数学选修2-2练习题与答案
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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________。
一、选择题1.如图,()y f x =是可导函数,直线l :2y kx =+是曲线()y f x =在3x =处的切线,令2()()g x x f x =,()g x '是()g x 的导函数,则()3g '等于( )A .3B .0C .2D .42.已知a ,b 为正实数,直线y x a =-与曲线()ln y x b =+相切,则11ab+的最小值是( ) A .2B .42C .4D .223.若曲线()xf x mx e n =⋅+在点()()1,1f 处的切线方程为y ex =,则m n +的值为( ) A .12e + B .12e - C .12D .2e 4.函数()2221sin cos 622x xf x x =+-的导函数()y f x '=的图象大致是( ) A . B .C .D .5.已知()ln f x x =,217()(0)22g x x mx m =++<,直线l 与函数()f x ,()g x 的图象都相切,且与()f x 图象的切点为(1,(1))f ,则m 的值为( ) A .2-B .3-C .4-D .1-6.设曲线y =x n +1(n ∈N *)在(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则log 2 014x 1+log 2014x 2+…+log 2 014x 2 013的值为()A .-log 2 0142 013B .-1C .(log 2 0142 013)-1D .17.已知直线:l y m =,若l 与直线23y x =+和曲线ln(2)y x =分别交于A ,B 两点,则||AB 的最小值为A .1B .2C .455D .2558.设正弦曲线y =sin x 上一点P ,以点P 为切点的切线为直线l ,则直线l 的倾斜角的范围是( ) A .30,,44πππ⎡⎤⎡⎫⋃⎪⎢⎥⎢⎣⎦⎣⎭B .[0,π)C .3,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D .[0,4π]∪[2π,34π]9.函数为R 上的可导函数,其导函数为()f x ',且()3sin cos 6f x f x x π⎛⎫=⋅+⎪⎝⎭',在ABC ∆中,()()1f A f B ='=,则ABC ∆的形状为 A .等腰锐角三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰钝角三角形10.已知函数()f x 为R 上的可导函数,且x R ∀∈,均有()()f x f x '<,则有( ) A .2019(2019)(0)e f f -<,2019(2019)(0)f e f < B .2019(2019)(0)e f f -<,2019(2019)(0)f e f > C .2019(2019)(0)e f f ->,2019(2019)(0)f e f > D .2019(2019)(0)e f f ->,2019(2019)(0)f e f <11.设函数sin cos y x x x =+的图象上的点()00,x y 处的切线的斜率为k ,记()0k g x =,则函数()k g x =的图象大致为( )A .B .C .D .12.函数f (x )=﹣12x 2+12在x=1处的切线的斜率为( ) A .﹣2B .﹣1C .0D .1二、填空题13.设点P 是曲线3233y x x =-+上的任意一点,P 点处的切线倾斜角为σ,则σ的取值范围为____________. 14.已知函数4()ln 2f x x x xλλ=+-≥,,曲线()y f x =上总存在两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)使曲线()y f x =在M 、N 两点处的切线互相平行,则x 1+x 2的取值范围为_______. 15.在曲线3211333y x x x =-+-的所有切线中,斜率最小的切线方程为______. 16.若直线y kx b =+是曲线ln 3y x =+的切线,也是曲线ln(1)y x =+的切线,则b =______17.函数在处的切线与直线垂直,则a 的值为______.18.若以曲线()y f x =上任意一点(,)M x y 为切点作切线l ,曲线上总存在异于M 的点11(,)N x y ,以点N 为切点作线1l ,且1//l l ,则称曲线()y f x =具有“可平行性”,下列曲线具有可平行性的编号为__________.(写出所有的满足条件的函数的编号) ①1y x=②3y x x =- ③cos y x = ④2(2)ln y x x =-+ 19.设()()()sin 2',''32f x x xf f x f x f ππ⎛⎫⎛⎫=+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭是的导函数,则___________. 20.过点()1,1-与曲线()32f x x x =-相切的直线方程是__________.三、解答题21.已知函数f (x )=13x 3-2x 2+3x (x ∈R)的图象为曲线C . (1)求过曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围;(2)若在曲线C 上存在两条相互垂直的切线,求其中一条切线与曲线C 的切点的横坐标的取值范围.22.已知函数()mf x mx x=-,()2ln g x x =. (1)当2m =时,求曲线()y f x =在点(1(1))f ,处的切线方程; (2)当1m =时,判断方程()()f x g x =在区间(1)+∞,上有无实根;(3)若(1]x e ∈,时,不等式()()2f x g x -<恒成立,求实数m 的取值范围. 23.求下列函数的导数: (1)()(1sin )(14)f x x x =+-; (2)()21x xf x x =-+. 24.设函数()bf x ax x=-,曲线y =f (x )在点(2,f (2))处的切线方程为7x -4y -(1)求y =f (x )的解析式;(2)证明:曲线y =f (x )上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,并求此定值.25.(1)函数()(1sin )f x x x =+的导数为()'f x ,求2f π⎛⎫' ⎪⎝⎭; (2)设l 是函数1y x=图象的一条切线,证明:l 与坐标轴所围成的三角形的面积与切点无关.26.已知函数()()1ln 1x f x x++=和()()1ln 1g x x x =--+(1)若()f x '是()f x 的导函数,求(1)f '的值 (2)当0x >时,不等式()()0g x f x kx'->恒成立,其中()g x '是()g x 导函数,求正整数k 的最大值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】2y kx =+是曲线()y f x =在3x =处的切线求出=(3)k f ,由图(3)=1f ,对2()()g x x f x =求导取值可得.【详解】2y kx =+是曲线()y f x =在3x =处的切线,所以切点(3,1)代入切线方程得1=(3)=3k f ,又(3)=1f 2()()g x x f x =,2()2()+()g x xf x x f x ''=,(3)6(3)+9(3)=3g f f ''∴=故选:A. 【点睛】本题考查导数的几何意义.根据导数的几何意义求参数值的思路根据导数的几何意义求参数的值时,一般是利用切点00)(P x y ,既在曲线上又在切线上构造方程组求解.2.C【分析】求函数的导数,由已知切线的方程,可得切线的斜率,求得切线的坐标,可得1a b +=,再由乘1法和基本不等式,即可得到所求最小值. 【详解】解:()y ln x b =+的导数为1y x b'=+, 由切线的方程y x a =-可得切线的斜率为1, 可得切点的横坐标为1b -,所以切点为(1,0)b -, 代入y x a =-,得1a b +=,a 、b 为正实数,则111()()22241b a b a a b a b a b a b a b+=++=+++=. 当且仅当12a b ==时,11a b+取得最小值4. 故选:C 【点睛】本题主要考查导数的应用,利用导数的几何意义以及基本不等式是解决本题的关键,属于中档题.3.A解析:A 【分析】求导得到()()'1xf x m x e =+⋅,由已知得()1f e =,()1f e '=,解得答案.【详解】()x f x mx e n =⋅+,则()()'1x f x m x e =+⋅,故()1f e =,()1f e '=,()11me n e m e e +=⎧∴⎨+=⎩,解得122m en ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以12e m n ++=. 故选:A . 【点睛】本题考查了根据切线方程求参数,意在考查学生的计算能力和转化能力.4.C解析:C 【分析】将函数()y f x =的解析式化简,求出其导数()1sin 3f x x x '=+,,然后结合导函数的符号排除错误选项即可确定导函数的图像.因为()222211sin cos cos 6226x x f x x x x =+-=-,()1sin 3f x x x '∴=+. 当03x <≤时,103x >,sin 0x >,则()1sin 03f x x x '=+>; 当3x >时,113x >,1sin 1x -≤≤,则()1sin 03f x x x '=+>. 所以,当0x >时,()1sin 03f x x x '=+>,排除ABD 选项, 故选:C. 【点睛】本题考查函数图象的识别,给定函数解析式,一般要结合函数的定义域、奇偶性、单调性(导数)、特殊值符号、零点等知识进行逐一排除,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.5.A解析:A 【分析】先利用导数求切线斜率,再根据点斜式方程得切线方程,最后根据判别式为零得结果. 【详解】 1()f x x'=, 直线l 是函数()f x lnx =的图象在点(1,0)处的切线,∴其斜率为k f ='(1)1=, ∴直线l 的方程为1y x =-.又因为直线l 与()g x 的图象相切,∴211722y x y x mx =-⎧⎪⎨=++⎪⎩,消去y ,可得219(1)022x m x +-+=,得△2(1)902(4m m m =--=⇒=-=不合题意,舍去), 故选A 【点睛】本题主要考查函数导数的几何意义,考查直线和曲线的位置关系,意在考查学生对这些知识 的理解掌握水平和分析推理能力.6.B解析:B 【解析】 【分析】由题意,求出y =x n +1(n ∈N *)在(1,1)处的切线方程,取0y =,求得n x ,再利用对数的运算性质可得答案. 【详解】由y =x n +1,可得(1)n y n x =+',即11x y n ='=+即曲线y =x n +1(n ∈N *)在(1,1)处的切线方程为1(1)(1)y n x -=+-令0y =,得1n n x n =+ log 2 014x 1+log 2 014x 2+…+log 2 014x 2 013=20141220132014122013log ()log ()1232014x x x =⋅=- 故选B 【点睛】本题考查了曲线的切线方程和对数的运算,细心计算是解题的关键,属于中档题.7.B解析:B 【分析】利用导数求出与直线23y x =+平行的曲线的切线的切点,利用点到直线的距离可得. 【详解】1y x '=,令12x =可得12x =,所以切点为1,02⎛⎫ ⎪⎝⎭. 根据题意可知1,02B ⎛⎫ ⎪⎝⎭且0m =,所以3,02A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,此时2AB =.故选B. 【点睛】本题主要考查导数的几何意义.已知切线的斜率,结合导数可得切点.8.A解析:A 【解析】由题得cos y x '=,设切线的倾斜角为α,则,3tan cos 1tan 1[0,][,)44k x ππαααπ==∴-≤≤∴∈⋃,故选A.9.D解析:D 【解析】 【分析】求函数的导数,先求出'16f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,然后利用辅助角公式进行化简,求出A ,B 的大小即可判断三角形的形状. 【详解】函数的导数()''cos sin 6f x x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则131''cos sin ''666662262f f f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则11'262f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则'16f π⎛⎫= ⎪⎝⎭,则()'sin 2cos 6f x x x x π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭, ()cos 2cos 3f x x x x π⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,()()'1f A f B ==,()'2cos 16f B B π⎛⎫∴=+= ⎪⎝⎭,即1cos 62B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则63B ππ+=,得6B π=,()2cos 13f A A π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,即1cos 32A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则33A ππ-=,则23A π=, 则2366C ππππ=--=, 则B C =,即ABC 是等腰钝角三角形, 故选D . 【点睛】本题考查三角形形状的判断,根据导数的运算法则求出函数()f x 和()'f x 的解析式是解决本题的关键.10.B解析:B 【分析】 令()()xf xg x e=,x ∈R .()()()x f x f x g x e '-'=,根据x R ∀∈,均有()()f x f x '<,可得函数()g x 的单调性,进而得出结论. 【详解】 解:令()()x f x g x e=,x ∈R .()()()xf x f xg x e '-'=, x R ∀∈,均有()()f x f x '<, ()g x ∴在R 上单调递增,(2019)(0)(2019)g g g ∴-<<,可得:2019(2019)(0)e f f -<,2019(2019)(0)f e f >. 故选B . 【点睛】本题考查了利用导数研究函数的单调性、方程与不等式的解法、构造法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.11.A解析:A 【详解】因为sin cos ,sin cos sin cos y x x x y x x x x x x '=+=+-=, 则()cos g x x x =,该函数为奇函数,排除B 、C ,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0>g x ,排除D. 故选:A12.B解析:B 【解析】 【分析】根据导数的几何意义可知(1)k f '=,求导后计算即可. 【详解】 因为()f x x '=-,所以 (1)1k f '==- ,故选B. 【点睛】本题主要考查了导数的几何意义,属于容易题.二、填空题13.【分析】设点根据导数的几何意义求得即可得到答案【详解】设点由函数可得可得即又由所以故答案为:【点睛】本题主要考查了导数的几何意义及其应用其中解答中熟记导数的几何意义准确计算是解答的关键着重考查推理与解析:20,,23πππ⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭【分析】设点00(,)P x y ,根据导数的几何意义,求得tan σ≥.【详解】设点00(,)P x y,由函数323y x =+,可得23y x '=可得020|3x x y x ='=,即tan σ≥ 又由[)0,σπ∈,所以20,,23πππ⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭. 故答案为:20,,23πππ⎡⎫⎡⎫⋃⎪⎪⎢⎢⎣⎭⎣⎭. 【点睛】本题主要考查了导数的几何意义及其应用,其中解答中熟记导数的几何意义,准确计算是解答的关键,着重考查推理与运算能力.14.【分析】求出导函数根据题意转化为对恒成立即可得解【详解】曲线上总存在两点M (x1y1)N (x2y2)使曲线在MN 两点处的切线互相平行即所以对恒成立所以x1+x2的取值范围为故答案为:【点睛】此题考查解析:()8+∞,【分析】求出导函数24()1f x x x λ'=--,根据题意转化为()()212121244x x x x x x λλ++=<对2λ≥恒成立,即可得解.【详解】4()ln 2f x x x x λλ=+-≥,,24()1f x x xλ'=--,曲线()y f x =上总存在两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)使曲线()y f x =在M 、N 两点处的切线互相平行,即121212()(),,0,0f x f x x x x x ''=≠>>,2211224411x x x x λλ--=--, 22121244x x x x λλ-=-,()()212121244x x x x x x λλ++=<所以1216x x λ+>对2λ≥恒成立所以x 1+x 2的取值范围为()8+∞,. 故答案为:()8+∞,【点睛】此题考查导数的几何意义,根据导数的几何意义解决切线斜率相等的问题,求切点横坐标之和的取值范围,利用基本不等式构造不等关系求解.15.【解析】【分析】根据导数的几何意义可知在某点处的导数为切线的斜率先求出导函数利用配方法求出导函数的最小值即为切线最小斜率再用点斜式写出化简【详解】曲线时切线最小斜率为2此时切线方程为即故答案为:【点 解析:20x y -=【解析】 【分析】根据导数的几何意义可知在某点处的导数为切线的斜率,先求出导函数()f x ',利用配方法求出导函数的最小值即为切线最小斜率,再用点斜式写出化简. 【详解】曲线3211333y x x x =-+-,223y x x ∴'=-+,1x ∴=时,切线最小斜率为2,此时,32111131233y =⨯-+⨯-=.∴切线方程为22(1)y x -=-,即20x y -=.故答案为:20x y -=. 【点睛】本题主要考查了利用导数研究曲线上某点切线方程,以及二次函数的最值等基础题知识,考查运算求解能力,属于基础题.16.【分析】对两条曲线对应的函数求导设出两个切点的横坐标令它们的导数相等求出两条曲线在切点处的切线方程对比系数求得的值【详解】依题意设直线与相切切点的横坐标为即切点为设直线与相切切点的横坐标为即切点为令 解析:2ln 3-【分析】对两条曲线对应的函数求导,设出两个切点的横坐标,令它们的导数相等,求出两条曲线在切点处的切线方程,对比系数求得b 的值. 【详解】依题意,()()''11ln 3,ln 11x x x x +=+=⎡⎤⎣⎦+,设直线y kx b =+与ln 3y x =+相切切点的横坐标为0x ,即切点为()00,ln 3x x +,设直线y kx b =+与()ln 1y x =+相切切点的横坐标为1x ,即切点为()()11,ln 1x x +,令01111x x =+,解得101x x =-,故直线y kx b =+与()ln 1y x =+相切切点为()001,ln x x -.由此求出两条切线方程为()()0001ln 3y x x x x -+=-和()0001ln 1y x x x x -=-+;即001ln 2y x x x =++和000111ln y x x x x =-++,故0001ln 21ln x x x +=-++,013x =,故0ln 22ln3b x =+=-.【点睛】本小题主要考查两条曲线共切线方程的问题,考查切线方程的求法,考查导数的运算,属于中档题.17.0【解析】【分析】求函数的导数根据导数的几何意义结合直线垂直时直线斜率的关系建立方程关系进行求解即可得结果【详解】因为函数y=(x+a)ex 在x=0处的切线与直线x+y+1=0垂直所以函数y=(x+ 解析:【解析】 【分析】求函数的导数,根据导数的几何意义结合直线垂直时直线斜率的关系建立方程关系进行求解即可得结果. 【详解】 因为函数在处的切线与直线垂直,所以函数在处的切线斜率,因为,所以,解得,故答案是0. 【点睛】该题考查的是有关利用导数研究曲线上某点处的切线的问题,涉及到的知识点有两直线垂直的条件,导数的几何意义,以及函数的求导公式,属于中档题目.18.①③【解析】因为;因为不存在异于的点;因为总存在异于的点满足条件;因为不存在异于的点;所以选①③解析:①③ 【解析】 因为122111y x x x x x =-=-∴=-'≠取 ; 因为231,0y x x =-='时不存在异于M 的点N ;因为1sin sin y x x =-=-'∴总存在异于M 的点N 满足条件;因为212412(2)x x y x x x ='-+=-+,22x =不存在异于M 的点N ;所以选①③19.-1【解析】∵令可得:解得则解析:-1 【解析】∵()2(),()2()33f x sinx xf f x cosx f ππ=+'∴'=+',令3x π=,可得:()2()333f cos f πππ'=+' ,解得1()32f π'=- , 则1()2()1222f cosππ'=+⨯-=- 20.或【解析】由题意可得:设曲线上点的坐标为切线的斜率为切线方程为:(*)切线过点则:解得:或将其代入(*)式整理可得切线方程为:或点睛:曲线y =f(x)在点P(x0y0)处的切线与过点P(x0y0)的解析:20x y --=或5410x y +-= 【解析】由题意可得:()2'32f x x =-,设曲线上点的坐标为()3000,2x x x -,切线的斜率为2032k x =-,切线方程为:()()()320000232y x x x x x --=--,(*)切线过点()1,1-,则:()()()32012321x x x x ---=--,解得:01x =或012x =-将其代入(*)式整理可得,切线方程为:20x y --=或5410x y +-=.点睛:曲线y =f (x )“在点P (x 0,y 0)处的切线”与“过点P (x 0,y 0)的切线”的区别:前者P (x 0,y 0)为切点,而后者P (x 0,y 0)不一定为切点.三、解答题21.(1)[-1,+∞);(2)(-∞,2∪(1,3)∪[2∞). 【解析】试题分析:(1)先求导函数,然后根据导函数求出其取值范围,从而可求出曲线C 上任意一点处的切线的斜率的取值范围;(2)根据(1)可知k 与﹣1k的取值范围,从而可求出k 的取值范围,然后解不等式可求出曲线C 的切点的横坐标取值范围. (1)由题意得f ′(x )=x 2-4x +3,则f ′(x )=(x -2)2-1≥-1, 即过曲线C 上任意一点切线斜率的取值范围是[-1,+∞).(2)设曲线C 的其中一条切线的斜率为k ,则由(2)中条件并结合(1)中结论可知,111k k≥-⎧⎪⎨-≥-⎪⎩解得-1≤k <0或k ≥1,故由-1≤x 2-4x +3<0或x 2-4x +3≥1, 得x ∈(-∞,2∪(1,3)∪[2∞) 22.(1) 44y x =-;(2) 内无实数根;(3)241e e ⎛⎫-∞ ⎪-⎝⎭,. 【解析】试题分析:(2)把m 的值代入后,求出f (1),求出x=1时函数的导数,由点斜式写出曲线y=f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;(Ⅱ)代入m 的值,把判断方程f (x )=g (x )在区间(1,+∞)上有无实根转化为判断函数h (x )=f (x )﹣g (x )在(1,+∞)上有无零点问题,求导后利用函数的单调性即可得到答案;(Ⅲ)把f (x )和g (x )的解析式代入不等式,整理变形后把参数m 分离出来,x ∈(1,e]时,不等式f (x )﹣g (x )<2恒成立,转化为实数m 小于一个函数在(1,e]上的最小值,然后利用导数分析函数在(1,e]上的最小值. 试题(1)2m =时,()22f x x x =-,()222f x x='+,()14f '=,切点坐标为()10,, ∴切线方程为44y x =-(2)1m =时,令()()()12ln h x f x g x x x x=-=--, ()()22211210x h x x x x-=+-=≥',∴()h x 在()0+∞,上为增函数, 又()10h =,所以()()f x g x =在()1+∞,内无实数根. (3)2ln 2mmx x x--<恒成立,即()2122ln m x x x x -<+恒成立. 又210x ->,则当(]1x e ,∈时,222ln 1x x xm x +<-恒成立,令()222ln 1x x xG x x +=-,只需m 小于()G x 的最小值. ()()()2222ln ln 21x x x G x x-++-'=,∵1x e <≤,∴ln 0x >,∴(]1x e ,∈时,()0G x '<, ∴()G x 在(]1e ,上单调递减,∴()G x 在(]1e ,的最小值为()241eG e e =-, 则m 的取值范围是241e e ⎛⎫-∞ ⎪-⎝⎭,. 点睛:导数问题经常会遇见恒成立的问题:(1)根据参变分离,转化为不含参数的函数的最值问题;(2)若()0f x >就可讨论参数不同取值下的函数的单调性和极值以及最值,最终转化为min ()0f x >,若()0f x <恒成立,转化为max ()0f x <;(3)若()()f x g x >恒成立,可转化为min max ()()f x g x >. 23.(1)'()4cos 4sin 4cos f x x x x x ==-+--;(2)21'()2ln 2(1)x f x x =-+. 【分析】(1)利用积的导数和和差的导数法则求导.(2)利用商的导数和积的导数的法则求导. 【详解】(1)f'(x)=(1+sin x)'(1-4x)+(1+sin x)(1-4x)'=cos x(1-4x)-4(1+sin x)=cos x-4xcos x-4-4sin x.(2)f(x)=1x x +-2x =1-11x +-2x ,则f'(x)=21(1)x +-2xln 2. 【点睛】本题主要考查对函数求导,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力. 24.(1)3()f x x x=-;(2)证明见解析. 【解析】解:(1)方程7x -4y -12=0可化为y =74x -3, 当x =2时,y =12. 又f′(x)=a +2b x , 于是1222{744b a b a -=+=,解得13a b ==⎧⎨⎩故f(x)=x -3x. (2)证明:设P(x 0,y 0)为曲线上任一点,由f′(x)=1+23x知,曲线在点P(x 0,y 0)处的切线方程为y -y 0=(1+203x )·(x -x 0),即y -(x 0-03x )=(1+203x )(x -x 0). 令x =0得,y =-06x ,从而得切线与直线x =0,交点坐标为(0,-06x ). 令y =x ,得y =x =2x 0,从而得切线与直线y =x 的交点坐标为(2x 0,2x 0). 所以点P(x 0,y 0)处的切线与直线x =0,y =x 所围成的三角形面积为12|-06x ||2x 0|=6.曲线y =f(x)上任一点处的切线与直线x =0和直线y =x 所围成的三角形面积为定值,此定值为6.25.(1)2;(2)证明见解析. 【分析】(1)求出()cos 1sin f x x x x '=++,即得2f π⎛⎫'⎪⎝⎭的值; (2)设切点为001,x x ⎛⎫⎪⎝⎭,先求出切线l 的方程为:()020011y x x x x -=--,再求出l 与坐标轴所围成的三角形的面积2S =,即得证. 【详解】(1)()(1sin )f x x x =+,则()[(1sin )](1sin )(1sin )cos 1sin f x x x x x x x x x x ''''=+=+++=++, 所以cos 1sin 22222f ππππ'⎛⎫=++=⎪⎝⎭; (2)设切点为001,x x ⎛⎫⎪⎝⎭, ∵1y x =,21y x'∴=-,∴切线l 的斜率201k x =-, ∴切线l 的方程为:()020011y x x x x -=--, 令0x =,得02y x =, 令0y =,得02x x =,所以l 与坐标轴所围成的三角形的面积0012222S x x =⋅⋅=, 因此l 与坐标轴所围成的三角形的面积与切点无关. 【点睛】本题主要考查导数的运算,考查导数的几何意义,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 26.(1)1ln 22--;(2)3 【分析】(1)求出导函数,代入x 的值即可得到结果; (2)不等式()()0g x f x k x-'>恒成立等价于[](1)1ln(1)x x k x+++<对于0x >恒成立.【详解】(1)由题意可得()()2ln 111xx x f x x +='--+ ∴()11ln 22f '=--;(2)当0x >时,不等式()()0g x f x k x'->恒成立 即[](1)1ln(1)x x k x+++<对于0x >恒成立设[](1)1ln(1)()x x h x x+++=,则21ln(1)()x x h x x --+'=1()1011x g x x x '=-=>++,()1ln(1)g x x x =--+在区间()0,∞+上是增函数, 且()0g x =存在唯一实数根a ,满足(2,3)a ∈,即1ln(1)a a =++ 由x a >时,()0,()0g x h x '>>;0x a <<时,()0,()0g x h x '<< 知()(0)h x x >的最小值为[](1)1ln(1)()1(3,4)a a h a a a+++==+∈故正整数k 的最大值为3. 【点睛】本题考查了函数的单调性问题,考查导数的应用以及函数恒成立问题,是一道中档题.。
一、选择题1.给出下列函数:①()()2ln 1f x x x =+-;②()3cos f x x x =;③()xf x e x =+.0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .①②③2.直线4y x =与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) A .22B .42C .2D .43.曲线y =sin x ,y =cos x 与直线x =0,x =2π所围成的平面区域的面积为( ) A .π20⎰(sin x -cos x )d x B .2π40⎰(sin x -cos x )d x C .π20⎰(cos x -sin x )d xD .2π40⎰(cos x -sin x )d x4.三棱锥D ABC -及其正视图和侧视图如图所示,且顶点,,,A B C D 均在球O 的表面上,则球O 的表面积为( )A .32πB .36πC .128πD .144π5.曲线x y e =,x y e -=和直线1x =围成的图形面积是( ) A .1e e --B .1e e -+C .12e e ---D .12e e -+-6.已知1(1)1x f x x e ++=-+,则函数()f x 在点(0,(0))f 处的切线l 与坐标轴围成的三角形的面积为 A .14 B .12C .1D .2 7.121(1)x x dx --=⎰( )A .1π+B .1π-C .πD .2π8.已知幂函数a y x =图像的一部分如下图,且过点(2,4)P ,则图中阴影部分的面积等于( )A .163B .83C .43D .239.曲线()sin 0πy x x =≤≤与直线12y =围成的封闭图形的面积是 A 3B .23C .π23-D π3310.已知函数20()cos 0x f x x x ≥⎧=⎨<⎩,则12()f x dx π-⎰的值等于( )A .1B .2C .3D .411.20sin xdx π=⎰( )A .4B .2C .-2D .012.已知11em dx x=⎰,函数()f x 的导数()()()f x a x m x a '=++,若()f x 在x a =-处取得极大值,则a 的取值范围是( ) A .1a < B .10a -<< C .1a >或0a <D .01a <<或0a <二、填空题13.曲线y=x 2与y=x 所围成的封闭图形的面积为______.14.在平面直角坐标系中,角α的始边落在x 轴的非负半轴,终边上有一点是(3-,若[)0,2απ∈,则cos xdx αα-=⎰______.15.由曲线22y x =+与3y x =,1x =,2x =所围成的平面图形的面积为________________.16.若()()4112ax x -+的展开式中2x 项的系数为4,则21ae dx x=⎰________________ 17.(12021x x dx +-=⎰________18.定积分2sin cos t tdt π=⎰________.19.π4cos xdx =⎰______.20.曲线2y x 和曲线y x =围成一个叶形图(如图所示阴影部分),其面积是________.三、解答题21.设函数()32f x x ax bx =++在点1x =处有极值2-.(1)求常数,a b 的值;(2)求曲线()y f x =与x 轴所围成的图形的面积.22.已知函数31()ln 2f x x ax x =--()a R ∈.(1)若()f x 在(1,2)上存在极值,求(1)f 的取值范围; (2)当0x >时,()0f x <恒成立,比较a e 与232a e+的大小. 23.已知函数()32f x x ax =+图像上一点()1,P b 的切线斜率为3-,()()()3261302t g x x x t x t -=+-++> (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)当[]1,4x ∈-时,求()f x 的值域;(Ⅲ)当[]1,4x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围.24.已知抛物线2:2C y x x =-+,在点(0,0)A ,(2,0)B 分别作抛物线的切线12,l l .(1)求切线1l 和2l 的方程;(2)求抛物线C 与切线1l 和2l 所围成的面积S .25.如图,在棱长为1的正方体1111ABCD A BC D -中,E 为AB 的中点.求:(1)异面直线1BD 与CE 所成角的余弦值; (2)点A 到平面1A EC 的距离.26.已知()ln f x x x mx =+,2()3g x x ax =-+-(1)若函数()f x 在(1,)+∞上为单调函数,求实数m 的取值范围;(2)若当0m =时,对任意(0,),2()()x f x g x ∈+∞≥恒成立,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】利用定义判断①②中的函数为奇函数,根据奇函数和定积分的性质,判断①②;利用反证法,结合定积分的性质,判断③. 【详解】对①,()f x 的定义域为R2212()ln(1)ln(1)ln(1)()f x x x x x x x f x --=+=+=-+=-即函数()f x 为奇函数,则0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰对②,()f x 的定义域为R33()cos()cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,即函数()f x 为奇函数,则0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰对③,若0a ∃>,使得()0aaf x dx -=⎰成立则()2102aax x a aa a e x dx e x e e ---⎛⎫+=+- ⎪⎝==⎭⎰,解得0a =,与0a >矛盾,则③不满足 故选:A 【点睛】本题主要考查了定积分的性质以运用,属于中档题.2.D解析:D 【解析】直线4y x =与曲线3y x =的交点坐标为(0,0)和(2,8), 故直线4y x =与曲线3y x =在第一象限内围成的封闭图形的面积23242001(4)2|8444S x x dx x x ⎛⎫=⎰-=-=-= ⎪⎝⎭.故选D .3.D解析:D 【解析】π40⎰(-sin x +cos x )d x 2π4π+⎰(sin x -cos x )dx=2π40⎰(cos x -sin x )d x ,选D. 点睛:1.求曲边图形面积的方法与步骤 (1)画图,并将图形分割为若干个曲边梯形;(2)对每个曲边梯形确定其存在的范围,从而确定积分的上、下限; (3)确定被积函数;(4)求出各曲边梯形的面积和,即各积分的绝对值的和.2.利用定积分求曲边图形面积时,一定要找准积分上限、下限及被积函数.当图形的边界不同时,要分不同情况讨论.4.A解析:A 【解析】由三视图可得:DC ⊥平面ABC 且底面ABC 为正三角形,如图所示,取AC 中点F ,连BF ,则BF AC ⊥,在Rt BCF 中,2BF =,2CF =,4BC =, 在Rt BCD 中,4CD =,所以42BD =ABC 的距离为d ,因为DC ⊥平面ABC ,且底面ABC 为正三角形,所以2d =,因为ABC 的外接圆的半径为2,所以由勾股定理可得22228R d =+=,则该三棱锥外接球的半径22R =,所以三棱锥外接球的表面积是2432R ππ=,故选A .点睛:本题考查几何体的三视图,线面垂直的定义,以及几何体外接球问题,由三视图正确还原几何体、以及判断几何体位置关系是解题关键;由三视图画出几何体的直观图,由三视图判断出DC ⊥平面ABC 、求出ABC 的外接圆的半径,列出方程求出三棱锥外接球的半径,由球的表面积公式求出答案.5.D解析:D 【解析】试题分析:根据题意画出区域,作图如下,由{x xy e y e-==解得交点为(0,1),∴所求面积为:()()1101|2x x x x S e e dx e e e e --=-=+=+-⎰ 考点:定积分及其应用6.A解析:A 【解析】试题分析:由1(1)1x f x x e++=-+知()2x f x x e =-+,则()1(0)2xf x e f ''=+⇒=,而(0)1f =-,即切点坐标为()0,1-,切线斜率(0=2k f '=),则切线()():12021l y x y x --=-⇒=-,切线l 与坐标轴的交点分别为1,02⎛⎫⎪⎝⎭和()0,1-,则切线l 与坐标轴围成的三角形的面积为1111224S =⋅⋅-= 考点:函数在某点处的切线7.D解析:D 【解析】因1112111111]|2x dx x ----=+=⎰,故设sin ,[,]22x ππθθ=∈-,则12221221cos 21cos sin cos (2)2sin 2|442d d d ππππππππθπθθθθθπθ-----+====⨯+=⎰⎰⎰,应选答案D 。
高中数学选修2-2综合测试试题及答案解析时间120分钟,满分150分.一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.曲线y =4x -x 3在点(-1,-3)处的切线方程是导学号 10510897( ) A .y =7x +4 B .y =x -4 C .y =7x +2D .y =x -22.设x =3+4i ,则复数z =x -|x |-(1-i)在复平面上的对应点在导学号 10510898( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限3.若函数f (x )=x 2+bx +c 的图象的顶点在第四象限,则函数f ′(x )的图象是导学号 10510899( )4.定义复数的一种运算z 1*z 2=|z 1|+|z 2|2(等式右边为普通运算),若复数z =a +b i ,z -为z 的共轭复数,且正实数a ,b 满足a +b =3,则z *z -的最小值为导学号 10510900( )A.92B.322C.32D .945.(2016·宜春高二检测)已知函数f (x )=sin x +e x +x 2015,令f 1(x )=f ′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),f 3(x )=f 2′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),则f 2016(x )=导学号 10510901( )A .sin x +e xB .cos x +e xC .-sin x +e xD .-cos x +e x6.函数f (x )=3x -4x 3(x ∈[0,1])的最大值是导学号 10510902( ) A.12 B .-1 C .0D .17.(2016·哈尔滨质检)在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做格点.若函数图象恰好经过k 个格点,则称函数为k 阶格点函数.已知函数:①y =sin x; ②y =cos(x +π6);③y =e x -1;④y =x 2.其中为一阶格点函数的序号为导学号 10510903( ) A .①② B .②③ C .①③D .②④8.(2016·淄博高二检测)下列求导运算正确的是导学号 10510904( ) A .(2x )′=x ·2x -1 B .(3e x )′=3e xC .(x 2-1x )′=2x -1x2D .(xcos x )′=cos x -x sin x (cos x )29.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数.比如:他们研究过图1中的1,3,6,10,…,由于这些数能够表示成三角形,将其称为三角形数;类似的,称图2中的1,4,9,16,…,这样的数为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是导学号 10510905( )A .289B .1024C .1225D .137810.若曲线y =x -12在点(a ,a -12)处的切线与两个坐标围成的三角形的面积为18,则a =导学号 10510906( )A .64B .32C .16D .811.(2016·全国卷Ⅲ理,12)定义“规范01数列”{a n }如下:{a n }共有2m 项,其中m 项为0,m 项为1,且对任意k ≤2m ,a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,若m =4,则不同的“规范01数列”共有导学号 10510907( )A .18个B .16个C .14个D .12个12.当x ∈[-2,1]时,不等式ax 3-x 2+4x +3≥0恒成立,则实数a 的取值范围是导学号 10510908( )A .[-5,-3]B .[-6,-98]C .[-6,-2]D .[-4,-3]二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图所示,则2⊗⎠⎛0πsin x d x =________.导学号 1051090914.请阅读下列材料:若两个正实数a 1、a 2满足a 21+a 22=1,那么a 1+a 2≤ 2.证明:构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2=2x 2-2(a 1+a 2)x +1.因为对一切实数x ,恒有f (x )≥0,所以Δ≤0,从而得4(a 1+a 2)2-8≤0,所以a 1+a 2≤ 2.类比上述结论,若n 个正实数满足a 21+a 22+…+a 2n =1,你能得到的结论为________.导学号 1051091015.对大于或等于2的自然数m 的n 次方幂有如下分解方式:导学号 10510911 22=1+3,32=1+3+5,42=1+3+5+7; 23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19.根据上述分解规律,若n 2=1+3+5+…+19,m 3(m ∈N *)的分解中最小的数是21,则m +n 的值为________.16.(2016·全国卷Ⅱ理,16)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +2的切线,也是曲线y =ln(x +1)的切线,则b =________.导学号 10510912三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)(2016·大连高二期中)已知z 1、z 2为复数,i 为虚数单位,z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0,z 2+3z 2-3为纯虚数,z 1、z 2在复平面内对应的点分别为P 、Q .导学号 10510913(1)求点P 的轨迹方程; (2)求点Q 的轨迹方程; (3)写出线段PQ 长的取值范围.18.(本题满分12分)设函数f (x )=sin x -cos x +x +1,0<x <2π,求函数f (x )的单调区间与极值.导学号 1051091419.(本题满分12分)已知A n (n ,a n )为函数y 1=x 2+1图象上的点,B n (n ,b n )为函数y 2=x 的图象上的点,设c n =a n -b n ,其中n ∈N *.导学号 10510915(1)求证:数列{c n }既不是等差数列也不是等比数列; (2)试比较c n 与c n +1的大小.20.(本题满分12分)设函数f (x )=x ln x .导学号 10510916 (1)求f (x )的单调区间;(2)求f (x )在区间[18,12]上的最大值和最小值.21.(本题满分12分)(2016·贵州高二检测)已知点列A n (x n,0),n ∈N *,其中x 1=0,x 2=a (a >0),A 3是线段A 1A 2的中点,A 4是线段A 2A 3的中点,…,A n 是线段A n -2A n -1的中点,….导学号 10510917(1)写出x n 与x n -1、x n -2之间的关系式(n ≥3);(2)设a n =x n +1-x n ,计算a 1、a 2、a 3,由此推测数列{a n }的通项公式,并加以证明.22.(本题满分12分)(2016·北京文,20)设函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c .导学号 10510918 (1)求曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程;(2)设a =b =4,若函数f (x )有三个不同零点,求c 的取值范围; (3)求证:a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.高中数学选修2-2综合测试试题答案解析1.[答案] D[解析] y ′|x =-1=(4-3x 2)|x =-1=1, ∴切线方程为y +3=x +1,即y =x -2.2. [答案] B[解析] ∵x =3+4i ,∴|x |=32+42=5, ∴z =3+4i -5-(1-i)=(3-5-1)+(4+1)i =-3+5i. ∴复数z 在复平面上的对应点在第二象限,故应选B.3. [答案] A[解析] ∵f ′(x )=2x +b 为增函数,∴排除B 、D ; 又f (x )的顶点在第四象限,∴-b2>0,∴b <0,排除C ,故选A.4.[答案] B[解析] 由题意可得z *z -=|a +b i|+|a -b i|2=a 2+b 2+a 2+(-b )22=a 2+b 2,∵正实数a ,b 满足a +b =3,∴b =3-a ,∴a 2+b 2=a 2+(3-a )2=2a 2-6a +9,由二次函数可知当a =32时,上式取最小值322.故选B.5.[答案] A[解析] f 1(x )=f ′(x )=cos x +e x +2015x 2014,f 2(x )=f 1′(x )=-sin x +e x +2015× 2014x 2013, f 3(x )=f 2′(x )=-cos x +e x +2015×2014×2013x 2012,…,∴f 2016(x )=sin x +e x .6.[答案] D[解析] 由f ′(x )=3-12x 2=0得,x =±12,∵x ∈[0,1],∴x =12,∵当x∈[0,12],f ′(x )>0,当x ∈[12,1]时,f ′(x )<0,∴f (x )在[0,12]上单调递增,在[12,1]上单调递减,故x =12时,f (x )取到极大值也是最大值,f (12)=3×12-4×(12)3=1,故选D.7. [答案] C[解析] 对于①,注意到y =sin x 的值域是[-1,1];当sin x =0时,x =k π(k ∈Z ),此时相应的整数x =0;当sin x =±1时,x =k π+π2(k ∈Z ),此时没有相应的整数x ,因此函数y =sin x 仅过唯一的整点(0,0),该函数是一阶格点函数.同理可知,对于②,函数y =cos(x +π6)不是一阶格点函数.对于③,令y =e x -1=k (k ∈Z )得e x =k +1>0,x =ln(k +1),仅当k =0时,x =0∈Z ,因此函数y =e x -1是一阶格点函数.对于④,注意到函数y =x 2的图象经过多个整点,如点(0,0),(1,1),因此函数y =x 2不是一阶格点函数.综上所述知选C.8.[答案] B[解析] 对于A ,(2x )′=2x ln2;对于B ,(3e x )′=3e x ;对于C ,(x 2-1x)′=2x +1x 2;对于D ,(xcos x )′=cos x +x sin x (cos x )2;综上可知选B.9.[答案] C[解析] 图1中满足a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,以上累加得a n -a 1=2+3+…+n ,a n =1+2+3+…+n =n ·(n +1)2,图2中满足b n =n 2,一个数若满足三角形数,其必能分解成两个相邻自然数乘积的一半; 一个数若满足正方形数,其必为某个自然数的平方. ∵1225=352=49×502,∴选C.10.[答案] A[解析] y ′=-12x -32,∴k =-12a -32,切线方程是y -a -12=-12a -32(x -a ),令x =0,y =32a -12,令y =0,x =3a ,∴三角形的面积是S =12·3a ·32a -12=18,解得a =64.11. [答案] C[解析] 由题意可得a 1=0,a 8=1,a 2,a 3,…,a 7中有3个0、3个1,且满足对任意k ≤8,都有a 1,a 2,…,a k 中0的个数不少于1的个数,利用列举法可得不同的“规范01数列”有00001111,00010111,00011011,00011101,00100111,00101011,00101101,00110011,00110101,01000111,01001011,01001101,01010011,01010101,共14个.12.[答案] C[解析] ax 3≥x 2-4x -3恒成立.当x =0时式子恒成立.∴a ∈R , 当x >0时,a ≥1x -4x 2-3x 3恒成立.令1x =t ,x ∈(0,1],∴t ≥1.∴a ≥t -4t 2-3t 3恒成立.令g (t )=t -4t 2-3t 3,g ′(t )=1-8t -9t 2=(t +1)(-9t +1), ∴函数g ′(t )在[1,+∞)上为减函数 而且g ′(1)=-16<0,∴g ′(t )<0在[1,+∞)上恒成立. ∴g (t )在[1,+∞)上是减函数, ∴g (t )max =g (1)=-6,∴a ≥-6; 当x <0时,a ≤1x -4x 2-3x 3恒成立,∵x ∈[-2,0),∴t ≤-12,令g ′(t )=0得,t =-1,∴g (t )在(-∞,-1]上为减函数,在(-1,-12]上为增函数,∴g (t )min =g (-1)=-2,∴a ≤-2.综上知-6≤a ≤-2. 13. [答案]22[解析] ∵⎠⎛0πsin x d x =-cos x |π0=2>2, ∴2⊗⎠⎛0πsin x d x =2⊗2=2-12=22.14.[答案] a 1+a 2+…+a n ≤n (n ∈N *)[解析] 构造函数f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +1, ∵f (x )≥0对任意实数x 都成立,∴Δ=4(a 1+a 2+…+a n )2-4n ≤0, ∵a 1,a 2,…,a n 都是正数,∴a 1+a 2+…+a n ≤n .15. [答案] 15[解析] 依题意得n 2=10×(1+19)2=100,∴n =10.易知m 3=21m +m (m -1)2×2,整理得(m -5)(m +4)=0,又m ∈N *,所以m =5,即53=21+23+25+27+29,所以m +n =15.16. [答案] 1-ln2[解析] 设y =kx +b 与y =ln x +2和y =ln(x +1)的切点分别为(x 1,ln x 1+2)和(x 2,ln(x 2+1)).则切线分别为y -ln x 1-2=1x 1(x -x 1),y -ln(x 2+1)=1x 2+1(x -x 2),化简得y =1x 1x +ln x 1+1,y =1x 2+1x -x 2x 2+1+ln(x 2+1),依题意,⎩⎨⎧1x 1=1x 2+1ln x 1+1=-x 2x 2+1+ln (x 2+1),解得x 1=12,从而b =ln x 1+1=1-ln2.17. [解析] (1)设z 1=x +y i ,(x 、y ∈R ),由z 1·z -1+3(z 1+z -1)+5=0得x 2+y 2+6x +5=0,整理得(x +3)2+y 2=4,∴点P 的轨迹方程为(x +3)2+y 2=4. (2)设z 2=x +y i ,(x 、y ∈R ), z 2+3z 2-3=x +3+y i x -3+y i =x 2+y 2-9-6y i(x -3)2+y 2, ∵z 2+3z 2-3为纯虚数,∴x 2+y 2=9且y ≠0, ∴点Q 的轨迹方程为x 2+y 2=9(y ≠0). (3)PQ 长的取值范围是[0,8). ∵两圆相交,∴PQ 长的最小值为0,又两圆圆心距为3,两圆半径分别为2和3,∴PQ 长的最大值为8,但点Q 的轨迹方程中y ≠0,∴|PQ |<8,∴线段PQ 长的取值范围是[0,8).18. [解析] f ′(x )=cos x +sin x +1=2sin(x +π4)+1 (0<x <2π),令f ′(x )=0,即sin(x +π4)=-22,解之得x =π或x =3π2.x ,f ′(x )以及f (x )变化情况如下表:∴f (x )的单调增区间为(0,π)和(3π2,2π),单调减区间为(π,3π2).f 极大(x )=f (π)=π+2,f 极小(x )=f (3π2)=3π2.19. [解析] (1)证明:依题意,a n =n 2+1,b n =n ,c n =n 2+1-n . 假设{c n }是等差数列,则2c 2=c 1+c 3,∴2(5-2)=2-1+10-3. ∴25=2+10,产生矛盾, ∴{c n }不是等差数列.假设{c n }是等比数列,则c 22=c 1c 3,即(5-2)2=(2-1)(10-3).有6=65-32-10,产生矛盾, ∴{c n }也不是等比数列.(2)解:∵c n +1=(n +1)2+1-(n +1)>0,c n =n 2+1-n >0, ∴c n +1c n =(n +1)2+1-(n +1)n 2+1-n =n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1), 0<n 2+1<(n +1)2+1, 又0<n <n +1,∴n 2+1+n <(n +1)2+1+n +1, ∴0<n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1)<1,∴c n +1c n<1,即c n +1<c n . 20. [解析] (1)由题意知,函数的定义域为(0,+∞). ∵f (x )=x ln x ,∴f ′(x )=ln x +1,令f ′(x )=0,得x =1e ,令f ′(x )>0,得x >1e ,令f ′(x )<0,得0<x <1e,∴f (x )的单调递增区间为(1e ,+∞),单调递减区间为(0,1e ).(2)∵f (18)=18ln 18=38ln 12,f (12)=12ln 12,f (1e )=1e ln 1e =-1e , 又12ln 12<38ln 12, ∴求f (x )在区间[18,12]的最大值为38ln 12,最小值为-1e .21. [解析] (1)由题意,当n ≥3时,x n =12(x n -1+x n -2)(2)x 1=0,x 2=a ,x 3=12(x 2+x 1)=a 2,x 4=12(x 3+x 2)=3a4,∴a 1=x 2-x 1=a ,a 2=x 3-x 2=-a 2,a 3=x 4-x 3=a4,推测a n =a(-2)n -1.方法一证明:对于任意n ∈N *,a n =x n +1-x n ,a n +1=x n +2-x n +1=12(x n +1+x n )-x n +1=-12(x n +1-x n )=-12a n ,又∵a 1=a >0,∴{a n }是以a 为首项,以-12为公比的等比数列.故a n =a ·(-12)n -1=a(-2)n -1. 方法二下面用数学归纳法证明:①当n =1时,a 1=a =a ·(-12)1-1,结论a n =a (-2)n -1成立. ②假设当n =k (k ≥1,k ∈N )时,a n =a (-2)n -1成立,即a k=a ·(-12)k -1, 则当n =k +1时,a k +1=x k +2-x k +1=x k +x k +12-x k +1=x k -x k +12=-12a k =(-12)·a ·(-12)k -1=a ·(-12)(k +1)-1,所以n =k +1时,a n =a(-2)n -1成立. 由①②可知,数列{a n }的通项公式为a n =a ·(-12)n -1,n ∈N *.22. [解析] (1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,得f ′(x )=3x 2+2ax +b . 因为f (0)=c ,f ′(0)=b ,所以曲线y =f (x )在点(0,f (0))处的切线方程为y =bx +c . (2)当a =b =4时,f (x )=x 3+4x 2+4x +c , 所以f ′(x )=3x 2+8x +4.令f ′(x )=0,得3x 2+8x +4=0,解得x =-2或x =-23.f (x )与f ′(x )在区间(-∞,+∞)上的情况如下:所以,当c >0且c -3227<0时,存在x 1∈(-4,-2),x 2∈(-2,-23),x 3∈(-23,0),使得f (x 1)=f (x 2)=f (x 3)=0.由f (x )的单调性知,当且仅当c ∈(0,3227)时,函数f (x )=x 3+4x 2+4x +c 有三个不同零点.(3)当Δ=4a 2-12b <0时,f ′(x )=3x 2+2ax +b >0,x ∈(-∞,+∞),此时函数f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增,所以f (x )不可能有三个不同零点. 当Δ=4a 2-12b =0时, f ′(x )=3x 2+2ax +b 只有一个零点,记作x 0. 当x ∈(-∞,x 0)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(-∞,x 0)上单调递增;当x ∈(x 0,+∞)时, f ′(x )>0,f (x )在区间(x 0,+∞)上单调递增;所以f (x )不可能有三个不同零点.综上所述,若函数f (x )有三个不同零点,则必有Δ=4a 2-12b >0. 故a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要条件.当a =b =4,c =0时,a 2-3b >0,f (x )=x 3+4x 2+4x =x (x +2)2只有两个不同零点,所以a 2-3b >0不是f (x )有三个不同零点的充分条件.因此a 2-3b >0是f (x )有三个不同零点的必要而不充分条件.。
高中数学选修2-2综合测试题(全册含答案)1.复数就像平面上的点,有实部和虚部。
2.复数就像向量,有大小和方向。
3.复数就像计算机中的复数类型,有实部和虚部。
4.复数就像两个数字的有序对,有序对的第一个数字是实部,第二个数字是虚部。
改写:关于复数的四种类比推理,可以用不同的比喻来描述复数的实部和虚部。
一种比喻是将复数看作平面上的点,实部和虚部分别对应点的横坐标和纵坐标;另一种比喻是将复数看作向量,实部和虚部分别对应向量的大小和方向;还可以将复数看作计算机中的复数类型,实部和虚部分别对应类型中的两个数;最后一种比喻是将复数看作有序对,实部和虚部分别对应有序对的第一个数字和第二个数字。
①复数的加减法运算可以类比多项式的加减法运算法则。
②由向量a的性质|a|²=a²,可以类比得到复数z的性质:|z|²=z²。
③方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈R,且a≠0)有两个不同的实数根的条件是b²-4ac>0,类比可得方程ax²+bx+c=0 (a,b,c∈C且a≠0)有两个不同的复数根的条件是b²-4ac>0.④由向量加法的几何意义,可以类比得到复数加法的几何意义。
其中类比得到的结论正确的是:A。
①③B。
②④C。
②③D。
①④2.删除明显有问题的段落。
3.填空题:11.若复数z满足z+i=0,则|z|=1.12.直线y=kx+1与曲线y=x³+ax+b相切于点A(1,3),则2a+b的值为4.13.第n个正方形数是n²。
14.++=AA′BB′CC′;+++=AA′BB′CC′DD′。
4.解答题:15.1) F(x)的单调区间为(-∞。
0)和(2.+∞)。
2) F(x)在[1,5]上的最小值为-5,最大值为9.16.因为AD⊥BC,所以AB²=AD²+DB²。
又因为AB⊥AC,所以AC²=AD²+DC²。
高二理科数学选修2-2测试题及答案高二选修2-2理科数学试卷第I卷选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.下列复数中,与5-2i共轭的是()。
A。
5+2i B。
5-2i C。
-5+2i D。
-5-2i2.已知f(x)=3x·sinx,则f'(1)=()。
A。
1/3+cos1 B。
11/3sin1+cos1 C。
3sin1-cos1 D。
sin1+cos13.设a∈R,函数f(x)=ex-ae-x的导函数为f'(x),且f'(x)是奇函数,则a为()。
A。
0 B。
1 C。
2 D。
-14.定积分∫1x(2x-e)dx的值为()。
A。
2-e B。
-e C。
e D。
2+e5.利用数学归纳法证明不等式1+1/2+1/3+…+1/(2n-1)<f(n)(n≥2,n∈N*)的过程中,由n=k变到n=k+1时,左边增加了()项。
A。
1项 B。
k项 C。
2k-1项 D。
2k项6.由直线y=x-4,曲线y=2x以及x轴所围成的图形面积为()。
A。
40/3 B。
13 C。
25/2 D。
157.函数f(x)=x^3-ax^2-bx+a^2在x=1处有极值10,则点(a,b)为()。
A。
(3,-3) B。
(-4,11) C。
(3,-3)或(-4,11) D。
不存在8.函数f(x)=x^2-2lnx的单调减区间是()。
A。
(0,1] B。
[1,+∞) C。
(-∞,-1]∪(0,1] D。
[-1,0)∪(0,1]9.已知f(x+1)=2f(x)/(f(x)+2),f(1)=1(x∈N*),猜想f(x)的表达式是()。
A。
f(x)=4/(2x+2) B。
f(x)=2^(12/(x+1)) C。
f(x)=(x+1)/2 D。
f(x)=(2x+1)/210.若f(x)=-1/(2x^2+bln(x+2))在(-1,+∞)上是减函数,则b的取值范围是()。
A。
[-1,+∞) B。
(-1,+∞) C。
选修2-2 第三章 3.2 3.2.1一、选择题1.设z 1=2+b i ,z 2=a +i ,当z 1+z 2=0时,复数a +b i 为( ) A .1+i B .2+i C .3 D .-2-i[答案] D[解析] ∵z 1+z 2=(2+b i)+(a +i) =(2+a )+(b +1)i =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2+a =0,b +1=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-1.∴a +b i =-2-i.2.已知|z |=4,且z +2i 是实数,则复数z =( ) A .23-2i B .-23-2i C .±23-2i D .23±2i[答案] C[解析] ∵z +2i 是实数,可设z =a -2i(a ∈R ), 由|z |=4得a 2+4=16, ∴a 2=12,∴a =±23, ∴z =±23-2i.3.(2014·浙江台州中学期中)设x ∈R ,则“x =1”是“复数z =(x 2-1)+(x +1)i 为纯虚数”的( )A .充分必要条件B .必要不充分条件C .充分不必要条件D .既不充分也不必要条件[答案] A[解析] z 是纯虚数⇔⎩⎪⎨⎪⎧x 2-1=0,x +1≠0,⇔x =1,故选A.4.若复数z 满足z +(3-4i)=1,则z 的虚部是( ) A .-2 B .4 C .3 D .-4[答案] B[解析] z =1-(3-4i)=-2+4i ,故选B.5.若z 1=2+i ,z 2=3+a i(a ∈R ),且z 1+z 2所对应的点在实轴上,则a 的值为( )A .3B .2C .1D .-1[答案] D[解析] z 1+z 2=2+i +3+a i =(2+3)+(1+a )i =5+(1+a )i. ∵z 1+z 2所对应的点在实轴上, ∴1+a =0,∴a =-1.6.▱ABCD 中,点A 、B 、C 分别对应复数4+i 、3+4i 、3-5i ,则点D 对应的复数是( ) A .2-3i B .4+8i C .4-8i D .1+4i[答案] C[解析] AB →对应的复数为(3+4i)-(4+i)=(3-4)+(4-1)i =-1+3i , 设点D 对应的复数为z ,则DC →对应的复数为(3-5i)-z . 由平行四边形法则知AB →=DC →, ∴-1+3i =(3-5i)-z ,∴z =(3-5i)-(-1+3i)=(3+1)+(-5-3)i =4-8i.故应选C. 二、填空题7.在复平面内,若OA →、OB →对应的复数分别为7+i 、3-2i ,则 |AB →|=________. [答案] 5[解析] |AB →|对应的复数为3-2i -(7+i)=-4-3i ,所以|AB →|=(-4)2+(-3)2=5. 8.(2014·揭阳一中期中)已知向量OA →和向量OC →对应的复数分别为3+4i 和2-i ,则向量AC →对应的复数为________.[答案] -1-5i[解析] ∵AC →=OC →-OA →,∴AC →对应复数为(2-i)-(3+4i)=-1-5i.9.在复平面内,O 是原点,O A →、O C →、A B →对应的复数分别为-2+i 、3+2i 、1+5i ,那么B C →对应的复数为________________.[答案] 4-4i[解析] B C →=O C →-O B →=O C →-(O A →+A B →) =3+2i -(-2+i +1+5i) =(3+2-1)+(2-1-5)i=4-4i. 三、解答题10.已知平行四边形ABCD 中,A B →与A C →对应的复数分别是3+2i 与1+4i ,两对角线AC 与BD 相交于P 点.(1)求A D →对应的复数; (2)求D B →对应的复数; (3)求△APB 的面积.[分析] 由复数加、减法运算的几何意义可直接求得A D →,D B →对应的复数,先求出向量P A →、P B →对应的复数,通过平面向量的数量积求△APB 的面积.[解析] (1)由于ABCD 是平行四边形,所以A C →=A B →+A D →,于是A D →=A C →-A B →,而(1+4i)-(3+2i)=-2+2i ,即A D →对应的复数是-2+2i.(2)由于D B →=A B →-A D →,而(3+2i)-(-2+2i)=5, 即D B →对应的复数是5.(3)由于P A →=12C A →=-12A C →=⎝⎛⎭⎫-12,-2, PB →=12D B →=⎝⎛⎭⎫52,0, 于是P A →·P B →=-54,而|P A →|=172,|PB →|=52,所以172·52·cos ∠APB =-54, 因此cos ∠APB =-1717,故sin ∠APB =41717, 故S △APB =12|P A →||PB →|sin ∠APB=12×172×52×41717=52. 即△APB 的面积为52.[点评] (1)根据复数加减法运算的几何意义可以把复数的加减法运算转化为向量的坐标运算.(2)复数加减法运算的几何意义为应用数形结合思想解决复数问题提供了可能.一、选择题11.已知复数z 1=3+2i ,z 2=1-3i ,则复数z =z 1-z 2在复平面内对应的点Z 位于复平面内的( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限[答案] A[解析] ∵z 1=3+2i ,z 2=1-3i ,∴z =z 1-z 2=3+2i -(1-3i)=(3-1)+(2+3)i =2+5i.∴点Z 位于复平面内的第一象限.故应选A.12.若复数(a 2-4a +3)+(a -1)i 是纯虚数,则实数a 的值为( ) A .1 B .3 C .1或3 D .-1[答案] B[解析] 由条件知⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a +3=0,a -1≠0.∴a =3.13.(2014·新乡、许昌、平顶山调研)复数z 1、z 2满足z 1=m +(4-m 2)i ,z 2=2cos θ+(λ+3sin θ)i(m 、λ、θ∈R ),并且z 1=z 2,则λ的取值范围是( )A .[-1,1]B .[-916,1]C .[-916,7]D . [916,1][答案] C[解析] ∵z 1=z 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧m =2cos θ,4-m 2=λ+3sin θ. ∴λ=4sin 2θ-3sin θ=4(sin θ-38)2-916,∵sin θ∈[-1,1],∴λ∈[-916,7].二、填空题14.在复平面内,z =cos10+isin10的对应点在第________象限. [答案] 三[解析] ∵3π<10<7π2,∴cos10<0,sin10<0,∴z 的对应点在第三象限.15.若|z -1|=|z +1|,则|z -1|的最小值是________________. [答案] 1[解析] 解法一:设z =a +b i ,(a ,b ∈R ), 则|(a -1)+b i|=|(a +1)+b i|. ∴(a -1)2+b 2=(a +1)2+b 2, 即a =0,∴z =b i ,b ∈R ,∴|z -1|m i n =|b i -1|m i n =(-1)2+b 2, 故当b =0时,|z -1|的最小值为1. 解法二∵|z -1|=|z +1|,∴z 的轨迹为以(1,0),(-1,0)为端点的线段的垂直平分线,即y 轴,|z -1|表示,y 轴上的点到(1,0)的距离,所以最小值为1.三、解答题16.已知z 1=(3x +y )+(y -4x )i ,z 2=(4y -2x )-(5x +3y )i(x ,y ∈R ),设z =z 1-z 2,且z =13-2i ,求z 1、z 2.[解析] z =z 1-z 2=(3x +y )+(y -4x )i -[(4y -2x )-(5x +3y )i]=[(3x +y )-(4y -2x )]+[(y -4x )+(5x +3y )]i =(5x -3y )+(x +4y )i ,又因为z =13-2i ,且x 、y ∈R ,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 5x -3y =13,x +4y =-2,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-1.所以z 1=(3×2-1)+(-1-4×2)i =5-9i , z 2=4×(-1)-2×2-[5×2+3×(-1)]i =-8-7i.*17.已知关于t 的方程t 2+2t +2xy +(t +x -y )i =0(x 、y ∈R ),求使该方程有实根的点(x ,y )的轨迹方程.[解析] 设原方程的一个实根为t =t 0,则有(t 20+2t 0+2xy )+(t 0+x -y )i =0.根据复数相等的充要条件有⎩⎪⎨⎪⎧t 20+2t 0+2xy =0, ①t 0+x -y =0, ② 把②代入①中消去t 0,得(y -x )2+2(y -x )+2xy =0, 即(x -1)2+(y +1)2=2.故所求点的轨迹方程为(x -1)2+(y +1)2=2.[点评] 因为t 0为实数,故根据复数相等的充要条件让实部与虚部分别为0,而要求的是点(x ,y )的轨迹方程,故应用代入消元法将t 0消去整理即可.。
选修2-2 第一章 1.2 1.2.2 第1课时一、选择题1.若曲线y =x 4的一条切线l 与直线x +4y -8=0垂直,则l 的方程为( ) A .4x -y -3=0 B .x +4y -5=0 C .4x -y +3=0 D .x +4y +3=0[答案] A[解析] ∵直线x +4y -8=0的斜率k =-14,∴直线l 的斜率为4,而y ′=4x 3,由y ′=4得x =1而x =1时,y =1,故直线l 的方程为:y -1=4(x -1)即4x -y -3=0.2.已知f (x )=ax 3+9x 2+6x -7,若f ′(-1)=4,则a 的值等于( ) A .193B .163C .103D .133[答案] B[解析] ∵f ′(x )=3ax 2+18x +6,∴由f ′(-1)=4得,3a -18+6=4,即a =163.∴选B.3.(2014·山师附中高二期中)设f (x )=sin x -cos x ,则f (x )在x =π4处的导数f ′(π4)=( )A . 2B .- 2C .0D .22[答案] A[解析] ∵f ′(x )=cos x +sin x , ∴f ′(π4)=cos π4+sin π4=2,故选A.4.设曲线y =x n +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·…·x n的值为( )A .1nB .1n +1C .n n +1D .1[答案] B[解析] 对y =x n +1(n ∈N *)求导得y ′=(n +1)x n ,令x =1得在点(1,1)处的切线的斜率k=n +1,在点(1,1)处的切线方程为y -1=(n +1)(x n -1).令y =0,得x n =nn +1.则x 1·x 2·…·x n =12×23×34×…×n -1n ×n n +1=1n +1,故选B.5.(2014·合肥一六八高二期中)下列函数中,导函数是奇函数的是( ) A .y =sin x B .y =e x C .y =ln x D .y =cos x -12[答案] D[解析] 由y =sin x 得y ′=cos x 为偶函数,故A 错;又y =e x 时,y ′=e x 为非奇非偶函数,∴B 错;C 中y =ln x 的定义域x >0,∴C 错;D 中y =cos x -12时,y ′=-sin x 为奇函数,∴选D.6.已知物体的运动方程是s =14t 4-4t 3+16t 2(t 表示时间,s 表示位移),则瞬时速度为0的时刻是( )A .0秒、2秒或4秒B .0秒、2秒或16秒C .2秒、8秒或16秒D .0秒、4秒或8秒 [答案] D[解析] 显然瞬时速度v =s ′=t 3-12t 2+32t =t (t 2-12t +32),令v =0可得t =0,4,8.故选D.二、填空题7.过曲线y =cos x 上点P ⎝⎛⎭⎫π3,12且与在这点的切线垂直的直线方程为________. [答案] 2x -3y -2π3+32=0[解析] ∵y =cos x ,∴y ′=-sin x , 曲线在点P ⎝⎛⎭⎫π3,12处的切线斜率是 y ′|x =π3=-sin π3=-32.∴过点P 且与切线垂直的直线的斜率为23, ∴所求的直线方程为y -12=23⎝⎛⎭⎫x -π3, 即2x -3y -2π3+32=0.[点评] 在确定与切线垂直的直线方程时,应注意考察函数在切点处的导数y ′是否为零,当y ′=0时,切线平行于x 轴,过切点P 垂直于切线的直线斜率不存在.8.(2014·杭州质检)若f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为________. [答案] (2,+∞)[解析] 由f (x )=x 2-2x -4ln x ,得函数定义域为(0,+∞),且f ′(x )=2x -2-4x =2x 2-2x -4x =2·x 2-x -2x =2·(x +1)(x -2)x ,f ′(x )>0,解得x >2,故f ′(x )>0的解集为(2,+∞).9.在曲线y =4x 2上求一点P ,使得曲线在该点处的切线的倾斜角为135°,则P 点坐标为________.[答案] (2,1)[解析] 设P (x 0,y 0),∵y ′=⎝⎛⎭⎫4x 2′=(4x -2)′=-8x -3,tan135°=-1, ∴-8x -30=-1.∴x 0=2,y 0=1.三、解答题10.求下列函数的导数:(1)y =x (x 2+1x +1x 3);(2)y =(x +1)(1x -1);(3)y =sin 4x 4+cos 4x4;(4)y =1+x 1-x +1-x 1+x .[解析] (1)∵y =x ⎝⎛⎭⎫x 2+1x +1x 3=x 3+1+1x 2, ∴y ′=3x 2-2x 3.(2)∵y =(x +1)⎝⎛⎭⎫1x -1=-x 12+x -12,∴y ′=-12x -12-12x -32=-12x ⎝⎛⎭⎫1+1x . (3)∵y =sin 4x 4+cos 4x4=⎝⎛⎭⎫sin 2x 4+cos 2x 42-2sin 2x 4cos 2x4=1-12sin 2x 2=1-12·1-cos x 2=34+14cos x ,∴y ′=-14sin x .(4)∵y =1+x 1-x +1-x 1+x =(1+x )21-x +(1-x )21-x=2+2x 1-x =41-x-2, ∴y ′=⎝⎛⎭⎫41-x -2′=-4(1-x )′(1-x )2=4(1-x )2.一、选择题11.(2014·长春市期末调研)已知直线y =kx 是y =ln x 的切线,则k 的值为( ) A .-e B .e C .-1eD .1e[答案] D[解析] y ′=1x =k ,∴x =1k ,切点坐标为⎝⎛⎭⎫1k ,1, 又切点在曲线y =ln x 上,∴ln 1k =1,∴1k =e ,k =1e.12.(2014·山师附中高二期中)直线y =kx +1与曲线y =x 3+ax +b 相切于点A (1,3),则2a +b 的值为( )A .2B .-1C .1D .-2 [答案] C[解析] 由条件知,点A 在直线上,∴k =2,又点A 在曲线上,∴a +b +1=3,∴a +b =2.由y =x 3+ax +b 得y ′=3x 2+a ,∴3+a =k ,∴a =-1,∴b =3,∴2a +b =1.13.若函数f (x )=e x sin x ,则此函数图象在点(4,f (4))处的切线的倾斜角为( ) A .π2B .0C .钝角D .锐角 [答案] C[解析] y ′|x =4=(e x sin x +e x cos x )|x =4=e 4(sin4+cos4)=2e 4sin(4+π4)<0,故倾斜角为钝角,选C.14.设f 0(x )=sin x ,f 1(x )=f 0′(x ),f 2(x )=f 1′(x ),…,f n +1(x )=f n ′(x ),n ∈N ,则f 2013(x )等于( )A .sin xB .-sin xC .cos xD .-cos x[答案] C[解析]f0(x)=sin x,f1(x)=f0′(x)=(sin x)′=cos x,f2(x)=f1′(x)=(cos x)′=-sin x,f3(x)=f2′(x)=(-sin x)′=-cos x,f4(x)=f3′(x)=(-cos x)′=sin x,∴4为最小正周期,∴f2013(x)=f1(x)=cos x.故选C.二、填空题15.等比数列{a n}中,a1=2,a8=4,函数f(x)=x(x-a1)(x-a2)…(x-a8),则f′(0)=________.[答案]212[解析]f′(x)=x′·[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x=(x-a1)(x-a2)…(x-a8)+[(x-a1)(x-a2)…(x-a8)]′·x,所以f′(0)=(0-a1)(0-a2)...(0-a8)+[(0-a1)(0-a2)...(0-a8)]′.0=a1a2 (8)因为数列{a n}为等比数列,所以a2a7=a3a6=a4a5=a1a8=8,所以f′(0)=84=212.16.(2014·宁夏三市联考)经过点P(2,1)且与曲线f(x)=x3-2x2+1相切的直线l的方程是________.[答案]4x-y-7=0或y=1[解析]设切点为(x0,x30-2x20+1),由k=f′(x0)=3x20-4x0,可得切线方程为y-(x30-2x20+1)=(3x20-4x0)(x-x0),代入点P(2,1)解得:x0=0或x0=2.当x0=0时切线方程为y=1;当x0=2时切线方程为4x-y-7=0.综上得直线l的方程是:4x-y-7=0或y=1.三、解答题17.已知两条曲线y=sin x、y=cos x,是否存在这两条曲线的一个公共点,使在这一点处,两条曲线的切线互相垂直?并说明理由.[解析]由于y=sin x、y=cos x,设两条曲线的一个公共点为P(x0,y0),∴两条曲线在P(x0,y0)处的斜率分别为k1=y′|x=x0=cos x0,k2=y′|x=x0=-sin x0.若使两条切线互相垂直,必须cos x0·(-sin x0)=-1,即sin x0·cos x0=1,也就是sin2x0=2,这是不可能的,∴两条曲线不存在公共点,使在这一点处的两条切线互相垂直.18.已知函数f (x )=ax -6x 2+b 的图象在点M (-1,f (-1))处的切线的方程为x +2y +5=0,求函数的解析式.[分析] f (x )在点M 处切线方程为x +2y +5=0有两层含义,(一)是点M 在f (x )的图象上,且在直线x +2y +5=0上,(二)是f ′(-1)=-12.[解析] 由条件知,-1+2f (-1)+5=0, ∴f (-1)=-2, ∴-a -61+b=-2,(1) 又直线x +2y +5=0的斜率k =-12,∴f ′(-1)=-12,∵f ′(x )=-ax 2+12x +ab(x 2+b )2,∴-a -12+ab (1+b )2=-12,(2) 由(1)(2)解得,a =2,b =3.(∵b +1≠0,∴b =-1舍去). ∴所求函数解析式为f (x )=2x -6x 2+3.。
一、选择题1.给出下列函数:①()()2ln 1f x x x =+-;②()3cos f x x x =;③()xf x e x =+.0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰的函数是( )A .①②B .①③C .②③D .①②③2.已知71()x x +展开式中,5x 的系数为a ,则62axdx =⎰( )A .10B .11C .12D .133.如图,由曲线21y x =-直线0,2x x ==和x 轴围成的封闭图形的面积是( )A .1B .23C .43D .24.已知函数()2ln 2f x mx x x =+-在定义域内存在单调递减区间,则实数m 的取值范围是( ) A .12m ≥B .12m < C .1m ≥ D .1m < 5.3侧面与底面所成的角是45︒,则该正四棱锥的体积是( ) A .23B .43C .23D .236.22221231111,,,x S x dx S dx S e dx x ===⎰⎰⎰若 ,则s 1,s 2,s 3的大小关系为( )A .s 1<s 2<s 3B .s 2<s 1<s 3C .s 2<s 3<s 1D .s 3<s 2<s 17.曲线3y x =在点()1,1处的切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积为( ) A .83B .73C .53D .438.已知1(1)1x f x x e ++=-+,则函数()f x 在点(0,(0))f 处的切线l 与坐标轴围成的三角形的面积为 A .14 B .12C .1D .29.一物体在力(单位:N)的作用下沿与力相同的方向,从x=0处运动到(单位:)处,则力做的功为( ).A .44B .46C .48D .50 10.已知10(31)()0ax x b dx ,,a b ∈R ,则⋅a b 的取值范围为( )A .1,9B .1,1,9C .1,[1,)9D .()1,+∞11.定义{},,min ,,,a ab a b b a b ≤⎧=⎨>⎩设31()min ,f x x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭,则由函数()f x 的图象与x 轴、直线4x =所围成的封闭图形的面积( ) A .12ln 26+ B .12ln 24+ C .1ln 24+ D .1ln 26+ 12.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A .4B .2C .43D .23二、填空题13.若112lim 22n nn n n t t +-→+∞-=+ ,则实数t 的取值范围是_____________.14.曲线,,0x y e y e x ===围成的图形的面积S =______15.曲线()sin 0πy x x =≤≤与x 轴围成的封闭区域的面积为__________. 16.已知函数()323232t f x x x x t =-++在区间()0,∞+上既有极大值又有极小值,则实数t 的取值范围是__________. 17.定积分()12xx e dx +=⎰__________.18.曲线2y x =与直线230x y --=所围成的平面图形的面积为________.19.二项式33()6a x -的展开式的第二项的系数为,则的值为______.20.若,则的值是__________.三、解答题21.已知二次函数()f x 满足(0)0f =,且对任意x 恒有(1)()22f x f x x +-=+. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()'()g x f x f x λ=-,其中'()f x 为()f x 的导函数.若对任意[0,1]x ∈,函数()y g x =的图象恒在x 轴上方,求实数λ的取值范围.22.为了降低能源消耗,某冷库内部要建造可供使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造成本为4万元,又知该冷库每年的能源消耗费用c (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm )满足关系()(010)25kc x x x =≤≤+,若不建隔热层,每年能源消耗为8万元.设()f x 为隔热层建造费用与20年的能源消耗费用之和. (1)求k 的值及()f x 的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用()f x 达到最小?并求最小值. 23.已知函数()32f x x ax =+图像上一点()1,P b 的切线斜率为3-,()()()3261302t g x x x t x t -=+-++> (Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)当[]1,4x ∈-时,求()f x 的值域;(Ⅲ)当[]1,4x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立,求实数t 的取值范围. 24.计算曲线223y x x =-+与直线3y x所围图形的面积.25.在(332x x11的展开式中任取一项,设所取项为有理项的概率为α,求1x α⎰d x26.已知()ln f x x x mx =+,2()3g x x ax =-+-(1)若函数()f x 在(1,)+∞上为单调函数,求实数m 的取值范围;(2)若当0m =时,对任意(0,),2()()x f x g x ∈+∞≥恒成立,求实数a 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A【分析】利用定义判断①②中的函数为奇函数,根据奇函数和定积分的性质,判断①②;利用反证法,结合定积分的性质,判断③. 【详解】对①,()f x 的定义域为R1())))()f x x x x f x --===-=-即函数()f x 为奇函数,则0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰对②,()f x 的定义域为R33()cos()cos ()f x x x x x f x -=--=-=-,即函数()f x 为奇函数,则0a ∃>使得()0aaf x dx -=⎰对③,若0a ∃>,使得()0aaf x dx -=⎰成立则()2102aax x a aa a e x dx e x e e ---⎛⎫+=+- ⎪⎝==⎭⎰,解得0a =,与0a >矛盾,则③不满足 故选:A 【点睛】本题主要考查了定积分的性质以运用,属于中档题.2.D解析:D 【分析】利用二项式的通项公式求得7a =,从而求得762xdx ⎰的值.【详解】在71()x x +展开式中,得二项式的通项公式7721771rr r r r r T C x C x x --+⎛⎫== ⎪⎝⎭,令725r -=,解得1r =,所以5x 的系数为177C =,即7a =.所以7267662213axdx xdx x ===⎰⎰.故选:D 【点睛】本题主要考查二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,求定积分的值,属于中档题.3.D解析:D 【解析】由曲线21y x =-直线0,2x x ==和x 轴围成的封闭图形的面积是122201(1)(1)S x dx x dx =---⎰⎰31320111281()|()|2133333x x x x -+-=+--+ 4.B解析:B【解析】求导函数,可得()1'220f x mx x x=+->,,函数()2ln 2f x mx x x =+-在定义域内是增函数,所以()'0f x < 成立,即1220(0)mx x x+-<>恒成立,所以21211m x ⎛⎫->-- ⎪⎝⎭,所以21m ->-,所以12m < 时,函数()f x 在定义域内是增函数.故选B .5.B解析:B 【解析】设底面边长为a ,依据题设可得棱锥的高2ah =,底面中心到顶点的距离2d =,由勾股定理可得2221()()22a a +=,解之得2a =,所以正四棱锥的体积21242323V =⨯⨯=,故应选答案B .6.B解析:B 【解析】3221321322217ln |ln 2||,.11133x S x S x S e e e S S S ==<==<==-∴<<选B.考点:此题主要考查定积分、比较大小,考查逻辑推理能力.7.A解析:A 【解析】 试题分析:()'323x x=,所以切线方程为13(1),32y x y x -=-=-,所以切线与x 轴、直线2x =所围成的三角形的面积()2238323S x dx =-=⎰.考点:1、切线方程;2、定积分.【易错点晴】本题易错点有三个,一个是切线方程,错解为看成过()1,1的切线方程;第二个错误是看成与y 轴围成的面积,()()22320328103232333S x dx x dx =--+-=+=⎰⎰;第三个是没有将切线与x 轴的交点求出来,导致没有办法解决题目.切线的常见问题有两种,一种是已知切点求切线方程;另一种是已知切线过一点求切线方程,两种题目都需要我们认真掌握.8.A解析:A 【解析】试题分析:由1(1)1x f x x e ++=-+知()2x f x x e =-+,则()1(0)2x f x e f ''=+⇒=,而(0)1f =-,即切点坐标为()0,1-,切线斜率(0=2k f '=),则切线()():12021l y x y x --=-⇒=-,切线l 与坐标轴的交点分别为1,02⎛⎫⎪⎝⎭和()0,1-,则切线l 与坐标轴围成的三角形的面积为1111224S =⋅⋅-= 考点:函数在某点处的切线9.B解析:B 【解析】由定积分的物理意义,得,即力做的功为46.考点:定积分的物理意义.10.C解析:C 【分析】本题可以先根据定积分的运算法则建立a 与b 的等量关系,然后设abt ,则312t a b,再然后根据构造法得出a 、b 为方程23102t xx t 的根,最后根据判别式即可得出结果. 【详解】112(31)()(33)ax x b dx ax abx x b dx 1223331()02222abx x ab ax bx a b =+++=+++=,即3210ab a b,设ab t ,则312t a b,a 、b 为方程23102t xx t 的根,有231402t t ,解得19t 或1t ≥, 所以1,[1,)9a b ,故选C .【点睛】本题考查定积分的运算法则以及构造法,能否根据被积函数的解析式得出原函数的解析式是解决本题的关键,考查韦达定理的使用,是中档题.11.B解析:B 【解析】由31x x=,得1x =±,则图象的交点为(1,1)--,(1,1) ∵()31min ,f x x x ⎧⎫=⎨⎬⎩⎭∴根据对称性可得函数()f x 的图象与x 轴、直线4x =所围成的封闭图形的面积为143401141111|ln |ln 42ln 201444x dx dx x x x +=+=+=+⎰⎰ 故选B12.D解析:D 【分析】根据三视图可得到该几何体的直观图,进而可求出该几何体的体积. 【详解】根据三视图可知该几何体为四棱锥E ABCD -,四边形ABCD 是边长为1的正方形,BE ⊥平面ABCD ,2BE =,则四棱锥E ABCD -的体积为1233ABCD V S BE =⋅=. 故选D.【点睛】本题考查了三视图,考查了四锥体的体积的计算,考查了学生的空间想象能力,属于基础题.二、填空题13.【分析】利用数列的极限的运算法则转化求解即可【详解】解:当|t|≥2时可得可得t =﹣2当|t|<2时可得:综上可得:实数t 的取值范围是:﹣22)故答案为﹣22)【点睛】本题考查数列的极限的运算法则的 解析:[)2,2-【分析】利用数列的极限的运算法则,转化求解即可. 【详解】解:当|t |≥2时,n+1nn n-1n 2-t lim =22+t→∞,可得2n 22()11t lim 2121n t t t→∞⨯--==⎛⎫+ ⎪⎝⎭ ,可得t =﹣2. 当|t |<2时,n+1nn n-1n 2-t lim =22+t→∞可得: 22()2lim 211?()2n n tt t →∞+=+ , 综上可得:实数t 的取值范围是:[﹣2,2). 故答案为[﹣2,2). 【点睛】本题考查数列的极限的运算法则的应用,考查计算能力.14.【解析】【分析】先求出两曲线的交点再由面积与定积分的关系利用定积分即可求解【详解】由题意令解得交点坐标为所以曲线围成的图形的面积【点睛】本题主要考查了利用定积分求解曲边形的面积其中解答中根据题设中的 解析:1【解析】 【分析】先求出两曲线,x y e y e ==的交点,再由面积与定积分的关系,利用定积分即可求解. 【详解】由题意,令x y ey e=⎧⎨=⎩,解得交点坐标为(1,)e , 所以曲线,,0xy e y e x ===围成的图形的面积110()()|1x xS e e dx ex e =-=-=⎰.【点睛】本题主要考查了利用定积分求解曲边形的面积,其中解答中根据题设中的条件建立面积的积分表达式,利用定积分的计算准确求解是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.15.2【解析】与轴所围成的封闭区域的面积故答案为2解析:2 【解析】sin (0π)y x x =≤≤与x 轴所围成的封闭区域的面积ππsin d cos cos πcos020S x x x==-=-+=⎰,故答案为2.16.【解析】由题意可得在有两个不等根即在有两个不等根所以解得填解析:90,8⎛⎫⎪⎝⎭【解析】2()32f x tx x -'=+,由题意可得()0f x '=在()0,+∞有两个不等根,即2320tx x -+=在()0,+∞有两个不等根,所以302980tt ⎧>⎪⎨⎪∆=->⎩,解得908t <<,填90,8⎛⎫⎪⎝⎭ 17.e 【解析】点睛:1求曲边图形面积的方法与步骤(1)画图并将图形分割为若干个曲边梯形;(2)对每个曲边梯形确定其存在的范围从而确定积分的上下限;(3)确定被积函数;(4)求出各曲边梯形的面积和即各积分解析:e 【解析】1212120(2)()|(1)(0)x x x e dx x e e e e +=+=+-+=⎰. 点睛:1.求曲边图形面积的方法与步骤 (1)画图,并将图形分割为若干个曲边梯形;(2)对每个曲边梯形确定其存在的范围,从而确定积分的上、下限; (3)确定被积函数;(4)求出各曲边梯形的面积和,即各积分的绝对值的和.2.利用定积分求曲边图形面积时,一定要找准积分上限、下限及被积函数.当图形的边界不同时,要分不同情况讨论.18.【解析】试题分析:联立交点所以围成的图形为直线的左上方和曲线所围成的区域面积为考点:1定积分的应用---求曲边梯形的面积;2微积分基本定理【方法点晴】求曲边梯形的步骤:①画出草图在直角坐标系中画出直 解析:323【解析】 试题分析:联立2{230y x x y =--=,交点(1,1)A -,(9,3)B ,所以围成的图形为直线的左上方和曲线所围成的区域,面积为322332111132(23)(3)|(399)(13)333S y y dy y y y --=+-=+-=+---+=⎰.考点:1.定积分的应用---求曲边梯形的面积;2.微积分基本定理.【方法点晴】求曲边梯形的步骤:①画出草图,在直角坐标系中画出直线或曲线的大致图象;②联立方程,求出交点坐标,确定积分的上、下限;③把曲边梯形的面积表示为若干个定积分的和;④计算定积分,写出答案.由于本题中,若对x 进行定积分,2,y x y x ==±,有些麻烦,这里就转化为对y 进行定积分,要容易很多.19.或【解析】试题分析:展开后第二项系数为时时考点:1定积分;2二项式定理解析:3或73【解析】试题分析:展开后第二项系数为233122a a -=-∴=±,1a =时3121|33x -==,1a =-时 31217|33x --== 考点:1.定积分;2.二项式定理20.2【解析】试题分析:∵易得故答案为考点:定积分的计算解析:2 【解析】 试题分析:∵,易得,故答案为.考点:定积分的计算.三、解答题21.(1)()2f x x x =+;(2){|0}λλ<【解析】分析:(1)设2()f x ax bx c =++,代入已知,由恒等式知识可求得,,a b c ; (2)由(1)得()g x ,题意说明()0<g x 在[0,1]x ∈上恒成立,由分离参数法得221x x x λ+<+,问题转化为求22([0,1])21x x x x +∈+的最小值. 详解:(1)设()()20f x ax bx c a =++≠,()00f =,0c ∴=. 于是()()()()22111f x f x a x b x ax bx +-=+++--222ax a b x =++=+.解得1a =,1b =.所以()2f x x x =+. (2)由已知得()()221g x x x x λ=+-+ 0>在[]0,1x ∈上恒成立. 即221x x x λ+<+在[]0,1x ∈上恒成立. 令()221x x h x x +=+,[]0,1x ∈ 可得()()()()()22222212221'02121x x x x x h x x x +-+++==>++. ∴函数()h x 在[]0,1单调递增,∴ ()()min 00h x h ==.∴ λ的取值范围是{|0}λλ<.点睛:本题考查用导数研究不等式恒成立问题,不等式恒成立问题通常伴随着考查转化与化归思想,例如常用分离参数法化为()()g h x λ≤,这样只要求得()h x 的最小值min ()h x ,然后再解min ()()g h x λ≤,即得λ范围.22.(1)800()4(010)25f x x x x =+≤≤+;(2)当隔热层修建7.5cm 厚时,总费用最小,最小费用70万元.【解析】试题分析:(I )根据c (0)=8计算k ,从而得出f (x )的解析式;(II )利用基本不等式得出f (x )的最小值及等号成立的条件.试题(1)当0x =时,()085k c ==,∴40k =. 由题意知,()4020425f x x x ⨯=++,即()()800401025f x x x x =+≤≤+. (2)∵()()800401025f x x x x =+≤≤+∴()()21600'425f x x -=++,令()'0f x =,即()242516000x +-=, ∴7.5x =. 当[)0,7.5x ∈时,()'0f x <,当(]7.5,10x ∈时,()'0f x >,当7.5x =时,()f x 取得最小值. ()min 80047.57027.55f x =⨯+=⨯+. 所以,当隔热层修建7.5cm 厚时,总费用最小,最小费用70万元. 23.(Ⅰ)3a=-,2b =-;(Ⅱ)[]4,16-;(Ⅲ)124t ≤≤ 【解析】试题分析:(Ⅰ)由导函数研究原函数切线的方法得到关于实数a,b 的方程组,求解方程组可得3a =-,2b =-;(Ⅱ)将不等式恒成立的问题分类讨论可得实数t的取值范围是124t ≤≤+ 试题(Ⅰ)()232f x x ax '=+ ∴()1323f a =+=-' ∴3a =- ∴()323f x x x =-因为()113f b =-= ∴2b =- (Ⅱ)由(Ⅰ)得()323f x x x =- ∴()236f x x x '=- 令()0f x '= 解得120,2x x ==()()()()14,00,24,416f f f f -=-==-=∴()f x 的值域是[]4,16- (Ⅲ)因为[]1,4x ∈时,不等式()()f x g x ≤恒成立∴()22160tx t x -++≥在[]1,4上恒成立,令()()2216h x tx t x =-++ 对称轴为1t x t +=因为0t >∴11t x t+=> ∴()21441240t t t t +⎧<⎪⎨⎪∆=+-≤⎩或()()144168160t t h t t +⎧≥⎪⎨⎪=-++≥⎩ 解得:t的取值范围为124t ≤≤+ 24.92. 【解析】【详解】试题分析:利用定积分计算曲线所围成面积,先画出图象,再找到图象交点的横坐标,然后写出定积分式子,注意被积函数为上方的图象对应的函数减图象在下方的函数. 试题由23{23y x y x x =+=-+解得03x x ==及.从而所求图形的面积332200[(3)(23)](3)S x x x dx x x dx =+--+=-+⎰⎰3230139=|322x x ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭. 考点:定积分. 25.67 【分析】 先求()332x x -11展开式的通项公式,其中有2项有理项,确定概率1α6=,根据定积分的计算法则,先求出被积函数x α的原函数,再分别将积分上下限代入求差,即可求出结果.【详解】解:T r +1=11r C ·(3x )11-r ·()32x -r =11r C ·311-r ·(-2)r ·,r =0,1,…,11,共12项其中只有第4项和第10项是有理项,故所求概率为21α126==. 111716600066=|=77x dx x dx x α∴=⎰⎰ 【点睛】本题考查利用二项展开式的通项公式解决二项式展开式的特定项问题、考查古典概型的概率公式,考查定积分的计算.解题关键是熟练应用二项式展开式的通项公式,找出符合条件的项数.26.(1)1m ≤-;(2)4a ≤.【解析】试题分析:(1)求导,利用导数对t 的范围进行分类讨论求最值.(2)本小题实质是22ln 3x x x ax ≥-+-在()0,x ∈+∞上恒成立,进一步转化为3 2ln a x x x ≤++在()0,x ∈+∞上恒成立,然后构造函数()32ln (0)h x x x x x=++>利用导数研究h(x)的最小值即可.注意不要忽略x>0的条件,导致求导数的方程时产生增根. 试题(1)()f x 定义域为()0,+∞,()()ln 1f x x m '=++,因为()f x 在()1,+∞上为单调函数,则方程()ln 10x m ++=在()1,+∞上无实根. 故10m +≥,则1m ≤-.(2)22ln 3x x x ax ≥-+-,则32ln a x x x ≤++,对一切()0,x ∈+∞恒成立. 设()32ln (0)h x x x x x =++>,则()()()231'x x h x x +-=, 当()()()0,1,'0,x h x h x ∈<单调递减,当()()()1,,'0,x h x h x ∈+∞>单调递增.()h x 在()0,+∞上,有唯一极小值()1h ,即为最小值.所以()()min 14h x h ==,因为对任意()()()0,,2x f x g x ∈+∞≥恒成成立,故4a ≤.点睛:利用导数解决不等式恒成立问题的“两种”常用方法(1)分离参数法:将原不等式分离参数,转化为不含参数的函数的最值问题,利用导数求该函数的最值,根据要求得所求范围.一般地,f(x)≥a 恒成立,只需f(x)min≥a 即可;f(x)≤a 恒成立,只需f(x)max≤a 即可.(2)函数思想法:将不等式转化为某含待求参数的函数的最值问题,利用导数求该函数的极值(最值),然后构建不等式求解.。