高中数学 滚动检测1 集合 新人教A版必修1
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课时跟踪检测(一)集合的含义A级——学考合格性考试达标练1.下列说法正确的是()A.某班中年龄较小的同学能够组成一个集合B.由1,2,3和9,1,4组成的集合不相等C.不超过20的非负数组成一个集合D.方程(x-1)(x+1)2=0的所有解组成的集合中有3个元素解析:选C A项中元素不确定.B项中两个集合元素相同,因为集合中的元素具有无序性,所以两个集合相等.D项中方程的解分别是x1=1,x2=x3=-1.由互异性知,构成的集合含2个元素.2.已知集合A中的元素x满足x-1<3,则下列各式正确的是()A.3∈A且-3∉A B.3∈A且-3∈AC.3∉A且-3∉A D.3∉A且-3∈A解析:选D∵3-1=2>3,∴3∉A.又-3-1=-4<3,∴-3∈A.3.下面几个命题中正确命题的个数是()①N*中最小的数是1;②若-a∉N*,则a∈N*;③若a∈N*,b∈N*,则a+b最小值是2;④x2+4=4x的实数解组成的集合中含有2个元素.A.0 B.1C.2 D.3解析:选C N*是正整数集,最小的正整数是1,故①正确;当a=0时,-a∉N*,且a∉N*,故②错;若a∈N*,则a的最小值是1,又b∈N*,b的最小值也是1,当a和b都取最小值时,a+b取最小值2,故③正确;由集合元素的互异性知④是错误的.故①③正确.4.已知集合A含有三个元素2,4,6,且当a∈A,有6-a∈A,则a为()A.2 B.2或4C.4 D.0解析:选B若a=2∈A,则6-a=4∈A;若a=4∈A,则6-a=2∈A;若a=6∈A,则6-a=0∉A.故选B.5.由实数-a,a,|a|,a2所组成的集合最多含有的元素个数是()A.1 B.2C.3 D.4解析:选B 当a =0时,这四个数都是0,所组成的集合只有一个元素0.当a ≠0时,a 2=|a |=⎩⎪⎨⎪⎧a ,a >0,-a ,a <0,所以一定与a 或-a 中的一个一致.故组成的集合中最多含有两个元素,故选B.6.下列说法中:①集合N 与集合N +是同一个集合;②集合N 中的元素都是集合Z 中的元素;③集合Q 中的元素都是集合Z 中的元素;④集合Q 中的元素都是集合R 中的元素.其中正确的有________(填序号).解析:因为集合N +表示正整数集,N 表示自然数集,Z 表示整数集,Q 表示有理数集,R 表示实数集,所以①③中的说法不正确,②④中的说法正确.答案:②④7.已知集合A 是由偶数组成的,集合B 是由奇数组成的,若a ∈A ,b ∈B ,则a +b ________A ,ab ________A .(填∈或∉).解析:∵a 是偶数,b 是奇数,∴a +b 是奇数,ab 是偶数,故a +b ∉A ,ab ∈A .答案:∉ ∈8.已知集合P 中元素x 满足:x ∈N ,且2<x <a ,又集合P 中恰有三个元素,则整数a =________.解析:∵x ∈N ,2<x <a ,且集合P 中恰有三个元素,易知a =6.答案:69.设A 是由满足不等式x <6的自然数组成的集合,若a ∈A 且3a ∈A ,求a 的值. 解:∵a ∈A 且3a ∈A ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a <6,3a <6,解得a <2.又a ∈N , ∴a =0或1.10.已知集合A 中含有两个元素x ,y ,集合B 中含有两个元素0,x 2,若A =B ,求实数x ,y 的值.解:因为集合A ,B 相等,则x =0或y =0.(1)当x =0时,x 2=0,不满足集合中元素的互异性,故舍去.(2)当y =0时,x =x 2,解得x =0或x =1.由(1)知x =0应舍去.综上可知:x =1,y =0.B 级——面向全国卷高考高分练1.下列各组中集合P 与Q ,表示同一个集合的是( )A .P 是由元素1,3,π组成的集合,Q 是由元素π,1,|-3|组成的集合B .P 是由π组成的集合,Q 是由3.141 59组成的集合C .P 是由2,3组成的集合,Q 是由有序数对(2,3) 组成的集合D .P 是满足不等式-1≤x ≤1的自然数组成的集合,Q 是方程x 2=1的解集解析:选A 由于A 中P ,Q 元素完全相同,所以P 与Q 表示同一个集合,而B 、C 、D 中元素不相同,所以P 与Q 不能表示同一个集合.故选A.2.若以集合A 的四个元素a ,b ,c ,d 为边长构成一个四边形,则这个四边形可能是( )A .梯形B .平行四边形C .菱形D .矩形解析:选A 由于a ,b ,c ,d 四个元素互不相同,故它们组成的四边形的四条边都不相等.3.若集合A 中有三个元素1,a +b ,a ;集合B 中有三个元素0,b a,b .若集合A 与集合B 相等,则b -a =( )A .1B .-1C .2D .-2解析:选C 由题意可知a +b =0且a ≠0,∴a =-b ,∴b a=-1.∴a =-1,b =1,故b -a =2. 4.已知a ,b 是非零实数,代数式|a |a +|b |b +|ab |ab的值组成的集合是M ,则下列判断正确的是( )A .0∈MB .-1∈MC .3∉MD .1∈M解析:选B 当a ,b 全为正数时,代数式的值是3;当a ,b 全是负数时,代数式的值是-1;当a ,b 是一正一负时,代数式的值是-1.综上可知B 正确.5.不等式x -a ≥0的解集为A ,若3∉A ,则实数a 的取值范围是________.解析:因为3∉A ,所以3是不等式x -a <0的解,所以3-a <0,解得a >3.答案:a >36.若集合A 中含有三个元素a -3,2a -1,a 2-4,且-3∈A ,则实数a 的值为________. 解析:(1)若a -3=-3,则a =0,此时A ={-3,-1,-4},满足题意.(2)若2a -1=-3,则a =-1,此时A ={-4,-3,-3},不满足元素的互异性.(3)若a2-4=-3,则a=±1.当a=1时,A={-2,1,-3},满足题意;当a=-1时,由(2)知不合题意.综上可知:a=0或a=1.答案:0或17.设A为实数集,且满足条件:若a∈A,则11-a∈A(a≠1).求证:(1)若2∈A,则A中必还有另外两个元素;(2)集合A不可能是单元素集.证明:(1)若a∈A,则11-a∈A.∵2∈A,∴11-2=-1∈A.∵-1∈A,∴11-(-1)=12∈A.∵12∈A,∴11-12=2∈A.∴A中必还有另外两个元素,且为-1,1 2.(2)若A为单元素集,则a=11-a,即a2-a+1=0,方程无解.∴a≠11-a,∴集合A不可能是单元素集.C级——拓展探索性题目应用练集合A中共有3个元素-4,2a-1,a2,集合B中也共有3个元素9,a-5,1-a,现知9∈A且集合B中再没有其他元素属于A,能否根据上述条件求出实数a的值?若能,则求出a的值,若不能,则说明理由.解:∵9∈A,∴2a-1=9或a2=9,若2a-1=9,则a=5,此时A中的元素为-4,9,25;B中的元素为9,0,-4,显然-4∈A且-4∈B,与已知矛盾,故舍去.若a2=9,则a=±3,当a=3时,A中的元素为-4,5,9;B中的元素为9,-2,-2,B中有两个-2,与集合中元素的互异性矛盾,故舍去.当a=-3时,A中的元素为-4,-7,9;B中的元素为9,-8,4,符合题意.综上所述,满足条件的a存在,且a=-3.。
综合检测试题选题明细表一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合A={x|2x-1≥1},B={y|y=log3x,x∈A},则∁B A等于( B )A.(0,1)B.[0,1)C.(0,1]D.[0,1]解析:由题得A={x|2x-1≥20}={x|x≥1},B={y|y≥0},所以∁B A={x|0≤x<1}.故选B.2.若a=0.60.7,b=0.70.6,c=lg 3,则下列结论正确的是( D )A.b>c>aB.c>a>bC.a>b>cD.b>a>c解析:因为y=x0.6为增函数,y=0.6x为减函数,所以0.70.6>0.60.6>0.60.7>0.61,c=lg 3<lg √10=0.5, 所以b>a>c.故选D.3.已知正实数x ,y 满足x+2y=2xy ,则x+y 的最小值为( D ) A.4 B.√2 C.√3 D.√2+32解析:因为正实数x ,y 满足x+2y=2xy , 所以x+2y xy=2,即1y +2x =2,所以x+y=(x+y 2)·(1y +2x )=x 2y +1+12+y x ≥32+2√x 2y ·y x =32+√2,当且仅当x 2=2y 2时,等号成立. 故选D.4.已知函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log 2(x+1)+ax ,且f(-3)=a ,则f(7)等于( B ) A.12B.-12C.log 23D.2解析:因为函数f(x)为奇函数,当x>0时,f(x)=log 2(x+1)+ax ,且f(-3)=-f(3)=a ,所以f(3)=-a ,即2+3a=-a ,所以a=-12,则f(7)=log 28+7a=3-72=-12.故选B.5.已知2sin 2α=1+cos 2α,则tan 2α等于( D ) A.-43 B.43C.-43或0 D.43或0解析:因为{2sin2α=1+cos2α,sin 22α+cos 22α=1,所以{sin2α=0,cos2α=-1或{sin2α=45,cos2α=35.所以tan 2α=0或tan 2α=43.故选D.6.将函数f(x)=sin(2x+π6)的图象分别向左、向右平移ϕ(ϕ>0)个单位长度后,所得的图象都关于y 轴对称,则ϕ的最小值分别为( A ) A.π6,π3B.π3,π6C.2π3,5π6D.π6,π12解析:函数f(x)的图象向左平移ϕ个单位长度得到函数g(x)= sin(2x+2ϕ+π6)的图象,因为g(x)图象关于y 轴对称,则2ϕ+π6=π2+k π,k ∈Z ,即ϕ=π6+kπ2,k∈Z ,而ϕ>0, 则ϕmin =π6;函数f(x)的图象向右平移ϕ个单位长度得函数h(x)=sin(2x-2ϕ+π6)的图象,因为函数h(x)关于y 轴对称,则有-2ϕ+π6=π2+k π,k ∈Z ,即ϕ=-π6-kπ2,k ∈Z ,而ϕ>0,则ϕmin =π3,所以ϕ的最小值分别为π6,π3.故选A.7.如图所示,其对应的函数解析式可能是( B )A.f(x)=1|x -1|B.f(x)=1||x |-1|C.f(x)=11-x2D.f(x)=11+x 2解析:函数的定义域为{x|x ≠±1},排除选项A 和D ,当x ∈(1,+∞)时,f(x)>0,可排除选项C.故选B. 8.已知函数f(x)=ln(1+x 2)-11+|x |,若实数a 满足f(log 3a)+f(lo g 13a)≤2f(1),则a 的取值范围是( D ) A.[1,3] B.(0,13)C.(0,3]D.[13,3]解析:函数f(x)=ln(1+x 2)-11+|x |,故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,且f(x)为偶函数,若实数a 满足f(log 3a)+f(lo g 13a)≤2f(1),即f(log 3a)+f(-log 3a)≤2f(1),f(log 3a)≤f(1),所以|log 3a|≤1,即-1≤log 3a ≤1,故13≤a ≤3.故选D.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知f(x)={log 3x ,x >0,2x ,x ≤0,角α的终边经过点(1,2√2),则下列结论正确的是( AC )A.f(cos α)=-1B.f(sin α)=1C.f(f(cos α))=12D.f(f(sin α))=2解析:因为角α的终边经过点(1,2√2), 所以sin α=2√23,cos α=13, 所以f(cos α)=f(13)=log 313=-1, f(sin α)=f(2√23)=log 32√23<0, 所以f(f(cos α))=f(-1)=2-1=12, f(f(sin α))=2log 32√23.故选AC.10.下列命题正确的是( ABD ) A.函数f(x)=x+1x (x>0)的最小值为2B.函数y=2-x-4x(x>0)的最大值为-2C.函数f(x)=2x+1x的最小值为2√2D.函数f(x)=2√x 2+1的最小值为3解析:因为x>0,所以f(x)=x+1x≥2√1=2,当且仅当x=1x,即x=1时,取等号,所以函数的最小值为2,所以A 正确;因为x>0,所以f(x)=x+4x≥2√4=4,当且仅当x=4x,即x=2时,取等号,所以函数f(x)的最小值为4,所以函数y 的最大值为-2,所以B 正确;当x=-1时,f(-1)=-3,所以C 错误; 设√x 2+1=t(t ≥1),则x 2=t 2-1,则f(t)=2t 2+1t=2t+1t,在[1,+∞)上任取t 1,t 2.令t 1<t 2,则f(t 1)-f(t 2)=2(t 1-t 2)+(1t 1-1t 2)=(t 1-t 2)·(2-1t 1t 2).因为1≤t 1<t 2,所以t 1-t 2<0,2-1t 1t 2>0,所以f(t 1)<f(t 2).则f(t)=2t+1t在[1,+∞)上为增函数,所以当t=1时,f(t)的最小值为f(1)=3, 所以D 正确.故选ABD.11.已知直线x=π8是函数f(x)=sin(2x+ϕ)(0<ϕ<π)的一条对称轴,则( ACD ) A.f(x+π8)是偶函数B.x=3π8是f(x)的一条对称轴C.f(x)在[π8,π2]上单调递减D.y=f(x)与g(x)=sin(2x-π4)的图象关于直线x=π4对称解析:直线x=π8是函数f(x)=sin(2x+ϕ)(0<ϕ<π)的一条对称轴,所以2×π8+ϕ=k π+π2,k ∈Z ,所以ϕ=π4,所以f(x+π8)=sin(2x+π2)=cos 2x ,是偶函数,故A 正确;由2x+π4=k π+π2(k ∈Z),解得x=kπ2+π8(k ∈Z),所以f(x)的对称轴方程为x=kπ2+π8(k ∈Z),而x=3π8不能满足上式,故B 错误;当x ∈[π8,π2],2x+π4∈[π2,5π4],此时函数f(x)单调递减,故C 正确;显然,f(x)=sin(2x+π4)与g(x)=sin(2x-π4)的图象关于直线x=π4对称,故D 正确.故选ACD.12.高斯是德国著名的数学家,用其名字命名的“高斯函数”为设 x ∈R ,用[x]表示不超过x 的最大整数,则y=[x]称为高斯函数,例如:[-1.5]=-2,[2.1]=2.已知函数f(x)=2x -11+2x,则关于函数g(x)=[f(x)]的叙述正确的是( BCD ) A.g(x)是奇函数 B.f(x)是奇函数 C.f(x)在R 上是增函数 D.g(x)的值域是{-1,0}解析:因为函数g(x)=[f(x)],且f(x)=2x -11+2x ,所以g(1)=[f(1)]=0, g(-1)=[f(-1)]=-1, 所以g(-1)≠-g(1),则g(x)不是奇函数,故选项A 错误; 因为f(x)=2x -11+2x,则f(-x)=2-x -11+2-x =1-2x2x +1=-f(x),所以f(x)为奇函数,故选项B 正确; 因为f(x)=2x -11+2x=1+-22x +1,又y=2x +1在R 上为单调递增函数, 则y=-22x +1在R 上为单调递增函数,所以f(x)在R 上为单调递增函数,故选项C 正确; 因为2x >0,则-1<1+-22x +1<1,所以-1<f(x)<1,当-1<f(x)<0时,则g(x)=[f(x)]=-1;当0≤f(x)<1时,则g(x)=[f(x)]=0,所以g(x)∈{-1,0},则g(x)的值域为{-1,0},故选项D正确.故选BCD.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.已知函数f(x)=(m2+m-1)x m+1是幂函数,且该函数在第一象限是增函数,则m的值是.解析:由函数f(x)=(m2+m-1)x m+1是幂函数,则m2+m-1=1,解得m=-2或m=1;当m=-2时,f(x)=x-1在第一象限内不是增函数,不符合题意;当m=1时,f(x)=x2在第一象限内是增函数,满足题意.所以m的值是1.答案:114.已知函数y=2x,当x>0时,函数值的取值范围构成集合A,函数y=x k,在x∈A时,函数值的取值范围构成集合B,则A∩B=∅的充要条件是.解析:已知函数y=2x,当x>0时,函数值的取值范围构成集合A=(1,+∞),当x∈(1,+∞)时,函数y=x k∈(0,+∞),由于A∩B=∅,故x k≤1=x0,故k≤0.故A ∩B= 的充要条件是k ≤0. 答案:k ≤015.已知函数y=f(x)满足f(2)>5,且以(1,1)点为对称中心,写出一个符合条件的函数y= . 解析:因为函数的对称中心为(1,1), 所以不妨设为分式函数f(x)=a x -1+1,因为f(2)>5,所以f(2)=a+1>5,解得a>4, 不妨取a=5,即y=5x -1+1.答案:y=5x -1+1(答案不唯一)16.已知f(x)=2sin(2x+π3),若∃x 1,x 2,x 3∈[0,3π2],且x 1<x 2<x 3,使得f(x 1)=f(x 2)=f(x 3),则x 1+x 2+x 3的最小值为 ,最大值为 .解析:作出f(x)图象如图所示,当f(x)图象与y=√3图象相交时,前三个交点横坐标依次为x 1,x 2,x 3,此时x 1+x 2+x 3最小;x 1+x 2=π12×2=π6,f(π)=2sin(2π+π3)=√3,x 3=π,所以最小值为π6+π=7π6;当f(x)图象与y=-√3图象相交时,交点横坐标依次为x 1,x 2,x 3,此时x 1+x 2+x 3最大,x 1+x 2=7π12×2=7π6,f(3π2)=2sin(3π+π3)=-√3,x 3=3π2,最大值为7π6+3π2=8π3.答案:7π68π3四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)若函数y=lg(√3-2sin x)+√1-x 2的定义域为A. (1)求集合A;(2)当x ∈A 时,求函数y=cos 2x+sin x 的最大值. 解:(1)由题意可得{√3-2sinx >0,1-x 2≥0, 解得-1≤x ≤1, 即集合A=[-1,1].(2)y=cos 2x+sin x=-sin 2x+sin x+1,x ∈[-1,1], 令t=sin x ∈[-sin 1,sin 1], 则y=-t 2+t+1=-(t -12)2+54,故当t=12时,函数取得最大值为54.18.(本小题满分12分)某企业欲做一个介绍企业发展史的铭牌,铭牌的截面形状是如图所示的扇形环面(由扇形OAD 挖去扇形OBC 后构成的).已知OA=10,OB= x(0<x<10),线段BA ,CD 与BC ⏜,AD ⏜的长度之和为30,圆心角为θ弧度.(1)求θ关于x 的函数表达式;(2)记铭牌的截面面积为y ,试问:x 取何值时,y 的值最大?并求出最 大值.解:根据题意,可得BC ⏜=x ·θ,AD ⏜=10θ. 又BA+CD+BC⏜+AD ⏜=30, 所以10-x+10-x+x ·θ+10θ=30, 所以θ=2x+10x+10(0<x<10).(2)y=S 扇形OAD -S 扇形OBC =12θ×102-12θx 2=12θ×(102-x 2)=12θ×(10+x) (10-x),化简得y=-x 2+5x+50=-(x -52)2+2254.于是,当x=52(满足条件0<x<10)时,y max =2254.所以当x=52时,铭牌的截面面积最大,且最大面积为2254.19.(本小题满分12分) 已知函数f(x)=log 3(3x+1)-12x.若不等式f(x)-12x-a ≥0对x ∈(-∞,0]恒成立,求实数a 的取值范围.解:因为不等式f(x)-12x-a ≥0在区间(-∞,0]上恒成立,即a ≤log 3(3x +1)-x 在区间(-∞,0]上恒成立, 令g(x)=log 3(3x +1)-x=log 3(1+13x ),因为x ∈(-∞,0],所以1+13x ≥2,所以g(x)=log 3(1+13x )≥log 32,所以a ≤log 32,所以a 的取值范围是(-∞,log 32]. 20.(本小题满分12分)已知α∈(0,π2),β∈(π2,π),cos β=-13,sin(α+β)=79.(1)求tan β2的值;(2)求sin α的值.解:(1)因为cos β=cos 2β2-sin 2β2=cos 2β2-sin 2β2cos 2β2+sin 2β2=1-tan 2β21+tan 2β2,且cos β=-13,所以1-tan 2β21+tan 2β2=-13,解得tan 2β2=2,因为β∈(π2,π),所以β2∈(π4,π2),所以tan β2>0,所以tan β2=√2.(2)因为β∈(π2,π),cos β=-13,所以sin β=√1-cos 2β=√1-(-13) 2=2√23, 又α∈(0,π2), 故α+β∈(π2,3π2),又sin(α+β)=79,所以cos(α+β)=-√1-sin 2(α+β)=-√1-(79)2=-4√29.所以sin α=sin[(α+β)-β] =sin(α+β)cos β-cos(α+β)sin β =79×(-13)-(-4√29)×2√23=13.21.(本小题满分12分)在①f(x)的图象关于直线x=5π6对称,②f(x)的图象关于点(5π18,0)对称,③f(x)在[-π4,π4]上单调递增,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的正实数a 存在,求出a 的值;若a 不存在,说明理由.已知函数f(x)=4sin(ωx+π6)+a(ω∈N *)的最小正周期不小于π3,且 ,是否存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3?解:由于函数f(x)的最小正周期不小于π3,所以2πω≥π3,所以1≤ω≤6,ω∈N *,若选择①,即f(x)的图象关于直线x=5π6对称,有5π6ω+π6=k π+π2(k ∈Z),解得ω=65k+25(k ∈Z),由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=3,ω=4, 此时,f(x)=4sin(4x+π6)+a ,由x ∈[0,π12],得4x+π6∈[π6,π2],因此当4x+π6=π2,即x=π12时,f(x)取得最大值4+a ,令4+a=3,解得a=-1<0,不符合题意.故不存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.若选择②,即f(x)的图象关于点(5π18,0)对称,则有5π18ω+π6=k π(k ∈Z),解得ω=185k-35(k ∈Z),由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=1,ω=3. 此时,f(x)=4sin(3x+π6)+a.由x ∈[0,π12],得3x+π6∈[π6,5π12],因此当3x+π6=5π12,即x=π12时,f(x)取得最大值4sin 5π12+a=√6+√2+a ,令√6+√2+a=3,解得a=3-√6-√2<0,不符合题意. 故不存在正实数a ,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.若选择③,即f(x)在[-π4,π4]上单调递增,则有{-ωπ4+π6≥2kπ-π2,ωπ4+π6≤2kπ+π2(k ∈Z),解得{ω≤-8k +83,ω≤8k +43(k ∈Z), 由于1≤ω≤6,ω∈N *,k ∈Z ,所以k=0,ω=1. 此时,f(x)=4sin(x+π6)+a.由x ∈[0,π12],得x+π6∈[π6,π4],因此,当x+π6=π4,即x=π12时,f(x)取得最大值2√2+a ,令2√2+a=3,解得a=3-2√2,符合题意.故存在正实数a=3-2√2,使得函数f(x)在[0,π12]上有最大值3.22.(本小题满分12分)设函数f(x)=ka x -a -x (a>0,且a ≠1)是定义域为R 上的奇函数. (1)求k 的值;(2)若f(1)>0,试求不等式f(x 2+2x)+f(x-4)>0的解集;(3)若f(1)=32,且g(x)=a 2x +a -2x -2mf(x)在[1,+∞)上的最小值为-2,求m 的值.解:(1)因为f(x)是定义域为R 上的奇函数,所以f(0)=0,所以k-1=0,所以k=1,经检验k=1符合题意. (2)因为f(1)>0,所以a-1a >0,又a>0,且a ≠1,所以a>1, 易知f(x)在R 上单调递增, 原不等式化为f(x 2+2x)>f(4-x), 所以x 2+2x>4-x ,即x 2+3x-4>0, 所以x>1或x<-4,所以不等式的解集为{x|x>1或x<-4}. (3)因为f(1)=32,所以a-1a =32,即2a 2-3a-2=0,解得a=2或a=-12(舍去),所以g(x)=22x +2-2x -2m(2x -2-x )=(2x -2-x )2-2m(2x -2-x )+2.令t=f(x)=2x -2-x ,因为x ≥1,所以t ≥f(1)=32,所以g(t)=t 2-2mt+2=(t-m)2+2-m 2, 当m ≥32时,当t=m 时,g(t)min =2-m 2=-2,所以m=2,符合题意; 当m<32时,当t=32时,g(t)min =174-3m=-2,解得m=2512>32,舍去.综上可知,m=2.。
第一章章末检测(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.在空间直角坐标系中,点P(-2,1,4)关于x轴的对称点的坐标是( )A.(-2,-1,-4)B.(-2,1,-4)C.(2,-1,4)D.(2,1,-4)【答案】A 【解析】关于x轴对称的点横坐标相等,纵坐标和竖坐标相反.故选A.2.已知a=(1,2,-y),b=(x,1,2),且(a+2b)∥(2a-b),则( )A.x=,y=1B.x=,y=-4C.x=2,y=-D.x=1,y=-1【答案】B 【解析】由题意可得,a+2b=(1+2x,4,4-y),2a-b=(2-x,3,-2y-2).∵(a+2b)∥(2a-b),∴∃λ∈R,使a+2b=λ(2a-b),得解得故选B.3.已知空间三点O(0,0,0),A(-1,1,0),B(0,1,1),在直线OA上有一点H满足BH⊥OA,则点H的坐标为( )A.(-2,2,0)B.(2,-2,0)C.D.【答案】C 【解析】由OA=(-1,1,0),且点H在直线OA上,可设H(-λ,λ,0),则BH=(-λ,λ-1,-1).又因为BH⊥OA,所以BH·OA=0,即(-λ,λ-1,-1)·(-1,1,0)=0,即λ+λ-1=0,解得λ=,所以H.4.在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,向量AB1,AD1,BD是( )A.有相同起点的向量B.等长的向量C.不共面向量D.共面向量【答案】D 【解析】因为AD1-AB1=B1D1=BD,所以AB1,AD1,BD共面.5.已知E,F分别是棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1的棱BC,CC1的中点,则截面AEFD1与底面ABCD所成二面角的正弦值是( )A.B.C.D.【答案】C 【解析】以D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,如图,则A(1,0,0),E,F,D1(0,0,1),所以AD1=(-1,0,1),AE=.设平面AEFD1的法向量n=(x,y,z),则即所以x=2y=z.取y=1,则n=(2,1,2).而平面ABCD的一个法向量u=(0,0,1),因为cos〈n,u〉=,所以sin〈n,u〉=.6.如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,点E,F分别在B1B和D1D上,且BE=BB1,DF=DD1.若EF=xAB+yAD+zAA1,则x+y+z=( )A.-1B.0C.D.1【答案】C 【解析】因为EF=AF-AE=AD+DF-(AB+BE)=AD+DD1-AB-BB1=-AB+AD+AA1,所以x=-1,y=1,z=,所以x+y+z=.7.在以下命题中,不正确的个数为( )①|a|-|b|=|a+b|是a,b共线的充要条件;②若a∥b,则存在唯一的实数λ,使a=λb;③对空间任意一点O和不共线的三点A,B,C,若OP=2OA-2OB-OC,则P,A,B,C四点共面;④若{a,b,c}为空间的一个基底,则{a+b,b+c,c+a}构成空间的另一个基底;⑤|(a·b)·c|=|a|·|b|·|c|.A.5B.4C.3D.2【答案】B 【解析】①|a|-|b|=|a+b|⇒a与b的夹角为π,故是充分不必要条件,故不正确;②b需为非零向量,故不正确;③因为2-2-1≠1,由共面向量定理知,不正确;④由基底的定义知,正确;⑤由向量的数量积的性质知,不正确.8.如图,在三棱锥P-ABC中,PA⊥平面ABC,∠BAC=90°,D,E,F分别是棱AB,BC,CP的中点,AB=AC=1,PA=2,则直线PA与平面DEF所成角的正弦值为( )A.B.C.D.【答案】C 【解析】如图,建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,2),D,E,F,所以PA=(0,0,-2),DE=,DF=.设n=(x,y,z)是平面DEF的法向量,由得取x=2,则z=1,y=0,所以n=(2,0,1)是平面DEF的一个法向量.设直线PA与平面DEF所成的角为θ,所以sinθ=|cos〈PA,n〉|==.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.下列各选项中,不正确的是( )A.若A,B,C,D是空间任意四点,则有AB+BC+CD+DA=0B.对于非零向量a,b,〈a,b〉与〈a,-b〉相等C.若AB,CD共线,则AB∥CDD.对空间任意一点O与不共线的三点A,B,C,若OP=xOA+yOB+zOC(其中x,y,z∈R),则P,A,B,C四点共面【答案】BCD 【解析】显然A正确;若a,b为非零向量,则〈a,b〉与〈a,-b〉互补,故B错误;若AB,CD共线,则直线AB,CD可能重合,故C错误;只有当x+y+z=1时,P,A,B,C四点才共面,故D错误.10.若A,B,C,D为空间不同的四点,则下列各式的结果为零向量的是( )A.AB+2BC+2CD+DC B.2AB+2BC+3CD+3DA+ACC.AB+CA+BD D.AB-CB+CD-AD【答案】BD 【解析】A中,原式=AB+2BD+DC=AB+BD+BD+DC=AD+BC,不符合题意;B中,原式=2(AB+BC+CD+DA)+(AC+CD+DA)=0;C中,原式=CD,不符合题意;D中,原式=(AB-AD)+(CD-CB)=0.11.已知正方体ABCD-A′B′C′D′的中心为O,则在下列各结论中正确的有( )A.OA+OD与OB′+OC′是一对相反向量B.OB-OC与OA′-OD′是一对相反向量C.OA+OB+OC+OD与OA′+OB′+OC′+OD′是一对相反向量D.OA′-OA与OC-OC′是一对相反向量【答案】ACD 【解析】如图,A中,OA=-OC′,OD=-OB′,所以OA+OD=-(OB′+OC′),是一对相反向量;B中,OB-OC=CB,OA′-OD′=D′A′,而CB=D′A′,故不是相反向量;C中,同A也是正确的;D中,OA′-OA=AA′,OC-OC′=C′C=-AA′,是一对相反向量.12.如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PAD⊥平面ABCD,侧面PAD是边长为2的正三角形,底面ABCD为矩形,CD=2,点Q是PD的中点,则下列结论正确的是( )A.CQ⊥平面PADB.PC与平面AQC所成角的余弦值为C.三棱锥B-ACQ的体积为6D.四棱锥Q-ABCD外接球的内接正四面体的表面积为24【解析】取AD的中点O,BC的中点E,连接OE,OP,因为三角形PAD为等边三角形,所以OP⊥AD.因为平面PAD⊥平面ABCD,所以OP⊥平面ABCD.因为AD⊥OE,所以OD,OE,OP两两垂直,如图,以O为坐标原点,OD,OE,OP所在的直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,则O(0,0,0),D(,0,0),A(-,0,0),P(0,0,3),C(,2,0),B(-,2,0).因为点Q是PD的中点,所以Q,平面PAD的一个法向量m=(0,1,0),QC=,显然m 与QC不共线,所以CQ与平面PAD不垂直,所以A不正确;PC=(,2,-3),AQ =,AC=(2,2,0),设平面AQC的法向量n=(x,y,z),则令x=1,则y=-,z=-,所以n=(1,-,-),设PC与平面AQC所成角为θ,则sinθ===,所以cosθ=,所以B正确;三棱锥B-ACQ的体积为V B-ACQ=V Q-ABC=S△ABC·OP=××2×2××3=6,所以C不正确;设四棱锥Q-ABCD外接球的球心为M(0,,a),则MQ=MD,故+()2+=++a2,解得a=0,即M(0,,0)为矩形ABCD对角线的交点,所以四棱锥Q-ABCD外接球的半径为3,设四棱锥Q-ABCD外接球的内接正四面体的棱长为x,将四面体拓展成正方体,其中正四面体棱为正方体面的对角线,故正方体的棱长为x,所以3=62,得x2=24,所以正四面体的表面积为4×x2=24,所以D正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(2021年潮州模拟)由空间向量a=(1,2,3),b=(1,-1,1)构成向量集合A={x|x=a+k b,k∈Z},则向量x的模|x|的最小值为________.【答案】 【解析】因为a=(1,2,3),b=(1,-1,1),所以x=a+k b=(1+k,2-k,3+k),所以|x|===.因为k∈Z,所以k=-1时,|x|的值最小,最小值为.14.下列命题:①已知λ∈R,则|λa|=λ|a|;②在正方体ABCD-A1B1C1D1中,BC=B1C1;③若两个平面的法向量不垂直,则这两个平面一定不垂直.其中正确的命题的序号是________.【解析】①|λa|=|λ||a|,故①错误;②正确;③若两个平面垂直,则它们的法向量一定垂直,若两个平面的法向量不垂直,则这两个平面一定不垂直,故③正确.15.如图,设O为▱ABCD所在平面外任意一点,E为OC的中点,若AE=OD+xOB+yOA,则x+y=________.【答案】-1 【解析】AE=OE-OA=OC-OA=(OB+BC)-OA=(OB+AD)-OA=(OB+OD -OA)-OA=-OA+OB+OD,所以x=,y=-.所以x+y=-1.16.如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动,则直线D1E与A1D所成角的大小是________;若D1E⊥EC,则AE=________.【答案】90° 1 【解析】在长方体ABCD-A1B1C1D1中,如图,以D为原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,DD1所在直线为z轴建立空间直角坐标系,又因为AD=AA1=1,AB=2,则D(0,0,0),D1(0,0,1), A(1,0,0),A1(1,0,1),C(0,2,0),设E(1,m,0),0≤m≤2,则D1E=(1,m,-1),A1D=(-1,0,-1),所以D1E·A1D=-1+0+1=0,所以直线D1E与A1D所成角的大小是90°.因为D1E=(1,m,-1),EC=(-1,2-m,0),D1E⊥EC, 所以D1E·EC=-1+m(2-m)+0=0,解得m=1,所以AE=1.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)已知向量a=(1,-3,2),b=(-2,1,1),点A(-3,-1,4),B(-2,-2,2).(1)求|2a+b|;(2)在直线AB上是否存在一点E,使得OE⊥b(O为原点)?解:(1)因为a=(1,-3,2),b=(-2,1,1),所以2a+b=(0,-5,5).所以|2a+b|==5.(2)假设存在点E,其坐标为E(x,y,z),则AE=λAB,即(x+3,y+1,z-4)=λ(1,-1,-2),所以所以E(λ-3,-λ-1,-2λ+4),所以OE=(λ-3,-λ-1,-2λ+4).又因为b=(-2,1,1),OE⊥b,所以OE·b=-2(λ-3)+(-λ-1)+(-2λ+4)=-5λ+9=0,所以λ=,所以E.所以在直线AB上存在点E,使OE⊥b.18.(12分)已知空间三点A(1,2,3),B(2,-1,5),C(3,2,-5),试求:(1)△ABC的面积;(2)△ABC的AB边上的高.解:(1)AB=(2,-1,5)-(1,2,3)=(1,-3,2),AC=(3,2,-5)-(1,2,3)=(2,0,-8),AB·AC=1×2+(-3)×0+2×(-8)=-14,|AB|=,|AC|=2,cos〈AB,AC〉==-,sin〈AB,AC〉=,S△ABC=|AB|·|AC|sin〈AB,AC〉=×2×=3.(2)|AB|=,设AB边上的高为h,则|AB|·h=S△ABC=3,所以h=3.19.(12分)如图,在三棱锥S-ABC中,侧面SAC与底面ABC垂直,E,O分别是SC,AC的中点,且SA=SC=,BC=AC,∠ASC=∠ACB=90°.(1)求证:OE∥平面SAB;(2)若点F在线段BC上,问:无论点F在BC的何处,是否都有OE⊥SF?请证明你的结论.(1)证明:因为E,O分别是SC,AC的中点,所以OE∥SA.又因为OE⊄平面SAB,SA⊂平面SAB,所以OE∥平面SAB.(2)解:方法一,在△SAC中,因为OE∥AS,∠ASC=90°,所以OE⊥SC.又因为平面SAC⊥平面ABC,∠BCA=90°,BC⊂平面SAC,所以BC⊥平面SAC.又因为OE⊂平面SAC,所以BC⊥OE.因为SC∩BC=C,所以OE⊥平面BSC.又因为SF⊂平面BSC,所以OE⊥SF.所以无论点F在BC的何处,都有OE⊥SF.方法二,连接SO.因为O是AC的中点,SA=SC,所以SO⊥AC.又因为平面SAC⊥平面ABC,所以SO⊥平面ABC.同理可得BC⊥平面SAC.如图,在平面ABC内,过点O作OM⊥AC,以O为原点,OM,OC,OS所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,则点O(0,0,0),A(0,-1,0),B(1,1,0),C(0,1,0),S(0,0,1),E,OE=.由于点F∈BC,故可设点F(x,1,0),则SF=(x,1,-1),SF·OE=0恒成立,所以无论点F在BC的何处,都有OE⊥SF.20.(12分)在直角梯形ABCD中,AD∥BC,BC=2AD=2AB=2,∠ABC=90°,如图1把△ABD沿BD翻折,使得平面ABD⊥平面BCD(如图2).(1)求证:CD⊥AB.(2)若点M为线段BC的中点,求点M到平面ACD的距离.(3)在线段BC上是否存在点N,使得AN与平面ACD所成角为60°?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.(1)证明:由已知条件可得BD=2,CD=2,CD⊥BD.因为平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD,所以CD⊥平面ABD.又因为AB⊂平面ABD,所以CD⊥AB.(2)解:如图,以点D为原点,DB所在的直线为x轴,DC所在的直线为y轴,建立空间直角坐标系,由已知可得A(1,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),D(0,0,0),M(1,1,0),所以CD=(0,-2,0),AD=(-1,0,-1),MC=(-1,1,0).设平面ACD的法向量n=(x,y,z),则CD⊥n,AD⊥n,所以令x=1,得平面ACD的一个法向量n=(1,0,-1),所以点M到平面ACD的距离d==.(3)解:假设在线段BC上存在点N,使得AN与平面ACD所成角为60°,设BN=λBC,0≤λ≤1,则N(2-2λ,2λ,0),所以AN=(1-2λ,2λ,-1).又因为平面ACD 的一个法向量n=(1,0,-1),且直线AN与平面ACD所成角为60°,所以sin60°==,可得8λ2+2λ-1=0,所以λ=或λ=-(舍去).综上,在线段BC上存在点N,使AN与平面ACD所成角为60°,此时=.21.(12分)如图,在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,AA1=2,底面ABCD是直角梯形,∠A为直角,AB∥CD,AB=4,AD=2,DC=2.(1)求线段BC1的长度;(2)求异面直线BC1与DC所成角的余弦值.解:(1)以D为坐标原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A(2,0,0),B(2,4,0),C(0,2,0),C1(0,2,2),所以DC=(0,2,0),BC1=(-2,-2,2),|DC|=2,|BC1|==2.(2)由(1)可知,DC=(0,2,0),BC1=(-2,-2,2),所以cos〈DC,BC1〉====-.所以异面直线BC1与DC所成的角的余弦值为.22.(12分)如图,在圆锥PO中,已知PO=,⊙O的直径AB=2,C是AB的中点,D为AC的中点.(1)求证:平面POD⊥平面PAC;(2)求二面角B-PA-C的余弦值.解:如图,以O为坐标原点,OB,OC,OP所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,则O(0,0,0),A(-1,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),P(0,0,),D.(1)证明:设n1=(x1,y1,z1)是平面POD的一个法向量,则由n1·OD=0,n1·OP=0,得所以z1=0,x1=y1,取y1=1,得n1=(1,1,0).设n2=(x2,y2,z2)是平面PAC的一个法向量,则由n2·PA=0,n2·PC=0,得所以x2=-z2,y2=z2,取z2=1,得n2=(-,,1).因为n1·n2=(1,1,0)·(-,,1)=0,所以n1⊥n2,从而平面POD⊥平面PAC.(2)因为y轴⊥平面PAB,所以平面PAB的一个法向量n3=(0,1,0).由(1)知,平面PAC的一个法向量n2=(-,,1).设向量n2和n3的夹角为θ,则cosθ===.由图可知,二面角B-PA-C的平面角为锐角,所以二面角B-PA-C的余弦值为.11。
新人教A版高一滚动习题(一)[范围1.1∼1.3](2006)1.已知集合A={x|x2−4=0},则下列关系表示正确的有()①2∈A,②{−2}∈A,③{0}⊆A,④{2,−2}⊆A.A.1个B.2个C.3个D.4个2.已知全集U={1,2,3,4,5},A={1,3,4},B={4,5},则A∩(∁U B)=()A.{3}B.{1,3}C.{3,4}D.{1,3,4}3.设全集U={1,2,3,4,5},A={1,2,3},B={2,3,4},则∁U(A∩B)=()A.{2,3}B.{1,4,5}C.{4,5}D.{1,5}4.已知集合M={x|−4<x<2},N={x|−2<x<3},则M∩N=()A.{x|−4<x<3}B.{x|−4<x<−2}C.{x|−2<x<2}D.{x|2<x<3}5.已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={x|x2−3x+2=0},B={x|x=2a,a∈A},则集合∁U(A∪B)中元素的个数为()A.1B.2C.3D.46.若集合A={x|0<x<3},B={x|x⩽−1或x⩾1},则下图中阴影部分表示的集合为()A.{x|x>0}B.{x|0<x⩽1}C.{x|1⩽x<3}D.{x|0<x<1或x⩾3}7.定义运算A∗B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},若集合A={−1,0,1},B={0,1,2,3},则A∗B中元素的个数为()A.7B.10C.32D.25的解组成的集合用列举法表示为.8.方程组{3x+y=2,2x−3y=279.已知集合A={1,2,3},B={y|y=2x,x∈A},则B=.10.已知集合A={x|3⩽x⩽5},B={x|m+1⩽x⩽2m+3},若A∪B=B,则m的取值范围是.11.已知集合M={3,√m,1},N={1,m}.若N⊆M,则m=.12.已知集合A={x|−4⩽x⩽2},B={x|x<−5或x>1},C={x|m−1<x<m+1}.(1)求A∪B;(2)若B∩C=∅,求实数m的取值范围.13.已知集合A={x|−3⩽x⩽5},B={x|m+1<x<2m−1},C={x∈Z|x∈A或x∈B}.(1)当m=3时,用列举法表示出集合C;(2)若A∩B=B,求实数m的取值范围.14.已知集合A={x|a−1<x<2a+1},B={x|0<x<1}.(1)若a=1,求A∩B;2(2)若A∩B=∅,求实数a的取值范围.参考答案1.【答案】:B【解析】:因为A={x∣x2−4=0}={2,−2},所以2∈A,{2,−2}⊆A.故选B.2.【答案】:B3.【答案】:B【解析】:解:∵A={1,2,3},B={2,3,4},∴A∩B={2,3},∵全集U={1,2,3,4,5},∴∁U(A∩B)={1,4,5}.故选:B.由A与B求出两集合的交集,根据全集U,找出交集的补集即可.此题考查了交、补集的混合运算,熟练掌握各自的定义是解本题的关键.4.【答案】:C5.【答案】:B【解析】:因为A={1,2},所以B={2,4},所以A∪B={1,2,4},所以∁U(A∪B)={3,5}.故选B.6.【答案】:C7.【答案】:B【解析】:由题得A∩B={0,1},A∪B={−1,0,1,2,3},由集合A∗B的定义知,集合A∗B中的元素有(0,−1),(1,−1),(0,0),(1,0),(0,1),(1,1),(0,2),(1,2),(0,3),(1,3),共10个.故选B.8.【答案】:{(3,−7)}【解析】:由{3x+y=2,2x−3y=27,得{x=3,y=−7,所以用列举法表示为{(3,−7)}.9.【答案】:{2,4,6}【解析】:因为B={y|y=2x,x∈A},当x=1时,y=2;当x=2时,y=4;当x=3时,y=6,故集合B={2,4,6}.10.【答案】:1⩽m ⩽2【解析】:依题意有A ⊆B ,则{m +1⩽3,2m +3⩾5,解得1⩽m ⩽2.11.【答案】:0或3【解析】:因为N ⊆M ,所以m =3或m =√m ,解得m =3或m =0或m =1.当m =1时,不满足集合中元素的互异性,故m =3或m =0.12(1)【答案】因为B ={x|x <−5或x >1},A ={x|−4⩽x ⩽2},所以A ∪B ={x|x <−5或x ⩾−4}.(2)【答案】因为B ∩C =∅,所以{m −1⩾−5,m +1⩽1,所以−4⩽m ⩽0.13(1)【答案】当m =3时,B ={x|4<x <5},所以C ={−3,−2,−1,0,1,2,3,4,5}.(2)【答案】若A ∩B =B ,则B ⊆A .①当B =∅时,m +1⩾2m −1,解得m ⩽2;②当B ≠∅时,由{m +1<2m −1,m +1⩾−3,2m −1⩽5,解得2<m ⩽3.综上所述,实数m 的取值范围是m ⩽3.14(1)【答案】当a =12时,A ={x|−12<x <2},B ={x|0<x <1},所以A ∩B ={x|−12<x <2}∩{x|0<x <1}={x|0<x <1}.【解析】:当a =12时,A ={x|−12<x <2},然后利用交集的定义即可求得结果;(2)【答案】因为A ∩B =∅,所以当A =∅时,a −1⩾2a +1,即a ⩽−2;当A ≠∅时,则{a −1<2a +1,a −1⩾1或{a −1<2a +1,2a +1⩽0,解得a ⩾2或−2<a ⩽−12.综上a ⩽−12或a ⩾2.【解析】:若A ∩B =∅,则A =∅时,A ≠∅时,有{a −1<2a +12a +1⩽0或{a −1<2a +1a −1⩾1,解不等式组即可求得结果.。
滚动训练(一)一、选择题1.下列集合中表示同一集合的是( )A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={2,3},N={3,2}C.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}D.M={2,3},N={(2,3)}答案 B解析选项A中的集合M表示由点(3,2)所组成的单点集,集合N表示由点(2,3)所组成的单点集,故集合M与N不是同一个集合.选项C中的集合M表示由直线x+y=1上的所有点组成的集合,集合N表示由直线x+y=1上的所有点的纵坐标组成的集合,即N={y|x+y=1}=R,故集合M与N不是同一个集合.选项D中的集合M是数集,而集合N是点集,故集合M 与N不是同一个集合.对选项B,由集合元素的无序性,可知M,N表示同一个集合.2.已知集合A,B均为全集U={1,2,3,4}的子集,且∁U(A∪B)={4},B={1,2},则A∩(∁U B)等于( )A.{3}B.{4}C.{3,4}D.∅考点交并补集的综合问题题点有限集合的交并补运算答案 A解析∵U={1,2,3,4},∁U(A∪B)={4},∴A∪B={1,2,3}.又∵B={1,2},∴{3}⊆A⊆{1,2,3}.又∁U B={3,4},∴A∩(∁U B)={3}.3.函数f(x)=|x-1|的图象是( )考点函数图象题点求作或判断函数的图象答案 B解析代入特殊点,∵f(1)=0,∴排除A,C;又f(-1)=2,∴排除D.4.函数y =1-x +x 的定义域为( ) A .(-∞,1] B .[0,1]C .[0,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞)考点 函数的定义域 题点 求具体函数的定义域 答案 B解析 由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,解得0≤x ≤1.5.若函数y =f (x )的定义域为M ={x |-2≤x ≤2},值域为N ={y |0≤y ≤2},则函数y =f (x )的图象可能是( )答案 B解析 A 中函数的定义域不是[-2,2],C 中图象不表示函数,D 中函数值域不是[0,2],故选B.6.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -1=2x +3,f (m )=6,则m 等于( ) A .-14B.14C.32D .-32考点 求函数的解析式 题点 换元法求函数解析式 答案 A解析 令12x -1=t ,则x =2t +2,所以f (t )=2×(2t +2)+3=4t +7. 令4m +7=6,得m =-14.7.设x ∈R ,定义符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧1,x >0,0,x =0,-1,x <0,则( )A .|x |=x |sgn x |B .|x |=x sgn|x |C .|x |=|x |sgn xD .|x |=x sgn x考点 分段函数 题点 分段函数应用问题 答案 D解析 对于选项A ,右边=x |sgn x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≠0,0,x =0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确;对于选项B ,右边=x sgn|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≠0,0,x =0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确;对于选项C ,右边=|x |sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧ x ,x >0,0,x =0,x ,x <0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然不正确;对于选项D ,右边=x sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧x ,x >0,0,x =0,-x ,x <0,而左边=|x |=⎩⎪⎨⎪⎧x ,x ≥0,-x ,x <0,显然正确;故选D.8.若集合A ={a -3,2a -1,a 2-4},且-3∈A ,则实数a =________. 答案 0或1解析 若a -3=-3,则a =0,此时集合A 中含有元素-3,-1,-4,满足题意; 若2a -1=-3,则a =-1,此时集合A 中的三个元素为-4,-3,-3,不满足集合中元素的互异性;若a 2-4=-3,则a =±1,当a =1时,集合A 中的三个元素为-2,1,-3,满足题意; 当a =-1时,不符合题意. 综上可知,a =0或a =1. 二、填空题9.设A ={x |-3≤x ≤3},B ={y |y =-x 2+t }.若A ∩B =∅,则实数t 的取值范围是________. 答案 (-∞,-3)解析 B ={y |y ≤t },结合数轴可知t <-3.10.(a,3a -1]为一确定的区间,则a 的取值范围是________. 考点 区间的概念题点 区间概念的理解与应用答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解析 根据区间的定义,可知a <3a -1,解得a >12.11.若函数f (x )满足f (3x +2)=9x +8,则f (x )的解析式是________. 考点 求函数的解析式 题点 换元法求函数解析式 答案 f (x )=3x +2解析 令3x +2=t ,则3x =t -2, 故f (t )=3(t -2)+8=3t +2.12.若2f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =2x +12(x ≠0),则f (2)=________. 答案 52解析 令x =2得2f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=92,令x =12得2f⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (2)=32, 消去f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,得f (2)=52.三、解答题13.已知全集U ={x |x -2≥0或x -1≤0},A ={x |x <1或x >3},B ={x |x ≤1或x >2},求A ∩B ,A ∪B ,(∁U A )∩(∁U B ),(∁U A )∪(∁U B ).考点 交并补集的综合问题 题点 无限集合的交并补运算 解 ∵全集U ={x |x ≥2或x ≤1}, ∴A ∩B =A ={x |x <1或x >3};A ∪B =B ={x |x ≤1或x >2};(∁U A )∩(∁U B )=∁U (A ∪B )={2};(∁U A )∪(∁U B )=∁U (A ∩B )={x |2≤x ≤3或x =1}. 四、探究与拓展14.已知二次函数f (x )=ax2+bx +1(a >0),F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧f x,x >0,-f x ,x <0,若f (-1)=0,且对任意实数x 均有f (x )≥0,求F (x )的表达式. 考点 求函数的解析式 题点 待定系数法求函数解析式 解 ∵f (x )=ax 2+bx +1,f (-1)=0, ∴a -b +1=0.又∵对任意实数x ,均有f (x )≥0, ∴Δ=b 2-4a ≤0. ∴(a +1)2-4a ≤0. ∴a =1,b =2. ∴f (x )=x 2+2x +1.∴F (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2x +1,x >0,-x 2-2x -1,x <0.15.设集合A =⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12,B =⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1,函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +12,x ∈A ,-x ,x ∈B ,若x 0∈A ,且f (f (x 0))∈A ,求x 0的取值范围.考点 分段函数题点 分段函数与不等式结合 解 ∵x 0∈A ,∴f (x 0)=x 0+12∈B ,∴f (f (x 0))=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0+12=2⎝⎛⎭⎪⎫1-x 0-12=1-2x 0. 又f (f (x 0))∈A ,∴0≤1-2x 0<12,解得14<x 0≤12,∴14<x 0<12.即为x 0的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12.。
章末检测(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.若集合A 、B 、C 满足A ∩B =A ,B ∪C =C ,则A 与C 之间的关系是( ) A .A C B .CAC .A ⊆CD .C ⊆A2.已知函数y =1-x2x 2-3x -2的定义域为( )A .(-∞,1]B .(-∞,2]C .(-∞,-12)∩(-12,1]D .(-∞,-12)∪(-12,1]3.设P 、Q 为两个非空实数集合,定义集合运算:P *Q ={z |z =ab (a +b ),a ∈P ,b ∈Q },若P ={0,1},Q ={2,3},则P *Q 中元素之和是( )A .0B .6C .12D .184.已知a ,b 为两个不相等的实数,集合M ={a 2-4a ,-1},N ={b 2-4b +1,-2},映射f :x →x 表示把集合M 中的元素x 映射到集合N 中仍为x ,则a +b 等于( )A .1B .2C .3D .45.集合M 由正整数的平方组成,即M ={1,4,9,16,25,…},若对某集合中的任意两个元素进行某种运算,运算结果仍在此集合中,则称此集合对该运算是封闭的.M 对下列运算封闭的是( )A .加法B .减法C .乘法D .除法6.设全集U ={(x ,y )|x ,y ∈R },集合M ={(x ,y )|y -3x -2=1},N ={(x ,y )|y ≠x +1},则∁U (M ∪N )等于( )A .∅B .{(2,3)}C .(2,3)D .{(x ,y )|y =x +1}7.已知偶函数f (x )的定义域为R ,且在(-∞,0)上是增函数,则f (-34)与f (a 2-a +1)的大小关系为( )A .f (-34)<f (a 2-a +1)B .f (-34)>f (a 2-a +1)C .f (-34)≤f (a 2-a +1)D .f (-34)≥f (a 2-a +1)8.函数f (x )=cx 2x +3(x ≠-32),满足f [f (x )]=x ,则常数c 等于( ) A .3 B .-3C .3或-3D .5或-39.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)等于( )A .3B .1C .-1D .-310.已知函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f (1)的取值X 围是( )A .f (1)≥25 B.f (1)=25 C .f (1)≤25 D.f (1)>2511.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-4x +6, x ≥0,x +6, x <0则不等式f (x )>f (1)的解集是( )A .(-3,1)∪(3,+∞) B.(-3,1)∪(2,+∞) C .(-1,1)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(1,3)12.定义在R 上的偶函数在[0,7]上是增函数,在[7,+∞)上是减函数,又f (7)=6,则f (x )( )A .在[-7,0]上是增函数,且最大值是6B .在[-7,0]上是减函数,且最大值是6C .在[-7,0]上是增函数,且最小值是6D .在[-7,0]上是减函数,且最小值是6二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+2 x ≥22x x <2,已知f (x 0)=8,则x 0=________.14.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (7)=________.15.若定义运算a ⊙b =⎩⎪⎨⎪⎧b ,a ≥ba ,a <b,则函数f (x )=x ⊙(2-x )的值域为________.16.函数f (x )的定义域为D ,若对于任意x 1,x 2∈D ,当x 1<x 2时,都有f (x 1)≤f (x 2),则称函数f (x )在D 上为非减函数.设函数f (x )在[0,1]上为非减函数,且满足以下三个条件:①f (0)=0;②f (x 3)=12f (x );③f (1-x )=1-f (x ),则f (13)+f (18)=________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)已知全集U ={1,2,3,4,5},集合A ={x |x 2-5x +q =0,x ∈U },求q 的值及∁U A .18.(12分)讨论函数f (x )=x +a x(a >0)的单调区间.19.(12分)若f (x )是定义在(0,+∞)上的增函数,且f (x y)=f (x )-f (y ). (1)求f (1)的值;(2)若f (6)=1,解不等式f (x +3)-f (1x)<2.20.(12分)某商品在近30天内每件的销售价格p (元)与时间t (天)的函数关系是p =⎩⎪⎨⎪⎧t +20, 0<t <25,t ∈N ,-t +100, 25≤t ≤30,t ∈N .该商品的日销售量Q (件)与时间t (天)的函数关系是Q =-t +40(0<t ≤30,t ∈N ).(1)求这种商品的日销售金额的解析式;(2)求日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?21.(12分)已知13≤a ≤1,若函数f (x )=ax 2-2x +1在区间[1,3]上的最大值为M (a ),最小值为N (a ),令g (a )=M (a )-N (a ).(1)求g (a )的函数表达式;(2)判断函数g (a )在区间[13,1]上的单调性,并求出g (a )的最小值.22.(12分)设二次函数f (x )=ax 2+bx +c (a ,b ,c ∈R )满足下列条件: ①当x ∈R 时,其最小值为0,且f (x -1)=f (-x -1)成立; ②当x ∈(0,5)时,x ≤f (x )≤2|x -1|+1恒成立. (1)求f (1)的值; (2)求f (x )的解析式;(3)求最大的实数m (m >1),使得存在t ∈R ,只要当x ∈[1,m ]时,就有f (x +t )≤x 成立.章末检测(B)1.C [∵A ∩B =A ,∴A ⊆B ,∵B ∪C =C ,∴B ⊆C ,∴A ⊆C ,故选C.]2.D [由题意知:⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,2x 2-3x -2≠0解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤1,x ≠-12且x ≠2.故选D.]3.D [∵P ={0,1},Q ={2,3},a ∈P ,b ∈Q ,故对a ,b 的取值分类讨论.当a =0时,z =0;当a =1,b =2时,z =6;当a =1,b =3时,z =12.综上可知:P *Q ={0,6,12},元素之和为18.]4.D [∵集合M 中的元素-1不能映射到N 中为-2,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a =-2,b 2-4b +1=-1.即⎩⎪⎨⎪⎧a 2-4a +2=0,b 2-4b +2=0.∴a ,b 为方程x 2-4x +2=0的两根, ∴a +b =4.]5.C [设a 、b 表示任意两个正整数,则a 2、b 2的和不一定属于M ,如12+22=5∉M ;a 2、b 2的差也不一定属于M ,如12-22=-3∉M ;a 2、b 2的商也不一定属于M ,如1222=14∉M ;因为a 、b 表示任意两个正整数,a 2·b 2=(ab )2,ab 为正整数,所以(ab )2属于M ,即a 2、b 2的积属于M .故选C.]6.B [集合M 表示直线y =x +1上除点(2,3)外的点,即为两条射线上的点构成的集合,集合N 表示直线y =x +1外的点,所以M ∪N 表示直线y =x +1外的点及两条射线,∁U (M ∪N )中的元素就是点(2,3).]7.D [设x 1>x 2>0,则-x 1<-x 2<0, ∵f (x )在(-∞,0)上是增函数,∴f (-x 1)<f (-x 2),又∵f (x )是R 上的偶函数, ∴f (x 1)<f (x 2),即f (x )在(0,+∞)上为减函数. 又∵a 2-a +1=(a -12)2+34≥34,∴f (a 2-a +1)≤f (34)=f (-34).]8.B [cf x 2fx +3=x ,f (x )=3x c -2x =cx2x +3, 得c =-3.]9.D [因为奇函数f (x )在x =0处有定义,所以f (0)=20+2×0+b =b +1=0,b =-1.∴f (x )=2x+2x -1,f (1)=3,从而f (-1)=-f (1)=-3.]10.A [函数f (x )的增区间为[m 8,+∞),函数在区间[-2,+∞)上是增函数,所以m8≤-2,m ≤-16,f (1)=4-m +5≥25.]11.A [易知f (1)=3,则不等式f (x )>f (1)等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x 2-4x +6>3或⎩⎪⎨⎪⎧x <0,x +6>3,解得-3<x <1或x >3.]12.B [由f (x )是偶函数,得f (x )关于y 轴对称,其图象可以用下图简单地表示,则f (x )在[-7,0]上是减函数,且最大值为6.] 13. 6解析 ∵当x ≥2时,f (x )≥f (2)=6, 当x <2时,f (x )<f (2)=4, ∴x 20+2=8(x 0≥2),解得x 0= 6. 14.-2解析 ∵f (x +4)=f (x ),∴f (7)=f (3+4)=f (3)=f (-1+4)=f (-1)=-f (1)=-2×12=-2.15.(-∞,1]解析 由题意知x ⊙(2-x )表示x 与2-x 两者中的较小者,借助y =x 与y =2-x 的图象,不难得出,f (x )的值域为(-∞,1].16.34解析 由题意得f (1)=1-f (0)=1,f (13)=12f (1)=12,f (12)=1-f (12),即f (12)=12,由函数f (x )在[0,1]上为非减函数得,当13≤x ≤12时,f (x )=12,则f (38)=12,又f (13×38)=12f (38)=14,即f (18)=14.因此f (13)+f (18)=34.17.解 设方程x 2-5x +q =0的两根为x 1、x 2,∵x ∈U ,x 1+x 2=5,∴q =x 1x 2=1×4=4或q =x 1·x 2=2×3=6. 当q =4时,A ={x |x 2-5x +4=0}={1,4}, ∴∁U A ={2,3,5};当q =6时,A ={x |x 2-5x +6=0}={2,3}, ∴∁U A ={1,4,5}.18.解 任取x 1,x 2∈(0,+∞)且x 1<x 2, 则x 2-x 1>0,f (x 2)-f (x 1)=(x 2-x 1)·x 1x 2-ax 1x 2. 当0<x 1<x 2≤a 时,有0<x 1x 2<a , ∴x 1x 2-a <0.∴f (x 2)-f (x 1)<0,即f (x )在(0,a )上是减函数. 当a ≤x 1<x 2时,有x 1x 2>a ,∴x 1x 2-a >0. ∴f (x 2)-f (x 1)>0,即f (x )在[a ,+∞)上是增函数.∵函数f (x )是奇函数,∴函数f (x )在(-∞,-a ]上是增函数,在[-a ,0)上是减函数.综上所述,f (x )在区间(-∞,-a ],[a ,+∞)上为增函数,在[-a ,0),(0,a ]上为减函数.19.解 (1)令x =y ≠0,则f (1)=0.(2)令x =36,y =6,则f (366)=f (36)-f (6),f (36)=2f (6)=2,故原不等式为f (x +3)-f (1x)<f (36),即f [x (x +3)]<f (36),又f (x )在(0,+∞)上为增函数,故原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x +3>01x >00<x x +3<36⇒0<x <153-32. 20.解 (1)设日销售金额为y (元),则y =p ·Q . ∴y =⎩⎪⎨⎪⎧t +20-t +40-t +100-t +40=⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800, 0<t <25,t ∈N ,t 2-140t +4 000, 25≤t ≤30,t ∈N .(2)由(1)知y =⎩⎪⎨⎪⎧-t 2+20t +800t 2-140t +4 000=⎩⎪⎨⎪⎧-t -102+900, 0<t <25,t ∈N ,t -702-900, 25≤t ≤30,t ∈N .当0<t <25,t ∈N ,t =10时,y max =900(元); 当25≤t ≤30,t ∈N ,t =25时,y max =1 125(元).由1 125>900,知y max =1 125(元),且第25天,日销售额最大.21.解 (1)∵13≤a ≤1,∴f (x )的图象为开口向上的抛物线,且对称轴为x =1a ∈[1,3].∴f (x )有最小值N (a )=1-1a.当2≤1a ≤3时,a ∈[13,12],f (x )有最大值M (a )=f (1)=a -1;当1≤1a <2时,a ∈(12,1],f (x )有最大值M (a )=f (3)=9a -5;∴g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a -2+1a 13≤a ≤12,9a -6+1a 12<a ≤1.(2)设13≤a 1<a 2≤12,则g (a 1)-g (a 2)=(a 1-a 2)(1-1a 1a 2)>0,∴g (a 1)>g (a 2),∴g (a )在[13,12]上是减函数.设12<a 1<a 2≤1,则g (a 1)-g (a 2)=(a 1-a 2)(9-1a 1a 2)<0,∴g (a 1)<g (a 2), ∴g (a )在(12,1]上是增函数.∴当a =12时,g (a )有最小值12.22.解 (1)在②中令x =1,有1≤f (1)≤1,故f (1)=1.(2)由①知二次函数的开口向上且关于x =-1对称,故可设此二次函数为f (x )=a (x +1)2(a >0),又由f (1)=1代入求得a =14,故f (x )=14(x +1)2.(3)假设存在t ∈R ,只要x ∈[1,m ],就有f (x +t )≤x . 取x =1,有f (t +1)≤1, 即14(t +2)2≤1, 解得-4≤t ≤0.对固定的t ∈[-4,0],取x =m ,有f (t +m )≤m , 即14(t +m +1)2≤m , 化简得m 2+2(t -1)m +(t 2+2t +1)≤0, 解得1-t --4t ≤m ≤1-t +-4t ,故m ≤1-t +-4t ≤1-(-4)+-4×-4=9,t =-4时,对任意的x ∈[1,9],word11 / 11 恒有f (x -4)-x =14(x 2-10x +9)=14(x -1)(x -9)≤0, 所以m 的最大值为9.。
全册综合检测(时间:120分钟 满分:150分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若直线l :x -2y +k =0(k ∈R)过点(0,2),则k 的值为( ) A .-4 B .4 C .2D .-2解析:选B 由题意可得,0-4+k =0,解得k =4.2.已知空间向量a =(λ+1,1,λ),b =(6,μ-1,4),若a ∥b ,则λ+μ=( ) A .3 B .-3 C .5D .-5解析:选C 因为a ∥b ,所以λ+16=1μ-1=λ4,所以4λ+4=6λ,解得λ=2,所以1μ-1=12,解得μ=3,所以λ+μ=5.故选C. 3.如图,空间四边形OABC 中,OA ―→=a ,OB ―→=b ,OC ―→=c ,点M 为OA的中点,点N 在线段BC 上,且CN =2NB ,则MN ―→=( )A.12a -23b -13c B .-13a +12b +23cC.23a -12b +13c D .-12a +23b +13c解析:选D MN ―→=ON ―→-OM ―→=OC ―→+CN ―→-12OA ―→=OC ―→+23CB ―→-12OA ―→=OC ―→+23(OB―→-OC ―→)-12OA ―→=-12OA ―→+23OB ―→+13OC ―→=-12a +23b +13c ,故选D.4.中国是世界上最古老的文明中心之一,中国古代对世界上最重要的贡献之一就是发明了瓷器,中国陶瓷是世界上独一无二的.它的发展过程蕴藏着十分丰富的科学和艺术,陶瓷形状各式各样,从不同角度诠释了数学中几何的形式之美.现有一椭圆形明代瓷盘,经测量得到图中数据,则该椭圆瓷盘的焦距为( )A .8 3B .2 3C .4 3D .4解析:选C 因为椭圆的2a =8,2b =4,所以a =4,b =2,因为a 2=b 2+c 2,所以c 2=12⇒c =23,则2c =4 3.故选C.5.已知圆x 2+y 2+2x -2y +a =0截直线x +y +2=0所得弦的长度为4,则实数a 的值是( )A .-2B .-4C .-6D .-8解析:选B 圆的标准方程为(x +1)2+(y -1)2=2-a ,r 2=2-a ,则圆心(-1,1)到直线x +y +2=0的距离为|-1+1+2|2= 2.由22+(2)2=2-a ,得a =-4.6.已知在一个二面角的棱上有两个点A ,B ,线段AC ,BD 分别在这个二面角的两个面内,并且都垂直于棱AB ,AB =5,AC =3,BD =4,CD =52,则这个二面角的度数为( )A .30°B .45°C .90°D .150°解析:选C 设这个二面角的度数为α,由题意得CD ―→=CA ―→+AB ―→+BD ―→, ∴CD ―→2=CA ―→2+AB ―→2+BD ―→2+2|CA ―→|·|BD ―→|cos(π-α),∴(52)2=9+25+16-2×3×4×cos α,解得cos α=0,∴α=90°,即这个二面角的度数为90°,故选C.7.直线l 与抛物线C :y 2=2x 交于A ,B 两点,O 为坐标原点,若直线OA ,OB 的斜率k 1,k 2满足k 1k 2=23,则直线l 过定点( )A .(-3,0)B .(0,-3)C .(3,0)D .(0,3)解析:选A 设直线l 的方程为x =my +b ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),因为k 1k 2=23,所以y 1x 1·y 2x 2=23.又y 21=2x 1,y 22=2x 2,所以y 1y 2=6.将直线l :x =my +b 代入抛物线C :y 2=2x 得y 2-2my -2b =0,所以y 1y 2=-2b =6,所以b =-3,即直线l :x =my -3,所以直线l 过定点(-3,0).8.设椭圆x 26+y 22=1和双曲线x 23-y 2=1的公共焦点为F 1,F 2,P 是两曲线的一个公共点,则cos ∠F 1PF 2的值等于( )A.13 B.14 C.19D.35解析:选A 由题意知,F 1(-2,0),F 2(2,0),解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x 26+y 22=1,x23-y 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=92,y 2=12.取P 点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫322,22, 则PF 1―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫-2-322,-22,PF ―→2=⎝ ⎛⎭⎪⎫2-322,-22,cos ∠F 1PF 2=92-4+12⎝⎛⎭⎪⎫-2-3222+12·⎝⎛⎭⎪⎫2-3222+12=13.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列各组向量中,是平行向量的是( ) A .a =(1,2,-2),b =(-2,-4,4) B .c =(1,0,0),d =(-3,0,0) C .e =(2,3,0),f =(0,0,0) D .g =(-2,3,5),h =(16,-24,40)解析:选ABC 对于A ,有b =-2a ,所以a 与b 是平行向量; 对于B ,有d =-3c ,所以c 与d 是平行向量; 对于C ,f 是零向量,与e 是平行向量;对于D ,不满足g =λh ,所以g 与h 不是平行向量.10.已知点A (-1,1),B (3,1),直线l 过点C (1,3)且与线段AB 相交,则直线l 与圆(x-6)2+y 2=2的位置关系是( )A .相交B .相离C .相切D .不好确定解析:选BC 因为k AC =1,k BC =-1,直线l 的斜率的范围是(-∞,-1]∪[1,+∞),直线BC 方程为x +y -4=0,圆(x -6)2+y 2=2的圆心(6,0)到直线BC 的距离为2,因此圆(x -6)2+y 2=2与直线BC 相切,结合图象可知,直线l 与圆(x -6)2+y 2=2的位置关系是相切或相离.11.已知双曲线C 过点(3,2)且渐近线为y =±33x ,则下列结论正确的是( ) A .C 的方程为x 23-y 2=1B .C 的离心率为 3 C .曲线y =ex -2-1经过C 的一个焦点D .直线x -2y -1=0与C 有两个公共点解析:选AC ∵双曲线的渐近线为y =±33x ,∴设双曲线C 的方程为x 23-y 2=λ(λ≠0),又过点(3,2)得λ=1.故选项A 正确;此时C 的离心率e 为233,故B 选项错误;y=ex -2-1经过C 的焦点(2,0),故选项C 正确;联立直线和双曲线C 的方程,得Δ=0,故有一个公共点,所以D 选项错误.12.已知过抛物线C :y 2=8x 的焦点F 的直线l 交抛物线于P ,Q 两点,若R 为线段PQ 的中点,连接OR 并延长交抛物线C 于点S ,则|OS ||OR |的可能取值是( )A .1B .2C .3D .4解析:选CD 由题意知,y 2=8x 的焦点F 的坐标为(2,0).直线l 的斜率存在且不为0,设直线l 方程为y =k (x -2).由⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -2,y 2=8x ,消去y 整理得k 2x 2-4(k 2+2)x +4k 2=0,设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),R (x 0,y 0),S (x 3,y 3),则x 1+x 2=4k 2+2k 2,故x 0=x 1+x 22=2k 2+4k 2,y 0=k (x 0-2)=4k ,所以k os =y 0x 0=2k k 2+2,直线OS 的方程为y =2kk 2+2x ,代入抛物线方程,解得x 3=2k 2+22k 2,由条件知k 2>0.所以|OS ||OR |=x 3x 0=k 2+2>2. 故选C 、D. 三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.已知圆C :(x -2)2+(y -1)2=10与直线l :2x +y =0,则圆C 与直线l 的位置关系是________.解析:由题意有圆心C (2,1),半径r =10,则圆心到直线l :2x +y =0的距离d =|2×2+1|22+1=55=5<r =10,故直线与圆C 相交. 答案:相交14.已知平行六面体ABCD A 1B 1C 1D 1,AB =AD =AA 1=1,∠BAD =∠BAA 1=∠DAA 1=60°,则AC 1=_____.解析:∵AB =AD =AA 1=1,∠BAD =∠BAA 1=∠DAA 1=60°,∴AB ―→·AD ―→=AD ―→·AA 1―→=AB ―→·AA 1―→=12,∵AC 1―→=AB ―→+AD ―→+AA 1―→,∴AC 1―→2=AB ―→2+AD ―→2+AA 1―→2+2AB ―→·AD ―→+2AD ―→·AA 1―→+2AB ―→·AA 1―→=6,∴|AC 1―→|= 6. 答案: 615.已知A (2,2)是椭圆x 2m +y 24=1上一点,F 是椭圆的右焦点,设点F 到直线x =4的距离为d ,则m =______,|AF |d=______.解析:A (2,2)是椭圆x 2m +y 24=1上一点,代入可得4m +24=1,解得m =8,∴c =a 2-b2=2,F (2,0).∴|AF |=2-22+2-02=2,点F 到直线x =4的距离为d =2,∴|AF |d =22.答案:82216.已知F 为双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的右焦点,过点F 向双曲线E 的一条渐近线引垂线,垂足为A ,且交另一条渐近线于点B ,若|OF |=|FB |,则双曲线E 的离心率是_____________.解析:双曲线E :x 2a 2-y 2b 2=1的渐近线方程为y =±bax ,若|OF |=|FB |,可得在直角三角形OAB 中,由∠AOF =∠BOF =∠ABO =30°,可得b a=tan 30°=33,∴c 2a 2=a 2+b 2a 2=1+b 2a 2=1+13=43,∴e =233.答案:233四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知直线l 的方程为3x +4y -12=0,分别求下列直线l ′的方程,l ′满足:(1)过点(-1,3),且与l 平行. (2)与直线l 关于y 轴对称.解:(1)因为l ∥l ′,所以l ′的斜率为-34,所以直线l ′的方程为y -3=-34(x +1),即3x +4y -9=0.(2)l 与y 轴交于点(0,3),该点也在直线l ′上,在直线l 上取一点A (4,0),则点A 关于y 轴的对称点A ′(-4,0)在直线l ′上,所以直线l ′经过(0,3)和(-4,0)两点,故直线l ′的方程为3x -4y +12=0.18.(12分)直线l 经过两点(2,1),(6,3). (1)求直线l 的方程;(2)圆C 的圆心在直线l 上,并且与x 轴相切于(2,0)点,求圆C 的方程. 解:(1)由已知可得,直线l 的斜率k =3-16-2=12,所以直线l 的方程为x -2y =0. (2)因为圆C 的圆心在直线l 上, 所以可设圆心坐标为(2a ,a ), 因为圆C 与x 轴相切于(2,0)点, 所以圆心在直线x =2上,所以a =1, 所以圆心坐标为(2,1),半径为1, 所以圆C 的方程为(x -2)2+(y -1)2=1.19.(12分)在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,AB =BC =1,AA 1=2,E 为BB 1中点. (1)证明:AC ⊥D 1E ;(2)求DE 与平面AD 1E 所成角的正弦值. 解:(1)证明:连接BD ,∵D 1D ⊥平面ABCD ,AC ⊂平面ABCD ,在长方形ABCD 中,AB =BC ,∴BD ⊥AC . 又BD ∩D 1D =D ,∴AC ⊥平面BB 1D 1D , ∵D 1E ⊂平面BB 1D 1D ,∴AC ⊥D 1E .(2)以D 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系D xyz ,则A (1,0,0),D 1(0,0,2),E (1,1,1),AE ―→=(0,1,1),AD 1―→=(-1,0,2),DE ―→=(1,1,1). 设平面AD 1E 的法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·AD 1―→=0,n ·AE ―→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-x +2z =0,y +z =0,令z =1,得n =(2,-1,1). ∴cos 〈n ,DE ―→〉=2-1+13·6=23,∴DE 与平面AD 1E 所成角的正弦值为23. 20.(12分)已知抛物线C :x 2=4y 的焦点为F ,直线y =kx +m (m >0)与抛物线C 交于不同的两点M ,N .(1)若抛物线C 在点M 和N 处的切线互相垂直,求m 的值; (2)若m =2,求|MF |·|NF |的最小值.解:(1)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),对y =x 24求导得:y ′=x 2,故抛物线C 在点M 和N 处切线的斜率分别为x 12和x 22,又切线互相垂直,∴x 12·x 22=-1,即x 1·x 2=-4, 把y =kx +m 代入C 的方程得x 2-4kx -4m =0. ∴x 1x 2=-4m .(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),由抛物线定义可知 |MF |=y 1+1,|NF |=y 2+1,由(1)和m =2,知x 1x 2=-8,x 1+x 2=4k ,所以|MF |·|NF |=(y 1+1)(y 2+1)=(kx 1+3)·(kx 2+3)=k 2x 1x 2+3k (x 1+x 2)+9=4k 2+9,所以当k =0时, |MF |·|NF |取得最小值,且最小值为9.21.(12分)如图,在四棱锥P ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,CD ⊥PD ,AD ∥BC ,AD =CD =1,BC =2,二面角P CD A 为45°,E 为PD 的中点,点F 在PC 上,且PC ―→=3PF ―→.(1)求证:四边形ABCD 为直角梯形; (2)求二面角F AE D 的余弦值.解:(1)证明:因为PA ⊥平面ABCD ,所以PA ⊥CD . 又因为PD ⊥CD ,PA ∩PD =P , 所以CD ⊥平面PAD ,所以CD ⊥AD . 因为AD ∥BC ,且AD ≠BC , 所以四边形ABCD 为直角梯形.(2)过点A 作AD 的垂线交BC 于点M ,则PA ⊥AM ,PA ⊥AD ,以A 为坐标原点,分别以AM ,AD ,AP 为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系Axyz ,则A (0,0,0),B (1,-1,0),C (1,1,0),D (0,1,0),由(1)知CD ⊥AD ,又CD ⊥PD , 则∠PDA 为二面角P CD A 的平面角, 所以∠PDA =45°,PA =1,所以P (0,0,1),E ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,12,所以AE ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,12,PC ―→=(1,1,-1),AP ―→=(0,0,1),所以PF ―→=13PC ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫13,13,-13,AF ―→=AP ―→+PF ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫13,13,23,设平面AEF 的一个法向量为n 1=(x ,y ,z ), 则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·AE ―→=0,n 1·AF ―→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧y +z =0,x +y +2z =0,令z =1,则y =-1,x =-1,所以n 1=(-1,-1,1), 又平面PAD 的一个法向量为n 2=(1,0,0),所以cos 〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1|·|n 2|=-13=-33,由图知二面角F AE D 为钝角, 所以二面角F AE D 的余弦值为-33. 22.(12分)已知椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)的上、下两个焦点分别为F 1,F 2,过点F 1与y 轴垂直的直线交椭圆C 于M ,N 两点,△MNF 2的面积为3,椭圆C 的长轴长是短轴长的2倍.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知O 为坐标原点,直线l :y =kx +m 与y 轴交于点P ,与椭圆C 交于A ,B 两个不同的点,若存在实数λ,使得OP ―→=14OA ―→+λ4OB ―→,求m 的取值范围.解:(1)由题意可得F 1(0,c ),则c 2a 2+x 2b 2=1,解得x =±b 2a,∴△MNF 2的面积S =12×2b 2a ×2c =2b 2ca = 3.①∵椭圆C 的长轴长是短轴长的2倍, ∴a =2b .② 又∵a 2=b 2+c 2,③联立①②③解得a =2,b =1, ∴椭圆C 的标准方程x 2+y 24=1.(2)当m =0时,则P (0,0),由椭圆的对称性得AP ―→=PB ―→,即OA ―→+OB ―→=0, ∴m =0时,存在实数λ,使得OP ―→=14OA ―→+λ4OB ―→.当m ≠0时,得OP ―→=14OA ―→+λ4OB ―→,∵A ,B ,P 三点共线,∴1+λ=4⇒λ=3⇒AP ―→=3PB ―→. 设A (x 1,y 1), B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,4x 2+y 2-4=0,得(k 2+4)x 2+2mkx +m 2-4=0,由已知得Δ=4m 2k 2-4(k 2+4)(m 2-4)>0, 即k 2-m 2+4>0,且x 1+x 2=-2km k 2+4,x 1x 2=m 2-4k 2+4.由AP ―→=3PB ―→,得x 1=-3x 2, 即3(x 1+x 2)2+4x 1x 2=0, ∴12k 2m 2k 2+42+4m 2-4k 2+4=0⇒m 2k 2+m 2-k 2-4=0, 显然m 2=1不成立,∴k 2=4-m2m 2-1.∵k 2-m 2+4>0,∴4-m 2m 2-1-m 2+4>0,即4-m 2m 2m 2-1>0.解得-2<m <-1或1<m <2.综上所述,m 的取值范围为(-2,-1)∪(1,2)∪{0}.。
本 册 检 测考试时间120分钟,满分150分.一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A ={1,2},B ={2,2k },若B ⊆A ,则实数k 的值为( D )A .1或2B .12C .1D .2[解析] ∵集合A ={1,2},B ={2,2k},B ⊆A ,∴由集合元素的互异性及子集的概念可知2k=1,解得k =2.故选D.2.(2021·全国高考乙卷理科)已知命题p :∃x ∈R ,sin x <1;q :∀x ∈R ,则e |x |≥1,则下列命题中为真命题的是( A )A .p ∧qB .綈p ∧qC .p ∧綈qD .綈(p ∨q )[解析] 由于sin0=0,所以命题p 为真命题;由于y =e x 在R 上为增函数,|x |≥0,所以e |x |≥e 0=1,所以命题q 为真命题; 所以p ∧q 为真命题,綈p ∧q 、p ∧綈q 、綈(p ∨q )为假命题. 故选A.3.sin1,cos1,tan1的大小关系为( A ) A .tan1>sin1>cos1 B .sin1>tan1>cos1 C .sin1>cos1>tan1D .tan1>cos1>sin1[解析] ∵sin1>sin π4=22,cos1<cos π4=22,tan1>tan π4=1,∴tan1>sin1>cos1.4.lg2-lg 15-e ln2-(14)-12+(-2)2的值为( A )A .-1B .12C .3D .-5[解析] 原式=lg2+lg5-2-2+2=lg10-2=1-2=-1.故选A. 5.设角α=-35π6,则2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+sin (π-α)-cos 2(π+α)的值为( D )A .12B .32C .22D . 3[解析] 因为α=-35π6,所以2sin (π+α)cos (π-α)-cos (π+α)1+sin 2α+sin (π-α)-cos 2(π+α)=2sin αcos α+cos α1+sin 2α+sin α-cos 2α=2sin αcos α+cos α2sin 2α+sin α=cos αsin α=cos (-35π6)sin (-35π6)=cosπ6sinπ6= 3.故选D.6.若关于x 的方程f (x )-2=0在(-∞,0)内有解,则y =f (x )的图象可以是( D )[解析] 因为关于x 的方程f (x )-2=0在(-∞,0)内有解,所以函数y =f (x )与y =2的图象在(-∞,0)内有交点,观察题中图象可知只有D 中图象满足要求.7.定义在R 上的偶函数f (x )在[0,+∞)上单调递增,且f (13)=0,则满足f (log18x )>0的x的取值范围是( B )A .(0,+∞)B .(0,12)∪(2,+∞)C .(0,18)∪(12,2)D .(0,12)[解析] 由题意知f (x )=f (-x )=f (|x |),所以f (|log18x |)>f (13).因为f (x )在[0,+∞)上单调递增,所以|log18x |>13,又x >0,解得0<x <12或x >2.8.(2021·四川绵阳高一检测)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R )在一个周期内的图象如图所示,则要得到y =f (x )的图象可由函数y =cos x 的图象(纵坐标不变)( B )A .先把各点的横坐标缩短到原来的12,再向左平移π6个单位长度B .先把各点的横坐标缩短到原来的12,再向右平移π12个单位长度C .先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向左平移π6个单位长度D .先把各点的横坐标伸长到原来的2倍,再向右平移π12个单位长度[解析] 由函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2,x ∈R )在一个周期内的图象可得A =1,14T =14·2πω=π12+π6,解得ω=2.把点(π12,1)的坐标代入函数的解析式可得1=sin(2×π12+φ), 即sin(π6+φ)=1.再由|φ|<π2,可得φ=π3,故函数f (x )=sin(2x +π3).把函数y =cos x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12,可得y =cos2x 的图象,再向右平移π12个单位长度可得y =cos2(x -π12)=cos(2x -π6)=sin[π2-(2x -π6)]=sin(2π3-2x )=sin[π-(π3+2x )]=sin(2x +π3)=f (x )的图象.故选B.二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,有选错的得0分,部分选对的得3分)9.将函数y =sin(x -π4)的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变),再向左平移3π4个单位长度得g (x )的图象,则下列说法正确的是( ACD ) A .g (x )是奇函数B .x =π3是g (x )图象的一条对称轴C .g (x )的图象关于点(3π,0)对称D .2g (0)=1[解析] 将函数y =sin(x -π4)的图象上各点的横坐标伸长到原来的3倍(纵坐标不变)得y =sin(x 3-π4)的图象,再向左平移3π4个单位长度得g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤13⎝⎛⎭⎫x +3π4-π4=sin x3的图象,所以A 正确;因为g (π3)≠±1,所以B 错;因为g (3π)=sin π=0,所以C 正确;又g (0)=0,所以2g (0)=1,所以D 正确.综上,ACD 正确.10.已知0<a <b <1<c ,则下列不等式不成立的是( BD ) A .a c <b c B .c b <c a C .log a c >log b cD .sin a >sin b[解析] 取a =14,b =12,c =2,则(14)2<(12)2,A 成立;212>214,B 不成立;log142=-12,log122=-1,∴log142>log122,C 成立;∵0<a <b <1<π2,∴sin a <sin b ,D 不成立.故选BD.11.函数f (x )=sin2x -3(cos 2x -sin 2x )的图象为C ,如下结论正确的是( ABC ) A .f (x )的最小正周期为πB .对任意的x ∈R ,都有f (x +π6)+f (π6-x )=0C .f (x )在(-π12,5π12)上是增函数D .由y =2sin2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到图象C[解析] f (x )=sin2x -3cos2x =2sin(2x -π3),f (x )的最小正周期为π,故A 正确;f (π6)=2sin(2×π6-π3)=0,故图象关于(π6,0)对称,B 正确;当x ∈(-π12,5π12)时,2x -π3∈(-π2,π2),所以f (x )在(-π12,5π12)上是增函数,C 正确;由y =2sin2x 向右平移π3个单位长度得到y =2sin2(x -π3)=2sin(2x -2π3)的图象,故D 错误.故选ABC.12.下列命题正确的是( CD ) A .∀x ∈(2,+∞),都有x 2>2xB .“a =12”是函数“y =cos 22ax -sin 22ax 的最小正周期为π”的充要条件C .命题p :∃x 0∈R ,f (x 0)=ax 20+x 0+a =0是假命题,则a ∈(-∞,-12)∪(12,+∞)D .已知α,β∈R ,则“α=β”是“tan α=tan β”的既不充分也不必要条件[解析] A 错,当x =4时,42=24,故不等式不成立;B 错,y =cos 22ax -sin 22ax =cos4ax ,当a =12时,y =cos2x ,其最小正周期为2π2=π;当a =-12时,y =cos(-2x )=cos2x ,其最小正周期为π,故说法不正确;C 正确,因为p 为假命题,所以綈p 为真命题,即不存在x 0∈R ,使f (x 0)=0,故Δ=1-4a 2<0,且a ≠0,解得a >12或a <-12;D 正确,如果两个角为直角,那么它们的正切值不存在,反过来,如果两个角的正切值相等,那么它们可能相差k π(k ∈Z ),故反之不成立.综上,CD 正确.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.化简2+cos20°-sin 210°[解析]2+cos20°-sin 210°=2+2cos 210°-1-sin 210°=3cos 210°=3cos10°.14.李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x 元,每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.(1)当x =10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付 130 元;(2)在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的7折,则x 的最大值为 15 .[解析] (1)x =10,顾客一次购买草莓和西瓜各一盒,需要支付60+80-10=130元. (2)设顾客一次购买水果的促销前总价为y 元,y <120元时,李明得到的金额为y ×80%,符合要求.y ≥120元时,有(y -x )×80%≥y ×70%恒成立, 即8(y -x )≥7y ,x ≤y 8,即x ≤(y8)min =15元,所以x 的最大值为15.15.已知函数g (x )=f (x )+x 2是奇函数,当x >0时,函数f (x )的图象与函数y =log 2x 的图象关于直线y =x 对称,则g (-1)+g (-2)= -11 .[解析] ∵当x >0时,f (x )的图象与函数y =log 2x 的图象关于直线y =x 对称, ∴当x >0时,f (x )=2x , ∴当x >0时,g (x )=2x +x 2,又g (x )是奇函数,∴g (-1)+g (-2)=-[g (1)+g (2)]=-(2+1+4+4)=-11.16.函数f (x )=a 2-x -1(a >0,a ≠1)的图象恒过定点 (2,0) ,当a >1时,f (x 2)的单调递增区间为 (-∞,0] .[解析] 由2-x =0得x =2,此时,f (2)=0,∴f (x )恒过定点(2,0);当a >1时,f (x 2)=a2-x 2-1,由复合函数同增异减可知,f (x )的递增区间为(-∞,0].四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)如图,以Ox 为始边作角α与β(0<β<α<π),它们的终边分别与单位圆相交于P ,Q 两点,已知点P 的坐标为(-35,45).(1)求sin2α+cos2α+11+tan α的值;(2)若cos αcos β+sin αsin β=0,求sin(α+β)的值. [解析] (1)由三角函数定义得cos α=-35,sin α=45,∴原式=2sin αcos α+2cos 2α1+sin αcos α=2cos α(sin α+cos α)sin α+cos αcos α=2cos 2α=2×(-35)2=1825.(2)∵cos αcos β+sin αsin β=cos(α-β)=0,且0<β<α<π, ∴α-β=π2,∴β=α-π2,∴sin β=sin(α-π2)=-cos α=35,cos β=cos(α-π2)=sin α=45.∴sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β=45×45+(-35)×35=725.18.(本小题满分12分)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤0,log ax ,x >0,且点(4,2)在函数f (x )的图象上.(1)求函数f (x )的解析式,并在如图所示的平面直角坐标系中画出函数f (x )的图象;(2)求不等式f (x )<1的解集;(3)若方程f (x )-2m =0有两个不相等的实数根,求实数m 的取值范围. [解析] (1)∵点(4,2)在函数的图象上,∴f (4)=log a 4=2,解得a =2.∴f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2,x ≤0,log 2x ,x >0.函数的图象如图所示.(2)不等式f (x )<1等价于⎩⎨⎧x >0,log 2x <1或⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,x +2<1,解得0<x <2或x <-1,∴原不等式的解集为{x |0<x <2或x <-1}. (3)∵方程f (x )-2m =0有两个不相等的实数根,∴函数y =2m 的图象与函数y =f (x )的图象有两个不同的交点. 结合图象可得2m ≤2,解得m ≤1. ∴实数m 的取值范围为(-∞,1].19.(本小题满分12分)已知函数f (x )=cos(π3+x )·cos(π3-x ),g (x )=12sin2x -14.(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)求函数h (x )=f (x )-g (x )的最大值,并求使h (x )取得最大值时x 的集合.[解析] (1)f (x )=(12cos x -32sin x )·(12cos x +32sin x )=14cos 2x -34sin 2x =1+cos2x 8-3(1-cos2x )8=12cos2x -14, ∴f (x )的最小正周期为T =2π2=π.(2)h (x )=f (x )-g (x ) =12cos2x -12sin2x =22cos(2x +π4), 当2x +π4=2k π(k ∈Z ),即x =k π-π8(k ∈Z )时,h (x )有最大值22.此时x 的集合为{x |x =k π-π8,k ∈Z }.20.(本小题满分12分)某工厂现有职工320人,平均每人每年可创利20万元,该工厂打算购进一批智能机器人(每购进一台机器人,将有一名职工下岗).据测算,如果购进智能机器人不超过100台,每购进一台机器人,所有留岗职工(机器人视为机器,不作为职工看待)在机器人的帮助下,每人每年多创利2千元,每台机器人购置费及日常维护费用折合后平均每年2万元,工厂为体现对职工的关心,给予下岗职工每人每年4万元补贴;如果购进智能机器人数量超过100台,则工厂的年利润y =8 202+lg x 万元(x 为机器人台数且x <320).(1)写出工厂的年利润y 与购进智能机器人台数x 的函数关系;(2)为获得最大经济效益,工厂应购进多少台智能机器人?此时工厂的最大年利润是多少?(参考数据:lg2≈0.301 0)[解析] (1)当购进智能机器人台数x ≤100时, 工厂的年利润y =(320-x )(20+0.2x )-4x -2x =-0.2x 2+38x +6 400,∴y =⎩⎪⎨⎪⎧-0.2x 2+38x +6 400,0≤x ≤100,x ∈N ,8 202+lg x ,100<x <320,x ∈N .(2)由(1)知,当0≤x ≤100时,y =-0.2(x -95)2+8 205, 当x =95时,y max =8 205;当x >100时,y =8 202+lg x 为增函数,8 202+lg x <8 202+lg320=8 202+1+5lg2≈ 8 204.505<8 205.综上可得,工厂购进95台智能机器人时获得最大经济效益,此时的最大年利润为8 205万元.21.(本小题满分12分)已知f (x )=sin(2x +π3)+sin(2x -π3)+2cos 2x ,x ∈R .(1)求f (x )的最小正周期; (2)求f (x )的单调减区间;(3)若函数g (x )=f (x )-m 在区间[-π4,π4]上没有零点,求m 的取值范围.[解析] (1)f (x )=12sin2x +32cos2x +12sin2x -32cos2x +2cos 2x =sin2x +cos2x +1=2sin(2x +π4)+1.∵ω=2,∴T =π.(2)由π2+2k π≤2x +π4≤3π2+2k π,k ∈Z ,得π8+k π≤x ≤5π8+k π,k ∈Z , ∴f (x )的单调减区间为[k π+π8,k π+5π8],k ∈Z .(3)作出函数y =f (x )在[-π4,π4]上的图象如图所示.函数g (x )无零点,即方程f (x )-m =0无解,亦即函数y =f (x )与y =m 的图象在x ∈[-π4,π4]上无交点,从图象可看出f (x )在[-π4,π4]上的值域为[0,2+1],则m >2+1或m <0.所以m 的取值范围为{x |m >2+1或m <0}.22.(本小题满分12分)已知定义域为R 的函数f (x )=-2x +a2x +1是奇函数.(1)求实数a 的值;(2)判断并用定义证明该函数在定义域R 上的单调性;(3)若方程f (4x -b )+f (-2x +1)=0在(-3,log 23)内有解,求实数b 的取值范围.[解析] (1)依题意得f (0)=-1+a2=0,故a =1,此时f (x )=-2x +12x +1,对任意x ∈R 均有f (-x )=-2-x +12-x +1=-1+2x1+2x =-f (x ),∴f (x )=-2x +a2x +1是奇函数,∴a =1.(2)f (x )在R 上是减函数,证明如下:任取x 1,x 2∈R 且x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=-2x 1+12x 1+1--2x 2+12x 2+1=(-2x 1+1)(2x 2+1)-(2x 1+1)(-2x 2+1)(2x 1+1)(2x 2+1)=2(2x 2-2x 1)(2x 1+1)(2x 2+1).∵x 1<x 2,∴2x 1<2x 2, ∴2x 2-2x 1>0, ∴f (x 1)-f (x 2)>0, ∴f (x 1)>f (x 2).∴该函数在定义域R 上是减函数.(3)由函数f (x )为奇函数知,f (4x -b )+f (-2 x +1)=0⇔f (4x -b )=f (2x +1). 又函数f (x )是单调递减函数,从而4x -b =2x +1. 即方程b =4x -2x +1在(-3,log 23)内有解. 令y =g (x )=4x -2x +1,只要b 在g (x )的值域内即可. ∵g (x )=22x -2·2x =(2x -1)2-1,且2x ∈(18,3),∴g (x )∈[-1,3).∴当b ∈[-1,3)时,原方程在(-3,log 23)内有解.。
第一章集合与函数的概念章末小结一、选择题1.满足条件M∪{1}={1,2,3}的集合M的个数是().A.4B.3C.2D.1【解析】∵M∪{1}={1,2,3},∴M={2,3}或{1,2,3}.【答案】C2.已知函数f(x)f(f(3))=().A.4B.9C.-3D.-2【解析】∵3>0,∴f(3)=1-3=-2.又-2<0,∴f(f(3))=f(-2)=(1+2)2=9.【答案】B3.若函数y=f(x)的定义域为集合A={x|0≤x≤2},值域为集合B={y|1≤y≤2},则这个函数的图象可能是().【解析】由函数定义知,A不合定义域要求,B中y值的取值不唯一,C不合值域要求,故选D.【答案】D4.已知y=f(x)是偶函数,且f(4)=5,则f(4)+f(-4)的值为().A.56B.10C.8D.不确定【解析】∵y=f(x)是偶函数,∴f(-4)=f(4)=5,∴f(4)+f(-4)=10.【答案】B5.如图,对应关系f是从A到B的映射的是().【解析】A选项中元素4,9在集合B中对应的元素不唯一,故不能构成A到B的映射,B,C选项中元素0在集合B中没有对应的元素,故选D.【答案】D6.定义在R上的偶函数f(x)满足:对任意的x1,x2∈[0,+∞)(x1≠x2),0,则().A.f(3)<f(-2)<f(1)B.f(1)<f(-2)<f(3)C.f(-2)<f(1)<f(3)D.f(3)<f(1)<f(-2)【解析】若x2-x1>0,则f(x2)-f(x1)<0,即f(x2)<f(x1),∴f(x)在[0,+∞)上是减函数.∵3>2>1,∴f(3)<f(2)<f(1).又f(x)是偶函数,∴f(-2)=f(2),∴f(3)<f(-2)<f(1),故选A.【答案】A7.函数f(x)().【解析】因为f(x)C.【答案】C8.若函数f(x)满足f(3x+2)=9x+8,则f(x)的解析式是().A.f(x)=9x+8B.f(x)=3x+2C.f(x)=-3x-4D.f(x)=3x+2或f(x)=-3x-4【解析】∵f(3x+2)=9x+8=3(3x+2)+2,∴f(x)=3x+2.【答案】B9.已知f(x)为奇函数,在[3,6]上单调递增,且在[3,6]上的最大值为8,最小值为-1,则2f(-6)+f(-3)等于().A.-15B.-13C.-5D.5【解析】因为函数f(x)在[3,6]上是增函数,所以f(6)=8,f(3)=-1.又因为函数为奇函数,所以2f(-6)+f(-3)=-2f(6)-f(3)=-2×8+1=-15.【答案】A10.已知函数f(x)=ax2+2(a-3)x+1在区间[-2,+∞)上单调递减,则实数a的取值范围是().A.(-∞,3]B.[-3,0]C.[-3,0)D.[-2,0]【解析】当a=0时,函数f(x)为R上的减函数,所以在[-2,+∞)上也是减函数;当a≠0时,函数f(x)图象的对称轴为直线依题意有-3≤a<0.综上,实数a的取值范围为[-3,0].故选B.【答案】B11.已知函数f(x)是定义在[0,+∞)上的增函数,则满足f(2x-1)x的取值范围是().A BC D故选D.【答案】D12.已知y=f(x)是定义在R上的奇函数,当x<0时,f(x)=x+2,则不等式2f(x)-1<0的解集是().ABCD【解析】因为f(x)为奇函数,所以当x>0时,-x<0,所以f(-x)=-f(x)=-x+2,即f(x)=x-2.当x<0时,f(x)=x+2,由2f(x)-1<0,得2(x+2)-1<0,解得当x≥0时,f(x)=x-2,由2f(x)-1<0,得2(x-2)-1<0,解得综上可知,【答案】B二、填空题13.函数f(x)的定义域为.x≥-1且x≠2.∴函数的定义域是[-1,2)∪(2,+∞).【答案】[-1,2)∪(2,+∞)14.已知集合A={x|x≥2},B={x|x≥m},且A∪B=A,则实数m的取值范围是.【解析】∵A∪B=A,即B⊆A,∴实数m的取值范围为[2,+∞).【答案】[2,+∞)15.已知函数f(x)是奇函数,当1≤x≤4时,f(x)=x2-4x+5,则当-4≤x≤-1时,函数f(x)的最大值是.【解析】当1≤x≤4时,f(x)=x2-4x+5=(x-2)2+1,其最小值为1.又函数f(x)是奇函数,∴当-4≤x≤-1时,函数f(x)的最大值为-1.【答案】-116.已知f(x)是定义在R上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,若f(-1)=0,0的解集为.【解析】∵f(x)是定义在R上的偶函数,且在(0,+∞)上单调递减,∴f(x)在区间(-∞,0)上单调递增,f(1)=f(-1)=0.当x>0,f(x)<0时,解得x>1;当x<0,f(x)>0时,解得-1<x<0.故原不等式的解集为{x|-1<x<0或x>1}.【答案】{x|-1<x<0或x>1}三、解答题17.设A={x|x2-3x+2=0},B={x|x2-ax+2=0},B⊆A.(1)写出集合A的所有子集;(2)若B为非空集合,求a的值.【解析】(1)由题可知A={1,2},所以集合A的所有子集是⌀,{1},{2},{1,2}.(2)因为B是非空集合,所以当集合B中只有一个元素时,由Δ=0,得a2-8=0,即a=±此时B=或{不满足B⊆A.当集合B中有两个元素时,由A=B,得a=3,综上可知,a的值为3.18.已知函数f(x)(1)求f(f(-1))的值.(2)若f(x0)>2,求实数x0的取值范围.【解析】(1)因为f(-1)=-(-1)+3=4,所以f(f(-1))=f(4)=4×4=16.(2)当x0≤0时,由f(x0)>2,得-x0+3>2,即x0<1,此时x0≤0;当x0>0时,由f(x0)>2,得4x0>2,即x0综上可得,实数x0的取值范围为(-∞19.已知全集为R,集合B={x|a-2<x≤a+3}.(1)当a=0时,求(R A)∩B;(2)若A∪B=B,求实数a的取值范围.【解析】(1)要使,0<x≤2,∴A=(0,2],∴R A=(-∞,0]∪(2,+∞).当a=0时,B=(-2,3],∴(R A)∩B=(-2,0]∪(2,3].(2)∵A∪B=B,∴A⊆B.∵A=(0,2],-1≤a≤2.故实数a的取值范围为[-1,2].20.某省两相邻重要城市之间人员交流频繁,为了缓解交通压力,特修一条专用铁路,用一列火车作为交通车.已知该车每次拖4节车厢,一天能来回16次,若每次拖7节车厢,则每天能来回10次.(1)若每天来回的次数是车头每次拖挂车厢节数的一次函数,求此一次函数解析式.(2)在(1)的条件下,每节车厢能载乘客110人.问:这列火车每天来回多少次才能使运营人数最多?并求出每天最多运营人数.【解析】(1)设每天来回y次,每次挂x节车厢,由题意设y=kx+b.当x=4时,y=16,当x=7时,y=10,所以16=4k+b,10=7k+b,解得k=-2,b=24,所以y=-2x+24.(2)设每天运营S节车厢,则S=xy=x(-2x+24)=-2x2+24x=-2(x-6)2+72,所以当x=6时,S max=72,此时y=12,则每日最多运营人数为110×72=7920.故这列火车每天来回12次,才能使运营人数最多,每天最多运营人数为7920.21.若二次函数f(x)满足f(x+1)-f(x)=2x,且f(0)=1.(1)求f(x)的解析式;(2)若在区间[-1,1]上函数g(x)=f(x)-(2x+m)的图象与x轴无交点,求实数m的取值范围.【解析】(1)设f(x)=ax2+bx+c(a≠0),∵f(0)=1,∴c=1,∴f(x)=ax2+bx+1.∵f(x+1)-f(x)=2x,∴2ax+a+b=2x,(x)=x2-x+1.(2)由题意知函数g(x)在[-1,1]上的最小值大于0.∵g(x)=x2-3x+1,其图象的对称轴为直线∴g(x)在区间[-1,1]上是减函数, ∴g(x)min=g(1)=1-3+1-m>0,∴m<-1.故实数m的取值范围是(-∞,-1).22.已知函数f(x),且f(1)=2.(1)求a,b的值;(2)当0<x≤1时,判断函数f(x)的单调性,并给予证明;(3)求函数f(x).【解析】(1)∵函数f(x),且f(1)=2.∴f(-1)=-f(1)=-2.(2)由(1)知f(x)==x+.f(x)(0,1]上为减函数.证明如下:任取0<x1<x2≤1,则f(x1)-f(x2)=(x1-x2)=(x1-x2)(x1-x2∵x1-x2<0,10,∴f(x1)-f(x2)>0,即f(x1)>f(x2),∴f(x)(0,1]上为减函数.(3)由(2)知f(x),∴函数f(x)最小值为f(1)=2.。
某某省某某市赣榆县海头高级中学高中数学 滚动练习1 新人教A 版必修1一、填空题1.已知集合}4,3,2,1{-=A ,},22|{2A x x x y y B ∈+-==,若用列举法表示集合B ,则=B ;2.全集}7,6,5,4,3,2,1{=U }5,4,3,2,1{=P ,}7,6,5,4,3{=Q ,则=Q C P U ;3.设}1|{->=x x A ,}3|{≤=x x B ,则=B A ;4.设集合}3,1,1{-=A ,}42{2++=a a B ,,}3{=B A ,则实数=a ;5.若集合}023|{2=+-=x ax x A 的子集只有两个,则实数=a ;6.集合}06|{2=-+=x x x A ,}01|{=+=mx x B ,且A B A = ,则m 的取值X 围是;7.函数xx y -=2的定义域为; 8.已知函数⎩⎨⎧<≥+=0,0,1)(2x x x x x f ,则=-))2((f f ; 9.函数x x y 21-+=的值域为;10.已知函数n mx x x f +-=2)(,且1)1(-=f ,m n f =)(,则=-)5(f ;11.若函数432--=x x y 的定义域为]230[,,则值域为; 12.已知函数⎩⎨⎧<-≥+=0,20,1)(2x x x x x f ,且10)(=x f ,则=x ; 13.已知32)(+=x cx x f (23≠x ),且满足x x f f =))((则=c ; 14.已知函数2)(x x f =,值域为}41{,的函数共有个。
二、解答题15.已知数集}31{2-+=,,a a A 与数集}123{2+--=a a a B ,,,若}3{-=B A ,求B A 。
16.求下列函数的定义域:(1)13121112---++=x x x y ;(2)x x x y -+=||)1(0;(3)已知函数)(x f 的定义域为)20(,,求)12(-x f 的定义域。
滚动检测(一)集合(时间:45分钟 满分:75分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6},集合B ={1,3,4,6,7},则集合A ∩∁U B =( )A .{2,5}B .{3,6}C .{2,5,6}D .{2,3,5,6,8}解析:∵U ={1,2,3,4,5,6,7,8},B ={1,3,4,6,7},∴∁U B ={2,5,8},∴A ∩(∁U B )={2,3,5,6}∩{2,5,8}={2,5}.答案:A2.已知集合A ={x |x =3n +2,n ∈N },B ={6,8,10,12,14},则集合A ∩B 中元素的个数为( )A .5B .4C .3D .2解析:A ={2,5,8,11,14,17,…},A ∩B ={8,14},故选D. 答案:D3.已知集合A ={x |x 2-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ∪B =R C .B ⊆AD .A ⊆B解析:由A ={x |x 2-2x >0}得A ={x |x <0或x >2},又B ={x |-5<x <5},所以A ∪B =R .答案:B4.设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P *Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={-1,0,1},Q ={-2,2},则集合P *Q 中元素的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0; 当a =-1,b =-2时,z =(-1)÷(-2)=12;当a =-1,b =2时,z =(-1)÷2=-12;当a =1,b =-2时,z =1÷(-2)=-12;当a =1,b =2时,z =1÷2=12.故P *Q =⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,-12,该集合中共有3个元素.答案:B5.已知全集U =Z ,集合A ={x |x 2=x },B ={-1,0,1,2},则图中阴影部分所表示的集合为( )A .{-1,2}B .{-1,0}C .{0,1}D .{1,2}解析:由题意得集合A ={0,1},图中阴影部分所表示的集合是不在集合A 中,但在集合B 中的元素的集合,即(∁U A )∩B ,易知(∁U A )∩B ={-1,2},故图中阴影部分所表示的集合为{-1,2}.正确选项为A.答案:A6.若集合P ={x |3<x ≤22},非空集合Q ={x |2a +1≤x <3a -5},则能使Q ⊆(P ∩Q )成立的所有实数a 的取值X 围为( )A .(1,9)B .[1,9]C .[6,9)D .(6,9]解析:依题意,P ∩Q =Q ,Q ⊆P , 于是⎩⎪⎨⎪⎧2a +1<3a -5,2a +1>3,3a -5≤22,解得6<a ≤9,即实数a 的取值X 围是(6,9].答案:D二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案写在题中的横线上) 7.已知集合A ={0,2,3},B ={x |x =ab ,a ,b ∈A 且a ≠b },则B 的子集有________个. 解析:∵A ={0,2,3},B ={x |x =ab ,a ,b ∈A 且a ≠b },∴B={0,6},∴B的子集共有22=4个.答案:48.已知集合A={-2,1,2},B={a+1,a},且B⊆A,则实数a的值是________.解析:本题主要考查集合的子集关系的逆用.因为集合A={-2,1,2},B={a+1,a},且B⊆A,所以a∈A,a+1∈A,且a≥0.所以a=1.答案:19.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.解析:设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A,B,C,同时参加数学和化学小组的有x人,由题意可得如图所示的Venn图.由全班共36名同学可得(26-6-x)+6+(15-10)+4+(13-4-x)+x=36,解得x=8,即同时参加数学和化学小组的有8人.答案:810.如果集合A={x|ax2+2x+1=0}只有一个元素,则实数a的值为________.解析:若集合A={x|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则方程ax2+2x+1=0有且只有一个解.当a=0时,方程可化为2x+1=0,满足条件;当a≠0时,二次方程ax2+2x+1=0有且只有一个解,则Δ=4-4a=0,解得a=1.综上满足条件的a的值为0或1.答案:0或1三、解答题(本大题共2小题,共25分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)11.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x2-3x-10的两个零点为x1,x2(x1<x2),设A ={x|x≤x1,或x≥x2},B={x|2m-1<x<3m+2},且A∩B=∅,某某数m的取值X围.解:A ={x |x ≤-2,或x ≥5}. 要使A ∩B =∅,必有⎩⎪⎨⎪⎧2m -1≥-2,3m +2≤5,3m +2>2m -1,或3m +2≤2m -1,解得⎩⎪⎨⎪⎧m ≥-12,m ≤1,m >-3,或m ≤-3,即-12≤m ≤1,或m ≤-3.所以m 的取值X 围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫m ⎪⎪⎪-12≤m ≤1或m ≤-3.12.(本小题满分13分)设集合A ={x |x 2-3x +2=0},B ={x |x 2+2(a +1)x +(a 2-5)=0},(1)若A ∩B ={2},某某数a 的值; (2)若A ∪B =A ,某某数a 的取值X 围;(3)若U =R ,A ∩(∁U B )=A ,某某数a 的取值X 围.解:(1)∵A ∩B ={2},∴2∈B ,代入B 中方程,得a 2+4a +3=0, 所以a =-1或a =-3.当a =-1时,B ={-2,2},满足条件; 当a =-3时,B ={2},也满足条件. 综上得a 的值为-1或-3. (2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .①当Δ=4(a +1)2-4(a 2-5)=8(a +3)<0,即a <-3时,B =∅满足条件; ②当Δ=0 即a =-3时,B ={2},满足要求;③当Δ>0,即a >-3时,B =A ={1,2}才能满足要求,不可能. 综上可知a 的取值X 围是a ≤-3.(3)∵A ∩(∁U B )=A ,∴A ⊆(∁U B ),∴A ∩B =∅. ①当Δ<0 即a <-3时,B =∅满足要求;②当Δ=0 即a =-3时,B ={2},A ∩B ={2}不满足条件; ③当Δ>0,即a >-3时,此时只需1∉B 且2∉B 即可. 将x =2代入B 中方程,得a =-1或a =-3;将x=1代入B中方程,得a=-1±3,∴a>-3且a≠-1且a≠-1± 3.综上,a的取值X围是a<-3或-3<a<-1-3或-1-3<a<-1或-1<a<-1+3或a>-1+ 3.。
第二、三章滚动性检测 时间:120分钟 分值:150分一、选择题:本大题共12题,每题5分,共60分.在下列各题的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的.1.已知集合A ={y |y =log 3x ,x >1},B =⎝⎛⎭⎬⎫y ⎪⎪y =⎝⎛⎭⎫13x ,x >1,则A ∩B =( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪0<y <13 B .{y |0<y <1} C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪13<y <1 D .∅ 答案:A解析:由x >1可得y =log 3x >log 31=0,y =⎝⎛⎭⎫13x <⎝⎛⎭⎫131=13,因此A ={y |y >0},B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪0<y <13,所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪0<y <13,选A. 2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x (x >0),3x (x ≤0),)则f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫14的值是( ) A .9 B.19C .-9D .-19答案:B解析:f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫14=f ⎝⎛⎭⎫log 214=f (log 22-2)=f (-2)=3-2=19,故选B. 3.函数的定义域是( ) A.⎝⎛⎭⎫34,+∞ B .(-∞,1] C.⎝⎛⎦⎤34,1 D .[1,+∞) 答案:C解析:由对数的真数大于0且根号内非负可知4x -3>0且log 12(4x -3)≥0,即4x -3>0且0<4x -3≤1,解得34<x ≤1,选C.4.若a =20.5,b =log π3,c =log 20.3,则( ) A .b >c >a B .b >a >c C .c >a >b D .a >b >c 答案:D解析:显然a =20.5=2>1,0=log π1<log π3<log ππ=1,即0<b <1,c =log 20.3<log 21=0,因此a >b >c ,选D.5.一种商品连续两次降价10%后,欲通过两次连续提价(每次提价幅度相同)恢复原价,则每次应提价( )A .10%B .20%C .5%D .11.1% 答案:D解析:设原价为a ,则两次降价后价格为0.81a =81100a .设每次提价x ,则81100a (1+x )2=a ,于是1+x =109.即x =19≈11.1%6.某农村在2003年年底共有人口1500人,全年工农业生产总值为3000万元,从2004年起该村的总产值每年增加50万元,人口每年净增25人.设从2004年起的第x 年年底(2004年为第一年,x ∈N *)该村人均产值为y 万元.则到2014年底该村人均产值y 是( )A .1万元B .1.5万元C .2万元D .2.5万元 答案:C解析:由题意得,第x 年总产值为3000+50x 万元,人口数为1500+25x ,则x =f (x )=3000+5x1500+25x,x ∈[1,10],x ∈N *.当x =11时,y =2(万元).7.已知函数f (x )的定义域为R ,f (x )在R 上是减函数,若f (x )的一个零点为1,则不等式f (2x -1)>0的解集为( )A.⎝⎛⎭⎫12,+∞B.⎝⎛⎭⎫-∞,12 C .(1,+∞) D .(-∞,1) 答案:D解析:由f (x )是定义在R 上的减函数且f (x )的一个零点为1,易知当x <1时f (x )>0,所以f (2x -1)>0等价于2x -1<1,解得x <1,因此选D.8.设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,1,12,3,则使函数y =x α的定义域为R 且为奇函数的所有α的值为( )A .-1,1,3B .-1,1C .-1,3D .1,3 答案:D解析:当α=-1时,y =1x,此时x 不能为0,因此不符合;当α=1时,y =x ,显然定义域为R 且为奇函数,因此符合;当α=12时,y =x ,此时x 不能为负数,因此不符合;当α=3时,y =x 3,显然定义域为R 且为奇函数,因此符合,所以所有符合条件的α值包括1,3,选D.9.已知函数f (x )=a x 在(0,2)内的值域是(a 2,1),则函数y =f (x )的图象是( )答案:A解析:由f (x )=a x 在(0,2)内的值域是(a 2,1)可知函数必为减函数,而且是指数函数,因此显然只有A 符合.。
2021年高中数学 1.1集合课后检测题新人教A版必修1一、选择题(每小题只有一个正确选项)1、设集合A={x|x参加游泳比赛的同学},B={y|y参加跳高比赛的同学},对于“既参加游泳比赛又参加跳高的同学”用集合运算表示为()A、ABB、C、ABD、B A2、设全集I={1,2,3,4},A={1,2,3},B={1,5},则= ()A、{5}B、{1,2,3,5}C、{1,3,5}D、{1,4,5}3、设,若,则()A、0B、C、0或D、0或4、设全集}1|{},3|{,-<=<<-==xxBxxARU则图中阴影部分表示的集合为()A、B、C、D、5、设集合,集合,, 满足且,那么满足条件的集合A的个数为()A.84 B.83 C.78 D.76二、填空题(第46、已知集合A={x|x+y-1=0},B={y|y=x2-1},则AB=_________7、已知集合,若,则实数=______.8、若集合有且仅有2个子集,则实数的值为______。
三、解答题9、设全集={是小于9的正整数},若,求集合B.10、已知集合A={x|<1x<3},B={x|x> m-1}。
(1)若m=1,求;(2)若AB=,求实数m的取值范围。
H)37826 93C2 鏂]36933 9045 遅31660 7BAC 箬q28534 6F76 潶|&36125 8D1D 贝25686 6456 摖28088 6DB8 涸25855 64FF 擿。
2014级高一年数学集合测试题(01)(生)班级: _____ 姓名:_____________________ 座号:____________ 成绩:____________一、选择题(每小题6分,计6X 12=72分)1. [2014 •北京卷]若集合A= {0 , 1, 2, 4}, B= {1 , 2, 3},贝U AA B=( )A. {0,1, 2, 3, 4} B . {0 , 4} C . {1 , 2} D . {3}2. [2014 •浙江卷]设集合S= {x|x>2}, T= {x| x<5},贝U SA T=( )5.下列表示① M 一工②亠‘ -③④-=中,正确的个数为()(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4(A) { 2, 1,0,1} (B) { 3, 2, 1,0} (C) { 2, 1,0} (D) { 3, 2, 1}7.若集合止、3、:,满足「匚」,「_「-,则上与匸之间的关系为( )(A)-■(B);…二(C) 一一「(D) : 1J孟十y-3&下列集合中,表示方程组「的解集的是( )(A) ;「(B) •:「(C) (D) 「二•9.设- '一 | - ,若討丿占,则实数工的取值范围是( )(A)「丨「二(B)「( C) .■I' - (D) 1 ' I ■■ - 110•已知全集合,,「■•「=,那么'7是( )(A) —(B) “■(C) (D)二11.如图所示,」M, F,是厂的三个子集,则阴影部分所表示的集合是(A)二…一「一( B) 一「-( C) ( D」Mrip)u 於)12•设全集-一 ' ' ,右, _, I * [ •--- ,则下列结论正确的是()(A) U 且―-(B) 且一、(C)三二且「( D) U 且,「请将选择题的答案填入下表:题号123456789101112答案:二、填空题(每小题5分,计54=20分)A. ( -m, 5] B . [2,卄 C. (2 , 5) D . [2 , 5]3. 下列集合中,结果「是空集的为( )(A)丘尺|只-4i= o}(B){x | 工 > 9 或x u 匀(C))(■刃= 04. (2014福建文)若集合P x2x 4 ,Q x x 3 ,则P Q等于( )A.x 3 x 4B. x3x4C. x2x3D. x2x3(D)6.( 2013年高考课标H卷(文))已知集合M{x| 3 x 1} , N { 3, 2, 1,0,1},则Ml N13. (2013 年高考湖南(文))已知集合U {2,3,6,8}, A {2,3}, B {2,6,8},则(p A) I B _____________14. 【2012高考上海文2】若集合A x2x 1 0 r,B x||x 1 ,则"A B = _______________15. [ 2012高考天津文科9】集合A x R|x 2 5中最小整数是16 •已知集合"卜A = 去],牛/ 4力,“打,则集合P「IQ二______________________________三、解答题(8分)仃.设全集合一「.,4 ;」一■•・、,,:1一,'',求「-;,一_ 匸,「.亠''.,-i.-' I -。
滚动检测(一)集合
(时间:45分钟 满分:75分)
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个备选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知全集U ={1,2,3,4,5,6,7,8},集合A ={2,3,5,6},集合B ={1,3,4,6,7},则集合A ∩∁U B =( )
A .{2,5}
B .{3,6}
C .{2,5,6}
D .{2,3,5,6,8}
解析:∵U ={1,2,3,4,5,6,7,8},B ={1,3,4,6,7},∴∁U B ={2,5,8},∴A ∩(∁U B )={2,3,5,6}∩{2,5,8}={2,5}.
答案:A
2.已知集合A ={x |x =3n +2,n ∈N },B ={6,8,10,12,14},则集合A ∩B 中元素的个数为( )
A .5
B .4
C .3
D .2
解析:A ={2,5,8,11,14,17,…},A ∩B ={8,14},故选D. 答案:D
3.已知集合A ={x |x 2
-2x >0},B ={x |-5<x <5},则( ) A .A ∩B =∅ B .A ∪B =R C .B ⊆A
D .A ⊆B
解析:由A ={x |x 2
-2x >0}得A ={x |x <0或x >2},又B ={x |-5<x <5},所以A ∪B =R .
答案:B
4.设P ,Q 为两个非空实数集合,定义集合P *Q ={z |z =a ÷b ,a ∈P ,b ∈Q },若P ={-1,0,1},Q ={-2,2},则集合P *Q 中元素的个数是( )
A .2
B .3
C .4
D .5
解析:当a =0时,无论b 取何值,z =a ÷b =0; 当a =-1,b =-2时,z =(-1)÷(-2)=1
2;
当a =-1,b =2时,z =(-1)÷2=-1
2;
当a =1,b =-2时,z =1÷(-2)=-1
2
;
当a =1,b =2时,z =1÷2=1
2
.
故P *Q =
⎩
⎨⎧⎭⎬⎫0,12,-12,该集合中共有3个元素. 答案:B
5.已知全集U =Z ,集合A ={x |x 2
=x },B ={-1,0,1,2},则图中阴影部分所表示的集合为( )
A .{-1,2}
B .{-1,0}
C .{0,1}
D .{1,2}
解析:由题意得集合A ={0,1},图中阴影部分所表示的集合是不在集合A 中,但在集合B 中的元素的集合,即(∁U A )∩B ,易知(∁U A )∩B ={-1,2},故图中阴影部分所表示的集合为{-1,2}.正确选项为A.
答案:A
6.若集合P ={x |3<x ≤22},非空集合Q ={x |2a +1≤x <3a -5},则能使Q ⊆(P ∩Q )成立的所有实数a 的取值范围为( )
A .(1,9)
B .[1,9]
C .[6,9)
D .(6,9]
解析:依题意,P ∩Q =Q ,Q ⊆P , 于是⎩⎪⎨⎪
⎧
2a +1<3a -5,2a +1>3,
3a -5≤22,解得6<a ≤9,即实数a 的取值范围是(6,9].
答案:D
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案写在题中的横线上) 7.已知集合A ={0,2,3},B ={x |x =ab ,a ,b ∈A 且a ≠b },则B 的子集有________个. 解析:∵A ={0,2,3},B ={x |x =ab ,a ,b ∈A 且a ≠b }, ∴B ={0,6},
∴B 的子集共有22
=4个. 答案:4
8.已知集合A ={-2,1,2},B ={a +1,a },且B ⊆A ,则实数a 的值是________. 解析:本题主要考查集合的子集关系的逆用.因为集合A ={-2,1,2},B ={a +1,a },且B ⊆A ,所以a ∈A ,a +1∈A ,且a ≥0.所以a =1.
答案:1
9.某班有36名同学参加数学、物理、化学课外探究小组,每名同学至多参加两个小组,已知参加数学、物理、化学小组的人数分别为26,15,13,同时参加数学和物理小组的有6人,同时参加物理和化学小组的有4人,则同时参加数学和化学小组的有________人.
解析:设参加数学、物理、化学小组的人数构成的集合分别为A ,B ,C ,同时参加数学和化学小组的有x 人,由题意可得如图所示的Venn 图.
由全班共36名同学可得(26-6-x )+6+(15-10)+4+(13-4-x )+x =36,解得x =8,即同时参加数学和化学小组的有8人.
答案:8
10.如果集合A ={x |ax 2
+2x +1=0}只有一个元素,则实数a 的值为________. 解析:若集合A ={x |ax 2+2x +1=0,a ∈R }只有一个元素, 则方程ax 2
+2x +1=0有且只有一个解. 当a =0时,方程可化为2x +1=0,满足条件;
当a ≠0时,二次方程ax 2
+2x +1=0有且只有一个解,则Δ=4-4a =0,解得a =1. 综上满足条件的a 的值为0或1. 答案:0或1
三、解答题(本大题共2小题,共25分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 11.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x 2
-3x -10的两个零点为x 1,x 2(x 1<x 2),设A ={x |x ≤x 1,或x ≥x 2},B ={x |2m -1<x <3m +2},且A ∩B =∅,求实数m 的取值范围.
解:A ={x |x ≤-2,或x ≥5}. 要使A ∩B =∅,必有⎩⎪⎨⎪
⎧
2m -1≥-2,3m +2≤5,
3m +2>2m -1,或3m +2≤2m -1,
解得⎩⎪⎨⎪⎧
m ≥-1
2,m ≤1,
m >-3,
或m ≤-3,
即-1
2
≤m ≤1,或m ≤-3.
所以m 的取值范围为⎩⎪⎨⎪⎧⎭
⎪⎬⎪
⎫m ⎪⎪⎪
-
1
2
≤m ≤1或m ≤-3.
12.(本小题满分13分)设集合A ={x |x 2
-3x +2=0},B ={x |x 2
+2(a +1)x +(a 2
-5)=0},
(1)若A ∩B ={2},求实数a 的值; (2)若A ∪B =A ,求实数a 的取值范围;
(3)若U =R ,A ∩(∁U B )=A ,求实数a 的取值范围.
解:(1)∵A ∩B ={2},∴2∈B ,代入B 中方程,得a 2
+4a +3=0, 所以a =-1或a =-3.
当a =-1时,B ={-2,2},满足条件; 当a =-3时,B ={2},也满足条件. 综上得a 的值为-1或-3. (2)∵A ∪B =A ,∴B ⊆A .
①当Δ=4(a +1)2
-4(a 2
-5)=8(a +3)<0,即a <-3时,B =∅满足条件; ②当Δ=0 即a =-3时,B ={2},满足要求;
③当Δ>0,即a >-3时,B =A ={1,2}才能满足要求,不可能. 综上可知a 的取值范围是a ≤-3.
(3)∵A ∩(∁U B )=A ,∴A ⊆(∁U B ),∴A ∩B =∅. ①当Δ<0 即a <-3时,B =∅满足要求;
②当Δ=0 即a =-3时,B ={2},A ∩B ={2}不满足条件; ③当Δ>0,即a >-3时,此时只需1∉B 且2∉B 即可. 将x =2代入B 中方程,得a =-1或a =-3; 将x =1代入B 中方程,得a =-1±3, ∴a >-3且a ≠-1且a ≠-1± 3.
综上,a 的取值范围是a <-3或-3<a <-1-3或-1-3<a <-1或-1<a <-1+3或a >-1+ 3.。