(完整版)高中数学必修1综合测试题

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高一数学必修一综合测试题(含答案)

高一数学必修一综合测试题(含答案)

高一数学必修一综合测试题(含答案)一、选择题(每题5分,共50分)1、已知集合M={0,1,2},N={xx=2a,a∈M},则集合MN=A、{ }B、{0,1}C、{1,2}D、{0,2}答案:B解析:将M中的元素代入N中得到:N={2,4,8},与M 的交集为{0,1},故MN={0,1}。

2、若f(lgx)=x,则f(3)=()A、lg3B、3C、10D、310答案:C解析:将x=3代入f(lgx)=x中得到f(lg3)=3,又因为lg3=0.477,所以f(0.477)=3,即f(3)=10^0.477=3.03.3、函数f(x)=x−1x−2的定义域为()A、[1,2)∪(2,+∞)B、(1,+∞)C、[1,2)D、[1,+∞)答案:A解析:由于分母不能为0,所以x-2≠0,即x≠2.又因为对于x<1,分母小于分子,所以x-1<0,即x<1.所以定义域为[1,2)∪(2,+∞)。

4、设a=log13,b=23,则().A、a<b<cB、c<b<aC、c<a<bD、b<a<c答案:A解析:a=log13=log33-log32=1/2-log32,b=23=8,c=2^3=8,所以a<b=c。

5、若102x=25,则10−x等于()A、−15B、51C、150D、0.2答案:B解析:由102x=25可得x=log10(25)/log10(102)=1.3979,所以10^-x=1/10^1.3979=0.1995≈0.2.6、要使g(x)=3x+1+t的图象不经过第二象限,则t的取值范围为A.t≤−1B.t<−1C.t≤−3D.t≥−3答案:B解析:当x=0时,y=1+t,要使图像不经过第二象限,则1+t>0,即t>-1.又因为g(x)的斜率为正数,所以对于任意的x,g(x)的值都大于1+t,所以t< -1.7、函数y=2x,x≥1x,x<1的图像为()答案:见下图。

高一数学必修一综合试卷及答案

高一数学必修一综合试卷及答案

高一数学必修一综合试卷及答案【导语】高一阶段是学习高中数学的关键时期.对于高一新生而言,在高一学好数学,不仅能为高考打好基础,同时也有助于物理、化学等学科的学习,这篇是由无忧考网—高一频道为大家整理的《高一数学必修一综合试卷及答案》希望对你有所帮助!一、选择题:(本大题共10题,每小题5分,共50分)1.设全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5},集合B={3,5},则(C)2.如果函数f(x)=x+2(a?1)x+2在区间(?∞,4]上是减函数,那么实数a的取值范围2A.U=A∪BB.U=(CUA)∪BCU=A∪(CUB)D.U=(CUA)∪(CUB)B、a≥?3C、a≤5是(A)A、a≤?3A.4x+2y=5D、a≥53.已知点A(1,2)、B(3,1),则线段AB的垂直平分线的方程是(B)B.4x?2y=5C.x+2y=5D.x?2y=54。

设f(x)是(?∞,+∞)上的奇函数,且f(x+2)=?f(x),当0≤x≤1时,f(x)=x,则f(7。

5)等于(B)A.0.5yB.?0。

5yC.1。

5D。

?1。

55。

下列图像表示函数图像的是(Cy)yxxxxABCD6.在棱长均为2的正四面体A?BCD中,若以三角形ABC为视角正面的三视图中,其左视图的面积是(C).A.3C.2(B).A.m⊥α,m⊥β,则α//βC.m⊥α,m//β,则α⊥β22ADBC题中不正确的是...B.263D.227.设m、n表示直线,α、β表示平面,则下列命B.m//α,αIβ=n,则m//nD.m//n,m⊥α,则n⊥αD.2?28.圆:x+y?2x?2y?2=0上的点到直线x?y=2的距离最小值是(A).A.0B.1+2C.22?29.如果函数f(x)=ax2+ax+1的定义域为全体实数集R,那么实数a的取值范围是(A).A.[0,4]B.[0,4)C.[4,+∞)D.(0,4)10。

a=3是直线ax+2y+3a=0和直线3x+(a-1)y=a—7平行且不重合的(。

人教版A版高中数学必修第一册 第一章综合测试01试题试卷含答案 答案在前

人教版A版高中数学必修第一册 第一章综合测试01试题试卷含答案 答案在前

第一章综合测试答案解析一、 1.【答案】A【解析】A 显然正确;0不是集合,不能用符号“⊆”,B 错误;∅不是M 中的元素,C 错误;M 为无限集,D 错误. 2.【答案】D【解析】{}=0469B ,,,,B ∴的子集的个数为42=16. 3.【答案】D【解析】对于①,当=4a 为正整数;对于②,当=1x 时,为正整数;对于③,当=1y 时,为正整数,故选D .4.【答案】A【解析】由1231x --<<,得12x <<,即{}|12x x x ∈<<,由30x x -()<,得03x <<,即{}|03x x x ∈<<,{}|12x x <<是{}|03x x <<的真子集,{}|03x x <<不是{}|12x x <<的子集,故选A .5.【答案】D【解析】两个集合的交集其实就是曲线和直线的交点,注意结果是两对有序实数对. 6.【答案】B【解析】{=|=0A B x x 或}1x ≥,A 错误;{}=12A B ,,B 正确;{}{}R =|1=0A B x x B ()< ,C 错误;{}R =|0A B x x ()≠ ,D 错误.7.【答案】B【解析】方法一:11a a ⇒⇒>,1011a a ⇒-⇒)>>,∴甲是乙的充要条件,故选B .方法二:20a a a a ⎧⇔⎨⎩>,>,,1a ∴>,故选B .8.【答案】C【解析】由题意得N M ⊆,由Venn 图(图略)可知选C . 9.【答案】C【解析】由题意知,0=2bx a-为函数2=y ax bx c ++图象的对称轴方程,所以0y 为函数y 的最小值,即对所有的实数x ,都有0y y ≥,因此对任意x ∈R ,0y y ≤是错误的,故选C .10.【答案】D【解析】{}=|1U B x x - > ,{}=|0U A B x x ∴ > .{}=|0U A x x ≤ ,{}=|1U B A x x ∴- ≤ .{=|0U U A B B A x x ∴ ()()> 或}1x -≤.11.【答案】A【解析】一元二次方程2=0x x m ++有实数解1=1404m m ⇔∆-⇔≥≤.当14m <时,14m ≤成立,但14m ≤时,14m <不一定成立.故“14m <”是“一元二次方程2=0x x m ++有实数解”的充分不必要条件.12.【答案】C【解析】A C A B ⊇ ()(),U U A C A B∴⊆ ()() ,∴①为真命题.A C A B ⊆ ()(),U U A C A B∴⊇ ()() ,即U U U U A C A B ⊇ ()() ,∴②为真命题.由Venn 图(图略)可知,③为假命题.故选C . 二、13.【答案】x ∀∈R ,210x +≥【解析】存在量词命题的否定是全称量词命题. 14.【答案】0【解析】依题意得,23=3m m ,所以=0m 或=1m .当=1m 时,违反集合中元素的互异性(舍去). 15.【答案】充分不必要【解析】由=2a 能得到1)(2)0(=a a --,但由1)(2)0(=a a --得到=1a 或=2a ,而不是=2a ,所以=2a 是1)(2)0(=a a --的充分不必要条件. 16.【答案】12【解析】设全集U 为某班30人,集合A 为喜爱篮球运动的15人,集合B 为喜爱乒乓球运动的10人,如图.设所求人数为x ,则108=30x ++,解得=12x . 三、17.【答案】(1)命题的否定:有的正方形不是矩形,假命题(2.5分) (2)命题的否定:不存在实数x ,使31=0x +,假命题.(5分) (3)命题的否定:x ∀∈R ,2220x x ++>,真命题.(7.5分)(4)命题的否定:存在0x ,0y ∈R ,00110x y ++-<,假命题.(10分)18.【答案】(1){=|1U A x x - < 或1x ≥,{=|12U A B x x ∴()≤≤ .(6分) (2){}=|01A B x x <<,{=|0U A Bx x ∴ ()≤ 或}1x ≥.(12分) 19.【答案】①若=A ∅,则2=240p ∆+-()<,解得40p -<<.(4分)②若方程的两个根均为非正实数,则12120=200.10.=x x p p x x ∆⎧⎪+-+⎨⎪⎩≥,()≤,解得≥>(10分) 综上所述,p 的取值范围是{}|4p p ->.(12分) 20.【答案】证明:①充分性:若存在0x ∈R ,使00ay <,则2220004=4b ab b a y ax bx ----() 222000=444b abx a x ay ++-200=240b ax ay +-()>,∴方程=0y 有两个不等实数根.(6分)②必要性:若方程=0y 有两个不等实数根. 则240b ab ->,设0=2bx a-, 则20=22b b ay a a b c a a ⎡⎤-+-+⎢⎥⎣⎦()() 2224==0424b b ac b ac --+<(10分) 由①②知,“方程=0y 有两个不等实根”的充要条件是“存在0x ∈R ,使00ay <”.(12分) 21.【答案】(1)当=2a 时,{}=|17A x x ≤≤,{}=|27AUB x x -≤≤,(3分){R =|1A x x < 或}7x >,{}R =|21A B x x - ()≤< .(6分)(2)=A B A ,A B ∴⊆.①若=A ∅,则123a a -+>,解得4a -<;(8分)②若A ∅≠,则12311212234.a a a a a -+⎧⎪⎪---⎨⎪+⎪⎩≤,≥,解得≤≤≤,(10分)综上可知,a 的取值范围是1|412a a a ⎧⎫--⎨⎬⎩⎭<或≤≤.(12分)22.【答案】设选修甲、乙、丙三门课的同学分别组成集合A ,B ,C ,全班同学组成的集合为U ,则由已知可画出Venn 图如图所示.(2分)选甲、乙而不选丙的有2924=5-(人), 选甲、丙而不选乙的有2824=4-(人), 选乙、丙而不选甲的有2624=2-(人),(6分) 仅选甲的有382454=5---(人), 仅选乙的有352452=4---(人), 仅选丙的有312442=1---(人),(8分)所以至少选一门的人数为24542541=45++++++,(10分) 所以三门均未选的人数为5045=5-.(12分)第一章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合{}=|23M x x -<<,则下列结论正确的是( ) A .2.5M ∈ B .0M ⊆C .M ∅∈D .集合M 是有限集2.已知集合{}=023A ,,,{}=|=B x x ab a b A ∈,,,则集合B 的子集的个数是( ) A .4B .8C .15D .163.下列存在量词命题中,真命题的个数是( )①存在一个实数a 为正整数;②存在一个实数x ,使为正整数;③存在一个实数y 为正整数. A .0B .1C .2D .34.已知1231p x --:<<,30q x x -:()<,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.设集合{}2=|=+M x y y x x (,),{}N=|=+16x y y x (,),则M N 等于( ) A .416(,)或412-(,)B .{420,,}412-, C .{412(,),}420-(,)D .{420(,),}412-(,)6.若集合{}=|1A x x ≥,{}=012B ,,,则下列结论正确的是( ) A .{}=|0A B x x ≥B .{}=12A B ,C .{}R =01A B (),D .{}R =|1A B x x()≥7.甲:“1a >”是乙:“a ”的( ) A .既不充分也不必要条件 B .充要条件 C .充分不必要条件D .必要不充分条件8.已知全集*=U N ,集合{}*=|=2M x x n n ∈N ,,{}*=|=4N x x n n ∈N ,,则( )A .=U M NB .=U U M N ()C .=U U M N ()D .=U U M N ()9.已知0a >,函数2=++y ax bx c .若0x 满足关于x 的方程2+b=0ax ,则下列选项中的命题为假命题的是( )A .存在x ∈R ,y y 0≤B .存在x ∈R ,0y y ≥C .对任意x ∈R ,y y 0≤D .对任意x ∈R ,0y y ≥10.已知=U R ,{}=|0A x x >,{}=|1B x x -≤,则U U A B B A ()() 等于( )A .∅B .{}|0x x ≤C .{}|1x x ->D .{|0x x >或}1x -≤11.“14m <”是“一元二次方程2++=0x x m 有实数解”的( )A .充分不必要条件B .充要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件12.已知U 为全集,A ,B ,C 是U 的子集,A C A B ⊆ ()(),A C A B ⊇ ()(),则下列命题中,正确的个数是( )①U U A C A B ⊆ ()() ; ②U U U U A C A B ⊇ ()() ;③C B ⊆. A .0B .1C .2D .3二、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.命题:“0x ∃∈R ,2+10x <”的否定是________.14.设集合{}2=33A m ,,{}=33B m ,,且=A B ,则实数m 的值是________. 15.若a ∈R ,则“=2a ”是“(1)(2)=0a a --”的________条件.16.某班共30人,其中15人喜爱篮球运动,10人喜爱乒乓球运动,8人对这两项运动都不喜爱,则喜爱篮球运动但不喜爱乒乓球运动的人数为________.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)写出下列命题的否定并判断其真假. (1)所有正方形都是矩形;(2)至少有一个实数0x 使3+1=0x ;(3)0x ∃∈R ,2+2+20x x ≤;(4)任意x ,y ∈R ,+1+10x y -≥.18.(本小题满分12分)设全集=U R ,集合{}=|11A x x -≤<,{}=|02B x x <≤.(1)求U A B () ;(2)求U A B() .19.(本小题满分12分)已知{}2=|+2++1=0A x x p x x ∈Z (),,若{}|0=A x x ∅ >,求p 的取值范围.20.(本小题满分12分)已知2=0y ax bx c a b c a ++∈R (,,,且≠).证明:“方程=0y 有两个不相等的实数根”的充要条件是“存在0x ∈R ,使00ay <”.21.(本小题满分12分)已知集合{}=|12+3A x a x a -≤≤,{}=|24B x x -≤≤,全集=.U R(1)当=2a 时,求A B 和R A B () ;(2)若=A B A ,求实数a 的取值范围.22.(本小题满分12分)某班有学生50人,学校开设了甲、乙、丙三门选修课,选修甲的有38人,选修乙的有35人,选修丙的有31人,兼选甲、乙两门的有29人,兼选甲、丙两门的有28人,兼选乙、丙两门的有26人,甲、乙、丙三门均选的有24人,那么这三门均未选的有多少人?。

新课标数学高中必修一综合测试及答案

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高中必修一综合测试一.选择题:(本大题共12个小题,每小题5分,共60分)1、已知全集{}{}{}123456781567U M N ===、、、、、、、,、3、5、7,、、 则()U M N = ð(A ){5,7} (B ) {2,4} (C ){2.4.8} (D) {1,3,5,6,7}解析:画出韦恩图即可得答案C2.如图所示的韦恩图中,A 、B 是非空集合,定义A *B 表示阴影部分的集合.若x ,y ∈R ,A ={x |y =2x -x 2},B ={y |y =3x ,x >0},则A *B 为( )A .{x |0<x <2}B .{x |1<x ≤2}C .{x |0≤x ≤1或x ≥2}D .{x |0≤x ≤1或x >2}解析:A ={x |0≤x ≤2},B ={y |y >1},A ∩B ={x |1<x ≤2},A ∪B ={x |x ≥0},由图可得A *B =∁A ∪B (A ∩B )={x |0≤x ≤1或x >2}.3.设集合A ={x |y =x 2-4},B ={y |y =x 2-4},C ={(x ,y )|y =x 2-4},则下列关系:①A ∩C =∅;②A =C ;③A =B ;④B =C .其中不.正确的共有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .4个解析:②、③、④都不正确. 答案:C4.函数f (x )=ln(x +1)-2x(x >0)的零点所在的大致区间是( )A .(0,1)B .(1,2)C .(2,e )D .(3,4)[答案] B[解析] f (1)=ln2-2<0,f (2)=ln3-1>0,又y =ln(x +1)是增函数,y =-2x在(0,+∞)上也是增函数,∴f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴f (x )在(1,2)上有且仅有一个零点. 5、若函数()y f x =是函数x y a =()0,1a a >≠的反函数,且()21f =,则()f x =( ) A.2log x B.12x C.12log x D.22x - 答案A 解析:函数x y a =()0,1a a >≠的反函数为()f x =log a x ,从而可得答案6、函数b x a x f -=)(的图象如图,其中a 、b 为常数,则下列结论正确的是( ) A .0,1<>b a B .0,1>>b a C .0,10><<b aD .0,10<<<b a答案:D解析:因为函数单调递减,所以01a <<,再根据图像平移的特点可得答案7.已知函数f (x )=ln e x -e -x2,则f (x )是( )A .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递增B .奇函数,且在R 上单调递增C .非奇非偶函数,且在(0,+∞)上单调递减D .偶函数,且在R 上单调递减 [答案] A[解析] 由e x -e -x 2>0得e x >1ex ,∴x >0,故f (x )为非奇非偶函数,又e x 为增函数,e -x为减函数,∴e x -e -x2为增函数,∴f (x )为增函数,故选A.8.函数f (x )=x 2+ax (a ∈R),则下列结论正确的是( )A .存在a ∈R ,f (x )是偶函数B .存在a ∈R ,f (x )是奇函数C .对于任意的a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是增函数D .对于任意的a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是减函数 [答案] A[解析] 显然当a =0时,f (x )=x 2是偶函数,故选A.9、设A={|02x x ≤≤}, B={|02y y ≤≤}, 下列各图中能表示集合A 到集合B 的映射的是[答案]D解析:由映射的定义排除A ,B ,CB.C.10.已知函数y =f (x )是偶函数,且函数y =f (x -2)在[0,2]上是单调减函数,则( )A .f (-1)<f (2)<f (0)B .f (-1)<f (0)<f (2)C .f (0)<f (-1)<f (2)D .f (2)<f (-1)<f (0)[答案] C[解析] y =f (x -2)是由函数y =f (x )的图象向右平移2个单位得到的,∵y =f (x -2)在[0,2]上是减函数,∴y =f (x )在[-2,0]上是减函数,∴f (-2)>f (-1)>f (0),∵f (x )为偶函数,∴f (0)<f (-1)<f (2).11.设323log ,log log a b c π=== A. a b c >>B. a c b >>C. b a c >>D. b c a >>解析 22log log log b c <>2233log log 2log 3log a b a b c π<=<∴>∴>>.12.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ax 2+1,x ≥0(a 2-1)e ax,x <0在(-∞,+∞)上单调,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,-2]∪(1,2] B .[-2,-1)∪[2,+∞) C .(1,2] D .[2,+∞)[答案] A[解析] 若a >0,则f (x )=ax 2+1在[0,+∞)上单调增,∴f (x )=(a 2-1)e ax 在(-∞,0)上单调增,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-1>0a 2-1≤1,∴1<a ≤ 2. 同理,当a <0时,可求得a ≤-2,故选A.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分。

高中数学必修一综合测试二(含答案)

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高中数学必修一综合测试二(含答案)高一数学必修1综合测试题(二)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.已知全集I={0,1,2},且满足CI (A∪B)={2}的A、B共有组数A.5B.7C.9D.112.如果集合A={x|x=2kπ+π,k∈Z},B={x|x=4kπ+π,k∈Z},则A.AB B.BA C.A=B D.A∩B=3.设A={x∈Z||x|≤2},B={y|y=x2+1,x∈A},则B的元素个数是A.5B.4C.3D.24.若集合P={x|3<x≤22},非空集合Q={x|2a+1≤x<3a-5},则能使Q (P∩Q)成立的所有实数a的取值范围为A.(1,9)B.[1,9]C.[6,9D.(6,9]5.已知集合A=B=R,x∈A,y∈B,f:x→y=ax+b,若4和10的原象分别对应是6和9,则19在f作用下的象为A.18B.30C. eq \f(27,2)D.286.函数f(x)= eq \f(3x-1,2-x) (x∈R且x≠2)的值域为集合N,则集合{2,-2,-1,-3}中不属于N的元素是A.2B.-2C.-1D.-37.已知f(x)是一次函数,且2f(2)-3f(1)=5,2f(0)-f(-1)=1,则f(x)的解析式为A.3x-2B.3x+2C.2x+3D.2x-38.下列各组函数中,表示同一函数的是A.f(x)=1,g(x)=x0B.f(x)=x+2,g(x)= eq \f(x2-4,x-2)C.f(x)=|x|,g(x)= eq \b\lc\{(\a\al(x x≥0,-x x<0))D.f(x)=x,g(x)=( eq \r(x) )29. f(x)=eq \b\lc\{(\a\al(x2 x>0,π x=0,0 x<0)) ,则f{f [f(-3)]}等于A.0B.πC.π2 D.910.已知2lg(x-2y)=lgx+lgy,则 eq \f(x,y) 的值为A.1B.4C.1或4D. eq \f(1,4) 或411.设x∈R,若a<lg(|x-3|+|x+7|)恒成立,则A.a≥1B.a>1C.0<a≤1D.a<112.若定义在区间(-1,0)内的函数f(x)=log2a(x+1)满足f(x)>0,则a的取值范围是A.(0, eq \f(1,2) )B.(0,C.( eq \f(1,2) ,+∞)D.(0,+∞)二、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分.把答案填在题中横线上)13.若不等式x2+ax+a-2>0的解集为R,则a可取值的集合为__________.14.函数y= eq \r(x2+x+1) 的定义域是______,值域为__ ____.15.若不等式3>( eq \f(1,3) )x+1对一切实数x恒成立,则实数a的取值范围为___ ___.16. f(x)=,则f(x)值域为_____ _.17.函数y= eq \f(1,2x+1) 的值域是__________.18.方程log2(2-2x)+x+99=0的两个解的和是______.三、解答题19.全集U=R,A={x||x|≥1},B={x|x2-2x-3>0},求(CUA)∩(CUB).20.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.(1)求证:f(8)=3 (2)求不等式f(x)-f(x-2)>3的解集.21.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?22.已知函数f(x)=log2x-logx+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.23.已知函数f(x)=eq \f(a,a2-2) (ax-a-x)(a>0且a≠1)是R上的增函数,求a的取值范围.参考答案一、选择题二、填空题13. 14. R [ eq \f(\r(3),2),+∞) 15. - eq \f(1,2) < a < eq \f(3,2)16. (-2,-1] 17. (0,1) 18. -99三、解答题(本大题共5小题,共66分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)19.全集U=R,A={x||x|≥1},B={x|x2-2x-3>0},求(CUA)∩(CUB).(CUA)∩(CUB)={x|-1<x<1}20.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的增函数,且满足f(xy)=f(x)+f(y),f(2)=1.(1)求证:f(8)=3 (2)求不等式f(x)-f(x-2)>3的解集.考查函数对应法则及单调性的应用.(1)【证明】由题意得f(8)=f(4×2)=f(4)+f(2)=f(2×2)+f(2)=f(2)+f(2)+f(2)=3f(2)又∵f(2)=1 ∴f(8)=3(2)【解】不等式化为f(x)>f(x-2)+3∵f(8)=3 ∴f(x)>f(x-2)+f(8)=f(8x-16)∵f(x)是(0,+∞)上的增函数∴解得2<x< eq \f(16,7)21.某租赁公司拥有汽车100辆,当每辆车的月租金为3000元时,可全部租出,当每辆车的月租金每增加50元时,未租出的车将会增加一辆,租出的车每辆每月需维护费150元,未租出的车每辆每月需要维护费50元.(1)当每辆车的月租金定为3600元时,能租出多少辆车?(2)当每辆车的月租金定为多少元时,租赁公司的月收益最大?最大月收益是多少?考查函数的应用及分析解决实际问题能力.【解】(1)当每辆车月租金为3600元时,未租出的车辆数为eq \f(3600-3000,50) =12,所以这时租出了88辆.(2)设每辆车的月租金定为x元,则公司月收益为f(x)=(100-eq \f(x-3000,50) )(x-150)-eq \f(x-3000,50) ×50整理得:f(x)=-eq \f(x2,50) +162x-2100=-eq \f(1,50) (x-4050)2+307050∴当x=4050时,f(x)最大,最大值为f(4050)=307050 元22.已知函数f(x)=log2x-logx+5,x∈[2,4],求f(x)的最大值及最小值.考查函数最值及对数函数性质.【解】令t=logx ∵x∈[2,4],t=logx在定义域递减有log4<logx<log2,∴t∈[-1,- eq \f(1,2) ]∴f(t)=t2-t+5=(t- eq \f(1,2) )2+ eq \f(19,4) ,t∈[-1,-eq \f(1,2) ]∴当t=- eq \f(1,2) 时,f(x)取最小值 eq \f(23,4)当t=-1时,f(x)取最大值7.23.已知函数f(x)=eq \f(a,a2-2) (ax-a-x)(a>0且a≠1)是R上的增函数,求a的取值范围.考查指数函数性质.【解】 f(x)的定义域为R,设x1、x2∈R,且x1<x2则f(x2)-f(x1)= eq \f(a,a2-2) (a-a-a+a)= eq \f(a,a2-2) (a-a)(1+)由于a>0,且a≠1,∴1+>0∵f(x)为增函数,则(a2-2)( a-a)>0于是有,解得a> eq \r(2) 或0<a<1PAGE6。

高中数学必修1综合测试题之三

高中数学必修1综合测试题之三

高中数学必修1综合测试题之三一、选择题【共15道小题】(有答案)1、集合P={x||x|<2},Q={x+x<2}则()A.P∩Q=(0,2)B.P∩Q=[0,2]C.P QD.P Q2、设集合M={x|0<x≤3},N={x|0<x≤2},那么“a∈M”是“a∈N”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件3、已知集合A={x|x2-5x+6≤0},集合B={x||2x-1|>3},则集合A∩B=()A.{x|2≤x≤3}B.{x|2≤x<3}C.{x|2<x≤3}D.{x|-1<x<3}4、设f是从集合A到集合B的映射,下列四个说法,其中正确的是()①集合A中的每一个元素在集合B中都有元素与之对应②集合B中的每一个元素在集合A中也都有元素与之对应③集合A中不同的元素在集合B中的对应元素也不同④集合B中不同的元素在集合A中的对应元素也不同A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④5、下列各图中,可表示函数y=f(x)的图象的只可能是()6、下列各等式中,正确的是()A.=|a|B.C.a0=1D.7、已知二次函数图象的对称轴是x=2,又经过点(2,3),且与一次函数y=3x+b的图象交于点(0,-1),则过一次函数与二次函数的图象的另一个交点的坐标是()A.(1,2)B.(2,1)C.(-1,2)D.(1,-2)8、某一种商品降价10%后,欲恢复原价,则应提价()A.10%B.9%C.11%D.1119%9、函数y=的值域是()A.{x|0<x<1}B.{x|0<x≤1}C.{x|x>0}D.{x|x≥0}10、以下命题正确的是()①幂函数的图象都经过(1,1)②幂函数的图象不可能出现在第四象限③当n=0时,函数y=x n 的图象是一条直线④若y=x n(n<0)是奇函数,则y=x n在定义域内为减函数A.②③B.①②C.②④D.①③11、甲乙二人同时从A地赶往B地,甲先骑自行车到中点改为跑步,而乙则是先跑步到中点改为骑自行车,最后两人同时到达B地,又知甲骑自行车比乙骑自行车的速度快,并且二人骑车速度均比跑步速度快.若某人离开A地的距离s与所用时间t的函数关系可用图象表示,则下列给出的四个函数图象中,甲、乙各人的图象只能是()A.甲是图①,乙是图②B.甲是图①,乙是图④C.甲是图③,乙是图②D.甲是图③,乙是图④12、已知集合A={m1,m2},B={n1,n2,n3},则从A到B的不同映射共有…()A.3个B.6个C.9个D.12个13、设函数f(x)=的定义域为{x|x≥-2},则实数a的值为()A. B.0 C. D.不存在14、已知对不同的a值,函数f(x)=2+a x-1(a>0,且a≠1)的图象恒过定点P,则P点的坐标是()A.(0,3)B.(0,2)C.(1,3)D.(1,2)15、已知f(x)=是(-∞,+∞)上的减函数,那么a的取值范围是()A.(0,1)B.(0,)C.[,)D.[,1)二、填空题【共4道小题】1、已知函数f(x)=的定义域是F,函数g(x)= log12(2+x-6x2)的定义域是G,全集U=R,那么F∩G=____________________.2、①已知函数y=(x2-2x+a)定义域为R,则a的取值范围是_____________,②已知函数y=(x2-2x+a)值域为R,则a的取值范围是________________.3、已知气压p(百帕)与海拔高度h(m)满足关系式 p=1 000,则海拔9 000 m高处的气压为________________百帕.4、设函数f(x)=+lnx在[1,+∞)上是增函数,则正实数a的取值范围是____________.三、解答题【共6道小题】1、(1)某西瓜摊卖西瓜,6斤以下每斤4角,6斤以上每斤6角.请表示出西瓜重量x与售价y的函数关系.并画出图象.(2)一班有45名同学,每名同学都有一个确定的身高,把每个同学的学号当自变量,每个同学的身高当函数值,如下列表,画出它的图象来.2、已知y=,a>0,a≠1,试把y+用含x的式子表示出来,并化简.3、已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上为减函数,若f()>f(2a-1),求实数a的取值范围.4、已知二次函数f(x)的二次项系数为a,且不等式f(x)<-2x的解集为(1,3).(1)若方程f(x)+6a=0有两个相等的根,求f(x)的解析式;(2)若f(x)的最小值为负数,求a的取值范围.5、已知xy<0,并且4x2-9y2=36.由此能否确定一个函数关系y=f(x)?如果能,求出其解析式、定义域和值域;如果不能,请说明理由.6、有一个人在他死后,只留下一千英镑的遗产,可令人惊讶的是,他竟留下一份分配几百万英镑的遗嘱,遗嘱的内容是这样的:“……一千英镑赠给波士顿的居民,他们得把这钱按每年5%的利率借给一些年轻的手工业者去生息,这款子过了100年后,用100 000英镑建立一所公共建筑物,剩下的继续生息100年,在第二个100年末,其中1 061 000英镑还是由波士顿的居民支配,而其余的3 000 000英镑让马萨诸州的公众来管理……”请你分析一下,这个人的遗嘱能实现吗?一、答案:1B2B3C4D5D6D7A8D9A10B11B12C13C14C15A二、填空题【共4道小题】1、已知函数f(x)=的定义域是F,函数g(x)= log12(2+x-6x2)的定义域是G,全集U=R,那么F∩G=____________________.参考答案与解析:解析:本题考查求一个函数的定义域以及在全集基础上的集合间的求“补”运算和集合间的求“交”运算,所以要分别求出集合F和G以及G的补集,最后求F∩G.解:∵1-x2>0,∴-1<x<1,∴F=(-1,1).∵2+x-6x2>0,∴-<x<,∴G=(-,),∴ G=(-∞,-)∪[,+∞],∴F∩G=(-1,-)∩[,1].主要考察知识点:集合,函数2、①已知函数y=(x2-2x+a)定义域为R,则a的取值范围是_____________,②已知函数y=(x2-2x+a)值域为R,则a的取值范围是________________.参考答案与解析:解析:两题乍一看似乎一样,但若仔细分析,其设问角度不同,解题方法也有区别.①对x∈R,x2-2x+a>0恒成立,②由于当t∈(0,+∞)时,t∈R故要求x2-2x+a取遍每一个正实数,换言之,若x2-2x+a的取值范围为D,则(0,+∞)∈D.①x2-2x+a=(x-1)2+a-1≥a-1,故只要a-1>0则x∈R时,x2-2x+a>0恒成立.因此,填a>1;②x2-2x+a=(x-1)2+a-1≥a-1,故x2-2x+a的取值范围为[a-1, +∞),要求(0,+∞)[a-1, +∞)只要a-1≤0.因此,填a≤1.答案:a>1 a≤1主要考察知识点:对数与对数函数3、已知气压p(百帕)与海拔高度h(m)满足关系式 p=1 000,则海拔9 000 m高处的气压为________________百帕.参考答案与解析:解析:本题是与物理学有关系的一道给定函数关系式的题目,关键是理解所给公式中的各个量的含义,尤其是是“9000”对应的字母要准确.根据题意,得P=1 000=0.343.因此,填0.343.答案:0.343主要考察知识点:函数的应用4、设函数f(x)=+lnx在[1,+∞)上是增函数,则正实数a的取值范围是____________.参考答案与解析:解析:本题是函数单调性知识的逆向应用,即已知函数单调性,确定函数解析式或解析式中的待定系数.此题用到函数的导数的性质,即增区间内函数的导数非负,减区间内的函数导数非正.∴对函数进行求导后便可建立关于a的不等式.解:f′(x)=≥0对x∈[1,+∞)恒成立,∴a≥对x∈[1,+∞)恒成立,又≤1,∴a≥1为所求.答案:a≥1主要考察知识点:函数三、解答题【共6道小题】1、(1)某西瓜摊卖西瓜,6斤以下每斤4角,6斤以上每斤6角.请表示出西瓜重量x与售价y的函数关系.并画出图象.(2)一班有45名同学,每名同学都有一个确定的身高,把每个同学的学号当自变量,每个同学的参考答案与解析:解析:(1)要分情况表示.分成6斤以下,以上两种情况,这种函数叫分段函数.(2)这个问题中的自变量(学号)与变量(身高)有明确的对应关系,但这个对应关系无法用一个等式表示出来,我们采用列表法或图象法就比较简单.解:(1)这个函数的解析表示应分两种情况:y=如图:(2)图象法:主要考察知识点:函数的应用2、已知y=,a>0,a≠1,试把y+用含x的式子表示出来,并化简.参考答案与解析:解析:此题把y+用含x的式子表示出来并不难,复杂的地方在于化简,由于在化简时涉及指数式的变换和分类讨论的使用.因此分类要细致,讨论要全面.解:由y=,可知y2=(a2x+a-2x+2),y2-1=(a2x+a-2x-2)=(ax-a-x)2,∴y+=+|ax-a-x|.当x>0时,若a>1,则ax>a-x,此时y+=ax,若0<a<1,则ax<a-x,此时y+=a-x.当x=0时,y+=1.当x<0时,若a>1,则ax<a-x,此时y+=a-x,若0<a<1,则ax>a-x,此时y+=ax.主要考察知识点:指数与指数函数3、已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在[0,+∞)上为减函数,若f()>f(2a-1),求实数a的取值范围.参考答案与解析:解析:本题的解题关键是如何使用已知条件f()>f(2a-1),即如何把这个已知条件转化成关于a的不等式,也就是把自变量“部分”要化到一个单调区间内,才能根据函数的单调性达到转化的目的.这时我们想到了“若f(x)是偶函数,那么f(x)=f(-x)=f(|x|).”于是f(2a-1)=f(|2a-1|).解:由f(x)是偶函数,且f()>f(2a-1)等价于f()>f(|2a-1|),又f(x)在[0,+∞)上是减函数,∴解得a≤-1或a≥2.主要考察知识点:函数4、已知二次函数f(x)的二次项系数为a,且不等式f(x)<-2x的解集为(1,3).(1)若方程f(x)+6a=0有两个相等的根,求f(x)的解析式;(2)若f(x)的最小值为负数,求a的取值范围.参考答案与解析:解析:本题综合考查一元二次方程、一元二次不等式和二次函数的关系及其性质,重点是互相之间的转化.在(1)中,通过不等式f(x)<-2x的解集为(1,3),用二次函数的标根式把不等式转化成函数,再根据韦达定理将问题转化成关于a的方程.在(2)中,既可以根据二次函数的最值公式将题意转化成不等式,也可以用配方法求最值.解:(1)Qf(x)+2x<0的解集为(1,3).∴设f(x)+2x=a(x-1)(x-3),则a>0.因而f(x)=a(x-1)(x-3)-2x=ax2-(2+4a)x+3a ①由方程f(x)|+6a=0得ax2-(2+4a)x+9a=0 ②∵方程②有两个相等的根,∴Δ=[-(2+4a)]2-4a·9a=0,即5a2-4a-1=0.解得a=1或a=-.由于a>0,舍去a=-.将a=1代入①得f(x)的解析式f(x)=x2-6x+3.(2)由f(x)=ax2-2(1+2a)x+3a=a(x-)2-及a>0,可得f(x)的最小值为-.由题意可得,解得a>0.故当f(x)的最小值为负数时,实数a的取值范围是a>0.主要考察知识点:函数5、已知xy<0,并且4x2-9y2=36.由此能否确定一个函数关系y=f(x)?如果能,求出其解析式、定义域和值域;如果不能,请说明理由.参考答案与解析:解析:4x2-9y2=36在解析几何中表示双曲线的方程,仅此当然不能确定一个函数关系y=f(x),但加上条件xy<0呢?看看y的值是否是唯一确定的.解:xy<0或因为4x2-9y2=36,故y2=x2-4.又x>3;或x<-3.∴y=f(x)=因此能确定一个函数关系y=f(x).其解析式为y=f(x)=其定义域为(-∞,-3)∪(3,+∞).且不难得到其值域为(-∞,0)∪(0,+∞).主要考察知识点:函数6、有一个人在他死后,只留下一千英镑的遗产,可令人惊讶的是,他竟留下一份分配几百万英镑的遗嘱,遗嘱的内容是这样的:“……一千英镑赠给波士顿的居民,他们得把这钱按每年5%的利率借给一些年轻的手工业者去生息,这款子过了100年后,用100 000英镑建立一所公共建筑物,剩下的继续生息100年,在第二个100年末,其中1 061 000英镑还是由波士顿的居民支配,而其余的3 000 000英镑让马萨诸州的公众来管理……”请你分析一下,这个人的遗嘱能实现吗?参考答案与解析:解析:以上的这个遗嘱就是美国著名的科学家,一生为科学和民主革命而工作的富兰克林所写的.很显然作为一个科学家是不会在遗嘱中开玩笑的.从富兰克林的遗嘱中我们可以深刻地感受到“指数爆炸”的效应,微薄的资金,低廉的利率,在神秘的“指数爆炸”效应下,可以变得令人瞠目结舌,这就是富兰克林的故事给人的启示.增加到131 000英镑,这笔款增加到4 061 000英镑,解:让我们按富兰克林非凡的设想实际计算一下,故事中实际上是指数函数y=1 000(1+5%)x值的变化,不难算得,当x=1时,y=1 050,当x=3时y=1 158,当x=100时,y=1 000(1+5%)100≈131 501,这意味着上面的故事中在头一个100年末富兰克林的财产应当增加到131 501英镑,用100 000英镑建立一所公共建筑物后,还剩31 501英镑,在第二个100年末,他拥有的财产为y=31 501(1+5%)100≈4 142 421,其中1 061 000英镑还是由波士顿的居民支配,而其余的3 000 000英镑让马萨诸州的公众来管理,还剩81 421英镑.可见富兰克林的遗嘱在科学上是站得住脚的.遗嘱是能够实现的.主要考察知识点:函数的应用。

(人教版B版2017课标)高中数学必修第一册 全册综合测试卷一(附答案)

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(人教版B 版2017课标)高中数学必修第一册 全册综合测试卷一(附答案)第一章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知全集{0,1,2,3,4,5}U =,集合{1,2,3,5}A =,{2,4}B =,则()uA B =U ð( ) A .{0,2,4}B .{4}C .{1,2,4}D .{0,2,3,4}2.已知集合{0,2,3}A =,{|,,}B x x a b a b A ==⋅∈,则集合B 的子集的个数是( ) A .4B .8C .15D .163.如果甲是乙的必要不充分条件,乙是丙的充要条件,丙是丁的必要不充分条件,则丁是甲的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件4.设a ,b ∈R ,集合{1,,}0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,则b a -=( )A .1B .1-C .2D .2-5.若集合{0,1,2}M =,{(,)|210210,,}N x y x y x y x y M =-+--∈且厔,则N 中元素的个数为( ) A .9B .6C .4D .26.命题:q x ∀∈R ,3210x x -+„的否定是( ) A .32,10x x x ∃∈-+R „B .32,10x x x ∃∈-+R …C .32,10x x x ∃∈-+R >D .32,10x x x ∀∈-+R >7.已知p 是r 的充分条件,q 是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件.现有下列命题:①s 是q 的充要条件;②p 是q 的充分条件;③r 是q 的必要条件;④p ⌝是s ⌝的必要条件;⑤r 是s 的充分条件.则正确命题的序号是( ) A .①④⑤B .①②④C .②③⑤D .②④⑤8.已知集合{}2|0M x x x =->,{|1}N x x =…,则M N =I ( ) A .[1,)+∞B .(1,)+∞C .∅D .(,0)(1,)-∞+∞U9.设集合{|0}M x x m =-„,{}2|(1)1,N y y x x ==--∈R .若M N =∅I ,则实数m 的取值范围是( ) A .[1,)-+∞B .(1,)-+∞C .(,1]-∞-D .(,1)-∞-10.已知全集U R =,集合{|(2)0}A x x x =+<,{|||1}B x x =≤,则如图所示的阴影部分表示的集合是( )A .(2,1)-B .[1,0)[1,2)-UC .(2,1)[0,1]--UD .[0,1]11.设条件p :关于x 的方程()221210m x mx -+-=的两根一个小于0,一个大于1,若p 是q 的必要不充分条件,则条件q 可设为( )A .(1,1)m ∈-B .(0,1)m ∈C .(1,0)m ∈-D .(2,1)m ∈-12.关于x 的方程2210ax x ++=至少有一个负根的充要条件是( ) A .01a 剟B .1a <C .1a „D .01a <„或0a <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的横线上) 13.已知非空集合M 满足:{1,2,3,4,5}M ⊆,且若x M ∈,则6x M -∈.则满足条件的集合M 有__________个.14.设全集S 有两个子集A ,B ,若sA x x B ∈⇒∈ð,则x A ∈是x sB ∈ð的条件是__________. 15.关于x 的不等式2043x ax x +++>的解集为(3,1)(2,)--+∞U 的充要条件是__________. 16.已知集合{|||1}A x x a =-„,{}2|540B x x x =-+…,若A B =∅I ,则实数a 的取值范围是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知集合{|(2)[(31)]0}A x x x a =--+<,()22|01x a B x x a ⎧⎫-⎪⎪=⎨⎬-+⎪⎪⎩⎭<. (1)当2a =时,求A B ⋂; (2)求使B A ⊆的实数a 的取值范围.18.(本小题满分12分)若{|68,,}A x x a b a b ==+∈Z ,{|2,}B x x m m ==∈Z ,求证:A B =.19.(本小题满分12分)已知命题p :方程2220a x ax +-=在区间[1,1]-上有解;命题q :只有一个实数x 满足不等式2220x ax a ++≤.若命题“p 或q ”是假命题,求实数a 的取值范围.20.(本小题满分12分)已知{}2|320A x x x =++≥,{}2|410,B x mx x m m =-+-∈R >,若 0A B =I ,且A B A =U ,求实数m 的取值范围.21.(本小题满分12分)已知{}2:|10p A x x ax =++≤,{}2:|320q B x x x =-+≤,若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.22.(本小题满分12分)已知集合{}2|8200P x x x =--≤,{||1|}S x x m =-„. (1)若()P S P ⊆U ,求实数m 的取值范围.(2)是否存在实数m ,使“x P ∈”是“x S ∈”的充要条件?若存在,求出m 的取值范围;若不存在,请说明理由.第一单元测试答案解析一、 1.【答案】A【解析】由题意得uA {0,4}=ð,又{2,4}B =,所以(){0,2,4}uA B =U ð,故选A . 2.【答案】D【解析】∵{0,4,6,9}B =,∴B 的子集的个数为4216=. 3.【答案】A【解析】因为丁⇒丙⇔乙⇒甲,故丁⇒甲(传递性). 4.【答案】C【解析】∵集合{1,,}0,,b a b a b a ⎧⎫+=⎨⎬⎩⎭,又0a ≠∵,0a b +=∴,即a b =-,1ba=-∴,1b =. 2b a -=∴,故选C .5.【答案】C【解析】N ∵为点集,x M ∈,y M ∈,∴由x ,y 组成的点有(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2).其中满足210x y -+≥且210x y --≤的仅有(0,0),(0,1),(1,1),(2,1)四个元素.6.【答案】C【解析】原命题的否定是“32,10x x x ∃∈-+R >”. 7.【答案】B【解析】由已知有p r ⇒,q r ⇒,r s ⇒,s q ⇒,由此得g s ⇒且s q ⇒,r q ⇒且q r ⇒,所以①正确,③不正确. 又p q ⇒,所以②正确.④等价于p s ⇒,正确.r s ⇒且s r ⇒,⑤不正确.故选B .8.【答案】B【解析】由20x x ->得0x <或1x >,∵(1,)M N =+∞I .故选B . 9.【答案】D【解析】由已知得(,]M m =-∞,[1,)N =-+∞,∵M N =∅I ,1m ∴-<,故选D . 10.【答案】C【解析】由已知得{|20}A x x =-<<,{|11}B x x =-≤≤,所以(2,1]A B =-U ,[1,0)A B =-I ,所以阴影部分表示的集合为()(2,1)[0,1]A B A B =--⋃U I ð,故选C .11.【答案】C【解析】构造函数()22121y m x mx =-+-,则0x =时,1y =-,函数的图像开口向上,由1x =时21210m m -+-<得2m >或0m <,又p 是q 的必要不充分条件,所以p ⇒q ,q p ⇒,故选C .12.【答案】C【解析】若0∆=,则440a -=,1a =,满足条件,当0∆>时,4401a a -⇒><.所以1a ≤. 二、 13.【答案】7【解析】列举如下:{1,5}M =,{2,4}M =,{3}M =,{1,3,5)M =,{2,3,4}M =,{1,2,4,5}M =,{1,2,3,4,5}M =,共7个.14.【答案】必要 不充分【解析】由已知得S A B ⊆ð,两边取补集,有()S S S A B ⊇痧?,即S A B ⊇ð,所以S x B x A ∈⇒∈ð,反之,不一定成立,故x ∈A 是S x B ∈ð的必要不充分条件.15.【答案】2a =-【解析】令2430x x ++=,得3x =-或1x =-,∴可猜想20a +=,即2a =-.代入原不等式得22043x x x -++>,解得(3,1)(2,)x ∈--+∞U .故2a =-.16.【答案】(2,3)【解析】由题意得{|11}A x a x a =-+≤≤,{|14}B x x x 或剠,A B =∅Q I ,1114a a ->⎧⎨+<⎩∴,23a ∴<<.三、17.【答案】(1)∵当2a =时,{|27}A x x =<<,{|45}B x x =<<,{|45}A B x x =I ∴<<(2)由已知得{}2|21B x a x a =+<<,当13a <时,{|312}A x a x =+<<,要使B A ⊆,必须满足2231,12,a a a +⎧⎨+⎩…„此时1a =-;当13a =时,A =∅,使B A ⊆的a 不存在; 当13a >时,(2,31)A a =+,要使B A ⊆,必须满足2222,131,12,a a a a a ⎧⎪++⎨⎪+≠⎩…„此时13a <„.综上可知,使B A ⊆的实数a 的取值范围为(1,3]{1}-U .18.【答案】证明:①设t A ∈,则存在,a b ∈Ζ,使得682(34)t a b a b =+=+.34a b +∈Z ∵t B ∈∴,t B ∴∈即A B ⊆.②设t B ∈,则存在m ∈Z ,使得26(5)84t m m m ==⨯-+⨯.0a =∴t A ∈∴ 5m -∈Z ∵,4m ∈Z ,,即B A ⊆. 由①②知A B =.19.【答案】由2220a x ax +-=,得(2)(1)0ax ax +-=, 显然0a ≠,2x a =-∴或1x a=. [1,1]x ∈-∵,故21a ≤或11a„,||1a ∴…. “只有一个实数x 满足2220x ax a ++≤”即抛物线222y x ax a =++与x 轴只有一个交点,2480a a ∆=-=∴,或2a =,∴命题“p 或q ”为真命题时“||1a ≥或0a =”.∵命题“p 或q ”为假命题,∴实数a 的取值范围为{|10 01}a a a -<<或<<. 20.【答案】A B A =U ∵,B A ⊆∴, 又A B =∅I ,B =∅∴{}2|410,B x mx x m m =-+-∈R ∵>,∴对一切x ∈R ,使得2410mx x m -+-≤恒成立,于是有0,164(1)0,m m m ⎧⎨--⎩<≤解得m „∴实数m的取值范围是|m m ⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭„21.【答案】{}2|320{|12}B x x x x x =∈-+=R 剟?,p ∵是q 的充分不必要条件,p q ⇒∴,q ⇒p ,即A 是B 的真子集,可A =∅或方程210x ax ++=的两根在区间[1,2]内,210a ∆=-∴<或0,12,2110,4210,a a a ∆⎧⎪⎪-⎪⎨⎪++⎪++⎪⎩…剟……解得22a -<„. 22.【答案】由28200x x --≤,得210x -剟,所以{|210P x x =-≤≤. 由|1|x m -≤,得11m x m -+剟.所以{|11}S x m x m =-+≤≤. (1)要使()P S P ⊆U ,则S P ⊆ ①若S =∅,则0m <;②若S ≠∅,则0,12,110,m m m ⎧⎪--⎨⎪+⎩……„解得03m 剟.综合①②可知,实数m 的取值范围为(,3]-∞.(2)由“x P ∈”是“x S ∈”的充要条件,知S P =,则12,110,m m -=-⎧⎨+=⎩此方程组无解,所以这样的实数m 不存在.第二章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若23A a ab =+,24B ab b =-,则A ,B 的大小关系是( ) A .A B „B .A B …C .A B <或A B >D .A B >2.下列结论正确的是( ) A .若ac bc >,则a b > B .若22a b >,则a b >C .若a b >,0c <,则a c b c ++<D .a b <3.下列变形是根据等式的性质的是( ) A .由213x -=得24x = B .由2x x =得1x = C .由29x =得x=3 D .由213x x -=得51x =-4.实数a ,b 在数轴上的位置如图所示,以下说法正确的是( )A .0a b +=B .b a <C .0ab >D .||||b a <5.已知||a b a <<,则( )A .11a b> B .1ab <C .1ab> D .22a b >6.若41x -<<,则222()1x x f x x -+=-( ) A .有最小值2B .有最大值2C .有最小值2-D .有最大值2-7.已知0a >,0b >,2a b +=,则14y a b=+的最小值是( ) A .72B .4C .92D .58.已知1x ,2x 是关于x 的方程230x bx +-=的两根,且满足121234x x x x +-=,那么b 的值为( ) A .5B .5-C .4D .4-9.不等式22120x ax a --<(其中0a <)的解集为( ) A .(3,4)a a -B .(4,3)a a -C .(3,4)-D .(2,6)a a10.某汽车运输公司购买了一批豪华大客车投入运营.据市场分析,每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数()*x x ∈N 为二次函数的关系(如图),则每辆客车营运_____年,营运的年平均利润最大( )A .3B .4C .5D .611.若正数x ,y 满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是( ) A .245B .285C .5D .612.已知a b >,二次三项式220ax x b ++…对于一切实数x 恒成立,又0x ∃∈R ,使20020ax x b ++=成立,则22a b a b+-的最小值为( )A .1BC .2D .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的横线上)13.当1x >时,不等式11x a x +-≥恒成立,则实数a 的取值范围为__________. 14.若0a b <<,则1a b -与1a的大小关系为__________.15.若正数a ,b 满足3ab a b =++,则ab 的取值范围是__________.16.已知关于x 的一元二次方程2320x x m -+=有两个不相等的实数根1x 、2x .若1226x x -=,则实数m 的值为__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)解下列不等式(组):(1)2(2)01x x x +⎧⎨⎩>,<;(2)262318x x x --<„.18.(本小题满分12分)已知a ,b ,c 为不全相等的正实数,且1abc =.111a b c++<.19.(本小题满分12分)已知21()1f x x a x a ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭.(1)当12a =时,解不等式()0f x „; (2)若0a >,解关于x 的不等式()0f x „.20.(本小题满分12分)某镇计划建造一个室内面积为2800 m 的矩形蔬菜温室.在温室内,沿左、右两侧与后侧内墙各保留1 m 宽的通道,沿前侧内墙保留3 m 宽的空地.当矩形温室的边长各为多少时,蔬菜的种植面积最大?最大种植面积是多少?21.(未小题满分12分)设函数2()3(0)f x ax bx a =++≠. (1)若不等式()0f x >的解集为(1,3)-,求a ,b 的值; (2)若(1)4f =,0a >,0b >,求14a b+的最小值.22.(本小题满分12分)解下列不等式. (1)2560x x --+<;(2)()(2)0a x a x -->.第二章综合测试答案解析一、 1.【答案】B【解析】()2222334240b A B a ab ab b a b ⎛⎫-=+--=-+ ⎪⎝⎭∵…,A B ∴….2.【答案】D【解析】当0c <时,A 选项不正确;当0a <时,B 选项不正确;两边同时加上一个数,不等号方向不改变,故C 选项错误. 3.【答案】A【解析】A .根据等式的性质1,在等式213x -=的左右两边同时加上1,可得24x =,故本选项正确;B .在等式2x x =的左右两边同时除以x ,可得1x =,但是当0x =时,不成立,故本选项错误;C .将等式29x =的左右两边开平方,可得3x =±,故本选项错误;D .根据等式的性质1,在等式213x x -=的左右两边同时加上(31)x +,可得561x x =+,故本选项错误. 4.【答案】D【解析】根据题图可知,21a --<<,01b <<,所以||||b a <. 5.【答案】D【解析】由||a b a <<,可知0||||b a <„,由不等式的性质可知22||||b a <,所以22a b >. 6.【答案】D【解析】2221()(1)11x x f x x x x -+==-+--.又41x -∴<<,10x -∴<,(1)0x --∴> 1()(1)2(1)f x x x ⎡⎤=---+-⎢⎥--⎣⎦∴„当且仅当111x x -=-,即0x =时等号成立.7.【答案】C【解析】2a b +=∵,12a b+=∴∴14142a bab a b +⎛⎫+=+⋅⎪⎝⎭52592222a b b a ⎛⎫=+++= ⎪⎝⎭… (当且仅当22a b b a =,即423b a ==时,等号成立) 故14y a b=+的最小值为92.8.【答案】A【解析】12,x x ∵是关于x 的方程230x bx +-=的两根,12x x b +=-∴,123x x =-, 121234x x x x +-=∵,94b -+=∴,解得5b =.9.【答案】B【解析】方程22120x ax a --=的两根为4a ,3a -,且43a a -<,43a x a <<-∴. 10.【答案】C【解析】求得函数式为2(6)11y x =--+,则营运的年平均利润2512122y x x x ⎛⎫=-+-= ⎪⎝⎭„, 当且仅当25x x=时,取“=”号,解得5x =. 11.【答案】C【解析】35x y xy +=∵,13155y x+=∴1334(34)1(34)55x y x y x y y x ⎛⎫+=+⨯=++ ⎪⎝⎭∴3941213555555x y y x =++++=…当且仅当31255x y y x =,即1x =,12y =时等号成立. 12.【答案】D【解析】a b ∵>,二次三项式220ax x b ++≥对于一切实数x 恒成立, 0a ∴>,且440ab ∆=-„,1ab ≥∴.再由0x ∃∈R ,使20020ax x b ++=成立,可得0∆…,1ab ∴…,又a b >,1a >.2224231101a a b a a a b a a a a+++==---∴> 2242484243624222211*********a a a a a a a a a a a a a a a a ⎛⎫+++ ⎪⎛⎫+++⎝⎭=== ⎪-+-⎛⎫⎝⎭+-+- ⎪⎝⎭ 22222221124412a a a a a a ⎛⎫⎛⎫+-++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=⎛⎫+- ⎪⎝⎭令22112a a +=>,则24231(2)4(2)44(2)444822a t t t a a t t ⎛⎫+-+-+==-+++= ⎪---⎝⎭…, 当且仅当4t =,即a 时取等.故2431a a a ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭的最小值为8,故22a b a b +-二、13.【答案】(,3]-∞ 【解析】1x ∵>,11(1)11311x x x x +=-++=--∴….3a ∴„. 14.【答案】11a b a-< 【解析】110()()a ab ba b a a a b a a b -+-==---∵<. 11a b a-∴< 15.【答案】[9,)+∞【解析】33ab a b =++…,所以1)0…,3,所以9ab ….16.【答案】2-【解析】由题意知123x x +=,1226x x -=∵,即12236x x x +-=, 2336x -=∴,解得21x =-,代入到方程中,得1320m ++=,解得2m =-. 三、17.【答案】(1)原不等式组可化为 2 0,11,x x x -⎧⎨-⎩<或><<即01x <<,所以原不等式组的解集为{|01}x x <<. (2)原不等式等价于22623,318,x x x x x ⎧--⎨-⎩≤<即2260,3180,x x x x ⎧--⎨--⎩<…因式分解,得(3)(2)0,(6)(3)0,x x x x -+⎧⎨-+⎩<…所以 2 3,36,x x -⎧⎨-⎩或<<剠所以132x --<≤或36x <„.所以不等式的解集为{|3236}x x x --<≤或≤<.18.【答案】证明:因为a ,b ,c 都是正实数,且1abc =,所以112a b +…11b c +=…11a c +=…以上三个不等式相加,得1112a b c ⎛⎫++ ⎪⎝⎭…,即111a b c++因为a,b,c不全相等,所以上述三个不等式中的“=”不同时成立.111a b c++<.19.【答案】(1)当12a=时,有不等式25()102f x x x=-+≤,1(2)02x x⎛⎫--⎪⎝⎭∴„,122x∴剟,即所求不等式的解集为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)1()()0f x x x aa⎛⎫=--⎪⎝⎭∵„,0a>且方程1()0x x aa⎛⎫--=⎪⎝⎭的两根为1x a=,21xa=,∴当1aa>,即011a<<,不等式的解集为1,aa⎡⎤⎢⎥⎣⎦;当1aa<,即1a>,不等式的解集为1,aa⎡⎤⎢⎥⎣⎦;当1aa=,即1a=,不等式的解集为{1}.20.【答案】设矩形温室的左侧边长为 ma,后侧边长为 mb,蔬菜的种植面积为2mS,则800ab=.所以(4)(2)4288082(2)808648 S a b ab b a a b=--=--+=-+-„当且仅当2a b=,即40a=,20b=时等号成立,则648S=最大值.故当矩形温室的左侧边长为40 m,后侧边长为20 m时,蔬菜的种植面积最大,最大种植面积为2648 m.21.【答案】(1)因为不等式()0f x>的解集为(1,3)-,所以1-和3是方程()0f x=的两个实根,从而有(1)30,(3)9330,f a bf a b-=-+=⎧⎨=++=⎩解得1,2,ab=-⎧⎨=⎩(2)由(1)4f=,得1a b+=,又0a>,0b>,所以1414()a b a b a b ⎛⎫+=++ ⎪⎝⎭4559b a a b =+++… 当且仅当4b a a b =即1,32,3a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时等号成立,所以14a b+的最小值为9. 22.【答案】(1)2560x x --+<∵,2560x x +->∴, (1)(6)0x x -+∴>,解得6x -<或1x >,∴不等式2560x x --+<的解集是{| 6 1}x x x -<或>. (2)当0a <时,()(2)y a x a x =--的图象开口向下,与x 轴交点的横坐标为x a =,2x =,且2a <,()(2)0a x a a --∴>的解集为{|2}x a x <<.当0a =时,()(2)0a x a x --=,()(2)0a x a x --∴>无解.当0a >时,抛物线()(2)y a x a x =--的图像开口向上, 与x 轴交点的横坐标为x a =,2x =.当2a =时,不等式可化为22(2)0x ->,解得2x ≠. 当2a >时,解得2x <或x a >. 当2a <时,解得x a <或2x >.综上,当0a <时,不等式的解集是{|2}x a x <<; 当0a =时,不等式的解集是∅;当02a <<时,不等式的解集是{| 2}x x a x <或>; 当2a =时,不等式的解集是{|2}x x ≠; 当2a >时,不等式的解集是{|2}x x x a <或>.第三章综合测试一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知2()1f x x =+,则[(1)]f f -的值等于( ) A .2B .3C .4D .5 2.已知函数()1f x x =+,其定义域为{1,0,1,2}-,则函数的值域为( ) A .[0,3]B .{0,3}C .{0,1,2,3}D .{|0}y y …3.函数0y =的定义域是( )A .{|01}x x 剟B .{| 1 1}x x x --<或>C .{|01}x x x ≠-<且D .{}|1 0x x x ≠-≠且4.已知二次函数()y f x =满足(2)(2)f x f x +=-,且函数图像截x 轴所得的线段长为8,则函数()y f x =的零点为( ) A .2,6B .2,6-C .2-,6D .2-,6-5.若函数()y f x =的定义域是{|01}x x ≤≤,则函数()()(2)(01)F x f x a f x a a =+++<<的定义域是( )A .1|22a a x x -⎧⎫-⎨⎬⎩⎭≤≤B .|12a x x a ⎧⎫--⎨⎬⎩⎭≤≤C .{|1}x a x a --≤≤D .1|2a x a x -⎧⎫-⎨⎬⎩⎭≤≤6.如图所示,可表示函数()y f x =的图像的只可能是( )ABCD7.已知函数2()1f x ax bx =++为定义在[2,1]a a -上的偶函数,则a b +的值是( ) A .1B .1-C .1或1-D .0或18.若()f x 满足()()f x f x -=-,且在(,0)-∞上是增函数,(2)0f -=,则()0xf x <的解集是( ) A .(2,0)(0,2)-UB .(,2)(0,2)-∞-UC .(,2)(2,)-∞-+∞UD .(2,0)(2,)-+∞U9.设函数()f x 与()g x 的定义域是{|1}x x ∈≠±R ,函数()f x 是一个偶函数,()g x 是一个奇函数,且1()()1f xg x x -=-,则()f x 等于( ) A .2221x x -B .211x -C .221x -D .221xx - 10.已知2()21(0)f x ax ax a =++>,若()0f m <,则(2)f m +与1的大小关系式为( ) A .(2)1f m +<B .(2)1f m +=C .(2)1f m +>D .(2)1f m +…11.函数()f x =( ) A .是奇函数但不是偶函数 B .是偶函数但不是奇函数 C .既是奇函数又是偶函数D .既不是奇函数又不是偶函数12.已知2()2f x x x =+,若存在实数t ,使()3f x t x +„对[1,]x m ∈恒成立,则实数m 的最大值是( ) A .6B .7C .8D .9二、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的横线上)13.已知1,[0,1],()2,[0,1],x f x x x ∈⎧=⎨-∉⎩,当[()]1f f x =时,x ∈__________.14.关于x 的方程240x x a --=有四个不相等的实数根,则实数a 的取值范围为__________.15.已知函数719()1x f x x +=+,则()f x 的图像的对称中心是__________,集合{}*|()x f x ∈=N __________.16.已知函数()f x 是定义在实数集R 上的不恒为零的偶函数,且对任意实数x 都有(1)(1)()xf x x f x +=+,则52f f ⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的值是__________.三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数2()2||1f x x x =--.(1)利用绝对值及分段函数知识,将函数()f x 的解析式写成分段函数; (2)在坐标系中画出()f x 的图像,并根据图像写出函数()f x 的单调区间和值域.18.(本小题满分12分)已知函数()f x 对任意实数x 均有()2(1)f x f x =-+,且()f x 在区间[0]1,上有解析式2()f x x =. (1)求(1)f -和(1.5)f 的值;(2)写出()f x 在区间[2,2]-上的解析式.19.(本小题满分12分)函数2()1ax bf x x +=+是定义在(,)-∞+∞上的奇函数,且1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (1)求实数a ,b 的值.(2)用定义证明()f x 在(1,1)-上是增函数;(3)写出()f x 的单调减区间,并判断()f x 有无最大值或最小值.如有,写出最大值或最小值(无需说明理由).20.(本小题满分12分)已知定义域为R 的单调函数()f x ,且(1)f x -的图像关于点(1,0)对称,当0x >时,1()3x f x x=-. (1)求()f x 的解析式;(2)若对任意的t ∈R ,不等式()()22220f t t f t k -+-<恒成立,求实数k 的取值范围.21.(本小题满分12分)对于定义域为D 的函数()y f x =,若同时满足下列条件:①()f x在D 内单调递增或单调递减;②存在区间[,]a b D ⊆,使()f x 在[,]a b 上的值域为[,]a b ,那么称()()x D y f x =∈为闭函数.(1)求闭函数3y x =-符合条件②的区间[,]a b . (2)判断函数31()(0)4f x x x x=+>是否为闭函数?并说明理由;(3)判断函数y k =+k 的取值范围.22.(本小题满分12分)设函数()f x 的定义域为R ,当0x >时,()1f x >,对任意,x y ∈R ,都有()()()f x y f x f y +=g ,且(2)4f =. (1)求(0)f ,(1)f 的值.(2)证明:()f x 在R 上为单调递增函数.(3)若有不等式1()2f x f x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭g <成立,求x 的取值范围.第三章测试答案解析一、 1.【答案】D【解析】由条件知(-1)2f =,(2)5f =,故选D . 2.【答案】C【解析】将x 的值依次代入函数表达式可得0,1,2,3,所以函数的值域为{0,1,2,3},故选C . 3.【答案】C【解析】由条件知10x +≠且0x x ->,解得0x <且1x ≠-.故选C 4.【答案】C【解析】由于函数()y f x =满足(2)(2)f x f x +=-,所以直线2x =为二次函数()y f x =图像的对称轴,根据二次函数图像的性质,图像与x 轴的交点必关于直线2x =对称.又两交点间的距高为8,则必有两交点的横坐标分别为1246x =+=,2242x =-=-.故函数的零点为2-,6.故选C . 5.【答案】A【解析】由条件知01,021,x a x a +⎧⎨+⎩剟剟,又01a <<则122a ax --≤≤,故选A .6.【答案】D【解析】由函数定义可得,任意一个x 有唯一的y 与之对应,故选D . 7.【答案】B【解析】因为函数2()1f x ax bx =++为定义在[2,1]a a -上的偶函数,所以21a a =-,1a =-,0b =,因此1a b +=-,故选B.8.【答案】A【解析】根据题意可知函数是奇函数,且在(,0)-∞,(0,)+∞上是增函数,对()0xf x <,分0x >,0x <进行讨论,可知解集为(2,0)(0,2)-U ,故选A.9.【答案】B【解析】1()()1f x g x x -=-∵,1()()1f x g x x ---=--∴,1()()1f xg x x +=--∴, 21122()111f x x x x =-=-+-∴,21()1f x x =-,故选B . 10.【答案】C【解析】因为2()21(0)f x ax ax a =++>,所以其图像的对称轴为直线1x =-,所以()(2)0f m f m =--<,又(0)1f =,所以(2)1f m +>,故选C .11.【答案】A【解析】由定义城可知x 因此原式化简为()f x =那么根据函数的奇偶性的定义,可知该函数是奇函数不是偶函数,故选A . 12.【答案】C【解析】由题意知,对任意[1,]x m ∈,2()2()3x t x t x +++…恒成立,这个不等式可以理解为()f x t +的图像在直线3y x =的图像的下面时x 的取值范围.要使m 最大,需使两图像交点的横坐标分别为1和m .当1x =时,3y =,代入可求得4t =-(0t =舍去).进而求得另一个交点为(8,24),故8m =.故选C. 二、13.【答案】[0,1][2,3]{5}U U【解析】因为1,[0,1],()2,[0,1],x f x x x ∈⎧=⎨-∉⎩所以要满足元[()]1f f x =,需()[0,1]f x ∈,[0,1]x ∈或2[0,1]x -∈或5x =,这样解得x 的取值范围是[0,1][2,3]{5}U U .14.【答案】(0,4)【解析】原方程等价于24x x a -=,在同一坐标系内作出函数24y x x =-与函数y a =的图像,如图所示:平移直线y a =,可得当04a <<时,两图像有4个不同的公共点,相应地方程240x x a --=有4个不相等的实数根,综上所述,可得实数a 的范围为04a <<. 15.(1,7)- {13,7,5,4,3,0,1,2,3,5,11}----- 【解析】因为函数71912()711x f x x x +==+++,则()f x 的图像的对称中心为(1,7)-, 集合{|()}{13,7,5,4,3,0,1,2,3,5,11}x f x *∈=-----N 16.【答案】0【解析】因为()f x 是定义在R 上的偶函数,因此令12x =-,可知11112222f f ⎛⎫⎛⎫-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以102f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,分别令32x =-,52x =-,可得302f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,502f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,令1x =-.得(0)0f =,因此可知502f f ⎛⎫⎛⎫=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 三、17.【答案】(1)22321,0()2||121,0x x x f x x x x x x ⎧--=--=⎨+-⎩<….(2)图像如图所示.单调增区间为(1,0)-,(1,)+∞, 单调减区间为(,1)-∞-,(0,1). 值域为[2,)-+∞.18.【答案】(1)由题意知(1)2(11)2(0)0f f f -=--+=-=,1111(1,5)(10.5)(0.5)2248f f f =+=-=-⨯=-. (2)当[0,1]x ∈时,2()f x x =; 当(1,2]x ∈时,1(0,1]x -∈,211()(1)(1)22f x f x x =--=--; 当[1,0)x ∈-时,1[0,1)x +∈, 2()2(1)2(1)f x f x x =-+=-+;当[2,1)x ∈--时,1[1,0)x +∈-,22()2(1)22(11)4(2)f x f x x x ⎡⎤=-+=-⨯-++=+⎣⎦.所以22224(2),[2,1),2(1),[1,0),(),[0,1],1(1),(1,2].2x x x x f x x x x x ⎧+∈--⎪-+∈-⎪⎪=⎨∈⎪⎪--∈⎪⎩19.【答案】(1)2()1ax bf x x +=+∵是奇函数()()f x f x -=-∴, 2211ax b ax bx x -++=-++∴,0b =∴. 故2()1ax f x x =+,又1225f ⎛⎫= ⎪⎝⎭∵,1a =∴ (2)证明:由(1)知2()1xf x x =+,任取1211x x -<<<,()()()()()()1212121222121211111x x x x x xf x f x x x x x ---=-=++++1211x x -∵<<<,1211x x -∴<<,120x x -<,1210x x ->,2110x +>,2210x +>,()()120f x f x -∴<,即()()12f x f x <,()f x ∴在(1,1)-上是增函数.(3)单调减区间为(,1),(1,)-∞-+∞.当1x =-时,min 1()2f x =-;当1x =时,max 1()2f x =.20.【答案】(1)由题意知()f x 的图像关于点(0,0)对称,是奇函数,∴(0)0f = 当0x <时,0x ->,1()3x f x x--=--∴, 又∵函数()f x 是奇函数.∴()()f x f x -=-,1()3x f x x=-∴. 综上所述,1(0),()30(0).x x f x x x ⎧-≠⎪=⎨⎪=⎩(2)2(1)(0)03f f =-=∵<,且()f x 在R 上单调.∴()f x 在R 上单调递减.由()()22220f t t f t k -+-<,得()()2222f t t f t k ---<.∵()f x 是奇函数,∴()()2222f t t f k t --<,又∵()f x 是减函数, ∴2222t t k t -->即2320t t k -->对任意t ∈R 恒成立,∴4120k ∆=+<,得13k -<.21.【答案】(1)由题意,3y x =-,在[,]a b 上单调递减,则33,,,b a a b b a ⎧=-⎪=-⎨⎪>⎩解得1,1,a b =-⎧⎨=⎩所以,所求区间为[1,1]-.(2)取11x =,210x =,则()()1273845f x f x ==<,即()f x 不是(0,)+∞上的减函数.取,1110x -=,21100x =,()()12331010040400f x f x =++=<,即()f x 不是(0,)+∞上的增函数.所以,函数在定义域内不单调递增或单调递减,从而该函数不是闭函数.(3)若y k =+[,]a b ,在区间[,]a b 上,函数()f x 的值域为[,]a b,即a k b k ⎧=+⎪⎨=⎪⎩∴a ,b为方程x k =的两个实根,即方程22(21)20(2,)x k x k x x k -++-=-厖有两个不等的实根,故两根均大于等于2-,且对称轴在直线2x =-的右边.当2k -„时,有220,(2)2(21)20,212,2k k k ⎧⎪∆⎪-+++-⎨⎪+⎪-⎩>>…解得924k --<„.当2k ->时,有220,(21)20,21,2k k k k k k ⎧⎪∆⎪-++-⎨⎪+⎪⎩>>…无解.综上所述,9,24k ⎛⎤∈-- ⎥⎝⎦.22.【答案】(1)因为(20)(2)(0)f f f +=g ,所以44(0)f =⋅,所以(0)1f =, 又因为24(2)(11)(1)f f f ==+=,且当0x >时,()1f x >,所以(1)2f =.(2)证明:当0x <时,0x ->,所以()1f x ->,而(0)[()]()()f f x x f x f x =+-=-g , 所以1()()f x f x =-,所以0()1f x <<,对任意的12,x x ∈R , 当12x x <时,有()()()]()()()1212222121f x f x f x x x f x f x f x x -=⎡-+-=--⎣, 因为120x x <<,所以120x x -<,所以()1201f x x -<<,即()1210f x x --<, 所以()()120f x f x -<,即()()12f x f x <,所以()f x 在R 上是单调递增函数.(3)因为1()12f x f x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭g <,所以11(1)f x f x ⎛⎫++ ⎪⎝⎭<,而()f x 在R 上是单调递增函数,所以111x x ++<,即10x x+<,所以210x x +<,所以0x <,所以x 的取值范围是(,0)-∞.。

人教版高中数学选择性必修第一册-综合检测卷(含解析)

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人教版高中数学选择性必修第一册综合检测卷(原卷版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若直线过点(1,3),(4,3+3),则此直线的倾斜角是()A.π6B.π4C.π3D.2π32.(2019·北京,理)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,则()A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b3.如图,在三棱锥O -ABC 中,D 是棱AC 的中点,若OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,则BD →=()A.12a -b +12c B .a +b -c C .a -b +cD .-12a +b -12c4.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段AB 的中点坐标是()A .(2,6)B .(3,2)C .(6,4)D .(4,6)5.已知正四面体ABCD 的棱长为a ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则AE →·AF →的值为()A .a 2 B.14a 2C.12a 2 D.34a 26.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线3x +4y +4=0与圆C 相切,则圆C 的方程为()A .x 2+y 2-2x -3=0B .x 2+y 2+4x =0C .x 2+y 2+2x -3=0D .x 2+y 2-4x =07.四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,AB ⊥AD ,BC ∥AD ,且AB =BC =2,AD =3,PA ⊥平面ABCD 且PA =2,则PB 与平面PCD 所成角的正弦值为()A.427B.77C.33D.638.(2019·课标全国Ⅱ)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为()A.2B.3C .2 D.5二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列说法正确的是()A .在两坐标轴上截距相等的直线可以用方程x a +ya=1表示B .存在实数m ,使得方程x +my -2=0能表示平行于y 轴的直线C .经过点P (1,1),倾斜角为θ的直线方程为y -1=tan θ(x -1)D .点(0,2)关于直线y =x +1的对称点为(1,1)10.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点,则下列结论正确的是()A .A 1C 1∥平面CEFB .B 1D ⊥平面CEF C.CE →=12DA →+DD 1→-DC→D .若正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1边长为2,点B 1到平面CEF 的距离为111.已知P 是椭圆C :x 26+y 2=1上的动点,Q 是圆D :(x +1)2+y 2=15上的动点,则()A .C 的焦距为5B .C 的离心率为306C .圆D 在C 的内部D .|PQ |的最小值为25512.已知动点P 到两定点M (-2,0),N (2,0)的距离乘积为常数16,其轨迹为C ,则()A .C 一定经过原点B .C 关于x 轴、y 轴对称C .△MPN 的面积的最大值为43D .C 在一个面积为64的矩形内三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.在四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为平行四边形,AC 与BD 交于O ,G 为BD 上一点,BG =2GD ,PA →=a ,PB →=b ,PC →=c ,试用基底{a ,b ,c }表示向量PG →=________.14.已知点P 是圆C :x 2+y 2=4上的动点,点A (4,2),则线段AP 中点M 的轨迹方程是________________;点M 的轨迹与圆C 相交,则过交点的直线方程是________.(本题第一空2分,第二空3分)15.已知点F2为双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点,直线y=kx交双曲线C于A,B两点,若∠AF2B=2π3,S△AF2B=23,则双曲线C的虚轴长为________.16.已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F1(1,0),离心率为e.设A,B为椭圆上关于原点对称的两点,AF1的中点为M,BF1的中点为N,原点O在以线段MN为直径的圆上.设直线AB的斜率为k,若0<k≤3,则e的取值范围为________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知三角形的顶点A(2,3),B(0,-1),C(-2,1).(1)求直线AC的方程;(2)从①,②这两个问题中选择一个作答.①求点B关于直线AC的对称点D的坐标.②若直线l过点B且与直线AC交于点E,|BE|=3,求直线l的方程.18.(12分)已知圆C经过三点O(0,0),A(1,3),B(4,0).(1)求圆C的方程;(2)求过点P(3,6)且被圆C截得弦长为4的直线的方程.19.(12分)(2019·课标全国Ⅱ,文)已知F1,F2是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>0,b>0)的两个焦点,P为C上的点,O为坐标原点.(1)若△POF2为等边三角形,求C的离心率;(2)如果存在点P,使得PF1⊥PF2,且△F1PF2的面积等于16,求b的值和a的取值范围.20.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PCD⊥平面ABCD,且△PCD是边长为2的等边三角形,四边形ABCD是矩形,BC=22,M为BC的中点.(1)求证:AM⊥PM;(2)求二面角P-AM-D的大小;(3)求点D到平面AMP的距离.21.(12分)如图,三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=AC=AA1=BC1=2,∠AA1C1=60°,平面ABC1⊥平面AA1C1C,AC1与A1C相交于点D.(1)求证:BD⊥平面AA1C1;(2)设点E是直线B1C1上一点,且DE∥平面AA1B1B,求平面EBD与平面ABC1夹角的余弦值.22.(12分)已知定点F(1,0),动点P在y轴上运动,过点P作PM交x轴于点M,并延长MP 到点N ,且PM →·PF →=0,|PM →|=|PN →|.(1)求动点N 的轨迹方程;(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若OA →·OB →=-4,且46≤|AB →|≤430,求直线l 的斜率k 的取值范围.1.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的离心率为()A.54B.52C.32D.542.已知四面体顶点A (2,3,1),B (4,1,-2),C (6,3,7)和D (-5,-4,8),则顶点D 到平面ABC 的距离为()A .8B .9C .10D .113.如图,在四棱锥S -ABCD 中,底面ABCD 是边长为1的正方形,SA =SB =SC =SD =2.下列结论中正确的是()A.SA →+SB →+SC →+SD →=0B.SA →-SB →+SC →-SD →=0C.SA →·SB →+SC →·SD →=0D.SA →·SC →=04.已知A 是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点,F 是抛物线C :y 2=-8ax 的焦点.若在双曲线的渐近线上存在点P ,使得AP →⊥FP →,则E 的离心率的取值范围是()A .(1,2),324D .(2,+∞)5.如图,在正四棱锥P -ABCD 中,PA =AB ,点M 为PA 的中点,BD →=λBN →.若MN ⊥AD ,则实数λ为()A .2B .3C .4D .56.已知椭圆C :x 24+y 23=1,M ,N 是坐标平面内的两点,且M 与椭圆C 的焦点不重合.若M 关于椭圆C 的左、右焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在椭圆C 上,则|AN |+|BN |=()A .4B .8C .12D .167.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-2),点B (1,-1),P 为圆x 2+y 2=2上一动点(异于点B ),则|PB ||PA |的最大值是()A .2B .4C.2D .228.【多选题】若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则()A .b +c ,b -c ,a 共面B .b +c ,b -c ,2b 共面C .b +c ,a ,a +b +c 共面D .a +c ,a -2c ,c 共面9.【多选题】如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 中,AB =3AD =3AA 1=3,点P 为线段A 1C 上的动点,则下列结论正确的是()A .当A 1C →=2A 1P →时,B 1,P ,D 三点共线B .当AP →⊥A 1C →时,AP →⊥D 1P→C .当A 1C →=3A 1P →时,D 1P ∥平面BDC 1D .当A 1C →=5A 1P →时,A 1C ⊥平面D 1AP10.【多选题】已知抛物线E :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过F 的直线与E 交于A ,B 两点,分别过A ,B 作l 的垂线,垂足为C ,D ,且|AF |=3|BF |,M 为AB 中点,则下列结论正确的是()A .∠CFD =90°B .△CMD 为等腰直角三角形C .直线AB 的斜率为±3D .△AOB 的面积为411.【多选题】a ,b 为空间两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边AB 以AC 为旋转轴旋转,则下列结论正确的是()A .直线AB 与a 所成角的最小值为π4B .直线AB 与a 所成角的最大值为π3C .当直线AB 与a 所成的角为π3时,AB 与b 所成的角为π6D .当直线AB 与a 所成的角为π3时,AB 与b 所成的角为π312.【多选题】古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯发现:平面内到两个定点A,B的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xOy中,A(-2,0),B(4,0),点P满足|PA||PB|=12.设点P的轨迹为C,下列结论正确的是()A.轨迹C的方程为(x+4)2+y2=9B.在x轴上存在异于A,B的两点D,E使得|PD||PE|=1 2C.当A,B,P三点不共线时,射线PO是∠APB的平分线D.在C上存在点M,使得|MO|=2|MA|13.已知直线l:mx-y=1,若直线l与直线x-my-1=0平行,则实数m的值为________,动直线l被圆C:x2+y2+2x-24=0截得弦长的最小值为________.14.已知M(-2,0),N(2,0),点P(x,y)为坐标平面内的动点,满足|MN→|·|MP→|+MN→·NP→=0,则动点P的轨迹方程为________.15.已知直线l:4x-3y+6=0,抛物线C:y2=4x上一动点P到直线l与到y轴距离之和的最小值为________,P到直线l距离的最小值为________.16.已知直线l:y=-x+1与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)相交于A,B两点,且线段AB的中点为(1)求此椭圆的离心率;(2)若椭圆的右焦点关于直线l的对称点在圆x2+y2=5上,求此椭圆的方程.17.如图所示,该几何体是由一个直三棱柱ADE-BCF和一个正四棱锥P-ABCD组合而成的,AD⊥AF,AE=AD=2.(1)证明:平面PAD⊥平面ABFE;(2)求正四棱锥P-ABCD的高h,使得二面角C-AF-P的余弦值是22318.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB=1,AC=AA1=3,∠ABC=60°.(1)证明:AB⊥A1C;(2)求二面角A-A1C-B的正切值大小.19.如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1的高为3,底面是边长为4且∠DAB=60°的菱形,AC ∩BD=O,A1C1∩B1D1=O1,E是O1A的中点.(1)求二面角O1-BC-D的大小;(2)求点E到平面O1BC的距离.20.已知圆C:x2+y2+2x-4y+3=0.(1)若圆C的切线在x轴和y轴上的截距相等,求此切线的方程;(2)从圆C外一点P(x1,y1)向该圆引一条切线,切点为M,O为坐标原点,若|PM|=|PO|,求|PM|的最小值及使得|PM|取得最小值的点P的坐标.21.已知过点A(0,1)且斜率为k的直线l与圆C:(x-2)2+(y-3)2=1交于M,N两点.(1)求k的取值范围;(2)若OM→·ON→=12,其中O为坐标原点,求△OMN的面积.22.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的短轴长为2,椭圆C上的点到右焦点距离的最大值为2+ 3.过点P(m,0)作斜率为k的直线l交椭圆C于A,B两点,其中m>0,k>0,D是线段AB的中点,直线OD交椭圆C于M,N两点.(1)求椭圆C的标准方程;(2)若m=1,OM→+3OD→=0,求k的值;(3)若存在直线l,使得四边形OANB为平行四边形,求m的取值范围.人教版高中数学选择性必修第一册综合检测卷(解析版)[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若直线过点(1,3),(4,3+3),则此直线的倾斜角是()A.π6B.π4C.π3D.2π3答案A解析设直线的倾斜角为α,则tan α=3+3-34-1=33,∴α=π6.故选A.2.(2019·北京,理)已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,则()A .a 2=2b 2B .3a 2=4b 2C .a =2bD .3a =4b答案B 解析椭圆的离心率e =c a =12,c 2=a 2-b 2,化简得3a 2=4b 2.故选B.3.如图,在三棱锥O -ABC 中,D 是棱AC 的中点,若OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,则BD →=()A.12a -b +12c B .a +b -c C .a -b +c D .-12a +b -12c答案A解析OD →=OA →+AD →=OA →+12AC →=OA →+12(OC →-OA →)=12OA →+12OC →,因此BD →=OD →-OB →=12OA→-OB →+12OC →=12a -b +12c .4.直线y =x -1被抛物线y 2=4x 截得的线段AB 的中点坐标是()A .(2,6)B .(3,2)C .(6,4)D .(4,6)答案B解析设点A ,B 的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2).将y =x -1代入y 2=4x ,整理得x 2-6x +1=0.由根与系数的关系得x 1+x 2=6,则x 1+x 22=3,y 1+y 22=x 1+x 2-22=6-22=2,所以所求点的坐标为(3,2).故选B.5.已知正四面体ABCD 的棱长为a ,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,则AE →·AF →的值为()A .a 2 B.14a 2C.12a 2 D.34a 2答案B解析在正四面体ABCD 中,点E ,F 分别是BC ,AD 的中点,AE →=AB →+BE →,AF →=12AD →,所以AE →·AF →=(AB →+BE →)·12→=12AB →·AD →+12BE →·AD →.因为ABCD 是正四面体,所以BE ⊥AD ,∠BAD =π3,即BE →·AD →=0,AB →·AD →=|AB →|·|AD →|cos π3=12a 2,所以AE →·AF →=14a 2.故选B.6.已知圆C 的半径为2,圆心在x 轴的正半轴上,直线3x +4y +4=0与圆C 相切,则圆C 的方程为()A .x 2+y 2-2x -3=0B .x 2+y 2+4x =0C .x 2+y 2+2x -3=0D .x 2+y 2-4x =0答案D解析由题意设圆心坐标为C (a ,0)(a >0),∵圆C 与直线3x +4y +4=0相切,∴|3a +0+4|9+16=2,解得a =2.∴圆心为C (2,0),∴圆C 的方程为(x -2)2+y 2=4,即x 2+y 2-4x =0.故选D.7.四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,AB ⊥AD ,BC ∥AD ,且AB =BC =2,AD =3,PA ⊥平面ABCD 且PA =2,则PB 与平面PCD 所成角的正弦值为()A.427 B.77C.33D.63答案B解析建立如图所示的空间直角坐标系,则P (0,0,2),B (2,0,0),C (2,2,0),D (0,3,0).PB →=(2,0,-2),CD →=(-2,1,0),PD →=(0,3,-2).设平面PCD 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),2x +y =0,y -2z =0.取x =1得n =(1,2,3).cos 〈PB →,n 〉=PB →·n |PB →||n |=-422×14=-77,可得PB 与平面PCD 所成角的正弦值为77.故选B.8.(2019·课标全国Ⅱ)设F 为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P ,Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为()A.2B.3C .2 D.5答案A解析如图,由题意知以OF +y 2=c 24①,将x 2+y 2=a 2记为②式,①-②得x =a 2c ,则以OF 为直径的圆与圆x 2+y 2=a 2的相交弦所在直线的方程为x =a 2c,所以|PQ |=由|PQ |=|OF |,得c ,整理得c 4-4a 2c 2+4a 4=0,即e 4-4e 2+4=0,解得e = 2.故选A.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列说法正确的是()A .在两坐标轴上截距相等的直线可以用方程x a +ya =1表示B .存在实数m ,使得方程x +my -2=0能表示平行于y 轴的直线C .经过点P (1,1),倾斜角为θ的直线方程为y -1=tan θ(x -1)D .点(0,2)关于直线y =x +1的对称点为(1,1)答案BD 解析对于A ,若直线过原点,则在两坐标轴上的截距都为零,故不能用方程x a +ya=1表示,所以A 错误;对于B ,当m =0时,平行于y 轴的直线方程为x =2,所以B 正确;对于C ,若直线的倾斜角为90°,则该直线的斜率不存在,故不能用y -1=tan θ(x -1)表示,所以C 错误;对于D y =x +1上,且(0,2),(1,1)连线的斜率为-1,所以D 正确.故选BD.10.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E ,F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点,则下列结论正确的是()A .A 1C 1∥平面CEFB .B 1D ⊥平面CEF C.CE →=12DA →+DD 1→-DC→D .若正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1边长为2,点B 1到平面CEF 的距离为1答案AC解析对于A ,因为E ,F 分别是A 1D 1和C 1D 1的中点,所以EF ∥A 1C 1,且EF ⊂平面CEF ,故A 1C 1∥平面CEF 成立,A 正确;对于B ,以点D 为坐标原点,DA →,DC →,DD 1→的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向建立空间直角坐标系(如图),设正方形ABCD -A 1B 1C 1D 1的棱长为2,则D (0,0,0),C (0,2,0),A (2,0,0,),B 1(2,2,2),D 1(0,0,2),E (1,0,2),F (0,1,2),B 1D →=(-2,-2,-2),FC →=(0,1,-2),因为B 1D →·FC →=0-2+4=2≠0,所以B 1D →与FC →不垂直,又CF ⊂平面CEF ,所以B 1D 与平面CEF 不垂直,B 错误;对于C ,12DA →+DD 1→-DC →=12(2,0,0)+(0,0,2)-(0,2,0)=(1,-2,2),又CE →=(1,-2,2),所以CE →=12DA→+DD 1→-DC →成立,C 正确;对于D ,连接B 1E ,EF →=(-1,1,0),EC →=(-1,2,-2),设平面EFC 的法向量为n =(x ,y ,z )·n =0,·n =0,x +y =0,x +2y -2z =0,令x =2,得n =(2,2,1),又B 1E →=(-1,-2,0),所以点B 1到平面CEF 的距离d =|B 1E →·n ||n |=63=2,D 错误.故选AC.11.已知P 是椭圆C :x 26+y 2=1上的动点,Q 是圆D :(x +1)2+y 2=15上的动点,则()A .C 的焦距为5B .C 的离心率为306C .圆D 在C 的内部D .|PQ |的最小值为255答案BC解析∵x 26+y 2=1,∴a =6,b =1,∴c =a 2-b 2=6-1=5,则C 的焦距为25,e =ca=56=306.设P (x ,y )(-6≤x ≤6),则|PD |2=(x +1)2+y 2=(x +1)2+1-x 26=+45≥45>15,可知圆D 在C 的内部,且|PQ |的最小值为45-15=55.故选BC.12.已知动点P 到两定点M (-2,0),N (2,0)的距离乘积为常数16,其轨迹为C ,则()A .C 一定经过原点B .C 关于x 轴、y 轴对称C .△MPN 的面积的最大值为43D .C 在一个面积为64的矩形内答案BCD解析设点P 的坐标为(x ,y ),由题意可得(x +2)2+y 2·(x -2)2+y 2=16.对于A ,将原点坐标(0,0)代入方程得2×2=4≠16,故A 错误;对于B ,设点P 关于x 轴、y 轴的对称点分别为P 1(x ,-y ),P 2(-x ,y ),因为(x +2)2+(-y )2·(x -2)2+(-y )2=(x +2)2+y 2·(x -2)2+y 2=16,(-x +2)2+y 2·(-x -2)2+y 2=(x -2)2+y 2·(x +2)2+y 2=16,所以点P 1,P 2都在曲线C 上,所以曲线C 关于x 轴、y 轴对称,故B 正确;对于C ,设|PM |=a ,|PN |=b ,∠MPN =θ(0<θ<π),则ab =16,由余弦定理得cos θ=a 2+b 2-162ab =a 2+b 2-1632≥2ab -1632=12,当且仅当a =b =4时等号成立,则θ,π3,所以sin θ≤32,则△MPN 的面积S △MPN =12ab sin θ≤12×16×32=43,故C正确;对于D ,由16=(x +2)2+y 2·(x -2)2+y 2≥(x +2)2·(x -2)2=|x 2-4|,可得-16≤x 2-4≤16,得0≤x 2≤20,解得-25≤x ≤25,由C 知,S △MPN =12|MN |·|y |=12×4×|y |≤43,得|y |≤23,因为45×43=1615<64,所以曲线C 在一个面积为64的矩形内,故D 正确.故选BCD.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.在四棱锥P -ABCD 中,ABCD 为平行四边形,AC 与BD 交于O ,G 为BD 上一点,BG =2GD ,PA →=a ,PB →=b ,PC →=c ,试用基底{a ,b ,c }表示向量PG →=________.答案23a -13b +23c 解析PG →=PB →+BG→=PB →+23BD→=PB →+23(BA →+BC →)=PB →+23[(PA →-PB →)+(PC →-PB →)]=PB →+23(PA →-2PB →+PC →)=23PA →-13PB →+23PC →=23a -13b +23c .14.已知点P 是圆C :x 2+y 2=4上的动点,点A (4,2),则线段AP 中点M 的轨迹方程是________________;点M 的轨迹与圆C 相交,则过交点的直线方程是________.(本题第一空2分,第二空3分)答案(x -2)2+(y -1)2=12x +y -4=0解析设M (x ,y ),P (x 1,y 1),=x 1+42,=y 1+22,1=2x -4,1=2y -2.因为x 12+y 12=4,所以(2x -4)2+(2y -2)2=4.整理得(x -2)2+(y -1)2=1.①又圆C :x 2+y 2=4,②由①-②得2x +y -4=0,即为所求直线方程.15.已知点F 2为双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右焦点,直线y =kx 交双曲线C 于A ,B两点,若∠AF 2B =2π3,S △AF 2B =23,则双曲线C 的虚轴长为________.答案22解析由题意知点B 与点A 关于原点对称,设双曲线的左焦点为F 1,连接AF 1,BF 1,由对称性可知四边形AF 1BF 2是平行四边形,所以∠F 1AF 2=π3,设|AF 2|=m ,不妨设点A 在点B 右侧,则|AF 1|=2a +m .在△AF 1F 2中,由余弦定理可得4c 2=m 2+(m +2a )2-m (m +2a ),化简得4c 2-4a 2=m 2+2ma ,即4b 2=m (m +2a ).又S △AF 2B =12m (m +2a )·32=23,所以b 2=2,所以2b =2 2.16.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F 1(1,0),离心率为e .设A ,B 为椭圆上关于原点对称的两点,AF 1的中点为M ,BF 1的中点为N ,原点O 在以线段MN 为直径的圆上.设直线AB 的斜率为k ,若0<k ≤3,则e 的取值范围为________.答案[3-1,1)解析设A (m ,n ),则B (-m ,-n ),则k =nm,因为原点O 在以线段MN 为直径的圆上,所以OM ⊥ON ,又因为M 为AF 1的中点,所以OM ∥BF 1,同理ON ∥AF 1,所以四边形OMF 1N 是矩形,即AF 1⊥BF 1,而AF 1→=(1-m ,-n ),BF 1→=(1+m ,n ),所以(1-m )(1+m )-n 2=0,即m 2+n 2=1,又m 2a 2+n 2b 2=1,于是有m 2a 2+n 2b 2=m 2+n 2,从而1a 2-11-1b 2=n 2m 2=k 2≤3,即1a 2+3b2≥4,将b 2=a 2-1代入上式,整理得4a 4-8a 2+1≤0,解得2-32≤a 2≤2+32,又a >c =1,所以4-23≤1a2<1,即3-1≤e <1.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)已知三角形的顶点A (2,3),B (0,-1),C (-2,1).(1)求直线AC 的方程;(2)从①,②这两个问题中选择一个作答.①求点B 关于直线AC 的对称点D 的坐标.②若直线l 过点B 且与直线AC 交于点E ,|BE |=3,求直线l 的方程.思路分析(1)由A (2,3),C (-2,1),可求出直线AC 的斜率,由点斜式即可写出直线的方程;(2)选①由对称点的性质即可求出;选②设出E ,12t +t 的值,根据B ,E 两点的坐标即可求出直线的方程.解析(1)因为直线AC 的斜率为k AC =12,所以直线AC 的方程为y -3=12(x -2),即直线AC 的方程为x -2y +4=0.(2)选择问题①:设D 的坐标为(m ,n ),·12=-1,2·n -12+4=0,=-125,=195.所以点D -125,选择问题②:设E,12t +|BE |=33,解得t =0或t =-125.所以E 的坐标为(0,2)-125,所以直线l 的方程为x =0或3x +4y +4=0.18.(12分)已知圆C 经过三点O (0,0),A (1,3),B (4,0).(1)求圆C 的方程;(2)求过点P (3,6)且被圆C 截得弦长为4的直线的方程.解析(1)由题意,设圆C 的方程为x 2+y 2+Dx +Ey +F =0,=0,+9+D +3E +F =0+4D +F =0,=-4,=-2,=0.所以圆C 的方程为x 2+y 2-4x -2y =0,即(x -2)2+(y -1)2=5.(2)由(1)知圆心坐标为C (2,1),半径为5,弦长为4时,圆心C 到直线的距离为1.①若直线斜率不存在,则直线方程为x =3,经检验符合题意;②若直线斜率存在,设直线斜率为k ,则直线方程为y -6=k (x -3),即kx -y -3k +6=0,则|5-k |1+k 2=1,解得k =125,所以直线方程为y -6=125(x -3),即12x -5y -6=0.综上可知,直线方程为x =3或12x -5y -6=0.19.(12分)(2019·课标全国Ⅱ,文)已知F 1,F 2是椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 为C 上的点,O 为坐标原点.(1)若△POF 2为等边三角形,求C 的离心率;(2)如果存在点P ,使得PF 1⊥PF 2,且△F 1PF 2的面积等于16,求b 的值和a 的取值范围.解析(1)若△POF 2为等边三角形,则P ,±32c ,代入方程x 2a 2+y 2b 2=1,可得c 24a2+3c 24b2=1,解得e 2=4±23,所以e =3-1(3+1已舍去).(2)由题意可得|PF 1→|+|PF 2→|=2a ,因为PF 1⊥PF 2,所以|PF 1→|2+|PF 2→|2=4c 2,所以(|PF 1→|+|PF 2→|)2-2|PF 1→|·|PF 2→|=4c 2,所以2|PF 1→|·|PF 2→|=4a 2-4c 2=4b 2,所以|PF 1→|·|PF 2→|=2b 2,所以S △PF 1F 2=12|PF 1→|·|PF 2→|=b 2=16,解得b =4.因为(|PF 1→|+|PF 2→|)2≥4|PF 1→|·|PF 2→|,即(2a )2≥4|PF 1→|·|PF 2→|,即a 2≥|PF 1→|·|PF 2→|,所以a 2≥32,所以a ≥42,即a 的取值范围为[42,+∞).20.(12分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面PCD ⊥平面ABCD ,且△PCD 是边长为2的等边三角形,四边形ABCD 是矩形,BC =22,M 为BC 的中点.(1)求证:AM ⊥PM ;(2)求二面角P -AM -D 的大小;(3)求点D 到平面AMP 的距离.解析以点D 为原点,分别以直线DA ,DC 为x 轴、y 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,依题意,可得D (0,0,0),P (0,1,3),A (22,0,0),M (2,2,0),PM →=(2,1,-3),AM →=(-2,2,0).(1)证明:∵PM →·AM →=(2,1,-3)·(-2,2,0)=0,即PM →⊥AM →,∴AM ⊥PM .(2)设n =(x ,y ,z )为平面PAM 的法向量,·PM →=0,·AM →=0,y -3z =0,+2y =0,取y =1,得n =(2,1,3).取p =(0,0,1),显然p 为平面ABCD 的一个法向量,∵cos 〈n ,p 〉=n ·p |n ||p |=36=22,∴二面角P -AM -D 的大小为45°.(3)设点D 到平面AMP 的距离为d ,由(2)可知n =(2,1,3)为平面AMP 的一个法向量,∴d =|DA →·n ||n |=|22×2|2+1+3=263,即点D 到平面AMP 的距离为263.21.(12分)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =AC =AA 1=BC 1=2,∠AA 1C 1=60°,平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ,AC 1与A 1C 相交于点D .(1)求证:BD ⊥平面AA 1C 1;(2)设点E 是直线B 1C 1上一点,且DE ∥平面AA 1B 1B ,求平面EBD 与平面ABC 1夹角的余弦值.解析(1)证明:由已知得侧面AA 1C 1C 是菱形,D 是AC 1的中点.∵BA =BC 1,∴BD ⊥AC 1.∵平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ,且BD ⊂平面ABC 1,平面ABC 1∩平面AA 1C 1C =AC 1,∴BD ⊥平面AA 1C 1C .(2)设点F 是A 1C 1的中点,连接DF ,EF ,∵点D 是AC 1的中点,∴DF ∥平面AA 1B 1B .又∵DE ∥平面AA 1B 1B ,∴平面DEF ∥平面AA 1B 1B .又∵平面DEF ∩平面A 1B 1C 1=EF ,平面AA 1B 1B ∩平面A 1B 1C 1=A 1B 1,∴EF ∥A 1B 1.∴点E 是B 1C 1的中点.如图,以D 为原点,以DA 1,DA ,DB 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系.由已知可得AC 1=2,AD =1,BD =A 1D =DC =3,BC =6,∴D (0,0,0),A (0,1,0),A 1(3,0,0),B (0,0,3),C 1(0,-1,0).设平面EBD 的法向量是m =(x ,y ,z ),由m ⊥DB →,得3z =0⇒z =0.又DE →=12(DC 1→+DB 1→)=12(DC 1→+DB →+AA 1→)1由m ⊥DE →,得(x ,y ,z10⇒32x -y =0.令x =1,得y =32,∴m ,32,∵平面ABC 1⊥平面AA 1C 1C ,DA 1⊥AC 1,∴DA 1⊥平面ABC 1.∴DA 1→是平面ABC 1的一个法向量,DA 1→=(3,0,0).∴cos 〈m ,DA 1→〉=31+34×3=277,∴平面EBD 与平面ABC 1夹角的余弦值是277.22.(12分)已知定点F (1,0),动点P 在y 轴上运动,过点P 作PM 交x 轴于点M ,并延长MP 到点N ,且PM →·PF →=0,|PM →|=|PN →|.(1)求动点N 的轨迹方程;(2)直线l 与动点N 的轨迹交于A ,B 两点,若OA →·OB →=-4,且46≤|AB →|≤430,求直线l 的斜率k 的取值范围.解析(1)由题意知P 为线段MN 的中点,设N (x ,y ),则M (-x ,0),由PM →·PF →=0x,∴(-x )·10,∴y 2=4x (x >0),∴点N 的轨迹方程为y 2=4x (x >0).(2)设l 与抛物线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).当l 与x 轴垂直时,则由OA →·OB →=-4,得y 1=22,y 2=-22,|AB |=42<46,不合题意.故l 与x 轴不垂直.可设直线l 的方程为y =kx +b (k ≠0),则由OA →·OB →=-4,得x 1x 2+y 1y 2=-4.由点A ,B 在抛物线y 2=4x (x >0)上有y 12=4x 1,y 22=4x 2,故y 1y 2=-8.又2=4x ,=kx +b ,联立消x ,得ky 2-4y +4b =0.∴4bk =-8,b =-2k.∴Δ=16(1+2k 2),|AB |2y1-y 2)2∵46≤|AB |≤430,∴96480.解得直线l的斜率取值范围为-1,-12∪12,1.1.若椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为32,则双曲线x2a2-y2b2=1的离心率为()A.54B.52C.32D.54答案B2.已知四面体顶点A(2,3,1),B(4,1,-2),C(6,3,7)和D(-5,-4,8),则顶点D 到平面ABC的距离为()A.8B.9C.10D.11答案D解析设平面ABC的一个法向量为n=(x,y,z),则·AB→=0,·AC→=0,x,y,z)·(2,-2,-3)=0,x,y,z)·(4,0,6)=0.x-2y-3z=0,x+6z=0=2x,=-23x,令x=1,则n,2AD→=(-7,-7,7),故所求距离为|AD→·n||n|=|-7-14-143|1+4+49=11.3.如图,在四棱锥S-ABCD中,底面ABCD是边长为1的正方形,SA=SB=SC=SD=2.下列结论中正确的是()A.SA→+SB→+SC→+SD→=0B.SA→-SB→+SC→-SD→=0C.SA→·SB→+SC→·SD→=0D.SA→·SC→=0答案B解析本题考查空间向量的加减运算和数量积.由题意易知A错误;因为SA→-SB→+SC→-SD→=BA→+DC→=0,所以B正确;因为底面ABCD是边长为1的正方形,SA=SB=SC=SD=2,所以SA →·SB →=2×2×cos ∠ASB ,SC →·SD →=2×2×cos ∠CSD ,而∠ASB =∠CSD ,于是SA →·SB →=SC →·SD →≠0,所以C 错误;连接AC ,在△SAC 中,SA =SC =2,AC =2,所以∠ASC ≠90°,所以cos ∠ASC ≠0,又SA →·SC →=2×2×cos ∠ASC ,所以SA →·SC →≠0,所以D 错误.故选B.4.已知A 是双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左顶点,F 是抛物线C :y 2=-8ax 的焦点.若在双曲线的渐近线上存在点P ,使得AP →⊥FP →,则E 的离心率的取值范围是()A .(1,2),324D .(2,+∞)答案B解析由题意得,A (-a ,0),F (-2a ,0),不妨设0,ba x AP →⊥FP →,得AP →·FP →=0⇒0+a ,b a x 0+2a ,ba x 0⇒c 2a 2x 02+3ax 0+2a 2=0.因为在双曲线E 的渐近线上存在点P ,所以Δ≥0,即9a 2-4×2a 2×c 2a 2≥0,9a 2≥8c 2⇒e 2≤98⇒-324≤e ≤324,又因为E 为双曲线,所以1<e ≤324.故选B.5.如图,在正四棱锥P -ABCD 中,PA =AB ,点M 为PA 的中点,BD →=λBN →.若MN ⊥AD ,则实数λ为()A .2B .3C .4D .5答案C解析连接AC 交BD 于点O ,以O 为原点,OA 为x 轴,OB 为y 轴,OP 为z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系.设PA =AB =2,则A (2,0,0),D (0,-2,0),P (0,0,2),0B (0,2,0),∴BD →=(0,-22,0),设N (0,b ,0),则BN →=(0,b -2,0).∵BD=λBN →,∴-22=λ(b -2),∴b =2λ-22λ,∴N,2λ-22λ,,→-22,2λ-22λ,-AD →=(-2,-2,0),∵AD ⊥MN ,∴AD →·MN →=1-2λ-4λ=0,解得λ=4.故选C.6.已知椭圆C :x 24+y 23=1,M ,N 是坐标平面内的两点,且M 与椭圆C 的焦点不重合.若M 关于椭圆C 的左、右焦点的对称点分别为A ,B ,线段MN 的中点在椭圆C 上,则|AN |+|BN |=()A .4B .8C .12D .16答案B解析设MN 的中点为D ,椭圆C 的左、右焦点分别为F 1,F 2,如图,连接DF 1,DF 2.∵F 1是MA 的中点,D 是MN 的中点,∴F 1D 是△MAN 的中位线,∴|DF 1|=12|AN |,同理|DF 2|=12|BN |,∴|AN |+|BN |=2(|DF 1|+|DF 2|).∵点D 在椭圆上,根据椭圆的标准方程及椭圆的定义知,|DF 1|+|DF 2|=4,∴|AN |+|BN |=8.故选B.7.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (0,-2),点B (1,-1),P 为圆x 2+y 2=2上一动点(异于点B ),则|PB ||PA |的最大值是()A .2B .4C.2D .22答案A解析设点P (x 0,y 0),则x 02+y 02=2,所以|PB |2|PA |2=(x 0-1)2+(y 0+1)2x 02+(y 0+2)2=x 02+y 02-2x 0+2y 0+2x 02+y 02+4y 0+4=-2x 0+2y 0+44y 0+6=-x 0+y 0+22y 0+3,令λ=-x 0+y 0+22y 0+3,则λ≠0,x 0+(2λ-1)y 0+3λ-2=0,由题意,知直线x +(2λ-1)y +3λ-2=0与圆x 2+y 2=2有公共点,所以|3λ-2|1+(2λ-1)2≤2,得λ2-4λ≤0,得0<λ≤4,所以|PB ||PA |的最大值为2.8.【多选题】若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则()A .b +c ,b -c ,a 共面B .b +c ,b -c ,2b 共面C .b +c ,a ,a +b +c 共面D .a +c ,a -2c ,c 共面答案BCD解析易知b +c ,b -c ,a 不共面;因为2b =(b +c )+(b -c ),所以b +c ,b -c ,2b 共面;因为a +b +c =(b +c )+a ,所以b +c ,a ,a +b +c 共面;因为a +c =(a -2c )+3c ,所以a +c ,a -2c ,c 共面.故选BCD.9.【多选题】如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 中,AB =3AD =3AA 1=3,点P 为线段A 1C 上的动点,则下列结论正确的是()A .当A 1C →=2A 1P →时,B 1,P ,D 三点共线B .当AP →⊥A 1C →时,AP →⊥D 1P→C .当A 1C →=3A 1P →时,D 1P ∥平面BDC 1D .当A 1C →=5A 1P →时,A 1C ⊥平面D 1AP答案ACD解析在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,连接AC ,以点D 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,因为AB =3AD =3AA 1=3,所以AD =AA 1=1,则A (1,0,0),A 1(1,0,1),C (0,3,0),C 1(0,3,1),D 1(0,0,1),D (0,0,0),B (1,3,0),则A 1C →=(-1,3,-1),D 1A →=(1,0,-1),DC 1→=(0,3,1),DB →=(1,3,0),A 1D 1→=(-1,0,0).当A 1C →=2A 1P →时,P 为A 1C 的中点,根据长方体结构特征,可知P 为体对角线的中点,因此P 也为B 1D 的中点,所以B 1,P ,D 三点共线,故A 正确;当AP →⊥A 1C →时,AP ⊥A 1C ,由题意可得A 1C =1+1+3=5,AC =1+3=2,因为S △A 1AC =12AA 1·AC =12A 1C ·AP ,所以AP =255,所以A 1P =55,即点P 为靠近点A 1的五等分点,所以,35,D 1P →,35,-AP →=-15,35,D 1P →·AP →=-425+325-425=-15≠0,所以AP →与D 1P →不垂直,故B 错误;当A 1C →=3A 1P →时,A 1P →=13A 1C →-13,33,-BDC 1的一个法向量为n =(x ,y ,z ),·DC 1→=0,·DB →=0,+z =0,+3y =0,令y =1,可得n =(-3,1,-3),又D 1P →=A 1P →-A 1D 1→=,33,-D 1P →·n =0,因此D 1P →⊥n ,所以D 1P →∥平面BDC 1,故C 正确;当A 1C →=5A 1P →时,A 1P →=15A 1C →-15,35,-所以D 1P →=A 1P →-A 1D 1→,35,-所以A 1C →·D 1P →=0,A 1C →·D 1A →=0,因此A 1C ⊥D 1P ,A 1C ⊥D 1A ,又D 1P ∩D 1A =D 1,所以A 1C ⊥平面D 1AP ,故D 正确.故选ACD.10.【多选题】已知抛物线E :y 2=4x 的焦点为F ,准线为l ,过F 的直线与E 交于A ,B 两点,分别过A ,B 作l 的垂线,垂足为C ,D ,且|AF |=3|BF |,M 为AB 中点,则下列结论正确的是()A .∠CFD =90°B .△CMD 为等腰直角三角形C .直线AB 的斜率为±3D .△AOB 的面积为4答案AC解析如图,过点M 向准线l 作垂线,垂足为N ,F (1,0),设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为|AF |=|AC |,所以∠AFC =∠ACF ,又因为∠OFC =∠ACF ,所以∠OFC =∠AFC ,所以FC 平分∠OFA ,同理可知FD 平分∠OFB ,所以∠CFD =90°,故A 正确;假设△CMD 为等腰直角三角形,则∠CFD =∠CMD =90°,则C ,D ,F ,M 四点共圆且圆的半径为12|CD |=|MN |,又因为|AF |=3|BF |,所以|AB |=|AF |+|BF |=|AC |+|BD |=2|MN |=4|BF |,所以|MN |=2|BF |,所以|CD |=2|MN |=4|BF |,所以|CD |=|AB |,显然不成立,故B 错误;设直线AB的方程为x =my +12=4x ,+1,所以y 2-4my -4=01+y 2=4m ,1y 2=-4,又因为|AF |=3|BF |,所以y 1=-3y 22y 2=4m ,3y 22=-4,所以m 2=13,所以1m =±3,所以直线AB 的斜率为±3,故C 正确;取m =331+y 2=433,1y 2=-4,所以|y 1-y 2|=833,所以S △AOB =12·|OF |·|y 1-y 2|=12×1×833=433D 错误.故选AC.11.【多选题】a ,b 为空间两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边AB 以AC 为旋转轴旋转,则下列结论正确的是()A .直线AB 与a 所成角的最小值为π4B .直线AB 与a 所成角的最大值为π3C .当直线AB 与a 所成的角为π3时,AB 与b 所成的角为π6D .当直线AB 与a 所成的角为π3时,AB 与b 所成的角为π3答案AD解析由题意知,a ,b ,AC 三条直线两两相互垂直,画出图形如图.不妨设图中所示正方体的棱长为1,则AC =1,AB =2,斜边AB 以直线AC 为旋转轴旋转,则A 点保持不变,B 点的运动轨迹是以C 为圆心,BC 长为半径的圆,设CB 旋转到直线a 上时为CE ,旋转到直线b 上时为CD ,以C 为坐标原点,以CD 所在直线为x 轴,CE 所在直线为y 轴,CA 所在直线为z 轴,建立空间直角坐标系,则D (1,0,0),A (0,0,1),设B 点在运动过程中的坐标为(cos θ,sin θ,0),其中θ为射线CD 绕端点C 旋转到CB 形成的角,θ∈[0,2π),∴AB 在运动过程中对应的向量AB →=(cos θ,sin θ,-1),|AB →|=2,设AB 与a 所成的角为α,α∈0,π2,则cos α=22|sin θ|∈0,22,∴α∈π4,π2,故A 正确,B错误;设AB 与b 所成的角为β,β∈0,π2,则cos β=22|cos θ|,当AB 与a 所成的角为π3,即α=π3时,|sin θ|=2cos α=2cos π3=22,∵cos 2θ+sin 2θ=1,∴cos β=22|cos θ|=12,∵β∈0,π2,∴β=π3,此时AB 与b所成的角为π3,故D 正确,C 错误.故选AD.12.【多选题】古希腊著名数学家阿波罗尼奥斯发现:平面内到两个定点A ,B 的距离之比为定值λ(λ≠1)的点的轨迹是圆,此圆被称为“阿波罗尼斯圆”.在平面直角坐标系xOy 中,A (-2,0),B (4,0),点P 满足|PA ||PB |=12.设点P 的轨迹为C ,下列结论正确的是()A .轨迹C 的方程为(x +4)2+y 2=9B .在x 轴上存在异于A ,B 的两点D ,E 使得|PD ||PE |=12C .当A ,B ,P 三点不共线时,射线PO 是∠APB 的平分线D .在C 上存在点M ,使得|MO |=2|MA |答案BC解析设P (x ,y ),则(x +2)2+y 2(x -4)2+y 2=12,化简得(x +4)2+y 2=16,所以A 错误;假设在x轴上存在异于A ,B 的两点D ,E 使得|PD ||PE |=12,设D (m ,0),E (n ,0),则(x -n )2+y 2=2(x -m )2+y 2,化简得3x 2+3y 2-(8m -2n )x +4m 2-n 2=0,由轨迹C 的方程为x 2+y 2+8x =0,可得8m -2n =-24,4m 2-n 2=0,解得m =-6,n =-12或m =-2,n =4(舍去),即在x 轴上存在异于A ,B 的两点D ,E 使|PD ||PE |=12,所以B 正确;当A ,B ,P 三点不共线时,由|OA ||OB |=12=|PA ||PB |,可得射线PO 是∠APB 的平分线,所以C 正确;假设在C 上存在点M ,使得|MO |=2|MA |,可设M (x ,y ),则有x 2+y 2=2(x +2)2+y 2,化简得x 2+y 2+163x +163=0,与x 2+y 2+8x =0联立,得x =2,不合题意,故不存在点M ,所以D 错误.故选BC.13.已知直线l :mx -y =1,若直线l 与直线x -my -1=0平行,则实数m 的值为________,动直线l 被圆C :x 2+y 2+2x -24=0截得弦长的最小值为________.答案-1223解析由题得m ×(-m )-(-1)×1=0,所以m =±1.当m =1时,两直线重合,舍去,故m =-1.因为圆C 的方程x 2+y 2+2x -24=0可化为(x +1)2+y 2=25,所以圆心为C (-1,0),半径为5.由于直线l :mx -y -1=0过定点P (0,-1),所以过点P 且与PC 垂直的弦的弦长最短,且最短弦长为2×52-(2)2=223.14.已知M (-2,0),N (2,0),点P (x ,y )为坐标平面内的动点,满足|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,则动点P 的轨迹方程为________.答案y 2=-8x 解析由题意,知MN →=(4,0),|MN →|=4,MP →=(x +2,y ),NP →=(x -2,y ).由|MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0,得4(x +2)2+y 2+4(x -2)=0,化简整理,得y 2=-8x .15.已知直线l :4x -3y +6=0,抛物线C :y 2=4x 上一动点P 到直线l 与到y 轴距离之和的最小值为________,P 到直线l 距离的最小值为________.答案134解析设抛物线C :y 2=4x 上的点P 到直线4x -3y +6=0的距离为d 1,到准线的距离为d 2,到y 轴的距离为d 3,由抛物线方程可得焦点坐标为F (1,0),准线方程为x =-1,则d 3=d 2-1,|PF |=d 2,因此d 1+d 3=d 1+d 2-1=d 1+|PF |-1,因为d 1+|PF |的最小值是焦点F 到直线4x -3y +6=0的距离,即|4+6|42+(-3)2=2,所以d 1+d 3=d 1+|PF |-1的最小值为2-1=1;设平行于直线l 且与抛物线C :y 2=4x 相切的直线方程为4x -3y +m =0,由x -3y +m =0,2=4x ,得y 2-3y +m =0,因为直线4x -3y +m =0与抛物线C :y 2=4x 相切,所以Δ=(-3)2-4m =0,解得m =94,因此该切线方程为4x -3y +94=0,所以两平行线间的距离为6-9442+(-3)2=34,即P 到直线l 距离的最小值为34.16.已知直线l :y =-x +1与椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)相交于A ,B 两点,且线段AB 的中点为(1)求此椭圆的离心率;(2)若椭圆的右焦点关于直线l 的对称点在圆x 2+y 2=5上,求此椭圆的方程.解析(1)x +1,+y 2b 2=1,得(b 2+a 2)x 2-2a 2x +a 2-a 2b 2=0,∴Δ=4a 4-4(a 2+b 2)(a 2-a 2b 2)>0⇒a 2+b 2>1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),∴x 1+x 2=2a 2b 2+a 2.∵线段AB ,∴2a 2b 2+a 2=43,得a 2=2b 2.又a 2=b 2+c 2,∴a 2=2c 2,∴e =22.(2)设椭圆的右焦点为F (c ,0),则点F 关于直线l :y =-x +1的对称点为P (1,1-c ).∵点P 在圆x 2+y 2=5上,∴1+(1-c )2=5,即c 2-2c -3=0.∵c >0,∴c =3,又a 2=2c 2且a 2=b 2+c 2,∴a =32,b =3,∴椭圆的方程为x 218+y 29=1.17.如图所示,该几何体是由一个直三棱柱ADE -BCF 和一个正四棱锥P -ABCD 组合而成的,AD ⊥AF ,AE =AD =2.(1)证明:平面PAD ⊥平面ABFE ;(2)求正四棱锥P -ABCD 的高h ,使得二面角C -AF -P 的余弦值是223解析(1)证明:在直三棱柱ADE -BCF 中,AB ⊥平面ADE ,AD ⊂平面ADE ,所以AB ⊥AD .又AD ⊥AF ,AB ∩AF =A ,AB ⊂平面ABFE ,AF ⊂平面ABFE ,所以AD ⊥平面ABFE .因为AD ⊂平面PAD ,所以平面PAD ⊥平面ABFE .(2)由(1)知AD ⊥平面ABFE ,以A 为原点,AB ,AE ,AD 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,如图,则A (0,0,0),F (2,2,0),C (2,0,2),P (1,-h ,1),AF →=(2,2,0),AC →=(2,0,2),AP →=(1,-h ,1).设平面AFC 的一个法向量为m =(x 1,y 1,z 1),·AF →=2x 1+2y 1=0,·AC →=2x 1+2z 1=0,取x 1=1,则y 1=z 1=-1,所以m =(1,-1,-1).设平面AFP 的一个法向量为n =(x 2,y 2,z 2),·AF →=2x 2+2y 2=0,·AP →=x 2-hy 2+z 2=0,取x 2=1,则y 2=-1,z 2=-1-h ,所以n =(1,-1,-1-h ).因为二面角C -AF -P 的余弦值为223,所以|cos 〈m ·n 〉|=|m ·n ||m |·|n |=|1+1+1+h |3×2+(h +1)2=223,解得h =1或h =-35(舍),所以正四棱锥P -ABCD 的高h =1.18.如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,AB =1,AC =AA 1=3,∠ABC =60°.。

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刘会育老师工作室刘老师辅导·高中数学必修1综合测试题姓名本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题(本大题共10个小题,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.已知集合A={1,2,3,4},B={x|x=n2,n∈A},则A∩B=()A.{1,4}B.{2,3}C.{9,16} D.{1,2}2. 已知函数f(x)的定义域为(-1,0),则函数f(2x+1)的定义域为()A.(-1,1) B.(-1,-1 2 )C.(-1,0) D.(12,1)3.在下列四组函数中,f(x)与g(x)表示同一函数的是()A.f(x)=x-1,g(x)=x-1x-1B.f(x)=|x+1|,g(x)=x+1,x≥-1-x-1,x<-1C.f(x)=x+2,x∈R,g(x)=x+2,x∈Z D.f(x)=x2,g(x)=x|x|4.下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是()A.y=x+1 B.y=(x-1)2C.y=2-x D.y=log0.5(x+1)5.函数y=lnx+2x-6的零点,必定位于如下哪一个区间()A.(1,2) B.(2,3)C.(3,4) D.(4,5)6.已知f(x)是定义域在(0,+∞)上的单调增函数,若f(x)>f(2-x),则x的取值范围是() A.x>1 B.x<1C.0<x<2 D.1<x<27.设y1=40.9,y2=80.48,y3=(12)-1.5,则()A.y3>y1>y2B.y2>y1>y3C.y1>y2>y3D.y1>y3>y28.设0<a<1,函数f(x)=log a(a2x-2a x-2),则使f(x)<0的x的取值范围是() A.(-∞,0) B.(0,+∞)C.(-∞,log a3) D.(log a3,+∞)9.若函数f(x)、g(x)分别为R上的奇函数、偶函数,且满足f(x)-g(x)=e x,则有() A.f(2)<f(3)<g(0) B.g(0)<f(3)<f(2)C.f(2)<g(0)<f(3) D.g(0)<f(2)<f(3)10.如果一个点是一个指数函数的图像与一个对数函数的图像的公共点,那么称这个点为“好点”,在下面的五个点M(1,1),N(1,2),P(2,1),Q(2,2),G(2,12)中,“好点”的个数为()A.0 B.1C.2 D.3第Ⅱ卷(非选择题共100分)二、填空题(本大题共5个小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上)11.已知集合U={2,3,6,8},A={2,3},B={2,6,8},则(?U A)∩B=________.12.函数f(x)=log12x,x≥12x,x<1的值域为________.13.用二分法求方程x3+4=6x2的一个近似解时,已经将一根锁定在区间(0,1)内,则下一步可断定该根所在的区间为________.14.已知f(x6)=log2x,则f(8)=________.15.已知函数f(x)=x2+ax(x≠0,常数a∈R),若函数f(x)在x∈[2,+∞)上为增函数,则a的取值范围为________.三、解答题(本大题共6个小题,满分75分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)16.(本小题满分12分)设全集U为R,A={x|x2+px+12=0},B={x|x2-5x+q=0},若(?U A)∩B={2},A∩(?U B)={4},求A∪B.17.(本小题满分12分)(1)不用计算器计算:log327+lg25+lg4+7log72+(-9.8)0(2)如果f(x-1x)=(x+1x)2,求f(x+1).18.(本小题满分12分)(1)定义在(-1,1)上的奇函数f (x)为减函数,且f(1-a)+f(1-a 2)>0,求实数a 的取值范围.(2)定义在[-2,2]上的偶函数g(x),当x ≥0时,g(x)为减函数,若g(1-m)<g(m)成立,求m 的取值范围.19.(本小题满分12分)已知函数f(x)是定义在R 上的奇函数,并且当x ∈(0,+∞)时,f(x)=2x.(1)求f (log 213)的值;(2)求f (x)的解析式.20.(本小题满分13分)已知二次函数f(x)=ax 2+bx +c(a ≠0)和一次函数g(x)=-bx(b≠0),其中a,b,c满足a>b>c,a+b+c=0(a,b,c∈R).(1)求证:两函数的图像交于不同的两点;(2)求证:方程f(x)-g(x)=0的两个实数根都小于 2.21.(本小题满分14分)一片森林原来面积为a,计划每年砍伐一些树,且每年砍伐面积的百分比相等,当砍伐到面积的一半时,所用时间是10年,为保护生态环境,森林面积至少要保留原面积的14,已知到今年为止,森林剩余面积为原来的22,(1)求每年砍伐面积的百分比;(2)至今年为止,该森林已砍伐了多少年?(3)今后最多还能砍伐多少年?刘老师辅导·高中数学必修1综合测试题解析1. A[解析]先求集合B,再进行交集运算.∵A={1,2,3,4},B={x|x=n2,n∈A},∴B={1,4,9,16},∴A∩B={1,4}.2.B[解析]本题考查复合函数定义域的求法.f(x)的定义域为(-1,0)∴-1<2x+1<0,∴-1<x<-1 2 .3.B[解析]若两个函数表示同一函数,则它们的解析式、定义域必须相同,A中g(x)要求x≠1.C选项定义域不同,D选项对应法则不同.故选 B.4.A[解析]∵y=x+1在[-1,+∞)上是增函数,∴y=x+1在(0,+∞)上为增函数.5.B[解析]令f(x)=ln x+2x-6,设f(x0)=0,∵f(1)=-4<0,f(3)=ln3>0,又f(2)=ln2-2<0,f(2)·f(3)<0,∴x0∈(2,3).6.D[解析]由已知得x>02-x>0x>2-x?x>0x<2x>1,∴x∈(1,2),故选 D.7.D[解析]∵y1=40.9=21.8,y2=80.48=(23)0.48=21.44,y3=21.5,又∵函数y=2x是增函数,且 1.8>1.5>1.44.∴y1>y3>y2.8.C[解析]利用指数、对数函数性质.考查简单的指数、对数不等式.由a2x-2a x-2>1得a x>3,∴x<log a3.9.D[解析]考查函数的奇偶性、单调性和方程的思想.∵f(x)-g(x)=e x,(x∈R) ①f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,∴f(-x)-g(-x)=e-x.即-f(x)-g(x)=e-x,②由①、②得f(x)=12(e x-e-x),g(x)=-12(e x+e-x),∴g(0)=-1.又f(x)为增函数,∴0<f(2)<f(3),∴g(0)<f(2)<f(3).10.C[解析]∵指数函数过定点(0,1),对数函数过定点(1,0)且都与y=x没有交点,∴指数函数不过(1,1),(2,1)点,对数函数不过点(1,2),∴点M、N、P一定不是好点.可验证:点Q(2,2)是指数函数y=(2)x和对数函数y=log2x的交点,点G(2,12)在指数函数y=(22)x上,且在对数函数y=log4x上.故选 C.11.{6,8}[解析]本题考查的是集合的运算.由条件知?U A={6,8},B={2,6,8},∴(?U A)∩B={6,8}.12.(-∞,2)[解析]可利用指数函数、对数函数的性质求解.当x≥1时,log12x≤log121=0.∴当x≥1时,f(x)≤0当x<1时,0<2x<21,即0<f(x)<2,因此函数f(x)的值域为(-∞,2).13.(12,1)[解析]设f(x)=x3-6x2+4,显然f(0)>0,f(1)<0,又f(12)=(12)3-6×(12)2+4>0,∴下一步可断定方程的根所在的区间为(12,1).14.1 2[解析]∵f(x6)=log2x=16log2x6,∴f(x)=16log2x,∴f(8)=16log28=16log223=12.15.(-∞,16][解析]任取x1,x2∈[2,+∞),且x1<x2,则f(x1)-f(x2)=x21+ax1-x22-ax2=x1-x2x1x2[x1x2(x1+x2)-a],要使函数f(x)在x∈[2,+∞)上为增函数,需使f(x1)-f(x2)<0恒成立.∵x1-x2<0,x1x2>4>0,∴a<x1x2(x1+x2)恒成立.又∵x1+x2>4,∴x1x2(x1+x2)>16,∴a≤16,即a的取值范围是(-∞,16].16.[解析]∵(?U A)∩B={2},A∩(?U B)={4},∴2∈B,2?A,4∈A,4?B ,根据元素与集合的关系,可得42+4p +12=022-10+q =0,解得p =-7,q =6.∴A ={x|x 2-7x +12=0}={3,4},B ={x|x 2-5x +6=0}={2,3},经检验符合题意.∴A ∪B ={2,3,4}.17.[解析](1)原式=log 3332+lg(25×4)+2+1=32+2+3=132. (2)∵f(x -1x )=(x +1x )2=x 2+1x 2+2=(x 2+1x2-2)+4 =(x -1x )2+4∴f(x)=x 2+4∴f(x +1)=(x +1)2+4 =x 2+2x +5. 18.[解析](1)∵f(1-a)+f(1-a 2)>0,∴f (1-a)>-f(1-a 2).∵f (x)是奇函数,∴f (1-a)>f (a 2-1).又∵f(x)在(-1,1)上为减函数,∴1-a<a 2-1,-1<1-a<1,-1<1-a 2<1,解得1<a< 2.(2)因为函数g(x)在[-2,2]上是偶函数,则由g(1-m)<g(m)可得g(|1-m|)<g(|m|).又当x ≥0时,g(x)为减函数,得到|1-m|≤2,|m|≤2,|1-m|>|m|,即-1≤m≤3,-2≤m≤2,1-m2>m2,解之得-1≤m<1 2 .19.[解析](1)因为f(x)为奇函数,且当x∈(0,+∞)时,f(x)=2x,所以f(log213)=f(-log23)=-f(log23)=-2log23=-3.(2)设任意的x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),因为当x∈(0,+∞)时,f(x)=2x,所以f(-x)=2-x,又因为f(x)是定义在R上的奇函数,则f(-x)=-f(x),所以f(x)=-f(-x)=-2-x,即当x∈(-∞,0)时,f(x)=-2-x;又因为f(0)=-f(0),所以f(0)=0,综上可知,f(x)=2x,x>00,x=0-2-x,x<0.20.[解析](1)若f(x)-g(x)=0,则ax2+2bx+c=0,∵Δ=4b2-4ac=4(-a-c)2-4ac=4[(a-c2)2+34c2]>0,故两函数的图像交于不同的两点.(2)设h(x)=f(x)-g(x)=ax2+2bx+c,令h(x)=0可得ax2+2bx+c=0.由(1)可知,Δ>0. ∵a>b>c,a+b+c=0(a,b,c∈R),∴a>0,c<0,∴h(2)=4a+4b+c=4(-b-c)+4b+c=-3c>0,-2b2a=-ba=a+ca=1+ca<2,即有Δ>0a>0h2>0-2b2a<2,结合二次函数的图像可知,方程f(x)-g(x)=0的两个实数根都小于 2. 21.[解析](1)设每年砍伐的百分比为x(0<x<1).则a(1-x)10=12a,即(1-x)10=12,解得x=1-(12)1 10.(2)设经过m年剩余面积为原来的2 2,则a(1-x)m=22a,即(12)m10=(12)12,m10=12,解得m=5,故到今年为止,已砍伐了5年.(3)设从今年开始,以后砍了n年,则n年后剩余面积为22a(1-x)n,令22a(1-x)n≥14a,即(1-x)n≥24,(12)n10≥(12)32,n10≤32,解得n≤15.故今后最多还能砍伐15年.。

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