北师大版高中数学选修11模块综合测评.docx
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北师大版高中数学选修11模块综合测评
高中数学学习材料
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模块综合测评
(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.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.下列说法中正确的是( )
A.一个命题的逆命题为真,则它的逆否命题一定为真
B.“a>b”与“a+c>b+c”不等价
C.“a2+b2=0,则a,b全为0”的逆否命题是“若a,b全不为0,则a2+b2≠0”
D.一个命题的否命题为真,则它的逆命题一定为真
【解析】 否命题和逆命题是互为逆否命题,有着一致的真假性.
【答案】 D
2.设a,b∈R,则“(a-b)·a2<0”是“a
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
【解析】 由(a-b)a2<0⇒a≠0且a
由a
【答案】 A
3.曲线y=x3+11在点P(1,12)处的切线与y轴交点的纵坐标是( )
A.-9B.-3
C.9D.15
【解析】 y′=3x2,故曲线在点P(1,12)处的切线斜率是3,故切线方程是y-12=3(x-1),令x=0得y=9.
【答案】 C
4.如果命题“﹁p且﹁q”是真命题,那么下列结论中正确的是( )
【导学号:
63470097】
A.“p或q”是真命题B.“p且q”是真命题
C.“﹁p”为真命题D.以上都有可能
【解析】 若“﹁p且﹁q”是真命题,则﹁p,﹁q均为真命题,即命题p、命题q都是假命题.
【答案】 C
5.下列命题的否定为假命题的是( )
A.对任意x∈R,都有-x2+x-1<0成立
B.对任意x∈R,都有|x|>x成立
C.对任意x,y∈Z,都有2x-5y≠12成立
D.存在x∈R,使sin2x+sinx+1=0成立
【解析】 对于A选项命题的否定为“存在x∈R,使-x2+x-1≥0成立”,显然,这是一个假命题.
【答案】 A
6.抛物线y2=12x的准线与双曲线-=1的两条渐近线所围成的三角形面积等于( )
A.3B.2
C.2D.
【解析】 抛物线y2=12x的准线为x=-3,双曲线的渐近线为y=±x,则准线与渐近线交点为(-3,-)、(-3,).
∴所围成三角形面积S=×3×2=3.
【答案】 A
7.过抛物线x2=4y的焦点F作直线,交抛物线于P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点,若y1+y2=6,则|P1P2|的值为( )
A.5B.6
C.8D.10
【解析】 抛物线x2=4y的准线为y=-1,因为P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点是过抛物线焦点的直线与抛物线的交点,所以P1(x1,y1),P2(x2,y2)两点到准线的距离分别是y1+1,y2+1,所以|P1P2|的值为y1+y2+2=8.
【答案】 C
8.已知F1,F2是椭圆+=1的两个焦点,P为椭圆上一点,则|PF1|·|PF2|有( )
【导学号:
63470098】
A.最大值16B.最小值16
C.最大值4D.最小值4
【解析】 由椭圆的定义知a=4,|PF1|+|PF2|=2a=2×4=8.由基本不等式知|PF1|·|PF2|≤==16,当且仅当|PF1|=|PF2|=4时等号成立,所以|PF1|·|PF2|有最大值16.
【答案】 A
9.如图1所示,四图都是在同一坐标系中某三次函数及其导函数的图像,其中一定不正确的序号是( )
图1
A.①②B.③④C.①③D.②④
【解析】 因为三次函数的导函数为二次函数,其图像为抛物线,观察四图,由导函数与原函数的关系可知,当导函数大于0时,其函数为增函数;当导函数小于0时,其函数为减函数,由此规律可判定③④不正确.
【答案】 B
10.已知双曲线-=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,若在双曲线的右支上存在一点P,使得|PF1|=3|PF2|,则双曲线的离心率e的取值范围为( )
A.[2,+∞)B.[,+∞)
C.(1,2]D.(1,]
【解析】 由双曲线的定义知,
|PF1|-|PF2|=2a,
又|PF1|=3|PF2|,∴|PF2|=a.
即双曲线的右支上存在点P使得|PF2|=a.
设双曲线的右顶点为A,则|AF2|=c-a.
由题意知c-a≤a,
∴c≤2a.又c>a,
∴e=≤2且e>1,即e∈(1,2].
【答案】 C
11.设f(x)是一个三次函数,f′(x)为其导函数,如图2所示的是y=x·f′(x)的图像的一部分,则f(x)的极大值与极小值分别是( )
图2
A.f
(1)与f(-1)B.f(-1)与f
(1)
C.f(-2)与f
(2)D.f
(2)与f(-2)
【解析】 由图像知,f′
(2)=f′(-2)=0.∵x>2时,y=x·f′(x)>0,∴f′(x)>0,
∴y=f(x)在(2,+∞)上单调递增;同理f(x)在(-∞,-2)上单调递增;在(-2,2)上单调递减.
∴y=f(x)的极大值为f(-2),极小值为f
(2),故选C.
【答案】 C
12.设斜率为2的直线l过抛物线y2=ax(a≠0)的焦点F,且和y轴交于点A,若△OAF(O为坐标原点)的面积为4,则抛物线方程为( )
A.y2=±4xB.y2=±8x
C.y2=4xD.y2=8x
【解析】
a>0时,F,直线l方程为y=2,
令x=0得y=-.
∴S△OAF=··=4.
解得a=8.
同理a<0时,得a=-8.
∴抛物线方程为y2=±8x.
【答案】 B
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把正确答案填在题中的横线上)
13.若双曲线-=1(b>0)的渐近线方程为y=±x,则右焦点坐标为________.
【导学号:
63470099】
【解析】 由-=1得渐近线方程为y=±x,
∴=,b=1,
∴c2=a2+b2=4+1=5,
∴右焦点坐标为(,0).
【答案】 (,0)
14.函数f(x)=x3-15x2-33x+6的单调减区间为________.
【解析】 f′(x)=3x2-30x-33=3(x-11)(x+1),
当x<-1或x>11时,f′(x)>0,f(x)增加;
当-1【答案】 (-1,11)
15.已知命题p:
对任意x∈[0,1],都有a≥ex成立,命题q:
存在x∈R,使x2+4x+a=0成立,若命题“p且q”是真命题,则实数a的取值范围是____________.
【导学号:
63470100】
【解析】 因为对任意x∈[0,1],都有a≥ex成立,所以a≥e.由存在x∈R,使x2+4x+a=0成立,可得判别式Δ=16-4a≥0,即a≤4.若命题“p且q”是真命题,所以p、q同为真,所以e≤a≤4.
【答案】 [e,4]
16.已知椭圆C1:
+=1(a>b>0)的右焦点与抛物线C2:
y2=4x的焦点F重合,椭圆C1与抛物线C2在第一象限的交点为P,|PF|=.则椭圆C1的方程为________.
【解析】 抛物线C2的焦点F的坐标为(1,0),准线为x=-1,设点P的坐标为(x0,y0),依据抛物线的定义,由|PF|=,得1+x0=,解得x0=.因为点P在抛物线C2上,且在第一象限,所以y0=.所以点P的坐标为.因为点P在椭圆C1:
+=1上,所以+=1.又c=1,所以a2=b2+1,联立解得a2=4,b2=3.所以椭圆C1的方程为+=1.
【答案】 +=1
三、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)求与⊙C1:
(x+1)2+y2=1相外切,且与⊙C2:
(x-1)2+y2=9相内切的动圆圆心P的轨迹方程.
【解】 设动圆圆心P的坐标为(x,y),半径为r,
由题意得,|PC1|=r+1,|PC2|=3-r,
∴|PC1|+|PC2|=r+1+3-r=4>|C1C2|=2,
由椭圆定义知,动圆圆心P的轨迹是以C1,C2为焦点,长轴长为2a=4的椭圆,椭圆方程为+=1.
18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=ax2+1(a>0),g(x)=x3+bx.若曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,求a,b的值.
【解】 f′(x)=2ax,g′(x)=3x2+b.
∵曲线y=f(x)与曲线y=g(x)在它们的交点(1,c)处具有公共切线,∴,
即,解得.
∴a,b的值分别为3,3.
19.(本小题满分12分)已知命题p:
函数f(x)=x3+ax+5在区间(-2,1)上不单调,若命题p的否定是一个真命题,求a的取值范围.
【解】 考虑命题p为真命题时a的取值范围,因为f′(x)=3x2+a,令f′(x)=0,得到x2=-,
当a≥0时,f′(x)≥0,函数f(x)在区间(-2,1)上是增加的,不合题意;
当a<0时,由x2=-,得到x=±,要使函数f(x)=x3+ax+5在区间(-2,1)上不单调,则<1或->-2,即a>-12,
综上可知-12故命题p的否定是一个真命题时,a的取值范围是a≤-12或a≥0.
20.(本小题满分12分)某厂生产某种电子元件,如果生产出一件正品,可获利200元,如果生产出一件次品,则损失100元.已知该厂制造电子元件过程中,次品率p与日产量x的函数关系是:
p=(x∈N+).
(1)将该厂的日盈利额T(元)表示为日产量x(件)的函数;
(2)为获最大盈利,该厂的日产量应定为多少件?
【解】
(1)由题意可知次品率p=日产次品数/日产量,每天生产x件,次品数为xp,正品数为x(1-p).
因为次品率p=,
当每天生产x件时,有x·件次品,
有x件正品.
所以T=200x-100x·
=25·(x∈N+).
(2)T′=-25·,
由T′=0,得x=16或x=-32(舍去).
当00;
当x>16时,T′<0;
所以当x=16时,T最大.
即该厂的日产量定为16件,能获得最大盈利.
21.(本小题满分12分)设函数f(x)=x2-2tx+4t3+t2-3t+3,其中x∈R,t∈R,将f(x)的最小值记为g(t).
(1)求g(t)的表达式;
(2)讨论g(t)在区间[-1,1]内的单调性;
(3)若当t∈[-1,1]时,|g(t)|≤k恒成立,其中k为正数,求k的取值范围.
【解】
(1)f(x)=(x-t)2+4t3-3t+3,当x=t时,f(x)取得其最小值g(t),即g(t)=4t3-3t+3.
(2)∵g′(t)=12t2-3=3(2t+1)(2t-1),
列表如下:
t
-
g′(t)
+
0
-
0
+
g(t)
极大值
g
极小值g
由此可见,g(t)在区间和上单调递增,在区间上单调递减.
(3)∵g
(1)=g=4,g(-1)=g=2,
∴g(t)最大值=4,g(t)最小值=2,
又∵|g(t)|≤k恒成立,
∴-k≤g(t)≤k恒成立,∴∴k≥4.
22.(本小题满分12分)已知椭圆C:
+=1(a>b>0)的短轴长为2,右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设A、B是椭圆C上的不同两点,点D(-4,0),且满足=λ,若λ∈,求直线AB的斜率的取值范围.
【解】
(1)由已知得b=,c=1,a=2,
所以椭圆的方程为+=1.
(2)∵=λ,∴D,A,B三点共线,而D(-4,0),且直线AB的斜率一定存在,所以设AB的方程为y=k(x+4),与椭圆的方程+=1联立得
(3+4k2)y2-24ky+36k2=0,
由Δ=144k2(1-4k2)>0,得k2<.
设A(x1,y1),B(x2,y2),y1+y2=,
y1·y2=,①
又由=λ得:
(x1+4,y1)=λ(x2+4,y2),
∴y1=λy2②
将②式代入①式得:
消去y2得:
==+λ+2.
当λ∈时,h(λ)=+λ+2是减函数,
∴≤h(λ)≤,
∴≤≤,解得≤k2≤,
又因为k2<,所以≤k2≤,
即-≤k≤-或≤k≤.
∴直线AB的斜率的取值范围是
∪.