2019-2020学年高二数学人教A版选修2-2训练:第一章检测B Word版含解析.docx
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2高中数学选修《2-2》复习试题一、选择题(共8题,每题5分)1.复数(2)z i i =+在复平面内的对应点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2. 一质点做直线运动,由始点经过s t 后的距离为3216323s t t t =-+,则速度为0的时刻是( )A .4s t= B .8s t = C .4s t =与8s t = D .0s t =与4s t =3。
某射击选手每次射击击中目标的概率是0.8,如果他连续射击5次,则这名射手恰有4次击中目标的概率是( )(A )40.80.2⨯ (B)445C 0.8⨯ (C )445C 0.80.2⨯⨯ (D )45C 0.80.2⨯⨯ 4.已知14a b c =+==则a,b ,c 的大小关系为( ) A .a>b>cB .c>a 〉bC .c 〉b 〉aD .b>c 〉a5.曲线32y x =-+上的任意一点P 处切线的斜率的取值范围是( ) A.)+∞B. )+∞C. ()+∞ D 。
[)+∞ 6。
有一段“三段论”推理是这样的:对于可导函数()f x ,如果0()0f x '=,那么0x x =是函数()f x 的极值点,因为函数3()f x x =在0x =处的导数值(0)0f '=,所以,0x =是函数3()f x x =的极值点. 以上推理中( )A .大前提错误B . 小前提错误C .推理形式错误D .结论正确7。
.在复平面内, 复数1 + i 与31+i 分别对应向量OA 和OB , 其中O 为坐标原点,=( ) A 。
2 B 。
2 C 。
10 D. 48、函数2()1x f x x =-( )A .在(0,2)上单调递减B .在(,0)-∞和(2,)+∞上单调递增C .在(0,2)上单调递增D .在(,0)-∞和(2,)+∞上单调递减二、填空题(共6题,30分) 9. .观察下列式子 2222221311511171,1,1222332344+<++<+++< , … … , 则可归纳出________________________________10. 复数11z i =-的共轭复数是________。
1.A.2:由已知得f'(x)=2f'(1)+2x,所以f'(1)=2f'(1)+2,解得f'(1)=-2,于是f'(x)=-4+2x,故f'(0)=-4.:D2.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f(x)的单调递增区间为 ( )A.(-1,0)B.(-1,0),(2,+∞)+∞) D.(0,+∞):由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=2x-2‒4x=2(x2-x-2)x=2(x+1)(x-2)x.x)>0,得x>2.:C3.A.24.A.275.,即上恒成立y=2x 2在区≤y ≤a的取值范围是a ≤间14,12上满足1812,所以实数18.:B6.对任意的x ∈R ,函数f (x )=x 3+ax 2+7ax 不存在极值的充要条件是( )A.0≤a ≤21 B.a=0或a=70或a>21D.a=0或a=21: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.故选A.:A7.已知f (x )=kx 2+2x+2k 在(1,2)内有极值点,则k 的取值范围是( )8.误的正确,则f (-1)=0,即a-b+c=0;①正确,则f'(1)=0,即2a+b=0;②正确,则f'(x 0)=0,且f (x 0)=3,c ③-b 2a)=3,即‒b 24a=3;项正确,则f (2)=8,即4a+2b+c=8.④②③④正确,则由②得b=-2a ,代入④得c=8,代入③a=5,b=-10,c=8.得8‒4a 24a=3,解得f (x )=5x 2-10x+8,f (-1)=5×(-1)2-10×(-1)+8=5+10+8=23≠0,即A 不成立.B,C,D 可同时成立,而A 不成立.故选A .9.410.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3和y=axa 等于( )2+4x ‒9都相切,则-1或‒2564 B .或214774或‒2564 D .‒74或:设直线与曲线y=x 3相切的切点为P (x 0,y 0),y 0解得x 0=0或xy 0=x 30,0=3x 20(x 0-1),消去0=32.故切线的斜率k=k=3x 20=0或3x 20=274.k=0,则切线方程为y=0,由{y =0,y =ax 2+154x -9,11.12.由函数在极值点处的导数为0,即切线斜率为0,得切线方程为y=‒1e .:y=‒1e13.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx+d 的图象如图所示,.则f '(-3)f '(1)=____________________:f'(x )=3ax 2+2bx+c ,结合图象可得x=-1和x=2为导函数的零点,则f'(-1)=f'(2)=0,{c14.则a15.设函数f (x )=2ln x -nx ,若x=2是f (x )的极大值点,则m 的取值范围为 .‒12mx 2:函数f (x )的定义域为(0,+∞).f'(x)=2x ‒mx ‒n.依题意得f'(2)=1-2m-n=0,即n=1-2m.f'(x m-1=m ≥0,显然x=2是f (x )的极大值点,满足题意;)=2x ‒mx +2‒(x -2)(mx +1)x ,若m<0,则应m>有‒1m >2,解得‒12.,m 的取值范围为(-12,+∞).(-1,+∞)16.(1)求函数k=1时,原不等式的解集是⌀;k>1时,原不等式的解集是{x |1k <x <1}.17.(8分)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx 在x=x=1处都取得极值.‒23与(1)求函数f (x )的解析式;求函数f (x )在区间[-2,2]上的最大值与最小值.(1)f'(x )=3x 2+2ax+b ,由题意,得{f '(-23)=0,f '(1)=0,4a+b =018.(1)设x=2是f (x )的极值点,求a ,并求f (x )的单调区间;证明:当a ≥f (x )≥0.1e 时,解f (x )的定义域为(0,+∞),f'(x )=a ex ‒1x .由题设知,f'(2)=0,所以a=12e 2.f (xx-ln x-1,f'(xx )=12e2e )=12e2e ‒1x.<x<2时,f'(x )<0;x>2时,f'(x )>0.f (x )在区间(0,2)内单调递减,在区间(2,+∞)内单调递增.19.件.通过改进工艺(1)改进工艺后,每件产品的销售价为20(1+x )元,月平均销售量为a (1-x 2)件,则月平均利润y=a (1-x 2)·[20(1+x )-15]=5a (1+4x-x 2-4x 3)(0<x<1).由y'=5a (4-2x-12x 2)=0,=12(x =-23舍去).<x ,y'>0,函数为增函数;<12时,y'<0,函数为减函数,<x <1时所以函数y=5a (1+4x-x 2-4x 3)(0<x<1)在x,也是最大值.=12处取得极大值20.(1)若xa ,则g'(x≥0,仅当x=0时g'(x )=0,所以g (x )在区间(-∞,+∞)内单调递增)=x 3x 2+x +1‒3)=x 2(x 2+2x +3)(x 2+x +1)2x )至多有一个零点,从而f (x )至多有一个零点.(3a-1)=-6a 2+2a f (3a+1‒13=‒6(a -16)2‒16<0,)=13>0,x )有一个零点.,f (x )只有一个零点.。
第一章 1.5 1.5.1、2一、选择题(每小题5分,共20分)1.下列函数在其定义域上不是连续函数的是( ) A .y =x 2 B .y =|x | C .y =xD .y =1x解析: 由于函数y =1x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),故其图象不是连续不断的曲线.答案: D2.当n 很大时,函数f (x )=x 2在区间⎣⎡⎦⎤i -1n ,i n 上的值可以用下列哪个值近似代替( )A .f ⎝⎛⎭⎫1nB .f ⎝⎛⎭⎫2nC .f ⎝⎛⎭⎫i nD .f (0)解析: 当n 很大时,f (x )=x 2在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 上的值可用该区间上任何一点的函数值近似代替,显然可以用左端点或右端点的函数值近似代替.答案: C3.对于由直线x =1,y =0和曲线y =x 3所围成的曲边三角形,把区间3等分,则曲边三角形面积的近似值(取每个区间的左端点)是( )A .19B .125C .127D .130解析: 将区间[0,1]三等分为⎣⎡⎦⎤0,13,⎣⎡⎦⎤13,23,⎣⎡⎦⎤23,1,各小矩形的面积和为s 1=03·13+⎝⎛⎭⎫133·13+⎝⎛⎭⎫233·13=19.答案: A4.若做变速直线运动的物体v (t )=t 2在0≤t ≤a 内经过的路程为9,则a 的值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析: 将区间[0,a ]n 等分,记第i 个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤a (i -1)n,ai n (i =1,2,…,n ),此区间长为an ,用小矩形面积⎝⎛⎭⎫ai n2·a n 近似代替相应的小曲边梯形的面积,则S n =∑i =1n⎝⎛⎭⎫ai n 2·a n =a 3n3·(12+22+…+n 2)=a 33·⎝⎛⎭⎫1+1n ⎝⎛⎭⎫1+12n ,依题意得 lim n →∞ a 33⎝⎛⎭⎫1+1n ·⎝⎛⎭⎫1+12n =9,∴a 33=9,解得a =3. 答案: C二、填空题(每小题5分,共10分)5.已知某物体运动的速度为v =t ,t ∈[0,10],若把区间10等分,取每个小区间右端点处的函数值为近似小矩形的高,则物体运动的路程近似值为________.解析: ∵把区间[0,10]10等分后,每个小区间右端点处的函数值为n (n =1,2,…,10),每个小区间的长度为1.∴物体运动的路程近似值S =1×(1+2+…+10)=55. 答案: 556.求由抛物线f (x )=x 2,直线x =1以及x 轴所围成的平面图形的面积时,若将区间[0,1]5等分,如图所示,以小区间中点的纵坐标为高,所有小矩形的面积之和为________.解析: 由题意得S =(0.12+0.32+0.52+0.72+0.92)×0.2=0.33. 答案: 0.33三、解答题(每小题10分,共20分)7.求直线x =0,x =2,y =0与曲线y =x 23所围成的曲边梯形的面积.解析: 令f (x )=x 23.(1)分割将区间[0,2]n 等分,分点依次为x 0=0,x 1=2n ,x 2=4n ,…,x n -1=2(n -1)n,x n =2.第i 个区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤2i -2n ,2i n (i =1,2,…,n ),每个区间长度为Δx =2i n -2i -2n =2n .(2)近似代替、求和 取ξi =2in(i =1,2,…,n ),S n =∑i =1nf ⎝⎛⎭⎫2i n ·Δx =∑i =1n⎝⎛⎭⎫2i n 2·13·2n =83n2∑i =1ni 2 =83n 3(12+22+…+n 2)=83n 3·n (n +1)(2n +1)6 =89⎝⎛⎭⎫1+32n +12n 2. (3)取极限S =lim n →∞S n =lim n →∞ 89⎝⎛⎭⎫1+32n +12n 2=89,即所求曲边梯形的面积为89. 8.汽车以速度v 做匀速直线运动时,经过时间t 所行驶的路程s =v t .如果汽车做变速直线运动.在时刻t 的速度为v (t )=-t 2+2(单位:km/h),那么它在0≤t ≤1(单位:h)这段时间内行驶的路程s (单位:km)是多少?解析: ①分割:将时间区间[0,1]分为n 等份,形成n 个小区间[t i -1,t i ]=⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n (i =1,2,…,n ),且每个小区间长度为Δt i =1n (i =1,2,…,n ).汽车在每个时间段上行驶的路程分别记作:Δs 1,Δs 2,…,Δs n .则显然有s =∑i =1nΔs i .②近似代替:当n 很大,即Δt 很小时,在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n 上,函数v (t )=-t 2+2的值变化很小,近似地等于一个常数,不妨认为它近似地等于左端点i -1n 处的函数值v ⎝ ⎛⎭⎪⎫i -1n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫i -1n 2+2.从物理意义看,就是汽车在时间段⎣⎢⎡⎦⎥⎤i -1n ,i n (i =1,2,…,n )上的速度变化很小,不妨认为它近似地以时刻i -1n 处的速度v ⎝⎛⎭⎪⎫i -1n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫i -1n 2+2做匀速行驶,即在局部小范围内“以匀速代变速”.于是 Δs i ≈Δs ′i =v ⎝⎛⎭⎪⎫i -1n Δt =⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫i -1n 2+2·1n=-⎝⎛⎭⎪⎫i -1n 2·1n +2n(i =1,2,…,n ). (*)③求和:由(*)得s n =∑i =1nΔs ′i =∑i =1nv ⎝⎛⎭⎪⎫i -1n Δt =∑i =1n⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝⎛⎭⎪⎫i -1n 2·1n +2n =-0·1n -⎝⎛⎭⎫1n 2·1n -…-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1n 2·1n +2 =-1n 3[12+22+…+(n -1)2]+2=-1n 3·(n -1)n (2n -1)6+2=-13⎝⎛⎭⎫1-1n ⎝⎛⎭⎫1-12n +2. ④取极限:当n 趋向于无穷大,即Δt 趋向于0时, s n =-13⎝⎛⎭⎫1-1n ⎝⎛⎭⎫1-12n +2趋向于s ,从而有 s =lim n →∞s n =lim n →∞∑i =1n 1n v ⎝ ⎛⎭⎪⎫i -1n=lim n →∞ ⎣⎡⎦⎤-13⎝⎛⎭⎫1-1n ⎝⎛⎭⎫1-12n +2=53. 尖子生题库☆☆☆(10分)求由直线x =1,x =2,y =0及曲线y =x 3所围成的图形的面积.⎝⎛⎭⎫提示:13+23+…+n 3=⎣⎡⎦⎤12n (n +1)2解析: ①分割如图所示,用分点n +1n ,n +2n ,…,n +(n -1)n,把区间[1,2]等分成n 个小区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,n +1n ,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +1n ,n +2n ,…,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n ,…,⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +(n -1)n ,2,每个小区间的长度为Δx =n +i n -n +i -1n =1n(i =1,2,3,…,n ).过各分点作x轴的垂线,把曲边梯形ABCD 分割成n 个小曲边梯形,它们的面积分别记作ΔS 1,ΔS 2,…,ΔS n .②近似代替各小区间的左端点为ξi ,取以点ξi 的纵坐标ξ3i 为一边,以小区间长Δx =1n 为其邻边的小矩形面积,近似代替小曲边梯形面积.第i 个小曲边梯形面积,可以近似地表示为ΔS i ≈ξ3i ·Δx =⎝⎛⎭⎪⎫n +i -1n 3·1n(i =1,2,3,…,n ).③求和因为每一个小矩形的面积都可以作为相应的小曲边梯形面积的近似值,所以n 个小矩形面积的和就是曲边梯形ABCD 面积S 的近似值,即S =∑i =1nΔS i ≈∑i =1n⎝⎛⎭⎪⎫n +i -1n 3·1n . ④取极限当分点数目越多,即Δx 越小时,和式的值就越接近曲边梯形ABCD 的面积S .因此n →∞,即Δx →0时,和式的极限,就是所求的曲边梯形ABCD 的面积.因为∑i =1n⎝ ⎛⎭⎪⎫n +i -1n 3·1n =1n 4∑i =1n(n +i -1)3 =1n4∑i =1n[(n -1)3+3(n -1)2i +3(n -1)i 2+i 3] =1n 4[n (n -1)3+3(n -1)2·n (n +1)2+3(n -1)·n 6·(n +1)·(2n +1)+14n 2(n +1)2], 所以S =lim n →∞∑i =1n⎝⎛⎭⎪⎫n +i -1n 3·1n =1+32+1+14=154.。
⼈教A版⾼中数学选修2-3全册同步练习及单元检测含答案⼈教版⾼中数学选修2~3 全册章节同步检测试题⽬录第1章《计数原理》同步练习 1.1测试1第1章《计数原理》同步练习 1.1测试2第1章《计数原理》同步练习 1.1测试3第1章《计数原理》同步练习 1.2排列与组合第1章《计数原理》同步练习 1.3⼆项式定理第1章《计数原理》测试(1)第1章《计数原理》测试(2)第2章同步练习 2.1离散型随机变量及其分布列第2章同步练习 2.2⼆项分布及其应⽤第2章测试(1)第2章测试(2)第2章测试(3)第3章练习 3.1回归分析的基本思想及其初步应⽤第3章练习 3.2独⽴性检验的基本思想及其初步应⽤第3章《统计案例》测试(1)第3章《统计案例》测试(2)第3章《统计案例》测试(3)1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题1.⼀件⼯作可以⽤2种⽅法完成,有3⼈会⽤第1种⽅法完成,另外5⼈会⽤第2种⽅法完成,从中选出1⼈来完成这件⼯作,不同选法的种数是()A.8 B.15C.16 D.30答案:A2.从甲地去⼄地有3班⽕车,从⼄地去丙地有2班轮船,则从甲地去丙地可选择的旅⾏⽅式有()A.5种B.6种C.7种D.8种答案:B3.如图所⽰为⼀电路图,从A 到B 共有()条不同的线路可通电()A.1 B.2 C.3 D.4答案:D4.由数字0,1,2,3,4可组成⽆重复数字的两位数的个数是()A.25 B.20 C.16 D.12答案:C5.李芳有4件不同颜⾊的衬⾐,3件不同花样的裙⼦,另有两套不同样式的连⾐裙.“五⼀”节需选择⼀套服装参加歌舞演出,则李芳有()种不同的选择⽅式()A.24 B.14 C.10 D.9答案:B 6.设A ,B 是两个⾮空集合,定义{}()A B a b a A b B *=∈∈,,|,若{}{}0121234P Q ==,,,,,,,则P *Q 中元素的个数是()A.4 B.7 C.12 D.16答案:C⼆、填空题7.商店⾥有15种上⾐,18种裤⼦,某⼈要买⼀件上⾐或⼀条裤⼦,共有种不同的选法;要买上⾐,裤⼦各⼀件,共有种不同的选法.答案:33,2708.⼗字路⼝来往的车辆,如果不允许回头,共有种⾏车路线.答案:129.已知{}{}0341278a b ∈∈,,,,,,,则⽅程22()()25x a y b -+-=表⽰不同的圆的个数是.答案:1210.多项式123124534()()()()a a a b b a a b b ++++++··展开后共有项.答案:1011.如图,从A →C ,有种不同⾛法.答案:612.将三封信投⼊4个邮箱,不同的投法有种.答案:34三、解答题 13.⼀个⼝袋内装有5个⼩球,另⼀个⼝袋内装有4个⼩球,所有这些⼩球的颜⾊互不相同.(1)从两个⼝袋内任取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?(2)从两个⼝袋内各取⼀个⼩球,有多少种不同的取法?解:(1)549N =+=种;(2)5420N =?=种.14.某校学⽣会由⾼⼀年级5⼈,⾼⼆年级6⼈,⾼三年级4⼈组成.(1)选其中1⼈为学⽣会主席,有多少种不同的选法?(2)若每年级选1⼈为校学⽣会常委,有多少种不同的选法?(3)若要选出不同年级的两⼈参加市⾥组织的活动,有多少种不同的选法?解:(1)56415N =++=种;(2)564120N =??=种;(3)56644574N =?+?+?=种15.已知集合{}321012()M P a b =---,,,,,,,是平⾯上的点,a b M ∈,.(1)()P a b ,可表⽰平⾯上多少个不同的点?(2)()P a b ,可表⽰多少个坐标轴上的点?解:(1)完成这件事分为两个步骤:a 的取法有6种,b 的取法也有6种,∴P 点个数为N =6×6=36(个);(2)根据分类加法计数原理,分为三类:①x 轴上(不含原点)有5个点;②y 轴上(不含原点)有5个点;③既在x 轴,⼜在y 轴上的点,即原点也适合,∴共有N =5+5+1=11(个).1. 1分类加法计数原理与分步乘法计数原理测试题⼀、选择题 1.从集合{ 0,1,2,3,4,5,6}中任取两个互不相等的数a ,b 组成复数a bi +,其中虚数有() A .30个 B .42个 C .36个 D .35个答案:C2.把10个苹果分成三堆,要求每堆⾄少1个,⾄多5个,则不同的分法共有() A .4种 B .5种 C .6种 D .7种答案:A3.如图,⽤4种不同的颜⾊涂⼊图中的矩形A ,B ,C ,D 中,要求相邻的矩形涂⾊不同,则不同的涂法有() A .72种 B .48种 C .24种 D .12种答案:A4.教学⼤楼共有五层,每层均有两个楼梯,由⼀层到五层的⾛法有() A .10种 B .52种C.25种D.42种答案:D5.已知集合{}{}023A B x x ab a b A ===∈,,,,,|,则B 的⼦集的个数是()A.4 B.8 C.16 D.15答案:C6.三边长均为正整数,且最⼤边长为11的三⾓形的个数为()A.25 B.26 C.36 D.37答案:C⼆、填空题7.平⾯内有7个点,其中有5个点在⼀条直线上,此外⽆三点共线,经过这7个点可连成不同直线的条数是.答案:128.圆周上有2n 个等分点(1n >),以其中三个点为顶点的直⾓三⾓形的个数为.答案:2(1)n n -9.电⼦计算机的输⼊纸带每排有8个穿孔位置,每个穿孔位置可穿孔或不穿孔,则每排可产⽣种不同的信息.答案:25610.椭圆221x y m n+=的焦点在y 轴上,且{}{}123451234567m n ∈∈,,,,,,,,,,,,则这样的椭圆的个数为.答案:20 11.已知集合{}123A ,,ü,且A 中⾄少有⼀个奇数,则满⾜条件的集合A 分别是.答案:{}{}{}{}{}13122313,,,,,,,12.整数630的正约数(包括1和630)共有个.答案:24三、解答题 13.⽤0,1,2,3,4,5六个数字组成⽆重复数字的四位数,⽐3410⼤的四位数有多少个?解:本题可以从⾼位到低位进⾏分类.(1)千位数字⽐3⼤.(2)千位数字为3:①百位数字⽐4⼤;②百位数字为4: 1°⼗位数字⽐1⼤;2°⼗位数字为1→个位数字⽐0⼤.所以⽐3410⼤的四位数共有2×5×4×3+4×3+2×3+2=140(个).14.有红、黄、蓝三种颜⾊旗⼦各(3)n n >⾯,任取其中三⾯,升上旗杆组成纵列信号,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦中不允许有三⾯相同颜⾊的旗⼦,可以有多少种不同的信号?若所升旗⼦颜⾊各不相同,有多少种不同的信号?解: 1N =3×3×3=27种; 227324N =-=种; 33216N =??= 种.15.某出版社的7名⼯⼈中,有3⼈只会排版,2⼈只会印刷,还有2⼈既会排版⼜会印刷,现从7⼈中安排2⼈排版,2⼈印刷,有⼏种不同的安排⽅法.解:⾸先分类的标准要正确,可以选择“只会排版”、“只会印刷”、“既会排版⼜会印刷”中的⼀个作为分类的标准.下⾯选择“既会排版⼜会印刷”作为分类的标准,按照被选出的⼈数,可将问题分为三类:第⼀类:2⼈全不被选出,即从只会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法;只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有3×1=3种选法.第⼆类:2⼈中被选出⼀⼈,有2种选法.若此⼈去排版,则再从会排版的3⼈中选1⼈,有3种选法,只会印刷的2⼈全被选出,有1种选法,由分步计数原理知共有2×3×1=6种选法;若此⼈去印刷,则再从会印刷的2⼈中选1⼈,有2种选法,从会排版的3⼈中选2⼈,有3种选法,由分步计数原理知共有2×3×2=12种选法;再由分类计数原理知共有6+12=18种选法.第三类:2⼈全被选出,同理共有16种选法.所以共有3+18+16=37种选法.1. 1 分类加法计数原理与分步乘法计数原理综合卷⼀.选择题:1.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种2.⼀个三层书架,分别放置语⽂书12本,数学书14本,英语书11本,从中取出语⽂、数学、英语各⼀本,则不同的取法共有()(A ) 37种(B ) 1848种(C ) 3种(D ) 6种3.某商业⼤厦有东南西3个⼤门,楼内东西两侧各有2个楼梯,从楼外到⼆楼的不同⾛法种数是()(A ) 5 (B )7 (C )10 (D )124.⽤1、2、3、4四个数字可以排成不含重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个5.⽤1、2、3、4四个数字可排成必须含有重复数字的四位数有()(A )265个(B )232个(C )128个(D )24个6.3科⽼师都布置了作业,在同⼀时刻4名学⽣都做作业的可能情况有()(A )43种(B )34种(C )4×3×2种(D ) 1×2×3种7.把4张同样的参观券分给5个代表,每⼈最多分⼀张,参观券全部分完,则不同的分法共有()(A )120种(B )1024种(C )625种(D )5种8.已知集合M={l ,-2,3},N={-4,5,6,7},从两个集合中各取⼀个元素作为点的坐标,则这样的坐标在直⾓坐标系中可表⽰第⼀、⼆象限内不同的点的个数是()(A )18 (B )17 (C )16 (D )109.三边长均为整数,且最⼤边为11的三⾓形的个数为()(A )25 (B )36 (C )26 (D )3710.如图,某城市中,M 、N 两地有整齐的道路⽹,若规定只能向东或向北两个⽅向沿途中路线前进,则从M 到N 不同的⾛法共有()(A )25 (B )15 (C)13 (D )10 ⼆.填空题:11.某书店有不同年级的语⽂、数学、英语练习册各10本,买其中⼀种有种⽅法;买其中两种有种⽅法.12.⼤⼩不等的两个正⽅形玩具,分别在各⾯上标有数字1,2,3,4,5,6,则向上的⾯标着的两个数字之积不少于20的情形有种.13.从1,2,3,4,7,9中任取不相同的两个数,分别作为对数的底数和真数,可得到个不同的对数值.14.在连结正⼋边形的三个顶点组成的三⾓形中,与正⼋边形有公共边的有个.15.某班宣传⼩组要出⼀期向英雄学习的专刊,现有红、黄、⽩、绿、蓝五种颜⾊的粉笔供选⽤,要求在⿊板中A 、B 、C 、D 每⼀部分只写⼀种颜⾊,如图所⽰,相邻两块颜⾊不同,则不同颜⾊的书写⽅法共有种.三.解答题:16.现由某校⾼⼀年级四个班学⽣34⼈,其中⼀、⼆、三、四班分别为7⼈、8⼈、9⼈、10⼈,他们⾃愿组成数学课外⼩组.(1)选其中⼀⼈为负责⼈,有多少种不同的选法?(2)每班选⼀名组长,有多少种不同的选法?(3)推选⼆⼈做中⼼发⾔,这⼆⼈需来⾃不同的班级,有多少种不同的选法?17.4名同学分别报名参加⾜球队,蓝球队、乒乓球队,每⼈限报其中⼀个运动队,不同的报名⽅法有⼏种?[探究与提⾼]1.甲、⼄两个正整数的最⼤公约数为60,求甲、⼄两数的公约数共有多个?2.从{-3,-2,-1,0,l,2,3}中,任取3个不同的数作为抛物线⽅程y=ax2+bx+c(a≠0)的系数,如果抛物线过原点,且顶点在第⼀象限,这样的抛物线共有多少条?3.电视台在“欢乐今宵”节⽬中拿出两个信箱,其中存放着先后两次竞猜中成绩优秀的群众来信,甲信箱中有30封,⼄信箱中有20封.现由主持⼈抽奖确定幸运观众,若先确定⼀名幸运之星,再从两信箱中各确定⼀名幸运伙伴,有多少种不同的结果?综合卷1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.B 7.D 8.B 9.B 10.B11.30;300 12.513.17 14.40 15.1801. 2排列与组合1、排列综合卷1.90×9l ×92×……×100=()(A )10100A (B )11100A (C )12100A (D )11101A 2.下列各式中与排列数mn A 相等的是()(A )!(1)!-+n n m (B )n(n -1)(n -2)……(n -m) (C )11m n nA n m --+ (D )111m n n A A --3.若 n ∈N 且 n<20,则(27-n )(28-n)……(34-n)等于()(A )827n A - (B )2734nn A -- (C )734n A - (D )834n A -4.若S=123100123100A A A A ++++,则S 的个位数字是()(A )0 (B )3 (C )5 (D )85.⽤1,2,3,4,5这五个数字组成没有重复数字的三位数,其中偶数共有()(A )24个(B )30个(C )40个(D )60个6.从0,l ,3,5,7,9中任取两个数做除法,可得到不同的商共有()(A )20个(B )19个(C )25个(D )30个7.甲、⼄、丙、丁四种不同的种⼦,在三块不同⼟地上试种,其中种⼦甲必须试种,那么不同的试种⽅法共有()(A )12种(B )18种(C )24种(D )96种8.某天上午要排语⽂、数学、体育、计算机四节课,其中体育不排在第⼀节,那么这天上午课程表的不同排法共有()(A )6种(B )9种(C )18种(D )24种9.有四位司机、四个售票员组成四个⼩组,每组有⼀位司机和⼀位售票员,则不同的分组⽅案共有()(A )88A 种(B )48A 种(C )44A ·44A 种(D )44A 种10.有4位学⽣和3位⽼师站在⼀排拍照,任何两位⽼师不站在⼀起的不同排法共有()(A )(4!)2种(B )4!·3!种(C )34A ·4!种(D )3 5A ·4!种11.把5件不同的商品在货架上排成⼀排,其中a ,b 两种必须排在⼀起,⽽c ,d 两种不能排在⼀起,则不同排法共有()(A )12种(B )20种(C )24种(D )48种⼆.填空题::12.6个⼈站⼀排,甲不在排头,共有种不同排法.13.6个⼈站⼀排,甲不在排头,⼄不在排尾,共有种不同排法.14.五男⼆⼥排成⼀排,若男⽣甲必须排在排头或排尾,⼆⼥必须排在⼀起,不同的排法共有种.15.将红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼩球,分别放⼊红、黄、蓝、⽩、⿊5种颜⾊的⼝袋中,但红⼝袋不能装⼊红球,则有种不同的放法.16.(1)有5本不同的书,从中选3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法;(2)有5种不同的书,要买3本送给3名同学,每⼈各⼀本,共有种不同的送法.三、解答题:17.⼀场晚会有5个唱歌节⽬和3个舞蹈节⽬,要求排出⼀个节⽬单(1)前4个节⽬中要有舞蹈,有多少种排法?(2)3个舞蹈节⽬要排在⼀起,有多少种排法?(3)3个舞蹈节⽬彼此要隔开,有多少种排法?18.三个⼥⽣和五个男⽣排成⼀排.(1)如果⼥⽣必须全排在⼀起,有多少种不同的排法?(2)如果⼥⽣必须全分开,有多少种不同的排法?(3)如果两端都不能排⼥⽣,有多少种不同的排法?(4)如果两端不能都排⼥⽣,有多少种不同的排法?(5)如果三个⼥⽣站在前排,五个男⽣站在后排,有多少种不同的排法?综合卷1.B 2.D 3.D 4.C 5.A 6.B 7.B 8.C 9.D 10.D 11.C12.600 13.504 14.480 15.9616.(1) 60;(2) 12517.(1) 37440;(2) 4320;(3) 1440018.(1) 4320;(2) 14400;(3) 14400;(4) 36000;(5) 7202、组合综合卷⼀、选择题:1.下列等式不正确的是()(A )!!()!mn n C m n m =- (B )11mm n n m C C n m++=- (C )1111m m n n m C C n +++=+ (D )11m m n n C C ++= 2.下列等式不正确的是()(A )m n m n n C C -= (B )11m m mm m m C C C -++=(C )123455555552C C C C C ++++= (D )11 111m m m m n n n n C C C C --+--=++3.⽅程2551616x x x C C --=的解共有()(A )1个(B )2个(C )3个(D )4个4.若372345n n n C A ---=,则n 的值是()(A )11 (B )12 (C )13 (D )145.已知7781n n n C C C +-=,那么n 的值是()(A )12 (B )13 (C )14 (D )15 6.从5名男⽣中挑选3⼈,4名⼥⽣中挑选2⼈,组成⼀个⼩组,不同的挑选⽅法共有()(A )3254C C 种(B ) 3254C C 55A 种(C ) 3254A A 种(D ) 3254A A 55A 种7.从4个男⽣,3个⼥⽣中挑选4⼈参加智⼒竞赛,要求⾄少有⼀个⼥⽣参加的选法共有()(A )12种(B )34种(C )35种(D )340种8.平⾯上有7个点,除某三点在⼀直线上外,再⽆其它三点共线,若过其中两点作⼀直线,则可作成不同的直线()(A )18条(B )19条(C )20条(D )21条9.在9件产品中,有⼀级品4件,⼆级品3件,三级品2件,现抽取4个检查,⾄少有两件⼀级品的抽法共有()(A )60种(B )81种(C )100种(D )126种10.某电⼦元件电路有⼀个由三节电阻串联组成的回路,共有6个焊点,若其中某⼀焊点脱落,电路就不通.现今回路不通,焊点脱落情况的可能有()(A )5种(B )6种(C )63种(D )64种⼆.填空题:11.若11m m n n C xC --=,则x= .12.三名教师教六个班的课,每⼈教两个班,分配⽅案共有种。
第一章检测(A)(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1已知命题p:“若(a-b)3b2>0,则a>b”,则在命题p的逆命题、否命题、逆否命题中,假命题的个数为() A.0 B.1C.2D.3解析:原命题p为真,故其逆否命题为真;p的逆命题为假,故其否命题也为假,因此假命题个数为2.答案:C2若p:x=2,且y=3,则p为()A.x≠2或y≠3B.x≠2,且y≠3C.x=2或y≠3D.x≠2或y=3解析:因为“且”的否定为“或”,所以p:x≠2或y≠3.故选A.答案:A3如果命题“p∧q”是假命题,“p”是真命题,那么()A.命题p一定是真命题B.命题q一定是真命题C.命题q一定是假命题D.命题q可以是真命题也可以是假命题解析:由于“p”是真命题,则p一定是假命题,故A错;由于“p∧q”是假命题,p是假命题,则q可能是真命题,也可能是假命题.答案:D4已知直线l的倾斜角为α,斜率为k,那么“α是的A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析:当时,k<0,当k时所以是k的必要而不充分条件,故选B.答案:B5命题“若x<0,则ln(x+1)<0”的否命题是()A.若x≥0,则ln(x+1)<0B.若x<0,则ln(x+1)≥0C.若x≥0,则ln(x+1)≥0D.若ln(x+1)≥0,则x≥0解析:由原命题与其否命题之间的关系可知,原命题的否命题为“若x≥0,则ln(x+1)≥0”.答案:C6设命题p:若a>b,则ac>bc,q ⇔ab<0,给出下列四个由p,q构成的新命题:①p∨q;②p∧q;③p;④q.其中真命题的个数是()A.0B.1C.2D.3解析:由已知可知p为假,q为真,则①p∨q为真;②p∧q为假;③p为真;④q为假,故选C.答案:C7命题“∀x∈R,x2≠x”的否定是()A.∀x∉R,x2≠xB.∀x∈R,x2=xC.∃x0∉R≠x0D.∃x0∈R答案:D8“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的一个必要不充分条件是()A.mC.m>0D.m>1解析:不等式x2-x+m>0在R上恒成立⇔1-4m<0,∴m在选项中只有m>0”是“不等式x2-x+m>0在R上恒成立”的必要不充分条件.选C.答案:C9下列说法错误的是()A.命题“若x≠1,则x2-3x+2≠0”的逆否命题是“若x2-3x+2=0,则x=1”B.若命题p:∀x∈R,x2+x+1≠0,则p:∃x∈R,x2+x+1=0C.若p∨q为真命题,则p,q均为真命题D.“x>2”是“x2-3x+2>0”的充分不必要条件解析:C中“p∨q”为真命题,则p,q不一定均为真命题,可能一真一假.答案:C10“a≤0”是“函数f(x)=|(ax-1)x|在区间(0,+∞)内单调递增”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:函数f(x)的图象有以下三种情形:a=0a>0a<0由图象可知f(x)在区间(0,+∞)内单调递增时,a≤0,故选C.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11命题“到圆心的距离不等于半径的直线不是圆的切线”的逆否命题是.答案:圆的切线到圆心的距离等于半径12“存在α,β,使cos(α-β)=cos α-cos β”是命题(填“全称”或“特称”),该命题是(填“真”或“假”)命题.答案:特称真13存在实数x0,y0,使得≤0,用符号“∀”或“∃”可表示为,其否定为.答案:∃x0,y0∈R,使≤0∀x,y∈R,都有2x2+3y2>014已知命题甲:x≠1,且y≠2,乙:x+y≠3,则甲是乙的.(填“充要条件”“充分不必要条件”“必要不充分条件”“既不充分也不必要条件”)解析:非甲:x=1或y=2,非乙:x+y=3.∵非甲非乙,非乙非甲,∴乙甲,甲乙,∴甲是乙的既不充分也不必要条件.答案:既不充分也不必要条件15若α表示平面,a,b表示直线,给定下列四个命题:①a∥α,a⊥b⇒b⊥α;②a∥b,a⊥α⇒b⊥α;③a⊥α,a⊥b⇒b∥α;④a⊥α,b⊥α⇒a∥b.其中正确命题的序号是.解析:①错误,b也可能在α内;②正确,a∥b,a⊥α⇒b⊥α,这是直线与平面垂直的性质;③错误,还有可能b在α内;④正确,这是直线与平面垂直的性质定理.答案:②④三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(8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)x=1不是方程x2+3x-4=0的根.解: (1)是“p∧q”的形式,其中p:36是6的倍数,q:36是18的倍数.(2)是“p”的形式,其中p:x=1是方程x2+3x-4=0的根.17(8分)指出下列各题中,p是q的什么条件:(1)p:(x-2)(x-3)=0,q:x-2=0;(2)p:四边形的对角线相等,q:四边形是平行四边形;(3)p:(x-1)2+(y-2)2=0,q:(x-1)(y-2)=0;(4)在△ABC中,p:A>B,q:BC>AC.分析:要求p是q的什么条件,关键在于分析出p能否推出q,q能否推出p.解:(1)∵(x-2)(x-3)=0x-2=0(可能x-3=0),而x-2=0⇒(x-2)(x-3)=0,∴p是q的必要不充分条件.(2)∵四边形的对角线相等四边形是平行四边形,四边形是平行四边形四边形的对角线相等,∴p是q的既不充分也不必要条件.(3)∵(x-1)2+(y-2)2=0⇒x=1,且y=2⇒(x-1)(y-2)=0,而(x-1)(y-2)=0(x-1)2+(y-2)2=0,∴p是q的充分不必要条件.(4)在△ABC中,大边对大角,大角对大边,则A>B⇔BC>AC.故p是q的充要条件.18(9分)写出下列命题的逆命题、否命题、逆否命题,并判断其真假:(1)全等三角形一定相似;(2)末位数字是零的自然数能被5整除;(3)若-则且解:(1)逆命题:若两个三角形相似,则它们一定全等,假命题;否命题:若两个三角形不全等,则它们一定不相似,假命题;逆否命题:若两个三角形不相似,则它们一定不全等,真命题.(2)逆命题:若一个自然数能被5整除,则它的末位数字是零,假命题;否命题:若一个自然数的末位数字不是零,则它不能被5整除,假命题;逆否命题:若一个自然数不能被5整除,则它的末位数字不是零,真命题.(3)逆命题:若x=2,且y=-1,则-真命题;否命题:若-≠0,则x≠2或y≠-1,真命题;逆否命题:若x≠2或y≠-1,则-≠0,真命题.19(10分)写出下列命题的否定,并判断原命题与其否定的真假:(1)所有自然数的平方是正数;(2)任意实数x都是方程5x-12=0的根;(3)∀x∈R,x2-3x+3>0;(4)有些合数不是偶数.解:(1)所有自然数的平方是正数,假命题;否定:有些自然数的平方不是正数,真命题.(2)任意实数x都是方程5x-12=0的根,假命题;否定:∃x0∈R,5x0-12≠0,真命题.(3)∀x∈R,x2-3x+3>0,真命题;否定:∃x0∈R≤0,假命题.(4)有些合数不是偶数,真命题;否定:所有的合数都是偶数,假命题.20(10分)设命题p:函数f(x)=l-的定义域为R;命题q:不等式对一切正实数均成立如果命题∨q为真命题,命题p∧q为假命题,求实数a的取值范围.分析:p∨q为真命题,p∧q为假命题,则说明p与q中一真一假.先分别求出p和q为真命题对应的a的取值范围,再分p真q假,p假q真这两种情况讨论.解:命题p为真命题⇔函数f(x)=l-的定义域为R⇔ax2-x对任意实数x均成立.因为当a=0时,-x>0,其解集不为R,所以a≠0,所以-解得a>2.所以命题p为真命题⇔a>2.命题q为真命题⇔对一切正实数x均成立⇔a-x均成立.因为x>0,所以所以所以命题q为真命题⇔a≥1.根据题意,知命题p与q有且只有一个为真命题,当命题p为真命题,且命题q为假命题时,a不存在;当命题p为假命题,且命题q为真命题时,a的取值范围是[1,2].综上所述,命题p∨q为真命题,命题p∧q为假命题时,实数a的取值范围是[1,2].。
1.5.3 定积分的概念1.了解定积分的概念.(难点)2.理解定积分的几何意义.(重点、易混点) 3.掌握定积分的几何性质.(重点、难点)[基础·初探]教材整理1 定积分的概念 阅读教材P 45内容,完成下列问题.如果函数f (x )在区间[a ,b ]上连续,用分点a =x 0<x 1<…<x i -1<x i <…<x n =b 将区间[a ,b ]等分成n 个小区间,在每个小区间[x i -1,x i ]上任取一点ξi (i =1,2,…,n ),作和式∑i =1nf(ξi )Δx =________________,当n →∞时,上述和式无限接近某个常数,这个常数叫做函数f (x )在区间[a ,b ]上的定积分,记作⎠⎛a b f (x )d x ,即⎠⎛ab f(x(dx =__________.其中a 与b 分别叫做__________与__________,区间[a ,b ]叫做______,函数f (x )叫做____________,x 叫做__________,f (x )d x 叫做__________.【答案】 ∑i =1n b -a n f (ξi ) lim n→∞∑i =1n b -an f (ξi ) 积分下限 积分上限 积分区间 被积函数积分变量 被积式⎠⎛12(x +1)d x 的值与直线x =1,x =2,y =0,f (x )=x +1围成的梯形的面积有什么关系?【解析】 由定积分的概念知:二者相等. 教材整理2 定积分的几何意义 阅读教材P 46的内容,完成下列问题.从几何上看,如果在区间[a ,b ]上函数f (x )连续且恒有f (x )≥0,那么定积分⎠⎛a b f (x )d x 表示由__________________所围成的曲边梯形的面积.这就是定积分⎠⎛ab f (x )d x 的几何意义.【答案】 直线x =a ,x =b ,y =0和曲线y =f (x)判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)⎠⎛a b f (x )d x =⎠⎛ab f (t )d t .( ) (2)⎠⎛a b f (x )d x 的值一定是一个正数.( ) (3)⎠⎛012x d x <⎠⎛022x d x ( ) 【答案】 (1)√ (2)× (3)√ 教材整理3 定积分的性质阅读教材P 47的内容,完成下列问题.1.⎠⎛ab kf (x )d x =________________________(k 为常数). 2.⎠⎛a b [f 1(x )±f 2(x )]d x =⎠⎛a b f 1(x )d x ±__________________. 3.⎠⎛ab f (x )d x =______________(其中a <c <b ). 【答案】 1.k ⎠⎛a b f (x )d x 2.⎠⎛a b f 2(x )d x 3.⎠⎛a c f (x )d x +⎠⎛cb f (x )d x填空:(1)由y =0,y =cos x ,x =0,x =π2围成的图形的面积用定积分的形式表示为__________. (2)⎠⎛-11f (x )d x =⎠⎛-10f (x )d x +__________. (3)⎠⎛a b (x 2+2x )d x =⎠⎛ab 2x d x +________. 【答案】 (1) ⎠⎜⎛0π2cos x d x (2)⎠⎛01f (x )d x (3)⎠⎛a b x 2d x[小组合作型]⎠⎛1【精彩点拨】 根据定积分的意义,分四步求解,即分割、近似代替、求和、取极限. 【自主解答】 令f (x )=3x +2. (1)分割在区间[1,2]上等间隔地插入n -1个分点,将区间[1,2]等分成n 个小区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤n +i -1n ,n +i n (i =1,2,…,n ),每个小区间的长度为Δx =n +i n -n +i -1n =1n. (2)近似代替、作和取ξi =n +i -1n(i =1,2,…,n ),则S n =∑i =1nf ⎝⎛⎭⎪⎫n +i -1n ·Δx =∑i =1n错误!·错误!=错误!错误!=错误![0+1+2+…+(n -1)]+5=32×n2-n n2+5=132-32n. (3)取极限 ⎠⎛12(3x +2)d x=lim n→∞S n =lim n→∞⎝ ⎛⎭⎪⎫132-32n =132.利用定义求定积分的步骤[再练一题]1.利用定积分的定义计算⎠⎛12(-x 2+2x )d x 的值.【解】 令f (x )=-x 2+2x . (1)分割在区间[1,2]上等间隔地插入n -1个分点,把区间[1,2]等分为n 个小区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+i -1n ,1+i n (i =1,2,…,n ),每个小区间的长度为Δx =i n -i -1n =1n.(2)近似代替、作和取ξi =1+in (i =1,2,…,n ),则S n =∑i =1nf ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i n ·Δx =∑i =1n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝⎛⎭⎪⎫1+i n 2+2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i n ·1n=-1n3[(n +1)2+(n +2)2+(n +3)2+…+(2n )2]+2n2[(n +1)+(n +2)+(n +3)+…+2n ]=-1n3错误!+错误!·错误!=-13⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+1n +16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n +3+1n .(3)取极限⎠⎛12(-x 2+2x )d x =lim n→∞S n =lim n→∞ ⎣⎢⎡-13⎝⎛⎭⎪⎫2+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫4+1n +16⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫2+1n + ⎦⎥⎤3+1n=23.(1)⎠⎛-33-39-x2d x ;(2)⎠⎛03(2x +1)d x ; (3)⎠⎛-11-1(x 3+3x )d x . 【导学号:62952046】【精彩点拨】 对于本题(1)、(2)可先确定被积函数、积分区间,画出图形,然后用几何法求出图形面积,从而确定定积分的值;对于(3)可根据被积函数的奇偶性求解.【自主解答】 (1)曲线y =9-x2表示的几何图形为以原点为圆心以3为半径的上半圆如图(1)所示.其面积为S =12·π·32=92π.由定积分的几何意义知⎠⎛-339-x2d x =92π.(2)曲线f (x )=2x +1为一条直线.⎠⎛03(2x +1)d x 表示直线f (x )=2x +1,x =0,x =3围成的直角梯形OABC 的面积,如图(2).其面积为S =12(1+7)×3=12.根据定积分的几何意义知⎠⎛03(2x +1)d x =12.(3)∵y =x 3+3x 在区间[-1,1]上为奇函数,图象关于原点对称,∴曲边梯形在x 轴上方部分面积与x 轴下方部分面积相等.由定积分的几何意义知⎠⎛-11(x 3+3x )d x =0.定积分的几何意义的应用(1)利用定积分的几何意义求⎠⎛ab f (x )d x 的值的关键是确定由曲线y =f (x ),直线x =a ,x =b 及y =0所围成的平面图形的形状.常见的图形有三角形、直角梯形、矩形、圆等可求面积的平面图形.(关键词:平面图形的形状)(2)不规则的图形常利用分割法将图形分割成几个容易求定积分的图形求面积,要注意分割点要确定准确.(关键词:分割)[再练一题]2.上例(1)中变为⎠⎜⎛-32329-x2d x ,如何求解? 【解】 由y =9-x2,知x 2+y 2=9(y ≥0),x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,32,其图象如图所示:由定积分的几何意义,知⎠⎜⎛-32329-x2d x 等于圆心角为60°的弓形C ED 的面积与矩形ABC D的面积之和.S 弓形=12×π3×32-12×3×332=6π-934,S 矩形=|AB |×|BC |=2×32×9-⎝ ⎛⎭⎪⎫322=932,∴⎠⎜⎛-32329-x2d x =6π-934+932=6π+934.[探究共研型]探究1【提示】 可先把每一段函数的定积分求出后再相加. 探究2 怎样求奇(偶)函数在区间[a ,b ]上的定积分?【提示】 ①若奇函数y =f (x )的图象在[-a ,a ]上连续,则⎠⎛-a a f (x )d x =0;②若偶函数y =g (x )的图象在[-a ,a ]上连续,则⎠⎛-a a g (x )d x =2⎠⎛0a g (x )d x .(1)f (x )=⎩⎨⎧x +1,0≤x<1,2x2,1≤x≤2,则⎠⎛02f (x )d x =( )A.⎠⎛02(x +1)d xB.⎠⎛022x 2d x C.⎠⎛01(x +1)d x +⎠⎛122x 2d x D.⎠⎛122x d x +⎠⎛02(x +1)d x (2)已知⎠⎛02f (x )d x =8,则⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =________.【自主解答】 (1)∵f (x )在[0,2]上是连续的,由定积分的性质(3)得⎠⎛02f (x )d x =⎠⎛01f (x )d x +⎠⎛12f (x )d x =⎠⎛01(x +1)d x +⎠⎛122x 2d x .(2)由定积分的性质(2)可得 ⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =⎠⎛02f (x )d x -⎠⎛022x d x =⎠⎛02f (x )d x -2⎠⎛02x d x . 又∵⎠⎛02f (x )d x =8,⎠⎛02x d x =12×2×2=2,∴⎠⎛02[f (x )-2x ]d x =⎠⎛02f (x )d x -2⎠⎛02x d x =8-2×2=4.【答案】 (1)C (2)4利用定积分的性质求定积分的技巧灵活应用定积分的性质解题,可以把比较复杂的函数拆成几个简单函数,把积分区间分割成可以求积分的几段,进而把未知的问题转化为已知的问题,在运算方面更加简洁.应用时注意性质的推广:(1)⎠⎛ab [f 1(x )±f 2(x )±…±f n (x )]d x =⎠⎛a b f 1(x )d x ±⎠⎛a b f 2(x )d x ±…±⎠⎛ab f n (x )d x ; (2)⎠⎛a b f (x )d x =⎠⎜⎛a c1f (x )d x +⎠⎜⎛c1c2f (x )d x +…+⎠⎜⎛cnb f (x )d x (其中a <c 1<c 2<…<c n <b ,n ∈N *).[再练一题]3.已知⎠⎛0e x d x =e22,⎠⎛0e x 2d x =e33,求下列定积分的值.(1)⎠⎛0e (2x +x 2)d x ;(2)⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x .【解】 (1)⎠⎛0e (2x +x 2)d x=2⎠⎛0e x d x +⎠⎛0e x 2d x =2×e22+e33=e 2+e33.(2)⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x =2⎠⎛0e x 2d x -⎠⎛0e x d x +⎠⎛0e 1d x , 因为已知⎠⎛0e x d x =e22,⎠⎛0e x 2d x =e33,又由定积分的几何意义知:⎠⎛0e 1d x 等于直线x =0,x =e ,y =0,y =1所围成的图形的面积,所以⎠⎛0e 1d x =1×e =e ,故⎠⎛0e (2x 2-x +1)d x =2×e33-e22+e =23e 3-12e 2+e.1.下列等式不成立的是( )A.⎠⎛a b [mf (x )+ng (x )]d x =m ⎠⎛a b f (x )d x +n ⎠⎛a b g (x )d xB.⎠⎛a b [f (x )+1]d x =⎠⎛a b f (x )d x +b -aC.⎠⎛a b f (x )g (x )d x =⎠⎛a b f (x )d x ·⎠⎛ab g (x )d x D.⎠⎛-2π2πsin x d x =⎠⎛-2π0sin x d x +⎠⎛02πsin x d x 【解析】 利用定积分的性质可判断A ,B ,D 成立,C 不成立. 例如⎠⎛02x d x =2,⎠⎛022d x =4,⎠⎛022x d x =4, 即⎠⎛022x d x ≠⎠⎛02x d x ·⎠⎛022d x . 【答案】 C2.图1-5-3中阴影部分的面积用定积分表示为()图1-5-3A.⎠⎛012x dxB.⎠⎛01(2x -1)d xC.⎠⎛01(2x +1)d xD.⎠⎛01(1-2x )d x 【解析】 根据定积分的几何意义,阴影部分的面积为⎠⎛012x d x -⎠⎛011d x =⎠⎛01(2x -1)d x .【答案】 B3.由y =sin x ,x =0,x =π2,y =0所围成图形的面积写成定积分的形式是________. 【导学号:62952047】【解析】 ∵0<x <π2,∴sin x >0.∴y =sin x ,x =0,x =π2,y =0所围成图形的面积写成定积分的形式为⎠⎜⎛0π2 sin x d x .【答案】 ⎠⎜⎛0π2 sin x d x4.若⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x =3,⎠⎛a b [f (x )-g (x )]d x =1,则⎠⎛a b [2g (x )]d x =________.【解析】 ⎠⎛ab [2g (x )]d x=⎠⎛a b [(f (x )+g (x ))-(f (x )-g (x ))]d x =⎠⎛a b [f (x )+g (x )]d x -⎠⎛a b [f (x )-g (x )]d x =3-1=2. 【答案】 25.用定积分的几何意义求⎠⎛-114-x2d x .【解】 由y =4-x2可知x 2+y 2=4(y≥0),其图象如图.⎠⎛-114-x2d x 等于圆心角为60°的弓形C E D 的面积与矩形ABCD 的面积之和. S 弓形=12×π3×22-12×2×2sin π3=2π3-3.S 矩形=|AB |·|BC |=23.∴⎠⎛-114-x2d x =23+2π3-3=2π3+3.。
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已知复数z满足(z-1)i=1+i,则z=()A.-2-iB.-2+iC.2-iD.2+i答案C2已知a<0,-1<b<0,则下列各式成立的是()A.a>ab>ab2B.ab2>ab>aC.ab>a>ab2D.ab>ab2>a解析∵-1<b<0,∴0<b2<1,b2>b.又a<0,∴a<ab2<0,ab2<ab.故选D.答案D3若复数2a+2i1+i(a∈R)是纯虚数,则复数2a+2i在复平面内对应的点在()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限解析2a+2i1+i =(2a+2i)(1-i)2=(a+1)+(1-a)i,由题意得a=-1,所以2a+2i=-2+2i.在复平面内对应的点为(-2,2),即在第二象限.答案B4已知直线y=kx+1与曲线y=x2+ax+b相切于点A(1,3),则a-b等于() A.-4 B.-1C.3D.-2解析因为点A(1,3)在直线y=kx+1上,所以k=2.又y=x2+ax+b,则y'=2x+a,所以k=y'|x=1,即2=2×1+a,所以a=0.又点A(1,3)在曲线y=x2+ax+b上,所以b=2,a-b=-2.故选D.答案D5下列推理正确的是()A.因为m>n,m>p,所以m-n>m-pB.如果不买彩票,那么就不能中大奖,因为你买了彩票,所以你一定能中大奖C.如果m,n均为正实数,那么(m+n)2≥4mnD.如果m,n均为正实数,那么lg m+lg n≥2√解析由m>n,m>p可能有m-n<m-p,例如2-1<2-(-1),故选项A不正确;选项B显然不正确;当m,n均为正实数时,lg m,lg n不一定为正数,所以lg m+lg n≥2√不一定成立,故选项D不正确.答案C6设函数f(x)在定义域内可导,y=f(x)的图象如图,则导函数y=f'(x)的图象可能为()解析如图,可知函数f(x)在区间(-∞,0),(0,a)和(b,+∞)内是增函数,f'(x)>0,y=f'(x)的图象在x轴的上方;函数f(x)在区间(a,b)内是减函数,f'(x)<0,y=f'(x)的图象在x轴的下方.综上可知,D选项正确,故选D.答案D7用数学归纳法证明等式1+2+3+…+(n+3)=(n+3)(n+4)(n∈N*)时,第一步验证当n=1时,左边应取2的项是()A.1B.1+2C.1+2+3D.1+2+3+4解析等式左边的规律是从1一直加到n+3.所以当n=1时,应为1+2+3+4.故选D.答案D8n个连续自然数按规律排成下表:根据规律,从2 016到2 018,箭头的方向依次为()A.↓→B.→↑C.↑→D.→↓解析由已知可得箭头变化的周期为4,故由得从2 016到2 018的方向为选项A中所示.答案A9给出以下命题:(1)若∫baf(x)d x>0,则f(x)>0;(2)∫2π|sin x|d x=4;(3)F(x)是以T为周期的函数,且F'(x)=f(x),则∫a0f(x)d x=∫a+TTf(x)d x.其中正确命题的个数为()A.1B.2C.3D.0解析(1)错误.如∫2-1x d x=12x2|-12=32>0,但f(x)=x在(-1,2)上不满足f(x)>0.(2)正确.∫2π0|sin x|d x=∫πsin x d x+∫2ππ(-sin x)d x=4.(3)正确.∫a 0f(x)d x=F(x)|a=F(a)-F(0),∫a+T T f(x)d x=F(x)|Ta+T=F(a+T)-F(T)=F(a)-F(0).答案B10已知对任意实数x,有f(-x)=-f(x),g(-x)=g(x),且当x>0时,f'(x)>0,g'(x)>0,则当x<0时() A.f'(x)>0,g'(x)>0 B.f'(x)>0,g'(x)<0C.f'(x)<0,g'(x)>0D.f'(x)<0,g'(x)<0解析由题意可知y=f(x)是奇函数,y=g(x)是偶函数.因为当x>0时,y=f(x),y=g(x)是增函数,所以当x<0时,y=f(x)是增函数,y=g(x)是减函数,即当x<0时,f'(x)>0,g'(x)<0.答案B11下面给出了关于复数的四种类比推理:①复数的加减法运算法则,可以类比多项式的加减法运算法则;②由向量a的性质:|a|2=a2,可以类比得到复数z的性质:|z|2=z2;③关于x的方程ax2+bx+c=0(a,b,c∈R)有两个不同实根的条件是b2-4ac>0,类比可得关于x的方程ax2+bx+c=0(a,b,c∈C)有两个不同复数根的条件是b2-4ac>0;④由向量加法的几何意义,可以类比得到复数加法的几何意义.其中类比得到的结论正确的是( ) A.①③B.②④C.②③D.①④解析②中|z|2∈R ,而z 2不一定是实数.③中复数集中不能比较大小,不能用b 2-4ac 来确定根的个数.答案D12如图,设T 是直线x=-1,x=2,y=0以及过x=-1,x=2与y=x 2交点的直线围成的直角梯形区域,S 是T 内函数y=x 2图象下方的点构成的区域(图中阴影部分).向T 中随机投一点,则该点落入S 中的概率为( ) A.15B.25C.13D.12解析解方程组{y =x 2,x =-1,得曲线y=x 2与直线x=-1交点的纵坐标y 1=1;解方程组{y =x 2,x =2,得曲线y=x 2与直线x=2交点的纵坐标y 2=4.所以直角梯形区域T 的面积为1+42×[2-(-1)]=152.又因为阴影部分S 的面积为∫ 2-1x 2d x=13x 3|-12=3,所以向T 中随机投一点, 则该点落入S 中的概率为3152=25.答案B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已知i 是虚数单位,若复数(1-2i)(a+i)是纯虚数,则实数a 的值为 . 答案-214已知函数f (x )={ax 2+bx +c (x ≥-1),f (-x -2)(x <-1),在其图象上点(1,f (1))处的切线方程为y=2x+1,则f (x )在点(-3,f (-3))处的切线方程为 . 解析在y=2x+1中,令x=1,得y=3,所以f (1)=3, 所以a+b+c=3.对函数f (x )=ax 2+bx+c 求导得f'(x )=2ax+b ,则f'(1)=2a+b=2.由已知得f (-3)=f (3-2)=f (1)=3,对函数f (x )=f (-x-2)求导得f'(x )=-f'(-x-2), 所以f'(-3)=-f'(3-2)=-2,所以f (x )在点(-3,f (-3))处的切线方程为y-3=-2(x+3),即y=-2x-3. 答案y=-2x-315设等边三角形ABC 的边长为a ,P 是△ABC 内的任意一点,且P 到三边AB ,BC ,CA 的距离分别为d 1,d 2,d 3,则有d 1+d 2+d 3为定值√32a.由这个平面图形的特性类比空间图形:设四面体ABCD 的棱长均为a ,P 是四面体ABCD 内的任意一点,且点P 到平面ABC ,平面ABD ,平面ACD ,平面BCD 的距离分别为d 1,d 2,d 3,d 4,则有d 1+d 2+d 3+d 4为定值 .解析在等边三角形ABC 中,d 1+d 2+d 3=√32a 为△ABC 的高,类比四面体中,d 1+d 2+d 3+d 4也应为四面体的高√63a. 答案√63a16若偶函数f (x )在x ∈(0,+∞)时满足f'(x )>f (x )x ,且f (1)=0,则不等式f (x )x ≥0的解集是 . 解析设g (x )=f (x )x (x>0),则g'(x )=f '(x )·x -f (x )x 2>0, 所以g (x )在(0,+∞)内是增函数. 当x>0时,由f (x )x ≥0=f (1)1,得x ≥1;当x<0时,-x>0,f (x )x ≥0⇔f (x )-x ≤0⇔f (-x )-x ≤0⇔-x ≤1,所以-1≤x<0. 答案[-1,0)∪[1,+∞)三、解答题(本大题共6小题,共74分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17(12分)若复数z 1满足z 1=i(2-z 1)(i 为虚数单位). (1)求z 1; (2)求|z 1|;(3)若|z|=1,求|z-z 1|的最大值.分析先由已知条件求出复数z 1,再利用复数模的定义及其几何意义求解. 解(1)由z 1=i(2-z 1),得z 1=2i1+i =1+i .(2)|z 1|=|z 1|=√2.(3)|z-z 1|表示复数z 与z 1分别对应的点Z 与Z 1间的距离,Z 在圆x 2+y 2=1上,Z 1(1,1),显然Z ,Z 1间的最大距离为√2+1,即|z-z 1|的最大值为√2+1.18(12分)设两抛物线y=-x 2+2x ,y=x 2所围成的图形为M ,求M 的面积. 分析先求得两抛物线的交点坐标,再作出草图,结合图形求解. 解解方程组{y =-x 2+2x ,y =x 2,得两抛物线的交点坐标为(0,0),(1,1).函数y=-x 2+2x 与y=x 2在同一坐标平面内的图象如图所示,由图可知,图形M 的面积为∫ 10(-x 2+2x-x 2)d x=∫ 10(-2x 2+2x )d x=(-23x 3+x 2)|01=13. 所以M 的面积为13.19(12分)已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且其中任意两边长均不相等.若1a ,1b ,1c 成等差数列,比较√ba 与√cb 的大小,并证明你的结论. 解大小关系为√ba <√cb ,证明如下:要证√ba <√cb ,只需证ba <cb , 因为a ,b ,c>0,所以只需证b 2<ac. 因为1a ,1b ,1c成等差数列,所以2b =1a +1c ≥2√1ac .所以b 2≤ac.又a ,b ,c 任意两边均不相等,所以b 2<ac 成立. 故所得大小关系正确.20(12分)设△ABC 的两个内角A ,B 所对的边分别为a ,b ,复数z 1=a+b i,z 2=cos A+icos B ,若复数z 1·z 2为纯虚数,试判断△ABC 的形状,并说明理由.分析利用复数为纯虚数的条件,结合正弦定理及三角知识求解. 解△ABC 为等腰三角形或直角三角形.理由如下:因为z 1=a+b i,z 2=cos A+icos B ,所以z 1·z 2=(a cos A-b cos B )+i(a cos B+b cos A ). 又z 1·z 2为纯虚数,所以{acosA =bcosB ,acosB +bcosA ≠0,①②由①及正弦定理,得sin A cos A=sin B cos B , 即sin 2A=sin 2B. 因为A ,B 为△ABC 的内角,所以0<2A<2π,0<2B<2π,且2A+2B<2π. 所以2A=2B 或2A=π-2B ,即A=B 或A+B=π2.也就是A=B 或C=π2. 由②及正弦定理,得sin A cos B+sin B cos A ≠0, 即sin(A+B )≠0.因为A ,B 是△ABC 的内角,所以0<A+B<π. 所以sin(A+B )≠0成立. 综上所述,知A=B 或C=π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 21(12分)已知函数f (x )=e x (ax 2+a+1)(a ∈R ). (1)若a=-1,求曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程; (2)若f (x )≥2e 2对任意x ∈[-2,-1]恒成立,求实数a 的取值范围. 解(1)当a=-1时,f (x )=-x 2e x ,f (1)=-e .f'(x )=-2x e x -x 2e x .因为切点为(1,-e),则k=f'(1)=-3e,所以f (x )在点(1,-e)处的切线方程为y=-3e x+2e . (2)由题意得,f (-2)=e -2(4a+a+1)≥2e2, 解得a ≥15.f'(x )=e x (ax 2+2ax+a+1)=e x [a (x+1)2+1]. 因为a ≥15,所以f'(x )>0恒成立, 所以f (x )在[-2,-1]上单调递增. 要使f (x )≥2e 2恒成立,则f (-2)=e -2(4a+a+1)≥2e 2,即a ≥15. 故实数a 的取值范围是[15,+∞).22(14分)设函数f (x )=(x-1)3-ax-b ,x ∈R ,其中a ,b ∈R .(1)求f (x )的单调区间;(2)若f (x )存在极值点x 0,且f (x 1)=f (x 0),其中x 1≠x 0,求证:x 1+2x 0=3; (3)设a>0,函数g (x )=|f (x )|,求证:g (x )在区间[0,2]上的最大值不小于14. (1)解由f (x )=(x-1)3-ax-b ,可得f'(x )=3(x-1)2-a.下面分两种情况讨论:①当a ≤0时,有f'(x )=3(x-1)2-a ≥0恒成立,所以f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞).②当a>0时,令f'(x )=0,解得x=1+√3a3,或x=1-√3a3. 当x 变化时,f'(x ),f (x )的变化情况如下表:所以f (x )的单调递减区间为(1-√3a3,1+√3a3),单调递增区间为(-∞,1-√3a3),(1+√3a3,+∞).(2)证明因为f (x )存在极值点,所以由(1)知a>0,且x 0≠1.由题意,得f'(x 0)=3(x 0-1)2-a=0,即(x 0-1)2=a3,进而f (x 0)=(x 0-1)3-ax 0-b=-2a x 0-a -b.又f (3-2x 0)=(2-2x 0)3-a (3-2x 0)-b=8a (1-x 0)+2ax 0-3a-b=-2a x 0-a -b=f (x 0),且3-2x 0≠x 0,由题意及(1)知,存在唯一实数x 1满足f (x 1)=f (x 0),且x 1≠x 0,因此x 1=3-2x 0.所以x 1+2x 0=3.(3)证明设g (x )在区间[0,2]上的最大值为M ,max{x ,y }表示x ,y 两数的最大值.下面分三种情况讨论:①当a ≥3时,1-√3a3≤0<2≤1+√3a3,由(1)知,f (x )在区间[0,2]上单调递减,所以f (x )在区间[0,2]上的取值范围为[f (2),f (0)],因此M=max{|f (2)|,|f (0)|}=max{|1-2a-b|,|-1-b|}=max{|a-1+(a+b )|,|a-1-(a+b )|}={a -1+(a +b ),a +b ≥0,a -1-(a +b ),a +b <0.所以M=a-1+|a+b|≥2.②当34≤a<3时,1-2√3a 3≤0<1-√3a 3<1+√3a 3<2≤1+2√3a3,由(1)和(2)知f (0)≥f (1-2√3a3)=f (1+√3a3),f (2)≤f (1+2√3a3)=f (1-√3a3),所以f (x )在区间[0,2]上的取值范围为[f (1+√3a 3),f (1-√3a3)],因此 M=max {|f (1+√3a3)|,|f (1-√3a3)|} =max {|-2a9√3a -a -b|,|2a9√3a -a -b|} =max {|2a9√3a +(a +b )|,|2a9√3a -(a +b )|} =2a 9√3a +|a+b|≥29×34×√3×34=14.③当0<a<34时,0<1-2√3a 3<1+2√3a3<2, 由(1)和(2)知f (0)<f (1-2√3a 3)=f (1+√3a 3),f (2)>f (1+2√3a 3)=f (1-√3a3), 所以f (x )在区间[0,2]上的取值范围为[f (0),f (2)],因此M=max{|f (0)|,|f (2)|}=max{|-1-b|,|1-2a-b|} =max{|1-a+(a+b )|,|1-a-(a+b )|} =1-a+|a+b|>14.综上所述,当a>0时,g (x )在区间[0,2]上的最大值不小于14.。
第二章检测(B)(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.下列说法正确的有()①演绎推理是由一般到特殊的推理;②演绎推理得到的结论一定是正确的;③演绎推理的一般模式是“三段论”形式;④演绎推理得到的结论的正误与大前提、小前提和推理形式有关.A.1个B.2个C.3个D.4个解析:演绎推理只有大前提、小前提和推理形式都正确才能保证结论正确,故②错误,其他都正确.故选C.答案:C2.有一段演绎推理是这样的:“若直线平行于平面,则该直线平行于平面内所有直线;已知直线b⊄平面α,a⊂平面α,直线b∥平面α,则直线b∥直线a”,这显然是错误的,这是因为()A.大前提错误B.小前提错误C.推理形式错误D.非以上错误解析:“直线平行于平面,则该直线平行于平面内所有直线”是错误的,即大前提是错误的.故选A.答案:A3.(1)已知p3+q3=2,求证:p+q≤2.用反证法证明此命题时可假设p+q≥2;(2)已知a,b∈R,|a|+|b|<1,求证:关于x的方程x2+ax+b=0的两根的绝对值都小于1.用反证法证明此命题时可假设方程至少有一根的绝对值大于或等于1.以下结论正确的是()A.(1)与(2)的假设都错误B.(1)与(2)的假设都正确C.(1)的假设正确,(2)的假设错误D.(1)的假设错误,(2)的假设正确解析:反证法证明问题的第一步是“假设命题的结论不成立,即假设结论的反面成立”,而命题(1)结论的反面应为“p+q>2”;对命题(2),其结论的反面为“方程x2+ax+b=0的两根的绝对值至少有一个大于或等于1”.故选D.答案:D4.如图,4只小动物换座位,开始时鼠、猴、兔、猫分别坐1,2,3,4号座位,如果第1次前后排动物互换座位,第2次左右列动物互换座位,第3次前后排动物互换座位,第4次左右列动物互换座位,……这样交替进行下去,那么第2 017次互换座位后,小兔所坐的座位号为()A.1B.2C.3D.4解析:由题意得第4次互换座位后,4只小动物又回到了原座位,即每经过4次互换座位后,小动物回到原座位,而2 017=4×504+1,所以第2 017次互换座位后结果与第1次互换座位结果相同,故小兔坐在1号座位上,故选A.答案:A5.若f0(x)=sin x,f1(x)=f0'(x),f2(x)=f1'(x),…,f n+1(x)=f n'(x),n∈N*,则f2 019(x)等于()A.sin xB.-sin xC.cos xD.-cos x解析:由题意可知,函数f n(x)的表达式是呈周期性变化的,周期为4,而2 019=4×504+3,故f2 019(x)=f3(x)=-cos x,故选D.答案:D6.观察式子……则可归纳出一般式子为()n≥2,n∈N)A.-B.n≥2,n∈N)C.-n≥2,n∈N)D.n≥2,n∈N)答案:C7.已知a,b为两条不同的直线,α,β为两个不同的平面,则下列四个命题正确的是()A.若a,b与α所成的角相等,则a∥bB.若a∥α,b∥β,α∥β,则a∥bC.若a⊂α,b⊂β,a∥b,则α∥βD.若a⊥α,b⊥β,α⊥β,则a⊥b解析:对于选项A,直线a,b有可能相交或异面;对于选项B,直线a,b有可能相交或异面;对于选项C,平面α,β有可能相交;对于选项D,若a⊥α,b⊥β,当a⊂β时,有b⊥a,当a⊄β时,因为α⊥β,所以a∥β,所以b⊥a,故选D.答案:D8.对于奇数列1,3,5,7,9,…,现在进行如下分组:第一组有1个数{1},第二组有2个数{3,5},第三组有3个数{7,9,11},……则每组内奇数之和S n与其所在组的编号数n的关系是()A.S n=n2B.S n=n3C.S n=n4D.S n=n(n+1)解析:当n=1时,S1=1;当n=2时,S2=8=23;当n=3时,S3=27=33;故归纳猜想S n=n3,故选B.答案:B9.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数,比如:①②他们研究过图①中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,称图②中的1,4,9,16,…这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数,又是正方形数的是()A.289B.1 024C.1 225D.1 378解析:根据图形的规律可知,第n个三角形数为a n第n个正方形数为b n=n2,由此可排除选项D(1 378不是平方数),又因为225,352=1 225,所以1 225既是三角形数,又是正方形数.故选C. 答案:C10.六个面都是平行四边形的四棱柱称为平行六面体.如图①所示,在平行四边形ABCD中,有AC2+BD2=2(AB2+AD2),如图②所示,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中等于A.2(AB2+AD2+B.3(AB2+AD2+C.4(AB2+AD2+D.4(AB2+AD2)解析:如图,连接A1C1,AC,则四边形AA1C1C是平行四边形,∴A1C2+.连接BD,B1D1,则四边形BB1D1D是平行四边形,.又在▱ABCD中,AC2+BD2=2(AB2+AD2).+2=2(AC2+BD2+=2[2(AB2+AD2)+=4(AB2+AD2+.故选C.答案:C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.用三段论证明f(x)=x3+sin x(x∈R)为奇函数的步骤为.答案:对定义域内的任意x,若满足f(-x)=-f(x),则函数f(x)为奇函数.大前提因为x∈R,则-x∈R,f(-x)=(-x)3+sin(-x)=-x3-sin x=-f(x), 小前提所以函数f(x)=x3+sin x(x∈R)为奇函数.结论12.观察分析下表中的数据:猜想一般凸多面体中F,V,E所满足的等式是.解析:因为5+6-9=2,6+6-10=2,6+8-12=2,故可猜想F+V-E=2.答案:F+V-E=213.为了保证信息安全传输必须使用加密方式,有一种方式其加密、解密的原理如下:明文密文密文明文已知加密为y=a x-2(x为明文,y为密文),明文“3”通过加密后得到的密文为“6”,再发送,接收方通过解密得到明文“3”.若接收方收到的密文为“14”,则原发送的明文为.解析:由题意知,当x=3时,函数y=a x-2的函数值为6,即6=a3-2,解得a=2.所以y=2x-2.则当y=14时,有14=2x-2,解得x=4,故原发送的明文为4.答案:414.观察数表,第行的各数之和等于2 0172.解析:观察知,题图中的第n行的各数构成一个首项为n,公差为1,共(2n-1)项的等差数列,其各项和为S n=(2n-1)n--2n-1)n+(2n-1)(n-1)=(2n-1)2.令(2n-1)2=2 0172,得2n-1=2 017,解得n=1 009.答案:1 00915.蜜蜂被认为是自然界中最杰出的建筑师,单个蜂巢可以近似地看做是一个正六边形,一组蜂巢的截面图如图所示.其中第一个图有1个蜂巢,第二个图有7个蜂巢,第三个图有19个蜂巢,按此规律,以f(n)表示第n个图的蜂巢总数,则用n表示的f(n)=.解析:∵f(2)-f(1)=7-1=6,f(3)-f(2)=19-7=2×6,推测当n≥2时,有f(n)-f(n-1)=6(n-1),∴f(n)=[f(n)-f(n-1)]+[f(n-1)-f(n-2)]+[f(n-2)-f(n-3)]+…+[f(2)-f(1)]+f(1)=6[(n-1)+(n-2)+…+2+1]+1=3n2-3n+1.又f(1)=1=3×12-3×1+1,∴f(n)=3n2-3n+1.答案:3n2-3n+1三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(8分)实数的乘法与向量的数量积有以下类似的性质:a·b=b·a,a·b=b·a,(a+b)·c=a·c+b·c,(a+b)·c=a·c+b·c.则由①(a·b)·c=a·(b·c),②若a≠0,a·c=a·b,则b=c,猜想对于向量的数量积有什么样的结论,猜想是否正确?解:猜想:①(a·b)·c=a·(b·c),②若a≠0,a·c=a·b,则b=c.这两个结论都不正确.①式左边表示与c共线的向量,右边表示与a共线的向量,c与a不一定共线,故等式不一定成立.②设a与c的夹角为α,a与b的夹角为β,由a·c=a·b,得|a||c|cos α=|a||b|cos β,可得|c|cos α=|b|cos β,则c,b在a方向上的投影相等,b,c不一定相等.故等式不一定成立.17.(8分)已知△ABC的三边a,b,c的倒数成等差数列,证明角B为锐角.分析:在△ABC中,要证角B为锐角,只要证cos B>0,结合余弦定理可解决问题.证明要证明角B为锐角,只需证cos B>0.又因为cos B-所以只需证明a2+c2-b2>0,即a2+c2>b2.因为a2+c2≥2ac,所以只需证明2ac>b2.由已知,得即2ac=b(a+c).所以只需证明b(a+c)>b2,即只需证明a+c>b.而已知a,b,c为△ABC的三边,即a+c>b成立,所以角B为锐角.18.(9分)设{a n},{b n}是公比不相等的两个等比数列,c n=a n+b n,证明数列{c n}不是等比数列.分析:假设数列{c n}是等比数列,利用{a n},{b n}是公比不相等的等比数列的条件推出矛盾,即知假设不成立.证明假设数列{c n}是等比数列,则当n≥2时,(a n+b n)2=(a n-1+b n-1)(a n+1+b n+1).①因为{a n},{b n}是公比不相等的两个等比数列,设公比分别为p,q,所以a n+1b n+1.代入①并整理,得2a n b n=a n+1b n-1+a n-1b n+1=a n b即当p,q异号时与②相矛盾;当p,q同号时,因为p≠q,所以与②相矛盾.因此假设错误.故数列{c n}不是等比数列.19.(10分)已知椭圆a>b>0)的离心率为短轴的一个端点为M(0,1),直线l:y=kx与椭圆相交于不同的两点A,B.(1)若|AB|求k的值;(2)求证:不论k取何值,以AB为直径的圆恒过点M.(1)解由题意知b=1.由a2=b2+c2可得c=b=1,a所以椭圆的方程为=1.由-消去y得(2k2+1)x.Δ-4(2k2+1-恒成立.设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x x1x2=所以|AB|·|x1-x2|化简得23k4-13k2-10=0,即(k2-1)(23k2+10)=0,解得k=±1.(2)证明因为x1,y1-1)x2,y2-1),所以x2+(y1-1)(y2-1)=(1+k2)x1x1+x2=.所以不论k取何值,以AB为直径的圆恒过点M.20.(10分)已知数列{a n}的各项均为正数,b n=n∈N*),e为自然对数的底数.(1)求函数f(x)=1+x-e x的单调区间,并比较与e的大小;(2)计算由此推测计算的公式并给出证明(3)令c n=(a1a2…a数列a n},{c n}的前n项和分别记为S n,T n,证明:T n<e S n.(1)解f(x)的定义域为(-∞,+∞),f'(x)=1-e x.当f'(x)>0,即x<0时,f(x)单调递增;当f'(x)<0,即x>0时,f(x)单调递减.故f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为(0,+∞).当x>0时,f(x)<f(0)=0,即1+x<e x.令x得即.①(2解+1=2;2+1)2=32;3+1)3=43.由此推测n+1)n.②下面用数学归纳法证明②.(ⅰ)当n=1时,左边=右边=2,②成立.(ⅱ)假设当n=k时,②成立,即k+1)k.则当n=k+1时,b k+1=(k+1由归纳假设可得k+1)k(k+1k+2)k+1.所以当n=k+1时,②也成立.由(ⅰ)(ⅱ),可知②对一切正整数n都成立.(3)证明由c n的定义、②、算术-几何平均值不等式、b n的定义及①得T n=c1+c2+c3+…+c n=(a a1a a1a2a+(a1a2…a≤=+b n·--+-+a1+e a2+…+e a n=e S n,即T n<e S n.。
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.已知复数z 1=2+i ,z 2=1+i ,则z1z2在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第三象限C .第二象限D .第四象限解析:选D z1z2=2+i 1+i =32-i2,对应点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-12在第四象限.2.下面几种推理中是演绎推理的为( )A .由金、银、铜、铁可导电,猜想:金属都可导电B .猜想数列11×2,12×3,13×4,…的通项公式为a n =1n(n +1)(n ∈N +)C .半径为r 的圆的面积S =πr 2,则单位圆的面积S =πD .由平面直角坐标系中圆的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,推测空间直角坐标系中球的方程为(x -a )2+(y -b )2+(z -c )2=r 2解析:选C 由演绎推理的概念可知C 正确. 3.函数y =(sin x 2)3的导数是( ) A .y ′=3x sin x 2·sin 2x 2 B .y ′=3(sin x 2)2 C .y ′=3(sin x 2)2cos x 2D .y ′=6sin x 2cos x 2解析:选A 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·sin 2x 2,故选A.4.设f (x )=x ln x ,若f ′(x 0)=2,则x 0的值为( ) A .e 2 B .e C.ln 22D .ln 2解析:选B 由f (x )=x ln x ,得f ′(x )=ln x +1. 根据题意知ln x 0+1=2,所以ln x 0=1,因此x 0=e.6.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:选C 归纳得13+23+33+43+53+63=()1+2+…+62=212.8.函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d 的图象如图,则函数y =ax 2+32bx +c 3的单调递增区间是( )A .(-∞,-2]B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞ C .[-2,3]D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫98,+∞ 解析:选D 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 =-32,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.9.设曲线y =sin x 上任一点(x ,y )处切线的斜率为g (x ),则函数y =x 2g (x )的部分图象可以为( )解析:选C 根据题意得g (x )=cos x ,∴y =x 2g (x )=x 2cos x 为偶函数.又x =0时,y =0,故选C. 10.设函数f (x )在R 上可导,f (x )=x 2f ′(2)-3x ,则f (-1)与f (1)的大小关系是( ) A .f (-1)=f (1) B .f (-1)>f (1) C .f (-1)<f (1)D .不确定解析:选B 因为f (x )=x 2f ′(2)-3x ,所以f ′(x )=2xf ′(2)-3,则f ′(2)=4f ′(2)-3,解得f ′(2)=1,所以f (x )=x 2-3x ,所以f (1)=-2,f (-1)=4,故f (-1)>f (1).11.若不等式2x ln x ≥-x 2+ax -3对x ∈(0,+∞)恒成立,则实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,0) B .(-∞,4] C .(0,+∞)D .[4,+∞)解析:选B 由2x ln x ≥-x 2+ax -3,得a ≤2ln x +x +3x ,设h (x )=2ln x +x +3x (x >0),则h ′(x )=(x +3)(x -1)x2.当x ∈(0,1)时,h ′(x )<0,函数h (x )单调递减;当x ∈(1,+∞)时,h ′(x )>0,函数h (x )单调递增,所以h (x )min =h (1)=4.所以a ≤h (x )min =4.故a 的取值范围是(-∞,4].12.定义在R 上的函数f (x )满足:f ′(x )>f (x )恒成立,若x 1<x 2,则e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系为( ) A .e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1) B .e x 1f (x 2)<e x 2(x 1) C .e x 1f (x 2)=e x 2f (x 1)D .e x 1f (x 2)与e x 2f (x 1)的大小关系不确定解析:选A 设g (x )=f(x)ex ,则g ′(x )=f′(x)ex -f(x)(ex)′(ex)2=f′(x)-f(x)ex ,由题意g ′(x )>0,所以g (x )单调递增,当x 1<x 2时,g (x 1)<g (x 2),即f(x1)ex1<f(x2)ex2,所以e x 1f (x 2)>e x 2f (x 1).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.设z =(2-i)2(i 为虚数单位),则复数z 的模为______. 解析:z =(2-i)2=3-4i ,所以|z |=|3-4i|=32+(-4)2=5.答案:5 14.(天津高考)已知函数f (x )=ax lnx ,x ∈(0,+∞),其中a 为实数,f ′(x )为f (x )的导函数.若f ′(1)=3,则a 的值为________.解析:f ′(x )=a ⎝⎛⎭⎪⎫ln x +x·1x =a (1+ln x ).由于f ′(1)=a (1+ln 1)=a ,又f ′(1)=3,所以a =3. 答案: 315.某商场从生产厂家以每件20元购进一批商品,若该商品零售价为p 元,销量Q (单位:件)与零售价p (单位:元)有如下关系:Q =8300-170p -p 2,则该商品零售价定为______元时利润最大,利润的最大值为______元.解析:设商场销售该商品所获利润为y 元,则 y =(p -20)(8 300-170p -p 2)=-p 3-150p 2+11 700p -166 000(p ≥20),则y ′=-3p 2-300p +11 700. 令y ′=0得p 2+100p -3 900=0, 解得p =30或p =-130(舍去). 则p ,y ,y ′变化关系如下表:故当p =30时,y 取极大值为23 000元.又y =-p 3-150p 2+11 700p -166 000在[20,+∞)上只有一个极值,故也是最值.所以该商品零售价定为每件30元,所获利润最大为23 000元.答案:30 23 00016.两千多年前,古希腊毕达哥拉斯学派的数学家曾经在沙滩上研究数学问题.他们在沙滩上画点或用小石子表示数,按照点或小石子能排列的形状对数进行分类.下图中实心点的个数5,9,14,20,…,被称为梯形数.根据图形的构成,记第2 016个梯形数为a 2 016,则a 2 016=________.解析:5=2+3=a 1,9=2+3+4=a 2,14=2+3+4+5=a 3,…,a n =2+3+…+(n +2)=(n +1)(2+n +2)2=12×(n +1)(n +4),由此可得a 2 016=2+3+4+…+2 018=12×2 017×2 020=2 017×1 010. 答案:2 017×1 010三、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.(本小题满分10分)已知a >b >c ,求证:1a -b +1b -c ≥4a -c.证明:已知a >b >c ,因为a -c a -b+a -cb -c=a -b +b -ca -b+a -b +b -cb -c=2+b -c a -b+a -b b -c≥2+2b -c a -b ·a -bb -c=4, 所以a -ca -b +a -c b -c ≥4,即1a -b +1b -c ≥4a -c.18.(本小题满分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 ,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. (2)f ′(x )=-x 2+2x +m 2-1.令f ′(x )=0,解得x =1-m 或x =1+m . 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. 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 2-13.19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ln x +a (1-x ). (1)讨论f (x )的单调性;(2)当f (x )有最大值,且最大值大于2a -2时,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=1x-a .若a ≤0,则f ′(x )>0,所以f (x )在(0,+∞)上单调递增.若a >0,则当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )>0;当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞时,f ′(x )<0.所以f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 上单调递增,在⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞上单调递减.(2)由(1)知,当a ≤0时,f (x )在(0,+∞)上无最大值;当a >0时,f (x )在x =1a处取得最大值,最大值为f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =ln 1a +a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1a =-ln a +a -1.因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a >2a -2等价于ln a +a -1<0.令g (a )=ln a +a -1,则g (a )在(0,+∞)上单调递增,g (1)=0. 于是,当0<a <1时,g (a )<0;当a >1时,g (a )>0. 因此a 的取值范围是(0,1).20.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =an 2+1an -1,且a n >0,n ∈N *.(1)求a 1,a 2,a 3;(2)猜想{a n }的通项公式,并用数学归纳法证明. 解:(1)a 1=S 1=a12+1a1-1,所以a 1=-1±3. 又因为a n >0,所以a 1=3-1.S 2=a 1+a 2=a22+1a2-1,所以a 2=5-3.S 3=a 1+a 2+a 3=a32+1a3-1,所以a 3=7-5. (2)由(1)猜想a n =2n +1-2n -1,n ∈N *.下面用数学归纳法加以证明: ①当n =1时,由(1)知a 1=3-1成立. ②假设n =k (k ∈N *)时,a k =2k +1-2k -1成立.当n =k +1时,a k +1=S k +1-S k=⎝ ⎛⎭⎪⎫ak +12+1ak +1-1-⎝ ⎛⎭⎪⎫ak 2+1ak -1 =ak +12+1ak +1-2k +1,所以a 2k +1+22k +1a k +1-2=0,所以a k +1=2(k +1)+1-2(k +1)-1,即当n =k +1时猜想也成立. 综上可知,猜想对一切n ∈N *都成立.21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=ax 3+cx +d (a ≠0)是R 上的奇函数,当x =1时,f (x )取得极值-2. (1)求f (x )的单调区间和极大值;(2)证明对任意x 1,x 2∈(-1,1),不等式|f (x 1)-f (x 2)|<4恒成立. 解:(1)由奇函数的定义, 应有f (-x )=-f (x ),x ∈R ,即-ax 3-cx +d =-ax 3-cx -d ,∴d =0. 因此f (x )=ax 3+cx ,f ′(x )=3ax 2+c .由条件f (1)=-2为f (x )的极值,必有f ′(1)=0.故⎩⎪⎨⎪⎧a +c =-2,3a +c =0,解得a =1,c =-3. 因此f (x )=x 3-3x ,f ′(x )=3x 2-3=3(x +1)(x -1), f ′(-1)=f ′(1)=0.当x ∈(-∞,-1)时,f ′(x )>0, 故f (x )在区间(-∞,-1)上是增函数; 当x ∈(-1,1)时,f ′(x )<0, 故f (x )在区间(-1,1)上是减函数; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0, 故f (x )在区间(1,+∞)上是增函数.∴f (x )在x =-1处取得极大值,极大值为f (-1)=2. (2)证明:由(1)知,f (x )=x 3-3x (x ∈[-1,1])是减函数, 且f (x )在[-1,1]上的最大值M =f (-1)=2, f (x )在[-1,1]上的最小值m =f (1)=-2. ∴对任意的x 1,x 2∈(-1,1), 恒有|f (x 1)-f (x 2)|<M -m =2-(-2)=4.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x +2x 2-3x . (1)求证:函数f (x )在区间[0,1]上存在唯一的极值点.(2)当x ≥12时,若关于x 的不等式f (x )≥52x 2+ (a -3)x +1恒成立,试求实数a 的取值范围.解:(1)证明:f ′(x )=e x +4x -3, ∵f ′(0)=e 0-3=-2<0,f ′(1)=e +1>0, ∴f ′(0)·f ′(1)<0.令h (x )=f ′(x )=e x +4x -3,则h ′(x )=e x +4>0, ∴f ′(x )在区间[0,1]上单调递增, ∴f ′(x )在区间[0,1]上存在唯一零点, ∴f (x )在区间[0,1]上存在唯一的极小值点. (2)由f (x )≥52x 2+(a -3)x +1,得e x+2x 2-3x ≥52x 2+(a -3)x +1,即ax ≤e x-12x 2-1,∵x ≥12,∴a ≤ex -12x2-1x .令g (x )=ex -12x2-1x ,则g ′(x )=ex(x -1)-12x2+1x2.令φ(x )=e x (x -1)-12x 2+1,则φ′(x )=x (e x -1).∵x ≥12,∴φ′(x )>0.∴φ(x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增.∴φ(x )≥φ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=78-12e >0.因此g ′(x )>0,故g (x )在⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞上单调递增,则g (x )≥g ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=e 12-18-112=2e -94,∴a 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,2e -94.。
第一章检测(B)(时间:90分钟满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若f(x)=2xf'(1)+x2,则f'(0)=()A.2B.0C.-2D.-4解析:由已知得f'(x)=2f'(1)+2x,所以f'(1)=2f'(1)+2,解得f'(1)=-2,于是f'(x)=-4+2x,故f'(0)=-4.答案:D2.若f(x)=x2-2x-4ln x,则f(x)的单调递增区间为 ()A.(-1,0)B.(-1,0),(2,+∞)C.(2,+∞)D.(0,+∞)解析:由题意知,f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=2x-2−4x =2(x2-x-2)x=2(x+1)(x-2)x.由f'(x)>0,得x>2.答案:C3.若二次函数y=f(x)的图象的顶点坐标是(2,-4),则函数f(x)在x=2处的导数等于()A.2B.-4C.0D.4解析:二次函数的图象在顶点处的切线与x轴平行,其斜率等于0,所以导数为0,即f'(2)=0.答案:C4.已知某列车沿直线轨道前进,刹车后列车的速度为v(t)=18-6t,则列车的刹车距离为()A.27B.54C.81D.13.5解析:令v(t)=0,得18-6t=0,得t=3,所以列车的刹车距离为∫30v(t)d t=∫3(18-6t)d t=(18t-3t2)|3=27.答案:A5.若函数f(x)=x2-a ln x在区间[14,12]上单调递增,则实数a的取值范围是()A.a≤12B.a≤18C.a≥12D.a≥18解析:f'(x)=2x−ax ,依题意得2x−ax≥0在区间14,12上恒成立,即a≤2x2,而y=2x2在区间14,12上满足18≤y≤12,所以实数a的取值范围是a≤18.答案:B6.对任意的x∈R,函数f(x)=x3+ax2+7ax不存在极值的充要条件是()A.0≤a≤21B.a=0或a=7C.a<0或a>21D.a=0或a=21解析:f'(x)=3x2+2ax+7a,当Δ=4a2-84a≤0,即0≤a≤21时,f'(x)≥0恒成立,函数f(x)不存在极值.故选A. 答案:A7.已知f(x)=kx2+2x+2k在(1,2)内有极值点,则k的取值范围是()A.-1<k<−12 B.k<-1或k>−12C.12<k<1 D.k<12或k<1解析:f'(x)=2kx+2,由题意知f'(1)f'(2)<0,即(2k+2)(4k+2)<0,解得-1<k<−12.答案:A8.对二次函数f(x)=ax2+bx+c(a为非零整数),四名同学分别给出下列结论,其中有且只有一个结论是错误的,则错误的结论是()A.-1是f(x)的零点B.1是f(x)的极值点C.3是f(x)的极值D.点(2,8)在曲线y=f(x)上解析:f'(x)=2ax+b.若A正确,则f(-1)=0,即a-b+c=0;①若B正确,则f'(1)=0,即2a+b=0;②若C正确,则f'(x0)=0,且f(x0)=3,即f(-b2a )=3,即c−b24a=3;③若D项正确,则f(2)=8,即4a+2b+c=8.④假设②③④正确,则由②得b=-2a,代入④得c=8,代入③得8−4a 24a=3,解得a=5,b=-10,c=8.此时f(x)=5x2-10x+8,f(-1)=5×(-1)2-10×(-1)+8=5+10+8=23≠0,即A不成立.故B,C,D可同时成立,而A不成立.故选A.答案:A9.直线l过抛物线C:x2=4y的焦点,且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于()A.43B.2C.83D.16√23解析:由题意可知,l的方程为y=1.如图,点B 的坐标为(2,1), 故所求面积S=4-2∫ 20x 24d x=4-2(x 312)|02=83,故选C.答案:C10.若存在过点(1,0)的直线与曲线y=x 3和y=ax 2+154x −9都相切,则a 等于( )A.-1或−2564 B.-1或214 C .−74或−2564 D.−74或7解析:设直线与曲线y=x 3相切的切点为P (x 0,y 0),则{y 0=x 03,y 0=3x 02(x 0-1),消去y 0解得x 0=0或x 0=32. 故切线的斜率k=3x 02=0或k=3x 02=274.若k=0,则切线方程为y=0,由{y =0,y =ax 2+154x -9,消去y ,得a x 2+154x −9=0,其判别式Δ=0,即(154)2−4a ·(-9)=0,解得a=−2564;若k =274,则切线方程为y =274(x-1),由{y =274(x -1),y =ax 2+154x -9,消去y ,得ax 2-3x −94=0,其判别式Δ=0,即(-3)2-4a ·(-94)=0,解得a=-1. 答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.已知2≤∫ 21(kx+1)d x ≤4,则实数k 的取值范围为 . 答案:[23,2]12.函数y=x e x 在其极值点处的切线方程为 . 解析:令y'=(x+1)e x =0,得x=-1,则切点为(-1,-1e ).由函数在极值点处的导数为0,即切线斜率为0,得切线方程为y=−1e . 答案:y=−1e13.已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx+d 的图象如图所示,则f '(-3)f '(1)=____________________.解析:f'(x )=3ax 2+2bx+c ,结合图象可得x=-1和x=2为导函数的零点,则f'(-1)=f'(2)=0,即{3a -2b +c =0,12a +4b +c =0,解得{a =-c 6,b =c 4,故f '(-3)f '(1)=27a -6b+c 3a+2b+c=−5.答案:-514.已知函数y=x 2(x>0)的图象在点(a k ,a k 2)处的切线与x 轴交点的横坐标为a k+1,其中k ∈N *.若a 1=16,则a 1+a 3+a 5的值是 .解析:因为y'=2x ,所以函数y=x 2(x>0)在点(a 1,a 12)(a 1=16)处(即点(16,256)处)的切线方程为y-256=32(x-16). 令y=0,得a 2=8.同理函数y=x 2(x>0)在点(a 2,a 22)(a 2=8)处(即点(8,64)处)的切线方程为y-64=16(x-8).令y=0,得a 3=4,依次同理求得a 4=2,a 5=1. 所以a 1+a 3+a 5=21. 答案:2115.设函数f (x )=2ln x −12mx 2-nx ,若x=2是f (x )的极大值点,则m 的取值范围为 . 解析:函数f (x )的定义域为(0,+∞).f'(x )=2x −mx −n.依题意得f'(2)=1-2m-n=0,即n=1-2m. 于是f'(x )=2x −mx +2m-1=−(x -2)(mx+1)x ,若m ≥0,显然x=2是f (x )的极大值点,满足题意;若m<0,则应有−1m>2,解得m>−12.综上,m 的取值范围为(-12,+∞). 答案:(-12,+∞)三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16.(8分)设函数f (x )=e x x.(1)求函数f (x )的单调区间;(2)若k>0,求不等式f'(x )+k (1-x )f (x )>0的解集.解:(1)f'(x )=1x e x −1x 2e x =x -1x 2e x. 由f'(x )=0,得x=1. 当x<0时,f'(x )<0;当0<x<1时,f'(x )<0;当x>1时,f'(x )>0.所以f (x )的单调递增区间是[1,+∞),单调递减区间是(-∞,0),(0,1). (2)由f'(x )+k (1-x )f (x )=x -1+kx -kx 2x 2e x =(x -1)(-kx+1)x 2·e x>0,得(x-1)(kx-1)<0. 故当0<k<1时,原不等式的解集是{x |1<x <1k }; 当k=1时,原不等式的解集是⌀;当k>1时,原不等式的解集是{x |1k <x <1}.17.(8分)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx 在x=−23与x=1处都取得极值. (1)求函数f (x )的解析式;(2)求函数f (x )在区间[-2,2]上的最大值与最小值. 解:(1)f'(x )=3x 2+2ax+b , 由题意,得{f '(-23)=0,f '(1)=0,即{43-4a 3+b =0,3+2a +b =0,解得{a =-12,b =-2, 经检验符合题意, 所以f (x )=x 3−12x 2-2x.(2)由(1)知f'(x )=3(x +23)(x-1),令f'(x )=0,得x 1=−23,x 2=1,当x 变化时,f'(x ),f (x )的变化情况如下表:由上表知f (x )max =f (2)=2,f (x )min =f (-2)=-6.18.(9分)(2018·全国Ⅰ高考)已知函数f (x )=a e x -ln x-1. (1)设x=2是f (x )的极值点,求a ,并求f (x )的单调区间; (2)证明:当a ≥1e 时,f (x )≥0.(1)解f (x )的定义域为(0,+∞),f'(x )=a e x −1x .由题设知,f'(2)=0,所以a=12e2.从而f(x)=12e2e x-ln x-1,f'(x)=12e2e x−1x.当0<x<2时,f'(x)<0;当x>2时,f'(x)>0.所以f(x)在区间(0,2)内单调递减,在区间(2,+∞)内单调递增.(2)证明当a≥1e 时,f(x)≥exe−ln x-1.设g(x)=e xe −ln x-1,则g'(x)=e xe−1x.当0<x<1时,g'(x)<0;当x>1时,g'(x)>0.所以x=1是g(x)的最小值点.故当x>0时,g(x)≥g(1)=0.因此,当a≥1e时,f(x)≥0.19.(10分)某市旅游部门开发一种旅游纪念品,每件产品的成本是15元,销售价是20元,月平均销售a件.通过改进工艺,产品的成本不变,质量和技术含金量提高,市场分析的结果表明,如果产品的销售价提高的百分率为x(0<x<1),那么月平均销售量减少的百分率为x2.记改进工艺后,旅游部门销售该纪念品的月平均利润是y(元).(1)写出y与x的函数关系式;(2)改进工艺后,确定该纪念品的售价,使旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大,并求出最大利润.解:(1)改进工艺后,每件产品的销售价为20(1+x)元,月平均销售量为a(1-x2)件,则月平均利润y=a(1-x2)·[20(1+x)-15]=5a(1+4x-x2-4x3)(0<x<1).(2)由y'=5a(4-2x-12x2)=0,得x=12(x=-23舍去).当0<x<12时,y'>0,函数为增函数;当12<x<1时,y'<0,函数为减函数,所以函数y=5a(1+4x-x2-4x3)(0<x<1)在x=12处取得极大值,也是最大值.故改进工艺后,产品的销售价为20×(1+12)=30(元)时,旅游部门销售该纪念品的月平均利润最大,最大为45a4元.20.(10分)(2018·全国Ⅱ高考)已知函数f(x)=13x3-a(x2+x+1).(1)若a=3,求f(x)的单调区间;(2)证明:f(x)只有一个零点.(1)解当a=3时,f(x)=13x3-3x2-3x-3,f'(x)=x2-6x-3.令f'(x)=0,解得x=3-2√3或x=3+2√3.当x∈(-∞,3-2√3)∪(3+2√3,+∞)时,f'(x)>0;当x∈(3-2√3,3+2√3)时,f'(x)<0.故f(x)在区间(-∞,3-2√3),(3+2√3,+∞)内单调递增,在区间(3-2√3,3+2√3)内单调递减.(2)证明因为x2+x+1>0,所以f(x)=0等价于x3x2+x+1−3a=0.设g(x)=x 3x2+x+1−3a,则g'(x)=x2(x2+2x+3)(x2+x+1)2≥0,仅当x=0时g'(x)=0,所以g(x)在区间(-∞,+∞)内单调递增,故g(x)至多有一个零点,从而f(x)至多有一个零点.又f(3a-1)=-6a2+2a−13=−6(a-16)2−16<0,f(3a+1)=13>0,故f(x)有一个零点.综上,f(x)只有一个零点.。