内容正文:
训练(十九) 综合检测(一)
(满分150分 时间120分钟)
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.已知集合A=, 集合 B=, 则 A∩B=( )
A. B.{0,1,2} C. D.{1,2,3}
2.若函数f(x)=x2+x+7是定义在(-2n,3n-3)上的偶函数,则f+f=( )
A.34 B.25 C.16 D.9
3.已知函数f(x)=若f(x)的值域是[-2,2],则c的值为( )
A.2 B.2 C.4 D.8
4.6的展开式中x2的系数是-2,则实数a的值为( )
A.0 B.3 C.-1 D.-2
5.若曲线y=(ax+1)ex在x=1处的切线与直线x+y+1=0垂直,则a=( )
A.3 B.2 C.1 D.0
6.某单位选派一支代表队参加市里的辩论比赛,现有“初心”“使命”两支预备队.选哪支队是随机的,其中选“初心”队获胜的概率为0.8,选“使命”队获胜的概率为0.7,单位在比赛中获胜的条件下,选“使命”队参加比赛的概率为( )
A. B. C. D.
7.如图,圆锥的轴截面ABC为等边三角形,D为弧AB的中点,E,F分别为母线BC,AC的中点,则异面直线BF和DE所成角的大小为( )
A. B.
C. D.
8.如图,某灯光设计公司生产一种长方形线路板,长方形ABCD(AB>AD)的周长为4,沿AC折叠使点B到点B′位置,AB′交DC于点P.研究发现当△ADP的面积最大时用电最少,则用电最少时,AB的长度为( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.下列命题中,正确的是( )
A.函数v(x)=与u(x)=表示同一函数
B.函数v(x)=x2-2x+2与u=t2-2t+2是同一函数
C.函数y=f(x)的图象与直线x=2 024的图象至多有一个交点
D.函数f(x)=-x,则f=0
10.如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,P为空间一动点,若=λ+μ,则( )
A.若λ=μ,则点P的轨迹为线段BC1
B.若λ+μ=1,则点P的轨迹为线段B1C
C.存在λ,μ∈,使得AP⊥BC
D.存在λ,μ∈,使得AP∥平面A1B1C1
11.函数f(x)=ex+aln x定义域为D,下列命题正确的是( )
A.对于任意正实数a,函数f(x)在D上单调递减
B.对于任意负实数a,函数f(x)存在最小值
C.存在正实数a,使得对于任意的x∈D,都有f(x)>0恒成立
D.存在负实数a,使得函数f(x)在D上有两个零点
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量a=,b=,若a⊥b,则λ=__________.
13.若事件A,B满足A⊆B,且P(A)=0.3,P(B)=0.8,则P(B|)=________.
14.已知函数f(x)=-x+aln x有极值,则a的取值范围是____________.
四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知关于x的不等式ax2-3x+2>0的解集为或.
(1)求a,b的值;
(2)当x>0,y>0且满足+=1时,有2x+y≥k2+k+2恒成立,求k的取值范围.
16.(15分)如图,直棱柱ABCDA1B1C1D1中,BC∥AD,AB⊥BC,BC=AB=AD=2,AA1=3,M为AA1中点,N为CC1的三等分点(靠近点C).
(1)设二面角NMDA大小为α,求;
(2)若点G在BB1上,且CG∥平面MND,求BG的长度.
17.(15分)2024龙年春节期间哈尔滨旅游火出圈,“小土豆”等更成为流行词,旅游过节已成为一种新时尚.某旅行社为了解某市市民的春节旅游意愿与年龄层次是否有关,从该市随机抽取了200位市民,通过调查得到如下表格:
单位:人
市民
春节旅游意愿
愿意
不愿意
青年人
80
20
老年人
40
60
(1)根据小概率值α=0.005的独立性检验,判断该市市民的春节旅游意愿与年龄层次是否有关联;
(2)从样本中按比例分配选取10人,再随机从中抽取4人做某项调查,记这4人中青年人愿意出游的人数为X,试求X的分布列和数学期望.
附:χ2=,其中n=a+b+c+d.
α
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
xα
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
18.(17分)空调的出现是人们生活水平提高的一个标志,是社会进步的一个里程碑.为适应市场需求,2024年某企业扩大了某型号的变频空调的生产,全年需投入固定成本200万元,每生产x千台空调,需另投入成本f(x)万元,当年产量不足30千台时,f(x)=5x2+50x,当年产量不小于30千台时,f(x)=301x+-3 150.已知每台空调售价3 000元,且生产的空调能全部销售完.
(1)写出年利润W(x)(万元)关于年产量x(千台)的函数解析式;
(2)年产量为多少千台时,该厂该型号的变频空调所获利润最大?并求出最大利润.
19.(17分)已知函数f(x)=aln x-2x-.
(1)当a=1时,求f(x)的单调区间和极值;
(2)求f(x)在区间上的最大值.
答案
训练(十九) 综合检测(一)
1.A 根据题意可得,A∩B=.
2.A 因为f(x)=x2+x+7是定义在(-2n,3n-3)上的偶函数,
所以-2n+3n-3=0,得到n=3,
显然m≠-1,由y=f(x)图象关于y轴对称,得到m-1=0,解得m=1,
所以f(x)=2x2+7,满足要求,
得到f+f=f(3)+f(1)=25+9=34.
3.C 当-2≤x≤时,f(x)=x2+x=2-∈,
因为f(x)的值域是,又f(x)=logx在上单调递减,所以logc=-2,所以c=4.
4.D 对6,有Tr+1=Cr=rCxr,
故6的展开式中x2的系数为
C+a··C+·2·C=1-6a-15=-2,即a=-2.
5.D 由题意可得,直线x+y+1=0的斜率为-,
因为切线与直线x+y+1=0垂直,所以切线的斜率为=e.
对函数y=(ax+1)ex求导,得到y′=(ax+a+1)ex,
所以在x=1处的切线斜率为(2a+1)e,
所以(2a+1)e=e,解得a=0.
6.D 依题意,记选“初心”队为事件A,选“使命”队为事件B,该单位获胜为事件M,
则P(A)=P(B)=0.5,P(M|A)=0.8,P(M|B)=0.7,
因此P(M)=P(A)P(M|A)+P(B)P(M|B)=0.5×0.8+0.5×0.7=0.75,
所以选“使命”队参加比赛的概率P(B|M)====.
7.C 取AB中点O,连接OC,OD,如图,以OD,OB,OC所在直线分别为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系,
不妨设AB=2,则B(0,1,0),D(1,0,0),C(0,0,),A(0,-1,0),
又E,F分别为母线BC,AC的中点,
所以E,F,
则=,=,
设异面直线BF和DE所成的角为θ,
则cos θ====0,又θ∈,所以θ=.
8.B 设AB=x,由矩形ABCD(AB>AD)的周长为4,可知AD=2-x.
设PC=a,则DP=x-a.因为∠APD=∠CPB′,
∠ADP=∠CB′P=90°,AD=CB′,
所以Rt△ADP≌Rt△CB′P,所以AP=PC=a.
在Rt△ADP中,由勾股定理得AD2+DP2=AP2,
即(2-x)2+(x-a)2=a2,解得a=,
所以DP=x-a=.
所以△ADP的面积S=AD·DP=(2-x)·=3-.
所以S≤3-2=3-2,当且仅当x=,即当x=时等号成立,此时△ADP的面积最大,最大值为3-2.
9.BC 对于A:v(x)==因为两函数的定义域不相同,故不是同一函数,故A错误;
对于B:函数v(x)=x2-2x+2与u=t2-2t+2定义域相同,解析式一致,故是同一函数,故B正确;
对于C:根据函数的定义可知,函数y=f(x)的图象与直线x=2 024的图象至多有一个交点,故C正确;
对于D:因为f(x)=-x,所以f=-=0,
则f=f(0)=-0=1,故D错误.
10.ABC 对于A:由=λ+μ,λ,μ∈,得点P在侧面BCC1B1内(含边界),
若λ=μ,则=λ(+)=λ,故点P的轨迹为线段BC1,故A正确;
对于B:若λ+μ=1,则=λ+,所以-=λ,即=λ,
又λ∈,故点P的轨迹为线段B1C,故B正确;
对于C:分别取棱BC,B1C1的中点D,E,连接DE,由题意易证BC⊥平面ADEA1,
当点P在线段DE上时,AP⊥BC,故存在λ,μ∈,使得AP⊥BC,故C正确;
对于D:若使AP∥平面A1B1C1,则点P必在棱BC上,此时μ=0,故不存在λ,μ∈,
使得AP∥平面A1B1C1,故D错误.
11.BD 函数f(x)=ex+aln x的定义域是(0,+∞),且f′(x)=ex+,
当a>0时,f′(x)=ex+>0在(0,+∞)上恒成立,
所以函数f(x)=ex+aln x在(0,+∞)上单调递增,故A错误;
对于∀a<0,设g(x)=ex+,x∈,
则g′(x)=ex->0,所以g(x)=ex+在(0,+∞)上单调递增,
所以f′(x)在(0,+∞)上单调递增,
当x→0时,f′(x)→-∞,
f′(-a)=e-a-1>0,
所以存在x0>0,使f′(x0)=ex0+=0,
所以当0<x<x0时,f′(x)<0,f(x)在(0,x0)上单调递减,
当x>x0时,f′(x)>0,函数f(x)在上单调递增,
所以对于任意a∈,函数f(x)存在最小值f(x0),故B正确;
因为当a<0时,函数f(x)存在最小值f(x0),且ex0+=0,所以f(x0)=ex0+aln x0=-+aln x0=a,
当a=-ee+1时,x0=e,此时f(x0)<0,
所以存在a∈,使f(x0)=ex0+aln x0<0,
当x→0时,f(x)→+∞,当x→+∞时,f(x)→+∞,
此时函数f(x)在D上有两个零点,故D正确;
函数y=ex,y=-aln x,a>0的图象在(0,+∞)有公共点,
所以对于任意a>0,f(x)有零点,故C错误.
12.解析 已知向量a=,b=,
若a⊥b,则a·b=4+λ+4=0,解得λ=-8.
答案 -8
13.解析 因为P(A)=0.3,所以P()=0.7,
因为A⊆B,P(A)=0.3,P(B)=0.8,
所以P(B)=P-P=P-P=0.5,
所以P==.
答案
14.解析 ∵f(x)=-x+aln x(x>0),
∴f′(x)=--1+.
①若函数f(x)在(0,+∞)上单调递增,
则f′(x)=--1+≥0在(0,+∞)上恒成立,
∴a≥x+在(0,+∞)上恒成立,
由于y=x+在(0,+∞)上无最大值,
∴函数f(x)在(0,+∞)上不单调递增.
②若函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,
则f′(x)=--1+≤0在(0,+∞)上恒成立,
∴a≤x+在(0,+∞)上恒成立,
又x+≥2,当且仅当x=,即x=1时等号成立,
∴a≤2.
综上可得当函数f(x)在其定义域上不单调时,实数a的取值范围是(2,+∞),此时f(x)有极值.
答案
15.解析 (1)因为不等式ax2-3x+2>0的解集为或,
所以1和b是方程ax2-3x+2=0的两个实数根,且a>0,
所以解得
即a=1,b=2.
(2)由(1)知于是有+=1,
故2x+y==4++≥4+2=8,
当且仅当=,结合+=1,即时,等号成立,
依题意有min≥k2+k+2,即8≥k2+k+2,
得k2+k-6≤0,即-3≤k≤2,
所以k的取值范围为.
16.解析 (1)因为ABCDA1B1C1D1是直棱柱,所以AA1⊥平面ABCD,AB,AD⊂平面ABCD,所以AA1⊥AB,AA1⊥AD,
因为BC∥AD,AB⊥BC,所以AB⊥AD,所以AA1,AB,AD两两垂直,
以A为原点,AB,AD,AA1所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图.
由图可知A,
C,D,
N,M,
则=,=,=,
设平面NMD的法向量n1=,
则即
得所以可取n1=,
同理可得平面MDA的法向量n2=,
所以cos 〈n1,n2〉===-,所以=.
(2)
由图可知B,
B1,C,
则=(0,-2,0),
=,
因为点G在BB1上,设=λ=,则=+=+=,
因为CG∥平面MND,所以⊥n1,即·n1=·=-6+24λ=0,
所以λ=,即=,BG=BB1=.
17.解析 (1)提出假设H0:该市市民的春节旅游意愿与年龄层次无关.
依题意,得2×2列联表如下:
市民
春节旅游意愿
愿意
不愿意
合计
青年人
80
20
100
老年人
40
60
100
合计
120
80
200
所以χ2==≈33.33>7.879=x0.005.
根据小概率值α=0.005的独立性检验,推断H0不成立,
即该市市民的春节旅游意愿与年龄层次有关联,此推断犯错误的概率不大于0.005.
(2)从样本中按比例分配选取10人,
则青年人愿意出游、青年人不愿意出游、老年人愿意出游、老年人不愿意出游的人数分别为4人、1人、2人、3人,
再随机从中抽取4人,青年人愿意出游的人数X的所有可能取值为0,1,2,3,4,
且P===,
P===,
P===,
P===,
P==,
则X的分布列为
X
0
1
2
3
4
P
数学期望为E(X)=0×+1×+2×+3×+4×=.
18.解析 (1)当0<x<30时,W(x)=(0.3×1 000x)-200-5x2-50x=-5x2+250x-200,
当x≥30时,W(x)=(0.3×1 000x)-200-301x-+3 150=2 950-x-,
所以W(x)=
(2)当0<x<30时,W(x)=-5(x-25)2+2 925,当x=25时,W(x)取得最大值2 925万元;
当x≥30时,W(x)=2 950-.
因为x+≥2=120,当且仅当x=60时,等号成立,
所以当x=60时,W(x)取得最大值2 830万元.
因为2 925>2 830,所以当该企业该型号的变频空调总产量为25千台时,获利最大,最大利润为2 925万元.
19.解析 (1)当a=1时,f(x)=ln x-2x-,x∈,
则f′(x)=-2+=
=,
当0<x<1时,f′(x)>0,函数f(x)单调递增,
当x>1时,f′(x)<0,函数f(x)单调递减,
故函数f(x)的单调递增区间是,单调递减区间是,
函数f(x)的极大值为f(1)=-3,没有极小值.
(2)由题意得f′(x)=-2+=-=-.
若a≥1,当x∈时,f′(x)≥0,f(x)在区间上单调递增,
此时f(x)的最大值为f(1)=-2-a2;
若0<a<1,当x∈时,f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
此时f(x)的最大值为f=aln a-3a;
若-2<a<0,则0<-<1,当x∈时,
f′(x)>0,f(x)单调递增,
当x∈时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
此时f(x)的最大值为f=aln+3a;
若a≤-2,则-≥1,当x∈时,f′(x)≥0,
f(x)在区间上单调递增,
此时f(x)的最大值为f(1)=-2-a2.
综上可得,f(x)max=
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