人教B数学必修1:高中同步测试卷(七) Word版含答案
人教B数学必修1:高中同步测试卷(十二) Word版含答案

高中同步测试卷(十二)函数性质微专题(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=11-x +lg(1+x )的定义域是( )A .(-∞,-1)B .(1,+∞)C .(-1,1)∪(1,+∞)D .(-∞,+∞)2.已知函数f (x )为奇函数,且当x >0时,f (x )=x 2+1x ,则f (-1)=( )A .2B .1C .0D .-23.关于函数y =-3x 的单调性的叙述正确的是( )A .在(-∞,0)上是递增的,在(0,+∞)上是递减的B .在(-∞,0)∪(0,+∞)上递增C .在[0,+∞)上递增D .在(-∞,0)和(0,+∞)上都是递增的4.已知f (x )=x 2+bx +c 且f (-1)=f (3),则( ) A .f (-3)<c <f ⎝⎛⎭⎫52 B .f ⎝⎛⎭⎫52<c <f (-3) C .f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)<cD .c <f ⎝⎛⎭⎫52<f (-3)5.设函数f (x )=x (e x +a e -x )(x ∈R )是偶函数,则实数a 的值为( )A .-1B .-2C .-3D .-46.函数f (x )=a |x +1|(a >0,a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的关系是( ) A .f (-4)>f (1) B .f (-4)=f (1) C .f (-4)<f (1)D .不能确定7.已知奇函数f (x )对任意的正实数x 1,x 2(x 1≠x 2),恒有(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0,则一定正确的是( )A .f (4)>f (-6)B .f (-4)<f (-6)C .f (-4)>f (-6)D .f (4)<f (-6)8.已知函数f (x )=log 2x +11-x ,若x 1∈(1,2),x 2∈(2,+∞),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)<0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)>0,f (x 2)>09.定义在R 上的函数f (x )满足f (-x )=-f (x ),f (x -2)=f (x +2),且x ∈(-1,0)时,f (x )=2x +15,则f (log 220)=( )A .1 B.45 C .-1D .-4510.设f (x )=x 3+bx +c 是[-1,1]上的增函数,且f (-12)·f (12)<0,则方程f (x )=0在[-1,1]内( )A .可能有3个实数根B .可能有2个实数根C .有唯一的实数根D .没有实数根二、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) 11.函数y =6x,x ∈[2,6]的值域为________.12.如果函数g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -3,(x >0)f (x ),(x <0)是奇函数,则f (x )=________.13.已知函数f (x )=4x 2+kx -8在[-1,2]上具有单调性,则实数k 的取值范围是________. 14.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 12x ,x ≥1,2x ,x <1的值域为________.三、解答题(本大题共6小题,每小题10分,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)15.已知函数f (x )=-2x +m ,其中m 为常数. (1)求证:函数f (x )在R 上是减函数; (2)当函数f (x )是奇函数时,求实数m 的值.16.已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫23|x |-a.(1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )的最大值等于94,求a 的值.17.已知函数f (x )是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x >0时,f (x )=log 2x . (1)求当x <0时,函数f (x )的表达式;(2)若g (x )=2x (x ∈R ),集合A ={x |f (x )≥2},B ={y |y =g (x ),x ∈A },试求集合B . 18.已知函数f (x )是正比例函数,函数g (x )是反比例函数,且f (1)=1,g (1)=2. (1)求函数f (x )和g (x );(2)判断函数f (x )+g (x )的奇偶性;(3)求函数f (x )+g (x )在(0,2]上的最小值.附加题19.定义在[-1,1]上的偶函数f(x),已知当x∈[0,1]时的解析式为f(x)=-22x+2x a(a∈R).(1)求f(x)在[-1,0]上的解析式.(2)求f(x)在[0,1]上的最大值h(a).20.已知幂函数f(x)=x(m2+m)-1(m∈N*).(1)若该函数经过点(2,2),试确定m的值,并求满足条件f(2-a)>f(a-1)的实数a的取值范围;(2)试确定该函数的定义域,并指明该函数在其定义域上的单调性.参考答案与解析1.[03090224] 【解析】选C.要使函数有意义,须满足:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≠0,1+x >0,解之得x >-1且x ≠1.故其定义域为(-1,1)∪(1,+∞). 2.[03090225] 【解析】选D.由f (x )为奇函数知f (-1)=-f (1)=-2.3.[03090226] 【解析】选D.由于函数y =1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上是递减的,且-3<0,因此函数y =-3x 在(-∞,0)和(0,+∞)上都是递增的,这里特别注意两区间之间只能用“和”或“,”,一定不能用“∪”.4.[03090227] 【解析】选D.由已知可得二次函数图象关于直线x =1对称,又f (-3)=f (5),c =f (0)=f (2),二次函数在区间(1,+∞)上单调递增,故有f (-3)=f (5)>f ⎝⎛⎭⎫52>f (2)=f (0)=c ,故选D.5.[03090228] 【解析】选A.设g (x )=x ,h (x )=e x +a e -x ,因为函数g (x )=x 是奇函数,则由题意知,函数h (x )=e x +a e -x 为奇函数,又函数f (x )的定义域为R ,所以h (0)=0,解得a=-1.6.[03090229] 【解析】选A.由题意知a >1,∴f (-4)=a 3,f (1)=a 2,由单调性知a 3>a 2,∴f (-4)>f (1),故选A.7.[03090230] 【解析】选C.由(x 1-x 2)(f (x 1)-f (x 2))>0 知f (x )在(0,+∞)上递增, ∴f (4)<f (6)⇔f (-4)>f (-6).8.[03090231] 【解析】选B.函数f (x )=log 2x +11-x 在(1,+∞)上是增函数,而f (2)=0,所以当x 1∈(1,2)时,有f (x 1)<f (2)=0;当x 2∈(2,+∞)时,有f (x 2)>f (2)=0.故选B.9.[03090232] 【解析】选C.由f (x -2)=f (x +2)⇒f (x )=f (x +4),因为4<log 220<5,所以f (log 220)=f (log 220-4)=-f (4-log 220)=-f (log 245)=-1.10.[03090233] 【解析】选C.由f (x )在[-1,1]上是增函数,且f (-12)·f (12)<0,知f (x )在[-12,12]上有唯一实数根,所以方程f (x )=0在[-1,1]上有唯一实数根.11.[03090234] 【解析】∵y =6x 在(0,+∞)上为减函数,∴当x =2时,y max =3,当x =6时,y min =1. ∴y ∈[1,3]. 【答案】[1,3]12.[03090235] 【解析】令x <0,∴-x >0,g (-x )=-2x -3, ∴g (x )=2x +3,∴f (x )=2x +3. 【答案】2x +313.[03090236] 【解析】函数f (x )=4x 2+kx -8的对称轴为x =-k 8,依题意有:-k8≤-1或-k8≥2,解得k ≥8或k ≤-16.【答案】k ≥8或k ≤-1614.[03090237] 【解析】当x ≥1时,log 12x ≤0,当x <1时,0<2x <2,故值域为(0,2)∪(-∞,0]=(-∞,2).【答案】(-∞,2)15.[03090238] 【解】(1)证明:设x 1,x 2是R 上的任意两个不相等的实数, 且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=(-2x 1+m )-(-2x 2+m )=2(x 2-x 1). ∵x 1<x 2,∴x 2-x 1>0.∴f (x 1)>f (x 2). ∴函数f (x )在R 上是减函数. (2)∵函数f (x )是奇函数,∴对任意x ∈R ,有f (-x )=-f (x ). ∴2x +m =-(-2x +m ).∴m =0.16.[03090239] 【解】(1)令t =|x |-a ,则f (x )=⎝⎛⎭⎫23t,不论a 取任何值,t 在(-∞,0)上单调递减,在[0,+∞)上单调递增, 又y =⎝⎛⎭⎫23t是单调递减的,因此f (x )的单调递增区间是(-∞,0), 单调递减区间是[0,+∞);(2)由于f (x )的最大值是94,且94=⎝⎛⎭⎫23-2,所以g (x )=|x |-a 应该有最小值-2, 从而a =2.17.[03090240] 【解】(1)当x <0时,-x >0,则有f (-x )=log 2(-x ), 又f (x )为奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-log 2(-x ). (2)当x >0时,由f (x )≥2,得x ≥4; 当x <0时,由f (x )≥2,得-14≤x <0.所以集合A ={x |x ≥4或-14≤x <0},当x ≥4时,y =g (x )=2x ≥16;当-14≤x <0时,y =g (x )=2x ∈[2-14,1).所以B ={x |2-14≤x <1或x ≥16}.18.[03090241] 【解】(1)设f (x )=k 1x ,g (x )=k 2x ,其中k 1k 2≠0.∵f (1)=1,g (1)=2,∴k 1×1=1,k 21=2,∴k 1=1,k 2=2.∴f (x )=x ,g (x )=2x .(2)设h (x )=f (x )+g (x ),则h (x )=x +2x ,∴函数h (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). ∵h (-x )=-x +2-x=-⎝⎛⎭⎫x +2x =-h (x ), ∴函数h (x )是奇函数,即函数f (x )+g (x )是奇函数. (3)由(2),知h (x )=x +2x.设x 1,x 2是(0,2]上的任意两个不相等的实数,且x 1<x 2, 则h (x 1)-h (x 2)=⎝⎛⎭⎫x 1+2x 1-⎝⎛⎭⎫x 2+2x 2=(x 1-x 2)+⎝⎛⎭⎫2x 1-2x 2=(x 1-x 2)⎝⎛⎭⎫1-2x 1x 2=(x 1-x 2)(x 1x 2-2)x 1x 2. ∵x 1,x 2∈(0,2],且x 1<x 2, ∴x 1-x 2<0,0<x 1x 2<2.∴x 1x 2-2<0,∴(x 1-x 2)(x 1x 2-2)>0. ∴h (x 1)>h (x 2).∴函数h (x )在(0,2]上是减函数,函数h (x )在(0,2]上的最小值是h (2)=22, 即函数f (x )+g (x )在(0,2]上的最小值是2 2. 19.[03090242] 【解】(1)设x ∈[-1,0], 则-x ∈[0,1],f (-x )=-2-2x+2-x a ,又∵函数f (x )为偶函数, ∴f (x )=f (-x ), ∴f (x )=-2-2x+2-x a ,x ∈[-1,0].(2)∵f (x )=-22x +2x a ,x ∈[0,1], 令t =2x ,t ∈[1,2]. ∴g (t )=at -t 2=-(t -a 2)2+a 24.当a2≤1,即a ≤2时,h (a )=g (1)=a -1; 当1<a 2<2,即2<a <4时,h (a )=g (a 2)=a 24;当a2≥2,即a ≥4时,h (a )=g (2)=2a -4. 综上所述,h (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a -1, a ≤2,a24, 2<a <4,2a -4, a ≥4.20.[03090243] 【解】(1)∵函数f (x )经过点(2,2), ∴2=2(m 2+m )-1,即212=2(m 2+m )-1,∴m 2+m =2,解得m =1或m =-2.又∵m ∈N *,∴m =1. ∴f (x )=x 12,∴f (x )在[0,+∞)上单调递增. 由f (2-a )>f (a -1),得⎩⎪⎨⎪⎧2-a ≥0,a -1≥0,2-a >a -1,解得1≤a <32.∴a 的取值范围为[1,32).(2)m 2+m =m (m +1),m ∈N *,而m 与m +1中必有一个为偶数,∴m (m +1)为偶数.∴函数f (x )=x (m 2+m )-1(m ∈N *)的定义域为[0,+∞),并且在定义域上为增函数.。
新教材人教B版高中数学选择性必修第一册各章综合测验及模块测验含答案解析

人教B 选择性必修第一册综合测验第一章 空间向量与立体几何............................................................................................ 1 第二章 平面解析几何 .................................................................................................... 15 模块综合测验 . (28)第一章 空间向量与立体几何一、单项选择题:本题共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.在平行六面体ABCD-A'B'C'D'中,向量AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是( ) A.有相同起点的向量 B .等长的向量C.共面向量 D .不共面向量AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 、BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 显然不是有相同起点的向量,A 不正确; 由该平行六面体不是正方体可知,这三个向量不是等长的向量,B 不正确. 又∵AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =B 'D '⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴AB '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,AD '⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共面,C 正确,D 不正确. 2.已知a =(-2,-3,1),b =(2,0,4),c =(-4,-6,2),则下列结论正确的是( ) A.a ∥c ,b ∥c B.a ∥b ,a ⊥c C.a ∥c ,a ⊥b D.以上都不对a =(-2,-3,1),b =(2,0,4),c =(-4,-6,2),∴a ·b =-4+0+4=0,∴a ⊥b .∵-4-2=-6-3=21,∴a ∥c .3.在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = ( ) A.D 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B.D 1B ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C.DB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D.BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ )+DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +DD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BD 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .4.如图所示,已知空间四边形ABCD ,连接AC ,BD.M ,G 分别是BC ,CD 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 等于 ( )A.AD ⃗⃗⃗⃗⃗B.GA ⃗⃗⃗⃗⃗C.AG ⃗⃗⃗⃗⃗D.MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗M ,G 分别是BC ,CD 的中点,∴12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +MG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AG⃗⃗⃗⃗⃗ . 5.在四棱锥P-ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(4,-2,3),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-4,1,0),AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-6,2,-8),则这个四棱锥的高h 等于 ( )A.1 B .2C.13D .26ABCD 的法向量为n =(x ,y ,z ),则{n ·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,n ·AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,即{4x -2y +3z =0,-4x +y =0.不妨令x=3,则y=12,z=4,可得n =(3,12,4), 四棱锥的高h=|AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n ||n |=2613=2.6.已知两不重合的平面α与平面ABC ,若平面α的法向量为n 1=(2,-3,1),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-2),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),则( ) A.平面α∥平面ABC B.平面α⊥平面ABCC.平面α、平面ABC 相交但不垂直D.以上均有可能,n 1·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×1+(-3)×0+1×(-2)=0,得n 1⊥AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,n 1·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2×1+(-3)×1+1×1=0,得n 1⊥AC⃗⃗⃗⃗⃗ , 所以n 1⊥平面ABC ,所以平面α的法向量与平面ABC 的法向量共线,则平面α∥平面ABC.7.直线AB 与直二面角α-l-β的两个面分别交于A ,B 两点,且A ,B 都不在棱l 上,设直线AB 与α,β所成的角分别为θ和φ,则θ+φ的取值范围是( ) A.0°<θ+φ<90° B.0°<θ+φ≤90° C.90°<θ+φ<180° D.θ+φ=90°,分别过点A ,B 向平面β,α作垂线,垂足为A 1,B 1,连接BA 1,AB 1.由已知α⊥β,所以AA 1⊥β,BB 1⊥α,因此∠BAB 1=θ,∠ABA 1=φ.由最小角定理得∠BAA 1≥θ,而∠BAA 1+φ=90°,故θ+φ=θ+90°-∠BAA 1≤90°,当AB ⊥l 时,θ+φ=90°,应选B .8.长方体A 1A 2A 3A 4-B 1B 2B 3B 4的底面为边长为1的正方形,高为2,则集合{x|x=A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A i B j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,i ∈{1,2,3,4},j ∈{1,2,3,4}}中元素的个数为( )A.1 B .2 C .3 D .4长方体A 1A 2A 3A 4-B 1B 2B 3B 4的底面为边长为1的正方形,高为2,∴建立如图的空间直角坐标系, 则A 1(1,1,0),A 2(0,1,0),A 3(0,0,0),A 4(1,0,0), B 1(1,1,2),B 2(0,1,2),B 3(0,0,2),B 4(1,0,2), 则A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,2),与A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,0,2)相等的向量为A 2B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 3B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =A 4B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4, 与A 1B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-1,2)相等的向量为A 2B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4, 与A 4B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,1,2)相等的向量为A 3B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 4B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2×2=4,与A 2B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,2)相等的向量为A 3B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 2B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3,与A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,2)相等的向量为A 4B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,体对角线向量为A 1B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,2),此时A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 1B 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,A 2B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 2B 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3,A 3B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 3B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-1+4=3, A 4B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,2),A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A 4B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1+4=5,综上集合{x|x=A 1B 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·A i B j ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,i ∈{1,2,3,4},j ∈{1,2,3,4}}={3,4,5},集合中元素的个数为3个.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分. 9.设向量a ,b ,c 可构成空间一个基底,下列选项中正确的是( ) A.若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥cB.则a,b,c两两共面,但a,b,c不可能共面C.对空间任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=x a+y b+z cD.则a+b,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底a,b,c是空间一个基底,知:在A中,若a⊥b,b⊥c,则a与c相交或平行,故A错误;在B中,a,b,c两两共面,但a,b,c不可能共面,故B正确;在C中,对空间任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=x a+y b+z c,故C正确;在D中,a+b,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底,故D正确.10.已知向量a=(1,2,3),b=(3,0,-1),c=(-1,5,-3),下列等式中正确的是()A.(a·b)c=b·cB.(a+b)·c=a·(b+c)C.(a+b+c)2=a2+b2+c2D.|a+b+c|=|a-b-c|左边为向量,右边为实数,显然不相等,不正确;B.左边=(4,2,2)·(-1,5,-3)=0,右边=(1,2,3)·(2,5,-4)=2+10-12=0,∴左边=右边,因此正确.C.a+b+c=(3,7,-1),左边=32+72+(-1)2=59,右边=12+22+32+32+0+(-1)2+(-1)2+52+(-3)2=59,∴左边=右边,因此正确.D.由C可得左边=√59,∵a-b-c=(-1,-3,7),∴|a-b-c|=√59,∴左边=右边,因此正确.故BCD正确.11.在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E,F,G,H分别为AB,CC1,A1D1,C1D1的中点,则下列结论正确的是 ()A.A1E⊥AC1B.BF∥平面ADD1A1C.BF⊥DGD.A1E∥CH解析设正方体的棱长为1,以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在的直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则A 1(1,0,1),E (1,12,0),C (0,1,0),F (0,1,12),C 1(0,1,1),H 0,12,1,G (12,0,1),A (1,0,0),B (1,1,0),D (0,0,0),则A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,12,-1),AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,1,1),BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,0,12),DG ⃗⃗⃗⃗⃗ =(12,0,1),CH ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-12,1), 所以A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-12,所以A 1E 与AC 1不垂直,故A 错误; 显然平面ADD 1A 1的一个法向量v =(0,1,0), 有BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·v =0,所以BF ∥平面ADD 1A 1,故B 正确; BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DG ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,所以BF ⊥DG ,故C 正确; A 1E ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-CH⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以A 1E ∥CH ,故D 正确. 12.将正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角A -BD -C ,有如下四个结论:①AC ⊥BD ;②△ACD 是等边三角形;③AB 与平面BCD 所成的角为60°;④AB 与CD 所成的角为60°.其中正确的结论有( ) A.① B.②C.③D.④,建立空间直角坐标系Oxyz ,设正方形ABCD 的边长为√2,则D (1,0,0),B (-1,0,0),C (0,0,1),A (0,1,0),所以AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,-1,1),BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0,0),CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-1),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,0),AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,故AC ⊥BD ,①正确.又|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2,|CD ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2,|AD ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2, 所以△ACD 为等边三角形,②正确. 对于③,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ 为平面BCD 的一个法向量, cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ||OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2·√1=√2=-√22.因为直线与平面所成的角∈[0°,90°],所以AB 与平面BCD 所成的角为45°,故③错误.又cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||CD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2·√2=-12,因为异面直线所成的角为锐角或直角,所以AB 与CD 所成的角为60°,故④正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.在棱长为a 的正四面体中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ = . -a 22a 的正四面体中,AB=BC=a ,且AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 与BC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的夹角为120°,AC ⊥BD.∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =a ·a cos120°+0=-a22.14.已知a =(1,2,-y ),b =(x ,1,2),且(a +2b )∥(2a -b ),则xy= .2a +2b =(1+2x ,4,-y+4),2a -b =(2-x ,3,-2y-2),因为(a+2b )∥(2a-b ),所以存在λ∈R 使得1+2x=λ(2-x )且4=3λ且-y+4=λ(-2y-2),所以λ=43,x=12,y=-4,所以xy=-2.15.设PA ⊥Rt △ABC 所在的平面α,∠BAC=90°,PB ,PC 分别与α成45°和30°角,PA=2,则PA 与BC 的距离是 ;点P 到BC 的距离是 . √3 √7AD ⊥BC 于点D ,∵PA ⊥面ABC ,∴PA ⊥AD.∴AD 是PA 与BC 的公垂线.易得AB=2,AC=2√3,BC=4,AD=√3,连接PD ,则PD ⊥BC ,P 到BC 的距离PD=√7. 16.已知向量m =(a ,b ,0),n =(c ,d ,1),其中a 2+b 2=c 2+d 2=1,现有以下命题:①向量n 与z 轴正方向的夹角恒为定值(即与c ,d 无关); ②m ·n 的最大值为√2;③<m ,n >(m ,n 的夹角)的最大值为3π4;④若定义u ×v =|u |·|v |sin <u ,v >,则|m×n |的最大值为√2. 其中正确的命题有 .(写出所有正确命题的序号)取z 轴的正方向单位向量a =(0,0,1),则cos <n ,a >=n ·a|n ||a |=√c 2+d 2+12×1=√2=√22,∴向量n 与z 轴正方向的夹角恒为定值π4,命题正确;②m ·n =ac+bd ≤a 2+c 22+b 2+d 22=a 2+c 2+b 2+d 22=1+12=1,当且仅当a=c ,b=d 时取等号,因此m ·n 的最大值为1,命题错误;③由②可得|m ·n |≤1,∴-1≤m ·n ≤1, ∴cos <m ,n >=m ·n|m ||n | =√a 2+b 2·√c 2+d 2+12≥-1×√2=-√22, ∴<m ,n >的最大值是3π4,命题正确; ④由③可知:-√22≤cos <m ,n >≤√22,∴π4≤<m ,n >≤3π4,√22≤sin <m ,n >≤1,∴m×n =|m|×|n|×sin <m ,n >≤1×√2×1=√2,命题正确.综上可知,正确的命题序号是①③④.四、解答题:本题共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)如图所示,在四棱锥M-ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的正方形,侧棱AM 的长为3,且AM 和AB ,AD 的夹角都是60°,N 是CM 的中点,设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,c =AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,试以a ,b ,c 为基向量表示出向量BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,并求BN 的长.⃗⃗⃗⃗ =BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +CN ⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12CM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12[AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ -(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )] =-12AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 所以BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-12a+12b+12c , |BN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2=BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=-12a+12b+12c 2 =14(a 2+b 2+c 2-2a ·b-2a ·c+2b ·c )=174. 所以|BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√172,即BN 的长为√172.18.(12分)如图,正三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,底面边长为√2. (1)设侧棱长为1,求证:AB 1⊥BC 1;(2)设AB 1与BC 1所成的角为π3,求侧棱的长.1=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ .因为BB 1⊥平面ABC , 所以BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =0,BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =0. 又△ABC 为正三角形,所以<AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >=π-<BA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC⃗⃗⃗⃗⃗ >=π-π3=2π3. 因为AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )·(BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ) =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |·cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=-1+1=0, 所以AB 1⊥BC 1.(1)知AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|BC ⃗⃗⃗⃗⃗ |·cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ >+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2-1.又|AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√AB ⃗⃗⃗⃗⃗ 2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=√2+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=|BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |,所以cos <AB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ >=BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2-12+BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2=12,所以|BB 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,即侧棱长为2.19.(12分)已知空间中三点A (2,0,-2),B (1,-1,-2),C (3,0,-4),设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AC ⃗⃗⃗⃗⃗ . (1)若|c |=3,且c ∥BC⃗⃗⃗⃗⃗ ,求向量c ; (2)已知向量k a +b 与b 互相垂直,求k 的值; (3)求△ABC 的面积.∵空间中三点A (2,0,-2),B (1,-1,-2),C (3,0,-4),设a =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,b =AC⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴BC⃗⃗⃗⃗⃗ =(3,0,-4)-(1,-1,-2)=(2,1,-2), ∵|c |=3,且c ∥BC⃗⃗⃗⃗⃗ , ∴c =m BC⃗⃗⃗⃗⃗ =m (2,1,-2)=(2m ,m ,-2m ), ∴|c |=√(2m )2+m 2+(-2m )2=3|m|=3,∴m=±1,∴c =(2,1,-2)或c =(-2,-1,2). (2)由题得a =(-1,-1,0),b =(1,0,-2),∴k a +b =k (-1,-1,0)+(1,0,-2)=(1-k ,-k ,-2),∵向量k a +b 与b 互相垂直,∴(k a +b )·b =1-k+4=0,解得k=5.∴k 的值是5. (3)AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1,0),AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,-2),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,1,-2), cos <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AC⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2×√5=-√10,sin <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=√1-110=√10,∴S △ABC =12×|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |×|AC ⃗⃗⃗⃗⃗ |×sin <AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AC⃗⃗⃗⃗⃗ >=12×√2×√5×√10=32.20.(12分)已知E ,F ,G ,H 分别是空间四边形ABCD 的边AB ,BC ,CD ,DA 的中点.(1)用向量法证明E ,F ,G ,H 四点共面; (2)用向量法证明:BD ∥平面EFGH ;(3)设M 是EG 和FH 的交点,求证:对空间任一点O ,有OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =14(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ).如图,连接BG ,BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2BF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则EG ⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BG ⃗⃗⃗⃗⃗ =EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12(BC ⃗⃗⃗⃗⃗ +BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ )=EB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BF ⃗⃗⃗⃗⃗ +EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =EF ⃗⃗⃗⃗⃗ +EH⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 由共面向量定理的推论知E 、F 、G 、H 四点共面.(2)因为EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ −AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −12AB ⃗⃗⃗⃗⃗=12(AD ⃗⃗⃗⃗⃗ −AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=12BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 所以EH ∥BD ,又EH ⊂平面EFGH ,BD ⊄平面EFGH , 所以BD ∥平面EFGH.(3)连接OM ,OA ,OB ,OC ,OD ,OE ,OG , 由(2)知EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 同理FG ⃗⃗⃗⃗⃗ =12BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以EH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =FG⃗⃗⃗⃗⃗ , EH ∥FG ,EH=FG ,所以EG 、FH 交于一点M 且被M 平分,所以OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12(OE ⃗⃗⃗⃗⃗ +OG ⃗⃗⃗⃗⃗ )=1212(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+12(OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ) =14(OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +OB ⃗⃗⃗⃗⃗ +OC ⃗⃗⃗⃗⃗ +OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ).21.(12分)(2021全国甲,理19)已知直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,侧面AA 1B 1B 为正方形,AB=BC=2,E ,F 分别为AC 和CC 1的中点,D 为棱A 1B 1上的点,BF ⊥A 1B 1. (1)证明:BF ⊥DE ;(2)当B 1D 为何值时,平面BB 1C 1C 与平面DFE 所成的二面角的正弦值最小?如图,连接A 1E ,取BC 中点M ,连接B 1M ,EM.∵E ,M 分别为AC ,BC 中点, ∴EM ∥AB.又AB ∥A 1B 1,∴A 1B 1∥EM ,则点A 1,B 1,M ,E 四点共面,故DE ⊂平面A 1B 1ME.又在侧面BCC 1B 1中,△FCB ≌△MBB 1,∴∠FBM=∠MB 1B. 又∠MB 1B+∠B 1MB=90°,∴∠FBM+∠B 1MB=90°,∴BF ⊥MB 1.又BF ⊥A 1B 1,MB 1∩A 1B 1=B 1,MB 1,A 1B 1⊂平面A 1B 1ME ,∴BF ⊥平面A 1B 1ME ,∴BF ⊥DE.(2)∵BF ⊥A 1B 1,∴BF ⊥AB ,∴AF 2=BF 2+AB 2=CF 2+BC 2+AB 2=9. 又AF 2=FC 2+AC 2,∴AC 2=8,则AB ⊥BC.如图,以B 为原点,BC ,BA ,BB 1为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则B (0,0,0),C (2,0,0),A (0,2,0),E (1,1,0),F (2,0,1).则EF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,-1,1),ED ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,t-1,2),设DB 1=t ,则D (0,t ,2),0≤t ≤2.则平面BB 1C 1C 的法向量为m =(0,1,0),设平面DEF 的法向量为n =(x ,y ,z ),∴{EF⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,ED ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,即{x -y +z =0,-x +(t -1)y +2z =0,∴n =(1+t ,3,2-t ). 则cos <m ,n >=√(1+t )+32+(2-t )=√2t 2-2t+14.要求最小正弦值,则求最大余弦值.当t=1时二面角的余弦值最大,2时二面角正弦值最小.则B1D=1222.(12分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,∠ADC=90°,平AD=1,CD=√3.面PAD⊥底面ABCD,Q为AD的中点,M是棱PC上的点,PA=PD=2,BC=12(1)求证:平面PBC⊥平面PQB;(2)当PM的长为何值时,平面QMB与平面PDC所成的角的大小为60°?AD,AD∥BC,Q为AD的中点,BC=12∴BC∥QD,BC=QD,∴四边形BCDQ为平行四边形,∴BQ∥CD.∵∠ADC=90°,∴BC⊥BQ.∵PA=PD,AQ=QD,∴PQ⊥AD.又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴PQ⊥平面ABCD,∴PQ ⊥BC.又∵PQ∩BQ=Q,∴BC⊥平面PQB.∵BC⊂平面PBC,∴平面PBC⊥平面PQB.(1)可知PQ⊥平面ABCD.如图,以Q为原点,分别以QA,QB,QP所在直线为x轴,y 轴,z轴,建立空间直角坐标系,则Q(0,0,0),D(-1,0,0),P(0,0,√3),B(0,√3,0),C(-1,√3,0),∴QB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√3,0),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√3,0),DP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,√3),PC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,√3,-√3), PC=√(-1)2+(√3)2+(-√3)2=√7.设PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λPC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-λ,√3λ,-√3λ),且0≤λ≤1,得M (-λ,√3λ,√3−√3λ),∴QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-λ,√3λ,√3(1-λ)).设平面MBQ 的法向量为m =(x ,y ,z ),则{QM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·m =0,QB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·m =0,即{-λx +√3λy +√3(1-λ)z =0,√3y =0.令x=√3,则y=0,z=λ1-λ,∴平面MBQ 的一个法向量为m =√3,0,λ1-λ. 设平面PDC 的法向量为n =(x',y',z'),则{DC ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,DP ⃗⃗⃗⃗⃗ ·n =0,即{√3y '=0,x '+√3z '=0.令x'=3,则y'=0,z'=-√3,∴平面PDC 的一个法向量为n =(3,0,-√3).∴平面QMB 与平面PDC 所成的锐二面角的大小为60°, ∴cos60°=|n ·m ||n ||m |=|3√3-√3·λ1-λ|√12·√3+(λ1-λ) 2=12,∴λ=12.∴PM=12PC=√72.即当PM=√72时,平面QMB 与平面PDC 所成的角大小为60°.第二章 平面解析几何一、单项选择题:本题共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.在平面直角坐标系中,记d 为点P (cos θ,sin θ)到直线x-my-2=0的距离,当θ,m 变化时,d 的最大值为 ( ) A.1 B.2C.3D.4cos 2θ+sin 2θ=1,∴P 为单位圆上一点,而直线x-my-2=0过点A (2,0),∴d 的最大值为|OA|+1=2+1=3,故选C .2.已知点P (-2,4)在抛物线y 2=2px (p>0)的准线上,则该抛物线的焦点坐标是( ) A.(0,2) B.(0,4) C.(2,0) D.(4,0)P (-2,4)在抛物线y 2=2px 的准线上,所以-p2=-2,所以p=4,则该抛物线的焦点坐标是(2,0).3.已知直线l 1:x cos 2α+√3y+2=0,若l 1⊥l 2,则l 2倾斜角的取值范围是( ) A.[π3,π2) B.[0,π6] C.[π3,π2] D.[π3,5π6]l 1:x cos 2α+√3y+2=0的斜率k 1=-2√3∈[-√33,0],当cos α=0时,即k 1=0时,k 不存在,此时倾斜角为12π,由l 1⊥l 2,k 1≠0时,可知直线l 2的斜率k=-1k 1≥√3,此时倾斜角的取值范围为[π3,π2).综上可得l 2倾斜角的取值范围为[π3,π2].4.(2021全国乙,文11)设B 是椭圆C :x 25+y 2=1的上顶点,点P 在C 上,则|PB|的最大值为( ) A.52 B.√6 C.√5 D.2方法一)由椭圆方程可得a=√5,b=1,故椭圆的上顶点为B (0,1).设P (x ,y ),则有x 25+y 2=1, 故x 2=5(1-y 2),由椭圆的性质可得-1≤y ≤1.则|PB|2=x 2+(y-1)2=5(1-y 2)+(y-1)2=-4y 2-2y+6=-4y 2+y2+6=-4y+142+254.因为-1≤y ≤1,所以当y=-14时,|PB|2取得最大值,且最大值为254,所以|PB|的最大值为52. (方法二)由题意可设P (√5cos θ,sin θ)(θ∈R ),又B (0,1),则|PB|2=5cos 2θ+(sin θ-1)2=5cos 2θ+sin 2θ-2sin θ+1=-4sin 2θ-2sin θ+6,于是当sin θ=-14时,|PB|2最大,此时|PB|2=-4×116-2×(-14)+6=-14+12+6=254,故|PB|的最大值为52.5.在一个平面上,机器人到与点C (3,-3)的距离为8的地方绕C 点顺时针而行,它在行进过程中到经过点A (-10,0)与B (0,10)的直线的最近距离为( ) A.8√2-8 B.8√2+8C.8√2D.12√2C (3,-3)距离为8的地方绕C 点顺时针而行,在行进过程中保持与点C 的距离不变,∴机器人的运行轨迹方程为(x-3)2+(y+3)2=64,如图所示;∵A (-10,0)与B (0,10),∴直线AB 的方程为x-10+y10=1,即为x-y+10=0, 则圆心C 到直线AB 的距离为d=√1+1=8√2>8,∴最近距离为8√2-8.6.设P 是双曲线x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)上的点,F 1,F 2是焦点,双曲线的离心率是43,且∠F 1PF 2=90°,△F 1PF 2的面积是7,则a+b 等于( ) A.3+√7 B.9+√7C.10D.16,不妨设点P 是右支上的一点,|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则{ 12mn =7,m -n =2a ,m 2+n 2=4c 2,c a =43,∴a=3,c=4.∴b=√c 2-a 2=√7.∴a+b=3+√7.7.位于德国东部萨克森州的莱科勃克桥(如图所示)有“仙境之桥”之称,它的桥形可近似地看成抛物线,该桥的高度为h ,跨径为a ,则桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离为()A.a 28ℎ B.a 24ℎC.a 22ℎD.a 2ℎ,以桥顶为坐标原点,桥形的对称轴为y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,该抛物线方程可写为x 2=-2py (p>0).∵该抛物线经过点(a2,-ℎ),代入抛物线方程可得a 24=2hp ,解得p=a 28ℎ.∴桥形对应的抛物线的焦点到准线的距离即为p=a 28ℎ.8.平面直角坐标系中,设A (-0.98,0.56),B (1.02,2.56),点M 在单位圆上,则使得△MAB 为直角三角形的点M 的个数是( ) A.1 B.2C.3D.4,如图,若△MAB为直角三角形,分3种情况讨论:①∠MAB=90°,则点M在过点A与AB垂直的直线上,设该直线为l1,又由A(-0.98,0.56),B(1.02,2.56),则k AB=2.56-0.561.02-(-0.98)=1,则k l1=-1,直线l1的方程为y-0.56=-(x+0.98),即x+y+0.42=0,此时原点O到直线l1的距离d=√2=21√2100<1,直线l1与单位圆相交,有2个公共点,即有2个符合题意的点M;②∠MBA=90°,则点M在过点B与AB垂直的直线上,设该直线为l2,同理可得,直线l2的方程为y-2.56=-(x-1.02),即x+y-3.58=0,此时原点O到直线l2的距离d=√2=179√2100>1,直线l2与单位圆相离,没有公共点,即没有符合题意的点M;③∠AMB=90°,此时点M在以AB为直径的圆上,又由A(-0.98,0.56),B(1.02,2.56),设AB的中点为C,则C的坐标为(0.02,1.56),|AB|=√4+4=2√2,则以AB为直径的圆的圆心C为(0.02,1.56),半径r=12|AB|=√2,此时|OC|=√(0.02)2+(1.56)2=√2.4340,则有√2-1<|OC|<√2+1,两圆相交,有2个公共点,即有2个符合题意的点M.综合可得,共有4个符合条件的点M.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分.9.已知圆C1:x2+y2=r2,圆C2:(x-a)2+(y-b)2=r2(r>0)交于不同的A(x1,y1),B(x2,y2)两点,下列结论正确的有()A.a(x1-x2)+b(y1-y2)=0B.2ax1+2by1=a2+b2C.x1+x2=aD.y1+y2=2bAB的方程为a2+b2-2ax-2by=0,即2ax+2by=a2+b2,故B正确;分别把A(x1,y1),B(x2,y2)两点代入2ax+2by=a2+b2得2ax1+2by1=a2+b2,2ax2+2by2=a2+b2,两式相减得2a(x1-x2)+2b(y1-y2)=0,即a(x1-x2)+b(y1-y2)=0,故A正确;由圆的性质可知,线段AB与线段C1C2互相平分,∴x1+x2=a,y1+y2=b,故C正确,D错误.10.若P是圆C:(x+3)2+(y-3)2=1上任一点,则点P到直线y=kx-1距离的值可以为()A.4B.6C.3√2+1D.8y=kx-1恒过定点A(0,-1)点,当直线与AC垂直时,点P到直线y=kx-1距离最大,等于AC+r,圆心坐标为(-3,3),所以为√(-3)2+(3+1)2+1=6,当直线与圆有交点时,点P到直线的距离最小为0,所以点P到直线y=kx-1距离的范围为[0,6].11.在平面直角坐标系中,曲线C上任意点P与两个定点A(-2,0)和点B(2,0)连线的斜率之和等于2,则关于曲线C的结论正确的有()A.曲线C是轴对称图形B.曲线C上所有的点都在圆x2+y2=2外C.曲线C是中心对称图形D.曲线C上所有点的横坐标x满足|x|>2P(x,y),则k PA+k PB=2,即yx+2+yx-2=2(x≠±2),整理得x2-xy=4(x≠±2),所以曲线C 是中心对称图形,不是轴对称图形,故C 正确,A 错误;由x 2-xy=4>2=x 2+y 2,所以曲线C 上所有的点都在圆x 2+y 2=2外,故B 正确; 由x 2-xy=4可知,x ∈R 且x ≠0,x ≠±2,故D 错误. 12.已知P 是椭圆E :x 28+y 24=1上一点,F 1,F 2为其左右焦点,且△F 1PF 2的面积为3,则下列说法正确的是 ( )A.P 点纵坐标为3B.∠F 1PF 2>π2C.△F 1PF 2的周长为4(√2+1)D.△F 1PF 2的内切圆半径为32(√2-1)P 点坐标为(x ,y ),S=12×2c×|y|=12×4×|y|=3,得y=32或y=-32,故A 错误;椭圆中焦点三角形面积为S=b 2tan θ2(θ为焦点三角形的顶角),S=4tan θ2=3,得tan θ2=34,则θ2<π4,∠F 1PF 2<π2,故B 错误;C △F 1PF 2=2a+2c=4(√2+1),故C 正确;设△F 1PF 2的内切圆半径为R ,12R (4√2+4)=3,得R=32(√2-1),故D 正确. 三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.经过点P (1,4),且在两坐标轴上的截距相反的直线方程是 .4x 或y=x+3,分2种情况讨论:①直线经过原点,则直线l 的方程为y=4x ;②直线不经过原点,设直线方程为x-y=a ,把点P (1,4)代入可得1-4=a ,解得a=-3,即直线的方程为y=x+3.综上可得,直线的方程为y=4x 或y=x+3.14.若双曲线x 2m −y 2m -5=1的一个焦点到坐标原点的距离为3,则m 的值为 .或-2c=3,当双曲线的焦点在x 轴上时,m>5,c 2=m+m-5=9,所以m=7;当双曲线的焦点在y 轴上时,m<0,c 2=-m+5-m=9,所以m=-2.综上,m=7或m=-2.15.如图,过抛物线y 2=4x 的焦点F 作直线,与抛物线及其准线分别交于A ,B ,C 三点,若FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则直线AB 的方程为 ,|AB|= .√3(x-1)163F (1,0),准线方程为x=-1,设C (-1,m ),B (a ,b ),∵FC ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FB⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴(-2,m )=3(a-1,b )=(3a-3,3b ),则3a-3=-2,m=3b ,即a=13,此时b 2=4×13,得b=-√43=-2√33,即m=-2√3,则C (-1,-2√3),则AB 的斜率k=2√32=√3,则直线方程为y=√3(x-1),代入y 2=4x ,得3x 2-10x+3=0,得x 1+x 2=103,即|AB|=x 1+x 2+2=103+2=163.16.已知点O (0,0),A (4,0),B (0,4).若从点P (1,0)射出的光线经直线AB 反射后过点Q (-2,0),则反射光线所在直线的方程为 ;若从点M (m ,0),m ∈(0,4)射出的光线经直线AB 反射,再经直线OB 反射后回到点M ,则光线所经过的路程是 (结果用m 表示).2y+2=0 √2m 2+32,设点P 1(a ,b )与点P (1,0)关于直线AB 对称,则P 1在反射光线所在直线上,又由A (4,0),B (0,4),则直线AB 的方程为x+y=4,则有{ba -1=1,a+12+b2=4,解得{a =4,b =3,即P 1(4,3), 反射光线所在直线的斜率k=3-04-(-2)=12, 则其方程为y-0=12(x+2),即x-2y+2=0;设点M 1(a 0,b 0)与点M 关于直线AB 对称,点M 2与M 关于y 轴对称,易得M 2(-m ,0); 线段M 1M 2的长度就是光线所经过的路程,则有{b 0a 0-m=1,m+a2+b 02=4,解得{a 0=4,b 0=4-m ,即M 1(4,4-m ),又由M 2(-m ,0),则|M 1M 2|=√(4+m )2+(4-m )2=√2m 2+32.四、解答题:本题共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△ABC 三个顶点的坐标分别为A (2,4),B (0,-5),C (10,0),线段AC 的垂直平分线为l.(1)求直线l 的方程;(2)点P 在直线l 上运动,当|AP|+|BP|最小时,求此时点P 的坐标.直线AC 的斜率为k AC =4-02-10=-12,所以直线l 的斜率为k 1=2,直线AC 的中点为(6,2),所以直线l 的方程为y-2=2(x-6),即2x-y-10=0.(2)由(1)得点A 关于直线l 的对称点为点C ,所以直线BC 与直线l 的交点即为|AP|+|BP|最小的点.由B (0,-5),C (10,0)得直线BC 的方程为x10+y-5=1,即x-2y-10=0,联立方程{x -2y -10=0,2x -y -10=0,解得{x =103,y =-103,所以点P 的坐标为(103,-103). 18.(12分)已知直线l :ax-y-3a+1=0恒过定点P ,过点P 引圆C :(x-1)2+y 2=4的两条切线,设切点分别为A ,B.(1)求直线AB 的一般式方程;(2)求四边形PACB 的外接圆的标准方程.∵直线l :y-1=a (x-3).∴直线l 恒过定点P (3,1).由题意可知直线x=3是其中一条切线,且切点为A (3,0). 由圆的性质可知AB ⊥PC ,∵k PC =1-03-1=12,∴k AB =-2,所以直线AB 的方程为y=-2(x-3),即2x+y-6=0. (2)由题意知|PC|=√(3-1)2+(1-0)2=√5.∵PA ⊥AC ,PB ⊥BC ,所以四边形PACB 的外接圆是以PC 为直径的圆,PC 的中点坐标为(2,12),所以四边形PACB 的外接圆为(x-2)2+(y -12)2=54.19.(12分)已知F 1,F 2分别是双曲线E :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,P 是双曲线上一点,F 2到左顶点的距离等于它到渐近线距离的2倍, (1)求双曲线的渐近线方程;(2)当∠F 1PF 2=60°时,△PF 1F 2的面积为48√3,求此双曲线的方程.因为双曲线的渐近线方程为bx ±ay=0,则点F 2到渐近线距离为√b 2+a 2=b (其中c 是双曲线的半焦距),所以由题意知c+a=2b.又因为a 2+b 2=c 2,解得b=43a ,故所求双曲线的渐近线方程是4x ±3y=0.(2)因为∠F 1PF 2=60°,由余弦定理得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|cos60°=|F 1F 2|2,即|PF 1|2+|PF 2|2-|PF 1|·|PF 2|=4c 2. 又由双曲线的定义得||PF 1|-|PF 2||=2a ,平方得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1|·|PF 2|=4a 2,相减得|PF 1|·|PF 2|=4c 2-4a 2=4b 2.根据三角形的面积公式得S=12|PF 1|·|PF 2|sin60°=√34·4b 2=√3b 2=48√3,得b 2=48. 由(1)得a 2=916b 2=27,故所求双曲线方程是x 227−y 248=1.20.(12分)已知过抛物线x 2=2py (p>0)的焦点,斜率为√24的直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)(x 1<x 2)两点,且|AB|=9. (1)求该抛物线的方程;(2)O 为坐标原点,C 为抛物线上一点,若OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +λOB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求λ的值.抛物线x 2=2py 的焦点为(0,p2),所以直线AB 的方程为y=√24x+p 2, 联立{y =√24x +p2,x 2=2py ,消去x ,得4y 2-5py+p 2=0,所以y 1+y 2=5p4,由抛物线定义得|AB|=y 1+y 2+p=9,即5p4+p=9,所以p=4.所以抛物线的方程为x 2=8y. (2)由p=4知,方程4y 2-5py+p 2=0, 可化为y 2-5y+4=0,解得y 1=1,y 2=4,故x 1=-2√2,x 2=4√2. 所以A (-2√2,1),B (4√2,4).则OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =OA ⃗⃗⃗⃗⃗ +λOB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2√2,1)+λ(4√2,4)=(-2√2+4√2λ,1+4λ).因为C 为抛物线上一点,所以(-2√2+4√2λ)2=8(1+4λ),整理得λ2-2λ=0,所以λ=0或λ=2.21.(12分)(2021全国乙,文20)已知抛物线C :y 2=2px (p>0)的焦点F 到准线的距离为2. (1)求C 的方程;(2)已知O 为坐标原点,点P 在C 上,点Q 满足PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =9QF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求直线OQ 斜率的最大值.在抛物线C 中,焦点F 到准线的距离为p ,故p=2,C 的方程为y 2=4x.(2)设点P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2).又F (1,0),则PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2-x 1,y 2-y 1),QF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1-x 2,-y 2). 因为PQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =9QF ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以x 2-x 1=9(1-x 2),y 2-y 1=-9y 2, 得x 1=10x 2-9,y 1=10y 2.又因为点P 在抛物线C 上,所以y 12=4x 1,所以(10y 2)2=4(10x 2-9), 则点Q 的轨迹方程为y 2=25x-925. 易知直线OQ 的斜率存在.设直线OQ 的方程为y=kx ,当直线OQ 和曲线y 2=25x-925相切时,斜率取得最大值、最小值.由{y =kx ,y 2=25x -925,得k 2x 2=25x-925,即k 2x 2-25x+925=0,(*)当直线OQ 和曲线y 2=25x-925相切时,方程(*)的判别式Δ=0,即(-25)2-4k 2·925=0,解得k=±13,所以直线OQ 斜率的最大值为13. 22.(12分)如图所示,取同离心率的两个椭圆成轴对称内外嵌套得一个标志,为美观考虑,要求图中标记的①,②,③三个区域面积彼此相等.已知椭圆面积为圆周率与长半轴、短半轴长度之积,即椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)面积为S 椭圆=πab(1)求椭圆的离心率的值;(2)已知外椭圆长轴长为6,用直角角尺两条直角边内边缘与外椭圆相切,移动角尺绕外椭圆一周,得到由点M 生成的轨迹将两椭圆围起来,整个标志完成.请你建立合适的坐标系,求出点M 的轨迹方程.建立如图平面直角坐标系.设外椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0),∵内外椭圆有相同的离心率且共轴,可得内椭圆长轴为b ,设内椭圆短轴长为b',焦距长为c',得ca =c 'b ,c'=bca ,b'2=b 2-c'2=b 2-b 2c2a 2=b 2(a 2-c 2)a 2=b 4a 2.∴内椭圆的方程为y 2b 2+x 2b 4a 2=1.图中标记的①,②,③三个区域面积彼此相等,由对称性只需S 外=3S 内,即πab=3πb ·b 2a 得a 2=3b 2,即a 2=3(a 2-c 2),故e=√63.(2)同(1)建立如图平面直角坐标系,由于外椭圆长轴为6,∴a=3,又e=√63,∴c=√6,b 2=3. 则外椭圆方程为x 29+y 23=1.设点M (x 0,y 0),切线方程为y-y 0=k (x-x 0),代入椭圆方程得,(1+3k 2)x 2+6k (y 0-kx 0)x+3(y 0-kx 0)2-9=0.∴Δ=36k 2(y 0-kx 0)2-4(1+3k 2)[3(y 0-kx 0)2-9]=0.化简得(x 0-9)k 2-2x 0y 0k+y 02-3=0.∵两条切线互相垂直,∴k 1k 2=-1,即y 02-3x 02-9=-1,即x 02+y 02=12(x 0≠±3).当两切线与坐标轴垂直时,四点(3,±√3),(-3,±√3)也满足方程,∴轨迹方程为x 2+y 2=12.模块综合测验一、单项选择题:本题共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.“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”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两直线平行,∴斜率相等.即可得ab=4,又因为不能重合,当a=1,b=4时,满足ab=4,但是重合,故“ab=4”是“直线2x+ay-1=0与直线bx+2y-2=0平行”的必要不充分条件.2.如图,四面体S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,则SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A.13SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +12SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SC ⃗⃗⃗⃗B.23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ C.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14SC ⃗⃗⃗⃗ D.12SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗S-ABC 中,D 为BC 中点,点E 在AD 上,AD=3AE ,∴SE ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA⃗⃗⃗⃗⃗ +13×12(AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )=SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AC ⃗⃗⃗⃗⃗ +16AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16(SC ⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )+16(SB ⃗⃗⃗⃗⃗ −SA ⃗⃗⃗⃗⃗ )=23SA ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SB ⃗⃗⃗⃗⃗ +16SC ⃗⃗⃗⃗ .3.圆P :(x+3)2+(y-4)2=1关于直线x+y-2=0对称的圆Q 的标准方程是( ) A.(x+2)2+(y-1)2=1 B.(x+2)2+(y-5)2=1 C.(x-2)2+(y+5)2=1 D.(x-4)2+(y+3)2=1P :(x+3)2+(y-4)2=1,圆心(-3,4),半径1,关于直线x+y-2=0对称的圆半径不变,设对称圆的圆心为(a ,b ),则{a -32+b+42-2=0,b -4a+3=1,解得{a =-2,b =5,所求圆Q 的标准方程为(x+2)2+(y-5)2=1.4.(2021新高考Ⅰ,5)已知F 1,F 2是椭圆C :x 29+y 24=1的两个焦点,点M 在C 上,则|MF 1|·|MF 2|的最大值为( ) A.13 B.12 C.9 D.6|MF 1|+|MF 2|=2a=6,则√|MF 1|·|MF 2|≤|MF 1|+|MF 2|2=3,则|MF 1|·|MF 2|≤9,当且仅当|MF 1|=|MF 2|=3时,等号成立. 故|MF 1|·|MF 2|的最大值为9.故选C .5.坐标原点O (0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P ,若点Q (-1,-1),那么|PQ|的取值范围为( ) A.[√2,3√2] B.[√2,2√2] C.[2√2,3√2] D.[1,3√2]mx+ny-2m-2n=0,可化为m (x-2)+n (y-2)=0,故直线过定点M (2,2),坐标原点O (0,0)在动直线mx+ny-2m-2n=0上的投影为点P ,故∠OPM=90°,所以P 在以OM 为直径的圆上,圆的圆心N为(1,1),半径为√2,根据点与圆的关系,|NQ|=√(1+1)2+(1+1)2=2√2, 故√2=2√2−√2≤|PQ|≤√2+2√2=3√2.6.正确使用远光灯对于夜间行车很重要.已知某家用汽车远光灯(如图)的纵断面是抛物线的一部分,光源在抛物线的焦点处,若灯口直径是20 cm,灯深10 cm,则光源到反光镜顶点的距离是()A.2.5 cmB.3.5 cmC.4.5 cmD.5.5 cmxOy,如图所示,设对应抛物线的标准方程为y2=2px,由题意知抛物线过点(10,10),得100=2p×10,得p=5,=2.5,即焦点坐标为(2.5,0),则p2则光源到反光镜顶点的距离是2.5cm.7.如图,四棱锥S-ABCD 中,底面是正方形,各棱长都相等,记直线SA 与直线AD 所成角为α,直线SA 与平面ABCD 所成角为β,二面角S-AB-C 的平面角为γ,则( ) A.α>β>γ B.γ>α>β C.α>γ>β D.γ>β>αAC ,BD ,交于点O ,连接OS ,则OA ,OB ,OS 两两垂直,以O 为原点,OA 为x 轴,OB 为y 轴,OS 为z 轴,建立空间直角坐标系,设|AB|=2,则S (0,0,√2),A (√2,0,0),D (0,-√2,0),B (0,√2,0),SA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(√2,0,-√2),AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-√2,-√2,0),SB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,√2,-√2),cos α=|SA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||SA⃗⃗⃗⃗⃗ |·|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√4×√4=12,平面ABCD 的法向量n =(0,0,1),cos β=|n ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗ ||n |·|SA⃗⃗⃗⃗⃗ |=√2√4=√22,设平面SAB 的法向量m =(x ,y ,z ),则{m ·SA ⃗⃗⃗⃗⃗ =√2x -√2z =0,m ·SB⃗⃗⃗⃗⃗ =√2y -√2z =0,取x=1,得m =(1,1,1),cos γ=|m ·n ||m |·|n |=√3=√33,∵cos α<cos γ<cos β,∴α>γ>β.8.设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2−y 2b 2=1(a>0,b>0)的左、右焦点,O 是坐标原点,过F 2作C 的一条渐近线的垂线,垂足为P.若|PF 1|=√6|OP|,则C 的离心率为( ) A.√5 B.√3 C.2 D.√2|PF 2|=b ,|OF 2|=c ,∴|PO|=a.在Rt △POF 2中,cos ∠PF 2O=|PF 2||OF 2|=bc ,∵在△PF 1F 2中,cos ∠PF 2F 1=|PF 2|2+|F 1F 2|2-|PF 1|22|PF 2||F 1F 2|=bc ,∴b 2+4c 2-(√6a )22b ·2c=bc ⇒c 2=3a 2,∴e=√3.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对得3分. 9.(2021新高考Ⅰ,11)已知点P 在圆(x-5)2+(y-5)2=16上,点A (4,0),B (0,2),则( ) A.点P 到直线AB 的距离小于10 B.点P 到直线AB 的距离大于2 C.当∠PBA 最小时,|PB|=3√2 D.当∠PBA 最大时,|PB|=3√2,记圆心为M ,半径为r ,则M (5,5),r=4.由条件得,直线AB 的方程为x4+y2=1,整理得x+2y-4=0,过点M 作MN 垂直于直线AB ,垂足为N ,直线MN 与圆M 分别交于点P 1,P 2,圆心M (5,5)到直线AB 的距离|MN|=√12+22=√5,于是点P 到直线AB 的距离最小值为|P 2N|=|MN|-r=√5-4,最大值为|P 1N|=|MN|+r=√5+4.又√5-4<2,√5+4<10,故A 正确,B 错误;过点B 分别作圆的两条切线BP 3,BP 4,切点分别为点P 3,P 4,则当点P 在P 3处时∠PBA 最大,在P 4处时∠PBA 最小.又|BP 3|=|BP 4|=√|BM |2-r 2=√52+(5-2)2-42=3√2,故C,D 正确.故选A,C,D .10.若a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,则λ的值为( ) A.17 B.-17 C.-1 D.1a =(-1,λ,-2),b =(2,-1,1),a 与b 的夹角为120°,∴cos120°=a ·b|a |·|b |=√5+λ2·√6,解得λ=-1或λ=17.11.已知P是椭圆C:x 26+y2=1上的动点,Q是圆D:(x+1)2+y2=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2√55c=√6-1=√5,则C的焦距为2√5,e=√5√6=√306.设P(x,y)(-√6≤x≤√6),则|PD|2=(x+1)2+y2=(x+1)2+1-x 26=56(x+65)2+45≥45>15,所以圆D在C的内部,且|PQ|的最小值为√45−√15=√55.12.已知直线l过点P(1,0,-1),平行于向量a=(2,1,1),平面α过直线l与点M(1,2,3),则平面α的法向量可能是()A.(1,-4,2)B.(14,-1,12)C.(-14,1,-12) D.(0,-1,1),所研究平面的法向量垂直于向量a=(2,1,1)和向量PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ , 而PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,3)-(1,0,-1)=(0,2,4),选项A,(2,1,1)·(1,-4,2)=0,(0,2,4)·(1,-4,2)=0满足垂直,故正确;选项B,(2,1,1)·(14,-1,12)=0,(0,2,4)·(14,-1,12)=0满足垂直,故正确;选项C,(2,1,1)·(-14,1,-12)=0,(0,2,4)·(-14,1,-12)=0满足垂直,故正确;选项D,(2,1,1)·(0,-1,1)=0,但(0,2,4)·(0,-1,1)≠0,故错误.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.过点(1,√2)的直线l将圆x2+y2-4x=0分成两段弧,当劣弧所对圆心角最小时,直线l的斜率k=.。
高中人教B数学必修5:高中同步测试卷(七) 含答案

高中同步测试卷(七)章末检测 数 列(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4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)1.一个等差数列的第5项等于10,前3项的和等于3,那么( ) A .它的首项是-2,公差是3 B .它的首项是2,公差是-3 C .它的首项是-3,公差是2D .它的首项是3,公差是-22.函数y =9-(x -5)2的图象上存在不同的三点到原点的距离构成等比数列,则以下不可能成为该数列的公比的数是( )A.34B. 2C. 3D. 53.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2+a 3=32,a 11+a 12+a 13=118,则a 4+a 10等于( ) A .45 B .50 C .75 D .604.已知数列{a n }的前n 项和为S n =1-5+9-13+17-21+…+(-1)n -1(4n -3),则S 15+S 22-S 31的值是( )A .13B .-76C .46D .76 5.计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机价格降低13,现在的价格是8 100元的计算机,则15年后,价格为( )A .2 200元B .900元C .2 400元D .3 600元 6.设a n =-n 2+10n +11,则数列{a n }前n 项的和最大时n 的值为( )A .10B .11C .10或11D .127.已知数列{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和,若a 2·a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5=( ) A .35 B .33 C .31 D .29 8.已知等差数列前n 项和为S n ,若S 13<0,S 12>0,则在数列中绝对值最小的项为( )A .第5项B .第6项C .第7项D .第8项9.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10的值是( )A .3 B.1113 C.1316D.161310.在数列{x n }中,2x n =1x n -1+1x n +1(n ≥2),且x 2=23,x 4=25,则x 10等于( )A.211B.16C.112D.15二、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) 11.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有a 3+a 99=________.12.设{a n }是公比为q 的等比数列,|q |>1,令b n =a n +1(n =1,2,…),若数列{b n }有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q =________.13.在公差不为零的等差数列{a n }中,a 3+a 11=a 27,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 6b 8=________.14.在等比数列{a n }中,若a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=3116,a 3=14,则1a 1+1a 2+1a 3+1a 4+1a 5=________.三、解答题(本大题共6小题,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分10分)在等差数列{a n }中,已知a 1=2,a 3=12. (1)求数列{a n }的通项公式a n 及前n 项和S n ; (2)令b n =2S nn ,证明:数列{b n }为等差数列.16.(本小题满分10分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .17.(本小题满分10分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,其中a n ≠0,a 1为常数,且-a 1,S n ,a n +1成等差数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1-S n ,问是否存在a 1,使数列{b n }为等比数列?若存在,则求出a 1的值;若不存在,说明理由.18.(本小题满分10分)已知数列{a n },S n 是其前n 项和,且满足3a n =2S n +n(n ∈N *). (1)求证:数列{a n +12}为等比数列;(2)记T n =S 1+S 2+…+S n ,求T n 的表达式. 附加题19.(本小题满分10分)已知函数f (x )=log 2x -x +1(x ∈[2,+∞)),数列{a n }满足a 1=2,a n +1a n=2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)求f (a 1)+f (a 2)+…+f (a n ).20.(本小题满分10分)已知数列{x n },x 1=2,且2x n +1+x n ·x n +1-4x n =3.(1)设b n =x n -3,试用b n 表示b n +1,并证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n+14为等比数列;(2)设数列{x n }的前n 项和为S n ,证明:3n -53<S n <3n .参考答案与解析1.[导学号99450120] 【解析】选A.设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 则⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+3×22d =3a 1+4d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2d =3.2.[导学号99450121] 【解析】选D.函数等价于(x -5)2+y 2=9,y ≥0,表示圆心为(5,0),半径为3的上半圆,圆上的点到原点的最小距离为2,最大距离为8,若存在三点到原点的距离构成等比数列,则最大的公比q 应满足8=2q 2,即q 2=4,q =2,最小的公比q 应满足2=8q 2,即q 2=14,q =12,所以公比q 的取值范围为12≤q ≤2. 3.[导学号99450122] 【解析】选B.由已知:a 1+a 2+a 3+a 11+a 12+a 13=150,∴3(a 1+a 13)=150,∴a 1+a 13=50.∵a 4+a 10=a 1+a 13,∴a 4+a 10=50.4.[导学号99450123] 【解析】选B.∵S 15=1-5+9-13+…+57=1+4×7=29, S 22=1-5+9-13+…+81-85=(-4)×11=-44,S 31=1-5+9-13+…+121=1+4×15=61,∴S 15+S 22-S 31=29-44-61=-76. 5.[导学号99450124] 【解析】选C.价格降了3次,则价格为8 100×⎝⎛⎭⎫1-133=2 400. 6.[导学号99450125] 【解析】选C.令a n ≥0得n 2-10n -11≤0,∴1≤n ≤11. 即1≤n ≤10时,a n >0,当n ≥12时,a n ≤0,而a 11=0, 故前10项和等于前11项和,它们都最大.7.[导学号99450126] 【解析】选C.设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0), 则由a 2·a 3=2a 1知a 1q 3=2,即a 4=2. 又a 4+2a 7=52,∴a 7=14.由此可解得a 1=16,q =12.故S 5=a 1(1-q 5)1-q=16⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫1251-12=31.8.[导学号99450127] 【解析】选C.⎩⎪⎨⎪⎧S 13<0S 12>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 13<0a 1+a 12>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 7<0a 6>0,∴绝对值最小的项为第7项.9.[导学号99450128] 【解析】选C.∵由已知得a 1a 9=a 23, 即a 1(a 1+8d )=(a 1+2d )2,∴a 1d =d 2,d ≠0. 因此a 1=d . 于是a n =nd . 故a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=d +3d +9d 2d +4d +10d =1316.10.[导学号99450129] 【解析】选A.由已知得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列,设该数列的公差为d ,∴1x 4-1x 2=2d =1,∴d =12,∴1x 10=1x 2+(10-2)×d =112, ∴x 10=211. 11.[导学号99450130] 【解析】由题意,得a 1+a 2+…+a 101=a 1+a 1012×101=0,所以a 1+a 101=a 2+a 100=a 3+a 99=0.【答案】012.[导学号99450131] 【解析】由题意,知数列{a n }有连续四项在集合{-54,-24,18,36,81}中,四项-24,36,-54,81成等比数列,公比为q =-32,则6q =-9.【答案】-913.[导学号99450132] 【解析】由已知得a 27=a 3+a 11=2a 7,解得a 7=0或a 7=2.又{b n }是等比数列且a 7=b 7,所以b 7=a 7=2,从而b 6b 8=b 27=4.【答案】414.[导学号99450133] 【解析】设{a n }的公比为q ,由已知得a 3(1q 2+1q +1+q +q 2)=3116,所以1q 2+1q +1+q +q 2=314,所以1a 1+1a 2+1a 3+1a 4+1a 5=1a 3(q 2+q +1+1q +1q2)=31. 【答案】3115.[导学号99450134] 【解】(1)设等差数列{a n }的公差为d , 则12=2+2d ,所以d =5,故数列{a n }的通项公式为a n =5n -3,前n 项和为S n =5n 2-n2.(2)证明:因为b n =2S nn=5n -1,所以b n +1-b n =5, 所以数列{b n }是公差为5的等差数列.16.[导学号99450135] 【解】(1)设{a n }的公比为q ,由已知得16=2q 3,解得q =2.∴a n =2n . (2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32.设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 1+2d =8,b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16,d =12,从而b n =-16+12(n -1)=12n -28, 所以数列{b n }的前n 项和S n =n (-16+12n -28)2=6n 2-22n .17.[导学号99450136] 【解】(1)由题意可得2S n =a n +1-a 1,∴当n ≥2时,有⎩⎪⎨⎪⎧2S n =a n +1-a 1,2S n -1=a n -a 1.两式相减得a n +1=3a n (n ≥2).又a 2=2S 1+a 1=3a 1,a n ≠0,∴{a n }是以首项为a 1,公比q =3的等比数列.∴a n =a 1·3n -1. (2)∵S n =a 1(1-q n )1-q =-12a 1+12a 1·3n ,∴b n =1-S n =1+12a 1-12a 1·3n .要使{b n }为等比数列,当且仅当1+12a 1=0,即a 1=-2,此时b n =3n .∴{b n }是首项为3,公比为q =3的等比数列. ∴{b n }能为等比数列,此时a 1=-2.18.[导学号99450137] 【解】(1)证明:n =1时,3a 1=2S 1+1=2a 1+1,∴a 1=1. 当n ≥2时,由3a n =2S n +n ,① 得3a n -1=2S n -1+n -1,②①-②得3a n -3a n -1=2S n +n -2S n -1-n +1=2(S n -S n -1)+1=2a n +1, 即a n =3a n -1+1,∴a n +12=3a n -1+1+12=3⎝⎛⎭⎫a n -1+12, 又a 1+12=32≠0,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列.(2)由(1)得a n +12=32·3n -1,即a n =32·3n -1-12,将其代入①得S n =34·3n -14(2n +3),∴T n =S 1+S 2+…+S n=34(3+32+33+…+3n )-14(5+7+…+2n +3) =34·3(1-3n )1-3-n (n +4)4=98(3n -1)-n (n +4)4. 19.[导学号99450138] 【解】(1)∵a n +1a n=2,a 1=2,∴{a n }是公比为2,首项为2的等比数列,∴a n =2×2n -1=2n (n =1时,此式亦满足). (2)由(1)知f (a n )=log 22n -2n +1=(n +1)-2n , ∴f (a 1)+f (a 2)+…+f (a n )=[2+3+…+(n +1)]-(2+22+…+2n ) =n [2+(n +1)]2-2-2n ×21-2=n (n +3)2-2n +1+2=12n 2+32n +2-2n +1. 20.[导学号99450139] 【解】(1)x n +1=4x n +3x n +2⇒x n +1-3=4x n +3x n +2-3=x n -3x n -3+5,所以,b n +1=b n b n +5⇒1b n +1=5b n +1⇒1b n +1+14=5⎝⎛⎭⎫1b n+14.所以{1b n +14}为等比数列.(2)证明:令C n =1b n +14,C 1=-34,所以C n =-34·5n -1.1b n =-34·5n -1-14⇒x n =3-43·5n -1+1, 所以,S n =x 1+x 2+…+x n ⎝⎛⎭⎫x n >3-43·5n -1⇒S n >3n -53+15n -1>3n -53.又因为x n =3-43·5n -1+1<3⇒S n <3n ,综上可得,3n -53<S n <3n .。
人教B版必修1练习模块综合检测 Word版含解析

模块综合检测班级姓名考号分数本试卷满分分,考试时间分钟.一、选择题:本大题共题,每题分,共分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的..设集合={-≤≤},集合={<≤},则∩=( ).(] .[-].[) .(]答案:.幂函数=的单调递增区间可以是( ).() .(-).(-) .(-,-)答案:.如果幂函数()=α的图象经过点(,),则()的值等于( )答案:解析:由α=得α=-,故()==..设()=(\\(-,<,(-(,≥,))则[()]的值为( )....答案:解析:[()]=()=,故选..函数()=(\\(+-,≤,-,>))的所有零点之和为( )....答案:解析:当≤时,令+-=,解得=-;当>时,令-=解得=,所以可知函数所有零点之和为-+=..设()=-,则在下列区间中,使函数()有零点的区间是( ).[] .[].[-,-] .[-]答案:解析:本题主要考查函数零点与方程根的关系.逐一验证即可,(-)=--(-)<,()=->,故选..已知函数()在[-]上满足(-)=(),()在[]上是单调函数,且(-)<(),则下列不等式中一定成立的是( ).(-)<(-) .()<().(-)<() .()>()答案:解析:由()=(-)<(),及()在[]上单调可知()在[]上单调递减..函数()=(+)是奇函数,则实数等于( ).-.-..-或答案:解析:(法一)(-)=(+)=-(),∴(-)+()=,即[(+)(+)]=,∴=-.(法二)由()=得=-..某种生物的繁殖数量(只)与时间(年)之间的关系式为=(+),设这种生物第一年有只,则第年它们发展到( ).只.只.只.只答案:解析:由题意得=(+),∴=,∴第年时,=(+)=..在同一坐标系中,函数=(≠)和=+的图象应是如图所示的( )答案:解析:=为幂函数,=+为一次函数.对于,=中,<,=+中,由倾斜方向判断>,∴不对;对于,=中,<,=+中,<,∴对;对于,=中,>,=+中,由图象与轴交点知<,∴不对;对于,=中,>,=+中,由倾斜方向判断<,∴不对..已知()是上的偶函数,且满足(+)=(),当∈()时,()=+,则()等于( )..-..-答案:解析:由条件知()=(-+)=(-).又因为(-)=(),当∈()时,()=+,所以()=.所以()=(-)=()=..函数()=(\\((<(,,(-(+(≥())满足对任意≠,都有<成立,则的取值范围是( ) .(,) .(,].() .[,+∞)答案:解析:由题意知()在上是减函数,∴<<,又-+≤≤,≤,∴<≤.二、填空题:本大题共小题,每小题分,共分.把答案填在题中横线上..设全集={,+},={,-},=,则=.答案:解析:∵=,∴∉,∴∈,∴+=,解得=或=-,当=-时,={},此时,故舍去=-..函数()=-+在区间[]上的最大值是.答案:解析:()=-+=..对于任意实数、,定义{,}=(\\(,≤,>)).设函数()=-+,()=,则函数()={(),()}的最大值是.答案:解析:依题意,()=(\\((<≤(,-+(>()),结合图象,易知()的最大值为..分段函数()=(\\((>(,-(≤()))可以表示为()=,分段函数()=(\\((≤((>()))可表示为()=(+--).仿此,分段函数()=(\\((<((≥())可以表示为()=.答案:(++-)解析:由()=(\\((>(,,-(≤(,)))()=(\\((≤(,(>(,)))的表达式可知,()=(\\((<((≥())),可表示为()=(++-).三、解答题:本大题共小题,共分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.。
高中数学必修1综合测试卷(三套+含答案)

高一数学必修一综合测试卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5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.若集合}1,1{-=A ,}1|{==mx x B ,且A B A =⋃,则m 的值为( ) A .1 B .1- C .1或1- D .1或1-或02、函数1()(0)f x x x x =+≠是( )A 、奇函数,且在(0,1)上是增函数B 、奇函数,且在(0,1)上是减函数C 、偶函数,且在(0,1)上是增函数D 、偶函数,且在(0,1)上是减函数3。
已知b ax y x f B y A x R B A +=→∈∈==:,,,是从A 到B 的映射,若1和8的原象分别是3和10,则5在f 下的象是( )A .3B .4C 。
5D .6 4。
下列各组函数中表示同一函数的是( )⑴3)5)(3(1+-+=x x x y ,52-=x y ; ⑵111-+=x x y , )1)(1(2-+=x x y ;⑶x x f =)(, 2)(x x g = ; ⑷x x f =)(, ()g x =; ⑸21)52()(-=x x f ,52)(2-=x x fA 、⑴、⑵B 、 ⑵、⑶C 、 ⑷D 、 ⑶、⑸5.若)(x f 是偶函数,其定义域为()+∞∞-,,且在[)+∞,0上是减函数,则)252()23(2++-a a f f 与的大小关系是( )A .)23(-f >)252(2++a a f B .)23(-f <)252(2++a a f C .)23(-f ≥)252(2++a a f D .)23(-f ≤)252(2++a a f6。
设⎪⎩⎪⎨⎧-=-)1(log 2)(231x ex f x )2()2(≥<x x 则[])2(f f =( ) A 。
2 B .3 C .9 D 。
187.函数1(0,1)x y a a a a=->≠的图象可能是( )8。
人教B数学必修1:高中同步测试卷(十三) Word版含答案

高中同步测试卷(十三)模块综合检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知全集U ={1,2,3,4,5,6},A ={1,2,3},B ={2,3,4},则∁U (A ∪B )=( ) A .{2,3}B .{5,6}C .{1,4,5,6}D .{1,2,3,4}2.下列函数中,不能用二分法求零点的是( )3.函数y =1x 2+1的值域是( ) A .[1,+∞) B .(0,1] C .(-∞,1]D .(0,+∞)4.下列函数中,既是奇函数又是增函数的是( ) A .y =x +1 B .y =-x 2 C .y =1xD .y =x |x |5.已知U ={y |y =log 2x ,x >1},P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y =1x ,x >2,则∁U P =( )A.⎣⎡⎭⎫12,+∞B.⎝⎛⎭⎫0,12 C .(0,+∞)D .(-∞,0)∪⎣⎡⎭⎫12,+∞6.某宾馆共有客床100张,各床每晚收费10元时可全部客满,若每晚收费每提高2元,便减少10张客床租出,为了获得最大利润,每床每晚收费提高( )A .2元B .4元C .6元D .8元7.设a =log 312,b =(12)3,c =312,则( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <a <c8.函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[2,3]上是单调函数,则a 的取值范围是( ) A .a ≤2或a ≥3B .2≤a ≤3C .a ≤2D .a ≥39.已知函数y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0g (x ),x <0是偶函数,f (x )=log a x 的图象过点(2,1),则y =g (x )对应的图象大致是( )10.已知f (x )=2x 2-2x ,则在下列区间中,方程f (x )=0一定有实数解的是( ) A .(-3,-2) B .(-1,0) C .(2,3)D .(4,5)11.函数y =a x 在[0,1]上的最大值与最小值的和为3,则函数y =3ax -1在[0,1]的最大值是( )A .6B .1C .5D.3212.给出下列四个等式: f (x +y )=f (x )+f (y ), f (xy )=f (x )+f (y ), f (x +y )=f (x )f (y ),f (xy )=f (x )f (y ),下列函数中不满足以上四个等式中的任何一个等式的是( ) A .f (x )=3xB .f (x )=x +x -1C .f (x )=log 2xD .f (x )=kx (k ≠0)13.已知集合A ={x |log 2x ≤2},B =(-∞,a ),若A ⊆B ,则实数a 的取值范围是(c ,+∞),其中c =________.14.函数f (x )为奇函数,且f (x )=x +1,x >0,则当x <0,f (x )=________.15.若函数f (x )=lg x +x -3的近似零点在区间(k ,k +1)内,k ∈Z ,则k =________. 16.设a ,b ∈R ,且a >0,函数f (x )=x 2+ax +2b ,g (x )=ax +b ,且在区间[-1,1]上,g (x )的最大值是2,则f (2)=________.三、解答题(本大题共6小题,共74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12分)若函数f (x )=2x 2-ax +3有一个零点为32,求f (x )的所有零点.18.(本小题满分12分)不用计算器求下列各式的值: (1)(259)0.5+(2764)-23+(0.1)-2-3π0;(2)lg 12-lg 58+lg 12.5-log 89·log 278.19.(本小题满分12分)求函数f (x )=-x 2|x |+x 2的定义域,并画出它的图象,再求其值域.20.(本小题满分12分)已知集合A ={x |x <-3或x ≥2},B ={x |x ≤a -3}. (1)当a =2时,求(∁R A )∩B ;(2)若A ∩B =B ,求实数a 的取值范围.21.(本小题满分13分)某地上年度电价为0.8元,年用电量为1亿千瓦时,本年度计划将电价调至0.55元~0.75元之间,经测算,若电价调至x元,则本年度新增用电量y(亿千瓦时)与(x-0.4)元成反比例.又当x=0.65时,y=0.8.(1)求y与x之间的函数关系式;(2)若每千瓦时电的成本价为0.3元,则电价调至多少时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%?[收益=用电量×(实际电价-成本价)]22.(本小题满分13分)已知f(x)=aa2-1(a x-a-x)(a>0且a≠1).(1)判断f(x)的奇偶性;(2)讨论f(x)的单调性;(3)当x∈[-1,1]时,f(x)≥b恒成立,求b的取值范围.参考答案与解析1.[导学号03090244] 【解析】选B.因为A ∪B ={1,2,3,4},所以∁U (A ∪B )={5,6}. 2.[导学号03090245] 【解析】选C.能否用二分法求函数的零点,关键是在零点附近是否存在x 1,x 2使f (x 1)·f (x 2)<0,从直观上看,就是图象是否穿过x 轴.3.[导学号03090246] 【解析】选B.∵x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1,且1x 2+1>0,即函数的值域为(0,1].4.[导学号03090247] 【解析】选D.对于A ,是增函数,但不是奇函数;对于B ,是偶函数,在区间(-∞,0]上是增函数,在区间(0,+∞)上是减函数;对于C ,是奇函数,在区间(-∞,0)上是减函数,在区间(0,+∞)上是减函数;对于D ,既是奇函数,又是增函数.5.[导学号03090248] 【解析】选A.∵U ={y |y =log 2x ,x >1}={y |y >0}, P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y =1x ,x >2=⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |0<y <12,∴∁U P =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y ≥12=⎣⎡⎭⎫12,+∞.6.[导学号03090249] 【解析】选C.设每床每晚收费提高x 元,则总收入y 与x 间关系为:y =(10+x )(100-5x ),x =2,4,6,8,…,则y =-5(x -5)2+1 125,所以当x =4,x =6时,y 都取最大,结合实际,故选C.7.[导学号03090250] 【解析】选 A.∵log 312<log 31=0,(12)3=18∈(0,1),312>30=1,∴a <b <c ,故选A.8.[导学号03090251] 【解析】选A.函数f (x )=x 2-2ax +3在区间[2,3]上是单调函数,则其对称轴x =a ≥3或x =a ≤2.9.[导学号03090252] 【解析】选B.∵f (x )=log a x 的图象过点(2,1),所以1=log a 2,∴a =2,∴f (x )=log 2x ,又∵y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0g (x ),x <0是偶函数,偶函数的图象关于y 轴对称,∴结合f (x )的图象即可得到g (x )的大致图象,故选B.10.[导学号03090253] 【解析】选B.∵f (-1)=2-12=32>0,f (0)=0-1=-1<0,∴在(-1,0)内方程f (x )=0一定有实数解.11.[导学号03090254] 【解析】选C.由题意a 0+a 1=a +1=3,∴a =2,故函数y =6x -1在[0,1]上的最大值为6×1-1=5.12.[导学号03090255] 【解析】选B.f (x )=3x 满足f (x +y )=f (x )f (y );f(x)=log2x满足f(xy)=f(x)+f(y);f(x)=kx(k≠0)满足f(x+y)=f(x)+f(y),故选B.13.[导学号03090256]【解析】A={x|log2x≤2}={x|0<x≤4},即A=(0,4],由A⊆B,B =(-∞,a),且a的取值范围是(c,+∞),结合数轴分析,得c=4.【答案】414.[导学号03090257]【解析】当x<0时,-x>0,∴f(-x)=-x+1.又f(-x)=-f(x),∴f(x)=--x-1(x<0).【答案】--x-115.[导学号03090258]【解析】∵f(2)=lg 2-1<0,f(3)=lg 3>0,∴k=2.【答案】216.[导学号03090259]【解析】∵a>0,∴g(x)在[-1,1]上递增.∴g(x)max=g(1),∴a+b=2,∴f(2)=4+2(a+b)=4+4=8.【答案】817.[导学号03090260]【解】f(x)=2x2-ax+3有一个零点为3 2,所以32是方程2x2-ax+3=0的一个根,则2×94-32a+3=0,解得a=5,所以f(x)=2x2-5x+3,令f(x)=0,得x=32或x=1,所以f(x)的零点为32,1.18.[导学号03090261]【解】(1)原式=[(53)2]0.5+[(34)3]-23+(10-1)-2-3×1=53+169+100-3=9049.(2)原式=lg(12×85×252)-lg 9lg 8·lg 8lg 27=lg 10-23=13.19.[导学号03090262]【解】由题意,该函数的定义域为{x|x≠0},f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-x ,x >0x 2+x ,x <0,其图象如图所示:由图象知,该函数的值域为[-14,+∞).20.[导学号03090263] 【解】(1)当a =2时,B ={x |x ≤-1}. 又A ={x |x <-3或x ≥2}, ∴∁R A ={x |-3≤x <2},∴(∁R A )∩B ={x |-3≤x <2}∩{x |x ≤-1}={x |-3≤x ≤-1}. (2)∵A ∩B =B ,∴B ⊆A .∵A ={x |x <-3或x ≥2},B ={x |x ≤a -3}, ∴a -3<-3,即a <0.所以,若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是a <0.21.[导学号03090264] 【解】(1)∵y 与(x -0.4)成反比例, ∴设y =kx -0.4(k ≠0). 把x =0.65,y =0.8代入上式, 得0.8=k0.65-0.4,k =0.2.∴y =0.2x -0.4=15x -2, 即y 与x 之间的函数关系式为y =15x -2. (2)根据题意,得⎝⎛⎭⎫1+15x -2·(x -0.3)=1×(0.8-0.3)×(1+20%).整理,得x 2-1.1x +0.3=0, 解得x 1=0.5,x 2=0.6.经检验x 1=0.5,x 2=0.6都是所列方程的根.∵x 的取值范围是0.55~0.75,故x =0.5不符合题意,应舍去.∴x =0.6. 答:当电价调至0.6元时,本年度电力部门的收益将比上年度增加20%. 22.[导学号03090265] 【解】(1)函数的定义域为R ,关于原点对称, 又因为f (-x )=a a 2-1(a -x -a x )=-f (x ), ∴f (x )为奇函数. (2)当a >1时,a 2-1>0,∴y =a x 为增函数,y =a -x 为减函数,从而y =a x -a -x 为增函数,所以f(x)为增函数;当0<a<1时,a2-1<0,∴y=a x为减函数,y=a-x为增函数,从而y=a x-a-x为减函数,所以f(x)为增函数;所以当a>0且a≠1时,f(x)在定义域内单调递增.(3)由(2)知f(x)在R内单调递增,所以在区间[-1,1]上为增函数,∴f(-1)≤f(x)≤f(1),f(x)min=f(-1)=aa2-1(a-1-a)=aa2-1·1-a2a=-1,所以要使f(x)≥b在[-1,1]上恒成立,只需b≤-1,因此b的取值范围是(-∞,-1].。
(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)
(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B版高中数学必修第一册 第一章综合测试03试题试卷含答案 答案在前
第一章综合测试答案解析一、单选题1.【答案】C【解析】 集合{13}{|2}A x B x x =-=<<,>,{}|1A B x x ∴=-> ,故选C .2.【答案】C【解析】①中,2x =时,220x x --=,故220x x -->不成立,为假命题;易知②③④均为真命题. 故选C .3.【答案】A【解析】若A B ⊆,则利用数轴可知2a ≥.故选A .4.【答案】A【解析】含有量词的命题的否定,一改量词:将“∀”改为“∃”,二否结论将:“>”改为“≤”,条件不变,故选A .5.【答案】C【解析】题图中阴影部分可表示为()U M N ,且{1,2,3,4,5,6}M N = ,所以(){7,8}U M N = .故选C .6.【答案】C【解析】由题意可知集合M 是集合B 的非空子集,集合B 中有3个元素,因此非空子集有7个.故选C .7.【答案】A【解析】()(2,3)U M N ∈ ,(2,3)M ∴∈,且(2,3)N ∉,则2230230m n ⨯-+⎧⎨+-⎩>,>,解得15.m n -⎧⎨⎩>,<故选A . 8.【答案】A【解析】{| 2 3}U M x x x =- <或> ,{|24}U N x x =-≤≤ ,()(){|34}U U M N x x ∴=<≤.故选A . 9.【答案】A【解析】()U N M =∅ ,所以N M ⊆(如图),所以M N M = ,故选A .二、多选题10.【答案】ABC【解析】由(2)0x x -≤得02x ≤≤,即{|02}B x x =≤≤,所以{0,1,2}A B = .故选ABC .11.【答案】AD【解析】易得}S {5U = ,其子集为{5}和∅.故选AD .12.【答案】BE【解析】当x y ==时,0z =⨯=,A 错误;由于A =,{B =,则()()z x y x y =+-对应1)1)1+⨯-=,0⨯=,1)1)2+⨯-=,1⨯=四个式子,B 正确;由集合中元素的互异性,得集合A B ⊗有3个元素,元素之和为3,C 、D 错误;集合A B ⊗中的真子集个数为3217-=,E 正确.故选BE .三、填空题13.【答案】3-【解析】{0,1,2,3},{1,2}U U A == ,{0,3}A ∴=,即方程20x mx +=的两根为0和3,3m ∴=-.14.【答案】充分不必要【解析】由题意得2:2,:123p x q x ⌝⌝-≤≤≤,p q ∴⌝⇒⌝,但q p ⌝⌝ ,p ∴⌝是q ⌝的充分不必要条件. 15.【答案】4【解析】由题意得集合{}|3A x x =>,{|,}B x x a x =∈R ≥,而(){|45}A B C x x =≤≤ ,所以4a =.16.【答案】(,1][0,)-∞-+∞【解析】若对于任意实数x ,都有240x ax a +->,则2160a a =+△<,即160a -<<;若对于任意实数x ,都有2210x ax -+>,则2440a =-△<,即11a -<<,故命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是真命题时,(1,0)a ∈-,而命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是假命题,故(,1][0,)a ∈-∞-+∞ .四、解答题17.【答案】(1){|4},{|12}U x x A x x ==- ≤≤≤,{| 1 24}U A x x x ∴=-<或<≤ .{}|13B x x = ≤≤()A B {| 1 14}U x x x ∴=<-或≤≤ .(2){|4},{|13}U x x B x x == ≤≤≤,{| 1 34}U B x x x ∴=<或<≤ ,()(){| 1 34}U U A B x x x ∴=-<或<≤18.【答案】(1){3}A B =- ,3B ∴-∈33a ∴-=-或213a -=-或213a +=-(无解),解得0a =或1a =-. 当0a =时, {3,1,0},{3,1,1}A B =-=--,{3,1}A B =- ,不合题意,舍去;当1a =-时,{3,0,1}A =-,{4,3,2}B =--,{3}A B =- ,符合题意.∴实数a 的值为1-.(2)由(1)知集合{3,0,1}A =-,∴集合A 的所有非空真子集有:{}{}{}{}{}{}3103,13,01,0---,,,,,.19.【答案】当3m =时,由于0x m -<得3x <,{|3}B x x ∴=<.{|4}U A B x x ∴==< ,{|34}U B x x ∴=≤<(){|34}U A B x x ∴=≤< .(2){|24}A x x =- <<,{|}B x x m =<,又A B =∅ ,2m ∴-≤,∴实数m 的取值范围是2m -≤.(3){|24},{|}A x x B x x m =-= <<<,由A B A = ,得A B ⊆,4m ∴≥∴实数m 的取值范围是4m ≥.20.【答案】(1)[0,1],22x m x ∀∈- ≥,22m x ∴-≥在[0,1]x ∈上恒成立,max (22)0m x ∴-=≥, 即p 为真命题时,实数m 的取值范围是0m ≥.(2)[1,1],,1x m x m ∃∈-∴ ≤≤,即命题q 为真命题时,1m ≤.命题p 与q 一真一假,∴p 真q 假或p 假q 真.当p 真q 假时,0,1,m m ⎧⎨⎩≥>即1m >;当p 假q 真时,0,1,m m ⎧⎨⎩<≤,即0m <.综上所述,命题p 与q 一真一假时,实数m 的取值范围为0m <或1m >.21.【答案】由题意得{4,2}A =-,A B A = ,B A ∴⊆B ∴可能为∅或{4}或{}2-或{4,2}-.①当B =∅时,方程22120x ax a ++-=无实数根,()2224123480a a a ∴=--=-+△<,即2160a ->,4a ∴-<或4a >;②当{4}B =时,方程22120x ax a ++-=有两个相等的根4,223480164120a a a ⎧=-+=⎪∴⎨++-=⎪⎩△,,无解; ③当{2}B =-时,方程22120x ax a ++-=有两个相等的根2-,223480,42120,a a a ⎧=-+=⎪∴⎨-+-=⎪⎩△解得4a =; ④当{4,2}B A =-=时,方程22120x ax a ++-=与2280x x --=是同一个方程,22,128,a a =-⎧⎪∴⎨-=-⎪⎩解得2a =-. 综上所述,满足条件的a 组成的集合为{|442}a a a a -=-<或≥或.22.【答案】①充分性:若0xy ≥,则有0xy =和0xy >两种情况,当0xy =时,不妨设0x =,则x y y +=,x y y +=,∴等式成立.当0xy >时,00x y >,>或00x y <,<,当00x y >,>时,x y x y +=+,x y x y +=+.等式成立.当00x y <,<时,()x y x y +=-+,x y x y +=+,∴.等式成立.综上,当0xy ≥时,x y x y +=+成立. ②必要性:若x y x y +=+,且,x y ∈R . 则22()x y x y +=+,即222222||x xy y x y x y ++=++⋅,xy xy ∴=,0xy ∴≥综上可知,0xy ≥是等式x y x y +=+成立的充要条件.第一章综合测试一、单选题(本大题共9小题,每小题5分,共45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{}|13A x x =-<<,{}|2B x x =>,则A B = ( )A .(1,3)-B .(2,3)C .(1,)-+∞D .(2,)+∞2.下列全称量词命题中真命题的个数是( )①2[2,)20x x x ∀∈+∞--,>;②210x x ∀∈+R , ; ③所有的梯形都有一组对边平行;④{}{}{},,,,x a b c x a b c ∀∈, . A .1 B .2C .3D .4 3.设集合{}{}|12|A x x B x x a ==<<,<,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是( )A .{}|2a a ≥B .{}|1a a ≤C .{}|1a a ≥D .{}|2a a ≤4.命题“20,210x x x ∀-+>>”的否定是( )A .20210x x x ∃-+>,≤B .20210x x x ∀-+>,≤C .20210x x x ∃-+≤,≤D .20210x x x ∀-+≤,≤5.记全集{}{}{}1,2,3,4,5,6,7,81,2,3,52,4,6U M N ===,,,则图中阴影部分所表示的集合是( )A .{}4,6,7,8B .{}2C .{}7,8D .{}1,2,3,4,5,66.已知集合{1,1,4}B =-,则满足条件M B ∅⊆ 的集合M 的个数为( )A .3B .6C .7D .87.设集合{(,)|,}{(,)|20}{(,)|0}U x y x y M x y x y m N x y x y n =∈∈=-+=+-R R ,>,≤,那么点()()2,3U M N ∈ 的充要条件是( )A .1,5m n -><B .1,5m n -<<C .1,5m n ->>D .1,5m n -<>8.已知全集U =R ,集合{|23}M x x =-≤≤,{|24}N x x x =-<或>,那么集合()()U U M N 等于( ) A .{|34}x x <≤ B .{|34}x x x ≤或≥ C .{|34}x x ≤< D .{|13}x x -≤≤9.已知,M N 为集合I 的非空真子集,且,M N 不相等,若()I N M =∅ ,则M N 等于( )A .MB .NC .ID .∅二、多选题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得2分)10.已知集合,{|(2)0}A B x x x ==-Z ≤,则下列元素是集和合A B 中元素的有( )A .1B .0C .2D .2-E .1-11.设全集{1,2,3,4,5}U =,集合{1,2,3,4}S =,则U S ⊇ ( )A .{}5B .{}1,2,5C .{2,3,4}D .∅E .{}3,412.定义集合运算:{|()()}A B z z x y x y x A y B ⊗==+⨯-∈∈,,,设{A B ==,,则( )A .当x =,y =时,1z =B .x 可取两个值,y 可取两个值,()()z x y x y =+⨯-对应4个式子C .A B ⊗中有4个元素D .A B ⊗中所有元素之和为4E .A B ⊗的真子集有7个三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中横线上)13.设集合{}2{0,1,2,3}|0U A x U x mx ==∈+=,,若{1,2}U A = ,则实数m =________. 14.设:2p x >或2,:23x q x <>或1x -<,则p ⌝是q ⌝的________条件. 15.已知集合{|260,}{|,}{|5}A x x x B x x a x R C x x =-∈=∈=R >,≥,≤,若(){|45}A B C x x =≤≤ ,则实数a 的值是________.16.若命题“对于任意实数x ,都有240x ax a +->且2210x ax -+>”是假命题,则实数a 的取值范围是________.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)设集合{|4}{|12}{|13}U x x A x x B x x ==-=≤,≤≤,≤≤.求:(1)()U A B ⋃ ;(2)()()U U A B ⋂ .18.(12分)已知集合{}223,1,{3,21,+1}{3}A a a B a a a A B =-+=--=-,, .(1)求实数a 的值;(2)写出集合A 的所有非空真子集.19.(12分)已知集合{|24},{|0}A x x B x x m =-=-<<<.(1)若3m =,全集U A B = ,试求()U A B ;(2)若A B =∅ ,求实数m 的取值范围;(3)若A B A = ,求实数m 的取值范围.20.(12分)已知m ∈R ,命题:[0,1]22p x m x ∀∈-,≥,命题:[1,1]q x m x ∃∈-,≤.(1)若p 为真命题,求实数m 的取值范围;(2)若命题p 与q 一真一假,求实数m 的取值范围.21.(12分)设集合{}{222|280|120}A x x x B x x ax a =--==++-=,,且A B A = ,求满足条件的a 组成的集合.22.(12分)设,x y ∈R ,求证||||||x y x y +=+成立的充要条件是0xy ≥.。
人教b版数学高一必修1同步练习-3.2.2_对数函数_word版有答案
1.已知对数函数y =log a x 的图象,若a 43,35,110,则相应于C 1,C 2,C 3,C 4的a 值依次是( ).A.43,35,110B.43,110,35C. 4335,110D. 43,110,352.a 取大于0且不等于1的任意值,函数21log 1a x y x +=-的图象恒过定点P ,则P 的坐标为(). A .(1,1) B .(-2,0)C .(2,0)D .(-1,0)3.已知0<a <1,log log a a x =1log 52a y =,log log a a z =,则( ).A .x >y >zB .z >y >xC .y >x >zD .z >x >y4.函数1()f x x =的定义域为( ).A .(-∞,-4]∪[2,+∞)B .(-4,0)∪(0,1)C .[-4,0]∪(0,1]D .[-4,0)∪(0,1)5.若函数y =log a (x +b )(a >0,a ≠1)图象过点(-1,0)和(0,1),则a =________,b =________.6.设log x (2x 2+x -1)>log x 2-1,则x 取值范围是________.7.比较下列各组数的大小: (1)5.24与6;(2)log 2π与log 20.9;(3)log 712与log 812;(4)log 0.76,0.76与60.7.8.设121()log ()1ax f x x -=-满足f (-x )=-f (x ),a 为常数. (1)求a 的值;(2)证明f (x )在(1,+∞)内单调递增.9.求函数212log (23)y x x =-++的定义域、值域和单调区间.参考答案1. 答案:A解析:由规律可知,曲线C 1,C 2,C 3,C 4的底数a 1,a 2,a 3,a 4满足0<a 4<a 3<1<a 2<a 1,故选A.2. 答案:B解析:令2111x x +=- 得x =-2,∴P 的坐标为(-2,0). 3. 答案:C解析:log a x =log a y =log a z =∵0<a <1,∴y >x >z .4. 答案:D解析:不等式组223203400x x x x x ⎧-+≥⎪--+≥⎨⎪≠⎩的解集为[-4,0)∪(0,1]当x =10=,不满足题意,舍去. 当x =-40>,所以函数f (x )的定义域为[-4,0)∪(0,1).5. 答案:2 2解析:由0log (1)1log (0)a a b b =--⎧⎨=+⎩得a =b =2. 6. 答案:112x x >≠且 解析:由题意得201210x x x x >≠⎧⎨+->⎩且 解得112x x >≠且. 又由log x (2x 2+x -1)>log x 2-1,得log x (2x 3+x 2-x )>log x 2,则得320122x x x x <<⎧⎨+-<⎩或32122x x x x >⎧⎨+->⎩解得0<x <1或x >1,所以x 的取值范围为112x x >≠且. 7. 解:(1)因为函数y x =在(0,+∞)上是减函数,且5.24<6,所以 5.246>.(2)因为函数y =log 2x 在(0,+∞)上是增函数,且π>0.9.所以log 2π>log 20.9.(3)利用换底公式,可得7121log 12log 7=,8121log 12log 8=. 因为函数y =log 12x 在(0,+∞)上单调递增,且1<7<8,所以0<log 127<log 128. 所以1212110log 7log 8>>,即log 712>log 812. (4)因为60.7>60=1,0<0.76<0.70=1,又log 0.76<log 0.71=0,所以60.7>0.76>log 0.76.8. 解:(1)∵f (-x )=-f (x ). ∴11221111log log 01111ax ax ax x x x x ax +-+-=-⇒=>------ . 222111a x x a ⇒-=-⇒=±检验a =1(舍),∴a =-1.(2)证明:任取x 1>x 2>1,∴x 1-1>x 2-1>0. ∴1212121211222201111111111x x x x x x x x ++<<⇒<+<+⇒<<------ 1211122211log log 11x x x x ++⇒>--即f (x 1)>f (x 2), ∴f (x )在(1,+∞)内单调递增.9解:由对数函数的定义知:-x 2+2x +3>0,解得-1<x <3,所以函数的定义域为(-1,3). 设t =-x 2+2x +3,由0<-x 2+2x +3≤4,知0<t ≤4. 又因为对数函数12log y t =是单调减函数,所以y ≥-2,即原函数的值域为[-2,+∞).因为函数t =-x 2+2x +3=-(x -1)2+4在(-1,1]上递增,而在[1,3)上递减,函数12log y t =是单调减函数, 所以函数212log (23)y x x =-++的单调减区间为(-1,1],单调增区间为[1,3).。
人教B版数学必修一综合测试附答案
人教B 版数学必修一本册综合测试附解析 时间:90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.已知集合A ={y |y =log 2x ,x >1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x >1,则A ∩B =( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | 0<y <12 B .{y |0<y <1} C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | 12<y <1D .∅B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪⎭⎪⎫y =⎝ ⎛12x,x >1=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪0<y <12,∴A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪0<y <12,故选A .2.已知f (x +1)=x 2+1,则f (x -2)=( ) A .x 2-6x +10 B .(x -2)2+1 C .(x +1)2+1D .x 2-23.已知集合{x |mx 2+2x -1=0}有且只有一个元素,则m 的值是( ) A .0 B .1 C .0或1D .0或-14.幂函数f (x )=x 45,若0<x 1<x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22与f (x 1)+f (x 2)2的大小关系是( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>f (x 1)+f (x 2)2B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=f (x 1)+f (x 2)2D .无法确定5.(2018·天津卷)已知a =log 372,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1413,c =log1315,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b6.根据表格中的数据,可以断定:方程e x -x -2=0的一个根所在的区间是( )x -1 01 2 3 e x 0.37 1 2.72 7.39 20.09 x +21234 5A .(2,3) C .(0,1)D .(-1,0)7.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =512-xB .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xC .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1 D .y =1-2x8.如果函数f (x )=(a 2-1)x 在R 上是减函数,那么实数a 的取值范围是( ) A .|a |>1 B .|a |<2 C .|a |>3D .1<|a |< 29.对于每个实数x ,设f (x )取y =x 2-3x +2,y =x -1,y =5-x 三个函数中的最小值,则f (x )的最大值是( )A .-1B .0C .1D .210.若函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象如下图所示,则下列函数图象正确的是( )11.(2018·全国卷Ⅲ)下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是( )A .y =ln(1-x )B .y =ln(2-x )C .y =ln(1+x )D .y =ln(2+x )12.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xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52的值是( )A .0B .12C .1D .52二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.计算⎝ ⎛⎭⎪⎫-250-30.064+3log 325+lg 2-lg 15的结果是______.14.设实数a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,12,1,3,如果函数y =x a 是定义域为R 的奇函数,则a 的值的集合为________.15.若函数f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足f (x )-g (x )=e x ,则f (2),g (0),f (3)的大小关系是____________.16.已知函数f (x )满足条件:①对任意x 1,x 2,且x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2); ②f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2).那么满足这2个条件的函数解析式为__________.(举一例即可) 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知集合A ={x |3≤x <6},B ={y |y =2x,2≤x <3}. (1)求A ∩B ;(2)已知C ={x |a <x <a +1},若C ⊆B ,求实数a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 21+x 2,x ∈R .(1)求f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 的值;(2)计算f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14.19.(12分)已知函数f (x )=x-k 2+k +2(k ∈N ),满足f (2)<f (3).(1)求k 的值并求出相应的f (x )的解析式;(2)对于(1)中的函数f (x ),试判断是否存在m ,使得函数g (x )=f (x )-2x +m 在[0,2]上的值域为[2,3],若存在,请求出m ,若不存在,请说明理由.20.(12分)若在定义域内存在实数x 0使得f (x 0+1)=f (x 0)+f (1)成立则称函数f (x )有“溜点x 0”.若函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +mx 2在(0,1)上有“溜点”,求实数m 的取值范围.21.(12分)如图,已知底角为45°的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7 cm ,腰长为22cm ,当一条垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF =x .(1)试写出直线l 左边部分的面积f (x )与x 的函数;(2)已知A ={x |f (x )<4},B ={x |a -2<x <a +2},若A ∪B =B ,求a 的取值范围.22.(12分)已知函数f (x )=log 2(x +1),点(x ,y )在函数y =f (x )的图象上运动,点(t ,s )在函数y =g (x )的图象上运动,并且满足t =x3,s =y .(1)求出y =g (x )的解析式;(2)求出使g (x )≥f (x )成立的x 的取值范围; (3)在(2)的范围内求y =g (x )-f (x )的最小值.(本册综合测试)时间:90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.已知集合A ={y |y =log 2x ,x >1},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,x >1,则A ∩B =( )A .⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | 0<y <12 B .{y |0<y <1} C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫y | 12<y <1D .∅解析:A A ={y |y =log 2x ,x >1}={y |y >0},B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪⎭⎪⎫y =⎝ ⎛12x,x >1=⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪0<y <12, ∴A ∩B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪0<y <12,故选A .2.已知f (x +1)=x 2+1,则f (x -2)=( ) A .x 2-6x +10 B .(x -2)2+1 C .(x +1)2+1D .x 2-2解析:A f (x +1)=x 2+1,令x +1=t ,∴x =t -1. ∴f (t )=(t -1)2+1=t 2-2t +2,∴f (x )=x 2-2x +2, 则f (x -2)=(x -2)2-2(x -2)+2=x 2-6x +10.故选A .3.已知集合{x |mx 2+2x -1=0}有且只有一个元素,则m 的值是( ) A .0 B .1 C .0或1D .0或-1解析:D 当m =0时,方程化为2x -1=0符合题意;当m ≠0时,由题意得Δ=4+4m =0,得m =-1.综上得m =0或m =-1.4.幂函数f (x )=x 45,若0<x 1<x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22与f (x 1)+f (x 2)2的大小关系是( )A .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>f (x 1)+f (x 2)2B .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<f (x 1)+f (x 2)2C .f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=f (x 1)+f (x 2)2D .无法确定解析:A f (x )=x 45的图象如图所示,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>f (x 1)+f (x 2)2,故选A .5.(2018·天津卷)已知a =log 372,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1413,c =log1315,则a ,b ,c 的大小关系为( )A .a >b >cB .b >a >cC .c >b >aD .c >a >b解析:D 由题意可知,log 33<log 372<log 39, 即1<a <2,0<⎝ ⎛⎭⎪⎫1413<⎝ ⎛⎭⎪⎫140,即0<b <1,log1315=log 35>log 372,即c >a ,综上可得c >a >b .故选D .6.根据表格中的数据,可以断定:方程e x -x -2=0的一个根所在的区间是( )A .(2,3) C .(0,1)D .(-1,0)解析:B 令f (x )=e x -(x +2),若f (a )·f (b )<0,则在(a ,b )内有零点. 由表知:f (-1)<0,f (0)<0,f (1)<0,f (2)>0,所以零点位于区间(1,2),故答案为B .7.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =512-xB .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫131-xC .y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x-1 D .y =1-2x答案:B8.如果函数f (x )=(a 2-1)x 在R 上是减函数,那么实数a 的取值范围是( ) A .|a |>1 B .|a |<2 C .|a |>3D .1<|a |<2解析:D 由题可得0<a 2-1<1, ∴1<a 2<2,即1<|a |<2,故选D .9.对于每个实数x ,设f (x )取y =x 2-3x +2,y =x -1,y =5-x 三个函数中的最小值,则f (x )的最大值是( )A .-1B .0C .1D .2 解析:D 在同一直角坐标系中画出y =x 2-3x +2,y =x -1,y =5-x 的图象,由图象可知,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -1,x ≤1,x 2-3x +2,1<x ≤3,5-x ,x >3,∴f (x )max =f (3)=2.10.若函数y =log a x (a >0且a ≠1)的图象如下图所示,则下列函数图象正确的是( )解析:B 由y =log a x 的图象可知y =log a x 过(3,1)点, ∴log a 3=1,∴a =3,故y =x 3的图象正确,故选B .11.(2018·全国卷Ⅲ)下列函数中,其图象与函数y =ln x 的图象关于直线x =1对称的是( )A .y =ln(1-x )B .y =ln(2-x )C .y =ln(1+x )D .y =ln(2+x )解析:B 函数y =ln x 过定点(1,0),(1,0)关于x =1对称的点还是(1,0),只有y =ln(2-x )过此点.12.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xf (x +1)=(1+x )f (x ),则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52的值是( )A .0B .12C .1D .52解析:A 由题可知f (-x )=f (x ),且xf (x +1)=(1+x )f (x ), 令x =32,则32f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=52f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=53f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,令x =12,则12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=32f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,令x =-12,则-12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=12f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=0,∴f ⎝ ⎛⎭⎪⎫52=0,故选A . 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.计算⎝ ⎛⎭⎪⎫-250-30.064+3log 325+lg 2-lg 15的结果是______.解析:原式=1-0.4+25+lg 2+lg 5=2. 答案:2 14.设实数a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,12,1,3,如果函数y =x a 是定义域为R 的奇函数,则a 的值的集合为________.解析:∵实数a ∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-2,-1,12,1,3,∴当a =-1时,函数y =x -1是定义域(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,不满足题意;当a =1时,函数y =x 是定义域R 上的奇函数,满足题意; 当a =3时,函数y =x 3是定义域R 上的奇函数,满足题意; ∴a 的取值集合为{1,3}. 答案:{1,3}15.若函数f (x ),g (x )分别是R 上的奇函数、偶函数,且满足f (x )-g (x )=e x ,则f (2),g (0),f (3)的大小关系是____________.解析:由题可得f (-x )=-f (x ),g (-x )=g (x ), 由f (x )-g (x )=e x ,① 得f (-x )-g (-x )=e -x , 即-f (x )-g (x )=e -x ,②①-②得f (x )=e x -e -x2,f (x )为增函数,∴f (2)<f (3). ①+②得g (x )=-e x +e -x 2,∴g (0)=-1,f (2)=e 2-e -22>0, ∴g (0)<f (2)<f (3). 答案:g (0)<f (2)<f (3) 16.已知函数f (x )满足条件:①对任意x 1,x 2,且x 1<x 2时,总有f (x 1)<f (x 2); ②f (x 1+x 2)=f (x 1)·f (x 2).那么满足这2个条件的函数解析式为__________.(举一例即可)解析:求这样的函数解析式只需从已学过的基本函数出发,一一对比,最后找出.根据条件①知该函数为增函数,又由②知,在基本函数中只有y =a x 满足这个条件.由①②知,此函数为y =a x 且a >1.答案:y =2x三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知集合A ={x |3≤x <6},B ={y |y =2x,2≤x <3}. (1)求A ∩B ;(2)已知C ={x |a <x <a +1},若C ⊆B ,求实数a 的取值范围. 解:(1)B ={y |y =2x,2≤x <3}={y |4≤y <8}, ∴A ∩B ={x |4≤x <6}.(2)若C ⊆B ,则⎩⎨⎧a ≥4,a +1≤8,∴4≤a ≤7.∴实数a 的取值范围为[4,7].18.(12分)已知函数f (x )=x 21+x 2,x ∈R .(1)求f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 的值;(2)计算f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14.解:(1)∵f (x )=x 21+x 2,x ∈R ,∴f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =x 21+x 2+1x 21+1x 2=x 21+x 2+11+x 2,∴f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1. (2)由(1)可得f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=72.19.(12分)已知函数f (x )=x-k 2+k +2(k ∈N ),满足f (2)<f (3).(1)求k 的值并求出相应的f (x )的解析式;(2)对于(1)中的函数f (x ),试判断是否存在m ,使得函数g (x )=f (x )-2x +m 在[0,2]上的值域为[2,3],若存在,请求出m ,若不存在,请说明理由.解:(1)由f (2)<f (3),则-k 2+k +2>0,解得-1<k <2,又k ∈N ,则k =0,或k =1.当k =0,或k =1时,f (x )=x 2.(2)由g (x )=f (x )-2x +m =x 2-2x +m =(x -1)2+m -1, 当x ∈[0,2]时,作出函数图象得g (x )∈[m -1,m ], 由已知g (x )的值域为[2,3],则m =3. 故存在这样的m 值,且m =3.20.(12分)若在定义域内存在实数x 0使得f (x 0+1)=f (x 0)+f (1)成立则称函数f (x )有“溜点x 0”.若函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +mx 2在(0,1)上有“溜点”,求实数m 的取值范围.解:f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +mx 2在(0,1)上有溜点,即f (x +1)=f (x )+f (1)在(0,1)上有解,即⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1+m (x +1)2=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +mx 2+12+m 在(0,1)上有解, 即4mx -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x 在(0,1)上有解,即h (x )=4mx -1与g (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x的图象在(0,1)上有交点.如图所示,只需h (1)>g (1),即4m -1>12,∴m >38. 故实数m 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫38,+∞.21.(12分)如图,已知底角为45°的等腰梯形ABCD ,底边BC 长为7 cm ,腰长为22cm ,当一条垂直于底边BC (垂足为F )的直线l 从左至右移动(与梯形ABCD 有公共点)时,直线l 把梯形分成两部分,令BF =x .(1)试写出直线l 左边部分的面积f (x )与x 的函数;(2)已知A ={x |f (x )<4},B ={x |a -2<x <a +2},若A ∪B =B ,求a 的取值范围.解:(1)函数解析式为y =⎩⎪⎨⎪⎧12x 2,0<x ≤2,2x -2,2<x ≤5,-12(x -7)2+10,5<x ≤7.(2)∵f (x )<4,∴A ={x |0<x <3}, 由A ⊆B ,得⎩⎨⎧a +2≥3,a -2≤0,∴1≤a ≤2.∴a 的取值范围为{a |1≤a ≤2}.22.(12分)已知函数f (x )=log 2(x +1),点(x ,y )在函数y =f (x )的图象上运动,点(t ,s )在函数y =g (x )的图象上运动,并且满足t =x3,s =y .(1)求出y =g (x )的解析式;(2)求出使g (x )≥f (x )成立的x 的取值范围; (3)在(2)的范围内求y =g (x )-f (x )的最小值.解:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x 3=t ,y =s ,则⎩⎨⎧x =3t ,y =s .∵点(x ,y )在函数y =log 2(x +1)的图象上, ∴s =log 2(3t +1),即:y =g (x )=log 2(3x +1). (2)由g (x )≥f (x ),即log 2(3x +1)≥log 2(x +1)得⎩⎨⎧3x +1≥x +1,3x +1>0,x +1>0,⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x >-13⇒x ≥0,x >-1.∴使g (x )≥f (x )成立的x 的取值范围是x ≥0. (3)y =g (x )-f (x )=log 2(3x +1)-log 2(x +1)= log 23x +1x +1=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2x +1, ∵x ≥0,∴1≤3-2x +1<3, 又∵y =log 2x 在x ∈(0,+∞)上单调递增, ∴当x ≥0时,y =log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3-2x +1≥log 21=0,即y min =0.。
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- 1 - 高中同步测试卷(七) 单元检测 指数函数(A卷) (时间:100分钟,满分:120分) 一、选择题(本大题共10小题,每小题4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.下列函数是指数函数的是( ) A.y=x2 B.y=2x C.y=2x+1 D.y=3+2x
2.给出下列式子:① 4(-4)2n,② 4(-4)2n+1,③5a4,④4a5(n∈N,a∈R),其中恒有意义的式子的个数是( ) A.1 B.2 C.3 D.4
3.若142a+1<143-2a,则实数a的取值范围是( ) A.12,+∞ B.(1,+∞) C.(-∞,1) D.-∞,12 4.设f(x)=a-|x|(a>0,且a≠1),f(2)=4.则( ) A.f(-2)>f(-1) B.f(-1)>f(-2) C.f(1)>f(2) D.f(-2)>f(2) 5.已知f(x)=3x-b(2≤x≤4,b为常数)的图象经过点(2,1),则f(x)的值域是( ) A.[9,81] B.[3,9] C.[1,9] D.[1,+∞) 6.函数f(x)=ax与g(x)=-x+a的图象大致是( )
7.若a>1,-1A.第一、二、三象限 B.第一、三、四象限 C.第二、三、四象限 D.第一、二、四象限 - 2 -
8.将函数y=12x的图象向右平移3个单位得到的函数图象的解析式为( ) A.y=12x+3 B.y=12x+3 C.y=12x-3 D.y=12x-3 9.若mx>nx对于一切x<0成立,则正数m,n的大小关系是( ) A.m>n B.mC.m≥n D.m,n的大小关系不确定
10.方程14 x=-x+2的解的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 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) 11.函数f(x)=ax-1+2(a>0,a≠1)恒过点________. 12.已知函数f(x)=ax+a-x(a>0,a≠1)且f(1)=3,则f(0)+f(1)+f(2)=________. 13.若指数函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)在[1,2]上的最大值等于3a,则a=________. 14.关于下列说法: (1)若函数y=2x的定义域是{x|x≤0},则它的值域是{y|y≤1}. (2)若函数y=1x的定义域是{x|x≥2},则它的值域是{y|y≤12}. (3)若函数y=2x的值域是{y|0其中不正确的说法的序号是________. 三、解答题(本大题共6小题,每小题10分,共60分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 15.计算下列各式的值:
(1)(8)-23×(3102)92÷105; (2)(a85·b-65)-12·5a4÷5b3(a>0,b>0). - 3 -
16.求下列函数的定义域和值域: (1)y=1-2x;(2)y=12x2-2x-3.
17.函数f(x)=12(ax+a-x)(a>0,且a≠1)的图象经过点(2,419). (1)求f(x)的解析式; (2)证明:f(x)在[0,+∞)上是增函数.
18.如果函数y=a2x+2ax-1(a>0,且a≠1)在区间[-1,1]上有最大值14,试求a的值. - 4 -
附加题 19.画出函数y=2|x-1|的图象,并根据图象指出这个函数的一些重要性质.
20.某医药研究所开发一种新药,如果成年人按规定的剂量服用,据监测:服药后每毫升血液中的含药量y(μg)与时间t(h)之间近似满足如图所示的曲线. (1)写出服药后y与t之间的函数关系式y=f(t); (2)据进一步测定:每毫升血液中含药量不少于0.25 μg时,治疗疾病有效.求服药一次治疗疾病有效的时间. - 5 -
参考答案与解析 1.[导学号03090120] 【解析】选B.指数函数具有y=ax(a>0,且a≠1),其中x是自变量,a为常数的形式,故B正确. 2.[导学号03090121] 【解析】选B.本题主要考查使根式有意义的条件.根据根指数是偶数时,被开方数非负,可知②无意义;④在a<0时无意义;恒有意义的是①③,故选B.
3.[导学号03090122] 【解析】选A.∵函数y=14x为单调减函数, 且142a+1<143-2a, 则有2a+1>3-2a,4a>2, ∴a>12. 4.[导学号03090123] 【解析】选A.由a-2=4,a>0,得a=12, ∴f(x)=12-|x|=2|x|,则f(-2)=4>f(-1)=2. 5.[导学号03090124] 【解析】选C.∵f(x)的图象过点(2,1),∴b=2,则f(x)=3x-2. 当2≤x≤4时0≤x-2≤2,所以1≤f(x)≤9. 6.[导学号03090125] 【解析】选A.由g(x)=-x+a可排除图象C,D,若f(x)=ax是增函数,则a>1,排除B. 7.[导学号03090126] 【解析】选A.∵a>1,且-1
8.[导学号03090127] 【解析】选D.图象向右平移3个单位,只要在x后面减去3即可,故选D.
9.[导学号03090128] 【解析】选B.因为m,n都是正数,所以由mx>nx得mnx>1对于一切 - 6 -
x<0成立,所以010.[导学号03090129] 【解析】选C.在同一坐标系中画出函数y=14x和y=-x+2的图象,观察可知有两个交点,即方程有两个解.
11.[导学号03090130] 【解析】因为指数函数y=ax(a>0,a≠1)恒过定点(0,1),将其图象右移1个单位、再向上平移2个单位得到f(x)=ax-1+2(a>0,a≠1)的图象,所以f(x)=ax-1+2(a>0,a≠1)恒过点(1,3). 【答案】(1,3) 12.[导学号03090131] 【解析】因为f(1)=a+1a=3,f(0)=a0+1a0=2,f(2)=a2+1a2=(a+1a)2-2=7,所以f(0)+f(1)+f(2)=12. 【答案】12 13.[导学号03090132] 【解析】当a>1时,函数f(x)在[1,2]上是增函数,有f(2)=a2=3a,解得a=3(舍去a=0);当0时不符合题意.综上可知,a=3. 【答案】3 14.[导学号03090133] 【解析】(1)不正确.由x≤0得0<2x≤20=1,值域是{y|0(2)不正确.由x≥2得0<1x≤12,值域是{y|0(3)不正确.由2x≤4=22得x≤2,所以若函数y=2x的值域是{y|0是{x|x≤2}. 【答案】(1)(2)(3)
15.[导学号03090134] 【解】(1)原式=(232)-23×(1023)92×10-52=2-1×103×10-52=12×1012=102.
(2)原式=a85×(-12)·b(-65)×(-12)·a45÷b35 =a-45·b35·a45÷b35=a-45+45b35-35=a0b0=1. - 7 -
16.[导学号03090135] 【解】(1)由1-2x≥0可得2x≤1,∴x≤0. ∴函数y=1-2x的定义域为x∈(-∞,0]. 由0<2x≤1可得-1≤-2x<0,∴0≤1-2x<1. ∴函数y=1-2x的值域为y∈[0,1). (2)定义域为R. ∵x2-2x-3=(x-1)2-4≥-4,
∴12x2-2x-3≤12-4=16. 又∵12x2-2x-3>0, ∴函数y=12x2-2x-3的值域为(0,16]. 17.[导学号03090136] 【解】(1)∵f(x)的图象经过点(2,419), ∴12(a2+a-2)=419, 即9a4-82a2+9=0,解得a2=9或a2=19. ∵a>0,且a≠1,∴a=3或13. 当a=3时,f(x)=12(3x+3-x); 当a=13时,f(x)=12[(13)x+(13)-x]=12(3x+3-x). ∴所求解析式为f(x)=12(3x+3-x). (2)证明:设x1,x2∈[0,+∞),且x1=3x1+3-x12-3x2+3-x22 =12(3x1-3x2)3x1+x2-13x1+x2, 由0≤x11,∴f(x1)-f(x2)<0, 即f(x1)18.[导学号03090137] 【解】设t=ax,则t>0,原函数可化为y=(t+1)2-2,其图象的对称轴为t=-1.
(1)若a>1,∵x∈[-1,1],∴t∈1a,a,则函数y=(t+1)2-2在区间1a,a上单调递增, ∴当t=a时,函数y取得最大值(a+1)2-2,