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1、精編北師大版數(shù)學資料
選修2-2綜合測試
時間120分鐘,滿分150分.
一、選擇題(本大題共10個小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.計算:=( )
A.-1-i B.-1+i
C.1+i D.1-i
[答案] B
[解析]?。剑剑剑剑?+i.
2.用反證法證明命題“若a,b∈N,ab能被3整除,那么a,b中至少有一個能被3整除”,假設應為( )
A.a(chǎn),b都能被3整除 B.a(chǎn),b都不能被3整除
C.a(chǎn),b不都能被3整除 D.a(chǎn)不能被3整除
[答案] B
[解析] “至少有一個”的否定為“一個也沒
2、有”.
3.用數(shù)學歸納法證明12+22+…+(n-1)2+n2+(n-1)2+…+22+12=,從n=k到n=k+1時,等式左邊應添加的式子是( )
A.(k-1)2+2k2 B.(k+1)2+k2
C.(k+1)2 D.(k+1)[2(k+1)2+1]
[答案] B
[解析] 當n=k時,左邊=12+22+…+(k-1)2+k2+(k-1)2+…+22+12,當n=k+1時,左邊=12+22+…+(k-1)2+k2+(k+1)2+k2+(k-1)2+…+22+12,∴從n=k到n=k+1,左邊應添加的式子為(k+1)2+k2.
4.已知函數(shù)f(x)=,則y=f(x)的圖象大
3、致為( )
[答案] B
[解析] 當x=1時,y=<0,排除A;當x=0時,y不存在,排除D;當x從負方向無限趨近于0時,y趨近于-∞,排除C.故選B.
5.已知{bn}為等比數(shù)列,b5=2,則b1b2b3…b9=29.若{an}為等差數(shù)列,a5=2,則{an}的類似結論為( )
A.a(chǎn)1a2a3…a9=29 B.a(chǎn)1+a2+…+a9=29
C.a(chǎn)1a2…a9=29 D.a(chǎn)1+a2+…+a9=29
[答案] D
[解析] 由等差數(shù)列的性質(zhì)知,a1+a9=a2+a8=…=2a5,故D成立.
6.做直線運動的質(zhì)點在任意位置x處,所受的力F(x)=1-e-x,則質(zhì)點從x
4、1=0,沿x軸運動到x2=1處,力F(x)所做的功是( )
A.e B.
C.2e D.
[答案] B
[解析] 由W=(1-e-x)dx=1dx-e-xdx=x|+e-x|=1+-1=.
7.已知復數(shù)(x-2)+yi(x,y∈R)對應向量的模為,則的最大值是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] 由|(x-2)+yi|=,得(x-2)2+y2=3,
此方程表示如圖所示的圓C,
則的最大值為切線OP的斜率.
由|CP|=,|OC|=2,得∠COP=,
∴切線OP的斜率為,故選C.
8.設函數(shù)f(x)在R上可導,其導函數(shù)
5、為f′(x),且函數(shù)f(x)在x=-2處取得極小值,則函數(shù)y=xf′(x)的圖像可能是( )
[答案] C
[解析] 本題考查導數(shù)的應用,函數(shù)的圖象.
由f(x)在x=-2處取極小值知f′(-2)=0且在-2的左側f′(x)<0,而-2的右側f′(x)>0,所以C項合適.
函數(shù)、導數(shù)、不等式結合命題,對學生應用函數(shù)能力提出了較高要求.
9.觀察下列的圖形中小正方形的個數(shù),則第6個圖中有________個小正方形,第n個圖中有________個小正方形( )
A.28, B.14,
C.28, D.12,
[答案] A
[解析]
根據(jù)規(guī)律知第6個圖形
6、中有1+2+3+4+5+6+7=28.
第n個圖形中有1+2+…+(n+1)=.
10.給出定義:若函數(shù)f(x)在D上可導,即f′(x)存在,且導函數(shù)f′(x)在D上也可導,則稱f(x)在D上存在二階導函數(shù),記f″(x)=(f′(x))′,若f″(x)<0在D上恒成立,則稱f(x)在D上為凸函數(shù).以下四個函數(shù)在(0,)上不是凸函數(shù)的是( )
A.f(x)=sinx+cosx B.f(x)=lnx-2x
C.f(x)=-x3+2x-1 D.f(x)=-xe-x
[答案] D
[解析] 若f(x)=sinx+cosx,則f″(x)=-sinx-cosx,
在x∈(0,)上,恒有
7、f″(x)<0;
若f(x)=lnx-2x,則f″(x)=-,在x∈(0,)上,恒有f″(x)<0;
若f(x)=-x3+2x-1,則f″(x)=-6x,在x∈(0,)上,恒有f″(x)<0;
若f(x)=-xe-x,則f″(x)=2e-x-xe-x=(2-x)e-x.
在x∈(0,)上,恒有f″(x)>0,故選D.
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分)
11.(2014北京理,9)復數(shù)()2=________.
[答案] -1
[解析] 復數(shù)===i,
故()2=i2=-1.
12.用數(shù)學歸納法證明34n+1+52n+1能被14整除時,當n=k+1時,對于3
8、4(k+1)+1+52(k+1)+1應變形為________.
[答案] 3434k+1+5252k+1
[解析] n=k時,34k+1+52k+1能被14整除,因此,我們需要將n=k+1時的式子構造為能利用n=k的假設的形式.34(k+1)+1+52(k+1)+1=3434k+1+5252k+1+3452k+1-3452k+1=34(34k+1+52k+1)+(52-34)52k+1,便可得證.
13.在△ABC中,D是BC的中點,則=(+),將命題類比到四面體中去,得到一個類比命題:___________________________________________________
9、_________
________________________________________________________________________.
[答案] 在四面體A-BCD中,G為△BCD的重心,則=(++)
14.已知函數(shù)f(x)=x3-ax2+3ax+1在區(qū)間(-∞,+∞)內(nèi)既有極大值,又有極小值,則實數(shù)a的取值范圍是________________.
[答案] (-∞,0)∪(9,+∞)
[解析] 由題意得y′=3x2-2ax+3a=0有兩個不同的實根,故Δ=(-2a)2-433a>0,
解得a<0或a>9.
15.如圖為函數(shù)f(x)的圖像,f′(x
10、)為函數(shù)f(x)的導函數(shù),則不等式xf′(x)<0的解集為________.
[答案] (-3,-1)∪(0,1)
[解析] xf′(x)<0?或
∵(-3,-1)是f(x)的遞增區(qū)間,
∴f′(x)>0的解集為(-3,-1).
∵(0,1)是f(x)的遞減區(qū)間,
∴f′(x)<0的解集為(0,1).
故不等式的解集為(-3,-1)∪(0,1).
三、解答題(本大題共6小題,共75分,前4題每題12分,20題13分,21題14分)
16.(2015山東青島)已知復數(shù)z1=i(1-i)3.
(1)求|z1|.
(2)若|z|=1,求|z-z1|的最大值.
[解析] (1)
11、|z1|=|i(1-i)3|=|i||i-1|3=2.
(2)如圖所示,由|z|=1可知,z在復平面內(nèi)對應的點的軌跡是半徑為1,圓心為O(0,0)的圓.而z1對應著坐標系中的點Z1(2,-2),所以|z-z1|的最大值可以看成是點Z1(2,-2)到圓上的點的距離的最大值.由圖知|z-z1|max=|z1|+r(r為圓的半徑)=2+1.
17.設函數(shù)f(x)=kx3-3x2+1(k≥0).
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若函數(shù)f(x)的極小值大于0,求k的取值范圍.
[解析] (1)當k=0時,f(x)=-3x2+1,
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,0),單調(diào)減區(qū)間為(0
12、,+∞).
當k>0時,f′(x)=3kx2-6x=3kx(x-).
∴f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(-∞,0),(,+∞),
單調(diào)減區(qū)間為(0,).
(2)當k=0時,函數(shù)f(x)不存在極小值.
當k>0時,由(1)知f(x)的極小值為
f()=-+1>0,即k2>4,
又k>0,∴k的取值范圍為(2,+∞).
18.某同學在一次研究性學習中發(fā)現(xiàn),以下五個式子的值都等于同一個常數(shù):
①sin213+cos217-sin13cos17;
②sin215+cos215-sin15cos15;
③sin218+cos212-sin18cos12;
④sin2(-18)+cos24
13、8-sin(-18)cos48;
⑤sin2(-25)+cos255-sin(-25)cos55.
(1)試從上述五個式子中選擇一個,求出這個常數(shù);
(2)根據(jù)(1)的計算結果,將該同學的發(fā)現(xiàn)推廣為三角恒等式,并證明你的結論.
[解析] 解法一:
(1)選擇(2)式,計算如下:
sin215+cos215-sin15cos15
=1-sin30
=1-=.
(2)三角恒等式為sin2α+cos2(30-α)-sinαcos(30-α)=.
證明如下:
sin2α+cos2(30-α)-sinαcos(30-α)
=sin2α+(cos30cosα+sin30sinα)2
14、-sinα(cos30cosα+sin30sinα)
=sin2α+cos2α+sinαcosα+sin2α-sinαcosα-sin2α
=sin2α+cos2α=.
解法二:
(1)同解法一.
(2)三角恒等式為sin2α+cos2(30-α)-sinαcos(30-α)=.
證明如下:
sin2α+cos2(30-α)-sinαcos(30-α)
=+-sinα(cos30cosα+sin30sinα)
=-cos2α++(cos60cos2α+sin60sin2α)-sinαcosα-sin2α
=-cos2α++cos2α+sin2α-sin2α-(1-cos2α
15、)
=1-cos2α-+cos2α=.
19.設a>0且a≠1,函數(shù)f(x)=x2-(a+1)x+alnx.
(1)當a=2時,求曲線y=f(x)在(3,f(3))處切線的斜率;
(2)求函數(shù)f(x)的極值點.
[解析] (1)由已知得x>0.
當a=2時,f′(x)=x-3+,f′(3)=,
所以曲線y=f(x)在(3,f(3))處切線的斜率為.
(2)f′(x)=x-(a+1)+
==.
由f′(x)=0,得x=1或x=A.
①當00,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;
當x∈(a,1)時,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;
16、
當x∈(1,+∞)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.
此時x=a時f(x)的極大值點,x=1是f(x)的極小值點.
②當a>1時,
當x∈(0,1)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增;
當x∈(1,a)時,f′(x)<0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞減;
當x∈(a,+∞)時,f′(x)>0,函數(shù)f(x)單調(diào)遞增.
此時x=1是f(x)的極大值點,x=a是f(x)的極小值點.
綜上,當01時,x=1是f(x)的極大值點,x=a是f(x)的極小值點.
20.(2014廣東理)設數(shù)列{an}的前n項
17、和為Sn,滿足Sn=2nan+1-3n2-4n,n∈N*,且S3=15.
(1)求a1,a2,a3的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項公式.
[解析] (1)a1=S1=2a2-312-41=2a2-7①
a1+a2=S2=4a3-322-42=4(S3-a1-a2)-20=4(15-a1-a2)-20,
∴a1+a2=8②
聯(lián)立①②解得,∴a3=S3-a1-a2=15-8=7,
綜上a1=3,a2=5,a3=7.
(2)由(1)猜想an=2n+1,以下用數(shù)學歸納法證明:
①由(1)知,當n=1時,a1=3=21+1,猜想成立;
②假設當n=k時,猜想成立,即ak=2k+1,
18、
則當n=k+1時,ak+1=ak+
=(2k+1)+3+
=+3+
=2k+3=2(k+1)+1
這就是說n=k+1時,猜想也成立,從而對一切n∈N*,an=2n+1.
21.如圖,某地有三家工廠,分別位于矩形ABCD的頂點A,B及CD的中點P處,已知AB=20 km,CB=10 km,為了處理三家工廠的污水,現(xiàn)要在矩形ABCD的區(qū)域上(含邊界),且與A,B等距離的一點O處建造一個污水處理廠,并鋪設排污管道AO,BO,OP,設排污管道的總長為y km.
(1)設∠BAO=θrad,將y表示成θ的函數(shù)關系式;
(2)確定污水處理廠的位置,使三條排污管道的總長度最?。?
[解析] (1)延長PO交AB于點Q,則PQ垂直平分AB.若∠BAO=θrad,則OA==,故OB=.
又OP=10-10tanθ,所以y=OA+OB+OP=++10-10tanθ.
故所求函數(shù)關系式為y=+10(0≤θ≤).
(2)y′=
=.
令y′=0,得sin θ=.
因為0≤θ≤,所以θ=.
當θ∈[0,)時,y′<0,則y是關于θ的減函數(shù);當θ∈(,]時,y′>0,則y是關于θ的增函數(shù),
所以當θ=時,ymin=+10=(10+10).
故當點O位于線段AB的中垂線上,且距離AB邊km處時,三條排污管道的總長度最?。?