高中数学新同步苏教必修章末测评 数列 含解析
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专题强化训练(二) 数列(建议用时:60分钟)[基础达标练]一、选择题1.设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( )A .d >0B .d <0C .a 1d >0D .a 1d <0D [∵{2a 1a n }为递减数列,∴2a 1a n +12a 1a n=2a 1a n +1-a 1a n =2a 1d <1=20,∴a 1d <0,故选D.]2.在等差数列{a n }中,a 9=12a 12+6,则数列{a n }的前11项和S 11=( )A .24B .48C .66D .132D [由a 9=12a 12+6得,2a 9-a 12=12,由等差数列的性质得,2a 9-a 12=a 6+a 12-a 12=12,则a 6=12,所以S 11=11(a 1+a 11)2=11×2a 62=132,故选D.] 3.已知数列{a n }对任意的p ,q ∈N *满足a p +q =a p +a q ,且a 2=-6,那么a 10等于( )A .-165B .-33C .-30D .-21C [由已知得a 2=a 1+a 1=2a 1=-6,∴a 1=-3.∴a 10=2a 5=2(a 2+a 3)=2a 2+2(a 1+a 2)=4a 2+2a 1=4×(-6)+2×(-3)=-30.]4.设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=2a 8-3a 4,则S 8S 16=( )A.310B.13C.19D.18A[由题意可得,a1=2a1+14d-3a1-9d,∴a1=52d,又S8S16=8a1+28d16a1+120d=20d+28d 40d+120d =48d160d=310.故选A.]5.已知数列2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,…这个数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2 016项之和S2 016等于() A.1 B.2 010 C.4 018 D.0D[由已知得a n=a n-1+a n+1(n≥2),∴a n+1=a n-a n-1.故数列的前n项依次为2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,-1,2 008,2 009,….由此可知数列为周期数列,周期为6,且S6=0.∵2 016=6×336,∴S2 016=S6=0.]二、填空题6.已知数列{a n}的通项公式为a n=2n-30,S n是{|a n|}的前n项和,则S10=________.190[由a n=2n-30,令a n<0,得n<15,即在数列{a n}中,前14项均为负数,所以S10=-(a1+a2+a3+…+a10)=-102(a1+a10)=-5[(-28)+(-10)]=190.]7.设公比为q(q>0)的等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3a2+2,S4=3a4+2,则q=________.32[由S2=3a2+2,S4=3a4+2相减可得a3+a4=3a4-3a2,同除以a2可得2q2-q-3=0,解得q=32或q=-1.因为q>0,所以q=32.]8.数列{a n}满足a1=1,a n-a n-1=1n(n-1)(n≥2且n∈N*),则数列{a n}的通项公式为a n=________.2-1n[a n-a n-1=1n(n-1)(n≥2),a1=1,∴a2-a1=12×1=1-12,a 3-a 2=13×2=12-13, a 4-a 3=14×3=13-14,…, a n -a n -1=1n (n -1)=1n -1-1n . 以上各式累加,得a n -a 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n =1-1n . ∴a n =a 1+1-1n =2-1n ,当n =1时,2-1n =1=a 1,∴a n =2-1n ,故数列{a n }的通项公式为a n =2-1n .]三、解答题9.数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a n =5S n -3(n ∈N *),求a n 的通项公式.[解] 当n =1时,a 1=5S 1-3=5a 1-3,得:a 1=34,当n ≥2时,由已知a n =5S n -3,得:a n -1=5S n -1-3,两式作差得a n -a n -1=5(S n -S n -1)=5a n ,∴a n =-14a n -1,∴数列{a n }是首项a 1=34,公比q =-14的等比数列. ∴a n =a 1·q n -1=34·⎝ ⎛⎭⎪⎫-14n -1. 10.设{a n }是公比为正数的等比数列,a 1=2,a 3=a 2+4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设{b n }是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{a n +b n }的前n 项和S n .[解] (1)设q (q >0)为等比数列{a n }的公比,则由a 1=2,a 3=a 2+4得2q 2=2q +4,即q 2-q -2=0,解得q =2或q =-1(舍去),因此q =2.所以{a n }的通项公式为a n =2·2n -1=2n .(2)S n =2(1-2n )1-2+n ×1+n (n -1)2×2=2n +1+n 2-2. [能力提升练]1.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1+a 3=52,a 2+a 4=54,则S n a n=( ) A .4n -1B .4n -1C .2n -1D .2n -1 D [设等比数列{a n }的公比为q ,∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 3=52,a 2+a 4=54,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1q 2=52, ①a 1q +a 1q 3=54, ②由①÷②可得1q =2,∴q =12,代入①解得a 1=2,∴a n =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=42n , ∴S n =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n , ∴S n a n=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 42n=2n -1.] 2.一个等比数列前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列有( )A .13项B .12项C .11项D .10项B [设该数列的前三项分别为a 1,a 1q ,a 1q 2,后三项分别为a 1q n -3,a 1q n -2,a 1q n -1,所以前三项之积a 31q 3=2,后三项之积a 31q3n -6=4,两式相乘,得a 61q 3(n -1)=8,即a 21q n -1=2.又a 1·a 1q ·a 1q 2·…·a 1q n -1=64,所以a n 1·q n (n -1)2=64,即(a 21q n -1)n =642,即2n =642,所以n =12.]3.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1-2a n =0(n ∈N *),b n 是a n 和a n +1的等差中项,设S n 为数列{b n }的前n 项和,则S 6=________.189 [由a n +1=2a n 得{a n }为等比数列,∴a n =2n ,∴2b n =2n +2n +1,即b n =3·2n -1,∴S 6=3·1+3·2+…+3·25=189.]4.设数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________.1 121 [由于⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1,解得a 1=1. 由a n +1=S n +1-S n =2S n +1得S n +1=3S n +1,所以S n +1+12=3⎝ ⎛⎭⎪⎫S n +12,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +12是以32为首项,3为公比的等比数列, 所以S n +12=32×3n -1,即S n =3n -12,所以S 5=121.]5.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.[解] (1)设等差数列{a n }的公差为d .由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =-1.故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和为S n , 则S n =a 1+a 22+…+a n 2n -1, ① S n 2=a 12+a 24+…+a n 2n . ②①-②得S n 2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n 2n =1-⎝⎛⎭⎪⎫12+14+…+12n -1-2-n 2n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1-2-n 2n =n 2n . 所以S n =n2n -1.故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n 2n -1.。
(新课标)2018-2019学年苏教版高中数学必修二章末质量评估(一)(时间:120分钟满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.直线l与平面α所成角为30°,l∩α=A,m⊂α,A∉m,则m与l所成角的取值范围是________.解析直线l与平面α所成的30°的角为m与l所成角的最小值,当m在α内适当旋转就可以得到l⊥m,即m与l所成角的最大值为90°.答案[30°,90°]2.以△ABC的三条中位线DE,EF,FD为折痕将△ADF,△BDE,△CEF 折起,使A,B,C三点重合并记为P,构成三棱锥P-DEF,则在下列给出的图形中:①等腰三角形;②等边三角形;③锐角三角形;④直角三角形;⑤钝角三角形.△ABC不可能是________.解析∵等边三角形折叠起来是一个正三棱锥,∴等腰三角形、等边三角形、锐角三角形都可能按照上述方法折成三棱锥,而直角三角形、钝角三角形折叠的时候不能使得短边与长边同时重合,不能实现上述折叠.答案④⑤3.若一个平面内的两条直线分别平行于另一个平面内的两条直线,则这两个平面的位置关系是__________.解析 若题中所指两直线是相交直线则平面平行,若两直线是平行直线,则两平面相交或平行.答案 平行或相交4.如图,正方体的棱长为1,C 、D 是两棱中点,A 、B 、M 是顶点,则点M 到截面ABCD 的距离是________.解析 作MN ⊥AB 于点N ,取DC 的中点P ,则AB ⊥平面MNP .作MH ⊥NP 于点H ,则MH ⊥平面ABCD ,即MH 为所求.由V M -ABC =V A -BCM ,得d =23.答案 235.在直四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,当底面四边形ABCD 满足条件________时,有A 1C ⊥B 1D 1(注:填上你认为正确的一种即可,不必考虑所有可能的情形).解析 ∵AC ⊥BD ,∴A 1C 1⊥B 1D 1.又∵CC 1⊥B 1D 1,A 1C 1∩CC 1=C 1,∴B 1D 1⊥平面A 1C 1C ,∴B 1D 1⊥A 1C .答案 AC ⊥BD (答案不唯一)6.轴截面是正方形的圆柱的侧面积为S ,那么圆柱的体积为________. 解析 设圆柱底面直径为x ,则高为x ,因此有πx ·x =S .而V 圆柱=π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫x 22·x=π4x 3=S 4Sπ.答案S 4S π7.如图,P 点是四边形ABCD 所在平面外一点,O 是AC 与BD 的交点,且PO ⊥平面ABCD ,当四边形ABCD 具有条件________时,点P 到四边形ABCD 四条边的距离相等.(填上你认为正确的一种情况即可)解析 只需考虑O 到四边形四边的距离相等即可. 答案 正方形(或圆的外切四边形等)8.圆柱的侧面展开图是边长为6π和4π的矩形,则圆柱的表面积为________.解析 圆柱的侧面积S 侧=6π×4π=24π2.(1)以边长为6π的边为轴时,4π为圆柱底面圆周长,所以2πr =4π,即r =2.所以S 底=4π,所以S 表=24π2+8π.(2)以4π所在边为轴时,6π为圆柱底面圆周长,所以2πr =6,即r =3.所以S 底=9π,所以S 表=24π2+18π.答案 24π2+8π或24π2+18π9.在△ABC 中,∠BAC =90°,P 为△ABC 所在平面外一点,且PA =PB =PC ,则平面PBC 与平面ABC 的关系是________.解析 如右图所示,取BC 的中点O ,连接AO ,PO . ∵PB =PC ,∴PO ⊥BC .又△ABC 是以A 为直角顶点的直角三角形, ∴OA =OB ,且PA =PB , ∴Rt △POB ≌Rt △POA ,∴∠POA =∠POB =90°,即PO ⊥OA , 而OA ∩BC =O ,∴PO ⊥平面ABC ,而PO ⊂平面PBC , ∴平面PBC ⊥平面ABC . 答案 垂直10.已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱的高为2,这个球的的表面积为12π,则这个正四棱柱的体积为________.解析 设正四棱柱的底面边长为a ,则球的直径2R =22+2a 2,所以S 表=4πR 2=4π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫22+2a 24=12π, 解得a =2,所以正四棱柱的体积V =2a 2=8. 答案 811.考察下列三个命题,在“________”处都缺少一个条件,补上这个条件使其成为真命题(其中l 、m 为直线,α、β为平面),则此条件为________.⎭⎪⎬⎪⎫①m ⊂α l ∥m⇒l ∥α⎭⎪⎬⎪⎫②l ∥m m ∥α⇒l ∥α;⎭⎪⎬⎪⎫③l ⊥β α⊥β⇒l ∥α. 解析 ①体现的是线面平行的判定定理,缺的条件是“l ⊄α”,它同样适合②和③.答案 l ⊄α12.棱长为1的正四面体内有一点P ,由点P 向各面引垂线,垂线段长度分别为d 1,d 2,d 3,d 4,则d 1+d 2+d 3+d 4的值为________.解析 作等体积变换:13×34×(d 1+d 2+d 3+d 4)=13×34×h ,而h =63.答案 6313.设平面α∥β,A ,C ∈α,B ,D ∈β,直线AB 与CD 交于点S ,且AS =8,BS =9,CD =34,则CS =________.解析 根据题意易得AS SB =SC SD .当点S 在α,β之间时,有89=CS34-CS,即CS=16;当点S 在α,β之外时,有817=SCSC +34,即SC =2729.答案 16或272914.设正三角形ABC 的边长为a ,PA ⊥平面ABC ,PA =AB ,E 为BC 中点,在平面PAE 内过点A 作AF ⊥PE ,垂足为F ,则AF 的长为________.解析 如右图所示,知AE ⊥BC ,又∵BC ⊥PA ,∴BC ⊥平面PAE . ∴平面PAE ⊥平面PBC .∵AF ⊥PE ,垂足为F ,∴AF ⊥平面PBC .则AF =PA ·AE PE =217a .答案 217a二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(本小题满分14分)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 中,E ,F ,G 分别是AB ,AD ,C 1D 1的中点.求证:平面D 1EF ∥平面BDG . 解 ∵E ,F 分别是AB ,AD 的中点,∴EF∥BD.又∵EF⊄平面BDG,BD⊂平面BDG,∴EF∥平面BDG.∵D1G綉EB,∴四边形D1GBE为平行四边形,∴D1E∥GB.又∵D1E⊄平面BDG,GB⊂平面BDG,∴D1E∥平面BDG.又∵EF∩D1E=E,∴平面D1EF∥平面BDG.16.(本小题满分14分)如图(1),在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别是BB1、CD的中点.(1)证明:AD⊥D1F;(2)求AE与D1F所成的角;(3)证明平面AED⊥平面A1FD1.(1)证明由正方体ABCD-A1B1C1D1,可得AD⊥面D1DCC1.∵D1F⊂面D1DCC1,∴AD⊥D1F.(2)解如图(2),取AB的中点G,则易证得A1G∥D1F.又正方形A1ABB1中,E、G分别是对应边的中点,∴A1G⊥AE.∴D1F⊥AE.∴AE与D1F所成的角为90°.(3)证明由正方体可知A1D1⊥面A1ABB1,∴A1D1⊥AE.又由(2)已证D1F⊥AE.∵A1D1∩D1F=D1,∴AE⊥平面A1FD1.又AE⊂平面AED,∴平面AED⊥平面A1FD1.17.(本小题满分14分)已知四边形ABCD是矩形,PA⊥平面ABCD,AB=2,PA=AD=4,E为BC的中点.(1)求证:DE⊥平面PAE;(2)求直线DP与平面PAE所成的角的大小.(1)证明取AD中点F,连结EF,则ABEF与EFDC都是正方形,∴∠EAD=∠ADE=45°,∴AE⊥DE.∵PA⊥平面ABCD,DE⊂平面ABCD,∴PA⊥DE.又∵PA∩AE=A,∴DE⊥平面PAE.(2)解由(1)知∠DPE即为DP与平面PAE所成的角.在Rt△PAD中,PD=4 2.在Rt△DCE中,DE=2 2.则在Rt△DEP中,PD=2DE,∴∠DPE=30°.即直线DP与平面PAE所成的角为30°.18.(本小题满分16分)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是∠DAB =60°且边长为a的菱形,侧面PAD是等边三角形,且侧面PAD⊥底面ABCD,G为AD的中点.(1)求证:BG⊥平面PAD;(2)求证:AD⊥PB;(3)求二面角ABCP的大小.(1)证明连结BD,则△ABD为等边三角形.∵G为AD的中点,∴BG⊥AD.又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,∴BG⊥平面PAD.(2)证明:连结PG.∵△PAD是等边三角形且G为AD的中点,∴AD⊥PG.又∵AD⊥BG,PG∩BG=G,∴AD⊥平面PBG.∵PB⊂平面PBG,∴AD⊥PB.(3)解∵AD⊥PB,AD∥BC,∴BC⊥PB.又∵BG⊥AD,AD∥BC,∴BG⊥BC,∴∠PBG为二面角ABCP的平面角.在Rt△PBG中,PG=BG,∴∠PBG=45°.19.(本小题满分16分)如图,矩形ABCD中,AB=6,BC=23,沿对角线BD将△ABD折起,使点A移至点P,且P在平面BCD内的射影为O,且O 在DC上.(1)求证:PD⊥PC;(2)求二面角P-DB-C的平面角的余弦值.(1)证明∵PO⊥平面BCD,BC⊂平面BCD,∴PO⊥BC.∵BC⊥CD,CD∩PO=O,∴BC⊥平面PCD.∵DP⊂平面PCD,∴BC⊥DP.又∵DP⊥PB,PB∩BC=B,∴DP⊥平面PBC.而PC⊂平面PBC,∴PD⊥PC.(2)解 △PBD 在平面BCD 内的射影为△OBD ,且S △PBD =12×6×23=63,S △OBD =S △CBD -S △BOC =63-12×23×OC .在Rt △DPC 中,PC 2=24.设OC =x ,则OD =6-x ,∴PC 2-OC 2=DP 2-DO 2,即24-x 2=12-(6-x )2.解得x =4.∴S △BOD =63-43=2 3.过点P 作PQ ⊥DB ,连结OQ ,则DB ⊥平面OPQ ,∴∠OQP 即为二面角P -DB -C 的平面角,∴cos ∠OQP =S △BOD S △PBD =2363=13.20.(本小题满分16分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD 是正方形,MA ⊥平面ABCD ,PD ∥MA ,E 、G 、F 分别为MB 、PB 、PC 的中点,且AD =PD =2MA .(1)求证:平面EFG ⊥平面PDC ;(2)求三棱锥P -MAB 与四棱锥P -ABCD 的体积之比.解 (1)由已知MA ⊥平面ABCD ,PD ∥MA ,所以PD ⊥平面ABCD .又BC ⊂平面ABCD ,所以PD ⊥BC .因为四边形ABCD 为正方形,所以BC ⊥DC .又PD ∩DC =D ,因此BC ⊥平面PDC .在△PBC 中,因为G 、F 分别为PB 、PC 的中点,所以GF ∥BC ,因此GF ⊥平面PDC .又GF ⊂平面EFG ,所以平面EFG ⊥平面PDC .(2)因为PD ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 为正方形,不妨设MA =1,则PD =AD =2,所以V P -ABCD =13S 正方形ABCD ·PD =83. 由于DA ⊥平面MAB ,且PD ∥MA ,所以DA 即为点P 到平面MAB 的距离,三棱锥V P -MAB =13S △MAB ·DA =13×12×1×2×2=23, 所以V P -MAB ∶V P -ABCD =1∶4.。
章末综合测评(二) 平面解析几何初步(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.直线l:x-3y+1=0的倾斜角为________.【解析】l:y=33x+33,k=33,∴α=30°.【答案】30°2.过原点且倾斜角为60°的直线被圆x2+y2-4y=0所截得的弦长为________.【解析】直线方程为y=3x, 圆的方程化为x2+(y-2)2=22,∴r=2,圆心(0,2)到直线y=3x的距离为d=1,∴半弦长为22-1=3,∴弦长为2 3.【答案】2 33.(2016·常州高一检测)直线l:mx-y+1-m=0与圆C:x2+(y-1)2=1的位置关系是__________.【解析】圆心(0,1)到直线l的距离d=|-1-m+1|m2+1=|m|m2+1<1=r.故直线l与圆C相交.【答案】相交4.关于x的方程4-x2=12(x-2)+3解的个数为________个. 【导学号:60420097】【解析】作出y=4-x2和y=12(x-2)+3=12x+2的图象.可看出直线与半圆有两个公共点.【答案】 25.若直线l与直线3x+y-1=0垂直,且它在x轴上的截距为-2,则直线l的方程为________.【解析】因为直线3x+y-1=0的斜率为-3,所以直线l的斜率为13.又直线在x轴上的截距为-2,即直线l与x轴的交点为(-2,0),所以直线l的方程为y-0=13(x+2),即x-3y+2=0.【答案】x-3y+2=06.(2016·南京高一检测)若曲线(x-1)2+(y-2)2=4上相异两点P,Q关于直线kx-y-2=0对称,则k的值为__________.【解析】依题意得,圆心(1,2)在直线kx-y-2=0上,于是有k-4=0,解得k=4.【答案】 47.已知点M(a,b)在直线3x+4y=15上,则a2+b2的最小值为________.【解析】a2+b2的最小值为原点到直线3x+4y=15的距离:d=|0+0-15|32+42=3.【答案】 38.空间直角坐标系中,点A(-3,4,0)和B(x,-1,6)的距离为86,则x 的值为________.【解析】(x+3)2+(-1-4)2+(6-0)2=86,解得x=2或-8.【答案】2或-89.直线l1:y=x+a和l2:y=x+b将单位圆C:x2+y2=1分成长度相等的四段弧,则a2+b2=________.【解析】依题意,不妨设直线y=x+a与单位圆相交于A,B两点,则∠AOB=90°.如图,此时a=1,b=-1.满足题意,所以a2+b2=2.【答案】 210.在平面直角坐标系内,到点A(1,2),B(1,5),C(3,6),D(7,-1)的距离之和最小的点的坐标是________.【解析】设平面上的点为P,易知ABCD为凸四边形,设对角线AC与BD 的交点为P′,则|PA|+|PC|≥|AC|=|AP′|+|P′C|,|PB|+|PD|≥|BD|=|BP′|+|P′D|,当且仅当P与P′重合时,上面两式等号同时成立,由AC和BD的方程解得P′(2,4).【答案】(2,4)11.若直线l1:ax+3y+1=0与l2:2x+(a+1)y+1=0平行,则l1与l2距离为________.【解析】由l1∥l2可知a2=3a+1≠11,解得a=-3或a=2(舍),∴a =-3.∴l 1:-3x +3y +1=0,即x -y -13=0,l 2:2x -2y +1=0,即x -y +12=0, ∴l 1与l 2间的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪-13-122=5212.【答案】521212.若圆O :x 2+y 2=4与圆C :x 2+y 2+4x -4y +4=0关于直线l 对称,则直线l 的方程是__________.【解析】 由圆C 的方程x 2+y 2+4x -4y +4=0可得圆心C (-2,2),由题意知直线l 过OC 的中点(-1,1),又直线OC 的斜率为-1,故直线l 的斜率为1,所以直线l 的方程为y -1=x +1,即x -y +2=0.【答案】 x -y +2=013.过点(3,1)作圆(x -1)2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则直线AB 的方程为________.【解析】 设P (3,1),圆心C (1,0),切点为A 、B ,则P 、A 、C 、B 四点共圆,且PC 为圆的直径,∴四边形PACB 的外接圆方程为(x -2)2+⎝⎛⎭⎪⎫y -122=54,①圆C :(x -1)2+y 2=1,②①-②得2x +y -3=0,此即为直线AB 的方程. 【答案】 2x +y -3=014.设集合A ={(x ,y )|x 2+y 2≤4},B ={(x ,y )|(x -1)2+(y -1)2≤r 2(r >0)},当A∩B=B时,r的取值范围是________.【解析】∵A={(x,y)|x2+y2≤4},B={(x,y)|(x-1)2+(y-1)2≤r2(r>0)}均表示圆及其内部的点,由A∩B=B可知两圆内含或内切.∴2≤2-r,即0<r≤2- 2.【答案】(0,2-2]二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)已知圆C的方程为:x2+y2-2x-4y+m=0,(1)求m的取值范围;(2)若直线x-2y-1=0与圆C相切,求m的值.【解】(1)由圆的方程的要求可得,22+42-4m>0,∴m<5.(2)圆心(1,2),半径r=5-m,因为圆和直线相切,所以有|1-4-1|12+-2=5-m,所以m=9 5 .16.(本小题满分14分) 直线l在两坐标轴上的截距相等,且P(4,3)到直线l的距离为32,求直线l的方程.【解】若l在两坐标轴上截距为0,设l:y=kx,即kx-y=0,则|4k-3|1+k2=3 2.解得k=-6±3214.此时l的方程为y=⎝⎛⎭⎪⎫-6±3214x;若l在两坐标轴上截距不为0,设l :x a +y a=1,即x +y -a =0,则|4+3-a |12+12=3 2.解得a =1或13.此时l 的方程为x +y -1=0或x +y -13=0.综上,直线l 的方程为y =⎝ ⎛⎭⎪⎫-6±3214x 或x +y -1=0或x +y -13=0.17.(本小题满分14分)一个长方体的8个顶点坐标分别为(0,0,0),(0,1,0),(3,0,0),(3,1,0),(3,1,9),(3,0,9),(0,0,9),(0,1,9).(1)在空间直角坐标系中画出这个长方体; (2)求这个长方体外接球的球心坐标; (3)求这个长方体外接球的体积. 【解】 (1)如图.(2)因为长方体的体对角线长是其外接球的直径, 所以球心坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫3+02,0+12,0+92,即⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,92. (3)因为长方体的体对角线长d =-2+12+92=91,所以其外接球的半径r =d 2=912.所以其外接球的体积V 球=43πr 3=43π⎝ ⎛⎭⎪⎫9123=91π691.18.(本小题满分16分)已知圆C 的圆心与P (0,1)关于直线y =x +1对称,直线3x +4y +1=0与圆C 相交于E ,F 两点,且|AB |=4.(1)求圆C 的标准方程;(2)设直线l :mx -y +1-m =0(m ∈R )与圆C 的交点A ,B ,求弦AB 的中点M 的轨迹方程.【解】 (1)点P (0,1)是关于直线y =x +1的对称点,即圆心C 的坐标为(0,1),圆心C 到直线3x +4y +1=0的距离为d =|0+4+1|5=1. 所以r 2=12+22=5,得圆C 的方程为x 2+(y -1)2=5. (2)联立得⎩⎨⎧y =m x -+1,x 2+y -2=5,消去y ,得(1+m 2)x 2-2m 2x +m 2-5=0.由于Δ=4m 4-4(1+m 2)(m 2-5)=16m 2+20>0,故l 与圆C 必交于两点.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 0=x 1+x 22=m 21+m 2,y 0=mx 0-+1.消去m ,得⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0-122+(y 0-1)2=14.∴M 点的轨迹方程为⎝⎛⎭⎪⎫x -122+(y -1)2=14.19.(本小题满分16分)(2016·盐城月考)已知M 为圆C :x 2+y 2-4x -14y +45=0上任意一点,且点Q (-2,3).(1)求|MQ |的最大值和最小值;(2)若M (m ,n ),求n -3m +2的最大值和最小值. 【解】 (1)由题意知,圆C 的标准方程为(x -2)2+(y -7)2=8,∴圆心C 的坐标为(2,7),半径r =2 2.又|QC |=[2--2+-2=42>22,∴|MQ |max =42+22=62,|MQ |min =42-22=2 2. (2)因为n -3m +2表示直线MQ 的斜率, 所以设直线MQ 的方程为y -3=k (x +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫k =n -3m +2, 即kx -y +2k +3=0.由题意知直线MQ 与圆C 有交点, 所以|2k -7+2k +3|1+k 2≤22,解得2-3≤k ≤2+3, 所以n -3m +2的最大值为2+3,最小值为2- 3. 20.(本小题满分16分)如图1,已知△ABC 中A (-8,2),AB 边上的中线CE 所在直线的方程为x +2y -5=0,AC 边上的中线BD 所在直线的方程为2x -5y +8=0,求直线BC 的方程.图1【解】 设B (x 0,y 0),则AB 中点E 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫x 0-82,y 0+22,由条件可得:⎩⎨⎧2x 0-5y 0+8=0,x 0-82+2·y 0+22-5=0,得⎩⎨⎧2x 0-5y 0+8=0,x 0+2y 0-14=0,解得⎩⎨⎧x 0=6,y 0=4,即B (6,4),同理可求得C 点的坐标为(5,0). 故所求直线BC 的方程为y -04-0=x -56-5,即4x -y -20=0.。
第2章数列§2.1 数列 ( 一)课时目标 1.理解数列及其相关观点; 2.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的随意一项; 3.关于比较简单的数列,会依据其前 n 项写出它的通项公式.1.依照必定序次摆列的一列数称为______,数列中的每个数叫做这个数列的____.数列中的每一项都和它的序号相关,排在第一位的数称为这个数列的第 1 项 ( 往常也叫做____项),排在第二位的数称为这个数列的第 2 项,,排在第n 位的数称为这个数列的第 ____项.2.数列的一般形式能够写成a1, a2,, a n,,简记为______.3.假如数列 {a n} 的第 n 项与序号 n 之间的关系能够用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的 ______公式.一、填空题1.已知数列 {a n} 的通项公式为a n=1(n∈ N * ),那么1是这个数列的第 ______n n+ 2120项.3n+ 1n为正奇数,则它的前 4 项挨次为 _____.2.已知数列 {a n} 的通项公式为a n=n为正偶数4n- 13.已知数列 {a n} 的通项公式为a n=n2-n- 50,则- 8 是该数列的第 ________项.31,53,7,一个通项公式是 ________.4.,,52117175.数列 0.3,0.33,0.333,0.333 3 ,的一个通项公式是a n= __________.6.设 a n=1+ 1 +1++1(n∈ N *) ,那么 a n+1- a n= ________.n+ 1n+2n+32n7.用火柴棒按以下图的方法搭三角形:按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数a n与所搭三角形的个数n 之间的关系式能够是______________.8.传说古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前570 年—公元前 500 年)学派的数学家常常在沙岸上研究数学识题,他们在沙岸上画点或用小石子来表示数.比方,他们将石子摆成如下图的三角形状,就将其所对应石子个数称为三角形数,则第数是 ______.10 个三角形9.由 1,3,5, ,2n - 1, 组成数列 {a n } ,数列 {b n } 知足 b 1= 2,当 n ≥2时, b n = ab n - 1,则 b 6= ________.10.已知数列 {a n } 知足: a 4n - 3= 1,a 4n - 1= 0,a 2n = a n ,n ∈ N * ,则 a 2 009= ________,a 2 014= ________.二、解答题11.依据数列的前几项,写出以下各数列的一个通项公式:(1)- 1,7,- 13,19, (2)0.8,0.88,0.888 ,(3)1, 1,- 5, 13,- 29, 61, 2 48 16 32 64 (4)3, 1, 7 , 9,(5)0,1,0,1 ,2 10 179n 2- 9n +212.已知数列9n2-1;(1)求这个数列的第 10 项;(2)10198是否是该数列中的项,为何?(3)求证:数列中的各项都在区间 (0,1)内;(4)在区间1, 2内有、无数列中的项?如有,有几项?若没有,说明原因.3 3能力提高13.依据以下 5 个图形及相应点的个数的变化规律,试猜想第n 个图中有多少个点.14.在数列 {a n} 中,a1= 1,a2n- a n+1- 1= 0,则此数列的前 2 010 项之和为 ______________.1.与会合中元素的性质对比较,数列中的项也有三个性质:(1)确立性:一个数在不在数列中,即一个数是否是数列中的项是确立的.(2)可重复性:数列中的数能够重复.(3)有序性:一个数列不单与组成数列的“数”相关,并且与这些数的摆列序次也相关.2.并不是全部的数列都能写出它的通项公式.比如,π的不一样近似值,依照精准的程度可形成一个数列3,3.1,3.14,3.141,,它没有通项公式.3.假如一个数列有通项公式,则它的通项公式能够有多种形式.比如:数列-1,1,-1,1,- 1,1,的通项公式可写成a n= (- 1)n,也能够写成a n= (- 1)n+2,还能够写成-1n=2k- 1 ,a n=n= 2k 此中 k∈ N* .1,第 2 章 数 列§2.1 数列 ( 一)答案知识梳理1.数列 项 首n2.{a n }3.通项作业设计 1. 10分析 ∵1= 1,∴ n(n +2) =10×12,∴ n = 10. nn +2 1202. 4,7,10,153. 7分析n 2- n - 50=- 8,得 n = 7 或 n =- 6(舍去 ).4. a n =n +23n + 2 115.3(1- 10n )1- 16.2n + 1 2n + 2分析 ∵ a n = 1+ 1+ 1+ + 1,n + 1 n + 2 n +3 2n∴ a + = 1 + 1 + +1+ 1 + 1 ,n 1n + 2 n +3 2n 2n +1 2n + 2∴ a n +1- a n = 1 + 1 - 1= 1 - 1 .2n + 1 2n + 2 n + 1 2n + 1 2n + 2 7. a n = 2n + 1分析a 1= 3, a 2= 3+ 2= 5, a 3= 3+2+ 2= 7, a 4 =3+ 2+ 2+ 2= 9, ,∴ a n = 2n + 1.8. 55分析三角形数挨次为: 1,3,6,10,15, ,第 10 个三角形数为: 1+ 2+ 3+ 4+ + 10= 55.9. 33分析∵ b n = ab n -1,∴ b 2= ab 1= a 2= 3,b 3= ab 2= a 3= 5, b 4= ab 3= a 5= 9,b 5= ab 4= a 9= 17, b 6= ab 5= a 17= 33.10.1分析a2 009=a4×503-3=1,a2 014=a1 007=a252×4-1=0.11.解 (1) 符号问题可经过 (- 1)n或 (- 1)n +1 表示,其各项的绝对值的摆列规律为:后面的数的绝对值总比前方数的绝对值大n *6,故通项公式为 a n = (- 1) (6n - 5)(n ∈ N ). (2)数列变形为 8 8-0.01)8 0.001), ,∴ a n = 8 1- 1 *(1- 0.1), (1 , (1- 910n (n ∈ N ).9 99(3)各项的分母分别为1, 2, 3,42,3,4 项的分子分别比分母少3.所以把第 12 2 2 2 , 易看出第 2- 312342 - 32 -32-3 2 - 3项变成-2 ,所以原数列可化为-21 , 22 ,-23 ,24 , ,∴ a n = (- 1) n 2n - 3 *).· n (n ∈ N2(4)将数列一致为 3,5, 7 , 9, 关于分子3,5,7,9, ,是序号的 2倍加 1,可得分子25 1017的通项公式为 b n = 2n + 1,关于分母2,可2,5,10,17, 联想到数列 1,4,9,16 即数列 {n } 得分母的通项公式为c n = n 2+ 1,∴可得它的一个通项公式为a = 2n 2+ 1*).nn + 1 (n ∈ N0 n 为奇数n- 1 (n ∈N *)或 a n = 1+cos n(5)a n =n 为偶数或 a n =1+12 29n 2- 9n + 23n - 1 3n - 2 3n -2 12. (1)解 设 f(n) ==3n -13n +1=9n 2- 13n +1.令 n =10,得第 10 项 a 10= f(10) = 2831.π * (n ∈N ).3n - 298(2)解令= ,得 9n =300.此方程无正整数解,所以98不是该数列中的项.101(3)证明∵a n =3n - 2 3n + 1- 33,== 1-3n + 13n + 13n + 1又 n ∈N *,∴ 0< 3<1 ,3n+ 1∴ 0<a n <1.∴数列中的各项都在区间(0,1)内.7(4)解13n - 2 2 ,则 3n +1<9n - 6n>67 8.令 <a n = 3n + 1 < ,即8.∴ <n<3 3 9n - 6<6n +26 3n<3又∵ n ∈ N * ,∴当且仅当 n = 2 时,上式建立,故区间 1 2 3,3 上有数列中的项,且只有一4项为 a 2=7.13.解 图 (1) 只有 1 个点,无分支;图 (2)除中间 1个点外,有两个分支,每个分支有 1个点;图 (3)除中间 1 个点外,有三个分支,每个分支有 2 个点;图 (4)除中间有四个分支,每个分支有 3 个点;;猜想第 n 个图中除中间一个点外,有1 个点外,n 个分支,每个分支有 (n- 1)个点,故第n 个图中点的个数为1+ n(n- 1)= n2-n+ 1. 14.- 1 0032分析∵ a n+1=a n- 1, a1= 1,∴ a2= 0, a3=- 1, a4= 0, a5=- 1,,n 为奇数时,除a1= 1 外, a n=- 1.∴ S2 010= a1+ [(a2+a3)++ (a2 008+ a2 009)] + a2 010= 1+ (- 1) ×1 004+ 0=- 1 003.。
章末综合测评(二)(时间120分钟,满分150分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.把答案填在题中的横线上)1.下列四组对应变量:①学生的数学成绩与总成绩;②一个人的身高与脚的长度;③某工厂工人人数与产品质量;④人的身高与视力.其中具有相关关系的是________.【解析】人的身高与视力之间没有联系,不具有相关关系,同样③也不具有相关关系,其余均有相关关系.【答案】①②2.根据2005~2015年统计,全国营业税收总额y(亿元)与全国社会消费品零售总额x(亿元)之间有如下线性回归方程:y=0.568 7x-705.01.则全国社会消费品零售总额每增加1亿元时,全国营业税税收总额的变化为________.【解析】由线性回归方程中系数b的含义知全国营业税税收总额平均增加0.568 7亿元.【答案】平均增加0.568 7亿元3.管理人员从一池塘内捞出30条鱼,做上标记后放回池塘.10天后,又从池塘内捞出50条鱼,其中有标记的有2条.根据以上数据可以估计该池塘内共有________条鱼.【解析】设池塘内共有n条鱼,则30n=250,解得n=750.【答案】7504.某校有老师200人,男学生1 200人,女学生1 000人,现用分层抽样的方法从所有师生中抽取一个容量为n的样本.已知从女生中抽取80人,则n=________.【解析】 因为80∶1 000=8∶100,所以n ∶(200+1 200+1 000)=8∶100,所以n =192.【答案】 1925.对一组数据x i (i =1,2,3,…,n ),如果将他们改变为x i +c (i =1,2,3,…,n ),其中c ≠0,则下面结论中正确的是________.(填序号)①平均数与方差均不变;②平均数变了,而方差保持不变;③平均数不变,而方差变了;④平均数与方差均发生了变化.【解析】 设原来数据的平均数为x -,将他们改变为x i +c 后平均数为x -′,则x -′=x +c ,而方差s ′2=1n[(x 1+c -x --c )2+…+(x n +c -x --c )2]=s 2.【答案】 ②6.(2015·镇江高二检测)一小店批发购进食盐20袋,各袋重量(单位:g)为: 508 500 487 498 509 503 499 503 495 489 504 497 484 498 493 493 499 498 496 495其平均重量x -=497.4,标准差s =6.23,则20袋食盐重量位于(x --2s ,x -+2s )的频率是________.【解析】 由题意知x --2s =484.96,x -+2s =509.86.故落在区间(484.96,509.86)间的数据共19个,所以所求频率为1920=0.95. 【答案】 0.957.一个总体中有90个个体,随机编号0,1,2,…,89,依从小到大的编号顺序平均分成9个小组,组号依次为1,2,3,…,9.现用系统抽样方法抽取一个容量为9的样本,规定如果在第1组随机抽取的号码为m ,那么在第k 组中抽取的号码个位数字与m +k 的个位数字相同,若m =8,则在第8组中抽取的号码是________.【解析】 由题意知:m =8,k =8,则m +k =16,也就是第8组抽取的号码个位数字为6,十位数字为8-1=7,故抽取的号码为76.【答案】768.茎叶图1记录了甲、乙两组各6名学生在一次数学测试中的成绩(单位:分).已知甲组数据的众数为124,乙组数据的平均数即为甲组数据的中位数,则x、y 的值分别为________.图1【解析】因为甲组数据的众数为124,可得x=4,其中位数为124,由题意可得乙组数据的平均数为124,由此可得16(116×2+125+128+134+120+y)=124,∴y=5.【答案】4,59.(2015·连云港高一月考)从某小区抽取100户居民进行月用电量调查,发现其用电量都在50到350度之间,频率分布直方图如图2所示.(1)直方图中x的值为________;(2)在这些用户中,用电量落在区间[100,250)内的户数为________.图2【解析】(0.006 0+0.003 6+0.002 4×2+0.001 2+x)×50=1,x=0.004 4,(0.003 6+0.006+0.004 4)×50×100=70.【答案】 (1)0.004 4 (2)7010.甲、乙两名选手参加歌手大赛时,5名评委打的分数用茎叶图表示如图3,s 1,s 2分别表示甲、乙选手分数的标准差,则s 1与s 2的关系是________.图3【解析】 由茎叶图可得 x -甲=78+81+84+85+925=84,x -乙=76+77+80+94+935=84,所以s 21=(78-84)2+(81-84)2+(84-84)2+(85-84)2+(92-84)25=22,s 22=(76-84)2+(77-84)2+(80-84)2+(94-84)2+(93-84)25=62,显然有s 1<s 2.【答案】 s 1<s 211.为了解儿子身高与其父亲身高的关系,随机抽取5对父子的身高数据如下:父亲身高x (cm) 174 176 176 176 178 儿子身高y (cm)175175176177177则y 对【解析】 设y 对x 的线性回归方程为y ^=bx +a ,因为b =-2×(-1)+0×(-1)+0×0+0×1+2×1(-2)2+22=12,a =176-12×176=88,所以线性回归方程为y ^=12x +88.【答案】 y ^=12x +8812.(2015·徐州高二检测)为了普及环保知识,增强环保意识,某大学随机抽取30名学生参加环保知识测试,得分(十分制)如图4所示,假设得分值的中位数为m e ,众数为m 0,平均值为x -,则m e ,m 0,x -之间的关系是________.图4【解析】 由图可知,30名学生的得分情况依次为:2个人得3分,3个人得4分,10个人得5分,6个人得6分,3个人得7分,2个人得8分,2个人得9分,2个人得10分.中位数为第15,16个数(分别为5,6)的平均数,即m e =5.5,5出现次数最多,故m 0=5,x-=2×3+3×4+10×5+6×6+3×7+2×8+2×9+2×1030≈5.97.于是得m 0<m e <x -.【答案】 m 0<m e < x -13.某班50名学生期末考试数学成绩(单位:分)的频率分布直方图如图5所示,其中数据不在分点上,对图中提供的信息作出如下的判断:图5①成绩在49.5~59.5分段的人数与89.5~99.5分段的人数相等; ②从左到右数,第四小组的频率是0.03;③成绩在79.5分以上的学生有20人; ④本次考试,成绩的中位数在第三小组. 其中正确的判断有________.【解析】 ①49.5~59.5与89.5~99.5两段所在矩形的高相等,所以人数相等.②从左到右数,第四小组的频率/组距的值为0.03,频率为0.03×10=0.3. ③79.5分以上的学生共有50×(0.03+0.01)×10=20人.④49.5~59.5与89.5~99.5段的人数相等,69.5~79.5段的人数比79.5~89.5的人数多,所以中位数在69.5~79.5段,即在第三小组.【答案】 ①③④14.已知总体的各个体的值由小到大依次为2,3,3,7,a ,b,12,13.7,18.3,20,且总体的中位数为10.5,若要使该总体的方差最小,则a 、b 的取值分别是________. 【导学号:90200063】【解析】 ∵总体的个体数是10,且中位数是10.5, ∴a +b2=10.5,即a +b =21. ∴总体的平均数是10.要使总体的方差最小,只要(a -10)2+(b -10)2最小, ∵(a -10)2+(b -10)2=(a -10)2+(11-a )2=2a 2-42a +221, ∴当a =422×2=10.5时,(a -10)2+(b -10)2取得最小值,此时b =21-a =21-10.5=10.5.【答案】 10.5,10.5二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)某单位有2 000名职工,老年、中年、青年分布在管理、技术开发、营销、生产各部门中,如下表所示:人数管理技术开发营销生产共计老年40404080200中年80120160240600青年40160280720 1 200小计160320480 1 040 2 000(1)(2)若要开一个25人的讨论单位发展与薪金调整方面的座谈会,则应怎样抽选出席人?(3)若要抽20人调查对北京冬奥会筹备情况的了解,则应怎样抽样?【解】(1)用分层抽样,并按老年4人,中年12人,青年24人抽取;(2)用分层抽样,并按管理2人,技术开发4人,营销6人,生产13人抽取;(3)用系统抽样.对全部2 000人随机编号,号码从0001~2000,每100号分为一组,从第一组中用随机抽样抽取一个号码,然后将这个号码分别加100,200,…,1 900,共20人组成一个样本.16.(本小题满分14分)为了了解小学生的体能情况,抽取了某小学同年级部分学生进行一分钟跳绳次数测试,将所得数据整理后,画出频率分布直方图(如图6),已知图中从左到右前三个小组的频率分别是0.1,0.3,0.4,第一小组的频数为5.图6(1)求第四小组的频率;(2)参加这次测试的学生有多少人;(3)若次数在75次以上(含75次)为达标,试估计该年级学生跳绳测试的达标率是多少.【解】 (1)由累积频率为1知,第四小组的频率为1-0.1-0.3-0.4=0.2. (2)设参加这次测试的学生有x 人,则0.1x =5,所以x =50.即参加这次测试的学生有50人.(3)达标率为(0.3+0.4+0.2)×100%=90%,所以估计该年级学生跳绳测试的达标率为90%.17.(本小题满分14分)农科院的专家为了了解新培育的甲、乙两种麦苗的长势情况,从甲、乙两种麦苗的试验田中各抽取6株麦苗测量麦苗的株高,数据如下:(单位:cm)甲:9,10,11,12,10,20; 乙:8,14,13,10,12,21.(1)在下面给出的方框内绘出所抽取的甲、乙两种麦苗株高的茎叶图;甲 株高 乙(2)分别计算所抽取的甲、乙两种麦苗株高的平均数与方差,并由此判断甲、乙两种麦苗的长势情况.【解】 (1)茎叶图如图所示:(2)x 甲=9+10+11+12+10+206=12,x 乙=8+14+13+10+12+216=13,s 2甲=16×[(9-12)2+(10-12)2+(11-12)2+(12-12)2+(10-12)2+(20-12)2]≈413,s 2乙=16×[(8-13)2+(14-13)2+(13-13)2+(10-13)2+(12-13)2+(21-13)2]≈503.因为x 甲<x 乙,所以乙种麦苗平均株高较高,又因为s 2甲<s 2乙,所以甲种麦苗长的较为整齐.18.(本小题满分16分)某地统计局就该地居民的月收入调查了10 000人,并根据所得数据画了样本的频率分布直方图8(每个分组包括左端点,不包括右端点,如第一组表示收入在[1 000,1 500)).图8(1)求居民月收入在[3 000,3 500)的频率; (2)根据频率分布直方图算出样本数据的中位数;(3)为了分析居民的收入与年龄、职业等方面的关系,必须按月收入再从这10 000人中用分层抽样方法抽出100人作进一步分析,则月收入在[2 500,3 000)的这段应抽多少人?【解】 (1)月收入在[3 000,3 500)的频率为0.000 3×(3 500-3 000)=0.15. (2)∵0.000 2×(1 500-1 000)=0.1, 0.000 4×(2 000-1 500)=0.2,0.000 5×(2 500-2 000)=0.25,0.1+0.2+0.25=0.55>0.5,∴样本数据的中位数为2 000+0.5-(0.1+0.2)0.000 5=2 000+400=2 400(元).(3)居民月收入在[2 500,3 000)的频率为0.000 5×(3 000-2 500)=0.25,所以10 000人中月收入在[2 500,3 000)的人数为0.25×10 000=2 500(人).再从10 000人中用分层抽样方法抽出100人,则月收入在[2 500,3 000)的这=25人.段应抽取100×2 50010 00019.(本小题满分16分)某花木公司为了调查某种树苗的生长情况,抽取了一个容量为100的样本,测得树苗的高度(cm)数据的分组及相应频率如下:[107,109)3株;[109,111)9株;[111,113)13株;[113,115)16株;[115,117)26株;[117,119)20株;[119,121)7株;[121,123)4株;[123,125]2株.(1)列出频率分布表;(2)画出频率分布直方图;(3)据上述图表,估计数据在[109,121)范围内的可能性是百分之几?【解】(1)画出频率分布表如下:分组频数频率累积频率[107,109)30.030.03[109,111)90.090.12[111,113)130.130.25[113,115)160.160.41[115,117)260.260.67[117,119)200.200.87[119,121)70.070.94[121,123)40.040.98[123,125]20.02 1.00合计100 1.00(2)频率分布直方图如下:(3)由上述图表可知数据落在[109,121)范围内的频率为0.94-0.03=0.91,即数据落在[109,121)范围内的可能性是91%.20.(本小题满分16分)(2014·全国卷Ⅱ)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y (单位:千元)的数据如下表: 【导学号:90200064】(2)利用(1)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小乘法估计公式分别为: b ^=∑ni =1 (t i -t -)(y i -y -)∑ni =1 (t i-t -)2,a ^=y --b ^t -. 【解】 (1)由所给数据计算得t -=17(1+2+3+4+5+6+7)=4, y -=17(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3, ∑7i =1(t i -t -)2=9+4+1+0+1+4+9=28, ∑7i =1(t i -t -)(y i -y -)=(-3)×(-1.4)+(-2)×(-1)+(-1)×(-0.7)+0×0.1+1×0.5+2×0.9+3×1.6=14,b ^=∑7i =1 (t i -t -)(y i -y -)∑7i =1(t i -t -)2=1428=0.5, a ^=y --b ^t -=4.3-0.5×4=2.3, 所求回归方程为y ^=0.5t +2.3.(2)由(1)知,b^=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.将2015年的年份代号t=9,代入(1)中的回归方程,得y^=0.5×9+2.3=6.8,故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元.。
第2章 数 列(A)(时间:120分钟 满分:160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分)1.{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,如果a n =2 011,则序号n 等于________.2.已知等差数列{a n }中,a 7+a 9=16,a 4=1,则a 12=________.3.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为________.4.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和等于________.5.已知在等差数列{a n }中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项,则公差为______.6.等比数列{a n }中,a 2,a 6是方程x 2-34x +64=0的两根,则a 4=________.7.若{a n }是等比数列,其公比是q ,且-a 5,a 4,a 6成等差数列,则q =________.8.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10∶S 5=1∶2,则S 15∶S 5=________.910.“嫦娥奔月,举国欢庆”,据科学计算,运载“神六”的“长征二号”系列火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km ,以后每秒钟通过的路程都增加2 km ,在达到离地面240 km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是______秒.11.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=________. 12.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 取到最大值的n 是________.13.已知数列1,12,21,13,22,31,14,23,32,41,…,则56是数列中的第________项. 14.等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项的积为T n ,并且满足条件a 1>1,a 99a 100-1>0,a 99-1a 100-1<0.给出下列结论:①0<q <1;②a 99·a 101-1<0;③T 100的值是T n 中最大的;④使T n >1成立的最大自然数n 等于198.其中正确的结论是______.(填写所有正确的序号)二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)已知{a n }为等差数列,且a 3=-6,a 6=0.(1)求{a n }的通项公式;(2)若等比数列{b n }满足b 1=-8,b 2=a 1+a 2+a 3,求{b n }的前n 项和公式.16.(14分)已知等差数列{a n}中,a3a7=-16,a4+a6=0,求{a n}的前n项和S n. 17.(14分)已知数列{log2(a n-1)} (n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)证明:1a2-a1+1a3-a2+…+1a n+1-a n<1.18.(16分)在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(1)设b n=a n2n-1.证明:数列{b n}是等差数列;(2)求数列{a n}的前n项和.19.(16分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=12S n (n =1,2,3,…). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)当b n =log 32(3a n +1)时,求证:数列{1b n b n +1}的前n 项和T n =n 1+n.20.(16分)已知数列{a n }的各项均为正数,对任意n ∈N *,它的前n 项和S n 满足S n =16(a n +1)(a n +2),并且a 2,a 4,a 9成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n +1a n a n +1,T n 为数列{b n }的前n 项和,求T 2n .第2章 数 列(A)答案1.671解析 由2 011=1+3(n -1)解得n =671.2.15解析 在等差数列{a n }中,a 7+a 9=a 4+a 12,∴a 12=16-1=15.3.120解析 由a 5=a 2q 3得q =3.∴a 1=a 2q=3,S 4=a 1(1-q 4)1-q =3(1-34)1-3=120. 4.180解析 ∵(a 1+a 2+a 3)+(a 18+a 19+a 20)=(a 1+a 20)+(a 2+a 19)+(a 3+a 18)=3(a 1+a 20)=-24+78=54,∴a 1+a 20=18.∴S 20=20(a 1+a 20)2=180. 5.-4解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 6=23+5d ≥0a 7=23+6d <0,解得-235≤d <-236, ∵d ∈Z ,∴d =-4.6.8解析 ∵a 2+a 6=34,a 2·a 6=64,∴a 24=64, ∵a 2>0,a 6>0,∴a 4=a 2q 2>0,∴a 4=8.7.-1或2解析 依题意有2a 4=a 6-a 5,即2a 4=a 4q 2-a 4q ,而a 4≠0,∴q 2-q -2=0,(q -2)(q +1)=0.∴q =-1或q =2.8.3∶4解析 显然等比数列{a n }的公比q ≠1,则由S 10S 5=1-q 101-q 5=1+q 5=12⇒q 5=-12, 故S 15S 5=1-q 151-q 5=1-(q 5)31-q 5=1-⎝⎛⎭⎫-1231-⎝⎛⎭⎫-12=34. 9.n 2+n解析 由题中数表知:第n 行中的项分别为n,2n,3n ,…,组成一等差数列,所以第n 行第n +1列的数是:n 2+n .10.15解析 设每一秒钟通过的路程依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则数列{a n }是首项a 1=2,公差d =2的等差数列,由求和公式得na 1+n (n -1)d 2=240,即2n +n (n -1)=240,解得n =15.11.1316解析 因为a 23=a 1·a 9,所以(a 1+2d )2=a 1·(a 1+8d ).所以a 1=d .所以a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =1316. 12.20解析 ∵(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+(a 6-a 5)=3d ,∴99-105=3d .∴d =-2.又∵a 1+a 3+a 5=3a 1+6d =105,∴a 1=39.∴S n =na 1+n (n -1)2d =-n 2+40n =-(n -20)2+400.∴当n =20时,S n 有最大值.13.50解析 将数列分为第1组一个,第2组二个,…,第n 组n 个,即⎝⎛⎭⎫11,⎝⎛⎭⎫12,21,⎝⎛⎭⎫13,22,31,…,⎝ ⎛⎭⎪⎫1n ,2n -1,…,n 1, 则第n 组中每个数分子分母的和为n +1,则56为第10组中的第5个,其项数为(1+2+3+…+9)+5=50.14.①②④解析 ①中,⎩⎪⎨⎪⎧ (a 99-1)(a 100-1)<0a 99a 100>1a 1>1⇒⎩⎨⎧a 99>10<a 100<1⇒q =a 100a 99∈(0,1),∴①正确. ②中,⎩⎨⎧ a 99a 101=a 21000<a 100<1⇒a 99·a 101<1,∴②正确. ③中,⎩⎨⎧T 100=T 99·a 1000<a 100<1⇒T 100<T 99,∴③错误. ④中,T 198=a 1a 2…a 198=(a 1·a 198)(a 2·a 197)…(a 99·a 100)=(a 99·a 100)99>1,T 199=a 1a 2…a 198·a 199=(a 1a 199)…(a 99·a 101)·a 100=a 199100<1,∴④正确.15.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d .因为a 3=-6,a 6=0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =-6,a 1+5d =0.解得a 1=-10,d =2.所以a n =-10+(n -1)×2=2n -12.(2)设等比数列{b n }的公比为q .因为b 2=a 1+a 2+a 3=-24,b 1=-8,所以-8q =-24,q =3.所以数列{b n }的前n 项和公式为S n =b 1(1-q n )1-q=4(1-3n ). 16.解 设{a n }的公差为d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧ (a 1+2d )(a 1+6d )=-16,a 1+3d +a 1+5d =0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d .解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=-8,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=8,d =-2. 因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9),或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).17.(1)解 设等差数列{log 2(a n -1)}的公差为d .由a 1=3,a 3=9,得log 2(9-1)=log 2(3-1)+2d ,则d =1.所以log 2(a n -1)=1+(n -1)×1=n ,即a n =2n +1.(2)证明 因为1a n +1-a n =12n +1-2n =12n , 所以1a 2-a 1+1a 3-a 2+…+1a n +1-a n =121+122+123+…+12n =12-12n ×121-12=1-12n <1. 18.(1)证明 由已知a n +1=2a n +2n ,得b n +1=a n +12n =2a n +2n 2n =a n 2n -1+1=b n +1. ∴b n +1-b n =1,又b 1=a 1=1.∴{b n }是首项为1,公差为1的等差数列.(2)解 由(1)知,b n =n ,a n 2n -1=b n =n .∴a n =n ·2n -1. ∴S n =1+2·21+3·22+…+n ·2n -1两边乘以2得:2S n =1·21+2·22+…+(n -1)·2n -1+n ·2n , 两式相减得:-S n =1+21+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n =(1-n )2n -1, ∴S n =(n -1)·2n +1.19.(1)解 由已知⎩⎨⎧ a n +1=12S n ,a n =12S n -1(n ≥2),得a n +1=32a n (n ≥2). ∴数列{a n }是以a 2为首项,以32为公比的等比数列. 又a 2=12S 1=12a 1=12,∴a n =a 2×(32)n -2(n ≥2). ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1, n =1,12×(32)n -2, n ≥2.(2)证明 b n =log 32(3a n +1)=log 32[32×(32)n -1]=n . ∴1b n b n +1=1n (1+n )=1n -11+n. ∴T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=(11-12)+(12-13)+(13-14)+…+(1n -11+n) =1-11+n =n 1+n. 20.解 (1)∵对任意n ∈N *,有S n =16(a n +1)(a n +2),① ∴当n =1时,有S 1=a 1=16(a 1+1)(a 1+2), 解得a 1=1或2.当n ≥2时,有S n -1=16(a n -1+1)(a n -1+2).② ①-②并整理得(a n +a n -1)(a n -a n -1-3)=0. 而数列{a n }的各项均为正数,∴a n -a n -1=3. 当a 1=1时,a n =1+3(n -1)=3n -2, 此时a 24=a 2a 9成立;当a 1=2时,a n =2+3(n -1)=3n -1, 此时a 24=a 2a 9不成立,舍去.∴a n =3n -2,n ∈N *.(2)T 2n =b 1+b 2+…+b 2n=a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…-a 2n a 2n +1 =a 2(a 1-a 3)+a 4(a 3-a 5)+…+a 2n (a 2n -1-a 2n +1) =-6a 2-6a 4-…-6a 2n=-6(a 2+a 4+…+a 2n )=-6×n (4+6n -2)2=-18n 2-6n .。
章末综合检测(一)[学生用书P84(单独成册)](时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5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.下列关系中,正确的个数为()①22∈R;②0∈N*;③{-5}⊆Z;④∅⊆{∅};⑤∅∈{∅}.A.1B.2 C.3 D.4解析:选D.因为①22∈R,②0∉N*,③{-5}⊆Z,④∅看作集合时正确,由于{∅}中有一个元素是∅,所以⑤正确,选D.2.已知集合A={1,2,3},B={y|y=2x-1,x∈A},则A∩B=()A.{1,3} B.{1,2}C.{2,3} D.{1,2,3}解析:选A.由题意可得B={1,3,5},所以A∩B={1,3},故选A.3.已知全集U={0,1,2,3,4},M={0,1,2},N={2,3},则(∁U M)∩N=() A.{2,3,4} B.{3}C.{2} D.{0,1,2,3,4}解析:选B.全集U={0,1,2,3,4},M={0,1,2},则∁U M={3,4},又N={2,3},所以(∁U M)∩N={3}.故选B.4.设M={x|x=a2+1,a∈N*},P={y|y=b2-4b+5,b∈N*},则下列关系正确的是() A.M=P B.M PC.P M D.M与P没有公共元素解析:选B.因为a∈N*,所以x=a2+1=2,5,10,….因为b∈N*,所以y=b2-4b+5=(b-2)2+1=1,2,5,10,….所以M P.5.设全集为R,A={x|x<3,或x>5},B={x|-3<x<3},则()A.∁R(A∪B)=R B.A∪(∁R B)=RC.(∁R A)∪(∁R B)=R D.A∪B=R解析:选B.因为∁R A={x|3≤x≤5},∁R B={x|x≤-3或x≥3},逐个验证知B正确.6.已知集合A={x|x2-3x+2=0,x∈R},B={x|0<x<5,x∈N},则满足条件A⊆C⊆B 的集合C的个数为()A.1 B.2C.3 D.4解析:选D.A={x|x2-3x+2=0}={1,2},B={x|0<x<5,x∈N}={1,2,3,4},因为A⊆C⊆B,所以C可为{1,2},{1,2,3}{1,2,4},{1,2,3,4},故集合C的个数为4.7.图中阴影部分所表示的集合是()A.B∩[∁U(A∪C)] B.(A∪B)∪(B∪C)C.(A∪C)∩(∁U B) D.[∁U(A∩C)]∪B解析:选 A.题图中阴影部分集合在A,C区域之外,且在B内,故所表示的集合为B∩[∁U(A∪C)],选A.8.若集合A,B满足A={x∈Z|x<3},B⊆N,则A∩B不可能是()A.{0,1,2} B.{1,2}C.{-1} D.∅解析:选C.由B⊆N,-1∉N,故A∩B不可能是{-1}.故选C.9.集合M由正整数的平方组成,即M={1,4,9,16,25,…},若对某集合中的任意两个元素进行某种运算,运算结果仍在此集合中,则称此集合对该运算是封闭的.M对下列运算封闭的是()A.加法B.减法C.乘法D.除法解析:选 C.由于两个正整数的平方的乘积仍然是一个整数的平方,因此M对乘法封闭.选C.10.设M,P是两个非空集合,定义M与P的差集为M-P={x|x∈M且x∉P},则M -(M-P)等于()A.P B.M∩PC.M∪P D.M解析:选B.作出V enn 图.当M ∩P ≠∅时,由图知,M -P 为图中的阴影部分,则M -(M -P )显然是M ∩P . 当M ∩P =∅时,M -(M -P )=M -M ={x |x ∈M ,且x ∉M }=∅=M ∩P .故选B.11.已知集合A ={(x ,y )|x ,y 为实数,且y =x },B ={(x ,y )|x ,y 为实数,且x 2+y 2=1},则A ∩B 的元素个数为( )A .0B .1C .2D .3解析:选C.联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,y =x ,解得⎩⎨⎧x =-22,y =-22或⎩⎨⎧x =22,y =22.所以A ∩B 的元素个数为2.12.对于集合M ,N ,定义M -N ={x |x ∈M ,且x ∉N },M ⊕N =(M -N )∪(N -M ),设A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x ≥-94,x ∈R ,B ={x |x <0,x ∈R },则A ⊕B =( ) A.⎝⎛⎭⎫-94,0 B.⎣⎡⎭⎫-94,0 C.⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞) D.⎝⎛⎦⎤-∞,-94∪(0,+∞) 解析:选C.依题意得A -B ={x |x ≥0,x ∈R },B -A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <-94,x ∈R ,故A ⊕B =⎝⎛⎭⎫-∞,-94∪[0,+∞).故选C.二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.已知集合M ⊆{4,7,8},且M 中至多有一个偶数,则这样的集合共有________个.解析:M 可以为∅,{4},{4,7},{8},{8,7},{7}.答案:614.已知集合A={x|y=1-x2,x∈Z},B={y|y=x2+1,x∈A},则A∩B为________.解析:由1-x2≥0得,-1≤x≤1,因为x∈Z,所以A={-1,0,1}.当x∈A时,y=x2+1∈{2,1},即B={1,2},所以A∩B={1}.答案:{1}15.设P、Q为两个非空实数集合,定义集合P*Q={z|z=ab,a∈P,b∈Q},若P={-1,0,1},Q={-2,2},则集合P*Q中元素的个数是________.解析:按P*Q的定义,P*Q中元素为2,-2,0,共3个.答案:316.已知全集U={a1,a2,a3,a4},集合A是集合U的恰有两个元素的子集,且满足下列三个条件:①若a1∈A,则a2∈A;②若a3∉A,则a2∉A;③若a3∈A,则a4∉A.则集合A =________.(用列举法表示)解析:假设a1∈A,则a2∈A,则由若a3∉A,则a2∉A可知,a3∈A,与题意不符,所以假设不成立;假设a4∈A,则a3∉A,则a2∉A,且a1∉A,与题意不符,所以假设不成立,故集合A={a2,a3}(经检验知符合题意).答案:{a2,a3}三、解答题: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)已知全集U=R,A={x|2≤x<5},集合B={x|3<x<9}.求(1)∁U(A∪B);(2)A∩(∁U B).解:(1)因为A∪B={x|2≤x<9},所以∁U(A∪B)={x|x<2或x≥9}.(2)因为∁U B={x|x≤3或x≥9},所以A∩(∁U B)={x|2≤x≤3}.18.(本小题满分12分)设全集U={2,4,-(a-3)2},集合A={2,a2-a+2},若∁U A ={-1},求实数a的值.解:由∁U A ={-1},可得⎩⎪⎨⎪⎧-1∈U ,-1∉A ,所以⎩⎪⎨⎪⎧-(a -3)2=-1,a 2-a +2≠-1,解得a =4或a =2.当a =2时,A ={2,4},满足A ⊆U ,符合题意; 当a =4时,A ={2,14},不满足A ⊆U ,故舍去. 综上,a 的值为2.19.(本小题满分12分)已知集合A ={x |x 2-3x -10≤0},集合B ={x |p +1≤x ≤2p -1}.若B ⊆A ,求实数p 的取值范围.解:由x 2-3x -10≤0得-2≤x ≤5, 故A ={x |-2≤x ≤5}.①当B ≠∅时,即p +1≤2p -1⇒p ≥2.由B ⊆A 得:-2≤p +1且2p -1≤5,解得-3≤p ≤3. 所以2≤p ≤3.②当B =∅时,即p +1>2p -1⇒p <2. 由①②得p 的取值范围是p ≤3.20.(本小题满分12分)设A ,B 是两个非空集合,定义A 与B 的差集A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B }.(1)试举出两个数集,求它们的差集;(2)差集A -B 与B -A 是否一定相等?说明理由;(3)已知A ={x |x >4},B ={x |-6<x <6},求A -(A -B )和B -(B -A ). 解:(1)如A ={1,2,3},B ={2,3,4},则A -B ={1}. (2)不一定相等,由(1)B -A ={4},而A -B ={1},故A -B ≠B -A . 又如,A =B ={1,2,3}时,A -B =∅,B -A =∅,此时A -B =B -A ,故A -B 与B -A 不一定相等. (3)因为A -B ={x |x ≥6}, B -A ={x |-6<x ≤4},A -(A -B )={x |4<x <6}, B -(B -A )={x |4<x <6}.21.(本小题满分12分)某班50名学生中,会讲英语的有36人,会讲日语的有20人,既会讲英语又会讲日语的有14人,问既不会讲英语又不会讲日语的有多少人?解:设全集U ={某班50名学生},A ={会讲英语的学生},B ={会讲日语的学生},A ∩B ={既会讲英语又会讲日语的学生},则由V enn 图知,既不会讲英语又不会讲日语的学生有:50-22-14-6=8(人).22.(本小题满分12分)已知集合A ={x |x 2-2x -8=0},B ={x |x 2+ax +a 2-12=0},若A ∪B ≠A ,求实数a 的取值范围.解:若B ∪A =A ,则B ⊆A ,又A ={x |x 2-2x -8=0}={-2,4}, 所以集合B 有以下三种情况:①当B =∅,有Δ=a 2-4(a 2-12)<0⇒a 2>16⇒a <-4 或a >4; ②当B 是单元素集合时,有Δ=0⇒a 2=16⇒a =-4或 a =4. 若a =-4,则B ={2}⃘A ,若a =4,则B ={-2}⊆A ;③当B ={-2,4}时,有-2,4是关于x 的方程x 2+ax +a 2-12=0的两根⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2+4=-a ,(-2)×4=a 2-12⇒a =-2.此时,B ={x |x 2-2x -8=0}={-2,4}⊆A .综上可知,B ∪A =A 时,实数a 的取值范围是a <-4或a ≥4或a =-2. 所以B ∪A ≠A 时,实数a 的取值范围为-4≤a <4,且a ≠-2.。
章末综合测评(六) 统 计(满分:150分 时间:120分钟)一、单项选择题(本大题共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.某次体检5位同学的身高(单位:米)分别为1.72,1.78,1.80,1.69,1.76.则这组数据的中位数是( )A .1.74B .1.75C .1.76D .1.77C [将5位同学的身高按照从小到大的顺序排列为1.69,1.72,1.76,1.78,1.80,则位于中间的数是1.76,即中位数是1.76.]2.当前,国家正分批修建保障性住房以解决低收入家庭住房紧张的问题.已知甲、乙、丙三个社区分别有低收入家庭360户、270户、1 80户.第一批保障性住房中有90套住房用于解决这三个社区中90户低收入家庭的住房问题,若采用分层抽样的方法决定各社区户数,则应从甲社区中抽取低收入家庭的户数为( )A .30B .40C .45D .50B [从甲社区中抽取低收入家庭的户数为360360+270+180×90=40.]3.已知一组数据8,9,10,x ,y 的平均数为9,方差为2,则x 2+y 2=( ) A .162 B .164 C .168 D .170D [由题意知⎩⎪⎨⎪⎧15(8+9+10+x +y )=9,15[(8-9)2+(9-9)2+(10-9)2+(x -9)2+(y -9)2]=2,解得x 2+y 2=170.]4.如图是2020年第一季度五省GDP 情况图,则下列陈述正确的是( )①2020年第一季度GDP总量和增速居同一位的省只有1个;②与去年同期相比,2020年第一季度五个省的GDP总量均实现了增长;③去年同期的GDP总量前三位是D省、B省、A省;④2019年同期A省的GDP总量也是第三位.A.①②B.②③④C.②④D.①③④B[①2020年第一季度GDP总量和增速居同一位的省有2个,B省和C省的GDP总量和增速分别居第一位和第四位,故①错误;由题图知②正确;由题图计算2019年同期五省的GDP总量,可知前三位为D省、B省、A省,故③正确;由③知2019年同期A省的GDP总量是第三位,故④正确.故选B.] 5.已知一种腌菜食品按行业生产标准分为A,B,C三个等级,现针对某加工厂同一批次的三个等级420箱腌菜进行质量检测,采用分层抽样的方法进行抽取,设从三个等级A,B,C中抽取的箱数分别为m,n,t,若2t=m+n,则420箱中等级为C级的箱数为()A.120B.140C.160D.180B[由2t=m+n,可知等级为C级的腌菜箱数占全部箱数的13,故420箱腌菜中等级为C的腌菜箱数为420×13=140.]6.为了解学生“阳光体育”活动的情况,随机统计了n名学生的“阳光体育”活动时间(单位:分钟),所得数据都在区间[10,110]内,其频率分布直方图如图所示.已知活动时间在[10,35)内的频数为80,则n的值为()A.700 B.800C.850 D.900B[根据频率分布直方图,知组距为25,所以活动时间在[10,35)内的频率为0.1.因为活动时间在[10,35)内的频数为80,所以n=800.1=800.故选B.]7.2016年1月1日我国全面实施二孩政策后,某中学的一个学生社团组织了一项关于生育二孩意愿的调查活动.已知该中学所在的城镇符合二孩政策的已婚女性中,30岁以下的约2 400人,30岁至40岁的约3 600人,40岁以上的约6 000人.为了解不同年龄层的女性对生育二孩的意愿是否存在显著差异,该社团用分层抽样的方法从中抽取一个容量为N的样本进行调查,已知从30岁至40岁的女性中抽取的人数为60,则N=()A.180B.186C.194D.200D[由题意得3 6002 400+3 600+6 000=60N,解得N=200.]8.为评估一种农作物的种植效果,选了n块地作试验田.这n块地的亩产量(单位:kg)分别为x1,x2,…,x n,下面给出的指标中可以用来评估这种农作物亩产量稳定程度的是()A.x1,x2,…,x n的平均数B.x1,x2,…,x n的标准差C.x1,x2,…,x n的最大值D.x1,x2,…,x n的中位数B[标准差能反映一组数据的稳定程度.]二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对得5分,部分选对得3分,有选错的得0分.)9.甲、乙两班举行电脑汉字录入比赛,参赛学生每分钟录入汉字的个数经统计计算后填入下表,某同学根据表中数据分析得出的结论正确的是( )A B .甲班的成绩波动比乙班的成绩波动大C .乙班优秀的人数多于甲班优秀的人数(每分钟输入汉字数≥150个为优秀)D .甲班成绩的众数小于乙班成绩的众数ABC [甲、乙两班学生成绩的平均数都是135,故两班成绩的平均数相同,A正确;s 2甲=191>110=s 2乙,甲班成绩不如乙班稳定,即甲班的成绩波动较大,B 正确.甲、乙两班人数相同,但甲班的中位数为149,乙班的中位数为151,从而易知乙班不少于150个的人数要多于甲班,C 正确;由题表看不出两班学生成绩的众数,D 错误.故选ABC .]10.在某地区某高传染性病毒流行期间,为了建立指标来显示疫情已受控制,以便向该地区居民显示可以过正常生活,有公共卫生专家建议的指标是“连续7天每天新增感染人数不超过5人”,根据连续7天的新增病例数计算,下列各选项中,一定符合上述指标的是( )A .平均数x ≤3B .平均数x ≤3且标准差s ≤2C .平均数x ≤3且最大值与最小值的差小于或等于2D .众数等于1且极差小于或等于4CD [对于A ,举反例:0,0,0,0,2,6,6,其平均数x -=2≤3,不符合指标. A 错;对于B, 举反例:0,3,3,3,3,3,6,其平均数x =3,且标准差s =187≤2,B 错;对于C ,若最大值与最小值的差等于0或1,在x ≤3的条件下,显然符合指标;若最大值与最小值的差等于2且x≤3,则每天新增感染人数的最小值与最大值有下列可能:(1)0,2,(2)1,3,(3)2,4,符合指标,C对;对于D,若众数等于1且极差小于或等于4,则最大值不超过5,符合指标,D对. 故选CD.]11. AQI是表示空气质量的指数,AQI指数值越小,表明空气质量越好,当AQI指数值不大于100时称空气质量为“优良”.如图是某地4月1日到12日AQI指数值的统计数据,图中点A表示4月1日的AQI指数值为201,则下列叙述正确的是()A.这12天中有6天空气质量为“优良”B.这12天中空气质量最好的是4月9日C.这12天的AQI指数值的中位数是90D.从4日到9日,空气质量越来越好ABD[由图可知,AQI不大于100天有6日到11日,共6天,所以A对;AQI最小的一天为9日,所以B对;中位为是95+1042=99.5,C错.从图中可以4日到9日AQI越来越小,D对.所以选ABD.]12.某地区经过一年的建设,农村的经济收入增加了一倍,实现翻番.为更好地了解该地区农村的经济收入变化情况,统计了该地区建设前后农村的经济收入构成比例,得到如下饼图:则下面结论中正确的是()A.建设后,种植收入减少B.建设后,其他收入增加了一倍以上C.建设后,养殖收入增加了一倍D.建设后,养殖收入与第三产业收入的总和超过了经济收入的一半BCD[设建设前经济收入为a,则建设后经济收入为2a,由题图可知:三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.下列数据的70%分位数为________.20,14,26,18,28,30,24,26,33,12,35,22.28[把所给的数据按照从小到大的顺序排列可得:12,14,18,20,22,24,26,26,28,30,33,35,因为有12个数据,所以12×70%=8.4,不是整数,所以数据的70%分位数为第9个数28.]14.一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:辆):10辆,则z的值为________.400[由题意可得50100+300+150+450+z+600=10100+300,解得z=400.]15.某高中在校学生有2 000人.为了响应“阳光体育运动”的号召,学校开展了跑步和登山比赛活动.每人都参与而且只参与其中一项比赛,各年级参与比赛的人数情况如表:其中a∶b∶c=2∶3∶5,全校参与登山的人数占总人数的25,为了了解学生对本次活动的满意程度,从中抽取一个200人的样本进行调查,则从高二年级参与跑步的学生中应抽取________人.36[根据题意可知样本中参与跑步的人数为200×35=120,所以从高二年级参与跑步的学生中应抽取的人数为120×32+3+5=36.]16.某班有48名学生,在一次考试后统计出平均分为70分,方差为75,后来发现有2名同学的分数登记错了,甲实际得了80分却记成了50分,乙得了70分却记成了100分,更正后平均分为__________.方差分别为________.7050[平均数没有变化、方差有变动.登记错了的情况下,s2=148[…+(50-70)2+(100-70)2+…]=75,实际上,s2=148[…+(80-70)2+(70-70)2+…]=50.]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.某大学生在开学季准备销售一种文具盒进行试创业,在一个开学季内,每售出1盒该产品获得的利润为30元,未售出的产品,每盒亏损10元.该大学生通过查询资料得到开学季市场需求量的频率分布直方图,如图所示.该大学生为这个开学季购进了160盒该产品,以x(单位:盒,100≤x≤200)表示这个开学季内的市场需求量,y(单位:元)表示这个开学季内经销该产品的利润.(1)根据直方图估计这个开学季内市场需求量x的众数和平均数;(2)将y表示为x的函数;(3)根据直方图估计利润y不少于4 000元的概率.[解](1)由题中频率分布直方图得,这个开学季内市场需求量x的众数是150盒,需求量在[100,120)内的频率为0.005 0×20=0.1, 需求量在[120,140)内的频率为0.010 0×20=0.2, 需求量在[140,160)内的频率为0.015 0×20=0.3, 需求量在[160,180)内的频率为0.012 5×20=0.25, 需求量在[180,200]内的频率为0.007 5×20=0.15.则平均数x =110×0.1+130×0.2+150×0.3+170×0.25+190×0.15=153(盒).(2)因为每售出1盒该产品获得的利润为30元,未售出的产品,每盒亏损10元,所以当100≤x <160时,y =30x -10×(160-x )=40x -1 600; 当160≤x ≤200时,y =160×30=4 800. 所以y =⎩⎨⎧40x -1 600,100≤x <160,4 800,160≤x ≤200.(3)因为利润y 不少于4 000元,所以当100≤x <160时,由40x -1 600≥4 000,解得140≤x <160;当160≤x ≤200时,y =4 800>4 000恒成立,所以140≤x ≤200时,利润y 不少于4 000元.故由(1)知利润y 不少于4 000元的概率P =1-0.1-0.2=0.7.18.(本小题满分12分)某初级中学共有学生2 000名,各年级男、女生人数如下表:(1)求x 的值;(2)现用分层抽样的方法在全校抽取48名学生,问应在初三年级抽取多少名? [解] (1)∵x2 000=0.19,∴x =380.(2)初三年级人数为y +z =2 000-(373+377+380+370)=500,现用分层抽样的方法在全校抽取48名学生,应在初三年级抽取的人数为482000×500=12(名).19.(本小题满分12分)2016年8月7日,在里约奥运会射击女子10米气手枪决赛中,中国选手张梦雪以199.4环的总成绩夺得金牌,为中国代表团摘得本届奥运会首金,俄罗斯选手巴特萨拉斯基纳获得银牌.下表是两位选手的其中10枪成绩.(2)请计算两位射击选手成绩的方差,并比较谁的射击情况比较稳定. [解] (1)x 张=110×(10.2+…+9.2)=10,x 巴=110×(10.1+…+9.7)=9.9,可知张梦雪的成绩较好.(2)s 2张=110×(0.22+0.32+(-0.2)2+0.12+0+(-0.7)2+0.92+(-0.1)2+0.32+(-0.8)2)=0.222,s 2巴=110×(0.22+0.12+0.52+0.32+(-0.7)2+(-0.7)2+0.62+0.32+(-0.4)2+(-0.2)2)=0.202.因为s 2张>s 2巴,所以巴特萨拉斯基纳成绩较稳定.20.(本小题满分12分)根据空气质量指数AQI(为整数)的不同,可将空气质量分级如下表: [50,100),[100,150),[150,200),[200,250),[250,300]进行分组,得到频率分布直方图如图.(1)求直方图中x 的值;(2)计算一年中空气质量分别为良和轻微污染的天数. [解] (1)根据频率分布直方图可知:x =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫31 825+2365+71 825+31 825+89 125×50÷50=11918 250. (2)一年中空气质量为良和轻微污染的天数分别是11918 250×50×365=119(天);2365×50×365=100(天).21.(本小题满分12分)从某高校自主招生考试成绩中随机抽取100名学生的笔试成绩,把成绩分组,得到的频率分布表如下:组号 分组 频数 频率 第1组 [160,165) 5 0.05 第2组 [165,170) ① 0.35 第3组 [170,175) 30 ② 第4组 [175,180) 20 0.20 第5组 [180,185] 10 0.10合计1001.00(1)(2)这次笔试成绩的中位数落在哪组内?(3)为了能选拔出最优秀的学生,高校决定在笔试成绩高的第3、4、5组中利用分层抽样法抽取6名学生进行第二轮面试,求从第3、4、5组分别抽取多少人进行第二轮面试.[解] (1)由题意知第2组的频数为100-5-30-20-10=35;第3组的频率为1-0.05-0.35-0.20-0.10=0.30.(2)第1组和第2组的频数和为40,第4组和第5组的频数和为30,所以这次笔试成绩的中位数落在第3组内.(3)因为第3、4、5组共有60名学生,所以利用分层抽样法在60名学生中抽取6名学生,从第3组抽取3060×6=3(人),从第4组抽取2060×6=2(人),从第5组抽取1060×6=1(人).所以从第3、4、5组分别抽取3人、2人、1人进行第二轮面试.22.(本小题满分12分)某公司计划购买1台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面频数直方图:记x 表示1台机器在三年使用期内需更换的易损零件数,y 表示1台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元), n 表示购机的同时购买的易损零件数.(1)若n =19,求y 与x 的函数解析式;(2)若要求“需更换的易损零件数不大于n ”的频率不小于0.5,求n 的最小值;(3)假设这100台机器在购机的同时每台都购买19个易损零件,或每台都购买20个易损零件,分别计算这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数,以此作为决策依据,购买1台机器的同时应购买19个还是20个易损零件?[解] (1)当x ≤19时,y =3 800;当x >19时,y =3 800+500(x -19)=500x -5 700,所以y 与x 的函数解析式为y =⎩⎨⎧3 800,x ≤19,500x -5 700,x >19,(x ∈N ). (2)由频数直方图知,需更换的零件数不大于18的频率为0.46,不大于19的频率为0.7,故n的最小值为19.(3)若每台机器在购机同时都购买19个易损零件,则这100台机器中有70台在购买易损零件上的费用为3 800,20台的费用为4 300,10台的费用为4 800,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(3 800×70+4300×20+4 800×10)=4 000.若每台机器在购机同时都购买20个易损零件,则这100台机器中有90台在购买易损零件上的费用为4 000,10台的费用为4 500,因此这100台机器在购买易损零件上所需费用的平均数为1100×(4 000×90+4 500×10)=4 050.比较两个平均数可知,购买1台机器的同时应购买19个易损零件.。
章末综合测评(五)立体几何初步(满分:150分时间:120分钟)一、单项选择题(本大题共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.给出以下四个命题:①不共面的四点中,其中任意三点不共线;②若点A,B,C,D共面,点A,B,C,E共面,则点A,B,C,D,E共面;③若直线a,b共面,直线a,c共面,则直线b,c共面;④依次首尾相接的四条线段必共面.其中正确命题的个数是()A.0B.1C.2D.3B[①假设其中有三点共线,则该直线和直线外的另一点确定一个平面,这与四点不共面矛盾,故其中任意三点不共线,所以①正确;②如图,两个相交平面有三个公共点A,B,C,但A,B,C,D,E不共面,所以②不正确;③显然不正确;④不正确.因为此时所得的四边形的四条边可以不在一个平面上,如空间四边形.] 2.设l为直线,α,β是两个不同的平面.下列命题中正确的是()A.若l∥α,l∥β,则α∥β B.若l⊥α,l⊥β,则α∥βC.若l⊥α,l∥β,则α∥βD.若α⊥β,l∥α,则l⊥βB[对于A,若l∥α,l∥β,则α和β可能平行也可能相交,故错误;对于B,若l⊥α,l⊥β,则α∥β,故正确;对于C,若l⊥α,l∥β,则α⊥β,故错误;对于D,若α⊥β,l∥α,则l与β的位置关系有三种可能:l⊥β,l∥β,l⊂β,故错误.故选B.]3.如图,已知PA⊥矩形ABCD所在的平面,则图中互相垂直的平面有()A.1对B.2对C.3对D.5对D[∵DA⊥AB,DA⊥PA,∴DA⊥平面PAB.同理BC⊥平面PAB,又AB⊥平面PAD,∴DC⊥平面PAD,∴平面PAD⊥平面AC,平面PAB⊥平面AC,平面PBC⊥平面PAB,平面PAB⊥平面PAD,平面PDC⊥平面PAD,共5对.]4.如图所示,若斜线段AB是它在平面α上的射影BO的2倍,则AB与平面α所成的角是()A.60°B.45°C.30°D.120°A[∠ABO即是斜线AB与平面α所成的角,在Rt△AOB中,AB=2BO,所以cos∠ABO=错误!,即∠ABO=60°。
章末综合测评(一)(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在题中横线上)1.下面的伪代码运行后的输出结果是________.【解析】第4行开始交换,a=2,b=3,c为赋值后的a,∴c=2.【答案】2,3,22.(2015·北京高考改编)执行如图1所示的程序框图,输出的结果为________.图1【解析】第一次循环:s=1-1=0,t=1+1=2,x=0,y=2,k=1;第二次循环:s =0-2=-2,t =0+2=2,x =-2,y =2,k =2; 第三次循环:s =-2-2=-4,t =-2+2=0,x =-4,y =0,k =3. 满足条件,退出循环,输出(-4,0). 【答案】 (-4,0)3.执行下面的伪代码,输出的结果是________.【解析】 第一次循环:x =0+1=1,x =12=1; 第二次循环:x =1+1=2,x =22=4; 第三次循环:x =4+1=5,x =52=25. 满足条件,退出循环.输出25. 【答案】 254.对任意非零实数a 、b ,若a ⊗b 的运算原理如图2所示,则lg 1 000⊗⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=________. 【导学号:90200031】图2【解析】 令a =lg 1 000=3,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-2=4,∴a<b,故输出b-1a=4-13=1.【答案】 15.阅读图3的流程图,若输出s的值为-7,则判断框内可填写________.图3【解析】第一次循环:s=2-1=1,i=1+2=3;第二次循环:s=1-3=-2,i=3+2=5;第三次循环:s=-2-5=-7,i=5+2=7.此时应退出循环,故判断框内应填“i<6”.【答案】i<6(答案不唯一)6.如下图所给出的是一个算法的伪代码.如果输出的y的值是20,则输入的x 的值是________.【解析】当x≤5时,10x=20,即x=2;当x>5时,2.5x+5=20,解得x =6.【答案】2或67.上述伪代码运行后输出的结果为________.【解析】第一次循环a=Mod(1,5)=1.I=2;第二次循环a=Mod(3,5)=3.I=3;第三次循环a=Mod(6,5)=1.I=4;第四次循环a=Mod(5,5)=0.I=5;第五次循环a=Mod(5,5)=0.I=6.【答案】08.图4是求12+22+32+…+1002的值的流程图,则正整数n=________.图4【解析】因为第一次判断执行后,S←12,i←2,第二次判断执行后,S←12+22,i←3,而题目要求计算12+22+32+…+1002,故n=100.【答案】1009.(2015·南京高二检测)下列伪代码输出的结果是________.【解析】 第一次循环:s =2×1+3=5,I =1+2=3;第二次循环:s =2×3+3=9,I =3+2=5;第三次循环:s =2×5+3=13,I =5+2=7;第四次循环:s =2×7+3=17,I =7+2=9.不满足条件,结束循环,输出17.【答案】 1710.执行如图5所示的流程图,若输入的x 为4,则输出y 的值为________.图5【解析】 当输入x =4时, 计算y =12x -1,得y =1.不满足|y -x |<1.于是得x =1,此时y =12-1=-12, 不满足|y -x |<1,此时x =-12,得y =-54. 这样|y -x |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪-54+12=34<1,执行“Y ”,所以输出的是-54.【答案】-5 411.(2015·南通高一月考)某程序的伪代码如下所示,则程序运行后的输出结果为________.【解析】此程序的功能是计算1+3+5+7的值,故输出结果为16.【答案】1612.阅读流程图6,如果输出i=5,那么在空白矩形框中应填入的语句为________.图6【解析】当空白矩形框中应填入的语句为S=2i时,在运行过程中各变量的值如下所示:i S是否继续循环循环前10第一圈25是第二圈36是第三圈49是第四圈510否故输出的i 值为5,符合题意. 【答案】 S ←2i13.(2015·新课标Ⅰ高考改编)执行下面的程序框图7,如果输入的t =0.01,则输出的n =________.图7【解析】 执行第1次,t =0.01,S =1,n =0,m =12=0.5,S =S -m =0.5,m =m2=0.25,n =1,S =0.5>t =0.01,是,循环;执行第2次,S =S -m =0.25,m =m2=0.125,n =2,S =0.25>t =0.01,是,循环;执行第3次,S =S -m =0.125,m =m2=0.062 5 ,n =3,S =0.125>t =0.01,是,循环;执行第4次,S =S -m =0.062 5,m =m2=0.03 125,n =4,S =0.062 5>t =0.01,是,循环;执行第5次,S =S -m =0.031 25,m =m2=0.015 625,n =5,S =0.03 125>t =0.01,是,循环;执行第6次,S=S-m=0.015 625,m=m=0.007 812 5,n=6,S=0.015 625>t2=0.01,是,循环;=0.003 906 25,n=7,S=0.007 执行第7次,S=S-m=0.007 812 5,m=m2812 5>t=0.01,否,输出n=7.【答案】714.执行如图8所示的流程图,若输出的结果是8,则判断框内m的取值范围是________.图8【解析】由题知,k=1,S=0,第一次循环,S=2,k=2;第二次循环,S=2+2×2=6,k=3;…;第六次循环,S=30+2×6=42,k=6+1=7;第七次循环,S=42+2×7=56,k=7+1=8,此时应输出k的值,从而易知m的取值范围是(42,56].【答案】(42,56]二、解答题(本大题共6个小题,共90分.解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分14分)设计一个算法,将n个数a1,a2,…,a n中的最小数找出来,并用伪代码表示这个算法.【解】算法如下:S1x←a1,l←2;S2如果2≤l≤n,那么转S3;否则转S6;S3输入a l;S4如果a l<x,那么x←a l;S5l←l+1,转S2;S6输出x.伪代码如下:16.(本小题满分14分)某公司为激励广大员工的积极性,规定:若推销产品价值在10 000元之内的年终提成5%;若推销产品价值在10 000元以上(包括10 000元),则年终提成10%,设计一个求公司员工年终提成f(x)的算法的流程图.【解】流程图如下图所示:17.(本小题满分14分)下列是某个问题的算法,将其改为伪代码,并画出流程图. 【导学号:90200032】算法:S1 令i ←1,S ←0.S2 若i ≤999成立,则执行S3. 否则,输出S ,结束算法. S3 S ←S +1i . S4 i ←i +2,返回S2.【解】 伪代码和流程图如下:18.(本小题满分16分)设计算法求11×2+12×3+13×4+…+199×100的值.要求画出流程图,写出用基本语句编写的流程图.【解】 程序框图:伪代码如下:19.(本小题满分16分)如图9所示程序框图中,有这样一个执行框x i =f (x i -1),其中的函数关系式为f (x )=4x -2x +1,程序框图中的D 为函数f (x )的定义域. (1)若输入x 0=4965,请写出输出的所有x i ;(2)若输出的所有x i 都相等,试求输入的初始值x 0.图9【解】 (1)当x 0=4965时,x 1=f (x 0)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4965=1119, x 2=f (x 1)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1119=15, x 3=f (x 2)=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫15=-1,终止循环,所以输出的数为1119,15. (2)要使输出的所有数x i 都相等,则x i =f (x i -1)=x i -1.此时有x 1=f (x 0)=x 0,即4x 0-2x 0+1=x 0,解得x 0=1或x 0=2, 所以输入的初始值x 0=1或x 0=2时,输出的所有数x i 都相等.20.(本小题满分16分)新课标要求学生数学模块学分认定由模块成绩决定,模块成绩由考试成绩和平时成绩构成,各占50%,若模块成绩大于或等于60分,获得2学分,否则不能获得学分(为0分).设计一算法,通过考试成绩和平时成绩计算学分,并画出流程图.【解】 算法如下:S1 输入考试成绩C 1和平时成绩C 2;S2 计算模块成绩C =C 1+C 22;S3 判断C 与60的大小关系,输出学分F :若C ≥60,则输出F =2;若C <60,则输出F =0.流程图如图所示:。
章末综合测评(二) 数列(满分:150分时间:120分钟)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分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.已知数列1,3,5,7,3,11,…,2n-1,…,则21是这个数列的()A.第10项B.第11项C.第12项D.第21项B[观察可知该数列的通项公式为a n=2n-1(事实上,根号内的数成等差数列,首项为1,公差为2),令21=2n-1,解得n=11,故选B.] 2.一个各项均正的等比数列,其每一项都等于它后面的相邻两项之和,则公比q=()A.32 B. 5C.5-12 D.1+52C[由题意知a n=a n+1+a n+2=a n q+a n q2,即q2+q-1=0,解得q=5-12(负值舍去),故选C.]3.等比数列{a n}中,a2,a6是方程x2-34x+64=0的两根,则a4等于() A.8 B.-8C.±8 D.以上选项都不对A[∵a2+a6=34,a2·a6=64,∴a24=64,且a2>0,a6>0,∴a4=a2q2>0(q为公比),∴a4=8.]4.《张丘建算经》是公元5世纪中国古代内容丰富的数学著作,书中卷上第二十三问:“今有女善织,日益功疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈.问日益几何?”其意思为“有个女子织布,每天比前一天多织相同量的布,第一天织五尺,一个月(按30天计)共织390尺.问:每天织多少布?”已知1匹=4丈,1丈=10尺,估算出每天多织的布约有()A.0.55尺B.0.53尺C.0.52尺D.0.5尺A[设每天多织d尺,由题意a1=5,{a n}是等差数列,公差为d,所以S30=30×5+30×292d=390,解得d≈0.55.]5.“远望嵬嵬塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几碗灯?”源自明代数学家吴敬所著的《九章算术比类大全》,通过计算得到的答案是()A.2 B.3C.4 D.5B[由题意设尖头a盏灯,根据题意由上往下数第n层有2n-1a盏灯,所以一共有(1+2+4+8+16+32+64)a=381盏灯,解得a=3.]6.已知S n是数列{a n}的前n项和,log2S n=n(n=1,2,3,…),则数列{a n}() A.是公比为2的等比数列B.是公差为2的等差数列C.是公比为12的等比数列D.既非等差数列,也非等比数列D[∵log2S n=n,∴S n=2n,则a1=2.当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-2n-1=2n-1.∵a1=2不适合上式,∴{a n}既非等差数列,也非等比数列.]7.已知等差数列{a n}中,a1>0,前n项和是S n,且S14=S8,则当S n取得最大值时,n为()A.8B.9 C.10D.11D[∵S14=S8,∴a9+a10+a11+a12+a13+a14=3(a11+a12)=0.∵a1>0,∴d<0,∴a11>0,a12<0,∴n=11.]8.已知{a n}是等差数列,公差d不为零,前n项和是S n,若a3,a4,a8成等比数列,则( )A .a 1d >0,dS 4>0B .a 1d <0,dS 4<0C .a 1d >0,dS 4<0D .a 1d <0,dS 4>0B [依题意a 24=a 3a 8,所以(a 1+3d )2=(a 1+2d )(a 1+7d ),解得a 1=-53d ,所以S 4=2(a 1+a 4)=2(a 1+a 1+3d )=-23d ,所以a 1d =-53d 2<0,dS 4=-23d 2<0.]9.已知公差不为0的等差数列{a n }的前23项的和等于前8项的和.若a 8+a k =0,则k =( )A .22B .23C .24D .25C [等差数列的前n 项和S n 可看做关于n 的二次函数(图象过原点).由S 23=S 8,得S n 的图象关于n =312对称,所以S 15=S 16,即a 16=0,所以a 8+a 24=2a 16=0,所以k =24.]10.设{a n }是由正数组成的等比数列,公比q =2,且a 1·a 2·a 3·…·a 30=230.那么a 3·a 6·…·a 30等于( )A .210B .215C .220D .216C [法一:a 1·a 2·a 3·…·a 30=a 301q (1+2+3+…+29)=(a 101q 145)3,a 3·a 6·a 9·…·a 30=a 101q(2+5+8+…+29)=a 101q 155. 所以a 3·a 6·a 9·…·a 30=(a 1·a 2·a 3·…·a 30)13q 10=(230)13·210=220.故选C.法二:a 1·a 4·a 7·…·a 28,a 2·a 5·a 8·…·a 29,a 3·a 6·a 9·…·a 30构成等比数列,公比为210.设a 3·a 6·a 9·…·a 30=x ,则有a 1·a 2·a 3·…·a 30=x 220·x 210·x =230.所以x 3=260,故a 3·a 6·a 9·…·a 30=220.故选C.]11.设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,S 3=a 22,且S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 10=( )A .15B .19C .21D .30B [由S 3=a 22得3a 2=a 22,故a 2=0或a 2=3.由S 1,S 2,S 4成等比数列可得S 22=S 1·S 4,又S 1=a 2-d ,S 2=2a 2-d ,S 4=4a 2+2d ,故(2a 2-d )2=(a 2-d )(4a 2+2d ),化简得3d 2=2a 2d ,又d ≠0,∴a 2=3,d =2,a 1=1,∴a n =1+2(n -1)=2n -1,∴a 10=19.]12.设数列{a n }满足a n +1=-2a n ,a 1=1,数列{|a n |}的前n 项和为S n ,则S 2 019=( )A .22 019-1B .22 020-2C .22 018-1D .1-22 019A [由a n +1=-2a n ,可得a n +1a n=-2,又a 1=1,所以a n =(-2)n -1,所以|a n |=|(-2)n -1|=2n -1,所以S 2 019=1-22 0191-2=22 019-1.故选A.] 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9=________.-6 [S 8=8×(a 1+a 8)2=4(a 3+a 6),由于S 8=4a 3,所以a 6=0.又a 7=-2,所以a 8=-4,a 9=-6.]14.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=________. 768 [由a n +1=3S n ,得S n +1-S n =3S n ,即S n +1=4S n ,所以数列{S n }是首项为1,公比为4的等比数列,所以S n =4n -1,所以a 6=S 6-S 5=45-44=3×44=768.]15.已知公差不为零的正项等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,lg a 1,lg a 2,lg a 4也成等差数列,若a 5=10,则S 5=________.30 [设{a n }的公差为d ,则d ≠0.由lg a 1,lg a 2,lg a 4也成等差数列,得2lg a 2=lg a 1+lg a 4,∴a 22=a 1a 4,即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),d 2=a 1d .又d ≠0,故d =a 1,a 5=5a 1=10,d =a 1=2,S 5=5a 1+5×42×d =30.]16.已知等差数列{a n }中,a 3=7,a 6=16,将此等差数列的各项排成如图所示的三角形数阵:a 1a 2 a 3a 4 a 5 a 6a 7 a 8 a 9 a 10… … … … …则此数阵中第20行从左到右的第10个数是________.598 [第1行有1项,第2行有2项,第3行有3项,故前19行共有19×1+19×182×1=190(项),第20行第10项为数列{a n }中的第200项.又a 3=7,a 6=16,∴d =a 6-a 36-3=16-73=3,∴a n =a 3+(n -3)·d =7+3(n -3)=3n -2,∴a 200=3×200-2=598.]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)已知数列{a n }为等差数列,且a 3=5,a 7=13.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足a n =log 4b n ,求数列{b n }的前n 项和T n .[解] (1)设a n =a 1+(n -1)d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =5,a 1+6d =13,解得a 1=1,d =2. 所以{a n }的通项公式为a n =1+(n -1)×2=2n -1.(2)依题意得b n =4a n =42n -1,因为b n +1b n =42n +142n -1=16, 所以{b n }是首项为b 1=41=4,公比为16的等比数列,所以{b n }的前n 项和T n =4×(1-16n )1-16=415(16n -1). 18.(本小题满分12分)等差数列{a n }中,前三项分别为x,2x,5x -4,前n 项和为S n ,且S k =2 550.(1)求x 和k 的值;(2)求T =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n的值. [解] (1)由4x =x +5x -4,得x =2,所以a n =2n ,S n =n (n +1),所以k (k +1)=2 550,得k =50.(2)因为S n =n (n +1),所以1S n =1n (n +1)=1n -1n +1, 所以T =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =1-1n +1=n n +1. 19.(本小题满分12分)已知{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.(1)求通项a n 及S n ;(2)设{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通项公式及其前n 项和T n .[解] (1)因为{a n }是首项为a 1=19,公差为d =-2的等差数列,所以a n =19-2(n -1)=-2n +21,S n =19n +n (n -1)2·(-2)=-n 2+20n .(2)由题意得b n -a n =3n -1,所以b n =3n -1-2n +21,则T n =S n +(1+3+…+3n -1)=-n 2+20n +3n -12.20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=x x +1,数列{a n }满足a 1=1,并且a n +1=f (a n ).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1n +1a n,求数列{b n }的前n 项和S n . [解] (1)由题意得a n +1=a n a n +1,∴1a n +1=a n +1a n =1+1a n ,即1a n +1-1a n=1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是一个等差数列,公差为1,首项为1a 1=1, 从而1a n=n ,∴a n =1n . (2)由(1)得b n =1n +1a n =1n (n +1)=1n -1n +1, ∴S n =b 1+b 2+…+b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1. 21.(本小题满分12分)已知数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,在等差数列{b n }中,b n >0,且b 1+b 2+b 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列.(1)求数列{a n b n }的通项公式;(2)求数列{a n b n }的前n 项和T n .[解] (1)∵a n =3n -1,∴a 1=1,a 2=3,a 3=9.∵在等差数列{b n }中,b 1+b 2+b 3=15,∴3b 2=15,则b 2=5.设等差数列{b n }的公差为d ,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,∴(1+5-d )(9+5+d )=64,解得d =-10或d =2.∵b n>0,∴d=-10应舍去,∴d=2,∴b1=3,∴b n=2n+1.故a n b n=(2n+1)·3n-1.(2)由(1)知T n=3×1+5×3+7×32+…+(2n-1)3n-2+(2n+1)3n-1,①3T n=3×3+5×32+7×33+…+(2n-1)3n-1+(2n+1)3n,②①-②,得-2T n=3×1+2×3+2×32+2×33+…+2×3n-1-(2n+1)3n =3+2(3+32+33+…+3n-1)-(2n+1)3n=3+2×3-3n1-3-(2n+1)3n=3n-(2n+1)3n=-2n·3n.∴T n=n·3n.22.(本小题满分12分)某公司一下属企业从事某种高科技产品的生产.该企业第一年年初有资金2 000万元,将其投入生产,到当年年底资金增长了50%.预计以后每年资金年增长率与第一年的相同.公司要求企业从第一年开始,每年年底上缴资金d万元,并将剩余资金全部投入下一年生产.设第n年年底企业上缴资金后的剩余资金为a n万元.(1)用d表示a1,a2,并写出a n+1与a n的关系式;(2)若公司希望经过m(m≥3)年使企业的剩余资金为4 000万元,试确定企业每年上缴资金d的值(用m表示).[解](1)由题意得a1=2 000(1+50%)-d=3 000-d,a2=a1(1+50%)-d=3 2a1-d=4 500-52d,a n+1=a n(1+50%)-d=32a n-d.(2)由(1)得a n=32a n-1-d=32⎝⎛⎭⎪⎫32a n-2-d-d=⎝ ⎛⎭⎪⎫322·a n -2-32d -d =… =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1a 1-d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+32+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2. 整理得a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1(3 000-d )-2d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1·(3 000-3d )+2d . 由题意知a m =4 000,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -1(3 000-3d )+2d =4 000, 解得d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -2×1 000⎝ ⎛⎭⎪⎫32m -1=1 000(3m -2m +1)3m -2m . 故该企业每年上缴资金d 的值为1 000(3m -2m +1)3m -2m万元时,经过m (m ≥3)年企业的剩余资金为4 000万元.。