高一精选题库数学 课堂训练2-9
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第7章 第7节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1.若直线l 的方向向量为a ,平面α的法向量为n ,能使l ∥α的是( ) A .a =(1,0,0),n =(-2,0,0) B .a =(1,3,5),n =(1,0,1) C .a =(0,2,1),n =(-1,0,-1) D .a =(1,-1,3),n =(0,3,1) 答案:D解析:若l ∥α,则a ·n =0. 而A 中a ·n =-2, B 中a ·n =1+5=6,C 中a ·n =-1,只有D 选项中a ·n =-3+3=0.2.设平面α的法向量为(1,2,-2),平面β的法向量为(-2,-4,k ),若α∥β,则k =( ) A .2 B .-4 C .4 D .-2答案:C解析:∵α∥β,∴(-2,-4,k )=λ(1,2,-2), ∴-2=λ,k =-2λ,∴k =4.3.如图,正四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2AB ,则异面直线A 1B 与AD 1所成角的余弦值为( )A.15B.25C.35D.45答案:D解析:如图建立坐标系,设AB =AD =1,AA 1=2, cos 〈A 1B →,AD 1→〉 =A 1B →·AD 1→|A 1B →|·|AD 1→|=(A 1A →+AB →)·(AD →+DD 1→)|A 1B →|·|AD 1→|=0-2×2+0+05·5=-45.故选D.4. [2012·辽宁沈阳]如图所示,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别在A 1D 、AC 上,且A 1E =23A 1D ,AF =13AC ,则( )A .EF 至多与A 1D 、AC 之一垂直B .EF 是A 1D ,AC 的公垂线 C .EF 与BD 1相交 D .EF 与BD 1异面 答案:B解析:设AB =1,以D 为原点,DA 所在直线为x 轴,DC 所在直线为y 轴,DD 1所在直线为z 轴建立空间直角坐标系,则A 1(1,0,1),D (0,0,0),A (1,0,0),C (0,1,0),E (13,0,13),F (23,13,0),B (1,1,0),D 1(0,0,1),A 1D →=(-1,0,-1),AC →=(-1,1,0),EF →=(13,13,-13),BD 1→=(-1,-1,1),EF →=-13BD 1→,A 1D →·EF →=AC →·EF →=0,从而EF ⊥A 1D ,EF ⊥AC ,EF ∥BD 1.5. [2012·安徽调研]在正三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,已知AB =1,D 在BB 1上,且BD =1,则AD 与平面AA 1C 1C 所成的角的正弦值为( )A. 64 B. -64 C.104D. -104答案:A解析:取AC 中点E ,连结BE ,则BE ⊥AC , 如图,建立空间直角坐标系B -xyz ,]则A (32,12,0),D (0,0,1), 则AD →=(-32,-12,1).∵平面ABC ⊥平面AA 1C 1C ,BE ⊥AC , ∴BE ⊥平面AA 1C 1C .∴BE →=(32,0,0)为平面AA 1C 1C 的一个法向量,∴cos 〈AD →,BE →〉=-64,设AD 与平面AA 1C 1C 所成的角为α, ∴sin α=sin(〈AD →,BE →〉-π2)=64.6.在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,点E 为BB 1的中点,则平面A 1ED 与平面ABCD 所成的锐二面角的余弦值为( )A.12 B.23 C.33D.22答案:B解析:以A 为原点建系,设棱长为1.则A 1(0,0,1),E (1,0,12),D (0,1,0),∴A 1D →=(0,1,-1), A 1E →=(1,0,-12),设平面A 1ED 的法向量为n 1=(1,y ,z ) 则⎩⎪⎨⎪⎧y -z =0,1-12z =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧y =2,z =2.∴n 1=(1,2,2),∵平面ABCD 的一个法向量为n 2=(0,0.1). ∴cos 〈n 1,n 2〉=23×1=23.即所成的锐二面角的余弦值为23.二、填空题(每小题7分,共21分)7.长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =AA 1=2,AD =1,E 为CC 1的中点,则异面直线BC 1与AE 所成角的余弦值为________.答案:3010解析:建立坐标系如图, 则A (1,0,0),E (0,2,1), B (1,2,0),C 1(0,2,2), BC 1→=(-1,0,2),AE →= (-1,2,1),cos 〈BC 1→·AE →〉 =BC 1→·AE →|BC 1→||AE →|=3010.8.四棱锥P —ABCD 的底面为边长2的正方形,顶点在底面的射影为底面的中心O ,且PO =1,则此四棱锥的两个相邻的侧面所成的二面角的余弦值为________.答案:-13解析:如图,建立坐标系.则P (0,0,1),B (1,0,0),C (0,1,0),D (-1,0,0),∴PB →=(1,0,-1),BC →=(-1,1,0),PC →=(0,1,-1),CD →=(-1,-1,0). 设平面PBC 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1), 平面PCD 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2), 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·PB →=x 1-z 1=0n 1·BC →=-x 1+y 1=0,⎩⎪⎨⎪⎧n 2·PC →=y 2-z 2=0n 2·CD →=-x 2-y 2=0.令x 1=1,则z 1=1,y 1=1; 令y 2=1,则z 2=1,x 2=-1, ∴n 1=(1,1,1),n 2=(-1,1,1), ∴cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=-1+1+13·3=13. 由题意可知,所成二面角余弦值为-13.9.正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,二面角A -BD 1-B 1的大小为________. 答案:120°解析:如下图,以C 为原点建立空间直角坐标系C -xyz ,设正方体的棱长为a ,则A (a ,a,0),B (a,0,0),D 1(0,a ,a ),B 1(a,0,a ).∴BA →=(0,a,0),BD 1→=(-a ,a ,a ),BB 1→=(0,0,a ), 设平面ABD 1的法向量为n =(x ,y ,z ), 则n ·BA →=(x ,y ,z )·(0,a,0)=ay =0,n ·BD 1→=(x ,y ,z )·(-a ,a ,a )=-ax +ay +az =0, ∵a ≠0,∴y =0,x =z ,令x =z =1,则n =(1,0,1), 同理平面B 1BD 1的法向量m =(-1,-1,0), cos 〈n ,m 〉=n·m |n |·|m |=-12.而二面角A -BD 1-B 1为钝角,故为120°.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10. [2011·陕西]如图,在△ABC 中,∠ABC =60°,∠BAC =90°,AD 是BC 上的高,沿AD 把△ABD 折起,使∠BDC =90°.(1)证明:平面ADB ⊥平面BDC ;(2)设E 为BC 的中点,求AE →与DB →夹角的余弦值. 解:(1)∵折起前AD 是BC 边上的高, ∴当△ABD 折起后,AD ⊥DC ,AD ⊥DB , 又DB ∩DC =D ,∴AD ⊥平面BDC , ∵AD 平面ABD , ∴平面ABD ⊥平面BDC .(2)由∠BDC =90°及(1)知DA ,DB ,DC 两两垂直,不妨设|DB |=1,以D 为坐标原点,以DB →,D C →,D A →所在直线为x ,y ,z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,易得D (0,0,0),B (1,0,0),C (0,3,0),A (0,0,3),E (12,32,0),∴AE →=(12,32,-3),DB →=(1,0,0),∴AE →与DB →夹角的余弦值为cos 〈AE →,DB →〉=AE →·DB →|AE →||DB →|=121×224=2222.11.在三棱锥V -ABC 中,VC ⊥底面ABC ,AC ⊥BC ,D 是AB 的中点,且AC =BC =a ,∠VDC =θ(0<θ<π2).(1)求证:平面VAB ⊥平面VCD ;(2)当角θ变化时,求直线BC 与平面VAB 所成的角的取值范围.解:(1)以射线CA ,CB ,CV 分别为x 轴,y 轴,z 轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系,则C (0,0,0),A (a,0,0),B (0,a,0),D (a 2,a 2,0),V (0,0,22a tan θ).于是,VD →=(a 2,a 2,-22a tan θ),CD →=(a2,a 2,0),AB →=(-a ,a,0).从而AB →·CD →=(-a ,a,0)·(a 2,a 2,0)=-12a 2+12a 2+0=0,即AB ⊥CD ;同理AB →·VD →=(-a ,a,0)·(a 2,a 2,-22a tan θ)=-12a 2+12a 2+0=0,即AB ⊥VD .又CD ∩VD =D ,∴AB ⊥平面VCD.又AB平面VAB ,∴平面VAB ⊥平面VCD .(2)设直线BC 与平面VAB 所成的角为φ,平面VAB 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则n ·AB →=0,n ·VD →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧-ax +ay =0,a 2x +a 2y -22az tan θ=0.可取n =(1,1,2tan θ),又BC →=(0,-a,0),于是sin φ=|cos 〈n ,BC →〉|=|n ·BC →||n |·|BC →|=a2+2tan 2θ·a =22sin θ,∵0<θ<π2,∴0<sin θ<1, 0<sin φ<22.又0≤φ≤π2,∴0<φ<π4.即直线BC 与平面VAB 所成角的取值范围为(0,π4). 12. [2011·四川]如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,∠BAC =90°,AB =AC =AA 1=1.D 是棱CC 1上的一点,P是AD 的延长线与A 1C 1的延长线的交点,且PB 1∥平面BDA 1.(1)求证:CD =C 1D ;(2)求二面角A -A 1D -B 的平面角的余弦值; (3)求点C 到平面B 1DP 的距离.解:(1)连接AB 1与A 1B 交于点F ,且F 为AB 1的中点,再连接DF .∵PB 1∥平面BDA 1,PB 1 平面PB 1A ,平面PB 1A ∩平面BDA 1=DF , ∴PB 1∥DF , ∴D 为AP 的中点. 在△P AA 1中,DC 1∥AA 1, ∴C 1为A 1P 的中点, ∴△ACD ≌△PC 1D , ∴CD =DC 1.(2)以A 1B 1、A 1C 1、A 1A 分别为x 、y 、z 轴建立空间坐标系. ∵AB =AC =AA 1=1,∴B 1(1,0,0),P (0,2,0),D (0,1,12),B (1,0,1),A (0,0,1),C (0,1,1), 由于A 1B 1⊥平面AA 1D ,∴平面AA 1D 的一个法向量n 1=(1,0,0). 设平面BA 1D 的法向量为n 2=(x ,y ,z ).∵A 1B →=(1,0,1),A 1D →=(0,1,12),∴⎩⎪⎨⎪⎧n 2·A 1B →=0,n 2·A 1D →=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x +z =0y +12z =0.取z =2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-2y =-1,∴n 2=(-2,-1,2). ∴cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=-23=-23. 由图形可得,二面角A -A 1D -B 的平面角的余弦值为23.(3)设平面B 1DP 的法向量为n 3=(x ′,y ′,z ′), B 1P →=(-1,2,0),B 1D →=(-1,1,12),⎩⎪⎨⎪⎧n 3·B 1P →=0,n 3·B 1D →=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧-x ′+2y ′=0-x ′+y ′+12z ′=0, 取z ′=2,则y ′=1,x ′=2, ∴n 3=(2,1,2),CD →=(0,0,-12),∴点C 到面B 1DP 的距离d =|CD →·n 3||n 3|=122+1+22=13.。
新教材人教A版高中数学必修第一册全册课时练习1.1.1集合的概念 (2)1.1.2集合的表示 (3)1.2集合间的基本关系 (5)1.3.1并集与交集 (7)1.3.2补集及集合运算的综合应用 (8)1.4.1充分条件与必要条件 (11)1.4.2充要条件 (12)1.5.1全称量词与存在量词 (13)1.5.2全称量词命题与存在量词命题的否定 (14)2.1等式性质与不等式性质 (16)2.2.1基本不等式 (17)2.2.2利用基本不等式求最值 (18)2.3.1二次函数与一元二次方程、不等式 (19)2.3.2一元二次不等式的应用 (20)3.1.1.1函数的概念 (21)3.1.1.2函数概念的应用 (22)3.1.2.1函数的表示法 (24)3.1.2.2分段函数 (25)3.2.1.1函数的单调性 (26)3.2.2.1函数奇偶性的概念 (30)3.2.2.2函数奇偶性的应用 (32)3.3幂函数 (36)3.4函数的应用(一) (37)4.1.1根式 (40)4.1.2指数幂及其运算 (41)4.2.1指数函数及其图象性质 (43)4.2.2指数函数的性质及其应用 (44)4.3.1对数的概念 (47)4.3.2 对数的运算 (48)4.4.1对数函数及其图象 (49)4.2.2对数函数的性质及其应用 (51)4.4.3不同函数增长的差异 (53)4.5.1函数的零点与方程的解 (54)4.5.2用二分法求方程的近似解 (57)4.5.3函数模型的应用 (58)5.1.1任意角 (60)5.1.2弧度制 (61)5.2.1三角函数的概念 (62)5.2.2同角三角函数的基本关系 (64)5.3.1诱导公式二、三、四 (66)5.3.2诱导公式五、六 (67)5.4.1正弦函数、余弦函数的图象 (69)5.4.2.1正弦函数、余弦函数的性质(一) ...................................................................... 71 5.4.2.2正弦函数、余弦函数的性质(二) ...................................................................... 73 5.4.3正切函数的性质与图象 ........................................................................................ 75 5.5.1.1两角差的余弦公式 ............................................................................................. 76 5.5.1.2两角和与差的正弦、余弦公式 ......................................................................... 78 5.5.1.3两角和与差的正切公式 ..................................................................................... 80 5.5.1.4二倍角的正弦、余弦、正切公式 ..................................................................... 81 5.5.2.1简单的三角恒等变换 ......................................................................................... 83 5.5.2.2三角恒等变换的应用 ......................................................................................... 84 5.6.1函数y =A sin(ωx +φ)的图象(一) .......................................................................... 86 5.6.2函数y =A sin(ωx +φ)的图象(二) .......................................................................... 88 5.7三角函数的应用 . (90)1.1.1集合的概念1.已知a ∈R ,且a ∉Q ,则a 可以为( ) A . 2 B .12 C .-2 D .-13[解析]2是无理数,所以2∉Q ,2∈R .[答案] A2.若由a 2,2019a 组成的集合M 中有两个元素,则a 的取值可以是( ) A .a =0 B .a =2019 C .a =1D .a =0或a =2019[解析] 若集合M 中有两个元素,则a 2≠2019a .即a ≠0,且a ≠2019.故选C . [答案] C3.下列各组对象能构成集合的有( )①接近于0的实数;②小于0的实数;③(2019,1)与(1,2019);④1,2,3,1. A .1组 B .2组 C .3组D .4组[解析] ①中“接近于0”不是一个明确的标准,不满足集合中元素的确定性,所以不能构成集合;②中“小于0”是一个明确的标准,能构成集合;③中(2019,1)与(1,2019)是两个不同的对象,是确定的,能构成集合,注意该集合有两个元素;④中的对象是确定的,可以构成集合,根据集合中元素的互异性,可知构成的集合为{1,2,3}.[答案] C4.若方程ax2+ax+1=0的解构成的集合中只有一个元素,则a为( )A.4 B.2C.0 D.0或4[解析] 当a=0时,方程变为1=0不成立,故a=0不成立;当a≠0时,Δ=a2-4a =0,a=4,故选A.[答案] A5.下列说法正确的是________.①及第书业的全体员工形成一个集合;②2019年高考试卷中的难题形成一个集合;③方程x2-1=0与方程x+1=0所有解组成的集合中共有3个元素;④x,3x3,x2,|x|形成的集合中最多有2个元素.[解析] ①及第书业的全体员工是一个确定的集体,能形成一个集合,正确;②难题没有明确的标准,不能形成集合,错误;③方程x2-1=0的解为x=±1,方程x+1=0的解为x=-1,由集合中元素的互异性知,两方程所有解组成的集合中共有2个元素1,-1,故错误;④x=3x3,x2=|x|,故正确.[答案] ①④1.1.2集合的表示1.用列举法表示集合{x|x2-2x+1=0}为( )A.{1,1} B.{1}C.{x=1} D.{x2-2x+1=0}[解析] ∵x2-2x+1=0,即(x-1)2=0,∴x=1,选B.[答案] B2.已知集合A={x∈N*|-5≤x≤5},则必有( )A.-1∈A B.0∈AC.3∈A D.1∈A[解析] ∵x∈N*,-5≤x≤5,∴x=1,2,即A={1,2},∴1∈A,选D. [答案] D3.一次函数y =x -3与y =-2x 的图象的交点组成的集合是( ) A .{1,-2} B .{x =1,y =-2} C .{(-2,1)}D .{(1,-2)}[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧y =x -3,y =-2x 得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =-2,∴交点为(1,-2),故选D.[答案] D4.若A ={-2,2,3,4},B ={x |x =t 2,t ∈A },用列举法表示集合B 为________. [解析] 当t =-2时,x =4; 当t =2时,x =4; 当t =3时,x =9; 当t =4时,x =16; ∴B ={4,9,16}. [答案] {4,9,16}5.选择适当的方法表示下列集合: (1)绝对值不大于2的整数组成的集合;(2)方程(3x -5)(x +2)=0的实数解组成的集合; (3)一次函数y =x +6图象上所有点组成的集合.[解] (1)绝对值不大于2的整数是-2,-1,0,1,2,共有5个元素,则用列举法表示为{-2,-1,0,1,2}.(2)方程(3x -5)(x +2)=0的实数解仅有两个,分别是53,-2,用列举法表示为⎩⎨⎧⎭⎬⎫53,-2. (3)一次函数y =x +6图象上有无数个点,用描述法表示为{(x ,y )|y =x +6}.课内拓展 课外探究 集合的表示方法1.有限集、无限集根据集合中元素的个数可以将集合分为有限集和无限集.当集合中元素的个数有限时,称之为有限集;而当集合中元素的个数无限时,则称之为无限集.当集合为有限集,且元素个数较少时宜采用列举法表示集合;对元素个数较多的集合和无限集,一般采用描述法表示集合.对于元素个数较多的集合或无限集,其元素呈现一定的规律,在不产生误解的情况下,也可以列举出几个元素作为代表,其他元素用省略号表示.【典例1】 用列举法表示下列集合: (1)正整数集;(2)被3整除的数组成的集合.[解] (1)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{1,2,3,4,…}.(2)此集合为无限集,且有一定规律,用列举法表示为{…,-6,-3,0,3,6,…}.[点评] (1){1,2,3,4,…}一般不写成{2,1,4,3,…};(2)此题中的省略号不能漏掉.2.集合含义的正确识别集合的元素类型多是以数、点、图形等形式出现的.对于已知集合必须弄清集合元素的形式,特别是对于用描述法给定的集合要弄清它的代表元素是什么,代表元素有何属性(如表示数集、点集等).【典例2】已知下面三个集合:①{x|y=x2+1};②{y|y=x2+1};③{(x,y)|y=x2+1}.问:它们是否为同一个集合?它们各自的含义是什么?[解] ∵三个集合的代表元素互不相同,∴它们是互不相同的集合.集合①{x|y=x2+1}的代表元素是x,即满足条件y=x2+1中的所有x,∴{x|y=x2+1}=R.集合②{y|y=x2+1}的代表元素是y,满足条件y=x2+1的y的取值范围是y≥1,∴{y|y =x2+1}={y|y≥1}.集合③{(x,y)|y=x2+1}的代表元素是(x,y),可认为是满足条件y=x2+1的实数对(x,y)的集合,也可认为是坐标平面内的点(x,y),且这些点的坐标满足y=x2+1.∴{(x,y)|y=x2+1}={P|P是抛物线y=x2+1上的点}.[点评] 使用特征性质描述来表示集合时,首先要明确集合中的元素是什么,如本题中元素的属性都与y=x2+1有关,但由于代表元素不同,因而表示的集合也不一样.1.2集合间的基本关系1.下列四个关系式:①{a,b}⊆{b,a};②∅={∅};③∅{0};④0∈{0}.其中正确的个数是( )A.4 B.3C.2 D.1[解析] 对于①,任何集合是其本身的子集,正确;对于②,相对于集合{∅}来说,∅∈{∅},也可以理解为∅⊆{∅},错误;对于③,空集是非空集合的真子集,故∅{0}正确;对于④,0是集合{0}的元素,故0∈{0}正确.[答案] B2.集合A={x|-1≤x<2,x∈N}的真子集的个数为( )A .4B .7C .8D .16[解析] A ={-1,0,1},其真子集为∅,{-1},{0},{1},{-1,0},{-1,1},{0,1},共有22-1=4(个).[答案] A3.已知集合A ={3,-1},集合B ={|x -1|,-1},且A =B ,则实数x 等于( ) A .4 B .-2 C .4或-2D .2[解析] ∵A =B ,∴|x -1|=3,解得x =4或x =-2. [答案] C4.已知集合A ⊆{0,1,2},且集合A 中至少含有一个偶数,则这样的集合A 的个数为________.[解析] 集合{0,1,2}的子集为:∅,{0},{1},{2},{0,1},{0,2},{1,2},{0,1,2},其中含有偶数的集合有6个.[答案] 65.设集合A ={x |-1≤x ≤6},B ={x |m -1≤x ≤2m +1},已知B ⊆A . (1)求实数m 的取值范围;(2)当x ∈N 时,求集合A 的子集的个数.[解] (1)当m -1>2m +1,即m <-2时,B =∅,符合题意. 当m -1≤2m +1,即m ≥-2时,B ≠∅. 由B ⊆A ,借助数轴(如图),得⎩⎪⎨⎪⎧m -1≥-1,2m +1≤6,解得0≤m ≤52.综上所述,实数m 的取值范围是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪m <-2或0≤m ≤52. (2)当x ∈N 时,A ={0,1,2,3,4,5,6}, ∴集合A 的子集的个数为27=128.1.3.1并集与交集1.设集合A ={-1,1,2,3,5},B ={2,3,4},C ={x ∈R |1≤x <3},则(A ∩C )∪B =( ) A .{2} B .{2,3} C .{-1,2,3}D .{1,2,3,4}[解析] 因为A ∩C ={1,2},所以(A ∩C )∪B ={1,2,3,4},选D. [答案] D2.集合P ={x ∈Z |0≤x <3},M ={x ∈R |x 2≤9},则P ∩M 等于( ) A .{1,2} B .{0,1,2} C .{x |0≤x ≤3}D .{x |0≤x <3}[解析] 由已知得P ={0,1,2},M ={x |-3≤x ≤3}, 故P ∩M ={0,1,2}. [答案] B3.已知集合A ={x |x >2或x <0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ∪B =R C .B ⊆AD .A ⊆B[解析] ∵A ={x |x >2或x <0},B ={x |-5<x <5},∴A ∩B ={x |-5<x <0或2<x <5},A ∪B =R .故选B.[答案] B4.设集合M ={x |-3≤x <7},N ={x |2x +k ≤0},若M ∩N ≠∅,则实数k 的取值范围为________.[解析] 因为N ={x |2x +k ≤0}=⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫x ≤-k 2,且M ∩N ≠∅,所以-k2≥-3⇒k ≤6.[答案] k ≤65.已知集合M ={x |2x -4=0},集合N ={x |x 2-3x +m =0}, (1)当m =2时,求M ∩N ,M ∪N . (2)当M ∩N =M 时,求实数m 的值.[解] (1)由题意得M ={2}.当m =2时,N ={x |x 2-3x +2=0}={1,2}, 则M ∩N ={2},M ∪N ={1,2}.(2)∵M ∩N =M ,∴M ⊆N .∵M ={2},∴2∈N . ∴2是关于x 的方程x 2-3x +m =0的解,即4-6+m=0,解得m=2.由(1)知,M∩N={2}=M,适合题意,故m=2.1.3.2补集及集合运算的综合应用1.已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=( )A.{x|x≥0} B.{x|x≤1}C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}[解析] ∵A={x|x≤0},B={x|x≥1},∴A∪B={x|x≤0或x≥1},∴∁U(A∪B)={x|0<x<1}.故选D.[答案] D2.已知三个集合U,A,B之间的关系如图所示,则(∁U B)∩A=( )A.{3} B.{0,1,2,4,7,8}C.{1,2} D.{1,2,3}[解析] 由Venn图可知U={0,1,2,3,4,5,6,7,8},A={1,2,3},B={3,5,6},所以(∁U B)∩A={1,2}.[答案] C3.设全集U={x∈N|x≤8},集合A={1,3,7},B={2,3,8},则(∁U A)∩(∁U B)=( )A.{1,2,7,8} B.{4,5,6}C.{0,4,5,6} D.{0,3,4,5,6}[解析] ∵U={x∈N|x≤8}={0,1,2,3,4,5,6,7,8},∴∁U A={0,2,4,5,6,8},∁U B={0,1,4,5,6,7},∴(∁U A)∩(∁U B)={0,4,5,6}.[答案] C4.全集U={x|0<x<10},A={x|0<x<5},则∁U A=________.[解析] ∁U A={x|5≤x<10},如图所示.[答案] {x|5≤x<10}5.设全集U={2,3,a2+2a-3},A={|2a-1|,2},且∁U A={5},求实数a的值.[解] ∵∁U A={5},∴5∈U,但5∉A,∴a2+2a-3=5,解得a=2或a=-4.当a=2时,|2a-1|=3,这时A={3,2},U={2,3,5}.∴∁U A={5},适合题意.∴a=2.当a=-4时,|2a-1|=9,这时A={9,2},U={2,3,5},A⃘U,∴∁U A无意义,故a =-4应舍去.综上所述,a=2.课内拓展课外探究空集对集合关系的影响空集是不含任何元素的集合,它既不是有限集,也不是无限集.空集就像一个无处不在的幽灵,解题时需处处设防,提高警惕.空集是任何集合的子集,其中“任何集合”当然也包括了∅,故将会出现∅⊆∅.而此时按子集理解不能成立,原因是前面空集中无元素,不符合定义,因此知道这一条是课本“规定”.空集是任何非空集合的真子集,即∅A(而A≠∅).既然A≠∅,即必存在a∈A而a∉∅,∴∅A.由于空集的存在,关于子集定义的下列说法有误,如“A⊆B,即A为B中的部分元素所组成的集合”.因为从“部分元素”的含义无法理解“空集是任何集合的子集”、“A是A 的子集”、“∅⊆∅”等结论.在解决诸如A⊆B或A B类问题时,必须优先考虑A=∅时是否满足题意.【典例1】已知集合A={x|x2-2x-8=0},B={x|x2+ax+a2-12=0},求满足B⊆A 的a的值组成的集合.[解] 由已知得A={-2,4},B是关于x的一元二次方程x2+ax+a2-12=0(*)的解集.方程(*)根的判别式Δ=a2-4(a2-12)=-3(a2-16).(1)若B=∅,则方程(*)没有实数根,即Δ<0,∴-3(a2-16)<0,解得a <-4或a >4.此时B ⊆A .(2)若B ≠∅,则B ={-2}或{4}或{-2,4}.①若B ={-2},则方程(*)有两个相等的实数根x =-2, ∴(-2)2+(-2)a +a 2-12=0,即a 2-2a -8=0. 解得a =4或a =-2.当a =4时,恰有Δ=0; 当a =-2时,Δ>0,舍去.∴当a =4时,B ⊆A . ②若B ={4},则方程(*)有两个相等的实数根x =4, ∴42+4a +a 2-12=0,解得a =-2,此时Δ>0,舍去.③若B ={-2,4},则方程(*)有两个不相等的实数根x =-2或x =4,由①②知a =-2,此时Δ>0,-2与4恰是方程的两根.∴当a =-2时,B ⊆A .综上所述,满足B ⊆A 的a 值组成的集合是{a |a <-4或a =-2或a ≥4}.[点评] ∅有两个独特的性质,即:(1)对于任意集合A ,皆有A ∩∅=∅;(2)对于任意集合A ,皆有A ∪∅=A .正因如此,如果A ∩B =∅,就要考虑集合A 或B 可能是∅;如果A ∪B =A ,就要考虑集合B 可能是∅.【典例2】 设全集U =R ,集合M ={x |3a -1<x <2a ,a ∈R },N ={x |-1<x <3},若N ⊆(∁UM ),求实数a 的取值集合.[解] 根据题意可知:N ≠∅,又∵N ⊆(∁U M ). ①当M =∅,即3a -1≥2a 时,a ≥1. 此时∁U M =R ,N ⊆(∁U M )显然成立. ②当M ≠∅,即3a -1<2a 时,a <1.由M ={x |3a -1<x <2a },知∁U M ={x |x ≤3a -1或x ≥2a }.又∵N ⊆(∁U M ),∴结合数轴分析可知⎩⎪⎨⎪⎧a <1,3≤3a -1,或⎩⎪⎨⎪⎧a <1,2a ≤-1,得a ≤-12.综上可知,a 的取值集合为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a ⎪⎪⎪a ≥1或a ≤-12. [点评] 集合的包含关系是集合知识重要的一部分,在后续内容中应用特别广泛,涉及集合包含关系的开放性题目都以子集的有关性质为主,因此需要对相关的性质有深刻的理解.对于有限集,在处理包含关系时可列出所有的元素,然后依条件讨论各种情况,找到符合条件的结果.1.4.1充分条件与必要条件1.若a∈R,则“a=2”是“(a-1)(a-2)=0”的( )A.充分条件B.必要条件C.既不是充分条件,也不是必要条件D.无法判断[解析] 因为a=2⇒(a-1)(a-2)=0,而(a-1)(a-2)=0不能推出a=2,故a=2是(a-1)(a-2)=0的充分条件,应选A.[答案] A2.设x∈R,则x>2的一个必要条件是( )A.x>1 B.x<1C.x>3 D.x<3[解析] 因为x>2⇒x>1,所以选A.[答案] A3.下列命题中,是真命题的是( )A.“x2>0”是“x>0”的充分条件B.“xy=0”是“x=0”的必要条件C.“|a|=|b|”是“a=b”的充分条件D.“|x|>1”是“x2不小于1”的必要条件[解析] A中,x2>0⇒x>0或x<0,不能推出x>0,而x>0⇒x2>0,故x2>0是x>0的必要条件.B中,xy=0⇒x=0或y=0,不能推出x=0,而x=0⇒xy=0,故xy=0是x=0的必要条件.C中,|a|=|b|⇒a=b或a=-b,不能推出a=b,而a=b⇒|a|=|b|,故|a|=|b|是a=b的必要条件.D中,|x|>1⇒x2不小于1,而x2不小于1不能推出|x|>1,故|x|>1是x2不小于1的充分条件,故本题应选B.[答案] B4.若集合A={1,m2},B={2,4},则“m=2”是“A∩B={4}”的____________条件.[答案] 不必要(填必要、不必要)5.(1)若“x<m”是“x>2或x<1”的充分条件,求m的取值范围.(2)已知M={x|a-1<x<a+1},N={x|-3<x<8},若N是M的必要条件,求a的取值范围.[解] (1)记A={x|x>2或x<1},B={x|x<m}由题意可得B⊆A,即{x|x<m}⊆{x|x>2或x<1}.所以m ≤1.故m 的取值范围为{m |m ≤1}. (2)因为N 是M 的必要条件,所以M ⊆N .于是⎩⎪⎨⎪⎧a -1≥-3,a +1≤8,从而可得-2≤a ≤7.故a 的取值范围为{a |-2≤a ≤7}.1.4.2充要条件1.设x ∈R ,则“x <-1”是“|x |>1”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 因为x <-1⇒|x |>1,而|x |>1⇒x <-1或x >1,故“x <-1”是“|x |>1”的充分不必要条件.[答案] A2.“x 2+(y -2)2=0”是“x (y -2)=0”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件[解析] x 2+(y -2)2=0,即x =0且y =2,∴x (y -2)=0.反之,x (y -2)=0,即x =0或y =2,x 2+(y -2)2=0不一定成立.[答案] B3.已知A ,B 是非空集合,命题p :A ∪B =B ,命题q :A B ,则p 是q 的( ) A .充要条件B .充分不必要条件C .既不充分也不必要条件D .必要不充分条件[解析] 由A ∪B =B ,得A B 或A =B ;反之,由A B ,得A ∪B =B ,所以p 是q 的必要不充分条件.[答案] D4.关于x 的不等式|x |>a 的解集为R 的充要条件是________. [解析] 由题意知|x |>a 恒成立,∵|x |≥0,∴a <0. [答案] a <05.已知x ,y 都是非零实数,且x >y ,求证:1x <1y的充要条件是xy >0.[证明] 证法一:①充分性:由xy >0及x >y ,得x xy >y xy ,即1x <1y.②必要性:由1x <1y ,得1x -1y <0,即y -xxy<0.因为x >y ,所以y -x <0,所以xy >0. 所以1x <1y的充要条件是xy >0.证法二:1x <1y ⇔1x -1y <0⇔y -xxy<0.由条件x >y ⇔y -x <0,故由y -xxy<0⇔xy >0. 所以1x <1y⇔xy >0,即1x <1y的充要条件是xy >0.1.5.1全称量词与存在量词1.下列命题中,不是全称量词命题的是( ) A .任何一个实数乘0都等于0 B .自然数都是正整数C .对于任意x ∈Z,2x +1是奇数D .一定存在没有最大值的二次函数 [解析] D 选项是存在量词命题. [答案] D2.下列命题中,存在量词命题的个数是( )①有些自然数是偶数;②正方形是菱形;③能被6整除的数也能被3整除;④任意x ∈R ,y ∈R ,都有x 2+|y |>0.A .0B .1C .2D .3[解析] 命题①含有存在量词;命题②可以叙述为“所有的正方形都是菱形”,故为全称量词命题;命题③可以叙述为“一切能被6整除的数也能被3整除”,是全称量词命题;命题④是全称量词命题.故有1个存在量词命题.[答案] B3.下列命题是“∀x ∈R ,x 2>3”的另一种表述方法的是( ) A .有一个x ∈R ,使得x 2>3B .对有些x ∈R ,使得x 2>3 C .任选一个x ∈R ,使得x 2>3 D .至少有一个x ∈R ,使得x 2>3[解析] “∀x ∈R ,x 2>3”是全称量词命题,改写时应使用全称量词. [答案] C4.对任意x >8,x >a 恒成立,则实数a 的取值范围是________. [解析] ∵对于任意x >8,x >a 恒成立,∴大于8的数恒大于a ,∴a ≤8. [答案] a ≤85.判断下列命题是全称量词命题还是存在量词命题?并判断其真假. (1)∃x ∈R ,|x |+2≤0;(2)存在一个实数,使等式x 2+x +8=0成立;(3)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x ,y )都对应一点. [解] (1)存在量词命题.∵∀x ∈R ,|x |≥0,∴|x |+2≥2,不存在x ∈R , 使|x |+2≤0.故命题为假命题. (2)存在量词命题.∵x 2+x +8=⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+314>0,∴命题为假命题.(3)在平面直角坐标系中,任意有序实数对(x ,y )与平面直角坐标系中的点是一一对应的,所以该命题是真命题.1.5.2全称量词命题与存在量词命题的否定1.命题“∃x ∈R ,x 2-2x -3≤0”的否定是( ) A .∀x ∈R ,x 2-2x -3≤0 B .∃x ∈R ,x 2-2x -3≥0 C .∃x 0∈R ,x 2-2x -3>0 D .∀x ∈R ,x 2-2x -3>0[解析] 存在量词命题的否定是全称量词命题,一方面要改量词即“∃”改为“∀”;另一方面要否定结论,即“≤”改为“>”.故选D.[答案] D2.已知命题p :∀x >0,x 2≥2,则它的否定为( )A .∀x >0,x 2<2 B .∀x ≤0,x 2<2 C .∃x ≤0,x 2<2 D .∃x >0,x 2<2[答案] D3.全称量词命题“所有能被5整除的整数都是奇数”的否定是( ) A .所有能被5整除的整数都不是奇数 B .所有奇数都不能被5整除C .存在一个能被5整除的整数不是奇数D .存在一个奇数,不能被5整除[解析] 全称量词命题的否定是存在量词命题,而选项A ,B 是全称量词命题,所以选项A ,B 错误.因为“所有能被5整除的整数都是奇数”的否定是“存在一个能被5整除的整数不是奇数”,所以选项D 错误,选项C 正确,故选C.[答案] C4.对下列命题的否定,其中说法错误的是( )A .p :∀x ≥3,x 2-2x -3≥0;p 的否定:∃x ≥3,x 2-2x -3<0B .p :存在一个四边形的四个顶点不共圆;p 的否定:每一个四边形的四个顶点共圆C .p :有的三角形为正三角形;p 的否定:所有的三角形不都是正三角形D .p :∃x ∈R ,x 2+2x +2≤0;p 的否定:∀x ∈R ,x 2+2x +2>0[解析] 若p :有的三角形为正三角形,则p 的否定:所有的三角形都不是正三角形,故C 错误.[答案] C5.写出下列命题的否定,并判断其真假. (1)菱形是平行四边形;(2)与圆只有一个公共点的直线是圆的切线; (3)存在一个三角形,它的内角和大于180°; (4)∃x ∈R ,使得x 2+x +1≤0.[解] (1)题中命题的否定为“存在一个菱形不是平行四边形”,这个命题为假命题. (2)是全称量词命题,省略了全称量词“任意”,即“任意一条与圆只有一个公共点的直线是圆的切线”,否定为:存在一条与圆只有一个公共点的直线不是圆的切线;这个命题为假命题.(3)题中命题的否定为“所有三角形的内角和都小于或等于180°”,这个命题为真命题.(4)题中命题的否定为“∀x ∈R ,x 2+x +1>0”,这个命题为真命题.因为x 2+x +1=x 2+x +14+34=⎝⎛⎭⎪⎫x +122+34>0.2.1等式性质与不等式性质1.下列说法正确的为( ) A .若1x =1y,则x =yB .若x 2=1,则x =1 C .若x =y ,则x =yD .若x <y ,则x 2<y 2[解析] ∵1x =1y,且x ≠0,y ≠0,两边同乘以xy ,得x =y .[答案] A2.设a ,b 为非零实数,若a <b ,则下列不等式成立的是( ) A .a 2<b 2B .ab 2<a 2b C .1ab 2<1a 2bD .b a <a b[解析] 用a =-1,b =1,试之,易排除A ,D.再取a =1,b =2,易排除B. [答案] C3.下列命题中正确的个数是( ) ①若a >b ,b ≠0,则a b>1; ②若a >b ,且a +c >b +d ,则c >d ; ③若a >b ,且ac >bd ,则c >d . A .0 B .1 C .2 D .3[解析] ①若a =2,b =-1,则不符合;②取a =10,b =2,c =1,d =3,虽然满足a >b 且a +c >b +d ,但不满足c >d ,故错;③当a =-2,b =-3,取c =-1,d =2,则不成立.[答案] A4.若x ≠2或y ≠-1,M =x 2+y 2-4x +2y ,N =-5,则M 与N 的大小关系为________. [解析] ∵x ≠2或y ≠-1,∴M -N =x 2+y 2-4x +2y +5=(x -2)2+(y +1)2>0,∴M >N . [答案] M >N5.若-1≤a ≤3,1≤b ≤2,则a -b 的范围为________. [解析] ∵-1≤a ≤3,-2≤-b ≤-1, ∴-3≤a -b ≤2. [答案] -3≤a -b ≤22.2.1基本不等式1.若ab >0,则下列不等式不一定能成立的是( ) A .a 2+b 2≥2ab B .a 2+b 2≥-2ab C .a +b2≥abD .b a +a b≥2[解析] C 选项由条件可得到a 、b 同号,当a 、b 均为负号时,不成立. [答案] C 2.已知a >1,则a +12,a ,2aa +1三个数的大小顺序是( ) A.a +12<a <2a a +1 B.a <a +12<2aa +1C.2a a +1<a <a +12 D.a <2a a +1≤a +12 [解析] 当a ,b 是正数时,2ab a +b ≤ab ≤a +b2≤a 2+b 22(a ,b ∈R +),令b =1,得2aa +1≤a ≤a +12.又a >1,即a ≠b ,故上式不能取等号,选C.[答案] C3.b a +ab≥2成立的条件是________.[解析] 只要b a 与a b都为正,即a 、b 同号即可. [答案] a 与b 同号4.设a ,b ,c 都是正数,试证明不等式:b +c a +c +a b +a +bc≥6. [证明] 因为a >0,b >0,c >0, 所以b a +ab ≥2,c a +a c ≥2,b c +c b≥2,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫b c +c b ≥6,当且仅当b a =a b ,c a =a c ,c b =bc, 即a =b =c 时,等号成立.所以b +c a +c +a b +a +bc≥6.2.2.2利用基本不等式求最值1.已知y =x +1x-2(x >0),则y 有( )A .最大值为0B .最小值为0C .最小值为-2D .最小值为2[答案] B2.已知0<x <1,则当x (1-x )取最大值时,x 的值为( ) A.13 B.12 C.14D.23[解析] ∵0<x <1,∴1-x >0.∴x (1-x )≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x +1-x 22=14,当且仅当x =1-x ,即x =12时,等号成立.[答案] B3.已知p ,q ∈R ,pq =100,则p 2+q 2的最小值是________. [答案] 2004.已知函数f (x )=4x +ax(x >0,a >0)在x =3时取得最小值,则a =________. [解析] 由基本不等式,得4x +a x≥24x ·a x =4a ,当且仅当4x =a x,即x =a2时,等号成立,即a2=3,a =36.[答案] 365.某单位在国家科研部门的支持下,进行技术攻关,采用了新工艺,把二氧化碳转化为一种可利用的化工产品.已知该单位月处理成本y (元)与月处理量x (吨)之间的函数关系可近似地表示为y =12x 2-200x +80000,该单位每月处理量为多少吨时,才能使每吨的平均处理成本最低?[解] 由题意可知,二氧化碳每吨的平均处理成本为y x =12x +80000x-200≥212x ·80000x-200=200, 当且仅当12x =80000x,即x =400时等号成立,故该单位月处理量为400吨时,才能使每吨的平均处理成本最低,最低成本为200元.2.3.1二次函数与一元二次方程、不等式1.不等式-x 2-5x +6≤0的解集为( ) A .{x |x ≥6或x ≤-1} B .{x |-1≤x ≤6} C .{x |-6≤x ≤1}D .{x |x ≤-6或x ≥1}[解析] 由-x 2-5x +6≤0得x 2+5x -6≥0, 即(x +6)(x -1)≥0, ∴x ≥1或x ≤-6. [答案] D2.一元二次方程ax 2+bx +c =0的根为2,-1,则当a <0时,不等式ax 2+bx +c ≥0的解集为( )A .{x |x <-1或x >2}B .{x |x ≤-1或x ≥2}C .{x |-1<x <2}D .{x |-1≤x ≤2}[解析] 结合二次函数y =ax 2+bx +c (a <0)的图象可得{x |-1≤x ≤2},故选D. [答案] D3.若不等式ax 2+8ax +21<0的解集是{x |-7<x <-1},那么a 的值是( ) A .1 B .2 C .3 D .4[解析] 由题可知-7和-1为ax 2+8ax +21=0的两个根,∴-7×(-1)=21a,a =3.[答案] C4.不等式x 2-4x +5≥0的解集为________. [解析] ∵Δ=(-4)2-4×5=-4<0, ∴不等式x 2-4x +5≥0的解集为R . [答案] R5.当a >-1时,关于x 的不等式x 2+(a -1)x -a >0的解集是________. [解析] 原不等式可化为(x +a )(x -1)>0, 方程(x +a )(x -1)=0的两根为-a,1, ∵a >-1,∴-a <1,故不等式的解集为{x |x <-a 或x >1}. [答案] {x |x <-a 或x >1}2.3.2一元二次不等式的应用1.不等式x -2x +3>0的解集是( ) A .{x |-3<x <2} B .{x |x >2} C .{x |x <-3或x >2} D .{x |x <-2或x >3}[解析] 不等式x -2x +3>0⇔(x -2)(x +3)>0的解集是{x |x <-3或x >2},所以C 选项是正确的.[答案] C2.若集合A ={x |-1≤2x +1≤3},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x -2x ≤0,则A ∩B =( ) A .{x |-1≤x <0} B .{x |0<x ≤1} C .{x |0≤x ≤2}D .{x |0≤x ≤1}[解析] ∵A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |0<x ≤2},∴A ∩B ={x |0<x ≤1}. [答案] B3.若不等式x 2+mx +m2>0的解集为R ,则实数m 的取值范围是( )A .m >2B .m <2C .m <0或m >2D .0<m <2[解析] 由题意得Δ=m 2-4×m2<0,即m 2-2m <0,解得0<m <2.[答案] D4.已知不等式x 2+ax +4<0的解集为空集,则a 的取值范围是( ) A .-4≤a ≤4 B .-4<a <4 C .a ≤-4或a ≥4D .a <-4或a >4[解析] 依题意应有Δ=a 2-16≤0,解得-4≤a ≤4,故选A. [答案] A5.某产品的总成本y (万元)与产量x (台)之间的函数关系式为y =3000+20x -0.1x 2(0<x <240,x ∈R ),若每台产品的售价为25万元,则生产者不亏本(销售收入不小于总成本)时最低产量是( )A .100台B .120台C .150台D .180台 [解析] 3000+20x -0.1x 2≤25x ⇔x 2+50x -30000≥0,解得x ≤-200(舍去)或x ≥150. [答案] C3.1.1.1函数的概念1.函数f (x )=x -1x -2的定义域为( ) A .[1,2)∪(2,+∞) B .(1,+∞) C .[1,2)D .[1,+∞)[解析] 由题意可知,要使函数有意义,需满足{ x -1≥0,x -2≠0,即x ≥1且x ≠2.[答案] A2.函数y =1-x 2+x 的定义域为( ) A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1或x ≤-1}D .{x |0≤x ≤1}[解析] 由题意可知⎩⎪⎨⎪⎧1-x 2≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.[答案] D 3.函数f (x )=(x +2)(1-x )x +2的定义域为( )A .{x |-2≤x ≤1}B .{x |-2<x <1}C .{x |-2<x ≤1}D .{x |x ≤1}[解析] 要使函数有意义,需⎩⎪⎨⎪⎧(x +2)(1-x )≥0,x +2≠0,解得-2≤x ≤1,且x ≠-2,所以函数的定义域是{x |-2<x ≤1}.[答案] C4.集合{x |-1≤x <0或1<x ≤2}用区间表示为________. [解析] 结合区间的定义知,用区间表示为[-1,0)∪(1,2]. [答案] [-1,0)∪(1,2]5.已知矩形的周长为1,它的面积S 是其一边长为x 的函数,则其定义域为________(结果用区间表示).[解析] 由实际意义知x >0,又矩形的周长为1,所以x <12,所以定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12.[答案] ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,123.1.1.2函数概念的应用1.下列各组函数中,表示同一个函数的是( )A .y =x -1和y =x 2-1x +1B .y =x 0和y =1C .f (x )=(x -1)2和g (x )=(x +1)2D .f (x )=(x )2x 和g (m )=m(m )2[解析] A 中的函数定义域不同;B 中y =x 0的x 不能取0;C 中两函数的对应关系不同,故选D.[答案] D2.设f (x )=x 2-1x 2+1,则f (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=( )A .1B .-1 C.35 D .-35[解析] f (2)f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=22-122+1⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1⎝ ⎛⎭⎪⎫122+1=35-3454=35×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-1.[答案] B3.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =x B .y =1xC .y =1xD .y =x 2+1[解析] y =x 的值域为[0,+∞),y =1x的值域为(-∞,0)∪(0,+∞),y =x 2+1的值域为[1,+∞).[答案] B4.已知函数f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是( ) A .[0,1] B .[0,1) C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)[解析] 由f (x )的定义域是[0,2]知,{ 0≤2x ≤2,x -1≠0, 解得0≤x <1,所以g (x )=f (2x )x -1的定义域为[0,1). [答案] B5.已知函数f (x )=2x -3,x ∈{x ∈N |1≤x ≤5},则函数f (x )的值域为________. [解析] ∵x ∈{1,2,3,4,5} ∴f (x )=2x -3∈{-1,1,3,5,7}. ∴f (x )的值域为{-1,1,3,5,7}. [答案] {-1,1,3,5,7}3.1.2.1函数的表示法1.y 与x 成反比,且当x =2时,y =1,则y 关于x 的函数关系式为( ) A .y =1xB .y =-1xC .y =2xD .y =-2x[解析] 设y =k x ,当x =2时,y =1,所以1=k 2,得k =2.故y =2x.[答案] C2.由下表给出函数y =f (x ),则f [f (1)]等于( )x 1 2 3 4 5 y45321A.1 B .2 C .4 D .[解析] 由题意得f (1)=4,所以f [f (1)]=f (4)=2. [答案] B3.小明骑车上学,开始时匀速行驶,途中因交通堵塞停留了一段时间后,为了赶时间加快速度行驶.与以上事件吻合得最好的图象是( )[解析] 距学校的距离应逐渐减小,由于小明先是匀速运动,故前段是直线段,途中停留时距离不变,后段加速,直线段比前段下降的快,故应选C.[答案] C4.若3f (x -1)+2f (1-x )=2x ,则f (x )的解析式为__________________. [解析] (换元法)令t =x -1,则x =t +1,t ∈R , 原式变为3f (t )+2f (-t )=2(t +1),①以-t 代替t ,①式变为3f (-t )+2f (t )=2(1-t ),②由①②消去f (-t )得f (t )=2t +25,∴f (x )=2x +25.[答案] f (x )=2x +255.已知f (x )=x +b ,f (ax +1)=3x +2,求a ,b 的值. [解] 由f (x )=x +b ,得f (ax +1)=ax +1+b . ∴ax +1+b =3x +2,∴a =3,b +1=2,即a =3,b =1.3.1.2.2分段函数1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧10,x <0,10x ,x ≥0,则f [f (-7)]的值为( )A .100B .10C .-10D .-100[解析] ∵f (-7)=10,∴f [f (-7)]=f (10)=10×10=100. [答案] A2.下列图形是函数y =x |x |的图象的是( )[解析] ∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x ≥0,-x 2,x <0,分别画出y =x 2(取x ≥0部分)及y =-x 2(取x <0部分)即可.[答案] D3.函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,0≤x ≤1,2,1<x <2,3,x ≥2的值域是( )A .RB .[0,2]∪{3}C .[0,+∞)D .[0,3][解析] 当0≤x ≤1时,0≤f (x )≤2,当1<x <2时,f (x )=2,当x ≥2时,f (x )=3.故0≤f (x )≤2或f (x )=3,故选B.[答案] B4.下图中的图象所表示的函数的解析式为( )A .y =32|x -1|(0≤x ≤2)B .y =32-32|x -1|(0≤x ≤2)C .y =32-|x -1|(0≤x ≤2)D .y =1-|x -1|(0≤x ≤2)[解析] 可将原点代入,排除选项A ,C ;再将点⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32代入,排除D 项. [答案] B5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +2,x ≤0,-x 2,x >0.若f [f (a )]=2,则a =________.[解析] 当a ≤0时,f (a )=a 2+2a +2>0,f [f (a )]<0,显然不成立;当a >0时,f (a )=-a 2,f [f (a )]=a 4-2a 2+2=2,则a =±2或a =0,故a = 2.[答案] 23.2.1.1函数的单调性1.如图所示,函数y =f (x )在下列哪个区间上是增函数( )A .[-4,4]B .[-4,-3]∪[1,4]C .[-3,1]D .[-3,4][解析] 观察题中图象知,函数在[-3,1]上是增函数. [答案] C2.下列函数中,在(-∞,0]内为增函数的是( ) A .y =x 2-2 B .y =3xC .y =1+2xD .y =-(x +2)2[解析] 选项A ,B 在(-∞,0)上为减函数,选项D 在(-2,0]上为减函数,只有选项C 满足在(-∞,0]内为增函数.故选C.[答案] C3.若函数f (x )=(2a -1)x +b 是R 上的减函数,则实数a 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞B.⎝ ⎛⎦⎥⎤-∞,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,+∞ D.⎝⎛⎭⎪⎫-∞,12 [解析] 由一次函数的性质得2a -1<0,即a <12.故选D.[答案] D4.已知函数f (x )为定义在区间[-1,1]上的增函数,则满足f (x )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的实数x 的取值范围为________.[解析] 因为f (x )在区间[-1,1]上为增函数,且f (x )<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,所以⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x ≤1,x <12,解得-1≤x <12.[答案] ⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,125.已知函数f (x )=x -1x +1,判断f (x )在(0,+∞)上的单调性并用定义证明. [解] f (x )在(0,+∞)上单调递增. 证明如下:任取x 1>x 2>0,f (x 1)-f (x 2)=x 1-1x 1+1-x 2-1x 2+1=2(x 1-x 2)(x 1+1)(x 2+1),由x 1>x 2>0知x 1+1>0,x 2+1>0,x 1-x 2>0,故f (x 1)-f (x 2)>0,即f (x )在(0,+∞)上单调递增.3.2.1.2函数的最大(小)值1.函数f (x )在[-2,+∞)上的图象如图所示,则此函数的最大、最小值分别为( )A .3,0B .3,1C .3,无最小值D .3,-2[解析] 观察图象可以知道,图象的最高点坐标是(0,3),从而其最大值是3;另外从图象看,无最低点,即该函数不存在最小值.故选C.[答案] C2.已知函数f (x )=|x |,x ∈[-1,3],则f (x )的最大值为( ) A .0 B .1 C .2 D .3[解析] 作出函数f (x )=|x |,x ∈[-1,3]的图象,如图所示.根据函数图象可知,f (x )的最大值为3.[答案] D3.下列函数在[1,4]上最大值为3的是( ) A .y =1x+2B .y =3x -2C .y =x 2D .y =1-x[解析] B 、C 在[1,4]上均为增函数,A 、D 在[1,4]上均为减函数,代入端点值,即可求得最值,故选A.[答案] A4.在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积最大的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x 为________(m).[解析] 设矩形花园的宽为y m ,则x 40=40-y 40, 即y =40-x ,矩形花园的面积S =x (40-x )=-x 2+40x =-(x -20)2+400,当x =20时,面积最大.[答案] 205.已知二次函数y =x 2-4x +5,分别求下列条件下函数的最小值: (1)x ∈[-1,0];(2)x ∈[a ,a +1].[解] (1)∵二次函数y =x 2-4x +5的对称轴为x =2且开口向上, ∴二次函数在x ∈[-1,0]上是单调递减的. ∴y min =02-4×0+5=5.(2)当a ≥2时,函数在x ∈[a ,a +1]上是单调递增的,y min =a 2-4a +5;当a +1≤2即a ≤1时,函数在[a ,a +1]上是单调递减的,y min =(a +1)2-4(a +1)+5=a 2-2a +2;当a <2<a +1即1<a <2时,y min =22-4×2+5=1.故函数的最小值为⎩⎪⎨⎪⎧a 2-2a +2,a ≤1,1,1<a <2,a 2-4a +5,a ≥2.3.2.2.1函数奇偶性的概念1.函数y =f (x ),x ∈[-1,a ](a >-1)是奇函数,则a 等于( ) A .-1 B .0 C .1D .无法确定[解析] 由-1+a =0,得a =1.选C. [答案] C2.下列函数是偶函数的是( ) A .y =x B .y =2x 2-3C .y =1xD .y =x 2,x ∈[0,1][解析] A 项中的函数为奇函数;C 、D 选项中的函数定义域不关于原点对称,既不是奇函数,也不是偶函数;B 项中的函数为偶函数.故选B.[答案] B3.函数f (x )=1x-x 的图象( )A .关于y 轴对称B .关于直线y =x 对称C .关于坐标原点对称D .关于直线y =-x 对称[解析] 函数f (x )=1x-x 的定义域为(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称,且f (-x )=-1x -(-x )=x -1x=-f (x ),所以f (x )是奇函数,图象关于原点对称.[答案] C4.若f (x )=(x +a )(x -4)为偶函数,则实数a =________.[解析] 由f (x )=(x +a )(x -4)得f (x )=x 2+(a -4)x -4a ,若f (x )为偶函数,则a -4=0,即a =4.[答案] 45.已知y =f (x )是偶函数,y =g (x )是奇函数,它们的定义域都是[-3,3],且它们在[0,3]上的图象如图所示,求不等式f (x )g (x )<0的解集.[解] 由题知,y =f (x )是偶函数,y =g (x )是奇函数. 根据函数图象的对称性画出y =f (x ),y =g (x )在[-3,0]上的图象如图所示.由图可知f (x )>0⇔0<x <2或-2<x <0,g (x )>0⇔1<x <3或-1<x <0.f (x )g (x )<0⇔⎩⎪⎨⎪⎧f (x )>0,g (x )<0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )<0,g (x )>0,可求得其解集是{x |-2<x <-1或0<x <1或2<x <3}.3.2.2.2函数奇偶性的应用1.函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=-x +1,则当x <0时,f (x )的解析式为( )A .f (x )=-x +1B .f (x )=-x -1C .f (x )=x +1D .f (x )=x -1[解析] 设x <0,则-x >0.∴f (-x )=x +1,又函数f (x )是奇函数. ∴f (-x )=-f (x )=x +1, ∴f (x )=-x -1(x <0). [答案] B2.设f (x )是R 上的偶函数,且在[0,+∞)上单凋递增,则f (-2),f (-π),f (3)的大小顺序是( )A .f (-π)>f (3)>f (-2)B .f (-π)>f (-2)>f (3)C .f (3)>f (-2)>f (-π)D .f (3)>f (-π)>f (-2) [解析] ∵f (x )是R 上的偶函数, ∴f (-2)=f (2),f (-π)=f (π), 又f (x )在[0,+∞)上单调递增,且2<3<π, ∴f (π)>f (3)<f (2), 即f (-π)>f (3)>f (-2). [答案] A3.已知偶函数f (x )在区间[0,+∞)上单调递增,则满足f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13的x 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,23B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,23C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,23D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23 [解析] 由于f (x )为偶函数,且在[0,+∞)上单调递增,则不等式f (2x -1)<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13,即-13<2x -1<13,解得13<x <23.。
高一数学练习题及答案高一数学集合练习题及答案(通用5篇)导读:数学是一个要求大家严谨对待的科目,有时一不小心一个小小的小数点都会影响最后的结果。
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高一数学练习题及答案篇1一、填空题.(每小题有且只有一个正确答案,5分×10=50分)1、已知全集U = {1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 ,8 }, A= {3 ,4 ,5 }, B= {1 ,3 ,6 },那么集合 { 2 ,7 ,8}是 ( )2 . 如果集合A={x|ax2+2x+1=0}中只有一个元素,则a的值是 ( )A.0B.0 或1C.1D.不能确定3. 设集合A={x|1A.{a|a ≥2}B.{a|a≤1}C.{a|a≥1}.D.{a|a≤2}.5. 满足{1,2,3} M {1,2,3,4,5,6}的集合M的个数是 ( )A.8B.7C.6D.56. 集合A={a2,a+1,-1},B={2a-1,| a-2 |,3a2+4},A∩B={-1},则a的值是( )A.-1B.0 或1C.2D.07. 已知全集I=N,集合A={x|x=2n,n∈N},B={x|x=4n,n∈N},则 ( )A.I=A∪BB.I=( )∪BC.I=A∪( )D.I=( )∪( )8. 设集合M= ,则 ( )A.M =NB. M NC.M ND. N9 . 集合A={x|x=2n+1,n∈Z},B={y|y=4k±1,k∈Z},则A与B的关系为 ( )A.A BB.A BC.A=BD.A≠B10.设U={1,2,3,4,5},若A∩B={2},( UA)∩B={4},( UA)∩( UB)={1,5},则下列结论正确的是( )A.3 A且3 BB.3 B且3∈AC.3 A且3∈BD.3∈A且3∈B二.填空题(5分×5=25分)11 .某班有学生55人,其中音乐爱好者34人,体育爱好者43人,还有4人既不爱好体育也不爱好音乐,则班级中即爱好体育又爱好音乐的有人.12. 设集合U={(x,y)|y=3x-1},A={(x,y)| =3},则 A= .13. 集合M={y∣y= x2 +1,x∈ R},N={y∣ y=5- x2,x∈ R},则M∪N=_ __.14. 集合M={a| ∈N,且a∈Z},用列举法表示集合M=_15、已知集合A={-1,1},B={x|mx=1},且A∪B=A,则m的值为三.解答题.10+10+10=3016. 设集合A={x, x2,y2-1},B={0,|x|,,y}且A=B,求x, y的值17.设集合A={x|x2+4x=0},B={x|x2+2(a+1)x+a2-1=0} ,A∩B=B,求实数a的值.18. 集合A={x|x2-ax+a2-19=0},B={x|x2-5x+6=0},C={x|x2+2x-8=0}.?(1)若A∩B=A∪B,求a的值;(2)若A∩B,A∩C= ,求a的值.19.(本小题满分10分)已知集合A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+3a-5=0}.若A∩B=B,求实数a的取值范围.20、已知A={x|x2+3x+2 ≥0}, B={x|mx2-4x+m-1>0 ,m∈R}, 若A∩B=φ, 且A∪B=A, 求m的取值范围.21、已知集合,B={x|2参考答案C B AD C D C D C B26 {(1,2)} R {4,3,2,-1} 1或-1或016、x=-1 y=-117、解:A={0,-4} 又(1)若B= ,则,(2)若B={0},把x=0代入方程得a= 当a=1时,B=(3)若B={-4}时,把x=-4代入得a=1或a=7.当a=1时,B={0,-4}≠{-4},∴a≠1.当a=7时,B={-4,-12}≠{-4},∴a≠7.(4)若B={0,-4},则a=1 ,当a=1时,B={0,-4},∴a=1综上所述:a18、.解:由已知,得B={2,3},C={2,-4}.(1)∵A∩B=A∪B,∴A=B于是2,3是一元二次方程x2-ax+a2-19=0的两个根,由韦达定理知:解之得a=5.(2)由A∩B ∩ ,又A∩C= ,得3∈A,2 A,-4 A,由3∈A,得32-3a+a2-19=0,解得a=5或a=-2?当a=5时,A={x|x2-5x+6=0}={2,3},与2 A矛盾;当a=-2时,A={x|x2+2x-15=0}={3,-5},符合题意.∴a=-2.19、解:A={x|x2-3x+2=0}={1,2},由x2-ax+3a-5=0,知Δ=a2-4(3a-5)=a2-12a+20=(a-2)(a-10).(1)当2(2)当a≤2或a≥10时,Δ≥0,则B≠ .若x=1,则1-a+3a-5=0,得a=2,此时B={x|x2-2x+1=0}={1} A;若x=2,则4-2a+3a-5=0,得a=1,此时B={2,-1} A.综上所述,当2≤a<10时,均有A∩B=B.20、解:由已知A={x|x2+3x+2 }得得.(1)∵A非空,∴B= ;(2)∵A={x|x }∴ 另一方面,,于是上面(2)不成立,否则,与题设矛盾.由上面分析知,B= .由已知B= 结合B= ,得对一切x 恒成立,于是,有的取值范围是21、∵A={x|(x-1)(x+2)≤0}={x|-2≤x≤1},B={x|1∵ ,(A∪B)∪C=R,∴全集U=R。
第10章 第7节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2011·辽宁]从1,2,3,4,5中任取2个不同的数,事件A =“取到的2个数之和为偶数”,事件B =“取到的2个数均为偶数”,则P (B |A )=( )A. 18 B. 14 C. 25 D. 12答案:B解析:∵P (A )=C 22+C 23C 25=410,P (AB )=C 22C 25=110, ∴P (B |A )=P (AB )P (A )=14.2.[2012·浙江温州]某人射击一次击中的概率为35,经过3次射击,此人至少有两次击中目标的概率为( )A. 81125B. 54125C. 36125D. 27125答案:A解析:该人3次射击,恰有两次击中目标的概率是P 1=C 23·(35)2·25, 三次全部击中目标的概率是P 2=C 33·(35)3,所以此人至少有两次击中目标的概率是 P =P 1+P 2=C 23·(35)2·25+C 33·(35)3=81125. 3.设随机变量X 服从二项分布X ~B (6,12),则P (X =3)等于( )A.516B.316 C.58 D.38答案:A解析:P (X =3)=C 36(12)3×(1-12)3=516.4.[2011·湖北]如图,用K 、A 1、A 2三类不同的元件连接成一个系统.当K 正常工作且A 1、A 2至少有一个正常工作时,系统正常工作,已知K 、A 1、A 2正常工作的概率依次为0.9、0.8、0.8.则系统正常工作的概率为( )A. 0.960B. 0.864C. 0.720D. 0.576答案:B解析:由已知P =P (K A 1A 2)+P (K A 2A 1)+P (KA 1A 2)=0.9×0.2×0.8+0.9×0.2×0.8+0.9×0.8×0.8=0.864.故选B.5.[2012·潍坊质检]箱中装有标号为1,2,3,4,5,6且大小相同的6个球,从箱中一次摸出两个球,记下号码并放回,如果两球号码之积是4的倍数,则获奖.现有4人参与摸奖,恰好有3人获奖的概率是( )A. 16625 B. 96625 C. 624625D. 4625 答案:B解析:依题意得某人能够获奖的概率为1+5C 26=25(注:当摸的两个球中有标号为4的球时,此时两球的号码之积是4的倍数,有5种情况;当摸的两个球中有标号均不是4的球时,此时要使两球的号码之积是4的倍数,只有1种情况),因此所求概率等于C 34·(25)3·(1-25)=96625,选B.6.一场5局3胜制的乒乓球对抗赛,当甲运动员先胜2局时,比赛因故中断.已知甲、乙水平相当,每局甲、乙胜的概率都为12,则这场比赛的奖金分配(甲∶乙)应为( )A .6∶1B .7∶1C .3∶1D .4∶1答案:B解析:奖金分配比即为甲乙取胜的概率比.甲前两局已胜,甲胜有3种情况①甲第三局胜为A 1,P (A 1)=12,②甲第三局负第四局胜为A 2,P (A 2)=12×12=14,③第三局、第四局甲负,第五局甲胜为A 3,P (A 3)=12×12×12=18.所以甲胜的概率P =P (A 1)+P (A 2)+P (A 3)=78,乙胜的概率则为18,所以选B.二、填空题(每小题7分,共21分)7.[2012·陕西西安]某次知识竞赛规则如下:在主办方预设的5个问题中,选手若能连续正确回答出两个问题,即停止答题,晋级下一轮.假设某选手正确回答每个问题的概率都是0.8,且每个问题的回答结果相互独立,则该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率等于__________.答案:0.128解析:依题意可知,该选手的第二个问题必答错,第三、四个问题必答对,故该选手恰好回答了4个问题就晋级下一轮的概率P =1×0.2×0.8×0.8=0.128.8.一次测量中,出现正误差和负误差的概率均为12,那么在5次测量中,至少3次出现正误差的概率是______.答案:12解析:由题意得在5次测量中,至少3次出现正误差的概率等于C 35·(12)5+C 45·(12)5+C 55·(12)5=12. 9.甲罐中有5个红球,2个白球和3个黑球,乙罐中有4个红球,3个白球和3个黑球.先从甲罐中随机取出一球放入乙罐,分别以A 1,A 2和A 3表示由甲罐取出的球是红球,白球和黑球的事件;再从乙罐中随机取出一球,以B 表示由乙罐取出的球是红球的事件.则下列结论中正确的是________(写出所有正确结论的编号).①P (B )=25;②P (B |A 1)=511;③事件B 与事件A 1相互独立; ④A 1,A 2,A 3是两两互斥的事件;⑤P (B )的值不能确定,因为它与A 1,A 2,A 3中究竟哪一个发生有关. 答案:②④解析:对于①,P (B )=C 15C 110×C 15C 111+C 15C 110×C 14C 111=922;对于②,P (B |A 1)=C 15C 111=511;对于③,由P (A 1)=12,P (B )=922,P (A 1·B )=522知P (A 1·B )≠P (A 1)·P (B ).故事件B 与事件A 1不是相互独立事件;对于④,从甲罐中只取一球,若取出红就不可能是其他,故两两互斥; ⑤由①可算得.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10.[2010·天津]某射手每次射击击中目标的概率是23,且各次射击的结果互不影响.(1)假设这名射手射击5次,求恰有2次击中目标的概率;(2)假设这名射手射击5次,求有3次连续击中目标,另外2次未击中目标的概率; (3)假设这名射手射击3次,每次射击,击中目标得1分,未击中目标得0分.在3次射击中,若有2次连续击中,而另外1次未击中,则额外加1分.若3次全击中,则额外加3分.记ξ为射手射击3次后的总得分数,求ξ的分布列.解:(1)设X 为射手在5次射击中击中目标的次数,则X ~B ⎝⎛⎭⎫5,23.在5次射击中,恰有2次击中目标的概率P (X =2)=C 25×⎝⎛⎭⎫232×⎝⎛⎭⎫1-233=40243. (2)设“第i 次射击击中目标”为事件A i (i =1,2,3,4,5);“射手在5次射击中,有3次连续击中目标,另外2次未击中目标”为事件A ,则P (A )=P (A 1A 2A 3A 4A 5)+P (A 1A 2A 3A 4A 5)+P (A 1A 2A 3A 4A 5) =⎝⎛⎭⎫233×⎝⎛⎭⎫132+13×⎝⎛⎭⎫233×13+⎝⎛⎭⎫132×⎝⎛⎭⎫233=881. (3)由题意可知,ξ的所有可能取值为0,1,2,3,6. P (ξ=0)=P (A 1 A 2 A 3)=⎝⎛⎭⎫133=127;P (ξ=1)=P (A 1A 2 A 3)+P (A 1 A 2A 3)+P (A 1 A 2A 3) =23×⎝⎛⎭⎫132+13×23×13+⎝⎛⎭⎫132×23=29; P (ξ=2)=P (A 1A 2A 3)=23×13×23=427;P (ξ=3)=P (A 1A 2A 3)+P (A 1A 2A 3)=⎝⎛⎭⎫232×13+13×⎝⎛⎭⎫232=827; P (ξ=6)=P (A 1A 2A 3)=⎝⎛⎭⎫233=827. 所以ξ的分布列是11.[2012·击击中气球的概率分别为34、45,且每次射击相互之间没有影响.(1)若甲单独射击3次,求恰好两次击中气球的概率; (2)若两人各射击2次,求至少3次击中气球的概率.解:(1)甲射击3次,可以看作三次独立重复试验,则恰好两次击中气球的概率P =C 23(34)2·14=2764. (2)两人各射击2次,至少3次击中气球含两种情况:记3次击中气球为事件A , P (A )=(34)2×C 12×45×15+C 12×34×14×(45)2=2150; 记4次击中气球为事件B ,P (B )=(34)2×(45)2=925;所求概率为P (A +B )=P (A )+P (B )=2150+925=3950.12.[2011·山东]红队队员甲、乙、丙与蓝队队员A 、B 、C 进行围棋比赛,甲对A 、乙对B 、丙对C 各一盘,已知甲胜A 、乙胜B 、丙胜C 的概率分别为0.6,0.5,0.5,假设各盘比赛结果相互独立.(1)求红队至少两名队员获胜的概率;(2)求ξ表示红队队员获胜的总盘数,求ξ的分布列和数学期望Eξ.解:(1)红队至少两名队员获胜可分为四类,即甲乙、甲丙、乙丙,甲乙丙胜, ∴P =0.6×0.5×0.5×2+0.4×0.5×0.5+0.6×0.5×0.5=0.55. (2)ξ的可能取值为0、1、2、3,且 P (ξ=0)=0.4×0.5×0.5=0.1,P (ξ=1)=0.6×0.5×0.5+0.4×0.5×0.5×2=0.35, P (ξ=2)=0.6×0.5×0.5×2+0.4×0.5×0.5=0.4, P (ξ=3)=0.6×0.5×0.5=0.15, ∴ξ的分布列为∴数学期望Eξ=0×。
【高一】高一数学上册课堂练习题(带答案)一、1.以下公式不正确()[答案] d【分析】根据对数的运算性质:2.log23?log34?log45?log56?log67?log78=( )a、一,b、二,c.3 d.4[答:]C[解析] log23?log34?log45?log56?log67?log78=lg3lg2×lg4lg3×lg5lg4×lg6lg5×lg7lg6×lg8lg7=lg8lg2=3,故选c.3.设LG2=A和Lg3=B,则log512等于()a.2a+b1+ab.a+2b1+ac、 2a+b1-ad.a+2b1-a[答案] c[分析]log512=lg12lg5=2lg2+lg31-lg2=2A+B1-a,所以选择C4.已知log72=p,log75=q,则lg2用p、q表示为( )a、 pqb。
qp+qc.pp+qd.pq1+pq[答:]B[解析] 由已知得:log72log75=pq,∴log52=pq变形量为:lg2lg5=LG21-LG2=PQ,‡LG2=PP+Q,因此选择B5.设x=,则x∈()a、(-2,-1)b.(1,2)c.(-3,-2)d.(2,3)[答:]d[解析] x==log310∈ (2,3),所以D6.设a、b、c∈r+,且3a=4b=6c,则以下四个式子中恒成立的是( ) a、 1c=1a+1bb。
2c=2a+1bc.1c=2a+2bd.2c=1a+2b[答:]B[解析] 设3a=4b=6c=m,∴a=logm3,b=logm4,c=logm6∴1a=logm3,1b=logm4,1c=logm6,∵ logm6=logm3+logm2,1c=1A+12b,即2c=2a+1b,故选b.7.设方程(lgx)2-lgx2-3=0的两个实根为a和B,则logab+logba等于() a.1b.-2c、-103d.-4[答案] c【分析】已知LGA+LGB=2,LGA=3那么logab+logba=lgblga+lgalgb=lg2b+lg2algalgb=(LGA+LGB)2-2LGLGLGB=4+6-3=-103,所以C8.已知函数f(x)=2x2+lg(x+x2+1),且f(-1)≈1.62,则f(1)≈() a、 2.62b.2.38c.1.62d.0.38[答:]B[解析] f(-1)=2+lg(2-1),f(1)=2+lg(2+1)因此,f(-1)+f(1)=4+LG[(2-1)(2+1)]=4,∴f(1)=4-f(-1)≈2.38,故选b.2、头衔9.设log89=a,log35=b,则lg2=________.[答:]22+3AB[解析] 由log89=a得log23=32a,∴lg3lg2=3a2,∵ log35=lg5lg3=B,∴lg3lg2×lg5lg3=32ab,∴1-lg2lg2=32ab∴lg2=22+3ab.10.假设logax=2,logbx=3,logcx=6,则公式logabcx=___[答案] 1[分析]logx(ABC)=logxa+logxb+logxc=12+13+16=1,∴logabcx=1.11.如果logac+Logbc=0(C≠ 1),则AB+C-ABC=___[答案] 1[分析]来自logac+Logbc=0:lg(ab)lgalgb?lgc=0,∵c≠1,∴lgc≠0∴ab=1,∴ab+c-abc=1+c-c=1。
第2章 第4节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. 化简a 3b 23ab 2(a 14b 12)43b a(a 、b >0)的结果是( )A. ba B. ab C. a b D. a 2b答案:C解析:原式=a 32ba 16b 13ab 2b 13a -13=a 32+16-1-(-13)b1+13-2-13=a b. 2. 设函数f (x )=a-|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,则( )A. f (-2)>f (-1)B. f (-1)>f (-2)C. f (1)>f (2)D. f (-2)>f (2)答案:A 解析:∵f (x )=a-|x |(a >0,且a ≠1),f (2)=4,∴a -2=4,∴a =12,∴f (x )=(12)-|x |=2|x |,∴f (-2)>f (-1),故选A.3. [2011·四川]已知f (x )是R 上的奇函数,且当x >0时,f (x )=(12)x +1,则f (x )的反函数的图像大致是( )答案:A解析:当x >0时,1<f (x )<2,此时可得反函数. f -1(x )=log 12(x -1)(1<x <2),对照选项可知选A.4. [2012·山东滨州一模]已知函数y =4x -3×2x +3,当其值域为[1,7]时,x 的取值范围是( )A. [2,4]B. (-∞,0]C. (0,1]∪[2,4]D. (-∞,0]∪[1,2]答案:D解析:y =(2x )2-3×2x +3=(2x -32)2+34∈[1,7],∴(2x -32)2∈[14,254].∴2x -32∈[-52,-12]∪[12,52].∴2x ∈[-1,1]∪[2,4].∴x ∈(-∞,0]∪[1,2],故选D.5. [2012·辽宁实验中学]已知函数f (x )=2x -1,对于满足0<x 1<x 2<2的任意实数x 1,x 2,给出下列结论:(1)(x 2-x 1)[f (x 2)-f (x 1)]<0; (2)x 2f (x 1)<x 1f (x 2); (3)f (x 2)-f (x 1)>x 2-x 1; (4)f (x 1)+f (x 2)2>f (x 1+x 22).其中正确结论的序号是( ) A. (1)(2) B. (1)(3) C. (2)(4) D. (3)(4)答案:C解析:∵f (x )为增函数,x 1<x 2,∴f (x 1)<f (x 2),∴(x 2-x 1)[f (x 2)-f (x 1)]>0,故(1)错,排除A 、B ;A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))是f (x )=2x -1在(0,2)上任意两点,则k AB =f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1不总大于1,故(3)错,排除D ,选C.6. [2012·上海交大附中月考]对于函数f (x )=(2x-12x )x 13和实数m ,n ,下列结论中正确的是( )A. 若m <n ,则f (m )<f (n )B. 若f (m )<f (n ),则m 2<n 2C. 若f (m )<f (n ),则m 3<n 3D. 上述命题都不正确 答案:B解析:f (x )=(2x-12x )x 13是定义在R 上的偶函数,当x >0时,y =2x -12x >0且为增函数,y=x 13>0且为增函数, ∴f (x )在[0,+∞)上递增,在(-∞,0]上递减. ∴f (m )<f (n )⇒|m |<|n |⇒m 2<n 2. 二、填空题(每小题7分,共21分)7. [2012·开封调研]函数y =a x +b (a >0且a ≠1)的图像经过点(1,7),其反函数的图像经过点(4,0),则a b =________.答案:64解析:本题考查指数函数与反函数的性质,根据条件建立方程组求出a ,b 的值即可.由条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+b =7,a 0+b =4解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4b =3,故a b =43=64. 8. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧a x -5(x >6)(4-a2)x +4(x ≤6)在R 上是单调递增函数,则实数a 的取值范围是__________.答案:[7,8)解析:由题意知,实数a 应满足⎩⎪⎨⎪⎧a >14-a 2>0(4-a 2)×6+4≤a6-5,即⎩⎪⎨⎪⎧a >1a <8a ≥7,解得7≤a <8. 9. 若函数f (x )=2x 2-2ax -a-1的定义域为R ,则a 的取值范围为________.答案:[-1,0] 解析:由f (x )=2x 2-2ax -a -1的定义域为R ,可知2x 2-2ax -a≥1恒成立,即x 2-2ax -a ≥0恒成立, 解得-1≤a ≤0.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10. 要使函数y =1+2x +4x a 在x ∈(-∞,1]上y >0恒成立,求a 的取值范围. 解:由题意,得1+2x+4xa >0在x ∈(-∞,1]上恒成立,即a >-1+2x4x 在x ∈(-∞,1]上恒成立.又∵-1+2x 4x =-(12)2x -(12)x=-[(12)x +12]2+14,∵x ∈(-∞,1], ∴(12)x ∈[12,+∞). 令t =(12)x ,则f (t )=-(t +12)2+14,t ∈[12,+∞).则f (t )在[12,+∞)上为减函数,f (t )≤f (12)=-(12+12)2+14=-34,即f (t )∈(-∞,-34].∵a >f (t ),∴a ∈(-34,+∞).11. [2012·江苏淮安]函数f (x )=2-x x -1的定义域为集合A ,关于x 的不等式22ax <2a +x (a ∈R )的解集为B ,求使A ∩B =A 的实数a 的取值范围.解:由2-x x -1≥0,得1<x ≤2,即A ={x |1<x ≤2}.∵y =2x 是R 上的增函数,∴由22ax <2a +x ,得2ax <a +x ,∴(2a -1)x <a .(1)当2a -1>0,即a >12时,x <a 2a -1,即B ={x |x <a2a -1}又A ⊆B ,∴a 2a -1>2,得12<a <23.(2)当2a -1=0,即a =12时,x ∈R ,即B =R ,满足A ∩B =A .(3)当2a -1<0,即a <12时,x >a 2a -1,即B ={x |x >a2a -1}.∵A ⊆B ,∴a 2a -1≤1,得a ≤1,故a <12.由(1),(2),(3)得a ∈(-∞,23).12. [2012·上海吴淞中学月考]已知函数f (x )=a ·2x +a -22x +1是奇函数.(1)求a 的值;(2)判断函数f (x )的单调性,并用定义证明; (3)求函数的值域.解:(1)∵f (x )的定义域为R ,且为奇函数. ∴f (0)=0,解得a =1.(2)由(1)知,f (x )=2x -12x +1=1-22x +1,∴f (x )为增函数.证明:任取x 1,x 2∈R ,且x 1<x 2.f (x 1)-f (x 2)=1-22x 1+1-1+22x 2+1=2(2x 1-2x 2)(2x 1+1)(2x 2+1),∵x 1<x 2,∴2x 1-2x 2<0,且2x 1+1>0,2x 2+1>0. ∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2). ∴f (x )为R 上增函数.(3)令y =2x -12x +1,则2x =-1-yy -1,∵2x >0,∴-1-yy -1>0.∴-1<y <1.∴函数f (x )的值域为(-1,1).。
高一数学试题库一、选择题1. 根据函数f(x) = x^2 + 3x - 4,求f(2)的值。
a) -3b) -2c) 1d) 82. 已知三角形ABC中,角A的余角的两倍等于角B的补角,且角C为直角。
若AB = 5 cm,BC = 12 cm,则AC的长度为多少?a) 13 cmb) 17 cmc) 19 cmd) 25 cm3. 若a + b = 7,a^2 + b^2 = 25,则a^3 + b^3的值为多少?a) 52b) 180c) 252d) 302二、填空题1. 若a,b均为正整数,且a + b = 10,则a和b的乘积的最大值为___________。
2. 在等差数列-3, 0, 3, 6, ..., 597中,求共有___________项。
3. 若a,b,c满足2a + b + c = 8,a + 3b + 6c = 26,则a + 2b + 3c的值为___________。
三、解答题1. 某商品原价为200元,现在打折促销,打八折出售。
若小明使用100元买下该商品后还找到了零钱,假设找零钱最少,请问找零多少元?2. 若函数f(x) = 3x - 5与g(x) = 2x + k有且只有一个公共解,求k的值。
3. 求方程x^2 - 7x + 12 = 0的两个根之和和两个根的乘积。
四、应用题1. 甲、乙、丙三人共抓了100只鸟,甲抓的鸟数是乙的一半,乙抓的鸟数是丙的一半。
如果甲、乙、丙三人每人抓了多少只鸟?2. 电脑游戏厅有多个游戏机器,其中1/3的游戏机器是街机,其余的都是电玩。
若电玩机器的台数是街机的4倍,求电脑游戏厅共有多少台游戏机器?3. 甲、乙两人合作种植兰花,甲的工作效率是乙的1.5倍,如果两人合作12天后完成了任务,甲独立完成任务需要多少天?以上为高一数学试题库的一部分,希望可以帮助到你的学习和复习。
请根据题目要求进行选择、填空或解答,并核对你的答案。
祝你学业进步!。
2021届高一数学上册课堂练习题1〔答案〕本文导航 1、首页2、***3、***一、选择题1.集合M={直线},N={圆},那么MN的元素个数为()个.()A.0B.1C.2D.不确定[答案] A[解析] 集合MN中的元素说明既是直线又是圆的元素,这样的元素是不存在的,从而MN=,应选A.[点评] 集合M与N都是图形集,不是点集,M中的元素为直线,N中的元素为圆.易将MN错误理解为直线与圆的交点个数的集合,得出MN={0,1,2},从而易错选C.2.(2021江西理,2)假设集合A={x|x|1,xR},B={y|y=x2,xR},那么AB=()A.{x|-11}B.{x|x0}C.{x|01}D.[答案] C[解析] 集合A={x|-11},B={y|y0},故AB={x|01}.选C.3.(09山东文)集合A={0,2,a},B={1,a2}.假设AB={0,1,2,4,16},那么a的值为()A.0B.1C.2D.4[答案] D[解析] ∵A={0,2,a},B={1,a2},AB={0,1,2,4,16},a2=16a=4,a=4.应选D.4.(2021福建文,1)假设集合A={x|13},B={x|x2},那么AB 等于()A.{x|2C.{x|23}D.{x|x2}[答案] A[解析]AB={x|25.设集合A={x|-12},B={x|xA.a2B.a-2C.a-1D.-1[答案] C[解析] 由A知a-1,应选C.6.(08山东文)满足M{a1,a2,a3,a4},且M{a1,a2,a3}={a1,a2}的集合M的个数是()A.1B.2C.3D.4[答案] B[解析] ∵M{a1,a2,a3}={a1,a2},a1M,a2M,a3M.又∵M{a1,a2,a3,a4},M={a1,a2}或{a1,a2,a4}.7.(09全国Ⅱ理)设集合A={x|x3},B=xx-1x-40,那么AB=()A. B.(3,4)C.(-2,1)D.(4,+)[答案] B[解析] ∵A={x|x3},B=xx-1x-40={x|(x-1)(x-4)0}={x|1 AB={x|38.设P、Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={x|x=a+b,aP,bQ},假设P={0,1,2},Q={-1,1,6},那么P+Q中所有元素的和是()A.9B.8C.27D.26[答案] D[解析] 由P+Q的定义知:a=0时,b可取-1,1,6,故x=-1,1,6;同理可得x可取的其它值为:0,2,7,3,8,故P+Q={-1,0,1,2,3,6,7,8},其所有元素之和为26.9.集合A={x|x=2k+1,kN*},B={x|x=k+3,kN},那么AB等于()A.BB.AC.ND.R[答案] B[解析] A={3,5,7,9},B={3,4,5,6},易知A?B,AB=A. 10.当xA时,假设x-1A,且x+1A,那么称x为A的一个孤立元素,由A的所有孤立元素组成的集合称为A的孤星集,假设集合M={0,1,3}的孤星集为M,集合N={0,3,4}的孤星集为N,那么MN=()A.{0,1,3,4}B.{1,4}C.{1,3}D.{0,3}[答案] D[解析] 由条件及孤星集的定义知,M={3},N={0},那么MN={0,3}.本文导航 1、首页2、***3、***二、填空题11.假设集合A={2,4,x},B={2,x2},且AB={2,4,x},那么x=________.[答案] 0,1或-2[解析] 由得BA,x2=4或x2=x,x=0,1,2,由元素的互异性知x2,x=0,1或-2.12.A={x|x2+px+q=x},B={x|(x-1)2+p(x-1)+q=x+1},当A={2}时,集合B=________.[答案] {3+2,3-2}[解析] ∵A={2},方程x2+px+q=x有两相等实根2,4+2p+q=2(p-1)2-4q=0p=-3q=4,方程(x-1)2+p(x-1)+q=x+1可化为:x2-6x+7=0,x=32,B={3+2,3-2}.13.(胶州三中2021~2021高一期末)设A={x|x2-px+15=0},B={x|x2+qx+r=0}且AB={2,3,5},AB={3},那么p=______;q=______;r=______.[答案] 8 -5 6[分析] 抓住集合中元素的特征性质,A、B都是一元二次方程的解集.从AB入手知3是两个方程的公共根,可确定A中方程的系数p进而得A,也就弄清了B中的元素获解.[解析] ∵AB={3},3A,3B9-3p+15=0 (1)9+3q+r=0 (2),由(1)得p=8,A={x|x2-8x+15=0}={3,5}又AB={2,3,5},2B,4+2q+r=0 (3)由(2)(3)得q=-5,r=6.经检验符合题意.本文导航 1、首页2、***3、***三、解答题14.A={x|aa+3},B={x|x-1或x5}(1)假设AB=,求a的取值范围.(2)假设AB=B,a的取值范围又如何?[解析] (1)-12(2)∵AB=B,AB,a+3-1,或a5,a5或a-415.设集合M={1,2,m2-3m-1},N={-1,3},假设MN={3},求m.[解析] ∵MN={3},3M,m2-3m-1=3,m=-1或4.16.A={1,x,-1},B={-1,1-x}.(1)假设AB={1,-1},求x.(2)假设AB={1,-1,12},求AB.(3)假设BA,求AB.[解析] (1)由条件知1B,1-x=1,x=0.(2)由条件知x=12,A={1,12,-1},B={-1,12},AB={-1,12}.(3)∵BA,1-x=1或1-x=x,x=0或12,当x=0时,AB={1,0,-1},当x=12时,AB={1,12,-1}.17.某班参加数学课外活动小组的有22人,参加物理课外活动小组的有18人,参加化学课外活动小组的有16人,至少参加一科课外活动小组的有36人,那么三科课外活动小组都参加的同学至多有多少人?[解析] 设参加数学、物理、化学课外活动小组的同学分别组成集合A、B、C.由下列图可知,要使AC的元素个数最多,因此区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中元素应尽可能地少,由于在22+18+16=56中AC中元素个数重复计算了三次(只应计数一次).故AC的元素个数最多可为12(56-36)=10.故三科课外活动小组都参加的同学至多有10人.18.集合A={x|3x-70},B={x|x是不大于8的自然数},C={x|xa,a为常数},D={x|xa,a为常数}.(1)求A(2)假设A,求a的取值集合;(3)假设AC={x|73(4)假设AD={x|x-2},求a的取值集合;(5)假设BC=,求a的取值集合;(6)假设BD中含有元素2,求a的取值集合.[解析] A={x|x73},B={0,1,2,3,4,5,6,7,8}.(1)AB={3,4,5,6,7,8}.(2)∵A,a73,a的取值集合为73,+.(3)由条件知,AC不是空集,AC={x|73又AC={x|73a=3,a的取值集合为{3}.(4)∵AD={x|xA,AD=D,a=-2,即a的取值集合为{-2}.(5)∵BC=,a0,a的取值集合为{a|a0}.(6)∵2D,2D,a2,a的取值集合为{a|a2}.。
高一数学考试题库及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 下列哪个选项是实数集合的符号表示?A. ZB. NC. QD. R答案:D2. 函数f(x) = 2x + 3的值域是:A. (-∞, +∞)B. [3, +∞)C. (-∞, 3]D. [0, +∞)答案:A3. 已知集合A = {1, 2, 3},集合B = {2, 3, 4},则A∩B等于:A. {1}B. {2, 3}C. {4}D. {1, 2, 3}答案:B4. 计算下列三角函数值:sin(π/6)的值是:A. 1/2B. √3/2C. 1/√2D. √2/2答案:A5. 已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=3,则a5的值是:A. 14B. 17C. 20D. 23答案:A6. 函数y = x^2 - 6x + 5的顶点坐标是:A. (3, -4)B. (3, 4)C. (-3, 4)D. (-3, -4)答案:B7. 已知复数z = 2 + 3i,求z的共轭复数:A. 2 - 3iB. -2 + 3iC. -2 - 3iD. 2 + 3i答案:A8. 已知向量a = (3, 4),向量b = (-1, 2),则向量a与向量b的点积为:A. 10B. -2C. 2D. -10答案:B9. 计算下列极限:lim(x→0) [sin(x)/x]的值是:A. 1B. 0C. ∞D. -1答案:A10. 已知圆的方程为x^2 + y^2 = 9,圆心坐标为:A. (0, 0)B. (3, 0)C. (0, 3)D. (-3, 0)答案:A二、填空题(每题4分,共20分)11. 函数f(x) = x^3 - 3x在x=1处的导数是______。
答案:212. 集合{1, 2, 3}的补集在全集U={1, 2, 3, 4, 5}中是______。
答案:{4, 5}13. 已知等比数列{bn}的首项b1=4,公比q=2,则b3的值是______。
高一数学上册课堂练习题(带答案)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分。
考试时间120分钟。
第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符号题目要求的。
)1.(09宁夏海南理)已知集合A={1,3,5,7,9},B={0,3,6,9,12},则A∩NB=( )A.{1,5,7} B.{3,5,7}C.{1,3,9} D.{1,2,3}[答案] A[解析] A∩NB={1,3,5,7,9}∩{1,2,4,5,7,8,10,11,13,14,…}={1,5,7}.2.方程log3x+x=3的解所在区间是( )A.(0,1) B.(1,2)C.(2,3) D.(3,+∞)[答案] C[解析] 令f(x)=log3x+x-3,∵f(2)f(3)logy3,∴B错.③由y=log4u为增函数知log4x14y,排除D.6.已知方程|x|-ax-1=0仅有一个负根,则a的取值范围是( )A.a1 D.a≥1[答案] D[解析] 数形结合判断.7.已知a>0且a≠1,则两函数f(x)=ax和g(x)=loga-1x的图象只可能是( )[答案] C[解析] g(x)=loga-1x=-loga(-x),其图象只能在y轴左侧,排除A、B;由C、D知,g(x)为增函数,∴a>1,∴y=ax为增函数,排除D.∴选C.8.下列各函数中,哪一个与y=x为同一函数( )A.y=x2x B.y=(x)2C.y=log33x D.y=2log2x[答案] C[解析] A∶y=x(x≠0),定义域不同;B∶y=x(x≥0),定义域不同;D∶y=x(x>0)定义域不同,故选C.9.(上海大学附中2009~2021高一期末)下图为两幂函数y=xα和y=xβ的图像,其中α,β∈{-12,12,2,3},则不可能的是( )[答案] B[解析] 图A是y=x2与y=x12;图C是y=x3与y=x-12;图D是y=x2与y=x-12,故选B.10.(2021天津理,8)设函数f(x)=log2x,x>0,log12(-x),xf(-a),则实数a的取值范围是( )A.(-1,0)∪(0,1) B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)[答案] C[解析] 解法1:由图象变换知函数f(x)图象如图,且f(-x)=-f(x),即f(x)为奇函数,∴f(a)>f(-a)化为f(a)>0,∴当x∈(-1,0)∪(1,+∞),f(a)>f(-a),故选C.解法2:当a>0时,由f(a)>f(-a)得,log2a>log12a,∴a>1;当af(-a)得,log12(-a)>log2(-a),∴-1f(x)得:2(25+10x)>100(1+5%)x,将已知条件代入验证知x=4,所以在2021年时满足题意.12.(2021山东理,4)设f(x)为定义在R上的奇函数,当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(-1)=( )A.3 B.1C.-1 D.-3[答案] D[解析] ∵f(x)是奇函数,∴f(0)=0,即0=20+b,∴b=-1,故f(1)=2+2-1=3,∴f(-1)=-f(1)=-3.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题4分,共16分,把准确答案填在题中横线上)13.化简:(lg2)2+lg2lg5+lg5=________.[答案] 1[解析] (lg2)2+lg2lg5+lg5=lg2(lg2+lg5)+lg5=lg2+lg5=1.14.(09重庆理)若f(x)=12x-1+a是奇函数,则a=________.[答案] 12[解析] ∵f(x)为奇函数,∴f(-1)=-f(1),即12-1-1+a=-12-1-a,∴a=12.15.已知集合A={x|x2-9x+14=0},B={x|ax+2=0}若B A,则实数a的取值集合为________.[答案] {0,-1,-27}[解析] A={2,7},当a=0时,B=满足B A;当a≠0时,B={-2a}由B A知,-2a=2或7,∴a=-1或-27综上可知a的取值集合为{0,-1,-27}.16.已知x23>x35,则x的范围为________.[答案] (-∞,0)∪(1,+∞)[解析] 解法1:y=x23和y=x35定义域都是R,y=x23过一、二象限,y=x35过一、三象限,∴当x∈(-∞,0)时x23>x35恒成立x=0时,显然不成立.当x∈(0,+∞)时,x23>0,x35>0,∴ =x115>1,∴x>1,即x>1时x23>x35∴x的取值范围为(-∞,0)∪(1,+∞).解法2:x0>x35成立;x>0时,将x看作指数函数的底数∵23>35且x23>x35,∴x>1.∴x的取值范围是(-∞,0)∪(1,+∞).[点评] 变量与常量相互转化思想的应用.三、解答题(本大题共6个小题,共74分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本题满分12分)用单调性定义证明函数f(x)=x-2x+1在(-1,+∞)上是增函数.[解析] 证明:设x1>x2>-1,则f(x1)-f(x2)=x1-2x1+1-x2-2x2+1=3(x1-x2)(x1+1)(x2+1)>0∴f(x1)>f(x2)∴f(x)在(-1,+∞)上是增函数.18.(本题满分12分)已知全集R,集合A={x|x2+px+12=0},B={x|x2-5x+q=0},若(RA)∩B={2},求p+q的值.[解析] ∵(RA)∩B={2},∴2∈B,由B={x|x2-5x+q=0}有4-10+q=0,∴q=6,此时B={x|x2-5x+6}={2,3}假设RA中有3,则(RA)∩B={2,3}与(RA)∩B={2}矛盾,∵3∈R又3(RA),∴3∈A,由A={x|x2+px+12=0}有9+3p+12=0,∴p=-7.∴p+q=-1.19.(本题满分12分)设f(x)=4x4x+2,若0<a<1,试求:(1)f(a)+f(1-a)的值;(2)f(11 001)+f(21 001)+f(31 001)+…+f(1 0001 001)的值.[解析] (1)f(a)+f(1-a)=4a4a+2+41-a41-a+2=4a4a+2+44+2×4a=4a+24a+2=1∴f(11001)+f(1 0001001)=f(21001)+f(9991001)=…=f(5001001)+f(5011001)=1.∴原式=500.20.(本题满分12分)若关于x的方程x2+2ax+2-a=0有两个不相等的实根,求分别满足下列条件的a的取值范围.(1)方程两根都小于1;(2)方程一根大于2,另一根小于2.[解析]设f(x)=x2+2ax+2-a(1)∵两根都小于1,∴Δ=4a2-4(2-a)>0-2a0,解得a>1.(2)∵方程一根大于2,一根小于2,∴f(2)<0∴a<-2.21.(本题满分12分)已知函数f(x)=loga(a-ax)(a>1).(1)求函数的定义域和值域;(2)讨论f(x)在其定义域内的单调性;(3)求证函数的图象关于直线y=x对称.[解析] (1)解:由a-ax>0得,ax<a,∵a>1,∴x<1,∴函数的定义域为(-∞,1)∵ax>0且a-ax>0.∴0<a-ax<a.∴loga(a-ax)∈(-∞,1),即函数的值域为(-∞,1).(2)解:u=a-ax在(-∞,1)上递减,∴y=loga(a-ax)在(-∞,1)上递减.(3)证明:令f(x)=y,则y=loga(a-ax),∴ay=a-ax,∴ax=a-ay,∴x=loga(a-ay),即反函数为y=loga(a-ax),∴f(x)=loga(a-ax)的图象关于直线y=x对称.[点评] (1)本题给出了条件a>1,若把这个条件改为a>0且a≠1,就应分a>1与0<a<1实行讨论.请自己在0<a<1的条件下再解答(1)(2)问.(2)第(3)问可在函数f(x)的图象上任取一点,P(x0,y0),证明它关于直线y=x的对称点(y0,x0)也在函数的图象上.∵y0=loga(a-ax0)∴ay0=a-ax0即a-ay0=ax0∴f(y0)=loga(a-ay0)=logaax0=x0∴点(y0,x0)也在函数y=f(x)的图象上.∴函数y=f(x)的图象关于直线y=x对称.22.(本题满分14分)已知函数f(x)=axx2-1的定义域为[-12,12],(a≠0)(1)判断f(x)的奇偶性.(2)讨论f(x)的单调性.(3)求f(x)的值.[解析] (1)∵f(-x)=-axx2-1=-f(x),∴f(x)为奇函数.(2)设-12≤x1<x2≤12,f(x1)-f(x2)=ax1x21-1-ax2x22-1=a(x2-x1)(x1x2+1)(x21-1)(x22-1)若a>0,则因为x21-1<0,x22-1<0,x2-x1>0,x1x2+1>0.∴f(x1)-f(x2)>0∴f(x1)>f(x2)即f(x)在[-12,12]上是减函数若a<0,同理可得,f(x)在[-12,12]上是增函数.(3)当a>0时,由(2)知f(x)的值为f(-12)=23a.当a<0时,由(2)知f(x)的值为f(12)=-23a.。
第2章 第10节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2012·龙岩质检]已知函数f (x )的导函数的图像如图所示,给出下列四个结论:①函数f (x )在区间(-3,1)内单调递减; ②函数f (x )在区间(1,7)内单调递减; ③当x =-3时,函数f (x )有极大值; ④当x =7时,函数f (x )有极小值. 则其中正确的是( ) A. ②④ B. ①④ C. ①③ D. ②③答案:A解析:由图像可知函数f (x )在(-3,1)内单调递增,在(1,7)内单调递减,在(7,+∞)内单调递增,所以①是错误的;②是正确的;③是错误的;④是正确的.故选A.2. [2012·山东烟台一模]已知函数f (x )的图像过点(0,-5),它的导数f ′(x )=4x 3-4x ,则当f (x )取得最大值-5时,x 的值应为( )A. -1B. 0C. 1D. ±1答案:B解析:由题意易知f (x )=x 4-2x 2-5.由f ′(x )=0得x =0或x =±1,只有f (0)=-5,故选B.3. [2012·江西七校联考]函数f (x )=x cos x 的导函数f ′(x )在区间[-π,π]上的图像大致是( )答案:A解析:令g (x )=f ′(x )=cos x -x sin x ,则g (-x )=cos(-x )-(-x )sin(-x )=cos x -x sin x =g (x ),即函数f ′(x )是偶函数,其图像关于y 轴对称.当0<x <π2时,g ′(x )=-sin x -(x cos x+sin x )<0,此时f ′(x )是减函数,因此结合各选项知,选A.4. 已知函数y =f (x )(x ∈R )的图像如图所示,则不等式xf ′(x )<0的解集为 ( )A .(-∞,12)∪(12,2)B .(-∞,0)∪(12,2)C .(-∞,12)∪(12,+∞)D .(-∞,12)∪(2,+∞)答案:B解析:由f (x )图像单调性可得f ′(x )在(-∞,12)∪(2,+∞)大于0,在(12,2)上小于0,∴xf ′(x )<0的解集为(-∞,0)∪(12,2).5. [2011·湖南]设直线x =t 与函数f (x )=x 2,g (x )=ln x 的图像分别交于点M ,N ,则当|MN |达到最小时t 的值为( )A. 1B. 12C.52D.22答案:D解析:当x =t 时,|MN |=|f (t )-g (t )|=|t 2-ln t |,令φ(t )=t 2-ln t ,∴φ′(t )=2t -1t =2t 2-1t,可知t ∈(0,22)时,φ(t )单调递减;t ∈(22,+∞)时,φ(t )单调递增,∴t =22时|MN |取最小值.6. 设f (x )、g (x )是R 上的可导函数,f ′(x ),g ′(x )分别为f (x )、g (x )的导函数,且满足f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )<0,则当a <x <b 时,有( )A .f (x )g (b )>f (b )g (x )B .f (x )g (a )>f (a )g (x )C .f (x )g (x )>f (b )g (b )D .f (x )g (x )>f (b )g (a )答案:C解析:令y =f (x )·g (x ),则y ′=f ′(x )·g (x )+f (x )·g ′(x ), 由于f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )<0, 所以y 在R 上单调递减, 又x <b ,故f (x )g (x )>f (b )g (b ). 二、填空题(每小题7分,共21分)7. f (x )=x (x -c )2在x =2处有极大值,则常数c 的值为________. 答案:6解析:f (x )=x 3-2cx 2+c 2x , f ′(x )=3x 2-4cx +c 2, f ′(2)=0⇒c =2或c =6, 若c =2,f ′(x )=3x 2-8x +4, 令f ′(x )>0⇒x <23或x >2,f ′(x )<0⇒23<x <2,故函数在(-∞,23)及(2,+∞)上单调递增,在(23,2)上单调递减,∴x =2是极小值点, 故c =2不合题意,所以c =6.8. 关于x 的方程x 3-3x 2-a =0有三个不同的实数解,则实数a 的取值范围是__________.答案:(-4,0)解析:由题意知使函数f (x )=x 3-3x 2-a 的极大值大于0且极小值小于0即可,又f ′(x )=3x 2-6x =3x (x -2),令f ′(x )=0得x 1=0,x 2=2,当x <0时f ′(x )>0;当0<x <2时,f ′(x )<0;当x >2时,f ′(x )>0,所以当x =0时,f (x )取得极大值,即f (x )极大值=f (0)=-a ;当x =2时,f (x )取得极小值,即f (x )极小值=f (2)=-4-a ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-a >0-4-a <0,解得-4<a <0.9. [2012·山东聊城外国语学校一模]一辆列车沿直线轨道前进,从刹车开始到停车这段时间内,测得刹车后t 秒内列车前进的距离为s =27t -0.45t 2米,则列车刹车后__________秒车停下来,期间列车前进了__________米.答案:30 405解析:s ′(t )=27-0.9t ,由瞬时速度v (t )=s ′(t )=0得t =30(秒),期间列车前进了s (30)=27×30-0.45×302=405(米).三、解答题(10、11题12分、12题13分) 10. 设函数f (x )=e x-1-x -ax 2. (1)若a =0,求f (x )的单调区间;(2)若当x ≥0时f (x )≥0,求a 的取值范围. 解:(1)a =0时,f (x )=e x-1-x ,f ′(x )=e x-1.当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )<0;当x ∈(0,+∞)时,f ′(x )>0.故f (x )在(-∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增.(2)f ′(x )=e x -1-2ax .由(1)知e x≥1+x ,当且仅当x =0时等号成立. 故f ′(x )≥x -2ax =(1-2a )x ,从而当1-2a ≥0,即a ≤12时,f ′(x )≥0(x ≥0),∴f (x )在[0,+∞)上单调递增,而f (0)=0,于是当x ≥0时,f (x )≥0. 由e x >1+x (x ≠0)可得e -x >1-x (x ≠0).从而当a >12时,f ′(x )<e x -1+2a (e -x -1)=e -x (e x -1)(e x-2a ),故当x ∈(0,ln2a )时,f ′(x )<0,∴f (x )在(0,ln2a )上单调递减, 而f (0)=0,于是当x ∈(0,ln2a )时,f (x )<0.不符合要求. 综合得a 的取值范围为(-∞,12].11. [2011·南昌一模]已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 3+x 2+bx +c (x <1)a ln x (x ≥1)的图像过点(-1,2),且在x =23处取得极值.(1)求实数b ,c 的值;(2)求f (x )在[-1,e](e 为自然对数的底数)上的最大值. 解:(1)当x <1时,f ′(x )=-3x 2+2x +b , 由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧f (-1)=2,f ′(23)=0, 即⎩⎪⎨⎪⎧2-b +c =2,-3×49+43+b =0, 解得b =c =0. (2)由(1)知:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 3+x 2(x <1),a ln x (x ≥1).①当-1≤x <1时,f ′(x )=-x (3x -2),解f ′(x )>0得0<x <23;解f ′(x )<0得-1≤x <0或23<x <1.∴f (x )在[-1,0)和(23,1)上单减,在(0,23)上单增,由f ′(x )=-x (3x -2)=0得x =0或x =23.∵f (-1)=2,f (23)=427,f (0)=0,f (1)=0,∴f (x )在[-1,1)上的最大值为2. ②当1≤x ≤e 时,f (x )=a ln x ,当a ≤0时,f (x )≤0;当a >0时,f (x )在[1,e]上单调递增, ∴f (x )在[1,e]上的最大值为a .∴当a ≥2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为a ; 当a <2时,f (x )在[-1,e]上的最大值为2. 12. [2012·山东烟台一模]已知f (x )=x ln x ,g (x )= -x 2+ax -3.(1)求函数f (x )在[t ,t +2](t >0)上的最小值;(2)对一切x ∈(0,+∞),2f (x )≥g (x )恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)f ′(x )=ln x +1,则当x ∈(0,1e )时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,当x ∈(1e ,+∞)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增.①0<t <t +2<1e,不成立舍去;②0<t <1e <t +2,即0<t <1e 时,f (x )min =f (1e )=-1e;③1e ≤t <t +2,即t ≥1e时,f (x )在[t ,t +2]上单调递增,f (x )min =f (t )=t ln t . 所以f (x )min=⎩⎨⎧-1e ,0<t <1e,t ln t ,t ≥1e.(2)2x ln x ≥-x 2+ax -3, 则a ≤2ln x +x +3x,设h (x )=2ln x +x +3x (x >0),则h ′(x )=(x +3)(x -1)x 2. ①x ∈(0,1),h ′(x )<0,h (x )单调递减; ②x ∈(1,+∞),h ′(x )>0,h (x )单调递增.所以h(x)min=h(1)=4,对一切x∈(0,+∞),2f(x)≥g(x)恒成立.所以a≤h(x)min=4,即a的取值范围是(-∞,4].。
第9章第2节时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1.下列赋值能使y的值为4的是()A.y-2=6B.2]D.y=2]答案:D解析:赋值时把“=”右边的值赋给左边的变量.2. 给出以下程序:如果输入x1=2,x2=3,那么执行此程序的结果是输出()A.7 B.10C.5 D.8答案:C解析:由于输入的两个数x1=2,x2=3,不满足条件x1=x2,因此,不执行语句体x1=x1+x2,而直接执行y=x1+x2,所以y=5,最后输出5.3.下面的程序运行结果是()A.3B.7C.15D.17答案:C解析:当i=1时,s=0×2+1=1;当i=2时,s=1×2+1=3;当i=3时,s=3×2+1=7;当i=4时,s=7×2+1=15.4.下面程序运行的结果是( )A .5050B .5049C .3D .2答案:A解析:读程序框图知,该框图的功能是求S =1+2+…+100的值.由等差数列求和公式S =1002(1+100)=5050.故选A.5. 下列程序:若输入的两位数是83,则输出的结果为( )A .83B .38C .3D .8答案:B解析:程序功能是输入一个两位数,交换其个位与十位的位置,输入83,输出应为38.6.若INT(x )表示不超过x 的最大整数(如INT(4.3)=4,INT(4)=4),则下列程序的目的是( )A .求x ,y 的最小公倍数B .求x ,y 的最大公约数C .求x 被y 除的商D .求y 除以x 的余数答案:B解析:∵m /n <>INT(m /n )与r <>0所表达的含义是一样的,都是m 除以n 的余数不为0,c =m -INT(m /n )*n 就是m 除以n 的余数,即为r .二、填空题(每小题7分,共21分)若x =6,则p =________;若x =20,则p =________.答案:2.1 10.5解析:此程序功能是求函数y =⎩⎪⎨⎪⎧0.35x (x ≤10),3.5+0.7(x -10) (x >10),的函数值问题. ∴当x =6时,y =0.35×6=2.1,当x =20时,y =3.5+0.7×(20-10)=10.5.8.如下图是求n !(n !=n ×(n -1)×…×3×2×1)的部分程序,请在横线上补全程序.答案:①INPUT n ②i<=n ③s =s*i9.有一列数:1,1,2,3,5,8,13,21,…,这列数有下面的特点:前两个数都是1,从第三个数开始,每个数都是前两个数的和,这样的一列数一般称为斐波那契数.图中程序所描述的算法功能是输出前10个斐波那契数.请把这个算法填写完整.a =1b =1n =2FOR n =2 To 9c=a+bPRINT c________b=cn=n+1NEXTEND答案:a=b解析:由斐波那契数的特点知,应填a=b.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10.下列程序的功能是输出1~100间的所有偶数.程序:i=1m=i MOD 2DOIF①THENPRINT iEND IF②LOOP WHILE i>100END(1)试将上面的程序补充完整;(2)改写为FOR型循环语句.解:(1)①m=0②i=i+1(2)改写为FOR型循环程序如下:i=1m=i MOD 2FOR i=1 To 100IF m=0THENPRINT iEND IFi=i+1NEXTEND11.某商场为了促销,采用购物打折的优惠办法:每位顾客一次购物①在1000元以上者(含1000元)总额按九五折优惠;②在2000元以上者(含2000元)总额按九折优惠;③在3000元以上者(含3000元)总额按八五折优惠;④在5000元以上者(含5000元)总额按八折优惠.试编写算法程序求优惠价.解:设购物款数原为x 元,优惠后价格为y 元,则优惠付款方式可用分段函数表示为y =⎩⎪⎨⎪⎧ x ,x <1000,0.95x ,1000≤x <2000,0.9x ,2000≤x <3000,0.85x ,3000≤x <5000,0.8x ,x ≥5000.用条件语句表示为12.下面给出了一个数学问题的程序框图(如下图所示).阅读后,说明该框图的功能,并用代数式表述其功能.解:该程序框图是求f (x )=a 4x 4+a 3x 3+a 2x 2+a 1x +a 0在x =x 0处的函数值.用代数式表述其功能为:f (x 0)=(((a 4x 0+a 3)x 0+a 2)x 0+a 1)x 0+a 0.。
第1章 第1节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2011·山东]设集合M ={x |x 2+x -6<0},N ={x |1≤x ≤3},则M ∩N =( ) A. [1,2) B. [1,2] C. (2,3] D. [2,3]答案:A解析:∵M ={x |-3<x <2},N ={x |1≤x ≤3},∴M ∩N ={x |1≤x <2}.2. 已知全集U 为实数集R ,集合M ={x |x +3x -1<0},N ={x ||x |≤1},则右图中阴影部分表示的集合是( )A. [-1,1]B. (-3,1]C. (-∞,-3]∪[-1,+∞)D. (-3,-1) 答案:D 解析:∵M ={x |x +3x -1<0}={x |-3<x <1},N ={x ||x |≤1}={x |-1≤x ≤1},∴阴影部分表示的集合为M ∩∁U N ={x |-3<x <-1},所以选D.3. [2012·成都五校联考]设集合M ={y |y =2x ,x <0},N ={x |y =1-xx},则“x ∈M ”是“x ∈N ”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 答案:A解析:M =(0,1),N =(0,1],∴“x ∈M ”是“x ∈N ”的充分不必要条件,故选A. 4. [2012·福建质检一]已知集合A ={x |a -2<x <a +2},B ={x |x ≤-2或x ≥4},则A ∩B =Ø的充要条件是( )A. 0≤a ≤2B. -2<a <2C. 0<a ≤2D. 0<a <2答案:A解析:如果A ∩B =Ø,根据数轴有⎩⎪⎨⎪⎧a -2≥-2a +2≤4,解得0≤a ≤2.5. [2012·宁波“十校联考”]对于集合M 、N ,定义M -N ={x |x ∈M 且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A ={y |y =3x ,x ∈R },B ={y |y =-(x -1)2+2,x ∈R },则A ⊕B 等于( )A. [0,2)B. (0,2]C. (-∞,0]∪(2,+∞)D. (-∞,0)∪[2,+∞)答案:C解析:由题意知:集合A ={y |y >0},B ={y |y ≤2}, 所以A -B ={y |y >2},B -A ={y |y ≤0}, 所以A ⊕B =(-∞,0]∪(2,+∞),故选C.6. [2011·安徽]设集合A ={1,2,3,4,5,6},B ={4,5,6,7,8},则满足S ⊆A 且S ∩B ≠Ø的集合S 的个数是( )A. 57B. 56C. 49D. 8答案:B解析:由S ⊆A 且S ∩B ≠Ø可知:元素4,5,6中至少有一个是S 中的元素.S 中的其余元素是从1,2,3中选1个,2个,3个或不选.故S 的个数为(C 13+C 23+C 33)×23=56,故选B.二、填空题(每小题7分,共21分)7. [2012·南京一模]已知全集U =R ,Z 是整数集,集合A ={x |x 2-x -6≥0,x ∈R },则Z ∩∁U A 中元素的个数为__________.答案:4解析:由x 2-x -6<0,得-2<x <3,即∁U A ={x |-2<x <3},Z ∩∁U A ={-1,0,1,2},因此Z ∩∁U A 中元素的个数为4.8. [2012·海南三亚]设集合A 、B ,有下列四个命题: ①A B ⇔对任意x ∈A 都有x ∉B ; ②A B ⇔A ∩B =Ø; ③A B ⇔B A ;④A B ⇔存在x ∈A ,使得x ∉B .其中真命题的序号是________.(把符合要求的命题序号都填上) 答案:④解析:①不正确,如A ={1,2,3},B ={2,3,4}有A B 但2∈A 且2∈B . ②不正确,如A ={1,2},B ={2,3}有A B 而A ∩B ={2}. ③不正确,如A ={1,2},B ={2}有A B 但B ⊆A . ④正确.9. [原创题]设S 为满足下列条件的实数构成的非空集合:(1)1∉S ;(2)若a ∈S ,则11-a∈S .现给出如下命题:①0∈S ;②若2∈S ,则12∈S ;③集合{-1,12,2}是符合条件的一个集合;④集合S 中至少有3个元素.则正确命题的序号是__________.答案:②③④解析:①不正确,因为若0∈S ,则有11-0=1∈S ,与题意不符.②③正确,若2∈S ,则11-2=-1∈S ,11-(-1)=12∈S ,11-12=2∈S ,由集合中元素的互异性知集合{2,-1,12}就是符合条件的一个集合.④正确,集合S 中至少有3个元素.证明如下:设a ∈S ,可知a ≠0,a ≠1,由题设知11-a ∈S ,显然11-a ≠0,11-a ≠1,11-a ≠a (方程a 2-a +1=0没有实数根),即a 与11-a是两个不同元素.又11-11-a =a -1a ∈S ,显然a -1a ≠0,a -1a ≠1,且a -1a ≠a ,a -1a ≠11-a ,即a 、11-a 、a -1a是三个不同元素,∴集合S 中至少有3个元素. 综上知正确命题的序号为②③④. 三、解答题(10、11题12分、12题13分) 10. 已知A ={x ||x -a |<4},B ={x ||x -2|>3}. (1)若a =1,求A ∩B ;(2)若A ∪B =R ,求实数a 的取值范围.解:(1)当a =1时,A ={x |-3<x <5},B ={x |x <-1或x >5}. ∴A ∩B ={x |-3<x <-1}. (2)∵A ={x |a -4<x <a +4},B ={x |x <-1或x >5},且A ∪B =R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -4<-1a +4>5⇒1<a <3. ∴实数a 的取值范围是(1,3).11. [2012·揭阳模拟]已知二次函数f (x )=ax 2+x 有最小值,不等式f (x )<0的解集为A . (1)求集合A ;(2)设集合B ={x ||x +4|<a },若集合B 是集合A 的子集,求a 的取值范围. 解:(1)∵二次函数f (x )=ax 2+x 有最小值,∴a >0. ∴解不等式f (x )=ax 2+x <0,得集合A =(-1a ,0).(2)由B ={x ||x +4|<a },解得B =(-a -4,a -4), ∵集合B 是集合A 的子集,∴⎩⎪⎨⎪⎧a >0,-a -4≥-1a a -4≤0,,解得0<a ≤5-2.12. [2012·浙江丽水高三模拟]已知集合A ={y |y 2-(a 2+a +1)y +a (a 2+1)>0},B ={y |y =12x 2-x +52,0≤x ≤3}.(1)若A ∩B =Ø,求a 的取值范围;(2)当a 取使不等式x 2+1≥ax 恒成立的a 的最小值时,求(∁R A )∩B . 解:A ={y |y <a 或y >a 2+1},B ={y |2≤y ≤4}.(1)当A ∩B =Ø时,⎩⎪⎨⎪⎧a 2+1≥4,a ≤2,∴3≤a ≤2或a ≤- 3.(2)由x 2+1≥ax ,得x 2-ax +1≥0, 依题意Δ=a 2-4≤0, ∴-2≤a ≤2. ∴a 的最小值为-2.当a =-2时,A ={y |y <-2或y >5}. ∴∁R A ={y |-2≤y ≤5}. ∴(∁R A )∩B ={y |2≤y ≤4}.。
高一数学题库第一篇:函数1.什么是函数?2.函数的符号表示和含义是什么?3.什么是定义域、值域和像?4.如何判断一个点是否在函数的图象上?5.什么是奇函数和偶函数?6.如何判断一个函数的奇偶性?7.如何求函数的反函数?8.什么是复合函数?9.如何求复合函数的值?10.如何求反函数的导数?函数是指从一个集合到另一个集合的一种映射关系。
在数学中,函数是指在每一种可能的输入值上,都能够确定一个唯一的输出值的规则。
函数可以用符号表示,它们的符号表示通常是y=f(x),其中x是输入,y是输出,f是规则。
定义域指函数自变量的取值范围,值域指函数因变量的取值范围,像是函数的所有可能取值的集合。
判断一个点是否在函数的图象上,可以用这个点的坐标值带入函数的方程中计算,如果结果等于y,则该点在函数图象上。
函数被称为奇函数,当且仅当f(−x)=−f(x),即函数的图象以原点对称;函数被称为偶函数,当且仅当f(−x)=f(x),即函数的图象以y轴为对称轴。
判断一个函数的奇偶性,可以用f(x)与f(−x)的关系来判断。
如果f(x)=f(−x),则函数为偶函数;如果f(−x)=−f(x),则函数为奇函数。
反函数是指与原函数互相操作,使得两个函数的输出与输入对调。
反函数可以用f(x)=y表示,并且f的反函数可以表示为y=f−1(x)。
求反函数的导数的公式是(f−1)′(x)=1/f′(f−1(x))。
复合函数是指一个函数作为另一个函数的输入,即一个函数的输出作为另一个函数的输入。
例如,当f(x)=x+2,g(x)=x−3时,复合函数为(f◦g)(x)=f(g(x))=x-1。
对于复合函数的求值,可以先计算内部函数g(x)的值,将其结果代入到外部函数f(x)中进行计算。
复合函数的求导规则是(g◦f)′(x)=g′(f(x))×f′(x)。
第二篇:极限1.什么是极限?有什么作用?2.什么是数列极限?3.数列极限的收敛性和发散性有什么区别?4.什么是函数的极限?5.如何用极限定义函数的连续性?6.什么是夹逼定理?如何应用夹逼定理?7.如何用极限证明函数性质?8.什么是无穷小?如何判断一个函数是否为无穷小?9.什么是无穷小的等价无穷小?在数学中,极限是指一个值趋近于一个特定值的过程。
第10章 第4节时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题7分,共42分)1. [2012·浙江金华]下课后教室里最后还剩下2位男同学和2位女同学,如果没有2位同学一块走,则第二位走的是男同学的概率是( )A. 12 B. 13 C. 14 D. 15答案:A解析:每个同学均可能在第二位走,故共有4种情况,而男同学有2个,故所求概率为P =24=12,故选A.2.某班准备到郊外野营,为此向商店定了帐篷,如果下雨与不下雨是等可能的,能否准时收到帐篷也是等可能的,只要帐篷如期运到,他们就不会淋雨,则下列说法正确的是( )A .一定不会淋雨B .淋雨的可能性为34C .淋雨的可能性为12D .淋雨的可能性为14答案:D解析:基本事件有“下雨帐篷到”“不下雨帐篷到”“下雨帐篷未到”“不下雨帐篷未到”4种情况,而只有“下雨帐篷未到”时会淋雨,故淋雨的可能性为14.3.某同学同时掷两颗骰子,得到点数分别为a ,b ,则椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e >32的概率是( ) A.118 B.536 C.16 D.13答案:C 解析:e =1-b 2a 2>32⇒b a <12⇒a >2b ,符合a >2b 的情况有:当b =1时,有a =3,4,5,6四种情况;当b =2时,有a =5,6两种情况,总共有6种情况.则概率为66×6=16.4.[2012·浙江联考]有编号分别为1,2,3,4,5的5个红球和5个黑球,从中取出4个,则取出的编号互不相同的概率为( )A. 521B. 27C. 13D. 821答案:D解析:从10个球中任意取出4个,一共有C 410=210种取法,取出的小球编号互不相同的取法为C 45·24=80种取法,所以由古典概型公式得取出的编号互不相同的概率为P =80210=821. 5.[2012·奉贤区检测]在一次读书活动中,一同学从4本不同的科技书和2本不同的文艺书中任选3本,则所选的书中既有科技书又有文艺书的概率为( )A. 15B. 12C. 23D. 45答案:D解析:因为文艺书只有2本,所以选取的3本书中必有科技书,这样问题就等价于求选取的3本书中有文艺书的概率.设4本不同的科技书为a ,b ,c ,d,2本不同的文艺书为e ,f ,则从这6本书中任选3本的可能情况有:(a ,b ,c ),(a ,b ,d ),(a ,b ,e ),(a ,b ,f ),(a ,c ,d ),(a ,c ,e ),(a ,c ,f ),(a ,d ,e ),(a ,d ,f ),(a ,e ,f ),(b ,c ,d ),(b ,c ,e ),(b ,c ,f ),(b ,d ,e ),(b ,d ,f ),(b ,e ,f ),(c ,d ,e ),(c ,d ,f ),(c ,e ,f ),(d ,e ,f ),共20种,记“选取的3本书中有文艺书”为事件A ,则事件A 包含的可能情况有:(a ,b ,c ),(a ,b ,d ),(a ,c ,d ),(b ,c ,d ),共4种,故P (A )=1-P (A )=1-420=45.6.[2011·安徽]从正六边形的6个顶点中随机选择4个顶点,则以它们作为顶点的四边形是矩形的概率等于( )A. 110B. 18C. 16D. 15 答案:D解析:如图正六边形ABCDEF ,从6个顶点中随机选择4个顶点有ABCD ,ABCE ,ABCF ,ABDE ,ABDF ,ACDE ,ACDF ,ACEF ,ADEF ,BCDE ,BCDF ,BCEF ,ABEF ,BDEF ,CDEF 共15种选法,基本事件总数为15,其中四边形是矩形的有ABDE ,BCEF ,CDF A 3种,所以所求概率为P =315=15.二、填空题(每小题7分,共21分)7.连续掷两次骰子,出现向上的点数之和等于4的概率为________(结果用数值表示). 答案:112解析:连续掷两次骰子出现向上的点数记作点坐标(x ,y ),则共可得点坐标的个数为6×6=36,而出现向上的点数之和为4的点坐标有(1,3),(3,1),(2,2),共3个.所以连续掷两次骰子出现向上的点数之和为4的概率为P =336=112.8. [2011·福建]盒中装有形状、大小完全相同的5个球,其中红色球3个,黄色球2个.若从中随机取出2个球,则所取出的2个球颜色不同的概率等于________.答案:35解析:此题属古典概型,从5个小球取出2个小球所有可能的取法n =C 25=10(种),而若取出的2个小球颜色不同则红、黄各取一个,取法m =C 13·C 12=6(种),∴所求事件的概率P =m n =610=35.9.[2011·湖北]在30瓶饮料中,有3瓶已过了保质期,从这30瓶饮料中任取2瓶.则至少取到1瓶已过保质期饮料的概率为__________.(结果用最简分数表示)答案:28145解析:1-C 227C 230=168870=28145.三、解答题(10、11题12分、12题13分)10.[2011·山东]甲、乙两校各有3名教师报名支教,其中甲校2男1女,乙校1男2女. (1)若从甲校和乙校报名的教师中各任选1名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师性别相同的概率;(2)若从报名的6名教师中任选2名,写出所有可能的结果,并求选出的2名教师来自同一学校的概率.解:(1)甲校两男教师分别用A 、B 表示,女教师用C 表示;乙校男教师用D 表示,两女教师分别用E 、F 表示.从甲校和乙校报名的教师中各任选1名的所有可能的结果为:(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F )共9种,从中选出两名教师性别相同的结果有:(A ,D ),(B ,D ),(C ,E ),(C ,F )共4种,选出的两名教师性别相同的概率为P =49.(2)从甲校和乙校报名的教师中任选2名的所有可能的结果为:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(A ,F ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(B ,F ),(C ,D ),(C ,E ),(C ,F ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F )共15种,从中选出两名教师来自同一学校的结果有:(A ,B ),(A ,C ),(B ,C ),(D ,E ),(D ,F ),(E ,F )共6种, 选出的两名教师来自同一学校的概率为P =615=25.11. [2011·天津]编号分别为A 1,A 2,…,A 16的16名篮球运动员在某次训练比赛中的得分记录如下:(2)①用运动员编号列出所有可能的抽取结果; ②求这2人得分之和大于50的概率. 解:(1)4,6,6.(2)①得分在[20,30)内的运动员编号为A 3,A 4,A 5,A 10,A 11,A 13,从中随机抽2人,所有可能抽取的结果有:{A 3,A 4},{A 3,A 5},{A 3,A 10},{A 3,A 11},{A 3,A 13}, {A 4,A 5},{A 4,A 10},{A 4,A 11},{A 4,A 13},{A 5,A 11},{A 5,A 10},{A 5,A 13},{A 10,A 11},{A 10,A 13},{A 11,A 13},共15种.②设B 表示“得分在[20,30)内的运动员中随机抽取2人,这两人得分之和大于50”,则所有可能的结果有:{A 4,A 5},{A 4,A 10},{A 4,A 11},{A 5,A 10},{A 10,A 11},共5种.所以P (B )=515=13.12. [2012·惠州模拟]将一颗质地均匀的正方体骰子(六个面的点数分别为1,2,3,4,5,6)先后抛掷两次,记第一次出现的点数为a ,第二次出现的点数为b ,设复数z =a +b i.(1)求事件“z -3i 为实数”的概率;(2)求事件“复数z 在复平面内的对应点(a ,b )满足(a -2)2+b 2≤9”的概率. 解:(1)z -3i 为实数,即a +b i -3i =a +(b -3)i 为实数,∴b =3,依题意a 可取1,2,3,4,5,6.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷两次的所有可能的结果为:(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),…,(6,1),(6,2),(6,3),(6,4),(6,5),(6,6),共36种,出现b =3的结果有:(1,3),(2,3),(3,3),(4,3),(5,3),(6,3),共6种,故出现b =3的概率为P 1=636=16,即事件“z -3i 为实数”的概率为16.(2)由条件可知,b 的值只能取1,2,3. 当b =1时,(a -2)2≤8,即a 可取1,2,3,4, 当b =2时,(a -2)2≤5,即a 可取1,2,3,4, 当b =3时,(a -2)2≤0,即a 可取2.故共有9种情况可使所求事件发生,又(a ,b )的取值情况共有36种,所以事件“点(a ,b )满足(a -2)2+b 2≤9”的概率为P 2=436+436+136=14.。
2019-2020年高一数学上册课堂练习题(VIII)一、选择题1.下列以x 为自变量的函数中,是指数函数的是( ) A .y =(-3)xB .y =e x (e =2.71828…)C .y =-4xD .y =a x +2(x >0且a ≠1) [答案] B2.函数f (x )=(x -5)0+(x -2)-12的定义域是( ) A .{x |x ∈R ,且x ≠5,x ≠2} B .{x |x >2} C .{x |x >5}D .{x |2<x <5或x >5} [答案] D[解析] 由题意得:⎩⎪⎨⎪⎧x -5≠0x -2>0,∴x >2且x ≠5.3.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,当x <0时,f (x )=(13)x,那么f (12)的值是( )A.33 B. 3C .- 3D .9[答案] C[解析] f (12)=-f (-12)=-(13)-12=- 3.4.函数f (x )=a x(a >0且a ≠1)满足f (2)=81,则f (-12)的值为( )A .±13B .±3C.13D .3[答案] C[解析] f (2)=a 2=81 ∵a >0,∴a =96.若2x +2-x =5,则4x +4-x 的值是( ) A .29 B .27 C .25D .23[答案] D[解析] 4x +4-x =(2x +2-x )2-2=23. 7.下列函数中,值域为R +的是( ) A .y =413-xB .y =(14)1-2xC .y =(14)x -1D .y =1-4x[答案] B[解析] y =413-x 的值域为{y |y >0且y ≠1}y =(14)x -1的值域为{y |y ≥0}y =1-4x 的值域为{y |0≤y <1},故选B.8.当0<a <1时,函数y =a x 和y =(a -1)x 2的图象只能是下图中的( )[答案] D[解析] 0<a <1,a x 单调递减排除A ,C ,又a -1<0开口向下,∴排除B ,∴选D.二、填空题9.下图的曲线C 1、C 2、C 3、C 4是指数函数y =a x 的图象,而a ∈{22,12,3,π},则图象C 1、C 2、C 3、C 4对应的函数的底数依次是______、________、________、________.[答案] 22、12、π、 3[解析] 由底数变化引起指数函数图象的变化规律可知,C 2的底数<C 1的底数<C 4的底数<C 3的底数.10.如果x =3,y =384,那么=______.[答案] 3×2n -3 [解析] 原式==3×2n -3.11.若函数y =f (x )的定义域是(1,3),则f (3-x )的定义域是________.[答案] (-1,0)[解析] 因为函数y =f (x )定义域是(1,3),所以要使函数y =f (3-x )有意义,应有1<3-x<3,即1<(13)x <3,又因为指数函数y =(13)x在R 上单调递减,且(13)0=1,(13)-1=3,所以-1<x <0.12.如果x >y >0,比较x y y x 与x x y y 的大小结果为________. [答案] x y y x <x x y y[解析] x y y x x x y y =x y y x y -y x -x =x y -x y x -y =⎝ ⎛⎭⎪⎫x y y -x.∵x >y >0,∴y -x <0,xy >1,∴0<⎝ ⎛⎭⎪⎫x y y -x <1,∴x y y x <x x y y . 三、解答题13.根据已知条件求值:(1)已知x +1x =4,求x 3+x -3的值.(2)已知a 2x =2-1,求a 3x-a-3x a x -a -x的值.[解析] (1)∵x +1x =4两边平方得x 2+1x 2=14 ∴x 3+1x 3=(x +1x )(x 2+1x 2-1)=4(14-1)=52.(2)a 3x -a -3x a x -a -x =a 2x +1+a -2x =(2-1)+1+12-1 =22+1.14.求使不等式(1a )x 2-8>a -2x成立的x 的集合(其中a >0且a ≠1). [解析] 原不等式等价于a-x 2+8>a -2x .(1)当a >1时,上面的不等式等价于-x 2+8>-2x ,即x 2-2x -8<0,解得-2<x <4. (2)当0<a <1时,上面的不等式等价于 -x 2+8<-2x ,即x 2-2x -8>0, 解得x <-2或x >4.∴原不等式的解集为:当a >1时为{x |-2<x <4};当0<a <1时为{x |x <-2或x >4}.15.某商品的市场日需求量Q 1和日产量Q 2均为价格p 的函数,且Q 1=288(12)p+12,Q 2=6×2p ,日成本C 关于日产量Q 2的关系为C =10+13Q 2.(1)当Q 1=Q 2时的价格为均衡价格,求均衡价格p ; (2)当Q 1=Q 2时日利润y 最大,求y .[解析] (1)当Q 1=Q 2时,即288(12)p+12=6×2p ,令2p =t ,代入得288·1t +12=6×t ,所以t 2-2t -48=0,解得t =8或t =-6,因为t =2p >0,所以t =8,所以2p =8,所以p =3.(2)日利润y =p ·Q 2-C =p ·Q 2-(10+13Q 2)=(p -13)Q 2-10,所以y =(p -13)×6×2p -10.当Q 1=Q 2时,p =3,代入得y =118.答:当Q 1=Q 2时,均衡价格为3,此时日利润为118.16.函数f (x )=2x (ax 2+bx +c )满足f (x +1)-f (x )=2x ·x 2(x ∈R ),求常数a 、b 、c 的值.[解析] 由题设ax 2+(4a +b )x +2a +2b +c =x 2由待定系数法⎩⎪⎨⎪⎧a =14a +b =02a +2b +c =0,∴a =1,b =-4,c =6.。
第2章 第9节
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题7分,共42分)
1. [2012·杭州学军中学模拟]下列各函数的导数: (1)(x )′=12x -12;
(2)(a x )′=a 2ln x ;
(3)(x cos x )′=cos x +x sin x ; (4)(x x +1)′=1x +1, 其中正确的有( ) A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
答案:B
解析:根据导数的求导公式知只有(1)正确,选B. 2. 已知y =1
2sin2x +sin x ,则y ′是( )
A. 仅有最小值的奇函数
B. 既有最大值又有最小值的偶函数
C. 仅有最大值的偶函数
D. 非奇非偶函数 答案:B
解析:∵y ′=1
2cos2x ·2+cos x =cos2x +cos x
=2cos 2x -1+cos x =2(cos x +14)2-9
8
.
又当x ∈R 时,cos x ∈[-1,1],函数y ′=2(cos x +14)2-9
8是既有最大值又有最小值的偶
函数.
3. [2012·厦门质检]曲线f (x )=x 3+x -2在P 0点处的切线平行于直线y =4x -1,则P 0点的坐标为( )
A. (1,0)或(-1,-4)
B. (0,1)
C. (1,0)
D. (-1,-4) 答案:A
解析:由题意得f ′(x )=3x 2+1.设P 0(x 0,y 0).∵曲线f (x )=x 3+x -2在P 0点处的切线平
行于直线y =4x -1,∴f ′(x 0)=4,则⎩⎪⎨⎪⎧ y 0=x 3
0+x 0-23x 20+1=4,得⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=1y 0=0或⎩⎪⎨⎪⎧
x 0=-1
y 0
=-4,
∴P 0点坐标为(1,0)或(-1,-4),故选A.
4. 已知曲线xy =a (a ≠0),则过曲线上任意一点的切线与两坐标轴所围成的三角形的面积是( )
A .2a 2
B .a 2
C .2|a |
D .|a |
答案:C
解析:设切点的坐标为(x 0,y 0),曲线的方程即为y =a x ,y ′=-a
x 2,故切线的斜率为-
a x 20,切线方程为y -a x 0=-a
x 20(x -x 0).令y =0得x =2x 0,即切线与x 轴的交点坐标为(2x 0,0);令x =0得y =2a x 0,即切线与y 轴的交点坐标为(0,2a
x 0).故切线与两坐标轴所围成的三角形
的面积为12×|2x 0|×|2a
x 0
|=2|a |.
5.[2012·重庆南开中学月考试卷]函数f (x )在定义域R 内可导,若f (x )=f (2-x ),(x -1)f ′(x )<0,设a =f (0),b =f (1
2
),c =f (3),则( )
A. a <b <c
B. c <a <b
C. c <b <a
D. b <c <a 答案:B
解析:由题知函数的对称轴为x =1.当x >1时,f ′(x )<0;当x <1时,f ′(x )>0,∴c <a <b . 6. [2012·云南一检]点P 是曲线y =x 2-ln x 上任意一点,则点P 到直线y =x +2的最小距离为( )
A.
2
2
B. 2
C. 2 2
D. 2 答案:B
解析:当点P 为直线y =x +2平移到与曲线y =x 2-ln x 相切的切点时,点P 到直线y =x +2的距离最小.设点P (x 0,y 0),f (x )=x 2-ln x ,则f ′(x 0)=1,∵f ′(x )=2x -1x ,∴2x 0-
1
x 0=1,又x 0>0,∴x 0=1,∴点P 的坐标为(1,1),此时点P 到直线y =x +2的距离为2
2
=2,故选B.
二、填空题(每小题7分,共21分)
7. 已知函数f (x )=f ′(π4)cos x +sin x ,则f (π
4)的值为________.
答案:1
解析:∵f (x )=f ′(π
4)cos x +sin x ,
∴f ′(x )=-f ′(π
4)sin x +cos x ,
∴f ′(π4)=-f ′(π4)×22+22,
∴f ′(π4)=11+2=2-1.
故f (π4)=(2-1)×22+22
=1.
8. 设点P 是曲线y =x 3-3x +2
3上的任意一点,曲线在P 点处切线的倾斜角为α,则角
α的取值范围是__________.
答案:[0,π2)∪[2π
3
,π)
解析:y ′=3x 2-3≥-3,即倾斜角的正切值的取值范围是[-3,+∞),当倾斜角的正切值的取值范围为[0,+∞)时,倾斜角的取值范围是[0,π
2),当倾斜角的正切值的取
值范围为[-3,0)时,倾斜角的取值范围是[2π3,π),故所求倾斜角的取值范围是[0,π
2)∪
[2π
3
,π). 9. [2012·无锡质检]y =x 3+ax +1的一条切线方程为y =2x +1,则a =__________. 答案:2
解析:设切点为(x 0,y 0),∵y ′=3x 2+a ,则过切点(x 0,y 0)的切线为y -y 0=(3x 20+a )(x -x 0),即y =(3x 20+a )(x -x 0)+y 0=(3x 20+a )x -2x 3
+1,则有⎩⎪⎨⎪⎧
3x 20+a =2,
-2x 3
0+1=1,
解得x 0=0,a
=2.
三、解答题(10、11题12分、12题13分) 10. 求下列函数的导数: (1)y =15x 5-4
3x 3+3x 2+2;
(2)y =(3x 3-4x )(2x +1); (3)y =x 1-x +x 2
.
解:(1)y ′=(15x 5)′-(4
3
x 3)′+(3x 2)′+(2)′
=x 4-4x 2+6x .
(2)法一:∵y =(3x 3-4x )(2x +1)=6x 4+3x 3-8x 2-4x , ∴y ′=24x 3+9x 2-16x -4.
法二:y ′=(3x 3-4x )′(2x +1)+(3x 3-4x )(2x +1)′ =(9x 2-4)(2x +1)+(3x 3-4x )·2 =24x 3+9x 2-16x -4.
(3)y ′=x ′(1-x +x 2)-x (1-x +x 2)′(1-x +x 2)2
=(1-x +x 2)-x (-1+2x )(1-x +x 2)2=1-x 2(1-x +x 2)2
.
11. [2011·湖北]设函数f (x )=x 3+2ax 2+bx +a ,g (x )=x 2-3x +2,其中x ∈R ,a 、b 为常数,已知曲线y =f (x )与y =g (x )在点(2,0)处有相同的切线l ,求a ,b 的值,并写出切线l 的方程.
解:f ′(x )=3x 2+4ax +b ,g ′(x )=2x -3,
由于曲线y =f (x )与y =g (x )在点(2,0)处有相同的切线. 故f (2)=g (2)=0,f ′(2)=g ′(2)=1,
由此得⎩⎪⎨⎪⎧ 8+8a +2b +a =0,12+8a +b =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧
a =-2,
b =5.
所以a =-2,b =5,切线l 的方程为x -y -2=0. 12. 已知函数f (x )=x 2-8ln x ,g (x )=-x 2+14x . (1)求函数f (x )在点(1,f (1))处的切线方程;
(2)若函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,求a 的取值范围; (3)若方程f (x )=g (x )+m 有唯一解,试求实数m 的值. 解:(1)因为f ′(x )=2x -8
x ,所以切线的斜率k =f ′(1)=-6.
又f (1)=1,故所求的切线方程为y -1=-6(x -1),即y =-6x +7. (2)因为f ′(x )=2(x +2)(x -2)
x
,
又x >0,所以当x >2时,f ′(x )>0;当0<x <2时,f ′(x )<0. 即f (x )在(2,+∞)上单调递增,在(0,2)上单调递减.
又g (x )=-(x -7)2+49,所以g (x )在(-∞,7)上单调递增,在(7,+∞)上单调递减,欲
使函数f (x )与g (x )在区间(a ,a +1)上均为增函数,则⎩
⎪⎨⎪⎧
a ≥2
a +1≤7,解得2≤a ≤6.
(3)原方程等价于2x 2-8ln x -14x =m ,
令h (x )=2x 2-8ln x -14x ,则原方程即为h (x )=m .
因为当x >0时原方程有唯一解,所以函数y =h (x )与y =m 的图像在y 轴右侧有唯一的交点.
又h ′(x )=4x -8
x -14=2(x -4)(2x +1)x ,且x >0,
所以当x >4时,h ′(x )>0;当0<x <4时,h ′(x )<0.
即h (x )在(4,+∞)上单调递增,在(0,4)上单调递减,故h (x )在x =4处取得最小值,从而当x >0时原方程有唯一解的充要条件是m =h (4)=-16ln2-24.。