若{1,2}⊊A⊆{1,2,3,4,5},则满足条件的集合A的个数是( )
A.6 B.8 C.7 D.9
知识点:2.集合间的基本关系
C
【考点】子集与真子集.
【分析】利用集合间的关系可知:集合A中除了含有1,2两个元素以外,至少必须含有另外一个元素,据此即可求出答案.
【解答】解:∵{1,2}⊊A⊆{1,2,3,4,5},
∴集合A中除了含有1,2两个元素以外,至少必须含有另外一个元素,
因此满足条件的集合A为{1,2,3},{1,2,4},{1,2,5},{1,2,3,4},{1,2,3,5},{1,2,4,5},{1,2,3,4,5}共7个.
故选:C.
【点评】本题考查了子集与真子集的概念,熟练掌握由集合间的关系得到元素关系是解题的关键,是基础题.
设a,b∈R,集合A={1,a+b,a},B={0,,b},若A=B,则b﹣a( )
A.2 B.﹣1 C.1 D.﹣2
知识点:2.集合间的基本关系
A
【考点】集合的相等.
【分析】利用集合相等的性质及集合中元素的性质直接求解.
【解答】解:∵a,b∈R,集合A={1,a+b,a},B={0,,b},A=B,
∴,
解得a=﹣1,b=1,
∴b﹣a=2.
故选:A.
【点评】本题考查两实数之差的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意集合相等的性质的合理运用.
下列各组函数f(x)与g(x)的图象相同的是( )
A.f(x)=x,g(x)=()2 B.f(x)=x2,g(x)=(x+1)2
C.f(x)=1,g(x)=x0 D.f(x)=|x|,g(x)=
知识点:1.函数的概念及其表示
D
【考点】判断两个函数是否为同一函数.
【分析】两个函数的定义域相同,对应关系也相同,这样的函数是同一函数,它们的图象相同.
【解答】解:对于A,f(x)=x(x∈R),与g(x)=()2=x(x≥0)的定义域不同,
∴不是同一函数,图象不同;
对于B,f(x)=x2(x∈R),与g(x)=(x+1)2(x∈R)的对应关系不同,
∴不是同一函数,图象不同;
对于C,f(x)=1(x∈R),与g(x)=x0=1(x≠0)的定义域不同,
∴不是同一函数,图象不同;
对于D,f(x)=|x|=,与g(x)=的定义域相同,
对应关系也相同,∴是同一函数,图象相同.
故选:D.
【点评】本题考查了判断两个函数是否为同一函数的问题,是基础题目.
下列函数中,既是偶函数又在(﹣∞,0)内为增函数的是( )
A.y=()x B.y=x﹣2 C.y=x2+1 D.y=log3(﹣x)
知识点:5.奇偶性与周期性
B
【考点】函数单调性的判断与证明;函数奇偶性的判断.
【分析】逐一分析给定四个函数的奇偶性,及在(﹣∞,0)内的单调性,可得答案.
【解答】解:函数y=()x是非奇非偶函数,在(﹣∞,0)内为减函数,故A不满足条件;
函数y=x﹣2既是偶函数又在(﹣∞,0)内为增函数,故B满足条件;
y=x2+1是偶函数,但在(﹣∞,0)内为减函数,故C不满足条件;
y=log3(﹣x)是非奇非偶函数,在(﹣∞,0)内为减函数,故D不满足条件;
故选:B
【点评】本题考查的知识点是函数的单调性判断与证明,函数的奇偶性,熟练掌握各种基本初等函数的图象和性质,是解答的关键.
三个数a=0.32,b=log20.3,c=20.3之间的大小关系是( )
A.a<c<b B.a<b<c C.b<a<c D.b<c<a
知识点:16函数值的大小比较
C
【考点】指数函数单调性的应用.
【分析】将a=0.32,c=20.3分别抽象为指数函数y=0.3x,y=2x之间所对应的函数值,利用它们的图象和性质比较,将b=log20.3,抽象为对数函数y=log2x,利用其图象可知小于零.最后三者得到结论.
【解答】解:由对数函数的性质可知:b=log20.3<0,
由指数函数的性质可知:0<a<1,c>1
∴b<a<c
故选C
【点评】本题主要通过数的比较,来考查指数函数,对数函数的图象和性质.
下列叙述中错误的是( )
A.若点P∈α,P∈β且α∩β=l,则P∈l
B.三点A,B,C能确定一个平面
C.若直线a∩b=A,则直线a与b能够确定一个平面
D.若点A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α,则l⊂α
知识点:4.空间点、直线、平面之间的位置关系
B
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】在A中,由公理二知P∈l;在B中,三点A,B,C共线时,不能确定一个平面;在C中,由公理三知直线a与b能够确定一个平面;在D中,由公理一知l⊂α.
【解答】解:在A中,若点P∈α,P∈β且α∩β=l,则由公理二知P∈l,故A正确;
在B中,三点A,B,C不共线时,能确定一个平面;三点A,B,C共线时,不能确定一个平面,故B错误;
在C中,若直线a∩b=A,则由公理三知直线a与b能够确定一个平面,故C正确;
在D中,若点A∈l,B∈l,且A∈α,B∈α,则由公理一知l⊂α,故D正确.
故选:B.
【点评】本题考查命题真判断,是中档题,解题时要认真审题,注意平面的基本定理及推论的合理运用.
方程log2x+x=3的解所在区间是( )
A.(0,1) B.(1,2) C.(3,+∞) D.[2,3)
知识点:13.函数与方程
D
【考点】二分法的定义.
【分析】判断f(x)=log2x+x﹣3,在(0,+∞)上单调递增.根据函数的零点存在性定理得出答案.
【解答】解:设f(x)=log2x+x﹣3,在(0,+∞)上单调递增.
∵f(2)=1+2﹣3=0,f(3)=log23>0
∴根据函数的零点存在性定理得出:f(x)的零点在[2,3]区间内
∴方程log2x+x=3的解所在的区间为[2,3],
故选:D.
【点评】本题考查了函数的单调性,函数零点的判断,方程解所在的区间,属于中档题,但是难度不大,常规题目.
圆x2+y2﹣ax+2y+1=0关于直线x﹣y=1对称的圆的方程为x2+y2=1,则实数a的值为( )
A.0 B.1 C.±2 D.2
知识点:4.直线与圆的位置关系
D
【考点】圆与圆的位置关系及其判定.
【分析】先求出两圆的圆心坐标,再利用两圆关于某直线对称时,两圆圆心的连线和对称轴垂直,斜率之积等于﹣1,求出实数a的值.
【解答】解:圆x2+y2﹣ax+2y+1=0 即(x﹣)2(y+1)2=,表示以A(,﹣1)为圆心,以||为半径的圆.
关于直线x﹣y﹣1=0对称的圆x2+y2=1的圆心为(0,0),
故有×1=﹣1,解得 a=2,
故选:D.
【点评】本题主要考查两圆关于直线对称的性质,利用了两圆关于某直线对称时,两圆圆心的连线和对称轴垂直,斜率之积等于﹣1,属于基础题.
如图,在四边形ABCD中,∠DAB=90°,∠ADC=135°,AB=5,CD=2,AD=2,则四边形ABCD绕AD旋转一周所成几何体的表面积为( )
A.(60+4)π B.(60+8)π C.(56+8)π D.(56+4)π
知识点:3.空间几何体的表面积与体积
A
【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).
【分析】旋转后的几何体是圆台除去一个倒放的圆锥,根据题目所给数据,求出圆台的侧面积、圆锥的侧面积、圆台的底面积,即可求出几何体的表面积.
【解答】解:四边形ABCD绕AD旋转一周所成的几何体,如右图:
S表面=S圆台下底面+S圆台侧面+S圆锥侧面=
πr22+π(r1+r2)l2+πr1l1==(60+4)π,
故选:A.
【点评】本题是基础题,考查旋转体的表面积,转化思想的应用,计算能力的考查,都是为本题设置的障碍,仔细分析旋转体的结构特征,为顺利解题创造依据.
若直线y=x+b与曲线(x﹣2)2+(y﹣3)2=4(0≤x≤4,1≤y≤3)有公共点,则实数b的取值范围是( )
A.[1﹣2,3] B.[1﹣,3] C.[﹣1,1+2] D.[1﹣2,1+2]
知识点:4.直线与圆的位置关系
A
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】由题意,圆心到直线的距离d==2,b=1±2,(0,3)代入直线y=x+b,可得b=3,即可得出结论.
【解答】解:由题意,圆心到直线的距离d==2,b=1±2,
(0,3)代入直线y=x+b,可得b=3,
∵直线y=x+b与曲线(x﹣2)2+(y﹣3)2=4(0≤x≤4,1≤y≤3)有公共点,
∴实数b的取值范围是[1﹣2,3],
故选A.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,属于中档题.
如图,在透明塑料制成的长方体ABCD﹣A1B1C1D1容器内灌进一些水,将容器底面一边BC固定于地面上,再将容器倾斜,随着倾斜度的不同,有下列四个说法:
①水的部分始终呈棱柱状;
②水面四边形EFGH的面积不改变;
③棱A1D1始终与水面EFGH平行;
④当E∈AA1时,AE+BF是定值.其中正确说法的是( )
A.②③④ B.①②④ C.①③④ D.①②③
知识点:2.空间几何体的三视图和直观图
C
【考点】平行投影及平行投影作图法.
【分析】①水的部分始终呈棱柱状;从棱柱的特征平面判断即可;
②水面四边形EFGH的面积不改变;可以通过EF 的变化EH不变判断正误;
③棱A1D1始终与水面EFGH平行;利用直线与平面平行的判断定理,推出结论;
④当E∈AA1时,AE+BF是定值.通过水的体积判断即可.
【解答】解:①水的部分始终呈棱柱状;从棱柱的特征平面AA1B1B平行平面CC1D1D即可判断①正确;
②水面四边形EFGH的面积不改变;EF是可以变化的EH不变的,所以面积是改变的,②是不正确的;
③棱A1D1始终与水面EFGH平行;由直线与平面平行的判断定理,可知A1D1∥EH,所以结论正确;
④当E∈AA1时,AE+BF是定值.水的体积是定值,高不变,所以底面面积不变,所以正确.
故选:C.
【点评】本题是基础题,考查棱柱的结构特征,直线与平面平行的判断,棱柱的体积等知识,考查计算能力,逻辑推理能力.
若函数f(x)=且满足对任意的实数x1≠x2都有>0成立,则实数a的取值范围是( )
A.(1,+∞) B.(1,8) C.(4,8) D.[4,8)
知识点:3.单调性与最大(小)值
D
【考点】分段函数的应用;函数单调性的判断与证明.
【分析】若对任意的实数x1≠x2都有>0成立,则函数f(x)=在R上单调递增,进而可得答案.
【解答】解:∵对任意的实数x1≠x2都有>0成立,
∴函数f(x)=在R上单调递增,
∴,
解得:a∈[4,8),
故选:D
【点评】本题考查的知识点是分段函数的应用,正确理解分段函数的单调性,是解答的关键.
在空间直角坐标系中,已知P(2,2,5)、Q(5,4,z)两点之间的距离为7,则z= .
知识点:7.空间直角坐标系
11或﹣1
【考点】空间两点间的距离公式.
【分析】直接利用空间两点间的距离公式求解即可.
【解答】解:∵空间直角坐标系中,点P(2,2,5)、Q(5,4,z)两点之间的距离为7,
∴=7,
即(z﹣5)2=36.解得z=11或﹣1.
故答案为:11或﹣1.
【点评】本题考查空间两点间的距离公式的应用,基本知识的考查.
已知函数f(x)=ax2+(b﹣3)x+3,x∈[a2﹣2,a]是偶函数,则a+b= .
知识点:5.奇偶性与周期性
4
【考点】偶函数.
【分析】利用偶函数的定义及图象关于y轴对称的特点,可以建立a2﹣2+a=0及,解得a,b,即可得到a+b
【解答】解:∵函数f(x)=ax2+(b﹣3)x+3,x∈[a2﹣2,a]是偶函数
∴a2﹣2+a=0∴a=﹣2或1
∵a2﹣2<a∴a=1
∵偶函数的图象关于y轴对称,
∴=0∴b=3
∴a+b=4
故答案为:4.
【点评】本题主要考查偶函数的定义和性质,结合二次函数的图象的对称轴,建立关于a,b的方程.注意奇偶函数的定义域关于原点对称的特点.是个基础题.
已知两条平行直线3x+2y﹣6=0与6x+4y﹣3=0,则与它们等距离的平行线方程为 .
知识点:1.直线的倾斜角、斜率与方程
12x+8y﹣15=0
【考点】待定系数法求直线方程.
【分析】设出直线方程,利用平行线之间的距离求解即可.
【解答】解:两条平行直线3x+2y﹣6=0与6x+4y﹣3=0,
设与它们等距离的平行线的方程为:3x+2y+b=0,
由题意可得:,解得b=﹣.
与它们等距离的平行线的方程为:12x+8y﹣15=0.
故答案为12x+8y﹣15=0.
【点评】本题考查直线方程的求法,平行线之间的距离的应用,考查计算能力.
已知圆的方程为x2+y2+ax+2y+a2=0,要使过定点A(1,2)作圆的切线有两条,则a的取值范围是 .
知识点:4.直线与圆的位置关系
(﹣,)
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】圆的方程化为标准方程,求出圆心和半径,过定点A(1,2)作圆的切线有两条,点A必在圆外,推出不等式,然后解答不等式即可.
【解答】解:将圆的方程配方得(x+)2+(y+1)2=,圆心C的坐标为(﹣,﹣1),半径r=,
条件是4﹣3a2>0,过点A(1,2)所作圆的切线有两条,则点A必在圆外,即>.
化简得a2+a+9>0.
由4﹣3a2>0,a2+a+9>0,
解之得﹣<a<,a∈R.
故a的取值范围是(﹣,).
【点评】本题考查圆的切线方程,直线和圆的方程的应用,考查一元二次不等式的解法,逻辑思维能力,是中档题.
已知全集U=R,集合M={x|﹣2≤x≤5},N={x|a+1≤x≤2a+1}
(Ⅰ)若a=2,求M∩(∁RN);
(Ⅱ)若M∪N=M,求实数a的取值范围.
知识点:3.集合的基本运算
【考点】交、并、补集的混合运算;集合的包含关系判断及应用.
【分析】(Ⅰ)根据集合的基本运算进行求解即可.
(Ⅱ)根据M∪N=M,得N⊆M,讨论N是否是空集,根据集合的关系进行转化求解即可.
【解答】解:(Ⅰ)若a=2,则N={x|3≤x≤5},
则∁RN={x|x>5或x<3};
则M∩(∁RN)={x|﹣2≤x<3};
(Ⅱ)若M∪N=M,
则N⊆M,
①若N=∅,即a+1>2a+1,得a<0,此时满足条件,
②当N≠∅,则满足,得0≤a≤2,
综上a≤2.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,根据集合的基本关系以及基本运算是解决本题的关键.
已知△ABC的顶点B(﹣1,﹣3),边AB上的高CE所在直线的方程为4x+3y﹣7=0,BC边上中线AD所在的直线方程为x﹣3y﹣3=0.
(1)求点C的坐标;
(2)求直线AB的方程.
知识点:2.直线的交点坐标与距离公式
【考点】待定系数法求直线方程.
【分析】(1)设D(a,b),则C(2a+1,2b+3),联立CE与AD的方程解方程组可得点C的坐标.
(2)由题意可垂直关系可得BC的斜率为﹣2,可得AB的方程为3x﹣4y﹣9=0,联立AB与AD的方程解方程组可得点A的坐标;结合A、B的坐标来求直线AB的方程.
【解答】解:(1)设D(a,b),则C(2a+1,2b+3),
∴,
解得,
∴D(0,﹣1),C(1,1);
(2)∵CE⊥AB,且直线CE的斜率为,
∴直线AB的斜率为,
∴直线AB的方程为,即3x﹣4y﹣9=0.
由,解得,
∴A(3,0),
∴直线AB方程为:,
化简整理得,3x﹣4y﹣9=0.
【点评】本题考查直线的一般式方程,涉及中点坐标公式和方程组的解,属基础题.
如图,△OAB是边长为2的正三角形,记△OAB位于直线x=t(t>0)左侧的图形的面积为f(t).试求函数f(t)的解析式,并画出函数y=f(t)的图象.
知识点:12.绝对值函数与分段函数及其他函数
【考点】分段函数的解析式求法及其图象的作法.
【分析】在求f(t)的解析式时,关键是要根据图象,对t的取值进行恰当的分类,然后分类讨论,给出分段函数的解析式后,再根据解析式画出函数的图象.
【解答】解:(1)当0<t≤1时,
如图,设直线x=t与△OAB分别交于C、D两点,则|OC|=t,
又,∴,
∴
(2)当1<t≤2时,
如图,设直线x=t与△OAB分别交于M、N两点,则|AN|=2﹣t,
又,∴
∴
(3)当t>2时,
综上所述
【点评】分段函数的对应关系是借助于几个不同的表达式来表示的,处理分段函数的问题时,首先要确定自变量的数值属于哪一个区间段,从而选相应的关系式.对于分段函数,注意处理好各段的端点.
如图所示,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=90°,BC=CC1,M、N分别为BB1、A1C1的中点.
(Ⅰ)求证:CB1⊥平面ABC1;
(Ⅱ)求证:MN∥平面ABC1.
知识点:6.直线、平面垂直的判定及其性质
【考点】直线与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.
【分析】(I)根据直三棱柱的性质,利用面面垂直性质定理证出AB⊥平面BB1C1,得出AB⊥CB1.正方形BCC1B1中,对角线CB1⊥BC1,由线面垂直的判定定理可证出CB1⊥平面ABC1;
(II)取AC1的中点F,连BF、NF,利用三角形中位线定理和平行四边形的性质,证出EF∥BM且EF=BM,从而得到BMNF是平行四边形,可得MN∥BF,结合线面平行判定定理即可证出MN∥面ABC1.
【解答】解:(Ⅰ)在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,
侧面BB1C1C⊥底面ABC,且侧面BB1C1C∩底面ABC=BC,
∵∠ABC=90°,即AB⊥BC,
∴AB⊥平面BB1C1 …(2分)
∵CB1⊂平面BB1C1C,∴AB⊥CB1.…
∵BC=CC1,CC1⊥BC,∴BCC1B1是正方形,
∴CB1⊥BC1,
∵AB∩BC1=B,∴CB1⊥平面ABC1.
(Ⅱ)取AC1的中点F,连BF、NF.…(7分)
在△AA1C1中,N、F是中点,
∴NFAA1,
又∵正方形BCC1B1中BMAA1,
∴NF∥BM,且NF=BM…(8分)
故四边形BMNF是平行四边形,可得MN∥BF,…(10分)
∵BF⊂面ABC1,MN⊄平面ABC1,
∴MN∥面ABC1…(12分)
【点评】本题给出底面为直角三角形的直三棱柱,在已知侧棱与底面直角边长相等的情况下证明线面垂直.着重考查了空间直线与平面平行、垂直的判定与性质等知识,属于中档题.
已知圆C:x2+y2﹣4x﹣14y+45=0及点Q(﹣2,3).
(1)若M为圆C上任一点,求|MQ|的最大值和最小值;
(2)若实数m,n满足m2+n2﹣4m﹣14n+45=0,求k=的最大值和最小值.
知识点:4.直线与圆的位置关系
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】(1)求出|QC|,即可求|MQ|的最大值和最小值;
(2)由题意,(m,n)是圆C上一点,k表示圆上任意一点与(﹣2,3)连线的斜率,设直线方程为y﹣3=k(x+2),直线与圆C相切时,k取得最值.
【解答】解:(1)圆C:x2+y2﹣4x﹣14y+45=0可化为(x﹣2)2+(y﹣7)2=8,圆心坐标为C(2,7),半径r=2,
|QC|==4,|MQ|max=4+2=6,|MQ|min=4=2;
(2)由题意,(m,n)是圆C上一点,k表示圆上任意一点与(﹣2,3)连线的斜率,
设直线方程为y﹣3=k(x+2),直线与圆C相切时,k取得最值,即=2,
∴k=2,
∴k的最大值为2+,最小值为2﹣.
【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查点到直线的距离公式,属于中档题.
已知指数函数y=g(x)满足g(3)=8,又定义域为实数集R的函数f(x)=是奇函数.
(1)讨论函数y=f(x)的单调性;
(2)若对任意的t∈R,不等式f(2t﹣3t2)+f(t2﹣k)>0恒成立,求实数k的取值范围.
知识点:5.奇偶性与周期性
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(1)根据g(3)=a3=8,求出a的值,从而求出f(x)的解析式,根据函数单调性的定义判断函数的单调性即可;
(2)根据函数f(x)的单调性和奇偶性得到2t﹣3t2<k﹣t2,即k>﹣2t2+2t恒成立,设h(t)=﹣2t2+2t=﹣2+,根据二次函数的性质求出k的范围即可.
【解答】解:(1)设g(x)=ax,(a>0且a≠1),g(3)=a3=8,
故a=2,f(x)=,
任取实数x1<x2,
则f(x1)﹣f(x2)
=﹣
=,
∵x1<x2,考虑y=2x在R递增,
∴>>0,
∴﹣>0,(1+)(1+)>0,
∴f(x1)>f(x2),
∴y=f(x)在R递减;
(2)要使f(2t﹣3t2)+f(t2﹣k)>0恒成立,
即f(2t﹣3t2)>﹣f(t2﹣k)成立,
即f(2t﹣3t2)>f(k﹣t2)成立,
由(1)得:2t﹣3t2<k﹣t2,即k>﹣2t2+2t恒成立,
设h(t)=﹣2t2+2t=﹣2+,
h(t)max=,
故k>.
【点评】本题考查了函数的单调性、奇偶性问题,考查二次函数的性质,是一道中档题.