高中数学人教A版必修四 章末综合测评3 含解析答案

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高中数学必修4第三章三角恒等变换综合检测题(人教A版)

高中数学必修4第三章三角恒等变换综合检测题(人教A版)

第三章三角恒等变换综合检测题本试卷分第I 卷选择题和第U 卷非选择题两部分,满分150分,时间120 分钟。

第I 卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题 5分,共60分,在每小题给出的四个选项中 只有一个是符合题目要求的 )n 3 41 .已知 0v av 2v 3<n 又 sin a= 5, cos (a+ ®= — 5,贝V sin ()B . 0 或 2424 C.25 24 D . ±25 [答案]Cn 3 4[解析]•/ 0v av 2 v 3v n 且 sin a= 5, COS ( a+ 3 = — 54 n3 3• cos a= 5 , 2< a+ 3v ㊁ n, • sin( a+ 3 = ±5,=sin( a+ 3cos a — cos( a+ 3)sin a才< 3v n ••• sin 3> 0•故排除 A , B , D.4 3 4⑵由 cos( a+ 3)= — 5及 Sin a= 3可得 sin 3= §(1 + cos 3)代入 sin 2 3+ cos 2 3= 1 中可解得 cos37 n=—1或一25,再结合2<仟n 可求sin 32.若sin Bv 0, cos2 0v 0,则在(0,2 内)B 的取值范围是()3 n3=0.sin3=- 5x 4-又氏才,n j, • sin 3> 0,故 sin 3= 24当 sin( a+ 3 =,sin 3= sin [( a+ a[点评](1)可用排除法求解,T=器53 245 = 25;A . n< 0< 25 nB.5T <e< ¥3 nC.y <e< 2 nD.严< 0<孕4 4[答案]B[解析]2 2 2•/ cos2 e< 0, • 1 —2sin < 0,即sin e>2或sin < —"2,又已知sin < 0, •— 1 < sin e<—亠2,2由正弦曲线得满足条件的e取值为54n<e< ¥3. 函数y= sin2x+ cos2x的图象,可由函数y= sin2x —cos2x的图象()A .向左平移f个单位得到B .向右平移f个单位得到8c.向左平移n个单位得到4D .向右平移4个单位得到[答案]C[解析]y= sin2x+ cos2x= , 2sin(2x+J=2si n2(x +》_ n _ ny= sin2x—cos2x= 2sin(2x—4)= . 2sin2(x—§)n n n其中x+8=(x+ 4)—8n•••将y= sin2x—cos2x的图象向左平移:个单位可得y= sin2x+ cos2x的图象.44. 下列各式中,值为~2的是()A . 2sin 15 cos15 °2 2B. cos 15。

2021-2022年高中数学第四章圆与方程章末综合测评2含解析新人教A版

2021-2022年高中数学第四章圆与方程章末综合测评2含解析新人教A版

2021-2022年高中数学第四章圆与方程章末综合测评2含解析新人教A 版一、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.在空间直角坐标系中,点A (-3,4,0)与点B (2,-1,6)的距离是( ) A .243 B .221 C .9D.86【解析】 由空间直角坐标系中两点间距离公式得: |AB |=-3-22+4+12+0-62=86.【答案】 D2.当圆x 2+y 2+2x +ky +k 2=0的面积最大时,圆心坐标是( ) A .(0,-1) B .(-1,0) C .(1,-1)D .(-1,1)【解析】 圆的标准方程得:(x +1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +k 22=1-3k 24,当半径的平方1-3k 24取最大值为1时,圆的面积最大.∴k =0,即圆心为(-1,0).【答案】 B3.圆O 1:x 2+y 2-4x -6y +12=0与圆O 2:x 2+y 2-8x -6y +16=0的位置关系是( ) A .相交 B .相离 C .内含D .内切【解析】 把圆O 1:x 2+y 2-4x -6y +12=0与圆O 2:x 2+y 2-8x -6y +16=0分别化为标准式为(x -2)2+(y -3)2=1和(x -4)2+(y -3)2=9,两圆心间的距离d =4-22+3-32=2=|r 1-r 2|,所以两圆的位置关系为内切,故选D.【答案】 D4.过点(2,1)的直线中,被圆x 2+y 2-2x +4y =0截得的最长弦所在的直线方程为( ) A .3x -y -5=0 B .3x +y -7=0 C .x +3y -5=0D .x -3y +1=0【解析】 依题意知所求直线通过圆心(1,-2),由直线的两点式方程,得y +21+2=x -12-1,即3x -y -5=0,故选A.【答案】 A5.已知点M (a ,b )在圆O :x 2+y 2=1外,则直线ax +by =1与圆O 的位置关系是( ) A .相切 B .相交 C .相离D .不确定【解析】 由题意知点在圆外,则a 2+b 2>1,圆心到直线的距离d =1a 2+b 2<1,故直线与圆相交.【答案】 B6.若P (2,-1)为圆C :(x -1)2+y 2=25的弦AB 的中点,则直线AB 的方程是( ) A .2x -y -5=0 B .2x +y -3=0 C .x +y -1=0D .x -y -3=0【解析】 圆心C (1,0),k PC =0--11-2=-1,则k AB =1,AB 的方程为y +1=x -2, 即x -y -3=0,故选D. 【答案】 D7.圆心在x 轴上,半径为1,且过点(2,1)的圆的方程是( ) A .(x -2)2+y 2=1 B .(x +2)2+y 2=1 C .(x -1)2+(y -3)2=1 D .x 2+(y -2)2=1【解析】 设圆心坐标为(a,0),则由题意可知(a -2)2+(1-0)2=1,解得a =2.故所求圆的方程是(x -2)2+y 2=1.【答案】 A8.圆x 2+y 2-4x -4y -10=0上的点到直线x +y -14=0的最大距离与最小距离的差是( )A .36B .18C .6 2D .5 2【解析】 圆x 2+y 2-4x -4y -10=0的圆心为(2,2),半径为32,圆心到直线x +y -14=0的距离为|2+2-14|2=52>32,圆上的点到直线的最大距离与最小距离的差是2R =6 2.【答案】 C9.把圆x 2+y 2+2x -4y -a 2-2=0的半径减小一个单位则正好与直线3x -4y -4=0相切,则实数a 的值为( )A .-3B .3C .-3或3D .以上都不对【解析】 圆的方程可变为(x +1)2+(y -2)2=a 2+7,圆心为(-1,2),半径为a 2+7,由题意得|-1×3-4×2-4|-32+42=a 2+7-1,解得a =±3. 【答案】 C10.若圆(x -5)2+(y -1)2=r 2(r >0)上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离等于1,则实数r 的取值范围为( )A .[4,6]B .(4,6)C .[5,7]D .(5,7)【解析】 因为圆心(5,1)到直线4x +3y +2=0的距离为|20+3+2|5=5,又圆上有且仅有两点到直线4x +3y +2=0的距离为1,则4<r <6.【答案】 B11.已知圆C 1:(x +2)2+(y -2)2=2,圆C 2与圆C 1关于直线x -y -1=0对称,则圆C 2的方程为( )A .(x +3)2+(y -3)2=2 B .(x -1)2+(y +1)2=2 C .(x -2)2+(y +2)2=2 D .(x -3)2+(y +3)2=2【解析】 设点(-2,2)关于直线x -y -1=0的对称点为Q (m ,n ),则⎩⎪⎨⎪⎧n -2m +2×1=-1,m -22-n +22-1=0,解得m =3,n =-3,所以圆C 2的圆心坐标为(3,-3),所以圆C 2的方程为(x -3)2+(y +3)2=2,故选D.【答案】 D12.已知在平面直角坐标系xOy 中,圆C 的方程为x 2+y 2=-2y +3,直线l 经过点(1,0)且与直线x -y +1=0垂直,若直线l 与圆C 交于A ,B 两点,则△OAB 的面积为( )A .1 B. 2 C .2D .2 2【解析】 由题意,得圆C 的标准方程为x 2+(y +1)2=4,圆心为(0,-1),半径r =2.因为直线l 经过点(1,0)且与直线x -y +1=0垂直,所以直线l 的斜率为-1,方程为y -0=-(x -1),即为x +y -1=0.又圆心(0,-1)到直线l 的距离d =|0-1-1|2=2,所以弦长|AB |=2r 2-d 2=24-2=2 2.又坐标原点O 到弦AB 的距离为|0+0-1|2=12,所以△OAB 的面积为12×22×12=1.故选A.【答案】 A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.已知A (1,2,3),B (5,6,-7),则线段AB 中点D 的坐标为________.【解析】 设D (x ,y ,z ),由中点坐标公式可得x =1+52=3,y =2+62=4,z =3-72=-2,所以D (3,4,-2).【答案】 (3,4,-2)14.以原点O 为圆心且截直线3x +4y +15=0所得弦长为8的圆的方程是________. 【解析】 原点O 到直线的距离d =1532+42=3,设圆的半径为r ,∴r 2=32+42=25,∴圆的方程是x 2+y 2=25.【答案】 x 2+y 2=2515.若圆x 2+y 2+2x -4y -4=0的圆心C 到直线l 的距离为2,且l 与直线3x +4y -1=0平行,则直线l 的方程为________________.【解析】 圆心为(-1,2). 设所求的直线方程为3x +4y +D =0, 由点到直线的距离公式,得 |3×-1+4×2+D |32+42=2,即|5+D |5=2, 解得D =5或-15.故所求的直线方程为:3x +4y +5=0或3x +4y -15=0. 【答案】 3x +4y +5=0或3x +4y -15=0 16.若x ,y ∈R ,且x =1-y 2,则y +2x +1的取值范围是________. 【解析】 x =1-y 2⇔x 2+y 2=1(x ≥0),此方程表示半圆,如图,设P (x ,y )是半圆上的点,则y +2x +1表示过点P (x ,y ),Q (-1,-2)两点直线的斜率.设切线QA 的斜率为k ,则它的方程为y +2=k (x +1).从而由|k -2|k 2+1=1,解得k =34.又k BQ =3,∴所求范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,3.【答案】 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤34,3三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)求经过两点A (-1,4),B (3,2)且圆心在y 轴上的圆的方程. 【解】 法一:∵圆心在y 轴上, 设圆的标准方程是x 2+(y -b )2=r 2. ∵该圆经过A 、B 两点,∴⎩⎪⎨⎪⎧-12+4-b2=r 2,32+2-b2=r 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧b =1,r 2=10.所以圆的方程是x 2+(y -1)2=10. 法二:线段AB 的中点为(1,3),k AB =2-43--1=-12,∴弦AB 的垂直平分线方程为y -3=2(x -1), 即y =2x +1.由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x +1,x =0,得(0,1)为所求圆的圆心.由两点间距离公式得圆半径r 为0+12+1-42=10,∴所求圆的方程为x 2+(y -1)2=10.18.在三棱柱ABO ­A ′B ′O ′中,∠AOB =90°,侧棱OO ′⊥面OAB ,OA =OB =OO ′=2.若C 为线段O ′A 的中点,在线段BB ′上求一点E ,使|EC |最小.【解】 如图所示,以三棱柱的O 点为坐标原点,以OA ,OB ,OO ′所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系Oxyz .由OA =OB =OO ′=2,得A (2,0,0),B (0,2,0),O (0,0,0),A ′(2,0,2),B ′(0,2,2),O ′(0,0,2).由C 为线段O ′A 的中点得C 点坐标为(1,0,1), 设E 点坐标为(0,2,z ),根据空间两点间距离公式得 |EC |=0-12+2-02+z -12=z -12+5,故当z =1时,|EC |取得最小值为5,此时E (0,2,1)为线段BB ′的中点. 19.已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=2,过点P (2,-1)作圆C 的切线,切点为A ,B .(1)求直线PA ,PB 的方程; (2)求过P 点的圆C 的切线长.【解】 (1)切线的斜率存在,设切线方程为y +1=k (x -2),即kx -y -2k -1=0.圆心到直线的距离等于2,即|-k -3|k 2+1=2,∴k 2-6k -7=0,解得k =7或k =-1, 故所求的切线方程为y +1=7(x -2)或y +1=-(x -2),即7x -y -15=0或x +y -1=0. (2)在Rt △PAC 中|PA |2=|PC |2-|AC |2=(2-1)2+(-1-2)2-2=8, ∴过P 点的圆C 的切线长为2 2.20.(本小题满分12分)点A (0,2)是圆x 2+y 2=16内的定点,B ,C 是这个圆上的两个动点,若BA ⊥CA ,求BC 中点M 的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么曲线.【解】 设点M (x ,y ),因为M 是弦BC 的中点,故OM ⊥BC . 又∵∠BAC =90°,∴|MA |=12|BC |=|MB |.∵|MB |2=|OB |2-|OM |2,∴|OB |2=|MO |2+|MA |2,即42=(x 2+y 2)+[(x -0)2+(y -2)2],化简为x 2+y 2-2y -6=0,即x 2+(y -1)2=7.∴所求轨迹为以(0,1)为圆心,以7为半径的圆.21.(本小题满分12分)如图1所示,平行四边形ABCD 的对角线AC 与BD 交于E 点,定点A ,C 的坐标分别是A (-2,3),C (2,1).图1(1)求以线段AC 为直径的圆E 的方程;(2)若B 点的坐标为(-2,-2),求直线BC 截圆E 所得的弦长. 【解】 (1)AC 的中点E (0,2)即为圆心, 半径r =12|AC |=1242+-22=5,所以圆E 的方程为x 2+(y -2)2=5. (2)直线BC 的斜率k =1--22--2=34,其方程为y -1=34(x -2),即3x -4y -2=0.点E 到直线BC 的距离为d =|-8-2|5=2,所以BC 截圆E 所得的弦长为25-22=2. 22. (本小题满分12分)如图2,已知圆C :x 2+y 2+10x +10y =0,点A (0,6).图2(1)求圆心在直线y =x 上,经过点A ,且与圆C 相外切的圆N 的方程;(2)若过点A 的直线m 与圆C 交于P ,Q 两点,且圆弧PQ 恰为圆C 周长的14,求直线m的方程.【解】 (1)由x 2+y 2+10x +10y =0, 化为标准方程:(x +5)2+(y +5)2=50. 所以圆C 的圆心坐标为C (-5,-5), 又圆N 的圆心在直线y =x 上,所以当两圆外切时,切点为O ,设圆N 的圆心坐标为(a ,a ), 则有a -02+a -62=a -02+a -02,解得a =3,所以圆N 的圆心坐标为(3,3),半径r =32, 故圆N 的方程为(x -3)2+(y -3)2=18.(2)因为圆弧PQ 恰为圆C 周长的14,所以CP ⊥CQ .所以点C 到直线m 的距离为5.当直线m 的斜率不存在时,点C 到y 轴的距离为5,直线m 即为y 轴,所以此时直线m 的方程为x =0.当直线m 的斜率存在时,设直线m 的方程为y =kx +6, 即kx -y +6=0.所以|-5k +5+6|1+k 2=5,解得k =4855. 所以此时直线m 的方程为4855x -y +6=0,即48x -55y +330=0,故所求直线m 的方程为x =0或48x -55y +330=0.5o:25896 6528 攨; x aE30446 76EE 目;33656 8378 荸32678 7FA6 羦28129 6DE1 淡。

高中数学(人教A版)必修4第3章 三角恒等变换 测试题(含详解)

高中数学(人教A版)必修4第3章 三角恒等变换 测试题(含详解)

第三章测试(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题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.sin105°cos105°的值为( ) A.14 B .-14C.34D .-34解析 原式=12sin210°=-12sin30°=-14.答案 B2.若sin2α=14,π4<α<π2,则cos α-sin α的值是( )A.32B .-32C.34D .-34解析 (cos α-sin α)2=1-sin2α=1-14=34.又π4<α<π2, ∴cos α<sin α,cos α-sin α=-34=-32. 答案 B3.sin15°sin30°sin75°的值等于( ) A.14 B.34 C.18D.38解析 sin15°sin30°sin75° =sin15°cos15°sin30° =12sin30°sin30°=12×12×12=18. 答案 C4.在△ABC 中,∠A =15°,则 3sin A -cos(B +C )的值为( ) A. 2 B.22C.32D. 2解析 在△ABC 中,∠A +∠B +∠C =π, 3sin A -cos(B +C ) =3sin A +cos A =2(32sin A +12cos A ) =2cos(60°-A )=2cos45°= 2. 答案 A5.已知tan θ=13,则cos 2θ+12sin2θ等于( )A .-65B .-45C.45D.65解析 原式=cos 2θ+sin θcos θcos 2θ+sin 2θ=1+tan θ1+tan 2θ=65.答案 D6.在△ABC 中,已知sin A cos A =sin B cos B ,则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析 ∵sin2A =sin2B ,∴∠A =∠B ,或∠A +∠B =π2.答案 D 7.设a =22(sin17°+cos17°),b =2cos 213°-1,c =32,则( ) A .c <a <b B .b <c <a C .a <b <c D .b <a <c 解析 a =22sin17°+22cos17°=cos(45°-17°)=cos28°,b =2cos 213°-1=cos26°,c =32=cos30°, ∵y =cos x 在(0,90°)内是减函数, ∴cos26°>cos28°>cos30°,即b >a >c . 答案 A8.三角形ABC 中,若∠C >90°,则tan A ·tan B 与1的大小关系为( ) A .tan A ·tan B >1 B. tan A ·tan B <1 C .tan A ·tan B =1D .不能确定解析 在三角形ABC 中,∵∠C >90°,∴∠A ,∠B 分别都为锐角. 则有tan A >0,tan B >0,tan C <0. 又∵∠C =π-(∠A +∠B ),∴tan C =-tan(A +B )=-tan A +tan B1-tan A ·tan B <0,易知1-tan A ·tan B >0, 即tan A ·tan B <1. 答案 B9.函数f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4是( ) A .周期为π的奇函数 B .周期为π的偶函数 C .周期为2π的奇函数 D .周期为2π的偶函数解析 f (x )=sin 2⎝⎛⎭⎫x +π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫π4-x -sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4-sin 2⎝⎛⎭⎫x -π4 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π2 =sin2x . 答案 A10.y =cos x (cos x +sin x )的值域是( ) A .[-2,2] B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+22,2C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22D.⎣⎡⎦⎤-12,32 解析 y =cos 2x +cos x sin x =1+cos2x 2+12sin2x=12+22⎝⎛⎭⎫22sin2x +22cos2x =12+22sin(2x +π4).∵x ∈R , ∴当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=1时,y 有最大值1+22; 当sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4=-1时,y 有最小值1-22. ∴值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-22,1+22.答案 C11.已知θ为第二象限角,sin(π-θ)=2425,则cos θ2的值为( )A.335 B.45 C .±35D .±45解析 由sin(π-θ)=2425,得sin θ=2425.∵θ为第二象限的角,∴cos θ=-725.∴cos θ2=±1+cos θ2=± 1-7252=±35. 答案 C12.若α,β为锐角,cos(α+β)=1213,cos(2α+β)=35,则cos α的值为( )A.5665 B.1665C.5665或1665D .以上都不对解析 ∵0<α+β<π,cos(α+β)=1213>0,∴0<α+β<π2,sin(α+β)=513.∵0<2α+β<π,cos(2α+β)=35>0,∴0<2α+β<π2,sin(2α+β)=45.∴cos α=cos [(2α+β)-(α+β)]=cos(2α+β)cos(α+β)+sin(2α+β)sin(α+β) =35×1213+45×513=5665. 答案 A二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 13.若1+tan α1-tan α=2012,则1cos2α+tan2α=______.解析1cos2α+tan2α=1+sin2αcos2α=sin 2α+cos 2α+2sin αcos αcos 2α-sin 2α=tan 2α+1+2tan α1-tan 2α=(tan α+1)21-tan 2α=1+tan α1-tan α=2012.答案 201214.已知cos2α=13,则sin 4α+cos 4α=________.解 ∵cos2α=13,∴sin 22α=89.∴sin 4α+cos 4α=(sin 2α+cos 2α)2-2sin 2αcos 2α =1-12sin 22α=1-12×89=59.答案 5915.sin (α+30°)+cos (α+60°)2cos α=________.解析 ∵sin(α+30°)+cos(α+60°)=sin αcos30°+cos αsin30°+cos αcos60°-sin αsin60°=cos α,∴原式=cos α2cos α=12.答案 1216.关于函数f (x )=cos(2x -π3)+cos(2x +π6),则下列命题:①y =f (x )的最大值为2; ②y =f (x )最小正周期是π;③y =f (x )在区间⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数;④将函数y =2cos2x 的图像向右平移π24个单位后,将与已知函数的图像重合.其中正确命题的序号是________. 解析 f (x )=cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+sin ⎣⎡⎦⎤π2-⎝⎛⎭⎫2x +π6 =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2·⎣⎡⎦⎤22cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3-22sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π3+π4 =2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12, ∴y =f (x )的最大值为2,最小正周期为π,故①,②正确.又当x ∈⎣⎡⎦⎤π24,13π24时,2x -π12∈[0,π],∴y =f (x )在⎣⎡⎦⎤π24,13π24上是减函数,故③正确. 由④得y =2cos2⎝⎛⎭⎫x -π24=2cos ⎝⎛⎭⎫2x -π12,故④正确. 答案 ①②③④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知向量m =⎝⎛⎭⎫cos α-23,-1,n =(sin x,1),m 与n 为共线向量,且α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0.(1)求sin α+cos α的值; (2)求sin2αsin α-cos α的值.解 (1)∵m 与n 为共线向量, ∴⎝⎛⎭⎫cos α-23×1-(-1)×sin α=0, 即sin α+cos α=23. (2)∵1+sin2α=(sin α+cos α)2=29,∴sin2α=-79.∴(sin α-cos α)2=1-sin2α=169. 又∵α∈⎣⎡⎦⎤-π2,0,∴sin α-cos α<0. ∴sin α-cos α=-43.∴sin2αsin α-cos α=712. 18.(12分)求证:2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+3π4cos ⎝⎛⎭⎫α+π4cos 4α-sin 4α=1+tan α1-tan α. 证明 左边=2-2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4+π2cos ⎝⎛⎭⎫α+π4(cos 2α+sin 2α)(cos 2α-sin 2α) =2-2cos 2⎝⎛⎭⎫α+π4cos 2α-sin 2α =1-cos ⎝⎛⎭⎫2α+π2cos 2α-sin 2α=1+sin2αcos 2α-sin 2α=(sin α+cos α)2cos 2α-sin 2α=cos α+sin αcos α-sin α=1+tan α1-tan α. ∴原等式成立.19.(12分)已知函数f (x )=2cos2x +sin 2x -4cos x . (1)求f ⎝⎛⎭⎫π3的值;(2)求f (x )的最大值和最小值. 解 (1)f ⎝⎛⎭⎫π3=2cos 2π3+sin 2π3-4cos π3 =2×⎝⎛⎭⎫-12+⎝⎛⎭⎫322-4×12 =-1+34-2=-94.(2)f (x )=2(2cos 2x -1)+(1-cos 2x )-4cos x =3cos 2x -4cos x -1=3⎝⎛⎭⎫cos x -232-73, ∵x ∈R ,cos x ∈[-1,1],∴当cos x =-1时,f (x )有最大值6; 当cos x =23时,f (x )有最小值-73.20.(12分)已知cos ⎝⎛⎭⎫x -π4=210,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4. (1)求sin x 的值; (2)求sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的值. 解 (1)解法1:∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4, ∴x -π4∈⎝⎛⎭⎫π4,π2, 于是sin ⎝⎛⎭⎫x -π4= 1-cos 2⎝⎛⎭⎫x -π4=7210.sin x =sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x -π4+π4=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4cos π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4sin π4 =7210×22+210×22=45. 解法2:由题设得22cos x +22sin x =210, 即cos x +sin x =15.又sin 2x +cos 2x =1, 从而25sin 2x -5sin x -12=0, 解得sin x =45,或sin x =-35,因为x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,所以sin x =45. (2)∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,3π4,故 cos x =-1-sin 2x =-1-⎝⎛⎭⎫452=-35. sin2x =2sin x cos x =-2425.cos2x =2cos 2x -1=-725.∴sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 =sin2x cos π3+cos2x sin π3=-24+7350.21.(12分)已知函数 f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1. (1)求f (x )的最小正周期;(2)求f (x )在区间⎣⎡⎦⎤-π6,π4上的最大值和最小值. 解 (1)因为f (x )=4cos x sin ⎝⎛⎭⎫x +π6-1 =4cos x ⎝⎛⎭⎫32sin x +12cos x -1=3sin2x +2cos 2x -1=3sin2x +cos2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6所以f (x )的最小正周期为π.(2)-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x +π6≤2π3,当2x +π6=π2时,即x =π6,f (x )取得最大值2;当2x +π6=-π6时,即x =-π6,f (x )取得最小值-1.22.(12分)已知函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -3π4,x ∈R . (1)求f (x )的最小正周期和最小值;(2)已知cos(β-α)=45,cos(β+α)=-45,0<α<β≤π2,求证:[f (β)]2-2=0.解 (1)∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4-2π+sin ⎝⎛⎭⎫x -3π4+π2 =sin ⎝⎛⎭⎫x -π4+sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, ∴T =2π,f (x )的最小值为-2.(2)证明:由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45.两式相加,得2cos βcos α=0, ∵0<α<β≤π2,∴β=π2.∴[f (β)]2-2=4sin 2π4-2=0.。

高中人教A版数学必修4:习题课(三) Word版含解析

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一、选择题1.对于非零向量ab 下列说法不正确的是( )A .若a =b 则|a |=|b |B .若a ∥b 则a =b 或a =-bC .若a ⊥b 则a ·b =0D .a ∥b 与ab 共线是等价的答案:B解析:根据平面向量的概念和性质可知a ∥b 只能保证a 与b 的方向相同或相反但模长不确定因此B 错误.2.设向量ab 满足|a +b |=10|a -b |=6则a ·b =( )A .1B .2C .3D .5答案:A解析:将已知两式左右两边分别平方得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+2a ·b +b 2=10a 2-2a ·b +b 2=6两式相减并除以4可得a ·b =1 3.设xy ∈R 向量a =(x 1)b =(1y )c =(2-4)且a ⊥cb ∥c 则|a +b |等于( )A 5B 10C .2 5D .10答案:B解析:∵a ⊥c ∴2x -4=0x =2又b ∥c ∴2y +4=0∴y =-2∴a +b =(x +11+y )=(3-1). ∴|a +b |=10 4.对于非零向量αβ定义一种向量积:α°β=α·ββ·β已知非零向量ab 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2且a °bb °a 都在集合⎩⎨⎧⎭⎬⎫ ⎪⎪n 2n ∈N 中则a °b =( ) A 52或32 B 12或32C .1D 12答案:D解析:a °b =a ·b b ·b =|a |·|b |cos θ|b |2=|a |cos θ|b |=n 2n ∈N ①同理可得b °a =b ·a a ·a =|a |·|b |cos θ|a |2=|b |cos θ|a |=m 2m ∈N ②再由a 与b 的夹角θ∈⎝⎛⎭⎫π4,π2可得cos 2θ∈⎝⎛⎭⎫0,12①②两式相乘得cos 2θ=mn 4mn ∈N ∴m =n =1∴a °b =n 2=12选D 二、填空题7.若向量OA →=(1-3)|OB →|=|OA →|OA →·OB →=0则|AB →|=________答案:2 5解析:因为|AB →|2=|OB →-OA →|2=|OB →|2+|OA →|2-2OA →·OB →=10+10-0=20所以|AB →|=20=2 58.已知向量ab 满足|a |=1|b |=3a +b =(31)则向量a +b 与向量a -b 的夹角是________.答案:2π3解析:因为|a -b |2+|a +b |2=2|a |2+2|b |2所以|a -b |2=2|a |2+2|b |2-|a +b |2=2+6-4=4故|a -b |=2因此cos 〈a -ba +b 〉=(a -b )·(a +b )|a -b |·|a +b |=1-34=-12故所求夹角是2π3 9.设正三角形ABC 的面积为2边ABAC 的中点分别为DEM 为线段DE 上的动点则MB →·MC →+BC →2的最小值为________. 答案:532 解析:设正三角形ABC 的边长为2a 因为正三角形ABC 的面积为2所以a 2=233设MD =x (0≤x ≤a )则ME =a -xMB →·MC →+BC →2=(MD →+DB →)·(ME →+EC →)+BC →2=MD →·ME →+MD →·EC →+DB →·ME →+DB →·EC →+BC →2=-x (a -x )+xa cos120°+(a -x )a cos120°+a 2cos60°+4a 2=x 2-ax +4a 2当x =a 2时MB →·MC →+BC →2取得最小值⎝⎛⎭⎫a 22-a ×a 2+4a 2=154a 2=532三、解答题10.已知|a |=4|b |=8a 与b 的夹角是120°(1)求a ·b 及|a +b |的值;(2)当k 为何值时(a +2b )⊥(k a -b )?解:(1)a ·b =|a ||b |cos120°=-16|a +b |=(a +b )2=a 2+b 2+2a ·b=4 3(2)由题意知(a +2b )·(k a -b )=k a 2+(2k -1)a ·b -2b 2=0即16k -16(2k -1)-2×64=0解得k =-711.如图在△OAB 中P 为线段AB 上一点且OP →=xOA →+yOB →(1)若AP →=PB →求xy 的值;(2)若AP →=3PB →|OA →|=4|OB →|=2且OA →与OB →的夹角为60°求OP →·AB →的值.解:(1)若AP →=PB →则OP →=12OA →+12OB → 故x =y =12(2)若AP →=3PB →则OP →=14OA →+34OB → OP →·AB →=错误!·(错误!-错误!)=-14OA →2-12OA →·OB →+34OB →2 =-14×42-12×4×2×cos60°+34×22 =-3能力提升12.已知A (10)B (5-2)C (84)D (46)那么四边形ABCD 为( )A .正方形B .菱形C .梯形D .矩形答案:D解析:AB →=(4-2)BC →=(36).AB →·BC →=4×3+(-2)×6=0故AB →⊥BC →又DC →=(4-2)故 AB →=DC →又|AB →|=20=2 5|BC →|=45=3 5故|AB →|≠|BC →|所以四边形ABCD 为矩形.13.在平面直角坐标系中已知三点A (40)B (t 2)C (6t )t ∈R O 为坐标原点.(1)若△ABC 是直角三角形求t 的值;(2)若四边形ABCD 是平行四边形求|OD →|的最小值.解:(1)由题意得AB →=(t -42)AC →=(2t )BC →=(6-tt -2)若∠A =90°则AB →·AC →=0即2(t -4)+2t =0∴t =2;若∠B =90°则AB →·BC →=0即(t -4)(6-t )+2(t -2)=0∴t =6±22;若∠C =90°则AC →·BC →=0即2(6-t )+t (t -2)=0无解∴满足条件的t 的值为2或6±2 2(2)若四边形ABCD 是平行四边形则AD →=BC →设点D 的坐标为(xy )即(x -4y )=(6-tt -2)∴⎩⎪⎨⎪⎧x =10-t y =t -2即D (10-tt -2) ∴|OD →|=(10-t )2+(t -2)2=2t 2-24t +104∴当t =6时|OD →|取得最小值4 2。

人教A版高一数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》章末练习题卷含答案解析(18)

人教A版高一数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》章末练习题卷含答案解析(18)

人教A 版高一数学必修第一册第四章《指数函数与对数函数》章末练习题卷(共22题)一、选择题(共10题)1. 下面关于函数 f (x )=log 12x ,g (x )=(12)x和 ℎ(x )=x −12 在区间 (0,+∞) 上的说法正确的是( ) A . f (x ) 的递减速度越来越慢,g (x ) 的递减速度越来越快,ℎ(x ) 的递减速度越来越慢 B . f (x ) 的递减速度越来越快,g (x ) 的递减速度越来越慢,ℎ(x ) 的递减速度越来越快 C . f (x ) 的递减速度越来越慢,g (x ) 的递减速度越来越慢,ℎ(x ) 的递减速度越来越慢 D . f (x ) 的递减速度越来越快,g (x ) 的递减速度越来越快,ℎ(x ) 的递减速度越来越快2. 甲用 1000 元人民币购买了一手股票,随即他将这手股票卖给乙,获利 10%,而后乙又将这手股票卖给甲,但乙损失了 10%,最后甲又按乙卖给甲的价格的九成将这手股票卖给了乙.在上述股票交易中 ( ) A .甲刚好盈亏平衡 B .甲盈利 9 元 C .甲盈利 1 元D .甲亏本 1.1 元3. 若 a =0.32,b =log 20.3,c =20.3,则 a ,b ,c 三者的大小关系是 ( ) A . b <c <a B . b <a <c C . a <c <b D . a <b <c4. 已知当 x ∈[0,1] 时,函数 y =(mx −1)2 的图象与 y =√x +m 的图象有且只有一个交点,则正实数 m 的取值范围是 ( ) A . (0,1]∪[2√3,+∞) B . (0,1]∪[3,+∞) C . (0,√2]∪[2√3,+∞) D . (0,√2]∪[3,+∞)5. 已知函数 f (x )={15x +1,x ≤1lnx,x >1,则方程 f (x )=kx 恰有两个不同的实根时,实数 k 的取值范围是 ( ) A . (0,1e )B . (0,15)C . [15,1e )D . [15,1e ]6. 若函数 f (x )=2x +a 2x −2a 的零点在区间 (0,1) 上,则 a 的取值范围是 ( ) A . (−∞,12)B . (−∞,1)C . (12,+∞)D . (1,+∞)7. 已知定义在 R 上的函数 f (x )={x 2+2,x ∈[0,1)2−x 2,x ∈[−1,0),且 f (x +2)=f (x ).若方程 f (x )−kx −2=0 有三个不相等的实数根,则实数 k 的取值范围是 ( )A . (13,1)B . (−13,−14)C . (−1,−13)∪(13,1)D . (−13,−14)∪(14,13)8. 定义域为 R 的偶函数 f (x ),满足对任意的 x ∈R 有 f (x +2)=f (x ),且当 x ∈[2,3] 时,f (x )=−2x 2+12x −18,若函数 y =f (x )−log a (∣x∣+1) 在 R 上至少有六个零点,则 a 的取值范围是 ( ) A . (0,√33) B . (0,√77) C . (√55,√33)D . (0,13)9. 方程 log 3x +x =3 的解所在的区间是 ( ) A . (0,1) B . (1,2) C . (2,3) D . (3,+∞)10. 函数 f (x )=√1−x 2lg∣x∣的图象大致为 ( )A .B .C .D .二、填空题(共6题)11. 已知函数 f (x )={√4−x 2,x ∈(−2,2]1−∣x −3∣,x ∈(2,4],满足 f (x −3)=f (x +3),若在区间 [−4,4] 内关于x 的方程 3f (x )=k (x −5) 恰有 4 个不同的实数解,则实数 k 的取值范围是 .12. 已知关于 x 的一元二次方程 x 2+(2m −1)x +m 2=0 有两个实数根 x 1 和 x 2,当 x 12−x 22=0时,m 的值为 .13. 已知 A ={x∣ 3x <1},B ={x∣ y =lg (x +1)},则 A ∪B = .14. 已知函数 f (x )={x 2+4x −1,x ≤02x −3−k,x >0,若方程 f (x )−k ∣x −1∣=0 有且只有 2 个不相等的实数解,则实数 k 的取值范围是 .15. 设函数 f (x )={−4x 2,x <0x 2−x,x ≥0,若 f (a )=−14,则 a = ,若方程 f (x )−b =0 有三个不同的实根,则实数 b 的取值范围是 .16. 设函数 f (x )={e x ,x ≤0−x 2+x +14,x >0,则 f [f (0)]= ,若方程 f (x )=b 有且仅有 3 个不同的实数根,则实数 b 的取值范围是 .三、解答题(共6题)17. 如图,直角边长为 2 cm 的等腰直角三角形 ABC ,以 2 cm/s 的速度沿直线向右运动.(1) 求该三角形与矩形 CDEF 重合部分面积 y (cm 2)与时间 t 的函数关系(设 0≤t ≤3). (2) 求出 y 的最大值.(写出解题过程)18. 已知函数 f (x )=a x +k 的图象过点 (1,3),它的反函数的图象过点 (2,0).(1) 求函数 f (x ) 的解析式; (2) 求 f (x ) 的反函数.19. 已知函数 g (x )=log a x ,其中 a >1.(注:∑∣m (x i )−m (x i−1)∣n i=1=∣m (x 1)−m (x 0)∣+∣m (x 2)−m (x 1)∣+⋯+∣m (x n )−m (x n−1)∣) (1) 当 x ∈[0,1] 时,g (a x +2)>1 恒成立,求 a 的取值范围;(2) 设 m (x ) 是定义在 [s,t ] 上的函数,在 (s,t ) 内任取 n −1 个数 x 1,x 2,⋯,x n−2,x n−1,且 x 1<x 2<⋯<x n−2<x n−1,令 x 0=s ,x n =t ,如果存在一个常数 M >0,使得 ∑∣m (x i )−m (x i−1)∣n i=1≤M 恒成立,则称函数 m (x ) 在区间 [s,t ] 上具有性质 P . 试判断函数 f (x )=∣g (x )∣ 在区间 [1a ,a 2] 上是否具有性质 P ?若具有性质 P ,请求出 M的最小值;若不具有性质 P ,请说明理由.20. 已知函数 g (x )=ax 2−2ax +1+b (a ≠0,b <1),在区间 [2,3] 上有最大值 4,最小值 1,设f (x )=g (x )x.(1) 求常数 a ,b 的值;(2) 方程 f (∣2x −1∣)+k (2∣2x −1∣−3)=0 有三个不同的解,求实数 k 的取值范围.21. 已知函数 f (x )=x 2−3mx +n 的两个零点分别为 1 和 2.(1) 求实数 m ,n 的值;(2) 若不等式 f (x )−k >0 在 x ∈[0,5] 上恒成立,求实数 k 的取值范围.22. 已知函数 f (x )=(12)ax,a 为常数,且函数的图象过点 (−1,2).(1) 求 a 的值;(2) 若 g (x )=4−x −2,且 g (x )=f (x ),求满足条件的 x 的值.答案一、选择题(共10题)1. 【答案】C【解析】观察函数f(x)=log12x,g(x)=(12)x和ℎ(x)=x−12在区间(0,+∞)上的图象(图略),由图可知:函数f(x)的图象在区间(0,1)上递减较快,但递减速度逐渐变慢;在区间(1,+∞)上递减较慢,且递减速度越来越慢.同样,函数g(x)的图象在区间(0,+∞)上递减较慢,且递减速度越来越慢.函数ℎ(x)的图象在区间(0,1)上递减较快,但递减速度逐渐变慢;在区间(1,+∞)上递减较慢,且递减速度越来越慢.【知识点】对数函数及其性质、指数函数及其性质2. 【答案】C【解析】由题意知甲两次付出为1000元和(1000×1110×910)元,两次收入为(1000×1110)元和(1000×1110×910×910)元,因为1000×1110+1000×1110×910×910−1000−1000×1110×910=1,所以甲盈利1元.【知识点】函数模型的综合应用3. 【答案】B【解析】因为0<a=0.32<0.30=1,b=log20.3<log21=0,c=20.3>20=1,所以b<a<c.【知识点】指数函数及其性质、对数函数及其性质4. 【答案】B【解析】应用排除法.当m=√2时,画出y=(√2x−1)2与y=√x+√2的图象,由图可知,两函数的图象在[0,1]上无交点,排除C,D;当m=3时,画出y=(3x−1)2与y=√x+3的图象,由图可知,两函数的图象在[0,1]上恰有一个交点.【知识点】函数的零点分布5. 【答案】C【解析】因为方程f(x)=kx恰有两个不同实数根,所以y=f(x)与y=kx有2个交点,又因为k表示直线y=kx的斜率,x>1时,y=f(x)=lnx,所以yʹ=1x;设切点为(x0,y0),则k=1x0,所以切线方程为y−y0=1x0(x−x0),又切线过原点,所以y0=1,x0=e,k=1e,如图所示:结合图象,可得实数k的取值范围是[15,1e ).【知识点】函数零点的概念与意义6. 【答案】C【解析】因为f(x)单调递增,所以f(0)f(1)=(1−2a)(2+a2−2a)<0,解得a>12.【知识点】零点的存在性定理7. 【答案】C【知识点】函数的零点分布8. 【答案】A【解析】当x∈[2,3]时,f(x)=−2x2+12x−18=−2(x−3)2,图象为开口向下,顶点为(3,0)的抛物线.因为函数y=f(x)−log a(∣x∣+1)在(0,+∞)上至少有三个零点,令g(x)=log a(∣x∣+1),因为f(x)≤0,所以g(x)≤0,可得0<a<1.要使函数y=f(x)−log a(∣x∣+1)在(0,+∞)上至少有三个零点,如图要求g(2)>f(2).log a(2+1)>f(2)=−2⇒log a3>−2,可得3<1a2⇒−√33<a<√33,a>0,所以 0<a <√33.【知识点】函数的零点分布9. 【答案】C【解析】把方程的解转化为函数 f (x )=log 3x +x −3 对应的零点.令 f (x )=log 3x +x −3,因为 f (2)=log 32−1<0,f (3)=1>0,所以 f (2)f (3)<0,且函数 f (x ) 在定义域内是增函数,所以函数 f (x ) 只有一个零点,且零点 x 0∈(2,3),即方程 log 3x +x =3 的解所在的区间为 (2,3). 故选C .【知识点】零点的存在性定理10. 【答案】B【解析】(1)由 {1−x 2≥0,∣x ∣≠0且∣x ∣≠1, 得 −1<x <0 或 0<x <1,所以 f (x ) 的定义域为 (−1,0)∪(0,1),关于原点对称.又 f (x )=f (−x ),所以函数 f (x ) 是偶函数,图象关于 y 轴对称,排除A ; 当 0<x <1 时,lg ∣x ∣<0,f (x )<0,排除C ;当 x >0 且 x →0 时,f (x )→0,排除D ,只有B 项符合. 【知识点】对数函数及其性质、函数图象、函数的奇偶性二、填空题(共6题) 11. 【答案】 (−2√217,−38)∪{0}【知识点】函数的零点分布12. 【答案】 14【解析】由题意得 Δ=(2m −1)2−4m 2=0,解得 m ≤14. 由根与系数的关系,得 x 1+x 2=−(2m −1),x 1x 2=m 2.由 x 12−x 22=0,得 (x 1+x 2)(x 1−x 2)=0. 若 x 1+x 2=0,即 −(2m −1)=0,解得 m =12. 因为 12>14,可知 m =12 不合题意,舍去;若 x 1−x 2=0,即 x 1=x 2,由 Δ=0,得 m =14.故当 x 12−x 22=0 时,m =14.【知识点】函数零点的概念与意义13. 【答案】 R【解析】由 3x <1,解得 x <0,即 A =(−∞,0). 由 x +1>0,解得 x >−1,即 B =(−1,+∞). 所以 A ∪B =R .【知识点】对数函数及其性质、交、并、补集运算14. 【答案】 (−2,−32]∪(−1,2)【解析】当 x ≤0 时,f (x )−k ∣x −1∣=x 2+4x −1−k (1−x )=x 2+(4+k )x −k −1, 当 0<x <1 时,f (x )−k ∣x −1∣=2x −3−k −k (1−x )=(k +2)x −3−2k ,当 x ≥1 时,f (x )−k ∣x −1∣=2x −3−k −k (x −1)=(2−k )x −3,设 g (x )=f (x )−k ∣x −1∣,则 g (x )={x 2+(4+k )x −k −1,x ≤0(k +2)x −3−2k,0<x <1(2−k )x −3,x ≥1,f (x )−k ∣x −1∣=0 有且只有 2 个不相等的实数解等价于g (x ) 有且仅有 2 个零点, 若 g (x ) 一个零点位于 (0,1),即 0<2k+3k+2<1⇒k ∈(−32,−1),若 g (x ) 一个零点位于 [1,+∞),即 {2−k >0,22−k≥1⇒k ∈[−1,2),可知 g (x ) 在 (0,1),[1,+∞) 内不可能同时存在零点,即当 k ∈(−32,2) 时,g (x ) 在 (0,+∞) 上有一个零点;当 k ∈(−∞,−32]∪[2,+∞) 时,g (x ) 在 (0,+∞) 上无零点, ① 当 g (x ) 在 (−∞,0] 上有且仅有一个零点时,(1)当 Δ=(4+k )2+4(k +1)=0 时,k =−2 或 k =−10, 此时 g (x ) 在 (0,+∞) 上无零点, 所以不满足 g (x ) 有两个零点;(2)当 Δ=(4+k )2+4(k +1)>0,即 k <−10 或 k >−2 时, 只需 g (0)=−k −1<0,即 k >−1,所以当 k >−1 时,g (x ) 在 (−∞,0] 上有且仅有一个零点, 因为 k ∈(−32,2) 时,g (x ) 在 (0,+∞) 上有一个零点, 所以 k ∈(−1,2) 时,g (x ) 有且仅有 2 个零点;② 当 g (x ) 在 (−∞,0] 上有两个零点时,只需 {Δ=(4+k )2+4(k +1)>0,−4+k 2<0,g (0)=−k −1≥0⇒k ∈(−2,−1],因为 k ∈(−∞,−32]∪[2,+∞) 时,g (x ) 在 (0,+∞) 上无零点, 所以 k ∈(−2,−32] 时,g (x ) 有且仅有 2 个零点, 综上所述:k ∈(−2,−32]∪(−1,2).【知识点】函数的零点分布15. 【答案】 −14或 12; (−14,0)【解析】若 −4a 2=−14,解得 a =−14; 若 a 2−a =−14,解得 a =12,故 a =−14或12;当 x <0 时,f (x )<0;当 x >0 时,f (x )=(x −12)2−14,f (x ) 的最小值是 −14,若方程 f (x )−b =0 有三个不同的实根,则 b =f (x ) 有 3 个交点,故 b ∈(−14,0).【知识点】函数的零点分布、分段函数16. 【答案】 14; (14,12)【解析】函数 f (x )={e x ,x ≤0−x 2+x +14,x >0,则 f [f (0)]=f (e 0)=f (1)=14.x ≤0 时,f (x )≤1;x >0,f (x )=−x 2+x +14,对称轴为 x =12,开口向下;函数的最大值为 f (12)=12,x →0 时,f (0)→14.方程 f (x )=b 有且仅有 3 个不同的实数根,则实数 b 的取值范围是 (14,12).【知识点】函数的零点分布、分段函数三、解答题(共6题) 17. 【答案】(1) 依题意:当 0≤t ≤1 时,重合部分为边长为 2t cm 的直角等腰三角形, 此时:y =12×2t ×2t =2t 2(cm 2),当 1<t <2 时,重合部分为边长为 2 cm 的等腰直角三角形, 此时:y =12×2×2=2(cm 2),当 2≤t ≤3 时,重合部分为边长为 2 的等腰直角三角形, 去掉一个边长为 (2t −4)cm 的等腰直角三角形, 此时:y =12×2×2−12×(2t −4)2=−2t 2+8t −6,综上:y ={2t 2,0≤t ≤12,1<t <2−2t 2+8t −6,2≤t ≤3.(2) 依题意:当 0≤t ≤1 时,重合部分为边长为 2t cm 的直角等腰三角形, 此时:y =12×2t ×2t =2t 2(cm 2),当 1<t <2 时,重合部分为边长为 2 cm 的等腰直角三角形, 此时:y =12×2×2=2(cm 2),当 2≤t ≤3 时,重合部分为边长为 2 的等腰直角三角形, 去掉一个边长为 (2t −4)cm 的等腰直角三角形, 此时:y =12×2×2−12×(2t −4)2=−2t 2+8t −6, 综上:y ={2t 2,0≤t ≤12,1<t <2−2t 2+8t −6,2≤t ≤3.当 0≤t ≤1 时,y max =2×12=2,当 1<t <2 时,y max =2,当 2≤t ≤3 时,对称轴 t 0=2,则 t =2 时,y max =2,综上:y max =2.【知识点】函数模型的综合应用、建立函数表达式模型18. 【答案】(1) f (x )=2x +1.(2) f −1(x )=log 2(x −1)(x >1).【知识点】反函数、指数函数及其性质19. 【答案】(1) 当 x ∈[0,1] 时,g (a x +2)>1 恒成立,即 x ∈[0,1] 时,log a (a x +2)>1 恒成立,因为 a >1,所以 a x +2>a 恒成立,即 a −2<a x 在区间 [0,1] 上恒成立,所以 a −2<1,即 a <3,所以 1<a <3,即 a 的取值范围是 (1,3).(2) 函数 f (x ) 在区间 [1a ,a 2] 上具有性质 P .因为 f (x )=∣g (x )∣ 在 [1,a 2] 上单调递增,在 [1a ,1] 上单调递减,对于 (1a ,a 2) 内的任意一个取数方法 1a =x 0<x 1<x 2<⋯<x n−1<x n =a 2,当存在某一个整数 k ∈{1,2,3,⋯,n −1},使得 x k =1 时,∑∣f (x i )−f (x i−1)∣n i=1=[f (x 0)−f (x 1)]+[f (x 1)−f (x 2)]+⋯+[f (x k−1)−f (x k )]+[f (x k+1)−f (x k )]+[f (x k+2)−f (x k+1)]+⋯+[f (x n )−f (x n−1)]=[f (1a )−f (1)]+[f (a 2)−f (1)]=1+2= 3. 当对于任意的 k ∈{1,2,3,…,n −1},x k ≠1 时,则存在一个实数 k 使得 x k <1<x k+1 时,∑∣f (x i )−f (x i−1)∣n i=1=[f (x 0)−f (x 1)]+[f (x 1)−f (x 2)]+⋯+[f (x k−1)−f (x k )]+[f (x k+1)−f (x k )]+[f (x k+2)−f (x k+1)]+⋯+[f (x n )−f (x n−1)]=[f (x 0)−f (x k )]+∣f (x k )−f (x k+1)∣+f (x n )−f (x k+1). ⋯⋯(∗)当 f (x k )>f (x k+1) 时,(∗)式=f (x n )+f (x 0)−2f (x k+1)=3−2f (x k+1)<3,当 f (x k )<f (x k+1) 时,(∗)式=f (x n )+f (x 0)−2f (x k )=3−2f (x k )<3,当 f (x k )=f (x k+1) 时,(∗)式=f (x n )+f (x 0)−f (x k )−f (x k+1)=3−f (x k )−f (x k+1)<3,综上,对于 (1a ,a 2) 内的任意一个取数方法 1a =x 0<x 1<x 2<⋯<x n−1<x n =a 2,均有 ∑∣m (x i )−m (x i−1)∣n i=1≤3,所以存在常数 M ≥3,使 ∑∣m (x i )−m (x i−1)∣n i=1≤M 恒成立,所以函数 f (x ) 在区间 [1a ,a 2] 上具有性质 P ,此时 M 的最小值为 3.【知识点】函数的单调性、指数函数及其性质、函数的最大(小)值、对数函数及其性质20. 【答案】(1) 因为 a ≠0,所以 g (x ) 的对称轴为 x =1,所以 g (x ) 在 [2,3] 上是单调函数,所以 {g (2)=1,g (3)=4 或 {g (2)=4,g (3)=1,解得 a =1,b =0 或 a =−1,b =3(舍). 所以 a =1,b =0.(2) f (x )=x 2−2x+1x =x +1x −2.令 ∣2x −1∣=t ,显然 t >0, 所以 t +1t −2+k (2t −3)=0 在 (0,1) 上有一解,在 [1,+∞) 上有一解.即 t 2−(2+3k )t +1+2k =0 的两根分别在 (0,1) 和 [1,+∞) 上.令 ℎ(t )=t 2−(2+3k )t +1+2k ,若 ℎ(1)=0,即 1−2−3k +1+2k =0,解得 k =0,则 ℎ(t )=t 2−2t +1=(t −1)2,与 ℎ(t ) 有两解矛盾.所以 {ℎ(0)>0,ℎ(1)<0,即 {1+2k >0,−k <0, 解得 k >0. 所以实数 k 的取值范围是 (0,+∞).【知识点】函数的最大(小)值、函数的零点分布21. 【答案】(1) 由函数 f (x )=x 2−3mx +n 的两个零点分别为 1 和 2,可得 {1−3m +n =0,4−6m +n =0, 解得 {m =1,n =2.(2) 由(1)可得 f (x )=x 2−3x +2,由不等式 f (x )−k >0 在 x ∈[0,5] 上恒成立,可得不等式 f (x )>k 在 x ∈[0,5] 上恒成立,可将 f (x )=x 2−3x +2 化为 f (x )=(x −32)2−14,所以 f (x )=x 2−3x +2 在 x ∈[0,5] 上的最小值为 f (32)=−14,所以 k <−14.【知识点】函数的最大(小)值、函数的零点分布22. 【答案】(1) 由已知得 (12)−a=2,解得 a =1.(2) 由(1)知 f (x )=(12)x,又 g (x )=f (x ),所以 4−x −2=(12)x,即 (14)x −(12)x−2=0,即 [(12)x ]2−(12)x−2=0,令 (12)x=t (t >0),则 t 2−t −2=0,所以 t =−1 或 t =2,又 t >0,所以 t =2,即 (12)x=2,解得 x =−1.【知识点】指数函数及其性质。

高中数学 第四章 圆与方程章末综合检测(含解析)新人教

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【优化方案】2013-2014学年高中数学 第四章 圆与方程章末综合检测(含解析)新人教A 版必修2(时间:100分钟;满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,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.方程x 2+y 2-x +y +m =0表示一个圆,则m 的范围是( )A .m <12B .m <2C .m ≤12D .m ≤2 解析:选A.由(-1)2+12-4m >0得m <12.故选A. 2.圆x 2+y 2-8x +6y +16=0与圆x 2+y 2=64的位置关系是( )A .相交B .相离C .内切D .外切解析:选C.圆x 2+y 2-8x +6y +16=0可化为(x -4)2+(y +3)2=9.圆心距为42+(-3)2=5,由于8-3=5,故两圆内切.3.若直线3x +y +a =0过圆x 2+y 2+2x -4y =0的圆心,则a 的值为( )A .-1B .1C .3D .-3解析:选B.化圆为标准形式为(x +1)2+(y -2)2=5,圆心为(-1,2).∵直线过圆心, ∴3×(-1)+2+a =0,∴a =1.4.直线x -2y -3=0与圆(x -2)2+(y +3)2=9交于E ,F 两点,则△EOF (O 是原点)的面积为( )A.32B.34C .2 5D .655解析:选D.该圆的圆心为A (2,-3),半径r =3,圆心到直线的距离d =|2+6-3|1+4=5,弦长为2r 2-d 2=29-5=4,又原点到直线的距离为|0-0-3|1+4=35, 所以S =12×4×35=655. 5.以点(2,-1)为圆心且与直线3x -4y +5=0相切的圆的方程是( )A .(x -2)2+(y +1)2=3B .(x +2)2+(y -1)2=3C .(x -2)2+(y +1)2=9D .(x +2)2+(y -1)2=9解析:选C.由题意知,圆的半径r =|3×2+(-4)×(-1)+5|32+(-4)2=3,故所求圆的方程为(x -2)2+(y +1)2=9.6.与圆(x -2)2+y 2=1外切,且与y 轴相切的动圆圆心P 的轨迹方程为( )A .y 2=6x -3B .y 2=2x -3C .x 2=6y -3D .x 2-4x -2y +3=0解析:选A.设P (x ,y ),则(x -2)2+y 2-1=x ,移项平方得y 2=6x -3.7.设实数x ,y 满足(x -2)2+y 2=3,那么y x的最大值是( ) A.12 B.33C.32D. 3 解析:选D.如图所示,设过原点的直线方程为y =kx ,则与圆有交点的直线中,k max =3,∴y x的最大值为 3.故选D.8.设点P (a ,b ,c )关于原点的对称点为P ′,则|PP ′|=( )A.a 2+b 2+c 2 B .2a 2+b 2+c 2C .|a +b +c |D .2|a +b +c |解析:选 B.P (a ,b ,c )关于原点的对称点P ′(-a ,-b ,-c ),则|PP ′|=(2a )2+(2b )2+(2c )2=2a 2+b 2+c 2,故选B.9.圆x 2+y 2+Dx +Ey +F =0(D 2+E 2-4F >0)关于直线y =x -1对称,则( )A .D +E =2B .D -E =-1C .D -E =-2 D .D +E =1解析:选C.圆的对称轴是圆的直径所在的直线,这是圆的性质,也是题中的隐含条件,所以圆心⎝⎛⎭⎫-D 2,-E 2在直线y =x -1上,所以-E 2=-D 2-1,D -E =-2,故选C. 10.与直线x +y -2=0和曲线x 2+y 2-12x -12y +54=0都相切的半径最小的圆的标准方程是( )A .(x -2)2+(y -2)2=2B .(x +2)2+(y +2)2=2C .(x -2)2+(y +2)2=2D .(x +2)2+(y -2)2=2解析:选A.设所求圆的标准方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2.如图,当已知圆与所求圆圆心连接垂直于已知直线时,半径最小,此时2r +32等于已知圆圆心到已知直线的距离, 即|6+6-2|2=2r +32, 解得:r =2,则⎩⎨⎧ b -6a -6=1,|a +b -2|2=2,解得:a =2,b =2.∴所求圆的标准方程为(x -2)2+(y -2)2=2.二、填空题(本大题共5小题,请把正确的答案填在题中的横线上)11.直线l :y =k (x +3)与圆O :x 2+y 2=4交于A ,B 两点,|AB |=22,则实数k =________.解析:由已知可求出圆心O 到直线l 的距离d =2,即|3k |1+k 2=2,解得k =±147. 答案:±14712.点P 为圆x 2+y 2=1上的动点,则点P 到直线3x -4y -10=0的距离的最小值为________. 解析:点P 到直线3x -4y -10=0距离的最小值为圆心到直线的距离减半径.d min =1032+42-1=105-1=1. 答案:113.已知圆C 1:x 2+y 2-6x -7=0与圆C 2:x 2+y 2-6y -27=0相交于A 、B 两点,则线段AB 的中垂线方程为________.解析:AB 的中垂线即为圆C 1、圆C 2的连心线C 1C 2.又C 1(3,0),C 2(0,3),所以C 1C 2的方程为x +y -3=0.答案:x +y -3=014.已知圆C 过点(1,0),且圆心在x 轴的正半轴上,直线l :y =x -1被圆心C 所截得的弦长为22,则过圆心且与直线l 垂直的直线的方程为________.解析:由题意,设所求的直线方程为x +y +m =0,设圆心坐标为(a,0),则由题意知:(|a -1|2)2+2=(a -1)2,解得a =3或-1, 又因为圆心在x 轴的正半轴上,所以a =3,故圆心坐标为(3,0), 因为圆心(3,0)在所求的直线上,所以有3+0+m =0,即m =-3,故所求的直线方程为x +y -3=0.答案:x +y -3=0.15.若圆(x -1)2+(y +1)2=R 2上有且仅有两个点到直线4x +3y =11的距离等于1,则半径R 的取值范围是________.解析:圆心到直线的距离为2,又圆(x -1)2+(y +1)2=R 2上有且仅有两个点到直线4x +3y =11的距离等于1,结合图形(图略)可知,半径R 的取值范围是1<R <3.答案:(1,3)三、解答题(本大题共5小题,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.过点P (-1,2)作圆x 2+y 2-2x +4y -15=0的切线,求切线方程.解:因为(-1)2+22-2×(-1)+4×2-15=0,所以P (-1,2)在圆上,所以该圆过点P 的切线有且只有一条.因为圆的方程可化为(x -1)2+(y +2)2=20,所以圆心坐标为C (1,-2),所以k pc =2+2-1-1=-2,所以k 切=12,所以切线方程为x -2y +5=0. 17.已知圆C :(x -1)2+y 2=9内有一点P (2,2),过点P 作直线l 交圆C 于A 、B 两点.(1)当l 经过圆心C 时,求直线l 的方程;(2)当弦AB 被点P 平分时,写出直线l 的方程.解:(1)已知圆C :(x -1)2+y 2=9的圆心为C (1,0),因直线l 过点P 、C ,所以直线l 的斜率为2,直线l 的方程为y =2(x -1),即2x -y -2=0.(2)当弦AB 被点P 平分时,l ⊥PC ,直线l 的方程为y -2=-12(x -2), 即x +2y -6=0.18.如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,|AB |=|AD |=3,|AA 1|=2,点M 在A 1C 1上,|MC 1|=2|A 1M |,N 在D 1C 上且为D 1C 的中点,求M 、N 两点间的距离.解:如图,分别以AB 、AD 、AA 1所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系. 由题意可知C (3,3,0),D (0,3,0),∵|DD 1|=|CC 1|=2,∴C 1(3,3,2),D 1(0,3,2).∵N 为CD 1的中点,∴N ⎝⎛⎭⎫32,3,1. M 是A 1C 1的三等分点且靠近点A 1,∴M (1,1,2).由两点间距离公式,得|MN |= ⎝⎛⎭⎫32-12+(3-1)2+(1-2)2=212.19.已知两圆x 2+y 2-2x +10y -24=0和x 2+y 2+2x +2y -8=0. (1)试判断两圆的位置关系;(2)求公共弦所在的直线方程;(3)求公共弦的长度.解:(1)将两圆方程配方化为标准方程, C 1:(x -1)2+(y +5)2=50,C 2:(x +1)2+(y +1)2=10.则圆C 1的圆心为(1,-5),半径r 1=52; 圆C 2的圆心为(-1,-1),半径r 2=10.又|C 1C 2|=25,r 1+r 2=52+10,r 1-r 2=52-10.∴r 1-r 2<|C 1C 2|<r 1+r 2,∴两圆相交.(2)将两圆方程相减,得公共弦所在直线方程为x -2y +4=0.(3)法一:两方程联立,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x +10y -24=0 ①x 2+y 2+2x +2y -8=0 ② 两式相减得x =2y -4③,把③代入②得y 2-2y =0,∴y 1=0,y 2=2.∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 1=-4y 1=0或⎩⎪⎨⎪⎧ x 2=0y 2=2, 所以交点坐标为(-4,0)和(0,2).∴两圆的公共弦长为(-4-0)2+(0-2)2=2 5.法二:两方程联立,得方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x +10y -24=0 ①x 2+y 2+2x +2y -8=0 ②, 两式相减得x -2y +4=0,即两圆相交弦所在直线的方程;由x 2+y 2-2x +10y -24=0,得(x -1)2+(y +5)2=50,其圆心为C 1(1,-5),半径r 1=5 2.圆心C 1到直线x -2y +4=0的距离d =|1-2×(-5)+4|1+(-2)2=35,设公共弦长为2l ,由勾股定理r 2=d 2+l 2,得50=45+l 2,解得l =5,所以公共弦长2l =2 5.20.已知圆C :x 2+y 2-2x +4y -4=0,是否存在斜率为1的直线l ,使以l 被圆C 截得的弦AB 为直径的圆过原点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由.解:圆C 化成标准方程为(x -1)2+(y +2)2=32.假设存在以AB 为直径的圆M ,圆心M 的坐标为(a ,b ),由于CM ⊥l ,∴k CM ·k l =-1,∴k CM =b +2a -1=-1, 即a +b +1=0,得b =-a -1.①直线l 的方程为y -b =x -a ,即x -y +b -a =0,|CM |=|b -a +3|2. ∵以AB 为直径的圆M 过原点,∴|MA |=|MB |=|OM |,|MB |2=|CB |2-|CM |2=9-(b -a +3)22,|OM |2=a 2+b 2,∴9-(b -a +3)22=a 2+b 2.②把①代入②得2a 2-a -3=0.∴a =32或a =-1.当a =32时,b =-52,此时直线l 的方程为x -y -4=0;当a =-1时,b =0,此时直线l 的方程为x -y +1=0.故这样的直线l 是存在的,方程为x -y -4=0或x -y +1=0.。

新教材高中数学章末综合检测三成对数据的统计分析新人教A版选择性必修第三册

新教材高中数学章末综合检测三成对数据的统计分析新人教A版选择性必修第三册

章末综合检测(三) 成对数据的统计分析A 卷——基本知能盘查卷一、单项选择题1.可用来分析身高与体重有关系的是( ) A .残差分析 B .线性回归模型 C .等高堆积条形图D .独立检验解析:选B 因为身高与体重是两个具有相关关系的变量,所以要用线性回归模型来解决.2.两个变量y 与x 的经验回归模型中,分别选择了四个不同模型来拟合y 与x 之间的关系,它们的相关指数R 2如下,其中拟合效果最好的模型是( )A .模型1 C .模型3D .模型4解析:选A 两个变量y 与x 的经验回归模型中,它们的相关指数R 2越接近于1,这个模型的拟合效果越好,所给出的四个选项中0.98是相关指数最大的值,所以拟合效果最好的模型是模型1.3.已知一组观测值(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )满足y i =a +bx i +e i (i =1,2,…,n ),若e i 恒为0,则R 2=( )A .0B .0.5C .0.9D .1选D4.如果有95%的把握说事件A 和B 有关系,那么具体计算出的数据为( ) A .χ2>3.841 B .χ2<3.841 C .χ2>6.635D .χ2<6.635解析:选A 由独立性判断的方法可知,如果有95%的把握,即小概率值α=0.05,则χ2>3.841.5.观察两个变量(存在线性相关关系)得如下数据:A.y ^=12x +1B.y ^=xC.y ^=2x +13D.y ^=x +1解析:选 B 根据表中数据得x -=18×(-10-6.99-5.01-2.98+3.98+5+7.99+8.01)=0,y -=18×(-9-7-5-3+4.01+4.99+7+8)=0,所以两变量x ,y 的经验回归方程过样本点的中心(0,0),可以排除A 、C 、D 选项,故选B.6.2020年初,新型冠状病毒(COVID ­19)引起的肺炎疫情爆发以来,各地医疗机构采取了各种针对性的治疗方法,取得了不错的成效,某地开始使用中西医结合方法后,每周治愈的患者人数如下表所示:周数(x ) 1 2 3 4 5 治愈人数(y )2173693142由表格可得y 关于x 的二次回归方程为y ^=6x 2+a ,则此回归模型第4周的残差(实际值与预报值之差)为( )A .5B .4C .1D .0解析:选A 设t =x 2,则t -=15(1+4+9+16+25)=11,y -=15(2+17+36+93+142)=58,a =58-6×11=-8,所以y ^=6x 2-8.令x =4,得e 4=y 4-y ^4=93-6×42+8=5.7.通过随机询问100名性别不同的高二学生是否爱吃零食,得到如下的列联表:喜爱程度 性别合计 男(Y =0) 女(Y =1) 爱好(X =0) 10 40 50 不爱好(X =1)20 30 50 合计3070100参考数据及公式:P (χ2≥x α)0.10 0.05 0.01 x α2.7063.8416.635其中χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d,n =a +b +c +d .则下列结论正确的是( )A .根据小概率值α=0.05的独立性检验,认为爱吃零食与性别有关B .根据小概率值α=0.05的独立性检验,认为爱吃零食与性别无关C .根据小概率值α=0.01的独立性检验,认为爱吃零食与性别有关D .根据小概率值α=0.1的独立性检验,认为爱吃零食与性别无关 解析:选A 零假设为H 0:是否爱吃零食与性别相互独立,即是否爱吃零食与性别无关.根据列联表中的数据,经计算得到 χ2=100×10×30-40×20250×50×30×70≈4.762>3.841=x 0.05,所以依据小概率值α=0.05的独立性检验,推断H 0不成立,即认为是否爱吃零食与性别有关.同理可得,根据小概率值α=0.01的独立性检验,认为爱吃零食与性别无关;根据小概率值α=0.1的独立性检验,认为爱吃零食与性别有关.8.某考察团对全国10大城市进行职工人均工资水平x (千元)与居民人均消费水平y (千元)统计调查,y 与x 具有相关关系,回归方程为y ^=0.66x +1.562.若某城市居民人均消费水平为7.675千元,估计该城市人均消费额占人均工资收入的百分比约为( )A .83%B .72%C .67%D .66%解析:选A 将y ^=7.675代入回归方程,可计算得x ≈9.262,所以该城市人均消费额占人均工资收入的百分比约为7.675÷9.262≈0.83,即约为83%.二、多项选择题9.下列说法正确的是( )A .自变量取值一定时,因变量的取值带有一定随机性的两个变量之间的关系叫做相关关系B .在线性经验回归模型中,相关系数r 的值越大,变量间的相关性越强C .在残差图中,残差点分布的水平带状区域的宽度越狭窄,其模型拟合的精度越高D .在经验回归模型中,R 2为0.98的模型比R 2为0.80的模型拟合的效果好解析:选ACD 由于线性相关系数|r |≤1,且当|r |越大,线性相关性越强,故r <0时,选项B 不正确,A 、C 、D 均正确.10.四名同学根据各自的样本数据研究变量x ,y 之间的相关关系,并求得回归直线方程,则下列结论正确的是( )A .y 与x 负相关且y ^=2.347x -6.423 B .y 与x 负相关且y ^=-3.476x +5.648 C .y 与x 正相关且y ^=5.437x +8.493 D .y 与x 正相关且y ^=-4.326x -4.578解析:选BC 正相关指的是y 随x 的增大而增大,负相关指的是y 随x 的增大而减小,故正确的为B 、C.11.以下关于线性经验回归的判断中,正确的选项为( )A .若散点图中所有点都在一条直线附近,则这条直线为经验回归直线B .散点图中的绝大多数都线性相关,个别特殊点不影响线性回归,如图中的A ,B ,C 点C .已知线性经验回归方程为y ^=0.50x -0.81,则x =25时,y 的估计值为11.69 D .线性经验回归方程的意义是它反映了样本整体的变化趋势解析:选BCD 能使所有数据点都在它附近的直线不止一条,而据回归直线的定义知,只有按最小二乘法求得回归系数a ^,b ^得到的直线y ^=b ^x +a ^才是回归直线,所以A 错误;B 正确;将x =25代入y ^=0.50x -0.81,得y ^=11.69,所以C 正确;D 正确.12.有两个分类变量X 与Y ,其2×2列联表如下表所示:X Y 合计 Y =0 Y =1X =0 a20-a 20 X =115-a 30+a 45 合计155065其中a,15-a 均为大于5的整数,根据小概率值α=0.05的独立性检验,认为X 与Y 之间有关,则a 等于( )A .7B .8C .9D .6解析:选BC 根据小概率值α=0.05的独立性检验,认为X 与Y 之间有关,需要χ2的值大于或等于3.841,由χ2=65×[a 30+a -20-a15-a ]220×45×15×50=1313a -6025 400≥3.841,解得a ≥7.69或a ≤1.54.而a >5且15-a >5,a ∈Z , 所以a =8或a =9. 三、填空题13.为了研究男子的年龄与吸烟的关系,抽查了100个男子,按年龄超过和不超过40岁,吸烟量每天多于和不多于20支进行分组,如下表:吸烟量年龄合计不超过40岁 (Y =0)超过40岁 (Y =1) 不多于20支/天(X =0) 50 1565多于20支/天 (X =1) 10 25 35 合计6040100则χ2=________(保留到小数点后两位有效数字). 解析:由列联表知χ2=100×10×15-50×25260×40×65×35≈22.16.答案:22.1614.某高校“统计初步”课程的教师随机调查了选该课程的一些学生情况,具体数据如下表:性别专业非统计专业 (Y =0)统计专业 (Y =1) 男(X =0) 13 10 女(X =1)720为了判断主修统计专业是否与性别有关系,根据表中数据,得到χ2=50×13×20-10×7223×27×20×30≈4.844>3.841,所以能根据小概率值α=________,我们断定主修统计专业与性别有关系.解析:因为P (χ2≥3.841)=0.05,所以小概率值α=0.05. 答案:0.0515.下表是降耗技术改造后生产甲产品过程中记录的产量x (吨)与相应的生产能耗y (吨标准煤)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y 关于x 的线性经验回归方程y ^=0.7x +0.35,那么表中m 的值为________.x3 4 5 6y2.5 m 4 4.5解析:根据所给的表格可以求出x -=3+4+5+64=4.5,y -=2.5+m +4+4.54=11+m 4,因为这组数据的样本点的中心在线性经验回归直线上, 所以11+m4=0.7×4.5+0.35,所以m =3.答案:3 四、解答题16.(12分)为做好2022年北京冬季奥运会的宣传工作,组委会计划从某大学选取若干名大学生志愿者,某记者在该大学随机调查了1 000名大学生,以了解他们是否愿意做志愿者工作,得到的数据如表所示:性别 是否愿意做志愿者 合计 愿意(Y =0)不愿意(Y =1)男(X =0)610 女(X =1)90 合计800(1)根据题意完成表格.(2)依据小概率值α=0.05的独立性检验,分析愿意做志愿者工作与性别是否有关? 参考公式及数据:χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d,其中n =a +b +c +d .P (χ2≥x α)0.10 0.05 0.01 x α2.7063.8416.635解:(1)性别 是否愿意做志愿者 合计 愿意(Y =0)不愿意(Y =1)男(X =0) 500 110 610 女(X =1) 300 90 390 合计8002001 000(2)零假设为H 0:愿意做志愿者工作与性别是相互独立,即愿意做志愿者工作与性别是无关的.根据列联表中的数据,经计算得到 χ2=1 000×500×90-110×3002610×390×800×200=3 000793≈3.783<3.841=x 0.05, 所以依据小概率值α=0.05的独立性检验,没有充分证据推断H 0不成立,即愿意做志愿者工作与性别是无关的.17.(12分)自从高中生通过高校自主招生可获得加分进入高校的政策出台后,自主招生越来越受到高中生家长的重视.某机构为了调查A 城市和B 城市的高中家长对于自主招生的关注程度,在这两个城市中抽取了100名高中生家长进行了调查,得到下表:城市高中家长是否关注合计关注(Y =0)不关注(Y =1)A 城高中家长(X =0)2050B 城高中家长(X =1) 20 合计100(1)完成上面的列联表;(2)根据上面列联表的数据,能否根据小概率值α=0.05的独立性检验,判断家长对自主招生关注与否与所处城市有关系;(3)为了进一步研究家长对自主招生的看法,该机构从关注的学生家长里面,按照分层随机抽样方法抽取了5人,并再从这5人里面抽取2人进行采访,求所抽取的2人恰好A ,B 两城市各一人的概率.参考公式:χ2=n ad -bc 2a +bc +d a +cb +d(其中n =a +b +c +d ).附表:P (χ2≥x α)0.10 0.05 0.010 x α2.7063.8416.635解:(1)列联表如下: 城市高中家长是否关注合计关注(Y =0) 不关注(Y =1)A 城高中家长(X =0)203050B 城高中家长(X =1) 30 20 50 合计 5050100(2)零假设为H 0:家长对自主招生关注与否与所处城市相互独立,即家长对自主招生关注与否与所处城市无关.根据列联表中的数据,经计算得到 χ2=100×20×20-30×30250×50×50×50=4>3.841.所以根据小概率值α=0.05的独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为家长对自主招生的关注与否与所处城市是有关的.(3)关注的人共有50人,按照分层随机抽样的方法,A 城市2人,B 城市3人,从5人中抽取2人有C 25=10种不同的方法,A ,B 两城市各取一人有C 12C 13=2×3=6种不同的方法,故所抽取的2人恰好A ,B 两城市各一人的概率为C 13C 12C 25=610=0.6.B 卷——高考能力达标卷一、单项选择题1.下列属于相关关系的是( ) A .利息与利率 B .居民收入与储蓄存款 C .电视机产量与苹果产量 D .某种商品的销售额与销售价格解析:选B A 与D 是函数关系,C 中两变量没有关系,B 中居民收入与储蓄存款是相关的,但不具有函数关系.2.已知一个经验回归方程为y ^=1.5x +45,其中x 的取值依次为1,7,5,13,19,则y -=( )A .58.5B .46.5C .60D .75解析:选A x -=1+7+5+13+195=9,因为经验回归直线必过样本点的中心(x -,y -), 所以y -=1.5×9+45=13.5+45=58.5.3.已知每一吨铸铁成本y (元)与铸件废品率x %建立的经验回归方程y ^=56+8x ,则下列说法正确的是( )A .废品率每增加1%,成本每吨增加64元B .废品率每增加1%,成本每吨增加8%C .废品率每增加1%,成本每吨增加8元D .如果废品率增加1%,则每吨成本为56元解析:选C 根据经验回归方程知y 是关于x 的单调增函数,并且由系数知x 每增加一个单位,y 平均增加8个单位.4.某商品销售量y (件)与销售价格x (元/件)负相关,则其经验回归方程可能是( ) A .y =-10x +200 B .y =10x +200 C .y =-10x -200D .y =10x -200解析:选A 由于销售量y 与销售价格x 成负相关,故排除B 、D.又当x =10时,A 中y =100,而C 中y =-300,C 不符合题意.5.设某大学的女生体重y (单位:kg)与身高x (单位:cm)具有线性相关关系,根据一组样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,n ),用最小二乘法建立的经验回归方程为y ^=0.85x -85.71,则下列说法错误的是( )A .y 与x 具有正的线性相关关系B .经验回归直线过样本点的中心C .若该大学某女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重必为58.79 kg解析:选D 选项中,若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重约为0.85×170-85.71=58.79(kg).故D 选项错误.6.如图所示的是调查某地区男、女中学生喜欢理科的等高堆积条形图,阴影部分表示喜欢理科的百分比,从图中可以看出( )A .性别与喜欢理科无关B .女生中喜欢理科的比例约为80%C .男生比女生喜欢理科的可能性大些D .男生中不喜欢理科的比例约为60%解析:选C 由题图可知女生中喜欢理科的比例约为20%,男生中喜欢理科的比例约为60%,因此男生比女生喜欢理科的可能性大些.7.如图,5个(x ,y )数据,去掉D (3,10)后,下列说法错误的是( )A .相关系数r 变大B .残差平方和变大C .相关指数R 2变大D .解释变量x 与预报变量y 的相关性变强解析:选B 由散点图知,去掉D 后,x 与y 的相关性变强,且为正相关,所以r 变大,R 2变大,残差平方和变小.8.为考察数学成绩与物理成绩的关系,某老师在高二随机抽取了300名学生,得到下面的列联表:物理成绩数学成绩合计85~100分 (Y =0)85分以下 (Y =1) 85~100分(X =0) 37 85 122 85分以下(X =1)35 143 178 合计72228300 根据表中数据,分析数学成绩与物理成绩有关联的出错率不超过( ) A .0.5% B .1% C .0.1%D .5%解析:选D 由表中数据代入公式得 χ2=300×37×143-85×352122×178×72×228≈4.514>3.841=x 0.05,所以判断的出错率不超过5%. 二、多项选择题9.给出下列实际问题,其中用独立性检验可以解决的问题有( ) A .一种药物对某种病的治愈率 B .两种药物治疗同一种病是否有区别 C .吸烟得肺病的概率 D .吸烟与性别是否有关系答案:BD10.对于经验回归方程y ^=b ^x +a ^,下列说法正确的是( ) A .直线必经过点(x -,y -)B .x 增加1个单位时,y 平均增加b ^个单位 C .样本数据中x =0时,可能有y =a ^D .样本数据中x =0时,一定有y =a ^解析:选ABC 经验回归方程是根据样本数据得到的一个近似曲线,故由它得到的值也是一个近似值.11.下列说法中正确的有( ) A .若r >0,则x 增大时,y 也相应增大 B .若r <0,则x 增大时,y 也相应增大C .若r =1或r =-1,则x 与y 的关系完全对应(有函数关系),在散点图上各个散点均在一条直线上D .|r |越接近1,相关关系越强解析:选ACD 若r >0,表示两个相关变量正相关,x 增大时,y 也相应增大,故A 正确.r <0,表示两个变量负相关,x 增大时,y 相应减小,故B 错误.|r |越接近1,表示两个变量相关性越高,|r |=1表示两个变量有确定的关系(即函数关系),故C 正确,D 正确.12.根据如下样本数据:得到的经验回归方程为y =b x +a ,则( ) A.a ^>0 B.a ^<0 C.b ^>0D.b ^<0解析:选AD 根据题意,画出散点图(图略).根据散点图,知两个变量为负相关,且经验回归直线与y 轴的交点在y 轴正半轴,所以a ^>0,b ^<0.三、填空题13.期中考试后,某校高三(9)班对全班65名学生的成绩进行分析,得到数学成绩y 对总成绩x 的回归直线方程为y ^=6+0.4x .由此可以估计:若两名同学的总成绩相差50分,则他们的数学成绩大约相差________分.解析:令两人的总成绩分别为x 1,x 2.则对应的数学成绩估计为y ^1=6+0.4x 1,y ^2=6+0.4x 2,所以|y ^1-y ^2|=|0.4(x 1-x 2)|=0.4×50=20. 答案:2014.为了判断高三年级学生选修文科是否与性别有关,现随机抽取70名学生,得到如图所示2×2列联表:已知P (≈4.667,则在犯错误的概率不大于________的前提下认为选修文科与性别有关.解析:由题意知, χ2≈4.667,因为6.635>4.667>3.841,所以在犯错误的概率不大于0.05的前提下认为选修文科与性别有关.答案:0.0515.已知x ,y 之间的一组数据如下表,对于表中数据,甲、乙两同学给出的拟合直线分别为l 1:y =13x +1与l 2:y =12x +12,利用最小二乘法判断拟合程度更好的直线是______________.解析:用y =13x +1作为拟合直线时,所得y 的实际值与y 的估计值的差的平方和为:S 1=⎝⎛⎭⎪⎫1-432+(2-2)2+(3-3)2+⎝⎛⎭⎪⎫4-1032+⎝⎛⎭⎪⎫5-1132=73.用y =12x +12作为拟合直线时,所得y 的实际值与y 的估计值的差的平方和为:S 2=(1-1)2+(2-2)2+⎝⎛⎭⎪⎫3-722+(4-4)2+⎝⎛⎭⎪⎫5-922=12. 因为S 2<S 1,故用直线l 2:y =12x +12拟合程度更好.答案:y =12x +12四、解答题16.(12分)微信是现代生活进行信息交流的重要工具,某公司200名员工中90%的人使用微信,其中每天使用微信时间在一小时以内的有60人,其余的员工每天使用微信的时间在一小时以上.若将员工分成青年(年龄小于40岁)和中年(年龄不小于40岁)两个阶段,则使用微信的人中75%是青年人.如果规定每天使用微信时间在一小时以上为经常使用微信,那么经常使用微信的员工中,中年人有40人.(1)若要调查该公司使用微信的员工经常使用微信与年龄的关系,请完成下面的2×2列联表;使用微信 年龄合计青年人(Y =0)中年人(Y =1)经常使用微信 (X =0)不经常使用微信(X =1) 合 计(2)根据列联表中的数据,依据小概率值α=0.001的独立性检验分析该公司经常使用微信的员工与年龄的关系.解:(1)由已知可得,该公司员工中使用微信的有200×90%=180(人). 经常使用微信的有180-60=120(人), 使用微信的人中青年人有180×75%=135(人), 故2×2列联表如下:使用微信 年龄合计青年人(Y =0)中年人(Y =1)经常使用微信 (X =0) 8040120不经常使用微信(X =1) 55 5 60 合 计 13545180(2)零假设为H 0:该公司经常使用微信的员工与年龄相互独立,即该公司经常使用微信的员工与年龄无关.将列联表中的数据代入公式可得, χ2=180×80×5-40×552135×45×120×60≈13.333>10.828=x 0.001,所以根据小概率值α=0.001的独立性检验,我们推断H 0不成立,即认为该公司经常使用微信的员工与年龄有关.17.(12分)淘宝网卖家在某商品的所有买家中,随机选择男女买家各50位进行调查,他们的评分等级如下:评分等级 [0,1] (1,2] (2,3] (3,4] (4,5] 女/人 2 7 9 20 12 男/人 3918128(1)从评分等级为(4,5]的人中随机选取2人,求恰有1人是男性的概率;(2)规定:评分等级在[0,3]为不满意该商品,在(3,5]为满意该商品.完成下面列联表,并根据小概率值α=0.05的独立性检验,分析性别与对商品满意度是否有关.性别评分等级合计满意该商品 (Y =0)不满意该商品(Y =1)女(X =0) 男(X =1) 合计解:(1)因为从评分等级(4,5]的20人中随机选取2人,共有C 220=190种选法,其中恰有1人为男性的共有C 112C 18=96种选法,所以所求概率P =96190=4895.(2)列联表如下:性别评分等级合计满意该商品 (Y =0)不满意该商品(Y =1) 女(X =0) 32 18 50 男(X =1) 20 30 50 合计5248100 零假设为H 0:性别与对商品满意度相互独立,即性别与对商品满意度无关.由公式得χ2=100×32×30-20×18250×50×52×48≈5.769>3.841=x 0.05,所以根据小概率值α=0.05的独立性检验,我们推断H 0不成立,即可以认为性别与对商品满意度有关.。

2021_2022学年高中数学章末综合测评三直线与方程课时分层作业含解析新人教A版必修2

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高中数学专题强化训练:章末综合测评(三) 直线与方程(满分:150分 时间:120分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.直线x -y =0的倾斜角为( )A .45°B .60°C .90°D .135°A [因为直线的斜率为1,所以tan α=1,即倾斜角为45°.故选A.]2.经过点(-1,1),斜率是直线y =22x -2的斜率的2倍的直线方程是( ) A .x =-1B .y =1C .y -1=2(x +1)D .y -1=22(x +1) C [直线y =22x -2的斜率为22,由题意可知所求直线的斜率为2,直线方程为y -1=2(x +1),故选C.]3.已知直线l 1:x +my +6=0和l 2:mx +4y +2=0互相平行,则实数m 的值为( )A .-2B .2C .±2D .2或4C [由l 1∥l 2得m 2-4=0.解得m =±2.经验证均符合题意,故选C.]4.直线3x +my -1=0与4x +3y -n =0的交点为(2,-1),则m +n 的值为( )A .12B .10C .-8D .-6B [将点(2,-1)代入3x +my -1=0可求得m =5,将点(2,-1)代入4x +3y -n =0,得n =5,所以m +n =10,故选B.]5.已知直线mx +ny +1=0平行于直线4x +3y +5=0,且在y 轴上的截距为13,则m ,n 的值分别为( )A .4和3B .-4和3C .-4和-3D .4和-3C [由题意知:-m n =-43,即3m =4n ,且有-1n =13,∴n =-3,m =-4.] 6.已知等边△ABC 的两个顶点A (0,0),B (4,0),且第三个顶点在第四象限,则BC 边所在的直线方程是( )A .y =-3xB .y =-3(x -4)C .y =3(x -4)D .y =3(x +4)C [由题意知∠A =∠B =60°,故直线BC 的倾斜角为60°,∴k BC =tan 60°=3,则BC 边所在的直线方程为y =3(x -4).]7.已知点A (1,-2),B (m ,2),且线段AB 的垂直平分线的方程是x +2y -2=0,则实数m 的值是( )A .-2B .-7C .3D .1C [由已知条件可知线段AB 的中点⎝⎛⎭⎪⎫1+m 2,0在直线x +2y -2=0上,把中点坐标代入直线方程,解得m =3.]8.已知直线(3k -1)x +(k +2)y -k =0,则当k 变化时,所有直线都通过定点( )A .(0,0)B .⎝⎛⎭⎫17,27C .⎝⎛⎭⎫27,17D .⎝⎛⎭⎫17,114 C [直线方程变形为k (3x +y -1)+(2y -x )=0,则直线通过定点⎝⎛⎭⎫27,17. ]9.设A ,B 是x 轴上的两点,点P 的横坐标为2,且|P A |=|PB |,若直线P A 的方程为x -y +1=0,则直线PB 的方程为( )A .x +y -5=0B .2x -y -1=0C .2y -x -4=0D .2x +y -7=0A [由已知得A (-1,0),P (2,3),由|P A |=|PB |,得B (5,0),由两点式得直线PB 的方程为x +y -5=0.]10.点P (a ,b )关于l :x +y +1=0对称的点仍在l 上,则a +b 等于( )A .-1B .1C .2D .0A [∵点P (a ,b )关于l :x +y +1=0对称的点仍在l 上,∴点P (a ,b )在直线l 上,∴a +b +1=0,即a +b =-1.]11.已知点A (1,1),B (3,5)到经过点(2,1)的直线l 的距离相等,则l 的方程为( )A .2x -y -3=0B .x =2C .2x -y -3=0或x =2D .以上都不对C [当A ,B 都在l 的同侧时,设l 的方程为y -1=k (x -2),此时,AB ∥l ,所以k =k AB=5-13-1=2,l 的方程为2x -y -3=0. 当A ,B 在l 的两侧时,A ,B 到x =2的距离相等,因此,l 的方程为x =2,故选C.]12.等腰直角三角形ABC 中,∠C =90°,若点A ,C 的坐标分别为(0,4),(3,3),则点B 的坐标可能是( )A .(2,0)或(4,6)B .(2,0)或(6,4)C .(4,6)D .(0,2)A [设B (x ,y ),根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧k AC ·k BC =-1,|BC |=|AC |,即⎩⎪⎨⎪⎧3-43-0·y -3x -3=-1,(x -3)2+(y -3)2=(0-3)2+(4-3)2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =4y =6,所以B (2,0)或B (4,6).] 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.若过点P (1-a ,1+a )与点Q (3,2a )的直线的倾斜角是钝角,则实数a 的取值范围是________.(-2,1) [k =2a -(1+a )3-(1-a )=a -1a +2<0,得-2<a <1. ] 14.若点A (4,-1)在直线l 1:ax -y +1=0上,则l 1与l 2:2x -y -3=0的位置关系是________.l 1⊥l 2 [将A (4,-1)点的坐标代入ax -y +1=0,得a =-12,则kl 1·kl 2=-12×2=-1,∴l 1⊥l 2.] 15.已知点M (a ,b )在直线3x +4y =15上,则a 2+b 2的最小值为________.3 [a 2+b 2的最小值为原点到直线3x +4y =15的距离:d =|0+0-15|32+42=3.] 16.若直线l 被直线l 1:x -y +1=0与l 2:x -y +3=0截得的线段长为22,则直线l 的倾斜角θ(0°≤θ<90°)的值为________.15°或75° [易求得平行线l 1,l 2之间的距离为|1-3|2= 2. 画示意图(图略)可知,要使直线l 被l 1,l 2截得的线段长为22,必须使直线l 与直线l 1,l 2成30°的夹角.∵直线l 1,l 2的倾斜角为45°,∴直线l 的倾斜角为45°-30°=15°或45°+30°=75°.]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)已知直线l 经过点P (-2,5)且斜率为-34. (1)求直线l 的方程;(2)若直线m 平行于直线l ,且点P 到直线m 的距离为3,求直线m 的方程.[解] (1)直线l 的方程为:y -5=-34(x +2),整理得3x +4y -14=0. (2)设直线m 的方程为3x +4y +n =0,d =|3×(-2)+4×5+n |32+42=3, 解得n =1或-29.∴直线m 的方程为3x +4y +1=0或3x +4y -29=0.18.(本小题满分12分)直线l 在两坐标轴上的截距相等,且P (4,3)到直线l 的距离为32,求直线l 的方程.[解] 若l 在两坐标轴上截距为0,设l :y =kx ,即kx -y =0,则|4k -3|1+k 2=3 2.解得k =-6±3214. 此时l 的方程为y =⎝⎛⎭⎫-6±3214x ; 若l 在两坐标轴上截距不为0,设l :x a +y a =1,即x +y -a =0,则|4+3-a |12+12=3 2. 解得a =1或13.此时l 的方程为x +y -1=0或x +y -13=0.综上,直线l 的方程为y =⎝⎛⎭⎫-6±3214x 或x +y -1=0或x +y -13=0.19.(本小题满分12分)已知点A (0,3),B (-1,0),C (3,0),试求点D 坐标使四边形ABCD 为等腰梯形.[解] 设所求D 点坐标为(x ,y ),(1)若AD ∥BC ,|AB |=|CD |,则⎩⎪⎨⎪⎧y =3,(0+1)2+(3-0)2=(x -3)2+y 2.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =3或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =3(不合题意,舍去). (2)若AB ∥CD ,|BC |=|AD |,则⎩⎪⎨⎪⎧y -0x -3=3-00+1,(-1-3)2+02=x 2+(y -3)2.解得⎩⎨⎧x =165,y =35或⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =3(不合题意,舍去). 综上,得点D 的坐标为(2,3)或⎝⎛⎭⎫165,35.20.(本小题满分12分)已知直线l 过点P (0,1),且分别与直线l 1:2x +y -8=0和l 2:x -3y +10=0交于B ,A 两点,线段AB 恰被点P 平分.(1)求直线l 的方程;(2)设点D (0,m ),且AD ∥l 1,求△ABD 的面积.[解] (1)∵点B 在直线l 1上,∴可设B (a ,8-2a ).又P (0,1)是AB 的中点,∴A (-a ,2a -6).∵点A 在直线l 2上,∴-a -3(2a -6)+10=0,解得a =4,即B (4,0).故直线l 的方程是x +4y -4=0.(2)由(1),知A (-4,2).又AD ∥l 1,∴k AD =2-m -4-0=-2,∴m =-6. 点A 到直线l 1的距离d =|2×(-4)+2-8|22+12=1455, |AD |=(-4-0)2+(2+6)2=45,∴S △ABD =12|AD |·d =12×45×1455=28. 21.(本小题满分12分)已知一束光线经过直线l 1:3x -y +7=0和l 2:2x +y +3=0的交点M ,且射到x 轴上一点N (1,0)后被x 轴反射.(1)求点M 关于x 轴的对称点P 的坐标;(2)求反射光线所在的直线l 3的方程;(3)求与直线l 3的距离为10的直线方程.[解] (1)由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y +7=0,2x +y +3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =1,∴M (-2,1).∴点M 关于x 轴的对称点P 的坐标为(-2,-1).(2)易知l 3经过点P 与点N ,∴l 3的方程为y -0-1-0=x -1-2-1,即x -3y -1=0. (3)设与l 3平行的直线为y =13x +b . 根据两平行线之间的距离公式,得⎪⎪⎪⎪b +131+19=10, 解得b =3或b =-113, ∴与直线l 3的距离为10的直线方程为y =13x -113或y =13x +3,即x -3y -11=0或x -3y +9=0.22.(本小题满分12分)△ABC 中,A (0,1),AB 边上的高CD 所在直线的方程为x +2y -4=0,AC 边上的中线BE 所在直线的方程为2x +y -3=0.(1)求直线AB 的方程;(2)求直线BC 的方程;(3)求△BDE 的面积.[解] (1)由已知得直线AB 的斜率为2, ∴AB 边所在的直线方程为y -1=2(x -0), 即2x -y +1=0.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,2x +y -3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =12,y =2.即直线AB 与直线BE 的交点为B ⎝⎛⎭⎫12,2.设C (m ,n ),则由已知条件得⎩⎨⎧m +2n -4=0,2·m 2+n +12-3=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =2,n =1,∴C (2,1). ∴BC 边所在直线的方程为y -12-1=x -212-2, 即2x +3y -7=0.(3)∵E 是线段AC 的中点,∴E (1,1). ∴|BE |=⎝⎛⎭⎫12-12+(2-1)2=52, 由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +1=0,x +2y -4=0,得⎩⎨⎧x =25,y =95,∴D ⎝⎛⎭⎫25,95, ∴D 到BE 的距离为d =⎪⎪⎪⎪2×25+95-322+12=255,∴S △BDE =12·d ·|BE |=110.。

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所以 f(x)在区间-π3 ,π4 上的最大值为 43,最小值为-12.
21.(本小题满分 12 分)(2016·金陵中学第四次模拟)如图 1 所示,已知 α 的终
边所在直线上的一点 P 的坐标为(-3,4),β的终边在第一象限且与单位圆的交

Q
的纵坐标为
2 10 .
图1
(1)求 tan(2α-β)的值;
2x=12sin2x-π6 .
所以 f(x)的最小正周期 T=2π2 =π. (2)因为 f(x)在区间-π3 ,-π6 上是减函数,在区间-π6 ,π4 上是增函数,
且 f-π3 =-14,f-π6 =-12,fπ4 = 43,
【答案】 D
9.(2016·铁岭高一检测)已知 cosx+π6 =35,x∈(0,π),则 sin x 的值为(
)
A.-4
3-3 10
B.4
3-3 10
C.12
D.
3 2
【解析】 由 cosx+π6 =35,且 0<x<π,
得π6 <x+π6 <π2 ,
所以 sinx+π6 =45,
=cos2π8 -sin2π8 =cosπ4 =
2 2.
【答案】 B
6.已知函数 y=tan(2x+φ)的图象过点π12,0,则 φ 的值可以是(
)
π A.- 6
π B. 6
π C.-12
π D.12
【解析】 由题得 tan2³π12+φ=0,
即 tanπ6 +φ=0,
【答案】 3 16.(2016·苏州高一检测)已知 A,B,C 皆为锐角,且 tan A=1,tan B=2,
tan C=3,则 A+B+C 的值为________.
【解析】 因为 tan(A+B)=1t-antAan+AttaannBB=11+-22=-3<0,①
π
π
又 0<A< 2 ,0<B< 2 ,∴0<A+B<π,②
所以 f(x)的最小正周期为 2π.
(2)因为 0≤x≤2π3 ,所以π3 ≤x+π3 ≤π.

π x+ 3 =π,即
x=2π3 时,f(x)取得最小值.
所以 f(x)在区间0,2π3 上的最小值为 f2π3 =- 3.
18.(本小题满分 12 分)(2016·南通高一检测)已知锐角 α,β满足 tan(α-β)
⇒5sin2 α+2sin α-3=0, 解得 sin α=35或-1,又 α∈0,π2 , 所以 sin α=35,cos α=45,tan α=34, 所以 tanα-π4 =t1a+n tαan-α1=341-+134=-17.
【答案】 B
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,请将答案填在题中的
(1)求 f(x)的最小正周期和最大值; (2)讨论 f(x)在π6 ,2π3 上的单调性. 【解】 (1)f(x)=sinπ2 -xsin x- 3cos2x =cos xsin x- 23(1+cos 2x)
=12sin 2x- 23cos 2x- 23=sin2x-π3 - 23,
π
π
(2)若 2 <α<π,0<β< 2 ,求 α+β.
【解】 (1)由三角函数的定义知 tan α=-43,
∴tan 2α=12-³--43432=274.又由三角函数线知 sin β= 102,∵β为第一象限
π 由①②知, 2 <A+B<π,
又 tan[(A+B)+C]=1t-an(tanA(+AB+)B+)ttaannCC=1-(--3+3)3 ³3=0,
又∵0<C<π2 ,∴π2 <A+B+C<32π, ∴A+B+C=π. 【答案】 π
三、解答题(本大题共 6 小题,共 70 分.解答应写出必要的文字说明,证明 过程或演算步骤)
y=f(x)与直线 y=1 的交点中,若相邻交点距离的最小值为π3 ,则 f(x)的最小正周
期为( )
π A. 2
B.2π3
C.π
D.2π
【解析】
由曲线
f(x)=2sinwx+π6 与
y=1
π 交点中相邻交点最小值为 3 正
好等于 f(x)的周期的13倍,设 f(x)的最小正周期为 T,则13T=π3 ,故有 T=π.
3tanπ6 -θtanπ6 +θ.
【答案】 3
15.(2015·江苏高考)已知 tan α=-2,tan(α+β)=17,则 tan β的值为 ________.
【解析】 tan β=tan[(α+β)-α]=1t+an(tanα(+αβ+)β-)ttaann αα=1+17-17³((--2)2) =3.
因此 f(x)的最小正周期为π,最大值为2-2
3 .
(2)当 x∈π6 ,2π3 时,0≤2x-π3 ≤π,从而 当 0≤2x-π3 ≤π2 ,即π6 ≤x≤51π2 时,f(x)单调递增, 当π2 ≤2x-π3 ≤π,即51π2 ≤x≤2π3 时,f(x)单调递减. 综上可知,f(x)在π6 ,51π2 上单调递增;在51π2 ,2π3 上单调递减. 20.(本小题满分 12 分)(2015·天津高考)已知函数 f(x)=sin2x-sin2x-π6 ,x
A.2- 2
B.2+ 2
C.3
D.1
【解析】 由 y= 2sinx+π4 +2,且 0≤x≤π2 , 所以π4 ≤x+π4 ≤34π,
所以 22≤sinx+π4 ≤1,
所以 3≤y≤ 2+2.
【答案】 C
11.(2014·天津高考)已知函数 f(x)= 3sin wx+cos wx(w>0),x∈R.在曲线
tan =
tan
α+tanπ5 α-tanπ5 .
ππ 又∵tan α=2tanπ5 ,∴原式=22ttaannπ55 +-ttaannπ55 =3.
【答案】 C
4.(2016·大连高一检测)2cos
10°-sin cos 20°
20°的值为(
)
A. 3 C.1
B.
6 2
D.12
【解析】 原式=2cos(30°c-os202°0°)-sin 20°
14.tanπ6 -θ+tanπ6 +θ+ 3tanπ6 -θ²tanπ6 +θ的值是________. 【解析】 ∵tanπ3 =tanπ6 -θ+π6 +θ =1t-antaπ6n-π6θ-+θttaannπ6π6++θθ= 3, ∴ 3=tanπ6 -θ+tanπ6 +θ+
横线上)
13.(2016·鞍山高一检测)函数 f(x)=sin x- 3cos x(x∈R)的最小正周期为
________,最大值为________.
【解析】 因为 f(x)=2sinx-π3 , 所以 f(x)=2sinx-π3 的最小正周期为 T=2π,最大值为 2.
【答案】 2π 2
章末综合测评(三) 三角恒等变换
(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.(2016·日照高一检测)已知 cos(α+β)+cos(α-β)=13,则 cos αcos β的
值为( )
17.(本小题满分 10 分)(2015·北京高考)已知函数 f(x)=sin x-2 3sin22x. (1)求 f(x)的最小正周期; (2)求 f(x)在区间0,2π3 上的最小值.
【解】 (1)因为 f(x)=sin x+ 3cos x- 3
=2sinx+π3 - 3,
C.-52
D.-75
【解析】 由 tan(π+α)=2,得 tan α=2,
∴ sin
1 αcos
α=ssinin2αα+cocos s2αα=tatna2nαα+1=52.
【答案】 A
3.(2015·重庆高考)若 tan α=2tanπ5 ,则csoisnαα--3π15π0=(
整理得:tan α=3tan1-βta+n2tβan3β. 所以 tan α+tan β
=3tan
β+tan3β+tan 1-tan2β
β-tan3β
=21³-2ttaann2ββ=2tan 2β.
19.(本小题满分 12 分)(2015·重庆高考)已知函数 f(x)=sinπ2 -xsin x- 3 cos2x.
因此,cos 2θ=- 23,故选 B.
【答案】 B
8.已知 sinπ4 -x=45,则 sin 2x 的值为(
)
A.1295
B.275
C.1245 【解析】
D.-275 sin 2x=cosπ2 -2x=cos 2π4 -x
=1-2sin2π4 -x =1-2³452=-275.
=2(cos
30°cos
20°+sin 30°sin cos 20°
20°)-sin
20°
= c3ocsos202°0°= 3.
【答案】 A
5.(2016·锦州高一检测)cos4π8 -sin4π8 等于(
)
A.0
B.
2 2
C.1
D.-
2 2
【解析】 原式
=cos2π8 -sin2π8 cos2π8 +sin2π8
π 6 +φ=kπ,k∈Z,
φ=kπ-π6 ,k∈Z,
当 k=0 时,φ=-π6 ,故选 A.
【答案】 A
7.若 θ∈0,π2 ,sin θ-cos θ= 22,则 cos 2θ等于(
)
A.
3 2
B.-
3 由 sin θ-cos θ= 22两边平方得,sin 2θ=12, 又 θ∈0,π2 ,且 sin θ>cos θ, 所以π4 <θ<π2 ,所以π2 <2θ<π,
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