选修2-2综合测试
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1、复数a+bi与复数c+di的积是实数的充要条件是( )
A、ad+bc=0 B、ac+bd=0 C、ac=bd D、ad=bc
2、函数y=x3﹣3x2﹣9x(﹣2<x<2)有( )
A、极大值5,极小值﹣27 B、极大值5,极小值﹣11
C、极大值5,无极小值 D、极小值﹣27,无极大值
3、函数单调递增区间是( )
A、(0,+∞) B、(﹣∞,1) C、 D、(1,+∞)
4、下列计算错误的是( )
A、∫﹣ππsinxdx=0 B、∫01=
C、cosxdx=2cosxdx D、∫﹣ππsin2xdx=0
5、计算的值为( )
A、﹣1 B、1﹣2i C、1+2i D、1
6、函数f(x)=x3+4x+5的图象在x=1处的切线在x轴上的截距为( )
A、10 B、5 C、﹣1 D、
7、有一段演绎推理是这样的:“直线平行于平面,则平行于平面内所有直线;已知直线b 平面α,直线a 平面α,直线b∥平面α,则直线b∥直线a”的结论显然是错误的,这是因为( )
A、大前提错误 B、小前提错误 C、推理形式错误 D、非以上错误
8、若z1,z2∈C,z1+z2是( )
A、纯虚数 B、实数 C、虚数 D、不能确定
9、设z=log2(m2﹣3m﹣3)+ilog2(m﹣3)(m∈R),若z对应的点在直线x﹣2y+1=0上,则m的值是( )
A、 B、 C、 D、15
10、用数学归纳法证明不等式“++…+>(n>2)”时的过程中,由n=k到n=k+1时,不等式的左边( )
A、增加了一项 B、增加了两项
C、增加了两项,又减少了一项 D、增加了一项,又减少了一项
11、定义复数的一种运算z1*z2=(等式右边为普通运算),若复数z=a+bi,且正实数a,b满足a+b=3,则z*最小值为( )
A、 B、 C、 D、
12、(2009 广东)已知甲、乙两车由同一起点同时出发,并沿同一路线(假定为直线)行驶.甲车、乙车的速度曲线分别为V甲和V已(如图所示).那么对于图中给定的t0和t1,下列判断中一定正确的是( )
A、在t1时刻,甲车在乙车前面 B、t1时刻后,甲车在乙车后面
C、在t0时刻,两车的位置相同 D、t0时刻后,乙车在甲车前面
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
13、复数在复平面内,z所对应的点在第 _________ 象限.
14、垂直于直线2x﹣6y+1=0并且与曲线y=x3+3x2﹣5相切的直线方程是 _________
15、在弹性限度内,将一弹簧从平衡位置拉到离平衡位置lm处,则克服弹力所作的功是 _________ J.(设比例系数为k)
16、若Rt△ABC中两直角边为a、b,斜边c上的高为h,则,如图,在正方体的一角上截取三棱锥P﹣ABC,PO为棱锥的高,记M=,N=,那么M、N的大小关系是 _________ .
三、解答题(共6小题,满分74分)
17、设复数z满足|z|=1,且(3+4i) z是纯虚数,求.
18、已知如下等式:,,,…当n∈N*时,试猜想12+22+32+…+n2的值,并用数学归纳法给予证明.
19、(2006 江苏)请您设计一个帐篷.它下部的形状是高为1m的正六棱柱,上部的形状是侧棱长为3m的正六棱锥(如图所示).试问当帐篷的顶点O到底面中心o1的距离为多少时,帐篷的体积最大?
20、(2009 北京)设函数f(x)=x3﹣3ax+b(a≠0).
(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切,求a,b的值;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间与极值点.
21、已知函数f(x)=x2﹣alnx(常数a>0),g(x)=ex﹣x.
(1)证明:ea>a;
(2)当a>2e时,讨论函数f(x)在区间(1,ea)上零点的个数(e为自然对数的底数).
22、(1)已知函数f(x)=﹣x2+4(x∈(﹣1,2)),P、Q是f(x)图象上的任意两点.
①试求直线PQ的斜率kPQ的取值范围;
②求f(x)图象上任一点切线的斜率k的范围;
(2)由(1)你能得出什么结论?(只须写出结论,不必证明),试运用这个结论解答下面的问题:已知集合MD是满足下列性质函数f(x)的全体:若函数f(x)的定义域为D,对任意的x1,x2∈D,(x1≠x2)有|f(x1)﹣f(x2)|<|x1﹣x2|.
①当D=(0,1)时,f(x)=lnx是否属于MD,若属于MD,给予证明,否则说明理由;
②当,函数f(x)=x3+ax+b时,若f(x)∈MD,求实数a的取值范围.
答案与评分标准
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1、解答:解:∵(a+bi) (c+di)=ac﹣bd+(ad+bc)i
复数a+bi与复数c+di的积是实数,
∴所得的复数的积的虚部是零,
∴ad+bc=0.
故选A.
2、解答:解:y′=3x2﹣6x﹣9=0,得x=﹣1,x=3,当x<﹣1时,y′>0;当x>﹣1时,y′<0,
当x=﹣1时,y极大值=5;x取不到3,无极小值.
故选C
3、解答:解:令
故答案为C.
4、解答:解:∫﹣ππsinxdx=(﹣cosx)|﹣ππ=(﹣cosπ)﹣(﹣cos(﹣π)=0
因为y=cosx为偶函数所以
=π
故选D
5、解答:解:
=[(1+2i) 1+(﹣i)5]2﹣i10=(1+i)2﹣i10=1+2i.
故选C
6、解答:解:∵f(x)=x3+4x+5,∴f′(x)=3x2+4,
∴f′(1)=7,即切线的斜率为7,
又f(1)=10,故切点坐标(1,10),
∴切线的方程为:y﹣10=9(x﹣1),当y=0时,x=﹣,
切线在x轴上的截距为﹣,
故选D.
7、解答:解:直线平行于平面,则直线可与平面内的直线平行、异面、异面垂直.
故大前提错误.
故选A
点评:演绎推理的主要形式就是由大前提、小前提推出结论的三段论推理.三段论推理的依据用集合论的观点来讲就是:若集合M的所有元素都具有性质P,S是M的子集,那么S中所有元素都具有性质P.三段论的公式中包含三个判断:第一个判断称为大前提,它提供了一个一般的原理;第二个判断叫小前提,它指出了一个特殊情况;这两个判断联合起来,揭示了一般原理和特殊情况的内在联系,从而产生了第三个判断结论.演绎推理是一种必然性推理,演绎推理的前提与结论之间有蕴涵关系.因而,只要前提是真实的,推理的形式是正确的,那么结论必定是真实的,但错误的前提可能导致错误的结论.
8、解答:解:设z1=a+bi,z2=c+di,(a,b,c,d∈R),
z1+z2=(a+bi)(c﹣di)+(a﹣bi)(c+di)=2ac+2bd∈R,
故选B
9、解答:解:
;
故选B.
10、解答:解:,
=
故选C
11、解答:解:z*=
,
z*=.
故选B
12、解答:
解:当时间为t0时,利用定积分得到甲走过的路程=v甲dt=a+c,乙走过的路程=v乙dt=c;
当时间为t1时,利用定积分得到甲走过的路程=v甲dt=a+c+d,而乙走过的路程=v乙dt=c+d+b;
从图象上可知a>b,所以在t1时刻,a+c+d>c+d+b即甲的路程大于乙的路程,A正确;t1时刻后,甲车走过的路程逐渐小于乙走过的路程,甲车不一定在乙车后面,所以B错;在t0时刻,甲乙走过的路程不一样,两车的位置不相同,C错;t0时刻后,t1时刻时,甲走过的路程大于乙走过的路程,所以D错.
故答案为A
( http: / / www.m / )
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
13、解答:解:∵.
又∵实部﹣1<0;虚部1>0
故z所对应的点在第二象限
故答案为:二
点评:若z=a+bi,当a>0,b>0时,z所对应的点在第一象限;
当a<0,b>0时,z所对应的点在第二象限;
当a<0,b<0时,z所对应的点在第三象限;
当a>0,b<0时,z所对应的点在第四象限.
14、解答:解:设切点为P(a,b),函数y=x3+3x2﹣5的导数为y′=3x2+6x
切线的斜率k=y′|x=a=3a2+6a=﹣3,得a=﹣1,代入到y=x3+3x2﹣5,
得b=﹣3,即P(﹣1,﹣3),y+3=﹣3(x+1),3x+y+6=0.
故答案为:3x+y+6=0.
15、分析:由于在拉动过程中,力F(x)与弹簧的长度x关系为F(x)=kx,为变力,根据变力作功公式,我们可得一弹簧从平衡位置拉到离平衡位置lm处,则克服弹力所作的功是W=∫0l(kx)dx,计算后易得答案.
解答:解:因为力F(x)与弹簧的长度x关系为F(x)=kx,
由变力作功公式,
得.
故答案为:
点评:本题是定积分在物理力学中的简单应用,考查的知识点是变力做功公式,即若在区间[a,b]上,F=f(x),则力F所做的功W=∫abf(x)dx
16、解答:解:在Rt△ABC中,c2=a2+b2①,由等面积法得ch=ab,
∴c2 h2=a2 b2②,①÷②整理得.
类比得,S△ABC2=S△PAB2+S△PBC2+S△PAC2①,
由等体积法得,
∴②,
①÷②整理得M=N.
故答案为:M=N.
三、解答题(共6小题,满分74分)
17、解答:解:设z=a+bi,(a,b∈R),由|z|=1得;
(3+4i) z=(3+4i)(a+bi)=3a﹣4b+(4a+3b)i是纯虚数,
则3a﹣4b=0,
.
18、解答:解:由已知,猜想12+22+32+…+n2=,
下面用数学归纳法给予证明:
(1)当n=1时,由已知得原式成立;
(2)假设当n=k时,原式成立,即12+22+32+…+k2=,
那么,当n=k+1时,12+22+32+…+(k+1)2=+(k+1)2
=
=
故n=k+1时,原式也成立.
由(1)、(2)知12+22+32+…+n2=成立.
19、解答:解:设OO1为xm,
则由题设可得正六棱锥底面边长为(单位:m)
于是底面正六边形的面积为(单位:m2)
帐篷的体积为(单位:m3)
求导数,得
令V'(x)=0解得x=﹣2(不合题意,舍去),x=2.
当1<x<2时,V'(x)>0,V(x)为增函数;
当2<x<4时,V'(x)<0,V(x)为减函数.
所以当x=2时,V(x)最大.
答当OO1为2m时,帐篷的体积最大.
20、解答:解:(Ⅰ)f′(x)=3x2﹣3a,
∵曲线y=f(x)在点(2,f(2))处与直线y=8相切,
∴
(Ⅱ)∵f′(x)=3(x2﹣a)(a≠0),
当a<0时,f′(x)>0,函数f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增,此时函数f(x)没有极值点.
当a>0时,由,
当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
当时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
当时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
∴此时是f(x)的极大值点,是f(x)的极小值点.
21、解答:(1)证明:得g′(x)=ex﹣1,令g′(x)=0得到x=0
当x>0时,g′(x)=ex﹣1>1﹣1=0,
∴g(x)在[0,+∞)上是增函数,
又a>0,得g(a)>g(0)=1>0.
所以,ea﹣a>0,即ea>a.
(2)解:因为=.
当时,f′(x)<0,f(x)为减函数;
当时,f′(x)>0,f(x)为增函数.
∴
又由(1)得,
且当a>2e时,,有.
而f(1)=1>0,f(ea)=e2a﹣a2=(ea﹣a)(ea+e)>0,
当a>2e时,,
所以,当a>2e时,函数f(x)在(1,ea)上有两个零点.
22、解答:解:(1)=1 ①设P(x1,f(x1)),Q(x2,f(x2))是f(x)图象上的任意两点(x1≠x2),则,
由x1,x2∈(﹣1,2),知﹣(x1+x2)∈(﹣4,2),
∴直线PQ的斜率kPQ的取值范围是(﹣4,2);
②由f′(x)=﹣2x,x∈(﹣1,2),得f′(x)∈(﹣4,2),
∴f(x)图象上任一点切线的斜率k的范围是(﹣4,2);
(2)由(1)得:函数y=f(x)图象上任意两点P、Q连线的斜率的取值范围,
就是曲线上任一点切线的斜率(如果有的话)的范围(其实由导数的定义可得).
①∵,∴若x∈(0,1),f′(x)>1 |f′(x)|>1,
∴,当x1,x2∈(0,1)时,f(x)=lnx MD.
②由f(x)=x3+ax+b f′(x)=3x2+a,当时,
a<f′(x)<1+a.∵f(x)∈MD,
∴,
∴,得﹣1≤a≤0.
∴实数a的取值范围是[﹣1,0].