人教新课标版数学高二-选修2-2练习 模块综合检测A
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模块综合检测(A)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.复数z =2-i2+i (i 为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析: ∵z =2-i 2+i =(2-i )2(2+i )(2-i )=4-4i -15=35-45i ,∴复数z 对应的点的坐标为⎝⎛⎭⎫35,-45,在第四象限. 答案: D2.函数f (x )=x 3+4x +5的图象在x =1处的切线在x 轴上的截距为( ) A .10 B .5 C .-1D .-37解析: f ′(x )=3x 2+4,f ′(1)=7,f (1)=10,y -10=7(x -1),y =0时,x =-37.答案: D3.类比下列平面内的三个结论所得的空间内的结论成立的是( ) ①平行于同一直线的两条直线平行;②一条直线如果与两条平行直线中的一条垂直,则必与另一条垂直; ③如果一条直线与两条平行直线中的一条相交,则必与另一条相交. A .①②③ B .①③ C .①D .②③解析: 类比①的结论为:平行于同一个平面的两个平面平行,成立;类比②的结论为:一个平面如果与两个平行平面中的一个垂直,则必与另一个垂直,成立;类比③的结论为:如果一个平面与两个平行平面中的一个相交,则必与另一个相交,成立.答案: A4.函数y =x 3-3x 2-9x (-2<x <2)有( ) A .极大值5,极小值-27 B .极大值5,极小值-11 C .极大值5,无极小值D .极小值-27,无极大值解析: y ′=3x 2-6x -9=0,得x =-1,x =3,当x <-1时,y ′>0;当x >-1时,y ′<0.当x =-1时,y 极大值=5,x 取不到3,无极小值. 答案: C5.函数y =4x 2+1x 的单调递增区间是( )A .(0,+∞)B .(-∞,1)C .⎝⎛⎭⎫12,+∞D .(1,+∞)解析: 令y ′=8x -1x 2=8x 3-1x 2>0,即(2x -1)(4x 2+2x +1)>0,且x ≠0,得x >12.答案: C6.下列计算错误的是( ) A .⎠⎛π-πsin x d x =0B .⎠⎛1x d x =23C .cos x d x =2cos x d xD .⎠⎛π-πsin 2x d x =0解析: 由微积分基本定理或定积分的几何意义易得结果. 答案: D7.用数学归纳法证明1n +1+1n +2+…+13n +1>1(n ∈N +)时,在验证n =1时,左边的代数式为( )A .12+13+14B .12+13C .12D .1解析: 当n =1时,不等式左边为11+1+11+2+13×1+1=12+13+14.答案: A8.函数y =ax 3-x 在(-∞,+∞)上的减区间是[-1,1],则( ) A .a =13B .a =1C .a =2D .a ≤0解析: x ∈[-1,1],y ′=3ax 2-1≤0,且y ′|x =±1=0, ∴3a =1,a =13.答案: A9.若z 1,z 2∈C ,则z 1z 2+z 1z 2是( )A.纯虚数B.实数C.虚数D.不能确定解析:设z1=a+b i,z2=c+d i(a,b,c,d∈R),则z1z2+z1z2=(a+b i)(c-d i)+(a-b i)(c +d i)=(2ac+2bd)∈R.答案: B10.设z=log2(m2-3m-3)+ilog2(m-3)(m∈R),若z对应的点在直线x-2y+1=0上,则m的值是()A.±15 B.15C.-15 D.15解析:log2(m2-3m-3)-2log2(m-3)+1=0,log2m2-3m-3(m-3)2=-1,m2-3m-3(m-3)2=12,m=±15,而m>3,所以m=15.答案: B11.函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2,则f(x)>2x+4的解集为() A.(-1,1) B.(-1,+∞)C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)解析:设m(x)=f(x)-(2x+4),则m′(x)=f′(x)-2>0,∴m(x)在R上是增函数.∵m(-1)=f(-1)-(-2+4)=0,∴m(x)>0的解集为{x|x>-1},即f(x)>2x+4的解集为(-1,+∞).答案: B12.按照下列三种化合物的结构式及分子式的规律,写出后一种化合物的分子式是()A.C4H9B.C4H10C .C 4H 11D .C 6H 12解析: 后一种化合物应有4个C 和10个H , 所以分子式是C 4H 10. 答案: B二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上) 13.已知复数z =-1+i1+i -1,则在复平面内,z 所对应的点在第__________ 象限.解析: z =-1+i1+i -1=-1+i.答案: 二14.垂直于直线2x -6y +1=0并且与曲线y =x 3+3x 2-5相切的直线方程是________. 解析: 设切点为P (a ,b ),函数y =x 3+3x 2-5的导数为y ′=3x 2+6x ,切线的斜率k =y ′|x =a =3a2+6a =-3,得a =-1,代入到y =x 3+3x 2-5,得b =-3,即P (-1,-3),y +3=-3(x +1),3x +y +6=0.答案: 3x +y +6=015.已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx (a ,b ∈R )的图象如图所示,它与直线y =0在原点处相切,此切线与函数图象所围区域(图中阴影部分)的面积为274,则a 的值为________.解析: 由题意可知,f ′(x )=3x 2+2ax +b ,f ′(0)=0 ∴b =0,∴f (x )=x 2(x +a ),有274=∫-a 0[0-(x 3+ax 2)]d x =-⎝⎛⎭⎫x 44+ax 33| -a 0=a 412,∴a =±3.又-a >0⇒a <0,得a =-3. 答案: -316.若Rt △ABC 中两直角边为a ,b ,斜边c 上的高为h ,则1h 2=1a 2+1b 2,如图,在正方体的一角上截取三棱锥P -ABC ,PO 为棱锥的高,记M =1PO 2,N =1PA 2+1PB 2+1PC 2,那么M ,N 的大小关系是________.解析: 在Rt △ABC 中,c 2=a 2+b 2①,由等面积法得ch =ab ,∴c 2·h 2=a 2·b 2②,①÷②整理得1h 2=1a 2+1b2.类比得,S 2△ABC =S 2△PAB +S 2△PBC +S 2△PAC ③,由等体积法得S △ABC ·PO =12PA ·PB ·PC , ∴S 2△ABC ·PO 2=14PA 2·PB 2·PC 2④, ③÷④整理得M =N . 答案: M =N三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)已知曲线y =5x ,求: (1)曲线上与直线y =2x -4平行的切线方程; (2)求过点P (0,5)且与曲线相切的切线方程. 解析: (1)设切点为(x 0,y 0),由y =5x , 得y ′|x =x 0=52x 0.∵切线与y =2x -4平行, ∴52x 0=2,∴x 0=2516,∴y 0=254,则所求切线方程为y -254=2⎝⎛⎭⎫x -2516,即2x -y +258=0. (2)∵点P (0,5)不在曲线y =5x 上,故需设切点坐标为M (x 1,y 1),则切线斜率为52x 1.又∵切线斜率为y 1-5x 1,∴52x 1=y 1-5x 1=5x 1-5x 1,∴2x 1-2x 1=x 1,得x 1=4. ∴切点为M (4,10),斜率为54,∴切线方程为y -10=54(x -4),即5x -4y +20=0.18.(本小题满分12分)设复数z 满足|z |=1且(3+4i)z 是纯虚数,求复数z . 解析: 设z =a +b i(a ,b ∈R ),由|z |=1,得a 2+b 2=1. ①(3+4i)z =(3+4i)(a +b i)=3a -4b +(4a +3b )i 是纯虚数,则3a -4b =0. ②联立①②解得⎩⎨⎧a =45,b =35或⎩⎨⎧a =-45,b =-35.所以z =45+35i 或z =-45-35i.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ax 3+bx +1的图象经过点(1,-3)且在x =1处,f (x )取得极值.求:(1)函数f (x )的解析式;(2)f (x )的单调递增区间.解析: (1)由f (x )=ax 3+bx +1的图象过点(1,-3)得a +b +1=-3, ∵f ′(x )=3ax 2+b , 又f ′(1)=3a +b =0,∴由⎩⎪⎨⎪⎧ a +b =-43a +b =0得⎩⎪⎨⎪⎧a =2b =-6,∴f (x )=2x 3-6x +1. (2)∵f ′(x )=6x 2-6,∴由f ′(x )>0得x >1或x <-1,∴f (x )的单调递增区间为(-∞,-1),(1,+∞).20.(本小题满分12分)已知a >b >c ,求证:1a -b +1b -c ≥4a -c .证明: 已知a >b >c ,因为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+2b -c a -b ·a -bb -c=4, 所以a -ca -b +a -c b -c ≥4,即1a -b +1b -c ≥4a -c.21.(本小题满分13分)用总长14.8 m 的钢条做一个长方体容器的框架.如果所做容器的底面的一边长比另一边长多0.5 m ,那么高是多少时容器的容积最大?并求出它的最大容积.解析: 设该容器底面的一边长为x m ,则另一边长为(x +0.5)m ,此容器的高为h =14.84-x -(x+0.5)=3.2-2x (0<x <1.6).于是,此容器的容积为V (x )=x (x +0.5)(3.2-2x )=-2x 3+2.2x 2+1.6x ,其中0<x <1.6. 由V ′(x )=-6x 2+4.4x +1.6=0,得x =1或x =-415(舍去).因为V (x )在(0,1.6)内只有一个极值点,且x ∈(0,1)时,V ′(x )>0,函数V (x )单调递增;x ∈(1,1.6)时,V ′(x )<0,函数V (x )单调递减.所以,当x =1时,函数V (x )有最大值V (1)=1×(1+0.5)×(3.2-2×1)=1.8(m 3),h =3.2-2=1.2(m).即当高为1.2 m 时,长方体容器的容积最大,最大容积为1.8 m 3.22.(本小题满分13分)设函数f (x )=x 22(x -1),给定数列{a n },其中a 1=a >1,a n +1=f (a n )(n ∈N +).(1)若{a n }为常数列,求a 的值;(2)判断a n 与2的大小,并证明你的结论. 解析: (1)若{a n }为常数列,则a n =a . 由a n +1=f (a n ),得a =f (a ). 因为f (x )=x 22(x -1),所以a =a 22(a -1).又a >1,所以a =2(a -1),解得a =2. (2)当a =2时,由(1)知a n =2.当a ≠2时,因为a 1=a ,a n +1=f (a n )=a 2n2(a n -1),所以a 2=a 212(a 1-1)=a 22(a -1).所以a 2-2=a 22(a -1)-2=a 2-4a +42(a -1)=(a -2)22(a -1)>0,即a 2>2.因为a 3-2=a 222(a 2-1)-2=(a 2-2)22(a 2-1)>0,所以a 3>2.猜想当n ≥2时,a n >2. 下面用数学归纳法证明:①n =2时,a 2>2,显然猜想成立. ②假设当n =k (k ≥2)时,猜想成立,即a k >2. 当n =k +1时,a k +1=f (a k )=a 2k2(a k -1),所以a k +1-2=a 2k -4a k +42(a k -1)=(a k -2)22(a k -1).由a k >2,知a k +1-2>0,所以a k +1>2.根据①和②可知,当a ≠2时,对于一切不小于2的正整数n 都有a n >2.综上所述,当a =2时,a n =2;当1<a <2时,a 1<2,a n >2(n ≥2);当a >2时,a n >2.。