.一辆消防车从A 地去B 地执行任务,先从A 地向北偏东30°方向行驶2千米到D 地,然后从D 地沿北偏东60°方向行驶6千米到达C 地,从C 地又向南偏西30°方向行驶2千米才到达B 地. (1)在如图所示的坐标系中画出AD ―→,DC ―→,CB ―→,AB ―→. (2)求B 地相对于A 地的位移.解:(1)向量AD ―→,DC ―→,CB ―→,AB ―→如图所示.(2)由题意知AD ―→=BC ―→.所以AD 綊BC ,则四边形ABCD 为平行四边形.所以AB ―→=DC ―→,则B 地相对于A 地的位移为“在北偏东60°的方向距A 地6千米”.6.如图,已知函数y =x 的图像l 与直线m 平行,A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-22,B (x ,y )是m 上的点.求 (1)x ,y 为何值时,AB ―→=0; (2)x ,y 为何值时,|AB ―→|=1.解:(1)要使AB ―→=0,当且仅当点A 与点B 重合,于是⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-22.(2)如图,由已知,l ∥m 且点A 的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-22, 所以B 1点的坐标是⎝⎛⎭⎪⎫22,0. 在Rt △AOB 1中,有|AB 1―→|2=|OA ―→|2+|OB 1―→|2=⎝ ⎛⎭⎪⎫222+⎝ ⎛⎭⎪⎫222=1,即|AB 1―→|=1.同理可得,当B 2的坐标是⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-2时,|AB 2|=1. 综上有,当⎩⎪⎨⎪⎧x =22,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =-22,y =-2时,|AB ―→|=1.。
最新人教版高中数学必修四课时跟踪测试题(全册 共24课时 附解析 共122页)
最新人教版高中数学必修四课时跟踪测试(全册共24课时附解析共122页)课时跟踪检测(一)任意角层级一学业水平达标1.-215°是()A.第一象限角B.第二象限角C.第三象限角D.第四象限角解析:选B由于-215°=-360°+145°,而145°是第二象限角,则-215°也是第二象限角.2.下面各组角中,终边相同的是()A.390°,690°B.-330°,750°C.480°,-420°D.3 000°,-840°解析:选B∵-330°=-360°+30°,750°=720°+30°,∴-330°与750°终边相同.3.若α=k·180°+45°,k∈Z,则α所在的象限是()A.第一、三象限B.第一、二象限C.第二、四象限D.第三、四象限解析:选A由题意知α=k·180°+45°,k∈Z,当k=2n+1,n∈Z,α=2n·180°+180°+45°=n·360°+225°,在第三象限,当k=2n,n∈Z,α=2n·180°+45°=n·360°+45°,在第一象限.∴α是第一或第三象限的角.4.终边在第二象限的角的集合可以表示为()A.{α|90°<α<180°}B.{α|90°+k·180°<α<180°+k·180°,k∈Z}C.{α|-270°+k·180°<α<-180°+k·180°,k∈Z}D.{α|-270°+k·360°<α<-180°+k·360°,k∈Z}解析:选D终边在第二象限的角的集合可表示为{α|90°+k·360°<α<180°+k·360°,k∈Z},而选项D是从顺时针方向来看的,故选项D正确.5.将-885°化为α+k·360°(0°≤α<360°,k∈Z)的形式是()A.-165°+(-2)×360°B.195°+(-3)×360°C.195°+(-2)×360°D.165°+(-3)×360°解析:选B-885°=195°+(-3)×360°,0°≤195°<360°,故选B.6.在下列说法中:①时钟经过两个小时,时针转过的角是60°;②钝角一定大于锐角;③射线OA绕端点O按逆时针旋转一周所成的角是0°;④-2 000°是第二象限角.其中错误说法的序号为______(错误说法的序号都写上).解析:①时钟经过两个小时,时针按顺时针方向旋转60°,因而转过的角为-60°,所以①不正确.②钝角α的取值范围为90°<α<180°,锐角θ的取值范围为0°<θ<90°,因此钝角一定大于锐角,所以②正确.③射线OA按逆时针旋转一周所成的角是360°,所以③不正确.④-2 000°=-6×360°+160°与160°终边相同,是第二象限角,所以④正确.答案:①③7.α满足180°<α<360°,5α与α有相同的始边,且又有相同的终边,那么α=________.解析:5α=α+k·360°,k∈Z,∴α=k·90°,k∈Z.又∵180°<α<360°,∴α=270°.答案:270°8.若角α=2 016°,则与角α具有相同终边的最小正角为________,最大负角为________.解析:∵2 016°=5×360°+216°,∴与角α终边相同的角的集合为{α|α=216°+k·360°,k∈Z},∴最小正角是216°,最大负角是-144°.答案:216°-144°9.在0°~360°范围内,找出与下列各角终边相同的角,并指出它们是第几象限角:(1)549°;(2)-60°;(3)-503°36′.解:(1)549°=189°+360°,而180°<189°<270°,因此,549°角为第三象限角,且在0°~360°范围内,与189°角有相同的终边.(2)-60°=300°-360°,而270°<300°<360°,因此,-60°角为第四象限角,且在0°~360°范围内,与300°角有相同的终边.(3)-503°36′=216°24′-2×360°,而180°<216°24′<270°,因此,-503°36′角是第三象限角,且在0°~360°范围内,与216°24′角有相同的终边.10.已知角的集合M={α|α=30°+k·90°,k∈Z},回答下列问题:(1)集合M中大于-360°且小于360°的角是哪几个?(2)写出集合M 中的第二象限角β的一般表达式.解:(1)令-360°<30°+k ·90°<360°,则-133<k <113,又∵k ∈Z ,∴k =-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,∴集合M 中大于-360°且小于360°的角共有8个,分别是-330°,-240°,-150°,-60°,30°,120°,210°,300°.(2)集合M 中的第二象限角与120°角的终边相同, ∴β=120°+k ·360°,k ∈Z.层级二 应试能力达标1.给出下列四个结论:①-15°是第四象限角;②185°是第三象限角;③475°是第二象限角;④-350°是第一象限角.其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D ①-15°是第四象限角; ②180°<185°<270°是第三象限角;③475°=360°+115°,而90°<115°<180°,所以475°是第二象限角; ④-350°=-360°+10°是第一象限角, 所以四个结论都是正确的.2.若角2α与240°角的终边相同,则α=( ) A .120°+k ·360°,k ∈Z B .120°+k ·180°,k ∈Z C .240°+k ·360°,k ∈Z D .240°+k ·180°,k ∈Z解析:选B 角2α与240°角的终边相同,则2α=240°+k ·360°,k ∈Z ,则α=120°+k ·180°,k ∈Z.选B.3.若α与β终边相同,则α-β的终边落在( ) A .x 轴的非负半轴上 B .x 轴的非正半轴上 C .y 轴的非负半轴上 D .y 轴的非正半轴上解析:选A ∵α=β+k ·360°,k ∈Z , ∴α-β=k ·360°,k ∈Z , ∴其终边在x 轴的非负半轴上.4.设集合M ={α|α=45°+k ·90°,k ∈Z},N ={α|α=90°+k ·45°,k ∈Z},则集合M 与N 的关系是( )A.M∩N=∅B.M NC.N M D.M=N解析:选C对于集合M,α=45°+k·90°=45°+2k·45°=(2k+1)·45°,即M={α|α=(2k+1)·45°,k∈Z};对于集合N,α=90°+k·45°=2×45°+k·45°=(k+2)·45°,即N={α|α=(k+2)·45°,k∈Z}={α|α=n·45°,n∈Z}.∵2k+1表示所有的奇数,而n表示所有的整数,∴N M,故选C.5.从13:00到14:00,时针转过的角为________,分针转过的角为________.解析:经过一小时,时针顺时针旋转30°,分针顺时针旋转360°,结合负角的定义可知时针转过的角为-30°,分针转过的角为-360°.答案:-30°-360°6.已知角2α的终边在x轴的上方,那么α是第______象限角.解析:由题意知k·360°<2α<180°+k·360°(k∈Z),故k·180°<α<90°+k·180°(k∈Z),按照k的奇偶性进行讨论.当k=2n(n∈Z)时,n·360°<α<90°+n·360°(n∈Z),∴α在第一象限;当k=2n+1(n∈Z)时,180°+n·360°<α<270°+n·360°(n∈Z),∴α在第三象限.故α是第一或第三象限角.答案:一或三7.试写出终边在直线y=-3x上的角的集合S,并把S中适合不等式-180°≤α<180°的元素α写出来.解:终边在直线y=-3x上的角的集合S={α|α=k·360°+120°,k∈Z}∪{α|α=k·360°+300°,k∈Z}={α|α=k·180°+120°,k∈Z},其中适合不等式-180°≤α<180°的元素α为-60°,120°.8.如图,分别写出适合下列条件的角的集合:(1)终边落在射线OB上;(2)终边落在直线OA上;(3)终边落在阴影区域内(含边界).解:(1)终边落在射线OB上的角的集合为S1={α|α=60°+k·360°,k∈Z}.(2)终边落在直线OA上的角的集合为S2={α|α=30°+k·180°,k∈Z}.(3)终边落在阴影区域内(含边界)的角的集合为S3={α|30°+k·180°≤α≤60°+k·180°,k∈Z}.课时跟踪检测(二) 弧 度 制层级一 学业水平达标1.把50°化为弧度为( ) A .50 B .5π18 C .185πD .9 000π解析:选B 50°=50×π180=5π18. 2.扇形的周长是16,圆心角是2弧度,则扇形的面积是( ) A .16π B .32π C .16D .32解析:选C 弧长l =2r,4r =16,r =4,得l =8, 即S =12lr =16.3.角α的终边落在区间⎝⎛⎭⎫-3π,-5π2内,则角α所在的象限是( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选C -3π的终边在x 轴的非正半轴上,-5π2的终边在y 轴的非正半轴上,故角α为第三象限角.4.时钟的分针在1点到3点20分这段时间里转过的弧度为( ) A .143πB .-143π C .718πD .-718π解析:选B 显然分针在1点到3点20分这段时间里,顺时针转过了73周,转过的弧度为-73×2π=-143π.5.下列表示中不正确的是( )A .终边在x 轴上的角的集合是{α|α=k π,k ∈Z}B .终边在y 轴上的角的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=π2+k π,k ∈ZC .终边在坐标轴上的角的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=k ·π2,k ∈Z D .终边在直线y =x 上的角的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=π4+2k π,k ∈Z解析:选D 终边在直线y =x 上的角的集合应是⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=π4+k π,k ∈Z .6.-135°化为弧度为________,11π3化为角度为________. 解析:-135°=-135×π180=-34π, 113π=113×180°=660°. 答案:-34π 660°7.扇形的半径是6,圆心角是60°,则该扇形的面积为________. 解析:60°=π3,扇形的面积公式为S 扇形=12αr 2=12×π3×(6)2=π.答案:π8.设集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫αα=k π2-π3,k ∈Z ,N ={α|-π<α<π},则M ∩N =________.解析:由-π<k π2-π3<π,得-43<k <83.∵k ∈Z ,∴k =-1,0,1,2, ∴M ∩N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫-56π,-π3,π6,23π.答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-56π,-π3,π6,23π9.一个扇形的面积为1,周长为4,求圆心角的弧度数. 解:设扇形的半径为R ,弧长为l ,则2R +l =4. 根据扇形面积公式S =12lR ,得1=12l ·R .联立⎩⎪⎨⎪⎧2R +l =4,12l ·R =1,解得R =1,l =2,∴α=l R =21=2.10.将下列各角化成弧度制下的角,并指出是第几象限角. (1)-1 725°;(2)-60°+360°·k (k ∈Z). 解:(1)-1 725°=75°-5×360°=-5×2π+5π12=-10π+5π12,是第一象限角. (2)-60°+360°·k =-π180×60+2π·k =-π3+2k π(k ∈Z),是第四象限角.层级二 应试能力达标1.下列转化结果错误的是( ) A .60°化成弧度是π3B .-103π化成度是-600°C .-150°化成弧度是-76πD .π12化成度是15°解析:选C 对于A,60°=60×π180=π3;对于B ,-103π=-103×180°=-600°;对于C ,-150°=-150×π180=-56π;对于D ,π12=112×180°=15°.故C 错误. 2.集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫αk π+π4≤α≤k π+π2,k ∈Z 中角的终边所在的范围(阴影部分)是( )解析:选C 当k =2m ,m ∈Z 时,2m π+π4≤α≤2m π+π2,m ∈Z ;当k =2m +1,m ∈Z 时,2m π+5π4≤α≤2m π+3π2,m ∈Z ,所以选C. 3.若角α与角x +π4有相同的终边,角β与角x -π4有相同的终边,那么α与β间的关系为( )A .α+β=0B .α-β=0C .α+β=2k π(k ∈Z)D .α-β=2k π+π2(k ∈Z)解析:选D ∵α=x +π4+2k 1π(k 1∈Z),β=x -π4+2k 2π(k 2∈Z),∴α-β=π2+2(k 1-k 2)·π(k 1∈Z ,k 2∈Z).∵k 1∈Z ,k 2∈Z ,∴k 1-k 2∈Z. ∴α-β=π2+2k π(k ∈Z).4.圆弧长度等于其所在圆内接正三角形的边长,则该圆弧所对圆心角的弧度数为( ) A .π3B .2π3C . 3D .2解析:选C 如图,设圆的半径为R ,则圆的内接正三角形的边长为3R ,所以圆弧长度为3R 的圆心角的弧度数α=3RR = 3.5.若角α的终边与85π角的终边相同,则在[0,2π]上,终边与α4角的终边相同的角是____________.解析:由题意,得α=8π5+2k π,∴α4=2π5+k π2(k ∈Z).令k =0,1,2,3,得α4=2π5,9π10,7π5,19π10. 答案:2π5,9π10,7π5,19π106.已知一扇形的圆心角为π3rad ,半径为R ,则该扇形的内切圆面积与扇形面积之比为________.解析:设扇形内切圆的半径为r , ∵扇形的圆心角为π3,半径为R ,∴S 扇形=12×π3R 2=π6R 2.∵扇形内切圆的圆心在圆心角的角平分线上, ∴R =r +2r =3r ,∴r =R3.∵S 内切圆=πr 2=π9R 2,∴S 内切圆∶S 扇形=π9R 2∶π6R 2=2∶3.答案:2∶37.已知α=1 690°,(1)把α写成2k π+β(k ∈Z ,β∈[0,2π))的形式; (2)求θ,使θ与α终边相同,且θ∈(-4π,4π). 解:(1)1 690°=4×360°+250°=4×2π+2518π. (2)∵θ与α终边相同,∴θ=2k π+2518π(k ∈Z). 又θ∈(-4π,4π),∴-4π<2k π+2518π<4π. 解得-9736<k <4736(k ∈Z),∴k =-2,-1,0,1.∴θ的值是-4718π,-1118π,2518π,6118π.8.已知扇形AOB 的圆心角为120°,半径长为6,求: (1)弧AB 的长;(2)扇形所含弓形的面积. 解:(1)因为120°=120180π=23π,所以l =α·r =23π×6=4π,所以弧AB 的长为4π.(2)因为S 扇形AOB =12lr =12×4π×6=12π,如图所示,过点O 作OD ⊥AB ,交AB 于D 点, 于是有S △OAB =12AB ·OD =12×2×6cos 30°×3=9 3.所以弓形的面积为S 扇形AOB -S △OAB =12π-9 3.课时跟踪检测(三) 三角函数的定义与公式一层级一 学业水平达标1.若α=2π3,则α的终边与单位圆的交点P 的坐标是( ) A .⎝⎛⎭⎫12,32 B .⎝⎛⎭⎫-12,32 C .⎝⎛⎭⎫-32,12 D .⎝⎛⎭⎫12,-32解析:选B 设P (x ,y ),∵角α=2π3在第二象限, ∴x =-12,y =1-⎝⎛⎭⎫-122=32, ∴P ⎝⎛⎭⎫-12,32.2.若角α的终边上一点的坐标为(1,-1),则cos α为( ) A .1 B .-1 C .22D .-22解析:选C ∵角α的终边上一点的坐标为(1,-1),它与原点的距离r =12+(-1)2=2,∴cos α=x r =12=22.3.若三角形的两内角α,β满足sin αcos β<0,则此三角形必为( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .以上三种情况都可能解析:选B ∵sin αcos β<0,α,β∈(0,π), ∴sin α>0,cos β<0,∴β为钝角. 4.代数式sin 120°cos 210°的值为( ) A .-34B .34C .-32D .14解析:选A 利用三角函数定义易得sin 120°=32, cos 210°=-32,∴sin 120°cos 210°=32×⎝⎛⎭⎫-32=-34,故选A.5.若角α的终边在直线y =-2x 上,则sin α等于( ) A .±15B .±55C .±255D .±12解析:选C 在α的终边上任取一点(-1,2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =25=255.或者取P (1,-2),则r =1+4=5,所以sin α=y r =-25=-25 5.6.tan ⎝⎛⎭⎫-17π3=________.解析:tan ⎝⎛⎭⎫-17π3=tan ⎝⎛⎭⎫-6π+π3=tan π3= 3. 答案: 37.已知角α的终边过点P (5,a ),且tan α=-125,则sin α+cos α=________. 解析:∵tan α=a 5=-125,∴a =-12.∴r =25+a 2=13. ∴sin α=-1213,cos α=513. ∴sin α+cos α=-713.答案:-7138.若角α的终边落在直线x +y =0上,则sin α|cos α|+|sin α|cos α=________.解析:当α在第二象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=-sin αcos α+sin αcos α=0;当α在第四象限时,sin α|cos α|+|sin α|cos α=sin αcos α-sin αcos α=0. 综上,sin α|cos α|+|sin α|cos α=0.答案:09.求下列三角函数值:(1)cos(-1 050°);(2)tan 19π3;(3)sin ⎝⎛⎭⎫-31π4. 解:(1)∵-1 050°=-3×360°+30°,∴cos(-1 050°)=cos(-3×360°+30°)=cos 30°=32. (2)∵19π3=3×2π+π3, ∴tan 19π3=tan ⎝⎛⎭⎫3×2π+π3=tan π3= 3. (3)∵-31π4=-4×2π+π4, ∴sin ⎝⎛⎭⎫-31π4=sin ⎝⎛⎭⎫-4×2π+π4=sin π4=22. 10.已知点M 是圆x 2+y 2=1上的点,以射线OM 为终边的角α的正弦值为-22,求cos α和tan α的值.解:设点M 的坐标为(x 1,y 1). 由题意,可知sin α=-22,即y 1=-22. ∵点M 在圆x 2+y 2=1上,∴x 21+y 21=1, 即x 21+⎝⎛⎭⎫-222=1, 解得x 1=22或x 2=-22. ∴cos α=22或cos α=-22, ∴tan α=-1或tan α=1.层级二 应试能力达标1.已知角α的终边经过点(3a -9,a +2),且cos α≤0,sin α>0,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,3]B .(-2,3)C .[-2,3)D .[-2,3]解析:选A 由cos α≤0,sin α>0可知,角α的终边落在第二象限内或y 轴的正半轴上,所以有⎩⎪⎨⎪⎧3a -9≤0,a +2>0,即-2<a ≤3.2.给出下列函数值:①sin(-1 000°);②cos ⎝⎛⎭⎫-π4;③tan 2,其中符号为负的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:选B ∵-1 000°=-3×360°+80°, ∴-1 000°是第一象限角,则sin(-1 000°)>0; ∵-π4是第四象限角,∴cos ⎝⎛⎭⎫-π4>0; ∵2 rad =2×57°18′=114°36′是第二象限角,∴tan 2<0.故选B. 3.若tan x <0,且sin x -cos x <0,则角x 的终边在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D ∵tan x <0,∴角x 的终边在第二、四象限,又sin x -cos x <0,∴角x 的终边在第四象限.4.已知角α的终边经过点P (m ,-6),且cos α=-45,则m =( )A .8B .-8C .4D .-4解析:选B 由题意r =|OP |=m 2+(-6)2=m 2+36,故cos α=m m 2+36=-45,解得m =-8.5.已知角θ的顶点为坐标原点,始边为x 轴的正半轴,若P (4,y )是角θ终边上一点,且sin θ=-255,则y =________.解析:|OP |=42+y 2.根据任意角三角函数的定义得,y 42+y 2=- 255,解得y =±8.又∵sin θ=-255<0及P (4,y )是角θ终边上一点,可知θ为第四象限角,∴y =-8.答案:-86.tan 405°-sin 450°+cos 750°=________. 解析:原式=tan(360°+45°)-sin(360°+90°)+ cos(2×360°+30°)=tan 45°-sin 90°+cos 30° =1-1+32=32. 答案:327.判断下列各式的符号:(1)sin 340°cos 265°;(2)sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-23π4.解:(1)∵340°是第四象限角,265°是第三象限角, ∴sin 340°<0,cos 265°<0, ∴sin 340°cos 265°>0.(2)∵π<4<3π2,∴4是第三象限角,∵-23π4=-6π+π4,∴-23π4是第一象限角.∴sin 4<0,tan ⎝⎛⎭⎫-23π4>0, ∴sin 4tan ⎝⎛⎭⎫-23π4<0.8.已知1|sin α|=-1sin α,且lg(cos α)有意义.(1)试判断角α所在的象限.(2)若角α的终边上一点是M ⎝⎛⎭⎫35,m ,且|OM |=1(O 为坐标原点),求m 的值及sin α的值.解:(1)由1|sin α|=-1sin α,所以sin α<0, 由lg(cos α)有意义,可知cos α>0, 所以α是第四象限角.(2)因为|OM |=1,所以⎝⎛⎭⎫352+m 2=1, 得m =±45.又α为第四象限角,故m <0, 从而m =-45,sin α=y r =m |OM |=-451=-45.课时跟踪检测(四) 三角函数线层级一 学业水平达标1.角π5和角6π5有相同的( )A .正弦线B .余弦线C .正切线D .不能确定解析:选C 在同一坐标系内作出角π5和角6π5的三角函数线可知,正弦线及余弦线都相反,而正切线相等.2.已知角α的正切线是长度为单位长度的有向线段,那么角α的终边在( ) A .直线y =x 上 B .直线y =-x 上C .直线y =x 上或直线y =-x 上D .x 轴上或y 轴上解析:选C 由角α的正切线是长度为单位长度的有向线段,得tan α=±1,故角α的终边在直线y =x 上或直线y =-x 上.3.如果MP 和OM 分别是角α=7π8的正弦线和余弦线,那么下列结论正确的是( )A .MP <OM <0B .OM >0>MPC .OM <MP <0D .MP >0>OM解析:选D ∵7π8是第二象限角,∴sin7π8>0,cos 7π8<0, ∴MP >0,OM <0, ∴MP >0>OM .4.已知角α的正弦线和余弦线的方向相反、长度相等,则α的终边在( ) A .第一象限的角平分线上 B .第四象限的角平分线上 C .第二、第四象限的角平分线上 D .第一、第三象限的角平分线上解析:选C 作图(图略)可知角α的终边在直线y =-x 上,∴α的终边在第二、第四象限的角平分线上,故选C.5.若α是第一象限角,则sin α+cos α的值与1的大小关系是( ) A .sin α+cos α>1 B .sin α+cos α=1 C .sin α+cos α<1D .不能确定解析:选A 作出α的正弦线和余弦线,由三角形“任意两边之和大于第三边”的性质可知sin α+cos α>1.6.若角α的余弦线长度为0,则它的正弦线的长度为______.解析:若角α的余弦线长度为0,则α的终边落在y 轴上,所以它的正弦线的长度 为1.答案:17.用三角函数线比较sin 1与cos 1的大小,结果是_________________________. 解析:如图,sin 1=MP ,cos 1=OM .显然MP >OM ,即sin 1>cos 1. 答案:sin 1>cos 18.若θ∈⎝⎛⎭⎫3π4,3π2,则sin θ的取值范围是________. 解析:由图可知sin 3π4=22,sin3π2=-1,22>sin θ>-1, 即sin θ∈⎝⎛⎭⎫-1,22. 答案:⎝⎛⎭⎫-1,22 9.作出下列各角的正弦线、余弦线、正切线. (1)5π6;(2)-2π3. 解:(1)因为5π6∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以作出5π6角的终边如图(1)所示,交单位圆于点P ,作PM ⊥x 轴于点M ,则有向线段MP =sin5π6,有向线段OM=cos5π6,设过A (1,0)垂直于x 轴的直线交OP 的反向延长线于T ,则有向线段AT =tan 5π6.综上所述,图(1)中的有向线段MP ,OM ,AT 分别为5π6角的正弦线、余弦线、正切线. (2)因为-2π3∈⎝⎛⎭⎫-π,-π2,所以在第三象限内作出-2π3角的终边如图(2)所示. 交单位圆于点P ′用类似(1)的方法作图,可得图(2)中的有向线段M ′P ′,OM ′,A ′T ′分别为-2π3角的正弦线、余弦线、正切线.10.求下列函数的定义域. (1)y =lg⎝⎛⎭⎫22-sin x . (2)y =3tan x - 3.解:(1)为使y =lg ⎝⎛⎭⎫22-sin x 有意义,则22-sin x >0,所以sinx <22,所以角x 终边所在区域如图所示, 所以2k π-5π4<x <2k π+π4,k ∈Z. 所以原函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪2k π-5π4<x <2k π+π4,k ∈Z .(2)为使y =3tan x -3有意义,则3tan x -3≥0,所以tan x ≥33, 所以角x 终边所在区域如图所示, 所以k π+π6≤x <k π+π2,k ∈Z ,所以原函数的定义域是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π-π6≤x <k π+π2,k ∈Z .层级二 应试能力达标1.下列三个命题:①π6与5π6的正弦线相等;②π3与4π3的正切线相等; ③π4与5π4的余弦线相等. 其中正确命题的个数为( ) A .1B .2C .3D .0解析:选Bπ6和5π6的正弦线关于y 轴对称,大小相等,方向相同;π3和4π3两角的终边在同一条直线上,因而所作正切线相等;π4和5π4的余弦线方向不同.2.若α是三角形的内角,且sin α+cos α=23,则这个三角形是( )A .等边三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .钝角三角形解析:选D 当0<α≤π2时,由单位圆中的三角函数线知,sin α+cos α≥1,而sin α+cosα=23,∴α必为钝角.3.如果π4<α<π2,那么下列不等式成立的是( )A .cos α<sin α<tan αB .tan α<sin α<cos αC .sin α<cos α<tan αD .cos α<tan α<sin α解析:选A 如图所示,在单位圆中分别作出α的正弦线MP 、余弦线OM 、正切线AT ,很容易地观察出OM <MP <AT ,即cos α<sin α<tan α.4.使sin x ≤cos x 成立的x 的一个变化区间是( ) A .⎣⎡⎤-3π4,π4 B .⎣⎡⎤-π2,π2 C .⎣⎡⎦⎤-π4,3π4 D .[0,π]解析:选A 如图,画出三角函数线sin x =MP ,cos x =OM ,由于sin ⎝⎛⎭⎫-3π4=cos ⎝⎛⎭⎫-3π4,sin π4=cos π4,为使sin x ≤cos x 成立, 则由图可得-3π4≤x ≤π4.5.sin2π5,cos 6π5,tan 2π5从小到大的顺序是________.解析:由图可知: cos6π5<0,tan 2π5>0,sin 2π5>0. ∵|MP |<|AT |, ∴sin2π5<tan 2π5. 故cos6π5<sin 2π5<tan 2π5. 答案:cos6π5<sin 2π5<tan 2π56.若0<α<2π,且sin α<32,cos α>12.利用三角函数线,得到α的取值范围是________.解析:利用三角函数线得α的终边落在如图所示∠AOB 区域内,所以α的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,π3∪⎝⎛⎭⎫5π3,2π. 答案:⎝⎛⎭⎫0,π3∪⎝⎛⎭⎫5π3,2π 7.利用单位圆中的三角函数线,分别确定角θ的取值范围. (1)sin θ<-12;(2)-12≤cos θ<32.解:(1)图①中阴影部分就是满足条件的角θ的范围,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫θ⎪⎪-5π6 +2k π<θ<-π6+2k π,k ∈Z .(2)图②中阴影部分就是满足条件的角θ的范围,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫θ⎪⎪2k π-2π3 ≤θ<2k π-π6 或2k π+π6<θ≤2k π+2π3 ,k ∈Z .8.若0<α<π2,证明:sin α<α<tan α.证明:如图所示,连接AP ,设弧AP 的长为l , ∵S △OAP <S 扇形OAP <S △OAT , ∴12|OA |·|MP |<12l ·|OA |<12|OA |·|AT |, ∴|MP |<l <|AT |,∴sin α<α<tan α.课时跟踪检测(五) 同角三角函数的基本关系层级一 学业水平达标1.(福建高考)若sin α=-513,且α为第四象限角,则tan α的值等于( ) A .125B .-125C .512D .-512解析:选D 因为sin α=-513,且α为第四象限角, 所以cos α=1213,所以tan α=-512,故选D.2.若α为第三象限角,则cos α1-sin 2α+2sin α1-cos 2α的值为( )A .3B .-3C .1D .-1解析:选B ∵α为第三象限角, ∴原式=cos α-cos α+2sin α-sin α=-3.3.下列四个结论中可能成立的是( ) A .sin α=12且cos α=12B .sin α=0且cos α=-1C .tan α=1且cos α=-1D .α是第二象限角时,tan α=-sin αcos α解析:选B 根据同角三角函数的基本关系进行验证,因为当α=π时,sin α=0且cos α=-1,故B 成立,而A 、C 、D 都不成立.4.已知sin α=55,则sin 4α-cos 4α的值为( ) A .-35B .-15C .15D .35解析:选A sin 4α-cos 4α=(sin 2α+cos 2α)(sin 2α-cos 2α)=sin 2α-(1-sin 2α)=2sin 2α-1=2×⎝⎛⎭⎫552-1=-35.5.若α是三角形的最大内角,且sin α-cos α=35,则三角形是( )A .钝角三角形B .锐角三角形C .直角三角形D .等腰三角形解析:选B 将sin α-cos α=35两边平方,得1-2sin αcos α=925,即2sin αcos α=1625.又α是三角形的内角,∴sin α>0,cos α>0,∴α为锐角.6.若sin θ=-22,tan θ>0,则cos θ=________. 解析:由已知得θ是第三象限角, 所以cos θ=-1-sin 2θ=-1-⎝⎛⎭⎫-222=-22.答案:-227.化简:1-2sin 40°cos 40°=________. 解析:原式=sin 240°+cos 240°-2sin 40°cos 40° =(sin 40°-cos 40°)2=|cos 40°-sin 40°|=cos 40°-sin 40°. 答案:cos 40°-sin 40°8.已知tan α=-12,则1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=________.解析:1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=(sin α+cos α)2sin 2α-cos 2α=sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=-12+1-12-1=12-32=-13.答案:-139.化简:(1)cos 36°-1-cos 236°1-2sin 36°cos 36°;(2)sin θ-cos θtan θ-1.解:(1)原式=cos 36°-sin 236°sin 236°+cos 236°-2sin 36°cos 36°=cos 36°-sin 36°(cos 36°-sin 36°)2=cos 36°-sin 36°|cos 36°-sin 36°|=cos 36°-sin 36°cos 36°-sin 36°=1.(2)原式=sin θ-cos θsin θcos θ-1=cos θ(sin θ-cos θ)sin θ-cos θ=cos θ.10.已知sin α+cos α=33,求tan α+1tan α及sin α-cos α的值. 解:将sin α+cos α=33两边平方,得sin αcos α=-13. ∴tan α+1tan α=1sin αcos α=-3, (sin α-cos α)2=1-2sin αcos α=1+23=53,∴sin α-cos α=±153. 层级二 应试能力达标1.已知tan α=12,且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则sin α的值是( ) A .-55B .55C .255D .-255解析:选A ∵α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,∴sin α<0. 由tan α=sin αcos α=12,sin 2α+cos 2α=1,得sin α=-55. 2.化简⎝⎛⎭⎫1sin α+1tan α(1-cos α)的结果是( ) A .sin α B .cos α C .1+sin αD .1+cos α解析:选A ⎝⎛⎭⎫1sin α+1tan α(1-cos α)=⎝⎛⎭⎫1sin α+cos αsin α·(1-cos α)=(1+cos α)sin α·(1-cos α)=1-cos 2αsin α=sin 2αsin α=sin α.3.已知θ是第三象限角,且sin 4θ+cos 4θ=59,则sin θcos θ的值为( )A .23B .-23C .13D .-13解析:选A 由sin 4θ+cos 4θ=59,得(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=59.∴sin 2θcos 2θ=29.∵θ是第三象限角,∴sin θ<0,cos θ<0,∴sin θcos θ=23. 4.已知sin θ+cos θsin θ-cos θ=2,则sin θcos θ的值是( )A .34B .±310C .310D .-310解析:选C 由条件得sin θ+cos θ=2sin θ-2cos θ, 即3cos θ=sin θ,tan θ=3, ∴sin θcos θ=sin θcos θsin 2θ+cos 2θ=tan θ1+tan 2θ=31+32=310. 5.已知sin αcos α=18,且π<α<5π4,则cos α-sin α=________.解析:因为π<α<5π4,所以cos α<0,sin α<0.利用三角函数线,知cos α<sin α,所以cosα-sin α<0,所以cos α-sin α=-(cos α-sin α)2=-1-2×18=-32.答案:-326.若sin α+cos α=1,则sin n α+cos n α(n ∈Z)的值为________. 解析:∵sin α+cos α=1,∴(sin α+cos α)2=1,又sin 2α+cos 2α=1, ∴sin αcos α=0,∴sin α=0或cos α=0,当sin α=0时,cos α=1,此时有sin n α+cos n α=1; 当cos α=0时,sin α=1,也有sin n α+cos n α=1, ∴sin n α+cos n α=1. 答案:17.已知tan 2α1+2tan α=13,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π.(1)求tan α的值; (2)求sin α+2cos α5cos α-sin α的值.解:(1)由tan 2α1+2tan α=13,得3tan 2α-2tan α-1=0,即(3tan α+1)(tan α-1)=0, 解得tan α=-13或tan α=1.因为α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以tan α<0,所以tan α=-13. (2)由(1),得tan α=-13,所以sin α+2cos α5cos α-sin α=tan α+25-tan α=-13+25-⎝⎛⎭⎫-13=516.8.求证:cos α1+sin α-sin α1+cos α=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α.证明:左边=cos α(1+cos α)-sin α(1+sin α)(1+sin α)(1+cos α)=cos 2α-sin 2α+cos α-sin α1+sin α+cos α+sin αcos α =(cos α-sin α)(cos α+sin α+1)12(cos α+sin α)2+sin α+cos α+12=2(cos α-sin α)(cos α+sin α+1)(sin α+cos α+1)2=2(cos α-sin α)1+sin α+cos α=右边.所以原等式成立.课时跟踪检测(六) 诱导公式(一)层级一 学业水平达标1.sin 600°的值是( ) A .12B .-12C .32D .-32解析:选D sin 600°=sin(360°+240°)=sin 240° =sin(180°+60°)=-sin 60°=-32. 2.若sin(π+α)=-12,则sin(4π-α)的值是( )A .12B .-12C .-32D .32解析:选B 由题知,sin α=12,所以sin(4π-α)=-sin α=-12.3.如图所示,角θ的终边与单位圆交于点P ⎝⎛⎭⎫-55,255,则cos(π-θ)的值为( )A .-255B .-55C .55 D .255解析:选C ∵r =1,∴cos θ=-55, ∴cos(π-θ)=-cos θ=55. 4.已知tan ⎝⎛⎭⎫π3-α=13,则tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=( ) A .13B .-13C .233D .-233解析:选B ∵tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=tan ⎣⎡⎦⎤π-⎝⎛⎭⎫π3-α =-tan ⎝⎛⎭⎫π3-α, ∴tan ⎝⎛⎭⎫2π3+α=-13. 5.设tan(5π+α)=m ,则sin (α+3π)+cos (π+α)sin (-α)-cos (π+α)的值等于( )A .m +1m -1B .m -1m +1C .-1D .1解析:选A ∵tan(5π+α)=tan [4π+(π+α)]=tan(π+α)=tan α,∴tan α=m ,∴原式=sin (π+α)-cos α-sin α+cos α=-sin α-cos α-sin α+cos α=tan α+1tan α-1=m +1m -1,故选A. 6.求值:(1)cos 29π6=______;(2)tan(-855°)=______. 解析:(1)cos29π6=cos ⎝⎛⎭⎫4π+5π6=cos 5π6=cos ⎝⎛⎭⎫π-π6=-cos π6=-32. (2)tan(-855°)=-tan 855°=-tan(2×360°+135°)=-tan 135°=-tan(180°-45°)=tan 45°=1.答案:(1)-32(2)1 7.已知sin(π-α)=log 814,且α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,则tan(2π-α)的值为________. 解析:sin(π-α)=sin α=log 814=-23,又α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0, 所以cos α=1-sin 2α=53,tan(2π-α)=tan(-α)=-tan α=-sin αcos α=255. 答案:2558.已知cos(508°-α)=1213,则cos(212°+α)=________.解析:由于cos(508°-α)=cos(360°+148°-α)=cos(148°-α)=1213,所以cos(212°+α)=cos(360°+α-148°)=cos(α-148°)=cos(148°-α)=1213. 答案:12139.求下列各三角函数值:(1)sin ⎝⎛⎭⎫-8π3;(2)cos 23π6;(3)tan 37π6. 解:(1)sin ⎝⎛⎭⎫-8π3=sin ⎝⎛⎭⎫-4π+4π3=sin 4π3 =sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=-sin π3=-32.(2)cos 23π6=cos ⎝⎛⎭⎫4π-π6=cos ⎝⎛⎭⎫-π6=cos π6=32. (3)tan 37π6=tan ⎝⎛⎭⎫6π+π6=tan π6=33. 10.若cos α=23,α是第四象限角,求sin (α-2π)+sin (-α-3π)cos (α-3π)cos (π-α)-cos (-π-α)cos (α-4π)的值.解:由已知cos α=23,α是第四象限角得sin α=-53,故sin (α-2π)+sin (-α-3π)cos (α-3π)cos (π-α)-cos (-π-α)cos (α-4π)=sin α-sin αcos α-cos α+cos 2α=52. 层级二 应试能力达标1.已知cos(π-α)=-35,且α是第一象限角,则sin(-2π-α)的值是( )A .45B .-45C .±45D .35解析:选B ∵cos(π-α)=-cos α,∴cos α=35.∵α是第一象限角,∴sin α>0, ∴sin α=1-cos 2α=1-⎝⎛⎭⎫352=45.∴sin(-2π-α)=sin(-α)=-sin α=-45.2.设f (x )=a sin(πx +α)+b cos(πx +β),其中a ,b ,α,β∈R ,若f (2 015)=5,则f (2 016)等于( )A .4B .3C .-5D .5解析:选C ∵f (2 015)=a sin(2 015π+α)+b cos(2 015π+β)=-a sin α-b cos β=5,∴f (2 016)=a sin(2 016π+α)+b cos(2 016π+β)=a sin α+b cos β=-5.3.若α,β的终边关于y 轴对称,则下列等式成立的是( ) A .sin α=sin β B .cos α=cos β C .tan α=tan βD .sin α=-sin β 解析:选A 法一:∵α,β的终边关于y 轴对称,∴α+β=π+2k π或α+β=-π+2k π,k ∈Z , ∴α=2k π+π-β或α=2k π-π-β,k ∈Z , ∴sin α=sin β.法二:设角α终边上一点P (x ,y ),则点P 关于y 轴对称的点为P ′(-x ,y ),且点P 与点P ′到原点的距离相等,设为r ,则sin α=sin β=yr .4.下列三角函数式:①sin ⎝⎛⎭⎫2n π+3π4;②cos ⎝⎛⎭⎫2n π-π6;③sin ⎝⎛⎭⎫2n π+π3; ④cos ⎣⎡⎦⎤(2n +1)π-π6;⑤sin ⎣⎡⎦⎤(2n -1)π-π3. 其中n ∈Z ,则函数值与sin π3的值相同的是( )A .①②B .①③④C .②③⑤D .①③⑤解析:选C ①中sin ⎝⎛⎭⎫2n π+3π4=sin 3π4≠sin π3;②中,cos ⎝⎛⎭⎫2n π-π6=cos π6=sin π3;③中,sin ⎝⎛⎭⎫2n π+π3=sin π3;④中,cos ⎣⎡⎦⎤(2n +1)π-π6=cos ⎝⎛⎭⎫π-π6=-cos π6≠sin π3;⑤中,sin ⎣⎡⎦⎤(2n -1)π-π3=sin ⎝⎛⎭⎫-π-π3=-sin ⎝⎛⎭⎫π+π3=sin π3. 5.化简:cos (-585°)sin 495°+sin (-570°)的值是________.解析:原式=cos (360°+225°)sin (360°+135°)-sin (210°+360°)=cos 225°sin 135°-sin 210°=cos (180°+45°)sin (180°-45°)-sin (180°+30°)=-cos 45°sin 45°+sin 30°=-2222+12=2-2. 答案:2-26.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx , x <0,f (x -1)-1, x >0,则f ⎝⎛⎭⎫-116+f ⎝⎛⎭⎫116的值为________. 解析:因为f ⎝⎛⎭⎫-116=sin ⎝⎛⎭⎫-11π6 =sin ⎝⎛⎭⎫-2π+π6=sin π6=12; f ⎝⎛⎭⎫116=f ⎝⎛⎭⎫56-1=f ⎝⎛⎭⎫-16-2 =sin ⎝⎛⎭⎫-π6-2=-12-2=-52.所以f ⎝⎛⎭⎫-116+f ⎝⎛⎭⎫116=-2. 答案:-2 7.计算与化简(1)tan (2π-θ)sin (2π-θ)cos (6π-θ)(-cos θ)sin (5π+θ);(2)sin 420°cos 330°+sin(-690°)cos(-660°).解:(1)原式=tan (-θ)sin (-θ)cos (-θ)(-cos θ)sin (π+θ)=tan θsin θcos θcos θsin θ=tan θ.(2)原式=sin(360°+60°)cos(360°-30°)+sin(-2×360°+30°)cos(-2×360°+60°)=sin 60°cos 30°+sin 30°cos 60°=32×32+12×12=1.8.已知1+tan (θ+720°)1-tan (θ-360°)=3+22,求:[cos 2(π-θ)+sin(π+θ)·cos(π-θ)+2sin 2(θ-π)]·1cos 2(-θ-2π)的值. 解:由1+tan (θ+720°)1-tan (θ-360°)=3+22,得(4+22)tan θ=2+22, 所以tan θ=2+224+22=22,故[cos 2(π-θ)+sin(π+θ)·cos(π-θ)+2sin 2(θ-π)]·1cos 2(-θ-2π)=(cos 2θ+sin θcos θ+2sin 2θ)·1cos 2θ=1+tan θ+2tan 2θ =1+22+2×⎝⎛⎭⎫222=2+22.课时跟踪检测(七) 诱导公式(二)层级一 学业水平达标1.若sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ<0,且cos ⎝⎛⎭⎫π2-θ>0,则θ是( ) A .第一象限角B .第二象限角C .第三象限角D .第四象限角解析:选B 由于sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=cos θ<0,cos ⎝⎛⎭⎫π2-θ=sin θ>0,所以角θ的终边落在第二象限,故选B.2.已知sin θ=15,则cos(450°+θ)的值是( )A .15B .-15C .-265D .265解析:选B cos(450°+θ)=cos(90°+θ)=-sin θ=-15.3.已知cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=32,且|φ|<π2,则tan φ等于( ) A .-33B .33C .- 3D . 3解析:选C 由cos ⎝⎛⎭⎫π2+φ=-sin φ=32,得sin φ=-32.又|φ|<π2,∴φ=-π3,∴tan φ=- 3.4.已知tan θ=2,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin (π-θ)=( )A .2B .-2C .0D .23解析:选B sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-cos (π-θ)sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ-sin (π-θ)=cos θ+cos θcos θ-sin θ=21-tan θ=21-2=-2.5.若角A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,则下列等式中一定成立的是( ) A .cos(A +B )=cos C B .sin(A +B )=-sin C C .cos A +C2=sin BD .sin B +C 2=cos A 2解析:选D ∵A +B +C =π,∴A +B =π-C , ∴cos(A +B )=-cos C ,sin(A +B )=sin C ,故A ,B 错.∵A +C =π-B ,∴A +C 2=π-B2, ∴cos A +C 2=cos ⎝⎛⎭⎫π2-B 2=sin B2,故C 错. ∵B +C =π-A ,∴sin B +C 2=sin ⎝⎛⎭⎫π2-A 2=cos A2,故D 正确. 6.sin 95°+cos 175°的值为________.解析:sin 95°+cos 175°=sin(90°+5°)+cos(180°-5°) =cos 5°-cos 5°=0. 答案:07.若sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=35,则cos 2θ-sin 2θ=________. 解析:sin ⎝⎛⎭⎫π2+θ=cos θ=35,从而sin 2θ=1-cos 2θ=1625,所以cos 2θ-sin 2θ=-725. 答案:-7258.化简:sin(-α-7π)·cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=________. 解析:原式=-sin(7π+α)·cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α=-sin(π+α)·⎣⎡⎦⎤-cos ⎝⎛⎭⎫π2-α =sin α·(-sin α) =-sin 2α. 答案:-sin 2α9.已知sin(π+α)=-13.求:(1)cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2; (2)sin ⎝⎛⎭⎫π2+α.解:∵sin(π+α)=-sin α=-13,∴sin α=13.(1)cos ⎝⎛⎭⎫α-3π2=cos ⎝⎛⎭⎫3π2-α=-sin α=-13. (2)sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α,cos 2α=1-sin 2α=1-19=89. ∵sin α=13,∴α为第一或第二象限角.①当α为第一象限角时,sin ⎝⎛⎭⎫π2+α=cos α=223.。
2019-2020学年高中数学课时跟踪检测二十点到直线的距离苏教版必修
C. D.
解析:选D∵3x+2y-3=0和6x+my+1=0互相平行、∴m=2.直线6x+2y+1=0可以化为3x+y+ =0、由两条平行直线间的距离公式、得d= = 、选D.
2.已知两平行直线l1、l2分别过点P(-1,3)、Q(2、-1)、它们分别绕P、Q旋转、但始终保持平行、则l1、l2之间的距离的取值范围是( )
5.一直线过点P(2,0)、且点Q 到该直线的距离等于4、则该直线的倾斜角为________.
解析:当过P点的直线垂直于x轴时、Q点到直线的距离等于4、此时直线的倾斜角为90°、当过P点的直线不垂直于x轴时、直线斜率存在、
设过P点的直线为y=k(x-2)、即kx-y-2k=0.
由d= =4、解得k= .
解得a=-4、c≠-2、又 = 、
故c=-6或c=2.从而 =1或-1.
答案:±1
7.若直线l到直线x-2y+4=0的距离和原点到直线l的距离相等、则直线l的方程是________.
解析:由题意设所求l的方程为x-2y+C=0、则 = 、解得C=2、故直线l的方程为x-2y+2=0.
答案:x-2y+2=0
∴直线的倾斜角为30°.
答案:90°或30°
6.在坐标平面内、与点A(1,2)距离为1、且与点B(3,1)距离为2的直线共有________条.
解析:由题可知所求直线显然不与y轴平行、
∴可设直线为y=kx+b、即kx-y+b=0.
∴d1= =1、d2= =2、两式联立、解得b1=3、b2= 、
∴k1=0、k2=- .故所求直线共有两条.
8.过点M(-2,1)且与A(-1,2)、B(3,0)两点距离相等的直线的方程为________.
解析:由题意直线存在斜率.设直线的方程为y-1=k(x+2)、即kx-y+2k+1=0.
课时跟踪检测20
课时跟踪检测(二十) 任意角和弧度制及任意角的三角函数[高考基础题型得分练]1.若α是第三象限角,则下列各式中不成立的是( ) A .sin α+cos α<0 B .tan α-sin α<0 C .cos α-tan α<0 D .tan αsin α<0答案:B解析:角α在第三象限,sin α<0,cos α<0,tan α>0,则可排除A ,C ,D 三项.2.已知角α的终边经过点(-4,3),则cos α=( ) A.45 B.35 C .-35 D .-45 答案:D解析:由三角函数的定义知,cos α=-4(-4)2+32=-45.3.已知点P (tan α,cos α)在第三象限,则角α的终边在( ) 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:由题意知tan α<0,cos α<0,∴α是第二象限角. 4.若点P 从(1,0)出发,沿单位圆x 2+y 2=1按逆时针方向运动2π3弧长到达点Q ,则点Q 的坐标为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,-12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-32D.⎝⎛⎭⎪⎫-32,12答案:A解析:P ⎝⎛⎭⎪⎫cos 2π3,sin 2π3,即P ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32. 5.已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 3π4,cos 3π4落在角θ的终边上,且θ∈[0,2π),则θ的值为( )A.π4B.3π4C.5π4D.7π4 答案:D解析:由sin 3π4>0,cos 3π4<0知角θ是第四象限的角, ∵tan θ=cos 3π4sin 3π4=-1,θ∈[0,2π),∴θ=7π4.6.sin 1,cos 1,tan 1的大小关系是( ) A .sin 1<cos 1<tan 1 B .tan 1<sin 1<cos 1 C .cos 1<tan 1<sin 1 D .cos 1<sin 1<tan 1 答案:D解析:如图,单位圆中∠MOP =1 rad>π4 rad.因为OM <22<MP <AT ,所以cos 1<sin 1<tan 1.故选D.7.[2018·浙江杭州模拟]如图所示,在直角坐标系xOy中,射线OP交单位圆O于点P,若∠AOP=θ,则点P的坐标是()A.(cos θ,sin θ) B.(-cos θ,sin θ)C.(sin θ,cos θ) D.(-sin θ,cos θ)答案:A解析:由三角函数的定义知x P=cos θ,y P=sin θ,故选A.8.[2018·河南商丘一模]已知锐角α的终边上一点P(sin 40°,1+cos 40°),则α=()A.10°B.20°C.70°D.80°答案:C解析:由题意可知sin 40°>0,1+cos 40°>0,点P在第一象限,OP的斜率tan α=1+cos 40°sin 40°=1+2cos220°-12sin 20°cos 20°=cos 20°sin 20°=sin 70°cos 70°=tan 70°,由α为锐角,可知α为70°.故选C.9.函数y =sin x -32的定义域为________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π+π3,2k π+2π3,k ∈Z解析:∵sin x ≥32,作直线y =32交单位圆于A ,B 两点,连接OA ,OB ,则OA 与OB 围成的区域(图中阴影部分)即为角α的终边的范围,故满足条件的角α的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪2k π+π3≤x ≤2k π+2π3,k ∈Z .10.在直角坐标系中,O 是原点,点A 的坐标为(3,-1),将OA 绕O 逆时针旋转450°到点B ,则点B 的坐标为________.答案:(1,3)解析:设B (x ,y ),由题意知|OA |=|OB |=2,∠BOx =60°,且点B 在第一象限,∴x =2cos 60°=1,∴y =2sin 60°=3, ∴点B 的坐标为(1,3).11.如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动,当圆滚动到圆心位于(2,1)时,OP→的坐标为________.答案:(2-sin 2,1-cos 2)解析:如图,作CQ ∥x 轴,PQ ⊥CQ ,Q 为垂足.根据题意得,劣弧DP ︵=2, 故∠DCP =2,则在△PCQ 中,∠PCQ =2-π2, |CQ |=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2=sin 2,|PQ |=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2-π2=-cos 2,所以点P 的横坐标为2-|CQ |=2-sin 2,点P 的纵坐标为1+|PQ |=1-cos 2,所以点P 的坐标为(2-sin 2,1-cos 2), 故OP→=(2-sin 2,1-cos 2). [冲刺名校能力提升练]1.已知扇形的周长是6 cm ,面积是2 cm 2,则扇形的圆心角的弧度数是( )A .1B .4C .1或4D .2或4答案:C解析:设此扇形的半径为r ,弧长是l ,则⎩⎪⎨⎪⎧2r +l =6,12rl =2,解得⎩⎨⎧r =1,l =4或⎩⎨⎧r =2,l =2.从而α=l r =41=4或α=l r =22=1.2.已知A (x A ,y A )是单位圆上(圆心在坐标原点O )任意一点,且射线OA 绕点O 逆时针旋转30°到OB 交单位圆于B (x B ,y B ),则x A -y B 的最大值为( )A. 2B.32 C .1D.12答案:C解析:如图所示,由三角函数的定义,设x A =cos α,则y B =sin(α+30°),∴x A -y B =cos α-sin(α+30°)=12cos α-32sin α=cos(α+60°)≤1.3.将表的分针拨快10分钟,则分针旋转过程中形成的角的弧度数是________.答案:-π3解析:将表的分针拨快应按顺时针方向旋转,为负角.又因为拨快10分钟,故应转过的角为圆周的16,即为-16×2π=-π3.4.已知一扇形的圆心角为α(α>0),所在圆的半径为R . (1)若α=60°,R =10 cm ,求扇形的弧长及该弧所在的弓形的面积;(2)若扇形的周长是一定值C (C >0),当α为多少弧度时,该扇形有最大面积?解:(1)设弧长为l ,弓形面积为S 弓,则 α=60°=π3,R =10,l =π3×10=10π3(cm),S 弓=S 扇-S 三角形=12×10π3×10-12×102×sin π3=503π-5032=50⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-32(cm 2).(2)扇形周长C =2R +l =2R +αR , ∴R =C2+α,∴S 扇=12α·R 2=12α·⎝ ⎛⎭⎪⎫C 2+α2=C 2α2·14+4α+α2=C 22·14+α+4α≤C 216.当且仅当α2=4,即α=2时,扇形面积有最大值C 216.。
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课时跟踪检测 (二十) 指 数层级(一) “四基”落实练 1.计算:-x 3=( )A .x -xB .-x xC .-x -xD .x x解析:选C 由已知,得-x 3≥0,所以x ≤0,所以-x 3=(-x )·x 2=-x ·x 2=-x ·|x |=-x-x ,选C.2.设2a =5b =m ,且1a +1b =2,则m 等于( )A.10 B .10 C .20D .100解析:选A ∵2a =m,5b =m ,∴2=m 1a,5=m 1b,∵2×5=m 1a·m 1b=m 1a+1b,∴m 2=10,∴m =10.故选A.3.已知a >0,将a 2a ·3a 2表示成分数指数幂,其结果是( )A .a 12B .a 56C .a 76D .a 32解析:选Ca 2a ·3a 2=a 2÷23·a a ⎛⎫ ⎪⎝⎭12=a 526-=a 76,故选C. 4.计算(2n +1)2·⎝⎛⎭⎫122n +14n ·8-2(n ∈N *)的结果为( ) A.164 B .22n +5 C .2n 2-2n +6D .⎝⎛⎭⎫122n -7解析:选D 原式=22n +2·2-2n -1(22)n ·(23)-2=2122n -6=27-2n =⎝⎛⎭⎫122n -7. 5.(多选)下列式子中,正确的是( ) A .(27a 3) 13÷0.3a -1=10a 2B.2233a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭-÷1133a b ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=a 13-b 13 C.[]()22+32(22-3)2 12=-1D.4a 3a 2a =24a 11解析:选ABD 对于A ,原式=3a ÷0.3a -1=3a 20.3=10a 2,A 正确;对于B ,原式=111133331133a b a b a b ⎛⎫⎛⎫ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭-++=a 13-b 13,B 正确;对于C ,原式=[(3+22)2(3-22)2] 12=(3+22)(3-22)=1.这里注意3>22,a 12(a ≥0)是正数,C 错误;对于D ,原式==a1124=24a 11,D 正确.6.使等式 (x -2)(x 2-4)=(x -2)x +2成立的x 的取值范围为________.解析:若要等式成立.需满足x ≥2. 答案:[2,+∞)7.计算:(0.008 1)14--⎣⎡⎦⎤3×⎝⎛⎭⎫560×130.2527818⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦--+12--10×(0.027)13=________.解析:原式=103-3×⎝⎛⎭⎫13+2312--3=-83.答案:-838.若a =2,b >0,则12212a b a a b++(a 12-b13-)(a +a 12b13-+b23-)的值为________.解析:原式=a 32+b -1+12a ⎛⎫ ⎪⎝⎭3-13b ⎛⎫ ⎪⎝⎭-3=a 32+b -1+a 32-b -1=2a 32=2×232=4 2.答案:4 2 9.计算下列各式: (1)(-x 13y13-)(3x12-y 23)(-2x 16y 23);(2)2x 14(-3x14y13-)÷(-6x23-y43-).解:(1)(-x 13y13-)(3x-12y23)(-2x16y23)=[-1×3×(-2)]x 111326-+y122333-++=6x0y1=6y.(2)2x 14(-3x14y13-)÷(-6x32-y43-)=[2×(-3)÷(-6)]x 113442++y1433-+=x2y.10.(1)已知2x+2-x=a(常数),求16x+16-x的值;(2)已知x+y=12,xy=9且x<y,求11221122x yx y-+的值.解:(1)∵4x+4-x=(2x)2+(2-x)2=(2x+2-x)2-2·2x·2-x=a2-2,∴(4x+4-x)2=16x+16-x+2=(a2-2)2=a4-4a2+4,∴16x+16-x=a4-4a2+2.(2)11221122x yx y-+=2112211112222x yx y x y⎛⎫⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎪⎪⎝⎭⎝⎭---=122x y xyx y()()+--. ①∵x+y=12,xy=9,②∴(x-y)2=(x+y)2-4xy=122-4×9=108.又∵x<y,∴x-y=-6 3. ③将②③代入①,得11221122x yx y-+129=-33.层级(二)素养提升练1.下列关系式中,根式与分数指数幂的互化正确的是( ) A .-x =(-x )12(x >0) B.6y 2=y 13(y <0) C .x12-y 23=3y 2x (x >0,y >0)D .x13-=-3x (x ≠0)解析:选C 对于A ,-x =-x 12,故A 错误;对于B ,当y <0时,6y 2>0,y 13<0,故B 错误;对于C ,x12-y 23=3y 2x(x >0,y >0),故C 正确;对于D ,x 13-=13x(x ≠0),故D 错误.2.已知a 2m +n =2-2,a m -n =28(a >0,且a ≠1),则a 4m+n的值为________.解析:因为⎩⎪⎨⎪⎧a 2m +n =2-2, ①a m -n =28, ②所以①×②得a 3m =26, 所以a m =22.将a m =22代入②得22·a -n =28,所以a n =2-6, 所以a 4m +n =a 4m ·a n =(a m )4·a n =(22)4·2-6=22=4. 答案:43.化简下列各式.(1)3xy 26x 5·4y 3;(2)(x 23·y 14·z -1)·(x -1·y34·z 3)13-;(3)⎝⎛⎭⎫142+⎝⎛⎭⎫16613-+3+23-2-(1.03)0×⎝⎛⎭⎫-62. 解:(1)原式=12335364x y x y=x1536-y2334-=x12-y112-.(2)原式=(x 23y 14z -1)·(x 13y14-z -1)=x2133+y1144-·z -1-1=xz -2.(3)原式=116+13326⎛⎫ ⎪⎝⎭--+(3+2)2+62=116+6+5+26+62=8116+762. 4.已知函数f (x )=22x 2+22x.(1)求f ⎝⎛⎭⎫13+f ⎝⎛⎭⎫23,f (3)+f (-2)的值. (2)探求f (x )+f (1-x )的值.(3)利用(2)的结论求f ⎝⎛⎭⎫1100+f ⎝⎛⎭⎫2100+f ⎝⎛⎭⎫3100+…+f ⎝⎛⎭⎫98100+f ⎝⎛⎭⎫99100的值. 解:(1)f ⎝⎛⎭⎫13+f ⎝⎛⎭⎫23=2323222++4343222+=13121++1313212+=1.f (3)+f (-2)=262+26+2-42+2-4=262+26+125+1=262+26+226+2=1. (2)f (x )+f (1-x )=22x2+22x +22(1-x )2+22(1-x )=4x2+4x +41-x2+41-x =4x2+4x +42·4x +4=4x 2+4x +24x +2=4x +22+4x=1. (3)由(2)知原式=49×1+f ⎝⎛⎭⎫12=49+12=992.。