人教新课标版数学高二-2015年春数学选修2-2作业 模块综合检测
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第一章测试(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.设函数y =f (x )在(a ,b )上可导,则f (x )在(a ,b )上为增函数是f ′(x )>0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 .既不充分也不必要条件解析 y =f (x )在(a ,b )上f ′(x )>0⇒y =f (x )在(a ,b )上是增函数,反之,y =f (x )在(a ,b )上是增函数⇒f ′(x )≥0⇒f ′(x )>0.答案 A2.若曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线方程是2x +y -1=0,则( )A .f ′(x 0)>0B .f ′(x 0)<0C .f ′(x 0)=0D .f ′(x 0)不存在解析 曲线y =f (x )在点(x 0,f (x 0))处的切线的斜率为f ′(x 0)=-2<0.答案 B3.曲线y =13x 3-2在点(-1,-53)处切线的倾斜角为( ) A .30°B .45°C .135°D .150°解析 ∵y ′=x 2,k =tan α=y ′|x =-1=(-1)2=1, ∴α=45°. 答案 B4.曲线f (x )=x 3+x -2的一条切线平行于直线y =4x -1,则切点P 0的坐标为( )A .(0,-1)或(1,0)B .(1,0)或(-1,-4)C .(-1,-4)或(0,-2)D .(1,0)或(2,8)解析 设P 0(x 0,y 0),则f ′(x 0)=3x 20+1=4, ∴x 20=1,∴x 0=1,或x 0=-1.∴P 0的坐标为(1,0)或(-1,-4). 答案 B5.下列函数中,在(0,+∞)上为增函数的是( ) A .y =sin 2x B .y =x 3-x C .y =x e x D .y =-x +ln(1+x )解析 对于C ,有y ′=(x e x )′=e x +x e x =e x (x +1)>0. 答案 C6.下列积分值为2的是( ) A.⎠⎛05(2x -4)d xB .⎠⎛0πcos x d xC .⎠⎛131x d x D .⎠⎛0πsin x d x解析 ⎠⎛πsin x d x =-cos x ⎪⎪⎪⎪π0=-cos π+cos 0=2.答案D7.函数f(x)在其定义域内可导,y=f(x)的图象如右图所示,则导函数y=f′(x)的图象为()解析由y=f(x)的图象知,有两个极值点,则y=f′(x)的图象与x轴应有两个交点,又由增减性知,应选D项.答案D8.已知函数f(x)=x3-3x2-9x,x∈(-2,2),则f(x)有()A.极大值5,极小值为-27B.极大值5,极小值为-11C.极大值5,无极小值D.极小值-27,无极大值解析 f ′(x)=3x 2-6x -9 =3(x +1)(x -3). 当x<-1时,f ′(x)>0, 当-1<x<3时,f ′(x)<0. ∴x =-1是f(x)的极大值点.且极大值为f(-1)=5,在(-2,2)内无极小值. 答案 C9.已知f(x)为三次函数,当x =1时f(x)有极大值4,当x =3时f(x)有极小值0,且函数f(x)过原点,则此函数是( )A .f(x)=x 3-2x 2+3xB .f(x)=x 3-6x 2+xC .f(x)=x 3+6x 2+9xD .f(x)=x 3-6x 2+9x 解析 设f(x)=ax 3+bx 2+cx(a ≠0),则f ′(x)=3ax 2+2bx +c =3a(x -1)(x -3)=3ax 2-12ax +9a. 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f (1)=a +b +c =4,f (3)=27a +9b +3c =0,c =9a.解得a =1,b =-6,c =9. 所以f(x)=x 3-6x 2+9x. 答案 D10.由抛物线y =x 2-x ,直线x =-1及x 轴围成的图形的面积为( )A .23 B .1 C .43 D .53解析 如图所示,阴影部分的面积为S 1=⎠⎛0-1(x 2-x)d x=(13x 3-12x 2)⎪⎪⎪⎪ 0-1 =56.S 2= ⎪⎪⎪⎪ ⎠⎛01(x 2-x)d x ⎪⎪⎪⎪ =-(13x 3-12x 2)⎪⎪⎪⎪ 10=16, 故所求的面积为S =S 1+S 2=1. 答案 B11.函数f(x)=ax 3+bx 2+cx 在x =1a 处有极值,则ac +2b 的值为( )A .-3B .0C .1D .3解析 f ′(x)=3ax 2+2bx +c ,依题意知,3a ×(1a )2+2b ×1a +c =0, 即3a +2ba +c =0, ∴2b +ac =-3. 答案 A12.设函数f(x)满足x 2f ′(x)+2xf(x)=e x x ,f(2)=e28,则x>0时,f(x)( )A .有极大值,无极小值B .有极小值,无极大值C .既有极大值又有极小值D .既无极大值也无极小值解析 由题意知,f ′(x)=e x x 3-2f (x )x =e x -2x 2f (x )x3.令g(x)=e x-2x 2f(x),则g ′(x)=e x -2x 2f ′(x)-4xf(x)=e x -2[x 2f ′(x)+2xf(x)]=e x -2e xx =e x ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x . 由g ′(x)=0,得x =2.当x =2时,g(x)有极小值g(2)=e 2-2×22f(2)=e 2-8·e 28=0.∴g(x)≥0.当x>0时,f ′(x)=g (x )x 3≥0,故f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴f(x)既无极大值也无极小值.答案 D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.函数f(x)在R 上可导,且f ′(0)=2.∀x ,y ∈R ,若函数f (x+y )=f (x )f (y )成立,则f (0)=________.解析 令y =0,则有f (x )=f (x )f (0). ∵f ′(0)=2,∴f (x )不恒为0,∴f (0)=1. 答案 114.解析答案 π2-115.若函数f(x)=13x 3-f ′(1)·x 2+2x +5,则f ′(2)=________. 解析 ∵f ′(x)=x 2-2f ′(1)x +2, ∴f ′(1)=1-2f ′(1)+2. ∴f ′(1)=1. ∴f ′(x)=x 2-2x +2. ∴f ′(2)=22-2×2+2=2. 答案 216.一物体以初速度v =9.8t +6.5米/秒的速度自由落下,且下落后第二个4 s 内经过的路程是________.解析 ⎠⎛48(9.8t +6.5)d t =(4.9t 2+6.5t)⎪⎪⎪⎪84=4.9×64+6.5×8-4.9×16-6.5×4 =313.6+52-78.4-26 =261.2. 答案 261.2米三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知函数f(x)=13x 3-4x +m 在区间(-∞,+∞)上有极大值283.(1)求实数m 的值;(2)求函数f(x)在区间(-∞,+∞)的极小值. 解 f ′(x)=x 2-4=(x +2)(x -2). 令f ′(x)=0,得x =-2,或x =2. 故f(x)的增区间(-∞,-2)和(2,+∞), 减区间为(-2,2).(1)当x =-2,f(x)取得极大值, 故f(-2)=-83+8+m =283, ∴m =4.(2)由(1)得f(x)=13x 3-4x +4, 又当x =2时,f(x)有极小值f(2)=-43.18.(12分)用总长为14.8米的钢条制成一个长方体容器的框架,如果所制的容器的底面的长比宽多0.5米,那么高为多少时容器的容器最大?并求出它的最大容积.解 设容器底面宽为x m ,则长为(x +0.5)m ,高为(3.2-2x)m .由⎩⎪⎨⎪⎧3.2-2x>0,x>0,解得0<x<1.6, 设容器的容积为y m 3,则有y =x(x +0.5)(3.2-2x)=-2x 3+2.2x 2+1.6x , y ′=-6x 2+4.4x +1.6,令y ′=0,即-6x 2+4.4x +1.6=0, 解得x =1,或x =-415(舍去).∵在定义域(0,1.6)内只有一个点x =1使y ′=0,且x =1是极大值点,∴当x =1时,y 取得最大值为1.8. 此时容器的高为3.2-2=1.2 m .因此,容器高为1.2 m 时容器的容积最大,最大容积为1.8 m 3. 19.(12分)设函数f(x)=2x 3-3(a +1)x 2+6ax(a ∈R ). (1)当a =1时,求证:f (x )为R 上的单调递增函数; (2)当x ∈[1,3]时,若f (x )的最小值为4,求实数a 的值. 解 (1)证明:当a =1时,f (x )=2x 3-6x 2+6x ,则f ′(x )=6x 2-12x +6=6(x -1)2≥0,∴f (x )为R 上的单调增函数.(2)f ′(x )=6x 2-6(a +1)x +6a =6(x -1)(x -a ).①当a ≤1时,f (x )在区间[1,3]上是单调增函数,此时在[1,3]上的最小值为f (1)=3a -1,∴3a -1=4,∴a =53>1(舍去);②当1<a <3时,f (x )在(1,a )上是减函数,在区间(a,3)上是增函数,故在[1,3]上的最小值为f (a )=2a 3-3(a +1)a 2+6a 2=4.化简得(a +1)(a -2)2=0,∴a =-1<1(舍去),或a =2;③当a ≥3时,f (x )在区间(1,a )上是减函数,故f (3)为最小值, ∴54-27(a +1)+18a =4, 解得a =229<3(舍去). 综上可知,a =2.20.(12分)设函数f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d (a >0),且方程f ′(x )-9x =0的两根分别为1,4.(1)当a =3,且曲线y =f (x )过原点时,求f (x )的解析式; (2)若f (x )在(-∞,+∞)内无极值点,求a 的取值范围. 解 由f (x )=a3x 3+bx 2+cx +d ,得f ′(x )=ax 2+2bx +c ,∵f ′(x )-9x =ax 2+2bx +c -9x =0的两根分别为1,4,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +2b +c -9=0,16a +8b +c -36=0,(*) (1)当a =3时,由(*)得⎩⎪⎨⎪⎧2b +c -6=0,8b +c +12=0,解得b =-3,c =12.又∵曲线y =f (x )过原点,∴d =0. 故f (x )=x 3-3x 2+12x .(2)由于a >0,所以“f (x )=a 3x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,+∞)内无极值点”,等价于“f ′(x )=ax 2+2bx +c ≥0在(-∞,+∞)内恒成立”.由(*)式得2b =9-5a ,c =4a .又Δ=(2b )2-4ac =9(a -1)(a -9),解⎩⎪⎨⎪⎧a >0,Δ=9(a -1)(a -9)≤0,得a ∈[1,9], 即a 的取值范围是[1,9].21.(12分)已知函数f (x )=ax 3+bx 2的图象经过点M (1,4),曲线在点M 处的切线恰好与直线x +9y =0垂直.(1)求实数a ,b 的值;(2)若函数f (x )在区间[m ,m +1]上单调递增,求m 的取值范围. 解 (1)∵f (x )=ax 3+bx 2的图象经过点M (1,4),∴a +b =4.①又f ′(x )=3ax 2+2bx ,则f ′(1)=3a +2b ,由条件f ′(1)(-19)=-1,得3a +2b =9.②由①,②解得a =1,b =3.(2)f (x )=x 3+3x 2,f ′(x )=3x 2+6x ,令f ′(x )=3x 2+6x ≥0,得x ≥0,或x ≤-2,若函数f (x )在区间[m ,m +1]上单调递增,则[m ,m +1]⊆(-∞,-2]∪[0,+∞),∴m ≥0,或m +1≤-2,即m ≥0,或m ≤-3,∴m 的取值范围是(-∞,-3]∪[0,+∞).22.(12分)已知函数f (x )=(x +1)ln x -x +1.(1)若xf ′(x )≤x 2+ax +1,求a 的取值范围;(2)证明:(x -1)f (x )≥0.解 (1)f ′(x )=x +1x +ln x -1=ln x +1x ,xf ′(x )=x ln x +1,题设xf ′(x )≤x 2+ax +1等价于ln x -x ≤a .令g (x )=ln x -x ,则g ′(x )=1x -1.当0<x <1时,g ′(x )>0;当x ≥1时,g ′(x )≤0,x =1是g (x )的最大值点,g (x )≤g (1)=-1.综上,a 的取值范围是[-1,+∞).(2)由(1)知,g (x )≤g (1)=-1,即g (x )+1≤0,即ln x -x +1≤0,当0<x <1时,f (x )=(x +1)ln x -x +1=x ln x +(ln x -x +1)≤0;当x ≥1时,f (x )=ln x +(x ln x -x +1)=ln x +x (ln x +1x -1)=ln x -x (ln 1x -1x +1)≥0.所以(x -1)f (x )≥0.。
选修2-2综合素质测试时间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,只有一项是符合题目要求的.)1.z -是z 的共轭复数.若z +z -=2,(z -z -)i =2(i 为虚数单位),则z =( )A .1+iB .-1-iC .-1+iD .1-i D本题考查复数、共轭复数的运算.设z =a +b i ,则z -=a -b i.由题设条件可得a =1,b =-1.选D.2.若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为( )A .(0,+∞)B .(-1,0)∪(2,+∞)C .(2,+∞)D .(-1,0)C本题主要考查导数的概念及分式不等式的解法和对数的概念.因为f (x )=x 2-2x -4ln x ,∴f ′(x )=2x -2-4x =2(x 2-x -2)x >0, 即⎩⎨⎧x >0x (x 2-x -2)>0,解得x >2,故选C. 3.下列命题中正确的是( )A .复数a +b i 与c +d i 相等的充要条件是a =c 且b =dB .任何复数都不能比较大小C .若z 1=z 2,则z 1=z 2D .若|z 1|=|z 2|,则z 1=z 2或z 1=z 2CA 选项未注明a ,b ,c ,d ∈R .实数是复数,实数能比较大小.z 1与z 2的模相等,符合条件的z 1,z 2有无数多个,如单位圆上的点对应的复数的模都是1.故选C.4.数列1,12,12,13,13,13,14,14,14,14,…,的前100项的和等于( ) A .13914B .131114C .14114D .14314 A从数列排列规律看,项1n 有n 个,故1+2+…+n =n (n +1)2≤100.得n (n +1)≤200,所以n ≤13,当n =13时,n (n +1)2=13×7=91(个),故前91项的和为13,从第92项开始到第100项全是114,共9个114,故前100项的和为13914.故选A. 5.对一切实数x ,不等式x 2+a |x |+1≥0恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2-2,2-2,+∞) D .答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析-1,2答案解析-1,2答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析证明解析解析0,1解析0,10,x 2x 2,1解析-1,1解析-1,00,1-1,1-1,1-1,1-1,1hslx3y3h .。
高二数学选修2-2综合测试卷一、选择题1、设)(x f 为可导函数,且满足12)1()1(lim 0-=--®xx f f x ,则过曲线)(x f y =上点))1(,1(f 处的切线斜率为 ( ))A 2B -1C 1D -22、若复数i m m m m z )23()232(22+-+--=是纯虚数,则实数m 的值为A 1或2B 21-或2 C 21-D 23、设)(,)(3bx a f x x f -=的导数是(的导数是( ))A )(3bx a -B 2)(32bx a b -- C 2)(3bx a b - D 2)(3bx a b --4、点P 在曲线323+-=x x y 上移动时,过点P 的切线的倾斜角的取值范围是(的切线的倾斜角的取值范围是( )) A ],0[p B ),43[)2,0(p p pÈ C ]43,2[]2,0[p ppÈ D ),43[]2,0[p p pÈ 5、已知0,,¹Îb a R b a 且,则在①ab b a ³+222;②2³+ba ab ;③2)2(b a a b +£;④2)2(222b a ba +£+这四个式子中,恒成立的个数是(这四个式子中,恒成立的个数是( ))A 1个B 2个C 3个D 4个6、利用数学归纳法证明“*),12(312)()2)(1(N n n n n n n nÎ-´×××´´´=+×××++ ”时,从“k n =”变到”变到 ““1+=k n ”时,左边应增乘的因式是(”时,左边应增乘的因式是( )) A 12+k B112++k k C1)22)(12(+++k k k D132++k k7、若函数2)(3-+=ax x x f 在区间),1(+¥内是增函数,则实数a 的取值范围是(的取值范围是( )) A ),3(+¥ B ),3[+¥- C ),3(+¥- D )3,(--¥ 8、当n 取遍正整数时,nnii -+表示不同值得个数是A 1B 2C 3D 49、函数12)(2++=ax ax x f 在[-3[-3,,2]2]上有最大值上有最大值4。
(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.函数f (x )=(2πx )2的导数是( ) A .f ′(x )=4πx B .f ′(x )=4π2x C .f ′(x )=8π2xD .f ′(x )=16πx解析:选C .f (x )=(2πx )2=4π2x 2, ∴f ′(x )=8π2x .2.已知物体的运动方程是s =13t 3-4t 2+12t (t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或6秒B .2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .2秒或6秒 解析:选D .s ′=t 2-8t +12=0⇒t =2或t =6.3.若曲线f (x )=x 4-2x 在点P 处的切线垂直于直线x +2y +1=0,则点P 的坐标为( ) A .(1,1) B .(1,-1) C .(-1,1)D .(-1,-1)解析:选B.∵f ′(x )=4x 3-2,设P (x 0,y 0), 由题意得f ′(x 0)=4x 30-2=2, ∴x 0=1,y 0=-1. 故P 点坐标为(1,-1). 4.下列积分等于2的是( ) A.⎠⎛022x d xB.⎠⎛02(12x +1)d x C .⎠⎛021d xD .⎠⎛1212xd x解析:选C .⎠⎛021d x =x |20=2.5.设函数f (x )=2x+ln x ,则( )A .x =12为f (x )的极大值点B .x =12为f (x )的极小值点C .x =2为f (x )的极大值点D .x =2为f (x )的极小值点 解析:选D .∵f (x )=2x +ln x ,∴f ′(x )=-2x 2+1x ,令f ′(x )=0,即-2x 2+1x =x -2x 2=0,解得x =2.当x <2时,f ′(x )<0; 当x >2时,f ′(x )>0, 所以x =2为f (x )的极小值点.6.对任意的x ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+7ax 不存在极值点的充要条件是( ) A .0≤a ≤21 B .a =0或a =7 C .a <0或a >21D .a =0或a =21解析:选A.f ′(x )=3x 2+2ax +7a ,当Δ=4a 2-84a ≤0,即0≤a ≤21时,f ′(x )≥0恒成立,函数f (x )不存在极值点.7. 已知f (x )的导函数f ′(x )的图象如图所示,那么f (x )的图象最有可能是图中的( )解析:选A.∵x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0, ∴f (x )为减函数;同理f (x )在(-2,0)上为增函数,(0,+∞)上为减函数.8.以长为10的线段AB 为直径作半圆,则它的内接矩形面积的最大值为( ) A .10 B .15 C .25D .50解析:选C .设内接矩形的长为x , 则宽为25-x 24,∴S 2=x 2·(25-x 24)=y , ∴y ′=50x -x 3.令y ′=0,得x 2=50,x =0(舍去), ∴S 2max =625,即S max =25.9.若函数y =a (x 3-x )的递增区间是(-∞,-33),(33,+∞),则a 的取值范围是( ) A .a >0 B .-1<a <0 C .a >1D .0<a <1解析:选A.依题意y ′=a (3x 2-1)>0的解集为(-∞,-33),(33,+∞), 故a >0.10.若函数f (x )在(0,+∞)上可导,且满足f (x )>-xf ′(x ),则一定有( ) A .函数F (x )=f (x )x在(0,+∞)上为增函数B .函数F (x )=f (x )x在(0,+∞)上为减函数C .函数G (x )=xf (x )在(0,+∞)上为增函数D .函数G (x )=xf (x )在(0,+∞)上为减函数解析:选C .设y =xf (x ),则y ′=xf ′(x )+f (x )>0,故y =xf (x )在(0,+∞)上递增,故选C . 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)11.设x =-2与x =4是函数f (x )=x 3+ax 2+bx 的两个极值点,则常数a -b 的值为________. 解析:∵f ′(x )=3x 2+2ax +b ,∴⎩⎨⎧-2+4=-2a 3-2×4=b3⇒⎩⎪⎨⎪⎧a =-3,b =-24.∴a -b =-3+24=21.答案:2112.一列车沿直线轨道前进,刹车后列车速度v (t )=27-0.9t (v 单位:m/s ,t 单位:s),则列车刹车后至停车时的位移为________.解析:停车时v (t )=0,则27-0.9t =0,∴t =30 s ,s =∫300v(t)d t =∫300(27-0.9t)d t=(27t -0.45t 2)300=405(m ). 答案:405 m13.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π,且用料最省,则圆柱的底面半径为________. 解析:设圆柱的底面半径为R ,母线长为L ,则V =πR 2L =27π,所以L =27R 2.要使用料最省,只需使圆柱表面积最小.S 表=πR2+2πRL =πR 2+2π·27R ,令S ′表=2πR -54πR2=0,得R =3,即当R =3时,S 表最小.答案:314.已知函数g(x)=x 3-x 2(x>0),h(x)=e x -x ,p(x)=cos 2x(0<x<π)的导函数分别为g ′(x),h ′(x),p ′(x),其零点依次为x 1,x 2,x 3,则将x 1,x 2,x 3按从小到大的顺序用“<”连接起来为________.解析:由g ′(x)=3x 2-2x =0,得x =0或x =23,∵x>0,∴x =23;由h ′(x)=e x -1=0,得x=0;由p ′(x)=-2sin 2x =0,得2x =k π(k ∈Z ),∴x =k π2(k ∈Z ),∵0<x <π,∴x =π2.∴x 1=23,x 2=0,x3=π2,故有x2<x1<x3.答案:x2<x1<x3三、解答题(本大题共6小题,每小题10分,共60分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.设函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax+8,其中a∈R.已知f(x)在x=3处取得极值.(1)求f(x)的解析式;(2)求f(x)在点A(1,16)处的切线方程.解:(1)f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a.∵f(x)在x=3处取得极值,∴f′(3)=6×9-6(a+1)×3+6a=0,解得a=3.∴f(x)=2x3-12x2+18x+8.(2)A点在f(x)上,由(1)可知f′(x)=6x2-24x+18,f′(1)=6-24+18=0,∴切线方程为y=16.16.已知实数a>0,求函数f(x)=ax(x-2)2(x∈R)的单调区间.解:∵f(x)=ax(x-2)2=ax3-4ax2+4ax,∴f′(x)=3ax2-8ax+4a=a(3x2-8x+4)=a(3x-2)(x-2).令f′(x)>0,则x<23或x>2,∴函数f(x)的增区间是(-∞,23)和(2,+∞);令f′(x)<0,则23<x<2,∴函数f(x)的减区间是(23,2).17.若函数f(x)=ax2+2x-43ln x在x=1处取得极值.(1)求a的值;(2)求函数f(x)的单调区间及极值.解:(1)f′(x)=2ax+2-43x ,由f ′(1)=2a +23=0,得a =-13.(2)f (x )=-13x 2+2x -43ln x (x >0).f ′(x )=-23x +2-43x =-2(x -1)(x -2)3x .由f ′(x )=0,得x =1或x =2. ①当f ′(x )>0时1<x <2; ②当f ′(x )<0时0<x <1或x >2.当x 变化时f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:函数的极小值为f (1)=53,极大值为f (2)=83-43ln 2.18.某集团为获得更大的收益,每年要投入一定的资金用于广告促销.经调查,每年投入广告费t (百万元),可增加销售额约为-t 2+5t (百万元)(0≤t ≤3).(1)若该公司将当年的广告费控制在300万元之内,则应投入多少广告费,才能使该公司获得的收益最大?(2)现该公司准备共投入300万元,分别用于广告促销和技术改造.经预测,每投入技术改造费x (百万元),可增加的销售额为-13x 3+x 2+3x (百万元).请设计一个资金分配方案,使该公司获得的收益最大.(注:收益=销售额-收入)解:(1)设投入t (百万元)的广告费后增加的收益为f (t )(百万元), 则有f (t )=(-t 2+5t )-t =-t 2+4t =-(t -2)2+4(0≤t ≤3),所以当t =2时,f (t )取得最大值4,即投入2百万元的广告费时,该公司获得的收益最大. (2)设用于技术改造的资金为x (百万元),则用于广告促销的资金为(3-x )(百万元),由此获得收益是g (x )(百万元),则g (x )=⎝⎛⎭⎫-13x 3+x 2+3x +[-(3-x )2+5(3-x )]-3=-13x 3+4x +3(0≤x ≤3),所以g ′(x )=-x 2+4. 令g ′(x )=0,解得x =-2(舍去)或x =2.又当0≤x <2时,g ′(x )>0;当2<x ≤3时,g ′(x )<0.所以当x =2时,g (x )取最大值,即将2百万元用于技术改造,1百万元用于广告促销,该公司获得的收益最大.19.已知函数f (x )=kx 3-3(k +1)x 2-k 2+1(k >0),若f (x )的单调递减区间是(0,4). (1)求k 的值;(2)当x >k 时,求证:2x >3-1x .解:(1)f ′(x )=3kx 2-6(k +1)x , 由f ′(x )<0, 得0<x <2k +2k,∵f (x )的单调递减区间是(0,4), ∴2k +2k =4,∴k =1.(2)证明:设g (x )=2x +1x ,g ′(x )=1x -1x 2. 当x >1时,1<x <x 2, ∴1x>1x 2,∴g ′(x )>0,∴g (x )在x ∈[1,+∞)上单调递增. ∴x >1时,g (x )>g (1), 即2x +1x >3,∴2x >3-1x.20.给定函数f (x )=x 33-ax 2+(a 2-1)x 和g (x )=x +a 2x .(1)求证:f (x )总有两个极值点;(2)若f (x )和g (x )有相同的极值点,求a 的值.解:(1)证明:因为f ′(x )=x 2-2ax +(a 2-1)=[x -(a +1)]·[x -(a -1)], 令f ′(x )=0,解得x 1=a +1,x 2=a -1. 当x <a -1时,f ′(x )>0;当a -1<x <a +1时,f ′(x )<0;当x >a +1时,f ′(x )>0, 所以x =a -1为f (x )的极大值点, x =a +1为f (x )的极小值点. 所以f (x )总有两个极值点.(2)因为g ′(x )=1-a 2x 2=(x -a )(x +a )x 2.令g ′(x )=0,得x 1=a ,x 2=-a .因为f (x )和g (x )有相同的极值点,且x 1=a 和a +1,a -1不可能相等, 所以当-a =a +1时,a =-12;当-a =a -1时,a =12.经检验,当a =-12和a =12时,x 1=a ,x 2=-a 都是g (x )的极值点.。
模块综合检测(二)(时间120分钟,满分150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.(辽宁高考)设复数z 满足(z -2i)(2-i)=5,则z =( ) A .2+3i B .2-3i C .3+2iD .3-2i解析:选A z =52-i +2i =5(2+i )(2-i )(2+i )+2i =2+i +2i =2+3i.2.已知 2+23=223, 3+38=338, 4+415=4415,…,类比这些等式,若6+ab =6ab (a ,b 均为正实数),则a +b =( )A .40B .41C .43D .47 解析:选B 观察下列等式2+23=223, 3+38=338, 4+415=4415,…,第n 个应该是 n +1+n +1(n +1)2-1=(n +1)n +1(n +1)2-1,则第5个等式中:a =6,b=a 2-1=35,a +b =41.3.三段论:“①所有的中国人都坚强不屈;②雅安人是中国人;③雅安人一定坚强不屈”中,其中“大前提”和“小前提”分别是( )A .①②B .①③C .②③D .②①解析:选A 解本题的关键是透彻理解三段论推理的形式和实质:大前提是一个“一般性的命题(①所有的中国人都坚强不屈)”,小前提是“这个特殊事例是否满足一般性命题的条件(②雅安人是中国人)”,结论是“这个特殊事例是否具有一般性命题的结论(③雅安人一定坚强不屈)”.故选A.4.设函数f (x )=x m +ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则∫21f (-x )d x 的值等于( ) A.56 B.12 C.23D.16解析:选A 由于f (x )=x m +ax 的导函数f ′(x )=2x +1,所以f (x )=x 2+x ,于是∫21f (-x )d x =∫21(x 2-x )d x =⎝⎛⎭⎫13x 3-12x 221=56. 5.在数列{a n }中,a 1=13,且S n =n (2n -1)a n ,通过求a 2,a 3,a 4,猜想a n 的表达式为( )A.1(n -1)(n +1) B.12n (2n +1) C.1(2n -1)(2n +1)D.1(2n +1)(2n +2)解析:选C 由a 1=13,S n =n (2n -1)a n 求得a 2=115=13×5,a 3=135=15×7,a 4=163=17×9.猜想a n =1(2n -1)(2n +1).6.已知函数f (x )=x 3+bx 的图象在点A (1,f (1))处的切线的斜率为4,则函数g (x )=3sin 2x +b cos 2x 的最大值是( )A .1B .2 C. 2D. 3解析:选B ∵f ′(x )=3x 2+b ,∴f ′(1)=3+b =4, ∴b =1.∴g (x )=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤2. 7.p =ab +cd ,q =ma +nc ·b m +dn(m 、n 、a 、b 、c 、d 均为正数),则p 、q 的大小为( )A .p ≥qB .p ≤qC .p >qD .不确定解析:选B q = ab +mad n +nbcm +cd ≥ab +2abcd +cd =ab +cd =p .8.在[12,2]上,函数f (x )=x 2+px +q 与g (x )=3x 2+32x 在同一点处取得相同的最小值,那么f (x )在[12,2]上的最大值是()A.134 B .4 C .8D.54解析:选B 因为g (x )=3x 2+32x,且x ∈[12,2],则g (x )≥3,当且仅当x =1时,g (x )min =3.又f ′(x )=2x +p , ∴f ′(1)=0,即2+p =0,得p =-2,∴f (x )=x 2-2x +q .又f (x )min =g (1)=3,∴1-2+q =3,∴q =4. ∴f (x )=x 2-2x +4=(x -1)2+3,x ∈12,2.∴f (x )max =f (2)=4.9.若函数y =x 3-2ax +a 在(0,1)内有极小值没有极大值,则实数a 的取值范围是( ) A .(0,3) B .(-∞,3) C .(0,+∞)D.⎝⎛⎭⎫0,32 解析:选D f ′(x )=3x 2-2a , ∵f (x )在(0,1)内有极小值没有极大值,∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(0)<0f ′(1)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2a <0,3-2a >0.即0<a <32.10.设f (x )=kx -kx -2ln x ,若f (x )在其定义域内为单调增函数,则k 的取值范围是( )A .(-∞,1]B .[1,+∞)C .(-∞,-1]D .[-1,+∞)解析:选B 由f ′(x )=k +k x 2-2x =kx 2-2x +kx 2,令h (x )=kx 2-2x +k ,要使f (x )在其定义域(0,+∞)上单调递增,只需h (x )在(0,+∞)内满足h (x )≥0恒成立.由h (x )≥0得kx 2-2x +k ≥0,即k ≥2x x 2+1=2x +1x在x ∈(0,+∞)上恒成立,∵x >0,∴x +1x ≥2.∴2x +1x ≤1.∴k ≥1.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)11.设a =3+22,b =2+7,则a ,b 的大小关系为____________.解析:a =3+22,b =2+7两式的两边分别平方,可得a 2=11+46,b 2=11+47,显然,6<7.∴a <b .答案:a <b12.复数z =i1+i(其中i 为虚数单位)的虚部是________.解析:化简得z =i 1+i =i (1-i )(1+i )(1-i )=12+12i ,则虚部为12.答案:1213.若函数f (x )=x 2+ax +1在x =1处取极值,则a =________.解析:f ′(x )=2x 2+2x -x 2-a (x +1)2=x 2+2x -a(x +1)2.因为f (x )在x =1处取极值,所以1是f ′(x )=0的根,将x =1代入得a =3.答案:314.已知f (x )=xe x ,定义f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=[f 1(x )]′,…,f n +1(x )=[f n (x )]′,n ∈N.经计算f 1(x )=1-x e x ,f 2(x )=x -2e x ,f 3(x )=3-xex ,…,照此规律,则f n (x )=________.解析:观察各个式子,发现分母都是e x ,分子依次是-(x -1),(x -2),-(x -3),(x -4),…,前边是(-1)n ,括号里是x -n ,故f n (x )=(-1)n (x -n )e x .答案:(-1)n (x -n )e x三、解答题(本大题共4小题,共50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12分)用数学归纳法证明:12+32+52+…+(2n -1)2=13n (4n 2-1).证明:(1)当n =1时,左边=12=1,右边=13×1×(4-1)=1,等式成立.(2)假设当n =k (k ∈N *)时等式成立,即12+32+52+…+(2k -1)2=13k (4k 2-1).则当n =k +1时,12+32+52+…+(2k -1)2+(2k +1)2=13k (4k 2-1)+(2k +1)2=13k (4k 2-1)+4k 2+4k +1 =13k [4(k +1)2-1]-13k ·4(2k +1)+4k 2+4k +1 =13k [4(k +1)2-1]+13(12k 2+12k +3-8k 2-4k )=13k [4(k +1)2-1]+13[4(k +1)2-1] =13(k +1)[4(k +1)2-1]. 即当n =k +1时等式也成立.由(1),(2)可知,对一切n ∈N *,等式都成立.16.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a3x 3+x 2-2ax -1,f ′(-1)=0.(1)求函数f (x )的单调区间;(2)如果对于任意的x ∈[-2,0),都有f (x )≤bx +3,求b 的取值范围. 解:(1)因为f ′(x )=ax 2+2x -2a ,因为f ′(-1)=0,所以a =-2.所以f ′(x )=-2x 2+2x +4=-2(x 2-x -2)=-2(x +1)(x -2). 令f ′(x )=0,解得x 1=-1,x 2=2.随着x 的变化,f ′(x )和f (x )的变化情况如下:(2)因为对于任意的x ∈[-2,0),都有f (x )≤bx +3, 即bx +3≥-23x 3+x 2+4x -1,所以b ≤-23x 2+x +4-4x .设h (x )=-23x 2+x +4-4x .则h ′(x )=-43x +1+4x2,因为x ∈[-2,0),所以-43x >0,4x 2>0.所以h ′(x )>0.所以h (x )在[-2,0)上单调递增.所以h min (x )=h (-2)=43.即b ≤43.故b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,43.17.(本小题满分12分)已知函数f (x )=m ·⎝⎛⎭⎫x -1x +2ln x (m ∈R). (1)若m =1,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论函数f (x )的单调性.解:(1)当m =1时,函数f (x )=x -1x +2ln x ,函数的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=x 2+2x +1x 2,∴f (1)=0,f ′(1)=4,所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程为4x -y -4=0.(2)函数的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=mx 2+2x +mx 2,当m ≥0时,f ′(x )>0在x ∈(0,+∞)时恒成立, ∴f (x )在(0,+∞)上单调递增. 当m <0时,①当m ≤-1时,f ′(x )≤0在x ∈(0,+∞)时恒成立,∴f (x )在(0,+∞)上单调递减, ②当-1<m <0时,由f ′(x )=0得x 1=-1+1-m 2m ,x 2=-1-1-m 2m,且0<x 1<x 2, x (0,x 1) x 1 (x 1,x 2) x 2 (x 2,+∞)f ′(x ) - 0 + 0 - f (x )减增减所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-1+1-m 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫-1-1-m 2,+∞,+∞上单调递减,f (x )在上单调递增.18.(本小题满分14分)已知函数f (x )=x 3-x -x . (1)判断f (x )x 的单调性;(2)求函数y =f (x )的零点的个数;(3)令g (x )=ax 2+ax f (x )+x +ln x ,若函数y =g (x )在⎝⎛⎭⎫0,1e 内有极值,求实数a 的取值范围. 解:(1)设φ(x )=f (x )x =x 2-1-1x(x >0),φ′(x )=2x +12x 3>0, 所以y =φ(x )在(0,+∞)上单调递增. (2)由(1)知φ(1)=-1,φ(2)=3-12>0且y =φ(x )在(0,+∞)上单调递增,所以y =φ(x )在(1,2)上有一个零点,又f (x )=x 3-x -x =xφ(x ),显然x =0是f (x )=0的一个零点,所以y =f (x )在[0,+∞)上有两个零点.(3)因为g (x )=ax 2+axf (x )+x +ln x =ax 2+ax x 3-x +ln x =ax -1+ln x ,所以g ′(x )=-a(x -1)2+1x =x 2-(2+a )x +1(x -1)2x,设h (x )=x 2-(2+a )x +1,则h (x )=0有两个不同的根x 1,x 2,且一根在⎝⎛⎭⎫0,1e 内, 不妨设0<x 1<1e,由于x 1·x 2=1,所以,x 2>e ,由于h (0)=1,则只需h ⎝⎛⎭⎫1e <0,即1e 2-(2+a )1e +1<0,解得a >e +1e -2,即a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫e +1e -2,+∞.。
2014-2015学年高二数学下期选修2-2、2-3综合试卷第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每題给出的四个选中,只有一项是符合题目要求)1.已知i 为虚数单位,复数1iz i=-+,则复数z 的共轭复数的虚部为( ) A .12i - B .12 C .12- D .12i2.已知a 1、a 2∈(1,+∞),设P =1a 1+1a 2,Q =1a 1a 2+1,则P 与Q 的大小关系为( )A .P >QB .P <QC .P =QD .不确定3.从1,3,5,7,9这五个数中,每次取出两个不同的数分别记为a ,b ,共可得到b a lg lg -的不同值的个数是( ) A .9 B .10 C .18 D .20 4.已知函数y =f (x )和y =g (x )的图象如图,则有( )A .'()()f x g x =B .'()()g x f x =C .''()()f x g x =D .()()g x f x = 5.设随机变量ξ~B (2,p ),η=2ξ-1,若P (η≥1)=6581,则E (ξ)=( )A .59B .89C .109D .16816.△ABC 满足AB →·AC →=23,∠BAC =30°,设M 是△ABC 内的一点(不在边界上),定义f (M )=(x ,y ,z ),其中x 、y 、z 分别表示△MBC 、△MCA 、△MAB 的面积,若f (M )=(x ,y ,12),则1x +4y的最小值为( )A .9B .8C .18D .167.观察:52-1=24,72-1=48,112-1=120,132-1=168,… 所得的结果都是24的倍数,由此推测可有( )A .其中包含等式:152-1=224B .一般式是:(2n +3)2-1=4(n +1)(n +2)C .其中包含等式1012-1=10 200D .24的倍数加1必是某一质数的完全平方 8)ABCD9.设函数()(sin cos )(040)xf x e x x x π=-≤≤,则函数()f x 各极小值点之和为( )A .380πB .800πC .420πD .820π10.一植物园参观路径如图所示,若要全部参观并且路线不重复,则不同的参观路线种数共有( )A .6种B .8种C .36种D .48种 11.已知函数()2,()ln(1)fx x ax g x b a x =-=+-,存在实数(1)a a ≥,使()yf x =的图象与()y g x =的图象无公共点,则实数b 的取值范围( )A .[1,)+∞B .3[1,ln 2)4+ C .3[ln 2,)4++∞ D .3(,ln 2)4-∞+ 12.定义在R 上的可导函数()f x ,当(1,)x ∈+∞时,()()()f x f x xf x ''+<恒成立,(2)a f =,1(3)2b f =, 1)c f =则a ,b ,c 的大小关系为( )A .c a b <<B .b c a <<C .a c b <<D .c b a << 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中的横线上)13.()25212(1)x x +-的展开式中41x 的系数是 .14.函数21()ln 2(0)2f x x ax x a =--<存在单调递减区间,则a 的取值范围是15.若52345012345(23)x a a x a x a x a x a x -=+++++,则123452345a a a a a ++++等于 . 16.给出下列命题:①用反证法证明命题“设,,a b c 为实数,且0,0,a b c ab bc ca ++>++>则0,0,0a b c >>>”时,要给出的假设是:,,a b c 都不是正数; ②若函数()()2fx x x a =+在2x =处取得极大值,则2a =-或-6;③用数学归纳法证明*1111...(1,)2321n n n n N ++++<>∈-,在验证2n =成立时,不等式的左边是11123++; ④数列{}n a 的前n 项和c S n n -=3,则1=c 是数列{}n a 成等比数列的充分必要条件;三、解答题(本大题共6题,共70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)若非零实数,m n 满足20m n +=,且在二项式12()m n ax bx +(a>0,b >0)的展开式中当且仅当常数项是系数最大的项,(1)求常数项是第几项; (2)求ab的取值范围.(第4题)18.(本小题满分12分)观察下表:1,2,3 4,5,6,78,9,10,11,12,13,14,15, ……问:(1)此表第n 行的各个数之和是多少? (1)2012是第几行的第几个数?(2)是否存在n ∈N *,使得第n 行起的连续10行的所有数之和为227-213-120?若存在,求出n 的值;若不存在,请说明理由.19.(本小题满分10分)某高校共有学生15 000人,其中男生10 500人,女生4 500人.为调查该校学生每周平均体育运动时间的情况,采用分层抽样的方法,收集300位学生每周平均体育运动时间的样本数据(单位:小时).(1)应收集多少位女生的样本数据?(2)根据这300个样本数据,得到学生每周平均体育运动时间的频率分布直方图(如图所示),其中样本数据的分组区间为:[0,2],(2,4],(4,6],(6,8],(8,10],(10,12].估计该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率;(3)在样本数据中,有60位女生的每周平均体育运动时间超过4小时,请完成每周平均体育运动时间与性别列联表,并判断是否有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”.附:)(()(22c b a bc ad n K +-=20.(本小题满分12分)某学校为了丰富学生的业余生活,以班级为单位组织学生开展古诗词背诵比赛,随机抽取题目,背诵正确加10分,背诵错误减10分,只有“正确”和“错误”两种结果,其中某班级的正确率为23p =,背诵错误的的概率为13q =,现记“该班级完成n 首背诵后总得分为n S ”. (1) 求620S =且()01,2,3i S i ≥=的概率;(2)记5S ξ=,求ξ的分布列及数学期望.21.(本小题满分12分)(本小题满分12分)设函数1()ln 1af x x ax x-=-+-. (1)当1a =时,求曲线()f x 在1x =处的切线方程;(2)讨论函数()f x 的单调性;22.(本小题满分12分)已知函数2()ln ,()f x ax x x a R =+∈ (1)当0=a 时,求)(x f 的最小值;(2)在区间(1,2)内任取两个实数,()p q p q ≠,若不等式(1)(1)f p f q p q+-+-1>恒成立,求实数a 的取值范围; (3)求证:333ln 2ln 3ln 4234+++...3ln n n+<1e (其中*1,, 2.71828...n n N e >∈=).高二下期理科数学选修2-2、2-3综合试卷13. -10 14.(-1,0) 15.10 16.③④17.(1)解:设12112()()rm r n rr T C ax bx -+=为常数项,则可由(12)020,0,0m r nr m n m n -+=+=≠≠⎧⎨⎩ …………4分解得 r=4,所以常数项是第5项. ………………6分 (2)由只有常数项为最大项且a >0,b >0,可得48457512124843931212C a b C a b C a b C a b >>⎧⎨⎩ …………10分解得 8954b a<<…………12分18.解:∵第n +1行的第1个数是2n ,∴第n 行的最后一个数是2n -1.(1)2n -1+(2n -1+1)+(2n -1+2)+…+(2n -1)=n -1+2n -n -12=3·22n -3-2n -2.(2)∵210=1024,211=2048,1024<2012<2048,∴2012在第11行,该行第1个数是210=1024,由2012-1024+1=989,知2012是第11行的第989个数.(3)设第n 行的所有数之和为a n ,第n 行起连续10行的所有数之和为S n . 则a n =3·22n -3-2n -2,a n +1=3·22n -1-2n -1,a n +2=3·22n +1-2n ,…,a n +9=3·22n +15-2n +7,∴S n =3(22n -3+22n -1+…+22n +15)-(2n -2+2n -1+…+2n +7)=3·22n-310-4-1-2n -210-2-1=22n +17-22n -3-2n+8+2n -2,n =5时,S 5=227-128-213+8=227-213-120.∴存在n =5使得第5行起的连续10行的所有数之和为227-213-120.19.(1)300×4 50015 000=90,所以应收集90位女生的样本数据.(2)由频率分布直方图得1-2×(0.100+0.025)=0.75,所以该校学生每周平均体育运动时间超过4小时的概率的估计值为0.75.(3)由(2)知,300位学生中有300×0.75=225人的每周平均体育运动时间超过4小时,75人的每周平均体育运动时间不超过4小时.又因为样本数据中有210份是关于男生的,90份是关于女生的,所以每周平均体育运动时间与性别列联表如下:结合列联表可算得K 2=3-75×225×210×90=10021≈4.762>3.841.所以有95%的把握认为“该校学生的每周平均体育运动时间与性别有关”. 20.当206=S 时,即背诵6首后,正确个数为4首,错误2首,………………2分 若第一首和第二首背诵正确,则其余4首可任意背诵对2首;…………………3分 若第一首正确,第二首背诵错误,第三首背诵正确,则其余3首可任意背诵对1首,此时的概率为:811631)32(323132)31()32()32(21322242=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=C C p ………… …………5分 (2)∵5S =ξ的取值为10,30,50,又21,,32p q ==…………………6分∴8140)31()32()31()32()10(32252335=+==C C Pξ,8130)31()32()31()32()30(41151445=+==C C P ξ5505552111(50)()().3381P C C ξ==+=…………………9分∴ξ的分布列为:∴81815081308110=⨯+⨯+⨯=ξE .…………………………………………12分21.函数()f x 的定义域为(0,)+∞, (Ⅰ)当1a =时,()ln 1f x x x =--,∴()f x 在1x =处的切线方程为2y =-(Ⅱ,)(x f 的定义域为),0(+∞。
模块综合评价(二)(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,只有一项符合题目要求)1.(2015·课标全国Ⅰ卷)设复数z 满足1+z1-z =i ,则|z |=( )A .1 B. 2 C. 3 D .2 解析: 由1+z 1-z =i 得z =-1+i 1+i =(-1+i )(1-i )(1+i )(1-i )=i , 所以|z |=1. 答案:A2.若z =cos θ-isin θ,则使z 2=-1的θ值可能是( ) A .0 B.π2C .πD .2π解析:z 2=(cos θ-isin θ)2=cos 2θ-isin 2θ,又z 2=-1,所以cos 2θ=-1,sin 2θ=0,检验知θ=π2.答案:B3.设f (x )=10x +lg x ,则f ′(1)等于( ) A .10 B .10ln 10+lg e C.10ln 10+ln 10 D .11ln 10解析:f ′(x )=10x ln 10+1x ln 10,所以f ′(1)=10ln 10+1ln 10=10ln 10+lg e. 答案:B4.用数学归纳法证明“1+12+13+…+12n -1<n (n ∈N *,n >1)”时,由n =k (k >1)不等式成立,推证n =k +1时,左边应增加的项数是( )A .2k -1 B .2k -1 C .2k D .2k +1解析:左边的特点是分母逐渐增加1,末项为12n-1;由n =k 时,末项为12k -1到n =k +1时末项为12k +1-1=12k -1+2k ,所以应增加的项数为2k. 答案:C5.用反证法证明命题:“若a ,b ∈N ,ab 能被3整除,那么a ,b 中至少有一个能被3整除”时,假设应为( )A .a ,b 都能被3整除B .a ,b 都不能被3整除C .a ,b 不都能被3整除D .a 不能被3整除解析:因为“至少有一个”的否定为“一个也没有”. 答案:B6.若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .9解析:因为f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,又因为在x =1处有极值,所以a +b =6,因为a >0,b >0,所以ab ≤⎝⎛⎭⎫a +b 22=9,当且仅当a =b =3时取等号,所以ab 的最大值等于9.答案:D7.观察数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的特点,按此规律,则第100项为( ) A .10 B .14 C .13 D .100解析:设n ∈N *,则数字n 共有n 个,所以n (n +1)2≤100,即n (n +1)≤200,又因为n ∈N *,所以n =13,到第13个13时共有13×142=91项,从第92项开始为14,故第100项为14.答案:B8.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( )A .(-∞,-3)∪(3,+∞)B .(-3,3)C .(-∞,-3)∪[3,+∞)D .解析:f ′(x )=-3x 2+2ax -1,因为f (x )在(-∞,+∞)上是单调函数,且f ′(x )的图象是开口向下的抛物线,所以f ′(x )≤0恒成立,所以Δ=4a 2-12≤0,所以-3≤a ≤ 3. 答案:D9.若f (x )=x 2+2∫10f (x )d x ,则∫10f (x )d x =( )A .-1B .-13 C.13D .1解析:设∫10f (x )d x =m ,则f (x )=x 2+2m , m =∫10f (x )d x =∫10(x 2+2m )d x =⎝⎛⎭⎫x 33+2mx |10=13+2m ,解得m =-13. 答案:B10.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=a (x -b )2+c 的图象如图所示,则函数f (x )的图象可能是( )解析:由导函数图象可知,当x <0时,函数f (x )递减,排除A ,B ;当0<x <x 1时,f ′(x )>0,函数f (x )递增.因此,当x =0时,f (x )取得极小值,所以选项D 正确.答案:D11.已知函数f (x )满足f (0)=0,导函数f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象与x 轴围成的封闭图形的面积为( )A.13B.43 C .2D.83解析:由f ′(x )的图象知,f ′(x )=2x +2, 设f (x )=x 2+2x +c ,由f (0)=0知,c =0, 所以f (x )=x 2+2x ,由x 2+2x =0得x =0或x =-2. 故所求面积S =-∫0-2(x 2+2x )d x =-⎝⎛⎭⎫13x 3+x 2|0-2=43. 答案:B12.若关于x 的方程x 3-3x +m =0在上有根,则实数m 的取值范围是( ) A . B .C .D .(-∞,-2)∪(2,+∞)解析:令f (x )=x 3-3x +m ,则f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1),显然当x <-1或x >1时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当-1<x <1时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以在x =-1时,f (x )取极大值f (-1)=m +2,在x =1时,f (x )取极小值f (1)=m -2.因为f (x )=0在上有解,所以⎩⎪⎨⎪⎧f (1)≤0,f (2)≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧m -2≤0,m +2≥0,解得-2≤m ≤2.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.(2015·江苏卷)设复数z 满足z 2=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为________. 解析:|z 2|=|3+4i|=5,|z |2=5,所以|z |= 5. 答案: 514.在△ABC 中,D 为边BC 的中点,则AO →=12(AB →+AC →).将上述命题类比到四面体中去,得到一个类比命题:_______________.解析:将“△ABC ”类比为“四面体A -BCD ”,将“D 为边BC 的中点”类比为“△BCD 的重心”,于是有类比结论:在四面体A -BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →).答案:在四面体A -BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →)15.设x ∈R ,若x +x -1=4.则可猜测x 2n +x -2n (n ∈N *)的个位数字是________.解析:n =1时,x 2+x -2=(x +x -1)2-2=14;n =2时,x 4+x -4=(x 2+x -2)2-2=142-2=194;n =3时,x 8+x -8=(x 4+x -4)2-2=1942-2,因为1942的个位数字是6, 所以1942-2的个位数字是4.猜想可得x 2n +x -2n (n ∈N *)的个位数字是4. 答案:416.已知f (x )=x 3+3x 2+a (a 为常数),在 上有最小值3,那么在上f (x )的最大值是________. 解析:f ′(x )=3x 2+6x =3x (x +2),当x ∈时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,当x ∈(-2,0)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,所以极大值为f (-2)=a +4,极小值为f (0)=a ,又f (-3)=a ,f (3)=54+a ,由条件知a =3,所以最大值为f (3)=54+3=57.答案:57三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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10分)已知a ∈R ,问复数z =(a 2-2a +4)-(a 2-2a +2)i 所对应的点在第几象限?复数z 对应点的轨迹是什么?解:由a 2-2a +4=(a -1)2+3≥3. -(a 2-2a +2)=-(a -1)2-1≤-1. 知z 的实部为正数,虚部为负数, 所以复数z 的对应点在第四象限.设z =x +y i(x ,y ∈R),则⎩⎪⎨⎪⎧x =a 2-2a +4,y =-(a 2-2a +2), 因为a 2-2a =(a -1)2-1≥-1, 所以x =a 2-2a +4≥3,消去a 2-2a ,得y =-x +2(x ≥3), 所以复数z 对应点的轨迹是一条射线, 其方程为y =-x +2(x ≥3).18.(本小题满分12分)设a ,b ,c 为一个三角形的三边,S =12(a +b +c ),且S 2=2ab ,求证:S <2a .证明:因为S 2=2ab , 所以要证S <2a , 只需证S <S 2b ,即b <S .因为S =12(a +b +c ),只需证2b <a +b +c , 即证b <a +c .因为a ,b ,c 为三角形三边,所以b <a +c 成立,所以S <2a 成立.19.(本小题满分12分)设O 为坐标原点,已知向量OZ 1→,OZ 2→分别对应复数z 1,z 2 ,且z 1=3a +5-(10-a 2)i ,z 2=21-a +(2a -5)i ,a ∈R ,若z 1+z 2可以与任意实数比较大小,求OZ 1→·OZ 2→的值.解:依题意得z 1+z 2为实数, 因为z 1+z 2=3a +5+21-a+i , 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2+2a -15=0,a +5≠0,1-a ≠0,解得a =3.此时z 1=38-i ,z 2=-1+i ,即OZ 1→=⎝⎛⎭⎫38,-1,OZ 2→=(-1,1). 所以OZ 1→·OZ 2→=38×(-1)+(-1)×1=-118.20.(本小题满分12分)设函数f (x )=tx 2+2t 2x +t -1(x ∈R ,t >0). (1)求f (x )的最小值h (t );(2)若h (t )<-2t +m 对t ∈(0,2)恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)∵f (x )=t (x +t )2-t 3+t -1(x ∈R ,t >0), ∴当x =-t 时,f (x )取最小值f (-t )=-t 3+t -1, 即h (t )=-t 3+t -1.(2)令g (t )=h (t )-(-2t +m )=-t 3+3t -1-m ,由g ′(t )=-3t 2+3=0得t =1或t =-1(不合题意,舍去). 当t 变化时,g ′(t ),g (t )的变化情况如下表:∴g (t )在h (t )<-2t +m 在(0,2)内恒成立等价于g (t )<0在(0,2)内恒成立,即等价于1-m <0, ∴m 的取值范围为(1,+∞).21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2-2(a +1)x +2a ln x (a >0). (1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)求f (x )的单调区间;(3)若f (x )≤0在区间上恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)因为a =1,所以f (x )=x 2-4x +2ln x , 所以f ′(x )=2x 2-4x +2x (x >0),f (1)=-3,f ′(1)=0,所以切线方程为y =-3.(2)f ′(x )=2x 2-2(a +1)x +2a x =2(x -1)(x -a )x (x >0),令f ′(x )=0得x 1=a ,x 2=1,当0<a <1时,在x ∈(0,a )或x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,在x ∈(a ,1)时,f ′(x )<0,所以f (x )的单调递增区间为(0,a )和(1,+∞),单调递减区间为(a ,1);当a =1时,f ′(x )=2(x -1)2x≥0,所以f (x )的单调递增区间为(0,+∞);当a >1时,在x ∈(0,1)或x ∈(a ,+∞)时,f ′(x )>0,在x ∈(1,a )时,f ′(x )<0,所以f (x )的单调增区间为(0,1)和(a ,+∞),单调递减区间为(1,a ).(3)由(2)可知,f (x )在区间上只可能有极小值点,所以f (x )在区间上的最大值必在区间端点取到,所以f (1)=1-2(a +1)≤0且f (e)=e 2-2(a +1)e +2a ≤0,解得a ≥e 2-2e2e -2,所以a 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫a |a ≥e 2-2e 2e -2. 22.(本小题满分12分)是否存在常数a ,b ,使等式121×3+223×5+…+n 2(2n -1)(2n +1)=an 2+nbn +2对一切n ∈N *都成立?若不存在,说明理由;若存在,请用数学归纳法证明. 解:假设存在常数a ,b 使等式成立,则将n =1,n =2代入上式,有⎩⎪⎨⎪⎧13=a +1b +2,13+415=4a +22b +2,得a =1,b =4,即有121×3+223×5+…+n 2(2n -1)(2n +1)=n 2+n 4n +2对于一切n ∈N *都成立.证明如下:(1)当n =1时,左边=121×3=13,右边=1+14×1+2=13,所以等式成立.(2)假设n =k (k ≥1,且k ∈N *)时等式成立,即 121×3+223×5+…+k 2(2k -1)(2k +1)=k 2+k 4k +2, 当n =k +1时,121×3+223×5+…+k 2(2k -1)(2k +1)+(k +1)2(2k +1)(2k +3)= k 2+k 4k +2+(k +1)2(2k +1)(2k +3)=k +12k +1⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+k +12k +3= k +12k +1·2k 2+5k +22(2k +3)=k +12k +1·(2k +1)(k +2)2(2k +3)= (k +1)(k +2)4k +6=(k +1)2+k +14(k +1)+2,也就是说,当n =k +1时,等式成立, 综上所述,等式对任何n ∈N *都成立.。
模块综合检测()一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).复数=(为虚数单位)在复平面内对应的点所在象限为( ).第一象限.第二象限.第三象限.第四象限解析:∵====-,∴复数对应的点的坐标为,在第四象限.答案:.函数()=++的图象在=处的切线在轴上的截距为( )...-.-解析:′()=+,′()=,()=,-=(-),=时,=-.答案:.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..①②③.①③.①.②③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:.函数=--(-<<)有( ).极大值,极小值-.极大值,极小值-.极大值,无极小值.极小值-,无极大值解析:′=--=,得=-,=,当<-时,′>;当>-时,′<.当=-时,极大值=,取不到,无极小值.答案:.函数=+的单调递增区间是( ).(,+∞) .(-∞,)..(,+∞)解析:令′=-=>,即(-)(++)>,且≠,得>.答案:.下列计算错误的是( ).=.))=.=.=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:.用数学归纳法证明++…+>(∈+)时,在验证=时,左边的代数式为( ) .++.+..解析:当=时,不等式左边为++=++.答案:.函数=-在(-∞,+∞)上的减区间是[-],则( ).=.=.=.≤解析:∈[-],′=-≤,且′=±=,∴=,=.答案:.若,∈,则+是( ).纯虚数.实数.虚数.不能确定解析:设=+,=+(,,,∈),则+=(+)(-)+(-)(+)=(+)∈.答案:.设=(--)+(-)(∈),若对应的点在直线-+=上,则的值是( ) .±..-.解析:(--)-(-)+=,=-,=,=±,而>,所以=.答案:.函数()的定义域为,(-)=,对任意∈,′()>,则()>+的解集为( ) .(-) .(-,+∞).(-∞,-) .(-∞,+∞)解析:设()=()-(+),。
数学·选修2-2(人教A 版)模块综合检测卷(三)(测试时间:120分钟 评价分值:150分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分;在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题中要求的)1.(2013·江门二模)已知复数z 的实部为1,且|z |=2,则复数z 的虚部是( )A .- 3 B.3i C .±3i D .±3解析:设复数z 的虚部是为b ,要求已知复数z 的实部为1,且|z |=2,故有1+b 2=4,解得b =±3,故选D. 答案:D2. 若θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π4,则复数(cos θ+sin θ)+(sin θ-cos θ)i 在复平面内所对应的点所在的象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4,所以复数的实部cos θ+sin θ>0,虚部sin θ-cos θ<0,所以复数对应的点在第四象限.故选D.答案:D3.(2014·安徽池州一中月考)设x ∈R ,则“x 2=x ”成立的充分不必要条件是( )A .“x =1”B .“x (x -1)=0”C .“x (x +1)=0”D .“x (x 2-1)=0”解析:“x =1”是“x 2=x ”的充分不必要条件; “x (x -1)=0”是“x 2=x ”的充要条件; “x (x +1)=0” 是“x 2=x ”的不充分不必要条件;“x (x 2-1)=0”是“x 2=x ”的不充分不必要条件.故选A.答案:A4.已知函数f (x )=ax 2-1且f ′(1)=2,则实数a 的值为( ) A .1 B .2 C.2 D .a >0解析:∵f ′(x )=12(ax 2-1)-12·2ax =axax 2-1,∴f ′(1)=aa -1=2,∴a =2. 答案:B5.函数f (x )=ln x -12x 2的图象大致是( )答案:B6.由曲线xy =1,直线y =x ,x =3及x 轴所围成的曲边四边形的面积为( )A.116B.92C.12+ln 3 D .4-ln 3解析:由xy =1得y =1x ,由⎩⎪⎨⎪⎧y =x ,y =1x得x D =1,所以曲边四边形的面积为x d x +1x d x =+=12+ln 3,故选C.7.某旅行社在暑假期间推出如下旅游团组团办法:达到100人的团体,每人收费1 000元.如果团体的人数超过100人,那么每超过1人,每人平均收费降低5元,但团体人数不能超过180人(不到100人不组团).要使旅行社的收费最多,旅游团组团人数为() A.130 B.140 C.150 D.160解析:设参加旅游的人数为x,旅游团收费为y,则依题意有f(x)=1 000x-5(x-100)x(100≤x≤180),令f′(x)=1 500x-10x=0得x =150.又f(100)=100 000,f(150)=112 500,f(180)=108 000,所以当参加人数为150人时,旅游团的收费最高,可达112 500元,故选C.答案:C8.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()A.(-∞,-3]∪[3,+∞) B.[-3,3]C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-3,3)解析:f′(x)=-3x2+2ax-1≤0在(-∞,+∞)恒成立,Δ=4a2-12≤0⇒-3≤a≤ 3.二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分;将正确答案填在题中的横线上)9.设复数z 满足i(z +1)=-3+2i(i 是虚数单位),则z 的实部是________.解析:因为z +1=-3+2ii =2+3i ,所以z =1+3i ,故z 的实部是1.答案:110.(2013·江西卷)设函数f (x )在(0,+∞)内可导,且f (e x )=x +e x ,则f ′(1)=________.解析:设e x =t ,则x =ln t (t >0),所以f (t )=t +ln t ,所以f ′(t )=1+1t ,所以f ′(1)=2.答案:211.(2013·潮州二模改编)计算⎰e 1⎝⎛⎭⎪⎫3x -1x d x =________________.解析:因为⎝ ⎛⎭⎪⎫32x 2′=3x ,(ln x )′=1x ,=32e 2-32-(ln e -ln 1)=3e 2-52. 答案:3e 2-5212.函数f (x )=(x -3)e x 的单调递增区间是________.解析:f ′(x )=(x -3)′e x +(x -3)(e x )′=(x -2)e x . 令f ′(x )>0,解得x >2,故单调递增区间为(2,+∞). 答案:(2,+∞)13.一同学在电脑中打出如下若干个圆,○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此若干个圆依此规律继续下去,得到一系列的圆,那么在前100个圆中有________个●.解析:∴2+3+4+…+(n +1)<100,即n(n+3)2<100,则满足条件的n=12.答案:1214.设函数f(x)=xx+2(x>0),观察:f1(x)=f(x)=xx+2,f2(x)=f(f1(x))=x3x+4,f3(x)=f(f2(x))=x7x+8,f4(x)=f(f3(x))=x15x+16,……根据以上事实,由归纳推理可得:当n∈N*且n≥2时,f n(x)=f(f n-1(x))=____________________.解析:观察1,3,7,15,…,与对应项的关系,显然满足2n-1,观察2,4,8,16,…,与对应项的关系,显然满足2n,故f n(x)=x(2n-1)x+2n.答案:x(2n-1)x+2n三、解答题(本大题共6小题,共80分;解答时应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤)15.(本小题满分12分)设|z |=1,且z ≠±i ,求证z1+z 2为实数.证明:由条件可知z ≠0,设z =x +y i(x ,y ∈R ,x ≠0),则z 2=x 2-y 2+2xy i ,且x 2+y 2=1,所以z 1+z 2=x +y i 1+x 2-y 2+2xy i =x +y i 2x 2+2xy i=12x ·x +y i x +y i =12x ∈R ,所以z 1+z2为实数.16.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足S n +a n =2n +1.(1)写出a 1,a 2,a 3, 并推测a n 的表达式;解析:由S n +a n =2n +1得a 1=32, a 2=74, a 3=158,∴a n =2n +1-12n =2-12n .(2)用数学归纳法证明所得的结论.证明:①当n =1时, 左边=S 1+a 1=32+32=3,右边=2×1+1=3,∴结论成立. ②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时结论成立, 即a k =2-12k , 当n =k +1时,a 1+a 2+…+a k +a k +1+a k +1=2(k +1)+1, ∵a 1+a 2+…+a k =2k +1-a k,∴2a k +1=4-12k , ∴a k +1=2-12k +1成立.根据①②知对于任何自然数n ,结论成立.17.(本小题满分14分)设定义在(0,+∞)上的函数f (x )=ax +1ax +b (a >0).(1)求f (x )的最小值;解析:解法一 f (x )=ax +1ax +b ≥2ax ·1ax +b =b +2,当且仅当ax =1⎝ ⎛⎭⎪⎫x =1a 时,f (x )的最小值为b +2.解法二 f (x )的导数f ′(x )=a -1ax 2=a 2x 2-1ax 2,当x >1a 时,f ′(x )>0,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上递增;当0<x <1a 时,f ′(x )<0,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上递减.所以当x =1a 时,f (x )取得最小值2+b .(2)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线方程y =32x ,求a ,b 的值.解析:由题意得:f (1)=32⇔a +1a +b =32, ①f ′(x )=a 2x 2-1ax 2⇒f ′(1)=a -1a =32, ② 由①②得:a =2,b =-1.18.(本小题满分14分)已知y =f (x )为定义在R 上奇函数,并且当x ∈(0,+∞)时,f (x )=2ln x -mx +12x 2.(1)求f (x )的解析式;解析:因为y =f (x )为定义在R 上奇函数, 所以设x ∈(-∞,0),有-x ∈(0,+∞),f (x )=-f (-x )=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤2ln (-x )+mx +12x 2,即当x ∈(-∞,0),f (x )=-2ln(-x )-mx -12x 2.所以f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2ln x -mx +12x 2,x >0,0,x =0,-2ln (-x )-mx -12x 2,x <0.(2)若f (x )在[1,2]上单调递减,求m 的取值范围.解析:因为f (x )在[1,2]上单调递减,所以f ′(x )=2x -m +x =x 2-mx +2x≤0在[1,2]上恒成立. 设h (x )=x 2-mx +2,则有⎩⎨⎧h (1)≤0,h (2)≤0,解得m ≥3.19.(2013·河北唐山市一模)(本小题满分14分)已知函数f (x )=mx +nex 在x =1处取得极值e -1.(1)求函数f (x )的解析式,并求f (x )的单调区间;解析:f ′(x )=-mx +n -me x .依题意,f (1)=e -1,f ′(1)=0,即⎩⎨⎧(m +n )e -1=e -1,-n e -1=0,解得⎩⎨⎧m =1,n =0.所以f (x )=xe x ,f ′(x )=x -1e x .当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )>0; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0.函数f (x )在(-∞,1)单调递增;在(1,+∞)单调递减.(2)当x >0时,试证:f (1+x )>f (1-x ).解析:设g (x )=f (1+x )-f (1-x )=1+x e 1+x -1+xe 1-x =(1+x )e -x -(1-x )e xe .设h (x )=(1+x )e -x -(1-x )e x =1+xex -(1-x )e x, 则h ′(x )=x (e 2x -1)e x>0,h (x )在(0,+∞)上单调递增,h (x )>h (0)=0,所以g (x )>0,从而f (1+x )>f (1-x ).20.(本小题满分14分)数列{a n }满足a 1=16,前n 项和S n =n (n +1)2a n .(1)求出a 2,a 3,a 4的值; 解析:(2)猜出a n 的表达式,并用数学归纳法证明.解析:猜想a n =1(n +1)(n +2),下面用数学归纳法给出证明.①当n =1时,a 1=16=1(1+1)(1+2),结论成立.②假设当n =k 时,结论成立,即a k =1(k +1)(k +2),则当n =k+1时,S k =k (k +1)2a k =k (k +1)2·1(k +1)(k +2)=k2(k +2),S k +1=(k +1)(k +2)2a k +1,即S k +a k +1=(k +1)(k +2)2a k +1.所以k2(k +2)+a k +1=(k +1)(k +2)2a k +1.所以a k +1=k2(k +2)(k +1)(k +2)2-1=kk (k +3)(k +2)=1(k +2)(k +3).当n =k +1时结论成立.由①②可知,对一切n ∈N *都有a n =1(n +1)(n +2).。
选修2-2模块综合测试(二)(时间120分钟 满分150分)一、选择题1.曲线y =-1x 在点(1,-1)处的切线方程为( )A .y =x -2B .y =xC .y =x +2D .y =-x -2解析:∵y =-1x =-x -1,∴y ′=x -2=1x 2,∴y ′| x =1=1=k .由点斜式得切线方程为y +1=x -1,即x -y -2=0,故选A. 答案:A2.若复数z 满足i z =2+4i ,则在复平面内,z 对应的点的坐标是( ) A. (2,4) B. (2,-4) C. (4,-2)D. (4,2)解析:由已知条件得z =2+4ii =4-2i ,所以z 对应的点的坐标为(4,-2),故选C.答案:C3.函数y =f (x )的图象如下图所示,则导函数y =f ′(x )的图象可能是( )解析:当x ∈(-∞,0)时,f (x )为减函数,则f ′(x )<0. 当x ∈(0,+∞)时,f (x )为减函数,则f ′(x )<0.故选D. 答案:D4.下列结论不正确的是( ) A .若y =3,则y ′=0 B .若y =1x,则y ′=-12xC .若y =-x ,则y ′=-12xD .若y =3x ,则y ′|x =1=3解析:y ′=⎝⎛⎭⎫1x ′=(x -12)′=-12x -32,故B 选项不正确. 答案:B5.设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2D .3解析:y ′=a -1x +1,由题意得y ′|x =0=2,即a -1=2,所以a =3. 答案:D6.如图,阴影部分的面积为( ) A .2 3 B .2- 3 C.323 D.353解析:由图形分析阴影部分的面积为⎠⎛1-3(3-x 2-2x )d x =⎪⎪⎝⎛⎭⎫3x -13x 3-x 21-3=323. 答案:C7.已知三次函数f (x )=13x 3-(4m -1)x 2+(15m 2-2m -7)x +2在R 上是增函数,则m 的取值范围是( )A .m <2或m >4B .-4<m <-2C .2<m <4D .2≤m ≤4解析:由题意f ′(x )=x 2-2(4m -1)x +(15m 2-2m -7),由于f ′(x )≥0在R 上恒成立,故Δ≤0,解之得2≤m ≤4,故应选D.答案:D8.设x ,y ,z 都是正数,则三个数x +1y ,y +1z ,z +1x 的值( )A. 都小于2B. 至少有一个不大于2C. 至少有一个不小于2D. 都大于2解析:假设这三个数都小于2, 即x +1y <2,y +1z <2,z +1x <2,则(x +1y )+(y +1z )+(z +1x)<6,又由基本不等式x >0,y >0,z >0时,(x +1y )+(y +1z )+(z +1x )≥2x ·1x +2 y ·1y+2 z ·1z =6,与假设矛盾.故选C. 答案:C9.已知函数f (x )(x ∈R )的图象上任一点(x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=(x 0-2)(x 20-1)(x -x 0),那么函数f (x )的单调减区间是( )A .C .(-∞,-1)和(1,2)D .0,2π-1,00,12013·陕西高考,∴当m =10时,y max =45.6,故该公司获得的最大利润为45.6万元.答案:45.6 三、解答题17.(10分)已知x ,y ∈(0,+∞),且x +y >2,求证:1+y x 和1+xy 中至少有一个小于2.证明:反证法.假设1+y x ≥2,1+xy ≥2,即1+y ≥2x,1+x ≥2y .∴2+x +y ≥2x +2y .即x +y ≤2. 这与x +y >2矛盾. ∴1+y x 和1+x y中至少有一个小于2. 18.(12分)设z 1=1+2a i ,z 2=a -i(a ∈R ),已知A ={z ||z -z 1|≤2},B ={z ||z -z 2|≤22},A ∩B =∅,求a 的取值范围.解:∵集合A 、B 在复平面内对应的点是两个圆面,又A ∩B =∅,∴这两个圆外离. 所以|z 1-z 2|>32, 即|(1+2a i)-(a -i)|>3 2.解之得a ∈(-∞,-2)∪⎝⎛⎭⎫85,+∞. 19.(12分)已知函数f (x )=ln(1+x )-x (1+λx )1+x .(1)若x ≥0时f (x )≤0,求λ的最小值;(2)设数列{a n }的通项a n =1+12+13+…+1n ,证明:a 2n -a n +14n >ln2.解:(1)由已知f (0)=0,f ′(x )=(1-2λ)x -λx 2(1+x )2,f ′(0)=0.若λ<12,则当0<x <2(1-2λ)时,f ′(x )>0,所以f (x )>0.若λ≥12,则当x >0时,f ′(x )<0,所以当x >0时,f (x )<0. 综上,λ的最小值是12.(2)令λ=12.由(1)知,当x >0时,f (x )<0. 即x (2+x )2+2x>ln(1+x ). 取x =1k ,则2k +12k (k +1)>ln k +1k .于是a 2n -a n +14n =∑k =n 2n -1 (12k +12(k +1))=∑k =n 2n -1 2k +12k (k +1)>∑k =n2n -1ln k +1k =ln2n -ln n =ln2.所以a 2n -a n +14n>ln2.20.(12分)已知f (x )=23x 3-2ax 2-3x (a ∈R ),(1)若f (x )在区间(-1,1)上为减函数,求实数a 的取值范围; (2)试讨论y =f (x )在(-1,1)内的极值点的个数. 解:(1)∵f (x )=23x 3-2ax 2-3x ,∴f ′(x )=2x 2-4ax -3.∵f (x )在区间(-1,1)上为减函数,∴f ′(x )≤0在(-1,1)上恒成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧f ′(-1)≤0,f ′(1)≤0,得-14≤a ≤14.(2)当a >14时,∵⎩⎨⎧f ′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14>0f ′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14<0,∴存在x 0∈(-1,1),使f ′(x 0)=0. ∵f ′(x )=2x 2-4ax -3开口向上, ∴在(-1,x 0)内,f ′(x )>0, 在(x 0,1)内,f ′(x )<0, 即f (x )在(-1,x 0)内单调递增, 在(x 0,1)内单调递减.∴f (x )在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极大值点.当a <14时,∵⎩⎨⎧f ′(-1)=4⎝⎛⎭⎫a -14<0,f ′(1)=-4⎝⎛⎭⎫a +14>0,∴存在x 0∈(-1,1)使f ′(x 0)=0. ∵f ′(x )=2x 2-4ax -3开口向上,∴在(-1,x 0)内f ′(x )<0,在(x 0,1)内f ′(x )>0即f (x )在(-1,x 0)内单调递减,在(x 0,1)内单调递增.∴f (x )在(-1,1)内有且仅有一个极值点,且为极小值点.当-14≤a ≤14时,由(1)知f (x )在(-1,1)内递减,没有极值点.21.(12分)由下列各式:1>12,1+12+13>1,1+12+13+14+15+16+17>32,1+12+13+…+115>2,…,你能得到怎样的一般不等式,并加以证明. 解:观察发现,每一个不等式左边的第一项都是1,各项的分子都是1,分母按自然数顺序排列,所以它的规律将由最后一项的分母确定.由1,13,17,115,…,猜想第n 个不等式左边的最后一项为12n -1,又由各不等式的右边可分别写成12,1=22,32,2=42,所以第n个不等式应为n2.猜想:第n 个不等式为1+12+13+…+12n -1>n2(n ∈N *). 用数学归纳法证明如下(1)当n =1时,1>12,猜想正确.(2)假设当n =k 时猜想正确,即1+12+13+…+12k -1>k2(k ∈N *),那么,当n =k +1时,1+12+13+…+12k -1+12k +12k +1+…+12k +1-1 >k 2+12k +12k +1+…+12k +1-1 >k 2+12k +1+12k +1+…+12k +1 =k 2+2k 2k +1=k 2+12=k +12. ∴当n =k +1时,猜想也正确.综上可知,对于任意n ∈N *,不等式成立. 22.(12分)已知函数f (x )=x cos x -sin x ,x ∈. (1)求证:f (x )≤0;(2)若a <sin x x <b 对x ∈(0,π2)恒成立,求a 的最大值与b 的最小值.解:(1)证明:由f (x )=x cos x -sin x 得 f ′(x )=cos x -x sin x -cos x =-x sin x .因为在区间(0,π2)上f ′(x )=-x sin x <0,所以f (x )在区间上单调递减.从而f (x )≤f (0)=0.(2)当x >0时,“sin x x >a ”等价于“sin x -ax >0”;“sin xx <b ”等价于“sin x -bx <0”.令g (x )=sin x -cx ,则g ′(x )=cos x -c . 当c ≤0时,g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立.当c ≥1时,因为对任意x ∈(0,π2),g ′(x )=cos x -c <0,所以g (x )在区间上单调递减.从而g (x )<g (0)=0对任意x ∈(0,π2)恒成立.当0<c <1时存在唯一的x 0∈(0,π2)使得g ′(x 0)=cos x 0-c =0.g (x )在g ′(x )在区间(0,π2)上的情况如下:因为g (x )在区间上是增函数,所以g (x 0)>g (0)=0.进一步,“g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立”当且仅当g (π2)=1-π2c ≥0,即0<c ≤2π.综上所述,当且仅当c ≤2π时,g (x )>0对任意x ∈(0,π2)恒成立;当且仅当c ≥1时,g (x )<0对任意x ∈(0,π2)恒成立.所以,若a <sin x x <b 对任意x ∈(0,π2)恒成立,则a 的最大值为2π,b 的最小值为1.。
最新人教版高中数学选修2-2综合测试题及答案2套最新人教版高中数学选修2-2综合测试题及答案2套模块综合检测(A)一、选择题1.复数z=2-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.-1),在第四象限.∴复数z对应的点的坐标为(2.-1)。
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。
10B。
5/3C。
-1D。
-7/3解析:f′(x)=3x^2+4,f′(1)=7,f(1)=10,y-10=7(x-1),y=7(x-1)+10时,x=7/3.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。
①②③B。
①③C。
①D。
②③解析:类比①的结论为:平行于同一个空间的两个平面平行,成立;类比②的结论为:一个空间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:如果一个空间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-27B。
极大值5,极小值-11C。
极大值5,无极小值D。
极小值-27,无极大值解析:y′=3x^2-6x-9=3(x-3)(x+1),得x=-1,x=3,当x0;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+1/x的单调递增区间是()A。
(0,+∞)B。
(-∞,1)C。
(1,2)D。
(2,+∞)解析:令y′=8x-1/x^2=0,即x=1/2,y′(x)=8x-1/x^2>0,所以y=4x^2+1/x在(0,+∞)上单调递增。
综合检测(二)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.“金导电、银导电、铜导电、锡导电,所以一切金属都导电”.此推理方法是( ) A.完全归纳推理B.归纳推理C.类比推理D.演绎推理答案 B解析由特殊到一般的推理为归纳推理.故选B.2.复数21-i等于( )A.1+i B.1-i C.-1+i D.-1-I 答案 A解析21-i=2(1+i)(1-i)(1+i)=2(1+i)2=1+i,故选A.3.设f(x)=10x+lg x,则f′(1)等于( )A.10 B.10ln 10+lg eC.10ln 10+ln 10 D.11ln 10答案 B解析∵f′(x)=10x ln 10+1x ln 10,∴f′(1)=10ln 10+lg e,故选B.4.若大前提:任何实数的平方都大于0,小前提:a∈R,结论:a2>0,那么这个演绎推理出错在( )A.大前提B.小前提C.推理形式D.没有出错答案 A5.观察下列数表规律则数2 007的箭头方向是( )答案 D解析 因上行奇数是首项为3,公差为4的等差数列,若2 007在上行,则2 007=3+(n -1)·4⇒n =502∈N *.故2 007在上行,又因为在上行奇数的箭头为→a n ,故选D. ↓6.函数f (x )=x 3-ax 2-bx +a 2在x =1处有极值10,则a ,b 的值为( )A.⎩⎪⎨⎪⎧ a =3b =-3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4b =11B.⎩⎪⎨⎪⎧a =-4b =11C.⎩⎪⎨⎪⎧a =-1b =5D .以上都不对答案 B解析 ∵f ′(x )=3x 2-2ax -b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧3-2a -b =01-a -b +a 2=10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3b =-3或⎩⎪⎨⎪⎧a =-4b =11.经检验a =3,b =-3不合题意,应舍去. 7.给出下列命题:①ʃa b d x =ʃba d t =b -a (a ,b 为常数且a <b ); ②ʃ0-1x 2d x =ʃ10x 2d x ;③曲线y =sin x ,x ∈[0,2π]与直线y =0围成的两个封闭区域面积之和为2, 其中正确命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案 B解析 ʃb a d t =b -a ≠ʃa b d x =a -b ,故①错.y =x 2是偶函数,其在[-1,0]上的积分结果等于其在[0,1]上的积分结果,故②对.对于③有S =2ʃπ0sin x d x =4.故③错.故选B. 8.用数学归纳法证明不等式1n +1+1n +2+…+1n +n >12(n >1,n ∈N *)的过程中,从n =k 到n =k +1时左边需增加的代数式是( )A.12k +2B.12k +1-12k +2C.12k +1+12k +2D.12k +1答案 B解析 从n =k 到n =k +1左边增加了12k +1+12k +2减少了1k +1,∴需增加的代数式为12k +1+12k +2-1k +1=12k +1-12k +2.9.已知结论:“在正三角形ABC 中,若D 是BC 的中点,G 是三角形ABC 的重心,则AGGD=2”.若把该结论推广到空间,则有结论:在棱长都相等的四面体A —BCD 中,若△BCD 的中心为M ,四面体内部一点O 到四面体各面的距离都相等,则AO OM等于( ) A .1 B .2 C .3 D .4 答案 C解析 面的重心类比几何体的重心, 平面类比空间,AG GD =2类比AOOM=3,故选C. 10.已知定义在R 上的奇函数f (x ),设其导数为f ′(x ),当x ∈(-∞,0]时,恒有xf ′(x )<f (-x ),令F (x )=xf (x ),则满足F (3)>F (2x -1)的实数x 的取值范围为( )A .(-1,2)B .(-1,12)C .(12,2)D .(-2,1)答案 A11.设x ,y ,z 都是正数,则三个数x +1y ,y +1z ,z +1x的值( )A .都小于2B .至少有一个不大于2C .至少有一个不小于2D .都大于2答案 C解析 假设这三个数都小于2, 即x +1y <2,y +1z <2,z +1x<2,则(x +1y )+(y +1z )+(z +1x)<6,又由基本不等式x >0,y >0,z >0时,(x +1y )+(y +1z )+(z +1x)≥2x ·1x+2y ·1y+2z ·1z=6,与假设矛盾.故选C.12.下面为函数y =x sin x +cos x 的递增区间的是( )A .(π2,3π2)B .(π,2π)C .(3π2,5π2)D .(2π,3π)答案 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若复数z 满足z (1+i)=1-i(i 是虚数单位),则其共轭复数z =________. 答案 i解析 设z =a +b i ,则(a +b i)(1+i)=1-i , 即a -b +(a +b )i =1-i.由⎩⎪⎨⎪⎧a -b =1,a +b =-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =-1.所以z =-i ,z =i.14.通过类比长方形,由命题“周长为定值l 的长方形中,正方形的面积最大,最大值为l 216”,可猜想关于长方体的相应命题为________________________________________________________________________.答案 表面积为定值S 的长方体中,正方体的体积最大,最大值为(S 6)32解析 正方形有4条边,正方体有6个面,正方形的面积为边长的平方,正方体的体积为边长的立方.由正方体的边长为(S 6)12,通过类比可知,表面积为定值S 的长方体中,正方体的体积最大,最大值为(S 6)32.15.已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx ,其导函数y =f ′(x )的图象经过点(1,0),(2,0),如图所示.则下列说法中不正确的编号是________.(写出所有不正确说法的编号)①当x =32时函数取得极小值;②f (x )有两个极值点; ③c =6;④当x =1时函数取得极大值. 答案 ①解析 由y =f ′(x )的图象可知,x <1时,f ′(x )>0,1<x <2时f ′(x )<0,x >2时,f ′(x )>0, 所以f (x )在(-∞,1)及(2,+∞)上为增函数,在(1,2)上为减函数,因此f (x )有两个极值点,一个极小值点x =2,一个极大值点x =1,故①错误,②④正确. 又因为f ′(x )=3x 2+2bx +c =0的两个根为1和2. 所以c3=1×2⇒c =6,故③正确.16.如图所示的数阵中,第20行第2个数字是________.1 12 12 13 14 13 14 17 17 14 15 111 111 111 15答案1191解析 设第n (n ≥2且n ∈N *)行的第2个数字为1a n,其中a 1=1,则由数阵可知a n +1-a n =n ,∴a 20=(a 20-a 19)+(a 19-a 18)+…+(a 2-a 1)+a 1=19+18+…+1+1=19×202+1=191,∴1a 20=1191. 三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)已知复数z 1=2-3i ,z 2=15-5i(2+i )2.求:(1)z 1+z 2;(2)z 1·z 2;(3)z 1z 2. 解 z 2=15-5i (2+i )2=15-5i 3+4i =5(3-i )(3-4i )(3+4i )(3-4i ) =5-15i5=1-3i. (1)z 1+z 2=(2-3i)+(1+3i)=3.(2)z 1·z 2=(2-3i)(1-3i)=2-9-9i =-7-9i. (3)z 1z 2=2-3i 1-3i =(2-3i )(1+3i )(1-3i )(1+3i )=2+9+3i 10=1110+310i.18.(12分)设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≤0,cos x -1,x >0,试求π21-⎰f (x )d x .解π21-⎰f (x )d x =ʃ0-1f (x )d x +π20⎰f (x )d x=ʃ0-1x 2d x +π20⎰(cos x -1)d x=13x 3|0-1+(sin x -x )|π20 =13+1-π2=43-π2. 19.(12分)已知a ,b ,c >0,且a +b +c =1, 求证:(1)a 2+b 2+c 2≥13;(2)a +b +c ≤ 3.证明 (1)∵a 2+19≥23a ,b 2+19≥23b ,c 2+19≥23c ,∴(a 2+19)+(b 2+19)+(c 2+19)≥23a +23b +23c =23. ∴a 2+b 2+c 2≥13.(2)∵a ·13≤a +132,b ·13≤b +132,c ·13≤c +132,三式相加得a3+b 3+c 3≤12(a +b +c )+12=1,∴a +b +c ≤ 3.20.(12分)如图,已知平面α∩平面β=直线a ,直线b ⊂α,直线c ⊂β,b ∩a =A ,c ∥a . 求证:b 与c 是异面直线.证明 假设b ,c 不是异面直线,即b 与c 共面,设b 与c 确定的平面为γ,则γ∩α=b ,γ∩β=c .∵a ∥c ,∴a ∥γ.又∵a ⊂α,且α∩γ=b ,∴a ∥b ,这与a ∩b =A 矛盾. 因此b 与c 不可能共面,故b 与c 是异面直线.21.(12分)已知函数f (x )=4ln(x -1)+12x 2-(m +2)x +32-m (m 为常数),(1)当m =4时,求函数的单调区间;(2)若函数y =f (x )有两个极值点,求实数m 的取值范围. 解 依题意得,函数的定义域为(1,+∞). (1)当m =4时,f (x )=4ln(x -1)+12x 2-6x -52.f ′(x )=4x -1+x -6=x 2-7x +10x -1=(x -2)(x -5)x -1.令f ′(x )>0,解得x >5,或1<x <2. 令f ′(x )<0,解得2<x <5.可知函数f (x )的单调递增区间为(1,2)和(5,+∞),单调递减区间为(2,5). (2)f ′(x )=4x -1+x -(m +2) =x 2-(m +3)x +m +6x -1若函数y =f (x )有两个极值点,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=[-(m +3)]2-4(m +6)>0,1-(m +3)+m +6>0,m +32>1.解得m >3.22.(12分)是否存在常数a ,b ,使等式121×3+223×5+…+n 2(2n -1)(2n +1)=an 2+n bn +2对一切n ∈N*都成立?若不存在,说明理由;若存在,请用数学归纳法证明. 解 若存在常数a ,b 使等式成立, 则将n =1,n =2代入上式, 有⎩⎪⎨⎪⎧13=a +1b +2,13+415=4a +22b +2.得a =1,b =4,即有121×3+223×5+…+n 2(2n -1)(2n +1)=n 2+n 4n +2对于一切n ∈N *都成立. 证明如下:(1)当n =1时,左边=121×3=13,右边=1+14×1+2=13,所以等式成立.(2)假设n =k (k ≥1,且k ∈N *)时等式成立,即 121×3+223×5+…+k 2(2k -1)(2k +1)=k 2+k 4k +2, 当n =k +1时,121×3+223×5+…+k 2(2k -1)(2k +1)+(k +1)2(2k +1)(2k +3)=k 2+k 4k +2+(k +1)2(2k +1)(2k +3) =k +12k +1·(k 2+k +12k +3) =k +12k +1·2k 2+5k +22(2k +3)=k +12k +1·(2k +1)(k +2)2(2k +3)=(k +1)(k +2)4k +6=(k +1)2+(k +1)4(k +1)+2,也就是说,当n =k +1时,等式成立, 综上所述,等式对任何n ∈N *都成立.。
模块综合测评(二) 选修2-2(B 卷)(时间:90分钟 满分:120分) 第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题:本大题共10小题,共50分.1.观察下列等式,13+23=32,13+23+33=62,13+23+33+43=102,根据上述规律,13+23+33+43+53+63=( )A .192B .202C .212D .222解析:归纳得13+23+33+43+53+63=()1+2+…+62=212. 答案:C2.复数⎝⎛⎭⎪⎫3-i 1+i 2=( ) A .-3-4i B .-3+4i C .3-4iD .3+4i解析:⎝⎛⎭⎪⎫3-i 1+i 2=8-6i2i =-3-4i. 答案:A3.函数y =(sin x 2)3的导数是( ) A .y ′=3x sin x 2·sin2x 2 B .y ′=3(sin x 2)2 C .y ′=3(sin x 2)2cos x 2 D .y ′=6sin x 2cos x 2解析:y ′=[(sin x 2)3]′=3(sin x 2)2·(sin x 2)′=3(sin x 2)2·cos x 2·2x =3×2sin x 2·cos x 2·x ·sin x 2=3x ·sin x 2·sin2x 2,故选A.答案:A4.设函数f (x )的导函数为f ′(x ),且f (x )=x 2+2x ·f ′(1).则f ′(0)等于( )A .0B .-4C .-2D .2解析:因为f (x )=x 2+2x ·f ′(1),所以f ′(x )=2x +2f ′(1),f ′(0)=2f ′(1).因为f ′(1)=2+2f ′(1),所以f ′(1)=-2,故f ′(0)=-4.答案:B5.观察下列各等式:55-4+33-4=2,22-4+66-4=2,77-4+11-4=2,1010-4+-2-2-4=2,依照以上各式成立的规律,得到一般性的等式为( )A.nn -4+8-n (8-n )-4=2 B.n +1(n +1)-4+(n +1)+5(n +1)-4=2 C.nn -4+n +4(n +4)-4=2 D.n +1(n +1)-4+n +5(n +5)-4=2 答案:A6.已知函数y =xf ′(x )的图象如图所示,其中f ′(x )是函数f (x )的导函数,函数y =f (x )的图象大致是图中的( )ABCD解析:由y=xf′(x)的图象可得当x<-1时,f′(x)>0,所以当x <-1时f(x)为增函数;当-1<x<0时,f′(x)<0,所以f(x)在(-1,0)上为减函数;当0<x<1时,f′(x)<0,所以f(x)在(0,1)上为减函数;当x>1时,f′(x)>0,所以f(x)在(1,+∞)上为增函数,所以选择C.答案:C7.若f (x )=ln xx ,0<a <b <e ,则有( ) A .f (a )>f (b ) B .f (a )=f (b ) C .f (a )<f (b )D .f (a )·f (b )>1解析:f ′(x )=1-ln xx 2,在(0,e)上,f ′(x )>0, ∴f (x )在(0,e)上为增函数. ∴f (a )<f (b ). 答案:C8.函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图,则函数y =ax 2+32bx +c3的单调递增区间是( )A .(-∞,-2] B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C .[-2,3]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫98,+∞ 解析:由题图可知d =0.不妨取a =1, ∵f (x )=x 3+bx 2+cx ,∴f ′(x )=3x 2+2bx +c . 由图可知f ′(-2)=0,f ′(3)=0, ∴12-4b +c =0,27+6b +c =0, ∴b =-1.5,c =-18. ∴y =x 2-94x -6,y ′=2x -94.当x >98时,y ′>0,∴y =x 2-94x -6的单调递增区间为⎣⎢⎡⎭⎪⎫98,+∞.故选D. 答案:D9.已知函数f (x )=x 3-px 2-qx 的图象与x 轴相切于点(1,0),则f (x )的( )A .极大值为427,极小值为0 B .极大值为0,极小值为-427 C .极小值为-527,极大值为0 D .极小值为0,极大值为527解析:由题设条件知⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)=0,f (1)=0.所以⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2p -q =0,1-p -q =0.所以⎩⎪⎨⎪⎧p =2,q =-1.所以f (x )=x 3-2x 2+x ,进而可求得f (1)是极小值,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13是极大值.答案:A10.设函数f (x )=sin θ3x 3+3cos θ2x 2+tan θ,其中θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π12,则导数f ′(1)的取值范围是( )A .[-2,2]B .[2,3]C .[3,2]D .[2,2]解析:∵f ′(x )=sin θx 2+3cos θx ,f ′(1)=sin θ+3cos θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3, ∵θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,5π12,∴θ+π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,3π4. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π3∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤22,1.∴2sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π3∈[2,2].答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共70分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分. 11.设f (z )=z ,且z 1=1+5i ,z 2=-3+2i ,则f (z 1-z 2)的值是__________.解析:∵z 1-z 2=(1+5i)-(-3+2i)=4+3i , ∴z 1-z 2=4-3i.∵f (z )=z ,∴f (4-3i)=4-3i =4+3i. 答案:4+3i12.设函数y =ax 2+bx +k (k >0)在x =0处取得极值,且曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线x +2y +1=0,则a +b 的值为__________.解析:函数y =ax 2+bx +k (k >0)在x =0处取得极值,得x =0是导函数2ax +b =0的解,则b =0,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线垂直于直线x +2y +1=0,得2a +b =2,所以a =1,a +b =1.答案:113.由曲线y =(x -2)2+1,横坐标轴及直线x =3,x =5围成的图形的面积等于__________.解析:S =⎠⎛35[(x -2)2+1]d x=⎠⎛35(x 2-4x +5)d x=⎝ ⎛⎭⎪⎫x 33-2x 2+5x |53=323. 答案:32314.观察下列等式: 1=1 13=1 1+2=3 13+23=9 1+2+3=6 13+23+33=36 1+2+3+4=10 13+23+33+43=100 1+2+3+4+5=15 13+23+33+43+53=225…可以推测:13+23+33+…+n 3=__________.(n ∈N *,用含有n 的代数式表示)解析:观察对比左右数列,可以发现右边是左边的平方,所以13+23+33+…+n 3=(1+2+…+n )2=n 2(n +1)24. 答案:n 2(n +1)24三、解答题:本大题共4小题,满分50分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(12分)设函数f (x )=-13x 3+x 2+(m 2-1)x (x ∈R ),其中m >0. (1)当m =1时,求曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率; (2)求函数f (x )的单调区间与极值.解:(1)当m =1时,f (x )=-13x 3+x 2, f ′(x )=-x 2+2x ,2分 故f ′(1)=1.所以曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线的斜率为1.4分 (2)f ′(x )=-x 2+2x +m 2-1.令f ′(x )=0,解得x =1-m 或x =1+m .6分 因为m >0,所以1+m >1-m .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )在(-∞,1-m ),(1+m ,+∞)内是减函数,在(1-m,1+m )内是增函数.10分函数f (x )在x =1-m 处取得极小值f (1-m ),且f (1-m )=-23m 3+m 2-13.函数f (x )在x =1+m 处取得极大值f (1+m ),且 f (1+m )=23m 3+m 2-13.12分16. (12分)在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 是一个平行四边形,AB →=(2,-1,-4),AD →=(4,2,0),AP →=(-1,2,-1).(1)求证:P A ⊥底面ABCD ; (2)求四棱锥P -ABCD 的体积;(3)对于向量a =(x 1,y 1,z 1),b =(x 2,y 2,z 2),c =(x 3,y 3,z 3),定义一种运算:(a ×b )·c =x 1y 2z 3+x 2y 3z 1+x 3y 1z 2-x 1y 3z 2-x 2y 1z 3-x 3y 2z 1.试计算(AB →×AD →)·AP →的绝对值的值;说明其与四棱锥P -ABCD 体积的关系,并由此猜想向量这一运算(AB →×AD →)·AP →的绝对值的几何意义.解:(1)∵AP →·AB →=-2-2+4=0,∴AP ⊥AB . 又∵AP →·AD →=-4+4+0=0, ∴AP ⊥AD .2分∵AB 、AD 是底面ABCD 上的两条相交直线, ∴AP ⊥底面ABCD .4分 (2)设AB →与AD →的夹角为θ,则cos θ=AB →·AD →|AB →|·|AD →|=8-24+1+16·16+4=3105.6分V =13|AB →|·|AD →|·sin θ·|AP →|=23105·1-9105·1+4+1=16.8分(3)|(AB →×AD →)·AP →|=|-4-32-4-8|=48,它是四棱锥P -ABCD 体积的3倍.10分猜测:|(AB →×AD →)·AP →|在几何上可表示以AB 、AD 、AP 为棱的平行六面体的体积(或以AB 、AD 、AP 为棱的直四棱柱的体积).12分17. (12分)统计表明,某种型号的汽车在匀速行驶中每小时的耗油量y (升)关于行驶速度x (千米/时)的函数解析式可以表示为y =1128 000x 3-380x +8(0<x ≤120).已知甲、乙两地相距100千米.(1)当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地要耗油多少升?(2)当汽车以多大的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少?最少为多少升?解:(1)当x =40时,汽车从甲地到乙地行驶了10040=2.5小时,要耗油⎝ ⎛⎭⎪⎫1128 000×403-380×40+8×2.5=17.5(升).即当汽车以40千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油17.5升.4分(2)当速度为x 千米/时,汽车从甲地到乙地行驶了100x 小时,设耗油量为h (x )升,依题意得:h (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1128 000x 3-380x +8·100x =11 280x 2+800x -154(0<x ≤120),7分h ′(x )=x 640-800x 2=x 3-803640x 2(0<x ≤120).8分令h ′(x )=0,得x =80.当x ∈(0,80)时,h ′(x )<0,h (x )是减函数; 当x ∈(80,120)时,h ′(x )>0,h (x )是增函数.10分 ∴当x =80时,h (x )取到极小值h (80)=11.25. ∵h (x )在(0,120]上只有一个极值,∴它是最小值.即当汽车以80千米/时的速度匀速行驶时,从甲地到乙地耗油最少,最少为11.25升.12分18. (14分)已知函数f(x)=ln(x2+1),g(x)=1x2-1+a.(1)若f(x)的一个极值点到直线l:22x+y+a+5=0的距离为1,求a的值;(2)求方程f(x)=g(x)的根的个数.解:(1)由f′(x)=2xx2+1=0,得x=0,1分故f(x)仅有一个极小值点M(0,0),2分根据题意得:d=|5+a|3=1.∴a=-2或a=-8.4分(2)令h(x)=f(x)-g(x)=ln(x2+1)-1x2-1-a,h′(x)=2xx2+1+2x(x2-1)2=2x⎣⎢⎡⎦⎥⎤1x2+1+1(x2-1)2.6分当x∈(0,1)∪(1,+∞)时,h′(x)≥0,当x∈(-∞,-1)∪(-1,0)时,h′(x)<0.因此,h(x)在(-∞,-1),(-1,0)上时,h(x)单调递减,在(0,1),(1,+∞)上时,h(x)单调递增.8分又h(x)为偶函数,当x∈(-1,1)时,h(x)的极小值为h(0)=1-a. 当x→-1-时,h(x)→-∞,当x→-1+时,h(x)→+∞,当x→-∞时,h(x)→+∞,当x→+∞时,h(x)→+∞.10分故f(x)=g(x)的根的情况为:当1-a>0时,即a<1时,原方程有2个根;当1-a=0时,即a=1时,原方程有3个根.当1-a<0时,即a>1时,原方程有4个根.14分。
模块综合检测()一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).已知复数的共轭复数=+(为虚数单位),则在复平面内对应的点位于( ).第一象限.第二象限.第三象限.第四象限解析:求出复数,再确定对应的点的坐标.∵=+,∴=-,∴在复平面内对应的点位于第四象限.答案:.已知函数=()的图象是下列四个图象之一,且其导函数=′()的图象如图所示,则该函数的图象是( )解析:根据导函数值的大小变化情况,确定原函数的变化情况.从导函数的图象可以看出,导函数值先增大后减小,=时最大,所以函数()的图象的变化率也先增大后减小,在=时变化率最大.项,在=时变化率最小,故错误;项,变化率是越来越大的,故错误;项,变化率是越来越小的,故错误.项正确.答案:.“因为指数函数=是增函数(大前提),而=是指数函数(小前提),所以函数=是增函数(结论)”,上面推理的错误在于( ).大前提错误导致结论错.小前提错误导致结论错.推理形式错误导致结论错.大前提和小前提错误导致结论错解析:推理形式没有错误,而大前提“=是增函数”是不正确的,当<<时,=是减函数;当>时,=是增函数.答案:.若复数=(∈,是虚数单位)是纯虚数,则复数的共轭复数是( )..-..-解析:因为===+是纯虚数,所以+=且-≠,解得=-.所以=-,则复数的共轭复数是.答案:.类比平面内正三角形“三边相等,三内角相等”的性质,可推出正四面体的下列性质,你认为比较恰当的是( )①棱长相等,同一顶点上的任意两条棱的夹角都相等;②各个面都是全等的正三角形,相邻两个面所成的二面角相等;③各个面都是全等的正三角形,同一顶点上的任意两条棱的夹角都相等..①.②.③.①②③解析:三个性质都是正确的,但从“类比”角度看,一般是“线→面”、“角→二面角”.答案:.设函数()在上可导,其导函数为′(),且函数()在=-处取得极小值,则函数=′()的图象可能是( )解析:由题意知′(-)=,当<-时′()<,当>-时′()>,∴当<-时,·′()>,当-<<时,·′()<,当>时,·′()>.答案:.若=+且>,则实数的值是( )....解析:=(+)=+-=+,所以=.答案:。
高二数学人教版选修2-2模块综合测试题(含答案)高二数学选修2-2模块综合测试题(本科考试时间为120分钟,满分为150分)一.选择题(本大题有10小题,每小题5分,共50分) 1.在“近似替代”中,函数)(x f 在区间],[1+i ix x 上的近似值( )(A )只能是左端点的函数值)(ix f (B )只能是右端点的函数值)(1+i x f(C )可以是该区间内的任一函数值()∈iif ξξ(],[1+i i x x )(D )以上答案均正确 2.已知22123i 4(56)izm m m z m =-+=++,,其中m 为实数,i 为虚数单位,若12z z -=,则m 的值为 ( )(A) 4 (B) 1- (C) 6 (D) 03.已知1,1x y <<,下列各式成立的是 ( )(A )2x y x y ++-> (B )221x y +< (C )1x y +< (D )1xy x y +>+4.设f (x )为可导函数,且满足0(1)(1)lim 2x f f x x →--=-1,则曲线y =f (x )在点(1, f (1))处的切线的斜率是 ( )(A )2 (B )-1 (C )12(D )-25.若a 、b 、c 是常数,则“a >0且b 2-4ac <0”是“对任意x ∈R ,有ax 2+bx +c >0” 的 ( )(A )充分不必要条件 (B )必要不充分条件(C )充要条件 (D )必要条件 6.函数223)(a bx ax x x f +--=在1=x 处有极值10, 则点),(b a 为( )(A ))3,3(- (B ))11,4(- (C ) )3,3(-或)11,4(-(D )不存在7.1x y z ++=,则22223x y z ++的最小值为 ( ) (A)1 (B)34 (C)611(D)588. 曲线xy e =,xy e -= 和直线1x =围成的图形面积是( ) (A)1e e -- (B) 1e e -+ (C)12e e ---(D) 12e e-+-9.点P 是曲线xxy ln 2-=上任意一点, 则点P 到直线2y x =-的(A) 1 (B) 2(C)2 (D) 22 10.设2()f x x ax b=++(,a b R ∈),当[]11,x ∈-时,()f x 的最大值为m ,则m的最小值为( )(A) 12(B) 1 (C) 32(D) 2二.填空题(本大题有4小题,每小题5分,共20分) 11.定义运算ab ad bcc d=-,若复数z 满足112zzi-=,其中i 为虚数单位,则复数z =.12.如图,数表满足:⑴第n 行首尾两数均为n ;⑵表中递推关系类似杨辉三角,记第(1)n n >行第2个数为()f n .根据表中上下两行数据关系,1 2 2可以求得当2n …时,()f n = .13.设函数f (x )=n 2x 2(1-x )n (n 为正整数),则f (x )在[0,1]上的最大值为 . 14.设ia R +∈,ix R +∈,12,,i n =L ,且222121n aa a ++=L ,222121n xx x ++=L ,则1212,,,n na a ax xx L 的值中,现给出以下结论,其中你认为正确的是 .①都大于1②都小于1③至少有一个不大于1④至多有一个不小于1⑤至少有一个不小于1三 解答题(本大题共6小题,共80分)15、(本小题12分)已知等腰梯形OABC 的顶点A B ,在复平面上对应的复数分别为12i +、26i -+,且O 是坐标原点,OA BC∥.求顶点C 所对应的复数z .16(本小题满分14分)(1) 求定积分1222x dx --⎰ 的值;(2) (2)若复数12()z a i a R =+∈,234zi=-,且12z z 为纯虚数,求1z17(本小题满分12分)某宾馆有50个房间供游客居住,当每个房间定价为每天180元时,房间会全部住满;房间单价增加10元,就会有一个房间空闲,如果游客居住房间,宾馆每间每天需花费20元的各种维护费用。
模块综合评价(二)(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,只有一项符合题目要求)1.(1+i)16-(1-i)16=() A .-256B .256i C .0 D .256解析:(1+i)16-(1-i)16=[(1+i)2]8-[(1-i)2]8=(2i)8-(-2i)8=0. 答案:C2.已知函数f (x )=ln x -x ,则函数f (x )的单调递减区间是() A .(-∞,1) B .(0,1)C .(-∞,0),(1,+∞)D .(1,+∞)解析:f ′(x )=1x -1=1-xx,x >0.令f ′(x )<0,解得x >1.答案:D3.设f (x )=10x+lg x ,则f ′(1)等于( ) A .10 B .10ln 10+lg e C.10ln 10+ln 10 D .11ln 10解析:f ′(x )=10x ln 10+1x ln 10,所以f ′(1)=10ln 10+1ln 10=10ln 10+lg e. 答案:B4.若函数f (x )满足f (x )=e xln x +3xf ′(1)-1,则f ′(1)=() A .-e 2B .-e3C .-eD .e解析:由已知可得f ′(x )=e xln x +exx+3f ′(1),令x =1,则f ′(1)=0+e +3f ′(1),解得f ′(1)=-e2.答案:A5.用反证法证明命题:“若a ,b ∈N ,ab 能被3整除,那么a ,b 中至少有一个能被3整除”时,假设应为( )A .a ,b 都能被3整除B .a ,b 都不能被3整除C .a ,b 不都能被3整除D .a 不能被3整除解析:因为“至少有一个”的否定为“一个也没有”. 答案:B6.若a >0,b >0,且函数f (x )=4x 3-ax 2-2bx +2在x =1处有极值,则ab 的最大值等于( )A .2B .3C .6D .9解析:因为f ′(x )=12x 2-2ax -2b ,又因为在x =1处有极值,所以a +b =6,因为a >0,b >0,所以ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22=9,当且仅当a =b =3时取等号,所以ab 的最大值等于9.答案:D7.观察数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的特点,按此规律,则第100项为( ) A .10B .14C .13D .100解析:设n ∈N *,则数字n 共有n 个,所以n (n +1)2≤100,即n (n +1)≤200,又因为n ∈N *,所以n =13,到第13个13时共有13×142=91项,从第92项开始为14,故第100项为14.答案:B8.某工厂要建造一个长方体的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每平方米的造价为15元,箱侧面每平方米的造价为12元,则箱子的最低总造价为()A .900元B .840元C .818元D .816元解析:设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意,得l =15×483+12×2⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +48x =240+72⎝ ⎛⎭⎪⎫x +16x (x >0),l ′=72⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价为816元.故选D.答案:D8.某工厂要建造一个长方体的无盖箱子,其容积为48 m 3,高为3 m ,如果箱底每平方米的造价为15元,箱侧面每平方米的造价为12元,则箱子的最低总造价为()A .900元B .840元C .818元D .816元解析:设箱底一边的长度为x m ,箱子的总造价为l 元,根据题意,得l =15×483+12×2⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +48x =240+72⎝ ⎛⎭⎪⎫x +16x (x >0),l ′=72⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16x 2.令l ′=0,解得x =4或x =-4(舍去).当0<x <4时,l ′<0;当x >4时,l ′>0.故当x =4时,l 有最小值816.因此,当箱底是边长为4 m 的正方形时,箱子的总造价最低,最低总造价为816元.答案:D10.证明不等式n 2+n ≤n +1(n ∈N *),某学生的证明过程如下: (1)当n =1时,12+1≤1+1,不等式成立;(2)假设n =k (k ∈N *且k ≥1)时,不等式成立,即 k 2+k ≤k +1,则当n =k +1时,(k +1)2+(k +1)= k 2+3k +2≤k 2+3k +2+(k +2)=(k +2)2=(k +1)+1.所以当n =k +1时,不等式成立.上述证法( ) A .过程全都正确 B .n =1时验证不正确 C .归纳假设不正确D .从n =k 到n =k +1的推理不正确解析:验证及归纳假设都正确,但从n =k 到n =k +1的推理中没有使用归纳假设,而是通过不等式的放缩法直接证明,不符合数学归纳法的证题要求.故应选D.答案:D11.已知函数f (x )满足f (0)=0,导函数f ′(x )的图象如图所示,则f (x )的图象与x 轴围成的封闭图形的面积为( )A.13B.43 C .2D.83解析:由f ′(x )的图象知,f ′(x )=2x +2, 设f (x )=x 2+2x +c ,由f (0)=0知,c =0, 所以f (x )=x 2+2x ,由x 2+2x =0得x =0或x =-2. 故所求面积S =-∫0-2(x 2+2x )d x =-⎝ ⎛⎭⎪⎫13x 3+x 2|0-2=43.答案:B12.已知定义在R 上的奇函数f (x ),设其导数为f ′(x ),当x ∈(-∞,0]时,恒有xf ′(x )<f (-x ),令F (x )=xf (x ),则满足F (3)>F (2x -1)的实数x 的取值X 围为()A .(-1,2) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2D .(-2,1) 解析:因为f (x )是奇函数,所以不等式xf ′(x )<f (-x )等价于xf ′(x )<-f (x ),即xf ′(x )+f (x )<0,即F ′(x )<0.当x ∈(-∞,0]时,函数F (x )单调递减;由于F (x )=xf (x )为偶函数,所以F (x )在[0,+∞)上单调递增.所以F (3)>F (2x -1)等价于F (3)>F (|2x -1|), 即3>|2x -1|,解得-1<x <2. 答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________. 解析:因为z =(1+2i)(3-i)=3-i +6i -2i 2=5+5i ,所以z 的实部是5. 答案:514.在△ABC 中,D 为边BC 的中点,则AO →=12(AB →+AC →).将上述命题类比到四面体中去,得到一个类比命题:_______________.解析:将“△ABC ”类比为“四面体A BCD ”,将“D 为边BC 的中点”类比为“△BCD 的重心”,于是有类比结论:在四面体A BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →).答案:在四面体A BCD 中,G 为△BCD 的重心,则AG →=12(AB →+AC →+AD →)15.若函数f (x )=x 2+ax +1在x =1处取得极值,则a =____________.解析:f ′(x )=2x (x +1)-(x 2+a )(x +1)2=x 2+2x -a (x +1)2,令f ′(x )=0,则x 2+2x -a =0,x ≠-1.又f (x )在x =1处取得极值,所以x =1是x 2+2x -a =0的根,所以a =3.答案:316.下列四个命题中,正确的为________(填上所有正确命题的序号). ①若实数a ,b ,c 满足a +b +c =3,则a ,b ,c 中至少有一个不小于1; ②若z 为复数,且|z |=1,则|z -i|的最大值等于2; ③对任意x ∈(0,+∞),都有x >sin x ; ④定积分∫π0π-x 2d x =π24.解析:①若实数a ,b ,c 满足a +b +c =3,则用反证法证明,假设a ,b ,c 都小于1,则a +b +c <3,与已知矛盾,故可得a ,b ,c 中至少有一个不小于1,故①正确;②若z 为复数,且|z |=1,则由|z -i|≤|z |+|-i|=2,可得|z -i|的最大值等于2,故②正确;③令y =x -sin x ,其导数为y ′=1-cos x ,y ′≥0,所以y =x -sin x 在R 上为增函数,当x =0时,x -sin x =0,所以对任意x ∈(0,+∞),都有x -sin x >0,故③正确.④定积分∫π0π-x 2d x 表示以原点为圆心,π为半径的圆的面积的四分之一,故④正确.答案:①②③④三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答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10分)已知a ∈R,问复数z =(a 2-2a +4)-(a 2-2a +2)i 所对应的点在第几象限?复数z 对应点的轨迹是什么?解:由a 2-2a +4=(a -1)2+3≥3. -(a 2-2a +2)=-(a -1)2-1≤-1. 知z 的实部为正数,虚部为负数, 所以复数z 的对应点在第四象限.设z =x +y i(x ,y ∈R),则⎩⎪⎨⎪⎧x =a 2-2a +4,y =-(a 2-2a +2), 因为a 2-2a =(a -1)2-1≥-1, 所以x =a 2-2a +4≥3,消去a 2-2a ,得y =-x +2(x ≥3), 所以复数z 对应点的轨迹是一条射线, 其方程为y =-x +2(x ≥3). 18.(本小题满分12分)设函数f (x )=1x +2,a ,b ∈(0,+∞). (1)用分析法证明:f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23;(2)设a +b >4,求证:af (b ),bf (a )中至少有一个大于12.证明:(1)要证明f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23,只需证明1a b+2+1b a+2≤23, 只需证明b a +2b +ab +2a ≤23,即证b 2+4ab +a 22a 2+5ab +2b 2≤23,即证(a -b )2≥0,这显然成立,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +f ⎝ ⎛⎭⎪⎫b a ≤23.(2)假设af (b ),bf (a )都小于或等于12,即a b +2≤12,b a +2≤12,所以2a ≤b +2,2b ≤a +2,两式相加得a +b ≤4, 这与a +b >4矛盾,所以af (b ),bf (a )中至少有一个大于12.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ex +2(x 2-3).(1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程; (2)求函数y =f (x )的极值. 解:(1)函数f (x )=e x +2(x 2-3),则f ′(x )=ex +2(x 2+2x -3)=ex +2(x +3)(x -1),故f ′(0)=-3e 2,又f (0)=-3e 2,故曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y +3e 2=-3e 2(x -0),即3e 2x +y +3e 2=0.(2)令f ′(x )=0,可得x =1或x =-3, 如下表:↗↘↗所以当x =-3时,函数取极大值,极大值为f (-3)=e ,当x =1时,函数取极小值,极小值为f (1)=-2e 3.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2+ln x .(1)求函数f (x )在[1,e]上的最大值,最小值;(2)求证:在区间[1,+∞)上,函数f (x )的图象在函数g (x )=23x 3图象的下方.解:(1)由f (x )=12x 2+ln x 有f ′(x )=x +1x ,当x ∈[1,e]时,f ′(x )>0,所以f (x )max =f (e)=12e 2+1.f (x )min =f (1)=12.(2)设F (x )=12x 2+ln x -23x 3,则F ′(x )=x +1x -2x 2=(1-x )(1+x +2x 2)x,当x ∈[1,+∞)时,F ′(x )<0,且F (1)=-16<0故x ∈[1,+∞)时F (x )<0,所以12x 2+ln x <23x 3,得证.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2+(1-a )x -a ln x .(1)讨论f (x )的单调性;(2)设a >0,证明:当0<x <a 时,f (a +x )<f (a -x ); (3)设x 1,x 2是f (x )的两个零点,证明:f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>0.解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),由已知,得f ′(x )=x +1-a -a x =x 2+(1-a )x -ax=(x +1)(x -a )x.若a ≤0,则f ′(x )>0,此时f (x )在(0,+∞)上单调递增. 若a >0,则令f ′(x )=0,得x =a .当0<x <a 时,f ′(x )<0;当x >a 时,f ′(x )>0.此时f (x )在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.综上,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当a >0时,f (x )在(0,a )上单调递减,在(a ,+∞)上单调递增.(2)令g (x )=f (a +x )-f (a -x ),则g (x )=12(a +x )2+(1-a )(a +x )-a ln(a +x )- [12(a -x )2+(1-a )(a -x )-a ln(a -x )]=2x -a ln(a +x )+a ln(a -x ).所以g ′(x )=2-a a +x -aa -x =2x2x 2-a 2.当0<x <a 时,g ′(x )<0,所以g (x )在(0,a )上是减函数. 而g (0)=0,所以g (x )<g (0)=0.故当0<x <a 时,f (a +x )<f (a -x ).(3)由(1)可知,当a ≤0时,函数f (x )至多有一个零点, 故a >0,从而f (x )的最小值为f (a ),且f (a )<0. 不妨设0<x 1<x 2,则0<x 1<a <x 2,所以0<a -x 1<a . 由(2)得f (2a -x 1)<f (x 1)=0=f (x 2), 从而x 2>2a -x 1,于是x 1+x 22>a .由(1)知,f ′⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 22>0.22.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S n =n 2a n (n ∈N *). (1)试求出S 1,S 2,S 3,S 4,并猜想S n 的表达式; (2)用数学归纳法证明你的猜想,并求出a n 的表达式. 解:(1)因为a n =S n -S n -1(n ≥2) 所以S n =n 2(S n -S n -1),所以S n =n 2n 2-1S n -1(n ≥2) 因为a 1=1,所以S 1=a 1=1. 所以S 2=43,S 3=32=64,S 4=85,猜想S n =2n n +1(n ∈N *). (2)①当n =1时,S 1=1成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,等式成立,即S k =2k k +1, 当n =k +1时,S k +1=(k +1)2·a k +1=a k +1+S k =a k +1+2k k +1, 所以a k +1=2(k +2)(k +1),所以S k +1=(k +1)2·a k +1=2(k +1)k +2=2(k +1)(k +1)+1.所以n =k +1时等式也成立,得证.所以根据①、②可知,对于任意n ∈N *,等式均成立. 由S n =n 2a n ,得2n n +1=n 2a n ,所以a n =2n (n +1).。
模块综合检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC 中,E ,F 分别为AB ,AC 的中点,则有EF ∥BC .这个命题的大前提为( )A .三角形的中位线平行于第三边B .三角形的中位线等于第三边的一半C .EF 为中位线D .EF ∥CB答案:A2.⎠⎛01(e x +2x )d x =( ) A .1B .e -1C .eD .e +1解析:选C .⎠⎛01(e x +2x)d x =(e x +x 2)10=e ,故选C . 3.复数(1-i 2)2=a +b i (a ,b ∈R ,i 是虚数单位),则a 2-b 2的值为( ) A .0B .1C .2D .-1解析:选D .(1-i 2)2=1-2i +i 22=-i =a +b i.所以a =0,b =-1,所以a 2-b 2=0-1=-1. 4.下列求导运算正确的是( ) A .(x +3x )′=1+3x2 B .(log 2x )′=1x ln 2 C .(3x )′=3x log 3e D .(x 2cos x )′=-2x sin x 解析:选B.(x +3x )′=1-3x2,所以A 不正确; (3x )′=3x ln 3,所以C 不正确;(x 2cos x )′=2x cos x +x 2·(-sin x ),所以D 不正确;(log 2x )′=1x ln 2,所以B 正确.故选B. 5.用反证法证明命题:“若(a -1)(b -1)(c -1)>0,则a ,b ,c 中至少有一个大于1”时,下列假设中正确的是( )A .假设a ,b ,c 都大于1B .假设a ,b ,c 都不大于1C .假设a ,b ,c 中至多有一个大于1D .假设a ,b ,c 中至多有两个大于1解析:选B.a ,b ,c 中至少有一个大于1的否定为a ,b ,c 都不大于1.6.已知函数f (x )=2x +1x +2,则函数y =f (x )的单调增区间是( ) A .(-∞,+∞)B .(-∞,-2)C .(-2,+∞)D .(-∞,-2)和(-2,+∞)解析:选D .据解析式可知函数f (x )的定义域为{x |x ∈R ,x ≠-2},由于f ′(x )=3(x +2)2>0,故函数f (x )在(-∞,-2)和(-2,+∞)上分别为增函数.7.已知集合A ={x |x 2+y 2=4},集合B ={x ||x +i|<2,i 为虚数单位,x ∈R },则集合A 与B 的关系是( )A .AB B .B AC .A ∩B =AD .A ∩B =∅解析:选B.|x +i|=x 2+1<2, 即x 2+1<4,解得-3<x <3,∴B =(-3,3),而A =[-2,2],∴B A ,故选B.8.用数学归纳法证明12+22+…+(n -1)2+n 2+(n -1)2+…+22+12=n (2n 2+1)3时,从n =k 到n =k +1,等式左边应添加的式子是( )A .(k -1)2+2k 2B .(k +1)2+k 2C .(k +1)2D .13(k +1)[2(k +1)2+1] 解析:选B.n =k 时,左边=12+22+…+(k -1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12,n =k +1时,左边=12+22+…+(k -1)2+k 2+(k +1)2+k 2+(k -1)2+…+22+12,∴从n =k 到n =k +1,左边应添加的式子为(k +1)2+k 2.9.若P =a +a +7,Q =a +3+a +4(a ≥0),则P ,Q 的大小关系为( )A .P >QB .P =QC .P <QD .由a 的取值确定解析:选C .要比较P 与Q 的大小,只需比较P 2与Q 2的大小,只需比较2a +7+2a (a +7)与2a +7+2(a +3)(a +4)的大小,只需比较a 2+7a 与a 2+7a +12的大小,即比较0与12的大小,而0<12,故P <Q .10.如图,阴影部分的面积为( )A .⎠⎛ab [f (x )-g (x )]d x B .⎠⎛ac [g (x )-f (x )]d x +⎠⎛c b [f (x )-g (x )]d x C .⎠⎛a c [f (x )-g (x )]d x +⎠⎛cb [g (x )-f (x )]d x D .⎠⎛ab [g (x )-f (x )]d x 解析:选B .∵在区间(a ,c )上g (x )>f (x ),而在区间(c ,b )上g (x )<f (x ).∴S =⎠⎛a c [g (x )-f (x )]d x +⎠⎛cb [f (x )-g (x )]d x ,故选B . 11.设函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),且函数y =(1-x )f ′(x )的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是( )A .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (1)B .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (1)C .函数f (x )有极大值f (2)和极小值f (-2)D .函数f (x )有极大值f (-2)和极小值f (2)解析:选D .由题图可知,当x <-2时,f ′(x )>0;当x =-2时,f ′(x )=0;当-2<x <1时,f ′(x )<0;当1<x <2时,f ′(x )<0;当x =2时,f ′(x )=0;当x >2时,f ′(x )>0.由此可以得到函数f (x )在x =-2处取得极大值,在x =2处取得极小值.12.观察数表:1 2 3 4 … 第一行2 3 4 5 … 第二行3 4 5 6 … 第三行4 5 6 7 … 第四行… … … …第一列 第二列 第三列 第四列根据数表中所反映的规律,第n 行与第n -1列的交叉点上的数应该是( )A .2n -1B .2n +1C .n 2-1D .2n -2解析:选D .根据数表可知,第1行第1列上的数为1,第2行第2列上的数为3,第3行第3列上的数为5,第4行第4列上的数为7,那么,由此可以推导出第n 行与第n 列交叉点上的数应该是2n -1,故第n 行与第n -1列的交叉点上的数应为2n -2.二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中的横线上)13.设复数i 满足i(z +1)=-3+2i(i 为虚数单位),则z 的实部是________.解析:由i(z +1)=-3+2i ,得到z =-3+2i i-1=2+3i -1=1+3i. 答案:114.已知某商品生产成本C 与产量q 的函数关系式为C =100+4q ,价格p 与产量q 的函数关系式为p =25-18q ,则产量q =________时,利润L 最大. 解析:收入R =q ·p =q (25-18q )=25q -18q 2. 利润L =R -C =(25q -18q 2)-(100+4q )=-18q 2+21q -100(0<q <200), L ′=-14q +21,令L ′=0,即-14q +21=0,求得唯一的极值点q =84. ∴产量q 为84时,利润L 最大.答案:8415.已知圆的方程是x 2+y 2=r 2,则经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程为x 0x +y 0y =r 2.类比上述性质,可以得到椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为________. 解析:圆的性质中,经过圆上一点M (x 0,y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0,y 0)的横坐标与纵坐标替换.故可得椭圆x 2a 2+y 2b 2=1类似的性质为:过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0y b 2=1. 答案:经过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1上一点P (x 0,y 0)的切线方程为x 0x a 2+y 0y b 2=1 16.(2014·山东省实验中学月考)给出下列四个命题:①若f ′(x 0)=0,则x 0是f (x )的极值点;②“可导函数f (x )在区间(a ,b )上不单调”等价于“f (x )在区间(a ,b )上有极值”;③若f (x )>g (x ),则f ′(x )>g ′(x );④如果在区间[a ,b ]上函数y =f (x )的图象是一条连续不断的曲线,则该函数在[a ,b ]上一定能取得最大值和最小值.其中真命题的序号是________(把所有真命题的序号都填上).解析:②④显然正确;对f (x )=x 3,有f ′(0)=0,但x =0不是极值点,故①错;f (x )=x +1>g (x )=x ,但f ′(x )=g ′(x )=1,故③错.答案:②④三、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、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)已知复数z 1=2-3i ,z 2=15-5i (2+i )2. 求:(1)z 1+z 2;(2)z 1·z 2;(3)z 1z 2. 解:z 2=15-5i (2+i )2=15-5i 3+4i =5(3-i )(3-4i )(3+4i )(3-4i )=5-15i 5 =1-3i.(1)z 1+z 2=(2-3i)+(1+3i)=3.(2)z 1·z 2=(2-3i)(1-3i)=2-9-9i =-7-9i.(3)z 1z 2=2-3i 1-3i =(2-3i )(1+3i )(1-3i )(1+3i )=2+9+3i 10=1110+310i. 18.(本小题满分12分)求函数f (x )=e xx -2的单调区间. 解:函数f (x )的定义域为(-∞,2)∪(2,+∞).f ′(x )=e x (x -2)-e x (x -2)2=e x (x -3)(x -2)2. 因为x ∈(-∞,2)∪(2,+∞),所以e x >0,(x -2)2>0.由f ′(x )>0,得x >3,所以函数f (x )的单调递增区间为(3,+∞);由f ′(x )<0,得x <3,又定义域为(-∞,2)∪(2,+∞),所以函数f (x )的单调递减区间为(-∞,2)和(2,3).19.(本小题满分12分)已知a ,b ,c >0,且a +b +c =1,求证:(1)a 2+b 2+c 2≥13; (2)a +b +c ≤ 3.证明:(1)∵a 2+19≥23a ,b 2+19≥23b ,c 2+19≥23c , ∴(a 2+19)+(b 2+19)+(c 2+19)≥23a +23b +23c =23. ∴a 2+b 2+c 2≥13. (2)∵a ·13≤a +132,b ·13≤b +132,c ·13≤c +132, 三式相加得a 3+b 3+c 3≤12(a +b +c )+12=1, ∴a +b +c ≤ 3.20.(本小题满分12分)已知数列{a n }满足S n +a n =2n +1.(1)写出a 1,a 2,a 3,并推测a n 的表达式;(2)用数学归纳法证明所得的结论.解:(1)由S n +a n =2n +1,当n =1时,S 1=a 1,∴a 1+a 1=2×1+1,得a 1=32. 当n =2时,S 2=a 1+a 2,则a 1+a 2+a 2=5,将a 1=32代入得a 2=74. 同理可得a 3=158.∴a n =2n +1-12n =2-12n. (2)证明:当n =1时,结论成立.假设n =k 时,命题成立,即a k =2-12k ; 当n =k +1时,S n +a n =2n +1,则a 1+a 2+…+a k +2a k +1=2(k +1)+1.∵a 1+a 2+…+a k =2k +1-a k ,∴2a k +1=4-12k ,a k +1=2-12k +1成立. ∴当n =k +1时,结论也成立.∴根据上述知对于任意自然数n ∈N *,结论成立.21.(本小题满分13分)设函数f (x )=x 3+ax 2+x +1,a ∈R .(1)若x =1时,函数f (x )取得极值,求函数f (x )在x =-1处的切线方程;(2)若函数f (x )在区间(12,1)内不单调,求实数a 的取值范围. 解:(1)由已知得f ′(x )=3x 2+2ax +1,f ′(1)=0,故a =-2, ∴f (x )=x 3-2x 2+x +1,当x =-1时,f (-1)=-3,即切点坐标为(-1,-3). 又f ′(-1)=8,∴切线方程为8x -y +5=0.(2)f (x )在区间(12,1)内不单调,即f ′(x )=0在(12,1)内有解, 令f ′(x )=3x 2+2ax +1=0,则2ax =-3x 2-1.由x ∈(12,1),得2a =-3x -1x. 令h (x )=-3x -1x ,由h ′(x )=-3+1x 2=0, 知h (x )在(33,1)上单调递减,在(12,33]上单调递增, ∴h (1)<h (x )≤h (33),即h (x )∈(-4,-23]. ∴-4<2a ≤-23,即-2<a ≤- 3.而当a =-3时,f ′(x )=3x 2-23x +1=(3x -1)2≥0,不满足题意.综上,实数a 的取值范围为(-2,-3).22.(本小题满分13分)已知函数f (x )=38x 2-2x +2+ln x . (1)求函数y =f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )在[e m ,+∞)(m ∈Z )上有零点,求m 的最大值. 解:(1)函数f (x )的定义域为(0,+∞).f ′(x )=34x -2+1x =(3x -2)(x -2)4x, 当f ′(x )>0时,x ∈(0,23)∪(2,+∞);当f ′(x )<0时,x ∈(23,2),所以函数f (x )的单调递增区间为(0,23)和(2,+∞),单调递减区间为[23,2]. (2)由(1)知y 极大值=f (23)=56+ln 23>0,y 极小值=f (2)=ln 2-12>0. 当x >0且x →0时f (x )<0,故f (x )在定义域上存在唯一零点x 0,且x 0∈(0,23). 若m ≥0,则e m ≥1,[e m ,+∞)⊂(23,+∞),此区间不存在零点,舍去,故m <0. 当m =-1时,x ∈[1e ,+∞),f (1e )=1+38e 2-2e>0, 又(1e ,23)为增区间,此区间不存在零点,舍去. 当m =-2时,x ∈[1e 2,+∞),f (1e 2)=1e 2(38e 2-2)<0, 又(1e 2,23)为增区间,且y =f (23)>0,故x 0∈(1e 2,23). 综上,m 的最大值为-2.。