2018-2019学年高中数学人教A版选修4-4学案:模块综合检测-含答案
高中数学选修4-4模块测试题和答案(新课标人教版)

高中数学选修4-4模块测试题和答案(新课标人教版)选修4-4模块模拟检测本试卷分Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
第Ⅰ卷50分,第Ⅱ卷100分,共150分,考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共50分)题号12345678910总分答案一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)A.①、②、③均是直线B.只有②是直线C.①、②是直线,③是圆D.②是直线,①、③是圆(1,5)且倾斜角为的直线,以定点M到动点P的位移为参数的参数方程是A.B.C.D.3.直线的倾斜角是A.B.C.D.4.圆的圆心到直线的距离为A.B.C.2D.5.若直线与圆相交于B,C两点,则的值为A.B.C.D.6.极坐标方程表示的曲线为A.一条射线和一个圆B.两条直线C.一条直线和一个圆D.一个圆7.已知P得极坐标为,则过点P且垂直于极轴的直线的极坐标方程为A.B.C.D.8.极坐标方程分别是和,两个圆的圆心距离是A.2B.C.5D.9.在极坐标系中,曲线关于A.直线对称B.直线对称C.点中心对称D.极点中心对称10.在符合互化条件的直角坐标系和极坐标系中,直线与曲线相交,则的取值范围是A.B.C.D.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.直线与曲线的公共点个数是。
12.当取一切实数时,双曲线的中心的轨迹方程为。
13.已知直线的极坐标方程为,则极点到该直线的距离是。
14.若方程与表示同一条直线,则的关系是。
15.若是椭圆的焦点,P为椭圆上不在轴上的点,则的轨迹方程为。
三、解答题(本大题共6小题,共75分)16.(本小题满分12分)将下列曲线的直角坐标方程化为极坐标方程。
17.(本小题满分12分)A,B两点相距12,动点M满足求点M的轨迹的极坐标方程。
18.(本小题满分12分)分别在下列两种情况下,把参数方程化为普通方程。
19.(本小题满分12分)如图,设,由内一点M到角的两边的垂线MH、MK,且点H、K为垂足,当四边形OHMK的面积为定植时,试建立适当的极坐标系,求点M的轨迹的极坐标方程,并判断轨迹类型。
高中数学模块综合检测课件1新人教A版选修44

故直线
OP
的平面直角坐标方程为
y=
3 3 x.
(2)因为直线 l 上两点 M,N 的平面直角坐标分别为(2,0), (0,2 3 3),
所以直线 l 的平面直角坐标方程为 3x+3y-2 3=0.
又圆 C 的圆心坐标为(2,- 3),半径 r=2,
圆心到直线 l 的距离 d=|2
3-3 3-2 3+9
3|=32<r,故直线
l 与圆 C 相交.
17.(12 分)已知某圆的极坐标方程为 ρ2-4 2ρcos(θ-π4 )+6 =0,求:
(1)圆的普通方程和参数方程; (2)在圆上所有的点(x,y)中 x·y 的最大值和最小值.
解:(1)原方程可化为 ρ2-4 2ρ(cos θcos π4 +sin θsin
π 4 )+6=0,即
ρ2-4ρcos
θ-4ρsin
θ+6=0.①
因为 ρ2=x2+y2,x=ρcos θ,y=ρsin θ,所以①可化为
x2+y2-4x-4y+6=0,即(x-2)2+(y-2)2=2,此方程即为所
求圆的普通方程.设
cos
θ=
2(x-2) 2
,
sin
θ=
2(y2-2),所以参数方程为xy==22++
解:由题意,设 A(ρ1,θ),B(ρ2,π+θ),C(ρ3,θ
π + 2 ),
D(ρ4,θ+32π).
则|AB|+|CD|=(ρ1+ρ2)+(ρ3+ρ4)
=
1-cos
θ
+
2 1+cos
θ
+
2 1+sin
θ
+
2 1-sin
θ=
16
sin 22θ.
∴当
人教A版数学选修4人教版高中数学选修4-4综合测试卷A(含答案)

高中数学学习材料金戈铁骑整理制作数学选修4-4综合测试卷A (含答案)一、选择题:本大题共14小题,每小题4分,共56分.在每小题的4个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.将参数方程⎪⎩⎪⎨⎧θθ22sin = + 2 = y x sin (θ 为参数)化为普通方程为( ).A .y =x -2B .y =x +2C .y =x -2(2≤x ≤3)D .y =x +2(0≤y ≤1)2.设椭圆的参数方程为⎩⎨⎧θθsin = cos =b y a x (a >0,0≤θ≤π),M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)是椭圆上两点,M ,N 对应的参数为θ 1,θ2且x 1<x 2,则( ).A .θ 1<θ2B .θ 1>θ2C .θ 1≥θ2D .θ 1≤θ23.参数方程为⎪⎩⎪⎨⎧2=1+=y t t x (t 为参数)表示的曲线是( ). A .一条直线 B .两条直线 C .一条射线 D .两条射线4.在极坐标系中,点P (ρ,θ)关于极点对称的点的一个坐标是( ). A .(-ρ,-θ)B .(ρ,-θ)C .(ρ,π-θ)D .(ρ,π+θ)5.在同一坐标系中,将曲线y =2sin 3x 变为曲线y =sin x 的伸缩变换是( ). A .⎪⎩⎪⎨⎧'y y 'x x 21=3=B .⎪⎩⎪⎨⎧y 'y x'x 21=3=C .⎪⎩⎪⎨⎧'y y 'x x 2=3=D .⎪⎩⎪⎨⎧y 'y x'x 2=3=6.圆2= ρ(cos θ+sin θ)的圆心坐标是( ). A .⎪⎭⎫⎝⎛4π 1 ,B .⎪⎭⎫ ⎝⎛4π 2 ,C .⎪⎭⎫ ⎝⎛4π 2 ,D .⎪⎪⎭⎫⎝⎛4π 22 ,7.点(ρ,θ )满足3ρ cos 2 θ +2ρ sin 2 θ =6cos θ ,则 ρ2的最大值为( ). A .27B .4C .29D .58.极坐标方程 ρ=cos ⎪⎭⎫⎝⎛θ-4π表示的曲线是( ).A .双曲线B .椭圆C .抛物线D .圆9.两圆 ρ=2cos θ,ρ=2sin θ 的公共部分面积是( ). A .4π-21B .π-2C .2π-1 D .2π 10.直线12+=x y 的参数方程是( ).A .⎪⎩⎪⎨⎧+1==22t y tx 2(t 为参数)B .⎩⎨⎧1+4=1-2=t y t x (t 为参数)C .⎩⎨⎧1-2=-=t y t x 1(t 为参数)D .⎩⎨⎧1+ sin =sin =θθ2y x (t 为参数)11.已知过曲线 sin 4=cos 3=⎩⎨⎧θθy x (θ 为参数,0≤θ ≤π)上一点P 和原点O 的直线OP 的倾斜角为4π,则P 点坐标是( ). A .(3,4) B .⎪⎭⎫ ⎝⎛512512-- ,C .(-3,-4)D .⎪⎭⎫⎝⎛512512 ,12.在符合互化条件的直角坐标系和极坐标系中,直线l :y +k x +2=0与曲线C :ρ=2cos θ 相交,则k 的取值范围是( ).A .k <-43B .k ≥-43C .k ∈RD .k ∈R 但k ≠013.当θ∈R 时,由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧22=2cos 3sin 22=2sin +3cos θθθθy -x y x (θ 为参数)表示的图形是( ). A .圆B .椭圆C .双曲线D .抛物线14.参数方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧1 -1=1=2t t y tx (t 为参数)所表示的曲线是( ).A B C D二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.将答案填在题中横线上. 15.已知点A (6,6π)和B (10,6π),则A ,B 两点间的距离为 .16.把曲线的极坐标方程 ρ=tan θ·θcos 1化为直角坐标方程为___________________. 17.过点P (2,4π)并且与极轴垂直的直线方程是 . 18.在直径为a 的圆上取一定点作为极点O ,自O 到圆心引射线作为极轴.过O 点作圆的弦OP ,并延长OP 到M 点,使|PM |=a ,当P 点在圆周上移动时,动点M 的轨迹方程是 .三、解答题:本大题共3小题,共28分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 19.在平面直角坐标系中已知点A (3,0),P 是圆x 2+y 2=1上一个动点,且∠AOP 的平分线交PA 于Q 点,建立适当的极坐标系求Q 点的轨迹的极坐标方程.20.点P 在椭圆1=9+1622x y 上,求点P 到直线3424x y -=的最大距离和最小距离21.已知曲线C 的极坐标方程是ρ=4cos θ (0<θ<2π),以极点为原点,极轴为x 轴正半轴,建立平面直角坐标系,两坐标系中取相同的长度单位.(1)写出曲线C 的普通方程,并说明它表示什么曲线;x yxy xxyO OOO y(2)过点P(-2,0)作倾斜角为α 的直线l与曲线C相交于A,B两点,证明|PA|·|PB|为定值,并求倾斜角α 的取值范围.参考答案一、选择题1.C 解析:由于0≤sin 2θ ≤1,故2≤x ≤3, y 代入后移项即为y =x -2;从而选C . 2.B 解析:由x 1<x 2知a cos θ1<a cos θ2,而余弦函数在[0,π]是减函数,故θ1>θ2,. 3.D 解析:y =2表示一条平行于x 轴直线,而x ≥2,或x ≤-2,所以表示两条射线. 4.D 解析:关于极点对称即为反向延长,故其坐标为(ρ,π+θ). 5.B 解析:把y =2sin 3x 化为=2y sin 3x ,则令y y'= 2,3x =x'即可.6.A 解析:圆方程可化为ρ=2cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛4π -θ,故圆心坐标为⎪⎭⎫⎝⎛4π1 ,.另解:其直角坐标系下的方程是x 2+y 2-2x -2y =0,圆心坐标为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2222,,故极坐标为⎪⎭⎫⎝⎛4π1 ,.7.B 解析: 由3ρ cos 2 θ +2ρ sin 2 θ =6cos θ,两边乘 ρ,化为3x 2+2y 2=6x , 解出 y 2=3x -23x 2代入到x 2+y 2, 得x 2+y 2=-21x 2+3x =-21(x 2-6x +9)+29=-21(x -3)2+29. 但因为22233 = x x -y ≥0,可得0≤x ≤2,故当x = 2 时,ρ2=x 2+y 2的最大值为4. 8.D 解析:展开后两边同乘 ρ 即知是圆. 9.C 解析:作图可知公共部分是两个四分之一圆重叠部分,恰好是两个四分之一圆面积和减去正方形面积.即2π-1. 1O xy-1(第9题)10.C 解析:变量x ∈R ,故排除A ,D .而B 中消去参数t 为y =2x +3,也不符合, 11.D 解析:因为OP 的倾斜角为4π,所以横坐标等于纵坐标,且在第一象限,故选D . 12.A 解析:因曲线C 是半径为1的圆,圆心(1 ,0)到直线l :y +k x +2=0的距离为1+ 2 + =2k k ||d <1,解得k <-43.13.B 解析:把两式分别平方,再相加得1 = 4+922y x .14.D 解析:因为变量x ,y 同号且x ≠0,故选D . 二、填空题15.4.解析:作图可知O ,A ,B 在同一直线上,且A ,B 在O 点同侧,所以|AB |=10-6=4.16.2x y =因为ρ=tan θ·θcos 1=θθ cos sin 2,ρcos 2 θ=sin θ,ρ2cos 2 θ=ρsin θ,故x 2=y . 17.ρcos θ=2.解析:设直线与极轴交点为Q ,M (ρ,θ)为直线上任意一点,∵∠POQ =4π, |OP |=2, ∴|OQ |=2. 在△MOQ 中,|OQ |=|OM |cos θ,即 2=ρcos θ,故所求的直线方程为 ρcos θ= 2. 18.ρ=α(1+cos θ).解析:设动点M 的坐标为(ρ,θ),则P 点为(ρ a ,θ),已知圆的方程为 ρ=a cos θ, 因为P 点的圆上,∴|OP |=a cos θ,即 ρ-a =a cos θ,故所求的方程为 ρ=a (1+cos θ). 三、解答题19.解:以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,设Q (ρ,θ),则P (1,2θ). ∵S △OQA +S △OQP =S △OAP , ∴21·3 ρsin θ+21 ρsin θ=21·3·1· sin 2θ, 故 23=ρcos θ.QAPO(第19题)20.解:设P (4cos θ,3sin θ),则d =5-12sin - cos 1224θθ,即d =5-4π cos 21224⎪⎭⎫ ⎝⎛+θ, 当⎪⎭⎫ ⎝⎛4π cos +θ=-1时,d max =512(2+2);当⎪⎭⎫ ⎝⎛4π cos +θ=1时,d min =512(2-2).21.解:(1)由ρ=4cos θ (0<θ<2π)得 ρ2=4ρcos θ,且x >0,y >0. 所以曲线C 的普通方程为 x 2+y 2=4x (y >0),它表示以C (2,0)为圆心、半径为2的圆在x 轴上方的圆弧. (2)解:设直线l 的参数方程是⎩⎨⎧ααsin = +-t y t x =cos 2(t 是参数),代人x 2+y 2=4x (y >0), 化简得t 2-8t cos α+12=0, 则|PA ||PB |=|t 1t 2|=12为定值, 结合曲线C 的图象可知,α 为锐角, 又由∆=16(4cos 2 α-3)>0, 则cos α>23, ∴0<α<6π. (第21题)B A42OPxy。
2018-2019学年高中数学(人教A版,选修4-4)课时作业【13】及答案

一、选择题1.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:当f(k)≥k 2成立时,总可推出f(k +1)≥(k+1)2成立.那么下列A .若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k 2成立B .若f(5)≥25成立,则当k≤5时,均有f(k)≥k 2成立 C .若f(7)<49成立,则当k≥8时,均有f(k)<k 2成立 D .若f(4)=25成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k 2成立 【解析】 根据题中条件可知:由f(k)≥k 2,必能推得f(k +1)≥(k+1)2,但反之不成立,因为D 中f(4)=25>42故可推得k≥4时,f(k)≥k 2,故只有D 正确. 【答案】 D2.(2018·周口检测)利用数学归纳法证明不等式1+12+13+…+12n -1<f(n)(n≥2,n ∈N *)的过程,由n =k到n =k +1时,左边增加了( )A .1项B .k 项C .2k -1项D .2k项【解析】 1+12+13+…+12k +1-1-(1+12+13+…+12k -1)=12k +12k +1+12k +2+…+12k +1-1, ∴共增加2k项. 【答案】 D3.若不等式1n +1+1n +2+…+12n >m 24对大于1的一切自然数n 都成立,则自然数m 的最大值为( )A .12B .13C .14D .不存在【解析】 令f(n)=1n +1+1n +2+…+12n ,易知f(n)是单调递增的.∴f(n)的最小值为f(2)=13+14=712.依题意712>m24,∴m<14.因此取m =13. 【答案】 B4.用数学归纳法证明不等式1n +1+1n +2+…+12n <1314(n≥2,n ∈N *)的过程中,由n =k 递推到n =k +1时不等式左边( )A .增加了一项1+B .增加了两项12k +1、12k +2C .增加了B 中两项但减少了一项1k +1D .以上各种情况均不对 【解析】 ∵n =k 时,左边=1k +1+1k +2+…+12k ,n =k +1时,左边=1k +2+1k +3+…+12k +12k +1+12k +2, ∴增加了两项12k +1、12k +2,少了一项1k +1.【答案】 C 二、填空题5.用数学归纳法证明“2n +1≥n 2+n +2(n ∈N *)”时,第一步的验证为________. 【解析】 当n =1时,21+1≥12+1+2,即4≥4成立.【答案】 21+1≥12+1+26.在△ABC 中,不等式1A +1B +1C ≥9π成立;在四边形ABCD 中,不等式1A +1B +1C +1D ≥162π成立;在五边形ABCDE中,不等式1A +1B +1C +1D +1E ≥253π成立.猜想在n 边形A 1A 2…A n 中,类似成立的不等式为________.【解析】 由题中已知不等式可猜想: 1A 1+1A 2+1A 3+…+1A n ≥n2-π(n≥3且n ∈N +).【答案】 1A 1+1A 2+1A 3+…+1A n ≥n 2-π(n≥3且n ∈N +)三、解答题 7.试证明1+12+13+…+1n<2n(n ∈N *).【证明】 (1)当n =1时,不等式成立. (2)假设n =k(k≥1,k ∈N *)时,不等式成立,即 1+12+13+…+1k <2k.那么n =k +1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+13+…+1k +1k +1 <2k +1k +1=2++1k +1<k +++1k +1=2k +1.这就是说,n =k +1时,不等式也成立. 根据(1)(2)可知不等式对n ∈N *成立.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=12,a n +2S n S n -1=0(n≥2).(1)判断{1S n }是否为等差数列,并证明你的结论;(2)证明S 21+S 22+…+S 2n ≤12-14n .【解】 (1)S 1=a 1=12,∴1S 1=2.当n≥2时,a n =S n -S n -1,即S n -S n -1=-2S n S n -1. ∴1S n -1S n -1=2. 故{1S n}是以2为首项,2为公差的等差数列.(2)证明:①当n =1时,S 21=14=12-14×1,不等式成立.②假设n =k(k≥1,且k ∈N *)时,不等式成立,即S 21+S 22+…+S 2k ≤12-14k 成立,则当n =k +1时,S 21+S 22+…+S 2k +S 2k +1≤12-14k +1+2=12-14[1k -1+2]=12-14·k 2+k +1+2<12-14·k 2+k +2=12-1+.即当n =k +1时,不等式成立. 由①,②可知对任意n ∈N *不等式成立.9.已知函数f(x)=13x 3-x ,数列{a n }满足条件:a 1≥1,且a n +1≥f′(a n +1),证明:a n ≥2n -1(n ∈N *).【证明】 由f(x)=13x 3-x ,得f′(x)=x 2-1.因此a n +1≥f′(a n +1)=(a n +1)2-1=a n (a n +2) (1)当n =1时,a 1≥1=21-1,不等式成立. (2)假设当n =k 时,不等式成立,即a k ≥2k-1 当n =k +1时,a k +1≥a k (a k +2)≥(2k-1)(2k-1+2)=22k-1. 又k≥1,∴22k≥2k +1,∴n =k +1时,a k +1≥2k +1-1,即不等式成立.根据(1)和(2)知,对∀n ∈N *,a n ≥2n-1成立.教师备选10.(2018·苏州模拟)已知f(x)=x n-x -nx n +x -n ,对于n ∈N +,试比较f(2)与n 2-1n 2+1的大小并说明理由.【解】 据题意f(x)=x n -x -n x n +x -n =x 2n-1x 2n+1=1-2x 2n +1, ∴f(2)=1-22n +1,又n 2-1n +1=1-2n +1,∴要比较f(2)与n 2-1n +1的大小,只需比较2n 与n 2的大小即可, 当n =1时,21=2>12=1, 当n =2时,22=4=22, 当n =3时,23=8<32=9, 当n =4时,24=16=42, 当n =5时,25=32>52=25, 当n =6时,26=64>62=36. 故猜测当n≥5(n ∈N +)时,2n>n 2, 下面用数学归纳法加以证明. (1)当n =5时,不等式显然成立.(2)假设n =k(k≥5且k ∈N +)时,不等式成立, 即2k>k 2, 则当n =k +1时, 2k +1=2·2k >2·k 2=k 2+k 2+2k +1-2k -1=(k +1)2+(k -1)2-2>(k +1)2, 即n =k +1时, 不等式也成立. 由(1)(2)可知,对一切n≥5,n ∈N +,2n>n 2成立.综上所述,当n =1或n≥5时,f(2)>n 2-1n 2+1.当n =2或n =4时,f(2)=n 2-1n 2+1,当n =3时,f(2)<n 2-1n 2+1.。
2018版数学人教A版选修4-4学案:专项训练4 含答案 精

专项训练4 直线的参数方程一、选择题1.下列可以作为直线2x -y +1=0的参数方程的是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ x =1+t ,y =3+t (t 为参数)B.⎩⎪⎨⎪⎧x =1-t ,y =5-2t (t 为参数) C.⎩⎪⎨⎪⎧x =-t ,y =1-2t(t 为参数) D.⎩⎨⎧x =2+255t ,y =5+55t (t 为参数)答案 C2.极坐标方程ρ=cos θ和参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =-1-t ,y =2+t (t 为参数)所表示的图形分别是( )A .直线、直线B .直线、圆C .圆、圆D .圆、直线答案 D3.已知直线l 过点P (1,2),其参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =1-t ,y =2+t(t 为参数),直线l 与直线2x +y -2=0交于点Q ,则|PQ |等于( ) A .1 B. 2 C .2 D .2 2答案 D4.若曲线⎩⎪⎨⎪⎧x =2-t sin 30°,y =t sin 30°(t 为参数)与曲线ρ=22相交于B 、C 两点,则|BC |的值为( )A .215B .27C .7 2D .2 6答案 D5.在参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a +t cos θ,y =b +t sin θ(t 为参数)所表示的曲线上有B ,C 两点,它们对应的参数值分别为t 1,t 2,则线段BC 的中点M 对应的参数值是( ) A.t 1-t 22B.t 1+t 22C.|t 1-t 2|2D.|t 1+t 2|2答案 B解析 在参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =a +t cos θ,y =b +t sin θ(t 为参数)所表示的曲线上有B ,C 两点,它们对应的参数值分别为t 1,t 2,则B (a +t 1cos θ,b +t 1sin θ),C (a +t 2cos θ,b +t 2sin θ),线段BC 的中点M (a +t 1+t 22cos θ,b +t 1+t 22sin θ),对应的参数值是t 1+t 22. 6.若直线⎩⎪⎨⎪⎧ x =t cos α,y =t sin α(t 为参数)与圆⎩⎪⎨⎪⎧x =4+2cos φ,y =2sin φ(φ为参数)相切,那么直线的倾斜角α为( )A.π6B.π4C.π3D.π6或5π6 答案 D解析 直线的方程化为yx =tan α,即y =tan α·x ,圆的方程化为(x -4)2+y 2=4, ∴由|4tan α|tan 2α+1=2⇒tan 2α=13,∴tan α=±33,又α∈[0,π),∴α=π6或5π6.二、填空题7.若直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1-35t ,y =45t(t 为参数),则直线l 的斜率为________.答案 -43解析 由参数方程可知,cos θ=-35,sin θ=45(θ为倾斜角).∴tan θ=-43,即为直线的斜率.8.已知直线l 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =1-2t ,y =2+kt (t 为参数),l 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =s ,y =1-2s (s 为参数),若l 1∥l 2,则k =________;若l 1⊥l 2,则k =________. 答案 4 -1解析 将l 1,l 2的方程化为普通方程,得 l 1:kx +2y -4-k =0,l 2:2x +y -1=0, l 1∥l 2⇒k 2=21≠4+k1⇒k =4;l 1⊥l 2⇒(-k2)·(-2)=-1⇒k =-1.9.在直角坐标系xOy 中,曲线C 1和C 2的参数方程分别为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ+sin θ,y =cos θ-sin θ(θ为参数)和⎩⎪⎨⎪⎧x =2-t ,y =t (t 为参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴,建立极坐标系,则曲线C 1与C 2的公共点的极坐标为________. 答案 (2,π4)解析 曲线C 1:⎩⎪⎨⎪⎧ x =cos θ+sin θ,y =cos θ-sin θ(θ为参数)的普通方程为x 2+y 2=2,C 2:⎩⎪⎨⎪⎧x =2-t ,y =t (t为参数)的普通方程为x +y -2=0.圆心(0,0)到此直线的距离为d =22=2=r ,所以直线和圆相切,切点为(1,1),化为极坐标为(2,π4).10.已知曲线C 1的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t ,y =3t3(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 2的极坐标方程是ρ=2,则C 1与C 2的交点的直角坐标为________. 答案 (3,1)解析 曲线C 1为射线y =33x (x ≥0),曲线C 2为圆x 2+y 2=4.设P 为C 1与C 2的交点,如图,作PQ 垂直于x 轴于点Q .因为tan ∠POQ =33,所以∠POQ =30°.又OP =2,所以C 1与C 2的交点P 的直角坐标为(3,1).三、解答题11.已知过点M (2,-1)的直线l :⎩⎨⎧x =2-t 2,y =-1+t2(t 为参数),与圆x 2+y 2=4交于A ,B 两点,求|AB |及|AM |·|BM |.解 l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2-22(t2),y =-1+22(t2)(t 为参数).令t ′=t2,则有⎩⎨⎧x =2-22t ′,y =-1+22t ′(t ′为参数).其中t ′是点M (2,-1)到直线l 上的一点P (x ,y )的有向线段的数量,代入圆的方程x 2+y 2=4,化简得t ′2-32t ′+1=0.∵Δ>0,可设t 1′,t 2′是方程的两根,由根与系数的关系得t 1′+t 2′=32,t 1′t 2′=1. 由参数t ′的几何意义,得|MA |=|t 1′|,|MB |=|t 2′|, ∴|MA |·|MB |=|t 1′·t 2′|=1,|AB |=|t 1′-t 2′|=(t 1′+t 2′)2-4t 1′t 2′=14.12.已知直线l 过定点P (3,2)且与x 轴和y 轴的正半轴分别交于A ,B 两点,求当|P A |·|PB |的值最小时直线l 的方程.解 设直线l 的倾斜角为α,则它的方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =3+t cos α,y =2+t sin α(t 为参数). 由A ,B 是坐标轴上的点知,y A =0,x B =0, ∴0=2+t sin α,即|P A |=|t |=2sin α, 0=3+t cos α,即|PB |=|t |=-3cos α, 故|P A |·|PB |=2sin α·(-3cos α)=-12sin 2α. ∵90°<α<180°,∴当2α=270°,即α=135°时, |P A |·|PB |有最小值.∴直线方程为⎩⎨⎧x =3-22t ,y =2+22t (t 为参数),化为普通方程为x +y -5=0.13.在直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =3-22t ,y =5+22t (t 为参数).在极坐标系(与直角坐标系xOy 取相同的长度单位,且以原点O 为极点,以x 轴正半轴为极轴)中,圆C 的方程为ρ=25sin θ.(1)求圆C 的直角坐标方程;(2)设圆C 与直线l 交于点A ,B .若点P 的坐标为(3,5),求|P A |+|PB |. 解 (1)由ρ=25sin θ,得ρ2=25ρsin θ, ∴x 2+y 2-25y =0, 即x 2+(y -5)2=5.(2)方法一 直线l 的普通方程为y =-x +3+5, 与圆C :x 2+(y -5)2=5联立,消去y ,得x 2-3x +2=0,解得⎩⎨⎧ x =1,y =2+5或⎩⎨⎧x =2,y =1+ 5.不妨设A (1,2+5),B (2,1+5), 又点P 的坐标为(3,5), 故|P A |+|PB |=8+2=3 2.方法二 将l 的参数方程代入x 2+(y -5)2=5, 得(3-22t )2+(22t )2=5, 即t 2-32t +4=0.(*) 由于Δ=(32)2-4×4=2>0, 故可设t 1,t 2是(*)式的两个实根, ∴t 1+t 2=32,且t 1t 2=4.∴t 1>0,t 2>0. 又直线l 过点P (3,5),∴由t 的几何意义,得|P A |+|PB |=|t 1|+|t 2|=t 1+t 2=3 2. 四、探究与拓展14.在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),椭圆C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,则线段AB 的长为________. 答案167解析 椭圆C 的普通方程为x 2+y 24=1.将直线l 的参数方程⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t代入x 2+y 24=1,得(1+12t )2+(32t )24=1,即7t 2+16t =0,解得t 1=0,t 2=-167.所以|AB |=|t 1-t 2|=167. 15.已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =-1+22t ,y =22t(t 为参数),曲线C 的极坐标方程是ρ=sin θcos 2θ,以极点为原点,极轴为x 轴正半轴建立直角坐标系,点M (-1,0),直线l 与曲线C 交于A 、B两点.(1)写出直线l 的极坐标方程与曲线C 的直角坐标方程; (2)求|MA |·|MB |的值.解 (1)直线l 的极坐标方程为2ρcos(θ+π4)=-1,曲线C 的直角坐标方程为y =x 2.(2)将⎩⎨⎧x =-1+22t ,y =22t代入y =x 2,得t 2-32t +2=0,所以|MA |·|MB |=|t 1t 2|=2.。
2018版数学人教A版选修4-4学案:专项训练1 含答案 精

专项训练1 极坐标系一、选择题1.点P 的极坐标为(2,7π4),则点P 的直角坐标为( )A .(2,2)B .(2,-2)C .(2,2)D .(-2,2)答案 B解析 x =ρcos θ=2cos7π4=2,y =ρsin θ=2sin 7π4=- 2. 2.在极坐标系中,已知点P 1(6,π4),P 2(8,3π4),则|P 1P 2|等于( )A .9B .10C .14D .2 答案 B解析 |P 1P 2|2=ρ21+ρ22-2ρ1ρ2cos(θ1-θ2)=36+64-2×6×8×cos π2=100,∴|P 1P 2|=10. 3.点P 的直角坐标为(2,2),那么它的极坐标可表示为( ) A.⎝⎛⎭⎫2,π4 B.⎝⎛⎭⎫2,3π4 C.⎝⎛⎭⎫2,5π4 D.⎝⎛⎭⎫2,7π4 答案 A解析 ∵ρ=(2)2+(2)2=2,tan θ=22=1,点P 在第一象限,θ=π4.∴极坐标为⎝⎛⎭⎫2,π4. 4.已知点M 的极坐标是⎝⎛⎭⎫-2,-π6,它关于直线θ=π2的对称的点的坐标是( ) A.⎝⎛⎭⎫2,11π6 B.⎝⎛⎭⎫-2,7π6C.⎝⎛⎭⎫2,-π6D.⎝⎛⎭⎫-2,-11π6 答案 B5.与极坐标⎝⎛⎭⎫-2,π6不表示同一个点的极坐标的是( ) A.⎝⎛⎭⎫2,7π6 B.⎝⎛⎭⎫2,-7π6 C.⎝⎛⎭⎫-2,-11π6 D.⎝⎛⎭⎫-2,13π6 答案 B解析 根据极坐标(ρ,θ)与(ρ,2k π+θ)(k ∈Z ),(-ρ,2k π+π+θ)(k ∈Z )在极坐标系中表示同一个点,可知只有⎝⎛⎭⎫2,-7π6与⎝⎛⎭⎫-2,π6不表示同一个点的极坐标.另外,也可画出点⎝⎛⎭⎫-2,π6在极坐标系中位置,如图所示,对照各选项进行检验.6.在极坐标系中与点A (6,4π3)重合的点是( ) A.⎝⎛⎭⎫6,π3 B.⎝⎛⎭⎫6,7π3 C.⎝⎛⎭⎫-6,π3 D.⎝⎛⎭⎫-6,2π3 答案 C解析 在极坐标系中与点A ⎝⎛⎭⎫6,4π3重合的点是⎝⎛⎭⎫-6,π3,故选C. 二、填空题7.点M 的直角坐标是(3,-1),在ρ≥0,0≤θ<2π的条件下,它的极坐标是________. 答案 ⎝⎛⎭⎫2,11π6 解析 ∵点M 的直角坐标是(3,-1),∴在ρ≥0,0≤θ<2π的条件下,ρ=(3)2+(-1)2=2,tan θ=-13=-33,又点M 是第四象限的点,∴θ=11π6.8.在极坐标系中,点(2,π3)到直线ρ(cos θ+3sin θ)=6的距离为________.答案 19.在极坐标系中,圆心在(2,π)且过极点的圆的方程是________. 答案 ρ=-22cos θ10.已知曲线C 1,C 2的极坐标方程分别为ρcos θ=3,ρ=4cos θ⎝⎛⎭⎫ρ≥0,0≤θ<π2,则曲线C 1与C 2交点的极坐标为________. 答案 (23,π6)解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ρcos θ=3,ρ=4cos θ,得4cos 2θ=3,∴cos 2θ=34.又0≤θ<π2,∴cos θ=32,∴θ=π6,∴ρ=4cos π6=23,∴交点坐标为(23,π6).三、解答题11.已知点Q (ρ,θ),分别按下列条件求出点P 的极坐标. (1)点P 是点Q 关于极点O 的对称点; (2)点P 是点Q 关于直线θ=π2的对称点.解 (1)由于P ,Q 关于极点对称,得极径|OP |=|OQ |,极角相差(2k +1)π(k ∈Z ).所以,点P 的极坐标为(ρ,(2k +1)π+θ)或(-ρ,2k π+θ)(k ∈Z ). (2)由P ,Q 关于直线θ=π2对称,得它们的极径|OP |=|OQ |,点P 的极角θ′满足θ′=π-θ+2k π(k ∈Z ), 所以点P 的坐标为(ρ,(2k +1)π-θ)或(-ρ,2k π-θ)(k ∈Z ). 12.如果对点的极坐标定义如下:当已知M (ρ,θ)(ρ>0,θ∈R )时,点M 关于极点O 的对称点M ′(-ρ,θ).例如,点M ⎝⎛⎭⎫3,π3关于极点O 的对称点M ′⎝⎛⎭⎫-3,π3,就是说⎝⎛⎭⎫3,π3+π与⎝⎛⎭⎫-3,π3表示同一点.已知A 点的极坐标是⎝⎛⎭⎫6,5π3,分别在下列给定条件下,写出A 点的极坐标: (1)ρ>0,-π<θ≤π; (2)ρ<0,0≤θ<2π; (3)ρ<0,-2π<θ≤0. 解 如图所示,|OA |=|OA ′|=6,∠xOA ′=2π3,∠xOA =5π3,即点A 与A ′关于极点O 对称. 由极坐标的定义知,(1)当ρ>0,-π<θ≤π时,A ⎝⎛⎭⎫6,-π3. (2)当ρ<0,0≤θ<2π时,A ⎝⎛⎭⎫-6,2π3. (3)当ρ<0,-2π<θ≤0时,A ⎝⎛⎭⎫-6,-4π3. 13.已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =60°,AB ,BC ,CD ,AD 的中点分别为E ,F ,G ,H ,以菱形的中心为极点O 与原点,OA 的方向为极轴方向与x 轴正方向,建立极坐标系与平面直角坐标系,如图,限定ρ≥0,θ∈[0,2π).(1)求点E ,F ,G ,H 的极坐标与直角坐标; (2)判断四边形EFGH 的形状.解 (1)由于菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =60°,所以OB =1,OA =3,菱形的顶点的直角坐标分别为A (3,0),B (0,1),C (-3,0),D (0,-1),所以菱形各边中点的直角坐标分别为 E ⎝⎛⎭⎫32,12,F ⎝⎛⎭⎫-32,12,G ⎝⎛⎭⎫-32,-12,H⎝⎛⎭⎫32,-12,菱形各边中点的极坐标分别为E ⎝⎛⎭⎫1,π6,F ⎝⎛⎭⎫1,5π6,G ⎝⎛⎭⎫1,7π6,H ⎝⎛⎭⎫1,11π6. (2)由上述菱形各边中点的直角坐标, 得EF →=H G →=(-3,0),EF →∥HG →, 故四边形EFGH 为平行四边形, 又GF →=(0,1),GF →·EF →=0, 故GF →⊥EF →,所以平行四边形EFGH 为矩形. 四、探究与拓展14.已知点A 是曲线ρ=2cos θ上任意一点,则点A 到直线ρsin(θ+π6)=4的距离的最小值是( )A .1 B.32 C.52 D.72答案 C解析 曲线ρ=2cos θ,即(x -1)2+y 2=1,表示圆心在(1,0),半径等于1的圆,直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=4,即x +3y -8=0,圆心(1,0)到直线的距离等于|1+0-8|2=72,所以点A 到直线ρsin ⎝⎛⎭⎫θ+π6=4的距离的最小值是72-1=52.15.△ABC 的顶点的极坐标为A ⎝⎛⎭⎫4,4π3,B ⎝⎛⎭⎫6,5π6,C ⎝⎛⎭⎫8,7π6. (1)判断△ABC 的形状; (2)求△ABC 的面积.解 (1)∵∠AOB =4π3-5π6=π2,∠BOC =7π6-5π6=π3,∠COA =4π3-7π6=π6.∴|AB |=|OA |2+|OB |2=213,|BC |=|OB |2+|OC |2-2|OB |·|OC |·cos ∠BOC =213=|AB |,又|AC |=45-23≠|AB |, ∴△ABC 是等腰三角形. (2)∵S △AOB =12|OA |·|OB |=12,S △BOC =12|OB |·|OC |·sin ∠BOC =123,S △COA =12|OC |·|OA |·sin ∠COA =8.∴S △ABC =S △BOC +S △COA -S △AOB =123-4.。
2018_2019学年高中数学模块综合检测(含解析)新人教A版选修4_5
模块综合检测(时间:90分钟,总分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,满分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.不等式|3x -2|>4的解集是( ) A .{x |x >2}B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-23 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-23或x >2D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-23<x <2 解析:选C 因为|3x -2|>4,所以3x -2>4或3x -2<-4,所以x >2或x <-23.2.已知a <0,-1<b <0,那么下列不等式成立的是( ) A .a >ab >ab 2B .ab 2>ab >a C .ab >a >ab 2D .ab >ab 2>a解析:选D 因为-1<b <0,所以b <b 2<1. 又因为a <0,所以ab >ab 2>a .3.用反证法证明命题:“三角形的内角中至少有一个不大于60°”时,反设正确的是( )A .假设三内角都不大于60°B .假设三内角都大于60°C .假设三内角至多有一个大于60°D .假设三内角至多有两个大于60°解析:选B 至少有一个不大于60°是指三个内角有一个或者两个或者三个小于或等于60°,所以反设应该是它的对立情况,即假设三内角都大于60°.4.若a ,b 是任意实数,且a >b ,则下列不等式一定成立的是( ) A .a 2>b 2B.ba<1C .lg(a -b )>0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫13a <⎝ ⎛⎭⎪⎫13b 解析:选D 因为函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫13x在R 上是减函数,又a >b ,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫13a <⎝ ⎛⎭⎪⎫13b,故选D.5.若a >0,使不等式|x -4|+|x -3|<a 在R 上的解集不是空集的a 的取值范围是( ) A .(0,1)B .{1}C .(1,+∞)D .以上均不对解析:选C 函数y =|x -4|+|x -3|的最小值为1, 所以若|x -4|+|x -3|<a 的解集不是空集,需满足a >1.6.若关于实数x 的不等式|x -1|+|x -3|≤a 2-2a -1的解集为∅,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-1)∪(3,+∞)B .(-∞,0)∪(3,+∞)C .(-1,3)D .[-1,3]解析:选C |x -1|+|x -3|的几何意义是数轴上对应的点到1,3对应的两点的距离之和,故它的最小值为2.∵原不等式的解集为∅,∴a 2-2a -1<2,即a 2-2a -3<0,解得-1<a <3.7.若存在x ∈R ,使|2x -a |+2|3-x |≤1成立,则实数a 的取值范围是( ) A .[2,4] B .(5,7)C .[5,7]D .(-∞,5]∪[7,+∞)解析:选C ∵|2x -a |+2|3-x |=|2x -a |+|6-2x |≥|2x -a +6-2x |=|a -6|, ∴|a -6|≤1,解得5≤a ≤7.8.若直线x a +y b=1过点M (cos α,sin α),则( ) A .a 2+b 2≤1B .a 2+b 2≥1C.1a 2+1b 2≤1D.1a 2+1b2≥1解析:选D 因为直线x a +yb=1过点M (cos α,sin α), 所以cos αa +sin αb=1.由柯西不等式可知⎝⎛⎭⎪⎫cos αa +sin αb 2≤(cos 2α+sin 2α)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2+1b 2,当且仅当cos αsin α=1a 1b时等号成立,故1a 2+1b2≥1.9.已知不等式|y +4|-|y |≤2x+a2x 对任意实数x ,y 都成立,则常数a 的最小值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D 由题意得(|y +4|-|y |)max ≤2x+a2x ,而|y +4|-|y |≤|y +4-y |=4,因此2x+a2x ≥4⇒a ≥[2x (4-2x)]max ,而2x(4-2x)≤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +4-2x22=4,当且仅当2x =2,即x =1时取等号,所以a ≥4,a min =4. 10.设x ,y 均为正实数,且32+x +32+y=1,则xy 的最小值为( ) A .4 B .4 3 C .9D .16解析:选D 因为32+x +32+y =1,所以0<32+x <1,0<32+y <1,即x >1,y >1,所以x =y +8y -1, 所以xy =y +8y -1·y =y 2+8y y -1=y -2+1y -+9y -1=(y -1)+9y -1+10 ≥2y -9y -1+10=16, 当且仅当y =4时等号成立.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上) 11.⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x -1x <3的解集是________________.解析:∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪2x -1x <3,∴|2x -1|<3|x |.两边平方得4x 2-4x +1<9x 2, ∴5x 2+4x -1>0,解得x >15或x <-1.∴所求不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-1或x >15. 答案:(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫15,+∞12.若x <0,则函数f (x )=x 2+1x 2-x -1x的最小值是________.解析:令t =x +1x,因为x <0,所以-⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x ≥2,所以t ≤-2,则g (t )=t 2-t -2=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -122-94,所以f (x )min =g (-2)=4.答案:413.不等式|x +1|-|x -2|≥1的解集是________. 解析:f (x )=|x +1|-|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧-3,x ≤-1,2x -1,-1<x <2,3,x ≥2.当-1<x <2时,由2x -1≥1,解得1≤x <2. 又当x ≥2时,f (x )=3>1. 所以不等式的解集为{x |x ≥1}. 答案:[1,+∞)14.设实数a ,b ,c 满足a +2b +3c =4,a 2+b 2+c 2的最小值为________. 解析:由柯西不等式,得(a 2+b 2+c 2)(12+22+32)≥(a +2b +3c )2, 因为a +2b +3c =4, 故a 2+b 2+c 2≥87,当且仅当a 1=b 2=c3,即a =27,b =47,c =67时取“=”.答案:87三、解答题(本大题共4个小题,满分50分.解答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)设函数f (x )=|x +1|+|x -2|+a . (1)当a =-5时,求函数f (x )的定义域;(2)若函数f (x )的定义域为R ,试求a 的取值范围.解:(1)由题设知:|x +1|+|x -2|-5≥0,在同一坐标系中作出函数y =|x +1|+|x -2|-5的图象,可知定义域为(-∞,-2]∪[3,+∞).(2)由题设知,当x ∈R 时,恒有|x +1|+|x -2|+a ≥0,即|x +1|+|x -2|≥-a .|x +1|+|x -2|≥|x +1+2-x |=3, ∴-a ≤3, ∴a ≥-3.∴a 的取值范围是[-3,+∞).16.(本小题满分12分)设不等式-2<|x -1|-|x +2|<0的解集为M ,a ,b ∈M .(1)证明:⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b <14;(2)比较|1-4ab |与2|a -b |的大小,并说明理由.解:(1)证明:记f (x )=|x -1|-|x +2|=⎩⎪⎨⎪⎧3,x ≤-2,-2x -1,-2<x <1,-3,x ≥1由-2<-2x -1<0,解得-12<x <12,则M =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,12.所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪13a +16b ≤13|a |+16|b |<13×12+16×12=14.(2)由(1)得a 2<14,b 2<14.因为|1-4ab |2-4|a -b |2=(1-8ab +16a 2b 2)-4(a 2-2ab +b 2)=(4a 2-1)(4b 2-1)>0, 所以|1-4ab |2>4|a -b |2, 故|1-4ab |>2|a -b |.17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=|x -1|+|x +1|. (1)求不等式f (x )≥3的解集;(2)若关于x 的不等式f (x )≥a 2-a 在R 上恒成立,求实数a 的取值范围.解:(1)原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≤-1,-2x ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧-1<x ≤1,2≥3或⎩⎪⎨⎪⎧x >1,2x ≥3,解得x ≤-32或x ∈∅或x ≥32.∴不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-32或x ≥32. (2)由题意得,关于x 的不等式|x -1|+|x +1|≥a 2-a 在R 上恒成立. ∵|x -1|+|x +1|≥|(x -1)-(x +1)|=2, ∴a 2-a ≤2,即a 2-a -2≤0,解得-1≤a ≤2. ∴实数a 的取值范围是[-1,2].18.(本小题满分14分)已知f (n )=1+123+133+143+…+1n 3,g (n )=32-12n 2,n ∈N +.(1)当n =1,2,3时,试比较f (n )与g (n )的大小; (2)猜想f (n )与g (n )的大小关系,并给出证明.解:(1)当n =1时,f (1)=1,g (1)=1,所以f (1)=g (1); 当n =2时,f (2)=98,g (2)=118,所以f (2)<g (2);当n =3时,f (3)=251216,g (3)=312216,所以f (3)<g (3).(2)由(1)猜想f (n )≤g (n ),下面用数学归纳法给出证明. ①当n =1,2,3时,不等式显然成立, ②假设当n =k (k ≥3,k ∈N +)时不等式成立, 即1+123+133+143+…+1k 3<32-12k 2.那么,当n =k +1时,f (k +1)=f (k )+1k +3<32-12k 2+1k +3.因为f (k +1)-g (k +1)<32-12k 2+1k +3-⎣⎢⎡⎦⎥⎤32-1k +2=1k +2-⎣⎢⎡⎦⎥⎤12k 2-1k +3=k +3k +3-12k 2=-3k -1k +3k 2<0,所以f (k +1)<g (k +1).由①②可知,对一切n ∈N +,都有f (n )≤g (n )成立.。
2018-2019学年高中数学(人教A版,选修4-4)课时作业【2】及答案
一、选择题1.函数f(x)=x x +1的最大值为( ) A.25B .12 C.22 D .1【解析】 显然x≥0.当x =0时,f(x)=0;当x>0时,x +1≥2x ,∴f(x)≤12. 当且仅当x =1时,等号成立,∴f(x)max =12. 【答案】 B2.设0<a <b ,则下列不等式中正确的是( )A .a <b <ab <a +b 2 B .a <ab <a +b 2<b C .a <ab <b <a +b 2 D .ab <a <a +b 2<b 【解析】 取特殊值法.取a =2,b =8,则ab =4,a +b 2=5,所以a <ab <a +b 2<b.故选B. 【答案】 B3.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b的最小值是( ) A .3B .4 C.92 D .112 【解析】 ∵a >0,b >0,a +b =2, ∴y =1a +4b =(1a +4b )·+2=(12+b 2a +2a b +2)≥52+2b 2a ·2a b =92. 当且仅当a =23,b =43时,等号成立.故选C. 【答案】 C4.(2018·福建高考)下列不等式一定成立的是( )A .lg(x 2+14)>lg x(x>0) B .sin x +1sin x ≥2(x≠k π,k ∈Z) C .x 2+1≥2|x|(x∈R)D.1x 2+1>1(x ∈R) 【解析】 当x>0时,x 2+14≥2·x·12=x ,所以lg(x 2+14)≥lg x(x>0),故选项A 不正确;运用基本不等式时需保证一正二定三相等,而当x≠k π,k ∈Z 时,sin x 的正负不定,故选项B 不正确;由基本不等式可知,选项C 正确;当x =0时,有1x 2+1=1,故选项D 不正确. 【答案】 C二、填空题5.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________.【解析】 x 2+y 2+xy =(x +y)2-xy≥(x+y)2-+24=34(x +y)2,∴(x +y)2≤43,∴|x +y|≤233. x +y 的最大值为233. 【答案】 23 3 6.(2018·陕西高考)已知a ,b ,m ,n 均为正数,且a +b =1,mn =2,则(am +bn)·(bm+an)的最小值为________.【解析】 ∵a ,b ,m ,n ∈R +,且a +b =1,mn =2,∴(am +bn)(bm +an)=abm 2+a 2mn +b 2mn +abn 2=ab(m 2+n 2)+2(a 2+b 2)≥2ab·mn+2(a 2+b 2)=4ab +2(a 2+b 2)=2(a 2+b 2+2ab)=2(a +b)2=2,当且仅当m =n =2时,取“=”.∴所求最小值为2.【答案】 2三、解答题7.已知a ,b ,x ,y ∈R +,x ,y 为变量,a ,b 为常数,且a +b =10,a x +b y=1,x +y 的最小值为18,求a ,b.【解】 ∵x +y =(x +y)(a x +b y )=a +b +bx y +ay x≥a+b +2ab =(a +b)2, 当且仅当bx y =ay x时取等号. 又(x +y)min =(a +b)2=18,即a +b +2ab =18.① 又a +b =10,② 由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =8或⎩⎪⎨⎪⎧ a =8,b =2. 8.已知a ,b ,c 均是正数,求证: (1)a +b 2≤ a 2+b 22; (2)a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥2(a +b +c).【证明】 (1)∵a 2+b 2≥2ab,∴2(a 2+b 2)≥(a+b)2, ∴a 2+b 22≥+24.又a>0,b>0,∴a +b 2≤ a 2+b 22. (2)由(1)得a 2+b 2≥22(a +b). 同理:b 2+c 2≥22(b +c),c 2+a 2≥22(a +c). 三式相加得:a 2+b 2+b 2+c 2+c 2+a 2≥2(a +b +c),当且仅当a =b =c 时,取“=”号.9.若对任意x>0,x x 2+3x +1≤a 恒成立,求实数a 的取值范围. 【解】 由x>0,知原不等式等价于0<1a ≤x 2+3x +1x =x +1x+3恒成立. 又x>0时,x +1x ≥2x·1x =2, ∴x +1x+3≥5,当且仅当x =1时,取等号. 因此⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1x +3min =5, 从而0<1a ≤5,解得a≥15. 故实数a 的取值范围为[15,+∞).教师备选10.某兴趣小组测量电视塔AE 的高度H(单位:m),如图所示,垂直放置的标杆BC 的高度h =4 m ,仰角∠ABE =α,∠ADE =β.该小组分析若干测得的数据后,认为适当调整标杆到电视塔的距离d(单位:m),使α与β之差较大,可以提高测量精度,若电视塔实际高度为125 m ,问d 为多少时,α-β最大?【解】 由题设知d =|AB|,得tan α=H d. 由|AB|=|AD|-|BD|=H tan β-h tan β,得tan β=H -h d,所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan αtan β=h d +-d ≤h 2-, 当且仅当d =-d, 即d =-=-=555时,上式取等号.∴当d =555时,tan(α-β)最大. 因为0<β<α<π2,则0<α-β<π2, ∴当d =555时,α-β最大.故所求的d 是55 5 m.。
【人教A版】高中数学选修4-4模块综合检测卷(含答案解析)
模块综合检测卷(测试时间:120分钟评价分值:150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.将点的极坐标(π,-2π)化为直角坐标为()A.(π,0) B.(π,2π)C.(-π,0) D.(-2π,0)1.A2.参数方程错误!(θ为参数,0≤θ<2π)表示( )A.双曲线的一支,这支过点错误!B.抛物线的一部分,这部分过点错误!C.双曲线的一支,这支过点错误!D.抛物线的一部分,这部分过点错误!2.B3.在参数方程错误!(t为参数)所表示的曲线上有B、C两点,它们对应的参数值分别为t1、t2,则线段BC的中点M对应的参数值是()A。
错误! B.错误!C。
错误! D.错误!3.B4.设r>0,那么直线x cos θ+y sin θ=r与圆错误!(φ为参数)的位置关系是( )A.相交 B.相切C.相离 D.视r的大小而定4.B5.在极坐标系中与圆ρ=4sin θ相切的一条直线的方程为( )A.ρcos θ=2 B.ρsin θ=2C.ρ=4sin错误! D.ρ=4sin错误!5。
A6.若双曲线的参数方程为错误!(θ为参数),则它的渐近线方程为( )A.y-1=±错误!(x+2) B.y=±错误!xC.y-1=±2(x+2) D.y=±2x6。
C7.原点到曲线C:错误!(θ为参数)上各点的最短距离为()A。
错误!-2 B.错误!+2C.3+错误! D。
错误!7.A8.圆ρ=5cos θ-5错误!sin θ的圆心是( )A。
错误! B.错误!C.错误! D。
错误!8.A9.曲线错误!(θ为参数)上的点到两坐标轴的距离之和的最大值是( )A.错误! B。
错误! C.1 D。
错误!9.D10.若曲线ρ=22上有n个点到曲线ρcos错误!=错误!的距离等于错误!,则n=( )A.1 B.2 C.3 D.410.C11.集合M=错误!,N={(x,y)|y=x+b},若集合M∩N≠Ø,则b应满足()A.-3错误!≤b≤3错误! B.-3错误!<b〈-3C.0≤b≤3错误! D.-3<b≤3错误!11.解析:集合M表示x2+y2=9的圆,其中y>0,集合N表示一条直线,画出集合M 和N表示的图形,可知-3<b≤32。
2018-2019学年高中数学(人教A版,必修4)模块综合测评(A)(原卷版)
·模块综合测评(A)(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)1.已知α∈,tan α=,则sin(α+π)=()A. B. C. D. -2.函数y=cos42θ-sin42θ的最小正周期是()A. 2πB. 4πC.D.3. 已知向量m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若(m+n)⊥(m-n),则λ=().A. -4B. -3C. -2D. -14.已知f(x)=A sin(ωx+θ)(ω>0),若两个不等的实数x1,x2∈,且|x1-x2|min=π,则f(x)的最小正周期是()A. 3πB. 2πC. πD.5.设D为△ABC所在平面内一点,=3,则()A. =-B.C. D.6.在△ABC中,若sin(A-B)=1+2cos(B+C)sin(A+C),则△ABC的形状一定是()A. 等边三角形B. 直角三角形C. 钝角三角形D. 不含60°角的等腰三角形7.式子的值等于()A. B. C. 2 D.8.将曲线y=sin上所有点的横坐标缩短到原来的倍(纵坐标不变)得到曲线A,再把A上的所有点向右平行移动个单位长度得到曲线B,则曲线B的函数解析式为()A. y=sin 2xB. y=sinC. y=sin xD. y=sin9.若向量a,b满足|a|=1,(a+b)⊥a,(2a+b)⊥b,则a,b的夹角为()A. B. C. D.10.已知函数f(x)=sin(2x+φ)在x=处取得最大值,则函数y=cos(2x+φ)的图象()A. 关于点对称B. 关于点对称C. 关于直线x=对称D. 关于直线x=对称11.已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D,E分别是边AB,BC的中点,连接DE并延长到点F,使=2,则的值为()A. B. C. D. -12.已知=(2,2),=(cos α,sin α),则的模的最大值是()A. 3B. 3C.D. 18二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设e1,e2是两个不共线的向量,a=3e1+4e2,b=e1-2e2.若以a,b为基底表示向量e1+2e2,即e1+2e2=λa+μb,则λ+μ=_____.14.若将函数y=cos 2x的图象向左平移个单位长度,则平移后的函数对称轴为_____.15.已知θ是第四象限角,且sin,则tan=________________.16.已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>1,0≤φ≤π)是R上的偶函数,其图象关于点M对称,且在区间上是单调函数,则ω·φ=_____.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.如图,在△ABC中,AB=8,AC=3,∠BAC=60°,以点A为圆心,r=2为半径作一个圆,设PQ为圆A的一条直径.(1)请用表示,用表示;(2)记∠BAP=θ,求的最大值.18.已知0<α<<β<π,cos,sin(α+β)=.(1)求sin 2β的值;(2)求cos的值.19.函数f(x)=A sin(ωx+φ)的部分图象如图所示.(1)求f(x)的最小正周期及解析式;(2)设函数g(x)=f(x)-cos 2x,求g(x)在区间上的最小值.20.已知m=(sin A,cos A),n=(,-1),m·n=1,且A为锐角.(1)求角A的大小;(2)求函数f(x)=cos 2x+4cos A sin x(x∈R)的值域.21.如图,在平面直角坐标系中,点A,B,锐角α的终边与单位圆O交于点P.(1)用α的三角函数表示点P的坐标;(2)当=-时,求α的值;(3)在x轴上是否存在定点M,使得||=|恒成立?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.22.设f(x)=2sin(π-x)sin x-(sin x-cos x)2.(1)求f(x)的单调递增区间;(2)把y=f(x)的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),再把得到的图象向左平移个单位,得到函数y=g(x)的图象,求g的值.。
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数学 模块综合检测 [对应学生用书P39] (时间90分钟,满分120分)
一、选择题(本大题共10个小题,每个小题5分,满分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.在极坐标系中,点P(ρ,-θ)关于极点对称的点的一个坐标是( ) A.(-ρ,-θ) B.(ρ,-θ) C.(ρ,π-θ) D.(ρ,π+θ) 解析:关于极点对称即为反向延长,故其坐标为(ρ,π-θ). 答案:C
2.在极坐标系中,过点2,π2且与极轴平行的直线方程是( ) A.ρ=2 B.θ=π2 C.ρcos θ=2 D.ρsin θ=2 解析:极坐标为2,π2的点的直角坐标为(0,2),过该点且与极轴平行的直线的方程为y=2,其极坐标方程为ρsin θ=2. 答案:D 3.在同一坐标系中,将曲线y=2cos x变为曲线y=sin 2x的伸缩变换是( )
A. x=2x′,y=12y′ B. x′=12x,y′=12y
C. x=12x′,y=2y′ D. x′=2x,y′=2y 解析:把y=2cos x化为y2=sin 2x,则令y2=y′,x=2x′即可. 答案:B 4.设点M的柱坐标为2,π6,7,则M的直角坐标是( ) A.(1,3,7) B.(3,1,7) 数学 C.(1,7,3) D.(3,7,1) 解析:x=2cosπ6=3,y=2sin π6=1,z=7. 答案:B
5.椭圆的参数方程为 x=2cos φ,y=3sin φ(φ为参数),则椭圆的离心率为( ) A.12 B.32 C.22 D.34 解析:椭圆的参数方程可化为x24+y23=1,∴a2=4,b2=3,c2=1,∴e=12. 答案:A
6.已知过曲线 x=3cos θ,y=4sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上一点P与原点O的直线OP,倾斜角为π4,则点P的坐标为( ) A.(3,4) B.-125,-125 C.(-3,-4) D.125,125 解析:将曲线参数方程化成普通方程为x29+y216=1(y≥0),与直线PO:y=x联立可得P点坐标为125,125. 答案:D
7.已知双曲线C的参数方程为 x=3sec θ,y=4tan θ(θ为参数),在下列直线的参数方程中
① x=-3t,y=4t; ② x=1+32t,y=1-12t; ③ x=35t,y=-45t; 数学 ④ x=1-22t,y=1+22t; ⑤ x=3+3t,y=-4-4t. (以上方程中t为参数),可以作为双曲线C的渐近线方程的是( ) A.①③⑤ B.①⑤ C.①②④ D.②④⑤ 解析:由双曲线的参数方程知,在双曲线中对应的a=3,b=4且双曲线的
焦点在x轴上,因此其渐近线方程是y=±43x.检验所给直线的参数方程可知只有①③⑤适合条件. 答案:A
8.在平面直角坐标系中,点集M=x,y
x=sin α+cos β,y=cos α-sin β,
α,β∈R,则点集M所覆盖的平面图形的面积为
( ) A.4π B.3π C.2π D.与α,β有关
解析:∵ x=sin α+cos β,y=cos α-sin β,两式平方相加得 x2+y2=1+1+2sin αcos β-2cos αsin β, 即x2+y2=2+2sin(α-β). 由于-1≤sin(α-β)≤1, ∴0≤2+2sin(α-β)≤4, ∴点集M所覆盖的平面图形的面积为2×2×π=4π. 答案:A 9.点(ρ,θ)满足3ρcos2θ+2ρsin2θ=6cos θ,则ρ2的最大值为( )
A.72 B.4
C.92 D.5 数学 解析:由3ρcos2θ+2ρsin2θ=6cos θ,两边乘ρ,化为3x2+2y2=6x,得y2=3x-32x2,代入ρ2=x2+y2,得x2+y2=-12x2+3x=-12(x2-6x+9)+92=-12(x-3)2
+92.因为y2=3x-32x2≥0,可得0≤x≤2,故当x=2时,ρ2=x2+y2的最大值为4. 答案:B
10.过椭圆C: x=2cos θ,y=3sin θ(θ为参数)的右焦点F作直线l:交C于M,N两点,|MF|=m,|NF|=n,则1m+1n的值为( ) A.23 B.43 C.83 D.不能确定 解析:曲线C为椭圆x24+y23=1,右焦点为F(1,0),设l: x=1+tcos θ,y=tsin θ,(t为参数)代入椭圆方程得(3+sin2θ)t2+6cos θt-9=0, t1t2=-93+sin2θ,t1+t2=-6cos θ3+sin2θ,
∴1m+1n=1|t1|+1|t2|=|t1-t2||t1t2|=t1+t22-4t1t2|t1t2|=43. 答案:B 二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,满分20分.把答案填写在题中的横线上)
11.(湖南高考)在平面直角坐标系中,曲线C: x=2+22t,y=1+22t (t 为参数)的普通方程为________. 解析:直接化简,两式相减消去参数t得,x-y=1,整理得普通方程为x-y-1=0. 答案:x-y-1=0 数学 12.在极坐标系中,若过点A(3,0)且与极轴垂直的直线交曲线ρ=4cos θ于A,B两点,则|AB|=________. 解析:∵ρ=4cos θ, ∴ρ2=4ρcos θ,即x2+y2=4x, ∴(x-2)2+y2=4为ρ=4cos θ的直角坐标方程. 当x=3时,y=±3, ∴直线x=3与ρ=4cos θ的交点坐标为(3,3), (3,-3), ∴|AB|=23. 答案:23
13.直线 x=1+12t,y=-33+32t(t为参数)与圆x2+y2=16交于A,B两点,则AB的中点坐标为________. 解析:把x=1+12t,y=-33+32t代入x2+y2=16,得t2-8t+12=0.设A,B对应的参数分别为t1,t2,则AB中点对应的参数为t0=12(t1+t2)=12×8=4,将t0=4代入直线的参数方程,可求得中点的坐标为 (3,-3). 答案:(3,-3)
14.点M(x,y)在椭圆x212+y24=1上,则点M到直线x+y-4=0的距离的最大值为________,此时点M的坐标是________.
解析:椭圆的参数方程为 x=23cos θ,y=2sin θ(θ为参数), 则点M(23cos θ,2sin θ)到直线x+y-4=0的距离
d=|23cos θ+2sin θ-4|2=4sinθ+π3-42. 数学 当θ+π3=3π2时,dmax=42, 此时M(-3,-1). 答案:42 (-3,-1) 三、解答题(本大题共4个小题,满分50分.解答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)在极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=π3 (ρ∈R),以极点为原点,极轴为x轴的正半轴建立平面直角坐标系,曲线C
的参数方程为 x=2cos α,y=1+cos 2α(α为参数),求直线l与曲线C的交点P的直角坐标. 解:因为直线l的极坐标方程为θ=π3(ρ∈R), 所以直线l的普通方程为y=3x, ① 又因为曲线C的参数方程为 x=2cos α,y=1+cos 2α(α为参数), 所以曲线C的直角坐标方程为 y=12x2(x∈[-2,2]), ②
联立①②得 x=0,y=0,或 x=23,y=6.(舍去) 故P点的直角坐标为(0,0). 16.(本小题满分12分)在直角坐标系xOy中,圆C1:x2+y2=4, 圆C2:(x-2)2+y2=4. (1)在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,分别写出圆C1,C2的极坐标方程,并求出圆C1,C2的交点坐标(用极坐标表示). (2)求出圆C1与C2的公共弦的参数方程. 解:(1)圆C1的极坐标方程为ρ=2; 圆C2的极坐标方程为ρ=4cos θ; 数学 联立方程组 ρ=2,ρ=4cos θ, 解得ρ=2,θ=±π3. 故圆C1,C2的交点极坐标为2,π3,2,-π3. (2)由(1)知圆C1,C2的交点极坐标为2,π3,2,-π3 故圆C1,C2的交点直角坐标为 (1,3),(1,-3), 故圆C1,C2的公共弦的参数方程为
x=1,y=t(-3≤t≤3).
17.(本小题满分12分)已知直线l: x=1+12t,y=32t(t为参数),曲线C1: x=cos θ,y=sin θ(θ为参数).
(1)设l与C1相交于A,B两点,求|AB|; (2)若把曲线C1上各点的横坐标压缩为原来的12,纵坐标压缩为原来的32,得到曲线C2,设点P是曲线C2上的一个动点,求它到直线l的距离的最小值. 解:(1)l的普通方程为y=3(x-1),C1的普通方程为x2+y2=1.
联立方程 y=3x-1,x2+y2=1,得2x2-3x+1=0, 解得l与C1的交点为 A(1,0),B12,-32, 则|AB|=1.