高中数学 第一章、第二章滚动检测 新人教B版必修1
数学人教B版必修一滚动训练:第一、二、三章 含解析 精品

第一、二、三章滚动训练 (时间100分钟,满分100分)一、选择题(每小题4分,共48分)1.若全集U={x|x≤9,x ∈N },M={1,7,8},P={2,3,5,7},S={1,4,7},则(M ∪P)∩S 等于( )A.{2,3,6,8}B.{1,3,5,7}C.{2,3,5,8}D.{2,3,5,7} 解析:U={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},M ∪P={1,2,3,5,7,8},S={0,2,3,5,6,8,9},∴(M ∪P)∩S={2,3,5,8}. 答案:C2.设f:A→B 是从集合A 到集合B 的映射,下列说法正确的是( ) A.B 中每一个元素在A 中的原象是唯一的 B.A 中有的元素在B 中无象C.A 中每一个元素在B 中必有唯一的象D.B 是A 中所有元素的象的集合 解析:依照映射定义判断C 正确. 答案:C3.设y 1=40.9,y 2=80.48,y 3=(21)-15.,则( ) A.y 3>y 1>y 2 B.y 2>y 1>y 3 C.y 1>y 2>y 3 D.y 1>y 3>y 2 解析:y 1=40.9=21.8,y 2=80.48=21.44,y 3=215..∵函数y=2x 是单调递增函数,又1.8>15.>14.4,∴y 1>y 3>y 2. 答案:D4.已知集合M={y|y=x 2+1,x ∈R },N={y|y=5-x 2,x ∈R },则M ∪N 等于( ) A.R B.{y|1≤y≤5} C.{y|y≤1或y≥5} D.{(-2,3),(2,3)} 解析:∵y=x 2+1≥1,而y=5-x 2≤5, ∴M ∪N ∈R . 答案:A5.满足A ∪B={a 1,a 2}的集合A 、B 的组数为( ) A.5 B.7 C.9 D.10解析:A=∅时,B={a 1,a 2};A={a 1}时,B={a 2}或{a 1,a 2};A={a 2}时,B={a 1}或{a 1,a 2};A={a 1,a 2}时,B=∅或B={a 1}或B={a 2}或B={a 1,a 2},共9种. 答案:C6.在同一平面直角坐标系中,函数f(x)=2x+1与g(x)=21-x 的图象关于 ( ) A.直线x=1对称 B.x 轴对称C.y 轴对称D.直线y=x 对称 答案:C7.下列函数中,奇函数是( ) A.y=|x| B.y=-x 2 C.y=2)2(--x x x D.y=-x 3解析:根据奇偶函数定义,知A 、B 为偶函数,C 中定义域{x|x≠2}不关于原点对称,故选D. 答案:D8.函数y=)3(log 5.0x -的定义域是( )A.(2,3)B.[2,3)C.[2,+∞)D.(-∞,3) 答案:B9.函数y=f(x)的反函数y=f -1(x)的图象与y 轴交于点P(0,2)(如图所示),则方程f(x)=0在[1,4]上的根是x 等于( )A.1B.2C.3D.4 解析:由题意,知y=f -1(x)的图象过点P(0,2), ∴y=f(x)的图象过点P′(2,0), 即f(2)=0.∴f(x)=0在[1,4]上的根为x=2. 答案:B10.函数f(x)=3-2x x 2+的单调递减区间是…( )A.(-∞,3]B.[1,+∞)C.(-∞,-3]D.[-3,-1]解析:x 2+2x-3≥0,得x≥1或x≤-3,而u=x 2+2x-3图象的对称轴为x=-1,∴f(x)在(-∞,-3]上单调递减. 答案:C11.若f(x)是偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f(x)=x-1,则f(x-1)<0的解集是( ) A.{x|-1<x<0} B.{x|x<0或1<x<2} C.{x|0<x<2} D.{x|1<x<2}解析:∵f(x)是偶函数,且当x ∈[0,+∞)时,f(x)=x-1.如图. ∴当-1<x<1时f(x)<0. 故若f(x-1)<0, 则-1<x-1<1, 即0<x<2. 答案:C12.函数f(x)(x ∈R )的图象如图所示,则函数g(x)=f(log a x)(0<a<1)的单调减区间是( )A.[0,21] B.(-∞,0)∪[21,+∞) C.[a ,1] D.[a ,1a +]解析:y=log a x(0<a<1)为减函数,根据复合函数的单调性及图象,知当0≤log a x≤21,即a≤x≤1时,g(x)为减函数,其单调减区间为[a ,1],故选C. 答案:C二、填空题(每小题4分,共16分) 13.函数y=23x ++21-x 的定义域为_________________. 解析:要使y 有意义,则⎩⎨⎧≠-≥+,02,023x x∴x≥32-且x≠2. 答案:[32-,2)∪(2,+∞)14.若xlog 34=1,则xx xx --++222233的值是. 解析:由xlog 34=1,得log 34x =1,∴4x =3.x x x x --++222233=xx x x x x x x ----++∙-+22)2222)(22(22=4x +4-x -1=3+31-1=37. 答案:37 15.若函数f(x)=a|x-b|+2在[0,+∞)上为增函数,则实数a 、b 的取值范围是_______. 解析:对于函数f(x)=a|x-b|+2, 当x≥b 时,f(x)=a(x-b)+2=ax-ab+2; 当x<b 时,f(x)=a(b-x)+2=-ax+ab+2. ∵要求函数在[0,+∞)上为增函数,∴只有当a>0且x≥b 时,f(x)=ax-ab+2才能满足. 又由x≥b 和x≥0,得b≤0. ∴a>0且b≤0. 答案:a>0且b≤016.给出下列四个函数:①f(x)=-x-x 3;②f(x)=1-x;③f(x)=x 3;④f(x)=12--x x x .其中既是奇函数又是定义域上的减函数的函数是___________________.(把你认为正确的判断都填上)解析:②是非奇非偶函数;③是奇函数,但在定义域内无单调性;④定义域为x≠1,关于原点不对称,故是非奇非偶函数. 答案:①三、解答题(共4小题,共36分)17.(8分)已知集合A={x|x 2-3x-10≤0},集合B={x|p+1≤x≤2p -1}.若B ⊆A,求实数p 的取值范围. 解析:解答易忽略“空集是任何集合的子集”这一结论,即B=∅时,符合题设. ①当B≠∅时,即p+1≤2p -1⇒p≥2. 由B ⊆A 得-2≤p+1,且2p-1≤5.由-3≤p≤3, ∴2≤p≤3.②当B=∅时,即p+1>2p-1⇒p<2, 由①②得p≤3.18.(8分)在已给出的坐标系中,绘出同时符合下列条件的一个函数f(x)的图象.(1)f(x+1)的定义域为[-3,1]; (2)f(x)是奇函数;(3)f(x)在(0,2]上递减;(4)f(x)既有最大值,也有最小值; (5)f(1)=0.解析:f(x+1)的定义域为[-3,1],即-3≤x≤1, ∴-2≤x+1≤2.∴f(x)的定义域为[-2,2].f(x)是奇函数,f(x)图象关于原点对称,且f(0)=0.由f(x)在(0,2]上递减知f(x)在[-2,0]上递减.由f(1)=0知f(-1)=-f(1)=0,再由其他条件即可作出函数f(x)的图象(如图).19.(10分)已知定义域为R 的函数f(x)=abx x ++-+122是奇函数.(1)求a 、b 的值;(2)若对任意的t ∈R ,不等式f(t 2-2t)+f(2t 2-k)<0恒成立,求k 的取值范围. 解析:(1)∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0,即ab++-21=0,解得b=1. 从而有f(x)=ax x ++-+1212.又由f(1)=-f(-1)知a ++-412=a++--1121,解得a=2.(2)由(1)知f(x)=22121++-+x x =21-+121+x .由上式易知f(x)在(-∞,+∞)上为减函数.又∵f(x)是奇函数,从而不等式f(t 2-2t)+f(2t 2-k)<0等价于f(t 2-2t)<-f(2t 2-k)=f(-2t 2+k). ∵f(x)是减函数,由上式推得t 2-2t>-2t 2+k. 即对一切t ∈R 有3t 2-2t-k>0. 从而判别式Δ=4+12k<0,解得k<31-. 20(10分)某西部山区的某种特产由于运输的原因,长期只能在当地销售,当地政府对该项特产的销售投资收益为:每投入x 万元,可获得利润P=1601-(x-40)2+100万元.当地政府拟在新的十年发展规划中加快发展此特产的销售,其规划方案为:在规划前后对该项目每年都投入60万元的销售投资,在未来10年的前5年中,每年都从60万元中拨出30万元用于修建一条公路,5年修成,通车前该特产只能在当地销售;公路通车后的5年中,该特产既在本地销售,也在外地销售,在外地销售的投资收益为:每投入x 万元,可获利润Q=160159-(60-x)2+2119(60-x)万元.问从10年的累积利润看,该规划方案是否可行? 解析:在实施规划前,由题设P=1601-(x-40)2+100(万元),知每年只需投入40万元,即可获得最大利润为100万元.则10年的总利润为W 1=100×10=1000(万元). 实施规划后的前5年中,由题设P=1601-(x-40)2+100知,每年投入30万元时,有最大利润P max =8795(万元). 前5年的利润和为8795×5=83975(万元). 设在公路通车的后5年中,每年用x 万元投资于本地的销售,而用剩下的(60-x)万元于外地区的销售投资,则其总利润为 W 2=[1601-(x-40)2+100]×5+(160159-x 2+2119x)×5 =-5(x-30)2+4 950.当x=30时,(W 2)max =4950(万元).从而10年的总利润为83975+4950(万元). ∵83975+4950>1000,故该规划方案有极大实施价值.。
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第一、二章滚动训练(时间100分钟,满分100分)一、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分)1.设全集U=R ,集合M={x |x>1},P={x |x 2>1},则下列关系中正确的是( )A.M=PB.P MC.M PD.M∩P=∅解析:∵M={x |x>1},P={x |x 2>1},∴P={x |x<-1或x>1}.∴M 为P 的真子集,∴M P.故选C.答案:C2.已知集合M={0,3,a},N={x ∈Z |-3<x<1},若M∩N≠∅,则a 的值为( )A.1B.2C.1或2D.不为零的任意实数解析:由-3<x<1且x ∈Z ,知N={0,-1,-2}.因为0∈N 且0∈M.故要使M∩N≠∅,只需a≠0即可.故选D.答案:D3.已知全集U={0,1,2,3,4,5},集合M={0,3,5},M∩(N)={0,3},则满足条件的集合N 共有( )A.4个B.6个C.8个D.16个解析:∵M={0,3,5},M∩(N)={0,3},∴N 中一定有元素5,没有元素0,3.结合U 中元素,知N 中的元素除了有5外,还可以在1,2,4中选出0个、1个、2个、3个元素,问题转化为求集合{1,2,4}子集数,即有23=8个.故选C.答案:C4.函数y=f(x)的图象与直线x=2的公共点共有( )A.0个B.1个C.0个或1个D.不能确定解析:如果x=2与函数y=f(x)有公共点,则只有一个公共点.因为自变量取一个值只对应一个函数值,若无交点,则没有公共点,此时的x=2不在y=f(x)的定义域内,故选C.答案:C5.若f(x)=x1的定义域为M,g(x)=|x |的定义域为P,令全集I=R ,则M∩P 等于( ) A.M B.P C.M D.P解析:依题意知M={x |x>0},P=R ,则M∩P=M.故选A.答案:A6.直角梯形ABCD 如图(1),动点P 从B 点出发,由B→C→D→A 沿边运动,设点P 运动的路程为x,△ABP 的面积为f(x).如果函数y=f(x)的图象如图(2),则△ABC 的面积为( )A.10B.16C.18D.32解析:依题意,知BC=4,DC=5,AD=5.过点D 作DH ⊥AB,垂足为H.∴DH=BC=4.∴AH=3.从而求得AB=3+5=8.∴S △ABC =21×8×4=16. 故选B.答案:B 7.已知函数f(x)=1122++++kx kx x x 的定义域为R ,则实数k 的取值范围是( ) A.k≠0 B.0≤k<4 C.0≤k≤4 D.0<k<4解析:由f(x)的定义域为R ,知分母kx 2+kx+1恒不为零.当k=0时成立,当k≠0时,方程kx 2+kx+1=0无解,Δ=k 2-4k<0.解得0<k<4.综上,知0≤k<4.故选B.答案:B8.若函数f(x)是定义在R 上的偶函数,在(-∞,0]上是减函数,且f(2)=0,则使得f(x)<0的x 的取值范围是( )A.(-∞,2)B.(2,+∞)C.(-∞,-2)∪(2,+∞)D.(-2,2)解析:利用偶函数的关于轴对称的性质,则有f(x)在(0,+∞)上为增函数且f(-2)=0,作出一个符合条件的图象(如右图),得f(x)<0的解集为(-2,2).故选D.答案:D9.设f(x)=⎪⎩⎪⎨⎧>+≤--.1||,11,1||,2|1|2x xx x 则f [f(21)]等于( ) A.21 B.134 C.59- D.4125解析:∵f(21)=|21-1|-2=-23, ∴f [f(21)]=f(-23)=4911+=134. 故选B.答案:B10.若函数f(x)=x 2+2(a-1)x+2在区间(-∞,4]上是减函数,那么实数a 的取值范围是( )A.a≥3B.a≤-3C.a≤5D.a≥5解析:配方,得f(x)=[x+(a-1)]2+2-(a-1)2.f(x)的对称轴为x=1-a,故当1-a ≥4,即a≤-3时,f(x)在(-∞,4]上是减函数.故选B.答案:B11.模拟函数f(x)=||11x +的图象是…( )解析:解法一:因为f(x)=||11x +为偶函数,其函数关于y 轴对称,选项中只有C 的图象符合条件.解法二:根据单调性,函数y=f(x)应在x=0处取得最大值,故选C.答案:C12.设U={1,2,3,4},A 与B 是U 的子集,若A∩B={1,2},则称(A,B)为一个“理想配集”.那么符合此条件的“理想配集”的个数有〔规定(A,B)与(B,A )是两个不同的“理想配集”〕( )A.4个B.8个C.9个D.16个解析:由A 与B 是U 的子集,且A∩B={1,2},得A 、B 应为{1、2}、{1,2,3}、{1,2,4}、{1,2,3,4}中的一个.由定义,若A={1,2},则B 应为4个中一个,共4个;若A={1,2,3},则B 应为{1,2}、{1,2,4};若A={1,2,4},则B 应为{1,2}、{1,2,3};若A={1,2,3,4},则B={1,2}.共有4+2+2+1=9个.答案:C二、填空题(每小题4分,共16分)13.已知集合A={-1,3,m},集合B={3,4},若则实数m 等于________.解析:∵B ⊆A,∴4∈B ⇒4∈A.∴m=4.答案:414.如果函数y=⎩⎨⎧<>-0),(0,32x x f x x 是奇函数,则f(x)等于_______. 解析:设x<0,则-x>0,∴f(x)=-f(-x)=-[2(-x)-3]=-(-2x-3)=2x+3.答案:2x+315.某商场在节假日对顾客购物实行一定的优惠,商场规定:①如一次购物不超过200元,不给予折扣;②如一次购物超过200元而不超过500元,按标准价给予九折优惠;③如一次购物超过500元,其中不超过500元的部分给予九折优惠,超过500元的剩余部分给予八五折优惠.某人两次去购物,分别付款176元和432元.如果他只去一次购买同样的商品,则他应该付款为_______元.解析:设购物应付款x 元,实际付款y 元,则由题意,知y=⎪⎩⎪⎨⎧>+≤<≤<,500,2585.0,500200,9.0,2000,x x x x x x 那么该人两次实际购物应付款x 1=176元,x 2=432÷0.9=480元,则x 1+x 2=656元,如果他只去一次,则应该付款y=0.85×656+25=582.6元.答案:582.616.(2007山东淄博摸底)已知函数f(x)满足:f(p+q)=f(p)f(q),f(1)=3,则)1()2()1(2f f f ++)3()4()2(2f f f ++)9()10()5()7()8()4()5()6()3(222f f f f f f f f f +++++等于________.解析:由于f(p+q)=f(p)f(q),可得f 2(1)=f(2),f 2(2)=f(4),…, 故所要求的式子变为)9()10(2)7()8(2)5()6(2)3()4(2)1()2(2f f f f f f f f f f ++++ =2[)9()1()9()7()1()7()5()1()5()3()1()3()1()1()1(f f f f f f f f f f f f f f f ∙+∙+∙+∙+∙] =2×5×f(1)=30.答案:30三、解答题(本大题共4小题,17、18小题各8分,19、20小题各10分,共36分)17.(8分)设全集U 为R ,A={x |x 2+px+12=0},B={x |x 2-5x+q=0},若(A)∩B={2},A∩(B)={4},求A ∪B.解析:∵(A)∩B={2},∴2∈B.设B 中x 2-5x+q=0的两根为x 1、x 2,则不妨设x 1=2,结合韦达定理知x 1+x 2=5,∴x 2=3.∴q=x 1·x 2=2×3=6.又A∩(B)={4},∴4∈A.同理-p=4+412=7,即p=-7. 由上得A={4,3},B={2,3},∴A ∪B={2,3,4}.18.(8分)设A={x |x 2+4x=0},B={x |x 2+2(a+1)x+a 2-1=0},若A∩B=B,求a 的值.解析:A={0,-4},∵A∩B=B,∴B ⊆A.①若0∈B,则a 2-1=0,解得a=±1.当a=1时,B={x |x 2+4x=0}=A.当a=-1时,B={0} A.②若-4∈B,则a 2-8a+7=0,解得a=7或a=1.当a=7时,B={x |x 2+16x+48=0}={-12,-4} A.③若B=∅,则Δ=4(a+1)2-4(a 2-1)<0,解得a<-1.综上所述,a≤-1或a=1.19.(10分)设函数f(x)=x 2-2x+2,x ∈[t,t+1]的最小值为g(t),求g(t)的解析式.解析:按抛物线对称轴x=1在区间[t,t+1]之内或之外分类讨论.∵f(x)=x 2-2x+2=(x-1)2+1,当t+1<1,即t<0时,函数在[t,t+1]上为减函数,g(t)=f(t+1)=t 2+1;当t+1≥1且t<1,即0≤t<1时,g(t)=f(1)=1;当t≥1时,函数在[t,t+1]上为增函数,g(t)=f(t)=t 2-2t+2.∴g(t)=⎪⎩⎪⎨⎧≥+-<≤<+.1,22,10,1,0,122t t t t t t 20.(10分)函数f(x)对任意的a,b ∈R ,都有f(a+b)=f(a)+f(b)-1,且当x>0时,f(x)>1.(1)求证:f(x)是R 上的增函数;(2)若f(4)=5,解不等式f(3m 2-m-2)<3.解析:(1)方法一:设x 1<x 2,则Δx=x 2-x 1>0.∴f(Δx)>1.∴f(x 2)=f(x 1+Δx)=f(x 1)+f(Δx)-1>f(x 1).∴f(x)是R 上的增函数.方法二:f(0+0)=f(0)+f(0)-1,∴f(0)=1.∴f(0)=f(x-x)=f(x)+f(-x)-1=1.∴f(-x)=2-f(x).设x 1<x 2,∴x 2-x 1>0.∴f(x 2-x 1)=f(x 2)+f(-x 1)-1=f(x 2)+2-f(x 1)-1=f(x 2)-f(x 1)+1>1.∴f(x 2)-f(x 1)>0.∴f(x 2)>f(x 1).∴f(x)是R 上的增函数.(2)f(4)=f(2)+f(2)-1=5,∴f(2)=3.∴f(3m 2-m-2)<3=f(2).又由(1)的结论知f(x)是R 上的增函数,∴3m 2-m-2<2.∴-1<m<34. 数学大视野蝴蝶效应气象学家Lorenz 提出一篇论文,名叫《一只蝴蝶拍一下翅膀会不会在Taxas 州引起龙卷风?》论述某系统如果初期条件差一点点,结果会很不稳定,他把这种现象戏称作“蝴蝶效应”.就像我们投掷骰子两次,无论我们如何刻意去投掷,两次的物理现象和投出的点数也不一定是相同的.Lorenz 为何要写这篇论文呢?这故事发生在1961年的某个冬天,他如往常一般在办公室操作气象电脑.平时,他只需要将温度、湿度、压力等气象数据输入,电脑就会依据三个内建的微分方程式,计算出下一刻可能的气象数据,因此模拟出气象变化图.这一天,Lorenz 想更进一步了解某段纪录的后续变化,他把某时刻的气象数据重新输入电脑,让电脑计算出更多的后续结果.当时,电脑处理数据资料的数度不快,在结果出来之前,足够他喝杯咖啡并和友人闲聊一阵.在一小时后,结果出来了,不过令他目瞪口呆.结果和原资讯两相比较,初期数据还差不多,越到后期,数据差异就越大了,就像是不同的两笔资讯.而问题并不出在电脑,问题是他输入的数据差了0.000 127,而这细微的差异却造成天壤之别.所以长期的准确预测天气是不可能的.。
新人教版高中数学第一章集合测评B卷新人教B版必修1

第一章 集合测评(B 卷)【说明】本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入答题栏内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共120分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题 共50分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.设S 、T 是两个非空集合,且S T ,T S ,若S∩T =M ,则S∪M 等于A .SB .TC .∅D .M2.集合{x|0<|x -1|<4,x∈N }的真子集的个数为A .32B .31C .16D .153.已知U ={2,3,4,5,6,7},M ={3,4,5,7},N ={2,4,5,6},则A .M∩N={4,6}B .M∪N=UC .(∁U N)∪M=UD .(∁U M)∩N=N4.若A∪B=∅,则A .A =∅或B =∅ B .B =∅或A≠∅C .A =B =∅D .A≠∅或B≠∅5.若A 、B 、C 为三个集合,A∪B=B∩C,则一定有A .A ⊆CB .C ⊆AC .A≠C D.A =∅6.设全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={1,a -2,5},∁U A ={2,4},则a 的值为A .3B .4C .5D .67.设数集M ={x|m≤x≤m+34},N ={x|n -13≤x≤n},且M 、N 都是集合{x|0≤x≤1}的子集,如果把b -a 叫做集合{x|a≤x≤b}的“长度”,那么集合M∩N 的“长度”的最小值是A.13B.23C.112D.5128.设集合P ={x|x =2m +1,m∈Z },Q ={y|y =2n ,n∈Z },若x 0∈P,y 0∈Q,a =x 0+y 0,b =x 0y 0,则A .a∈P,b∈Q B.a ∈Q,b∈PC .a∈P,b∈P D.a∈Q,b =Q9.设集合M ={2,3,a 2+1},N ={a 2+a -4,2a +1,-1},M∩N={2},则a 的取值集合为A .{3}B .{2,-3}C .{-3,12}D .{-3,2,12} 10.已知A∩B=∅,M ={A 的子集},N ={B 的子集},则下列关系式成立的是A .M∩N=∅B .A∪B=M∪NC .M∩N={∅}D .A∪B ⊆M∪N第Ⅱ卷(非选择题 共70分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.答案需填在题中横线上)11.若A ={x|x =2n ,n∈N },B ={x|x =3n ,n∈N },C ={x|x =4n +2,n∈N },则(A∪C)∩B =__________.12.已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8,9},A∩B={2},(∁U A)∩(∁U B)={1,9},(∁U A)∩B ={4,6,8},则集合A =__________,集合B =__________.13.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x|x∈P,且x ∉Q},若P ={1,2,3,4},Q ={x|x +12<2,x∈R },则P -Q =__________. 14.若集合A ={x|x 2+5x -6=0},B ={x|ax +1=0},若,则实数a 的可能取值为__________.三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答应写出必要的文字说明、解题步骤或证明过程)15.(本小题满分10分)已知集合A ={x|mx 2-2x +3=0},若A 中至多只有一个元素,求m 的取值范围.16.(本小题满分10分)设A 为实数集,满足a∈A ⇒11-a∈A,且1∉A. (1)若2∈A,求A ;(2)A 能否为单元素集?若能,把它求出来;若不能,请说明理由;(3)求证:若a∈A,则1-1a∈A.17.(本小题满分10分)已知正整数集合A ={a 1,a 2,a 3,a 4},B ={a21,a22,a23,a24},其中a 1<a 2<a 3<a 4,A∩B={a 1,a 4},且a 1+a 4=10,A∪B 中所有元素之和为124,求A.18.(本小题满分12分)已知A ={2,4,x 2-5x +9},B ={3,x 2+ax +a},C ={x 2+(a+1)x -3,1},a ,x∈R .求:(1)使2∈B,的a 、x 的值;(2)使B =C 的a ,x 的值.19.(本小题满分12分)设A ={x|x 2+4x =0},B ={x|x 2+2(a +1)x +a 2-1=0,a∈R }.(1)若A∩B=B ,求实数a 的值;(2)若A∪B=B ,求实数a 的值.答案与解析1.A 依题意画出韦恩图:,可得S∪M=S.2.D {x∈N |0<|x -1|<4}={0,2,3,4}=M ,故集合M 的真子集的个数为24-1=15个.3.B 把M 、N 代入验证可知只有B 正确.4.C A∪B=∅,由并集的定义可知A =B =∅.5.A ∵A ⊆A∪B 且C∩B ⊆C ,又A∪B=B∩C,∴A ⊆C.6.C由题意可知a -2=3,∴a=5.7.C 根据定义,可知集合M 、N 的长度一定,分别为34、13,要使集合M∩N 的“长度”最小,应取m =0,n =1,得M∩N ={x|23≤x≤34},其区间长度为34-23=112. 8.A 设x 0=2m 0+1,m 0∈Z ,y 0=2n 0,n 0∈Z ,则a =x 0+y 0=2m 0+1+2n 0=2(m 0+n 0)+1∈P;b =x 0·y 0=(2m 0+1)·2n 0=2(2m 0n 0+n 0)∈Q.9.C 方法一:可代入验证a =-3,a =2,a =12是否满足M∩N={2}; 方法二:∵M∩N={2},∴a 2+a -4=2或2a +1=2.①当a 2+a -4=2时,a =2或a =-3.若a =2,则M ={2,3,5},N ={2,5,-1}与M∩N={2}矛盾.若a =-3,则M ={2,3,10},N ={2,-5,-1}满足M∩N={2}.②当2a +1=2时,a =12,此时M ={2,3,54},N ={-134,2,-1},满足M∩N={2}. ∴a=-3或a =12. 10.C ∵A∩B=∅,∴A 与B 无公共元素.∴A 的子集与B 的子集中只有∅为公共元素.∴M∩N={∅}.11.{x|x =6n ,n∈N } ∵A∪C=A ,∴(A∪C)∩B=A∩B,它表示的是能被2和3整除的自然数.∴(A∪C)∩B={x|x =6n ,n∈N }.12.{2,3,5,7} {2,4,6,8} 由韦恩图易得.13.{4} 由题意Q ={x|0≤x+12<4}={x|-12≤x<72}, ∴P-Q ={x|x∈P 且x ∉Q}={4}.14.-1,0,16 ∵A={-6,1},,∴B=∅或B ={-1a},当B =∅时,a =0;当B ={-1a }时,-1a =1或-1a =-6,∴a=-1或a =16.∴a=-1,0,16. 15.解:(1)当m =0时,原方程化为-2x +3=0,x =32,符合题意. (2)当m≠0时,方程mx 2-2x +3=0为一元二次方程,由题意Δ=4-12m≤0,得m≥13. 由(1)(2)可得m =0或m≥13. 16.解:(1)∵2∈A,∴11-2=-1∈A. ∴11-(-1)=12∈A.∴11-12=2∈A. ∴A={2,-1,12}. (2)设A ={a},∵11-a ∈A,∴11-a=a ,即a 2-a +1=0,无实数解.∴A 不能为单元素集.(3)a∈A,∴11-a ∈A.∴11-11-a=1-1a ∈A. 17.解:∵A∩B={a 1,a 4}且a 1<a 2<a 3<a 4,∴a 1=a21.∴a 1=1,由a 1+a 4=10,得a 4=9,∴3∈A.①或a 2=3,依题意有1+3+a 3+9+a23+81=124,∴a 3=5或a 3=-6(舍去).②若a 3=3,依题意有1+a 2+3+9+a22+81=124,∴a 2=5或a 2=-6(舍去),此时a 2=5>a 3=3,与题意矛盾.综上,A ={1,3,5,9}.18.解:(1)∵2∈B,∴x 2+ax +a =2.①,∴x 2-5x +9=3.②由①②,可得⎩⎪⎨⎪⎧ x =2,a =-23或⎩⎪⎨⎪⎧x =3,a =-74.(2)若B =C ,则⎩⎪⎨⎪⎧x2+ax +a =1,x2+(a +1)x -3=3. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,a =-6或⎩⎪⎨⎪⎧ x =3,a =-2.19.解:(1)易得A ={0,-4},由A∩B=B ,得B ⊆A ,∴B=∅,{0},{-4},{0,-4}.①当B =∅时,Δ=4(a +1)2-4(a 2-1)<0,∴a<-1;②当B ={0}时,⎩⎪⎨⎪⎧Δ=0,a2-1=0,∴a=-1; ③当B ={-4}时,⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=0,a2-8a +7=0,此方程组无解,∴B≠{-4}; ④当B ={0,-4}时,⎩⎪⎨⎪⎧a2-1=0,a2-8a +7=0,∴a=1. 综上可知a =1或a≤-1.(2)∵A∪B=B ,∴A ⊆B.又∵A={0,-4},B 中至多有两个元素,∴B=A ={0,-4}.由(1)知,此时a =1.。
新教材人教B版高中数学选择性必修第一册各章综合测验及模块测验含答案解析

人教B 选择性必修第一册综合测验第一章 空间向量与立体几何............................................................................................ 1 第二章 平面解析几何 .................................................................................................... 15 模块综合测验 . (28)第一章 空间向量与立体几何一、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.在平行六面体ABCD-A'B'C'D'中,向量AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是( ) A.有相同起点的向量 B .等长的向量C.共面向量 D .不共面向量AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 显然不是有相同起点的向量,A 不正确; 由该平行六面体不是正方体可知,这三个向量不是等长的向量,B 不正确. 又∵AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =B 'D '⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共面,C 正确,D 不正确. 2.已知a =(-2,-3,1),b =(2,0,4),c =(-4,-6,2),则下列结论正确的是( ) A.a ∥c ,b ∥c B.a ∥b ,a ⊥c C.a ∥c ,a ⊥b D.以上都不对a =(-2,-3,1),b =(2,0,4),c =(-4,-6,2),∴a ·b =-4+0+4=0,∴a ⊥b .∵-4-2=-6-3=21,∴a ∥c .3.在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ( ) A.D 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B.D 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C.DB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D.BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ )+DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .4.如图所示,已知空间四边形ABCD ,连接AC ,BD.M ,G 分别是BC ,CD 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 等于 ( )A.AD ⃗⃗⃗⃗⃗B.GA ⃗⃗⃗⃗⃗C.AG ⃗⃗⃗⃗⃗D.MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗M ,G 分别是BC ,CD 的中点,∴12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AG⃗⃗⃗⃗⃗ . 5.在四棱锥P-ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(4,-2,3),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-4,1,0),AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-6,2,-8),则这个四棱锥的高h 等于 ( )A.1 B .2C.13D .26ABCD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则{n ·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,n ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{4x -2y +3z =0,-4x +y =0.不妨令x=3,则y=12,z=4,可得n =(3,12,4), 四棱锥的高h=|AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n ||n |=2613=2.6.已知两不重合的平面α与平面ABC ,若平面α的法向量为n 1=(2,-3,1),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-2),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),则( ) A.平面α∥平面ABC B.平面α⊥平面ABCC.平面α、平面ABC 相交但不垂直D.以上均有可能,n 1·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×1+(-3)×0+1×(-2)=0,得n 1⊥AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n 1·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×1+(-3)×1+1×1=0,得n 1⊥AC⃗⃗⃗⃗⃗ , 所以n 1⊥平面ABC ,所以平面α的法向量与平面ABC 的法向量共线,则平面α∥平面ABC.7.直线AB 与直二面角α-l-β的两个面分别交于A ,B 两点,且A ,B 都不在棱l 上,设直线AB 与α,β所成的角分别为θ和φ,则θ+φ的取值范围是( ) A.0°<θ+φ<90° B.0°<θ+φ≤90° C.90°<θ+φ<180° D.θ+φ=90°,分别过点A ,B 向平面β,α作垂线,垂足为A 1,B 1,连接BA 1,AB 1.由已知α⊥β,所以AA 1⊥β,BB 1⊥α,因此∠BAB 1=θ,∠ABA 1=φ.由最小角定理得∠BAA 1≥θ,而∠BAA 1+φ=90°,故θ+φ=θ+90°-∠BAA 1≤90°,当AB ⊥l 时,θ+φ=90°,应选B .8.长方体A 1A 2A 3A 4-B 1B 2B 3B 4的底面为边长为1的正方形,高为2,则集合{x|x=A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A i B j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,i ∈{1,2,3,4},j ∈{1,2,3,4}}中元素的个数为( )A.1 B .2 C .3 D .4长方体A 1A 2A 3A 4-B 1B 2B 3B 4的底面为边长为1的正方形,高为2,∴建立如图的空间直角坐标系, 则A 1(1,1,0),A 2(0,1,0),A 3(0,0,0),A 4(1,0,0), B 1(1,1,2),B 2(0,1,2),B 3(0,0,2),B 4(1,0,2), 则A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,2),与A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,0,2)相等的向量为A 2B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 3B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 4B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4, 与A 1B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-1,2)相等的向量为A 2B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4, 与A 4B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,2)相等的向量为A 3B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 4B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4,与A 2B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,2)相等的向量为A 3B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 2B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3,与A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,2)相等的向量为A 4B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,体对角线向量为A 1B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,2),此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,A 2B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 2B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3,A 3B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 3B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3, A 4B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 4B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,综上集合{x|x=A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A i B j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,i ∈{1,2,3,4},j ∈{1,2,3,4}}={3,4,5},集合中元素的个数为3个.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分. 9.设向量a ,b ,c 可构成空间一个基底,下列选项中正确的是( ) A.若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥cB.则a,b,c两两共面,但a,b,c不可能共面C.对空间任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=x a+y b+z cD.则a+b,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底a,b,c是空间一个基底,知:在A中,若a⊥b,b⊥c,则a与c相交或平行,故A错误;在B中,a,b,c两两共面,但a,b,c不可能共面,故B正确;在C中,对空间任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=x a+y b+z c,故C正确;在D中,a+b,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底,故D正确.10.已知向量a=(1,2,3),b=(3,0,-1),c=(-1,5,-3),下列等式中正确的是()A.(a·b)c=b·cB.(a+b)·c=a·(b+c)C.(a+b+c)2=a2+b2+c2D.|a+b+c|=|a-b-c|左边为向量,右边为实数,显然不相等,不正确;B.左边=(4,2,2)·(-1,5,-3)=0,右边=(1,2,3)·(2,5,-4)=2+10-12=0,∴左边=右边,因此正确.C.a+b+c=(3,7,-1),左边=32+72+(-1)2=59,右边=12+22+32+32+0+(-1)2+(-1)2+52+(-3)2=59,∴左边=右边,因此正确.D.由C可得左边=√59,∵a-b-c=(-1,-3,7),∴|a-b-c|=√59,∴左边=右边,因此正确.故BCD正确.11.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为AB,CC1,A1D1,C1D1的中点,则下列结论正确的是 ()A.A1E⊥AC1B.BF∥平面ADD1A1C.BF⊥DGD.A1E∥CH解析设正方体的棱长为1,以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A 1(1,0,1),E (1,12,0),C (0,1,0),F (0,1,12),C 1(0,1,1),H 0,12,1,G (12,0,1),A (1,0,0),B (1,1,0),D (0,0,0),则A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,12,-1),AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,1),BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,12),DG ⃗⃗⃗⃗⃗ =(12,0,1),CH ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-12,1), 所以A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-12,所以A 1E 与AC 1不垂直,故A 错误; 显然平面ADD 1A 1的一个法向量v =(0,1,0), 有BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·v =0,所以BF ∥平面ADD 1A 1,故B 正确; BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DG ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,所以BF ⊥DG ,故C 正确; A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-CH⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以A 1E ∥CH ,故D 正确. 12.将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角A -BD -C ,有如下四个结论:①AC ⊥BD ;②△ACD 是等边三角形;③AB 与平面BCD 所成的角为60°;④AB 与CD 所成的角为60°.其中正确的结论有( ) A.① B.②C.③D.④,建立空间直角坐标系Oxyz ,设正方形ABCD 的边长为√2,则D (1,0,0),B (-1,0,0),C (0,0,1),A (0,1,0),所以AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-1,1),BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0,0),CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-1),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,0),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,故AC ⊥BD ,①正确.又|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2,|CD ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2,|AD ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2, 所以△ACD 为等边三角形,②正确. 对于③,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ 为平面BCD 的一个法向量, cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ||OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2·√1=√2=-√22.因为直线与平面所成的角∈[0°,90°],所以AB 与平面BCD 所成的角为45°,故③错误.又cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||CD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2·√2=-12,因为异面直线所成的角为锐角或直角,所以AB 与CD 所成的角为60°,故④正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.在棱长为a 的正四面体中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = . -a 22a 的正四面体中,AB=BC=a ,且AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 与BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为120°,AC ⊥BD.∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =a ·a cos120°+0=-a22.14.已知a =(1,2,-y ),b =(x ,1,2),且(a +2b )∥(2a -b ),则xy= .2a +2b =(1+2x ,4,-y+4),2a -b =(2-x ,3,-2y-2),因为(a+2b )∥(2a-b ),所以存在λ∈R 使得1+2x=λ(2-x )且4=3λ且-y+4=λ(-2y-2),所以λ=43,x=12,y=-4,所以xy=-2.15.设PA ⊥Rt △ABC 所在的平面α,∠BAC=90°,PB ,PC 分别与α成45°和30°角,PA=2,则PA 与BC 的距离是 ;点P 到BC 的距离是 . √3 √7AD ⊥BC 于点D ,∵PA ⊥面ABC ,∴PA ⊥AD.∴AD 是PA 与BC 的公垂线.易得AB=2,AC=2√3,BC=4,AD=√3,连接PD ,则PD ⊥BC ,P 到BC 的距离PD=√7. 16.已知向量m =(a ,b ,0),n =(c ,d ,1),其中a 2+b 2=c 2+d 2=1,现有以下命题:①向量n 与z 轴正方向的夹角恒为定值(即与c ,d 无关); ②m ·n 的最大值为√2;③<m ,n >(m ,n 的夹角)的最大值为3π4;④若定义u ×v =|u |·|v |sin <u ,v >,则|m×n |的最大值为√2. 其中正确的命题有 .(写出所有正确命题的序号)取z 轴的正方向单位向量a =(0,0,1),则cos <n ,a >=n ·a|n ||a |=√c 2+d 2+12×1=√2=√22,∴向量n 与z 轴正方向的夹角恒为定值π4,命题正确;②m ·n =ac+bd ≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+c 2+b 2+d 22=1+12=1,当且仅当a=c ,b=d 时取等号,因此m ·n 的最大值为1,命题错误;③由②可得|m ·n |≤1,∴-1≤m ·n ≤1, ∴cos <m ,n >=m ·n|m ||n | =√a 2+b 2·√c 2+d 2+12≥-1×√2=-√22, ∴<m ,n >的最大值是3π4,命题正确; ④由③可知:-√22≤cos <m ,n >≤√22,∴π4≤<m ,n >≤3π4,√22≤sin <m ,n >≤1,∴m×n =|m|×|n|×sin <m ,n >≤1×√2×1=√2,命题正确.综上可知,正确的命题序号是①③④.四、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)如图所示,在四棱锥M-ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,侧棱AM 的长为3,且AM 和AB ,AD 的夹角都是60°,N 是CM 的中点,设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,c =AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,试以a ,b ,c 为基向量表示出向量BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,并求BN 的长.⃗⃗⃗⃗ =BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CN ⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12CM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12[AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )] =-12AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 所以BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-12a+12b+12c , |BN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2=BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=-12a+12b+12c 2 =14(a 2+b 2+c 2-2a ·b-2a ·c+2b ·c )=174. 所以|BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√172,即BN 的长为√172.18.(12分)如图,正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,底面边长为√2. (1)设侧棱长为1,求证:AB 1⊥BC 1;(2)设AB 1与BC 1所成的角为π3,求侧棱的长.1=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ .因为BB 1⊥平面ABC , 所以BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0. 又△ABC 为正三角形,所以<AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >=π-<BA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC⃗⃗⃗⃗⃗ >=π-π3=2π3. 因为AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·(BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |·cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=-1+1=0, 所以AB 1⊥BC 1.(1)知AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |·cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2-1.又|AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=√2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=|BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,所以cos <AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2-12+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=12,所以|BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,即侧棱长为2.19.(12分)已知空间中三点A (2,0,-2),B (1,-1,-2),C (3,0,-4),设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ . (1)若|c |=3,且c ∥BC⃗⃗⃗⃗⃗ ,求向量c ; (2)已知向量k a +b 与b 互相垂直,求k 的值; (3)求△ABC 的面积.∵空间中三点A (2,0,-2),B (1,-1,-2),C (3,0,-4),设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AC⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴BC⃗⃗⃗⃗⃗ =(3,0,-4)-(1,-1,-2)=(2,1,-2), ∵|c |=3,且c ∥BC⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴c =m BC⃗⃗⃗⃗⃗ =m (2,1,-2)=(2m ,m ,-2m ), ∴|c |=√(2m )2+m 2+(-2m )2=3|m|=3,∴m=±1,∴c =(2,1,-2)或c =(-2,-1,2). (2)由题得a =(-1,-1,0),b =(1,0,-2),∴k a +b =k (-1,-1,0)+(1,0,-2)=(1-k ,-k ,-2),∵向量k a +b 与b 互相垂直,∴(k a +b )·b =1-k+4=0,解得k=5.∴k 的值是5. (3)AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-2),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,1,-2), cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AC⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2×√5=-√10,sin <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=√1-110=√10,∴S △ABC =12×|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |×|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |×sin <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=12×√2×√5×√10=32.20.(12分)已知E ,F ,G ,H 分别是空间四边形ABCD 的边AB ,BC ,CD ,DA 的中点.(1)用向量法证明E ,F ,G ,H 四点共面; (2)用向量法证明:BD ∥平面EFGH ;(3)设M 是EG 和FH 的交点,求证:对空间任一点O ,有OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =14(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ).如图,连接BG ,BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则EG ⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BG ⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BF ⃗⃗⃗⃗⃗ +EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =EF ⃗⃗⃗⃗⃗ +EH⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 由共面向量定理的推论知E 、F 、G 、H 四点共面.(2)因为EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −12AB ⃗⃗⃗⃗⃗=12(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=12BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 所以EH ∥BD ,又EH ⊂平面EFGH ,BD ⊄平面EFGH , 所以BD ∥平面EFGH.(3)连接OM ,OA ,OB ,OC ,OD ,OE ,OG , 由(2)知EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 同理FG ⃗⃗⃗⃗⃗ =12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =FG⃗⃗⃗⃗⃗ , EH ∥FG ,EH=FG ,所以EG 、FH 交于一点M 且被M 平分,所以OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OE ⃗⃗⃗⃗⃗ +OG ⃗⃗⃗⃗⃗ )=1212(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+12(OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ) =14(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ).21.(12分)(2021全国甲,理19)已知直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,侧面AA 1B 1B 为正方形,AB=BC=2,E ,F 分别为AC 和CC 1的中点,D 为棱A 1B 1上的点,BF ⊥A 1B 1. (1)证明:BF ⊥DE ;(2)当B 1D 为何值时,平面BB 1C 1C 与平面DFE 所成的二面角的正弦值最小?如图,连接A 1E ,取BC 中点M ,连接B 1M ,EM.∵E ,M 分别为AC ,BC 中点, ∴EM ∥AB.又AB ∥A 1B 1,∴A 1B 1∥EM ,则点A 1,B 1,M ,E 四点共面,故DE ⊂平面A 1B 1ME.又在侧面BCC 1B 1中,△FCB ≌△MBB 1,∴∠FBM=∠MB 1B. 又∠MB 1B+∠B 1MB=90°,∴∠FBM+∠B 1MB=90°,∴BF ⊥MB 1.又BF ⊥A 1B 1,MB 1∩A 1B 1=B 1,MB 1,A 1B 1⊂平面A 1B 1ME ,∴BF ⊥平面A 1B 1ME ,∴BF ⊥DE.(2)∵BF ⊥A 1B 1,∴BF ⊥AB ,∴AF 2=BF 2+AB 2=CF 2+BC 2+AB 2=9. 又AF 2=FC 2+AC 2,∴AC 2=8,则AB ⊥BC.如图,以B 为原点,BC ,BA ,BB 1为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则B (0,0,0),C (2,0,0),A (0,2,0),E (1,1,0),F (2,0,1).则EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,1),ED ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,t-1,2),设DB 1=t ,则D (0,t ,2),0≤t ≤2.则平面BB 1C 1C 的法向量为m =(0,1,0),设平面DEF 的法向量为n =(x ,y ,z ),∴{EF⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,ED ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,即{x -y +z =0,-x +(t -1)y +2z =0,∴n =(1+t ,3,2-t ). 则cos <m ,n >=√(1+t )+32+(2-t )=√2t 2-2t+14.要求最小正弦值,则求最大余弦值.当t=1时二面角的余弦值最大,2时二面角正弦值最小.则B1D=1222.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平AD=1,CD=√3.面PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA=PD=2,BC=12(1)求证:平面PBC⊥平面PQB;(2)当PM的长为何值时,平面QMB与平面PDC所成的角的大小为60°?AD,AD∥BC,Q为AD的中点,BC=12∴BC∥QD,BC=QD,∴四边形BCDQ为平行四边形,∴BQ∥CD.∵∠ADC=90°,∴BC⊥BQ.∵PA=PD,AQ=QD,∴PQ⊥AD.又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PQ⊥平面ABCD,∴PQ ⊥BC.又∵PQ∩BQ=Q,∴BC⊥平面PQB.∵BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PQB.(1)可知PQ⊥平面ABCD.如图,以Q为原点,分别以QA,QB,QP所在直线为x轴,y 轴,z轴,建立空间直角坐标系,则Q(0,0,0),D(-1,0,0),P(0,0,√3),B(0,√3,0),C(-1,√3,0),∴QB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√3,0),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√3,0),DP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,√3),PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,√3,-√3), PC=√(-1)2+(√3)2+(-√3)2=√7.设PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-λ,√3λ,-√3λ),且0≤λ≤1,得M (-λ,√3λ,√3−√3λ),∴QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-λ,√3λ,√3(1-λ)).设平面MBQ 的法向量为m =(x ,y ,z ),则{QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·m =0,QB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·m =0,即{-λx +√3λy +√3(1-λ)z =0,√3y =0.令x=√3,则y=0,z=λ1-λ,∴平面MBQ 的一个法向量为m =√3,0,λ1-λ. 设平面PDC 的法向量为n =(x',y',z'),则{DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,DP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,即{√3y '=0,x '+√3z '=0.令x'=3,则y'=0,z'=-√3,∴平面PDC 的一个法向量为n =(3,0,-√3).∴平面QMB 与平面PDC 所成的锐二面角的大小为60°, ∴cos60°=|n ·m ||n ||m |=|3√3-√3·λ1-λ|√12·√3+(λ1-λ) 2=12,∴λ=12.∴PM=12PC=√72.即当PM=√72时,平面QMB 与平面PDC 所成的角大小为60°.第二章 平面解析几何一、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.在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线x-my-2=0的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 ( ) A.1 B.2C.3D.4cos 2θ+sin 2θ=1,∴P 为单位圆上一点,而直线x-my-2=0过点A (2,0),∴d 的最大值为|OA|+1=2+1=3,故选C .2.已知点P (-2,4)在抛物线y 2=2px (p>0)的准线上,则该抛物线的焦点坐标是( ) A.(0,2) B.(0,4) C.(2,0) D.(4,0)P (-2,4)在抛物线y 2=2px 的准线上,所以-p2=-2,所以p=4,则该抛物线的焦点坐标是(2,0).3.已知直线l 1:x cos 2α+√3y+2=0,若l 1⊥l 2,则l 2倾斜角的取值范围是( ) A.[π3,π2) B.[0,π6] C.[π3,π2] D.[π3,5π6]l 1:x cos 2α+√3y+2=0的斜率k 1=-2√3∈[-√33,0],当cos α=0时,即k 1=0时,k 不存在,此时倾斜角为12π,由l 1⊥l 2,k 1≠0时,可知直线l 2的斜率k=-1k 1≥√3,此时倾斜角的取值范围为[π3,π2).综上可得l 2倾斜角的取值范围为[π3,π2].4.(2021全国乙,文11)设B 是椭圆C :x 25+y 2=1的上顶点,点P 在C 上,则|PB|的最大值为( ) A.52 B.√6 C.√5 D.2方法一)由椭圆方程可得a=√5,b=1,故椭圆的上顶点为B (0,1).设P (x ,y ),则有x 25+y 2=1, 故x 2=5(1-y 2),由椭圆的性质可得-1≤y ≤1.则|PB|2=x 2+(y-1)2=5(1-y 2)+(y-1)2=-4y 2-2y+6=-4y 2+y2+6=-4y+142+254.因为-1≤y ≤1,所以当y=-14时,|PB|2取得最大值,且最大值为254,所以|PB|的最大值为52. (方法二)由题意可设P (√5cos θ,sin θ)(θ∈R ),又B (0,1),则|PB|2=5cos 2θ+(sin θ-1)2=5cos 2θ+sin 2θ-2sin θ+1=-4sin 2θ-2sin θ+6,于是当sin θ=-14时,|PB|2最大,此时|PB|2=-4×116-2×(-14)+6=-14+12+6=254,故|PB|的最大值为52.5.在一个平面上,机器人到与点C (3,-3)的距离为8的地方绕C 点顺时针而行,它在行进过程中到经过点A (-10,0)与B (0,10)的直线的最近距离为( ) A.8√2-8 B.8√2+8C.8√2D.12√2C (3,-3)距离为8的地方绕C 点顺时针而行,在行进过程中保持与点C 的距离不变,∴机器人的运行轨迹方程为(x-3)2+(y+3)2=64,如图所示;∵A (-10,0)与B (0,10),∴直线AB 的方程为x-10+y10=1,即为x-y+10=0, 则圆心C 到直线AB 的距离为d=√1+1=8√2>8,∴最近距离为8√2-8.6.设P 是双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)上的点,F 1,F 2是焦点,双曲线的离心率是43,且∠F 1PF 2=90°,△F 1PF 2的面积是7,则a+b 等于( ) A.3+√7 B.9+√7C.10D.16,不妨设点P 是右支上的一点,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则{ 12mn =7,m -n =2a ,m 2+n 2=4c 2,c a =43,∴a=3,c=4.∴b=√c 2-a 2=√7.∴a+b=3+√7.7.位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥(如图所示)有“仙境之桥”之称,它的桥形可近似地看成抛物线,该桥的高度为h ,跨径为a ,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为()A.a 28ℎ B.a 24ℎC.a 22ℎD.a 2ℎ,以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,该抛物线方程可写为x 2=-2py (p>0).∵该抛物线经过点(a2,-ℎ),代入抛物线方程可得a 24=2hp ,解得p=a 28ℎ.∴桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离即为p=a 28ℎ.8.平面直角坐标系中,设A (-0.98,0.56),B (1.02,2.56),点M 在单位圆上,则使得△MAB 为直角三角形的点M 的个数是( ) A.1 B.2C.3D.4,如图,若△MAB为直角三角形,分3种情况讨论:①∠MAB=90°,则点M在过点A与AB垂直的直线上,设该直线为l1,又由A(-0.98,0.56),B(1.02,2.56),则k AB=2.56-0.561.02-(-0.98)=1,则k l1=-1,直线l1的方程为y-0.56=-(x+0.98),即x+y+0.42=0,此时原点O到直线l1的距离d=√2=21√2100<1,直线l1与单位圆相交,有2个公共点,即有2个符合题意的点M;②∠MBA=90°,则点M在过点B与AB垂直的直线上,设该直线为l2,同理可得,直线l2的方程为y-2.56=-(x-1.02),即x+y-3.58=0,此时原点O到直线l2的距离d=√2=179√2100>1,直线l2与单位圆相离,没有公共点,即没有符合题意的点M;③∠AMB=90°,此时点M在以AB为直径的圆上,又由A(-0.98,0.56),B(1.02,2.56),设AB的中点为C,则C的坐标为(0.02,1.56),|AB|=√4+4=2√2,则以AB为直径的圆的圆心C为(0.02,1.56),半径r=12|AB|=√2,此时|OC|=√(0.02)2+(1.56)2=√2.4340,则有√2-1<|OC|<√2+1,两圆相交,有2个公共点,即有2个符合题意的点M.综合可得,共有4个符合条件的点M.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分.9.已知圆C1:x2+y2=r2,圆C2:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)交于不同的A(x1,y1),B(x2,y2)两点,下列结论正确的有()A.a(x1-x2)+b(y1-y2)=0B.2ax1+2by1=a2+b2C.x1+x2=aD.y1+y2=2bAB的方程为a2+b2-2ax-2by=0,即2ax+2by=a2+b2,故B正确;分别把A(x1,y1),B(x2,y2)两点代入2ax+2by=a2+b2得2ax1+2by1=a2+b2,2ax2+2by2=a2+b2,两式相减得2a(x1-x2)+2b(y1-y2)=0,即a(x1-x2)+b(y1-y2)=0,故A正确;由圆的性质可知,线段AB与线段C1C2互相平分,∴x1+x2=a,y1+y2=b,故C正确,D错误.10.若P是圆C:(x+3)2+(y-3)2=1上任一点,则点P到直线y=kx-1距离的值可以为()A.4B.6C.3√2+1D.8y=kx-1恒过定点A(0,-1)点,当直线与AC垂直时,点P到直线y=kx-1距离最大,等于AC+r,圆心坐标为(-3,3),所以为√(-3)2+(3+1)2+1=6,当直线与圆有交点时,点P到直线的距离最小为0,所以点P到直线y=kx-1距离的范围为[0,6].11.在平面直角坐标系中,曲线C上任意点P与两个定点A(-2,0)和点B(2,0)连线的斜率之和等于2,则关于曲线C的结论正确的有()A.曲线C是轴对称图形B.曲线C上所有的点都在圆x2+y2=2外C.曲线C是中心对称图形D.曲线C上所有点的横坐标x满足|x|>2P(x,y),则k PA+k PB=2,即yx+2+yx-2=2(x≠±2),整理得x2-xy=4(x≠±2),所以曲线C 是中心对称图形,不是轴对称图形,故C 正确,A 错误;由x 2-xy=4>2=x 2+y 2,所以曲线C 上所有的点都在圆x 2+y 2=2外,故B 正确; 由x 2-xy=4可知,x ∈R 且x ≠0,x ≠±2,故D 错误. 12.已知P 是椭圆E :x 28+y 24=1上一点,F 1,F 2为其左右焦点,且△F 1PF 2的面积为3,则下列说法正确的是 ( )A.P 点纵坐标为3B.∠F 1PF 2>π2C.△F 1PF 2的周长为4(√2+1)D.△F 1PF 2的内切圆半径为32(√2-1)P 点坐标为(x ,y ),S=12×2c×|y|=12×4×|y|=3,得y=32或y=-32,故A 错误;椭圆中焦点三角形面积为S=b 2tan θ2(θ为焦点三角形的顶角),S=4tan θ2=3,得tan θ2=34,则θ2<π4,∠F 1PF 2<π2,故B 错误;C △F 1PF 2=2a+2c=4(√2+1),故C 正确;设△F 1PF 2的内切圆半径为R ,12R (4√2+4)=3,得R=32(√2-1),故D 正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.经过点P (1,4),且在两坐标轴上的截距相反的直线方程是 .4x 或y=x+3,分2种情况讨论:①直线经过原点,则直线l 的方程为y=4x ;②直线不经过原点,设直线方程为x-y=a ,把点P (1,4)代入可得1-4=a ,解得a=-3,即直线的方程为y=x+3.综上可得,直线的方程为y=4x 或y=x+3.14.若双曲线x 2m −y 2m -5=1的一个焦点到坐标原点的距离为3,则m 的值为 .或-2c=3,当双曲线的焦点在x 轴上时,m>5,c 2=m+m-5=9,所以m=7;当双曲线的焦点在y 轴上时,m<0,c 2=-m+5-m=9,所以m=-2.综上,m=7或m=-2.15.如图,过抛物线y 2=4x 的焦点F 作直线,与抛物线及其准线分别交于A ,B ,C 三点,若FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则直线AB 的方程为 ,|AB|= .√3(x-1)163F (1,0),准线方程为x=-1,设C (-1,m ),B (a ,b ),∵FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FB⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴(-2,m )=3(a-1,b )=(3a-3,3b ),则3a-3=-2,m=3b ,即a=13,此时b 2=4×13,得b=-√43=-2√33,即m=-2√3,则C (-1,-2√3),则AB 的斜率k=2√32=√3,则直线方程为y=√3(x-1),代入y 2=4x ,得3x 2-10x+3=0,得x 1+x 2=103,即|AB|=x 1+x 2+2=103+2=163.16.已知点O (0,0),A (4,0),B (0,4).若从点P (1,0)射出的光线经直线AB 反射后过点Q (-2,0),则反射光线所在直线的方程为 ;若从点M (m ,0),m ∈(0,4)射出的光线经直线AB 反射,再经直线OB 反射后回到点M ,则光线所经过的路程是 (结果用m 表示).2y+2=0 √2m 2+32,设点P 1(a ,b )与点P (1,0)关于直线AB 对称,则P 1在反射光线所在直线上,又由A (4,0),B (0,4),则直线AB 的方程为x+y=4,则有{ba -1=1,a+12+b2=4,解得{a =4,b =3,即P 1(4,3), 反射光线所在直线的斜率k=3-04-(-2)=12, 则其方程为y-0=12(x+2),即x-2y+2=0;设点M 1(a 0,b 0)与点M 关于直线AB 对称,点M 2与M 关于y 轴对称,易得M 2(-m ,0); 线段M 1M 2的长度就是光线所经过的路程,则有{b 0a 0-m=1,m+a2+b 02=4,解得{a 0=4,b 0=4-m ,即M 1(4,4-m ),又由M 2(-m ,0),则|M 1M 2|=√(4+m )2+(4-m )2=√2m 2+32.四、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)已知△ABC 三个顶点的坐标分别为A (2,4),B (0,-5),C (10,0),线段AC 的垂直平分线为l.(1)求直线l 的方程;(2)点P 在直线l 上运动,当|AP|+|BP|最小时,求此时点P 的坐标.直线AC 的斜率为k AC =4-02-10=-12,所以直线l 的斜率为k 1=2,直线AC 的中点为(6,2),所以直线l 的方程为y-2=2(x-6),即2x-y-10=0.(2)由(1)得点A 关于直线l 的对称点为点C ,所以直线BC 与直线l 的交点即为|AP|+|BP|最小的点.由B (0,-5),C (10,0)得直线BC 的方程为x10+y-5=1,即x-2y-10=0,联立方程{x -2y -10=0,2x -y -10=0,解得{x =103,y =-103,所以点P 的坐标为(103,-103). 18.(12分)已知直线l :ax-y-3a+1=0恒过定点P ,过点P 引圆C :(x-1)2+y 2=4的两条切线,设切点分别为A ,B.(1)求直线AB 的一般式方程;(2)求四边形PACB 的外接圆的标准方程.∵直线l :y-1=a (x-3).∴直线l 恒过定点P (3,1).由题意可知直线x=3是其中一条切线,且切点为A (3,0). 由圆的性质可知AB ⊥PC ,∵k PC =1-03-1=12,∴k AB =-2,所以直线AB 的方程为y=-2(x-3),即2x+y-6=0. (2)由题意知|PC|=√(3-1)2+(1-0)2=√5.∵PA ⊥AC ,PB ⊥BC ,所以四边形PACB 的外接圆是以PC 为直径的圆,PC 的中点坐标为(2,12),所以四边形PACB 的外接圆为(x-2)2+(y -12)2=54.19.(12分)已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P 是双曲线上一点,F 2到左顶点的距离等于它到渐近线距离的2倍, (1)求双曲线的渐近线方程;(2)当∠F 1PF 2=60°时,△PF 1F 2的面积为48√3,求此双曲线的方程.因为双曲线的渐近线方程为bx ±ay=0,则点F 2到渐近线距离为√b 2+a 2=b (其中c 是双曲线的半焦距),所以由题意知c+a=2b.又因为a 2+b 2=c 2,解得b=43a ,故所求双曲线的渐近线方程是4x ±3y=0.(2)因为∠F 1PF 2=60°,由余弦定理得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos60°=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|=4c 2. 又由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2a ,平方得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,相减得|PF 1|·|PF 2|=4c 2-4a 2=4b 2.根据三角形的面积公式得S=12|PF 1|·|PF 2|sin60°=√34·4b 2=√3b 2=48√3,得b 2=48. 由(1)得a 2=916b 2=27,故所求双曲线方程是x 227−y 248=1.20.(12分)已知过抛物线x 2=2py (p>0)的焦点,斜率为√24的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB|=9. (1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +λOB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求λ的值.抛物线x 2=2py 的焦点为(0,p2),所以直线AB 的方程为y=√24x+p 2, 联立{y =√24x +p2,x 2=2py ,消去x ,得4y 2-5py+p 2=0,所以y 1+y 2=5p4,由抛物线定义得|AB|=y 1+y 2+p=9,即5p4+p=9,所以p=4.所以抛物线的方程为x 2=8y. (2)由p=4知,方程4y 2-5py+p 2=0, 可化为y 2-5y+4=0,解得y 1=1,y 2=4,故x 1=-2√2,x 2=4√2. 所以A (-2√2,1),B (4√2,4).则OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +λOB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2√2,1)+λ(4√2,4)=(-2√2+4√2λ,1+4λ).因为C 为抛物线上一点,所以(-2√2+4√2λ)2=8(1+4λ),整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.21.(12分)(2021全国乙,文20)已知抛物线C :y 2=2px (p>0)的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =9QF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求直线OQ 斜率的最大值.在抛物线C 中,焦点F 到准线的距离为p ,故p=2,C 的方程为y 2=4x.(2)设点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).又F (1,0),则PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2-x 1,y 2-y 1),QF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1-x 2,-y 2). 因为PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =9QF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以x 2-x 1=9(1-x 2),y 2-y 1=-9y 2, 得x 1=10x 2-9,y 1=10y 2.又因为点P 在抛物线C 上,所以y 12=4x 1,所以(10y 2)2=4(10x 2-9), 则点Q 的轨迹方程为y 2=25x-925. 易知直线OQ 的斜率存在.设直线OQ 的方程为y=kx ,当直线OQ 和曲线y 2=25x-925相切时,斜率取得最大值、最小值.由{y =kx ,y 2=25x -925,得k 2x 2=25x-925,即k 2x 2-25x+925=0,(*)当直线OQ 和曲线y 2=25x-925相切时,方程(*)的判别式Δ=0,即(-25)2-4k 2·925=0,解得k=±13,所以直线OQ 斜率的最大值为13. 22.(12分)如图所示,取同离心率的两个椭圆成轴对称内外嵌套得一个标志,为美观考虑,要求图中标记的①,②,③三个区域面积彼此相等.已知椭圆面积为圆周率与长半轴、短半轴长度之积,即椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)面积为S 椭圆=πab(1)求椭圆的离心率的值;(2)已知外椭圆长轴长为6,用直角角尺两条直角边内边缘与外椭圆相切,移动角尺绕外椭圆一周,得到由点M 生成的轨迹将两椭圆围起来,整个标志完成.请你建立合适的坐标系,求出点M 的轨迹方程.建立如图平面直角坐标系.设外椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),∵内外椭圆有相同的离心率且共轴,可得内椭圆长轴为b ,设内椭圆短轴长为b',焦距长为c',得ca =c 'b ,c'=bca ,b'2=b 2-c'2=b 2-b 2c2a 2=b 2(a 2-c 2)a 2=b 4a 2.∴内椭圆的方程为y 2b 2+x 2b 4a 2=1.图中标记的①,②,③三个区域面积彼此相等,由对称性只需S 外=3S 内,即πab=3πb ·b 2a 得a 2=3b 2,即a 2=3(a 2-c 2),故e=√63.(2)同(1)建立如图平面直角坐标系,由于外椭圆长轴为6,∴a=3,又e=√63,∴c=√6,b 2=3. 则外椭圆方程为x 29+y 23=1.设点M (x 0,y 0),切线方程为y-y 0=k (x-x 0),代入椭圆方程得,(1+3k 2)x 2+6k (y 0-kx 0)x+3(y 0-kx 0)2-9=0.∴Δ=36k 2(y 0-kx 0)2-4(1+3k 2)[3(y 0-kx 0)2-9]=0.化简得(x 0-9)k 2-2x 0y 0k+y 02-3=0.∵两条切线互相垂直,∴k 1k 2=-1,即y 02-3x 02-9=-1,即x 02+y 02=12(x 0≠±3).当两切线与坐标轴垂直时,四点(3,±√3),(-3,±√3)也满足方程,∴轨迹方程为x 2+y 2=12.模块综合测验一、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.“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”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两直线平行,∴斜率相等.即可得ab=4,又因为不能重合,当a=1,b=4时,满足ab=4,但是重合,故“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”的必要不充分条件.2.如图,四面体S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,则SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A.13SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SC ⃗⃗⃗⃗B.23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ C.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SC ⃗⃗⃗⃗ D.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,∴SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA⃗⃗⃗⃗⃗ +13×12(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16(SC ⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )+16(SB ⃗⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ .3.圆P :(x+3)2+(y-4)2=1关于直线x+y-2=0对称的圆Q 的标准方程是( ) A.(x+2)2+(y-1)2=1 B.(x+2)2+(y-5)2=1 C.(x-2)2+(y+5)2=1 D.(x-4)2+(y+3)2=1P :(x+3)2+(y-4)2=1,圆心(-3,4),半径1,关于直线x+y-2=0对称的圆半径不变,设对称圆的圆心为(a ,b ),则{a -32+b+42-2=0,b -4a+3=1,解得{a =-2,b =5,所求圆Q 的标准方程为(x+2)2+(y-5)2=1.4.(2021新高考Ⅰ,5)已知F 1,F 2是椭圆C :x 29+y 24=1的两个焦点,点M 在C 上,则|MF 1|·|MF 2|的最大值为( ) A.13 B.12 C.9 D.6|MF 1|+|MF 2|=2a=6,则√|MF 1|·|MF 2|≤|MF 1|+|MF 2|2=3,则|MF 1|·|MF 2|≤9,当且仅当|MF 1|=|MF 2|=3时,等号成立. 故|MF 1|·|MF 2|的最大值为9.故选C .5.坐标原点O (0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P ,若点Q (-1,-1),那么|PQ|的取值范围为( ) A.[√2,3√2] B.[√2,2√2] C.[2√2,3√2] D.[1,3√2]mx+ny-2m-2n=0,可化为m (x-2)+n (y-2)=0,故直线过定点M (2,2),坐标原点O (0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P ,故∠OPM=90°,所以P 在以OM 为直径的圆上,圆的圆心N为(1,1),半径为√2,根据点与圆的关系,|NQ|=√(1+1)2+(1+1)2=2√2, 故√2=2√2−√2≤|PQ|≤√2+2√2=3√2.6.正确使用远光灯对于夜间行车很重要.已知某家用汽车远光灯(如图)的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处,若灯口直径是20 cm,灯深10 cm,则光源到反光镜顶点的距离是()A.2.5 cmB.3.5 cmC.4.5 cmD.5.5 cmxOy,如图所示,设对应抛物线的标准方程为y2=2px,由题意知抛物线过点(10,10),得100=2p×10,得p=5,=2.5,即焦点坐标为(2.5,0),则p2则光源到反光镜顶点的距离是2.5cm.7.如图,四棱锥S-ABCD 中,底面是正方形,各棱长都相等,记直线SA 与直线AD 所成角为α,直线SA 与平面ABCD 所成角为β,二面角S-AB-C 的平面角为γ,则( ) A.α>β>γ B.γ>α>β C.α>γ>β D.γ>β>αAC ,BD ,交于点O ,连接OS ,则OA ,OB ,OS 两两垂直,以O 为原点,OA 为x 轴,OB 为y 轴,OS 为z 轴,建立空间直角坐标系,设|AB|=2,则S (0,0,√2),A (√2,0,0),D (0,-√2,0),B (0,√2,0),SA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√2,0,-√2),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-√2,-√2,0),SB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√2,-√2),cos α=|SA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||SA⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√4×√4=12,平面ABCD 的法向量n =(0,0,1),cos β=|n ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗ ||n |·|SA⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2√4=√22,设平面SAB 的法向量m =(x ,y ,z ),则{m ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗ =√2x -√2z =0,m ·SB⃗⃗⃗⃗⃗ =√2y -√2z =0,取x=1,得m =(1,1,1),cos γ=|m ·n ||m |·|n |=√3=√33,∵cos α<cos γ<cos β,∴α>γ>β.8.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O 是坐标原点,过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF 1|=√6|OP|,则C 的离心率为( ) A.√5 B.√3 C.2 D.√2|PF 2|=b ,|OF 2|=c ,∴|PO|=a.在Rt △POF 2中,cos ∠PF 2O=|PF 2||OF 2|=bc ,∵在△PF 1F 2中,cos ∠PF 2F 1=|PF 2|2+|F 1F 2|2-|PF 1|22|PF 2||F 1F 2|=bc ,∴b 2+4c 2-(√6a )22b ·2c=bc ⇒c 2=3a 2,∴e=√3.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分. 9.(2021新高考Ⅰ,11)已知点P 在圆(x-5)2+(y-5)2=16上,点A (4,0),B (0,2),则( ) A.点P 到直线AB 的距离小于10 B.点P 到直线AB 的距离大于2 C.当∠PBA 最小时,|PB|=3√2 D.当∠PBA 最大时,|PB|=3√2,记圆心为M ,半径为r ,则M (5,5),r=4.由条件得,直线AB 的方程为x4+y2=1,整理得x+2y-4=0,过点M 作MN 垂直于直线AB ,垂足为N ,直线MN 与圆M 分别交于点P 1,P 2,圆心M (5,5)到直线AB 的距离|MN|=√12+22=√5,于是点P 到直线AB 的距离最小值为|P 2N|=|MN|-r=√5-4,最大值为|P 1N|=|MN|+r=√5+4.又√5-4<2,√5+4<10,故A 正确,B 错误;过点B 分别作圆的两条切线BP 3,BP 4,切点分别为点P 3,P 4,则当点P 在P 3处时∠PBA 最大,在P 4处时∠PBA 最小.又|BP 3|=|BP 4|=√|BM |2-r 2=√52+(5-2)2-42=3√2,故C,D 正确.故选A,C,D .10.若a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,则λ的值为( ) A.17 B.-17 C.-1 D.1a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,∴cos120°=a ·b|a |·|b |=√5+λ2·√6,解得λ=-1或λ=17.11.已知P是椭圆C:x 26+y2=1上的动点,Q是圆D:(x+1)2+y2=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2√55c=√6-1=√5,则C的焦距为2√5,e=√5√6=√306.设P(x,y)(-√6≤x≤√6),则|PD|2=(x+1)2+y2=(x+1)2+1-x 26=56(x+65)2+45≥45>15,所以圆D在C的内部,且|PQ|的最小值为√45−√15=√55.12.已知直线l过点P(1,0,-1),平行于向量a=(2,1,1),平面α过直线l与点M(1,2,3),则平面α的法向量可能是()A.(1,-4,2)B.(14,-1,12)C.(-14,1,-12) D.(0,-1,1),所研究平面的法向量垂直于向量a=(2,1,1)和向量PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 而PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,3)-(1,0,-1)=(0,2,4),选项A,(2,1,1)·(1,-4,2)=0,(0,2,4)·(1,-4,2)=0满足垂直,故正确;选项B,(2,1,1)·(14,-1,12)=0,(0,2,4)·(14,-1,12)=0满足垂直,故正确;选项C,(2,1,1)·(-14,1,-12)=0,(0,2,4)·(-14,1,-12)=0满足垂直,故正确;选项D,(2,1,1)·(0,-1,1)=0,但(0,2,4)·(0,-1,1)≠0,故错误.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.过点(1,√2)的直线l将圆x2+y2-4x=0分成两段弧,当劣弧所对圆心角最小时,直线l的斜率k=.。
人教B版高中数学高一必修1第2章章末综合测评

章末综合测评(二) 函数(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列各组函数中,表示同一个函数的是( ) A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=x 2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (x )=x(x )2 【解析】 A 、B 中两函数的定义域不同;C 中两函数的解析式不同.【答案】 D2.函数f (x )=1+x +1x 的定义域是( )【导学号:97512036】A .[-1,+∞)B .(-∞,0)∪(0,+∞)C .[-1,0)∪(0,+∞)D .R 【解析】要使函数有意义,需满足⎩⎨⎧1+x ≥0,x ≠0,即x ≥-1且x ≠0.【答案】 C3.设集合A ={-1,3,5},若f :x →2x -1是集合A 到集合B 的映射,则集合B 可以是( )A .{0,2,3}B .{1,2,3}C .{-3,5}D .{-3,5,9}【解析】 当x =-1,3,5时对应的2x -1的值分别为-3,5,9. 【答案】 D4.f (x )为奇函数,且在(-∞,0)上是增函数;g (x )为偶函数,且在(-∞,0)上是增函数,则在(0,+∞)上( )A .f (x )和g (x )都是增函数B .f (x )和g (x )都是减函数C .f (x )为增函数,g (x )为减函数D .f (x )为减函数,g (x )为增函数【解析】 定义在R 上的奇函数在关于原点对称的区间上单调性相同,定义在R 上的偶函数关于原点对称的区间上单调性相反,故应选C.【答案】 C5.若偶函数f (x )在区间(-∞,-1]上是增函数,则( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32<f (-1)<f (2)B .f (-1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32<f (2)C .f (2)<f (-1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32D .f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32<f (-1)【解析】 由f (x )是偶函数,得f (2)=f (-2),又f (x )在区间(-∞,-1]上是增函数,且-2<-32<-1,则f (2)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32<f (-1).【答案】 D6.若函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x -1,则当x <0时,有( )A .f (x )>0B .f (x )<0C .f (x )f (-x )≤0D .f (x )-f (-x )>0【解析】 ∵函数f (x )为奇函数,令x <0,则-x >0 ∴f (-x )=-x -1,∵f (-x )=-f (x ),∴f (x )=x +1∴当x <0时,f (x )=x +1,此时f (x )=x +1的函数值符号不确定,因此排除选项A ,B ,∵f (x )f (-x )=⎩⎪⎨⎪⎧-(x +1)2, (x <0)0, (x =0)-(x -1)2, (x >0)∴f (x )f (-x )≤0成立,∴选项C 符合题意. 【答案】 C7.已知函数f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2,则f (3)等于( )A .8B .9C .11D .10【解析】 ∵f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x =x 2+1x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 2+2,设x -1x =t ,∴f (t )=t 2+2, 即f (x )=x 2+2, ∴f (3)=32+2=11. 【答案】 C8.若函数f (x )和g (x )都是奇函数,且F (x )=af (x )+bg (x )+2在(0,+∞)上有最大值5,则F (x )在(-∞,0)上( )A .有最小值-5B .有最大值-5C .有最小值-1D .有最大值-3【解析】 设h (x )=af (x )+bg (x ),则F (x )=h (x )+2, 且h (x )为奇函数,当x >0时,F (x )≤5,即h (x )+2≤5, ∴h (x )≤3.设x <0,则-x >0,∴h (-x )≤3, h (x )≥-3,∴F (x )=h (x )+2≥-1. 【答案】 C9.函数y =3x +2x -1(x ≥2)的值域是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫43,+∞B .[6+3,+∞)C .[6,+∞)D .[3,+∞)【解析】 ∵y =3x +2x -1在[2,+∞)上是增函数,∴y min =3×2+2×2-1 =6+ 3.∴y =3x +2x -1(x ≥2)的值域为[6+3,+∞). 【答案】 B10.某商场宣传在节假日对顾客购物实行一定的优惠,商场规定:①如一次购物不超过200元,不予以折扣;②如一次购物超过200元,但不超过500元,按标价予以九折优惠;③如一次购物超过500元的,其中500元给予九折优惠,超过500元的给予八五折优惠.某人两次去购物,分别付款176元和432元,如果他只去一次购买同样的商品,则应付款()A.608元B.574.1元C.582.6元D.456.8元【解析】由题意得,购物付款432元,实际标价为432×10 9=480元,如果一次购买标价176+480=656元的商品应付款500×0.9+156×0.85=582.6元.【答案】 C11.如果函数f(x)=x2+bx+c对于任意实数t都有f(2+t)=f(2-t),那么()A.f(2)<f(1)<f(4) B.f(1)<f(2)<f(4)C.f(4)<f(2)<f(1) D.f(2)<f(4)<f(1)【解析】由f(2+t)=f(2-t),可知抛物线的对称轴是直线x=2,再由二次函数的单调性,可得f(2)<f(1)<f(4).【答案】 A12.已知定义在R上的奇函数f(x)满足f(x-4)=-f(x),且在区间[0,2]上是增函数,若方程f(x)=m(m>0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x1,x2,x3,x4,则x1+x2+x3+x4等于()A .-6B .6C .-8D .8【解析】 ∵f (x )为定义在R 上的奇函数, 且满足f (x -4)=-f (x ), ∴f (x -4)=f (-x ).∴函数图象关于直线x =2对称且f (0)=0.由f (x -4)=-f (x )知f (x -8)=f (x ).又∵f (x )在区间[0,2]上是增函数,∴f (x )在区间[-2,0]上也是增函数,如图所示,那么方程f (x )=m (m >0)在区间[-8,8]上有四个不同的根x 1,x 2,x 3,x 4,不妨设x 1<x 2<x 3<x 4.∴x 1+x 2=-12,x 3+x 4=4. ∴x 1+x 2+x 3+x 4=-8.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x ≥0,f (x +2),x <0,则f (-3)=________.【导学号:60210070】【解析】 ∵-3<0,∴f (-3)=f (-3+2)=f (-1)=f (-1+2)=f (1).∵1>0,∴f (1)=2×1+1=3. ∴f (-3)=3. 【答案】 314.已知f (x )为R 上的减函数,则满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x >f (1)的实数x 的取值范围为________.【导学号:97512037】【解析】 ∵f (x )在R 上是减函数, ∴1x <1,解得x >1或x <0.【答案】 (-∞,0)∪(1,+∞)15.已知函数f (x )的图象如图1所示,则f (x )的解析式是________.图1【解析】 设函数解析式为y =ax +b ,利用待定系数法求解.【答案】 f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +1,-1≤x <0,-x ,0≤x ≤116.对于定义在R 上的任意函数f (x ),若实数x 0满足f (x 0)=x 0,则称x 0是函数f (x )的一个不动点.若二次函数f (x )=x 2-ax +1没有不动点,则实数a 的取值范围是________.【解析】 若二次函数f (x )=x 2-ax +1有不动点,则方程x 2-ax+1=x ,即x 2-(a +1)x +1=0有实数解.∴Δ=(a +1)2-4=a 2+2a -3=(a +3)(a -1)≥0, ∴a ≤-3或a ≥1.∴当函数f (x )=x 2-ax +1没有不动点时,实数a 的取值范围是-3<a <1.【答案】 -3<a <1三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知直角三角形ABC 的面积是y ,AB ⊥AC 且|AB |=x -1,|AC |=x +1,求y 关于x 的函数解析式,并求出函数的定义域.【解】 由于△ABC 是直角三角形, 则有y =12|AB |·|AC |=12(x -1)(x +1)=12x 2-12,由题意得⎩⎨⎧|AB |=x -1>0,|AC |=x +1>0,解得x >1.所以函数的定义域是(1,+∞).18.(本小题满分12分)若f (x )对x ∈R 恒有2f (x )-f (-x )=3x +1,求f (x ).【解】 2f (x )-f (-x )=3x +1,①将①中的x 换为-x ,得2f (-x )-f (x )=-3x +1,②①②联立,得⎩⎨⎧2f(x)-f(-x)=3x+1,2f(-x)-f(x)=-3x+1,把f(x)与f(-x)看成未知数解得f(x)=x+1.19.(本小题满分12分)已知函数f(x)=|x-1|+|x+1|(x∈R),(1)证明:函数f(x)是偶函数;(2)利用绝对值及分段函数知识,将函数解析式写成分段函数,然后画出函数图象;(3)写出函数的值域.【解】(1)由于函数定义域是R,且f(-x)=|-x-1|+|-x+1|=|x+1|+|x-1|=f(x).∴f(x)是偶函数.(2)f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-2x(x<-1),2(-1≤x≤1),2x(x>1),图象如图所示:(3)由函数图象知,函数的值域为[2,+∞).20.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2x+1x+1.(1)判断函数在区间[1,+∞)上的单调性,并用定义证明你的结论;(2)求该函数在区间[1,4]上的最大值与最小值.【解】 (1)f (x )在[1,+∞)上是增函数.证明如下:任取x 1,x 2∈[1,+∞),且x 1<x 2,f (x 1)-f (x 2)=2x 1+1x 1+1-2x 2+1x 2+1=x 1-x 2(x 1+1)(x 2+1).∵x 1-x 2<0,(x 1+1)(x 2+1)>0, 所以f (x 1)-f (x 2)<0, f (x 1)<f (x 2),所以函数f (x )在[1,+∞)上是增函数.(2)由(1)知函数f (x )在[1,4]上是增函数.最大值为f (4)=2×4+14+1=95,最小值为f (1)=2×1+11+1=32.21.(本小题满分12分)大气中的温度随着高度的上升而降低,根据实测的结果上升到12 km 为止温度的降低大体上与升高的距离成正比,在12 km 以上温度一定,保持在-55 ℃.(1)当地球表面大气的温度是a ℃时,在x km 的上空为y ℃,求a ,x ,y 间的函数关系式;(2)问当地表的温度是29 ℃时,3 km 上空的温度是多少?【解】 (1)由题设知,可设y -a =kx (0≤x ≤12,k <0),即y =a +kx .依题意,当x =12时,y =-55,∴-55=a +12k ,解得k =-55+a 12.∴当0≤x ≤12时,y =a -x 12(55+a )(0≤x ≤12).又当x >12时,y =-55.∴所求的函数关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧ a -x 12(55+a ),(0≤x ≤12),-55,(x >12).(2)当a =29,x =3时,y =29-312(55+29)=8,即3 km 上空的温度为8 ℃.22.(本小题满分12分)设函数f (x )的定义域为U ={x |x ∈R 且x >0},且满足条件f (4)=1.对任意的x 1,x 2∈U ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),且当x 1≠x 2时,有f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1>0. (1)求f (1)的值;(2)如果f (x +6)+f (x )>2,求x 的取值范围.【导学号:60210071】【解】 (1)因为对任意的x 1,x 2∈U ,有f (x 1·x 2)=f (x 1)+f (x 2),所以令x 1=x 2=1,得f (1×1)=f (1)+f (1)=2f (1),所以f (1)=0.(2)设0<x 1<x 2,则x 2-x 1>0.又因为当x 1≠x 2时,f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1>0, 所以f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x 2)>f (x 1), 所以f (x )在定义域内为增函数. 令x 1=x 2=4,得f (4×4)=f (4)+f (4)=1+1=2, 即f (16)=2.当⎩⎨⎧ x +6>0,x >0,即x >0时,原不等式可化为f [x (x +6)]>f (16). 又因为f (x )在定义域上为增函数, 所以x (x +6)>16,解得x >2或x <-8. 又因为x >0,所以x >2.所以x 的取值范围为(2,+∞).。
(人教版B版)高中数学必修第一册 第一章综合测试试卷03及答案

第一章综合测试一、单选题(本大题共9小题,每小题5分,共45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{}|13A x x =-<<,{}|2B x x =>,则A B =U ( )A .(1,3)-B .(2,3)C .(1,)-+¥D .(2,)+¥2.下列全称量词命题中真命题的个数是( )①2[2,)20x x x "Î+¥--,>;②210x x "Î+R ,…;③所有的梯形都有一组对边平行;④{}{}{},,,,x a b c x a b c "Î,Þ.A .1B .2C .3D .43.设集合{}{}|12|A x x B x x a ==<<,<,若A B Í,则实数a 的取值范围是( )A .{}|2a a ≥B .{}|1a a ≤C .{}|1a a ≥D .{}|2a a ≤4.命题“20,210x x x "-+>>”的否定是( )A .20210x x x $-+>,≤B .20210x x x "-+>,≤C .20210x x x $-+≤,≤D .20210x x x "-+≤,≤5.记全集{}{}{}1,2,3,4,5,6,7,81,2,3,52,4,6U M N ===,,,则图中阴影部分所表示的集合是()A .{}4,6,7,8B .{}2C .{}7,8D .{}1,2,3,4,5,66.已知集合{1,1,4}B =-,则满足条件M B ÆÍÞ的集合M 的个数为( )A .3B .6C .7D .87.设集合{(,)|,}{(,)|20}{(,)|0}U x y x y M x y x y m N x y x y n =ÎÎ=-+=+-R R ,>,≤,那么点()()2,3U M N ÎI ð的充要条件是()A .1,5m n -><B .1,5m n -<<C .1,5m n ->>D .1,5m n -<>8.已知全集U =R ,集合{|23}M x x =-≤≤,{|24}N x x x =-<或>,那么集合()()U U M N I ðð等于( )A .{|34}x x <≤B .{|34}x x x ≤或≥C .{|34}x x ≤<D .{|13}x x -≤≤9.已知,M N 为集合I 的非空真子集,且,M N 不相等,若()I N M =ÆI ð,则M N U 等于( )A .MB .NC .ID .Æ二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,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2分)10.已知集合,{|(2)0}A B x x x ==-Z ≤,则下列元素是集和合A B I 中元素的有( )A .1B .0C .2D .2-E .1-11.设全集{1,2,3,4,5}U =,集合{1,2,3,4}S =,则U S Êð( )A .{}5B .{}1,2,5C .{2,3,4}D .ÆE .{}3,412.定义集合运算:{|()()}A B z z x y x y x A y B Ä==+´-ÎÎ,,,设{A B ==,,则( )A .当x =y =时,1z =B .x 可取两个值,y 可取两个值,()()z x y x y =+´-对应4个式子C .A B Ä中有4个元素D .A B Ä中所有元素之和为4E .A B Ä的真子集有7个三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.设集合{}2{0,1,2,3}|0U A x U x mx ==Î+=,,若{1,2}U A =ð,则实数m =________.14.设:2p x >或2,:23x q x <>或1x -<,则p Ø是q Ø的________条件.15.已知集合{|260,}{|,}{|5}A x x x B x x a x R C x x =-Î=Î=R >,≥,≤,若(){|45}A B C x x =≤≤I I ,则实数a 的值是________.16.若命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是假命题,则实数a 的取值范围是________.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)设集合{|4}{|12}{|13}U x x A x x B x x ==-=≤,≤≤,≤≤.求:(1)()U A B Èð;(2)()()U U A B Çðð.18.(12分)已知集合{}223,1,{3,21,+1}{3}A a a B a a a A B =-+=--=-,,I .(1)求实数a 的值;(2)写出集合A 的所有非空真子集.19.(12分)已知集合{|24},{|0}A x x B x x m =-=-<<<.(1)若3m =,全集U A B =U ,试求()U A B I ð;(2)若A B =ÆI ,求实数m 的取值范围;(3)若A B A =I ,求实数m 的取值范围.20.(12分)已知m ÎR ,命题:[0,1]22p x m x "Î-,≥,命题:[1,1]q x m x $Î-,≤.(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题p 与q 一真一假,求实数m 的取值范围.21.(12分)设集合{}{222|280|120}A x x x B x x ax a =--==++-=,,且A B A =U ,求满足条件的a 组成的集合.22.(12分)设,x y ÎR ,求证||||||x y x y +=+成立的充要条件是0xy ≥.第一章综合测试答案解析一、单选题1.【答案】C【解析】Q 集合{13}{|2}A x B x x =-=<<,>,{}|1A B x x \=->U ,故选C .2.【答案】C【解析】①中,2x =时,220x x --=,故220x x -->不成立,为假命题;易知②③④均为真命题.故选C .3.【答案】A【解析】若A B Í,则利用数轴可知2a ≥.故选A .4.【答案】A【解析】含有量词的命题的否定,一改量词:将“"”改为“$”,二否结论将:“>”改为“≤”,条件不变,故选A .5.【答案】C【解析】题图中阴影部分可表示为()U M N U ð,且{1,2,3,4,5,6}M N =U ,所以(){7,8}U M N =U ð.故选C .6.【答案】C【解析】由题意可知集合M 是集合B 的非空子集,集合B 中有3个元素,因此非空子集有7个.故选C .7.【答案】A【解析】()(2,3)U M N ÎQ I ð,(2,3)M \Î,且(2,3)N Ï,则2230230m n ´-+ìí+-î>,>,解得15.m n -ìíî>,<故选A .8.【答案】A【解析】{| 2 3}U M x x x =-Q <或>ð,{|24}U N x x =-≤≤ð,()(){|34}U U M N x x \=<≤I ðð.故选A .9.【答案】A【解析】()U N M =ÆI ð,所以N M Í(如图),所以M N M =U ,故选A .二、多选题10.【答案】ABC【解析】由(2)0x x -≤得02x ≤≤,即{|02}B x x =≤≤,所以{0,1,2}A B =I .故选ABC .11.【答案】AD【解析】易得}S {5U =ð,其子集为{5}和Æ.故选AD .12.【答案】BE【解析】当x y ==0z =´=,A 错误;由于A =,{B =,则()()z x y x y =+-对应1)1)1+´-=,0+´=,1)1)2´=,1´=四个式子,B 正确;由集合中元素的互异性,得集合A B Ä有3个元素,元素之和为3,C 、D 错误;集合A B Ä中的真子集个数为3217-=,E 正确.故选BE .三、填空题13.【答案】3-【解析】{0,1,2,3},{1,2}U U A ==Q ð,{0,3}A \=,即方程20x mx +=的两根为0和3,3m \=-.14.【答案】充分不必要【解析】由题意得2:2,:123p x q x ØØ-≤≤≤≤,p q \ØÞØ,但q p ØØ¿,p \Ø是q Ø的充分不必要条件.15.【答案】4【解析】由题意得集合{}|3A x x =>,{|,}B x x a x =ÎR ≥,而(){|45}A B C x x =≤≤I I ,所以4a =.16.【答案】(,1][0,)-¥-+¥U 【解析】若对于任意实数x ,都有240x ax a +->,则2160a a =+△<,即160a -<<;若对于任意实数x ,都有2210x ax -+>,则2440a =-△<,即11a -<<,故命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是真命题时,(1,0)a Î-,而命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是假命题,故(,1][0,)a Î-¥-+¥U .四、解答题17.【答案】(1){|4},{|12}U x x A x x ==-Q ≤≤≤,{| 1 24}U A x x x \=-<或<≤ð.{}|13B x x =Q ≤≤()A B {| 1 14}U x x x \=<-或≤≤U ð.(2){|4},{|13}U x x B x x ==Q ≤≤≤,{| 1 34}U B x x x \=<或<≤ð,()(){| 1 34}U U A B x x x \=-<或<≤I ðð18.【答案】(1){3}A B =-Q I ,3B \-Î33a \-=-或213a -=-或213a +=-(无解),解得0a =或1a =-.当0a =时, {3,1,0},{3,1,1}A B =-=--,{3,1}A B =-I ,不合题意,舍去;当1a =-时,{3,0,1}A =-,{4,3,2}B =--,{3}A B =-I ,符合题意.\实数a 的值为1-.(2)由(1)知集合{3,0,1}A =-,\集合A 的所有非空真子集有:{}{}{}{}{}{}3103,13,01,0---,,,,,.19.【答案】当3m =时,由于0x m -<得3x <,{|3}B x x \=<.{|4}U A B x x \==<U ,{|34}U B x x \=≤<ð(){|34}U A B x x \=≤<I ð.(2){|24}A x x =-Q <<,{|}B x x m =<,又A B =ÆI ,2m \-≤,∴实数m 的取值范围是2m -≤.(3){|24},{|}A x x B x x m =-=Q <<<,由A B A =I ,得A B Í,4m \≥∴实数m 的取值范围是4m ≥.20.【答案】(1)[0,1],22x m x "Î-Q ≥,22m x \-≥在[0,1]x Î上恒成立,max (22)0m x \-=≥,即p 为真命题时,实数m 的取值范围是0m ≥.(2)[1,1],,1x m x m $Î-\Q ≤≤,即命题q 为真命题时,1m ≤.Q 命题p 与q 一真一假,∴p 真q 假或p 假q 真.当p 真q 假时,0,1,m m ìíî≥>即1m >;当p 假q 真时,0,1,m m ìíî<≤,即0m <.综上所述,命题p 与q 一真一假时,实数m 的取值范围为0m <或1m >.21.【答案】由题意得{4,2}A =-,A B A =Q U ,B A\ÍB \可能为Æ或{4}或{}2-或{4,2}-.①当B =Æ时,方程22120x ax a ++-=无实数根,()2224123480a a a \=--=-+△<,即2160a ->,4a \-<或4a >;②当{4}B =时,方程22120x ax a ++-=有两个相等的根4,223480164120a a a ì=-+=ï\í++-=ïî△,,无解;③当{2}B =-时,方程22120x ax a ++-=有两个相等的根2-,223480,42120,a a a ì=-+=ï\í-+-=ïî△解得4a =;④当{4,2}B A =-=时,方程22120x ax a ++-=与2280x x --=是同一个方程,22,128,a a =-ìï\í-=-ïî解得2a =-.综上所述,满足条件的a 组成的集合为{|442}a a a a -=-<或≥或.22.【答案】①充分性:若0xy ≥,则有0xy =和0xy >两种情况,当0xy =时,不妨设0x =,则x y y +=,x y y +=,\等式成立.当0xy >时,00x y >,>或00x y <,<,当00x y >,>时,x y x y +=+,x y x y +=+.等式成立.当00x y <,<时,()x y x y +=-+,x y x y +=+,∴.等式成立.综上,当0xy ≥时,x y x y +=+成立.②必要性:若x y x y +=+,且,x y ÎR .则22()x y x y +=+,即222222||x xy y x y x y ++=++×,xy xy \=,xy \≥综上可知,0xy ≥是等式x y x y +=+成立的充要条件.。
2024新教材高中数学单元质量测评新人教B版选择性必修第一册

y0),若点 M 到焦点的距离为 3,则|OM|=( )
A.2 2
B.2 3
C.4
D.2 5
解析 由题可设抛物线的标准方程为 y2=2px(p>0),∴|MF|=2+p2=3,
∴p=2.∴抛物线方程为 y2=4x.将 M(2,y0)代入抛物线方程可得 y20=8,∴ |OM|= 22+y20=2 3.故选 B.
解析 答案
5.已知点 A(-2,3)在抛物线 C:y2=2px(p>0)的准线上,记 C 的焦点为
F,则直线 AF 的斜率为( )
A.-43
B.-1
C.-34
D.-12
解析 因为点 A(-2,3)在抛物线 y2=2px 的准线上,所以-2=-p2,所 以 p=4,因此焦点 F(2,0),故直线 AF 的斜率 k=-23-2=-34.
D 不正确.故选 AC.
解析
12.平面内与两定点 A1(0,-a),A2(0,a)(a>0)连线的斜率之积等于非 零常数 m 的点的轨迹,加上 A1,A2 两点所成的曲线 C 可以是圆、椭圆或双 曲线,以下四个结论中正确的为( )
A.当 m=-1 时,曲线 C 是一个圆
B.当
m=-2
时,曲线
C
的离心率为
第二章 单元质量测评
时间:120 分钟
满分:150 分
一、单项选择题(本题共 8 小题,每小题 5 分,共 40 分.在每小题给出
的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知直线 ax+4y-2=0 与 2x-5y+b=0 互相垂直,垂足为(1,c),
则 a+b+c 的值为( )
A.-4
B.20
解析 答案
4.抛物线 y2=12x 的准线与双曲线y32-x92=-1 的两条渐近线所围成的 三角形的面积为( )
2020新教材人教B版高中数学必修第一册精练:第二章单元质量测评含解析

第二章单元质量测评本试卷分第I 卷(选择题)和第U 卷(非选择题)两部分•满分150分,考试时 间120分钟.第I 卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四 个选项中,只有一项是符合题目要求的)i .方程竺尹一2xp =1的解集为() A. { — 17} B . {17} C . {4}D . {1}答案 A=6,系数化为1得,x =— 17,即其解集为{ — 17}.故选A.2 .方程x 2 + 50x — 600= 0的解集为( )B. {10,— 60}C. { — 20,30} 答案 B解析 原方程可变为(x — 10)(x + 60) = 0,即其解集为{10 , — 60}.故选B. 3. 已知关于x 的一元二次方程2x 2— kx + 3 = 0有两个相等的实根,则k 的值 为()A.6B . ±. 6C . 2 或 3 D. 2或 3答案 A解析 因为方程有两个相等的实根,所以 △= (— k )2—4X 2X 3= k 2— 24= 0, 即k = ± 6故选A.4. 已知X 1, X 2是关于x 的方程x 2 — ax — 2= 0的两根,下列解析通分得, 3x — 3 — 22x + 11,去分母,去括号得,3x — 9 — 4x — 2A . { — 10,60}D. {20,— 30} A . X 1M x 2C . X 1X 2>0结论一定正确的是()B. x1 + X2>0D. X1V0, X2V0答案A解析由根与系数的关系与已知,可得X1+ X2= a, X1X2= —2,所以x i与X2 异号,又△二(—a)2—4X i x (—2)= a2+ 8>0恒成立,即a取任意值且X I与池不等.故选A.5•若a, b, c€ R,且a>b,则下列不等式成立的是()A:1B. a2>b2a ba bC. c2+i>c+1D. a|c|>b|c|答案C1 i解析根据不等式的性质,知C成立;若a>0>b,则a>b,则A不成立;若a= 1, b= —2,则B不成立;若c= 0,贝U D不成立.故选C.X一16 .不等式---- >2的解集为()XA. [ —1,0)B. [ —1 ,+x)C. (",—1]D. (",—1] U (0,+x)答案A解析原不等式变形为X一1—2> 0即■1+X< 0.因为X M0,所以当X<0时,有X X1 + X>0即X>—1;当X>0时,有1 + X< 0即X<—1,矛盾.综上,原不等式的解集为[—1,0),故选A.7 .不等式X2—3X+ 2<0的解集是()A. (",—2)U (—1 ,+x)B. (", 1) U (2,+x )C. (1,2)D. (—2,—1)答案C解析不等式X2—3X+ 2<0可变为(X—1)(X— 2)<0,即其解集为(1,2).故选C.x + 2y + z = 64, 8. 方程组x — y = 2, 的解集为()x + 2z = 2y + 14A.{( — 12,16,18)} B . {(62 , — 12,14)}C .{(18,16,14)} D . {(14,16,18)}答案 Cx + 2y + z = 64, ①解析由已知x — y = 2,②x + 2z = 2y + 14, ③先消去未知数x ,由②得x =y + 2④,把④分别代入①和③得到关于 y 和z的二元一次方程组为y + 2 + 2y +z = 64,整理得3y +z = 62,解得尸©z = 14, x = 18,把y = 16代入④得x = 18,二原方程组的解为 y = 16, 即 z = 14, 其解集为{(18,16,14)}.故选C. y 2=2x ,方程组2 2c 的解集为(x — y = 8 9.B .{(4 , — 2)} {(4,2 .2), (4,— 2.2)} C . {(— 2,4)}{(2 .2, 4), (— 2 2, 4)} 答案 BD .y 2= 2x , ①解析由已知2 2 c 介x 2—宀8, ②把①代入②整理得x 2— 2x — 8= 0,••• y 2 = 2x >0,二 x2= — 2 舍去,••• x = 4,即(x — 4)(x + 2) = 0,二 X 1 = 4, X 2= — 2,把 x = 4代入①得 y 1 = 2.2, y 2= — 2 2,所以方程组的解为X 1 = 4, x 2 = 4, - y 匸2 2或乎一 2.2,即其解集为{(4'2 2), (4,—2 2)} •故选 B.10.若关于x 的一元二次不等式x 2+ mx + 1> 0的解集为R ,则实数m 的取 值范围是()A. (2] U [2,+x )B. [— 2,2]C. (",— 2)U (2,+x )D. (— 2,2) 答案 B2 2—^4》0,即x +m 2>^4 — 1的解集为R ,A . — 8B . 8C . 16D .— 16答案 B解析 ■/x>1 ,.•• x — 1>0,+ 5= x — 1 + ^^ + 6>/ x — 1 +x — 1 x — 1x — 1x + m 2+ 1 2所以牙--K 0,即—2< m < 2.故选 B.解析原不等式可化为 111.已知x>1,则x + + 5的最小值为( )x — 1=1时等号成立,故所求的最大值为1.故选B.12.设正实数 x , y , z 满足 x 2 —3xy + 4y 2 --z =l:的最大值为( )A . 0B .19C.4D .3答案 B解析xy xy1 一 1z = x 2 -3xy + 4y 2 = x + 皱—x4yy xy x1 _ —P+_y 0,则当¥取得最大值时,;+ 厶 入1 ——=凡=1,当且仅当x = —3 4 — 3 y — 1 2+ 1< 1,当且仅当y6 = 2+ 6= 8,当且仅当x = 2时等号成立.故选B.1 2 y —z2 =y =2 2 1 22y 时等号成立,此时z = 2y 2, ; + 土 — 2 = 入 y 厶第U卷(非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分•将答案填在题中的横线上)513. 已知集合M= {x| —2<x—K2, x€ R} , P= x 帚》1,x€ Z ,则M A P等于 ________ .答案{x|—1<x<3, x€ Z}解析T M = {x|—1<x<3},P = {x|—1<x<4,x€ Z},二M A P = {x| —1<x< 3,x€ Z}.1c14. 若关于x的一元二次方程2x2—2mx—4m+ 1 = 0有两个相等的实数根,则(m —2)2—2m(m —1)的值为____ .答案71 1解析由已知可得△二(—2m)4—4X2X (—4m+ 1) = 0,即卩m2+ 2m—十 0,1 1 7m5+ 2m=2,故所求(m—2)2—2m(m—1)= —m2—2m+ 4=— + 4=g115. 当x>1时,不等式x+:>a恒成立,则实数a的最大值为.x—1 ------------- 答案 3…一 1 一,、一 1 1解析x+ > a 恒成立? x+ min > a. T x>1,••• x—1>0,••• x+ = x—1 x—1 5x—11 ’x—1+ +1x—1>2 x— 1 •—1+ 1 = 3(当x = 2 时取等号).•- a<3,即a的最大值为3.16. 设x,y为实数,若4x2+ y2+ xy= 1,则2x+ y的最大值是___________ .解析T4«+ y2+ xy= 1,• (2x + y)2—3xy= 1,即(2x+ y)2—§X 2xy= 1.:(2x5答案¥5+ y )2 — 3 •2X 2~y 2< 1,即(2x + y )2w 5 解得—2x + y < 2i5^.^ 2x + y 的最 大值是务10三、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)117. (本小题满分10分)已知a>0,试比较a 与匚的大小.a 解 a —J 左亠a— 1 a+1. a a a因为a>0,a _1 a + 11所以当a>1时, - >0,有a>a ;aaa — 1 a +11当 0<a <1 时,一a —<°,有1 1 1综上,当 a>1 时,a>-;当 a = 1 时,a =-;当 0<a<1 时,a<-.a a a18. (本小题满分12分)已知a , b, c 为不等正数,且abc = 1,求证:.a + , b 厂1 1 1+ c<- + b + c. va b c证明 证法一::a , b , c 为不等正数,且abc = 1,••• _a + b + c = 丄+J故原不等式成立.证法二:••• a , b , c 为不等正数,且abc = 1,> .abc 2 + . a 2bc + 划 ab 2c当a = 1时,a — 1 a + 1a1111匚+ +_b c c av 〒 + 丁 + 1 1 + a b 1 1 1 --- =—+ — + — a +b +c =bc + ca +bc + ca ca + ab =++ab + be2=a + b + c.故原不等式成立.19. (本小题满分12分)求下列式子的解集:y —x = 1, x 2—xy — 2y 2 = 0;x 2 + y 2= 25,xy = 12;(4)x 2— (2 + c)x + 2c<0(c 为常数).1将①代入②得2x 2 + 5x + 2= 0,解得* = — -, X 2= — 2,将所得x 值代入①由①+②X 2得x 2 + 2xy +49.••• x + y =±7,将 x , y 看作 m 2 — 7m + 12 = 0 或 m 2 + 7m + 12 = 0 的两解,则m 1 = 3, m 2= 4或 m 3= — 4, m 4= — 3,x 1 = 3, x 2= 4, X 3= — 4, x 4= — 3.或 或 或y 1 = 4 y 2= 3 y 3= — 3 y 4= — 4.所求解集为{(3,4) , (4,3), ( — 4,— 3), (— 3,— 4)}.(4)x 2— (2 + c)x + 2c<0,即(x — 2)(x — c)<0.① 当c>2时,不等式(x — 2)(x — c)<0的解集为{x|2<x<c}; 3 — 2x⑶3+x >0;(1)由已知 y — x = 1,x 2 — xy — 2『=0,1x1 = — 2,x 2= — 2,或 即所求方程组解集为 y 2= — 1,2' —2,— 1⑵由x 2+ y 2=25, (3)原不等式可化为 2x — 3 x + 5 W 0,x + 5 工 0. 所以原不等式的解集为 一5,号.②当c<2时,不等式(x —2)(x—c)<0的解集为{x|c<x<2};③ 当c = 2时,不等式(x — 2)(x — c )<0的解集为?.所以所求解集为:当c>2时,(2, c );当c = 2时,?;当c<2时,(c,2).20. (本小题满分12分)已知正实数a ,b 满足a + b = 1,求a +3 4+ a的最小值.1 1解 a + 一 2+ b +1 2 a b=a 2 + b 2 + 古 + 古 + 41二(a 2 + b 2) 1 + 齐 + 42 1 = [(a + b)2 — 2ab] 1++ 4二(1 — 2ab) 1 + -2^2 + 4,由a + b = 1,得ab < b 2 =彳当且仅当a = b = 2时等号成立,1 1 1所以 1 — 2ab > 1 — 2 = 2,且 aV 》16, 3 1 25所以a +1 2 + b +1 2的最小值为字a b 221. (本小题满分12分)若关于x 的不等式x 2— ax — 6a<0的解集的区间长度 不超过5个单位,求实数a 的取值范围.解■/x 2 — ax — 6a<0 有解,方程 x 2— ax — 6a = 0 的判别式 △= a 2 + 24a>0,a>0 或 a< — 24.解集的区间长度就是方程x 2 — ax — 6a = 0的两个根x 1,x 2的差的绝对值,由 x 1 + x 2 = a ,x 1x 2= — 6a ,得(X 1 — x 2)2 = (x 1 + x 2)2 — 4x 1x 2 = a 2 + 24a.•.•|x 1 — x 2|<5,二(x 1 — X2)2W 25,a 2 + 24a w 25,— — 25 w a w 1.综上可得—25w a< — 24或0<a w 1,1 b +£1 1 1 25 所以 a + a 2+ b+1 2>(1 + 16)+ 4= "2",即a的取值范围是[—25,—24) U (0,1].22. (本小题满分12分)按照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为a元,如果他卖出该产品的单价为m元,则他的满意度为十;如果他买进该产品的单价为n元,则他的满意度为n+a.如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为h1和h2,则他对这两种交易的综合满意度为-h1h2.现假设甲生产A,B两种产品的单件成本分别为12元和5元,乙生产A,B 两种产品的单件成本分别为3元和20元,设产品A,B的单价分别为m A元和m B元,甲买进A与卖出B的综合满意度为h甲,乙卖出A与买进B的综合满意度为h乙3(1) 求h甲和h乙关于m A,m B的表达式;当m A=gm B时,求证:h甲=h乙;3(2) 设m A=5m B,当m A,m B分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最大的综合满意度为多少?(3) 记(2)中最大的综合满意度为h o,试问能否适当选取m A,m B的值,使得h 甲》h o和h乙》h o同时成立,但等号不同时成立?试说明理由.解设m A= x,m B= y.12(1)甲买进产品A的满意度:h1甲二X+2;甲卖出产品B的满意度:h2 甲=燕;甲买进产品A和卖出产品B的综合满意度:同理,乙卖出产品A和买进产品B的综合满意度: h乙=亠x+ 12 y+ 512 亠20y312y+ 5—y+ 20 y+ 5,35V -- X100 w 9,当且仅当y = 10时,等号成立•当 y = y + 丁+25m B = 10时,甲、乙两人的综合满意度均最大,且最大的、 2综合满意度为2⑶由(2)知h o = 3. 12 _y ____ 匚 20x + 12 y + 5 x + 3 y + 2012 20 ,4 --------- • -------- W _ 36 100 9, x +一+ 15 y +一 + 25 x y2 2 2所以,当h 甲》2,h 乙》3时,有h 甲=h 乙=-. 因此,不能取到m A , m B 的值,使得h 甲》h o 和h 乙》h o 同时成立,但等号不 同时成立. h 乙= 20yy + 20 y + 5 '故h 甲=h 乙⑵当x =|y 时,由(1)知 h 甲=h 乙=20y y + 20y + 5, 10 时,x = 6.因此,当m A = 6, x 20 x + 3 y + 20 因为h 甲h 乙=。
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(2)M∩( N)和( M)∩N.
解:M={x|1≤x<3},N={x|-2<x≤3}.
(1)利用数轴可得M∪N={x|-2<x≤3}和M∩N={x|1≤x<3}.
(2) M={x|x<1或x≥3}, N={x|x≤-2或x>3}.
所以利用数轴可得M∩( N)=∅,( M)∩N={x|-2<x<1或x=3}.
A.2 B.4
C.8 D.16
答案:D
解析:A={-1,4},B={-1,0,1,2,3,4}.
8.设f(Leabharlann )=ax5+bx3+cx+7(其中a、b、c为常数,x∈R),若f(-7)=-17,则f(7)=()
A.31 B.17
C.-31 D.24
答案:A
解析:令g(x)=ax5+bx3+cx,则g(x)为奇函数.
4.集合A={a2,a+1,-3},B={a-3,2a-1,a2+1},若A∩B={-3},则a的值是()
A.0 B.1
C.2 D.-1
答案:D
解析:若a=0,则A∩B={1,-3}≠{-3},若2a-1=-3即a=-1,则A={1,0,-3},B={-4,-3,2},满足A∩B={-3},故选D.
18.(12分)已知函数f(x)=
(1)若函数f(x)的图象过点(1,-1),求f(f(0))的值;
(2)若方程f(x)=4有解,求a的取值范围.
解:(1)因为函数f(x)的图象过点(1,-1),所以f(1)=-1,得a=2.
所以f(x)= 所以f(f(0))=f(-2)=-1.
∴f(x)=-4 2+25=-4x2+4x+24.
16.函数f(x)= 为定义域上的增函数,则实数a的取值范围________.
答案:(1,2]
解析:结合图象得 ,解得,1<a≤2.
三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(10分)已知全集U=R,M={x| },N={x|-2<x≤3}.求:
C.{2,4} D.{2,3,4}
答案:C
2.在给定的映射f:x→x2-1的条件下,象3的原象是()
A.8 B.2或-2
C.4 D.-4
答案:B
解析:由x2-1=3得x=±2.
3.函数f(x)= (x∈R)的值域是()
A.(0,1) B.(0,1]
C.0,1) D.0,1]
答案:B
解析:∵x2≥0,∴1+x2≥1, ∈(0,1],故选B.
答案:{(1,-1),(3,3)}
15.已知二次函数f(x),当x= 时,取最大值25,且f(x)=0的两实根的平方和为13,则f(x)的解析式为________________.
答案:f(x)=-4x2+4x+24
解析:由题意设f(x)=a 2+25,
由f(x)=0得x= ± ,∴ 2+ 2=13,解得a=-4.
11.已知函数f(x)= ,f(m+1)>f(2m+3),则()
A.m<-2 B.m>2
C.m>-2 D.m<2
答案:A
解析:由f(x)图象可知f(x)在定义域上单调递增,f(m+1)>f(2m+3),∴m+1>2m+3,m<-2.
12.已知函数f(x)= 若非零实数a满足f(1-a)=f(1+a),则a的值为()
第一章、第二章滚动检测
班级____姓名____考号____分数____
本试卷满分150分,考试时间120分钟.
一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.
1.设集合U={1,2,3,4,5}, A={1,3,5},则A等于()
A.UB.{1,2,4}
因为f(1-a)=f(1+a),所以2-a=-3a-1,所以a=- (舍去).
综上,满足条件的a=- .
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上.
13.函数y= 的定义域为________.
答案:-1,1)∪(1,+∞)
解析:由 ,解得x≥-1,x≠1.
14.设集合A={(x,y)|y=x2-2x},集合B={(x,y)|y=2x-3},则A∩B=________.
5.函数f(x)=x2-3x+2的零点差的平方为()
A.0 B.1
C.2 D.3
答案:B
解析:f(x)的零点为1和2,(2-1)2=1,故选B.
6.函数y=|x2-2x|的图象是图中的()
答案:B
解析:因为|x2-2x|= 所以所求的图象为B.
7.已知集合A={x|x2-3x-4=0,x∈R},B={x|-2<x<5,x∈Z},则满足条件A⊆C⊆B的集合C的个数为()
A.在区间-2,-1]上是增函数,在区间3,4]上是增函数
B.在区间-2,-1]上是增函数,在区间3,4]上是减函数
C.在区间-2,-1]上是减函数,在区间3,4]上是增函数
D.在区间-2,-1]上是减函数,在区间3,4]上是减函数
答案:B
解析:由f(x)=f(2-x)知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,作出函数的特征性质图如下.
A.- B.-
C. D.
答案:A
解析:首先讨论1-a,1+a与1的关系,当a<0时,1-a>1,1+a<1,
所以f(1-a)=-(1-a)-2a=-1-a;f(1+a)=2(1+a)+a=3a+2.
因为f(1-a)=f(1+a),所以-1-a=3a+2,所以a=- .
当a>0时,1-a<1,1+a>1,所以f(1-a)=2(1-a)+a=2-a;f(1+a)=-(1+a)-2a=-3a-1.
由题意可得2a+4h+2ah=32,∴a+2h+ah=16,
∴h= ,∴V=2ah=2a· = ,
令y= ,∴2a2+(y-32)a+2y=0.
∵方程有实根,∴Δ=(y-32)2-4×2×2y≥0,
∴y2-80y+322≥0,
∴y≤16或y≥64(舍),∴ymax=16(m3).
10.在R上定义的函数f(x)是偶函数,且f(x)=f(2-x),若f(x)在区间1,2]上是减函数,则f(x)()
∴f(-7)=g(-7)+7=-17,∴g(-7)=-24.
∴f(7)=g(7)+7=24+7=31.
9.用32 m2的材料制作一个长方体无盖盒子,如果底面的宽规定为2 m,那么这个盒子的最大容积可以是()
A.36 m3B.18 m3
C.16 m3D.14 m3
答案:C
解析:设盒子底面的一边长为am,高为hm,