高中数学选修2-1综合测试题及答案
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高中数学人教a版高二选修2-1-章末综合测评1有答案(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.命题“若某2<1,则-1<某<1”的逆否命题是()A.若某2≥1,则某≥1,或某≤-1B.若-1<某<1,则某2<1C.若某>1,或某<-1,则某2>1D.若某≥1或某≤-1,则某2≥1【解析】命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”.【答案】D2.命题“所有能被2整除的整数都是偶数”的否定是()A.所有不能被2整除的整数都是偶数B.所有能被2整除的整数都不是偶数C.存在一个不能被2整除的整数是偶数D.存在一个能被2整除的整数不是偶数【解析】把全称量词改为存在量词并把结论否定.【答案】D3.命题p:某+y≠3,命题q:某≠1或y≠2,则命题p是q的()A.充分不必要条件C.充要条件B.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【解析】命题“若p,则q”的逆否命题为:“若某=1且y=2,则某+y=3”,是真命题,故原命题为真,反之不成立.【答案】A4.设点P(某,y),则“某=2且y=-1”是“点P在直线l:某+y-1=0上”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件第-1-页共8页【解析】当某=2且y=-1时,满足方程某+y-1=0,即点P(2,-1)在直线l上.点P′(0,1)在直线l上,但不满足某=2且y=-1,∴“某=2且y=-1”是“点P(某,y)在直线l上”的充分而不必要条件.【答案】A5.“关于某的不等式f(某)>0有解”等价于()A.某0∈R,使得f(某0)>0成立B.某0∈R,使得f(某0)≤0成立C.某∈R,使得f(某)>0成立D.某∈R,f(某)≤0成立【解析】“关于某的不等式f(某)>0有解”等价于“存在实数某0,使得f(某0)>0成立”.故选A.【答案】A6.设四边形ABCD的两条对角线为AC,BD,则“四边形ABCD为菱形”是“AC⊥BD”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【解析】若四边形ABCD为菱形,则AC⊥BD,反之,若AC⊥BD,则四边形ABCD不一定是菱形,故选A.【答案】A7.命题p:函数y=lg(某2+2某-c)的定义域为R;命题q:函数y=lg(某2+2某-c)的值域为R.记命题p为真命题时c的取值集合为A,命题q为真命题时c的取值集合为B,则A∩B=()A.C.{c|c≥-1}B.{c|c【解析】命题p为真命题,即某2+2某-c>0恒成立,则有Δ=4+4c<0,解得c第-2-页共8页【答案】A8.对某∈R,k某2-k某-1<0是真命题,则k的取值范围是()A.-4≤k≤0C.-4<k≤0B.-4≤k<0D.-4<k<0【解析】由题意知k某2-k某-1<0对任意某∈R恒成立,当k=0时,-1<0恒k<0,成立;当k≠0时,有即-4<k<0,所以-4<k≤0.2Δ=k+4k<0,【答案】C9.已知命题p:若(某-1)(某-2)≠0,则某≠1且某≠2;命题q:存在实数某0,使2某0<0.下列选项中为真命题的是()A.綈pC.綈q∧pB.綈p∨qD.q【解析】很明显命题p为真命题,所以綈p为假命题;由于函数y=2某,某∈R的值域是(0,+∞),所以q是假命题,所以綈q是真命题.所以綈p∨q为假命题,綈q∧p为真命题,故选C.【答案】C10.设{an}是公比为q的等比数列,则“q>1”是“{an}为递增数列”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件a1>0,a1<0,【解析】等比数列{an}为递增数列的充要条件为或故“q>1”是q>10“”“{an}为递增数列”的既不充分也不必要条件.【答案】D11.已知命题p:某>0,总有(某+1)e某>1,则綈p为()A.某0≤0,使得(某0+1)e某0≤1B.某0>0,使得(某0+1)e某0≤1C.某>0,总有(某+1)e某≤1第-3-页共8页D.某≤0,使得(某+1)e某≤1【解析】因为全称命题某∈M,p(某)的否定为某0∈M,綈p(某),故綈p:某0>0,使得(某0+1)e某0≤1.【答案】B12.已知p:点P在直线y=2某-3上;q:点P在直线y=-3某+2上,则使p∧q为真命题的点P的坐标是()A.(0,-3)C.(1,-1)B.(1,2)D.(-1,1)【解析】因为p∧q为真命题,所以p,q均为真命题.所以点P为直线y=2某y=2某-3,某=1,-3与直线y=-3某+2的交点.解方程组得即点P的坐标为(1,y=-3某+2,y=-1,-1).【答案】C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.命题p:若a,b∈R,则ab=0是a=0的充分条件,命题q:函数y=某-3的定义域是[3,+∞),则“p∨q”“p∧q”“綈p”中是真命题的为________.【解析】p为假命题,q为真命题,故p∨q为真命题,綈p为真命题.【答案】p∨q与綈p14.“末位数字是1或3的整数不能被8整除”的否定形式是________________,否命题是________________.【解析】命题的否定仅否定结论,所以该命题的否定形式是:末位数字是1或3的整数能被8整除;而否命题要同时否定原命题的条件和结论,所以否命题是:末位数字不是1且不是3的整数能被8整除.【答案】末位数字是1或3的整数能被8整除末位数字不是1且不是3的整数能被8整除15.已知f(某)=某2+2某-m,如果f(1)>0是假命题,f(2)>0是真命题,则实数m的取值范围是______.f(1)=3-m≤0,【解析】依题意,∴3≤m<8.f(2)=8-m>0,第-4-页共8页【答案】[3,8)16.给出以下判断:①命题“负数的平方是正数”不是全称命题;3②命题“某∈N,某3>某2”的否定是“某0∈N,使某0>某2;0”③“b=0”是“函数f(某)=a某2+b某+c为偶函数”的充要条件;④“正四棱锥的底面是正方形”的逆命题为真命题.其中正确命题的序号是________.【解析】①②④是假命题,③是真命题.【答案】③三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)写出下列命题的否定,并判断其真假,同时说明理由.(1)q:所有的矩形都是正方形;(2)r:某0∈R,某20+2某0+2≤0;(3):至少有一个实数某0,使某30+3=0.【解】(1)綈q:至少存在一个矩形不是正方形,真命题.这是由于原命题是假命题.(2)綈r:某∈R,某2+2某+2>0,真命题.这是由于某∈R,某2+2某+2=(某+1)2+1≥1>0恒成立.(3)綈:某∈R,某+3≠0,假命题.这是由于当某=-3时,某3+3=0.18.(本小题满分12分)指出下列命题中,p是q的什么条件?(1)p:{某|某>-2或某<3};q:{某|某2-某-6<0};(2)p:a与b都是奇数;q:a+b是偶数;(3)p:03【解】(1)因为{某|某2-某-6<0}={某|-2-2或某<3}/{某|-2-2或某<3}.所以p是q的必要不充分条件.第-5-页共8页33(2)因为a,b都是奇数a+b为偶数,而a+b为偶数/a,b都是奇数,所以p是q的充分不必要条件.(3)m某2-2某+3=01Δ>0,4-12m>0,mm>0m>0m>03所以p是q的充要条件.19.(本小题满分12分)已知命题p:不等式2某-某2q:m2-2m-3≥0,如果“綈p”与“p∧q”同时为假命题,求实数m的取值范围.【解】2某-某2=-(某-1)2+1≤1,所以p为真时,m>1.由m2-2m-3≥0得m≤-1或m≥3,所以q为真时,m≤-1或m≥3.因为“綈p”与“p∧q”同时为假命题,所以p为真命题,q为假命题,所以得m>1,-1即120.(本小题满分12分)已知两个命题p:in某+co某>m,q:某2+m某+1>0,如果对任意某∈R,有p∨q为真,p∧q为假,求实数m的取值范围.【解】当命题p是真命题时,π由于某∈R,则in某+co某=2in某+≥-2,4所以有m<-2.当命题q是真命题时,由于某∈R,某2+m某+1>0,则Δ=m2-4<0,解得-2<m<2.由于p∨q为真,p∧q为假,所以p与q一真一假.考虑到函数f(某)=某2+m某+1的图象为开口向上的抛物线,对任意的某∈R,某2+m某第-6-页共8页+1≤0不可能恒成立.所以只能是p为假,q为真,m≥-2,此时有-2<m<2,解得-2≤m<2,所以实数m的取值范围是[-2,2).21.(本小题满分12分)已知命题p:对数loga(-2t2+7t-5)(a>0,且a≠1)有意义;命题q:实数t满足不等式t2-(a+3)t+a+2<0.(1)若命题p为真,求实数t的取值范围;(2)若p是q的充分不必要条件,求实数a的取值范围.5【解】(1)因为命题p为真,则对数的真数-2t2+7t-5>0,解得125所以实数t的取值范围是1,2.(2)因为p是q解集的真子集.5的充分不必要条件,所以t1的法一因为方程t2-(a+3)t+a+2=0的两根为1和a+2,51所以只需a+2>,解得a>.22即实数a的取值范围为2,+∞.法二令f(t)=t2-(a+3)t+a+2,因为f(1)=0,15所以只需f2<0,解得a>.2即实数a的取值范围为2,+∞.22.(本小题满分12分)设a,b,c为△ABC的三边,求证:方程某2+2a某+b2=0与某2+2c某-b2=0有公共根的充要条件是∠A=90°.【证明】充分性:∵∠A=90°,∴a2=b2+c2.于是方程某2+2a某+b2=0可化为某2+2a某+a2-c2=0,∴某2+2a某+(a+c)(a-c)=0.第-7-页共8页∴[某+(a+c)][某+(a-c)]=0.∴该方程有两根某1=-(a+c),某2=-(a-c),同样另一方程某2+2c某-b2=0也可化为某2+2c某-(a2-c2)=0,即[某+(c+a)][某+(c-a)]=0,∴该方程有两根某3=-(a+c),某4=-(c-a).可以发现,某1=某3,∴方程有公共根.必要性:设某是方程的公共根,某2+2a某+b2=0,①则22某+2c某-b=0,②由①+②,得某=-(a+c),某=0(舍去).代入①并整理,可得a2=b2+c2.∴∠A=90°.∴结论成立.第-8-页共8页。
一、选择题1.下列命题中,真命题是( )A .命题“若a b >,则22ac bc >”B .命题“若a b =,则a b =”的逆命题C .命题“当2x =-时,2560x x ++=”的否命题D .命题“终边相同的角的同名三角函数值(三角函数值存在)相等”的逆否命题 2.下列命题错误的是( )A .命题“若p 则q ”与命题“若q ⌝,则p ⌝”互为逆否命题B .命题“x ∃∈R, 20x x ->”的否定是“R ∀∈,20x x -≤”C .∀ 0x >且1x ≠,都有12x x+> D .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为真3.设a ,b ,c +∈R ,则“1abc =”是a b c+≤++”的( ) A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要的条件 4.设0a >,0b >.下列说法正确的是( )A .2ln 2ln a b a b +<+则a b >B .2ln 2ln a b a b +<+则a b <C .2ln 2ln a b a b -<-则a b >D .2ln 2ln a b a b -<-则a b <5.9k >是方程22194x y k k +=--表示双曲线的( ) A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分又不必要条件6.若命题“0x R ∃∈,200230x mx m ++-<”为假命题,则实数m 的取值范围是( ) A .[]2,6B .()2,6C .(][),26,-∞+∞D .()(),26,-∞+∞7.下列命题中正确的是( )A .“12m =”是“直线()2310m x my +++=与直线()()2230m x m y -++-=相互平行”的充分不必条件B .“直线l 垂直平面α内无数条直线”是“直线l 垂直于平面α”的充分条件C .已知a 、b 、c 为非零向量,则“a b a c ⋅=⋅”是“b c =”的充要条件D .p :存在x ∈R ,2220130x x ++≤.则p ⌝:任意x ∈R ,2220130x x ++> 8.若函数()sin f x x x =,则对a ,,22b ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,不等式()()f a f b >成立的一个充要条件是( )A .a b >B .a b <C .a b >D .22a b > 9.已知条件:12p x +>,条件:q x a >,且p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,则实数a 的值范围为( )A .[)1,+∞B .[)1,-+∞C .(],1-∞D .(],3-∞ 10.已知x 、y R ∈,则“221x y +<”是“()()110x y -->”成立的( )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11.条件甲:关于x 的不等式 sincos 1a x b x +>的解集为空集,条件乙:1a b +≤,则甲是乙的( )A .必要不充分条件B .充分不必要条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 12.已知2:11x p x <+,:()(3)0q x a x -->,p 为q 的充分不必要条件,则a 的范围是( )A .[)1,+∞B .()1,+∞C .[)0,+∞D .()1,-+∞ 二、填空题13.给出如下四个命题:①把二进制数(2)110011化为十进制数,结果为51;②将一组数据中的每个数据都加上或减去同一个常数后,平均值不变,方差不变;③从装有完全相同的4个红球和2个黄球的盒子中任取2个小球,则事件“至多一个红球”与“都是红球”互斥且对立;④若“p q ∧”为假命题,则p 、q 均为假命题.其中正确的命题的序号是________. 14.已知命题p :任意[1,2]x ∈,20x a -≥,命题q :存在x ∈R ,2220x ax ++=.若命题p 与q 都是真命题,求实数a 的取值范围________.15.已知集合261|()13x x A x --⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,3{|log ()}1B x x a ≥=+,若“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.16.已知命题:p x R ∀∈,210x mx ++≥;命题()0:0,q x ∃∈+∞,000x e mx -=,若p q ∨为假命题,则实数m 的取值范围是_______________;17.设2:8120x x α-+>,2:x m m β-≤,若β是α的充分非必要条件,则实数m 的取值范围是_______________.18.若命题“[]01,1x ∃∈-,20030x x a ++>”为假命题,则实数a 的取值范围是______. 19.已知a R ∈ ,则“16a =”是“两直线1:210l x ay +-=与()2:3110l a x ay ---=平行”的___________条件(填“充分非必要”、“必要非充分”、“充要”、“既不充分也不必要”). 20.若[]2"2,8,log 4log 2"x x m x ∃∈≤+为真命题,则实数m 的最大值为__________.三、解答题21.已知:46p x -≤,2:2240q x x --≤,若p q ∨为真,p q ∧为假,求实数x 的取值范围.22.已知p :27100x x -+<,q :22430x mx m -+<,其中0m >.(1)若4m =且p q ∧为真,求x 的取值范围;(2)若q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,求实数m 的取值范围.23.设命题p :实数x 满足22430x ax a -+<,命题q :实数x 满足|3|1x -<. (1)若1a =,且p q ∨为真,求实数x 的取值范围;(2)若0a >且p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.24.已和知集合()(){}20A x x a x a=--<,集合211x B x x ⎧⎫=<⎨⎬-⎩⎭,命题:p x A ∈,命题:q x B ∈.(1)当实数a 为何值时,p 是q 的充要条件;(2)若p 是q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.25.已知条件:p 对任意[3,4]x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立;条件:q 当[0,1]x ∈时,函数221m x x a =-++.(1)若p 是真命题,求实数m 的取值范围;(2)若p 是q 的必要不充分条件,求实数a 的取值范围.26.已知条件4:11p x ≤--,条件22:q x x a a +<-,且q ⌝的一个充分不必要条件是p ⌝,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【分析】根据不等式的性质和四种命题的关系判断各选项.【详解】A .当0c 时,22ac bc >不成立,A 错;B .命题“若a b =,则a b =”的逆命题是若a b =,则a b =,错误,也可能是=-a b ;C .命题“当2x =-时,2560x x ++=”的否命题是若2x ≠-,则2560x x ++≠,错误,3x =-时,也有2560x x ++=;D .命题“终边相同的角的同名三角函数值(三角函数值存在)相等”是真命题,逆否命题也故选:D .【点睛】关键点点睛:本题考查命题真假的判断,四种命题之间互为逆否的命题同真假,因此原命题的为真只能判断逆否命题为真,而逆命题和否命题的真假不确定,需写出逆命题,否命题进行判断.这也告诉我们当一个命题难以判断真假时可考虑判断其逆否命题的真假. 2.D解析:D【分析】对给出的四个选项分别进行判断可得结果.【详解】对于选项A ,由逆否命题的定义可得,命题“若p 则q ”的逆否命题为“若q ⌝,则p ⌝”,所以A 正确.对于选项B ,由含量词的命题的否定可得,命题“x ∃∈R, 20x x ->”的否定是“R ∀∈,20x x -≤”,所以B 正确.对于选项C ,当0x >且1x ≠时,由基本不等式可得12x x+>.所以C 正确. 对于选项D ,命题“若a b <,则22am bm <”当0m =时不成立,所以D 不正确. 故选D .【点睛】由于类似问题考查的内容较多,解题的关键是根据每个命题对应的知识解决,要求对相关知识要有一个整体性的掌握,本题考查综合运用知识解决问题的能力.3.A解析:A【分析】证充分性时,利用“1”的代换,通过基本不等式论证,必要性时,取特殊值即可.【详解】因为1abc =,所以222c b a c a b a b c +++++=≤++=++,当且仅当1a b c ===,取等号,故充分,当4a b c ===a b c≤++,故不必要, 故选:A.【点睛】本题主要考查逻辑条件涉及了基本不等式,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 4.B解析:B举反例说明C,D 不成立,再根据函数2ln x y x =+单调性,进而确定选项.【详解】 因为311123112ln12ln 2,2ln 2ln ,ee e e -<--<-所以CD 不成立; 因为2ln x y x =+在(0,)+∞上单调递增,所以由2ln 2ln a b a b +<+得a b <, 故选:B【点睛】本题考查利用函数单调性判断命题真假,考查基本分析判断能力,属基础题.5.B解析:B【分析】由9k >⇒方程22194x y k k +=--表示双曲线;方程221994x y k k k +=⇒>--或4k <. 【详解】解:已知9k >,90k ∴-<,40k ->,∴方程22194x y k k +=--表示双曲线, 反之,若已知方程22194x y k k +=--表示双曲线, (9)(4)0k k ∴--<,解得9k >或4k <,9k ∴>是方程22194x y k k +=--表示双曲线的充分不必要条件. 故选:B .【点睛】本题考查充分不必要条件、必要不充分条件、充要条件、既不充分又不必要条件的判断,是基础题,解题时要认真审题,注意双曲线的性质的合理运用6.A解析:A【分析】因为原命题是假命题,其否定为真命题,问题可转化为0x R ∀∈,200230x mx m ++-≥恒成立,故由0∆≤即可求出m 的取值范围.【详解】因为命题“0x R ∃∈,200230x mx m ++-<”为假命题,故其否定:“0x R ∀∈,200230x mx m ++-≥”为真命题,故224(23)8120m m m m ∆=--=-+≤,解得26m ≤≤,故实数m 的取值范围是[2,6].故选:A【点睛】本题原命题是存在性命题且为假命题,它的否定是全称命题且为真命题,进而将问题转化为恒成立处理,采用正难则反的思想进行求解,同时考查命题的等价性和转化的思想. 7.D解析:D【分析】由两直线平行与系数的关系式求得m 判断A;由线面垂直的判定定理判断B ;由平面向量的数量积的运算判断C ;写出特称命题的否定判断D ,综合可得答案.【详解】解:由直线()2310m x my +++=与直线()()2230m x m y -++-=相互平行⇔223203220m m m m m ⎧+--=⎨-+--≠⎩()()()(),可得52m ±=,故可得:“12m =”是“直线()2310m x my +++=与直线()()2230m x m y -++-=相互平行”的既不充分也不必条件,故A 错误;直线l 垂直平面α内无数条直线不一定有直线垂直平面,故“直线l 垂直平面α内无数条直线”不是“直线l 垂直于平面α”的充分条件,故B 错误; a 、b 、c 为非零向量,由“a b a c ⋅=⋅”不能得到“b c =”,反之由“b c =”能够得到“a b a c ⋅=⋅”,故“a b a c ⋅=⋅”是“b c =”的必要不充分条件,故C 错误;p :存在x ∈R ,2220130x x ++≤.则p ⌝:任意x ∈R ,2220130x x ++>,故D 正确;故选:D.【点睛】本题主要考查命题真假的判断,涉及全称命题与特称命题的否定的书写、充分必要条件的判断等知识点,属于中档题.8.D解析:D【分析】先分析函数的奇偶性,由导数得出函数的单调性,利用这两个性质求解.【详解】()sin f x x x =,()sin()sin ()f x x x x x f x -=--==,()f x 是偶函数,()sin cos f x x x x '=+,在02x π≤<时,()0f x '≥,()f x 递增, 所以22()()()()f a f b f a f b a b a b >⇔>⇔>⇒>.故选:D.【点睛】本题考查函数的奇偶性与单调性,用函数的这两个性质求解不等式.本题还考查了导数与单调性的关系.掌握用导数研究不等式的方法是解题关键.9.A解析:A【分析】由题意,可先解出p ⌝:31x -≤≤与q ⌝:x a ≤,再由p ⌝是q ⌝的充分不必要条件列出不等式即可得出a 的取值范围.【详解】 由条件:12p x +>,解得1x >或3x <-,故p ⌝:31x -≤≤,由条件:q x a >得q ⌝:x a ≤,∵p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,∴1a ≥,故选:A .【点睛】本题以不等式为背景考查充分条件必要条件的判断,考查了推理判断能力,准确理解充分条件与必要条件是解题的关键.10.A解析:A【分析】根据充分条件、必要条件的定义结合不等式的性质判断即可.【详解】由221x y +<,可得11x -<<,且11y -<<,则可得到()()110x y -->,故充分性成立;反之若()()110x y -->,可取2x y ==,显然得到不等式221x y +<不成立,故必要性不成立.故选:A .【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,同时也涉及了不等式基本性质的应用,考查推理能力,属于中等题.11.A解析:A【分析】分别求出条件甲、乙所对应的,a b 的关系式,比较两个关系式所表示的图形,可得出结论.【详解】由题意,当0a b 时,不等式 sincos 1a x b x +>的解集为空集,当,a b 不都为0时,()sin cos a x b x x ϕ+=+,sin ϕ=,22cos a a b ϕ=+.因为()22sin 1a b x ϕ++>的解集为空集,所以221a b +≤,即221a b +≤.如下图,221a b +≤表示以原点为圆心,半径为1的圆及其内部,1a b +≤表示为圆内接正方形及其内部,所以甲是乙的必要不充分条件. 故答案为:A.【点睛】本题考查充分性与必要性的判断,考查三角函数的恒等变换,考查不等式表示的平面区域,考查学生的计算能力与推理能力,属于中档题.12.A解析:A【分析】由p 为q 的充分不必要条件可得211x x <+的解集是()(3)0x a x -->的解集的真子集,从而可求出答案.【详解】解:∵211x x <+,∴2101x x x --<+,即101x x -<+, ∴()()110x x +-<,解得11x -<<,∴:11p x -<<,由p 为q 的充分不必要条件可得211x x <+的解集是()(3)0x a x -->的解集的真子集, 当3a =时,解得:3q x ≠,满足条件;当3a >时,解得:q x a >或3x <,满足条件;当3a <时,解得:3q x >或x a <,∴13a ≤<,综上:1a ≥,故选:A .【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的应用,根据不等式的性质求出命题的等价条件是解决本题的关键,属于基础题.二、填空题13.①③【分析】①根据二进制与十进制的关系转换后可判断②利用均值与方差的计算公式可判断③根据事件的关系判断④根据且的真假判断【详解】对于①正确;对于②将一组数据中的每个数据都加上或减去同一个常数后平均值解析:①③【分析】①根据二进制与十进制的关系转换后可判断,②利用均值与方差的计算公式可判断,③根据事件的关系判断,④根据“且”的真假判断.【详解】对于①543210(2)11001112120202121251=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=正确;对于②,将一组数据中的每个数据都加上或减去同一个常数后,平均值为加上或减去这个常数,均值改变,方差不变,错误;对于③,从装有完全相同的4个红球和2个黄球的盒子中任取2个小球,“至多一个红球”为“一红一白或两白”,“都是红球”为“两红”,则事件“至多一个红球”与“都是红球”互斥且对立,正确;对于④,若“p q ∧”为假命题,则p ,q 至少有一个为假命题,则④不正确;答案:①③.【点睛】方法点睛:本题命题的真假判断,解题时需对每个命题进行判断,要求掌握相应的知识,考查的知识点较多,属于中档题.14.【分析】分别根据命题为真命题得到和或再计算得到答案【详解】即恒成立即;存在即解得或综上所述:故答案为:【点睛】本题考查了根据命题的真假确定参数范围意在考查学生的计算能力和转化能力属于常考题型解析:(,-∞【分析】分别根据命题为真命题得到1a ≤和a ≥a ≤. 【详解】[1,2]x ∈,20x a -≥,即2a x ≤恒成立,即{}2min 1a x ≤=;存在x ∈R ,2220x ax ++=,即2480a ∆=-≥,解得a ≥a ≤综上所述:a ≤故答案为:(,-∞.【点睛】 本题考查了根据命题的真假确定参数范围,意在考查学生的计算能力和转化能力,属于常考题型.15.(-∞0【分析】由集合AB 得到元素的范围根据x ∈A 是x ∈B 的必要不充分条件知即可求得a 的范围【详解】由得x2-x -6≥0即x≤-2或x≥3∴A ={x|x≤-2或x≥3}由得x +a≥3即x≥3-a 则B解析:(-∞,0]【分析】由集合A 、B 得到元素的范围,根据“x ∈A ”是“x ∈B ”的必要不充分条件知B A ,即可求得a 的范围【详解】 由261|()13x x A x --⎧⎫=≤⎨⎬⎩⎭,得x 2-x -6 ≥ 0 即x ≤-2或x ≥ 3∴ A ={x |x ≤-2或x ≥ 3}由31log ()x a ≥+,得x +a ≥ 3,即x ≥ 3-a ,则B ={x |x ≥ 3-a }由题意知:B A∴ 3-a ≥ 3,得a ≤ 0.故答案为:(-∞,0]【点睛】本题考查了必要条件,应用必要条件与对应集合间的包含关系解不等式,求参数范围 16.【分析】先求出命题为真命题时的取值范围以及当命题为真命题时的取值范围由为假命题可知两个命题均为假命题由此可求得实数的取值范围【详解】若命题为真命题则解得;若命题为真命题则关于的方程在上有解则令其中则 解析:()(),22,e -∞-【分析】先求出命题p 为真命题时m 的取值范围,以及当命题q 为真命题时m 的取值范围,由p q ∨为假命题可知两个命题均为假命题,由此可求得实数m 的取值范围.【详解】若命题p 为真命题,则240m ∆=-≤,解得22m -≤≤;若命题q 为真命题,则关于x 的方程0x e mx -=在()0,∞+上有解,则x e m x =. 令()x e f x x =,其中0x >,则()()21x x e f x x-'=. 当01x <<时,()0f x '<,此时函数()y f x =单调递减;当1x >时,()0f x '>,此时函数()y f x =单调递增.所以,()()1f x f e ≥=,则m e ≥.因为命题p q ∨为假命题,则命题p 、q 均为假命题,则22m m m e ⎧-⎨<⎩或, 所以,2m <-或2m e <<.因此,实数m 的取值范围是()(),22,e -∞-. 故答案为:()(),22,e -∞-.【点睛】 本题考查利用复合命题的真假求参数,同时也考查了利用导数研究函数的零点问题,考查计算能力,属于中等题.17.【分析】根据是的充分非必要条件可知集合是集合的真子集由集合之间的包含关系再求参数范围即可【详解】对集合:解得;对集合:解得;因为是的充分非必要条件可知集合是集合的真子集故可得或解得或故故答案为:【点 解析:21m -<<【分析】根据β是α的充分非必要条件,可知集合β是集合α的真子集,由集合之间的包含关系,再求参数范围即可.【详解】对集合α:28120x x -+>,解得()(),26,x ∈-∞⋂+∞;对集合β:2x m m -≤,解得22,x m m m m ⎡⎤∈-++⎣⎦;因为β是α的充分非必要条件,可知集合β是集合α的真子集,故可得22m m +<,或26m m -+>,解得()2,1m ∈-或m ∈∅,故()2,1m ∈-.故答案为:21m -<<.【点睛】本题考查由充分非必要条件,推出集合之间的关系,以及根据集合关系求参数范围的问题,属综合基础题.18.【分析】由原命题为假命题则命题的否定为真命题再根据一元二次不等式恒成立求出参数的取值范围【详解】解:由题意命题为假命题则为真命题令则对恒成立因为的对称轴为则在上单调递增则只需即可即解得即故答案为:【 解析:(],4-∞-【分析】由原命题为假命题,则命题的否定为真命题,再根据一元二次不等式恒成立求出参数的取值范围.【详解】解:由题意,命题“[]01,1x ∃∈-,20030x x a ++>”为假命题, 则[]1,1x ∀∈-,230x x a ++≤为真命题,令()23g x x x a ++=,则对[]1,1x ∀∈-,()0g x ≤恒成立,因为()23g x x x a ++=的对称轴为32x =-,则()g x 在[]1,1x ∈-上单调递增, 则只需()10g ≤即可,即40a +≤,解得4a ≤-,即(],4a ∈-∞-.故答案为:(],4-∞-.【点睛】本题考查一元二次不等式恒成立问题,属于中档题.19._充分非必要【解析】【分析】由两直线l1:x+2ay ﹣1=0与l2:(3a ﹣1)x ﹣ay ﹣1=0平行列式求得a 值再由充分必要条件的判定得答案【详解】解:由两直线l1:x+2ay ﹣1=0与l2:(3a解析:_充分非必要【解析】【分析】由两直线l 1:x +2ay ﹣1=0与l 2:(3a ﹣1)x ﹣ay ﹣1=0平行列式求得a 值,再由充分必要条件的判定得答案.【详解】解:由两直线l 1:x +2ay ﹣1=0与l 2:(3a ﹣1)x ﹣ay ﹣1=0平行,可得()23101310a a a a ⎧---=⎨-+-≠⎩ ,即a =0或a =16 . ∴“a =16”是“两直线l 1:x +2ay ﹣1=0与l 2:(3a ﹣1)x ﹣ay ﹣1=0平行”的充分非必要条件.故答案为充分非必要.【点睛】本题考查充分必要条件的判定,考查两直线平行与系数的关系,是基础题.20.【分析】根据题意转化为利用可将函数进行换元利用对勾函数求函数的最大值【详解】当时又设设当时取得最大值若为真命题即的最大值是5故填:5【点睛】本题考查了根据全称命题的真假求参数取值范围的问题考查了转化 解析:5【分析】根据题意转化为()2max log 4log 2x m x ≤+,利用21log 2log x x =,可将函数进行换元,利用对勾函数求函数的最大值.【详解】当[]2,8x ∈时,[]2log 1,3x ∈ 又21log 2log x x = ,设[]2log 1,3x t =∈ ,设24log 4log 2x y x t t=+=+ 当1t =时,取得最大值max 5y =.若[]2"2,8,log 4log 2"x x m x ∃∈≤+为真命题,()2max log 4log 2x m x ≤+ ,即5m ≤,m ∴的最大值是5.故填:5.【点睛】本题考查了根据全称命题的真假,求参数取值范围的问题,考查了转化与化归的思想,若存在0x ,使()0m f x ≤,即()()max m f x ≤,若0x ∀,使()0m f x ≤恒成立,所以()()min m f x ≤,需注意时任意还是存在问题.三、解答题21.(][)6,104,2--【分析】 解不等式46x -≤和22240x x --≤,由题意得出p 、q 一真一假,然后分情况讨论,进而可求得实数x 的取值范围.【详解】 解不等式46x -≤,即646x -≤-≤,解得210x -≤≤;解不等式22240x x --≤,解得46x -≤≤. :210p x ∴-≤≤,:46q x -≤≤,因为p q ∨为真,p q ∧为假,所以p 、q 一真一假,若p 真q 假,则(]6,10x ∈;若q 真p 假,则[)4,2x ∈--.综上所述,实数x 的取值范围是(][)6,104,2--. 【点睛】本题考查利用复合命题的真假求参数的取值范围,同时也考查了绝对值不等式和一元二次不等式的求解,考查运算求解能力,属于中等题.22.(1)45x <<;(2)523m ≤≤ 【分析】(1)由p q ∧为真,可知,p q 都为真,进而求出命题,p q ,可得到答案;(2)先求出命题,p q ,由q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,可得p 是q 的充分不必要条件,进而可列出不等式,求出实数m 的取值范围.【详解】由27100x x -+<,解得25x <<,所以p :25x <<,又22430x mx m -+<,且0m >,解得3m x m <<,所以q :3m x m <<.(1)当4m =时,q :412x <<,因为p q ∧为真,所以,p q 都为真,所以45x <<.(2)因为q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,所以p 是q 的充分不必要条件,因为p :25x <<,q :3m x m <<,所以2350m m m ≤⎧⎪≥⎨⎪>⎩,解得523m ≤≤. 【点睛】本题考查一元二次不等式的解法,考查利用复合命题的真假求参数的范围,考查充分不必要条件的应用,考查学生的计算求解能力与推理能力,属于中档题.23.(1)(1,4);(2)4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)分别求解当命题p 命题q 为真时x 的取值范围,在分“p 真q 假”和“q 真p 假”两种情况求对应的实数x 的取值范围即可.(2)根据0a >再因式分解求得命题p :3a x a <<,再根据p ⌝是q ⌝的充分不必要条件可知p ⌝对应的集合是q ⌝对应的集合的子集,再根据集合区间端点的位置关系求出实数a 的取值范围即可.【详解】(1)由22430x ax a -+<得()(3)0x a x a --<,当1a =时,13x <<,即p 为真时,(1,3)x ∈.由|3|1x -<,得131x -<-<,得24x <<,即q 为真时,(2,4)x ∈.若p q ∨为真,则p 真或q 真,所以实数的取值范围是(1,4).(2)由22430x ax a -+<得()(3)0x a x a --<,0,a >3a x a ∴<<.由|3|1x -<,得131x -<-<,得24x <<.设{|3},A x x a x a =≤≥或{|24}B x x x =≤≥或,若p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,则A 是B 的真子集,故0234a a <≤⎧⎨≥⎩, 所以实数a 的取值范围为4,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题主要考查了根据充分与必要条件求解参数的范围问题.需要根据参数的范围求解对应的集合区间,再根据区间端点的位置关系列式求出参数的范围.属于中档题.24.(1)1a =-;(2)(]1,1-.【分析】(1)化简B ,根据p 是q 的充要条件可得A B =,根据A B =列式可得结果; (2)将p 是q 的充分不必要条件转化为A 是B 的真子集,然后按照a 与2a 的大小关系分类讨论得到A ,根据真子集关系列式可得结果.【详解】(1)211x x <-,即211011x x x x +-=<--,有()()110x x -+<,解得11x -<<, 故{}11B x x =-<<,因为p 是q 的充要条件,所以A B =,故()()20x a x a --<的解集也为()1,1-,所以211a a =-⎧⎨=⎩,即1a =-; (2)因为p 是q 的充分不必要条件,所以A 是B 的真子集,当2a a <,即0a <或1a >时,{}2A x a x a =<<,由A 是B 的真子集可得211a a >-⎧⎨<⎩,解得10a -<<;当2a a =,即1a =或0时,A =∅,符合题意;当2a a >,即01a <<时,{}2A x a x a =<<,由A 是B 的真子集可得211a a ⎧-<⎨<⎩,解得01a <<,综上所述:实数a 的取值范围是11a -<≤.、【点睛】结论点睛:本题考查由充分不必要条件求参数的取值范围,一般可根据如下规则求解: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集;(2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集;(3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.25.(1)[]1,4-;(2)[]1,3-.【分析】(1)把命题p 转化为当[3,4]x ∈时,2min (22)3x m m -≥-,即可求解;(2)根据二次函数的性质,求得[1,4],[,1]A B a a =-=+,根据p 是q 的必要不充分条件,得到B 是A 的真子集,列出不等式组,即可求解.【详解】(1)由题意,对任意[3,4]x ∈,不等式2223x m m -≥-恒成立,即当[3,4]x ∈时,2min (22)3x m m -≥-,又由3x =时,min (22)4x -=,即243m m ≥-,解得14m -≤≤,即实数m 的取值范围[]1,4-.(2)对于命题q :当[0,1]x ∈时,函数221m x x a =-++,当[0,1]x ∈时,函数2221(1)[,1]m x x a x a a a =-++=-+∈+,记[1,4],[,1]A B a a =-=+,因为p 是q 的必要不充分条件,所以B 是A 的真子集,可得114a a ≥-⎧⎨+≤⎩且“=”不能同时成立,解得13a -≤≤, 经验证,当1,3a =-时满足题意,所以实数a 的取值范围[]1,3-.【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断:(1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集;(2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集;(3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.26.[1,2]-【分析】先求出条件,p q 对应的x 取值范围,再根据题意可得p 是q 的一个必要不充分条件,由集合关系即可求出.【详解】 由411x ≤--,得:31p x -≤<, 由22x x a a +<-,得[]()(1)0x a x a +--<, 当12a =时,:q ∅;当12a <时,:(1,)q a a --;当12a >时,:(,1)q a a --. 由题意得,p 是q 的一个必要不充分条件, 当12a =时,满足条件; 当12a <时,则[)(1,)3,1a a ---,得11,2a ⎡⎫∈-⎪⎢⎣⎭; 当12a >时,[)(,1)3,1a a ---得1,22a ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦. 综上,[1,2]a ∈-.【点睛】本题考查根据条件的关系求参数,属于基础题.。
(时间:120分钟;满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请把答案填在题中横线上)1.如图,已知四边形ABCD 是平行四边形,点O 为空间任意一点,设OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,则向量OD →用a ,b ,c 可表示为________.解析:OD →=OA →+AD →=OA →+BC →=OA →+(OC →-OB →) =a -b +c . 答案:a -b +c2.已知空间四边形ABCD 中,OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,点M 在OA 上,且OM =3MA ,N 为BC 中点,则MN →=________.(用a ,b ,c 表示)解析:显然MN →=ON →-OM →=12(OB →+OC →)-34OA →.答案:-34a +12b +12c3.在下列条件中,使M 与A ,B ,C 一定共面的是________(填序号). ①OM →=3OA →-OB →-OC →;②OM →=15OA →+13OB →+12OC →;③MA →+MB →+MC →=0;④OM →+OA →+OB →+OC →=0.解析:①对,空间的四点M ,A ,B ,C 共面只需满足OM →=xOA →+yOB →+zOC →,且x +y +z =1即可.根据空间向量共面定理可知③也能使M 与A ,B ,C 共面.答案:①③4.已知向量a =(2,-3,0),b =(k ,0,3),若a ,b 成120°的角,则k =________.解析:cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=2k 13×9+k 2=-12<0∴k <0,∴k =-39.答案:-395.已知平行六面体ABCD -A ′B ′C ′D ′中,AB =4,AD =3,AA ′=5,∠BAD =90°,∠BAA ′=∠DAA ′=60°,则AC ′等于________.解析:只需将AC ′→=AB →+AD →+AA ′→,运用向量运算|AC ′→|=|AC ′→|2即可. 答案:856.已知A (-1,-2,6),B (1,2,-6),O 为坐标原点,则向量OA →与OB →的夹角是________.解析:利用cos 〈OA →,OB →〉=OA →·OB →|OA →||OB →|,计算结果为-1.答案:π7.设A ,B ,C ,D 是空间不共面的四点,且满足AB →·AC →=0,AC →·AD →=0,AB →·AD →=0,则△BCD 是________三角形.解析:过点A 的棱两两垂直,通过设棱长应用余弦定理可得三角形为锐角三角形. 答案:锐角8.空间四边形OABC 中,OB =OC ,∠AOB =∠AOC =60°,则cos 〈OA →,BC →〉=________.解析:选择一组基向量OA →,OB →,OC →,再来处理OA →·BC →的值. 答案:09.已知A (1,1,1),B (2,2,2),C (3,2,4),则△ABC 的面积为________.解析:应用向量的运算,计算出cos 〈AB →,AC →〉,再计算sin 〈AB →,AC →〉,从而得S =12|AB→||AC →|sin 〈AB →,AC →〉=62.答案:6210.下列命题:①若n 1,n 2分别是平面α,β的法向量,则n 1∥n 2⇔α∥β; ②若n 1,n 2分别是平面α,β的法向量,则α⊥β⇔n 1·n 2=0; ③若n 是平面α的法向量,a 与α共面,则n ·a =0;④若两个平面的法向量不垂直,则这两个平面一定不垂直; 其中正确的个数为________.解析:①中平面α,β可能平行,也可能重合,结合平面法向量的概念,易知②③④正确答案:311.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别为棱AA 1和BB 1的中点,则sin 〈CM →,D 1N →〉的值为________.解析:设正方体棱长为2,以D 为坐标原点,DA 为x 轴,DC 为y 轴,DD 1为z 轴建立空间直角坐标系,如图,可知CM →=(2,-2,1),D 1N →=(2,2,-1),所以cos 〈CM →,D 1N →〉=-19,故 sin 〈CM →,D 1N →〉=459.答案:45912.已知棱长为1的正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 是A 1B 1的中点,则直线AE 与平面ABC 1D 1所成角的正弦值________.解析:如图所示,建立空间直角坐标系,则AB →=(0,1,0),AD 1→=(-1,0,1),AE →=(0,12,1);设平面ABC 1D 1的法向量为n =(x ,y ,z ),则由⎩⎪⎨⎪⎧n ·AB →=0,n ·AD 1→=0,可解得一个n =(1,0,1);设直线AE 与平面ABC 1D 1所成角为θ,则sin θ=|AE →·n ||AE →||n |=105.答案:10513.在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB =90°,侧棱AA 1=2,D ,E 分别是CC 1,A 1B 的中点,点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的重心G ,则A 1B 与平面ABD 所成角的余弦值为________.解析:以C 为坐标原点,CA 所在直线为x 轴,CB 所在直线为y 轴,CC 1所在直线为z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系,设CA =CB =a ,则A (a ,0,0),B (0,a ,0),A 1(a ,0,2),D (0,0,1)∴E (a 2,a 2,1),G (a 3,a 3,13),∴GE →=(a 6,a 6,23),BD →=(0,-a ,1),∵点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的重心G , ∴GE ⊥平面ABD , ∴GE →·BD →=0.解得a =2.∴GE →=(13,13,23),BA 1→=(2,-2,2).∵GE →⊥平面ABD ,∴GE →为平面ABD 的一个法向量,那么cos 〈GE →,BA 1→〉=GE →·BA 1→|GE →||BA 1→|=4363×23=23,∴A 1B 与平面ABD 所成角的余弦值为1-(23)2=73. 答案:7314.在空间直角坐标系中,定义:平面α的一般方程为Ax +By +Cz +D =0(A ,B ,C ,D∈R ,且A ,B ,C 不同时为零),点P (x 0,y 0,z 0)到平面α的距离为:d =|Ax 0+By 0+Cz 0+D |A 2+B 2+C2,则在底面边长与高都为2的正四棱锥中,底面中心O 到侧面的距离等于________.解析:如图,以底面中心O 为原点建立空间直角坐标系O -xyz ,则A (1,1,0),B (-1,1,0),P (0,0,2),设平面PAB 的方程为Ax +By +Cz +D =0,将以上3个坐标代入计算得A =0,B =-D ,C =-12D ,所以-Dy -12Dz +D =0,即2y +z -2=0,则d =|2×0+0-2|22+1=255.答案:255二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14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,求证:(1)E 、F 、G 、H 四点共面;(2)BD ∥平面EFGH .证明:(1)如图所示,连结EG ,∵E 、F 、G 、H 分别是空间四边形ABCD 的边AB 、BC 、CD 、DA 的中点,∴BG →=12BC →+BD →),12BD →=EH →; ∴EG →=EB →+BG →=EB →+12BC →+BD →)=EB →+BF →+EH →=EF →+EH →;∴由共面向量定理知:EG →,EF →,EH →共面; ∴E 、F 、G 、H 四点共面.(2)∵EH →=AH →-AE →=12AD →-12AB →=12(AD →-AB →)=12BD →,∴EH ∥BD ; 又EH ⊂平面EFGH ,BD ⊄平面EFGH , ∴BD ∥平面EFGH .16.(本小题满分14分)已知空间向量AB →,AC →,AD →等满足|AC →|=5,|AB →|=8,AD →=511DB →,且CD →·AB →=0.(1)求|AB →-AC →|;(2)设∠BAC =θ,且已知cos(θ+x )=45,-π<x <-π4,求sin(θ+x ).解:(1)由已知得AB →=DB →-DA →=DB →+AD →=1611DB →,所以DB →=1116AB →,AD →=511DB →=516AB →,则|AD →|=516|AB →|=52,|DB →|=112,因为CD →·AB →=0,所以CD ⊥AB ,在Rt △BCD 中,BC 2=BD 2+CD 2,又CD 2=AC 2-AD 2,所以BC 2=BD 2+AC 2-AD 2=49,所以|AB →-AC →|=|CB →|=7.(2)在Rt △ADC 中,cos ∠BAC =12,所以θ=π3;所以cos(θ+x )=cos(π3+x )=45,故sin(π3+x )=±35.而-π<x <-π4,∴-2π3<π3+x <π12.如果0<π3+x <π12,则sin(π3+x )<sin π12<sin π6<12<35,故sin(π3+x )=35舍去,所以sin(π3+x )=-35.17.(本小题满分14分)在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为矩形,侧棱P A ⊥底面ABCD ,AB =3,BC =1,PA =2,E 为PD 的中点.(1)求直线AC 与PB 所成角的余弦值;(2)在侧面P AB 内找一点N ,使NE ⊥面P AC ,并求出点N 到AB 和AP 的距离.解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系,则A ,B ,C ,D ,P ,E 的坐标为A (0,0,0)、B (3,0,0)、C (3,1,0)、D (0,1,0)、P (0,0,2)、E (0,12,1),从而AC →=(3,1,0),PB →=(3,0,-2),设AC →与PB →的夹角为θ,则cos θ=AC →·PB →|AC →||PB →|=327=3714,∴AC 与PB 所成角的余弦值为3714.(2)由于N 点在侧面PAB 内,故可设N 点坐标为(x ,0,z ),则NE →=(-x ,12,1-z ),由NE ⊥面PAC ,可得⎩⎪⎨⎪⎧NE →·AP →=0,NE →·AC →=0,即⎩⎨⎧(-x ,12,1-z )·(0,0,2)=0,(-x ,12,1-z )·(3,1,0)=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧z -1=0,-3x +12=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =36,z =1.即N 点的坐标为(36,0,1),从而N 点到AB 和AP 的距离分别为1,36.18.(本小题满分16分)已知一个多面体是由底面为ABCD 的长方体被截面AEC 1F 所截而得到的,其中AB =4,BC =2,CC 1=3,BE =1.(1)求BF 的长;(2)求点C 到平面AEC 1F 的距离.解:(1)建立如图所示的空间直角坐标系.则D (0,0,0),B (2,4,0),C (0,4,0),E (2,4,1),A (2,0,0),C 1(0,4,3); 设F (0,0,z ),∵四边形AEC 1F 为平行四边形, ∴AF →=EC 1→,得(-2,0,z )=(-2,0,2),∴z =2,∴F (0,0,2),∴BF →=(-2,-4,2).于是|BF →|=26,即BF 的长为2 6.(2)设n 1为平面AEC 1F 的法向量,显然n 1不垂直于平面ADF ,故可设n 1=(x ,y ,1),由⎩⎪⎨⎪⎧n 1·AE →=0,n 1·AF →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧0×x +4×y +1=0,-2×x +0×y +2=0,即⎩⎪⎨⎪⎧4y +1=0,-2x +2=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-14.∴n 1=(1,-14,1). 又CC 1→=(0,0,3),设CC 1→与n 1的夹角为α,则cos α=CC 1→·n 1|CC 1→||n 1|=33×1+116+1=43333.∴C 到平面AEC 1F 的距离为d =|CC 1→|cos α=3×43333=43311.19.(本小题满分16分)如图,四棱锥P -ABCD 的底面为直角梯形,AB ∥DC ,∠DAB =90°,PA ⊥底面ABCD ,且P A =AD =DC =12AB ,M 是PB 的中点.(1)证明:面P AD ⊥面PCD ;(2)求AC 与PB 所成角的余弦值;(3)求面AMC 与面BMC 所成二面角的余弦值.解:以A 为坐标原点,AD 长为单位长度,如图所示,建立空间直角坐标系,则各点坐标为A (0,0,0),B (0,2,0),C (1,1,0),D (1,0,0),P (0,0,1),M (0,1,12).(1)证明:因AP →=(0,0,1),DC →=(0,1,0), 故AP →·DC →=0, 所以AP ⊥DC .由题设知AD ⊥DC ,且AP ∩AD =A ,由此得DC ⊥面PAD .又DC 在面PCD 上,故面P AD ⊥面PCD .(2)因为AC →=(1,1,0),PB →=(0,2,-1), 故|AC →|=2,|PB →|=5,AC →·PB →=2,所以cos 〈AC →,PB →〉=AC →·PB →|AC →||PB →|=105.故所求AC 与PB 所成角的余弦值为105.(3)在MC 上取一点N (x ,y ,z ),则存在λ∈R ,使NC →=λMC →,∵NC →=(1-x ,1-y ,-z ),MC →=(1,0,-12),∴x =1-λ,y =1,z =12λ.要使AN ⊥MC ,只需AN →·MC →=0,即x -12z =0,解得λ=45.可知当λ=45时,N 点坐标为(15,1,25),∴AN →·MC →=0,此时AN →=(15,1,25),BN →=(15,-1,25),有BN →·MC →=0.由AN →·MC →=0,BN →·MC →=0得AN ⊥MC ,BN ⊥MC ,所以∠ANB 为面AMC 与面BMC 所成二面角的平面角.∵|AN →|=305,|BN →|=305,AN →·BN →=-45,∴cos 〈AN →,BN →〉=AN →·BN →|AN →||BN →|=-23,故所求的二面角的余弦值为-23.20.(本小题满分16分)已知斜三棱柱ABC -A 1B 1C 1,∠BCA =90°,AC =BC =2,A 1在底面ABC 上的射影恰为AC 的中点D ,又知BA 1⊥AC 1.(1)求证:AC 1⊥平面A 1BC ;(2)求点C 1到平面A 1AB 的距离; (3)求二面角A -A 1B -C 的余弦值.解:如图所示,取AB 的中点E ,则DE ∥BC , 因为BC ⊥AC , 所以DE ⊥AC ,又A 1D ⊥平面ABC ,以DE ,DC ,DA 1为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系, 则A (0,-1,0),C (0,1,0),B (2,1,0),A 1(0,0,t ),C 1(0,2,t ).(1)证明:∵AC 1→=(0,3,t ),BA 1→=(-2,-1,t ),CB →=(2,0,0),由AC 1→·CB →=0,知AC 1⊥CB ,又BA 1⊥AC 1,CB ∩BA 1=B ,所以AC 1⊥平面A 1BC .(2)由AC 1→·BA 1→=-3+t 2=0,得t = 3. 设平面A 1AB 的法向量为n =(x ,y ,z ), 又AA 1→=(0,1,3),AB →=(2,2,0),所以⎩⎪⎨⎪⎧n ·AA 1→=y +3z =0,n ·AB →=2x +2y =0,设z =1,则n =(3,-3,1),所以点C 1到平面A 1AB 的距离d =|AC 1→·n ||n |=2217.(3)设平面A 1BC 的法向量为m =(x ,y ,z ), CA 1→=(0,-1,3),CB →=(2,0,0),所以⎩⎪⎨⎪⎧m ·CA 1→=-y +3z =0m ·CB →=2x =0,设z =1,则m =(0,3,1).cos 〈m ,n 〉=m ·n |m ||n |=-77,根据法向量的方向,可知二面角A -A 1B -C 的平面角的余弦值为77.。
常用逻辑用语一、选择题1.命题“如果x≥a 2+b 2,那么x≥2ab”的逆否命题是( ) A .如果x<a 2+b 2,那么x<2ab B .如果x≥2ab,那么x≥a 2+b 2 C .如果x<2ab,那么x<a 2+b 2 D .如果x≥a 2+b 2,那么x<2ab 2.三角形全等是三角形面积相等的( ) A .充分但不必要条件 B .必要但不充分条件 C .充要条件 D .既不充分又不必要条件 3.下列四个命题中,真命题是( ) A .2是偶数且是无理数 B .8≥10 C .有些梯形内接于圆 D .∀x ∈R,x 2-x+1≠0 4.命题“所有奇数的立方是奇数”的否定是( ) A .所有奇数的立方不是奇数 B .不存在一个奇数,它的立方是偶数 C .存在一个奇数,它的立方是偶数 D .不存在一个奇数,它的立方是奇数 二、填空题5.命题“若a=-1,则a 2=-1”的逆否命题是______________________. 6.b=0是函数f(x)=ax 2+bx+c 为偶函数的______________________.7.全称命题“∀a ∈Z,a 有一个正因数”的否定是________________________. 8.特称命题“有些三角形的三条中线相等”的否定是______________________. 9.设p :|5x -1|>4;2210231x x x x ++³-+,则非p 是非q 的______ ___条件.三、解答题10.求证:a+2b=0是直线ax+2y+3=0和直线x+by+2=0互相垂直的充要条件.11.已知集合A={x|x 2-3x+2=0},B={x|x 2-mx+2=0},若A 是B 的必要不充分条件,求实数m 范围.12.给定两个命题,P :对任意实数x 都有012>++ax ax 恒成立;Q :关于x 的方程02=+-a x x 有实数根;如果P 与Q 中有且仅有一个为真命题,求实数a 的取值范围.常用逻辑用语答案1-4 CACC5.如果a 2≠1,那么a≠-1 6.充分必要条件 7.∃a 0∈Z,a 0没有正因数 8.每个三角形的三条中线不相等 9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k 1=-a 2,k 2=-1b ,由a+2b=0,k 1⋅k 2=(-a 2-1b)=-1,两直线互相垂直.必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k 1⋅k 2=(-a 2)(-1b)=-1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0. 11、A={1,2},A 是B 的必要不充分条件,即B ⊂≠A .所以B=Φ、B={1}或{2},当B=φ时,△=m 2-8<0,∴22m 22<<-. 当B={1}或{2}时,⎩⎨⎧=+-=+-=∆02m 2402m 10或,m 无解.综上所述22m 22<<-.12.解:P 真:对任意实数x 都有012>++ax ax 恒成立⇔a=0或⎩⎨⎧a>0∆<0⇔0≤a<4; q 真:关于x 的方程02=+-a x x 有实数根⇔1-4a≥0⇔a≤14;如果P 正确,且Q 不正确,有0≤a<4,且a>14,∴14<a<4;如果Q 正确,且P 不正确,有a<0或a≥4,且a≤14,∴a<0.所以a ∈(-∞,0)∪(14,4).常用逻辑用语答案1-4 CACC5.如果a 2≠1,那么a≠-1 6.充分必要条件 7.∃a 0∈Z,a 0没有正因数 8.每个三角形的三条中线不相等 9.即不充分也不必要10.充分性:当b=0时,则a=0,此时两直线分别垂直坐标轴,显然垂直;当b≠0时,两直线的斜率分别是k 1=-a 2,k 2=-1b ,由a+2b=0,k 1⋅k 2=(-a 2-1b)=-1,两直线互相垂直.必要性:如果两直线互相垂直且斜率存在,则k 1⋅k 2=(-a 2)(-1b)=-1,∴a+2b=0;如果两直线中有直线的斜率不存在,且互相垂直,则b=0,且a=0,∴a+2b=0. 11、A={1,2},A 是B 的必要不充分条件,即B ⊂≠A .所以B=Φ、B={1}或{2},当B=φ时,△=m 2-8<0,∴22m 22<<-. 当B={1}或{2}时,⎩⎨⎧=+-=+-=∆02m 2402m 10或,m 无解.综上所述22m 22<<-.12.解:P 真:对任意实数x 都有012>++ax ax 恒成立⇔a=0或⎩⎨⎧a>0∆<0⇔0≤a<4;q 真:关于x 的方程02=+-a x x 有实数根⇔1-4a≥0⇔a≤14;如果P 正确,且Q 不正确,有0≤a<4,且a>14,∴14<a<4;如果Q 正确,且P 不正确,有a<0或a≥4,且a≤14,∴a<0.所以a ∈(-∞,0)∪(14,4).圆锥曲线练习题一.选择题1.若椭圆经过原点,且焦点分别为12(1,0),(3,0)F F ,则其离心率为( ) A.34 B.23 C.12 D.142.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线l ,交抛物线于A ,B 两点,若线段AB 中点的横坐标为3,则|AB|等于( )A.10B.8C.6D.43.若双曲线x 24+y2k1的离心率(1,2)e ∈,则k 的取值范围是( )A.(),0-∞B.()3,0-C.()12,0-D.()60,12-- 4.与y 轴相切且和半圆x 2+y 2=4(0≤x ≤2)内切的动圆圆心的轨迹方程是( ) A.()()24101y x x =--<≤ B.()()24101y x x =-<≤C.()()24101y x x =+<≤ D.()()22101yx x =--<≤5.过点M(-2,0)的直线L 与椭圆2222x y +=交于12,P P 两点,设线段12P P 的中点为P ,若直线l 的斜率为11(0)k k ≠,直线OP 的斜率为2k ,则12k k 等于( )A.2-B.2C.12D.-126.如果方程x 2-p +y2q =1表示双曲线,那么下列椭圆中,与这个双曲线共焦点的是( )A.2212xyq pq+=+ B.2212xyq pp+=-+ C.2212xyp qq+=+ D.2212xyp qp+=-+二.填空题7.椭圆x 212+y 23=1的焦点分别是12F ,F ,点P 在椭圆上,如果线段1P F 的中点在y 轴上,那么1PF 是2PF 的 倍.8.椭圆x 245+y 220=1的焦点分别是12F ,F ,过原点O 做直线与椭圆交于A ,B 两点,若∆ABF 2的面积是20,则直线AB 的方程是 .9.与双曲线2244x y -=有共同的渐近线,并且经过点(2的双曲线方程是10.已知直线y=kx+2与双曲线x 2-y 2=6的右支相交于不同的两点,则k 的取值范围是 .三.解答题11.抛物线y=-12x 2与过点M(0,-1)的直线L 相交于A ,B 两点,O 为原点,若OA 和OB 的斜率之和为1,求直线L 的方程.12.已知中心在原点,一焦点为F(0,50)的椭圆被直线:32l y x =-截得的弦的中点横坐标为12,求此椭圆的方程.13.21,F F 是椭圆x 29+y27=1的两个焦点,A 为椭圆上一点,且∠AF 1F 2=45︒,求∆12AF F 的面积.圆锥曲线练习题答案一.选择题:CBCADD 二.填空题:7. 7倍 8.y=±43x 9. y 24x 216=1 10.-153<k<-1三.解答题11. 解:斜率不存在不合题意,设直线1y kx =-代入抛物线得2220x kx +-=2480k =+> 有k ∈R 设点1122(,),(,)A x y B x y 则y 1x 1+y 2x 2=1,由根与系数关系,解得直线方程1y x =-.12. 解:设所求的椭圆为x 2a 2+y2b2=1,则222c a b =-=50椭圆与直线联立有()222222(9)1240a b x b x b a +-+-=,由已知x 1+x 22=12,根与系数关系带入得223a b =解得a 2=75,b 2=25.所以所求椭圆方程为y 225+x 275=1.13.解:1212216,6F F AF AF AF AF =+==-222022112112112cos 4548AF AF F F AF F F AF AF =+-⋅=-+2211117(6)48,,2A F A F A F A F -=-+=1772222S =⨯⨯=.圆锥曲线练习题答案一.选择题:CBCADD 二.填空题:7. 7倍 8.y=±43x 9. y 24x 216=1 10.-153<k<-1三.解答题13. 解:斜率不存在不合题意,设直线1y kx =-代入抛物线得2220x kx +-=2480k =+> 有k ∈R 设点1122(,),(,)A x y B x y 则y 1x 1+y 2x 2=1,由根与系数关系,解得直线方程1y x =-.14. 解:设所求的椭圆为x 2a 2+y 2b2=1,则222c a b =-=50椭圆与直线联立有()222222(9)1240a b x b x b a +-+-=,由已知x 1+x 22=12,根与系数关系带入得223a b =解得a 2=75,b 2=25.所以所求椭圆方程为y 225+x 275=1.13.解:1212216,6F F AF AF AF AF =+==-222022112112112cos 4548AF AF F F AF F F AF AF =+-⋅=-+2211117(6)48,,2A F A F A F A F -=-+=1772222S =⨯⨯=.空间向量练习题一.选择题1.直棱柱ABC -A 1B 1C 1中,若CA →=a →,CB →=b →,CC 1→=c →,则A 1B →=( )A .a →+b →-c →B .a →-b →+c →C .-a →+b →+c →D .-a →+b →-c →2.已知A ,B ,C 三点不共线,对平面ABC 外的任意一点O ,下列条件中能确定点M 与A ,B ,C 一定共面的是( )A .OM →=OA →+OB →+OC → C .OM →=2OA →-OB →-OC →C .OM →=OA →+12OB →+13→D .OM →=13OA →+13OB →+13OC →3.若向量m →同时垂直向量a →和b →,向量n →=λa →+μb →(λ,μ∈R, λ,μ≠0),则( )A .m →∥n →B .m →⊥n → C.m →与n →不平行也不垂直 D .以上均有可能 4.以下四个命题中,正确的是( )A .若OP →=12OA →+13OB →,则P ,A ,B 三点共线B .若{a →,b →,c →}为空间一个基底,则{a →+b →,b →+c →,c →+a →}构成空间的另一个基底 C .|(a →⋅b →)c →|=|a →|⋅|b →|⋅|c →|D .∆ABC 为直角三角形的充要条件是AB →⋅AC →=05.已知a →=(λ+1,0,2λ),b →=(6,2μ-1,2),a →∥b →,则λ和μ的值分别为( ) A .15,12B .5,2C .-15,-12D .-5,-2二.填空题6.若a →=(2,-3,1),b →=(2,0,3),c →=(0,2,2),则a →⋅(b →+c →)=________.7.已知G 是∆ABC 的重心,O 是空间任一点,若OA →+OB →+OC →=λOG →,则λ的值为_______. 8.已知|a →|=1,|b →|=2,<a →,b →>=60︒,则|a →-25(a →+2b →)|=________.三.解答题9.若向量(a →+3b →)⊥(7a →-5b →),(a →-4b →)⊥(7a →-2b →),求a →与b →的夹角.10.设123423223325=-+=+-=-+-=++,,,a i j k a i j k a i j k a i j k ,试求实数λμν,,,使4123a a a a λμν=++成立.11.正三棱柱111-ABC A B C 的底面边长为a ,求1AC 与侧面11ABB A 所成的角. 12.在长方体1111ABCD A B C D -中,11AD AA ==,2AB =,点E 在棱AB 上移动,问AE 等于何值时,二面角1D EC D --的大小为π4.空间向量练习题答案一.选择题 DDBBA二.填空题 6.3 7.3 8.65三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得a →2=b →2=2a →⋅b →,∴cos<a →,b →>=12,∴a →与b →夹角为60︒.10.由4123a a a a λμν=++成立,可建立方程组,解得213v λμ=-==-,,.11.以A 为原点,分别以CA →,AB →,AA 1→为x,y ,z 轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A 1(0,0,2a),C 1(-32a,12a,2a),由于n →=(-1,0,0)是面11ABB A 的法向量,计算得cos<AC 1→,n →>=12,∴<AC 1→,n →>=60︒.故1AC 与侧面11ABB A 所成的角为30︒.12.设A E x =,以D 为原点,分别以DA →,DC →,DD 1→为x y z ,,轴建立空间直角坐标系,可求得平面1D EC 的法向量为n →=(2-x ,1,2).依题意πcos 422=⇒=.2x =-∴2x =+.2AE =-∴空间向量练习题答案一.选择题 DDBBA二.填空题 6.3 7.3 8.65三.解答题9.由已知向量垂直列方程,解得a →2=b →2=2a →⋅b →,∴cos<a →,b →>=12,∴a →与b →夹角为60︒.10.由4123a a a a λμν=++成立,可建立方程组,解得213v λμ=-==-,,.11.以A 为原点,分别以CA →,AB →,AA 1→为x,y ,z 轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(0,a,0),A 1(0,0,2a),C 1(-32a,12a,2a),由于n →=(-1,0,0)是面11ABB A 的法向量,计算得cos<AC 1→,n →>=12,∴<AC 1→,n →>=60︒.故1AC 与侧面11ABB A 所成的角为30︒.12.设A E x =,以D 为原点,分别以DA →,DC →,DD 1→为x y z ,,轴建立空间直角坐标系,可求得平面1D EC 的法向量为n →=(2-x,1,2).依题意πcos 422=⇒=2x =-∴2x =+.2AE =-∴。
④“ x > 2 ”是“ 1 4.由直线 x = 12 D . 15B . 2 ln 2高中数学选修2-1、2-2 综合试题班级-------------姓名-----------得分-----------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,请将所选答案写在答题卡上)1.复数 z 的虚部记作 Im (z ),若 z= 5 1 + 2i,则 Im ( z )=( )A .2B . 2iC .-2D .-2i2.考察以下列命题:①命题“ lg x = 0, 则x=1 ”的否命题为“若 lg x ≠ 0, 则x ≠ 1 ”②若“ p ∧ q ”为假命题,则 p 、q 均为假命题③命题 p : ∃x ∈ R ,使得 s in x > 1 ;则 ⌝p : ∀x ∈ R ,均有 sin x ≤ 11< ”的充分不必要条件x 2则真命题的个数为( ) A .1 B .2C .3D .43.在平行六面体 ABCD - A B C D 中, M 为 A C 与 B D 的交点。
1 1 111 111若 AB = a , AD = b , AA = c 则与 BM 相等的向量是()11 1 1 1A . - a + b + cB . a + b + c2 2 2 2A1DD1 C1 MB1 C1 1 1 1C . - a - b + cD . a - b + c2 2 2 2A B1 , x = 2, 曲线 y = - 及轴所围图形的面积为 ( )2 xA .- 2ln 2 C . 1 ln 2 45.已知抛物线 y 2 = 2 px( p > 0) 上有一点 M (4,y ),它到焦点 F 的距离为 5,则 ∆OFM 的面积(O 为原点)为()A .1B .2C . 2D . 2 26.用火柴棒摆“金鱼”,如图所示:…①②③7.在正三棱柱ABC-A B C中,若AB=2B B,则AB与C B所成角的大小为()②实数a,b,有(a+b)2=a2+2ab+b2;类比向量a,b,有(a+b)2=a+2a⋅b+b按照上面的规律,第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为()A.6n+2B.6n-2C.8n+2D.8n-2111111A.60°B.75°C.105°D.90°8.给出下面四个类比结论()①实数a,b,若ab=0则a=0或b=0;类比向量a,b,若a⋅b=0,则a=0或b=022③向量a,有a2=a2;类比复数z,有z2=z2④实数a,b有a2+b2=0,则a=b=0;类比复数z,z有z2+z2=0,则212z=z=012其中类比结论正确的命题个数为()A.0B.1C.2D.39.已知抛物线=2px(p>1)的焦点F恰为双曲线(a>0,b>0)的右焦点,且两曲线的交点连线过点F,则双曲线的离心率为()A.2B.2C.2+1D.2+210.设球的半径为时间t的函数R(t).若球的体积以均匀速度c增长,则球的表面积的增长速度与球半径()A.成正比,比例系数为C B.成正比,比例系数为2CC.成反比,比例系数为C D.成反比,比例系数为2C二、填空题(每小题5分,共20分。
绝密★启用前高中数学选修2-1第一章检测题试卷副标题考试范围:XXX ;考试时间:100分钟;命题人:XXX学校:__________姓名:__________班级:__________考号:__________ 题号 一 二 三 总分 得分注意事项:1. 答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2. 请将答案正确填写在答题卡上评卷人 得分一、单项选择(注释)1、条件x x p =|:|,条件x x q -≥2:,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件充要条件 D .既不充分又不必要条件2、命题“21,11x x <<<若则-”的逆否命题是( )A.21,1,1x x x ≥≥≤-若则或 B.若11<<-x ,则12<x C.若1x >或1x <-,则12>x D.若1x ≥或1x ≤-,则12≥x 3、下列命题中是全称命题的是( )A .圆有内接四边形B .23>C .23<D .若三角形的三边长分别为3、4、5,则这个三角形为直角三角形 4、在ABC ∆中,“A B =”是“sin sin A B =”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件5、命题“对任意的2,310x R x x ∈-+≤”的否定是( ) 2000,310x R x x ∈-+≤2000,310x R x x ∈-+≤2000,310x R x x ∈-+>2,310x R x x ∈-+> 6、已知命题p :若(x -1)(x -2)≠0,则x≠1且x≠2;命题q :存在实数x 0,使2x 0<0.下列选项中为真命题的是( )A .⌝pB .qC .⌝p ∨qD .⌝q ∧p 7、)下列说法错误的是( )A .如果命题“⌝p ”与命题“p ∨q ”都是真命题,那么命题q 一定是真命题B .命题“若a =0,则ab =0”的否命题是:“若a ≠0,则ab ≠0”C .若命题p :∃x 0∈R ,x 02+2x 0-3<0,则?p :∀x ∈R ,x 2+2x -3≥0D .“sin θ=12”是“θ=30°”的充分不必要条件 8、“1k =-”是“两直线320kx y +-=和(2)70k x y -+-=互相垂直”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9、在∆ABC 中,a B sin <bAsin 是A >B 成立的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件 10、有下列四个命题:①“若xy=1,则x 、y 互为倒数”的逆命题; ②“面积相等的三角形全等”的否命题; ③“若022=+-m x x 有实根则1≤m ”; ④“若B A B B A ⊆=则, ”的逆否命题.其中真命题个数为( ).3 D .4评卷人 得分二、填空题(注释)11、已知x y R ∈、,那么命题“若x y 、中至少有一个不为0,则220x y +≠.”的逆否命题是 .12、已知命题p :220R x x ax a ∃∈++≤,,则命题p 的否定是_________;若命题p 为假命题,则实数a 的取值范围是___________.13、已知命题p :?x ∈[1,2],x 2-a ≥0,命题q :?x ∈R ,x 2+2ax +2-a =0,若“p 且q ” 为真命题,则实数a 的取值范围是______________.14、给出下列命题:(1)命题:“若b 2-4ac<0,则方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)无实根”的否命题; (2)命题“△ABC 中,AB =BC =CA ,那么△ABC 为等边三角形”的逆命题; (3)命题“若a>b>0,则>>0”的逆否命题;(4)“若m>1,则mx 2-2(m +1)x +(m -3)>0的解集为R ”的逆命题. 其中真命题的个数为____________.评卷人 得分三、解答题(注释)15、写出下列命题的否定,并判断真假. (1)q:∀x ∈R ,x 不是5x-12=0的根; (2)r:有些质数是奇数; (3)s:∃x ∈R ,|x|>0.16、设命题p :“若0a ≥,则20x x a +-=有实根”. (1)试写出命题p 的逆否命题;(2)判断命题p 的逆否命题的真假,并写出判断过程. 17、已知全集U=R ,非空集合{23x A x x -=-<}0,{()()22B x x a x a =---<}0. (1)当12a =时,求()U C B A ⋂; (2)命题:p x A ∈,命题:q x B ∈,若q 是p 的必要条件,求实数a 的取值范围.18、已知命题p:(x+1)(x-5)≤0,命题q:m x m +≤≤-11(1)若p 是q 的必要条件,求实数m 的取值范围;(2)若m=5,“p q ∨ ”为真命题,“p q ∧ ”为假命题,求实数x 的取值范围。
⼈教a版⾼中数学选修2-1全册同步练习及单元检测含答案⼈教版⾼中数学选修2~1 全册章节同步检测试题⽬录1.1.1课时同步练习1.2课时同步练习1.3课时同步练习1.4.1、2课时同步练习1.4.3课时同步练习第1章单元过关试卷同步练习2.1.1课时同步练习2.1.2课时同步练习2.2.1课时同步练习2.2.2(第1课时)同步练习2.2.2(第2课时)同步练习2.3.1课时同步练习2.3.2(第1课时)同步练习2.3.2(第2课时)同步练习2.4.1课时同步练习2.4.2(第1课时)同步练习2.4.2(第2课时)同步练习第2章单元过关试卷同步练习3.1.1课时同步练习3.1.2课时同步练习3.1.3课时同步练习3.1.4课时同步练习3.1.5课时同步练习3.2第3课时同步练习3.2第4课时同步练习3.2(第1课时)同步练习3.2(第2课时)同步练习第3章单元过关试卷同步练习模块质量检测A卷同步练习模块质量检测B卷同步练习第1章 1.1.1⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.下列语句中命题的个数是( )①-5∈Z;②π不是实数;③⼤边所对的⾓⼤于⼩边所对的⾓;④2是⽆理数.A.1 B.2C.3 D.4解析:①②③④都是命题.答案: D2.下列说法正确的是( )A.命题“直⾓相等”的条件和结论分别是“直⾓”和“相等”B.语句“最⾼⽓温30 ℃时我就开空调”不是命题C.命题“对⾓线互相垂直的四边形是菱形”是真命题D.语句“当a>4时,⽅程x2-4x+a=0有实根”是假命题解析:对于A,改写成“若p,则q”的形式应为“若有两个⾓是直⾓,则这两个⾓相等”;B所给语句是命题;C的反例可以是“⽤边长为3的等边三⾓形与底边为3,腰为2的等腰三⾓形拼成的四边形不是菱形”来说明.故选D.答案: D3.下列语句中假命题的个数是( )①3是15的约数;②15能被5整除吗?③{x|x是正⽅形}是{x|x是平⾏四边形}的⼦集吗?④3⼩于2;⑤矩形的对⾓线相等;⑥9的平⽅根是3或-3;⑦2不是质数;⑧2既是⾃然数,也是偶数.A.2 B.3C.4 D.5解析:④⑦是假命题,②③不是命题,①⑤⑥⑧是真命题.答案: A4.设m,n是两条不同的直线,α,β,γ是三个不同的平⾯,给出下列四个命题:①若m⊥α,n∥α,则m⊥n;②若α∥β,β⊥γ,则α∥γ;③若m⊥α,n⊥α,则m∥n;④若α⊥γ,β⊥γ,则α∥β.其中为真命题的是( )A.①②B.①③C.③④D.②④解析:显然①是正确的,结论选项可以排除C,D,然后在剩余的②③中选⼀个来判断,即可得出结果,①③为真命题.故选B.答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.给出下列命题:①在△ABC 中,若∠A >∠B ,则sin A >sin B ;②函数y =x 3在R 上既是奇函数⼜是增函数;③函数y =f (x )的图象与直线x =a ⾄多有⼀个交点;④若将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,则得到函数y =sin ?2x +π4的图象.其中正确命题的序号是________.解析:①∠A >∠B ?a >b ?sin A >sin B .②③易知正确.④将函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位,得到函数y =sin ?2x +π2的图象.答案:①②③6.命题“⼀元⼆次⽅程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个不相等的实数根”,条件p :________,结论q :________,是________(填“真”或“假”)命题.答案:⼀元⼆次⽅程ax 2+bx +c =0(a ≠0) 此⽅程有两个不相等的实数根假三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.指出下列命题的条件p 和结论q :(1)若x +y 是有理数,则x ,y 都是有理数;(2)如果⼀个函数的图象是⼀条直线,那么这个函数为⼀次函数.解析: (1)条件p :x +y 是有理数,结论q :x ,y 都是有理数.(2)条件p :⼀个函数的图象是⼀条直线,结论q :这个函数为⼀次函数.8.已知命题p :lg(x 2-2x -2)≥0;命题q :0解析:命题p 是真命题,则x 2-2x -2≥1,∴x ≥3或x ≤-1,命题q 是假命题,则x ≤0或x ≥4.∴x ≥4或x ≤-1.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)(1)已知下列命题是真命题,求a 、b 满⾜的条件.⽅程ax 2+bx +1=0有解.(2)已知下列命题是假命题,若x 1ax 2,求a 满⾜的条件.解析: (1)∵ax 2+bx +1=0有解.∴当a =0时,bx +1=0有解,只有b ≠0时,⽅程有解x =-1b . 当a ≠0时,⽅程为⼀元⼆次⽅程,有解的条件为Δ=b 2-4a ≥0.综上,当a =0,b ≠0或a ≠0,b 2-4a ≥0时,⽅程ax 2+bx +1=0有解.(2)∵命题当x 1a x 2为假命题,∴应有当x 1即a x 2-x 1x 1x 2≤0. ∵x 1∴x 2-x 1>0,x 1x 2>0,∴a ≤0.第1章 1.2⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.“|x |=|y |”是“x =y ”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解析: |x |=|y |?x =y 或x =-y ,但x =y ?|x |=|y |.故|x |=|y |是x =y 的必要不充分条件.答案: B2.“x =2k π+π4(k ∈Z)”是“tan x =1”成⽴的( ) 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解析:当x =2k π+π4时,tan x =1,⽽tan x =1得x =k π+π4,所以“x =2k π+π4”是“tan x =1”成⽴的充分不必要条件.故选A. 答案: A3.设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的( )A .充分⽽不必要条件B .必要⽽不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件解析:∵x ≥2且y ≥2,∴x 2+y 2≥4,∴x ≥2且y ≥2是x 2+y 2≥4的充分条件;⽽x 2+y 2≥4不⼀定得出x ≥2且y ≥2,例如当x ≤-2且y ≤-2时,x 2+y 2≥4亦成⽴,故x ≥2且y ≥2不是x 2+y 2≥4的必要条件.答案: A4.设A 是B 的充分不必要条件,C 是B 的必要不充分条件,D 是C 的充要条件,则D 是A 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解析:由题意得:故D 是A 的必要不充分条件答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.下列命题中是假命题的是________.(填序号)(1)x >2且y >3是x +y >5的充要条件(2)A ∩B ≠?是A B 的充分条件(3)b 2-4ac <0是ax 2+bx +c <0的解集为R 的充要条件(4)三⾓形的三边满⾜勾股定理的充要条件是此三⾓形为直⾓三⾓形解析: (1)因x >2且y >3?x +y >5, x +y >5?/ x >2且y >3,故x >2且y >3是x +y >5的充分不必要条件.(2)因A ∩B ≠??/ A B, A B ?A ∩B ≠?.故A ∩B ≠?是A B 的必要不充分条件.(3)因b 2-4ac <0?/ ax 2+bx +c <0的解集为R , ax 2+bx +c <0的解集为R ?a <0且b 2-4ac <0,故b 2-4ac <0是ax 2+bx +c <0的解集为R 的既不必要也不充分条件.(4)三⾓形的三边满⾜勾股定理的充要条件是此三⾓形为直⾓三⾓形.答案: (1)(2)(3)6.设集合A =x |x x -1<0,B ={x |0x |x x -1<0={x |0∴“m ∈A ”是“m ∈B ”的充分不必要条件.答案:充分不必要三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.已知p :12≤x ≤1,q :a ≤x ≤a +1,若p 的必要不充分条件是q ,求实数a 的取值范围.解析: q 是p 的必要不充分条件,则p ?q 但q ?/p .∵p :12≤x ≤1,q :a ≤x ≤a +1. ∴a +1≥1且a ≤12,即0≤a ≤12.∴满⾜条件的a 的取值范围为0,12. 8.求证:0≤a <45是不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴的充要条件.证明:充分性:∵0,∴Δ=a 2-4a (1-a )=5a 2-4a =a (5a -4)<0,则ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴.⽽当a =0时,不等式ax 2-ax +1-a >0可变成1>0.显然当a =0时,不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴.必要性:∵ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴,∴a =0或 a >0,Δ=a 2-4a 1-a <0.解得0≤a <45. 故0≤a <45是不等式ax 2-ax +1-a >0对⼀切实数x 都成⽴的充要条件.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)已知条件p :A ={x |2a ≤x ≤a 2+1},条件q :B ={x |x 2-3(a +1)x +2(3a +1)≤0}.若p 是q 的充分条件,求实数a 的取值范围.解析:先化简B ,B ={x |(x -2)[x -(3a +1)]≤0},①当a ≥13时,B ={x |2≤x ≤3a +1};②当a <13时,B ={x |3a +1≤x ≤2}.因为p 是q 的充分条件,所以A ?B ,从⽽有 a ≥13a 2+1≤3a +12a ≥2,解得1≤a ≤3.或 a <13a 2+1≤22a ≥3a +1,解得a =-1.综上,所求a 的取值范围是{a |1≤a ≤3或a =-1}.第1章 1.3⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.已知p :x 2-1≥-1,q :4+2=7,则下列判断中,错误的是( )A .p 为真命题,p 且q 为假命题B .p 为假命题,q 为假命题C .q 为假命题,p 或q 为真命题D .p 且q 为假命题,p 或q 为真命题解析:∵p 为真命题,q 为假命题,∴p 且q 为假命题,p 或q 是真命题.答案: B2.如果命题“綈p ∨綈q ”是假命题,则在下列各结论中,正确的为( ) ①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧q ”是假命题;③命题“p ∨q ”是真命题;④命题“p ∨q ”是假命题.A .①③B .②④C .②③D .①④解析:∵綈p ∨綈q 是假命题∴綈(綈p ∨綈q )是真命题即p ∧q 是真命题答案: A3.“p ∨q 为假命题”是“綈p 为真命题”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解析:若p ∨q 为假命题,则p ,q 都为假命题,綈p 为真命题.若綈p 为真命题,则p ∨q 可能为真命题,∴“p ∨q 为假命题”是“綈p 为真命题”的充分不必要条件.答案: A4.已知命题p 1:函数y =2x -2-x 在R 上为增函数,p 2:函数y =2x +2-x 在R 上为减函数,则在命题q 1:p 1∨p 2,q 2:p 1∧p 2,q 3:(綈p 1)∨p 2和q 4:p 1∧(綈p 2)中,真命题是() A .q 1,q 3 B .q 2,q 3C .q 1,q 4D .q 2,q 4解析:∵y =2x 在R 上为增函数,y =2-x =? ????12x在R 上为减函数,∴y =-2-x =-? ????12x在R 上为增函数,∴y =2x -2-x 在R 上为增函数,故p 1是真命题.y =2x +2-x 在R 上为减函数是错误的,故p 2是假命题.∴q1:p1∨p2是真命题,因此排除B和D,q2:p1∧p2是假命题,q3:綈p1是假命题,(綈p1)∨p2是假命题,故q3是假命题,排除A.故选C.答案: C⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.“a≥5且b≥3”的否定是____________;“a≥5或b≤3”的否定是____________.答案:a<5或b<3 a<5且b>36.在下列命题中:①不等式|x+2|≤0没有实数解;②-1是偶数或奇数;③2属于集合Q,也属于集合R;④A?A∪B.其中,真命题为________.解析:①此命题为“⾮p”的形式,其中p:不等式|x+2|≤0有实数解,因为x=-2是该不等式的⼀个解,所以p是真命题,所以⾮p是假命题.②此命题是“p或q”的形式,其中p:-1是偶数,q:-1是奇数.因为p为假命题,q为真假题,所以p或q是真命题,故是真命题.③此命题是“p且q”的形式,其中p:2属于集合Q,q:2属于集合R.因为p为假命题,q为真命题,所以p且q是假命题,故是假命题.④此命题是“⾮p”的形式,其中p:A?A∪B.因为p为真命题,所以“⾮p”为假命题,故是假命题.所以填②.答案:②三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.分别写出由下列各组命题构成的p∧q,p∨q,綈p形式命题.(1)p:8∈{x|x2-8x≤0},q:8∈{2,8}.(2)p:函数f(x)=3x2-1是偶函数,q:函数f(x)=3x2-1的图象关于y轴对称.解析:(1)p∧q:8∈({x|x2-8x≤0}∩{2,8}).p∨q:8∈({x|x2-8x≤0}∪{2,8}).綈p:8?{x|x2-8x≤0}.(2)p∧q:函数f(x)=3x2-1是偶函数并且它的图象关于y轴对称.p∨q:函数f(x)=3x2-1是偶函数或它的图象关于y轴对称.綈p:函数f(x)=3x2-1不是偶函数.8.写出下列命题的否定,然后判断其真假:(1)p:⽅程x2-x+1=0有实根;(2)p :函数y =tan x 是周期函数;(3)p :??A ;(4)p :不等式x 2+3x +5<0的解集是?.解析:题号判断p 的真假綈p 的形式判断綈p 的真假 (1)假⽅程x 2-x +1=0⽆实数根真 (2)真函数y =tan x 不是周期函数假 (3)真 ? A 假 (4)真不等式x 2+3x +5<0的解集不是? 假尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)设命题p :实数x 满⾜x 2-4ax +3a 2<0,其中a >0,命题q :实数x 满⾜ x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0.(1)若a =1,且p ∧q 为真,求实数x 的取值范围;(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解析: (1)由x 2-4ax +3a 2<0得(x -3a )(x -a )<0.⼜a >0,所以a当a =1时,1即p 为真命题时实数x 的取值范围是1由 x 2-x -6≤0,x 2+2x -8>0. 解得-2≤x ≤3,x <-4或x >2.即2所以q 为真时实数x 的取值范围是2若p ∧q 为真,则 1所以实数x 的取值范围是(2,3).(2)綈p 是綈q 的充分不必要条件,即綈p ?綈q 且綈q ?/ 綈p .设A ={x |x ≤a 或x ≥3a },B ={x |x ≤2或x >3},则A B .所以03,即1所以实数a 的取值范围是(1,2].第1章 1.4.1、2⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.下列命题中的假命题是( )A .?x ∈R ,lg x =0B .?x ∈R ,tan x =1C .?x ∈R ,x 2>0D .?x ∈R,2x>0 解析: A 中当x =1时,lg x =0,是真命题.B 中当x =π4+k π时,tan x =1,是真命题. C 中当x =0时,x 2=0不⼤于0,是假命题.D 中?x ∈R,2x>0是真命题.答案: C2.下列命题中,真命题是( )A .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )是偶函数B .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )是奇函数C .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是偶函数D .?m ∈R ,使函数f (x )=x 2+mx (x ∈R )都是奇函数解析:∵当m =0时,f (x )=x 2(x ∈R ).∴f (x )是偶函数⼜∵当m =1时,f (x )=x 2+x (x ∈R )∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数.∴A 对,B 、C 、D 错.故选A.答案: A3.下列4个命题: p 1:?x ∈(0,+∞),? ????12xx ; p 2:?x ∈(0,1),log 12x >log 13x ;p 3:?x ∈(0,+∞),? ????12x >log 12x ; p 4:?x ∈? ????0,13,? ????12xx . 其中的真命题是( )A .p 1,p 3B .p 1,p 4C .p 2,p 3D .p 2,p 4解析:对于命题p 1,当x ∈(0,+∞)时,总有? ????12x >? ??13x 成⽴.所以p 1是假命题,排除A 、B ;对于命题p 3,在平⾯直⾓坐标系中作出函数y =? ??12x 与函数 y =log 12x 的图象,可知在(0,+∞)上,函数y =? ????12x 的图象并不是始终在函数y =log 12x 图象的上⽅,所以p 3是假命题,排除C.故选D.答案: D4.若命题p :?x ∈R ,ax 2+4x +a ≥-2x 2+1是真命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤-3或a >2B .a ≥2C .a >-2D .-2即(a +2)x 2+4x +a -1≥0恒成⽴,所以有: a +2>0,16-4a +2a -1≤0 a >-2,a 2+a -6≥0?a ≥2.答案: B⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.命题“有些负数满⾜不等式(1+x )(1-9x )>0”⽤“?”或“?”可表述为________.答案: ?x 0<0,使(1+x 0)(1-9x 0)>06.已知命题p :?x 0∈R ,tan x 0=3;命题q :?x ∈R ,x 2-x +1>0,则命题“p 且q ”是________命题.(填“真”或“假”)解析:当x 0=π3时,tan x 0=3,∴命题p 为真命题; x 2-x +1=? ????x -122+34>0恒成⽴,∴命题q 为真命题,∴“p 且q ”为真命题.答案:真三、解答题(每⼩题10分,共20分)7.指出下列命题中哪些是全称命题,哪些是特称命题,并判断真假:(1)若a >0,且a ≠1,则对任意实数x ,a x>0.(2)对任意实数x 1,x 2,若x 1(3)?T0∈R,使|sin(x+T0)|=|sin x|.(4)?x0∈R,使x20+1<0.解析:(1)(2)是全称命题,(3)(4)是特称命题.(1)∵a x>0(a>0且a≠1)恒成⽴,∴命题(1)是真命题.(2)存在x1=0,x2=π,x1但tan 0=tan π,∴命题(2)是假命题.(3)y=|sin x|是周期函数,π就是它的⼀个周期,∴命题(3)是真命题.(4)对任意x0∈R,x20+1>0.∴命题(4)是假命题.8.选择合适的量词(?、?),加在p(x)的前⾯,使其成为⼀个真命题:(1)x>2;(2)x2≥0;(3)x是偶数;(4)若x是⽆理数,则x2是⽆理数;(5)a2+b2=c2(这是含有三个变量的语句,则p(a,b,c)表⽰)解析:(1)?x∈R,x>2.(2)?x∈R,x2≥0;?x∈R,x2≥0都是真命题.(3)?x∈Z,x是偶数.(4)存在实数x,若x是⽆理数,则x2是⽆理数.(如42)(5)?a,b,c∈R,有a2+b2=c2.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)若?x∈R,函数f(x)=mx2+x-m-a的图象和x轴恒有公共点,求实数a 的取值范围.解析:(1)当m=0时,f(x)=x-a与x轴恒相交,所以a∈R;(2)当m≠0时,⼆次函数f(x)=mx2+x-m-a的图象和x轴恒有公共点的充要条件是Δ=1+4m(m+a)≥0恒成⽴,即4m2+4am+1≥0恒成⽴.⼜4m2+4am+1≥0是⼀个关于m的⼆次不等式,恒成⽴的充要条件是Δ=(4a)2-16≤0,解得-1≤a≤1.综上所述,当m=0时,a∈R;当m≠0,a∈[-1,1].第1章 1.4.3⼀、选择题(每⼩题5分,共20分)1.命题:对任意x ∈R ,x 3-x 2+1≤0的否定是( )A .不存在x 0∈R ,x 30-x 20+1≤0B .存在x 0∈R ,x 30-x 20+1≥0C .存在x 0∈R ,x 30-x 20+1>0D .对任意x ∈R ,x 3-x 2+1>0解析:由全称命题的否定可知,命题的否定为“存在x 0∈R ,x 30-x 20+1>0”.故选C.答案: C2.命题p :?m 0∈R ,使⽅程x 2+m 0x +1=0有实数根,则“綈p ”形式的命题是( )A .?m 0∈R ,使得⽅程x 2+m 0x +1=0⽆实根B .对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0⽆实根C .对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0有实根D .⾄多有⼀个实数m ,使得⽅程x 2+mx +1=0有实根解析:由特称命题的否定可知,命题的否定为“对?m ∈R ,⽅程x 2+mx +1=0⽆实根”.故选B.答案: B3.“?x 0?M ,p (x 0)”的否定是( )A .?x ∈M ,綈p (x )B .?x ?M ,p (x )C .?x ?M ,綈p (x )D .?x ∈M ,p (x )答案: C 4.已知命题p :?x ∈R ,使tan x =1,命题q :x 2-3x +2<0的解集是{x |1列结论:①命题“p ∧q ”是真命题;②命题“p ∧?q ”是假命题;③命题“?p ∨q ”是真命题;④命题“?p ∨?q ”是假命题,其中正确的是( )A .②③B .①②④C .①③④D .①②③④解析:当x =π4时,tan x =1,∴命题p 为真命题.由x 2-3x +2<0得1∴p ∧q 为真,p ∧?q 为假,?p ∨q 为真,?p ∨?q 为假.答案: D⼆、填空题(每⼩题5分,共10分)5.命题p :?x ∈R ,x 2+2x +5<0是________(填“全称命题”或“特称命题”),它是________命题(填“真”或“假”),它的否定命题綈p :________,它是________命题(填“真”或“假”).解析:∵x2+2x+5=(x+1)2+4≥0恒成⽴,所以命题p是假命题.答案:特称命题假?x∈R,x2+2x+5≥0真6.(1)命题“对任何x∈R,|x-2|+|x-4|>3”的否定是________.(2)命题“存在x∈R,使得x2+2x+5=0”的否定是________.答案:(1)?x0∈R,|x0-2|+|x0-4|≤3(2)?x∈R,x2+2x+5≠0三、解答题(每⼩题10分)7.写出下列命题的否定并判断其真假.(1)所有正⽅形都是矩形;(2)?α,β∈R,sin(α+β)≠sin α+sin β;(3)?θ0∈R,函数y=sin(2x+θ0)为偶函数;(4)正数的对数都是正数.解析:(1)命题的否定:有的正⽅形不是矩形,假命题.(2)命题的否定:?α,β∈R,sin(α+β)=sin α+sin β,真命题.(3)命题的否定:?θ∈R,函数y=sin(2x+θ)不是偶函数,假命题.(4)命题的否定:存在⼀个正数,它的对数不是正数,真命题.8.已知函数f(x)=x2-2x+5.(1)是否存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成⽴,并说明理由.(2)若存在⼀个实数x0,使不等式m-f(x0)>0成⽴,求实数m的取值范围.解析:(1)不等式m+f(x)>0可化为m>-f(x),即m>-x2+2x-5=-(x-1)2-4.要使m>-(x-1)2-4对于任意x∈R恒成⽴,只需m>-4即可.故存在实数m,使不等式m+f(x)>0对于任意x∈R恒成⽴,此时只需m>-4.(2)若m-f(x0)>0,∴m>f(x0).∵f(x0)=x20-2x0+5=(x0-1)2+4≥4.∴m>4.尖⼦⽣题库☆☆☆9.(10分)写出下列各命题的否命题和命题的否定,并判断真假.(1)?a,b∈R,若a=b,则a2=ab;(2)若a·c=b·c,则a=b;(3)若b2=ac,则a,b,c是等⽐数列.。
高中数学选修2-1综合试卷数学选修2-1一、选择题1.椭圆的焦点坐标为(XXX.)。
2.若椭圆短轴上的两顶点与一焦点的连线互相垂直,则离心率等于(B)。
3.在正方体中,异面直线与所成角的大小为(45°),则顶点A的轨迹方程是(x+y+z=0)。
4.已知中,点O为正方体的中心,异面直线所成角为60°,则顶点A的轨迹方程是(x+y+z=0)。
5.已知在抛物线上,且P到焦点的距离为10,则焦点到准线的距离为(8)。
6.命题“的否定是()。
7.给出如下四个命题:1.若“p且q”为假命题,则p、q均为假命题;2.命题“若,则”的否命题为“若,则”;3.“,”的否定是“,”;4.在中,“”是“”的充要条件。
其中正确的命题的个数是(B)。
8.椭圆中,以点为中点的弦所在直线斜率为(0)。
9.若A点坐标为(-3,0),是椭圆的最大值为(4),的左焦点,点P是该椭圆上的动点,则(AP+PF=6)。
10.若点O和点F分别为椭圆的最大值为3的中心和左焦点,点P为椭圆上的任意一点,则(OP²=OF²+FP²)。
11.直线l:过双曲线的一个焦点且与其一条渐近线平行,则该双曲线的方程为(y=±(x²/2))。
12.四棱锥中,底面ABCD为直角梯形,且∠BAC=∠BCD=45°,平面ABCD且平面PCD所成角的正弦值为(1/3),则PB与平面的法向量为(-2,1,2)。
二、填空题13.抛物线的准线方程为(y=p)。
14.若方程的曲线是椭圆,则k的取值范围是(0<k<1)。
15.“”是“直线和直线平行”的充要条件。
16.给出下列命题:直线l的方向向量为(1,2,3),直线l的方向向量1,2,3,直线m的方向向量2,1,1,平面的法向量1,2,-1,则向量1,2,-1与平面垂直;平面经过三点(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1),u=2,3,-1是平面的法向量,则真命题的是(命题1和命题3)。
一、选择题1.已知直三棱柱111ABC A B C -中,190,1,2ABC AB BC CC ︒∠====,则异面直线1AB 与1BC 所成角的余弦值为( ) A .35B .35C .45D .45-2.在空间四边形OABC 中,OA OB OC ==,3AOB AOC π∠=∠=,则cos ,OA BC的值为( ) A .0B .22C .12-D .123.在棱长为2的正方体1111ABCD A BC D -中,,E F 分别为棱1AA 、1BB 的中点,G 为棱11A B 上的一点,且1(02)AG λλ=<<,则点G 到平面1D EF 的距离为( )A .23B .2C .22λD .254.如图,在长方形ABCD 中,3AB =,1BC =,点E 为线段DC 上一动点,现将ADE ∆沿AE 折起,使点D 在面ABC 内的射影K 在直线AE 上,当点E 从D 运动到C ,则点K 所形成轨迹的长度为( )A 3B 23C .3πD .2π 5.将直角三角形ABC 沿斜边上的高AD 折成120︒的二面角,已知直角边43,46AB AC == )A .平面ABC ⊥平面ACDB .四面体D ABC -的体积是86C .二面角A BCD --的正切值是423D .BC 与平面ACD 所成角的正弦值是2176.下列命题中是真命题的是( )A .分别表示空间向量的两条有向线段所在的直线是异面直线,则这两个向量不是共面向量B .若a b =,则,a b 的长度相等而方向相同或相反C .若向量,AB CD ,满足AB CD >,且AB 与CD 同向,则AB CD > D .若两个非零向量AB 与CD 满足0AB CD +=,则//AB CD7.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是矩形,PA ⊥底面ABCD ,E 是PC 的中点,2,22,2AB AD PA ===,则异面直线BC 与AE 所成的角的大小为( )A .π6B .π4C .π3D .π28.四棱锥P ABCD -中,(2,1,3),(2,1,0),(3,1,4)AB AD AP =-=-=-,则这个四棱锥的高为( )A .55B .15 C .25D .2559.已知菱形ABCD 中,∠60ABC =︒,沿对角线AC 折叠之后,使得平面BAC ⊥平面DAC ,则二面角B CD A --的余弦值为( ).A .2B .12C 3D 510.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,1AB AC ==,12BC AA =,E O 分别是线段1,C C BC 的中点,1113A F A A =,分别记二面角1F OB E --,1F OE B --,1F EB O --的平面角为,,αβγ,则下列结论正确的是( )A .γβα>>B .αβγ>>C .αγβ>>D .γαβ>>11.在正三棱柱(底面是正三角形的直三棱柱)111ABC A B C -中,2AB =,E ,F 分别为11AC 和11A B 的中点,当AE 和BF 所成角的余弦值为710时,AE 与平面11BCC B 所成角的正弦值为( ) A .15 B .15 C .5 D .5 12.以下命题①||||a b -||a b =+是,a b 共线的充要条件;②若{,,}a b c 是空间的一组基底,则{,,}a b b c c a +++是空间的另一组基底; ③|()|||||||a b c a b c ⋅=⋅⋅. 其中正确的命题有( ) A .0个B .1个C .2个D .3个二、填空题13.如图所示,在正四棱柱1111ABCD A BC D -中,12AA =,1AB BC ==,动点P 、Q 分别在线段1C D 、AC 上,则线段PQ 长度的最小值是______.14.在正方体1111ABCD A BC D -中,,E F 分别为棱1AA 、1BB 的中点,M 为棱11A B (含端点)上的任一点,则直线ME 与平面1D EF 所成角的正弦值的最小值为_________. 15.如图,正方体1111ABCD A BC D -的棱长为1,P 为BC 的中点,Q 为线段1CC 上的动点,过点A ,P ,Q 的平面截该正方体所得的截面为S ,则下列命题正确的是__________(写出所有正确命题的编号).①当102CQ <<时,S 为四边形;②当12CQ =时,S 为等腰梯形; ③当34CQ =时,S 与11C D 的交点R 满足114C R =;④当314CQ <<时,S 为五边形; ⑤当1CQ =时,S 的面积为6.16.已知(1,2,1),(2,2,2)A B -,点P 在z 轴上,且PA PB =,则点P 的坐标为____________.17.如图,已知边长为1的正'A BC ∆的顶点'A 在平面α内,顶点,B C 在平面α外的同一侧,点','B C 分别为,B C 在平面α内的投影,设''BB CC ≤,直线'CB 与平面''A CC 所成的角为ϕ.若'''A B C ∆是以角'A 为直角的直角三角形,则tan ϕ的最小值__________. 18.如图,四边形ABCD 和ADPQ 均为正方形,它们所在的平面互相垂直,,,M E F 分别为,,PQ AB BC 的中点,则直线ME 与平面ABCD 所成角的正切值为________;异面直线EM 与AF 所成角的余弦值是________.19.已知在长方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,AB=BC=1,AA 1=2,E 是侧棱BB 1的中点,则直线AE 与平面A 1ED 1所成角的大小为_____.20.正三棱锥底面边长为1,侧面与底面所成二面角为45°,则它的全面积为________三、解答题21.在几何体111ABC A B C -中,点1A 、1B 、1C 在平面ABC 内的正投影分别为A 、B 、C ,且AB BC ⊥,114AA BB ==,12AB BC CC ===,E 为1AB 的中点.(1)求证://CE 平面111A B C ; (2)求二面角11B AC C --的大小.22.已知在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为4的正方形,PAD △是正三角形,CD ⊥平面PAD ,,,,E F G O 分别是,,,PC BC PD AD 的中点.(Ⅰ)求证:PO ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)求平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角的大小. 23.如图,在四棱锥P ABCD -中,6π∠=CAD ,且321,2AD CD PA ABC ===和PBC 均是等边三角形,O 为BC 的中点.(I )求证:PO ⊥平面ABCD ; (Ⅱ)求CB 与平面PBD 所成角的正弦值.24.如图,在四棱锥P ABCD -中,90BAD ∠=,//AD BC , PA AD ⊥,PA AB ⊥,122PA AB BC AD ====.(Ⅰ)求证://BC 平面PAD ;(Ⅱ)求平面PAB 与平面PCD 所成锐二面角的余弦值.25.如图,已知四棱锥P ABCD -的底面是菱形,对角线AC ,BD 交于点O ,4OA =,3OB =,4OP =,OP ⊥底面ABCD ,设点M 是PC 的中点.(1)直线PB 与平面BDM 所成角的正弦值. (2)点A 到平面BDM 的距离.26.如图,四边形PABC 中,90,23,4PAC ABC PA AB AC ︒∠=∠====,现把PAC ∆沿AC 折起,使PA 与平面ABC 成60︒角,点P 在平面ABC 上的投影为点O (O 与B 在CA 同侧)(1)证明://OB 平面PAC ;(2)求直线PB 与平面PAC 所成角的正弦值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】 【分析】以B 为原点,BA 为x 轴,BC 为y 轴,1BB 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出异面直线1AB 与1BC 所成角的余弦值. 【详解】解:以B 为原点,BA 为x 轴,BC 为y 轴,1BB 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则11(1,0,0),(0,0,2),(0,0,0),(0,1,2)A B B C ,11(1,0,2),(0,1,2)AB BC =-=,设异面直线1AB 与1BC 所成角为θ, 则1111||4cos 5||||55AB BC AB BC θ⋅===⋅⋅.∴异面直线1AB 与1BC 所成角的余弦值为45.故选:C.【点睛】本题考查异面直线所成角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.2.A解析:A 【分析】利用OB OC =,以及两个向量的数量积的定义可得cos ,OA BC <>的值,即可求解. 【详解】由题意,可知OB OC =,则()OA BC OA OC OB OA OC OA OB ⋅=⋅-=⋅-⋅coscos33OA OC OA OB ππ=⋅-⋅1()02OA OC OB =⋅-=, 所以OA BC ⊥,所以∴cos ,0OA BC <>=. 故选A . 【点睛】本题主要考查了两个向量的数量积的定义,两个向量的夹角公式的应用,其中解答中熟记向量的数量积的运算公式,准确计算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.3.D解析:D 【分析】以D 为原点,DA 为x 轴、DC 为y 轴、1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出点G 到平面1D EF 的距离 . 【详解】以D 为原点,DA 为x 轴、DC 为y 轴、1DD 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则()()()()12,,2,0,0,2,2,0,1,2,2,1G D E F λ,()()()12,0,1,0,2,0,0,,1ED EF EG λ=-==,设平面1D EF 的法向量(),,n x y z =, 则12020n ED x z n EF y ⎧⋅=-+=⎨⋅==⎩,取1x =,得()1,0,2n =,∴点G 到平面1D EF 的距离为 2255EG n d n⋅===,故选D. 【点睛】本题主要考查利用空间向量求点到平面的距离,是中档题. 空间向量解答立体几何问题的一般步骤是:(1)观察图形,建立恰当的空间直角坐标系;(2)写出相应点的坐标,求出相应直线的方向向量;(3)设出相应平面的法向量,利用两直线垂直数量积为零列出方程组求出法向量;(4)将空间位置关系转化为向量关系;(5)根据定理结论求出相应的角和距离.4.C解析:C 【分析】根据图形的翻折过程中变与不变的量和位置关系知,若连接D'K ,则D'KA=90°,得到K 点的轨迹是以AD'为直径的圆上一弧,根据长方形的边长得到圆的半径,求得此弧所对的圆心角的弧度数,利用弧长公式求出轨迹长度. 【详解】由题意,将△AED 沿AE 折起,使平面AED ⊥平面ABC ,在平面AED 内过点D 作DK ⊥AE ,K 为垂足,由翻折的特征知,连接D'K ,则D'KA=90°,故K 点的轨迹是以AD'为直径的圆上一弧,根据长方形知圆半径是12, 如图当E 与C 重合时,4=12, 取O 为AD′的中点,得到△OAK 是正三角形.故∠K0A=3π,∴∠K0D'=23π, 其所对的弧长为1223π⨯=3π, 故选:C 【点睛】本题考查与二面角有关的立体几何综合题目,解题的关键是由题意得出点K 的轨迹是圆上的一段弧,翻折问题中要注意位置关系与长度等数量的变与不变,属于中档题目.5.C解析:C 【分析】先由图形的位置关系得到CDB ∠是二面角C AD B --的平面角,120CDB ∠=,故A不正确;B 由于11132684sin120423323D ABC A BCD BCD V V S AD --⎛⎫==⋅=⨯⨯= ⎪⎝⎭故得到B 错误;易知AFD ∠为二面角A BC D --的平面角,4242tan 4217AD AFD DF ∠===∠BDC 为B ﹣AD ﹣C 的平面角,即∠BDC=120°,作DF ⊥BC 于F ,连结AF ,sin ∠BCO=BOBC. 【详解】 沿AD 折后如图,AD BC ⊥,易知CDB ∠是二面角C AD B --的平面角,120CDB ∠=,12,4,42,CD BD AD ===由余弦定理得2222BC CD BD CD =+-cos120BD ⋅,可得47BC =过D 作DF BC ⊥于F ,连接AF ,则AF BC ⊥,由面积相等得11sin12022CD BD DF BC ⋅=⋅,可得421DF =. 根据AD BC ⊥,易知CDB ∠是二面角C AD B --的平面角, 120CDB ∠=故A 平面ABC 与平面ACD 不垂直,A 错;B 由于11132684sin12042332D ABC A BCD BCD V V S AD --⎛⎫==⋅=⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,B 错; C 易知AFD ∠为二面角A BC D --的平面角,4242tan 421AD AFD DF ∠===C 对;D 故如图,由题意可知∠BDC 为B ﹣AD ﹣C 的平面角,即∠BDC=120°,作DF ⊥BC 于F ,连结AF ,AF=4217,BD=4,DC=8,AD=4,过O 作BO 垂直BO ⊥CO 于O ,则∠BCO 就是BC 与平面ACD 所成角,3OD=2,2247BO CO +sin ∠BCO=232147BO BC ==. 选.C 【点睛】本题考查了平面的翻折问题,考查了面面垂直的证明,线面角的求法,面面角的求法以及四面体体积的求法,求线面角,一是可以利用等体积计算出直线的端点到面的距离,除以线段长度就是线面角的正弦值;还可以建系,用空间向量的方法求直线的方向向量和面的法向量,再求线面角即可.面面角一般是要么定义法,做出二面角,或者三垂线法做出二面角,利用几何关系求出二面角,要么建系来做.6.D解析:D由题意逐一考查所给的说法是否正确即可. 【详解】因为空间任两向量平移之后可共面,所以空间任意两向量均共面,选项A 错误; 因为a b =仅表示a 与b 的模相等,与方向无关,选项B 错误;因为空间向量不研究大小关系,只能对向量的长度进行比较,因此也就没有AB CD >这种写法,选项C 错误;∵0AB CD +=,∴AB CD =-,∴AB 与CD 共线,故AB //CD ,选项D 正确. 本题选择D 选项. 【点睛】本题主要考查向量平移的性质,向量模的定义的理解,向量共线的定义及其应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.7.B解析:B 【解析】分析:以A 点为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,求得(0,22,0),(1,2,1)BC AE ==,利用向量的夹角公式,即可求解.详解:以A 点为原点,AB 为x 轴,AD 为y 轴,AP 为z 轴,建立空间直角坐标系,则(2,0,0),(2,22,0),(0,0,2),(0,0,0),(1,2,1)B C P A E , 则(0,22,0),(1,2,1)BC AE ==, 设异面直线BC 和AE 所成的角为θ, 则2cos ,224BC AE BC AE BC AE⋅===⋅⋅, 所以异面直线BC 和AE 所成的角为4π,故选B.点睛:本题考查了异面直线所成的角的求解,其中把异面直线所成的角转化为向量所成的角,利用向量的夹角公式求解是解答的关键,对于对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解直线的方向向量和平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.8.A【分析】求出平面ABCD 的法向量n ,计算法向量n 与AP 的夹角得出AP 与平面ABCD 的夹角,从而可求出P 到平面ABCD 的距离. 【详解】解:设平面ABCD 的法向量为(n x =,y ,)z ,则n AB n AD⎧⊥⎨⊥⎩,∴23020x y z x y -+=⎧⎨-+=⎩,令1x =可得2y =,0z =,即(1n =,2,0), cos ,||||5n AP n AP n AP ∴<>==设AP 与平面ABCD 所成角为α,则sin α=,于是P到平面ABCD 的距离为||sin AP α=,即四棱锥P ABCD - 故选:A . 【点睛】本题考查了空间向量在立体几何中的应用,属于基础题.9.D解析:D 【分析】取AC 的中点E ,分别以EA ,ED ,EB 为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角B CD A --的余弦值. 【详解】解:如图取AC 的中点E ,分别以EA ,ED ,EB为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系,令棱形ABCD 的边长为2,则()1,0,0A ,()1,0,0C -,()D,(B 设平面BCD 的法向量为(),,n x y z=,(1,0,BC =-,(BD =330x y z ⎧--=⎪-=令z =y =3x =-即(3,3,n =-平面ACD 的法向量为()0,0,1m = 令二面角B CD A --的夹角为θ3cos 1n m n mθ===⨯ 因二面角B CD A --为锐二面角5cos θ=故选D【点睛】本题考查求二面角二余弦值,关键是准确的建立空间直角坐标系,属于中档题.10.D解析:D 【分析】过点C 作//Cy AB ,以C 为原点,CA 为x 轴,Cy 为y 轴,1CC 为z 轴,建立空间直角坐标系,利用向量法求解二面角的余弦值得答案. 【详解】解:因为1AB AC ==,12BC AA ==222AB AC BC +=,即AB AC ⊥ 过点C 作//Cy AB ,以C 为原点,CA 为x 轴,Cy 为y 轴,1CC 为z 轴,建立空间直角坐标系, 则(1F ,022),1(2O ,12,0),(0E ,02,1(1B ,12), 111(,2)22OB =,112(,22OE =--,1122(,22OF =-,12EB =,2)EF =,设平面1OB E 的法向量(),,m x y z =,则111·2022112·022m OB x y z m OE x y ⎧=++=⎪⎪⎨⎪=--+=⎪⎩,取1x =,得()1,1,0m →=-,同理可求平面1OB F 的法向量(52,2,3)n =--,平面OEF 的法向量272(,,3)p =-,平面1EFB 的法向量2(,2,3)2q =--. ∴461cos 61||||m n m n α==,434cos 34||||m p m p β==,46cos 46||||m q m q γ==. γαβ∴>>.故选:D .【点睛】本题考查二面角的大小的判断,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.11.B解析:B 【分析】设1AA t =,以B 为原点,过B 作BC 的垂线为x 轴,BC 为y 轴,1BB 为z 轴,建立空间直角坐标系,由AE 和BF 所成角的余弦值为710,求出12t AA ==.由此能求出AE 与平面11BCC B 所成角α的正弦值. 【详解】设1AA t =,以B 为原点,过B 作BC 的垂线为x 轴,BC 为y 轴,1BB 为z 轴,建立空间直角坐标系,则3331(3,1,0),,,(0,0,0),,22A E t B F t ⎫⎫⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭,3(AE =-,12,)t ,3(BF =12,)t , AE ∵和BF 所成角的余弦值为710,2221||||72|cos ,|10||||11t AE BF AE BF AE BF t t -∴<>===++, 解得2t =.∴3(AE =-,12,2), 平面11BCC B 的法向量(1,0,0)n =,AE ∴与平面11BCC B 所成角α的正弦值为:3||152sin 10||||5AE n AE n α===. 故选:B .【点睛】本题考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.12.B解析:B 【分析】①||||||a b a b -=+共线,反之不成立,即可判断出结论; ②利用基底的定义即可判断出真假;③|()||||||||cos ,|a b c a b c a b =<>,即可判断出真假. 【详解】①||||||a b a b a -=+⇒,b 共线,反之不成立,||||||a b a b -=+是a ,b 共线的充分不必要条件,因此不正确;②若{a ,b ,}c 是空间的一组基底,假设,,a b b c c a +++共面, 则存在唯一一组实数,x y ,使=()()a b x b c y c a ++++成立, 即()a b xb x y c ya +=+++, 所以1,1,0x y x y ==+=,显然无解, 假设不成立,即,,a b b c c a +++不共面,则{a b +,b c +,}c a +是空间的另一组基底,正确;③|()|||||||cos ,a b c a b c a b =<>,而cos ,a b <>不一定等于1, 因此不正确.其中正确的命题有一个. 故选:B .【点睛】本题考查了向量共线、共面定理、数量积运算性质、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.二、填空题13.【分析】以点为坐标原点所在直线分别为轴建立空间直角坐标系利用空间向量法计算出异面直线的公垂线的长度即为所求【详解】由题意可知线段长度的最小值为异面直线的公垂线的长度如下图所示以点为坐标原点所在直线分解析:13【分析】以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法计算出异面直线1C D 、AC 的公垂线的长度,即为所求. 【详解】由题意可知,线段PQ 长度的最小值为异面直线1C D 、AC 的公垂线的长度.如下图所示,以点D 为坐标原点,DA 、DC 、1DD 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立空间直角坐标系,则点()1,0,0A 、()0,1,0C 、()10,1,2C 、()0,0,0D , 所以,()1,1,0AC =-,()10,1,2=DC ,()1,0,0DA =, 设向量(),,n x y z =满足n AC ⊥,1⊥n DC ,由题意可得1020n AC x y n DC y z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=+=⎪⎩,解得2x y y z =⎧⎪⎨=-⎪⎩,取2y =,则2x =,1z =-,可得()2,2,1n =-,因此,min23DA n PQn⋅==. 故答案为:23. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在于将PQ 长度的最小值转化为异面直线AC 、1C D 的距离,实际上就是求出两条异面直线的公垂线的长度,利用空间向量法求出两条异面直线间的距离,首先要求出两条异面直线公垂线的一个方向向量的坐标,再利用距离公式求解即可.14.【分析】建立直角坐标系设正方体边长为2求出平面的法向量为直线与平面所成角为因为所以当时取到最小值代入即可【详解】解:如图建立直角坐标系设正方体边长为2则002设平面的法向量为由得令故0由设直线与平面解析:25【分析】建立直角坐标系,设正方体边长为2,求出平面DEF 的法向量为m ,直线ME 与平面1D EF 所成角为α,sin cos ,m EM α==,因为[0a ∈,2],所以当2a =时,取到最小值,代入即可. 【详解】解:如图,建立直角坐标系,设正方体边长为2,AM a =, 则(2E ,0,1),(2M ,a ,2),(0D ,0,2),(2F ,2,1), 设平面DEF 的法向量为(m x =,y ,)z ,1(0,2,0),(2,0,1)EF ED ==-,由0m EF ⋅=,10m D E ⋅=,得020y x z =⎧⎨-+=⎩,令2z =,1x =,故(1m =,0,2),由(0,,1)EM a =,设直线ME 与平面1D EF 所成角为α,sin cos ,m EM α==,因为[0a ∈,2],所以当2a =时,sin α25=, 故答案为:25.【点睛】考查立体几何中的最值问题,本题利用向量法求线面所成的角,基础题.15.①②④【解析】①项时为而时线段上同理存在一点与平行此时为四边形且是梯形故命题①为真;②项是等腰梯形故命题②为真;③项当时如图所示∵点是的中点∴∴∴与的交点满足故命题③为假④项如图所示为五边形故命题④解析:①②④ 【解析】 ①项,12CQ =时,S 为APQD , 而102CQ <<时,线段1DD 上同理,存在一点,与PQ 平行, 此时,S 为四边形,且是梯形,故命题①为真;②项,1AP D Q =,1AD PQ ,1APQD 是等腰梯形,故命题②为真;③项当34CQ =时,如图所示,0AP DC ⋂=, ∵点P 是BC 的中点,∴CO CD AB ==, ∴1113C R C Q CO QC ==, ∴S 与11CD 的交点R 满足113C R =, 故命题③为假.④项,如图所示,S 为五边形,故命题④为真;⑤项,如图所示,S 为菱形,面积为22152622222⎛⎫⎛⎫⨯-⨯= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故命题⑤为假.综上所述,命题正确的是:①②④.16.【解析】设P(00z)由|PA|=|PB|得1+4+(z−1)2=4+4+(z−2)2解得z=3故点P 的坐标为(003)解析:()003,, 【解析】设P(0,0,z),由|PA|=|PB|,得1+4+(z−1)2=4+4+(z−2)2,解得z=3,故点P 的坐标为(0,0,3).17.【解析】如图建系设则可得且故又因为故又故又因为且故故答案为 解析:22【解析】如图建系,设()()0,,,,0,B b m C c n ,则()()222210,,,0,11cos 600b m c n b m c n m n⎧+=+=⎪=⋅⎨⎪<≤⎩,可得12mn =且0m n <≤,故22m ≤,又因为221c n +=,故1n <,又12mn =, 故12m >,又因为212tan 1,22b m m ϕ==-<≤且,故 2tan 2ϕ≥,故答案为22. 18.【详解】试题分析:由两两垂直分别以所在的直线为轴建立如图所示的空间直角坐标系设则所以其中平面的一个法向量为所以与平面所成角的正弦值为所以;又向量与所成角的余弦值为又所以异面直线与所成角的余弦值是考点230【详解】试题分析:由,,AB AD AQ 两两垂直,分别以,,AB AD AQ 所在的直线为,,x y z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设2AB =,则(0,0,0),(1,0,0),(2,1,0),(0,1,2)A E F M ,所以(1,1,2),(2,1,0)EM AF =-=,其中平面ABCD 的一个法向量为(0,0,1)n =,所以ME与平面ABCD 所成角的正弦值为6sin EM n EM n α⋅==⋅,所以tan 2α=EM 与AF 所成角的余弦值为cos EM AF EM AFβ⋅=⋅30=(0,]2πβ∈,所以异面直线EM 与AF 30考点:空间向量的运算及空间角的求解.19.【分析】建立空间直角坐标系得到相关点的坐标后求出直线AE 的方向向量=(011)和平面A1ED1的法向量然后利用向量的共线可得直线AE 与平面A1ED1垂直于是得所求角为【详解】以D 为原点以DADCDD 解析:90【分析】建立空间直角坐标系,得到相关点的坐标后,求出直线AE 的方向向量AE =(0,1,1)和平面A 1ED 1的法向量()0,1,1n =,然后利用向量的共线可得直线AE 与平面A 1ED 1垂直,于是得所求角为90. 【详解】以D 为原点,以DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系, 则A (1,0,0),E (1,1,1),A 1(1,0,2),D 1(0,0,2), 于是AE =(0,1,1),1AE =(0,1,-1),11A D =(-1,0,0). 设平面A 1ED 1的法向量为(),,n x y z =,则1110,0,n A E y z n A D x ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩得,0,y z x =⎧⎨=⎩令1z =,得()0,1,1n =. 所以AE ∥n ,故直线AE 与平面A 1ED 1垂直,即所成角为90°. 故答案为90° 【点睛】本题考查空间位置关系的向量解法,将几何问题转化为数的运算的问题处理,解题的关键是建立适当的空间直角坐标系、正确地求出直线的方向向量和平面的法向量,由于解题时需要进行数的运算,因此还要注意计算的准确性.20.【解析】分析:设正三棱锥P-ABC 的侧棱长为2aPO 为三棱锥的高做PD 垂直于AB 连OD 则PD 为侧面的高OD 为底面的高的三分之一在三角形POD 中构造勾股定理列出方程得到斜高即可详解:设正三棱锥P-AB【解析】分析:设正三棱锥P-ABC 的侧棱长为2a,PO 为三棱锥的高,做PD 垂直于AB ,连OD ,则PD 为侧面的高,OD 为底面的高的三分之一,在三角形POD 中构造勾股定理,列出方程,得到斜高即可.详解:设正三棱锥P-ABC 的侧棱长为2a,PO 为三棱锥的高,做PD 垂直于AB ,连OD ,则PD 为侧面的高,OD 为底面的高的三分之一,在三角形POD中OD ==⇒=故全面积为:1111122⨯⨯⨯⨯点睛:这个题目考查了正三棱锥的表面积的求法,其中涉及到体高,斜高和底面的高的三分之一构成的常见的模型;正三棱锥还有一特殊性即对棱垂直,这一性质在处理相关小题时经常用到.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)56π. 【分析】(1)建立空间直角坐标系,证明平面111A B C 法向量与向量CE 垂直. (2)求二面角两个半平面的法向量所成角即可. 【详解】(1)因为点1B 在平面ABC 内的正投影为B ,所以1B B BA ⊥,1B BBC ,又AB BC ⊥,如图建立空间直角坐标系B xyz -,()0,0,0B ,()2,0,0A ,()0,2,0C ,()12,0,4A ,()10,0,4B ,()10,2,2C ,()1,0,2E ,设平面111A B C 的法向量()1,,n x y z =,()112,0,0A B =-,()110,2,2B C =-, 即20,220,x y z -=⎧⎨-=⎩取1y =,得1(0,1,1)n =,又()1,2,2CE =-,()10112210CE n ⋅=⨯+⨯-+⨯=, 所以1CE n ⊥,又CE ⊄平面111A B C 所以//CE 平面111A B C ;(2)设平面111A B C 的法向量()2,,n x y z =,()12,0,4B A =-,()110,2,2B C =-,即240,220,x z y z -=⎧⎨-=⎩取1y =,得()22,1,1n =, 同理可求平面1ACC 的法向量()31,1,0n =, 所以2323233cos ,2n n n n n n ⋅==⋅,由图知二面角11B AC C --的平面角是钝角, 所以二面角11B AC C --的平面角是56π. 【点睛】关键点睛:利用题设垂直条件,建立空间直角坐标系. 22.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)3π.【分析】(Ⅰ)通过证明PO AD ⊥和PO CD ⊥,结合线面垂直的判定定理证明出PO ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)先求解出平面EFG 和平面ABCD 的法向量,然后求解出法向量夹角的余弦值,由此确定出锐二面角的余弦值,从而锐二面角的大小可求. 【详解】(Ⅰ)因为PAD △是正三角形,O 是AD 的中点,所以PO AD ⊥, 又因为CD ⊥平面PAD ,PO ⊂平面PAD ,所以PO CD ⊥,AD CD D =,,AD CD ⊂平面ABCD ,所以PO ⊥面ABCD ;(Ⅱ)如图,以O 点为原点分别以,,OA OG OP 所在直线为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则(0,0,0),(2,0,0),(2,4,0),(2,4,0),(2,0,0),(0,4,0),(0,0,23)O A B C D G P--,(1,2,3),(1,0,3)E F --,(0,2,0),(1,2,3)EF EG =-=-,设平面EFG 的法向量为(,,),m x y z =因为00m EF m EG ⎧⋅=⎨⋅=⎩,所以20230y x y z -=⎧⎪⎨+-=⎪⎩,令1z =,则(3,0,1)m =, 又平面ABCD 的法向量(0,0,1)n =, 设平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角为θ , 所以||1cos 2||||311m n m n θ⋅===+⋅.所以平面EFG 与平面ABCD 所成锐二面角为3π.【点睛】思路点睛:向量方法求解二面角的余弦值的步骤:(1)建立合适空间直角坐标系,写出二面角对应的两个半平面中相应点的坐标; (2)设出法向量,根据法向量垂直于平面中任意方向向量,求解出半平面的一个法向量;(注:若半平面为坐标平面,直接取法向量亦可)(3)计算(2)中两个法向量夹角的余弦值,结合立体图形中二面角的实际情况,判断二面角是钝角还是锐角,从而得到二面角的余弦值. 23.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)3913. 【分析】(Ⅰ)根据题中的边长以及垂直关系,可求出,OA OP ,利用勾股定理判断OP OA ⊥,再根据等边三角形三线重合,判断OP BC ⊥,即可证明PO ⊥平面ABCD ;(Ⅱ)根据垂直关系,以O 为坐标原点,建立空间直角坐标系,利用向量的坐标公式求CB 与平面PBD 所成角的正弦值. 【详解】(Ⅰ)证明:在ACD △中,由已知得3AC =,ABC PBC 均为边长为3的等边三角形,且O 为BC 的中点 ,OA BC OP BC ∴⊥⊥,且32OA OP ==. 在PAO 中,已知322PA =, 则有222,PO OA PA OP OA +=∴⊥. 又,OA BC O OA ⋂=⊂平面,ABCD BC ⊂平面,ABCD OP ∴⊥平面ABCD .(Ⅱ)以O 为坐标原点,,,OA OC OP 分别为x 轴,y 轴,z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系,则3330,0,,0,,2P B C ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,3D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭. (0,3,0)(1,3,0)BC BD ∴==,,3333)2BP ⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭.设平面PBD 的法向量为(,,)n x y z =,则00n BP n BD ⎧⋅=⎨⋅=⎩即00x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩,令1z =.则3y x ==. ∴平面PBD 的一个法向量为(3,3,1)n =-,39sin |cos ,|BCn θ∴=<>=.sin θ∴= 【点睛】方法点睛:1.利用面面垂直的性质定理,得到线面垂直,进而确定线面角中的垂足,明确斜线在平面内的射影,即可确定线面角;2.在构成线面角的直角三角形中,可利用等体积法解垂线段的长度h ,而不必画出线面角,利用sin h θ= /斜线段长,进行求角;3.建立空间直角坐标系,利用向量法求解,设a 是直线l 的方向向量,n 是平面的法向量,利用公式sin cos ,a n θ=<>求解. 24.(Ⅰ)证明见解析;(Ⅱ)6【分析】(Ⅰ)解法1.利用线面平行的判定定理证明; 解法2.以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示空间直角坐标系A xyz -,利用空间向量证明直线BC 与平面PAD 的法向量垂直,从而证明结论.(Ⅱ)建立空间直角坐标系后,后利用空间向量的坐标运算求得两平面的法向量的坐标,进而计算. 【详解】 (Ⅰ)证明:解法1. 因为//BC ADBC ⊄平面PAD AD ⊂平面PAD 所以//BC 平面PAD解法2.因为PA AD ⊥,PA AB ⊥,AD AB ⊥,所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示空间直角坐标系A xyz -,则(0,0,0),(2,0,0),(0,4,0),(0,0,2),(2,2,0)A B D P C , 平面PAD 的法向量为(1,0,0)t, (0,2,0)BC = ,因为 0120000t BC ⋅=⨯+⨯+⨯= ,BC ⊄平面PAD ,所以//BC 平面PAD ;(Ⅱ)解:因为PA AD ⊥,PA AB ⊥AD AB ⊥, 所以以A 为坐标原点,,,AB AD AP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴,建立如图所示空间直角坐标系A xyz -,则(0,0,0),(2,0,0),(0,4,0),(0,0,2),(2,2,0)A B D P C所以平面PAB 的法向量为(0,1,0)n = , 设平面PCD 的法向量为(,,)m x y z =(2,2,2)PC =-,(0,4,2)PD =- ,所以2220042020x y z x ym PC m PC y z z y m PD m PD ⎧⎧+-==⎧⎧⊥⋅=⇒⇒⇒⎨⎨⎨⎨-==⊥⋅=⎩⎩⎩⎩ , 令1(1,1,2)y m ==得 ,16cos ,616n m n m n m⋅<>===⨯ 设平面PAB 与平面PCD 所成角为θθ,为锐角, 所以6cos θ=. 【点睛】本题考查利用空间向量证明线面垂直和求二面角问题,关键是平面的法向量的求解和夹角余弦值的计算,注意所求为两平面所成的锐二面角的余弦值,因此对两平面的法向量所成角的余弦值与两平面所成锐角的余弦值要注意区分与联系. 25.(1)225;(2)22 【分析】(1)根据题意可知OA ,OB ,OP 两两垂直,建立空间直角坐标系,根据题所给的长度可算出面BDM 的法向量和PB 的坐标,再根据线面夹角的向量法,代入公式可得最后答案.(2)根据(1)可知AM 的坐标和面BDM 的一个法向量n 坐标,根据公式n nAM ⋅,即可求出点A 到平面BDM 的距离. 【详解】(1)∵四边形ABCD 为菱形,AC BD ∴⊥,又OP ⊥面ABCD ,OA ∴,OB ,OP 两两垂直,∴以OA 为x 轴,OB 为y 轴,OP 为z 轴建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -,根据题可知4OA =,3OB =,4OP =,且M 为PC 中点,(4,0,0)A ∴,(0,3,0)B ,(0,3,0)D -,(0,0,4)P ,(4,0,0)C -,(2,0,2)M -, (0,3,4)PB ∴=-,(2,3,2)BM =--,(0,6,0)BD =-,设面BDM 的法向量为(),,n x y z =,00n BM n BD ⎧⋅=∴⎨⋅=⎩,232060x y z y --+=⎧∴⎨-=⎩,0y ∴=,令1x =,则1z =,()1,0,1n ∴=,22cos 5||||25n PB n PB n PB ⋅∴〈⋅〉===⋅⋅,∴直线PB 与平面BDM 所成角的正弦值为25; (2)由(1)可知(6,0,2)AM =-,面BDM 的一个法向量为(1,0,1)n =, ∴点A 到平面BDM 的距离|||cos |22||2n AM d AM n AM n ⋅=⋅〈⋅〉=== ∴点A 到平面BDM 的距离为22 【点睛】方法点睛:(1)求直线PB 与平面BDM 所成角的正弦值用向量法:建立空间直角坐标系、求出PB 和平面BDM 的法向量n 的坐标、根据公式cos ||||n PBn PB n PB ⋅〈⋅〉=⋅求解;(2)求点A 到平面BDM 的距离用向量法:建立空间直角坐标系、在平面BDM 上找一点如M 点、求出AM 的坐标和面BDM 的一个法向量n 坐标、根据公式|||cos |AM n AM ⋅〈⋅〉求解.26.(1)证明见解析;(2)24. 【分析】(1)连接AO ,证明CA ⊥平面PAO ,说明PAO ∠是PA 与平面ABC 的角,通过证明//OB AC ,推出//OB 平面PAC .(2)建立直角坐标系求解【详解】解:(1)连AO ,因为PO ⊥平面ABC ,得PO CA ⊥. 又因为CA PA ⊥,POPA P =,PO ⊂平面PAO ,PA ⊂平面PAO所以CA ⊥平面PAO ,AO ⊂平面PAO ,所以CA AO ⊥ 因为PAO ∠是PA 与平面ABC 的角,60PAO ∠=︒. 因为23PA =,得3OA =.在OAB 中,903060OAB ∠=︒-︒=︒,故有OB OA ⊥, 从而有//OB AC ,OB ⊄平面PAC ,AC ⊂平面PAC 所以//OB 平面PAC .(2)以,,OB OA OP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立坐标系, 则(0,0,3)P ,(0,3,0)A ,(3,0,0)B ,3,0)C(4,0,0),(0,3,3),(3,0,3)AC PA PB ∴==-=- 设平面PAC 的法向量(,,)n x y z =则40330n AC x n PA y z ⎧⋅==⎪⎨⋅=-=⎪⎩得(0,3,1)n = 2sin cos ,232||||n PB n PB n PB α⋅∴=<>==⨯⋅ 即直线PB 与平面PAC 所成角的正弦值为24.【点睛】本题考查了立体几何中的面面垂直的判定和二面角的求解问题,意在考查学生的空间想象能力和逻辑推理能力;解答本题关键在于能利用直线与直线、直线与平面、平面与平面关系的相互转化,通过严密推理,同时对于立体几何中角的计算问题,往往可以利用空间向量法,通过求解平面的法向量,利用向量的夹角公式求解.。
一、选择题1.设x ∈R ,则“1x >”是“2320x x -+<”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2.以下四个命题中,真命题的个数是( )①存在正实数M ,N ,使得()log log log a a a M N MN +=;②“若函数()f x 满足()()201920200f f ⋅<,则()f x 在()2019,2020上有零点”的否命题;③函数()()()log 320,1a f x x a a =->≠的图象过定点()1,0; ④“1x =-”是“2230x x --=”的必要不充分条件. A .1B .2C .3D .43.已知实数0x >,0y >,则“1xy <”是“1133log log 0x y +>”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 4.若命题p 是真命题,命题q 是假命题,则下列命题一定是真命题的是( )A .p ∧qB .¬p ∨qC .¬p ∧qD .¬p ∨q ⌝5.下列说法不正确的是( ) A .命题“若a b >,则ac bc >”是真命题 B .命题“若220a b +=,则,a b 全为0”是真命题C .命题“若0a =,则0ab =”的否命题是“若0a ≠,则0ab ≠”D .命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠” 6.给出下列四个命题:①某班级一共有52名学生,现将该班学生随机编号,用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知7号、33号、46号同学在样本中,那么样本中另一位同学的编号为23; ②一组数据1,2,3,3,4,5的平均数、众数、中位数都相同;③一组数据a ,0,1,2,3,若该组数据的平均值为1,则样本的标准差为2;④根据具有线性相关关系的两个变量的统计数据所得的回归直线方程为ˆˆˆy a bx=+中,ˆ2b=,1x =,3y =,则ˆ1a =. 其中真命题为( ) A .①②④B .②④C .②③④D .③④7.命题:p 关于x 的不等式2240x ax ++>对一切x ∈R 恒成立,:q 函数()()32xf x a =-是增函数,若“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题,则实数a 取值范围为( )A .()(),22,-∞-+∞B .(][),21,2-∞-C .(](],21,2-∞-D .(][),22,-∞-+∞8.下列有关命题的说法错误的是( )A .“若22am bm <,则a b <”的逆命题为假命题B .命题“如果()()150x x +-=2=”的否命题是真命题C .若p q ∧为假命题,则p 、q 均为假命题D .若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题9.命题“已知直线1l :10ax y ++=和2l :20x by ++=,若1ab =,则12l l //”,该命题的逆命题、否命题、逆否命题中正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .310.已知点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为3π”是“AB AC BC +>”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件11.已知x 、y R ∈,则“221x y +<”是“()()110x y -->”成立的( ) 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12.下列三个命题:①设命题p :若m 是质数,则m 一定是奇数.那么p ⌝真命题;②在ABC 中,“sin sin A B =”是“cos cos A B =”的充要条件; ③“若1x >,则1x >”的否命题是“若1x >,则1x ≤”.其中真命题的个数为( ) A .3B .2C .1D .0二、填空题13.下列命题中假命题的序号是________.①若“1x >则21x >”的逆命题;②“若1sin 2α≠,则6πα≠”;③“若0xy =,则0x =且0y =”的逆否命题;④“在ABC 中,若sin sin A B >,则A B >”. 14.已知1:123x p --≤,22:210q x x m -+-≤,若p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,则实数m 的取值范围是______.15.设函数()f x 、()g x 的定义域均为R ,若对任意12,x x R ∈,且12x x <,具有12()()f x f x ≤,则称函数()f x 为R 上的单调非减函数,给出以下命题:① 若()f x 关于点(,0)a 和直线x b =(b a ≠)对称,则()f x 为周期函数,且2()b a -是()f x 的一个周期;② 若()f x 是周期函数,且关于直线x a =对称,则()f x 必关于无穷多条直线对称;③ 若()f x 是单调非减函数,且关于无穷多个点中心对称,则()f x 的图象是一条直线;④若()f x 是单调非减函数,且关于无穷多条平行于y 轴的直线对称,则()f x 是常值函数;以上命题中,所有真命题的序号是_________16.若命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为假命题,则实数a 的取值范围是_______.17.设命题:p 函数()21lg 16f x ax x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭的值域为R ;命题:q 不等式39x x a -<对一切正实数x 均成立,若命题p 和q 不全为真命题,则实数a 的取值范围是__________.18.已知集合{}|A x x a =>,{}|22,B x x x R =-<∈,若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,则a 的取值范围_________.19.设:p 对任意的x ∈R 都有22x x a ->, q :存在0x R ∈,使20220x ax a ++-=,如果命题p q ∨为真,命题p q ∧为假,则实数a 的取值范围是______. 20.有下列命题:①“若0x y +>,则00x y >>且”的否命题; ②“矩形的对角线相等”的否命题;③“若m 1≥,则22(1)30mx m x m -+++>的解集是R ”的逆命题; ④“若7a +是无理数,则a 是无理数”的逆否命题. 其中正确命题的序号是____________三、解答题21.已知1:22x p x +>-,2:50q x ax -+>. (1)若p ⌝为真,求x 的取值范围;(2)若q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.22.已知函数()1-=+x af x a (0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭.(1)求实数a ;(2)若函数()1322⎛⎫=+- ⎪⎝⎭g x f x ,求函数()g x 的解析式; (3)已知命题p :“任意x ∈R 时,()220++≤g ax ax ”,若命题p ⌝是假命题,求实数a 的取值范围.23.已知集合206x A x x +⎧⎫=<⎨⎬-⎩⎭,{}22|210,0B x x x m m =<+->-.(1)求集合,A B ;(2)请在:①充分不必要条件,②必要不充分条件,③充要条件这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的实数m 存在,求出m 的取值范围;若不存在,说明理由.若x A ∈是x B ∈成立的___________条件,判断实数m 是否存在? (注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)24.设命题:p 实数x 满足22430x ax a -+<,其中0a >.命题q :实数x 满足302x x-≥-. (1)若1a =,且p q ∧为真,求实数x 的取值范围.(2)p ⌝是q ⌝的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.25.已知2:,2p x R x x a ∀∈+≥,()2:431q x -≤,2:(21)(1)0r x a x a a -+++≤. (1)若命题p 为真命题,求实数a 的取值范围; (2)若q 是r 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.26.已知命题p :不等式220ax ax -+>对一切实数x 恒成立,命题q :11m a m -≤≤+.(1)若p 是假命题,求实数a 的取值范围;(2)若⌝p 是q 的必要不充分条件,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先解不等式2320x x -+<得12x <<,再根据基本关系判定即可得答案. 【详解】解:解不等式2320x x -+<得12x <<, 因为()()1,21,+∞,所以“1x >”是“2320x x -+<”的必要不充分条件.故选:B. 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是q 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)p 是q 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)p 是q 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)p 是q 的既不充分又不必要条件, q 对的集合与p 对应集合互不包含.2.B解析:B 【分析】根据对数的运算判断①;根据零点存在性定理判断②;根据对数函数的性质判断③,根据充分条件、必要条件判断④; 【详解】解:对于①,根据对数运算法则知正确;对于③,无论a 取何值都有()10f =,所以函数()f x 的图象过定点()1,0,故正确; 对于②,函数()f x 在()2019,2020上有零点时,函数()f x 在2019x =和2020x =处的函数值不一定异号,故其逆命题是错误的,所以否命题也是错误的;对于④,当1x =-时,2230x x --=,当2230x x --=时,1x =-或3x =,所以是充分不必要条件,故④错误. 故选:B 【点睛】本题考查命题真假性的判断以及相关知识点,属于中档题.3.C解析:C 【分析】 由不等式111333log log log 0x y xy +=>,求得01xy <<,结合充要条件的判定方法,即可求解. 【详解】由题意,实数0x >,0y >,不等式111333log log log 0x y xy +=>,解得01xy <<,所以实数0x >,0y >,则“1xy <”是“1133log log 0y +>”的充要条件. 故选:C. 【点睛】本题主要考查了充要条件的判定,以及对数的运算性质,其中解答中熟记充要条件的判定方法,以及熟练应用对数的运算性质是解答的关键,着重考查推理与运算能力,属于基础题.4.D解析:D 【分析】根据命题q 是假命题,命题p 是真命题,结合复合命题真假判断的真值表,可判断出复合命题的真假,进而得到答案. 【详解】∵命题q 是假命题,命题p 是真命题, ∴“p ∧q”是假命题,即A 错误; “¬p ∨q”是假命题,即B 误; “¬p ∧q”是假命题,即C 错误; “p q ⌝∨⌝ ”是真命题,故D 正确错; 故选D . 【点睛】本题考查的知识点是复合命题的真假,熟练掌握复合命题真假判断的真值表,是解答的关键.5.A解析:A 【分析】根据不等式性质,真命题,否命题,逆否命题性质逐一判断各个选项即可. 【详解】A 选项,若a b >,当0c ≤时,ac bc >不成立,所以命题为假命题,所以A 不正确B 选项,若220a b +=,则,a b 全为0正确,所以命题为真命题,正确C 选项,否命题否定结论和条件,本选项满足否命题形式,正确D 选项,命题“若0a =,则0ab =”的逆否命题是“若0ab ≠,则0a ≠”满足逆否命题的形式. 所以答案选A 【点睛】本题考查了不等式的性质,真命题的判断,否命题和逆否命题的知识.属于基础题目.6.B解析:B 【分析】利用概率统计中的系统抽样、平均数、众数、中位数及线性回归直线方程的概念及应用,对选项逐项判定,即可求解. 【详解】由题意,对于①中,7,,33,46x 的公差为4671341d -==-, 所以71320x =+=,即样本中另一位同学的编号为20,所以不正确; 对于②中,数据1,2,3,3,4,5的平均数为12344536x +++++==,众数为3,中位数为3332+=,所以数据的平均数、众数和中位数是相同的,所以是正确. 对于③中,数据a ,0,1,2,3的平均数为01236155a a x +++++===,解得1a =-,所以方差为2222221[(11)(01)(11)(21)(31)]25s =--+-+-+-+-=,对于④中,因为ˆ2b=,所以ˆˆ2y a x =+,根据回归直线方程ˆˆ2y a x =+必过样本中心点(1,3),即ˆ321a=+⨯,解答ˆ1a =,所以是正确的. 故选:B . 【点睛】本题主要考查了命题的真假判定及应用,着重考查了系统抽样、平均数、众数、中位数的概念与计算,以及线性回归方程的应用,属于中档试题.7.B解析:B 【分析】先求得命题,p q 为真命题时,a 的取值范围.根据“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题可知,p q 一真一假,由此进行分类讨论,求得a 的取值范围.【详解】当p 为真命题时,24160a ∆=-<,解得22a -<<. 当q 为真命题时,321,1a a -><.由于“p q ∨”为真命题,“p q ∧”为假命题,所以,p q 一真一假. 当p 真q 假时,221a a -<<⎧⎨≥⎩,解得12a ≤<;当p 假q 真时,221a a a ≤-≥⎧⎨<⎩或,解得2a ≤-.综上所述,实数a 的取值范围是(][),21,2-∞-.故选:B 【点睛】本小题主要考查一元二次不等式恒成立问题,考查根据含有逻辑联结词命题的真假性求参数的取值范围,考查分类讨论的数学思想方法,属于基础题.8.C解析:C 【分析】写出逆命题和否命题,判断正误,根据或和且的命题真假判断命题真假得到答案. 【详解】逆命题为:若a b <,则22am bm <,当0m =是不成立,故为假命题,A 正确; 否命题为:如果()()150x x +-≠2≠,为真命题,B 正确; 若p q ∧为假命题,则p 、q 不同时为真,C 错误; 若p q ∨为假命题,则p 、q 均为假命题,D 正确; 故选:C . 【点睛】本题考查了逆命题和否命题,或和且命题的判断,意在考查学生的推断能力.9.C解析:C 【分析】判断原命题为假命题得到逆否命题为假,逆命题为真得到否命题为真,得到答案. 【详解】取12a =,2b =,满足1ab =,两直线重合,故原命题为假,故逆否命题为假; 若12l l //,则1ab =,故逆命题为真,故否命题为真. 故选:C . 【点睛】本题考查了命题的真假判断,意在考查学生的推断能力.10.A解析:A 【分析】利用向量数量积的性质,可判断AB AC BC +>与AB 与AC 的夹角为3π的推出关系,即可求解. 【详解】当AB 与AC 的夹角为3π时 222=||+2+||2=2||||cos03AB AC AB AB AC AC AB AC AB AC π+⋅⋅⋅⋅>,,222222=||+2+||||2+||||AB AC AB AB AC AC AB AB AC AC AC AB ∴+⋅>-⋅=-,||AB AC AC AB BC ∴+>-=,当AB AC BC +>时,2222222=||+2+||||2+|||||AB AC AB AB AC AC AB AB AC AC AC AB BC +⋅>-⋅=-=,化简得:0AB AC ⋅>, A ,B ,C 不共线,∴AB 与AC 的夹角为锐角,所以“AB 与AC 的夹角为3π”是“AB AC BC +>”的充分不必要条件, 故选:A 【点睛】本题主要考查了数量积的运算性质,充分不必要条件,属于中档题.11.A解析:A 【分析】根据充分条件、必要条件的定义结合不等式的性质判断即可. 【详解】由221x y +<,可得11x -<<,且11y -<<,则可得到()()110x y -->,故充分性成立;反之若()()110x y -->,可取2x y ==,显然得到不等式221x y +<不成立,故必要性不成立. 故选:A . 【点睛】本题考查充分不必要条件的判断,同时也涉及了不等式基本性质的应用,考查推理能力,属于中等题.12.B解析:B 【分析】对各个命题分别判断. 【详解】命题p :若m 是质数,则m 一定是奇数.2是质数,但2是偶数,命题p 是假命题,那么p ⌝真命题;①正确;在ABC 中,sin sin A B a b A B =⇔=⇔=⇔cos cos A B =,②正确; “若1x >,则1x >”的否命题是“若1x ≤,则1x ≤”,③错. 因此有2个命题正确. 故选:B. 【点睛】本题考查命题的真假判断,这种问题难度较大,需要对每个命题进行判断,才能得出正确结论,这样考查的知识点可能很多,考查的能力要求较高.二、填空题13.①③【分析】根据四种命题的关系判断①②③由正弦定理判断④【详解】①若则的逆命题是若则这显然是假命题如;②若则的逆否命题是若则是真命题原命题也是真命题;③若则且的逆否命题是若或则是假命题④在中若则由得解析:①③ 【分析】根据四种命题的关系判断①②③,由正弦定理判断④. 【详解】①若“1x >则21x >”的逆命题是若21x >,则1x >,这显然是假命题,如2x =-; ②“若1sin 2α≠,则6πα≠”的逆否命题是若6πα=,则1sin 2α=,是真命题,原命题也是真命题;③“若0xy =,则0x =且0y =”的逆否命题是若0x ≠或0y ≠,则0xy ≠,是假命题, ④在ABC 中,若sin sin A B >,则由sin sin a bA B=得a b >,∴A B >,为真命题.故答案为:①③ 【点睛】关键点点睛:本题考查命题的真假判断,在一个命题不能或不易判断其真假时,可考虑其逆否命题,判断出逆否命题的真假后,原命题的真假随之而得.特别是对一些否定性命题,含有至少、至多等词语的命题.常常选择判断其逆否命题的真假来判断原命题的真假.14.【分析】先分别求出命题和命题为真命题时表示的集合即可求出和表示的集合根据必要不充分条件所表示的集合间关系即可求出【详解】对于命题由可解出则表示的集合为或设为A 对于命题则设表示的集合为B 是的必要不充分 解析:(][),99,-∞-⋃+∞【分析】先分别求出命题p 和命题q 为真命题时表示的集合,即可求出p ⌝和q ⌝表示的集合,根据必要不充分条件所表示的集合间关系即可求出. 【详解】 对于命题p ,由1123x --≤可解出210x -≤≤,则p ⌝表示的集合为{2x x <-或}10x >,设为A ,对于命题q ,22210x x m -+-≤,则110xm x m ,设q ⌝表示的集合为B ,p ⌝是q ⌝的必要不充分条件,B ∴ A ,当0m >时,110xm x m的解集为{}11x m x m -≤≤+,则{1B x x m =<-或}1x m >+,12110m m -≤-⎧∴⎨+≥⎩,解得9m ≥; 当0m =时,{}1B x x =≠,不满足题意; 当0m <时,110xm x m的解集为{}11x m x m +≤≤-,则{1B x x m =<+或}1x m >-,12110m m +≤-⎧∴⎨-≥⎩,解得9m ≤-, 综上,m 的取值范围是(][),99,-∞-⋃+∞. 故答案为:(][),99,-∞-⋃+∞. 【点睛】本题考查命题间关系的集合表示,以及根据集合关系求参数范围,属于中档题.15.②④【分析】根据题意依次分析题目中所给的4个命题综合即可得答案【详解】解:根据题意依次分析4个命题:①若f (x )关于点(a0)和直线x =b (b≠a )对称则f (x )为周期函数则函数f (x )的周期为4|解析:②④ 【分析】根据题意,依次分析题目中所给的4个命题,综合即可得答案. 【详解】解:根据题意,依次分析4个命题:①,若f (x )关于点(a ,0)和直线x =b (b ≠a )对称,则f (x )为周期函数, 则函数f (x )的周期为4|b ﹣a |,则2(b ﹣a )不一定是f (x )的一个周期;①错误; ②,若f (x )是周期函数,且关于直线x =a 对称,则每个周期中都至少一条对称轴,②正确;③,如图:f (x )满足f (x )是单调非减函数,且关于无穷多个点中心对称,其图象不是一条直线;③错误;④,若f (x )是单调非减函数,且关于无穷多条平行于y 的直线对称,则函数f (x )的图象只能是一条水平的直线,f (x )是常值函数,④正确; ②④正确; 故答案为:②④. 【点睛】本题考查抽象函数的性质,关键是理解单调非减函数的性质,考查推理能力与数形结合思想.16.【分析】先求出当命题为真命题时的范围其补集即为命题为假命题时的范围【详解】由题当命题为真命题时即或则当命题为假命题时故答案为【点睛】本题考查由命题的真假求参数范围问题考查转换思想考查运算能力解析:22a -<< 【分析】先求出当命题为真命题时a 的范围,其补集即为命题为假命题时a 的范围 【详解】由题,当命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为真命题时,()223499360a a ∆=--⨯=-≥,即2a ≥或2a ≤-,则当命题“2,390x R x ax ∃∈-+≤”为假命题时, 22a -<< 故答案为22a -<< 【点睛】本题考查由命题的真假求参数范围问题,考查转换思想,考查运算能力17.【分析】根据对数型复合函数值域可知是的值域的子集根据二次函数图象分析可得不等关系求得命题为真时;利用换元法将转化为求解的最值可求得命题为真时;求出当全为真时的范围取补集得到结果【详解】若命题为真即值 解析:(,0)(2,)-∞+∞【分析】根据对数型复合函数值域可知()0,∞+是2116y ax x a =-+的值域的子集,根据二次函数图象分析可得不等关系,求得命题p 为真时,02a ≤≤;利用换元法将39x x a -<转化为()21a t tt >->,求解2t t-的最值可求得命题q 为真时,0a ≥;求出当,p q 全为真时a 的范围,取补集得到结果.【详解】 若命题p 为真,即()21lg 16f x ax x a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭值域为R当0a =时,0x ->,解得:0x <,满足题意当0a ≠时,21104a a >⎧⎪⎨∆=-≥⎪⎩,解得:02a <≤ 综上所述:若命题p 为真,则02a ≤≤若命题q 为真,即不等式39x x a -<对()0,x ∈+∞恒成立 令31x t =>,则2a t t >-1t > 2110t t ∴-<-= 0a ∴≥即若命题q 为真,则0a ≥∴当命题,p q 全为真命题时,02a ≤≤命题,p q 不全为真命题 a ∴的取值范围为:()(),02,-∞+∞故答案为:()(),02,-∞+∞【点睛】本题考查根据命题的真假性求解参数范围,涉及到根据对数型复合函数的值域求解参数范围、不等式恒成立问题的求解等知识.18.【分析】根据必要不充分条件得到集合之间的关系从而求解出参数的取值范围【详解】因为是的必要不充分条件所以又因为所以因为所以即的取值范围是:【点睛】集合:若是的必要不充分条件则有:;若是的充分不必要条件 解析:0a ≤【分析】根据必要不充分条件得到集合,A B 之间的关系,从而求解出参数的取值范围. 【详解】因为“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,所以BA ,又因为{}|22,B x x x R =-<∈,所以()0,4B =,因为(),A a =+∞,所以0a ≤,即a 的取值范围是:0a ≤. 【点睛】集合()(){|},{|}A x x p x B x x q x =∈=∈: 若“x A ∈”是“x B ∈”的必要不充分条件,则有:B A ;若“x A ∈”是“x B ∈”的充分不必要条件,则有:AB .19.【解析】【分析】分别求出命题为真命题的的范围由为真为假可得一真一假再由集合运算求解【详解】由题意:对于命题对任意的即恒成立△得即;对于命题存在使△得解得或即或为真为假一真一假①真假时得;②假真时得综 解析:(2,1)[1,)--+∞【解析】 【分析】分别求出命题,p q 为真命题的a 的范围,由p q ∨为真,p q ∧为假,可得,p q 一真一假,再由集合运算求解. 【详解】由题意:对于命题p ,对任意的x ∈R ,22x x a ->,即220x x a -->恒成立,∴△440a =+<,得1a <-,即:1p a <-;对于命题q ,存在0x R ∈,使20220x ax a ++-=, ∴△244(2)0a a =--,得220a a +-,解得1a 或2a -,即:1q a 或2a -.p q ∨为真,p q ∧为假, p ∴,q 一真一假,①p 真q 假时,121a a <-⎧⎨-<<⎩,得21a -<<-;②p 假q 真时,112a a a -⎧⎨-⎩或,得1a .综上,(2,1)[1a ∈--,)+∞. 故答案为:(2,1)[1--,)+∞.【点睛】本题主要考查复合命题真假关系的应用,求出命题为真命题的a 的范围是解决本题的关键,是中档题.20.①③④【解析】对于①若则的逆命题为若则故逆命题为真命题则否命题也为真故①正确;对于②矩形的对角线相等的逆命题为对角线相等的四边形是矩形为假命题故其逆命题也为假故②错误;对于③其逆命题为:若的解集是则解析:①③④ 【解析】对于①“若0x y +>,则00x y >>且”的逆命题为“若00x y >>且,则0x y +>”故逆命题为真命题,则否命题也为真,故①正确;对于②“矩形的对角线相等”的逆命题为“对角线相等的四边形是矩形”为假命题,故其逆命题也为假,故②错误;对于③其逆命题为:若()22130mx m x m -+++>的解集是R ,则1m ≥,当该不等式解集为R 时,1.0m =时,不合题意,2.()()241430m m m m >⎧⎪⎨=+-+<⎪⎩解得1m ,故逆命题为真,即③正确;对于④,原命题为真,故逆否命题也为真,故④正确,即正确的序号为①③④,故答案为①③④.三、解答题21.(1)2x ≤或5x ≥(2)a <【分析】(1)先解分式不等式得出25x <<,再由p 与p ⌝的关系得出p ⌝为真时x 的取值范围; (2)由题意得出q 是p 的必要不充分条件,从而得到5a x x<+对于任意25x <<恒成立,由基本不等式求出5x x+的最小值,即可得出实数a 的取值范围. 【详解】 (1)122x x +>-等价于()()12220x x x ⎧+->⎨-≠⎩,解得25x << :25p x ∴<<,由p ⌝为真知:2x ≤或5x ≥;(2)q ⌝是p ⌝的充分不必要条件,则q 是p 的必要不充分条件.故2:50q x ax -+>对于任意25x <<恒成立 故5a x x <+,由基本不等式可知5x x+≥x =故a < 【点睛】本题主要考查了根据非命题的真假求参数,根据充分不必要条件求参数,属于中档题.22.(1)12a =(2)11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(3)[0,4] 【分析】(1)因为函数()1-=+x af x a (0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫⎪⎝⎭,可得1212a a -+=,即可求得答案;(2)因为()121121x x a f x a --=+=+,13()22g x f x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即可求得答案; (3)命题p ⌝是假命题,故命题p 是真命题,当x ∈R 时,()220++≤g ax ax 恒成立,函数11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,不等式2211022++⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立,即可求得答案. 【详解】 (1)函数()1-=+x af x a(0a >且1a ≠)过点1,22⎛⎫⎪⎝⎭.1212a a-∴+= ,即121a a-=解得:12a =, (2)由(1)12a =∴()121121x x a f x a --=+=+1122131311()1222222x xg x f x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=+-=-+=- ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 11()22xg x ⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭(3)命题p ⌝是假命题,故命题p 是真命题,∴当x ∈R 时,()220++≤g ax ax 恒成立, 函数11()22xg x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ∴不等式2211022++⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立, 即221122++⎛⎫≤⎪⎝⎭ax ax 在R 上恒成立根据指数函数单调可知:12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数 ∴221ax ax ++≥在R 上恒成立即210ax ax ++≥在R 上恒成立, 当0a =时,不等式化为10≥成立;当0a ≠时,则需满足240a a a >⎧⎨-≤⎩, 解得04a <≤,综上所述,实数a 的取值范围是[0,4].【点睛】本题主要考查了求解函数解析式和根据不等式恒成立求参数范围,解题关键是掌握函数的基础知识和含参数一元二次不等式恒成立的解法,属于难题.23.(1){}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+;(2)答案见解析. 【分析】(1)根据一元二次不等式的解法求解即可得答案;(2)选:①充分不必要条件,则集合A 是集合B 的真子集,再根据集合关系求解即可; 选:②必要不充分条件,则集合B 是集合A 的真子集,再根据集合关系求解即可; 选:③充要条件,则B A =,再根据集合关系求解即可; 【详解】 解:(1)不等式()()202606x x x x +<⇔+-<-,故{}26A x x =-<<, 不等式()()22011021x x m x m x m <⇔+----+<-,由于0m >, 故{}11B x m x m =-<<+ (2)选:①充分不必要条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的充分不必要条件, 所以集合A 是集合B 的真子集; 所以6121mm ≤+⎧⎨-≥-⎩,解得5m ≥,所以实数m 的取值范围为:[)5,+∞ 选:②必要不充分条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的必要不充分条件, 所以集合B 是集合A 的真子集;所以6121m m ≥+⎧⎨-≤-⎩,解得3m ≤,又因为0m >,故03m <≤所以实数m 的取值范围为:(]03,; 选:③充要条件由(1)知{}26A x x =-<<,{}11B x m x m =-<<+, 因为若x A ∈是x B ∈成立的充要条件,所以B A =,所以6121m m =+⎧⎨-=-⎩,方程组无解.所以不存在实数m 使得x A ∈是x B ∈成立的充要条件; 【点睛】结论点睛:本题考查充分不必要条件的判断,一般可根据如下规则判断: (1)若p 是qq 的必要不充分条件,则q 对应集合是p 对应集合的真子集; (2)若p 是qq 的充分不必要条件, 则p 对应集合是q 对应集合的真子集; (3)若p 是qq 的充分必要条件,则p 对应集合与q 对应集合相等;(4)若p 是qq 的既不充分又不必要条件,则q 对应的集合与p 对应集合互不包含. 24.(1)()2,3;(2)(]1,2. 【分析】(1)分别求解两个命题为真命题时x 的取值范围,再求交集;(2)首先根据命题的等价性转化为q 是p 的充分不必要条件,得到B A ≠⊂,再求参数a 的取值范围. 【详解】()1由()224300x ax a a -+<>,得3a x a <<即p 为真命题时3a x a << 由302x x-≥-, 得()()3202x x x ⎧--≥⎨≠⎩即23x <≤,即q 为真命题时,23x <≤1a =时,:13p x <<由p q ∧为真,知,p q 均为真命题,则1323x x <<⎧⎨<≤⎩得23x <<,所以实数x 的取值范围为()2,3()2设{}{}3,23A x a x a B x x =<<=<≤由题意知q 是p 的充分不必要条件,所以B A ≠⊂有0233a a <≤⎧⎨>⎩12a ∴<≤所以实数a 的取值范围为(]1,2.25.(1)(],1-∞-;(2)10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【分析】(1)由全称命题为真,结合一元二次不等式恒成立即可得解; (2)由一元二次不等式结合命题间的关系可转化条件为112x x ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭{}1x a x a ≤≤+,即可得解. 【详解】(1)若命题p 为真,则不等式220x x a +-≥对x R ∀∈恒成立, 所以440a ∆=+≤,1a ≤-, 所以实数a 的取值范围为(],1-∞-; (2)命题q 等价于112x ≤≤,命题r 等价于1a x a ≤≤+, 因为q 是r 的充分不必要条件,所以112xx ⎧⎫≤≤⎨⎬⎩⎭{}1x a x a ≤≤+, 所以1211a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩且上述等号不同时成立,所以102a ≤≤,所以实数a 的取值范围为10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦.【点睛】解决本题的关键是合理转化条件:将全称命题为真转化为一元二次不等式恒成立,将命题间的关系转化为集合间的关系.26.(1)()[)08-∞⋃+∞,,;(2)()[)19-∞-⋃+∞,,. 【分析】(1)根据假命题的定义,进行转化求解即可;(2)根据充分条件和必要条件的定义和关系建立不等式关系进行求解即可. 【详解】解:(1)当命题p 是真命题时:当0a =时,220ax ax -+>可化为20>,成立;当0a ≠时,2()420a a a >⎧⎨∆=--⋅<⎩,解得08a <<,综上所述,实数a 的取值范围是[)08,, 当命题p 是假命题时,实数a 的取值范围是()[)08-∞⋃+∞,,, ()2⌝p 是q 的必要不充分条件,则[]11m m -+,是()[)08-∞⋃+∞,,的真子集, 即10+<m 或18m -≥, 解得 1m <-或9m ≥,∴实数m 的取值范围是()[)19-∞-⋃+∞,,.【点睛】关键点睛:本题的解题关键在于,应用命题真假的定义和充分必要条件的定义分别列出相应的不等式进行求解。
、选择题1已知a 、b 为实数,则2a . 2b 是log 2a log 2 b 的( )A.必要非充分条件B.充分非必要条件C.充要条件2、 给出命题:若函数y 二f (x )是幕函数,则函数y 二f (x )的图象不过第四象限.在它的逆命题、 否命题、逆否命题三个命题中,真命题的个数是 ( ) A.0B.1C.2D.33、 已知函数 f (x )二sin x ・2xf (—),则 f (―)二( )33A. 一1B. 0C. 一1D.三22 24、 如果命题“pl q”是假命题,非p ”是真命题,那么 ( )A.命题p —定是真命题B.命题q —定是真命题C.命题q 可以是真命题也可以是假命题D.命题q 一定是假命题5、 已知命题 p :" ~x 1,2 1,x?-a _0",命题 q :" R, x 2 • 2ax • 2-a= 0",若命题 q ”是真选修2-1综合测试题D.既不充分也不必要条件命题,则实数a 的取值范围是 ( )A.(」:,-2]U{1}B.(」:,-2]U[1,2]C.[ 1,D.[- 2,1]6.如图ABCD- ABCD 是正方体, ABB 1E 1 = DF 1 =弦值是()15 A 方8 .187 D_3 ~2~7•如图所示,在四面体P — ABC 中, PC!平面 ABC 么二面角B — AP- C 的余弦值为(B.申C8我们把由半椭圆 2 2仔占=1(x — 0)与半椭圆 a b2 y_ b 2 2x 2 =1(x ::合成的曲线称作 果圆”(其中a^b 2 c 2, a b c 0).如图, 设点F °,F 1,F 2是相应椭圆的焦点 A 、A 2和B 、B 2是 果圆”与x,y 轴的交点,若守0F 1F 2是边长为1的等边三角,则a,b 的值分则BE 与DF 所成角的余AB= BO CA= PC ,那别为()A.7,1 B. 3,1 C.5,3 D.5,422 29、设F 1和F 2为双曲线 冷-爲"(a 0,b 0)的两个焦点,若% F 2,P (0,2b )是正三角形的三 a b13. 已知空间三点 A( — 2,0,2), B( — 1,1,2), C(-3,0,4),设 a =, b =,若向量 ka + b 与 ka - 2b 互相垂直,则k 的值为 __________ .14. 已知向量 a = (cos 9 , sin 9 , 1), b = ( .3,- 1,2),则 |2a- b|的最大值为(c,0),若c 是a 、m 的等比中项,n 2是2m 2与c 2的等差中项,则椭圆的离心率是 ____ .16、现有下列命题:① 命题 “x 乏 R ,x 2+x+1=0” 的否定是 “x ^ R ,x 2 + x + 1^0 ”; ② 若 A —x|x 0:,BE -心,则 An (e R B ) = A;③ 函数f (x )二s in Lx ,「)(•‘・0)是偶函数的充要条件是:=k (k ,Z );2④ 若非零向量a ,b 满足a = ■ b, b = ■ a (…R ),则’=1.其中正确命题的序号有 ________ .(把所有真命题的序号都填上)三、解答题(本大题共6小题,共74分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤 .)个顶点,则双曲线的离心率为() A.32B.2C.|D.310、设斜率为2的直线l 过抛物线y 2 二ax (a =0)的焦点F 且和y 轴交于点A,若厶OAF (O 为坐 标原点)的面积为4,则抛物线方程为(2 2 2 2A. y - _ 4xB. y - _8xC. y = 4xD. y = 8x11.已知长方体 ABCD~A 1B 1C1D1 中,AB= BC= 1, AA = 2, E 是侧棱BB 的中点,则直线AE 与平 面AED 所成角的大小为( )B. 90°C. 45°D.以上都不正确A. 60°12、平面a nA. y B .二、填空题的一个法向量n = (1,- 1,0),贝U y 轴与平面 n n 3 n& C. ED. -4a 所成的角的大小为()2 2 2xyx15、已知椭圆 — ^2 h(a b 0)与双曲线「a b m 2爲=1 (m 0,n • 0)有相同的焦点(-c,0)和 n17、(12分)设命题p:不等式2x—1 c x+a的解集是{x —命题q:不等式4x启4ax2+ 1的解集是、,若“p或q”为真命题,试求实数a的值取值范围.18、(12分)已知向量b与向量a=(2,-1,2)共线,且满足a • b=18,(ka+b)丄(ka-b),求向量b及k 的值•19、(12分)如图所示,已知圆01与圆02外切,它们的半径分别为3、1, 圆C与圆O1、圆O2外切。
(1)建立适当的坐标系,求圆C的圆心的轨迹方程;(2)在(1)的坐标系中,若圆C的半径为1,求圆C的方程。
20、(12分)某工厂有一段旧墙长14m,现准备利用这段旧墙为一面建造平面图形为矩形,面积为126m2的厂房,工程条件是:①建1m新墙的费用为a元;②修1m旧墙的费用为a元;③拆去1m的旧墙,用可得的建材建1m4的新墙的费用为a元,经讨论有两种方案:2(1)利用旧墙一段x m(0 v x v 14)为矩形一边;⑵矩形厂房利用旧墙的一面边长x > 14; 问如何利用旧墙建墙费用最省?试比较(1)(2)两种方案哪个更好.2 221、(12分)已知F1、F2分别为椭圆G:笃•笃-1(a b 0)的上、下a b焦点,其中F1也是抛物线C2:x2 =4y的焦点,点M是G与C2在第二象5限的交点,且|MF十5.3(1)求椭圆G的方程;⑵已知点P(1,3)和圆O: x2y^ b2,过点P的动直线I与圆O相交于不同的两点代B,在线段_ T t —I TAB上取一点Q,满足:AP - - ■ PB,AQ = ■ QB ,( ■ = 0且/—二1).求证:点Q总在某定直线上. 22、(14分)(2011 •辽宁咼考理科18)(本小题满分12分)如图,四边形ABC助正万形,PDL平面ABCD PD// QA QA=AB=! PD2(I )证明:平面PQCL平面DCQ(II )求二面角Q-BP-C的余弦值.参考答案:1.A 2a .2* a b,当a :: 0或b . 0时,不能得到log2 a log2 b ,反之成立.2. B原命题为真,其逆命题为假,二否命题为假,逆否命题为真.亠/口 1 二二13. C 得f (x) = cosx ■ 2 f ( ),- f ( ) 2 f ()二 f ()3 3 2 3 3 24. C 非p”是真命题,命题p是假命题.••命题q可以是真命题也可以是假命题.5. A “P q”为真,得p、q 为真,二a 辽(x2)min"A 4a2 - 4(2 - a) _ 0 .得a—2或a=1.6. A7.C8.A 0F2 = ■ b2—'C2 = —, OF0= c = •. 3OF2—,二b = 1 ,2 2••• a2=b2 c2=1 ■ 3 = 7,得a =—,即a = — , b 二 1 .4 4 2 29. B 由tan C 3有3c2 = 4b2 = 4(c2 -a2),则e=E=2,故选B.6 2b 3 a10. B抛物线y2二ax (a =0)的焦点F坐标为(a,0),则直线I的方程为y =2(x-?),4 2a 1 a a它与y轴的交点为A(0, -―),所以△ OAF的面积为-|—「|—|=4,2 2 4 2解得a二-8.所以抛物线方程为y2二8x.1 1 1 110. D S JPTQ = — xyxQT = —,• QT =—,Q(x—— ,0),根据导数的几何意义2 2 y y0 5k pQ 二一匸千y ,• y2=y . 11B 12.B 13.-Q或2 14. 4 x -(x -一)y15.1本题考查椭圆、双曲线的定义和标准方程,双曲线的离心率.由题意得2c2 =a2-b2二m2• n2①,c2 =am ②,2n2m2 c2③,将①代入③得2n2 = 3m2 n2,• n = -、3m,代入③得c = 2m,再代入②得a = 4m,得—.a 216②③ 将b 二’a 代入a —b 得(’2 -1) a =0,A ^=1,有’二1,④错.-a 1 1—a +1 ------ =17. ------------------------------------ 解:由2x—1cx+a得cxva+1,由题意得{ 3 3=a = 2. •命题p:a = 2.3 I ,3 a 1 = 3"a >■ 0即对X/x 乏R,4ax ? _4x +1 >0恒成立,二彳 2,得a 》1. 二命题q:a>1.—(-4) -4 4a 1 :: 0 由“p 或q”为真命题,得p 、q 中至少有一个真命题.a = 2 当p 、q 均为假命题,则彳 {a ^1} ,而命心a 兰1} ={a a>1}. Z 1•••实数a 的值取值范围是(1, =)•18. 解:■/ a,b 共线,.••存在实数 入,使 b=X a, /• a • b=X a 2=X | a | 2,解得入=2. ••• b=2a=(4,-2,4). v (ka+b)丄(ka-b), 二(ka+b) • (ka-b)=(ka+2a)• (ka-2a)=0,22即(k -4) | a | =0, 解得 k=± 2.19. 解:(1)如图,以OQ 2所在的直线为x 轴,以QO 2的中垂线 所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系.设圆C 的圆心为 C(x, y),半径为 r ,由 CO 』|CO 2 - (r 3) -(r 1)=2, 得圆C 的圆心的轨迹是以。
1(-2,0) , 02(2,0)为焦点,2 2定长为2的双曲线,设它的方程为…与=1.由2a = 2,得a = 1,a b又c=2,「. b 2 二c 2 -a 2 =3.又点(1,0)不合题意,且 CO 』|CO 2 =2 0,知 x 1.2•••圆C 的圆心的轨迹方程是X 2-'1 (x 1).3⑵令 C(x,y),由圆 C 与圆 01、02 相切得 ICO 1 |=4,|CO 2 1=2, '(x+2)2 +y 2 =16 小/口 3 V T5 … “、十, 3 2V T5 2 [(x-2)2+y 2=4,解得 C (芦丁川圆 C 的万程为(J) +(y ±W )=1.20. 解:(1)方案:修旧墙费用为x 旦元,拆旧墙造新墙费用为(4-x) •,4 2 2汇126 x 36其余新墙费用:(2x , ------- -14)a •总费用 y=7a(—,— -1) (0V x V 14)x4 x6 )235a > 35誚 x = 12 时,y min = 35a.a 7a 959 ⑵方案,利用旧墙费用为14 -二工(元),建新墙费用为(2x -5--16)a (元) 22x总费用为:y =2a(x(x > 14)15• y =7a(—x2Ax 22126 126 x -126设f(x)二x (x _14)则 f '(x) =1 2 2X X X当x _14 时,f'(x) 0, f(x)为增函数,• f (x)max 二f(14) =35.5a .由35a ::: 35.5a知采用(1)方案更好些. 答:采用(1)方案更好些.—21. 解:(1)由C2:x -4y 知只(0,1),设M (x。