高中数学人教a版高二选修1-1模块综合测评 含解析
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高中数学人教A 版选修1-1模块综合检测(A)(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)1.命题“若A ⊆B ,则A =B ”与其逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题的个数是( )A .0B .2C .3D .42.已知命题p :若x 2+y 2=0 (x ,y ∈R ),则x ,y 全为0;命题q :若a >b ,则1a <1b .给出下列四个复合命题:①p 且q ;②p 或q ;③綈p ;④綈q .其中真命题的个数是( )A .1B .2C .3D .43.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为( ) A.x 216+y 212=1 B.x 212+y 216=1 C.x 216+y 24=1 D.x 24+y 216=14.已知a >0,则x 0满足关于x 的方程ax =b 的充要条件是( )A .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0B .∃x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 0C .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≥12ax 20-bx 0D .∀x ∈R ,12ax 2-bx ≤12ax 20-bx 05.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),M 为椭圆上一动点,F 1为椭圆的左焦点,则线段MF 1的中点P 的轨迹是( )A .椭圆B .圆C .双曲线的一支D .线段6.已知点P 在曲线y =4e x +1上,α为曲线在点P 处的切线的倾斜角,则α的取值范围是( )A .[0,π4)B .[π4,π2)C .(π2,3π4]D .[3π4,π) 7.已知a >0,函数f (x )=x 3-ax 在区间[1,+∞)上是单调递增函数,则a 的最大值是( ) A .1 B .3 C .9 D .不存在8.过抛物线y 2=4x 的焦点作直线交抛物线于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,如果x 1+x 2=6,那么|AB |等于( )A .10B .8C .6D .49.中心在原点,焦点在x 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,-2),则它的离心率为( )A. 6B. 5C.62D.5210.若当x =2时,函数f (x )=ax 3-bx +4有极值-43,则函数的解析式为( )A .f (x )=3x 3-4x +4B .f (x )=13x 2+4 C .f (x )=3x 3+4x +4 D .f (x )=13x 3-4x +411.设O 为坐标原点,F 1、F 2是x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的焦点,若在双曲线上存在点P ,满足∠F 1PF 2=60°,|OP |=7a ,则该双曲线的渐近线方程为( )A .x ±3y =0 B.3x ±y =0 C .x ±2y =0 D.2x ±y =012.若函数f (x )=x 2+ax (a ∈R ),则下列结论正确的是( ) A .∀a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是增函数 B .∀a ∈R ,f (x )在(0,+∞)上是减函数 C .∃a ∈R ,f (x )是偶函数 D .∃a ∈R ,f (x )是奇函数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知p (x ):x 2+2x -m >0,如果p (1)是假命题,p (2)是真命题,那么实数m 的取值范 围是 ________________________________________________________________.14.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线方程是y =3x ,它的一个焦点与抛物线y 2=16x 的焦点相同,则双曲线的方程为________________________________________________________________________.15.若AB 是过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)中心的一条弦,M 是椭圆上任意一点,且AM 、BM 与坐标轴不平行,k AM 、k BM 分别表示直线AM 、BM 的斜率,则k AM ·k BM =________.16.已知f (x )=x 3+3x 2+a (a 为常数)在[-3,3]上有最小值3,那么在[-3,3]上f (x )的最大值是________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知p :2x 2-9x +a <0,q :⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0,且綈q 是綈p 的必要条件,求实数a 的取值范围.18.(12分)设P 为椭圆x 2100+y 264=1上一点,F 1、F 2是其焦点,若∠F 1PF 2=π3,求△F 1PF 2的面积.19.(12分)已知两点M (-2,0)、N (2,0),点P 为坐标平面内的动点,满足|MN →||MP→|+MN →·NP →=0,求动点P (x ,y )的轨迹方程.20.(12分)已知函数f (x )=ax 2-43ax +b ,f (1)=2,f ′(1)=1. (1)求f (x )的解析式;(2)求f (x )在(1,2)处的切线方程.21.(12分)已知直线y =ax +1与双曲线3x 2-y 2=1交于A ,B 两点. (1)求a 的取值范围;(2)若以AB 为直径的圆过坐标原点,求实数a 的值.22.(12分)已知函数f (x )=ln x -ax +1-ax -1(a ∈R ).(1)当a =-1时,求曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程;(2)当a ≤12时,讨论f (x )的单调性.答案1.B [原命题为假,故其逆否命题为假;其逆命题为真,故其否命题为真;故共有2个真命题.]2.B [命题p 为真,命题q 为假,故p ∨q 真,綈q 真.]3.D [双曲线x 24-y 212=-1,即y 212-x 24=1的焦点为(0,±4),顶点为(0,±23).所以对椭圆y 2a 2+x 2b 2=1而言,a 2=16,c 2=12.∴b 2=4,因此方程为y 216+x 24=1.]4.C [由于a >0,令函数y =12ax 2-bx =12a (x -b a )2-b 22a ,此时函数对应的图象开口向上,当x =b a 时,取得最小值-b 22a ,而x 0满足关于x 的方程ax =b ,那么x 0=b a ,y min =12ax 20-bx 0=-b 22a ,那么对于任意的x ∈R ,都有y =12ax 2-bx ≥-b 22a =12ax 20-bx 0.]5.A [∵P 为MF 1中点,O 为F 1F 2的中点,∴|OP |=12|MF 2|,又|MF 1|+|MF 2|=2a ,∴|PF 1|+|PO |=12|MF 1|+12|MF 2|=a .∴P 的轨迹是以F 1,O 为焦点的椭圆.]6.D [∵y =4e x +1,∴y ′=-4e x (e x +1)2.令e x +1=t ,则e x =t -1且t >1,∴y ′=-4t +4t 2=4t 2-4t .再令1t =m ,则0<m <1,∴y ′=4m 2-4m =4(m -12)2-1,m ∈(0,1). 容易求得-1≤y ′<0,∴-1≤tan α<0,得34π≤α<π.]7.B [因为函数f (x )在区间[1,+∞)上单调递增,所以有f ′(x )≥0,x ∈[1,+∞),即3x 2-a ≥0在区间[1,+∞)上恒成立,所以a ≤3x 2.因为x ∈[1,+∞)时,3x 2≥3,从而a ≤3.] 8.B [由抛物线的定义, 得|AB |=x 1+x 2+p =6+2=8.]9.D [由题意知,过点(4,-2)的渐近线方程为y =-b a x ,∴-2=-ba ×4,∴a =2b ,设b =k ,则a =2k ,c =5k ,∴e =c a =5k 2k =52.] 10.D [因为f (x )=ax 3-bx +4, 所以f ′(x )=3ax 2-b .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧f ′(2)=12a -b =0f (2)=8a -2b +4=-43,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =13b =4,故所求函数解析式为f (x )=13x 3-4x +4.]11.D [如图所示,∵O 是F 1F 2的中点,PF 1→+PF 2→=2PO →,∴(PF 1→+PF 2→)2=(2PO →)2.即 |PF 1→|2+|PF 2→|2+2|PF 1→|·|PF 2→|·cos 60°=4|PO →|2. 又∵|PO |=7a ,∴ |PF 1→|2+|PF 2→|2+|PF 1→||PF 2→|=28a 2. ① 又由双曲线定义得|PF 1|-|PF 2|=2a , ∴(|PF 1|-|PF 2|)2=4a 2.即|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|=4a 2. ② 由①-②得|PF 1|·|PF 2|=8a 2, ∴|PF 1|2+|PF 2|2=20a 2.在△F 1PF 2中,由余弦定理得cos 60°=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 2|22|PF 1||PF 2|, ∴8a 2=20a 2-4c 2.即c 2=3a 2. 又∵c 2=a 2+b 2,∴b 2=2a 2. 即b 2a 2=2,ba = 2.∴双曲线的渐近线方程为2x ±y =0.]12.C [f ′(x )=2x -ax 2,故只有当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上才是增函数,因此A 、B 不对,当a =0时,f (x )=x 2是偶函数,因此C 对,D 不对.]13.[3,8)解析 因为p (1)是假命题,所以1+2-m ≤0, 即m ≥3.又因为p (2)是真命题,所以4+4-m >0, 即m <8.故实数m 的取值范围是3≤m <8. 14.x 24-y 212=1解析 由双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的一条渐近线方程为y =3x 得ba =3,∴b =3a . ∵抛物线y 2=16x 的焦点为F (4,0),∴c =4. 又∵c 2=a 2+b 2,∴16=a 2+(3a )2, ∴a 2=4,b 2=12.∴所求双曲线的方程为x 24-y 212=1.15.-b 2a 2解析 设A (x 1,y 1),M (x 0,y 0), 则B (-x 1,-y 1),则k AM ·k BM =y 0-y 1x 0-x 1·y 0+y 1x 0+x 1=y 20-y 21x 20-x 21=⎝⎛⎭⎫-b 2a 2x 20+b 2-⎝⎛⎭⎫-b 2a 2x 21+b 2x 20-x 21=-b 2a 2. 16.57解析 f ′(x )=3x 2+6x ,令f ′(x )=0, 得x =0或x =-2.又∵f (0)=a ,f (-3)=a , f (-2)=a +4,f (3)=54+a ,∴f (x )的最小值为a ,最大值为54+a . 由题可知a =3,∴f (x )的最大值为57.17.解 由⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +3<0x 2-6x +8<0,得⎩⎨⎧1<x <32<x <4,即2<x <3.∴q :2<x <3.设A ={x |2x 2-9x +a <0},B ={x |2<x <3}, ∵綈p ⇒綈q ,∴q ⇒p ,∴B ⊆A . 即2<x <3满足不等式2x 2-9x +a <0. 设f (x )=2x 2-9x +a ,要使2<x <3满足不等式2x 2-9x +a <0, 需⎩⎪⎨⎪⎧ f (2)≤0f (3)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧8-18+a ≤018-27+a ≤0. ∴a ≤9.故所求实数a 的取值范围是{a |a ≤9}. 18.解 如图所示,设|PF 1|=m ,|PF 2|=n ,则S △F 1PF 2=12mn sin π3=34mn .由椭圆的定义知 |PF 1|+|PF 2|=20,即m +n =20. ① 又由余弦定理,得|PF 1|2+|PF 2|2-2|PF 1||PF 2|cos π3 =|F 1F 2|2,即m 2+n 2-mn =122. ②由①2-②,得mn =2563.∴S △F 1PF 2=643 3.19.解 设 P =(x ,y ),则 MN →=(4,0),MP →=(x +2,y ), NP →=(x -2,y ).∴ |MN →|=4,|MP →|=(x +2)2+y 2, MN →·NP →=4(x -2),代入 |MN →|·|MP →|+MN →·NP →=0, 得4(x +2)2+y 2+4(x -2)=0, 即(x +2)2+y 2=2-x , 化简整理,得y 2=-8x .故动点P (x ,y )的轨迹方程为y 2=-8x .20.解 (1)f ′(x )=2ax -43a ,由已知得⎩⎨⎧f ′(1)=2a -43a =1f (1)=a -43a +b =2,解得⎩⎨⎧a =32b =52,∴f (x )=32x 2-2x +52.(2)函数f (x )在(1,2)处的切线方程为 y -2=x -1,即x -y +1=0.21.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧y =ax +1,3x 2-y 2=1消去y ,得(3-a 2)x 2-2ax -2=0.依题意得⎩⎪⎨⎪⎧3-a 2≠0,Δ>0,即-6<a <6且a ≠±3.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=2a3-a 2,x 1x 2=-23-a 2.∵以AB 为直径的圆过原点,∴OA ⊥OB ,∴x 1x 2+y 1y 2=0,即x 1x 2+(ax 1+1)(ax 2+1)=0, 即(a 2+1)x 1x 2+a (x 1+x 2)+1=0.∴(a 2+1)·-23-a 2+a ·2a3-a 2+1=0, ∴a =±1,满足(1)所求的取值范围. 故a =±1.22.解 (1)当a =-1时,f (x )=ln x +x +2x -1, x ∈(0,+∞),所以f ′(x )=x 2+x -2x 2,x ∈(0,+∞), 因此f ′(2)=1,即曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线斜率为1. 又f (2)=ln 2+2,所以曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为 y -(ln 2+2)=x -2,即x -y +ln 2=0.(2)因为f (x )=ln x -ax +1-ax -1,所以f ′(x )=1x -a +a -1x 2=-ax 2-x +1-a x 2,x ∈(0,+∞). 令g (x )=ax 2-x +1-a ,x ∈(0,+∞).①当a =0时,g (x )=-x +1,x ∈(0,+∞), 所以当x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. ②当a ≠0时,由f ′(x )=0,即ax 2-x +1-a =0,解得x 1=1,x 2=1a -1. a .当a =12时,x 1=x 2,g (x )≥0恒成立,此时f ′(x )≤0,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减.b .当0<a <12时,1a -1>1, x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减;x ∈⎝⎛⎭⎫1,1a -1时,g (x )<0, 此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增;x ∈⎝⎛⎭⎫1a -1,+∞时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减.c .当a <0时,由于1a -1<0. x ∈(0,1)时,g (x )>0,此时f ′(x )<0,函数f (x )单调递减; x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,此时f ′(x )>0,函数f (x )单调递增. 综上所述:当a ≤0时,函数f (x )在(0,1)上单调递减, 在(1,+∞)上单调递增;当a =12时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递减;当0<a <12时,函数f (x )在(0,1)上单调递减,在⎝⎛⎭⎫1,1a -1上单调递增,在⎝⎛⎭⎫1a -1,+∞上单调递减.模块综合检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1.已知命题“p :x ≥4或x ≤0”,命题“q :x ∈Z ”,如果“p 且q ”与“非q ”同时为假命题,则满足条件的x 为( )A .{x |x ≥3或x ≤-1,x ∉Z }B .{x |-1≤x ≤3,x ∉Z }C .{-1,0,1,2,3}D .{1,2,3}2.“a >0”是“|a |>0”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件3.已知2x +y =0是双曲线x 2-λy 2=1的一条渐近线,则双曲线的离心率是( ) A. 2 B. 3 C. 5 D .24.已知双曲线的离心率为2,焦点是(-4,0),(4,0),则双曲线方程为( ) A.x 24-y 212=1 B.x 212-y 24=1 C.x 210-y 26=1 D.x 26-y 210=15.已知△ABC 的顶点B 、C 在椭圆x 23+y 2=1上,顶点A 是椭圆的一个焦点,且椭圆的另外一个焦点在BC 边上,则△ABC 的周长是( )A .2 3B .6C .4 3D .126.过点(2,-2)与双曲线x 2-2y 2=2有公共渐近线的双曲线方程为( ) A.x 22-y 24=1 B.x 24-y 22=1 C.y 24-x 22=1 D.y 22-x 24=17.曲线y =x 3-3x 2+1在点(1,-1)处的切线方程为( ) A .y =3x -4 B .y =-3x +2 C .y =-4x +3 D .y =4x -5 8.函数f (x )=x 2-2ln x 的单调递减区间是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(-∞,-1],(0,1)D .[-1,0),(0,1] 9.已知椭圆x 2+2y 2=4,则以(1,1)为中点的弦的长度为( ) A .3 2 B .2 3C.303D.32 610.设曲线y =x +1x -1在点(3,2)处的切线与直线ax +y +1=0垂直,则a 等于( )A .2 B.12 C .-12 D .-211.若函数y =f (x )的导函数在区间[a ,b ]上是增函数,则函数y =f (x )在区间[a ,b ]上的图象可能是( )12.已知函数f (x )的导函数f ′(x )=4x 3-4x ,且f (x )的图象过点(0,-5),当函数f (x )取得极小值-6时,x 的值应为( )A .0B .-1C .±1D .1题号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知双曲线x 2-y 23=1,那么它的焦点到渐近线的距离为________.14.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________. 15.给出如下三种说法:①四个实数a ,b ,c ,d 依次成等比数列的必要而不充分条件是ad =bc . ②命题“若x ≥3且y ≥2,则x -y ≥1”为假命题. ③若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题. 其中正确说法的序号为________.16.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的两个焦点F 1、F 2,若P 为双曲线上一点,且|PF 1|=2|PF 2|,则双曲线离心率的取值范围为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实数根,命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实数根.若“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求m 的取值范围.18.(12分)F 1,F 2是椭圆的两个焦点,Q 是椭圆上任意一点,从任一焦点向△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线引垂线,垂足为P ,求点P 的轨迹.19.(12分)若r (x ):sin x +cos x >m ,s (x ):x 2+mx +1>0.已知∀x ∈R ,r (x )为假命题且s (x )为真命题,求实数m 的取值范围.20.(12分)已知椭圆x2a2+y2b2=1 (a>b>0)的一个顶点为A(0,1),离心率为22,过点B(0,-2)及左焦点F1的直线交椭圆于C,D两点,右焦点设为F2.(1)求椭圆的方程;(2)求△CDF2的面积.21.(12分)已知函数f(x)=x3+bx2+cx+d的图象过点P(0,2),且在点M(-1,f(-1))处的切线方程为6x-y+7=0.(1)求函数y=f(x)的解析式;(2)求函数y=f(x)的单调区间.22.(12分)已知f(x)=23x3-2ax2-3x (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.答案1.D2.A [因为|a |>0⇔a >0或a <0,所以a >0⇒|a |>0,但|a |>0 ⇒a >0,所以“a >0”是“|a |>0”的充分不必要条件.]3.C4.A [由题意知c =4,焦点在x 轴上,又e =c a =2,∴a =2,∴b 2=c 2-a 2=42-22=12,∴双曲线方程为x 24-y 212=1.]5.C [设椭圆的另一焦点为F ,由椭圆的定义知|BA |+|BF |=23,且|CF |+|AC |=23,所以△ABC 的周长=|BA |+|BC |+|AC |=|BA |+|BF |+|CF |+|AC |=4 3.]6.D [与双曲线x 22-y 2=1有公共渐近线方程的双曲线方程可设为x 22-y 2=λ,由过点(2,-2),可解得λ=-2.所以所求的双曲线方程为y 22-x 24=1.]7.B [y ′=3x 2-6x ,∴k =y ′|x =1=-3,∴切线方程为y +1=-3(x -1),∴y =-3x +2.]8.A [由题意知x >0,若f ′(x )=2x -2x =2(x 2-1)x ≤0,则0<x ≤1,即函数f (x )的递减区间是(0,1].]9.C [令直线l 与椭圆交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧ x 21+2y 21=4 ①x 22+2y 22=4 ②①-②得:(x 1+x 2)(x 1-x 2)+2(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0,即2(x 1-x 2)+4(y 1-y 2)=0,∴k l =-12,∴l 的方程:x +2y -3=0,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -3=0x 2+2y 2-4=0,得6y 2-12y +5=0. ∴y 1+y 2=2,y 1y 2=56.∴|AB |=⎝⎛⎭⎫1+1k 2(y 1-y 2)2=303.] 10.D [y =x +1x -1, ∴y ′|x =3=-2(x -1)2|x =3=-12. 又∵-a ×⎝⎛⎭⎫-12=-1,∴a =-2.] 11.A [依题意,f ′(x )在[a ,b ]上是增函数,则在函数f (x )的图象上,各点的切线的斜率随着x 的增大而增大,观察四个选项中的图象,只有A 满足.]12.C [f (x )=x 4-2x 2+c .因为过点(0,-5),所以c =-5.由f ′(x )=4x (x 2-1),得f (x )有三个极值点,列表判断±1均为极小值点,且f (1)=f (-1)=-6.] 13. 3 解析 焦点(±2,0),渐近线:y =±3x ,焦点到渐近线的距离为23(3)2+1= 3. 14. 2解析 先设出曲线上一点,求出过该点的切线的斜率,由已知直线,求出该点的坐标,再由点到直线的距离公式求距离.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. 15.①②解析 对①,a ,b ,c ,d 成等比数列,则ad =bc ,反之不一定,故①正确;对②,令x =5,y =6,则x -y =-1,所以该命题为假命题,故②正确;对③,p ∧q 假时,p ,q 至少有一个为假命题,故③错误.16.(1,3]解析 设|PF 2|=m ,则2a =||PF 1|-|PF 2||=m ,2c =|F 1F 2|≤|PF 1|+|PF 2|=3m .∴e =c a =2c 2a ≤3,又e >1,∴离心率的取值范围为(1,3].17.解 命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实根⇔⎩⎪⎨⎪⎧ Δ=m 2-4>0m >0⇔m >2. 命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实根⇔Δ′=16(m -2)2-16=16(m 2-4m +3)<0⇔1<m <3.∵“p 或q ”为真,“p 且q ”为假,∴p 为真、q 为假或p 为假、q 为真,则⎩⎪⎨⎪⎧ m >2m ≤1或m ≥3或⎩⎪⎨⎪⎧m ≤21<m <3, 解得m ≥3或1<m ≤2.18.解 设椭圆的方程为x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0),F 1,F 2是它的两个焦点,Q 为椭圆上任意一点,QP 是△F 1QF 2中的∠F 1QF 2的外角平分线(如图),连结PO ,过F 2作F 2P ⊥QP 于P 并延长交F 1Q 的延长线于H ,则P 是F 2H 的中点,且|F 2Q |=|QH |,因此|PO |=12|F 1H |=12(|F 1Q |+|QH |)=12(|F 1Q |+|F 2Q |)=a ,∴点P 的轨迹是以原点为圆心,以椭圆半长轴长为半径的圆(除掉两点即椭圆与x 轴的交点).19.解 由于sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4∈[-2,2], ∀x ∈R ,r (x )为假命题即sin x +cos x >m 恒不成立.∴m ≥ 2. ①又对∀x ∈R ,s (x )为真命题.∴x 2+mx +1>0对x ∈R 恒成立.则Δ=m 2-4<0,即-2<m <2. ②故∀x ∈R ,r (x )为假命题,且s (x )为真命题, 应有2≤m <2.20.解 (1)由题意知b =1,e =c a =22,又∵a 2=b 2+c 2,∴a 2=2.∴椭圆方程为x 22+y 2=1.(2)∵F 1(-1,0),∴直线BF 1的方程为y =-2x -2,由⎩⎪⎨⎪⎧y =-2x -2x 22+y 2=1,得9x 2+16x +6=0. ∵Δ=162-4×9×6=40>0,∴直线与椭圆有两个公共点,设为C (x 1,y 1),D (x 2,y 2), 则⎩⎨⎧ x 1+x 2=-169x 1x 2=23,∴|CD |=1+(-2)2|x 1-x 2|=5·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5·⎝⎛⎭⎫-1692-4×23=1092, 又点F 2到直线BF 1的距离d =455,故S △CDF 2=12|CD |·d =4910.21.解 (1)由f (x )的图象经过P (0,2)知d =2,∴f (x )=x 3+bx 2+cx +2,f ′(x )=3x 2+2bx +c .由在点M (-1,f (-1))处的切线方程是6x -y +7=0,知-6-f (-1)+7=0,即f (-1)=1,f ′(-1)=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3-2b +c =6,-1+b -c +2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧ b -c =0,2b -c =-3, 解得b =c =-3.故所求的解析式是f (x )=x 3-3x 2-3x +2.(2)f ′(x )=3x 2-6x -3,令3x 2-6x -3=0,即x 2-2x -1=0.解得x 1=1-2,x 2=1+ 2.当x <1-2或x >1+2时,f ′(x )>0.当1-2<x <1+2时,f ′(x )<0.故f (x )=x 3-3x 2-3x +2在(-∞,1-2)和(1+2,+∞)内是增函数,在(1-2,1+2)内是减函数.22.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)≤0f ′(1)≤0 得-14≤a ≤14. 故a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤-14,14. (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<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.综上,当a >14或a <-14时,f (x )在(-1,1)内的极值点的个数为1,当-14≤a ≤14时,f (x )在(-1,1)内的极值点的个数为0.模块综合检测(C)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题12小题,每小题5分,共60分)1.方程x =1-4y 2所表示的曲线是( )A .双曲线的一部分B .椭圆的一部分C .圆的一部分D .直线的一部分2.若抛物线的准线方程为x =-7,则抛物线的标准方程为( )A .x 2=-28yB .x 2=28yC .y 2=-28xD .y 2=28x3.双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的两条渐近线互相垂直,那么该双曲线的离心率是( )A .2 B. 3 C. 2 D.324.用a ,b ,c 表示三条不同的直线,γ表示平面,给出下列命题:①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;②若a ⊥b ,b ⊥c ,则a ⊥c ;③若a ∥γ,b ∥γ,则a ∥b ;④若a ⊥γ,b ⊥γ,则a ∥b .其中真命题的序号是( )A .①②B .②③C .①④D .③④5.已知a 、b 为不等于0的实数,则a b >1是a >b 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分又不必要条件6.若抛物线y 2=4x 的焦点是F ,准线是l ,点M (4,m )是抛物线上一点,则经过点F 、M 且与l 相切的圆一共有( )A .0个B .1个C .2个D .4个7.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1 (a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.线段F 1F 2被抛物线y 2=2bx 的焦点分成5∶3两段,则此双曲线的离心率为( ) A. 3 B. 6 C.233 D.263 8.已知双曲线与椭圆x 29+y 225=1共焦点,它们的离心率之和为245,则此双曲线方程是( )A.x 212-y 24=1 B .-x 212+y 24=1C.x 24-y 212=1 D .-x 24+y 212=19.下列四个结论中正确的个数为( )①命题“若x 2<1,则-1<x <1”的逆否命题是“若x >1或x <-1,则x 2>1”;②已知p :∀x ∈R ,sin x ≤1,q :若a <b ,则am 2<bm 2,则p ∧q 为真命题;③命题“∃x ∈R ,x 2-x >0”的否定是“∀x ∈R ,x 2-x ≤0”;④“x >2”是“x 2>4”的必要不充分条件.A .0个B .1个C .2个D .3个10.设f (x )=x (ax 2+bx +c ) (a ≠0)在x =1和x =-1处有极值,则下列点中一定在x 轴上的是( )A .(a ,b )B .(a ,c )C .(b ,c )D .(a +b ,c )11.函数y =ln x x 的最大值为( )A .e -1B .eC .e 2 D.10312.已知命题P :函数y =log 0.5(x 2+2x +a )的值域为R ;命题Q :函数y =-(5-2a )x 是R 上的减函数.若P 或Q 为真命题,P 且Q 为假命题,则实数a 的取值范围是( )A .a ≤1B .a <2C .1<a <2D .a ≤1或a ≥2二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.若函数f (x )=x 3+x 2+mx +1是R 上的单调函数,则m 的取值范围是________.14.一动圆圆心在抛物线x 2=8y 上,且动圆恒与直线y +2=0相切,则动圆必过定点________.15.已知F 1、F 2是椭圆C x 2a 2+y 2b 2=1 (a >b >0)的两个焦点,P 为椭圆C 上一点,PF 1→⊥PF 2→.若△PF 1F 2的面积为9,则b =________.16.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的解集是________________________________________________________________________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知p :x 2-12x +20<0,q :x 2-2x +1-a 2>0 (a >0).若綈q 是綈p 的充分条 件,求a 的取值范围.18.(12分)已知函数f (x )=x 3+bx 2+cx +d 在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,且方程f (x )=0的一个根为2.(1)求c 的值;(2)求证:f (1)≥2.19.(12分) 如图,M 是抛物线y 2=x 上的一个定点,动弦ME 、MF 分别与x 轴交于不同的点A 、B ,且|MA |=|MB |.证明:直线EF 的斜率为定值.20.(12分)命题p :关于x 的不等式x 2+2ax +4>0,对一切x ∈R 恒成立,命题q :指数函数f (x )=(3-2a )x 是增函数,若p 或q 为真,p 且q 为假,求实数a 的取值范围.21.(12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.22.(12分)如图所示,已知直线l :y =kx -2与抛物线C :x 2=-2py (p>0)交于A ,B 两点,O 为坐标原点,OA →+OB →=(-4,-12).(1)求直线l 和抛物线C 的方程;(2)抛物线上一动点P 从A 到B 运动时,求△ABP 面积的最大值.答案1.B [x =1-4y 2,∴x 2+4y 2=1 (x ≥0).即x 2+y 214=1 (x ≥0).]2.D3.C [由已知,b 2a 2=1,∴a =b ,∴c 2=2a 2,∴e =c a =2a a = 2.]4.C5.D [如取a =-3,b =-2,满足a b >1,但不满足a >b .反过来取a =1,b =-5,满足a >b ,但不满足a b >1,故答案为D.]6.D [因为点M (4,m )在抛物线y 2=4x 上,所以可求得m =±4.由于圆经过焦点F 且和准线l 相切,由抛物线的定义知圆心在抛物线上.又因为圆经过抛物线上的点M ,所以圆心在线段FM 的垂直平分线上,即圆心是线段FM 的垂直平分线与抛物线的交点,结合图形易知对于点M (4,4)和(4,-4),都各有两个交点,因此一共有4个满足条件的圆.]7.C8.B [由已知得椭圆中a =5,b =3,∴c =4,且它的焦点在y 轴上,故双曲线的焦点也应在y 轴上且为(0,4)和(0,-4),又椭圆的离心率为e =c a =45,所以双曲线的离心率为2,即c a =2,又c =4,∴它的实半轴为2,虚半轴平方为b 2=c 2-a 2=16-4=12, 则双曲线方程为y 24-x 212=1.]9.B [只有③中结论正确.]10.A11.A [令y ′=(ln x )′x -ln x ·x ′x2=1-ln x x 2=0,x =e ,当x >e 时,y ′<0;当x <e 时,y ′>0,y 极大值=f (e)=1e ,在定义域内只有一个极值,所以y max =1e .]12.C [先化简P 与Q ,建构关于a 的关系式;由函数y =log 0.5(x 2+2x +a )的值域为R 知:内层函数u (x )=x 2+2x +a 恰好取遍(0,+∞)内的所有实数⇔Δ=4-4a ≥0⇔a ≤1,即P ⇔a ≤1;同样由y =-(5-2a )x 是减函数⇔5-2a >1,即Q ⇔a <2;由P 或Q 为真,P 且Q 为假知,P 与Q 中必有一真一假.故答案为C.]13.⎣⎡⎭⎫13,+∞解析 f ′(x )=3x 2+2x +m ,依题意可知f (x )在R 上只能单调递增,所以Δ=4-12m ≤0,∴m ≥13.14.(0,2)解析 动圆一定过抛物线x 2=8y 的焦点.15.3解析 由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧|PF 1|+|PF 2|=2a |PF 1|·|PF 2|=18, ∴|PF 1|2+|PF 2|2+36=4a 2,又|PF 1|2+|PF 2|2=4c 2,∴4a 2-4c 2=36,∴b =3.16.(-∞,-3)∪(0,3)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).17.解 p :{x |2<x <10},q :{x |x <1-a ,或x >1+a }.由綈q ⇒綈p ,得p ⇒q ,于是1+a <2,∴0<a <1.18.(1)解 ∵f (x )在(-∞,0)上是增函数,在[0,2]上是减函数,∴f ′(0)=0.∵f ′(x )=3x 2+2bx +c ,∴f ′(0)=c =0.∴c =0.(2)证明 ∵f (2)=0,∴8+4b +2c +d =0,而c =0,∴d =-4(b +2).∵方程f ′(x )=3x 2+2bx =0的两个根分别为x 1=0,x 2=-23b ,且f (x )在[0,2]上是减函数,∴x 2=-23b ≥2,∴b ≤-3.∴f (1)=b +d +1=b -4(b +2)+1=-7-3b ≥-7+9=2.故f (1)≥2.19.证明 设M (y 20,y 0),直线ME 的斜率为k (k >0),则直线MF 的斜率为-k ,直线ME 的方程为y -y 0=k (x -y 20).由⎩⎪⎨⎪⎧ y -y 0=k (x -y 20)y 2=x 得ky 2-y +y 0(1-ky 0)=0.于是y 0·y E =y 0(1-ky 0)k. 所以y E =1-ky 0k .同理可得y F =1+ky 0-k. ∴k EF =y E -y F x E -x F =y E -y F y 2E -y 2F=1y E +y F =-12y 0(定值). 20.解 设g (x )=x 2+2ax +4,由于关于x 的不等式x 2+2ax +4>0对一切x ∈R 恒成立,所以函数g (x )的图象开口向上且与x 轴没有交点,故Δ=4a 2-16<0,∴-2<a <2.函数f (x )=(3-2a )x 是增函数,则有3-2a >1,即a <1.又由于p 或q 为真,p 且q 为假,可知p 和q 一真一假.①若p 真q 假,则⎩⎪⎨⎪⎧-2<a <2,a ≥1, ∴1≤a <2.②若p 假q 真,则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤-2,或a ≥2,a <1, ∴a ≤-2.综上可知,所求实数a 的取值范围为{a |1≤a <2或a ≤-2}.21.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 x 2,∵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 ≥1.22.解 (1)由⎩⎪⎨⎪⎧ y =kx -2,x 2=-2py ,得x 2+2pkx -4p =0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2pk ,y 1+y 2=k (x 1+x 2)-4=-2pk 2-4.因为 OA →+OB →=(x 1+x 2,y 1+y 2)=(-2pk ,-2pk 2-4)=(-4,-12),所以⎩⎪⎨⎪⎧ -2pk =-4,-2pk 2-4=-12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧p =1,k =2. 所以直线l 的方程为y =2x -2,抛物线C 的方程为x 2=-2y .(2)设P (x 0,y 0),依题意,抛物线过点P 的切线与l 平行时,△ABP 的面积最大, y ′=-x ,所以-x 0=2⇒x 0=-2,y 0=-12x 20=-2,所以P (-2,-2).此时点P 到直线l 的距离d =|2×(-2)-(-2)-2|22+(-1)2=45=455, 由⎩⎪⎨⎪⎧y =2x -2,x 2=-2y ,得x 2+4x -4=0, |AB |=1+k 2·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=1+22·(-4)2-4×(-4)=410.∴△ABP 面积的最大值为410×4552=8 2.。
模块综合测评(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.(2014·北京高考)设a ,b 是实数,则“a >b ”是“a 2>b 2”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件【解析】 设a =1,b =-2,则有a >b ,但a 2<b 2,故a >bD ⇒/a 2>b 2;设a =-2,b =1,显然a 2>b 2,但a <b ,即a 2>b 2D ⇒/a >b .故“a >b ”是“a 2>b 2”的既不充分也不必要条件.【答案】 D2.过点P (1,-3)的抛物线的标准方程为( )A .x 2=13y 或x 2=-13yB .x 2=13yC .y 2=-9x 或x 2=13y D .x 2=-13y 或y 2=9x 【解析】 P (1,-3)在第四象限,所以抛物线只能开口向右或向下,设方程为y 2=2px (p >0)或x 2=-2py (p >0),代入P (1,-3)得y 2=9x 或x 2=-13y .故选D.【答案】 D3.(2016·南阳高二检测)下列命题中,正确命题的个数是( ) ①命题“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为“若x ≠1,则x2-3x+2≠0”;②“p∨q为真”是“p∧q为真”的充分不必要条件;③若p∧q为假命题,则p,q均为假命题;④对命题p:∃x0∈R,使得x20+x0+1<0,则¬p:∀x∈R,均有x2+x+1≥0.A.1B.2 C.3D.4【解析】①正确;②由p∨q为真可知,p,q至少有一个是真命题即可,所以p∧q不一定是真命题;反之,p∧q是真命题,p,q 均为真命题,所以p∨q一定是真命题,②不正确;③若p∧q为假命题,则p,q至少有一个假命题,③不正确;④正确.【答案】 B4.函数f(x)=x2+2xf′(1),则f(-1)与f(1)的大小关系为() A.f(-1)=f(1) B.f(-1)<f(1)C.f(-1)>f(1) D.无法确定【解析】f′(x)=2x+2f′(1),令x=1,得f′(1)=2+2f′(1),∴f′(1)=-2.∴f(x)=x2+2x·f′(1)=x2-4x,f(1)=-3,f(-1)=5.∴f(-1)>f(1).【答案】 C5.(2014·福建高考)命题“∀x∈[0,+∞),x3+x≥0”的否定是()A.∀x∈(-∞,0),x3+x<0B.∀x∈(-∞,0),x3+x≥0C.∃x0∈[0,+∞),x30+x0<0D.∃x0∈[0,+∞),x30+x0≥0【解析】 故原命题的否定为:∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0.故选C.【答案】 C6.已知双曲线的离心率e =2,且与椭圆x 224+y 28=1有相同的焦点,则该双曲线的渐近线方程为( )A .y =±13xB .y =±33xC .y =±3xD .y =±23x【解析】 双曲线的焦点为F (±4,0),e =c a =2,∴a =2,b =c 2-a 2=23,∴渐近线方程为y =±b a x =±3x .【答案】 C7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( ) 【导学号:26160107】A .1 B.32 C .2 D .3【解析】 因为双曲线的离心率e =c a =2,所以b =3a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±3x ,与抛物线的准线x =-p 2相交于A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,32p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,-32p ,所以△AOB 的面积为12×p 2×3p =3,又p >0,所以p =2.【答案】 C8.点P 在曲线y =x 3-x +3上移动,过点P 的切线的倾斜角的取值范围为( )A .[0,π)B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,πC.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,3π4D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π 【解析】 f ′(x )=3x 2-1≥-1,即切线的斜率k ≥-1,所以切线的倾斜角的范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π. 【答案】 B9.椭圆有如下的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后必过椭圆的另一个焦点.今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A ,B 是它的两个焦点,其长轴长为2a ,焦距为2c (a >c >0),静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是( )A .2(a -c )B .2(a +c )C .4aD .以上答案均有可能【解析】 如图,本题应分三种情况讨论:当小球沿着x 轴负方向从点A 出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a -c );当小球沿着x 轴正方向从点A 出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a +c );当是其他情况时,从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是4a .【答案】 D10.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,13B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,13 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,13 【解析】 f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .由题意知3kx 2+6(k -1)x ≤0,即kx +2k -2≤0在(0,4)上恒成立,得k ≤2x +2,x ∈(0,4),又13<2x +2<1,∴k ≤13. 【答案】 D11.若直线y =2x 与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )A .(1, 5)B .(5,+∞)C .(1, 5]D .[5,+∞)【解析】 双曲线的两条渐近线中斜率为正的渐近线为y =b a x .由条件知,应有b a >2,故e =c a =a 2+b 2a =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2> 5. 【答案】 B12.(2014·湖南高考)若0<x 1<x 2<1,则( )A .e x 2-e x 1>ln x 2-ln x 1B .e x 2-e x 1<ln x 2-ln x 1C .x 2e x 1>x 1e x 2D .x 2e x 1<x 1e x 2【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A ,B 选项不正确.设g (x )=e x x (0<x <1),则g ′(x )=e x(x -1)x 2.又0<x <1,∴g ′(x )<0.∴函数g (x )在(0,1)上是减函数.又0<x 1<x 2<1,∴g (x 1)>g (x 2),∴x 2e x 1>x 1e x 2.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13.已知a ,b ,c ∈R ,命题“若a +b +c =3,则a 2+b 2+c 2≥3”的否命题是________.【解析】 a +b +c =3的否定是a +b +c ≠3,a 2+b 2+c 2≥3的否定是a 2+b 2+c 2<3.【答案】 若a +b +c ≠3,则a 2+b 2+c 2<314.曲线y =x e x +2x +1在点(0,1)处的切线方程为________________. 【导学号:26160108】 【解析】 y ′=e x +x e x +2,k =y ′|x =0=e 0+0+2=3,所以切线方程为y -1=3(x -0),即3x -y +1=0.【答案】 3x -y +1=015.如图1为函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象,f ′(x )为函数f (x )的导函数,则不等式xf ′(x )<0的解集为________________.图1【解析】 当x <0时,f ′(x )>0,此时f (x )为增函数,由图象可知x ∈(-∞,-3);当x >0时,f ′(x )<0,此时f (x )为减函数,由图象可知x ∈(0, 2). ∴xf ′(x )<0的解集为(-∞,-3)∪(0, 2).【答案】 (-∞,-3)∪(0, 2)16.若O 和F 分别是椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最大值为________. 【解析】 由椭圆x 24+y 23=1可得点F (-1,0),点O (0,0),设P (x ,y ),-2≤x ≤2,则OP →·FP →=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24=14x 2+x +3=14(x +2)2+2,当且仅当x =2时,OP →·FP→取得最大值6. 【答案】 6三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设命题p :方程x 21-2m +y 2m +4=1表示的曲线是双曲线;命题q :∃x ∈R,3x 2+2mx +m +6<0.若命题p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,求实数m 的取值范围.【解】 对于命题p ,因为方程x 21-2m +y 2m +4=1表示的曲线是双曲线,所以(1-2m )(m +4)<0,解得m <-4或m >12,则命题p :m <-4或m >12.对于命题q ,因为∃x ∈R,3x 2+2mx +m +6<0,即不等式3x 2+2mx +m +6<0在实数集R 上有解,所以Δ=(2m )2-4×3×(m +6)>0,解得m <-3或m >6.则命题q :m <-3或m >6.因为命题p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,所以命题p 与命题q 有且只有一个为真命题.若命题p 为真命题且命题q 为假命题,即⎩⎨⎧ m <-4或m >12,-3≤m ≤6,得12<m ≤6; 若命题p 为假命题且命题q 为真命题, 即⎩⎨⎧ -4≤m ≤12,m <-3或m >6,得-4≤m <-3.综上,实数m 的取值范围为[-4,-3)∪⎝ ⎛⎦⎥⎤12,6. 18.(本小题满分12分)设函数f (x )=x 3+bx 2+cx (x ∈R ),已知g (x )=f (x )-f ′(x )是奇函数.(1)求b ,c 的值;(2)求g (x )的单调区间与极值.【解】 (1)∵f (x )=x 3+bx 2+cx ,∴f ′(x )=3x 2+2bx +c .从而g (x )=f (x )-f ′(x )=x 3+bx 2+cx -(3x 2+2bx +c )=x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c∵g (x )是奇函数,∴-x 3+(b -3)x 2-(c -2b )x -c=-[x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c ]得(b -3)x 2-c =0对x ∈R 都成立.∴⎩⎪⎨⎪⎧b -3=0,c =0,得b =3,c =0. (2)由(1)知g (x )=x 3-6x ,从而g ′(x )=3x 2-6,由此可知,(-∞,-2)和(2,+∞)是函数g (x )的单调递增区间;(-2, 2)是函数g (x )的单调递减区间.g (x )在x =-2时,取得极大值,极大值为42,g (x )在x =2时,取得极小值,极小值为-4 2.19.(本小题满分12分)已知抛物线y 2=4x 截直线y =2x +b 所得的弦长为|AB |=3 5.(1)求b 的值; 【导学号:26160109】(2)在x 轴上求一点P ,使△APB 的面积为39.【解】 (1)联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y 2=4x ,y =2x +b ,消去y ,得方程:4x 2+(4b -4)x +b 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),x 1+x 2=1-b ,x 1x 2=b 24,|AB |=5(x 1+x 2)2-4x 1x 2=5(1-b )2-b 2=35,解得b =-4.(2)将b =-4代入直线y =2x +b ,得AB 所在的直线方程为2x -y -4=0,设P (a,0),则P 到直线AB 的距离为d =|2a -4|5. △APB 的面积S =12×|2a -4|5×35=39,则a =-11或15, 所以P 点的坐标为(-11,0)或(15,0).20.(本小题满分12分)某商品每件成本9元,售价30元,每星期卖出432件.如果降低价格,销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值x (单位:元,0≤x ≤30)的平方成正比,已知商品单价降低2元时,一星期多卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成x 的函数;(2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?【解】 (1)设商品降低x 元时,多卖出的商品件数为kx 2,若记商品在一个星期的销售利润为f (x ),则依题意有f (x )=(30-x -9)·(432+kx 2)=(21-x )·(432+kx 2),又由已知条件24=k ·22,于是有k =6,所以f (x )=-6x 3+126x 2-432x +9 072,x ∈[0,30].(2)根据(1),有f ′(x )=-18x 2+252x -432=-18(x -2)(x -12).当x 变化时,f (x )与f ′(x )的变化情况如下表:因为f (0)=9 072,f (12)=11 664,所以定价为30-12=18(元)能使一个星期的商品销售利润最大. 21.(本小题满分12分)(2016·大连高二检测)已知函数f (x )=12x 2+a ln x (a <0).(1)若a =-1,求函数f (x )的极值;(2)若∀x >0,不等式f (x )≥0恒成立,求实数a 的取值范围. 【解】 由题意,x >0.(1)当a =-1时,f (x )=12x 2-ln x , f ′(x )=x -1x ,令f ′(x )=x -1x >0,解得x >1, 所以f (x )的单调增区间为(1,+∞); f ′(x )=x -1x <0,得0<x <1, 所以f (x )的单调减区间为(0,1), 所以函数f (x )在x =1处有极小值f (1)=12. (2)因为a <0,f ′(x )=x +ax . 令f ′(x )=0,所以x =-a , 列表:这时f (x )min =f (-a )=-a2+a ln -a , 因为∀x >0,不等式f (x )≥0恒成立, 所以-a2+a ln -a ≥0,所以a ≥-e , 所以a 的取值范围为[-e,0).22.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,且离心率e =12. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :y =kx +m (k ≠0)与椭圆交于不同的两点M 、N ,且线段MN 的垂直平分线过定点G ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,0,求k 的取值范围. 【导学号:26160110】【解】 (1)由题意e =12, 即e =c a =12,∴a =2c . ∴b 2=a 2-c 2=(2c )2-c 2=3c 2. ∴椭圆C 的方程可设为x 24c 2+y 23c 2=1. 代入A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,得14c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3223c 2=1. 解得c 2=1,∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,(2)由方程组⎩⎨⎧x 24+y 23=1,y =kx +m ,消去y ,得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0. 由题意,Δ=(8km )2-4(3+4k 2)(4m 2-12)>0, 整理得:3+4k 2-m 2>0,① 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), MN 的中点为P (x 0,y 0), x 0=x 1+x 22=-4km 3+4k 2,y 0=kx 0+m =3m3+4k 2.由已知,MN ⊥GP ,即k MN ·k GP =-1, 即k ·3m3+4k 2-0-4km 3+4k 2-18=-1,整理得:m =-3+4k 28k .代入①式,并整理得:k 2>120,即|k |>510,∴k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-510∪⎝ ⎛⎭⎪⎫510,+∞.。
第二学期人教A版选修1综合测试卷及详解时间: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.过点(3,-2)且与椭圆4x2+9y2=36有相同焦点的椭圆的方程是( )A.错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
=1B.错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
=1C.错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
=1D.错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
=1【解析】选 C.椭圆4x2+9y2=36的焦点坐标是(±错误!未找到引用源。
,0),设椭圆的标准方程是错误!未找到引用源。
+错误!未找到引用源。
=1,将(3,-2)代入得错误!未找到引用源。
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=1,且a2-b2=5,解得b2=10,a2=15.因此所求椭圆的标准方程是错误!未找到引用源。
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=1.2.(2014·乐山高二检测)函数y=(x-a)(x-b)在x=a处的导数为( )A.abB.-a(a-b)C.0D.a-b【解析】选D.因为y=x2-(a+b)x+ab,所以y′=2x-(a+b),所以y′|x=a= 2a-(a+b)=a-b.3.(2014·绵阳高二检测)下列各组命题中,满足“p∨q为真,p∧q为假,p为真”的是( )A.p:0=∅;q:0∈∅B.p:在△ABC中,若cos2A=cos2B,则A=B;q:y=sinx在第一象限是增函数C.p:a+b≥2错误!未找到引用源。
(a,b∈R);q:不等式|x|>x的解集是(-∞,0)D.p:圆(x-1)2+(y-2)2=1的面积被直线x=1平分;q:3≥2【解析】选C.A中,p,q为假命题,不满足“p∨q”为真;B中,p是真命题,则“p”为假,不满足题意;C中,p是假命题,q为真命题,“p∨q”为真,“p∧q”为假,“p”为真,故C正确;D中,p是真命题,不满足“p”为真.4.(2013·大理高二检测)椭圆错误!未找到引用源。
第三章《导数及其应用》检测题一、选择题(每小题只有一个正确答案)1.已知曲线y = |x2-2上一点P(屈一$,则过点P切线的倾斜角为()乙乙A.30°B. 45°C. 60°D. 120°2.设P为曲线C: y = F+2x + 3上的点,且曲线c在点P处切线倾斜角的取值范围7T 7T为则点P横坐标的取值范围为()4 2( JiA. —co,—B. [—1,0]1D. , + 823.定义在(0, +8)上的函数f(x)的导函数为广(无),且对VxG (0,+oo)都有c. [0,1]/z(x)lnx<^/'(x),则(A. 4/(e) > e3/(e4) > 2e/(e2) C. e3/(e4) > 4/(e) > 2e/(e2) )(其中e«2. 7)B.e3/(e4) > 2e/(e2) > 4/(e) D. 4/(e) > 2e/(e2) > e3/(e4)4.曲线/(x) = (x + l)e x在点(0, f(0))处的切线方程为()A. y = % 4- 1B. y = 2x 4- 1C. y = + 1D.y 弓x+15.对于函数/(x)=—,下列说法正确的有()①f(兀)在x = €处取得极大值》②f(x)有两个不同的零点;③门4) < f (兀)< /(3); @7T4 < 4兀.A.4个B.3个C.2个D. 1个6.定义在R上的奇函数f (x)满足f (・1)=0,且当x>0时,f (x) >xf (x),则下列关系式中成立的是()A. 4f (i) >f (2)B. 4f (2) <f (2)C. f (i) >4f (2)D. f (i) f (2) > 2 2 2 27.定义在[0, +oo)的函数fO)的导函数为f(x),对于任意的%>0,恒有/Xx) </(%),m = n = 则m, zi的大小关系是()・e e zA. m > nB. m < nC. m = nD.无法确定&函数/(x) = e x + x3 - 2在区间(0,1)内的零点个数是().A. 0B. 1C. 2D. 39 .在平面直角坐标系xOy中,已知好一In%! - = 0 , x2 - y2 ~ 2 = 0 ,则(%i -x2)2 +(7i -y2)2的最小值为()A. 1B. 2C. 3D. 410.已知直线2是曲线y = e x与曲线y = e2x-2的一条公切线,2与曲线y =/x 一2切于点(a,b),且a是函数£仗)的零点,贝”仗)的解析式可能为()A. /(%) = e2x(2x + 21n2 -1)-1B. f(x) = e2x(2x + 21n2 -1)-2C.f(x) = e2x(2x一21n2 -1)-1D. /(x) = e2x(2x一21n2 -1)-2二、填空题设函数fd)的导数为f f (x),且f(x)=f‘(^sinx + cosx,则f' (? = _____________________ 12.如图,函数y = f(x)的图象在点P处的切线方程是y = -兀+ 5,则/'⑶+厂⑶=_. Array13._____ 函数y=f (x)的导函数y = f(jc)的图象如图所示,则函数y=f (x)的图象可能是_________ (填序号).(D ②③④14.已知函数/(x)=xlnx + i%2, %是函数f(x)的极值点,给出以下几个命题:乙@0 < %0 < -;②尢o>2;+ X o < 0;④fOo) + Xo>0;e e其中正确的命题是______________ •(填出所有正确命题的序号)、215 .已知函数/(X)= X3 +OT2 +/?JC+C在X =——与兀=1时都取得极值,若对xe[-l,2],不等式f(x)<c2恒成立,则c的取值范围为___________________________ o三、解答题16.求下列函数的导函数®y = X4—3x2—5x + 6 ③y = x2cos x ②y二x+古@y = tan x17.已知函数/'(兀)=|%2一(a + l)x + a\nx.(1)当a VI时,讨论函数f(x)的单调性;(2)若不等式f(X) + (a + l)x n牛+対+ 1 一对于任意x G [e~1,e]成立,求正实数a 的取值范围.18.已知函数f (尤)=^x3— ax1 2 + l(a 6 /?).(1)若曲线y = /(%)在(l,f(l))处的切线与直线x-y + l = 0垂直,求a的值.(2)若a>0,函数y = /(%)在区间(a,a2 - 3)±存在极值,求a的取值范圉.(3)若a >2,求证:函数y = f(x)在(0,2)上恰有一个零点.19.已知函数f^x) = a x^-x2-x\na (a>0,且aHl).(I )求函数/(兀)的单调区间;(II)求函数/(兀)在[-2,2]上的最大值.20.现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P~A\B\G从, 下部的形状是正四棱柱ABCD-A限Cd (如图所示),并要求正四棱柱的高"0是正以棱锥的高%的4倍.1 若AB=6 m, n =2 m,则仓库的容积是多少?2 若正四棱锥的侧棱长为6 m,则当〃为多少时,仓库的容积最大?参考答案I.C2. D3. D4・ B5. C6. A7. B8. B9. B10・ BII.- A/212. 113.④14.①③15.(-00,-1) U(2,4-oo)16.解析:(l)y z = 4x3— 6x — 5(2)y‘ = % 4- x~2(3)y‘ = (x2ycosx + x2(cosx)f = 2xcosx-x2sinx, sinx , (sinx),cosx — sinx(cosx)' cos2% + sin2% 1(4)-------------- y =( ----------------- )= ----- = = :—cos2%cosx cos2%cos2% cos2%17.(1)当a<0时,函数门切在(1,+8)上单调递增,在(0,1)上单调递减;当ova VI时, 函数f(x)在@,1)上单调递减,在(0卫)和(1,+8)上单调递增.(2) (0,1]解析:(1)函数/'仗)的定义域为(0,+s),广(%)=兀 _ @ + 1)+ 兰=*一@+1央+。
综合测试(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.下列说法正确的是( )A .命题“直角相等”的条件和结论分别是“直角”和“相等”B .语句“当a >1时,方程x 2-4x +a =0有实根”不是命题C .命题“矩形的对角线互相垂直且平分”是真命题D .命题“当a >4时,方程x 2-4x +a =0有实根”是假命题 答案 D2.如果命题“綈p 且綈q ”是真命题,那么下列结论中正确的是( ) A .“p 或q ”是真命题 B .“p 且q ”是真命题 C .“綈p ”为真命题 D .以上都有可能解析 若“綈p 且綈q ”是真命题,则綈p ,綈q 均为真命题,即命题p 、命题q 都是假命题,故选C.答案 C3.若椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为32,则双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为( )A .y =±12xB .y =±2xC .y =±4xD .y =±14x解析 由椭圆的离心率e =c a =32,可知c 2a 2=a 2-b 2a 2=34,∴b a =12,故双曲线的渐近线方程为y =±12x ,选A.答案 A4.若θ是任意实数,则方程x 2+y 2sin θ=4表示的曲线不可能是( ) A .椭圆 B .双曲线 C .抛物线D .圆解析 当sin θ=1时,曲线表示圆. 当sin θ<0时,曲线表示的双曲线. 当sin θ>0时,曲线表示椭圆. 答案 C5.曲线y =x 3+1在点(-1,0)处的切线方程为( ) A .3x +y +3=0 B .3x -y +3=0 C .3x -y =0D .3x -y -3=0解析 y ′=3x 2,∴y ′| x =-1=3,故切线方程为y =3(x +1),即3x -y +3=0. 答案 B6.下列命题中,正确的是( )A .θ=π4是f (x )=sin(x -2θ)的图像关于y 轴对称的充分不必要条件 B .|a |-|b |=|a -b |的充要条件是a 与b 的方向相同 C .b =ac 是a ,b ,c 三数成等比数列的充分不必要条件D .m =3是直线(m +3)x +my -2=0与mx -6y +5=0互相垂直的充要条件答案 A7.函数f (x )=x 2+a ln x 在x =1处取得极值,则a 等于( ) A .2 B .-2 C .4D .-4解析 f (x )的定义域为(0,+∞), 又f ′(x )=2x +a x ,∴由题可知,f ′(1)=2+a =0,∴a =-2. 当a =-2时,f ′(x )=2x -2x =2(x -1)(x +1)x , 当0<x <1时,f ′(x )<0. 当x >1时,f ′(x )>0, ∴f (x )在x =1处取得极值. 故选B. 答案 B8.设P 是椭圆x 29+y 24=1上一点,F 1,F 2是椭圆的两个焦点,则cos ∠F 1PF 2的最小值是( )A .-19B .-1 C.19D.12解析 由椭圆方程a =3,b =2,c =5,∴cos ∠F 1PF 2=|PF 1|2+|PF 2|2-|F 1F 1|22|PF 1|·|PF 2|=(|PF 1|+|PF 2|)2-|F 1F 2|2-2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2|=(2a )2-(2c )2-2|PF 1||PF 2|2|PF 1|·|PF 2|=162|PF 1|·|PF 2|-1.∵|PF 1|·|PF 2|≤(|PF 1|+|PF 2|2)2=9, ∴cos ∠F 1PF 2≥162×9-1=-19,故选A.答案 A9.给出下列三个命题: ①若a ≥b >-1,则a 1+a ≥b1+b;②若正整数m 和n 满足m ≤n ,则m (n -m )≤n2;③设P (x 1,y 1)为圆O 1:x 2+y 2=9上任一点,圆O 2以Q (a ,b )为圆心且半径为1.当(a -x 1)2+(b -y 1)2=2时,圆O 1与圆O 2相切.其中假命题的个数为( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个解析 考查不等式的性质及其证明,两圆的位置关系.显然命题①正确,命题②用“分析法”便可证明其正确性.命题③:若两圆相切,则两圆心间的距离等于4或2,二者均不符合,故为假命题.故选B.答案 B10.如图所示是y =f (x )的导数图像,则正确的判断是( ) ①f (x )在(-3,1)上是增函数; ②x =-1是f (x )的极小值点;③f (x )在(2,4)上是减函数,在(-1,2)上是增函数; ④x =2是f (x )的极小值点. A .①②③ B .②③ C .③④D .①③④解析 从图像可知,当x ∈(-3,-1),(2,4)时,f (x )为减函数,当x ∈(-1,2),(4,+∞)时,f (x )为增函数,∴x =-1是f (x )的极小值点, x =2是f (x )的极大值点,故选B. 答案 B11.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,P 是直线l :x =a 2c (c 2=a 2+b 2)上一点,且PF 1⊥PF 2,|PF 1|·|PF 2|=4ab ,则双曲线的离心率是( )A. 2B. 3C. 2D. 3解析 设直线l 与x 轴交于点A ,在Rt △PF 1F 2中,有|PF 1|·|PF 2|=|F 1F 2|·|P A |,则|P A |=2ab c ,又|P A |2=|F 1A |·|F 2A |,则4a 2b 2c 2=(c -a 2c )·(c +a 2c )=c 4-a 4c 2,即4a 2b 2=b 2(c 2+a 2),即3a 2=c 2,从而e =ca = 3.选B.答案 B12.设p :f (x )=x 3+2x 2+mx +1在(-∞,+∞)内单调递增,q :m ≥8x x 2+4对任意x >0恒成立,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析 f (x )在(-∞,+∞)内单调递增,则f ′(x )≥0在(-∞,+∞)上恒成立,即3x 2+4x +m ≥0对任意x ∈R 恒成立,故Δ≤0,即m ≥43;m ≥8xx 2+4对任意x >0恒成立,即m ≥(8x x 2+4)max ,因为8x x 2+4=8x +4x ≤2,当且仅当x =2时,“=”成立,故m ≥2.易知p 是q 的必要不充分条件.答案 B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横线上)13.以x 24-y 212=-1的焦点为顶点,顶点为焦点的椭圆方程为________.解析 ∵双曲线y 212-x 24=1的焦点坐标为(0,±4),顶点坐标为(0,±23), ∴椭圆的顶点坐标为(0,±4),焦点坐标为(0,±23),在椭圆中a =4,c =23,b 2=4.∴椭圆的方程为x 24+y 216=1. 答案 x 24+y 216=114.给出下列三个命题:①函数y =tan x 在第一象限是增函数;②奇函数的图像一定过原点;③函数y =sin2x +cos2x 的最小正周期为π,其中假.命题的序号是________.解析 ①不正确,如x =π4时tan x =1,当x =9π4时tan x =1,而9π4>π4,所以tan x 不是增函数;②不正确,如函数y =1x 是奇函数,但图像不过原点;③正确.答案 ①②15.若要做一个容积为324的方底(底为正方形)无盖的水箱,则它的高为________时,材料最省.解析 把材料最省问题转化为水箱各面的面积之和最小问题,然后列出所用材料和面积关于边长a 的函数关系式.设水箱的高度为h ,底面边长为a ,那么V =a 2h =324,则h =324a 2,水箱所用材料的面积是S =a 2+4ah =a 2+1296a ,令S ′=2a -1296a 2=0,得a 3=648,a =633, ∴h =324a 2=324(633)2=333,经检验当水箱的高为333时,材料最省. 答案 33316.设m ∈R ,若函数y =e x +2mx (x ∈R)有大于零的极值点,则m 的取值范围是________.解析 因为函数y =e x +2mx (x ∈R)有大于零的极值点,所以y ′=e x +2m =0有大于0的实根.令y 1=e x ,y 2=-2m ,则两曲线的交点必在第一象限.由图像可得-2m >1,即m <-12.答案 m <-12三、解答题(本大题共6个小题,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.(10分)已知抛物线y =ax 2+bx +c 过点(1,1),且在点(2,-1)处与直线y =x -3相切,求a ,b ,c 的值.解 本题涉及了3个未知量,由题意可列出三个方程即可求解. ∵y =ax 2+bx +c 过点(1,1), ∴a +b +c =1.①又∵在点(2,-1)处与直线y =x -3相切, ∴4a +2b +c =-1.②∴y ′=2ax +b ,且k =1. ∴k =y ′| x =2=4a +b =1, ③联立方程①②③得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =-11,c =9.18.(12分)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为63,直线l :y =-x +22与以原点为圆心、以椭圆C 1的短半轴长为半径的圆相切.求椭圆C 1的方程.解 ∵e =63,∴e 2=c2a 2=a 2-b 2a 2=23,∴a 2=3b 2.∵直线l :y =-x +22与圆x 2+y 2=b 2相切, ∴222=b ,∴b =2.∴b 2=4,a 2=12.∴椭圆C 1的方程是x 212+y 24=1.19.(12分)已知函数f (x )=ln x ,g (x )=ax (a >0),设F (x )=f (x )+g (x ). (1)求函数F (x )的单调区间;(2)若以函数y =F (x )(x ∈(0,3])图像上任意一点P (x 0,y 0)为切点的切线的斜率k ≤12恒成立,求实数a 的最小值.解 (1)F (x )=f (x )+g (x )=ln x +a x (x >0),则F ′(x )=1x -a x 2=x -ax 2(x >0), ∵a >0,由F ′(x )>0,得x ∈(a ,+∞),∴F (x )在(a ,+∞)上单调递增; 由F ′(x )<0,得x ∈(0,a ), ∴F (x )在(0,a )上单调递减.∴F (x )的单调递减区间为(0,a ),单调递增区间为(a ,+∞).(2)由(1)知F ′(x )=x -a x 2(0<x ≤3),则k =F ′(x 0)=x 0-a x 20≤12(0<x 0≤3)恒成立,即a ≥(-12x 20+x 0)max ,当x 0=1时,-12x 20+x 0取得最大值12, ∴a ≥12,∴a min =12.20.(12分)已知定点F (0,1)和直线l 1:y =-1,过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程;(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P ,Q ,交直线l 1于点R ,求RP →·RQ →的最小值.解 (1)由题设知点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离, ∴点C 的轨迹是以F 为焦点,l 1为准线的抛物线. ∴所求轨迹的方程为x 2=4y .(2)由题意知,直线l 2的方程可设为y =kx +1(k ≠0),与抛物线方程联立消去y 得x 2-4kx -4=0.设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k ,x 1x 2=-4.又易得点R 的坐标为(-2k ,-1).∴RP →·RQ →=(x 1+2k ,y 1+1)·(x 2+2k ,y 2+1)=(x 1+2k )(x 2+2k )+(kx 1+2)(kx 2+2)=(1+k 2)x 1x 2+(2k +2k )(x 1+x 2)+4k 2+4 =-4(1+k 2)+4k (2k +2k )+4k 2+4 =4(k 2+1k 2)+8. ∵k 2+1k 2≥2,当且仅当k 2=1时取等号,∴RP →·RQ →≥4×2+8=16,即RP →·RQ →的最小值为16.21.(12分)已知函数f (x )=x 2-8ln x ,g (x )=-x 2+14x .(1)求函数f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(2)若函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,求a 的取值范围;(3)若方程f (x )=g (x )+m 有唯一解,试求实数m 的值.解 (1)因为f ′(x )=2x -8x ,所以切线的斜率k =f ′(1)=-6,又f (1)=1,故所求的切线方程为y -1=-6(x -1),即y =-6x +7.(2)因为f ′(x )=2(x +2)(x -2)x, 又x >0,所以当x >2时,f ′(x )>0;当0<x <2时,f ′(x )<0.即f (x )在(2,+∞)上单调递增,在(0,2)上单调递减.又g (x )=-(x -7)2+49,所以g (x )在(-∞,7)上单调递增,在(7,+∞)上单调递减,欲使函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,则⎩⎨⎧ a ≥2,a +1≤7,解得2≤a ≤6.故a 的取值范围是[2,6](3)原方程等价于2x 2-8ln x -14x =m ,令h (x )=2x 2-8ln x -14x ,则原方程即为h (x )=m .因为当x >0时原方程有唯一解,所以函数y =h (x )与y =m 的图像在y 轴右侧有唯一的交点.又h ′(x )=4x -8x -14=2(x -4)(2x +1)x,且x >0, 所以当x >4时,h ′(x )>0;当0<x <4时,h ′(x )<0.即h (x )在(4,+∞)上单调递增,在(0,4)上单调递减,故h (x )在x =4处取得最小值,从而当x >0时原方程有唯一解的充要条件是m =h (4)=-16ln2-24.22.(12分)已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,离心率为32,且经过点M (4,1),直线l :y =x +m 交椭圆于A ,B 两点.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l 不过点M ,试问直线MA ,MB 与x 轴能否围成等腰三角形?解 (1)根据题意,设椭圆的标准方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),因为e =32,a 2-b 2=c 2,所以a 2=4b 2.又椭圆过点M (4,1),所以16a 2+1b 2=1,则可得b 2=5,a 2=20,故椭圆的方程为x 220+y 25=1.(2)将y =x +m 代入x 220+y 25=1并整理得5x 2+8mx +4m 2-20=0,Δ=(8m )2-20(4m 2-20)>0,得-5<m <5. 设直线MA ,MB 的斜率分别为k 1和k 2, A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8m 5,x 1x 2=4m 2-205. k 1+k 2=y 1-1x 1-4+y 2-1x 2-4=(y 1-1)(x 2-4)+(y 2-1)(x 1-4)(x 1-4)(x 2-4). 上式分子=(x 1+m -1)(x 2-4)+(x 2+m -1)·(x 1-4) =2x 1x 2+(m -5)(x 1+x 2)-8(m -1)=2(4m 2-20)5-8m (m -5)5-8(m -1)=0, 即k 1+k 2=0.所以直线MA,MB与x轴能围成等腰三角形.。
模块综合评价(一)(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.下列命题中的假命题是()A.∀x∈R,2x-1>0 B.∀x∈N*,(x-1)2>0C.∃x∈R,lg x<1 D.∃x∈R,tan x=2解析:当x=1∈N*时,x-1=0,不满足(x-1)2>0,所以B为假命题.答案:B2.设点P(x,y),则“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y -1=0上”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:“x=2且y=-1”满足方程x+y-1=0,故“x=2且y =-1”可推得“点P在直线l:x+y-1=0上”;但方程x+y-1=0有无数多个解,故“点P在直线l:x+y-1=0上”不能推得“x =2且y=-1”,故“x=2且y=-1”是“点P在直线l:x+y-1=0上”的充分不必要条件.答案:A3.对∀k∈R,则方程x2+ky2=1所表示的曲线不可能是()A .两条直线B .圆C .椭圆或双曲线D .抛物线解析:分k =0,1及k >0且k ≠1,或k <0可知:方程x 2+ky 2=1不可能为抛物线.答案:D4.曲线y =x x +2在点(-1,-1)处的切线方程为( ) A .y =2x +1B .y =2x -1C .y =-2x -3D .y =-2x -2解析:由y =x x +2,得y ′=2(x +2)2,所以在点(-1,-1)处切线的斜率k =y ′|x =-1=2.由点斜式得切线方程为y +1=2(x +1),即y =2x +1.答案:A5.抛物线y =14x 2的焦点到准线的距离是( ) A.14 B.12C .2D .4 解析:方程化为标准方程为x 2=4y .所以 2p =4,p =2.所以 焦点到准线的距离为2.答案:C6.下列结论中,正确的为( )①“p 且q ”为真是“p 或q ”为真的充分不必要条件②“p 且q ”为假是“p 或q ”为真的充分不必要条件③“p 或q ”为真是“綈p ”为假的必要不充分条件④“綈p”为真是“p且q”为假的必要不充分条件A.①②B.①③C.②④D.③④解析:p∧q为真⇒p真q真⇒p∨q为真,故①正确,由綈p为假⇒p为真⇒p∨q为真,故③正确.答案:B7.函数f(x)=x2+2xf′(1),则f(-1)与f(1)的大小关系为() A.f(-1)=f(1) B.f(-1)<f(1)C.f(-1)>f(1) D.无法确定解析:f′(x)=2x+2f′(1),令x=1,得f′(1)=2+2f′(1),所以f′(1)=-2.所以f(x)=x2+2x·f′(1)=x2-4x.f(1)=-3,f(-1)=5.所以f(-1)>f(1).答案:C8.过点P(0,3)的直线与双曲线x24-y23=1只有一个公共点,则这样的直线有()A.1条B.2条C.3条D.4条解析:数形结合,直线与双曲线只有一个公共点,有两个可能:一是直线恰与双曲线相切,二是直线与双曲线的渐近线平行.根据图形的对称性共有4条.答案:D9.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13 B.⎝ ⎛⎦⎥⎤0,13 C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,13 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,13 解析:f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x .由题意知3kx 2+6(k -1)x ≤0.即kx +2k -2≤0在(0,4)上恒成立,得k ≤2x +2,x ∈(0,4) 又13<2x +2<1,所以 k ≤13. 答案:D10.以正方形ABCD 的相对顶点A ,C 为焦点的椭圆,恰好过正方形四边的中点,则该椭圆的离心率为( ) A.10-23B.5-13C.5-12D.10-22解析:设正方形的边长为m ,则椭圆中的2c =2m ,2a =12m +m 2+14m 2=1+52m ,故椭圆的离心率为c a =221+5=10-22. 答案:D11.已知a 为常数,函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则( )A .f (x 1)>0,f (x 2)>-12B .f (x 1)<0,f (x 2)<-12C .f (x 1)>0,f (x 2)<-12D .f (x 1)<0,f (x 2)>-12解析:函数f (x )=x (ln x -ax )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2),则f ′(x )=ln x -2ax +1有两个零点,即方程ln x =2ax -1有两个极根,由数形结合易知0<a <12且0<x 1<1<x 2.因为在(x 1,x 2)上f (x )递增,所以f (x 1)<f (1)<f (x 2),即f (x 1)<-a <f (x 2),所以f (x 1)<0,f (x 2)>-12. 答案:D12.设e 1,e 2分别为具有公共焦点F 1与F 2的椭圆和双曲线的离心率,P 为两曲线的一个公共点,且满足PF 1→·PF 2→=0,则e 21+e 22(e 1e 2)2的值为( )A.12B .1C .2D .4 解析:设椭圆长半轴长为a 1,双曲线实半轴长为a 2,则|PF 1|+|PF 2|=2a 1,||PF 1|-|PF 2||=2a 2.平方相加得|PF 1|2+|PF 2|2=2a 21+2a 22.又因为PF 1→·PF 2→=0,所以 PF 1⊥PF 2,所以 |PF 1|2+|PF 2|2=|F 1F 2|2=4c 2,所以 a 21+a 22=2c 2,所以 a 21c 2+a 22c 2=2, 即1e 21+1e 22=e 21+e 22e 21e 22=2. 答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.函数f (x )=x +1x的极大值是________,极小值是________. 解析:f ′(x )=1-1x 2(x ≠0),由f ′(x )=0得x =±1,当x <-1时,f ′(x )>0,当-1<x <0时f ′(x )<0,则f (x )有极大值f (-1)=-2;又当0<x <1时f ′(x )<0,当x >1时f ′(x )<0,则f (x )有极小值f (1)=2.答案:-2 214.已知抛物线y 2=4x ,过点P (4,0)的直线l 与抛物线交于A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)两点,当y 21+y 22=32时,直线l 的方程为________.解析:y 21+y 22=4(x 1+x 2)=32, 所以 x 1+x 2=8,所以 线段AB 的中点的横坐标为4.答案:x =415.抛物线y 2=2px (p >0)上的动点Q 到焦点的距离的最小值为1,则p =________.解析:依题意,设抛物线的焦点为F ,点Q 的横坐标是x 0(x 0≥0),则有|QF |=x 0+p 2的最小值是p 2=1,则p =2. 答案:216.下列命题中,正确命题的序号是________.①可导函数f (x )在x =1处取极值则f ′(1)=0;②若p 为:∃x 0∈R ,x 20+2x 0+2≤0,则綈p 为:∀x ∈R ,x 2+2x +2>0;③若椭圆x 216+y 225=1两焦点为F 1,F 2,弦AB 过F 1点,则△ABF 2的周长为16. 解析:命题③中,椭圆焦点在y 轴上,a 2=25,故△ABF 2的周长为4a =20,故命题③错误.答案:①②三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)求适合下列条件的标准方程:(1)已知椭圆经过点P (-5,0),Q (0,3),求它的标准方程;(2)已知双曲线的离心率e =2,经过点M (-5,3),求它的标准方程.解:(1)已知椭圆经过点P (-5,0),Q (0,3),可得焦点在x 轴,所以 a =5,b =3,则标准方程:x 225+y 29=1; (2)因为离心率e =2,所以 a =b ,又经过点M (-5,3),所以 ⎩⎪⎨⎪⎧25a 2-9b 2=1,a =b ,解得:a 2=b 2=16 或⎩⎪⎨⎪⎧9a 2-25b 2=1,a =b ,无解. 所以 双曲线C 的标准方程为:x 216-y 216=1. 18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=13x 3+bx 2+cx +d 的图象过点(0,3),且在(-∞,-1)和(3,+∞)上为增函数,在(-1,3)上为减函数.(1)求f (x )的解析式;(2)求f (x )在R 上的极值.解:(1)因为f (x )的图象过点(0,3),所以 f (0)=d =3所以 f (x )=13x 3+bx 2+cx +3, 所以 f ′(x )=x 2+2bx +c .又由已知得x =-1,x =3是f ′(x )=0的两个根.所以 ⎩⎨⎧-1+3=-2b ,-1×3=c ,所以 ⎩⎨⎧b =-1,c =-3.故f (x )=13x 3-x 2-3x +3. (2)由已知可得x =-1是f (x )的极大值点,x =3是f (x )的极小值点.所以 f (x )极大值=f (-1)=143, f (x )极小值=f (3)=-6.19.(本小题满分12分)已知命题p :方程x 2t +1+y 23-t=1所表示的曲线为焦点在y 轴上的椭圆;命题q :实数t 满足不等式t 2-(a -1)t -a <0.(1)若命题p 为真,求实数t 的取值范围;(2)若命题p 是命题q 的充分不必要条件,求实数a 的取值范围.解:(1)因为方程x 2t +1+y 23-t=1所表示的曲线为焦点在y 轴上的椭圆,所以 3-t >t +1>0,解得:-1<t <1.(2)因为命题p 是命题q 的充分不必要条件,所以 -1<t <1是不等式t 2-(a -1)t -a =(t +1)(t -a )<0解集的真子集.法一:因方程t 2-(a -1)t -a =(t +1)(t -a )=0两根为-1,a .故只需a >1.法二:令f (t )=t 2-(a -1)t -a ,因f (-1)=0,故只需f (1)<0,解得:a >1.20.(本小题满分12分)某分公司经销某种品牌的产品,每件产品的成本为3元,并且每件产品需向总公司交3元的管理费,预计当每件产品的售价为x (9≤x ≤11)元时,一年的销售量为(12-x )2万件.(1)求分公司一年的利润y (万元)与每件产品的售价的函数关系式;(2)当每件产品的售价为多少元时,分公司一年的利润y 最大,并求出y 的最大值.解:(1)分公司一年的利润y (万元)与售价x 的函数关系式为L =(x -3-3)(12-x )2=(x -6)(114+x 2-24x )=x 3-30x 2+288x -864,x ∈[9,11];(2)函数的导数为y ′=3x 2-60x +288=3(x 2-20x +96)=3(x -12)(x -8),当x ∈[9,11]时,y ′<0,L 单调递减,于是当每件产品的售价x =9时,该分公司一年的利润最大,且最大利润y max =27万元.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12ax 2-(2a +1)x +2ln x (a ∈R ).(1)若曲线y =f (x )在x =1和x =3处的切线互相平行,求a 的值;(2)求y =f (x )的单调区间.解:f ′(x )=ax -(2a +1)+2x(x >0). (1)f ′(1)=f ′(3),解得a =23. (2)f ′(x )=(ax -1)(x -2)x(x >0). ①当a ≤0时,x >0,ax -1<0,在区间(0,2)上,f ′(x )>0;在区间(2,+∞)上f ′(x )<0,故f (x )的单调递增区间是(0,2),单调递减区间是(2,+∞).②当0<a <12时,1a >2,在区间(0,2)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上,f ′(x )>0;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1a 上,f ′(x )<0,故f (x )的单调递增区间是(0,2)和⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞,单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫2,1a . ③当a =12时,f ′(x )=(x -2)22x,故f (x )的单调递增区间是(0,+∞).④当a >12时,0<1a <2,在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,1a 和(2,+∞)上, f ′(x )>0;在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2上,f ′(x )<0,故f (x )的单调递增区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 和(2,+∞),单调递减区间是⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,2. 22.(本小题满分12分)已知椭圆C 的对称中心为原点O ,焦点在x 轴上,左、右焦点分别为F 1和F 2,且|F 1F 2|=2,点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32在该椭圆上.(1)求椭圆C 的方程;(2)过F 1的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,若△AF 2B 的面积为 1227.求以F 2为圆心且与直线l 相切的圆的方程. 解:(1)由题意知c =1,2a =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+22=4,a =2,故椭圆C的方程为x 24+y 23=1. (2)①当直线l ⊥x 轴时,可取A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-32, B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,△AF 2B 的面积为3,不符合题意. ②当直线l 与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x +1),代入椭圆方程得:(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0,显然Δ>0成立,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1·x 2=4k 2-123+4k 2. 可得|AB |=12(k 2+1)3+4k 2, 又圆F 2的半径r =2|k |1+k 2, 所以 △AF 2B 的面积为12|AB |r =12|k |k 2+13+4k2=1227, 化简得:17k 4+k 2-18=0,得k =±1,所以 r =2,圆的方程为(x -1)2+y 2=2.。
人教a版选修1-1综合质量评估数学试卷有答案-(高二)综合质量评估第一至第三章(120分钟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.“x>3”是“不等式x2-2x>0”的( )A.充分不必要条件B.充分必要条件C.必要不充分条件D.非充分必要条件【解析】选A.解不等式x2-2x>0得x<0或x>2,故“x>3”是“不等式x2-2x>0”的充分不必要条件.2.命题:“∀x∈R,都有x2-x+1>0”的否定是( )A.∀x∈R,都有x2-x+1≤0B.∃x0∈R,使-x0+1>0C.∃x0∈R,使-x0+1≤0D.∃x0∈R,使x2-x0+1<0【解析】选C.全称命题的否定是特称命题.3.函数y=f(x)的图象如图1所示,则y=f′(x)的图象可能是( )【解析】选D.由函数y=f(x)的图象可知当x<0时,函数单调递增,故f′(x)>0,当x>0时,函数单调递减,故f′(x)<0.4.(2016·河南南阳高二期末)若函数f(x)=x3+ax2+3x-9在x=-1时取得极值,则a 等于( )A.1B.2C.3D.4【解析】选C.f′(x)=3x2+2ax+3.由题意知f′(-1)=0,解得a=3.5.设曲线y=ax2在点(1,a)处的切线与直线2x-y-6=0平行,则a的值为( )A.1B.C.-D.-1【解析】选A.y′=2ax,于是曲线y=ax2在点(1,a)处切线的斜率为2a,由题意得2a=2,解得a=1.6.已知点P是双曲线-=1(a>0)上一点,双曲线的一条渐近线方程为3x-2y=0,F1,F2分别是双曲线的左、右焦点,若|PF1|=3,则|PF2|等于( )A.7B.6C.5D.3【解题指南】先根据渐近线方程求出a,再根据双曲线的定义求|PF2|.【解析】选A.由双曲线方程得渐近线方程为3x±ay=0,则a=2,双曲线中c=,b=3,由|PF1|=3知P为双曲线左支上一点,则|PF2|=|PF1|+4=7.7.椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,则双曲线-=1(a>0,b>0)的离心率为( )A. B. C. D.【解析】选B.由题意知=,得a2=4b2,又a>b>0,所以a=2b.所以双曲线的离心率e===.【补偿训练】设双曲线-=1的一条渐近线与抛物线y=x2+1只有一个公共点,则双曲线的离心率为( )A. B.5 C. D.【解析】选D.设双曲线的渐近线方程为y=kx,这条直线与抛物线y=x2+1相切,联立方程得整理得x2-kx+1=0,则Δ=k2-4=0,解得k=±2,即=2,故双曲线的离心率e====.8.(2016·青岛高二检测)设函数f(x)=x2-9lnx在区间[a-1,a+1]上单调递减,则实数a的取值范围是( )A.(1,2]B.[4,+∞)C.(-∞,2]D.(0,3]【解析】选A.f′(x)=x-=(x>0),令f′(x)≤0得0<x≤3.所以f(x)在(0,3]上单调递减,所以解得1<a≤2.9.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线方程是y=x,它的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,则双曲线的方程为( )A.-=1B.-=1C.-=1D.-=1【解析】选B.因为双曲线-=1(a>0,b>0)的一个焦点在抛物线y2=24x的准线上,所以F(-6,0)是双曲线的左焦点,即a2+b2=36,又双曲线的一条渐近线方程是y=x,所以=,解得a2=9,b2=27,所以双曲线的方程为-=1.10.(2016·大连高二检测)抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,M是抛物线C上的点,若三角形OFM的外接圆与抛物线C的准线相切,且该圆的面积为36π,则p的值为( )A.2B.4C.6D.8【解析】选D.因为△OFM的外接圆与抛物线C:y2=2px(p>0)的准线相切,所以△OFM的外接圆的圆心到准线的距离等于圆的半径.因为圆的面积为36π,所以圆的半径为6,又因为圆心在OF的垂直平分线上,|OF|=,所以+=6,p=8.11.(2015·济南二模)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x1处取得极大值,在x2处取得极小值,满足x1∈(-1,0),x2∈(0,1),则的取值范围是( )A.(0,2)B.(1,3)C.[0,3]D.[1,3]【解析】选B.因为f(x)=x3+ax2+bx+c,所以f′(x)=x2+ax+b.因为函数f(x)在区间(-1,0)内取得极大值,在区间(0,1)内取得极小值,所以f′(x)=x2+ax+b=0在(-1,0)和(0,1)内各有一个根,f′(0)<0,f′(-1)>0,f′(1)>0,即在aOb坐标系中画出其表示的区域,如图,=1+2×,令m=,其几何意义为区域中任意一点与点(-2,-1)连线的斜率,分析可得0<<1,则1<<3,所以的取值范围是(1,3).12.(2016·厦门模拟)若点O和点F(-2,0)分别是双曲线-y2=1(a>0)的中心和左焦点,点P为双曲线右支上的任意一点,则·的取值范围为( )A.[3-2,+∞)B.[3+2,+∞)C. D.【解析】选B.因为F(-2,0)是已知双曲线的左焦点,所以a2+1=4,即a2=3,所以双曲线方程为-y2=1,设点P(x0,y0)(x0≥),则有-=1(x0≥),解得=-1 (x0≥),因为=(x0+2,y0),=(x0,y0),所以·=x0(x0+2)+=x0(x0+2)+-1=+2x0-1,此二次函数对应的抛物线的对称轴为x0=-,因为x0≥,所以当x0=时,·取得最小值×3+2-1=3+2,故·的取值范围是[3+2,+∞).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横线上)13.函数f(x)=lnx的图象在点(e,f(e))处的切线方程是.【解析】因为f′(x)=,所以f′(e)=,又f(e)=1,所以切线方程为y-1=(x-e),即y=x.答案:y=x14.若命题“∃x0∈R,a+x0+1<0”是假命题,则a的取值范围是.【解析】因为∃x0∈R,a+x0+1<0是假命题,所以∀x∈R,ax2+x+1≥0恒成立,当a=0时,1≥0,命题成立.当a≠0时,即所以a≥,所以a的取值范围为a≥或a=0.答案:a≥或a=015.(2016·临沂高二检测)若直线y=kx是y=f(x)=lnx的一条切线,则k= . 【解析】设切点坐标为(x0,y0).因为y=lnx,所以y′=.所以f′(x0)==k.因为点(x0,y0)既在直线y=kx上,也在曲线y=lnx上,所以把k=代入①式得y0=1,再把y0=1代入②式求出x0=e.所以k==.答案:16.(2016·北京高考)已知双曲线-=1(a>0,b>0)的一条渐近线为2x+y=0,一个焦点为(,0),则a= ,b= .【解题指南】焦点在x轴的双曲线的渐近线为y=±x,焦点(±c,0).【解析】因为渐近线方程y=-2x,所以=2①.焦点(,0),所以c=.所以a2+b2=c2=5②.由①②联立解得a=1,b=2.答案:1 2三、解答题(本大题共6小题,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.(10分)(2016·西安高二检测)命题p:关于x的不等式x2+2ax+4>0对一切x∈R恒成立,q:函数f(x)=(3-2a)x是增函数,若p或q为真,p且q为假,求实数a的取值范围.【解析】设g(x)=x2+2ax+4,若p真,由于关于x的不等式x2+2ax+4>0对一切x∈R恒成立,所以函数g(x)的图象开口向上且与x轴没有交点,故Δ=4a2-16<0,所以-2<a<2.若q真,即函数f(x)=(3-2a)x是增函数,则3-2a>1,所以a<1.又由于p或q为真,p且q为假,所以p和q一真一假,(1)若p真q假,则所以1≤a<2.(2)若p假q真,则所以a≤-2.综上可知,所求实数a的取值范围为(-∞,-2]∪[1,2).【补偿训练】已知p:f(x)=x+在区间 [1,+∞)上是增函数;q:f(x)=x3+ax2+3x+1在R上有极值.若“p∨q”为真,求实数a的取值范围.【解析】若p真,f′(x)=1-.因为f(x)=x+在区间[1,+∞)上是增函数,则f′(x)=1-≥0在[1,+∞)上恒成立,即a≤x2在[1,+∞)上恒成立,所以a≤(x2)min,所以a≤1.p:A={a|a≤1}.若q真,f′(x)=3x2+2ax+3.要使得f(x)=x3+ax2+3x+1在R上有极值,则f′(x)=3x2+2ax+3=0有两个不相等的实数解,Δ=4a2-4×3×3>0,解得a<-3或a>3.q:B={a|a<-3或a>3}.因为“p∨q”为真,所以A∪B={a|a≤1或a>3}.所以所求实数a的取值范围为(-∞,1]∪(3,+∞).18.(12分)(2016·衡水高二检测)已知函数f(x)=x3-x2+bx+c.(1)若f(x)的图象有与x轴平行的切线,求b的取值范围.(2)若f(x)在x=1处取得极值,且x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立,求c的取值范围. 【解析】(1)f′(x)=3x2-x+b,f(x)的图象上有与x轴平行的切线,则f′(x)=0有实数解. 即方程3x2-x+b=0有实数解.所以Δ=1-12b≥0,解得b≤.(2)由题意,得x=1是方程3x2-x+b=0的一个根,设另一个根为x0,则解得所以f(x)=x3-x2-2x+c,f′(x)=3x2-x-2.当x∈时,f′(x)<0;当x∈(1,2]∪时,f′(x)>0.所以当x=-时,f(x)有极大值+c,又f(-1)=+c,f(2)=2+c,所以当x∈[-1,2]时,f(x)的最大值为f(2)=2+c.因为当x∈[-1,2]时,f(x)<c2恒成立.所以c2>2+c,解得c<-1或c>2,所以c的取值范围是(-∞,-1)∪(2,+∞).19.(12分)已知椭圆的两焦点为F1(-,0),F2(,0),离心率e=.(1)求此椭圆的方程.(2)设直线l:y=x+m,若l与此椭圆相交于P,Q两点,且|PQ|等于椭圆的短轴长,求m 的值.【解析】(1)设椭圆方程为+=1(a>b>0),则c=,=,所以a=2,b2=a2-c2=1.所以所求椭圆方程为+y2=1.(2)由消去y,得5x2+8mx+4(m2-1)=0,则Δ=64m2-80(m2-1)>0,得m2<5(*).设P(x1,y1),Q(x2,y2),则x1+x2=-,x1x2=,y1-y2=x1-x2,|PQ|===2.解得m2=,满足(*),所以m=±.20.(12分)已知函数f(x)=-x3+2ax2-3a2x+b(a>0).(1)当f(x)的极小值为-,极大值为-1时,求函数f(x)的解析式.(2)若f(x)在区间[1,2]上为增函数,在区间[6,+∞)上为减函数,求实数a的取值范围.【解析】(1)f′(x)=-x2+4ax-3a2=-(x-a)(x-3a),令f′(x)≥0,得a≤x≤3a,令f′(x)≤0,得x≥3a或x≤a,所以f(x)在(-∞,a]上是减函数,在[a,3a]上是增函数,在[3a,+∞)上是减函数,所以f(x)在x=a处取得极小值,在x=3a处取得极大值.由已知有即解得所以函数f(x)的解析式为f(x)=-x3+2x2-3x-1.(2)由(1)知f(x)在(-∞,a]上是减函数,在[a,3a]上是增函数,在[3a,+∞)上是减函数,所以要使f(x)在区间[1,2]上为增函数,在区间[6,+∞)上是减函数,则必须有解得实数a的取值范围为.21.(12分)(2016·南阳高二检测)如图,已知抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点F 的直线l与抛物线C交于A(x1,y1)(y1>0),B(x2,y2)两点,T为抛物线的准线与x轴的交点.(1)若·=1,求直线l的斜率.(2)求∠ATF的最大值.【解析】(1)由题意得F(1,0),T(-1,0),当直线l与x轴垂直时,A(1,2),B(1,-2),此时·=(2,2)·(2,-2)=0,这与·=1矛盾. 故直线l与x轴不垂直.设A(x1,y1),B(x2,y2),直线l的方程为y=k(x-1). ①将①代入y2=4x整理得k2x2-(2k2+4)x+k2=0.所以x1+x2=,x1x2=1.所以y1y2=k2(x1-1)(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]=-4,所以·=(x1+1,y1)·(x2+1,y2)=x1x2+(x1+x2)+1+y1y2=1++1-4==1.解得k=±2.(2)因为y1>0,所以tan∠ATF===≤1.当且仅当y1=即y1=2时取等号.故∠ATF的最大值为.22.(12分)已知函数f(x)=-x3+x2-2x(a∈R).(1)当a=3时,求函数f(x)的单调区间.(2)若对于任意x∈[1,+∞)都有f′(x)<2(a-1)成立,求实数a的取值范围. 【解析】(1)当a=3时,函数f(x)=-x3+x2-2x,得f′(x)=-x2+3x-2=-(x-1)(x-2).所以当1<x<2时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;当x<1或x>2时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;所以函数f(x)的单调递增区间为(1,2),单调递减区间为(-∞,1)和(2,+∞).(2)由f(x)=-x3+x2-2x,得f′(x)=-x2+ax-2,因为对于任意x∈[1,+∞)都有f′(x)<2(a-1)成立,所以问题转化为对于任意x∈[1,+∞)都有f′(x)max<2(a-1).因为f′(x)=-+-2,其图象开口向下,对称轴为x=.①当≤1即a≤2时,f′(x)在[1,+∞)上单调递减,所以f′(x)max=f′(1)=a-3,由a-3<2(a-1),得a>-1,此时-1<a≤2.②当>1即a>2时,f′(x)在上单调减增,在上单调递减,所以f′(x)max=f′=-2,由-2<2(a-1),得0<a<8,此时2<a<8,综上可得,实数a的取值范围为(-1,8).。
高中数学人教a版高二选修1-1章末综合测评第一章_word版含解析章末综合测评(一) 常用逻辑用语 (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.“经过两条相交直线有且只有一个平面”是( ) A.全称命题 C.p∨q形式B.特称命题 D.p∧q形式【解析】此命题暗含了“任意”两字,即经过任意两条相交直线有且只有一个平面.【答案】 A2.设x∈R,则“x>1”是“x3>1”的( ) A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】由于函数f(x)=x3在R上为增函数,所以当x>1时,x3>1成立,反过来,当x3>1时,x>1也成立.因此“x>1”是“x3>1”的充要条件,故选C.【答案】 C3.命题“?x∈R,x2≠x”的否定是( ) A.?x?R,x2≠x C.?x?R,x2≠xB.?x∈R,x2=x D.?x∈R,x2=x【解析】全称命题的否定,需要把全称量词改为特称量词,并否定结论.【答案】D4.全称命题“?x∈Z,2x+1是整数”的逆命题是( ) A.若2x+1是整数,则x∈Z B.若2x+1是奇数,则x∈Z C.若2x+1是偶数,则x∈Z D.若2x+1能被3整除,则x∈Z第1页共8页【解析】易知逆命题为:若2x+1是整数,则x∈Z. 【答案】 A5.已知命题p:对任意x∈R,总有|x|≥0;q:x=1是方程x+2=0的根.则下列命题为真命题的是( )A.p∧?q C.?p∧?qB.?p∧q D.p∧q【解析】命题p为真命题,命题q为假命题,所以命题?q为真命题,所以p∧?q为真命题,故选A.【答案】 A6.南八校联考)命题“全等三角形的面积一定都相等”的否定是( ) A.全等三角形的面积不一定都相等 B.不全等三角形的面积不一定都相等 C.存在两个不全等三角形的面积相等 D.存在两个全等三角形的面积不相等【解析】命题是省略量词的全称命题.易知选D. 【答案】 Dan+an+17.原命题为“若<an,n∈N+,则{an}为递减数列”,关于其逆命题,否2命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A.真,真,真 C.真,真,假B.假,假,真 D.假,假,假an+an+1【解析】从原命题的真假入手,由于<an?an+1<an?{an}为递减数列,2即原命题和逆命题均为真命题,又原命题与逆否命题同真同假,则逆命题、否命题和逆否命题均为真命题,选A.【答案】 A8.给定两个命题p,q.若?p是q的必要而不充分条件,则p是?q的( ) A.充分而不必要条件 C.充要条件B.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件第2页共8页【解析】 q??p等价于p??q,?pD?/ q等价于?qD?/ p.故p是?q的充分而不必要条件.【答案】 A9.一元二次方程ax2+4x+3=0(a≠0)有一个正根和一个负根的充分不必要条件是( )A.a<0 C.a<-12B.a>0 D.a>13【解析】一元二次方程ax+4x+3=0(a≠0)有一个正根和一个负根?<0,解a得a<0,故a<-1是它的一个充分不必要条件.【答案】 C10.设集合U={(x,y)|x∈R,y∈R},A={(x,y)|2x-y+m>0},B={(x,y)|x+y -n≤0},那么点P(2,3)∈A∩(?UB)的充要条件是( )A.m>-1,n<5 C.m>-1,n>5B.m<-1,n<5 D.m<-1,n>5【解析】∵P(2,3)∈A∩(?UB),?2×2-3+m>0,?m>-1,∴满足?故??2+3-n>0,?n<5.【答案】 A11.下列命题中为真命题的是( ) A.?x0∈R,ex0≤0 B.?x∈R,2x>x2aC.a+b=0的充要条件是=-1bD.a>1,b>1是ab>1的充分条件【解析】对于?x∈R,都有ex>0,故选项A是假命题;当x=2时,2x=x2,故aa选项B是假命题;当=-1时,有a+b=0,但当a+b=0时,如a=0,b=0时,无bb意义,故选项C是假命题;当a>1,b>1时,必有ab>1,但当ab>1时,未必有a>1,b>1,如当a=-1,b=-2时,ab>1,但a不大于1,b不大于1,故a>1,b>1是ab>1第3页共8页的充分条件,选项D是真命题.【答案】 D12.下列命题中真命题的个数为( )①命题“若x=y,则sin x=sin y”的逆否命题为真命题;?ππ?②设α,β∈?-2,2?,则“α??③命题“自然数是整数”是真命题;④命题“?x∈R,x2+x+1<0”的否定是“?x0∈R,x20+x0+1<0.” A.1 C.3B.2 D.4【解析】①命题“若x=y,则sin x=sin y”为真命题,所以其逆否命题为真命?ππ??ππ?题;②因为x∈?-2,2? 时,正切函数y=tan x是增函数,所以当α,β∈?-2,2?时,????α2x2+x+1<0”的否定是“?x0∈R,x0+x0+1≥0”,故④是假命题.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 213.设p:x>2或x<;q:x>2或x<-1,则?p是?q的________条件.32【解析】 ?p:≤x≤2.3?q:-1≤x≤2.?p??q,但?qD?/ ?p. ∴?p是?q的充分不必要条件.【答案】充分不必要14.若命题“对于任意实数x,都有x2+ax-4a>0且x2-2ax+1>0”是假命题,则实数a的取值范围是________.【解析】若对于任意实数x,都有x2+ax-4a>0,则Δ=a2+16a<0,即-160,则Δ=4a2-4<0,即-10且x2-2ax+1>0”是真命题时,有a∈(-1,0).而命题第4页共8页“对于任意实数 x,都有x2+ax-4a>0且x2-2ax+1>0”是假命题,故a∈(-∞,-1]∪[0,+∞).【答案】 (-∞,-1]∪[0,+∞) 15.给出下列四个命题:①“若xy=1,则x,y互为倒数”的逆命题;②“相似三角形的周长相等”的否命题;③“若b≤-1,则关于x的方程x2-2bx+b2+b=0有实数根”的逆否命题;④若sin α+cos α>1,则α必定是锐角.其中是真命题的有________.(请把所有真命题的序号都填上).【解析】②可利用逆命题与否命题同真假来判断,易知“相似三角形的周长相等”的逆命题为假,故其否命题为假.④中α应为第一象限角.【答案】①③16.已知p:-4<x-a<4,q:(x-2)(3-x)>0,若?p是?q的充分条件,则实数a 的取值范围是________.【解析】 p:a-4<x<a+4,q:2<x<3,∵?p是?q的充分条件(即?p??q),∴q?p,?a-4≤2,∴?∴-1≤a≤6. ?a+4≥3,【答案】 [-1,6]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)指出下列命题的构成形式,并写出构成它的命题: (1)36是6与18的倍数;(2)方程x2+3x-4=0的根是x=±1;(3)不等式x2-x-12>0的解集是{x|x>4或x【解】 (1)这个命题是p∧q的形式,其中p:36是6的倍数;q:36是18的倍数. (2)这个命题是p∨q的形式,其中p:方程x2+3x-4=0的根是x=1;q:方程x2+3x-4=0的根是x=-1.(3)这个命题是p∨q的形式,其中p:不等式x2-x-12>0的解集是{x|x>4};q:不第5页共8页感谢您的阅读,祝您生活愉快。
“(p(q:简易逻辑中复合命题的真假判断,主要依靠真值表.由“或”命题的真值表,“(p)∨(q)”是假命题“p”与“q”均为假命题,即p与q均为真命题.故“p∧q”和“p∨q”都是真命题.:A下列说法错误的是( )“sin θ=12”是“θ=π6”的充分不必要条件命题“若a=0,则ab=0”的否命题是“若a≠0,则ab≠0”若命题p:∃x0∈R p:∀x∈R,x2-x+1≠0,x20‒x0+1=0,则若命题“p”与命题“p∨q”都是真命题,则命题q一定是真命题:A若椭圆x2m+y24=1的焦距为2,则m的值等于( )B.5或8C.5或3D.201,2) B.(-2,1)1,0)∪(0,1) D.(-1,1):先求出函数的导函数,再根据导函数的正负判断原函数的单调性.x)=3x5-5x3,可知f'(x)=15x4-15x2.x)=15x4-15x2≤0,可得-1≤x≤1.x)的单调递减区间为(-1,1).:Dp:a∈R,|a|<1,q:关于x的一元二次方程x2+(a+1)x+a-2=0的一个根大于零,另一根小于零,则p是 )充分不必要条件B.必要不充分条件充要条件D.既不充分也不必要条件:由|a|<1得-1<a<1,由x2+(a+1)x+a-2=0的一个根大于零,另一根小于零得f(0)=a-2<0,即a<2.若曲线y =x 2在点(a ,a2)处的切线与两个坐标轴围成的三角形的面积为18,则a 等于( )B.32C.16D.8:∵y=y=x-12,y '=‒12x -32,∴k 切‒12a -32,切线方程为‒a -12=‒12a -32(x ‒a ).y=0,得x=3a ;令x=0,得y =32a -12.由题意·3a ·a=64.得1232a -12=18,故:A已知某抛物线型石拱桥,当水面离桥顶2 m 时,水面宽4 m,若水面下降1 m,则此时水面宽为( ) mB .26 mC .3 mD .6 m:以抛物线的顶点为原点,对称轴为y 轴建立平面直角坐标系,令抛物线的方程为x 2=-2py (p>0),将点2)代入得p=1,故抛物线的方程为x 2=-2y.水面下降1 m 对应纵坐标为-3,解得x=m .6,从而水面宽为2 6A.512π m/sB.256π m/sC.144π m2/sD.72π m2/s:根据题意,可知最外一圈波的面积与时间的关系为S=64πt2,故在t=2时的导数值,即=128πt|t=2=256π.:B设e1,e2分别为具有公共焦点F1与F2的椭圆和双曲线的离心率,P为两曲线的一个公共点,且满PF1·PF2=0,则e21+e22(e1e2)2的值为( ).1C.2D.4:设椭圆长半轴长为a1,双曲线实半轴长为a2, |PF1|+|PF2|=2a1,||PF1|-|PF2||=2a2.平方相加得|PF1|2+|PF2|2=2a 21+2a22.PF·PF=0,△ABF 2的周长为16.圆x 216+y 225=1的两焦点为F 1,F 2,弦AB 过F 1点,则:在命题③中,椭圆焦点在y 轴上,a 2=25,故△ABF 2的周长为4a=20,故命题③错误.:①②若f (x )=ax 3-x 2-x+1在(1,2)内是减函数,则实数a 的取值范围是 . :∵f (x )在(1,2)内是减函数,x )=3ax 2-2x-1≤0,x ∈(1,2).≤x ∈(1,2)恒成立.2x +13x 2在=2x +13x 2=23x +13x 2=13[(1x+1)2-1],1x ∈(12,1),<u <1.≤a的取值范围512,即所求是(-∞,512].程2+m=1表示焦点在y 轴上的椭圆;命题q :函数f (x )=43x 3‒2mx 2+(4m ‒3)x ‒.若(p ∧q 为真,求m 的取值范围.当p 真时,m>2.真时,f'(x )=4x 2-4mx+4m-3≥0在R 上恒成立.16m 2-16(4m-3)≤0,即1≤m ≤3.(p )∧q 为真,∴p 假,q 真.1≤m ≤2.m ≤2,≤m ≤3,即的取值范围为[1,2].(12分)已知函数f (x )=e x (ax+b )-x 2-4x ,曲线y=f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y=4x+4.求a ,b 的值;x )=(560+48x )+=560+48x+(x ≥10,x ∈N *).2 160×10 0002 000x10 800x x )=48-.10 800x 2x )=0,得x=15.x>15时,f'(x )>0;当10<x<15时,f'(x )<0.x=15时,f (x )取最小值,f (15)=2 000.为了使楼房每平方米的平均综合费用最少,该楼房应建为15层.(12分)设函数f (x )=(1-x 2)e x .讨论f (x )的单调性;当x ≥0时,f (x )≤ax+1,求a 的取值范围.(1)f'(x )=(1-2x-x 2)e x .若点F 在线段AB 上,点R 是PQ 的中点,证明:AR ∥FQ ;若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求AB 中点的轨迹方程.由题设知F.(12,0):y=a ,l 2:y=b ,则ab ≠0,且A ,B ,P ,Q ,R .(a 22,a )(b 22,b )(-12,a )(-12,b )(-12,a +b 2)A ,B 两点的直线为l ,的方程为2x-(a+b )y+ab=0.证明:由于点F 在线段AB 上,故1+ab=0.AR 的斜率为k 1,FQ 的斜率为k 2,==-b=k 2.a -b1+a2=a -b a 2-ab=1a =-ab aAR ∥FQ.当2|AM|=|AN|时,<k<2.证明:3解:设点M (x 1,y 1),则由题意知y 1>0.由已知及椭圆的对称性知,直线AM 的倾斜角.为π4A (-2,0),因此直线AM 的方程为y=x+2.x=y-2代=1得7y 2-12y=0.入x 24+y 23y=0或y=,所以y 1=.127127△AMN 的面积S △AMN =2×.12×127×127=14449证明:将直线AM 的方程y=k (x+2)(k>0)代=1得(3+4k 2)x 2+16k 2x+16k 2-12=0.入x 24+y 23·(-2)=x 1=,16k 2-123+4k 2得2(3-4k 2)3+4k 2。
高中数学选修1—1阶段评估试卷(一)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.(2019·辽宁凌源期末)“a=4”是“y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解析:若y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数,则a2≤2,即a≤4,所以“a=4”是“y=x2-ax+1在(2,+∞)上是增函数”的充分不必要条件,故选A.答案:A2.已知命题p:∃x∈R,cos x=54;命题q:∀x∈R,x2-x+1>0.则下列结论正确的是()A.命题p∧q是真命题B.命题p∧(綈q)是真命题C.命题(綈p)∧q是真命题D.命题(綈p)∨(綈q)是假命题解析:易知p是假命题,q是真命题,∴(綈p)∧q是真命题.答案:C3.(2019·莆田六中期中)下列命题中错误的是()A.命题“若x2-5x+6=0,则x=2”的逆否命题是“若x≠2,则x2-5x+6≠0”B.命题“角α的终边在第一象限,则α是锐角”的逆命题为真命题C.已知命题p 和q ,若p ∨q 为假命题,则命题p 与q 中必一真一假D.命题“若x >y ,则x >|y |”的逆命题是真命题解析:若p ∨q 为假命题,则p 与q 都是假命题,C 错.答案:C4.(2019·海南海口期末)命题“∀x >3,ln x >1”的否定是( )A.∃x 0>3,ln x 0≤1B.∀x >3,ln x ≤1C.∃x 0≤3,ln x 0≤1D.∀x ≤3,ln x >1 答案:A5.(2019·湖南长沙月考)已知条件p :x 2-3x -4≤0,条件q :x 2-6x +9-m 2≤0.若p 是q 的充分不必要条件,则m 的取值范围是( )A.[-1,1]B.[-4,4]C.(-∞,-4]∪[4,+∞)D.(-∞,-1]∪[4,+∞)解析:p :x 2-3x -4≤0,得-1≤x ≤4,q :x 2-6x +9-m 2≤0,得(x -3-m )(x -3+m )≤0,∴3-|m |≤x ≤3+|m |,若p 是q 的充分不必要条件,则⎩⎪⎨⎪⎧3-|m |≤-1,3+|m |≥4,且等号不能同时成立, ∴|m |≥4,∴m ≥4或m ≤-4,故选C.答案:C6.(2019·阜阳一中月考)下列说法错误的是( )A.“a >1”是“1a <1”的充分不必要条件B.“若x 2-3x +2=0,则x =1”的逆否命题为:“若x ≠1,则x 2-3x +2≠0”C.若p ∧q 为假命题,则p ,q 均为假命题D.命题p :∃x 0∈R ,使得x 20+x 0+1<0,则綈p :∀x ∈R ,均有x 2+x +1≥0解析:A 中,a >1⇒1a <1,当a =-1时,1a <1,但a <1,故“a >1”是“1a <1”的充分不必要条件,正确;B 正确;C 中,若p ∧q 为假命题,则p 、q 至少有一个为假命题,错误;D 正确.故选C.答案:C二、填空题(每小题5分,共20分)7.命题“若a <b ,则2a <2b ”的否命题是 ,命题的否定是 .答案:若a ≥b ,则2a ≥2b 若a <b ,则2a ≥2b8.(2019·河北衡水调研)“a =1”是“函数f (x )=x +1x +sin x -a 2为奇函数”的 (填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分也不必要”)条件.解析:f (x )=x +1x +sin x -a 2=1+1x +sin x -a 2,若f (x )为奇函数,则1-a 2=0,∴a =1或a =-1,∴“a =1”是“函数f (x )为奇函数”的充分不必要条件.答案:充分不必要9.若命题“∃x ∈R ,使得x 2+(a -1)x +1≤0”为假命题,则实数a 的取值范围是 .解析:命题“∃x ∈R ,使得x 2+(a -1)x +1≤0”为假命题,则命题的否定“∀x ∈R ,x 2+(a -1)x +1>0”是真命题.∴Δ=(a -1)2-4<0,即a 2-2a -3<0.解得-1<a <3.答案:(-1,3)10.下列四个命题:①∃x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >⎝ ⎛⎭⎪⎫13x ;②∃x ∈(0,+∞),log 2x <log 3x ;③∀x ∈(0,+∞),⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >log 12x ;④∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <log 13x . 其中正确命题的序号是 .解析:取x =2,14>19成立,故①是真命题;取x =12,log 212=-1,log 312>log 313=-1,故②是真命题;取x =12,log 1212=1>⎝ ⎛⎭⎪⎫1212,故③是假命题; ∀x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,⎝ ⎛⎭⎪⎫1213<⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <⎝ ⎛⎭⎪⎫120=1, log 13x >log 1313=1,故④是真命题.综上可知,正确命题的序号是①②④.答案:①②④三、解答题(共50分)11.(12分)写出下列命题的逆命题、否命题和逆否命题,并判断其真假.(1)若m ,n 都是奇数,则m +n 是奇数;(2)若x +y =5,则x =3且y =2.解:(1)逆命题:若m +n 是奇数,则m ,n 都是奇数,假命题.否命题:若m 、n 不都是奇数,则m +n 不是奇数,假命题.逆否命题:若m +n 不是奇数,则m ,n 不都是奇数,假命题.(2)逆命题:若x =3且y =2,则x +y =5,真命题.否命题:若x +y ≠5,则x ≠3或y ≠2,真命题.逆否命题:若x ≠3或y ≠2,则x +y ≠5,假命题.12.(12分)已知p :x 2-4ax +3a 2<0(a >0),q :8x -1<1,且綈q 是綈p 的充分不必要条件,求a 的取值范围.解:由x 2-4ax +3a 2<0(a >0),得a <x <3a ,a >0,由8x -1<1,得8x -1-1<0,即9-x x -1<0, 得命题(x -9)·(x -1)>0,得x >9或x <1, 因为綈q 是綈p 的充分不必要条件,所以p 是q 的充分不必要条件, 所以(a,3a )是{x |x >9或x <1}的真子集,所以0<3a ≤1或a ≥9,得0<a ≤13或a ≥9,所以a 的取值范围是⎩⎨⎧a ⎪⎪⎪⎭⎬⎫0<a ≤13或a ≥9. 13.(13分)已知a >0,设命题p :函数y =a x 在R 上单调递增;命题q :不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立,若p 且q 为假,p 或q 为真,求a 的取值范围.解:∵y =a x 在R 上单调递增,∴a >1,∴p :a >1,又不等式ax 2-ax +1>0对∀x ∈R 恒成立,∴Δ=a 2-4a <0,∴0<a <4,∴q :0<a <4.∵p ∧q 为假,p ∨q 为真,∴p 与q 中一真一假.若p 真q 假,得a ≥4;若p 假q 真,得0<a ≤1.综上a 的取值范围是(0,1]∪[4,+∞).14.(13分)已知命题p :对m ∈[-1,1],不等式a 2-5a -3≥m 2+8恒成立;命题q :不等式x 2+ax +2<0有解.若p 是真命题,q 是假命题,求a 的取值范围.解:∵m ∈[-1,1], ∴m 2+8∈[22,3].∵对m ∈[-1,1],不等式a 2-5a -3≥m 2+8恒成立,可得a 2-5a -3≥3,∴a ≥6或a ≤-1.故命题p为真命题时,a≥6或a≤-1.又命题q:不等式x2+ax+2<0有解,∴Δ=a2-8>0.∴a>22或a<-2 2.从而命题q为假命题时,-22≤a≤22,∴命题p为真命题,q为假命题时,a的取值范围为{a|-22≤a≤-1}.。
高中数学人教a版高二选修1-1模块综合测评含解析模块综合测评(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a,b是实数,则“a>b”是“a2>b2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【解析】设a=1,b=-2,则有a>b,但a2<b2,故a>bD⇒/a2>b2;设a=-2,b=1,显然a2>b2,但a<b,即a2>b2D⇒/a>b.故“a>b”是“a2>b2”的既不充分也不必要条件.【答案】 D2.过点P(1,-3)的抛物线的标准方程为()A.x2=13y或x2=-13yB.x2=1 3yC.y2=-9x或x2=1 3yD.x2=-13y或y2=9x【解析】P(1,-3)在第四象限,所以抛物线只能开口向右或向下,设方程为y2=2px(p>0)或x2=-2py(p>0),代入P(1,-3)得y2=9x或x2=-13y.故选D.【答案】 D3.下列命题中,正确命题的个数是()①命题“若x2-3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x2-3x+2≠0”;②“p∨q为真”是“p∧q为真”的充分不必要条件;③若p∧q为假命题,则p,q均为假命题;④对命题p:∃x0∈R,使得x20+x0+1<0,则¬p:∀x∈R,均有x2+x+1≥0. A.1B.2 C.3D.4【解析】 ①正确;②由p ∨q 为真可知,p ,q 至少有一个是真命题即可,所以p ∧q 不一定是真命题;反之,p ∧q 是真命题,p ,q 均为真命题,所以p ∨q 一定是真命题,②不正确;③若p ∧q 为假命题,则p ,q 至少有一个假命题,③不正确;④正确.【答案】 B4.函数f (x )=x 2+2xf ′(1),则f (-1)与f (1)的大小关系为( ) A .f (-1)=f (1) B .f (-1)<f (1) C .f (-1)>f (1)D .无法确定【解析】 f ′(x )=2x +2f ′(1),令x =1,得f ′(1)=2+2f ′(1),∴f ′(1)=-2. ∴f (x )=x 2+2x ·f ′(1)=x 2-4x , f (1)=-3,f (-1)=5. ∴f (-1)>f (1). 【答案】 C5.命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是( ) A .∀x ∈(-∞,0),x 3+x <0 B .∀x ∈(-∞,0),x 3+x ≥0C .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0 D .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0≥0【解析】 故原命题的否定为:∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0.故选C.【答案】 C6.已知双曲线的离心率e =2,且与椭圆x 224+y 28=1有相同的焦点,则该双曲线的渐近线方程为( )A .y =±13xB .y =±33xC .y =±3xD .y =±23x【解析】 双曲线的焦点为F (±4,0),e =ca =2,∴a =2,b =c 2-a 2=23,∴渐近线方程为y =±bax =±3x .【答案】 C7.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=2px (p >0)的准线分别交于A ,B 两点,O 为坐标原点.若双曲线的离心率为2,△AOB 的面积为3,则p =( )A .1 B.32C .2D .3【解析】 因为双曲线的离心率e =ca=2,所以b =3a ,所以双曲线的渐近线方程为y =±b a x =±3x ,与抛物线的准线x =-p 2相交于A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,32p ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,-32p ,所以△AOB 的面积为12×p2×3p =3,又p >0,所以p =2.【答案】 C8.点P 在曲线y =x 3-x +3上移动,过点P 的切线的倾斜角的取值范围为( ) A .[0,π) B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎝ ⎛⎦⎥⎤π2,3π4 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π 【解析】 f ′(x )=3x 2-1≥-1,即切线的斜率k ≥-1,所以切线的倾斜角的范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫3π4,π.【答案】 B9.椭圆有如下的光学性质:从椭圆的一个焦点发出的光线,经椭圆反射后必过椭圆的另一个焦点.今有一个水平放置的椭圆形台球盘,点A ,B 是它的两个焦点,其长轴长为2a ,焦距为2c (a >c >0),静放在点A 的小球(小球的半径不计),从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是( )A .2(a -c )B .2(a +c )C .4aD .以上答案均有可能【解析】 如图,本题应分三种情况讨论:当小球沿着x 轴负方向从点A 出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a -c );当小球沿着x 轴正方向从点A 出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是2(a +c );当是其他情况时,从点A 沿直线出发,经椭圆壁反弹后第一次回到点A 时,小球经过的路程是4a .【答案】 D10.若函数f (x )=kx 3+3(k -1)x 2-k 2+1在区间(0,4)上是减函数,则k 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,13B.⎝⎛⎦⎥⎤0,13C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,13 D.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,13 【解析】 f ′(x )=3kx 2+6(k -1)x . 由题意知3kx 2+6(k -1)x ≤0, 即kx +2k -2≤0在(0,4)上恒成立, 得k ≤2x +2,x ∈(0,4),又13<2x +2<1,∴k ≤13.【答案】 D11.若直线y =2x 与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)有公共点,则双曲线的离心率的取值范围为( )A .(1, 5)B .(5,+∞)C .(1, 5]D .[5,+∞)【解析】 双曲线的两条渐近线中斜率为正的渐近线为y =b a x .由条件知,应有ba >2,故e =ca =a 2+b 2a=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2> 5.【答案】 B12.若0<x1<x2<1,则()A.e x2-e x1>ln x2-ln x1B.e x2-e x1<ln x2-ln x1C.x2e x1>x1e x2D.x2e x1<x1e x2【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x0∈(0,1),因此函数f(x)在(0,1)上不是单调函数,故A,B选项不正确.设g(x)=e xx(0<x<1),则g′(x)=e x(x-1)x2.又0<x<1,∴g′(x)<0.∴函数g(x)在(0,1)上是减函数.又0<x1<x2<1,∴g(x1)>g(x2),∴x2e x1>x1e x2.【答案】 C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上) 13.已知a,b,c∈R,命题“若a+b+c=3,则a2+b2+c2≥3”的否命题是________.【解析】a+b+c=3的否定是a+b+c≠3,a2+b2+c2≥3的否定是a2+b2+c2<3.【答案】若a+b+c≠3,则a2+b2+c2<314.曲线y=x e x+2x+1在点(0,1)处的切线方程为________________.【解析】y′=e x+x e x+2,k=y′|x=0=e0+0+2=3,所以切线方程为y-1=3(x-0),即3x-y+1=0.【答案】3x-y+1=015.如图1为函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象,f ′(x )为函数f (x )的导函数,则不等式xf ′(x )<0的解集为________________.图1【解析】 当x <0时,f ′(x )>0,此时f (x )为增函数, 由图象可知x ∈(-∞,-3);当x >0时,f ′(x )<0,此时f (x )为减函数,由图象可知x ∈(0, 2). ∴xf ′(x )<0的解集为(-∞,-3)∪(0, 2). 【答案】 (-∞,-3)∪(0, 2)16.若O 和F 分别是椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP→的最大值为________. 【解析】 由椭圆x 24+y 23=1可得点F (-1,0),点O (0,0),设P (x ,y ),-2≤x ≤2,则OP →·FP →=x 2+x +y 2=x 2+x +3⎝ ⎛⎭⎪⎫1-x 24=14x 2+x +3=14(x +2)2+2,当且仅当x =2时,OP →·FP→取得最大值6. 【答案】 6三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)设命题p :方程x 21-2m +y 2m +4=1表示的曲线是双曲线;命题q :∃x ∈R,3x 2+2mx +m +6<0.若命题p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,求实数m 的取值范围.【解】 对于命题p ,因为方程x 21-2m +y 2m +4=1表示的曲线是双曲线,所以(1-2m )(m +4)<0,解得m <-4或m >12,则命题p :m <-4或m >12.对于命题q ,因为∃x ∈R,3x 2+2mx +m +6<0,即不等式3x 2+2mx +m +6<0在实数集R 上有解,所以Δ=(2m )2-4×3×(m +6)>0, 解得m <-3或m >6. 则命题q :m <-3或m >6.因为命题p ∧q 为假命题,p ∨q 为真命题,所以命题p 与命题q 有且只有一个为真命题.若命题p 为真命题且命题q 为假命题, 即⎩⎨⎧ m <-4或m >12,-3≤m ≤6,得12<m ≤6; 若命题p 为假命题且命题q 为真命题, 即⎩⎨⎧-4≤m ≤12,m <-3或m >6,得-4≤m <-3.综上,实数m 的取值范围为[-4,-3)∪⎝⎛⎦⎥⎤12,6.18.(本小题满分12分)设函数f (x )=x 3+bx 2+cx (x ∈R ),已知g (x )=f (x )-f ′(x )是奇函数.(1)求b ,c 的值;(2)求g (x )的单调区间与极值. 【解】 (1)∵f (x )=x 3+bx 2+cx , ∴f ′(x )=3x 2+2bx +c . 从而g (x )=f (x )-f ′(x ) =x 3+bx 2+cx -(3x 2+2bx +c ) =x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c ∵g (x )是奇函数,∴-x 3+(b -3)x 2-(c -2b )x -c =-[x 3+(b -3)x 2+(c -2b )x -c ] 得(b -3)x 2-c =0对x ∈R 都成立.∴⎩⎨⎧b -3=0,c =0,得b =3,c =0. (2)由(1)知g (x )=x 3-6x ,从而g ′(x )=3x 2-6,由此可知,(-∞,-2)和(2,+∞)是函数g (x )的单调递增区间;(-2, 2)是函数g (x )的单调递减区间.g (x )在x =-2时,取得极大值,极大值为42,g (x )在x =2时,取得极小值,极小值为-4 2. 19.(本小题满分12分)已知抛物线y 2=4x 截直线y =2x +b 所得的弦长为|AB |=3 5. (1)求b 的值;(2)在x 轴上求一点P ,使△APB 的面积为39.【解】 (1)联立方程组⎩⎨⎧y 2=4x ,y =2x +b ,消去y ,得方程:4x 2+(4b -4)x +b 2=0,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), x 1+x 2=1-b ,x 1x 2=b 24,|AB |=5(x 1+x 2)2-4x 1x 2 =5(1-b )2-b 2=35, 解得b =-4.(2)将b =-4代入直线y =2x +b ,得AB 所在的直线方程为2x -y -4=0, 设P (a,0),则P 到直线AB 的距离为d =|2a -4|5.△APB 的面积S =12×|2a -4|5×35=39,则a =-11或15,所以P 点的坐标为(-11,0)或(15,0).20.(本小题满分12分)某商品每件成本9元,售价30元,每星期卖出432件.如果降低价格,销售量可以增加,且每星期多卖出的商品件数与商品单价的降低值x (单位:元,0≤x ≤30)的平方成正比,已知商品单价降低2元时,一星期多卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成x 的函数; (2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?【解】 (1)设商品降低x 元时,多卖出的商品件数为kx 2,若记商品在一个星期的销售利润为f (x ),则依题意有f(x)=(30-x-9)·(432+kx2)=(21-x)·(432+kx2),又由已知条件24=k·22,于是有k=6,所以f(x)=-6x3+126x2-432x+9 072,x∈[0,30].(2)根据(1),有f′(x)=-18x2+252x-432=-18(x-2)(x-12).当x变化时,f(x)与f′(x)的变化情况如下表:故x因为f(0)=9 072,f(12)=11 664,所以定价为30-12=18(元)能使一个星期的商品销售利润最大.21.(本小题满分12分)已知函数f(x)=12x2+a ln x(a<0).(1)若a=-1,求函数f(x)的极值;(2)若∀x>0,不等式f(x)≥0恒成立,求实数a的取值范围.【解】由题意,x>0.(1)当a=-1时,f(x)=12x2-ln x,f′(x)=x-1 x,令f′(x)=x-1x>0,解得x>1,所以f(x)的单调增区间为(1,+∞);f′(x)=x-1x<0,得0<x<1,所以f(x)的单调减区间为(0,1),所以函数f(x)在x=1处有极小值f(1)=1 2.(2)因为a<0,f′(x)=x+a x.令f ′(x )=0,所以x =-a , 列表:这时f (x )min =f (-a )=-2+a ln -a ,因为∀x >0,不等式f (x )≥0恒成立, 所以-a2+a ln -a ≥0,所以a ≥-e ,所以a 的取值范围为[-e,0).22.(本小题满分12分)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,且离心率e=12. (1)求椭圆C 的标准方程;(2)若直线l :y =kx +m (k ≠0)与椭圆交于不同的两点M 、N ,且线段MN 的垂直平分线过定点G ⎝ ⎛⎭⎪⎫18,0,求k 的取值范围.【解】 (1)由题意e =12,即e =c a =12,∴a =2c .∴b 2=a 2-c 2=(2c )2-c 2=3c 2. ∴椭圆C 的方程可设为x 24c 2+y 23c 2=1.代入A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32,得14c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫3223c 2=1.解得c 2=1,∴所求椭圆C 的方程为x 24+y 23=1,第11页 共11页 (2)由方程组⎩⎨⎧ x 24+y 23=1,y =kx +m ,消去y ,得(3+4k 2)x 2+8kmx +4m 2-12=0. 由题意,Δ=(8km )2-4(3+4k 2)(4m 2-12)>0, 整理得:3+4k 2-m 2>0,①设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),MN 的中点为P (x 0,y 0),x 0=x 1+x 22=-4km 3+4k 2, y 0=kx 0+m =3m 3+4k 2. 由已知,MN ⊥GP ,即k MN ·k GP =-1,即k ·3m 3+4k 2-0-4km 3+4k 2-18=-1, 整理得:m =-3+4k 28k. 代入①式,并整理得:k 2>120, 即|k |>510,∴k ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-510∪⎝ ⎛⎭⎪⎫510,+∞.。