高中数学模块综合测评苏教选修2-2
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高中新课标数学选修(2-2)综合测试题一、选择题1、函数2x y =在区间]2,1[上的平均变化率为( ) (A )2 (B )3 (B )4 (D )52曲线3x y =在点)1,1(处的切线与x 轴、直线2=x 所围成的三角形的面积为( )(A )38 (B )37 (C )35(D )343、已知直线kx y =是x y ln =的切线,则k 的值为( ) (A )e1 (B )e1-(C )e2 (D )e2-4、设ai b bi a ++,,1是一等比数列的连续三项,则b a ,的值分别为( )(A )21,23±=±=b a (B )23,21=-=b a(C )21,23=±=b a (D )23,21-=-=b a5、方程)(04)4(2R a ai x i x ∈=++++有实根b ,且bi a z +=,则=z ( )(A )i 22- (B )i 22+(C )i 22+- (D )i 22--6、已知三角形的三边分别为c b a ,,,内切圆的半径为r ,则三角形的面积为a s (21=rc b )++;四面体的四个面的面积分别为4321,,,s s s s ,内切球的半径为R 。
类比三角形的面积可得四面体的体积为( )(A )R s s s s V )(214321+++= (B )Rs s s s V )(314321+++=(C )Rs s s s V )(414321+++= (D )R s s s s V )(4321+++=7、数列 ,4,4,4,4,3,3,3,2,2,1的第50项是( )(A )8 (B )9 (C )10 (D )118、在证明12)(+=x x f 为增函数的过程中,有下列四个命题:①增函数的定义是大前提;②增函数的定义是小前提;③函数12)(+=x x f 满足增函数的定义是小前提;④函数12)(+=x x f 满足增函数的定义是大前提;其中正确的命题是( )(A )①② (B )②④ (C )①③ (D )②③9、若R b a ∈,,则复数i b b a a )62()54(22-+-++-表示的点在( ) (A )在第一象限 (B )在第二象限(C )在第三象限 (D )在第四象限 10、用数学归纳法证明不等式“)2(2413212111>>+++++n nn n ”时的过程中,由k n =到1+=k n 时,不等式的左边( )(A )增加了一项)1(21+k(B )增加了两项)1(21121+++k k(C )增加了两项)1(21121+++k k ,又减少了11+k ;(D )增加了一项)1(21+k ,又减少了一项11+k ;11、如图是函数d cx bx x x f +++=23)(的大致 图象,则2221x x +等于( ) (A )32 (B )34 (C )38 (D )31212、对于函数233)(x x x f -=,给出下列四个命题:①)(x f 是增函数,无极值;②)(x f 是减函数,有极值;③)(x f 在区间]0,(-∞及),2[+∞上是增函数;④)(x f 有极大值为0,极小值4-;其中正确命题的个数为( )(A )1 (B )2(C )3 (D )4班级: 姓名:题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题13、函数13)(3+-=x x x f 在闭区间]0,3[-上的最大值与最小值分别为:14、若i z 311-=,i z 862-=,且21111z z z =+,则z 的值为 ;15、用火柴棒按下图的方法搭三角形:按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数n a 与所搭三角形的个数n 之间的关系式可以是 .16、物体A 的运动速度v 与时间t 之间的关系为12-=t v (v 的单位是s m /,t 的单位是s ),物体B 的运动速度v 与时间t 之间的关系为t v 81+=,两个物体在相距为405m 的同一直线上同时相向运动。
高中数学选修2-2综合测试试题及答案解析时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是导学号 10510897( ) A .y =7x +4 B .y =x -4 C .y =7x +2D .y =x -22.设x =3+4i ,则复数z =x -|x |-(1-i)在复平面上的对应点在导学号 10510898( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f ′(x )的图象是导学号 10510899( )4.定义复数的一种运算z 1*z 2=|z 1|+|z 2|2(等式右边为普通运算),若复数z =a +b i ,z -为z 的共轭复数,且正实数a ,b 满足a +b =3,则z *z -的最小值为导学号 10510900( )A.92B.322C.32D .945.(2016·宜春高二检测)已知函数f (x )=sin x +e x +x 2015,令f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),则f 2016(x )=导学号 10510901( )A .sin x +e xB .cos x +e xC .-sin x +e xD .-cos x +e x6.函数f (x )=3x -4x 3(x ∈[0,1])的最大值是导学号 10510902( ) A.12 B .-1 C .0D .17.(2016·哈尔滨质检)在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做格点.若函数图象恰好经过k 个格点,则称函数为k 阶格点函数.已知函数:①y =sin x; ②y =cos(x +π6);③y =e x -1;④y =x 2.其中为一阶格点函数的序号为导学号 10510903( ) A .①② B .②③ C .①③D .②④8.(2016·淄博高二检测)下列求导运算正确的是导学号 10510904( ) A .(2x )′=x ·2x -1 B .(3e x )′=3e xC .(x 2-1x )′=2x -1x2D .(xcos x )′=cos x -x sin x (cos x )29.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似的,称图2中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是导学号 10510905( )A .289B .1024C .1225D .137810.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a =导学号 10510906( )A .64B .32C .16D .811.(2016·全国卷Ⅲ理,12)定义“规范01数列”{a n }如下:{a n }共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意k ≤2m ,a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,若m =4,则不同的“规范01数列”共有导学号 10510907( )A .18个B .16个C .14个D .12个12.当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是导学号 10510908( )A .[-5,-3]B .[-6,-98]C .[-6,-2]D .[-4,-3]二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.导学号 1051090914.请阅读下列材料:若两个正实数a 1、a 2满足a 21+a 22=1,那么a 1+a 2≤ 2.证明:构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2=2x 2-2(a 1+a 2)x +1.因为对一切实数x ,恒有f (x )≥0,所以Δ≤0,从而得4(a 1+a 2)2-8≤0,所以a 1+a 2≤ 2.类比上述结论,若n 个正实数满足a 21+a 22+…+a 2n =1,你能得到的结论为________.导学号 1051091015.对大于或等于2的自然数m 的n 次方幂有如下分解方式:导学号 10510911 22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7; 23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19.根据上述分解规律,若n 2=1+3+5+…+19,m 3(m ∈N *)的分解中最小的数是21,则m +n 的值为________.16.(2016·全国卷Ⅱ理,16)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +2的切线,也是曲线y =ln(x +1)的切线,则b =________.导学号 10510912三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)(2016·大连高二期中)已知z 1、z 2为复数,i 为虚数单位,z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0,z 2+3z 2-3为纯虚数,z 1、z 2在复平面内对应的点分别为P 、Q .导学号 10510913(1)求点P 的轨迹方程; (2)求点Q 的轨迹方程; (3)写出线段PQ 长的取值范围.18.(本题满分12分)设函数f (x )=sin x -cos x +x +1,0<x <2π,求函数f (x )的单调区间与极值.导学号 1051091419.(本题满分12分)已知A n (n ,a n )为函数y 1=x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y 2=x 的图象上的点,设c n =a n -b n ,其中n ∈N *.导学号 10510915(1)求证:数列{c n }既不是等差数列也不是等比数列; (2)试比较c n 与c n +1的大小.20.(本题满分12分)设函数f (x )=x ln x .导学号 10510916 (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[18,12]上的最大值和最小值.21.(本题满分12分)(2016·贵州高二检测)已知点列A n (x n,0),n ∈N *,其中x 1=0,x 2=a (a >0),A 3是线段A 1A 2的中点,A 4是线段A 2A 3的中点,…,A n 是线段A n -2A n -1的中点,….导学号 10510917(1)写出x n 与x n -1、x n -2之间的关系式(n ≥3);(2)设a n =x n +1-x n ,计算a 1、a 2、a 3,由此推测数列{a n }的通项公式,并加以证明.22.(本题满分12分)(2016·北京文,20)设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .导学号 10510918 (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围; (3)求证:a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.高中数学选修2-2综合测试试题答案解析1.[答案] D[解析] y ′|x =-1=(4-3x 2)|x =-1=1, ∴切线方程为y +3=x +1,即y =x -2.2. [答案] B[解析] ∵x =3+4i ,∴|x |=32+42=5, ∴z =3+4i -5-(1-i)=(3-5-1)+(4+1)i =-3+5i. ∴复数z 在复平面上的对应点在第二象限,故应选B.3. [答案] A[解析] ∵f ′(x )=2x +b 为增函数,∴排除B 、D ; 又f (x )的顶点在第四象限,∴-b2>0,∴b <0,排除C ,故选A.4.[答案] B[解析] 由题意可得z *z -=|a +b i|+|a -b i|2=a 2+b 2+a 2+(-b )22=a 2+b 2,∵正实数a ,b 满足a +b =3,∴b =3-a ,∴a 2+b 2=a 2+(3-a )2=2a 2-6a +9,由二次函数可知当a =32时,上式取最小值322.故选B.5.[答案] A[解析] f 1(x )=f ′(x )=cos x +e x +2015x 2014,f 2(x )=f 1′(x )=-sin x +e x +2015× 2014x 2013, f 3(x )=f 2′(x )=-cos x +e x +2015×2014×2013x 2012,…,∴f 2016(x )=sin x +e x .6.[答案] D[解析] 由f ′(x )=3-12x 2=0得,x =±12,∵x ∈[0,1],∴x =12,∵当x∈[0,12],f ′(x )>0,当x ∈[12,1]时,f ′(x )<0,∴f (x )在[0,12]上单调递增,在[12,1]上单调递减,故x =12时,f (x )取到极大值也是最大值,f (12)=3×12-4×(12)3=1,故选D.7. [答案] C[解析] 对于①,注意到y =sin x 的值域是[-1,1];当sin x =0时,x =k π(k ∈Z ),此时相应的整数x =0;当sin x =±1时,x =k π+π2(k ∈Z ),此时没有相应的整数x ,因此函数y =sin x 仅过唯一的整点(0,0),该函数是一阶格点函数.同理可知,对于②,函数y =cos(x +π6)不是一阶格点函数.对于③,令y =e x -1=k (k ∈Z )得e x =k +1>0,x =ln(k +1),仅当k =0时,x =0∈Z ,因此函数y =e x -1是一阶格点函数.对于④,注意到函数y =x 2的图象经过多个整点,如点(0,0),(1,1),因此函数y =x 2不是一阶格点函数.综上所述知选C.8.[答案] B[解析] 对于A ,(2x )′=2x ln2;对于B ,(3e x )′=3e x ;对于C ,(x 2-1x)′=2x +1x 2;对于D ,(xcos x )′=cos x +x sin x (cos x )2;综上可知选B.9.[答案] C[解析] 图1中满足a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,以上累加得a n -a 1=2+3+…+n ,a n =1+2+3+…+n =n ·(n +1)2,图2中满足b n =n 2,一个数若满足三角形数,其必能分解成两个相邻自然数乘积的一半; 一个数若满足正方形数,其必为某个自然数的平方. ∵1225=352=49×502,∴选C.10.[答案] A[解析] y ′=-12x -32,∴k =-12a -32,切线方程是y -a -12=-12a -32(x -a ),令x =0,y =32a -12,令y =0,x =3a ,∴三角形的面积是S =12·3a ·32a -12=18,解得a =64.11. [答案] C[解析] 由题意可得a 1=0,a 8=1,a 2,a 3,…,a 7中有3个0、3个1,且满足对任意k ≤8,都有a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,利用列举法可得不同的“规范01数列”有00001111,00010111,00011011,00011101,00100111,00101011,00101101,00110011,00110101,01000111,01001011,01001101,01010011,01010101,共14个.12.[答案] C[解析] ax 3≥x 2-4x -3恒成立.当x =0时式子恒成立.∴a ∈R , 当x >0时,a ≥1x -4x 2-3x 3恒成立.令1x =t ,x ∈(0,1],∴t ≥1.∴a ≥t -4t 2-3t 3恒成立.令g (t )=t -4t 2-3t 3,g ′(t )=1-8t -9t 2=(t +1)(-9t +1), ∴函数g ′(t )在[1,+∞)上为减函数 而且g ′(1)=-16<0,∴g ′(t )<0在[1,+∞)上恒成立. ∴g (t )在[1,+∞)上是减函数, ∴g (t )max =g (1)=-6,∴a ≥-6; 当x <0时,a ≤1x -4x 2-3x 3恒成立,∵x ∈[-2,0),∴t ≤-12,令g ′(t )=0得,t =-1,∴g (t )在(-∞,-1]上为减函数,在(-1,-12]上为增函数,∴g (t )min =g (-1)=-2,∴a ≤-2.综上知-6≤a ≤-2. 13. [答案]22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2>2, ∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22.14.[答案] a 1+a 2+…+a n ≤n (n ∈N *)[解析] 构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +1, ∵f (x )≥0对任意实数x 都成立,∴Δ=4(a 1+a 2+…+a n )2-4n ≤0, ∵a 1,a 2,…,a n 都是正数,∴a 1+a 2+…+a n ≤n .15. [答案] 15[解析] 依题意得n 2=10×(1+19)2=100,∴n =10.易知m 3=21m +m (m -1)2×2,整理得(m -5)(m +4)=0,又m ∈N *,所以m =5,即53=21+23+25+27+29,所以m +n =15.16. [答案] 1-ln2[解析] 设y =kx +b 与y =ln x +2和y =ln(x +1)的切点分别为(x 1,ln x 1+2)和(x 2,ln(x 2+1)).则切线分别为y -ln x 1-2=1x 1(x -x 1),y -ln(x 2+1)=1x 2+1(x -x 2),化简得y =1x 1x +ln x 1+1,y =1x 2+1x -x 2x 2+1+ln(x 2+1),依题意,⎩⎨⎧1x 1=1x 2+1ln x 1+1=-x 2x 2+1+ln (x 2+1),解得x 1=12,从而b =ln x 1+1=1-ln2.17. [解析] (1)设z 1=x +y i ,(x 、y ∈R ),由z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0得x 2+y 2+6x +5=0,整理得(x +3)2+y 2=4,∴点P 的轨迹方程为(x +3)2+y 2=4. (2)设z 2=x +y i ,(x 、y ∈R ), z 2+3z 2-3=x +3+y i x -3+y i =x 2+y 2-9-6y i(x -3)2+y 2, ∵z 2+3z 2-3为纯虚数,∴x 2+y 2=9且y ≠0, ∴点Q 的轨迹方程为x 2+y 2=9(y ≠0). (3)PQ 长的取值范围是[0,8). ∵两圆相交,∴PQ 长的最小值为0,又两圆圆心距为3,两圆半径分别为2和3,∴PQ 长的最大值为8,但点Q 的轨迹方程中y ≠0,∴|PQ |<8,∴线段PQ 长的取值范围是[0,8).18. [解析] f ′(x )=cos x +sin x +1=2sin(x +π4)+1 (0<x <2π),令f ′(x )=0,即sin(x +π4)=-22,解之得x =π或x =3π2.x ,f ′(x )以及f (x )变化情况如下表:∴f (x )的单调增区间为(0,π)和(3π2,2π),单调减区间为(π,3π2).f 极大(x )=f (π)=π+2,f 极小(x )=f (3π2)=3π2.19. [解析] (1)证明:依题意,a n =n 2+1,b n =n ,c n =n 2+1-n . 假设{c n }是等差数列,则2c 2=c 1+c 3,∴2(5-2)=2-1+10-3. ∴25=2+10,产生矛盾, ∴{c n }不是等差数列.假设{c n }是等比数列,则c 22=c 1c 3,即(5-2)2=(2-1)(10-3).有6=65-32-10,产生矛盾, ∴{c n }也不是等比数列.(2)解:∵c n +1=(n +1)2+1-(n +1)>0,c n =n 2+1-n >0, ∴c n +1c n =(n +1)2+1-(n +1)n 2+1-n =n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1), 0<n 2+1<(n +1)2+1, 又0<n <n +1,∴n 2+1+n <(n +1)2+1+n +1, ∴0<n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1)<1,∴c n +1c n<1,即c n +1<c n . 20. [解析] (1)由题意知,函数的定义域为(0,+∞). ∵f (x )=x ln x ,∴f ′(x )=ln x +1,令f ′(x )=0,得x =1e ,令f ′(x )>0,得x >1e ,令f ′(x )<0,得0<x <1e,∴f (x )的单调递增区间为(1e ,+∞),单调递减区间为(0,1e ).(2)∵f (18)=18ln 18=38ln 12,f (12)=12ln 12,f (1e )=1e ln 1e =-1e , 又12ln 12<38ln 12, ∴求f (x )在区间[18,12]的最大值为38ln 12,最小值为-1e .21. [解析] (1)由题意,当n ≥3时,x n =12(x n -1+x n -2)(2)x 1=0,x 2=a ,x 3=12(x 2+x 1)=a 2,x 4=12(x 3+x 2)=3a4,∴a 1=x 2-x 1=a ,a 2=x 3-x 2=-a 2,a 3=x 4-x 3=a4,推测a n =a(-2)n -1.方法一证明:对于任意n ∈N *,a n =x n +1-x n ,a n +1=x n +2-x n +1=12(x n +1+x n )-x n +1=-12(x n +1-x n )=-12a n ,又∵a 1=a >0,∴{a n }是以a 为首项,以-12为公比的等比数列.故a n =a ·(-12)n -1=a(-2)n -1. 方法二下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=a =a ·(-12)1-1,结论a n =a (-2)n -1成立. ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N )时,a n =a (-2)n -1成立,即a k=a ·(-12)k -1, 则当n =k +1时,a k +1=x k +2-x k +1=x k +x k +12-x k +1=x k -x k +12=-12a k =(-12)·a ·(-12)k -1=a ·(-12)(k +1)-1,所以n =k +1时,a n =a(-2)n -1成立. 由①②可知,数列{a n }的通项公式为a n =a ·(-12)n -1,n ∈N *.22. [解析] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b . 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以,当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈(-2,-23),x 3∈(-23,0),使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈(0,3227)时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∈(-∞,+∞),此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点. 当Δ=4a 2-12b =0时, f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∈(-∞,x 0)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增;当x ∈(x 0,+∞)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(x 0,+∞)上单调递增;所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点,则必有Δ=4a 2-12b >0. 故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件.当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点,所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.。
高中数学选修2-2综合测试题(全册含答案)1.复数就像平面上的点,有实部和虚部。
2.复数就像向量,有大小和方向。
3.复数就像计算机中的复数类型,有实部和虚部。
4.复数就像两个数字的有序对,有序对的第一个数字是实部,第二个数字是虚部。
改写:关于复数的四种类比推理,可以用不同的比喻来描述复数的实部和虚部。
一种比喻是将复数看作平面上的点,实部和虚部分别对应点的横坐标和纵坐标;另一种比喻是将复数看作向量,实部和虚部分别对应向量的大小和方向;还可以将复数看作计算机中的复数类型,实部和虚部分别对应类型中的两个数;最后一种比喻是将复数看作有序对,实部和虚部分别对应有序对的第一个数字和第二个数字。
①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则。
②由向量a的性质|a|²=a²,可以类比得到复数z的性质:|z|²=z²。
③方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈R,且a≠0)有两个不同的实数根的条件是b²-4ac>0,类比可得方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈C且a≠0)有两个不同的复数根的条件是b²-4ac>0.④由向量加法的几何意义,可以类比得到复数加法的几何意义。
其中类比得到的结论正确的是:A。
①③B。
②④C。
②③D。
①④2.删除明显有问题的段落。
3.填空题:11.若复数z满足z+i=0,则|z|=1.12.直线y=kx+1与曲线y=x³+ax+b相切于点A(1,3),则2a+b的值为4.13.第n个正方形数是n²。
14.++=AA′BB′CC′;+++=AA′BB′CC′DD′。
4.解答题:15.1) F(x)的单调区间为(-∞。
0)和(2.+∞)。
2) F(x)在[1,5]上的最小值为-5,最大值为9.16.因为AD⊥BC,所以AB²=AD²+DB²。
又因为AB⊥AC,所以AC²=AD²+DC²。
高中数学 模块测试 苏教版选修2-2(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)1.若复数z 满足z (2-i)=11+7i(i 为虚数单位),则z 为__________. 2.已知1⎰f (x )d x =A ,2⎰f (x )d x =B ,则21⎰f (x )d x =________.3.用数学归纳法证明(n +1)(n +2)…(n +n )=2n×1×3×…×(2n -1)时,从“k 到k +1”左边需乘的代数式是________.4.设a ∈2,13⎛⎫⎪⎝⎭,函数f (x )=x 3-32ax 2+b (-1≤x ≤1)的最大值为1,最小值为,则常数a =________,b =________.5.函数y =sin 2x 的图象在点A π1,64⎛⎫⎪⎝⎭处的切线的斜率是________. 6.在某报《自测健康状况》的报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表,写出相应的点的个数.8.在复平面内,复数i 1i++(12对应的点位于第________象限. 9.(2012课标全国高考改编)下面是关于复数21iz =-+的四个命题:p 1:|z |=2, p 2:z 2=2i ,p 3:z 的共轭复数为1+i , p 4:z 的虚部为-1,其中的真命题为__________.10.观察下列各式:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4,a 4+b 4=7,a 5+b 5=11,…,则a 10+b 10=__________.11.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴切于(1,0)点,则f (x )的极大值为________,极小值为________.12.曲线y =x 2+2x 与直线x =-1,x =1及x 轴所围图形的面积为________.13.函数f (x )=x 3+3ax 2+3[(a +2)x +1]既有极大值,又有极小值,则a 的取值范围是________.14.已知z =(m +3)+(2m +1)i(m ≥0),则|z |的最小值为________. 二、解答题(本大题共6小题,共90分) 15.(14分)设复数z 满足|z |=1,且(3+4i)z 是纯虚数,求z .16.(14分)已知a 2+b 2=1,x 2+y 2=1,求证:ax +by ≤1(分别用综合法、分析法证明).17.(14分)设函数f (x )=x 3+ax 2-9x -1(a <0),若曲线y =f (x )的斜率最小的切线与直线12x +y =6平行,求:(1)a 的值;(2)函数f (x )的单调区间.18.(16分)已知y =f (x )是二次函数,方程f (x )=0有两个相等的实数根,且f ′(x )=2x +2.(1)求y =f (x )的表达式;(2)求y =f (x )的图象与两坐标轴所围成图形的面积.19.(16分)已知某商品进价为m 元/件,根据以往经验,当售价是43m n n ⎛⎫≥⎪⎝⎭元/件时,可卖出p 件.市场调查表明,当售价下降8%时,销量可增加40%,现决定一次性降价,销售价为多少时,可获得最大利润?20.(16分)当n ∈N *时,111111234212n S n n=-+-++--,1111++++1+2+32n T n n n n=+. (1)求S 1,S 2,T 1,T 2;(2)猜想S n 与T n 的关系,并用数学归纳法证明.参考答案1. 答案:3+5i 解析:设z =a +b i ,a ,b ∈R ,则z (2-i)=(a +b i)(2-i)=(2a +b )+(2b -a )i ,所以211,27,a b b a +=⎧⎨-=⎩解得3,5,a b =⎧⎨=⎩所以z =3+5i.2. 答案:B -A 解析:∵1⎰f (x )d x +21⎰f (x )d x=20⎰f (x )d x , ∴21⎰f (x )d x =2⎰f (x )d x -1⎰f (x )d x =B -A.3. 答案:2(2k +1) 解析:当n =k 时,左边=(k +1)(k +2)…(k +k ),当n =k +1时,左边=(k +2)(k +3)…(k +k )(k +k +1)(k +1+k +1),∴增加了(21)2(1)1k k k +⋅++=2(2k +1).4. 1 解析:∵f ′(x )=3x 2-3ax ,令f ′(x )=0,则x =0或x =a ,而f (-1)=b -1-32a ,f (0)=b ,f (a )=a 3-32a ·a 2+b =b -32a ,f (1)=b +1-32a .∵23a >,∴312a >.∴f (0)=b =1,f (x )min =f (-1)=b -1-32a =32a -=,a =.5. 答案:2解析:y ′=(sin 2x )′=sin 2x ,∴函数y =sin 2x 的图象在点A π1,64⎛⎫ ⎪⎝⎭处的切线的斜率πsin 3k ==.6. 答案:140 857. 答案:8. 答案:二 解析:∵i 1i++(12= i(1i)13(1i)(1i)-++-+-=1i132++-+=31i 22⎛-++ ⎝,又∵302-<,102+>,∴已知复数对应的点在第二象限.9. 答案:p 2,p 4 解析:z =2(1i)(1i)(1i)---+--=-1-i ,故|z |p 1错误;z 2=(-1-i)2=(1+i)2=2i ,p 2正确;z 的共轭复数为-1+i ,p 3错误;p 4正确.10. 答案:123 解析:利用归纳法:a +b =1,a 2+b 2=3,a 3+b 3=4=3+1,a 4+b 4=4+3=7,a 5+b 5=7+4=11,a 6+b 6=11+7=18,a 7+b 7=18+11=29,a 8+b 8=29+18=47,a 9+b 9=47+29=76,a 10+b 10=76+47=123.规律为从第三组开始,其结果为前两组结果的和.11. 答案:4270 解析:f ′(x )=3x 2-2px -q ,f ′(1)=3-2p -q =0, 即2p +q =3①.因f (x )过(1,0)点,所以1-p -q =0,即p +q =1②. 由①②,得p =2,q =-1,即f (x )=x 3-2x 2+x . f ′(x )=3x 2-4x +1. 令3x 2-4x +1=0,解得x 1=13,x 2=1.所以当3x =时,f (x )取得极大值27;当x =1时,f (x )取得极小值0. 12. 答案:2 解析:S =01--⎰(x 2+2x )d x +1⎰(x 2+2x)d x=320321101133x x x x -⎛⎫⎛⎫-+++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=24233+=. 13. 答案:(-∞,-1)∪(2,+∞) 解析:f ′(x )=3x 2+6ax +3(a +2),令3x 2+6ax +3(a +2)=0,即x 2+2ax +a +2=0.因为函数f (x )有极大值和极小值,所以方程x 2+2ax +a +2=0有两个不相等的实根,即Δ=4a 2-4a -8>0,解得a >2或a <-1.14. 解析:∵|z |2=(m +3)2+(2m +1)2=m 2+6m +9+4m 2+4m +1=5m 2+10m +10=5(m 2+2m +1)+5=5(m +1)2+5.∵m ≥0,∴|z |min 2=10,∴|z |min 15. 答案:解:设z =a +b i(a ,b ∈R ),由|z |=11=,(3+4i)z =(3+4i)(a +b i)=3a -4b +(4a +3b )i 是纯虚数,则3a -4b =0,4a +3b ≠0,∴1,340,430,a b a b =-=⎨⎪+≠⎪⎩解得4,535a b ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或4,53.5a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩∴43i 55z =-或43i 55z =-+.16. 答案:证明:综合法: ∵2ax ≤a 2+x 2,2by ≤b 2+y 2,∴2(ax +by )≤(a 2+b 2)+(x 2+y 2).又∵a 2+b 2=1,x 2+y 2=1,∴2(ax +by )≤2. ∴ax +by ≤1. 分析法:要证ax +by ≤1成立, 只要证1-(ax +by )≥0, 只要证2-2ax -2by ≥0,又∵a 2+b 2=1,x 2+y 2=1,只要证a 2+b 2+x 2+y 2-2ax -2by ≥0,即证(a -x )2+(b -y )2≥0,此不等式显然成立, ∴ax +by ≤1成立.17. 答案:解:(1)f ′(x )=3x 2+2ax -9,由题意,得243(9)41212a ⨯⨯--=-.解得a =-3(a =3舍去).(2)由f ′(x )=3x 2-6x -9=3(x -3)(x +1)>0,得函数f (x )的增区间为(-∞,-1)和(3,+∞),由f ′(x )=3x 2-6x -9=3(x -3)(x +1)<0,得函数f (x )的减区间为(-1,3).18. 答案:解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 则f ′(x )=2ax +b .又f ′(x )=2x +2,∴a =1,b =2.∴f (x )=x 2+2x +c .又方程f (x )=0有两个相等的实数根,即x 2+2x +c =0有两个相等的实数根, ∴Δ=4-4c =0,即c =1.故f (x )=x 2+2x +1. (2)依题意,所求面积为S =1-⎰(x 2+2x +1)dx =32011133x x x -⎛⎫++=⎪⎝⎭. 19. 答案:解:设销售价为x 元/件时m <x ≤n ,销售利润为L (x )=(x -m )40%8%n x p p n -⎛⎫+⋅⨯ ⎪⋅⎝⎭=p (x -m )56x n ⎛⎫- ⎪⎝⎭,令1056()0px mp npL'x n n +=-+=, 解得5610m nx +=.因为L (x )只有一个极值,而且是极大值,所以5610m nx +=为极大值点. 因此,销售价为5610m n+元/件时,可获得最大利润.20. 答案:解:(1)111122S =-=,21117123412S =-+-=,111112T ==+,2117212212T =+=++. (2)猜想:S n =T n (n ∈N *),即111111111+++2342121+22n n n n n-+-++-=-+(n ∈N *). 下面用数学归纳法证明: ①n =1时,已证S 1=T 1;②假设n =k 时,S k =T k (k ≥1,k ∈N *),即111111111+++2342121+22k k k k k-+-++-=-+, 则111212(1)k k S S k k +=+-++ =11212(1)k T k k +-++ =111111++++++1+2+322+12(+1)k k k k k k - =11111++++2+32+1+12(+1)k k k k k ⎡⎤-⎢⎥+⎣⎦ =+111111+++++(+1)+1(+1)+222+12(+1)k T k k k k k =. 由①②可知,对任意n ∈N *,S n =T n 都成立.。
模块检测(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,请把答案填写在题中的横线上)1.曲线y =x x +2在点(-1,-1)处的切线方程为________. 解析 易知点(-1,-1)在曲线上,且y ′=x +2-x (x +2)2=2(x +2)2, ∴切线斜率k =21=2,由点斜式得切线方程为y +1=2(x +1),即y =2x +1. 答案 2x -y +1=02.函数f (x )=x 3-3x 2+1的减区间为________.解析 由f ′(x )=3x 2-6x <0,得0<x <2.∴函数f (x )=x 3-3x 2+1的减区间为(0,2).答案 (0,2)3.i 是虚数单位,复数3+i 1-i=________. 解析 3+i 1-i =(3+i )(1+i )(1-i )(1+i )=2+4i 2=1+2i. 答案 1+2i4.下面使用类比推理正确的序号是________.①“若a ,b ∈R ,则a -b =0⇒a =b ”类比推出“若a ,b ∈C ,则a -b =0⇒a =b ”; ②“若a ,b ,c ,d ∈R ,则复数a +b i =c +d i ⇒a =c ,b =d ”类比推出“若a ,b ,c ,d ∈Q ,则a +b 2=c + d 2⇒a =c ,b =d ”;③“若a ,b ∈R ,则a -b >0”类比推出“若a ,b ∈C ,则a -b >0⇒a >b ”. 解析 ①②是正确的,③是错误的,因为复数无法比较大小.答案 ①②5.复数z =x -2i(x ∈R)与其共轭复数z 对应的向量相互垂直,则x =________. 解析 ∵z =x -2i ,∴z =x +2i ,又两对应向量垂直,∴x 2-4=0,∴x =±2. 答案 ±26.已知函数f (x )=-x 3+ax 2-x -1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a 的取值范围是________.解析 依题意可知函数f (x )在(-∞,+∞)上是单调减函数,所以f ′(x )=-3x 2+2ax -1≤0在(-∞,+∞)上恒成立,则Δ=4a 2-12≤0,解得-3≤a ≤ 3.答案 [-3,3]7.函数f (x )=x 3+2x 2-4x +5在[-4,1]上的最大值和最小值分别是________.解析 因为f (x )=x 3+2x 2-4x +5,所以f ′(x )=3x 2+4x -4=(x +2)(3x -2).令f ′(x )=0,得x =-2或x =23, ∵f (-2)=13,f ⎝⎛⎭⎫23=9527,f (-4)=-11,f (1)=4,∴f (x )在[-4,1]上的最大值为13,最小值为-11.答案 13 -118.函数y =x e x +1的单调减区间为________.解析 y ′=e x (1+x ),令y ′<0,得x <-1,∴函数的单调减区间为(-∞,-1).答案 (-∞,-1)9.若z =21-i,那么z 4+z 2+1的值是______. 解析 z =21-i =1+i 2,∴z 4+z 2+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 24+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 22+1=⎝⎛⎭⎫2i 22+2i 2+1=-1+i +1=i. 答案 i10.设f (x )、g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x <0时,f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )>0,且g (-3)=0,则不等式f (x )g (x )<0的解是________.解析 设F (x )=f (x )g (x ),由已知得,F ′(x )=f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x ).当x <0时,F ′(x )>0,∴F (x )在(-∞,0)上为增函数.又∵f (x )为奇函数,g (x )为偶函数.∴F (-x )=f (-x )·g (-x )=-f (x )·g (x )=-F (x ),∴F (x )为奇函数.∴F (x )在(0,+∞)上也为增函数.又g (-3)=0,∴F (-3)=0,F (3)=0.∴f (x )g (x )<0的解集为(-∞,-3)∪(0,3).答案 (-∞,-3)∪(0,3)11.某公司在甲、乙两地销售同一种品牌的汽车,利润(单元:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则该公司能获得的最大利润为________万元.解析 设在甲地销售m 辆车,在乙地销售(15-m )辆车,则总利润y =5.06m -0.15m 2+2(15-m )=-0.15m 2+3.06m +30,所以y ′=-0.3m +3.06.令y ′=0,得m =10.2.当0≤m <10.2时,y ′>0;当10.2<m ≤15时,y ′<0.故当m =10.2时,y 取得极大值,也就是最大值.又由于m 为非负整数,且当m =10时,y =45.6;当m =11时,y =45.51.故该公司获得最大利润为45.6万元.答案 45.6万元12.点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则P 到直线y =x -2的距离的最小值是________.解析 设曲线上一点的横坐标为x 0(x 0>0),则经过该点的切线的斜率为k =2x 0-1x 0,根据题意得,2x 0-1x 0=1, ∴x 0=1或x 0=-12. 又∵x 0>0,∴x 0=1,此时y 0=1,∴切点的坐标为(1,1),最小距离为|1-1-2|2= 2. 答案 213.若函数f (x )=4x x 2+1在区间(m,2m +1)上单调递增,则实数m 的取值范围是________. 解析 f ′(x )=4-4x 2(x 2+1)2,令f ′(x )>0,得-1<x <1, 即函数f (x )的增区间为(-1,1).又f (x )在(m,2m +1)上单调递增,所以⎩⎪⎨⎪⎧ m ≥-1,m <2m +1,2m +1≤1.解得-1<m ≤0.答案 (-1,0]14.已知a >b >c ,n ∈N *,且1a -b +1b -c ≥n a -c恒成立,则n 的最大值为________. 解析 ∵a >b >c ,∴a -b >0,b -c >0,a -c >0.若1a -b +1b -c ≥n a -c 恒成立,即a -c a -b +a -c b -c ≥n 恒成立. 又a -c a -b +a -c b -c =a -b +b -c a -b +a -b +b -c b -c=2+b -c a -b +a -b b -c≥2+2 b -c a -b ·a -b b -c =4. ∴当且仅当a -b =b -c 时取等号.∴n 的最大值为4.答案 4二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)已知函数f (x )=ax -ln x ,若f (x )>1在区间(1,+∞)内恒成立,求实数a 的取值范围.解 由f (x )>1,得ax -ln x -1>0.即a >1+ln x x在区间(1,+∞)内恒成立. 设g (x )=1+ln x x ,则g ′(x )=-ln x x2, ∵x >1,∴g ′(x )<0.∴g (x ) =1+ln x x在区间(1,+∞)内单调递减. ∴g (x )<g (1)=1,即1+ln x x<1在区间(1,+∞)内恒成立, ∴a ≥1.16.(本小题满分14分)(1)计算-23+i 1+23i +⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 004+(4-8i )2-(-4+8i )211-7i; (2)已知z =1+i ,求z 2-3z +6z +1的模. 解 (1)原式=i (1+23i )1+23i +⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21+i 2 1 002+(4-8i +8i -4)(4-8i +4-8i )11-7i =i +(-i)1 002+0=-1+i.(2)z 2-3z +6z +1=(1+i )2-3(1+i )+62+i=3-i 2+i=1-i , 所以z 2-3z +6z +1的模为 2. 17.(本小题满分14分)已知函数f (x )=x 3+ax 2+x +1,a ∈R.(1)讨论函数f (x )的单调区间;(2)设函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,求a 的取值范围. 解 (1)f (x )=x 3+ax 2+x +1,f ′(x )=3x 2+2ax +1,①当Δ=(2a )2-3×4=4a 2-12≤0,即-3≤a ≤3时,f ′(x )≥0恒成立,此时f (x )为单调递增函数,单调区间为(-∞,+∞).②当Δ=(2a )2-3×4=4a 2-12>0,即a >3或a <-3时,函数f ′(x )存在实数解.此时当x <-a -a 2-33时,f ′(x )>0, 当x >-a +a 2-33时,f ′(x )>0,函数f (x )单调递增, 当-a - a 2-33<x <-a + a 2-33时,f ′(x )<0,函数f (x )单调递减. 此时函数的单调增区间为:⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a -a 2-33,⎝ ⎛⎭⎪⎫-a +a 2-33,+∞; 单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -a 2-33,-a + a 2-33; 故当-3≤a ≤ 3,f (x )在R 上为增函数;若a >3或a <-3函数f (x )单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-a - a 2-33,⎝ ⎛⎭⎪⎫-a - a 2-33,+∞; 函数f (x )单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫-a -a 2-33,-a +a 2-33. (2)若函数在区间⎝⎛⎭⎫-23,-13内是减函数,则说明 f ′(x )=3x 2+2ax +1=0两根在区间⎝⎛⎭⎫-23,-13外, 因此f ′⎝⎛⎭⎫-23≤0,且f ′⎝⎛⎭⎫-13≤0,由此可以解得a ≥2. 因此a 的取值范围是[2,+∞).18.(本小题满分16分)已知a ,b ,c 是互不相等的实数,求证:由y =ax 2+2bx +c ,y =bx 2+2cx +a ,和y =cx 2+2ax +b 确定的三条抛物线至少有一条与x 轴有两个不同的交点. 解 假设题设中的函数确定的三条抛物线都不与x 轴有两个不同的交点.由y =ax 2+2bx +c ,y =bx 2+2cx +a ,y =cx 2+2ax +b ,得Δ1=(2b )2-4ac ≤0,且Δ2=(2c )2-4ab ≤0,且Δ3=(2a )2-4bc ≤0.同向不等式求和得:4b 2+4c 2+4a 2-4ac -4ab -4bc ≤0∴2a 2+2b 2+2c 2-2ab -2bc -2ac ≤0 ∴(a -b )2+(b -c )2+(a -c )2≤0.∴a =b =c .这与题设a ,b ,c 互不相等矛盾,因此假设不成立,从而命题得证.19.(本小题满分16分)已知数列8·112·32,8·232·52,…,8·n (2n -1)2·(2n +1)2,…,S n 为该数列的前n 项和,计算得S 1=89,S 2=2425,S 3=4849,S 4=8081. 观察上述结果,推测出S n (n ∈N *),并用数学归纳法加以证明.解 推测S n =(2n +1)2-1(2n +1)2(n ∈N *). 用数学归纳法证明如下:①当n =1时,S 1=(2+1)2-1(2+1)2=89,等式成立; ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N *)时等式成立,即S k =(2k +1)2-1(2k +1)2,那么当n =k +1时, S k +1=S k +8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2-1(2k +1)2+8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=[(2k +1)2-1](2k +3)2+8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2(2k +3)2-(2k +3)2+8(k +1)(2k +1)2(2k +3)2=(2k +1)2(2k +3)2-(2k +1)2(2k +1)2(2k +3)2=(2k +3)2-1(2k +3)2=[2(k +1)+1]2-1[2(k +1)+1]2. 也就是说,当n =k +1时,等式成立.根据①和②,可知对一切n ∈N *,等式均成立.20.(本小题满分16分)已知函数f (x )=ln(1+ax )-x 2(a >0,x ∈(0,1]).(1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)若不等式1+n 2λ≥n 2ln ⎝⎛⎭⎫1+2n对一切正整数n 恒成立,求实数λ的取值范围. 解 (1)由题意得,f ′(x )=a1+ax -2x=-2ax 2-2x -a1+ax ,由-2ax 2-2x +a =0, 得x =-1±2a 2+12a .∵a >0, ∴-1-2a 2+12a <0,-1+2a 2+12a >0. 又∵-1+2a 2+12a =a2a 2+1+1<1,而x ∈(0,1].∴函数f (x )的单调递增区间为 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2a 2+1-12a .(2)不等式1n 2+λ≥ln ⎝⎛⎭⎫1+2n ,即为λ≥ln ⎝⎛⎭⎫1+2n -1n 2① 令1n =x ,当n ∈N *时,x ∈(0,1]. 则不等式①即为λ≥ln(1+2x )-x 2. 令g (x )=ln(1+2x )-x 2,x ∈(0,1], 由(1)知,在f (x )的表达式中, 当a =2时,f (x )=g (x ),又∵a =2时,-1+2a 2+12a =12,∴函数g (x )在⎝⎛⎭⎫0,12上单调递增,在⎝⎛⎭⎫12,1上单调递减. 函数g (x )在x =12时,取得最大值ln 2-14.因此,对一切正整数n ,当n =2时,ln ⎝⎛⎭⎫1+2n -1n 2取得最大值ln 2-14. ∴实数λ的取值范围是λ≥ln 2-14.。
模块综合测评(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,满分70分) 1.若f (x )=sin α-cos x (α是常数),则f ′(α)=__________. 2.复数1-2i3+4i 在复平面内对应的点位于第__________象限.3.函数y =x 2(x -3)的减区间是__________.4.若a 为实数,2+a i1+2i =-2i ,则a 等于__________.5.设y =tan x ,则y ′等于__________.6.曲线y =cos x (0≤x ≤3π2)与坐标轴围成的面积是__________.7.若△ABC 内切圆半径为r ,三边长为a ,b ,c ,则△ABC 的面积S =12r (a +b +c ),类比到空间,若四面体内切球半径为R ,四个面的面积为S 1、S 2、S 3、S 4,则四面体的体积V =__________.8.已知对任意实数x ,有f (-x )=-f (x ),且g (-x )=g (x ),且x >0时,f ′(x )>0,g ′(x )>0,则x <0时,f ′(x )__________0,g ′(x )__________0.9.已知函数f (x )=3x 1+x 2,当x =__________时,函数取得极大值__________.10.观察下列数的特点1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…中,第100项是__________. 11.设函数f (x )=ax 2+b (a ≠0),若⎠⎛02f (x )d x =2f (x 0),x 0>0,则x 0=__________.12.非空集合G 关于运算满足: (1)对任意a ,b ∈G ,都有ab ∈G ;(2)存在e ∈G ,使得对一切a ∈G ,都有a e =e a =a ,则称G 关于运算为“融洽集”.现给出下列集合和运算:①G ={非负整数},为整数的加法; ②G ={偶数},为整数的乘法; ③G ={平面向量},为平面向量的加法; ④G ={虚数},为复数的乘法.其中G 关于运算为“融洽集”的是__________.(写出所有“融洽集”的序号) 13.对于函数f (x ),在使f (x )≥M 恒成立的所有常数M 中,我们把M 中的最大值称为函数f (x )的“下确界”,则函数f (x )=x 2+1(x +1)2的下确界为__________.14.设γ,θ为常数(θ∈(0,π4),γ∈(π4,π2)),若sin(α+γ)+sin(γ-β)=sin θ(sin α-sin β)+cos θ(cos α+cos β)对一切α,β∈R 恒成立,则tan θtan γ+cos (θ-γ)sin 2(θ+π4)=__________.二、解答题(本大题共6小题,满分90分)15.(12分)已知复数z 1满足(1+i)z 1=-1+5i ,z 2=a -2-i ,其中i 为虚数单位,a ∈R ,若|z 1-z 2|<|z 1|,求a 的取值范围.16.(14分)已知圆柱形金属饮料罐的容积为54π cm 3,请问当它的高与底面半径各为多少时,才能使所用材料最省?17.(16分)已知函数f (x )=12x 2-a ln x (a ∈R ),(1)若函数f (x )的图象在x =2处的切线方程为y =x +b ,求a ,b 的值;(2)若函数f (x )在(1,+∞)为增函数,求a 的取值范围.18.(16分)观察下列式子:1+122<32,1+122+132<53,1+122+132+142<74,…,你能归纳出什么结论?并证明你的结论.19.(16分)如图所示,已知曲线C 1:y =x 2与曲线C 2:y =-x 2+2ax (a >1)交于点O 、A ,直线x =t (0<t ≤1)与曲线C 1、C 2分别交于点D 、B ,连结OD ,DA ,AB .(1)求证:曲边四边形ABOD (阴影部分)的面积S =f (t )的函数表达式为f (t )=16t 3-at 2+a 2t (0<t ≤1);(2)求函数S =f (t )在区间(0,1]上的最大值.20.(16分)已知函数f (x )=a ln x -bx 2图象上一点P (2,f (2))处的切线方程为y =-3x +2ln2+2.(1)求a ,b 的值;(2)若方程f (x )+m =0在[1e ,e]内有两个不等实根,求m 的取值范围(其中e 为自然对数的底,e ≈2.7);(3)令g (x )=f (x )-nx ,如果g (x )图象与x 轴交于A (x 1,0),B (x 2,0)(x 1<x 2),AB 中点为C (x 0,0),求证:g ′(x 0)≠0.参考答案1.sin α 解析:∵f ′(x )=sin x ,∴f ′(α)=sin α.2.三 解析:1-2i 3+4i =(1-2i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=-5-10i 25=-15-25i.3.(0,2) 解析:y ′=3x 2-6x ,由y ′<0,得0<x <2. 4.-2 解析:∵2+a i =(1+2i)(-2i)=2-2i , ∴a =- 2. 5.1cos 2x 解析:(tan x )′=(sin x cos x )′=(sin x )′cos x -sin x (cos x )′cos 2x =1cos 2x. 6.3 解析:S =3∫π20cos x d x =3.7.13R (S 1+S 2+S 3+S 4) 8.> < 解析:当x <0时,-x >0.∴f ′(-x )>0,g ′(-x )>0. ∵f (x )=-f (-x ),∴f ′(x )=f ′(-x )>0. 又∵g (x )=g (-x ),∴g ′(x )=-g ′(-x )<0.9.1 32 解析:f ′(x )=3(1+x 2)-2x (3x )(1+x 2)2=3(1-x 2)(1+x 2)2,令f ′(x )=0,解得x =-1或x =1.列表:↘↗↘由表可知,当x =1时,函数取得极大值f (1)=32.10.14 解析:设第100项的数字为n ,则(1+n )n2≥100,经检验知n =14.11.233 解析:∵⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛02(ax 2+b )=(13ax 3+bx )|20=83a +2b =2(ax 20+b ), ∴83a =2ax 20,x 20=43, x 0=±233(负值舍去).12.①③ 解析:①对任意a ,b ∈G ={非负整数},为整数的加法,则有a b ∈G ,存在0∈G ,使得对一切a ∈G ,都有a 0=0a =a ,因此G ={非负整数}关于运算为“融洽集”;②对任意a ,b ∈G ={偶数},为整数的乘法,都有a b ∈G ,但不存在e ∈G ,使得对一切a ∈G ,都有a e =e a =a ,因此G ={偶数}不是关于运算的“融洽集”;③对任意a ,b ∈G ={平面向量},为平面向量的加法,则有a b ∈G ,且存在0∈G ,使得对一切a ∈G ,都有a 0=0a =a ,因此G ={平面向量}关于运算为“融洽集”;④对任意a ,b ∈G ={虚数},为复数的乘法,不妨设a =i ,b =2i ,则有a b =-2∉G ,因此G ={虚数}不是关于运算的“融洽集”.13.12 解析:当x <-1时,∵x 2+1>x 2+2x +1=(x +1)2>0,∴x 2+1(x +1)2>1. 当x >-1时,f ′(x )=2x (x +1)2-(x 2+1)·2(x +1)(x +1)4=2(x -1)(x +1)3, ∵x ∈(-1,1)时,f ′(x )<0;x =-1时,f ′(x )=0;x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,∴当x =1时,f (x )有最小值12.综上所述:f (x )≥12,∴M ≤12,∴M 的最大值为12.14.2 解析:∵sin αcos γ+cos αsin γ+sin γcos β-cos γsin β=sin αsin θ+cos αcos θ+cos θcos β-sin θsin β对一切α,β∈R 恒成立,∴⎩⎪⎨⎪⎧cos γ=sin θ,sin γ=cos θ∴γ+θ=π2,r =π2-θ.∴tan θtan γ+cos (θ-γ)sin 2(θ+π4)=tan θ·tan (π2-θ)+cos (2θ-π2)1-cos (2θ+π2)2=1+sin2θ1+sin2θ2=2.15.解:由题意得z 1=-1+5i1+i =2+3i ,于是|z 1-z 2|=|4-a +2i|=(4-a )2+4, |z 1|=13.(4-a )2+4<13,得a 2-8a +7<0,1<a <7.16.解:设圆柱的高为h (cm),底面半径为r (cm),表面积为S (cm 2). 则54π=πr 2h ,h =54r2S =2πrh +2πr 2=2πr ·54r 2+2πr 2=108πr +2πr 2,S ′=-108πr 2+4πr =4π(r 3-27)r 2=0,得r =3.∵r ∈(0,3)时,S ′<0;r ∈(3,+∞)时,S ′>0. ∴当r =3时,S 有最小值,此时h =5432=6.∴当圆柱的高为6 cm ,底面半径为30 cm 时,才能使所用材料最省. 17.解:(1)因为f ′(x )=x -ax (x >0),又f (x )在x =2处的切线方程为y =x +b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2-a ln2=2+b ,2-a 2=1,解得a =2,b =-2ln2.(2)若函数f (x )在(1,+∞)上恒成立,则f ′(x )=x -ax ≥0在(1,+∞) 上恒成立,即:a ≤x 2在(1,+∞)上恒成立.所以有a ≤1. 18.解:1+122+132+…+1n 2<2-1n (n ∈N *,n ≥2).(1)当n =2时,命题显然成立.(2)假设当n =k (k ∈N *,k ≥2)时,命题成立,即1+122+132+…+1k 2<2-1k .则当n =k +1时,1+122+132+…+1k 2+1(k +1)2<2-1k +1(k +1)2. ∵k 2+2k +1>k 2+2k ,∴(k +1)2>k (k +2)=k [(k +1)+1],∴1k +1+1(k +1)2<1k,∴1k -1(k +1)2>1k +1, ∴2-1k +1(k +1)2<2-1k +1,∴当n =k +1时命题也成立,从而原命题获证.19.解:(1)证明:由⎩⎪⎨⎪⎧y =x 2,y =-x 2+2ax得点O (0,0),A (a ,a 2). 又由已知得B (t ,-t 2+2at ),D (t ,t 2),故S =⎠⎛0t (-x 2+2ax )d x -12·t ·t 2+12(-t 2+2at -t 2)·(a -t )=16t 3-at 2+a 2t ,∴S =f (t )=16t 3-at 2+a 2t (0<t ≤1).(2)f ′(t )=12t 2-2at +a 2,令f ′(t )=0,即12t 2-2at +a 2=0,解得t =(2-2)a 或t =(2+2)a (由t ≤1,舍去).若(2-2)a ≥1即a ≥2+22时,∵0<t ≤1,∴f ′(t )≥0,∴f (t )在区间(0,1]上单调递增,S 的最大值是f (1)=a 2-a +16.若(2-2)a ≤1即a ≤2+22时,∵0<t ≤1,∴当0<t <(2-2)a 时,f ′(t )>0, ∴f (t )在区间(0,(2-2)a ]上单调递增;当(2-2)a <t ≤1时,f ′(t )<0,∴f (t )在区间[(2-2)a,1]上单调递减. ∴f (t )的最大值是f [(2-2)a ]=23(2-1)a 3.综上所述[f (t )]max=⎩⎪⎨⎪⎧a 2-a +16,a ≥2+22,23(2-1)a 3,1<a <2+22.20.解:(1)f ′(x )=a x -2bx ,f ′(2)=a2-4b ,f (2)=a ln2-4b .∴a2-4b =-3,且a ln2-4b =-6+2ln2+2.解得a =2,b =1. (2)f (x )=2ln x -x 2,令h (x )=f (x )+m =2ln x -x 2+m ,则h ′(x )=2x -2x =2(1-x 2)x ,令h ′(x )=0,得x =1(x =-1舍去).在[1e ,e]内,当x ∈[1e ,1)时,h ′(x )>0,∴h (x )是增函数; 当x ∈(1,e]时,h ′(x )<0,∴h (x )是减函数.则方程h (x )=0在[1e,e]内有两个不等实根的充要条件是⎩⎪⎨⎪⎧h (1e)≤0,h (1)>0,h (e )≤0,即1<m ≤e 2-2.(3)证明:g (x )=2ln x -x 2-nx ,g ′(x )=2x-2x -n .假设结论成立,则有⎩⎪⎨⎪⎧2ln x 1-x 21-nx 1=0, ①2ln x 2-x 22-nx 2=0, ②x 1+x 2=2x 0, ③2x 0-2x 0-n =0. ④①-②,得2ln x 1x 2-(x 21-x 22)-n (x 1-x 2)=0.∴n =2lnx 1x 2x 1-x 2-2x 0.由④得n =2x 0-2x 0,∴lnx 1x 2x 1-x 2=1x 0,即lnx 1x 2x 1-x 2=2x 1+x 2,即ln x 1x 2=2x 1x 2-2x 1x 2+1.⑤令t =x 1x 2,u (t )=ln t -2t -2t +1(0<t <1),则u ′(t )=(t -1)2t (t +1)2>0.∴u (t )在0<t <1上是增函数.u (t )<u (1)=0,∴⑤式不成立,与假设矛盾. ∴g ′(x 0)≠0.。
模块综合测评(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.请把正确答案填在题中的横线上)1.已知复数z =5i 1+2i(i 是虚数单位),则|z |=________. 【解析】 |z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪5i 1+2i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪5i (1-2i )5=|i +2|= 5. 【答案】 52.若f (x )=sin α-cos x (α是常数),则f ′(α)=________.【解析】 f ′(x )=(sin α-cos x )′=sin x ,∴f ′(α)=sin α.【答案】 sin α3.复数z 满足z i -2i +1=0(其中i 为虚数单位),则z =________.【解析】 由z i -2i +1=0得z =-1+2i i =(-1+2i )(-i )i (-i )=2+i. 【答案】 2+i4.若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的 解集为________.【解析】 f ′(x )=2x -2-4x >0,x 2-x -2x>0. ∵x >0,∴(x -2)(x +1)>0.∴x >2.【答案】 (2,+∞)5.设复数z =1m +5+(m 2+2m -15)i 为实数,则实数m 的值是________. 【解析】 由题意知m 2+2m -15=0,解之得m =3或m =-5.当m =-5时,1m +5无意义,所以m =3. 【答案】 36.函数y =ln x (x >0)的图象与直线y =12x +a 相切,则a 等于________.【导学号:01580074】【解析】 y ′=(ln x )′=1x (x >0),又y =ln x 的图象与直线y =12x +a 相切, ∴1x =12,∴x =2,因此,切点P (2,ln 2)在直线y =12x +a 上,∴ln 2=1+a ,∴a =ln 2-1.【答案】 ln 2-17.观察下列的图形中小正方形的个数,则第10个图形中有________个小正方形.图1【解析】 第n 个图形中有小正方形1+2+…+(n +1)=(n +1)(n +2)2(个),故第10个图形中有66个小正方形.【答案】 668.用数学归纳法证明“1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)”时,由n =k (k >1,k ∈N *)不等式成立,推证n =k +1时,左边应增加的项数是________.【解析】 令f (n )=1+12+13+…+12n -1,。
章末检测卷(一)(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)1.物体运动的方程为s=14t4-3,则t=5时的瞬时速度为________.答案125解析v=s′=t3,∴t=5时的瞬时速度为125.2.函数y=3x-x3的单调增区间是________.答案(-1,1)解析y′=3-3x2>0⇒x∈(-1,1).3.函数f(x)=x3-3x2+1在x=________处取得极小值.答案 2解析f′(x)=3x2-6x=3x(x-2),∴f(x)的单调增区间为(-∞,0),(2,+∞),单调减区间为(0,2),∴f(x)在x=2处取得极小值.4.如图,函数y=f(x)的图象在点P处的切线方程是y=-x+8,则f(5)+f′(5)=________.答案 2解析 点P 在切线上,∴f(5)=-5+8=3,f ′(5)=k =-1,∴f(5)+f ′(5)=3-1=2.5.若函数y =a(x 3-x)的增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,-33,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫33,+∞,则a 的取值范围是________.答案 a>0解析 依题意y ′=a(3x 2-1)>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-∞,-33,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫33,+∞,∴a>0. 6.函数y =f(x)的图象过原点且它的导函数y =f ′(x)的图象是如右图所示的一条直线,则y =f(x)图象的顶点在第________象限.答案 一解析 显然y =f(x)为二次函数,设为f(x)=ax 2+bx +c(a ≠0),则y =f ′(x)=2ax +b.由图象知a<0,b>0.又由已知函数的图象过原点,∴c =0,顶点为⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-b 2a ,-b 24a , 因而y =f(x)的顶点在第一象限.7.已知函数f(x)=-x3+ax2-x-1在(-∞,+∞)上是单调函数,则实数a的取值范围是________.答案[-3,3]解析依题意可知函数f(x)在(-∞,+∞)上是单调减函数,所以f′(x)=-3x2+2ax-1≤0在(-∞,+∞)上恒成立,则Δ=4a2-12≤0,解得-3≤a≤ 3. 8.若曲线y=2x2的一条切线l与直线x+4y-8=0垂直,则切线l的方程为________.答案4x-y-2=0解析y′=4x,设切点M(x0,y0),∴k=4x0.又∵x+4y-8=0的斜率k1=-1 4,∴k=4x0=4,x0=1,y0=2x20=2,即切点为M(1,2),k=4.故切线l的方程为y-2=4(x-1),即4x-y-2=0.9.曲线y=sinx,y=cosx与直线x=0,x=π2所围成的平面区域的面积为________.(用定积分表示)答案2ʃπ40(cosx-sinx)dx 解析如图所示,两阴影部分面积相等,所示两阴影面积之和等于0<x<π4阴影部分面积。
高二数学选修2-2综合测试题一、选择题:1、i 是虚数单位。
已知复数413(1)3iZ i i+=++-,则复数Z 对应点落在( ) A .第四象限 B .第三象限 C .第二象限 D .第一象限2、在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,…这些数叫做三角形数,因为这些数对应的点可以排成一个正三角形1 3 6 10 15 则第n 个三角形数为( ) A .n B .2)1(+n n C .12-n D .2)1(-n n 3、求由曲线y x =2y x =-+及y 轴所围成的图形的面积错误..的为( ) A.4(2)x x dx -+⎰B.0xdx ⎰C.222(2)y y dy ---⎰ D.022(4)y dy --⎰4、设复数z 的共轭复数是z ,且1z =,又(1,0)A -与(0,1)B 为定点,则函数()f z =(1)z +()z i -︱取最大值时在复平面上以z ,A,B 三点为顶点的图形是A,等边三角形 B,直角三角形 C,等腰直角三角形 D,等腰三角形5、函数f(x)的定义域为R ,f(-1)=2,对任意x R ∈,'()2f x >,则()24f x x >+的解集为(A)(-1,1) (B)(-1,+∞) (c)(-∞,-l) (D)(-∞,+∞)6、用数学归纳法证明412135()n n n +++∈N 能被8整除时,当1n k =+时,对于4(1)12(1)135k k +++++可变形为A.41412156325(35)k k k +++++·B.441223355k k ++··C.412135k k +++D.412125(35)k k +++7、设f (x ),g (x )分别是定义在R 上的奇函数和偶函数,当x <0时,f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )>0,且(3)0g -=,则不等式f (x )g (x )<0的解集是( ) A. (-3,0)∪(3,+∞) B. (-3,0)∪(0,3)C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D. (-∞,-3)∪(0,3) 8、已知函数2()f x x bx =+的图象在点(1,(1))A f 处的切线的斜率为3,数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧)(1n f的前n 项和为n S ,则2011S 的值为( )20122011.20112010.20102009.20092008.D C B A9、设函数f(x)=kx 3+3(k -1)x 22k -+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是 ( )A.13k <B.103k <≤C.103k ≤≤D.13k ≤10、函数()y f x =在定义域3(,3)2-内可导,其图象如图所示,记()y f x =的导函数为()y f x '=,则不等式()0f x '≤的解集为 ( ) A .[)1,12,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ B .[]481,2,33⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .[]31,1,222⎡⎤-⎢⎥⎣⎦D .3148,1,,32233⎛⎤⎡⎤⎡⎫-- ⎪⎥⎢⎥⎢⎝⎦⎣⎦⎣⎭11、 已知函数)(131)(23R b a bx ax x x f ∈+-+=、在区间[-1,3]上是减函数,则b a +的最小值是A.32B.23C.2D. 312、函数32()393,f x x x x =--+若函数()()[2,5]g x f x m x =-∈-在上有3个零点,则m 的取值范围为( ) A .(-24,8) B .(-24,1]C .[1,8]D .[1,8)高二数学选修2-2综合测试题(答题卡)一、选择题(60分)。
章末检测卷(二)(时间:分钟满分:分)一、填空题(本大题共小题,每小题分,共分).由=+=++=+++=,…,得到++…+(-)=用的是推理.答案归纳.在△中,、分别为、的中点,则有∥,这个问题的大前提为.答案三角形的中位线平行于第三边解析这个三段论推理的形式为:大前提:三角形的中位线平行于第三边;小前提:为△的中位线;结论:∥..用反证法证明命题“三角形的内角至多有一个钝角”时,反设为.答案假设至少有两个钝角.用数学归纳法证明:+++…+=时,由=到=+左边需要添加的项是.答案解析由=到=+时,左边需要添加的项是=..已知(+)=,()=(∈*),猜想()的表达式为.答案()=解析当=时,()===,当=时,()===;当=时,()===,故可猜想()=..下列四个图形中,着色三角形的个数依次构成一个数列的前页,则这个数列的一个通项公式为.答案=-(∈*,≥)解析==,==,==,==,…,由此猜想=-(∈*,≥)..对“,,是不全相等的正数”,给出下列判断:①(-)+(-)+(-)≠;②=与=及=中至少有一个成立;③≠,≠,≠不能同时成立.其中判断正确的个数为.答案解析若(-)+(-)+(-)=,则==,与“,,是不全相等的正数”矛盾,故①正确.=与=及=中最多只能有一个成立,故②不正确.由于“,,是不全相等的正数”,有两种情形:至多有两个数相等或三个数都互不相等,故③不正确..我们把平面几何里相似形的概念推广到空间:如果两个几何体大小不一定相等,但形状完全相同,就把它们叫做相似体.下列几何体中,一定属于相似体的有个.①两个球体;②两个长方体;③两个正四面体;④两个正三棱柱;⑤两个正四棱椎.答案解析类比相似形中的对应边成比例知,①③属于相似体..数列{}满足=,+=-,则=.答案解析∵=,+=-,∴=-=-,=-=,=-=,=-=-,=-=,。
模块综合测评(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.请把正确答案填在题中的横线上) 1.已知复数z =5i1+2i(i 是虚数单位),则|z |=________. 【解析】 |z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪5i 1+2i =⎪⎪⎪⎪⎪⎪5i1-2i 5=|i +2|= 5. 【答案】52.若f (x )=sin α-cos x (α是常数),则f ′(α)=________. 【解析】 f ′(x )=(sin α-cos x )′=sin x , ∴f ′(α)=sin α. 【答案】 sin α3.(2016·重庆一中高二期末)复数z 满足z i -2i +1=0(其中i 为虚数单位),则z =________.【解析】 由z i -2i +1=0得z =-1+2i i =-1+2i -ii -i =2+i.【答案】 2+i4.若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的 解集为________. 【解析】 f ′(x )=2x -2-4x >0,x 2-x -2x>0.∵x >0,∴(x -2)(x +1)>0. ∴x >2.【答案】 (2,+∞)5.(2016·淄博质检)设复数z =1m +5+(m 2+2m -15)i 为实数,则实数m 的值是________.【解析】 由题意知m 2+2m -15=0,解之得m =3或m =-5.当m =-5时,1m +5无意义,所以m =3.【答案】 36.函数y =ln x (x >0)的图象与直线y =12x +a 相切,则a 等于________.【导学号:01580074】【解析】 y ′=(ln x )′=1x(x >0),又y =ln x 的图象与直线y =12x +a 相切,∴1x =12,∴x =2, 因此,切点P (2,ln 2)在直线y =12x +a 上,∴ln 2=1+a ,∴a =ln 2-1. 【答案】 ln 2-17.观察下列的图形中小正方形的个数,则第10个图形中有________个小正方形.图1【解析】 第n 个图形中有小正方形1+2+…+(n +1)=n +1n +22(个),故第10个图形中有66个小正方形.【答案】 668.用数学归纳法证明“1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)”时,由n =k (k >1,k ∈N *)不等式成立,推证n =k +1时,左边应增加的项数是________.【解析】 令f (n )=1+12+13+…+12n -1,∴f (k +1)=1+12+13+…+12k -1+12k +…+12k +1-1,因此应增加的项为12k +12k +1+…+12k +1-1,共2k项.【答案】 2k9.(2016·天津高考)已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则ab的值为________.【解析】 因为(1+i)(1-b i)=1+b +(1-b )i =a ,又a ,b ∈R ,所以1+b =a 且1-b =0,得a =2,b =1,所以a b=2.【答案】 210.(2016·咸阳模拟)n ]表示不超过n 的最大整数.S 1=1]+2]+3]=3,S 2=4]+5]+6]+7]+8]=10,S 3=9]+10]+11]+12]+13]+14]+15]=21,……那么S n =________.【解析】 S 1=12]+12+1]+12+2]=1×3,S 2=22]+22+1]+22+2]+22+3]+22+4]=2×5,S 3=32]+32+1]+32+2]+32+3]+32+4]+32+5]+32+6]=3×7,观察式子规律,可以得出S n =n 2]+n 2+1]+n 2+2]+…+n 2+2n ]=n (2n +1). 【答案】 n (2n +1)11.(2014·湖南高考改编)若0<x 1<x 2<1,则下列四个结论正确的是________(填序号) ①e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1; ②e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1; ③x 2e x 1>x 1e x 2; ④x 2e x 1<x 1e x 2.【导学号:01580075】【解析】 设f (x )=e x-ln x (0<x <1),则f ′(x )=e x-1x =x e x-1x.令f ′(x )=0,得x e x -1=0,根据函数y =e x与y =1x的图象可知两函数图象交点x 0∈(0,1),因此函数f (x )在(0,1)上不是单调函数,故①②不正确.令g (x )=exx(0<x <1),则g ′(x )=x e x -e x x 2=e x x -1x 2.当0<x <1时,g ′(x )<0,即g (x )在(0,1)上单调递减,∵0<x 1<x 2<1,∴g (x 2)<g (x 1),即e x 2x 2<e x 1x 1,∴x 2e x 1>x 1e x 2.即③正确.【答案】 ③12.函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间是________.【解析】 y ′=x -1x =x 2-1x=x -1x +1x(x >0)令y ′<0,∵x >0,∴0<x <1,即函数y =12x 2-ln x 的单调递减区间是(0,1).【答案】 (0,1)13.(2016·大连测试)已知函数f (x )=e x-2x -1(其中e 为自然对数的底数),则y =f (x )的图象大致为________(填序号).图2【解析】 依题意得f ′(x )=e x-2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )是减函数,f (x )>f (ln 2)=1-2ln 2;当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )是增函数,因此对照图象知③正确.【答案】 ③14.观察下列推理过程:∵tan 2α-1tan α=2tan 2α-12tan α=-2tan 2α,∴tan α-1tan α=-2tan 2α, ∴tan 2α-1tan 2α=-2tan 4α,∴tan 4α-1tan 4α=-2tan 8α,…由此可化简:tan π31+2tan 2π31+4tan 4π31+8tan 8π31+16tan 16π31=________.【解析】 由推理过程得tan α=1tan α-2tan 2α,2tan 2α=2tan 2α-4tan 4α,4tan 4α=4tan 4α-8tan 8α,8tan 8α=8tan 8α-16tan 16α,16tan 16α=16tan 16α-32tan 32α,将这五个等式相加,得tan α+2tan 2α+4tan 4α+8tan 8α+16tan 16α=1tan α-32tan 32α,令α=π31,可得原式=-31tan π31.【答案】 -31tan π31二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 15.复数z 1=3a +5+(a 2-10)i ,z 2=21-a+(2a -5)i ,若z 1+z 2是实数,求实数a 的值.【解】 z 1+z 2=3a +5+(a 2-10)i +21-a+(2a -5)i =⎝ ⎛⎭⎪⎫3a +5+21-a +(a 2-10)+(2a -5)]i =a -13a +5a -1+(a 2+2a -15)i.∵z 1+z 2是实数, ∴a 2+2a -15=0, 解得a =-5或a =3.∵a +5≠0,∴a ≠-5,故a =3.16.(本小题满分14分)已知函数f (x )=x 3+3ax 2+3x +1. (1)当a =-2时,讨论f (x )的单调性;(2)若x ∈2,+∞)时,f (x )≥0,求a 的取值范围. 【解】 (1)当a =-2时,f (x )=x 3-32x 2+3x +1,f ′(x )=3x 2-62x +3.令f ′(x )=0,得x 1=2-1,x 2=2+1.当x ∈(-∞, 2-1)时,f ′(x )>0,f (x )在(-∞,2-1)上是增函数; 当x ∈(2-1,2+1)时,f ′(x )<0,f (x )在(2-1, 2+1)上是减函数; 当x ∈(2+1,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )在(2+1,+∞)上是增函数. (2)由f (2)≥0,得a ≥-54.当a ≥-54,x ∈(2,+∞)时,f ′(x )=3(x 2+2ax +1)≥3⎝⎛⎭⎪⎫x 2-52x +1=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12(x -2)>0,所以f (x )在(2,+∞)上是增函数,于是当x ∈2,+∞)时,f (x )≥f (2)≥0.综上,a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-54,+∞. 17.(本小题满分14分)设等差数列{a n }的公差为d ,S n 是{a n }中从第2n -1项开始的连续2n -1项的和,即S 1=a 1, S 2=a 2+a 3, S 3=a 4+a 5+a 6+a 7,……S n =a 2n -1+a 2n -1+1+…+a 2n -1,……若S 1,S 2,S 3成等比数列,问:数列{S n }是否成等比数列?请说明你的理由. 【解】 ∵S 1,S 2,S 3成等比数列, ∴S 1=a 1≠0,且S 1·S 3=S 22,由S 1·S 3=S 22,得a 1(a 4+a 5+a 6+a 7)=(a 2+a 3)2, 即a 1(4a 1+18d )=(2a 1+3d )2,2a 1d =3d 2.∴d =0或a 1=32d .当d =0时,S n =2n -1a 1≠0,S n +1S n =2n a 12n -1a 1=2(常数),n ∈N *,{S n }成等比数列; 当a 1=32d 时,S n =a 2n -1+a 2n -1+1+a 2n -1=2n -1a 2n -1+2n -12n -1-12d=2n -1a 1+(2n -1-1)d ]+2n -12n -1-12d=2n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫32d ·2n -1+a 1-32d =32d ·4n -1≠0, S n +1S n =32d ·4n32d ·4n -1=4(常数),n ∈N *,{S n }成等比数列. 综上所述,若S 1,S 2,S 3成等比数列,则{S n }成等比数列.18.(本小题满分16分)已知幂函数f (x )=x -m 2+2m +3(m ∈Z )为偶函数,且在区间(0,+∞)上是单调增函数.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设函数g (x )=14f (x )+ax 3+92x 2-b (x ∈R ),其中a ,b ∈R ,若函数g (x )仅在x =0处有极值,求a 的取值范围.【解】 (1)因为f (x )在区间(0,+∞)上是单调增函数, 所以-m 2+2m +3>0,即m 2-2m -3<0, 所以-1<m <3,又m ∈Z ,所以m =0,1,2. 而m =0,2时,f (x )=x 3不是偶函数,m =1时,f (x )=x 4是偶函数,所以f (x )=x 4.(2)由(1)知g (x )=14x 4+ax 3+92x 2-b ,则g ′(x )=x (x 2+3ax +9),显然x =0不是方程x 2+3ax +9=0的根. 为使g (x )仅在x =0处有极值, 必须x 2+3ax +9≥0恒成立,即有Δ=9a 2-36≤0,解不等式得a ∈-2,2]. 这时,g (0)=-b 是唯一极值,所以a ∈-2,2].19.(本小题满分16分)在各项为正的数列{a n }中,数列的前n 项和S n 满足S n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n .(1)求a 1,a 2,a 3;(2)由(1)猜想到数列{a n }的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想. 【解】 (1)由S 1=a 1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1+1a 1,得a 21=1,因为a n >0,所以a 1=1.由S 2=a 1+a 2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+1a 2,得a 22+2a 2-1=0,所以a 2=2-1,由S 3=a 1+a 2+a 3=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3+1a 3,得a 23+22a 3-1=0,所以a 3=3- 2. (2)猜想a n =n -n -1(n ∈N *). 证明:①当n =1时,a 1=1-0=1,命题成立;②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,a k =k -k -1成立,则n =k +1时,a k +1=S k +1-S k=12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1a k , 即a k +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-12⎝ ⎛⎭⎪⎫k -k -1+1k -k -1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1+1a k +1-k ,所以a 2k +1+2ka k +1-1=0.所以a k +1=k +1-k , 则n =k +1时,命题成立.则①②知,n ∈N *,a n =n -n -1.20.(本小题满分16分)设函数f (x )=a e xln x +b e x -1x,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为y =e(x -1)+2.(1)求a ,b ; (2)证明:f (x )>1.【解】 (1)函数f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=a e x ln x +a x e x -b x 2e x -1+bxe x -1.由题意可得f (1)=2,f ′(1)=e.故a =1,b =2. (2)证明:由(1)知,f (x )=e xln x +2xe x -1,从而f (x )>1等价于x ln x >x e -x-2e .设函数g (x )=x ln x ,则g ′(x )=1+ln x .所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,g ′(x )<0; 当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞时,g ′(x )>0. 故g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,+∞上单调递增,从而g (x )在(0,+∞)上的最小值为g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e . 设函数h (x )=x e -x -2e ,则h ′(x )=e -x(1-x ).所以当x ∈(0,1)时,h ′(x )>0; 当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )<0.故h (x )在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减, 从而h (x )在(0,+∞)上的最大值为h (1)=-1e .综上,当x >0时,g (x )>h (x ),即f (x )>1.。