高中人教版数学练习题
高一数学(必修一)《第五章 函数y=Asin(ωxφ)》练习题及答案解析-人教版
高一数学(必修一)《第五章 函数y=Asin (ωx φ)》练习题及答案解析-人教版班级:___________姓名:___________考号:___________一、解答题1.已知函数()2sin(2)16f x x a π=+++,且当[0,]2x π∈时()f x 的最小值为2.(1)求a 的值;(2)先将函数()y f x =的图像上点的纵坐标不变,横坐标缩小为原来的12,再将所得的图像向右平移12π个单位,得到函数()y g x =的图像,求方程()4g x =在区间[0,]2π上所有根之和.2.写出将sin y x =的图像变换后得到2sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像的过程,并在同一个直角坐标平面内画出每一步变换对应的函数一个周期的图像(保留痕迹). 3.已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<2π)的部分图象如图所示.(1)求函数f (x )的解析式;(2)如何由函数y =sin x 的图象通过相应的平移与伸缩变换得到函数f (x )的图象,写出变换过程. 4.用“五点法”画出函数2sin y x =在区间[]0,2π上的图象. 5.已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(0A >,0>ω与2πϕ<),在同一个周期内,当4x π=时,则y 取最大值1,当712x π=时,则y 取最小值-1. (1)求函数()f x 的解析式.(2)函数sin y x =的图象经过怎样的变换可得到()y f x =的图象 (3)求方程()()01f x a a =<<在[]0,2π内的所有实数根之和. 6.已知函数()2cos 44f x x ππ⎛⎫=-⎪⎝⎭. (1)求函数()f x 图象的对称轴;(2)将函数()f x 图象上所有的点向左平移1个单位长度,得到函数()g x 的图象,若函数()y g x k =+在()2,4-上有两个零点,求实数k 的取值范围.7.2021年12月9日15时40分,神舟十三号“天宫课堂”第一课开讲!受“天宫课堂”的激励与鼓舞,某同学对航天知识产生了浓厚的兴趣.通过查阅资料,他发现在不考虑气动阻力和地球引力等造成的影响时,则火箭是目前唯一能使物体达到宇宙速度,克服或摆脱地 球引力,进入宇宙空间的运载工具.早在1903年齐奥尔科夫斯基就推导出单级火箭的最大理想速度公式: 0lnkm v m ω=,被称为齐奥尔科夫斯基公式,其中ω为发动机的喷射速度,0m 和k m 分别是火箭的初始质量和发动机熄火(推进剂用完 )时的质量.0km m 被称为火箭的质量比.(1)某单级火箭的初始质量为160吨,发动机的喷射速度为2千米/秒,发动机熄火时的质量为40吨,求该单级火箭的最大理想速度(保留2位有效数字);(2)根据现在的科学水平,通常单级火箭的质量比不超过10.如果某单级火箭的发动机的喷射速度为2千米/秒,请判断该单级火箭的最大理想速度能否超过第一宇宙速度7.9千米/秒,并说明理由.(参考数据:ln20.69≈,无理数e 2.71828=)二、单选题8.为了得到函数3sin 2y x =的图象,只要将函数3sin(21)y x =-的图象( ) A .向左平移1个单位长度 B .向左平移12个单位长度C .向右平移1个单位长度D .向右平移12个单位长度9.函数sin3y x =的图象可以由函数cos3y x =的图象( ) A .向右平移6π个单位得到 B .向左平移6π个单位得到 C .向右平移3π个单位得到 D .向左平移3π个单位得到 10.要得到函数()2cos 23f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像,只需将cos2y x =的图像( )A .向左平移3π个单位长度B .向右平移3π个单位长度C .向左平移23π个单位长度 D .向右平移23π个单位长度 11.为了得到函数3sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,只需把函数3sin y x =图像上所有点( )A .向左平行移动3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12B .向左平行移动3π个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍 C .向左平行移动6π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12D .向右平行移动3π个单位长度,再把所得各点的横坐标缩短到原来的12 12.要得到函数π3sin 25y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,需( )A .将函数3sin π5y x =⎛⎫+ ⎪⎝⎭图像上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)B .将函数π3sin 10y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变)C .将函数3sin 2y x =图像上所有点向左平移π5个单位长度D .将函数3sin 2y x =图像上所有点向左平移π10个单位长度13.为了得到函数2cos2y x =的图象,只需把函数2cos 2y x x =+的图象( ) A .向左平移3π个单位长度 B .向右平移3π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度 D .向右平移6π个单位长度三、填空题14.将函数()f x 的图象向左平移π6个单位长度后得到()()sin y g x A x ωϕ==+(0A >,0>ω与π2ϕ≤)的图象如图,则()f x 的解析式为_____.15.彝族图案作为人类社会发展的一种物质文化,有着灿烂历史.按照图案的载体大致分为彝族服饰图案、彝族漆器图案、彝族银器图案等,其中蕴含着丰富的数学文化,如图1,漆器图案中出现的“阿基米德螺线”,该曲线是由一动点匀速离开一个固定点的同时又以固定的角速度绕该固定点转动所形成的轨迹.这些螺线均匀分布,将其简化抽象为图2,若2OA =,则AOB ∠所对应的弧长为______.参考答案与解析1.(1)2a =;(2)3π. 【分析】(1)由于当[0,]2x π∈时()f x 的最小值为2,所以min ()112f x a =-++=,从而可求出a 的值;(2)由图像变化可得()2sin(4)36g x x π=-+,由()4g x =得1sin(4)62x π-=,从而可求出x 的值【详解】(1)()2sin(2)16f x x a π=+++,∵[0,]2x π∈,∴72[,]666x πππ+∈∴min ()112f x a =-++=,∴2a =;(2)依题意得()2sin(4)36g x x π=-+,由()4g x =得1sin(4)62x π-=∴4266x k πππ-=+(k Z ∈)或54266x k πππ-=+(k Z ∈) ∴212k x ππ=+或24k x =+ππ,解得12x π=或4x π= ∴所有根的和为1243πππ+=.【点睛】此题考查三角函数的图像和性质,考查三角函数的图像的变换,考查转化能力和计算能力,属于基础题2.答案见解析.图像见解析【分析】由三角函数图像中的相位变换、周期变换、振幅变换叙述变换过程,然后作出图像变换的过程即可.【详解】先将sin y x =的图像上各点向右平移4π个单位得到函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像再将函数sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图像上的每一个点保持纵坐标不变,横坐标缩短到原来的一半,得到函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像.再将函数sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭图像上的每一个点保持横坐标不变,纵坐标扩大到原来的2倍,得到函数2sin 24y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图像.3.(1)f (x )=sin (2)6x π+ ;(2) 答案见解析.【分析】(1)由图像可得A =1,51264Tππ-=结合2T πω=可求出ω的值,然后将点(,1)6π代入解析式可求出ϕ的值,从而可求出函数f (x )的解析式; (2)利用三角函数图像变换规律求解【详解】(1)由图像知A =1.f (x )的最小正周期T =4×5()126ππ-=π,故ω=2Tπ=2 将点(,1)6π代入f (x )的解析式得sin ()3πϕ+=1又|φ|<2π,∴φ=6π.故函数f (x )的解析式为f (x )=sin (2)6x π+.(2)变换过程如下:y =sin x 图像上的所有点的横坐标缩小为原来的一半,纵坐标不变,得到y =sin 2x 的图像,再把y =sin 2x 的图像,向左平移12π个单位y =sin (2)6x π+的图像. 4.答案见解析【分析】利用五点作图法,列表、描点、连线可作出函数sin y x =在区间[]0,2π上的图象. 【详解】解:按五个关键点列表如下:描点并将它们用光滑的曲线连接起来,如图所示.5.(1)()sin 34f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)答案见解析 (3)112π【分析】(1)结合已知条件可求出A ,最小正周期T ,然后利用最小正周期公式求ω,通过代值求出ϕ即可;(2)利用平移变换和伸缩变换求解即可;(3)利用正弦型函数的对称性求解即可. (1)设()()sin f x A x ωϕ=+的最小正周期为T 由题意可知,1A =,1721243T πππ=-=即223T ππω== ∴3ω=,即()()sin 3f x x φ=+∵3sin 14πϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭∴3242k ππϕπ+=+ k Z ∈ 又2πϕ<,∴4πϕ=-∴()sin 34f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(2)利用平移变换和伸缩变换可知,sin y x =的图象向右平移4π个单位长度,得到sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象再将sin 4y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象上所有点的横坐标缩短为原来的13,纵坐标不变,得到sin 34y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象.(3)∵()sin 34f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的最小正周期为23π∴()sin 34f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在[]0,2π内恰有3个周期故所有实数根之和为1119112662ππππ++=. 6.(1)14x k =+ k ∈Z (2)()2,0-.【分析】(1)求出()2sin 44f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解方程442x k ππππ+=+,k ∈Z 即得解;(2)求出()2cos 4g x x π=,即函数()y g x =的图象与直线y k =-在()2,4-上有两个交点,再利用数形结合分析求解. (1)解:因为()2cos 44f x x ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,所以()2sin 44f x x ππ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.令442x k ππππ+=+,k ∈Z ,解得14x k =+ k ∈Z 所以函数()f x 图象的对称轴为直线14x k =+ k ∈Z . (2)解:依题意,将函数()f x 的图象向左平移1个单位长度后,得到的图象对应函数的解析式为()()2sin 12cos 444g x x x πππ⎡⎤=++=⎢⎥⎣⎦.函数()y g x k=+在()2,4-上有两个零点即函数()y g x =的图象与直线y k =-在()2,4-上有两个交点,如图所示所以02k <-<,即20k -<< 所以实数k 的取值范围为()2,0-. 7.(1)2.8千米/秒(2)该单级火箭最大理想速度不可以超过第一宇宙速度7.9千米/秒,理由见解析【分析】(1)明确0k m m ω、、各个量的值,代入即可;(2)求出最大理想速度max v ,利用放缩法比较max 2ln10v =与7.9的大小即可. (1)2ω=,0160m =和40k m =0lnk m v m ω∴=21602ln 2ln 42ln 24ln 2 2.7640=⨯===≈ ∴该单级火箭的最大理想速度为2.76千米/秒.(2)10km M ≤ 2ω= 0max ln km v m ω∴=2ln10= 7.97.97128e22>>=7.97.9ln ln128ln1002ln10e ∴=>>=max v ∴2ln107.9=<.∴该单级火箭最大理想速度不可以超过第一宇宙速度7.9千米/秒.8.B【分析】根据已知条件,结合平移“左加右减”准则,即可求解.【详解】解:()13sin 213sin 22y x x ⎛⎫=-- ⎪⎝=⎭∴把函数13sin 22x y ⎛⎫- ⎝=⎪⎭的图形向左平移12个单位可得到函数3sin 2y x =.故选:B . 9.A【分析】化简函数sin 3cos[3()]6y x x π==-,结合三角函数的图象变换,即可求解.【详解】由于函数3sin 3cos(3)cos(3)cos[3()]226y x x x x πππ==+=-=- 故把函数cos3y x =的图象向右平移6π个单位,即可得到cos3sin 36y x x π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭的图象.故选:A. 10.B【分析】直接由三角函数图象的平移变换求解即可. 【详解】将cos2y x =的图像向右平移3π个单位长度可得2cos2cos 233y x x ππ⎛⎫⎛⎫=-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 故选:B. 11.A【分析】利用三角函数图象变换规律求解即可【详解】将3sin y x =向左平移3π长度单位,得到3sin 3y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,再把所得的各点的横坐标缩短到原来的12,可得3sin 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象 故选:A 12.D【分析】根据三角函数的图像变换逐项判断即可.【详解】解:对于A ,将3sin π5y x =⎛⎫+ ⎪⎝⎭图像上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到1π3sin 25y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,错误;对于B ,将π3sin 10y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭图像上所有点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到1π3sin 210y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,错误;对于C ,将3sin 2y x =图像上所有点向左平移π5个单位长度后,得到2π3sin 25y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,错误;对于D ,将3sin 2y x =图像上所有点向左平移π10个单位长度后,得到π3sin 25y x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图像,正确.故选:D. 13.C【分析】化简2cos 2y x x =+,再根据三角函数图象平移的方法求解即可【详解】12cos 22cos 222cos 223y x x x x x π⎛⎫⎛⎫+==- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,因为2cos 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭向左平移6π个单位长度得到2cos 22cos263ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦y x x故选:C14.()2π2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭【分析】由图像可知,函数的最值、最小正周期,可得,A ω的值,代入点5,212π⎛⎫⎪⎝⎭,进而解得ϕ的值,根据函数的图像变换规律,可得答案.【详解】由题图可知()max 2A g x ==,函数()g x 的最小正周期为45πππ3123T ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,所以2π2T ω==,所以()()2sin 2g x x ϕ=+.又5π5π2sin 2126g ϕ⎛⎫⎛⎫=+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以5πsin 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,所以5ππ2π62k ϕ+=+(k ∈Z ),解得π2π3k ϕ=-(k ∈Z ). 因为π2ϕ≤,所以π3ϕ=-,所以()π2sin 23g x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭.将函数()g x 的图象向右平移π6个单位长度后可得到函数()f x 的图象故()ππ2π2sin 22sin 2633f x x x ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--=- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.故答案为:()2π2sin 23f x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭15.4π9【分析】根据题意得到圆心角2π9AOB α=∠=,结合弧长公式,即可求解.第 11 页 共 11 页 【详解】由题意,可知圆心角2π9AOB α=∠=,半径2r OA == 所以AOB ∠所对应的弧长为2π4π299l r α==⨯=. 故答案为:4π9.。
人教版高中数学必修一1.1.3.3课时练习习题(含答案解析)
1.1.3.3一、选择题1.(杭州夏衍中学2009年高一期末)下列正确的有几个()①0∈∅②1⊆{1,2,3}③{1}∈{1,2,3}④∅⊆{0}A.0个B.1个C.2个D.3个[答案] B[解析]只有④正确.2.满足条件{1,3}∪A={1,3,5}的所有集合A的个数是()A.1B.2C.3D.4[答案] D[解析]A中一定含有5,由1、3是否属于A可知集合A的个数为22=4个.即A可能为{5},{5,1},{5,3},{5,1,3}.3.(2010·全国Ⅰ文,2)设全集U={1,2,3,4,5},集合M={1,4},N={1,3,5},则N∩(∁U M)()A.{1,3} B.{1,5}C.{3,5} D.{4,5}[答案] C[解析]∁U M={2,3,5},∴N∩(∁U M)={3,5},∴选C.4.集合M={x|x<-2或x≥3},N={x|x-a≤0},若N∩∁R M≠∅(R为实数集),则a的取值范围是() A.{a|a≤3} B.{a|a>-2}C.{a|a≥-2} D.{a|-2≤a≤2}[答案] C[解析]∁R M={x|-2≤x<3}.结合数轴可知.a≥-2时,N∩∁R M≠∅.5.(胶州三中2010年模拟)设全集U=R,集合M={x|-2≤x<3},N={x|-1≤x≤4},则N∩∁U M=() A.{x|-4≤x≤-2}B.{x|-1≤x≤3}C.{x|3≤x≤4}D .{x |3<x ≤4}[答案] C[解析] ∁U M ={x |x <-2或x ≥3},N ∩∁U M ={x |3≤x ≤4}.6.(09·全国Ⅱ文)已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},M ={1,3,5,7},N ={5,6,7},则∁U (M ∪N )=( )A .{5,7}B .{2,4}C .{2,4,8}D .{1,3,5,6,7} [答案] C[解析] ∵M ∪N ={1,3,5,6,7},U ={1,2,3,4,5,6,7,8},∴∁U (M ∪N )={2,4,8}.7.(09·北京文)设集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ -12<x <2,B ={x |x 2≤1},则A ∪B =( ) A .{x |-1≤x <2}B .A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x ≤1 C .{x |x <2}D .{x |1≤x <2}[答案] A[解析] A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-12<x <2,B ={x |-1≤x ≤1} A ∪B ={x |-1≤x <2},∴选A.8.设P ={3,4},Q ={5,6,7},集合S ={(a ,b )|a ∈P ,b ∈Q },则S 中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6[答案] D[解析] S ={(3,5),(3,6),(3,7),(4,5),(4,6),(4,7)}共6个元素,故选D.9.设全集U ={1,3,5,7},集合M ={1,|a -5|},M ⊆U ,∁U M ={5,7},则a 的值为( )A .2或-8B .-8或-2C .-2或8D .2或8 [答案] D[解析] 由∁U M ={5,7}得,M ={1,3},所以|a -5|=3,即a =2或a =8.10.已知集合M 满足M {a 1,a 2,a 3,a 4,a 5},且M ∪{a 1,a 2}={a 1,a 2,a 4,a 5},则满足条件的集合M 的个数为( )A .2B .3C .4D .5 [答案] C[解析] 由条件知,集合M 中一定含有a 4,a 5,一定不含a 3,又M {a 1,a 2,a 3,a 4,a 5}, ∴M 中可能含有a 1,a 2,故M ={a 4,a 5}或M ={a 1,a 4,a 5}或M ={a 2,a 4,a 5}或M ={a 1,a 2,a 4,a 5}.二、填空题11.U ={1,2},A ={x |x 2+px +q =0},∁U A ={1},则p +q =________.[答案] 0[解析] 由∁U A ={1},知A ={2}即方程x 2+px +q =0有两个相等根2,∴p =-4,q =4,∴p +q =0.12.已知集合A ={(x ,y )|y =2x -1},B ={(x ,y )|y =x +3},若M ∈A ,M ∈B ,则M 为________.[答案] (4,7)[解析] 由M ∈A ,M ∈B 知M ∈A ∩B由⎩⎪⎨⎪⎧ y =2x -1y =x +3得⎩⎪⎨⎪⎧x =4y =7∴A ∩B ={(4,7)}. 13.已知A ={x |x 2-x -2=0},B ={x |x 2+4x +P =0},若B ⊆A ,则实数P 的取值范围是________.[答案] P >4[解析] A ={-1,2},若B =A ,则2+(-1)=-4矛盾;若B 是单元素集,则Δ=16-4P =0∴P =4 ∴B ={-2}⃘A .∴B =∅,∴P >4.14.定义集合运算:A ⊙B ={x |x =nm (n +m ),n ∈A ,m ∈B }.设集合A ={0,1},B ={2,3},则集合A ⊙B 的所有元素之和为________.[答案] 18[解析] 由题意,n 可取值为0、1,m 可取值为2、3.当n =0时,x =0;当n =1,m =2时,x =6;当n =1,m =3时,x =12.综上所述,A ⊙B ={0,6,12}.故所有元素之和为18.三、解答题15.设全集U =R ,集合A ={x ∈R |-1<x ≤5,或x =6},B ={x ∈R |2≤x <5};求∁U A 、∁U B 及A ∩(∁U B ).[解析] ∁U A ={x |x ≤-1,或5<x <6,或x >6},∁U B ={x |x <2,或x ≥5},A ∩(∁UB )={x |-1<x <2,或x =5,或x =6}.16.已知集合A ={a 2,a +1,-3},B ={a -3,a 2+1,2a -1},若A ∩B ={-3},求实数a 的值.[解析] ∵A ∩B ={-3},∴-3∈B ,∴当a -3=-3,即a =0时,A ∩B ={-3,1},与题设条件A ∩B ={-3}矛盾,舍去;当2a -1=-3,即a =-1时,A ={1,0,-3},B ={-4,2,-3},满足A ∩B ={-3},综上可知a =-1.17.已知集合M ={2,a ,b },N ={2a,2,b 2}且M =N .求a 、b 的值.[解析] 解法1:由M =N 及集合元素的互异性得:⎩⎪⎨⎪⎧ a =2a b =b 2或⎩⎪⎨⎪⎧a =b 2b =2a 解上面的方程组得,⎩⎪⎨⎪⎧ a =0b =1或⎩⎪⎨⎪⎧ a =0b =0或⎩⎨⎧ a =14b =12 再根据集合中元素的互异性得,⎩⎪⎨⎪⎧ a =0b =1或⎩⎨⎧ a =14b =12解法2:∵M =N ,∴M 、N 中元素分别对应相同,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =2a +b 2a ·b =2a ·b 2即⎩⎪⎨⎪⎧a +b (b -1)=0 ①ab (2b -1)=0 ② ∵集合中元素互异,∴a ,b 不能同时为0.当b ≠0时,由②得a =0或b =12. 当a =0时,由①得b =1或b =0(舍);当b =12时,由①得a =14. ∴a ,b 的值为⎩⎪⎨⎪⎧ a =0b =1或⎩⎨⎧ a =14b =1218.某班有50名学生,先有32名同学参加学校电脑绘画比赛,后有24名同学参加电脑排版比赛.如果有3名学生这两项比赛都没参加,问这个班有多少同学同时参加了两项比赛?[解析] 设同时参加两项比赛的学生有x 名,则只参加电脑绘画比赛的学生有32-x 名,只参加电脑排版比赛的学生有24-x 名,由条件知,(32-x )+(24-x )+x +3=50,∴x =9.答:有9名同学同时参加了两项比赛.。
高一数学集合练习题及答案(人教版)-百度文库
高一数学集合练习题及答案(人教版)-百度文库一、单选题1.已知集合{}2log 4A x x =<,{}22B x x =-<<,则()R A B ⋂=( ) A .(]2,0- B .[)0,2 C .()0,2D .[)2,0-2.已知集合{}1,2A =,{}2,3,4B =,则A B =( ) A .{}2B .{}3C .{}1,3D .{}1,23.已知集合{}1,2,4,6A =,{}2,3,4,5B =,则A B 中元素的个数为( ) A .1B .2C .3D .44.设集合{}22A x x =≤,Z 为整数集,则集合A ⋂Z 子集的个数是( )A .3B .6C .7D .85.已知{}33U x x =-≤<,{}23A x x =-≤<,则图中阴影表示的集合是( )A .{}32x x -≤≤-B .][33,)-∞-⋃+∞(, C .{}0x x ≤D .{}32x x -≤<-6.已知集合{}1,0,1,2A =-,{}0,1,3B =,则A B =( ) A .{}1,0,1-B .{}0,1,2C .{}0,1D .{}1,27.已知集合{20}M x x =-<,{}1N x y x ==+,则M N =( )A .{1}x x >-B .{12}x x -≤<C .{}12x x -<<D .R8.设集合P ,Q 均为全集U 的非空子集,且U ()P Q P =∩,则U ()P Q =∩( ) A .PB .QC .∅D .U9.已知集合(){}30A x x x =-<,{}0,1,2,3B =,则A B ( ) A .{}0,1,2,3 B .{}0,1,2 C .{}1,2,3D .{}1,210.已知集合{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,则A B =( ) A .(]0,1 B .[)1,2C .()0,1D .()0,211.如图,已知集合A={-8,1},B={-8,-5,0,1,3},则Venn 图中阴影部分表示的集合为( )A .{-5,0,3}B .{-5,1,3}C .{0,3}D .{1,3}12.()Z M 表示集合M 中整数元素的个数,设{}1|8A x x =-<<,{}|527B x x =-<<,则()Z A B =( )A .5B .4C .3D .213.已知集合{|2}x A y y ==,集合{}3B x x =≥,则RA B =( )A .(),3-∞B .()0,3C .[]1,3D .[)1,314.已知不等式231x x m ->+的解集为M ,若1M ∈,则实数m 的取值范围为( )A .(),3-∞-B .(),1-∞-C .()3,-+∞D .()3,1--15.已知全集{}0,1,2,3,4,5U A B ==,(){}1,2,4UA B =,B =( )A .{}0B .{}3,5C .{}0,3,5D .{}1,2,4二、填空题16.集合()(){}2140,A x x x ax x R =-++=∈中所有元素之和为3,则实数=a ________.17.设()1,2,3i a i =均为实数,若集合{}123,,a a a 的所有非空真子集的元素之和为12,则123a a a ++=__________18.建党百年之际,影片《1921》《长津湖》《革命者》都已陆续上映,截止2021年10月底,《长津湖》票房收人已超56亿元,某市文化调查机构,在至少观看了这三部影片中的其中一部影片的市民中随机抽取了100人进行调查,得知其中观看了《1921》的有51人,观看了《长津湖》的有60人,观看了《革命者》的有50人,数据如图,则图中=a ___________;b =___________;c =___________.19.已知集合{}37A x x =≤<,{}C x x a =>,若A C ⊆,求实数a 的取值范围_______.20.集合A 满足{}1,3 **15,,A x y x N y N x ⎧⎫⊆=∈∈⎨⎬⎩⎭,则集合A 的个数有________个.21.设全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6},则ST =__.22.满足{}1,2A ⊆的集合A 的个数是______________23.已知集合{}N 4sin ,02A x x θθπ=∈<≤≤,若集合A 中至少有3个元素,则实数θ取值范围为________24.若集合{}{}230,0,1,2,3A xx x B =-==∣,则满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数是___________.25.对于数集M 、N ,定义{},,M N x x a b a M b N +==+∈∈,,,aM N x x a M b N b ⎧⎫÷==∈∈⎨⎬⎩⎭,若集合{}1,2P =,则集合()P P P +÷中所有元素之和为___________.三、解答题26.设2n ≥且N n ∈,集合{1,2,3,4,,2}U n =,若对U 的任意k 元子集k V ,都存在,,k a b c V ∈,满足:a b c <<,a b c +>,且a b c ++为偶数,则称k V 为理想集,并将k 的最小值记为K .(1)当2n =时,是否存在理想集?若存在,求出相应的K ;若不存在,请说明理由; (2)当3n =时,是否存在理想集?若存在,直接写出对应的k V 以及满足条件的,,a b c ;若不存在,请说明理由; (3)证明:当4n =时,6K =.27.设全集U =R ,集合{}{}24,3782A x x B x x x =≤<=->- (1)求(),U A B A B ⋃⋂;(2)若集合{}20C x x a =+>,且C C =B ∪,求a 的取值范围.28.对非空数集X ,Y ,定义X 与Y 的和集{},X Y x y x X y Y +=+∈∈.对任意有限集A ,记A 为集合A 中元素的个数.(1)若集合{}0,5,10X =,{}2,1,0,1,2Y =--,写出集合X X +与X Y +; (2)若集合{}12,,,n X x x x =满足12n x x x <<<,3n ≥,且2X X X +<,求证:数列1x ,2x ,,n x 是等差数列;(3)设集合{}12,,,n X x x x =满足12n x x x <<<,3n ≥,且()1,2,,i x i n ∈=Z ,集合{}B k Z m k m =∈-≤≤(2m ≥,N m ∈),求证:存在集合A 满足11n x x A B-≤+且X A B ⊆+.29.设全集U =R ,集合{}15A x x =≤<,非空集合{}212B x x a =≤≤+,其中a R ∈. (1)若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,求a 的取值范围; (2)若命题“x B ∃∈,x A ∈R ”是真命题,求a 的取值范围.30.记E 为平面上所有点组成的集合并且A E ∈,B E ∈,说明下列集合的几何意义: (1){}5P E PA ∈<; (2){}P E PA PB ∈=.【参考答案】一、单选题 1.A 【解析】 【分析】求解对数不等式得到集合A ,进而结合补集和交集的概念即可求出结果. 【详解】因为{}016A x x =<<,所以(){}R 20A B x x ⋂=-<≤, 故选:A. 2.A 【解析】【分析】根据集合的交集运算,即可求得答案. 【详解】集合{}1,2A =,{}2,3,4B =, 则{2}A B =, 故选:A 3.B 【解析】 【分析】根据交集的定义,即可求解. 【详解】因为集合{}1,2,4,6A =,{}2,3,4,5B =,所以{}2,4A B =,故A B 中元素的个数为2. 故选:B 4.D 【解析】 【分析】解不等式求得A ,然后求得A ⋂Z ,进而求得正确答案. 【详解】222x x ≤⇒≤,所以A ⎡=⎣,所以{}1,0,1A ⋂=-Z , 所以A ⋂Z 子集的个数是328=. 故选:D 5.D 【解析】 【分析】根据韦恩图,写出相应集合即可 【详解】由图可知,阴影表示的集合为集合A 相对于全集U 的补集,即阴影表示的集合是UA ,所以{}32UA x x =-≤<-;故选:D 6.C 【解析】 【分析】根据交集的定义计算可得; 【详解】解:因为{}1,0,1,2A =-,{}0,1,3B =,所以{}0,1A B =; 故选:C【解析】 【分析】化简集合,M N ,即得解. 【详解】解:由题得(,2),[1,)M N =-∞=-+∞, 所以[1,2)M N =-.故选:B 8.B 【解析】 【分析】 依题意可得UP Q ⊆,即可得到UQ P ⊆,从而即可判断;【详解】解:因为U ()P Q P =∩,所以UP Q ⊆,所以UQ P ⊆,所以U ()P Q Q =∩;故选:B 9.D 【解析】 【分析】先化简集合A ,继而求出A B . 【详解】解:(){}{}30=03A x x x x x =-<<<,{}0,1,2,3B =,则A B ={}1,2. 故选:D. 10.A 【解析】 【分析】根据集合的交集概念即可计算. 【详解】∵{}1A x x =≤,B ={}02x x <<,∴A B =(]0,1. 故选:A ﹒ 11.A 【解析】 【分析】由已知,结合给出的Venn 图可判断阴影部分为∁BA , 根据给到的集合A 和集合B ,可直接进行求解. 【详解】因为集合A={-8,1},B={-8,-5,0,1,3}, Venn 图中阴影部分表示的集合为∁BA={-5,0,3}. 故选:A.【解析】 【分析】先求得A B ,再根据()Z M 的定义求解. 【详解】解:因为{}1|8A x x =-<<,{}57|527|22⎧⎫=-<<=-<<⎨⎬⎩⎭B x x x x , 所以7|12⎧⎫=-<<⎨⎬⎩⎭A B x x ,所以()4=Z A B , 故选:B 13.D 【解析】 【分析】根据指数函数的性质,求得集合{|1}A x x =≥,再结合集合的运算法则,即可求解. 【详解】由题意,可得集合{|2}{|1}xA y y y y ===≥,即集合{|1}A x x =≥,又由集合{}3B x x =≥,可得{}R 3B x x =<, 所以{}R 13[1,3)A B x x ⋂=≤<=. 故选:D. 14.D 【解析】 【分析】利用1M ∈可构造关于m 的不等式,解不等式可得结果. 【详解】1M ∈,21311m-∴>+,即301m m +<+,解得:3<1m -<-, 即实数m 的取值范围为()3,1--. 故选:D. 15.C 【解析】 【分析】根据条件可得1,2,4∈UB ,则1,2,4B ∉,结合条件即可得答案.【详解】 因为(){}1,2,4UAB =,所以1,2,4∈UB ,则1,2,4B ∉,又{}0,1,2,3,4,5U A B ==,所以0,3,5B ∈,即{}0,3,5B =. 故选:C二、填空题16.2-【解析】 【分析】由()()2140x x ax -++=得1231x x x a ++=-,即可求解参数.【详解】由()()2140x x ax -++=得10x -=或240x ax ++=所以11x =或23x x a +=-依题意得12313x x x a ++=-=,得2a =- 故答案为:2-.17.4【解析】 【分析】列举出集合{}123,,a a a 的所有非空真子集,根据题意可求得123a a a ++的值. 【详解】集合{}123,,a a a 的所有非空真子集为:{}1a 、{}2a 、{}3a 、{}12,a a 、{}13,a a 、{}23,a a , 由题意可得()123312a a a ++=,解得1234a a a ++=. 故答案为:4. 18. 9 8 10 【解析】 【分析】根据韦恩图,结合看每部电影的人数可构造方程组求得结果. 【详解】由题意得:286513566026650a b a c b c +++=⎧⎪+++=⎨⎪+++=⎩,解得:9810a b c =⎧⎪=⎨⎪=⎩.故答案为:9;8;10.19.(),3-∞【解析】 【分析】根据集合的包含关系画出数轴即可计算. 【详解】 ∵A C ⊆, ∴A 和C 如图:∴a <3.故答案为:(),3-∞. 20.3 【解析】 【分析】根据题意求出所有的集合A ,即可解出. 【详解】因为{}1,3 **15,,A x y x N y N x ⎧⎫⊆=∈∈⎨⎬⎩⎭,即{}1,3 {}1,3,5,15A ⊆,所以{}13,5A =,,{}1,3,15A =,{}1,3,5,15A =,即集合A 的个数有3个. 故答案为:3.21.{}2,4,7,8【解析】 【分析】由已知得可以求得S 和T ,再由交集运算即可解决. 【详解】∵全集{1U =,2,3,4,5,6,7,8},集合{1S =,3,5},集合{3T =,6}, ∴{}=2,4,6,7,8S ,{}=1,2,4,5,7,8T , ∴{}2,4,7,8S T =. 故答案为:{}2,4,7,8. 22.4 【解析】 【分析】利用集合的子集个数公式求解即可. 【详解】 ∵{}1,2A ⊆,∴集合A 是集合{}1,2的子集, ∴集合A 的个数为22=4, 故答案为:4. 23.5,66ππ⎛⎫⎪⎝⎭【解析】 【分析】分析可知元素0、1、2必属于集合A ,可得出1sin 2θ>,由[]0,2θπ∈可求得θ的取值范围. 【详解】要使集合A 中至少有3个元素,则元素0、1、2必属于集合A ,所以只需4sin 2θ>,即1sin 2θ>, 又[]0,2θπ∈,解得5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故答案为:5,66ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭. 24.4 【解析】 【分析】求出集合A ,由A M B ⊆⊆即可求出集合M 的个数. 【详解】因为集合{}{}2300,3A xx x =-==∣,{}0,1,2,3B =, 因为A M B ⊆⊆,故M 有元素0,3,且可能有元素1或2, 所以{}0,3M =或{}0,1,3M =或{}0,2,3M =或{}0,1,2,3M = 故满足A M B ⊆⊆的集合M 的个数为4, 故答案为:4. 25.232##11.5 【解析】 【分析】根据定义分别求出()P P P +÷中对应的集合的元素即可得到结论. 【详解】{1P =,2}, {|P P x x a b ∴+==+,aP ,}{2b P ∈=,3,4},(){|2P P P x x ∴+÷==,3,4,1,3}2,∴元素之和为323234122++++=, 故答案为:232. 三、解答题26.(1)不存在,理由见解析;(2)存在,6{1,2,3,4,5,6}V =,3,4,5或3,5,6; (3)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)根据理想集的定义,分3元子集、4元子集分别说明判断作答.(2)根据理想集的定义,结合(1)中信息,说明判断5元子集,6元子集作答. (3)根据理想集的定义,结合(1)(2)中信息,判断U 的所有6元子集都符合理想集的定义作答.(1)依题意,k V 要为理想集,3k ≥,当2n =时,{1,2,3,4}U =,显然{2,3,4}U ⊆,有234,234<<+>,而234++不是偶数,即存在3元子集不符合理想集定义,而{1,2,3,4}U ⊆,在{1,2,3,4}中任取3个数,有4种结果,1,2,3;1,2,4;1,3,4;2,3,4,它们都不符合理想集定义,所以,当2n =时,不存在理想集.(2)当3n =时,{1,2,3,4,5,6}U =,由(1)知,存在3元子集{2,3,4}、4元子集{1,2,3,4}均不符合理想集定义,5元子集{1,2,3,4,6},在此集合中任取3个数,满足较小的两数和大于另一个数的只有2,3,4与3,4,6两种,但这3数和不为偶数,即存在5元子集{1,2,3,4,6}不符合理想集定义,而U 的6元子集是{1,2,3,4,5,6},345,345,345<<+>++是偶数,356,356,356<<+>++是偶数,即U 的6元子集{1,2,3,4,5,6}符合理想集定义,{1,2,3,4,5,6}是理想集,所以,当3n =时,存在理想子集6{1,2,3,4,5,6}V =,满足条件的,,a b c 可分别为3,4,5或3,5,6.(3)当4n =时,{1,2,3,4,5,6,7,8}U =,由(1),(2)知,存在U 的3元子集、4元子集、5元子集不满足理想集定义,k V 要为理想集,6k ≥,显然{1,2,3,4,5,6}符合理想集的定义,满足条件的,,a b c 分别为3,4,5或3,5,6,U 的6元子集中含有3,5,6的共有25C 10=个,这10个集合都符合理想集的定义,U 的6元子集中含有3,5不含6的有5个,其中含有4的有4个,这4个集合都符合理想集的定义,不含4的为{1,2,3,5,7,8},显然有578,578,578<<+>++为偶数,即U 的6元子集中含有3,5不含6的5个都符合理想集的定义,U 的6元子集中含有36,不含5的有5个,它们是{1,2,3,4,6,7},{1,2,3,4,6,8},{1,2,3,6,7,8},{1,3,4,6,7,8},{2,3,4,6,7,8},它们对应的,,a b c 可依次为:3,6,7;4,6,8;3,6,7;3,6,7;3,6,7,即U 的6元子集中含有36,不含5的5个都符合理想集的定义, U 的6元子集中含有5,6不含3的有5个,它们是{1,2,4,5,6,7},{1,2,4,5,6,8},{1,2,5,6,7,8},{1,4,5,6,7,8},{2,4,5,6,7,8},它们对应的,,a b c 可依次为:5,6,7;4,6,8;5,6,7;5,6,7;5,6,7,即U 的6元子集中含有5,6不含3的5个都符合理想集的定义,U 的6元子集中含有3,5,6之一的有3个,它们是{1,2,3,4,7,8},{1,2,4,5,7,8},{1,2,4,6,7,8},对应的,,a b c 可依次为:3,7,8;5,7,8;4,6,8,即U 的6元子集中含有3,5,6之一的3个都符合理想集的定义,因此,U 的所有68C 28=个6元子集都符合理想集的定义,6V 是理想集,U 的7元子集有78C 8=个,其中含有3,5,6的有5个,这5个集合都符合理想集的定义,不全含3,5,6的有3个,它们是{1,2,3,4,5,7,8},{1,2,3,4,6,7,8},{1,2,4,5,6,7,8},对应的,,a b c 可依次为:3,7,8;3,7,8;4,6,8,即U 的所有8个7元子集都符合理想集的定义,7V 是理想集,U 的8元子集是{1,2,3,4,5,6,7,8},对应的,,a b c 可以为:3,7,8,因此,8V 是理想集, 因此,U 的6元子集,7元子集,8元子集都是理想集,6K =,所以当4n =时,6K =.【点睛】关键点睛:涉及集合新定义问题,关键是正确理解给出的定义,然后合理利用定义,结合相关的其它知识,分类讨论,进行推理判断解决.27.(1){|2}A B x x ⋃=≥,(){}|4U A B x x ⋂=≥(2)6a ≥-【解析】【分析】(1)根据交集,并集和补集的定义即可得出答案;(2)根据C C =B ∪,可得B C ⊆,从而可得出答案.(1) 解:{}|24,A x x =≤<{}{}37823B x x x x x =->-=>, ∴{|2U A x x =<或4}x ≥,{|2}A B x x ∴⋃=≥,(){}|4;U A B x x ⋂=≥(2) 解:{}202a C x x a x x ⎧⎫=+>=>-⎨⎬⎩⎭, B C C =,B C ∴⊆, 所以32a -≤,解得6a ≥-. 28.(1){}0,5,10,15,20X X +=,{}2,1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12X Y +=--;(2)详见解析;(3)详见解析.【解析】【分析】(1)利用和集的定义即得;(2)由题可得21X X n +=-,进而可得X X +中的所有元素为111213123,,,,,,,,n n n n n x x x x x x x x x x x x x x +++++++,结合条件可得112210n n n n x x x x x x ----=-==->,即证;(3)设{}i a ()()1121,N*i a x m i m i =++-+∈,令集合{}121,,,q A a a a +=,{}Z B k m k m =∈-≤≤,进而可得11n x x A B -≤+,{}{}1123Z ,,,,n n A B t x t x x x x x +⊇∈≤≤⊇,即得.(1) ∵集合{}0,5,10X =,{}2,1,0,1,2Y =--,∴{}0,5,10,15,20X X +=,{}2,1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12X Y +=--;(2)∵111213123n n n n n x x x x x x x x x x x x x x +<+<+<<+<+<+<<+, ∴集合X X +中至少包含21n -个元素, 所以21X X n +≥-,又X n =, 由题可知2X X n +<,又X X +为整数, ∴21X X n +≤-, ∴21X X n +=-,∴X X +中的所有元素为111213123,,,,,,,,n n n n n x x x x x x x x x x x x x x +++++++, 又1121222123,,,,,,,,n n n n n x x x x x x x x x x x x x x -+++++++是X X +中的21n -个元素,且1121222123n n n n n x x x x x x x x x x x x x x -+<+<+<<+<+<+<<+, ∴()1212,3,,j j x x x x j n -+=+=,即()1212,3,,j j x x x x j n --=-=, ∴112210n n n n x x x x x x ----=-==->, ∴数列1x ,2x ,,n x 是等差数列;(3) ∵集合{}Z B k m k m =∈-≤≤, ∴21B m =+,设()121n x x m q r -=++,其中,N,02q r r m ∈≤≤,设{}i a 是首项为1x m +,公差为21m +的等差数列,即()()1121,N*i a x m i m i =++-+∈, 令集合{}121,,,q A a a a +=, 则111111121n n n x x r x x r x x A q m B B-----=+=+=+≤++, ∴(){}1111,1,2,,212A B x x x x m q m +=+++++, 即(){}11Z 212A B t x t x m q m +=∈≤≤+++,∵()()1121212n x x m q r x m q m =+++≤+++, ∴{}{}1123Z ,,,,n n A B t x t x x x x x +⊇∈≤≤⊇,所以X A B ⊆+,故存在集合A 满足11n x x A B-≤+且X A B ⊆+. 【点睛】数学中的新定义题目解题策略:(1)仔细阅读,理解新定义的内涵;(2)根据新定义,对对应知识进行再迁移.29.(1)1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭ (2)[)2,+∞【解析】【分析】(1)由题意得出B A ⊆,从而列出不等式组,求a 的范围即可, (2)由题意R BA ≠∅,列出不等式,求a 的范围即可.(1)解:若“x A ∈”是“x B ∈”的必要条件,则B A ⊆,又集合B 为非空集合, 故有122125a a +⎧⎨+<⎩,解得122a <, 所以a 的取值范围1,22⎡⎫⎪⎢⎣⎭, (2) 解:因为{}15A x x =≤<,所以{|1R A x x =<或5}x ,因为命题“x B ∃∈,x A ∈R ”是真命题,所以R B A ≠∅,即125a +,解得2a .所以a 的取值范围[)2,+∞.30.(1)以A 为圆心,5为半径的圆内部分(2)线段AB 的垂直平分线【解析】【分析】(1)由圆的定义可得;(2)由线段垂直平分线的定义可得.(1)表示到A 点距离小于5的点组成的集合,即以A 为圆心,5为半径的圆内部分;(2)P 到,A B 距离相等,即线段AB 的垂直平分线.。
高中数学必修1全套同步练习(人教版)
高中数学必修 1 全套同步练习 (人教版 )
§1.3 交集 ·并集( 1)
课后训练
【感受理解 】
1.设全集 U {1,2,3,4,5}, A {1,3,5}, B {2,4,5} ,则 (CU A) I (CU B )
6.集合 A ={ x|x=a2-4a+5, a∈R} , B ={ y|y=4b2+4b+3, b∈ R} 则集合 A 与集合 B 的关系是
________ .
【思考应用 】
7.设 x,y∈ R,B={( x,y)|y-3= x-2} ,A={( x,与 B 的关系是 _______ ____ .
给出下列命题其中的最小值是242x2x11的解可表示为其中正确的命题个数为举法表示下列集合
高中数学必修 1 全套同步练习 (人教版 )
§1.1 集合的含义及其表示( 1)
课后训练
【感受理解 】 1.给出下列命题 (其中 N 为自然数集 ) :
① N 中最小的元素是 1 ②若 a∈ N 则 -a N ③ 若 a∈ N,b∈ N,则 a+b 的最小值是 2
成的集合为 M ,求 C U M .
10.( 1)设全集 U R, A x | x 1 , B x | x a 1 , 且 CU A B ,求 a 的范围 . ( 2)已知全集 U 2,3,a2 2a 3 , A 2, b ,CU A 5 , 求实数 a和 b 的值 .
【拓展提高 】
10 . 已 知 全 集 U { 不大于 5的自然数 } , 集 合 A { 0,1} , B { x x A且x 1} , C { x x 1 A且x U } .
人教版高中数学选修 练习题及参考答案
人教版高中数学选修-练习题及参考答案(附参考答案)一、选择题1.命题“如果x≥a2+b2,那么x≥2ab”的逆否命题是( ) A.如果x<a2+b2,那么x<2abB.如果x≥2ab,那么x≥a2+b2C.如果x<2ab,那么x<a2+b2D.如果x≥a2+b2,那么x<2ab2.三角形全等是三角形面积相等的( )A.充分但不必要条件B.必要但不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件3.下列四个命题中,真命题是( )A.是偶数且是无理数B.8≥10C.有些梯形内接于圆D.xR,x2x+1≠04.命题“所有奇数的立方是奇数”的否定是( )A.所有奇数的立方不是奇数B.不存在一个奇数,它的立方是偶数C.存在一个奇数,它的立方是偶数D.不存在一个奇数,它的立方是奇数二、填空题5.命题“若a=1,则a2=1”的逆否命题是______________________.?? 6.b=0是函数f(x)=ax2+bx+c为偶函数的______________________.7.全称命题“aZ,a有一个正因数”的否定是________________________.??8.特称命题“有些三角形的三条中线相等”的否定是______________________.条件.的______ ___,则非p是非q9.设p:|5x1|>4;?三、解答题10.求证:a+2b=0是直线ax+2y+3=0和直线x+by+2=0互相垂直的充要条件.11.已知集合A={x|x23x+2=0},B={x|x2mx+2=0},若A是B的必要不充分条件,求实数m范围.??12.给定两个命题,:对任意实数都有恒成立;:关于的方程有实数根;如果与中求实数的取值范围.有且仅有一个为真命题,常用逻辑用语答案14 CACC?5.如果a2≠1,那么a≠1 6.充分必要条件7.a0Z,a0没有正因数???8.每个三角形的三条中线不相等9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k1=,k2=,由a+2b=0,k1k2=()()=1,两直线互相垂直.??????必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k1k2=()()=1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0.????11、A={1,2},A是B的必要不充分条件,即BA.所以B=、B={1}或{2},?,∴.=m28<0B=φ时,△当?无解.综上所述.时,,m当B={1}或{2}a<4;≤a=0或012.解:P真:对任意实数都有恒成立??≤;0a14a≥q真:关于的方程有实数根???如果P正确,且Q不正确,有0≤a<4,且a>,∴<a<4;如果Q正确,且P不正确,有a<0或a≥4,且a≤,∴a<0.所以(,0)∪(,4).???常用逻辑用语答案14 CACC?5.如果a2≠1,那么a≠1 6.充分必要条件7.a0Z,a0没有正因数???8.每个三角形的三条中线不相等9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k1=,k2=,由a+2b=0,k1k2=()()=1,两直线互相垂直.??????必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k1k2=()()=1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0.????11、A={1,2},A是B的必要不充分条件,即BA.所以B=、B={1}或{2},?,∴.=m28<0B=φ时,△当?无解.综上所述.时,,m当B={1}或{2}a<4;≤或0.解:12P真:对任意实数都有恒成立a=0??≤;0a14a≥q真:关于的方程有实数根???如果P正确,且Q不正确,有0≤a<4,且a>,∴<a<4;如果Q正确,且P不正确,有a<0或a≥4,且a≤,∴a<0.所以(,0)∪(,4).???圆锥曲线练习题一.选择题若椭圆经过原点,且焦点分别为,则其离心率为() 1.1A.B. C. D.4y2=4x的焦点作直线l,交抛物线于A,过抛物线B两点,若线段AB中点的横坐标2.为3,则|AB|等于()A.10B.8C.6D.4若双曲线+=1的离心率,则k的取值范围是() 3.A. B. C. D.与y轴相切且和半圆x2+y2=4(0≤x≤2)内切的动圆圆心的轨迹方程是()4. B. A. C. D.过点M(2,0)的直线L与椭圆交于两点,设线段的中点为P,若直线l的斜率为,5.的斜率为,则等于()直线OP?1-A. B. C. D.2.如果方程+=1表示双曲线,那么下列椭圆中,与这个双曲线共焦点的是()6. A. B. C. D.二.填空题椭圆+=1的焦点分别是,点P在椭圆上,如果线段的中点在y轴上,那么是的7.倍.椭圆+=1的焦点分别是,过原点O做直线与椭圆交于A,B两点,若ABF2的面积8.是20,则直线AB的方程是.?与双曲线有共同的渐近线,并且经过点的双曲线方程是9.已知直线y=kx+2与双曲线x2y2=6的右支相交于不同的两点,则k的取值范围10.是.三.解答题?抛物线y=-x2与过点M(0,1)的直线L相交于A,B两点,O为原点,若OA和OB11.的斜率之和为1,求直线L的方程.?已知中心在原点,一焦点为F(0,)的椭圆被直线截得的弦的中点横坐标为,求此12.椭圆的方程.13.是椭圆+=1的两个焦点,为椭圆上一点,且AF1F2=45,求的面积.???圆锥曲线练习题答案一.选择题:CBCADD二.填空题:7. 7倍8.y=x 9. -=1 10.-,3)<k<-1?三.解答题解:斜率不存在不合题意,设直线代入抛物线得11.有kR 设点则+=1,?由根与系数关系,解得直线方程.=50,则1解:设所求的椭圆为+=12.椭圆与直线联立有,由已知=,.1a2=75,b2=25.所以所求椭圆方程为+=根与系数关系带入得解得.解:13.圆锥曲线练习题答案CBCADD 一.选择题:二.填空题:1,3)<k<--=7. 7倍8.y=x 9. 1 10.-?三.解答题解:斜率不存在不合题意,设直线代入抛物线得13.有kR 设点则+=1,?由根与系数关系,解得直线方程.=50,则解:设所求的椭圆为+=114.椭圆与直线联立有,由已知=,.1a2=75,b2=25.所以所求椭圆方程为+=根与系数关系带入得解得.解:13.空间向量练习题一.选择题1.直棱柱ABCA1B1C1中,若=,=,=,则=( )?→→+++D.+B.+C.A.b?c????2.已知A,B,C三点不共线,对平面ABC外的任意一点O,下列条件中能确定点M与A,B,C一定共面的是( )→→→A.=++C.=2OA?OB?OC1→C.=++D.=++OC 33.若向量同时垂直向量和,向量=+(,R, ,≠0),则()???????A.∥B.C.与不平行也不垂直D.以上均有可能?4.以下四个命题中,正确的是( )A.若=+,则P,A,B三点共线B.若{,,}为空间一个基底,则{+,+,+}构成空间的另一个基底C.|()|=||||||???D.ABC为直角三角形的充要条件是=0??5.已知=(+1,0,2),=(6,21,2),∥,则和的值分别为( )??????A.,B.5,2C.,D.5,2????二.填空题6.若=(2,3,1),=(2,0,3),=(0,2,2),则(+)=________.??7.已知G是ABC的重心,O是空间任一点,若++=,则的值为_______.??? 8.已知||=1,||=2,<,>=60,则|(+2)|=________.??三.解答题9.若向量(+3)(75),(4)(72),求与的夹角.?????10.设,试求实数,使成立.求与侧面所成的角.正三棱柱的底面边长为,11.侧棱长为,小大的角面二,时值何于等问,动移上棱在点,,,中体方长在.12.为.空间向量练习题答案 DDBBA一.选择题6.3 83 7.二.填空题6.5三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得2=2=2,∴cos<,>=,∴与夹角为60.?? 10.由成立,可建立方程组,解得.11.以A为原点,分别以,,为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),C1(,2)a,a,a),由于=(1,0,0)是面的法向量,??计算得cos<,>=,∴<,>=60.故与侧面所成的角为30.??12.设,以为原点,分别以,,为轴建立空间直角坐标系,.依题意.=(2x,1,2)可求得平面的法向量为?..(舍去)空间向量练习题答案 DDBBA一.选择题6.3 8二.填空题6.3 7.5三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得2=2=2,∴cos<,>=,∴与夹角为60.?? 10.由成立,可建立方程组,解得.11.以A为原点,分别以,,为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A1(0,0,a),C1(,2)a,a,a),由于=(1,0,0)是面的法向量,??计算得cos<,>=,∴<,>=60.故与侧面所成的角为30.??12.设,以为原点,分别以,,为轴建立空间直角坐标系,.依题意.可求得平面的法向量为=(2x,1,2)?..(舍去)。
人教版高一数学必修一各章节同步练习(含答案)
第一章 1.1 1.1.1集合的含义与表示基础巩固一、选择题1.在“①高一数学中的难题;②所有的正三角形;③方程x 2-2=0的实数解”中,能够构成集合的是( )A .②B .③C .②③D .①②③[答案] C[解析] 高一数学中的难题的标准不确定,因而构不成集合,而正三角形标准明确,能构成集合,方程x 2-2=0的解也是确定的,能构成集合,故选C.2.已知集合A ={x |x ≤10},a =2+3,则a 与集合A 的关系是( ) A .a ∈A B .a ∉A C .a =A D .{a }∈A[答案] A[解析] 由于2+3<10,所以a ∈A .3.(2015·山东临沂检测)集合{x ∈N *|x -2<3}的另一种表示形式是( ) A .{0,1,2,3,4} B .{1,2,3,4} C .{0,1,2,3,4,5} D .{1,2,3,4,5}[答案] B[解析] 由x -2<3,得x <5,又x ∈N *,所以x =1,2,3,4,即集合的另一种表示形式是{1,2,3,4}.4.方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +y =22x -3y =27的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =-7B .{x ,y |x =3且y =-7}C .{3,-7}D .{(x ,y )|x =3且y =-7} [答案] D[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧3x +y =22x -3y =27得⎩⎪⎨⎪⎧x =3y =-7,用描述法表示为{(x ,y )|x =3且y =-7},用列举法表示为{(3,-7)},故选D. 5.已知集合S ={a ,b ,c }中的三个元素是△ABC 的三边长,那么△ABC 一定不是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形[答案] D[解析] 由集合中元素的互异性知a ,b ,c 互不相等,故选D.6.已知集合A 是由0,m ,m 2-3m +2三个元素组成的集合,且2∈A ,则实数m 的值为( )A .2B .3C .0或3D .0或2或3[答案] B[解析] 因为2∈A ,所以m =2或m 2-3m +2=2,解得m =0或m =2或m =3.又集合中的元素要满足互异性,对m 的所有取值进行一一检验可得m =3,故选B.二、填空题7.用符号∈与∉填空:(1)0________N *;3________Z ; 0________N ;(-1)0________N *; 3+2________Q ;43________Q .(2)3________{2,3};3________{(2,3)}; (2,3)________{(2,3)};(3,2)________{(2,3)}. (3)若a 2=3,则a ________R ,若a 2=-1,则a ________R . [答案] (1)∉ ∉ ∈ ∈ ∉ ∈ (2)∈ ∉ ∈ ∉ (3)∈ ∉[解析] (1)只要熟记常用数集的记号所对应的含义就很容易辨别.(2)中3是集合{2,3}的元素;但整数3不是点集{(2,3)}的元素;同样(2,3)是集合{(2,3)}的元素;因为坐标顺序不同,(3,2)不是集合{(2,3)}的元素.(3)平方等于3的数是±3,当然是实数,而平方等于-1的实数是不存在的.8.设a ,b ∈R ,集合{1,a +b ,a }=⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,ba,b ,则b -a =________.[答案] 2[解析] 显然a ≠0,则a +b =0,a =-b ,b a=-1,所以a =-1,b =1,b -a =2. 三、解答题9.已知集合A 含有a -2,2a 2+5a,12三个元素,且-3∈A ,求a 的值. [解析] ∵-3∈A ,则-3=a -2或-3=2a 2+5a , ∴a =-1或a =-32.当a =-1时,a -2=-3,2a 2+5a =-3,不满足集合中元素的互异性,∴a =-1舍去. 当a =-32时,经检验,符合题意.故a =-32.[注意] (1)分类讨论意识的建立.解答含有字母的元素与集合之间关系的问题时,要有分类讨论的意识,如本例按照元素-3与a -2,2a 2+5a,12的关系分类 ,即可做到不重不漏.(2)注意集合中元素的互异性.求解与集合有关的字母参数时,需利用集合元素的互异性来检验所求参数是否符合要求,如本例在求出a 的值后,需代入验证是否满足集合中元素的互异性.10.已知集合A ={x |ax 2-3x +2=0}. (1)若A 是单元素集合,求集合A ;(2)若A 中至少有一个元素,求a 的取值范围.[分析] 将求集合中元素问题转化为方程根问题.(1)集合A 为单元素集合,说明方程有唯一根或两个相等的实数根.要注意方程ax 2-3x +2=0可能不是一元二次方程.(2)至少有一个元素,说明方程有一根或两根.[解析] (1)因为集合A 是方程ax 2-3x +2=0的解集,则当a =0时,A ={23},符合题意;当a ≠0时,方程ax 2-3x +2=0应有两个相等的实数根, 则Δ=9-8a =0,解得a =98,此时A ={43},符合题意.综上所述,当a =0时,A ={23},当a =98时,A ={43}.(2)由(1)可知,当a =0时,A ={23}符合题意;当a ≠0时,要使方程ax 2-3x +2=0有实数根, 则Δ=9-8a ≥0,解得a ≤98且a ≠0.综上所述,若集合A 中至少有一个元素,则a ≤98.[点评] “a =0”这种情况容易被忽视,如“方程ax 2+2x +1=0”有两种情况:一是“a =0”,即它是一元一次方程;二是“a ≠0”,即它是一元二次方程,只有在这种情况下,才能用判别式“Δ”来解决.能力提升一、选择题1.(2015·河北衡水中学期末)下列集合中,不同于另外三个集合的是( )A .{x |x =1}B .{x |x 2=1} C .{1} D .{y |(y -1)2=0}[答案] B[解析] {x |x 2=1}={-1,1},另外三个集合都是{1},选B.2.下列六种表示法:①{x =-1,y =2};②{(x ,y )|x =-1,y =2};③{-1,2};④(-1,2);⑤{(-1,2)};⑥{(x ,y )|x =-1或y =2}.能表示方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =0,x -y +3=0的解集的是( )A .①②③④⑤⑥B .②③④⑤C .②⑤D .②⑤⑥[答案] C [解析] 方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x +y =0,x -y +3=0的解是⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =2.故选C.3.已知x ,y ,z 为非零实数,代数式x |x |+y |y |+z |z |+|xyz |xyz的值所组成的集合是M ,则下列判断正确的是( )A .0∉MB .2∈MC .-4∉MD .4∈M[答案] D[解析] 当x >0,y >0,z >0时,代数式的值为4,所以4∈M ,故选D.4.设A ,B 为两个实数集,定义集合A +B ={x |x 1+x 2,x 1∈A ,x 2∈B },若A ={1,2,3},B ={2,3},则集合A +B 中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6[答案] B[解析] 当x 1=1时,x 1+x 2=1+2=3或x 1+x 2=1+3=4;当x 1=2时,x 1+x 2=2+2=4或x 1+x 2=2+3=5;当x 1=3时,x 1+x 2=3+2=5或x 1+x 2=3+3=6.∴A +B ={3,4,5,6},共4个元素.二、填空题5.已知P ={x |2<x <k ,x ∈N ,k ∈R },若集合P 中恰有3个元素,则实数k 的取值范围是________.[答案] {k |5<k ≤6}[解析] x 只能取3,4,5,故5<k ≤6.6.(2015·湖南郴州模拟)用列举法写出集合{33-x ∈Z |x ∈Z }=________.[答案] {-3,-1,1,3} [解析] ∵33-x∈Z ,x ∈Z , ∴3-x 为3的因数. ∴3-x =±1,或3-x =±3. ∴33-x =±3,或33-x=±1. ∴-3,-1,1,3满足题意. 三、解答题7.数集A 满足条件:若a ∈A ,则1+a 1-a ∈A (a ≠1).若13∈A ,求集合中的其他元素.[分析] 已知a ∈A ,1+a 1-a ∈A ,将a =13代入1+a1-a 即可求得集合中的另一个元素,依次,可得集合中的其他元素.[解析] ∵13∈A ,∴1+131-13=2∈A ,∴1+21-2=-3∈A ,∴1-31+3=-12∈A ,∴1-121+12=13∈A . 故当13∈A 时,集合中的其他元素为2,-3,-12.8.若一数集的任一元素的倒数仍在该集合中,则称该数集为“可倒数集”. (1)判断集合A ={-1,1,2}是否为可倒数集; (2)试写出一个含3个元素的可倒数集.[解析] (1)由于2的倒数为12不在集合A 中,故集合A 不是可倒数集.(2)若a ∈A ,则必有1a ∈A ,现已知集合A 中含有3个元素,故必有一个元素有a =1a,即a =±1,故可以取集合A ={1,2,12}或{-1,2,12}或{1,3,13}等.第一章 1.1 1.1.2集合间的基本关系基础巩固一、选择题1.对于集合A,B,“A⊆B”不成立的含义是( )A.B是A的子集B.A中的元素都不是B的元素C.A中至少有一个元素不属于BD.B中至少有一个元素不属于A[答案] C[解析] “A⊆B”成立的含义是集合A中的任何一个元素都是B的元素.不成立的含义是A中至少有一个元素不属于B,故选C.2.下列命题中,正确的有( )①空集是任何集合的真子集;②若A B,B C,则A C;③任何一个集合必有两个或两个以上的真子集;④如果不属于B的元素也不属于A,则A⊆B.A.①②B.②③C.②④D.③④[答案] C[解析] ①空集只是空集的子集而非真子集,故①错;②真子集具有传递性;故②正确;③若一个集合是空集,则没有真子集,故③错;④由韦恩(Venn)图易知④正确,故选C.3.已知集合A={x|x是三角形},B={x|x是等腰三角形},C={x|x是等腰直角三角形},D={x|x是等边三角形},则( )A.A⊆B B.C⊆BC.D⊆C D.A⊆D[答案] B[解析] ∵正方形必为矩形,∴C⊆B.4.下列四个集合中,是空集的是( )A.{0} B.{x|x>8,且x<5}C.{x∈N|x2-1=0} D.{x|x>4}[答案] B[解析] 选项A、C、D都含有元素.而选项B无元素,故选B.5.若集合A⊆{1,2,3},且A中至少含有一个奇数,则这样的集合A有( )A.3个B.4个C.5个D.6个[答案] D[解析] 集合{1,2,3}的子集共有8个,其中至少含有一个奇数的有{1},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3},共6个.6.设集合A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },若A B ,则实数a 的取值范围为( ) A .a ≥2 B .a ≤1 C .a ≥1 D .a ≤2[答案] A[解析] 在数轴上表示出两个集合(图略),因为A B ,所以a ≥2. 二、填空题7.用适当的符号填空:(1){x |x 是菱形}________{x |x 是平行四边形}; {x |x 是三角形}________{x |x 是斜三角形}. (2)Z ________{x ∈R |x 2+2=0}; 0________{0};Ø________{0};N ________{0}. [答案] (1)(2) ∈[解析] (1)判断两个集合之间的关系,可以根据子集的定义来加以判断,特别要注意判断出包含关系后,还要进一步判断是否具有真包含关系.(2)集合{x ∈R |x 2+2=0}中,由于实数范围内该方程无解,因此{x ∈R |x 2+2=0}=Ø;0是集合{0}中的元素,它们之间是属于关系;{0}是含有一个元素0的集合;Ø是不含任何元素的集合,故Ø{0};自然数集N 中含有元素0,但不止0这一个元素.8.(2012·大纲全国改编)已知集合A ={1,2,m 3},B ={1,m },B ⊆A ,则m =________. [答案] 0或2或-1[解析] 由B ⊆A 得m ∈A ,所以m =m 3或m =2,所以m =2或m =-1或m =1或m =0,又由集合中元素的互异性知m ≠1.所以m =0或2或-1.三、解答题9.判断下列集合间的关系:(1)A ={x |x -3>2},B ={x |2x -5≥0}; (2)A ={x ∈Z |-1≤x <3},B ={x |x =|y |,y ∈A }. [解析] (1)∵A ={x |x -3>2}={x |x >5},B ={x |2x -5≥0}={x |x ≥52},∴利用数轴判断A 、B 的关系. 如图所示,AB .(2)∵A ={x ∈Z |-1≤x <3}={-1,0,1,2},B ={x |x =|y |,y ∈A ,∴B ={0,1,2},∴B A .10.已知集合M ={x |x =m +16,m ∈Z },N ={x |x =n 2-13,n ∈Z },P ={x |x =p 2+16,p ∈Z },试确定M ,N ,P 之间的关系.[解析] 解法一:集合M ={x |x =m +16,m ∈Z },对于集合N ,当n 是偶数时,设n =2t (t ∈Z ), 则N ={x |x =t -13,t ∈Z };当n 是奇数时,设n =2t +1(t ∈Z ),则N ={x |x =2t +12-13,t ∈Z }={x |x =t +16,t ∈Z }.观察集合M ,N 可知M N .对于集合P ,当p 是偶数时,设p =2s (s ∈Z ),则P ={x |x =s +16,s ∈Z },当p 是奇数时,设p =2s -1(s ∈Z ),则P ={x |x =2s -12+16,s ∈Z } ={x |x =s -13,s ∈Z }.观察集合N ,P 知N =P . 综上可得:MN =P .解法二:∵M ={x |x =m +16,m ∈Z }={x |x =6m +16,m ∈Z }={x |x =3×2m +16,m ∈Z },N ={x |x =n 2-13,n ∈Z }={x |x =3n -26,n ∈Z }={x |x =3n -1+16,n -1∈Z },P ={x |x =p 2+16,p ∈Z }={x |x =3p +16,p ∈Z },比较3×2m +1,3(n -1)+1与3p +1可知,3(n -1)+1与3p +1表示的数完全相同, ∴N =P,3×2m +1只相当于3p +1中当p 为偶数时的情形, ∴MP =N .综上可知M P =N .能力提升一、选择题1.(2015·瓮安一中高一期末试题)设集合M ={x |x =k 2+14,k ∈Z },N ={x |x =k 4+12,k∈Z },则( )A .M =NB .M NC .M ND .M 与N 的关系不确定[答案] B[解析] 解法1:用列举法,令k =-2,-1,0,1,2…可得M ={…-34,-14,14,34,54…}, N ={…0,14,12,34,1…},∴MN ,故选B.解法2:集合M 的元素为:x =k 2+14=2k +14(k ∈Z ),集合N 的元素为:x =k 4+12=k +24(k ∈Z ),而2k +1为奇数,k +2为整数,∴M N ,故选B.[点评] 本题解法从分式的结构出发,运用整数的性质方便地获解.注意若k 是任意整数,则k +m (m 是一个整数)也是任意整数,而2k +1,2k -1均为任意奇数,2k 为任意偶数.2.(2015·湖北孝感期中)集合A ={(x ,y )|y =x }和B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y |⎩⎪⎨⎪⎧2x -y =1x +4y =5,则下列结论中正确的是( )A .1∈AB .B ⊆AC .(1,1)⊆BD .Ø∈A[答案] B[解析] B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ,y |⎩⎪⎨⎪⎧2x -y =1x +4y =5={(1,1)},故选B. 3.已知集合A ={1,2},B ={x |ax -2=0},若B ⊆A ,则a 的值不可能是( ) A .0 B .1 C .2 D .3[答案] D[解析] 由题意知,a =0时,B =Ø,满足题意;a ≠0时,由2a∈A ⇒a =1,2,所以a 的值不可能是3.4.集合P ={3,4,5},Q ={6,7},定义P *Q ={(a ,b )|a ∈P ,b ∈Q },则P *Q 的子集个数为( )A .7B .12C .32D .64[答案] D[解析] 集合P *Q 的元素为(3,6),(3,7),(4,6),(4,7),(5,6),(5,7),共6个,故P *Q 的子集个数为26=64.二、填空题5.已知集合M ={x |2m <x <m +1},且M =Ø,则实数m 的取值范围是________. [答案] m ≥1[解析] ∵M =Ø,∴2m ≥m +1,∴m ≥1.6.集合⎩⎨⎧x ,y ⎪⎪⎪⎪ ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y =-x +2,y =12x +2⊆{(x ,y )|y =3x +b },则b =________.[答案] 2[解析] 解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =-x +2y =12x +2得⎩⎪⎨⎪⎧x =0y =2,代入y =3x +b 得b =2. 三、解答题7.设集合A ={-1,1},集合B ={x |x 2-2ax +b =0},若B ≠Ø且B ⊆A ,求实数a 、b 的值.[解析] ∵B 中元素是关于x 的方程x 2-2ax +b =0的根,且B ⊆{-1,1},∴关于x 的方程x 2-2ax +b =0的根只能是-1或1,但要注意方程有两个相等根的条件是Δ=0.∵B ={x |x 2-2ax +b =0}⊆A ={-1,1},且B ≠Ø, ∴B ={-1}或B ={1}或B ={-1,1}. 当B ={-1}时,Δ=4a 2-4b =0且1+2a +b =0,解得a =-1,b =1. 当B ={1}时,Δ=4a 2-4b =0且1-2a +b =0,解得a =b =1. 当B ={-1,1}时,有(-1)+1=2a ,(-1)×1=b ,解得a =0,b =-1.8.设集合A ={x |-2≤x ≤5},B ={x |m +1≤x ≤2m -1}.(1)若B ⊆A ,求实数m 的取值范围;(2)当x ∈Z 时,求A 的非空真子集个数;(3)当x ∈R 时,不存在元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,求实数m 的取值范围.[解析] (1)当m +1>2m -1,即m <2时,B =Ø,满足B ⊆A .当m +1≤2m -1,即m ≥2时,要使B ⊆A 成立,只需⎩⎪⎨⎪⎧ m +1≥-2,2m -1≤5,即2≤m ≤3.综上,当B ⊆A 时,m 的取值范围是{m |m ≤3}.(2)当x ∈Z 时,A ={-2,-1,0,1,2,3,4,5},∴集合A 的非空真子集个数为28-2=254.(3)∵x ∈R ,且A ={x |-2≤x ≤5}, B ={x |m +1≤x ≤2m -1},又不存在元素x 使x ∈A 与x ∈B 同时成立,∴当B =Ø,即m +1>2m -1,得m <2时,符合题意;当B ≠Q ,即m +1≤2m -1,得m ≥2时,⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥2,m +1>5,或⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥2,2m -1<-2,解得m >4.综上,所求m 的取值范围是{m |m <2或m >4}.第一章 1.1 1.1.3 第一课时并集和交集基础巩固一、选择题1.下面四个结论:①若a ∈(A ∪B ),则a ∈A ;②若a ∈(A ∩B ),则a ∈(A ∪B );③若a ∈A ,且a ∈B ,则a ∈(A ∩B );④若A ∪B =A ,则A ∩B =B .其中正确的个数为( )A .1B .2C .3D .4[答案] C[解析] ①不正确,②③④正确,故选C.2.已知集合M ={x |-3<x ≤5},N ={x |x >3},则M ∪N =( )A .{x |x >-3}B .{x |-3<x ≤5}C .{x |3<x ≤5}D .{x |x ≤5}[答案] A[解析] 在数轴上表示集合M,N,如图所示,则M∪N={x|x>-3}.3.(2015·全国高考卷Ⅰ文科,1题)已知集合A={x|x=3n+2,n∈N},B={6,8,12,14},则集合A∩B中元素的个数为( )A.5 B.4C.3 D.2[答案] D[解析] A∩B={8,14},故选D.4.(2015·浙江省期中试题)集合A={1,2},B={1,2,3},C={2,3,4},则(A∩B)∪C=( )A.{1,2,3} B.{1,2,4}C.{2,3,4} D.{1,2,3,4}[答案] D[解析] A∩B={1,2},(A∩B)∪C={1,2,3,4},故选D.5.若A∪B=Ø,则( )A.A=Ø,B≠ØB.A≠Ø,B=ØC.A=Ø,B=ØD.A≠Ø,B≠Ø[答案] C6.设集合A={x|-1≤x≤2},集合B={x|x≤a},若A∩B=Ø,则实数a的取值集合为( )A.{a|a<2} B.{a|a≥-1}C.{a|a<-1} D.{a|-1≤a≤2}[答案] C[解析] 如图.要使A∩B=Ø,应有a<-1.二、填空题7.若集合A={2,4,x},B={2,x2},且A∪B={2,4,x},则x=________.[答案] 0,1或-2[解析] 由已知得B⊆A,∴x2=4或x2=x,∴x=0,1,±2,由元素的互异性知x≠2,∴x =0,1或-2.8.已知集合A ={x |x ≥5},集合B ={x |x ≤m },且A ∩B ={x |5≤x ≤6},则实数m =________.[答案] 6[解析] 用数轴表示集合A 、B 如图所示.由于A ∩B ={x |5≤x ≤6},得m =6.三、解答题9.设集合A ={a 2,a +1,-3},B ={a -3,2a -1,a 2+1},A ∩B ={-3},求实数a 的值.[解析] ∵A ∩B ={-3},∴-3∈B .∵a 2+1≠-3,∴①若a -3=-3,则a =0,此时A ={0,1,-3},B ={-3,-1,1},但由于A ∩B ={1,-3}与已知A ∩B ={-3}矛盾,∴a ≠0.②若2a -1=-3,则a =-1,此时A ={1,0,-3},B ={-4,-3,2},A ∩B ={-3}.综上可知a =-1.10.已知集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}.(1)求A ∩B ;(2)若集合C ={x |2x +a >0},满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围.[解析] (1)∵B ={x |x ≥2},A ={x |-1≤x <3},∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)∵C ={x |x >-a 2},B ∪C =C ⇔B ⊆C , ∴-a 2<2,∴a >-4. 能力提升一、选择题1.已知集合M ={-1,0,1},N ={x |x =ab ,a ,b ∈M 且a ≠b },则M ∪N =( )A .{0,1}B .{-1,0}C .{-1,0,1}D .{-1,1} [答案] C[解析] 由题意可知,集合N ={-1,0},所以M ∪N =M .2.若集合M ={(x ,y )|x +y =0},P ={(x ,y )|x -y =2},则M ∩P 等于( )A .(1,-1)B .{x =1或y =-1}C .{1,-1}D .{(1,-1)} [答案] D[解析] M ∩P 的元素是方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =0x -y =2的解∴M ∩P ={(1,-1)}.3.(2015·衡水高一检测)若集合A ,B ,C 满足A ∩B =A ,B ∪C =C ,则A 与C 之间的关系为( )A .C AB .AC C .C ⊆AD .A ⊆C [答案] D[解析] ∵A ∩B =A ,∴A ⊆B ,又B ∪C =C ,∴B ⊆C ,∴A ⊆C ,故选D.4.当x ∈A 时,若x -1∉A ,且x +1∉A ,则称x 为A 的一个“孤立元素”,由A 的所有孤立元素组成的集合称为A 的“孤星集”,若集合M ={0,1,3}的孤星集为M ′,集合N ={0,3,4}的孤星集为N ′,则M ′∪N ′=( )A .{0,1,3,4}B .{1,4}C .{1,3}D .{0,3} [答案] D[解析] 由条件及孤星集的定义知,M ′={3},N ′={0},则M ′∪N ′={0,3}.二、填空题5.以下四个推理:①a ∈(A ∪B )⇒a ∈A ;②a ∈(A ∩B )⇒a ∈(A ∪B );③A ⊆A ⇒A ∪B =B ;④A ∪B =A ⇒A ∩B =B .其中正确的为________.[答案] ②③④[解析] ①是错误的,a ∈(A ∪B )时可推出a ∈A 或a ∈B ,不一定推出a ∈A .6.已知集合A ={x |x 2+px +q =0},B ={x |x 2-px -2q =0},且A ∩B ={-1},则A ∪B =________.[答案] {-2,-1,4}[解析] 因为A ∩B ={-1},所以-1∈A ,-1∈B ,即-1是方程x 2+px +q =0和x 2-px -2q =0的解,所以⎩⎪⎨⎪⎧ -12-p +q =0,-12+p -2q =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =3,q =2, 所以A ={-1,-2},B ={-1,4},所以A ∪B ={-2,-1,4}.三、解答题7.已知A ={x |2a <x ≤a +8},B ={x |x <-1或x >5},A ∪B =R ,求a 的取值范围.[解析] ∵B ={x |x <-1或x >5},A ∪B =R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧2a <-1,a +8≥5,解得-3≤a <-12. 8.设A ={x |x 2+8x =0},B ={x |x 2+2(a +2)x +a 2-4=0},其中a ∈R .如果A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.[解析] ∵A ={x }x 2+8x =0}={0,-8},A ∩B =B ,∴B ⊆A .当B =Ø时,方程x 2+2(a +2)x +a 2-4=0无解,即Δ=4(a +2)2-4(a 2-4)<0,得a <-2.当B ={0}或{-8}时,这时方程的判别式 Δ=4(a +2)2-4(a 2-4)=0,得a =-2.将a =-2代入方程,解得x =0,∴B ={0}满足.当B ={0,-8}时,⎩⎪⎨⎪⎧ Δ>0,-2a +2=-8,a 2-4=0,可得a =2.综上可得a =2或a ≤-2. [点评] (1)当集合B ⊆A 时,如果集合A 是一个确定的集合,而集合B 不确定,运算时,要考虑B =Ø的情形,切不可漏掉.(2)利用集合运算性质化简集合,有利于准确了解集合之间的关系.第一章 1.1 1.1.3 第二课时补集基础巩固一、选择题1.(2015·重庆三峡名校联盟)设全集I ={1,2,3,4,5},集合A ={2,3,5},集合B ={1,2},则(∁I B )∩A 为( )A .{2}B .{3,5}C .{1,3,4,5}D .{3,4,5}[答案] B[解析] 因为全集I ={1,2,3,4,5},集合B ={1,2},则∁I B ={3,4,5}.所以(∁I B )∩A 为{3,5}.故选B.[易错警示] 本小题的关键是先求出集合B的补集,再求交集.集合的运算是集合关系的基础知识,要理解清楚,可能渗透在一个大题中,不熟练会导致整体看不懂或理解错误.2.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,5},则∁U A的所有非空子集的个数为( )A.4 B.3C.2 D.1[答案] B[解析] ∵∁U A={2,4},∴非空子集有22-1=3个,故选B.3.若P={x|x<1},Q={x|x>-1},则( )A.P⊆Q B.Q⊆PC.(∁R P)⊆Q D.Q⊆∁R P[答案] C[解析] ∵P={x|x<1},∴∁R P={x|x≥1}.又Q={x|x>-1},∴(∁R P)⊆Q,故选C.4.若全集U={1,2,3,4,5,6},M={2,3},N={1,4},则集合{5,6}等于( )A.M∪N B.M∩NC.(∁U M)∪(∁U M) D.(∁U M)∩(∁U N)[答案] D[解析] ∵M∪N={1,2,3,4},∴(∁U M)∩(∁U N)=∁U(M∪N)={5,6},故选D.5.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},那么集合A∪(∁U B)等于( )A.{x|-2≤x≤4}B.{x|x≤3,或x≥4}C.{x|-2≤x<-1}D.{x|-1≤x≤3}[答案] A[解析] 由题意可得∁U B={x|-1≤x≤4},A={x|-2≤x≤3},所以A∪(∁U B)={x|-2≤x≤4},故选A.6.已知集合A={x|x<a},B={x|x<2},且A∪(∁R B)=R,则a满足( )A.a≥2B.a>2C.a<2 D.a≤2[答案] A[解析] ∁R B={x|x≥2},则由A∪(∁R B)=R得a≥2,故选A.二、填空题7.已知集合A={3,4,m},集合B={3,4},若∁A B={5},则实数m=________.[答案] 58.U =R ,A ={x |-2<x ≤1或x >3},B ={x |x ≥4},则∁U A =________,∁A B =________.[答案] {x |x ≤-2或1<x ≤3} {x |-2<x ≤1或3<x <4}三、解答题9.已知全集U ={2,3,a 2-2a -3},A ={2,|a -7|},∁U A ={5},求a 的值.[解析] 解法1:由|a -7|=3,得a =4或a =10.当a =4时,a 2-2a -3=5,当a =10时,a 2-2a -3=77∉U ,∴a =4.解法2:由A ∪∁U A =U 知⎩⎪⎨⎪⎧ |a -7|=3a 2-2a -3=5,∴a =4.10.(2015·唐山一中月考试题)已知全集U ={x |x ≤4},集合A ={x |-2<x <3},B ={x |-3≤x ≤2},求A ∩B ,(∁U A )∪B ,A ∩(∁U B ).[分析] 利用数轴,分别表示出全集U 及集合A ,B ,先求出∁U A 及∁U B ,然后求解.[解析] 如图所示,∵A ={x |-2<x <3},B ={x |-3≤x ≤2},∴∁U A ={x |x ≤-2或3≤x ≤4},∁U B ={x |x <-3或2<x ≤4}.∴A ∩B ={x |-2<x ≤2},(∁U A )∪B ={x |x ≤2或3≤x ≤4},A ∩(∁UB )={x |2<x <3}.[点评] (1)数轴与Venn 图有同样的直观功效,在数轴上可以直观地表示数集,所以进行数集的交、并、补运算时,经常借助数轴求解.(2)不等式中的等号在补集中能否取到要引起重视,还要注意补集是全集的子集.能力提升一、选择题1.如图,阴影部分用集合A 、B 、U 表示为( )A .(∁U A )∩BB .(∁U A )∪(∁U B )C .A ∩(∁U B )D .A ∪(∁U B )[答案] C[解析] 阴影部分在A中,不在B中,故既在A中也在∁U B中,因此是A与∁U B的公共部分.2.设S为全集,则下列说法中,错误的个数是( )①若A∩B=Ø,则(∁S A)∪(∁S B)=S;②若A∪B=S,则(∁S A)∩(∁S B)=Ø;③若A∪B=Ø,则A=B.A.0 B.1C.2 D.3[答案] A[解析] 借助文氏图可知,①②正确,对于③于由A∪B=Ø,∴A=Ø,B=Ø,∴A=B,故选A.3.设全集U={1,2,3,4,5},集合S与T都是U的子集,满足S∩T={2},(∁U S)∩T={4},(∁U S)∩(∁U T)={1,5}则有( )A.3∈S,3∈T B.3∈S,3∈∁U TC.3∈∁U S,3∈T D.3∈∁U S,3∈∁U T[答案] B[解析] 若3∈S,3∈T,则3∈S∩T,排除A;若3∈∁U S,3∈T,则3∈(∁U S)∩T,排除C;若3∈∁U S,3∈∁U T,则3∈(∁U S)∩(∁U T),排除D,∴选B,也可画图表示.4.(2008·北京)已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},那么集合A∩(∁U B)等于( )A.{x|-2≤x<4} B.{x|x≤3或x≥4}C.{x|-2≤x<-1} D.{x|-1≤x≤3}[答案] D[解析] ∁U B={x|-1≤x≤4},A∩∁U B={x|-1≤x≤3},故选D.二、填空题5.已知全集为R,集合M={x∈R|-2<x<2},P={x|x≥a},并且M⊆∁R P,则a的取值范围是________.[答案] a≥2[解析] M={x|-2<x<2},∁R P={x|x<a}.∵M⊆∁R P,∴由数轴知a≥2.6.已知U =R ,A ={x |a ≤x ≤b },∁U A ={x |x <3或x >4},则ab =________.[答案] 12[解析] ∵A ∪(∁U A )=R ,∴a =3,b =4,∴ab =12.三、解答题7.已知集合A ={x |x 2+ax +12b =0}和B ={x |x 2-ax +b =0},满足(∁U A )∩B ={2},A ∩(∁U B )={4},U =R ,求实数a ,b 的值.[提示] 由2∈B,4∈A ,列方程组求解.[解析] ∵(∁U A )∩B ={2},∴2∈B ,∴4-2a +b =0.①又∵A ∩(∁U B )={4},∴4∈A ,∴16+4a +12b =0.②联立①②,得⎩⎪⎨⎪⎧ 4-2a +b =0,16+4a +12b =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =87,b =-127.经检验,符合题意:∴a =87,b =-127. [点评] 由题目中所给的集合之间的关系,通过分析得出元素与集合之间的关系,是解决此类问题的关键.8.已知全集U =R ,集合A ={x |x <-1},B ={x |2a <x <a +3},且B ⊆∁R A ,求a 的取值范围.[分析] 本题从条件B ⊆∁R A 分析可先求出∁R A ,再结合B ⊆∁R A 列出关于a 的不等式组求a 的取值范围.[解析] 由题意得∁R A ={x |x ≥-1}.(1)若B =Ø,则a +3≤2a ,即a ≥3,满足B ⊆∁R A .(2)若B ≠Ø,则由B ⊆∁R A ,得2a ≥-1且2a <a +3,即-12≤a <3. 综上可得a ≥-12.第一章 1.1 1.1.3 第三课时习题课基础巩固一、选择题1.(2015·全国高考卷Ⅱ文科,1题)已知集合A ={x |-1<x <2},B ={x |0<x <3},则A ∩B =( )A .{x |-1<x <3}B .{x |-1<x <0}C.{x|0<x<2} D.{x|2<x<3}[答案] A[解析] A∪B={x|-1<x<3},故选A.2.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩(∁U B)等于( )A.{x|0≤x<1} B.{x|0<x≤1}C.{x|x<0} D.{x|x>1}[答案] B[解析] 画出数轴,如图所示,∁U B={x|x≤1},则A∩∁U B={x|0<x≤1},故选B.3.图中阴影部分所表示的集合是( )A.B∩(∁U(A∪C))B.(A∪B)∪(B∪C)C.(A∪C)∩(∁U B)D.[∁U(A∩C)]∪B[答案] A[解析] 阴影部分位于集合B内,且位于集合A、C的外部,故可表示为B∩(∁U(A∪C)),故选A.4.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-2或x>4},那么集合(∁U A)∩(∁U B)等于( )A.{x|3<x≤4}B.{x|x≤3或x≥4}C.{x|3≤x<4} D.{x|-1≤x≤3}[答案] A[解析] 方法1:∁U A={x|x<-2或x>3},∁U B={x|-2≤x≤4}∴(∁U A)∩(∁U B)={x|3<x≤4},故选C.方法2:A∪B={x|x≤3或x>4},(∁U A)∩(∁U B)=∁U(A∪B)={x|3<x≤4}.故选A.5.已知集合A={x|-1≤x≤1},B={x|-1≤x≤a},且(A∪B)⊆(A∩B),则实数a=( )A.0 B.1C.2 D.3[答案] B[解析] ∵(A ∪B )⊆(A ∩B ),∴(A ∪B )=(A ∩B ), ∴A =B ,∴a =1.6.设U 为全集,对集合X ,Y 定义运算“*”,X *Y =∁U (X ∩Y ),对于任意集合X ,Y ,Z ,则(X *Y )*Z =( )A .(X ∪Y )∩∁U ZB .(X ∩Y )∪∁U ZC .(∁U X ∪∁U Y )∩ZD .(∁U X ∩∁U Y )∪Z [答案] B[解析] X *Y =∁U (X ∩Y )(X *Y )*Z =∁U [∁U (X ∩Y )∩Z ]=∁U (∁U (X ∩Y ))∪∁U Z =(X ∩Y )∪∁U Z ,故选B. 二、填空题7.(河北孟村回民中学2014~2015学年高一九月份月考试题)U ={1,2},A ={x |x 2+px +q =0},∁U A ={1},则p +q =________.[答案] 0[解析] 由∁U A ={1},知A ={2}即方程x 2+px +q =0有两个相等根2,∴p =-4,q =4,∴p +q =0.8.已知集合A ={(x ,y )|y =2x -1},B ={(x ,y )|y =x +3},若m ∈A ,m ∈B ,则m 为________.[答案] (4,7)[解析] 由m ∈A ,m ∈B 知m ∈(A ∩B ), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -1y =x +3,得⎩⎪⎨⎪⎧x =4y =7,∴A ∩B ={(4,7)}.三、解答题9.已知全集U =R ,A ={x |2≤x <5},B ={x |3≤x <7},求: (1)(∁R A )∩(∁R B ) (2)∁R (A ∪B ) (3)(∁R A )∪(∁R B ) (4)∁R (A ∩B )[分析] 在进行集合运算时,充分利用数轴工具是十分有效的手段,此例题可先在数轴上画出集合A 、B ,然后求出A ∩B ,A ∪B ,∁R A ,∁R B ,最后可逐一写出各小题的结果.[解析] 如图所示,可得A ∩B ={x |3≤x <5},A ∪B ={x |2≤x <7}.∁R A ={x |x <2或x ≥5}, ∁R B ={x |x <3或x ≥7}. 由此求得(1)(∁R A )∩(∁R B )={x |x <2或x ≥7}. (2)∁R (A ∪B )={x |x <2或x ≥7}.(3)(∁R A )∪(∁R B )={x |x <2或x ≥5}∪{x <3或x ≥7}={x |x <3或x ≥5}. (4)∁R (A ∩B )={x |x <3或x ≥5}.[点评] 求解集合的运算,利用数轴是有效的方法,也是数形结合思想的体现. 10.已知U =R ,A ={x |x 2+px +12=0},B ={x |x 2-5x +q =0},若(∁U A )∩B ={2},(∁UB )∩A ={4},求A ∪B .[分析] 先确定p 和q 的值,再明确A 与B 中的元素,最后求得A ∪B . [解析] ∵(∁U A )∩B ={2},∴2∈B 且2∉A . ∵A ∩(∁U B )={4},∴4∈A 且4∉B .∴⎩⎪⎨⎪⎧42+4p +12=0,22-5×2+q =0.解得p =-7,q =6,∴A ={3,4},B ={2,3},∴A ∪B ={2,3,4}.能力提升一、选择题1.设A 、B 、C 为三个集合,(A ∪B )=(B ∩C ),则一定有( ) A .A ⊆C B .C ⊆A C .A ≠C D .A =Ø[答案] A[解析] ∵A ∪B =(B ∩C )⊆B , 又B ⊆(A ∪B ),∴A ∪B =B ,∴A ⊆B , 又B ⊆(A ∪B )=B ∩C ,且(B ∩C )⊆B , ∴(B ∩C )=B ,∴B ⊆C ,∴A ⊆C .2.设P ={3,4},Q ={5,6,7},集合S ={(a ,b )|a ∈P ,b ∈Q },则S 中元素的个数为( )A .3B .4C .5D .6[答案] D[解析] S ={(3,5),(3,6),(3,7),(4,5),(4,6),(4,7)}共6个元素,故选D. 3.(2015·陕西模拟)已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x =2a ,a ∈A },则集合∁U (A ∪B )中元素的个数为( )A.1 B.2C.3 D.4[答案] B[解析] 因为集合A={1,2},B={2,4},所以A∪B={1,2,4},所以∁U(A∪B)={3,5}.4.设全集U=R,集合A={x|x≤1或x≥3},集合B={x|k<x<k+1,k<2},且B∩(∁U A)≠Ø,则( )A.k<0 B.k<2C.0<k<2 D.-1<k<2[答案] C[解析] ∵U=R,A={x|x≤1或x≥3},∴∁U A={x|1<x<3}.∵B={x|k<x<k+1,k<2},∴当B∩(∁U A)=Ø时,有k+1≤1或k≥3(不合题意,舍去),如图所示,∴k≤0,∴当B∩(∁U A)≠Ø时,0<k<2,故选C.二、填空题5.(2014·福建,理)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2,④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是________.[答案] 6[解析] 根据题意可分四种情况:(1)若①正确,则a=1,b=1,c≠2,d=4,符合条件的有序数组有0个;(2)若②正确,则a≠1,b≠1,c≠2,d=4,符合条件的有序数组为(2,3,1,4)和(3,2,1,4);(3)若③正确,则a≠1,b=1,c=2,d=4,符合条件的有序数组为(3,1,2,4);(4)若④正确,则a≠1,b=1,c≠2,d≠4,符合条件的有序数组为(2,1,4,3),(4,1,3,2),(3,1,4,2).所以共有6个.故答案为6.6.设数集M={x|m≤x≤m+34},N={x|n-13≤x≤n},且M,N都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b-a叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N的“长度”的最小值是________.[答案]1 12[解析] 如图,设AB 是一长度为1的线段,a 是长度为34的线段,b 是长度为13的线段,a ,b 可在线段AB 上自由滑动,a ,b 重叠部分的长度即为M ∩N 的“长度”,显然,当a ,b各自靠近线段AB 两端时,重叠部分最短,其值为34+13-1=112.三、解答题7.已知集合A ={x |x 2-ax +a 2-19=0},B ={x |x 2-5x +6=0},C ={x |x 2+2x -8=0},试探求a 取何实数时,(A ∩B )Ø与A ∩C =Ø同时成立.[解析] B ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},C ={x |x 2+2x -8=0}={2,-4},由A ∩BØ与A ∩C =Ø同时成立可知,3是方程x 2-ax +a 2-19=0的解,将3代入方程得a 2-3a -10=0,解得a =5或a =-2.当a =5时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3},此时A ∩C ={2},与此题设A ∩C =Ø矛盾,故不适合.当a =-2时,A ={x |x 2+2x -15=0}={3,-5},此时(A ∩B )Ø与A ∩C =Ø同时成立,则满足条件的实数a =-2.8.设A ,B 是两个非空集合,定义A 与B 的差集A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }. (1)试举出两个数集,求它们的差集;(2)差集A -B 与B -A 是否一定相等?说明理由;(3)已知A ={x |x >4},B ={x |-6<x <6},求A -(A -B )和B -(B -A ). [解析] (1)如A ={1,2,3},B ={2,3,4}, 则A -B ={1}. (2)不一定相等,由(1)B -A ={4},而A -B ={1}, 故A -B ≠B -A .又如,A =B ={1,2,3}时,A -B =Ø,B -A =Ø,此时A -B =B -A ,故A -B 与B -A 不一定相等. (3)因为A -B ={x |x ≥6},B -A ={x |-6<x ≤4}, A -(A -B )={x |4<x <6}, B -(B -A )={x |4<x <6}.第一章 1.2 1.2.1函数的概念基础巩固一、选择题1.下列四种说法中,不正确的是( )A .在函数值域中的每一个数,在定义域中都至少有一个数与之对应B .函数的定义域和值域一定是无限集合C .定义域和对应关系确定后,函数的值域也就确定了D .若函数的定义域中只含有一个元素,则值域也只含有一个元素 [答案] B2.f (x )=1+x +x1-x 的定义域是( )A .[-1,+∞)B .(-∞,-1]C .RD .[-1,1)∪(1,+∞)[答案] D[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧1+x ≥01-x ≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥-1,x ≠1,故定义域为[-1,1)∪(1,+∞),选D.3.各个图形中,不可能是函数y =f (x )的图象的是( )[答案] A[解析] 因为垂直x 轴的直线与函数y =f (x )的图象至多有一个交点,故选A. 4.(2015·曲阜二中月考试题)集合A ={x |0≤x ≤4},B ={y |0≤y ≤2},下列不表示从A 到B 的函数是( )A .f x →y =12xB .f x →y =13xC .f x →y =23xD .f x →y =x[答案] C[解析] 对于选项C ,当x =4时,y =83>2不合题意.故选C.5.下列各组函数相同的是( )A .f (x )=x 2-1x -1与g (x )=x +1B .f (x )=-2x 3与g (x )=x ·-2x C .f (x )=2x +1与g (x )=2x 2+xxD .f (x )=|x 2-1|与g (t )=t 2-12[答案] D[解析] 对于A.f (x )的定义域是(-∞,1)∪(1,+∞),g (x )的定义域是R ,定义域不同,故不是相同函数;对于B.f (x )=|x |·-2x ,g (x )=x ·-2x 的对应法则不同;对于C ,f (x )的定义域为R 与g (x )的定义域是{x |x ≠0},定义域不同,故不是相同函数;对于D.f (x )=|x 2-1|,g (t )=|t 2-1|,定义域与对应关系都相同,故是相同函数,故选D.6.函数y =f (x )的图象与直线x =a 的交点个数有( ) A .必有一个 B .一个或两个 C .至多一个 D .可能两个以上[答案] C[解析] 当a 在f (x )定义域内时,有一个交点,否则无交点. 二、填空题 7.已知函数f (x )=11+x,又知f (t )=6,则t =________. [答案] -56[解析] f (t )=1t +1=6.∴t =-568.用区间表示下列数集: (1){x |x ≥1}=________; (2){x |2<x ≤4}=________; (3){x |x >-1且x ≠2}=________.[答案] (1)[1,+∞) (2)(2,4] (3)(-1,2)∪(2,+∞) 三、解答题9.求下列函数的定义域,并用区间表示:(1)y =x +12x +1-1-x ;(2)y =5-x|x |-3.[分析] 列出满足条件的不等式组⇒解不等式组⇒求得定义域[解析] (1)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠01-x ≥0,解得x ≤1且x ≠-1,即函数定义域为{x |x ≤1且x ≠-1}=(-∞,-1)∪(-1,1].(2)要使函数有意义,自变量x 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧5-x ≥0|x |-3≠0,解得x ≤5,且x ≠±3,即函数定义域为{x |x ≤5,且x ≠±3}=(-∞,-3)∪(-3,3)∪(3,5]. [规律总结] 定义域的求法:(1)如果f (x )是整式,那么函数的定义域是实数集R ;(2)如果f (x )是分式,那么函数的定义域是使分母不为0的实数的集合;(3)如果f (x )为偶次根式,那么函数的定义域是使根号内的式子大于或等于0的实数的集合;(4)如果f (x )是由几个部分的数学式子构成的,那么函数的定义域是使各部分式子都有意义的实数的集合.(5)如果函数有实际背景,那么除符合上述要求外,还要符合实际情况. 函数定义域要用集合或区间形式表示,这一点初学者易忽视. 10.已知函数f (x )=x +3+1x +2. (1)求函数的定义域; (2)求f (-3),f (23)的值;(3)当a >0时,求f (a ),f (a -1)的值.[解析] (1)使根式x +3有意义的实数x 的集合是{x |x ≥-3},使分式1x +2有意义的实数x 的集合是{x |x ≠-2},所以这个函数的定义域是{x |x ≥-3}∩{x |x ≠-2}={x |x ≥-3,且x ≠-2}. (2)f (-3)=-3+3+1-3+2=-1; f (23)=23+3+123+2=113+38=38+333. (3)因为a >0,故f (a ),f (a -1)有意义.f (a )=a +3+1a +2;f (a -1)=a -1+3+1a -1+2=a +2+1a +1.能力提升一、选择题1.给出下列从A 到B 的对应:①A =N ,B ={0,1},对应关系是:A 中的元素除以2所得的余数 ②A ={0,1,2},B ={4,1,0},对应关系是f :x →y =x 2③A ={0,1,2},B ={0,1,12},对应关系是f :x →y =1x其中表示从集合A 到集合B 的函数有( )个.( ) A .1 B .2 C .3 D .0[答案] B[解析] 由于③中,0这个元素在B 中无对应元素,故不是函数,因此选B. 2.(2012·高考安徽卷)下列函数中,不满足:f (2x )=2f (x )的是( ) A .f (x )=|x | B .f (x )=x -|x | C .f (x )=x +1 D .f (x )=-x [答案] C[解析] f (x )=kx 与f (x )=k |x |均满足:f (2x )=2f (x )得:A ,B ,D 满足条件. 3.(2014~2015惠安中学月考试题)A ={x |0≤x ≤2},B ={y |1≤y ≤2},下列图形中能表示以A 为定义域,B 为值域的函数的是( )[答案] B[解析] A 、C 、D 的值域都不是[1,2],故选B. 4.(2015·盘锦高一检测)函数f (x )=11-2x 的定义域为M ,g (x )=x +1的定义域为N ,则M ∩N =( )A .[-1,+∞)B .[-1,12)C .(-1,12)D .(-∞,12)[答案] B 二、填空题5.若函数f (x )的定义域为[2a -1,a +1],值域为[a +3,4a ],则a 的取值范围是________. [答案] (1,2)[解析] 由区间的定义知⎩⎪⎨⎪⎧2a -1<a +1,a +3<4a⇒1<a <2.6.函数y =f (x )的图象如图所示,那么f (x )的定义域是________;其中只与x 的一个值对应的y 值的范围是________.[答案] [-3,0]∪[2,3] [1,2)∪(4,5] [解析] 观察函数图象可知f (x )的定义域是[-3,0]∪[2,3];只与x 的一个值对应的y 值的范围是[1,2)∪(4,5]. 三、解答题7.求下列函数的定义域: (1)y =31-1-x;(2)y =x +10|x |-x;(3)y =2x +3-12-x +1x.[解析] (1)要使函数有意义,需⎩⎨⎧1-x ≥0,1-1-x ≠0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x ≠0⇔x ≤1且x ≠0,所以函数y =31-1-x的定义域为(-∞,0)∪(0,1].(2)由⎩⎪⎨⎪⎧x +1≠0,|x |-x ≠0得⎩⎪⎨⎪⎧x ≠-1,|x |≠x ,∴x <0且x ≠-1,∴原函数的定义域为{x |x <0且x ≠-1}. (3)要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧2x +3≥0,2-x >0,x ≠0.解得-32≤x <2且x ≠0,所以函数y =2x +3-12-x +1x 的定义域为[-32,0)∪(0,2).[点评] 求给出解析式的函数的定义域的步骤为:(1)列出使函数有意义的x 所适合的式子(往往是一个不等式组);(2)解这个不等式组;(3)把不等式组的解表示成集合(或者区间)作为函数的定义域.8.已知函数f (x )=1+x 21-x 2,(1)求f (x )的定义域. (2)若f (a )=2,求a 的值.(3)求证:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=-f (x ). [解析] (1)要使函数f (x )=1+x 21-x 2有意义,只需1-x 2≠0,解得x ≠±1,所以函数的定义域为{x |x ≠±1}. (2)因为f (x )=1+x21-x2,且f (a )=2,所以f (a )=1+a 21-a 2=2,即a 2=13,解得a =±33. (3)由已知得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 21-⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2=x 2+1x 2-1,-f (x )=-1+x 21-x 2=x 2+1x 2-1, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =-f (x ).第一章 1.2 1.2.2 第一课时函数的表示方法基础巩固一、选择题1.已知y 与x 成反比,且当x =2时,y =1,则y 关于x 的函数关系式为( ) A .y =1xB .y =-1xC .y =2xD .y =-2x[答案] C[解析] 设y =k x ,由1=k 2得,k =2,因此,y 关于x 的函数关系式为y =2x.2.一等腰三角形的周长是20,底边长y 是关于腰长x 的函数,则它的解析式为( ) A .y =20-2xB .y =20-2x (0<x <10)C .y =20-2x (5≤x ≤10)D .y =20-2x (5<x <10)[答案] D[解析] 由题意得y +2x =20,∴y =20-2x .又∵2x >y ,∴2x >20-2x ,即x >5.由y >0,即20-2x >0得x <10,∴5<x <10.故选D.3.设函数f (x )=2x +3,g (x +2)=f (x ),则g (x )的解析式是( ) A .g (x )=2x +1 B .g (x )=2x -1 C .g (x )=2x -3 D .g (x )=2x +7[答案] B[解析] ∵g (x +2)=f (x )=2x +3,∴令x +2=t ,则x =t -2,g (t )=2(t -2)+3=2t -1.∴g (x )=2x -1.4.(2015·安丘一中月考)某同学在一学期的5次大型考试中的数学成绩(总分120分)如下表所示:A .成绩y 不是考试次数x 的函数B .成绩y 是考试次数x 的函数C .考试次数x 是成绩y 的函数D .成绩y 不一定是考试次数x 的函数 [答案] B5.如果二次函数的二次项系数为1,图象开口向上,且关于直线x =1对称,并过点(0,0),则此二次函数的解析式为( )A .f (x )=x 2-1 B .f (x )=-(x -1)2+1 C .f (x )=(x -1)2+1 D .f (x )=(x -1)2-1[答案] D6.(2015·武安中学周测题)若f (x )满足关系式f (x )+2f (1x)=3x ,则f (2)的值为( )。
人教版高中数学必修二《第八章 立体几何初步》同步练习及答案解析
人教版高中数学必修二《第八章立体几何初步》同步练习《8.1 基本几何图形》同步练习第1课时棱柱、棱锥、棱台一、选择题1.下图代表未折叠正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形是()A.B.C.D.2.一个棱锥的各条棱都相等,那么这个棱锥必不是( )A.三棱锥B.四棱锥C.五棱锥D.六棱锥3.下列几何体中棱柱有( )A.5个B.4个C.3个D.2个4.用一个平面去截一个四棱锥,截面形状不可能的是 ( )A.四边形 B.三角形 C.五边形 D.六边形5.(多选题)给出下列命题,其中假命题是()A.棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形;B.用一个平面去截棱锥,棱锥底面与截面之间的部分是棱台;C.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;D.棱台的侧棱延长后交于一点,侧面是等腰梯形.6.(多选题)正方体的截面可能是()A.钝角三角形B.直角三角形C.菱形D.正六边形二、填空题7.一棱柱有10个顶点,其所有的侧棱长的和为60 cm,则每条侧棱长为________cm.8.如图,M是棱长为2 cm的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱CC1的中点,沿正方体表面从点A到点M的最短路程是________cm.9.下列说法中正确的为________(填序号).(1)棱柱的侧棱长相等,侧面都是平行四边形:(2)各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;(3)正棱锥的侧面是等边三角形;(4)有两个面互相平行,其余各面都是等腰梯形的几何体是棱台.10.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱.三、解答题11.如图所示是一个三棱台ABC-A′B′C′,试用两个平面把这个三棱台分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.12.如图在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A,B,C重合,重合后记为点P.问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)若正方形边长为2a,则每个面的三角形面积为多少?《8.1 基本几何图形》同步练习答案解析第1课时棱柱、棱锥、棱台一、选择题1.下图代表未折叠正方体的展开图,将其折叠起来,变成正方体后的图形是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】将其折叠起来,变成正方体后的图形中,相邻的平面中三条线段是平行线,排除A ,C ;相邻平面只有两个是空白面,排除D ;故选B2.一个棱锥的各条棱都相等,那么这个棱锥必不是( )A .三棱锥B .四棱锥C .五棱锥D .六棱锥【答案】D【解析】正六棱锥的底面是个正六边形,正六边形共由6个等边三角形构成,设每个等边三角形的边长为 r ,正六棱锥的高为h ,正六棱锥的侧棱长为 l ,由正六棱锥的高h 、底面的半径r 、侧棱长l 构成直角三角形得,222h r l += ,故侧棱长 l 和底面正六边形的边长r 不可能相等.故选D.3.下列几何体中棱柱有( )A.5个B.4个C.3个D.2个【答案】D【解析】由棱柱的定义及几何特征,①③为棱柱.故选D.4.用一个平面去截一个四棱锥,截面形状不可能的是 ( )A.四边形 B.三角形 C.五边形 D.六边形【答案】D【解析】根据一般的截面与几何体的几个面相交就得到几条交线,截面就是几边形,而四棱锥最多只有5个面,则截面形状不可能的是六边形,故选D.5.(多选题)给出下列命题,其中假命题是()A.棱柱的侧棱都相等,侧面都是全等的平行四边形;B.用一个平面去截棱锥,棱锥底面与截面之间的部分是棱台;C.若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直;D.棱台的侧棱延长后交于一点,侧面是等腰梯形.【答案】ABD【解析】对于A,棱柱的侧面不一定全等,故错误;对于B,由棱台的定义可知只有当平面与底面平行时,所截部分才是棱台,故错误;对于C,若三棱锥的三条侧棱两两垂直,则其三个侧面也两两垂直,比如正方体中共点的三个相邻平面,故正确;对于D,棱台的侧面不一定是等腰三角形,故错误;故选ABD .6.(多选题)正方体的截面可能是()A.钝角三角形B.直角三角形C.菱形D.正六边形【答案】CD【解析】 如图所示截面为三角形ABC ,OA =a ,OB =b ,OC =c ,∴222222222,,AC a c AB a b BC b c =+=+=+, ∴222202AB AC BC cos CAB AB AC +-∠==>⋅ ∴∠CAB 为锐角,同理∠ACB 与∠ABC 也为锐角,即△ABC 为锐角三角形,∴正方体的截面若是三角形,则一定是锐角三角形,不可能是钝角三角形和直角三角形,A 、B 错误;若是四边形,则可以是梯形(等腰梯形)、平行四边形、菱形、矩形、正方形,但不可能是直角梯形,C 正确;正方体有六个面,用平面去截正方体时最多与六个面相交得六边形,如图为正六边形,故若是六边形,则可以是正六边形,D 正确.故选:CD .二、填空题7.一棱柱有10个顶点,其所有的侧棱长的和为60 cm ,则每条侧棱长为________cm.【答案】12【解析】该棱柱为五棱柱,共有5条侧棱,每条侧棱长都相等,∴每条侧棱长为12 cm.8.如图,M 是棱长为2 cm 的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱CC 1的中点,沿正方体表面从点A 到点M 的最短路程是________cm.【答案】 13【解析】 由题意,若以BC 为轴展开,则A ,M 两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为2 cm ,3 cm ,故两点之间的距离是13 cm.若以BB 1为轴展开,则A ,M 两点连成的线段所在的直角三角形的两直角边的长度分别为1,4,故两点之间的距离是17cm.故沿正方体表面从点A到点M的最短路程是13 cm.9.下列说法中正确的为________(填序号).(1)棱柱的侧棱长相等,侧面都是平行四边形:(2)各侧面都是正方形的四棱柱一定是正方体;(3)正棱锥的侧面是等边三角形;(4)有两个面互相平行,其余各面都是等腰梯形的几何体是棱台.【答案】(1)【解析】(1)正确,由棱柱定义可知,棱柱的侧棱相互平行且相等,所以侧面均为平行四边形;(2)不正确,上、下底面是菱形,各侧面是全等的正方形的四棱柱不一定是正方体;(3)不正确,正棱锥的侧面都是等腰三角形,不一定是等边三角形;(4)不正确,用反例去检验,如图,显然错误图.故答案为:(1)10.一个棱台至少有________个面,面数最少的棱台有________个顶点,有________条棱.【答案】5 6 9【解析】面数最少的棱台是三棱台,共有5个面,6个顶点,9条棱.三、解答题11.如图所示是一个三棱台ABC-A′B′C′,试用两个平面把这个三棱台分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.【答案】见解析【解析】过A′,B,C三点作一个平面,再过A′,B,C′作一个平面,就把三棱台ABC -A′B′C′分成三部分,形成的三个三棱锥分别是A′-ABC,B-A′B′C′,A′-BCC′.(答案不唯一)12.如图在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A ,B ,C 重合,重合后记为点P .问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)若正方形边长为2a ,则每个面的三角形面积为多少?【答案】(1)三棱锥 (2)见解析【解析】(1)如图折起后的几何体是三棱锥.(2)S △PEF =12a 2,S △DPF =S △DPE =12×2a ×a =a 2, S △DEF =32a 2.《8.1 基本几何图形》同步练习第2课时 圆柱、圆锥、圆台、球一、选择题1.下列命题中,正确的是( )①在圆柱上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;③在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.A .①②B .②③C .②④D .③④ 2.圆柱体被平面截成如图所示的几何体,则它的侧面展开图是( )A .B .C .D .3.已知圆柱的轴截面是正方形,其面积为Q ,则它的一个底面的面积为( )A .QB .Q πC .4Q πD .2Q π 4.下列平面图形中,通过围绕定直线l 旋转可得到如图所示几何体的是( )A .B .C .D .5.(多选题)下列说法中正确的是( )A .正棱锥的所有侧棱长相等B .圆柱的母线垂直于底面C .直棱柱的侧面都是全等的矩形D .用经过旋转轴的平面截圆锥,所得的截面一定是全等的等腰三角形6.(多选题)下列结论中错误的是( )A .半圆弧以其直径为轴旋转一周所形成的曲面叫做球B .直角三角形绕一边旋转得到的旋转体是圆锥C .夹在圆柱的两个平行截面间的几何体还是一个旋转体D .圆锥截去一个小圆锥后剩余的部分是圆台二、填空题7.如图所示的几何体是由一个圆柱挖去一个以圆柱的上底面为底面,下底面圆心为顶点的圆锥而得到的.现用一个竖直的平面去截这个几何体,则所截得的图形可能是______.(填序号)8.下列命题中正确的是________(填序号).①以直角三角形的一边所在直线为旋转轴,将直角三角形旋转一周所得到的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰所在直线为旋转轴,将直角梯形旋转一周所得到的旋转体是圆台; ③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④以等腰三角形的底边上的高所在直线为旋转轴,将等腰三角形旋转一周形成的几何体是圆锥;⑤半圆面绕其直径所在直线旋转一周形成球;⑥用一个平面去截球,得到的截面是一个圆面.9.如图是一个几何体的表面展开图形,则这个几何体是 .10.一个半径为5 cm 的球,被一平面所截,球心到截面圆心的距离为4 cm ,则截面圆半径为 cm ,面积为 cm 2.三、解答题9.如图,四边形ABCD 为直角梯形,试作出绕其各条边所在的直线旋转所得到的几何体.10.一个圆台的母线长为12cm ,两底面面积分别为24cm π和225cm π.(1)求圆台的高;(2)求截得此圆台的圆锥的母线长.《8.1 基本几何图形》同步练习及答案解析第2课时圆柱、圆锥、圆台、球一、选择题1.下列命题中,正确的是()①在圆柱上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②圆锥顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;③在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.A.①②B.②③C.②④D.③④【答案】C【解析】①:若上下底面各取的点的连线能平行于轴,则是母线,反之则不是,错误;②:母线的定义,显然正确;③:圆台可看做是由平行于圆锥底面的平面截圆锥得到的,根据圆锥母线的定义可知错误;④圆柱的母线都平行于轴,故也相互平行,正确;只有②④两个命题是正确的.故选C.2.圆柱体被平面截成如图所示的几何体,则它的侧面展开图是()A.B.C.D.【答案】D【解析】结合几何体的实物图,从截面最低点开始高度增加缓慢,然后逐渐变快,最后增加逐渐变慢,不是均衡增加的,所以A,B,C错误.故选:D.3.已知圆柱的轴截面是正方形,其面积为Q ,则它的一个底面的面积为( )A .QB .Q πC .4Q πD .2Q π 【答案】C【解析】圆柱的轴截面一边为高,另一边为底面的直径,由轴截面为正方形可知,高与,所以底面的面积为2ππ4Q ⋅=⎝⎭. 4.下列平面图形中,通过围绕定直线l 旋转可得到如图所示几何体的是( )A .B .C .D .【答案】B【解析】A.是一个圆锥以及一个圆柱; C.是两个圆锥; D. 一个圆锥以及一个圆柱;所以选B.5.(多选题)下列说法中正确的是( )A .正棱锥的所有侧棱长相等B .圆柱的母线垂直于底面C .直棱柱的侧面都是全等的矩形D .用经过旋转轴的平面截圆锥,所得的截面一定是全等的等腰三角形【答案】ABD【解析】对于A ,根据正棱锥的定义知,正棱锥的所有侧棱长相等,故A 正确;对于B ,根据圆柱是由矩形绕其一边旋转而成的几何体,可知圆柱的母线与底面垂直,故B 正确;对于C ,直棱柱的侧面都是矩形,但不一定全等,故C 错误;对于D ,圆锥的轴截面是全等的等腰三角形,故D 正确.故选:ABD 。
(人教版新课标)高中数学必修1所有课时练习(含答案)
第一章 集合与函数的概念课时作业(一) 集合的含义姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列给出的对象中,能组成集合的是( ) A .一切很大的数 B .无限接近于0的数 C .美丽的小女孩D .方程x 2-1=0的实数根解析: 选项A ,B ,C 中的对象都没有明确的判断标准,不满足集合中元素的确定性,故A ,B ,C 中的对象都不能组成集合,故选D.答案: D2.设不等式3-2x <0的解集为M ,下列正确的是( ) A .0∈M,2∈M B .0∉M,2∈M C .0∈M,2∉M D .0∉M,2∉M解析: 从四个选项来看,本题是判断0和2与集合M 间的关系,因此只需判断0和2是否是不等式3-2x <0的解即可.当x =0时,3-2x =3>0,所以0不属于M ,即0∉M ;当x =2时,3-2x =-1<0,所以2属于M ,即2∈M . 答案: B3.由a 2,2-a,4组成一个集合A ,A 中含有3个元素,则实数a 的取值可以是( ) A .1 B .-2 C .6 D .2解析: 由题设知,a 2,2-a,4互不相等,即⎩⎪⎨⎪⎧a 2≠2-a ,a 2≠4,2-a ≠4,解得a ≠-2,a ≠1,且a ≠2.当实数a 的取值是6时,三个数分别为36,-4,4,可以构成集合,故选C.答案: C4.已知x ,y ,z 为非零实数,代数式x |x |+y |y |+z |z |+|xyz |xyz的值所组成的集合是M ,则下列判断正确的是( )A .4∈MB .2∈MC .0∉MD .-4∉M解析: 当x ,y ,z 都大于零时,代数式的值为4,所以4∈M ,故选A. 答案: A二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知集合A 由方程(x -a )(x -a +1)=0的根构成,且2∈A ,则实数a 的值是________. 解析: 由(x -a )(x -a +1)=0得x =a 或x =a -1, 又∵2∈A ,∴当a =2时,a -1=1,集合A 中的元素为1,2,符合题意; 当a -1=2时,a =3,集合A 中的元素为2,3,符合题意. 综上可知,a =2或a =3. 答案: 2或36.设集合A 是由1,-2,a 2-1三个元素构成的集合,集合B 是由1,a 2-3a ,0三个元素构成的集合,若A =B ,则实数a =________.解析: 由集合相等的概念得⎩⎨⎧a 2-1=0,a 2-3a =-2,解得a =1. 答案: 1三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知由方程kx 2-8x +16=0的根组成的集合A 只有一个元素,试求实数k 的值. 解析: 当k =0时,原方程变为-8x +16=0, 所以x =2,此时集合A 中只有一个元素2.当k ≠0时,要使一元二次方程kx 2-8x +16=0有一个实根, 需Δ=64-64k =0,即k =1.此时方程的解为x 1=x 2=4,集合A 中只有一个元素4.综上可知k =0或1.8.已知集合A 含有两个元素a -3和2a -1,若-3∈A ,试求实数a 的值. 解析: ∵-3∈A ,∴-3=a -3或-3=2a -1. 若-3=a -3,则a =0,此时集合A 中含有两个元素-3、-1,符合题意. 若-3=2a -1,则a =-1,此时集合A 中含有两个元素-4,-3,符合题意. 综上所述,a =0或a =-1. 尖子生题库☆☆☆9.(10分)设集合A 中含有三个元素3,x ,x 2-2x . (1)求实数x 应满足的条件; (2)若-2∈A ,求实数x .解析: (1)由集合元素的互异性可得 x ≠3,x 2-2x ≠x 且x 2-2x ≠3, 解得x ≠-1,x ≠0且x ≠3.(2)若-2∈A ,则x =-2或x 2-2x =-2. 由于x 2-2x =(x -1)2-1≥-1, 所以x =-2.课时作业(二) 集合的表示姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.对集合{1,5,9,13,17}用描述法来表示,其中正确的一个是( ) A .{x |x 是小于18的正奇数} B .{x |x =4k +1,k ∈Z ,且k <5} C .{x |x =4t -3,t ∈N ,且t ≤5} D .{x |x =4s -3,s ∈N +,且s ≤5}解析: A 中小于18的正奇数除给定集合中的元素外,还有3,7,11,15;B 中k 取负数,多了若干元素;C 中t =0时多了-3这个元素,只有D 是正确的.答案: D2.下列集合中,不同于另外三个的是( ) A .{y |y =2} B .{x =2} C .{2} D .{x |x 2-4x +4=0}解析: {x =2}表示的是由一个等式组成的集合,而其他三个集合均表示由元素2组成的集合.答案: B 3.(2012·新课标全国卷)已知集合A ={1,2,3,4,5},B ={(x ,y )|x ∈A ,y ∈A ,x -y ∈A },则B 中所含元素的个数为( )A .3B .6C .8D .10解析: 由x ∈A ,y ∈A 得x -y =0或x -y =±1或x -y =±2或x -y =±3或x -y =±4,故集合B 中所含元素的个数为10个. 答案: D4.给出下列说法:①直角坐标平面内,第一、三象限的点的集合为{(x ,y )|xy >0};②方程x -2+|y +2|=0的解集为{-2,2};③集合{(x ,y )|y =1-x }与{x |y =1-x }是相等的. 其中正确的说法有( ) A .1个 B .2个 C .3个 D .0个解析: 直角坐标平面内,第一、三象限的点的横、纵坐标是同号的,且集合中的代表元素为点(x ,y ),故①正确;方程x -2+|y +2|=0等价于⎩⎨⎧ x -2=0,y +2=0,即⎩⎨⎧x =2,y =-2,解为有序实数对(2,-2),即解集为{(2,-2)}或⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫(x ,y )⎪⎪⎪⎪⎩⎨⎧ x =2,y =-2,故②不正确;集合{(x ,y )|y =1-x }的代表元素是(x ,y ),集合{x |y =1-x }的代表元素是x ,一个是实数对,一个是实数,故这两个集合不相等,③不正确.故选A.答案: A二、填空题(每小题5分,共10分)5.用列举法写出集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫33-x ∈Z | x ∈Z =________.解析: ∵33-x∈Z ,x ∈Z ,∴3能被3-x 整除,即3-x 为3的因数. ∴3-x =±1或3-x =±3, ∴33-x =±3或33-x=±1. 综上可知,-3,-1,1,3满足题意. 答案: {-3,-1,1,3}6.若3∈{m -1,3m ,m 2-1},则m =________. 解析: 由m -1=3,得m =4;由3m =3,得m =1,此时m -1=m 2-1=0,故舍去;由m 2-1=3,得m =±2.经检验,m =4或m =±2满足集合中元素的互异性. 故填4或±2. 答案: 4或±2三、解答题(每小题10分,共20分) 7.用列举法表示下列集合: ①{x ∈N|x 是15的约数};②{(x ,y )|x ∈{1,2},y ∈{1,2}}; ③{(x ,y )|x +y =2且x -2y =4}; ④{x |x =(-1)n ,n ∈N};⑤{(x ,y )|3x +2y =16,x ∈N ,y ∈N}; ⑥{(x ,y )|x ,y 分别是4的正整数约数}. 解析: ①{1,3,5,15}②{(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)}(注:防止把{(1,2)}写成{1,2}或{x =1,y =2})③⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎝⎛⎭⎫83,-23 ④{-1,1}⑤{(0,8),(2,5),(4,2)}⑥{(1,1),(1,2),(1,4),(2,1),(2,2),(2,4),(4,1),(4,2),(4,4)} 8.用描述法表示下列集合: ①{3,9,27,81};②{-2,-4,-6,-8,-10}. 解析: ①{x |x =3n ,n ∈N *且n ≤4} ②{x |x =-2n ,n ∈N *且n ≤5} 尖子生题库☆☆☆9.(10分)定义集合运算A *B ={z |z =xy ,x ∈A ,y ∈B }.设A ={1,2},B ={0,2},则集合A *B 的所有元素之和是多少?解析: 当x =1或2,y =0时,z =0, 当x =1,y =2时,z =2; 当x =2,y =2时,z =4. ∴A *B ={0,2,4},∴所有元素之和为0+2+4=6.课时作业(三) 集合间的基本关系姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分) 1.下列命题: ①空集没有子集;②任何集合至少有两个子集; ③空集是任何集合的真子集; ④若∅A ,则A ≠∅. 其中正确的有( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析: ①错,空集是任何集合的子集,有∅⊆∅;②错,如∅只有一个子集;③错,空集不是空集的真子集;④正确,因为空集是任何非空集合的真子集.答案: B2.已知集合A ={2,-1},集合B ={m 2-m ,-1},且A =B ,则实数m 等于( ) A .2 B .-1 C .2或-1 D .4解析: ∵A =B , ∴m 2-m =2,∴m =2或m =-1. 答案: C3.已知全集U =R ,则正确表示集合U ,M ={-1,0,1},N ={x |x 2+x =0}之间关系的Venn 图是( )解析: 由N ={x |x 2+x =0},得N ={-1,0},则N M U . 答案: B4.下列集合中,结果是空集的为( ) A .{x ∈R |x 2-4=0} B .{x |x >9或x <3} C .{(x ,y )|x 2+y 2=0} D .{x |x >9且x <3}解析: {x ∈R |x 2-4=0}={2,-2},{(x ,y )|x 2+y 2=0}={(0,0)},显然{x |x >9或x <3}不是空集,{x |x >9且x <3}是空集,选D. 答案: D二、填空题(每小题5分,共10分)5.设集合A ={x |1<x <2},B ={x |x <a },若A B ,则实数a 的取值范围为________.解析: 在数轴上表示出两个集合(图略),因为A B ,所以a ≥2. 答案: a ≥26.已知∅{x |x 2-x +a =0},则实数a 的取值范围是________. 解析: ∵∅{x |x 2-x +a =0},∴方程x 2-x +a =0有实根,∴Δ=(-1)2-4a ≥0,a ≤14.答案: a ≤14三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知{1}A ⊆{1,2,3},求满足条件的所有的集合A . 解析: 当A 中含有两个元素时, A ={1,2}或A ={1,3};当A 中含有三个元素时,A ={1,2,3}.所以满足已知条件的集合A 是{1,2},{1,3},{1,2,3}.8.已知集合A ={1,3,x 2},B ={x +2,1}.是否存在实数x ,使得B ⊆A ?若存在,求出集合A ,B ;若不存在,说明理由.解析: 假设存在实数x ,使B ⊆A , 则x +2=3或x +2=x 2.(1)当x +2=3时,x =1,此时A ={1,3,1},不满足集合元素的互异性.故x ≠1. (2)当x +2=x 2时,即x 2-x -2=0,故x =-1或x =2. ①当x =-1时,A ={1,3,1},与元素互异性矛盾, 故x ≠-1.②当x =2时,A ={1,3,4},B ={4,1},显然有B ⊆A . 综上所述,存在x =2,使A ={1,3,4},B ={4,1}满足B ⊆A . 尖子生题库☆☆☆9.(10分)设集合A ={x |a -2<x <a +2},B ={x |-2<x <3}. (1)若A B ,求实数a 的取值范围; (2)是否存在实数a 使B ⊆A?解析: (1)借助数轴可得,a 应满足的条件为⎩⎪⎨⎪⎧ a -2>-2,a +2≤3或⎩⎪⎨⎪⎧a -2≥-2,a +2<3.解得:0≤a ≤1. (2)同理可得,a 应满足的条件为⎩⎪⎨⎪⎧a -2≤-2,a +2≥3,得a 无解,所以不存在实数a 使B ⊆A .课时作业(四) 交集、并集姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.已知集合M ={-1,1,2},集合N ={y |y =x 2,x ∈M },则M ∩N 是( ) A .{1,2,4} B .{1} C .{1,2} D .∅ 解析: ∵M ={-1,1,2},x ∈M , ∴x =-1或1或2. 由y =x 2得y =1或4,∴N ={1,4},M ∩N ={1}. 答案: B 2.设集合A ={x ∈Z |-10≤x ≤-1},B ={ x ∈Z ||x |≤5},则A ∪B 中的元素个数是( ) A .10 B .11 C .15 D .16 解析: A ={-10,-9,-8,-7,-6,…,-1}, B ={-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5}, ∴A ∪B ={-10,-9,-8,…,-1,0,1,2,3,4,5},A ∪B 中共16个元素. 答案: D3.已知M ={(x ,y )|x +y =2},N ={(x ,y )|x -y =4},则M ∩N =( ) A .x =3,y =-1 B .(3,-1) C .{3,-1} D .{(3,-1)}解析: M ,N 均为点集,由⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =2,x -y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1,∴M ∩N ={(3,-1)}. 答案: D4.设集合A ={x |-1≤x ≤2},B ={x |0≤x ≤4},则A ∩B 等于( ) A .{x |0≤x ≤2} B .{x |1≤x ≤2} C .{x |0≤x ≤4} D .{x |1≤x ≤4} 解析: 在数轴上表示出集合A 与B ,如下图.则由交集的定义知,A ∩B ={x |0≤x ≤2}. 答案: A二、填空题(每小题5分,共10分)5.设集合A ={x |x ≥0},B ={x |x <1},则A ∪B =________. 解析: 结合数轴分析得A ∪B =R .答案: R6.设集合A ={x |-1<x <2},B ={x |x <a },若A ∩B ≠∅,则a 的取值范围是________. 解析: 利用数轴分析可知,a >-1.答案: a >-1三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知M ={1},N ={1,2},设A ={(x ,y )|x ∈M ,y ∈N },B ={(x ,y )|x ∈N ,y ∈M },求A ∩B 和A ∪B .解析: A ∩B ={(1,1)},A ∪B ={(1,1),(1,2),(2,1)}8.已知A ={x |2a ≤x ≤a +3},B ={x |x <-1或x >5},若A ∪B =R ,求a 的取值范围. 解析: 若A ∪B =R ,如图所示,则必有2a ≤-1且a +3≥5,∴a ≤-12且a ≥2,此时a 无解.尖子生题库☆☆☆9.(10分)集合A ={x |-1≤x <3},B ={x |2x -4≥x -2}. (1)求A ∩B ;(2)若集合C ={x |2x +a >0},满足B ∪C =C ,求实数a 的取值范围. 解析: (1)∵B ={x |x ≥2}, ∴A ∩B ={x |2≤x <3}.(2)C =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >-a 2, B ∪C =C ⇒B ⊆C , ∴-a2<2,∴a >-4.课时作业(五)补集及综合应用姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.若全集U={0,1,2,3}且∁U A={2},则集合A的真子集共有()A.3个B.5个C.7个D.8个解析:A={0,1,3},集合A的真子集共有8个.答案: D2.图中的阴影部分表示的集合是()A.A∩(∁U B) B.B∩(∁U A)C.∁U(A∩B) D.∁U(A∪B)解析:阴影部分表示集合B与集合A的补集的交集.因此,阴影部分所表示的集合为B∩(∁U A).答案: B3.已知U为全集,集合M,N⊆U,若M∩N=N,则()A.∁U N⊆∁U M B.M⊆∁U NC.∁U M⊆∁U N D.∁U N⊆M解析:由M∩N=N知N⊆M.∴∁U M⊆∁U N.答案: C4.(2012·山东卷)已知全集U={0,1,2,3,4},集合A={1,2,3},B={2,4},则(∁U A)∪B为()A.{1,2,4} B.{2,3,4}C.{0,2,4} D.{0,2,3,4}解析:∵∁U A={0,4},B={2,4},∴(∁U A)∪B={0,2,4}.答案: C二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知全集U=R,集合A={x|-2≤x≤3},B={x|x<-1或x>4},那么集合A∩(∁U B)等于________________________________________________________________________.解析:∁U B={x|-1≤x≤4},A∩(∁U B)={x|-1≤x≤3}.答案:{x|-1≤x≤3}6.已知集合A={x|x≤a},B={x|1≤x≤2},且A∪∁R B=R,则实数a的取值范围是________.解析:∵∁R B=(-∞,1)∪(2,+∞)且A∪∁R B=R,∴{x|1≤x≤2}⊆A,∴a≥2.答案:[2,+∞)三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知全集U={x|x≤4},集合A={x|-2<x<3},B={x|-3<x≤3},求∁U A,A∩B,∁U(A∩B),(∁U A)∩B.解析:由下图可知,∁U A ={x |x ≤-2或3≤x ≤4}, A ∩B ={x |-2<x <3},∁U (A ∩B )={x |x ≤-2或3≤x ≤4},(∁U A )∩B ={x |-3<x ≤-2或x =3}.8.已知集合A ={x |2a -2<x <a },B ={x |1<x <2},且A ∁R B ,求a 的取值范围. 解析: ∁R B ={x |x ≤1或x ≥2}≠∅, ∵A ∁R B ,∴分A =∅和A ≠∅两种情况讨论. (1)若A =∅,此时有2a -2≥a ,∴a ≥2. (2)若A ≠∅,则有⎩⎨⎧2a -2<a ,a ≤1或⎩⎪⎨⎪⎧2a -2<a ,2a -2≥2.∴a ≤1.综上所述,a ≤1或a ≥2. 尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知集合A ={1,3,-x 3},B ={1,x +2},是否存在实数x ,使得B ∪(∁A B )=A ?实数x 若存在,求出集合A 和B ;若不存在,说明理由.解析: 假设存在x ,使B ∪(∁A B )=A ,∴B A . (1)若x +2=3,则x =1符合题意. (2)若x +2=-x 3,则x =-1不符合题意. ∴存在x =1,使B ∪(∁A B )=A , 此时A ={1,3,-1},B ={1,3}.课时作业(六) 函数的概念姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.对于函数y =f (x ),以下说法正确的有( )①y 是x 的函数;②对于不同的x ,y 的值也不同;③f (a )表示当x =a 时函数f (x )的值,是一个常量;④f (x )一定可以用一个具体的式子表示出来.A .1个B .2个C .3个D .4个 答案: B2.函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -120+|x 2-1|x +2的定义域为( )A.⎝⎛⎭⎫-2,12 B .(-2,+∞) C.⎝⎛⎭⎫-2,12∪⎝⎛⎭⎫12,+∞ D.⎝⎛⎭⎫12,+∞解析: 要使函数式有意义,必有x -12≠0且x +2>0,即x >-2且x ≠12.答案: C3.已知函数f (x )=x 2+px +q 满足f (1)=f (2)=0,则f (-1)的值是( ) A .5 B .-5 C .6 D .-6解析: 由f (1)=f (2)=0,得⎩⎪⎨⎪⎧1+p +q =0,4+2p +q =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧p =-3,q =2,∴f (x )=x 2-3x +2, ∴f (-1)=(-1)2-3×(-1)+2=6. 答案: C4.若函数g (x +2)=2x +3,则g (3)的值是( ) A .9 B .7 C .5 D .3解析: g (3)=g (1+2)=2×1+3=5. 答案: C二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数f (x )=x 2-2x +5定义域为A ,值域为B ,则集合A 与B 的关系是________. 解析: 显然二次函数的定义域为A =R , 又∵f (x )=x 2-2x +5=(x -1)2+4≥4, ∴B =[4,+∞),∴A B . 答案: A B6.设f (x )=11+x,则f [f (x )]=________.解析: f [f (x )]=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫11+x =11+11+x =x +1x +2(x ≠-1且x ≠-2). 答案:x +1x +2(x ≠-1且x ≠-2) 三、解答题(每小题10分,共20分) 7.判断下列各组函数是否是相等函数. (1)f (x )=(x -2)2,g (x )=x -2;(2)f (x )=x 3+xx 2+1,g (x )=x .解析: (1)∵f (x )=(x -2)2=|x -2|,g (x )=x -2,∴两函数的对应关系不同,故不是相等函数. (2)∵f (x )=x 3+xx 2+1=x ,g (x )=x ,又∵两个函数的定义域均为R ,对应关系相同,故是相等函数.8.已知函数f (x )=6x -1-x +4,(1)求函数f (x )的定义域; (2)求f (-1), f (12)的值.解析: (1)根据题意知x -1≠0且x +4≥0, ∴x ≥-4且x ≠1,即函数f (x )的定义域为[-4,1)∪(1,+∞).(2)f (-1)=6-2--1+4=-3- 3.f (12)=612-1-12+4=611-4=-3811.尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知函数f (x )=x 21+x 2.(1)求f (2)与f ⎝⎛⎭⎫12, f (3)与f ⎝⎛⎭⎫13. (2)由(1)中求得结果,你能发现f (x )与f ⎝⎛⎭⎫1x 有什么关系?并证明你的发现. (3)求f (1)+f (2)+f (3)+…+f (2 013)+f ⎝⎛⎭⎫12+f ⎝⎛⎭⎫13+…+f ⎝⎛⎭⎫12 013. 解析: (1)∵f (x )=x 21+x 2,∴f (2)=221+22=45,f ⎝⎛⎭⎫12=⎝⎛⎭⎫1221+⎝⎛⎭⎫122=15, f (3)=321+32=910,f ⎝⎛⎭⎫13=⎝⎛⎭⎫1321+⎝⎛⎭⎫132=110. (2)由(1)发现f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =1. 证明如下:f (x )+f ⎝⎛⎭⎫1x =x 21+x 2+⎝⎛⎭⎫1x 21+⎝⎛⎭⎫1x 2=x 21+x 2+11+x 2=1. (3)f (1)=121+12=12.由(2)知f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12=1,f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13=1, …,f (2 013)+f ⎝⎛⎭⎫12 013=1,∴原式=12+1+1+1+…+1 2 012个=2 012+12 =4 0252.课时作业(七) 函数的三种表示法姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.已知函数f (x )的定义域A ={x |0≤x ≤2},值域B ={y |1≤y ≤2},下列选项中,能表示f (x )的图象的只可能是( )解析: 根据函数的定义,观察图象,对于选项A ,B ,值域为{y |0≤y ≤2},不符合题意,而C 中当0<x <2时,一个自变量x 对应两个不同的y ,不是函数.故选D.答案: D2.已知函数f (2x +1)=3x +2,且f (a )=2,则a 的值等于( ) A .8 B .1 C .5 D .-1解析: 由f (2x +1)=3x +2,令2x +1=t , ∴x =t -12,∴f (t )=3·t -12+2,∴f (x )=3(x -1)2+2,∴f (a )=3(a -1)2+2=2,∴a =1.答案: B3.已知函数f (x )由下表给出,则f (f (3))等于( )x 1 2 3 4 f (x ) 3 2 41A.1 C .3 D .4 解析: ∵f (3)=4,∴f (f (3))=f (4)=1. 答案: A4.(2012·临沂高一检测)函数y =f (x )的图象如图所示,则函数y =f (x )的解析式为( ) A .f (x )=(x -a )2(b -x ) B .f (x )=(x -a )2(x +b ) C .f (x )=-(x -a )2(x +b ) D .f (x )=(x -a )2(x -b )解析: 由图象知,当x =b 时,f (x )=0,故排除B ,C ;又当x >b 时,f (x )<0,故排除D.故应选A.答案: A二、填空题(每小题5分,共10分)5.(2011·济南高一检测)如图,函数f (x )的图象是曲线OAB ,其中点O ,A ,B 的坐标分别为(0,0),(1,2),(3,1),则f ⎝⎛⎭⎫1f (3)的值等于________.解析: ∵f (3)=1,1f (3)=1,∴f ⎝⎛⎭⎫1f (3)=f (1)=2. 答案: 26.已知f (x )是一次函数,且f [f (x )]=4x +3,则f (x )=________.解析: 设f (x )=ax +b (a ≠0),则f [f (x )]=f (ax +b )=a (ax +b )+b =a 2x +ab +b =4x +3,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=4,ab +b =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-3.故所求的函数为f (x )=2x +1或f (x )=-2x -3. 答案: 2x +1或-2x -3三、解答题(每小题10分,共20分) 7.求下列函数解析式:(1)已知f (x )是一次函数,且满足3f (x +1)-f (x )=2x +9,求f (x ). (2)已知f (x +1)=x 2+4x +1,求f (x )的解析式. 解析: (1)由题意,设函数为f (x )=ax +b (a ≠0), ∵3f (x +1)-f (x )=2x +9, ∴3a (x +1)+3b -ax -b =2x +9, 即2ax +3a +2b =2x +9,由恒等式性质,得⎩⎪⎨⎪⎧2a =2,3a +2b =9,∴a =1,b =3.∴所求函数解析式为f (x )=x +3. (2)设x +1=t ,则x =t -1, f (t )=(t -1)2+4(t -1)+1, 即f (t )=t 2+2t -2.∴所求函数为f (x )=x 2+2x -2.8.作出下列函数的图象: (1)y =1-x ,x ∈Z ;(2)y =x 2-4x +3,x ∈[1,3].解析: (1)因为x ∈Z ,所以图象为一条直线上的孤立点,如图1所示. (2)y =x 2-4x +3=(x -2)2-1, 当x =1,3时,y =0;当x =2时,y =-1,其图象如图2所示.尖子生题库☆☆☆9.(10分)求下列函数解析式.(1)已知2f ⎝⎛⎭⎫1x +f (x )=x (x ≠0),求f (x ); (2)已知f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,求f (x ).解析: (1)∵f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x ,将原式中的x 与1x互换, 得f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x. 于是得关于f (x )的方程组⎩⎨⎧f (x )+2f ⎝⎛⎭⎫1x =x ,f ⎝⎛⎭⎫1x +2f (x )=1x,解得f (x )=23x -x3(x ≠0).(2)∵f (x )+2f (-x )=x 2+2x ,将x 换成-x ,得f (-x )+2f (x )=x 2-2x , ∴将以上两式消去f (-x ),得3f (x )=x 2-6x ,∴f (x )=13x 2-2x .课时作业(八) 分段函数和映射姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分) 1.如图中所示的对应:其中构成映射的个数为( )A .3B .4C .5D .6解析:序号 是否为映射原因① 是 满足取元任意性,成象唯一性 ② 是 满足取元任意性、成象唯一性 ③ 是 满足取元任意性、成象唯一性 ④ 不是 是一对多,不满足成象唯一性 ⑤ 不是 是一对多,不满足成象唯一性 ⑥不是a 3,a 4无象、不满足取元任意性答案: 2.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1 (x ≤0)-2x (x >0),使函数值为5的x 的值是( )A .-2或2B .2或-52C .-2D .2或-2或-52解析: 若x ≤0,则x 2+1=5 解得x =-2或x =2(舍去).若x >0,则-2x =5,∴x =-52(舍去),综上x =-2. 答案: C3.已知映射f :A →B ,即对任意a ∈A ,f :a →|a |.其中集合A ={-3,-2,-1,2,3,4},集合B 中的元素都是A 中元素在映射f 下的对应元素,则集合B 中元素的个数是( )A .7B .6C .5D .4解析: |-3|=|3|,|-2|=|2|,|-1|=1,|4|=4,且集合元素具有互异性,故B 中共有4个元素,∴B ={1,2,3,4}. 答案: D4.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -5 (x ≥6)f (x +2) (x <6),则f (3)为( )A .3B .2C .4D .5解析: f (3)=f (3+2)=f (5),f (5)=f (5+2)=f (7),∴f (7)=7-5=2.故f (3)=2. 答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2,x <1x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a =________.解析: ∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧3x +2 x <1x 2+ax x ≥1,∴f (0)=2,∴f (f (0))=f (2)=4+2a , ∴4+2a =4a ,∴a =2.答案: 26.已知集合A 中元素(x ,y )在映射f 下对应B 中元素(x +y ,x -y ),则B 中元素(4,-2)在A 中对应的元素为________.解析: 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧ x +y =4x -y =-2∴⎩⎪⎨⎪⎧x =1y =3答案: (1,3)三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2, -1≤x ≤11, x >1或x <-1,(1)画出f (x )的图象;(2)求f (x )的定义域和值域.解析: (1)利用描点法,作出f (x )的图象,如图所示. (2)由条件知, 函数f (x )的定义域为R .由图象知,当-1≤x ≤1时,f (x )=x 2的值域为[0,1], 当x >1或x <-1时,f (x )=1,所以f (x )的值域为[0,1].8.如图所示,函数f (x )的图象是折线段ABC ,其中A 、B 、C 的坐标分别为(0,4),(2,0),(6,4).(1)求f (f (0))的值;(2)求函数f (x )的解析式.解析: (1)直接由图中观察,可得 f (f (0))=f (4)=2.(2)设线段AB 所对应的函数解析式为y =kx +b ,将⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =4与⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,y =0代入,得⎩⎪⎨⎪⎧ 4=b ,0=2k +b .∴⎩⎪⎨⎪⎧b =4,k =-2. ∴y =-2x +4(0≤x ≤2).同理,线段BC 所对应的函数解析式为y =x -2(2≤x ≤6).∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-2x +4, 0≤x ≤2,x -2, 2<x ≤6.尖子生题库☆☆☆9.(10分)“水”这个曾经被人认为取之不尽,用之不竭的资源,竟然到了严重制约我国经济发展,严重影响人民生活的程度.因为缺水,每年给我国工业造成的损失达2 000亿元,给我国农业造成的损失达1 500亿元,严重缺水困扰全国三分之二的城市.为了节约用水,某市打算出台一项水费政策,规定每季度每人用水量不超过5吨时,每吨水费1.2元,若超过5吨而不超过6吨时,超过的部分的水费按原价的200%收费,若超过6吨而不超过7吨时,超过部分的水费按原价的400%收费,如果某人本季度实际用水量为x (x ≤7)吨,试计算本季度他应交的水费y .(单位:元)解析: 由题意知,当0<x ≤5时,y =1.2x , 当5<x ≤6时,y =1.2×5+(x -5)×1.2×2=2.4x -6. 当6<x ≤7时,y =1.2×5+(6-5)×1.2×2+(x -6)×1.2×4=4.8x -20.4.所以y =⎩⎨⎧1.2x (0<x ≤5)2.4x -6 (5<x ≤6)4.8x -20.4 (6<x ≤7).课时作业(九) 函数的单调性姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1. (2010·北京)给定函数①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1,其中在区间(0,1)上单调递减的函数的序号是( ) A .①② B .②③ C .③④D .①④答案 B解析 ①函数y =x 12在(0,+∞)上为增函数,故在(0,1)上也为增函数;②y =log 12(x +1)在(-1,+∞)上为减函数,故在(0,1)上也为减函数,③y =|x -1|在(0,1)上为减函数,④y =2x +1在(-∞,+∞)上为增函数,故在(0,1)上也为增函数. 2. 函数f (x )=ln(4+3x -x 2)的单调递减区间是( )A.⎝⎛⎦⎤-∞,32 B.⎣⎡⎭⎫32,+∞ C.⎝⎛⎦⎤-1,32D.⎣⎡⎭⎫32,4答案 D解析 函数f (x )的定义域是(-1,4),u (x )=-x 2+3x +4=-⎝⎛⎭⎫x -322+254的减区间为⎣⎡⎭⎫32,4,∵e>1,∴函数f (x )的单调减区间为⎣⎡⎭⎫32,4.点评 本题的易错点是:易忽略f (x )的定义域.一定注意定义域优先的原则. 3. 若函数y =ax 与y =-bx在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增答案 B解析 ∵y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,∴a <0,b <0,∴y =ax 2+bx 的对称轴方程x =-b2a <0,∴y =ax 2+bx 在(0,+∞)上为减函数.4. 已知奇函数f (x )对任意的正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0,则一定正确的是( )A .f (4)>f (-6)B .f (-4)<f (-6)C .f (-4)>f (-6)D .f (4)<f (-6)答案 C解析 显然(4-6)(f (4)-f (6))>0⇒f (4)<f (6),结合奇函数的定义,得-f (4)=f (-4),-f (6)=f (-6). 故f (-4)>f (-6).二、填空题(每小题5分,共15分)5. 设x 1,x 2为y =f (x )的定义域内的任意两个变量,有以下几个命题:①(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0; ②(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0; ③f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0;④f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0.其中能推出函数y =f (x )为增函数的命题为________.(填序号) 答案 ①③解析 依据增函数的定义可知,对于①③,当自变量增大时,相对应的函数值也增大,所以①③可推出函数y =f (x )为增函数.6. 如果函数f (x )=ax 2+2x -3在区间(-∞,4)上是单调递增的,则实数a 的取值范围是__________. 答案 ⎣⎡⎦⎤-14,0 解析 (1)当a =0时,f (x )=2x -3,在定义域R 上是单调递增的,故在(-∞,4)上单调递增;(2)当a ≠0时,二次函数f (x )的对称轴为直线x =-1a ,因为f (x )在(-∞,4)上单调递增,所以a <0,且-1a ≥4,解得-14≤a <0.综上所述-14≤a ≤0.点评 本题首先应该对参数a 进行分类讨论,然后再针对a ≠0时的情况,根据二次函数的对称轴与单调区间的位置关系确定参数的取值范围.本题易出现的问题是默认函数f (x 为二次函数,忽略对a 是否为0的讨论.7. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e -x -2 (x ≤0)2ax -1 (x >0)(a 是常数且a >0).对于下列命题:①函数f (x )的最小值是-1; ②函数f (x )在R 上是单调函数;③若f (x )>0在⎣⎡⎭⎫12,+∞上恒成立,则a 的取值范围是a >1; ④对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2.其中正确命题的序号是________. 答案 ①③④ 解析根据题意可画出草图,由图象可知,①显然正确; 函数f (x )在R 上不是单调函数,故②错误;若f (x )>0在⎣⎡⎭⎫12,+∞上恒成立,则2a ×12-1>0,a >1,故③正确; 由图象可知在(-∞,0)上对任意的x 1<0,x 2<0且x 1≠x 2,恒有f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2成立,故④正确. 三、解答题8. (10分)已知函数y =f (x )在[0,+∞)上是减函数,试比较f ⎝⎛⎭⎫34与f (a 2-a +1)的大小.解 ∵a 2-a +1=⎝⎛⎭⎫a -122+34≥34>0, 又∵y =f (x )在[0,+∞)上是减函数, ∴f (a 2-a +1)≤f ⎝⎛⎭⎫34.点评 本题是应用函数单调性的定义来比较函数值的大小,在应用函数单调性的定义时,必须要求自变量的值都在函数的同一单调区间内.课时作业(十) 函数的最大(小)值姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.函数y =1x 2在区间⎣⎡⎦⎤12,2上的最大值是( ) A.14 B .-1 C .4 D .-4解析: ∵函数y =1x 2在⎣⎡⎦⎤12,2上是减函数, ∴y max =1⎝⎛⎭⎫122=4.答案: C2.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +6,(x ∈[1,2])x +7,(x ∈[-1,1))则f (x )的最大值、最小值分别为( )A .10,6B .10,8C .8,6D .以上都不对解析: f (x )在[-1,2]上单调递增,∴最大值为f (2)=10,最小值为f (-1)=6. 答案: A3.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )有最小值-2,则f (x )的最大值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 解析: f (x )=-(x 2-4x +4)+a +4=-(x -2)2+4+a . ∴函数f (x )图象的对称轴为x =2, ∴f (x )在[0,1]上单调递增.又∵f (x )min =-2,∴f (0)=-2,即a =-2.∴f (x )max =f (1)=-1+4-2=1. 答案: C4.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,1] B .(-∞,0) C .(-∞,0] D .(0,+∞)解析: a <-x 2+2x 恒成立,则a 小于函数f (x )=-x 2+2x ,x ∈[0,2]的最小值,而f (x )=-x 2+2x ,x ∈[0,2]的最小值为0,故a <0. 答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数f (x )=xx +2在区间[2,4]上的最大值为________,最小值为________.解析: ∵f (x )=x x +2=x +2-2x +2=1-2x +2,∴函数f (x )在[2,4]上是增函数, ∴f (x )min =f (2)=22+2=12,f (x )max =f (4)=44+2=23.答案: 23 126.在已知函数f (x )=4x 2-mx +1,在(-∞,-2]上递减,在[-2,+∞)上递增,则f (x )在[1,2]上的值域________.解析: 由题意知x =-2是f (x )的对称轴,则m2×4=-2,m =-16,∴f (x )=4x 2+16x +1 =4(x +2)2-15.又∵f (x )在[1,2]上单调递增.f (1)=21, f (2)=49,∴在[1,2]上的值域为[21,49]. 答案: [21,49]三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知函数f (x )=x 2-2x +2,x ∈A ,当A 为下列区间时,分别求f (x )的最大值和最小值. (1)A =[-2,0];(2)A =[2,3].解析: f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,其对称轴为x=1.(1)A=[-2,0]为函数的递减区间,∴f(x)的最小值是2,最大值是10;(2)A=[2,3]为函数的递增区间,∴f(x)的最小值是2,最大值是5.8.已知函数f(x)=x-1x+2,x∈[3,5],(1)判断函数f(x)的单调性并证明.(2)求函数f(x)的最大值和最小值.解析:(1)任取x1,x2∈[3,5]且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x1-1x1+2-x2-1x2+2=(x1-1)(x2+2)-(x2-1)(x1+2)(x1+2)(x2+2)=x1x2+2x1-x2-2-x1x2-2x2+x1+2(x1+2)(x2+2)=3(x1-x2) (x1+2)(x2+2).∵x1,x2∈[3,5]且x1<x2,∴x1-x2<0,x1+2>0,x2+2>0,∴f(x1)-f(x2)<0,∴f(x1)<f(x2),∴函数f(x)=x-1x+2在x∈[3,5]上为增函数.(2)由(1)知,当x=3时,函数f(x)取得最小值为f(3)=2 5;当x=5时,函数f(x)取得最大值为f(5)=47.尖子生题库☆☆☆9.(10分)如图所示,动物园要建造一面靠墙的两间一样大小的长方形动物笼舍,可供建造围墙的材料总长为30 m,问:每间笼舍的宽度x为多少时,才能使得每间笼舍面积y达到最大?每间笼舍最大面积为多少?解析:设总长为b,由题意知b=30-3x,可得y=12xb,即y=12x(30-3x)=-32(x-5)2+37.5,x∈(0,10).当x=5时,y取得最大值37.5,即每间笼舍的宽度为5 m时,每间笼舍面积y达到最大,最大面积为37.5 m2.课时作业(十一) 函数的奇偶性姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分) 1.函数f (x )=x 2+3的奇偶性是( ) A .奇函数 B .偶函数C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数 解析: 函数f (x )=x 2+3的定义域为R ,f (-x )=(-x )2+3=x 2+3=f (x ),所以该函数是偶函数,故选B. 答案: B2.下列四个结论:①偶函数的图象一定与y 轴相交; ②奇函数的图象一定通过原点; ③偶函数的图象关于y 轴对称;④既是奇函数又是偶函数的函数是f (x )=0. 其中正确命题的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析: 偶函数的图象关于y 轴对称,但不一定与y 轴相交,如y =1x2,故①错,③对;奇函数的图象不一定通过原点,如y =1x ,故②错;既奇又偶的函数除了满足f (x )=0,还要满足定义域关于原点对称,④错.故选A.答案: A3.已知f (x )=x 5+ax 3+bx -8,且f (-2)=10,则f (2)等于( ) A .-10 B .-18 C .-26 D .10解析: 由函数g (x )=x 5+ax 3+bx 是奇函数,得g (-x )=-g (x ),∵f (2)=g (2)-8,f (-2)=g (-2)-8,∴f (2)+f (-2)=-16.又f (-2)=10,∴f (2)=-16-f (-2)=-16-10=-26. 答案: C4.已知函数f (x )在[-5,5]上是偶函数,f (x )在[0,5]上是单调函数,且f (-3)<f (-1),则下列不等式一定成立的是( )A .f (-1)<f (3)B .f (2)<f (3)C .f (-3)<f (5)D .f (0)>f (1)解析: 函数f (x )在[-5,5]上是偶函数,因此f (x )=f (-x ),于是f (-3)=f (3),f (-1)=f (1),则f (3)<f (1).又∵f (x )在[0,5]上是单调函数,从而函数f (x )在[0,5]上是减函数,观察四个选项,并注意到f (x )=f (-x ),易知只有D 正确. 答案: D二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x >0,0,x =0,x 2+mx ,x <0是奇函数,则m =________.解析: 当x <0时,-x >0,f (-x )=-(-x )2+2(-x )=-x 2-2x .又∵f (x )为奇函数, ∴f (-x )=-f (x )=-x 2-2x .∴f (x )=x 2+2x =x 2+mx ,∴m =2. 答案: 26.若函数f (x )=ax 2+2在[3-a,5]上是偶函数,则a =________.解析: 由题意可知3-a =-5,∴a =8. 答案: 8三、解答题(每小题10分,共20分)7.已知函数f (x )=ax +b 1+x 2是定义在(-1,1)上的奇函数,且f ⎝⎛⎭⎫12=25,求函数f (x )的解析式. 解析: ∵f (x )是定义在(-1,1)上的奇函数, ∴f (0)=0,即b1+02=0,∴b =0.又f ⎝⎛⎭⎫12=12a 1+14=25,∴a =1, ∴f (x )=x1+x 2.8.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时, f (x )=x 2-2x .(1)求出函数f (x )在R 上的解析式; (2)画出函数f (x )的图象.解析: (1)①由于函数f (x )是定义域为R 的奇函数, 则f (0)=0;②当x <0时,-x >0,∵f (x )是奇函数, ∴f (-x )=-f (x ), ∴f (x )=-f (-x ) =-[(-x )2-2(-x )] =-x 2-2x ,综上:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x , (x >0)0, (x =0)-x 2-2x . (x <0)(2)图象如图:尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知函数y =f (x )不恒为0,且对于任意x 、y ∈R ,都有f (x +y )=f (x )+f (y ),求证:y =f (x )是奇函数.证明: 在f (x +y )=f (x )+f (y )中, 令y =-x ,得f (0)=f (x )+f (-x ),令x =y =0,则f (0)=f (0)+f (0),所以f (0)=0. 所以f (x )+f (-x )=0, 即f (-x )=-f (x ), 所以y =f (x )是奇函数.第二章 基本初等函数(Ⅰ)课时作业(十二) 指数与指数幂的运算姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.5m -2可化为( )A .m -25B .m 52C .m 25D .-m 52答案: A2.当2-x 有意义时,化简x 2-4x +4-x 2-6x +9的结果是( ) A .2x -5 B .-2x -1 C .-1 D .5-2x 解析:2-x 有意义,须有2-x ≥0,即x ≤2,x 2-4x +4-x 2-6x +9 =(x -2)2-(x -3)2=2-x -(3-x ) =-1. 答案: C3.计算0.25-0.5+⎝⎛⎭⎫127-13-416的值为( )A .7B .3C .7或3D .5解析: 0.25-0.5+⎝⎛⎭⎫127-13-416=⎝⎛⎭⎫122×⎝⎛⎭⎫-12+⎝⎛⎭⎫133×⎝⎛⎭⎫-13-424=2+3-2=3. 答案: B4.下列式子中,错误的是( )A .(27a 3)13÷0.3a -1=10a 2B .(a 23-b 23)÷(a 13+b 13)=a 13-b 13C .[(22+3)2(22-3)2]12=-1D.4a 3a 2a =24a 11解析: 对于A ,原式=3a ÷0.3a -1=3a 20.3=10a 2,A 正确; 对于B ,原式=(a 13-b 13)(a 13+b 13)a 13+b 13=a 13-b 13,B 正确;对于C ,原式=[(3+22)2(3-22)2]12=(3+22)·(3-22)=1,这里注意3>22,a12(a ≥0)是正数,C 错误;对于D ,原式=4a 3a 52=4a ·a 56=a 1124=24a 11,D 正确. 答案: C二、填空题(每小题5分,共10分) 5.有下列说法: ①3-27=3;②16的4次方根是±2;③481=±3;④(x +y )2=|x +y |.其中,正确的有________(填上正确说法的序号). 解析: 当n 是奇数时,负数的n 次方根是一个负数,故3-27=-3,故①错误;16的4次方根有两个,为±2,故②正确;481=3,故③错误;(x +y )2是正数,故2(x +y )2=|x +y |,故④正确.答案: ②④6.化简(2a -3b -23)·(-3a -1b )÷(4a -4b -53)得________.解析: 原式=-6a -4b134a -4b -53=-32b 2.答案: -32b 2三、解答题(每小题10分,共20分) 7.计算下列各式:(1)481×923;(2)23×31.5×612. 解析: (1)原式=[34×(343)12]14=(34+23)14=3143×14=376 =363.(2)原式=2×312×⎝⎛⎭⎫3213×(3×22)16=21-13+13×312+13+16=2×3=6.8.计算下列各式:(1)823×100-12×(0.25)-3×⎝⎛⎭⎫1681-34; (2)(2a 23b 12)·(-6a 12b 13)÷(-3a 16·b 56).解析: (1)原式=(23)23×(102)-12×(2-2)-3×⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫234-34 =22×10-1×26×⎝⎛⎭⎫23-3=28×110×⎝⎛⎭⎫323=8625.(2)原式=4a 23+12-16·b 12+13-56=4ab 0=4a . 尖子生题库☆☆☆9.(10分)已知a 12+a -12=5,求下列各式的值:(1)a +a -1;(2)a 2+a -2;(3)a 2-a -2.解析: (1)将a 12+a -12=5两边平方,得a +a -1+2=5,则a +a -1=3.(2)由a +a -1=3两边平方,得a 2+a -2+2=9,则a 2+a -2=7. (3)设y =a 2-a -2,两边平方,得y 2=a 4+a -4-2=(a 2+a -2)2-4=72-4=45, 所以y =±35,即a 2-a -2=±3 5.课时作业(十三) 指数函数及其性质姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.若集合M ={y |y =2x ,x ∈R },N ={y |y =x 2,x ∈R },则集合M ,N 的关系为( ) A .M N B .M ⊆N C .N M D .M =N 解析: x ∈R ,y =2x >0,y =x 2≥0, 即M ={y |y >0},N ={y |y ≥0}, 所以M N . 答案: A2.函数y =2x +1的图象是( )解析: 函数y =2x的图象是经过定点(0,1)、在x 轴上方且单调递增的曲线,依据函数图象的画法可得函数y =2x +1的图象单调递增且过点(0,2),故选A.答案: A3.指数函数y =b ·a x 在[b,2]上的最大值与最小值的和为6,则a =( ) A .2或-3 B .-3C .2D .-12解析: ∵函数y =b ·a x 为指数函数,∴b =1.当a >1时,y =a x 在[1,2]上的最大值为a 2,最小值为a , 则a 2+a =6,解得a =2或a =-3(舍);当0<a <1时,y =a x 在[1,2]上的最大值为a ,最小值为a 2,则a +a 2=6,解得a =2(舍)或a =-3(舍)综上可知,a =2. 答案: C4.若函数f (x )与g (x )=⎝⎛⎭⎫12x的图象关于y 轴对称,则满足f (x )>1的x 的取值范围是( ) A .RB .(-∞,0)C .(1,+∞)D .(0,+∞)解析: 根据对称性作出f (x )的图象,由图象可知,满足f (x )>1的x 的取值范围为(0,+∞).答案: D二、填空题(每小题5分,共10分)5.函数y =2x -1的定义域是________. 解析: 要使函数y =2x -1有意义,只须使2x -1≥0,即x ≥0,∴函数定义域为[0,+∞). 答案: [0,+∞)6.函数y =a x -2 013+2 013(a >0,且a ≠1)的图象恒过定点____________. 解析: ∵y =a x (a >0且a ≠1)恒过定点(0,1), ∴y =a x -2 013+2 013恒过定点(2 013,2 014). 答案: (2 013,2 014)三、解答题(每小题10分,共20分) 7.下列函数中,哪些是指数函数?(1)y =10x ;(2)y =10x +1;(3)y =-4x ; (4)y =x x ;(5)y =x α(α是常数).解析: (1)y =10x 符合指数函数定义,是指数函数; (2)y =10x +1中指数是x +1而非x ,不是指数函数; (3)y =-4x 中系数为-1而非1,不是指数函数;(4)y =x x 中底数和指数均是自变量x ,不符合指数函数定义,不是指数函数; (5)y =x α中底数是自变量,不是指数函数.8.设f (x )=3x ,g (x )=⎝⎛⎭⎫13x.(1)在同一坐标系中作出f (x )、g (x )的图象;(2)计算f (1)与g (-1),f (π)与g (-π),f (m )与g (-m )的值,从中你能得到什么结论? 解析: (1)函数f (x )与g (x )的图象如图所示:(2)f (1)=31=3,g (-1)=⎝⎛⎭⎫13-1=3;f (π)=3π,g (-π)=⎝⎛⎭⎫13-π=3π;f (m )=3m ,g (-m )=⎝⎛⎭⎫13-m=3m.从以上计算的结果看,两个函数当自变量取值互为相反数时,其函数值相等,即当指数函数的底数互为倒数时,它们的图象关于y 轴对称.尖子生题库☆☆☆9.(10分)(2012·山东高考)若函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在[-1,2]上的最大值为4,最小值为m ,且函数g (x )=(1-4m )x 在[0,+∞)上是增函数,求a .解析: 当a >1时,有a 2=4,a -1=m ,此时a =2,m =12,此时g (x )=-x 为减函数,不合题意.若0<a <1,则a -1=4,a 2=m ,故a =14,m =116,检验知符合题意.。
(人教版)高中数学必修二(全册)同步练习+单元检测卷汇总
(人教版)高中数学必修二(全册)同步练习+单元检测卷汇总课后提升作业一棱柱、棱锥、棱台的结构特征(45分钟70分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.下列说法中正确的是( )A.棱柱的面中,至少有两个面互相平行B.棱柱中两个互相平行的平面一定是棱柱的底面C.棱柱中一条侧棱的长就是棱柱的高D.棱柱的侧面一定是平行四边形,但它的底面一定不是平行四边形【解析】选A.棱柱的两底面互相平行,故A正确;棱柱的侧面也可能有平行的面(如正方体),故B错;立在一起的一摞书可以看成一个四棱柱,当把这摞书推倾斜时,它的侧棱就不是棱柱的高,故C错;由棱柱的定义知,棱柱的侧面一定是平行四边形,但它的底面可以是平行四边形,也可以是其他多边形,故D错.2.四棱柱有几条侧棱,几个顶点( )A.四条侧棱、四个顶点B.八条侧棱、四个顶点C.四条侧棱、八个顶点D.六条侧棱、八个顶点【解析】选C.结合正方体可知,四棱柱有四条侧棱,八个顶点.3.下列说法错误的是( )A.多面体至少有四个面B.九棱柱有9条侧棱,9个侧面,侧面为平行四边形C.长方体、正方体都是棱柱D.三棱柱的侧面为三角形【解析】选D.三棱柱的侧面是平行四边形,故D错误.4.如图,将装有水的长方体水槽固定底面一边后倾斜一个小角度,则倾斜后水槽中的水形成的几何体是( )A.棱柱B.棱台C.由一个棱柱与一个棱锥构成D.不能确定【解析】选 A.根据棱柱的结构特征,当倾斜后水槽中的水形成了以左右(或前后)两个侧面为底面的四棱柱.5.(2016·郑州高一检测)如图都是正方体的表面展开图,还原成正方体后,其中两个完全一样的是( )A.(1)(2)B.(2)(3)C.(3)(4)D.(1)(4)【解题指南】让其中一个正方形不动,其余各面沿这个正方形的各边折起,进行想象后判断.【解析】选B.在图(2)(3)中,⑤不动,把图形折起,则②⑤为对面,①④为对面,③⑥为对面,故图(2)(3)完全一样,而(1)(4)则不同. 【补偿训练】下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是( )【解析】选D.A,B,C中底面多边形的边数与侧面数不相等.6.若棱台上、下底面的对应边之比为1∶2,则上、下底面的面积之比是( )A.1∶2B.1∶4C.2∶1D.4∶1【解析】选 B.由棱台的概念知,上、下两底面是相似的多边形,故它们的面积之比等于对应边长之比的平方,故为1∶4.7.(2016·温州高一检测)在五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个五棱柱的对角线的条数共有( )A.20条B.15条C.12条D.10条【解析】选 D.因为棱柱的侧棱都是平行的,所以过任意不相邻的两条侧棱的截面为一个平行四边形,共可得5个截面,每个平行四边形可得到五棱柱的两条对角线,故共有10条对角线.8.(2015·广东高考)若空间中n个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值( )A.大于5B.等于5C.至多等于4D.至多等于3【解析】选 C.正四面体的四个顶点是两两距离相等的,即空间中n 个不同的点两两距离都相等,则正整数n的取值至多等于4.二、填空题(每小题5分,共10分)9.在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何体的4个顶点,这些几何体是________.(写出所有正确结论的编号)①矩形;②不是矩形的平行四边形;③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体;④每个面都是等边三角形的四面体;⑤每个面都是直角三角形的四面体.【解析】如图:①正确,如图四边形A1D1CB为矩形;②错误,任意选择4个顶点,若组成一个平面图形,则必为矩形或正方形,如四边形ABCD为正方形,四边形A1BCD1为矩形;③正确,如四面体A1ABD;④正确,如四面体A1C1BD;⑤正确,如四面体B1ABD;则正确的说法是①③④⑤.答案:①③④⑤10.(2016·天津高一检测)一个棱柱有10个顶点,所有的侧棱长的和为60cm,则每条侧棱长为________cm.【解析】因为n棱柱有2n个顶点,又此棱柱有10个顶点,所以它是五棱柱,又棱柱的侧棱都相等,五条棱长的和为60cm,可知每条侧棱长为12cm.答案:12三、解答题(每小题10分,共20分)11.根据下面对几何体结构特征的描述,说出几何体的名称.(1)由8个面围成,其中2个面是互相平行且全等的六边形,其他各面都是平行四边形.(2)由5个面围成,其中一个是正方形,其他各面都是有1个公共顶点的三角形.【解析】(1)根据棱柱的结构特征可知,该几何体为六棱柱.(2)根据棱锥的结构特征可知,该几何体为四棱锥.12.已知三棱柱ABC-A′B′C′,底面是边长为1的正三角形,侧面为全等的矩形且高为8,求一点自A点出发沿着三棱柱的侧面绕行一周后到达A′点的最短路线长.【解析】将三棱柱侧面沿侧棱AA′剪开,展成平面图形如图,则AA″即为所求的最短路线.在Rt△AA1A″中,AA1=3,A1A″=8,所以AA″==.【延伸探究】本题条件不变,求一点自A点出发沿着三棱柱的侧面绕行两周后到达A′点的最短路线长.【解析】将两个相同的题目中的三棱柱的侧面都沿AA′剪开,然后展开并拼接成如图所示,则AA″即为所求的最短路线.在Rt△AA1A″中,AA1=6,A1A″=8,所以AA″===10.【能力挑战题】如图,在边长为2a的正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,沿图中虚线将3个三角形折起,使点A,B,C重合,重合后记为点P.问:(1)折起后形成的几何体是什么几何体?(2)这个几何体共有几个面,每个面的三角形有何特点?(3)每个面的三角形面积为多少?【解析】(1)如图,折起后的几何体是三棱锥.(2)这个几何体共有4个面,其中△DEF为等腰三角形,△PEF为等腰直角三角形,△DPE和△DPF均为直角三角形.(3)S△PEF=a2,S△DPF=S△DPE=×2a×a=a2,S△DEF=S正方形ABCD-S△PEF-S△DPF-S△DPE=(2a)2-a2-a2-a2=a2.关闭Word文档返回原板块温馨提示:此套题为Word版,请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴,调节合适的观看比例,答案解析附后。
人教A版高中数学选修2-3全册同步练习及单元检测含答案
⼈教A版⾼中数学选修2-3全册同步练习及单元检测含答案⼈教版⾼中数学选修2~3 全册章节同步检测试题⽬录第1章《计数原理》同步练习 1.1测试1第1章《计数原理》同步练习 1.1测试2第1章《计数原理》同步练习 1.1测试3第1章《计数原理》同步练习 1.2排列与组合第1章《计数原理》同步练习 1.3⼆项式定理第1章《计数原理》测试(1)第1章《计数原理》测试(2)第2章同步练习 2.1离散型随机变量及其分布列第2章同步练习 2.2⼆项分布及其应⽤第2章测试(1)第2章测试(2)第2章测试(3)第3章练习 3.1回归分析的基本思想及其初步应⽤第3章练习 3.2独⽴性检验的基本思想及其初步应⽤第3章《统计案例》测试(1)第3章《统计案例》测试(2)第3章《统计案例》测试(3)1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题1.⼀件⼯作可以⽤2种⽅法完成,有3⼈会⽤第1种⽅法完成,另外5⼈会⽤第2种⽅法完成,从中选出1⼈来完成这件⼯作,不同选法的种数是()A.8 B.15C.16 D.30答案:A2.从甲地去⼄地有3班⽕车,从⼄地去丙地有2班轮船,则从甲地去丙地可选择的旅⾏⽅式有()A.5种B.6种C.7种D.8种答案:B3.如图所⽰为⼀电路图,从A 到B 共有()条不同的线路可通电()A.1 B.2 C.3 D.4答案:D4.由数字0,1,2,3,4可组成⽆重复数字的两位数的个数是()A.25 B.20 C.16 D.12答案:C5.李芳有4件不同颜⾊的衬⾐,3件不同花样的裙⼦,另有两套不同样式的连⾐裙.“五⼀”节需选择⼀套服装参加歌舞演出,则李芳有()种不同的选择⽅式()A.24 B.14 C.10 D.9答案:B 6.设A ,B 是两个⾮空集合,定义{}()A B a b a A b B *=∈∈,,|,若{}{}0121234P Q ==,,,,,,,则P *Q 中元素的个数是()A.4 B.7 C.12 D.16答案:C⼆、填空题7.商店⾥有15种上⾐,18种裤⼦,某⼈要买⼀件上⾐或⼀条裤⼦,共有种不同的选法;要买上⾐,裤⼦各⼀件,共有种不同的选法.答案:33,2708.⼗字路⼝来往的车辆,如果不允许回头,共有种⾏车路线.答案:129.已知{}{}0341278a b ∈∈,,,,,,,则⽅程22()()25x a y b -+-=表⽰不同的圆的个数是.答案:1210.多项式123124534()()()()a a a b b a a b b ++++++··展开后共有项.答案:1011.如图,从A →C ,有种不同⾛法.答案:612.将三封信投⼊4个邮箱,不同的投法有种.答案:34三、解答题 13.⼀个⼝袋内装有5个⼩球,另⼀个⼝袋内装有4个⼩球,所有这些⼩球的颜⾊互不相同.(1)从两个⼝袋内任取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?(2)从两个⼝袋内各取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?解:(1)549N =+=种;(2)5420N =?=种.14.某校学⽣会由⾼⼀年级5⼈,⾼⼆年级6⼈,⾼三年级4⼈组成.(1)选其中1⼈为学⽣会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1⼈为校学⽣会常委,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两⼈参加市⾥组织的活动,有多少种不同的选法?解:(1)56415N =++=种;(2)564120N =??=种;(3)56644574N =?+?+?=种15.已知集合{}321012()M P a b =---,,,,,,,是平⾯上的点,a b M ∈,.(1)()P a b ,可表⽰平⾯上多少个不同的点?(2)()P a b ,可表⽰多少个坐标轴上的点?解:(1)完成这件事分为两个步骤:a 的取法有6种,b 的取法也有6种,∴P 点个数为N =6×6=36(个);(2)根据分类加法计数原理,分为三类:①x 轴上(不含原点)有5个点;②y 轴上(不含原点)有5个点;③既在x 轴,⼜在y 轴上的点,即原点也适合,∴共有N =5+5+1=11(个).1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题 1.从集合{ 0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a ,b 组成复数a bi +,其中虚数有() A .30个 B .42个 C .36个 D .35个答案:C2.把10个苹果分成三堆,要求每堆⾄少1个,⾄多5个,则不同的分法共有() A .4种 B .5种 C .6种 D .7种答案:A3.如图,⽤4种不同的颜⾊涂⼊图中的矩形A ,B ,C ,D 中,要求相邻的矩形涂⾊不同,则不同的涂法有() A .72种 B .48种 C .24种 D .12种答案:A4.教学⼤楼共有五层,每层均有两个楼梯,由⼀层到五层的⾛法有() A .10种 B .52种C.25种D.42种答案:D5.已知集合{}{}023A B x x ab a b A ===∈,,,,,|,则B 的⼦集的个数是()A.4 B.8 C.16 D.15答案:C6.三边长均为正整数,且最⼤边长为11的三⾓形的个数为()A.25 B.26 C.36 D.37答案:C⼆、填空题7.平⾯内有7个点,其中有5个点在⼀条直线上,此外⽆三点共线,经过这7个点可连成不同直线的条数是.答案:128.圆周上有2n 个等分点(1n >),以其中三个点为顶点的直⾓三⾓形的个数为.答案:2(1)n n -9.电⼦计算机的输⼊纸带每排有8个穿孔位置,每个穿孔位置可穿孔或不穿孔,则每排可产⽣种不同的信息.答案:25610.椭圆221x y m n+=的焦点在y 轴上,且{}{}123451234567m n ∈∈,,,,,,,,,,,,则这样的椭圆的个数为.答案:20 11.已知集合{}123A ,,ü,且A 中⾄少有⼀个奇数,则满⾜条件的集合A 分别是.答案:{}{}{}{}{}13122313,,,,,,,12.整数630的正约数(包括1和630)共有个.答案:24三、解答题 13.⽤0,1,2,3,4,5六个数字组成⽆重复数字的四位数,⽐3410⼤的四位数有多少个?解:本题可以从⾼位到低位进⾏分类.(1)千位数字⽐3⼤.(2)千位数字为3:①百位数字⽐4⼤;②百位数字为4: 1°⼗位数字⽐1⼤;2°⼗位数字为1→个位数字⽐0⼤.所以⽐3410⼤的四位数共有2×5×4×3+4×3+2×3+2=140(个).14.有红、黄、蓝三种颜⾊旗⼦各(3)n n >⾯,任取其中三⾯,升上旗杆组成纵列信号,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦中不允许有三⾯相同颜⾊的旗⼦,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦颜⾊各不相同,有多少种不同的信号?解: 1N =3×3×3=27种; 227324N =-=种; 33216N =??= 种.15.某出版社的7名⼯⼈中,有3⼈只会排版,2⼈只会印刷,还有2⼈既会排版⼜会印刷,现从7⼈中安排2⼈排版,2⼈印刷,有⼏种不同的安排⽅法.解:⾸先分类的标准要正确,可以选择“只会排版”、“只会印刷”、“既会排版⼜会印刷”中的⼀个作为分类的标准.下⾯选择“既会排版⼜会印刷”作为分类的标准,按照被选出的⼈数,可将问题分为三类:第⼀类:2⼈全不被选出,即从只会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法;只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有3×1=3种选法.第⼆类:2⼈中被选出⼀⼈,有2种选法.若此⼈去排版,则再从会排版的3⼈中选1⼈,有3种选法,只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有2×3×1=6种选法;若此⼈去印刷,则再从会印刷的2⼈中选1⼈,有2种选法,从会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法,由分步计数原理知共有2×3×2=12种选法;再由分类计数原理知共有6+12=18种选法.第三类:2⼈全被选出,同理共有16种选法.所以共有3+18+16=37种选法.1. 1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理综合卷⼀.选择题:1.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种2.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出语⽂、数学、英语各⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种3.某商业⼤厦有东南西3个⼤门,楼内东西两侧各有2个楼梯,从楼外到⼆楼的不同⾛法种数是()(A ) 5 (B )7 (C )10 (D )124.⽤1、2、3、4四个数字可以排成不含重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个5.⽤1、2、3、4四个数字可排成必须含有重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个6.3科⽼师都布置了作业,在同⼀时刻4名学⽣都做作业的可能情况有()(A )43种(B )34种(C )4×3×2种(D ) 1×2×3种7.把4张同样的参观券分给5个代表,每⼈最多分⼀张,参观券全部分完,则不同的分法共有()(A )120种(B )1024种(C )625种(D )5种8.已知集合M={l ,-2,3},N={-4,5,6,7},从两个集合中各取⼀个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直⾓坐标系中可表⽰第⼀、⼆象限内不同的点的个数是()(A )18 (B )17 (C )16 (D )109.三边长均为整数,且最⼤边为11的三⾓形的个数为()(A )25 (B )36 (C )26 (D )3710.如图,某城市中,M 、N 两地有整齐的道路⽹,若规定只能向东或向北两个⽅向沿途中路线前进,则从M 到N 不同的⾛法共有()(A )25 (B )15 (C)13 (D )10 ⼆.填空题:11.某书店有不同年级的语⽂、数学、英语练习册各10本,买其中⼀种有种⽅法;买其中两种有种⽅法.12.⼤⼩不等的两个正⽅形玩具,分别在各⾯上标有数字1,2,3,4,5,6,则向上的⾯标着的两个数字之积不少于20的情形有种.13.从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,可得到个不同的对数值.14.在连结正⼋边形的三个顶点组成的三⾓形中,与正⼋边形有公共边的有个.15.某班宣传⼩组要出⼀期向英雄学习的专刊,现有红、黄、⽩、绿、蓝五种颜⾊的粉笔供选⽤,要求在⿊板中A 、B 、C 、D 每⼀部分只写⼀种颜⾊,如图所⽰,相邻两块颜⾊不同,则不同颜⾊的书写⽅法共有种.三.解答题:16.现由某校⾼⼀年级四个班学⽣34⼈,其中⼀、⼆、三、四班分别为7⼈、8⼈、9⼈、10⼈,他们⾃愿组成数学课外⼩组.(1)选其中⼀⼈为负责⼈,有多少种不同的选法?(2)每班选⼀名组长,有多少种不同的选法?(3)推选⼆⼈做中⼼发⾔,这⼆⼈需来⾃不同的班级,有多少种不同的选法?17.4名同学分别报名参加⾜球队,蓝球队、乒乓球队,每⼈限报其中⼀个运动队,不同的报名⽅法有⼏种?[探究与提⾼]1.甲、⼄两个正整数的最⼤公约数为60,求甲、⼄两数的公约数共有多个?2.从{-3,-2,-1,0,l,2,3}中,任取3个不同的数作为抛物线⽅程y=ax2+bx+c(a≠0)的系数,如果抛物线过原点,且顶点在第⼀象限,这样的抛物线共有多少条?3.电视台在“欢乐今宵”节⽬中拿出两个信箱,其中存放着先后两次竞猜中成绩优秀的群众来信,甲信箱中有30封,⼄信箱中有20封.现由主持⼈抽奖确定幸运观众,若先确定⼀名幸运之星,再从两信箱中各确定⼀名幸运伙伴,有多少种不同的结果?综合卷1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.D 8.B 9.B 10.B11.30;300 12.513.17 14.40 15.1801. 2排列与组合1、排列综合卷1.90×9l ×92×……×100=()(A )10100A (B )11100A (C )12100A (D )11101A 2.下列各式中与排列数mn A 相等的是()(A )!(1)!-+n n m (B )n(n -1)(n -2)……(n -m) (C )11m n nA n m --+ (D )111m n n A A --3.若 n ∈N 且 n<20,则(27-n )(28-n)……(34-n)等于()(A )827n A - (B )2734nn A -- (C )734n A - (D )834n A -4.若S=123100123100A A A A ++++,则S 的个位数字是()(A )0 (B )3 (C )5 (D )85.⽤1,2,3,4,5这五个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有()(A )24个(B )30个(C )40个(D )60个6.从0,l ,3,5,7,9中任取两个数做除法,可得到不同的商共有()(A )20个(B )19个(C )25个(D )30个7.甲、⼄、丙、丁四种不同的种⼦,在三块不同⼟地上试种,其中种⼦甲必须试种,那么不同的试种⽅法共有()(A )12种(B )18种(C )24种(D )96种8.某天上午要排语⽂、数学、体育、计算机四节课,其中体育不排在第⼀节,那么这天上午课程表的不同排法共有()(A )6种(B )9种(C )18种(D )24种9.有四位司机、四个售票员组成四个⼩组,每组有⼀位司机和⼀位售票员,则不同的分组⽅案共有()(A )88A 种(B )48A 种(C )44A ·44A 种(D )44A 种10.有4位学⽣和3位⽼师站在⼀排拍照,任何两位⽼师不站在⼀起的不同排法共有()(A )(4!)2种(B )4!·3!种(C )34A ·4!种(D )3 5A ·4!种11.把5件不同的商品在货架上排成⼀排,其中a ,b 两种必须排在⼀起,⽽c ,d 两种不能排在⼀起,则不同排法共有()(A )12种(B )20种(C )24种(D )48种⼆.填空题::12.6个⼈站⼀排,甲不在排头,共有种不同排法.13.6个⼈站⼀排,甲不在排头,⼄不在排尾,共有种不同排法.14.五男⼆⼥排成⼀排,若男⽣甲必须排在排头或排尾,⼆⼥必须排在⼀起,不同的排法共有种.15.将红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼩球,分别放⼊红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼝袋中,但红⼝袋不能装⼊红球,则有种不同的放法.16.(1)有5本不同的书,从中选3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法;(2)有5种不同的书,要买3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法.三、解答题:17.⼀场晚会有5个唱歌节⽬和3个舞蹈节⽬,要求排出⼀个节⽬单(1)前4个节⽬中要有舞蹈,有多少种排法?(2)3个舞蹈节⽬要排在⼀起,有多少种排法?(3)3个舞蹈节⽬彼此要隔开,有多少种排法?18.三个⼥⽣和五个男⽣排成⼀排.(1)如果⼥⽣必须全排在⼀起,有多少种不同的排法?(2)如果⼥⽣必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排⼥⽣,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排⼥⽣,有多少种不同的排法?(5)如果三个⼥⽣站在前排,五个男⽣站在后排,有多少种不同的排法?综合卷1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.B 7.B 8.C 9.D 10.D 11.C12.600 13.504 14.480 15.9616.(1) 60;(2) 12517.(1) 37440;(2) 4320;(3) 1440018.(1) 4320;(2) 14400;(3) 14400;(4) 36000;(5) 7202、组合综合卷⼀、选择题:1.下列等式不正确的是()(A )!!()!mn n C m n m =- (B )11mm n n m C C n m++=- (C )1111m m n n m C C n +++=+ (D )11m m n n C C ++= 2.下列等式不正确的是()(A )m n m n n C C -= (B )11m m mm m m C C C -++=(C )123455555552C C C C C ++++= (D )11 111m m m m n n n n C C C C --+--=++3.⽅程2551616x x x C C --=的解共有()(A )1个(B )2个(C )3个(D )4个4.若372345n n n C A ---=,则n 的值是()(A )11 (B )12 (C )13 (D )145.已知7781n n n C C C +-=,那么n 的值是()(A )12 (B )13 (C )14 (D )15 6.从5名男⽣中挑选3⼈,4名⼥⽣中挑选2⼈,组成⼀个⼩组,不同的挑选⽅法共有()(A )3254C C 种(B ) 3254C C 55A 种(C ) 3254A A 种(D ) 3254A A 55A 种7.从4个男⽣,3个⼥⽣中挑选4⼈参加智⼒竞赛,要求⾄少有⼀个⼥⽣参加的选法共有()(A )12种(B )34种(C )35种(D )340种8.平⾯上有7个点,除某三点在⼀直线上外,再⽆其它三点共线,若过其中两点作⼀直线,则可作成不同的直线()(A )18条(B )19条(C )20条(D )21条9.在9件产品中,有⼀级品4件,⼆级品3件,三级品2件,现抽取4个检查,⾄少有两件⼀级品的抽法共有()(A )60种(B )81种(C )100种(D )126种10.某电⼦元件电路有⼀个由三节电阻串联组成的回路,共有6个焊点,若其中某⼀焊点脱落,电路就不通.现今回路不通,焊点脱落情况的可能有()(A )5种(B )6种(C )63种(D )64种⼆.填空题:11.若11m m n n C xC --=,则x= .12.三名教师教六个班的课,每⼈教两个班,分配⽅案共有种。
(人教版新课标)高中数学必修2所有课时练习(含答案可编辑)
第一章空间几何体课时作业(一)棱柱、棱锥、棱台的结构特征姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.从长方体的一个顶点出发的三条棱上各取一点E,F,G,过此三点作长方体的截面,那么截去的几何体是()A.三棱柱B.三棱锥C.四棱柱D.四棱锥答案: B2.下列说法中正确的是()①一个棱柱至少有五个面;②用一个平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫棱台;③棱台的侧面是等腰梯形;④棱柱的侧面是平行四边形.A.①④B.②③C.①③D.②④解析:因为棱柱有两个底面,因此棱柱的面数由侧面个数决定,而侧面个数与底面多边形的边数相等,故面数最少的棱柱为三棱柱,有五个面,①正确;②中的截面与底面不一定平行,故②不正确;由于棱台是由棱锥截来的,而棱锥的所有侧棱不一定相等,所以棱台的侧棱不一定都相等,即不一定是等腰梯形,③不正确;由棱柱的定义知④正确,故选A.答案: A3.正五棱柱中,不同在任何侧面且不同在任何底面的两顶点的连线称为它的对角线,那么一个正五棱柱对角线的条数共有()A.20 B.15C.12 D.10解析:正五棱柱任意不相邻的两条侧棱可确定一个平面,每个平面可得到正五棱柱的两条对角线,五个平面共可得到10条对角线,故选D.答案: D4.纸制的正方体的六个面根据其方位分别标记为上、下、东、南、西、北,现在沿该正方体的一些棱将正方体剪开,外面朝上展平,得到右侧的平面图形,则标“△”的面的方位是()A.南B.北C.西D.下解析:将所给图形还原为正方体,如图所示,最上面为△,最左面为东,最里面为上,将正方体旋转后让东面指向东,让“上”面向上可知“△”的方位为北.故选B.答案: B二、填空题(每小题5分,共10分)5.如图,正方形ABCD中,E,F分别为CD,BC的中点,沿AE,AF,EF将其折成一个多面体,则此多面体是________.解析:此多面体由四个面构成,故为三棱锥,也叫四面体.答案:三棱锥(也可答四面体)6.下列命题中,真命题有________.①棱柱的侧面都是平行四边形;②棱锥的侧面为三角形,且所有侧面都有一个公共点;③棱台的侧面有的是平行四边形,有的是梯形;④棱台的侧棱所在直线均相交于同一点;⑤多面体至少有四个面.解析:棱柱是由一个平面多边形沿某一方向平移而形成的几何体,因而侧面是平行四边形,故①对.棱锥是由棱柱的一个底面收缩为一个点而得到的几何体,因而其侧面均是三角形,且所有侧面都有一个公共点,故②对.棱台是棱锥被平行于底面的平面所截后,截面与底面之间的部分,因而其侧面均是梯形,且所有的侧棱延长后均相交于一点(即原棱锥的顶点),故③错④对.⑤显然正确.因而真命题有①②④⑤.答案:①②④⑤三、解答题(每小题10分,共20分)7.(1)如图所示的几何体是不是棱台?为什么?(2)如图所示的几何体是不是锥体?为什么?解析:(1)①②③都不是棱台.因为①和③都不是由棱锥所截得的,故①③都不是棱台;虽然②是由棱锥所截得的,但截面不和底面平行,故不是棱台.只有用平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分才是棱台.(2)都不是.棱锥定义中要求各侧面有一个公共顶点.图①中侧面ABC与CDE没有公共顶点,故该几何体不是锥体;图②中侧面ABE与面CDF没有公共点,故该几何体不是锥体.8.判断下列语句的对错.(1)一个棱锥至少有四个面;(2)如果四棱锥的底面是正方形,那么这个四棱锥的四条侧棱都相等;(3)五棱锥只有五条棱;(4)用与底面平行的平面去截三棱锥,得到的截面三角形和底面三角形相似.解析:(1)正确.(2)不正确.四棱锥的底面是正方形,它的侧棱可以相等,也可以不相等.(3)不正确.五棱锥除了五条侧棱外,还有五条底边,故共有10条棱.(4)正确.尖子生题库☆☆☆9.(10分)在如图所示的三棱柱ABC-A1B1C1中,请连接三条线,把它分成三部分,使每一部分都是一个三棱锥.解析:如图,连接A1B,BC1,A1C,则三棱柱ABC-A1B1C1被分成三部分,形成三个三棱锥,分别是A1-ABC,A1-BB1C1,A1-BCC1.课时作业(二)圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征简单组合体的结构特征姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列四种说法①在圆柱的上、下两底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线是圆锥的母线;③在圆台上、下两底面的圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线相互平行.其中正确的是()A.①②B.②③C.①③D.②④解析:①所取的两点与圆柱的轴OO′的连线所构成的四边形不一定是矩形,若不是矩形,则与圆柱母线定义不符.③所取两点连线的延长线不一定与轴交于一点,不符合圆台母线的定义.②④符合圆锥、圆柱母线的定义及性质.故选D.答案: D2.下图是由选项中的哪个图形旋转得到的()解析:该组合体上部是圆锥,下部是圆台,由旋转体定义知,上部由直角三角形的直角边为轴旋转形成,下部由直角梯形垂直于底边的腰为轴旋转形成.故选A.答案: A3.如图所示为一个空间几何体的竖直截面图形,那么这个空间几何体自上而下可能是()A.梯形、正方形B.圆台、正方形C.圆台、圆柱D.梯形、圆柱解析:空间几何体不是平面几何图形,所以应该排除A、B、D.答案: C4.如图所示的几何体,关于其结构特征,下列说法不正确的是()A.该几何体是由两个同底的四棱锥组成的几何体B.该几何体有12条棱、6个顶点C.该几何体有8个面,并且各面均为三角形D.该几何体有9个面,其中一个面是四边形,其余均为三角形解析:该几何体用平面ABCD可分割成两个四棱锥,因此它是这两个四棱锥的组合体,因而四边形ABCD是它的一个截面而不是一个面.故选D.答案: D二、填空题(每小题5分,共10分)5.有下列说法:①与定点的距离等于定长的点的集合是球面;②球面上三个不同的点,一定都能确定一个圆;③一个平面与球相交,其截面是一个圆面.其中正确说法的个数为________.解析:命题①②都对,命题③中一个平面与球相交,其截面是一个圆面,③对.答案: 36.下面几何体的截面一定是圆面的是________.(填正确序号)①圆柱②圆锥③球④圆台答案:③三、解答题(每小题10分,共20分)7.如图所示几何体可看作由什么图形旋转360°得到?画出平面图形和旋转轴.解析:先画出几何体的轴,然后再观察寻找平面图形.旋转前的平面图形如下:8.如图所示的几何体是否为台体?为什么?尖子生题库☆☆☆9.(10分)一个圆台的母线长为12 cm,两底面面积分别为4π cm2和25π cm2,求:(1)圆台的高;(2)截得此圆台的圆锥的母线长.解析:(1)圆台的轴截面是等腰梯形ABCD(如图所示).由已知可得上底一半O1A=2 cm,下底一半OB=5 cm.又因为腰长为12 cm,所以高AM=122-(5-2)2=315(cm).(2)如图所示,延长BA ,OO 1,CD ,交于点S ,设截得此圆台的圆锥的母线长为l ,则由△SAO 1∽△SBO 可得l -12l =25,解得l =20 cm.即截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.课时作业(三) 中心投影与平行投影空间几何体的三视图姓名______________ 班级_________学号__________一、选择题(每小题5分,共20分) 1.下列说法正确的是( ) A .矩形的平行投影一定是矩形 B .梯形的平行投影一定是梯形C .两条相交直线的平行投影可能平行D .若一条线段的平行投影是一条线段,则中点的平行投影仍为这条线段投影的中点 解析: 对于A ,矩形的平行投影可以是线段、矩形、平行四边形,主要与矩形的放置及投影面的位置有关;同理,对于B ,梯形的平行投影可以是梯形或线段;对于C ,平行投影把两条相交直线投射成两条相交直线或一条直线;D 正确。
人教A版数学必修一高中数学练习题集
高中数学必修1练习题集
第一章、集合与函数概念
1.1.1 集合的含义与表示
例1. 用符号∈和∉填空。
⑴ 设集合A 是正整数的集合,则0_______A ,2________A ,()0
1- ______A ; ⑵ 设集合B 是小于11的所有实数的集合,则23______B ,1+2______B ;
⑶ 设A 为所有亚洲国家组成的集合,则中国_____A ,美国_____A ,印度_____A ,英国____A
例 2. 判断下列说法是否正确,并说明理由。
⑴ 某个单位里的年轻人组成一个集合;
⑵ 1,23,46,2
1-,21这些数组成的集合有五个元素; ⑶ 由a ,b ,c 组成的集合与b ,a ,c 组成的集合是同一个集合。
例3. 用列举法表示下列集合:
⑴ 小于10的所有自然数组成的集合A ;
⑵ 方程x 2= x 的所有实根组成的集合B ;
⑶ 由1~20中的所有质数组成的集合C 。
例4. 用列举法和描述法表示方程组⎩⎨
⎧-=-=+11y x y x 的解集。
高中数学必修二练习题(人教版-附答案)
高中数学必修二练习题(人教版,附答案)本文适合复习评估,借以评价学习成效。
一、选择题1. 已知直线经过点A(0,4)和点B(1,2),则直线AB的斜率为()A.3B.-2C. 2D. 不存在2.过点且平行于直线的直线方程为()A. B.C.D.3. 下列说法不正确的....是()A.空间中,一组对边平行且相等的四边形是一定是平行四边形;B.同一平面的两条垂线一定共面;C. 过直线上一点可以作无数条直线与这条直线垂直,且这些直线都在同一个平面内;D. 过一条直线有且只有一个平面与已知平面垂直.4.已知点、,则线段的垂直平分线的方程是()A. B. C. D.5. 研究下在同一直角坐标系中,表示直线与的关系6. 已知a、b是两条异面直线,c∥a,那么c与b的位置关系()A.一定是异面B.一定是相交C.不可能平行D.不可能相交7. 设m、n是两条不同的直线,是三个不同的平面,给出下列四个命题:①若,,则②若,,,则③若,,则④若,,则其中正确命题的序号是( )(A)①和②(B)②和③(C)③和④(D)①和④8. 圆与直线的位置关系是()A.相交 B.相切 C.相离 D.直线过圆心9. 两圆相交于点A(1,3)、B(m,-1),两圆的圆心均在直线x-y+c=0上,则m+c的值为()A.-1 B.2 C.3 D.010. 在空间四边形ABCD各边AB、BC、CD、DA上分别取E、F、G、H四点,如果EF、GH相交于点P,那么( )A.点P必在直线AC上 B.点P必在直线BD上C.点P必在平面DBC内 D.点P必在平面ABC外11. 若M、N分别是△ABC边AB、AC的中点,MN与过直线BC的平面β的位置关系是(C )A.MN∥βB.MN与β相交或MNβC. MN∥β或MNβD. MN∥β或MN与β相交或MNβ12. 已知A、B、C、D是空间不共面的四个点,且AB⊥CD,AD⊥BC,则直线BD与AC(A )A.垂直B.平行C.相交D.位置关系不确定二填空题13.已知A(1,-2,1),B(2,2,2),点P在z轴上,且|PA|=|PB|,则点P的坐标为;14.已知正方形ABCD的边长为1,AP⊥平面ABCD,且AP=2,则PC=;15.过点(1,2)且在两坐标轴上的截距相等的直线的方程 ___________;16.圆心在直线上的圆C与轴交于两点,,则圆C的方程为.三解答题17(12分) 已知△ABC三边所在直线方程为AB:3x+4y+12=0,BC:4x-3y+16=0,CA:2x+y-2=0 求AC边上的高所在的直线方程.18(12分)如图,已知△ABC是正三角形,EA、CD都垂直于平面ABC,且EA=AB=2a,DC=a,F是BE 的中点,求证:(1) FD∥平面ABC;(2) AF⊥平面EDB.19(12分)如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F、G分别是CB、CD、CC1的中点,(1)求证:平面A B1D1∥平面EFG;(2)求证:平面AA1C⊥面EFG.20(12分)已知圆C同时满足下列三个条件:①与y轴相切;②在直线y=x上截得弦长为2;③圆心在直线x-3y=0上. 求圆C的方程.设所求的圆C与y轴相切,又与直线交于AB,2分)设有半径为3的圆形村落,A、B两人同时从村落中心出发,B向北直行,A先向东直行,出村后不久,改变前进方向,沿着与村落周界相切的直线前进,后来恰与B相遇.设A、B两人速度一定,其速度比为3:1,问两人在何处相遇?22(14分)已知圆C:内有一点P(2,2),过点P作直线l交圆C于A、B两点.(1)当l经过圆心C时,求直线l的方程;(2)当弦AB被点P平分时,写出直线l的方程;(3) 当直线l的倾斜角为45度时,求弦AB的长.一、选择题(5’×12=60’)(参考答案)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D B C C A A C A C A二、填空题:(4’×4=16’) (参考答案)13. (0,0,3) 14. 15 y=2x或x+y-3=0 16. (x-2)2+(y+3)2=5三解答题17(12分) 解:由解得交点B(-4,0),. ∴AC边上的高线BD的方程为.18(12分) 解:(1)取AB的中点M,连FM,MC,∵F、M分别是BE、BA的中点∴ FM∥EA, FM=EA∵ EA、CD都垂直于平面ABC ∴ CD∥EA∴ CD∥FM又 DC=a, ∴ FM=DC ∴四边形FMCD是平行四边形∴FD∥MCFD∥平面ABC(2)因M是AB的中点,△ABC是正三角形,所以CM⊥AB又 CM⊥AE,所以CM⊥面EAB, CM⊥AF, FD⊥AF,因F是BE的中点, EA=AB所以AF⊥EB.19解:略20解:∵圆心C在直线上,∴圆心C(3a,a),又圆与y轴相切,∴R=3|a|. 又圆心C到直线y-x=0的距离在Rt△CBD中,.∴圆心的坐标C分别为(3,1)和(-3,-1),故所求圆的方程为或.21解解:如图建立平面直角坐标系,由题意可设A、B两人速度分别为3v千米/小时,v千米/小时,再设出发x0小时,在点P改变方向,又经过y0小时,在点Q处与B相遇.则P、Q两点坐标为(3vx0, 0),(0,vx0+vy0).由|OP|2+|OQ|2=|PQ|2知,………………3分(3vx0)2+(vx0+vy0)2=(3vy0)2,即.……①………………6分将①代入……………8分又已知PQ与圆O相切,直线PQ在y轴上的截距就是两个相遇的位置.设直线相切,则有……………………11分答:A、B相遇点在离村中心正北千米处………………12分22解:(1)已知圆C:的圆心为C(1,0),因直线过点P、C,所以直线l的斜率为2,直线l的方程为y=2(x-1),即 2x-y-20.(2)当弦AB被点P平分时,l⊥PC, 直线l的方程为, 即 x+2y-6=0(3)当直线l的倾斜角为45度时,斜率为1,直线l的方程为y-2=x-2 ,即 x-y=0圆心C到直线l的距离为,圆的半径为3,弦AB的长为.。
2022年高中数学第二章数列2等差数列第2课时练习含解析人教版必修
第2课时一、选择题1.等差数列{a n}中,a6+a9=16,a4=1,则a11=( )A.64 B.30C.31 D.15[答案] D[解析] 解法一:∵,∴,∴,∴a11=a1+10d=15.解法二:∵6+9=4+11,∴a4+a11=a6+a9=16,∴a11=15.2.如果等差数列{a n}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7=( ) A.14B.21C.28D.35[答案] C[解析] ∵a3+a4+a5=3a4=12,∴a4=4.又a1+a2+…+a7=7a4=28.3.已知等差数列{a n}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )A.a1+a101>0B.a2+a100<0C.a3+a100≤0D.a51=0[答案] D[解析] 由题设a1+a2+a3+…+a101=101a51=0,∴a51=0.4.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于( ) A.-1B.1C.3D.7[答案] B[解析] ∵{a n}是等差数列,∴a1+a3+a5=3a3=105,∴a3=35,a2+a4+a6=3a4=99,∴a4=33,∴d=a4-a3=-2,a20=a4+16d=33-32=1.5.在a和b之间插入n个数构成一个等差数列,则其公差为( )A. B.C.D.[答案] C[解析] ∵a1=a,a n+2=b,∴公差d==.6.设{a n}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13等于( )A.120 B.105C.90 D.75[答案] B[解析] ∵a1+a2+a3=3a2=15,∴a2=5,又∵a1a2a3=80,∴a1a3=16,即(a2-d)(a2+d)=16,∵d>0,∴d=3.则a11+a12+a13=3a12=3(a2+10d)=105.二、填空题7.等差数列{a n}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8=__________.[答案] 18[分析] 利用等差数列的性质求解,或整体考虑问题,求出2a1+11d的值.[解析] 解法1:根据题意,有(a1+d)+(a1+2d)+(a1+9d)+(a1+10d)=36,∴4a1+22d=36,则2a1+11d=18.∴a5+a8=(a1+4d)+(a1+7d)=2a1+11d=18.解法2:根据等差数列性质,可得a5+a8=a3+a10=a2+a11=36÷2=18.8.已知等差数列{a n}中,a3、a15是方程x2-6x-1=0的两根,则a7+a8+a9+a10+a11=__________.[答案] 15[解析] ∵a3+a15=6,又a7+a11=a8+a10=2a9=a3+a15,∴a7+a8+a9+a10+a11=(2+)(a3+a15)=×6=15.三、解答题9.已知等差数列{a n}的公差d>0,且a3a7=-12,a4+a6=-4,求{a n}的通项公式.[解析] 由等差数列的性质,得a3+a7=a4+a6=-4,又∵a3a7=-12,∴a3、a7是方程x2+4x-12=0的两根.又∵d>0,∴a3=-6,a7=2.∴a7-a3=4d=8,∴d=2.∴a n=a3+(n-3)d=-6+2(n-3)=2n-12.10.四个数成等差数列,其平方和为94,第一个数与第四个数的积比第二个数与第三个数的积少18,求此四个数.[解析] 设四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d,据题意得,(a-3d)2+(a-d)2+(a+d)2+(a+3d)2=94⇒2a2+10d2=47.①又(a-3d)(a+3d)=(a-d)(a+d)-18⇒8d2=18⇒d=±代入①得a=±,故所求四数为8,5,2,-1或1,-2,-5,-8或-1,2,5,8或-8,-5,-2,1.一、选择题1.设数列{a n},{b n}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么数列{a n+b n}的第37项为( )A.0B.37C.100D.-37[答案] C[解析] ∵数列{a n},{b n}都是等差数列,∴{a n+b n}也是等差数列.又∵a1+b1=100,a2+b2=100,∴{a n+b n}的公差为0,∴数列{a n+b n}的第37项为100.2.数列{a n}中,a2=2,a6=0且数列{}是等差数列,则a4等于( )A. B.C.D.[答案] A[解析] 令b n=,则b2==,b6==1,由条件知{b n}是等差数列,∴b6-b2=(6-2)d=4d=,∴d=,∴b4=b2+2d=+2×=,∵b4=,∴a4=.3.等差数列{a n}中,a2+a5+a8=9,那么关于x的方程:x2+(a4+a6)x+10=0( )A.无实根B.有两个相等实根C.有两个不等实根D.不能确定有无实根[答案] A[解析] ∵a4+a6=a2+a8=2a5,即3a5=9,∴a5=3,方程为x2+6x+10=0,无实数解.4.下列命题中正确的个数是( )(1)若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2一定成等差数列;(2)若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c可能成等差数列;(3)若a,b,c成等差数列,则ka+2,kb+2,kc+2一定成等差数列;(4)若a,b,c成等差数列,则,,可能成等差数列.A.4个B.3个C.2个D.1个[答案] B[解析] 对于(1)取a=1,b=2,c=3⇒a2=1,b2=4,c2=9,(1)错.对于(2),a=b=c⇒2a=2b=2c,(2)正确;对于(3),∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2B.∴(ka+2)+(kc+2)=k(a+c)+4=2(kb+2),(3)正确;对于(4),a=b=c≠0⇒==,(4)正确,综上选B.二、填空题5.若x≠y,两个数列x,a1,a2,a3,y和x,b1,b2,b3,b4,y都是等差数列,则=________.[答案] [解析] 设两个等差数列的公差分别为d1,d2,由已知,得即解得=,即==.6.已知△ABC的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC的面积为________.[答案] 15[解析] 设△ABC的三边长为a-4,a,a+4(a>4),则=-,解得a=10,三边长分别为6,10,14.所以S△ABC=×6×10×=15.三、解答题7.在△ABC中,三边a、b、c成等差数列,、、也成等差数列,求证△ABC为正三角形.[证明] ∵+=2,平方得a+c+2=4b,又∵a+c=2b,∴=b,故(-)2=0,∴a=b=C.故△ABC为正三角形.8.设数列{a n}是等差数列,b n=()a n又b1+b2+b3=,b1b2b3=,求通项a n.[解析] ∵b1b2b3=,又b n=()a n,∴()a1·()a2·()a3=.∴()a1+a2+a3=,∴a1+a2+a3=3,又{a n}成等差数列∴a2=1,a1+a3=2,∴b1b3=,b1+b3=,∴或,即或,∴a n=2n-3或a n=-2n+5.。
人教版高中数学必修一3.1.1课时练习习题(含答案解析)
3.1.1一、选择题1.下列函数中在区间[1,2]上有零点的是( ) A .f (x )=3x 2-4x +5 B .f (x )=x 3-5x -5 C .f (x )=ln x -3x +6D .f (x )=e x +3x -6[答案] D[解析] 对于函数f (x )=e x +3x -6来说 f (1)=e -3<0,f (2)=e 2>0 ∴f (1)f (2)<0,故选D.2.已知函数f (x )=mx 2+(m -3)x +1的图象与x 轴的交点至少有一个在原点右侧,则实数m 的取值范围是( )A .(0,1]B .(0,1)C .(-∞,1)D .(-∞,1] [答案] D[解析] 解法1:取m =0有f (x )=-3x +1的根x =13>0,则m =0应符合题设,所以排除A 、B ,当m=1时,f (x )=x 2-2x +1=(x -1)2它的根是x =1符合要求,排除C.∴选D.解法2:直接法,∵f (0)=1,∴(1)当m <0时必成立,排除A 、B ,(2)当m >0时,要使与x 轴交点至少有一个在原点右侧,则⎩⎪⎨⎪⎧m >0,Δ=(m -3)2-4m >0,-m -32m >0,∴0<m ≤1.(3)当m =0时根为x =13>0.∴选D.3.函数y =f (x )与函数y =2x -3的图象关于直线y =x 对称,则函数y =f (x )与直线y =x 的一个交点位于区间( )A .(-2,-1)B .(2,3)C .(1,2)D .(-1,0)[答案] B[解析] y =2x -3的反函数为y =log 2(x +3)由图象得:交点分别位于区间(-3,-2)与(2,3)内,故选B.4.函数f (x )=lg x -9x 的零点所在的大致区间是( )A .(6,7)B .(7,8)C .(8,9)D .(9,10)[答案] D[解析] ∵f (9)=lg9-1<0,f (10)=1-910>0,∴f (9)·f (10)<0,∴f (x )在(9,10)上有零点,故选D.5.已知f (x )=(x -a )(x -b )-2,并且α、β是函数f (x )的两个零点,则实数a 、b 、α、β的大小关系可能是( )A .a <α<b <βB .a <α<β<bC .α<a <b <βD .α<a <β<b[答案] C[解析] ∵α、β是函数f (x )的两个零点,∴f (α)=f (β)=0,又f (x )=(x -a )(x -b )-2, ∴f (a )=f (b )=-2<0.结合二次函数f (x )的图象可知,a 、b 必在α、β之间.6.若函数f (x )=ax +b 的零点是2,则函数g (x )=bx 2-ax 的零点是( ) A .0,2B .0,12C .0,-12D .2,-12[答案] C[解析] 由条件2a +b =0,∴b =-2a ∴g (x )=-ax (2x +1)的零点为0和-12.7.(2010·福建理,4)函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x -3,x ≤0,-2+ln x ,x >0的零点个数为( )A .0B .1C .2D .3[答案] C[解析] 令x 2+2x -3=0,∴x =-3或1 ∵x ≤0,∴x =-3;令-2+ln x =0,∴ln x =2 ∴x =e 2>0,故函数f (x )有两个零点.8.函数y =x 3与y =⎝⎛⎭⎫12x的图象的交点为(x 0,y 0),则x 0所在区间为( ) A .(-2,-1) B .(-1,0) C .(0,1)D .(1,2)[答案] C[解析] 令f (x )=x 3-⎝⎛⎭⎫12x ,则f (0)=-1<0,f (1)=12>0,故选C. 9.(湖南省醴陵二校2009~2010高一期末)有下列四个结论: ①函数f (x )=lg(x +1)+lg(x -1)的定义域是(1,+∞) ②若幂函数y =f (x )的图象经过点(2,4),则该函数为偶函数 ③函数y =5|x |的值域是(0,+∞)④函数f (x )=x +2x 在(-1,0)有且只有一个零点. 其中正确结论的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4[答案] C[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧x +1>0x -1>0,得x >1,故①正确;∵f (x )=x α过(2,4),∴2α=4,∴α=2,∴f (x )=x 2为偶函数,故②正确;∵|x |≥0,∴y =5|x |≥1,∴函数y =5|x |的值域是[1,+∞),故③错;∵f (-1)=-1+2-1=-12<0,f (0)=0+20=1>0,∴f (x )=x +2x 在(-1,0)内至少有一个零点,又f (x )=x +2x为增函数,∴f (x )=x +2x 在(-1,0)内有且只有一个零点,∴④正确,故选C.10.若函数f (x )=x 2-ax +b 的两个零点是2和3,则函数g (x )=bx 2-ax -1的零点是( ) A .-1和16B .1和-16C.12和13D .-12和-13[答案] B[解析] 由于f (x )=x 2-ax +b 有两个零点2和3, ∴a =5,b =6.∴g (x )=6x 2-5x -1有两个零点1和-16.二、填空题11.二次函数y =ax 2+bx +c (x ∈R )的部分对应值如下表:则使ax 2+bx +c [答案] (-∞,-2)∪(3,+∞)12.(09·湖北理)已知关于x 的不等式ax -1x +1<0的解集是(-∞,-1)∪⎝⎛⎭⎫-12,+∞.则a =________. [答案] -2 [解析]ax -1x +1<0⇔(ax -1)(x +1)<0, ∵其解集为(-∞,-1)∪(-12,+∞),∴a <0且-1和-12是(ax -1)(x +1)=0的两根,解得a =-2.[点评] 由方程的根与不等式解集的关系及题设条件知,-12是ax -1=0的根,∴a =-2.三、解答题13.已知函数f (x )=2x -x 2,问方程f (x )=0在区间[-1,0]内是否有解,为什么? [解析] 因为f (-1)=2-1-(-1)2=-12<0,f (0)=20-02=1>0,而函数f (x )=2x -x 2的图象是连续曲线,所以f (x )在区间[-1,0]内有零点,即方程f (x )=0在区间[-1,0]内有解.14.讨论函数f (x )=ln x +2x -6的零点个数.[解析] 函数的定义域为(0,+∞),任取x 1、x 2∈(0,+∞),且x 1<x 2. f (x 1)-f (x 2)=(ln x 1+2x 1-6)-(ln x 2+2x 2-6) =(ln x 1-ln x 2)+2(x 1-x 2), ∵0<x 1<x 2,∴ln x 1<ln x 2. ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2) ∴f (x )在(0,+∞)上是增函数. 又f (1)=ln1+2×1-6=-4<0. f (3)=ln3+2×3-6=ln3>0 ∴f (x )在(1,3)内有零点.由f (x )是单调函数知,f (x )有且仅有一个零点.15.定义在R 上的偶函数y =f (x )在(-∞,0]上递增,函数f (x )的一个零点为-12,求满足f (log 14x )≥0的x 的取值集合.[解析] ∵-12是函数的零点,∴f ⎝⎛⎭⎫-12=0,∵f (x )为偶函数,∴f (12)=0,∵f (x )在(-∞,0]上递增,f (log 14x )≥f ⎝⎛⎭⎫-12, ∴0≥log 14x ≥-12,∴1≤x ≤2,∵f (x )为偶函数,∴f (x )在[0,+∞)上单调减, 又f (log 14x )≥f (12),∴0≤log 14x ≤12,∴12≤x ≤1,∴12≤x ≤2.故x 的取值集合为{x |12≤x ≤2}.16.二次函数f (x )=ax 2+bx +c 的零点是-2和3,当x ∈(-2,3)时,f (x )<0,且f (-6)=36,求二次函数的解析式.[解析] 由条件知f (x )=a (x +2)(x -3)且a >0 ∵f (-6)=36,∴a =1 ∴f (x )=(x +2)(x -3) 满足条件-2<x <3时,f (x )<0. ∴f (x )=x 2-x -6.17.已知函数f (x )=a x +x -2x +1(a >1).(1)证明:函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数; (2)用反证法证明方程f (x )=0没有负数根.[解析] (1)任取x 1、x 2∈(-1,+∞),不妨设x 1<x 2,则x 2-x 1>0,ax 2-x 1>1,且ax 1>0. ∴ax 2-ax 1=ax 1(ax 2-x 1-1)>0. 又∵x 1+1>0,x 2+1>0, ∴x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1=(x 2-2)(x 1+1)-(x 1-2)(x 2+1)(x 1+1)(x 2+1) =3(x 2-x 1)(x 1+1)(x 2+1)>0于是f (x 2)-f (x 1)=ax 2-ax 1+x 2-2x 2+1-x 1-2x 1+1>0,故函数f (x )在(-1,+∞)上为增函数. (2)证法1:设存在x 0<0(x 0≠-1),满足f (x 0)=0,则ax 0=-x 0-2x 0+1,且0<ax 0<1,∴0<-x 0-2x 0+1<1,即12<x 0<2.与假设x 0<0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.证法2:设存在x 0<0(x 0≠-1),满足f (x 0)=0(Ⅰ)若-1<x 0<0,则x 0-2x 0+1<-2,ax 0<1,∴f (x 0)<-1与f (x 0)=0矛盾. (Ⅱ)若x 0<-1,则x 0-2x 0+1>0,ax 0>0,∴f (x 0)>0与f (x 0)=0矛盾,故方程f (x )=0没有负数根.。
人教版高中数学必修一函数的基本性质专题习题
人教版高中数学必修一函数的基本性质专题习题高考复专题:函数的基本性质定义域函数的定义域是指所有可以输入的自变量的取值范围。
求函数定义域的常用方法有:1.无论什么函数,优先考虑定义域是偶次根式的被开方式非负;分母不为零;指数幂底数不为零;对数真数大于且底数大于不等于1;tanx定义域为{x|x≠(2k+1)π/2,k∈Z}。
2.复合函数的定义域是x的范围,f的作用范围不变。
例如,下面是一些函数的定义域:1.y = log0.5(4x2-3x),定义域为x>3/4或x<0.2.f(x)的定义域是[-1,1],则f(x+1)的定义域是[-2,0]。
3.若函数f(x)的定义域是[-1,1],则函数f(log2x)的定义域是(1/4,1]。
4.已知f(x2)的定义域为[1,1],则f(x)的定义域为[-1,1]或[0,1]。
5.已知函数y = f(x+1)3,定义域是[-5,4]。
值域和最值函数的值域是指函数所有可能的输出值的集合。
求函数值域的常用方法有:1.对于一次函数y = kx+b,当k>0时,值域为[XXX,ymax],其中ymin = b,ymax = kx+b;当k<0时,值域为[XXX,XXX]。
2.对于二次函数y = ax2+bx+c,当a>0时,值域为[XXX,ymax],其中ymin = c-Δ/4a,ymax = c;当a<0时,值域为[XXX,XXX]。
3.对于指数函数y = a^x,当a>1时,值域为(0,+∞);当0<a<1时,值域为(0,1]。
4.对于对数函数y = loga(x),当a>1时,值域为(-∞,+∞);当0<a<1时,值域为(-∞,0]。
最值是函数在定义域内取得的最大值或最小值。
求函数最值的常用方法有:1.对于一次函数y = kx+b,当k>0时,最小值为b,最大值为无穷;当k<0时,最小值为无穷,最大值为b。
高中数学选择性必修一(人教版)《抛物线练习题1答案》
抛物线11.若抛物线x 2=4y 上的点P (m ,n )到其焦点的距离为5,则n =( ) A .194B .92C .3D .4解析:选D 抛物线x 2=4y 的准线方程为y =-1,根据抛物线定义可知5=n +1,即n =4.2.(2019·全国卷Ⅱ)若抛物线y 2=2px (p >0)的焦点是椭圆x 23p +y 2p=1的一个焦点,则p =( )A .2B .3C .4D .8解析:选D 抛物线y 2=2px (p >0)的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫p 2,0,椭圆x 23p +y2p =1的焦点坐标为(±2p ,0).3.已知动点P (x ,y )满足5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|,则点P 的轨迹为( ) A .直线 B .抛物线 C .双曲线 D .椭圆解析:选B 把5(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|化为(x -1)2+(y -2)2=|3x +4y -1|5,由于点(1,2)不在直线3x +4y -1=0上,满足抛物线的定义,则点P 的轨迹为抛物线.4.O 为坐标原点,F 为抛物线C :y 2=2x 的焦点,P (x 0,y 0)为C 上一点,若|PF |=32x 0,则△POF 的面积为( )A .1B .2C .22D .24解析:选D 由题意知,F 的坐标为⎝⎛⎭⎫12,0,因为点P (x 0,y 0)为C 上一点,|PF |=32x 0,则12+x 0=32x 0,解得x 0=1,所以P (1,±2),则△POF 的面积为:12×12×2=24. 5.已知A ,B 两点均在焦点为F 的抛物线y 2=2px (p >0)上,若|AF |+|BF |=4,线段AB 的中点到直线x =p2的距离为1,则p 的值为( )A .1B .1或3C .2D .2或6解析:选B |AF |+|BF |=4⇒x A +p 2+x B +p2=4⇒x A +x B =4-p ⇒2x中=4-p ,因为线段AB 的中点到直线x =p2的距离为1,所以⎪⎪⎪⎪x 中-p 2=1,所以|2-p |=1⇒p =1或3. 6.已知A ,B 为抛物线y 2=2x 上两点,且A 与B 的纵坐标之和为4,则直线AB 的斜率为( )A .12B .-12C .-2D .2解析:选A 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=4,由⎩⎪⎨⎪⎧y 21=2x 1,y 22=2x 2,得(y 1+y 2)(y 1-y 2)x 1-x 2=2,即4k AB =2,k AB =12.7.(2020·福州期末)设抛物线y 2=2px 上的三个点A ⎝⎛⎭⎫23,y 1,B (1,y 2),C ⎝⎛⎭⎫32,y 3到该抛物线的焦点距离分别为d 1,d 2,d 3.若d 1,d 2,d 3中的最大值为3,则p 的值为________.解析:根据抛物线的几何性质可得d 1=p 2+23,d 2=p 2+1,d 3=p 2+32,由题意可得p >0,因此可判断d 3最大,故d 3=p 2+32=3,解得p =3.答案:38.(2018·全国卷Ⅲ)已知点M (-1,1)和抛物线C :y 2=4x ,过C 的焦点且斜率为k 的直线与C 交于A ,B 两点.若∠AMB =90°,则k =________.解析:设点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,∴y 21-y 22=4(x 1-x 2), ∴k =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2.设AB 中点M ′(x 0,y 0),抛物线的焦点为F ,分别过点A ,B 作准线x =-1的垂线,垂足为A ′,B ′,则|MM ′|=12|AB |=12(|AF |+|BF |)=12(|AA ′|+|BB ′|). ∵M ′(x 0,y 0)为AB 的中点,∴M 为A ′B ′的中点,∴MM ′平行于x 轴, ∴y 1+y 2=2,∴k =2. 答案:29.抛物线y =-14x 2上的动点M 到两定点F (0,-1),E (1,-3)的距离之和的最小值为________.解析:抛物线标准方程为x 2=-4y ,其焦点坐标为(0,-1),准线方程为y =1,则|MF |的长度等于点M 到准线y =1的距离,从而点M 到两定点F ,E 的距离之和的最小值为点E (1,-3)到直线y =1的距离.即最小值为4.答案:410.已知抛物线y 2=2px (p >0)上一点M (1,m )到其焦点的距离为5,双曲线x 2-y 2a=1的左顶点为A ,若双曲线的一条渐近线与直线AM 垂直,则实数a =________.解析:根据抛物线的定义得1+p2=5,p =8.不妨取M (1,4),则AM 的斜率为2,由已知得-a ×2=-1,故a =14.答案:1411.如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,A 是抛物线上横坐标为4,且位于x 轴上方的点,点A 到抛物线准线的距离等于5,过点A 作AB 垂直于y 轴,垂足为点B ,OB 的中点为M .(1)求抛物线的方程;(2)过点M 作MN ⊥FA ,垂足为N ,求点N 的坐标. 解:(1)抛物线y 2=2px 的准线方程为x =-p2,于是4+p2=5,p =2,所以抛物线的方程为y 2=4x .(2)由题意得A (4,4),B (0,4),M (0,2).又F (1,0), 所以k AF =43,则直线FA 的方程为y =43(x -1).因为MN ⊥FA ,所以k MN =-34,则直线MN 的方程为y =-34x +2.解方程组⎩⎨⎧ y =-34x +2,y =43(x -1)得⎩⎨⎧x =85,y =45,所以N ⎝⎛⎭⎫85,45.12.已知AB 是抛物线y 2=2px (p >0)的过焦点F 的一条弦.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 的中点为M (x 0,y 0).求证:(1)若AB 的倾斜角为θ,则|AB |=2psin 2θ; (2)x 1x 2=p 24,y 1y 2=-p 2;(3)1|AF |+1|BF |为定值2p. 证明:(1)设直线AB 的方程为x =my +p2,代入y 2=2px ,可得y 2-2pmy -p 2=0,则y 1y 2=-p 2,y 1+y 2=2pm ,∴y 21+y 22=2p (x 1+x 2)=(y 1+y 2)2-2y 1y 2=4p 2m 2+2p 2,∴x 1+x 2=2pm 2+p .当θ=90°时,m =0,x 1+x 2=p , ∴|AB |=x 1+x 2+p =2p =2p sin 2θ;当θ≠90°时,m =1tan θ,x 1+x 2=2ptan 2θ+p ,∴|AB |=x 1+x 2+p =2p tan 2θ+2p =2psin 2θ. ∴|AB |=2p sin 2θ. (2)由(1)知,y 1y 2=-p 2,∴x 1x 2=(y 1y 2)24p 2=p 24.(3)1|AF |+1|BF |=1x 1+p 2+1x 2+p2=x 1+x 2+p x 1x 2+p 2(x 1+x 2)+p 24=x 1+x 2+p p 2(x 1+x 2+p )=2p .13.已知抛物线y 2=2x .(1)设点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫23,0,求抛物线上距离点A 最近的点P 的坐标及相应的距离|PA |; (2)在抛物线上求一点M ,使M 到直线x -y +3=0的距离最短,并求出距离的最小值. 解:(1)设抛物线上任一点P (x ,y ),则|PA |2=⎝⎛⎭⎫x -232+y 2=⎝⎛⎭⎫x -232+2x =⎝⎛⎭⎫x +132+13, 因为x ≥0,且在此区间上函数单调递增, 所以当x =0时,|PA |min =23,故距点A 最近的点P 的坐标为(0,0).(2)设点M (x 0,y 0)是y 2=2x 上任一点,则M 到直线x -y +3=0的距离为d =|x 0-y 0+3|2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 20-2y 0+622=|(y 0-1)2+5|22,当y 0=1时,d min =522=524,所以点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.。
- 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)。
x y O x y O x y O xyO一、选择题1. 在同一直角坐标系中,表示直线y ax =与y x a =+正确的是( ) A . B . C . D .2. 两圆相交于点A (1,3)、B (m ,-1),两圆的圆心均在直线x -y +c=0上,则m+c 的值为( )A .-1B .2C .3D .03. 在空间四边形ABCD 各边AB 、BC 、CD 、DA 上分别取E 、F 、G 、H 四点,如果EF 、GH 相交于点P ,那么( )A .点P 必在直线AC 上 B.点P 必在直线BD 上C .点P 必在平面DBC 内 D.点P 必在平面ABC 外 4. 已知A 、B 、C 、D 是空间不共面的四个点,且AB ⊥CD ,AD ⊥BC ,则直线BD 与AC ( ) A.垂直 B.平行 C.相交 D.位置关系不确定5.点M(x 0,y 0)是圆x 2+y 2=a 2 (a>0)内不为圆心的一点,则直线x 0x+y 0y=a 2与该圆的位置关系是( )A .相切B .相交C .相离D .相切或相交6.棱锥被平行于底面的平面所截,当截面分别平分棱锥的侧棱、侧面积、体积时,相应的截面面积分别为S 1、S 2、S 3,则( )A .S 1<S 2<S 3B .S 3<S 2<S 1C .S 2<S 1<S 3D .S 1<S 3<S 27.如图8-25,在三棱柱的侧棱A 1A 和B 1B 上各有一动点P ,Q ,且满足A 1P=BQ ,过P 、Q 、C 三点的截面把棱柱分成两部分,则其体积之比为( ) A .3∶1 B .2∶1C .4∶1D .3∶1二、解答题1、如图,圆822=+y x 内有一点P(-1,2),AB为过点P且倾斜角为α的弦,(1)当α=1350时,求AB :(2)当弦AB被点P平分时,写出直线AB的方程。
(3)求过点P的弦的中点的轨迹方程。
2、如图:在二面角βα--l 中,A、Bα∈,C、Dl ∈,ABCD为矩形,,,αβ⊥∈PA p 且PA=AD,M、N依次是AB、PC的中点, (1)求二面角βα--l 的大小(2)求证:AB MN ⊥(3)求异面直线PA和MN所成角的大小3、如图7-15,在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,各棱长都等于a,D 、E 分别是AC 1、BB 1的中点,(1)求证:DE 是异面直线AC 1与BB 1的公垂线段,并求其长度; (2)求二面角E —AC 1—C 的大小; (3)求点C 1到平面AEC 的距离。
4、自点A(-3,3)发出的光线L 射到x 轴上,被x 轴反射,其反射光线所在直线与圆x 2+y 2-4x-4y+7=0相切,求光线L 所在直线的方程。
5.如图7-15,在正三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,各棱长都等于a,D 、E 分别是AC 1、BB 1的中点, (1)求证:DE 是异面直线AC 1与BB 1的公垂线段,并求其长度; (2)求二面角E —AC 1—C 的大小; (3)求点C 1到平面AEC 的距离。
6. 如图,在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,已知122DC DD AD AB ===,AD DC AB DC ⊥,∥.(1)求证:11D C AC ⊥;(2)设E 是DC 上一点,试确定E 的位置,使1D E ∥平面1A BD ,并说明理由.7. 如图,A 、B 、C 、D 是空间四点,在△ABC 中,AB=2,AC=BC=2,等边△ADB 所在的平面以AB 为轴可转动.(1)当平面AD B ⊥平面ABC 时,求CD 的长;(2)当△ADB 转动过程中,是否总有AB ⊥CD ?请证明你的结论.8.如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,P 、M 、N 分别为棱DD 1、AB 、BC 的中点.(1)求二面角B 1MNB 的正切值; (2)求证:PB ⊥平面MNB 1.1DBCDA1A1C1BABCD1.C2.C3.A4.A5.C6.A7.B1.解(1)过点O 做OG ⊥AB 于G ,连结OA ,当α=1350时,直线AB 的 斜率为-1,故直线AB 的方程x+y-1=0,∴OG=d222100=-+ 又 ∵r=22∴230215218==-=OA ,∴302==OA AB(2)当弦AB 被P 平分时,OP ⊥AB ,此时K OP =21-,∴AB 的点斜式方程为0521212=+-+=-y x x y ),即((3)设AB 的中点为M (x ,y ),AB 的斜率为K ,OM ⊥AB ,则⎪⎩⎪⎨⎧-=+=-x k y x k y 112)(消去K ,得 0222=+-+x y y x ,当AB 的斜率K 不存在时也成立,故过点P的弦的中点的轨迹方程为0222=+-+x y y x2:解:(1)连结PD ∵ABCD 为矩形∴AD ⊥DC, 即又PA ⊥α,∴PD ⊥l ,∴∠PAD 为二面角βα--l 的平面角,又∵PA ⊥AD ,PA=AD ∴∆PAD 是等腰直角三角形,∴∠PDA=450,即二面角βα--l 的平面角为450。
(2)证明:过M 作ME ∥AD ,交CD 于E ,连结NE ,则ME ⊥CD ,NE ⊥CD ,∴CD ⊥平面MNE , MN ⊥CD ,又∵AB ∥CD ,MN ⊥AB 。
(3)解:过N 作NF ∥CD ,交PD 于F ,∵ N 是PC 的中点 ∴F 是PD 的中 点,连结AF ,可以证明四边形AMNF 是平行四边形∴AF ∥MN ,∠PAF 是异面直线PA和MN所成的角,∵ PA=PD , ∴F 是PD 的中点,∴AF是∠PAD 的平分线,∵ ∠PAD=900 ∴∠PAF=450,∴异面直线PA和MN所成的角为450。
4.解法一 已知圆的标准方程是(x-2)2+(y-2)2=1,它关于x 轴的对称圆的方程是(x-2)2+(y+2)2=1。
设光线L 所在的直线的方程是y-3=k(x+3)(其中斜率k 待定),由题设知对称圆的圆心C ′(2,-2)到这条直线的距离等于1,即d=21|55|kk ++=1。
整理得12k 2+25k+12=0,解得k= -43或k= -34。
故所求直线方程是y-3= -34(x+3),或y-3= -34(x+3),即3x+4y+3=0或4x+3y+3=0。
解法二 已知圆的标准方程是(x-2)2+(y-2)2=1,设交线L 所在的直线的方程是y-3=k(x+3)(其中斜率k 待定),由题意知k ≠0,于是L 的反射点的坐标是(-k k )1(3+,0),因为光线的入射角等于反射角,所以反射光线L ′所在直线的方程为y= -k(x+kk )1(3+),即y+kx+3(1+k)=0。
这条直线应与已知圆相切,故圆心到直线的距离为1,即d=21|55|kk ++=1。
5.解 (1)过D 在面AC 1内作FG ∥A 1C 1分别交AA 1、CC 1于F 、G ,则面EFG ∥面ABC ∥面A 1B 1C 1,∴△EFG 为正三角形,D 为FG 的中点,ED ⊥FG 。
连AE ,E C 1 ∵D 、E 分别为11BB 、AC 的中点,∴1EC AE = 1AC DE ⊥。
又∵面EFG ⊥BB 1,∴ED ⊥BB 1,故DE为AC 1和BB 1的公垂线,计算得DE=23a 。
(2)∵AC=CC 1,D 为AC 1的中点,∴CD ⊥AC 1,又由(1)可知,ED ⊥AC 1,∴∠CDE 为二面角E —AC 1—C 的平面角,计算得∠CDE=90°。
或由(1)可得DE ⊥平面AC 1,∴平面AEC 1⊥平面AC 1,∴二面角E —AC 1—C 为90°。
(3)用体积法得点C 1到平面ACE 的距离为23a 。
6. 1)证明:在直四棱柱1111ABCD A B C D -中,连结1C D ,1DC DD =Q ,∴四边形11DCC D 是正方形.11DC D C ∴⊥.又AD DC ⊥,D DD DC DD AD =⋂⊥11,AD ∴⊥平面11DCC D ,1D C ⊂平面11DCC D ,1AD D C ∴⊥.1AD DC ⊂Q ,平面1ADC ,且,1D C ∴⊥平面1ADC ,又1AC ⊂平面1ADC ,1D C AC ∴1⊥.AD DC D =⊥(2)连结1AD ,连结AE ,设11AD A D M =I , BD AE N =I ,连结MN ,Q 平面1AD E I 平面1A BD MN =,要使1D E ∥平面1A BD ,须使1MN D E ∥,又M 是1AD 的中点.N ∴是AE 的中点.又易知B CDA1A 1D1C1BME1DBCDA 1A1C1BABN EDN △≌△,AB DE ∴=.即E 是DC 的中点.综上所述,当E 是DC 的中点时,可使1D E ∥平面1A BD .8.(1)解:连结BD 交MN 于F ,连结B 1F.∵平面DD 1B 1B ⊥平面ABCD,交线为BD ,AC ⊥BD, ∴AC ⊥平面DD 1B 1B.又∵AC//MN , ∴MN ⊥平面DD 1B 1B.∵B 1F,BF ⊂平面DD 1B 1B , ∴B 1F ⊥MN,BF ⊥MN. ∵B 1F ⊂平面B 1MN ,BF ⊂平面BMN ,则∠B 1FB 为二面角B 1-MN-B 的平面角. 在Rt △B 1FB 中,设B 1B=1,则FB=42, ∴tan ∠B 1FB=22.(2)证明:过点P 作PE ⊥AA 1,则PE ∥DA ,连结BE. 又DA ⊥平面ABB 1A 1,∴PE ⊥平面ABB 1A 1,即PE ⊥B 1M. 又BE ⊥B 1M ,∴B 1M ⊥平面PEB. ∴PB ⊥MB 1.由(1)中MN ⊥平面DD 1B 1B,得PB ⊥MN ,所以PB ⊥平面MNB 1.。