2020版试吧高中全程训练计划数学文周周测14
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)模拟考(一)
模拟考(一) 高考仿真模拟冲刺卷(A)第Ⅰ卷 (选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.[2019·陕西一检]设集合M ={x ||x -1|≤1},N ={x |y =lg(x 2-1)},则M ∩∁R N =( )A .[1,2]B .[0,1]C .(-1,0)D .(0,2)答案:B解析:M ={x ||x -1|≤1}={x |0≤x ≤2},N ={x |y =lg(x 2-1)}={x |x >1或x <-1},∴M ∩∁R N ={x |0≤x ≤1},故选B.2.[2019·陕西模拟]已知复数z 满足z (1-i)2=1+i(i 为虚数单位),则|z |为( )A.12B.22C. 2 D .1答案:B解析:因为复数z 满足z (1-i)2=1+i ,所以z =1+i(1-i )2=1+i -2i =-12+12i ,所以|z |=22,故选B.3.要计算1+12+13+…+12 017的结果,如图所示的程序框图的判断框内可以填( )A .n <2 017B .n ≤2 017C .n >2 017D .n ≥2 017答案:B 解析:通过分析知,判断框内为满足循环的条件,第1次循环,S =1,n =1+1=2,第2次循环,S =1+12,n =2+1=3,……当n =2 018时,由题意,此时应该不满足条件,退出循环,输出S 的值.所以结合选项知,判断框内的条件应为n ≤2 017.故选B.4.[2019·广西柳州高中模拟]根据如下样本数据( )得到了回归方程y=bx +a ,则( ) A .a >0,b >0 B .a <0,b >0C .a >0,b <0D .a <0,b <0答案:C解析:由表格数据可知y 与x 是负相关关系,所以b <0,且当x =0时,y >0,所以a >0,故选C.5.[2019·江西红色七校联考]下列说法正确的是( )A .a ∈R ,“1a <1”是“a >1”的必要不充分条件B .“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的必要不充分条件C .命题“∃x 0∈R ,使得x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3>0”D .命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”,则綈p 是真命题答案:A解析:当a >1时,1a <1;而1a <1时,如a =-1,1a <1,但“a >1”不成立,所以a ∈R ,“1a <1”是“a >1”的必要不充分条件,故A 正确.p ∧q 为真命题时,p ,q 均为真命题,p ∨q 为真命题时,p ,q 中至少有一个为真命题,所以“p ∧q 为真命题”是“p ∨q 为真命题”的充分不必要条件,故B 错误.命题“∃x 0∈R ,使得x 20+2x 0+3<0”的否定是“∀x ∈R ,x 2+2x +3≥0”,故C 错误.命题p :“∀x ∈R ,sin x +cos x ≤2”是真命题,所以綈p 是假命题,故D 错误.故选A.6.[2018·全国卷Ⅰ]在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AC 1与平面BB 1C 1C 所成的角为30°,则该长方体的体积为( )A .8B .6 2C .8 2D .8 3答案:C解析:如图,连接AC 1,BC 1,AC .∵ AB ⊥平面BB 1C 1C ,∴ ∠AC 1B 为直线AC 1与平面BB 1C 1C 所成的角,∴ ∠AC 1B =30°.又AB =BC =2,在Rt △ABC 1中,AC 1=2sin 30°=4,在Rt △ACC 1中,CC 1= AC 21-AC 2=42-(22+22)=22,∴ V 长方体=AB ×BC ×CC 1=2×2×22=8 2.故选C.7.[2019·江西联考]已知实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x -y +m 2≥0,x +y -1≥0,若目标函数z =-2x +y 的最大值不超过4,则实数m 的取值范围是( )A .(-3,3)B .[0,3]C .[-3,0]D .[-3,3]答案:D解析:将z =-2x +y 化为y =2x +z ,作出可行域和目标函数在z =0时的直线y =2x (如图所示),当直线y =2x +z 向左上方平移时,直线y =2x +z 在y 轴上的截距z 增大,由图象可知,当直线y =2x +z 过点A 时,z 取得最大值,联立⎩⎨⎧ x -y +m 2=0,x +y -1=0,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-m 22,1+m 22,则-2×1-m 22+1+m 22≤4,解得-3≤m ≤3,故选D.8.已知数列{a n },{b n },其中{a n }是首项为3,公差为整数的等差数列,且a 3>a 1+3,a 4<a 2+5,a n =log 2b n ,则{b n }的前n 项和S n =( )A .8(2n -1)B .4(3n -1)C.83(4n -1)D.43(3n -1)答案:C解析:设数列{a n }的公差为d (d ∈Z ),由题意,得a n =3+(n-1)d ,由a 3>a 1+3,a 4<a 2+5可得⎩⎨⎧2d >3,2d <5,所以d =2,所以a n =2n +1.因为a n =log 2b n ,即2n +1=log 2b n ,所以b n =22n +1=8×4n -1,所以数列{b n }是以8为首项,4为公比的等比数列,所以S n =8(1-4n )1-4=83(4n -1),故选C. 9.[2019·河南开封模拟]函数f (x )=x 2ln|x ||x |的图象大致是( )答案:D 解析:由解析式可知函数为偶函数,当x >0时,f (x )=x ln x ,f ′(x )=1+ln x ,即0<x <1e 时,函数f (x )单调递减;当x >1e ,函数f (x )单调递增.故选D.10.[2019·四川绵阳南山中学二诊]若圆x 2+y 2+4x -4y -10=0上至少有三个不同的点到直线l :ax +by =0的距离为22,则直线l 的斜率的取值范围是( )A .[2-3,2+3]B .[-2-3,3-2]C .[-2-3,2+3]D .[-2-3,2-3]答案:B解析:圆x 2+y 2+4x -4y -10=0可化为(x +2)2+(y -2)2=18,则圆心为(-2,2),半径为32,则由圆x 2+y 2+4x -4y -10=0上至少有三个不同点到直线l :ax +by =0的距离为22,得圆心到直线l :ax +by =0的距离d ≤32-22=2,即|-2a +2b |a 2+b 2≤2,则a 2+b 2-4ab ≤0,若b =0,则a =0,故不成立,故b ≠0,则上式可化为1+⎝ ⎛⎭⎪⎫a b 2-4·a b ≤0,由直线l 的斜率k =-a b ,则上式可化为k 2+4k +1≤0,解得-2-3≤k ≤-2+ 3.故选B.11.[2019·广西两校联考(二)]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bc =1,b +2c cos A =0,则当角B 取得最大值时,△ABC 的周长为( )A .2+ 3B .2+ 2C .3D .3+ 2答案:A解析:解法一 由题意可得,sin B +2sin C cos A =0,即sin(A +C )+2sin C cos A =0,得sin A cos C =-3sin C cos A ,即tan A =-3tan C .又cos A =-b 2c <0,所以A 为钝角,于是tan C >0.从而tan B=-tan(A +C )=-tan A +tan C1-tan A tan C =2tan C 1+3tan 2C =21tan C +3tan C,由基本不等式,得1tan C +3tan C ≥21tan C ×3tan C =23,当且仅当tan C =33时等号成立,此时角B 取得最大值,且tan B =tan C =33,tan A =-3,即b =c ,A =120°,又bc =1,所以b =c =1,a =3,故△ABC 的周长为2+ 3.解法二 由已知b +2c cos A =0,得b +2c ·b 2+c 2-a 22bc =0,整理得2b 2=a 2-c 2.由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac=a 2+3c 24ac ≥23ac 4ac =32,当且仅当a =3c 时等号成立,此时角B 取得最大值,将a =3c 代入2b 2=a 2-c 2可得b =c .又bc =1,所以b =c =1,a =3,故△ABC 的周长为2+ 3.故选A.12.[2019·安徽淮南模拟]已知函数f (x )=x 2e x ,若函数g (x )=[f (x )]2-kf (x )+1恰有4个零点,则实数k 的取值范围是( )A .(-∞,-2)∪(2,+∞) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2+e 24,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫8e 2,2 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,4e 2+e 24 答案:B解析:f ′(x )=2x e x +x 2e x =x (x +2)e x ,令f ′(x )=0,解得x =0或x =-2.∴当x <-2或x >0时,f ′(x )>0;当-2<x <0时,f ′(x )<0. ∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增,在(-2,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,∴当x =-2时,函数f (x )取得极大值f (-2)=4e 2,当x =0时,f (x )取得极小值f (0)=0.∵f (x )=x 2e x ≥0,∴作出f (x )的大致图象如右图所示.令f (x )=t ,则当t =0或t >4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 只有1个解;当t =4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 有2个解;当0<t <4e 2时,关于x 的方程f (x )=t 有3个解.∵g (x )=[f (x )]2-kf (x )+1恰有4个零点,∴关于t 的方程t 2-kt +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4e 2上有1个解,在⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2,+∞∪{0}上有1解,显然t =0不是方程t 2-kt +1=0的解, ∴关于t 的方程t 2-kt +1=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,4e 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫4e 2,+∞上各有1个解,∴16e 4-4k e 2+1<0,解得k >4e 2+e 24.故选B.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在相应题号后的横线上.13.[2019·云南玉溪模拟]若一个底面是正三角形的三棱柱的主视图如图所示,则其表面积为________.答案:6+2 3解析:根据几何体的三视图,得出该几何体是高为1的正三棱柱,其底面为边长等于2的正三角形,∴它的表面积为3×2×1+2×12×22×32=6+2 3.14.在△ABC 中,若(AB→-2AC →)⊥AB →,(AC →-2AB →)⊥AC →,则△ABC 的形状为________.答案:等边三角形解析:(AB →-2AC →)⊥AB →⇒(AB →-2AC →)·AB →=0,即AB →·AB→-2AC →·AB →=0.(AC →-2AB →)⊥AC →,即(AC →-2AB →)·AC →=0,即AC →·AC →-2AB →·AC →=0,所以AB →·AB →=AC →·AC →=2AB →·AC→,即|AB →|=|AC →|,而cos A =AB →·AC →|AB →||AC →|=12,所以∠A =60°,所以△ABC 为等边三角形. 15.[2019·广东广州联考]过抛物线C :y 2=2px (p >0)的焦点F 的直线交抛物线C 于A ,B 两点.若|AF |=6,|BF |=3,则p 的值为________.答案:4解析:由题意,得1|AF |+1|BF |=2p =12,所以p =4.16.[2019·湖北荆州质检]函数f (x )=ln x -12x 2-x +5的单调递增区间为________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5-12 解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞),再由f ′(x )=1x -x -1>0可解得0<x <5-12.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(一)必考题:共60分17.(本小题满分12分)[2019·江西南昌三校第三次联考]已知A ,B ,C 是△ABC 的内角,a ,b ,c 分别是其对边长,向量m =(3,cos A +1),n =(sin A ,-1),m ⊥n .(1)求角A 的大小;(2)若a =2,cos B =33,求b 的值.解析:(1)∵m ⊥n ,∴m ·n =3sin A +(cos A +1)×(-1)=0,∴3sin A -cos A =1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6=12. ∵0<A <π,∴-π6<A -π6<5π6,∴A -π6=π6,∴A =π3.(2)在△ABC 中,A =π3,a =2,cos B =33,∴sin B =1-cos 2B =1-13=63.由正弦定理知a sin A =b sin B ,∴b =a sin B sin A =2×6332=423, ∴b =423.18.(本小题满分12分)某企业为了解下属某部门对本企业职工的服务情况,随机访问50名职工,根据这50名职工对该部门的评分,得到数据分组区间为[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100]的人数分别为2,3,11,14,11,9.(1)估计该企业的职工对该部门评分不低于80分的概率;(2)从评分在[40,60)的受访职工中,随机抽取2人,求这2人评分都在[40,50)的概率.解析:(1)∵50名受访职工评分不低于80分的频率为11+950=0.4.∴该企业职工对该部门评分不低于80分的概率估计值为0.4.(2)受访职工评分在[50,60)的有3人,分别记为A 1,A 2,A 3. 受访职工评分在[40,50)的有2人,分别记为B 1,B 2.从这5名受访职工中随机抽取2人,所有可能的结果共有10种,分别是{A 1,A 2},{A 1,A 3},{A 1,B 1},{A 1,B 2},{A 2,A 3},{A 2,B 1},{A 2,B 2},{A 3,B 1},{A 3,B 2},{B 1,B 2}.又所抽取2人的评分都在[40,50)的结果有1种,即{B 1,B 2},故所求概率P =110.19.(本小题满分12分)[2017·全国卷Ⅰ]如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB ∥CD ,且∠BAP =∠CDP =90°.(1)证明:平面P AB ⊥平面P AD ; (2)若P A =PD =AB =DC ,∠APD =90°,且四棱锥P -ABCD的体积为83,求该四棱锥的侧面积.解析:(1)证明:由已知∠BAP =∠CDP =90°,得AB ⊥AP ,CD ⊥PD .因为AB ∥CD ,所以AB ⊥PD . 又AP ∩DP =P ,所以AB ⊥平面P AD .因为AB ⊂平面P AB ,所以平面P AB ⊥平面P AD . (2)如图,在平面P AD 内作PE ⊥AD ,垂足为E . 由(1)可知,AB ⊥平面P AD ,故AB ⊥PE ,AB ⊥AD ,可得PE ⊥平面ABCD .设AB =x ,则由已知可得AD =2x ,PE =22x . 故四棱锥P -ABCD 的体积V P -ABCD =13AB ·AD ·PE =13x 3.由题设得13x 3=83,故x =2.从而结合已知可得P A =PD =AB =DC =2,AD =BC =22,PB =PC =2 2.可得四棱锥P -ABCD 的侧面积为12P A ·PD +12P A ·AB +12PD ·DC +12BC 2sin60°=6+2 3. 20.(本小题满分12分)[2018·全国卷Ⅲ]已知斜率为k 的直线l 与椭圆C :x 24+y 23=1交于A ,B 两点,线段AB 的中点为M (1,m )(m >0).(1)证明:k <-12;(2)设F 为C 的右焦点,P 为C 上一点,且FP →+F A →+FB →=0.证明:|F A →|,|FP→|,|FB →|成等差数列,并求该数列的公差. 证明:(1)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 214+y 213=1,x 224+y 223=1.两式相减,并由y 1-y 2x 1-x 2=k 得x 1+x 24+y 1+y 23·k =0.由题设知x 1+x 22=1,y 1+y 22=m ,于是k =-34m .①由题设得0<m <32,故k <-12. (2)由题意得F (1,0).设P (x 3,y 3),则 (x 3-1,y 3)+(x 1-1,y 1)+(x 2-1,y 2)=(0,0). 由(1)及题设得x 3=3-(x 1+x 2)=1, y 3=-(y 1+y 2)=-2m <0.又点P 在C 上,所以m =34,从而P ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,|FP →|=32,于是|F A →|= (x 1-1)2+y 21= (x 1-1)2+3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 214=2-x 12.同理|FB →|=2-x 22.所以|F A →|+|FB →|=4-12(x 1+x 2)=3.故2|FP →|=|F A →|+|FB →|,即|F A →|,|FP→|,|FB →|成等差数列. 设该数列的公差为d ,则2|d |=||FB →|-|F A →||=12|x 1-x 2|=12(x 1+x 2)2-4x 1x 2.②将m =34代入①得k =-1,所以l 的方程为y =-x +74,代入C 的方程,并整理得7x 2-14x +14=0.故x 1+x 2=2,x 1x 2=128,代入②解得|d |=32128.所以该数列的公差为32128或-32128. 21.(本小题满分12分)[2019·贵州凯里一中模拟]已知f (x )=2x ln x -mx +2e . (1)若方程f (x )=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫14,e 上有实数根,求实数m 的取值范围;(2)若y =f (x )在[1,e]上的最小值为-4+2e ,求实数m 的值.解析:(1)方程f (x )=0可化为2x ln x =mx -2e .令g (x )=2x ln x ,则g ′(x )=2(ln x +1).由g ′(x )>0可得x >1e ;由g ′(x )<0可得0<x <1e .∴g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增,∴g (x )的极小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-2e , 而g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-ln2,g (e)=2e ,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14<g (e). 由条件可知点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-2e 与(e,2e)连线的斜率为2e 2+2,可知点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-2e 与⎝ ⎛⎭⎪⎫14,-ln2连线的斜率为8e -4ln2,而2e 2+2>8e -4ln2,结合图象(图略)可得0≤m <2e 2+2时,函数y =g (x )与y =mx -2e 有交点.∴方程f (x )=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫14,e 上有实数根时,实数m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,2e 2+2.(2)由f (x )=2x ln x -mx +2e 可得f ′(x )=2ln x -m +2, ①若m ≥4,则f ′(x )≤0在[1,e]上恒成立,即f (x )在[1,e]上单调递减,则f (x )的最小值为f (e)=2e -m e +2e =-4+2e ,故m=2+4e ,不满足m ≥4,舍去;②若m ≤2,则f ′(x )≥0在[1,e]上恒成立,即f (x )在[1,e]上单调递增,则f (x )的最小值为f (1)=-m +2e =-4+2e ,故m =4,不满足m ≤2,舍去;③若2<m <4,则x ∈⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫1,e m -22时,f ′(x )<0;x ∈⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤e m -22,e 时,f ′(x )>0. ∴f (x )在⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫1,e m -22上单调递减,在⎝ ⎛⎦⎥⎥⎤e m -22,e 上单调递增, ∴f (x )的最小值为f ⎝⎛⎭⎪⎪⎫e m -22=-2e m -22+2e =-4+2e , 解得m =2ln2+2,满足2<m <4.综上可知,实数m 的值为2ln2+2.(二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)[2019·福州模拟]在直角坐标系xOy 中,曲线C :⎩⎪⎨⎪⎧x =t cos α,y =sin α(α为参数,t >0).在以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴的极坐标系中,直线l :ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4= 2.(1)若l 与曲线C 没有公共点,求t 的取值范围;(2)若曲线C 上存在点到l 的距离的最大值为62+2,求t 的值.解析:(1)因为直线l 的极坐标方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π4=2,即ρcos θ+ρsin θ=2,所以直线l 的直角坐标方程为x +y =2.因为曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =sin α(α为参数,t >0),所以曲线C 的普通方程为x 2t 2+y 2=1(t >0),由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,x 2t2+y 2=1,消去x 得,(1+t 2)y 2-4y +4-t 2=0,因为l 与曲线没有公共点,即0<t 2<3, 所以Δ=16-4(1+t 2)(4-t 2)<0, 又t >0,所以0<t <3, 故t 的取值范围为(0,3).(2)由(1)知直线l 的直角坐标方程为x +y -2=0, 故曲线C 上的点(t cos α,sin α)到l 的距离 d =|t cos α+sin α-2|2,故d 的最大值为t 2+1+22,由题设得t 2+1+22=62+2,解得t =±2, 又t >0,所以t = 2. 23.(本小题满分10分)[2018·全国卷Ⅲ]选修4—5:不等式选讲 设函数f (x )=|2x +1|+|x -1|. (1)画出y =f (x )的图象;(2)当x ∈[0,+∞)时,f (x )≤ax +b ,求a +b 的最小值.解析:(1)f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-3x ,x <-12,x +2,-12≤x <1,3x ,x ≥1.y =f (x )的图象如图所示.(2)由(1)知,y =f (x )的图象与y 轴交点的纵坐标为2,且各部分所在直线斜率的最大值为3,故当且仅当a ≥3且b ≥2时,f (x )≤ax +b 在[0,+∞)成立,因此a +b 的最小值为5.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练5
天天练5 基本初等函数小题狂练⑤一、选择题1.[2019·杭州模拟]若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的对称轴为x =2,则( )A .f (2)<f (1)<f (4)B .f (1)<f (2)<f (4)C .f (2)<f (4)<f (1)D .f (4)<f (2)<f (1) 答案:A解析:∵二次函数f (x )=x 2+bx +c 的图象开口向上,∴在对称轴处取得最小值,且离对称轴越远,函数值越大.∵函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的对称轴为x =2,∴f (2)<f (1)<f (4),故选A. 2.[2019·昆明模拟]已知函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域是实数集R ,则实数m 的取值范围是( )A .(0,4)B .[0,4]C .(0,4]D .[0,4) 答案:B解析:因为函数f (x )=mx 2+mx +1的定义域是实数集R ,所以m ≥0,当m =0时,函数f (x )=1,其定义域是实数集R ;当m >0时,则Δ=m 2-4m ≤0,解得0<m ≤4.综上所述.实数m 的取值范围是0≤m ≤4.3.[2018·全国卷Ⅲ]下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是( )A .y =ln(1-x )B .y =ln(2-x )C .y =ln(1+x )D .y =ln(2+x ) 答案:B解析:函数y =f (x )的图象与函数y =f (a -x )的图象关于直线x =a2对称,令a =2可得与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是函数y =ln(2-x )的图象.故选B.4.[2019·丰台模拟]已知函数f (x )=x 2+ax +b 的图象过坐标原点,且满足f (-x )=f (-1+x ),则函数f (x )在[-1,3]上的值域为( )A .[0,12] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,12 答案:B解析:因为函数f (x )=x 2+ax +b 的图象过坐标原点,所以f (0)=0,所以b =0.因为f (-x )=f (-1+x ),所以函数f (x )的图象的对称轴为直线x =-12,所以a =1,所以f (x )=x 2+x =⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122-14,所以函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,-12上为减函数,在⎝ ⎛⎦⎥⎤-12,3上为增函数,故当x =-12时,函数f (x )取得最小值-14.又f (-1)=0,f (3)=12,故函数f (x )在[-1,3]上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,12,故选B.5.[2019·辽宁省实验中学分校月考]函数y =16-2x 的值域是( )A .[0,+∞)B .[0,4]C .[0,4)D .(0,4) 答案:C解析:函数y =16-2x 中,因为16-2x ≥0,所以2x ≤16.因此2x ∈(0,16],所以16-2x ∈[0,16).故y =16-2x ∈[0,4).故选C.6.[2019·云南昆明第一中学月考]已知集合A ={x |(2-x )(2+x )>0},则函数f (x )=4x -2x +1-3(x ∈A )的最小值为( )A .4B .2C .-2D .-4 答案:D解析:由题知集合A ={x |-2<x <2}.又f (x )=(2x )2-2×2x -3,设2x=t ,则14<t <4,所以f (x )=g (t )=t 2-2t -3=(t -1)2-4,且函数g (t )的对称轴为直线t =1,所以最小值为g (1)=-4.故选D.7.[2019·福建连城朋口中学模拟]若函数y =log a (2-ax )在x ∈[0,1]上是减函数,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(0,2)D .(1,+∞) 答案:B解析:令u =2-ax ,因为a >0,所以u 是关于x 的减函数,当x ∈[0,1]时,u min =2-a ×1=2-a .因为2-ax >0在x ∈[0,1]时恒成立,所以u min >0,即2-a >0,a <2.要使函数y =log a (2-ax )在x ∈[0,1]上是减函数,则y =log a u 在其定义域上必为增函数,故a >1.综上所述,1<a <2.故选B. 8.[2019·重庆第八中学月考]函数f (x )=ax +bx 2+c的图象如图所示,则下列结论成立的是( )A .a >0,c >0B .a >0,c <0C .a <0,c >0D .a <0,c <0 答案:A解析:由f (0)=0,得b =0,f (x )=axx 2+c .由x >0时,f (x )>0,且f (x )的定义域为R ,故a >0,c >0.故选A.二、非选择题9.(lg2)2+lg5×lg20+( 2 016)0+0.02723-×⎝⎛⎭⎪⎫13-2=________.答案:102解析:(lg2)2+lg5×lg20+( 2 016)0+0.027-23×⎝⎛⎭⎪⎫13-2=(lg2)2+lg5×(2lg2+lg5)+1+[(0.3)3]23-×9=(lg2+lg5)2+1+10.09×9=1+1+100=102.10.若函数y=x2+bx+2b-5(x<2)不是单调函数,则实数b 的取值范围为________.答案:(-4,+∞)解析:函数y=x2+bx+2b-5的图象是开口向上,以直线x=-b2为对称轴的抛物线,所以此函数在⎝⎛⎭⎪⎫-∞,-b2上单调递减.若此函数在(-∞,2)上不是单调函数,只需-b2<2,解得b>-4,所以实数b的取值范围为(-4,+∞).11.[2019·江西自主招生]方程log3(1+2·3x)=x+1的解为__________________.答案:0解析:由方程log3(1+2·3x)=x+1可得1+2·3x=3x+1,化简可得3x=1,故x=0.12.[2019·浙江新昌中学、台州中学等校联考]约翰·纳皮尔在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.后来天才数学家欧拉发现了对数与指数的关系,即a b=N⇔b=log a N.现在已知2a=3,3b=4,则ab=________.答案:2解析:∵2a=3,3b=4,∴a=log23,b=log34,∴ab=log23·log34=ln3ln2·ln4ln3=ln4ln2=2.课时测评⑤一、选择题1.已知f (x )为定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=2x 2+x -2,则f (0)+f (1)=( )A .1B .3C .-3D .-1 答案:A解析:由于函数f (x )为奇函数,故f (1)=-f (-1)=-(2-1-2)=1,f (0)=0,所以f (0)+f (1)=1.故选A.2.[2019·江西赣州模拟]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,f (x +4),x ≤0,则f (-2 018)=( ) A .0 B .1 C .log 23 D .2 答案:B解析:∵x ≤0时,f (x )=f (x +4), ∴x ≤0时函数是周期为4的周期函数.∵-2 018=-504×4-2,∴f (-2 018)=f (-2). 又f (-2)=f (-2+4)=f (2)=log 22=1.故选B.3.若函数y =f (x )的定义域为[2,4],则y =f (log 12x )的定义域是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1 B .[4,16] C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤116,14 D .[2,4] 答案:C解析:令log 12x =t ,则y =f (log 12x )=f (t ),因为函数y =f (x )的定义域是[2,4],所以y =f (t )的定义域是[2,4],即2≤t ≤4,所以2≤log 12x ≤4,解得116≤x ≤14,所以y =f (log 12x )的定义域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤116,14. 4.[2019·福州名校联考]已知幂函数f (x )=k ·x α的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,22,则k +α=( )A.12 B .1 C.32 D .2 答案:C解析:由幂函数的定义知k =1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=22,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫12α=22,解得α=12,从而k +α=32.5.[2019·广西两校联考(二)]已知函数f (x )=121,02,0x x log x x ⎧⎫⎛⎫≤⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎪⎨⎪⎪>⎪⎪⎩⎭则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=( ) A .2 B .4 C .6 D .8 答案:D解析:因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=log 1214=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=⎝ ⎛⎭⎪⎫1221log 6=2-21log 6=22log 6=6,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 216=2+6=8.6.[2019·西安质检]若(2m +1)12>(m 2+m -1)12,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-5-12 B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,+∞ C .(-1,2) D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫5-12,2答案:D解析:通解 因为函数y =x 12的定义域为[0,+∞),且在定义域内为增函数,所以不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧2m +1≥0,m 2+m -1≥0,2m +1>m 2+m -1.解2m +1≥0,得m ≥-12;解m 2+m -1≥0,得m ≤-5-12或m ≥5-12; 解2m +1>m 2+m -1,得-1<m <2. 综上所述,5-12≤m <2.优解 分别取m =-2,2,0检验,可排除A ,B ,C ,从而选D.7.[2019·河南周口模拟抽测调研]已知a =⎝ ⎛⎭⎪⎫1213-,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫3513-,c =log 3232,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c <a <bB .c <b <aC .a <b <cD .b <a <c 答案:B解析:∵y =x 13-是单调递减函数,且0<12<35,∴a >b >1.∵c =log 3232=1,∴c <b <a .故选B.8.[2018·全国卷Ⅰ]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x,x ≤0,1,x >0,则满足f (x +1)<f (2x )的x 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(0,+∞)C .(-1,0)D .(-∞,0) 答案:D解析:方法1:①当⎩⎨⎧x +1≤0,2x ≤0,即x ≤-1时,f (x +1)<f (2x )即为2-(x +1)<2-2x ,即-(x +1)<-2x ,解得x <1.因此不等式的解集为(-∞,-1].②当⎩⎨⎧ x +1≤0,2x >0时,不等式组无解.③当⎩⎨⎧ x +1>0,2x ≤0,即-1<x ≤0时,f (x +1)<f (2x )即1<2-2x ,解得x <0.因此不等式的解集为(-1,0).④当⎩⎨⎧x +1>0,2x >0,即x >0时,f (x +1)=1,f (2x )=1,不合题意.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,0). 故选D.方法2:∵ f (x )=⎩⎨⎧2-x ,x ≤0,1,x >0,∴ 函数f (x )的图象如图所示.由图可知,当x +1≤0且2x ≤0时,函数f (x )为减函数,故f (x +1)<f (2x )转化为x +1>2x .此时x ≤-1.当2x <0且x +1>0时,f (2x )>1,f (x +1)=1, 满足f (x +1)<f (2x ). 此时-1<x <0.综上,不等式f (x +1)<f (2x )的解集为(-∞,-1]∪(-1,0)=(-∞,0).故选D.二、非选择题9.已知函数f(x)是R上的奇函数,且满足f(x+2)=-f(x),当x∈(0,1]时,f(x)=2x-1,则方程f(x)=log7|x-2|解的个数是________.答案:7解析:由于函数f(x)是R上的奇函数,∴f(0)=0.由f(x+2)=-f(x),可得f(x+4)=f(x),∴f(x)的周期T=4.在同一直角坐标系中作出函数y=f(x)和y=log7|x-2|的图象,从图象中不难看出,其交点个数为7.10.[2019·山东烟台海阳一中模拟]已知函数f(x)=2|x-2|-1在区间[0,m]上的值域为[0,3],则实数m的取值范围为________.答案:[2,4]解析:函数f(x)=2|x-2|-1的对称轴为直线x=2,且在(-∞,2]上单调递减,在(2,+∞)上单调递增.由于函数f(x)=2|x-2|-1在区间[0,m]上的值域为[0,3]且函数关于直线x=2对称,f(0)=f(4)=3,f(2)=0,所以结合图象可知m∈[2,4].11.已知函数f(x)=e x-e-x(x∈R且e为自然对数的底数).(1)判断函数f(x)的奇偶性与单调性;(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切实数x都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.解析:(1)因为f(x)=e x-(1e)x,且y=e x是增函数,y=-(1e)x是增函数,所以f(x)是增函数.由于f(x)的定义域为R,且f(-x)=e-x-e x=-f(x),所以f(x)是奇函数.(2)由(1)知f (x )是增函数和奇函数,所以f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 恒成立⇔f (x 2-t 2)≥f (t -x )对一切x ∈R 恒成立⇔x 2-t 2≥t -x 对一切x ∈R 恒成立⇔t 2+t ≤x 2+x 对一切x ∈R 恒成立⇔(t +12)2≤(x +12)2min ⇔(t +12)2≤0⇔t =-12.即存在实数t =-12,使不等式f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切实数x 都成立.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练3
天天练3 函数的概念及表示小题狂练③一、选择题1.[2019·惠州二调]已知函数f (x )=x +1x -1,f (a )=2,则f (-a )=( )A .2B .-2C .4D .-4 答案:D解析:解法一 由已知得f (a )=a +1a -1=2,即a +1a =3,所以f (-a )=-a -1a -1=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +1a -1=-3-1=-4.解法二 因为f (x )+1=x +1x ,设g (x )=f (x )+1=x +1x ,易判断g (x )=x +1x 为奇函数,故g (x )+g (-x )=x +1x -x -1x =0,即f (x )+1+f (-x )+1=0,故f (x )+f (-x )=-2,所以f (a )+f (-a )=-2,故f (-a )=-4.2.下列所给图象是函数图象的个数为( )A .1B .2C .3D .4 答案:B解析:①中当x >0时,每一个x 的值对应两个不同的y 值,因此不是函数图象;②中当x =x 0时,y 的值有两个,因此不是函数图象,③④中每一个x 的值对应唯一的y 值,因此是函数图象.故选B.3.[2019·河南豫东、豫北十所名校段测]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 3x ,0<x ≤9,f (x -4),x >9,则f (13)+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的值为()A .1B .0C .-2D .2 答案:B解析:因为f (13)=f (13-4)=f (9)=log 39=2,2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=2log 313=-2,所以f (13)+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13=2-2=0.故选B.4.[2019·山东潍坊青州段测]函数f (x )=ln(x -1)+12-x的定义域为( )A .(1,2)B .[1,2)C .(1,2]D .[1,2] 答案:A解析:函数f (x )=ln(x -1)+12-x 的定义域为⎩⎨⎧x -1>0,2-x >0的解集,解得1<x <2,所以函数f (x )的定义域为(1,2).故选A. 5.[2019·福建省六校联考]下列函数中,满足f (x 2)=[f (x )]2的是( )A .f (x )=ln xB .f (x )=|x +1|C .f (x )=x 3D .f (x )=e x 答案:C解析:解法一 对于函数f (x )=x 3,有f (x 2)=(x 2)3=x 6,[f (x )]2=(x 3)2=x 6,所以f (x 2)=[f (x )]2,故选C.解法二 因为f (x 2)=[f (x )]2,对选项A ,f (22)=ln4,[f (2)]2=(ln2)2,排除A ;对选项B ,则有f (12)=|12+1|=2,[f (1)]2=|1+1|2=4,排除B ;对选项D ,则有f (12)=e ,[f (1)]2=e 2,排除D.故选C.6.[2019·重庆二诊]如图所示,对应关系f 是从A 到B 的映射的是( )答案:D解析:A 到B 的映射为对于A 中的每一个元素在B 中都有唯一的元素与之对应,所以不能出现一对多的情况,因此D 表示A 到B 的映射.7.已知函数y =f (x +2)的定义域是[-2,5),则y =f (3x -1)的定义域为( )A .[-7,14)B .(-7,14] C.⎝ ⎛⎦⎥⎤13,83 D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,83 答案:D解析:因为函数y =f (x +2)的定义域是[-2,5),所以-2≤x <5,所以0≤x +2<7,所以函数f (x )的定义域为[0,7),对于函数y =f (3x -1),0≤3x -1<7,解得13≤x <83,故y =f (3x -1)的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,83,故选D.8.[2019·山东德州模拟]设函数y =9-x 2的定义域为A ,函数y =ln(3-x )的定义域为B ,则A ∩∁R B =( )A .(-∞,3)B .(-∞,-3)C .{3}D .[-3,3) 答案:C解析:由9-x 2≥0解得-3≤x ≤3,可得A =[-3,3],由3-x >0解得x <3,可得B =(-∞,3),因此∁R B =[3,+∞).∴A ∩(∁R B )=[-3,3]∩[3,+∞)={3}.故选C.二、非选择题9.[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=log2(x 2+a ).若f (3)=1,则a =________.答案:-7解析:∵ f (x )=log2(x 2+a )且f (3)=1,∴ 1=log2(9+a ),∴9+a =2,∴ a =-7.10.[2019·南阳模拟]已知函数y =f (x )满足f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3x ,则f (x )的解析式为________.答案:f (x )=-x -2x (x ≠0)解析:由题意知函数y =f (x )满足f (x )=2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3x ,即f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,用1x 代换上式中的x ,可得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2f (x )=3x ,联立得,⎩⎨⎧f (x )-2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =3x ,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -2f (x )=3x ,解得f (x )=-x -2x (x ≠0).11.[2019·河南开封模拟]f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2e x -1,x <2,log 3(x 2-1),x ≥2,则f (f (2))的值为________.答案:2解析:∵当x ≥2时,f (x )=log 3(x 2-1),∴f (2)=log 3(22-1)=1<2,∴f (f (2))=f (1)=2e 1-1=2.12.[2019·湖北黄冈浠水县实验高中模拟]已知函数f (x )的定义域为(-1,0),则函数f (2x +1)的定义域为________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12解析:∵函数f (x )的定义域为(-1,0),∴由-1<2x +1<0,解得-1<x <-12.∴函数f (2x +1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12.课时测评③一、选择题1.下列各组函数中表示同一函数的是( )A .f (x )=x 2,g (x )=(x )2B .f (x )=1,g (x )=x 2C .f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,g (t )=|t |D .f (x )=x +1,g (x )=x 2-1x -1答案:C解析:选项A 中,f (x )=x 2的定义域是R ,g (x )=(x )2的定义域是{x |x ≥0},故f (x )与g (x )不表示同一函数,排除A ;选项B 中,f (x )与g (x )定义域相同,但对应关系和值域不同,故f (x )与g (x )不表示同一函数,排除B ;选项D 中,f (x )=x +1的定义域为R ,g (x )=x 2-1x -1的定义域为{x |x ≠1},故f (x )与g (x )不表示同一函数,排除D ;选项C 中,f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥0,-x ,x <0可化为f (x )=|x |,所以其与g (t )=|t |表示同一函数.故选C.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -2,x >0,x ,x ≤0,若f (a )+f (3)=5,则实数a =( )A .2B .-1C .-1或0D .0 答案:B解析:解法一 因为f (a )+f (3)=5,又f (3)=23-2=6,所以f (a )=-1,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -2=-1,a >0或⎩⎨⎧a =-1,a ≤0,解得a =-1,故选B.解法二 因为f (3)=23-2=6,f (2)=22-2=2,所以f (2)+f (3)=2+6=8≠5,所以a ≠2,排除A ;因为f (0)=0,所以f (0)+f (3)=0+6=6≠5,所以a ≠0,排除C ,D.故选B.3.函数f (x )=(x -2)0+23x +1的定义域是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13 C .R D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2∪(2,+∞)答案:D解析:要使函数f (x )有意义,只需⎩⎨⎧x ≠2,3x +1>0,所以x >-13且x ≠2,所以函数f (x )的定义域是⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,2∪(2,+∞),故选D.4.[2019·湖南邵阳模拟]设函数f (x )=log 2(x -1)+2-x ,则函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2的定义域为( )A .[1,2]B .(2,4]C .[1,2)D .[2,4) 答案:B解析:∵函数f (x )=log 2(x -1)+2-x 有意义,∴⎩⎨⎧x -1>0,2-x ≥0,解得1<x ≤2,∴函数的f (x )定义域为(1,2],∴1<x2≤2,解得x ∈(2,4],则函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2的定义域为(2,4].故选B.5.[2019·陕西西安长安区质量检测大联考]已知函数f (x )=-x 2+4x ,x ∈[m,5]的值域是[-5,4],则实数m 的取值范围是( )A .(-∞,-1)B .(-1,2]C .[-1,2]D .[2,5] 答案:C解析:∵f (x )=-x 2+4x =-(x -2)2+4,∴当x =2时,f (2)=4,由f (x )=-x 2+4x =-5,解得x =5或x =-1,∴结合图象可知,要使函数在[m,5]上的值域是[-5,4],则-1≤m ≤2.故选C.6.[2019·新疆乌鲁木齐一诊]函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x -1,x <2,-log 3(x -1),x ≥2,则不等式f (x )>1的解集为( )A .(1,2) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,43C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,43 D .[2,+∞) 答案:A解析:当x <2时,不等式f (x )>1即e x -1>1, ∴x -1>0,∴x >1,则1<x <2;当x ≥2时,不等式f (x )>1即-log 3(x -1)>1,∴0<x -1<13,∴1<x <43,此时不等式无解. 综上可得,不等式的解集为(1,2).故选A. 7.[2019·定州模拟]设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x 2,x <0,-e x ,x ≥0,若f (f (t ))≤2,则实数t 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[0,ln2] B .[ln2,+∞)C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12 D .[-2,+∞) 答案:A解析:令m =f (t ),则f (m )≤2,则⎩⎪⎨⎪⎧m <0,log 2m 2≤2或⎩⎨⎧ m ≥0,-e m≤2,即-2≤m <0或m ≥0,所以m ≥-2,则f (t )≥-2,即⎩⎨⎧t <0,log 2t 2≥-2或⎩⎨⎧t ≥0,-e t ≥-2,即t ≤-12或0≤t ≤ln2,所以实数t 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,-12∪[0,ln2].故选A.8.[2019·福建福清校际联盟模拟]定义函数f (x ),g (x )如下表:则满足f (g (x ))>A .0或1 B .0或2 C .1或7 D .2或7 答案:D解析:由表格可以看出,当x =0时,g (0)=2,f (g (0))=f (2)=0,同理g (f (0))=g (1)=1,不满足f (g (x ))>g (f (x )),排除A ,B.当x =1时,f (g (1))=f (1)=2,g (f (1))=g (2)=7,不满足f (g (x ))>g (f (x )),排除C.当x =2时,f (2)=0,g (2)=7,f (g (2))=f (7)=7,同理g (f (2))=g (0)=2,满足f (g (x ))>g (f (x )).当x =7时,f (g (7))=f (0)=1,g (f (7))=g (7)=0,满足f (g (x ))>g (f (x )).故选D.二、非选择题9.[2019·唐山五校联考]函数y =110x-2的定义域为________.答案:(lg2,+∞)解析:依题意,10x >2,解得x >lg2,所以函数的定义域为(lg2,+∞).10.已知函数f (3x +2)=x 2-3x +1,则函数f (x )的解析式为________.答案:f (x )=19x 2-13x 9+319解析:设t =3x +2,则x =t -23,所以f (t )=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫t -232-3·t -23+1=19t 2-13t 9+319,所以函数f (x )的解析式为f (x )=19x 2-13x 9+319.11.对于每个实数x ,设f (x )取y =4x +1,y =x +2,y =-2x +4三个函数中的最小值,用分段函数写出f (x )的解析式,并求f (x )的最大值.解析:由直线y =4x +1与y =x +2求得交点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,73;由直线y =x +2与y =-2x +4,求出交点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫23,83.由图象可看出:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4⎝⎛⎭⎪⎫x ≥23x +2 ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<x <234x +1 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ≤13f (x )的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23=83.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练6
天天练6函数图象及应用小题狂练⑥一、选择题1.已知图①中的图象对应的函数为y=f(x),则在下列给出的四个选项中,图②中的图象对应的函数只可能是()A.y=f(|x|) B.y=|f(x)|C.y=f(-|x|) D.y=-f(|x|)答案:C解析:由图②知,图象关于y轴对称,对应的函数是偶函数.对于A,当x>0时,y=f(|x|)=f(x),其图象在y轴右侧与图①的相同,不符合,故错误;对于B,当x>0时,对应的函数是y=f(x),显然B错误;对于D,当x<0时,y=-f(-x),其图象在y轴左侧与图①的不相同,不符合,故错误;所以C选项是正确的.2.若函数y=f(x)的图象如图所示,则函数y=-f(x+1)的图象大致为()答案:C解析:要想由y=f(x)的图象得到y=-f(x+1)的图象,需要先将y =f (x )的图象关于x 轴对称得到y =-f (x )的图象,然后向左平移1个单位长度得到y =-f (x +1)的图象,根据上述步骤可知C 正确.3.[2019·湖北四地七校联考]函数y =ln|x |-x 2的图象大致为( )答案:A 解析:函数y =ln|x |-x 2的定义域为{x |x ≠0}且为偶函数,所以排除选项B ,D.又当x >0时,y =ln x -x 2,y ′=1x -2x ,令y ′=0,解得x =22,或x =-22(舍去).则当0<x <22时,函数y=ln|x |-x 2单调递增;当x >22时,函数y =ln|x |-x 2单调递减.故选A.4.[2019·咸宁模拟]已知a >0,且a ≠1,函数y =a x 与y =log a (-x )的图象可能是图中的( )答案:B 解析:通解 因为y =a x 与y =log a x 互为反函数,而y =log a x 与y =log a (-x )的图象关于y 轴对称,根据图象特征可知选B.优解 首先,曲线y =a x 只可能在x 轴上方,曲线y =log a (-x )只可能在y 轴左边,从而排除A ,C ;其次,y =a x 与y =log a (-x )的增减性正好相反,排除D ,选B.5.[2019·重庆六校联考(一)]函数f (x )=sinπx x 2的大致图象为( )答案:D 解析:易知函数f (x )=sinπx x 2为奇函数且定义域为{x |x ≠0},只有选项D 满足,故选D.6.[2019·福建省高三毕业班质量检查测试]已知a =0.40.3,b=0.30.4,c =0.3-0.2,则( )A .b <a <cB .b <c <aC .c <b <aD .a <b <c答案:A解析:通解 因为函数y =0.3x 在R 上单调递减,所以0<0.30.4<0.30.3<1<0.3-0.2.又0<0.30.3<0.40.3<1,a =0.40.3,b =0.30.4,c =0.3-0.2,所以b <a <c .故选A.优解 因为a 10=0.43=0.064,b 10=0.34=0.008 1,c 10=0.3-2=1009>1,所以b <a <c .故选A.7.[2018·全国卷Ⅱ]函数f (x )=e x -e -xx 2的图象大致为( )答案:B 解析:∵ y =e x -e -x 是奇函数,y =x 2是偶函数,∴ f (x )=e x -e -xx 2是奇函数,图象关于原点对称,排除A 选项.当x =1时,f (1)=e -e -11=e -1e >0,排除D 选项.又e>2,∴ 1e <12,∴ e -1e >1,排除C 选项.故选B.8.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ -x 2+2x ,x ≤0,ln (x +1),x >0.若|f (x )|≥ax ,则a 的取值范围是( )A .(-∞,0]B .(-∞,1]C .[-2,1]D .[-2,0]答案:D解析:|f (x )|=⎩⎨⎧x 2-2x ,x ≤0,ln (x +1),x >0的图象如图,由对数函数图象的变化趋势可知,要使ax ≤|f (x )|,则a ≤0,且ax ≤x 2-2x (x <0),即a ≥x -2对任意x <0恒成立,所以a ≥-2.综上,-2≤a ≤0.故选D.二、非选择题9.[2019·烟台模拟]如图,定义在[-1,+∞)上的函数f (x )的图象由一条线段及抛物线的一部分组成,则f (x )的解析式为____________.答案:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +1,-1≤x ≤0,14(x -2)2-1,x >0解析:当-1≤x ≤0时,设解析式为y =kx +b ,则⎩⎨⎧ -k +b =0,b =1,得⎩⎨⎧ k =1,b =1,∴y =x +1.当x >0时,设解析式为y =a (x -2)2-1(a >0),∵图象过点(4,0),∴0=a (4-2)2-1,得a=14,即y =14(x -2)2-1.综上,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ x +1,-1≤x ≤0,14(x -2)2-1,x >0.10.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax +b ,x ≤0,log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19,x >0的图象如图所示,则a +b +c =________.答案:133解析:由图象可求得直线的方程为y =2x +2,所以a =b =2,又函数y =log c ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +19的图象过点(0,2),将其坐标代入可得c =13,所以a +b +c =2+2+13=133.11.[2019·泰安四校联考(一)]用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.答案:6解析:f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0)的图象如图中实线所示.令x +2=10-x ,得x =4.故当x =4时,f (x )取最大值,又f (4)=6,所以f (x )的最大值为6.12.[2019·山西大同一中模拟]已知f (x )=(x +1)·|x -1|,若关于x 的方程f (x )=x +m 有三个不同的实数解,则实数m 的取值范围为____________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,54 解析:因为f (x )=(x +1)|x -1|=⎩⎨⎧x 2-1,x ≥1,1-x 2,x <1,在同一平面直角坐标系内作出y =f (x ),y =x +m 的图象,如图,当直线与抛物线相切时,联立方程组得x 2+x +m -1=0,Δ=1-4(m -1)=5-4m =0,解得m =54,当y =x +m 过点(1,0)时m =-1,方程f (x )=x +m 有三个不同的实数解就是直线与抛物线有三个交点,由图可知-1<m <54,故填⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,54.课时测评⑥一、选择题 1.[2019·重庆一诊]若函数f (x )的图象向右平移1个单位长度,所得图象与曲线y =e x 关于y 轴对称,则f (x )的解析式为( )A .f (x )=e x +1B .f (x )=e x -1C.f(x)=e-x+1D.f(x)=e-x-1答案:D解析:与曲线y=e x图象关于y轴对称的曲线为y=e-x,函数y=e-x的图象向左平移一个单位得到函数f(x)的图象,即f(x)=e-(x+1)=e-x-1.2.[2019·广东广州普通高中模拟]定义域为R的函数f(x)=ax2+b|x|+c(a≠0)有四个单调区间,则实数a,b,c满足() A.b2-4ac>0且a>0 B.b2-4ac>0C.-b2a>0 D.-b2a<0答案:C解析:此函数为偶函数,当x≥0时,f(x)=ax2+bx+c(a≠0),当x<0时,f(x)=ax2-bx+c.只要当x>0时,顶点在y轴的右侧,f(x)就有四个单调区间,所以-b2a>0.故选C.3.[2019·石家庄摸底考试]现有四个函数:①y=x·sin x,②y =x·cos x,③y=x·|cos x|,④y=x·2x的部分图象如图,但顺序被打乱,则按照图象从左到右的顺序,对应的函数序号正确的一组是()A.①④②③B.①④③②C.④①②③D.③④②①答案:A解析:函数①y=x·sin x为偶函数,图象关于y轴对称,对应的是第一个函数图象,从而排除选项C,D;对于函数④y=x·2x,y′=2x(1+x ln2),x>0时,y′>0,函数单调递增,所以函数④y =x·2x对应的是第二个函数图象;又x>0时,函数③y=x·|cos x|≥0,对应的是第四个函数图象,从而排除选项B,故选A.4.[2019·洛阳统考]已知f(x)=(x-a)·(x-b)(a>b)的大致图象如图所示,则函数g(x)=a x+b的大致图象是()答案:A 解析:由函数f (x )的大致图象可知3<a <4,-1<b <0,所以g (x )的图象是由y =a x (3<a <4)的图象向下平移-b (0<-b <1)个单位长度得到的,其大致图象应为选项A 中的图象,故选A.5.[2019·安徽宿州第一次教学质量检测]函数y =x 3e x (其中e 为自然对数的底数)的大致图象是( )答案:B 解析:方法一:由函数y =x 3e x 可知,当x =0时,y =0,排除C ;当x <0时,y <0,排除A ;y ′=3x 2e x -x 3e x (e x )2=x 2(3-x )e x , 当x <3时,y ′>0,当x >3时,y ′<0,∴函数在(0,+∞)上先增后减.故选B.方法二:由函数y =x 3e x 可知,当x =0时,y =0,排除C ;当x <0时,y <0,排除A ;当x →+∞时,y →0.故选B. 6.若函数f (x )=(ax 2+bx )e x的图象如图所示,则实数a ,b 的值可能为( )A .a =1,b =2B .a =1,b =-2C .a =-1,b =2D .a =-1,b =-2答案:B解析:令f (x )=0,则(ax 2+bx )e x =0,解得x =0或x =-b a ,由图象可知,-b a >1,又当x >-b a 时,f (x )>0,故a >0,结合选项知a =1,b =-2满足题意,故选B.7.[2018·全国卷Ⅲ]函数y =-x 4+x 2+2的图象大致为( )答案:D 解析:方法1:f ′(x )=-4x 3+2x ,则f ′(x )>0的解集为-∞,-22∪0,22,f (x )单调递增;f ′(x )<0的解集为-22,0∪22,+∞,f (x )单调递减.故选D.方法2:当x=1时,y=2,所以排除A,B选项.当x=0时,y=2,而当x=12时,y=-116+14+2=2316>2,所以排除C选项.8.[2019·山东安丘一中段考]已知有四个平面图形,分别是三角形、平行四边形、直角梯形、圆.垂直于x轴的直线l:x=t(0≤t≤a)从原点O向右平行移动,l在移动过程中扫过平面图形的面积为y(选项中阴影部分).若函数y=f(t)的大致图象如图所示,那么平面图形的形状不可能是()答案:C解析:观察函数图象可得函数y=f(t)在[0,a]上是增函数,即说明随着直线l的右移,扫过图形的面积不断增大.再对图象作进一步分析,图象首先是向下凸的,说明此时扫过图形的面积增加得越来越快,然后是向上凸的,说明此时扫过图形的面积增加得越来越慢.根据这一点很容易判定C项不符合.这是因为在C项中直线l扫到矩形部分时,面积会呈直线上升.二、非选择题9.[2019·江苏扬州模拟]不等式2-x≤log2(x+1)的解集是______________.答案:{x|x≥1}解析:画出y=2-x,y=log2(x+1)的图象如图所示,由图可知,解集为{x|x≥1}.10.已知点M,N分别是函数f(x),g(x)图象上的点,若M,N关于原点对称,则称M,N是一对“关联点”.已知f(x)=-x2+4x-2,g(x)=-x2-4x,则函数f(x),g(x)图象上的“关联点”有________对.答案:2解析:令y=-x2-4x,得(x+2)2+y2=4(y≥0),表示圆心为(-2,0),半径为2的半圆(x轴上方),作出这个半圆及其关于原点对称的半圆,再作出函数f(x)的图象,由图可知,满足条件的“关联点”有2对.11.作出函数y=|x2-2x-1|及y=|x|2-2|x|-1的图象.解析:解法一:当x2-2x-1≥0时,y=x2-2x-1当x2-2x-1<0时,y=-(x2-2x-1)步骤:(1)作出函数y=x2-2x-1的图象(2)将上述图象x轴下方部分以x轴为对称轴向上翻折(上方部分不变),即得y=|x2-2x-1|的图象.解法二:当x≥0时y=x2-2x-1当x<0时y=x2+2x-1即y=(-x)2-2(-x)-1 步骤:(1)作出y=x2-2x-1的图象;(2)y轴右方部分不变,再将右方以y轴为对称轴向左翻折,即得y=|x|2-2|x|-1的图象.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(理)天天练 14
解析:由题意得ω+=2kπ+(k∈Z),即ω=24k+4(k∈Z),由ω>0知,当k=0时,ω取到最小值4.
12.[2019·南昌模拟]已知f(x)=cos2x+acos在区间上是增函数,则实数a的取值范围为________.
答案:(-∞,-4]
解析:f(x)=cos2x+acos=1-2sin2x-asinx在上是增函数,y=sinx在上单调递增且sinx∈.令t=sinx,t∈,则y=-2t2-at+1在上单调递增,则-≥1,因而a∈(-∞,-4].
故选C.
3.[2019·沈阳质检]已知f(x)=2sin2x+2sinxcosx,则f(x)的最小正周期和一个单调递增区间为()
2.[2019·云南大理模拟]函数f(x)=3sin在x=θ处取得最大值,则tanθ=()
A.-B.
C.-D.
答案:D
解析:由题意,函数f(x)=3sin在x=θ处取得最大值,∴θ=2kπ+(k∈Z),∴tanθ=.故选D.
3.[2019·河北大名县月考]函数y=sinxcosx+cos2x的最小正周期和振幅分别是()
A.两个函数的图象均关于点成中心对称图形
B.两个函数的图象均关于直线x=-成轴对称图形
C.两个函数在区间上都是单调递增函数
D.两个函数的最小正周期相同
答案:C
解析:①y=sin,图象的对称中心为,k∈Z,对称轴为x=+kπ,k∈Z,单调递增区间为,k∈Z,最小正周期为2π;②y=sin2x图象的对称中心为,k∈Z,对称轴为x=+kπ,k∈Z,单调递增区间为,k∈Z,最小正周期为π.故选C.
10.[2019·上海长宁区延安中学模拟]函数y=tan的单调递增区间为________.
答案:(k∈Z)
北京市2020〖人教版〗高三数学复习试卷学业水平训练14
北京市2020年〖人教版〗高三数学复习试卷学业水平训练1.计算sin 105°cos 75°的值为__________解析:sin 105°cos 75°=sin(180°-75°)cos 75°=sin 75°cos 75°=12sin 150°=12sin 30°=14.答案:142.已知sin θ=-35,3π<θ<7π2,则tan 2θ=__________.解析:因为sin θ=-35,3π<θ<7π2,所以cos θ=-45,tan 2θ=sin 2θcos 2θ=2sin θcos θ2cos2θ-1=247.答案:2473.若tan(α+π4)=3+22,则1-cos 2αsin 2α=__________.解析:由tan(α+π4)=1+tan α1-tan α=3+22,得tan α=22,∴1-cos 2αsin 2α=2sin2α2sin αcos α=tan α=22.答案:224.化简2+cos 2-sin21 的结果是________.解析:2+cos 2-sin21= 2+1-2sin21-sin21=3cos 1. 答案:3cos 15.2+2cos 8+21-sin 8的化简结果是________. 解析:原式=4cos24+2(sin 4-cos 4)2 =2|cos 4|+2|sin 4-cos 4|. ∵54π<4<32π,∴cos 4<0,且sin 4<cos 4. ∴原式=-2cos 4-2(sin 4-cos 4)=-2sin 4. 答案:-2sin 46.已知α是第二象限的角,tan(π+2α)=-43,则tan α=__________.解析:由tan(π+2α)=-43得tan 2α=-43,又tan 2α=2tan α1-tan2α=-43,解得tan α=-12或tan α=2,又α是第二象限的角,∴tan α=-12.答案:-127.已知0<x <π2,化简:lg (cos x tan x +1-2sin 2x2)+lg [2cos(x -π4)]-lg (1+sin 2x ).解:原式=lg (sin x +cos x )+lg (sin x +cos x )-lg (1+sin 2x )=lg(sin x +cos x )21+sin 2x=lg 1+sin 2x 1+sin 2x =0.8.已知sin 22α+sin 2αcos α-cos 2α=1,α∈(0,π2),求sin α及tan α的值.解:由题意得sin 22α+sin 2αcos α=1+cos 2α=2cos 2α, ∴2sin 2αcos 2α+sin αcos 2α-cos 2α=0.∵α∈(0,π2),∴cos α≠0,∴2sin 2α+sin α-1=0,即(2sin α-1)(sin α+1)=0. ∵sin α+1≠0,∴2sin α-1=0,∴sin α=12.∵0<α<π2,∴α=π6,∴tan α=33.[高考水平训练]1..__________=1+cos θ+sin θ1-cos θ+sin θ,则3=θ2tan 知已 2cos2θ2+sin θ2sin2θ2+sin θ原式=∴,3=θ2tan ∵解析: 2cos2θ2+2sin θ2cosθ22sin2θ2+2sin θ2cosθ2=.13=1tanθ2=1+tanθ2tan2θ2+tan θ2= 13答案:2..________为的值)α2+2π3cos(则,13=)α-π6sin(若 ,π2=α+π3+α-π6∵解析: .13=)α-π6sin(=)α+π3cos(∴ 1-)α+π3(22cos =)α2+2π3cos(∴ .79=-1-2)13(×2= 79-答案: 3.cosx sin 32+x 4sin =y 求函数上的单调递增区间.]π,0[在的最小正周期和最小值,并写出该函数x 4cos -x x 4cos -x cos x sin 32+x 4sin =y 解: xsin 23+)x 2cos -x 2)·(sin x 2cos +x 2(sin = xcos 2-x sin 23= )12·x cos 2-32·x 2(sin 2=.)π6-x 2sin(2= ;π=2π2=T 故函数的最小正周期 当且仅当2x -π6=2k π+3π2,k ∈Z ,即x =k π+5π6,k ∈Z 时,y 有最小值-2;.]π,π56[和]π3,[0为上的单调增区间]π,[0在函数 的值.sin 2x +2sin2x1-tan x,求7π4<x <7π12,35=)x +π4cos(知.已4 2sin xcos x +2sin2x1-sin x cos x=sin 2x +2sin2x 1-tan x因为解:法一: 2sin xcos x (cos x +sin x )cos x -sin x =2sin x (cos x +sin x )cos x -sin x cos x= .)x +π4tan(x sin 2=1+tan x 1-tan x·x sin 2= .π2<π4+x <5π6所以,7π4<x <7π12又因为 ,0>35=)x +π4os(c 而 ,45=-)x +π4sin(以所,π2<π4+x <3π2所以 .43=-)x +π4tan(以所 )x 2+π2cos(-=x sin 2为又因 1+)x +π4(22cos -=⎣⎡⎦⎤2(π4+x )cos -= .725=1+1825=- )x +π4tan(x sin 2=所以原式 .2875=-)43-(×725= .π2<π4+x <5π6所以,7π4<x <7π12因为法二: ,0>35=)x +π4cos(为又因 ,45=-)x +π4sin(以所,π2<π4+x <3π2所以 ⎩⎨⎧cos x -sin x =352,cos x +sin x =-452,所以⎩⎨⎧cos (π4+x )=35,sin (π4+x )=-45,所以 ⎩⎨⎧sin x =-7102,cos x =-210,所以.725=)210-(×)2710-(×2=x cos x 2sin =x sin 2,7=x tan 以所1+tan x1-tan x·x sin 2=原式,由法一知 .2875=-1+71-7×725=。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练18
天天练18 平面向量的数量积及应用小题狂练⑱一、选择题1.[2019·遂宁模拟]给出下列命题: ①AB →+BA →=0;②0·AB →=0;③若a 与b 共线,则a ·b =|a ||b |;④(a ·b )·c =a ·(b ·c ).其中正确命题的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案:A解析:①∵AB →=-BA →,∴AB →+BA →=-BA →+BA →=0,∴该命题正确;②∵数量积是一个实数,不是向量,∴该命题错误;③∵a 与b 共线,当方向相反时,a ·b =-|a ||b |,∴该命题错误;④当c 与a 不共线,且a ·b ≠0,b ·c ≠0时,(a ·b )·c ≠a ·(b ·c ),∴该命题错误.故正确命题的个数为1.故选A.2.已知向量a =(1,3),b =(2,-5).若向量c 满足c ⊥(a +b ),且b ∥(a -c ),则c =( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫118,3316B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-118,3316C.⎝ ⎛⎭⎪⎫118,-3316D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-118,-3316 答案:A解析:设出c 的坐标,利用平面向量的垂直关系和平行关系得出两个方程,联立两个方程求解即可.设c =(x ,y ),由c ⊥(a +b ),得c ·(a +b )=(x ,y )·(3,-2)=3x -2y =0, ①又b =(2,-5),a -c =(1-x,3-y ),且b ∥(a -c ),所以2(3-y )-(-5)×(1-x )=0. ②联立①②,解得x =118,y =3316,所以c =⎝ ⎛⎭⎪⎫118,3316.故选A.3.[2018·全国卷Ⅱ]已知向量a ,b 满足|a |=1,a ·b =-1,则a ·(2a -b )=( )A .4B .3C .2D .0 答案:B解析:a ·(2a -b )=2a 2-a ·b =2|a |2-a ·b . ∵ |a |=1,a ·b =-1,∴ 原式=2×12+1=3. 故选B.4.[2019·安徽马鞍山模拟]已知平面向量a =(2,1),b =(m ,-2),且a ⊥b ,则|a -b |=( )A. 5 B .5 C.10 D .10 答案:C解析:∵a ⊥b ,∴a ·b =(2,1)·(m ,-2)=2m -2=0,∴m =1,∴b =(1,-2),∴a -b =(1,3),则|a -b |=1+9=10,故选C.5.[2019·长郡中学选考]在菱形ABCD 中,A (-1,2),C (2,1),则BA →·AC→=( ) A .5 B .-5 C .-10 D .-102 答案:B解析:设菱形ABCD 的对角线交于点M ,则BA→=BM →+MA →,BM →⊥AC →,MA →=-12AC →,又AC →=(3,-1),所以BA →·AC →=(BM →+MA →)·AC →=-12AC →2=-5.6.[2019·沈阳质量检测(一)]已知平面向量a =(-2,x ),b =(1,3),且(a -b )⊥b ,则实数x 的值为( )A .-2 3B .2 3C .4 3D .6 3 答案:B解析:由(a -b )⊥b ,得(a -b )·b =0,即(-3,x -3)·(1,3)=-3+3x -3=0,即3x =6,解得x =23,故选B.7.已知AB →=(2,1),点C (-1,0),D (4,5),则向量AB →在CD →方向上的投影为( ) A .-322 B .-3 5 C.322 D .3 5 答案:C解析:因为点C (-1,0),D (4,5),所以CD →=(5,5),又AB→=(2,1),所以向量AB →在CD →方向上的投影为|AB →|cos 〈AB →,CD →〉=AB →·CD →|CD →|=1552=322. 8.[2019·泰安质检]已知非零向量a ,b 满足|a |=|b |=|a +b |,则a 与2a -b 夹角的余弦值为( )A.77B.78C.714D.5714 答案:D 解析:不妨设|a |=|b |=|a +b |=1,则|a +b |2=a 2+b 2+2a ·b =2+2a ·b =1,所以a ·b =-12,所以a ·(2a -b )=2a 2-a ·b =52,又|a |=1,|2a -b |=(2a -b )2=4a 2-4a ·b +b 2=7,所以a 与2a-b 夹角的余弦值为a ·(2a -b )|a |·|2a -b |=521×7=5714.二、非选择题9.[2019·河南南阳一中考试]已知向量a ,b 的夹角为120°,且|a |=1,|2a +b |=23,则|b |=________.答案:4解析:∵|2a +b |=23,|a |=1,∴(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=4+4×1×|b |×cos120°+b 2=4-2|b |+b 2=12,整理得b 2-2|b |-8=0,解得|b |=4或|b |=-2(舍去),∴|b |=4.10.[2019·长春质量监测(一)]已知平面内三个不共线向量a ,b ,c 两两夹角相等,且|a |=|b |=1,|c |=3,则|a +b +c |=________.答案:2 解析:由平面内三个不共线向量a ,b ,c 两两夹角相等,可得夹角均为2π3,所以|a +b +c |2=a 2+b 2+c 2+2a ·b +2b ·c +2a ·c=1+1+9+2×1×1×cos 2π3+2×1×3×cos 2π3+2×1×3×cos 2π3=4,所以|a +b +c |=2.11.[2019·益阳市、湘潭市调研]已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a +b =(1,3),记向量a ,b 的夹角为θ,则tan θ=________. 答案:-15 解析:∵|a |=1,|b |=2,a +b =(1,3),∴(a +b )2=|a |2+|b |2+2a ·b =5+2a ·b =1+3,∴a ·b =-12,∴cos θ=a ·b |a |·|b |=-14,∴sin θ=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-142=154,∴tan θ=sin θcos θ=-15. 12.[2019·湖北四地七校联考]已知平面向量a ,b 的夹角为120°,且|a |=1,|b |=2.若平面向量m 满足m ·a =m ·b =1,则|m |=________.答案:213解析:如图,设OA →=a ,OB →=b ,A (1,0),B (-1,3).设m =(x ,y ),由m ·a =m ·b =1,得⎩⎨⎧x =1,-x +3y =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =233.∴|m |=12+⎝⎛⎭⎪⎫2332=213.课时测评⑱一、选择题 1.已知|a |=3,|b |=5,且a +λb 与a -λb 垂直,则λ=( ) A.35 B .±35C .±45D .±925 答案:B解析:根据a +λb 与a -λb 垂直,可得(a +λb )·(a -λb )=0,整理可得a 2-λ2·b 2=0,即λ2=|a |2|b |2=3252=925,所以λ=±35,选B.2.在平面直角坐标系xOy 中,已知四边形ABCD 是平行四边形,AB →=(1,-2),AD →=(2,1),则AD →·AC→=( ) A .5 B .4 C .3 D .2 答案:A解析:因为四边形ABCD 为平行四边形,所以AC→=AB →+AD →=(1,-2)+(2,1)=(3,-1),所以AD →·AC →=2×3+(-1)×1=5,故选A.3.[2019·安徽蚌埠模拟]已知非零向量m ,n 满足3|m |=2|n |,〈m ,n 〉=60°.若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( )A .3B .-3C .2D .-2 答案:B解析:∵非零向量m ,n 满足3|m |=2|n |,〈m ,n 〉=60°,∴cos 〈m ,n 〉=12.又∵n ⊥(t m +n ),∴n ·(t m +n )=t m ·n +n 2=t |m ||n |×12+|n |2=t 3|n |2+|n |2=0,解得t =-3.故选B. 4.[2019·辽宁葫芦岛第六高级中学模拟]已知在△ABC 中,G 为重心,记a =AB→,b =AC →,则CG →=( ) A.13a -23b B.13a +23b C.23a -13b D.23a +13b 答案:A解析:∵G 为△ABC 的重心,∴AG →=13(AB →+AC →)=13a +13b ,∴CG →=CA →+AG →=-b +13a +13b =13a -23b .故选A.5.[2019·河南天一大联考测试]已知在等边三角形ABC 中,BC =3,BN →=2BM →=23BC →,则AM →·AN →=( ) A .4 B.389C .5 D.132 答案:D解析:根据题意,AM →·AN →=AB →+13BC →AC →+13CB →=AB →·AC →+13AB →·CB →+13AC →·BC →-19BC →2=|AB →|·|AC →|cos π3+13BC →·(AC →-AB →)-19BC →2=92+29BC →2=132.故选D.6.[2019·广东五校协作体模拟]已知向量a =(λ,1),b =(λ+2,1).若|a +b |=|a -b |,则实数λ的值为( )A .-1B .2C .1D .-2 答案:A解析:根据题意,对于向量a ,b ,若|a +b |=|a -b |,则|a +b |2=|a -b |2,变形可得a 2+2a ·b +b 2=a 2-2a ·b +b 2,即a ·b =0.又由向量a =(λ,1),b =(λ+2,1),得λ(λ+2)+1=0,解得λ=-1.故选A.7.[2019·上饶模拟]已知向量OA →,OB →的夹角为60°,|OA →|=|OB→|=2,若OC →=2OA →+OB →,则△ABC 为( ) A .等腰三角形 B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形 答案:C解析:根据题意,由OC→=2OA →+OB →,可得OC →-OB →=BC →=2OA→,则|BC →|=2|OA →|=4,由AB →=OB →-OA →,可得|AB →|2=|OB →-OA →|2=OB →2-2OA →·OB →+OA 2=4,故|AB →|=2,由AC →=OC →-OA →=(2OA →+OB →)-OA →=OA →+OB →,得|AC →|2=|OA →+OB →|2=OA →2+2OA →·OB →+OB→2=12,可得|AC →|=2 3.在△ABC 中,由|BC →|=4,|AB →|=2,|AC →|=23,可得|BC →|2=|AB →|2+|AC →|2,则△ABC 为直角三角形.故选C.8.[2019·福州四校联考]已知向量a ,b 为单位向量,且a ·b =-12,向量c 与a +b 共线,则|a +c |的最小值为( )A .1 B.12 C.34 D.32 答案:D解析:解法一 ∵向量c 与a +b 共线,∴可设c =t (a +b )(t ∈R ),∴a +c =(t +1)a +t b ,∴(a +c )2=(t +1)2a 2+2t (t +1)a ·b+t 2b 2.∵向量a ,b 为单位向量,且a ·b =-12,∴(a +c )2=(t +1)2-t (t +1)+t 2=t 2+t +1≥34,∴|a +c |≥32,∴|a +c |的最小值为32,故选D.解法二 ∵向量a ,b 为单位向量,且a ·b =-12,∴向量a ,b 的夹角为120°.在平面直角坐标系中,不妨设向量a =(1,0),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,则a +b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32.∵向量c 与a +b 共线,∴可设c =t ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32(t ∈R ),∴a +c =⎝⎛⎭⎪⎫1+t 2,32t ,∴|a +c |=⎝⎛⎭⎪⎫1+t 22+3t 24=t 2+t +1≥32,∴|a +c |的最小值为32,故选D.二、非选择题9.如图,在等腰直角三角形ABC 中,∠C =90°,AC =2,D 为BC 的中点,则AB →·AD→=________.答案:6解析:解法一 由题意知,AC =BC =2,AB =22,∴AB →·AD→=AB →·(AC →+CD →)=AB →·AC →+AB →·CD →=|AB →|·|AC →|cos45°+|AB →|·|CD →|=cos45°=22×2×22+22×1×22=6.解法二 建立如图所示的平面直角坐标系,由题意得A (0,2),B (-2,0),D (-1,0),∴AB →=(-2,0)-(0,2)=(-2,-2),AD→=(-1,0)-(0,2)=(-1,-2),∴AB →·AD →=-2×(-1)+(-2)×(-2)=6.10.[2019·安徽皖西高中教学联盟模拟]平面向量a 满足(a +b )·b =7,|a |=3,|b |=2,则向量a 与b 的夹角为________.答案:π6解析:∵(a +b )·b =7,∴a ·b +b 2=7,∴a ·b =7-4=3,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a |·|b |=323=32,〈a ,b 〉∈(0,π) ∴〈a ,b 〉=π6.11.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A 2,cos A 2,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos A 2,-cos A 2,且2m ·n +|m |=22,AB →·AC→=1. (1)求角A 的大小;(2)求△ABC 的面积S .解析:(1)因为2m ·n =2sin A 2cos A 2-2cos 2A 2=sin A -(cos A +1)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π4-1,又|m |=1,所以2m ·n +|m |=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π4=22,即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π4=12.因为0<A <π,所以-π4<A -π4<3π4,所以A -π4=π6,即A =5π12.(2)cos A =cos 5π12=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π4=cos π6cos π4-sin π6sin π4=6-24,因为AB →·AC →=bc cos A =1,所以bc =6+ 2. 又sin A =sin 5π12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π4=6+24,所以△ABC 的面积S =12bc sin A =12(6+2)×6+24=2+32.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文) 模拟考(二)
模拟考(二)高考仿真模拟冲刺卷(B)第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A={x|x2-4x-5≤0},B={x||x|≤2},则A∩(∁RB)=()A.[2,5] B.(2,5]C.[-1,2] D.[-1,2)答案:B解析:通解由题得A=[-1,5],B=[-2,2],则∁R B=(-∞,-2)∪(2,+∞),所以A∩(∁R B)=(2,5],故选B.优解当x=2时,|x|=2,2∉∁R B,排除A,C;当x=0时,|x|=0,0∉∁R B,排除D,故选B.2.[2019·广西柳州联考]已知复数z在复平面内对应的点是(1,-2),i为虚数单位,则z+2z-1=()A.-1-i B.1+iC.1-32i D.1+32i答案:D解析:z+2z-1=3-2i-2i=1+32i,故选D.3.某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是()A.2 014 B.2 015C.2 016 D.2 017答案:D解析:分析程序框图可知,当i为偶数时,S=2 017,当i 为奇数时,S=2 016,而程序在i=0时跳出循环,故输出的S为2 017,故选D.4.[2019·陕西模拟]某单位有老年人27人,中年人54人,青年人81人,为了调查他们的身体状况的某项指标,需从他们中间抽取一个容量为42的样本,则分别应抽取老年人、中年人、青年人的人数是()A.7,11,18 B.6,12,18C.6,13,17 D.7,14,21答案:D解析:因为该单位共有27+54+81=162(人),样本容量为42,所以应当按42162=727的比例分别从老年人、中年人、青年人中抽取样本,则分别应抽取的人数是7,14,21.故选D.5.[2019·福建南平模拟]某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥的体积是()A.16B.13C.23 D .1答案:B解析:由三视图可知,该几何体是一个三棱锥,其中P A ⊥底面ABC ,P A =2,AB ⊥BC ,AB =BC =1.∴S △ABC =12·AB ·BC =12×12=12.因此V =13·S △ABC ·P A =13×12×2=13.故选B.6.在平面上,过点P 作直线l 的垂线所得的垂足称为点P在直线l 上的投影.由区域⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,x +y ≥0,x -3y +4≥0中的点在直线x +y -2=0上的投影构成的线段记为AB ,则|AB |=( )A .2 2B .4C .3 2D .6答案:C解析:如图,△PQR 为线性区域,区域内的点在直线x +y -2=0上的投影构成了线段R ′Q ′,即AB ,而R ′Q ′=RQ ,由⎩⎨⎧ x -3y +4=0,x +y =0得Q (-1,1),由⎩⎨⎧ x =2,x +y =0得R (2,-2), |AB |=|QR |=(-1-2)2+(1+2)2=3 2.7.若数列{a n }满足(2n +3)a n +1-(2n +5)a n =(2n +3)·(2n +5)lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ,且a 1=5,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n +3的第10项为( ) A .2 B .3C .1+lg99D .2+lg99答案:A解析:由(2n +3)a n +1-(2n +5)a n =(2n +3)(2n +5)lg1+1n 可得a n +12n +5-a n 2n +3=lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ,记b n =a n 2n +3,则b n +1-b n =lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ,由累加法得b n =lg n +1,故数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n +3的第10项为b 10=lg10+1=2,选A.8.[2018·全国卷Ⅰ]右图来自古希腊数学家希波克拉底所研究的几何图形.此图由三个半圆构成,三个半圆的直径分别为直角三角形ABC 的斜边BC ,直角边AB ,AC .△ABC 的三边所围成的区域记为Ⅰ,黑色部分记为Ⅱ,其余部分记为Ⅲ.在整个图形中随机取一点,此点取自Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的概率分别记为p 1,p 2,p 3,则( )A .p 1=p 2B .p 1=p 3C .p 2=p 3D .p 1=p 2+p 3答案:A解析:∵ S △ ABC =12AB ·AC ,以AB 为直径的半圆的面积为12π·⎝ ⎛⎭⎪⎫AB 22=π8AB 2,以AC 为直径的半圆的面积为12π·⎝ ⎛⎭⎪⎫AC 22=π8AC 2, 以BC 为直径的半圆的面积为12π·⎝ ⎛⎭⎪⎫BC 22=π8BC 2, ∴ S Ⅰ=12AB ·AC ,S Ⅲ=π8BC 2-12AB ·AC ,S Ⅱ=⎝ ⎛⎭⎪⎫π8AB 2+π8AC 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π8BC 2-12AB ·AC =12AB ·AC . ∴ S Ⅰ=S Ⅱ.由几何概型概率公式得p 1=S ⅠS 总,p 2=S ⅡS 总. ∴ p 1=p 2.故选A.9.[2019·山西太原模拟]函数f (x )=ln|x -1||1-x |的图象大致为( )答案:D 解析:函数f (x )=ln|x -1||1-x |的定义域为(-∞,1)∪(1,+∞),且图象关于x =1对称,排除B 、C.取特殊值,当x =12时,f (x )=2ln 12<0,故选D.10.[2019·南阳模拟]已知圆C :x 2+y 2-2ax -2by +a 2+b 2-1=0(a <0)的圆心在直线3x -y +3=0上,且圆C 上的点到直线3x +y =0的距离的最大值为1+3,则a 2+b 2的值为( )A .1B .2C .3D .4答案:C解析:化圆C :x 2+y 2-2ax -2by +a 2+b 2-1=0(a <0)为标准方程得C :(x -a )2+(y -b )2=1,其圆心为(a ,b ),故3a -b +3=0,即b =3a +3,(a ,b )到直线3x +y =0的距离d =|3a +b |3+1=|3a +b |2=|3a +3a +3|2,因为圆C 上的点到直线3x +y =0的距离的最大值为1+3,故d +1=|3a +3a +3|2+1=1+3,得到|2a +1|=2,解得a =-32或a =12(舍去),故b=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+3=-32,故a 2+b 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫-322+⎝⎛⎭⎪⎫-322=3.选C. 11.[2019·石家庄一检]双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1作倾斜角为60°的直线与y 轴和双曲线的右支分别交于A ,B 两点,若点A 平分线段F 1B ,则该双曲线的离心率是( )A. 3 B .2+ 3C .2 D.2+1答案:B解析:由题意可知A 是F 1B 的中点,O 是F 1F 2的中点(O 为坐标原点),连接BF 2,则OA 是△F 1BF 2的中位线,故OA ∥BF 2,故F 1F 2⊥BF 2,又∠BF 1F 2=60°,|F 1F 2|=2c ,∴|BF 1|=4c ,|BF 2|=23c ,∴2a =4c -23c ,∴e =c a =2+3,故选B.12.[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,g (x )=f (x )+x +a .若g (x )存在2个零点,则a 的取值范围是( )A .[-1,0)B .[0,+∞)C .[-1,+∞)D .[1,+∞)答案:C 解析:令h (x )=-x -a ,则g (x )=f (x )-h (x ).在同一坐标系中画出y=f(x),y=h(x)图象的示意图,如图所示.若g(x)存在2个零点,则y=f(x)的图象与y=h(x)的图象有2个交点,平移y=h(x)的图象,可知当直线y=-x-a过点(0,1)时,有2个交点,此时1=-0-a,a=-1.当y=-x-a在y=-x+1上方,即a<-1时,仅有1个交点,不符合题意.当y=-x-a在y=-x+1下方,即a>-1时,有2个交点,符合题意.综上,a的取值范围为[-1,+∞).故选C.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在相应题号后的横线上.13.[2019·石家庄高中毕业班模拟考试(一)]命题:∃x0≥1,x20-2x0-3<0的否定为________.答案:∀x≥1,x2-2x-3≥0解析:特称命题的否定是全称命题,则命题的否定为∀x≥1,x2-2x-3≥0.14.[2019·南昌市第二次模拟]从某企业的某种产品中抽取1 000件,测量该种产品的一项质量指标值,由测量结果得到如图所示的频率分布直方图.若该产品的这项指标值在[185,215)内,则该产品的这项指标合格,估计该企业这种产品在这项指标上的合格率为________.答案:0.79解析:由频率分布直方图知,指标值在[185,215)内的频率为(0.022+0.033+0.024)×10=0.79,故该企业这种产品在这项指标上的合格率约为0.79.15.[2019·武汉调研]在钝角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=4,b=3,则c的取值范围是________.答案:(1,7)∪(5,7)解析:三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,据此可得1<c<7,①若∠C为钝角,则cos C=a2+b2-c22ab=25-c224<0,解得c>5,②若∠A为钝角,则cos A=b2+c2-a22bc=c2-76c<0,解得0<c<7,③结合①②③可得c的取值范围是(1,7)∪(5,7).16.[2018·全国卷Ⅱ]已知圆锥的顶点为S,母线SA,SB互相垂直,SA与圆锥底面所成角为30°.若△SAB的面积为8,则该圆锥的体积为________.答案:8π解析:在Rt△SAB中,SA=SB,S△SAB=12·SA2=8,解得SA=4.设圆锥的底面圆心为O,底面半径为r,高为h,在Rt△SAO中,∠SAO=30°,所以r =23,h =2,所以圆锥的体积为13πr 2·h =13π×(23)2×2=8π.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(一)必考题:共60分17.(本小题满分12分)[2018·全国卷Ⅲ]等比数列{an }中,a 1=1,a 5=4a 3.(1)求{an }的通项公式;(2)记Sn 为{an }的前n 项和.若Sm =63,求m .解析:(1)设{an }的公比为q ,由题设得an =q n -1.由已知得q 4=4q 2,解得q =0(舍去),q =-2或q =2. 故an =(-2)n -1或an =2n -1.(2)若an =(-2)n -1,则Sn =1-(-2)n 3. 由Sm =63得(-2)m =-188,此方程没有正整数解. 若an =2n -1,则Sn =2n -1.由Sm =63得2m =64,解得m =6.综上,m =6.18.(本小题满分12分)[2018·北京卷]电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:的比值.(1)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;(2)随机选取1部电影,估计这部电影没有获得好评的概率;(3)电影公司为增加投资回报,拟改变投资策略,这将导致不同类型电影的好评率发生变化.假设表格中只有两类电影的好评率数据发生变化,那么哪类电影的好评率增加0.1,哪类电影的好评率减少0.1,使得获得好评的电影总部数与样本中的电影总部数的比值达到最大?(只需写出结论)解析:(1)由题意知,样本中电影的总部数是140+50+300+200+800+510=2 000,获得好评的第四类电影的部数是200×0.25=50.故所求概率为502 000=0.025.(2)由题意知,样本中获得好评的电影部数是140×0.4+50×0.2+300×0.15+200×0.25+800×0.2+510×0.1=56+10+45+50+160+51=372.故所求概率估计为1-3722 000=0.814.(3)解:增加第五类电影的好评率,减少第二类电影的好评率.19.(本小题满分12分)[2019·广东广州二模]在三棱锥P-ABC中,△P AB是等边三角形,∠APC=∠BPC=60°.(1)求证:AB⊥PC;(2)若PB=4,BE⊥PC,求三棱锥B-P AE的体积.解析:(1)证明:因为△P AB是等边三角形,∠APC=∠BPC=60°,所以△PBC≌△P AC,可得AC=BC.如图,取AB中点D,连接PD,CD,则PD ⊥AB ,CD ⊥AB . 因为PD ∩CD =D , 所以AB ⊥平面PDC .因为PC ⊂平面PDC ,所以AB ⊥PC . (2)因为△PBC ≌△P AC ,BE ⊥PC , 所以AE ⊥PC ,AE =BE . 由已知PB =4,在Rt △PEB 中, BE =4sin60°=23,PE =4cos60°=2. 因为BE ⊥PC ,AE ⊥PC ,EA ∩EB =E , 所以PE ⊥平面ABE .因为AB =4,AE =BE =23,所以△ABE 的面积S =12AB ·BE 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB 2=4 2. 因为三棱锥B -P AE 的体积等于三棱锥P -ABE 的体积, 所以三棱锥B -P AE 的体积V =13S ·PE =13×42×2=823. 20.(本小题满分12分)[2018·全国卷Ⅲ]已知函数f (x )=ax 2+x -1e x. (1)求曲线y =f (x )在点(0,-1)处的切线方程; (2)证明:当a ≥1时,f (x )+e ≥0.解析:(1)解:f ′(x )=-ax 2+(2a -1)x +2e x ,f ′(0)=2. 因此曲线y =f (x )在(0,-1)处的切线方程是 2x -y -1=0.(2)证明:当a ≥1时,f (x )+e ≥(x 2+x -1+e x +1)e -x .令g (x )=x 2+x -1+e x +1,则g ′(x )=2x +1+e x +1. 当x <-1时,g ′(x )<0,g (x )单调递减; 当x >-1时,g ′(x )>0,g (x )单调递增. 所以g (x )≥g (-1)=0. 因此f (x )+e ≥0.21.(本小题满分12分)[2019·新疆乌鲁木齐联考]已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的焦距为2,且过点⎝⎛⎭⎪⎫1,22.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点M (2,0)的直线交椭圆C 于A ,B 两点,P 为椭圆C 上一点,O 为坐标原点,且满足OA →+OB →=tOP →,其中t ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫263,2,求|AB |的取值范围.解析:(1)依题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=b 2+1,1a 2+12b 2=1,解得⎩⎨⎧a 2=2,b 2=1, ∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)由题意可知,直线AB 的斜率存在,设其方程为y =k (x -2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),x 22+y 2=1得(1+2k 2)x 2-8k 2x +8k 2-2=0,∴Δ=8(1-2k 2)>0,解得k 2<12. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k21+2k 2,x 1x 2=8k 2-21+2k2,y 1+y 2=k (x 1+x 2-4)=-4k1+2k 2.由OA →+OB →=tOP →得P ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2t (1+2k 2),-4k t (1+2k 2), 代入椭圆C 的方程得t 2=16k 21+2k 2. 由263<t <2得14<k 2<12, ∴|AB |=1+k 2·22·1-2k 21+2k2=22(1+2k 2)2+11+2k2-1.令u =11+2k2,则u ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23, ∴|AB |=22u 2+u -1∈⎝⎛⎭⎪⎫0,253. ∴|AB |的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫0,253. (二)选考题:共10分.请考生在第22、23题中任选一题作答.如果多做,则按所做的第一题计分.22.(本小题满分10分)[2018·全国卷Ⅲ]选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,⊙O 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数),过点(0,-2)且倾斜角为α的直线l 与⊙O 交于A ,B两点.(1)求α的取值范围;(2)求AB 中点P 的轨迹的参数方程.解析:(1)⊙O 的直角坐标方程为x 2+y 2=1.当α=π2时,l 与⊙O 交于两点.当α≠π2时,记tan α=k ,则l 的方程为y =kx - 2.l 与⊙O交于两点当且仅当⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪21+k 2<1,解得k <-1或k >1,即α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π4或α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2. 综上,α的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4.(2)l 的参数方程为⎩⎨⎧x =t cos α,y =-2+t sin α⎝⎛⎭⎪⎫t 为参数,π4<α<3π4.设A ,B ,P 对应的参数分别为t A ,t B ,t P , 则t P =t A +t B2,且t A ,t B 满足t 2-22t sin α+1=0. 于是t A +t B =22sin α,t P =2sin α.又点P 的坐标(x ,y )满足⎩⎨⎧x =t P cos α,y =-2+t P sin α,所以点P 的轨迹的参数方程是 ⎩⎪⎨⎪⎧x =22sin 2α,y =-22-22cos 2α⎝⎛⎭⎪⎫α为参数,π4<α<3π4.23.(本小题满分10分)[2019·南宁模拟]已知函数f (x )=|x -1|.(1)求不等式f (x )≥3-2|x |的解集;(2)若函数g (x )=f (x )+|x +3|的最小值为m ,正数a ,b 满足a+b =m ,求证:a 2b +b 2a ≥4.解析:(1)当x ≥1时,x -1≥3-2x ,解得x ≥43,∴x ≥43;当0<x <1时,1-x ≥3-2x ,无解;当x ≤0时,1-x ≥3+2x ,解得x ≤-23,∴x ≤-23.∴原不等式的解集为{x |x ≥43或x ≤-23}.(2)解法一 ∵g (x )=|x -1|+|x +3|≥|(x -1)-(x +3)|=4, ∴m =4,即a +b =4. 又a 2b +b ≥2a ,b 2a +a ≥2b ,∴两式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b +⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a +a ≥2a +2b ,∴a 2b +b 2a ≥a +b =4,当且仅当a =b =2时等号成立.解法二 ∵g (x )=|x -1|+|x +3|≥|(x -1)-(x +3)|=4,∴m =4,即a +b =4,由柯西不等式得⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2b +b 2a (b +a )≥(a +b )2,∴a 2b +b 2a ≥a +b =4,当且仅当a 2b b =b 2aa ,即a =b =2时等号成立.。
2022《试吧》高中全程训练计划·数学(文)周周测 函数综合 Word版含解析
函数综合测试第Ⅰ卷 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.函数y =1x 2-4的定义域为( ) A .(-∞,-2) B .(2,+∞)C .(-∞,-2]∪[2,+∞)D .(-∞,-2)∪(2,+∞) 2.(2021·南昌摸底)下列函数中,在(0,+∞)上单调递减,并且是偶函数的是( )A .y =x 2B .y =-x 3C .y =-lg |x|D .y =2x3.设函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧1+lg (2-x ),x <1,10x -1,x ≥1,则f(-8)+f(lg 40)=( )A .5B .6C .9D .22 4.(2021·湖北八校二联)已知定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x +1)=f (1-x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=log 2(x +1),则f (31)=( ) A .0 B .1 C .-1 D .25.(2021·江西八校联考)已知函数y =f (x )对任意自变量x 都有f (x )=f (2-x ),且函数f (x )在[1,+∞)上单调.若数列{a n }是公差不为0的等差数列,且f (a 6)=f (a 2011),则{a n }的前2022项之和为( )A .0B .1 008C .2 016D .4 0326.函数f (x )=log 2|2x -1|的图象大致是( )7.(2022·新课标全国卷Ⅲ)已知a =243,b =323,c =2513,则( ) A .b <a <c B .a <b <c C .b <c <a D .c <a <b 8.若方程f (x )-2=0在区间(-∞,0)内有解,则函数y =f (x )的图像可能是( ) 9.(2021·天津卷)已知定义在R 上的函数f (x )=2|x -m |-1(m 为实数)为偶函数.记a =f (log 0.53),b =f (log 25),c =f (2m ),则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .a <b <c B .a <c <b C .c <a <b D .c <b <a10.(2021·华南师大附中测试)函数y =cos4x 2x 的图象大致是( )11.(2021·昆明检测)已知定义在R 上的函数f (x )是奇函数,且f (x )在(-∞,0)上是减函数,f (2)=0,g (x )=f (x +2),则不等式xg (x )≤0的解集是( ) A .(-∞,-2]∪[2,+∞) B .[-4,-2]∪[0,+∞) C .(-∞,-4]∪[-2,+∞) D .(-∞,-4]∪[0,+∞) 12.已知f (x )是定义域为(-1,1)的奇函数,而且f (x )是减函数,假如f (m -2)+f (2m -3)>0,那么实数m 的取值范围是( ) A .(1,53) B .(-∞,53) C .(1,3) D .(53,+∞) 第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上. 13.(2021·银川一中月考)设函数f (x )=log 3(9x )·log 3(3x ),19≤x ≤9,则f (x )的最小值为__________. 14.若一次函数f (x )的定义域为[-3,2],值域为[2,7],则f (x )=________. 15.(2021·山西监测)有四个函数:①y =x 12;②y =21-x ;③y =ln(x +1);④y =|1-x |,其中在(0,1)内单调递减的函数的序号是__________.16.(2021·福建质检)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -a ,x ≥1ln (1-x ),x <1有两个零点,则实数a的取值范围是__________.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)假如幂函数f (x )=x -12p 2+p +32(p ∈Z )是偶函数,且在(0,+∞)上是增函数,求p 的值,并写出相应的函数f (x )的解析式.18.(本小题满分12分)设g(x)=mx2+x+1.(1)若g(x)的定义域为R,求m的范围;(2)若g(x)的值域为[0,+∞),求m的范围.19.(本小题满分12分)函数y=lg(3-4x+x2)的定义域为M,当x∈M时,求f(x)=2x+2-3×4x的最值.20.(本小题满分12分)设f(x)为定义在R上的偶函数,当0≤x≤2时,y=x;当x>2时,y=f(x)的图象是顶点为P(3,4)且过点A(2,2)的抛物线的一部分.(1)求函数f(x)在(-∞,-2)上的解析式;(2)写出函数f(x)的值域和单调区间.21.(本小题满分12分)行驶中的汽车在刹车时由于惯性作用,要连续往前滑行一段距离才能停下,这段距离叫做刹车距离.在某种路面上,某种型号汽车的刹车距离y(米)与汽车的车速x(千米/时)满足下列关系:y=x2200+mx+n(m,n是常数). 如图是依据多次试验数据绘制的刹车距离y(米)与汽车的车速x(千米/时)的关系图.(1)求出y关于x的函数表达式;(2)假如要求刹车距离不超过25.2米,求行驶的最大速度.22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=e x-e-x(x∈R且e为自然对数的底数).(1)推断函数f(x)的奇偶性与单调性.(2)是否存在实数t,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切实数x都成立?若存在,求出t;若不存在,请说明理由.1.D x 2-4>0得x >2或x <-2.2.C 函数y =x 2在(0,+∞)上单调递增,排解A ;函数y =-x 3为奇函数,排解B ;函数y =-lg|x |为偶函数且在(0,+∞)上单调递减,C 正确;函数y =2x 既不是奇函数也不是偶函数,排解D.综上所述,选C.3.B f (-8)+f (lg40)=1+lg10+10lg40-1=2+4010=6,故选B.4.C 由f (x +1)=f (1-x )得f (-x )=f (x +2),又f (-x )=-f (x ),所以f (x )=-f (x +2)=f (x +4),所以函数f (x )的周期为4,所以f (31)=f (4×8-1)=f (-1)=-f (1)=-log 22=-1,故选C.5.C ∵f (x )=f (2-x ),∴f (x )的图象关于直线x =1对称. 又∵函数f (x )在[1,+∞)上单调,且数列{a n }的公差不为0,f (a 6)=f (a 2011),∴a 6+a 2011=2,∴a 1+a 2022=a 6+a 2011=2,∴S 2022=2022(a 1+a 2022)2=2022,故选C. 6.C f (-x )=log 2|2-x -1|≠log 2|2x -1|=f (x ),即f (-x )≠f (x ),所以f (x )不是偶函数,图象不关于y 轴对称,故D 不正确;x <0时0<2x <1,所以-1<2x -1<0,所以0<|2x -1|<1,所以f (x )=log 2|2x -1|<0,故B 不正确.当0<x <1时,1<2x <2,所以0<|2x -1|<1,所以f (x )=log 2|2x -1|<0,故A 不正确,故选C.7.A 由于a =243=423>323=b ,c =2513=523>423=a ,所以b <a <c ,故选A.梳理总结:比较大小经常需要依据三个数的结构,联系相关的指数函数、对数函数、幂函数的单调性来推断,假如两个数的指数相同,底数不同,则考虑幂函数的单调性;假如指数不同,底数相同,则考虑指数函数的单调性;假如涉及对数,则考虑对数函数的单调性.8.D 对题中所给的四个图像,要使方程f (x )-2=0在区间(-∞,0)内有解,只须将函数y =f (x )的图像向下平移2个单位,平移后看哪个图像与x 轴的负半轴有交点,相当于原函数y =f (x )在y 轴左侧的图像与直线y =2有交点,由此可知正确选项为D.9.C 由f (x )=2|x -m |-1是偶函数得m =0,则f (x )=2|x |-1其图象过原点,且关于y 轴对称,x ∈(-∞,0)时单调递减.当x ∈[0,+∞)时,f (x )=2x -1单调递增,又a =f (-log 23)=f (log 23),b =f (log 25),c =f (0),且0<log 23<log 25,则f (0)<f (log 0.53)<f (log 25),即c <a <b .10.A 明显函数y =cos4x2x 不是偶函数,排解C ,D ,当x →+∞时,y →0,排解B ,故选A.11.C 依题意,如图所示,实线部分为g (x )的草图,则xg (x )≤0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0g (x )≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0g (x )≥0, 由图可得xg (x )≤0的解集为(-∞,-4]∪[-2,+∞).12.A 由于f (x )是奇函数,且为减函数,∴f (m -2)+f (2m -3)>0⇒f (m -2)>-f (2m -3)=f (3-2m ),∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2<3-2m -1<m -2<1-1<3-2m <1⇒⎩⎨⎧m <531<m <31<m <2⇒1<m <53.13.-14解析:由于19≤x ≤9,所以-2≤log 3x ≤2,则f (x )=(log 3x +2)(log 3x +1)=log 23x+3log 3x +2=(log 2x +32)2-14,则当log 3x =-32,即x =39时,f (x )min =-14.梳理总结:将函数转化为关于log 3x 的二次函数为解答本题的突破口. 14.x +5或-x +4解析:设y =kx +b ,则当k >0时⎩⎨⎧-3k +b =2,2k +b =7,解得⎩⎨⎧k =1,b =5;当k <0时⎩⎨⎧-3k +b =7,2k +b =2,解得⎩⎨⎧k =-1,b =4.15.②④解析:幂函数y =x 12在(0,1)内单调递增,排解①;函数y =21-x=12x -1在(0,1)内单调递减,②正确;函数y =ln(x +1)在(0,1)内单调递增,排解③;函数y =|1-x |=1-x ,x ∈(0,1)单调递减,④正确.16.[1,+∞)解析:当x <1时,明显函数f (x )存在唯一零点x =0,所以当x ≥1时,函数f (x )存在唯一零点,又由于y =x 在[1,+∞)上单调递增且值域为[1,+∞),所以a 的取值范围为[1,+∞).解后反思:分段函数的零点要分别在每一段的定义域内求解. 17.解析:∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴-12p 2+p +32>0,即p 2-2p -3<0,∴-1<p <3.5分 又∵f (x )是偶函数且p ∈Z , ∴p =1,故f (x )=x 2.10分18.解析:(1)由题知f (x )=mx 2+x +1≥0恒成立, ①当m =0时,f (x )=x +1≥0不恒成立;②当m ≠0时,要满足题意必有⎩⎨⎧ m >0,Δ=1-4m ≤0,∴m ≥14.综上可知,m 的范围为[14,+∞).6分(2)由题知,f (x )=mx 2+x +1能取到一切大于或等于0的实数. ①当m =0时,f (x )=x +1可以取到一切大于或等于0的实数;②当m ≠0时,要满足题意必有⎩⎨⎧m >0,Δ=1-4m ≥0,∴0<m ≤14.综上可知,m 的范围为[0,14].12分19.解析:由3-4x +x 2>0,得x >3或x <1,∴M ={x |x >3或x <1},f (x )=-3×(2x )2+2x +2=-3(2x -16)2+2512.6分∵x >3或x <1,∴2x >8或0<2x <2,∴当2x=16,即x =log 216时,f (x )最大,最大值为2512,f (x )没有最小值.12分 20.解析:(1)当x >2时,设f (x )=a (x -3)2+4.∵f (x )的图象过点A (2,2),∴f (2)=a (2-3)2+4=2,∴a =-2,∴f (x )=-2(x -3)2+4. 设x ∈(-∞,-2),则-x >2,∴f (-x )=-2(-x -3)2+4.又由于f (x )在R 上为偶函数,∴f (-x )=f (x ),∴f (x )=-2(-x -3)2+4,即f (x )=-2(x +3)2+4,x ∈(-∞,-2).6分(2)函数f (x )图象如图所示.由图象观看知f (x )的值域为{y |y ≤4}.单调增区间为(-∞,-3],[0,3].单调减区间为[-3,0],[3,+∞).12分21.解析:(1)由题意及函数图象,得⎩⎪⎨⎪⎧402200+40m +n =8.4,602200+60m +n =18.6,解得m =1100,n =0, 所以y =x 2200+x100(x ≥0).(2)令x 2200+x100≤25.2, 得-72≤x ≤70. ∵x ≥0,∴0≤x ≤70.故行驶的最大速度是70千米/时.22.解析:(1)由于f (x )=e x-(1e )x ,且y =e x 是增函数,y =-(1e )x 是增函数,所以f (x )是增函数.由于f (x )的定义域为R ,且f (-x )=e -x -e x =-f (x ),所以f (x )是奇函数.6分 (2)由(1)知f (x )是增函数和奇函数,所以f (x -t )+f (x 2-t 2)≥0对一切x ∈R 恒成立⇔f (x 2-t 2)≥f (t -x )对一切x ∈R 恒成立⇔x 2-t 2≥t -x 对一切x ∈R 恒成立⇔t 2+t ≤x 2+x 对一切x ∈R 恒成立⇔(t+1 2)2≤(x+12)2min⇔(t+12)2≤0⇔t=-12.即存在实数t=-12,使不等式f(x-t)+f(x2-t2)≥0对一切实数x都成立.12分。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练14
天天练14 三角恒等变换小题狂练⑭一、选择题1.[2018·全国卷Ⅲ]若sin α=13,则cos2α=( ) A.89 B.79C .-79D .-89 答案:B解析:∵sin α=13,∴cos2α=1-2sin 2α=1-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=79.故选B.2.[2019·成都一诊]已知α为第二象限角,且sin2α=-2425,则cos α-sin α的值为( )A.75 B .-75 C.15 D .-15 答案:B解析:因为sin2α=2sin αcos α=-2425,即1-2sin αcos α=4925,所以(cos α-sin α)2=4925,又α为第二象限角,所以cos α<sin α,则cos α-sin α=-75.故选B.3.化简2cos x +6sin x 等于( )A .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-xB .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-xC .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+xD .22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+x 答案:B解析:2cos x +6sin x =22⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos x +32sin x =22⎝ ⎛⎭⎪⎫cos π3cos x +sin π3sin x=22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-x .故选B.4.cos12°cos18°-sin12°sin18°的值等于( ) A .-32 B .-12 C.12 D.32 答案:D解析:cos12°cos18°-sin12°sin18°=cos(12°+18°)=cos30°=32,故选D.5.若sin(π-α)=13,且π2≤α≤π,则sin2α的值为( )A .-429B .-229 C.229 D.429 答案:A解析:∵sin(π-α)=13,即sin α=13,又π2≤α≤π,∴cos α=-1-sin 2α=-223,∴sin2α=2sin αcos α=-429.6.[2019·四川联考]已知角θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,且cos2α+cos 2α=0,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=( )A .-3-2 2B .-1C .3-2 2D .3+2 2 答案:A 解析:由题意结合二倍角公式可得2cos 2α-1+cos 2α=0,∴cos 2α=13.∵α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴cos α=33,∴sin α=1-cos 2α=63,∴tan α=sin αcos α=2,tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=tan α+tan π41-tan αtan π4=2+11-2=-3-2 2.故选A.7.[2019·山西省名校联考]若cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=-33,则cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3+cos α=( )A .-223B .±223C .-1D .±1 答案:C解析:由cos ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3+cos α=12cos α+32sin α+cos α=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π6=-1,故选C. 8.[2019·广西桂林、贺州模拟]若α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,且3cos2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α,则sin2α的值为( ) A.118 B .-1718 C.1718 D .-118 答案:B解析:∵3cos2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α, ∴3(cos α+sin α)(cos α-sin α)=22(cos α-sin α).∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos α-sin α≠0,∴cos α+sin α=26. 两边平方可得1+sin2α=118,解得sin2α=-1718.故选B. 二、非选择题 9.[2019·荆州模拟]计算:sin46°·cos16°-cos314°·sin16°=________.答案:12解析:sin46°·cos16°-cos314°·sin16°=sin46°·cos16°-cos46°·sin16°=sin(46°-16°)=sin30°=12.10.[2018·全国卷Ⅱ]已知tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-5π4=15,则tan α=________. 答案:32解析:tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-5π4=tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-11+tan α=15,解得tan α=32.11.[2019·山西康杰中学月考]若sin α+cos αsin α-cos α=3,tan(α-β)=2,则tan(β-2α)=________.答案:43解析:∵sin α+cos αsin α-cos α=tan α+1tan α-1=3,∴tan α=2.∵tan(α-β)=2,∴tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]=-tan[(α-β)+α]=-tan (α-β)+tan α1-tan (α-β)·tan α=43.12.已知f (x )=sin x -23sin 2x2,则当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3时,函数f (x )的最大值减去最小值等于________.答案:2解析:f (x )=sin x -23sin 2x 2=sin x -3(1-cos x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-3,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2π3时,x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π,则f (x )的最大值与最小值分别为2-3,-3,因而f (x )的最大值减去最小值等于2.课时测评⑭一、选择题1.[2019·贵阳监测]sin 415°-cos 415°=( ) A.12 B .-12C.32 D .-32 答案:D解析:sin 415°-cos 415°=(sin 215°-cos 215°)(sin 215°+cos 215°)=sin 215°-cos 215°=-cos30°=-32.故选D.2.[2019·福建莆田第九中学模拟]若tan α+1tan α=103,α∈π4,π2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4的值为( ) A .-210 B.210 C.3210 D.7210 答案:A解析:∵α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2,∴tan α>1.∴由tan α+1tan α=103,解得tan α= 3.∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=22sin2α+22cos2α=22×2sin αcos α+cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=22×2tan α+1-tan 2α1+tan 2α=22×-21+9=-210.故选A.3.[2019·广州调研]已知α为锐角,cos α=55,则tan α-π4=( )A.13 B .3C .-13 D .-3 答案:A解析:因为α是锐角,cos α=55,所以sin α=255,所以tan α=sin αcos α=2,所以tan ⎝⎛⎭⎪⎫α-π4=tan α-tan π41+tan αtan π4=13,故选A. 4.[2019·广东潮州模拟]若cos2αsin α-cos α=-12,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的值为( )A.12 B .-12C.24 D .-24 答案:C解析:∵cos2αsin α-cos α=cos 2α-sin 2αsin α-cos α=-(cos α+sin α)=-2·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=-12,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4=24.故选C. 5.已知在△ABC 中,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6=-13,那么sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+cos A =( )A.33 B .-33C.233 D.-233 答案:B解析:因为cos ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=-13,即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3-π2=-13,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=-13,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+cos A =sin A cos π6+cos A sin π6+cos A =3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=-33.故选B.6.[2019·河北沧州教学质量监测]若cos α+2cos β=2,sin α=2sin β-3,则sin 2(α+β)=( )A .1 B.12 C.14 D .0 答案:A解析:由题意得(cos α+2cos β)2=cos 2α+4cos 2β+4cos αcos β=2,(sin α-2sin β)2=sin 2α+4sin 2β-4sin αsin β=3. 两式相加,得1+4+4(cos αcos β-sin αsin β)=5,∴cos(α+β)=0,∴sin 2(α+β)=1-cos 2(α+β)=1.7.[2019·丰台模拟]已知tan2α=34,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,函数f (x )=sin(x +α)-sin(x -α)-2sin α,且对任意的实数x ,不等式f (x )≥0恒成立,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4的值为( )A .-255B .-55C .-235D .-35 答案:A解析:由tan2α=34,即2tan α1-tan 2α=34,得tan α=13或tan α=-3.又f (x )=sin(x +α)-sin(x -α)-2sin α=2cos x sin α-2sin α≥0恒成立,所以sin α≤0,tan α=-3,sin α=-310,cos α=110,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=sin αcos π4-cos αsin π4=-255,故选A.8.[2019·嘉兴模拟]有四个关于三角函数的命题:①∃x 0∈R ,sin 2x 02+cos 2x 02=12;②∃x 0,y 0∈R ,sin(x 0-y 0)=sin x 0-sin y 0;③∀x ∈[0,π], 1-cos2x2=sin x ;④sin x =cos y⇒x +y =π2.其中假命题的序号为( ) A .①④ B .②④ C .①③ D .②③ 答案:A解析:因为sin 2x 2+cos 2x 2=1≠12,所以①为假命题;当x =y =0时,sin(x -y )=sin x -sin y ,所以②为真命题;因为 1-cos2x2=1-(1-2sin 2x )2=|sin x |=sin x ,x ∈[0,π],所以③为真命题;当x =π2,y =2π时,sin x =cos y ,但x +y ≠π2,所以④为假命题.故选A.二、非选择题9.[2019·广西玉林陆川中学模拟]已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12π5+θ+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π10-θ=0,则tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π5+θ=________. 答案:2解析:∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12π5+θ+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫11π10-θ=0, ∴sin 2π5cos θ+cos 2π5sin θ+2sin 11π10cos θ-cos 11π10sin θ=0,∴sin 2π5cos θ+cos 2π5sin θ+2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2π5sin θ-cos 2π5cos θ=0.等式两边同时除以cos 2π5cos θ,得tan 2π5+tan θ+2⎝ ⎛⎭⎪⎫tan 2π5tan θ-1=0,∴tan 2π5+tan θ1-tan 2π5tan θ=2,即tan 2π5+θ=2. 10.[2018·全国卷Ⅲ]函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6在[0,π]的零点个数为________.答案:3解析:由题意可知,当3x +π6=k π+π2(k ∈Z )时,f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6=0. ∵x ∈[0,π],∴3x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,196π,∴当3x +π6取值为π2,3π2,5π2时,f (x )=0,即函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π6在[0,π]的零点个数为3.11.[2019·江苏如东模拟]已知α,β都是锐角,且sin α=35,tan(α-β)=-13.(1)求sin(α-β)的值; (2)求cos β的值.解析:(1)因为α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以-π2<α-β<π2.又因为tan(α-β)=-13,所以-π2<α-β<0.由sin 2(α-β)+cos 2(α-β)=1和sin (α-β)cos (α-β)=-13,解得sin(α-β)=-1010. (2)由(1)可得,cos(α-β)=1-sin 2(α-β)=1-110=31010.因为α为锐角,sin α=35, 所以cos α=1-sin 2α=1-925=45.所以cos β=cos[α-(α-β)]=cos αcos(α-β)+sin αsin(α-β)=45×31010+35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1010=91050.。
2020版试吧高中全程训练打算数学文周周测3
周周测3导数及应用测试一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.[2019·长沙模拟]知足f(x)=f′(x)的函数是( )A.f(x)=3+x B.f(x)=-xC.f(x)=ln x D.f(x)=0答案:D解析:假设f(x)=0,那么f′(x)=0,从而有f(x)=f′(x).应选D.2.[2019·东城模拟]假设直线y=-x+2与曲线y=-e x+a相切,那么a 的值为( )A.-3 B.-2C.-1 D.-4答案:A解析:由于y′=(-e x+a)′=-e x+a,令-e x+a=-1,得切点的横坐标为x =-a,因此切点为(-a,-1),进而有-(-a)+2=-1,故a=-3.3.已知函数f(x)=14x2+cos x的图象在点(t,f(t))处的切线的斜率为k,那么函数k=g(t)的大致图象是( )答案:A解析:由于f (x )=14x 2+cos x ,∴f ′(x )=12x -sin x ,∴f ′(-x )=-f ′(x ),故f ′(x )为奇函数,即g (t )为奇函数,其图象关于原点对称,排除B 、D ,又当t =π2时,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=π4-sin π2=π4-1<0,排除C ,应选A.4.[2019·东北三省四市教研联合体高考模拟试卷]作曲线y =e x 在点P (x 0,y 0)处的切线,假设切线在y 轴上的截距小于0,那么x 0的取值范围是( )A .(0,+∞) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞C .(1,+∞)D .(2,+∞) 答案:C解析:由题意知y ′=e x ,因此切线的斜率k =e x 0,由题意得⎩⎨⎧y -y 0=e x 0(x -x 0),y 0=e x 0,故切线方程为y =x e x 0+(1-x 0)e x 0,由题意得(1-x 0)e x 0<0,因为e x 0>0,因此1-x 0<0,即x 0>1,应选C.5.[2019· 湖南长沙长郡中学模拟]设曲线f (x )=-e x -x (e 为自然对数的底数)上任意一点的切线为l 1,总存在曲线g (x )=3ax +2cos x 上某点处切线l 2,使得l 1⊥l 2,那么实数a 的取值范围为( )A .[1,2]B .[3,+∞) C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-23,13 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,23 答案:D解析:f ′(x )=-e x -1,∵e x+1>1,∴1e x +1∈(0,1).又g ′(x )=3a -2sin x ,∵-2sin x ∈[-2,2],∴3a -2sin x ∈[-2+3a,2+3a ],要使曲线f (x )上任意一点的切线l 1,总存在曲线g (x )上一点处的切线l 2,使得l 1⊥l 2,那么⎩⎨⎧-2+3a ≤0,2+3a ≥1,解得-13≤a ≤23.应选D.6.设函数f(x)=e x(x3-3x+3)-a e x-x(x≥-1),假设不等式f(x)≤0有解,那么实数a的最小值为()A.1e B.eC.1-1e D.e-1答案:C解析:∵f(x)=e x(x3-3x+3)-a e x-x≤0有解,∴a≥x3-3x+3-xe x有解.令g(x)=x3-3x+3-xe x,那么g′(x)=3x2-3+x-1e x=(x-1)⎝⎛⎭⎪⎫3x+3+1e x,故当x∈[-1,1)时,g′(x)<0,当x∈(1,+∞)时,g′(x)>0,故g(x)在[-1,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增,故g(x)min=g(1)=1-3+3-1e =1-1e,∴a≥1-1 e,∴实数a的最小值为1-1 e.7.[2019·山东济南一中模拟]已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上是单调函数,那么实数a的取值范围是()A.[-3,3]B.(-3,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)答案:A解析:函数f(x)=-x3+ax2-x-1的导数为f′(x)=-3x2+2ax-1.∵函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,∴在(-∞,+∞)上f′(x)≤0恒成立,即-3x2+2ax-1≤0恒成立,∴Δ=4a2-12≤0,解得-3≤a≤3,∴实数a的取值范围是[-3,3].应选A.8.[2019·南昌调研]已知函数f(x)是概念在R上的偶函数,设函数f(x)的导函数为f′(x),假设对任意的x>0都有2f(x)+xf′(x)>0成立,那么() A.4f(-2)<9f(3) B.4f(-2)>9f(3)C.2f(3)>3f(-2) D.3f(-3)<2f(-2)答案:A解析:依照题意,令g(x)=x2f(x),其导数g′(x)=2xf(x)+x2f′(x),又对任意的x >0都有2f (x )+xf ′(x )>0成立,那么当x >0时,有g ′(x )=x [2f (x )+xf ′(x )]>0恒成立,即函数g (x )在(0,+∞)上为增函数,又由函数f (x )是概念在R 上的偶函数,那么f (-x )=f (x ),那么有g (-x )=(-x )2f (-x )=x 2f (x )=g (x ),即函数g (x )也为偶函数,那么有g (-2)=g (2),且g (2)<g (3),那么有g (-2)<g (3),即有4f (-2)<9f (3).应选A.9.[2019·昆明调研]假设函数f (x )=2x +1-x 2-2x -2,关于任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ),f (x )≤0恒成立,那么实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1]B .(-∞,0]C .(-∞,3]D .(-∞,4] 答案:D解析:f (x )=2x +1-x 2-2x -2≤0,即2x +1≤x 2+2x +2.设g (x )=2x +1,h (x )=x 2+2x +2,当x ≤-1时,0<g (x )≤1,h (x )=x 2+2x +2≥1,因此当a ≤-1时,知足对任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ),f (x )≤0恒成立;当-1<x <4时,因为g (0)=h (0)=2,g (1)=4<h (1)=5,g (2)=8<h (2)=10,g (3)=16<h (3)=17,因此-1<a ≤4时,亦知足对任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ),f (x )≤0恒成立;当x ≥4时,易知f ′(x )=2x +1·ln2-2x -2,设F (x )=2x +1·ln2-2x -2,那么F ′(x )=2x +1·(ln2)2-2>0,因此F (x )=2x +1·ln2-2x -2在[4,+∞)上是增函数,因此f ′(x )≥f ′(4)=32ln2-10>0,因此函数f (x )=2x +1-x 2-2x -2在[4,+∞)上是增函数,因此f (x )≥f (4)=32-16-8-2=6>0,即a >4时,不知足对任意的x ∈Z 且x ∈(-∞,a ),f (x )≤0恒成立.综上,实数a 的取值范围是(-∞,4],应选D.10.[2019·河北石家庄二中模拟]已知对∀x ∈(0,+∞),不等式ln x +1≥m -n x (n >0)恒成立,那么mn 的最大值是( )A .1B .-1C .eD .-e 答案:C解析:不等式ln x +1≥m -n x 可化为ln x +1-m +nx ≥0,令F (x )=ln x +1-m +n x (x >0),那么F ′(x )=1x -n x 2=x -nx2,因此当x =n 时,F (x )min =ln n +2-m ,那么ln n +2-m ≥0⇒m ≤2+ln n (n >0).因此m n ≤2+ln nn .令G (n )=2+ln n n ,那么G ′(n )=-1-ln n n 2=0,可得n =1e ,故G (n )max =2-11e=e ,即m n ≤2+ln n n ≤e.因此mn 的最大值为e .应选C.11.[2019·河南安阳模拟]已知函数f (x )=x 33+x 22与g (x )=6x +a 的图象有3个不同的交点,那么a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-223,272B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,272C.⎝ ⎛⎦⎥⎤-272,223D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-272,223 答案:B解析:原问题等价于函数h (x )=x 33+x 22-6x 的图象与直线y =a 有三个不同的交点.h ′(x )=x 2+x -6=(x -2)(x +3),当x ∈(-∞,-3)时,h ′(x )>0,h (x )单调递增;当x ∈(-3,2)时,h ′(x )<0,h (x )单调递减;当x ∈(2,+∞)时,h ′(x )>0,h (x )单调递增.函数h (x )的图象,如图.又h (-3)=272,h (2)=-223,数形结合可得a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-223,272.应选B.12.[2019·湖南长沙长郡中学模拟]已知函数f (x )=e x ln x (x >0),假设对∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,∃k ∈[-a ,a ](a >0),使得方程f (x )=k 有解,那么实数a 的取值范围是( )A .(0,e e ]B .[e e ,+∞)C .[e ,+∞)D .[e 1e,e e]答案:B解析:f ′(x )=e xln x +e x x =e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x .令g (x )=ln x +1x ,那么g ′(x )=1x -1x 2=x -1x 2,∴当0<x <1时,g ′(x )<0,当x >1时,g ′(x )>0,∴g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,1上单调递减,在(1,e)上单调递增.∴g (x )≥g (1)=1,∴f ′(x )>0, ∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上单调递增.∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-e 1e ,e e . ∵对∀x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,∃k ∈[-a ,a ](a >0),使得方程f (x )=k 有解,∴⎩⎪⎨⎪⎧-e 1e≥-a ,e e≤a ,a >0,解得a ≥e e ,∴实数a 的取值范围是[e e ,+∞).二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.[2019·广西陆川中学月考]假设函数f (x )=x 2-e x -ax 在R 上存在单调递增区间,那么实数a 的取值范围是________.答案:(-∞,2ln2-2)解析:函数f (x )=x 2-e x -ax ,因此f ′(x )=2x -e x -a .因为f (x )=x 2-e x -ax 在R 上存在单调递增区间,因此f ′(x )=2x -e x -a >0,即a <2x -e x 有解.令g (x )=2x -e x ,那么g ′(x )=2-e x ,令g ′(x )=2-e x =0,得x =ln2,因此当x <ln2时,g ′(x )=2-e x >0,当x >ln2时,g ′(x )=2-e x <0,那么当x =ln2时,g (x )max =2ln2-2,因此a <2ln2-2.14.曲线y =f (x )=x log 2x 在点(1,f (1))处的切线方程为__________________.答案:y =1ln2(x -1)解析:因为y =x log 2x ,因此y ′=log 2x +1ln2,当x =1时,y ′=1ln2,y =0,故曲线y =x log 2x 在点(1,f (1))处的切线方程为y =1ln2(x -1).15.假设f (x )=x sin x +cos x ,那么f (-3),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,f (2)的大小关系为________(用“<”连接).答案:f (-3)<f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2解析:函数f (x )为偶函数,因此f (-3)=f (3),又f ′(x )=sin x +x cos x -sin x =x cos x ,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π时,f ′(x )<0.因此f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π上是减函数,因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2>f (2)>f (3)=f (-3).16.[2019·西安八校联考]已知函数f (x )=ln x -ax 2,假设f (x )恰有两个不同的零点,那么a 的取值范围为______________.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12e解析:函数f (x )的概念域为(0,+∞),f ′(x )=1x -2ax =1-2ax 2x .当a ≤0时,f ′(x )>0恒成立,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,那么函数f (x )不可能有两个不同的零点.当a >0时,由f ′(x )=0,得x =12a,当0<x <12a时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增,当x >12a时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减,因此f (x )的最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ 12a =ln 12a -a ⎝ ⎛⎭⎪⎫ 12a 2=-12ln2a -12,又当x →0+时,f (x )→-∞,当x →+∞时,f (x )→-∞,于是要使函数f (x )恰有两个不同的零点,故需知足-12ln2a -12>0,即ln2a <-1,因此0<2a <1e ,即0<a <12e ,因此a的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12e .三、解答题:本大题共6小题,共70分.解许诺写出必要的文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题总分值10分)[2019·河北衡水调研(四)]已知函数f (x )=12x 2-a ln x .(1)假设函数f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线只是第四象限且只是原点,求实数a 的取值范围;(2)设g (x )=f (x )+2x ,假设g (x )在[1,e]上不单调且仅在x =e 处取得最大值,求实数a 的取值范围.解析:(1)由f ′(x )=x -a x ,得f ′(1)=1-a .因为f (1)=12, 因此函数f (x )的图象在点(1,f (1))处的切线方程为y -12=(1-a )(x -1),即y =(1-a )x +a -12. 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧1-a ≥0,a -12>0,解得12<a ≤1,因此实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1. (2)g ′(x )=x -a x +2=x 2+2x -a x(x >0), 设h (x )=x 2+2x -a (x >0).若g (x )在[1,e]上不单调,那么h (1)h (e)<0,即(3-a )(e 2+2e -a )<0,解得3<a <e 2+2e.同时g (x )仅在x =e 处取得最大值,因此g (e)>g (1),即12e 2-a +2e>52,解得a <e 22+2e -52. 综上,实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫3,e 22+2e -52. 18.(本小题总分值12分)[2019·贵阳市检测]已知函数f (x )=x -1x -ln x .(1)求f (x )的单调区间;(2)求函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值和最小值(其中e 是自然对数的底数). 解析:(1)f (x )=x -1x -ln x =1-1x -ln x ,f (x )的概念域为(0,+∞).∵f ′(x )=1x 2-1x =1-x x 2,∴f ′(x )>0⇒0<x <1,f ′(x )<0⇒x >1, ∴f (x )=1-1x -ln x 在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.(2)由(1)得f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,1上单调递增,在[1,e]上单调递减, ∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值为f (1)=1-11-ln 1=0. 又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =1-e -ln 1e =2-e ,f (e)=1-1e -ln e =-1e ,且f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e <f (e).∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =2-e.∴f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最大值为0,最小值为2-e.19.(本小题总分值12分)[2019·河北衡水武邑中学调研]设函数f (x )=ln x ,g (x )=x e x -x -1.(1)假设关于x 的方程f (x )=x 2-103+m 在区间[1,3]上有解,求m 的取值范围;(2)当x >0时,g (x )-a ≥f (x )恒成立,求实数a 的取值范围.解析:(1)方程f (x )=x 2-103+m ,即为ln x -x 2+103=m . 令h (x )=ln x -x 2+103(x >0),那么h ′(x )=1x -2x =1-2x 2x ≤0在x ∈[1,3]恒成立,故h (x )在[1,3]上单调递减.∵h (1)=73,h (3)=ln3-173, ∴当x ∈[1,3]时,h (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤ln3-173,73, ∴m 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤ln3-173,73. (2)依题意,当x >0时,g (x )-f (x )≥a 恒成立.令F (x )=g (x )-f (x )=x ·e x -ln x -x -1(x >0),那么F ′(x )=(x +1)·e x-1x -1=(x +1)x ·(x ·e x -1).令G (x )=x ·e x -1,那么当x >0时,G ′(x )=(x +1)·e x >0,∴函数G (x )在(0,+∞)上单调递增.∵G (0)=-1<0,G (1)=e -1>0,∴G (x )存在唯一的零点c ∈(0,1),且当x ∈(0,c )时,G (x )<0,当x ∈(c ,+∞)时,G (x )>0,那么当x ∈(0,c )时,F ′(x )<0,当x ∈(c ,+∞)时,F ′(x )>0,∴F (x )在(0,c )上单调递减,在(c ,+∞)上单调递增,从而F (x )≥F (c )=c e c -ln c -c -1.由G (c )=0得c e c -1=0,c e c =1,两边取对数得ln c +c =0,∴F (c )=0,∴F (x )≥F (c )=0,∴a ≤0,即实数a 的取值范围是(-∞,0].20.(本小题总分值12分)已知函数f (x )=|x e x |.(1)当x <0时,判定函数f (x )的单调性;(2)假设函数g (x )=[f (x )]2+tf (x )+2的零点个数为4,求实数t 的取值范围.解析:(1)因为f (x )=|x e x |,因此f (x )=⎩⎨⎧x e x ,x ≥0,-x e x ,x <0.当x<0时,f′(x)=-(e x+x e x)=-(1+x)e x,当x<-1时,f′(x)>0;当-1<x <0时,f ′(x )<0;因此f (x )在(-∞,-1)上是增函数;在(-1,0)上是减函数.(2)当x ≥0时,f ′(x )=e x +x e x >0,因此f (x )在[0,+∞)上是增函数;由(1)知,当x =-1时,函数f (x )取得极大值f (-1)=1e . 易知f (x )≥0,令f (x )=m ,那么m ≥0.那么当0<m <1e时,方程f (x )=m 有3个解(如下图); 当m =0或m >1e时,方程f (x )=m 有1个解; 当m =1e时,方程f (x )=m 有2个解. 因为函数g (x )=[f (x )]2+tf (x )+2的零点个数为4,因此关于x 的方程[f (x )]2+tf (x )+2=0有4个解.因此关于m 的方程m 2+tm +2=0在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上有1个解,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上有1个解.记h (m )=m 2+tm +2,那么应知足⎩⎪⎨⎪⎧ h (0)>0,h ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e <0,即⎩⎪⎨⎪⎧2>0,1e 2+t e +2<0,解得t <-2e 2+1e. 因此实数t 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,-2e 2+1e . 21.(本小题总分值12分)[2019·湖南永州模拟]已知函数f (x )=ln x -ax ,g (x )=ax 2+1,其中e 为自然对数的底数.(1)讨论函数f (x )在区间[1,e]上的单调性;(2)已知a ∉(0,e),假设对任意x 1,x 2∈[1,e],有f (x 1)>g (x 2),求实数a 的取值范围.解析:(1)函数f (x )的概念域为(0,+∞),f ′(x )=1x -a =1-ax x .①当a ≤0时,1-ax >0,f ′(x )>0,∴f (x )在[1,e]上单调递增.②当0<a ≤1e时,1a ≥e ,f ′(x )≥0,∴f (x )在[1,e]上单调递增. ③当1e <a <1时,1<1a <e ,∴x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1a 时,f ′(x )>0,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1a 上单调递增,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,e 时,f ′(x )<0,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,e 上单调递减. ④当a ≥1时,1a ≤1,f ′(x )≤0,∴f (x )在[1,e]上单调递减.综上所述,当a ≤1e 时,f (x )在[1,e]上单调递增;当1e <a <1时,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1a 上单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a ,e 上单调递减;当a ≥1时,f (x )在[1,e]上单调递减. (2)g ′(x )=2ax ,依题意,x ∈[1,e]时,f (x )min >g (x )max 恒成立.已知a ∉(0,e),那么当a ≤0时,g ′(x )≤0,∴g (x )在[1,e]上单调递减,而f (x )在[1,e]上单调递增,∴f (x )min =f (1)=-a ,∴g (x )max =g (1)=a +1.∴-a >a +1,得a <-12. 当a ≥e 时,g ′(x )>0,g (x )在[1,e]上单调递增,而f (x )在[1,e]上单调递减,∴f (x )min =f (e)=1-a e ,∴g (x )max =g (e)=a e 2+1,∴1-a e>a e 2+1,得a <0,与a ≥e 矛盾.综上所述,实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-12. 22.(本小题总分值12分)[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=1x -x +a ln x .(1)讨论f (x )的单调性;(2)假设f (x )存在两个极值点x 1,x 2,证明:f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2. 解析:(1)f (x )的概念域为(0,+∞),f ′(x )=-1x 2-1+a x =-x 2-ax +1x 2. ①若a ≤2,那么f ′(x )≤0,当且仅当a =2,x =1时,f ′(x )=0, 因此f (x )在(0,+∞)上单调递减.②若a >2,令f ′(x )=0,得x =a -a 2-42或x =a +a 2-42. 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,a -a 2-42∪⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +a 2-42,+∞时,f ′(x )<0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42时,f ′(x )>0. 因此f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫0,a -a 2-42,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +a 2-42,+∞上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a -a 2-42,a +a 2-42上单调递增.(2)证明:由(1)知,f (x )存在两个极值点当且仅当a >2. 由于f (x )的两个极值点x 1,x 2知足x 2-ax +1=0, 因此x 1x 2=1,不妨设x 1<x 2,那么x 2>1. 由于f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2=-1x 1x 2-1+a ln x 1-ln x 2x 1-x 2=-2+a ln x 1-ln x 2x 1-x 2=-2+a -2ln x 21x 2-x 2,因此f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2等价于1x 2-x 2+2ln x 2<0. 设函数g (x )=1x -x +2ln x ,由(1)知,g (x )在(0,+∞)上单调递减.又g (1)=0,从而当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0. 因此1x 2-x 2+2ln x 2<0,即f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<a -2.。
2020版《试吧》高中全程训练计划数学(文)天天练22
天天练22 数列求和小题狂练○22一、选择题1.[2019·广东中山华侨中学模拟]已知等比数列{a n }中,a 2·a 8=4a 5,等差数列{b n }中,b 4+b 6=a 5,则数列{b n }的前9项和S 9等于( )A .9B .18C .36D .72 答案:B解析:∵a 2·a 8=4a 5,即a 25=4a 5,∴a 5=4, ∵a 5=b 4+b 6=2b 5=4,∴b 5=2. ∴S 9=9b 5=18,故选B.2.[2019·广东中山一中段考]数列112,214,318,4116,…,n 12n ,…的前n 项和等于( )A.12n +n 2+n 2 B .-12n +n 2+n 2+1C .-12n +n 2+n 2 D .-12n +1+n 2-n 2答案:B解析:设数列{a n }的通项公式为a n =n +12n ,是一个等差数列与一个等比数列对应项的和的形式,适用分组求和,所以112+214+318+4116+…+n 12n =(1+2+3+…+n )+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+14+18+…+12n =n (1+n )2+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=n 2+n 2+1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .故选B.3.[2019·山东济南月考]设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,点(a 1 008,a 1 010)在直线x +y -2=0上,则S 2 017=( )A .4 034B .2 017C .1 008D .1 010 答案:B解析:因为点(a 1 008,a 1 010)在直线x +y -2=0上,所以a 1 008+a 1 010=2,S 2 017=(a 1+a 2 017)×2 0172=(a 1 008+a 1 010)×2 0172=2×2 0172=2 017,故选B. 4.[2019·甘肃张掖月考]数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1n +1+n 的前2 017项的和为( )A. 2 018+1B. 2 018-1C. 2 017+1D. 2 017-1 答案:B解析:通过已知条件得到1n +1+n =n +1-n ,裂项累加得S 2 017=2 017+1- 2 017+2 016+1- 2 016+…+2-1= 2 018-1,故选B.5.[2019·资阳诊断]已知数列{a n }中,a 1=a 2=1,a n +2=⎩⎪⎨⎪⎧a n +2,n 是奇数,2a n ,n 是偶数,则数列{a n }的前20项和为( )A .1 121B .1 122C .1 123D .1 124 答案:C解析:由题意可知,数列{a 2n }是首项为1,公比为2的等比数列,数列{a 2n -1}是首项为1,公差为2的等差数列,故数列{a n }的前20项和为1×(1-210)1-2+10×1+10×92×2=1 123.选C.6.[2019·辽宁省实验中学模拟]已知数列{a n }中,a 1=2,a n+1-2a n =0,b n =log 2a n ,那么数列{b n }的前10项和等于( )A .130B .120C .55D .50答案:C解析:由题意知数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,得a n =2n ,所以b n =log 22n =n ,所以数列{b n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以其前10项和S 10=10×(1+10)2=55,故选C.7.[2019·河北“五个一名校联盟”(二)]已知数列{a n }满足:a n +1=a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *),a 1=1,a 2=2,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 018=( )A .3B .2C .1D .0 答案:A解析:∵a n +1=a n -a n -1,a 1=1,a 2=2,∴a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1,a 8=2,…,故数列{a n }是周期为6的周期数列,且每连续6项的和为0,故S 2 018=336×0+a 2 017+a 2 018=a 1+a 2=3.故选A.8.化简S n =n +(n -1)×2+(n -2)×22+…+2×2n -2+2n -1的结果是( )A .2n +1+n -2B .2n +1-n +2C .2n -n -2D .2n +1-n -2 答案:D解析:因为S n =n +(n -1)×2+(n -2)×22+…+2×2n -2+2n -1,①2S n =n ×2+(n -1)×22+(n -2)×23+…+2×2n -1+2n ,② 所以①-②得,-S n =n -(2+22+23+…+2n )=n +2-2n +1,所以S n =2n +1-n -2.二、非选择题9.已知数列{a n }的前n 项和S n =1-5+9-13+…+(-1)n-1(4n -3),则S 15+S 22-S 31=________.答案:-76解析:因为S n =1-5+9-13+…+(-1)n -1(4n -3),所以S n=⎩⎪⎨⎪⎧n2×(-4),n 为偶数,n -12×(-4)+4n -3,n 为奇数,S n =⎩⎨⎧-2n ,n 为偶数,2n -1,n 为奇数,S 15=29,S 22=-44,S 31=61,S 15+S 22-S 31=-76. 10.[2019·福建莆田月考]设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1+a 3+a 11=6,则S 9=________.答案:18解析:设等差数列{a n }的公差为d .∵a 1+a 3+a 11=6,∴3a 1+12d =6,即a 1+4d =2,∴a 5=2,∴S 9=(a 1+a 9)×92=2a 5×92=18.11.[2019·江苏徐州模拟]已知公差不为零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=6,若a 1,a 3,a 7成等比数列,则S 8的值为________.答案:88解析:由题意得a 23=a 1a 7,∴(6+d )2=(6-d )(6+5d ),∴6d2=12d .∵d ≠0,∴d =2,所以a 1=6-2=4,S 8=8×4+12×8×7×2=88.12.[2019·惠州调研(二)]已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-2a n =2n (n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________.答案:n ·2n -1 解析:a n +1-2a n =2n两边同除以2n +1,可得a n +12n +1-a n 2n =12,又a 12=12,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以12为首项,12为公差的等差数列,∴a n 2n =12+(n -1)×12=n2,∴a n =n ·2n -1.课时测评○22一、选择题1.[2019·九江十校联考(一)]已知数列{a n },若点(n ,a n )(n ∈N *)在经过点(10,6)的定直线l 上,则数列{a n }的前19项和S 19=( )A .110B .114C .119D .120 答案:B解析:因为点(n ,a n )(n ∈N *)在经过点(10,6)的定直线l 上,故数列{a n }为等差数列,且a 10=6,所以S 19=(a 1+a 19)×192=2a 10×192=19×a 10=19×6=114,选B. 2.[2019·辽宁沈阳质量监测]已知数列{a n }满足a n +1+(-1)n+1a n =2,则其前100项和为( ) A .250 B .200 C .150 D .100 答案:D解析:当n =2k -1时,a 2k +a 2k -1=2,∴{a n }的前100项和=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 99+a 100)=50×2=100,故选D. 3.[2019·益阳市、湘潭市调研]已知S n 为数列{a n }的前n 项和,若a 1=2且S n +1=2S n ,设b n =log 2a n ,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 2 017b 2 018的值是( )A.4 0352 018B.4 0332 017C.2 0172 018D.2 0162 017 答案:B解析:由S n +1=2S n 可知,数列{S n }是首项为S 1=a 1=2,公比为2的等比数列,所以S n =2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -2n -1=2n -1.b n =log 2a n =⎩⎨⎧1,n =1,n -1,n ≥2,当n ≥2时,1b n b n +1=1(n -1)n =1n -1-1n ,所以1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 2 017b 2 018=1+1-12+12-13+…+12 016-12 017=2-12 017=4 0332 017.故选B.4.[2019·黑龙江大庆模拟]中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思是“有一个人走路,第一天健步行走,从第二天起脚痛,每天走的路程是前一天的一半,走了6天,共走378里.”请问第四天走了( )A .12里B .24里C .36里D .48里 答案:B 解析:设第一天走a 1里,则每天走的里数组成的数列{a n }是以a 1为首项,以12为公比的等比数列,由题意得S 6=a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1261-12=378,解得a 1=192(里),∴a 4=a 1×⎝ ⎛⎭⎪⎫123=192×18=24(里),故选B.5.[2019·湖南郴州质量监测]在等差数列{a n }中,a 4=5,a 7=11.设b n =(-1)n ·a n ,则数列{b n }的前100项和 S 100=( )A .-200B .-100C .200D .100 答案:D解析:因为数列{a n }是等差数列,a 4=5,a 7=11,所以公差d =a 7-a 47-4=2,a n =a 4+(n -4)d =2n -3,所以b n =(-1)n (2n -3),所以b 2n -1+b 2n =2,n ∈N *.因此数列{b n }的前100项和S 100=2×50=100,故选D.6.[2019·浙江杭州模拟]若数列{a n }的通项公式为a n =2n +1,令b n =1a 1+a 2+…+a n ,则数列{b n }的前n 项和T n 为( )A.n +12(n +2)B.34-2n +32(n +1)(n +2)C.n -1n +2D.34-2n +3(n +1)(n +2)答案:B 解析:因为a 1+a 2+…+a n =n (3+2n +1)2=n (n +2),所以b n =1n (n +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1n -1n +2,故T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+12-1n +1-1n +2=34-2n +32(n +1)(n +2),故选B.7.[2019·合肥质检(一)]已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2 018=( )A .22 018-1B .32 018-6 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫122 018-72 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫132 018-103 答案:A解析:∵3S n =2a n -3n ,∴当n =1时,3S 1=3a 1=2a 1-3,∴a 1=-3.当n ≥2时,3a n =3S n -3S n -1=(2a n -3n )-(2a n -1-3n +3),∴a n =-2a n -1-3,∴a n +1=-2(a n -1+1),∴数列{a n +1}是以-2为首项,-2为公比的等比数列,∴a n +1=-2×(-2)n -1=(-2)n ,∴a n =(-2)n -1,∴a 2 018=(-2)2 018-1=22 018-1,故选A.8.[2019·大连模拟]已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }为等比数列,且满足a 1=3,b 1=1,b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和为T n ,若T n <M 对一切正整数n 都成立,则M 的最小值为( )A .7B .8C .9D .10 答案:D解析:设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,由已知可得⎩⎨⎧q +6+d =10,2d =2q ,解得d =q =2,所以a n =2n +1,b n =2n -1,则a n b n =2n +12n -1,故T n =3×120+5×121+7×122+…+(2n +1)×12n -1,由此可得12T n =3×121+5×122+7×123+…+(2n +1)×12n ,以上两式相减可得12T n =3+2⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫121+122+123+…+12n -1-(2n +1)×12n =3+2-12n -2-2n +12n ,即T n =10-12n -3-2n +12n -1,又当n →+∞时,12n -3→0,2n +12n -1→0,此时T n →10,所以M 的最小值为10,故选D.二、非选择题9.已知函数f (x )=x a的图象过点(4,2),令a n =1f (n +1)+f (n ),n ∈N *,记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 017=________.答案: 2 018-1解析:由f (4)=2可得4a=2,解得a =12,则f (x )=x 12,∴a n =1f (n +1)+f (n )=1n +1+n=n +1-n .S 2 017=a 1+a 2+a 3+…+a 2 017=(2-1)+(3-2)+(4-3)+…+( 2 017- 2 016)+( 2 018- 2 017)= 2 018-1. 10.[2019·广东深圳月考]已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,a 2=2,S n +1=a n +2-a n +1(n ∈N *),则S n =________.答案:2n -1解析:∵S n +1=a n +2-a n +1(n ∈N *),∴S n +1=S n +2-S n +1-(S n +1-S n ),则S n +2+1=2(S n +1+1).由a 1=1,a 2=2,可得S 2+1=2(S 1+1),∴S n +1+1=2(S n +1)对任意的n ∈N *都成立,∴数列{S n +1}是首项为2,公比为2的等比数列,∴S n +1=2n ,即S n =2n -1.11.[2019·江西南昌模拟]在公差为d 的等差数列{a n }中,已知a 1=10,且a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列.(1)求a n ;(2)若d <0,求|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |.解析:(1)∵a 1,2a 2+2,5a 3成等比数列, ∴(2a 2+2)2=5a 3·a 1,整理得d 2-3d -4=0,解得d =-1或d =4, 当d =-1时,a n =10-(n -1)=-n +11; 当d =4时,a n =10+4(n -1)=4n +6. 所以a n =-n +11或a n =4n +6. (2)设数列{a n }前n 项和为S n , ∵d <0,∴d =-1,a n =-n +11,当n ≤11时,a n =-n +11≥0,∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =-12n 2+212n ;当n ≥12时,a n =-n +11<0,|a 1|+|a 2|+…+|a 11|+|a 12|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 11-a 12-…-a n=S 11-(S n -S 11)=-S n +2S 11 =12n 2-212n +110.综上,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=⎩⎨⎧-12n 2+212n ,n ≤11,12n 2-212n +110,n ≥12.。
2020版试吧高中全程训练打算数学文周周测5
周周测5三角函数综合测试一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.已知在平面直角坐标系xOy中,α为第二象限角,P(-3,y)为其终边上一点,且sinα=2y4,那么y的值为( )A. 3 B.-5 C. 5 D.3或5答案:C解析:由题意知|OP|=3+y2,那么sinα=y3+y2=2y4,那么y=0(舍去)或3+y2=22,得y=±5,又α为第二象限角,因此y>0,那么y=5,应选C.2.[2019·湖北武汉蔡甸区实验高中月考]已知奇函数f(x)在[-1,0]上为单调递减函数,α,β为锐角三角形的内角,那么( )A.f(cosα)>f(cosβ) B.f(sinα)>f(sinβ)C.f(sinα)<f(cosβ) D.f(sinα)>f(cosβ)答案:C解析:∵奇函数y =f (x )在[-1,0]上为单调递减函数,∴f (x )在[0,1]上为单调递减函数,∴f (x )在[-1,1]上为单调递减函数.又∵α,β为锐角三角形的两内角,∴α+β>π2,∴π2>α>π2-β,∴sin α>sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-β=cos β>0,∴f (sin α)<f (cos β).应选C.3.[2019·山东烟台模拟]假设sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=13,那么cos 2π3+2α=( )A .-79B .-13C.13D.79 答案:A解析:cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2α=-cos π3-2α=-1+2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α=-79.应选A.4.[2018·全国卷Ⅰ]已知函数f (x )=2cos 2x -sin 2x +2,那么( )A .f (x )的最小正周期为π,最大值为3B .f (x )的最小正周期为π,最大值为4C .f (x )的最小正周期为2π,最大值为3D .f (x )的最小正周期为2π,最大值为4 答案:B解析:∵f (x )=2cos 2x -sin 2x +2=1+cos2x -1-cos2x 2+2=32cos2x +52,∴f (x )的最小正周期为π,最大值为4.5.[2019·辽宁丹东教学质量监测]假设函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,x 03和⎣⎢⎡⎦⎥⎤2x 0,7π6上都是单调递增函数,那么实数x 0的取值范围为( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π2B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,3π8 答案:B解析:由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2(k ∈Z )得k π-π3≤x ≤k π+π6(k ∈Z ),在原点周围的递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π3,π6,⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,7π6,因此⎩⎨⎧x 03≤π6,2x 0≥2π3,解得π3≤x 0≤π2,应选B.6.[2019·广州调研]将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 的图象向左平移φ(φ>0)个单位长度,所得图象对应的函数恰为奇函数,那么φ的最小值为( )A.π6B.π12C.π4D.π3 答案:A解析:由y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-x 可得y =2sin x +π3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2π3,该函数的图象向左平移φ个单位长度后,所得图象对应的函数解析式为g (x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2(x +φ)+2π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ+2π3,因为g (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +2φ+2π3为奇函数,因此2φ+2π3=k π(k ∈Z ),φ=k π2-π3(k ∈Z ),又φ>0,故φ的最小值为π6,选A.7.[2019·武汉模拟]已知f (x )=3sin(2x +θ)+cos(2x +θ)(0<θ<π)的图象关于⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称,那么函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上的最小值为( ) A .-1 B .- 3C .-12D .-32答案:B解析:由已知得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +θ+π6,令2x +θ+π6=k π,k ∈Z ,其中x=π2为方程的一个解,代入得θ=(k -1)π-π6,k ∈Z ,又0<θ<π,因此θ=5π6,因此f (x )=-2sin2x ,又f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4,π6上单调递减,因此f (x )的最小值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=- 3.8.[2019·河北省五校联考]已知函数f (x )=1+2cos x cos(x +3φ)是偶函数,其中φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,那么以下关于函数g (x )=cos(2x -φ)的正确描述是( )A .g (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π12,π3上的最小值为-1B .g (x )的图象可由函数f (x )的图象向上平移2个单位长度,向右平移π3个单位长度取得C .g (x )的图象的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,0D .g (x )的一个单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2答案:C 解析:∵函数f (x )=1+2cos x cos(x +3φ)是偶函数,y =1,y =2cos x 都是偶函数,∴y =cos(x +3φ)是偶函数,∴3φ=k π,k ∈Z ,∴φ=k π3,k ∈Z ,又0<φ<π2,∴φ=π3,∴g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3.当-π12≤x ≤π3时,-π2≤2x -π3≤π3,cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3∈[0,1],故A 错误;f (x )=1+2cos x cos(x +π)=1-2cos 2x =-cos2x ,显然B 错误;当x =-π12时,g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=0,故C 正确;当0≤x ≤π2时,-π3≤2x -π3≤2π3,g (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3不单调,故D 错误.应选C.9.[2019·吉林梅河口五中月考]假设tan(α+80°)=4sin420°,那么tan(α+20°)的值为( )A .-35B .335C.319D.37 答案:D解析:由tan(α+80°)=4sin420°=4sin60°=23,得tan(α+20°)=tan[(α+80°)-60°]=tan (α+80°)-tan60°1+tan (α+80°)tan60°=23-31+23×3=37.应选D.10.[2019·南宁联考]假设角α知足sin α+2cos α=0,那么tan2α=( ) A .-43 B.34C .-34 D.43答案:D解析:解法一 由题意知,tan α=-2,tan2α=2tan α1-tan 2α=43,应选D. 解法二 由题意知,sin α=-2cos α,tan2α=sin2αcos2α=2sin αcos αcos 2α-sin 2α=43,应选D.11.[2019·黄冈质检]已知α+β=π6,且3(tan αtan β+2)+2tan α+3tan β=0,那么tan α=( )A .-33B. 3C .- 3D .3 3 答案:D解析:由3(tan αtan β+2)+2tan α+3tan β=0得,3tan αtan β+3(tan α+tan β)=tan α-23 ①,tan(α+β)=tan α+tan β1-tan αtan β=33,即3(tan α+tan β)=1-tan αtan β ②,由①②得tan α=33,应选D.12.已知函数f (x )=A sin ()ωx +φ⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的部份图象如下图,以下说法正确的选项是( )A .函数f (x )的图象关于直线x =-2π3对称B .函数f (x )的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12,0对称C .将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象向左平移π6个单位长度取得函数f (x )的图象D .函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上的最大值与最小值的差为2+ 3答案:D解析:由函数图象可知,A =2,设最小正周期为T ,那么T 4=π3-π12=π4,因此T =π,因此2πω=π,即ω=2,因此f (x )=2sin(2x +φ).将点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,2代入f (x )=2sin(2x +φ)得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+φ=2,又|φ|<π2,因此φ=π3,因此f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3.关于选项A ,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3=2sin2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3+π3=2sin(-π)=0,因此f (x )的图象不关于直线x =-2π3对称,即选项A 不正确;关于选项B ,因为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12+π3=-2,因此f (x )的图象不关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫-5π12,0对称,即选项B不正确;关于选项C ,因为将函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6的图象向左平移π6个单位长度取得函数图象对应的解析式为y =2sin2x +π6-π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,即选项C 不正确;关于选项D ,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,因此2x +π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2π3,π3,因此f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3∈[-2,3],即函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0上的最大值与最小值的差为2+3,选项D 正确.应选D.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.在平面直角坐标系xOy 中,角θ的极点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,那么cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=________.答案:-12解析:解法一 由已知可得cos θ=12,sin θ=32,因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=cos θcosπ3-sin θsin π3=12×12-32×32=-12.解法二 由已知可得θ=π3+2k π,k ∈Z ,因此cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2k π+π3=-12. 14.[2019·浙江绍兴诸暨中学模拟]3tan12°-3(4cos 212°-2)sin12°=________.答案:-4 3解析:原式=3sin12°-3cos12°cos12°2cos24°sin12°=23⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin12°-32cos12°cos24°sin24°=43sin (12°-60°)sin48°=-4 3.15.[2019·惠州二调]已知tan α=12,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2,那么cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=________.答案:-55解析:解法一 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=sin α,由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2知α为第三象限角,联立,得⎩⎪⎨⎪⎧tan α=sin αcos α=12,sin 2α+cos 2α=1,得5sin 2α=1,故sin α=-55.解法二 cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π2=sin α,由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2知α为第三象限角,由tan α=12,可知点(-2,-1)为α终边上一点,由任意角的三角函数公式可得sin α=-55.16.[2019·江西赣州崇义中学月考]函数f (x )=sin x 在区间(0,10π)上可找到n个不同数x 1,x 2,…,x n ,使得f (x 1)x 1=f (x 2)x 2=…=f (x n )x n,那么n 的最大值等于________.答案:10解析:设f (x 1)x 1=f (x 2)x 2=…=f (x n )x n =k ,那么条件等价为方程f (x )=kx 在(0,10π)上的根的个数.作出函数y =f (x )和y =kx 的大致图象,由图可知函数y =kx 与y =f (x )的图象在区间(0,10π)上最多有10个交点,即n 的最大值为10,故答案为10.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解许诺写出必要的文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题总分值10分)[2019·福建惠安惠南中学月考]已知cos α-sin α=5213,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4.(1)求sin αcos α的值;(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α的值. 解析:(1)∵cos α-sin α=5213,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,平方可得1-2sin αcos α=50169,∴sin αcos α=119338.(2)sin α+cos α=(sin α+cos α)2=1+2sin αcos α=12213,∴原式=cos2αcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+α=(cos α-sin α)·(cos α+sin α)22(cos α-sin α) =2(cos α+sin α)=2413.18.(本小题总分值12分)[2019·安徽合肥检测]已知函数f (x )=sin ωx -cos ωx (ω>0)的最小正周期为π.(1)求函数y =f (x )图象的对称轴方程;(2)讨论函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上的单调性.解析:(1)∵f (x )=sin ωx -cos ωx =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π4, 且T =π, ∴ω=2.于是f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4,令2x -π4=k π+π2,得x =k π2+3π8(k ∈Z ),即函数f (x)图象的对称轴方程为x =k π2+3π8(k ∈Z ). (2)令2k π-π2≤2x -π4≤2k π+π2(k ∈Z ),得函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π8,k π+3π8(k ∈Z ).注意到x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,令k =0,得函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,3π8上的单调递增;同理,f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤3π8,π2上单调递减. 19.(本小题总分值12分)[2019·湖北襄阳四校模拟联考]设函数f (x )=cos π2-x cos x -sin 2(π-x )-12.(1)求函数f (x )的最小正周期和单调递增区间;(2)假设f (α)=3210-1,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8,求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π8的值.解析:(1)∵f (x )=sin x cos x -sin 2x -12=12(sin2x +cos2x )-1=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4-1,∴f (x )的最小正周期T =2π2=π. 由2k π-π2≤2x +π4≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-3π8≤x ≤k π+π8,k ∈Z ,∴f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-3π8,k π+π8,k ∈Z .(2)∵f (α)=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4-1=3210-1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=35. 由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π8,3π8知2α+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4=-45.∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π8=22sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π8+π4-1=22sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4-π4-1 =22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4cos π4-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α+π4sin π4-1 =22×⎝ ⎛⎭⎪⎫35×22+45×22-1=-310. 20.(本小题总分值12分)[2019·山西芮城中学模拟]已知向量m =(3sin ωx -cos ωx,1),n =⎝⎛⎭⎪⎫cos ωx ,12,设函数f (x )=m ·n ,假设函数f (x )的图象关于直线x =π3对称且ω∈[0,2].(1)求函数f (x )的单调递减区间;(2)先列表,再用五点法画出f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,7π12上的大致图象.解析:(1)f (x )=(3sin ωx -cos ωx,1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫cos ωx ,12 =3sin ωx cos ωx -cos 2ωx +12=32sin2ωx -12cos2ωx =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2ωx -π6.∵函数f (x )的图象关于直线x =π3对称,∴2ωπ3-π6=k π+π2,k ∈Z ,∴ω=32k +1,k ∈Z .又∵ω∈[0,2],∴ω=1,∴f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6.令2k π+π2≤2x -π6≤3π2+2k π,k ∈Z ,解得k π+π3≤x ≤k π+5π6,k ∈Z .∴函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+π3,k π+5π6,k ∈Z .(2)列表如下:∴函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-5π12,7π12上的大致图象如图:21.(本小题总分值12分) [2019·黑龙江哈尔滨六中月考]已知函数f (x )=cos2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4. (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)将y =f (x )的图象向左平移π3个单位长度,再将取得的图象横坐标变成原先的2倍(纵坐标不变),取得y =g (x )的图象.假设函数y =g (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,13π4上的图象与直线y =a 有三个交点,求实数a 的取值范围.解析:(1)f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4 =12cos2x +32sin2x +(sin x -cos x )(sin x +cos x ) =12cos2x +32sin2x +sin 2x -cos 2x =12cos2x +32sin2x -cos2x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. 令-π2+2k π≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z . 因此函数f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π6,k π+π3,k ∈Z . (2)将f (x )的图象向左平移π3个单位长度,得g 1(x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3-π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos2x 的图象,再将取得的图象的横坐标变成原先的2倍(纵坐标不变),得g (x )=cos x 的图象.作函数g (x )=cos x 在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,13π4上的图象,作直线y =a.依照图象知,实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-22,0.22.(本小题总分值12分)[2019·江苏常州]如图为函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π)的图象的一部份,其中点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,2是图象的一个最高点,点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0是图象与x 轴的一个交点,且与点P 相邻.(1)求函数f (x )的解析式; (2)假设将函数f (x )的图象沿x 轴向右平移π3个单位长度,再把所得图象上每一点的横坐标都变成原先的14(纵坐标不变),取得函数y =g (x )的图象,求函数y =g (x )的单调递增区间.解析:(1)由函数f (x )的图象可知A =2,最小正周期T =4⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3-π3=4π,∴ω=2πT =12,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +φ. 又∵点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3,2是函数图象的一个最高点, ∴2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12×4π3+φ=2,∴2π3+φ=π2+2k π(k ∈Z ). ∵|φ|<π,∴φ=-π6,∴f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6. (2)由(1)得,f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π6. 把函数f (x )的图象沿x 轴向右平移π3个单位长度,取得函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π3的图象,再把所得图象上每一点的横坐标都变成原先的14(纵坐标不变),取得函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象.由题意,得g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3. 由2k π-π2≤2x -π3≤2k π+π2(k ∈Z ), 得k π-π12≤x ≤k π+5π12(k ∈Z ), ∴函数y =g (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π-π12,k π+5π12(k ∈Z ).。
2020版试吧高中全程训练打算数学文周周测10
周周测10立体几何综合测试一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.[2019·贵州黔东南州模拟]假设某几何体的三视图如下图,那么那个几何体的直观图能够是( )答案:D解析:选项A的正视图、俯视图不符合要求,选项B的正视图、侧视图不符合要求,选择C的俯视图不符合要求,通过观看,选项D知足要求,应选D.2.以下四个命题中,正确命题的个数是( )①不共面的四点中,其中任意三点不共线;②假设点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,那么A,B,C,D,E共面;③假设直线a,b共面,直线a,c共面,那么直线b,c共面;④依次首尾相接的四条线段必共面.A.0 B.1C.2 D.3答案:B解析:①显然是正确的,可用反证法证明;②中假设A,B,C三点共线,那么A,B,C,D,E五点不必然共面;③构造长方体或正方体,如图显然b,c异面,故不正确;④中空间四边形中四条线段不共面.故只有①正确.3.[2019·云南大理模拟]给出以下命题,其中正确的两个命题是( )①直线上有两点到平面的距离相等,那么此直线与平面平行;②夹在两个平行平面间的两条异面线段的中点连线平行于这两个平面;③直线m⊥平面α,直线n⊥直线m,那么n∥α;④a,b是异面直线,那么存在唯一的平面α,使它与a,b都平行且与a,b的距离相等.A.①与②B.②与③C.③与④D.②与④答案:D解析:直线上有两点到平面的距离相等,那么此直线可能与平面平行,也可能和平面相交;直线m⊥平面α,直线m⊥直线n,那么直线n可能平行于平面α,也可能在平面α内,因此①③为假命题.4.[2019·济宁模拟]如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,侧棱AA1⊥底面A1B1C1,底面三角形A1B1C1是正三角形,E是BC的中点,那么以下表达正确的选项是()A.CC1与B1E是异面直线B.AC⊥平面ABB1A1C.AE⊥B1C1D.A1C1∥平面AB1E答案:C解析:关于A,CC1与B1E均在侧面BCC1B1内,又两直线不平行,故相交,A错误;关于B,AC与平面ABB1A1所成的角为60°,因此AC不垂直于平面ABB1A1,故B错误;关于C,AE⊥BC,BC∥B1C1,因此AE⊥B1C1,故C正确;关于D,AC与平面AB1E有公共点A,AC∥A1C1,因此A1C1与平面AB1E相交,故D错误.5.[2019·江西景德镇模拟]将图1中的等腰直角三角形ABC沿斜边BC上的中线折起取得空间四面体ABCD(如图2),那么在空间四面体ABCD中,AD 与BC的位置关系是()A.相交且垂直B.相交但不垂直C.异面且垂直D.异面但不垂直答案:C解析:在题图1中,AD⊥BC,故在题图2中,AD⊥BD,AD⊥DC,又因为BD∩DC=D,因此AD⊥平面BCD,又BC⊂平面BCD,D不在BC上,因此AD⊥BC,且AD与BC异面,应选C.6.如下图,直线PA垂直于⊙O所在的平面,△ABC内接于⊙O,且AB为⊙O的直径,点M为线段PB的中点.现有结论:①BC⊥PC;②OM∥平面APC;③点B到平面PAC的距离等于线段BC的长.其中正确的选项是()A.①②B.①②③C.①D.②③答案:B解析:关于①,∵PA⊥平面ABC,∴PA⊥BC.∵AB为⊙O的直径,∴BC⊥AC,又∵PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC,又PC⊂平面PAC,∴BC⊥PC.关于②,∵点M为线段PB的中点,∴OM∥PA,∵PA⊂平面PAC,OM⊄平面PAC,∴OM∥平面PAC.关于③,由①知BC⊥平面PAC,∴线段BC的长即是点B到平面PAC的距离,故①②③都正确.7.[2019·河北衡水模拟]如图是某个几何体的三视图,那么那个几何体的表面积是()A.π+42+4 B.2π+42+4C.2π+42+2 D.2π+22+4答案:B解析:由几何体的三视图可知,该几何体是由半圆柱与三棱柱组成的几何体,其直观图如下图,其表面积S =2×12π×12+π×1×1+2×12×2×1+(2+2+2)×2-2×1=2π+42+4.应选B.8.[2019·安徽质检]某几何体的三视图如下图,那么该几何体的体积为( )A .1 B.12C.13D.14 答案:C 解析:解法一 该几何体的直观图为四棱锥,记为四棱锥S -ABCD ,如图,SD ⊥平面ABCD ,且SD =1,四边形ABCD 是平行四边形,且AB =DC =1,连接BD ,由题意知BD ⊥DC ,BD ⊥AB ,且BD =1,因此S 四边形ABCD =1,因此V S-ABCD =13S 四边形ABCD ·SD =13,应选C. 解法二 由三视图易知该几何体为锥体,因此V =13Sh ,其中S 指的是锥体的底面积,即俯视图中四边形的面积,易知S =1,h 指的是锥体的高,从正视图和侧视图易知h =1,因此V =13Sh =13,应选C.9.如图,四边形ABCD 是边长为1的正方形,MD ⊥平面ABCD ,NB ⊥平面ABCD,且MD=NB=1,G为MC的中点.那么以下结论中不正确的选项是()A.MC⊥ANB.GB∥平面AMNC.平面CMN⊥平面AMND.平面DCM∥平面ABN答案:D解析:显然该几何图形为正方体截去两个三棱锥所剩的几何体,把该几何体放置到正方体中(如图),作AN的中点H,连接HB,MH,GB,那么MC∥HB,又HB⊥AN,因此MC⊥AN,因此A正确;由题意易患GB∥MH,又GB⊄平面AMN,MH⊂平面AMN,因此GB∥平面AMN,因此B正确;因为AB∥CD,DM⊥BN,且AB∩BN=B,CD∩DM=D,因此平面DCM∥平面ABN,因此D正确.10.[2019·西城模拟]在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=1,M为AB的中点,将△BCM沿CM折起,使点A,B间的距离为2,那么点M到平面ABC的距离为()A.12 B.3 2C.1 D.32答案:A解析:在平面图形中,由已知得AB=2,AM=BM=MC=1,BC=3,∴△AMC 为等边三角形,取CM的中点D,连接AD,那么AD⊥CM,设AD的延长线交BC于E,那么AD=32,DE=36,CE=33.依照题意知,折起后的图形如下图,由BC2=AC2+AB2,知∠BAC=90°,又cos∠ECA=33,连接AE,那么AE2=CA2+CE2-2CA·CE cos∠ECA=23,于是AC2=AE2+CE2,∴∠AEC=90°,∴AE⊥BC.∵AD2=AE2+ED2,∴AE⊥DE,又BC,DE⊂平面BCM,BC∩DE =E,∴AE⊥平面BCM,即AE是三棱锥A-BCM的高,设点M到平面ABC的距离为h,∵S△BCM=34,AE=63,∴由V A-BCM=V M-ABC,可得13×34×63=1 3×12×2×1×h,∴h=12,应选A.11.[2019·成都一诊]如图,正四棱锥P-ABCD的体积为2,底面积为6,E为侧棱PC的中点,那么直线BE与平面PAC所成的角为()A.60°B.30°C.45°D.90°答案:A解析:如图,正四棱锥P-ABCD中,依照底面积为6可得,BC= 6.连接BD,交AC于点O,连接PO,那么PO为正四棱锥P-ABCD的高,依照体积公式可得,PO=1.因为PO⊥底面ABCD,因此PO⊥BD,又BD⊥AC,PO∩AC=O,因此BD⊥平面PAC,连接EO,那么∠BEO为直线BE与平面PAC所成的角.在Rt△POA中,因为PO=1,OA=3,因此PA=2,OE=12PA=1,在Rt△BOE中,因为BO=3,因此tan∠BEO=BOOE=3,即∠BEO=60°.12.[2018·全国卷Ⅰ]已知正方体的棱长为1,每条棱所在直线与平面α所成的角都相等,那么α截此正方体所得截面面积的最大值为()A.334 B.233C.324 D.32答案:A解析:如下图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,平面AB1D1与棱A1A,A1B1,A1D1所成的角都相等,又正方体的其余棱都别离与A1A,A1B1,A1D1平行,故正方体ABCD-A1B1C1D1的每条棱所在直线与平面AB1D1所成的角都相等.如下图,取棱AB,BB1,B1C1,C1D1,DD1,AD的中点E,F,G,H,M,N,那么正六边形EFGHMN所在平面与平面AB1D1平行且面积最大,此截面面积为S正六边形EFGHMN=6×12×22×22sin60°=334.应选A.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.[2019·龙岩质检]如图是一个空间几何体的三视图,那么该几何体的表面积为________.答案:64+4π解析:由三视图可知,该几何体是一个正四棱柱挖掉一个半球所得的几何体,其中半球的底面确实是正四棱柱上底面的内切圆,正四棱柱的底面边长为4,高为2,半球所在球的半径为2.因此该几何体的表面积为4×4×2+2×4×4+12×4π×22-π×22=64+4π.14.[2019·广东百校联盟联考]如图,E是正方体ABCD-A1B1C1D1的棱C1D1上的一点,且BD1∥平面B1CE,那么异面直线BD1与CE所成角的余弦值为________.答案:15 5解析:不妨设正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,连接BC1,设B1C∩BC1=O,连接EO,如下图,在△BC1D1中,当点E为C1D1的中点时,BD1∥OE,那么BD1∥平面B1CE,据此可得∠OEC为直线BD1与CE所成的角.在△OEC中,边长EC=5,OC=2,OE=3,由余弦定理可得cos∠OEC=3+5-223×5=155.即异面直线BD1与CE所成角的余弦值为155.15.[2019·益阳市、湘潭市高三调研考试]已知三棱锥S-ABC的极点都在球O的球面上,△ABC是边长为3的正三角形,SC为球O的直径,且SC=4,那么此三棱锥的体积为________.答案:33 2解析:如图,设O1为△ABC的中心,连接OO1,故三棱锥S-ABC的高h=2OO1,三棱锥S-ABC的体积V=13×2OO1×S△ABC,因为OO1=22-(3)2=1,因此V=13×2×1×34×32=332.16.如图,矩形ABCD中,E为边AB的中点,将△ADE沿DE折起,记折起后A为A1.假设M为线段A1C的中点,连接BM,那么在△ADE翻折进程中,以下结论正确的有________(填正确结论的序号).①MB是定值;②点M在圆上运动;③必然存在某个位置,使得DE⊥A1C;④MB∥平面A1DE老是成立的.答案:①②④解析:如图,取DC的中点N,连接MN,NB,那么MN∥A1D,NB∥DE,∴平面MNB∥平面A1DE,∵MB⊂平面MNB,∴MB∥平面A1DE,④正确;∠A1DE =∠MNB是定值,MN=12A1D为定值,NB=DE为定值,依照余弦定理得,MB2=MN2+NB2-2MN·NB·cos∠MNB,因此MB是定值,①正确;因为B 是定点,由①知MB是定值,因此M在以B为圆心,MB为半径的圆上,②正确;当矩形ABCD知足AC⊥DE时,DE⊥A1C,其他情形不存在,③不正确.因此①②④正确.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解许诺写出必要的文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题总分值10分)如下图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F别离是AB和AA1的中点.求证:(1)E、C、D1、F四点共面;(2)CE、D1F、DA三线共点.证明:(1)如下图,连接CD1、EF、A1B,∵E、F别离是AB和AA1的中点,∴FE∥A1B且EF=12A1B.∵A1D1綊BC,∴四边形A1BCD1是平行四边形,∴A1B∥D1C,∴FE∥D1C,∴EF与CD1可确信一个平面,即E、C、D1、F四点共面.(2)由(1)知EF∥CD1,且EF=12CD1,∴四边形CD1FE是梯形,∴直线CE与D1F必相交,设交点为P,则P∈CE⊂平面ABCD,且P∈D1F⊂平面A1ADD1,∴P∈平面ABCD且P∈平面A1ADD1.又平面ABCD∩平面A1ADD1=AD,∴P∈AD,∴CE、D1F、DA三线共点.18.(本小题总分值12分)[2019·江苏宿迁模拟]如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠ABC=90°,AB=AA1,M,N别离是AC,B1C1的中点.求证:(1)MN∥平面ABB1A1;(2)AN⊥A1B.证明:(1)取AB的中点P,连接PM,PB1.因为M,P别离是AC,AB的中点,因此PM∥BC,且PM=12BC.在直三棱柱ABC-A1B1C1中,BC∥B1C1,BC=B1C1.因为N是B1C1的中点,因此PM∥B1N且PM=B1N.因此四边形PMNB1是平行四边形,因此MN∥PB1,而MN⊄平面ABB1A1,PB1⊂平面ABB1A1,因此MN∥平面ABB1A1.(2)因为三棱柱ABC-A1B1C1为直三棱柱,因此BB1⊥平面A1B1C1.又因为BB1⊂平面ABB1A1,因此平面ABB1A1⊥平面A1B1C1.又因为∠A1B1C1=∠ABC=90°,因此B1C1⊥B1A1.又平面ABB1A1∩平面A1B1C1=B1A1,B1C1⊂平面A1B1C1,因此B1C1⊥平面ABB1A1.又因为A1B⊂平面ABB1A1,因此B1C1⊥A1B,即NB1⊥A1B.连接AB1,因为在平行四边形ABB1A1中,AB=AA1,因此AB1⊥A1B.又因为NB1∩AB1=B1,且AB1,NB1⊂平面AB1N,因此A1B⊥平面AB1N,而AN⊂平面AB1N,因此A1B⊥AN.19.(本小题总分值12分)[2019·山东菏泽模拟]如图,在四棱锥P-ABCD中,△BCD,△PAD都是等边三角形,平面PAD⊥平面ABCD,且AD=2AB=4,CD=2 3.(1)求证:平面PAD⊥平面PCD;(2)E是AP上一点,当BE∥平面PCD时,求三棱锥C-PDE的体积.解析:(1)证明:因为AD=4,AB=2,BD=23,因此AD2=AB2+BD2,因此AB⊥BD,∠ADB=30°.又因为△BCD是等边三角形,因此∠BDC=60°,因此∠ADC=90°,因此DC⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,因此CD⊥平面PAD.因为CD⊂平面PCD,因此平面PCD⊥平面PAD.(2)过点B作BG∥CD交AD于点G,连接GE.因为BG∥CD,BG⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,因此BG∥平面PCD.当BE∥平面PCD时,因为BG∩BE=B,因此平面BEG∥平面PCD.因为EG⊂平面BEG,因此EG∥平面PCD.又平面PAD∩平面PDC=PD,因此EG∥PD,因此PEPA =DG DA.在直角三角形BGD中,BD=23,∠BDG=30°,因此DG=23cos30°=3,因此PEPA =DGDA=34,在平面PAD内,过点E作EH⊥PD于点H.因为CD⊥平面PAD,EH⊂平面PAD,因此CD⊥EH. 因为PD∩CD=D,因此EH⊥平面PCD,因此EH是点E到平面PCD的距离.过点A作AM⊥PD于点M,那么AM=32×4=2 3.由AM∥EH,得EHAM =PEPA=34,因此EH=332.因为S△PCD=12×4×23=43,因此V C-PDE=V E-PDC=13×43×332=6.20.(本小题总分值12分)[2019·陕西省高三教学质量检测试题(二)]如图,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1=AB,∠ABC=90°,侧面A1ABB1⊥底面ABC.(1)求证:AB1⊥平面A1BC;(2)假设AC=5,BC=3,∠A1AB=60°,求三棱柱ABC-A1B1C1的体积.解析:(1)证明:在侧面A1ABB1中,∵A1A=AB,∴四边形A1ABB1为菱形,∴AB1⊥A1B.∵侧面A1ABB1⊥底面ABC,∠ABC=90°,∴CB⊥平面A1ABB1∵AB1⊂平面A1ABB1,∴CB⊥AB1.又A1B∩BC=B,∴AB1⊥平面A1BC.(2)解法一如图,过A1作A1D⊥AB,垂足为D.∵平面ABC⊥平面A1ABB1,平面ABC∩平面A1ABB1=AB,∴A1D⊥平面ABC,∴A1D为三棱柱ABC-A1B1C1的高.∵BC=3,AC=5,∠ABC=90°,∴AB=4,又AA1=AB,∠A1AB=60°,∴△A1AB为等边三角形,∴A1D=32×AB=2 3.∴VABC-A1B1C1=S△ABC·A1D=12×4×3×23=12 3.解法二在△ABC中,由AC=5,BC=3,∠ABC=90°,可得AB=4.又A1A=AB,∠A1AB=60°,∴△ABA1是边长为4的等边三角形,∴S△ABA1=34×42=4 3.由(1)知BC ⊥平面ABA 1,∴VC -ABA 1=13×S △ABA 1×BC =13×43×3=4 3.设三棱柱ABC -A 1B 1C 1的高为h ,则VABC -A 1B 1C 1=S △ABC ·h =3×⎝ ⎛⎭⎪⎫13S △ABC ·h =3VA 1-ABC =3VC -ABA 1=3×43=12 3.21.(本小题总分值12分)[2019·昆明市高三温习教学质量检测]如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,M 是AB 的中点.(1)证明:BC 1∥平面MCA 1;(2)假设AB =A 1M =2MC =2,BC =2,求点C 1到平面MCA 1的距离. 解析:(1)证明:如图,连接AC 1,设AC 1与A 1C 的交点为N ,那么N 为AC 1的中点,连接MN ,因为M 是AB 的中点,因此MN ∥BC 1,又MN ⊂平面MCA 1,BC 1⊄平面MCA 1,因此BC 1∥平面MCA 1.(2)因为AB =2MC =2,M 是AB 的中点,因此∠ACB =90°,在直三棱柱中,A 1M =2,AM =1,因此AA 1=3,又BC =2,因此AC =2,A 1C =5,因此∠A 1MC =90°.设点C 1到平面MCA 1的距离为h ,因为AC 1的中点N 在平面MCA 1上,因此点A 到平面MCA 1的距离也为h ,三棱锥A 1-AMC 的体积V =13S △AMC ·AA 1=36,△MCA 1的面积S =12A 1M ·MC =1,那么V =13Sh =13h =36,得h =32,故点C 1到平面MCA 1的距离为32. 22.(本小题总分值12分)[2019·四川成都第一次诊断]如图1,在正方形ABCD 中,点E ,F 别离是AB ,BC 的中点,BD 与EF 交于点H ,点G ,R 别离在线段DH ,HB 上,且DG GH=BR RH .将△AED ,△CFD ,△BEF 别离沿DE ,DF ,EF 折起,使点A ,B ,C 重合于点P ,如图2所示.(1)求证:GR ⊥平面PEF ;(2)假设正方形ABCD 的边长为4,求三棱锥P -DEF 的内切球的半径. 解析:(1)证明:在正方形ABCD 中,∠A ,∠B ,∠C 为直角. ∴在三棱锥P -DEF 中,PE ,PF ,PD 两两垂直.∴PD ⊥平面PEF .∵DG GH =BR RH ,即DG GH =PR RH ,∴在△PDH 中,RG ∥PD .∴GR ⊥平面PEF .(2)正方形ABCD 边长为4.由题意知,PE =PF =2,PD =4,EF =22,DF =2 5.∴S △PEF =2,S △DPF =S △DPE =4.S △DEF =12×22×(25)2-(2)2=6. 设三棱锥P -DEF 内切球的半径为r ,那么三棱锥的体积V P -DEF =13×12×2×2×4=13(S △PEF +2S △DPF +S △DEF )·r ,解得r =12. ∴三棱锥P -DEF 的内切球的半径为12.。
2022《试吧》高中全程训练计划·数学(文)周周测 月考三 立体几何、解析几何 Word版含解析
月考三 立体几何、解析几何本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. 1.设a ,b 为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,那么下列命题中正确的是( )A .若a ,b 与α所成的角相等,则a ∥bB .若α⊥β,a ∥α,则a ⊥βC .若a ⊥α,a ∥β, 则α⊥βD .若a ∥α,b ∥β,则a ∥b 2.如图,三棱锥V -ABC 的底面为正三角形,侧面V AC 与底面垂直,且V A =VC ,已知其正视图的面积为23,则其侧视图的面积为( )A .32B .33C .34D .363.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若AB =AC =AA 1=1,BC =2,则异面直线A 1C 与B 1C 1所成的角为( )A .90°B .60°C .45°D .30° 4.已知A ,B ,C ,D 是同一球面上的四个点,其中△ABC 是正三角形,AD ⊥平面ABC ,AD =2AB =6,则该球的表面积为( )A .48πB .323πC .24πD .16π 5.如图,在正方形SG 1G 2G 3中,E ,F 分别是G 1G 2,G 2G 3的中点,D 是EF 的中点,现沿SE ,SF 及EF 把这个正方形折成一个几何体,使G 1,G 2,G 3三点重合于点G ,这样,给出下列五个结论:①SG ⊥平面EFG ;②SD ⊥平面EFG ;③GF ⊥平面SEF ;④EF ⊥平面GSD ;⑤GD ⊥平面SEF.其中正确的是( ) A .①和③ B .②和⑤C .①和④D .②和④6.如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,AB =AC =2,AA 1=6,则AA 1与平面AB 1C 1所成的角为( )A .π6B .π4C .π3D .π27.若直线mx +ny =4与圆x 2+y 2=4没有交点,则过点P(m ,n)的直线与椭圆x 29+y 24=1的交点的个数为( )A .0或1B .2C .1D .08.已知F 1,F 2分别是椭圆E :x 2+y 2b 2=1(0<b<1)的左、右焦点,过点F 1的直线交椭圆E 于A ,B 两点,若|AF 1|=3|F 1B|,AF 2⊥x 轴,则椭圆E 的方程为( )A .x 2+3y 22=1B .x 23+3y 22=1C .x 23+y 22=1D .x 22+y23=19.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的离心率e =12,右焦点为F(c,0),方程ax 2+2bx +c =0的两个实数根分别是x 1和x 2,则点P(x 1,x 2)到原点的距离为( )A . 2B .72C .2D .7410.已知椭圆x 22+y 2m =1和双曲线y 23-x 2=1有公共焦点F 1,F 2,P 为这两条曲线的一个交点,则|PF 1|·|PF 2|的值等于( )A .3B .2 3C .3 2D .2 611.若曲线y =1+4-x 2与直线y =k(x -2)+4有两个交点,则实数k 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫0,512B .⎝ ⎛⎭⎪⎫512,+∞C .⎝ ⎛⎦⎥⎤13,34D .⎝ ⎛⎦⎥⎤512,34 12.已知抛物线y 2=8x 的焦点为F ,点A ,B 在抛物线上,且∠AFB =23π,弦AB 的中点M 在准线l 上的射影为M 1,则|AB||MM 1|的最小值为( )A .433B .33C .233 D . 3 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,把答案填在相应题号后的横线上.13.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,以F 1F 2为直径的圆与双曲线的第一象限的交点为P.若∠PF 1F 2=30°,则该双曲线的离心率为________.14.如图,已知圆锥SO 的母线SA 的长度为2,一只蚂蚁从点B 围着圆锥侧面爬回点B 的最短路程为2,则圆锥SO 的底面半径为________.15.已知双曲线的方程为x 2-y22=1,过点P(2,1)作直线l 交双曲线于P 1,P 2两点,且点P 为线段P 1P 2的中点,则直线l 的方程为________.16.已知四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,点E ,F 分别是棱PC ,PD 的中点,给出下列结论:①AB ⊥PD ;②平面PBC ⊥平面PCD ;③S △PCD >S △PAB ;④直线AE 与BF 是异面直线.则正确结论的序号是________.(写出全部正确结论的序号)三、解答题:本大题共6小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)如图,在空间几何体A-BCDE中,底面BCDE是梯形,且CD∥BE,CD=2BE=4,∠CDE=60°,△ADE是边长为2的等边三角形.(1)若F为AC的中点,求证:BF∥平面ADE;(2)若AC=4,求证:平面ADE⊥平面BCDE.18.(本小题满分12分)(1)求经过点A(5,2),点B(3,2),且圆心在直线2x-y-3=0上的圆的方程;(2)已知圆上的点C(2,3)关于直线x+2y=0的对称点仍在这个圆上,若该圆与直线x-y+1=0相交的弦长为22,求这个圆的方程.19.(本小题满分12分)已知三棱柱ABC-A1B1C1的三视图及直观图如图所示,依据图中所给数据,解答下列问题:(1)求证:C1B⊥平面ABC;(2)试在棱CC1(不包含端点C,C1)上确定一点E,使得EA⊥EB1;(3)求三棱柱ABC-A1B1C1的体积.20.(本小题满分12分)如图,在组合体中,ABCD-A1B1C1D1是一个长方体,P-ABCD是一个四棱锥.AB=2,BC=3,点P∈平面CC1D1D且PD=PC= 2.(1)证明:PD⊥平面PBC;(2)求直线PA与平面ABCD所成角的正切值;(3)若AA1=a,当a为何值时,PC∥平面AB1D.21.(本小题满分12分)已知抛物线y2=2px(p>0)上的点T(3,t)到焦点F的距离为4.(1)求t,p的值;(2)设抛物线的准线与x轴的交点为M,是否存在过点M的直线l交抛物线于A,B两点(点B在点A的右侧),使得直线AF与直线OB垂直?若存在,求出△AFB的面积,若不存在,请说明理由.22.(本小题满分12分)如图所示,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,上顶点为A ,离心率为12,在x 轴的负半轴上有一点B ,且BF 2→=2BF 1→. (1)若过A ,B ,F 2三点的圆恰好与直线x -3y -3=0相切,求椭圆C 的方程; (2)在(1)的条件下,过右焦点F 2作斜率为k 的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,在x 轴上是否存在点P(m,0),使得以PM ,PN 为邻边的平行四边形是菱形?假如存在,求出m 的取值范围,假如不存在,请说明理由.1.C 当两条直线与一个平面所成的角相等,这两条直线的位置关系不能确定,故A 不正确;当两个平面相互垂直时,若一条直线与一个平面平行,则这条直线与另一个平面可能垂直,也可能平行,也可能在这个平面内,故B 不正确;当一条直线与一个平面垂直,与另一个平面平行时,这两个平面垂直,故C 正确;当两条直线分别与两个平面平行时,这两条直线的位置关系不能确定,故D 不正确.2.B 设该三棱锥的底面边长为a ,高为h ,则正视图的面积S 1=12ah =23,所以ah =43,所以侧视图的面积S 2=12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32a ·h =12·32ah =33. 3.B 依据题意可得BC ∥B 1C 1,故异面直线A 1C 与B 1C 1所成的角即BC 与A 1C 所成的角.连接A 1B ,在△A 1BC 中,BC =A 1C =A 1B = 2.故∠A 1CB =60°,即异面直线A 1C 与B 1C 1所成的角为60°.4.A由题意画出几何体的图形如图,把A ,B ,C ,D 扩展为三棱柱,上、下底面中心(分别设为F ,E )连线的中点O 到点A 的距离为球的半径.由于AD =2AB =6,OE =3,△ABC 是正三角形,所以AE =23 AB 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB 2=3,所以AO =32+(3)2=2 3.所以所求球的表面积为4π×(23)2=48π.5.C 由于SG ⊥GE ,SG ⊥GF ,GE ∩GF =G ,所以SG ⊥平面GEF ,故①正确;过平面外一点,垂直于该平面的只有一条直线,所以②错误;由于∠GFE =45°,所以③错误;依据①得SG ⊥EF ,易得GD ⊥EF ,又SG ∩GD =G ,所以EF ⊥平面GSD ,故④正确;由①知,⑤明显错误.6.A 取棱B 1C 1的中点O ,连接OA ,OA 1,那么∠A 1AO 为所求线面角,易知OA 1=2,又AA 1=6,所以在Rt △AA 1O 中,tan ∠A 1AO =OA 1OA =26=33,所以∠A 1AO =π6.7.B 易知圆心(0,0)到直线mx +ny =4的距离d =4m 2+n2>2,即m 2+n 2<4,故点P (m ,n )在椭圆内,于是过点P 的直线与椭圆必有两个交点.8.A 设点A 在x 轴的上方,F 1(-c,0),F 2(c,0),A (c ,y 0),由|AF 1|=3|F 1B |,可得AF 1→=3F 1B →,易得B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-53c ,-y 03,又点A ,B 在椭圆E 上,故⎩⎪⎨⎪⎧c 2+y 20b 2=1259c 2+y 209b 2=1,化简得c 2=13,所以b 2=a 2-c 2=23,故椭圆E 的方程为x 2+3y22=1.9.A 由于e =c a =12,所以a =2c ,由a 2=b 2+c 2,得b a =32,故x 1+x 2=-2ba=-3,x 1x 2=c a =12,所以点P (x 1,x 2)到原点(0,0)的距离d =x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2= 2.10.A 易知焦点坐标为(0,±2),由此得m -2=4,故m =6.依据椭圆与双曲线的定义可得|PF 1|+|PF 2|=26,||PF 1|-|PF 2||=23,两式平方相减得4|PF 1||PF 2|=12,所以|PF 1||PF 2|=3.11.D曲线y =1+4-x 2是以点C (0,1)为圆心,2为半径长的圆的上半部分,其图象如图所示,又直线y =k (x -2)+4过定点A (2,4),令该直线从x =2的位置开头绕点A 顺时针旋转,当直线l 经过点B (-2,1)时,与半圆开头有两个交点,直到与半圆相切时,不再满足题意,易知直线过点B 时,斜率k =4-12+2=34,与半圆相切时,点C 到直线y =k (x -2)+4的距离d 为半圆的半径长2.所以d =|-1+4-2k |k 2+1=2,解得k =512,所以k 的取值范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤512,34.12.D 过点A ,B 分别作准线l 的垂线,垂足分别为A 1,B 1,则MM 1为梯形AA 1B 1B 的中位线.设|AF |=m ,|BF |=n ,则|AB |2=m 2+n 2-2mn cos 23π=m 2+n 2+mn ,|MM 1|=12(|AA 1|+|BB 1|)=12(|AF |+|BF |)=12(m +n ),∴|AB ||MM 1|= m 2+n 2+mn 14(m +n )2=21-mnm 2+n 2+2mn =2 1-1m n +n m +2≥3,当且仅当m =n 时等号成立.13.3+1解析:由题知点P 在以F 1F 2为直径的圆上,则∠F 1PF 2=90°,而∠PF 1F 2=30°,故|PF 1|=3c ,|PF 2|=c .由双曲线的定义可得|PF 1|-|PF 2|=3c -c =2a ,所以该双曲线的离心率e =c a =23-1=3+1.14.13 解析:该圆锥的侧面开放图为半径长为2的扇形,如图所示,易知一只蚂蚁从点B围着圆锥侧面爬回点B 的最短路程为弦BB ′的长,为2,所以扇形的圆心角为π3.设圆锥的底面半径为r ,则2πr =π3×2,解得r =13.15.4x -y -7=0解析:设点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),则x 21-y 212=1,x 22-y 222=1,两式相减,化简可得直线P 1P 2的斜率为y 2-y 1x 2-x 1=2(x 2+x 1)y 2+y 1=2×42=4,故直线l 的方程为4x -y -7=0.16.①③ 解析:如图,对于①,易知AB ⊥平面P AD ,∵PD ⊂平面P AD ,∴AB ⊥PD ,故①正确;对于②,易知平面PBC 与平面PCD 所成的角为钝角,故②不正确;对于③,S △P AB =12×P A ×AB <12×PD ×AB =12×PD ×CD =S △PCD ,故③正确;对于④,连接EF ,∵EF ∥CD ∥AB ,∴直线EF 与直线AB 共面,∴直线AE 与BF 相交,故④不正确.17.分析:(1)要证明线面平行,即要通过线线平行来证明,可构造平行四边形来查找平行线;(2)要证明面面垂直,可通过线面垂直的性质来证明,即要查找垂直于平面的直线.解:(1)如图所示,取DA 的中点G ,连接FG ,GE .由于F 为AC 的中点,所以GF ∥DC ,且GF =12DC . 又DC ∥BE ,CD =2BE =4, 所以EB ∥GF ,且EB =GF , 所以四边形BFGE 是平行四边形, 所以BF ∥EG .(3分)由于EG ⊂平面ADE ,BF ⊄平面ADE , 所以BF ∥平面 ADE .(5分) (2)取DE 的中点H ,连接AH ,CH . 由于△ADE 是边长为2的等边三角形, 所以AH ⊥DE ,且AH = 3.在△DHC 中,DH =1,DC =4,∠HDC =60°,依据余弦定理可得HC 2=DH 2+DC 2-2DH ·DC cos60°=12+42-2×1×4×12=13,即HC =13.在△AHC 中,AH =3,HC =13,AC =4, 所以AC 2=AH 2+HC 2,即AH ⊥HC .由于⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧AH ⊥DEAH ⊥HC DE ⊂平面BCDEHC ⊂平面BCDE DE ∩HC =H,所以AH ⊥平面BCDE .(7分)由于AH ⊂平面ADE ,所以平面ADE ⊥平面BCDE .(10分)18.分析:(1)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,依据A ,B 两点在圆上及圆心在直线2x -y -3=0上即可求解;(2)设圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,依据题意利用待定系数法求解.解:(1)设圆的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0.∵圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫-D2,-E 2在直线2x -y -3=0上, ∴-D +E2-3=0 ①.(2分) 又点A (5,2),点B (3,2)在圆上, ∴25+4+5D +2E +F =0 ②, 9+4+3D +2E +F =0 ③.(4分)由①②③得D =-8,E =-10,F =31,此时D 2+E 2-4F >0, ∴圆的方程为x 2+y 2-8x -10y +31=0.(6分) (2)设圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2. 由题意知圆心(a ,b )在直线x +2y =0上, ∴a +2b =0 ④.(8分) ∵点C (2,3)在圆上, ∴(2-a )2+(3-b )2=r 2 ⑤.又圆与直线x -y +1=0相交的弦长为22, 圆心(a ,b )到直线x -y +1=0的距离d =|a -b +1|2,∴⎝⎛⎭⎪⎪⎫|a -b +1|22+(2)2=r 2⑥.(10分) 由④⑤⑥得a =6,b =-3,r =52或a =14,b =-7,r =244, ∴所求圆的方程为(x -6)2+(y +3)2=52或(x -14)2+(y +7)2=244.(12分)19.分析:(1)依据线面垂直的判定定理即可证明C 1B ⊥平面ABC ;(2)依据线面垂直的性质,结合直角三角形的边长关系即可确定点E 的位置;(3)结合(1)中的结论,求出三棱柱的底面面积和高,代入三棱柱的体积公式可解.解:(1)由三视图可知,BC =1,CC 1=BB 1=2,AB =2,∠BCC 1=60°,AB ⊥侧面BB 1C 1C ,所以AB ⊥BC 1.(1分)在△BCC 1中,由余弦定理得BC 1=3,则BC 2+BC 21=CC 21,所以BC ⊥BC 1.(2分)又BC ∩AB =B ,且AB ,BC ⊂平面ABC ,所以C 1B ⊥平面ABC .(4分) (2)在棱CC 1(不包含端点C ,C 1)上取一点E ,连接BE .由EA ⊥EB 1,AB ⊥EB 1,AB ∩AE =A ,AB ,AE ⊂平面ABE ,可得B 1E ⊥平面ABE .又BE ⊂平面ABE ,所以BE ⊥EB 1.不妨设CE =x (0<x <2),则C 1E =2-x ,在△BCE 中,由余弦定理得BE 2=1+x 2-x .(6分)在△B 1C 1E 中,∠B 1C 1E =120°,由余弦定理得B 1E 2=x 2-5x +7.(7分)在Rt △BEB 1中,由B 1E 2+BE 2=BB 21,得(x 2-5x +7)+(1+x 2-x )=4,解得x=1或x =2(舍去).故E 为CC 1的中点时,EA ⊥EB 1.(8分)(3)由已知可得S △ABC =12AB ·BC =12×2×1=22.(10分) 由(1)知C 1B ⊥平面ABC ,C 1B =3,所以三棱柱ABC -A 1B 1C 1的体积V =S △ABC ·C 1B =22×3=62.(12分) 20.分析:本题主要考查线线垂直、线面垂直、线面角、线线平行、线面平行、空间向量法等基础学问.本题可以利用综合法求解,也可以利用空间向量法求解.利用空间向量法求解的关键就是建立空间直角坐标系,求出相关向量的坐标,进而利用向量的有关学问求解,如:垂直向量的数量积为0,两向量夹角的公式等.解:方法一(综合法) (1)证明:由于PD =PC =2,CD =AB =2,所以△PCD为等腰直角三角形,所以PD ⊥PC .(1分)由于ABCD -A 1B 1C 1D 1是一个长方体,所以BC ⊥平面CC 1D 1D ,而P ∈平面CC 1D 1D ,所以PD ⊂平面CC 1D 1D ,所以BC ⊥PD .(3分)由于PC ∩BC =C ,所以PD ⊥平面PBC .(4分)(2)如图,过P 点作PE ⊥CD 于E ,连接AE .由于平面ABCD ⊥平面PCD ,所以PE ⊥平面ABCD , 所以∠P AE 就是直线P A 与平面ABCD 所成的角.(6分) 由于PD =PC =2,PD ⊥PC ,所以PE =1,DE =1,所以AE =AD 2+DE 2=32+1=10,所以tan ∠P AE =PE AE =110=1010.所以直线P A 与平面ABCD 所成角的正切值为1010.(8分)(3)当a =2时,PC ∥平面AB 1D .理由如下:如图,连接C 1D ,当a =2时,四边形CC 1D 1D 是一个正方形, 所以∠C 1DC =45°,而∠PDC =45°, 所以∠PDC 1=90°,所以C 1D ⊥PD .而PC ⊥PD ,C 1D 与PC 在同一个平面内,所以PC ∥C 1D .(10分)而C 1D ⊂平面AB 1C 1D ,所以PC ∥平面AB 1C 1D ,所以PC ∥平面AB 1D .(12分)方法二(向量法) (1)建立如图所示的空间直角坐标系,过点P 作PE ⊥CD 于E ,由题意易得PE =1,设棱长AA 1=a ,则有D (0,0,a ),P (0,1,a +1),B (3,2,a ),C (0,2,a ).(2分)于是PD→=(0,-1,-1),PB →=(3,1,-1),PC →=(0,1,-1) 所以PD →·PB →=0,PD →·PC→=0.(3分) 所以PD ⊥PB ,PD ⊥PC ,又PB ∩PC =P ,所以PD ⊥平面PBC .(4分)(2)易知A (3,0,a ),所以P A →=(3,-1,-1),而平面ABCD 的一个法向量为n 1=(0,0,1). 所以cos 〈P A →,n 1〉=-111×1=-1111.(6分) 所以直线P A 与平面ABCD 所成角的正弦值为1111,所以直线P A 与平面ABCD 所成角的正切值为1010.(8分)(3)由于D (0,0,a ),B 1(3,2,0),A (3,0,a ),所以DA →=(3,0,0),AB 1→=(0,2,-a ). 设平面AB 1D 的法向量为n 2=(x ,y ,z ),则有⎩⎨⎧DA →·n 2=0AB1→·n 2=0,即⎩⎨⎧3x =02y -az =0,令z =2,可得平面AB 1D 的一个法向量为n 2=(0,a,2).(10分)若要使得PC ∥平面AB 1D ,则要PC→⊥n 2, 即PC →·n 2=a -2=0,解得a =2. 所以当a =2时,PC ∥平面AB 1D .(12分)21.分析:(1)依据抛物线的定义可解得p 的值,则t 的值易得;(2)设出直线方程,与抛物线的方程联立,结合方程根与系数的关系及垂直条件求出直线方程,进而求出△AFB 的面积.解:(1)由题意及抛物线的定义得3+p2=4,则p =2,(2分) 所以抛物线的方程为y 2=4x ,又点T 在抛物线上,故t 2=4×3,解得t =±2 3.(4分) (2)由(1)易得M (-1,0),F (1,0).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),假设存在直线l 满足题意,设其方程为x =my -1(m ≠0), 将其代入y 2=4x 得y 2-4my +4=0,所以⎩⎨⎧y 1+y 2=4m y 1y 2=4,由Δ=16m 2-16>0,得m >1或m <-1.(6分)又直线AF 与直线OB 垂直,易知直线AF 与直线OB 的斜率都存在,所以k AF ·k OB=-1,即y 1x 1-1·y 2x 2=-1, 所以y 1y 2x 2(x 1-1)=4(my 2-1)(my 1-2)=42-my 2=-1,故y 2=6m ,y 1=23m .(8分)又y 22-4my 2+4=0,解得m =±355,满足Δ>0,所以满足条件的直线l 的方程为5x ±35y +5=0.(10分) 此时|AB |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2=1+m 2|y 1-y 2|=1+m 2·⎪⎪⎪⎪⎪⎪23m -6m =705×855=8145. 又点F 到直线l 的距离d =|5+5|52+(±35)2=1070, 所以△AFB 的面积S =12|AB |d =12×8145×1070=855.(12分)22.分析:(1)由椭圆的离心率得到c 与a 的关系,再结合BF2→=2BF 1→,推断出过A ,B ,F 2三点的圆的圆心、半径,进而求出a ,b 的值;(2)设出直线l 的方程,与椭圆的方程联立,结合菱形的性质求解即可.解:(1)由题意知c a =12,所以c =12a ,所以|F 1F 2|=a .由于BF2→=2BF 1→,所以F 1为BF 2的中点, 又|AF 1|=|AF 2|=a ,所以|AF 1|=|BF 1|=|F 1F 2|=a ,所以△ABF 2为直角三角形,∠BAF 2=90°,所以△ABF 2的外接圆的圆心为F 1⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 2,0,半径长r =|F 1A |=a . 又过A ,B ,F 2三点的圆与直线x -3y -3=0相切,所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪-12a -312+(-3)2=a ,解得a =2或a =-65(舍去),所以c =1,b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(5分)(2)由(1)知F 2(1,0),设直线l 的方程为y =k (x -1)将直线l 的方程与椭圆C 的方程联立,得⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1)x 24+y 23=1,整理得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=8k 23+4k2.(8分) 若存在点P (m,0),使得以PM ,PN 为邻边的平行四边形是菱形,则|PM |=|PN |,易知|PM |2=(x 1-m )2+y 21,|PN |2=(x 2-m )2+y 22,所以(x 1-m )2+y 21=(x 2-m )2+y 22,又y 21=3-34x 21,y 22=3-34x 22,整理得m =18(x 1+x 2)=k 23+4k 2. 由已知条件知k ≠0且k ∈R ,所以m =13k 2+4,故0<m <14,即存在满足题意的点P ,且m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14.(12分)。
2022《试吧》高中全程训练计划·数学(文)仿真考(三) Word版含解析
仿真考(三) 高考仿真模拟冲刺卷(C)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数z =3+2i 2-3i ,则z 的共轭复数z =( ) A .1 B .-1 C .i D .-i2.已知条件p :x ≥1,条件q :1x <1,则綈p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件3.已知x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y -3≥0,y -2x +6≥0,y -12x ≤0,则z =x -y 的最小值为( )A .-1B .1C .3D .-34.已知变量x 与y 负相关,且由观测数据算得样本平均数x =3,y =2.7,则由该观测数据算得的线性回归方程可能是( )A.y ^=-0.2x +3.3B.y ^=0.4x +1.5C.y ^=2x -3.2D.y ^=-2x +8.65.若等比数列{a n }的各项均为正数,a 1+2a 2=3,a 23=4a 2a 6,则a 4=( ) A.38 B.245 C.316 D.916 6.右面茎叶图记录了甲、乙两组各五名同学在一次英语听力测试中的成果(单位:分).已知甲组数据的中位数为15,乙组数据的平均数为16.8,则x ,y 的值分别为( )A .2,5B .5,5C .5,8D .8,87.执行如图所示的程序框图,当输入的x ∈[1,13]时,输出的结果不小于95的概率为( ) A.13 B.1112 C.23 D.16 8.抛掷一枚质地均匀的骰子两次,记A ={两次的点数均为奇数},B ={两次的点数之和为4},则P (B |A )=( )A.112B.14C.29D.23 9.如图是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )A.83B.43C.823D.42310.设函数f ′(x )是函数f (x )(x ∈R )的导函数,f (0)=1,且3f (x )=f ′(x )-3,则4f (x )>f ′(x )的解集是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫ln43,+∞B.⎝ ⎛⎭⎪⎫ln23,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,+∞D.⎝ ⎛⎭⎪⎫e 3,+∞ 11.已知函数f (x )=a sin x -b cos x (a ,b 为常数,a ≠0,x ∈R )在x =π4处取得最大值,则函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4是( )A .奇函数且它的图象关于点(π,0)对称B .偶函数且它的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0对称C .奇函数且它的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2,0对称 D .偶函数且它的图象关于点(π,0)对称12.已知椭圆C :x 24+y 23=1的右焦点为F ,不垂直于x 轴且不过F 点的直线l 与椭圆C 交于M ,N 两点,若∠MFN 的外角平分线与直线MN 交于点P ,则P 点的横坐标为( )A .2 3 B.43 C .3 D .4 第Ⅱ卷(非选择题 共90分)本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必需作答,第22~23题为选考题,考生依据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.已知数列{a n }满足:a 1=a 2=1,a n =1-a 1+a 2+a 3+…+a n -24(n ≥3,n ∈N *),则a 6=________.14.已知向量a ,b ,其中|a |=3,|b |=2,且(a +b )⊥a ,则向量a 和b 的夹角是________.15.为了推断高中三班级同学是否选修文科与性别的关系,现随机抽取50名同学,得到如下2×2已知P (K 2≥3.841)≈0.05依据表中数据,得到K 2的观测值k =50×(13×20-10×7)223×27×20×30≈4.844.则认为选修文科与性别有关系出错的可能性为__________.16.六张卡片上分别写有数字0,1,2,3,4,5,从中任取四张排成一排,可以组成不同的四位奇数的个数为________.三、解答题:本大题共6小题,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a +1a =4cos C ,b =1. (1)若A =90°,求△ABC 的面积;(2)若△ABC 的面积为32,求a ,c .18.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和.19.(本小题满分12分)如图,在三棱锥V -ABC 中,平面VAB ⊥平面ABC ,△VAB 为等边三角形,AC ⊥BC 且AC =BC =2,O ,M 分别为AB ,VA 的中点.(1)求证:VB ∥平面MOC ;(2)求证:平面MOC ⊥平面VAB ; (3)求三棱锥V -ABC 的体积.20.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2=1(常数a >1)的离心率为22,M ,N 是椭圆C 上的两个不同动点,O 为坐标原点.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知A (a,1),B (-a,1),满足k OM ·k ON =k OA ·k OB (k OM 表示直线OM 的斜率),求|MN |取值的范围.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x1+x-a ln(1+x )(a ∈R ),g (x )=x 2e mx (m ∈R ).(1)当a =1时,求函数f (x )的最大值;(2)若a <0,且对任意的x 1,x 2∈[0,2],f (x 1)+1≥g (x 2)恒成立,求实数m 的取值范围.请考生在第22~23两题中任选一题作答,假如多做,则按所做的第一题记分. 22.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 1:ρ2-4ρcos θ+3=0,θ∈[0,2π],曲线C 2:ρ=34sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-θ,θ∈[0,2π].(1)求曲线C 1的一个参数方程;(2)若曲线C 1和曲线C 2相交于A ,B 两点,求|AB |的值.23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲已知函数f (x )=|x -a |+⎪⎪⎪⎪⎪⎪12x +1的最小值为2. (1)求实数a 的值;(2)若a >0,求不等式f (x )≤4的解集.1.D 本题考查复数的概念、运算.复数z =(3+2i )(2+3i )13=i ,则z 的共轭复数是z =-i ,故选D.实部相等、虚部互为相反数的两个复数互为共轭复数.2.D 本题考查充分条件、必要条件的推断.条件q :1x <1⇔1-x x <0⇔x <0或x >1,则綈p :x <1,则綈p 是q 的既不充分也不必要条件,故选D.从集合的角度理解充分条件和必要条件:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件,B 是A 的必要条件.3.B 本题考查线性规划,约束条件对应的平面区域是以点(2,1),(4,2)和(3,0)为顶点的三角形,当目标函数y =x -z 经过点(2,1)时,-z 取得最大值,此时z 取得最小值1,故选B.本题的突破点是弄清目标函数的几何意义.易错点拨:本题中-z 表示直线在y 轴上的截距,当z 最小时,-z 取得最大值,同时目标函数所在直线的斜率与边界直线的斜率大小关系不能弄错.4.A 本题考查线性回归方程的性质.由于x 与y 负相关,所以排解选项B ,C ;又线性回归方程过样本点的中心,线性回归方程过点(3,2.7),将点(3,2.7)代入选项A ,D 中,只有选项A 符合,故选A.本题依据线性回归方程的性质,x 与y 负相关,则线性回归方程中x 的系数为负数;样本点的中心的坐标是样本平均数,而线性回归方程过样本点的中心.5.C 本题考查等比数列的性质、通项公式.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由a 23=4a 2a 6=4a 24,又a n >0,则a 3=2a 4,q =a 4a 3=12,则a 1+2a 2=2a 1=3,a 1=32,则a 4=a 1q 3=32×18=316,故选C.机敏应用等比数列的性质是解题的关键.学问拓展:等比数列的性质:若{a n }是等比数列,且m +n =p +q ,m ,n ,p ,q ∈N *,则a m a n =a p a q ,特殊地,若m +n =2p ,m ,n ,p ∈N *,则a m a n =a 2p 在解题中具有广泛的应用.6.C 由于甲组数据的中位数为15=10+x , ∴x =5.又乙组数据的平均数为9+15+(10+y )+18+245=16.8,∴y =8.∴x ,y 的值分别是5,8.7.C 本题考查程序框图的识别、算法的意义及几何概型的计算.开头输入x ∈[1,13],n =1;第一次循环时,x ∈[3,27],n =2;其次次循环时,x ∈[7,55],n =3;第三次循环时,x ∈[15,111],n =4;第四次循环时,x ∈[31,223],n =5>4,此时程序结束,输出的数是从31到223的全部数,其中大于或等于95的数的范围在95到223之间,即其概率为P =223-95223-31=128192=23,故选C.本题利用程序框图计算出的是某一个区间的数,依据这些数在数轴上表示的区间的比值即可计算出概率值.8.C 本题考查条件概率.由题意可得P (AB )=236=118,P (A )=936=14,由条件概率的公式可得P (B |A )=P (AB )P (A )=11814=29,故选C.本题的突破点是条件概率计算公式的应用.9.A 本题考查三视图、几何体的体积.由三视图可得该几何体是三棱柱ABC -A 1B 1C 1截去一个三棱锥A 1-B 1C 1C 后余下的五面体,三棱柱的底面是以2为直角边的等腰直角三角形,高为2,则该几何体的体积是12×2×2×2-13×12×22×2=83,故选A.本题的突破点是由三视图得几何体的直观图.10.B 本题考查导数在函数中的应用.设g (x )=f (x )+1e 3x ,则g ′(x )=f ′(x )-3f (x )-3e 3x ,又由于3f (x )=f ′(x )-3,所以g ′(x )=f ′(x )-3f (x )-3e 3x=0,即函数g (x )在R 上为常函数,设g (x )=f (x )+1e 3x =c (c 为常数),则f (x )=c ·e 3x -1,又由于f (0)=c ·e 3×0-1=1,所以c =2,则f (x )=2e 3x -1,则f ′(x )=6e 3x ,则4f (x )>f ′(x )等价于4(2e 3x -1)>6e 3x,解得x >ln23,即4f (x )>f ′(x )的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫ln23,+∞,故选B.依据题意合理构造函数是解题的关键.11.B 本题考查三角恒等变换及三角函数的性质.∵f (x )=a sin x -b cos x =a 2+b 2sin(x -φ),其中tan φ=b a ,其在x =π4处取得最大值,则π4-φ=π2+2k π(k ∈Z ),即-φ=π4+2k π(k ∈Z ),∴f (x )=a 2+b 2·sin(x -φ)=a 2+b 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4=a 2+b 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+π4=a 2+b 2cos x ,其是偶函数,且图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫k π+π2,0(k ∈Z )对称,故选B.本题先要将三角函数进行三角恒等变换化成最简形式,然后观看其性质.12.D 解析:本题考查直线与椭圆的位置关系.解法一:如图,过点M 作MF ′∥NF 交FP 于F ′,设P (x 0,y 0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),由MF ′∥NF ,∠1=∠2得∠1=∠3,MF =MF ′,由MF ′∥NF 得MF ′NF =MP NP ,故MF NF =MPNP .由椭圆其次定义知e =MF a -ex 1=NF a -ex 2,又a =2,e =12,∴MF NF =2-12x 12-12x 2;又由MP NP =x 0-x 1x 0-x 2得2-12x 12-12x 2=x 0-x 1x 0-x 2,解得x 0=4,故选D.解法二:令M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,N (-2,0),则∠NFM =π2,则角平分线FP 所在直线的方程为y =x -1,直线MN 的方程为y =12(x +2),联立⎩⎪⎨⎪⎧y =12(x +2),y =x -1,解得⎩⎨⎧x =4,y =3,∴P (4,3),故选D.本题的突破点是特殊值法的应用.13.316解析:本题考查数列的通项.由题意可得a 3=1-a 14=34,a 4=1-a 1+a 24=1-12=12,a 6=1-a 1+a 2+a 3+a 44=1-1316=316.本题的突破点是依次赋值,再正确运算即可.14.5π6解析:本题考查平面对量的运算、平面对量垂直的条件.由于(a +b )⊥a ,所以(a +b )·a =|a |2+|a |·|b |cos 〈a ,b 〉=3+23×cos 〈a ,b 〉=0,解得cos 〈a ,b 〉=-32,则向量a ,b 的夹角为5π6.两向量垂直,则它们的数量积为零.15.5%解析:K 2的观测值k ≈4.844,这表明小概率大事发生.依据假设检验的基本原理,应当判定“是否选修文科与性别之间有关系”成立,并且这种推断出错的可能性约为5%.16.144解析:本题考查排列组合的应用.∵0,1,2,3,4,5这6个数字中含3个奇数;1,3,5;要使组成的四位数是奇数,则首先要保证其末位是奇数,共有C 13种取法;其次要保证其首位不为0,此时首位只有2,4这2个偶数及剩下的2个奇数可取,共有C 14种取法;剩下还有4个数字,将它们填入中间两个数位中,有A 24种取法;故共有C 13C 14A 24=144种取法.本题中要求是奇数,因此其最末一位要是奇数,此外首位还不能为0,留意这两点后即可得到结果.17.分析:本题考查同角三角函数的基本关系、余弦定理、三角形面积公式等基础学问,考查运算求解力量,考查化归与转化思想、函数与方程思想等.(1)利用余弦定理、三角形面积公式求解;(2)利用三角形面积公式,结合平方关系求解.解:(1)∵a +1a =4cos C =4×a 2+b 2-c 22ab =2(a 2+1-c 2)a ,b =1, ∴2c 2=a 2+1.(2分)又∵A =90°,∴a 2=b 2+c 2=c 2+1.∴2c 2=a 2+1=c 2+2,∴c =2,a = 3.(4分)∴S △ABC =12bc =12×1×2=22.∴△ABC 的面积为22.(6分)(2)∵S △ABC =12ab sin C =12a sin C =32,则sin C =3a .(8分)∵a +1a =4cos C ,sin C =3a ,∴⎣⎢⎡⎦⎥⎤14⎝⎛⎭⎪⎫a +1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 2=1,化简得(a 2-7)2=0,(10分) ∴a =7,由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得c =2.(12分) 18.解:(1)当n =1,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n . a 1也满足a n =n ,故数列{a n }的通项公式为a n =n . (2)由(1)知a n =n ,故b n =2n +(-1)n n .记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n ).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n , 则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n ]=n . 故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2. 19.解析:(1)证明:由于O ,M 分别为AB ,VA 的中点, 所以OM ∥VB .又由于VB ⊄平面MOC , 所以VB ∥平面MOC .(2)证明:由于AC =BC ,O 为AB 的中点, 所以OC ⊥AB .又由于平面VAB ⊥平面ABC ,且OC ⊂平面ABC , 所以OC ⊥平面VAB . 所以平面MOC ⊥平面VAB .(3)在等腰直角三角形ACB 中,AC =BC =2, 所以AB =2,OC =1.所以等边三角形VAB 的面积S △VAB = 3.又由于OC ⊥平面VAB ,所以三棱锥C -VAB 的体积等于13OC ·S △VAB =33.又由于三棱锥V -ABC 的体积与三棱锥C -VAB 的体积相等, 所以三棱锥V -ABC 的体积为33.20.分析:本题考查圆锥曲线的方程及直线与圆锥曲线交点问题,考查考生的计算力量及整体代换思想的应用.(1)依据椭圆的离心率,可以直接计算出椭圆的方程;(2)分直线斜率存在与不存在两种状况进行争辩,设出直线方程,联立方程组写出线段|MN |长度表达式,最终求出其取值范围.解:(1)由题意得a 2-1a =22,解得a = 2.所以椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(3分)(2)解法一:由(1)得a =2,故点A (2,1),B (-2,1). ①当MN 的斜率不存在时,不妨设M (x 1,y 1),N (x 1,-y 1)且y 1>0,则k OM ·k ON =-y 21x 21=k OA ·k OB =-12,化简得x 21=2y 21, 由点M (x 1,y 1)在椭圆上得x 212+y 21=1.联立方程解得x 1=±1,y 1=22, 得|MN |=y 1-(-y 1)=2y 1=2(为定值).(5分)②当直线MN 的斜率存在时,设直线MN 的方程为y =kx +t , M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1,y =kx +t ,消去y 可得(1+2k 2)x 2+4ktx +2(t 2-1)=0,则Δ=(4kt )2-4(1+2k 2)·2(t 2-1)=8(2k 2+1-t 2)>0, 即2k 2+1-t 2>0,(*)x 1+x 2=-4kt1+2k 2,x 1x 2=2(t 2-1)1+2k2,(8分) y 1y 2=(kx 1+t )(kx 2+t )=k 2x 1x 2+kt (x 1+x 2)+t 2=t 2-2k 21+2k2, 又k OM ·k ON =y 1y 2x 1x 2=k OA ·k OB =-12,得x 1x 2+2y 1y 2=0,即2(t 2-1)1+2k 2+2t 2-2k 21+2k2=0, 解得2t 2=2k 2+1,代入(*)得t 2>0,且2t 2=2k 2+1≥1, 故t 2≥12,且k 2=2t 2-12,(10分) 所以|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=21+k 2·2(2k 2+1-t 2)1+2k2= 2+1t 2∈(2,2].综上所述,2≤|MN |≤2.(12分)解法二:由条件得y 1y 2x 1x 2=-1a 2=-12,平方得x 21x 22=4y 21y 22=(2-x 21)(2-x 22),即x 21+x 22=2,(8分) 又x 21=2(1-y 21),x 22=2(1-y 22)得y 21+y 22=1.设y 1=cos θ,y 2=sin θ, 则|MN |=(x 1-x 2)2+(y 1-y 2)2 =x 21+x 22+y 21+y 22-2x 1x 2-2y 1y 2=2+1+2y 1y 2=3+sin2θ,(10分) 当sin2θ=1时,|MN |max =2,当sin2θ=-1时,|MN |min =2,所以2≤|MN |≤2.(12分)21.分析:本题考查导数在函数中的应用,考查考生的分析力量和运算力量.(1)先求导,依据导函数的符号确定函数的单调性,进而求解最值;(2)将不等式恒成立问题转化为函数的最值问题求解.解:(1)函数f (x )的定义域为x ∈(-1,+∞),(1分)当a =1时,f (x )=x1+x -ln(1+x ),f ′(x )=1+x -x (1+x )2-11+x =-x (1+x )2,(2分)∴当x ∈(-1,0)时,f ′(x )>0函数f (x )在(-1,0)上单调递增.(3分) ∴当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )<0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减,(4分) ∴f (x )max =f (0)=0.(5分)(2)令φ(x )=f (x )+1=x1+x-a ln(1+x )+1,“当a <0时,对任意的x 1,x 2∈[0,2],f (x 1)+1≥g (x 2)恒成立”等价于“当a <0时,对任意的x 1,x 2∈[0,2],φ(x )min ≥g (x )max 恒成立”,(6分)φ′(x )=1(1+x )2-a1+x =-ax -a +1(x +1)2, 当a <0时,∀x ∈[0,2]有φ′(x )>0,函数φ(x )在[0,2]上单调递增, ∴φ(x )min =φ(0)=1.(7分)g ′(x )=2x e mx +x 2e mx ·m =(mx 2+2x )e mx ,(8分) 若m =0,则g (x )=x 2,当x ∈[0,2]时,g (x )max =g (2)=4,明显不满足g (x )max ≤1,(9分)若m ≠0,令g ′(x )=0得x 1=0,x 2=-2m ,①当-2m ≥2,即-1≤m <0时,在[0,2]上g ′(x )≥0,g (x )单调递增,此时g (x )max=g (2)=4e 2m,由4e 2m≤1,得m ≤-ln2,∴-1≤m ≤-ln2;(10分)②当0<-2m <2,即m <-1时,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,-2m 上g ′(x )≥0,g (x )单调递增,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2m ,2上g ′(x )<0,g (x )单调递减,此时g (x )max =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2m =4m 2e2,由4m 2e 2≤1,得m ≤-2e ,∴m <-1;(11分)③当-2m <0,即m >0时,在[0,2]上,g ′(x )≥0,g (x )单调递增,此时g (x )max=g (2)=4e 2m,4e 2m ≤1不成立,综上所述,m 的取值范围是(-∞,-ln2].(12分)22.分析:本题考查直线的极坐标方程、圆的参数方程以及直线与圆的位置关系等基础学问,考查运算求解力量.考查数形结合思想、化归与转化思想等.(1)利用极坐标与直角坐标的互化公式将极坐标方程化为直角坐标方程,再求圆的参数方程;(2)将直线的极坐标方程化为直角坐标方程,利用弦长公式求解.解:(1)由ρ2-4ρcos θ+3=0可知x 2+y 2-4x +3=0. ∴(x -2)2+y 2=1.(2分) 令x -2=cos α,y =sin α,∴C 1的一个参数方程为⎩⎨⎧x =2+cos α,y =sin α(α为参数,α∈R ).(4分)(2)C 2:4ρ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin π6cos θ-cos π6sin θ=3, ∴4⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -32y =3,即2x -23y -3=0.(6分)∵直线2x -23y -3=0与圆(x -2)2+y 2=1相交于A ,B 两点,∴圆心到直线的距离d =14,(8分)∴|AB |=2× 1-116=152.(10分)23.分析:(1)本题考查含有确定值的函数的最值、不等式的解法等基础学问,考查运算求解力量、分类与整合思想、化归与转化思想等.(1)对a 的不同范围分别去掉确定值转化为分段函数,利用函数单调性、最小值建立关于a 的方程求解;(2)利用零点分区间争辩法去掉确定值,结合函数图象解不等式.解:(1)当a ≥-2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧32x +1-a ,x >a ,-12x +1+a ,-2≤x ≤a ,-32x +a -1,x <-2,∴f (x )最小值=1+a2=2,a =2.(2分)当a ≤-2时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧32x +1-a ,x >-2,12x -a -1,a ≤x ≤-2,-32x +a -1,x <a ,∴f (x )最小值=-a2-1=2,a =-6.(4分) 综上可知,a =2或a =-6.(5分)(2)由(1)知,a >0时,a =2.不等式f (x )≤4,即|x -2|+12|x +2|≤4.(6分)由(1)知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧32x -1,x >2,-12x +3,-2≤x ≤2,-32x +1,x <-2.(8分)由32x -1=4得x =103;由-12x +3=4得x =-2,∴不等式的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,103.(10分)。
2020版试吧高中全程训练打算数学文周周测1
周周测1 集合与经常使用逻辑用语一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.[2018·全国卷Ⅰ]已知集合A ={0,2},B ={-2,-1,0,1,2},那么A ∩B =( )A .{0,2}B .{1,2}C .{0}D .{-2,-1,0,1,2}答案:A解析:A ∩B ={0,2}∩{-2,-1,0,1,2}={0,2}.应选A.2.[2019·甘肃肃南月考]已知集合P ={2,3,4,5,6},Q ={3,5,7}.假设M =P ∩Q ,那么M 的子集个数为( )A .5B .4C .3D .2答案:B解析:因为P ∩Q ={3,5},因此集合M 的子集个数为4.应选B.3.[2017·全国卷Ⅰ文,1]已知集合A ={x |x <2},B ={x |3-2x >0},那么( )A .A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <32 B .A ∩B =∅C .A ∪B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫xx <32 D .A ∪B =R答案:A解析:由题意知A ={x |x <2},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32.由图易知A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x <32,A ∪B ={x |x <2},应选A.4.[2019·合肥一检]已知集合M 是函数y =11-2x的概念域,集合N 是函数y =x 2-4的值域,那么M ∩N =( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ x ≤12 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪ -4≤x <12 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪x <12且y ≥-4 D .∅答案:B解析:由题意得M =⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12,N =[-4,+∞),因此M ∩N =⎣⎢⎡⎭⎪⎫-4,12. 5.[2019·广东汕头模拟]已知集合A ={0,1,2},假设A ∩∁Z B =∅(Z 是整数集合),那么集合B 能够为( )A .{x |x =2a ,a ∈A }B .{x |x =2a ,a ∈A }C .{x |x =a -1,a ∈N }D .{x |x =a 2,a ∈N }答案:C解析:由题意知,集合A ={0,1,2},可知{x |x =2a ,a ∈A }={0,2,4},现在A ∩∁Z B ={1}≠∅,A 不知足题意;{x |x =2a ,a ∈A }={1,2,4},那么A ∩∁Z B ={0}≠∅,B 不知足题意;{x |x =a -1,a ∈N }={-1,0,1,2,3,…},那么A ∩∁Z B =∅,C 知足题意;{x |x =a 2,a ∈N }={0,1,4,9,16,…},那么A ∩∁Z B ={2}≠∅,D 不知足题意.应选C.6.[2019·广西南宁联考]设集合M ={x |x <4},集合N ={x |x 2-2x <0},那么以下关系中正确的选项是( )A .M ∩N =MB .M ∪(∁R N )=MC .N ∪(∁R M )=RD .M ∩N =N答案:D解析:由题意可得N =(0,2),M =(-∞,4),N ⊆M .应选D.7.已知集合A ={4,a },B ={x ∈Z |x 2-5x +4≥0},假设A ∩(∁Z B )≠∅,那么实数a的值为() A.2 B.3C.2或6 D.2或3答案:D解析:因为B={x∈Z|x2-5x+4≥0},因此∁Z B={x∈Z|x2-5x+4<0}={x∈Z|1<x<4}={2,3}.假设A∩(∁Z B)≠∅,那么a=2或a=3,应选D.8.[2019·合肥市高三第二次教学质量检测]命题p:∀a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解,那么綈p为()A.∃a<0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解B.∃a<0,关于x的方程x2+ax+1=0没有实数解C.∃a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0没有实数解D.∃a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0有实数解答案:C解析:依照全称命题的否定可知,綈p为∃a≥0,关于x的方程x2+ax+1=0没有实数解,应选C.9.[2019·唐山五校联考]已知命题p:“a>b”是“2a>2b”的充要条件;q:∃x0∈R,|x0+1|≤x0,那么()A.(綈p)∨q为真命题B.p∨q为真命题C.p∧q为真命题D.p∧(綈q)为假命题答案:B解析:由函数y=2x是R上的增函数,知命题p是真命题.关于命题q,当x+1≥0,即x≥-1时,|x+1|=x+1>x;当x+1<0,即x<-1时,|x+1|,无解,因此命题q是假命题.因此(綈p)∨q =-x-1,由-x-1≤x,得x≥-12为假命题,A错误;p∨q为真命题,B正确;p∧q为假命题,C错误;p∧(綈q)为真命题,D错误.选择B.10.[2019·东北师大附中、哈尔滨师大附中、辽宁省实验中学联考]关于实数x,y,假设p:x+y≠4,q:x≠3或y≠1,那么p是q的() A.充分没必要要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也没必要要条件答案:A解析:由于命题“若x=3且y=1,那么x+y=4”为真命题,可知该命题的逆否命题也为真命题,即p⇒q.由x≠3或y≠1,但x=2,y=2时有x+y=4,即qD p.故p是q的充分没必要要条件.应选A.11.[2019·广东深圳第一次调研]设有下面四个命题:p1:∃n∈N,n2>2n;p 2:x ∈R ,“x >1”是“x >2”的充分没必要要条件;p 3:命题“若x =y ,那么sin x =sin y ”的逆否命题是“假设sin x ≠sin y ,那么x ≠y ”;p 4:假设“p ∨q ”是真命题,那么p 必然是真命题.其中为真命题的是( )A .p 1,p 2B .p 2,p 3C .p 2,p 4D .p 1,p 3答案:D解析:∵n =3时,32>23,∴∃n ∈N ,n 2>2n ,∴p 1为真命题,可排除B ,C 选项.∵(2,+∞)⊂(1,+∞),∴x >2能推出x >1,x >1不能推出x >2,x >1是x >2的必要不充分条件,∴p 2是假命题,排除A.应选D.12.[2019·陕西西安长安区质量检测大联考]已知命题p :∀x ∈R ,不等式ax 2+22x +1<0解集为空集,命题q :f (x )=(2a -5)x 在R 上知足f ′(x )<0,假设命题p ∧(綈q )是真命题,那么实数a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,3 B .[3,+∞) C .[2,3] D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52∪[3,+∞) 答案:D解析:由题意命题p :∀x ∈R ,不等式ax 2+22x +1<0解集为空集,a =0时,不知足题意.当a ≠0时,必需知足:⎩⎨⎧a >0,Δ=(22)2-4a ≤0,解得a ≥2. 命题q :f (x )=(2a -5)x 在R 上知足f ′(x )<0,可得函数f (x )在R 上单调递减,∴0<2a -5<1,解得52<a <3. ∵命题p ∧(綈q )是真命题,∴p 为真命题,q 为假命题. ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ≥2,a ≤52或a ≥3,解得2≤a ≤52或a ≥3,那么实数a 的取值范围是[3,+∞)∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52.应选D.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.假设⎩⎨⎧⎭⎬⎫sin π2,a ,b a =⎩⎨⎧⎭⎬⎫cos π2,a 2,a +b ,那么a 2 018+b 2 018的值为________.答案:1解析:因为⎩⎨⎧⎭⎬⎫sin π2,a ,b a =⎩⎨⎧⎭⎬⎫cos π2,a 2,a +b ,因此⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,a ,b a ={0,a 2,a +b },因此⎩⎪⎨⎪⎧ b a =0,a 2=1,解得⎩⎨⎧ a =-1,b =0或⎩⎨⎧a =1,b =0(舍去),故a 2 018+b 2 018=1.14.某班有学生55人,其中音乐爱好者34人,体育爱好者43人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,那么班级中既爱好体育又爱好音乐的有________人.答案:26解析:设只爱好音乐的人数为x ,二者都爱好的人数为y ,只爱好体育的人数为z ,作Venn 图如下图,那么x +y +z =55-4=51,x +y =34,y +z =43,故y =(34+43)-51=26.故答案为26.15.[2019·江西玉山一中月考]已知命题p :关于x 的方程x 2-mx -2=0在[0,1]上有解;命题q :f (x )=log 2x 2-2mx +12在[1,+∞)上单调递增.假设“綈p ”为真命题,“p ∨q ”为真命题,那么实数m 的取值范围为______.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,34 解析:关于命题p :令g (x )=x 2-mx -2,那么g (0)=-2,∴g (1)=-m -1≥0,解得m ≤-1,故命题p :m ≤-1.∴綈p :m >-1.关于命题q :⎩⎪⎨⎪⎧m ≤1,1-2m +12>0,解得m <34.又由题意可得p 假q 真,∴-1<m <34,即实数m 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,34. 16.[2019·福建闽侯二中模拟]设命题p :|4x -3|≤1;命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0.假设綈p 是綈q 的必要不充分条件,那么实数a 的取值范围是________.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12解析:由|4x -3|≤1,得12≤x ≤1;由x 2-(2a +1)·x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件,∴p 是q 的充分没必要要条件.∴⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1[a ,a +1].∴a ≤12且a +1≥1,两个等号不能同时成立,解得0≤a ≤12.∴实数a 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,12.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解许诺写出必要的文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题总分值10分)已知集合A ={x |x 2-2x -3≤0},B ={x |x 2-2mx +m 2-4≤0,x ∈R ,m ∈R }.(1)假设A ∩B =[0,3],求实数m 的值;(2)假设A ⊆∁R B ,求实数m 的取值范围.解析:由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)∵A ∩B =[0,3],∴⎩⎨⎧m -2=0,m +2≥3.∴m =2. (2)∁R B ={x |x <m -2或x >m +2},∵A ⊆∁R B ,∴m -2>3或m +2<-1,即m >5或m <-3.因此实数M 的取值范围是{m |m >5,或m <-3}.18.(本小题总分值12分)设集合A ={x |132≤2-x ≤4},B ={x |x 2-3mx +2m 2-m -1<0}. (1)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集的个数;(2)假设B ⊆A ,求m 的取值范围.解析:化简集合A ={x |-2≤x ≤5},集合B 可写为B ={x |(x -m +1)(x -2m -1)<0}.(1) x ∈Z ,∴A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},即A 中含有8个元素,∴A 的非空真子集数为28-2=254(个).(2)当B =∅即m =-2时,B ⊆A .当B ≠∅即m ≠-2时.(ⅰ)当m <-2 时,B =(2m +1,m -1),要B ⊆A , 只要⎩⎨⎧2m +1≥-2,m -1≤5⇒-32≤m ≤6,因此m 的值不存在; (ⅱ)当m >-2 时,B =(m -1,2m +1),要B ⊆A , 只要⎩⎨⎧m -1≥-2,2m +1≤5⇒-1≤m ≤2. 综上可知m 的取值范围是:{m |m =-2或-1≤m ≤2}.19.(本小题总分值12分)[2019·河南南阳第一中学第二次检测]假设集合A={(x,y)|x2+mx-y+2=0,x∈R},B={(x,y)|x-y+1=0,0≤x≤2},当A∩B≠∅时,求实数m的取值范围.解析:∵集合A ={(x ,y )|x 2+mx -y +2=0,x ∈R }={(x ,y )|y =x 2+mx +2,x ∈R },B ={(x ,y )|x -y +1=0,0≤x ≤2}={(x ,y )|y =x +1,0≤x ≤2},∴A ∩B ≠∅等价于方程组⎩⎨⎧y =x 2+mx +2,y =x +1在x ∈[0,2]上有解,即x 2+mx +2=x +1在[0,2]上有解,即x 2+(m -1)x +1=0在[0,2]上有解,显然,x =0不是该方程的解,从而问题等价于-(m -1)=x +1x 在(0,2]上有解.又∵当x ∈(0,2]时,1x +x ≥2当且仅当1x =x ,即x =1时取“=”,∴-(m-1)≥2,∴m ≤-1,即m ∈(-∞,-1].20.(本小题总分值12分)[2019·山东陵县一中月考]已知命题p :x 1和x 2是方程x 2-mx -2=0的两个实根,不等式a 2-5a -3≥|x 1-x 2|对任意实数m ∈[-1,1]恒成立;命题q :不等式ax 2+2x -1>0有解.假设命题p 是真命题,命题q 是假命题,求实数a 的取值范围.解析:因为x 1,x 2是方程x 2-mx -2=0的两个实根, 因此⎩⎨⎧x 1+x 2=m ,x 1x 2=-2,因此|x 1-x 2|=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=m 2+8.因此当m ∈[-1,1]时,|x 1-x 2|max =3.由不等式a 2-5a -3≥|x 1-x 2|对任意实数m ∈[-1,1]恒成立,得a 2-5a -3≥3,解得a ≥6或a ≤-1,因此命题p 为真命题时,a ≥6或a ≤-1.命题q :不等式ax 2+2x -1>0有解,①a >0时,显然有解;②当a =0时,2x -1>0有解;③当a <0时,因为ax 2+2x -1>0有解,因此Δ=4+4a >0,解得-1<a <0. 因此命题q 为真命题时,a >-1.又因为命题q 是假命题,因此a ≤-1.因此命题p 是真命题且命题q 是假命题时,实数a 的取值范围为(-∞,-1].21.(本小题总分值12分)[2019·山东德州模拟]命题p:实数a知足a2+a-6≥0,命题q:函数y=ax2-ax+1的概念域为R,假设命题p∧q为假,p∨q为真,求实数a的取值范围.解析:当命题p 为真时,即a 2+a -6≥0,解得a ≥2或a ≤-3;当命题q 为真时,可得ax 2-ax +1≥0对任意x ∈R 恒成立,若a =0,那么知足题意;若a ≠0,那么有⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0,解得0<a ≤4,∴0≤a ≤4. ∵p ∧q 为假,p ∨q 为真,∴“p 真q 假”或“p 假q 真”, ①当p 真q 假时,那么⎩⎨⎧ a ≥2或a ≤-3,a >4或a <0,∴a >4或a ≤-3; ②当p 假q 真时,那么⎩⎨⎧-3<a <2,0≤a ≤4,∴0≤a <2. ∴实数a 的取值范围是(-∞,-3]∪[0,2)∪(4,+∞).22.(本小题总分值12分)[2019·山东潍坊联考]已知m ∈R ,设p :∀x ∈[-1,1],x 2-2x -4m 2+8m-2≥0成立;q :∃x ∈[1,2],log 12(x 2-mx +1)<-1成立.若是“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,求实数m 的取值范围.解析:若p 为真,那么对∀x ∈[-1,1],4m 2-8m ≤x 2-2x -2恒成立. 设f (x )=x 2-2x -2,配方得f (x )=(x -1)2-3,∴f (x )在[-1,1]上的最小值为-3,∴4m 2-8m ≤-3,解得12≤m ≤32,∴p 为真时,12≤m ≤32. 若q 为真,那么∃x ∈[1,2],x 2-mx +1>2成立,即m <x 2-1x 成立.设g (x )=x 2-1x =x -1x ,那么g (x )在[1,2]上是增函数,∴g (x )的最大值为g (2)=32,∴m <32, ∴q 为真时,m <32. ∵“p ∨q ”为真,“p ∧q ”为假,∴p 与q 一真一假.当p 真q 假时,⎩⎨⎧ 12≤m ≤32,m ≥32,∴m =32; 当p 假q 真时,⎩⎨⎧ m <12或m >32,m <32,∴m <12. 综上所述,实数m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪ m <12或m =32。
2020版试吧高中全程训练打算数学文周周测11
周周测11直线与圆的方程综合测试一、选择题:本大题共12小题,每题5分,共60分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.1.[2019·大庆质检]在平面直角坐标系中,与原点位于直线3x+2y+5=0同一侧的点是( )A.(-3,4) B.(-3,-2)C.(-3,-4) D.(0,-3)答案:A解析:因为3×0+2×0+5=5>0,3×(-3)+2×4+5=4>0,3×(-3)+2×(-2)+5=-8<0,3×(-3)+2×(-4)+5=-12<0,3×0+2×(-3)+5=-1<0,因此选A.2.[2019·广东七校联考(二)]假设过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,那么实数a的取值范围是( )A.(-2,1)B.(-1,2)C.(-∞,0)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)答案:A解析:解法一∵过点P(1-a,1+a)和Q(3,2a)的直线的倾斜角为钝角,∴直线的斜率小于0,即2a-a-13-1+a<0,即a-12+a<0,解得-2<a<1,应选A.解法二当a=0时,P(1,1),Q(3,0),因为k PQ=0-13-1=-12<0,现在过点P(1,1),Q(3,0)的直线的倾斜角为钝角,排除C,D;当a=1时,P(0,2),Q(3,2),因为k PQ=0,不符合题意,排除B,选A.3.[2019·河南天一大联考段考]以(a,1)为圆心,且与两条直线2x-y+4=0与2x-y-6=0同时相切的圆的标准方程为( )A.(x-1)2+(y-1)2=5B.(x+1)2+(y+1)2=5C.(x-1)2+y2=5D.x2+(y-1)2=5答案:A解析:由题意,圆心在直线2x-y-1=0上,将点(a,1)代入可得a=1,即圆心为(1,1),半径为r=|2-1+4|5=5,∴圆的标准方程为(x-1)2+(y-1)2=5,应选A.4.[2019·长春模拟]圆(x-2)2+y2=4关于直线y=33x对称的圆的方程是( )A.(x-3)2+(y-1)2=4B .(x -2)2+(y -2)2=4C .x 2+(y -2)2=4D .(x -1)2+(y -3)2=4 答案:D解析:设圆(x -2)2+y 2=4的圆心关于直线y =33x 对称的点的坐标为A (a ,b ),那么⎩⎪⎨⎪⎧b a -2·33=-1,b 2=33·a +22,∴a =1,b =3,∴A (1,3),从而所求圆的方程为(x -1)2+(y -3)2=4.应选D.5.假设两平行直线l 1:x -2y +m =0(m >0)与l 2:2x +ny -6=0之间的距离是5,那么m +n =( )A .0B .1C .-2D .-1 答案:C解析:因为l 1,l 2平行,因此1×n =2×(-2),1×(-6)≠2×m ,解得n =-4,m ≠-3,因此直线l 2:x -2y -3=0.又l 1,l 2之间的距离是5,因此|m+3|1+4=5,得m=2或m=-8(舍去),因此m+n=-2,应选C. 6.[2019·安徽黄山屯溪一中月考]假设曲线x2+y2-6x=0(y>0)与直线y=k(x+2)有公共点,那么k的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-34,0B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,34C.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,34D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-34,34 答案:C解析:∵x 2+y 2-6x =0(y >0)可化为(x -3)2+y 2=9(y >0),∴曲线表示圆心为(3,0),半径为3的上半圆,它与直线y =k (x +2)有公共点的充要条件是:圆心(3,0)到直线y =k (x +2)的距离d ≤3,且k >0,∴|3k -0+2k |k 2+1≤3,且k >0,解得0<k ≤34.应选C.7.已知⊙O 1:(x +3)2+y 2=4,⊙O 2:x 2+(y -4)2=r 2(r >0),那么“r =3”是“⊙O 1与⊙O 2相切”的( )A .充分没必要要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也没必要要条件 答案:A解析:由题知,⊙O 1的圆心为O 1(-3,0),半径为2,⊙O 2的圆心为O 2(0,4),半径为r .假设⊙O 1与⊙O 2相切,那么|O 1O 2|=r +2或|O 1O 2|=|r-2|,解得r =3或7,因此“r =3”是“⊙O 1与⊙O 2相切”的充分没必要要条件.8.假设a2+b2=2c2(c≠0),那么直线ax+by+c=0被圆x2+y2=1所截得的弦长为( )A.12B.1C.22D.2答案:D解析:因为圆心(0,0)到直线ax+by+c=0的距离d=|c|a2+b2=|c|2|c|=22,因此依照直角三角形的关系,弦长的一半就等于1-⎝⎛⎭⎪⎫222=22,因此弦长为 2.9.[2018·全国卷Ⅲ]直线x+y+2=0别离与x轴,y轴交于A,B两点,点P在圆(x-2)2+y2=2上,那么△ABP面积的取值范围是( ) A.[2,6] B.[4,8]C.[2,32] D.[22,32]答案:A解析:设圆(x-2)2+y2=2的圆心为C,半径为r,点P到直线x+y+2=0的距离为d,那么圆心C(2,0),r=2,因此圆心C到直线x+y+2=0的距离为22,可得d max=22+r=32,d min=22-r= 2.由已知条件可得AB=22,因此△ABP面积的最大值为12AB·d max=6,△ABP面积的最小值为12AB ·d min =2.综上,△ABP 面积的取值范围是[2,6].应选A.10.[2019·贵州遵义航天高级中学月考]在直角坐标平面内,过定点P 的直线l :ax +y -1=0与过定点Q 的直线m :x -ay +3=0相交于点M ,那么|MP |2+|MQ |2的值为( )A.102B.10C .5D .10 答案:D解析:∵在平面内,过定点P 的直线ax +y -1=0与过定点Q 的直线x -ay +3=0相交于点M ,∴P (0,1),Q (-3,0),∵过定点P 的直线ax +y -1=0与过定点Q 的直线x -ay +3=0垂直, ∴M 位于以PQ 为直径的圆上, ∵|PQ |=9+1=10,∴|MP |2+|MQ |2=10,应选D.11.一条光线从点(-2,-3)射出,经y 轴反射后与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,那么反射光线所在直线的斜率为( )A .-53或-35B .-32或-23C .-54或-45D .-43或-34答案:D解析:点A (-2,-3)关于y 轴的对称点为A (2,-3),故可设反射光线所在直线的方程为y +3=k (x -2),即kx -y -2k -3=0.∵反射光线与圆(x +3)2+(y -2)2=1相切,∴圆心(-3,2)到直线的距离d =|-3k -2-2k -3|k 2+1=1,化简得24k 2+50k +24=0,解得k =-43或-34.12.[2019·辽宁凌源联考]已知直线l :x +y -1=0截圆Ω:x 2+y 2=r 2(r >0)所得的弦长为14,点M ,N 在圆Ω上,且直线l ′:(1+2m )x +(m-1)y -3m =0过定点P ,假设PM ⊥PN ,那么|MN |的取值范围为( )A .[2-2,2+3] B .[2-2,2+2] C .[6-2,6+3] D .[6-2,6+2]答案:D 解析:依题意得2r 2-12=14,解得r =2.因为直线l ′:(1+2m )x +(m -1)y -3m =0过定点P ,因此P (1,1), 设MN 的中点为Q (x ,y ),那么OM 2=OQ 2+MQ 2=OQ 2+PQ 2,即4=x 2+y 2+(x -1)2+(y -1)2,化简可得⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -122=32,因此点Q 的轨迹是以⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12为圆心,62为半径的圆,因此|PQ |的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤6-22,6+22,|MN |的取值范围为[6-2,6+2].应选D.二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.[2019·黑龙江伊春月考]假设A (2,2),B (a,0),c (0,b )(ab ≠0)三点共线,那么1a +1b=________.答案:12解析:因为B (a,0),C (0,b )(ab ≠0),因此直线BC 的方程为x a +yb=1,过A (2,2),因此2a +2b =1,即1a +1b =12.14.[2019·安徽庐江四校联考]过点(-1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线方程是________.答案:x +y -1=0或2x +y =0解析:当截距不为零时,设直线的方程为x a +ya=1,将(-1,2)代入得a =1,故直线的方程为x +y -1=0;当截距为零时,设直线的方程为y =kx ,将(-1,2)代入得k =-2,故直线的方程为2x +y =0.15.[2018·全国卷Ⅰ]直线y =x +1与圆x 2+y 2+2y -3=0交于A ,B 两点,那么|AB |=________.答案:22解析:由x2+y2+2y-3=0,得x2+(y+1)2=4.∴圆心C (0,-1),半径r =2.圆心C (0,-1)到直线x -y +1=0的距离d =|1+1|2=2,∴|AB |=2r 2-d 2=24-2=2 2.16.点P 是圆(x +3)2+(y -1)2=2上的动点,点Q (2,2),O 为坐标原点,那么△OPQ 面积的最小值是________.答案:2解析:因为|OQ |=22,直线OQ 的方程为y =x ,圆心(-3,1)到直线OQ 的距离d =|-3-1|2=22,因此圆上的动点P 到直线OQ 的距离的最小值为22-2=2,因此△OPQ 面积的最小值为12×22×2=2.三、解答题:本大题共6小题,共70分.解许诺写出必要的文字说明、证明进程或演算步骤.17.(本小题总分值10分)过点M (0,1)作直线,使它被两条直线l 1:x -3y +10=0,l 2:2x +y -8=0所截得的线段恰好被M 所平分,求此直线方程.解析:过点M 且与x 轴垂直的直线是x =0,它和直线l 1,l 2的交点别离是⎝⎛⎭⎪⎫0,103,(0,8),显然不符合题意,故可设所求直线方程为y =kx +1,又设该直线与直线l 1,l 2别离交于A ,B 两点,那么有①⎩⎨⎧y A =kx A +1,x A -3y A +10=0,②⎩⎨⎧y B =kx B +1,2x B +y B -8=0.由①解得x A =73k -1, 由②解得x B =7k +2.因为点M 平分线段AB , 因此x A +x B =2x M ,即73k -1+7k +2=0,解得k =-14. 故所求的直线方程为y =-14x +1,即x +4y -4=0.18.(本小题总分值12分)已知圆M 通过A (1,-2),B (-1,0)两点,且在两坐标轴上的四个截距之和为2.(1)求圆M 的方程;(2)假设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12为圆内一点,求通过点P 被圆M 截得的弦长最短时的直线l 的方程.解析:(1)设圆M的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0.令y=0,得x2+Dx+F=0,那么圆在x轴上的截距之和为x1+x2=-D;令x=0,得y2+Ey+F=0,那么圆在y轴上的截距之和为y1+y2=-E.由题意有-D-E=2,即D+E=-2.又∵A (1,-2),B (-1,0)在圆上,∴⎩⎪⎨⎪⎧1+4+D -2E +F =0,1-D +F =0,D +E =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧D =-2,E =0,F =-3.故所求圆M 的方程为x 2+y 2-2x -3=0.(2)由(1)知,圆M 的方程为(x -1)2+y 2=4,圆心为M (1,0).当直线l 过定点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12且与过此点的圆的半径垂直时,l 被圆截得的弦长最短,现在k PM =0-121-2=12,∴k l =-1k PM =-2,于是直线l 的方程为y -12=-2(x -2),即4x +2y -9=0.19.(本小题总分值12分)已知圆x 2+y 2=4上必然点A (2,0),B (1,1)为圆内一点,P ,Q 为圆上的动点.(1)求线段AP 中点的轨迹方程;(2)假设∠PBQ =90°,求线段PQ 中点的轨迹方程.解析:(1)设AP 的中点为M (x ,y ),由中点坐标可知,P 点坐标为(2x -2,2y),因为P点在圆x2+y2=4上,因此(2x-2)2+(2y)2=4.故线段AP中点的轨迹方程为(x-1)2+y2=1.(2)设PQ的中点为N(x,y).在Rt△PBQ中,|PN|=|BN|.设O为坐标原点,连接ON,那么ON⊥PQ,因此|OP|2=|ON|2+|PN|2=|ON|2+|BN|2,因此x2+y2+(x-1)2+(y-1)2=4.故线段PQ中点的轨迹方程为x2+y2-x-y-1=0.20.(本小题总分值12分)已知点P(0,5)及圆C:x2+y2+4x-12y+24=0.(1)假设直线l过P点且被圆C截得的线段长为43,求l的方程;(2)求过P点的圆C的弦的中点的轨迹方程.解析:(1)∵⊙C的标准方程为(x+2)2+(y-6)2=16,∴圆心坐标为(-2,6),半径r=4.设l:y=kx+5,由直线l被⊙C截得的弦长为43及⊙C的半径r=4知⊙C的圆心到直线l的距离d=2,∴|-2k-6+5|1+k2=2,∴k=34;当k不存在时,直线l为x=0,知足题意.∴l的方程为y=34x+5或x=0.(2)设弦的中点为M(x,y),将y=kx+5代入⊙C的方程中,得(1+k2)x2+2(2-k)x-11=0.设弦两头点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),那么x 1+x 2=2k -41+k 2, ∴y 1+y 2=k (x 1+x 2)+10=2k 2-4k 1+k 2+10=12k 2-4k +101+k 2. ∵M 为AB 的中点,∴x =x 1+x 22=k -21+k 2,y =y 1+y 22=6k 2-2k +51+k 2,消去k ,得x 2+y 2+2x -11y +30=0.当k 不存在时,过点P 的弦所在的直线为x =0,代入⊙C 的方程,得y 2-12y +24=0,现在点M 的坐标为(0,6).点M (0,6)知足方程x 2+y 2+2x -11y +30=0,∴过点P 的⊙C 的弦的中点的轨迹方程为x 2+y 2+2x -11y +30=0.21.(本小题总分值12分)已知两圆C 1:x 2+y 2-2x -6y -1=0和C 2:x 2+y 2-10x -12y +45=0.(1)求证:圆C 1和圆C 2相交;(2)求圆C 1和圆C 2的公共弦所在直线的方程和公共弦长.解析:(1)证明:圆C 1的圆心C 1(1,3),半径r 1=11,圆C 2的圆心C 2(5,6),半径r 2=4,两圆圆心距d =|C 1C 2|=5,r 1+r 2=11+4,|r 1-r 2|=4-11,∴|r 1-r 2|<d <r 1+r 2,∴圆C 1和C 2相交.(2)圆C1和圆C2的方程左、右别离相减,得4x+3y-23=0,∴两圆的公共弦所在直线的方程为4x +3y -23=0.圆心C 2(5,6)到直线4x +3y -23=0的距离d =|20+18-23|16+9=3,故公共弦长为216-9=27.22.(本小题总分值12分)[2019·湖北稳派教育联考]已知圆C 的圆心在x 轴的正半轴上,且y 轴和直线x -3y +2=0均与圆C 相切.(1)求圆C 的标准方程;(2)设点P (0,1),假设直线y =x +m 与圆C 相交于M ,N 两点,且∠MPN 为锐角,求实数m 的取值范围.解析:(1)设圆C 的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2(r >0), 由题意得⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ a >0,b =0,|a |=r ,|a -3b +2|2=r ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =0,r =2,∴圆C 的标准方程为(x -2)2+y 2=4.(2)由⎩⎨⎧ y =x +m ,x -22+y 2=4消去y 整理得 2x 2+2(m -2)x +m 2=0.∵直线y =x +m 与圆C 相交于M ,N 两点, ∴Δ=4(m -2)2-8m 2>0,解得-2-22<m <-2+22,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=2-m ,x 1x 2=m 22.∴PM →=(x 1,y 1-1),PN →=(x 2,y 2-1), 依题意得PM →·PN →=x 1x 2+(y 1-1)(y 2-1)=x 1x 2+(x 1+m -1)(x 2+m -1)=2x 1x 2+(m -1)(x 1+x 2)+(m -1)2>0,∴m 2+(m -1)(2-m )+(m -1)2>0,整理得m 2+m -1>0,解得m <-1-52或m >-1+52.又-2-22<m <-2+22,∴-2-22<m <-1-52或-1+52<m <-2+2 2.故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-22,-1-52∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+52,-2+22.。
- 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)。
周周测14 概率统计、复数、算法初步、推理与证明综合测试一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.[2019·陕西榆林二中模拟]某方便面生产线上每隔15分钟抽取一包进行检验,该抽样方法为①,从某中学的40名数学爱好者中抽取5人了解学习负担情况,该抽样方法为②,那么①和②分别为( )A .①系统抽样,②分层抽样B .①分层抽样,②系统抽样C .①系统抽样,②简单随机抽样D .①分层抽样,②简单随机抽样答案:C解析:由随机抽样的特征可知,①为等距抽样,是系统抽样;②是简单随机抽样,故选C.2.[2018·全国卷Ⅰ]设z =1-i 1+i+2i ,则|z |=( ) A .0 B.12C .1 D. 2答案:C解析:∵z =1-i 1+i +2i =(1-i )2(1+i )(1-i )+2i =-2i 2+2i =i , ∴|z |=1.故选C.3.已知i 是虚数单位,复数z =1a -i(a ∈R )在复平面内对应的点位于直线x -2y =0上,则复数z 的虚部为( )A .2B .3C.15iD.15答案:D解析:z =1a -i =a +i a 2+1=a a 2+1+1a 2+1i ,其对应的点为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a a 2+1,1a 2+1,又该点位于直线x -2y =0上,所以a =2,z =25+15i ,其虚部为15.4.[2019·天津一中月考]用反证法证明命题:“a ,b ∈N ,若ab 可被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除.”时,假设的内容应该是( )A .a ,b 都能被5整除B .a ,b 都不能被5整除C .a ,b 不都能被5整除D .a 能被5整除答案:B解析:由于反证法是命题的否定的一个运用,故用反证法证明命题时,可以设其否定成立从而进行推证.命题“a ,b ∈N ,如果ab 可被5整除,那么a ,b 中至少有一个能被5整除.”的否定是“a ,b ∈N ,如果ab 可被5整除,那么a ,b 都不能被5整除”,故选B.5.[2019·杭州模拟]某同学先后投掷一枚质地均匀的骰子两次,第一次向上的点数记为x ,第二次向上的点数记为y ,在直角坐标系xOy 中,以(x ,y )为坐标的点落在直线2x -y =1上的概率为( )A.112B.19C.536D.16答案:A解析:先后投掷两次骰子的结果共有6×6=36种.以(x ,y )为坐标点落在直线2x -y =1上的结果有(1,1),(2,3),(3,5),共3种,故所求概率为336=112.6.[2019·湖北武汉高三调研]一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙说“我没有作案,是丙偷的”;丙说:“甲、乙两人中有一人是小偷”;丁说:“乙说的是事实”.经过调查核实,四人中有两人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是() A.甲B.乙C.丙D.丁答案:B解析:由题可知,乙、丁两人的观点一致,即同真同假,假设乙、丁说的是真话,那么甲、丙两人说的是假话,由乙说的是真话,推出丙是罪犯,由甲说假话,推出乙、丙、丁三人不是罪犯,显然两个结论相互矛盾,所以乙、丁两人说的是假话,而甲、丙两人说的是真话,由甲、丙供述可得,乙是罪犯.7.[2019·桂林市,百色市,崇左市联合模拟考试]半径为6 cm 的圆形纸板上有一个与之同圆心的半径为1 cm的小圆,现将半径为1 cm的一枚硬币抛到此纸板上,使整块硬币随机落在纸板上,则硬币与小圆无公共点的概率为()A.2125 B.34C.59 D.12答案:A解析:若硬币全落在半径为6 cm的圆形纸板上,则硬币的圆心只能在以圆形纸板的圆心为圆心,半径为5 cm的圆内(包含边界).若硬币与小圆无公共点,则硬币的圆心在以圆形纸板的圆心为圆心,半径分别为5 cm和2 cm的圆环内(包含边界),所以硬币与小圆无公共点的概率为π×52-π×22π×52=2125,故选A.8.[2019·山东省,湖北省部分重点中学质量检测]春节期间,某旅游景区推出掷圆圈套玩具鹅的游戏,吸引了一大批的游客参加,规则是:每人花10元拿到5个圆圈,在离最近的玩具鹅的2米处掷圆圈5次,只要圆圈连续套住同一只鹅颈3次,就可以获得套住的那只玩具鹅.假设某游客每次掷圆圈套住鹅颈的概率为23,且每次掷圆圈的结果互不影响,则该游客获得一只玩具鹅的概率为( ) A.481 B.881C.13D.104243答案:D解析:设“第i 次套住鹅颈”为事件A i (i =1,2,3,4,5),则A i 表示“第i 次未套住鹅颈”,依题意可得该游客能获得一只玩具鹅的3种情形:A 1A 2A 3,A 1A 2A 3A 4,A 1A 2A 3A 4A 5,而P (A 1A 2A 3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫233=827,P (A 1A 2A 3A 4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫233×13=881,P (A 1A 2A 3A 4A 5)=⎝ ⎛⎭⎪⎫233×⎝ ⎛⎭⎪⎫132=8243,故该游客获得一只玩具鹅的概率为827+881+8243=104243,故选D.9.[2019·昆明调研]如图所示的程序框图来源于中国古代数学著作《孙子算经》,其中定义[x ]表示不超过x 的最大整数,例如[0.6]=0,[2]=2,[3.6]=3.执行该程序框图,则输出的a =( )A .9B .16C .23D .30答案:C 解析:执行程序框图,k =1,a =9,9-3·⎣⎢⎡⎦⎥⎤93=0≠2;k =2,a =16,16-3·⎣⎢⎡⎦⎥⎤163=1≠2;k =3,a =23,23-3·⎣⎢⎡⎦⎥⎤233=2,23-5·⎣⎢⎡⎦⎥⎤235=3,满足条件,退出循环.则输出的a=23.故选C.10.[2019·河南濮阳模拟]执行如图所示的程序框图(其中b =c mod 10表示b等于c除以10的余数),则输出的b为()A.2 B.4C.6 D.8答案:D解析:a=2,b=8,n=1;c=16,a=8,b=6,n=2;c=48,a=6,b=8,n=3;c=48,a=8,b=8,n=4;c=64,a =8,b=4,n=5;c=32,a=4,b=2,n=6;c=8,a=2,b =8,n=7,…,易知该程序框图中a,b的值以6为周期.又因为2 017=6×336+1,所以当n=2 017时,b=8.故选D.11.[2019·贵阳监测]在某中学举行的环保知识竞赛中,将三个年级参赛学生的成绩进行整理后分为5组,绘制如图所示的频率分布直方图,图中从左到右依次为第一、第二、第三、第四、第五小组,已知第二小组的频数是40,则成绩在80~100分的学生人数是()A .15B .18C .20D .25答案:A解析:根据频率分布直方图,得第二小组的频率是0.04×10=0.4,∵频数是40,∴样本容量是400.4=100,又成绩在80~100分的频率是(0.01+0.005)×10=0.15,∴成绩在80~100分的学生人数是100×0.15=15.故选A.12.在面积为S (S >0)的平行四边形ABCD 内任取一点M ,则△MCD 的面积小于S 3的概率为( )A.13B.35C.23D.34答案:C解析:设△MCD 边CD 上的高为ME ,ME 的反向延长线交AB 于点F ,当△MCD 的面积等于S 3时,12CD ×ME =13CD ×EF ,即ME =23EF ,此时过点M 作GH ∥AB ,且分别交AD ,BC 于点G ,H ,则满足△MCD 的面积小于S 3的点M 在▱CDGH 中,由几何概型的知识得到△MCD 的面积小于S 3的概率P =2S 3S =23,故选C.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.[2019·西安八校联考]若a +b i i (a ,b ,∈R )与(2-i)2互为共轭复数,则a -b =________.答案:-7解析:a +b i i =i (a +b i )i 2=b -a i ,(2-i)2=3-4i ,因为这两个复数互为共轭复数,所以b =3,a =-4,所以a -b =-4-3=-7.14.观察下列等式1-12=12,1-12+13-14=13+14,1-12+13-14+15-16=14+15+16,…据此规律,第n 个等式可为________.答案:1-12+13-14+…+12n -1-12n =1n +1+1n +2+…+12n 解析:规律为等式左边共有2n 项且等式左边分母分别为1,2,…,2n ,分子为1,奇数项为正,偶数项为负,即为1-12+13-14+…+12n -1-12n ;等式右边共有n 项且分母分别为n +1,n +2,…,2n ,分子为1,即为1n +1+1n +2+…+12n .所以第n 个等式可为1-12+13-14+…+12n -1-12n =1n +1+1n +2+…+12n . 15.从2,3,8,9中任取两个不同的数字,分别记为a ,b ,则log a b 为整数的概率是________.答案:16解析:从2,3,8,9中任取两个数分别记为(a ,b ),则有(2,3),(3,2),(2,8),(8,2),(2,9),(9,2),(3,8),(8,3),(3,9),(9,3),(8,9),(9,8),共12种情况,其中符合log a b 为整数的有log 39和log 28两种情况,所以P =212=16.16.[2019·济南市高考模拟考试]如图,茎叶图记录了甲、乙两名射击运动员的5次训练成绩(单位:环),则成绩较为稳定的那位运动员成绩的方差为________.答案:2解析:由茎叶图可知乙运动员的成绩较稳定,且其平均数为88+89+90+91+92=90(环),从而所求方差为5(88-90)2+(89-90)2+(90-90)2+(91-90)2+(92-90)2=2.5三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)[2019·武汉市高中毕业生调研]某市高中某学科竞赛中,某区4 000名考生的参赛成绩的频率分布直方图如图所示.(1)求这4 000名考生的平均成绩x-(同一组中数据用该组区间中点值作代表);(2)记70分以上为合格,70分及以下为不合格,结合频率分布直方图完成下表,并判断是否有99%的把握认为该学科竞赛成不合格合格合计男生720女生 1 020合计 4 000附:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ). 解析:(1)由题意,得:∴x -=45×0.1+55×0.15+65×0.2+75×0.3+85×0.15+95×0.1=70.5(分).∴这4 000名考生的平均成绩x -为70.5分.(2)2×2列联表如下:K 2=4 000×(720×1 020-1 180×1 080)21 800×2 200×1 900×2 100= 4 000×(540 000)218×22×19×21×108=4 000×54×5418×22×19×21≈ 73.82>10.828.故有99%的把握认为该学科竞赛成绩与性别有关.18.(本小题满分12分)已知m >0,a ,b ∈R ,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a +mb 1+m 2≤a 2+mb 21+m . 证明:∵m >0,∴1+m >0.所以要证原不等式成立,只需证(a +mb )2≤(1+m )·(a 2+mb 2),即证m (a 2-2ab +b 2)≥0,即证(a -b )2≥0,而(a -b )2≥0显然成立,故原不等式得证.19.(本小题满分12分)若a >b >c >d >0且a +d =b +c ,求证:d +a <b +c .证明:要证d +a <b +c ,只需证(d +a )2<(b +c )2,即a+d+2ad<b+c+2bc,因a+d=b+c,只需证ad<bc,即ad<bc,设a+d=b+c=t,则ad-bc=(t-d)d-(t-c)c=(c-d)(c+d-t)<0,故ad<bc成立,从而d+a<b+c成立.20.(本小题满分12分)[2018·天津卷]已知某校甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数分别为240,160,160. 现采用分层抽样的方法从中抽取7名同学去某敬老院参加献爱心活动.(1)应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取多少人?(2)设抽出的7名同学分别用A,B,C,D,E,F,G表示,现从中随机抽取2名同学承担敬老院的卫生工作.①试用所给字母列举出所有可能的抽取结果;②设M为事件“抽取的2名同学来自同一年级”,求事件M发生的概率.解析:(1)由已知,甲、乙、丙三个年级的学生志愿者人数之比为3∶2∶2,由于采用分层抽样的方法从中抽取7名同学,因此应从甲、乙、丙三个年级的学生志愿者中分别抽取3人,2人,2人.(2)①从抽取的7名同学中随机抽取2名同学的所有可能结果为{A,B},{A,C},{A,D},{A,E},{A,F},{A,G},{B,C},{B,D},{B,E},{B,F},{B,G},{C,D},{C,E},{C,F},{C,G},{D,E},{D,F},{D,G},{E,F},{E,G},{F,G},共21种.②由①,不妨设抽出的7名同学中,来自甲年级的是A,B,C,来自乙年级的是D,E,来自丙年级的是F,G,则从抽出的7名同学中随机抽取的2名同学来自同一年级的所有可能结果为{A,B},{A,C},{B,C},{D,E},{F,G},共5种.所以,事件M 发生的概率P (M )=521. 21.(本小题满分12分)[2019·广西五校联考]某公司为了准确地把握市场,做好产品生产计划,对过去四年的数据进行整理得到了第x 年与年销售量y (单位:万件)之间的关系如表:x 1 2 3 4 y 12 28 42 56(1)(2)根据(1)中的散点图拟合y 与x 的回归模型,并用相关系数加以说明;(3)建立y 关于x 的回归方程,预测第5年的销售量约为多少?参考数据:∑i =1n(y i -y -)2=32.7,5=2.24,∑i =1nx i y i =418. 参考公式:相关系数r =∑i =1n(x i -x -)(y i -y -)∑i =1n(x i -x -)2∑i =1n(y i -y -)2,回归方程y ^=a ^+b^x 的斜率和截距的最小二乘估计分别为 b^=∑i =1n(x i -x -)(y i -y -)∑i =1n(x i -x -)2=∑i =1nx i y i -n x -y -∑i =1nx 2i -n x -2,a ^=y --b ^x -.解析:(1)作出的散点图如图:(2)由(1)散点图可知,各点大致分布在一条直线附近,由题中所给表格及参考数据得,x -=52,y -=692,∑i =14x i y i =418,∑i =14 (y i -y -)2≈32.7,∑i =14x 2i =30,∑i =14(x i -x -)(y i -y -)=∑i =14x i y i -4x -y -=418-4×52×692=73,∑i =14(x i -x -)2=∑i =14x 2i -4x-2=30-4×⎝ ⎛⎭⎪⎫522=5≈2.24,∴r =∑i =14(x i -x -)(y i -y -)∑i =14(x i -x -)2∑i =14(y i -y -)2=732.24×32.7≈0.9966.∵y 与x 的相关系数近似为0.9966,说明y 与x 的线性相关程度相当强,∴可以用线性回归模型拟合y 与x 的关系.(3)由(2)知x -=52,y -=692,∑i =14x i y i =418,∑i =14x 2i =30,∴b^=∑i=14x i yi-4x-y-∑i=14x2i-4x-2=735,a^=y--b^x-=692-735×52=-2.故y关于x的回归直线方程为y^=735x-2,当x=5时,y^=735×5-2=71,∴预测第5年的销售量约为71万件.22.(本小题满分12分)某家庭记录了未使用节水龙头50天的日用水量数据(单位:m3)和使用了节水龙头50天的日用水量数据,得到频数分布表如下:日用水量[0,0.1)[0.1,0.2) [0.2,0.3) [0.3,0.4) [0.4,0.5) [0.5,0.6) [0.60.7) 频数1324926 5(1)在下图中作出使用了节水龙头50天的日用水量数据的频率分布直方图;(2)估计该家庭使用节水龙头后,日用水量小于0.35 m3的概率;(3)估计该家庭使用节水龙头后,一年能节省多少水?(一年按365天计算,同一组中的数据以这组数据所在区间中点的值作代表)解析:(1)如图所示.(2)根据以上数据,该家庭使用节水龙头后50天日用水量小于0.35 m3的频率为0.2×0.1+1×0.1+2.6×0.1+2×0.05=0.48,因此该家庭使用节水龙头后,日用水量小于0.35 m3的概率的估计值为0.48.(3)该家庭未使用节水龙头50天日用水量的平均数为x1=150×(0.05×1+0.15×3+0.25×2+0.35×4+0.45×9+0.55×26+0.65×5)=0.48.该家庭使用了节水龙头后50天日用水量的平均数为x2=150×(0.05×1+0.15×5+0.25×13+0.35×10+0.45×16+0.55×5)=0.35.估计使用节水龙头后,一年可节省水(0.48-0.35)×365=47.45(m3).。