2022-2023學(xué)年高中數(shù)學(xué)高考八大高頻考點(diǎn)例析學(xué)案北師大版選修
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1、2022-2023學(xué)年高中數(shù)學(xué)高考八大高頻考點(diǎn)例析學(xué)案北師大版選修 命題及其關(guān)系 考查方式 以四種命題,邏輯聯(lián)結(jié)詞為主要內(nèi)容,考查四種命題之間的關(guān)系,及含有邏輯聯(lián)結(jié)詞的命題的真假,主要以選擇題、填空題為主,屬容易題. 備考指要 1.要掌握互為逆否的兩個(gè)命題是等價(jià)的,對(duì)某些命題的判斷可以轉(zhuǎn)化為判斷其逆否命題. 2.命題p或q中,p,q有真則真;命題p且q中p,q有假則假. A.若q則p B.若綈p則綈q C.若綈q則綈p D.若p則綈q [解析] 根據(jù)逆命題的概念可知,“若p則q”的逆命題為“若q則p”. [答案] A 1.設(shè)集合A={x|-2-
2、a 3、)“若不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0對(duì)一切x∈R恒成立,則a∈(-2,2)”的原命題、逆命題.
解:(1)逆命題:若x∈B,則x∈A∪B.
根據(jù)集合“并”的定義,逆命題為真.
逆否命題:若x?B,則x?A∪B.
逆否命題為假,如2?{1,5}=B,A={2,3},但2∈A∪B.
(2)逆命題:若一個(gè)數(shù)能被2整除,則它也能被6整除.
逆命題為假.反例:2,4,14,22等都不能被6整除.
(3)否命題:若x≤0或x≥5,則|x-2|≥3.
否命題為假.反例-=x≤0,但|--2|=<3.
逆否命題:若|x-2|≥3,則x≤0或x≥5.
逆否命題為真,因|x-2| 4、≥3?x≥5或x≤-1?x≥5或x≤0.
(4)原命題為假:因?yàn)?a-2)x2+2(a-2)x-4<0,當(dāng)a=2時(shí)變?yōu)椋?<0,也滿(mǎn)足條件.
逆命題:若a∈(-2,2),則不等式(a-2)x2+2(a-2)x-4<0對(duì)一切x∈R恒成立.
逆命題為真,因?yàn)楫?dāng)a∈(-2,2)時(shí),Δ<0,且a-2<0.
充分條件與必要條件
考查方式
充分條件、必要條件可以與各章內(nèi)容相結(jié)合,是歷年高考考查的熱點(diǎn)之一,題型主要以選擇題,填空題為主.
備考指要
1.要分清條件和結(jié)論,以免混淆充分性與必要性.
(1)若“p?q”,且“p?/q”,則p是q的“充分不必要條件”,同時(shí)q是p的“ 5、必要不充分條件”;
(2)若“p?q”,則p是q的“充要條件”,同時(shí)q是p的“充要條件”.
2.要注意轉(zhuǎn)換命題的判定,可以利用互為逆否命題的等價(jià)性進(jìn)行判斷.
[例2] (福建高考)設(shè)點(diǎn)P(x,y),則“x=2且y=-1”是“點(diǎn)P在直線(xiàn)l:x+y-1=0上”的
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
[解析] 若x=2且y=-1,則x+y-1=0;反之,若x+y-1=0,x,y有無(wú)數(shù)組解,如x=3,y=-2等,不一定有x=2且y=-1.
[答案] A
3.(安徽高考)“(2x-1)x=0”是“x=0”的( )
6、
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:命題p:(2x-1)x=0,命題q:x=0,則命題p:x=0或x=,故p是q的必要不充分條件.
答案:B
4.(天津高考)設(shè)a,b∈R,則“(a-b)·a2<0”是“a<b”的( )
A.充分而不必要條件 B.必要而不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:(a-b)·a2<0,則必有a-b<0,即a<b;而a<b時(shí),不能推出(a-b)·a2<0,如a=0,b=1,所以“(a-b)·a2<0”是“a<b”的充分而不必要條件.
答案:A
全稱(chēng)量詞與存 7、在量詞
考查方式
主要考查全稱(chēng)命題與特稱(chēng)命題的真假判斷,以及含有一個(gè)量詞的命題的否定,題型主要是選擇題、填空題.
備考指要
1.全稱(chēng)命題的真假判定:要判定一個(gè)全稱(chēng)命題為真,必須對(duì)限定集合M中每一個(gè)x驗(yàn)證p(x)成立,一般用代數(shù)推理的方法加以證明.要判定一個(gè)全稱(chēng)命題為假,只需舉出一個(gè)反例即可.
2.特稱(chēng)命題的真假判定:要判定一個(gè)特稱(chēng)命題為真,只要在限定集合M中,能找到一個(gè)x,使p(x)成立即可.否則,這一特稱(chēng)命題為假.
3.全稱(chēng)命題的否定一定是特稱(chēng)命題,特稱(chēng)命題的否定一定是全稱(chēng)命題,首先改變量詞,把全稱(chēng)量詞改為存在量詞,把存在量詞改為全稱(chēng)量詞,然后再把判斷詞加以否定.
4. 8、注意命題的否定與否命題的區(qū)別.
[例3] (1)(四川高考改編)設(shè)x∈Z,集合A是奇數(shù)集,集合B是偶數(shù)集.若命題p:若任意x∈A,則2x∈B,則( )
A.綈p:存在x∈A,使得2x∈B
B.綈p:存在x∈/ A,使得2x∈B
C.綈p:存在x∈A,使得2x∈/ B
D.綈p:任意x∈/ A,使得2x∈/ B
(2)(新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)已知命題p:任意x∈R,都有2x<3x成立;命題q:存在x∈R,使x3=1-x2成立,則下列命題中為真命題的是( )
A.p且q B.綈p且q
C.p且綈q D.綈p且綈q
[解析] (1)因?yàn)槿Q(chēng)命題的否定是特稱(chēng)命題,所以命 9、題p的否定為綈p:存在x∈A,使得2x∈/ B.故選C.
(2)對(duì)于命題p,由于x=-1時(shí),2-1=>=3-1,所以是假命題,故綈p是真命題;對(duì)于命題q,設(shè)f(x)=x3+x2-1,由于f(0)=-1<0,f(1)=1>0,所以f(x)=0在區(qū)間(0,1)上有解,即存在x∈R,x3=1-x2,故命題q是真命題.
綜上,綈p且q是真命題,故選B.
[答案] (1)C (2)B
5.(重慶高考)命題“對(duì)任意x∈R,都有x2≥0”的否定為( )
A.存在x∈R,使得x2<0
B.對(duì)任意x∈R,都有x2<0
C.存在x∈R,使得x2≥0
D.不存在x∈R,使得x2<0
解析:由 10、全稱(chēng)命題的否定是特稱(chēng)命題知存在x∈R,使得x2<0.
答案:A
6.命題“存在x∈R,x≤1或x2>4”的否定是________.
解析:已知命題是特稱(chēng)命題,其否定為全稱(chēng)命題,把存在量詞改成全稱(chēng)量詞,再否定結(jié)論.
答案:任意x∈R,x>1且x2≤4
圓錐曲線(xiàn)的定義及性質(zhì)
考查方式
主要考查橢圓、拋物線(xiàn)、雙曲線(xiàn)的簡(jiǎn)單性質(zhì)、待定系數(shù)法求圓錐曲線(xiàn)方程,圓錐曲線(xiàn)定義的應(yīng)用,尤其是離心率是高考熱點(diǎn),選擇題、填空題、解答題都有可能出現(xiàn).
備考指要
對(duì)于圓錐曲線(xiàn)的有關(guān)問(wèn)題,“回歸定義”是一種重要解題策略,應(yīng)用圓錐曲線(xiàn)的性質(zhì)時(shí),要注意數(shù)形結(jié)合思想、方程思想的應(yīng)用.
11、[例4] (1)(新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ)設(shè)橢圓C:+=1(a>b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,P是C上的點(diǎn),PF2⊥F1F2,∠PF1F2=30°,則C的離心率為( )
A. B.
C. D.
(2)(新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)已知雙曲線(xiàn)C:-=1(a>0,b>0)的離心率為,則C的漸近線(xiàn)方程為( )
A.y=±x B.y=±x
C.y=±x D.y=±x
[解析] (1)在Rt△PF2F1中,令|PF2|=1,因?yàn)椤螾F1F2=30°,所以|PF1|=2,|F1F2|=.所以e===.
(2)由雙曲線(xiàn)的離心率e==可知,=,而雙曲線(xiàn)-=1(a>0,b >0)的漸近線(xiàn)方 12、程為y=±x,故所求漸近線(xiàn)方程為y=±x.
[答案] (1)D (2)C
7.(四川高考)拋物線(xiàn)y2=8x的焦點(diǎn)到直線(xiàn)x-y=0的距離是( )
A.2 B.2
C. D.1
解析:由拋物線(xiàn)方程知2p=8?p=4,故焦點(diǎn)F(2,0),由點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式知,F(xiàn)到直線(xiàn)x-y=0的距離d==1.
答案:D
8.設(shè)圓錐曲線(xiàn)T的兩個(gè)焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2.若曲線(xiàn)T上存在點(diǎn)P滿(mǎn)足|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶3∶2,則曲線(xiàn)T的離心率等于( )
A.或 B.或2
C.或2 D.或
解析:設(shè)圓錐曲線(xiàn)的離心率為e,因|PF1|∶|F1F2|∶|PF2|=4∶ 13、3∶2,則①若圓錐曲線(xiàn)為橢圓,由橢圓的定義,則有e===;②若圓錐曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),由雙曲線(xiàn)的定義,則有e===;綜上所述,所求的離心率為或,故選A.
答案:A
直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系
考查方式
直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系是高考的熱點(diǎn),涉及求弦長(zhǎng)、焦點(diǎn)弦、中點(diǎn)弦、取值范圍、最值、定點(diǎn)、定值等問(wèn)題,題型以解答題為主.這類(lèi)題目綜合性強(qiáng),難度較大,注重與一元二次方程中根的判別式、根與系數(shù)的關(guān)系、函數(shù)的單調(diào)性、不等式、平面向量等知識(shí)綜合.
備考指要
處理直線(xiàn)與圓錐曲線(xiàn)的位置關(guān)系時(shí),常用聯(lián)立方程組消元法得到一元二次方程,要注意直線(xiàn)的斜率不存在的情形,分析解決這類(lèi)問(wèn)題,往往利用數(shù)形 14、結(jié)合的思想,以及“設(shè)而不求”的方法,由于運(yùn)算量較大,要注意運(yùn)算結(jié)果的準(zhǔn)確性.
[例5] (天津高考)設(shè)橢圓+=1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F,離心率為,過(guò)點(diǎn)F且與x軸垂直的直線(xiàn)被橢圓截得的線(xiàn)段長(zhǎng)為.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)A,B分別為橢圓的左、右頂點(diǎn),過(guò)點(diǎn)F且斜率為k的直線(xiàn)與橢圓交于C,D兩點(diǎn).若·+·=8,求k的值.
[解] 設(shè)F(-c,0),由=,知a=c.過(guò)點(diǎn)F且與x軸垂直的直線(xiàn)為x=-c,代入橢圓方程有+=1,解得y=±,于是=,解得b=,又a2-c2=b2,從而a=,c=1,所以橢圓的方程為+=1.
(2)設(shè)點(diǎn)C(x1,y1),D(x2,y2),由F(-1,0 15、)得直線(xiàn)CD的方程為y=k(x+1),
由方程組消去y,整理得(2+3k2)x2+6k2x+3k2-6=0.
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系知x1+x2=-,
x1x2=.
因?yàn)锳(-,0),B(,0),所以·+·=(x1+,y1)·(-x2,-y2)+(x2+,y2)·(-x1,-y1)
=6-2x1x2-2y1y2=6-2x1x2-2k2(x1+1)(x2+1)
=6-(2+2k2)x1x2-2k2(x1+x2)-2k2
=6+.
由已知得6+=8,
解得k=±.
9.(陜西高考)已知?jiǎng)狱c(diǎn)M(x,y)到直線(xiàn)l:x=4的距離是它到點(diǎn)N(1,0)的距離的2倍.
(1)求動(dòng)點(diǎn)M的軌 16、跡C的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)P(0,3)的直線(xiàn)m與軌跡C交于A,B兩點(diǎn),若A是PB的中點(diǎn),求直線(xiàn)m的斜率.
解:(1)如圖,設(shè)點(diǎn)M到直線(xiàn)l的距離為d,根據(jù)題意,d=2|MN|.由此得|4-x|=2,化簡(jiǎn)得+=1,所以動(dòng)點(diǎn)M的軌跡方程為+=1.
(2)法一:由題意,設(shè)直線(xiàn)m的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2).
將y=kx+3代入+=1中,有(3+4k2)x2+24kx+24=0,
其中,Δ=(24k)2-4×24(3+4k2)=96(2k2-3)>0,
由根與系數(shù)的關(guān)系得x1+x2=-, ?、?
x1x2=. ②
又因A是PB的中點(diǎn),故x2=2x1, ③
將 17、③代入①,②得
x1=-,x=,
可得2=,且k2>,
解得k=-或k=,所以直線(xiàn)m的斜率為-或.
法二:如圖,由題意,設(shè)直線(xiàn)m的方程為y=kx+3,A(x1,y1),B(x2.y2).
∵A是PB的中點(diǎn),
∴x1=, ① y1=.?、?
又+=1, ③ +=1,?、?
聯(lián)立①,②,③,④解得或
即點(diǎn) B的坐標(biāo)為(2,0)或(-2,0),所以直線(xiàn)m的斜率為-或.
10.已知過(guò)拋物線(xiàn)y2=2px(p>0)的焦點(diǎn),斜率為2的直線(xiàn)交拋物線(xiàn)于A(x1,y1),B(x2,y2)(x1 18、,若=+λ,求λ的值.
解:(1)直線(xiàn)AB的方程是y=2,與y2=2px聯(lián)立,從而有4x2-5px+p2=0,所以:x1+x2=,
由拋物線(xiàn)定義得:|AB|=x1+x2+p=9,
所以p=4,從而拋物線(xiàn)方程是y2=8x.
(2)由p=4,4x2-5px+p2=0可簡(jiǎn)化為x2-5x+4=0,從而x1=1,x2=4,y1=-2,y2=4,從而A(1,-2),B(4,4);
設(shè)=(x3,y3)=(1,-2)+λ(4,4)=(4λ+1,4λ-2).
又y=8x3,即[2(2λ-1)]2=8(4λ+1),即(2λ-1)2=4λ+1,
解得λ=0,或λ=2.
11.已知橢圓的一個(gè)頂點(diǎn)為A( 19、0,-1),焦點(diǎn)在x軸上.若右焦點(diǎn)到直線(xiàn)x-y+2=0的距離為3.
(1)求橢圓的方程;
(2)設(shè)橢圓與直線(xiàn)y=kx+m(k≠0)相交于不同的兩點(diǎn)M,N.當(dāng)|AM|=|AN|時(shí),求m的取值范圍.
解:(1)依題意可設(shè)橢圓方程為+y2=1,
則右焦點(diǎn)F(,0),
由題設(shè)=3,
解得a2=3,故所求橢圓的方程為+y2=1.
(2)設(shè)P為弦MN的中點(diǎn),
由
得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0,
由于直線(xiàn)與橢圓有兩個(gè)交點(diǎn),∴Δ>0,
即m2<3k2+1. ①
∴xP==-.
從而yP=kxP+m=,
∴kAP==-,
又|AM|=|AN|,
∴AP⊥MN 20、.
則-=-,即2m=3k2+1. ②
把②代入①得2m>m2,解得0<m<2,
由②得k2=>0,
解得m>,
故所求m的取值范圍是.
利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線(xiàn)方程
考查方式
導(dǎo)數(shù)的幾何意義是高考熱點(diǎn),主要以選擇題、填空題為主,有時(shí)在解答題的第(1)問(wèn)中出現(xiàn),難度不大,主要考查求曲線(xiàn)的切線(xiàn)方程或求切線(xiàn)的傾斜角.
備考指要
利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義求切線(xiàn)方程時(shí),關(guān)鍵要搞清楚所給的點(diǎn)是不是切點(diǎn),注意區(qū)分“在某點(diǎn)處的切線(xiàn)方程”與“過(guò)某點(diǎn)的切線(xiàn)方程”的區(qū)別.
[例6] (廣東高考)若曲線(xiàn)y=ax2-ln x在點(diǎn)(1,a)處的切線(xiàn)平行于x軸,則a=_______ 21、_.
[解析] 令f(x)=ax2-ln x,得f′(x)=2ax-,
∴f′(1)=2a-1=0,得a=.
[答案]
12.若存在過(guò)點(diǎn)(1,0)的直線(xiàn)與曲線(xiàn)y=x3和y=ax2+x-9都相切,則a=( )
A.-1或- B.-1或
C.-或- D.-或7
解析:令過(guò)(1,0)的直線(xiàn)與y=x3切于點(diǎn)(x0,y0),
切線(xiàn)斜率為k=3x.
設(shè)切線(xiàn)方程為y=3x(x-1),
?x=3x-3x?2x-3x=0?x0=0或x0=.
故切線(xiàn)方程為y=0或y=(x-1).
?ax2+x-9=0,
∵Δ=0,∴a=-.
?ax2+x-9=(x-1),
22、
∵Δ=0,∴a=-1.
答案:A
13.曲線(xiàn)f(x)=(x>0)在點(diǎn)(1,2)處的切線(xiàn)方程為_(kāi)_______.
解析:∵f(x)==+,f′(x)=--,當(dāng)x=1時(shí),f′(x)=-3,故曲線(xiàn)f(x)=(x>0)在點(diǎn)(1,2)處的切線(xiàn)方程為y-2=-3(x-1),即3x+y-5=0.
答案:3x+y-5=0
利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值
考查方式
此類(lèi)題目??汲P拢话阋越獯痤}形式出現(xiàn),與函數(shù)的性質(zhì)考查相結(jié)合,并含有參變量,屬中、高檔題目,極值問(wèn)題的考查是一個(gè)熱點(diǎn),一般需要分類(lèi)討論.
備考指要
1.熟練掌握利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)單調(diào)區(qū)間的步驟,同時(shí)要先求函數(shù)的定 23、義域,求得的單調(diào)區(qū)間不能用“∪”連接.
2.熟練掌握求函數(shù)極值的步驟L和方法.
[例7] (新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ)已知函數(shù)f(x)=ex(ax+b)-x2-4x,曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線(xiàn)方程為y=4x+4.
(1)求a,b的值;
(2)討論f(x)的單調(diào)性,并求f(x)的極大值.
[解] (1)f′(x)=ex(ax+a+b)-2x-4.
由已知得f(0)=4,f′(0)=4.故b=4,a+b=8.從而a=4,b=4.
(2)由(1)知f(x)=4ex(x+1)-x2-4x,
f′(x)=4ex(x+2)-2x-4=4(x+2).
令f′(x)=0,得x 24、=-ln 2或x=-2.
從而當(dāng)x∈(-∞,-2)∪(-ln 2,+∞)時(shí),f′(x)>0;
當(dāng)x∈(-2,-ln 2)時(shí),f′(x)<0,故f(x)在(-∞,-2),(-ln 2,+∞)上是增加的,在(-2,-ln 2)上是減少的.
當(dāng)x=-2時(shí),函數(shù)f(x)取得極大值,極大值為f(-2)=4(1-e-2).
14.如果函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)函數(shù)的圖像如圖所示,給出下列判斷:
①函數(shù)y=f(x)在內(nèi)增加;
②函數(shù)y=f(x)在區(qū)間內(nèi)減少;
③函數(shù)y=f(x)在區(qū)間(4,5)內(nèi)增加;
④當(dāng)x=2時(shí),函數(shù)y=f(x)有極小值;
⑤則x=-時(shí),函數(shù)y=f(x)有極大值.
25、則上述判斷中正確的是________.
解析:當(dāng)x∈(-∞,-2)時(shí),f′(x)<0,
∴f(x)在(-∞,-2)上為減少的,同理f(x)在(2,4)上為減少的,f(x)在(-2,2)上為增加的,在(4,+∞)上是增加的,所以可排除①②,選擇③.而x=-的左、右兩側(cè)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)都是正數(shù),故函數(shù)在x=-的左、右兩側(cè)均為增加的,所以x=-不是函數(shù)的極值點(diǎn),排除⑤,④中x=2為極大值點(diǎn).
答案:③
15.已知函數(shù)f(x)=x-1-ln x
(1)求曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線(xiàn)方程;
(2)求函數(shù)f(x)的極值;
(3)對(duì)任意x∈(0,+∞),f(x)≥bx-2恒成立,求實(shí) 26、數(shù)b的取值范圍.
解:(1)函數(shù)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=1-,f′(2)=,f(2)=1-ln 2,
∴曲線(xiàn)y=f(x)在點(diǎn)(2,f(2))處的切線(xiàn)方程為y-(1-ln 2)=(x-2),
即x-2y-2ln 2=0.
(2)令f′(x)=0,得x=1,列表:
x
(0,1)
1
(1,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
0
∴函數(shù)y=f(x)的極小值為f(1)=0.
(3)依題意對(duì)任意x∈(0,+∞),f(x)≥bx-2恒成立等價(jià)于x-1-ln x≥bx-2在(0,+∞)上恒成立,
可得b≤1+-在(0,+∞)上恒成立,
27、令g(x)=1+-,
g′(x)=,
令g′(x)=0,得x=e2列表:
x
(0,e2)
e2
(e2,+∞)
g′(x)
-
0
+
g(x)
1-
∴函數(shù)y=g(x)的最小值為g(e2)=1-,
根據(jù)題意,b≤1-.
故實(shí)數(shù)b的取值范圍為.
導(dǎo)數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用
考查方式
以實(shí)際問(wèn)題為背景,考查導(dǎo)數(shù)在生活中的優(yōu)化問(wèn)題,是近年高考的熱點(diǎn),難度中檔,題型以選擇題、解答題為主.
備考指要
這類(lèi)問(wèn)題的處理方法關(guān)鍵是建立數(shù)學(xué)模型,然后用導(dǎo)數(shù)解決,主要有利潤(rùn)最大、用料最省、效率最高以及幾何圖形的面積、體積的最值等問(wèn)題.
由f 28、′(x)=0得到一個(gè)解,若此解在定義域內(nèi),則這個(gè)解一般就是所求的最大(小)值點(diǎn).
[例8] (重慶高考)某村莊擬修建一個(gè)無(wú)蓋的圓柱形蓄水池(不計(jì)厚度).設(shè)該蓄水池的底面半徑為r米,高為h米,體積為V立方米.假設(shè)建造成本僅與表面積有關(guān),側(cè)面的建造成本為100元/平方米,底面的建造成本為160元/平方米,該蓄水池的總建造成本為12 000π元(π為圓周率).
(1)將V表示成r的函數(shù)V(r),并求該函數(shù)的定義域;
(2)討論函數(shù)V(r)的單調(diào)性,并確定r和h為何值時(shí)該蓄水池的體積最大.
[解] (1)因?yàn)樾钏貍?cè)面的總成本為100·2πrh=200πrh元,底面的總成本為160πr 29、2元,所以蓄水池的總成本為(200πrh+160πr2)元,
又根據(jù)題意200πrh+160πr2=12 000π,
所以h=(300-4r2),
從而V(r)=πr2h=(300r-4r3).
因?yàn)閞>0,又由h>0,可得r<5,故函數(shù)V(r)的定義域?yàn)?0,5).
(2)因?yàn)閂(r)=(300r-4r3),故V′(r)=(300-12r2).令V′(r)=0,解得r1=5,r2=-5(因r2=-5不在定義域內(nèi),舍去).
當(dāng)r∈(0,5)時(shí),V′(r)>0,故V(r)在(0,5)上是增加的;當(dāng)r∈(5,5)時(shí),V′(r)<0,故V(r)在(5,5)上是減少的.
由此可知,V(r 30、)在r=5處取最大值,此時(shí)h=8,即當(dāng)r=5,h=8時(shí),該蓄水池的體積最大.
16.(江蘇高考)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)包裝盒.如圖所示,ABCD是邊長(zhǎng)為60 cm的正方形硬紙片,切去陰影部分所示的四個(gè)全等的等腰直角三角形,再沿虛線(xiàn)折起,使得A,B,C,D四個(gè)點(diǎn)重合于圖中的點(diǎn)P,正好形成一個(gè)正四棱柱形狀的包裝盒.E、F在AB上,是被切去的一個(gè)等腰直角三角形斜邊的兩個(gè)端點(diǎn).設(shè)AE=FB=x(cm).
(1)若廣告商要求包裝盒的側(cè)面積S(cm2)最大,那么x應(yīng)取何值?
(2)某廠商要求包裝盒的容積V(cm3)最大,x應(yīng)取何值?并求出此時(shí)包裝盒的高與底面邊長(zhǎng)的比值.
解:設(shè)包裝盒的高為h(c 31、m),底面邊長(zhǎng)為a(cm).由已知得
a=x,h==(30-x),0<x<30.
(1)S=4ah=8x(30-x)=-8(x-15)2+1 800,
所以當(dāng)x=15時(shí),S取得最大值.
(2)V=a2h=2(-x3+30x2),V′=6x(20-x).
由V′=0得x=0(舍去)或x=20.
當(dāng)x∈(0,20)時(shí),V′>0;當(dāng)x∈(20,30)時(shí),V′<0.
所以當(dāng)x=20時(shí),V取得極大值,也是最大值.
此時(shí)=.即包裝盒的高與底面邊長(zhǎng)的比值為.
17.某廠生產(chǎn)某種電子元件,如果生產(chǎn)出一件正品,可獲利200元,如果生產(chǎn)出一件次品,則損失100元.已知該廠制造電子元件過(guò)程中,次品 32、率p與日產(chǎn)量x的函數(shù)關(guān)系是:p=(x∈N+).
(1)將該廠的日盈利額T(元)表示為日產(chǎn)量x(件)的函數(shù);
(2)為獲最大盈利,該廠的日產(chǎn)量應(yīng)定為多少件?
解:(1)由題意可知次品率p=日產(chǎn)次品數(shù)/日產(chǎn)量, 每天生產(chǎn)x件,次品數(shù)為xp,正品數(shù)為x(1-p).
因?yàn)榇纹仿蕄=,
當(dāng)每天生產(chǎn)x件時(shí),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).
當(dāng)0 33、利.
模塊綜合檢測(cè)
(時(shí)間:90分鐘,滿(mǎn)分:120分)
一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.“M>N”是“l(fā)og2M>log2N”成立的( )
A.充分不必要條件
B.必要不充分條件
C.充要條件
D.既不充分也不必要條件
解析:由log2M>log2N,可得M>N>0;2>-1,-1的對(duì)數(shù)沒(méi)有意義,則log2M>log2N不成立.
答案:B
2.若命題p的否命題為r,命題r的逆命題為s,則s是p的( )
A.逆否命題 B.逆命題
C.否命題 D.原命題
解析:設(shè)p為“ 34、若A,則B”,則r為“若非A,則非B”,s為“若非B,則非A”,即s為p的逆否命題.
答案:A
3.與直線(xiàn)4x-y+5=0平行的拋物線(xiàn)y=2x2的切線(xiàn)方程是( )
A.4x-y+1=0 B.4x-y-1=0
C.4x-y-2=0 D.4x-y+2=0
解析:由k=y(tǒng)′=4x=4,得x=1,則切點(diǎn)為(1,2),所以切線(xiàn)方程為y-2=4(x-1),即4x-y-2=0.
答案:C
4.已知雙曲線(xiàn)-=1的一個(gè)焦點(diǎn)與拋物線(xiàn)y2=16x的焦點(diǎn)重合,且雙曲線(xiàn)的離心率為,則該雙曲線(xiàn)的方程為( )
A.-y2=1 B.-=1
C.-=1 D.-=1
解析:由拋物 35、線(xiàn)y2=16x的焦點(diǎn)為(4,0),可得c=4.由雙曲線(xiàn)離心率為,可得a=3,則b=,即雙曲線(xiàn)方程為-=1.
答案:B
5.下列命題的否定為假命題的是( )
A.對(duì)任意x∈R,都有-x2+x-1<0成立
B.對(duì)任意x∈R,都有|x| >x成立
C.對(duì)任意x,y∈Z,都有2x-5y≠12成立
D.存在x∈R,使sin 2x+sin x+1=0成立
解析:對(duì)于A選項(xiàng)命題的否定為“存在x∈R,使-x2+x-1≥0成立”,顯然,這是一個(gè)假命題.
答案:A
6.過(guò)拋物線(xiàn)x2=4y的焦點(diǎn)F作直線(xiàn),交拋物線(xiàn)于P1(x1,y1),P2(x2,y2)兩點(diǎn),若y1+y2=6,則|P1P2|的值為 36、( )
A.5 B.6
C.8 D.10
解析:拋物線(xiàn)x2=4y的準(zhǔn)線(xiàn)為y=-1,因?yàn)镻1(x1,y1),P2(x2,y2)兩點(diǎn)是過(guò)拋物線(xiàn)焦點(diǎn)的直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的交點(diǎn),所以P1(x1,y1),P2(x2,y2)兩點(diǎn)到準(zhǔn)線(xiàn)的距離分別是y1+1,y2+1,所以|P1P2|的值為y1+y2+2=8.
答案:C
7.對(duì)任意的x∈R,函數(shù)f(x)=x3+ax2+7ax不存在極值點(diǎn)的充要條件是( )
A.0≤a≤21 B.a(chǎn)=0或a=7
C.a(chǎn)<0或a>21 D.a(chǎn)=0或a=21
解析:f′(x)=3x2+2ax+7a,當(dāng)Δ=4a2-84a≤0,即0≤a≤21時(shí),f′(x) 37、≥0恒成立,函數(shù)不存在極值點(diǎn).
答案:A
8.已知F1,F(xiàn)2是橢圓+=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓上一點(diǎn),則|PF1|·|PF2|有( )
A.最大值16 B.最小值16
C.最大值4 D.最小值4
解析:由橢圓的定義知a=4,|PF1|+|PF2|=2a=2×4=8.由基本不等式知|PF1|·|PF2|≤2=2=16,當(dāng)且僅當(dāng)|PF1|=|PF2|=4時(shí)等號(hào)成立,所以|PF1|·|PF2|有最大值16.
答案:A
9.已知函數(shù)y=xf′(x)的圖像如右圖所示(其中f′(x)是函數(shù)f(x)的導(dǎo)函數(shù)),下面四個(gè)圖像中,y=f(x)的圖像大致是( )
解析:x>0時(shí),f′ 38、(x)在(0,1)上有f′(x)<0,
在(1,+∞)上有f′(x)>0;
且x=1處f(x)取極小值.
x<0時(shí),f′(x)在(-1,0)上有f′(x)<0,
在(-∞,-1)上有f′(x)>0且x=-1處f(x)取極大值,
即函數(shù)f(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上增加,在(-1,1)上減少,選項(xiàng)C符合題意.
答案:C
10.設(shè)斜率為2的直線(xiàn)l過(guò)拋物線(xiàn)y2=ax(a≠0)的焦點(diǎn)F,且和y軸交于點(diǎn)A,若△OAF(O為坐標(biāo)原點(diǎn))的面積為4,則拋物線(xiàn)方程為( )
A.y2=±4x B.y2=±8x
C.y2=4x D.y2=8x
解析:a>0時(shí),F(xiàn),直線(xiàn)l方程為 39、y=2,
令x=0得y=-.
∴S△OAF=··|-|=4.解得a=8.
同理a<0時(shí),得a=-8.
∴拋物線(xiàn)方程為y2=±8x.
答案:B
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分.請(qǐng)把正確的答案填在題中的橫線(xiàn)上)
11.已知命題p:對(duì)任意x∈[0,1],都有a≥ex 成立,命題q:存在x∈R,使x2+4x+a=0成立,若命題“p且q”是真命題,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是________.
解析:因?yàn)閷?duì)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,可得判別式Δ=16-4a≥0,即a≤4.若命題“p且q”是真命題,所以p、q同為真, 40、所以e≤a≤4.
答案:[e,4]
12.函數(shù)f(x)=x3-15x2-33x+6的單調(diào)減區(qū)間為_(kāi)_______.
解析:f′(x)=3x2-30x-33=3(x-11)(x+1),
當(dāng)x<-1或x>11時(shí),f′(x)>0,f(x)增加;
當(dāng)-1 41、y-e=2(x-e),
即2x-y-e=0.
答案:2x-y-e=0
14.已知橢圓C1:+=1(a>b>0)的右焦點(diǎn)與拋物線(xiàn)C2:y2=4x的焦點(diǎn)F重合,橢圓C1與拋物線(xiàn)C2在第一象限的交點(diǎn)為P,|PF|=.則橢圓C1的方程為_(kāi)_______.
解析:拋物線(xiàn)C2的焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(1,0),準(zhǔn)線(xiàn)為x=-1,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x0,y0),依據(jù)拋物線(xiàn)的定義,由|PF|=,得1+x0=,解得x0=.因?yàn)辄c(diǎn)P在拋物線(xiàn)C2上,且在第一象限,所以y0=.所以點(diǎn)P的坐標(biāo)為.因?yàn)辄c(diǎn)P在橢圓C1:+=1上,所以+=1.又c=1,所以a2=b2+1,聯(lián)立解得a2=4,b2=3.所以橢圓C1的方程為+=1. 42、
答案:+=1
三、解答題(本大題共4小題,共50分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟)
15.(本小題滿(mǎn)分12分)已知命題p:函數(shù)f(x)=x3+ax+5在區(qū)間(-2,1)上不單調(diào),若命題p的否定是一個(gè)真命題,求a的取值范圍.
解:考慮命題p為真命題時(shí)a的取值范圍,因?yàn)閒′(x)=3x2+a,令f′(x)=0,得到x2=-,
當(dāng)a≥0時(shí),f′(x)≥0,函數(shù)f(x)在區(qū)間(-2,1)上是增加的,不合題意 ;
當(dāng)a<0時(shí),由x2=-,得到x=± ,要使函數(shù)f(x)=x3+ax+5在區(qū)間(-2,1)上不單調(diào),則 <1或- >-2,即a>-12,綜上可知-12<a<0,
43、故命題p的否定是一個(gè)真命題時(shí),a的取值范圍是a≤-12或a≥0.
16.(本小題滿(mǎn)分12分)橢圓和雙曲線(xiàn)的中心在原點(diǎn),對(duì)稱(chēng)軸為坐標(biāo)軸,它們有相同的焦點(diǎn)(-5,0),(5,0),且它們的離心率都可以使方程2x2+4(2e-1)x+4e2-1=0有相等的實(shí)根,求橢圓和雙曲線(xiàn)的方程.
解:由題意得Δ=16(2e-1)2-4×2×(4e2-1)=0,
即4e2-8e+3=0,解得e=或e=.
當(dāng)e=時(shí),曲線(xiàn)為橢圓,c=5,e==,
則a=2c=10,b2=a2-c2=100-25=75,
所以橢圓的方程為+=1.
當(dāng)e=時(shí),曲線(xiàn)為雙曲線(xiàn),c=5,e==,
則a=c=,b2=c2-a2= 44、25-=,
所以雙曲線(xiàn)的方程為-=1.
17.(本小題滿(mǎn)分12分)已知函數(shù)f(x)=x2+2aln x.
(1)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f′(x)的最小值;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間和極值.
解:函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞).
(1)當(dāng)a=1時(shí),f′(x)=2x+ ≥2=4,當(dāng)且僅當(dāng)2x=,即x=1時(shí)等號(hào)成立,故函數(shù)f′(x)的最小值為4.
(2)f′(x)=2x+=2(x+).
①當(dāng)a≥0時(shí),f′(x)>0,因此f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,+∞),這時(shí)函數(shù)無(wú)極值;
②當(dāng)a<0時(shí),f′(x)=.當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化情況如下:
x
(0,)
45、
(,+∞)
f′(x)
-
0
+
f(x)
極小值
因此函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間是(0,),單調(diào)遞增區(qū)間是(,+∞).且當(dāng)x=時(shí),函數(shù)f(x)有極小值f()=-a+2aln .
18.(本小題滿(mǎn)分14分)已知F1,F(xiàn)2是橢圓+=1(a>b>0)的兩個(gè)焦點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P在橢圓上,且·=0,⊙O是以F1F2為直徑的圓,直線(xiàn)l:y=kx+m與⊙O相切,并且與橢圓交于不同的兩點(diǎn)A,B.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)當(dāng)·=,求k的值.
解:(1)依題意,可知PF1⊥F1F2,∴c=1,+=1,a2=b2+c2,解得a2=2,b2=1,c2=1,
∴橢圓的方程為+y2=1.
(2)直線(xiàn)l:y=kx+m與⊙O:x2+y2=1相切,
則=1,即m2=k2+1.
由得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-2=0,
∵直線(xiàn)l與橢圓交于不同的兩點(diǎn)A,B.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2).
∴Δ>0?k2>0?k≠0,x1+x2=-,
x1x2=,
∴y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+km(x1+x2)+m2==,
·=x1x2+y1y2==,∴k=±1.
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