选修2-2综合综合测试题(答案)
人教版高中数学选修2-2试题四套(带答案)(整理)
2高中数学选修《2-2》复习试题一、选择题(共8题,每题5分)1.复数(2)z i i =+在复平面内的对应点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2. 一质点做直线运动,由始点经过s t 后的距离为3216323s t t t =-+,则速度为0的时刻是( )A .4s t= B .8s t = C .4s t =与8s t = D .0s t =与4s t =3。
某射击选手每次射击击中目标的概率是0.8,如果他连续射击5次,则这名射手恰有4次击中目标的概率是( )(A )40.80.2⨯ (B)445C 0.8⨯ (C )445C 0.80.2⨯⨯ (D )45C 0.80.2⨯⨯ 4.已知14a b c =+==则a,b ,c 的大小关系为( ) A .a>b>cB .c>a 〉bC .c 〉b 〉aD .b>c 〉a5.曲线32y x =-+上的任意一点P 处切线的斜率的取值范围是( ) A.)+∞B. )+∞C. ()+∞ D 。
[)+∞ 6。
有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数()f x ,如果0()0f x '=,那么0x x =是函数()f x 的极值点,因为函数3()f x x =在0x =处的导数值(0)0f '=,所以,0x =是函数3()f x x =的极值点. 以上推理中( )A .大前提错误B . 小前提错误C .推理形式错误D .结论正确7。
.在复平面内, 复数1 + i 与31+i 分别对应向量OA 和OB , 其中O 为坐标原点,=( ) A 。
2 B 。
2 C 。
10 D. 48、函数2()1x f x x =-( )A .在(0,2)上单调递减B .在(,0)-∞和(2,)+∞上单调递增C .在(0,2)上单调递增D .在(,0)-∞和(2,)+∞上单调递减二、填空题(共6题,30分) 9. .观察下列式子 2222221311511171,1,1222332344+<++<+++< , … … , 则可归纳出________________________________10. 复数11z i =-的共轭复数是________。
综合测试(选修2-2、2-3 不含统计案例)带答案
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设复数z =1+bi(b ∈R)且|z|=2,则复数z 的虚部为( ) A . 3 B .± 3 C .±1 D .±3i [答案] B[解析] z =1+bi ,且|z|=2,即1+b2=4,解得b =± 3.2.一只蚂蚁在如图所示的地板砖(除颜色不同外,其余全部相同)上爬来爬去,它最后随意停留在黑色地板上的概率是( ) A .13 B .23 C .14D .18[答案] A[解析] 由几何概型的概率公式可得,P =412=13.3.在x(1+x)6的展开式中,含x3项的系数为( ) A .30 B .20 C .15 D .10 [答案] C[解析] 本题考查了二项式定理和二项展开式的系数,x3的系数就是(1+x)6中的第三项即为C26=15.4.已知随机变量ξ服从正态分布N(4,σ2),若P(ξ>8)=0.4,则P(ξ<0)=( ) A .0.3 B .0.4 C .0.6 D .0.7 [答案] B[解析] ∵随机变量ξ服从正态分布N(4,σ2),μ=4,P(ξ>8)=0.4, ∴P(ξ<0)=P(ξ>8)=0.4,故选B .5.已知t>0,若⎠⎛0t (2x -2)dx =8,则t =( )A .1B .-2C .-2或4D .4 [答案] D[解析] 由⎠⎛0t (2x -2)dx =8得,(x2-2x)|t 0=t2-2t =8,解得t =4或t =-2(舍去),选D .6.已知函数f(x)=12x3-x2-72x ,则f(-a2)与f(-1)的大小关系为( )A .f(-a2)≤f(-1)B .f(-a2)<f(-1)C .f(-a2)≥f(-1)D .f(-a2)与f(-1)的大小关系不确定 [答案] A[解析] 由题意可得f ′(x)=32x2-2x -72,令f ′(x)=12(3x -7)(x +1)=0,得x =-1或x =73.当x<-1时,f(x)为增函数;当-1<x<73时,f(x)为减函数.所以f(-1)是函数f(x)在(-∞,0]上的最大值,又因为-a2≤0,所以f(-a)2≤f(-1).7.以下茎叶图记录了甲、乙两组各五名学生在一次英语听力测试中的成绩(单位:分)已知甲组数据的平均数为17,乙组数据的中位数为17,则x ,y 的值分别为( ) A .2,6 B .2,7 C .3,6 D .3,7[答案] D[解析] x =17×5-(9+12+10+27+24)=3,∵15<10+y <18且中位数为17,∴y =7,故选D.8.某教师一天上3个班级的课,每班一节,如果一天共9节课,上午5节、下午4节,并且教师不能连上3节课(第5和第6节不算连上),那么这位教师一天的课的所有排法有( ) A .474种 B .77种 C .464种 D .79种 [答案] A[解析] 首先求得不受限制时,从9节课中任意安排3节,有A39=504种排法,其中上午连排3节的有3A33=18种,下午连排3节的有2A33=12种,则这位教师一天的课的所有排法有504-18-12=474种,故选A .9.在如图所示的数阵中,第20行的第2个数为()A .363B .343C .323D .313解析:每行的第2个数构成一个数列{a n },由题意知a 2=3,a 3=6,a 4=11,a 5=18,所以a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,a 5-a 4=7,…,a n -a n -1=2(n -1)-1=2n -3,等式两边同时相加得a n -a 2=(2n -3+3)×(n -2)2=n 2-2n ,所以a n =n 2-2n +3(n ≥2),所以a 20=202-2×20+3=363,选A.答案:A10.定义在R 上的函数y =f(x),满足f(3-x)=f(x),(x -32)f ′(x)<0,若x1<x2,且x1+x2>3,则有( )A .f(x1)<f(x2)B .f(x1)>f(x2)C .f(x1)=f(x2)D .不确定 [答案] B[解析] 因为函数y =f(x),满足f(3-x)=f(x),所以函数y =f(x)的对称轴为x =32.又因为(x -32)f ′(x)<0,所以x<32时,f ′(x)>0,x>32时,f ′(x)<0,所以函数y =f(x)在(-∞,32]上单调递增;在[32,+∞)上单调递减.又因为x1<x2,且x1+x2>3,所以3-x2<x1<x2,且x2∈(32,+∞),观察图像,得f(x1)>f(x2).11.已知f(x)=alnx +12x2(a>0),若对任意两个不等的正实数x1,x2都有fx1-f x2x1-x2≥2恒成立,则a 的取值范围是( ) A .[1,+∞) B .(1,+∞) C .(0,1) D .(0,1] [答案] A [解析] 由于fx1-f x2x1-x2=k≥2恒成立,所以f ′(x)≥2恒成立. 又f ′(x)=a x +x ,故ax+x≥2,又x>0,所以a≥-x2+2x ,而g(x)=-x2+2x 在(0,+∞)上最大值为1, 所以a≥1.故选A .12.已知函数f(x)及其导数f ′(x),若存在x0,使得f(x0)=f ′(x0),则称x0是f(x)的一个“巧值点”,下列函数中,有“巧值点”的函数的个数是( )①f(x)=x2,②f(x)=e -x ,③f(x)=lnx ,④f(x)=tanx , ⑤f(x)=x +1xA .2B .3C .4D .5 [答案] B[解析] ①中的函数f(x)=x2,f ′(x)=2x ,要使f(x)=f ′(x),则x2=2x ,解得x =0或2,可见函数有巧值点;对于②中的函数,要使f(x)=f ′(x),则e -x =-e -x ,由对任意的x ,有e -x>0,可知方程无解,原函数没有巧值点;对于③中的函数,要使f(x)=f ′(x),则lnx=1x ,由函数f(x)=lnx 与y =1x 的图像它们有交点,因此方程有解,原函数有巧值点;对于④中的函数,要使f(x)=f ′(x),则tanx =1cos2x ,即sinxcosx =1,显然无解,原函数没有巧值点;对于⑤中的函数,要使f(x)=f ′(x),则x +1x =1-1x2,即x3-x2+x +1=0,设函数g(x)=x3-x2+x +1,g ′(x)=3x2-2x +1>0且g(-1)<0,g(0)>0,显然函数g(x)在(-1,0)上有零点,原函数有巧值点,故①③⑤正确,选C .二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.在复平面上,复数32-i 2对应的点到原点的距离为________.[答案] 35[解析] 复平面上复数z 对应的点到原点的距离就是它的模,而|32-i 2|=3|2-i|2=35,本题不需要把复数化简为a +bi(a ,b ∈R)形式.14. 已知00P(x ,y )是抛物线2y =2px(p>0)上的一点,过P 点的切线方程的斜率可通过如下方式求得:在2y =2px 两边同时对x 求导,得2yy'=2p ,则p y'=y ,所以过P 的切线的斜率0pk=y .类比上述方法求出双曲线22y x -12=在处的切线方程为______________________. [答案] 20x y -=将双曲线方程化为22y =2(x -1),类比上述方法两边同时对x 求导得2yy'=4x ,则2xy'=y,即过P 的切线的斜率002x k=y ,由于),故切线斜率,因此切线方程为2(y x =,整理得20x y -=.15. 将6位志愿者分成4组,其中两组各2人,另两组各1人,分赴4个不同的学校支教,则不同的分配方案共有________种(用数字作答).[答案] 1080[解析] 12C26C24A44=1080.16. 若随机变量η则当P(η<x)=0.8由随机变量η的分布列知:P(η<-1)=0.1,P(η<0)=0.3,P(η<1)=0.5,P(η<2)=0.8,则当P(η<x)=0.8时,实数x 的取值范围是1<x≤2.三、解答题(本大题共6个小题,共75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.设复数z =lg(m2-2m -2)+(m2+3m +2)i ,当实数m 取何值时. (1)z 是纯虚数. (2)z 是实数.(3)z 对应的点位于复平面的第二象限.[解析] (1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧lg m2-2m -2=0,m2+3m +2≠0.解得m =3.所以当m =3时,z 是纯虚数. (2)由m2+3m +2=0, 得m =-1或m =-2,又m =-1或m =-2时,m2-2m -2>0, 所以当m =-1或m =-2时,z 是实数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧lg m2-2m -2<0,m2+3m +2>0.即⎩⎪⎨⎪⎧m2-2m -2>0m2-2m -3<0m2+3m +2>0解得:-1<m<1-3或1+3<m<3.所以当-1<m<1-3或1+3<m<3时,z 对应的点位于复平面的第二象限.18.甲、乙两名同学参加“汉字听写大赛”选拔性测试.在相同的测试条件下,两人5次测试的成绩(单位:分)如下表:(1)请画出甲、乙两人成绩的茎叶图.你认为选派谁参赛更好?说明理由(不用计算);(2)若从甲、乙两人5次的成绩中各随机抽取一个成绩进行分析,设抽到的两个成绩中,90分以上的个数为X ,求随机变量X 的分布列和期望EX.[解析] (1)由题可知,乙的平均成绩大于甲的平均成绩,且乙的方差小于甲的方差,因此选派乙参赛更好.(2)随机变量X 的所有可能取值为0,1,2. P(X=0)=C14C14C15C15=1625,P(X =1)=2C14C15C15=825,P(X =2)=1C15C15=125.随机变量X 的分布列是:EX =0×1625+1×825+2×125=25.19.若函数f(x)=ax 3-bx +4,当x =2时,函数f(x)有极值-43.(1)求函数的解析式;(2)若g(x)=f(x)-k 有三个零点,求实数k 的取值范围. [解析] f ′(x)=3ax2-B .(1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ f ′2=12a -b =0f2=8a -2b +4=-43,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13b =4,故所求函数的解析式为f(x)=13x3-4x +4. (2)由(1)可得f ′(x)=x2-4=(x -2)(x +2),令f ′(x)=0,得x =2或x =-2.当x 变化时,f ′(x),f(x)的变化情况如下表:因此,当x =-2时,f(x)有极大值283,当x =2时,f(x)有极小值-43, 故要使g(x)=f(x)-k 有三个零点,实数k 的取值范围为-43<k<283.20. 在直角坐标系中,不难得到“对于双曲线,上任意一点,若点在轴、轴上的射影分别为,则PM PN ⋅必为定值”;写出类比于此,对于双曲线,上任意一点,得出的类似命题,并加以证明。
2014-2015学年人教a版数学选修2-2第1章《导数及其应用》综合检测(含答案)
第一章综合检测时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.(2013·天津红桥区高二段测)二次函数y =f (x )的图象过原点且它的导函数y =f ′(x )的图象是如图所示的一条直线,y =f (x )的图象的顶点在( )A .第Ⅰ象限B .第Ⅱ象限C .第Ⅲ象限D .第Ⅳ象限[答案] A[解析] 设f (x )=ax 2+bx +c ,∵二次函数y =f (x )的图象过原点,∴c =0,∴f ′(x )=2ax +b ,由y =f ′(x )的图象可知,2a <0,b >0,∴a <0,b >0,∴-b 2a >0,4ac -b 24a =-b 24a>0,故选A.2.(2013·华池一中高二期中)曲线y =-1x 在点(12,-2)处的切线方程为( )A .y =4xB .y =4x -4C .y =4(x +1)D .y =2x -4[答案] B[解析] ∵y ′=1x 2,∴y ′|x =12=4,∴k =4,∴切线方程为y +2=4(x -12),即y =4x -4.3.(2014·淄博市临淄区学分认定考试)下列函数中,x =0是其极值点的函数是( ) A .f (x )=-x 3B .f (x )=-cos xC .f (x )=sin x -xD .f (x )=1x[答案] B[解析] 对于A,f′(x)=-3x2≤0恒成立,在R上单调递减,没有极值点;对于B,f′(x)=sin x,当x∈(-π,0)时,f′(x)<0,当x∈(0,π)时,f′(x)>0,故f(x)=-cos x在x=0的左侧区间(-π,0)内单调递减,在其右侧区间(0,π)内单调递增,所以x=0是f(x)的一个极小值点;对于C,f′(x)=cos x-1≤0恒成立,在R上单调递减,没有极值点;对于D,f(x)=1x在x=0没有定义,所以x=0不可能成为极值点,综上可知,答案选B.4.(2013·北师大附中高二期中)已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a的取值范围是( )A.(-∞,-3),∪(3,+∞) B.(-3,3)C.(-∞,-3]∪[3,+∞) D.[-3,3][答案] D[解析] f′(x)=-3x2+2ax-1,∵f(x)在(-∞,+∞)上是单调函数,且f′(x)的图象是开口向下的抛物线,∴f′(x)≤0恒成立,∴Δ=4a2-12≤0,∴-3≤a≤3,故选D.5.(2013·武汉实验中学高二期末)设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如下图所示,则导函数y=f′(x)的图象可能是( )[答案] A[解析] f(x)在(-∞,0)上为增函数,在(0,+∞)上变化规律是减→增→减,因此f′(x)的图象在(-∞,0)上,f′(x)>0,在(0,+∞)上f′(x)的符号变化规律是负→正→负,故选A.6.(2012·陕西文,9)设函数f (x )=2x+ln x ,则( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点[答案] D[解析] 由f ′(x )=-2x 2+1x =1x (1-2x)=0可得x =2.当0<x <2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x >2时f ′(x )>0,f (x )单调递增.所以x =2为极小值点.7.(2014·天门市调研)已知函数f (x )=a sin x -b cos x 在x =π4时取得极值,则函数y=f (3π4-x )是( )A .偶函数且图象关于点(π,0)对称B .偶函数且图象关于点(3π2,0)对称C .奇函数且图象关于点(3π2,0)对称D .奇函数且图象关于点(π,0)对称 [答案] D[解析] ∵f (x )的图象关于x =π4对称,∴f (0)=f (π2),∴-b =a ,∴f (x )=a sin x -b cos x =a sin x +a cos x =2a sin(x +π4),∴f (3π4-x )=2a sin(3π4-x +π4)=2a sin(π-x )=2a sin x .显然f (3π4-x )是奇函数且关于点(π,0)对称,故选D.8.(2013·武汉实验中学高二期末)定义域为R 的函数f (x )满足f (1)=1,且f (x )的导函数f ′(x )>12,则满足2f (x )<x +1的x 的集合为( )A .{x |-1<x <1}B .{x |x <1}C .{x |x <-1或x >1}D .{x |x >1}[答案] B[解析] 令g (x )=2f (x )-x -1,∵f ′(x )>12,∴g ′(x )=2f ′(x )-1>0,∴g (x )为单调增函数,∵f(1)=1,∴g(1)=2f(1)-1-1=0,∴当x <1时,g (x )<0,即2f (x )<x +1,故选B.9.(2013·华池一中高二期中)若关于x 的方程x 3-3x +m =0在[0,2]上有根,则实数m 的取值范围是( )A .[-2,2]B .[0,2]C .[-2,0]D .(-∞,-2)∪(2,+∞)[答案] A[解析] 令f (x )=x 3-3x +m ,则f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1),显然当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当-1<x <1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,∴在x =-1时,f (x )取极大值f (-1)=m +2,在x =1时,f (x )取极小值f (1)=m -2.∵f (x )=0在[0,2]上有解,∴⎩⎪⎨⎪⎧f1<0,f 2>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -2≤0,2+m ≥0,∴-2≤m ≤2.10.(2013·河南安阳中学高二期末)f (x )是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x )+f (x )≤0,对任意正数a 、b ,若a <b ,则必有( )A .af (b )≤bf (a )B .bf (a )≤af (b )C .af (a )≤f (b )D .bf (b )≤f (a )[答案] A[解析] 令F (x )=xf (x ),(x >0),则F ′(x )=xf ′(x )+f (x )≤0,∴F (x )在(0,+∞)上为减函数,∵0<a <b ,∴F (a )>f (b ),即af (a )>bf (b ),与选项不符; 由于xf ′(x )+f (x )≤0且x >0,f (x )≥0,∴f ′(x )≤-f xx≤0,∴f (x )在(0,+∞)上为减函数,∵0<a <b ,∴f (a )>f (b ), ∴bf (a )>af (b ),结合选项知选A.11.(2014·天门市调研)已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x -b )2+c 的图象如图所示,则函数f (x )的图象可能是( )[答案] D[解析] 由导函数图象可知,当x <0时,函数f (x )递减,排除A ,B ;当0<x <x 1时,f ′(x )>0,函数f (x )递增.因此,当x =0时,f (x )取得极小值,故选D.12.(2013·泰安一中高二段测)已知函数f (x )的导函数的图象如图所示,若△ABC 为锐角三角形,则一定成立的是( )A .f (sin A )>f (cosB ) B .f (sin A )<f (cos B )C .f (sin A )>f (sin B )D .f (cos A )<f (cos B )[答案] A[解析] 由导函数图象可知,x >0时,f ′(x )>0,即f (x )单调递增,又△ABC 为锐角三角形,则A +B >π2,即π2>A >π2-B >0,故sin A >sin(π2-B )>0,即sin A >cos B >0,故f (sin A )>f (cos B ),选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把正确答案填在题中横线上) 13.(2013·华池一中高二期中)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________.[答案] 57[解析] f ′(x )=3x 2+6x =3x (x +2),当x ∈[-3,-2)和x ∈(0,3]时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(-2,0)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,∴极大值为f (-2)=a +4,极小值为f (0)=a ,又f (-3)=a ,f (3)=54+a ,由条件知a =3,∴最大值为f (3)=54+3=57.14.(2014·湖北重点中学高二期中联考)已知函数f (x )=13ax 3+12ax 2-2ax +2a +1的图象经过四个象限,则实数a 的取值范围是________.[答案] (-65,-316)[解析] f ′(x )=ax 2+ax -2a =a (x -1)(x +2), 由f (x )的图象经过四个象限知,若a >0,则⎩⎪⎨⎪⎧f-2>0,f 1<0,此时无解;若a <0,则⎩⎪⎨⎪⎧f-2<0,f 1>0,6 5<a<-316,综上知,-65<a<-316.∴-15.(2014·泉州实验中学期中)已知函数f (x )=x 3-3x ,若过点A (1,m )(m ≠-2)可作曲线y =f (x )的三条切线,则实数m 的取值范围为________.[答案] (-3,-2)[解析] f ′(x )=3x 2-3,设切点为P (x 0,y 0),则切线方程为y -(x 30-3x 0)=(3x 20-3)(x -x 0),∵切线经过点A (1,m ),∴m -(x 30-3x 0)=(3x 20-3)(1-x 0),∴m =-2x 30+3x 20-3,m ′=-6x 20+6x 0,∴当0<x 0<1时,此函数单调递增,当x 0<0或x 0>1时,此函数单调递减,当x 0=0时,m =-3,当x 0=1时,m =-2,∴当-3<m <-2时,直线y =m 与函数y =-2x 30+3x 20-3的图象有三个不同交点,从而x 0有三个不同实数根,故过点A (1,m )可作三条不同切线,∴m 的取值范围是(-3,-2).16.如图阴影部分是由曲线y =1x、y 2=x 与直线x =2、y =0围成,则其面积为______.[答案] 23+ln2[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y 2=x ,y =1x ,得交点A (1,1)由⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =1x得交点B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,12.故所求面积S =⎠⎛01x d x +⎠⎛121xd x=23x 32| 10+ln x | 21=23+ln2. 三、解答题(本大题共6个大题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分12分)设函数f (x )=ln x +ln(2-x )+ax (a >0). (1)当a =1时,求f (x )的单调区间;(2)若f (x )在(0,1]上 的最大值为12,求a 的值.[解析] 函数f(x)的定义域为(0,2),f ′(x )=1x -12-x+a ,(1)当a =1时,f ′(x )=-x 2+2x 2-x ,∴当x ∈(0,2)时,f ′(x )>0,当x ∈(2,2)时,f ′(x )<0,所以f (x )的单调递增区间为(0,2),单调递减区间为(2,2);(2)当x ∈(0,1]时,f ′(x )=2-2xx 2-x+a >0,即f (x )在(0,1]上单调递增,故f (x )在(0,1]上的最大值为f (1)=a ,因此a =12.18.(本题满分12分)(2014·韶关市曲江一中月考)已知函数f (x )=ax 3+cx +d (a ≠0)是R 上的奇函数,当x =1时,f (x )取得极值-2.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数f (x )的单调区间和极大值;(3)证明:对任意x 1、x 2∈(-1,1),不等式|f (x 1)-f (x 2)|<4恒成立. [解析] (1)∵f (x )是R 上的奇函数, ∴f (-x )=-f (x ),即-ax 3-cx +d =-ax 3-cx -d ,∴d =-d , ∴d =0(或由f (0)=0得d =0). ∴f (x )=ax 3+cx ,f ′(x )=3ax 2+c , 又当x =1时,f (x )取得极值-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f 1=-2,f ′1=0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +c =-2,3a +c =0,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =-3.∴f (x )=x 3-3x .(2)f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1),令f ′(x )=0,得x =±1, 当-1<x <1时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;∴函数f (x )的递增区间是(-∞,-1)和(1,+∞);递减区间为(-1,1). 因此,f (x )在x =-1处取得极大值,且极大值为f (-1)=2.(3)由(2)知,函数f (x )在区间[-1,1]上单调递减,且f (x )在区间[-1,1]上的最大值为M =f (-1)=2.最小值为m =f (1)=-2.∴对任意x 1、x 2∈(-1,1),|f (x 1)-f (x 2)|<M -m =4成立.即对任意x 1、x 2∈(-1,1),不等式|f (x 1)-f (x 2)|<4恒成立.19.(本题满分12分)(2014·北京海淀期中)已知函数f (x )=x 2-2(a +1)x +2a ln x (a >0).(1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)求f(x)的单调区间;(3)若f(x)≤0在区间[1,e]上恒成立,求实数a的取值范围.[解析] (1)∵a =1,∴f (x )=x 2-4x +2ln x , ∴f ′(x )=2x 2-4x +2x(x >0),f (1)=-3,f ′(1)=0,所以切线方程为y =-3.(2)f ′(x )=2x 2-2a +1x +2a x=2x -1x -ax(x >0),令f ′(x )=0得x 1=a ,x 2=1,当0<a <1时,在x ∈(0,a )或x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,在x ∈(a,1)时,f ′(x )<0,∴f (x )的单调递增区间为(0,a )和(1,+∞),单调递减区间为(a,1);当a =1时,f ′(x )=2x -12x≥0,∴f (x )的单调增区间为(0,+∞);当a >1时,在x ∈(0,1)或x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,在x ∈(1,a )时,f ′(x )<0,∴f (x )的单调增区间为(0,1)和(a ,+∞),单调递减区间为(1,a ).(3)由(2)可知,f (x )在区间[1,e]上只可能有极小值点,∴f (x )在区间[1,e]上的最大值必在区间端点取到,∴f (1)=1-2(a +1)≤0且f (e)=e 2-2(a +1)e +2a ≤0,解得a ≥e 2-2e2e -2.20.设函数f (x )=x 3-92x 2+6x -a .(1)对于任意实数x, f ′(x )≥m 恒成立,求m 的最大值; (2)若方程f (x )=0有且仅有一个实根,求a 的取值范围. [解析] (1)f ′(x )=3x 2-9x +6=3(x -1)(x -2).因为x ∈(-∞,+∞).f ′(x )≥m ,即3x 2-9x +(6-m )≥0恒成立. 所以Δ=81-12(6-m )≤0,得m ≤-34,即m 的最大值为-34.(2)因为当x <1时,f ′(x )>0;当1<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时f ′(x )>0. 所以当x =1时,f (x )取极大值f (1)=52-a ,当x =2时,f (x )取极小值f (2)=2-a .故当f (2)>0或f (1)<0时,方程f (x )=0仅有一个实根,解得a <2或a >52.21.(本题满分12分)(2014·荆州中学、龙泉中学、宜昌一中、襄阳四中期中联考)已知函数f (x )=ln x +ax +1,a 为常数.(1)若a =92,求函数f (x )在[1,e ]上的值域;(e 为自然对数的底数,e ≈2.72)(2)若函数g(x)=f(x)+x在[1,2]上为单调减函数,求实数a的取值范围.[解析] (1)由题意f ′(x )=1x-a x +12,当a =92时,f ′(x )=1x -92x +12=x -22x -12x x +12. ∵x ∈[1,e ],∴f (x )在[1,2)上为减函数,[2,e ]上为增函数, 又f (2)=ln2+32,f (1)=94,f (e )=1+92e +2,比较可得f (1)>f (e ),∴f (x )的值域为[ln2+32,94].(2)由题意得g ′(x )=1x-a x +12+1≤0在x ∈[1,2]上恒成立,∴a ≥x +12x+(x +1)2=x 2+3x +1x+3恒成立,设h (x )=x 2+3x +1x+3(1≤x ≤2),∴当1≤x ≤2时,h ′(x )=2x +3-1x2>0恒成立,∴h (x )max =h (2)=272,∴a ≥272,即实数a 的取值范围是[272,+∞).22.(本题满分14分)(2014·北京海淀期中)如图,已知点A (11,0),直线x =t (-1<t <11)与函数y =x +1的图象交于点P ,与x 轴交于点H ,记△APH 的面积为f (t ).(1)求函数f (t )的解析式; (2)求函数f (t )的最大值.[解析] (1)由已知AH =11-t ,PH =t +1,所以△APH 的面积为f (t )=12(11-t )t +1,(-1<t <11).(2)解法1:f ′(t )=33-t 4t +1,由f ′(t )=0得t =3,函数f (t )与f ′(t )在定义域上的情况如下表:t (-1,3) 3 (3,11)所以当t =3时,函数f (t )取得最大值8. 解法2.由f (t )=12(11-t )t +1=1211-t2t +1,-1<t <11,设g (t )=(11-t )2(t +1),-1<t <11,则g ′(t )=-2(11-t )(t +1)+(11-t )2=(t -11)(t -11+2t +2)=3(t -3)(t -11).g (t )与g ′(t )在定义域上的情况见下表:t (-1,3) 3 (3,11) g ′(t ) + 0 - g (t )单调递增极大值单调递减所以当t =3所以当t =3时,函数f (t )取得最大值12g3=8.一、选择题1.若曲线y =x 2+ax +b 在点(0,b )处的切线方程是x -y +1=0,则( ) A .a =1,b =1 B .a =-1,b =1 C .a =1,b =-1 D .a =-1,b =-1[答案] A[解析] y ′=2x +a ,∴y ′|x =0=(2x +a )|x =0=a =1, 将(0,b )代入切线方程得b =1.2.(2014·浙江杜桥中学期中)已知函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9在x =-3时取得极值,则a =( )A .2B .3C .4D .5[答案] D[解析] f ′(x )=3x 2+2ax +3,由条件知,x =-3是方程f ′(x )=0的实数根,∴a =5.3.函数y =2x 3-3x 2-12x +5在[0,3]上的最大值,最小值分别是( ) A .5,-15 B .5,-4 C .-4,-15D .5,-16[答案] A[解析] ∵y ′=6x 2-6x -12=0,得x =-1(舍去)或x =2,故函数y =f (x )=2x 3-3x2-12x +5在[0,3]上的最值可能是x 取0,2,3时的函数值,而f (0)=5,f (2)=-15,f (3)=-4,故最大值为5,最小值为-15,故选A.4.⎠⎛241xd x 等于( )A .-2ln2B .2ln2C .-ln2D .ln2[答案] D[解析] 因为(ln x )′=1x,所以 ⎠⎛241xd x =ln x |42=ln4-ln2=ln2.5.(2013·吉林白山一中高二期末)已知定义在R 上的函数f (x )的导函数f ′(x )的大致图象如图所示,则下列结论一定正确的是( )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 )[答案] C[解析] 由图可知f ′(x )在(-∞,c )和(e ,+∞)上取正值,在(c ,e)上取负值,故f (x )在(-∞,c )和(e ,+∞)上单调递增,在(c ,e)上单调递减,∵a <b <c ,∴f (a )<f (b )<f (c ),故选C.6.已知函数f (x )=4x +3sin x ,x ∈(-1,1),如果f (1-a )+f (1-a 2)<0成立,则实数a 的取值范围为( )A .(0,1)B .(1,2)C .(-2,-2)D .(-∞,-2)∪(1,+∞)[答案] B[解析] ∵f (x )=4x +3sin x ,x ∈(-1,1),∴f ′(x )=4+3cos x >0在x ∈(-1,1)上恒成立,∴f (x )在(-1,1)上是增函数,又f (x )=4x +3sin x ,x ∈(-1,1)是奇函数,∴不等式f (1-a )+f (1-a 2)<0可化为f (1-a )<f (a 2-1),从而可知,a 须满足⎩⎪⎨⎪⎧-1<1-a <1,-1<a 2-1<1,1-a <a 2-1.解得1<a < 2.7.设f ′(x )是函数f (x )的导函数,将y =f (x )和y =f ′(x )的图象画在同一个直角坐标系中,不可能正确的是( )[答案] D[解析] A 中,当f (x )为二次函数时,f ′(x )为一次函数,由单调性和导数值的符号关系知A 可以是正确的,同理B 、C 都可以是正确的,但D 中f (x )的单调性为增、减、增,故f ′(x )的值应为正负正,因此D 一定是错误的.8.函数y =f (x )的图象如图所示,则y =f ′(x )的图象可能是( )[答案] D[解析] 由f (x )的图象知,f (x )在(-∞,0)上单调递增,在(0,+∞)上单调递减,∴在(0,+∞)上f ′(x )≤0,在(-∞,0)上f ′(x )≥0,故选D.9.如果1N 能拉长弹簧1cm ,为了将弹簧拉长6cm ,所耗费的功为( ) A .0.18J B .0.26J C .0.12JD .0.28J[解析] 设F(x)=kx,当F(x)=1时,x=0.01m,则k=100,∴W=∫0.060100x d x=5010.(2014·甘肃省金昌市二中、临夏中学期中)已知函数f (x )=ln x ,则函数g (x )=f (x )-f ′(x )的零点所在的区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,4)[答案] B[解析] 由题可知g (x )=ln x -1x ,∵g (1)=-1<0,g (2)=ln2-12=ln2-ln e>0,∴选B.11.已知三次函数f (x )=13x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在R 上是增函数,则m的取值范围是( )A .m <2或m >4B .-4<m <-2C .2<m <4D .以上皆不正确[答案] D[解析] f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +15m 2-2m -7,由题意得x 2-2(4m -1)x +15m 2-2m -7≥0恒成立,∴Δ=4(4m -1)2-4(15m 2-2m -7) =64m 2-32m +4-60m 2+8m +28 =4(m 2-6m +8)≤0, ∴2≤m ≤4,故选D.12.(2014·浙江省五校联考)已知函数f (x )=13x 3+12mx 2+m +n2x 的两个极值点分别为x 1、x 2,且0<x 1<1<x 2,点P (m ,n )表示的平面区域内存在点(x 0,y 0)满足y 0=log a (x 0+4),则实数a 的取值范围是( )A .(0,12)∪(1,3)B .(0,1)∪(1,3)C .(12,1)∪(1,3]D .(0,1)∪[3,+∞)[答案] B[解析] f ′(x )=x 2+mx +m +n2,由条件知,方程f ′(x )=0的两实根为x 1、x 2且0<x 1<1<x 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′0>0,f ′1<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧m +n2>0,1+m +m +n2<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧m +n >0,3m +n <-2,由⎩⎪⎨⎪⎧m +n =0,3m +n =-2,得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =1,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 0<-1,y 0>1.由y 0=log a (x 0+4)知,当a >1时,1<y 0<log a 3,∴1<a <3;当0<a <1时,y 0=log a (x 0+4)>loga3,由于y 0>1,log a 3<0,∴对∀a ∈(0,1),此式都成立,从而0<a <1,综上知0<a <1或1<a <3,故选B.二、填空题13.(2014·杭州七校联考)若函数f (x )=x 3-3bx +b 在区间(0,1)内有极值,则实数b 的取值范围是________.[答案] (0,1)[解析] f ′(x )=3x 2-3b ,∵f (x )在(0,1)内有极值, ∴f ′(x )=0在(0,1)内有解,∴0<b <1.14.(2013·泰州二中高二期中)函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a =________.[答案] 5[解析] f ′(x )=3x 2+2ax +3,由条件知,x =-3是f ′(x )=0的根,即f ′(-3)=0,∴27-6a +3=0,∴a =5.15.对正整数n ,设曲线y =x n(1-x )在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和是__________________. [答案] 2n +1-2[解析] ∵y =x n(1-x ),∴y ′=(x n)′(1-x )+(1-x )′·x n=n ·x n -1(1-x )-x n.f ′(2)=-n ·2n -1-2n =(-n -2)·2n -1.在点x =2处点的纵坐标为y =-2n. ∴切线方程为y +2n=(-n -2)·2n -1(x -2).令x =0得,y =(n +1)·2n, ∴a n =(n +1)·2n,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1的前n 项和为22n-12-1=2n +1-2.16.(2014·哈六中期中)已知函数f (x +2)是偶函数,x >2时f ′(x )>0恒成立(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数),且f (4)=0,则不等式(x +2)f (x +3)<0的解集为________.[答案] (-∞,-3)∪(-2,1)[解析] ∵函数y =f (x +2)是偶函数,∴其图象关于y 轴对称,∵y =f (x +2)的图象向右平移两个单位得到y =f (x )的图象,∴函数y =f (x )的图象关于直线x =2对称,∵x >2时,f ′(x )>0,∴f (x )在(2,+∞)上单调递增,在(-∞,2)上单调递减,又f (4)=0,∴f (0)=0,∴0<x <4时,f (x )<0,x <0或x >4时,f (x )>0,由(x +2)f (x +3)<0得⎩⎪⎨⎪⎧x +2<0,fx +3>0,(1)或⎩⎪⎨⎪⎧x +2>0,f x +3<0.(2)由(1)得⎩⎪⎨⎪⎧x <-2,x +3<0或x +3>4,∴x <-3;由(2)得⎩⎪⎨⎪⎧x >-2,0<x +3<4.∴-2<x <1,综上知,不等式的解集为(-∞,-3)∪(-2,1) 三、解答题17.(2013·四川达州诊断)已知函数f (x )=x 3+ax 2-3bx +c (b >0),且g (x )=f (x )-2是奇函数.(1)求a 、c 的值;(2)若函数f (x )有三个零点,求b 的取值范围. [解析] (1)∵g (x )=f (x )-2是奇函数, ∴g (-x )=-g (x )对x ∈R 成立, ∴f (-x )-2=-f (x )+2对x ∈R 成立, ∴ax 2+c -2=0对x ∈R 成立, ∴a =0且c =2.(2)由(1)知f (x )=x 3-3bx +2(b >0), ∴f ′(x )=3x 2-3b =3(x -b )(x +b ), 令f ′(x )=0得x =±b ,x (-∞,-b )-b (-b ,b )b(b ,+∞)f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )增极大值减极小值增依题意有⎩⎨⎧f -b >0,fb <0,∴b >1,故正数b 的取值范围是(1,+∞).18.在曲线y =x 3(x ≥0)上某一点A 处作一切线使之与曲线以及x 轴围成图形的面积为112,试求过切点A 的切线方程. [解析] 设切点A (x 0,x 30),切线斜率k =y ′|x =x 0=3x 20.∴切线的方程为y -x 30=3x 20(x -x 0). 令y =0,得x =2x 03.依题意S =∫x 00x 3d x -12×(x 0-2x 03)·x 3=14x 40-16x 40=112x 40=112, ∵x 0≥0,∴x 0=1.∴切线方程为y -1=3(x -1),即3x -y -2=0.19.(2014·福建安溪一中、养正中学联考)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +5,若曲线f (x )在点(1,f (1))处的切线斜率为3,且x =23时,y =f (x )有极值.(1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数f (x )在[-4,1]上的最大值和最小值. [解析] f ′(x )=3x 2+2ax +b ,(1)由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧f ′23=3×232+2a ×23+b =0,f ′1=3×12+2a ×1+b =3.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =-4.经检验得x =23时,y =f (x )有极小值,所以f (x )=x 3+2x 2-4x +5.(2)由(1)知,f ′(x )=3x 2+4x -4=(x +2)(3x -2). 令f ′(x )=0,得x 1=-2,x 2=23,f ′(x ),f (x )的值随x 的变化情况如下表: x -4 (-4,-2)-2 (-2,23)23 (23,1) 1 f ′(x ) + 0 - 0 + f (x )单调递增极大值 单调递减极小值 单调递增函数值-111395274∵f (3)=27,f (-2)=13,f (-4)=-11,f (1)=4,∴f (x )在[-4,1]上的最大值为13,最小值为-11.20.(2013·海淀区高二期中)已知函数f (x )=a 23x 3-2ax 2+bx ,其中a 、b ∈R ,且曲线y=f (x )在点(0,f (0))处的切线斜率为3.(1)求b的值;(2)若函数f(x)在x=1处取得极大值,求a的值.[解析] (1)f′(x)=a2x2-4ax+b,由题意f′(0)=b=3.(2)∵函数f (x )在x =1处取得极大值, ∴f ′(1)=a 2-4a +3=0,解得a =1或a =3. ①当a =1时,f ′(x )=x 2-4x +3=(x -1)(x -3),x 、f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:x (-∞,1)1 (1,3) 3 (3,+∞)f ′(x ) +0 -0 + f (x )极大值极小值②当a =3时,f ′(x )=9x 2-12x +3=3(3x -1)(x -1),x 、f ′(x )、f (x )的变化情况如下表:x (-∞,13)13 (13,1) 1 (1,+∞)f ′(x ) +0 -0 + f (x )极大值极小值综上所述,若函数f (x )在x =1处取得极大值,a 的值为1.21.(2013·武汉实验中学高二期末)已知曲线f (x )=ax 2+2在x =1处的切线与直线2x -y +1=0平行.(1)求f (x )的解析式;(2)求由曲线y =f (x )与y =3x 、x =0、x =1、x =2所围成的平面图形的面积. [解析] (1)由已知得:f ′(1)=2,求得a =1, ∴f (x )=x 2+2.(2)由题意知阴影部分的面积是:S =⎠⎛01(x 2+2-3x )d x +⎠⎛12(3x -x 2-2)d x=(13x 3+2x -32x 2)|10+(32x 2-13x 3-2x )|21=1. 22.(2013·福州文博中学高二期末)设f (x )=ln x ,g (x )=f (x )+f ′(x ). (1)求g (x )的单调区间和最小值; (2)讨论g (x )与g (1x)的大小关系;(3)求a 的取值范围,使得g (a )-g (x )<1a对任意x >0成立.[解析] (1)由题设知g (x )=ln x +1x,∴g ′(x )=x -1x 2,令g ′(x )=0,得x =1. 当x ∈(0,1)时,g ′(x )<0,故(0,1)是g (x )的单调递减区间. 当x ∈(1,+∞)时,g ′(x )>0,故(1,+∞)是g (x )的单调递增区间,因此,x =1是g (x )的唯一极值点,且为极小值点,从而是最小值点,所以最小值为g (1)=1.(2)g (1x)=-ln x +x ,设h (x )=g (x )-g (1x )=2ln x -x +1x,则h ′(x )=-x -12x 2.当x =1时,h (1)=0,即g (x )=g (1x).当x ∈(0,1)∪(1,+∞)时,h ′(x )<0,h ′(1)=0, 因此,h (x )在(0,+∞)内单调递减.文档可能无法思考全面,请浏览后下载!19 / 31 当0<x <1时,h (x )>h (1)=0,即g (x )>g (1x), 当x >1时,h (x )<h (1)=0,即g (x )<g (1x). (3)由(1)知g (x )的最小值为1,所以g (a )-g (x )<1a 对任意x >0成立⇔g (a )-1<1a, 即ln a <1,从而得0<a <e ,即a 的取值范围为(0,e).。
高中数学选修2-2综合测试试题及答案解析
高中数学选修2-2综合测试试题及答案解析时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是导学号 10510897( ) A .y =7x +4 B .y =x -4 C .y =7x +2D .y =x -22.设x =3+4i ,则复数z =x -|x |-(1-i)在复平面上的对应点在导学号 10510898( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f ′(x )的图象是导学号 10510899( )4.定义复数的一种运算z 1*z 2=|z 1|+|z 2|2(等式右边为普通运算),若复数z =a +b i ,z -为z 的共轭复数,且正实数a ,b 满足a +b =3,则z *z -的最小值为导学号 10510900( )A.92B.322C.32D .945.(2016·宜春高二检测)已知函数f (x )=sin x +e x +x 2015,令f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),则f 2016(x )=导学号 10510901( )A .sin x +e xB .cos x +e xC .-sin x +e xD .-cos x +e x6.函数f (x )=3x -4x 3(x ∈[0,1])的最大值是导学号 10510902( ) A.12 B .-1 C .0D .17.(2016·哈尔滨质检)在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做格点.若函数图象恰好经过k 个格点,则称函数为k 阶格点函数.已知函数:①y =sin x; ②y =cos(x +π6);③y =e x -1;④y =x 2.其中为一阶格点函数的序号为导学号 10510903( ) A .①② B .②③ C .①③D .②④8.(2016·淄博高二检测)下列求导运算正确的是导学号 10510904( ) A .(2x )′=x ·2x -1 B .(3e x )′=3e xC .(x 2-1x )′=2x -1x2D .(xcos x )′=cos x -x sin x (cos x )29.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似的,称图2中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是导学号 10510905( )A .289B .1024C .1225D .137810.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a =导学号 10510906( )A .64B .32C .16D .811.(2016·全国卷Ⅲ理,12)定义“规范01数列”{a n }如下:{a n }共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意k ≤2m ,a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,若m =4,则不同的“规范01数列”共有导学号 10510907( )A .18个B .16个C .14个D .12个12.当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是导学号 10510908( )A .[-5,-3]B .[-6,-98]C .[-6,-2]D .[-4,-3]二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.导学号 1051090914.请阅读下列材料:若两个正实数a 1、a 2满足a 21+a 22=1,那么a 1+a 2≤ 2.证明:构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2=2x 2-2(a 1+a 2)x +1.因为对一切实数x ,恒有f (x )≥0,所以Δ≤0,从而得4(a 1+a 2)2-8≤0,所以a 1+a 2≤ 2.类比上述结论,若n 个正实数满足a 21+a 22+…+a 2n =1,你能得到的结论为________.导学号 1051091015.对大于或等于2的自然数m 的n 次方幂有如下分解方式:导学号 10510911 22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7; 23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19.根据上述分解规律,若n 2=1+3+5+…+19,m 3(m ∈N *)的分解中最小的数是21,则m +n 的值为________.16.(2016·全国卷Ⅱ理,16)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +2的切线,也是曲线y =ln(x +1)的切线,则b =________.导学号 10510912三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)(2016·大连高二期中)已知z 1、z 2为复数,i 为虚数单位,z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0,z 2+3z 2-3为纯虚数,z 1、z 2在复平面内对应的点分别为P 、Q .导学号 10510913(1)求点P 的轨迹方程; (2)求点Q 的轨迹方程; (3)写出线段PQ 长的取值范围.18.(本题满分12分)设函数f (x )=sin x -cos x +x +1,0<x <2π,求函数f (x )的单调区间与极值.导学号 1051091419.(本题满分12分)已知A n (n ,a n )为函数y 1=x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y 2=x 的图象上的点,设c n =a n -b n ,其中n ∈N *.导学号 10510915(1)求证:数列{c n }既不是等差数列也不是等比数列; (2)试比较c n 与c n +1的大小.20.(本题满分12分)设函数f (x )=x ln x .导学号 10510916 (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[18,12]上的最大值和最小值.21.(本题满分12分)(2016·贵州高二检测)已知点列A n (x n,0),n ∈N *,其中x 1=0,x 2=a (a >0),A 3是线段A 1A 2的中点,A 4是线段A 2A 3的中点,…,A n 是线段A n -2A n -1的中点,….导学号 10510917(1)写出x n 与x n -1、x n -2之间的关系式(n ≥3);(2)设a n =x n +1-x n ,计算a 1、a 2、a 3,由此推测数列{a n }的通项公式,并加以证明.22.(本题满分12分)(2016·北京文,20)设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .导学号 10510918 (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围; (3)求证:a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.高中数学选修2-2综合测试试题答案解析1.[答案] D[解析] y ′|x =-1=(4-3x 2)|x =-1=1, ∴切线方程为y +3=x +1,即y =x -2.2. [答案] B[解析] ∵x =3+4i ,∴|x |=32+42=5, ∴z =3+4i -5-(1-i)=(3-5-1)+(4+1)i =-3+5i. ∴复数z 在复平面上的对应点在第二象限,故应选B.3. [答案] A[解析] ∵f ′(x )=2x +b 为增函数,∴排除B 、D ; 又f (x )的顶点在第四象限,∴-b2>0,∴b <0,排除C ,故选A.4.[答案] B[解析] 由题意可得z *z -=|a +b i|+|a -b i|2=a 2+b 2+a 2+(-b )22=a 2+b 2,∵正实数a ,b 满足a +b =3,∴b =3-a ,∴a 2+b 2=a 2+(3-a )2=2a 2-6a +9,由二次函数可知当a =32时,上式取最小值322.故选B.5.[答案] A[解析] f 1(x )=f ′(x )=cos x +e x +2015x 2014,f 2(x )=f 1′(x )=-sin x +e x +2015× 2014x 2013, f 3(x )=f 2′(x )=-cos x +e x +2015×2014×2013x 2012,…,∴f 2016(x )=sin x +e x .6.[答案] D[解析] 由f ′(x )=3-12x 2=0得,x =±12,∵x ∈[0,1],∴x =12,∵当x∈[0,12],f ′(x )>0,当x ∈[12,1]时,f ′(x )<0,∴f (x )在[0,12]上单调递增,在[12,1]上单调递减,故x =12时,f (x )取到极大值也是最大值,f (12)=3×12-4×(12)3=1,故选D.7. [答案] C[解析] 对于①,注意到y =sin x 的值域是[-1,1];当sin x =0时,x =k π(k ∈Z ),此时相应的整数x =0;当sin x =±1时,x =k π+π2(k ∈Z ),此时没有相应的整数x ,因此函数y =sin x 仅过唯一的整点(0,0),该函数是一阶格点函数.同理可知,对于②,函数y =cos(x +π6)不是一阶格点函数.对于③,令y =e x -1=k (k ∈Z )得e x =k +1>0,x =ln(k +1),仅当k =0时,x =0∈Z ,因此函数y =e x -1是一阶格点函数.对于④,注意到函数y =x 2的图象经过多个整点,如点(0,0),(1,1),因此函数y =x 2不是一阶格点函数.综上所述知选C.8.[答案] B[解析] 对于A ,(2x )′=2x ln2;对于B ,(3e x )′=3e x ;对于C ,(x 2-1x)′=2x +1x 2;对于D ,(xcos x )′=cos x +x sin x (cos x )2;综上可知选B.9.[答案] C[解析] 图1中满足a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,以上累加得a n -a 1=2+3+…+n ,a n =1+2+3+…+n =n ·(n +1)2,图2中满足b n =n 2,一个数若满足三角形数,其必能分解成两个相邻自然数乘积的一半; 一个数若满足正方形数,其必为某个自然数的平方. ∵1225=352=49×502,∴选C.10.[答案] A[解析] y ′=-12x -32,∴k =-12a -32,切线方程是y -a -12=-12a -32(x -a ),令x =0,y =32a -12,令y =0,x =3a ,∴三角形的面积是S =12·3a ·32a -12=18,解得a =64.11. [答案] C[解析] 由题意可得a 1=0,a 8=1,a 2,a 3,…,a 7中有3个0、3个1,且满足对任意k ≤8,都有a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,利用列举法可得不同的“规范01数列”有00001111,00010111,00011011,00011101,00100111,00101011,00101101,00110011,00110101,01000111,01001011,01001101,01010011,01010101,共14个.12.[答案] C[解析] ax 3≥x 2-4x -3恒成立.当x =0时式子恒成立.∴a ∈R , 当x >0时,a ≥1x -4x 2-3x 3恒成立.令1x =t ,x ∈(0,1],∴t ≥1.∴a ≥t -4t 2-3t 3恒成立.令g (t )=t -4t 2-3t 3,g ′(t )=1-8t -9t 2=(t +1)(-9t +1), ∴函数g ′(t )在[1,+∞)上为减函数 而且g ′(1)=-16<0,∴g ′(t )<0在[1,+∞)上恒成立. ∴g (t )在[1,+∞)上是减函数, ∴g (t )max =g (1)=-6,∴a ≥-6; 当x <0时,a ≤1x -4x 2-3x 3恒成立,∵x ∈[-2,0),∴t ≤-12,令g ′(t )=0得,t =-1,∴g (t )在(-∞,-1]上为减函数,在(-1,-12]上为增函数,∴g (t )min =g (-1)=-2,∴a ≤-2.综上知-6≤a ≤-2. 13. [答案]22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2>2, ∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22.14.[答案] a 1+a 2+…+a n ≤n (n ∈N *)[解析] 构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +1, ∵f (x )≥0对任意实数x 都成立,∴Δ=4(a 1+a 2+…+a n )2-4n ≤0, ∵a 1,a 2,…,a n 都是正数,∴a 1+a 2+…+a n ≤n .15. [答案] 15[解析] 依题意得n 2=10×(1+19)2=100,∴n =10.易知m 3=21m +m (m -1)2×2,整理得(m -5)(m +4)=0,又m ∈N *,所以m =5,即53=21+23+25+27+29,所以m +n =15.16. [答案] 1-ln2[解析] 设y =kx +b 与y =ln x +2和y =ln(x +1)的切点分别为(x 1,ln x 1+2)和(x 2,ln(x 2+1)).则切线分别为y -ln x 1-2=1x 1(x -x 1),y -ln(x 2+1)=1x 2+1(x -x 2),化简得y =1x 1x +ln x 1+1,y =1x 2+1x -x 2x 2+1+ln(x 2+1),依题意,⎩⎨⎧1x 1=1x 2+1ln x 1+1=-x 2x 2+1+ln (x 2+1),解得x 1=12,从而b =ln x 1+1=1-ln2.17. [解析] (1)设z 1=x +y i ,(x 、y ∈R ),由z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0得x 2+y 2+6x +5=0,整理得(x +3)2+y 2=4,∴点P 的轨迹方程为(x +3)2+y 2=4. (2)设z 2=x +y i ,(x 、y ∈R ), z 2+3z 2-3=x +3+y i x -3+y i =x 2+y 2-9-6y i(x -3)2+y 2, ∵z 2+3z 2-3为纯虚数,∴x 2+y 2=9且y ≠0, ∴点Q 的轨迹方程为x 2+y 2=9(y ≠0). (3)PQ 长的取值范围是[0,8). ∵两圆相交,∴PQ 长的最小值为0,又两圆圆心距为3,两圆半径分别为2和3,∴PQ 长的最大值为8,但点Q 的轨迹方程中y ≠0,∴|PQ |<8,∴线段PQ 长的取值范围是[0,8).18. [解析] f ′(x )=cos x +sin x +1=2sin(x +π4)+1 (0<x <2π),令f ′(x )=0,即sin(x +π4)=-22,解之得x =π或x =3π2.x ,f ′(x )以及f (x )变化情况如下表:∴f (x )的单调增区间为(0,π)和(3π2,2π),单调减区间为(π,3π2).f 极大(x )=f (π)=π+2,f 极小(x )=f (3π2)=3π2.19. [解析] (1)证明:依题意,a n =n 2+1,b n =n ,c n =n 2+1-n . 假设{c n }是等差数列,则2c 2=c 1+c 3,∴2(5-2)=2-1+10-3. ∴25=2+10,产生矛盾, ∴{c n }不是等差数列.假设{c n }是等比数列,则c 22=c 1c 3,即(5-2)2=(2-1)(10-3).有6=65-32-10,产生矛盾, ∴{c n }也不是等比数列.(2)解:∵c n +1=(n +1)2+1-(n +1)>0,c n =n 2+1-n >0, ∴c n +1c n =(n +1)2+1-(n +1)n 2+1-n =n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1), 0<n 2+1<(n +1)2+1, 又0<n <n +1,∴n 2+1+n <(n +1)2+1+n +1, ∴0<n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1)<1,∴c n +1c n<1,即c n +1<c n . 20. [解析] (1)由题意知,函数的定义域为(0,+∞). ∵f (x )=x ln x ,∴f ′(x )=ln x +1,令f ′(x )=0,得x =1e ,令f ′(x )>0,得x >1e ,令f ′(x )<0,得0<x <1e,∴f (x )的单调递增区间为(1e ,+∞),单调递减区间为(0,1e ).(2)∵f (18)=18ln 18=38ln 12,f (12)=12ln 12,f (1e )=1e ln 1e =-1e , 又12ln 12<38ln 12, ∴求f (x )在区间[18,12]的最大值为38ln 12,最小值为-1e .21. [解析] (1)由题意,当n ≥3时,x n =12(x n -1+x n -2)(2)x 1=0,x 2=a ,x 3=12(x 2+x 1)=a 2,x 4=12(x 3+x 2)=3a4,∴a 1=x 2-x 1=a ,a 2=x 3-x 2=-a 2,a 3=x 4-x 3=a4,推测a n =a(-2)n -1.方法一证明:对于任意n ∈N *,a n =x n +1-x n ,a n +1=x n +2-x n +1=12(x n +1+x n )-x n +1=-12(x n +1-x n )=-12a n ,又∵a 1=a >0,∴{a n }是以a 为首项,以-12为公比的等比数列.故a n =a ·(-12)n -1=a(-2)n -1. 方法二下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=a =a ·(-12)1-1,结论a n =a (-2)n -1成立. ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N )时,a n =a (-2)n -1成立,即a k=a ·(-12)k -1, 则当n =k +1时,a k +1=x k +2-x k +1=x k +x k +12-x k +1=x k -x k +12=-12a k =(-12)·a ·(-12)k -1=a ·(-12)(k +1)-1,所以n =k +1时,a n =a(-2)n -1成立. 由①②可知,数列{a n }的通项公式为a n =a ·(-12)n -1,n ∈N *.22. [解析] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b . 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以,当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈(-2,-23),x 3∈(-23,0),使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈(0,3227)时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∈(-∞,+∞),此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点. 当Δ=4a 2-12b =0时, f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∈(-∞,x 0)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增;当x ∈(x 0,+∞)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(x 0,+∞)上单调递增;所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点,则必有Δ=4a 2-12b >0. 故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件.当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点,所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.。
高中数学选修2-2综合测试题(全册含答案)
高中数学选修2-2综合测试题(全册含答案)1.复数就像平面上的点,有实部和虚部。
2.复数就像向量,有大小和方向。
3.复数就像计算机中的复数类型,有实部和虚部。
4.复数就像两个数字的有序对,有序对的第一个数字是实部,第二个数字是虚部。
改写:关于复数的四种类比推理,可以用不同的比喻来描述复数的实部和虚部。
一种比喻是将复数看作平面上的点,实部和虚部分别对应点的横坐标和纵坐标;另一种比喻是将复数看作向量,实部和虚部分别对应向量的大小和方向;还可以将复数看作计算机中的复数类型,实部和虚部分别对应类型中的两个数;最后一种比喻是将复数看作有序对,实部和虚部分别对应有序对的第一个数字和第二个数字。
①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则。
②由向量a的性质|a|²=a²,可以类比得到复数z的性质:|z|²=z²。
③方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈R,且a≠0)有两个不同的实数根的条件是b²-4ac>0,类比可得方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈C且a≠0)有两个不同的复数根的条件是b²-4ac>0.④由向量加法的几何意义,可以类比得到复数加法的几何意义。
其中类比得到的结论正确的是:A。
①③B。
②④C。
②③D。
①④2.删除明显有问题的段落。
3.填空题:11.若复数z满足z+i=0,则|z|=1.12.直线y=kx+1与曲线y=x³+ax+b相切于点A(1,3),则2a+b的值为4.13.第n个正方形数是n²。
14.++=AA′BB′CC′;+++=AA′BB′CC′DD′。
4.解答题:15.1) F(x)的单调区间为(-∞。
0)和(2.+∞)。
2) F(x)在[1,5]上的最小值为-5,最大值为9.16.因为AD⊥BC,所以AB²=AD²+DB²。
又因为AB⊥AC,所以AC²=AD²+DC²。
高中数学选修2-2分章节测试卷(含答案)
第一章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.函数y =sin(π4-x )的导数为( )A .-cos(π4+x )B .cos(π4-x )C .-sin(π4-x )D .-sin(x +π4)2.(2009·广东三校联考)函数f (x )=a ln x +x 在x =1处取得极值,则a 的值为( ) A.12B .-1C .0D .-123.如果f (x )为定义在R 上的偶函数,且导数f ′(x )存在,则f ′(0)的值为( ) A .2B .1C .0D .-14.(2009·全国卷Ⅰ)已知直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切,则a 的值为( ) A .1B .2C .-1D .-25.已知f (x )=(x -1)2+2,g (x )=x 2-1,则f [g (x )]( ) A .在(-2,0)上递增 B .在(0,2)上递增 C .在(-2,0)上递增 D .在(0,2)上递增6.已知三次函数f (x )=13x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在R 上是增函数,则m 的取值范围是( )A .m <2或m >4B .-4<m <-2C .2<m <4D .2≤m ≤47.(2009·江西高考)若存在过点(1,0)的直线与曲线y =x 3和y =ax 2+154x -9都相切,则a 等于( )A .-1或-2564B .-1或214C .-74或-2564D .-74或78.若f (x )=-12x 2+b ln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1]D .(-∞,-1) 9.由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成图形的面积可表示为( ) A.⎠⎛0π(sin x -cos x )dxC.⎠⎛0π(cos x -sin x )dx10.已知f (a )=⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx ,则f (a )的最大值为( )A .-12B.19C.29D .不存在11.(2009·青岛模拟)如右图,在一个长为π,宽为2的矩形OABC 内,由曲线y =sin x (0≤x ≤π)与x 轴围成如图所示的阴影部分,向矩形OABC 内随机投一点(该点落在矩形OABC 内任何一点是等可能的),则所投的点落在阴影部分的概率是( )A.1πB.2πC.3πD.π412.f (x )是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x )+f (x )≤0,对任意正数a ,b ,若a <b ,则必有( )A .af (b )≤bf (a )B .bf (a )≤af (b )C .af (a )≤f (b )D .bf (b )≤f (a ) 二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.⎠⎛02(2x -e x )dx =________.14.(2009·海淀区模拟)已知函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的导函数y=f ′(x )的部分图象如右图所示,且导函数f ′(x )有最小值-2,则ω=________,φ=________.15.若函数y =a (x 3-x )的单调递减区间为(-33,33),则a 的取值范围是________. 16.物体A 以速度v =3t 2+1在一直线上运动,在此直线上物体A 出发的同时,物体B 在物体A 的正前方5 m 处以v =10t 的速度与A 同向运动,当t =________ s 时,两物体相遇,相遇时物体A 走过________m.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)(2009·浙江高考)已知函数f(x)=x3+(1-a)x2-a(a+2)x+b(a,b∈R).(1)若函数f(x)的图象过原点,且在原点处的切线斜率是-3,求a,b的值;(2)若函数f(x)在区间(-1,1)上不单调...,求a的取值范围.18.(本小题满分12分)已知F(x)=⎠⎛x-1t(t-4)dt,x∈(0,+∞).(1)求F(x)的单调区间;(2)求函数F(x)在[1,5]上的最值.19.(本小题满分12分)已知f(x)=ax3+bx2+cx(a≠0)在x=±1时取得极值,且f(1)=-1.(1)试求常数a,b,c的值;(2)试判断x=±1是函数的极小值点还是极大值点,并说明理由.20.(本小题满分12分)求函数y=x3-3ax+2的极值,并说明方程x3-3ax+2=0何时有三个不同的实根?何时有唯一的实根?(其中a>0)21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=13ax3-bx2+(2-b)x+1,在x=x1处取得极大值,在x=x2处取得极小值,且0<x1<1<x2<2.(1)证明a>0;(2)求z=a+2b的取值范围.22.(本小题满分12分)(2009·湖北黄冈模拟)已知函数f(x)=12x2-a ln x(a∈R).(1)若f(x)在x=2时取得极值,求a的值;(2)求f(x)的单调区间;(3)求证:当x>1时,12x2+ln x<23x3.第二章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.1.所有自然数都是整数,4是自然数,所以4是整数,以上三段推理( ) A .正确 B .推理形式不正确 C .两个“自然数”概念不一致 D .两个“整数”概念不一致 2.若a >0,b >0,则有( )A.b 2a >2b -aB.b 2a <2b -aC.b 2a ≥2b -a D.b 2a≤2b -a 3.设S (n )=1n +1n +1+1n +2+1n +3+…+1n 2,则( )A .S (n )共有n 项,当n =2时,S (2)=12+13B .S (n )共有n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+14C .S (n )共有n 2-n 项,当n =2时,S (2)=12+13+14D .S (n )共有n 2-n +1项,当n =2时,S (2)=12+13+144.F (n )是一个关于自然数n 的命题,若F (k )(k ∈N *)真,则F (k +1)真,现已知F (7)不真,则有:①F (8)不真;②F (8)真;③F (6)不真;④F (6)真;⑤F (5)不真;⑥F (5)真.其中为真命题的是( )A .③⑤B .①②C .④⑥D .③④5.若x ,y ∈R ,且2x 2+y 2=6x ,则x 2+y 2+2x 的最大值为( ) A .14B .15C .16D .176.设f (x )(x ∈R )为奇函数,f (1)=12,f (x +2)=f (x )+f (2),则f (5)等于( )A .0B .1 C.52D .57.若O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OP →=OA →+λ(AB →|AB →|+AC→|AC →|),λ∈[0,+∞),则动点P 的轨迹一定通过△ABC 的( ) A .外心 B .内心 C .重心D .垂心8.如图所示为某旅游区各景点的分布图,图中一支箭头表示一段有方向的路,试计算顺着箭头方向,从A 到H 有几条不同的旅游路线可走( )A .15B .16C .17D .189.对于直角坐标平面内的任意两点A (x 1,y 1)、B (x 2,y 2)定义它们之间的一种“距离”:||AB ||=|x 2-x 1|+|y 2-y 1|.给出下列三个命题:①若点C 在线段AB 上,则||AC ||+||CB ||=||AB ||; ②在△ABC 中,若∠C =90°,则||AC ||2+||CB ||2=||AB ||2; ③在△ABC 中,||AC ||+||CB ||>||AB ||. 其中真命题的个数为( ) A .0B .1C .2D .310.已知a ,b ,c ,d 是正实数,P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +d c +d +b ,则有( )A .0<P <1B .1<P <2C .2<P <3D .3<P <411.一个等差数列{a n },其中a 10=0,则有a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a 19-n (1≤n ≤19).一个等比数列{b n },其中b 15=1.类比等差数列{a n }有下列结论,正确的是( )A .b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *)B .b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-nC .b 1+b 2+…+b n =b 1+b 2+…+b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *)D .b 1+b 2+…+b n =b 1+b 2+…+b 29-n 12.观察数表1 2 3 4 …第一行 2 3 4 5 …第二行 3 4 5 6 …第三行 4 5 6 7 …第四行 … … … …第一列 第二列 第三列 第四列根据数表中所反映的规律,第n 行与第n 列的交叉点上的数应该是( ) A .2n -1 B .2n +1 C .n 2-1D .n 2二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.若三角形内切圆的半径为r ,三边长分别为a ,b ,c ,则三角形的面积S =12r (a +b +c ),根据类比推理的方法,若一个四面体的内切球的半径为R ,四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,则四面体的体积V =________.14.若符号“*”表示求实数a 与b 的算术平均数的运算,即a *b =a +b2,则两边均含有运算符号“*”和“+”,且对于任意3个实数a 、b 、c 都能成立的一个等式可以是________.15.把数列{2n +1}依次按第一个括号一个数,第二个括号两个数,第三个括号三个数,第四个括号四个数,第五个括号一个数……循环下去,如:(3),(5,7),(9,11,13),(15,17,19,21),…,则第104个括号内各数字之和为________.16.已知n 次多项式P n (x )=a 0x n +a 1x n -1+…+a n -2x 2+a n -1x +a n .如果在一种算法中,计算x k 0(k =2,3,4,…,n )的值需要k -1次乘法,计算P 3(x 0)的值共需要9次运算(6次乘法,3次加法),那么计算P n (x 0)的值共需要________次运算.下面给出一种减少运算次数的算法:P 0(x )=a 0,P k +1(x )=xP k (x )+a k +1(k =0,1,2,…,n -1).利用该算法,计算P 3(x 0)的值共需要6次运算,计算P n (x 0)的值共需要________次运算.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)证明对于任意实数x ,y 都有x 4+y 4≥12xy (x +y )2.18.(本小题满分12分)(2009·江苏高考)如右图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,E ,F 分别是A 1B ,A 1C 的中点,点D 在B 1C 1上,A 1D ⊥B 1C .求证:(1)EF ∥平面ABC ; (2)平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C .19.(本小题满分12分)求证:y =ax 2+2bx +c ,y =bx 2+2cx +a ,y =cx 2+2ax +b (a ,b ,c 是互不相等的实数)这三条抛物线中,至少有一条与x 轴有两个交点.20.(本小题满分12分)已知函数f(n)(n∈N*),满足条件:①f(2)=2,②f(xy)=f(x)·f(y),③f(n)∈N*,④当x>y时,有f(x)>f(y).(1)求f(1),f(3)的值;(2)由f(1),f(2),f(3)的值,猜想f(n)的解析式;(3)证明你猜想的f(n)的解析式的正确性.21.(本小题满分12分)已知数列a1,a2,…,a30,其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列;a10,a11,…,a20是公差为d的等差数列;a20,a21,…a30是公差为d2的等差数列(d≠0).(1)若a20=40,求d;(2)试写出a30关于d的关系式,并求a30的取值范围;(3)续写已知数列,使得a30,a31,a40是公差为d3的等差数列,…,依次类推,把已知数列推广为无穷数列.提出同(2)类似的问题((2)应当作为特例),并进行研究,你能得到什么样的结论?22.(本小题满分12分)对于函数f(x),若存在x0∈R,使f(x0)=x0成立,则称x0为f(x)的不动点.如果函数f(x)=x2+abx-c(b,c∈N)有且只有两个不动点0,2,且f(-2)<-12.(1)求函数f(x)的解析式;(2)已知各项均不为零的数列{a n}满足4S n·f(1a n)=1,求数列的通项a n;(3)如果数列{a n}满足a1=4,a n+1=f(a n),求证当n≥2时,恒有a n<3成立.第三章 综合能力检测一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.一个实数x 与一个虚数y 的和x +y 必为( )A .实数B .虚数C .可能实数也可能是虚数D .纯虚数 2.复数4+3i1+2i 的实部是( )A .-2B .2C .3D .43.复数z =m -2i1+2i (m ∈R ,i 为虚数单位)在复平面上的对应点不可能位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.若复数a +3i1+2i (a ∈R ,i 为虚数单位)是纯虚数,则实数a 的值为( )A .-2B .4C .-6D .65.若3+2i 是关于x 的方程2x 2+px +q =0(p ,q ∈R )的一个根,则q 的值是( ) A .26B .13C .6D .56.已知z 1=2-5i ,z 2=-3+i ,z 1,z 2的对应点分别为P 1,P 2,则向量P 2P 1→对应的复数为( ) A .-5+6iB .5-6iC .5+6iD .-1-4i7.已知m1+i =1+n i ,其中m ,n 是实数,i 是虚数单位,则m +n i 的值为( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-i8.复数z 满足|3z +1|=|z -i|,则复数z 对应点的轨迹是( ) A .直线B .正方形C .圆D .椭圆9.“复数z =12+32i ”是“z +1z ∈R ”的( )A .充分非必要条件B .必要非充分条件C .充要条件D .既非充分又非必要条件10.复数-35+2i 2+35i +(21+i )2008的虚部为( )A .-1B .1C .-iD .i11.设f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i 1+i )n(n ∈N *),则集合{x |x =f (n )}中的元素有( )A .1个B .2个C .3个D .无穷多个12.若复数z ,a ,x 满足x =a -z 1-a z,且|z |=1,则|x |等于( )A .0B .1C .|a |D.12二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知复数z 0=3+2i ,复数z 满足z ·z 0=3z +z 0,则复数z =________. 14.复数z 满足|z +2+2i|=|z |,那么|z -1+i|的最小值是________. 15.i 是虚数单位,若1+7i 2-i=a +b i(a ,b ∈R ),则乘积ab =________.16.对于n 个复数z 1,z 1,…,z n ,如果存在n 个不全为零的实数k 1,k 2,…,k n ,使得k 1z 1+k 2z 2+…+k n z n =0,就称z 1,z 2,…,z n 线性相关.若要说明复数z 1=1+2i ,z 2=1-i ,z 3=-2线性相关,那么可取{k 1,k 2,k 3}=________.(只要写出满足条件的一组值即可)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)(1)设复数z 1=1+i ,z 2=x +2i(x ∈R ).若z 1z 2为实数,求实数x ; (2)计算:(4-i 5)(6+2i 7)+(7-i 11)(4-3i).18.(本小题满分12分)在复数范围内解方程|z 2|+(z +z )i =3-i2+i .(i 为虚数单位)19.(本小题满分12分)已知z =(-1+3i)(1-i)-(1+3i)i ,ω=z +a i(a ∈R ),当|ωz |≤2时,求a的取值范围.20.(本小题满分12分)已知z ∈C ,z -1z +1是纯虚数,求|z 2-z +2|的最小值.21.(本小题满分12分)设虚数z 满足|2z +5|=|z +10|. (1)求|z |的值;(2)若z m +mz为实数,求实数m 的值;(3)若(1-2i)z 在复平面上对应的点在第一、三象限的角平分线上,求复数z .22.(本小题满分12分)对任意一个非零复数α,定义M α={ω|ω=α2n -1,n ∈N *}.(1)设α是方程x +1x =2的一个根,试用列举法表示集合M α.若在M α中任取两个元素,求其和为零的概率P ;(2)若集合M α中只有三个元素,试写出满足条件的一个α值,并说明理由.第一章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:y ′=-cos(π4-x )=-sin[π2-(π4-x )]=-sin(π4+x ). 答案:D2.解析:f ′(x )=ax +1,令f ′(x )=0,得x =-a ,由题知当a =-1时,原函数在x =1处取得极值. 答案:B3.解析:偶函数的导数为奇函数,即f ′(x )为奇函数,故f ′(0)=0. 答案:C4.解析:y ′=1x +a ,设直线y =x +1与曲线y =ln(x +a )相切的切点为(x 0,x 0+1),则1x 0+a =1,∴x 0=1-a ,∴ln(1-a +a )=2-a ,∴e 2-a =1, ∴a =2. 答案:B5.解析:F (x )=f [g (x )]=x 4-4x 2+6,F ′(x )=4x 3-8x .令F ′(x )>0,得-2<x <0或x >2,∴F (x )在(-2,0)上递增. 答案:C6.解析:由题意,得f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +(15m 2-2m -7),由于f ′(x )≥0恒成立,故Δ≤0,解得2≤m ≤4. 答案:D7.解析:设直线与曲线y =x 3的切点为P (x 0,y 0), 则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=x 30y 0x 0-1=3x 20⇒切线斜率k =3x 20=0或k =274. 若k =0,切线方程为y =0. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =0,y =ax 2+154x -9, 消去y ,得ax 2+154x -9=0,其判别式Δ=0⇒a =-2564;若k =274,切线方程为y =274(x -1),由⎩⎨⎧y =274(x -1),y =ax 2+154x -9消去y ,得ax 2-3x -94=0,其判别式Δ=0⇒a =-1. 答案:A8. 解析:∵f ′(x )=-x +b x +2,由题知,f ′(x )<0在(-1,+∞)上恒成立,即-x +bx +2<0,∴b <x (x +2)=(x +1)2-1. ∴b <-1.又当b =-1时,f ′(x )=-x -1x +2=-x (x +2)+1x +2=-(x +1)2x +2<0,∴b ≤-1. 答案:C9.解析:由y =sin x ,y =cos x ,x =0,x =π所围成的图形,如下图的阴影部分.答案:B10.解析:⎠⎛01(2ax 2-a 2x )dx=(23ax 3-12a 2x 2)|10=23a -12a 2, 即f (a )=23a -12a 2=-12(a 2-43a +49)+29=-12(a -23)2+29,∴当a =23时,f (a )有最大值29. 答案:C11.解析:根据几何概型的意义,所投的点落在阴影部分的概率是S 阴影S 矩形,由S 阴影=⎠⎛0πsin xdx =(-cos x )|π0=2,所求概率为S 阴影S 矩形=22π=1π. 答案:A 12.解析:设函数F (x )=xf (x ),∴F ′(x )=[xf (x )]′=f (x )+xf ′(x )≤0,∴F (x )=xf (x )在(0,+∞)上单调递减.∵a <b ,∴F (a )≥F (b ),即af (a )≥bf (b ).又∵0<a <b ,f (b )≥0,∴af (a )≤bf (a ),bf (b )≥af (b ).∴bf (a )≥af (b ). 答案:A二、填空题:13.解析:⎠⎛02(2x -e x )dx =(x 2-e x )|20=4-e 2+1=5-e 2. 答案:5-e 214.解析:f ′(x )=ωcos(ωx +φ), 依题意,得ω=2,2cos(π3+φ)=-1,解得φ=π3.答案:2 π315.解析:∵y ′=a (3x 2-1),令y ′<0,当a >0时,不等式的解集为(-33,33); 当a <0时,不等式的解集为(-∞,-33)∪(33,+∞).∵已知函数y =a (x 3-x )在(-33,33)上单调递减, ∴a >0. 答案:a >016.解析:设A 追上B 时,所用的时间为t 0,依题意有s A =s B +5,即10tdt+5,t 30+t 0=5t 20+5,即t 0(t 20+1)=5(t 20+1),解得t 0=5 s .所以s A =5t 20+5=130(m). 答案:130三、解答题:17.解:(1)由函数f (x )的图象过原点,得b =0, 又f ′(x )=3x 2+2(1-a )x -a (a +2), f (x )在原点处的切线斜率是-3, 则-a (a +2)=-3,所以a =-3,或a =1.(2)由f ′(x )=0,得x 1=a ,x 2=-a +23.又f (x )在(-1,1)上不单调,即⎩⎨⎧-1<a <1,a ≠-a +23,或⎩⎪⎨⎪⎧-1<-a +23<1,a ≠-a +23.解得⎩⎪⎨⎪⎧ -1<a <1,a ≠-12,或⎩⎪⎨⎪⎧-5<a <1,a ≠-12,所以a 的取值范围是(-5,-12)∪(-12,1).18.解:F (x )=⎠⎛x -1(t 2-4t )dt =(13t 3-2t 2)|x -1=13x 3-2x 2-(-13-2)=13x 3-2x 2+73(x >-1). (1)F ′(x )=x 2-4x ,由F ′(x )>0,即x 2-4x >0,得-1<x <0或x >4,由F ′(x )<0,即x 2-4x <0,得0<x <4,∴F (x )的单调递增区间为(-1,0)∪(4,+∞),单调递减区间为(0,4).(2)由(1)知F (x )在[1,4]上递减,[4,5]上递增.又∵F (1)=13-2+73=23,F (4)=13×43-2×42+73=-253,F (5)=13×53-2×52+73=-6,∴F (x )在[1,5]上的最大值为23,最小值为-253. 19.解:(1)f ′(x )=3ax 2+2bx +c ,因为x =±1是函数f (x )的极值点,所以x =±1是方程f ′(x )=0即3ax 2+2bx +c =0的两根.由根与系数的关系,得⎩⎨⎧-2b3a =0,①c3a =-1,②又f (1)=-1,所以a +b+c =-1.③ 由①②③,解得a =12,b =0,c =-32.(2)因为f (x )=12x 3-32x ,所以f ′(x )=32x 2-32=32(x -1)·(x +1).当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,当-1<x <1时,f ′(x )<0.所以函数f (x )在(-∞,-1)和(1,+∞)上是增函数,在(-1,1)上是减函数.所以当x =-1时,函数取得极大值f (-1)=1,当x =1时,函数取得极小值f (1)=-1.20.解:函数的定义域为R ,其导函数为y ′=3x 2-3a .由y ′=0,得x=±a ,列表讨论如下:x (-∞,-a ) -a(-a ,a ) a (a ,+∞) f ′(x ) +0 -0 +f (x )极大值极小值由此可得,函数x =-a 处取得极大值2+2a 32;在x =a 处取得极小值2-2a 32.根据列表讨论,可作出函数的草图(如右图所示),因为极大值f (-a )=2+2a 32>0,故当极小值f (a )=2-2a 32<0,即a >1时,方程x 3-3ax +2=0有三个不同的实根;当极小值f (a )=2-2a 32>0,即0<a <1时,方程x 3-3ax +2=0有唯一的实根.21.解:求函数f (x )的导数得 f ′(x )=ax 2-2bx +2-b .(1)证明:由函数f (x )在x =x 1处取得极大值,在x =x 2处取得极小值,知x 1,x 2是f ′(x )=0的两个根.所以f ′(x )=a (x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1时,f ′(x )>0,函数为增函数, 由x -x 1<0,x -x 2<0得a >0. (2)在题设下,0<x 1<1<x 2<2等价于⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0.即⎩⎪⎨⎪⎧2-b >0,a -2b +2-b <0,4a -4b +2-b >0.化简得⎩⎪⎨⎪⎧2-b >0,a -3b +2<0,4a -5b +2>0.此不等式组表示的区域为平面aOb 上三条直线2-b =0,a -3b +2=0,4a -5b +2=0所围成的△ABC 的内部,其三个顶点分别为A (47,67),B (2,2),C (4,2).z 在这三点的值依次为167,6,8.所以z 的取值范围为(167,8).22.解:(1)f ′(x )=x -ax ,∵x =2是一个极值点,∴2-a2=0.∴a =4.此时f ′(x )=x -4x =x 2-4x =(x -2)(x +2)x.∵f (x )的定义域是{x |x >0},∴当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0. ∴当a =4时,x =2是f (x )的极小值点.∴a =4. (2)∵f ′(x )=x -ax,∴当a ≤0时,f (x )的单调递增区间为(0,+∞).当a >0时,f ′(x )=x -a x =x 2-a x =(x -a )(x +a )x,令f ′(x )>0有x >a ,∴函数f (x )的单调递增区间为(a ,+∞); 令f ′(x )<0有0<x <a ,∴函数f (x )的单调递减区间为(0,a ). (3)证明:设g (x )=23x 3-12x 2-ln x ,则g ′(x )=2x 2-x -1x,∵当x >1时,g ′(x )=(x -1)(2x 2+x +1)x >0,∴g (x )在(1,+∞)上是增函数. ∴g (x )>g (1)=16>0.∴当x >1时,12x 2+ln x <23x 3.第二章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:三段论中的大前提、小前提及推理形式都是正确的. 答案:A 2.解析:∵b 2a -(2b -a )=b 2-2ab +a 2a =(b -a )2a ≥0,∴b 2a≥2b -a . 答案:C 3.解析:从n 到n 2共有n 2-n +1个自然数,即S (n )共有n 2-n +1项.故选D. 4.解析:若F (k )真,则F (k +1)一定真,其逆否命题为F (k +1)不真,则F (k )不真. ∴F (7)不真,则F (6)不真;F (6)不真,则F (5)不真. 答案:A5.解析:x 2+y 2+2x =x 2+(6x -2x 2)+2x =-x 2+8x =-(x -4)2+16≤16. 答案:C6.解析:∵f (x +2)=f (x )+f (2) ∴令x =-1则有 f (1)=f (-1)+f (2) ∴f (2)=2f (1)又∵f (1)=12,∴f (2)=1∴f (5)=f (2+3)=f (2)+f (3) =f (2)+f (2)+f (1) =2f (2)+f (1)=2+12=52. 答案:C7.解析:OP →=OA →+λ(AB →|AB →|+AC →|AC →|),AP →=λ(AB →|AB →|+AC →|AC →|)=λ(e 1+e 2),∴AP 是∠A 的内角平分线.答案:B8.解析:这是图论中的一个问题,如果一条一条的去数,由于道路错综复杂,哪些已算过,哪些没有算过就搞不清了,所以我们换一个思路,用分析法来试试.要到H 点,需从F 、E 、G 走过来,F 、E 、G 各点又可由哪些点走过来,……,这样一步步倒推,最后归结到A ,然后再反推过去得到如下的计算法:A 至B 、C 、D 的路数记在B 、C 、D 圆圈内,B 、C 、D 分别到F 、E 、G 的路数亦记在F 、E 、G 圆圈内,最后F 、E 、G 各个路数之和,即得至H 的总路数如答图1所示. 答案:C9.解析:①当点C 在线段AB 上时,可知||AC ||+||CB ||=||AB ||,故①是正确的.②取A (0,0),B (1,1),C (1,0),则||AC ||2=1,||BC ||2=1,||AB ||2=(1+1)2=4,故②是不正确的.③取A (0,0),B (1,1),C (1,0),证明||AC ||+||CB ||=||AB ||,故③不正确.故选B. 10.解析:P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +dc +d +b>a a +b +c +d +b a +b +d +c +c c +d +a +b +d c +d +b +a =1, P =a a +b +c +b a +b +d +c c +d +a +dc +d +b<a a +b +b a +b +c c +d +d c +d =2, ∴1<P <2. 答案:B11. 解析:在等差数列{a n }中,a 10=0,知以a 10为等差中项的项和为0,如a 9+a 11=a 8+a 12=…=a 2+a 18=a 1+a 19=0.而在等比数列{b n }中,b 15=1,类比地有b 1b 29=b 2b 28=…=b 14b 16=1.从而类似地总结规律应为各项之积.∵等差数列{a n }中a 10=0,∴a 1+a 19=a 2+a 18=…=a 8+a 12=a 9+a 11=0. 即:a 19-n +a n +1=0, a 18-n +a n +2=0, a 17-n +a n +3=0, …∴a 1+a 2+…+a n =a 1+a 2+…+a n +a n +1+a n +2+…+a 19-n . ∵b 15=1,∴b 1b 29=b 2b 28=…=b 14b 16=1. 即b 29-n b n +1=b 28-n b n +2=…=b 14b 16=1.∴b 1b 2…b n =b 1b 2…b 29-n (1≤n ≤29,n ∈N *).故选A.12.解析:根据数表可知,第1行第1列上的数为1,第2行第2列上的数为3,第3行第3列上的数为5,第4行第4列上的数为7,那么,由此可以推导出第n 行第n 列交叉点上的数应该是2n -1. 答案:A二、填空题:13.解析:由平面图形到空间图形的类比过程中,边长→面积,面积→体积. 答案:13R (S 1+S 2+S 3+S 4)14.解析:答案不唯一.因为a +(b *c )=a +b +c 2=2a +b +c 2,又(a +b )*(a +c )=(a +b )+(a +c )2=2a +b +c2,因此答案成立.同时:(a *b )+c =(a *c )+(b *c );a *(b +c )=(a +b )*c =(b +c )*a =(a +c )*b ;(a *b )+c =(b *a )+c 也符合题意. 答案:a +(b *c )=(a +b )*(a +c )15.解析:前面103个括号中共用了256个数,第104个括号有4个数分别是515,517,519,521,其和为2072. 答案:207216.解析:P n (x 0)=a 0x n -10+…+a n -2x 20+a n -1x 0+a n ,共需n 次加法运算,每个小因式中所需乘法运算依次为n ,n -1,…,1.故共需计算次数为n +n (n +1)2=12n (n +3).第二种运算中,P 0(x 0)=a 0,不需要运算,P 1(x 0)=x 0P 0(x 0)+a 1,需2次运算.P 2(x 0)=x 0P 1(x 0)+a 2,需2+2次运算,依次往下,P n (x 0)需2n 次运算. 答案:12n (n +3) 2n三、解答题:17.证明:(分析法)要证x 4+y 4≥12xy (x +y )2,只需证明2(x 4+y 4)≥xy (x +y )2, 即证2(x 4+y 4)≥x 3y +xy 3+2x 2y 2.只需x 4+y 4≥x 3y +xy 3与x 4+y 4≥2x 2y 2同时成立即可. 又知x 4+y 4-2x 2y 2=(x 2-y 2)2≥0,即x 4+y 4≥2x 2y 2成立, 只需再有x 4+y 4≥x 3y +xy 3成立即可. 由于x 4+y 4-x 3y -xy 3=(x -y )(x 3-y 3), ∵x -y 与x 3-y 3同号,∴(x -y )(x 3-y 3)≥0,即x 4+y 4≥x 3y +xy 3成立.∴对于任意实数x ,y 都有x 4+y 4≥12xy (x +y )2成立.18.证明:(1)因为E 、F 分别是A 1B 、A 1C 的中点,所以EF ∥BC ,EF ⊄面ABC ,BC ⊂面ABC .所以EF ∥平面ABC .(2)因为三棱柱ABC -A 1B 1C 1为直三棱柱, 所以BB 1⊥面A 1B 1C 1,BB 1⊥A 1D , 又A 1D ⊥B 1C ,所以A 1D ⊥平面BB 1C 1C , 又A 1D ⊂平面A 1FD , 所以平面A 1FD ⊥平面BB 1C 1C .19.证明:假设三条抛物线均与x 轴无两交点,则Δ1=4b 2-4ac ≤0,Δ2=4c 2-4ab ≤0,Δ3=4a 2-4bc ≤0,∴a 2+b 2+c 2-ab -ac -bc ≤0,即12[(a -b )2+(b -c )2+(c -a )2]≤0,∴a =b =c ,与a ,b ,c 是互不相等的实数矛盾.故三条抛物线中,至少有一条与x 轴有两个交点.20.解:(1)∵f (2)=f (2×1)=f (2)·f (1),又f (2)=2,∴f (1)=1.又∵f (4)=f (2·2)=f (2)·f (2)=4,2=f (2)<f (3)<f (4)=4,且f (3)∈N *.∴f (3)=3.(2)由f (1)=1,f (2)=2,f (3)=3,猜想f (n )=n (n ∈N *).(3)用数学归纳法证明:(ⅰ)当n =1时,f (1)=1,函数解析式成立. (ⅱ)假设n =k 时,f (k )=k ,函数解析式成立.①若k +1=2m (m ∈N *),f (k +1)=f (2m )=f (2)·f (m )=2m =k +1. ②若k +1=2m +1(m ∈N *),f (2m +2)=f [2(m +1)]=f (2)·f (m +1)=2(m +1)=2m +2,2m =f (2m )<f (2m +1)<f (2m +2)=2m +2. ∴f (2m +1)=2m +1=k +1.即当n =k +1时,函数解析式成立. 综合(ⅰ)(ⅱ)可知,f (n )=n (n ∈N *)成立. 21.解:(1)a 10=10,a 20=10+10d =40, ∴d =3.(2)a 30=a 20+10d 2=10(1+d +d 2)(d ≠0), a 30=10[(d +12)2+34],当d ∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a 30∈[7.5,+∞);(3)所给数列可推广为无穷数列{a n },其中a 1,a 2,…,a 10是首项为1,公差为1的等差数列,当n ≥1时,数列a 10n ,a 10n +1,…,a 10(n +1)是公差为d n 的等差数列.研究的问题可以是:试写出a 10(n +1)关于d 的关系式,并求a 10(n +1)的取值范围 研究的结论可以是:由a 40=a 30+10d 3=10(1+d +d 2+d 3), 依次类推可得a 10(n +1)=10(1+d +…+d n ) =⎩⎪⎨⎪⎧10×1-d n +11-d ,d ≠1,10(n +1),d =1.当d >0时,a 10(n +1)的取值范围为(10,+∞). 22.解:(1)依题意有x 2+a bx -c=x ,化简为(1-b )x 2+cx +a =0,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧2+0=-c 1-b,2·0=a 1-b,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =1+c 2,代入表达式得f (x )=x 2(1+c 2)x -c ,由f (-2)=-21+c <-12,得c <3.又因为c ∈N ,b ∈N ,若c =0,b =1,f (x )=x 不止有两个不动点,若c =1,b =32,则f (x )=x只有一个不动点,所以c =2,b =2,故f (x )=x 22(x -1)(x ≠1).(2)由题设得4S n ·(1a n)22(1a n-1)=1,得2S n =a n -a 2n ,(*) 且a n ≠1,把n -1代入得2S n -1=a n -1-a 2n -1.(**)由(*)与(**)两式相减得2a n =(a n -a n -1)-(a 2n -a 2n -1),即(a n +a n -1)(a n -a n -1+1)=0,所以a n =-a n -1或a n -a n -1=-1,把n =1代入(*)得2a 1=a 1-a 21,解得a 1=0(舍去)或a 1=-1.由a 1=-1,a n =-a n -1,得a 2=1,这与a n ≠1矛盾,所以a n -a n -1=-1,即{a n }是以-1为首项,-1为公差的等差数列,所以a n =-n .(3)证明:(采用反证法)假设a n ≥3(n ≥2),则由(1)知a n +1=f (a n )=a 2n2a n -2,所以a n +1a n =a n 2(a n -1)=12·(1+1a n -1)≤12(1+12)=34<1,即a n +1<a n (n ≥2,n ∈N ),有a n <a n -1<…<a 2,而当n =2时,a 2=a 212a 1-2=168-2=83<3,所以a 2<3.这与假设矛盾,故假设不成立,所以a n <3.第三章 综合能力检测答案一、选择题:1.解析:由复数的概念可知x +y 仍是虚数. 答案:B2. 解析:4+3i 1+2i =(4+3i)(1-2i)1+22=(4+6)+(3-8)i5=2-i. 答案:B3.解析:m -2i 1+2i =(m -2i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=(m -4)-2(m +1)i5,对于m 的值,不存在m 使m -4>0且m+1<0,故对应的点不可能在第一象限. 答案:A4.解析:∵z =(a +3i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=a +65+(3-2a )i 5.若z 为纯虚数,则⎩⎪⎨⎪⎧a +6=0,3-2a ≠0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-6,a ≠32.答案:C5.解析:由于实系数一元二次方程的虚根成对出现,是互为共轭复数的,故另一根为3-2i ,则(3+2i)·(3-2i)=q2=13.故选A.6.解析:∵P 2P 1→=OP 1→-OP 2→,∴P 2P 1→对应的复数为z 1-z 2=(2-5i)-(-3+i)=5-6i. 答案:B7.解析:由m1+i =1+n i 得m =(1+i)(1-n i)=(1+n )+(1-n )i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ m =1+n ,0=1-n ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1,∴m +n i =2+i. 答案:C8.解析:设z =x +y i ,则|3x +3y i +1|=|x +y i -i|. ∴(3x +1)2+9y 2=x 2+(y -1)2, 即4x 2+4y 2+3x +y =0.∴复数z 对应点Z 的轨迹为圆.故选C.9.解析:由z =12+32i 可得,z +1z =12+32i +12-32i =1∈R . ∴z =12+32i 是z +1z ∈R 的充分条件.但z +1z ∈R ⇒|z |=1z =12+32i ,所以z =12+32i 是z +1z∈R 的充分非必要条件. 答案:A10.解析:-35+2i 2+35i +(21+i )2008=i(35i +2)2+35i +1i1004=i +1. 答案:B11.解析:f (n )=(1+i 1-i )n +(1-i1+i )n =i n +(-i)n (n ∈N *),根据i n 取值的周期性,给n 赋值发现集合{x |x =f (n )}={0,-2,2},故应选C.12.解析:由|z |=1,得|z |2=1,即z ·z =1,所以x =a -z z z -a z =a -zz (z -a )=-1z=-z ,所以|x |=|-z |=1. 答案:B二、填空题:13.解析:由已知得z =z 0z 0-3=3+2i 2i =1-32i. 答案:1-32i14.解析:设z =x +y i(x ,y ∈R ),由|z +2+2i|=|z |得(x +2)2+(y +2)2=x 2+y 2,即x +y +2=0,点(1,-1)到直线x +y +2=0的距离为d =|1-1+2|2=2,∴|z -1+i|的最小值为 2. 答案: 215.解析:1+7i 2-i =(1+7i)(2+i)4+1=-1+3i由-1+3i =a +b i 得a =-1,b =3 ∴ab =-3 答案:-316.解析:由k 1z 1+k 2z 2+k 3z 3=0得k 1(1+2i)+k 2(1-i)+k 2·(-2)=0, 即(k 1+k 2-2k 3)+(2k 1-k 2)i =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧k 1+k 2-2k 3=0,2k 1-k 2=0.∴k 1∶k 2∶k 3=1∶2∶32.(答案不唯一,只需满足1∶2∶32的任何一组都行) 答案:{1,2,32}三、解答题:17.解:(1)z 1z 2=(1+i)(x +2i)=x +2i +x i -2=(x -2)+(2+x )i ,因为z 1z 2是实数,所以x +2=0,所以x =-2.(2)原式=2(4-i)(3-i)+(7-i)(4-3i)=2(12-3i -4i 2)+(28-4i -21i +3i 2)=2(11-7i)+25(1-i)=47-39i.18.解:原方程化简为|z |2+(z +z )i =1-i ,设z =x +y i(x 、y ∈R ),代入上述方程;得x 2+y 2+2x i =1-i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,2x =-1.解得⎩⎨⎧x =-12,y =±32.所以原方程的解是z =-12±32i.19.解:z =2+4i -(1+3i)i =1+i i =-i(1+i)=1-i ,ω=1+(a -1)i ,ωz =1+(a -1)i1-i=[1+(a -1)i](1+i)2=2-a +a i 2,由|ωz |≤2,得(2-a 2)2+(a2)2≤2,解得1-3≤a ≤1+ 3.故a 的取值范围是[1-3,1+3].20.解:设z =x +y i(x ,y ∈R ),则z -1z +1=(x -1)+y i (x +1)+y i =x 2+y 2-1+2y i(x +1)2+y 2是纯虚数,∴x2+y 2=1且y ≠0,于是-1<x <1.而|z 2-z +2|=|(x +y i)2-(x +y i)+2|=|(x 2-y 2-x +2)+y (2x -1)i|=(x 2-y 2-x +2)2+y 2(2x -1)2=8x 2-6x +2=8(x -38)2+78,∴当x =38时,|z 2-z +2|取得最小值144. 21.解:(1)设z =x +y i(x ,y ∈R ,且y ≠0),则 (2x +5)2+(2y )2=(x +10)2+y 2. 化简得x 2+y 2=25.∴|z |=5. (2)∵z m +m z =x +y i m +m x +y i=(x m +mx x 2+y 2)+(y m -myx 2+y2)i 为实数,∴y m -myx 2+y 2=0. 又y ≠0,且x 2+y 2=25, ∴1m -m25=0,解得m =±5. (3)(1-2i)z =(1-2i)(x +y i)=(x +2y )+(y -2x )i ,依据题意,得x +2y =y -2x . ∴y =-3x .①又∵|z |=5,即x 2+y 2=25.② 由①、②得⎩⎨⎧x =102,y =-3102或⎩⎨⎧x =-102,y =3102.∴z =102-3102i 或z =-102+3102i. 22.解:(1)解方程x +1x =2,得x =22±22i.当α1=22+22i 时,ω=α2n -11=(α21)nα1=[(22+22i)2]n α1=in α1.由i n 的周期性知,ω有四个值,n =1时,ω=22+22i ;n =2时,ω=-22+22i ;n =3时,ω=-22-22i ;n =4是,ω=22-22i. 当α2=22-22i 时,ω=α2n -12=(α22)n α2=(-i)nα2.当n =1时,ω=22-22i ;n =2时,ω=-22-22i ;n =3时,ω=-22+22i ;n =4时,ω=22+22i.∴不论α=22+22i 还是α=22-22i ,都有 M α={22+22i ,22-22i ,-22+22i ,-22-22i},P =2C 24=13. (2)取α=-12+32i ,则α3=1,α5=-12-32i ,于是M α={α,α3,α5}={-12+32i,1,-12-32i}.(或取α=-12-32i ,则α3=1,α5=-12+32i)。
高二数学选修2-2全册综合测试题A
选修2-2综合测试题一一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.数列1,4,7,10,…的一个通项公式为( ) A .a n =4nB .a n =3n -2C .a n =3n +1D .a n =4n +22.(2009·辽宁高考)已知复数z =1-2i ,那么1z 等于( )A.55+255i B.55-255i C.15+25i D.15-25i 3.函数y =(sin x 2)3的导数是( )A .y ′=3x sin x 2·sin2x 2;B .y ′=3(sin x 2)2C .y ′=3(sin x 2)2cos x 2D .y ′=6sin x 2cos x 2 4.设f (x )为可导函数,且满足条件lim x →0 f (x +1)-f (1)2x=3,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为( )A.32B .3C .6D .无法确定5.观察下列各等式:55-4+33-4=2,22-4+66-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式成立的规律,得到一般性的等式为( )A.n n -4+8-n (8-n )-4=2B.n +1(n +1)-4+(n +1)+5(n +1)-4=2C.nn -4+n +4(n +4)-4=2 D.n +1(n +1)-4+n +5(n +5)-4=2 6.已知函数y =xf ′(x )的图象如下图所示,其中f ′(x )是函数f (x )的导函数,函数y =f (x )的图象大致是图中的( )9.若f (x )=ln xx ,0<a <b <e ,则有( )A .f (a )>f (b )B .f (a )=f (b )C .f (a )<f (b )D .f (a )·f (b )>110.定义在R 上的可导函数f (x ),已知y =e f ′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的增区间是( )A .(-∞,1)B .(-∞,2)C .(0,1)D .(1,2)11.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴相切于点(1,0),则f (x )的( ) A .极大值为427,极小值为0; B .极大值为0,极小值为-427C .极小值为-527,极大值为0D .极小值为0,极大值为52712.(2009·安徽高考)设函数f (x )=sin θ3x 3+3cos θ2x 2+tan θ,其中θ∈[0,5π12],则导数f ′(1)的取值范围是( )A .[-2,2]B .[2,3]C .[3,2]D .[2,2]二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.⎠⎛0a (3x 2-x +1)dx =________.14.(2009·江苏高考)在平面直角坐标系x O y 中,点P 在曲线C :y =x 2-10x +3上,且在第二象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,则点P 的坐标为________.15.由曲线y =(x -2)2+1,横坐标轴及直线x =3,x =5围成的图形的面积等于________. 16.已知m ≥2,n ≥2且m 、n 为正整数,对m 的n 次幂进行如下图所示方式的“分裂”: 那么,以下几个关于“分裂”的叙述:①52的“分裂”中最大的数是9;②44的“分裂”中最小的数是13;③若m 3的“分裂”中最小的数是21,则m 的值为5.其正确的叙述的序号是________.(写出所有正确的叙述的序号)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)设复数z =(1+i )2+3(1-i )2+i ,若z 2+ax +b =1+i ,求实数a ,b 的值.18.(本小题满分12分)(2009·天津高考)设函数f(x)=-13x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0.(1)当m=1时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率;(2)求函数f(x)的单调区间与极值.20.(本小题满分12分)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y(升)关于行驶速度x(千米/时)的函数解析式可以表示为y=1128000x3-380x+8(0<x≤120).已知甲、乙两地相距100千米.(1)当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?(2)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?21.(本小题满分12分)(2009·安徽高考)已知函数f (x )=x -2x +1-a ln x ,a >0.(1)讨论f (x )的单调性;(2)设a =3,求f (x )在区间[1,e 2]上的值域,其中e =2.71828…是自然对数的底数.22.(本小题满分12分)已知{a n }是等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,a 1=b 1,a 2=b 2≠a 1,记S n 为数列{b n }的前n 项和.(1)若b k =a m (m ,k 是大于2的正整数),求证:S k -1=(m -1)a 1;(2)若b 3=a i (i 是某个正整数),求证:q 是整数,且数列{b n }中的每一项都是数列{a n }中的项;(3)是否存在这样的正数q ,使等比数列{b n }中有三项成等差数列?若存在,写出一个q 的值,并加以说明;若不存在,请说明理由.选修2-2综合测试题一一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.数列1,4,7,10,…的一个通项公式为( ) A .a n =4nB .a n =3n -2C .a n =3n +1D .a n =4n +2解析:由4-1=7-4=10-7=3,猜想数列为等差数列且公差为3, ∴数列的一个通项公式为a n =3n -2. 答案:B2.(2009·辽宁高考)已知复数z =1-2i ,那么1z 等于( )A.55+255i B.55-255i C.15+25i D.15-25i 解析:1z =11-2i =15+25i.答案:C3.函数y =(sin x 2)3的导数是( )A .y ′=3x sin x 2·sin2x 2;B .y ′=3(sin x 2)2C .y ′=3(sin x 2)2cos x 2D .y ′=6sin x 2cos x 2解析:y ′=[(sin x 2)3]′=3(sin x 2)2·(sin x 2)′=3(sin x 2)2·cos x 2·2x =3×2sin x 2·cos x 2·x ·sin x 2=3x ·sin x 2·sin2x 2,故选A. 答案:A4.设f (x )为可导函数,且满足条件lim x →0 f (x +1)-f (1)2x=3,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为( )A.32B .3C .6D .无法确定解析:∵lim x →0 f (x +1)-f (1)2x =12lim x →0 f (x +1)-f (1)x =12f ′(1)=3, ∴f ′(1)=6.答案:C5.观察下列各等式:55-4+33-4=2,22-4+66-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式成立的规律,得到一般性的等式为( )A.n n -4+8-n (8-n )-4=2B.n +1(n +1)-4+(n +1)+5(n +1)-4=2C.nn -4+n +4(n +4)-4=2 D.n +1(n +1)-4+n +5(n +5)-4=2 答案:A6.已知函数y =xf ′(x )的图象如下图所示,其中f ′(x )是函数f (x )的导函数,函数y =f (x )的图象大致是图中的( )解析:由y=xf′(x)的图象可得当x<-1时,f′(x)>0,所以当x<-1时f(x)为增函数;当-1<x<0时,f′(x)<0,所以f(x)在(-1,0)上为减函数;当0<x<1时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上减函数;当x>1时,f′(x)>0,所以f(x)在(1,+∞)上增函数,所以选择C.答案:C7.物体在地球上做自由落体运动时,下落距离s=12·gt2,其中t为经历的时间,g=9.8 m/s2,若v=s(1+Δt)-s(1)Δt=9.8m/s,则下列说法正确的是()A.0~1 s时间段内的速度为9.8 m/sB.在1 s~(1+Δt) s时间段内的速度为9.8 m/sC.在1 s末的速度为9.8 m/sD.若Δt>0,则9.8 m/s是1 s~(1+Δt)s时间段的速度,若Δt<0,则9.8 m/s是(1+Δt)s~1 s时间段的速度解析:由导数的定义和几何意义可知,v=s(1+Δt)-s(1)Δt=s′(t)|t=1=9.8 m/s,即物体在t=1时的瞬时速度,即在1 s末的速度.故选C.答案:C8.△ABC内有任意三点不共线的2010个点,加上A、B、C三个顶点,共2013个点,把这2013个点连线形成互不重叠的小三角形,则一共可以形成小三角形的个数为()A.4021 B.4022C.4023 D.4027解析:由题设条件知三角形内一个点,比原来多出两个三角形,如下图所示,由观察分析知a n+1-a n=2(a n表示三角形内部有n个点时,组成不重叠的小三角形的个数),∴数列{a n}是首项为3,公差为2的等差数列.∴a n=2n+1(n∈N*).∴a2010=2×2010+1=4021.故选A.答案:A9.若f (x )=ln xx ,0<a <b <e ,则有( )A .f (a )>f (b )B .f (a )=f (b )C .f (a )<f (b )D .f (a )·f (b )>1解析:f ′(x )=1-ln xx 2,在(0,e)上f ′(x )>0,∴f (x )在(0,e)上为增函数. ∴f (a )<f (b ). 答案:C10.定义在R 上的可导函数f (x ),已知y =e f′(x )的图象如图所示,则y =f (x )的增区间是( )A .(-∞,1)B .(-∞,2)C .(0,1)D .(1,2)解析:由题中图象知e f′(x )≥1,即f ′(x )≥0时,x ≤2,∴y =f (x )的增区间为(-∞,2). 答案:B11.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴相切于点(1,0),则f (x )的( ) A .极大值为427,极小值为0B .极大值为0,极小值为-427C .极小值为-527,极大值为0D .极小值为0,极大值为527解析:由题设条件知⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=0,f (1)=0.所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2p -q =0,1-p -q =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =-1.所以f (x )=x 3-2x 2+x ,进而可求得f (1)是极小值,f (13)是极大值.答案:A12.(2009·安徽高考)设函数f (x )=sin θ3x 3+3cos θ2x 2+tan θ,其中θ∈[0,5π12],则导数f ′(1)的取值范围是( )A .[-2,2]B .[2,3]C .[3,2]D .[2,2]解析:∵f ′(x )=sin θx 2+3cos θx .f ′(1)=sin θ+3cos θ=2sin(θ+π3),∵θ∈[0,5π12],∴θ+π3∈[π3,3π4].∴sin(θ+π3)∈[22,1].∴2sin(θ+π3)∈[2,2].答案:D二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 13.⎠⎛0a (3x 2-x +1)dx =________.解析:∵⎠⎛0a (3x 2-x +1)dx =x 3-12x 2+x |a 0=a 3-12a 2+a . 答案:a 3-12a 2+a14.(2009·江苏高考)在平面直角坐标系x O y 中,点P 在曲线C :y =x 2-10x +3上,且在第二象限内,已知曲线C 在点P 处的切线的斜率为2,则点P 的坐标为________.解析:∵y ′=3x 2-10.设切点P (x 0,y 0)(x 0<0),则点P 处切线斜率k =3x 20-10=2,∴x 0=-2(x 0<0). ∴P (-2,15). 答案:(-2,15)15.由曲线y =(x -2)2+1,横坐标轴及直线x =3,x =5围成的图形的面积等于________. 解析:S =⎠⎛35[(x -2)2+1]dx =⎠⎛35(x 2-4x +5)dx =(x 33-2x 2+5x )|53=323. 答案:32316.已知m ≥2,n ≥2且m 、n 为正整数,对m 的n 次幂进行如下图所示方式的“分裂”: 那么,以下几个关于“分裂”的叙述:①52的“分裂”中最大的数是9;②44的“分裂”中最小的数是13;③若m 3的“分裂”中最小的数是21,则m 的值为5.其正确的叙述的序号是________.(写出所有正确的叙述的序号)解析:观察规律可知对m n 进行“分裂”,则m 表示可以分成几项,而右边“分裂”的数,都是相差为2的奇数.设a k 表示右边“分裂”后最小奇数,则有m n =ma k +(m -1)·m .所以52=1+3+5+7+9;44=4a k +12⇒a k =61.即44=61+63+65+67.m 3=m ×21+m (m -1)⇒m 2-m -20=0⇒m =5或m =-4(舍).故①③正确.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)设复数z =(1+i )2+3(1-i )2+i,若z 2+ax +b =1+i ,求实数a ,b 的值.解:z =(1+i )2+3(1-i )2+i =2i +3(1-i )2+i =3-i 2+i =(3-i )(2-i )(2+i )(2-i )=1-i ,将z =1-i 代入z 2+a z +b =1+i ,得(1-i )2+a (1-i )+b =1+i ,即(a +b)-(a +2)i =1+i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =1,-(a +2)=1.所以⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =4.18.(本小题满分12分)(2009·天津高考)设函数f (x )=-13x 3+x 2+(m 2-1)x (x ∈R ),其中m >0.(1)当m =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率; (2)求函数f (x )的单调区间与极值.解:(1)当m =1时,f (x )=-13x 3+x 2,f ′(x )=-x 2+2x ,故f ′(1)=1.所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为1. (2)f ′(x )=-x 2+2x +m 2-1.令f ′(x )=0,解得x =1-m ,或x =1+m . 因为m >0,所以1+m >1-m .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )在(函数f (x )在x =1-m 处取得极小值f (1-m ),且f (1-m )=-23m 3+m 2-13.函数f (x )在x =1+m 处取得极大值f (1+m ),且f (1+m )=23m 3+m 2-13.19.(本小题满分12分)在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是一个平行四边形,AB →=(2,-1,-4),AD →=(4,2,0),AP →=(-1,2,-1).(1)求证:P A ⊥底面ABCD ;(2)求四棱锥P -ABCD 的体积;(3)对于向量a =(x 1,y 1,z 1),b =(x 2,y 2,z 2),c =(x 3,y 3,z 3),定义一种运算: (a ×b )·c =x 1y 2z 3+x 2y 3z 1+x 3y 1z 2-x 1y 3z 2-x 2y 1z 3-x 3y 2z 1.试计算(AB →×AD →)·AP →的绝对值的值;说明其与四棱锥P -ABCD 体积的关系,并由此猜想向量这一运算(AB →×AD →)·AP →的绝对值的几何意义.解:(1)∵AP →·AB →=-2-2+4=0, ∴AP ⊥AB .又∵AP →·AD →=-4+4+0=0, ∴AP ⊥AD .∵AB 、AD 是底面ABCD 上的两条相交直线, ∴AP ⊥底面ABCD .(2)设AB →与AD →的夹角为θ,则 cos θ=AB →·AD→|AB →|·|AD →|=8-24+1+16·16+4=3105.V =13|AB →|·|AD →|·sin θ·|AP →|=23105·1-9105·1+4+1=16. (3)|(AB →×AD →)·AP →|=|-4-32-4-8|=48,它是四棱锥P -ABCD 体积的3倍.猜测:|(AB →×AD →)·AP →|在几何上可表示以AB 、AD 、AP 为棱的平行六面体的体积(或以AB 、AD 、AP 为棱的直四棱柱的体积).20.(本小题满分12分)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y (升)关于行驶速度x (千米/时)的函数解析式可以表示为y =1128000x 3-380x +8(0<x ≤120).已知甲、乙两地相距100千米. (1)当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升? (2)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?解:(1)当x =40时,汽车从甲地到乙地行驶了10040=2.5小时,要耗油(1128000×403-380×40+8)×2.5=17.5(升),即当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升.(2)当速度为x 千米/时时,汽车从甲地到乙地行驶了100x 小时,设耗油量为h (x )升,依题意,得h (x )=(1128000x 3-380x +8)·100x =11280x 2+800x -154(0<x ≤120),h ′(x )=x 640-800x 2=x 3-803640x 2(0<x ≤120).令h ′(x )=0,得x =80.当x ∈(0,80)时,h ′(x )<0,h (x )是减函数; 当x ∈(80,120)时,h ′(x )>0,h (x )是增函数. ∵当x =80时,h (x )取到极小值h (80)=11.25. ∴h (x )在(0,120]上只有一个极值, ∵它是最小值,即当汽车以80千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升. 21.(本小题满分12分)(2009·安徽高考)已知函数f (x )=x -2x +1-a ln x ,a >0.(1)讨论f (x )的单调性;(2)设a =3,求f (x )在区间[1,e 2]上的值域,其中e =2.71828…是自然对数的底数.解:(1)f (x )的定义域是(0,+∞),导函数f ′(x )=1+2x 2-a x =x 2-ax +2x 2.设g (x )=x 2-ax +2,二次方程g (x )=0的判别式Δ=a 2-8. ①当Δ<0即0<a <22时,对一切x >0都有f ′(x )>0. 此时f (x )是(0,+∞)上的单调递增函数.②当Δ=0即a =22时,仅对x =2有f ′(x )=0,对其余的x >0都有f ′(x )>0. 此时f (x )也是(0,+∞)上的单调递增函数.③当Δ>0即a >22时,方程g (x )=0有两个不同的实根,x 1=a -a 2-82,x 2=a +a 2-82,0<x 1<x 2.此时f (x )在(0)上单调递增.(2)当a =3时,方程g (x )=0有两个不同的实根x 1=1,x 2=2.由(1)知,在(1,e 2)内,当x =2时f (x )取得极值,f (1)=0,f (2)=2-3ln2, f (e 2)=e 2-2e -2-5.因为f (2)<f (1)<f (e 2),所以f (x )在区间[1,e 2]上的值域为[2-3ln2,e 2-2e -2-5].22.(本小题满分12分)已知{a n }是等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,a 1=b 1,a 2=b 2≠a 1,记S n 为数列{b n }的前n 项和.(1)若b k =a m (m ,k 是大于2的正整数),求证:S k -1=(m -1)a 1;(2)若b 3=a i (i 是某个正整数),求证:q 是整数,且数列{b n }中的每一项都是数列{a n }中的项;(3)是否存在这样的正数q ,使等比数列{b n }中有三项成等差数列?若存在,写出一个q 的值,并加以说明;若不存在,请说明理由.解:(1)设{a n }的公差为d . 由a 2=b 2得a 1+d =a 1q ≠a 1, 知q ≠1且d =a 1(q -1)≠0. ∵{b n }为等比数列, ∴S n =a 1(1-q n )1-q.b k =a 1·q k -1=a 1+(m -1)d =a 1+(m -1)·a 1(q -1).∵a 1≠0,∴q k -1=1+(m -1)(q -1). ∴S k -1=a 1(1-q k -1)1-q =a 1(m -1)(1-q )1-q=a 1(m -1)成立.(2)b 3=a 1·q 2=a 1+(i -1)d =a 1+(i -1)a 1(q -1), ∴q 2=1+(i -1)(q -1). ∵q ≠1,∴q +1=i -1. ∴q =i -2. ∵i 为整数,∴i -2为整数,即q 为整数. 用数学归纳法证明:①由以上推理及题设知{b n }的前三项满足. 即n =1,2,3时结论成立. ②假设当n =k 时结论成立 即存在p ∈N *使b k =a p .。
选修2-2综合检测试题(卷)
选修2-2综合检测试题(卷)一、选择题1. i 是虚数单位,复数1-3i1-i的共轭复数是 ( A )A .2+iB .2-IC .-1+2iD .-1-2i 2. 下列积分的值为2的是 ( D )A .ʃ50(2x -4)d xB .ʃπ0cos x d xC .ʃ311xd x D .ʃπ0sin x d x3. 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 ( B ) 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4. i 为虚数单位,复平面内表示复数z =-i2+i的点在 ( C )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 5. 若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a ≥0),则P ,Q 的大小关系为( C )A .P >QB .P =QC .P <QD .由a 的取值确定6. 求证:7-1>11- 5.证明:要证7-1>11-5,只要证7+5>11+1,即证7+27×5+5>11+211+1,即证35>11,即证35>11,∵35>11恒成立,∴原式成立.以上证明过程应用了 ( B )A .综合法B .分析法C .综合法、分析法配合使用D .间接证法 7. 函数f (x )的定义域为开区间(a ,b ),导函数f ′(x )在(a ,b )内的图像如下图所示,则函数f (x )在开区间(a ,b )内有极大值点 ( B ) A .1个 B .2个 C .3个 D .4个8. 设f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为( C ) A .(0,+∞) B .(-1,0)∪(2,+∞) C .(2,+∞) D .(-1,0) 9. 如右图阴影部分的面积是( C )A .e +1eB .e +1e -1C .e +1e -2D .e -1e10.曲线f (x )=x 3+x -2在点P 处的切线平行于直线y =4x -1,则点P 的坐标为 ( D )A .(1,0)B .(-1,-4)C .(1,-4)D .(1,0)或(-1,-4) 11.函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),且(x -1)f ′(x )>0,a =f (0),b =f (12),c =f (3),则a ,b ,c 的大小关系是 ( B )A .a >b >cB .c >a >bC .b >a >cD .c >b >a12.设△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S ,内切圆半径为r ,则r=2S a +b +c,类比这个结论可知:四面体S —ABC 的四个面的面积分别为S 1,S 2,S 3,S 4,内切球半径为R ,四面体S —ABC 的体积为V ,则R 等于( C )A.VS1+S2+S3+S4B.2VS1+S2+S3+S4C.3VS1+S2+S3+S4D.4VS1+S2+S3+S4二、填空题13.若复数z=cos θ-sin θi所对应的点在第四象限,则θ为第一象限角.14.变速直线运动的物体的速度为v(t)=1-t2(m/s)(其中t为时间,单位:s),则它在前2 s内所走过的路程为2m.15.已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a 的取值范围是[-3,3].三、解答题16.已知复数z=a2-7a+6a2-1+(a2-5a-6)i(a∈R),试求实数a取什么值时,z分别为:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数.解(1)当z为实数时,则a2-5a-6=0,且a2-7a+6a2-1有意义,∴a=-1,或a=6,且a≠±1,∴当a=6时,z为实数.(2)当z为虚数时,则a2-5a-6≠0,且a2-7a+6a2-1有意义,∴a≠-1,且a≠6,且a≠±1.∴当a≠±1,且a≠6时,z为虚数,即当a∈(-∞,-1)∪(-1,1)∪(1,6)∪(6,+∞)时,z为虚数.(3)当z为纯虚数时,则有a2-5a-6≠0,且a2-7a+6a2-1=0.∴⎩⎨⎧a≠-1,且a≠6,a=6.∴不存在实数a使z为纯虚数.17.求函数f(x)=x(e x-1)-12x2的单调区间.解f′(x)=e x-1+x e x-x=(e x-1)(x+1).当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0;当x∈(-1,0)时,f′(x)<0;当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0.故f(x)在(-∞,-1),(0,+∞)上单调递增,在(-1,0)上单调递减.18.已知a>5,求证:a-5-a-3<a-2-a.证明要证a-5-a-3<a-2-a,只需证a-5+a<a-3+a-2,只需证(a-5+a)2<(a-3+a-2)2,只需证2a-5+2a2-5a<2a-5+2a2-5a+6,只需证a2-5a<a2-5a+6,只需证a2-5a<a2-5a+6,只需证0<6.因为0<6恒成立,所以a-5-a-3<a-2-a成立.19.在数列{a n}中,a1=12,a n+1=3a nan+3,求a2、a3、a4的值,由此猜想数列{a n}的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想.解a1=12=36,a2=37,a3=38,a4=39,猜想a n=3n+5,下面用数学归纳法证明:①当n=1时,a1=31+5=12,猜想成立.②假设当n=k(k≥1,k∈N*)时猜想成立,即a k=3k +5.则当n=k+1时,a k+1=3a kak+3=3·3k+53k+5+3=3k+15,所以当n=k+1时猜想也成立,由①②知,对n∈N*,a n=3n+5都成立.20.已知△ABC的三边长为a、b、c,且其中任意两边长均不相等.若1a ,1b,1c成等差数列.(1)比较ba与cb的大小,并证明你的结论. (2)求证:B不可能是钝角.(1)解大小关系为ba<cb,证明如下:要证ba<cb,只需证ba<cb,由题意知a、b、c>0,只需证b2<ac,∵1a,1b,1c成等差数列,∴2b=1a+1c≥21ac,∴b2≤ac,又a、b、c任意两边均不相等,∴b2<ac成立.故所得大小关系正确.(2)证明假设B是钝角,则cos B<0,而cos B=a2+c2-b22ac>2ac-b22ac>ac-b22ac>0.这与cos B<0矛盾,故假设不成立.∴B不可能是钝角.21.已知函数f(x)=ln(1+x)-x+k2x2(k≥0).(1)当k=2时,求曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程; (2)求f(x)的单调区间.解(1)当k=2时,f(x)=ln(1+x)-x+x2,f′(x)=11+x-1+2x.由于f(1)=ln 2,f′(1)=32,所以曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线方程为y-ln 2=32(x-1),即3x-2y+2ln 2-3=0.(2)f′(x)=x kx+k-11+x,x∈(-1,+∞).当k=0时,f′(x)=-x1+x.所以,在区间(-1,0)上,f′(x)>0;在区间(0,+∞)上,f′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是(-1,0),单调递减区间是(0,+∞).当0<k<1时,由f′(x)=x kx+k-11+x=0,得x1=0,x2=1-kk>0.所以,在区间(-1,0)和(1-kk,+∞)上,f′(x)>0;在区间(0,1-kk)上,f′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是(-1,0)和(1-kk,+∞),单调递减区间是(0,1-kk).当k=1时,f′(x)=x21+x.故f(x)的单调递增区间是(-1,+∞).当k>1时,由f′(x)=x kx+k-11+x=0,得x1=1-kk∈(-1,0),x2=0.所以,在区间(-1,1-kk)和(0,+∞)上,f′(x)>0;在区间(1-kk,0)上,f′(x)<0.故f(x)的单调递增区间是(-1,1-kk)和(0,+∞),单调递减区间是(1-kk,0).。
(完整版)数学选修2-2练习题及答案
目录:数学选修2-2第一章 导数及其应用 [基础训练A 组] 第一章 导数及其应用 [综合训练B 组] 第一章 导数及其应用 [提高训练C 组] 第二章 推理与证明 [基础训练A 组] 第二章 推理与证明 [综合训练B 组]第二章 推理与证明 [提高训练C 组] 第三章 复数 [基础训练A 组] 第三章 复数 [综合训练B 组]第三章 复数 [提高训练C 组](数学选修2-2)第一章 导数及其应用[基础训练A 组]一、选择题1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+--的值为( )A .'0()f xB .'02()f xC .'02()f x - D .02.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒, 那么物体在3秒末的瞬时速度是( ) A .7米/秒 B .6米/秒 C .5米/秒 D .8米/秒 3.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )A .319 B .316C .313 D .310 5.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .必要非充分条件6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0二、填空题1.若3'0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________;2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 3.函数sin xy x=的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________; 5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。
(完整版)高中数学选修2-2综合测试题(附答案)
高二数学选修2-2综合测试题一、选择题:1、i 是虚数单位。
已知复数413(1)3iZ i i+=++-,则复数Z 对应点落在( ) A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限2、在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,…这些数叫做三角形数,因为这些数对应的点可以排成一个正三角形1 3 6 10 15 则第n 个三角形数为( ) A .n B .2)1(+n n C .12-n D .2)1(-n n 3、求由曲线y x =2y x =-+及y 轴所围成的图形的面积错误..的为( ) A.4(2)x x dx -+⎰B.0xdx ⎰C.222(2)y y dy ---⎰ D.022(4)y dy --⎰4、设复数z 的共轭复数是z ,且1z =,又(1,0)A -与(0,1)B 为定点,则函数()f z =(1)z +()z i -︱取最大值时在复平面上以z ,A,B 三点为顶点的图形是A,等边三角形 B,直角三角形 C,等腰直角三角形 D,等腰三角形5、函数f(x)的定义域为R ,f(-1)=2,对任意x R ∈,'()2f x >,则()24f x x >+的解集为(A)(-1,1) (B)(-1,+∞) (c)(-∞,-l) (D)(-∞,+∞)6、用数学归纳法证明412135()n n n +++∈N 能被8整除时,当1n k =+时,对于4(1)12(1)135k k +++++可变形为A.41412156325(35)k k k +++++·B.441223355k k ++··C.412135k k +++D.412125(35)k k +++7、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(3)0g -=,则不等式f (x )g (x )<0的解集是( ) A. (-3,0)∪(3,+∞) B. (-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D. (-∞,-3)∪(0,3) 8、已知函数2()f x x bx =+的图象在点(1,(1))A f 处的切线的斜率为3,数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧)(1n f的前n 项和为n S ,则2011S 的值为( )20122011.20112010.20102009.20092008.D C B A9、设函数f(x)=kx 3+3(k -1)x 22k -+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是 ( )A.13k <B.103k <≤C.103k ≤≤D.13k ≤10、函数()y f x =在定义域3(,3)2-内可导,其图象如图所示,记()y f x =的导函数为()y f x '=,则不等式()0f x '≤的解集为 ( ) A .[)1,12,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[]481,2,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[]31,1,222⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .3148,1,,32233⎛⎤⎡⎤⎡⎫-- ⎪⎥⎢⎥⎢⎝⎦⎣⎦⎣⎭11、 已知函数)(131)(23R b a bx ax x x f ∈+-+=、在区间[-1,3]上是减函数,则b a +的最小值是A.32B.23C.2D. 312、函数32()393,f x x x x =--+若函数()()[2,5]g x f x m x =-∈-在上有3个零点,则m 的取值范围为( ) A .(-24,8) B .(-24,1]C .[1,8]D .[1,8)高二数学选修2-2综合测试题(答题卡)一、选择题(60分)。
高中数学选修2-2综合测试题(全册含答案)
高中数学选修2-2综合测试题(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.设z =10i3+i,则z 的共轭复数为( ) A .-1+3i B .-1-3i C .1+3iD .1-3i2.若函数f (x )=e x cos x ,则此函数的图象在点(1,f (1))处的切线的倾斜角为( ) A .0 B .锐角 C.π2D .钝角3.用反证法证明命题“若函数f (x )=x 2+px +q ,那么|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|中至少有一个不小于12”时,反设正确的是( )A .假设|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|都不小于12B .假设|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|都小于12C .假设|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|至多有两个小于12D .假设|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|至多有一个小于124.设a =⎠⎛01x -13d x ,b =1-⎠⎛01x 12d x ,c =⎠⎛01x 3d x ,则a ,b ,c 的大小关系( )A .a >b >cB .b >a >cC .a >c >bD .b >c >a5.由①y =2x +5是一次函数;②y =2x +5的图象是一条直线;③一次函数的图象是一条直线.写一个“三段论”形式的正确推理,则作为大前提、小前提和结论的分别是( )A .②①③B .③①②C .①②③D .②③①6.如图,我们知道,圆环也可以看作线段AB 绕圆心O 旋转一周所形成的平面图形,又圆环的面积S =π(R 2-r 2)=(R -r)×2π×R +r2,所以,圆环的面积等于以线段AB =R -r为宽,以AB 中点绕圆心O 旋转一周所形成的圆的周长2π×R +r2为长的矩形面积.请你将上述想法拓展到空间,并解决下列问题:若将平面区域M ={}(x ,y )|(x -d )2+y 2≤r 2(其中0<r<d)绕y 轴旋转一周,则所形成的旋转体的体积是( )A .2πr 2dB .2π2r 2dC .2πrd 2D .2π2rd 27.观察下列各式:55=3 125,56=15 625,57=78 125,…,则52 015的末四位数字为( ) A .3 125 B .5 625 C .0 625D .8 1258.下面给出了关于复数的四种类比推理:①复数的加减法运算,可以类比多项式的加减法运算法则;②由向量a 的性质|a |2=a 2,可以类比得到复数z 的性质:|z |2=z 2;③方程ax 2+bx +c =0,(a ,b ,c ∈R ,且a ≠0)有两个不同的实数根的条件是b 2-4ac >0,类比可得方程ax 2+bx +c =0,(a ,b ,c ∈C 且a ≠0)有两个不同的复数根的条件是b 2-4ac >0;④由向量加法的几何意义,可以类比得到复数加法的几何意义.其中类比得到的结论正确的是( ) A .①③ B .②④ C .②③D .①④9.设x >0,y >0,A =x +y 1+x +y ,B =x 1+x +y1+y,则A 与B 的大小关系为( )A .A >B B .A ≥BC .A <BD .A ≤B10.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( )二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 11.若复数z 满足z +i =3+ii,则|z |=________.12.直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b 的值为________. 13.我们把1,4,9,16,25,…这些数称作正方形数,这是因为这些数目的点可以排成一个正方形,如下图所示:第n 个正方形数是________.14.若O 为△ABC 内部任意一点,连接AO 并延长交对边于A ′,则AO AA ′=S 四边形ABOCS △ABC,同理连接BO ,CO 并延长,分别交对边于B ′,C ′,这样可以推出AO AA ′+BO BB ′+COCC ′=________;类似地,若O 为四面体ABCD 内部任意一点,连接AO ,BO ,CO ,DO 并延长,分别交相对的面于A ′,B ′,C ′,D ′,则AO AA ′+BO BB ′+CO CC ′+DODD ′=________.三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出文字说明、证明过程或运算步骤) 15.(本小题满分12分)已知F (x )=1x-t (t -4)d t ,x ∈(-1,+∞).(1)求F (x )的单调区间; (2)求函数F (x )在[1,5]上的最值.16.(本小题满分12分)在△ABC 中,AB ⊥AC ,AD ⊥BC 于D ,求证:1AD 2=1AB 2+1AC 2.在四面体A -BCD 中,类比上述结论,你能得到怎样的猜想,并说明理由.17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 3+ax 2-3x (a ∈R ). (1)若函数f (x )在区间[1,+∞)上是增函数,求实数a 的取值范围;(2)若x =13是函数f (x )的极值点,是否存在实数b ,使得函数g (x )=bx 的图象与函数f (x )的图象恰有3个交点?若存在,请求出b 的取值范围;若不存在,试说明理由.18.(本小题满分14分)已知数列{a n }满足a 1=a ,a n +1=12-a n. (1)求a 2,a 3,a 4;(2)猜想数列{a n }的通项公式,并用数学归纳法证明.高中数学选修2-2综合测试题参考答案1.选D ∵z =10i3+i =10i (3-i )(3+i )(3-i )=1+3i ,∴z =1-3i.2.选D f ′(x )=e x ·cos x +e x ·(-sin x )=e x (cos x -sin x ).当x =1时,cos x -sin x <0,故f ′(1)<0,所以倾斜角为钝角.3.选B “|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|中至少有一个不小于12”的反设为“|f (1)|,|f (2)|,|f (3)|都小于12”. 4.解析:选A 由题意可得a =⎠⎛01x -13d x =x 113-+-13+110=32x 2310=32;b =1-⎠⎛01x 12d x =1-x 323210=1-⎝⎛⎭⎫23-0=13;c =⎠⎛01x 3d x =x 4410=14.综上,a >b >c .5.选B 该三段论应为:一次函数的图象是一条直线(大前提),y =2x +5是一次函数(小前提),y =2x +5的图象是一条直线(结论).6.选B 平面区域M 的面积为πr 2,由类比知识可知:平面区域M 绕y 轴旋转一周得到的旋转体类似于为实心的车轮内胎,旋转体的体积等于以圆(面积为πr 2)为底,以O 为圆心、d 为半径的圆的周长2πd 为高的圆柱的体积,所以旋转体的体积V =πr 2×2πd =2π2r 2d .7.选D ∵55=3 125,56=15 625,57=8 125, 58=390 625,59=1 953 125,510=9 765 625,…∴5n (n ∈Z ,且n ≥5)的末四位数字呈周期性变化,且最小正周期为4,记5n (n ∈Z ,且n ≥5)的末四位数字为f (n ),则f (2 015)=f (502× 4+7)=f (7).∴52 015与57的末四位数字相同,均为8 125.8.选D ②中|z |2∈R ,但z 2不一定是实数.③中复数集不能比较大小,不能用b 2-4ac 来确定根的个数.9.选Cx 1+x +y 1+y >x 1+x +y +y1+x +y =x +y 1+x +y.10.选C 由函数f (x )在x =-2处取得极小值可知x <-2,f ′(x )<0,则xf ′(x )>0;x >-2,f ′(x )>0,则-2<x <0时,xf ′(x )<0,x >0时,xf ′(x )>0.11.解析:∵z =3+i i -i =(3+i )(-i )-i 2-i =-i 2-3i -i =1-4i ,∴z =1+4i.∴|z |=12+42=17.答案:1712.解析:∵直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),y =x 3+ax +b 的导数y ′=3x 2+a .∴⎩⎪⎨⎪⎧3=k ×1+13=13+a ×1+b , k =3×12+a ,解得a =-1,b =3,∴2a +b =1. 答案:113.解析:观察前5个正方形数,正好是序号的平方,所以第n 个正方形数应为n 2. 答案:n 214.解析:根据面积公式,在△ABC 中, AO AA ′=AA ′-OA ′AA ′=1-OA ′AA ′ =1-S △OBC S △ABC =S 四边形ABOC S △ABC ,所以AO AA ′+BO BB ′+CO CC ′=3-S △OBC +S △OAC +S △OABS △ABC=3-S △ABCS △ABC=2.根据体积分割方法,同理可得在四面体ABCD 中, AO AA ′+BO BB ′+CO CC ′+DODD ′=4-V O -ABD +V O -ACD +V O -ABC +V O -BCDV A -BCD=4-V A -BCDV A -BCD =3.答案:2 3 15.解:F(x )=1x⎰- (t 2-4t )d t =⎝⎛⎭⎫13t 3-2t 21x -=13x 3-2x 2-⎝⎛⎭⎫-13-2 =13x 3-2x 2+73(x >-1). (1)F ′(x )=x 2-4x ,由F ′(x )>0,即x 2-4x >0,得-1<x <0或x >4; 由F ′(x )<0,即x 2-4x <0,得0<x <4, ∴F (x )的单调递增区间为(-1,0)和(4,+∞), 单调递减区间为(0,4).(2)由(1)知F(x )在[1,4]上递减,在[4,5]上递增,∵F (1)=13-2+73=23,F (4)=13×43-2×42+73=-253,F (5)=13×53-2×52+73=-6,∴F (x )在[1,5]上的最大值为23,最小值为-253.16. 证明:如图所示,由射影定理AD 2=BD ·DC ,AB 2=BD ·BC ,AC 2=BC ·DC ,∴1AD 2=1BD ·DC=BC 2BD ·BC ·DC ·BC =BC 2AB 2·AC 2. 又BC 2=AB 2+AC 2, ∴1AD 2=AB 2+AC 2AB 2·AC 2=1AB 2+1AC2.所以1AD 2=1AB 2+1AC2.猜想:类比AB ⊥AC ,AD ⊥BC 猜想四面体A -BCD 中,AB ,AC ,AD 两两垂直,AE ⊥平面BCD ,则1AE 2=1AB 2+1AC 2+1AD2.如图,连接BE 并延长交CD 于F ,连接AF .∵AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∴AB ⊥平面ACD .而AF ⊂平面ACD ,∴AB ⊥AF . 在Rt △ABF 中,AE ⊥BF , ∴1AE 2=1AB 2+1AF2. 在Rt △ACD 中,AF ⊥CD ,∴1AF 2=1AC 2+1AD 2.∴1AE 2=1AB 2+1AC 2+1AD2,故猜想正确. 17.解:(1)f ′(x )=3x 2+2ax -3, ∵f (x )在[1,+∞)上是增函数, ∴在[1,+∞)上恒有f ′(x )≥0, ∴-a3≤1,且f ′(1)=2a ≥0.∴a ≥0.故实数a 的取值范围为[0,+∞). (2)由题意知f ′⎝⎛⎭⎫13=0,即13+2a3-3=0, ∴a =4.∴f (x )=x 3+4x 2-3x .若函数g (x )=bx 的图象与函数f (x )的图象恰有3个交点,即方程x 3+4x 2-3x =bx 恰有3个不等实根.∵x =0是其中一个根,∴方程x 2+4x -(3+b )=0有两个非零不等实根.∴⎩⎪⎨⎪⎧Δ=16+4(3+b )>0,-(3+b )≠0.∴b >-7,且b ≠-3.∴满足条件的b 存在,其取值范围是(-7,-3)∪(-3,+∞). 18.解:(1)由a n +1=12-a n 可得a 2=12-a 1=12-a ,a 3=12-a 2=12-12-a =2-a3-2a,a 4=12-a 3=12-2-a 3-2a=3-2a 4-3a . (2)推测a n =(n -1)-(n -2)an -(n -1)a.下面用数学归纳法证明:①当n =1时,左边=a 1=a , 右边=(1-1)-(1-2)a 1-(1-1)a=a ,结论成立.②假设n =k 时等式成立,有a k =(k -1)-(k -2)ak -(k -1)a ,则当n =k +1时, a k +1=12-a k=12-(k -1)-(k -2)a k -(k -1)a=k -(k -1)a2[k -(k -1)a ]-[(k -1)-(k -2)a ]=k -(k -1)a(k +1)-ka.故当n =k +1时,结论也成立. 由①②可知,对任何n ∈N *都有a n =(n -1)-(n -2)a n -(n -1)a.。
【高二数学】选修2-2综合测试含答案解析
选修2-2综合测试时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共10个小题,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.计算:1+2i-2=( ) A .-1-12iB .-1+12iC .1+12iD .1-12i[答案] B [解析]1+2i -2=1+2i 1-2i +i 2=1+2i-2i =+2=-1+12i.2.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”,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[答案] B[解析] “至少有一个”的否定为“一个也没有”.3.用数学归纳法证明12+22+…+(n -1)2+n 2+(n -1)2+…+22+12=n n 2+3,从n =k 到n =k +1时,等式左边应添加的式子是( )A .(k -1)2+2k 2B .(k +1)2+k 2C .(k +1)2D .13(k +1)[2(k +1)2+1] [答案] B[解析] 当n =k 时,左边=12+22+…+(k -1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12,当n =k +1时,左边=12+22+…+(k -1)2+k 2+(k +1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12,∴从n =k 到n =k +1,左边应添加的式子为(k +1)2+k 2.4.已知函数f (x )=1x +-x,则y =f (x )的图象大致为( )[答案] B[解析] 当x =1时,y =1ln 2-1<0,排除A ;当x =0时,y 不存在,排除D ;当x 从负方向无限趋近于0时,y 趋近于-∞,排除C.故选B.5.已知{b n }为等比数列,b 5=2,则b 1b 2b 3…b 9=29.若{a n }为等差数列,a 5=2,则{a n }的类似结论为( )A .a 1a 2a 3…a 9=29B .a 1+a 2+…+a 9=29C .a 1a 2…a 9=2×9D .a 1+a 2+…+a 9=2×9[答案] D[解析] 由等差数列的性质知,a 1+a 9=a 2+a 8=…=2a 5,故D 成立.6.做直线运动的质点在任意位置x 处,所受的力F (x )=1-e -x,则质点从x 1=0,沿x 轴运动到x 2=1处,力F (x )所做的功是( )A .eB .1e C .2e D .12e[答案] B[解析] 由W =⎠⎛01(1-e -x )d x =⎠⎛011d x -⎠⎛01e -x d x =x |10+e -x |10=1+1e -1=1e .7.已知复数(x -2)+y i(x ,y ∈R )对应向量的模为3,则y x的最大值是( ) A .32B .33C. 3 D .12[答案] C[解析] 由|(x -2)+y i|=3,得(x -2)2+y 2=3, 此方程表示如图所示的圆C ,则y x的最大值为切线OP 的斜率. 由|CP |=3,|OC |=2,得∠COP =π3,∴切线OP 的斜率为3,故选C.8.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 )的图像可能是( )[答案] C[解析] 本题考查导数的应用,函数的图象.由f (x )在x =-2处取极小值知f ′(-2)=0且在-2的左侧f ′(x )<0,而-2的右侧f ′(x )>0,所以C 项合适.函数、导数、不等式结合命题,对学生应用函数能力提出了较高要求.9.观察下列的图形中小正方形的个数,则第6个图中有________个小正方形,第n 个图中有________个小正方形( )A .28,n +n +2B .14,n +n +2C .28,n 2D .12,n 2+n2[答案] A [解析]根据规律知第6个图形中有1+2+3+4+5+6+7=28.第n 个图形中有1+2+…+(n +1)=n +n +2.10.给出定义:若函数f (x )在D 上可导,即f ′(x )存在,且导函数f ′(x )在D 上也可导,则称f (x )在D 上存在二阶导函数,记f ″(x )=(f ′(x ))′,若f ″(x )<0在D 上恒成立,则称f (x )在D 上为凸函数.以下四个函数在(0,π2)上不是凸函数的是( )A .f (x )=sin x +cos xB .f (x )=ln x -2xC .f (x )=-x 3+2x -1 D .f (x )=-x e -x[答案] D[解析] 若f (x )=sin x +cos x ,则f ″(x )=-sin x -cos x , 在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=ln x -2x ,则f ″(x )=-1x 2,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-x 3+2x -1,则f ″(x )=-6x ,在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )<0;若f (x )=-x e -x,则f ″(x )=2e -x-x e -x=(2-x )e -x. 在x ∈(0,π2)上,恒有f ″(x )>0,故选D.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分) 11.(2014·北京理,9)复数(1+i 1-i )2=________.[答案] -1 [解析] 复数1+i1-i =+2-+=2i2=i , 故(1+i 1-i )2=i 2=-1. 12.用数学归纳法证明34n +1+52n +1能被14整除时,当n =k +1时,对于34(k +1)+1+52(k +1)+1应变形为________. [答案] 34·34k +1+52·52k +1[解析] n =k 时,34k +1+52k +1能被14整除,因此,我们需要将n =k +1时的式子构造为能利用n =k 的假设的形式.34(k +1)+1+52(k +1)+1=34·34k +1+52·52k +1+34·52k +1-34·52k +1=34(34k +1+52k +1)+(52-34)52k +1,便可得证.13.在△ABC 中,D 是BC 的中点,则AD →=12(AB →+AC →),将命题类比到四面体中去,得到一个类比命题:____________________________________________________________________________________________________________________________________.[答案] 在四面体A -BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=13(AB →+AC →+AD →)14.已知函数f (x )=x 3-ax 2+3ax +1在区间(-∞,+∞)内既有极大值,又有极小值,则实数a 的取值范围是________________.[答案] (-∞,0)∪(9,+∞)[解析] 由题意得y ′=3x 2-2ax +3a =0有两个不同的实根,故Δ=(-2a )2-4×3×3a >0,解得a <0或a >9.15.如图为函数f (x )的图像,f ′(x )为函数f (x )的导函数,则不等式x ·f ′(x )<0的解集为________.[答案] (-3,-1)∪(0,1)[解析] x ·f ′(x )<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x >0,f x ,或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,f x∵(-3,-1)是f (x )的递增区间, ∴f ′(x )>0的解集为(-3,-1). ∵(0,1)是f (x )的递减区间, ∴f ′(x )<0的解集为(0,1).故不等式的解集为(-3,-1)∪(0,1).三、解答题(本大题共6小题,共75分,前4题每题12分,20题13分,21题14分) 16.(2015·山东青岛)已知复数z 1=i(1-i)3. (1)求|z 1|.(2)若|z |=1,求|z -z 1|的最大值.[解析] (1)|z 1|=|i(1-i)3|=|i|·|i-1|3=2 2. (2)如图所示,由|z |=1可知,z 在复平面内对应的点的轨迹是半径为1,圆心为O (0,0)的圆.而z 1对应着坐标系中的点Z 1(2,-2),所以|z -z 1|的最大值可以看成是点Z 1(2,-2)到圆上的点的距离的最大值.由图知|z -z 1|max =|z 1|+r (r 为圆的半径)=22+1.17.设函数f (x )=kx 3-3x 2+1(k ≥0). (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )的极小值大于0,求k 的取值范围. [解析] (1)当k =0时,f (x )=-3x 2+1,∴f (x )的单调增区间为(-∞,0),单调减区间为(0,+∞). 当k >0时,f ′(x )=3kx 2-6x =3kx (x -2k).∴f (x )的单调增区间为(-∞,0),(2k,+∞),单调减区间为(0,2k).(2)当k =0时,函数f (x )不存在极小值. 当k >0时,由(1)知f (x )的极小值为f (2k )=8k 2-12k2+1>0,即k 2>4, 又k >0,∴k 的取值范围为(2,+∞).18.某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数: ①sin 213°+cos 217°-sin13°cos17°; ②sin 215°+cos 215°-sin15°cos15°; ③sin 218°+cos 212°-sin18°cos12°; ④sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos48°; ⑤sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos55°. (1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论. [解析] 解法一: (1)选择(2)式,计算如下:sin 215°+cos 215°-sin15°cos15° =1-12sin30°=1-14=34.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos30°cos α+sin30°sin α)2-sin α(cos30°cos α+sin30°sin α) =sin 2α+34cos 2α+32sin αcos α+14sin 2α-32sin αcos α-12sin 2α=34sin 2α+34cos 2α=34. 解法二: (1)同解法一.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α) =1-cos2α2+1+cos 60°-2α2-sin α(cos30°cos α+sin30°sin α)=12-12cos2α+12+12(cos60°cos2α+sin60°sin2α)-32sin αcos α-12sin 2α =12-12cos2α+12+14cos2α+34sin2α-34sin2α-14(1-cos2α) =1-14cos2α-14+14cos2α=34.19.设a >0且a ≠1,函数f (x )=12x 2-(a +1)x +a ln x .(1)当a =2时,求曲线y =f (x )在(3,f (3))处切线的斜率; (2)求函数f (x )的极值点. [解析] (1)由已知得x >0.当a =2时,f ′(x )=x -3+2x ,f ′(3)=23,所以曲线y =f (x )在(3,f (3))处切线的斜率为23.(2)f ′(x )=x -(a +1)+a x=x 2-a +x +ax=x -x -ax.由f ′(x )=0,得x =1或x =A . ①当0<a <1时,当x ∈(0,a )时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增; 当x ∈(a,1)时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 此时x =a 时f (x )的极大值点,x =1是f (x )的极小值点. ②当a >1时,当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增; 当x ∈(1,a )时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; 当x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 此时x =1是f (x )的极大值点,x =a 是f (x )的极小值点.综上,当0<a <1时,x =a 是f (x )的极大值点,x =1是f (x )的极小值点;当a >1时,x =1是f (x )的极大值点,x =a 是f (x )的极小值点.20.(2014·广东理)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2na n +1-3n 2-4n ,n ∈N *,且S 3=15.(1)求a 1,a 2,a 3的值; (2)求数列{a n }的通项公式.[解析] (1)a 1=S 1=2a 2-3×12-4×1=2a 2-7①a 1+a 2=S 2=4a 3-3×22-4×2=4(S 3-a 1-a 2)-20=4(15-a 1-a 2)-20,∴a 1+a 2=8②联立①②解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3a 2=5,∴a 3=S 3-a 1-a 2=15-8=7,综上a 1=3,a 2=5,a 3=7.(2)由(1)猜想a n =2n +1,以下用数学归纳法证明: ①由(1)知,当n =1时,a 1=3=2×1+1,猜想成立; ②假设当n =k 时,猜想成立,即a k =2k +1, 则当n =k +1时,a k +1=2k -12k a k +6k +12k=2k -12k ·(2k +1)+3+12k=4k 2-12k +3+12k=2k +3=2(k +1)+1这就是说n =k +1时,猜想也成立,从而对一切n ∈N *,a n =2n +1.21.如图,某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A ,B 及CD 的中点P 处,已知AB =20 km ,CB =10 km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且与A ,B 等距离的一点O处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO ,BO ,OP ,设排污管道的总长为y km.(1)设∠BAO =θrad ,将y 表示成θ的函数关系式; (2)确定污水处理厂的位置,使三条排污管道的总长度最小.[解析] (1)延长PO 交AB 于点Q ,则PQ 垂直平分AB .若∠BAO =θrad ,则OA =AQcos ∠BAO =10cos θ,故OB =10cos θ. 又OP =10-10tan θ,所以y =OA +OB +OP =10cos θ+10cos θ+10-10tan θ.故所求函数关系式为y =20-10sin θcos θ+10(0≤θ≤π4).(2)y ′=-10cos θ·cos θ--10sin θ-sinθcos 2θ=θ-cos 2θ.令y ′=0,得sin θ=12.因为0≤θ≤π4,所以θ=π6.当θ∈[0,π6)时,y ′<0,则y 是关于θ的减函数;当θ∈(π6,π4]时,y ′>0,则y 是关于θ的增函数,所以当θ=π6时,y min =20-10×1232+10=(103+10).故当点O 位于线段AB 的中垂线上,且距离AB 边1033km 处时,三条排污管道的总长度最小.。
最新人教版高中数学选修2-2综合测试题及答案2套
最新人教版高中数学选修2-2综合测试题及答案2套最新人教版高中数学选修2-2综合测试题及答案2套模块综合检测(A)一、选择题1.复数z=2-i(i为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为()A。
第一象限B。
第二象限C。
第三象限D。
第四象限解析:∵z=2-i=(2.-1),在第四象限.∴复数z对应的点的坐标为(2.-1)。
答案:D2.函数f(x)=x^3+4x+5的图象在x=1处的切线在x轴上的截距为()A。
10B。
5/3C。
-1D。
-7/3解析:f′(x)=3x^2+4,f′(1)=7,f(1)=10,y-10=7(x-1),y=7(x-1)+10时,x=7/3.答案:D3.类比下列平面内的三个结论所得的空间内的结论成立的是()①平行于同一直线的两条直线平行;②一条直线如果与两条平行直线中的一条垂直,则必与另一条垂直;③如果一条直线与两条平行直线中的一条相交,则必与另一条相交。
A。
①②③B。
①③C。
①D。
②③解析:类比①的结论为:平行于同一个空间的两个平面平行,成立;类比②的结论为:一个空间如果与两个平行平面中的一个垂直,则必与另一个垂直,成立;类比③的结论为:如果一个空间与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交,成立。
答案:A4.函数y=x^3-3x^2-9x(-2<x<2)有()A。
极大值5,极小值-27B。
极大值5,极小值-11C。
极大值5,无极小值D。
极小值-27,无极大值解析:y′=3x^2-6x-9=3(x-3)(x+1),得x=-1,x=3,当x0;当x>-1时,y′<0.当x=-1时,y极大值=5,x取不到3,无极小值。
答案:C5.函数y=4x^2+1/x的单调递增区间是()A。
(0,+∞)B。
(-∞,1)C。
(1,2)D。
(2,+∞)解析:令y′=8x-1/x^2=0,即x=1/2,y′(x)=8x-1/x^2>0,所以y=4x^2+1/x在(0,+∞)上单调递增。
人A数学选修2-2 阶段测试 (3)
选修2-2综合测评 (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.已知复数z =21-i,则z 2-z ·z 等于( ) A .-2+2i B .2i C .-2-2iD .-2i解析:∵z =21-i =2(1+i )(1-i )(1+i )=1+i ,∴z =1-i ,∴z 2-z ·z =(1+i)2-(1+i)(1-i)=2i -2=-2+2i. 答案:A2.(2019·福建三明高二月考)某演绎推理的“三段”分解如下:①函数f (x )=13x 是减函数;②指数函数y =a x (0<a <1)是减函数;③函数f (x )=13x 是指数函数,则按照演绎推理的三段论模式,排序正确的是( )A .①→②→③B .③→②→①C .②→①→③D .②→③→①解析:按照演绎推理的三段论模式可得,已知指数函数y =a x (0<a <1)是减函数,因为函数f (x )=13x ⎝ ⎛⎭⎪⎫0<13<1是指数函数,所以函数f (x )=13x 是减函数,即排序正确的是②→③→①,故选D.答案:D3.如图,曲线f (x )=x 2和g (x )=2x 围成几何图形的面积是( )A.12 B.23C.43D.4解析:由f(x)=x2与g(x)=2x得x2=2x,得x=0或x=2,=4-83=43,故选C.答案:C4.设z=(2t2+5t-3)+(t2-2t+2)i,t∈R,则下列命题中正确的是() A.z对应的点Z在第一象限B.z对应的点Z在第四象限C.z不是纯虚数D.z是虚数解析:当t=12或t=-3时,2t2+5t-3=0,此时z为纯虚数,C不正确;当-3<t<12时,2t2+5t-3<0,又t2-2t+2>0,此时z对应的点Z在第二象限,当t<-3或t>12时,2t2+5t-3>0,又t2-2t+2>0,此时z对应的点Z在第一象限,A、B不正确;∵t2-2t+2>0恒成立,∴z是虚数,D正确.故选D.答案:D5.(2019·蚌埠二中高二检测)已知函数y=f(x)的导函数y=f′(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)有1个极大值点,1个极小值点B.函数f(x)有2个极大值点,2个极小值点C.函数f(x)有3个极大值点,1个极小值点D.函数f(x)有1个极大值点,3个极小值点解析:根据导函数的图象知,在x2处导函数由大于0变为小于0,此时原函数有极大值,在x3处导函数由小于0变为大于0,此时原函数有极小值,在x1,x4处导函数没有正负变化无极值点,故选A.答案:A6.设函数f(x)=x cos x+(a-2)x sin x+ax.若f(x)为奇函数,则曲线y=f(x)在点(0,0)处的切线方程为()A.y=x B.y=2xC.y=4x D.y=3x解析:∵函数f(x)=x cos x+(a-2)x sin x+ax为奇函数,∴a=2.∴f(x)=x cos x+2x,∴f′(x)=cos x-x sin x+2,∴f′(0)=cos 0+2=3,∴曲线y=f(x)在(0,0)处的切线方程为y=3x.故选D.答案:D7.(2019·南阳一中高二月考)定积分|x|d x=()A.52B.-52C.32D.-32解析:如图,|x |d x =12+2=52,故选A.答案:A8.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2在x =1处取得极值10,则实数a =( ) A .4或-3 B .4或-11 C .4D .-3解析:∵f (x )=x 3+ax 2+bx +a 2, ∴f ′(x )=3x 2+2ax +b . ∵f (x )在x =1处取得极值10,∴⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)=0,f (1)=10,即⎩⎪⎨⎪⎧3+2a +b =0,1+a +b +a 2=10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-11,经检验⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =3时函数f (x )在R 上单调递增,无极值,不符合题意,当⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,b =-11时函数f (x )在x =1处取得极小值10, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =-11,故选C. 答案:C9.设f (x )=13x 3+ax 2+5x +6在区间[1,3]上为单调函数,则实数a 的取值范围是()A.[-5,+∞)B.(-∞,-3]C.(-∞,-3]∪[-5,+∞)D.[-5,5]解析:f′(x)=x2+2ax+5.由f′(x)≥0在[1,3]上恒成立,或f′(x)≤0在[1,3]上恒成立,得a≥-x2-52x或a≤-x2-52x,设g(x)=-x2-52x=-⎝⎛⎭⎪⎫x2+52x,则g(x) 在[1,3]上的值域为[-3,-5],∴a≤-3或a≥- 5.答案:C10.给出下面三个推理:①由“若a、b是实数,则|a+b|≤|a|+|b|”推广到复数中,则有“若z1、z2是复数,则|z1+z2|≤|z1|+|z2|”;②由“在半径为R的圆内接矩形中,正方形的面积最大”类比推出“在半径为R的球内接长方体中,正方体的体积最大”;③以半径R为自变量,由“圆面积函数的导函数是圆的周长函数”类比推出“球体积函数的导函数是球的表面积函数”.其中,推理得到的结论正确的个数有()A.0个B.1个C.2个D.3个解析:由复数的几何意义知,①正确;设球的内接长方体的长、宽、高分别为a、b、c,则a2+b2+c2=(2R)2,由基本不等式a2+b2+c2≥33a2b2c2,即abc ≤,当且仅当a =b =c 时,等式成立,即正方体的体积最大,②正确;球的体积V =43πR 3,则V ′=4πR 2,③正确,综上所述,三个推理均正确.故选D.答案:D11.(2019·哈尔滨师大附中月考)已知函数f (x )=x 3-ln(x 2+1-x ),则对于任意实数a ,b (a +b >0),则f (a )+f (b )a +b的值为( ) A .恒正 B .恒等于0 C .恒负D .不确定解析:可知函数f (x )+f (-x )=x 3-ln(x 2+1-x )+(-x )3-ln(x 2+1+x )=0,所以函数为奇函数,同时f ′(x )=3x 2+1x 2+1>0,f (x )是递增函数,f (a )+f (b )a +b =f (a )-f (-b )a -(-b ),所以f (a )+f (b )a +b>0,所以选A.答案:A12.(2019·江西赣州十四县(市)期中联考)设f (x )=e x (x 2+2x ),令f 1(x )=f ′(x ),f n +1(x )=f ′n (x ),若f n (x )=e x (A n x 2+B n x +C n ),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1C n 的前n 项和为S n ,当|S n-1|≤12 019时,n 的最小整数值为( )A .2 017B .2 018C .2 019D .2 020解析:由题意得f 1(x )=(2x +2)e x +(x 2+2x )e x =(x 2+4x +2)e x , f 2(x )=(2x +4)e x +(x 2+4x +2)e x =(x 2+6x +6)e x , f 3(x )=(2x +6)e x +(x 2+6x +6)e x =(x 2+8x +12)e x ,…由此可得C 1=2,C 2=6,C 3=12,故可归纳得C n =n (n +1),∴1C n=1n (n +1)=1n -1n +1,∴S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1, 由题意得|S n -1|=1n +1≤12 019,解得n ≥2 018.∴n 的最小整数值为2 018.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) 13.若复数z =3-i|2-i|,则|z |=________. 解析:z =3-i |2-i|=3-i 5,∴|z |=|3-i|5=105= 2. 答案: 214.对大于或等于2的正整数的幂运算有如下分解方式: 22=1+332=1+3+542=1+3+5+7…23=3+533=7+9+1143=13+15+17+19…根据上述分解规律,若m 2=1+3+5+…+11,p 3的分解中最小的正整数是21,则m +p =______.解析:由所给等式推测m =6,p =5,∴m +p =11. 答案:1115.已知z 1=m 2-(m 2-3m )i ,z 2=(m 2-4m +3)i +10(m ∈R ),若z 1<z 2,求实数m 的取值为________.解析:∵z 1<z 2,∴z 1与z 2均为实数,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2-3m =0,m 2-4m +3=0,∴m =3.答案:316.对于三次函数y =ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0),给出定义:设f ′(x )是函数y =f (x )的导数,f ″(x )是f ′(x )的导数,若方程f ″(x )=0有实数解x 0,则称点(x 0,f (x 0))为函数y =f (x )的“拐点”.某同学经过探究发现:任何一个三次函数都有“拐点”;任何一个三次函数都有对称中心,且“拐点”就是对称中心,若f (x )=13x 3-12x 2+3x -512,根据这一发现可得:(1)函数f (x )=13x 3-12x 2+3x -512的对称中心为________. (2)计算f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫27+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫37+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫47+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫57+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫67=________.解析:(1)依题意,f ′(x )=x 2-x +3, ∴f ″(x )=2x -1, 由2x -1=0得x =12,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=13×18-12×14+3×12-512=1,∴函数f (x )的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1.(2)由f (x )的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1,得f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫67=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫27+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫57=2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫37+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫47=2, ∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫27+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫37+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫47+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫57+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫67=6. 答案:(1)⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 (2)6三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)某同学在一次研究性学习中发现,以下五个式子的值都等于同一个常数:①sin 213°+cos 217°-sin 13°cos 17°; ②sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15°; ③sin 218°+cos 212°-sin 18°cos 12°; ④sin 2(-18°)+cos 248°-sin(-18°)cos 48°; ⑤sin 2(-25°)+cos 255°-sin(-25°)cos 55°.(1)试从上述五个式子中选择一个,求出这个常数;(2)根据(1)的计算结果,将该同学的发现推广为三角恒等式,并证明你的结论.解:(1)选择②式,计算如下: sin 215°+cos 215°-sin 15°cos 15° =1-12sin 30°=1-14=34.(2)三角恒等式为sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=34. 证法一:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=sin 2α+(cos 30°cos α+sin 30°sin α)2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α)=sin 2α+34cos 2α+32sin αcos α+14sin 2α-32sin αcos α-12sin 2α=34sin 2α+34cos 2α=34. 证法二:sin 2α+cos 2(30°-α)-sin αcos(30°-α)=1-cos 2α2+1+cos (60°-2α)2-sin α(cos 30°cos α+sin 30°sin α) =12-12cos 2α+12+12(cos 60°cos 2α+sin 60°sin 2α)-32sin αcos α-12sin 2α =12-12cos 2α+12+14cos 2α+34sin 2α-34sin 2α-14(1-cos 2α) =1-14cos 2α-14+14cos 2α=34.18.(12分)(1)已知x 2-y 2+2xy i =2i ,求实数x ,y 的值;(2)关于x 的方程3x 2-a2x -1=(10-x -2x 2)i 有实根,求实数a 的值.解:(1)∵x 2-y 2+2xy i =2i ,x ,y ∈R , ∴⎩⎨⎧ x 2-y 2=0,2xy =2,解得⎩⎨⎧ x =1,y =1或⎩⎨⎧x =-1,y =-1.(2)∵关于x 的方程3x 2-a2x -1=(10-x -2x 2)i 有实根,且a ∈R , ∴⎩⎪⎨⎪⎧3x 2-a 2x -1=0,10-x -2x 2=0,解得⎩⎨⎧x =2,a =11或⎩⎪⎨⎪⎧x =-52,a =-715.19.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-23,满足S n +1S n+2=a n (n ≥2),(1)求S 2,S 3,S 4;(2)根据(1)猜想S n 的表达式,并用数学归纳法证明.解:(1)由a 1=-23,及S n +1S n+2=a n (n ≥2)可算得S 1=-23,S 2=-34,S 3=-45,S 4=-56.(2)由此猜想S n 的表达式是S n =-n +1n +2.下面用数学归纳法证明:①由a 1=S 1=-23=-1+11+2知,当n =1时,等式成立; ②当n ≥2时,假设n =k (k ≥1)时等式成立,即S k =-k +1k +2,那么,当n =k +1时,由S n +1S n +2=a n (n ≥2)得 S k +1+1S k +1+2=a k +1,得-1S k +1=(S k +1-a k +1)+2,而S k =S k +1-a k +1,∴-1S k +1=S k +2=-k +1k +2+2=k +3k +2, ∴S k +1=-k +2k +3=-(k +1)+1(k +1)+2. 所以当n =k +1时,等式成立.综合①②可知,对任意的正整数n ,有S n =-n +1n +2成立. 20.(12分)已知非零实数a ,b ,c 成等差数列,且公差d ≠0,求证:1a ,1b ,1c 不可能是等差数列.证明:假设1a ,1b ,1c 成等差数列,则1a +1c =2b ,又∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b ,∴b =a +c 2,把b =a +c 2代入1a +1c =2b ,得(a -c )2=0,∴a =c ,∴c -a =2d =0,这与公差d ≠0矛盾,∴1a ,1b ,1c 不可能是等差数列.21.(12分)(2019·乾安中学高三模拟)在各项为正的数列{a n }中,数列的前n项和S n 满足S n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n . (1)求a 1,a 2,a 3;(2)由(1)猜想到数列{a n }的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想.解:(1)由S 1=a 1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1+1a 1,得a 21=1,因为a n >0,所以a 1=1.由S 2=a 1+a 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1a 2, 得a 22+2a 2-1=0,所以a 2=2-1,由S 3=a 1+a 2+a 3=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3+1a 3, 得a 23+22a 3-1=0,所以a 3=3- 2.(2)猜想a n =n -n -1(n ∈N +).证明:①当n =1时,a 1=1-0=1,命题成立;②假设n =k (k ≥1,k ∈N +)时,a k =k -k -1成立,则n =k +1时,a k +1=S k +1-S k=12⎝⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1a k , 即a k +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-12k -k -1+1k -k -1=12⎝⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-k , 所以a 2k +1+2ka k +1-1=0.所以a k +1=k +1-k ,则n =k +1时,命题成立.由①②知,n ∈N +,a n =n -n -1.22.(12分)(2019·长庆高中高三阶段测试)设函数f (x )=a e x ln x +b e x -1x ,曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y =e(x -1)+2.(1)求a ,b ;(2)证明:f (x )>1.解:(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=a e x ln x +a x e x -b x 2e x -1+b x e x -1.由题意可得f (1)=2,f ′(1)=e.故a =1,b =2.(2)证明:由(1)知,f (x )=e x ln x +2x e x -1,从而f (x )>1等价于x ln x >x e -x -2e .设函数g (x )=x ln x ,则g ′(x )=1+ln x .所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,g ′(x )<0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞时,g ′(x )>0. 故g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增, 从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e . 设函数h (x )=x e -x -2e ,则h ′(x )=e -x (1-x ).所以当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0;当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0.故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=-1e .所以g (x )≥-1e ≥h (x ),又因为等号无法同时取到,所以g (x )>h (x ),即f (x )>1.。
高中数学选修2-2测试卷答案(教师版)
高中数学选修(2-2)第一、三章测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数cos sin y x x x =-的导数为 ( ) (A )cos x x (B )sin x x - (C )sin x x (D )cos x x -2.下列说法正确的是 ( ) (A )当0()0f x '=时,0()f x 为()f x 的极大值(B )当0()0f x '=时,0()f x 为()f x 的极小值 (C )当0()0f x '=时,0()f x 为()f x 的极值 (D )当0()f x 为()f x 的极值时, 0()0f x '=3.如果z 是34i +的共轭复数,则z 对应的向量OA 的模是 ( )(A )1 (B (C (D )54.若函数3()y a x x =-的递减区间为(,则a 的取值范围是 ( ) (A )(0,)+∞ (B )(1,0)- (C )(1,)+∞ (D )(0,1) 5.(2014·湖北高考文科)i 为虚数单位,错误!未找到引用源。
( ) A.1B.-1C.iD.-i6.下列计算错误的是( )A.ππsin 0xdx -=⎰B.23=⎰C.ππ22π02cos 2cos xdx xdx -=⎰⎰D.π2πsin 0xdx -=⎰7.复数a bi -与c di +的积是实数的充要条件是 ( )(A )0ad bc += (B )0ac bd += (C )0ad bc -= (D )0ac bd -= 8.已知函数1sin 2sin 2y x x =+,那么y '是 ( ) (A )仅有最小值的奇函数 (B )既有最大值又有最小值的偶函数 (C )仅有最大值的偶函数 (D )非奇非偶函数 9.(2014·广东高考理科)已知复数z 满足(3+4i)z=25,则z= ( ) A.-3+4i B.-3-4i C.3+4i D.3-4i10.(2014·陕西高考文科·T3)已知复数z=2-i,则z ·错误!未找到引用源。
高中数学选修2-2模块综合测试题
高中数学选修2-2模块综合测试题一、选择题1、函数2x y =在区间]2,1[上的平均变化率为( ) (A )2 (B )3 (B )4 (D )5 答案:(B )2曲线3x y =在点)1,1(处的切线与x 轴、直线2=x 所围成的三角形的面积为( ) (A )38 (B )37 (C )35 (D )34答案:(A );3、已知直线kx y =是x y ln =的切线,则k 的值为( ) (A )e 1 (B )e 1- (C )e 2 (D )e2- 答案:(A )4、设ai b bi a ++,,1是一等比数列的连续三项,则b a ,的值分别为( )(A )21,23±=±=b a (B )23,21=-=b a(C )21,23=±=b a (D )23,21-=-=b a 答案:(C );由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=±=⇒⎩⎨⎧==-⇒+=+21232)(222b a a ab b b a bi a ai b 5、方程)(04)4(2R a ai x i x ∈=++++有实根b ,且bi a z +=,则=z ( ) (A )i 22- (B )i22+ (C )i 22+- (D )i 22--答案:(A );由⎩⎨⎧=-=⇒⎩⎨⎧=+=++220442a b a b b b ,则i z 22-= 6、已知三角形的三边分别为c b a ,,,内切圆的半径为r ,则三角形的面积为a s (21=r c b )++;四面体的四个面的面积分别为4321,,,s s s s ,内切球的半径为R 。
类比三角形的面积可得四面体的体积为( )(A )R s s s s V )(214321+++=(B )R s s s s V )(314321+++=(C )R s s s s V )(414321+++=(D )R s s s s V )(4321+++= 答案:(B )7、数列Λ,4,4,4,4,3,3,3,2,2,1的第50项是( )(A )8 (B )9 (C )10 (D )11 答案:(C )8、在证明12)(+=x x f 为增函数的过程中,有下列四个命题:①增函数的定义是大前提;②增函数的定义是小前提;③函数12)(+=x x f 满足增函数的定义是小前提;④函数12)(+=x x f 满足增函数的定义是大前提;其中正确的命题是( )(A )①② (B )②④ (C )①③ (D )②③ 答案:(C )9、若R b a ∈,,则复数i b b a a )62()54(22-+-++-表示的点在( ) (A )在第一象限 (B )在第二象限 (C )在第三象限 (D )在第四象限答案:(D );由01)2(5422>+-=+-a a a ,05)1(6222<---=-+-b b b ,知在第四象限;10、用数学归纳法证明不等式“)2(2413212111>>+++++n n n n Λ”时的过程中,由k n =到1+=k n 时,不等式的左边( )(A )增加了一项)1(21+k (B )增加了两项)1(21121+++k k (C )增加了两项)1(21121+++k k ,又减少了11+k ; (D )增加了一项)1(21+k ,又减少了一项11+k ;答案:(C );11、如图是函数d cx bx x x f +++=23)(的大致 图象,则2221x x +等于( ) (A )32 (B )34(C )38 (D)312 答案:(C );提示,由图象过)0,2(),0,1(),0,0(知)2)(1()(--=x x x x f 经比较可得0,2,3==-=d c b ,即x x x x f 23)(23+-=,由263)(2/+-=x x x f 得⎪⎩⎪⎨⎧==+3222121x x x x ;12、对于函数233)(x x x f -=,给出下列四个命题:①)(x f 是增函数,无极值;②)(x f 是减函数,有极值;③)(x f 在区间]0,(-∞及),2[+∞上是增函数;④)(x f 有极大值为0,极小值4-;其中正确命题的个数为( )(A )1 (B )2(C )3 (D )4答案:(B );其中命题③与命题④是正确的。
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选修 2-2 综合测试题2一、选择题1.在数学归纳法证明“1 a a2an 1 a n 1(a,N ) ”时,验证当 n1时,等式的左1 n1 a边为( )A. 1B. 1aC. 1 aD. 1 a22.已知三次函数f ( x)1 x 3 (4 m 1)x 2(15m22m7) x 2 在 x ( ∞ , ∞ ) 上是增函数,则 m 的3取值范围为( )A. m 2 或 m4B. 4 m2C. 2 m 4 D.以上皆不正确3.设 f ( x)( axb)sin x(cxd )cos x ,若 f ( x) x cosx ,则 a , b , c , d 的值分别为( )A. 1,1,0, 0B. 1,0,1,0C. 0,1,0,1D. 1,0,0,14.已知抛物线 y ax2 bx c 通过点 P(11), ,且在点 Q(2, 1) 处的切线平行于直线 yx 3,则抛物线方程为( )A. y 3x211x 9B. y3x211x9C. y 3x211x 9D. y3x 2 11x92a n ,0≤ a n ≤1,26,则 a 2004 的值为(5.数列 a n满足 a n 11若 a 1)2a ≤ a n,7n,112A.6B. 5C.3D.177776.已知 a , b 是不相等的正数,x a b, ya b ,则 x , y 的关系是()2A. x yB. yxC. x2 yD.不确定7.复数 zm 2i( m R) 不可能在()1 2iA.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限8.定义A B,B C, C D, D A 的运算分别对应下图中的(1),(2),(3),(4),那么,图中(A),(B)可能是下列()的运算的结果A. B D,A DB.B D,A CC.B C,A DD.C D,A D- 1 -9.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1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 1 个不能被 5 整除10.下列说法正确的是()A.函数C.函数y x 有极大值,但无极小值B.函数y x 既有极大值又有极小值D.函数y x 有极小值,但无极大值y x 无极值11.对于两个复数 1 3 i , 1 3 i,有下列四个结论:① 1 ;② 1 ;③ 1 ;2 2 2 2④33 1).其中正确的个数为(A. 1 B. 2 C. 3 D. 412.设f ( x)在[ a,b]上连续,则 f ( x)在[ a,b]上的平均值是()A. f ( a) B. b C.1D.f (b) f (x)dx b f ( x) dx 1 b f ( x)dx2 a 2 a b a a二、填空题13.若复数z log2( x23x 3) i log 2 ( x 3) 为实数,则x 的值为.14.一同学在电脑中打出如下图形(○表示空心圆,●表示实心圆)○●○○●○○○●○○○○●若将此若干个圆依此规律继续下去,得到一系列的圆,那么前2006 年圆中有实心圆的个数为.15.函数f ( x) ax36ax 2b(a0) 在区间 [ 1,2] 上的最大值为,最小值为29 ,则 a , b 的值分3别为.16.由y2 4 x 与直线 y 2 x 4 所围成图形的面积为.三、解答题n n17.设n N且sin x cos x 1 ,求 sin x cos x 的值.(先观察 n 1,2,3,4 时的值,归纳猜测sin n x cos n x 的值.)18.设关于x的方程x2(tan i ) x (2 i)0 ,(1)若方程有实数根,求锐角和实数根;- 2 -(2)证明:对任意πkπ (k Z ) ,方程无纯虚数根.219.设t0 ,点 P(t,0) 是函数 f (x) x 3ax 与 g( x) bx 2 c 的图象的一个公共点,两函数的图象在点 P 处有相同的切线.(1)用t表示a,b,c;( 2)若函数y f (x) g ( x)在( 1,3)上单调递减,求 t 的取值范围.20.下列命题是真命题,还是假命题,用分析法证明你的结论.命题:若 a b c,且 a b c0 ,则 b 2 ac3 .a21.某银行准备新设一种定期存款业务,经预测,存款量与利率的平方成正比,比例系数为k(k0) ,且知当利率为0.012 时,存款量为 1.44 亿;又贷款的利率为 4.8% 时,银行吸收的存款能全部放贷出去;若设存款的利率为x , x (0 ,0.048) ,则当 x 为多少时,银行可获得最大收益?22.已知函数 f ( x)x,数列 a n 满足 a1 f ( x) , a n 1f (a n ) .( x 0)1 x2(1)求a2,a3,a4;(2)猜想数列an的通项,并予以证明.参考答案一、选择题: CCDAC,BABBBD二、填空题: 13、4, 14 、61, 15 、 2,3 16、917、解:当n 1 时, sin x cosx 1 ;当 n 2 时,有 sin 2 x cos 2 x 1 ;当 n 3 时,有 sin 3 x cos 3 x (sin x cos x)(sin 2 x cos 2 x sin xcos x) ,而 sin x cos x 1 ,∴1 2sin x cos x 1 , sin xcos x 0 .∴ sin3 x cos 3 x1 .当 n 4 时,有 sin 4 x cos 4 x (sin 2 x cos2 x) 2 2sin 2 xcos 2 x 1 .由以上可以猜测,当n N时,可能有sin n x cos n x( 1) n成立.18、解:( 1)设实数根为a,则a2(tan i )a (2 i ) 0 ,即(a2a tan2) (a1)i 0 .R ,那么a 2 ,a , a 1,由于 a , tan a tan tan 2 0 .又 0 π,得πa 1 1 tan 1 2 .4- 3 -(2)若有纯虚数根i(R ) ,使 ( i) 2 (tan)(i ) i (2 ) i 0 ,即 ( 2 2) ( tan 1) i0 ,22 ,由, tan R ,那么,0 由于2 2 0 无实数解.tan 1 0故对任意πZ ) ,方程无纯虚数根kπ (k219、解:( 1)因为函数 f ( x) , g (x) 的图象都过点 (t,0) ,所以 f (t ) 0 ,即 t 3 at 0 .因为 t 0 ,所以 a t 2.g (t ) 0 ,即 bt 2 c 0 ,所以 c ab .又因为 f ( x) , g (x) 在点 (t,0) 处有相同的切线,所以 f (t )g (t ) ,而 f ( x) 3x 2 a , g (x)2bx ,所以 3t 2 a 2bt .将 a t 2代入上式得 b t .因此c ab t 3.故a t2, b t , c t 3.(2)y f (x)g (x) x3t 2 x tx 2t 3, y3x22tx t 2(3 x t )( x t ) .当 y(3x t )( x t) 0 时,函数 y f ( x) g (x) 单调递减.由 y 0 ,若 t 0 ,则tt ;x3若 t 0 ,则 t x t .3,t( 1,3) t ,( 13),由题意,函数 y f ( x) g (x) 在 ( 1,3) 上单调递减,则 3 t或t 3.所以 t ≤9 或 t ≥ 3 .又当 9 t 3时,函数y f (x) g( x)在( 1,3)上不是单调递减的.所以 t 的取值范围为∞, 9 3,∞.20、解:此命题是真命题.∵ a b c 0 , a b c ,∴ a0 , c 0 .b 2ac 2 2 2 2 2要证a3 成立,只需证bac 3a ,即证 b ac 3a ,也就是证 ( a c) ac 3a ,即证 ( a c)(2 a c) 0 .∵ a c 0 , 2a c ( a c)a b a 0 ,∴ (a c)(2 ac) 0 成立,故原不等式成立.21、解:由题意,存款量 f (x) kx2,又当利率为0.012 时,存款量为 1.44 亿,即x 0.012 时,;由2,得,那么 2 ,银行应支付的利息y 1.44 1 . 4 4 k ·(0.012) k 10000 f ( x)1 0 0 0x 0g (x) x·f (x) 10000x 3 ,- 4 -设银行可获收益为 y ,则 y480x 2 10000x 3,由于 y960x 30000x 2,则 y0 ,即 960x30000x20 ,得 x 0 或 x 0.032 .因为, x(0,0.032) 时, y0 ,此时,函数y480x 2 10000x 3递增;x (0.032 , 0.048) 时, y 0 ,此时,函数y480x 2 10000x 3递减;故当 x 0.032 时, y 有最大值,其值约为0.164亿.axx22、解:( 1)由 a 12, f (x) ,得 a 2f (a 1 )1a21 x1 2 x 2 1211xx21x a 3 f (a 2 )a 2 a 21 2 x21221x2x 21xa 3 1 3x2a 4 f (a 3 )a 21231x3x 21x13x 2 x14x2,.(2)猜想: a nxN ) ,(n1 nx2证明:( 1)当 n 1 时,结论显然成立;(2)假设当 nk 时,结论成立,即 a kx ;kx 21x那么,当 n k 1 时,由 a k 1f (a k )1 kx2x,1x 2 1 (k1)x2kx 21这就是说,当 nk1 时,结论成立;由( 1),( 2)可知, a nx 对于一切自然数 n( nN ) 都成立.1 nx 2- 5 -。
选修2-2综合复习题(一)
选修2-2综合复习题(一)一、选择题1.若(x 2-1)+(x 2+3x +2)i 是纯虚数,则实数x 的值是( )A .1B .-1C .±1D .以上都不对 2.已知f(x)=(x +a)2,且f′(12)=-3,则a 的值为( )A .-1B .-2C .1D .23.由“在平面内三角形的内切圆的圆心到三边的距离相等”联想到“在空间中内切于三棱锥的球的球心到三棱锥四个面的距离相等”这一推理过程是( )A .归纳推理B .类比推理C .演绎推理D .非上述答案4.有如下一段演绎推理:“有些有理数是真分数,整数是有理数,则整数是真分数”,这个推理的结论显然是错误的,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 5.用数学归纳法证明不等式111113(2)123224n n n n n +++⋅⋅⋅+>≥+++的过程中, 由n k =递推到1n k =+时的不等式左边( ). A .增加了1项12(1)k + B .增加了2项11212(1)k k +++C .增加了“11212(1)k k +++”,又减少了“11k +”D .增加了12(1)k +,减少了“11k +”6.若函数f(x)=ax 3+bx 2+cx 在x =1a 处有极值,则ac +2b 的值为( )A .3B .-3C .0D .1 7.在复平面内,复数1+ii 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8. 某个命题与正整数有关,若当)(*N k k n ∈=时该命题成立,那么可推得当=n 1+k 时该命题也成立,现已知当5=n 时该命题不成立,那么可推得( )A .当6=n 时,该命题不成立 B. 当6=n 时,该命题成立 C. 当4=n 时,该命题成立 D. 当4=n 时,该命题不成立 9.若函数f(x)=e x -e x ,则⎠⎛01f(x)dx 等于( )A .e -1B .e -2 C. 12e D. 12e -110.若函数f(x)=-12x 2+bln(x +2)在(-1,+∞)上是减函数,则b 的取值范围是( )A .[-1,+∞)B .(-1,+∞)C .(-∞,-1)D .(-∞,-1] 11.复数51+2i的共轭复数是( )A .1-2iB .1+2iC .-53-103iD .-53+103i12.设函数(),()f x g x 在[,]a b 上均可导,且()()f x g x ''<,则当a x b <<时,有( ). A .)()(x g x f >B .)()(x g x f <C .)()()()(a f x g a g x f +<+D .)()()()(b f x g b g x f +<+二、填空题13. ⎠⎛-12|x|dx =________.14.若i 为虚数单位,图中复平面内点Z 表示复数z ,则表示复数z 1+i 的点是_____.(填E 或F 或G 或H )15.若f(n)=1+12+13+…+12n +1(n ∈N *),则当n =2时,f(n)是________.选修2-2题(一)第1页16.由三角形的性质通过类比推理,得到四面体的如下性质:四面体的六个二面角的平分面交于一点,且这个点是四面体内切球的球心,那么原来三角形的性质为______ __________________________. 三、解答题17、已知复数ii i z -++-=2)1(3)1(2,若z 2+az +b =1-i ,(1)求z ;(2)求实数a ,b 的值.18.已知函数f(x)=ln(2x +a)+x 2,且f ′(0)=23.(1)求f(x)的解析式; (2)求曲线f(x)在x =-1处的切线方程.19.(12分)实数a ,b ,c ,d 满足a +b =c +d =1,ac +bd>1,求证:a ,b ,c ,d 中至少有一个是负数.选修2-2题(一)第2页20.某商场销售某种商品的经验表明,该商品每日的销售量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=ax-3+10(x-6)2.其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.(1)求a的值;(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大.21.已知正数数列{}na()n N*∈中,前n项和为nS,且12n nnS aa=+,用数学归纳法证明:na=.选修2-2题(一)第3页22.已知函数f(x)=x3+ax2+bx在x=1处有极值-2.(1)求常数a、b;(2)求曲线y=f(x)与x轴所包围的面积.选修2-2题(一)第4页选修2-2综合复习题㈠答案一、选择题1、A ,2、B ,3、B ,4、C ,5、B ,6、B ,7、D ,8、D ,9、D ,10、D 11、B ,12、C 二、填空题13、52,14、H ,15、1+12+13+14+15,16、三角形三条角平分线交于一点,且这个点是三角形内切圆的圆心三、解答题17、解:(1)z =-2i +3+3i 2-i =3+i2-i=1+i ,(2)把z =1+i 代入z 2+az +b =1-i ,即(1+i)2+a(1+i)+b =1-i , 得a +b +(2+a)i =1-i.所以⎩⎨⎧a +b =12+a =-1,解得a =-3,b =4.所以实数a ,b 的值分别为-3,4. 18、解:(1)∵f(x)=ln(2x +a)+x 2, ∴f′(x)=12x +a ·(2x +a)′+2x =22x +a +2x.又∵f′(0)=23,∴2a =23,解得a =3. 故f(x)=ln(2x +3)+x 2.(2)由(1)知f′(x)=22x +3+2x =4x 2+6x +22x +3,且f(-1)=ln(-2+3)+(-1)2=1, f′(-1)=4× -1 2+6× -1 +22 -1 +3=0,因此曲线f(x)在(-1,1)处的切线方程是y -1=0(x +1),即y =1.19、解:假设a ,b ,c ,d 都是非负数,则1=(a +b)(c +d)=(ac +bd)+(ad +bc)≥ac +bd ,这与ac +bd>1矛盾,所以假设不成立,故a ,b ,c ,d 中至少有一个是负数.20、解:(1)因为x =5时,y =11, 所以a2+10=11,a =2.(2)由(1)可知,该商品每日的销售量y =2x -3+10(x -6)2.所以商场每日销售该商品所获得的利润f(x)=(x -3)[2x -3+10(x -6)2]=2+10(x -3)(x -6)2,3<x<6.从而,f′(x)==10[(x -6)2+2(x -3)(x -6)]=30(x -4)(x -6). 于是,当x 变化时,f′(x),f(x)的变化情况如下表:所以,当x =4时,函数f(x)取得最大值,且最大值等于42.答:当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大. 21、证明:(1)当1n =时.111111()2a S a a ==+,∴211(0)n a a =>,∴11a =1=,∴1n =时,结论成立.(2)假设n k =时,()n N *∈,结论成立,即k a =当1n k =+时,11111111()()22k k k k k k ka S S a a a a ++++=-=+-+,11111()22k k a a ++=+-1111()2k k a a ++=+∴21110k k a +++-=,解得10)k n a a +>,∴1n k =+时,结论成立,由(1)(2)可知,对n N *∈都有n a22、解:(1)f′(x)=3x 2+2ax +b ,由f(1)=-2及f′(1)=0得⎩⎨⎧1+a +b =-2,3+2a +b =0,解得⎩⎨⎧a =0,b =-3.(2)由(1)知f(x)=x 3-3x =x(x +3)(x -3), ∴当x<-3或0<x<3时,f(x)<0; 当-3<x<0或x>3时,f(x)>0. ∴曲线y =f(x)与x 轴所包围的面积 S =2⎠⎛03[-(x 3-3x)]dx=-2(14x 4-32x 2)|30=92.。
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).。
人教a版(数学选修2-2)测试题及参考答案(优选.)
最新文件---------------- 仅供参考--------------------已改成-----------word 文本 --------------------- 方便更改人教a 版(数学选修2-2)测试题第一章 导数及其应用[基础训练A 组]一、选择题1.若函数()y f x =在区间(,)a b 内可导,且0(,)x a b ∈则000()()limh f x h f x h h→+--的值为( )A .'0()f xB .'02()f xC .'02()f x - D .02.一个物体的运动方程为21t t s +-=其中s 的单位是米,t 的单位是秒, 那么物体在3秒末的瞬时速度是( )A .7米/秒B .6米/秒C .5米/秒D .8米/秒 3.函数3yx x 的递增区间是( )A .),0(+∞B .)1,(-∞C .),(+∞-∞D .),1(+∞ 4.32()32f x ax x =++,若'(1)4f -=,则a 的值等于( )A .319 B .316 C .313 D .310 5.函数)(x f y =在一点的导数值为0是函数)(x f y =在这点取极值的( )A .充分条件B .必要条件C .充要条件D .必要非充分条件 6.函数344+-=x x y 在区间[]2,3-上的最小值为( )A .72B .36C .12D .0二、填空题1.若3'0(),()3f x x f x ==,则0x 的值为_________________;2.曲线x x y 43-=在点(1,3)- 处的切线倾斜角为__________; 3.函数sin xy x=的导数为_________________; 4.曲线x y ln =在点(,1)M e 处的切线的斜率是_________,切线的方程为_______________;5.函数5523--+=x x x y 的单调递增区间是___________________________。
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所以
即
20. 已知函数 .
(Ⅰ)当 时,求函数 的单调区间;
(Ⅱ)若函数 的图像在点 处的切线的倾斜角为 ,问:m在什么范围取值时,对于任意的 ,函数 在区间 上总存在极值?
(Ⅲ)当 时,设函数 ,若在区间 上至少存在一个 ,使得 成立,试求实数p的取值范围.
解(Ι)由 知:
当 时,函数 的单调增区间是 ,单调减区间是 ;
从而 ………….4分
注意到函数 在 上是增函数,
从而
从而
综上可知: 有两个零点.………………………………………………….6分
(Ⅱ)因为 即
所以 ………………………………………………….7分
①下面用数学归纳法证明 .
当 时, ,不等式成立.
假设 时,
那么
即
这表明 时,不等式成立.
所以对 ,
②因为
考虑函数
即 ,当且仅当 时取等号, ………………(6分)
函数 和 的图象在 处有且仅有一个公共点 ,
∵ ,函数 的图象在 处切线斜率是 ,
∵ ,函数 的图象在 处切线斜率是 ,
∴ 和 的图象在 处有公共切线方程为 ,
………………(8分)
设 ,
+
0
-
极大值
∴当 时,函数 取得最大值 ,∴ 恒成立;
………………(10分)
解:(1)设切线斜率为k,则 。
又 。(6分)
(1),(2)无解,由(3)解得 ,综上所述。
19.设函数 .( 是自然对数的底数)
(Ⅰ)判断函数 零点的个数,并说明理由;
(Ⅱ)设数列 满足: ,且
①求证: ;
②比较 与 的大小.
解:(Ⅰ)
令
当 时, 在 上是增函数
当 时, 在 上是减函数…………….2分
A. B. C. D.
7.设曲线 在点 处的切线与直线 垂直,则 ( )
A.2B. C. D.
8. 已知可导函数 的导函数 满足 ,则当 时,
和 ( 是自然对数的底数)大小关系为 (A)
A. B.
C. D.
9.给出以下命题:
⑴若 ,则f(x)>0;⑵ ;
⑶已知 ,且F(x)是以T为周期的函数,则 ;
∵ ,
∴ 在 时恒成立;
∴当 时, , . ………………(12分)
(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)
其中正确命题的个数为(B)
A.1B.2C.3D.0
10.已知函数 的图象在点 处的切线的斜率为3,数列
的前 项和为 ,则 的值为(D)
二、填空题
11、一同学在电脑中打出如下若干个圈:○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此若干个圈依此规律继续下去,得到一系列的圈,那么在前120个圈中的●的个数是14。
12.若函数 在区间 上是单调递增函数,则实数 的取值范围是.
答案:
13.已知 ,用数学归纳法证明 时, 等于.
答案:
14.
15.
三、解答题
16、已知复数 满足 ( 为虚数单位).求 .
解.由已知得 ,
设
代人上式得
所以 ,解得
故
17.(1)求证:(1) ;
证明:(1) ∵ ,
,
;
将此三式相加得
2 ,
(Ⅱ)由 得到 ,故 ,
因为 在区间 上总存在极值,且 ,所以 ,解得:
,故当 时,对于任意的 ,函数 在区间 上总存在极值。
(Ⅲ) ,令
①当 时,由 得到 所以在 上不存在 ,使得 成立;
②当 时, ,因为 ,所以 , 在 上恒成立,故 在 上单调递增。
,由题意可知 ,解得 ,所以
的取植范围是 。
② ;
③ ;
④ ;
A.①③B.②④C.①④D.①②③④
4.已知 为常数)在 上有最大值 ,那么此函数在 上的最小值为(A)
A.-37B.-29 C.-5 D.-11
5.已知函数 有极大值和极小值,则实数 的取值范围是(C)
A. B. C 或 D. 或
6.设P为曲线C: 上的点,且曲线C在点P处切线倾斜角的取值范围为 ,则点P横坐标的取值范围为( )
数学选修2-2综合测试题(答案)
一、选择题
1.在复平面内,复数 对应的点位于 (B)
A.第一象限B.第二象限C.第三象限 D.第四象限
2.定积分 的值等于( A )
A. B. C. D.
3.类比“两角和与差的正余弦公式”的形式,对于给定的两个函数, , ,其中 ,且 ,下面正确的运算公式是(D)
① ;
∴ .
(2)已知 均为实数,且 ,
求证: 中至少有一个大于0.
证明:(反证法)
假设 都不大于0,即 ,则 ,
因为
即 ,ห้องสมุดไป่ตู้ 矛盾,故假设错误,原命题成立.
18、设函数 (12分)
(1)如果 ,点P为曲线 上一个动点,求以P为切点的切线斜率取得最小值时的切线方程;
(2)若 时, 恒成立,求 的取值范围。
21.已知 ,设函数 , .
(I)求函数 的最大值;
(II)若 是自然对数的底数,当 时,是否存在常数 、 ,使得不等式 对于任意的正实数 都成立?若存在,求出 、 的值,若不存在,请说明理由.
解:(I)∵ ,………………(2分)
∴ .
+
0
-
极大值
∴当 时,函数 取最大值 ; ………………(4分)
(II)当 时, 的最大值是0,