【高中数学】人教A版选修1-2创新应用: 阶段质量检测(三) Word版含解析
(人教版)高中数学选修1-2检测模块综合质量测评 Word版含答案

模块综合质量测评一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).在复平面内,复数(-)对应的点位于( ).第一象限.第二象限.第三象限.第四象限解析:利用复数乘法的运算法则及复数的几何意义求解.∵=(-)=-=+,∴复数在复平面内的对应点为(),在第一象限.答案:.设有一个回归方程=-,变量每增加一个单位时,变量平均( ).增加个单位.增加个单位.减少个单位.减少个单位解析:=-的斜率为-,故每增加一个单位,就减少个单位.答案:.下列框图中,可作为流程图的是( )解析:流程图具有动态特征,只有答案符合.答案:.下列推理正确的是( ).如果不买彩票,那么就不能中奖,因为你买了彩票,所以你一定中奖.因为>,>,所以->-.若,均为正实数,则+≥.若为正实数,<,则+=-≤-=-解析:中推理形式错误,故错;中,关系不确定,故错;中,正负不确定,故错.答案:.设,是复数,则下列命题中的假命题是( ).若-=,则=.若=,则=.若=,则·=·.若=,则=解析:结合复数的模、共轭复数及复数的运算等判断求解.,-=⇒-=⇒=⇒=,真命题;,=⇒==,真命题;,=⇒=⇒·=·,真命题;,当=时,可取=,=,显然=,=-,即≠,假命题.答案:.已知数列{}满足+=--(≥,且∈),=,=,记=++…+,则下列选项中正确的是( ).=-,=-.=-,=-.=-,=-.=-,=-解析:=-=-,=++=;=-=-,=+=-;=-=-,=+=-;=-=-,=+=;=-=,=+=.通过观察可知,都是项一重复,所以由归纳推理得==-,==-,故选.答案:.三点(),(),()的线性回归方程是( )=-=-+=-=+解析:由三点(),(),(),可得==,==,即样本中心点为(),∴==,=-×=,所以=+.答案:.由①正方形的四个内角相等;②矩形的四个内角相等;③正方形是矩形,根据“三段论”推理出一个结论,则作为大前提、小前提、结论的分别为( ).②①③.③①②.①②③.②③①解析:①是结论形式,③是小前提.答案:.阅读如下程序框图,如果输出=,那么空白的判断框中应填入的条件是( )。
高中数学(人教版选修1-2)阶段质量检测(三) Word版含答案

阶段质量检测(三)(卷学业水平达标)(时间分钟,满分分)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分).设复数满足+=-,则=( ).-+.-.+.-解析:选由+=-得=-,∴=+,故选..已知集合{,},为虚数单位,={},∩={},则复数=( ).-..-.解析:选由∩={},知∈,故=,故===-..设,∈,是虚数单位,则“=”是“复数+为纯虚数”的().充分不必要条件.必要不充分条件.充要条件.既不充分又不必要条件解析:选∵=,∴=或=.由复数+=-为纯虚数,得=且≠.∴“=”是“复数+为纯虚数”的必要不充分条件..复数=的共轭复数是().+.-.--.-+解析:选====-+,所以其共轭复数为=--..在复平面内,复数,(为虚数单位)对应的点分别为,,若点为线段的中点,则点对应的复数为()..解析:选=-,=+,故在复平面内对应的点,,故点,对应的复数为..(安徽高考)设是虚数单位,表示复数的共轭复数.若=+,则+·=().-.-..解析:选因为=+,所以+·=-+++=..(陕西高考)设,是复数,则下列命题中的假命题是().若-=,则=.若=,则=.若=,则·=·.若=,则=解析:选对于,-=⇒=⇒=,是真命题;对于、,易判断是真命题;对于,若=,=+,则=,但=,=-+,是假命题..在复平面内,若=(+)-(+)-所对应的点位于第二象限,则实数的取值范围是().(-∞,-).().().(-)解析:选整理得=(-)+(--),对应的点位于第二象限,则(\\(-<,-->,))解得<<..定义运算=-,则符合条件-))=+的复数为().+.-.-.+解析:选由定义知-))=+,得+=+,即==-..若+是关于的实系数方程++=的一个复数根,则().=-,=.=,=.=,=-.=-,=-解析:选因为+是实系数方程的一个复数根,所以-也是该方程的根,则++-==-,(+)(-)==,解得=-,=.二、填空题(本大题共小题,每小题分,共分).若为虚数单位,图中网格纸的小正方形的边长是,复平面内点表示复数,则复数的共轭复数是.解析:由题图知=+,则===,其共轭复数是-.答案:-。
2020-2021学年高二数学人教A版选修1-2配套作业:学业质量标准检测3 Word版含解析

第三章 学业质量标准检测时间120分钟,满分150分.一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若复数z =-i 2,则z 的虚部为( C ) A .-1 B .-i C .0D .1[解析] z =-i 2=1,∴z 的虚部为0.2.(2018·北京卷,2)在复平面内,复数11-i 的共轭复数对应的点位于( D )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 [解析]11-i =12+i 2,其共轭复数为12-i2,对应点位于第四象限.故选D .3.已知a ,b ∈R ,则“a =b ”是“(a -b )+(a +b )i 为纯虚数”的( C ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件[解析] 当(a -b )+(a +b )i 为纯虚数时,必有a -b =0,即a =b ,但当a =b 时,(a -b )+(a +b )i 不一定为纯虚数,例如a =b =0时.4.复数z 1=3+i ,z 2=1-i ,则z =z 1·z 2在复平面内对应的点位于( D ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限[解析] z =(3+i)(1-i)=4-2i ,所以复数z 对应的点Z (4,-2)在第四象限. 5.设z =1+i(i 是虚数单位),则2z +z 2等于( C )A .-1+iB .-1-iC .1+iD .1-i[解析] 2z +z 2=21+i+(1+i)2=1-i +2i =1+i .6.设复数z 满足(1+i)z =i 2021,则复数z 的虚部为( A ) A .-12B .12C .12iD .-12i[解析] ∵i 4=1,∴i 2021=(i 4)505·i =i , ∴z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=i -i 22=1+i 2=12+12i , ∴z =12-12i ,∴z 的虚部为-12,故选A .7.设有下面四个命题p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ;p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2; p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R . 其中的真命题为( B ) A .p 1,p 3 B .p 1,p 4 C .p 2,p 3D .p 2,p 4[解析] 设z =a +b i(a ,b ∈R ),z 1=a 1+b 1i(a 1,b 1∈R ),z 2=a 2+b 2i(a 2,b 2∈R ). 对于p 1,若1z ∈R ,即1a +b i =a -b i a 2+b 2∈R ,则b =0⇒z =a +b i =a ∈R ,所以p 1为真命题.对于p 2,若z 2∈R ,即(a +b i)2=a 2+2ab i -b 2∈R ,则ab =0. 当a =0,b ≠0时,z =a +b i =b i ∉R ,所以p 2为假命题.对于p 3,若z 1z 2∈R ,即(a 1+b 1i)(a 2+b 2i)=(a 1a 2-b 1b 2)+(a 1b 2+a 2b 1)i ∈R ,则a 1b 2+a 2b 1=0.而z 1=z 2,即a 1+b 1i =a 2-b 2i ⇔a 1=a 2,b 1=-b 2. 因为a 1b 2+a 2b 1=0⇒/ a 1=a 2,b 1=-b 2, 所以p 3为假命题.对于p 4,若z ∈R ,即a +b i ∈R ,则b =0⇒z =a -b i =a ∈R , 所以p 4为真命题,故选B .8.已知a ∈R ,复数z =(a -i )(1+i )i ,若z =z ,则a =( B )A .1B .-1C .2D .-2[解析] 复数z =(a -i )(1+i )i =(a -1)-(a +1)i ,由z =z ,可知a +1=0,即a =-1.二、多项选择题(本大题共4个小题,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,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.设复数z 满足z +|z |=2+i ,那么( BD ) A .z 的虚部为i B .z 的虚部为1 C .z =-34-iD .z =34+i[解析] 设z =x +y i(x ,y ∈R ),则x +y i +x 2+y 2=2+i , ∴⎩⎨⎧x +x 2+y 2=2,y =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =34,y =1,∴z =34+i.∴z 的虚部为1.10.已知i 为虚数单位,z 为复数,则下列叙述不正确的是( ABC ) A .z -z 为纯虚数 B .任何数的偶数次幂均为非负数 C .i +1的共轭复数为i -1D .2+3i 的虚部为3[解析] 当z 为实数时,z -z 不为纯虚数,A 错误;由i 2=-1,知B 错误;由共轭复数的定义,知1+i 的共轭复数为1-i ,C 错误;D 正确,故选ABC .11.设f (n )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i n (n ∈N ),则集合{x |x =f (n )}的元素有( ABC )A .2B .0C .-2D .1[解析] f (n )=i n +(-i)n ,当n =4k (k ∈N )时,f (n )=2;当n =4k +1(k ∈N )时,f (n )=0;当n =4k +2(k ∈N )时,f (n )=-2;当n =4k +3(k ∈N )时,f (n )=0.所以集合中共有-2,0,2这3个元素.12.对任意复数ω1、ω2,定义ω1]2,其中ω-2是ω2的共轭复数,对任意复数z 1、z 2、z 3,下列运算正确的是( AB )A .(z 1+z 2)*z 3=(z 1][解析] ∵ω1]. ∴A 中,左边=(z 1+z 2)z 3,右边=z 1z 3+z 2z 3=(z 1+z 2)z 3,左边=右边,正确.B 中,左边=z 1(z 2+z 3)=z 1(z 2+z 3),右边=z 1z 2+z 1z 3=z 1(z 2+z 3),左边=右边,正确.C 中,左边=(z 1z 2)z 3,右边=z 1(z 2z 3)=z 1(z 2z 3),左边≠右边,不正确.D 中,左边=z 1z 2,右边=z 2z 1,左边≠右边,不正确,选AB .三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,将正确答案填在题中横线上) 13.(2018·江苏,2)若复数z 满足i·z =1+2i ,其中i 是虚数单位,则z 的实部为__2__.[解析] 由i·z =1+2i ,得z =1+2ii=2-i ,∴ z 的实部为2. 14.若关于x 的方程x 2+(2-i)x +(2m -4)i =0有非零实数根,则实数m =__1__. [解析] 设实数根为x 0(x 0≠0), 则x 20+(2-i)x 0+(2m -4)i =0,即(x 20+2x 0)+(2m -4-x 0)i =0, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x 20+2x 0=02m -4-x 0=0x 0≠0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0=-2m =1.15.若复数z 满足z =|z |-3-4i ,则z =__76-4i__.[解析] 设复数z =a +b i(a 、b ∈R ),则⎩⎨⎧a =a 2+b 2-3b =-4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =76b =-4.∴z =76-4i .16.设复数z =2-1-i (i 为虚数单位),z 的共轭复数为z ,则在复平面内,复数z i 对应的点的坐标为__(1,-1)__.[解析] 因为z =2-1-i=-1+i , 所以z i =(-1-i)i =1-i ,其在复平面内对应的点的坐标为(1,-1).四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)m 为何实数时,复数z =(2+i)m 2-3(i +1)m -2(1-i)是: (1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数? [解析] z =(2+i)m 2-3(i +1)m -2(1-i) =2m 2+m 2i -3m i -3m -2+2i =(2m 2-3m -2)+(m 2-3m +2)i . (1)由m 2-3m +2=0得m =1或m =2, 即m =1或2时,z 为实数.(2)由m 2-3m +2≠0得m ≠1且m ≠2, 即m ≠1且m ≠2时,z 为虚数.(3)由⎩⎪⎨⎪⎧2m 2-3m -2=0m 2-3m +2≠0,得m =-12,即m =-12时,z 为纯虚数.18.(本题满分12分)已知函数f (x )=x 21+x 2,求f (1)+f (2i)+f ⎝⎛⎭⎫12i +f (3i)+f ⎝⎛⎭⎫13i +f (4i)+f ⎝⎛⎭⎫14i 的值.[解析] 设a ∈N +,且a ≥2,∵f (a i)+f ⎝⎛⎭⎫1a i =-a 21-a 2+-1a 21-1a2=a 2a 2-1-1a 2-1=1, ∴所求式=f (1)+⎣⎡⎦⎤f (2i )+f ⎝⎛⎭⎫12i +⎣⎡⎦⎤f (3i )+f ⎝⎛⎭⎫13i +⎣⎡⎦⎤f (4i )+f ⎝⎛⎭⎫14i =12+3=72. 19.(本题满分12分)已知z 1=m 2+1m +1i ,z 2=(2m -3)+12i ,m ∈R ,i 为虚数单位,且z 1+z 2是纯虚数.(1)求实数m 的值; (2)求z 1·z 2的值.[解析] (1)z 1+z 2=(m 2+2m -3)+(1m +1+12)i ,∵z 1+z 2是纯虚数,∴⎩⎪⎨⎪⎧m 2+2m -3=01m +1+12≠0,解得m =1. (2)由(1)知z 1=1+12i ,z 2=-1+12i ,∴z 2=-1-12i ,∴z 1z 2=(1+12i)·(-1-12i)=-1-12i -12i +14=-34-i .20.(本题满分12分)已知复数z =1-i . (1)设w =z (1+i)-1-3i ,求|w |; (2)如果z 2+az +b1+i=i ,求实数a ,b 的值.[解析] (1)∵z =1-i ,所以w =(1-i)(1+i)-1-3i =1-3i . ∴|w |=10.(2)由题意得z 2+az +b =(1+i)i .∵z 2+az +b =(1-i)2+a (1-i)+b =a +b -(2+a )i , (1+i)i =-1+i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =-1-(a +2)=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-3b =2. 21.(本题满分12分)已知复数z 1=cos θ+i ,z 2=sin θ+i.求: (1)z 1+z 2;(2)|z 1+z 2|的最大值.[解析] (1)z 1+z 2=(cos θ+i)+(sin θ+i)=sin θ+cos θ+2i =2sin(θ+π4)+2i .(2)|z 1+z 2|2=22+[2sin(θ+π4)]2=4+2sin 2(θ+π4),∵sin 2(θ+π4)的最大值为1,∴|z 1+z 2|2有最大值6.故θ=π4+k π,k ∈Z 时,|z 1+z 2|max =6.22.(本题满分12分)已知复数z 1=i(1-i)3, (1)求|z 1|;(2)若|z |=1,求|z -z 1|的最大值.[解析] (1)z 1=i(1-i)3=i(-2i)(1-i)=2(1-i), ∴|z 1|=22+(-2)2=22.(2)解法一:|z |=1,∴设z =cos θ+isin θ, |z -z 1|=|cos θ+isin θ-2+2i| =(cos θ-2)2+(sin θ+2)2 =9+42sin (θ-π4).当sin(θ-π4)=1时,|z -z 1|取得最大值9+42, 从而得到|z -z 1|的最大值22+1.解法二:|z |=1可看成半径为1,圆心为(0,0)的圆,而z 1对应坐标系中的点(2,-2). ∴|z -z 1|的最大值可以看成点(2,-2)到圆上的点距离最大,则|z -z 1|max =22+1.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
高中数学人教A版选修1-2 章末综合测评3 Word版含答案

章末综合测评(三)数系的扩充与复数的引入(时间分钟,满分分)一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.).(·福建高考)若(+)+(-)=+(,∈,是虚数单位),则,的值分别等于( )..,-.-.,-【解析】(+)+(-)=-=+,所以=,=-.【答案】.(·广东高考)若复数=(-)(是虚数单位),则=( ).+.-.-.+【解析】∵=(-)=-=+,∴=-.【答案】.(·衡阳高二检测)若(+)=+(,∈),则复数+的模是( )....【解析】由(+)=+,得-+=+,解得=,=-,所以复数+的模为=.【答案】.(·广东高考)已知复数满足(-)=,则=( ).-+.--.+.-【解析】由(-)=,得===+,故选.【答案】.(·天津高二检测)“=”是“复数=(+)(+)(∈,为虚数单位)为纯虚数”的( ).充分不必要条件.必要不充分条件.充要条件.既不充分也不必要条件【解析】=(+)(+)=++-=(-)+(+),若=,则=为纯虚数;若为纯虚数,则=.故选.【答案】.设∈,若为纯虚数,则在复平面上的对应点落在( )【导学号:】.实轴上.虚轴上.直线=±(≠)上.以上都不对【解析】设=+(,∈),∵=-+为纯虚数,∴(\\(-=,))∴=±,即在复平面上的对应点在直线=±(≠)上.【答案】.设复数满足=,则+=( )...【解析】∵=,∴===-,∴+=-=.【答案】.设是虚数单位,是复数的共轭复数,若·+=,则=( ).+.-.-+.--【解析】设=+(,∈),由·+=,得(+)(-)+=(+),即(+)+=+,由复数相等的条件得(\\(+=,=,))得(\\(=,=,))∴=+.【答案】。
2021-2022学年人教A版高中数学选修2-1配套练习:学业质量标准检测3 Word版含解析

第三章 学业质量标准检测时间120分钟,满分150分。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.下列说法中不正确的是导学号 21325053( D ) A .平面α的法向量垂直于与平面α共面的全部向量 B .一个平面的全部法向量相互平行C .假如两个平面的法向量垂直,那么这两个平面也垂直D .假如a 、b 与平面α共面且n ⊥a ,n ⊥b ,那么n 就是平面α的一个法向量 [解析] 只有当a 、b 不共线且a ∥α,b ∥α时,D 才正确.2.(2021·浙江温州高二检测)已知向量a =(1,1,0),b =(-1,0,2),且k a +b 与2a -b 相互垂直,则k 的值是导学号 21325054( D )A .1B .15C .35D .75[解析] 由于k a +b =(k -1,k,2),2a -b =(3,2,-2),且k a +b 与2a -b 相互垂直,所以(k a +b )·(2a -b )=3(k -1)+2k -4=0⇒k =75.3.(2021·贵州贵阳高二检测)若a =(2,2,0),b =(1,3,z ),〈a ,b 〉=π3,则z 等于导学号 21325055( C )A .22B .-22C .±22D .±42[解析] cos 〈a ,b 〉=cos π3=a·b|a||b|=2×1+2×3+0×z 22+22+02×12+32+z 2=12,∴z =±22. 4.(2021·广州市华美试验中学月考)下列各组向量平行的是导学号 21325956( A ) A .a =(1,1,-2),b =(-3,-3,6) B .a =(0,1,0),b =(1,0,1) C .a =(0,1,-1),b =(0,-2,1) D .a =(1,0,0),b =(0,0,1)[解析] 对A ,a =-3b ,∴A 正确;对B 、C 、D ,不存在λ,使a =λb ,∴a 、b 不共线,B 、C 、D 不正确.故选A .5.(2021·山东烟台高二检测)已知A (2,-5,1),B (2,-4,2),C (1,-4,1),则AB →与AC →的夹角为导学号 21325057( B )A .30°B .60°C .45°D .90°[解析] 由题意得AB →=(0,1,1),AC →=(-1,1,0),cos 〈A B →,A C →〉=A B →·A C →|A B →||A C →|=12×2=12,所以A B →与A C →的夹角为60°.6.(2021·安徽合肥高二检测)已知平面α的法向量为n =(2,-2,4),AB →=(-3,1,2),点A 不在α内,则直线AB 与平面α的位置关系为导学号 21325058( D )A .AB ⊥αB .AB ⊂αC .AB 与α相交不垂直D .AB ∥α[解析] ∵n ·AB →=(2,-2,4)·(-3,1,2)=-6-2+8=0,∴n ⊥AB →,而点A 不在α内,故AB ∥α.7.已知四周体ABCD 的全部棱长都是2,点E 、F 分别是AD 、DC 的中点,则EF →·BA →=导学号 21325059( B )A .1B .-1C .3D .- 3[解析] 如图所示,EF →=12AC →,所以EF →·B A →=12A C →·(-AB →)=-12×2×2cos60°=-1,故选B .8.(2021·安徽亳州市涡阳四中高二期末)如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,B 1C 和C 1D 与底面所成的角分别为60°和45°,则异面直线B 1C 和C 1D 所成角的余弦值为导学号 21325060( A )A .64 B .63C .26D .23[解析] 如图所示:∵B 1B ⊥平面ABCD ,∴∠BCB 1是B 1C 与底面所成角, ∴∠BCB 1=60°.∵C 1C ⊥底面ABCD ,∴∠CDC 1是C 1D 与底面所成的角, ∴∠CDC 1=45°.连接A 1D ,A 1C 1,则A 1D ∥B 1C .∴∠A 1DC 1或其补角为异面直线B 1C 与C 1D 所成的角. 不妨设BC =1,则CB 1=DA 1=2,BB 1=CC 1=3=CD , ∴C 1D =6,A 1C 1=2.在等腰△A 1C 1D 中,cos ∠A 1DC 1=12C 1D A 1D =64.故选A .9.设O -ABC 是四周体,G 1是△ABC 的重心,G 是OG 1上的一点,且OG =3GG 1,若OG →=xOA →+yOB →+zOC →,则(x ,y ,z )为导学号 21325061( A )A .⎝⎛⎭⎫14,14,14B .⎝⎛⎭⎫34,34,34 C .⎝⎛⎭⎫13,13,13 D .⎝⎛⎭⎫23,23,23 [解析] 连AG 1交BC 于E ,则E 为BC 中点,AE →=12(AB →+AC →)=12(OB →-2OA →+OC →),AG 1→=23AE →=13(OB →-2OA →+OC →),∵OG →=3GG 1→=3(OG 1→-OG →),∴OG =34OG 1,∴OG →=34OG 1→=34(OA →+AG 1→)=34(OA →+13OB →-23OA →+13OC →) =14OA →+14OB →+14OC →,故选A . 10.已知A (-1,1,2)、B (1,0,-1),设D 在直线AB 上,且AD →=2DB →,设C (λ,13+λ,1+λ),若CD ⊥AB ,则λ的值为导学号 21325062( B )A .116B .-116C .12D .13[解析] 设D (x ,y ,z ),则AD →=(x +1,y -1,z -2),AB →=(2,-1,-3),DB →=(1-x ,-y ,-1-z ), ∵AD →=2DB →,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +1=2(1-x )y -1=-2yz -2=-2-2z,∴⎩⎨⎧x =13y =13z =0.∴D (13,13,0),CD →=(13-λ,-λ,-1-λ),∵CD →⊥AB →,∴CD →·AB →=2(13-λ)+λ-3(-1-λ)=0,∴λ=-116.11.如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =2,AA 1=2,E 、F 分别是面A 1B 1C 1D 1、面BCC 1B 1的中心,则E 、F 两点间的距离为导学号 21325063( C )A .1B .52C .62D .32[解析] 以点A 为原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则E (1,1,2)、F (2,1,22),所以|EF |=(1-2)2+(1-1)2+(2-22)2=62,故选C .12.如图所示,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AD =AA 1=1,AB =2,点E 是棱AB 的中点,则点E 到平面ACD 1的距离为导学号 21325064( C )A .12B .22C .13D .16[解析] 如图,以D 为坐标原点,直线DA 、DC 、DD 1分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,则D 1(0,0,1)、E (1,1,0)、A (1,0,0)、C (0,2,0).从而D 1E →=(1,1,-1)、AC →=(-1,2,0)、AD 1→=(-1,0,1), 设平面ACD 1的法向量为n =(a ,b ,c ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AC →=0n ·AD 1→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-a +2b =0-a +c =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =2ba =c.令a =2,则n =(2,1,2). 所以点E 到平面ACD 1的距离为 h =|D 1E →·n ||n |=2+1-23=13.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.已知a =(2,1,3),b =(-4,5,x ),若a ⊥b ,则x =_1__.导学号 21325065 [解析] ∵a ⊥b ,∴a·b =0,即2×(-4)+1×5+3x =0,∴x =1.14.已知正四棱台ABCD -A 1B 1C 1D 1中,上底面A 1B 1C 1D 1边长为1,下底面ABCD 边长为2,侧棱与底面所成的角为60°,则异面直线AD 1与B 1C 所成角的余弦值为__14__.导学号 21325066[解析] 设上、下底面中心分别为O 1、O ,则OO 1⊥平面ABCD ,以O 为原点,直线BD 、AC 、OO 1分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系.∵AB =2,A 1B 1=1,∴AC =BD =22,A 1C 1=B 1D 1=2,∵平面BDD 1B 1⊥平面ABCD ,∴∠B 1BO 为侧棱与底面所成的角,∴∠B 1BO =60°,设棱台高为h ,则tan60°=h 2-22,∴h =62, ∴A (0,-2,0),D 1(-22,0,62),B 1(22,0,62),C (0,2,0), ∴AD 1→=(-22,2,62),B 1C →=(-22,2,-62),∴cos 〈AD 1→,B 1C →〉=AD 1→·B 1C →|AD 1→|·|B 1C →|=14,故异面直线AD 1与B 1C 所成角的余弦值为14.15.三棱锥P -ABC 中,P A =PB =PC =AB =AC =1,∠BAC =90°,则直线P A 与底面ABC 所成角的大小为_45°__.导学号 21325067[解析] 由条件知,AB =AC =1,∠BAC =90°,∴BC =2, ∵PB =PC =1,∴∠BPC =90°, 取BC 边中点E ,则 PE =22,AE =22, 又P A =1,∴∠PEA =90°,故∠P AE =45°,∵E 为BC 中点,∴PE ⊥BC ,AE ⊥BC , ∴BC ⊥平面P AE , ∴平面P AE ⊥平面ABC ,∴∠P AE 为直线P A 与平面ABC 所成角.16.已知矩形ABCD 中,AB =1,BC =3,将矩形ABCD 沿对角线AC 折起,使平面ABC 与平面ACD 垂直,则B 与D 之间的距离为__102__.导学号 21325068 [解析] 如图,过B 、D 分别向AC 作垂线,垂足分别为M 、N .则可求得AM =12、BM =32、CN =12、DN=32、MN =1. 由于BD →=BM →+MN →+ND →,∴|BD →|2=(BM →+MN →+ND →)2=|BM →|2+|MN →|2+|ND →|2+2(BM →·MN →+MN →·ND →+BM →·ND →)=(32)2+12+(32)2+2(0+0+0)=52,∴|BD →|=102.三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为平行四边形,AC 与BD 交于O ,G 为BD 上一点,BG =2GD ,P A →=a ,PB →=b ,PC →=c ,试用基底{a ,b ,c }表示向量PG →.导学号 21325069[解析] ∵BG =2GD , ∴BG →=23BD →.又BD →=BA →+BC →=P A →-PB →+PC →-PB →=a +c -2b ,∴PG →=PB →+BG →=b +23(a +c -2b )=23a -13b +23c . 18.(本小题满分12分)(2021·黑龙江哈师大附中高二期中测试)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠ABC =π2,D 是棱AC 的中点,且AB =BC =BB 1=2.导学号 21325070(1)求证:AB 1∥平面BC 1D ; (2)求异面直线AB 1与BC 1所成的角. [解析] (1)如图,连接B 1C 交BC 1于点O ,连接OD .∵O 为B 1C 的中点,D 为AC 的中点,∴OD ∥AB 1. ∵AB 1⊄平面BC 1D ,OD ⊂平面BC 1D ,∴AB 1∥平面BC 1D .(2)建立如图所示的空间直角坐标系B -xyz .则B (0,0,0)、A (0,2,0)、C 1(2,0,2)、B 1(0,0,2). ∴AB 1→=(0,-2,2)、BC 1→=(2,0,2).cos 〈AB 1→,BC 1→〉=AB 1→·BC 1→|AB 1→|·|BC 1→|=0+0+422×22=12,设异面直线AB 1与BC 1所成的角为θ,则cos θ=12,∵θ∈(0,π2),∴θ=π3.19.(本小题满分12分)在四棱锥P -ABCD 中,△ABC ,△ACD 都为等腰直角三角形,∠ABC =∠ACD =90°,△P AC 是边长为2的等边三角形,PB =2,E 为P A 的中点.导学号 21325071(1)求证:BE ⊥平面P AD ; (2)求二面角C -P A -D 的余弦值.[解析] (1)证明:△ABC 与△ACD 都是等腰直角三角形,∠ABC =∠ACD =90°, ∴∠ACB =∠DAC =45°,AC =2BC , ∴BC ∥AD ,AB =BC =2,∵E 为P A 的中点,且AB =PB =2,∴BE ⊥P A , 在△PBC 中,PC 2=PB 2+BC 2,∴BC ⊥PB . 又∵BC ⊥AB ,且PB ∩AB =B ,∴BC ⊥平面P AB . ∵BC ⊂平面P AB ,∴BE ⊥BC , 又∵BC ∥AD ,∴BE ⊥AD , 又∵P A ∩AD =A ,∴BE ⊥平面P AD .(2)由(1)可知BC ,AB ,BP 两两垂直,以B 为原点,BC ,AB ,BP 分别为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系,则A (0,2,0),B (0,0,0),C (2,0,0),P (0,0,2),则AC →=(2,-2,0),AP →=(0,-2,2).设平面P AC 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧m ·AC →=0,m ·AP →=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x -y =0,y -z =0,∴取m =(1,1,1)又由(1)知BE ⊥平面P AD ,故BE →=(0,22,22)为平面P AD 的一个法向量,∴cos 〈m ,BE →〉=23=63,故二面角C -P A -D 的余弦值63.20.(本小题满分12分)如图,在正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,已知AB =2,AA 1=5,E 、F 分别为D 1D 、B 1B 上的点,且DE =B 1F =1.导学号 21325072(1)求证:BE ⊥平面ACF ; (2)求点E 到平面ACF 的距离.[解析] (1)证明:以D 为原点,DA 、DC 、DD 1所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如图所示空间直角坐标系,则D (0,0,0)、A (2,0,0)、B (2,2,0)、C (0,2,0)、D 1(0,0,5)、E (0,0,1)、F (2,2,4).∴AC →=(-2,2,0)、AF →=(0,2,4)、BE →=(-2,-2,1)、AE →=(-2,0,1). ∵BE →·AC →=0,BE →·AF →=0,∴BE ⊥AC ,BE ⊥AF ,且AC ∩AF =A . ∴BE ⊥平面ACF .(2)由(1)知,BE →为平面ACF 的一个法向量, ∴点E 到平面ACF 的距离d =|AE →·BE →||BE →|=53.故点E 到平面ACF 的距离为53.21.(本小题满分12分)(2022·四川理,18)如图,在四棱锥P -ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =∠P AB =90°,BC =CD =12AD ,E 为棱AD 的中点,异面直线P A 与CD 所成的角为90°.导学号 21325073(1)在平面P AB 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PBE ,并说明理由;(2)若二面角P -CD -A 的大小为45°,求直线P A 与平面PCE 所成角的正弦值. [解析] (1)在梯形ABCD 中,AB 与CD 不平行.延长AB ,DC ,相交于点M (M ∈平面P AB ),点M 为所求的一个点.理由如下:由已知,BC ∥ED ,且BC =ED . 所以四边形BCDE 是平行四边形. 从而CM ∥EB .又EB ⊂平面PBE ,CM ⊄平面PBE , 所以CM ∥平面PBE .(说明:延长AP 至点N ,使得AP =PN ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点) (2)方法一 由已知,CD ⊥P A ,CD ⊥AD ,P A ∩AD =A , 所以CD ⊥平面P AD . 从而CD ⊥PD .所以∠PDA 是二面角P -CD -A 的平面角. 所以∠PDA =45°.设BC =1,则在Rt △P AD 中,P A =AD =2.过点A 作AH ⊥CE ,交CE 的延长线于点H ,连接PH . 易知P A ⊥平面ABCD ,从而P A ⊥CE . 于是CE ⊥平面P AH . 所以平面PCE ⊥平面P AH .过A 作AQ ⊥PH 于Q ,则AQ ⊥平面PCE .所以∠APH 是P A 与平面PCE 所成的角. 在Rt △AEH 中,∠AEH =45°,AE =1, 所以AH =22. 在Rt △P AH 中,PH =P A 2+AH 2=322, 所以sin ∠APH =AH PH =13.方法二 由已知,CD ⊥P A ,CD ⊥AD ,P A ∩AD =A ,所以CD ⊥平面P AD . 于是CD ⊥PD .从而∠PDA 是二面角P -CD -A 的平面角. 所以∠PDA =45°.由P A ⊥AB ,可得P A ⊥平面ABCD . 设BC =1,则在Rt △P AD 中,P A =AD =2.作Ay ⊥AD ,以A 为原点,以AD →,AP →的方向分别为x 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系A -xyz ,则A (0,0,0),P (0,0,2),C (2,1,0),E (1,0,0),所以PE →=(1,0,-2),EC →=(1,1,0),AP →=(0,0,2),设平面PCE 的法向量为n =(x ,y ,z ),由⎩⎪⎨⎪⎧n ·PE →=0,n ·EC →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x -2z =0,x +y =0,设x =2,解得n =(2,-2,1).设直线P A 与平面PCE 所成角为α,则sin α=|n ·AP →||n |·|AP →|=22×22+(-2)2+12=13. 所以直线P A 与平面PCE 所成角的正弦值为13.22.(本小题满分14分)(2021·天津理,17)如图,在三棱锥P -ABC 中,P A ⊥底面ABC ,∠BAC =90°.点D ,E ,N 分别为棱P A ,PC ,BC 的中点,M 是线段AD 的中点,P A =AC =4,AB =2.导学号 21325074(1)求证:MN ∥平面BDE ; (2)求二面角C -EM -N 的正弦值;(3)已知点H 在棱P A 上,且直线NH 与直线BE 所成角的余弦值为721,求线段AH 的长. [解析] 如图,以A 为原点,分别以AB →,AC →,AP →的方向为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系,依题意可得A (0,0,0),B (2,0,0),C (0,4,0),P (0,0,4),D (0,0,2),E (0,2,2),M (0,0,1),N (1,2,0).(1)证明:DE →=(0,2,0),DB →=(2,0,-2). 设n =(x ,y ,z )为平面BDE 的一个法向量, 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·DE →=0,n ·DB →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧2y =0,2x -2z =0.不妨设z =1,可得n =(1,0,1),又MN →=(1,2,-1),可得MN →·n =0. 由于MN ⊄平面BDE , 所以MN ∥平面BDE .(2)解:易知n 1=(1,0,0)为平面CEM 的一个法向量.设n 2=(x 1,y 1,z 1)为平面EMN 的一个法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n 2·EM →=0,n 2·MN →=0.由于EM →=(0,-2,-1),MN →=(1,2,-1),所以⎩⎪⎨⎪⎧-2y 1-z 1=0,x 1+2y 1-z 1=0.不妨设y 1=1,可得n 2=(-4,1,-2). 因此有cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=-421, 于是sin 〈n 1,n 2〉=10521. 所以二面角C -EM -N 的正弦值为10521. (3)解:依题意,设AH =(0≤h ≤4),则H (0,0,h ),进而可得NH →=(-1,-2,h ),BE →=(-2,2,2). 由已知得|cos 〈NH →,BE →〉|=|NH →·BE →||NH →||BE →|=|2h -2|h 2+5×23=721, 整理得10h 2-21h +8=0, 解得h =85或h =12.所以线段AH 的长为85或12.。
2017-2018学年高中数学人教A版选修1-2创新应用:模块综合检测 Word版含解析

由表格中数据的散点图分析,y 与 x 线性相关,且回归方程为^y=0.95x+a,则 a=
________.
15.在平面上,我们如果用一条直线去截正方形的一个角,那么截下的一个直角三角形, 按如图所标边长,由勾股定理有:c2=a2+b2.设想正方形换成正方体,把截线换成如图的截 面,这时从正方体上截下三条侧棱两两垂直的三棱锥 OLMN,如果用 S1,S2,S3 表示三个 侧面面积,S4 表示截面面积,那么类比得到的结论是________.
nn+1 2
C.n(n+1)
D.n(n+1)f(1)
12.如图是某汽车维修公司的维修点环形分布图.公司在年初分配给 A,B,C,D 四 个维修点某种配件各 50 件,在使用前发现需将 A,B,C,D 四个维修点的这批配件分别调 整为 40,45,54,61 件,但调整只能在相邻维修点之间进行.那么要完成上述调整,最少的调 动件次(n 件配件从一个维修点调整到相邻维修点的调动件次为 n)为( )
A.2n B.n2 C.22(n-1) D.nn
10.下面给出了关于复数的四种类比推理:
①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则;②由向量 a 的性质|a|2=a2 类
比得到复数 z 的性质|z2|=z2;③方程 ax2+bx+c=0(a,b,c∈R)有两个不同实数根的条件是
b2-4ac>0 可以类比得到:方程 az2+bz+c=0(a,b,c∈C)有两个不同复数根的条件是 b2-
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
3.用反证法证明:“a>b”,应假设( )
A.a>b
B.a<b
C.a=b
D.a≤b
4.由①正方形的对角线相等;②矩形的对角线相等;③正方形是矩形.写一个“三段
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阶段质量检测(二)(A卷学业水平达标)(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.下列三句话按三段论模式排列顺序正确的是()①y=cos x(x∈R)是三角函数;②三角函数是周期函数;③y=cos x(x∈R)是周期函数.A.①②③B.②①③C.②③①D.③②①解析:选B按三段论的模式,排列顺序正确的是②①③.2.将平面向量的数量积运算与实数的乘法运算相类比,易得下列结论:①a·b=b·a;②(a·b)·c=a·(b·c);③a·(b+c)=a·b+a·c;④由a·b=a·c(a≠0)可得b=c.则正确的结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个解析:选B平面向量的数量积的运算满足交换律和分配律,不满足结合律,故①③正确,②错误;由a·b=a·c(a≠0)得a·(b-c)=0,从而b-c=0或a⊥(b-c),故④错误.3.(山东高考)用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x3+ax+b=0 至少有一个实根”时,要做的假设是()A.方程x3+ax+b=0没有实根B.方程x3+ax+b=0至多有一个实根C.方程x3+ax+b=0 至多有两个实根D.方程x3+ax+b=0 恰好有两个实根解析:选A“至少有一个实根”的否定是“没有实根”,故要做的假设是“方程x3+ax+b=0没有实根”.4.由“正三角形的内切圆切于三边的中点”可类比猜想:“正四面体的内切球切于四个面________.”()A.各正三角形内一点B .各正三角形的某高线上的点C .各正三角形的中心D .各正三角形外的某点解析:选C 正三角形的边对应正四面体的面,边的中点对应正四面体的面正三角形的中心.5.已知a ∈(0,+∞),不等式x +1x ≥2,x +4x 2≥3,x +27x 3≥4,…,可推广为x +a x n ≥n+1,则a 的值为( )A .2nB .n 2C .22(n-1)D .n n解析:选D 将四个答案分别用n =1,2,3检验即可,故选D.6.下列四类函数中,具有性质“对任意的x >0,y >0,函数f (x )满足[f (x )]y =f (xy )”的是( )A .指数函数B .对数函数C .一次函数D .余弦函数解析:选A 当函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)时,对任意的x >0,y >0,有[f (x )]y =(a x )y =a xy=f (xy ),即指数函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)满足[f (x )]y =f (xy ),可以检验,B 、C 、D 选项均不满足要求.7.观察下列各等式:22-4+66-4=2,55-4+33-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式成立的规律,得到一般性的等式为( )A.nn -4+8-n (8-n )-4=2 B.n +1(n +1)-4+(n +1)+5(n +1)-4=2 C.nn -4+n +4(n +4)-4=2 D.n +1(n +1)-4+n +5(n +5)-4=2 解析:选A 观察分子中2+6=5+3=7+1=10+(-2)=8. 8.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:按照上面的规律,第n 个“金鱼”图形需要火柴棒的根数为( ) A .6n -2 B .8n -2 C .6n +2D .8n +2解析:选C 归纳“金鱼”图形的构成规律知,后面“金鱼”都比它前面的“金鱼”多了去掉尾巴后6根火柴组成的鱼头部分,故各“金鱼”图形所用火柴棒的根数构成一首项为8,公差是6的等差数列,通项公式为a n =6n +2.9.观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=( )A .28B .76C .123D .199解析:选C 记a n +b n =f (n ), 则f (3)=f (1)+f (2)=1+3=4; f (4)=f (2)+f (3)=3+4=7; f (5)=f (3)+f (4)=11. 通过观察不难发现f (n )=f (n -1)+f (n -2)(n ∈N *,n ≥3), 则f (6)=f (4)+f (5)=18; f (7)=f (5)+f (6)=29; f (8)=f (6)+f (7)=47; f (9)=f (7)+f (8)=76; f (10)=f (8)+f (9)=123. 所以a 10+b 10=123.10.数列{a n }满足a 1=12,a n +1=1-1a n ,则a 2 015等于( )A.12 B.-1 C .2D .3 解析:选B ∵a 1=12,a n +1=1-1a n ,∴a 2=1-1a 1=-1,a 3=1-1a 2=2,a 4=1-1a 3=12,a 5=1-1a 4=-1,a 6=1-1a 5=2,∴a n +3k =a n (n ∈N *,k ∈N *),∴a 2 015=a 2+3×671=a 2=-1.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 11.已知 2+23=2 23, 3+38=3 38, 4+415=4 415,…,若 6+a b=6ab(a ,b 均为实数),则a =________,b =________. 解析:由前面三个等式,推测归纳被平方数的整数与分数的关系,发现规律,由三个等式知,整数和这个分数的分子相同,而分母是这个分子的平方减1,由此推测 6+ab 中:a=6,b =62-1=35,即a =6,b =35.答案:6 3512.已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b2=1类似的性质为________.解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=1. 答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0yb2=113.若定义在区间D 上的函数f (x )对于D 上的n 个值x 1,x 2,…,x n ,总满足1n [f (x 1)+f (x 2)+…+f (x n )]≤f ⎝⎛⎭⎫x 1+x 2+…+x n n ,称函数f (x )为D 上的凸函数.现已知f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数,则△ABC 中,sin A +sin B +sin C 的最大值是________.解析:因为f (x )=sin x 在(0,π)上是凸函数(小前提), 所以13(sin A +sin B +sin C )≤sin A +B +C 3(结论),即sin A +sin B +sin C ≤3sin π3=332.因此,sin A +sin B +sin C 的最大值是332.答案:33214.观察下图: 1 2 3 43 4 5 6 74 5 6 7 8 9 10……则第________行的各数之和等于2 0152.解析:观察知,图中的第n 行各数构成一个首项为n ,公差为1,共2n -1项的等差数列,其各项和为S n =(2n -1)n +(2n -1)(2n -2)2=(2n -1)n +(2n -1)(n -1)=(2n -1)2,令(2n -1)2=2 0152,得2n -1=2 015,解得n =1 008. 答案:1 008三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分12分)已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,{a n }有如下性质:(m ,n ,p ,q ∈N *)①通项a n =a m +(n -m )d ;②若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; ③若m +n =2p ,则a m +a n =2a p ; ④S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 构成等差数列.类比上述性质,在等比数列{b n }中,写出相类似的性质.解:在等比数列{b n }中,公比为λ(λ≠0),前n 项和为S n ′,{b n }有如下性质:(m ,n ,p ,q ∈N *)①通项b n =b m ·λn-m;②若m +n =p +q ,则b m ·b n =b p ·b q ; ③若m +n =2p ,则b m ·b n =b 2p ;④S n ′,S 2n ′-S n ′,S 3n ′-S 2n ′(S n ′≠0)构成等比数列. 16.(本小题满分12分)观察:①sin 210°+cos 240°+sin 10°cos 40°=34;②sin 26°+cos 236°+sin 6°cos 36°=34.由上面两式的结构规律,你能否提出一个猜想?并证明你的猜想. 解:猜想:sin 2α+cos 2(30°+α)+sin αcos(30°+α)=34.证明如下:sin 2α+cos 2(30°+α)+sin αcos(30°+α) =1-cos 2α2+1+cos (60°+2α)2+12[sin(30°+2α)+sin(-30°)]=1+cos (60°+2α)-cos 2α2+12sin(2α+30°)-14=34+12[cos 60°cos 2α-sin 60°sin 2α-cos 2α]+12sin(2α+30°) =34-12⎝⎛⎭⎫12cos 2α+32sin 2α+12sin(2α+30°) =34-12sin(2α+30°)+12sin(2α+30°)=34, 即sin 2α+cos 2(30°+α)+sin α·cos(30°+α)=34.17.(本小题满分12分)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等,若1a ,1b ,1c成等差数列.(1)比较b a 与cb 的大小,并证明你的结论;(2)求证:角B 不可能是钝角. 解:(1) b a < cb.证明如下: 要证b a <c b ,只需证b a <c b .∵a ,b ,c >0,∴只需证b 2<ac . ∵1a ,1b ,1c 成等差数列, ∴2b =1a +1c ≥2 1ac, ∴b 2≤ac .又∵a ,b ,c 均不相等, ∴b 2<ac .故所得大小关系正确.(2)证明:法一:假设角B 是钝角,则cos B <0. 由余弦定理得,cos B =a 2+c 2-b 22ac ≥2ac -b 22ac >ac -b 22ac >0,这与cos B <0矛盾,故假设不成立. 所以角B 不可能是钝角.法二:假设角B 是钝角,则角B 的对边b 为最大边,即b >a ,b >c ,所以1a >1b >0,1c >1b >0,则1a +1c >1b +1b =2b ,这与1a +1c =2b 矛盾,故假设不成立.所以角B 不可能是钝角.18.(本小题满分14分)我们已经学过了等比数列,你有没有想到是否也有等积数列呢? (1)类比“等比数列”,请你给出“等积数列”的定义.(2)若{a n }是等积数列,且首项a 1=2,公积为6,试写出{a n }的通项公式及前n 项和公式. 解:(1)如果一个数列从第2项起,每一项与它前一项的乘积是同一个常数,那么这个数列叫做等积数列,其中,这个常数叫做公积.(2)由于{a n }是等积数列,且首项a 1=2,公积为6,所以a 2=3,a 3=2,a 4=3,a 5=2,a 6=3,…,即{a n }的所有奇数项都等于2,偶数项都等于3,因此{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n 为奇数,3,n 为偶数.其前n 项和公式S n=⎩⎨⎧5n2,n 为偶数,5(n -1)2+2=5n -12,n 为奇数.(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.命题“有些有理数是无限循环小数,整数是有理数,所以整数是无限循环小数”是假命题,推理错误的原因是( )A .使用了归纳推理B .使用了类比推理C .使用了三段论,但大前提使用错误D .使用了三段论,但小前提使用错误解析:选D 应用了三段论推理,小前提与大前提不对应,小前提使用错误导致结论错误.2.用演绎推理证明函数y =x 3是增函数时的小前提是( ) A .增函数的定义B .函数y =x 3满足增函数的定义C .若x 1<x 2,则f (x 1)<f (x 2)D .若x 1>x 2,则f (x 1)>f (x 2)解析:选B 三段论中,根据其特征,大前提是增函数的定义,小前提是函数y =x 3满足(B 卷 能力素养提升)增函数的定义,结论是y=x3是增函数,故选B.3.下列推理中属于归纳推理且结论正确的是()A.由a n=2n-1,求出S1=12,S2=22,S3=32,…,推断:数列{a n}的前n项和S n=n2 B.由f(x)=x cos x满足f(-x)=-f(x)对∀x∈R都成立,推断:f(x)=x cos x为奇函数C.由半径为r的圆的面积S=πr2,推断单位圆的面积S=πD.由(1+1)2>21,(2+1)2>22,(3+1)2>23,…,推断:对一切n∈N*,(n+1)2>2n解析:选A选项A:为归纳推理,且∵a n=2n-1,∴{a n}是等差数列,首项a1=1,公差d=2,则S n=n+n(n-1)2×2=n2,故A正确;选项B:为演绎推理;选项C:为类比推理;选项D:为归纳推理,当n=7时,(n+1)2=82=64<2n=27=128,故结论错误.故选A.4.命题“关于x的方程f(x)=0有唯一解”的结论的否定是()A.无解B.两解C.至少有两解D.无解或至少有两解答案:D5.观察按下列顺序排列的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,…,猜想第n(n∈N*)个等式应为()A.9(n+1)+n=10n+9B.9(n-1)+n=10n-9C.9n+(n-1)=10n-1D.9(n-1)+(n-1)=10n-10解析:选B先观察已知等式的左边,可得第n(n∈N*)个等式的左边应为9(n-1)+n;再观察已知等式的右边结果1,11,21,31,…,知它们构成以1为首项,10为公差的等差数列,所以第n(n∈N*)个等式的右边应为1+10(n-1)=10n-9,故选B.6.已知圆x2+y2=r2(r>0)的面积为S=πr2,由此类比椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的面积最有可能是()A.πa2B.πb2C.πab D.π(ab)2解析:选C圆的方程可以看作是椭圆的极端情况,即a=b时的情形,因为S圆=πr2,可以类比出椭圆的面积最有可能是S=πab.7.若P=a+a+7,Q=a+3+a+4(a≥0),则P,Q的大小关系是()A.P>Q B.P=QC.P<Q D.由a的取值确定解析:选C P2=(a+a+7)2=2a+7+2a2+7a,Q2=(a+3+a+4)2=2a+7+2a2+7a+12,∴P 2<Q 2.又∵P >0,Q >0,∴P <Q .8.已知a ,b ∈R ,若a ≠b ,且a +b =2,则( ) A .1<ab <a 2+b 22B .ab <1<a 2+b 22C .ab <a 2+b 22<1D.a 2+b 22<ab <1解析:选B ∵b =2-a ,∴ab =a (2-a )=-(a 2-2a )=-(a -1)2+1<1, a 2+b 22=a 2+(2-a )22=2a 2-4a +42=a 2-2a +2 =(a -1)2+1>1,故选B.9.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *),可归纳猜想出S n 的表达式为( )A.2n n +1B.3n -1n +1C.2n +1n +2D.2n n +2解析:选A 由a 1=1,得a 1+a 2=22a 2, ∴a 2=13,S 2=43;又1+13+a 3=32a 3,∴a 3=16,S 3=32=64;又1+13+16+a 4=16a 4,得a 4=110,S 4=85.由S 1=22,S 2=43,S 3=64,S 4=85可以猜想S n =2n n +1.10.记S k =1k +2k +3k +…+n k ,当k =1,2,3,…时,观察下列等式:S 1=12n 2+12n ,S 2=13n 3+12n 2+16n ,S 3=14n 4+12n 3+14n 2,S 4=15n 5+12n 4+13n 3-130n ,S 5=16n 6+12n 5+512n 4+An 2,…由此可以推测A =( ) A .-112 B.114 C .-116 D.118解析:选A 根据所给等式可知,各等式右边的各项系数之和为1,所以16+12+512+A =1,解得A =-112.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11.已知x ,y ∈R ,且x +y >2,则x ,y 中至少有一个大于1,在用反证法证明时,假设应为________________________________________________________________________.解析:“至少有一个”的反面为“一个也没有”,即“x ,y 均不大于1”,亦即“x ≤1且y ≤1”.答案:x ,y 均不大于1(或者x ≤1且y ≤1)12.函数y =a 1-x (a >0,a ≠1)的图象恒过定点A ,若点A 在直线mx +ny -1=0(mn >0)上,则1m +1n的最小值为________. 解析:因为函数y =a 1-x的图象所过的定点为A (1,1),且点A 在直线mx +ny -1=0上,所以m +n =1. 又因为mn >0,所以必有m >0,n >0, 于是1m +1n =(m +n )·⎝⎛⎭⎫1m +1n =2+n m +mn ≥2+2 n m ·mn =4.答案:413.给出以下数对序列: (1,1) (1,2)(2,1) (1,3)(2,2)(3,1) (1,4)(2,3)(3,2)(4,1) ……记第i 行的第j 个数对为a ij ,如a 43=(3,2),则 (1)a 54=________;(2)a nm =________. 解析:由前4行的特点,归纳可得: 若a nm =(a ,b ),则a =m ,b =n -m +1, ∴a 54=(4,5-4+1)=(4,2), a nm =(m ,n -m +1).答案:(1)(4,2) (2)(m ,n -m +1) 14.请阅读下面材料:若两个正实数a 1,a 2满足a 21+a 22=1,求证:a 1+a 2≤ 2.证明:构造函数f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2=2x2-2(a1+a2)x+1,因为对一切实数x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,从而得4(a1+a2)2-8≤0,所以a1+a2≤ 2.根据上述证明方法,若n个正实数满足a21+a22+…+a2n=1时,你能得到的结论是________.解析:类比给出的材料,构造函数f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-a n)2=nx2-2(a1+a2+…+a n)x+1,由对一切实数x,恒有f(x)≥0,所以Δ≤0,即可得到结论.故答案为a1+a2+…+a n≤n.答案:a1+a2+…+a n≤n三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)若x,y∈R,且满足(x2+y2+2)·(x2+y2-1)-18≤0.(1)求x2+y2的取值范围;(2)求证:xy≤2.解:(1)由(x2+y2)2+(x2+y2)-20≤0得(x2+y2+5)(x2+y2-4)≤0.因为x2+y2+5>0,所以有0≤x2+y2≤4,即x2+y2的取值范围为[0,4].(2)证明:由(1)知x2+y2≤4,由基本不等式得xy≤x2+y22≤42=2,所以xy≤2.16.(本小题满分12分)把下面在平面内成立的结论类比推广到空间,并判断类比的结论是否成立.(1)如果一条直线和两条平行线中的一条相交,则必和另一条相交;(2)如果两条直线同时垂直于第三条直线,则这两条直线互相平行.解:(1)类比为:如果一个平面和两个平行平面中的一个相交,则必和另一个相交.结论是正确的.证明如下:设α∥β,且γ∩α=a,则必有γ∩β=b,若γ与β不相交,则必有γ∥β.又∵α∥β,∴α∥γ,与γ∩α=a矛盾,∴必有γ∩β=b.(2)类比为:如果两个平面同时垂直于第三个平面,则这两个平面互相平行.结论是错误的,这两个平面也可能相交.17.(本小题满分12分)已知:sin2 30°+sin2 90°+sin2 150°=32,sin2 5°+sin2 65°+sin 2 125°=32,通过观察上述两等式的规律,请你写出对任意角度α都成立的一般性的命题,并给予证明.解:一般形式为:sin 2α+sin 2(α+60°)+sin 2(α+120°)=32. 证明:左边=1-cos 2α2+1-cos (2α+120°)2+ 1-cos (2α+240°)2=32-12[cos 2α+cos(2α+120°)+cos(2α+240°)] =32-12(cos 2α+cos 2αcos 120°-sin 2αsin 120°+cos 2αcos 240°-sin 2αsin 240°) =32-12cos 2α-12cos 2α-32sin 2α-12cos 2α+32sin 2α=32=右边. 将一般形式写成sin 2(α-60°)+sin 2α+sin 2(α+60°)=32也正确 18.(本小题满分14分)如右图,设抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ,经过点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在抛物线的准线上,且BC ∥x 轴.求证:直线AC 经过原点O .证明:因为抛物线y 2=2px (p >0)的焦点为F ⎝⎛⎭⎫p 2,0,所以经过点F 的直线AB 的方程可设为x =my +p 2, 代入抛物线方程,可得y 2-2pmy -p 2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1,y 2是该方程的两个根,所以y 1y 2=-p 2.因为BC ∥x 轴,且点C 在准线x =-p 2上, 所以点C 的坐标是⎝⎛⎭⎫-p 2,y 2, 故直线CO 的斜率为k =y 2-p 2=2p y 1=y 1x 1, 即k 也是直线OA 的斜率,所以直线AC 经过原点O .。
高中数学人教A版选修1-2创新应用课下能力提升(三) Word版含解析

课下能力提升(三)[学业水平达标练]题组数(式)中的归纳推理.已知数列,+,++,+++,…,则数列的第项是( ).+++…+.-++…+-.-++…+.-++…+-.如图所示,个连续自然数按规律排列如下:根据规律,从到的箭头方向依次为( ).→↑.↑→.↓→.→↓.根据给出的等式猜测×+等于( )×+=×+=×+=×+=×+=.....设函数()=(>),观察:()=()=,()=(())=,()=(())=,()=(())=,…根据以上事实,由归纳推理可得:当∈*且≥时,()=(-())=.题组图形中的归纳推理.如图为一串白黑相间排列的珠子,按这种规律往下排起来,那么第颗珠子应是什么颜色( ).白色.黑色.白色可能性大.黑色可能性大.如图所示,着色的三角形的个数依次构成数列{}的前项,则这个数列的一个通项公式为( ).=-.=.=-.=-+-.如图所示,在圆内画一条线段,将圆分成两部分;画两条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分;画三条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分;画四条线段,彼此最多分割成条线段,将圆最多分割成部分.猜想:在圆内画(≥)条线段,彼此最多分割成多少条线段?将圆最多分割成多少部分?题组类比推理.已知{}为等比数列,=,且…=.若{}为等差数列,=,则{}的类似结论为( ).…=.++…+=.…=×.++…+=×.在平面中,△的∠的平分线分△面积所成的比=,将这个结论类比到空间:在三棱锥-中,平面平分二面角--且与交于,则类比的结论为..在矩形中,对角线与两邻边所成的角分别为α,β,则α+β=,在立体几何中,通过类比,给出猜想并证明.[能力提升综合练].观察下列各式:===,…,则的末两位数字为( ).....定义*,*,*,*依次对应下列个图形:那么下列个图形中,可以表示*,*的分别是( ).(),() .(),().(),() .(),().古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图()中的,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图()中的,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是().....设等差数列{}的前项和为,则,-,-,-成等差数列.类比以上结论有:设等比数列{}的前项积为,则,,,成等比数列..将正整数排成下表:……则在表中数字出现在第行,第列..已知椭圆具有以下性质:若,是椭圆上关于原点对称的两个点,点是椭圆上任意一点,当直线,的斜率都存在,并记为,时,与之积是与点的位置无关的定值.试对双曲线-=(>,>)写出具有类似特征的性质,并加以证明..如图所示为行+列的士兵方阵(∈*,≥).()写出一个数列,用它表示当分别是,…时,方阵中士兵的人数;()若把()中的数列记为{},归纳该数列的通项公式;()求,并说明表示的实际意义;()已知=,问是数列第几项?答案[学业水平达标练].解析:选利用归纳推理可知,第项中第一个数为-,且第项中有项,且次数连续,故第项为-++…+-..解析:选观察总结规律为:以个数为一个周期,箭头方向重复出现.因此,到的箭头方向和到的箭头方向是一致的.故选..解析:选由题中给出的等式猜测,应是各位数都是的七位数,即 ..解析:根据题意知,分子都是,分母中的常数项依次是,…,可知()的分母中常数项为,分母中的系数为-,故()=.答案:.解析:选由图,知三白二黑周期性排列,=×+,故第颗珠子的颜色为白色..解析:选∵=,=,=,=,∴猜想=-..解:设圆内两两相交的条线段,彼此最多分割成的线段为()条,将圆最多分割为()部分.()==,()=;()==,()==+;()==,()==++;()==,()==+++;猜想:()=,()=++++…+=+=.即圆内两两相交的(≥)条线段,彼此最多分割为条线段,将圆最多分割为部分..解析:选等比数列中的积(乘方)类比等差数列中的和(积),得++…+=×..解析:平面中的面积类比到空间为体积,故类比成.平面中的线段长类比到空间为面积,故类比成.故有=.答案:=.解:如图①,在矩形中,α+β=+===.于是类比到长方体中,猜想其体对角线与共顶点的三条棱所成的角分别为α,β,γ,则α+β+γ=,证明如下:如图②,α+β+γ=++===.[能力提升综合练].解析:选因为====,==,…,所以这些数的末两位数字呈周期性出现,且周期=.又=×,所以的末两位数字与的末两位数字相同,为..解析:选由①②③④可归纳得出:符号“*”表示图形的叠加,字母代表竖线,字母代表大矩形,字母代表横线,字母代表小矩形,∴*是(),*是()..解析:选记三角形数构成的数列为{},则=,==+,==++,==+++,可得通项公式为=+++…+=.同理可得正方形数构成的数列的通项公式为=.将四个选项的数字分别代入上述两个通项公式,使得都为正整数的只有..解析:等差数列类比于等比数列时,和类比于积,减法类比于除法,可得类比结论为:设等比数列{}的前项积为,则,,,成等比数列.答案:.解析:第行有-个数字,前行的数字个数为+++…+(-)=.∵==,且<<,∴在第行.又-=,且第行有×-=个数字,∴在第-=列.答案:.解:类似的性质为:若,是双曲线-=(>,>)上关于原点对称的两个点,点是双曲线上任意一点,当直线,的斜率都存在,并记为,时,与之积是与点的位置无关的定值.证明如下:设点,的坐标分别为(,),(,),则(-,-).因为点(,)在已知的双曲线上,所以-=,得=-.同理,=-,则-=(-).所以·=·==·=(定值).所以与之积是与点的位置无关的定值..解:()当=时,表示一个行列的士兵方阵,共有人,依次可以得到当=,…时的士兵人数分别为,….故所求数列为,….()因为=×,=×,=×,…,所以猜想=(+)(+),∈*.()=×=表示行列的士兵方阵的人数为.()令(+)(+)=,所以=,即是数列的第项,此时方阵为行列.。
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阶段质量检测(三)(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.已知(1-i )2z=1+i(i 为虚数单位),则复数z =( ) A .1+i B .1-iC .-1+iD .-1-i2.复数z =i(i +1)(i 为虚数单位)的共轭复数是( )A .-1-iB .-1+iC .1-iD .1+i3.设z 1=3-4i ,z 2=-2+3i ,则z 1-z 2在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限4.设a 是实数,且a 1+i+1+i 2是实数,则a 等于( ) A.12 B .1 C.32D .2 5.a 为正实数,i 为虚数单位,⎪⎪⎪a +i i =2,则a =( ) A .2 B. 3 C. 2 D .16.复数⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 22=a +b i(a ,b ∈R ,i 是虚数单位),则a 2-b 2的值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 7.已知f (n )=i n -i -n (i 2=-1,n ∈N ),集合{f (n )|n ∈N }的元素个数是( )A .2B .3C .4D .无数个8.复数z 1=⎝⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2,z 2=2-i 3分别对应复平面内的点P ,Q ,则向量对应的复数是( )A.10 B .-3-iC .1+iD .3+i9.z 1=(m 2+m +1)+(m 2+m -4)i ,m ∈R ,z 2=3-2i ,则“m =1”是“z 1=z 2”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件10.已知方程x 2+(4+i)x +4+a i =0(a ∈R )有实根b ,且z =a +b i ,则复数z 等于( )A .2-2iB .2+2iC .-2+2iD .-2-2i11.定义运算=ad -bc ,则符合条件=4+2i 的复数z 为( )A .3-iB .1+3iC .3+iD .1-3i12.若1+2i 是关于x 的实系数方程x 2+bx +c =0的一个复数根,则( )A .b =2,c =3B .b =-2,c =3C .b =-2,c =-1D .b =2,c =-1二、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.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位.若(a +i)·(1+i)=b i ,则a +b i =________.14.已知复数z 1=3-i ,z 2是复数-1+2i 的共轭复数,则复数i z 1-z 24的虚部等于________. 15.若关于x 的方程x 2+(2-i)x +(2m -4)i =0有实数根,则纯虚数m =________.16.已知复数z =a +b i(a ,b ∈R )且a 1-i +b 1-2i =53+i,则复数z 在复平面对应的点位于第________象限.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题10分)实数k 为何值时,复数z =(k 2-3k -4)+(k 2-5k -6)i 是:(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数;(4)0.18.(本小题12分)已知复数z 满足|z |=1+3i -z ,求(1+i )2(3+4i )22z的值. 19.(本小题12分)已知复数z 1=2-3i ,z 2=15-5i (2+i )2.求: (1)z 1·z 2;(2)z 1z 2. 20.(本小题12分)已知z =1+i ,a ,b 为实数.(1)若ω=z 2+3z -4,求|ω|;(2)若z 2+az +b z 2-z +1=1-i ,求a ,b 的值. 21.(本小题12分)已知复数z 1满足(1+i)z 1=-1+5i ,z 2=a -2-i ,其中i 为虚数单位,a ∈R ,若|z 1-z 2|<|z 1|,求a 的取值范围.22.(本小题12分)已知z =m +3+33i ,其中m ∈C ,且m +3m -3为纯虚数. (1)求m 对应的点的轨迹;(2)求|z |的最大值、最小值.答案1.解析:选D 由(1-i )2z =1+i ,得z =(1-i )21+i =-2i 1+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-1-i ,故选D. 2.解析:选A ∵z =i(i +1)=-1+i ,∴z =-1-i.3.解析:选D 由已知,得z 1-z 2=3-4i -(-2+3i)=5-7i ,则z 1-z 2在复平面内对应的点为(5,-7).4.解析:选B a 1+i+1+i 2=a (1-i )2+1+i 2=a +12+1-a 2i , 由题意可知1-a 2=0,即a =1. 5.解析:选B 由已知⎪⎪⎪⎪a +i i =2得⎪⎪⎪⎪a +i i =|(a +i)·(-i)|=|-a i +1|=2,所以 1+a 2=2,∵a >0,∴a = 3.6.解析:选A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 22=1-2i +i 22=-i =a +b i ,所以a =0,b =-1,所以a 2-b 2=0-1=-1.7.解析:选B f (0)=i 0-i 0=0,f (1)=i -i -1=i -1i=2i , f (2)=i 2-i -2=0,f (3)=i 3-i -3=-2i , 由i n 的周期性知{f (n )|n ∈N }={0,-2i,2i}.8.解析:选D ∵z 1=(-i)2=-1,z 2=2+i ,∴对应的复数是z 2-z 1=2+i -(-1)=3+i.9.解析:选A m =1时,z 1=3-2i =z 2,故“m =1”是“z 1=z 2”的充分条件. 由z 1=z 2,得m 2+m +1=3,且m 2+m -4=-2,解得m =-2或m =1,故“m =1”不是“z 1=z 2”的必要条件.10.解析:选A ∵b 2+(4+i)b +4+a i =0,∴b 2+4b +4+(a +b )i =0,∴z =2-2i.11.解析:选A 由定义知=z i +z ,得z i +z =4+2i ,即z =4+2i 1+i=3-i. 12.解析:选B 由题意可得(1+2i)2+b (1+2i)+c =0⇒-1+b +c +(22+2b )i =0,13.解析:由(a +i)(1+i)=a -1+(a +1)i =b i ,得{ a -1=0, a +1=b ,解方程组,得a =1,b =2,则a +b i =1+2i.答案:1+2i14.解析:i z 1-z 24=i 3-i --1-2i 4=3i -110--1-2i 4=3+16i 20,其虚部为45. 答案:4515.解析:设m =b i(b ∈R ,且b ≠0),方程的实根为x 0,则x 20+(2-i)x 0+(2b i -4)i =0,即(x 20+2x 0-2b )-(x 0+4)i =0,解得x 0=-4,b =4.故m =4i.答案:4i16.解析:∵a ,b ∈R 且a 1-i +b 1-2i =53+i, 即a (1+i )2+b (1+2i )5=3-i 2, ∴5a +5a i +2b +4b i =15-5i ,∴z =7-10i.∴z 对应的点位于第四象限.答案:四17.解:(1)当k 2-5k -6=0,即k =6,或k =-1时,z 是实数.(2)当k 2-5k -6≠0,即k ≠6,且k ≠-1时,z 是虚数.18.解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),∵|z |=1+3i -z ,∴a 2+b 2-1-3i +a +b i =0,∴z =-4+3i ,∴(1+i )2(3+4i )22z =2i (-7+24i )2(-4+3i )=24+7i 4-3i=3+4i. 19.解:z 2=15-5i (2+i )2=15-5i 3+4i=1-3i. (1)z 1·z 2=(2-3i)(1-3i)=-7-9i.(2)z 1z 2=2-3i 1-3i =1110+310i. 20.解:(1)因为ω=z 2+3z -4=(1+i)2+3(1-i)-4=-1-i ,所以|ω|=(-1)2+(-1)2= 2.(2)由条件z 2+az +b z 2-z +1=1-i ,得(1+i )2+a (1+i )+b (1+i )2-(1+i )+1=1-i ,即(a +b )+(a +2)i i =1-i.所以(a +b )+(a +2)i =1+i ,所以{ a +b =1, a +2=1,解得{ a =-1, b =2.21.解:∵z 1=-1+5i 1+i=2+3i ,z 2=a -2-i ,z 2=a -2+i , ∴|z 1-z 2|=|(2+3i)-(a -2+i)|=|4-a +2i| =(4-a )2+4,又∵|z 1|=13,|z 1-z 2|<|z 1|,∴(4-a )2+4<13,∴a 2-8a +7<0,解得1<a <7.∴a 的取值范围是(1,7).22.解:(1)设m =x +y i(x ,y ∈R ),则m +3m -3=(x +3)+y i (x -3)+y i =(x 2+y 2-9)-6y i (x -3)2+y 2, ∵m +3m -3为纯虚数,∴{ x 2+y 2-9=0, y ≠0,即{ x 2+y 2=32, y ≠0. ∴m 对应的点的轨迹是以原点为圆心,半径为3的圆,除去(-3,0),(3,0)两点.(2)由(1)知|m |=3,由已知m =z -(3+33i),∴|z -(3+33i)|=3.∴z 所对应的点Z 在以(3,33)为圆心,以3为半径的圆上.由图形可知|z |的最大值为|3+33i|+3=9;最小值为|3+33i|-3=3.。