北师版数学高二-试卷第二章章末质量评估
2020_2021学年高中数学第二章概率单元质量评估二课时作业含解析北师大版选修2_32020120

第二章单元质量评估(二)时限:120分钟 满分:150分第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,只有一项是符合要求的)1.离散型随机变量X 的概率分布列如下:则c 等于( A ) A .0.1 B .0.24 C .0.01D .0.76解析:c =1-(0.2+0.3+0.4)=0.1.2.某同学通过计算机测试的概率为13,他连续测试3次,其中恰有1次通过的概率为( A )A.49B.29C.427D.227 解析:连续测试3次,其中恰有1次通过的概率为P =C 13×13×⎝⎛⎭⎫1-132=49.故选A . 3.若Y ~B(n ,p),且EY =3.6,DY =2.16,则此二项分布是( B ) A .B(4,0.9) B .B(9,0.4) C .B(18,0.2)D .B(36,0.1)解析:由题意得np =3.6,np(1-p)=2.16,所以n =9,p =0.4.4.甲、乙、丙三人参加某项测试,他们能达到标准的概率分别是0.8,0.6,0.5,则三人中至少有一人达标的概率是( C )A .0.16B .0.24C .0.96D .0.04解析:三人都不达标的概率是(1-0.8)×(1-0.6)×(1-0.5)=0.04,故三人中至少有一人达标的概率为1-0.04=0.96.故选C .5.已知η的分布列为设ξ=3η-2,则DξA .5B.43C .-23D .-3解析:Eη=(-1)×12+0×13+1×16=-13,Dη=⎝⎛⎭⎫-1+132×12+⎝⎛⎭⎫0+132×13+⎝⎛⎭⎫1+132×16=59,Dξ=D(3η-2)=32×59=5.故选A . 6.对标有不同编号的6件正品和4件次品的产品进行检测,不放回地依次摸出2件.在第一次摸到正品的条件下,第二次也摸到正品的概率是( D )A .35 B.25 C .110D.59解析:记“第一次摸到正品”为事件A ,“第二次摸到正品”为事件B ,则P(A)=C 16C 19C 110C 19=35,P(AB)=C 16C 15C 110C 19=13. 故P(B|A)=P (AB )P (A )=59.故选D .7.在4次独立重复试验中,随机事件A 恰好发生1次的概率不大于其恰好发生2次的概率,则事件A 在1次试验中发生的概率p 的取值范围是( A )A .[0.4,1)B .(0,0.4]C .(0,0.6]D .[0.6,1)解析:由题意知C 14p(1-p)3≤C 24p 2(1-p)2,化简得2(1-p)≤3p ,解得p ≥0.4,又因为0<p<1,所以0.4≤p<1.故选A .8.盒中有25个球,其中10个白的、5个黄的、10个黑的,从盒子中任意取出一个球,已知它不是黑球,则它是黄球的概率为( B )A .16 B.13 C .14D.15解析:解法一:设“取出的是白球”为事件A ,“取出的是黄球”为事件B ,“取出的是黑球”为事件C ,则P(C)=1025=25,∴P(C )=1-25=35,P(B)=525=15∴P(B|C )=P (B C )P (C )=13. 解法二:已知取出的球不是黑球,则它是黄球的概率P =55+10=13. 9.某计算机网络有n 个终端,每个终端在一天中使用的概率为p ,则这个网络在一天中平均使用的终端个数为( B )A .np(1-p)B .npC .nD .p(1-p)解析:每天使用的终端个数X ~B (n ,p ),每天平均使用的终端个数值即EX =np ,故选B .10.已知X 的分布列为且Y =aX +3,EY =73,则a 的值为( B )A .1B .2C .3D .4解析:因为EX =-1×12+0×13+1×16=-13,所以EY =E(aX +3)=aEX +3=-13a +3=73,所以a =2.故选B . 11.某计算机程序每运行一次都随机出现一个五位的二进制数A =a 1a 2a 3a 4a 5,其中A 的各位数中a 1=1,a k (k =2,3,4,5)出现0的概率为13,出现1的概率为23,记X =a 1+a 2+a 3+a 4+a 5,当程序运行一次时,X 的数学期望为( B )A.827 B.113 C.1681D.6581解析:记a 2,a 3,a 4,a 5位上出现1的次数为随机变量Y , 则Y ~B ⎝⎛⎭⎫4,23,EY =4×23=83. 因为X =1+Y ,EX =1+EY =113.故选B .12.已知抛物线y =ax 2+bx +c(a ≠0)的对称轴在y 轴的左侧,其中a ,b ,c ∈{-3,-2,-1,0,1,2,3},在这些抛物线中,记随机变量X =|a -b|,则X 的均值EX 为( A )A.89B.35C.25D.13解析:对称轴在y 轴的左侧(a 与b 同号)的抛物线有2C 13C 13C 17=126(条),X 的可能取值为0,1,2,且P(X =0)=6×7126=13,P(X =1)=8×7126=49,P(X =2)=4×7126=29,所以EX =0×13+1×49+2×29=89. 第Ⅱ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,请把答案填写在题中横线上) 13.如果随机变量X 服从正态分布N(μ,σ2)(σ>0),且EX =3,DX =1,那么μ=3,σ=1.解析:若X ~N(μ,σ2),则EX =μ,DX =σ2.14.设X ~B(4,p),且P(X =2)=827,那么一次试验成功的概率p 等于13或23.解析:P(X =2)=C 24p 2(1-p)2=827, 即p 2(1-p)2=⎝⎛⎭⎫132·⎝⎛⎭⎫232, 解得p =13或p =23.15.甲、乙两人进行一场比赛,已知甲在一局中获胜的概率为0.6,无平局,比赛有3种方案:①比赛3局,先胜2局者为胜者; ②比赛5局,先胜3局者为胜者; ③比赛7局,先胜4局者为胜者. 则方案①对乙最有利.解析:设三种方案乙获胜的概率分别为P 1,P 2,P 3,每种方案都可以看成独立重复试验,则P 1=C 22×0.42+C 12×0.6×0.42=0.352.P 2=C 33×0.43+C 23×0.6×0.43+C 24×0.62×0.43≈0.317.P 3=C 44×0.44+C 34×0.44×0.6+C 35×0.44×0.62+C 36×0.44×0.63≈0.290.由于P 1>P 2>P 3,所以方案①对乙最有利.16.在等差数列{a n }中,a 2=6,a 6=-2,现从{a n }的前10项中随机取数,每次取出一个数,取后放回,连续取三次,假定每次取数互不影响,那么在这三次取数中,取出的数恰为两个正数和一个负数的概率为625(用数字作答).解析:由题意知,前10项为8,6,4,2,0,-2,-4,-6,-8,-10.从中任取一数,得到正数的概率为410=25,得到负数的概率为510=12,三次取数相当于做了3次独立重复试验,所以三次取数中,取出的数恰为两个正数和一个负数的概率为C 23×⎝⎛⎭⎫252×12=625.三、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)某同学参加科普知识竞赛,需回答三个问题,竞赛规则规定:答对第一、二、三个问题分别得100分、100分、200分,答错得零分.假设这名同学答对第一、二、三个问题的概率分别为0.8,0.7,0.6,且各题答对与否相互之间没有影响.(1)求这名同学得300分的概率; (2)求这名同学至少得300分的概率.解:记“这名同学答对第i 个问题”为事件A i (i =1,2,3), 则P(A 1)=0.8,P(A 2)=0.7,P(A 3)=0.6.(1)这名同学得300分的概率P 1=P(A 1A 2A 3)+P(A 1A 2A 3)=P(A 1)P(A 2)P(A 3)+P(A 1)P(A 2)P(A 3)=0.8×0.3×0.6+0.2×0.7×0.6=0.228.(2)这名同学至少得300分的概率为P 2=P 1+P(A 1A 2A 3)=0.228+P(A 1)·P(A 2)·P(A 3)=0.228+0.8×0.7×0.6=0.564. 18.(12分)某高二数学兴趣小组有7位同学,其中有4位同学参加过“希望杯”高一数学竞赛.若从该小组中任选3位同学参加“希望杯”高二数学竞赛,求这3位同学中参加过“希望杯”高一数学竞赛的人数ξ的分布列.解:由题意可知,随机变量ξ服从超几何分布, N =7,M =4,n =3.P(ξ=0)=C 04C 33C 37=135,P(ξ=1)=C 14C 23C 37=1235,P(ξ=2)=C 24C 13C 37=1835,P(ξ=3)=C 34C 03C 37=435.则随机变量ξ的分布列为19.(12分)某班从63人参加学校的义务劳动.(1)设所选3人中女生人数为X ,求X 的概率分布; (2)求男生甲或女生乙被选中的概率;(3)设“男生甲被选中”为事件A ,“女生乙被选中”为事件B.求P(B)和P(B|A).解:(1)X 的所有可能取值为0,1,2,依题意得P(X =0)=C 34C 36=15,P(X =1)=C 24C 12C 36=35,P(X=2)=C 14C 22C 36=15,∴X 的概率分布如下表所示:(2)设“甲、乙都不被选中”为事件C ,则P(C)=C 4C 36=420=15,∴所求概率为P(C )=1-P(C)=1-15=45.(3)P(B)=C 25C 36=1020=12,P(B|A)=C 14C 25=410=25.20.(12分)已知2件次品和3件正品混放在一起,现需要通过检测将其区分,每次随机检测一件产品,检测后不放回,直到检测出2件次品或者检测出3件正品时检测结束.(1)求第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品的概率;(2)已知每检测一件产品需要费用100元,设X 表示直到检测出2件次品或者检测出3件正品时所需要的检测费用(单位:元),求X 的分布列和均值(数学期望).解:(1)记“第一次检测出的是次品且第二次检测出的是正品”为事件A ,则P(A)=A 12A 13A 25=310. (2)X 的可能取值为200,300,400. P(X =200)=A 22A 25=110,P(X =300)=A 33+C 12C 13A 22A 35=310, P(X =400)=1-P(X =200)-P(X =300)=1-110-310=610.故X 的分布列为EX =200×110+300×310+400×610=350.21.(12分)根据以往的经验,某工程施工期间的降水量X(单位:mm )对工期的影响如表:求:(1)工期延误天数Y 的均值与方差;(2)在降水量X 至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率. 解:(1)由题意易得P(X<300)=0.3,P(300≤X<700)=P(X<700)-P(X<300)=0.7-0.3=0.4, P(700≤X<900)=P(X<900)-P(X<700)=0.9-0.7=0.2, P(X ≥900)=1-P(X<900)=1-0.9=0.1. 所以Y 的分布列为所以EY =0×0.3+2×0.4+6×0.2+10×0.1=3,DY =(0-3)2×0.3+(2-3)2×0.4+(6-3)2×0.2+(10-3)2×0.1=9.8.故工期延误天数Y 的均值为3,方差为9.8.(2)易得P(X ≥300)=1-P(X<300)=0.7,P(300≤X<900)=P(X<900)-P(X<300)=0.9-0.3=0.6.由条件概率,得 P(Y ≤6|X ≥300)=P (300≤X<900)P (X ≥300)=0.60.7=67,故在降水量X 至少是300的条件下,工期延误不超过6天的概率是67.22.(12分)某商场举行有奖促销活动,顾客购买一定金额的商品后即可抽奖.每次抽奖都是从装有4个红球、6个白球的甲箱和装有5个红球、5个白球的乙箱中,各随机摸出1个球.在摸出的2个球中,若都是红球,则获一等奖;若只有1个红球,则获二等奖;若没有红球,则不获奖.(1)求顾客抽奖1次能获奖的概率;(2)若某顾客有3次抽奖机会,记该顾客在3次抽奖中获一等奖的次数为X ,求X 的分布列和数学期望.解:(1)记事件A 1={从甲箱中摸出的1个球是红球}, A 2={从乙箱中摸出的1个球是红球}, B 1={顾客抽奖1次获一等奖}, B 2={顾客抽奖1次获二等奖}, C ={顾客抽奖1次能获奖}.由题意知,A 1与A 2相互独立,A 1A 2与A 1A 2互斥,B 1与B 2互斥,且B 1=A 1A 2,B 2=A 1A 2+A 1A 2,C =B 1+B 2.因为P(A 1)=410=25,P(A 2)=510=12,所以P(B 1)=P(A 1A 2)=P(A 1)P(A 2)=25×12=15,P(B 2)=P(A 1A 2+A 1A 2)=P(A 1A 2)+P(A 1A 2) =P(A 1)P(A 2)+P(A 1)P(A 2) =P(A 1)[1-P(A 2)]+[1-P(A 1)]P(A 2) =25×⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫1-25×12=12.故所求概率为P(C)=P(B 1+B 2)=P(B 1)+P(B 2)=15+12=710.(2)顾客抽奖3次可视为3次独立重复试验,由(1)知,顾客抽奖1次获一等奖的概率为15,所以X ~B ⎝⎛⎭⎫3,15. 于是P(X =0)=C 03⎝⎛⎭⎫150⎝⎛⎭⎫453=64125, P(X =1)=C 13⎝⎛⎭⎫151⎝⎛⎭⎫452=48125, P(X =2)=C 23⎝⎛⎭⎫152⎝⎛⎭⎫451=12125, P(X =3)=C 33⎝⎛⎭⎫153⎝⎛⎭⎫450=1125. 故X 的分布列为X 0 1 2 3 P6412548125121251125X 的数学期望为EX =3×15=35.。
高中数学 第二章 阶段质量检测 北师大版选修22

【三维设计】高中数学 第二章 阶段质量检测 北师大版选修2-2(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.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.已知函数f (x )=1x 2,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( ) A .-14B .-18C .-8D .-16解析:∵f ′(x )=(x -2)′=-2x -3,∴f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫12=-2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12-3=-16.答案:D2.曲线y =12x 2-2x 在点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,-32处的切线的倾斜角为( )A .-135°B .45°C .-45°D .135°解析:y ′=x -2,所以斜率k =1-2=-1,因此倾斜角为135°. 答案:D3.函数y =f (x )在x =x 0处的导数f ′(x 0)的几何意义是( ) A .在点x =x 0处的函数值B .在点(x 0,f (x 0))处的切线与x 轴所夹锐角的正切值C .曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率D .点(x 0,f (x 0))与点(0,0)连线的斜率 答案:C4.若f (x )=sin α-cos x ,则f ′(x )=( ) A .sin xB .cos xC .cos α+sin xD .2sin α+cos x解析:函数是关于x 的函数,因此sin α是一个常数. 答案:A5.下列求导运算正确的是( ) A.⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x ′=1+3x2B .(log 2x )′=1x ln 2C .(3x )′=3xlog 3eD .(x 2cos x )′=-2x sin x[解析:⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3x ′=1-3x2,所以A 不正确;(3x )′=3x ln 3,所以C 不正确;(x 2cos x )′=2x cos x +x 2·(-sin x ),所以D 不正确;(log 2x )′=1x ln 2,所以B 正确. 答案:B6.(2011·重庆高考)曲线y =-x 3+3x 2在点(1,2)处的切线方程为( ) A .y =3x -1 B .y =-3x +5 C .y =3x +5D .y =2x解析:依题意得,y ′=-3x 2+6x ,y ′|x =1=-3×12+6×1=3,即所求切线的斜率等于3,故所求直线的方程是y -2=3(x -1),整理得y =3x -1.答案:A7.若f (x )=log 3(2x -1),则f ′(3)=( ) A.23B .2ln 3 C.23ln 3D.25ln 3解析:∵f ′(x )=22x -1ln 3,∴f ′(3)=25ln 3. 答案:D8.若函数f (x )满足f (x )=13x 3-f ′(1)·x 2-x ,则f ′(1)的值为( )A .0B .2C .1D .-1解析:f ′(x )=x 2-2f ′(1)x -1,所以f ′(1)=1-2f ′(1)-1,则f ′(1)=0. 答案:A9.函数y =x 2+a 2x(a >0)在x =x 0处的导数为0,那么x 0=( )A .aB .±aC .-aD .a 2解析:因为y ′=x 2+a 2′x -x ′x 2+a 2x 2=2x 2-a 2-x 2x 2=x 2-a 2x2,所以x 20-a 2=0,解得x 0=±a .答案:B10.(2011·江西高考)若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为( ) A .(0,+∞)B .(-1,0)∪(2,+∞)C .(2,+∞)D .(-1,0)解析:令f ′(x )=2x -2-4x=2x -2x +1x>0,又x >0,所以x >2. 答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确的答案填在题中的横线上)11.若f (x )=log 3(x -1),则f ′(2)=________. 解析:∵f (x )=log 3(x -1), ∴f ′(x )=[log 3(x -1)]′=1x -1ln 3,∴f ′(2)=1ln 3. 答案:1ln 312.已知0<x <14,f (x )=x 2,g (x )=x ,则f ′(x )与g ′(x )的大小关系是____________.解析:由题意,得f ′(x )=2x ,g ′(x )=12x .由0<x <14,知0<f ′(x )<12,g ′(x )>1,故f ′(x )<g ′(x ). 答案:f ′(x )<g ′(x )13.已知物体的运动方程是s (t )=t 2+3t(t 的单位是秒,s 的单位是米),则物体在时刻t =4秒时的速度v =________米/秒,加速度a =________米/秒2.解析:∵s ′(t )=2t -3t2,∴v (4)=s ′(4)=2×4-342=12516,∵v (t )=2t -3t 2,∴v ′(t )=2+6t3,∴a (4)=v ′(4)=2+332=6732.答案:12516 673214.过原点作曲线y =e x的切线,则切点的坐标为________,切线的斜率为________.解析:设切点坐标为(x 0,e x 0),y ′=e x,则切线斜率为e x 0,切线方程为y -e x 0=e x 0(x -x 0),代入原点坐标(0,0)⇒x 0=1,∴切点为(1,e),斜率为e.答案:(1,e) e三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)求下列函数的导数: (1)y =sin x +1x;(2)y =(x 2+2)(3x -1); (3)y =x ·e -x; (4)y =12sin 2x .[解:(1)y ′=(sin x )′+(1x )′=cos x -1x2.(2)y ′=(x 2+2)′(3x -1)+(x 2+2)(3x -1)′ =2x (3x -1)+3(x 2+2) =9x 2-2x +6.(3)y ′=x ′·e -x+x ·(e -x)′ =e -x-x e -x=(1-x )e -x.(4)y ′=12(sin 2x )′=12×2·cos 2x =cos 2x .16.(本小题满分12分)已知曲线y =x 3+3x 2+6x -10上一点P ,求过曲线上P 点的所有切线中,斜率最小的切线方程.解:y ′=3x 2+6x +6=3(x 2+2x +2)=3(x +1)2+3.∴当x =-1时,斜率最小为3,此时P 的纵坐标为y =(-1)3+3×(-1)2+6×(-1)-10=-14,∴切点坐标为(-1,-14). ∴切线方程为y +14=3(x +1), 即3x -y -11=0.17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=13x 3+3xf ′(a )(其中a ∈R),且f (a )=76,求:(1)f (x )的表达式;(2)曲线y =f (x )在x =a 处的切线方程. 解:(1)f ′(x )=x 2+3f ′(a ),于是有f ′(a )=a 2+3f ′(a )⇒f ′(a )=-a 22,∴f (x )=13x 3-3a22x ,又f (a )=76,即13a 3-32a 3=76⇒a =-1,f (x )=13x 3-32x ;(2)由(1)知切点为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,76,切线的斜率f ′(a )=-12,∴切线方程为y -76=-12(x +1),即3x +6y -4=0.18.(本小题满分14分)设函数f (x )=ax -b x,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -12=0.(1)求f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.解:(1)方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3.当x =2时,y =12,则f (2)=12.又f ′(x )=a +b x2,于是⎩⎪⎨⎪⎧2a -b 2=12,a +b 4=74,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =3,故f (x )=x -3x.(2)证明:设P (x 0,y 0)为曲线上任一点,由y ′=1+3x2知曲线在点P (x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3x 20(x -x 0),即y -⎝⎛⎭⎪⎫x 0-3x 0=⎝⎛⎭⎪⎫1+3x20(x -x 0).令x =0得y =-6x 0,从而得切线与直线x =0的交点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-6x 0.令y =x 得y =x =2x 0从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0).所以点P (x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12⎪⎪⎪⎪⎪⎪-6x 0|2x 0|=6.故曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形的面积为定值,此定值为6。
高中数学 第二章 变化率与导数章末综合测评(含解析)北师大版选修2-2(2021年最新整理)

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(二) 变化率与导数(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.某质点沿直线运动的位移方程为f(x)=-2x2+1,那么该质点从x=1到x=2的平均速度为( )A.-4 B。
-5C.-6 D。
-7【解析】错误!=错误!=错误!=-6。
【答案】C2。
设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a=()A。
1 B.错误!C。
-错误!D。
-1【解析】y′=2ax,于是切线斜率k=f′(1)=2a,由题意知2a=2,∴a=1.【答案】A3。
下列各式正确的是( )A。
(sin α)′=cos α(α为常数)B.(cos x)′=sin xC。
(sin x)′=cos xD.(x-5)′=-错误!x-6【解析】由导数公式知选项A中(sin α)′=0;选项B中(cos x)′=-sin x;选项D中(x-5)′=-5x-6。
【答案】C4。
设曲线y=ax-ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a等于()A。
0 B。
1 C。
2 D。
3【解析】令f(x)=ax-ln(x+1),则f′(x)=a-1x+1。
高二数学北师大必修单元检测:第二章 解三角形 B 含解析

8.(2014四川高考)如图,从气球A上测得正前方的河流的两岸B,C的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60m,则河流的宽度BC等于()
A.240( -1)mB.180( -1)m
C.120( -1)mD.30( +1)m
解析:如图,作AD⊥BC,垂足为D.
由题意,得DC=60×tan60°=60 (m),
即| || |= .
所以S△ABC= |·sinA= .
答案:
15.(2014课标全国Ⅰ高考)如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得M点的仰角∠MAN=60°,C点的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从C点测得∠MCA=60°.已知山高BC=100m,则山高MN=m.
A.10B.9C.8D.5
解析:由23cos2A+cos2A=0,得cos2A= .
∵A∈ ,∴cosA= .
∵cosA= ,∴b=5或b=- (舍).
答案:D
3.(2014江西高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c2=(a-b)2+6,C= ,则△ABC的面积是()
A.3B. C. D.3
(1)求C和BD;
(2)求四边形ABCD的面积.
解:(1)由题设及余弦定理得
BD2=BC2+CD2-2BC·CDcosC
=13-12cosC,①
BD2=AB2+DA2-2AB·DAcosA
=5+4cosC.②
由①②得cosC= ,故C=60°,BD= .
(2)四边形ABCD的面积
S= AB·DAsinA+ BC·CDsinC
答案:
12.(2014福建高考)在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2 ,则△ABC的面积等于.
单元质量评估(二)(北师大版选修2-1)

单元质量评估(二)第二章 空间向量与立体几何(120分钟 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a =(1,-2,1),a +b =(-1,2,-1),则b等于( )(A)(2,-4,2) (B)(-2,4,-2) (C)(-2,0,-2) (D)(2,1,-3)2.如果向量AB AC BC、、满足AB AC BC =+ ,则( ) (A)AB AC BC =+ (B)AB AC BC =--(C)AC 与BC 同向 (D)AC 与BC同向3.已知空间四边形OABC 其对角线为OB 、AC,M 、N 分别为OA 、BC 的中点,点G在线段MN 上,且分MN 所成的定比为2,现用基底向量OA OB OC 、、表示向量OG,设OG xOA yOB zOC =++,则x,y,z 的值分别为( )(A)x=13,y=13,z=13 (B)x=13,y=13,z=16(C)x=13,y=16,z=13 (D)x=16,y=13,z=134.O 、A 、B 、C 为空间四个点,又OA OB OC、、为空间的一个基底,则( ) (A)O 、A 、B 、C 四点不共线(B)O 、A 、B 、C 四点共面,但不共线 (C)O 、A 、B 、C 四点中任意三点不共线 (D)O 、A 、B 、C 四点不共面5.O 是△ABC 所在平面内一点,满足OA OB OB OC OC OA ==,则点O 是△ABC的( )(A)三个内角平分线的交点 (B)三条边的垂直平分线的交点 (C)三条高的交点 (D)三条中线的交点6.已知a,b 是异面直线,A 、B ∈a,C 、D ∈b,AC ⊥b,BD ⊥b 且AB=2,CD=1.则a 与b 的夹角为( )(A)30° (B)45° (C)60° (D)90°7.a =(2,-1,2),b =(2,2,1),则以a ,b为邻边的平行四边形的面积为( )8.(2011·永嘉高二检测)在如图所示的正方体中,M 、N 分别为棱BC 和棱CC 1的中点,则异面直线AC 和MN 的夹角为( ) (A)30° (B)45° (C)60° (D)90°9.已知AB =(1,5,-2),BC =(3,1,z),若AB BC ⊥ ,BP =(x-1,y,-3),且BP⊥平面ABC ,则BP等于( )(A)(337,157-,-3) (B)(407,157-,-3)(C)(407,157,-3) (D)(337,157,-3)10.在棱长为a 的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别为A 1B 、AC 上的点,且A 1M=AN=3a ,则MN 与平面BB 1C 1C 的位置关系是( ) (A)相交 (B)平行 (C)垂直 (D)不能确定11.正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,O 为侧面BCC 1B 1的中心,则AO 与平面ABCD 夹角的正弦值为( )(B)1212.如图所示的多面体是由底面为ABCD 的长方体被 截面AEC 1F 所截而得到的,其中AB=4,BC=2,CC 1=3, BE=1,则点C 到平面AEC 1F 的距离为( )11 (C)4 (D)11二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,请把正确的答案填在题中的横线上)13.已知向量p 关于基底{a b,c ,}的坐标为(3,2,-1)则p 关于基底{12a b,c 2-,}的坐标是 .14.(2011·海口高二检测)已知向量a b,c,两两夹角都是60°,其模都为1,则|a b 2c -+|等于 .15.如图所示,在直四棱柱A 1B 1C 1D 1-ABCD 中,当底面四 边形ABCD 满足条件 时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种条件即可,不必考虑所有的 可能的情形).16.正方形ABCD 与ABEF 的边长都为a,若平面EAB 与平面ABC 夹角的大小为 30°,则EF 与平面ABCD 的距离为 .三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分)如图,已知ABCD-A ′B ′C ′D ′是平行六面体.(1)化简12AA BC AB 23'++,并在图中标出其结果;(2)设M 是底面ABCD 的中心,N 是侧面 BCC ′B ′对角线BC ′上的34分点,设MN AB AD AA =α+β+γ',试求α、β、γ的值.18.(12分)(2011·哈尔滨高二检测)在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,CA=CB=CC 1=2,∠ACB=90°,E 、F 分别是BA 、BC 的中点,G 是AA 1上一点,且AC 1⊥EG. (1)确定点G 的位置;(2)求直线AC 1与平面EFG 夹角θ的大小.19.(12分)(2010·湖南高考)如图所示,在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,E 是棱DD 1的中点.(1)求直线BE和平面ABB1A1夹角的正弦值;(2)在棱C1D1上是否存在一点F,使B1F∥平面A1BE?证明你的结论.20.(12分)(2011·杭州高二检测)如图,已知三棱锥A-BCD的侧视图,俯视图都是直角三角形,尺寸如图所示.(1)求异面直线AB与CD夹角的余弦值;(2)在线段AC上是否存在点F,使得BF⊥面ACD?若存在,求出CF的长度;若不存在,说明理由.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC—A1B1C1中,∠ACB=90°,2AC=AA1=BC=2.(1)若D为AA1中点,求证:平面B1CD⊥平面B1C1D;(2)若平面B1DC与平面DCC1的夹角为60°,求AD的长.22.(14分)(2011·辽宁高考改编)如图,四边形ABCD为正方形,PD⊥平面ABCD, PD∥QA,QA=AB=1PD.2(1)证明:平面PQC ⊥平面DCQ ; (2)求平面QBP 与平面BPC 夹角的余弦值.答案解析1.【解析】选B.b (a b)a =+-=(-1,2,-1)-(1,-2,1)=(-2,4,-2).2.【解析】选D.∵AB AC BC =+,∴A 、B 、C 共线且点C 在AB 之间,即AC CB与同向.3.【解析】选D.MG 2GN =∴()OG OM 2ON OG -=-∴()()111OG OM 2ON OA OB OC 332=+=++ []=111OA OB OC 633++∴x=16,y=z=13.4.【解析】选D.由基底定义,OA OB OC、、三向量不共面,但选项A 、B 、C 三种情形都有可能使OA OB OC、、共面,只有选项D 才能使这三个向量不共面. 5.【解析】选C.∵OA OB OB OC =∴()OB OA OC 0-=即OB CA 0=,∴OB ⊥AC.同理OC ⊥AB ,OA ⊥BC∴O 为△ABC 的三条高的交点.6.【解析】选C.()2AB CD AC CD DB CD CD 1=++==∴cos 〈AB CD 〉=AB CD 11212AB CD ==⨯∴AB 与CD 的夹角为60°,即异面直线a,b 的夹角为60°.7.【解析】选D.|a |3|b |3,== ,四边形为菱形,|a b |a b |+=-=∴S=1|a b ||a b |2+-=8.【解析】选C.设正方体棱长为1,则A(1,0,0),C(0,1,0),M(12,1,0),N(0,1,12),∴AC =(-1,1,0),MN =(11,0,22-).设AC 与MN的夹角为θ, 则cos θ=1MN AC1.2MN AC== ∴θ=60°.9.【解析】选A.∵AB BC ⊥ ,∴AB BC 0352z ==+-, ∴z=4,又BP⊥面ABC.∴BP AB BP BC ⊥⊥ 且.∴()()15y x 15y 607,.40333x 1y 120x x 177⎧=-⎪-++=⎧⎪⎪∴⎨⎨-+-=⎪⎪⎩=-=⎪⎩, 10. 独具【解题提示】利用三角形法则进行向量间的相互表示,寻找MN与平面BB 1C 1C 内向量的线性关系.【解析】选B.∵1A M AN 3==, ∴1111A M A B,AN AC,33==∴11MN MA A A AN =++=1111A B A A AC 33-++=11111111A B A A A A AB BC 3333--+++=121A A AD 33+=11121B B B C ,33+∴111MN B B B C 、、共面. 又∵MN 面BB 1C 1C, ∴MN ∥平面BB 1C 1C.11.【解析】选C.方法一:如图,取BC 的中点M , 连接OM 、AM. 则OM ⊥平面ABCD. ∴∠OAM 为AO 与平面ABCD 的夹角. 令AB=2,则OM=1,∴. ∴sin ∠OAM=6. 方法二:以D 为原点,DA 、DC 、DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立直角坐标系,令AB=2,则A(2,0,0),O(1,2,1),∴AO=(-1,2,1).又1DD=(0,0,2)为平面ABCD 的法向量.设AO 与平面ABCD 的夹角为α,则sin α=|cos 〈1AO DD ,〉|=11|AO DD |6AO DD ==12.独具【解题提示】以点D 为坐标原点建立空间直角坐标系,利用向量法求解.【解析】选D.建立如图所示的空间直角坐标系, 则A(2,0,0),E(2,4,1),C(0,4,0), C 1(0,4,3) 设F(0,0,z),∵四边形AEC 1F 是平行四边形,∴1AF EC =∴(-2,0,z)=(-2,0,2) ∴z=2,即F(0,0,2)设1n 为平面AEC 1F 的法向量,显然1n 不垂直于平面ADF ,故可设1n=(x,y,1)由11n AE 00x 4y 10,2x 0y 20n AF 0⎧=⨯++=⎧⎪⎨⎨-⨯+⨯+==⎩⎪⎩ ,得 即x 1,4y 10,12x 20y .4=⎧+=⎧⎪∴⎨⎨-+==-⎩⎪⎩又1CC =(0,0,3),设1CC 与1n的夹角为α,则|cos α|=1111|CC n |CC |n |==∴C 到平面AEC 1F的距离1d CC |cos |33311=α=⨯= 故选D.13.【解析】设p 关于基底{12a b,c 2-,}的坐标为(x,y,z),则z p 2xa yb c 2=-+∴3x 2x 32y 2,y 2.z z 212⎧⎧=⎪⎪=⎪⎪-=∴=-⎨⎨⎪⎪=-⎪⎪=-⎩⎩答案:(32,-2,-2)独具【误区警示】此处的坐标不是直角坐标,是在新的基底下的一种坐标形式.14.【解析】|a b 2c |-+==15.【解析】∵A 1C ⊥B 1D 1,∴111A C B D 0=∴()1AC AA BD 0.-=∴1AC BD AA BD 0-=又11AA BD AA BD 0⊥∴=,∴AC BD 0=∴AC ⊥BD.答案:AC ⊥BD(答案不唯一)16.【解析】如图,因为ABCD ,ABEF 均为正方形, 所以EF ∥平面ABCD , 又AB ⊥BE ,AB ⊥BC ,所以∠EBC 就是平面EAB 与平面ABC 的夹角,所以∠EBC=30°, 因为AB ⊥平面EBC ,而AB Ü平面ABCD , 所以面EBC ⊥面ABCD ,过E 作EG ⊥BC 于G , 则EG ⊥面ABCD ,在Rt △EBG 中,EG=EBsin30°=12a. 答案:12a17.【解析】(1)取DD ′的中点G ,过点G 作DC 的平行线GH ,使GH=23DC ,连接AH ,则12AH AA BC AB.23='++AH如图所示. (2)MN MB BN =+=13DB BC 24+'=()13AB AD (AA AD)24-+'+=113AB AD AA 244++'. ∴113,,.244α=β=γ=18.独具【解题提示】(1)设出G 点坐标,利用AC 1⊥EG 求出G 的坐标,确定G 的位置.(2)先求平面EFG 的法向量,代入公式求θ.【解析】(1)以C 为原点,分别以CB 、CA 、CC 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则F(1,0,0),E(1,1,0),A(0,2,0),C 1(0,0,2),1AC=(0,-2,2),EF=(0,-1,0).设G(0,2,h),则EG=(-1,1,h). ∵11AC EG,EG AC 0.⊥∴=∴-1×0+1×(-2)+2h=0. ∴h=1,即G 是AA 1的中点.(2)设m=(x,y,z)是平面EFG 的一个法向量,则m FE,m EG ⊥⊥ .所以y 0x y z 0=⎧⎨-++=⎩,平面EFG 的一个法向量m=(1,0,1).∵sin θ=11|m AC |1,2|m |AC == ∴θ=6π,即AC 1与平面EFG 的夹角θ为6π. 19.【解析】设正方体的棱长为1,如图所示,以1AB AD AA ,,为单位正交 基底建立空间直角坐标系.(1)依题意,得B(1,0,0),E(0,1,12), A(0,0,0),D(0,1,0),所以BE =(-1,1,12),AD =(0,1,0),在正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中, 因为AD ⊥平面ABB 1A 1,所以AD是平面ABB 1A 1的一个法向量,设直线BE 和平面ABB 1A 1的夹角为θ,则sin θ=|BE AD |12.33BE AD 12==⨯ 即直线BE 和平面ABB 1A 1的夹角的正弦值为23. (2)依题意,得A 1(0,0,1),1BA =(-1,0,1),BE =(-1,1,12),设n=(x,y,z)是平面A 1BE 的一个法向量, 则由1n BA 0n BE 0==,,得x z 0,1x y z 02-+=⎧⎪⎨-++=⎪⎩所以x=z,y=12z.取z=2,得n=(2,1,2).设F 是棱C 1D 1上的点, 则F(t,1,1)(0≤t ≤1).又B 1(1,0,1),所以1B F=(t-1,1,0),而B 1F 平面A 1BE ,于是B 1F ∥平面A 1BE ()()11B F n 0t 1,1,0(212)02t 110t 2⇔=⇔-=⇔-+=⇔=⇔ ,,F 为C 1D 1的中点.这说明在棱C 1D 1上存在点F(C 1D 1的中点), 使B 1F ∥平面A 1BE.20.独具【解题提示】(1)转化为AB CD与的夹角,注意角的范围;(2)先确定F的位置,然后求|CF|.【解析】(1)取BD 的中点O ,连接AO , 则AO ⊥平面CBD.以O 为原点建立空间直角坐标系,如图. A(0,0,1),B(1,0,0),AB=(1,0,-1),CD =(-2,- ,0),cos 〈AB,CD 〉=-4.所以所求异面直线AB 与CD 夹角的余弦值为4.(2)设CF CA =λ ,由(1)知CAAD=(-1,0,-1),BF BC CF =+=(-λ(1-λ),λ), BF CA 212(1)0BF AD 0⎧=λ--λ=⎪⎨=λ-λ=⎪⎩,解得λ=67,∴存在点F ,6CF CA 7==独具【方法技巧】另有妙招利用空间向量解决立体几何中的空间位置关系、空间角以及空间距离,主要方法是建立合适的空间直角坐标系,写出相关点的坐标,然后代入公式求解,在此过程中,运算量比较大,需要我们有较好的运算能力,但有些立体几何题目利用传统的解题方法,依据立体几何中的定理和结论,加上灵活的思维,同样能较为便捷地解题.21.【解析】(1)如图,以C 为原点,CA 、CB 、CC 1所在直线为x,y,z 轴建立空间直角坐标系.则C(0,0,0),A(1,0,0),B 1(0,2,2),C 1(0,0,2), D(1,0,1).即11C B =(0,2,0),1DC =(-1,0,1),CD=(1,0,1). 由11CD C B=(1,0,1)·(0,2,0)=0+0+0=0,得CD ⊥C 1B 1;由1CD DC=(1,0,1)·(-1,0,1)=-1+0+1=0得CD ⊥DC 1; 又DC 1∩C 1B 1=C 1, ∴CD ⊥平面B 1C 1D. 又CD Ü平面B 1CD , ∴平面B 1CD ⊥平面B 1C 1D.(2)设AD=a ,则D 点坐标为(1,0,a),CD=(1,0,a),1CB =(0,2,2),设平面B 1CD 的一个法向量为m=(x,y,z).则由1m CB 02y 2z 0,x az 0m CD 0⎧=+=⎧⎪⇒⎨⎨+==⎩⎪⎩令z=-1. 得m =(a,1,-1),又平面C 1DC 的一个法向量为n=(0,1,0), 则由cos60°=|m n |12|m ||n |== ,即故独具【方法技巧】另有妙招利用空间向量解决立体几何中的空间位置关系、空间角以及空间距离,主要是建立合适的空间直角坐标系,写出相关点的坐标,然后代入公式求解,在此过程中,运算量比较大,需要我们有较好的运算能力;但有些立体几何题目利用传统的解题方法,依据立体几何中的定理和结论,加上灵活的思维,同样能解题,以下是本题的传统解法. 【解析】(1)∵∠A 1C 1B 1=∠ACB=90°, ∴B 1C 1⊥A 1C 1,又由直三棱柱性质知B 1C 1⊥CC 1, ∴B 1C 1⊥平面ACC 1A 1. 又∵CD Ü平面ACC 1A 1,∴B 1C 1⊥CD ① 由D 为中点可知,DC=DC 1∴DC 2+DC 12=2+2=4=CC 12,即CD ⊥DC 1 ②由①②可知CD ⊥平面B 1C 1D , 又CD Ü平面B 1CD , 故平面B 1CD ⊥平面B 1C 1D.(2)由(1)可知B 1C 1⊥平面ACC 1A 1,如图,在面ACC 1A 1内过C 1作C 1E ⊥CD ,交CD 或其延长线于E ,连EB 1,由三垂线定理可知∠B 1EC 1为二面角B 1—DC —C 1的平面角, ∴∠B1EC 1=60°.由B 1C 1=2知,C 1设AD=x ,则∵△DC 1C 的面积S=11ACC A 11S 121,22=⨯⨯=∴11,23=解得22.【解析】如图,以D 为坐标原点,线段DA 的长为单位长,射线DA 为x 轴的正半轴建立空间直角坐标系D-xyz.(1)依题意有Q(1,1,0),C(0,0,1), P(0,2,0),则DQ=(1,1,0),DC =(0,0,1), PQ=(1,-1,0), 所以PQ DQ 0PQ DC 0==,,即PQ ⊥DQ ,PQ ⊥DC.故PQ ⊥平面DCQ.又PQ ⊂平面PQC ,所以平面PQC ⊥平面DCQ.(2)依题意有B(1,0,1),CB=(1,0,0),BP=(-1,2,-1).设n=(x ,y ,z)是平面PBC 的法向量,则n CB 0n BP 0⎧=⎪⎨=⎪⎩,即x 0x 2y z 0=⎧⎨-+-=⎩, 因此可取n=(0,-1,-2).设m 是平面PBQ 的法向量,则m BP 0m PQ 0⎧=⎪⎨=⎪⎩, 可取m =(1,1,1),所以cos 〈m,n 〉=-5. 故平面QBP 与平面BPC夹角的余弦值为5.。
高中数学 阶段质量评估2 北师大版选修22

第二章 变化率与导数一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求的)1.某物体的运动规律是s =s (t ),则该物体在t 到t +Δt 这段时间内的平均速度是( )A.v =Δs Δt =st +Δt -s tΔtB.v =s ΔtΔtC.v =s ttD.v =s t +Δt -s ΔtΔt解析: 由平均速度的定义可知,物体在t 到Δt ,Δt 这段时间内的平均速度是其位移改变量与时间改变量的比.所以v =Δs Δt=st +Δt -s tΔt.答案: A2.下列各式正确的是( ) A .(ln a )′=1a(a 为常数)B .(cos x )′=sin xC .(sin x )′=cos xD .(x -3)′=-13x -4解析: 因为a 为常数,(ln a )′=0,故A 错.由导数公式表易知B 、D 错误. 答案: C3.设f (x )=x ln x +x ,若f ′(x 0)=3,则x 0=( ) A .e 2B .e C.ln 2eD .ln 2解析: ∵f (x )=x ln x +x ,∴f ′(x )=ln x +2. 又∵f ′(x 0)=3,∴x 0=e. 答案: B 4.设f (x )=13x 2-1x x,则f ′(1)等于( )A .0 B.12 C.56D .-56解析: ∵f ′(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -23 -x -32 ′=-23x -53 +32x -52 ,∴f ′(1)=-23+32=56.答案: C5.若点P 在曲线y =x 3-3x 2+(3-3)x +34上移动,经过点P 的切线的倾斜角为α,则角α的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,πC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,πD.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,2π3解析: y ′=3x 2-6x +3-3=3(x -1)2-3≥-3, 即tan α≥- 3.又α∈[0,π),∴α∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫2π3,π. 答案: B6.曲线y =x 3-2x +1在点(1,0)处的切线方程为( ) A .y =x -1 B .y =-x +1 C .y =2x -2D .y =-2x +2解析: 由题可知,点(1,0)在曲线y =x 3-2x +1上,求导可得y ′=3x 2-2,所以在点(1,0)处的切线的斜率k =1,切线过点(1,0),根据直线的点斜式可得切线方程为y =x -1.答案: A7.已知f (x )=x 33+3xf ′(0),则f ′(1)=( )A .1B .-1C .0D .3解析: f ′(x )=x 2+3f ′(0),令x =0,则f ′(0)=3f ′(0),则f ′(0)=0. ∴f ′(1)=1+3f ′(0)=1. 答案: A8.已知曲线y =x 24-3ln x 的一条切线的斜率为12,则切点的横坐标为( )A .3B .2C .1D.12解析: y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 24-3ln x ′=x 2-3x , 令x 2-3x =12,结合x >0,得x =3. 答案: A9.已知y =12sin 2x +sin x ,则y ′( )A .仅有最小值的奇函数B .既有最大值又有最小值的偶函数C .仅有最大值的偶函数D .非奇非偶函数解析: y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin 2x +sin x ′ =12(sin 2x )′+(sin x )′ =12·cos 2x ·2+cos x =cos 2x +cos x =2cos 2x +cos x -1 =2⎝⎛⎭⎪⎫cos x +142-98, ∴y ′max =2,y ′min =-98,且y ′=2cos 2x +cos x -1为偶函数.答案: B10.若曲线C :y =x 3-2ax 2+2ax 上任意点处的切线的倾斜角都是锐角,那么整数a 的值等于( )A .-2B .0C .1D .-1解析: y ′=3x 2-4ax +2a ,∵曲线在任意点处的切线的倾斜角都是锐角, ∴3x 2-4ax +2a >0恒成立. ∴Δ=16a 2-24a <0,∴0<a <32.又a ∈Z ,∴a =1. 答案: C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上) 11.设曲线y =xn +1-2(n ∈N +)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则log 2011x 1+log 2 011x 2+…+log 2 011x 2 010的值为________________.解析: 由y =xn +1-2,得y ′=(n +1)x n,则在点(1,1)处切线的斜率k =y ′|x =1=n+1,切线方程为y -1=(n +1)(x -1),令y =0,得x n =nn +1,∴log 2011x 1+log 2011x 2+…+log 2011x 2 010=log 2011(x 1·x 2·…·x 2010)=log 2011⎝⎛⎭⎪⎫12×23×34×…×2 0102 011 =log 2 01112 011=-1.答案: -112.曲线y =x 3+3x 2+6x -10的切线中,斜率最小的切线方程是________________. 解析: ∵y ′=3x 2+6x +6=3(x +1)2+3, ∴当x =-1时,y ′有最小值3,即斜率最小为3. 此时切点为(-1,-14), 所以切线方程为3x -y -11=0. 答案: 3x -y -11=013.已知过曲线y =x 3+bx +c 上一点A (1,2)的切线为y =x +1,则bc 的值为_________. 解析: f ′(1)=(3x 2+b )|x =1=3+b =1, 所以b =-2. 所以y =x 3-2x +c , 所以2=1-2+c , 所以c =3,从而bc =-6. 答案: -614.若曲线f (x )=ax 5+ln x 存在垂直于y 轴的切线,则实数a 的取值范围是_________. 解析: ∵f ′(x )=5ax 4+1x,x ∈(0,+∞),∴由题知5ax 4+1x=0在(0,+∞)上有解.即a =-15x 5在(0,+∞)上有解.∵x ∈(0,+∞), ∴-15x 5∈(-∞,0),∴a ∈(-∞,0).答案: (-∞,0)三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)求下列函数的导数:(1)y =x 5+x +sin x x 2;(2)f (x )=(x 3+1)(2x 2+8x -5); (3)y =1-sin x 1+cos x ;(4)y =a 3xcos(2x +1).解析: (1)y =x 5+x +sin x x 2=x 3+x -32+x -2sin x . ∴y ′=3x 2-32x -52-2x -3sin x +x -2cos x .(2)f (x )=(x 3+1)(2x 2+8x -5) =2x 5+8x 4-5x 3+2x 2+8x -5. ∴f ′(x )=10x 4+32x 3-15x 2+4x +8. (3)y ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-sin x 1+cos x ′=1-sin x ′1+cos x -1-sin x1+cos x ′1+cos x 2=sin x -cos x -11+cos x2.(4)y ′=[a 3xcos(2x +1)]′=(a 3x)′cos(2x +1)+a 3x[cos(2x +1)]′=a 3xln a ·(3x )′cos(2x +1)+a 3x·[-sin(2x +1)]·(2x +1)′ =3a 3xln a ·cos(2x +1)-2a 3xsin(2x +1) =a 3x [3ln a ·cos(2x +1)-2sin(2x +1)].16.(本小题满分12分)偶函数f (x )=ax 4+bx 3+cx 2+dx +e 的图像过点P (0,1),且在x =1处的切线方程为y =x -2,求y =f (x )的解析式.解析: ∵f (x )的图像过P (0,1)点,∴e =1. 又∵f (x )为偶函数,∴f (-x )=f (x ).故ax 4+bx 3+cx 2+dx +e =ax 4-bx 3+cx 2-dx +e . ∴b =0,d =0. ∴f (x )=ax 4+cx 2+1.∵函数f (x )在x =1处的切线方程为y =x -2,∴可知切点为(1,-1). ∴a +c +1=-1.∵f ′(1)=4a +2c ,∴4a +2c =1. ∴a =52,c =-92.∴函数y =f (x )的解析式为f (x )=52x 4-92x 2+1.17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 3+x -16. (1)求曲线y =f (x )在点(2,-6)处的切线方程;(2)直线l 为曲线y =f (x )的切线,且经过原点,求直线l 的方程及切点坐标. 解析: (1)f ′(x )=3x 2+1,∴f (x )在点(2,-6)处的切线的斜率k =f ′(2)=13, ∴切线方程为y =13(x -2)+(-6),即y =13x -32. (2)设切点为(x 0,y 0),则直线l 的斜率为f ′(x 0)=3x 20+1, ∴直线l 的方程为y =(3x 20+1)(x -x 0)+x 30+x 0-16,又∵l 过点(0,0),∴0=(3x 20+1)(-x 0)+x 30+x 0-16, 整理得,x 30=-8,解得x 0=-2. ∴y 0=(-2)3+(-2)-16=-26. ∴直线l :y =13x .切点(-2,-26).18.(本小题满分14分)已知曲线C 1:y =x 2与C 2:y =-(x -2)2,若直线l 与C 1、C 2都相切,求直线l 的方程.解析: 依题意,设直线l 与C 1相切于点P (x 1,x 21),与C 2相切于点Q (x 2,-(x 2-2)2). 对于C 1:y ′=2x ,则与C 1相切于点P 的切线方程为y -x 21=2x 1(x -x 1),即y =2x 1x -x 21;对于C 2:y ′=-2(x -2), 则与C 2相切于点Q 的切线方程为y +(x 2-2)2=-2(x 2-2)(x -x 2),即y =-2(x 2-2)x +x 22-4.依题意,两条切线互相重合,所以⎩⎪⎨⎪⎧2x 1=-2x 2-2,-x 21=x 22-4.解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=0,x 2=2或⎩⎪⎨⎪⎧x 1=2,x 2=0.所以直线l 的方程为y =0或y =4x -4.。
北师大版高中数学选修2-2阶段质量评估1.docx

第一章推理与证明一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.一个奇数列1,3,5,7,9,…,现在进行如下分组:第一组含一个数{1};第二组含二个数{3,5};第三组含三个数{7,9,11};…;试观察每组内各数之和与其组的编号数n有什么关系()A.等于n2B.等于n3C.等于n4D.等于n(n+1)解析:第一组内各数之和为1,第二组内各数之和为3+5=8=23,第3组内各数之和为7+9+11=27=33,由此猜想:第n组内各数之和为n3.答案: B2.给出下列三个类比结论:①(ab)n=a n b n与(a+b)n类比,则有(a+b)n=a n+b n;②log a(xy)=log a x+log a y与sin(α+β)类比,则有sin(α+β)=sin αsin β;③(a+b)2=a2+2ab+b2与(a+b)2类比,则有(a+b)2=a2+2a·b+b2.共中结论正确的个数是()A.0 B.1C.2 D.3解析:①②错误,③正确.答案: B3.用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,假设正确的是()A.假设至少有一个钝角B .假设至少有两个钝角C .假设没有一个钝角D .假设没有一个钝角或至少有两个钝角解析: 用反证法对命题的假设就是对命题的否定,“至多有一个”的否定是“至少有两个”,故选B.答案: B4.实数a ,b ,c 不全为0等价于( ) A .a ,b ,c 全不为0B .a ,b ,c 中最多只有一个为0C .a ,b ,c 中只有一个不为0D .a ,b ,c 中至少有一个不为0解析: “不全为0”等价于“至少有一个不为0”. 答案: D5.将全体正整数排成一个三角形数阵:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10根据以上排列规律,数阵中第n (n ≥3)行的从左至右的第3个数是( ) A.n 2-n +62B.n 2-n +42C.n 2-n +22D.n 2-n 2解析: 第1行1个数,第2行2个数,第3行3个数,第n -1行n -1个数 ∴1+2+…+(n -1)=(n -1)·n2,∴第n 行的第3个数为(n -1)·n 2+3=n 2-n +62.答案: A6.已知1+2×3+3×32+4×32+…+n ×3n -1=3n (na -b )+c 对一切n ∈N +都成立,那么a 、b 、c 的值为( )A .a =12,b =c =14B .a =b =c =14C .a =0,b =c =14D .不存在这样的a 、b 、c解析: ∵已知等式对一切n ∈N +都成立, ∴当n =1,2,3时也成立.即⎩⎪⎨⎪⎧1=3(a -b )+c 1+2×3=32(2a -b )+c 1+2×3+3×32=33(3a -b )+c , 解得⎩⎨⎧a =12,b =c =14.答案: A7.用数学归纳法证明恒等式:1+2+3+…+n 2=n 4+n 22,则由n =k 到n =k +1时,等式左端应添加的项是( )A .k 2+1B .(k +1)2C .[(k +1)+1]2D .(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2解析: n =k 时,左端为1+2+3+…+k 2,n =k +1时,左端为1+2+3…+k 2+(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2.两式相减,可知等式左端应添加的项是 (k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2.故选D. 答案: D8.已知x ∈R +,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: 观察a 与n +1的关系:1→2,4→3,27→4,即(2-1)1→2,(3-1)2→3,(4-1)3→4,故(n +1-1)n →n +1,所以a =n n .答案: D9.数列{a n }中,若a 1=12,a n =11-a n -1(n ≥2,n ∈N),则a 2 009的值为( )A .-1 B.12 C .1D .2解析: ∵a n =11-a n -1,又a 1=12,∴a 2=11-a 1=2.a 3=11-a 2=-1.a 4=11-a 3=a 1=12.∴数列{a n}的项是周期性出现,周期为3.∴a2 009=a669×3+2=a2=2.答案: D10.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k +1)≥(k+1)2成立”.那么,下列命题总成立的是()A.若f(1)<1成立,则f(10)<100成立B.若f(2)<4成立,则f(1)≥1成立C.若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立D.若f(4)≥25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立解析:题设中“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立”.实际上是给出了一个递推关系,从数学归纳法来考虑,∵f(4)≥25成立,∴f(4)≥16成立,即k的基础值为4,所以A、B、C都错误,故选D.答案: D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)11.在等差数列{a n}中,有S m+n=S m+S n+mnd,其中S m,S n,S m+n,分别是{a n}的前m,n,m+n项和,用类比推理的方法,在等比数列{b n}中,有__________________.解析:由等差数列到等比数列的运算性质:“和↔积”,“积↔乘方”可猜测在等比数列中有A m+n=A m·A n·q mn,事实上,设公比为q,A n为前n项积,则有A m+n=b1·b2·b3·…·b m+n =b1·b1q·b1q2·…·b1q m+n-1=b m+n1·q1+2+…+(m+n-1)=b m+n1q(m+n-1)(m+n)2又A m·A n·q mn=(b1·b2·…·b m)·(b1·b2·…·b n)·q mn=b m1·q1+2+…+(m-1)·b n1·q1+2+…+(n-1)·q mn=b m+n1·q(m-1)m2+(n-1)n2+mn=b m+n1·q(m+n)(m+n-1)2故猜测正确.答案:A m+n=A m·A n·q mn,其中A m+n、A m、A n分别是{b n}的前m+n,m,n项之积,q为公比12.设函数f(x)=xx+2(x>0),观察:f1(x)=f(x)=xx+2,f2(x)=f[f1(x)]=x3x+4,f3(x)=f[f2(x)]=x7x+8,f4(x)=f[f3(x)]=x15x+16,…根据以上事实,由归纳推理可得:当n∈N+且n≥2时,f n(x)=f[f n-1(x)]=________________.解析:由f(x)=xx+2(x>0)得,f1(x)=f(x)=xx+2,f2(x)=f[f1(x)]=x3x+4=x(22-1)x+22,f3(x)=f[f2(x)]=x7x+8=x(23-1)x+23,f4(x)=f[f3(x)]=x15x+16=x(24-1)x+24,…∴当n≥2且n∈N+时,f n(x)=f[f n-1(x)]=x(2n-1)x+2n.答案:x(2n-1)x+2n13.平面上,周长一定的所有矩形中,正方形的面积最大;周长一定的所有矩形与圆中,圆的面积最大,将这些结论类比到空间,可以得到的结论是___________________.解析:平面中的“周长”类比为空间中的“面积”,“平面图形”类比成“空间几何体”,“面积”类比成“体积”,“圆”类比成“球”.答案:在空间几何体中,表面积一定的所有长方体中,正方体的体积最大;表面积一定的所有长方体与球中,球的体积最大.14.蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看作是一个正六边形,右图为一组蜂巢的截面图.其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以f(n)表示第n个图的蜂巢总数,则f(n)=_____________.解析:由于f(2)-f(1)=7-1=6,f(3)-f(2)=19-7=2×6,推测当n≥2时,有f(n)-f(n-1)=6(n-1),故f(n)=[f(n)-f(n-1)]+[f(n-1)-f(n-2)]+…+[f(2)-f(1)]+f(1)=6[(n-1)+(n-2)+…+2+1]+1=3n2-3n+1.又f(1)=1=3×12-3×1+1,所以f(n)=3n2-3n+1.答案:3n2-3n+1三、解答题(本大题共4小题,满分50分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)已知a是整数,a2是偶数.求证:a是偶数.证明:(反证法)假设a不是偶数,即a是奇数,则设a=2n+1(n∈Z).所以a2=4n2+4n+1.因为4(n2+n)是偶数,所以4n2+4n+1是奇数,这与已知a2是偶数矛盾,故假设错误,从而,a一定是偶数.16.(本小题满分12分)把下面在平面内成立的结论类比地推广到空间,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.解析:(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)将自然数排成螺旋状如图所示;第一个拐弯处的数是2,第二个拐弯处的数是3,第20个及第25个拐弯处的数各是多少?解析:前几个拐弯处的数依次是2,3,5,7,10,13,17,21,26,…,这是一个数列,把数列的后一项减去前一项,得一新数列:1,2,2,3,3,4,4,5,5,…,把原数列的第一项2添在新数列的前面,得到2,1,2,2,3,3,4,4,5,5,…,于是原数列的第n项a n就等于此新数列的前n项和,即a1=2=1+1=2,a2=2+1=1+(1+1)=3,a3=2+1+2=1+(1+1+2)=5,a4=2+1+2+2=1+(1+1+2+2)=7,…,所以,第20个拐弯处的数是:a20=1+(1+1+2+2+3+3+4+4+…+10+10)=1+2×(1+2+…+10)=111,第25个拐弯处的数是:a25=1+(1+1+2+2+…+12+12+13)=170.18.(本小题满分14分)数列{a n }是这样确定的:a 1=1,a n +1=pa n +x ,p ≠0且p ≠1,n =2,3,4,…,试归纳出a n 的表达式,并用数学归纳法予以证明.解析: a 2=pa 1+x =p +x ,a 3=pa 2+x =p (p +x )+x =p 2+(p +1)x , 同理a 4=p 3+(p 2+p +1)x , …猜想a n =p n -1+(p n -2+p n -3+…+1)·x=pn -1+p n -1-1p -1·x .证明:(1)当n =1时,公式成立. (2)假设n =k 时,公式成立, 即a k =pk -1+p k -1-1p -1·x ,则n =k +1时,a k +1=pa k +x =p ·⎝ ⎛⎭⎪⎫p k -1+p k -1-1p -1·x +x =p k +p k-1p -1·x , ∴当n =k +1时公式也成立.由(1)、(2)知,公式对任何n ∈N +都成立.。
北师大版数学高二-【北师大版】选修2-2第二、三章检测题 齐宗锁

金台区高二年级数学理科学科第二、三单元质量检测试题参赛试卷学校:石油中学 命题人: 齐宗锁高中数学选修2-2(第二、三章)《导数及其应用》检测题(北师大版)第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题:(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.函数y=x 2cosx 的导数为( )(A) y ′=2xcosx -x 2sinx (B) y ′=2xcosx+x 2sinx(C) y ′=x 2cosx -2xsinx (D) y ′=xcosx -x 2sinx 2.下列结论中正确的是( ) (A)导数为零的点一定是极值点 (B)如果在0x 附近的左侧0)('>x f ,右侧0)('<x f ,那么)(0x f 是极大值 (C)如果在0x 附近的左侧0)('>x f ,右侧0)('<x f ,那么)(0x f 是极小值 (D)如果在x 附近的左侧0)('<x f ,右侧0)('>x f ,那么)(0x f 是极大值3.过曲线23-+=x x y 上的点0P 的切线平行于直线14-=x y ,则切点0P 的坐标为( ) A .(0,-1)或(1,0) B .(1,0)或(-1,-4)C .(0,-2)或(-1,-4)D .(2,8)或(1,0)4.下列结论中①若x y cos -=,则x y sin -=';②xx y x x f 21,1)(-='=则若;③272)3(,1)(2-='==f xx f y 则若;正确的个数为( )A . 0B . 1C . 2D . 35.如果10N 的力能使弹簧压缩10cm ,为在弹性限度内将弹簧从平衡位置拉到离平衡位置6cm 处,则克服弹力所做的功为( )(A)0.28J (B)0.12J (C)0.26J (D)0.18J 6.函数y =ax 2+1的图象与直线y =x 相切,则a =( )A . 18B .41C . 21D..17.设2)(=x x f 在处有导数,则=∆∆--∆+→∆xx f x f x 2)2()2(lim 0( )A .)2(2f 'B .)2(21f ' C .)2(f ' D .)2(4f '8.曲线),4(221e P e y x 在点=处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( ) A .229e B .24e C .22e D .2e第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分,把答案填在题中横线上9.曲线y=2x 3-3x 2共有____个极值.10.已知)5)(4)(3)(2)(1()(-----=x x x x x x f 则f '=)1( 11. 求曲线)12ln(-=x y 上的点到直线032=+-y x l :的最短距离。
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章末质量评估(二)(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(每小题5分,共50分)1.参数方程⎩⎨⎧x =sin θ+cos θ,y =sin θ·cos θ (θ为参数)表示的曲线为( )解析 x 2=(sin θ+cos θ)2=1+2sin θ·cos θ=1+2y , ∴y =12x 2-12,且x =sin θ+cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4∈,故选C.答案 C2.椭圆⎩⎨⎧x =a cos θ,y =b sin θ(θ为参数),若θ∈,则椭圆上的点(-a ,0)对应的θ=( )A.πB.π2C.2πD.32π解析 ∵点(-a ,0)中x =-a ,∴-a =a cos θ, ∴cos θ=-1,∴θ=π. 答案A3.若双曲线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+tan θ,y =1+2cos θ(θ为参数),则它的渐近线方程为( )A.y -1=±12(x +2)B.y =±12x C.y -1=±2(x +2) D.y =±2x解析 把参数方程化为普通方程为(y -1)24-(x +2)2=1,∴a =2,b =1,焦点在y 轴上,渐近线的斜率±ab =±2,中心坐标为(-2,1),∴渐近线方程为y -1=±2(x +2). 答案 C4.若P (2,-1)为圆⎩⎨⎧x =1+5cos θ,y =5sin θ(θ为参数且0≤θ<2π)的弦的中点,则该弦所在的直线方程为( ) A.x -y -3=0 B.x +2y =5 C.x +y -1=0D.2x -y -5=0解析 ∵由⎩⎪⎨⎪⎧x =1+5cos θ,y =5sin θ,消去θ得(x -1)2+y 2=25∴圆心C (1,0),∴k CP =-1,∴弦所在的直线的斜率为1 ∴弦所在的直线方程为y -(-1)=1·(x -2), 即x -y -3=0. 答案 A5.下列参数方程(t 为参数)与普通方程x 2-y =0表示同一曲线的方程是( ) A.⎩⎨⎧x =|t |,y =tB.⎩⎨⎧x =cos t ,y =cos 2t C.⎩⎨⎧x =tan t ,y =1+cos 2t 1-cos 2t D.⎩⎨⎧x =tan t ,y =1-cos 2t 1+cos 2t解析 注意参数范围,可利用排除法.普通方程x 2-y =0中的x ∈R ,y ≥0.A 中x =|t |≥0,B 中x =cos t ∈,故排除A 和B.而C 中y =2cos 2t 2sin 2t =cot 2t =1tan 2t =1x 2,即x 2y =1,故排除C. 答案 D6.直线3x -4y -9=0与圆⎩⎨⎧x =2cos θ,y =2sin θ (θ为参数)的位置关系是( )A.相切B.相离C.直线过圆心D.相交但直线不过圆心解析 把圆的参数方程化为普通方程,得x 2+y 2=4,得到半径为2,圆心为(0,0),再利用点到直线的距离公式求出圆心到直线的距离,即可判断直线和圆的位置关系. 答案 D7.方程⎩⎨⎧x =e t +e -t ,y =e t-e-t (t 为参数)的图形是( ) A.双曲线左支 B.双曲线右支 C.双曲线上支D.双曲线下支解析 ∵x 2-y 2=e 2t +2+e -2t -(e 2t -2+e -2t )=4. 且x =e t +e -t ≥2, e t ·e -t =2.∴表示双曲线的右支.答案 B8.双曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =-2+tan θ,y =1+2cos θ (θ为参数)的渐近线方程为( ) A.y -1=±12(x +2) B.y =±12x C.y -1=±2(x +2)D.y +1=±2(x -2)解析 根据三角函数的性质把参数方程化为普通方程,得(y -1)24-(x +2)2=1,可知这是中心在(-2,1)的双曲线,利用平移知识,结合双曲线的渐近线的概念即可. 答案 C9.设r >0,那么直线x cos θ+y sin θ=r 与圆⎩⎨⎧x =r cos φ,y =r sin φ (φ是参数)的位置关系是( ) A.相交 B.相切C.相离D.视r 的大小而定解析 根据已知圆的圆心在原点,半径是r ,则圆心(0,0)到直线的距离为d=|0+0-r |cos 2θ+sin 2θ=r ,恰好等于圆的半径,所以,直线和圆相切.答案 B10.半径为3的圆的摆线上某点的纵坐标为0,那么其横坐标可能是( ) A.π B.2π C.12πD.14π解析 根据条件可知圆的摆线的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3φ-3sin φ,y =3-3cos φ(φ为参数),把y=0代入,得cos φ=1, 所以φ=2k π(k ∈Z ).而x =3φ-3sin φ=6k π(k ∈Z ), 根据选项可知选C. 答案 C二、填空题(每小题5分,共30分)11.已知圆的渐开线⎩⎨⎧x =r (cos φ+φsin φ),y =r (sin φ-φcos φ) (φ为参数)上有一点的坐标为(3,0),则渐开线对应的基圆的面积为________. 解析 把已知点(3,0)代入参数方程得 ⎩⎪⎨⎪⎧3=r (cos φ+φsin φ),0=r (sin φ-φcos φ).①②①×cos φ+②×sin φ得r =3,所以,基圆的面积为9 π. 答案 9π12.对任意实数k ,直线y =kx +b 与椭圆⎩⎨⎧x =3+2cos θ,y =1+4sin θ(0≤θ<2π)恒有公共点,则b 的取值范围是________.解析 椭圆的普通方程是(x -3)24+(y -1)216=1.令x =0,得y =-1或3,直线y =kx +b 对任意的实数k ,恒过点(0,b ).要使直线与椭圆恒有公共点,根据图像得b ∈. 答案13.曲线⎩⎨⎧x =t 2-1,y =2t +1(t 为参数)的焦点坐标为________.解析 将参数方程化为普通方程(y -1)2=4(x +1),该曲线为抛物线y 2=4x 向左、向上各平移一个单位得到,所以焦点为(0,1). 答案 (0,1)14.已知直线l :x -y +4=0与圆C :⎩⎨⎧x =1+2cos θ,y =1+2sin θ,则C 上各点到l 的距离的最小值为________.解析 圆方程为(x -1)2+(y -1)2=4, ∴d =|1-1+4|12+(-1)2=22,∴距离最小值为22-2. 答案 22-215.在圆的摆线上有点(π,0),那么在满足条件的摆线的参数方程中,使圆的半径最大的摆线上,参数φ=π4对应点的坐标为________.解析 首先根据摆线的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =r (φ-sin φ),y =r (1-cos φ) (φ为参数),把点(π,0)代入可得⎩⎪⎨⎪⎧π=r (φ-sin φ),0=r (1-cos φ)⇒cos φ=1,则sin φ=0,φ=2k π (k ∈Z ), 所以,r =π2k π=12k (k ∈N +).∴x =12k ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-22=π-228k ,y =12k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22=2-24k .答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫π-228k ,2-24k16.在极坐标系(ρ,θ)(0≤θ<2π)中,曲线ρ=2sin θ与ρcos θ=-1的交点的极坐标为________.解析 由ρ=2sin θ,得ρ2=2ρsin θ,其普通方程为x 2+y 2=2y ,ρcos θ=-1的普通方程为x =-1,联立⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=2y ,x =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =1,点(-1,1)的极坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,3π4. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫2,3π4三、解答题(每小题10分,共40分)17.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t (t 为参数),直线l 与抛物线y 2=4x 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解将直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =1-22t ,y =2+22t代入抛物线方程y 2=4x ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫2+22t 2=4⎝⎛⎭⎪⎫1-22t ,解得t 1=0,t 2=-8 2. 所以|AB |=|t 1-t 2|=8 2.18.如图所示,连接原点O 和抛物线y =2x 2上的动点M ,延长OM 到点P ,使|OM |=|MP |,求P 点的轨迹. 解 因为抛物线标准方程为x 2=12y , 所以它的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =12t ,y =12t2(t 为参数),得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2,t 22.设P (x ,y ),则M 是OP 的中点,所以⎩⎪⎨⎪⎧12t =0+x 2,12t 2=0+y 2,即⎩⎨⎧x =t ,y =t 2(t 为参数), 消去参数t ,得y =x 2.所以,点P 的轨迹方程为y =x 2,它是以y 轴为对称轴,焦点为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14的抛物线. 19.A 为椭圆x 225+y 29=1上任意一点,B 为圆(x -1)2+y 2=1上任意一点,求|AB |的最大值和最小值.解 化椭圆普通方程为参数方程⎩⎨⎧x =5cos θ,y =3sin θ (θ为参数),圆心坐标为C (1,0),再根据平面内两点之间的距离公式可得|AC |=(5cos θ-1)2+9sin 2θ =16cos 2θ-10cos θ+10=16⎝ ⎛⎭⎪⎫cos θ-5162+13516, 所以,当cos θ=516时,|AC |取最小值为3154; 当cos θ=-1时,|AC |取最大值为6.所以,当cos θ=516时,|AB |取最小值为3154-1; 当cos θ=-1时,|AB |取最大值为6+1=7.20.设直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),圆C 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ(θ为参数).(1)若直线l 经过圆C 的圆心,求直线l 的斜率.(2)若直线l 与圆C 交于两个不同的点,求直线l 的斜率的取值范围.解 (1)由已知得直线l 经过的定点是P (3,4),而圆C 的圆心是C (1,-1),所以,当直线l 经过圆C 的圆心时,直线l 的斜率为k =52.(2)由圆C 的参数方程⎩⎨⎧x =1+2cos θ,y =-1+2sin θ得圆C 的圆心是C (1,-1),半径为2,由直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3+t cos α,y =4+t sin α(t 为参数,α为倾斜角),得直线l 的普通方程为y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0,当直线l 与圆C 交于两个不同的点时,圆心到直线的距离小于圆的半径,即|5-2k |k 2+1<2,由此解得k >2120.直线l 的斜率的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫2120,+∞.。