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模塊綜合試卷
(時間:120分鐘 滿分:160分)
一、填空題(本大題共14小題,每小題5分,共70分)
1.命題“?x∈R,x2+x≤0”的否定是__________________.
答案 ?x∈R,x2+x>0
2.雙曲線x2-=1的漸近線方程為______________.
答案 y=2x
解析 令x2-=0,得y=2x,即為雙曲線x2-=1的漸近線方程.
3.曲線y=x3-x+3在點(1,3)處的切線方程為________.
答案 2x-y+1=0
解析 y=x3-x+3,所以y′=3x2-1,當(dāng)x=1時,k=2,由點斜式方程得y-3=2(x-1),即2x-y+1=0.
4.命題“若a>b,則ac2>bc2(a,b∈R)”與它的逆命題、否命題、逆否命題中,真命題的個數(shù)為________.
答案 2
解析 若a>b,c2=0,則ac2=bc2.所以原命題為假.若ac2>bc2,則c2≠0且c2>0,則a>b.所以逆命題為真.又因為逆命題與否命題等價,所以否命題也為真.又因為,逆否命題與原命題等價,所以逆否命題為假.
5.已知橢圓+=1的一個焦點為F(3,0),則m=______.
答案 7
解析 由題意,知16-m=32,解得m=7.
6.若拋物線的焦點是雙曲線16x2-9y2=144的左頂點,則拋物線方程為________.
答案 y2=-12x
解析 雙曲線方程化為-=1,左頂點為(-3,0),
由題意設(shè)拋物線方程為y2=-2px(p>0),
則-=-3,
∴p=6,∴拋物線方程為y2=-12x.
7.下列有關(guān)命題的說法錯誤的序號是________.
①命題“若x2=1,則x=1”的否命題為“若x2=1,則x≠1”;
②“x=-1”是“x2-5x-6=0”的必要不充分條件;
③命題“?x∈R,使得x2+x+1<0”的否定是“?x∈R,均有x2+x+1<0”;
④命題“若x=y(tǒng),則sinx=siny”的逆否命題為真命題.
答案?、佗冖?
解析 對于①,否命題為“若x2≠1,則x≠1”,錯誤;
對于②,當(dāng)x=-1時,x2-5x-6=0成立;反過來,當(dāng)x2-5x-6=0成立時,x=-1或6,所以“x=-1”是“x2-5x-6=0”的充分不必要條件,錯誤;
對于③,否定是“?x∈R,均有x2+x+1≥0”,錯誤;
對于④,原命題顯然為真命題,所以其逆否命題也是真命題,正確.
8.若“x2-2x-8>0”是“x<m”的必要不充分條件,則m的最大值為________.
答案 -2
解析 若“x2-2x-8>0”是“x<m”的必要不充分條件,則集合{x|x<m}是集合{x|x<-2或x>4}的真子集,所以m≤-2,即m的最大值為-2.
9.已知F是拋物線y2=x的焦點,A,B是該拋物線上的兩點,AF+BF=3,則線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為____________________________________.
答案
解析 ∵AF+BF=xA+xB+=3,
∴xA+xB=.
∴線段AB的中點到y(tǒng)軸的距離為=.
10.要做一個圓錐形漏斗,其母線長為20cm,要使體積最大,則其高為________cm.
答案
解析 設(shè)圓錐的體積為Vcm3,高為hcm,
則V=π(400-h(huán)2)h=π(400h-h(huán)3),
∴V′=π(400-3h2),
由V′=0,得h=,
∴當(dāng)h=cm時,V最大.
11.已知f(x)=(2x-x2)ex,給出以下四個結(jié)論:
①f(x)>0的解集是{x|0
0,2x-x2>0,00,f(x)單調(diào)遞增,所以f(-)是極小值,f()是極大值,故②正確;由題意知,f()為最大值,且無最小值,故③錯誤,④正確.
12.已知雙曲線C:-=1(a>0,b>0)的右焦點為F,以F為圓心和雙曲線的漸近線相切的圓與雙曲線的一個交點為M,且MF與雙曲線的實軸垂直,則雙曲線C的離心率為________.
答案
解析 如圖,雙曲線的焦點到漸近線的距離為b,點M的坐標為,由MN=MF,可得b=,所以a=b,離心率為.
13.設(shè)F1,F(xiàn)2是橢圓+=1(a>b>0)的左、右焦點,若直線x=ma(m>1)上存在一點P,使△F2PF1是底角為30的等腰三角形,則實數(shù)m的取值范圍為________.
答案 (1,2)
解析 因為F1F2=2c,所以PF2=2c.
又△F2PF1為底角為30的等腰三角形,
所以∠PF2F1=120.
設(shè)直線x=ma與x軸交于點D,所以∠PF2D=60,
即F2D=c,所以ma-c=c,
即m==2e∈(0,2),
又m>1,所以m∈(1,2).
14.把長為12cm的細鐵絲截成兩段,各自圍成一個等邊三角形,那么這兩個等邊三角形的面積之和的最小值是________cm2.
答案 2
解析 設(shè)其中一段為xcm,則面積之和S=2+2=(x2-12x+72),S′=(x-6).
令S′=0,得x=6.
當(dāng)x<6時,S′<0;當(dāng)x>6時,S′>0.
所以當(dāng)x=6時,Smin=2 (cm2).
二、解答題(本大題共6小題,共90分)
15.(14分)已知p:1<2x<8;q:不等式x2-mx+4≥0恒成立,若綈p是綈q的必要條件,求實數(shù)m的取值范圍.
解 p:1<2x<8,即00,使得f(x0)=y(tǒng)0;命題q:函數(shù)y=lg(ax2-x+a)的定義域為R.若“p∨q”是真命題,“p∧q”是假命題,求實數(shù)a的取值范圍.
解 若命題p為真,?x0∈R,?y0>0,使得f(x0)=y(tǒng)0等價于?x∈R,f(x)>0恒成立,
所以Δ=a2-4<0?-20恒成立,
則得a>,
綜上,當(dāng)命題q為真時,a>;
又因為“p∨q”是真命題,“p∧q”是假命題,
所以p,q一真一假;
①當(dāng)p真q假時,-2ln2-1且x>0時,ex>x2-2ax+1.
(1)解 由f(x)=ex-2x+2a,x∈R,
知f′(x)=ex-2,x∈R.
令f′(x)=0,得x=ln2,
當(dāng)x變化時,f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,ln2)
ln2
(ln2,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
↘
極小值
↗
故f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(-∞,ln2),單調(diào)遞增區(qū)間是(ln2,+∞),f(x)在x=ln2處取得極小值,極小值為f(ln2)=2(1-ln2+a).
(2)證明 設(shè)g(x)=ex-x2+2ax-1,x∈R,
于是g′(x)=ex-2x+2a,x∈R.
由(1)知當(dāng)a>ln2-1時,g′(x)的最小值為
g′(ln2)=2(1-ln2+a)>0.
于是對任意x∈R,都有g(shù)′(x)>0,
所以g(x)在R上單調(diào)遞增.
于是當(dāng)a>ln2-1時,對任意x∈(0,+∞),都有g(shù)(x)>g(0).
而g(0)=0,從而對任意x∈(0,+∞),g(x)>0.
即ex-x2+2ax-1>0,故ex>x2-2ax+1.
19.(16分)如圖,在平面直角坐標系xOy中,橢圓C:+=1(a>b>0)的離心率為,且過點.過橢圓C的左頂點A作直線交橢圓C于另一點P,交直線l:x=m(m>a)于點M.已知點B(1,0),直線PB交l于點N.
(1)求橢圓C的方程;
(2)若MB是線段PN的垂直平分線,求實數(shù)m的值.
解 (1)因為橢圓C的離心率為,所以a2=4b2.
又因為橢圓C過點,所以+=1,
解得a2=4,b2=1.
所以橢圓C的方程為+y2=1.
(2)方法一 設(shè)P(x0,y0),-2<x0<2,x0≠1,
則+y=1.
因為MB是PN的垂直平分線,所以P關(guān)于B的對稱點N(2-x0,-y0),
所以2-x0=m.
由A(-2,0),P(x0,y0),可得直線AP的方程為y=(x+2),
令x=m,得y=,即M.
因為PB⊥MB,所以kPBkMB=-1,
即=-1,
即=-1.
因為+y=1,所以=1.
因為x0=2-m,所以化簡得3m2-10m+4=0,
解得m=.
因為m>2,所以m=.
方法二?、佼?dāng)AP的斜率不存在或為0時,不滿足條件.
②設(shè)AP的斜率為k,則AP:y=k(x+2),
聯(lián)立消去y,得
(4k2+1)x2+16k2x+16k2-4=0.
因為xA=-2,所以xP=,所以yP=,
所以P.
因為PN的中點為B,所以m=2-=.(*)
因為AP交直線l于點M,所以M(m,k(m+2)),
因為直線PB與x軸不垂直,
所以≠1,即k2≠,
所以kPB==,kMB=.
因為PB⊥MB,所以kPBkMB=-1,
所以=-1.(**)
將(*)代入(**),化簡得48k4-32k2+1=0,
解得k2=,所以m==.
又因為m>2,所以m=.
20.(16分)已知函數(shù)f(x)=lnx,h(x)=ax(a∈R).
(1)函數(shù)f(x)與h(x)的圖象無公共點,試求實數(shù)a的取值范圍;
(2)是否存在實數(shù)m,使得對任意的x∈,都有函數(shù)y=f(x)+的圖象在g(x)=的圖象的下方?若存在,請求出最大整數(shù)m的值;若不存在,請說明理由.
(參考數(shù)據(jù):ln2=0.6931,ln3=1.0986,=1.6487,=1.3956).
解 (1)函數(shù)f(x)與h(x)無公共點,等價于方程=a在(0,+∞)上無解.
令t(x)=,則t′(x)=,令t′(x)=0,得x=e.
當(dāng)x變化時,t′(x),t(x)的變化情況如下表:
x
(0,e)
e
(e,+∞)
t′(x)
+
0
-
t(x)
↗
極大值
↘
因為x=e是唯一的極大值點,故t(x)max=t(e)=,
故要使方程=a在(0,+∞)上無解,當(dāng)且僅當(dāng)a>,
故實數(shù)a的取值范圍為.
(2)假設(shè)存在實數(shù)m滿足題意,則不等式lnx+<對x∈恒成立.
即m0,且φ′(x)的圖象在上連續(xù),所以存在x0∈,使得φ′(x0)=0,即ex0-=0,則x0=-lnx0,
所以當(dāng)x∈時,φ(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(x0,+∞)時,φ(x)單調(diào)遞增,
則φ(x)取到最小值φ(x0)=ex0-lnx0-1=x0+-1≥2-1=1>0,
所以r′(x)>0,即r(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增.
m≤r=-ln=+ln2=1.99525,
所以存在實數(shù)m滿足題意,且最大整數(shù)m的值為1.
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