人教A版高中数学选修模块综合检测卷含答案解析完整版
高中数学人教A版选修1-1模块综合检测及答案
高中数学人教A 版选修1-1模块综合检测(A)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.命题“若A ⊆B ,则A =B ”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题的个数是( )A .0B .2C .3D .42.已知命题p :若x 2+y 2=0 (x ,y ∈R ),则x ,y 全为0;命题q :若a >b ,则1a <1b .给出下列四个复合命题:①p 且q ;②p 或q ;③綈p ;④綈q .其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .43.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( ) A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 24+y 216=14.已知a >0,则x 0满足关于x 的方程ax =b 的充要条件是( )A .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0B .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 0C .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0D .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 05.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),M 为椭圆上一动点,F 1为椭圆的左焦点,则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A .椭圆B .圆C .双曲线的一支D .线段6.已知点P 在曲线y =4e x +1上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )A .[0,π4)B .[π4,π2)C .(π2,3π4]D .[3π4,π) 7.已知a >0,函数f (x )=x 3-ax 在区间[1,+∞)上是单调递增函数,则a 的最大值是( ) A .1 B .3 C .9 D .不存在8.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,那么|AB |等于( )A .10B .8C .6D .49.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为( )A. 6B. 5C.62D.5210.若当x =2时,函数f (x )=ax 3-bx +4有极值-43,则函数的解析式为( )A .f (x )=3x 3-4x +4B .f (x )=13x 2+4 C .f (x )=3x 3+4x +4 D .f (x )=13x 3-4x +411.设O 为坐标原点,F 1、F 2是x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点,若在双曲线上存在点P ,满足∠F 1PF 2=60°,|OP |=7a ,则该双曲线的渐近线方程为( )A .x ±3y =0 B.3x ±y =0 C .x ±2y =0 D.2x ±y =012.若函数f (x )=x 2+ax (a ∈R ),则下列结论正确的是( ) A .∀a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是增函数 B .∀a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是减函数 C .∃a ∈R ,f (x )是偶函数 D .∃a ∈R ,f (x )是奇函数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知p (x ):x 2+2x -m >0,如果p (1)是假命题,p (2)是真命题,那么实数m 的取值范 围是 ________________________________________________________________.14.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点与抛物线y 2=16x 的焦点相同,则双曲线的方程为________________________________________________________________________.15.若AB 是过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)中心的一条弦,M 是椭圆上任意一点,且AM 、BM 与坐标轴不平行,k AM 、k BM 分别表示直线AM 、BM 的斜率,则k AM ·k BM =________.16.已知f (x )=x 3+3x 2+a (a 为常数)在[-3,3]上有最小值3,那么在[-3,3]上f (x )的最大值是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知p :2x 2-9x +a <0,q :⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0,且綈q 是綈p 的必要条件,求实数a 的取值范围.18.(12分)设P 为椭圆x 2100+y 264=1上一点,F 1、F 2是其焦点,若∠F 1PF 2=π3,求△F 1PF 2的面积.19.(12分)已知两点M (-2,0)、N (2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN →||MP→|+MN →·NP →=0,求动点P (x ,y )的轨迹方程.20.(12分)已知函数f (x )=ax 2-43ax +b ,f (1)=2,f ′(1)=1. (1)求f (x )的解析式;(2)求f (x )在(1,2)处的切线方程.21.(12分)已知直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1交于A ,B 两点. (1)求a 的取值范围;(2)若以AB 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值.22.(12分)已知函数f (x )=ln x -ax +1-ax -1(a ∈R ).(1)当a =-1时,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)当a ≤12时,讨论f (x )的单调性.答案1.B [原命题为假,故其逆否命题为假;其逆命题为真,故其否命题为真;故共有2个真命题.]2.B [命题p 为真,命题q 为假,故p ∨q 真,綈q 真.]3.D [双曲线x 24-y 212=-1,即y 212-x 24=1的焦点为(0,±4),顶点为(0,±23).所以对椭圆y 2a 2+x 2b 2=1而言,a 2=16,c 2=12.∴b 2=4,因此方程为y 216+x 24=1.]4.C [由于a >0,令函数y =12ax 2-bx =12a (x -b a )2-b 22a ,此时函数对应的图象开口向上,当x =b a 时,取得最小值-b 22a ,而x 0满足关于x 的方程ax =b ,那么x 0=b a ,y min =12ax 20-bx 0=-b 22a ,那么对于任意的x ∈R ,都有y =12ax 2-bx ≥-b 22a =12ax 20-bx 0.]5.A [∵P 为MF 1中点,O 为F 1F 2的中点,∴|OP |=12|MF 2|,又|MF 1|+|MF 2|=2a ,∴|PF 1|+|PO |=12|MF 1|+12|MF 2|=a .∴P 的轨迹是以F 1,O 为焦点的椭圆.]6.D [∵y =4e x +1,∴y ′=-4e x (e x +1)2.令e x +1=t ,则e x =t -1且t >1,∴y ′=-4t +4t 2=4t 2-4t .再令1t =m ,则0<m <1,∴y ′=4m 2-4m =4(m -12)2-1,m ∈(0,1). 容易求得-1≤y ′<0,∴-1≤tan α<0,得34π≤α<π.]7.B [因为函数f (x )在区间[1,+∞)上单调递增,所以有f ′(x )≥0,x ∈[1,+∞),即3x 2-a ≥0在区间[1,+∞)上恒成立,所以a ≤3x 2.因为x ∈[1,+∞)时,3x 2≥3,从而a ≤3.] 8.B [由抛物线的定义, 得|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8.]9.D [由题意知,过点(4,-2)的渐近线方程为y =-b a x ,∴-2=-ba ×4,∴a =2b ,设b =k ,则a =2k ,c =5k ,∴e =c a =5k 2k =52.] 10.D [因为f (x )=ax 3-bx +4, 所以f ′(x )=3ax 2-b .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(2)=12a -b =0f (2)=8a -2b +4=-43,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13b =4,故所求函数解析式为f (x )=13x 3-4x +4.]11.D [如图所示,∵O 是F 1F 2的中点,PF 1→+PF 2→=2PO →,∴(PF 1→+PF 2→)2=(2PO →)2.即 |PF 1→|2+|PF 2→|2+2|PF 1→|·|PF 2→|·cos 60°=4|PO →|2. 又∵|PO |=7a ,∴ |PF 1→|2+|PF 2→|2+|PF 1→||PF 2→|=28a 2. ① 又由双曲线定义得|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴(|PF 1|-|PF 2|)2=4a 2.即|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=4a 2. ② 由①-②得|PF 1|·|PF 2|=8a 2, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=20a 2.在△F 1PF 2中,由余弦定理得cos 60°=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|, ∴8a 2=20a 2-4c 2.即c 2=3a 2. 又∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=2a 2. 即b 2a 2=2,ba = 2.∴双曲线的渐近线方程为2x ±y =0.]12.C [f ′(x )=2x -ax 2,故只有当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上才是增函数,因此A 、B 不对,当a =0时,f (x )=x 2是偶函数,因此C 对,D 不对.]13.[3,8)解析 因为p (1)是假命题,所以1+2-m ≤0, 即m ≥3.又因为p (2)是真命题,所以4+4-m >0, 即m <8.故实数m 的取值范围是3≤m <8. 14.x 24-y 212=1解析 由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =3x 得ba =3,∴b =3a . ∵抛物线y 2=16x 的焦点为F (4,0),∴c =4. 又∵c 2=a 2+b 2,∴16=a 2+(3a )2, ∴a 2=4,b 2=12.∴所求双曲线的方程为x 24-y 212=1.15.-b 2a 2解析 设A (x 1,y 1),M (x 0,y 0), 则B (-x 1,-y 1),则k AM ·k BM =y 0-y 1x 0-x 1·y 0+y 1x 0+x 1=y 20-y 21x 20-x 21=⎝⎛⎭⎫-b 2a 2x 20+b 2-⎝⎛⎭⎫-b 2a 2x 21+b 2x 20-x 21=-b 2a 2. 16.57解析 f ′(x )=3x 2+6x ,令f ′(x )=0, 得x =0或x =-2.又∵f (0)=a ,f (-3)=a , f (-2)=a +4,f (3)=54+a ,∴f (x )的最小值为a ,最大值为54+a . 由题可知a =3,∴f (x )的最大值为57.17.解 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0,得⎩⎨⎧1<x <32<x <4,即2<x <3.∴q :2<x <3.设A ={x |2x 2-9x +a <0},B ={x |2<x <3}, ∵綈p ⇒綈q ,∴q ⇒p ,∴B ⊆A . 即2<x <3满足不等式2x 2-9x +a <0. 设f (x )=2x 2-9x +a ,要使2<x <3满足不等式2x 2-9x +a <0, 需⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≤0f (3)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧8-18+a ≤018-27+a ≤0. ∴a ≤9.故所求实数a 的取值范围是{a |a ≤9}. 18.解 如图所示,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则S △F 1PF 2=12mn sin π3=34mn .由椭圆的定义知 |PF 1|+|PF 2|=20,即m +n =20. ① 又由余弦定理,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos π3 =|F 1F 2|2,即m 2+n 2-mn =122. ②由①2-②,得mn =2563.∴S △F 1PF 2=643 3.19.解 设 P =(x ,y ),则 MN →=(4,0),MP →=(x +2,y ), NP →=(x -2,y ).∴ |MN →|=4,|MP →|=(x +2)2+y 2, MN →·NP →=4(x -2),代入 |MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0, 得4(x +2)2+y 2+4(x -2)=0, 即(x +2)2+y 2=2-x , 化简整理,得y 2=-8x .故动点P (x ,y )的轨迹方程为y 2=-8x .20.解 (1)f ′(x )=2ax -43a ,由已知得⎩⎨⎧f ′(1)=2a -43a =1f (1)=a -43a +b =2,解得⎩⎨⎧a =32b =52,∴f (x )=32x 2-2x +52.(2)函数f (x )在(1,2)处的切线方程为 y -2=x -1,即x -y +1=0.21.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +1,3x 2-y 2=1消去y ,得(3-a 2)x 2-2ax -2=0.依题意得⎩⎪⎨⎪⎧3-a 2≠0,Δ>0,即-6<a <6且a ≠±3.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2a3-a 2,x 1x 2=-23-a 2.∵以AB 为直径的圆过原点,∴OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,即x 1x 2+(ax 1+1)(ax 2+1)=0, 即(a 2+1)x 1x 2+a (x 1+x 2)+1=0.∴(a 2+1)·-23-a 2+a ·2a3-a 2+1=0, ∴a =±1,满足(1)所求的取值范围. 故a =±1.22.解 (1)当a =-1时,f (x )=ln x +x +2x -1, x ∈(0,+∞),所以f ′(x )=x 2+x -2x 2,x ∈(0,+∞), 因此f ′(2)=1,即曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线斜率为1. 又f (2)=ln 2+2,所以曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为 y -(ln 2+2)=x -2,即x -y +ln 2=0.(2)因为f (x )=ln x -ax +1-ax -1,所以f ′(x )=1x -a +a -1x 2=-ax 2-x +1-a x 2,x ∈(0,+∞). 令g (x )=ax 2-x +1-a ,x ∈(0,+∞).①当a =0时,g (x )=-x +1,x ∈(0,+∞), 所以当x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. ②当a ≠0时,由f ′(x )=0,即ax 2-x +1-a =0,解得x 1=1,x 2=1a -1. a .当a =12时,x 1=x 2,g (x )≥0恒成立,此时f ′(x )≤0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.b .当0<a <12时,1a -1>1, x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;x ∈⎝⎛⎭⎫1,1a -1时,g (x )<0, 此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;x ∈⎝⎛⎭⎫1a -1,+∞时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.c .当a <0时,由于1a -1<0. x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 综上所述:当a ≤0时,函数f (x )在(0,1)上单调递减, 在(1,+∞)上单调递增;当a =12时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减;当0<a <12时,函数f (x )在(0,1)上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1,1a -1上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1a -1,+∞上单调递减.模块综合检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1.已知命题“p :x ≥4或x ≤0”,命题“q :x ∈Z ”,如果“p 且q ”与“非q ”同时为假命题,则满足条件的x 为( )A .{x |x ≥3或x ≤-1,x ∉Z }B .{x |-1≤x ≤3,x ∉Z }C .{-1,0,1,2,3}D .{1,2,3}2.“a >0”是“|a |>0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.已知2x +y =0是双曲线x 2-λy 2=1的一条渐近线,则双曲线的离心率是( ) A. 2 B. 3 C. 5 D .24.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 210-y 26=1 D.x 26-y 210=15.已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .2 3B .6C .4 3D .126.过点(2,-2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22-y 24=1 B.x 24-y 22=1 C.y 24-x 22=1 D.y 22-x 24=17.曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为( ) A .y =3x -4 B .y =-3x +2 C .y =-4x +3 D .y =4x -5 8.函数f (x )=x 2-2ln x 的单调递减区间是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(-∞,-1],(0,1)D .[-1,0),(0,1] 9.已知椭圆x 2+2y 2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A .3 2 B .2 3C.303D.32 610.设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a 等于( )A .2 B.12 C .-12 D .-211.若函数y =f (x )的导函数在区间[a ,b ]上是增函数,则函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象可能是( )12.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=4x 3-4x ,且f (x )的图象过点(0,-5),当函数f (x )取得极小值-6时,x 的值应为( )A .0B .-1C .±1D .1题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知双曲线x 2-y 23=1,那么它的焦点到渐近线的距离为________.14.点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则P 到直线y =x -2的距离的最小值是________. 15.给出如下三种说法:①四个实数a ,b ,c ,d 依次成等比数列的必要而不充分条件是ad =bc . ②命题“若x ≥3且y ≥2,则x -y ≥1”为假命题. ③若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题. 其中正确说法的序号为________.16.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的两个焦点F 1、F 2,若P 为双曲线上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实数根,命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实数根.若“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求m 的取值范围.18.(12分)F 1,F 2是椭圆的两个焦点,Q 是椭圆上任意一点,从任一焦点向△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线引垂线,垂足为P ,求点P 的轨迹.19.(12分)若r (x ):sin x +cos x >m ,s (x ):x 2+mx +1>0.已知∀x ∈R ,r (x )为假命题且s (x )为真命题,求实数m 的取值范围.20.(12分)已知椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为22,过点B(0,-2)及左焦点F1的直线交椭圆于C,D两点,右焦点设为F2.(1)求椭圆的方程;(2)求△CDF2的面积.21.(12分)已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d的图象过点P(0,2),且在点M(-1,f(-1))处的切线方程为6x-y+7=0.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)求函数y=f(x)的单调区间.22.(12分)已知f(x)=23x3-2ax2-3x (a∈R),(1)若f(x)在区间(-1,1)上为减函数,求实数a的取值范围;(2)试讨论y=f(x)在(-1,1)内的极值点的个数.答案1.D2.A [因为|a |>0⇔a >0或a <0,所以a >0⇒|a |>0,但|a |>0 ⇒a >0,所以“a >0”是“|a |>0”的充分不必要条件.]3.C4.A [由题意知c =4,焦点在x 轴上,又e =c a =2,∴a =2,∴b 2=c 2-a 2=42-22=12,∴双曲线方程为x 24-y 212=1.]5.C [设椭圆的另一焦点为F ,由椭圆的定义知|BA |+|BF |=23,且|CF |+|AC |=23,所以△ABC 的周长=|BA |+|BC |+|AC |=|BA |+|BF |+|CF |+|AC |=4 3.]6.D [与双曲线x 22-y 2=1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ,由过点(2,-2),可解得λ=-2.所以所求的双曲线方程为y 22-x 24=1.]7.B [y ′=3x 2-6x ,∴k =y ′|x =1=-3,∴切线方程为y +1=-3(x -1),∴y =-3x +2.]8.A [由题意知x >0,若f ′(x )=2x -2x =2(x 2-1)x ≤0,则0<x ≤1,即函数f (x )的递减区间是(0,1].]9.C [令直线l 与椭圆交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧ x 21+2y 21=4 ①x 22+2y 22=4 ②①-②得:(x 1+x 2)(x 1-x 2)+2(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0,∴k l =-12,∴l 的方程:x +2y -3=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -3=0x 2+2y 2-4=0,得6y 2-12y +5=0. ∴y 1+y 2=2,y 1y 2=56.∴|AB |=⎝⎛⎭⎫1+1k 2(y 1-y 2)2=303.] 10.D [y =x +1x -1, ∴y ′|x =3=-2(x -1)2|x =3=-12. 又∵-a ×⎝⎛⎭⎫-12=-1,∴a =-2.] 11.A [依题意,f ′(x )在[a ,b ]上是增函数,则在函数f (x )的图象上,各点的切线的斜率随着x 的增大而增大,观察四个选项中的图象,只有A 满足.]12.C [f (x )=x 4-2x 2+c .因为过点(0,-5),所以c =-5.由f ′(x )=4x (x 2-1),得f (x )有三个极值点,列表判断±1均为极小值点,且f (1)=f (-1)=-6.] 13. 3 解析 焦点(±2,0),渐近线:y =±3x ,焦点到渐近线的距离为23(3)2+1= 3. 14. 2解析 先设出曲线上一点,求出过该点的切线的斜率,由已知直线,求出该点的坐标,再由点到直线的距离公式求距离.设曲线上一点的横坐标为x 0 (x 0>0),则经过该点的切线的斜率为k =2x 0-1x 0,根据题意得,2x 0-1x 0=1,∴x 0=1或x 0=-12,又∵x 0>0,∴x 0=1,此时y 0=1,∴切点的坐标为(1,1),最小距离为|1-1-2|2= 2. 15.①②解析 对①,a ,b ,c ,d 成等比数列,则ad =bc ,反之不一定,故①正确;对②,令x =5,y =6,则x -y =-1,所以该命题为假命题,故②正确;对③,p ∧q 假时,p ,q 至少有一个为假命题,故③错误.16.(1,3]解析 设|PF 2|=m ,则2a =||PF 1|-|PF 2||=m ,2c =|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|=3m .∴e =c a =2c 2a ≤3,又e >1,∴离心率的取值范围为(1,3].17.解 命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实根⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=m 2-4>0m >0⇔m >2. 命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根⇔Δ′=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0⇔1<m <3.∵“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,∴p 为真、q 为假或p 为假、q 为真,则⎩⎪⎨⎪⎧ m >2m ≤1或m ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤21<m <3, 解得m ≥3或1<m ≤2.18.解 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),F 1,F 2是它的两个焦点,Q 为椭圆上任意一点,QP 是△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线(如图),连结PO ,过F 2作F 2P ⊥QP 于P 并延长交F 1Q 的延长线于H ,则P 是F 2H 的中点,且|F 2Q |=|QH |,因此|PO |=12|F 1H |=12(|F 1Q |+|QH |)=12(|F 1Q |+|F 2Q |)=a ,∴点P 的轨迹是以原点为圆心,以椭圆半长轴长为半径的圆(除掉两点即椭圆与x 轴的交点).19.解 由于sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4∈[-2,2], ∀x ∈R ,r (x )为假命题即sin x +cos x >m 恒不成立.∴m ≥ 2. ①又对∀x ∈R ,s (x )为真命题.∴x 2+mx +1>0对x ∈R 恒成立.则Δ=m 2-4<0,即-2<m <2. ②故∀x ∈R ,r (x )为假命题,且s (x )为真命题, 应有2≤m <2.20.解 (1)由题意知b =1,e =c a =22,又∵a 2=b 2+c 2,∴a 2=2.∴椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x -2x 22+y 2=1,得9x 2+16x +6=0. ∵Δ=162-4×9×6=40>0,∴直线与椭圆有两个公共点,设为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2), 则⎩⎨⎧ x 1+x 2=-169x 1x 2=23,∴|CD |=1+(-2)2|x 1-x 2|=5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·⎝⎛⎭⎫-1692-4×23=1092, 又点F 2到直线BF 1的距离d =455,故S △CDF 2=12|CD |·d =4910.21.解 (1)由f (x )的图象经过P (0,2)知d =2,∴f (x )=x 3+bx 2+cx +2,f ′(x )=3x 2+2bx +c .由在点M (-1,f (-1))处的切线方程是6x -y +7=0,知-6-f (-1)+7=0,即f (-1)=1,f ′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2b +c =6,-1+b -c +2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧ b -c =0,2b -c =-3, 解得b =c =-3.故所求的解析式是f (x )=x 3-3x 2-3x +2.(2)f ′(x )=3x 2-6x -3,令3x 2-6x -3=0,即x 2-2x -1=0.解得x 1=1-2,x 2=1+ 2.当x <1-2或x >1+2时,f ′(x )>0.当1-2<x <1+2时,f ′(x )<0.故f (x )=x 3-3x 2-3x +2在(-∞,1-2)和(1+2,+∞)内是增函数,在(1-2,1+2)内是减函数.22.解 (1)∵f (x )=23x 3-2ax 2-3x ,∴f ′(x )=2x 2-4ax -3,∵f (x )在区间(-1,1)上为减函数,∴f ′(x )≤0在(-1,1)上恒成立;∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-1)≤0f ′(1)≤0 得-14≤a ≤14. 故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,14. (2)当a >14时,∵⎩⎨⎧ f ′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14>0f ′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14<0,∴存在x 0∈(-1,1),使f ′(x 0)=0,∵f ′(x )=2x 2-4ax -3开口向上,∴在(-1,x 0)内,f ′(x )>0,在(x 0,1)内,f ′(x )<0,即f (x )在(-1,x 0)内单调递增,在(x 0,1)内单调递减,∴f (x )在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极大值点.当a <-14时,∵⎩⎨⎧ f ′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14<0f ′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14>0,∴存在x 0∈(-1,1)使f ′(x 0)=0.∵f ′(x )=2x 2-4ax -3开口向上,∴在(-1,x 0)内f ′(x )<0,在(x 0,1)内f ′(x )>0.即f (x )在(-1,x 0)内单调递减,在(x 0,1)内单调递增,∴f (x )在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极小值点.当-14≤a ≤14时,由(1)知f (x )在(-1,1)内递减,没有极值点.综上,当a >14或a <-14时,f (x )在(-1,1)内的极值点的个数为1,当-14≤a ≤14时,f (x )在(-1,1)内的极值点的个数为0.模块综合检测(C)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分2.若抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( )A .x 2=-28yB .x 2=28yC .y 2=-28xD .y 2=28x3.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是( )A .2 B. 3 C. 2 D.324.用a ,b ,c 表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥c ;③若a ∥γ,b ∥γ,则a ∥b ;④若a ⊥γ,b ⊥γ,则a ∥b .其中真命题的序号是( )A .①②B .②③C .①④D .③④5.已知a 、b 为不等于0的实数,则a b >1是a >b 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件6.若抛物线y 2=4x 的焦点是F ,准线是l ,点M (4,m )是抛物线上一点,则经过点F 、M 且与l 相切的圆一共有( )A .0个B .1个C .2个D .4个7.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点分成5∶3两段,则此双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 6 C.233 D.263 8.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为245,则此双曲线方程是( )A.x 212-y 24=1 B .-x 212+y 24=1C.x 24-y 212=1 D .-x 24+y 212=19.下列四个结论中正确的个数为( )①命题“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是“若x >1或x <-1,则x 2>1”;②已知p :∀x ∈R ,sin x ≤1,q :若a <b ,则am 2<bm 2,则p ∧q 为真命题;③命题“∃x ∈R ,x 2-x >0”的否定是“∀x ∈R ,x 2-x ≤0”;④“x >2”是“x 2>4”的必要不充分条件.A .0个B .1个C .2个D .3个10.设f (x )=x (ax 2+bx +c ) (a ≠0)在x =1和x =-1处有极值,则下列点中一定在x 轴上的是( )A .(a ,b )B .(a ,c )C .(b ,c )D .(a +b ,c )11.函数y =ln x x 的最大值为( )A .e -1B .eC .e 2 D.10312.已知命题P :函数y =log 0.5(x 2+2x +a )的值域为R ;命题Q :函数y =-(5-2a )x 是R 上的减函数.若P 或Q 为真命题,P 且Q 为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a <2C .1<a <2D .a ≤1或a ≥2二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若函数f (x )=x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则m 的取值范围是________.14.一动圆圆心在抛物线x 2=8y 上,且动圆恒与直线y +2=0相切,则动圆必过定点________.15.已知F 1、F 2是椭圆C x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.16.设f (x )、g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x <0时,f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )>0,且g (-3)=0,则不等式f (x )g (x )<0的解集是________________________________________________________________________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知p :x 2-12x +20<0,q :x 2-2x +1-a 2>0 (a >0).若綈q 是綈p 的充分条 件,求a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,且方程f (x )=0的一个根为2.(1)求c 的值;(2)求证:f (1)≥2.19.(12分) 如图,M 是抛物线y 2=x 上的一个定点,动弦ME 、MF 分别与x 轴交于不同的点A 、B ,且|MA |=|MB |.证明:直线EF 的斜率为定值.20.(12分)命题p :关于x 的不等式x 2+2ax +4>0,对一切x ∈R 恒成立,命题q :指数函数f (x )=(3-2a )x 是增函数,若p 或q 为真,p 且q 为假,求实数a 的取值范围.21.(12分)已知函数f (x )=ax -ln x ,若f (x )>1在区间(1,+∞)内恒成立,求实数a 的取值范围.22.(12分)如图所示,已知直线l :y =kx -2与抛物线C :x 2=-2py (p>0)交于A ,B 两点,O 为坐标原点,OA →+OB →=(-4,-12).(1)求直线l 和抛物线C 的方程;(2)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时,求△ABP 面积的最大值.答案1.B [x =1-4y 2,∴x 2+4y 2=1 (x ≥0).即x 2+y 214=1 (x ≥0).]2.D3.C [由已知,b 2a 2=1,∴a =b ,∴c 2=2a 2,∴e =c a =2a a = 2.]4.C5.D [如取a =-3,b =-2,满足a b >1,但不满足a >b .反过来取a =1,b =-5,满足a >b ,但不满足a b >1,故答案为D.]6.D [因为点M (4,m )在抛物线y 2=4x 上,所以可求得m =±4.由于圆经过焦点F 且和准线l 相切,由抛物线的定义知圆心在抛物线上.又因为圆经过抛物线上的点M ,所以圆心在线段FM 的垂直平分线上,即圆心是线段FM 的垂直平分线与抛物线的交点,结合图形易知对于点M (4,4)和(4,-4),都各有两个交点,因此一共有4个满足条件的圆.]7.C8.B [由已知得椭圆中a =5,b =3,∴c =4,且它的焦点在y 轴上,故双曲线的焦点也应在y 轴上且为(0,4)和(0,-4),又椭圆的离心率为e =c a =45,所以双曲线的离心率为2,即c a =2,又c =4,∴它的实半轴为2,虚半轴平方为b 2=c 2-a 2=16-4=12, 则双曲线方程为y 24-x 212=1.]9.B [只有③中结论正确.]10.A11.A [令y ′=(ln x )′x -ln x ·x ′x2=1-ln x x 2=0,x =e ,当x >e 时,y ′<0;当x <e 时,y ′>0,y 极大值=f (e)=1e ,在定义域内只有一个极值,所以y max =1e .]12.C [先化简P 与Q ,建构关于a 的关系式;由函数y =log 0.5(x 2+2x +a )的值域为R 知:内层函数u (x )=x 2+2x +a 恰好取遍(0,+∞)内的所有实数⇔Δ=4-4a ≥0⇔a ≤1,即P ⇔a ≤1;同样由y =-(5-2a )x 是减函数⇔5-2a >1,即Q ⇔a <2;由P 或Q 为真,P 且Q 为假知,P 与Q 中必有一真一假.故答案为C.]13.⎣⎡⎭⎫13,+∞解析 f ′(x )=3x 2+2x +m ,依题意可知f (x )在R 上只能单调递增,所以Δ=4-12m ≤0,∴m ≥13.14.(0,2)解析 动圆一定过抛物线x 2=8y 的焦点.15.3解析 由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a |PF 1|·|PF 2|=18, ∴|PF 1|2+|PF 2|2+36=4a 2,又|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,∴4a 2-4c 2=36,∴b =3.16.(-∞,-3)∪(0,3)解析 设F (x )=f (x )g (x ),由已知得,F ′(x )=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ).当x <0时,F ′(x )>0,∴F (x )在(-∞,0)上为增函数.又∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数.∴F (-x )=f (-x )g (-x )=-f (x )g (x )=-F (x ),∴F (x )为奇函数.∴F (x )在(0,+∞)上也为增函数.又g (-3)=0,∴F (-3)=0,F (3)=0.∴f (x )g (x )<0的解集为(-∞,-3)∪(0,3).17.解 p :{x |2<x <10},q :{x |x <1-a ,或x >1+a }.由綈q ⇒綈p ,得p ⇒q ,于是1+a <2,∴0<a <1.18.(1)解 ∵f (x )在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,∴f ′(0)=0.∵f ′(x )=3x 2+2bx +c ,∴f ′(0)=c =0.∴c =0.(2)证明 ∵f (2)=0,∴8+4b +2c +d =0,而c =0,∴d =-4(b +2).∵方程f ′(x )=3x 2+2bx =0的两个根分别为x 1=0,x 2=-23b ,且f (x )在[0,2]上是减函数,∴x 2=-23b ≥2,∴b ≤-3.∴f (1)=b +d +1=b -4(b +2)+1=-7-3b ≥-7+9=2.故f (1)≥2.19.证明 设M (y 20,y 0),直线ME 的斜率为k (k >0),则直线MF 的斜率为-k ,直线ME 的方程为y -y 0=k (x -y 20).由⎩⎪⎨⎪⎧ y -y 0=k (x -y 20)y 2=x 得ky 2-y +y 0(1-ky 0)=0.于是y 0·y E =y 0(1-ky 0)k. 所以y E =1-ky 0k .同理可得y F =1+ky 0-k. ∴k EF =y E -y F x E -x F =y E -y F y 2E -y 2F=1y E +y F =-12y 0(定值). 20.解 设g (x )=x 2+2ax +4,由于关于x 的不等式x 2+2ax +4>0对一切x ∈R 恒成立,所以函数g (x )的图象开口向上且与x 轴没有交点,故Δ=4a 2-16<0,∴-2<a <2.函数f (x )=(3-2a )x 是增函数,则有3-2a >1,即a <1.又由于p 或q 为真,p 且q 为假,可知p 和q 一真一假.①若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a ≥1, ∴1≤a <2.②若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-2,或a ≥2,a <1, ∴a ≤-2.综上可知,所求实数a 的取值范围为{a |1≤a <2或a ≤-2}.21.解 由f (x )>1,得ax -ln x -1>0.即a >1+ln x x 在区间(1,+∞)内恒成立.设g (x )=1+ln x x ,则g ′(x )=-ln x x 2,∵x >1,∴g ′(x )<0.∴g (x )=1+ln x x 在区间(1,+∞)内单调递减.∴g (x )<g (1)=1,即1+ln x x <1在区间(1,+∞)内恒成立,∴a ≥1.22.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx -2,x 2=-2py ,得x 2+2pkx -4p =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2pk ,y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4=-2pk 2-4.因为 OA →+OB →=(x 1+x 2,y 1+y 2)=(-2pk ,-2pk 2-4)=(-4,-12),所以⎩⎪⎨⎪⎧ -2pk =-4,-2pk 2-4=-12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧p =1,k =2. 所以直线l 的方程为y =2x -2,抛物线C 的方程为x 2=-2y .(2)设P (x 0,y 0),依题意,抛物线过点P 的切线与l 平行时,△ABP 的面积最大, y ′=-x ,所以-x 0=2⇒x 0=-2,y 0=-12x 20=-2,所以P (-2,-2).此时点P 到直线l 的距离d =|2×(-2)-(-2)-2|22+(-1)2=45=455, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -2,x 2=-2y ,得x 2+4x -4=0, |AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+22·(-4)2-4×(-4)=410.∴△ABP 面积的最大值为410×4552=8 2.。
高中数学模块综合检测新人教A版选择性必修第一册
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设x ,y ∈R ,向量a =(x,1,1),b =(1,y,1),c =(2,-4,2),a ⊥c ,b ∥c ,则|a +b |=( )A .2 2B .10C .3D .4【答案】C【解析】∵b ∥c ,∴y =-2.∴b =(1,-2,1).∵a ⊥c ,∴a ·c =2x +1·()-4+2=0,∴x =1.∴a =(1,1,1).∴a +b =(2,-1,2).∴|a +b |=22+-12+22=3.2.如图,在空间四边形ABCD 中,设E ,F 分别是BC ,CD 的中点,则AD →+12(BC →-BD →)等于( )A .AD →B .FA →C .AF →D .EF →【答案】C【解析】∵BC →-BD →=DC →,12(BC →-BD →)=12DC →=DF →,∴AD →+12(BC →-BD →)=AD →+DF →=AF →.3.若直线l 1:mx +2y +1=0与直线l 2:x +y -2=0互相垂直,则实数m 的值为( ) A .2 B .-2 C .12 D .-12【答案】B【解析】直线l 1:y =-m 2x -12,直线l 2:y =-x +2,又∵直线l 1与直线l 2互相垂直,∴-m2×(-1)=-1,即m =-2.4.已知直线l :x -2y +a -1=0与圆(x -1)2+(y +2)2=9相交所得弦长为4,则a =( )A .-9B .1C .1或-2D .1或-9【答案】D【解析】由条件得圆的半径为3,圆心坐标为(1,-2),因为直线l :x -2y +a -1=0与圆(x -1)2+(y +2)2=9相交所得弦长为4,所以9-⎝ ⎛⎭⎪⎫422=⎝ ⎛⎭⎪⎫|1+4+a -1|52,所以a 2+8a -9=0,解得a =1或a =-9.5.已知M (x 0,y 0)是双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1上的一点,半焦距为c ,若|MO |≤c (其中O 为坐标原点),则y 20的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,b 4c 2 B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,a 4c 2C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫b 4c 2,+∞ D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫a 2c 2,+∞ 【答案】A【解析】因为|MO |≤c ,所以|MO |≤a 2+b 2,所以x 20+y 20≤a 2+b 2,又因为x 20a 2-y 20b2=1,消去x 2得0≤y 20≤b 4a 2+b 2,所以0≤y 20≤b 4c2.6.已知椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),焦距为2c ,直线l :y =24x 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若|AB |=2c ,则椭圆C 的离心率为( )A .32B .34C .12D .14【答案】A【解析】设直线与椭圆在第一象限内的交点为A (x ,y ),则y =24x ,由|AB |=2c ,可知|OA |=x 2+y 2=c ,即x 2+⎝⎛⎭⎪⎫24x 2=c ,解得x =223c ,所以A ⎝ ⎛⎭⎪⎫223c ,13c .把点A 代入椭圆方程得到⎝ ⎛⎭⎪⎫223c 2a2+⎝ ⎛⎭⎪⎫13c 2b2=1,整理得8e 4-18e 2+9=0,即(4e 2-3)(2e 2-3)=0,因为0<e <1,所以可得e =32. 7.在空间直角坐标系Oxyz 中,O (0,0,0),E (22,0,0),F (0,22,0),B 为EF 的中点,C 为空间一点且满足|CO →|=|CB →|=3,若cos 〈EF →,BC →〉=16,则OC →·OF →=( )A .9B .7C .5D .3【答案】D【解析】设C (x ,y ,z ),B (2,2,0),OC →=(x ,y ,z ),BC →=(x -2,y -2,z ),EF →=(-22,22,0),由cos 〈EF →,BC →〉=EF →·BC→|EF →||BC →|=-22,22,0·x -2,y -2,z 4×3=16,整理可得x -y =-22,由|CO →|=|CB →|=3,得x 2+y 2=x -22+y -22,化简得x +y =2,以上方程组联立得x =24,y =324,则OC →·OF →=(x ,y ,z )·(0,22,0)=22y =3. 8.已知点M ,N 是抛物线y =4x 2上不同的两点,F 为抛物线的焦点,且满足∠MFN =135°,弦MN 的中点P 到直线l :y =-116的距离为d ,若|MN |2=λ·d 2,则λ的最小值为( )A .22B .1-22C .1+22D .2+ 2【答案】D【解析】抛物线y =4x 2的焦点F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,116,准线为y =-116.设|MF |=a ,|NF |=b ,由∠MFN =135°,得|MN |2=|MF |2+|NF |2-2|MF |·|NF |·cos ∠MFN =a 2+b 2+2ab .由抛物线的定义,得点M 到准线的距离为|MF |,点N 到准线的距离为|NF |.由梯形的中位线定理,得d =12(|MF |+|NF |)=12(a +b ).由|MN |2=λ·d 2,得14λ=a 2+b 2+2ab a +b 2=1-2-2aba +b 2≥1-2-2ab 2ab2=1-2-24=2+24,得λ≥2+2,当且仅当a =b 时取得最小值2+2.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知直线l :(a 2+a +1)x -y +1=0,其中a ∈R ,下列说法正确的是( ) A .当a =-1时,直线l 与直线x +y =0垂直 B .若直线l 与直线x -y =0平行,则a =0C .直线l 过定点(0,1)D .当a =0时,直线l 在两坐标轴上的截距相等 【答案】AC【解析】对于A 项,当a =-1时,直线l 的方程为x -y +1=0,显然与x +y =0垂直,所以正确;对于B 项,若直线l 与直线x -y =0平行,可知(a 2+a +1)·(-1)=1·(-1),解得a =0或a =-1,所以不正确;对于C 项,当x =0时,有y =1,所以直线过定点(0,1),所以正确;对于D 项,当a =0时,直线l 的方程为x -y +1=0,在x 轴、y 轴上的截距分别是-1,1,所以不正确.故选AC .10.已知F 1,F 2是双曲线C :y 24-x 22=1的上、下焦点,点M 是该双曲线的一条渐近线上的一点,并且以线段F 1F 2为直径的圆经过点M ,则下列说法正确的是( )A .双曲线C 的渐近线方程为y =±2xB .以F 1F 2为直径的圆的方程为x 2+y 2=2 C .点M 的横坐标为± 2 D .△MF 1F 2的面积为2 3 【答案】ACD【解析】由双曲线方程y 24-x 22=1知a =2,b =2,焦点在y 轴,渐近线方程为y =±abx =±2x ,A 正确;c =a 2+b 2=6,以F 1F 2为直径的圆的方程是x 2+y 2=6,B 错误;由⎩⎨⎧x 2+y 2=6,y =2x ,得⎩⎨⎧x =2,y =2或⎩⎨⎧x =-2,y =-2,由对称性知点M 横坐标是±2,C 正确;S △MF 1F 2=12|F 1F 2||x M |=12×26×2=23,D 正确.故选ACD .11.已知点A 是直线l :x +y -2=0上一定点,点P ,Q 是圆x 2+y 2=1上的动点,若∠PAQ 的最大值为90°,则点A 的坐标可以是( )A .(0,2)B .(1,2-1)C .(2,0)D .(2-1,1)【答案】AC【解析】如图所示,原点到直线l 的距离为d =212+12=1,则直线l 与圆x 2+y 2=1相切.由图可知,当AP ,AQ 均为圆x 2+y 2=1的切线时,∠PAQ 取得最大值.连接OP ,OQ ,由于∠PAQ 的最大值为90°,且∠APO =∠AQO =90°,|OP |=|OQ |=1,则四边形APOQ 为正方形,所以|OA |=2|OP |=2.设A (t ,2-t ),由两点间的距离公式,得|OA |=t 2+2-t2=2,整理得2t 2-22t =0,解得t =0或t =2,因此,点A 的坐标为(0,2)或(2,0).故选AC .12.关于空间向量,以下说法正确的是( )A .空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面B .若对空间中任意一点O ,有OP →=16OA →+512OB →+512OC →,则P ,A ,B ,C 四点共面C .设{}a ,b ,c 是空间中的一组基底,则{2a ,-b ,c }也是空间的一组基底D .若a ·b <0,则〈a ,b 〉是钝角 【答案】ABC【解析】对于A 中,根据共线向量的概念,可知空间中的三个向量,若有两个向量共线,则这三个向量一定共面,所以是正确的;对于B 中,若对空间中任意一点O ,有OP →=16OA →+13OB →+12OC →,因为16+512+512=1,所以P ,A ,B ,C 四点一定共面,所以是正确的;对于C 中,由{}a ,b ,c 是空间中的一组基底,则向量a ,b ,c 不共面,可得向量2a ,-b ,c 也不共面,所以{2a ,-b ,c }也是空间的一组基底,所以是正确的;对于D 中,若a ·b <0,又由〈a ,b 〉∈[0,π],所以〈a ,b 〉∈⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,π,所以不正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.在空间直角坐标系Oxyz 中,点M (1,-1,1)关于x 轴的对称点坐标是__________;|OM |=________.【答案】(1,1,-1)3【解析】在空间直角坐标系Oxyz 中,点M (1,-1,1)关于x 轴的对称点坐标是M ′(1,1,-1),|OM |=12+-12+12=3.14.(2021年惠州期末)圆C :(x -1)2+y 2=1关于直线l :x -y +1=0对称的圆的方程为______________.【答案】(x +1)2+(y -2)2=1【解析】圆C :(x -1)2+y 2=1圆心C (1,0),半径r =1,设圆C 关于直线l :x -y +1=0的对称点C ′(a ,b ),则⎩⎪⎨⎪⎧a +12-b2+1=0,ba -1=-1,解得a =-1,b =2,即圆C 的圆心关于直线l 的对称圆心为C ′(-1,2),而圆关于直线对称得到的圆的半径不变,所以所求的圆的方程为(x +1)2+(y -2)2=1.15.在棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点M ,N 分别是线段BB 1,B 1C 1的中点,则直线MN 到平面ACD 1的距离为________.【答案】32【解析】如图,以点D 为坐标原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),C (0,1,0),D 1(0,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,1,12,A (1,0,0).∴AM →=⎝⎛⎭⎪⎫0,1,12,AC→=(-1,1,0),AD 1→=(-1,0,1).设平面ACD 1的法向量n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0,n ·AD 1→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-x +y =0,-x +z =0,令x =1,则y =z =1,∴n =(1,1,1).∴点M 到平面ACD 1的距离d =|AM →·n ||n |=32.又∵MN →綉12AD 1→,∴MN ∥平面ACD 1.∴直线MN 到平面ACD 1的距离为32.16.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 为该双曲线上一点且2|PF 1|=3|PF 2|,若∠F 1PF 2=60°,则该双曲线的离心率为________.【答案】7【解析】2|PF 1|=3|PF 2|,|PF 1|-|PF 2|=2a ,故|PF 1|=6a ,|PF 2|=4a .在△PF 1F 2中,利用余弦定理得4c 2=36a 2+16a 2-2·6a ·4a cos60°,化简整理得到c =7a ,故e =7.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(10分)在△ABC 中,A (2,-5,3),AB →=(4,1,2),BC →=(3,-2,5). (1)求顶点B ,C 的坐标; (2)求CA →·BC →.解:(1)设点O 为坐标原点,OB →=OA →+AB →=(2,-5,3)+(4,1,2)=(6,-4,5), 则B (6,-4,5).OC →=OB →+BC →=(6,-4,5)+(3,-2,5)=(9,-6,10),则C (9,-6,10).(2)AC →=AB →+BC →=(7,-1,7),则CA →=(-7,1,-7),又因为BC →=(3,-2,5),所以CA →·BC →=-7×3+1×(-2)+(-7)×5=-58. 18.(12分)菱形ABCD 的顶点A ,C 的坐标分别为A (-4,7),C (6,-5),BC 边所在直线过点P (8,-1).求:(1)AD 边所在直线的方程; (2)对角线BD 所在直线的方程.解:(1)k BC =-5--16-8=2,∵AD ∥BC ,∴k AD =2.∴AD 边所在直线的方程为y -7=2(x +4),即2x -y +15=0. (2)k AC =-5-76--4=-65.∵菱形的对角线互相垂直,∴BD ⊥AC ,∴k BD =56.∵AC 的中点(1,1),也是BD 的中点,∴对角线BD 所在直线的方程为y -1=56(x -1),即5x -6y +1=0.19.(12分)已知圆C 1:x 2+y 2-2x -6y -1=0和圆C 2:x 2+y 2-10x -12y +45=0. (1)求证:圆C 1和圆C 2相交;(2)求圆C 1和圆C 2的公共弦所在直线的方程和公共弦长. (1)证明:圆C 1的圆心C 1(1,3),半径r 1=11. 圆C 2的圆心C 2(5,6),半径r 2=4.两圆圆心距d =|C 1C 2|=5,r 1+r 2=11+4,|r 1-r 2|=4-11, ∴|r 1-r 2|<d <r 1+r 2. ∴圆C 1和圆C 2相交.(2)解:圆C 1和圆C 2的方程相减, 得4x +3y -23=0,∴两圆的公共弦所在直线的方程为4x +3y -23=0.圆心C 2(5,6)到直线4x +3y -23=0的距离d =|20+18-23|16+9=3,故公共弦长为216-9=27.20.(12分)如图,过抛物线C :x 2=2py (p >0)的焦点F 的直线交C 于M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)两点,且x 1x 2=-4.(1)求抛物线C 的标准方程;(2)R ,Q 是C 上的两动点,R ,Q 的纵坐标之和为1,R ,Q 的垂直平分线交y 轴于点T ,求△MNT 的面积的最小值.解:(1)由题意,设直线MN 的方程为y =kx +p2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +p 2,x 2=2py ,得x 2-2pkx -p 2=0,由题意知x 1,x 2是方程两根,所以x 1x 2=-p 2=-4, 所以p =2,抛物线的标准方程为x 2=4y .(2)设R (x 3,y 3),Q (x 4,y 4),T (0,t ),因为点T 在RQ 的垂直平分线上,所以|TR |=|TQ |, 得x 23+(y 3-t )2=x 24+(y 4-t )2.因为x 23=4y 3,x 24=4y 4,所以4y 3+(y 3-t )2=4y 4+(y 4-t )2, 即4(y 3-y 4)=(y 3+y 4-2t )(y 4-y 3), 所以-4=y 3+y 4-2t .又因为y 3+y 4=1,所以t =52,故T ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,52.于是S △MNT =12|FT ||x 1-x 2|=34|x 1-x 2|.由(1)得x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4, 所以S △MNT =34|x 1-x 2|=34x 1+x 22-4x 1x 2=3416k 2-4×-4=3k 2+1≥3. 所以当k =0时,S △MNT 有最小值3.21.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PC ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,AB ∥CD ,AB =2AD =2CD =2,E 是PB 上的点.(1)求证:平面EAC ⊥平面PBC ; (2)二面角P -AC -E 的余弦值为63,求直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值.(1)证明:∵PC ⊥底面ABCD ,AC ⊂底面ABCD , ∴PC ⊥AC .∵AB =2,AD =CD =1,∴AC =BC =2. ∴AC 2+BC 2=AB 2,∴AC ⊥BC . 又∵BC ∩PC =C ,∴AC ⊥平面PBC . ∵AC ⊂平面EAC ,∴平面EAC ⊥平面PBC .(2)解:如图,以C 为原点,取AB 中点F ,CF →,CD →,CP →分别为x 轴、y 轴、z 轴正方向,建立空间直角坐标系,则C (0,0,0),A (1,1,0),B (1,-1,0). 设P (0,0,a )(a >0),则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,a 2,CA →=(1,1,0),CP →=(0,0,a ),CE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,a 2,设m =(x 1,y 1,z 1)为平面PAC 的法向量, 由⎩⎪⎨⎪⎧m ·CA →=x 1+y 1=0,m ·CP →=az 1=0,所以可取x 1=1,y 1=-1,z 1=0,即m =(1,-1,0). 设n =(x 2,y 2,z 2)为平面EAC 的法向量, 则n ·CA →=n ·CE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=0,x 2-y 2+az 2=0,取x 2=a ,y 2=-a ,z 2=-2,则n =(a ,-a ,-2),依题意,|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m ||n |=a a 2+2=63,则a =2.于是n =(2,-2,-2),PA →=(1,1,-2). 设直线PA 与平面EAC 所成角为θ,则sin θ=|cos 〈PA →,n 〉|=|PA →·n ||PA →||n |=23,即直线PA 与平面EAC 所成角的正弦值为23. 22.(12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,且经过点⎝⎛⎭⎪⎫-1,32.(1)求椭圆C 的方程.(2)过点(3,0)作直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,试问在x 轴上是否存在定点Q 使得直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,说明理由.解:(1)由题意可得32=c a ,1a 2+34b2=1, 又因为a 2-b 2=c 2, 解得a 2=4,b 2=1.所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)存在定点Q ⎝⎛⎭⎪⎫433,0,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,理由如下: 设直线l 的方程为x +my -3=0,与椭圆C 联立,整理得(4+m 2)y 2-23my -1=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),定点Q (t,0)(依题意t ≠x 1,t ≠x 2),则由韦达定理可得,y 1+y 2=23m 4+m 2,y 1y 2=-14+m2. 直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称,等价于AQ ,BQ 的斜率互为相反数. 所以y 1x 1-t +y 2x 2-t=0,即y 1(x 2-t )+y 2(x 1-t )=0.又因为x 1+my 1-3=0,x 2+my 2-3=0, 所以y 1(3-my 2-t )+y 2(3-my 1-t )=0, 整理得(3-t )(y 1+y 2)-2my 1y 2=0. 从而可得(3-t )·23m 4+m 2-2m ·-14+m2=0,11 即2m (4-3t )=0,所以当t =433,即Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫433,0时,直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称成立.特别地,当直线l 为x 轴时,Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫433,0也符合题意. 综上所述,存在x 轴上的定点Q ⎝⎛⎭⎪⎫433,0,满足直线QA 与直线QB 恰关于x 轴对称.。
高中数学人教a版高二选修2-1-章末综合测评1有答案
高中数学人教a版高二选修2-1-章末综合测评1有答案(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.命题“若某2<1,则-1<某<1”的逆否命题是()A.若某2≥1,则某≥1,或某≤-1B.若-1<某<1,则某2<1C.若某>1,或某<-1,则某2>1D.若某≥1或某≤-1,则某2≥1【解析】命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”.【答案】D2.命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是()A.所有不能被2整除的整数都是偶数B.所有能被2整除的整数都不是偶数C.存在一个不能被2整除的整数是偶数D.存在一个能被2整除的整数不是偶数【解析】把全称量词改为存在量词并把结论否定.【答案】D3.命题p:某+y≠3,命题q:某≠1或y≠2,则命题p是q的()A.充分不必要条件C.充要条件B.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【解析】命题“若p,则q”的逆否命题为:“若某=1且y=2,则某+y=3”,是真命题,故原命题为真,反之不成立.【答案】A4.设点P(某,y),则“某=2且y=-1”是“点P在直线l:某+y-1=0上”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件第-1-页共8页【解析】当某=2且y=-1时,满足方程某+y-1=0,即点P(2,-1)在直线l上.点P′(0,1)在直线l上,但不满足某=2且y=-1,∴“某=2且y=-1”是“点P(某,y)在直线l上”的充分而不必要条件.【答案】A5.“关于某的不等式f(某)>0有解”等价于()A.某0∈R,使得f(某0)>0成立B.某0∈R,使得f(某0)≤0成立C.某∈R,使得f(某)>0成立D.某∈R,f(某)≤0成立【解析】“关于某的不等式f(某)>0有解”等价于“存在实数某0,使得f(某0)>0成立”.故选A.【答案】A6.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】若四边形ABCD为菱形,则AC⊥BD,反之,若AC⊥BD,则四边形ABCD不一定是菱形,故选A.【答案】A7.命题p:函数y=lg(某2+2某-c)的定义域为R;命题q:函数y=lg(某2+2某-c)的值域为R.记命题p为真命题时c的取值集合为A,命题q为真命题时c的取值集合为B,则A∩B=()A.C.{c|c≥-1}B.{c|c【解析】命题p为真命题,即某2+2某-c>0恒成立,则有Δ=4+4c<0,解得c第-2-页共8页【答案】A8.对某∈R,k某2-k某-1<0是真命题,则k的取值范围是()A.-4≤k≤0C.-4<k≤0B.-4≤k<0D.-4<k<0【解析】由题意知k某2-k某-1<0对任意某∈R恒成立,当k=0时,-1<0恒k<0,成立;当k≠0时,有即-4<k<0,所以-4<k≤0.2Δ=k+4k<0,【答案】C9.已知命题p:若(某-1)(某-2)≠0,则某≠1且某≠2;命题q:存在实数某0,使2某0<0.下列选项中为真命题的是()A.綈pC.綈q∧pB.綈p∨qD.q【解析】很明显命题p为真命题,所以綈p为假命题;由于函数y=2某,某∈R的值域是(0,+∞),所以q是假命题,所以綈q是真命题.所以綈p∨q为假命题,綈q∧p为真命题,故选C.【答案】C10.设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件a1>0,a1<0,【解析】等比数列{an}为递增数列的充要条件为或故“q>1”是q>10“”“{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件.【答案】D11.已知命题p:某>0,总有(某+1)e某>1,则綈p为()A.某0≤0,使得(某0+1)e某0≤1B.某0>0,使得(某0+1)e某0≤1C.某>0,总有(某+1)e某≤1第-3-页共8页D.某≤0,使得(某+1)e某≤1【解析】因为全称命题某∈M,p(某)的否定为某0∈M,綈p(某),故綈p:某0>0,使得(某0+1)e某0≤1.【答案】B12.已知p:点P在直线y=2某-3上;q:点P在直线y=-3某+2上,则使p∧q为真命题的点P的坐标是()A.(0,-3)C.(1,-1)B.(1,2)D.(-1,1)【解析】因为p∧q为真命题,所以p,q均为真命题.所以点P为直线y=2某y=2某-3,某=1,-3与直线y=-3某+2的交点.解方程组得即点P的坐标为(1,y=-3某+2,y=-1,-1).【答案】C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.命题p:若a,b∈R,则ab=0是a=0的充分条件,命题q:函数y=某-3的定义域是[3,+∞),则“p∨q”“p∧q”“綈p”中是真命题的为________.【解析】p为假命题,q为真命题,故p∨q为真命题,綈p为真命题.【答案】p∨q与綈p14.“末位数字是1或3的整数不能被8整除”的否定形式是________________,否命题是________________.【解析】命题的否定仅否定结论,所以该命题的否定形式是:末位数字是1或3的整数能被8整除;而否命题要同时否定原命题的条件和结论,所以否命题是:末位数字不是1且不是3的整数能被8整除.【答案】末位数字是1或3的整数能被8整除末位数字不是1且不是3的整数能被8整除15.已知f(某)=某2+2某-m,如果f(1)>0是假命题,f(2)>0是真命题,则实数m的取值范围是______.f(1)=3-m≤0,【解析】依题意,∴3≤m<8.f(2)=8-m>0,第-4-页共8页【答案】[3,8)16.给出以下判断:①命题“负数的平方是正数”不是全称命题;3②命题“某∈N,某3>某2”的否定是“某0∈N,使某0>某2;0”③“b=0”是“函数f(某)=a某2+b某+c为偶函数”的充要条件;④“正四棱锥的底面是正方形”的逆命题为真命题.其中正确命题的序号是________.【解析】①②④是假命题,③是真命题.【答案】③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)写出下列命题的否定,并判断其真假,同时说明理由.(1)q:所有的矩形都是正方形;(2)r:某0∈R,某20+2某0+2≤0;(3):至少有一个实数某0,使某30+3=0.【解】(1)綈q:至少存在一个矩形不是正方形,真命题.这是由于原命题是假命题.(2)綈r:某∈R,某2+2某+2>0,真命题.这是由于某∈R,某2+2某+2=(某+1)2+1≥1>0恒成立.(3)綈:某∈R,某+3≠0,假命题.这是由于当某=-3时,某3+3=0.18.(本小题满分12分)指出下列命题中,p是q的什么条件?(1)p:{某|某>-2或某<3};q:{某|某2-某-6<0};(2)p:a与b都是奇数;q:a+b是偶数;(3)p:03【解】(1)因为{某|某2-某-6<0}={某|-2-2或某<3}/{某|-2-2或某<3}.所以p是q的必要不充分条件.第-5-页共8页33(2)因为a,b都是奇数a+b为偶数,而a+b为偶数/a,b都是奇数,所以p是q的充分不必要条件.(3)m某2-2某+3=01Δ>0,4-12m>0,mm>0m>0m>03所以p是q的充要条件.19.(本小题满分12分)已知命题p:不等式2某-某2q:m2-2m-3≥0,如果“綈p”与“p∧q”同时为假命题,求实数m的取值范围.【解】2某-某2=-(某-1)2+1≤1,所以p为真时,m>1.由m2-2m-3≥0得m≤-1或m≥3,所以q为真时,m≤-1或m≥3.因为“綈p”与“p∧q”同时为假命题,所以p为真命题,q为假命题,所以得m>1,-1即120.(本小题满分12分)已知两个命题p:in某+co某>m,q:某2+m某+1>0,如果对任意某∈R,有p∨q为真,p∧q为假,求实数m的取值范围.【解】当命题p是真命题时,π由于某∈R,则in某+co某=2in某+≥-2,4所以有m<-2.当命题q是真命题时,由于某∈R,某2+m某+1>0,则Δ=m2-4<0,解得-2<m<2.由于p∨q为真,p∧q为假,所以p与q一真一假.考虑到函数f(某)=某2+m某+1的图象为开口向上的抛物线,对任意的某∈R,某2+m某第-6-页共8页+1≤0不可能恒成立.所以只能是p为假,q为真,m≥-2,此时有-2<m<2,解得-2≤m<2,所以实数m的取值范围是[-2,2).21.(本小题满分12分)已知命题p:对数loga(-2t2+7t-5)(a>0,且a≠1)有意义;命题q:实数t满足不等式t2-(a+3)t+a+2<0.(1)若命题p为真,求实数t的取值范围;(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.5【解】(1)因为命题p为真,则对数的真数-2t2+7t-5>0,解得125所以实数t的取值范围是1,2.(2)因为p是q解集的真子集.5的充分不必要条件,所以t1的法一因为方程t2-(a+3)t+a+2=0的两根为1和a+2,51所以只需a+2>,解得a>.22即实数a的取值范围为2,+∞.法二令f(t)=t2-(a+3)t+a+2,因为f(1)=0,15所以只需f2<0,解得a>.2即实数a的取值范围为2,+∞.22.(本小题满分12分)设a,b,c为△ABC的三边,求证:方程某2+2a某+b2=0与某2+2c某-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.【证明】充分性:∵∠A=90°,∴a2=b2+c2.于是方程某2+2a某+b2=0可化为某2+2a某+a2-c2=0,∴某2+2a某+(a+c)(a-c)=0.第-7-页共8页∴[某+(a+c)][某+(a-c)]=0.∴该方程有两根某1=-(a+c),某2=-(a-c),同样另一方程某2+2c某-b2=0也可化为某2+2c某-(a2-c2)=0,即[某+(c+a)][某+(c-a)]=0,∴该方程有两根某3=-(a+c),某4=-(c-a).可以发现,某1=某3,∴方程有公共根.必要性:设某是方程的公共根,某2+2a某+b2=0,①则22某+2c某-b=0,②由①+②,得某=-(a+c),某=0(舍去).代入①并整理,可得a2=b2+c2.∴∠A=90°.∴结论成立.第-8-页共8页。
高中数学模块综合检测新人教A版选择性必修第三册
模块综合检测(时间:120分钟,满分150分)一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A ={5},B ={1,2},C ={1,3,4},若从这三个集合中各取一个元素构成空间直角坐标系中点的坐标,则确定的不同点的个数为( )A .36B .35C .34D .33【答案】D 【解析】不考虑限定条件确定的不同点的个数为C 12C 13A 33=36,但集合B ,C 中有相同元素1,由5,1,1三个数确定的不同点的个数只有三个,故所求的个数为36-3=33.2.在4次独立重复试验中,事件A 出现的概率相同,若事件A 至少发生一次的概率是6581,则事件A 在一次试验中出现的概率是( )A .13B .25C .56D .23【答案】A 【解析】设事件A 在一次试验中出现的概率是p .由事件A 至少发生1次的概率为6581,可知事件A 一次都不发生的概率为1-6581=1681,所以(1-p )4=1681,则p =13.3.已知随机变量X 的分布列为P (X =k )=12k ,k =1,2,…,则P (2<X ≤4)等于( )A .516B .316C .116D .14【答案】B 【解析】P (2<X ≤4)=P (X =3)+P (X =4)=123+124=316.4.抛掷一枚质地均匀的硬币两次,在第一次正面向上的条件下,第二次反面向上的概率为( )A .14B .13C .12D .23【答案】C 【解析】记事件A 表示“第一次正面向上”,事件B 表示“第二次反面向上”,则P (AB )=14,P (A )=12,∴P (B |A )=P AB P A =12.5.已知二项式⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12x 2n 的展开式的二项式系数之和为64,则展开式中含x 3项的系数是( )A .1B .32C .52D .3【答案】D 【解析】由2n=64得n =6,T r +1=C r 6x 6-r·⎝⎛⎭⎪⎫12x 2r =12rC r 6x 6-3r ,令6-3r =3,得r=1,故含x 3项的系数为121C 16=3.6.为了考察某种中成药预防流感的效果,抽样调查40人,得到如下数据:项目 患流感 未患流感 服用药 2 18 未服用药812下表是χ2独立性检验中几个常用的小概率值和相应的临界值:α 0.1 0.05 0.01 0.005 x α2.7063.8416.6357.579根据表中数据,计算χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d,若由此认为“该药物有效”,则该结论出错的概率不超过( )A .0.05B .0.1C .0.01D .0.005【答案】A 【解析】完成2×2列联表项目 患流感 未患流感 合计 服用药 2 18 20 未服用药 8 12 20 合计103040χ2=40×2×12-8×18210×30×20×20=4.8>3.841=x 0.05.7.某机构对儿童记忆能力x 和识图能力y 进行统计分析,得到如下数据:记忆能力x 4 6 8 10 识图能力y3568由表中数据,求得经验回归方程为y =0.8x +a ,若某儿童记忆能力为12,则预测他的识图能力为( )A .9.5B .9.8C .9.2D .10【答案】A 【解析】∵x =14×(4+6+8+10)=7,y =14×(3+5+6+8)=5.5,∴样本点的中心为(7,5.5),代入回归方程得5.5=0.8×7+a ^,∴a ^=-0.1,∴y =0.8x -0.1,当x =12时,y =0.8×12-0.1=9.5.8.甲、乙、丙3位志愿者安排在周一至周五5天中参加某项志愿者活动,要求每人参加一天且每天至多安排一人,并要求甲安排在另外两位前面,则不同的安排方法共有( )A .40种B .30种C .20种D .60种【答案】C 【解析】分类解决.甲排周一,乙,丙只能是周二至周五4天中选两天进行安排,有A 24=12(种)方法;甲排周二,乙,丙只能是周三至周五选两天安排,有A 23=6(种)方法;甲排周三,乙,丙只能安排在周四和周五,有A 22=2(种)方法.由分类加法计数原理可知,共有12+6+2=20(种)方法.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.若(3x -1)7=a 7x 7+a 6x 6+…+a 1x +a 0,则( ) A .a 0=1B .a 1+a 2+…+a 7=129C .a 1+a 3+a 5+a 7=8 256D .a 0+a 2+a 4+a 6=8 128【答案】BC 【解析】令x =0,则a 0=-1,A 错误;令x =1,得a 7+a 6+…+a 1+a 0=27=128①,所以a 1+a 2+…+a 7=129,B 正确;令x =-1,得-a 7+a 6-a 5+a 4-a 3+a 2-a 1+a 0=(-4)7②,①-②,得2(a 1+a 3+a 5+a 7)=128-(-4)7,∴a 1+a 3+a 5+a 7=8 256,C 正确;①+②,得2(a 0+a 2+a 4+a 6)=128+(-4)7,∴a 0+a 2+a 4+a 6=-8 128,D 错误.10.设离散型随机变量X 的分布列为若离散型随机变量Y )A .E (X )=2B .D (X )=1.4C .E (Y )=5D .D (Y )=7.2【答案】ACD 【解析】由离散型随机变量X 的分布列的性质得q =1-0.4-0.1-0.2-0.2=0.1,E (X )=0×0.1+1×0.4+2×0.1+3×0.2+4×0.2=2,D (X )=(0-2)2×0.1+(1-2)2×0.4+(2-2)2×0.1+(3-2)2×0.2+(4-2)2×0.2=1.8,∵离散型随机变量Y 满足Y =2X +1,∴E (Y )=2E (X )+1=5,D (Y )=4D (X )=7.2.故选ACD .11.某学生想在物理、化学、生物、政治、历史、地理、技术这七门课程中选三门作为选考科目,下列说法错误的是( )A .若任意选择三门课程,选法总数为A 37 B .若物理和化学至少选一门,选法总数为C 12C 26 C .若物理和历史不能同时选,选法总数为C 37-C 15D .若物理和化学至少选一门,且物理和历史不同时选,选法总数为C 12C 25-C 15【答案】ABD 【解析】对于A,若任意选择三门课程,选法总数为C 37,错误;对于B,若物理和化学选一门,有C 12种方法,其余两门从剩余的5门中选,有C 25种选法,选法为C 12C 25;若物理和化学选两门,有C 22种选法,剩下一门从剩余的5门中选,有C 15种选法,有C 22C 15种,由分类加法计数原理知,总数为C 12C 25+C 22C 15,错误;对于C,若物理和历史不能同时选,选法总数为C 37-C 22C 15=(C 37-C 15)种,正确;对于D,有3种情况:①只选物理且物理和历史不同时选,有C 11C 24种选法;②选化学,不选物理,有C 11C 25种选法;③物理与化学都选,有C 22C 14种选法,故总数为C 11C 24+C 11C 25+C 22C 14=6+10+4=20(种),错误.故选ABD .12.为研究需要,统计了两个变量x ,y 的数据情况如下表:其中数据x 1,x 2,x 3,…,x n 和数据y 1,y 2,y 3,…,y n 的平均数分别为x 和y ,并且计算相关系数r =-0.8,经验回归方程为y ^=b ^x +a ^,则下列结论正确的为( )A .点(x ,y )必在回归直线上,即y =b ^ x +a ^B .变量x ,y 的相关性强C .当x =x 1,则必有y =y 1D .b ^<0【答案】ABD 【解析】A .回归直线y ^=b ^x +a ^过样本点中心(x ,y ),即y =b ^ x +a ^,所以A 正确;B .相关系数r =-0.8,|r |>0.75,变量x ,y 的相关性强,所以B 正确;C .当x =x 1时,不一定有y =y 1,因此C 错误;D .因为r =-0.8<0,是负相关,所以b ^<0,D 正确;故选ABD .三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.一射击测试中,每人射击3次,每击中目标一次记10分,没有击中目标记0分,某人每次击中目标的概率为23,则此人得分的均值是________,得分的方差是________.【答案】202003 【解析】记此人3次射击击中目标η次,得分为ξ分,则η~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,23,ξ=10η,所以E (ξ)=10E (η)=10×3×23=20,D (ξ)=100D (η)=100×3×23×13=2003. 14.在二项式(2+x )9的展开式中,常数项是________.【答案】16 2 【解析】由二项展开式的通项公式可知T r +1=C r 9·(2)9-r·x r,令r =0,得常数项为C 09·(2)9·x 0=(2)9=16 2.15.某城市新修建的一条道路上有12盏路灯,为了节省用电而又不能影响正常的照明,可以熄灭其中的3盏灯,但两端的灯不能熄灭,也不能熄灭相邻的两盏灯,则熄灯的方法有________种(填数字).【答案】56 【解析】由题意可知,最终剩余的亮着的灯共有9盏,且两端的必须亮着,所以可用插空的方法,共有8个空可选,所以应为C 38=56(种).四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 16.某校高三年级有6个班,现要从中选出10人组成高三女子篮球队参加高中篮球比赛,且规定每班至少要选1人参加.求这10个名额有多少种不同的分配方法.解:除每班1个名额以外,其余4个名额也需要分配.这4个名额的分配方案可以分为以下几类:(1)4个名额全部分给某一个班,有C 16种分法; (2)4个名额分给两个班,每班2个,有C 26种分法;(3)4个名额分给两个班,其中一个班1个,一个班3个,共有A 26种分法;(4)4个名额分给三个班,其中一个班2个,其余两个班每班1个,共有C 16·C 25种分法; (5)4个名额分给四个班,每班1个,共有C 46种分法. 故共有C 16+C 26+A 26+C 16·C 25+C 46=126(种)分配方法.17.已知(a 2+1)n 展开式中的各项系数之和等于⎝⎛⎭⎪⎫165x 2+1x 5的展开式的常数项,而(a 2+1)n的展开式的系数最大的项等于54,求a 的值.解:⎝ ⎛⎭⎪⎫165x 2+1x 5的展开式的通项为T r +1=C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫165x 25-r·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x r =⎝ ⎛⎭⎪⎫1655-r C r 5x 20-5r 2,令20-5r =0,得r =4,故常数项T 5=165×C 45=16.又(a 2+1)4展开式的各项系数之和等于2n, 由题意知2n=16,得n =4,由二项式系数的性质知,(a 2+1)4展开式中系数最大的项是中间项T 3, 故有C 24a 4=54,解得a =± 3.18.某饮料公司招聘了一名员工,现对其进行一项测试,以便确定工资级别.公司准备了两种不同的饮料共8杯,其颜色完全相同,并且其中4杯为A 饮料,另外4杯为B 饮料,公司要求此员工一一品尝后,从8杯饮料中选出4杯A 饮料.若4杯都选对,则月工资定为3 500元;若4杯选对3杯,则月工资定为2 800元,否则月工资定为2 100元.令X 表示此人选对A 饮料的杯数,假设此人对A 和B 两种饮料没有鉴别能力.(1)求X 的分布列; (2)求此员工月工资的均值.解:(1)依题意知X 所有可能取值为0,1,2,3,4, P (X =0)=C 04C 44C 48=170,P (X =1)=C 14C 34C 48=835,P (X =2)=C 24C 24C 48=1835,P (X =3)=C 34C 14C 48=835,P (X =4)=C 44C 04C 48=170.所以X 的分布列为X 0 1 2 3 4 P1708351835835170(2)令Y 表示此员工的月工资,则Y 的所有可能取值为2 100,2 800,3 500, 则P (Y =3 500)=P (X =4)=170, P (Y =2 800)=P (X =3)=835,P (Y =2 100)=P (X ≤2)=1835+835+170=5370.所以E (Y )=170×3 500+835×2 800+5370×2 100=2 280(元).所以此员工月工资的均值为2 280元.19.“中国式过马路”存在很大的交通安全隐患.某调查机构为了解路人对“中国式过马路”的态度是否与性别有关,从马路旁随机抽取30名路人进行了问卷调查,得到了如下列联表:态度 性别合计 男性 女性反感 10不反感 8总计30已知在这30人中随机抽取1人,抽到反感“中国式过马路”的路人的概率是815.(1)请将上面的列联表补充完整(直接写结果,不需要写求解过程),并据此资料分析是否有90%的把握认为反感“中国式过马路”与性别是否有关?(2)若从这30人中的女性路人中随机抽取2人参加一活动,记反感“中国式过马路”的人数为X ,求X 的分布列和均值.附:χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +c b +d. α 0.10 0.05 0.010 0.005 x α2.7063.8416.6357.879解:(1)态度 性别合计 男性 女性 反感 10 6 16 不反感6814合计1614 30由已知数据得χ2=30×10×8-6×6216×14×16×14≈1.158<2.706=x 0.1.所以,没有90%的把握认为反感“中国式过马路”与性别有关.(2)X 的可能取值为0,1,2,P (X =0)=C 28C 214=413,P (X =1)=C 16C 18C 214=4891,P (X =2)=C 26C 214=1591.所以X 的分布列为X 0 1 2 P41348911591X 的均值为E (X )=0×413+1×4891+2×1591=67.20.近年来,随着以煤炭为主的能源消耗大幅攀升、机动车持有量急剧增加,某市空气中的PM2.5(直径小于等于2.5微米的颗粒物)的含量呈逐年上升的趋势,如图是根据该市环保部门提供的2016年至2020年该市PM2.5年均浓度值画成的散点图(为便于计算,把2016年编号为1,2017年编号为2,…,2020年编号为5).(1)以PM2.5年均浓度值为因变量,年份的编号为自变量,利用散点图提供的数据,用最小二乘法求出该市PM2.5年均浓度值与年份编号之间的经验回归方程y ^=b ^x +a ^;(2)按世界卫生组织(WHO)过渡期-1的标准,空气中的PM2.5的年均浓度限值为35微克/立方米,该市若不采取措施,试预测到哪一年该市空气中PM2.5的年均浓度值将超过世界卫生组织(WHO)过渡期-1设定的限值.解:(1)由散点图可得,变量x i ,y i 组成的几组数据为(1,13),(2,15),(3,20),(4,22),(5,25),则x =3,y =19,所以b ^=-2×-6+-1×-4+0×1+1×3+2×6-22+-12+02+12+22=3.1.a ^=y -b ^x =19-3.1×3=9.7.所以所求经验回归方程为y ^=3.1x +9.7.(2)由3.1x +9.7>35,得x >8.16,因为x ∈N ,所以x =9.故可预测到2024年该市空气中PM2.5的年均浓度值将超过世界卫生组织(WHO)过渡期-1设定的限值.21.某品牌专卖店准备在国庆期间举行促销活动.根据市场调查,该店决定从2种不同型号的洗衣机、2种不同型号的电视机和3种不同型号的空调中(不同种商品的型号不同),选出4种不同型号的商品进行促销,该店对选出的商品采用的促销方案是有奖销售,即在该商品现价的基础上将价格提高150元,同时,若顾客购买任何一种型号的商品,则允许有3次抽奖的机会,若中奖,则每次中奖都获得m (m >0)元奖金.假设顾客每次抽奖时获奖的概率都是12.(1)求选出的4种不同型号商品中,洗衣机、电视机、空调都至少有1种型号的概率; (2)设顾客在3次抽奖中所获得的奖金总额(单位:元)为随机变量X ,请写出X 的分布列,并求X 的均值;(3)该店若想采用此促销方案获利,则每次中奖奖金要低于多少元?解:(1)设“选出的4种不同型号商品中,洗衣机、电视机、空调都至少有1种型号”为事件A ,则P (A )=2C 12C 13+C 12C 12C 23C 47=2435. (2)X 的所有可能的取值为0,m,2m,3m .P (X =0)=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫120×⎝ ⎛⎭⎪⎫123=18, P (X =m )=C 13⎝ ⎛⎭⎪⎫121×⎝ ⎛⎭⎪⎫122=38, P (X =2m )=C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫122×⎝ ⎛⎭⎪⎫121=38,P (X =3m )=C 33⎝ ⎛⎭⎪⎫123×⎝ ⎛⎭⎪⎫12=18,所以顾客在3次抽奖中所获得的奖金总额X 的分布列为于是顾客在3E (X )=0×18+m ×38+2m ×38+3m ×18=1.5m .(3)要使促销方案对商场有利,应使顾客获得的奖金总额的均值低于商场的提价数额,因此应有1.5m <150,所以m <100.故每次中奖奖金要低于100元,才能使促销方案对商场有利.。
高中数学(人教A版)选修1-1全册综合测试题(含详解)
综合测试(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法正确的是( )A .命题“直角相等”的条件和结论分别是“直角”和“相等”B .语句“当a >1时,方程x 2-4x +a =0有实根”不是命题C .命题“矩形的对角线互相垂直且平分”是真命题D .命题“当a >4时,方程x 2-4x +a =0有实根”是假命题 答案 D2.如果命题“綈p 且綈q ”是真命题,那么下列结论中正确的是( ) A .“p 或q ”是真命题 B .“p 且q ”是真命题 C .“綈p ”为真命题 D .以上都有可能解析 若“綈p 且綈q ”是真命题,则綈p ,綈q 均为真命题,即命题p 、命题q 都是假命题,故选C.答案 C3.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x解析 由椭圆的离心率e =c a =32,可知c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴b a =12,故双曲线的渐近线方程为y =±12x ,选A.答案 A4.若θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4表示的曲线不可能是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .抛物线D .圆解析 当sin θ=1时,曲线表示圆. 当sin θ<0时,曲线表示的双曲线. 当sin θ>0时,曲线表示椭圆. 答案 C5.曲线y =x 3+1在点(-1,0)处的切线方程为( ) A .3x +y +3=0 B .3x -y +3=0 C .3x -y =0D .3x -y -3=0解析 y ′=3x 2,∴y ′| x =-1=3,故切线方程为y =3(x +1),即3x -y +3=0. 答案 B6.下列命题中,正确的是( )A .θ=π4是f (x )=sin(x -2θ)的图像关于y 轴对称的充分不必要条件 B .|a |-|b |=|a -b |的充要条件是a 与b 的方向相同 C .b =ac 是a ,b ,c 三数成等比数列的充分不必要条件D .m =3是直线(m +3)x +my -2=0与mx -6y +5=0互相垂直的充要条件答案 A7.函数f (x )=x 2+a ln x 在x =1处取得极值,则a 等于( ) A .2 B .-2 C .4D .-4解析 f (x )的定义域为(0,+∞), 又f ′(x )=2x +a x ,∴由题可知,f ′(1)=2+a =0,∴a =-2. 当a =-2时,f ′(x )=2x -2x =2(x -1)(x +1)x , 当0<x <1时,f ′(x )<0. 当x >1时,f ′(x )>0, ∴f (x )在x =1处取得极值. 故选B. 答案 B8.设P 是椭圆x 29+y 24=1上一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则cos ∠F 1PF 2的最小值是( )A .-19B .-1 C.19D.12解析 由椭圆方程a =3,b =2,c =5,∴cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 1|22|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|+|PF 2|)2-|F 1F 2|2-2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2|=(2a )2-(2c )2-2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2|=162|PF 1|·|PF 2|-1.∵|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=9, ∴cos ∠F 1PF 2≥162×9-1=-19,故选A.答案 A9.给出下列三个命题: ①若a ≥b >-1,则a 1+a ≥b1+b;②若正整数m 和n 满足m ≤n ,则m (n -m )≤n2;③设P (x 1,y 1)为圆O 1:x 2+y 2=9上任一点,圆O 2以Q (a ,b )为圆心且半径为1.当(a -x 1)2+(b -y 1)2=2时,圆O 1与圆O 2相切.其中假命题的个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析 考查不等式的性质及其证明,两圆的位置关系.显然命题①正确,命题②用“分析法”便可证明其正确性.命题③:若两圆相切,则两圆心间的距离等于4或2,二者均不符合,故为假命题.故选B.答案 B10.如图所示是y =f (x )的导数图像,则正确的判断是( ) ①f (x )在(-3,1)上是增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在(2,4)上是减函数,在(-1,2)上是增函数; ④x =2是f (x )的极小值点. A .①②③ B .②③ C .③④D .①③④解析 从图像可知,当x ∈(-3,-1),(2,4)时,f (x )为减函数,当x ∈(-1,2),(4,+∞)时,f (x )为增函数,∴x =-1是f (x )的极小值点, x =2是f (x )的极大值点,故选B. 答案 B11.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是直线l :x =a 2c (c 2=a 2+b 2)上一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=4ab ,则双曲线的离心率是( )A. 2B. 3C. 2D. 3解析 设直线l 与x 轴交于点A ,在Rt △PF 1F 2中,有|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|·|P A |,则|P A |=2ab c ,又|P A |2=|F 1A |·|F 2A |,则4a 2b 2c 2=(c -a 2c )·(c +a 2c )=c 4-a 4c 2,即4a 2b 2=b 2(c 2+a 2),即3a 2=c 2,从而e =ca = 3.选B.答案 B12.设p :f (x )=x 3+2x 2+mx +1在(-∞,+∞)内单调递增,q :m ≥8x x 2+4对任意x >0恒成立,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析 f (x )在(-∞,+∞)内单调递增,则f ′(x )≥0在(-∞,+∞)上恒成立,即3x 2+4x +m ≥0对任意x ∈R 恒成立,故Δ≤0,即m ≥43;m ≥8xx 2+4对任意x >0恒成立,即m ≥(8x x 2+4)max ,因为8x x 2+4=8x +4x ≤2,当且仅当x =2时,“=”成立,故m ≥2.易知p 是q 的必要不充分条件.答案 B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为________.解析 ∵双曲线y 212-x 24=1的焦点坐标为(0,±4),顶点坐标为(0,±23), ∴椭圆的顶点坐标为(0,±4),焦点坐标为(0,±23),在椭圆中a =4,c =23,b 2=4.∴椭圆的方程为x 24+y 216=1. 答案 x 24+y 216=114.给出下列三个命题:①函数y =tan x 在第一象限是增函数;②奇函数的图像一定过原点;③函数y =sin2x +cos2x 的最小正周期为π,其中假.命题的序号是________.解析 ①不正确,如x =π4时tan x =1,当x =9π4时tan x =1,而9π4>π4,所以tan x 不是增函数;②不正确,如函数y =1x 是奇函数,但图像不过原点;③正确.答案 ①②15.若要做一个容积为324的方底(底为正方形)无盖的水箱,则它的高为________时,材料最省.解析 把材料最省问题转化为水箱各面的面积之和最小问题,然后列出所用材料和面积关于边长a 的函数关系式.设水箱的高度为h ,底面边长为a ,那么V =a 2h =324,则h =324a 2,水箱所用材料的面积是S =a 2+4ah =a 2+1296a ,令S ′=2a -1296a 2=0,得a 3=648,a =633, ∴h =324a 2=324(633)2=333,经检验当水箱的高为333时,材料最省. 答案 33316.设m ∈R ,若函数y =e x +2mx (x ∈R)有大于零的极值点,则m 的取值范围是________.解析 因为函数y =e x +2mx (x ∈R)有大于零的极值点,所以y ′=e x +2m =0有大于0的实根.令y 1=e x ,y 2=-2m ,则两曲线的交点必在第一象限.由图像可得-2m >1,即m <-12.答案 m <-12三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知抛物线y =ax 2+bx +c 过点(1,1),且在点(2,-1)处与直线y =x -3相切,求a ,b ,c 的值.解 本题涉及了3个未知量,由题意可列出三个方程即可求解. ∵y =ax 2+bx +c 过点(1,1), ∴a +b +c =1.①又∵在点(2,-1)处与直线y =x -3相切, ∴4a +2b +c =-1.②∴y ′=2ax +b ,且k =1. ∴k =y ′| x =2=4a +b =1, ③联立方程①②③得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-11,c =9.18.(12分)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,直线l :y =-x +22与以原点为圆心、以椭圆C 1的短半轴长为半径的圆相切.求椭圆C 1的方程.解 ∵e =63,∴e 2=c2a 2=a 2-b 2a 2=23,∴a 2=3b 2.∵直线l :y =-x +22与圆x 2+y 2=b 2相切, ∴222=b ,∴b =2.∴b 2=4,a 2=12.∴椭圆C 1的方程是x 212+y 24=1.19.(12分)已知函数f (x )=ln x ,g (x )=ax (a >0),设F (x )=f (x )+g (x ). (1)求函数F (x )的单调区间;(2)若以函数y =F (x )(x ∈(0,3])图像上任意一点P (x 0,y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立,求实数a 的最小值.解 (1)F (x )=f (x )+g (x )=ln x +a x (x >0),则F ′(x )=1x -a x 2=x -ax 2(x >0), ∵a >0,由F ′(x )>0,得x ∈(a ,+∞),∴F (x )在(a ,+∞)上单调递增; 由F ′(x )<0,得x ∈(0,a ), ∴F (x )在(0,a )上单调递减.∴F (x )的单调递减区间为(0,a ),单调递增区间为(a ,+∞).(2)由(1)知F ′(x )=x -a x 2(0<x ≤3),则k =F ′(x 0)=x 0-a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立,即a ≥(-12x 20+x 0)max ,当x 0=1时,-12x 20+x 0取得最大值12, ∴a ≥12,∴a min =12.20.(12分)已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P ,Q ,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值.解 (1)由题设知点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离, ∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线. ∴所求轨迹的方程为x 2=4y .(2)由题意知,直线l 2的方程可设为y =kx +1(k ≠0),与抛物线方程联立消去y 得x 2-4kx -4=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.又易得点R 的坐标为(-2k ,-1).∴RP →·RQ →=(x 1+2k ,y 1+1)·(x 2+2k ,y 2+1)=(x 1+2k )(x 2+2k )+(kx 1+2)(kx 2+2)=(1+k 2)x 1x 2+(2k +2k )(x 1+x 2)+4k 2+4 =-4(1+k 2)+4k (2k +2k )+4k 2+4 =4(k 2+1k 2)+8. ∵k 2+1k 2≥2,当且仅当k 2=1时取等号,∴RP →·RQ →≥4×2+8=16,即RP →·RQ →的最小值为16.21.(12分)已知函数f (x )=x 2-8ln x ,g (x )=-x 2+14x .(1)求函数f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,求a 的取值范围;(3)若方程f (x )=g (x )+m 有唯一解,试求实数m 的值.解 (1)因为f ′(x )=2x -8x ,所以切线的斜率k =f ′(1)=-6,又f (1)=1,故所求的切线方程为y -1=-6(x -1),即y =-6x +7.(2)因为f ′(x )=2(x +2)(x -2)x, 又x >0,所以当x >2时,f ′(x )>0;当0<x <2时,f ′(x )<0.即f (x )在(2,+∞)上单调递增,在(0,2)上单调递减.又g (x )=-(x -7)2+49,所以g (x )在(-∞,7)上单调递增,在(7,+∞)上单调递减,欲使函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,则⎩⎨⎧ a ≥2,a +1≤7,解得2≤a ≤6.故a 的取值范围是[2,6](3)原方程等价于2x 2-8ln x -14x =m ,令h (x )=2x 2-8ln x -14x ,则原方程即为h (x )=m .因为当x >0时原方程有唯一解,所以函数y =h (x )与y =m 的图像在y 轴右侧有唯一的交点.又h ′(x )=4x -8x -14=2(x -4)(2x +1)x,且x >0, 所以当x >4时,h ′(x )>0;当0<x <4时,h ′(x )<0.即h (x )在(4,+∞)上单调递增,在(0,4)上单调递减,故h (x )在x =4处取得最小值,从而当x >0时原方程有唯一解的充要条件是m =h (4)=-16ln2-24.22.(12分)已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为32,且经过点M (4,1),直线l :y =x +m 交椭圆于A ,B 两点.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l 不过点M ,试问直线MA ,MB 与x 轴能否围成等腰三角形?解 (1)根据题意,设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),因为e =32,a 2-b 2=c 2,所以a 2=4b 2.又椭圆过点M (4,1),所以16a 2+1b 2=1,则可得b 2=5,a 2=20,故椭圆的方程为x 220+y 25=1.(2)将y =x +m 代入x 220+y 25=1并整理得5x 2+8mx +4m 2-20=0,Δ=(8m )2-20(4m 2-20)>0,得-5<m <5. 设直线MA ,MB 的斜率分别为k 1和k 2, A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8m 5,x 1x 2=4m 2-205. k 1+k 2=y 1-1x 1-4+y 2-1x 2-4=(y 1-1)(x 2-4)+(y 2-1)(x 1-4)(x 1-4)(x 2-4). 上式分子=(x 1+m -1)(x 2-4)+(x 2+m -1)·(x 1-4) =2x 1x 2+(m -5)(x 1+x 2)-8(m -1)=2(4m 2-20)5-8m (m -5)5-8(m -1)=0, 即k 1+k 2=0.所以直线MA,MB与x轴能围成等腰三角形.。
高中数学人教A版选修2-3检测及作业模块提升卷含解析
P 14 13 16 14则D(ξ)的值为( )A .2912B .121144C .179144D .1712解析:E(ξ)=1×14+2×13+3×16+4×14=2912,D(ξ)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-29122×14+⎝ ⎛⎭⎪⎫2-29122×13+⎝ ⎛⎭⎪⎫3-29122×16+⎝ ⎛⎭⎪⎫4-29122×14=179144.故选C .答案:C9.某市政府调查市民收入与旅游欲望时,采用独立检验法抽取3 000人,计算发现K 2=6.023,则根据这一数据查阅下表,市政府断言市民收入增减与旅游愿望有关系的可信程度是( )P(K 2≥k) … 0.25 0.15 0.10 0.025 0.010 0.005k … 1.323 2.072 2.706 5.024 6.635 7.879 …A .90%B .95%C .97.5%D .99.5%解析:∵K 2=6.023>5.024,∴可断言市民收入增减与旅游愿望有关系的可信程度为97.5%.答案:C10.如果⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-12x n 的展开式中只有第4项的二项式系数最大,那么展开式中的所有项的系数和是( )A .0B .256C .64D .164解析:因为展开式中只有第4项的二项式系数最大,所以n =6.令x =1,则展开式中所有项的系数和是⎝ ⎛⎭⎪⎫1-126=⎝ ⎛⎭⎪⎫126=164. 答案:D11.甲、乙两队参加乒乓球团体比赛,甲队与乙队实力之比为32,比赛时均能正常发挥技术水平,则在5局3胜制中,甲打完4局才胜的概率为( )A .C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫352·25 B .C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25C .C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25D .C 34⎝ ⎛⎭⎪⎫233·13 解析:由甲队与乙队实力之比为32可知:甲队胜的概率为35,乙队胜的概率为25.于是甲打完4局才胜说明最后一局是甲队胜,在前3局中甲队胜两局,即甲打完4局才胜的概率为C 23⎝ ⎛⎭⎪⎫353·25. 答案:B12.设(1-2x)10=a 0+a 1x +a 2x 2+…+a 10x 10,则a 1+a 22+a 322+…+a 1029的值为( )A .2B .2 046C .2 043D .-2解析:令x =0得a 0=1;令x =12得a 0+a 12+a 222+…+a 10210=0,所以a 1+a 22+a 322+…+a 1029=-2a 0=-2.答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.有3名大学毕业生,到5家招聘员工的公司应聘,若每家公司至多招聘一名新员工,且3名大学毕业生全部被聘用,若不允许兼职,则共有________种不同的招聘方案.(用数字作答)解析:将5家招聘员工的公司看作5个不同的位置,从中任选3个位置给3名大学毕业生,则本题即为从5个不同元素中任取3个元素的排列问题.所以不同的招聘方案共有A 35=5×4×3=60(种).答案:6014.已知随机变量ξ服从正态分布N(2,σ2),P(ξ≤3)=0.841 3,则P(ξ≤1)=________.解析:ξ-N(2,σ2),所以P(2≤ξ≤3)=P(1≤ξ≤2),P(ξ>2)=P(ξ<2), 故P(ξ≤1)=P(ξ>3)=1-P(ξ≤3)=1-0.841 3=0.158 7.答案:0.158 715.一个碗中有10个筹码,其中5个都标有2元,5个都标有5。
高中数学 模块综合检测2(含解析)新人教A版选择性必修第二册-新人教A版高二选择性必修第二册数学试题
模块综合检测(二)(满分:150分 时间:120分钟)一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知f (x )=ln x 2x ,则lim Δx →0f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+Δx Δx =( ) A .-2-ln 2B .-2+ln 2C .2-ln 2D .2+ln 2A [由题意,函数f (x )=ln x 2x , 则f ′(x )=1x ·2x -(2x )′ln x (2x )2=2x -12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12ln x 2x , 则lim Δx →0f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+Δx Δx =-f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2+ln 22×12=-2-ln 2,故选A.] 2.等比数列{a n }是递减数列,前n 项的积为T n ,若T 13=4T 9,则a 8a 15=( )A .±2B .±4C .2D .4C [∵T 13=4T 9,∴a 1a 2…a 9a 10a 11a 12a 13=4a 1a 2…a 9,∴a 10a 11a 12a 13=4.又∵a 10·a 13=a 11·a 12=a 8·a 15,∴(a 8·a 15)2=4,∴a 8a 15=±2.又∵{a n }为递减数列,∴q >0,∴a 8a 15=2.]3.已知公差不为0的等差数列{a n }的前23项的和等于前8项的和.若a 8+a k =0,则k =( )A .22B .23C .24D .25C [等差数列的前n 项和S n 可看做关于n 的二次函数(图象过原点).由S 23=S 8,得S n 的图象关于n =312对称,所以S 15=S 16,即a 16=0,所以a 8+a 24=2a 16=0,所以k =24.]4.已知函数f (x )=(x +a )e x 的图象在x =1和x =-1处的切线相互垂直,则a =( )A .-1B .0C .1D .2A [因为f ′(x )=(x +a +1)e x ,所以f ′(1)=(a +2)e ,f ′(-1)=a e -1=a e ,由题意有f (1)f ′(-1)=-1,所以a =-1,选A.]5.设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,S 3=a 22,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 10=( )A .15B .19C .21D .30B [由S 3=a 22得3a 2=a 22,故a 2=0或a 2=3.由S 1,S 2,S 4成等比数列可得S 22=S 1·S 4,又S 1=a 2-d ,S 2=2a 2-d ,S 4=4a 2+2d ,故(2a 2-d )2=(a 2-d )(4a 2+2d ),化简得3d 2=2a 2d ,又d ≠0,∴a 2=3,d =2,a 1=1,∴a n =1+2(n -1)=2n -1,∴a 10=19.]6.若函数f (x )=ax -ln x 的图象上存在与直线x +2y -4=0垂直的切线,则实数a 的取值X 围是( )A .(-2,+∞)B .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ D .(2,+∞)D [因为函数f (x )=ax -ln x 的图象上存在与直线x +2y -4=0垂直的切线,所以函数f (x )=ax -ln x 的图象上存在斜率为2的切线,故k =f ′(x )=a -1x =2有解,所以a =2+1x ,x >0有解,因为y =2+1x ,x >0的值域为(2,+∞).所以a ∈(2,+∞).]7.已知等差数列{}a n 的前n 项为S n ,且a 1+a 5=-14,S 9=-27,则使得S n 取最小值时的n 为( )A .1B .6C .7D .6或7B [由等差数列{a n }的性质,可得a 1+a 5=2a 3=-14⇒a 3=-7,又S 9=9(a 1+a 9)2=-27⇒a 1+a 9=-6⇒a 5=-3,所以d =a 5-a 35-3=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =a 3+(n -3)d =-7+(n -3)×2=2n -13,令a n ≤0⇒2n -13≤0,解得n ≤132,所以数列的前6项为负数,从第7项开始为正数,所以使得S n 取最小值时的n 为6,故选B.]8.若方底无盖水箱的容积为256,则最省材料时,它的高为( )A .4B .6C .4.5D .8A [设底面边长为x ,高为h ,则V (x )=x 2·h =256,∴h =256x 2.∴S (x )=x 2+4xh =x 2+4x ·256x 2=x 2+4×256x ,∴S ′(x )=2x -4×256x 2. 令S ′(x )=0,解得x =8,∴当x =8时,S (x )取得最小值.∴h =25682=4.]二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.设数列{}a n 是等差数列,S n 是其前n 项和,a 1>0,且S 6=S 9,则( )A .d <0B .a 8=0C .S 5>S 6D .S 7或S 8为S n 的最大值ABD [根据题意可得a 7+a 8+a 9=0⇒3a 8=0⇒a 8=0,∵数列{}a n 是等差数列,a 1>0,∴公差d <0,所以数列{}a n 是单调递减数列, 对于A 、B ,d <0,a 8=0,显然成立;对于C ,由a 6>0,则S 5<S 6,故C 不正确;对于D ,由a 8=0,则S 7=S 8,又数列为递减数列,则S 7或S 8为S n 的最大值,故D 正确.故选ABD.]10.如图是y =f (x )导数的图象,对于下列四个判断,其中正确的判断是( )A .f (x )在(-2,-1)上是增函数B .当x =-1时,f (x )取得极小值C .f (x )在(-1,2)上是增函数,在(2,4)上是减函数D .当x =3时,f (x )取得极小值BC [根据图象知当x ∈(-2,-1),x ∈(2,4)时,f ′(x )<0,函数单调递减; 当x ∈(-1,2),x ∈(4,+∞)时,f ′(x )>0,函数单调递增.故A 错误;故当x =-1时,f (x )取得极小值,B 正确;C 正确;当x =3时,f (x )不是取得极小值,D 错误.故选BC.]11.已知等比数列{}a n 的公比q =-23,等差数列{}b n 的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( )A .a 9a 10<0B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 10AD [∵等比数列{}a n 的公比q =-23,∴a 9和a 10异号,∴a 9a 10<0 ,故A 正确;但不能确定a 9和a 10的大小关系,故B 不正确;∵a 9和a 10异号,且a 9>b 9且a 10>b 10,∴b 9和b 10中至少有一个数是负数, 又∵b 1=12>0 ,∴d <0,∴b 9>b 10 ,故D 正确,∴b 10一定是负数,即b 10<0 ,故C 不正确. 故选AD.]12.已知函数f (x )=x ln x ,若0<x 1<x 2,则下列结论正确的是( )A .x 2f (x 1)<x 1f (x 2)B .x 1+f (x 1)<x 2+f (x 2)C .f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0 D .当ln x >-1时,x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>2x 2f (x 1)AD [设g (x )=f (x )x =ln x ,函数单调递增,则g (x 2)>g (x 1),即f (x 2)x 2>f (x 1)x 1,∴x 1f (x 2)>x 2f (x 1),A 正确; 设h (x )=f (x )+x ∴h ′(x )=ln x +2不是恒大于零,B 错误;f (x )=x ln x ,∴f ′(x )=ln x +1不是恒小于零,C 错误;ln x >-1,故f ′(x )=ln x +1>0,函数单调递增.故(x 2-x 1)(f (x 2)-f (x 1))=x 1f (x 1)+x 2f (x 2)-x 2f (x 1)-x 1f (x 2)>0,即x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>x 2f (x 1)+x 1f (x 2).f (x 2)x 2=ln x 2>f (x 1)x 1=ln x 1,∴x 1f (x 2)>x 2f (x 1),即x 1f (x 1)+x 2f (x 2)>2x 2f (x 1),D 正确.故选AD.]三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n +1=11-a n(n ∈N *),a 1=2,则S 50=________. 25[因为a n +1=11-a n (n ∈N *),a 1=2,所以a 2=11-a 1=-1,a 3=11-a 2=12,a 4=11-a 3=2,∴数列{a n }是以3为周期的周期数列,且前三项和S 3=2-1+12=32, ∴S 50=16S 3+2-1=25.]14.将边长为1 m 的正三角形薄铁皮,沿一条平行于某边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记s =(梯形的周长)2梯形的面积,则s 的最小值是________. 3233[设AD =x (0<x <1),则DE =AD =x ,∴梯形的周长为x+2(1-x )+1=3-x .又S △ADE =34x 2,∴梯形的面积为34-34x 2,∴s =433×x 2-6x +91-x 2(0<x <1), 则s ′=-833×(3x -1)(x -3)(1-x 2)2. 令s ′=0,解得x =13.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13时,s ′<0,s 为减函数;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1时,s ′>0,s 为增函数.故当x =13时,s 取得极小值,也是最小值,此时s 的最小值为3233.]15.设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________.32[由S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2相减可得a 3+a 4=3a 4-3a 2,同除以a 2可得2q 2-q -3=0,解得q =32或q =-1.因为q >0,所以q =32.]16.已知函数f (x )是定义在R 上的偶函数,当x >0时,xf ′(x )>f (x ),若f (2)=0,则2f (3)________3f (2)(填“>”“<”)不等式x ·f (x )>0的解集为________.(本题第一空2分,第二空3分)> (-2,0)∪(2,+∞)[由题意,令g (x )=f (x )x ,∵x >0时,g ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2>0.∴g (x )在(0,+∞)单调递增,∵f (x )x 在(0,+∞)上单调递增,∴f (3)3>f (2)2即2f (3)>3f (2).又∵f (-x )=f (x ),∴g (-x )=-g (x ),则g (x )是奇函数,且g (x )在(-∞,0)上递增,又g (2)=f (2)2=0,∴当0<x <2时,g (x )<0,当x >2时,g (x )>0;根据函数的奇偶性,可得当-2<x <0时,g (x )>0,当x <-2时,g (x )<0. ∴不等式x ·f (x )>0的解集为{x |-2<x <0或x >2}.]四、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在等差数列{}a n 中,已知a 1=1,a 3=-5.(1)求数列{}a n 的通项公式;(2)若数列{}a n 的前k 项和S k =-25,求k 的值.[解](1)由题意,设等差数列{}a n 的公差为d ,则a n =a 1+()n -1d ,因为a 1=1,a 3=-5,可得1+2d =-5,解得d =-3,所以数列{}a n 的通项公式为a n =1+()n -1×()-3=4-3n .(2)由(1)可知a n =4-3n ,所以S n =n [1+(4-3n )]2=-32n 2+52n ,又由S k =-25,可得-32k 2+52k =-25,即3k 2-5k -50=0,解得k =5或k =-103,又因为k ∈N *,所以k =5.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a ln x +12x 2.(1)求f (x )的单调区间;(2)函数g (x )=23x 3-16(x >0),求证:a =1时f (x )的图象不在g (x )的图象的上方.[解](1)f ′(x )=a x +x (x >0),若a ≥0,则f ′(x )>0,f (x )在 (0,+∞)上单调递增;若a <0,令f ′(x )=0,解得x =±-a ,由f ′(x )=(x --a )(x +-a )x >0,得x >-a ,由f ′(x )<0,得0<x <-a .从而f (x )的单调递增区间为(-a ,+∞),单调递减区间为(0,-a ). (2)证明:令φ(x )=f (x )-g (x ),当a =1时,φ(x )=ln x +12x 2-23x 3+16(x >0),则φ′(x )=1x +x -2x 2=1+x 2-2x 3x =(1-x )(2x 2+x +1)x. 令φ′(x )=0,解得x =1.当0<x <1时,φ′(x )>0,φ(x )单调递增;当x >1时,φ′(x )<0,φ(x )单调递减.∴当x =1时,φ(x )取得最大值φ(1)=12-23+16=0,∴φ(x )≤0,即f (x )≤g (x ).故a =1时f (x )的图象不在g (x )的图象的上方.19.(本小题满分12分)已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,且2S n =3a n -1.(1)求数列{}a n 的通项公式;(2)若数列{}b n 满足b n =log 3a n +1,求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1b n b n +1的前n 项和T n .[解](1)由2S n =3a n -1()n ∈N +得,2S n -1=3a n -1-1()n ≥2.两式相减并整理得,a n =3a n -1()n ≥2.令n =1,由2S n =3a n -1()n ∈N +得,a 1=1.故{}a n 是以1为首项,公比为3的等比数列,因此a n =3n -1()n ∈N +.(2)由b n =log 3a n +1,结合a n =3n -1得,b n =n .则1b n b n +1=1n ()n +1=1n -1n +1 故T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+1n -1n +1=n n +1. 20.(本小题满分12分)某旅游景点预计2019年1月份起前x 个月的旅游人数的和p (x )(单位:万人)与x 的关系近似地满足p (x )=12x (x +1)(39-2x )(x ∈N *,且x ≤12).已知第x 个月的人均消费额q (x )(单位:元)与x 的近似关系是q (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 35-2x (x ∈N *,且1≤x ≤6),160x (x ∈N *,且7≤x ≤12).(1)写出2019年第x 个月的旅游人数f (x )(单位:万人)与x 的函数关系式;(2)问2019年第几个月旅游消费总额最大?最大月旅游消费总额为多少元?[解](1)当x =1时,f (1)=p (1)=37,当2≤x ≤12,且x ∈N *时,f (x )=p (x )-p (x -1)=12x (x +1)(39-2x )-12(x -1)x (41-2x )=-3x 2+40x ,验证x =1也满足此式,所以f (x )=-3x 2+40x (x ∈N *,且1≤x ≤12).(2)第x 个月旅游消费总额(单位:万元)为g (x )=⎩⎨⎧ (-3x 2+40x )(35-2x )(x ∈N *,且1≤x ≤6),(-3x 2+40x )·160x (x ∈N *,且7≤x ≤12),即g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧6x 3-185x 2+1 400x (x ∈N *,且1≤x ≤6),-480x +6 400(x ∈N *,且7≤x ≤12). (i)当1≤x ≤6,且x ∈N *时,g ′(x )=18x 2-370x +1 400,令g ′(x )=0,解得x =5或x =1409(舍去).当1≤x <5时,g ′(x )>0,当5<x ≤6时,g ′(x )<0,∴当x =5时,g (x )max =g (5)=3 125.(ii)当7≤x ≤12,且x ∈N *时,g (x )=-480x +6 400是减函数,∴当x =7时,g (x )max =g (7)=3 040.综上,2019年5月份的旅游消费总额最大,最大旅游消费总额为3 125万元.21.(本小题满分12分)已知数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,在等差数列{b n }中,b n >0,且b 1+b 2+b 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列.(1)求数列{a n b n }的通项公式;(2)求数列{a n b n }的前n 项和T n .[解](1)∵a n =3n -1,∴a 1=1,a 2=3,a 3=9.∵在等差数列{b n }中,b 1+b 2+b 3=15,∴3b 2=15,则b 2=5.设等差数列{b n }的公差为d ,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,∴(1+5-d )(9+5+d )=64,解得d =-10或d =2.∵b n >0,∴d =-10应舍去,∴d =2,∴b 1=3,∴b n =2n +1.故a n b n=(2n+1)·3n-1.(2)由(1)知T n=3×1+5×3+7×32+…+(2n-1)3n-2+(2n+1)3n-1,①3T n=3×3+5×32+7×33+…+(2n-1)3n-1+(2n+1)3n,②①-②,得-2T n=3×1+2×3+2×32+2×33+…+2×3n-1-(2n+1)×3n =3+2×(3+32+33+…+3n-1)-(2n+1)×3n=3+2×3-3n1-3-(2n+1)×3n=3n-(2n+1)×3n=-2n·3n.∴T n=n·3n.22.(本小题满分12分)设函数f (x)=x3-6x+5,x∈R.(1)求f (x)的极值点;(2)若关于x的方程f (x)=a有3个不同实根,某某数a的取值X围;(3)已知当x∈(1,+∞)时,f (x)≥k(x-1)恒成立,某某数k的取值X围.[解](1)f ′(x)=3(x2-2),令f ′(x)=0,得x1=-2,x2= 2.当x∈(-∞,-2)∪(2,+∞)时,f ′(x)>0,当x∈(-2,2) 时,f ′(x)<0,因此x1=-2,x2=2分别为f (x)的极大值点、极小值点.(2)由(1)的分析可知y=f (x)图象的大致形状及走向如图所示.要使直线y=a 与y=f (x)的图象有3个不同交点需5-42=f (2)<a<f (-2)=5+4 2.则方程f (x)=a有3个不同实根时,所某某数a的取值X围为(5-42,5+42).(3)法一:f (x)≥k(x-1),即(x-1)(x2+x-5)≥k(x-1),因为x>1,所以k≤x2+x-5在(1,+∞)上恒成立,令g(x)=x2+x-5,由二次函数的性质得g(x)在(1,+∞)上是增函数,所以g(x)>g(1)=-3,所以所求k的取值X围是为(-∞,-3].法二:直线y=k(x-1)过定点(1,0)且f (1)=0,曲线f (x)在点(1,0)处切线斜率f ′(1)=-3,由(2)中图知要使x∈(1,+∞)时,f (x)≥k(x-1)恒成立需k≤-3.故实数k的取值X围为(-∞,-3].。
人教A版选修一数学·选修 1-2(人教A版)
高中数学学习材料(灿若寒星精心整理制作)数学·选修1-2(人教A版)模块综合检测卷(测试时间:120分钟评价分值:150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分;在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.对于自变量x和因变量y,当x取值一定时,y的取值带有一定的随机性,x,y间这种非确定的关系叫做()A.函数关系B.线形关系C.相关关系D.回归关系答案:C2.下列是关于出生男婴与女婴调查的2×2列联表,那么表中m,n的值分别是()晚上白天总计男婴m 3580女婴5347100总计n 82180A.58,60 B.45,81 C.98,45 D.45,98答案:D3.△ABC三个顶点对应的复数分别是z1,z2,z3,若复数z满足|z-z1|=|z-z2|=|z-z3|,则z对应的点是△ABC的()A .内心B .重心C .垂心D .外心答案:D4.用反证法证明命题“若整系数方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有有理根,那么a ,b ,c 中至少有一个偶数”时,下列假设正确的是( )A .假设a ,b ,c 都是偶数B .假设a ,b ,c 都不是偶数C .假设a ,b ,c 至多有一个偶数D .假设a ,b ,c 至多有两个偶数答案:B5.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,则函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪2cos x ,1,1,cos x 的图象的一条对称轴方程是( )A .x =π2B .x =π3C .x =π4D .x =π6解析:依题意得:f (x )=2cos 2x -1=cos 2x ,∴选A. 答案:A6.复数(a 2-a )+(|a -1|-1)i(a ∈R)不是纯虚数,则有( ) A .a ≠0 B .a ≠0且a ≠1 C .a ≠1 D .a ≠0且a ≠2答案:C7.在“由于任何数的平方都是非负数,所以(2i)2≥0”这一推理中,产生错误的原因是( )A .推理的形式不符合三段论的要求B .大前提错误C .小前提错误D .推理的结果错误解析:大前提错误,应为“任何实数的平方都是非负数”.故选B.答案:B8.如图(1)、(2),它们都表示的是输出所有立方小于1 000的正整数的程序框图,那么应分别补充的条件为()A.(1)n3≥1 000?(2)n3<1 000?B.(1)n3≤1 000?(2)n3≥1 000?C.(1)n3<1 000?(2)n3≥1 000?D.(1)n3<1 000?(2)n3<1 000?答案:C9.有一堆形状、大小相同的珠子,其中只有一粒重量比其他的轻,某同学经过思考,他说根据科学的算法,利用天平,三次肯定能找到这粒最轻的珠子,则这堆珠子最多有几粒()A.21 B.24 C. 27 D. 30答案:C10.如下面两图,已知命题:若矩形ABCD的对角线BD与边AB和BC所成角分别为α,β,则cos2α+cos2β=1.若把它推广到长方体ABCD-A1B1C1D1中,对角线BD1与棱AB,BB1,BC所成的角分别为α,β,γ,则相应的命题形式()A.cos2α+cos2β+cos2γ=1 B.sin2α+sin2β+sin2γ=1C.cos2α+cos2β+cos2γ=2 D.sin2α+sin2β+sin2γ=2答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分;将正确答案填在题中的横线上)11.设复数z=1+i,ω=z-2|z|-4,则ω=_______________.答案:-3-22+i12.数列{an}中,a1=2,an+1=an3an+1(n∈N*),依次计算a2,a3,a4,然后归纳、猜想an=_______________.答案:26n-513.为解决四个村庄用电问题,政府投资在已建电厂与四个村庄之间架设输电线路,现已知这四个村庄及电厂之间的距离如图(距离单位:km),则能把电力输送到这四个村庄的输电线路最短总长度应该是________.解析:要使电厂与四个村庄相连,则需四条线路,注意最短的四条线路能使电厂与四个村庄相连,∴4+5+5.5+6=20.5 km.答案:20.5 km14.蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,右图一组蜂巢的截面图中,第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以f (n )表示第n 幅图的蜂巢总数,则f (4)=______,f (n )=______.解析:f (4)=4+5+6+7+6+5+4=37,f (n )=n +(n +1)+…+(2n -1)+…+(n +1)+n =2×n [n +(2n -1)]2-(2n -1)=3n 2-3n +1.答案:37 3n 2-3n +1三、解答题(本大题共6小题,共80分;解答时应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤)15.(12分)计算 (1)(1+2i )2+3(1-i )2+i ;(2)1-3i (3+i )2.解析:(1)(1+2i )2+3(1-i )2+i =-3+4i +3-3i 2+i =i2+i=i (2-i )5=15+25i;(2)1-3i(3+i)2=(3+i)(-i)(3+i)2=-i3+i=(-i)(3-i)4=-14-34i.16.(12分)某班主任对全班50名学生进行了作业量多少的调查,数据如下表:认为作业多认为作业不多总计喜欢玩电脑游戏18927不喜欢玩电脑游戏81523总计262450 试用独立性检验思想分析喜欢玩电脑游戏和认为作业量的多少是否相关.解析:根据公式计算,K2的观测值k=50(18×15-8×9)226×24×27×23≈5.059,∵5.059>5.024,∴约有97.5%的把握认为喜欢玩电脑游戏和认为作业量的多少有关.17.(14分)某人早晨起床后泡茶的过程可用流程图表示为:这种安排方式耗时多少分钟?还可以有其他的安排方法吗?试用流程图表示你准备采用的方式,并计算按你的方式耗时多少分钟.解析:按照题中流程图的安排,总耗时数为2+15+3+2+1=23(min).由于洗茶杯、取放茶叶可在烧开水时进行,故工作流程图也可以这样安排:18.(14分)如图,已知四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是直角梯形,AB∥DC,∠ABC=45°,DC=1,AB=2,PA⊥平面ABCD,PA=1.求证:(1)AB∥平面PCD.(2)BC⊥平面PAC.证明:(1)∵AB∥DC,且AB⊄平面PCD,CD⊂平面PCD,∴AB∥平面PCD.(2)在直角梯形ABCD中,过C作CE⊥AB于点E(如图),则四边形ADCE为矩形.∴AE=DC=1,又AB=2,∴BE=1,在Rt△BEC中,∠ABC=45°,∴CE=BE=1,CB= 2.∴AD=CE=1,则AC=AD2+DC2= 2.∴AC2+BC2=AB2,∴BC⊥AC.又∵PA⊥平面ABCD.∴PA⊥BC.又∵PA∩AC=A,∴BC⊥平面PAC.19.(14分)在关于人体脂肪含量y(百分比)和年龄x(岁)关系的研究中,得到如下一组数据:年龄(x)232739414550脂肪含量(y)9.517.821.225.927.528.2(1)画出散点图,判断x与y是否具有相关关系;(2)通过计算可知b^=0.651 2,â=-2.737 9,请写出y对x的回归直线方程,并计算出23岁和50岁的残差.解析:(1)涉及两个变量,年龄与脂肪含量.因此选取年龄为自变量x,脂肪含量为因变量y.散点图如图所示,从图中可以看出x与y具有相关关系.(2)y对x的回归直线方程为y^=0.651 2x-2.737 9.当x=23 时,y^=12.239 7,y-y^=9.5-12.239 7=-2.739 7.当x=50 时,y^=29.822 1,y-y^=28.2-29.822 1=-1.622 1.所以23岁和50岁的残差分别为-2.739 7和-1.622 1.20.(14分)设数列{}a n 的首项a 1=a ≠14,且a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧12a n ,n 为偶数,a n +14,n 为奇数.记b n =a 2n -1-14,n =1,2,3,….(1)求a 2,a 3,a 4,a 5;(2)判断数列{}b n 是否为等比数列,并证明你的判断.解析:(1)a 2=a 1+14=a +14,a 3=12a 2=12a +18,a 4=a 3+14=12a +38,a 5=12a 4=14a +316.(2)由(1)可得 b 1=a 1-14=a -14,b 2=a 3-14=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a -14,b 3=a 5-14=14⎝⎛⎭⎪⎫a -14.猜想:{}b n 是公比为12的等比数列.证明如下:因为 b n +1=a 2n +1-14=12 a 2n -14=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2n -1-14=12b n (n ∈N *),又 a ≠14,所以 b 1=a -14≠0.所以数列{}b n 是首项为a -14,公比为12的等比数列.。
人教A版高中数学选修2-3 模块综合评价(一)(含答案解析)
模块综合评价(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的)1.某一随机变量ξ的概率分布如下表,且m +2n =1.2,则m -n2的值为( )A .-0.2B .0.2C .0.1D .-0.1解析:由离散型随机变量分布列的性质,可得m +n +0.2=1, 又m +2n =1.2,所以m =0.4,n =0.4, 所以m -n2=0.2.答案:B2.某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其回归方程可能是( )A.y ^=-10x +200 B.y ^=10x +200 C.y ^=-10x -200D.y ^=10x -200解析:由于销售量y 与销售价格x 负相关,故排除B ,D.又当x =10时,A 中的y =100,而C 中y =-300,故C 不符合题意.3.从A,B,C,D,E5名学生中选出4名分别参加数学、物理、化学、外语竞赛,其中A不参加物理、化学竞赛,则不同的参赛方案种数为()A.24 B.48 C.72 D.120解析:A参加时参赛方案有C34A12A33=48(种),A不参加时参赛方案有A44=24(种),所以不同的参赛方案共72种,故选C.答案:C4.两个分类变量X和Y,值域分别为{x1,x2}和{y1,y2},其样本频数分别是a=10,b=21,c+d=35,若X与Y有关系的可信程度为90%,则c=()A.4 B.5 C.6 D.7解析:列2×2列联表可知:当c=5时,K2=66×(10×30-5×21)215×51×31×35≈3.024>2.706,所以c=5时,X与Y有关系的可信程度为90%,而其余的值c=4,c=6,c=7皆不满足.5.⎝⎛⎭⎪⎫x +12x 8的展开式中常数项为( ) A.3516 B.358 C.354D .105 解析:二项展开式的通项为T k +1=C k 8(x )8-k ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x k =⎝ ⎛⎭⎪⎫12k C k 8x 4-k,令4-k =0,解得k =4,所以T 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫124C 48=358.答案:B6.ξ,η为随机变量,且η=aξ+b ,若E (ξ)=1.6,E (η)=3.4,则a ,b 可能的值为( )A .2,0.2B .1,4C .0.5,1.4D .1.6,3.4解析:由E (η)=E (aξ+b )=aE (ξ)+b =1.6a +b =3.4,把选项代入验证,只有A 满足.答案:A7.已知随机变量ξ的分布列为ξ=-1,0,1,对应P =12,16,13,且设η=2ξ+1,则η的期望为( )A .-16 B.23 C.2936D .1解析:E (ξ)=-1×12+0×16+1×13=-16,所以E (μ)=E (2ξ+1)=2E (ξ)+1=23.8.若随机变量ξ~N (-2,4),ξ在下列区间上取值的概率与ξ在区间(-4,-2]上取值的概率相等的是( )A .(2,4]B .(0,2]C .[-2,0)D .(-4,4]解析:此正态曲线关于直线x =-2对称,所以ξ在区间(-4,-2]上取值的概率等于ξ在[-2,0)上取值的概率.答案:C9.设随机变量X 服从二项分布B ⎝⎛⎭⎪⎫5,12,则函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点的概率是( )A.56B.45C.2021D.3132解析:函数f (x )=x 2+4x +X 存在零点, 所以Δ=16-4X ≥0,所以X ≤4,因为随机变量X 服从二项分布B ⎝⎛⎭⎪⎫5,12, 所以P (X ≤4)=1-P (X =5)=1-125=3132.答案:D10.通过随机询问72名不同性别的大学生在购买食物时是否看营养说明,得到如下列联表:) A.99%的可能性B.99.75%的可能性C.99.5%的可能性D.97.5%的可能性解析:由题意可知a=16,b=28,c=20,d=8,a+b=44,c +d=28,a+c=36,b+d=36,n=a+b+c+d=72.代入公式K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),得K2=72×(16×8-28×20)244×28×36×36≈8.42.由于K2≈8.42>7.879,我们就有99.5%的把握认为性别和读营养说明之间有关系,即性别和读营养说明之间有99.5%的可能是有关系的.答案:C11.某日A,B两个沿海城市受台风袭击的概率相同,已知A市或B市至少有一个受台风袭击的概率为0.36,若用X表示这一天受台风袭击的城市个数,则E(X)=()A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4解析:设A,B两市受台风袭击的概率均为p,则A市或B市都不受台风袭击的概率为(1-p)2=1-0.36,解得p=0.2或p=1.8(舍去).法一 P (X =0)=1-0.36=0.64.P (X =1)=2×0.8×0.2=0.32, P (X =2)=0.2×0.2=0.04,所以E (X )=0×0.64+1×0.32+2×0.04=0.4.法二 X ~B (2,0.2),E (X )=np =2×0.2=0.4. 答案:D12.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 6,x <0,-x ,x ≥0,则当x >0时,f (f (x ))表达式的展开式中常数项为( )A .-20B .20C .-15D .15解析:当x >0时,f (f (x ))=⎝ ⎛⎭⎪⎫-x +1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x 6,则展开式中常数项为C 36⎝⎛⎭⎪⎫1x 3(-x )3=-20. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.抽样调查表明,某校高三学生成绩(总分750分)X 近似服从正态分布,平均成绩为500分.已知P (400<X <450)=0.3,则P (550<X <600)=________.解析:由下图可以看出P (550<X <600)=P (400<X <450)=0.3.答案:0.314.已知随机变量ξ~B (36,p ),且E (ξ)=12,则D (ξ)=________. 解析:由E (ξ)=36p =12,得p =13,所以D (ξ)=36×13×23=8.答案:815.欧阳修《卖油翁》中写道:“(翁)乃取一葫芦置于地,以钱覆其口,徐以杓酌油沥之,自钱孔入,而钱不湿.”可见“行行出状元”,卖油翁的技艺让人叹为观止,如图铜钱是直径为4 cm 的圆形,正中间有边长为1 cm 的正方形孔,若随机向铜钱上滴一滴油(油滴是直径为0.2 cm 的球),记“油滴不出边界”为事件A ,“油滴整体正好落入孔中”为事件B .则P (B |A )________(不作近似值计算).解析:因为铜钱的有效面积S =π·(2-0.1)2,能够滴入油的图形为边长为1-2×110=45的正方形,面积为1625, 所以P (B |A )=64361π.答案:64361π16.某射手对目标进行射击,直到第一次命中为止,每次射击的命中率为0.6,现共有子弹4颗,命中后剩余子弹数目的数学期望是________.解析:设ξ为命中后剩余子弹数目,则P (ξ=3)=0.6,P (ξ=2)=0.4×0.6=0.24,P (ξ=1)=0.4×0.4×0.6=0.096,E (ξ)=3×0.6+2×0.24+0.096=2.376.答案:2.376三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知f (x )=(1+x )m +(1+x )n (m ,n ∈N *)展开式中x 的系数为19,求f (x )的展开式中x 2的系数的最小值.解:f (x )=1+C 1m x +C 2m x 2+…+C m m x m +1+C 1n x +C 2n x 2+…+C nnx n ,由题意知m +n =19,m ,n ∈N *, 所以x2项的系数为C 2m +C 2n =m (m -1)2+n (n -1)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫m -1922+19×174.因为m ,n ∈N *,所以当m =9或m =10时,上式有最小值. 所以当m =9,n =10或m =10,n =9时,x 2项的系数取得最小值,最小值为81.18.(本小题满分12分)某饮料公司招聘了一名员工,现对其进行一项测试,以便确定工资级别.公司准备了两种不同的饮料共8杯,其颜色完全相同,并且其中4杯为A 饮料,另外4杯为B 饮料,公司要求此员工一一品尝后,从8杯饮料中选出4杯A 饮料.若4杯都选对,则月工资定为3 500元;若4杯选对3杯,则月工资定为2 800元,否则月工资定为2 100元,令X 表示此人选对A 饮料的杯数,假设此人对A 和B 两种饮料没有鉴别能力.(1)求X 的分布列; (2)求此员工月工资的期望.解:(1)X 的所有可能取值为:0,1,2,3,4,P (X =i )=C i 4C 4-i 4C 48(i =0,1,2,3,4),故X 的分布列为:(2)令Y 表示新录用员工的月工资,则Y 的所有可能取值为2 100,2 800,3 500,则P (Y =3 500)=P (X =4)=170,P (Y =2 800)=P (X =3)=835,P (Y =2 100)=P (X ≤2)=5370, E (Y )=3 500×170+2 800×835+2 100×5370=2 280.所以新录用员工月工资的期望为2 280元.19.(本小题满分12分)某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定.小王到银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(2)设当天小王用该银行卡尝试密码次数为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A , 则P (A )=56×45×34=12.(2)依题意得,X 所有可能的取值是1,2,3, 又P (X =1)=16,P (X =2)=56×15=16,P (X =3)=56×45×1=23.所以X 的分布列为:所以E (X )=1×16+2×16+3×23=52.19.(本小题满分12分)某银行规定,一张银行卡若在一天内出现3次密码尝试错误,该银行卡将被锁定,小王到银行取钱时,发现自己忘记了银行卡的密码,但是可以确定该银行卡的正确密码是他常用的6个密码之一,小王决定从中不重复地随机选择1个进行尝试.若密码正确,则结束尝试;否则继续尝试,直至该银行卡被锁定.(1)求当天小王的该银行卡被锁定的概率;(2)设当天小王用该银行卡尝试密码次数为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)设“当天小王的该银行卡被锁定”的事件为A , 则P (A )=56×45×34=12.(2)依题意得,X 所有可能的取值是1,2,3,又P (X =1)=16,P (X=2)=56×15=16,P (X =3)=56×45×1=23.所以X 的分布列为:所以E (X )=1×16+2×16+3×23=52.20.(本小题满分12分)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i 个家庭的月收入x i (单位:千元)与月储蓄y i (单位:千元)的数据资料,算得∑10i =1 x i =80,∑10i =1 y i =20,∑10i =1 x i y i =184,∑10i =1 x 2i =720.(1)求家庭的月储蓄y 对月收入x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^; (2)判断变量x 与y 之间是正相关还是负相关;(3)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄. 附:线性回归方程y ^=b ^x +a ^中,b =∑ni =1 x i y i -n x y∑n i =1 x 2i -nx 2,a ^=y -b ^x ,其中x ,y 为样本平均值. 解:(1)由题意知n =10,x =1n ∑n i =1 x i =8010=8,y=1n∑ni=1y i=2010=2,又l xx=∑ni=1x2i-nx2=720-10×82=80,l xy=∑ni=1x i y i-nxy=184-10×8×2=24,由此得b^=l xyl xx=2480=0.3,a^=y-b^x=2-0.3×8=-0.4.故所求线性回归方程为y=0.3x-0.4.(2)由于变量y的值随x值的增加而增加(b=0.3>0),故x与y之间是正相关.(3)将x=7代入回归方程可以预测该家庭的月储蓄为y=0.3×7-0.4=1.7(千元).21.(本小题满分12分)为了研究“教学方式”对教学质量的影响,某高中老师分别用两种不同的教学方式对入学数学平均分数和优秀率都相同的甲、乙两个高一新班进行教学(勤奋程度和自觉性都一样).以下茎叶图为甲、乙两班(每班均为20人)学生的数学期末考试成绩.(1)现从甲班数学成绩不低于80分的同学中随机抽取两名同学,求成绩为87分的同学至少有一名被抽中的概率;(2)学校规定:成绩不低于75分的为优秀.请填写下面的2×2列联表,并判断有多大把握认为“成绩优秀与教学方式有关”.⎝⎭⎪参考公式:K 2=(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )解:(1)甲班成绩为87分的同学有2个,其他不低于80分的同学有3个“从甲班数学成绩不低于80分的同学中随机抽取两名同学”的一切可能结果组成的基本事件有C 25=10(个),“抽到至少有一个87分的同学”所组成的基本事件有C 13C 12+C 22=(7个),所以P =710. (2)2×2列联表如下:K 2=40×(6×6-14×14)220×20×20×20=6.4>5.024.因此,我们有97.5%的把握认为成绩优秀与教学方式有关. 22.(本小题满分12分)在一个圆锥体的培养房内培养了40只蜜蜂,准备进行某种实验,过圆锥高的中点有一个不计厚度且平行于圆锥底面的平面把培养房分成两个实验区,其中小锥体叫第一实验区,圆台体叫第二实验区,且两个实验区是互通的.假设蜜蜂落入培养房内任何位置是等可能的,且蜜蜂落入哪个位置相互之间是不受影响的.(1)求蜜蜂落入第二实验区的概率.(2)若其中有10只蜜蜂被染上了红色,求恰有一只红色蜜蜂落入第二实验区的概率.(3)记X 为落入第一实验区的蜜蜂数,求随机变量X 的数学期望E (X ).解:(1)记“蜜蜂落入第一实验区”为事件A ,“蜜蜂落入第二实验区”为事件B ,依题意得:P (A )=V 小锥体V 圆锥体=13·14·S 圆锥底面·12h 圆锥13·S 圆锥底面·h 圆锥=18,所以P (B )=1-P (A )=78,所以蜜蜂落入第二实验区的概率为78.(2)记“蜜蜂被染上红色”为事件C ,则事件B ,C 为相互独立事件,又P (C )=1040=14,P (B )=78.则P (BC )=P (B )P (C )=14×78=732,所以恰有一只红色蜜蜂落入第二实验区的概率为732.(3)因为蜜蜂落入培养房内任何位置是等可能的,且蜜蜂落入哪个位置相互之间是不受影响的,所以变量X 服从二项分布,即X ~B ⎝⎛⎭⎪⎫40,18,所以随机变量X 的数学期望E (X )=40×18=5.。
高中数学 模块综合评价(一)(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题
模块综合评价(一)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列命题中的假命题是( ) A .∀x ∈R ,2x -1>0 B .∀x ∈N *,(x -1)2>0 C .∃x ∈R ,lg x <1D .∃x ∈R ,tan x =2解析:当x =1∈N *时,x -1=0,不满足(x -1)2>0,所以 B 为假命题. 答案:B2.“a =-1”是“函数f (x )=ax 2+(a -1)x -1有且只有一个零点”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:当a =-1时,易知函数f (x )有且只有一个零点,故充分性成立;当a =0时,函数f (x )也有且只有一个零点,故必要性不成立.答案:A3.与双曲线y 25-x 2=1共焦点,且过点(1,2)的椭圆的标准方程为()A.x 28+y 22=1B.x 210+y 24=1C.y 28+x 22=1 D.y 210+x 24=1 解析:由题知,焦点在y 轴上,排除A ,B ,将(1,2)代入C ,D 可得C 正确,故选C. 答案:C4.函数f (x )=e xln x 在点(1,f (1))处的切线方程是() A .y =2e(x -1) B .y =e x -1 C .y =e(x -1) D .y =x -e 解析:因为f ′(x )=e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln x +1x ,所以f ′(1)=e.又f (1)=0, 所以所求的切线方程为y =e(x -1). 答案:C5.设F 为抛物线C :y 2=4x 的焦点,曲线y =kx(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,则k =( )A.12 B .1 C.32D .2解析:根据抛物线的方程求出焦点坐标,利用PF ⊥x 轴,知点P ,F 的横坐标相等,再根据点P 在曲线y =k x上求出k .因为y 2=4x ,所以F (1,0).又因为曲线y =k x(k >0)与C 交于点P ,PF ⊥x 轴,所以P (1,2). 将点P (1,2)的坐标代入y =k x(k >0)得k =2.故选D. 答案:D6.已知定义在R 上的函数f (x ),其导函数f ′(x )的大致图象如图所示,则下叙述正确的是()A .f (b )>f (c )>f (d )B .f (b )>f (a )>f (e )C .f (c )>f (b )>f (a )D .f (c )>f (e )>f (d )解析:依题意得,当x ∈(-∞,c )时,f ′(x )>0;当x ∈(c ,e )时,f ′(x )<0;当x ∈(e ,+∞)时,f ′(x )>0.因此,函数f (x )在(-∞,c )上是增函数,在(c ,e )上是减函数,在(e ,+∞)上增函数,又a <b <c ,所以f (c )>f (b )>f (a ),选C.答案:C7.函数f (x )=x 2+2xf ′(1),则f (-1)与f (1)的大小关系为( ) A .f (-1)=f (1) B .f (-1)<f (1) C .f (-1)>f (1)D .无法确定解析:f ′(x )=2x +2f ′(1), 令x =1,得f ′(1)=2+2f ′(1),所以 f ′(1)=-2.所以 f (x )=x 2+2x ·f ′(1)=x 2-4x .f (1)=-3,f (-1)=5. 所以 f (-1)>f (1). 答案:C8.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为()A .y =±12x B .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x解析:由椭圆的离心率e =c a =32,可知c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,所以b a =12,故双曲线x 2a 2-y 2b2=1的渐近线方程为y =±12x .答案:A9.若函数y =ax 与y =-b x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 .先减后增解析:y =ax 与y =-b x在(0,+∞)上都是减函数,所以a <0,b <0,二次函数y =ax 2+bx 的对称轴为x =-b2a<0,且函数图象开口向下,所以在区间(0,+∞)上单调递减.答案:B10.以正方形ABCD 的相对顶点A ,C 为焦点的椭圆,恰好过正方形四边的中点,则该椭圆的离心率为( )A.10-23 B.5-13 C.5-12D.10-22解析:设正方形的边长为m ,则椭圆中的2c =2m ,2a = 12m +m 2+14m 2=1+52m ,故椭圆的离心率为c a =221+5=10-22. 答案:D11.已知a 为常数,函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则( ) A .f (x 1)>0,f (x 2)>-12B .f (x 1)<0,f (x 2)<-12C .f (x 1)>0,f (x 2)<-12D .f (x 1)<0,f (x 2)>-12解析:函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则f ′(x )=ln x -2ax +1有两个零点,即方程ln x =2ax -1有两个极根,由数形结合易知0<a <12且0<x 1<1<x 2.因为在(x 1,x 2)上f (x )递增,所以f (x 1)<f (1)<f (x 2),即f (x 1)<-a <f (x 2), 所以f (x 1)<0,f (x 2)>-12.答案:D12.已知抛物线y 2=4x 的准线过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,且与椭圆交于A ,B两点,O 为坐标原点,△AOB 的面积为32,则椭圆的离心率为( )A.23B.12C.13D.14解析:因为抛物线y 2=4x 的准线方程为x =-1,抛物线y 2=4x 的准线过椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左焦点,所以椭圆的左焦点坐标为(-1,0),所以c =1, 因为O 为坐标原点,△AOB 的面积为32,所以12×2b 2a ×1=32,所以b 2a =a 2-1a =32,整理得2a 2-3a -2=0,解得a =2或a =-12(舍),所以e =c a =12.故选B.答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.椭圆x 264+y 248=1的焦点为F 1,F 2,点P 在椭圆上,若|PF 1|=10,则S △PF 1F 2=________.解析:由已知:a 2=64,b 2=48,c 2=16, 又因为P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=16. 因为|PF 1|=10,所以|PF 2|=6.因为|F 1F 2|=2c =8,所以△PF 1F 2为直角三角形, 且∠PF 2F 1=90°,所以S △PF 1F 2=12×6×8=24.答案:2414.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值X 围是________.解析:f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .当k <0时,f ′(x )<0在区间(0,4)上恒成立, 即f (x )在区间(0,4)上是减函数,故k <0满足题意.当k ≥0时,则由题意,知⎩⎪⎨⎪⎧k ≥0,f ′(4)≤0,解得0≤k ≤13.综上,k 的取值X 围是k ≤13.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,13 15.设F 1,F 2是椭圆x 23+y 24=1的两个焦点,P 是椭圆上一点,且|PF 1|-|PF 2|=1,则cos∠F 1PF 2=________.解析:椭圆焦点在y 轴上,a 2=4,b 2=3,c =1,又P 在椭圆上,所以|PF 1|+|PF 2|=4,又|PF 1|-|PF 2|=1,所以|PF 1|=52,|PF 2|=32,又|F 1F 2|=2c =2,所以cos ∠F 1PF 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫522+⎝ ⎛⎭⎪⎫322-42×52×32=35. 答案:3516.在下列结论中:①“p 且q ”为真是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ②“p 且q ”为假是“p 或q ”为真的充分不必要条件; ③“p 或q ”为真是“¬p ”为假的必要不充分条件; ④“¬p ”为真是“p 且q ”为假的必要不充分条件. 正确的结论为________(填序号).解析:①中p 且q 为真⇒p ,q 都为真⇒p 或q 为真,p 或q 为真p 且q 为真;②中p且q 为假p 或q 为真;③中p 或q 为真⇒p ,q 至少有一个为真¬p 为假,¬p 为假⇒p 为真⇒p 或q 为真;④中p 且q 为假¬p 为真.答案:①③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知命题p :f (x )=x +a x在区间[1,+∞)上是增函数;命题q :g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值.若命题“p ∨q ”为真命题,某某数a 的取值X 围.解:因为f (x )=x +a x在区间[1,+∞)上是增函数, 则f ′(x )=1-a x2≥0在[1,+∞)上恒成立, 即a ≤x 2在[1,+∞)上恒成立, 所以a ≤(x 2)min ,所以a ≤1. 所以命题p 为真时:A ={a |a ≤1}.要使得g (x )=x 3+ax 2+3x +1在R 上有极值, 则g ′(x )=3x 2+2ax +3=0有两个不相等的实数解,Δ=4a 2-4×3×3>0,解得a <-3或a >3.所以命题q 为真时:B ={a |a <-3或a >3}. 因为命题“p ∨q ”为真命题, 所以p 真或q 真或p 、q 都为真. 因为A ∪B ={a |a ≤1或a >3}.所以所某某数a 的取值X 围为(-∞,1]∪(3,+∞).18.(本小题满分12分)如图,已知椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A (-2,0),且点⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32在椭圆上,F 1,F 2分别是椭圆的左、右焦点,过点A 作斜率为k (k >0)的直线交椭圆E 于另一点B ,直线BF 2交椭圆E 于点C .(1)求椭圆E 的标准方程; (2)若F 1C ⊥AB ,求k 的值.解:(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,a 2=b 2+c 2,1a 2+94b 2=1,解得⎩⎨⎧a =2,b =3,c =1,所以椭圆E 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AB 的方程l AB 为y =k (x +2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +2),x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+16k 2x +16k 2-12=0,所以x A ·x B =-2x B =16k 2-123+4k2,所以x B =-8k 2+63+4k 2,所以y B =k (x B +2)=12k3+4k 2,所以B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 2+63+4k 2,12k 3+4k 2.若k =12,则B ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,所以C ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,又F 1(-1,0),所以kCF 1=-34,所以F 1C 与AB 不垂直,所以k ≠12.因为F 2(1,0),kBF 2=4k 1-4k 2,kCF 1=-1k AB =-1k , 所以直线BF 2的方程lBF 2为y =4k1-4k2(x -1), 直线CF 1的方程lCF 1为y =-1k(x +1),由⎩⎪⎨⎪⎧y =4k 1-4k 2(x -1),y =-1k (x +1),解得⎩⎪⎨⎪⎧x =8k 2-1,y =-8k ,所以C (8k 2-1,-8k ).又点C 在椭圆上,则(8k 2-1)24+(-8k )23=1,即(24k 2-1)(8k 2+9)=0,解得k 2=124.因为k >0,所以k =612. 19.(本小题满分12分)设函数f (x )=-x (x -a )2(x ∈R),其中a ∈R 且a ≠0,求函数f (x )的极大值和极小值.解:f ′(x )=-(3x -a )(x -a ), 令f ′(x )=0,解得x =a 或x =a3.现分两种情况讨论如下:(1)若a >a3,即a >0,则x ∈⎝⎛⎭⎪⎫-∞,a 3时,f ′(x )<0;x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,a 时,f ′(x )>0;x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )<0. 因此,函数f (x )在x =a 3处取得极小值-427a 3,在x =a 处取得极大值0.(2)若a <a3,即a <0,则x ∈(-∞,a )时,f ′(x )<0;x ∈⎝⎛⎭⎪⎫a ,a 3时,f ′(x )>0; x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,+∞时,f ′(x )<0. 因此,函数f (x )在x =a 3处取得极大值-427a 3,在x =a 处取得极小值0.20.(本小题满分12分)设椭圆的中心是坐标原点,长轴在x 轴上,离心率e =32,已知点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32到这个椭圆上的点的最远距离是7,求这个椭圆的方程,并求椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标.解:设所求椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),由e =c a =a 2-b 2a =32,得a =2b .①设椭圆上任一点M 的坐标为(x ,y ),点M 到点P 的距离为d ,则x 2=a 2-a 2y 2b2,且d 2=x 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=a 2-a 2b 2y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=-3y 2-3y +4b 2+94=-3⎝ ⎛⎭⎪⎫y +122+4b 2+3,其中-b ≤y ≤b .如果b <12,则当y =-b 时,d 2取得最大值,即有(7)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b +322, 解得b =7-32>12与b <12矛盾.如果b ≥12,则当y =-12时,d 2取得最大值,即有(7)2=4b 2+3.②由①②可得b =1,a =2. 所求椭圆方程为x 24+y 2=1.由y =-12可得椭圆上到点P 的距离等于7的点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,-12和⎝ ⎛⎭⎪⎫3,-12. 21.(本小题满分12分)直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1相交于A ,B 两点,是否存在这样的实数a ,使A ,B 关于直线l :y =2x 对称?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由.解:不存在.理由如下:设存在实数a ,使A ,B 关于直线l :y =2x 对称,并设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则AB 中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22,y 1+y 22.依题设有y 1+y 22=2·x 1+x 22,即y 1+y 2=2(x 1+x 2),①又A ,B 在直线y =ax +1上,所以y 1=ax 1+1,y 2=ax 2+1, 所以y 1+y 2=a (x 1+x 2)+2,② 由①②,得2(x 1+x 2)=a (x 1+x 2)+2. 即(2-a )(x 1+x 2)=2.③联立⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +1,3x 2-y 2=1得(3-a 2)x 2-2ax -2=0, 所以x 1+x 2=2a 3-a 2.④把④代入③,得(2-a )·2a 3-a 2=2,解得a =32, 所以k AB =32,而k l =2,所以k AB ·k l =32×2=3≠-1.故不存在满足题意的实数a .22.(本小题满分12分)请设计一个包装盒,如图所示,ABCD 是边长为60 cm 的正方形硬纸片,切去阴影部分所示的四个全等的等腰直角三角形,再沿虚线折起,使得A ,B ,C ,D四个点重合于图中的点P ,正好形成一个正四棱柱形状的包装盒,E ,F 在AB 上,是被切去的等腰直角三角形斜边的两个端点,设AE =FB =x cm.(1)若广告商要求包装盒侧面积S (单位:cm 2)最大,试求此时x 的值;(2)若厂商要求包装盒容积V (单位:cm 3)最大,试求此时x 的值,并求出此时包装盒的高与底面边长的比值.解:(1)S =4×2x ·60-2x 2=240x -8x 2(0<x <30),所以S ′=240-16x .令S ′=0,则x =15. 当0<x <15时,S ′>0,S 递增; 当15<x <30时,S ′<0,S 递减. 所以当x =15时,S 取最大值.所以,当x =15 cm 时,包装盒侧面积最大. (2)V =(2x )2·22(60-2x )=22x 2(30-x )(0<x <30), 所以V ′=62x (20-x ).令V ′=0,得x =0(舍去)或x =20.当0<x <20时,V ′>0;当20<x <30时,V ′<0. 所以,当x =20时,V 最大.此时,包装盒的高与底面边长的比值为22(60-2x )2x =12.。
高中数学 模块综合测试(一)(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题
选修1-1模块综合测试(一)(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.若命题p :∀x∈R,2x 2+1>0,则¬p 是( ) A .∀x ∈R,2x 2+1≤0 B .∃x ∈R,2x 2+1>0 C .∃x ∈R,2x 2+1<0 D .∃x ∈R,2x 2+1≤0 解析:¬p :∃x ∈R,2x 2+1≤0. 答案:D2.不等式x -1x>0成立的一个充分不必要条件是( )A. -1<x <0或x >1B. x <-1或0<x <1C. x >-1D. x >1解析:本题主要考查充要条件的概念、简单的不等式的解法.画出直线y =x 与双曲线y =1x 的图象,两图象的交点为(1,1)、(-1,-1),依图知x -1x>0⇔-1<x <0或x >1 (*),显然x >1⇒(*);但(*)x >1,故选D.答案:D3.[2014·某某模拟]命题“若a >b ,则a +1>b ”的逆否命题是( ) A .若a +1≤b ,则a >b B .若a +1<b ,则a >b C .若a +1≤b ,则a ≤b D .若a +1<b ,则a <b解析:“若a >b ,则a +1>b ”的逆否命题为“若a +1≤b ,则a ≤b ”,故选C. 答案:C4.[2014·某某省日照一中模考]下列命题中,为真命题的是( ) A. ∀x ∈R ,x 2-x -1>0B. ∀α,β∈R ,sin(α+β)<sin α+sin βC. 函数y =2sin(x +π5)的图象的一条对称轴是x =45πD. 若“∃x 0∈R ,x 20-ax 0+1≤0”为假命题,则a 的取值X 围为(-2,2)解析:本题主要考查命题的判定及其相关知识的理解.因为x 2-x -1=(x -12)2-54,所以A 错误;当α=β=0时,有sin(α+β)=sin α+sin β,所以B 错误;当x =4π5时,y =0,故C 错误;因为“∃x 0∈R ,x 20-ax 0+1≤0”为假命题,所以“∀x ∈R ,x 2-ax +1>0”为真命题,即Δ<0,即a 2-4<0,解得-2<a <2,即a 的取值X 围为(-2,2).故选D.答案:D5.已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .2 3B .6C .4 3D .12解析:设椭圆的另一焦点为F ,由椭圆的定义知 |BA |+|BF |=23,且|CF |+|AC |=23, 所以△ABC 的周长=|BA |+|BC |+|AC | =|BA |+|BF |+|CF |+|AC |=4 3. 答案:C6.过点(2,-2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22-y 24=1 B.x 24-y 22=1 C.y 24-x 22=1 D. y 22-x 24=1解析:与双曲线x 22-y 2=1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ,由过点(2,-2),可解得λ=-2. 所以所求的双曲线方程为y 22-x 24=1.答案:D7.若双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右支上到原点和右焦点距离相等的点有两个,则双曲线离心率的取值X 围是( )A .e > 2B .1<e < 2C .e >2D .1<e <2解析:由题意,以原点及右焦点为端点的线段的垂直平分线必与右支交于两个点,故c2>a ,∴c a>2.答案:C8.把一个周长为12 cm 的长方形围成一个圆柱,当圆柱的体积最大时,该圆柱的底面周长与高的比为( )A. 1∶πB. 2∶πC. 1∶2D. 2∶1解析:设圆柱高为x ,底面半径为r ,则r =6-x 2π,圆柱体积V =π(6-x 2π)2x =14π(x 3-12x 2+36x )(0<x <6),V ′=34π(x -2)(x -6). 当x =2时,V 最大.此时底面周长为6-x =4, (6-x )∶x =4∶2=2∶1. 答案:D9.设双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的渐近线与抛物线y =x 2+1相切,则该双曲线的离心率等于( )A. 3 B .2 C. 5D. 6解析:双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±b ax ,因为y =x 2+1与渐近线相切,故x2+1±bax =0只有一个实根,∴b 2a 2-4=0,∴c 2-a 2a 2=4, ∴c 2a2=5,∴e = 5. 答案:C10.[2014·某某五校联考]设函数f (x )=e x(sin x -cos x )(0≤x ≤2012π),则函数f (x )的各极小值之和为( )A. -e 2π1-e2012π1-e 2πB. -e 2π1-e1006π1-eπC. -e 2π1-e1006π1-e2πD. -e 2π1-e2010π1-e2π解析:f ′(x )=(e x)′(sin x -cos x )+e x(sin x -cos x )′=2e xsin x ,若f ′(x )<0,则x ∈(π+2k π,2π+2k π),k ∈Z ;若f ′(x )>0,则x ∈(2π+2k π,3π+2k π),k ∈Z .所以当x =2π+2k π,k ∈Z 时,f (x )取得极小值,其极小值为f (2π+2k π)=e2k π+2π[sin(2π+2k π)-cos(2π+2k π)]=e2k π+2π×(0-1)=-e2k π+2π,k ∈Z .因为0≤x ≤2012π,又在两个端点的函数值不是极小值,所以k ∈[0,1004],所以函数f (x )的各极小值构成以-e 2π为首项,以e 2π为公比的等比数列,共有1005项,故函数f (x )的各极小值之和为S 1005=-e 2π-e 4π-…-e2010π=e2π1-e2010π1-e2π.答案:D11.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为( )A .4B .8C .16D .32解析:∵抛物线C :y 2=8x 的焦点为F (2,0),准线为x =-2,∴K (-2,0). 设A (x 0,y 0),如下图所示,过点A 向准线作垂线,垂足为B ,则B (-2,y 0).∵|AK |=2|AF |,又|AF |=|AB |=x 0-(-2)=x 0+2, ∴由|BK |2=|AK |2-|AB |2,得y 20=(x 0+2)2, 即8x 0=(x 0+2)2,解得x 0=2,y 0=±4.∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|=12×4×4=8,故选B.答案:B12.[2013·某某高考]如图,F 1、F 2是椭圆C 1:x 24+y 2=1与双曲线C 2的公共焦点,A 、B 分别是C 1、C 2在第二、四象限的公共点.若四边形AF 1BF 2为矩形,则C 2的离心率是( )A. 2B. 3C. 32D.62解析:本题考查椭圆、双曲线的定义和简单的几何性质.设双曲线的方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0) ①,点A 的坐标为(x 0,y 0).由题意a 2+b 2=3=c 2②,|OA |=|OF 1|=3,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 20+y 20=3x 20+4y 20=4,解得x 20=83,y 20=13,又点A 在双曲线C 2上,代入①得,83b 2-13a 2=a 2b2③,联立②③解得a =2,所以e =c a =62,故选D. 答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.函数y =13ax 3-12ax 2(a ≠0)在区间(0,1)上是增函数,则实数a 的取值X 围是________.解析:y ′=ax 2-ax =ax (x -1),∵x ∈(0,1),y ′>0,∴a <0. 答案:a <014.已知命题p :∃x ∈R ,x 2+2ax +a ≤0,若命题p 是假命题,则实数a 的取值X 围是__________.解析:p 是假命题,则¬p 为真命题,¬p 为:∀x ∈R ,x 2+2ax +a >0,所以有Δ=4a 2-4a <0,即0<a <1.答案:(0,1)15.[2014·某某质检]已知a ∈R ,若实数x ,y 满足y =-x 2+3ln x ,则(a -x )2+(a +2-y )2的最小值是________.解析:(a -x )2+(a +2-y )2≥x -a +a +2-y22=x +x 2-3ln x +222.设g (x )=x+x 2-3ln x (x >0),则g ′(x )=1+2x -3x=2x +3x -1x,易知g (x )在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上为增函数,故g (x )≥g (1)=2,(a -x )2+(a +2-y )2≥2+222=8.答案:816.[2013·某某省某某一中月考]F 1、F 2分别是双曲线x 216-y 29=1的左、右焦点,P 为双曲线右支上一点,I 是△PF 1F 2的内心,且S △IPF 2=S △IPF 1-λS △IF 1F 2,则λ=________.解析:本题主要考查双曲线定义及标准方程的应用.设△PF 1F 2内切圆的半径为r ,则S △IPF 2=S △IPF 1-λS △IF 1F 2⇒12×|PF 2|×r =12×|PF 1|×r -12λ×|F 1F 2|×r ⇒|PF 1|-|PF 2|=λ|F 1F 2|,根据双曲线的标准方程知2a =λ·2c ,∴λ=a c =45.答案:45三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知全集U =R ,非空集合A ={x |x -2x -3<0},B ={x |(x -a )(x -a 2-2)<0}.命题p :x ∈A ,命题q :x ∈B .(1)当a =12时,p 是q 的什么条件?(2)若q 是p 的必要条件,某某数a 的取值X 围. 解:(1)A ={x |x -2x -3<0}={x |2<x <3}, 当a =12时,B ={x |12<x <94},故p 是q 的既不充分也不必要条件.(2)若q 是p 的必要条件,即p ⇒q ,可知A ⊆B , 由a 2+2>a ,故B ={a |a <x <a 2+2},∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2a 2+2≥3,解得a ≤-1或1≤a ≤2.18.(12分)已知c >0,设p :y =c x为减函数;q :函数f (x )=x +1x >1c 在x ∈[12,2]上恒成立,若“p ∨q ”为真命题,“p ∧q ”为假命题,求c 的取值X 围.解:由y =c x为减函数,得0<c <1.当x ∈[12,2]时,由不等式x +1x ≥2(x =1时取等号)知:f (x )=x +1x 在[12,2]上的最小值为2,若q 真,则1c <2,即c >12.若p 真q 假,则0<c <1且c ≤12,所以0<c ≤12.若p 假q 真,则c ≥1且c >12,所以c ≥1.综上:c ∈(0,12]∪[1,+∞).19.(12分)[2014·海淀期末]已知函数f (x )=(x +a )e x,其中a 为常数. (1)若函数f (x )是区间[-3,+∞)上的增函数,某某数a 的取值X 围; (2)若f (x )≥e 2在x ∈[0,2]时恒成立,某某数a 的取值X 围. 解:(1)f ′(x )=(x +a +1)e x,x ∈R .因为函数f (x )是区间[-3,+∞)上的增函数,所以f ′(x )≥0,即x +a +1≥0在[-3,+∞)上恒成立. 因为y =x +a +1是增函数,所以满足题意只需-3+a +1≥0,即a ≥2. (2)令f ′(x )=0,解得x =-a -1,f (x ),f ′(x )的变化情况如下:f (0)≥e 2,解得a ≥e 2,所以此时a ≥e 2;②当0<-a -1<2,即-3<a <-1时,f (x )在[0,2]上的最小值为f (-a -1), 若满足题意只需f (-a -1)≥e 2,求解可得此不等式无解, 所以a 不存在;③当-a -1≥2,即a ≤-3时,f (x )在[0,2]上的最小值为f (2),若满足题意只需f (2)≥e 2,解得a ≥-1,所以此时a 不存在.综上讨论,所某某数a 的取值X 围为[e 2,+∞).20.(12分)已知椭圆x 29+y 25=1,F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,点A (1,1)为椭圆内一点,点P 为椭圆上一点.求|PA |+|PF 1|的最大值.解:由椭圆的定义知|PF 1|+|PF 2|=2a =6, 所以|PF 1|=6-|PF 2|,这样|PA |+|PF 1|=6+|PA |-|PF 2|.求|PA |+|PF 1|的最大值问题转化为6+|PA |-|PF 2|的最大值问题, 即求|PA |-|PF 2|的最大值问题, 如图在△PAF 2中,两边之差小于第三边,即|PA |-|PF 2|<|AF 2|,连接AF 2并延长交椭圆于P ′点时, 此时|P ′A |-|P ′F 2|=|AF 2|达到最大值, 易求|AF 2|=2,这样|PA |-|PF 2|的最大值为2, 故|PA |+|PF 1|的最大值为6+ 2.21.(12分)已知椭圆M 的对称轴为坐标轴,且抛物线x 2=-42y 的焦点是椭圆M 的一个焦点,又点A (1,2)在椭圆M 上.(1)求椭圆M 的方程;(2)已知直线l 的方向向量为(1,2),若直线l 与椭圆M 交于B 、C 两点,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由已知抛物线的焦点为(0,-2),故设椭圆方程为y 2a 2+x 2a 2-2=1.将点A (1,2)代入方程得2a 2+1a 2-2=1,整理得a 4-5a 2+4=0,解得a 2=4或a 2=1(舍去). 故所求椭圆方程为y 24+x 22=1.(2)设直线BC 的方程为y =2x +m , 设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),代入椭圆方程并化简得4x 2+22mx +m 2-4=0, 由Δ=8m 2-16(m 2-4)=8(8-m 2)>0, 可得m 2<8.由x 1+x 2=-22m ,x 1x 2=m 2-44,故|BC |=3|x 1-x 2|=3×16-2m22.又点A 到BC 的距离为d =|m |3,故S △ABC =12|BC |·d =m216-2m24≤142×2m 2+16-2m22= 2.因此△ABC 面积的最大值为 2.22.(12分)[2014·某某质检]已知函数f (x )=x -1+ae x (a ∈R ,e 为自然对数的底数).(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,求a 的值; (2)求函数f (x )的极值;(3)当a =1时,若直线l :y =kx -1与曲线y =f (x )没有公共点,求k 的最大值. 解:(1)由f (x )=x -1+a e x ,得f ′(x )=1-aex ,又曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线平行于x 轴,所以f ′(1)=0,即1-ae =0,解之得a =e.(2)f ′(x )=1-aex ,①当a ≤0时,f ′(x )>0,f (x )为(-∞,+∞)上的增函数,所以函数f (x )无极值. ②当a >0时,令f ′(x )=0,得e x=a ,x =ln a .当x ∈(-∞,ln a )时,f ′(x )<0;当x ∈(ln a ,+∞)时,f ′(x )>0, 所以f (x )在(-∞,ln a )上单调递减,在(ln a ,+∞)上单调递增, 故f (x )在x =ln a 处取得极小值,且极小值为f (ln a )=ln a ,无极大值.综上,当a ≤0时,函数f (x )无极值;当a >0时,f (x )在x =ln a 处取得极小值ln a ,无极大值.(3)当a =1时,f (x )=x -1+1e x .令g (x )=f (x )-(kx -1)=(1-k )x +1ex ,则直线l :y =kx -1与曲线y =f (x )没有公共点,等价于方程g (x )=0在R 上没有实数解.当k >1时,g (0)=1>0,g (1k -1)=-1+1e 1k -1<0, 又函数g (x )的图象在定义域R 上连续,由零点存在定理,可知g (x )=0至少有一实数解,与“方程g (x )=0在R 上没有实数解”矛盾,故k ≤1.当k =1时,g (x )=1e x >0,知方程g (x )=0在R 上没有实数解.所以k 的最大值为1.。
高中数学 学期综合测评(一)(含解析)新人教A版高二选修1-1数学试题
学期综合测评(一)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷 (选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.若函数f (x )的导数为-2x 2+1,则f (x )可以等于( ) A .-2x 3+1 B .x +1 C .-4x D .-23x 3+x答案 D解析 选项A 中函数的导数为f ′(x )=-6x 2;选项B 中函数的导数为f ′(x )=1;选项C 中函数的导数为f ′(x )=-4;选项D 中函数的导数为f ′(x )=-2x 2+1.故选D.2.给出下列三个命题:①“全等三角形的面积相等”的否命题; ②“若lg x 2=0,则x =-1”的逆命题;③“若x ≠y 或x ≠-y ,则|x |≠|y |”的逆否命题. 其中真命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3答案 B解析 对于①,否命题是“不全等的三角形的面积不相等”,它是假命题;对于②,逆命题是“若x =-1,则lg x 2=0”,它是真命题;对于③,逆否命题是“若|x |=| y |,则x =y 且x =-y ”,它是假命题,故选B.3.若集合P ={1,2,3,4},Q ={x |x ≤0或x ≥5,x ∈R },则P 是綈Q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件答案 A解析 ∵Q ={x |x ≤0或x ≥5,x ∈R }, ∴綈Q ={x |0<x <5,x ∈R }, ∴P ⇒綈Q ,但綈Q ⇒/P ,∴P 是綈Q 的充分不必要条件,选A.4.已知命题p :∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≥0,则綈p 是( ) A .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 B .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)≤0 C .∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 D .∀x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0 答案 C解析 因为全称命题p :∀x ∈M ,p (x )的否定綈p 是特称命题:∃x 0∈M ,綈p (x 0),所以綈p :∃x 1,x 2∈R ,(f (x 2)-f (x 1))(x 2-x 1)<0,故选C.5.已知命题p :∃x 0∈R ,x 0-2>lg x 0,命题q :∀x ∈R ,sin x <x ,则( )A .命题p ∨q 是假命题B .命题p ∧q 是真命题C .命题p ∧(綈q )是真命题D .命题p ∨(綈q )是假命题 答案 C解析 对于命题p :取x =10,则有10-2>lg 10, 即8>1,故命题p 为真命题; 对于命题q ,取x =-π2,则sin x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2=-1, 此时sin x >x ,故命题q 为假命题,因此命题p ∨q 是真命题,命题p ∧q 是假命题, 命题p ∧(綈q )是真命题,命题p ∨(綈q )是真命题, 故选C.6.我们把离心率之差的绝对值小于12的两条双曲线称为“相近双曲线”.已知双曲线C :x 24-y 212=1,则下列双曲线中与C 是“相近双曲线”的为( ) A .x 2-y 2=1 B .x 2-y 22=1C .y 2-2x 2=1 D.y 29-x 272=1 答案 B解析 双曲线C 的离心率为2,对于A ,其离心率为2,不符合题意;对于B ,其离心率为3,符合题意;对于C ,其离心率为62,不符合题意;对于D ,其离心率为3,不符合题意.故选B.7.从双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点F 1引圆x 2+y 2=a 2的切线,切点为T .延长F 1T交双曲线右支于P 点,若M 为线段F 1P 的中点,O 为坐标原点,则|MO |-|MT |与b -a 的大小关系为( )A .|MO |-|MT |>b -aB .|MO |-|MT |=b -aC .|MO |-|MT |<b -aD .不确定 答案 B解析 ∵F 1T 是圆的切线, ∴OT ⊥TF 1,∵|OF 1|=c ,|OT |=a ,∴|F 1T |=|OF 1|2-|OT |2=c 2-a 2=b . 设接双曲线的右焦点为F 2, 连接PF 2,则|OM |=12|PF 2|,又∵|F 1M |=|MP |,|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴12|PF 1|-12|PF 2|=a , ∴|PM |-|OM |=a , ∴b +|TM |-|OM |=a , ∴|OM |-|TM |=b -a ,故选B.8.函数y =x 2e x的单调递减区间是( ) A .(-1,2)B .(-∞,-1)与(1,+∞)C .(-∞,-2)与(0,+∞)D .(-2,0) 答案 D解析 y ′=(x 2e x )′=2x e x +x 2e x =x e x (x +2).∵e x >0,∴x e x(x +2)<0,即-2<x <0,故函数y =x 2e x的单调递减区间是(-2,0).故选D.9.设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数f (x )在x =-2处取得极小值,则函数y =xf ′(x )的图象可能是( )答案 C解析 因为f (x )在x =-2处取得极小值,所以在x =-2附近的左侧f ′(x )<0,当x <-2时,xf ′(x )>0;在x =-2附近的右侧f ′(x )>0,当-2<x <0时,xf ′(x )<0,故选C.10.把一个周长为12 cm 的长方形围成一个圆柱,当圆柱的体积最大时,该圆柱底面周长与高的比为( )A .1∶2B .1∶πC .2∶1D .2∶π答案 C解析 设圆柱的高为x ,底面半径为r ,则r =6-x 2π,圆柱体积V =π⎝ ⎛⎭⎪⎫6-x 2π2x =14π(x 3-12x 2+36x )(0<x <6),V ′=34π(x -2)(x -6).当x =2时,V 最大.此时底面周长为6-x =4,4∶2=2∶1,故选C.11.如图,F 1、F 2是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两焦点,P 是椭圆上任一点,过一焦点引∠F 1PF 2的外角平分线的垂线,则垂足Q 的轨迹为( )A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线答案 A解析 延长垂线F 1Q 交F 2P 的延长线于点A ,在等腰三角形APF 1中,|PF 1|=|AP |,从而|AF 2|=|AP |+|PF 2|=|PF 1|+|PF 2|=2a ,所以|OQ |=12|AF 2|=a .12.已知抛物线C :y 2=8x 的焦点为F ,准线与x 轴的交点为K ,点A 在C 上且|AK |=2|AF |,则△AFK 的面积为( )A .4B .8C .16D .32答案 B解析 ∵抛物线C :y 2=8x 的焦点为F (2,0),准线为x =-2,∴K (-2,0).设A (x 0,y 0),如右图所示,过点A 向准线作垂线,垂足为B ,则B (-2,y 0).∵|AK |=2|AF |, 又|AF |=|AB |=x 0-(-2)=x 0+2, ∴由|BK |2=|AK |2-|AB |2,得y 20=(x 0+2)2, 即8x 0=(x 0+2)2,解得x 0=2,y 0=±4.∴△AFK 的面积为12|KF |·|y 0|=12×4×4=8,故选B.第Ⅱ卷 (非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.命题“∃x ∈{正实数},使x <x ”的否定为________,是________(填“真”或“假”)命题.答案 ∀x ∈{正实数},使x ≥x 假解析 原命题的否定为“∀x ∈{正实数},使x ≥x ”,是假命题.14.如图,椭圆的中心在坐标原点,当FB →⊥A B →时,此类椭圆称为“黄金椭圆”,可推算出“黄金椭圆”的离心率e =________.答案5-12解析 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由题意得⎩⎨⎧|AB |2=a 2+b 2,|BF |=b 2+c 2=a ,|AF |=a +c ,∵B F →⊥B A →,∴|AB |2+|BF |2=|AF |2,∴(a +c )2=a 2+b 2+a 2, ∴c 2+ac -a 2=0.∴e 2+e -1=0,又0<e <1, ∴e =5-12. 15.已知y =f (x )是奇函数,当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x -ax ⎝ ⎛⎭⎪⎫a >12,当x ∈(-2,0)时,f (x )的最小值为1,则a 的值等于________.答案 1解析 ∵f (x )是奇函数,∴f (x )在(0,2)上的最大值为-1. 当x ∈(0,2)时,f ′(x )=1x -a ,令f ′(x )=0得x =1a.又a >12,∴0<1a<2.当f ′(x )>0时,x <1a ,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上递增;当f ′(x )<0时,x >1a,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2上递减.∴f (x )max =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a -a ·1a=-1,∴ln 1a=0,得a =1.16.已知直线y =k (x +2)(k >0)与抛物线C :y 2=8x 相交于A ,B 两点,F 为抛物线C 的焦点.若|FA |=2|FB |,则k 等于________.答案223解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x +2,y 2=8x ,得k 2x 2+(4k 2-8)x +4k 2=0.∴x 1+x 2=42-k2k 2,x 1x 2=4.由抛物线定义得|AF |=x 1+2,|BF |=x 2+2, 又∵|AF |=2|BF |,∴x 1+2=2x 2+4,∴x 1=2x 2+2,代入x 1x 2=4,得x 22+x 2-2=0, ∴x 2=1或-2(舍去),∴x 1=4, ∴42-k2k 2=5,∴k 2=89,经检验Δ>0,又∵k >0,∴k =223.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)已知集合A ={x |x 2-3x +2≤0},集合B ={y |y =x 2-2x +a },集合C ={x |x 2-ax -4≤0},命题p :A ∩B =∅,命题q :A ⊆C .(1)若命题p 为假命题,某某数a 的取值X 围; (2)若命题p ∧q 为假命题,某某数a 的取值X 围. 解 ∵y =x 2-2x +a =(x -1)2+a -1≥a -1,∴B ={y |y ≥a -1},A ={x |x 2-3x +2≤0}={x |1≤x ≤2},C ={x |x 2-ax -4≤0}. (1)由命题p 是假命题,可得A ∩B ≠∅,即得a -1≤2,∴a ≤3.(2)∵“p ∧q 为假命题”,则其反面为“p ∧q 为真命题”, ∴p ,q 都为真命题,即A ∩B =∅且A ⊆C ,∴有⎩⎪⎨⎪⎧a -1>2,1-a -4≤0,4-2a -4≤0,解得a >3.∴实数a 的取值X 围为a ≤3.18.(本小题满分12分)已知命题p :∃x 0∈[-1,1],满足x 20+x 0-a +1>0,命题q :∀t ∈(0,1),方程x 2+y 2t 2-2a +2t +a 2+2a +1=1都表示焦点在y 轴上的椭圆,若命题p∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,某某数a 的取值X 围.解 因为∃x 0∈ [-1,1],满足x 20+x 0-a +1>0,所以只需(x 20+x 0-a +1)max >0,即3-a >0,所以命题p 真时,a <3.因为∀t ∈(0,1),方程x 2+y 2t 2-2a +2t +a 2+2a +1=1都表示焦点在y 轴上的椭圆,所以t 2-(2a +2)t +a 2+2a +1>1,t 2-(2a +2)t +a 2+2a >0,即(t -a )[t -(a +2)]>0,对t ∈(0,1)恒成立,只需a +2≤0或a ≥1,得a ≤-2或a ≥1, 所以命题q 为真时,a ≤-2或a ≥1.因为p ∨q 为真命题,p ∧q 为假命题,所以p ,q 两个命题一真一假. 若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧a <3,-2<a <1,所以-2<a <1.若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≥3,a ≤-2或a ≥1,所以a ≥3.综上所述:a 的取值X 围是(-2,1)∪[3,+∞). 19.(本小题满分12分)设函数f (x )=x 3-kx 2+x (k ∈R ). (1)当k =1时,求函数f (x )的单调区间;(2)当k <0时,求函数f (x )在[k ,-k ]上的最小值m 和最大值M . 解 f ′(x )=3x 2-2kx +1. (1)当k =1时,f ′(x )=3x 2-2x +1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -132+23>0, ∴f (x )在R 上单调递增.(2)当k <0时,f ′(x )=3x 2-2kx +1,其开口向上,对称轴x =k3,且过点(0,1).①当Δ=4k 2-12=4(k +3)(k -3)≤0, 即-3≤k <0时,f ′(x )≥0,f (x )在[k ,-k ]上单调递增.∴m =f (x )min =f (k )=k ,M =f (x )max =f (-k )=-2k 3-k .②当Δ=4k 2-12>0,即k <-3时,令f ′(x )=0 得x 1=k +k 2-33,x 2=k -k 2-33,且k <x 2<x 1<0.∴m =min{f (k ),f (x 1)},M =max{f (-k ),f (x 2)}.又f (x 1)-f (k )=x 31-kx 21+x 1-k =(x 1-k )(x 21+1)>0, ∴m =f (k )=k ,又f (x 2)-f (-k )=x 32-kx 22+x 2-(-k 3-k ·k 2-k )=(x 2+k )[(x 2-k )2+k 2+1]<0, ∴M =f (-k )=-2k 3-k .综上,当k <0时,f (x )的最小值m =k , 最大值M =-2k 3-k .20.(本小题满分12分)设椭圆C 1与抛物线C 2的焦点均在x 轴上,C 1的中心及C 2的顶点均为原点,从每条曲线上各取两点,将其坐标记录于下表:(1)求曲线C 1,C 2(2)设直线l 过抛物线C 2的焦点F ,l 与椭圆交于不同的两点M ,N ,当OM →·ON →=0时,求直线l 的方程.解 (1)由题意,可知点(-2,0)是椭圆的左顶点,再根据椭圆上点的横、纵坐标的取值X 围,知点⎝ ⎛⎭⎪⎫2,22在椭圆上. 设椭圆C 1的标准方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),由此可得a =2,24+⎝ ⎛⎭⎪⎫222b 2=1,∴b 2=1,∴椭圆C 1的标准方程为x 24+y 2=1.由点(3,-23),(4,-4)在抛物线C 2上,知抛物线开口向右. 设其方程为y 2=2px (p >0),∴12=6p ,∴p =2, ∴抛物线C 2的标准方程为y 2=4x .(2)由(1),知F (1,0).当直线l 的斜率不存在时,l 的方程为x =1.由⎩⎪⎨⎪⎧x =1,x 24+y 2=1,得l 与椭圆C 1的两个交点为⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32,∴OM →·ON →=14≠0,∴直线l 的斜率存在.设直线l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,x 24+y 2=1,消去y ,得(1+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-4=0,Δ=64k 4-4(1+4k 2)(4k 2-4)=48k 2+16>0,x 1+x 2=8k 21+4k 2,x 1x 2=4k 2-41+4k 2.∵OM →·ON →=0,∴x 1x 2+y 1y 2=x 1x 2+k (x 1-1)·k (x 2-1)=(1+k 2)·x 1x 2-k 2(x 1+x 2)+k 2=(1+k 2)·4k 2-41+4k 2-k 2·8k 21+4k2+k 2=0,解得k =±2,∴直线l 的方程为2x -y -2=0或2x +y -2=0.21.(本小题满分12分)设函数f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d (a >0),且方程f ′(x )-9x =0的两个根分别为1,4.若f (x )在(-∞,+∞)内无极值点,求a 的取值X 围.解 由f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d ,得f ′(x )=ax 2+2bx +c .因为f ′(x )-9x =0,即ax 2+2bx +c -9x =0的两个根分别为1,4,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +2b +c -9=0,16a +8b +c -36=0.(*)由于a >0,所以“f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,+∞)内无极值点”等价于“f ′(x )=ax 2+2bx +c ≥0在(-∞,+∞)内恒成立”.由(*)式得2b =9-5a ,c =4a . 又Δ=(2b )2-4ac =9(a -1)(a -9).由⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=9a -1a -9≤0,得1≤a ≤9,即a 的取值X 围是[1,9].22.(本小题满分12分)如图,抛物线E :y 2=4x 的焦点为F ,准线l 与x 轴的交点为A .点C 在抛物线E 上,以C 为圆心,|CO |为半径作圆,设圆C 与准线l 交于不同的两点M ,N .(1)若点C 的纵坐标为2,求|MN |; (2)若|AF |2=|AM |·|AN |,求圆C 的半径. 解 (1)抛物线y 2=4x 的准线l 的方程为x =-1. 由点C 的纵坐标为2,得点C 的坐标为(1,2), 所以点C 到准线l 的距离d =2,又|CO |=5, 所以|MN |=2|CO |2-d 2=25-4=2.(2)设C ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 204,y 0,则圆C 的方程为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -y 2042+(y -y 0)2=y 4016+y 20,即x 2-y 202x +y 2-2y 0y =0.由x =-1,得y 2-2y 0y +1+y 202=0,设M (-1,y 1),N (-1,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=4y 2-4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+y 202=2y 20-4>0,y 1y 2=y 22+1.由|AF |2=|AM |·|AN |,得|y 1y 2|=4, 所以y 202+1=4,解得y 0=±6,此时Δ>0.所以圆心C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6或⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-6,从而|CO |2=334,|CO |=332,即圆C 的半径为332.word - 11 - / 11。
高中数学 模块综合测评(含解析)新人教A版高二选修2-1数学试题
模块综合测评(满分:150分 时间:120分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知a ∈R ,则“a <2”是“a 2<2a ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件B [∵a 2<2a ⇔a (a -2)<0⇔0<a <2. ∴“a <2”是“a 2<2a ”的必要不充分条件.] 2.已知命题p :∀x >0,总有(x +1)e x >1,则p 为( )A .∃x 0≤0,使得(x 0+1)e x 0≤1B .∃x 0>0,使得(x 0+1)e x 0≤1C .∀x >0,总有(x +1)e x 0≤1D .∀x ≤0,总有(x +1)e x 0≤1 B [命题p 为全称命题,所以p 为∃x 0>0,使得(x 0+1)e x 0≤1.故选B .]3.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为( )A .54B .52C .32D .54B [由题意,1-b 2a 2=⎝⎛⎭⎫322=34,∴b 2a 2=14,而双曲线的离心率e 2=1+b 2a 2=1+14=54,∴e =52.]4.已知空间向量a =(t,1,t ),b =(t -2,t,1),则|a -b |的最小值为( ) A . 2 B . 3 C .2D .4C [|a -b |=2(t -1)2+4≥2,故选C .] 5.椭圆x 225+y 29=1与椭圆x 2a 2+y 29=1有()A .相同短轴B .相同长轴C .相同离心率D .以上都不对D [对于x 2a 2+y 29=1,有a 2>9或a 2<9,因此这两个椭圆可能长轴相同,也可能短轴相同,离心率是不确定的,因此A ,B ,C 均不正确,故选D .]6.长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =2,AD =AA 1=1,则二面角C 1-AB -C 为( ) A .π3B .2π3C .3π4D .π4D [以A 为原点,直线AB ,AD ,AA 1分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则平面ABC 的一个法向量为AA 1→=(0,0,1),平面ABC 1的一个法向量为A 1D →=(0,1,-1),∴cos 〈AA 1→,A 1D →〉=-12=-22,∴〈AA 1→,A 1D →〉=3π4,又二面角C 1-AB -C 为锐角,即π-34π=π4,故选D .]7.命题“∀x ∈[1,2],x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( ) A .a ≥4 B .a ≤4 C .a ≥5D .a ≤5C [∵∀x ∈[1,2],1≤x 2≤4,∴要使x 2-a ≤0为真,则a ≥x 2,即a ≥4,本题求的是充分不必要条件,结合选项,只有C 符合,故选C .]8.设斜率为2的直线l 过抛物线y 2=ax (a ≠0)的焦点F ,且和y 轴交于点A ,若△OAF (O 为坐标原点)的面积为4,则抛物线的方程为( )A .y 2=±4xB .y 2=±8xC .y 2=4xD .y 2=8xB [由已知可得,抛物线的焦点坐标为⎝⎛⎭⎫a 4,0.又直线l 的斜率为2,故直线l 的方程为y =2⎝⎛⎭⎫x -a 4,则|OA |=|a |2,故S △OAF =12·|a |4·|a |2=4,解得a =±8,故抛物线的方程为y 2=±8x .] 9.已知A (1,2,3),B (2,1,2),C (1,1,2),O 为坐标原点,点D 在直线OC 上运动,则当DA →·DB →取最小值时,点D 的坐标为( )A .⎝⎛⎭⎫43,43,43B .⎝⎛⎭⎫83,43,83 C .⎝⎛⎭⎫43,43,83D .⎝⎛⎭⎫83,83,43C [点D 在直线OC 上运动,因而可设OD →=(a ,a,2a ),则DA →=(1-a,2-a,3-2a ),DB →=(2-a,1-a,2-2a ),DA →·DB →=(1-a )(2-a )+(2-a )(1-a )+(3-2a )(2-2a )=6a 2-16a +10,所以a =43时DA →·DB →取最小值,此时OD →=⎝⎛⎭⎫43,43,83.] 10.过椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左顶点A 的斜率为k 的直线交椭圆C 于另一点B ,且点B 在x 轴上的射影恰好为右焦点F ,若椭圆的离心率为23,则k 的值为( )A .-13B .13C .±13D .±12C [由题意知点B 的横坐标是c ,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫c ,±b 2a ,则斜率k =±b 2ac +a =±b 2ac +a 2=±a 2-c 2ac +a 2=±1-e 2e +1=±(1-e )=±13,故选C .]11.若F 1,F 2为双曲线C :x 24-y 2=1的左、右焦点,点P 在双曲线C 上,∠F 1PF 2=60°,则点P 到x 轴的距离为( )A .55B .155C .2155D .1520B [设|PF 1|=r 1,|PF 2|=r 2,点P 到x 轴的距离为|y P |,则S △F 1PF 2=12r 1r 2sin 60°=34r 1r 2,又4c 2=r 21+r 22-2r 1r 2cos 60°=(r 1-r 2)2+2r 1r 2-r 1r 2=4a 2+r 1r 2,得r 1r 2=4c 2-4a 2=4b 2=4,所以S △F 1PF 2=12r 1r 2sin 60°=3=12·2c ·|y P |=5|y P |,得|y P |=155,故选B .]12.抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,准线为l ,A ,B 是抛物线上的两个动点,且满足∠AFB =2π3.设线段AB 的中点M 在l 上的投影为N ,则|MN ||AB |的最大值是( ) A . 3 B .32 C .33D .34C [如图.设|AF |=r 1,|BF |=r 2,则|MN |=r 1+r 22.在△AFB 中,因为|AF |=r 1,|BF |=r 2且∠AFB =2π3,所以由余弦定理,得|AB |=r 21+r 22-2r 1r 2cos 2π3=r 21+r 22+r 1r 2,所以|MN ||AB |=r 1+r 22r 21+r 22+r 1r 2=12×(r 1+r 2)2r 21+r 22+r 1r 2=12×1+r 1r 2r 21+r 22+r 1r 2≤12×1+r 1r 23r 1r 2=33,当且仅当r 1=r 2时取等号.故选C .] 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.已知点P 是平行四边形ABCD 所在平面外的一点,如果AB →=(2,-1,-4),AD →=(4,2,0),AP →=(-1,2,-1).对于下列结论:①AP ⊥AB ;②AP ⊥AD ;③AP →是平面ABCD 的法向量;④AP →∥BD →.其中正确的是________.(填序号)①②③[∵AB →·AP →=-2-2+4=0,∴AB →⊥AP →,即AP ⊥AB ,①正确;∵AP →·AD →=-4+4=0,∴AP →⊥AD →,即AP ⊥AD ,②正确;由①②可得AP →是平面ABCD 的法向量,③正确;由③可得AP →⊥BD →,④错误.]14.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的一条渐近线平行于直线l :y =2x +10,双曲线的一个焦点在直线l 上,则双曲线的方程为________.x 25-y 220=1[由已知得ba =2,所以b =2a .在y =2x +10中令y =0得x =-5,故c =5,从而a 2+b 2=5a 2=c 2=25,所以a 2=5,b 2=20,所以双曲线的方程为x 25-y 220=1.] 15.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =23,且椭圆C 上的点到点Q (0,2)的距离的最大值为3,则椭圆C 的方程为________.x 23+y 2=1[由e =c a=23,得c 2=23a 2,所以b 2=a 2-c 2=13a 2, 设P (x ,y )是椭圆C 上任意一点,则x 2a 2+y 2b 2=1,所以x 2=a 2⎝⎛⎭⎫1-y 2b 2=a 2-3y 2.|PQ |=x 2+(y -2)2=a 2-3y 2+(y -2)2=-2(y +1)2+a 2+6,当y =-1时,|PQ |有最大值a 2+6.由a 2+6=3,可得a 2=3,所以b 2=1,故椭圆C 的方程为x 23+y 2=1.]16.四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥底面ABCD ,底面ABCD 是正方形,且PD =AB =1,G 为△ABC 的重心,则PG 与底面ABCD 所成的角θ的正弦值为________.31717[如图,分别以DA ,DC ,DP 所在直线为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,由已知P (0,0,1),A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,1,0),则重心G ⎝⎛⎭⎫23,23,0,因此DP →=(0,0,1),GP →=⎝⎛⎭⎫-23,-23,1,所以sin θ=|cos 〈DP →,GP →〉|=|DP →·GP →||DP →|·|GP →|=31717.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |ax =1}.“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件,试求满足条件的实数a 组成的集合.[解]∵A ={x |x 2-3x +2=0}={1,2},由于“x ∈B ”是“x ∈A ”的充分不必要条件,∴B A .当B =∅时,得a =0;当B ≠∅时,由题意得B ={1}或B ={2}.则当B ={1}时,得a =1;当B ={2}时,得a =12.综上所述,实数a 组成的集合是⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,1,12.18.(本小题满分12分)已知双曲线的中心在原点,焦点F 1,F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).(1)求双曲线的方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证:MF 1→·MF 2→=0.[解](1)由双曲线的离心率为2,可知双曲线为等轴双曲线,设双曲线的方程为x 2-y 2=λ,又双曲线过点(4,-10),代入解得λ=6,故双曲线的方程为x 2-y 2=6.(2)证明:由双曲线的方程为x 2-y 2=6,可得a =b =6,c =23,所以F 1(-23,0),F 2(23,0).由点M (3,m ),得MF 1→=(-23-3,-m ),MF 2→=(23-3,-m ),又点M (3,m )在双曲线上,所以9-m 2=6,解得m 2=3,所以MF 1→·MF 2→=m 2-3=0.19.(本小题满分12分)如图,在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,侧棱AA 1⊥底面ABCD ,AB ∥DC ,AA 1=1,AB =3k ,AD =4k ,BC =5k ,DC =6k (k >0).(1)求证:CD ⊥平面ADD 1A 1;(2)若直线AA 1与平面AB 1C 所成角的正弦值为67,求k 的值.[解] (1)证明:取CD 的中点E ,连接BE ,如图①.①∵AB ∥DE ,AB =DE =3k , ∴四边形ABED 为平行四边形, ∴BE ∥AD 且BE =AD =4k . 在△BCE 中,∵BE =4k ,CE =3k ,BC =5k ,∴BE 2+CE 2=BC 2,∴∠BEC =90°,即BE ⊥CD . 又∵BE ∥AD ,∴CD ⊥AD .∵AA 1⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,∴AA 1⊥CD . 又AA 1∩AD =A ,∴CD ⊥平面ADD 1A 1.(2)以D 为原点,DA →,DC →,DD 1→的方向为x ,y ,z 轴的正方向建立如图②所示的空间直角坐标系,则A (4k,0,0),C (0,6k,0),B 1(4k,3k,1),A 1(4k,0,1),②∴AC →=(-4k,6k,0),AB 1→=(0,3k,1),AA 1→=(0,0,1).设平面AB 1C 的法向量n =(x ,y ,z ),则由⎩⎪⎨⎪⎧AC →·n =0,AB 1→·n =0,得⎩⎪⎨⎪⎧-4kx +6ky =0,3ky +z =0.取y =2,得n =(3,2,-6k ). 设AA 1与平面AB 1C 所成的角为θ,则sin θ=|cos 〈AA 1→,n 〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪AA 1→·n |AA 1→||n |=6k 36k 2+13=67,解得k =1,故所求k 的值为1. 20.(本小题满分12分)如图,过抛物线y 2=2px (p >0)的焦点F 作一条倾斜角为π4的直线与抛物线相交于A ,B 两点.(1)用p 表示|AB |;(2)若OA →·OB →=-3,求这个抛物线的方程.[解](1)抛物线的焦点为F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,过点F 且倾斜角为π4的直线方程为y =x -p2. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=2px ,y =x -p 2,得x 2-3px +p 24=0, ∴x 1+x 2=3p ,x 1x 2=p 24,∴|AB |=x 1+x 2+p =4p .(2)由(1)知,x 1x 2=p 24,x 1+x 2=3p ,∴y 1y 2=⎝⎛⎭⎫x 1-p 2⎝⎛⎭⎫x 2-p 2=x 1x 2-p 2(x 1+x 2)+p 24=p 24-3p 22+p 24=-p 2,∴OA →·OB →=x 1x 2+y 1y 2=p 24-p 2=-3p 24=-3,解得p 2=4,∴p =2. ∴这个抛物线的方程为y 2=4x .21.(本小题满分12分)如图所示,四棱锥P -ABCD 的底面是边长为1的正方形,P A ⊥CD ,P A =1,PD =2,E 为PD 上一点,PE =2ED .(1)求证:P A ⊥平面ABCD ;(2)在侧棱PC 上是否存在一点F ,使得BF ∥平面AEC ?若存在,指出F 点的位置,并证明;若不存在,说明理由.[解](1)证明:∵P A =AD =1,PD =2,∴P A 2+AD 2=PD 2, 即P A ⊥AD .又P A ⊥CD ,AD ∩CD =D , ∴P A ⊥平面ABCD .(2)以A 为原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系. 则A (0,0,0),B (1,0,0),C (1,1,0),P (0,0,1),E ⎝⎛⎭⎫0,23,13,AC →=(1,1,0),AE →=⎝⎛⎭⎫0,23,13.设平面AEC 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0,n ·AE →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,2y +z =0,令y =1,则n =(-1,1,-2).假设侧棱PC 上存在一点F ,且CF →=λCP →(0≤λ≤1), 使得BF ∥平面AEC ,则BF →·n =0.又∵BF →=BC →+CF →=(0,1,0)+(-λ,-λ,λ)=(-λ,1-λ,λ), ∴BF →·n =λ+1-λ-2λ=0,∴λ=12,∴存在点F ,使得BF ∥平面AEC ,且F 为PC 的中点.22.(本小题满分12分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 1,F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点,顶点B 的坐标为(0,b ),连接BF 2并延长交椭圆于点A ,过点A 作x 轴的垂线交椭圆于另一点C ,连接F 1C .(1)若点C 的坐标为⎝⎛⎭⎫43,13,且BF 2=2,求椭圆的方程; (2)若F 1C ⊥AB ,求椭圆离心率e 的值.[解](1)∵BF 2=2,而BF 22=OB 2+OF 22=b 2+c 2=2=a 2,∵点C 在椭圆上,C ⎝⎛⎭⎫43,13, ∴169a 2+19b2=1, ∴b 2=1,∴椭圆的方程为x 22+y 2=1. (2)直线BF 2的方程为x c +y b =1,与椭圆方程x 2a 2+y 2b2=1联立方程组,解得A 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,-b 3a 2+c 2,则C 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2a 2c a 2+c 2,b 3a 2+c 2,又F 1为(-c,0),kF 1C =b 3a 2+c 22a 2c a 2+c 2+c=b 33a 2c +c 3, 又k AB =-b c ,由F 1C ⊥AB ,得b 33a 2c +c 3·⎝⎛⎭⎫-b c =-1, 即b 4=3a 2c 2+c 4,所以(a 2-c 2)2=3a 2c 2+c 4,化简得e =c a =55.。
高中数学模块综合测评(一)(含解析)新人教A版选修1_2
模块综合测评(一)(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.(2015·湖北高考)i为虚数单位,i607的共轭复数....为( )A.i B.-iC.1 D.-1【解析】因为i607=i4×151+3=i3=-i,所以其共轭复数为i,故选A.【答案】 A2.根据二分法求方程x2-2=0的根得到的程序框图可称为( )A.工序流程图B.程序流程图C.知识结构图D.组织结构图【解析】由于该框图是动态的且可以通过计算机来完成,故该程序框图称为程序流程图.【答案】 B3.利用独立性检测来考查两个分类变量X,Y是否有关系,当随机变量K2的值( )【导学号:19220070】A.越大,“X与Y有关系”成立的可能性越大B.越大,“X与Y有关系”成立的可能性越小C.越小,“X与Y有关系”成立的可能性越大D.与“X与Y有关系”成立的可能性无关【解析】由K2的意义可知,K2越大,说明X与Y有关系的可能性越大.【答案】 A4.(2016·安庆高二检测)用反证法证明命题“a,b∈N,如果ab可被5整除”,那么a,b至少有一个能被5整除.则假设的内容是( )A.a,b都能被5整除B.a,b都不能被5整除C.a不能被5整除D.a,b有一个不能被5整除【解析】“至少有一个”的否定为“一个也没有”,故应假设“a,b都不能被5整除”.【答案】 B5.有一段演绎推理是这样的“有些有理数是真分数,整数是有理数,则整数是真分数”结论显然是错误的,是因为( )A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .非以上错误【解析】 一般的演绎推理是三段论推理:大前提——已知的一般原理;小前提——所研究的特殊情况;结论——根据一般原理对特殊情况作出的判断.此题的推理不符合上述特征,故选C.【答案】 C6.(2015·安徽高考)设i 是虚数单位,则复数2i1-i在复平面内所对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限 【解析】2i1-i=2i 1+i 1-i 1+i=2i -12=-1+i ,由复数的几何意义知-1+i 在复平面内的对应点为(-1,1),该点位于第二象限,故选B.【答案】 B7.(2016·深圳高二检测)在两个变量的回归分析中,作散点图是为了( ) A .直接求出回归直线方程 B .直接求出回归方程C .根据经验选定回归方程的类型D .估计回归方程的参数【解析】 散点图的作用在于判断两个变量更近似于什么样的函数关系,便于选择合适的函数模型.【答案】 C8.给出下面类比推理:①“若2a <2b ,则a <b ”类比推出“若a 2<b 2,则a <b ”; ②“(a +b )c =ac +bc (c ≠0)”类比推出“a +bc =a c +bc(c ≠0)”; ③“a ,b ∈R ,若a -b =0,则a =b ”类比推出“a ,b ∈C ,若a -b =0,则a =b ”; ④“a ,b ∈R ,若a -b >0,则a >b ”类比推出“a ,b ∈C ,若a -b >0,则a >b (C 为复数集)”.其中结论正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3D .4【解析】 ①显然是错误的;因为复数不能比较大小,所以④错误,②③正确,故选B.【答案】 B9.(2015·全国卷Ⅰ)执行如图1的程序框图,如果输入的t =0.01,则输出的n =( )图1A .5B .6C .7D .8【解析】 运行第一次:S =1-12=12=0.5,m =0.25,n =1,S >0.01;运行第二次:S =0.5-0.25=0.25,m =0.125,n =2,S >0.01; 运行第三次:S =0.25-0.125=0.125,m =0.062 5,n =3,S >0.01; 运行第四次:S =0.125-0.062 5=0.062 5,m =0.031 25,n =4,S >0.01; 运行第五次:S =0.031 25,m =0.015 625,n =5,S >0.01; 运行第六次:S =0.015 625,m =0.007 812 5,n =6,S >0.01; 运行第七次:S =0.007 812 5,m =0.003 906 25,n =7,S <0.01. 输出n =7.故选C. 【答案】 C10.已知a 1=3,a 2=6,且a n +2=a n +1-a n ,则a 33为( ) A .3 B .-3 C .6D .-6【解析】 a 1=3,a 2=6,a 3=a 2-a 1=3,a 4=a 3-a 2=-3,a 5=a 4-a 3=-6,a 6=a 5-a 4=-3,a 7=a 6-a 5=3,a 8=a 7-a 6=6,…观察可知{a n }是周期为6的周期数列,故a 33=a 3=3. 【答案】 A11.(2016·青岛高二检测)下列推理合理的是( ) A .f (x )是增函数,则f ′(x )>0B .因为a >b (a ,b ∈R ),则a +2i >b +2i(i 是虚数单位)C .α,β是锐角△ABC 的两个内角,则sin α>cos βD .A 是三角形ABC 的内角,若cos A >0,则此三角形为锐角三角形【解析】 A 不正确,若f (x )是增函数,则f ′(x )≥0;B 不正确,复数不能比较大小;C 正确,∵α+β>π2,∴α>π2-β,∴sin α>cos β;D 不正确,只有cos A >0,cos B >0,cos C >0,才能说明此三角形为锐角三角形.【答案】 C12.有人收集了春节期间平均气温x 与某取暖商品销售额y 的有关数据如下表:根据以上数据,用线性回归的方法,求得销售额y 与平均气温x 之间线性回归方程y ^=b ^x +a ^的系数b ^=-2.4,则预测平均气温为-8℃时该商品销售额为( )A .34.6万元B .35.6万元C .36.6万元D .37.6万元【解析】 x =-2-3-5-64=-4,y =20+23+27+304=25,所以这组数据的样本中心点是(-4,25). 因为b ^=-2.4,把样本中心点代入线性回归方程得a ^=15.4, 所以线性回归方程为y ^=-2.4x +15.4. 当x =-8时,y =34.6.故选A. 【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.) 13.已知复数z =m 2(1+i)-m (m +i)(m ∈R ),若z 是实数,则m 的值为________.【导学号:19220071】【解析】 z =m 2+m 2i -m 2-m i =(m 2-m )i , ∴m 2-m =0, ∴m =0或1. 【答案】 0或114.某电视台在一次对收看文艺节目和新闻节目观众的抽样调查中,随机抽取了100名电视观众,相关的数据如下表所示:“否”).【解析】 因为在20至40岁的58名观众中有18名观众收看新闻节目,而大于40岁的42名观众中有27名观众收看新闻节目,即ba +b =1858,dc +d =2742,两者相差较大,所以经直观分析,收看新闻节目的观众与年龄是有关的.【答案】 是15.(2016·天津一中检测)观察下列等式:13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,…,根据上述规律,第五个等式为________.【解析】 已知等式可改写为:13+23=(1+2)2;13+23+33=(1+2+3)2;13+23+33+43=(1+2+3+4)2,由此可得第五个等式为13+23+33+43+53+63=(1+2+3+4+5+6)2=212. 【答案】 13+23+33+43+53+63=21216.(2016·江西吉安高二检测)已知等差数列{a n }中,有a 11+a 12+…+a 2010=a 1+a 2+…+a 3030,则在等比数列{b n }中,会有类似的结论________.【解析】 由等比数列的性质可知,b 1b 30=b 2b 29=…=b 11b 20, ∴10b 11b 12…b 20=30b 1b 2…b 30.【答案】 10b 11b 12…b 20=30b 1b 2…b 30三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)17.(本小题满分10分)(2016·哈三中模拟)设z =1-4i1+i +2+4i3+4i,求|z |.【解】 z =1+i -4i +4+2+4i 3+4i =7+i 3+4i ,∴|z |=|7+i||3+4i|=525= 2.18.(本小题满分12分)我校学生会有如下部门:文娱部、体育部、宣传部、生活部、学习部.请画出学生会的组织结构图.【解】 学生会的组织结构图如图.19.(本小题满分12分)给出如下列联表:患心脏病 患其他病 总计 高血压 20 10 30 不高血压 30 50 80 总计5060110(参考数据:P (K 2≥6.635)=0.010,P (K 2≥7.879)=0.005) 【解】 由列联表中数据可得 k =110×20×50-10×30230×80×50×60≈7.486.又P (K 2≥6.635)=0.010,所以在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为高血压与患心脏病有关系. 20.(本小题满分12分)已知非零实数a ,b ,c 构成公差不为0的等差数列,求证:1a,1b ,1c不能构成等差数列.【导学号:19220072】【证明】 假设1a ,1b ,1c 能构成等差数列,则2b =1a +1c,因此b (a +c )=2ac .而由于a ,b ,c 构成等差数列,且公差d ≠0,可得2b =a +c , ∴(a +c )2=4ac ,即(a -c )2=0,于是得a =b =c , 这与a ,b ,c 构成公差不为0的等差数列矛盾. 故假设不成立,即1a ,1b ,1c不能构成等差数列.21.(本小题满分12分)已知a 2+b 2=1,x 2+y 2=1,求证:ax +by ≤1(分别用综合法、分析法证明).【证明】 综合法:∵2ax ≤a 2+x 2,2by ≤b 2+y 2, ∴2(ax +by )≤(a 2+b 2)+(x 2+y 2). 又∵a 2+b 2=1,x 2+y 2=1, ∴2(ax +by )≤2,∴ax +by ≤1. 分析法:要证ax +by ≤1成立, 只要证1-(ax +by )≥0, 只要证2-2ax -2by ≥0, 又∵a 2+b 2=1,x 2+y 2=1,∴只要证a 2+b 2+x 2+y 2-2ax -2by ≥0, 即证(a -x )2+(b -y )2≥0,显然成立.22.(本小题满分12分)某班5名学生的数学和物理成绩如下表:(2)求物理成绩y 对数学成绩x 的回归直线方程; (3)一名学生的数学成绩是96,试预测他的物理成绩. 附:回归直线的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:b ^=∑i =1nx i y i -n x -y-∑i =1nx 2i -n x 2,a ^=y -b ^x -.【解】 (1)散点图如图,(2)x =15×(88+76+73+66+63)=73.2,y =15×(78+65+71+64+61)=67.8.∑i =15x i y i =88×78+76×65+73×71+66×64+63×61=25 054.∑i =15x 2i =882+762+732+662+632=27 174. 所以b ^=∑i =15x i y i -5x -y-∑i =15x 2i -5x -2=25 054-5×73.2×67.827 174-5×73.22≈0.625.a ^=y -b ^x -≈67.8-0.625×73.2=22.05. 所以y 对x 的回归直线方程是y ^=0.625x +22.05.(3)x =96,则y ^=0.625×96+22.05≈82,即可以预测他的物理成绩是82分.。
高中数学人教A版选修1-1章末综合测评1含答案
章末综合测评(一)常用逻辑用语(时间120分钟,总分值150分)一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分,在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的)1.“经过两条相交直线有且只有一个平面〞是()A.全称命题B.特称命题C.p∨q形式D.p∧q形式【解析】此命题暗含了“任意〞两字,即经过任意两条相交直线有且只有一个平面.【答案】 A2.(20xx·湖南高考)设x∈R,那么“x>1”是“x3>1”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】由于函数f(x)=x3在R上为增函数,所以当x>1时,x3>1成立,反过来,当x3>1时,x>1也成立.因此“x>1〞是“x3>1”的充要条件,应选C.【答案】 C3.(20xx·湖北高考)命题“∀x∈R,x2≠x〞的否认是()A.∀x∉R,x2≠x B.∀x∈R,x2=xC.∃x∉R,x2≠x D.∃x∈R,x2=x【解析】全称命题的否认,需要把全称量词改为特称量词,并否认结论.【答案】 D4.全称命题“∀x ∈Z,2x +1是整数〞的逆命题是( )A .假设2x +1是整数,那么x ∈ZB .假设2x +1是奇数,那么x ∈ZC .假设2x +1是偶数,那么x ∈ZD .假设2x +1能被3整除,那么x ∈Z【解析】 易知逆命题为:假设2x +1是整数,那么x ∈Z .【答案】 A5.命题p :对任意x ∈R ,总有|x |≥0;q :x =1是方程x +2=0的根.那么以下命题为真命题的是( )A .p ∧¬qB .¬p ∧qC .¬p ∧¬qD .p ∧q【解析】 命题p 为真命题,命题q 为假命题,所以命题¬q 为真命题,所以p ∧¬q 为真命题,应选A.【答案】 A6.(20xx·皖南八校联考)命题“全等三角形的面积一定都相等〞的否认是( )A .全等三角形的面积不一定都相等B .不全等三角形的面积不一定都相等C .存在两个不全等三角形的面积相等D .存在两个全等三角形的面积不相等【解析】 命题是省略量词的全称命题.易知选D.【答案】 D7.原命题为“假设a n +a n +12<a n ,n ∈N +,那么{a n }为递减数列〞,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的选项是( )A .真,真,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假【解析】 从原命题的真假入手,由于a n +a n +12<a n ⇔a n +1<a n ⇔{a n }为递减数列,即原命题和逆命题均为真命题,又原命题与逆否命题同真同假,那么逆命题、否命题和逆否命题均为真命题,选A.【答案】 A8.给定两个命题p ,q .假设¬p 是q 的必要而不充分条件,那么p 是¬q 的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】 q ⇒¬p 等价于p ⇒¬q ,¬pD ⇒/ q 等价于¬qD ⇒/ p .故p 是¬q 的充分而不必要条件.【答案】 A9.一元二次方程ax 2+4x +3=0(a ≠0)有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )A .a <0B .a >0C .a <-1D .a >1【解析】 一元二次方程ax 2+4x +3=0(a ≠0)有一个正根和一个负根⇔3a <0,解得a <0,故a <-1是它的一个充分不必要条件.【答案】 C10.设集合U ={(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },A ={(x ,y )|2x -y +m >0},B ={(x ,y )|x +y -n ≤0},那么点P (2,3)∈A ∩(∁U B )的充要条件是( )【导学号:26160027】A .m >-1,n <5B .m <-1,n <5C .m >-1,n >5D .m <-1,n >5【解析】 ∵P (2,3)∈A ∩(∁U B ),∴满足⎩⎪⎨⎪⎧ 2×2-3+m >0,2+3-n >0,故⎩⎪⎨⎪⎧m >-1,n <5. 【答案】 A11.以下命题中为真命题的是( )A .∃x 0∈R ,e x 0≤0B .∀x ∈R,2x >x 2C .a +b =0的充要条件是a b =-1D .a >1,b >1是ab >1的充分条件【解析】 对于∀x ∈R ,都有e x >0,应选项A 是假命题;当x =2时,2x =x 2,应选项B 是假命题;当a b =-1时,有a +b =0,但当a +b =0时,如a =0,b =0时,a b 无意义,应选项C 是假命题;当a >1,b >1时,必有ab >1,但当ab >1时,未必有a >1,b >1,如当a =-1,b =-2时,ab >1,但a 不大于1,b 不大于1,故a >1,b >1是ab >1的充分条件,选项D 是真命题.【答案】 D12.以下命题中真命题的个数为( )①命题“假设x =y ,那么sin x =sin y 〞的逆否命题为真命题;②设α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,那么“α<β 〞是“tan α<tan β 〞的充要条件;③命题“自然数是整数〞是真命题;④命题“∀x ∈R ,x 2+x +1<0”的否认是“∃x 0∈R ,x 20+x 0+1<0.〞A .1B .2C .3D .4【解析】 ①命题“假设x =y ,那么sin x =sin y 〞为真命题,所以其逆否命题为真命题;②因为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2 时,正切函数y =tan x 是增函数,所以当α,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2时,α<β⇔tan α<tan β,所以“α<β〞是“tan α<tan β〞的充要条件,即②是真命题;③命题“自然数是整数〞是全称命题,省略了“所有的〞,故③是真命题;④命题“∀x ∈R ,x 2+x +1<0”的否认是“∃x 0∈R ,x 20+x 0+1≥0”,故④是假命题.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.设p :x >2或x <23;q :x >2或x <-1,那么¬p 是¬q 的________条件.【解析】 ¬p :23≤x ≤2.¬q :-1≤x ≤2.¬p ⇒¬q ,但¬qD ⇒/ ¬p .∴¬p 是¬q 的充分不必要条件.【答案】 充分不必要14.假设命题“对于任意实数x ,都有x 2+ax -4a >0且x 2-2ax +1>0”是假命题,那么实数a 的取值范围是________.【解析】 假设对于任意实数x ,都有x 2+ax -4a >0,那么Δ=a 2+16a <0,即-16<a <0;假设对于任意实数x ,都有x 2-2ax +1>0,那么Δ=4a 2-4<0,即-1<a <1,故命题“对于任意实数x ,都有x 2+ax-4a >0且x 2-2ax +1>0”是真命题时,有a ∈(-1,0).而命题“对于任意实数 x ,都有x 2+ax -4a >0且x 2-2ax +1>0”是假命题,故a ∈(-∞,-1]∪[0,+∞).【答案】 (-∞,-1]∪[0,+∞)15.给出以下四个命题:①“假设xy =1,那么x ,y 互为倒数〞的逆命题;②“相似三角形的周长相等〞的否命题;③“假设b ≤-1,那么关于x 的方程x 2-2bx +b 2+b =0有实数根〞的逆否命题;④假设sin α+cos α>1,那么α必定是锐角.其中是真命题的有________.(请把所有真命题的序号都填上).【解析】 ②可利用逆命题与否命题同真假来判断,易知“相似三角形的周长相等〞的逆命题为假,故其否命题为假.④中α应为第一象限角.【答案】 ①③16.p :-4<x -a <4,q :(x -2)(3-x )>0,假设¬p 是¬q 的充分条件,那么实数a 的取值范围是________.【解析】 p :a -4<x <a +4,q :2<x <3,∵¬p 是¬q 的充分条件(即¬p ⇒¬q ),∴q ⇒p ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -4≤2,a +4≥3,∴-1≤a ≤6. 【答案】 [-1,6]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解容许写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题总分值10分)指出以下命题的构成形式,并写出构成它的命题:(1)36是6与18的倍数;(2)方程x2+3x-4=0的根是x=±1;(3)不等式x2-x-12>0的解集是{x|x>4或x<-3}.【解】(1)这个命题是p∧q的形式,其中p:36是6的倍数;q:36是18的倍数.(2)这个命题是p∨q的形式,其中p:方程x2+3x-4=0的根是x =1;q:方程x2+3x-4=0的根是x=-1.(3)这个命题是p∨q的形式,其中p:不等式x2-x-12>0的解集是{x|x>4};q:不等式x2-x-12>0的解集是{x|x<-3}.18.(本小题总分值12分)写出以下命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断其真假.(1)全等三角形一定相似;(2)末位数字是零的自然数能被5整除.【解】(1)逆命题:假设两个三角形相似,那么它们一定全等,为假命题;否命题:假设两个三角形不全等,那么它们一定不相似,为假命题;逆否命题:假设两个三角形不相似,那么它们一定不全等,为真命题.(2)逆命题:假设一个自然数能被5整除,那么它的末位数字是零,为假命题;否命题:假设一个自然数的末位数字不是零,那么它不能被5整除,为假命题;逆否命题:假设一个自然数不能被5整除,那么它的末位数字不是零,为真命题.19.(本小题总分值12分)写出以下命题的否认并判断真假:(1)所有自然数的平方是正数;(2)任何实数x都是方程5x-12=0的根;(3)∀x∈R,x2-3x+3>0;(4)有些质数不是奇数.【解】(1)所有自然数的平方是正数,假命题;否认:有些自然数的平方不是正数,真命题.(2)任何实数x都是方程5x-12=0的根,假命题;否认:∃x0∈R,5x0-12≠0,真命题.(3)∀x∈R,x2-3x+3>0,真命题;否认:∃x0∈R,x20-3x0+3≤0,假命题.(4)有些质数不是奇数,真命题;否认:所有的质数都是奇数,假命题.20.(本小题总分值12分)(2016·汕头高二检测)设p:“∃x0∈R,x20-ax0+1=0”,q:“函数y=x2-2ax+a2+1在x∈[0,+∞)上的值域为[1,+∞)〞,假设“p∨q〞是假命题,务实数a的取值范围.【解】由x20-ax0+1=0有实根,得Δ=a2-4≥0⇒a≥2或a≤-2.因为命题p为真命题的范围是a≥2或a≤-2.由函数y=x2-2ax+a2+1在x∈[0,+∞)上的值域为[1,+∞),得a≥0.因此命题q为真命题的范围是a≥0.根据p∨q为假命题知:p,q均是假命题,p为假命题对应的范围是-2<a<2,q为假命题对应的范围是a<0.这样得到二者均为假命题的范围就是⎩⎨⎧-2<a <2,a <0⇒-2<a <0. 21.(本小题总分值12分)(2016·惠州高二检测)设命题p :实数x 满足x 2-4ax +3a 2<0,其中a >0;命题q :实数x 满足x 2-5x +6≤0.(1)假设a =1,且p ∧q 为真,务实数x 的取值范围;(2)假设p 是q 成立的必要不充分条件,务实数a 的取值范围.【解】 (1)由x 2-4ax +3a 2<0,得(x -3a )·(x -a )<0,又a >0,所以a <x <3a ,当a =1时,1<x <3,即p 为真命题时,实数x 的取值范围是1<x <3,由x 2-5x +6≤0得2≤x ≤3,所以q 为真时,实数x 的取值范围是2≤x ≤3.假设p ∧q 为真,那么2≤x <3,所以实数x 的取值范围是[2,3).(2)设A ={x |a <x <3a },B ={x |2≤x ≤3},由题意可知q 是p 的充分不必要条件,那么B A ,所以⎩⎨⎧0<a <2,3a >3⇒1<a <2,所以实数a 的取值范围是(1,2). 22.(本小题总分值12分)二次函数f (x )=ax 2+x ,对任意x ∈[0,1],|f (x )|≤1恒成立,试务实数a 的取值范围. 【导学号:26160028】【解】 由f (x )=ax 2+x 是二次函数,知a ≠0.|f (x )|≤1⇔-1≤f (x )≤1⇔-1≤ax 2+x ≤1,x ∈[0,1],①当x =0,a ≠0时,①式显然成立;当x ∈(0,1]时,①式化为-1x 2-1x ≤a ≤1x 2-1x ,当x ∈(0,1]时恒成立.设t =1x ,那么t ∈[1,+∞),所以-t 2-t ≤a ≤t 2-t .令f (t )=-t 2-t =-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +122+14,t ∈[1,+∞), 所以f (t )max =-2.令g (t )=t 2-t =⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-14,t ∈[1,+∞), 所以g (t )min =0.所以只需-2≤a ≤0.综上所述,实数a 的取值范围是[-2,0).。
高中数学 模块综合评价(二)(含解析)新人教A版选修1-2-新人教A版高二选修1-2数学试题
模块综合评价(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.计算:(1+i )3(1-i )2等于()A .1+iB .-1+iC .1-iD .-1-i解析:(1+i )3(1-i )2=(1+i )2(1+i )(1-i )2=-1-i. 答案:D2.如图所示的框图是结构图的是( ) A.P ⇒Q 1→Q 1⇒Q 2→Q 2⇒Q 3→…→Q n ⇒Q B.Q ⇐P 1→P 1⇐P 2→P 2⇐P 3→…→得到一个明显成立的条件C.D.入库→找书→阅览→借书→出库→还书 解析:选项C 为组织结构图,其余为流程图. 答案:C3.若大前提:任何实数的平方都大于0,小前提:a ∈R ,结论:a 2>0,那么这个演绎推理出错在()A .大前提B .小前提C .推理形式D .没有出错 答案:A4.演绎推理“因为对数函数y =log a x (a >0且a ≠1)是增函数,而函数y =log 12x 是对数函数,所以y =log 12x 是增函数”所得结论错误的原因是()A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .大前提和小前提都错误解析:对数函数y =log a x (a >0,且a ≠1),当a >1时是增函数,当0<a <1时是减函数,故大前提错误.答案:A5.观察按下列顺序排列的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,…,猜想第n (n ∈N *)个等式应为()A .9(n +1)+n =10n +9B .9(n -1)+n =10n -9C .9n +(n -1)=10n -9D .9(n -1)+(n -1)=10n -10解析:易知等式的左边是两项和,其中一项为序号n ,另一项为序号n -1的9倍,等式右边是10n -9.猜想第n 个等式应为9(n -1)+n =10n -9. 答案:B6.已知(1-i )2z=1+i(i 为虚数单位),则复数z =( )A .1+iB .1-iC .-1+iD .-1-i解析:因为(1-i )2z=1+i ,所以z =(1-i )21+i =(1-i )2(1-i )(1+i )(1-i )=(1+i 2-2i )(1-i )1-i 2=-2i (1-i )2=-1-i.答案:D7.根据如下样本数据得到的回归方程为y ^=bx +a ,则( )A.a >0,b C .a <0,b >0D .a <0,b <0解析:作出散点图如下:观察图象可知,回归直线y ^=bx +a 的斜率b <0, 当x =0时,y ^=a >0.故a >0,b <0. 答案:B8.下列推理正确的是( )A .如果不买彩票,那么就不能中奖,因为你买了彩票,所以你一定中奖B .因为a >b ,a >c ,所以a -b >a -cC .若a ,b 均为正实数,则lg a +lg b ≥2lg a ·lg bD .若a 为正实数,ab <0,则a b +b a=-⎝⎛⎭⎪⎫-a b +-b a ≤-2⎝ ⎛⎭⎪⎫-a b ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-b a =-2解析:A 中推理形式错误,故A 错;B 中b ,c 关系不确定,故B 错;C 中lg a ,lg b 正负不确定,故C 错.D 利用基本不等式,推理正确.答案:D9.下面的等高条形图可以说明的问题是()A .“心脏搭桥”手术和“血管清障”手术对“诱发心脏病”的影响是绝对不同的B .“心脏搭桥”手术和“血管清障”手术对“诱发心脏病”的影响没有什么不同C .此等高条形图看不出两种手术有什么不同的地方D .“心脏搭桥”手术和“血管清障”手术对“诱发心脏病”的影响在某种程度上是不同的,但是没有100%的把握解析:由等高条形图知,D 正确. 答案:D10.实数a ,b ,c 满足a +2b +c =2,则( ) A .a ,b ,c 都是正数B .a ,b ,c 都大于1C .a ,b ,c 都小于2D .a ,b ,c 中至少有一个不小于12解析:假设a ,b ,c 中都小于12,则a +2b +c <12+2×12+12=2,与a +2b +c =2矛盾所以a ,b ,c 中至少有一个不小于12.答案:D11.已知直线l ,m ,平面α,β且l ⊥α,m ⊂β,给出下列四个命题:①若α∥β,则l ⊥m ;②若l ⊥m ,则α∥β;③若α⊥β,则l ⊥m ;④若l ∥m ,则α⊥β.其中正确命题的个数是() A .1B .2C .3D .4解析:若l ⊥α,m ⊂β,α∥β,则l ⊥β,所以l ⊥m ,①正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ⊥m ,α与β可能相交,②不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,α⊥β,l 与m 可能平行或异面,③不正确; 若l ⊥α,m ⊂β,l ∥m ,则m ⊥α,所以α⊥β,④正确. 答案:B12.执行如图所示的程序框图,如果输入的x =0,y =1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =2xB .y =3xC .y =4xD .y =5x解析:输入x =0,y =1,n =1,得x =0,y =1,x 2+y 2=1<36,不满足条件;执行循环:n =2,x =12,y =2,x 2+y 2=14+4<36,不满足条件;执行循环:n =3,x =32,y =6,x 2+y 2=94+36>36,满足条件,结束循环,输出x =32,y =6,所以满足y =4x . 答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.(2017·某某卷)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a -i2+i 为实数,则a 的值为________.解析:a -i 2+i =15(a -i)(2-i)=2a -15-a +25i依题意a +25=0,所以a =-2.答案:-214.已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b2=1类似的性质为______________________________________________.解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:过椭圆x 2a 2+y 2b2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb 2=1. 答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=115.(2017·卷)某学习小组由学生和教师组成,人员构成同时满足以下三个条件: (1)男学生人数多于女学生人数; (2)女学生人数多于教师人数; (3)教师人数的两倍多于男学生人数.①若教师人数为4,则女学生人数的最大值为________; ②该小组人数的最小值为________.解析:设男学生人数、女学生人数、教师人数分别为a ,b ,c ,则有2c >a >b >c ,且a ,b ,c ∈Z.①当c =4时,b 的最大值为6;②当c =3时,a 的值为5,b 的值为4,此时该小组人数的最小值为12.答案:①6②1216.已知线性回归直线方程是y ^=a ^+b ^x ,如果当x =3时,y 的估计值是17,x =8时,y 的估计值是22,那么回归直线方程为______.解析:首先把两组值代入回归直线方程得⎩⎨⎧3b ^+a ^=17,8b ^+a ^=22,解得⎩⎨⎧b ^=1,a ^=14. 所以回归直线方程是y ^=x +14. 答案:y ^=x +14三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)复数z =1+i ,某某数a ,b ,使az +2b z -=(a +2z )2. 解:因为z =1+i ,所以az +2b z -=(a +2b )+(a -2b )i ,(a +2z )2=(a +2)2-4+4(a +2)i =(a 2+4a )+4(a +2)i , 因为a ,b 都是实数,所以⎩⎪⎨⎪⎧a +2b =a 2+4a ,a -2b =4(a +2),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-1,或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4,b =2.所以a =-2,b =-1或a =-4,b =2.18.(本小题满分12分)设a ,b ,c 为一个三角形的三边,S =12(a +b +c ),且S 2=2ab ,求证:S <2a .证明:因为S 2=2ab ,所以要证S <2a ,只需证S <S 2b,即b <S .因为S =12(a +b +c ),只需证2b <a +b +c ,即证b <a +c .因为a ,b ,c 为三角形三边, 所以b <a +c 成立,所以S <2a 成立. 19.(本小题满分12分)观察以下各等式:tan 30°+tan 30°+tan 120°=tan 30°·tan 30°·tan 120°, tan 60°+tan 60°+tan 60°=tan 60°·tan 60°·tan 60°, tan 30°+tan 45°+tan 105°=tan 30°·tan 45°·tan 105°. 分析上述各式的共同特点,猜想出表示一般规律的等式,并加以证明. 解:表示一般规律的等式是:若A +B +C =π,则tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C . 证明:由于tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B ,所以tan A +tan B =tan(A +B )(1-tan A tan B ). 而A +B +C =π,所以A +B =π-C .于是tan A +tan B +tan C =tan(π-C )(1-tan A tan B )+tan C =-tan C +tan A tanB tanC +tan C =tan A ·tan B ·tan C .故等式成立.20.(本小题满分12分)已知关于x 的方程x a +b x=1,其中a ,b 为实数. (1)若x =1-3i 是该方程的根,求a ,b 的值;(2)当a >0且b a >14时,证明该方程没有实数根.解:(1)将x =1-3i 代入x a +bx=1, 化简得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +b 4+⎝ ⎛⎭⎪⎫34b -3a i =1,所以⎩⎪⎨⎪⎧1a +b 4=1,34b -3a =0,解得a =b =2.(2)证明:原方程化为x 2-ax +ab =0, 假设原方程有实数解,那么Δ=(-a )2-4ab ≥0,即a 2≥4ab .因为a >0,所以b a ≤14,这与题设b a >14相矛盾,故原方程无实数根.21.(本小题满分12分)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2. (1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)设b n =S n n(n ∈N *),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列. (1)解:设等差数列{a n }的公差为d ,则⎩⎨⎧a 1=1+2,3a 1+3d =9+32,联立得d =2,故a n =2n -1+2,S n =n (n +2). (2)证明:由(1)得b n =S nn=n + 2.假设数列{b n }中存在三项b p ,b q ,b r (p ,q ,r 互不相等)成等比数列,则b 2q =b p b r , 从而(q +2)2=(p +2)(r +2), 所以(q 2-pr )+(2q -p -r )2=0. 因为p ,q ,r ∈N *,所以⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫p +r 22=pr ,(p -r )2=0, 所以p =r ,这与p ≠r 矛盾.所以数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列.22.(本小题满分12分)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i 个家庭的月收入x i (单位:千元)与月储蓄y i (单位:千元)的数据资料,算得.(1)求家庭的月储蓄y 对月收入x 的线性回归方程y ^=b ^x +a ^; (2)判断变量x 与y 之间是正相关还是负相关;(3)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄.解:(1)由题意知n =10,x -=110i=8010=8,=2-0.3×8=-0.4,故所求回归方程为y ^=0.3x -0.4.(2)由于变量y 的值随x 值的增加而增加(b ^=0.3>0),故x 与y 之间是正相关. (3)将x =7代入回归方程可以预测该家庭的月储蓄为y ^=0.3×7-0.4=1.7(千元).。
高中数学 模块综合评价(二)(含解析)新人教A版选修2-2-新人教A版高二选修2-2数学试题
模块综合评价(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.(1+i)16-(1-i)16=() A .-256B .256i C .0 D .256解析:(1+i)16-(1-i)16=[(1+i)2]8-[(1-i)2]8=(2i)8-(-2i)8=0. 答案:C2.已知函数f (x )=ln x -x ,则函数f (x )的单调递减区间是() A .(-∞,1) B .(0,1)C .(-∞,0),(1,+∞)D .(1,+∞)解析:f ′(x )=1x -1=1-xx,x >0.令f ′(x )<0,解得x >1.答案:D3.设f (x )=10x+lg x ,则f ′(1)等于( ) A .10 B .10ln 10+lg e C.10ln 10+ln 10 D .11ln 10解析:f ′(x )=10x ln 10+1x ln 10,所以f ′(1)=10ln 10+1ln 10=10ln 10+lg e. 答案:B4.若函数f (x )满足f (x )=e xln x +3xf ′(1)-1,则f ′(1)=() A .-e 2B .-e3C .-eD .e解析:由已知可得f ′(x )=e xln x +exx+3f ′(1),令x =1,则f ′(1)=0+e +3f ′(1),解得f ′(1)=-e2.答案:A5.用反证法证明命题:“若a ,b ∈N ,ab 能被3整除,那么a ,b 中至少有一个能被3整除”时,假设应为( )A .a ,b 都能被3整除B .a ,b 都不能被3整除C .a ,b 不都能被3整除D .a 不能被3整除解析:因为“至少有一个”的否定为“一个也没有”. 答案:B6.若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .9解析:因为f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,又因为在x =1处有极值,所以a +b =6,因为a >0,b >0,所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=9,当且仅当a =b =3时取等号,所以ab 的最大值等于9.答案:D7.观察数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的特点,按此规律,则第100项为( ) A .10B .14C .13D .100解析:设n ∈N *,则数字n 共有n 个,所以n (n +1)2≤100,即n (n +1)≤200,又因为n ∈N *,所以n =13,到第13个13时共有13×142=91项,从第92项开始为14,故第100项为14.答案:B8.某工厂要建造一个长方体的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每平方米的造价为15元,箱侧面每平方米的造价为12元,则箱子的最低总造价为()A .900元B .840元C .818元D .816元解析:设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意,得l =15×483+12×2⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +48x =240+72⎝ ⎛⎭⎪⎫x +16x (x >0),l ′=72⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价为816元.故选D.答案:D8.某工厂要建造一个长方体的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每平方米的造价为15元,箱侧面每平方米的造价为12元,则箱子的最低总造价为()A .900元B .840元C .818元D .816元解析:设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意,得l =15×483+12×2⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +48x =240+72⎝ ⎛⎭⎪⎫x +16x (x >0),l ′=72⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价为816元.答案:D10.证明不等式n 2+n ≤n +1(n ∈N *),某学生的证明过程如下: (1)当n =1时,12+1≤1+1,不等式成立;(2)假设n =k (k ∈N *且k ≥1)时,不等式成立,即 k 2+k ≤k +1,则当n =k +1时,(k +1)2+(k +1)= k 2+3k +2≤k 2+3k +2+(k +2)=(k +2)2=(k +1)+1.所以当n =k +1时,不等式成立.上述证法( ) A .过程全都正确 B .n =1时验证不正确 C .归纳假设不正确D .从n =k 到n =k +1的推理不正确解析:验证及归纳假设都正确,但从n =k 到n =k +1的推理中没有使用归纳假设,而是通过不等式的放缩法直接证明,不符合数学归纳法的证题要求.故应选D.答案:D11.已知函数f (x )满足f (0)=0,导函数f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象与x 轴围成的封闭图形的面积为( )A.13B.43 C .2D.83解析:由f ′(x )的图象知,f ′(x )=2x +2, 设f (x )=x 2+2x +c ,由f (0)=0知,c =0, 所以f (x )=x 2+2x ,由x 2+2x =0得x =0或x =-2. 故所求面积S =-∫0-2(x 2+2x )d x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3+x 2|0-2=43.答案:B12.已知定义在R 上的奇函数f (x ),设其导数为f ′(x ),当x ∈(-∞,0]时,恒有xf ′(x )<f (-x ),令F (x )=xf (x ),则满足F (3)>F (2x -1)的实数x 的取值X 围为()A .(-1,2) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2D .(-2,1) 解析:因为f (x )是奇函数,所以不等式xf ′(x )<f (-x )等价于xf ′(x )<-f (x ),即xf ′(x )+f (x )<0,即F ′(x )<0.当x ∈(-∞,0]时,函数F (x )单调递减;由于F (x )=xf (x )为偶函数,所以F (x )在[0,+∞)上单调递增.所以F (3)>F (2x -1)等价于F (3)>F (|2x -1|), 即3>|2x -1|,解得-1<x <2. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________. 解析:因为z =(1+2i)(3-i)=3-i +6i -2i 2=5+5i ,所以z 的实部是5. 答案:514.在△ABC 中,D 为边BC 的中点,则AO →=12(AB →+AC →).将上述命题类比到四面体中去,得到一个类比命题:_______________.解析:将“△ABC ”类比为“四面体A BCD ”,将“D 为边BC 的中点”类比为“△BCD 的重心”,于是有类比结论:在四面体A BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →).答案:在四面体A BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →)15.若函数f (x )=x 2+ax +1在x =1处取得极值,则a =____________.解析:f ′(x )=2x (x +1)-(x 2+a )(x +1)2=x 2+2x -a (x +1)2,令f ′(x )=0,则x 2+2x -a =0,x ≠-1.又f (x )在x =1处取得极值,所以x =1是x 2+2x -a =0的根,所以a =3.答案:316.下列四个命题中,正确的为________(填上所有正确命题的序号). ①若实数a ,b ,c 满足a +b +c =3,则a ,b ,c 中至少有一个不小于1; ②若z 为复数,且|z |=1,则|z -i|的最大值等于2; ③对任意x ∈(0,+∞),都有x >sin x ; ④定积分∫π0π-x 2d x =π24.解析:①若实数a ,b ,c 满足a +b +c =3,则用反证法证明,假设a ,b ,c 都小于1,则a +b +c <3,与已知矛盾,故可得a ,b ,c 中至少有一个不小于1,故①正确;②若z 为复数,且|z |=1,则由|z -i|≤|z |+|-i|=2,可得|z -i|的最大值等于2,故②正确;③令y =x -sin x ,其导数为y ′=1-cos x ,y ′≥0,所以y =x -sin x 在R 上为增函数,当x =0时,x -sin x =0,所以对任意x ∈(0,+∞),都有x -sin x >0,故③正确.④定积分∫π0π-x 2d x 表示以原点为圆心,π为半径的圆的面积的四分之一,故④正确.答案:①②③④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知a ∈R,问复数z =(a 2-2a +4)-(a 2-2a +2)i 所对应的点在第几象限?复数z 对应点的轨迹是什么?解:由a 2-2a +4=(a -1)2+3≥3. -(a 2-2a +2)=-(a -1)2-1≤-1. 知z 的实部为正数,虚部为负数, 所以复数z 的对应点在第四象限.设z =x +y i(x ,y ∈R),则⎩⎪⎨⎪⎧x =a 2-2a +4,y =-(a 2-2a +2), 因为a 2-2a =(a -1)2-1≥-1, 所以x =a 2-2a +4≥3,消去a 2-2a ,得y =-x +2(x ≥3), 所以复数z 对应点的轨迹是一条射线, 其方程为y =-x +2(x ≥3). 18.(本小题满分12分)设函数f (x )=1x +2,a ,b ∈(0,+∞). (1)用分析法证明:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23;(2)设a +b >4,求证:af (b ),bf (a )中至少有一个大于12.证明:(1)要证明f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23,只需证明1a b+2+1b a+2≤23, 只需证明b a +2b +ab +2a ≤23,即证b 2+4ab +a 22a 2+5ab +2b 2≤23,即证(a -b )2≥0,这显然成立,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23.(2)假设af (b ),bf (a )都小于或等于12,即a b +2≤12,b a +2≤12,所以2a ≤b +2,2b ≤a +2,两式相加得a +b ≤4, 这与a +b >4矛盾,所以af (b ),bf (a )中至少有一个大于12.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ex +2(x 2-3).(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (2)求函数y =f (x )的极值. 解:(1)函数f (x )=e x +2(x 2-3),则f ′(x )=ex +2(x 2+2x -3)=ex +2(x +3)(x -1),故f ′(0)=-3e 2,又f (0)=-3e 2,故曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y +3e 2=-3e 2(x -0),即3e 2x +y +3e 2=0.(2)令f ′(x )=0,可得x =1或x =-3, 如下表:↗↘↗所以当x =-3时,函数取极大值,极大值为f (-3)=e ,当x =1时,函数取极小值,极小值为f (1)=-2e 3.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2+ln x .(1)求函数f (x )在[1,e]上的最大值,最小值;(2)求证:在区间[1,+∞)上,函数f (x )的图象在函数g (x )=23x 3图象的下方.解:(1)由f (x )=12x 2+ln x 有f ′(x )=x +1x ,当x ∈[1,e]时,f ′(x )>0,所以f (x )max =f (e)=12e 2+1.f (x )min =f (1)=12.(2)设F (x )=12x 2+ln x -23x 3,则F ′(x )=x +1x -2x 2=(1-x )(1+x +2x 2)x,当x ∈[1,+∞)时,F ′(x )<0,且F (1)=-16<0故x ∈[1,+∞)时F (x )<0,所以12x 2+ln x <23x 3,得证.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2+(1-a )x -a ln x .(1)讨论f (x )的单调性;(2)设a >0,证明:当0<x <a 时,f (a +x )<f (a -x ); (3)设x 1,x 2是f (x )的两个零点,证明:f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>0.解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),由已知,得f ′(x )=x +1-a -a x =x 2+(1-a )x -ax=(x +1)(x -a )x.若a ≤0,则f ′(x )>0,此时f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则令f ′(x )=0,得x =a .当0<x <a 时,f ′(x )<0;当x >a 时,f ′(x )>0.此时f (x )在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.综上,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.(2)令g (x )=f (a +x )-f (a -x ),则g (x )=12(a +x )2+(1-a )(a +x )-a ln(a +x )- [12(a -x )2+(1-a )(a -x )-a ln(a -x )]=2x -a ln(a +x )+a ln(a -x ).所以g ′(x )=2-a a +x -aa -x =2x2x 2-a 2.当0<x <a 时,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,a )上是减函数. 而g (0)=0,所以g (x )<g (0)=0.故当0<x <a 时,f (a +x )<f (a -x ).(3)由(1)可知,当a ≤0时,函数f (x )至多有一个零点, 故a >0,从而f (x )的最小值为f (a ),且f (a )<0. 不妨设0<x 1<x 2,则0<x 1<a <x 2,所以0<a -x 1<a . 由(2)得f (2a -x 1)<f (x 1)=0=f (x 2), 从而x 2>2a -x 1,于是x 1+x 22>a .由(1)知,f ′⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>0.22.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *). (1)试求出S 1,S 2,S 3,S 4,并猜想S n 的表达式; (2)用数学归纳法证明你的猜想,并求出a n 的表达式. 解:(1)因为a n =S n -S n -1(n ≥2) 所以S n =n 2(S n -S n -1),所以S n =n 2n 2-1S n -1(n ≥2) 因为a 1=1,所以S 1=a 1=1. 所以S 2=43,S 3=32=64,S 4=85,猜想S n =2n n +1(n ∈N *). (2)①当n =1时,S 1=1成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,等式成立,即S k =2k k +1, 当n =k +1时,S k +1=(k +1)2·a k +1=a k +1+S k =a k +1+2k k +1, 所以a k +1=2(k +2)(k +1),所以S k +1=(k +1)2·a k +1=2(k +1)k +2=2(k +1)(k +1)+1.所以n =k +1时等式也成立,得证.所以根据①、②可知,对于任意n ∈N *,等式均成立. 由S n =n 2a n ,得2n n +1=n 2a n ,所以a n =2n (n +1).。
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人教A版高中数学选修模块综合检测卷含答案
解析
Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
模块综合检测卷(测试时间:120分钟评价分值:150分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为( )
A.(π,0) B.(π,2π)
C.(-π,0)D.(-2π,0)
1.A
2.参数方程(θ为参数,0≤θ<2π)表示( )
A.双曲线的一支,这支过点
B.抛物线的一部分,这部分过点
C.双曲线的一支,这支过点
D.抛物线的一部分,这部分过点
2.B
3.在参数方程(t为参数)所表示的曲线上有B、C两点,它们对应的参数值分别为t1、t2,则线段BC的中点M对应的参数值是( )
A.B.
C.D.
3.B
4.设r>0,那么直线x cosθ+y sinθ=r与圆(φ为参数)
的位置关系是( )
A.相交B.相切
C.相离D.视r的大小而定
4.B
5.在极坐标系中与圆ρ=4sinθ相切的一条直线的方程为( )
A.ρcosθ=2B.ρsinθ=2
C.ρ=4sinD.ρ=4sin
5.A
6.若双曲线的参数方程为(θ为参数),则它的渐近线方程为( )
A.y-1=±(x+2)B.y=±x
C.y-1=±2(x+2)D.y=±2x
6.C
7.原点到曲线C:(θ为参数)上各点的最短距离为( )
A.-2
B.+2
C.3+D.
7.A
8.圆ρ=5cosθ-5sinθ的圆心是( )
A.B.
C.D.
8.A
9.曲线(θ为参数)上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是( )
A.B.C.1D.
9.D
10.若曲线ρ=2上有n个点到曲线ρcos=的距离等于,则n=( )
A.1B.2C.3D.4
10.C
11.集合M=,N={(x,y)|y=x+b},若集合M∩N≠,则b应满足( )
A.-3≤b≤3B.-3<b<-3
C.0≤b≤3D.-3<b≤3
11.解析:集合M表示x2+y2=9的圆,其中y>0,集合N 表示一条直线,画出集合M和N表示的图形,可知-3<b≤3.
答案:D
12.点P(x,y)是曲线3x2+4y2-6x-8y-5=0上的点,则z=x+2y的最大值和最小值分别是( )
A.7,-1B.5,1 C.7,1D.4,-1
12.解析:将原方程配方得+=1,令(θ为参数),则x+2y=3+4sin,∴当sin=1时,(x+2y)max=7,当sin=-1时,(x+2y)min=-1.
答案:A
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将正确答案填在题中的横线上)
13.设点p的直角坐标为(1,1,),则点P的柱坐标是________,球坐标是________.
13.
14.若直线l1:(t为参数)与直线l2:(s为参数)垂直,则k=________.
14.-1
15.(2015·深圳市高三第一次调研考试,理数)在极坐标系中,曲线C1:ρcosθ=与曲线C2:ρ2cos2θ=1相交于A,B两点,则|AB|=________.
15.2
16.(2013·广东卷)已知曲线C的参数方程为(t为参数),C在点(1,1)处的切线为l,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,则l的极坐标方程为____________.
16.ρcosθ+ρsinθ=2
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤)
17.(本题满分12分)在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.已知点A的极坐标为,直线l的极坐标方程为ρcos=a,且点A在直线l上.
(1)求a的值及直线l的直角坐标方程;
(2)圆C的参数方程为(α为参数),试判断直线l与圆的位置关系.
17.解析:(1)由点A在直线ρcos=a上,可得a=.
所以直线l的方程可化为ρcosθ+ρsinθ=2,从而直线l的直角坐标方程为x+y-2=0.
(2)由已知得圆C的直角坐标方程为
(x-1)2+y2=1.
所以圆心为(1,0),半径r=1,
则圆心到直线l的距离d=<1,所以直线l与圆C相交.
18.(2015·全国卷Ⅱ,数学文理23)在直角坐标系xOy 中,曲线C1:(t为参数,且t≠0),其中0≤α<π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sin θ,C3:ρ=2cosθ.
(1)求C2与C3交点的直角坐标;
(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|最大值.
18.解析:(1)曲线C2的直角坐标方程为x2+y2-2y=0,曲线C3的直角坐标方程为x2+y2-2x=0,联立两方程解得或,所以C2与C3交点的直角坐标为(0,0),.
(2)曲线C1极坐标方程为θ=α(ρ∈R,ρ≠0),其中0≤α<π,因此点A的极坐标为(2sinα,α),点B的极坐标
为(2cosα,α).
所以|AB|=|2sinα-2cosα|=4sin,当α=时|AB|取得最大值,最大值为4.
19.(本小题满分14分)已知直线l经过P(1,1),倾斜角α=.
(1)写出直线l的参数方程;
(2)设l与圆x2+y2=4相交于A,B两点,求点P到A,B 两点的距离之积.
19.解析:(1)直线的参数方程为即(t为参数).
(2)把直线代入x2+y2=4得+=4,
∴t2+(+1)t-2=0,
∴t1t2=-2,故点P到A,B两点的距离之积为2.
20.(本小题满分14分)(2013·辽宁卷)在直角坐标系xOy 中,圆C1:x2+y2=4,圆C2:(x-2)2+y2=4.
(1)在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C1,C2的极坐标方程,并求出圆C1,C2的交点坐标(用极坐标表示);
(2)求圆C1与C2的公共弦的参数方程.
20.解析:(1)圆C1的极坐标方程为ρ=2.
圆C2的极坐标方程为ρ=4cosθ.
由得:ρ=2,θ=±.
故圆C1与圆C2交点的坐标为,.
注:极坐标系下点的表示不唯一.
(2)解法一由得圆C1与C2交点的直角坐标分别为(1,),(1,-).
故圆C1与C2的公共弦的参数方程为(t为参数,-≤t≤).解法二将x=1代入得ρcosθ=1,从而ρ=y=·sin θ=tanθ,
于是圆C1与C2的公共弦的参数方程为.
21.(本小题满分14分)已知曲线C1的参数方程是(φ为参数),以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程是ρ=2,正方形ABCD的顶点都在C2上,且A,B,C,D依逆时针次序排列,点A的极坐标为.
(1)求点A,B,C,D的直角坐标;
(2)设P为C1上任意一点,求|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2的取值范围.
21.解析:(1)由已知可得
A,
B,
C,
D,
即A(1,),B(-,1),C(-1,-),D(,-1).
(2)设P(2cosφ,3sinφ),
令S=|PA|2+|PB|2+|PC|2+|PD|2,则S=16cos2φ+36sin2φ+16=32+20sin2φ.
因为0≤sin2φ≤1,所以S的取值范围是[32,52].
22.(本小题满分14分)分别在下列两种情况下,把参数方程化为普通方程.
(1)θ为参数,t为常数;
(2)t为参数,θ为常数.
22.解析:(1)当t=0时,y=0,x=cosθ,即|x|≤1,且y=0;
当t≠0时,cosθ=,
sinθ=,而x2+y2=1,即+=1.
(2)当θ=kπ,k∈Z时,
y=0,x=±(e t+e-t),即|x|≥1,且y=0;
当θ=kπ+,k∈Z时,x=0,y=±(e t-e-t),即x=0;
当θ≠,k∈Z时,有即得
2e t·2e-t=,即-=1.。