内容正文:
综合检测试卷
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分)
1.抛物线y=x2的准线方程是( )
A.y=- B.y=-
C.x=- D.x=-
答案 A
解析 ∵抛物线的方程为x2=y,焦点在y轴上,∴2p=1,即p=,∴=,
∴准线方程是y=-=-.
2.已知直线l1:x+y=2-m,l2:2mx+4y=-16,若l1∥l2,则m等于( )
A.-2或1 B.-2或4 C.4 D.1
答案 D
解析 因为l1∥l2,则解得m=1.
3.Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 设S3=a,则S6=3a,
根据S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9是一个首项为a,公差为a的等差数列,各项分别为a,2a,3a,4a,
故==.
4.已知2,m+2n,-6成等差数列,则圆C:2+2=4上的点到点M距离的最大值为( )
A.1 B.2 C.5 D.3
答案 C
解析 因为2,m+2n,-6成等差数列,
所以2=2-6,可得m+2n+2=0,
所以点M的轨迹方程为x+2y+2=0,又圆C的圆心为,半径为2,
则圆C上的点到点M距离的最大值为dmax=+2=3+2=5.
5.函数y=的大致图象可能是( )
答案 D
解析 当x=e时,y=1,即函数过点(e,1),排除A;
∵y=,∴y′=-,x>0且x≠1,
当x>1时,函数单调递减;当0<x<1时,函数单调递减,排除B,C.
6.已知双曲线C:-=1(a>3)左、右焦点分别为F1,F2,过F1作x轴的垂线l交双曲线C于A,B两点,若△ABF2的周长为25,则双曲线C的渐近线方程为( )
A.3x±4y=0 B.4x±3y=0
C.3x±8y=0 D.8x±3y=0
答案 A
解析 设F1(-c,0),A(-c,y1),B(-c,y2),
因为l垂直于x轴,
所以y1=-y2,
又A,B在双曲线C上,
所以-=1,
又c2=a2+b2=a2+9,所以==,
所以AB==,
所以△ABF2的周长为AF2+BF2+AB=2a+AF1+2a+BF1+AB
=4a+2AB=4a+2×=25,
所以a=4或a=(舍去).
所以双曲线C的渐近线方程为y=±x,即3x±4y=0.
7.中国明代商人程大位对文学和数学颇感兴趣,他于60岁时完成杰作《直指算法统宗》.这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:“今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?”翻译成现代文为:今有白米一百八十石,甲、乙、丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少石米?请你计算甲应该分得( )
A.78石 B.76石 C.75石 D.74石
答案 A
解析 今有白米一百八十石,甲、乙、丙三个人来分,设他们分得的米数构成等差数列{an},只知道甲比丙多分三十六石,因此公差d===-18,则前3项和S3=3a1+×(-18)=180,解得a1=78.所以甲应该分得78石.
8.已知a=0.9,b=,c=1+ln 0.9,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A.c>b>a B.a>b>c
C.b>a>c D.b>c>a
答案 C
解析 设f(x)=ex-x-1,则f′(x)=ex-1,
当x<0时,f′(x)=ex-1<0,则f(x)在区间(-∞,0)上单调递减.
又f(0)=0,所以当x<0时,f(x)=ex-x-1>0恒成立.
即当x<0时,ex>x+1恒成立.
则e-0.1>-0.1+1=0.9,即b>0.9=a.
设g(x)=ln x-x+1(x>0),则g′(x)=-1=,
当0<x<1时,g′(x)>0,即g(x)在区间(0,1)上单调递增;
当x>1时,g′(x)<0,即g(x)在区间(1,+∞)上单调递减.
所以当0<x<1时,g(x)<g(1)=ln 1-1+1=0恒成立.
即当0<x<1时,ln x<x-1恒成立.
则ln 0.9<0.9-1=-0.1,所以c=ln 0.9+1<-0.1+1=0.9=a.
所以c<a<b.
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.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.已知实数x,y满足方程x2+y2-4x+1=0.则下列选项正确的是( )
A.的最大值是
B.的最大值是
C.过点作x2+y2-4x+1=0的切线,则切线方程为x-y+1=0
D.过点作x2+y2-4x+1=0的切线,则切线方程为x+y+1=0
答案 AD
解析 对于A,B,设=k,即y=k,由圆心到直线y=k的距离等于半径时直线与圆相切,即=,解得k2=,即kmax=,kmin=-,即的最大值是,故A正确,B错误;
对于C,D,显然点在圆(x-2)2+y2=3上,过与圆心的直线斜率为k=,由切线性质知,切线斜率k′=-,所以切线方程为y+=-(x-1),整理得x+y+1=0,故C错误,D正确.
10.设等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足S15>0,S16<0,则( )
A.a8>0
B.a9<0
C.,,…,中最大的项为
D.,,…,中最大的项为
答案 ABD
解析 由S15==15a8>0,得a8>0,A正确;由S16==<0,得a9+a8<0,所以a9<0,且d<0,B正确;因为d<0,所以数列{an}为递减数列,所以a1,…,a8为正,a9,…,an为负,且S1,…,S15为正,S16,…,Sn为负,则,…,为正,,…,为负,C错误;当n≤8时,Sn单调递增,an单调递减,所以单调递增,所以,,…,中最大的项为,D正确.
11.若函数f(x)=ex-1与g(x)=ax的图象恰有一个公共点,则实数a的可能取值为( )
A.2 B.0 C.1 D.-1
答案 BCD
解析 f(x)=ex-1与g(x)=ax恒过点(0,0),
如图,
当a≤0时,两函数图象恰有一个公共点,
当a>0时,函数f(x)=ex-1与g(x)=ax的图象恰有一个公共点,
则g(x)=ax为f(x)=ex-1的切线,且切点为(0,0),由f′(x)=ex,所以a=f′(0)=e0=1,
综上所述,a的可能取值为0,-1或1.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
12.已知圆C1:x2+y2-2y=0和圆C2:x2+y2-4x+4y+m=0相交于A,B两点,若直线AB的方程为2x-3y+4=0,则m=______.
答案 -8
解析 因为圆C1:x2+y2-2y=0和圆C2:x2+y2-4x+4y+m=0相交于A,B两点,将两圆相减得直线AB的方程为4x-6y-m=0,则m=-8.
13.在数列{an}中,已知a1=2,anan-1=2an-1-1(n≥2,n∈N*),记数列{an}的前n项之积为Tn,若Tn=2 023,则n的值为________.
答案 2 022
解析 由anan-1=2an-1-1(n≥2,n∈N*)及a1=2,得a2=,a3=,a4=,…,an=.
数列{an}的前n项之积为
Tn=×××…×=n+1.
∴当Tn=2 023时,n的值为2 022.
14.若函数f(x)=ax3-x2+1存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是________.
答案
解析 当a=0时,f(x)=-x2+1有两个零点,不符合题意;
当a≠0时,f′(x)=3ax2-3x=3x(ax-1),
令f′(x)=0,解得x1=0,x2=.
①若a>0,则>0,令f′(x)>0,解得x<0或x>;令f′(x)<0,解得0<x<,则f(x)在(-∞,0),上单调递增,在上单调递减,
又f(-1)=-a-<0,f(0)=1,则此时f(x)在(-∞,0)上存在零点,不符合题意.
②若a<0,则<0,令f′(x)>0,解得<x<0;令f′(x)<0,解得x<或x>0,则f(x)在上单调递增,在,(0,+∞)上单调递减.
要使存在唯一的零点x0且x0>0,则满足f=1->0,解得a<-,
综上,实数a的取值范围是.
四、解答题(本题共5小题,共77分)
15.(13分)已知点A(4,-1),B(8,2)和直线l:x-y-1=0,动点P(x,y)在直线l上,求PA+PB的最小值.
解 设A(4,-1)关于直线l:x-y-1=0的对称点A′(m,n),
则解得即A′(0,3),
连接BA′交直线l于点P,则此时PA+PB取得最小值为BA′==.
16.(15分)已知直线l:kx-y-3k=0与圆M:x2+y2-8x-2y+9=0.
(1)求证:直线l必过定点,并求该定点;(6分)
(2)当圆M截直线l所得弦长最小时,求k的值.(9分)
(1)证明 直线l方程可化为k-y=0,
对上式中,当x=3,y=0时,不论k取何值,等式恒成立,∴直线l恒过点A.
(2)解 将圆M的方程化为2+2=8,圆心为M,半径r=2,
由(1)知,直线l恒过点A,当圆M截直线l所得弦长最小时,则MA垂直于直线l,即kMA·k=-1,
∵M,A,∴kMA==1,∴k=-1.
∴当圆M截直线l所得弦长最小时,k的值为-1.
17.(15分)已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an-n2+2n+2.
(1)证明:数列{an-n2+1}为等比数列;(7分)
(2)求数列{an-n2}的前n项和Sn.(8分)
(1)证明 方法一 由an+1=2an-n2+2n+2,
知an+1-(n+1)2+1=2(an-n2+1),
又a1-12+1=1,故{an-n2+1}是首项为1,公比为2的等比数列,得证.
方法二 由a1=1,可知a1-12+1=1,
又an+1=2an-n2+2n+2,
∴
=
==2,
∴是首项为1,公比为2的等比数列,得证.
(2)解 由(1)知,an-n2+1=2n-1,则an-n2=2n-1-1,
∴Sn=1+2+…+2n-1-n=-n=2n-n-1.
18.(17分)设椭圆E:+=1的左顶点为A,右顶点为B,离心率e=,且椭圆E过点.
(1)求椭圆E的方程;(6分)
(2)过点A作两条斜率为k1,k2的直线分别交椭圆E于M,N(异于A,B)两点,设M,N在x轴的上方,过点B作直线AN的平行线交椭圆E于点N1,若直线MN1过椭圆的左焦点F,求的值.(11分)
解 (1)由题意得,解得
则椭圆E的方程为+=1.
(2)由(1)知,A(-2,0),B(2,0),则AM:y=k1(x+2),BN1:y=k2(x-2),
设M(x1,y1),由
得(3+4k)x2+16kx+16k-12=0,有x1-2=-,x1=,即y1=,
设N1(x2,y2),由
得(3+4k)x2-16kx+16k-12=0,有x2+2=,x2=,即y2=-,
∵直线MN1过椭圆的左焦点F(-1,0),
∴由kMF=知,=,整理得(3k2-k1)(3+4k1k2)=0,又k1,k2>0,
∴3+4k1k2>0,即3k2-k1=0,故=3.
19.(17分)已知函数f(x)=3(x-1)-2xln x.
(1)求f(x)的增区间;(6分)
(2)当x≥1时,f(x)≤aln x恒成立,求实数a的取值范围.(11分)
解 (1)因为函数f(x)=3(x-1)-2xln x,所以f′(x)=1-2ln x,令f′(x)>0,解得0<x<,
所以f(x)的增区间为 .
(2)因为当x≥1时,f(x)≤aln x恒成立,
所以当x≥1时,3(x-1)-2xln x-aln x≤0恒成立,
令g(x)=3(x-1)-2xln x-aln x,则g(1)=0,且g′(x)=,令h(x)=x-a-2xln x,
则h′(x)=-1-2ln x,h(1)=1-a,
因为当x≥1 时,h′(x)≤0恒成立,所以h(x)在[1,+∞)上单调递减.当a∈[1,+∞)时,h(x)≤h(1)≤0,g(x)在[1,+∞)上单调递减,
故g(x)≤g(1)=0, 符合要求;
当a∈(-e,1)时,h(1)>0,h(e)=-e-a<0,h(x)单调递减,故存在x0∈(1,e)使得h(x0)=0,
则当x∈(1,x0)时,h(x)>0,g(x)单调递增,
g(x)>g(1)=0,不符合要求;
当a∈(-∞,-e]时,,h(x)单调递减,故存在 x0∈使得h(x0)=0,
则当x∈(1,x0) 时,h(x)>0,g(x)单调递增,g(x)>g(1)=0,不符合要求.
综上,实数a的取值范围为[1,+∞).
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