高中数学人教A版(2019)必修一第四章学业水平测试(B卷)
高一上学期数学人教A版(2019)期末模拟测试卷B卷(含解析)
高一上学期数学人教A 版（2019）期末模拟测试卷B 卷【满分：150分】一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.下列命题为假命题的是( )A.若，则B.若，，则C.若，则D.若，，则2.已知函数( )A.是奇函数，且在上单调递增B.是奇函数，且在上单调递减C.是偶函数，且在上单调递增D.是偶函数，且在上单调递减3.已知集合，集合，若，则实数m 的取值范围是( )A. B.C. D.或4.“”是“幂函数在上是减函数”的一个( )条件A.充分不必要B.必要不充分C.充要D.既不充分也不必要5.函数的图像经过点和点，则的单调递增区间是( )A. B.a b >a c b c+>+0a b >>0c d >>a d b c ->-0a b <<22a ab b >>a b >cd >ac bd>()2xf x =()f x (,)-∞+∞(,)-∞+∞(,)-∞+∞(,)-∞+∞{12}A x x =->{10}B x mx =+<|A B A = 103m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭113m m ⎧⎫-≤≤⎨⎬⎩⎭{01}m m ≤≤1|03{m m -≤<01}m <≤1n =()()22333nnf x n n x-=-+⋅()0,+∞()()π2tan 02,02f x x ωϕωϕ⎛⎫=+<≤<< ⎪⎝⎭A ⎛ ⎝π,4B ⎛- ⎝()f x ()πππ,π63k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ()πππ,π36k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭ZC. D.6.某种药物需要2个小时才能全部注射进患者的血液中.在注射期间，血液中的药物含量以每小时的速度呈直线上升；注射结束后，血液中的药物含量每小时以的衰减率呈指数衰减.若该药物在病人血液中的含量保持在以上时才有疗效，则该药物对病人有疗效的时长大约为( )（参考数据：，，，）A.2小时B.3小时C.4小时D.5小时7.已知函数，若恒成立，则实数a 的取值范围是( )A. B. C. D.8.设函数，若，则的最小值为( )二、选择题：本题共3小题.每小题6分.共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求全部选对的得6分.部分选对的得部分分，有选错的得0分.9.下列四个结论中，正确的结论是( )A.“所有平行四边形都是菱形”是全称量词命题B.已知集合A ，B 均为实数集R 的子集，且，则C.，有，则实数m 的取值范围是D.“”是“”的充分不必要条件10.已知函数，则( )A.函数的值域为B.点是函数的一个对称中心C.函数在区间上是减函数()ππππ,2623k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ()ππππ,2326k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z 1000mg 20%1000mg 1.80.20.0552≈ 1.90.20.0470≈ 3.10.80.5007≈ 3.20.80.4897≈()cos 2sin 4f x x a x =+-()0f x ≤⎡-⎣[]5,5-[]5,4-[]4,4-()()ln ln f x x x a b x =-+()0f x ≥55a b +B A ⊆()A B =R R ðx ∀∈R 210x mx -+≥[]22-,13x <<04x ≤≤()cos sin f x x x =-()f x ⎡⎣π,04⎛⎫⎪⎝⎭()f x ()f x π5π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.若函数在区间11.已知函数A.B.，且，恒有C.函数在上的取值范围为D.，恒有成立的充分不必要条件是三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12.已知函数是定义域为R ，图像恒过点，对于R 上任意，则关于x 的不等式的解集为______.13.已知函数的定义域为，则函数14.已知幂函数，则a 的取值范围是______________.四、解答题：本题共5小题，共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.15.（13分）已知幂函数是奇函数.(1)求的解析式；(2)若不等式成立，求a 的取值范围.16.（15分）已知函数.(1)当时，求函数的零点；(2)若函数为偶函数，求a 的值；(3)当时，若关于x 的不等式在时恒成立，求的取值范围.17.（15分）已知函数（其中，）的最小正周期是，点()f x [,a a -()f x m =1m =-12,x x ∀∈R 12x x ≠()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦()f x [2,1)-31,53⎛⎤- ⎥⎝⎦x ∀∈R ()2(21)2f x f ax x -<-6a >()f x ()0,21x x <1>-()2112f x x +<-()f x ()1,3()g x =1 ()f x x ⎛= ⎝()()182f a f a -<-()()2133m f x m m x -=--()f x ()()11233m m a a a ---<-()()33x xf x a a -=⋅-∈R 1a =()f x ()f x 1a =()99140x xf x λ----≤()0,x ∈+∞λ()2tan()f x x ωϕ=+0ω>0πϕ<<2π是函数图象的一个对称中心.（1）求的解析式；（2）求的单调区间；（3）求函数在区间上的取值范围.18.（17分）已知函数.(1)求的定义域及单调区间.(2)求的最大值，并求出取得最大值时x 的值.(3)设函数，若不等式在上恒成立，求实数a 的取值范围.19.（17分）已知函数为奇函数，且（1）求的解析式与单调递减区间；（2）将函数得到函数的图象，当时，求方程的所有根的和.(π,0)P()f x ()f x ()f x ()f x π0,3⎛⎤⎥⎝⎦44()log (1)log (3)f x x x =++-()f x ()f x 4()log [(2)4]g x a x =++()()f x x ≤(0,3)x ∈()2()2sin 1(0,0 )2x f x x ωϕωϕωϕ+⎛⎫=++-><<π ⎪⎝⎭(f x ()f x (f x ()y g x =0,2x ⎡π⎤∈⎢⎥⎣⎦()22()30g x x +-=答案以及解析1.答案：D解析：对于A ：若，则，故选项A 正确；对于B ：若，，则，所以，故选项B 正确；对于C ：将两边同时乘以a 可得：，将两边同时乘以b 可得，所以，故选项C 正确；对于D ：取，，，，满足，，但，，不满足，故选项D 不正确；所以选项D 是假命题，故选：D.2.答案：A解析：函数，可得为奇函数，函数和上都单调递增，可得单调递增，故选A 3.答案：B解析：因为，所以或，解得或，即或.因为.当由可得4.答案：A解析：由题意，当时，在上是减函数，故充分性成立；若幂函数在上是减函数，则，解得或，故必要性不成立.因此“”是“幂函数在上是减函数”的一个充分不必要条件.故选：A.2()f x x -=()223()33n nf x n n x-=-+⋅2233130n n n n ⎧-+=⎨-<⎩a b >a c b c +>+0a b >>0c d >>d c ->-a d b c ->-0a b <<2a ab >0a b <<2ab b >22a ab b >>3a =1b =-2c =-3d =-a b >c d >6ac =-3bd =ac bd >()2xf x =-11()2222x xx xf x ---=-=-=12()2x xf x ⎛⎫--=- ⎪⎝⎭()f x 2xy =y =,)-∞+∞()f x |1|2x ->12x ->12x -<-3x >1x <-{3A x x =>∣1}x <-10x +<⇒<B ⊆≤B ⊆131n =(0,)+∞(0,)+∞1n =2n =1n =()223()33n nf x n n x -=-+⋅(0,)+∞5.答案：D解析：依题意，，且因为，得，因为，所以时，得，则.由，所以的单调递增区间是.故选D.7.答案：B解析：依题意，恒成立，即令，设，则恒成立，所以，解得，所以实数a 的取值范围是.故选：B 8.答案：D解析：因为，若，则对任意的，，则当时，，不合乎题意；若时，当时，，，此时，，不合乎题意；若，则当2tan ϕ=π2tan 4ωϕ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭ϕ=π4ωϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭0ϕ<<=ππtan 46ω⎛⎫+=⎪⎝⎭ππ()63k k +==-∈Z 42()k k ω=-∈Z 02ω<≤1k =2ω=π()2tan 26f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ππππ2π()262k x k k -<+<+∈Z πππ()326k x k <<+∈Z ()f x ππππ,()2326k k k ⎛⎫-+∈ ⎪⎝⎭Z ()2cos 2sin 412sin sin 4f x x a x x a x =+-=-+-22sin sin 30x a x =-+-≤22sin sin 30x a x -+≥[]sin 1,1t x =∈-()()22311g t t at t =-+-≤≤()0g t ≥()()222113021130a a ⎧⨯--⨯-+≥⎪⎨⨯-⨯+≥⎪⎩55a -≤≤[]5,5-()()()ln ln ln f x x x ab x x a b x =-+=--0a b +≤0x >0x a b -->01x <<()()ln 0f x x a b x =--<01a b <+<1a b x +<<0x a b -->ln 0x <()()ln 0f x x a b x =--<1a b +>时，，，此时，，不合乎题意.所以，，此时，，则，当时，，，此时，；当时，，，此时，.所以，对任意的，，合乎题意，由基本不等式可得时，即当故的最小值为9.答案：ACD解析：对于A ，因为命题中含有量词“所有”，故该命题为全称量词命题，故A 符合题意；对于B ，如图设全集，集合A ，集合B 如图所示，根据运算得，故B 不符合题意；对于C ，，有成立，则，解得，故C 符合题意；对于D ，满足的数一定满足，所以充分性满足，而满足的数不一定满足，所以必要性不满足，即“”是“”的充分不必要条件，故D 符合题意.故选：ACD.10.答案：ABD解析：因为.对于A 选项，函数的值域为，A 对；对于B 选项，，故点是函数的一个对称中心，B 对；，故函数在区间上不单调，C 错；1x a b <<+0x a b --<ln 0x >()()ln 0f x x a b x =--<1a b +=()()1ln f x x x =-()10f =01x <<10x -<ln 0x <()()1ln 0f x x x =->1x >10x ->ln 0x >()()1ln 0f x x x =->0x >()()1ln 0f x x x =-≥55a b +≥==1a b a b =+=a b ==55a b +U =R ()A B ≠R R ðx ∀∈R 210x mx -+≥240m ∆=-≤22m -≤≤13x <<04x ≤≤04x ≤≤13x <<13x <<04x ≤≤()πcos sin 4f x x x x ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭()f x ⎡⎣π004f ⎛⎫== ⎪⎝⎭ π,04⎛⎫⎪⎝⎭()f x x ≤≤ππ4x ≤-≤()f x π5π,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦对于D 选项，由题意且函数在上为减函数，当时，，所以，，则ABD.11.答案：ABD解析：函数是奇函数，所以，解得，代入验证可知，所以，故A 正确；在R 上单调递增且，函数上单调递增，所以函数在R 上单调递增，则，且，恒有，故B 正确；因为在上单调递增，在上的取值范围为，故C 错误；若，恒有成立，则，则的解集为R ，当时，，解得时，要使得解集为R ，则有解得，综上，若，恒有成立，则，因此其成立的充分不必要条件可以是，故D 正确.故选ABD.12.答案：0a >()f x [],a a -a x a -≤≤ππ44a x a --≤-≤πππ,444a a ⎡⎤∈---⎢⎥⎣⎦ππππ,,4422a a ⎡⎤⎡⎤---⊆-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦π4ππ420a a a ⎧--≥⎪⎪⎪-≤⎨⎪>⎪⎪⎩a <≤()f x m =+()f x 2(0)102f m m =+=+=1m =-()f x ()()f x f x =--1m =-()1221222()11121212121xx x x x f x ++-=-+=-+=-+-=+++21x=+1t >y =)+∞()f x 12,x x ∀∈R 12x x ≠()()()12120x x f x f x -->⎡⎤⎣⎦()f x [2,1)-(2)f -=(1)f =()f x [2,1)-31,53⎡⎫-⎪⎢⎣⎭x ∀∈R ()2(21)2f x f ax x -<-2212x ax x -<-2410ax x -+>0a =410x -+>x <0≠20,(4)40,a a >⎧⎨∆=--<⎩4a >x ∀∈R ()2(21)2f x f ax x -<-4a >6a >1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭解析：因为，即，即在上单调递增，又，所以.由，即.所以答案为：13.答案：解析：因为的定义域为，所以满足，又函数，所以函数，故答案为：14.答案：解析：由幂函数的定义域为，且是递减函数，因为，可得，解得，即实数a 的取值范围为.故答案为：.15.答案：(1)(2)解析：(1)因为是幂函数，所以，即，所以，解得或.当时，，此时，所以是奇函数，则符合题意；1x x <1>-⇒()()()1212f x f x x x -<--()()1122f x x f x x +<+()()g x f x x =+(),-∞+∞()02f =()()0002g f =+=()2112f x x +<-⇒()()21212f x x +++<()()210g x g +<210x +<⇒x <1,2⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭()5,6()f x ()1,3()3f x -13346x x <-<⇒<<()g x =505x ->⇒>()g x =()5,6()5,6(3,4)1101()f x x x ⎛⎫=== ⎪⎝⎭()f x (0,)+∞()()182f a f a -<-18210820a a a a ->-⎧⎪->⎨⎪->⎩34a <<(3,4)(3,4)()3f x x=()(),13,-∞+∞ ()f x 2331m m --=2340m m --=()()410m m -+=4m =1m =-4m =()3f x x =()()3f x x f x -=-=-()f x 4m =当时，，此时，所以是偶函数，则不符合题意.故.(2)由(1)可知，所以不等式，即不等式，因为为增函数，所以，即，所以，解得或，即a 的取值范围是.16.答案：(1)当时，函数的零点为0(2)(3)的取值范围是解析：(1)当时，，令，解得，所以当时，函数的零点为0.(2)因为函数为偶函数，所以，即，所以，又不恒为0，所以，即.(3)当时，，因为关于x 的不等式在时恒成立，所以又因为，当且仅当时等号成立，所以，即的取值范围是.1m =-()2f xx -=()()2f x x f x --==()f x 1m =-()3f x x =4m =()()11233m m a a a ---<-()()33233a a a -<-3y x =233a a a -<-2430a a -+>()()130a a -->3a >1a <()(),13,-∞+∞ 1a =()f x 1a =-λ(],8-∞1a =()33x xf x -=-()330x xf x -=-=0x =1a =()f x ()f x ()()f x f x -=3333x x x x a a --⋅-=⋅-()()1330x xa -+-=33x x --10a +=1a =-0x >()330x xf x -=->()99140x xf x λ----≤()0,x ∈+∞()233169914333333x xx xx x x x x xλ------+++≤==---1633833x x x x---+≥=-33x x--=)3log 2=+8λ≤λ(],8-∞17.答案：（1）（2）增区间是，，无减区间（3）解析：（1）由于的最小正周期为，，即，由于点是函数图象的一个对称中心，，则.由于，所以.（2）由，解得，，所以的增区间是，，无减区间.（3）因为，所以函数在区间上的取值范围为.18.答案：(1)的单调增区间为，单调减区间为(2)的最大值为1，此时x 的值为1(3)解析：(1)根据具体函数定义域的求解方法，根据题意可得解得所以函数的定义域为；1π()2tan 22f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(2π2π,2π)k k -k ∈Z (,-∞-()f x 2π2π=ω=1()2tan 2f x x ϕ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭(π,0)P ()f x ϕ+=∈Z π2k ϕ=∈Z 0πϕ<<ϕ=1π()2tan 22f x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭π1πππ222k x k -<+<∈Z 2π2π2πk x k -<<k ∈Z ()f x (2π2π,2π)k k -k ∈Z π0,3x ⎛∈ ⎝ππ2π,223x ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦()f x π0,3⎛⎤ ⎥⎝⎦(,-∞-()f x ()1,1-()1,3()f x [)2,-+∞1030x x +>⎧⎨->⎩13x -<<()f x ()1,3-令，则函数在单调递增，在上单调递减又函数在定义域上单调递增，根据复合函数单调性“同增异减”的规则函数的单调增区间为，单调减区间为.(2)由(1)中所得单调性可知，时，取得最大值故的最大值为1，此时x 的值为1.(3)根据题意得，在上恒成立，在 上恒成立，即在上恒成立即在上恒成立，令，则，即a 的取值范围为.19.答案：（1），递减区间为，；解析：（1）由题意，的最小正周期为，即可得，又，，又，()()()()2444log 1log 3log 14f x x x x ⎡⎤=++-=--+⎣⎦()()214t x x =--+()t x ()1,1-()1,34log y t =()f x ()1,1-()1,31x =()f x ()()11max f x f ==()f x ()()0f x g x -≤()0,3x ∈1≤()0,3x ∈210x ax ++≤()0,3x ∈1a x x ⎛⎫≥-+ ⎪⎝⎭()0,3x ∈()1(03)h x x x x ⎛⎫=-+<< ⎪⎝⎭()2max h x =-2a ∴≥-[)2,-+∞()2sin 2f x x =3,44k k ππ⎡⎤+π+π⎢⎥⎣⎦k ∈Z 2())2sin 12x f x x ωϕωϕ+⎛⎫=++- ⎪⎝⎭)cos()2sin 6x x x ωϕωϕωϕπ⎛⎫=+-+=+- ⎪⎝⎭ (f x ∴()f x T =π2ω=(f x k =πk ∈Z 0<()2sin 2f x x =函数的递减区间为，（2）将函数的图象，，得到函数的图象，又，则即令时，，画出的图象如图所示：，，关于，，，上有两个不同的根，，，又3222,2k x k k π≤≤+ππ+∈Z 3,4k x k k ππ≤≤+π∈Z ∴()f x 3,44k k ππ⎡⎤+π+π⎢⎥⎣⎦k ∈Z (f x 2sin 23y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭()2sin 43y g x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭()22()30g x x +-=()g x =()g x =sin 43x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭π43x ⎛⎫= ⎪⎝⎭π-4z x =0,2⎡π⎤∈⎢⎥⎣⎦54,333z x πππ⎡⎤=-∈-⎢⎥⎣⎦sin y z =sin z =12z z =12z z +=πsin z =3z =44π3z =55π3z =sin 43x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭0,2⎤⎥⎦π1x 2x 124433x x ππ-+-=π12x x ∴+=sin 43x ⎛⎫-= ⎪⎝⎭π所以方程在()22()30g x x +-=0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦。
2019-2020年高中数学 第一章 单元检测卷(B)新人教A版必修1
2019-2020年高中数学 第一章 单元检测卷（B ）新人教A 版必修1一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分)1．下列各组对象中不能构成集合的是( )A ．北京尼赏文化传播有限公司的全体员工B ．xx 年全国经济百强县C ．xx 年全国“五一”劳动奖章获得者D ．美国NBA 的篮球明星2．能表示直线x ＋y ＝2与直线x －y ＝4的公共点的集合是( )A ．x ＝3，y ＝－1B ．(3，－1)C ．{3，－1}D ．{(3，－1)}3．设全集U ＝R ，集合A ＝{x ||x |≤3}，B ＝{x |x <－2或x >5}，那么如图所示的阴影部分所表示的集合为( )A ．[－3,5)B ．[－2,3]C ．[－3，－2)D ．(－∞，3]∪[5，＋∞)4．设全集U ＝R ，集合A ＝{x |0<x <2}，B ＝{x |x >1}，则集合A ∩∁U B 等于( )A ．{x |1<x <2}B ．{x |1≤x <2}C ．{x |0<x <1}D ．{x |0<x ≤1}5．若集合A 、B 、C 满足A ∩B ＝A ，B ∪C ＝C ，则A 与C 之间的关系是( )A ．ACB ．CAC ．A ⊆CD ．C ⊆A6．已知f (x )、g (x )为实数函数，且M ＝{x |f (x )＝0}，N ＝{x |g (x )＝0}，则方程[f (x )]2＋[g (x )]2＝0的解集是( )A ．MB ．NC ．M ∩ND ．M ∪N7．满足M ⊆{a 1，a 2，a 3，a 4}且M ∩{a 1，a 2，a 3}＝{a 1，a 2}的集合M 的个数是( )A ．1个B ．2个C ．3个D ．4个8．方程组⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＝－32x ＋y ＝6的解集的正确表示方法为( ) A ．{1,4} B ．{4,1}C ．{(1,4)}D ．{x ＝1，y ＝4}9．已知集合A ＝{0,2,3}，B ＝{x |x ＝a ·b ，a ，b ∈A }，则集合B 的子集的个数是( )A ．4个B ．8个C ．15个D ．16个10．集合M 由正整数的平方组成，即M ＝{1,4,9,16,25，…}，若对某集合中的任意两个元素进行某种运算，运算结果仍在此集合中，则称此集合对该运算是封闭的．M 对下列运算封闭的是( )A ．加法B ．减法C ．乘法D ．除法11．设集合M ＝{x |－1≤x <2}，N ＝{x |x －k ≤0}，若M ∩N ≠∅，则k 的取值范围是( )A ．(－∞，2]B ．[－1，＋∞)C ．(－1，＋∞)D ．[－1,2]12．设P 、Q 为两个非空实数集合，定义集合运算：P *Q ＝{z |z ＝ab (a ＋b )，a ∈P ，b ∈Q }，若P ＝{0,1}，Q ＝{2,3}，则P *Q 中元素之和是( )A ．0B ．6C．12二、填空题(13．设集合A＝{x|－3≤x≤2}，B＝{x|2k－1≤x≤2k＋1}，且A⊇B，则实数k的取值范围为________．14．定义两个数集A，B之间的距离是|x－y|min(其中x∈A，y∈B)．若A＝{y|y＝x2－1，x ∈Z}，B＝{y|y＝5x，x∈Z}，则数集A，B之间的距离为______________．15．已知集合M＝{－2,3x2＋3x－4，x2＋x－4}，若2∈M，则满足条件的实数x组成的集合为____________．16．若A＝{x|－3≤x≤4}，B＝{x|2m－1≤x≤m＋1}，B⊆A，则实数m的取值范围为________．三、解答题(本大题共6小题，共70分)17．(10分)已知全集U＝{1,2,3,4,5}，集合A＝{x|x2－5x＋q＝0，x∈U}，求q的值及∁U A. 18．(12分)已知全集U＝R，集合M＝{x|x≤3}，N＝{x|x<1}，求M∪N，(∁U M)∩N，(∁U M)∪(∁U N)．19．(12分)已知全集U＝{x∈P|－1≤x≤2}，集合A＝{x|0≤x<2}、集合B＝{x|－0.1<x≤1}．(1)若P＝R，求∁U A中最大元素m与∁U B中最小元素n的差m－n的值；(2)若P＝Z，证明：(∁U B)∪A＝U.20．(12分)已知全集U＝{|a－1|，(a－2)(a－1)，4,6}；(1)若∁U(∁U B)＝{0,1}，求实数a的值；(2)若∁U A＝{3,4}，求实数a的值．21．(12分)设集合A＝{x∈R|2x－8＝0}，B＝{x∈R|x2－2(m＋1)x＋m2＝0}．(1)若m＝4，求A∪B；(2)若B⊆A，求实数m的取值范围．22．(12分)已知集合A ＝{x |ax 2＋2x ＋1＝0，a ∈R ，x ∈R }．(1)若A 中只有一个元素，求a 的值，并求出这个元素；(2)若A 中至多只有一个元素，求a 的取值范围．第一章 集 合(B)1．D [根据集合中元素的确定性来判断是否构成集合．因为A 、B 、C 中所给对象都是确定的，从而可以构成集合；而D 中所给对象不确定，原因是没有具体的标准衡量一位美国NBA 球员是否是篮球明星，故不能构成集合．]2．D [选项A 不是集合的表示方法；选项B 代表点的坐标，也不是集合的表示；选项C 是表示了集合，但里面的元素是3和－1，而两条直线的公共点是一个坐标，表示由这样的点构成的集合应把点的坐标放在集合中．]3．B [化简集合A ，得A ＝{x |－3≤x ≤3}，集合B ＝{x |x <－2或x >5}，所以A ∩B ＝{x |－3≤x <－2}，阴影部分为∁A (A ∩B )，即为{x |－2≤x ≤3}．]4．D [因为∁U B ＝{x |x ≤1}，所以A ∩∁U B ＝{x |0<x ≤1}．]5．C [∵A ∩B ＝A ，∴A ⊆B ，∵B ∪C ＝C ，∴B ⊆C ，∴A ⊆C ，故选C.]6．C [若[f (x )]2＋[g (x )]2＝0，则f (x )＝0且g (x )＝0，故[f (x )]2＋[g (x )]2＝0的解集是M ∩N .]7．B 8.C9．A [B ＝{0,6}，子集的个数为22＝4个．]10．C [设a 、b 表示任意两个正整数，则a 2、b 2的和不一定属于M ，如12＋22＝5∉M ；a 2、b 2的差也不一定属于M ，如12－22＝－3∉M ；a 2、b 2的商也不一定属于M ，如1222＝14∉M ；因为a 、b 表示任意两个正整数，a 2·b 2＝(ab )2，ab 为正整数，所以(ab )2属于M ，即a 2、b 2的积属于M .故选C.]11．B12．D [∵P ＝{0,1}，Q ＝{2,3}，a ∈P ，b ∈Q ，故对a ，b 的取值分类讨论．当a ＝0时，z ＝0；当a ＝1，b ＝2时，z ＝6；当a ＝1，b ＝3时，z ＝12.综上可知：P *Q ＝{0,6,12}，元素之和为18.]13．[－1，12] 解析 由题意，∴实数k 的取值范围为[－1，12]． 14．0解析 集合A 表示函数y ＝x 2－1的值域，由于x ∈Z ，所以y 的值为－1,0,3,8,15,24，….集合B 表示函数y ＝5x 的值域，由于x ∈Z ，所以y 的值为0,5,10,15，….因此15∈A ∩B .所以|x －y |min ＝|15－15|＝0.15．{－3,2}解析 ∵2∈M ，∴3x 2＋3x －4＝2或x 2＋x －4＝2，解得x ＝－2,1，－3,2，经检验知，只有－3和2符合集合中元素的互异性，故所求的集合为{－3,2}．16．[－1，＋∞)解析 ∵B ⊆A ，当B ＝∅时，得2m －1>m ＋1，∴m >2，当B ≠∅时，解得－1≤m ≤2.综上所述，m 的取值范围为m ≥－1.17．解 设方程x 2－5x ＋q ＝0的两根为x 1、x 2，∵x ∈U ，x 1＋x 2＝5，∴q ＝x 1x 2＝1×4＝4或q ＝x 1·x 2＝2×3＝6.当q ＝4时，A ＝{x |x 2－5x ＋4＝0}＝{1,4}，∴∁U A ＝{2,3,5}；当q ＝6时，A ＝{x |x 2－5x ＋6＝0}＝{2,3}，∴∁U A ＝{1,4,5}．18．解 由题意得M ∪N ＝{x |x ≤3}，∁U M ＝{x |x >3}，∁U N ＝{x |x ≥1}，则(∁U M )∩N ＝{x |x >3}∩{x |x <1}＝∅，(∁U M )∪(∁U N )＝{x |x >3}∪{x |x ≥1}＝{x |x ≥1}．19．(1)解 ∁U A ＝{x |－1≤x <0，或x ＝2}，∴m ＝2，又∁U B ＝{x |－1≤x ≤0.1，或1<x ≤2}，∴n ＝－1，∴m －n ＝2－(－1)＝3；(2)证明 ∵P ＝Z ，∴U ＝{－1,0,1,2}，A ＝{0,1}，B ＝{0,1}，∴∁U B ＝{－1,2}，从而(∁U B )∪A ＝U .20．解 (1)∵∁U (∁U B )＝B ＝{0,1}，且B ⊆U ，∴|a －1|＝0，且(a －2)(a －1)＝1；或|a －1|＝1，且(a －2)(a －1)＝0；第一种情况显然不可能，在第二种情况中由|a －1|＝1得a ＝0或a ＝2，而a ＝2适合(a －2)(a －1)＝0，∴所求a 的值是2；(2)依题意知|a －1|＝3，或(a －2)(a －1)＝3，若|a －1|＝3，则a ＝4或a ＝－2；若(a －2)(a －1)＝3，则a ＝3±132， 经检验知a ＝4时，(4－2)(4－1)＝6，与集合中元素的互异性相矛盾，∴所求的a 的值是－2，或3±132. 21．解 (1)当m ＝4时，A ＝{x ∈R|2x －8＝0}＝{4}，B ＝{x ∈R|x 2－10x ＋16＝0}＝{2,8}， ∴A ∪B ＝{2,4,8}．(2)若B ⊆A ，则B ＝∅或B ＝A .当B ＝∅时，有Δ＝[－2(m ＋1)]2－4m 2＝4(2m ＋1)<0，得m <－12； 当B ＝A 时，有Δ＝[－2(m ＋1)]2－4m 2＝4(2m ＋1)＝0，且－－2m ＋12＝4，解得m 不存在． 故实数m 的取值范围为(－∞，－12)．22．解 A 中元素x 即为方程ax 2＋2x ＋1＝0(a ∈R ，x ∈R)的解．(1)∵A 中只有一个元素，∴ax 2＋2x ＋1＝0只有一解．当a ＝0时，方程为2x ＋1＝0，解得x ＝－12符合题意； 当a ≠0且Δ＝4－4a ＝0即a ＝1时，方程的解x 1＝x 2＝－1，此时A 中也只有一元素－1.综上可得：当a ＝0时，A 中的元素为－12；当a ＝1时，A 中的元素为－1. (2)若A 中只有一个元素，由(1)知a ＝0或a ＝1，若A 中没有元素，即方程ax 2＋2x ＋1＝0无解，解得a >1，综上可得：a >1或a ＝0或a ＝1..。
高中数学必修第一册人教A版(2019)第四章-《指数函数与对数函数》本章教材分析【2024版】
可编辑修改精选全文完整版《指数函数与对数函数》本章教材分析一、本章知能对标二、本章教学规划本章在研究指数幂和对数的基础上,以研究函数概念与性质的一般方法为指导,借鉴研究幂函数的过程与方法,学习指数函数和对数函数,帮助学生学会用函数图象和代数运算的方法研究它们的性质,理解这两类函数中蕴含的变化规律；运用函数思想和方法,探索用二分法求方程的近似解；通过建立指数函数、对数函数模型解决简单的实际问题,体会指数函数、对数函数在解决实际问题中的作用,从而进一步理解函数模型是描述客观世界中变量关系和规律的重要数学语言和工具,提升数学抽象、数学建模、数学运算、直观想象和逻辑推理等数学核心素养.三、本章教学目标1.指数函数:通过了解指数的拓展过程,让学生掌握指数幂的运算性质；了解指数函数的实际意义,理解指数函数的概念.能借助描点法、信息技术画出具体指数函数的图象,探索并理解指数函数的单调性与特殊点.2.对数函数:通过具体事例,让学生理解对数的概念和运算性质,掌握换底公式；了解对数函数的概念,能画对数函数的图象,了解对数函数的单调性与特殊点；知道对数函数y=log a x与指数函数y=a x互为反函数(a>0,且a≠1).3.二分法与求方程近似解:结合指数函数和对数函数的图象,让学生了解函数的零点与方程解的关系、函数零点存在定理,探索用二分法求方程近似解的思路并会画程序框图,能借助计算工具用二分法求方程近似解,了解用二分法求方程近似解具有一般性.4.函数与数学模型:利用计算工具,比较对数函数、线性函数、指数函数增长速度的差异,理解“对数增长”“直线上升”“指数爆炸”等术语的现实含义.在实际情境中,会选择合适的函数类型刻画现实问题的变化规律.四、本章教学重点难点重点:实数指数幂及其运算,对数及其运算,指数函数和对数函数的概念、图象、性质及其应用. 难点:抽象概括指数函数和对数函数的概念及性质.五、课时安排建议本章教学约需11课时,具体安排如下:六、本章教学建议1.注重引导学生按研究函数的基本思路展开研究本章教学要注重让学生再次经历研究函数的基本过程:背景—概念—图象和性质—应用.要注意引导学生通过计算分析具体实例的数据中蕴含的变化规律抽象形成相应的函数概念,利用教科书中的问题引导学生思考和总结.2.用函数的观点联系相关内容,培养学生的数学整体观本章的核心内容是指数函数和对数函数,全章都应该围绕核心内容展开教学,以更好地帮助学生形成函数观点和思想方法.指数幂的运算、对数的概念及其运算性质和公式、指数和对数的关系,是学习指数函数、对数函数必备的基础,运用这些运算性质,通过运算,解决具体的问题教学中要从整体上把握上述运算性质、函数概念、图象、性质以及应用的关系.3.加强“形”与“数”的融合,循序渐进地研究指数函数和对数函数为了能选择合适的函数类型构建数学模型,刻画现实问题的变化规律,教学时可以依据教科书,从两个方面帮助学生体会不同函数模型增长的差异:一是通过观察函数图象,利用图象直观比较指数函数与线性函数、对数函数与线性函数增长速度的差异；二是通过教科书中的实例,结合具体问题情境理解不同函数增长的差异,教学的关键是从局部到整体,从不同角度观察、比较不同函数图象增长变化的差异,从而直观体会直线的增长、指数爆炸、对数增长的含义4.加强背景和应用,发展学生数学建模素养数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养.教学中,应注意参考教科书,结合这些素材,引导学生从数学的视角发现问题、提出问题,构建指数函数和对数函数模型,确定模型中的参数,计算求解,检验结果,改进模型,最终解决问题,让学生体会数学的来源与应用,丰富学生对数学的认识,提升数学建模素养.5.注重借助信息技术工具研究指数函数和对数函数在不同函数增长差异的教学中,利用信息技术可以作出函数在两个不同范围的图象,帮助学生从不同角度观察到不同函数增长的差异.6.注意通过无理数指数幂的教学渗透极限思想教科书通过“用有理数指数幂逼近无理数指数幂”的思想方法引入无理数指数幂.教学中,可以类比初中用有理数逼近无理数,让学生充分经历从“过剩近似值”和“不足近似值”两个方向,用有理数指数幂逼近无理数指数幂的过程；通过在数轴上表示这些“过剩近似值”和“不足近似值”的对应点,发现这些点逼近一个确定的点,其对应的数就是这个无理数指数幂.这样从“数”与“形”的两个角度,加强了逼近和极限思想的渗透,有助于学生从中初步体会这一重要思想.。
人教A版(2019)高中数学必修第一册第四章指数函数与对数函数单元测试卷
《第四章 指数函数与对数函数》测试卷一、单项选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．函数f （x ）=log 2 (x 2-3x -4)的单调递减区间为（ ） A ．（-∞，-1）B ．（-∞，-1.5）C ．（1.5，+∞）D ．（4，+∞）2．若函数（是自变量）是指数函数，则的取值范围是（ ） A ．且 B ．且 C ．且 D ． 3．函数为增函数的区间是（ ） A ．B ．C ．D ．4．已知函数y =log a (3-ax )在[0，1]上单调递减，则a 的取值范围是（ ） A ．（0，1） B ．（1，3） C ．（0，3）D ．[3，+∞]5．若实数满足，则（ ） A ．B ．C ．D ．6．已知定义域为R 的偶函数f (x )在（-∞，0]上单调递减，且f ( ) = 2，则不等式f (log 4x )>2的解集为（ ）A ．（0， ）∪（2，+∞）B .（2，+∞）C ．（0， ）∪（ ， + ∞ ）D ．（0， ）7．三个数，，之间的大小关系是（ ）A ．B ．C ．D ．()21xy a =-x a 0a >1a ≠0a ≥1a ≠12a >1a ≠12a ≥2213x xy -+⎛⎫= ⎪⎝⎭[)1,-+∞(],1-∞-[)1,+∞(],1-∞,a b 3412a b ==11a b+=121516120.3a =0.32b =2log 0.3c =a c b <<c a b <<c b a <<b c a <<2121222228．已知函数，给出下述论述，其中正确的是（ ）A ．当时，的定义域为B ．一定有最小值C ．当时，的值域为D ．若在区间上单调递增，则实数的取值范围是二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分． 9．下列运算结果中，一定正确的是（ ） A ． B ．CD10．已知函数，下面说法正确的有（ ）A ．的图像关于原点对称B ．的图像关于轴对称C ．的值域为D ．对于任意的，且，恒成立11．若，，则（ ） A ． B ． C ．D ．12．已知函数f (x )=x 2-2x+a 有两个零点x 1，x 2，以下结论正确的是（ ） A ．a ＜1 B ．若x 1≠x 2，则= C ．f （-1）=f （3） D ．函数y=f （∣x ∣）有四个零点三、填空题：本大题共4小题，每小题5分．()()2lg 1f x x ax a =+--0a =()f x R ()f x 0a =()f x R ()f x [)2,+∞a {}4|a a ≥-347a a a ⋅=()326a a -=a =π=-()2121x x f x -=+()f x ()f x y ()f x ()1,1-12,x x ∈R 12x x ≠()()12120f x f x x x -<-104a =1025b =2a b +=1b a -=281g 2ab >lg 6b a ->2x 11x 1+a213．当_________． 14．函数的值域是________．15．若，则________．16．函数的定义域为______，最小值为______．四、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．（10分）解下列方程．（1）； （2（3）．18．（12分）求下列函数的定义域、值域．（1）； （2）．19．（12分）（1）求函数的单调区间；（2）求函数的单调区间．2x <3=23x y -=1232494log 7log 9log log a ⋅⋅=a =()()212log 23f x x x =--+32381x -=256550x x -⨯+=313x xy =+421x xy =-+261712x x y -+⎛⎫=⎪⎝⎭21181722xxy ⎛⎫⎛⎫=-⋅+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭20． 已知函数.（1）当时，求函数的零点；（2）若有零点，求的取值范围。
高中数学人教A版(2019)必修一第四章学业水平测试(A卷)
第四章学业水平测试(A 卷) (时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求)1．已知4213332325a b c ＝，＝，＝，则( )． A ．a ＜b ＜cB ．b ＜a ＜cC ．b ＜c ＜aD ．c ＜a ＜b2．已知函数y ＝f (x)与函数y ＝e x 互为反函数，则( )． A ．f (2x)＝e 2x (x R) B ．f(2x)＝ln 2·ln x(x ＞0) C ．f(2x)＝2e x (x R)D ．f(2x)＝ln x ＋ln 2(x ＞0)3．下列函数中，其定义域和值域分别与函数y ＝10lg x 的定义域和值域相同的是( )．A ．y ＝xB ．y ＝2xC ．y ＝∣x ∣D ．y ＝1x4．函数f(x)＝221log 43x x (－＋－)的定义域为( )．A ．(1，2)(2，3)B ．(－∞，1)(3，＋∞)C ．(1，3)D ．[1， 3]5．函数f(x)＝log a (2x ＋1)＋1(a ＞0，a ≠1)的图象经过定点A ，则A 点坐标是( )．A ．(1，0)B ．(0，1)C ．(12，0)D ．(0，12)6．设a ＝log 0.6 0.8，b ＝1.10.8，c ＝log 1.1 0.8，则( )． A ．b ＜a ＜cB ．c ＜b ＜aC ．c ＜a ＜bD ．a ＜c ＜b7．某公司为激励创新，计划逐年加大研发资金投入．若该公司2017年全年投入研发资金130万元，在此基础上，每年投入的研发资金比上一年增长12%，则该公司全年投入的研发资金开始超过200万元的年份是( )．(参考数据：lg 1.12≈0.05，lg 1.3≈0.11，lg 2≈0.30)A ．2020年B ．2021年C ．2022年D ．2023年8．设方程2ax 2－x －1＝0在区间 (0，1)内恰有一解，则实数a 的取值范围是( )．A ．{a ∣a ＜－1}B ．{a ∣－1＜a ＜1}C．{a∣0≤a≤1} D．{a∣a＞1}二、填空题(本题共5小题，每小题4分，共20分．将答案填在题后的横线上) 9．计算： log 4 3·log 9 2＋log 2464＝______________．10．已知f(x)＝ 3log ,0,2,0⎧⎨⎩xx x x ＞≤，则f(f(127))＝______________．11．若函数y ＝a x(a ＞0且a ≠1)在[2，3]上的最大值比最小值大22a ，则a ＝_________．12．方程9x －3x ＋1－4＝0的解是______________．13．若不等式log a (x 2－2x ＋3)≥1在x R 上恒成立，则实数a 的取值范围是 ．三、解答题(本题共5小题，第14，15小题各9分，第16～18小题各10分，共48分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)14．设函数f(x)＝lg(2＋x)－lg(2－x)． (1)求f(x)的定义域；(2)判断f(x)的奇偶性并加以证明．15．对于问题：已知 2 lg(x －2y)＝lg x ＋lg y ，求xy 的值．有同学给出如下解答：由2 lg(x －2y)＝lg x ＋lg y ，可得lg(x －2y)2＝lg xy ，所以(x －2y)2＝xy ＞0, 即x 2－5 xy ＋4 y 2＝0，解得x －y ＝0，或x －4y ＝0，所以1xy＝或4x y＝．由于1x y ＝或4x y＝均满足xy ＞0，故x y 的值为1或4． 该同学的解答过程是否正确？若不正确，试举例加以说明，并予以更正．16．设a ＞0，且a ≠1，m ＞0，比较12log a m 与log a12m ＋的大小，并证明你的结论．17．某地西红柿从2月1日起开始上市．通过市场调查，得到西红柿种植成本Q(单位：元/102 kg)与上市时间t(单位：天)的数据如下表：时间t 50 110 250 种植成本Q150108150(1)根据上表数据，从下列函数中选取一个函数描述西红柿种植成本Q 与上市时间t 的变化关系．Q ＝at ＋b ，Q ＝at 2＋bt ＋c ，Q ＝a ·b t ，Q ＝alog b t ．(2)利用你选取的函数，求西红柿种植成本最低时的上市天数及最低种植成本．18．已知函数f(x)＝a ＋221x ＋(a R)，且f(x)为奇函数，(1)求实数a 的值；(2)判断函数f(x)的单调性，并证明你的结论； (3)当f(x)＋f(2x －1)＞0时，求x 的取值范围．参考答案一、选择题 1．B ． 2．D ． 3．D ． 4．A ． 5．B ． 6．C ． 7．B ． 8．D ． 二、填空题 9．74．10．18．11．23或21． 12．x ＝log 3 4． 13．(1，2]． 三、解答题14．(1)定义域为(－2，2)；(2)f(－x)＝lg(2－x)－lg(2＋x)＝－f(x)，所以f(x)是奇函数．15．解：该同学的解答过程不正确．例如x ＝y ＝1时，此时1xy＝，且满足xy ＞0，但x －2y ＝－1＜0，此时lg(x －2y)无意义，即已知等式不成立．该同学解答错误在于由2 lg(x －2y)＝lg x ＋lg y 得到lg(x －2y)2＝lg xy 时，忽视了x －2y ＞0，且x ＞0，y ＞0这些前提条件．尽管该同学的解答注意到了xy ＞0，但显然这两者不等价，扩大了x －2y ＜0，或x ＜0，y ＜0的情形而导致出错．正确解答如下：由已知条件得22220,0,20,0,540,2,x y x x y y x xy y x y xy ⎧⎪⎧⎪⇔⎨⎨⎩⎪⎪⎩－＞＞＞＞＞－＋＝(－)＝解得x －4y ＝0，故4x y ＝． 16．12log a m ＝log a m ． (1)当m ＝1时，12m m ＋＝，所以12log a m ＝log a 12m ＋； (2)当m ≠1时，12m m ＋＜，所以，当0＜a ＜1时，12log a m ＞log a12m ＋； 当a ＞1时，12log a m ＜log a12m ＋． 17．(1)由已知数据可知，Q 与t 的变化关系不可能是常数函数，从而用函数Q ＝at ＋b ， Q ＝a ·b t ，Q ＝alog b t 中的任意一个进行描述时都应有a ≠0，而此时这三个函数均为单调函数，与数据不吻合．所以，选取二次函数Q ＝at 2＋bt ＋c 进行描述．将三组数据分别代入Q ＝at 2＋bt ＋c ，解方程组得1,2003,2425.2⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩a b c ＝＝－＝所以，Q ＝21342520022t t －＋． (2)当t ＝3212200－－×＝150天时，西红柿种植成本最低为Q ＝1200×1502－32×150＋4252＝100(元/102 kg)． 18．(1)f(0)＝a ＋1＝0，所以a ＝－1．经检验，当a ＝－1时，f(x)＝－1＋221x ＋为奇函数．(2)函数f(x)为R 上减函数．证明过程如下： 对任意的x 1，x 2R ，当x 1＜x 2时，f(x 1)－f(x 2)＝21122222121x x x x (－)(＋)(＋)，由y ＝2x 为增函数可知22 0x ＞，12 0x ＞，2122x x －＞0，所以f(x 1)－f(x 2)＞0，即函数f(x)为R 上减函数．(3)当f(2x －1)＋f(x)＞0时，f(2x －1)＞－f(x)．因为f(x)为奇函数，所以－f(x)＝f(－x)，所以f(2x －1)＞f(－x)．又因为函数f(x)为R 上减函数，所以2x －1＜－x ，1 3，即x的取值范围(－∞，13)．解得x＜。
高一上学期数学人教B版(2019)期末模拟测试卷B卷(含解析)
高一上学期数学人教B 版（2019）期末模拟测试卷B 卷【满分：150分】一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.设集合，集合，若，则实数a 取值集合的真子集的个数为( )A.2B.3C.7D.82.已知函数是定义在R 上的偶函数，且在上单调递增，若关于x 的不等式，则不等式的解集为( )A. B.C. D.3.已知函数，若恒成立，则的最大值为( )A.4.若函数，在上单调递增，则a 的取值范围是( )A. B. C. D.5.已知函数的定义域为R ，对任意的，且，都有成立.若对任意恒成立，则实数a 的取值范围是( )A. B.C. D.6.“幸福指数”是某人对自己目前生活状态满意程度的自我评价指标，常用区间内的一个数来表示，该数越接近10表示满意程度越高.现随机抽取10位市民，他们的幸福感指数分281{50}A x x x =-+={10}B x ax =-=B A ⊆()f x [)0,+∞()f x ][),22,-∞-+∞ ()232f x x >()(),22,-∞-+∞ ()2,2-()(),44,-∞-+∞ ()4,4-()()212e 1b x f x a x -⎛⎫=--- ⎪⎝⎭()0f x ≤ab ()2log 1,13(),3x x f x ax x x ⎧+-<≤⎪=⎨+>⎪⎩(1,)-+∞[]3,9-[)3,-+∞[]0,9(],9-∞()f x 1x 2x 12x x ≠()()()12120f x f x x x -->⎡⎤⎣⎦()()22326f x x a f x a a -+>--x ∈R ()1,4,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭ 11,42⎛⎫- ⎪⎝⎭()1,4,2⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭1,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦[]0,10别为5，6，7，8，7，9，4，5，8，9，则下列说法错误的是( )A.该组数据的中位数为7B.该组数据的平均数为7.5C.该组数据的第60百分位数为7.5D.该组数据的极差为57.口袋中有2个红球和2个白球（形状和大小完全相同），从中随机不放回地依次摸出2个球，设事件“第1次摸出的是红球”，“第2次摸出的是红球”，“摸出的两个球均为红球”，“摸出的两个球颜色不同”则下列说法正确的是( )A.A 与B 互斥B.C 与D 互为对立C.D.A 与D 相互独立8.已知，若A.-2B.-1C.二、选择题：本题共3小题.每小题6分.共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求全部选对的得6分.部分选对的得部分分，有选错的得0分.9.若非空实数集M 满足任意，都有， ，则称M 为“优集”.已知A ，B 是优集，则下列命题中正确的是( )A.是优集B.是优集C.若是优集，则或D.若是优集，则是优集10.已知函数是定义域为R 的偶函数，满足，当时，，则( )A.的最小值是的周期为4C. D.11.已知，，…，，为1，2，…，5，6的任意排列，设，.则( )A.任意交换，，的顺序，不影响X 的取值A =B =C =D =B C⊆0a ≠20212021()20a b a a b ++++=,x y M ∈x y M +∈x y M -∈A B A B A B A B ⊆B A⊆A B A B ()f x (2)(2)f x f x +=-02x ≤≤2()f x x x =-()f x ()f x (2025)2f =20271()1014i f i ==∑1x 2x 5x 6x {}{}{}123456min max ,,,max ,,X x x x x x x ={}{}{}123456max min ,,,min ,,Y x x x x x x =1x 2x 3xB.满足及的排列有20个C.D.三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12.某中学高一､高二､高三的学生人数比例为，假设该中学高一､高二､高三的学生阅读完《红楼梦》的概率分别为0.2，0.25，，若从该中学三个年级的学生中随机选取1名学生，则这名学生阅读完《红楼梦》的概率不大于0.233，已知该中学高三的学生阅读完《红楼梦》的概率不低于高一的学生阅读完《红楼梦》的概率，则的取值范围是__________.13.已知函数，若恒成立，则实数k 的取值范围为__________.14.已知不等式对于恒成立，则实数a 的取值范围是_____________.四、解答题：本题共5小题，共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.（1）求实数a 的值：（2）探究的单调性，并证明你的结论；（3）解关于x 的不等式.17.（15分）某地区有小学生9000人，初中生8600人，高中生4400人，教育局组织网络“防溺水”网络知识问答，现用分层抽样的方法从中抽取220名学生，对其成绩进行统计解题思路，得到如下图所示的频率分布直方图所示的频率分布直方图.123x x x <<456x x x <<X =X >4:3:3(01)p p <<p ()()221f x x x kx x =-+-∈R ()0f x ≥4220x x a ⋅-+>(],0x ∈-∞()f x ()()42322x xf f +-⨯>(1)根据频率分布直方图，估计该地区所有学生中知识问答成绩的平均数和众数；(2)成绩位列前10%的学生平台会生成“防溺水达人”优秀证书，试估计获得“防溺水达人”的成绩至少为多少分；(3)已知落在内的平均成绩为67，方差是9，落在内的平均成绩是73，方差是29，求落在内的平均成绩和方差..记两组，则总体样本方差）18.（17分）为践行“绿水青山，就是金山银山”的理念，我省决定净化某条河上游水域的水质.省环保局于2022年年底在该河上游水域投入一些蒲草，这些蒲草在水中的蔓延速度越来越快，2023年2月底测得蒲草覆盖面积为，2023年3月底测得蒲草覆盖面积为，蒲草覆盖面积y（单位：）与月份x（单位：月）的关系有两个函数模型（，）与可供选择.（1）分别求出两个函数模型的解析式；（2）若2022年年底测得蒲草覆盖面积为，从上述两个函数模型中选择更合适的一个模型，说明理由，并估算至少到哪一年的几月底蒲草覆盖面积能达到？（参考数据：，）.19.（17分）多项选择题是标准化考试中常见题型，从A，B，C，D四个选项中选出所有正确的答案（四个选项中至少有两个选项是正确的），其评分标准为全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分.(1)甲同学有一道多项选择题不会做，他随机选择至少两个选项，求他猜对本题得5分的概率；lg30.48≈[)60,70[)60,80[)70,80122()()222221122m ns s x w s x wm n m n⎡⎤⎡⎤=+-++-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦++236m248m2m xy ka=0k>1a> 2(0)y mx n m=+>220m2810mlg20.30≈否也互不影响，求这2道多项选择题乙比丙总分刚好多得5分的概率.答案以及解析1.答案：C解析：由，得，解得或，所以.当时，，满足；当时，，因为，解得，所以实数a 取值集合的真子集的个数为，故选C.2.答案：B解析：令为偶函数，且在上递增，，结合题设知，在上，在上，令上递增，，若上，则有，在上，则有，综上，结合题设的性质，不等式的解集为.故选：B 3.答案：C解析：由，解得，令，解得，则，，不符合题意；当，则，，不符合题意；所以，则当时等号成立，4.答案：A解析：当时，单调递增且值域为，而在上单调递增，28150x x -+=(3)(5)0x x --=3x =5x ={3,5}A =0a =B =∅B A ⊆0a ≠1B a ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭B ⊆=5=a ==110,,35⎫⎬⎭3217-=()3||g x x =()0,+∞(2)6g =(2)6f =(,2)(2,)-∞-+∞ ()()g x f x >()2,2-()()g x f x <3()2h x =)0,+∞(2)(2)(2)6h g f ===23()()3||3||2y h x g x x x x =-=-=(,2)(2,)-∞-+∞ 0y >()()()h x g x f x >>()2,2-0y <()()()h x g x f x <<()f x ()232f x x >()2,2-120a x --=12x a =-2e10bx --=x =2a ->,122b x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭120a x -->2e 10b x -->12a -<12,2b a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭120a x --<2e10bx --<12a -=24a =-()21124444ab a a a ⎛⎫=-=--+≤ ⎪⎝⎭a =1=13x -<≤2log (1)y x =+(,2]-∞()f x (1,)-+∞在，即；综上，.故选：A5.答案：C解析：不妨设，又，所以，即，所以在R上单调递增，所以对任意恒成立，即，即对任意恒成立，所以，解得或，故选：C.6.答案：B解析：首先对10位市民的幸福感指数按从小到大的顺序进行排序：4，5，5，6，7，7，8，8，9，9，该组数据的中位数为第五个和第六个数据的平均值7，因此A说法正确；，因此B说法不正确；，因此C说法正确；又该组数据最大为9，最小为4，因此极差为，因此D说法正确；故选：B.7.答案：D解析：令2个红球和2个白球分别为从中随机不放回地依次摸出2个球有：，共12种，事件A对应事件为，有6种，事件B对应事件为，有6种，23aa+≥⇒≥-)+∞ay xx=+309a<≤39a-≤≤12x x<()()()1212f x f x x x-->⎡⎤⎣⎦()()12f x f x-<()()12f x f x<()f x()()22326f x x a f x a a-+>--x∈R 22326x x a x a a-+>--224270x x a a-++>x∈R()()2244270a a∆=--+<4a<-a>()1,4,2⎛⎫-∞-+∞⎪⎝⎭7.5=945-=1,2,1,2R R W W(1,2),(1,1),(1,2),(2,1),(2,1),(2,2),(1,1),(1,2),(1,2),R R R W R W R R R W R W W R W R W W(2,1),(2,2),(2,1)W R W R W W(1,2),(1,1),(1,2),(2,1),(2,1),(2,2)R R R W R W R R R W R W(1,2),(2,1),(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)R R R R W R W R W R W R事件C对应事件为，有2种，事件D对应事件为，有8种，综上，A与B不互斥，C与D互斥但不对立，，且事件对应事件为，有4种故故A、B、C错，D对故选：D8.答案：A，则，所以由，得，即，亦即.当且，即时，等式显然成立.当时，则有，所以.当时，有，即.因为函数是实数集上的增函数，所以由，得，则.这与矛盾，所以不成立.当时，有，即.因为函数是实数集上的增函数，所以由，得，则，这与矛盾，所以不成立.综上可知，.故选A.9.答案：ACD解析：对于A中，任取，，因为集合A，B是优集，则，，则，，，则，所以A正确；对于B中，取，，则或，令，，则，所以B不正确；对于C中，任取，，可得，因为是优集，则，，若，则，此时；若，则(1,2),(2,1)R R R R(1,1),(1,2),(2,1),(2,2),(1,1),(1,2),R W R W R W R W W R W R(2,1),(2,2)W R W RC B⊆1(),2P A P=AD(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)R W R W R W R W()P AD=()()()P A P D P AD=k=b ak=20212021()20a b a a b++++=20212021()20a ak a a ak++++=20212021[(1)1](2)0a k a k++++=20202021(1)1(2)0a k k⎡⎤++++=⎣⎦2021(1)10k++=20k+=2k=-2021(1)10k++≠2020a=0≠202020212(1)1kak+=->++20k+<2021(1)10k++>20212021(1)(1)k+>-2021y x=20212021(1)(1)k+>-11k+>-20k+>20k+<2021(1)10k++> 20k+>2021(1)10k++<20212021(1)(1)k+<-2021y x=20212021(1)(1)k+<-11k+<-20k+<20k+>2021(1)10k++<2k=-x A B∈ y A B∈ x y A+∈x y B+∈x y A B+∈ x y A-∈x y B-∈x y A B-∈{|2,}A x x k k==∈Z{|3,}B x x m m==∈Z{|2A B x x k==3,}x k k=∈Z 3x=2y=5x y A B+=∉x A∈y B∈,x y A B∈ A Bx y A B+∈x y A B-∈ x y B+∈()x x y y B=+-∈A B⊆x y A+∈，此时，所以C 正确；对于D 中，是优集，可得，则为优集；或，则为优集，所以是优集，所以D 正确.故选：ACD.10.答案：ABD解析：由于，所以的图象关于直线对称，由于是定义在R 上的偶函数，所以的图象关于y 轴对称，所以是周期为4的周期函数，故B 正确.当时，的图象开口向上，对称轴为直线，，，，的周期性、图象的对称性可知，的最小值是，故C 错误.因为，，，，所以，所以，故D 正确.故选ABD.11.答案：ABD解析：对于A ，注意到当，，被确定后，，，的取值也被固定，因此满足条件的条件组数即满足条件的，，的组数，即从1，2，…，5，6中任选3个数的数目，即.注意到任意交换，，的顺序，不影响X ，Y 的取值，任意交换，，的顺序，不影响X ，Y 的取值，A 正确，B 正确；因此不妨设及.注意到，整体交换，，和，，也不影响X ，Y 的取值，因此不妨设，即，，将满足以上条件的排列列举如下：()y x y x A =+-∈B A ⊆A B A B ⊆A B A = B A ⊆A B B = A B (2)(2)f x f x +=-()f x 2x =()f x ()f x ()f x 02x ≤≤2()f x x x =-12x =(0)0f =(2)2f =12f ⎛⎫= ⎪⎝⎭max ()(2)2f x f ==min 1()2f x f ⎛⎫== ⎪⎝⎭()f x ()f x 2(2025)(50641(1)110)f f f =⨯+==-=(1)0f =(2)2f =(3)(1)(1)0f f f =-==(4)(0)0f f ==(1)(2)(3)(4)2f f f f +++=202712024()2(1)(2)(3)101202010144i f i f f f ==⨯+++=+++=∑1x 2x 3x 4x 5x 6x 1x 2x 3x 36C 20=1x 2x 3x 4x 5x 6x 123x x x <<456x x x <<1x 2x 3x 4x 5x 6x 14x x <4Y x ={}36min ,X x x =12.答案：解析：若从该中学三个年级的学生中随机选取1名学生，则这名学生阅读完《红楼梦》的概率为，解得.因为该中学高三的学生阅读完《红楼梦》的概率不低于高一的学生阅读完《红楼梦》的概率，所以.故p 的取值范围是.13.答案：解析：由题意得，当时，由恒成立，得，解得；当时，由上单调递增，所以，解得；当时，由恒成立，得，即，所以.综上，实数k 的取值范围是.故答案为：14.答案：解析：不等式对于恒成立，即不等式对于恒成立，令，则，所以不等式对于恒成立，所以恒成立，令，函数在上单调递减，所以，即[0.2,0.26]4330.20.250.1550.30.233433433433p p ⨯+⨯+⨯=+≤++++++0.26p ≤0.2p ≥[]0.2,0.26[]1,1-()221,111,11x kx x x f x kx x ⎧--≥≤-=⎨-+-<<⎩或1x ≥()2210x f x kx --≥=2k x ≤-2y =11x x-≥1k ≤1x ≤-()2210x f x kx --≥=],1-∞-121x x -≤-1k ≥-11x -<<()0f x ≥()()1010f f -≥⎧⎪⎨≥⎪⎩1010k k +≥⎧⎨-+≥⎩11k -≤≤[]1,1-[]1,1-()1,-+∞4220xxa ⋅-+>(],0x ∈-∞()22220x x a ⋅-+>(],0x ∈-∞2x t =(]0,1t ∈220at t -+>(]0,1t ∈22212t a t t -⎛⎫>=-+ ⎪⎝⎭(]0,1∈m =[)1,∈+∞221224y m m m ⎛⎫=-+=-- ⎪⎝⎭[)1,+∞()2max21m m-+=-，所以，即实数a 的取值范围是.故答案：为2max 1121t t ⎡⎤⎛⎫-+=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦1a >-()1,-+∞()1,-+∞16.答案：（1）（2）增函数，证明见解析（3）解析：（1）因为函数的图像关于点中心对称，所以该函数向下平行一个单位，得到的函数的图像关于点中心对称，即函数的图像关于点中心对称，因此函数是奇函数，于是有，即因为，所以符合题意；（2）因为设，是任意两个实数，且，因为，所以，因此，所以函数（3）因为函数的图像关于点中心对称，所以，即，所以由，因为函数所以，或，解得，或，因此原不等式的解集为.2a =()(),01,-∞+∞ ()f x a =-x ∈R ()0,1()0,0()2121x g x a =--+()0,0()2121x g x a =--+()2010211g a a =--=⇒=+()1g x =()()222221*********x x x x g x g x -⨯+-+=-+-=-=+++()1g x =a =1x 2x 12x x <()()121222222121x x f x f x -=--+=++12x x <1222x x <()()()()12120f x f x f x f x -<⇒<()2f x =(f x ()0,1()()2f x f x +-=()()2f x f x -=-()()()()()4232242232232x x x x x f f f f f ⎡⎤+-⨯>⇒>--⨯=--⨯⎣⎦()2f x =()()()42322122022x x x x x --⨯⇒-->⇒>>21x <1x >0x <()(),01,-∞+∞17.答案：(1)平均数为71，众数为75；(2)88；(3)平均数为76，方差为12.解析：（1）一至六组的频率分别为0.10，0.15，0.15，0.30，0.25，0.05，平均数.由图可知，众数为75.以样本估计总体，该地区所有学生中知识问答成绩的平均数为71分，众数为75分.（2）前4组的频率之和为，前5组的频率之和为，第分位数落在第5组，设为x ，则，解得.“防溺水达人”的成绩至少为88分.（3）)的频率为0.15，)的频率为0.30，的频率与的频率之依题意有，，解得，所以内的平均成绩为76，方差为12.18.答案：（1）；（2）至少到2024年2月底蒲草覆盖面积能达到解析：（1）若选择模型（，），则解得.若选择模型，则解得，450.10550.15650.15750.30850.25950.0571=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=0.100.150.150.300.700.90+++=<0.700.250.950.90+=>90%()0.70800.0250.90x +-⨯=88x =[60,70[70,80=)70,80[)60,8012736733=⨯+76=()222212299(6773)767333s ⎡⎤⎡⎤=⨯+-+⨯+-⎣⎦⎣⎦2212s =[)70,8081443xy ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭21213255y x =+2810m x y ka =0k >1a >2336,48,ka ka ⎧=⎨=⎩a ==81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭2(0)y mx n m =+>436,948,m n m n +=⎧⎨+=⎩1205m =>n =故函数模型为（2）把代入，可得，把代入，因为26.4与20相差比较大，故选择模型更合适.，可得，两边取对数可得，即，所以，至少要到2024年2月底蒲草覆盖面积能达到.解析：(1)甲同学所有可能的选择答案有11种：，，，，，，，，，，，其中正确选项只有一个，样本空间，共11个基本事件，所以他猜对本题得5分的概率为(2)由题意得乙得0分的概率为乙比丙刚好多得5分的情况包含：事件B ：乙得10分，丙得5分，则事件C ：乙得7分，丙得2分，则AB AC AD 2125y x =+0x =81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭8120.254y ==0x =2125y x =+13226.45y ==81443x y ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭48103x ⎛⎫≥ ⎪⎝⎭4403x⎛⎫≥ ⎪⎝⎭4lg lg 403x ≥lg 402lg 2120.3113.3342lg 2lg 320.30.48lg 3x +⨯+≥=≈≈-⨯-14x ≥2810m BC BD CD ABC ABD ACD ABD ABCD {},,,,,,,,,,AB AC AD BC BD CD ABC ABD ACD ABD ABCD Ω=P =11124--=1162--=()111111226336P B ⎛⎫=⨯⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭()1111111124422323P C ⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯⨯⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭事件D ：乙得5分，丙得0分，则所以乙比丙总分刚好多得5分的概率()111111244233P D ⎛⎫=⨯+⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭()111361236P P B C D =++=++=。
人教版高中数学选择性必修第一册-综合检测卷(含解析)
人教版高中数学选择性必修第一册综合检测卷（原卷版）[时间：120分钟满分：150分]一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．若直线过点(1，3)，(4，3＋3)，则此直线的倾斜角是()A.π6B.π4C.π3D.2π32．(2019·北京，理)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为12，则()A ．a 2＝2b 2B ．3a 2＝4b 2C ．a ＝2bD ．3a ＝4b3.如图，在三棱锥O －ABC 中，D 是棱AC 的中点，若OA →＝a ，OB →＝b ，OC →＝c ，则BD →＝()A.12a －b ＋12c B ．a ＋b －c C ．a －b ＋cD ．－12a ＋b －12c4．直线y ＝x －1被抛物线y 2＝4x 截得的线段AB 的中点坐标是()A ．(2，6)B ．(3，2)C ．(6，4)D ．(4，6)5．已知正四面体ABCD 的棱长为a ，点E ，F 分别是BC ，AD 的中点，则AE →·AF →的值为()A ．a 2 B.14a 2C.12a 2 D.34a 26．已知圆C 的半径为2，圆心在x 轴的正半轴上，直线3x ＋4y ＋4＝0与圆C 相切，则圆C 的方程为()A ．x 2＋y 2－2x －3＝0B ．x 2＋y 2＋4x ＝0C ．x 2＋y 2＋2x －3＝0D ．x 2＋y 2－4x ＝07.四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 为直角梯形，AB ⊥AD ，BC ∥AD ，且AB ＝BC ＝2，AD ＝3，PA ⊥平面ABCD 且PA ＝2，则PB 与平面PCD 所成角的正弦值为()A.427B.77C.33D.638．(2019·课标全国Ⅱ)设F 为双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的右焦点，O 为坐标原点，以OF 为直径的圆与圆x 2＋y 2＝a 2交于P ，Q 两点．若|PQ |＝|OF |，则C 的离心率为()A.2B.3C ．2 D.5二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分)9．下列说法正确的是()A ．在两坐标轴上截距相等的直线可以用方程x a ＋ya＝1表示B ．存在实数m ，使得方程x ＋my －2＝0能表示平行于y 轴的直线C ．经过点P (1，1)，倾斜角为θ的直线方程为y －1＝tan θ(x －1)D ．点(0，2)关于直线y ＝x ＋1的对称点为(1，1)10．在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点，则下列结论正确的是()A ．A 1C 1∥平面CEFB ．B 1D ⊥平面CEF C.CE →＝12DA →＋DD 1→－DC→D ．若正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1边长为2，点B 1到平面CEF 的距离为111．已知P 是椭圆C ：x 26＋y 2＝1上的动点，Q 是圆D ：(x ＋1)2＋y 2＝15上的动点，则()A ．C 的焦距为5B ．C 的离心率为306C ．圆D 在C 的内部D ．|PQ |的最小值为25512．已知动点P 到两定点M (－2，0)，N (2，0)的距离乘积为常数16，其轨迹为C ，则()A ．C 一定经过原点B ．C 关于x 轴、y 轴对称C ．△MPN 的面积的最大值为43D ．C 在一个面积为64的矩形内三、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中的横线上)13．在四棱锥P －ABCD 中，ABCD 为平行四边形，AC 与BD 交于O ，G 为BD 上一点，BG ＝2GD ，PA →＝a ，PB →＝b ，PC →＝c ，试用基底{a ，b ，c }表示向量PG →＝________．14．已知点P 是圆C ：x 2＋y 2＝4上的动点，点A (4，2)，则线段AP 中点M 的轨迹方程是________________；点M 的轨迹与圆C 相交，则过交点的直线方程是________．(本题第一空2分，第二空3分)15．已知点F2为双曲线C：x2a2－y2b2＝1(a>0，b>0)的右焦点，直线y＝kx交双曲线C于A，B两点，若∠AF2B＝2π3，S△AF2B＝23，则双曲线C的虚轴长为________．16．已知椭圆x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)的右焦点为F1(1，0)，离心率为e.设A，B为椭圆上关于原点对称的两点，AF1的中点为M，BF1的中点为N，原点O在以线段MN为直径的圆上．设直线AB的斜率为k，若0<k≤3，则e的取值范围为________．四、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．(10分)已知三角形的顶点A(2，3)，B(0，－1)，C(－2，1)．(1)求直线AC的方程；(2)从①，②这两个问题中选择一个作答．①求点B关于直线AC的对称点D的坐标．②若直线l过点B且与直线AC交于点E，|BE|＝3，求直线l的方程．18．(12分)已知圆C经过三点O(0，0)，A(1，3)，B(4，0)．(1)求圆C的方程；(2)求过点P(3，6)且被圆C截得弦长为4的直线的方程．19．(12分)(2019·课标全国Ⅱ，文)已知F1，F2是椭圆C：x2a2＋y2b2＝1(a>0，b>0)的两个焦点，P为C上的点，O为坐标原点．(1)若△POF2为等边三角形，求C的离心率；(2)如果存在点P，使得PF1⊥PF2，且△F1PF2的面积等于16，求b的值和a的取值范围．20.(12分)如图，在四棱锥P－ABCD中，平面PCD⊥平面ABCD，且△PCD是边长为2的等边三角形，四边形ABCD是矩形，BC＝22，M为BC的中点．(1)求证：AM⊥PM；(2)求二面角P－AM－D的大小；(3)求点D到平面AMP的距离．21．(12分)如图，三棱柱ABC－A1B1C1中，AB＝AC＝AA1＝BC1＝2，∠AA1C1＝60°，平面ABC1⊥平面AA1C1C，AC1与A1C相交于点D.(1)求证：BD⊥平面AA1C1；(2)设点E是直线B1C1上一点，且DE∥平面AA1B1B，求平面EBD与平面ABC1夹角的余弦值．22．(12分)已知定点F(1，0)，动点P在y轴上运动，过点P作PM交x轴于点M，并延长MP 到点N ，且PM →·PF →＝0，|PM →|＝|PN →|.(1)求动点N 的轨迹方程；(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A ，B 两点，若OA →·OB →＝－4，且46≤|AB →|≤430，求直线l 的斜率k 的取值范围．1．若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为32，则双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1的离心率为()A.54B.52C.32D.542．已知四面体顶点A (2，3，1)，B (4，1，－2)，C (6，3，7)和D (－5，－4，8)，则顶点D 到平面ABC 的距离为()A ．8B ．9C ．10D ．113.如图，在四棱锥S －ABCD 中，底面ABCD 是边长为1的正方形，SA ＝SB ＝SC ＝SD ＝2.下列结论中正确的是()A.SA →＋SB →＋SC →＋SD →＝0B.SA →－SB →＋SC →－SD →＝0C.SA →·SB →＋SC →·SD →＝0D.SA →·SC →＝04．已知A 是双曲线E ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左顶点，F 是抛物线C ：y 2＝－8ax 的焦点．若在双曲线的渐近线上存在点P ，使得AP →⊥FP →，则E 的离心率的取值范围是()A ．(1，2)，324D ．(2，＋∞)5.如图，在正四棱锥P －ABCD 中，PA ＝AB ，点M 为PA 的中点，BD →＝λBN →.若MN ⊥AD ，则实数λ为()A ．2B ．3C ．4D ．56．已知椭圆C ：x 24＋y 23＝1，M ，N 是坐标平面内的两点，且M 与椭圆C 的焦点不重合．若M 关于椭圆C 的左、右焦点的对称点分别为A ，B ，线段MN 的中点在椭圆C 上，则|AN |＋|BN |＝()A ．4B ．8C ．12D ．167．在平面直角坐标系xOy 中，已知点A (0，－2)，点B (1，－1)，P 为圆x 2＋y 2＝2上一动点(异于点B )，则|PB ||PA |的最大值是()A ．2B ．4C.2D ．228．【多选题】若{a ，b ，c }为空间的一个基底，则()A ．b ＋c ，b －c ，a 共面B ．b ＋c ，b －c ，2b 共面C ．b ＋c ，a ，a ＋b ＋c 共面D ．a ＋c ，a －2c ，c 共面9.【多选题】如图，在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 中，AB ＝3AD ＝3AA 1＝3，点P 为线段A 1C 上的动点，则下列结论正确的是()A ．当A 1C →＝2A 1P →时，B 1，P ，D 三点共线B ．当AP →⊥A 1C →时，AP →⊥D 1P→C ．当A 1C →＝3A 1P →时，D 1P ∥平面BDC 1D ．当A 1C →＝5A 1P →时，A 1C ⊥平面D 1AP10．【多选题】已知抛物线E ：y 2＝4x 的焦点为F ，准线为l ，过F 的直线与E 交于A ，B 两点，分别过A ，B 作l 的垂线，垂足为C ，D ，且|AF |＝3|BF |，M 为AB 中点，则下列结论正确的是()A ．∠CFD ＝90°B ．△CMD 为等腰直角三角形C ．直线AB 的斜率为±3D ．△AOB 的面积为411．【多选题】a ，b 为空间两条互相垂直的直线，等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ，b 都垂直，斜边AB 以AC 为旋转轴旋转，则下列结论正确的是()A ．直线AB 与a 所成角的最小值为π4B ．直线AB 与a 所成角的最大值为π3C ．当直线AB 与a 所成的角为π3时，AB 与b 所成的角为π6D ．当直线AB 与a 所成的角为π3时，AB 与b 所成的角为π312．【多选题】古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯发现：平面内到两个定点A，B的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆，此圆被称为“阿波罗尼斯圆”．在平面直角坐标系xOy中，A(－2，0)，B(4，0)，点P满足|PA||PB|＝12.设点P的轨迹为C，下列结论正确的是()A．轨迹C的方程为(x＋4)2＋y2＝9B．在x轴上存在异于A，B的两点D，E使得|PD||PE|＝1 2C．当A，B，P三点不共线时，射线PO是∠APB的平分线D．在C上存在点M，使得|MO|＝2|MA|13．已知直线l：mx－y＝1，若直线l与直线x－my－1＝0平行，则实数m的值为________，动直线l被圆C：x2＋y2＋2x－24＝0截得弦长的最小值为________．14．已知M(－2，0)，N(2，0)，点P(x，y)为坐标平面内的动点，满足|MN→|·|MP→|＋MN→·NP→＝0，则动点P的轨迹方程为________．15．已知直线l：4x－3y＋6＝0，抛物线C：y2＝4x上一动点P到直线l与到y轴距离之和的最小值为________，P到直线l距离的最小值为________．16．已知直线l：y＝－x＋1与椭圆x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)相交于A，B两点，且线段AB的中点为(1)求此椭圆的离心率；(2)若椭圆的右焦点关于直线l的对称点在圆x2＋y2＝5上，求此椭圆的方程．17.如图所示，该几何体是由一个直三棱柱ADE－BCF和一个正四棱锥P－ABCD组合而成的，AD⊥AF，AE＝AD＝2.(1)证明：平面PAD⊥平面ABFE；(2)求正四棱锥P－ABCD的高h，使得二面角C－AF－P的余弦值是22318.如图，在直三棱柱ABC－A1B1C1中，AB＝1，AC＝AA1＝3，∠ABC＝60°.(1)证明：AB⊥A1C；(2)求二面角A－A1C－B的正切值大小．19.如图，直四棱柱ABCD－A1B1C1D1的高为3，底面是边长为4且∠DAB＝60°的菱形，AC ∩BD＝O，A1C1∩B1D1＝O1，E是O1A的中点．(1)求二面角O1－BC－D的大小；(2)求点E到平面O1BC的距离．20．已知圆C：x2＋y2＋2x－4y＋3＝0.(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等，求此切线的方程；(2)从圆C外一点P(x1，y1)向该圆引一条切线，切点为M，O为坐标原点，若|PM|＝|PO|，求|PM|的最小值及使得|PM|取得最小值的点P的坐标．21．已知过点A(0，1)且斜率为k的直线l与圆C：(x－2)2＋(y－3)2＝1交于M，N两点．(1)求k的取值范围；(2)若OM→·ON→＝12，其中O为坐标原点，求△OMN的面积．22.如图，在平面直角坐标系xOy中，椭圆C：x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)的短轴长为2，椭圆C上的点到右焦点距离的最大值为2＋ 3.过点P(m，0)作斜率为k的直线l交椭圆C于A，B两点，其中m>0，k>0，D是线段AB的中点，直线OD交椭圆C于M，N两点．(1)求椭圆C的标准方程；(2)若m＝1，OM→＋3OD→＝0，求k的值；(3)若存在直线l，使得四边形OANB为平行四边形，求m的取值范围．人教版高中数学选择性必修第一册综合检测卷（解析版）[时间：120分钟满分：150分]一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．若直线过点(1，3)，(4，3＋3)，则此直线的倾斜角是()A.π6B.π4C.π3D.2π3答案A解析设直线的倾斜角为α，则tan α＝3＋3－34－1＝33，∴α＝π6.故选A.2．(2019·北京，理)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的离心率为12，则()A ．a 2＝2b 2B ．3a 2＝4b 2C ．a ＝2bD ．3a ＝4b答案B 解析椭圆的离心率e ＝c a ＝12，c 2＝a 2－b 2，化简得3a 2＝4b 2.故选B.3.如图，在三棱锥O －ABC 中，D 是棱AC 的中点，若OA →＝a ，OB →＝b ，OC →＝c ，则BD →＝()A.12a －b ＋12c B ．a ＋b －c C ．a －b ＋c D ．－12a ＋b －12c答案A解析OD →＝OA →＋AD →＝OA →＋12AC →＝OA →＋12(OC →－OA →)＝12OA →＋12OC →，因此BD →＝OD →－OB →＝12OA→－OB →＋12OC →＝12a －b ＋12c .4．直线y ＝x －1被抛物线y 2＝4x 截得的线段AB 的中点坐标是()A ．(2，6)B ．(3，2)C ．(6，4)D ．(4，6)答案B解析设点A ，B 的坐标分别为(x 1，y 1)，(x 2，y 2)．将y ＝x －1代入y 2＝4x ，整理得x 2－6x ＋1＝0.由根与系数的关系得x 1＋x 2＝6，则x 1＋x 22＝3，y 1＋y 22＝x 1＋x 2－22＝6－22＝2，所以所求点的坐标为(3，2)．故选B.5．已知正四面体ABCD 的棱长为a ，点E ，F 分别是BC ，AD 的中点，则AE →·AF →的值为()A ．a 2 B.14a 2C.12a 2 D.34a 2答案B解析在正四面体ABCD 中，点E ，F 分别是BC ，AD 的中点，AE →＝AB →＋BE →，AF →＝12AD →，所以AE →·AF →＝(AB →＋BE →)·12→＝12AB →·AD →＋12BE →·AD →.因为ABCD 是正四面体，所以BE ⊥AD ，∠BAD ＝π3，即BE →·AD →＝0，AB →·AD →＝|AB →|·|AD →|cos π3＝12a 2，所以AE →·AF →＝14a 2.故选B.6．已知圆C 的半径为2，圆心在x 轴的正半轴上，直线3x ＋4y ＋4＝0与圆C 相切，则圆C 的方程为()A ．x 2＋y 2－2x －3＝0B ．x 2＋y 2＋4x ＝0C ．x 2＋y 2＋2x －3＝0D ．x 2＋y 2－4x ＝0答案D解析由题意设圆心坐标为C (a ，0)(a >0)，∵圆C 与直线3x ＋4y ＋4＝0相切，∴|3a ＋0＋4|9＋16＝2，解得a ＝2.∴圆心为C (2，0)，∴圆C 的方程为(x －2)2＋y 2＝4，即x 2＋y 2－4x ＝0.故选D.7.四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 为直角梯形，AB ⊥AD ，BC ∥AD ，且AB ＝BC ＝2，AD ＝3，PA ⊥平面ABCD 且PA ＝2，则PB 与平面PCD 所成角的正弦值为()A.427 B.77C.33D.63答案B解析建立如图所示的空间直角坐标系，则P (0，0，2)，B (2，0，0)，C (2，2，0)，D (0，3，0)．PB →＝(2，0，－2)，CD →＝(－2，1，0)，PD →＝(0，3，－2)．设平面PCD 的一个法向量为n ＝(x ，y ，z )，2x ＋y ＝0，y －2z ＝0.取x ＝1得n ＝(1，2，3)．cos 〈PB →，n 〉＝PB →·n |PB →||n |＝－422×14＝－77，可得PB 与平面PCD 所成角的正弦值为77.故选B.8．(2019·课标全国Ⅱ)设F 为双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的右焦点，O 为坐标原点，以OF 为直径的圆与圆x 2＋y 2＝a 2交于P ，Q 两点．若|PQ |＝|OF |，则C 的离心率为()A.2B.3C ．2 D.5答案A解析如图，由题意知以OF ＋y 2＝c 24①，将x 2＋y 2＝a 2记为②式，①－②得x ＝a 2c ，则以OF 为直径的圆与圆x 2＋y 2＝a 2的相交弦所在直线的方程为x ＝a 2c，所以|PQ |＝由|PQ |＝|OF |，得c ，整理得c 4－4a 2c 2＋4a 4＝0，即e 4－4e 2＋4＝0，解得e ＝ 2.故选A.二、多项选择题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对的得5分，部分选对的得3分，有选错的得0分)9．下列说法正确的是()A ．在两坐标轴上截距相等的直线可以用方程x a ＋ya ＝1表示B ．存在实数m ，使得方程x ＋my －2＝0能表示平行于y 轴的直线C ．经过点P (1，1)，倾斜角为θ的直线方程为y －1＝tan θ(x －1)D ．点(0，2)关于直线y ＝x ＋1的对称点为(1，1)答案BD 解析对于A ，若直线过原点，则在两坐标轴上的截距都为零，故不能用方程x a ＋ya＝1表示，所以A 错误；对于B ，当m ＝0时，平行于y 轴的直线方程为x ＝2，所以B 正确；对于C ，若直线的倾斜角为90°，则该直线的斜率不存在，故不能用y －1＝tan θ(x －1)表示，所以C 错误；对于D y ＝x ＋1上，且(0，2)，(1，1)连线的斜率为－1，所以D 正确．故选BD.10．在正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点，则下列结论正确的是()A ．A 1C 1∥平面CEFB ．B 1D ⊥平面CEF C.CE →＝12DA →＋DD 1→－DC→D ．若正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1边长为2，点B 1到平面CEF 的距离为1答案AC解析对于A ，因为E ，F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点，所以EF ∥A 1C 1，且EF ⊂平面CEF ，故A 1C 1∥平面CEF 成立，A 正确；对于B ，以点D 为坐标原点，DA →，DC →，DD 1→的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系(如图)，设正方形ABCD －A 1B 1C 1D 1的棱长为2，则D (0，0，0)，C (0，2，0)，A (2，0，0，)，B 1(2，2，2)，D 1(0，0，2)，E (1，0，2)，F (0，1，2)，B 1D →＝(－2，－2，－2)，FC →＝(0，1，－2)，因为B 1D →·FC →＝0－2＋4＝2≠0，所以B 1D →与FC →不垂直，又CF ⊂平面CEF ，所以B 1D 与平面CEF 不垂直，B 错误；对于C ，12DA →＋DD 1→－DC →＝12(2，0，0)＋(0，0，2)－(0，2，0)＝(1，－2，2)，又CE →＝(1，－2，2)，所以CE →＝12DA→＋DD 1→－DC →成立，C 正确；对于D ，连接B 1E ，EF →＝(－1，1，0)，EC →＝(－1，2，－2)，设平面EFC 的法向量为n ＝(x ，y ，z )·n ＝0，·n ＝0，x ＋y ＝0，x ＋2y －2z ＝0，令x ＝2，得n ＝(2，2，1)，又B 1E →＝(－1，－2，0)，所以点B 1到平面CEF 的距离d ＝|B 1E →·n ||n |＝63＝2，D 错误．故选AC.11．已知P 是椭圆C ：x 26＋y 2＝1上的动点，Q 是圆D ：(x ＋1)2＋y 2＝15上的动点，则()A ．C 的焦距为5B ．C 的离心率为306C ．圆D 在C 的内部D ．|PQ |的最小值为255答案BC解析∵x 26＋y 2＝1，∴a ＝6，b ＝1，∴c ＝a 2－b 2＝6－1＝5，则C 的焦距为25，e ＝ca＝56＝306.设P (x ，y )(－6≤x ≤6)，则|PD |2＝(x ＋1)2＋y 2＝(x ＋1)2＋1－x 26＝＋45≥45>15，可知圆D 在C 的内部，且|PQ |的最小值为45－15＝55.故选BC.12．已知动点P 到两定点M (－2，0)，N (2，0)的距离乘积为常数16，其轨迹为C ，则()A ．C 一定经过原点B ．C 关于x 轴、y 轴对称C ．△MPN 的面积的最大值为43D ．C 在一个面积为64的矩形内答案BCD解析设点P 的坐标为(x ，y )，由题意可得（x ＋2）2＋y 2·（x －2）2＋y 2＝16.对于A ，将原点坐标(0，0)代入方程得2×2＝4≠16，故A 错误；对于B ，设点P 关于x 轴、y 轴的对称点分别为P 1(x ，－y )，P 2(－x ，y )，因为（x ＋2）2＋（－y ）2·（x －2）2＋（－y ）2＝（x ＋2）2＋y 2·（x －2）2＋y 2＝16，（－x ＋2）2＋y 2·（－x －2）2＋y 2＝（x －2）2＋y 2·（x ＋2）2＋y 2＝16，所以点P 1，P 2都在曲线C 上，所以曲线C 关于x 轴、y 轴对称，故B 正确；对于C ，设|PM |＝a ，|PN |＝b ，∠MPN ＝θ(0<θ<π)，则ab ＝16，由余弦定理得cos θ＝a 2＋b 2－162ab ＝a 2＋b 2－1632≥2ab －1632＝12，当且仅当a ＝b ＝4时等号成立，则θ，π3，所以sin θ≤32，则△MPN 的面积S △MPN ＝12ab sin θ≤12×16×32＝43，故C正确；对于D ，由16＝（x ＋2）2＋y 2·（x －2）2＋y 2≥（x ＋2）2·（x －2）2＝|x 2－4|，可得－16≤x 2－4≤16，得0≤x 2≤20，解得－25≤x ≤25，由C 知，S △MPN ＝12|MN |·|y |＝12×4×|y |≤43，得|y |≤23，因为45×43＝1615<64，所以曲线C 在一个面积为64的矩形内，故D 正确．故选BCD.三、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中的横线上)13．在四棱锥P －ABCD 中，ABCD 为平行四边形，AC 与BD 交于O ，G 为BD 上一点，BG ＝2GD ，PA →＝a ，PB →＝b ，PC →＝c ，试用基底{a ，b ，c }表示向量PG →＝________．答案23a －13b ＋23c 解析PG →＝PB →＋BG→＝PB →＋23BD→＝PB →＋23(BA →＋BC →)＝PB →＋23[(PA →－PB →)＋(PC →－PB →)]＝PB →＋23(PA →－2PB →＋PC →)＝23PA →－13PB →＋23PC →＝23a －13b ＋23c .14．已知点P 是圆C ：x 2＋y 2＝4上的动点，点A (4，2)，则线段AP 中点M 的轨迹方程是________________；点M 的轨迹与圆C 相交，则过交点的直线方程是________．(本题第一空2分，第二空3分)答案(x －2)2＋(y －1)2＝12x ＋y －4＝0解析设M (x ，y )，P (x 1，y 1)，＝x 1＋42，＝y 1＋22，1＝2x －4，1＝2y －2.因为x 12＋y 12＝4，所以(2x －4)2＋(2y －2)2＝4.整理得(x －2)2＋(y －1)2＝1.①又圆C ：x 2＋y 2＝4，②由①－②得2x ＋y －4＝0，即为所求直线方程．15．已知点F 2为双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的右焦点，直线y ＝kx 交双曲线C 于A ，B两点，若∠AF 2B ＝2π3，S △AF 2B ＝23，则双曲线C 的虚轴长为________．答案22解析由题意知点B 与点A 关于原点对称，设双曲线的左焦点为F 1，连接AF 1，BF 1，由对称性可知四边形AF 1BF 2是平行四边形，所以∠F 1AF 2＝π3，设|AF 2|＝m ，不妨设点A 在点B 右侧，则|AF 1|＝2a ＋m .在△AF 1F 2中，由余弦定理可得4c 2＝m 2＋(m ＋2a )2－m (m ＋2a )，化简得4c 2－4a 2＝m 2＋2ma ，即4b 2＝m (m ＋2a )．又S △AF 2B ＝12m (m ＋2a )·32＝23，所以b 2＝2，所以2b ＝2 2.16．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的右焦点为F 1(1，0)，离心率为e .设A ，B 为椭圆上关于原点对称的两点，AF 1的中点为M ，BF 1的中点为N ，原点O 在以线段MN 为直径的圆上．设直线AB 的斜率为k ，若0<k ≤3，则e 的取值范围为________．答案[3－1，1)解析设A (m ，n )，则B (－m ，－n )，则k ＝nm，因为原点O 在以线段MN 为直径的圆上，所以OM ⊥ON ，又因为M 为AF 1的中点，所以OM ∥BF 1，同理ON ∥AF 1，所以四边形OMF 1N 是矩形，即AF 1⊥BF 1，而AF 1→＝(1－m ，－n )，BF 1→＝(1＋m ，n )，所以(1－m )(1＋m )－n 2＝0，即m 2＋n 2＝1，又m 2a 2＋n 2b 2＝1，于是有m 2a 2＋n 2b 2＝m 2＋n 2，从而1a 2－11－1b 2＝n 2m 2＝k 2≤3，即1a 2＋3b2≥4，将b 2＝a 2－1代入上式，整理得4a 4－8a 2＋1≤0，解得2－32≤a 2≤2＋32，又a >c ＝1，所以4－23≤1a2<1，即3－1≤e <1.四、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．(10分)已知三角形的顶点A (2，3)，B (0，－1)，C (－2，1)．(1)求直线AC 的方程；(2)从①，②这两个问题中选择一个作答．①求点B 关于直线AC 的对称点D 的坐标．②若直线l 过点B 且与直线AC 交于点E ，|BE |＝3，求直线l 的方程．思路分析(1)由A (2，3)，C (－2，1)，可求出直线AC 的斜率，由点斜式即可写出直线的方程；(2)选①由对称点的性质即可求出；选②设出E ，12t ＋t 的值，根据B ，E 两点的坐标即可求出直线的方程．解析(1)因为直线AC 的斜率为k AC ＝12，所以直线AC 的方程为y －3＝12(x －2)，即直线AC 的方程为x －2y ＋4＝0.(2)选择问题①：设D 的坐标为(m ，n )，·12＝－1，2·n －12＋4＝0，＝－125，＝195.所以点D －125，选择问题②：设E，12t ＋|BE |＝33，解得t ＝0或t ＝－125.所以E 的坐标为(0，2)－125，所以直线l 的方程为x ＝0或3x ＋4y ＋4＝0.18．(12分)已知圆C 经过三点O (0，0)，A (1，3)，B (4，0)．(1)求圆C 的方程；(2)求过点P (3，6)且被圆C 截得弦长为4的直线的方程．解析(1)由题意，设圆C 的方程为x 2＋y 2＋Dx ＋Ey ＋F ＝0，＝0，＋9＋D ＋3E ＋F ＝0＋4D ＋F ＝0，＝－4，＝－2，＝0.所以圆C 的方程为x 2＋y 2－4x －2y ＝0，即(x －2)2＋(y －1)2＝5.(2)由(1)知圆心坐标为C (2，1)，半径为5，弦长为4时，圆心C 到直线的距离为1.①若直线斜率不存在，则直线方程为x ＝3，经检验符合题意；②若直线斜率存在，设直线斜率为k ，则直线方程为y －6＝k (x －3)，即kx －y －3k ＋6＝0，则|5－k |1＋k 2＝1，解得k ＝125，所以直线方程为y －6＝125(x －3)，即12x －5y －6＝0.综上可知，直线方程为x ＝3或12x －5y －6＝0.19．(12分)(2019·课标全国Ⅱ，文)已知F 1，F 2是椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >0，b >0)的两个焦点，P 为C 上的点，O 为坐标原点．(1)若△POF 2为等边三角形，求C 的离心率；(2)如果存在点P ，使得PF 1⊥PF 2，且△F 1PF 2的面积等于16，求b 的值和a 的取值范围．解析(1)若△POF 2为等边三角形，则P ，±32c ，代入方程x 2a 2＋y 2b 2＝1，可得c 24a2＋3c 24b2＝1，解得e 2＝4±23，所以e ＝3－1(3＋1已舍去)．(2)由题意可得|PF 1→|＋|PF 2→|＝2a ，因为PF 1⊥PF 2，所以|PF 1→|2＋|PF 2→|2＝4c 2，所以(|PF 1→|＋|PF 2→|)2－2|PF 1→|·|PF 2→|＝4c 2，所以2|PF 1→|·|PF 2→|＝4a 2－4c 2＝4b 2，所以|PF 1→|·|PF 2→|＝2b 2，所以S △PF 1F 2＝12|PF 1→|·|PF 2→|＝b 2＝16，解得b ＝4.因为(|PF 1→|＋|PF 2→|)2≥4|PF 1→|·|PF 2→|，即(2a )2≥4|PF 1→|·|PF 2→|，即a 2≥|PF 1→|·|PF 2→|，所以a 2≥32，所以a ≥42，即a 的取值范围为[42，＋∞)．20.(12分)如图，在四棱锥P －ABCD 中，平面PCD ⊥平面ABCD ，且△PCD 是边长为2的等边三角形，四边形ABCD 是矩形，BC ＝22，M 为BC 的中点．(1)求证：AM ⊥PM ；(2)求二面角P －AM －D 的大小；(3)求点D 到平面AMP 的距离．解析以点D 为原点，分别以直线DA ，DC 为x 轴、y 轴，建立如图所示的空间直角坐标系，依题意，可得D (0，0，0)，P (0，1，3)，A (22，0，0)，M (2，2，0)，PM →＝(2，1，－3)，AM →＝(－2，2，0)．(1)证明：∵PM →·AM →＝(2，1，－3)·(－2，2，0)＝0，即PM →⊥AM →，∴AM ⊥PM .(2)设n ＝(x ，y ，z )为平面PAM 的法向量，·PM →＝0，·AM →＝0，y －3z ＝0，＋2y ＝0，取y ＝1，得n ＝(2，1，3)．取p ＝(0，0，1)，显然p 为平面ABCD 的一个法向量，∵cos 〈n ，p 〉＝n ·p |n ||p |＝36＝22，∴二面角P －AM －D 的大小为45°.(3)设点D 到平面AMP 的距离为d ，由(2)可知n ＝(2，1，3)为平面AMP 的一个法向量，∴d ＝|DA →·n ||n |＝|22×2|2＋1＋3＝263，即点D 到平面AMP 的距离为263.21．(12分)如图，三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AB ＝AC ＝AA 1＝BC 1＝2，∠AA 1C 1＝60°，平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ，AC 1与A 1C 相交于点D .(1)求证：BD ⊥平面AA 1C 1；(2)设点E 是直线B 1C 1上一点，且DE ∥平面AA 1B 1B ，求平面EBD 与平面ABC 1夹角的余弦值．解析(1)证明：由已知得侧面AA 1C 1C 是菱形，D 是AC 1的中点．∵BA ＝BC 1，∴BD ⊥AC 1.∵平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ，且BD ⊂平面ABC 1，平面ABC 1∩平面AA 1C 1C ＝AC 1，∴BD ⊥平面AA 1C 1C .(2)设点F 是A 1C 1的中点，连接DF ，EF ，∵点D 是AC 1的中点，∴DF ∥平面AA 1B 1B .又∵DE ∥平面AA 1B 1B ，∴平面DEF ∥平面AA 1B 1B .又∵平面DEF ∩平面A 1B 1C 1＝EF ，平面AA 1B 1B ∩平面A 1B 1C 1＝A 1B 1，∴EF ∥A 1B 1.∴点E 是B 1C 1的中点．如图，以D 为原点，以DA 1，DA ，DB 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系．由已知可得AC 1＝2，AD ＝1，BD ＝A 1D ＝DC ＝3，BC ＝6，∴D (0，0，0)，A (0，1，0)，A 1(3，0，0)，B (0，0，3)，C 1(0，－1，0)．设平面EBD 的法向量是m ＝(x ，y ，z )，由m ⊥DB →，得3z ＝0⇒z ＝0.又DE →＝12(DC 1→＋DB 1→)＝12(DC 1→＋DB →＋AA 1→)1由m ⊥DE →，得(x ，y ，z10⇒32x －y ＝0.令x ＝1，得y ＝32，∴m ，32，∵平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ，DA 1⊥AC 1，∴DA 1⊥平面ABC 1.∴DA 1→是平面ABC 1的一个法向量，DA 1→＝(3，0，0)．∴cos 〈m ，DA 1→〉＝31＋34×3＝277，∴平面EBD 与平面ABC 1夹角的余弦值是277.22．(12分)已知定点F (1，0)，动点P 在y 轴上运动，过点P 作PM 交x 轴于点M ，并延长MP 到点N ，且PM →·PF →＝0，|PM →|＝|PN →|.(1)求动点N 的轨迹方程；(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A ，B 两点，若OA →·OB →＝－4，且46≤|AB →|≤430，求直线l 的斜率k 的取值范围．解析(1)由题意知P 为线段MN 的中点，设N (x ，y )，则M (－x ，0)，由PM →·PF →＝0x，∴(－x )·10，∴y 2＝4x (x ＞0)，∴点N 的轨迹方程为y 2＝4x (x >0)．(2)设l 与抛物线交于点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)．当l 与x 轴垂直时，则由OA →·OB →＝－4，得y 1＝22，y 2＝－22，|AB |＝42<46，不合题意．故l 与x 轴不垂直．可设直线l 的方程为y ＝kx ＋b (k ≠0)，则由OA →·OB →＝－4，得x 1x 2＋y 1y 2＝－4.由点A ，B 在抛物线y 2＝4x (x >0)上有y 12＝4x 1，y 22＝4x 2，故y 1y 2＝－8.又2＝4x ，＝kx ＋b ，联立消x ，得ky 2－4y ＋4b ＝0.∴4bk ＝－8，b ＝－2k.∴Δ＝16(1＋2k 2)，|AB |2y1－y 2)2∵46≤|AB |≤430，∴96480.解得直线l的斜率取值范围为－1，－12∪12，1.1．若椭圆x2a2＋y2b2＝1(a>b>0)的离心率为32，则双曲线x2a2－y2b2＝1的离心率为()A.54B.52C.32D.54答案B2．已知四面体顶点A(2，3，1)，B(4，1，－2)，C(6，3，7)和D(－5，－4，8)，则顶点D 到平面ABC的距离为()A．8B．9C．10D．11答案D解析设平面ABC的一个法向量为n＝(x，y，z)，则·AB→＝0，·AC→＝0，x，y，z）·（2，－2，－3）＝0，x，y，z）·（4，0，6）＝0.x－2y－3z＝0，x＋6z＝0＝2x，＝－23x，令x＝1，则n，2AD→＝(－7，－7，7)，故所求距离为|AD→·n||n|＝|－7－14－143|1＋4＋49＝11.3.如图，在四棱锥S－ABCD中，底面ABCD是边长为1的正方形，SA＝SB＝SC＝SD＝2.下列结论中正确的是()A.SA→＋SB→＋SC→＋SD→＝0B.SA→－SB→＋SC→－SD→＝0C.SA→·SB→＋SC→·SD→＝0D.SA→·SC→＝0答案B解析本题考查空间向量的加减运算和数量积．由题意易知A错误；因为SA→－SB→＋SC→－SD→＝BA→＋DC→＝0，所以B正确；因为底面ABCD是边长为1的正方形，SA＝SB＝SC＝SD＝2，所以SA →·SB →＝2×2×cos ∠ASB ，SC →·SD →＝2×2×cos ∠CSD ，而∠ASB ＝∠CSD ，于是SA →·SB →＝SC →·SD →≠0，所以C 错误；连接AC ，在△SAC 中，SA ＝SC ＝2，AC ＝2，所以∠ASC ≠90°，所以cos ∠ASC ≠0，又SA →·SC →＝2×2×cos ∠ASC ，所以SA →·SC →≠0，所以D 错误．故选B.4．已知A 是双曲线E ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左顶点，F 是抛物线C ：y 2＝－8ax 的焦点．若在双曲线的渐近线上存在点P ，使得AP →⊥FP →，则E 的离心率的取值范围是()A ．(1，2)，324D ．(2，＋∞)答案B解析由题意得，A (－a ，0)，F (－2a ，0)，不妨设0，ba x AP →⊥FP →，得AP →·FP →＝0⇒0＋a ，b a x 0＋2a ，ba x 0⇒c 2a 2x 02＋3ax 0＋2a 2＝0.因为在双曲线E 的渐近线上存在点P ，所以Δ≥0，即9a 2－4×2a 2×c 2a 2≥0，9a 2≥8c 2⇒e 2≤98⇒－324≤e ≤324，又因为E 为双曲线，所以1<e ≤324.故选B.5.如图，在正四棱锥P －ABCD 中，PA ＝AB ，点M 为PA 的中点，BD →＝λBN →.若MN ⊥AD ，则实数λ为()A ．2B ．3C ．4D ．5答案C解析连接AC 交BD 于点O ，以O 为原点，OA 为x 轴，OB 为y 轴，OP 为z 轴，建立如图所示的空间直角坐标系．设PA ＝AB ＝2，则A (2，0，0)，D (0，－2，0)，P (0，0，2)，0B (0，2，0)，∴BD →＝(0，－22，0)，设N (0，b ，0)，则BN →＝(0，b －2，0)．∵BD＝λBN →，∴－22＝λ(b －2)，∴b ＝2λ－22λ，∴N，2λ－22λ，，→－22，2λ－22λ，－AD →＝(－2，－2，0)，∵AD ⊥MN ，∴AD →·MN →＝1－2λ－4λ＝0，解得λ＝4.故选C.6．已知椭圆C ：x 24＋y 23＝1，M ，N 是坐标平面内的两点，且M 与椭圆C 的焦点不重合．若M 关于椭圆C 的左、右焦点的对称点分别为A ，B ，线段MN 的中点在椭圆C 上，则|AN |＋|BN |＝()A ．4B ．8C ．12D ．16答案B解析设MN 的中点为D ，椭圆C 的左、右焦点分别为F 1，F 2，如图，连接DF 1，DF 2.∵F 1是MA 的中点，D 是MN 的中点，∴F 1D 是△MAN 的中位线，∴|DF 1|＝12|AN |，同理|DF 2|＝12|BN |，∴|AN |＋|BN |＝2(|DF 1|＋|DF 2|)．∵点D 在椭圆上，根据椭圆的标准方程及椭圆的定义知，|DF 1|＋|DF 2|＝4，∴|AN |＋|BN |＝8.故选B.7．在平面直角坐标系xOy 中，已知点A (0，－2)，点B (1，－1)，P 为圆x 2＋y 2＝2上一动点(异于点B )，则|PB ||PA |的最大值是()A ．2B ．4C.2D ．22答案A解析设点P (x 0，y 0)，则x 02＋y 02＝2，所以|PB |2|PA |2＝（x 0－1）2＋（y 0＋1）2x 02＋（y 0＋2）2＝x 02＋y 02－2x 0＋2y 0＋2x 02＋y 02＋4y 0＋4＝－2x 0＋2y 0＋44y 0＋6＝－x 0＋y 0＋22y 0＋3，令λ＝－x 0＋y 0＋22y 0＋3，则λ≠0，x 0＋(2λ－1)y 0＋3λ－2＝0，由题意，知直线x ＋(2λ－1)y ＋3λ－2＝0与圆x 2＋y 2＝2有公共点，所以|3λ－2|1＋（2λ－1）2≤2，得λ2－4λ≤0，得0<λ≤4，所以|PB ||PA |的最大值为2.8．【多选题】若{a ，b ，c }为空间的一个基底，则()A ．b ＋c ，b －c ，a 共面B ．b ＋c ，b －c ，2b 共面C ．b ＋c ，a ，a ＋b ＋c 共面D ．a ＋c ，a －2c ，c 共面答案BCD解析易知b ＋c ，b －c ，a 不共面；因为2b ＝(b ＋c )＋(b －c )，所以b ＋c ，b －c ，2b 共面；因为a ＋b ＋c ＝(b ＋c )＋a ，所以b ＋c ，a ，a ＋b ＋c 共面；因为a ＋c ＝(a －2c )＋3c ，所以a ＋c ，a －2c ，c 共面．故选BCD.9.【多选题】如图，在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 中，AB ＝3AD ＝3AA 1＝3，点P 为线段A 1C 上的动点，则下列结论正确的是()A ．当A 1C →＝2A 1P →时，B 1，P ，D 三点共线B ．当AP →⊥A 1C →时，AP →⊥D 1P→C ．当A 1C →＝3A 1P →时，D 1P ∥平面BDC 1D ．当A 1C →＝5A 1P →时，A 1C ⊥平面D 1AP答案ACD解析在长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，连接AC ，以点D 为坐标原点，建立如图所示的空间直角坐标系，因为AB ＝3AD ＝3AA 1＝3，所以AD ＝AA 1＝1，则A (1，0，0)，A 1(1，0，1)，C (0，3，0)，C 1(0，3，1)，D 1(0，0，1)，D (0，0，0)，B (1，3，0)，则A 1C →＝(－1，3，－1)，D 1A →＝(1，0，－1)，DC 1→＝(0，3，1)，DB →＝(1，3，0)，A 1D 1→＝(－1，0，0)．当A 1C →＝2A 1P →时，P 为A 1C 的中点，根据长方体结构特征，可知P 为体对角线的中点，因此P 也为B 1D 的中点，所以B 1，P ，D 三点共线，故A 正确；当AP →⊥A 1C →时，AP ⊥A 1C ，由题意可得A 1C ＝1＋1＋3＝5，AC ＝1＋3＝2，因为S △A 1AC ＝12AA 1·AC ＝12A 1C ·AP ，所以AP ＝255，所以A 1P ＝55，即点P 为靠近点A 1的五等分点，所以，35，D 1P →，35，－AP →＝－15，35，D 1P →·AP →＝－425＋325－425＝－15≠0，所以AP →与D 1P →不垂直，故B 错误；当A 1C →＝3A 1P →时，A 1P →＝13A 1C →－13，33，－BDC 1的一个法向量为n ＝(x ，y ，z )，·DC 1→＝0，·DB →＝0，＋z ＝0，＋3y ＝0，令y ＝1，可得n ＝(－3，1，－3)，又D 1P →＝A 1P →－A 1D 1→＝，33，－D 1P →·n ＝0，因此D 1P →⊥n ，所以D 1P →∥平面BDC 1，故C 正确；当A 1C →＝5A 1P →时，A 1P →＝15A 1C →－15，35，－所以D 1P →＝A 1P →－A 1D 1→，35，－所以A 1C →·D 1P →＝0，A 1C →·D 1A →＝0，因此A 1C ⊥D 1P ，A 1C ⊥D 1A ，又D 1P ∩D 1A ＝D 1，所以A 1C ⊥平面D 1AP ，故D 正确．故选ACD.10．【多选题】已知抛物线E ：y 2＝4x 的焦点为F ，准线为l ，过F 的直线与E 交于A ，B 两点，分别过A ，B 作l 的垂线，垂足为C ，D ，且|AF |＝3|BF |，M 为AB 中点，则下列结论正确的是()A ．∠CFD ＝90°B ．△CMD 为等腰直角三角形C ．直线AB 的斜率为±3D ．△AOB 的面积为4答案AC解析如图，过点M 向准线l 作垂线，垂足为N ，F (1，0)，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，因为|AF |＝|AC |，所以∠AFC ＝∠ACF ，又因为∠OFC ＝∠ACF ，所以∠OFC ＝∠AFC ，所以FC 平分∠OFA ，同理可知FD 平分∠OFB ，所以∠CFD ＝90°，故A 正确；假设△CMD 为等腰直角三角形，则∠CFD ＝∠CMD ＝90°，则C ，D ，F ，M 四点共圆且圆的半径为12|CD |＝|MN |，又因为|AF |＝3|BF |，所以|AB |＝|AF |＋|BF |＝|AC |＋|BD |＝2|MN |＝4|BF |，所以|MN |＝2|BF |，所以|CD |＝2|MN |＝4|BF |，所以|CD |＝|AB |，显然不成立，故B 错误；设直线AB的方程为x ＝my ＋12＝4x ，＋1，所以y 2－4my －4＝01＋y 2＝4m ，1y 2＝－4，又因为|AF |＝3|BF |，所以y 1＝－3y 22y 2＝4m ，3y 22＝－4，所以m 2＝13，所以1m ＝±3，所以直线AB 的斜率为±3，故C 正确；取m ＝331＋y 2＝433，1y 2＝－4，所以|y 1－y 2|＝833，所以S △AOB ＝12·|OF |·|y 1－y 2|＝12×1×833＝433D 错误．故选AC.11．【多选题】a ，b 为空间两条互相垂直的直线，等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ，b 都垂直，斜边AB 以AC 为旋转轴旋转，则下列结论正确的是()A ．直线AB 与a 所成角的最小值为π4B ．直线AB 与a 所成角的最大值为π3C ．当直线AB 与a 所成的角为π3时，AB 与b 所成的角为π6D ．当直线AB 与a 所成的角为π3时，AB 与b 所成的角为π3答案AD解析由题意知，a ，b ，AC 三条直线两两相互垂直，画出图形如图．不妨设图中所示正方体的棱长为1，则AC ＝1，AB ＝2，斜边AB 以直线AC 为旋转轴旋转，则A 点保持不变，B 点的运动轨迹是以C 为圆心，BC 长为半径的圆，设CB 旋转到直线a 上时为CE ，旋转到直线b 上时为CD ，以C 为坐标原点，以CD 所在直线为x 轴，CE 所在直线为y 轴，CA 所在直线为z 轴，建立空间直角坐标系，则D (1，0，0)，A (0，0，1)，设B 点在运动过程中的坐标为(cos θ，sin θ，0)，其中θ为射线CD 绕端点C 旋转到CB 形成的角，θ∈[0，2π)，∴AB 在运动过程中对应的向量AB →＝(cos θ，sin θ，－1)，|AB →|＝2，设AB 与a 所成的角为α，α∈0，π2，则cos α＝22|sin θ|∈0，22，∴α∈π4，π2，故A 正确，B错误；设AB 与b 所成的角为β，β∈0，π2，则cos β＝22|cos θ|，当AB 与a 所成的角为π3，即α＝π3时，|sin θ|＝2cos α＝2cos π3＝22，∵cos 2θ＋sin 2θ＝1，∴cos β＝22|cos θ|＝12，∵β∈0，π2，∴β＝π3，此时AB 与b所成的角为π3，故D 正确，C 错误．故选AD.12．【多选题】古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯发现：平面内到两个定点A ，B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆，此圆被称为“阿波罗尼斯圆”．在平面直角坐标系xOy 中，A (－2，0)，B (4，0)，点P 满足|PA ||PB |＝12.设点P 的轨迹为C ，下列结论正确的是()A ．轨迹C 的方程为(x ＋4)2＋y 2＝9B ．在x 轴上存在异于A ，B 的两点D ，E 使得|PD ||PE |＝12C ．当A ，B ，P 三点不共线时，射线PO 是∠APB 的平分线D ．在C 上存在点M ，使得|MO |＝2|MA |答案BC解析设P (x ，y )，则（x ＋2）2＋y 2（x －4）2＋y 2＝12，化简得(x ＋4)2＋y 2＝16，所以A 错误；假设在x轴上存在异于A ，B 的两点D ，E 使得|PD ||PE |＝12，设D (m ，0)，E (n ，0)，则（x －n ）2＋y 2＝2（x －m ）2＋y 2，化简得3x 2＋3y 2－(8m －2n )x ＋4m 2－n 2＝0，由轨迹C 的方程为x 2＋y 2＋8x ＝0，可得8m －2n ＝－24，4m 2－n 2＝0，解得m ＝－6，n ＝－12或m ＝－2，n ＝4(舍去)，即在x 轴上存在异于A ，B 的两点D ，E 使|PD ||PE |＝12，所以B 正确；当A ，B ，P 三点不共线时，由|OA ||OB |＝12＝|PA ||PB |，可得射线PO 是∠APB 的平分线，所以C 正确；假设在C 上存在点M ，使得|MO |＝2|MA |，可设M (x ，y )，则有x 2＋y 2＝2（x ＋2）2＋y 2，化简得x 2＋y 2＋163x ＋163＝0，与x 2＋y 2＋8x ＝0联立，得x ＝2，不合题意，故不存在点M ，所以D 错误．故选BC.13．已知直线l ：mx －y ＝1，若直线l 与直线x －my －1＝0平行，则实数m 的值为________，动直线l 被圆C ：x 2＋y 2＋2x －24＝0截得弦长的最小值为________．答案－1223解析由题得m ×(－m )－(－1)×1＝0，所以m ＝±1.当m ＝1时，两直线重合，舍去，故m ＝－1.因为圆C 的方程x 2＋y 2＋2x －24＝0可化为(x ＋1)2＋y 2＝25，所以圆心为C (－1，0)，半径为5.由于直线l ：mx －y －1＝0过定点P (0，－1)，所以过点P 且与PC 垂直的弦的弦长最短，且最短弦长为2×52－（2）2＝223.14．已知M (－2，0)，N (2，0)，点P (x ，y )为坐标平面内的动点，满足|MN →|·|MP →|＋MN →·NP →＝0，则动点P 的轨迹方程为________．答案y 2＝－8x 解析由题意，知MN →＝(4，0)，|MN →|＝4，MP →＝(x ＋2，y )，NP →＝(x －2，y )．由|MN →|·|MP →|＋MN →·NP →＝0，得4（x ＋2）2＋y 2＋4(x －2)＝0，化简整理，得y 2＝－8x .15．已知直线l ：4x －3y ＋6＝0，抛物线C ：y 2＝4x 上一动点P 到直线l 与到y 轴距离之和的最小值为________，P 到直线l 距离的最小值为________．答案134解析设抛物线C ：y 2＝4x 上的点P 到直线4x －3y ＋6＝0的距离为d 1，到准线的距离为d 2，到y 轴的距离为d 3，由抛物线方程可得焦点坐标为F (1，0)，准线方程为x ＝－1，则d 3＝d 2－1，|PF |＝d 2，因此d 1＋d 3＝d 1＋d 2－1＝d 1＋|PF |－1，因为d 1＋|PF |的最小值是焦点F 到直线4x －3y ＋6＝0的距离，即|4＋6|42＋（－3）2＝2，所以d 1＋d 3＝d 1＋|PF |－1的最小值为2－1＝1；设平行于直线l 且与抛物线C ：y 2＝4x 相切的直线方程为4x －3y ＋m ＝0，由x －3y ＋m ＝0，2＝4x ，得y 2－3y ＋m ＝0，因为直线4x －3y ＋m ＝0与抛物线C ：y 2＝4x 相切，所以Δ＝(－3)2－4m ＝0，解得m ＝94，因此该切线方程为4x －3y ＋94＝0，所以两平行线间的距离为6－9442＋（－3）2＝34，即P 到直线l 距离的最小值为34.16．已知直线l ：y ＝－x ＋1与椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)相交于A ，B 两点，且线段AB 的中点为(1)求此椭圆的离心率；(2)若椭圆的右焦点关于直线l 的对称点在圆x 2＋y 2＝5上，求此椭圆的方程．解析(1)x ＋1，＋y 2b 2＝1，得(b 2＋a 2)x 2－2a 2x ＋a 2－a 2b 2＝0，∴Δ＝4a 4－4(a 2＋b 2)(a 2－a 2b 2)>0⇒a 2＋b 2>1.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，∴x 1＋x 2＝2a 2b 2＋a 2.∵线段AB ，∴2a 2b 2＋a 2＝43，得a 2＝2b 2.又a 2＝b 2＋c 2，∴a 2＝2c 2，∴e ＝22.(2)设椭圆的右焦点为F (c ，0)，则点F 关于直线l ：y ＝－x ＋1的对称点为P (1，1－c )．∵点P 在圆x 2＋y 2＝5上，∴1＋(1－c )2＝5，即c 2－2c －3＝0.∵c >0，∴c ＝3，又a 2＝2c 2且a 2＝b 2＋c 2，∴a ＝32，b ＝3，∴椭圆的方程为x 218＋y 29＝1.17.如图所示，该几何体是由一个直三棱柱ADE －BCF 和一个正四棱锥P －ABCD 组合而成的，AD ⊥AF ，AE ＝AD ＝2.(1)证明：平面PAD ⊥平面ABFE ；(2)求正四棱锥P －ABCD 的高h ，使得二面角C －AF －P 的余弦值是223解析(1)证明：在直三棱柱ADE －BCF 中，AB ⊥平面ADE ，AD ⊂平面ADE ，所以AB ⊥AD .又AD ⊥AF ，AB ∩AF ＝A ，AB ⊂平面ABFE ，AF ⊂平面ABFE ，所以AD ⊥平面ABFE .因为AD ⊂平面PAD ，所以平面PAD ⊥平面ABFE .(2)由(1)知AD ⊥平面ABFE ，以A 为原点，AB ，AE ，AD 所在直线分别为x ，y ，z 轴建立空间直角坐标系，如图，则A (0，0，0)，F (2，2，0)，C (2，0，2)，P (1，－h ，1)，AF →＝(2，2，0)，AC →＝(2，0，2)，AP →＝(1，－h ，1)．设平面AFC 的一个法向量为m ＝(x 1，y 1，z 1)，·AF →＝2x 1＋2y 1＝0，·AC →＝2x 1＋2z 1＝0，取x 1＝1，则y 1＝z 1＝－1，所以m ＝(1，－1，－1)．设平面AFP 的一个法向量为n ＝(x 2，y 2，z 2)，·AF →＝2x 2＋2y 2＝0，·AP →＝x 2－hy 2＋z 2＝0，取x 2＝1，则y 2＝－1，z 2＝－1－h ，所以n ＝(1，－1，－1－h )．因为二面角C －AF －P 的余弦值为223，所以|cos 〈m ·n 〉|＝|m ·n ||m |·|n |＝|1＋1＋1＋h |3×2＋（h ＋1）2＝223，解得h ＝1或h ＝－35(舍)，所以正四棱锥P －ABCD 的高h ＝1.18.如图，在直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AB ＝1，AC ＝AA 1＝3，∠ABC ＝60°.。
高中数学人教A版(2019)必修第一册第一章学业水平测试数学(A,B)卷
第一章学业水平测试(A卷)(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(本小题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．若集合A＝{0,1,2}，则下列选项不正确．．．的是( )．A．A B．{0,1} A C．{0,1,2}A D．{0,1,2} A 2．已知集合A＝{x∣－x2＋x≥0}，B＝{x∣x－1＜0}，则A B ＝( ).A．{x∣x≤1}B．{x∣x＜1}C．{x∣0≤x＜1} D．{x∣0≤x≤1}3．若集合A＝{x∣x2－3x＜0}，B＝{x∣x≥1}，则图中阴影部分表示的集合为( )．A．{x∣x＞0}B．{x∣0＜x≤1}C．{x∣1≤x＜3}第3题D．{x∣0＜x＜1或x≥3}4．命题“x R，x2－2x＋2≤0”的否定是( )．A．x R，x2－2x＋2≥0B．x R，x2－2x＋2＞0C．x R，x2－2x＋2≤0D．x R，x2－2x＋2＞05．设集合A＝{x∣－1≤x＜3}，B＝{x∣0＜x≤2}，则“a A”是“a B”的( )．A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件6．下列命题中，真命题是( )．A．x R，x2＋1＝x B．x R，x2＋1＜2xC．x R，x2＋1＞x D．x R，x2＋2x＞1二、填空题(本题共4小题，每小题6分，共24分．将答案填在题后的横线上)7．用符号语言表示命题：对于所有的实数x，满足x2－x＋1＝0：_____________；该命题的否定为：_____________．8．若集合M＝{0，1，3，4}，N＝{x∣x＝5－a，a M}，则M N＝______．9．设P，Q为两个非空实数集合，定义集合A＝{a＋b|a P，b Q}，若P＝{0,2,5}，Q＝{1,2,6}，则A中元素的个数是_________．10．已知集合A＝{x∣x＜4}，B＝{x∣x＜a}，若“x A”是“x B”的必要不充分条件，则实数a的取值范围是______．三、解答题(本题共3小题，第11，12小题每小题13分，第14小题14分，共40分．解答应写出必要的文字说明或演算步骤)11．已知集合A＝{x|3≤x＜7}，B＝{x|x2－12x＋20＜0}，C＝{x|x＜a}．(1)求A B，(R A)B；(2)若A C≠，求a的取值范围．12．p：4,4,⎧⎨⎩x yxy＋＞＞是q：2,2,⎧⎨⎩xy＞＞的什么条件？并说明理由．13．已知全集U＝R，集合A＝{x∣－2≤x≤3}，B＝{x∣2a＜x＜a＋3}，且B U A，求实数a的取值集合．参考答案一、选择题1．D．2．A．3．C．4．D．5．B．6．C．二、填空题7．x R，x2－x＋1＝0；x R，x2－x＋1≠0．8．{1，4}．9．8．10．a＜4．三、解答题11．解：(1)B＝{x|x2－12x＋20＜0}＝{x|2＜x＜10}，因为A＝{x|3≤x＜7}，所以A B＝{x|2＜x＜10}．因为A＝{x|3≤x＜7}，所以R A＝{x|x＜3或x≥7}，(R A)B＝{x|2＜x＜3或7≤x＜10}．(2)因为A＝{x|3≤x＜7}，C＝{x|x＜a}，A C≠，所以a＞3，所以a的取值范围为(3，＋∞)．12．当x＞2且y＞2时，x＋y＞4，xy＞4，所以q⇒p．反之不一定成立，例如，当x＝5且y＝1时，x＋y＞4，xy＞4，但不满足条件y＞2，所以p⇒q，即p是q的必要不充分条件．13．U A＝{x∣x＜－2或x＞3}．由题意可得23,23,⎧⎨⎩a aa＜＋≥或23,3 2.⎧⎨⎩a aa＜＋＋≤－解得32≤a＜3或a≤－5．所以实数a的取值集合为{a∣a≤－5或a≥32 }．第一章学业水平测试(B卷)(时间：45分钟，满分：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求)1．下列各命题中，真命题是( )．A．x R，1－x2＜0B．x N，x2≥1C．x Z，x3＜1D．x Q，x2＝22．已知条件A：x2＝2x＋3，条件B：x＝3x，则A是B的( )．A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件3．设集合A＝{x∣(x－a)2≤1}，B＝{x∣1＜x＜4}，若A B＝，则实数a的取值范围是( )．A．{a∣0≤a≤5}B．{a∣a≤0或a≥5}C．{a∣a＜0或a＞5}D．{a∣a≤2或a≥3}4．“等式(x－1)2＋(y＋2)2＝0成立”是“等式(x－1)(y＋2)＝0成立”的( )．A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件5．正确表示图中阴影部分的是( )．A．U A B B．U A U BC．U(A B) D．U(A B)6．已知A，B是非空集合，定义A⊗B＝{x∣x A B且x A B}，若M＝{x∣－1≤x≤4}，N＝{x∣x＜2}，则M⊗N＝( )．A．{x∣－1≤x＜2}B．{x∣2≤x≤4}C．{x∣x＜－1或2≤x≤4}D．{x∣x≤－1或2＜x≤4}二、填空题(本题共4小题，每小题6分，共24分．将答案填在题后的横线上)7．若命题“x R，x2－3ax＋9≤0”为假命题，则实数a的取值范围是_________．8．设集合A＝{x|1＜x＜2}，B＝{x|x＜a}，若A B，则a的取值范围是_________．9．设A＝{1，1＋d，1＋2d}，B＝{1，q，q2}，若A＝B，则d＝______，q＝_______．10．给出下列条件：①x＞y；②x＞y＋1；③x2＞y2；④x3＞y3；⑤xy＞1；⑥1x＜1y，其中互为充要条件的是_______(填写满足要求的条件序号)．三、解答题(本题共3小题，第11，12小题每小题13分，第14小题14分，共40分．解答应写出必要的文字说明或演算步骤)11．已知下列三个方程：x2－2ax－2a＝0，x2＋ax＋a＋3＝0，x2＋2(a＋1)x＋a(a＋1)＝0至少有一个方程有实数根，求实数a的取值集合．12．某校学生积极参加社团活动，高一年级共有100名学生，其中参加合唱社团的学生有63名，参加科技社团的学生有75名(并非每个学生必须参加某个社团)．请问，在高一年级的学生中，同时参加合唱社团和科技社团的最多有多少名学生？最少有多少名学生？13．已知“a＜m”是“关于x的方程ax2＋2(a－1)x＋a－1＝0至少有一个负根”的充要条件？求m的值．参考答案一、选择题1．C．2．D．3．B．4．A．5．C．6．C．二、填空题7．－2＜a＜2．8．a≥2．9．－34；－12．10．①④．三、解答题11．方法1：设方程x2－2ax－2a＝0，有实数根时，实数a的取值集合为A，方程＝x2＋ax＋a＋3＝0有实数根时，实数a的取值集合为B，方程x2＋2(a＋1)x＋a(a＋1)＝0有实数根时，实数a的取值集合为C．则实数a的取值集合为A B C＝{a∣a≤－2或a≥－1}．方法2：设实数a的取值集合为A，则上述三个方程都没有实数根时，实数a的取值集合为R A．12．解：对于任意一个有限集合C，记card(C)为集合C中元素的个数．用集合U表示高一年级100名学生，用集合A表示参加合唱社团的学生，用集合B表示参加科技社团的学生．则card(A B)＝card(A)＋card(B)－card(A B)．当A B＝A时，card(A B)＝63，此时同时参加合唱社团和科技社团的学生最多，共有63名．当A B＝U时，card(A B)＝(75＋63)－100＝38，此时同时参加合唱社团和科技社团的学生最少，有38名．13．“关于x的方程ax2＋2(a－1)x＋a－1＝0至少有一个负根”的情况有：(1)当a＝0时，符合题意．(2)当a≠0时，方程有实根的充要条件是2241aa(－)－41aa(－)≥0，即a≤1且a≠0．①当a＝1时，方程的两根均为零，不合题意；②当0＜a＜1时，方程有两个异号根，③当a＜0时，方程有两个负根．综上所述，a＜1是方程ax2＋2(a－1)x＋a－1＝0至少有一个负根的充要条件，所以m ＝1．。
人教版(2019)高中数学必修一 1.4充分条件与必要条件学习检测(B)
2019人教版高中数学必修1 第一章集合与常用逻辑用语1.4充分条件与必要条件学习检测(B)一、选择题1．命题“∀x>0，xx－1>0”的否定是()A．∃x0<0，x0x0－1≤0 B．∃x0>0，x0x0－1≤0C．∀x>0，xx－1≤0 D．∀x<0，xx－1≤02．设p：x＜3，q：－1＜x＜3，则p是q成立的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件3．已知命题p：“若x≥a2＋b2，则x≥2ab”，则下列说法正确的是() A．命题p的逆命题是“若x<a2＋b2，则x<2ab”B．命题p的逆命题是“若x<2ab，则x<a2＋b2”C．命题p的否命题是“若x<a2＋b2，则x<2ab”D．命题p的否命题是“若x≥a2＋b2，则x<2ab”4．下列命题中为真命题的是()A．命题“若x＞1，则x2＞1”的否命题B．命题“若x＞y，则x＞|y|”的逆命题C．命题“若x＝1，则x2＋x－2＝0”的否命题D．命题“若1x＞1，则x＞1”的逆否命题5．设命题甲：关于x的不等式x2＋2ax＋4＞0对一切x∈R恒成立，命题乙：对数函数y＝log(4－2a)x在(0，＋∞)上单调递减，那么乙是甲的() A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件6．设集合M＝{x|0＜x≤3}，N＝{x|0＜x≤2}，那么“m∉M”是“m∉N”的() A．充分而不必要条件B．必要而不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件7．已知条件p：x＞1或x＜－3，条件q：5x－6＞x2，则p是q的() A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件8．命题p：“若a≥b，则a＋b>2 012且a>－b”的逆否命题是()A．若a＋b≤2 012且a≤－b，则a<bB．若a＋b≤2 012且a≤－b，则a>bC．若a＋b≤2 012或a≤－b，则a<bD．若a＋b≤2 012或a≤－b，则a>b9．设四边形ABCD的两条对角线为AC，BD，则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件10．已知命题p：|x＋1|>2；命题q：x≤a，且¬p是¬q的充分不必要条件，则a 的取值范围是()A．(－∞，－3) B．(－∞，－3]C．(－∞，1) D．(－∞，1]11．设x>0，y∈R，则“x＞y”是“lnx＞lny”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件12．已知原命题：已知ab>0，若a>b，则1a＜1b，则其逆命题、否命题、逆否命题和原命题这四个命题中真命题的个数为()A．0 B．2 C．3 D．4 13．“x<m－1或x>m＋1”是“x2－2x－3>0”的必要不充分条件，则实数m的取值范围是()A．[0,2] B．(0,2) C．[0,2) D．(0,2] 14．已知p：(x＋3)(x－1)＞0，q：x＞a2－2a－2，若綈p是綈q的充分不必要条件，则实数a的取值范围是()A．[－1，＋∞) B．[3，＋∞)C．(－∞，－1]∪[3，＋∞) D．[－1,3]15．下列说法错误的是()A．命题“若x2－4x＋3＝0，则x＝3”的逆否命题是：“若x≠3，则x2－4x＋3≠0”B．“x＞1”是“|x|>0”的充分不必要条件C．若p且q为假命题，则p，q为假命题D．命题p：“∃x0∈R使得x02＋x0＋1<0”，则綈p：“∀x∈R，均有x2＋x＋1≥0”二、非选择题16．命题“若x2－x≥0，则x>2”的否命题是__________________．17. 设甲、乙、丙、丁是四个命题，甲是乙的充分不必要条件，丙是乙的充要条件，丁是丙的必要不充分条件，那么丁是甲的________条件．20．已知命题p：∃x0∈R，x02＋2x0＋m≤0，命题q：幂函数f(x)＝13m x+-在(0，＋∞)上是减函数，若“p∨q”为真命题，“p∧q”为假命题，则实数m的取值范围是________________．1.4充分条件与必要条件学习检测(B)解答一、选择题A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件答案：B解析：x＜⇒/－1＜x＜3，但－1＜x＜3⇒x＜3，因此p是q的必要不充分条件，故选B.3．已知命题p：“若x≥a2＋b2，则x≥2ab”，则下列说法正确的是() A．命题p的逆命题是“若x<a2＋b2，则x<2ab”B．命题p的逆命题是“若x<2ab，则x<a2＋b2”C．命题p的否命题是“若x<a2＋b2，则x<2ab”D．命题p的否命题是“若x≥a2＋b2，则x<2ab”答案：C解析：命题p的逆命题是“若x≥2ab，则x≥a2＋b2”，故A，B都错误；命题p 的否命题是“若x<a2＋b2，则x<2ab”，故C正确，D错误．4．下列命题中为真命题的是()A．命题“若x＞1，则x2＞1”的否命题B．命题“若x＞y，则x＞|y|”的逆命题C．命题“若x＝1，则x2＋x－2＝0”的否命题D．命题“若1x＞1，则x＞1”的逆否命题答案：B解析：对于A，命题“若x＞1，则x2＞1”的否命题为“若x≤1，则x2≤1”，易知当x＝－2时，x2＝4＞1，故为假命题；对于B，命题“若x＞y，则x＞|y|”的逆命题为“若x＞|y|，则x＞y”，分析可知为真命题；对于C，命题“若x＝1，则x 2＋x －2＝0”的否命题为“若x ≠1，则x 2＋x －2≠0”，易知当x ＝－2时，x 2＋x－2＝0，故为假命题；对于D ，命题“若1x ＞1，则x ＞1”是假命题，则其逆否命题为假命题，故选B.5．设命题甲：关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4＞0对一切x ∈R 恒成立，命题乙：对数函数y ＝log (4－2a )x 在(0，＋∞)上单调递减，那么乙是甲的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件答案：A解析：因为关于x 的不等式x 2＋2ax ＋4＞0对一切x ∈R 恒成立，所以Δ＝(2a )2－4×4＜0，解得－2＜a ＜2；因为y ＝log (4－2a )x 在(0，＋∞)上单调递减，所以0＜4－2a ＜1，解得32＜a ＜2，易知命题乙是命题甲的充分不必要条件，故选A.6．设集合M ＝{x |0＜x ≤3}，N ＝{x |0＜x ≤2}，那么“m ∉M ”是“m ∉N ”的( )A ．充分而不必要条件B ．必要而不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件答案：A解析：条件与结论都是否定形式，可转化为判断“m ∈N ”是“m ∈M ”的什么条件．由N M 知，“m ∈N ”是“m ∈M ”的充分不必要条件，从而“m ∉M ”是“m ∉N ”的充分不必要条件，故选A. 7．已知条件p ：x ＞1或x ＜－3，条件q ：5x －6＞x 2，则p 是q 的( ) A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C ．充要条件D ．既不充分也不必要条件答案：A解析：由5x －6＞x 2得2＜x ＜3，即q ：2＜x ＜3.所以q ⇒p ，pq ，从而q 是p 的充分不必要条件． 即p 是q 的充分不必要条件，故选A. 8．命题p ：“若a ≥b ，则a ＋b >2 012且a >－b ”的逆否命题是( )A ．若a ＋b ≤2 012且a ≤－b ，则a <bB ．若a ＋b ≤2 012且a ≤－b ，则a >bC ．若a ＋b ≤2 012或a ≤－b ，则a <bD ．若a ＋b ≤2 012或a ≤－b ，则a >b答案：C解析：根据逆否命题的定义可得命题p ：“若a ≥b ，则a ＋b >2 012且a >－b ”的逆否命题是：若a＋b≤2 012或a≤－b，则a<b.故选C.9．设四边形ABCD的两条对角线为AC，BD，则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件答案：A解析：当四边形ABCD为菱形时，必有对角线互相垂直，即AC⊥BD；当四边形ABCD中AC⊥BD时，四边形ABCD不一定是菱形，还需要AC与BD互相平分．综上知，“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的充分不必要条件．10．已知命题p：|x＋1|>2；命题q：x≤a，且¬p是¬q的充分不必要条件，则a 的取值范围是()A．(－∞，－3) B．(－∞，－3]C．(－∞，1) D．(－∞，1]答案：A解析：命题p：|x＋1|>2，即x＜－3或x＞1.∵¬p是¬q的充分不必要条件，∴q是p的充分不必要条件，∴{x|x≤a}{x|x<－3或x>1}，∴a<－3.故选A.11．设x>0，y∈R，则“x＞y”是“lnx＞lny”的()A．充分不必要条件B．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件答案：B解析：ln x>ln y等价于x>y>0，其所构成的集合A＝{(x，y)|x>y>0}．x>0，y∈R且x>y所构成的集合B＝{(x，y)|x>y，x>0，y∈R}，∵A⊆B且B⃘A，∴“x>y”是“ln x>ln y”的必要不充分条件．12．已知原命题：已知ab>0，若a>b，则1a＜1b，则其逆命题、否命题、逆否命题和原命题这四个命题中真命题的个数为()A．0 B．2 C．3 D．4 答案：D解析：若a>b，则1a－1b＝b－aab，又ab＞0，∴1a－1b＜0，∴1a＜1b，∴原命题是真命题；若1a ＜1b ，则1a －1b ＝b －a ab ＜0，又ab ＞0，∴b －a ＜0，∴b ＜a ，∴逆命题是真命题．故四个命题都是真命题． 13．“x <m －1或x >m ＋1”是“x 2－2x －3>0”的必要不充分条件，则实数m 的取值范围是( )A ．[0,2]B ．(0,2)C ．[0,2)D ．(0,2] 答案：A解析：由x 2－2x －3>0得x >3或x <－1.若“x <m －1或x >m ＋1”是“x 2－2x －3>0”的必要不充分条件，则⎩⎨⎧m ＋1≤3，m －1≥－1且等号不同时成立，即0≤m ≤2.故选A. 14．已知p ：(x ＋3)(x －1)＞0，q ：x ＞a 2－2a －2，若綈p 是綈q 的充分不必要条件，则实数a 的取值范围是( )A ．[－1，＋∞)B ．[3，＋∞)C ．(－∞，－1]∪[3，＋∞)D ．[－1,3]答案：C解析：由p ：(x ＋3)(x －1)＞0，解得x ＜－3或x ＞1，要使得綈p 是綈q 的充分不必要条件，则q 是p 的充分不必要条件，即q ⇒p ，pD ⇒/q .所以a 2－2a －2≥1，解得a ≤－1或a ≥3，故选C.15．下列说法错误的是( )A ．命题“若x 2－4x ＋3＝0，则x ＝3”的逆否命题是：“若x ≠3，则x 2－4x ＋3≠0”B ．“x ＞1”是“|x|>0”的充分不必要条件C ．若p 且q 为假命题，则p ，q 为假命题D ．命题p ：“∃x 0∈R 使得x 02＋x 0＋1<0”，则綈p ：“∀x ∈R ，均有x 2＋x ＋1≥0” 答案：C解析：逆否命题是对条件结论都否定，然后原条件作结论，原结论作条件，则A 正确；x>1时，|x|>0成立，但当|x|>0时，x>1不一定成立，故x>1是|x|>0的充分不必要条件；p 且q 为假命题，则p 和q 至少有一个是假命题，故C 不正确；特称命题的否定是全称命题，故D 正确．二、非选择题16．命题“若x 2－x ≥0，则x >2”的否命题是__________________．答案：若x 2－x <0，则x ≤2解析：命题的否命题需要同时否定条件和结论，则命题“若x 2－x ≥0，则x >2”的否命题是“若x 2－x <0，则x ≤2”．17. 设甲、乙、丙、丁是四个命题，甲是乙的充分不必要条件，丙是乙的充要条件，丁是丙的必要不充分条件，那么丁是甲的________条件．答案：必要不充分解析：因为甲是乙的充分不必要条件，即甲⇒乙，乙⇒/ 甲；又因为丙是乙的充要条件，即乙⇔丙；又因为丁是丙的必要不充分条件，即丙⇒丁，丁⇒/ 丙；故甲⇒丁，丁⇒/ 甲，即丁是甲的必要不充分条件．20．已知命题p ：∃x 0∈R ，x 02＋2x 0＋m ≤0，命题q ：幂函数f (x )＝13m x +-在(0，＋∞)上是减函数，若“p ∨q ”为真命题，“p ∧q ”为假命题，则实数m 的取值范围是________________．答案： (]－∞，1∪()2，3解析：对命题p ，因为∃x 0∈R ，x 02＋2x 0＋m ≤0，所以4－4m ≥0，解得m ≤1；对命题q ，因为幂函数f (x )＝113m x+-在(0，＋∞)上是减函数， 所以1m －3＋1<0，解得2<m <3. 因为“p ∨q ”为真命题，“p ∧q ”为假命题，所以p ，q 一真一假，若p 真q 假，可得m ≤1，且m ≥3或m ≤2，解得m ≤1；若p 假q 真，可得m >1，且2<m <3，解得2<m <3.所以实数m 的取值范围是(]－∞，1∪()2，3.。
人教版A版(2019)高中数学必修第一册： 第四章 指数函数与对数函数 综合测试(附答案与解析)
第四章综合测试
一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目 要求的）
1.已知集合 M = x | x ＜3 ， N = x | log3 x＜1 ，则 M N 等于（ ）
A.
B.x | 0＜x＜3
在
R
上有最大值，则
a
的
取值范围为（ ）
A.
−
2 2
,
−
1 2
B.
−1,
−
1 2
C.
−
2 2
,
−
1 2
D.
−
2 2
,
0
0,
1 2
11.某公司为激励创新，计划逐年加大研发资金投入，若该公司 2015 年全年投入研发资金 130 万元，在此基 础上，每年投入的研发资金比上一年增加 12%，则该公司全年投入的研发资金开始超过 200 万元的年份是 （参考数据： lg1.12 0.05,lg1.3 0.11,lg 2 0.30 ）（ ）
【解析】 Q f (x) = log2 (ax −1) 在 (−3, −2) 上为减函数，
a＜0 且 ax −1＞0 在 (−3, −2) 上恒成立，−2a −1≥0 ，
a≤ − 1 . 2
又
g(
x)
在
R
上有最大值，且
g
(x)
在
−,
1 2
上单调递增，
g
(
x)
在
1 2
,
+
上单调递减，且
log
，当
log z
x
=
第4章数列 基础测试(2)【新教材】人教A版(2019)高中数学选择性必修第二册章节复习含答案
人教A 版选择性必修第二册第四章数列基础测试2一、单选题1．设n S 是等差数列{}n a （*n N Î）的前n 项和，且141,16a S ==，则7a =（ ）A ．7B ．10C ．13D ．162．等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，416a =-，314S a =+，则公比q 为（ ）A ．2-B ．2-或1C ．1D ．23．一个蜂巢有1只蜜蜂，第一天，它飞出去找回了5个伙伴；第二天，6只蜜蜂飞出去，各自找回了5个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去，第六天所有的蜜蜂都归巢后，蜂巢中一共有（ ）只蜜蜂.A ．55989B ．46656C ．216D ．364．若数列{a n }的通项公式为a n ＝n (n －2)，其中n ∈N *，则a 6＝（ ）A ．8B ．15C ．24D ．355．已知数列{}n a 为等差数列，2628a a +=，5943a a +=，则10a =（ ）A ．29B ．38C ．40D ．586．中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题：“三百七十八里关，初行健步不为难，次日脚痛减一半，六朝才得到其关，要见次日行里数，请公仔细算相还.”你的计算结果是（ ）A ．80里B ．86里C ．90里D ．96里7．设{a n }是等比数列，若a 1 + a 2 + a 3 =1，a 2 + a 3 + a 4 =2，则 a 6 + a 7 + a 8 =（ ）A ．6B ．16C ．32D ．648．已知各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=，数列{}n b 是等比数列，且77b a =，则3810b b b =（ )A ．1B ．8C ．4D ．29．已知数列265n a n n =-+则该数列中最小项的序号是（ ）A ．3B ．4C ．5D ．610．公比为(0)q q >的等比数列{}n a 中，1349,27a a a ==，则1a q +=（ ）A ．1B ．2C ．3D ．411．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且1(),2,3,n n S a n ==L ，则2020a =（ ）A ．0B ．1C ．2020D ．202112．设数列{}n a 的满足：12a =，111n na a +=-，记数列{}n a 的前n 项积为n T ，则2020T =（ ）A ．12B ．2C ．12-D ．2-二、填空题13．等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，416a =-，314S a =+，则公比q 为______.14．数列1,3,5,7,9,--L 的一个通项公式是___________15．已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，且463a a +=，则9S =______.16．已知等比数列{}n a 的公比14q =-，则1471025811a a a a a a a a ++++++等于______.三、解答题17．n S 为等差数列{}n a 的前n 项和，已知71a =，432S =-.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）求n S ，并求n S 的最小值.18．等差数列{}n a 满足1210a a +=，432a a -=.（1）求{}n a 的通项公式.（2）设等比数列{}n b 满足23b a =，37b a =，求数列{}n b 的前n 项和.19．已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足30S =，55S =-.（1）求{}n a 的通项公式；（2）2n n b a =-+求数列11n n b b +ìüíýîþ的前n 项和n T .20．设函数23()(0)3x f x x x +=>，数列{}n a 满足1111,n n a a f a -æö==ç÷èø（*n N Î，且2n …）．（Ⅰ）求数列{}n a 的通项公式；（Ⅱ）设212233445221n n n T a a a a a a a a a a +=-+-+-L ，若22n T tn >对*n N Î恒成立，求实数t 的取值范围．21．已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和，且2215n S n n =-+.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）n 为何值时，n S 取得最大值并求其最大值．22．已知等比数列{}n a 的首项1=1a ，前n 项和n S满足*121,,0n n S a n N +=l -Îl ¹.（1）求实数l 的值及通项公式n a ；（2）设*,n n b na n N =Î，求数列{}n b 的前n 项为n T ，并证明：n n T n S £·.参考答案1．C【分析】由题建立关系求出公差，即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ，Q 141,16a S ==，41464616S a d d \=+=+=，2d \=，71613a a d \=+=.故选：C2．A【分析】由416a =-，314S a =+列出关于首项与公比的方程组，进而可得答案.【详解】因为314S a =+，所以234+=a a ，所以()2131416a q q a q ì+=ïí=-ïî，解得2q =-，故选：A .3．B【分析】第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ，则数列{}n a 成等比数列．根据等比数列的通项公式，可以算出第6天所有的蜜蜂都归巢后的蜜蜂数量．【详解】设第n 天蜂巢中的蜜蜂数量为n a ，根据题意得数列{}n a 成等比数列，它的首项为6，公比6q =所以{}n a 的通项公式：1666n nn a -=´=到第6天，所有的蜜蜂都归巢后，蜂巢中一共有66646656a =只蜜蜂．故选：B ．4．C【分析】6n =代入通项公式可得．【详解】代入通项公式得，66424a =´=，故选：C ．5．A【分析】根据等差中项的性质，求出414a =，再求10a ;【详解】因为{}n a 为等差数列，所以264228a a a +==,∴414a =.由59410a a a a +=+43=,得1029a =,故选：A.6．D【分析】由题意得每天行走的路程成等比数列{}n a 、且公比为12，由条件和等比数列的前项和公式求出1a ，由等比数列的通项公式求出答案即可．【详解】由题意可知此人每天走的步数构成12为公比的等比数列，由题意和等比数列的求和公式可得611[1()]2378112a -=-，解得1192a =，\此人第二天走1192962´=里，\第二天走了96里，故选：D ．7．C【分析】根据等比数列的通项公式求出公比2q =，再根据等比数列的通项公式可求得结果.【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ，则234123()2a a a a a a q ++=++=，又1231a a a ++=，所以2q =，所以55678123()1232a a a a a a q ++=++×=´=.故选：C ．8．B【分析】根据等差数列的性质，由题中条件，求出72a =，再由等比数列的性质，即可求出结果.【详解】因为各项不为0的等差数列{}n a 满足26780a a a -+=，所以27720a a -=，解得72a =或70a =（舍）；又数列{}n b 是等比数列，且772b a ==，所以33810371178b b b b b b b ===.故选：B.9．A【分析】首先将n a 化简为()234n a n =--，即可得到答案。
人教A版(2019)高中数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》检测卷(含答案)
人教A 版（2019）高中数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》检测卷一、单选题（本题有12小题，每小题5分，共60分）1．设函数21,1,()ln ,1,x x f x x x ⎧+≤=⎨>⎩则 ((e))f f =（ ）A ．1B ．2C ．3D ．()2ln e 1+2．下列函数中，值域为[0,)+∞的是（ ） A ．2x y =B ．12y x =C ．ln y x =D ．3y x =3．已知函数()2ln ,0,1,0x a x f x x x ⎧+>=⎨-+≤⎩的值域为R ，且1a ≥，若关于x 的方程()()()2220f x m f x m -++=有三个不同的实数根，则m 的取值范围为（ ）A ．(),1-∞B ．(),e -∞C ．[]0,1D ．[]0,e4．函数(2)ln |3|()|2|x x f x x --=-的图象向左平移2个单位长度得到函数()g x 的图象，则()g x 的图象大致为（ ）A ．B ．C ．D ．5．定义域为R 的函数2log 4,4()1,4x x f x x ⎧-≠=⎨=⎩，若关于x 的方程2()()0f x mf x n ++=恰有5个不同的实数解1x ，2x ，3x ，4x ，5x ，则所有实数1x ，2x ，3x ，4x ，5x 之和为（ ） A ．12B ．16C ．20D ．246．若函数()y f x =与3x y -=的图象关于直线y x =对称，则函数2(4)y f x x =-的增区间（ ） A ．(2,4)B ．(0,2)C ．(,2)-∞D ．(2,)+∞7．已知3()2log f x x =+，[]1,9x ∈，则()()22y f x f x =+⎡⎤⎣⎦的值域为（ ）A ．[]6,23B ．[]6,13C ．[]4,11D ．[]4,208．若01a b <<<，b x a =，a y b =，log b z a =，则x ，y ，z 大小关系正确的是（ ） A ．x y z << B ．y x z << C ．z x y <<D ．z y x <<9．一个容器装有细沙a cm 3，细沙从容器底下一个细微的小孔慢慢地匀速漏出，t min 后剩余的细沙量为 y ＝ae －bt (cm 3)，经过 8 min 后发现容器内还有一半的沙子，则再经过（ ）min ，容器中的沙子只有开始时的八分之一 A ．24B ．12C ．18D ．1610．已知函数()22()log 21f x ax ax =-+定义域为R ，则a 的取值范围是（ ） A ．(],0-∞B ．()0,1C ．[)0,1D ．()1,+∞11．已知22,32a b a b +=+=，则lg b a 与lg a b 的大小关系是（ ） A ．lg lg b a a b < B ．lg lg b a a b = C ．lg lg b a a b >D ．不确定12．设函数()f x 是定义在R 上的奇函数，当0x ≥时，()34x f x x a =-+，则()1f -=（ ）A ．1B ．43C ．53D ．2二、填空题（本题有4小题，每小题5分，共20分）13．函数()f x 的定义域为________.14．已知函数()f x 为R 上的偶函数，()g x 为R 上的奇函数，且1()()2x f x g x ++=，则()f x =________.15．设函数2log (1),1()1,1x x f x x +≥⎧=⎨<⎩，若(1)(2)f x f x +>，则x 的取值范围为________．16．已知函数()f x 是R 上的奇函数，且()y f x =的图象关于1x =对称，当[0,1]x ∈时，()21x f x =-，计算(0)(1)(2)(3)(2021)f f f f f +++++＝________．三、解答题（本题有6小题，共70分）17．（10分）计算：（1）已知lg 2,lg3a b ==，试用,a b 表示lg18； （2）2(lg2)lg5lg20+⨯．18．（12分）已知函数()f x 满足：22(log )(0)1x f x x x +=>+ （1）求(0)f 的值，并求函数()f x 的解析式； （2）判断并用定义证明函数()f x 的单调性．19．（12分）已知函数()2()2xx f x mx R =+∈为奇函数． （1）求m 的值；（2）求函数()()44x x g x f x -=--，[0x ∈，1]的值域．20．（12分）已知函数1()(,)2x af x b a b R -⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭的图象过点(1,0)与点(0,1).（1）求a ，b 的值；（2）若()44x g x -=-，且()()f x g x =，满足条件的x 的值.21．（12分）已知函数()()2ln 21f x ax x =-+.（1）若3a =-，求函数()f x 的定义域；（2）若函数()f x 在区间()2,+∞上为增函数，求实数a 的取值范围；（3）若函数()1g x =若对任意的1x R ∈，都存在实数2x ，使得()()12g x f x =成立，求实数a 的取值范围．22．（12分）已知函数()()21log 4122x xf x k k k ⎡⎤=⋅--⋅++⎢⎥⎣⎦． （1）当0k =时，求函数的值域；（2）已知01k <<，若存在两个不同的正数a ，b ．当函数()f x 的定义域为[],a b 时，()f x 的值城为[]1,1a b ++，求实数k 的取值范围．参考答案1．B根据自变量对应解析式，代入求值即可. 【详解】因为()ln 1f e e ==，所以2 ((e))(1)112f f f ==+=. 故选: B 2．B 【分析】由题意利用基本初等函数的定义域和值域，得出结论. 【详解】解：由于2x y =的定义域为R ，值域为(0,)+∞，故A 不满足条件； 由于12y x =[0,)+∞，值域为[0,)+∞，故B 满足条件； 由于ln y x =的定义域为(0,)+∞，值域为R ，故C 不满足条件； 由于3y x =的定义域为R ，值域为R ，故D 不满足条件， 故选：B. 3．A 【分析】函数2ln 0()10x a x f x x x ⎧+>=⎨-+≤⎩，，，的值域要为R ，则1a ≤，又1a ≥，故1a =，画出函数()f x 图象，利用数形结合的方法即可求解 【详解】根据该分段函数的图象，函数2ln 0()10x a x f x x x ⎧+>=⎨-+≤⎩，，，的值域要为R ，则1a ≤，但1a ≥，1a，当1a =时，函数()f x 图象如图2所示：关于x 的方程2()(2)()20f x m f x m -++=有三个不同的实数根， 即(())(()2)0f x m f x --=有三个不相等的实数根，由图象可知()2f x =有两个实数根，则()f x m =有一个实数根， 1m ∴<，4．D 【分析】根据题意求出()g x 的解析式，分析区间(1,0)-和(0,1)上()g x 的符号，利用排除法，即可求解. 【详解】由题意，函数(2)ln |3|()|2|x x f x x --=-的图象向左平移2个单位长度得到函数()g x 的图象，可得()ln 1x x g x x-=，在区间(0,1)上，可得011x <-<，则有ln 10x -<，必有()0g x <，排除A 、C 项； 在区间(1,0)-上，11x ->，则有ln 10x ->，必有()0g x <，排除B 项， 所以只有D 项符合. 故选：D. 5．C 【分析】设()t f x =，作出函数()f x 的图象，根据关于x 的方程()()20f x mf x n ++=恰有5个不同的实数解，得到t 的取值情况，结合图象利用对称性，即可求出结论． 【详解】设()t f x =，则关于x 的方程2()()0f x mf x n ++=等价为20t mt n ++=， 作出()f x 的图象如图：由图象可知当1t =时，方程()1f x =有三个根，当1t ≠时方程()f x t =有两个不同的实根，∴若关于x 的方程2()()0f x mf x n ++=恰有5个不同的实数解1x ，2x ，3x ，4x ，5x ， 则等价为20t mt n ++=有两个根，一个根1t =，另外一个根1t ≠，不妨设12345x x x x x <<<<，对应的两个根1x 与5x ，2x 与4x 分别关于4x =对称， 则34x =，则158x x +=，且248x x +=， 则1234520x x x x x ++++=， 故选：C ．6．A 【分析】根据题意，函数()y f x =与3x y -=互为反函数，从而求得函数()y f x =的解析式，可得函数2(4)y f x x =-的表达式，从而求得增区间.【详解】解：函数()y f x =与3x y -=的图象关于直线y x =对称，可知：他们互为反函数，313()log y f x x log x∴==-=那么：2213(4)(4)f x x log x x -=-， 令24t x x =- 0t >04x ∴<<．()f x 在其定义域内是单调减函数，而24t x x =-在(0,2)上单调递增，在(2,4)单调递减． 则复合函数函数2(4)y f x x =-的增区间为(2,4)． 故选：A ． 7．B 【分析】首先求出()()22y f x f x =+⎡⎤⎣⎦的定义域，令2log t x =，再根据二次函数的性质求出函数的值域. 【详解】因为3()2log f x x =+，[]1,9x ∈，所以()()22y f x f x =+⎡⎤⎣⎦的定义域为21919x x ⎧⎨⎩， 解得13x ，所以该函数的定义域为[]1,3； 所以30log 1x ，所以()()()()()222223332log 2log log 33y f x f x x x x =+=+++=+-⎡⎤⎣⎦3log t x =()01t ，所以()233y t =+-()01t ，当0t =时，6y =，当1t =时，13y =， 所以613y ；所以函数y 的值域是[]6,13． 故选：B ． 8．A 【分析】利用指，对，幂函数的性质，以及和特殊值1比较大小，判断选项. 【详解】01a b <<<；01b a a a a b b ∴<<<=，log log 1b b a b >=；x y z ∴<<．故选：A ．9．D 【分析】依题意有812b a e a -⨯⋅=，则812b e -⨯=，再由18bt a e a -⋅=求得t ，减去8即得答案． 【详解】当t ＝0时，y ＝a ，当t ＝8时，y ＝ae －8b ＝12a ， ∴e －8b ＝12，容器中的沙子只有开始时的八分之一时， 即y ＝bt ae -＝18a ，所以bt e -＝18＝(e －8b )3＝e －24b ，则t ＝24，所以再经过16 min ． 故选：D. 10．C 【分析】将问题转化为2210ax ax -+>恒成立，讨论二次项系数即可求解. 【详解】由题意知2210ax ax -+> 恒成立， 当0a =时，2211ax ax -+=满足条件，当0a ≠时，应有0a >，且二次函数221y ax ax =-+的判别式小于0， 即2440a a -<且0a >，解得01a <<，a ∴的取值范围是[)0,1，故选：C ． 11．C 【分析】令()()2,3x xf x xg x x =+=+，结合题意可知01b a <<<，进而有b b a a b b >>，再利用对数函数的单调性和运算性质即可求解 【详解】令()()2,3x xf x xg x x =+=+，则当0x >时，()()g x f x >，当0x <时，()()g x f x <；由22,32a b a b +=+=，得()()2,2f a g b == 考虑到()()2f a g b ==得01b a <<<， b b a a b b ∴>>由b a a b >，得()()lg lg baa b >，即lg lg b a a b > 故选：C 12．D 【分析】由(0)0f =求得a ，再根据奇偶性的定义求值． 【详解】()f x 是奇函数，则(0)10f a =+=，1a =-，即()341x f x x =--，1(1)(1)(341)2f f -=-=---=． 故选：D ． 13．()(]0,11,2【分析】根据函数的解析式，求出使函数有意义的x 的范围，即为所求. 【详解】解：对于函数()f x 220lg 0x x x ⎧-++≥⎨≠⎩即1201x x x -≤≤⎧⎨>≠⎩且，求得01x <<或12x <≤，故答案为：()(]0,11,2.14．22x x -+ 【分析】根据奇偶性构造方程组11()()2()()2x x f x g x f x g x +-+⎧+=⎨-=⎩，解方程组即可求出结果.【详解】由题意知1()()2x f x g x -+-+-=，因为函数()f x 为R 上的偶函数，()g x 为R 上的奇函数，所以()(),()()f x f x g x g x -=-=-，所以1()()2x f x g x -+-=，因此11()()2()()2x x f x g x f x g x +-+⎧+=⎨-=⎩， 两式相加得11()222x x f x +-++=，即()22x x f x -=+. 故答案为：22x x -+ 15．()0,1 【分析】根据分段函数的单调性转化求解． 【详解】1x >时，2log (1)1x +>，且2log (1)y x =+是增函数，所以1112x x x +>⎧⎨+>⎩，解得01x <<．故答案为：(0,1)． 16．1 【分析】利用奇函数及其对称轴求()f x 的周期，并由奇函数求10x -≤<上的解析式，进而求得(0)(2)0,(1)1,(3)(1)1f f f f f ====-=-，应用周期性求值即可. 【详解】由题意，()()f x f x -=-且(2)()f x f x -=，∴()(2)()(2)(2)f x f x f x f x f x -=+=-=--=-，即()(4)f x f x =+， ∴()f x 是周期为4的函数.令10x -≤<，则01x <-≤，而[0,1]x ∈时()21x f x =-，∴1()()(21)12xxf x f x -=--=--=-， ∴(0)(2)0,(1)1,(3)(1)1f f f f f ====-=-，即(0)(1)(2)(3)0f f f f +++=， 而(0)(1)(2)(3)(2021)505[(0)(1)(2)(3)]f f f f f f f f f +++++=⨯+++(5054)f +⨯(50541)f +⨯+(0)(1)1f f =+=. 故答案为：117．（1）2+a b ；（2）1.【分析】（1）利用对数的运算性质即可求解. （2）利用对数的运算性质即可求解. 【详解】（1）由lg 2,lg3a b ==，则()2lg18lg 29lg2lg9lg2lg3lg22lg32a b =⨯=+=+=+=+.（2）2(lg2)lg5lg20+⨯()2(lg2)lg5lg 45=+⨯⨯()2(lg2)lg5lg4lg5⨯=++ ()2(lg2)lg52lg2lg5⨯=++()22(lg 2)lg 52lg 2lg 5⨯=++ ()2lg 2lg 51=+=18．（1）322(0),()221x x f f x +==+；（2）单调递减，证明见解析. 【分析】（1）直接代入求出(0)f ，用换元法求函数()f x 的解析式；（2）先判断函数22()21x x f x +=+在R 上单调递减，再用定义法进行证明.【详解】解：（1）函数()f x 满足：22(log )(0)1x f x x x +=>+ 2123(0)(log 1)112f f +∴===+． 设2log x t =，则2t x =，22()21t t f t +∴=+，∴322(0),()221x x f f x +==+．（2）函数22()21x x f x +=+在R 上单调递减证明：221()12121x x x f x +==+++，在R 内任取1x ，2x ，且12x x <，211212121122()()2121(21)(21)x x x x x x f x f x --=-=++++，12x x <，∴21220x x ->，12(21)(21)0x x ++>，12()()0f x f x ∴->，221()12121x x x f x +∴==+++在R 上是单调递减函数．19．（1）1m =-；（2）11[4-，7]4-． 【分析】（1）由函数的奇偶性的定义可得()()0f x f x +-=恒成立，代入可求得答案．（2）由（1）知函数1()22xxf x =-，得出函数()f x 在[0x ∈，1]上的单调性和值域，令()t f x =，得217()()24g x t =---，再由二次函数的性质可求得函数()g x 的值域． 【详解】解：（1）因为函数()2()2xxf x mx R =+∈为奇函数，所以()()0f x f x +-=恒成立． 又1()()22(1)(2)222x x x x x x m m f x f x m --+-=+++=++， 因为1202xx+>，所以10m +=，1m =-． 当1m =-时，函数1()22xx f x =-，满足11()()22022x x x x f x f x --+-=-+-=， 故1m =-；（2）由（1）知函数1()22xx f x =-，所以函数()f x 在[0x ∈，1]上为增函数，所以可得()[0f x ∈，3]2． 令()t f x =，则[0t ∈，3]2．且2442x x t -+=+，所以22217()(2)2()24y g x t t t t t ==-+=-+-=---，因为217()()24y g x t ==---在[0，1]2上单调递增，在1[2，3]2上单调递减，所以当12t =时，函数的最大值为74-，当32t =时，函数的最小值为114-， 所以可得()()44x x g x f x -=--，[0x ∈，1]的值域为11[4-，7]4-． 20．（1）1a =，1b =；（2）2log 3x =-. 【分析】(1)由给定条件列出关于a ，b 的方程组，解之即得； (2)由(1)的结论列出指数方程，借助换元法即可作答. 【详解】（1）由题意可得111()0()201221122()1()122a aaa ab b b b b ----⎧⎧-=-=⎪⎪=⎧⎪⎪⇒⇒⎨⎨⎨=⎩⎪⎪-=-=⎪⎪⎩⎩，解得1a =，1b =， （2）由（1）可得1()21x f x -=-，而()44x g x -=-，且()()f x g x =， 于是有12144x x ---=-，设2x t -=，0t >，从而得2230t t --=，解得3t =，即23x -=，解得2log 3x =-， 所以满足条件的2log 3x =-.21．（1）11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭；（2）3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭；（3）(],1-∞.【分析】（1）解不等式23210x x --+>即可得出函数()f x 的定义域；（2）分析可知，对任意的2x ≥，2210ax x -+≥，利用参变量分离法求得34a ≥，利用复合函数法可知内层函数221u ax x =-+在()2,+∞上为增函数，求出a 的取值范围，综合可得出结果；（3）求出函数()g x 的值域，由题意可知，函数()g x 的值域为函数()f x 的值域为子集， 可知函数221u ax x =-+的值域包含(]0,1，对实数a 的符号进行分类讨论，可得出关于实数a 的不等式，综合可求得实数a 的取值范围. 【详解】（1）当3a =-时，()()2ln 321f x x x =--+，解不等式23210x x --+>，即23210x x +-<，解得113x -<<，故当3a =-时，函数()f x 的定义域为11,3⎛⎫- ⎪⎝⎭；（2）由题意可知，对任意的2x >，2210ax x -+>， 等价于对任意的2x ≥，2210ax x -+≥，可得212a x x≥-+， 2x ≥，则1102x <≤，故221213114x x x ⎛⎫-+=--+≤ ⎪⎝⎭，故34a ≥， 因为函数()()2ln 21f x ax x =-+在区间()2,+∞上为增函数，设221u ax x =-+，由于外层函数ln y u =为增函数，故内层函数221u ax x =-+在()2,+∞上为增函数，所以，12a≤， 解得0a <或12a ≥，因为34a ≥，故34a ≥，因此，实数a 的取值范围是3,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭；（3）211x +≥，则()10g x =，即函数()g x 的值域为(],0-∞，对任意的1x R ∈，都存在实数2x ，使得()()12g x f x =成立， 则函数()g x 的值域为函数()f x 的值域的子集， 故函数221u ax x =-+的值域包含(]0,1.①当0a =时，函数12u x =-的值域为R ，合乎题意；②当0a >时，函数221u ax x =-+的值域为1,a a -⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭， 因为(]10,1,a a -⎡⎫⊆+∞⎪⎢⎣⎭，可得10a a -≤，解得01a <≤； ③当0a <时，函数221u ax x =-+的值域为1,a a -⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦，因为(]10,1,a a -⎛⎤⊆-∞ ⎥⎝⎦，可得11a a -≥，解得0a <. 综上所述，实数a 的取值范围是(],1-∞.22．（1）()1,-+∞；（2）12⎛ ⎝⎭.【分析】（1）当0k =时，()21log 22x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，先求出122x +的范围，从而可求出()f x 的范围；（2）当01k <<时，设()21x t t =>，设()()2112m t k t k t k =⋅--++，则由二次函数的性质和对数函数的性质可得即()f x 为增函数，所以将问题转化为()21log 41212x x k k k x ⎡⎤⋅--++=+⎢⎥⎣⎦有两个不等的正实根，进一步转化为()21102k t k t k ⋅-+++=有两个大于1的不等实根，则由一元二次方程根的分布情况列不等式组可求得答案【详解】解：（1）0k =时，()21log 22x f x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭ 因为11222x+>，所以()2211log 2log 122x f x ⎛⎫=+>=- ⎪⎝⎭，所以此时()f x 的值域是()1,-+∞．（2）当01k <<时，设()21x t t =>，设()()2112m t k t k t k =⋅--++， 对称轴102k t k-=<，所以当1t >时，()m t 为增函数，即()f x 为增函数． 所以函数()f x 的定义域为[],a b 时，()f x 的值域为[]1,1a b ++，（0a >，0b >）等价于()21log 41212x x k k k x ⎡⎤⋅--++=+⎢⎥⎣⎦有两个不等的正实根．即()1141222x x x k k k +⋅--++=，设()21x t t =>，所以()21122k t k t k t ⋅--++=，即()21102k t k t k ⋅-+++=有两个大于1的不等实根．所以()()221140211211110201k k k k k k k k k ⎧⎛⎫∆=+-+> ⎪⎪⎝⎭⎪⎪+⎪>⎨⎪⎪⨯-+⨯++>⎪⎪<<⎩解得12k <<所以实数k的取值范围是：12⎛ ⎝⎭．。
(人教版A版)高中数学必修第一册 第四章综合测试试卷03及答案
第四章综合测试一、单项选择题1.式子 ）A B C .D .2.函数()lg 3f x x x =+-的零点所在区间为（ ）A .(2,3)B .(3,4)C .(1,2)D .(0,1)3.设lg 2a =，lg3b =，则12log 5=（ ）A .12a a b-+B .12a a b -+C .12a a b++D .12a a b++4. 已知2log 0.1a =，0.12b =，110.2c =，则a ，b ，c 的大小关系是（ ）A .a b c ＜＜B .b c a＜＜C .c a b＜＜D .a c b＜＜5.函数1()(0,1)x f x a a a a=-¹＞的图象可能是（ ）A .B .C .D .6.已知函数2,0()21,0x a x f x x x ì-£=í->î，a R Î，若函数()f x 在R 上有两个零点，则a 的取值范围是（ ）A .(,1)-¥-B .(,1]-¥-C .[1,0)-D .(0,1]7.若()2()lg 21f x x ax a =-++在区间(,1]-¥上单调递减，则a 的取值范围为（ ）A .[1,2)B .[1,2]C .[1,)+¥D .[2,)+¥8.已知函数()|lg |f x x =。
若0a b ＜＜，且()()f a f b =，则2a b +的取值范围是（ ）A .)+¥B .)+¥C .(3,)+¥D .[3,)+¥二、多项选择题9.（多选）下列计算正确的是（）A .=B .21log 3223-=C =D .233log (4)4log 2-=10.对于函数()f x 定义域内的任意()1212,x x x x ¹，当()lg f x x =时，下述结论中正确的是（ ）A .(0)1f =B .()()()1212f x x f x f x +=×C .()()()1212f x x f x f x -=+D .()()1212f x f x x x --E .()()121222f x f x x x f ++æöç÷èø＜11.下列函数中，能用二分法求函数零点的有（ ）A .() 3 1f x x =-B .2()21f x x x =-+C .4()log f x x=D .()2x f x e =-12.在一次社会实践活动中，某数学调研小组根据车间持续5个小时的生产情况画出了某种产品的总产量y （单位：千克）与时间x （单位：小时）的函数图像，则以下关于该产品生产状况的正确判断是（ ）A .在前三小时内，每小时的产量逐步增加B .在前三小时内，每小时的产量逐步减少C .最后一小时内的产量与第三小时内的产量相同D .最后两小时内，该车间没有生产该产品三、填空题13.已知函数6()log (1)f x x =+，则(1)(2)f f +=________，()0f x ＞的解集为________。
【新教材】人教A版(2019)高中数学必修第一册测试卷
本册检测考试时间120分钟，满分150分.一'单项选择题（本大题共8小题，每小题5分，共40分.在每小题给岀的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）21.已知集合A={L2）, B={2,〒},若则实数《的值为（D ）A.1或2 B・*C・1 D・22［解析I ••集合A={1,2}2・•・由集合元素的互异性及子集的概念可知〒二1 ,解彳导斤二2•故选D・2.下列关于命题"3xGR・使得F+x+l<0”的否泄说法正确的是（B ）A・VxGR,均有.F+x+lvO,假命题B・V A ER.均有Q+X+120,真命题C・3A均有F+x+l^O,假命题D・R,均有.¥2+x4-1 =0>真命题［解析I根据存在呈词命题的否走是全称星词命题，対筛在量词改为全称呈词，然后1 3 否走结论，故该命题的否走为“也WR ,均有W十x + 1 M0”，因为％2十x十1二Cv十护十訐0恒成立,所以原命题的否定是真命题•3・sink cosl, tanl的大小关系为（A ）A. tanl>sinl>cosl B・ sinl>tanl>coslC・ sinl>cosl>tanl D・ tanl>cosl>sinl兀胚<2 兀［解析］\*sinl>sin^= 2 / coslvcos^ 二吉-,tanl>tan^= 1 r.\tanl>sinl>cos 1.i ［丄_______4. lg2 —lg§—曲2 —切迄+寸(_2)2的值为(A )A. — 1B. yC・3 D・一 5［解析］原式= lg2 + lg5-2-2 + 2 = lglO-2=l -2= - 1.故选 A ・5•设角a=35TI2sin(n+a )cos(7r—a)—cos(兀+a)1 + sin2a+sin(n—a)—cos2(n -F的值为（B.一sinaA.c.、2sin(兀十a)cos(n - a) - cos(n + a) 所以 .=.1 + siira + sin(7r - a) - cos■(兀 + a)2sinacosa + cosa 2sinacosa + cosa cosa1 十sin2a + sina - cos% 2sin2a 十sina35兀7Tcos（ - —） COS- 二「二萌•故选D.sin（ - sin-6.若关于x的方程•心）一2=0在（一P 0）内有解，则）=九）的图象可以是（D ）【解析］因为关于x的方程沧）・2二0在（・8,0）内有解,所以函数y二心）与y二2的图象在（-8,0）内有交点，观察题中图象可知只有D中图象满足要求•7・泄义在R上的偶函数/U）在［0, +8）上单调递增，且肩）=0,贝IJ满足/（tog! x）＞0的X的取值范用是（B ）A. （0, +8）B・（0, |）U（2, +oo）c. （0, |）U（|, 2） D. （0, |）［解析］由题意知/U）=J（ - X）二他I）,所以./（llogi X I）＞A|）•因为.心）在［0 ,十8）上单调递8增r所以llogi则＞£ /又人＞0・解得0＜Y|或入＞2・8 3 28.具有性质卅：）=一心）的函数，我们称为满足“倒负”变换.给岀下列函数：D0<v <l ♦B.①③D.①［解析］①用）二X In -- 二In—; ./U)1-X1+x1不满足二-人尤），满足“倒负”变换.1 +x21 "~*X 1 """F①尸山币：<§）y=7^2：③y其中满足“倒负”变换的是（CA.①②C.②③变换.③当0<y 1 时，+> 1 ,心）=.¥，.用）=-x=-.心）；当Q1 时,0<+<1 ,.心）二-£ ,几弓二£ 二- f（X）；当X二1 时，+二1 , f（x） = 0，用）二夬1）二0 二 + 二-A'） r 满足“倒负”变换•综上，②③是符合要求的函数，故选C•二、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分.在每小题给出的四个选项中, 有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，有选错的得0分，部分选对的得3分）9.将函数y=sin（A-|）的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍（纵坐标不变），再向左平移竽个单位长度得g（x）的图象，则下列说法正确的是（ACD ）A.g（x）是奇函数B.x=j是g（x）图象的一条对称轴C.g（x）的图象关于点（3兀，0）对称D.2吶=1【解析I将函数y二sin（.r -予的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍（纵坐标不变）得y 二sin（f -为的图象,再向左平移弓个单位长度得曲）二_ n = s确的图象,所以A. B. C. D.A 正确；因为g （彳）H±1 ■所以B 错；因为g （3jr ） = sin n = 0 ,所以C 正确；又g （0）二0 ,所以 2?（0）= 1 ,所以D 正确•综上，ACD 正确.10. 已知0<a<b<\<c,则下列不等式不成立的是（BD ） A. a c<b （B."<出C ・ log fl c>log/x-D ・ sin a>sin b［解析］取 a = ^ , b = ^ , c = 2 ,则（扌）2<（*）2 , A 成立；2? >2 彳 朋不成立；log’2二log ］ 2 二・ 1 ■・\logi 2>logj 2 f C 成立；*/0<6/</xl<z . .\sin t/<sin h t D 不成立.故选 BD . 2 "4 211. 将函数y=sin （2r+0）的图象沿x 轴向左平移頁个单位后，得到一个偶函数的图象，则 卩的一个可能取值为（AB ）3 c 71A ・一卩B ・4C ・0D.—睿【解析|将函数y = sin （2r + °）的图象沿x 轴向左平移外单位,得到函数y = sin （2（x +殳）十卩］二sin （2v 十扌十卩），因为此时函数为偶函数，所以扌十卩二号十航，kWZ ，即+ kn , kE. Z,k = 0 时,(p = ^ , k= -1 时，0 二-竽.12.下列命题正确的是（CD ）VxG （2, +8）,都有 %2>2X=$'是函数“尸COS22" — Si22w 的最小正周期为7T”的充要条件命题 p ： 3x<）R> /（x （））=ax3+xo+d = 0 是假命题，则“丘（一°°,—㊁）U （y + °°）已知％ pg 则 *=矿是细皿=帥八的既不充分也不必要条件［解析］A 错，当 x 二 4 时,42= 24，故不等式不成立；B 错,y = cos 22<u- - sin 22t/.v = cos4t/x#当"二抽，y = cosZr ,当"二冷时, y = cos( - 2v) = cos2.v ,其最小正［解周期为兀,故说法不正确；C 正确，因为〃为假命题f 所以"为真命题,即不存在xoER , 使./Uo ）二0 ,故J= 1 - 4"2<0 ,且“H0 '解得或</< - | ； D 正确，如果两个角为直角,那么它们的正切值不存在,反过来，如果两个角的正切值相等，那么它们可能相差 WeZ ）, 故反之不成立・综上,CD 正确.三、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)2sin47°-V3sin 17° 丄门・ 2cos 17° =—2—•2sin( 17° + 30。
人教版高中数学必修第一册第4章指数函数与对数函数综合检测拔尖卷(含详细解析)
第4章指数函数与对数函数（原卷版）本卷满分150分，考试时间120分钟。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的．1．下列各式正确的是Aa =B ．01a =Cx =-D4=-2．已知函数2()ln 12xf x x-=-+，若()1f a =，则()f a -=A ．1B ．1-C ．3D ．3-3．函数()()1xxa f x a x=>的大致图象是A ．B ．C．D．4．已知函数()()1123,12,1x a x a x f x x -⎧-+<=⎨≥⎩的值域为R ，则实数a 的取值范围是A ．10,2⎡⎫⎪⎢⎣⎭B ．1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭C ．(),0-∞D ．[)0,25．函数()144,1log ,1x x f x x x ⎧≤⎪=⎨>⎪⎩，则函数()1y f x =-的大致图象是A ．B ．C ．D ．6．已知定义在R 上的函数()31x mf x -=-（m 为实数）为偶函数，记()0.5log 3a f =，()2log 5b f =，()2c f m =，则a ，b ，c 的大小关系为A ．a b c <<B ．a c b <<C ．c a b<<D ．c b a<<7．已知函数()y f x =的定义域为(0,)+∞，满足对任意(0,)x ∈+∞，恒有1[()]4f f x x-=，若函数()4y f x =-的零点个数为有限的()N n n *∈个，则n 的最大值为A ．1B ．2C ．3D ．48．以下四种说法中，正确的是A ．幂函数增长的速度比一次函数增长的速度快B ．对任意的0x >，log a a x x>C ．对任意的0x >，log xa a x>D ．一定存在0x ，当0x x >，1a >，0n >时，总有log x na a x x>>二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，部分选对的得2分，有选错的得0分．9．已知0a >，0b >，则下列各式运算正确的是A ．()()1513222222a bab a b-=B ．()()521232632a b ab a b÷=C ．()3213133222ab a b ⎛⎫= ⎪⎝⎭D ．()()12333222ab a b ---⎡⎤=⎢⎥⎣⎦10．已知定义域为I 的偶函数()f x 在(0,)+∞上单调递增，且0x I ∃∈，0()0f x <，则下列函数中不符合上述条件的是A ．2()||f x x x =+B ．()22x x f x -=-C ．2()log ||f x x =D ．43()f x x -=11．高斯是德国著名的数学家，近代数学奠基者之一，用其名字命名的高斯函数为[]y x =，[]x 表示不超过x 的最大整数，例如：[]3.54-=-，[]2.12=．已知函数()112xx e f x e =-+，()()g x f x =⎡⎤⎣⎦，则下列叙述中正确的是A ．()f x 是偶函数B ．()f x 是奇函数C ．()f x 在R 上是增函数D ．()g x 的值域是{1,0}-12．已知函数()e 2xf x x =+-，()ln 2g x x x =+-，且()()0f a g b ==，则下列结论错误的是A ．a b >B ．()()0g a f b <<C ．2a b +=D ．()()0g a f b >>三、填空题：本题共4小题，每小题5分，共20分．13．已知函数()f x x =．若正数a ，b 满足9ab=，则()()-=f a f b ____________．14．函数312xy x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的零点的个数为____________．15．已知函数()2xf x =，()2log g x x =，给出下列三个结论：①函数()y f x =的图象与()y g x =的图象关于直线y 轴对称；②函数()y f x =的图象与()y g x =的图象关于直线y x =对称；③函数()y f x =的值域与()y g x =的定义域相同；④若1x 满足112xx =-，2x 满足222log x x =-，则120x x +=．其中正确结论的序号是____________．16．已知函数()2(ln 2)af x x x=--，若()0f x ≥对于3e x e <<恒成立，则实数a 的取值范围是____________．四、解答题：本题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤．17．（10分）求下列各式中x 的值：（1）13log 3x =-；（2）log 494x =；（3）lg 0.00001x =；（4）x =-．18．（12分）已知x 、y 、z 为非零实数，且236x y z ==．求证：111z y x-=．19．（12分）已知全集{}1,2,3,4U =，集合{}20A x x px q =++=，{}U 1,4A =ð．（1）求p 和q 的值；（2）求21242pq⎫⎛⎫⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值．20．（12分）已知函数1()x f x x-=．（1）用定义证明()f x 在区间()0,∞+上单调递减；（2）求函数()f x 在区间[]1,2上的最大值；（3）若()()124x x f f +>，求x 的取值范围．21．（12分）已知函数()y f x =的表达式为()25255x xf x a =-⋅+．（1）若1a =，[]0,1x ∈，求()y f x =的值域．（2）当[]1,1x ∈-时，求()y f x =的最小值()h a ．（3）对于（2）中的函数()y h a =，是否存在实数m 、n ，同时满足：①5n m >>；②当()y h a =的定义域为[m ，n ]时，其值域为22,m n ⎡⎤⎣⎦？若存在，求出m 、n 的值；若不存在，请说明理由．22．（12分）设121()log (1axf x x -=-为奇函数，a 为常数．（1）求a 的值；（2）证明：()f x 在()1,+∞内单调递增；（3）若对于[]3,4上的每一个x 的值，不等式()12xf x m ⎛⎫>+ ⎪⎝⎭恒成立，求实数m 的取值范围．第4章指数函数与对数函数（解析版）本卷满分150分，考试时间120分钟。
2018-2019学年人教A数学必修1测试一学业水平测试卷
2018-2019学年人教A数学必修1测试一学业水平测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1. 设集合，，，则( )A. B. C. D.2. 函数定义域为A. B.C. D.3. 下列函数中，与表示同一函数的是（）A.B.C.D.4. 下列函数中，能用二分法求零点的是（）A. B.C. D.5. 设集合，且，则实数的值为（）A. B.或 C. D.6. 已知函数，则（）A. B. C. D.7. 设，，，则，，的大小关系是（）A. B. C. D.8. 若函数且在上既是奇函数又是增函数，则函数的图象是A. B.C. D.9. 如果函数对任意的实数，都有，且当时，，那么函数在上的最大值与最小值之差为（）A. B. C. D.10. 已知函数若，，则（）A.B.C.与的大小不能确定D.11. 定义域是的函数满足，当时，，若当时，有解，则实数的取值范围是（）A. B.C. D.12. 对于实数和，定义运算：设，且关于的方程恰有三个互不相等的实数根，则实数的取值范围是（）A. B.C. D.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)若，，则的表达式为________．已知函数的定义域为，且满足：是偶函数，是奇函数．若，则________．如果，，且，那的值为________．设表示三者中最小的一个，若函数，则当时，的值域是________．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)设全集，集合，．求；若集合，满足，求实数的取值范围．已知某商品在过去天的日销售量和日销售价格均为销售时间（单位：天）的函数，日销售量（单位：件）近似地满足：，日销售价格（单位：元/件）近似地满足：．写出该商品的日销售额（单位：元）关于时间的函数关系．当等于多少时，日销售额最大？并求出最大值．已知函数且．(1)若，求函数的所有零点；(2)若函数的最小值为，求实数的值.已知，，为函数的图象上的三点，它们的横坐标分别是，，．设的面积为，求；求函数的值域．设函数对任意实数，，都有，且时，，．求证：是奇函数.判断函数的单调性并证明.当时，是否有最值？如果有，求出最值；如果没有，请说明理由．已知函数且.（１）若的定义域为，判断的单调性．（２）在的条件下，是否存在，使得的值域为？若存在，求出的取值范围；若不存在，请说明理由．。
高二上学期数学人教A版(2019)期末模拟测试卷B卷(含解析)
高二上学期数学人教A 版（2019）期末模拟测试卷B 卷【满分：150分】一、选择题：本题共8小题，每小题5分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1.已知圆C ：，P 为直线上一点，过点P 作圆C 的两条切线，切点分别为A 和B ，当四边形PACB 的面积最小时，直线AB 的方程为( )A. B. C. D.2.如图，已知点P 在正方体的对角线上，.设，则的值为( )D.3.已知椭圆E （）的左焦点为F ，过焦点F 作圆的一条切线l交椭圆E 的一个交点为A ，切点为Q ，且（O 为坐标原点），则椭圆E 的离心率为( )4.牛顿在《流数法》一书中，给出了高次代数方程的一种数值解法——牛顿法．设是的根，选取作为的初始近似值，过点做曲线的切线l ，l 与x 轴的交点的横坐标为，称是r 的一次近似值；过点做曲线的切线，则该切线与x 轴的交点的横坐标为，称是r 的二次近似值．则( )222440x y x y +---=:20l x y ++=5530x y ++=5530x y -+=5530x y +-=5530x y --=ABCD A B C D -''''BD '60PDC ∠=︒D P D B λ''=λ1-3-221y b+=0a b >>222x y b +=2OA OF OQ +=r ()2f x x =+()100x x -=>01x =r ()()00,x f x ()y f x =1x 1x ()()11,x f x ()y f x =2x 2x 2x =的右顶点为圆心，焦点到渐近线的距离为半径的圆交抛物线6.数列的前n 项和为，，，设，则数列的前51项之和为( )A.-149B.-49C.49D.1497.已知函数的定义域为R ，其导函数为，且满足，，则不等式A. B. C. D.8.设曲线的直线l 与C 交于A ，B 两点，线段的垂直平分线分别交直线二、选择题：本题共3小题.每小题6分.共18分.在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求全部选对的得6分.部分选对的得部分分，有选错的得0分.9.已知实数x ，y 满足圆C 的方程，则下列说法正确的是( )A.圆心，半径为1B.过点作圆C 的切线，则切线方程为D.的最大值是410.已知等差数列的前n 项和为，，，则下列说法正确的是( )219y =22y px=()0p >{}n a n S 11a =-*(1)()n n na S n n n =+-∈N (1)nn n b a =-{}n b ()f x ()f x '()()e xf x f x -+'=()00f =()()2e 1e xf x -<-11,e ⎛⎫- ⎪⎝⎭1e ,e ⎛⎫⎪⎝⎭()1,1-()1,e -:C x =)AB x =+2220x y x +-=()1,0-()2,02x =22x y +{}n a n S 24a =742S =A. B.C.为递减数列 D.11.已知函数，对于任意实数a ，b ，下列结论成立的有( )A.B.函数在定义域上单调递增C.曲线在点处的切线方程是D.若，则三、填空题：本题共3小题，每小题5分，共15分.12.已知等比数列中，，，公比，则__________.13.在正方体中，点P 、Q 分别在、上，且，，则异面直线与所成角的余弦值为___________.14.已知定点，动点P满足程为__________.四、解答题：本题共5小题，共77分.解答应写出文字说明、证明过程或者演算步骤.15.已知圆心为的圆经过点，直线.（1）求圆M 的方程；（2）写出直线l 恒过定点Q 的坐标，并求直线l 被圆M 所截得的弦长最短时m 的值及最短弦长.16.如图，四棱锥中，底面为正方形，平面，E 为的中点.54a =21522n S n n =+n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭11n n a a +⎧⎨⎩e ()x x f x =-min ()1f x =e ()x x f x =-e ()x x f x =-(0,1)1y =0a b =->()()f a f b >{}n a 47512a a ⋅=-38124a a +=q ∈Z 10a =1111ABCD A B C D -11A B 11C D 112A P PB =112C Q QD =BP DQ ()()4,0,1,0M N MN MP ⋅ ()2,1M --()1,3:0l x my m ++=P ABCD -ABCD PA ⊥ABCD PD(1)证明：平面；(2)若，，求平面与平面夹角的余弦值.17.已知函数(a 为实常数)．(1)若，求证：在上是增函数；(2)当时，求函数在上的最大值与最小值及相应的x 值；(3)若存在，使得成立，求实数a 的取值范围．18.已知数列的前项和为，且．(1)求的通项公式；(2)求数列的前项和．19.已知双曲线C 的中心为坐标原点，左焦点为（1）求双曲线C的方程：（2）记双曲线C 的右顶点为A ，过点A 作直线，与C 的左支分别交于M ，N 两点，且，，为垂足.（i ）证明：直线恒过定点P ，并求出点P 坐标[1,e]()(2)f x a x ≤+n 24n n S a =-{}n nS n T //PB AEC 2AB AD ==4AP =ADE ACE 2()ln f x a x x =+2a =-()f x (1,)+∞4a =-()f x [1,e]x ∈{}n a n S {}n a n (-MA NA MA NA ⊥AD MN ⊥D MN答案以及解析1.答案：A解析：由，得圆C 的圆心，半径.因.故PC 的方程为，即.联立，，解得，即.所以直线AB 的方程为，化简，得.2.答案：C解析：以D 为原点，以，，的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系.不妨设，则，，，，所以，，，所以，因为，解得，由题可知，所以.故选：C3.答案：A解析：由题意可知：圆的圆心为点O ，半径为b ，，设椭圆E 的右焦点为，连接，因为，可知点Q 为的中点，且点O 为的中点，则，，因为Q 为切点，可知()()22222440129x y x y x y +---=⇒-+-=()1,2C 3r =122AP AC =⨯⋅=l ⊥21y x -=-10x y -+=1020x y x y -+=⎧⎨++=⎩x =12y =-31,22P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭()()311122922x y ⎛⎫⎛⎫---+---= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5530x y ++=DA DC DD ' 1AD =()0,0,0D ()1,1,0B ()0,0,1D '()0,1,0C ()0,0,1DD '=()1,1,1D B =-' ()0,1,0DC = ()()0,0,11,1,1DP DD D P DD D B λλ'''=+=+=+-='(),,1λλλ-60PDC ∠=cos 60=︒=2210λλ+-=1λ=--1=-01λ≤≤1λ=222x y b +=c b >2F 2AF 2OA OF OQ +=AF 2FF 2//OQ AF 222AF OQ ==2222a AF a b -=-，则，解得4.答案：C解析：由题意可得，，由导数的几何意义得过点做曲线的切线的斜率，所以，整理得，所以做曲线的切线的斜率切线为，则，整理得5.答案：A的右顶点坐标为，焦点为，渐近线方程为，即，焦点到渐近线，所以题中圆的方程为，因为圆和抛物线的图象都关于轴对称，所以A ，B 两点关于x 轴对称，不妨设点A ，在第一象限，设，则，上，所以，解得或3，所以或，当，则，解得，当，则，解得或4.OQ AF ⊥2AF AF ⊥()()222222244b a b c a b +-==-23a b ==c a ====()01f x =()21f x x '=+()1,1()y f x =l ()113k f ='=():131l y x -=-:32l y x =-1x =()2122133f x ⎛⎫=+-= ⎪⎝⎭21,39⎫⎪⎭()y f x =223k f ⎛⎫'== ⎪⎝⎭2l 2172:933l y x ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭73y x =2x =219y -=()2,0()32y x =±320x y ±=)32x y +=3()2229x y -+=()2229x y -+=()220y px p =>x ()()1111,0,0A x y x y >>()11,B x y -12y =1y =)2229x y -+=()21289x -+=11x =(1,A (3,A (1,A 82p =4p =(3,A 86p =p =故选：A.6.答案：B解析：因为，当时，，即，所以是以-1为首项，1，则，当时，所以，当时也成立，所以，可得数列的前51项之和为.故选：B.7.答案：C解析：由得，即时，因，所以，即，因为，当时，因，，故，所以在区间上单调递增，因为，所以当时，又因为为偶函数，故.故选：C 8.答案：D解析：因为曲线，，所以C是双曲线的右支，其焦点为，渐近线为.由题意，设（故A选项可排除），:1C x=≥()2211x y x-=≥221x y-=)F y x=±(:l y k x=*(1)()n nna S n n n=+-∈N2n≥1()(1)n n n nna n S S S n n-=-=+-1(1)(1)n nn S nS n n---=-11nSn--=-11a==-nSn⎧⎫⎨⎬⎩⎭112n n=-+-=-(2)nS n n=-2n≥()11(3)nS n n-=--()()121(3)23nn na S S n n n n n-==----=--1n=23na n=-()()()1123n nn nb a n=-=--{}n b(11)(35)...(9597)99++-+++-+-2259949=⨯-=-()()e xf xf x-+'=()()e e1x x xf x f+'=()e xf x'⎡⎤=⎣⎦)= 0x=()0f0=()e xf x x-=()()2e1ex f x-<2e xe e ex xx x--<-()e ex xx x x-=-()e xg x x x--=-+(x()e e e ex x x xg x x x--'=++-0x≥e e0x xx x-+≥e e0x x--≥()e e ex x xg x x x-'=++e0x--≥()g x[)0,+∞()11e eg-=-0x≥()e xg x x=-e exx-<)0,1()g x()eg x<-)1,1-联立得，，所以，，解得.故选：D.9.答案：BD解析：对选项A ：，即，圆心为，半径为，A 错误；对选项B ：在圆上，则和圆心均在x 轴上，故切线与x 轴垂直，为，B 正确；对选项C：表示圆上的点到点的斜率，如图所示：当与圆相切时，斜率最大，此时，，故，故此时斜率最大为，C 错误；(,y k xx ⎧=-⎪⎨⎪=⎩()22221210k x x k --++=()2Δ410k =+>A B x x +=A B x x =B x -===2A B N x x x +==N MN x =-==(2k =±+2220x y x +-=22(1)1x y -+=(1,0)1r =(2,0)(2,0)2x =1yx +(,)x y (1,0)A -AB ||2AC =||1BC =AB BC ⊥tan 30︒=对选项D ：表示圆上的点到原点距离的平方，故最大值为，D 正确.故选：BD.10.答案：BC解析：等差数列中，，解得，而，因此公差，通项，对于A ，，A 错误；对于B ，，B 正确；为递减数列，C 正确；，D 错误，故选：BC.11.答案：ACD解析：对A ，对求导，，令，即，解得.当时，，函数单调递减；当时，，函数单调递增.所以函数在处取得最小值，即，所以，A 选项正确.对B ，由上述分析可知，上函数单调递减，上函数单调递增，B 选项错误.对C ，由于切线斜率为0，在点，切线方程为，C选项正确.对D ，因为，则.则.令，则，则在单调递增.故.即，即.D 选项正确.故选：ACD22x y +(,)x y 2(1)4r +={}n a ()177477422a a S a +===46a =24a =42142a a d -==-2(2)2n a a n d n =+-=+57a =2(32)15222n n n S n n ++==+1=+n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭11(2)(3)2n n n ==-+++11n n a a +⎧⎨⎩11114457+-++ 111583824-=-=e ()x x f x =-)1(e x f x =-'()0f x '=e x -１=00x =0x <()0f x '<()f x 0x >()0f x '>()f x ()f x 0x =(0)1f =()min 1f x =(,0)-∞()f x (0,)+∞()f x ()()000e 010e 10.f f '=-==-=，()0,11y =0,0a b b a =->=-<()e ,()()e a a f a a f b f a a -=-=-=+()()f a f b -=e (e )e e 2a a a a a a a ----+=--()e e 2x x g x x -=--()e e 220x x g x -=+-'≥-=()g x (0,)+∞()(0)0g x g >=()()0f a f b ->()()f a f b >12.答案：512解析：，，，，则得，或者，，公比q 为整数，，，，解得，即，故答案为：512.解析：设正方体中棱长为3，以D 为原点，为x 轴，为y 轴，为z 轴，建立如图所示空间直角坐标系，则，，，，，，设异面直线与所成角的余弦值解析：设动点，则.又，动点P 的轨迹E的方.15.答案：（1）47512a a ⋅=- 38124a a +=3847512a a a a ∴⋅=⋅=-38124a a +=34a =-8128a =3128a =44a =- 34a ∴=-8128a =54128q ∴-=2q =-22108128(2)1284512a a q ==⨯-=⨯=1111ABCD A B C D -DA DC 1DD ()0,0,0D ()0,1,3Q ()3,3,0B ()3,2,3P ()0,1,3BP =- ()0,1,3DQ =BPBP DQ BP DQθ⋅===⋅BP DQ 213y =(),P x y ()()()4,,3,0,1,MP x y MN PN x y =-=-=--MN MP ⋅ ()34x ∴--=224x y +=213y +=∴23y +=213y +=()()222125x y +++=（2）最小值为.解析：（1）圆M 的半径，圆M 的方程为.（2）直线l 的方程为，，令解得：，定点Q 的坐标为.，点Q 在圆M 的内部，故直线l 恒与圆M 相交.又圆心M 到直线l 的距离l 被圆M 截得的弦长为当d 取得最大值2时，弦长有最小值，最小值为.16.答案：(1)证明见解析；解析：（1）证明：如图所示，连接，设，连接，因为四边形为正方形，则O 为的中点，因为E 是的中点，所以.又因为平面，平面，所以平面.（2）因为平面，四边形为正方形，以A 为坐标原点，分别以、、所在直线为x 、y 、z 轴建立如图所示空间直角坐标系，0= 5r ==∴()()222125x y +++= 0x my m ++=(1)0x m y ∴++=010x y =⎧⎨+=⎩01x y =⎧⎨=-⎩∴()0,1-()()220211425++-+=< ∴2d ≤∴=0=BD AC BD O = OE ABCD BD PD //EO PB EO ⊂AEC PB ⊄AEC //PB AEC PA ⊥ABCD ABCD AB AD AP因为，，则、、、、、，设平面的法向量为，，，则，取，可得，又为平面的一个法向量，则所以，平面与平面.17.答案：(1)答案见解析(2)当有最小值为，当时，函数有最大值为(3)解析：(1)由题可知函数的定义域，因为，所以，所以令解得，所以在上是增函数(2)因为，所以，所以2AB AD ==4AP =()0,0,0A ()2,0,0B ()0,0,4P ()0,2,0D ()0,1,2E ()2,2,0C AEC (),,m x y z = ()0,1,2AE = ()2,2,0AC = 20220m AE y z m AC x y ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩ 1z =()2,2,1m =- ()1,0,0n = ADE 2cos ,31m n m n m n ⋅===⋅⨯ ADE ACE x =()f x 22ln 2f =-e x =()f x 2(e)e 4f =-[)1,-+∞(0,)+∞2a =-2()2ln f x x x =-+2()2f x x x '=-+=()0f x '>1x >()f x (1,)+∞4a =-2()4ln f x x x =-+4()2f x x x '=-+=令解得解得所以在上单调递减，在上单调递增，所以在上单调递减，在上单调递增，所以当时，函数有最小值为，因为，所以当时，函数有最大值为.(3)由得，即，因为，所以，所以，且当时，所以在恒成立，所以即存在时，令令，令，解得，令，解得，所以在单调递减，单调递增，所以，所以时，恒成立，所以，所以实数a的取值范围是.18.答案：(1)(2)答案见解析解析：(1)，当时，，两式相减，()0f x'>()0f x'<()f x)+∞⎡⎣x=22ln2f=-2(e)e41f=->()f x()(2)f x a x≤+x>0x<<()f x⎤⎦()f x(1)1f=ex=2(e)e4f=-2(ln2)a x x a x≤++()2ln2a x x x x-≤-[1,e]x∈1,ln ln e1x x≥≤=ln e lnx x≥≥1x=ln0x= lnx x>[1,e]x∈a≥[1,e]x∈a≥()g x=()g x'=()22lnh x x x=+-22()1xh xx x-'=-=2()0xh xx-'=>2ex<≤2()0xh xx-'=<12x≤< ()h x[)1,2(]2,e()(2)2(2ln2)0h x h≥=->[1,e]x∈()2(1)(22ln)()0lnx x xg xx x-+-'=≥-min()(1)1g x g==-[)1,-+∞12n+24n nS a=-∴2n≥1124n nS a--=-得，整理得，即时，，又当时，，解得，数列是以4为首项，2为公比的等比数列，．(2)由(1)知，，令，易知，，设数列的前n 项和为，则，，由，得，即．（2）见解析解析：（1）由题意，双曲线C 的中心为坐标原点，左焦点为n K 456321222322n n K n +=⨯+⨯+⨯++⋅ ②3456231222222n n n K n ++-=⨯+++++-⋅ ()()413332122212812n n n n K n n -++-∴=+-⋅=-⋅+-()112424n n n n S S a a ---=---12n n a a -=2n ≥12n n a a -=1n =11124S a a ==-14a =∴{}n a 11422n n n a -+∴=⨯=1222424n n n S ++=⨯-=-224n n nS n n +∴=⋅-22,4n n n b n c n +=⋅=-()()1214212n n n c c c n n ++++=-⨯=-+ {}n b 34521222322n n K n +=⨯+⨯+⨯++⋅ ①-①②()4133332122222812n n n n n K n n -+++--=+-⋅=-⋅--()()()32112218n n n T K n n n n n +∴=-+=-⋅-++2116y =(-可得，解得，.（2）证明：（i ）由（1）知，当直线斜率存在时，设直线方程为，联立方程组，整理得，，即，设，，由韦达定理可得.因为，可得，即，即，整理得，即，即，222c c e a b c a ⎧=⎪⎪==⎨⎪=-⎪⎩2,4a b ==2116y -=()2,0A MN MN y kx m =+221416y kx m x y =+⎧⎪⎨-=⎪⎩()22242160k x kmx m ----=()()2222444160k m k m ∆=+-+>22416k m -<()11,M x y ()22,N x y 122212224,164km x x k m x x k ⎧+=⎪⎪-⎨+⎪=⎪-⎩MA ⊥2212y x =--()()1212220y y x x +--=()121212240y y x x x x +-++=()()()121212240kx m kx m x x x x +++-++=()()()2212121240k x x mk x x m ++-+++=()()22222162124044m km k mk m k k +++-++=--2234200m km k --=可得，解得将代入直线，此时直线过定点，不合题意；将，此时直线过定点，当直线的斜率不存在时，不妨设直线方程为，因为，所以为等腰直角三角形，此时M 点坐标为，所以（舍）或此时过定点，综上可知，直线恒过定点（ii ）因为，此时存在以为斜边的直角三角形，所以存在定点Q 为.()()23100m k m k +-=2m km =-=2m k =-()2y kx m y k x =+⇒=-MN ()2,0A m =103y kx m y k x ⎛⎫=+⇒=+ ⎪⎝⎭MN 10,03P ⎛⎫- ⎪⎝⎭MN x t =MA NA ⊥AMN (,t 22342002t t t t =-⇒+-=⇒=t =MN 10,03P ⎛⎫- ⎪⎝⎭MN 10,0,3P ⎛⎫- ⎪⎝⎭AD MN ⊥AP 12AP =2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭。
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第四章学业水平测试(B 卷)
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目的要求)
1．计算113
2
2a b ()113
2
a b (－)÷156
6
4a b ()所得正确结果是( )． A
． B
． C
．
D
．-
2．下列四组函数中，两个函数表示的是同一个函数的是( )． A ．f (x )
2与f (x )＝x
B ．f (x )＝
1
2
log 3 x 2与f (x )＝log 3 x C ．f (x )
f (x )＝x
D ．f (x )
与f (x )＝x －1
3．下列四个函数中，既是奇函数又在定义域上单调递增的是( )． A ．y ＝x ＋1
B ．y ＝log ∣x ∣
C ．y ＝x 3
D ．y ＝log 2 x
4．若函数y ＝f (x )是函数g (x )＝a x (a >0且a ≠1)的反函数，且g (2)＝4，则f (x )＝( )． A ．log 2 x
B ．24－x
C ．12
log x
D ．
1
2x
5．在下列区间中，方程e x ＋4x －3＝0的解所在的区间为( )． A ．104⎛⎫
⎪⎝⎭
－，
B ．104⎛⎫
⎪⎝⎭
，
C ．1142⎛⎫
⎪⎝⎭
，
D ．1324⎛⎫
⎪⎝⎭
， 6．已知函数f (x )＝1
3
3,2log 2x x x x ⎧⎪
⎨⎪⎩≤，，，＞且f (a )＝－1，则f (4－a )＝( )．
A ．－1
B ．0
C ．1
D ．3
7．已知定义在R 上的函数f (x )＝2∣x －m ∣－1(m 为实数)为偶函数．记a ＝f (log 0.5 3)，b ＝f (log 2 5)，c ＝f (2m )，则a ，b ，c 的大小关系是( )．
A ．b ＜a ＜c
B ．c ＜a ＜b
C ．c ＜b ＜a
D ．a ＜c ＜b
8．已知0＜a ＜1，则关于x 的方程a x ＝∣log a x ∣的实数解的个数是( )． A ．2
B ．3
C ．4
D ．与a 值有关
二、填空题(本题共5小题，每小题4分，共20分．将答案填在题后的横线上) 9．设x 1满足2x ＋ln x ＝3，x 2满足ln (1－x )－2x ＝1，则x 1＋x 2＝__________． 10．对于下列函数的性质，分别举出一个适合的函数的例子: (1)f (x ＋y )＝f (x )·f (y ) ____________________； (2)f (xy )＝f (x )＋f (y ) ____________________．
11．函数12()log (2)f x x a =-的定义域是(1
3，＋∞)，则实数a 的值为
____________________．
12．如图，函数f (x )的图象为折线ACB ，则不等式f (x )＞log 2(x ＋1)的解集是____________________．
13．若方程x 3－x ＋1＝0在区间(a ，b )(a ，b 是整数，且b －a ＝1)内有一根，则a ＋b ＝____________________．
三、解答题(本题共5小题，第14，15小题各9分，第16~18小题各10分，共48分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
14．比较下列各组数的大小，并说明理由． (1)0.2
13⎛⎫ ⎪⎝⎭，0.2
13⎛⎫
⎪
⎝⎭
－； (2)log 0.5 0.6，log 8 6； (3)0.43，log 0.4 3．
15．已知实数m 满足2112
2
log 2log 11m m m (－－)(－)－＞，求m 的取值范围．
第12题
16．为了预防流感，某学校对教室进行药熏消毒．室内每立方米空气中的含药量y(单位：毫克)随时间x(单位：小时)的变化情况如图所示．在药物释放过程中，y与x成正比；
药物释放完毕后，y与x的函数关系式为
1
16
x a
y
⎛⎫
⎪
⎝⎭
－
＝(a为常数)．根据图中提供的信息，回
答下列问题：
(1)写出从药物释放开始，y与x之间的函数关系式．
(2)据测定，当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时，学生方可进教室，那么从药物释放开始，至少需要经过多少小时后，学生才能回到教室？
17．若函数y＝lg(3－4x＋x2)的定义域为M．当x M时，求f(x)＝2x＋2－3×4x的最值及相应的x的值．
18．已知函数f(x)＝lg(3－x)＋lg(x－1)－lg(a－x)只有一个零点，求实数a的取值范围．
参考答案
一、选择题 1．B ． 2．D ． 3．C ． 4．A ． 5．C ． 6．D ．
7．B ．提示：由f (x )为偶函数可得m ＝0，函数f (x )＝2∣x ∣－1在(0，＋∞)上单调递增． 8．A ．提示：方程a x ＝∣log a x ∣的实数解个数就是函数y ＝a x 和y ＝∣log a x ∣的图象的交点个数．
二、填空题 9．1．
10．(1)f (x )＝a x (a ＞0，且a ≠1)；(2)f (x )＝log a x (a ＞0，且a ≠1). 11．
2
3
． 12．(1，1)．提示：若使f (x )＞log 2(x ＋1)成立，则函数f (x )的图象在y ＝log 2(x ＋1)的图象上方，y ＝log 2(x ＋1)是定义域为(－1，＋∞)的增函数，其图象经过坐标原点，与函数f (x )的图象交于点(1，1)．
13．－3．提示：原问题可以转化为两个函数y ＝x 3和y ＝x －1图象的交点问题，这两个函数图象交点的横坐标小于零，即方程有负根；再将方程x 3－x ＋1＝0的左边看成函数f (x )＝x 3－x ＋1，因为f (－1)＞0，f (－2)＜0，所以f (x )＝x 3－x ＋1在(－2，－1)内有零点．由于a ，b 是整数，且b －a ＝1，所以a ＝－2，b ＝－1，a ＋b ＝－3．
三、解答题
14．(1)因为函数y ＝13x
⎛⎫ ⎪⎝⎭为R 上的减函数，所以0.2
13⎛⎫ ⎪⎝⎭＜0.2
13⎛⎫
⎪
⎝⎭
－．
(2)因为log
0.50.6＝log 253，log 8 6＝log 并且函数y ＝log 2 x 在(0，＋∞)上单调递增，所以log 0.5 0.6＜log 8 6；
(3)因为0＜0.43＜1， log 0.4 3＜0，所以0.43 ＞log 0.4 3．
15．原不等式变形为2
1122
log 2log 22m m m (－－)(－＞)，则22
20,
220,222.m m m m m m >>⎧⎪⎨
⎪⎩－－－(－(－)＜－)
解得2＜m ＜3．所以m 的取值范围为(2，3)．
16．解：(1)依题意，当0≤x ≤0.1时，可设y ＝k x ，且1＝0.1k ，解得k ＝10．又由0.11116a
⎛⎫
⎪⎝⎭
－＝，解得a ＝0.1，所以0.11000.110.116x x x y x ⎧⎪
⎨⎛⎫⎪⎪
⎝⎭
⎩－，≤≤，＝，＞．
(2)令0.1
10.2516x ⎛⎫ ⎪
⎝⎭
－＜，解得x ＞0.6．即至少需要经过0.6小时后，学生才能回到教室．
17．M ＝{x ∣x ＜1或x ＞3}．令2x ＝t ，因为x ＜1或x ＞3，所以0＜t ＜2或t ＞8，f (t )＝4t －3t 2．
由二次函数性质可知，f (t )无最小值，当t ＝23
时，
f (t )取到最大值43
．即当x ＝log 2
23
时，
f (x )取到最大值
43
，f (x )无最小值．
18．因为函数f (x )＝lg (3－x )＋lg (x －1)－lg (a －x )只有一个
零点，满足30,
10,0.x x a x ⎧⎪
⎨⎪⎩
－－＞＞＞－且lg (3－x )＋lg (x －1)－lg (a －x )＝0，化简
为lg (3－x )(x －1)＝lg (a －x )，
即(3－x )(x －1)＝a －x ，变形为a ＝－x 2
＋5x －3，x (1，
3)．将方程左右两边看成两个函数y ＝a 和y ＝－x 2＋5x －3，两函数图象交点的横坐标即为函数f (x )的零点．
当函数y ＝a 的图象与二次函数y ＝－x 2＋5x －3的图象只有一个交点时，有两种情况： (1)如图，当x ＝
52
(1，3)时，y ＝－x 2＋5x －3取最大值
134
，故函数y ＝
134
与y ＝－
x 2＋5x －3两图象只有一个交点；
(2)在二次函数y ＝－x 2＋5x －3中，有x ＝1，y ＝1；x ＝3，y ＝3；当1＜a ≤3时，函数y ＝a 的图象与二次函数y ＝－x 2＋5x －3(1＜x ＜3)的图象只有一个交点．综上可知，实数a 的取值范围为(1，3]
134⎧⎫⎨⎬⎩⎭
． 第18题。