【人教A版】2017版高中数学必修五:模块能力检测卷(B)
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模块综合检测(时间:120分钟 满分:150分)知识点分布表一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2015江西吉安联考,1)若a ,b ,c ∈R ,a>b ,则下列不等式成立的是( )A.1<1B.a2>b2 C.a 2>b 2 D.a|c|>b|c|答案:B解析:A.∵当1>-2时,1<-12不成立,∴1a <1b 不成立.B.∵c 2+1≥1,a>b ,∴ac 2+1>bc 2+1,故B 正确. C.∵当1>-2时,1>4不成立,∴a 2>b 2不成立.D.当c=0时,0=a|c|>b|c|=0,不成立.故选B .2.在△ABC 中,A=60°,AB=2,且△ABC 的面积为√32,则BC 的长为( )A.√3B.3C.√7D.7答案:A解析:S=12×AB ·AC sin 60°=12×2×√32AC=√32,所以AC=1.所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3. 所以BC=√3,故选A .3.若5,x ,y ,z ,21成等差数列,则x+y+z 的值为( ) A.26 B.29 C.39 D.52答案:C解析:因为5,x ,y ,z ,21构成等差数列,所以y 是x ,z 的等差中项,也是5,21的等差中项,所以x+z=2y ,5+21=2y ,所以y=13,x+z=26,所以x+y+z=39.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C+c cos B=2b ,则a等于( ) A.1 B.√2C.2D.√3答案:C解析:利用正弦定理,将b cos C+c cos B=2b 化为sin B cos C+sin C cos B=2sin B ,即sin(B+C )=2sin B.∵sin(B+C )=sin A ,∴sin A=2sin B.利用正弦定理可得a=2b ,故a b=2.5.已知数列{a n }满足3a n+1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( ) A.-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C.3(1-3-10) D.3(1+3-10)答案:C解析:由3a n+1+a n =0,得a n+1a n=-13.所以{a n }是以q=-13为公比的等比数列. 所以a 1=a 2·1q =-43×(-3)=4.所以S 10=4[1-(-13)10]1+13=3(1-3-10),故选C .6.(2015河北邯郸三校联考,6)设变量x ,y 满足约束条件{x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z=3x-y 的最大值为( )A.-4B.0C.43D.4答案:D解析:画出不等式组表示的平面区域,将目标函数变形为y=3x-z,作出目标函数对应的直线,当直线过(2,2)时,直线在y轴上的截距最小,z最大,最大值为6-2=4.故选D.7.已知等差数列{a n}满足,a1>0,5a8=8a13,则前n项和S n取最大值时,n的值为()A.20B.21C.22D.23答案:B解析:由5a8=8a13得5(a1+7d)=8(a1+12d)⇒d=-361a1,由a n=a1+(n-1)d=a1+(n-1)(-361a1)≥0⇒n≤643=2113,所以数列{a n}前21项都是正数,以后各项都是负数,故S n取最大值时,n的值为21,选B.8.(2015福建宁德五校联考,8)已知正实数a,b满足2+1=1,x=a+b,则实数x的取值范围是()A.[6,+∞)B.(2√2,+∞)C.[4√2,+∞)D.[3+2√2,+∞)答案:D解析:∵2a +1b=1,∴x=a+b=(a+b)(2a +1b)=2+1+2ba+ab≥3+2√2(当且仅当2ba=ab,即b=√2+1,a=2+√2时,等号成立).故选D.9.(2015河南南阳高二期中,7)在△ABC中,若tan A tan B>1,则△ABC是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.无法确定答案:A解析:因为A和B都为三角形中的内角,由tan A tan B>1,得到1-tan A tan B<0,且得到tan A>0,tan B>0,即A ,B 为锐角, 所以tan(A+B )=tanA+tanB1-tanAtanB<0,则A+B ∈(π2,π),即C 为锐角, 所以△ABC 是锐角三角形.10.(2015山东潍坊四县联考,10)已知数列{a n }中,a 1=2,na n+1=(n+1)a n +2,n ∈N *,则a 11=( ) A.36 B.38 C.40 D.42答案:D解析:因为na n+1=(n+1)a n +2,n ∈N *,所以在等式的两边同时除以n (n+1),得a n+1n+1−a n n =2(1n -1n+1).所以a 1111=a 11+2[(110-111)+(19-110)+…+ (1-12)]=4211.所以a 11=42.故选D .11.(2015陕西高考,10)设f (x )=ln x ,0<a<b ,若p=f (√ab ),q=f (a+b2),r=12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( ) A.q=r<p B.q=r>p C.p=r<q D.p=r>q答案:C解析:∵f (x )=ln x ,∴p=f (√ab )=ln √ab =12(ln a+ln b )=r.又∵0<a<b ,∴a+b2>√ab .又∵y=ln x 为递增函数,∴lna+b2>ln √ab ,即q>r ,综上p=r<q.12.(2015河南南阳高二期中,6)对于数列{a n },定义数列{a n+1-a n }为数列a n 的“差数列”,若a 1=1,{a n }的“差数列”的通项公式为3n ,则数列{a n }的通项公式a n =( ) A.3n -1B.3n+1+2C.3n -12D.3n+1-12答案:C解析:∵a 1=1,a n+1-a n =3n ,∴a n =(a n -a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a 2-a 1)+a 1=3n-1+3n-2+…+31+1=1×(1-3n )1-3=3n -12.故选C . 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2015广东湛江高二期末,14)若x>4,函数y=x+1x -4,当x= 时,函数有最小值为 . 答案:5 6解析:∵x>4,∴x-4>0.∴y=x+1x -4=x-4+1x -4+4≥2√(x -4)·1x -4+4=6.当且仅当x-4=1x -4即x=5时等号成立.14.(2015山东潍坊四县联考,12)等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,且S nn=3n -1,则a 8b 8= .答案:43解析:2a 82b 8=a 1+a 15b 1+b 15=152(a 1+a 15)152(b 1+b 15)=S 15T 15=3×15-12×15+3=43.15.设数列{a n }满足:a 1=1,a 2=4,a 3=9,a n =a n-1+a n-2-a n-3(n=4,5,…),则a 2 015= . 答案:8 057解析:由a n =a n-1+a n-2-a n-3,得a n+1=a n +a n-1-a n-2,两式作和得:a n+1=2a n-1-a n-3, 即a n+1+a n-3=2a n-1(n=4,5,…).∴数列{a n }的奇数项和偶数项均构成等差数列. ∵a 1=1,a 3=9,∴奇数项构成的等差数列的公差为8.则a 2 015=a 1+8(1 008-1)=1+8×1 007=8 057.故答案为8 057.16.(2015福建宁德五校联考,16)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,有下列结论:①若A>B ,则sin A>sin B ;②若c 2<a 2+b 2,则△ABC 为锐角三角形;③若a ,b ,c 成等差数列,则sin A+sin C=2sin(A+C ); ④若a ,b ,c 成等比数列,则cos B 的最小值为12.其中结论正确的是 .(填上全部正确结论的序号) 答案:①③④解析:对于①,若A>B ,则a>b ,由正弦定理得sin A>sin B ,命题①正确;对于②,若c 2<a 2+b 2,则cos C=a 2+b 2-c 22ab >0,说明C 为锐角,但A ,B 不一定为锐角,△ABC 不一定是锐角三角形,命题②错误;对于③,若a ,b ,c 成等差数列,则a+c=2b ,结合正弦定理得:sin A+sin C=2sin B ,即sin A+sin C=2sin(A+C ),命题③正确;对于④,若a ,b ,c 成等比数列,则b 2=ac , 则cos B=a 2+c 2-b22ac=a 2+c 2-ac 2ac≥ac 2ac =12,命题④正确.三、解答题(17~20小题及22小题每小题12分,21小题10分,共70分)17.(2015福建厦门高二期末,17)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a=4,cos B=45. (1)若b=3,求sin A 的值;(2)若△ABC 的面积为12,求b 的值. 解:(1)∵cos B=45,0<B<π,∴sin B=√1-cos 2B =35.由正弦定理可得:asinA =bsinB . 又a=4,b=3,∴sin A=asinBb=4×353=45.(2)由面积公式,得S △ABC =12ac sin B ,∴12ac×35=12,可解得c=10.由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B=52,解得b=2√13.18.(2015河北邯郸三校联考,18)数列{a n }中,a 1=2,a n+1=a n +cn (c 是常数,n=1,2,3,…),且a 1,a 2,a 3成公比不为1的等比数列.(1)求c的值;(2)求{a n}的通项公式.解:(1)a1=2,a2=2+c,a3=2+3c,因为a1,a2,a3成等比数列,所以(2+c)2=2(2+3c),解得c=0或c=2.当c=0时,a1=a2=a3,不符合题意,舍去,故c=2.(2)当n≥2时,由于a2-a1=c,a3-a2=2c,…,a n-a n-1=(n-1)c,c.所以a n-a1=[1+2+…+(n-1)]c=n(n-1)2又a1=2,c=2,故a n=2+n(n-1)=n2-n+2(n=2,3,…).当n=1时,上式也成立.所以a n=n2-n+2(n=1,2,…).19.(2015河南南阳高二期中,19)△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知A,B,C成等差数列,△ABC的面积为√3.(1)求证:a,2,c成等比数列;(2)求△ABC的周长L的最小值,并说明此时△ABC的形状.(1)证明:∵A,B,C成等差数列,∴B=60°.又△ABC的面积为√3,∴1ac sin 60°=√3,即ac=4.2∵ac=22,∴a,2,c成等比数列.(2)解:在△ABC中,根据余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos 60°=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac=4,∴b≥2,当且仅当a=c时,等号成立.∴△ABC的周长L=a+b+c≥2√ac+b=4+b,当且仅当a=c时,等号成立.∴L≥4+2=6,当且仅当a=c时,等号成立.∴△ABC周长的最小值为6.∵a=c,B=60°,∴此时△ABC为等边三角形.20.(2015福建宁德五校联考,22)已知f(x)=x2-abx+2a2.(1)当b=3时,①若不等式f(x)≤0的解集为[1,2],求实数a的值;②求不等式f(x)<0的解集.(2)若f(2)>0在a∈[1,2]上恒成立,求实数b的取值范围.解:(1)当b=3时,f(x)=x2-abx+2a2=x2-3ax+2a2,①∵不等式f(x)≤0的解集为[1,2],∴1,2是方程x 2-3ax+2a 2=0的两根. ∴{1+2=3a ,1×2=2a 2,解得a=1.②∵x 2-3ax+2a 2<0, ∴(x-a )(x-2a )<0.∴当a>0时,此不等式的解集为(a ,2a ),当a=0时,此不等式的解集为空集, 当a<0时,此不等式的解集为(2a ,a ).(2)由题意f (2)=4-2ab+2a 2>0在a ∈[1,2]上恒成立, 即b<a+2a 在a ∈[1,2]上恒成立. 又a+2a ≥2√a ·2a =2√2,当且仅当a=2a ,即a=√2时上式等号成立.∴b<2√2,实数b 的取值范围是(-∞,2√2).21.(2015河南郑州高二期末,20)汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素,某市的一条道路在一个限速为40 km/h 的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相撞了.事后现场勘查测得甲车刹车距离刚好12 m,乙车刹车距离略超过10 m .又知甲、乙两种车型的刹车距离S (m)与车速x (km/h)之间分别有如下关系:S 甲=0.1x+0.01x 2,S 乙=0.05x+0.005x 2. 问:甲、乙两车有无超速现象?解:由题意知,对于甲车,有0.1x+0.01x 2=12,即x 2+10x-1 200=0,解得x=30或x=-40(x=-40不符合实际意义,舍去). 这表明甲车的车速为30 km/h . 甲车车速不会超过限速40 km/h . 对于乙车,有0.05x+0.005x 2>10, 即x 2+10x-2 000>0,解得x>40或x<-50(x<-50不符合实际意义,舍去). 这表明乙车的车速超过40 km/h,超过规定限速.22.(2015河南南阳高二期中,22)已知数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n+12a n+1(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项a n ; (2)求数列{n 2a n }的前n 项和T n ;(3)若存在n ∈N *,使得a n ≥(n+1)λ成立,求实数λ的取值范围. 解:(1)因为a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n+12a n+1(n ∈N *), 所以a 1+2a 2+3a 3+…+(n-1)a n-1=n 2a n (n ≥2). 两式相减得na n =n+12a n+1-n2a n , 所以(n+1)a n+1na n=3(n ≥2). 因此数列{na n }从第二项起,是以2为首项,以3为公比的等比数列, 所以na n=2·3n-2(n ≥2).故a n ={1,n =1,2n·3n -2,n ≥2. (2)由(1)可知当n ≥2时,n 2a n =2n ·3n-2, 当n ≥2时,T n =1+4·30+6·31+…+2n ·3n-2,∴3T n =3+4·31+…+2(n-1)·3n-2+2n ·3n-1.两式相减得T n =12+(n -12)·3n-1(n ≥2). 又∵T 1=a 1=1也满足上式,∴T n =12+(n -12)·3n-1.(3)a n ≥(n+1)λ等价于λ≤a n, 由(1)可知当n ≥2时,an=2·3n -2, 设f (n )=n (n+1)2·3n -2(n ≥2,n ∈N *),则f (n+1)-f (n )=-(n+1)(n -1)3n -1<0,∴1f (n+1)≥1f (n ).又1f (2)=13及a 12=12,∴所求实数λ的取值范围为λ≤13.。
模块综合检测()一、选择题(本大题共小题,每小题分,共分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的).△的三个内角,,所对的边分别为,,,+=,则=( )....解析:由正弦定理,得+=,即(+)=.故=,所以=.答案:.等比数列公比为,且前项之和为,则前项之和为( )....解析:由=得=.答案:.如果,,满足<<且<,那么下列选项中不一定成立的是( ).<.(-)>.<.(-)<解析:若=,则=,∴不一定成立.答案:.数列{}的通项公式为=,已知它的前项和=,则项数等于( )....解析:将通项公式变形得:===-,则=(-)+(-)+(-)+…+(-)=-,由=,则有-=,∴=.答案:.在△中,=,=,则△一定是( ).等腰三角形但不是直角三角形.直角三角形但不是等腰三角形.等边三角形.等腰直角三角形解析:由=得,=×,∴=+,∴△为直角三角形,∴==×=,∴△是等腰直角三角形.答案:.不等式-->的解集是( )..(,+∞).(-∞,)∪(,+∞) .∪(,+∞)解析:∵Δ=+=>,∴方程--=有两个不相等的实数根,解得=-,=.∴-->的解集为∪(,+∞).答案:.设变量,满足约束条件(\\(≥,-+≥,+-≤,))则=+的最大值为( ).-...解析:作出可行域,如图阴影部分所示,易求得(-,),(),(),由可行域可知,=+过点()时,有最大值,且=.答案:.在△中,角,,所对边的长分别为,,,若+=,则的最小值为( )...-解析:利用余弦定理求解.∵==,又∵+≥,∴≤,∴≥.答案:.当点(,)在直线+=上移动时,=++的最小值是( )..。
模块综合测评(B )(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(每小题5分,共60分)1.不等式2-xx ≥0的解集是( ) A .{x|0<x<2}B .{x|0<x ≤2}C .{x|x<0或x ≥2}D .{x|x<0或x>2}{x (x -2)≤0,x ≠0,解得0<x ≤2,故不等式的解集为{x|0<x ≤2}.2.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 3=2a 1,则下列结论错误的是( ) A .a 4=0 B .S 4=S 3C .S 7=0D .{a n }是递减数列{a n }的公差为d ,由S 3=2a 1,得3a 1+3d=2a 1,即a 1+3d=0,所以a 4=0,S 4=S 3,S 7=7a 1+21d=7(a 1+3d )=0,故选项A,B,C 正确,选D .3.在△ABC 中,a=√3b ,A=120°,则角B 的大小为( ) A .30°B .45°C .60°D .90° 由正弦定理asinA=bsinB,得sin B=bsinAa=b ·√323b=12.因为A>B ,所以B=30°,故选A .4.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n (n ∈N *),若p-q=5,则a p -a q 等于( ) A .10B .15C .-5D .20S n =2n 2-3n (n ∈N *),所以a n =S n -S n-1=4n-5(n ≥2).又a 1=S 1=-1,适合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =4n-5(n ∈N *).于是a p -a q =4(p-q )=20.故选D .5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a=b+√3c,sin C=2√3sin B ,则tan A 等于( )A .√3B .1C .√3D .-√3sin C=2√3sin B ,得sinC=2√3,利用正弦定理化简得sinC=c=2√3,即c=2√3b.由a=b+√3c,整理得a 2-b 2=√3bc ,所以cos A=b 2+c 2-a 22bc=-√3bc+c 22bc=-√3bc+2√3bc2bc=√32.由A ∈(0,π),知A=π6,则tan A=tanπ=√3.故选C .6.在等差数列{a n}中,a5,a10是方程x2-10x-6=0的两个根,则{a n}的前14项和为()A.55B.60C.65D.70在等差数列{a n}中,a5,a10是方程x2-10x-6=0的两个根,∴a5+a10=10,∴{a n}的前14项和S14=142(a1+a14)=7(a5+a10)=7×10=70.故选D.7.已知M(-4,0),N(0,-3),P(x,y)中的x,y满足{x≥0,y≥0,3x+4y≤12,则△PMN面积的取值范围是()A.[12,24]B.[12,25]C.[6,12]D.[6,252]{x≥0,y≥0,3x+4y≤12表示的平面区域如图中的阴影部分所示.因为过点M(-4,0),N(0,-3)的直线的方程为3x+4y+12=0,而它与直线3x+4y=12平行,且两条直线间的距离d=|12+12|√3+4=245,所以当点P在原点O处时,△PMN的面积最小,其面积为△OMN的面积,此时S△OMN=12×3×4=6;当点P在线段AB上时,△PMN的面积最大,且为12×√32+42×245=12,故选C.8.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=√3b,且B=2A,则cos 2A等于()A.1B.-1C.√3D.-√3a=√3b,所以sin A=√3sin B,即sin A=√3sin 2A=2√3sin A cos A,于是cos A=√3,故cos 2A=2cos2A-1=12.9.已知不等式组{2x -y -2≥0,3x +y -8≤0,x +2y -1≥0则z=yx+1的最大值与最小值的比值为( )A .-2B .-12C .-83D .-12,不等式组{2x -y -2≥0,3x +y -8≤0,x +2y -1≥0所表示的平面区域为图中的阴影部分,易知z=yx+1表示平面区域内的点与定点P (-1,0)的连线的斜率.由{3x +y -8=0,2x -y -2=0,可得{x =2,y =2,即A (2,2).由{3x +y -8=0,x +2y -1=0,可得{x =3,y =-1,即B (3,-1).由图知直线AP 的斜率最大,此时z=y x+1最大,故z max =23;直线BP 的斜率最小,z min =-14.故z=yx+1的最大值与最小值的比值为-83,选C .10.已知等差数列12,-13,-76,-2,…,从首项到第n 项的绝对值的和等于50,则项数n 等于( ) A .11B .12C .13D .142项开始各项均为负,且首项到第n 项的绝对值的和等于50,设第n 项的绝对值为a ,所以13+76+2+…+a=50-12=992.设新数列13,76,2,…,a 的项数为m ,且该数列是公差为56的等差数列,则13m+m (m -1)2×56=992,得m=11(m=-545舍去),所以n=m+1=12.故选B .11.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.若a=b cos C+c sin B ,且△ABC 的面积为1+√2,则b 的最小值为( ) A .2B .3C .√2D .√3a=b cos C+c sin B 及正弦定理,得sin A=sin B cos C+sin C sin B ,即sin(B+C )=sin B cos C+sin C sin B ,得sin C cos B=sin C sin B.因为sin C ≠0,所以tan B=1.因为B ∈(0,π),所以B=π4.由S △ABC =12ac sinB=1+√2,得ac=2√2+4.又b 2=a 2+c 2-2ac cos B ≥2ac-√2ac=(2-√2)(4+2√2)=4,当且仅当a=c 时,等号成立,所以b ≥2,b 的最小值为2,故选A .12.已知正实数x ,y 满足x>12,y>1,不等式4x 2y -1+y 22x -1≥m 恒成立,则m 的最大值为( )A .2√2B .4√2C .8D .16,2x-1>0,y-1>0,4x 2y -1+y 22x -1=[(2x -1)+1]2y -1+[(y -1)+1]22x -1≥4(2x -1)y -1+4(y -1)2x -1≥4×2√2x -1y -1·y -12x -1=8,即4x 2y -1+y 22x -1≥8,当且仅当{2x -1=1,y -1=1,2x -1y -1=y -12x -1,即{x =1,y =2时,取等号,因此4x 2y -1+y 22x -1的最小值是8,即m ≤8.故m 的最大值是8,选C .二、填空题(每小题5分,共20分)13.已知在△ABC 中,AB=√3,BC=1,sin B+√3cos B=0,则△ABC 的面积为 .sin B+√3cos B=0可得tan B=-√3,所以B=120°,于是△ABC 的面积为S=12·AB ·BC ·sin B=12×√3×1×sin 120°=34.14.若关于x 的不等式x 2-ax+1≤0和ax 2+x-1>0对任意的x ∈R 均不成立,则实数a 的取值范围是 .x 2-ax+1>0和ax 2+x-1≤0对任意x ∈R 恒成立,故a ≠0,且{a 2-4<0,a <0,1+4a ≤0,解得{-2<a <2,a <0,a ≤-14,即-2<a ≤-14.-2,-14]15.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的大小依次成等差数列,最大边和最小边的长是方程x 2-9x+20=0的两实根,则AC= .A ,B ,C 成等差数列,所以2B=A+C ,又因为A+B+C=π,所以B=π3.设方程x 2-9x+20=0的两根分别为a ,c ,则{a +c =9,ac =20,由余弦定理可知:AC 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a+c )2-2ac-2ac cos B=92-2×20-2×20×12=21,所以AC=√21. √2116.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{a n }为12,13,23,14,24,34,15,25,35,45,…,1n ,2n ,…,n -1n ,…,若S k =14,则a k = . 因为1n +2n +…+n -1n =1+2+…+n -1n=n 2−12,1n+1+2n+1+…+nn+1=1+2+…+nn+1=n 2,所以数列12,13+23,14+24+34,…,1n+1+2n+1+…+n n+1是首项为12,公差为12的等差数列,所以该数列的前n 项和T n =12+1+32+…+n 2=n 2+n4.令T n =n 2+n4=14,解得n=7,所以a k =78.三、解答题(共6小题,共70分)17.(本小题满分10分)已知关于x 的一元二次不等式kx 2-2x+6k<0(k ≠0). (1)若不等式的解集是{x|x<-3或x>-2},求k 的值; (2)若不等式的解集是R ,求k 的取值范围.∵不等式的解集为{x|x<-3或x>-2},∴-3,-2是一元二次方程kx 2-2x+6k=0的两根,且k<0.∴{(-3)×(-2)=6,(-3)+(-2)=2k ,∴k=-25. (2)∵不等式的解集为R , ∴{k <0,Δ=4-4k ·6k <0,即{k <0,k >√66或k <-√66,∴k<-√6.故k 的取值范围是(-∞,-√66).18.(本小题满分12分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a=1,2cos C+c=2b. (1)求A ;(2)若b=12,求sin C.因为a=1,2cos C+c=2b ,由余弦定理得2×12+b 2-c 2+c=2b ,即b 2+c 2-1=bc.所以cos A=b 2+c 2-12=bc =1.因为0°<A<180°,所以A=60°. (2)由b=12及b 2+c 2-1=bc ,得(12)2+c 2-1=12c , 即4c 2-2c-3=0,解得c=1+√134或c=1-√134(舍去). 由正弦定理csinC =a sinA, 得sin C=1+√134×sin 60°=√3+√398.19.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n =-n 2+2kn (k ∈N *),且S n 的最大值为4. (1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)令b n =5-a n2n,求数列{b n }的前n 项和.由题意知当n=-2k2×(-1)=k 时,S n 取得最大值4,所以-k 2+2k ·k=k 2=4,解得k=2或k=-2(舍去),所以S n =-n 2+4n.当n=1时,a 1=S 1=3.当n ≥2时,a n =S n -S n-1=5-2n.经验证n=1时也符合该式. 故数列{a n }的通项公式为a n =5-2n (n ∈N *). (2)由(1)知b n =n 2n -1.设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T n =12+221+322+423+…+n2n -1,12T n =121+222+323+424+…+n2n ,两式相减得12T n =120+121+122+123+…+12n -1−n2n=1-(12)n1-12−n 2n =2[1-(12)n ]−n2n , 所以T n =4-(12)n -2−n 2n -1=4-2+n 2n -1.20.(本小题满分12分)如图,在△ABC 中,点P 在BC 边上,∠PAC=60°,PC=2,AP+AC=4. (1)求∠ACP 的度数;(2)若△APB 的面积是3√3,求sin ∠BAP 的值.在△APC 中,因为∠PAC=60°,PC=2,AP+AC=4,PC 2=AP 2+AC 2-2·AP ·AC ·cos ∠PAC ,所以22=AP 2+(4-AP )2-2·AP ·(4-AP )·cos 60°, 整理得AP 2-4AP+4=0, 解得AP=2. 所以AC=2.所以△APC 是等边三角形, 所以∠ACP=60°.(2)因为∠APB 是△APC 的外角,所以∠APB=120°.因为△APB 的面积是3√32,所以12·AP ·PB ·sin ∠APB=3√32,解得PB=3.在△APB 中,AB 2=AP 2+PB 2-2·AP ·PB ·cos ∠APB=22+32-2×2×3×cos 120°=19, 所以AB=√19.在△APB 中,由正弦定理得ABsin∠APB =PBsin∠BAP , 所以sin ∠BAP=√19=3√5738. 21.(本小题满分12分)某厂拟生产甲、乙两种适销产品,每件销售收入分别为3千元、2千元.甲、乙两种产品都需要在A,B 两台机床上加工,A,B 两台机床每加工一件甲种产品所需工时分别为1工时、2工时;加工一件乙种产品所需工时分别为2工时和1工时.若A,B 两种机床每月有效使用时数分别为400工时、500工时,如何安排生产,才能使销售收入最大?最大销售收入是多少?x 件,乙种产品y 件,销售收入为z ,则z=3x+2y ,{x +2y ≤400,2x +y ≤500,x ≥0,y ≥0,作出不等式组所表示的平面区域,如图阴影部分所示.作直线l 0:3x+2y=0,平移直线l 0至经过点P 时,可使销售收入z 取最大值.解{x +2y =400,2x +y =500,得{x =200,y =100,所以z max =3×200+2×100=800(千元).故生产甲种产品200件,乙种产品100件,才能使销售收入最大,且最大销售收入是800千元.22.(本小题满分12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-2,且满足S n =12a n+1+n+1(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =log 3(-a n +1),设数列{1n n+2}的前n 项和为T n ,求证:T n <3.S n =12a n+1+n+1(n ∈N *),得S n-1=12a n +n (n ≥2,n ∈N *),两式相减,并化简,得a n+1=3a n -2, 即a n+1-1=3(a n -1). 因为a 1-1=-2-1=-3≠0,所以{a n -1}是以-3为首项,3为公比的等比数列, 所以a n -1=(-3)·3n-1=-3n . 故a n =-3n +1.b n =log 3(-a n +1)=log 33n =n ,得1b n b n+2=1n (n+2)=12(1n -1n+2), T n =12(1-13+12−14+13−15+…+1n -1−1n+1+1n −1n+2) =12(1+12-1n+1-1n+2) =34−2n+32(n+1)(n+2)<34.。
模块综合评价(二)(时间:120分钟满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共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.下列命题中正确的是( )A.若a,b,c是等差数列,则log2a,log2b,log2c是等比数列B.若a,b,c是等比数列,则log2a,log2b,log2c是等差数列C.若a,b,c是等差数列,则2a,2b,2c是等比数列D.若a,b,c是等比数列,则2a,2b,2c是等差数列解析:错误!=2b-a,错误!=2c-b,因为a,b,c成等差数列,所以c-b=b-a,所以2b-a=2c-b,即错误!=错误!。
答案:C2.在△ABC中,A=135°,C=30°,c=20,则边a的长为() A.10错误!B.20错误!C.20错误!D。
错误!解析:由正弦定理:asin A=错误!,所以a=错误!=错误!=20错误!。
答案:B3.不等式2x2+mx+n〉0的解集是{x|x〉3或x〈-2},则m,n的值分别是( )A.2,12 B.2,-2C.2,-12 D.-2,-12解析:由题意知-2,3是方程2x2+mx+n=0的两个根,所以-2+3=-错误!,-2×3=错误!,所以m=-2,n=-12.答案:D4.在等差数列{a n}中,首项a1=0,公差d≠0,若a m=a1+a2+…+a9,则m的值为( )A.37 B.36 C.20 D.19解析:由a m=a1+a2+…+a9得(m-1)d=9a5=36d⇒m=37.答案:A5.不等式(x-2y+1)(x+y-3)〈0表示的区域为()A BC D解析:利用点(4,0)判断不等式(x-2y+1)·(x+y-3)<0,故排除选项A、B、D.答案:C6.若三条线段的长分别为3、5、7,则用这三条线段()A.能组成直角三角形 B.能组成锐角三角形C.能组成钝角三角形 D.不能组成三角形解析:由余弦定理:设最大角为A,则cos A=错误!=-错误!<0,所以A为钝角.答案:C7.对于实数x,规定表示不大于x的最大整数,那么不等式42-36+45<0成立的x的取值范围是( )A。
高中数学 综合模块测试17 新人教B 版必修5一、选择题:(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的,请将正确答案的序号填在题后的括号内) 1.在ABC ∆中,4:3:2sin :sin :sin =C B A ,则c b a ::等于 ( )(A )4:3:2(B )2:3:4(C )1:2:3(D )1:2:32.在等差数列{}n a 中,已知21=a ,1332=+a a 则654a a a ++等于 ( )(A )45(B )43(C )42 (D )40 3.054cos 66cos 36cos 24cos -的值等于( )(A )0 (B )21(C )23 (D )21-4.若,,n m y x >>下列不等式正确的是( )(A )n y m x ->- (B )yn xm >(C )myn x > (D )x n y m ->- 5.不等式0322>-+x x 的解集是( )(A )}31|{<<-x x (B )}13|{-<>x x x 或(C )}13|{<<-x x(D )}31|{-<>x x x 或6.若互不相等的实数a 、b 、c 成等差数列,c 、a 、b 成等比数列,且103=++c b a ,则a =( )(A )4(B )2(C )-2(D )-4 7.在△ABC 中,如果sinA=2sinCcosB.那么这个三角形是( )(A )锐角三角形(B )直角三角形 (C )等腰三角形 (D )等边三角形8.在ABC ∆中,已知C S b a ABC ∠===∆则且3126,8的度数是 ( )(A )300(B )600或1200(C )600(D )12009.已知()414tan ,53tan =⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+πββα ,那么⎪⎭⎫ ⎝⎛+4tan πα为( )(A )1813 (B )2313 (C )237 (D )183 10.a 、b 、c 成等比数列,则c bx ax x f ++=2)(的图象与x 轴的交点个数是 ( )(A )0(B )1(C )2(D )不确定11.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +也是等比数列,则n S 等于( )(A)122n+-(B)3n(C)2n(D)31n-12.在直角坐标系内,满足不等式022≥-yx的点),(yx的集合(用阴影表示)正确的是()二、填空题(本大题共4小题,每题4分,共16分.要求只填最后结果)13.一个五边形的五个内角成等差数列,且最小角为46°,则最大角为_______.14.已知βα,⎪⎭⎫⎝⎛∈ππ,43=+)sin(βα,53-,13124sin=⎪⎭⎫⎝⎛-πβ则⎪⎭⎫⎝⎛+4cosπα=___ _.15.若0,,>cba且324)(-=+++bccbaa,则cba++2的最小值为 .16.数yx,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥≤+-≤-1255334xyxyx,则yx2+的最大值是 .三、解答题(本大题共6小题,共74分。
模块检测(时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.如果a <0,b >0,那么,下列不等式中正确的是( ).A.1a <1bB.-a <bC .a 2<b 2D .|a |>|b |解析 如果a <0,b >0,那么1a <0,1b >0,∴1a <1b . 答案 A2.(2012·大连统考(二))△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若a 、b 、c 成等比数列,且c =2a ,则cos B =( ).A.14B.34C.24D.23解析 由题意,得b 2=ac ,又c =2a ,由余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-a ×2a2a ×2a=34,故选B. 答案 B3.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是 ( ). A .a n =2n -2(n ∈N *)B .a n =2n +4(n ∈N *)C .a n =-2n +12(n ∈N *)D .a n =-2n +10(n ∈N *)解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 2·a 4=12,a 2+a 4=8.得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=2,a 4=6或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=6,a 4=2.∵d <0,∴取a 2=6,a 4=2, ∴d =12(a 4-a 2)=-2,∴a n =a 2+(n -2)d =6-2(n -2) =10-2n . 答案 D4.当x >1时,不等式x +1x -1≥a 恒成立,则实数a 的取值范围是( ).A .(-∞,2]B .[2,+∞)C .[3,+∞)D .(-∞,3]解析 ∵x >1,∴x +1x -1=(x -1)+1(x -1)+1≥2(x -1)·1x -1+1=3.∴a ≤3.答案 D5.等差数列{a n }满足a 42+a 72+2a 4a 7=9,则其前10项之和为( ).A .-9B .-15C .15D .±15解析 a 42+a 72+2a 4a 7=(a 4+a 7)2=9, ∴a 4+a 7=±3,∴a 1+a 10=±3, ∴S 10=10(a 1+a 10)2=±15.答案 D6.在△ABC 中,BC =2,B =π3,当△ABC 的面积等于32时,sin C =( ).A.32B.12C.33D.34解析 由三角形的面积公式,得S =12AB ·BC sin π3=32,易求得AB =1,由余弦定理,得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos π3,得AC =3,再由三角形的面积公式,得S =12AC ·BC sinC =32,即可得出sin C =12,选B. 答案 B7.在△ABC 中,若lg sin A -lg cos B -lg sin C =lg 2,则△ABC 是( ).A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形解析 ∵lg sin A -lg cos B -lg sin C =lg 2, ∴lgsin Acos B sin C=lg 2.∴sin A =2cos B sin C ,∵A +B +C =180°,∴sin(B +C )=2cos B sin C ,∴sin(B -C )=0.∴B =C ,∴△ABC 为等腰三角形.8.对任意a ∈[-1,1],函数f (x )=x 2+(a -4)x +4-2a 的值恒大于零,则x 的取值范围是( ). A .1<x <3 B .x <1或x >3 C .1<x <2D .x <1或x >2解析 设g (a )=(x -2)a +(x 2-4x +4),g (a )>0,恒成立⇔⎩⎪⎨⎪⎧g (1)=x 2-3x +2>0g (-1)=x 2-5x +6>0⇔⎩⎪⎨⎪⎧x <1或x >2x <2或x >3⇔x <1或x >3. 答案 B9.若变量x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x +y ≤40,x +2y ≤50,x ≥0,y ≥0.则z =3x +2y 的最大值是 ( ).A .90B .80C .70D .40解析 作出可行域如图所示.由于2x +y =40、x +2y =50的斜率分别为-2、-12,而3x +2y =0的斜率为-32,故线性目标函数的倾斜角大于2x +y =40的倾斜角而小于x +2y =50的倾斜角,由图 知,3x +2y =z 经过点A (10,20)时,z 有最大值,z 的最大 值为70. 答案 C10.某企业在今年年初贷款a 万元,年利率为γ,从今年年末开始每年偿还一定金额,预计五年内还清,则每年应偿还( ).A.a (1+γ)(1+γ)5-1万元B.aγ(1+γ)5(1+γ)5-1万元C.aγ(1+γ)5(1+γ)4-1万元D.aγ(1+γ)5万元 解析 设每年偿还x 万元,则:x +x (1+γ)+x (1+γ)2+x (1+γ)3+x (1+γ)4=a (1+γ)5,∴x =aγ(1+γ)5(1+γ)5-1二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上). 11.在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,若a 1=1,a n +1=13S n (n ≥1),则a n =________.解析 a n +1=13S n ,a n +2=13S n +1,∴a n +2-a n +1=13(S n +1-S n )=13a n +1,∴a n +2=43a n +1(n ≥1).∵a 2=13S 1=13,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,13·⎝⎛⎭⎫43n -2,n ≥2.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧1,n =113·⎝⎛⎭⎫43n -2,n ≥212.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,若a =c sin A ,则a +bc 的最大值为________.解析 ∵a =c sin A ,∴sin A =sin C ·sin A . ∴sin C =1.C =90°.∴A +B =90°, ∴a +b c =sin A +sin B sin C =sin A +sin B =sin A +cos A =2sin(A +45°)≤ 2. 答案213.(2011·安徽“三校”联考)2010年11月12日广州亚运会上举行升旗仪式.如图,在坡度为15°的观礼台上,某一列座位所在直线AB 与旗杆所在直线MN 共面,在该列的第一个座位A 和最后一个座位B 测得旗杆顶端N 的仰角分别为60°和30°,且座位A 、B 的距离为106米,则旗杆的高度为________米.解析 由题,可知∠BAN =105°,∠BNA =30°,由正弦定理,得AN sin 45°=106sin 30°,解得AN=203米,在Rt △AMN 中,MN =203sin 60°=30米.故旗杆的高度为30米. 答案 3014.已知f (x )=32x -k ·3x +2,当x ∈R 时,f (x )恒为正值,则k 的取值范围为________. 解析 由f (x )>0,得32x -k ·3x +2>0, 解得k <3x +23x ,而3x +23x ≥22,∴k <2 2.答案 (-∞,22)三、解答题(本大题共5小题,共54分,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)15.(10分)设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知13S 3,14S 4的等比中项为15S 5;13S 3,14S 4的等差中项为1,求数列{a n }的通项公式.解 设等差数列{a n }的首项a 1=a ,公差为d ,则S n =na +n (n -1)2d ,依题意,有⎩⎨⎧13⎝⎛⎭⎫3a +3×22d ×14⎝⎛⎭⎫4a +4×32d =125⎝⎛⎭⎫5a +5×42d 2,13⎝⎛⎭⎫3a +3×22d +14⎝⎛⎭⎫4a +4×32d =1×2.整理得⎩⎪⎨⎪⎧3ad +5d 2=0,2a +52d =2. ∴a =1,d =0或a =4,d =-125.∴a n =1或a n =325-125n ,经检验,a n =1和a n =325-125n 均合题意.∴所求等差数列的通项公式为a n =1或a n =325-125n .16.(10分)在△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 的对边,若2b =a +c ,B =30°,△ABC 的面积为32,求b .解 ∵S △ABC =12ac sin B =12ac sin 30°=32,∴ac =6.∵2b =a +c .由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac ·cos 30°,∴b 2=4b 2-12-63, 得b 2=4+23,∴b =1+ 3.17.(10分)(2012·郑州模拟)某渔业公司今年年初用98万元购进一艘渔船用于捕捞,第一年需要各种费用12万元.从第二年起包括维修费在内每年所需费用比上一年增加4万元.该船每年捕捞总收入50万元.(1)问捕捞几年后总盈利最大,最大是多少? (2)问捕捞几年后的平均利润最大,最大是多少? 解 (1)设该船捕捞n 年后的总盈利y 万元.则 y =50n -98-[12×n +n (n -1)2×4]=-2n 2+40n -98 =-2(n -10)2+102∴当捕捞10年后总盈利最大,最大是102万元. (2)年平均利润为 y n =-2(n +49n -20) ≤-2(2n ·49n-20)=12, 当且仅当n =49n,即n =7时上式取等号.所以,当捕捞7年后年平均利润最大,最大是12万元. 18.(12分)已知函数f (x )=x 2-2x -8,g (x )=2x 2-4x -16, (1)求不等式g (x )<0的解集;(2)若对一切x >2,均有f (x )≥(m +2)x -m -15成立,求实数m 的取值范围. 解 (1)g (x )=2x 2-4x -16<0, ∴(2x +4)(x -4)<0,∴-2<x <4, ∴不等式g (x )<0的解集为{x |-2<x <4}. (2)∵f (x )=x 2-2x -8.当x >2时,f (x )≥(m +2)x -m -15恒成立, ∴x 2-2x -8≥(m +2)x -m -15, 即x 2-4x +7≥m (x -1).∴对一切x >2,均有不等式x 2-4x +7x -1≥m 成立.而x 2-4x +7x -1=(x -1)+4x -1-2≥2(x -1)×4x -1-2=2(当x =3时等号成立).∴实数m 的取值范围是(-∞,2].19.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n+1=2S n+1(n∈N*),等差数列{b n}中,b n>0(n∈N*),且b1+b2+b3=15,又a1+b1、a2+b2、a3+b3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)∵a1=1,a n+1=2S n+1(n∈N*),∴a n=2S n-1+1(n∈N*,n>1),∴a n+1-a n=2(S n-S n-1),即a n+1-a n=2a n,∴a n+1=3a n(n∈N*,n>1).而a2=2a1+1=3,∴a2=3a1.∴数列{a n}是以1为首项,3为公比的等比数列,∴a n=3n-1(n∈N*).∴a1=1,a2=3,a3=9,在等差数列{b n}中,∵b1+b2+b3=15,∴b2=5.又∵a1+b1、a2+b2、a3+b3成等比数列,设等差数列{b n}的公差为d,则有(a1+b1)(a3+b3)=(a2+b2)2.∴(1+5-d)(9+5+d)=64,解得d=-10或d=2,∵b n>0(n∈N*),∴舍去d=-10,取d=2,∴b1=3,∴b n=2n+1(n∈N*).(2)由(1)知T n=3×1+5×3+7×32+…+(2n-1)3n-2+(2n+1)3n-1,①∴3T n=3×3+5×32+7×33+…+(2n-1)3n-1+(2n+1)3n,②∴①-②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.。
模块综合检测(时间:120分钟 满分:150分)知识点分布表一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)1.(2015江西吉安联考,1)若a ,b ,c ∈R ,a>b ,则下列不等式成立的是( )A.1a <1bB.ac 2+1>bc 2+1C.a 2>b 2D.a|c|>b|c|答案:B解析:A.∵当1>-2时,1<-12不成立,∴1a <1b 不成立.B.∵c 2+1≥1,a>b ,∴a c 2+1>bc 2+1,故B 正确. C.∵当1>-2时,1>4不成立,∴a 2>b 2不成立.D.当c=0时,0=a|c|>b|c|=0,不成立.故选B .2.在△ABC 中,A=60°,AB=2,且△ABC 的面积为√32,则BC 的长为( ) A.√3 B.3 C.√7 D.7答案:A解析:S=12×AB ·AC sin 60°=12×2×√32AC=√32,所以AC=1.所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3. 所以BC=√3,故选A .3.若5,x ,y ,z ,21成等差数列,则x+y+z 的值为( ) A.26 B.29C.39D.52答案:C解析:因为5,x ,y ,z ,21构成等差数列,所以y 是x ,z 的等差中项,也是5,21的等差中项,所以x+z=2y ,5+21=2y ,所以y=13,x+z=26,所以x+y+z=39.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C+c cos B=2b ,则ab 等于( ) A.1 B.√2C.2D.√3答案:C解析:利用正弦定理,将b cos C+c cos B=2b 化为sin B cos C+sin C cos B=2sin B ,即sin(B+C )=2sin B.∵sin(B+C )=sin A ,∴sin A=2sin B.利用正弦定理可得a=2b ,故a b=2.5.已知数列{a n }满足3a n+1+a n =0,a 2=-43,则{a n }的前10项和等于( ) A.-6(1-3-10) B.19(1-3-10) C.3(1-3-10) D.3(1+3-10)答案:C解析:由3a n+1+a n =0,得a n+1a n=-13.所以{a n }是以q=-13为公比的等比数列. 所以a 1=a 2·1q =-43×(-3)=4.所以S 10=4[1−(-13)10]1+13=3(1-3-10),故选C .6.(2015河北邯郸三校联考,6)设变量x ,y 满足约束条件{x ≥1,x +y -4≤0,x -3y +4≤0,则目标函数z=3x-y 的最大值为 ( )A.-4B.0C.43D.4答案:D解析:画出不等式组表示的平面区域,将目标函数变形为y=3x-z,作出目标函数对应的直线,当直线过(2,2)时,直线在y轴上的截距最小,z最大,最大值为6-2=4.故选D.7.已知等差数列{a n}满足,a1>0,5a8=8a13,则前n项和S n取最大值时,n的值为()A.20B.21C.22D.23答案:B解析:由5a8=8a13得5(a1+7d)=8(a1+12d)⇒d=-3a1,由a n=a1+(n-1)d=a1+(n-1)(-361a1)≥0⇒n≤643=2113,所以数列{a n}前21项都是正数,以后各项都是负数, 故S n取最大值时,n的值为21,选B.8.(2015福建宁德五校联考,8)已知正实数a,b满足2a +1b=1,x=a+b,则实数x的取值范围是()A.[6,+∞)B.(2√2,+∞)C.[4√2,+∞)D.[3+2√2,+∞) 答案:D解析:∵2a +1b=1,∴x=a+b=(a+b)(2a +1b)=2+1+2ba+ab≥3+2√2(当且仅当2ba=ab,即b=√2+1,a=2+√2时,等号成立).故选D.9.(2015河南南阳高二期中,7)在△ABC中,若tan A tan B>1,则△ABC是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.无法确定答案:A解析:因为A和B都为三角形中的内角,由tan A tan B>1,得到1-tan A tan B<0, 且得到tan A>0,tan B>0,即A ,B 为锐角, 所以tan(A+B )=tanA+tanB1−tanAtanB <0, 则A+B ∈(π2,π),即C 为锐角, 所以△ABC 是锐角三角形.10.(2015山东潍坊四县联考,10)已知数列{a n }中,a 1=2,na n+1=(n+1)a n +2,n ∈N *,则a 11=( ) A.36 B.38 C.40 D.42答案:D解析:因为na n+1=(n+1)a n +2,n ∈N *,所以在等式的两边同时除以n (n+1), 得a n+1n+1−a n n =2(1n -1n+1). 所以a 1111=a 11+2[(110-111)+(19-110)+⋯+ (1−12)]=4211.所以a 11=42.故选D .11.(2015陕西高考,10)设f (x )=ln x ,0<a<b ,若p=f (√ab ),q=f (a+b2),r=12(f (a )+f (b )),则下列关系式中正确的是( ) A.q=r<p B.q=r>p C.p=r<q D.p=r>q答案:C解析:∵f (x )=ln x ,∴p=f (√ab )=ln √ab =12(ln a+ln b )=r.又∵0<a<b ,∴a+b2>√ab . 又∵y=ln x 为递增函数,∴lna+b2>ln √ab ,即q>r ,综上p=r<q.12.(2015河南南阳高二期中,6)对于数列{a n },定义数列{a n+1-a n }为数列a n 的“差数列”,若a 1=1,{a n }的“差数列”的通项公式为3n,则数列{a n }的通项公式a n =( ) A.3n-1B.3n+1+2C.3n -1D.3n+1-1答案:C解析:∵a 1=1,a n+1-a n =3n,∴a n =(a n -a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =3n-1+3n-2+…+31+1=1×(1−3n )1−3=3n -12.故选C .二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2015广东湛江高二期末,14)若x>4,函数y=x+1x -4,当x= 时,函数有最小值为 . 答案:5 6解析:∵x>4,∴x-4>0.∴y=x+1x -4=x-4+1x -4+4≥2√(x -4)·1x -4+4=6.当且仅当x-4=1x -4即x=5时等号成立.14.(2015山东潍坊四县联考,12)等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,且S nT n=3n -12n+3,则a 8b 8= .答案:43解析:2a82b 8=a 1+a 15b 1+b 15=152(a 1+a 15)152(b 1+b 15)=S 15T 15=3×15−12×15+3=43.15.设数列{a n }满足:a 1=1,a 2=4,a 3=9,a n =a n-1+a n-2-a n-3(n=4,5,…),则a 2 015= . 答案:8 057解析:由a n =a n-1+a n-2-a n-3,得a n+1=a n +a n-1-a n-2,两式作和得:a n+1=2a n-1-a n-3, 即a n+1+a n-3=2a n-1(n=4,5,…).∴数列{a n }的奇数项和偶数项均构成等差数列. ∵a 1=1,a 3=9,∴奇数项构成的等差数列的公差为8.则a 2 015=a 1+8(1 008-1)=1+8×1 007=8 057.故答案为8 057.16.(2015福建宁德五校联考,16)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,有下列结论:①若A>B ,则sin A>sin B ;②若c 2<a 2+b 2,则△ABC 为锐角三角形;③若a ,b ,c 成等差数列,则sin A+sin C=2sin(A+C ); ④若a ,b ,c 成等比数列,则cos B 的最小值为12.其中结论正确的是 .(填上全部正确结论的序号) 答案:①③④解析:对于①,若A>B ,则a>b ,由正弦定理得sin A>sin B ,命题①正确;对于②,若c 2<a 2+b 2,则cos C=a 2+b 2-c 22ab>0,说明C 为锐角,但A ,B 不一定为锐角,△ABC 不一定是锐角三角形,命题②错误;对于③,若a ,b ,c 成等差数列,则a+c=2b ,结合正弦定理得:sin A+sin C=2sin B ,即sin A+sinC=2sin(A+C ),命题③正确;对于④,若a ,b ,c 成等比数列,则b 2=ac , 则cos B=a 2+c 2-b22ac=a 2+c 2-ac 2ac≥ac 2ac =12,命题④正确.三、解答题(17~20小题及22小题每小题12分,21小题10分,共70分)17.(2015福建厦门高二期末,17)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a=4,cos B=45. (1)若b=3,求sin A 的值;(2)若△ABC 的面积为12,求b 的值. 解:(1)∵cos B=45,0<B<π,∴sin B=√1−cos 2B =35.由正弦定理可得:a sinA=b sinB. 又a=4,b=3,∴sin A=asinBb=4×353=45.(2)由面积公式,得S △ABC =12ac sin B ,∴12ac ×35=12,可解得c=10.由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B=52,解得b=2√13.18.(2015河北邯郸三校联考,18)数列{a n}中,a1=2,a n+1=a n+cn(c是常数,n=1,2,3,…),且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.(1)求c的值;(2)求{a n}的通项公式.解:(1)a1=2,a2=2+c,a3=2+3c,因为a1,a2,a3成等比数列,所以(2+c)2=2(2+3c),解得c=0或c=2.当c=0时,a1=a2=a3,不符合题意,舍去,故c=2.(2)当n≥2时,由于a2-a1=c,a3-a2=2c,…,a n-a n-1=(n-1)c,c.所以a n-a1=[1+2+…+(n-1)]c=n(n-1)2又a1=2,c=2,故a n=2+n(n-1)=n2-n+2(n=2,3,…).当n=1时,上式也成立.所以a n=n2-n+2(n=1,2,…).19.(2015河南南阳高二期中,19)△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知A,B,C成等差数列,△ABC的面积为√3.(1)求证:a,2,c成等比数列;(2)求△ABC的周长L的最小值,并说明此时△ABC的形状.(1)证明:∵A,B,C成等差数列,∴B=60°.ac sin 60°=√3,即ac=4.又△ABC的面积为√3,∴12∵ac=22,∴a,2,c成等比数列.(2)解:在△ABC中,根据余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos 60°=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac=4,∴b≥2,当且仅当a=c时,等号成立.∴△ABC的周长L=a+b+c≥2√ac+b=4+b,当且仅当a=c时,等号成立.∴L≥4+2=6,当且仅当a=c时,等号成立.∴△ABC周长的最小值为6.∵a=c,B=60°,∴此时△ABC为等边三角形.20.(2015福建宁德五校联考,22)已知f(x)=x2-abx+2a2.(1)当b=3时,①若不等式f(x)≤0的解集为[1,2],求实数a的值;②求不等式f(x)<0的解集.(2)若f(2)>0在a∈[1,2]上恒成立,求实数b的取值范围.解:(1)当b=3时,f (x )=x 2-abx+2a 2=x 2-3ax+2a 2,①∵不等式f (x )≤0的解集为[1,2], ∴1,2是方程x 2-3ax+2a 2=0的两根. ∴{1+2=3a,1×2=2a 2,解得a=1.②∵x 2-3ax+2a 2<0, ∴(x-a )(x-2a )<0.∴当a>0时,此不等式的解集为(a ,2a ),当a=0时,此不等式的解集为空集, 当a<0时,此不等式的解集为(2a ,a ).(2)由题意f (2)=4-2ab+2a 2>0在a ∈[1,2]上恒成立, 即b<a+2a 在a ∈[1,2]上恒成立. 又a+2a ≥2√a ·2a =2√2,当且仅当a=2a,即a=√2时上式等号成立.∴b<2√2,实数b 的取值范围是(-∞,2√2).21.(2015河南郑州高二期末,20)汽车在行驶中,由于惯性的作用,刹车后还要继续向前滑行一段距离才能停住,我们称这段距离为“刹车距离”.刹车距离是分析事故的一个重要因素,某市的一条道路在一个限速为40 km/h 的弯道上,甲、乙两辆汽车相向而行,发现情况不对,同时刹车,但还是相撞了.事后现场勘查测得甲车刹车距离刚好12 m,乙车刹车距离略超过10 m .又知甲、乙两种车型的刹车距离S (m)与车速x (km/h)之间分别有如下关系:S 甲=0.1x+0.01x 2,S 乙=0.05x+0.005x 2. 问:甲、乙两车有无超速现象?解:由题意知,对于甲车,有0.1x+0.01x 2=12,即x 2+10x-1 200=0,解得x=30或x=-40(x=-40不符合实际意义,舍去). 这表明甲车的车速为30 km/h . 甲车车速不会超过限速40 km/h . 对于乙车,有0.05x+0.005x 2>10, 即x 2+10x-2 000>0,解得x>40或x<-50(x<-50不符合实际意义,舍去). 这表明乙车的车速超过40 km/h,超过规定限速.22.(2015河南南阳高二期中,22)已知数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n+12a n+1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项a n ; (2)求数列{n 2a n }的前n 项和T n ;(3)若存在n ∈N *,使得a n ≥(n+1)λ成立,求实数λ的取值范围. 解:(1)因为a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n+12a n+1(n ∈N *), 所以a 1+2a 2+3a 3+…+(n-1)a n-1=n2a n (n ≥2). 两式相减得na n =n+12a n+1-n2a n , 所以(n+1)a n+1na n=3(n ≥2). 因此数列{na n }从第二项起,是以2为首项,以3为公比的等比数列, 所以na n =2·3n-2(n ≥2).故a n ={1,n =1,2n·3n -2,n ≥2. (2)由(1)可知当n ≥2时,n 2a n =2n ·3n-2, 当n ≥2时,T n =1+4·30+6·31+…+2n ·3n-2,∴3T n =3+4·31+…+2(n-1)·3n-2+2n ·3n-1.两式相减得T n =12+(n -12)·3n-1(n ≥2).又∵T 1=a 1=1也满足上式,∴T n =12+(n -12)·3n-1.(3)a n ≥(n+1)λ等价于λ≤ann+1,由(1)可知当n ≥2时,a nn+1=2·3n -2n(n+1), 设f (n )=n(n+1)2·3n -2(n ≥2,n ∈N *),则f (n+1)-f (n )=-(n+1)(n -1)3n -1<0,∴1f(n+1)≥1f(n).又1f(2)=13及a12=12,∴所求实数λ的取值范围为λ≤13.。
2017-2018学年高中数学必修5模块综合检测题2018.1.23本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共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)⎛⎤112.定义符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧0,x =0,-1,x <0,则当x ∈R 时,不等式x +2>(2x -1)sgn x的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3+334<x <-3+334 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-3+334 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-3+334[Z|X D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3+334<x <3第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.若函数f (x )=(2-a 2)x +a 在区间[0,1]上恒为正,则实数a 的取值范围是________. 14.在R 上定义运算⊗,a ⊗b =ab +2a +b ,则满足x ⊗(x -2)<0的实数x 的取值范围为________.必修5模块综合检测题参考答案【第1题解析】由9x 2+6x +1≤0,得(3x +1)2≤0,可求得其解为x =-31.故选D.【第2题解析】利用线性规划知识,求解目标函数的取值范围.如下图.根据题意得C (1+,2).作直线-x +y =0,并平移,过点B (1,3)和C (1+,2)时,z =-x +y 分别取最大值和最小值,则-(1+)+2<z <-1+3,∴z =-x +y 的取值范围是(1-,2).故选A.【第5题解析】∵不等式x +a x +1<2的解集为P ,且1∉P ,∴1+a 1+1≥2,即a +12a≤0,∴-1<a ≤0.故选D.【第6题解析】∵x >1,y >1,且xy =16,∴log 2x >0,log 2y >0且log 2x +log 2y =log 216=4.∴log 2x ·log 2y ≤2log2x +log2y 2=4(当且仅当x =y =4时取等号).故选D.【第7题解析】由图象知抛物线顶点坐标为(6,11),且过点(4, 7).设y =a (x -6)2+11,将点(4,7)代入,得7=a (4-6)2+11,∴a =-1.∴y =-(x -6)2+11=-x 2+12x -25.∴年平均利润为x y =-x -x 25+12=12-x 25.∵x +x 25≥10,即x =5时,取等号25,∴当x =5时,x y有最大值2.故选C.【第8题解析】∵不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈21成立,∴对一切x ∈21,ax ≥-x 2-1,即a ≥-x x2+1成立.令g (x )=-x x2+1=-x 1.易知g (x )=-x 1在21内为增函数.∴当x =21时,g (x )max =-25.∴a 的取值范围是a ≥-25,即a 的最小值是-25.故选C.【第9题解析】“求(1-a i x )2<1(i =1,2,3)都成立的x 的取值范围”实质上是求不等式组2<12<1的解集,由于这几个不等式结构一样,则其中解集“最小”的一个不等式的解集即是不等式组的解集.(1-a i x )2<1即a i 2x2-2a i x <0,a i x (a i x -2)<0.∵a i >0,∴这个不等式可化为x ai 2<0,∴0<x <ai 2.若ai 2取最小值,则a i 应取最大值,因此0<x <a12,故选B.【第11题解析】设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,则约束条件为x ,y ∈N ,y -x≤7,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知目标函数过点P (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).故选C.【第12题解析】当x >0时,不等式化为x +2>2x -1,解得x <3,即0<x <3;当x =0时,不等式恒成立;当x <0时,不等式化为x +2>(2x -1)-1,即2x 2+3x -3<0,解得-433<x<433,即-433<x <0.综上可知,不等式的解集为<x <333.故选D.【第13题解析】当2-a 2=0时,a =±.由题意知a =时符合题意. 当2-a 2≠0,即a ≠±时,f (x )是一次函数,在[0,1]上是单调的,∴>0,0>0,即-a2+a +2>0.a>0,解得0<a <2且a ≠±.综上可知0<a <2.故填(0,2).【第14题解析】∵x ⊗(x -2)=x ·(x -2)+2x +x -2=x 2+x -2,∴x ⊗(x -2)<0,即x 2+x -2<0,即(x +2)(x -1)<0,∴实数x 的取值范围为-2<x <1.故填(-2,1).【第15题解析】设f (x )=x 2+ax +2b ,由题意可知f (x )的图象如图1所示,则有>0<0,⇔a +b +2>0.a +2b +1<0,图1图2【第16题解析】作出可行域如图所示的阴影部分,平移直线l :ax +by =0,由于a >0,b >0,∴直线l 的斜率为-b a<0,∴当直线l 经过点A 时,z =ax +by 取得最大值6.由x -y +2=0,3x -y -6=0,解得y =6,x =4,∴A (4,6).∴4a +6b =6.∴32a +b =1且a >0,b >0.∴a 1+b 2=b 2a +b 2=38+a b +3b 4a ≥38+23b 4a =33.(当且仅当a b =3b 4a ,即a =23b 时取等号)故填33.【第17题答案】y min =3.【第17题解析】令t =x 2+1,则t ≥1,且x 2=t -1.∴y =x2+1x4+3x2+3=t t -1+3=t t2+t +1=t +t 1+1.∵t ≥1,∴t +t 1≥2t 1=2,当且仅当t =t 1,即t =1时,等号成立.∴当t =1时,t 1min =2,此时x =0,y min =t +t 1+1=3.故当x =0时,函数y 取最小值,y min =3.【第18题答案】x >2或x <-1m ∈,31,问题转化为g (m )在m ∈,31上恒大于0,则>0,>0,解得x >2或x <-1.故填x >2或x <-1.【第19题答案】23【第19题解析】(1)若a =2,则不等式f (x )≥0化为2x 2-5x +3≥0,∴不等式f (x )≥0的解集为或x≤13. (2)∵ax 2-(2a +1)x +a +1=a (x -1)2-(x -1),令g (a )=a (x -1)2-(x -1),则g (a )是关于a 的一次函数,且一次项的系数为(x -1)2≥0,∴当x -1=0时,f (x )=0不合题意;当x ≠1时,g (a )为[-2,2]上的增函数.∵f (x )<0恒成立,∴只要使g (a )的最大值g (2)<0即可,即g (2)=2(x -1)2-(x -1)<0,解得1<x <23. 综上,x 的取值范围是23. 学科*网【第20题答案】(1)f (x )=38-x +10180-5x,x ∈[0,100];(2)分别用20万元和80万元资金投资A ,B 两种金融产品,可以使公司获得最大利润,最大利润为28万元.【第21题答案】存在常数a =41,b =21,c =41满足题意.【第21题解析】由f (-1)=0,得a -b +c =0.①又对x ∈R ,不等式x ≤f (x )≤21(x 2+1)成立,取x =1,有1≤f (1)≤1,∴f (1)=1,故a +b +c =1.②由①②可得b =21,c =21-a ,将其代入x ≤f (x )≤21(x 2+1),得x ≤ax 2+21x +21-a ≤21(x 2+1)对x ∈R 恒成立,即x -a≤0 ④1对x ∈R 恒成立.由③得Δ≤0a>0,⇒a =41.由④得Δ≤0<0,⇒a =41.综合可知,存在常数a =41,b =21,c =41满足题意.【第22题答案】存在实数k ∈[3,+∞)使不等式恒成立.【第22题解析】存在.将不等式4-kx -x 4≤0变形,即-x 4≤kx -4(x >0).可设f 1(x )=-x 4,f 2(x )=kx -4.故f 2(x )中参数k 的几何意义是直线y =kx -4的斜率.由下图知当直线y =kx -4与曲线y =-x 4相切时,关于x 的方程-x 4=kx -4有唯一大于0的解,将方程整理成关于x 的一元二次方程kx 2-4x +4=0.由Δ=(-4)2-4×4×k =0,可得k =3.又直线y =kx -4过定点(0,-4),故要使f 1(x )≤f 2(x )(x >0)恒成立,只需k ≥3即可.综上,存在实数k ∈[3,+∞)使不等式恒成立.。
模块综合检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共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.不等式-x 2+5x +14≤0的解集为( ) A .{x |x ≥7或x ≤2} B .{x |2≤x ≤7} C .{x |x ≥7或x ≤-2}D .{x |-2≤x ≤7}解析:选C.-x 2+5x +14≤0⇒x 2-5x -14≥0⇒(x -7)·(x +2)≥0⇒x ≥7或x ≤-2. 2.在△ABC 中,B =135°,C =15°,a =5,则此三角形的最大边长为( ) A .5 2 B .5 3 C .2 5D .3 5解析:选A.依题意,知三角形的最大边为b .由于A =30°,根据正弦定理,得bsin B=asin A,所以b =a sin B sin A =5sin 135°sin 30°=5 2. 3.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +3,若a n =2 017,则n =( ) A .667 B .668 C .669D .673解析:选D.因为a n +1=a n +3,所以a n +1-a n =3, 所以{a n }是以1为首项,3为公差的等差数列, 所以a n =a 1+(n -1)d =3n -2. 因为a n =2 017,所以n =673. 4.下列命题中,一定正确的是( ) A .若a >b 且1a >1b,则a >0,b <0B .若a >b ,b ≠0,则a b>1 C .若a >b 且a +c >b +d ,则c >d D .若a >b 且ac >bd ,则c >d解析:选A.A 正确,若ab >0,则a >b 与1a >1b不能同时成立;B 错,如取a =1,b =-1时,有a b=-1<1;C 错,如a =5,b =1,c =1,d =2时,有a +c >b +d ,c <d ;D 错,取a =-1,b =-2,则a >b ,令c =-3,d =-1,有ac >bd ,c <d .5.已知各项均为正数的等比数列{a n },a 1·a 9=16,则a 2·a 5·a 8的值为( ) A .16 B .32 C .48D .64解析:选D.由等比数列的性质可得,a 1·a 9=a 25=16.因为a n >0,所以a 5=4,所以a 2·a 5·a 8=a 35=64,故选D. 6.函数y = x 2+mx +m 2对一切x∈R 恒成立,则实数m 的取值范围是( )A .m >2B .m <2C .m <0或m >2D .0≤m ≤2解析:选D.Δ=m 2-4×m2=m 2-2m ≤0,所以0≤m ≤2.7.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A .31 B .32 C .63D .64解析:选C.易知等比数列的公比不为-1,由等比数列的性质得S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列,即3,12,S 6-15成等比数列,则3(S 6-15)=144,所以S 6=63.8.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若角A 、B 、C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC =( )A. 2B. 3C.32D .2解析:选C.因为A 、B 、C 依次成等差数列,所以B =π3,又因为a sin A =b sin B⇒sin A =12⇒A =π6(因为a <b ),所以C =π2,所以S △ABC =12ab =32. 9.已知x >0,y >0,且1x +9y=1,则x +y 的最小值为( )A .16B .15C .8D .4解析:选A. 因为1x +9y=1,所以x +y =(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y =10+y x +9x y.因为x >0,y >0,所以y x +9x y ≥2 y x ·9xy=6. 当且仅当y x=9xy,即y =3x 时取等号.又因为1x +9y=1,所以x =4,y =12.所以当x =4,y =12时,(x +y )min =16.10.若平面区域Ω:⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,y -2≤0,y ≥k (x +1)的面积为3,则实数k 的值为( )A.13 B.12 C.45D.32解析:选B . 由平面区域Ω的面积为3,可得0<k <2.所以可作可行域如图所示.又因为A (-1,0),C (0,2),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k-1,2,所以S △ABC =12×|BC |×2=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -1×2=3.所以k =12.11.若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -5y +6≥0,2x +3y -15≤0,y ≥0,当且仅当x =y =3时,z =ax +y 取得最大值,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,35B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-35∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23∪⎝ ⎛⎭⎪⎫35,+∞ 解析:选C. 直线3x -5y +6=0和直线2x +3y -15=0的斜率分别为k 1=35,k 2=-23,且两直线的交点坐标为(3,3),作出可行域如图所示,当且仅当直线z =ax +y 经过点(3,3)时,z 取得最大值,则直线z =ax +y 的斜率-a 满足-23<-a <35,解得-35<a <23,故选C.12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A ,B ,C 成等差数列,2a ,2b ,2c 成等比数列,则cos A cos B =( )A.14B.16C.12D.23解析:选A. 由已知得2B =A +C ,又A +C +B =π, 故B =π3.又4b 2=4ac ,则b 2=ac ,所以由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos π3=ac ,即(a -c )2=0,故a =c ,所以△ABC 是等边三角形, 则cos A cos B =cos π3×cos π3=14.二、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.若△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a ,b ,c 成等比数列,c =2a ,则cos B 的值为________.解析:因为a ,b ,c 成等比数列且c =2a , 所以b 2=ac =2a 2,所以b =2a ,c =2a ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =3a 24a 2=34.答案:3414.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,已知a 2-c 2=2b ,且sin A cosC =3cos A sin C ,则b =________.解析:由sin A cos C =3cos A sin C得a ·a 2+b 2-c 22ab =3·b 2+c 2-a 22bc·c ,则a 2+b 2-c 2=3(b 2+c 2-a 2),a 2-c 2=b 22,又a 2-c 2=2b ,则有b 22=2b ,故b =4.答案:415.若正实数x ,y 满足x +y =1,且t =2+x -14y ,则当t 取最大值时x 的值为________.解析:因为正实数x ,y 满足x +y =1, 所以t =2+x -14y =2+1-y -14y ≤3-2y ×14y=2, (当且仅当y =14y ,即y =12时取等号)所以x =1-y =12.答案:1216.若数列{a n }满足1a n +1-1a n=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为“调和数列”.已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为“调和数列”,且x 1+x 2+…+x 20=200,则x 3x 18的最大值是________.解析:因为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为“调和数列”,所以x n +1-x n =d (n ∈N *,d 为常数),即数列{x n }为等差数列,由x 1+x 2+…+x 20=200得20⎝⎛⎭⎪⎫x 1+x 202=20(x 3+x 18)2=200,即x 3+x 18=20,易知x 3、x 18都为正数时,x 3x 18有最大值,所以x 3x 18≤⎝ ⎛⎭⎪⎫x 3+x 1822=100(当且仅当x 3=x 18时等号成立),即x 3x 18的最大值为100.答案:100三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=3,S 7=49,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =(a n +1)·2n -1n,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =3,7a 1+7×62d =49, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.故a n =a 1+(n -1)d =2n -1(n ∈N *),所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -1(n ∈N *). (2)由(1)得b n =(a n +1)·2n -1n=(2n -1+1)·2n -1n=2n,所以T n =b 1(1-q n )1-q =2(1-2n )1-2=2n +1-2(n ∈N *).18.(本小题满分12分)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .解:(1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得 sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0. 因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫A -π6=12.又0<A <π,故A =π3.(2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8.解得b =c =2.19.(本小题满分12分)设实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +y ≤4,y +2≥|2x -3|.(1)画出点(x ,y )所在平面区域;(2)设a >-1,在(1)所求的区域内,求函数z =y -ax 的最大值和最小值. 解:(1)已知不等式组等价于⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +y ≤4,y +2≥2x -3,2x -3≥0或 ⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +y ≤4,y +2≥3-2x ,2x -3<0.从而得点(x ,y )所在的平面区域为图中所示的阴影部分(含边界).其中AB :y =2x -5;BC :x +y =4;CD :y =-2x +1;DA :x +y =1.(2)z 表示直线l :y -ax =z 在y 轴上的截距,且直线l 与(1)中所求区域有公共点. 因为a >-1,所以当直线l 过顶点C 时,z 最大.因为C 点的坐标为(-3,7). 所以z 的最大值为7+3a .如果-1<a ≤2,那么当直线l 过顶点A (2,-1)时,z 最小,最小值为-1-2a . 如果a >2,那么当直线l 过顶点B (3,1)时,z 最小,最小值为1-3a .20.(本小题满分12分)(2015·高考浙江卷)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),b 1+12b 2+13b 3+ (1)b n =b n +1-1(n ∈N *).(1)求a n 与b n ;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n . 解:(1)由a 1=2,a n +1=2a n ,得a n =2n (n ∈N *). 由题意知:当n =1时,b 1=b 2-1,故b 2=2.当n ≥2时,1n b n =b n +1-b n .整理得b n +1n +1=b nn ,所以b n =n (n ∈N *). (2)由(1)知a n b n =n ·2n,因此T n =2+2·22+3·23+…+n ·2n, 2T n =22+2·23+3·24+…+n ·2n +1,所以T n -2T n =2+22+23+ (2)-n ·2n +1.故T n =(n -1)2n +1+2(n ∈N *).21.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2a +bc=cos (A +C )cos C.(1)求角C 的大小;(2)若c =2,求使△ABC 面积最大时,a ,b 的值. 解:(1)因为cos(A +C )=cos(π-B )=-cos B , 由题意及正弦定理, 得2sin A +sin B sin C =-cos Bcos C,即2sin A cos C =-(sin B cos C +cos B sin C )=-sin(B +C )=-sin A . 因为A ∈(0,π),所以sin A >0.所以cos C =-12,又因为C ∈(0,π),所以C =2π3.(2)因为由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,所以4=a 2+b 2-2ab ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,即4=a 2+b 2+ab .所以4=a 2+b 2+ab ≥2ab +ab =3ab .所以4≥3ab ,ab ≤43(当且仅当a =b 时等号成立).因为S △ABC =12ab sin C =34ab ,所以当a =b 时△ABC 面积最大为33,此时a =b =233. 故当a =b =233时,△ABC 的面积最大为33.22.(本小题满分12分)已知二次函数f (x )满足f (-2)=0,且2x ≤f (x )≤x 2+42对一切实数x 都成立.(1)求f (2)的值; (2)求f (x )的解析式; (3)设b n =1f (n ),数列{b n }的前n 项和为S n ,求证:S n >4n3(n +3). 解:(1)因为2x ≤f (x )≤x 2+42对一切实数x 都成立,所以4≤f (2)≤4,所以f (2)=4. (2)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0). 因为f (-2)=0,f (2)=4,所以⎩⎪⎨⎪⎧4a +2b +c =4,4a -2b +c =0得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,c =2-4a .因为ax 2+bx +c ≥2x ,即ax 2-x +2-4a ≥0恒成立, 所以a >0,Δ=1-4a (2-4a )≤0,得(4a -1)2≤0, 所以a =14,c =2-4a =1,故f (x )=x24+x +1.(3)证明:因为b n =1f (n )=4(n +2)2>4(n +2)(n +3)=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +2-1n +3,所以S n =b 1+b 2+…+b n >4⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +2-1n +3=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫13-1n +3=4 n 3(n +3).。
【高考调研】2015年高中数学 模块能力检测卷(A )新人教版必修5(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共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a >b ,则下列不等式成立的是( ) A .a 2-b 2>0 B .ac >bc C .ac 2>bc 2D .2a>2b答案 D2.若△ABC 中,A <B <C ,且C ≠π2,则下列结论中正确的是( )A .tan A <tan CB .tan A >tanC C .sin A <sin CD .cos A <cos C答案 C解析 利用正弦定理A <B <C .所以a <c ,即2R sin A <2R sin C .所以sin A <sin C . 3.已知a >b >0,c >d >0,则( ) A.c a >dbB .ac >bdC .a -c >b -d D.b c >a d答案 B4.已知锐角三角形的边长分别为2,4,x ,则x 的取值范围是( ) A .1<x < 5 B.5<x <13 C .1<x <2 5 D .23<x <2 5答案 D解析 由于△ABC 为锐角三角形,故有⎩⎪⎨⎪⎧22+42>x 2,22+x 2>42,解得23<x <2 5.5.已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q ≠1,设P =a 3+a 92,Q =a 5·a 7,则P 与Q的大小关系是( )A .P >QB .P <QC .P =QD .无法确定答案 A解析 由题设知a n >0,q >0且q ≠1.所以a 3≠a 9,a 3>0,a 9>0,P =a 3+a 92>a 3·a 9,因为a 3·a 9=a 5·a 7,所以P >Q .6.设数列{a n }是由正项组成的等比数列,且a 7·a 8=4,则log 4a 1+log 4a 2+…+log 4a 14等于( )A .5B .6C .7D .8答案 C解析 log 4a 1+log 4a 2+…+log 4a 14=log 4(a 1a 2·…·a 14)=log 4(a 7·a 8)7=log 447=7. 7.等差数列{a n }的公差d <0,且a 21=a 211,则数列{a n }的前n 项和S n 取最大值时的项数n 是( )A .5B .6C .5或6D .6或7答案 C解析 由题设可知a 1=-a 11,所以a 1+a 11=0.所以a 6=0.因为d <0,故a 5>0,a 7<0,所以n =5或6.8.如图,目标函数z =ax -y 的可行域为四边形OACB (含边界),若C (23,45)是该目标函数z =ax -y 的最优解,则a 的取值范围是( )A .(-103,-512)B .(-125,-310)C .(310,125)D .(-125,310)答案 B解析 利用目标函数的斜率a 与最优点为C ,依线性规划知识知-125<a <-310.9.在△ABC 中,若∠A =60°,b =1,其面积为3,则a +b +csin A +sin B +sin C=( )A .3 3 B.2393C.2633D.392答案 B解析 ∵∠A =60°,b =1,S △ABC =3,∴12·b ·c sin A =3,∴c =4,∴a 2=b 2+c 2-2bc cos A =13,∴a =13.∴a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =1332=2393.10.在△ABC 中,关于x 的方程(1+x 2)sin A +2x ·sin B +(1-x 2)sin C =0有两个不相等的实根,则A 为( )A .锐角B .直角C .钝角D .不确定答案 A解析 Δ=4sin 2B -4(sin 2A -sin 2C )>0,即sin 2B >sin 2A -sin 2C .由正弦定理b 2+c 2>a 2,再由余弦定理得cos A >0,所以A 为锐角.11.等差数列{a n }中,d =-2,a 1+a 4+a 7+…+a 31=50,那么a 2+a 6+a 10+…+a 42的值为( )A .60B .-82C .182D .-96答案 B解析 a 2+a 6+a 10+…+a 42=a 1+d +a 4+2d +a 7+3d +…+a 31+11d =(a 1+a 4+…+a 31)+(d +2d +3d +…+11d ) =50+11×122d =50+66d =-82.12.制作一个面积为1 m 2,形状为直角三角形的铁支架框,有下列四种长度的钢管供选择,较经济(够用,又耗材最少)的是( )A .4.6 mB .4.8 mC .5 mD .5.2 m答案 C解析 设直角三角形两直角边为x m ,y m ,则12xy =1.∴x +y +x 2+y 2≥2xy +2xy =22+2≈4.828.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上) 13.已知不等式x 2+bx -b -34>0的解集为R ,则b 的取值范围是________.答案 (-3,-1)解析 由题知b 2-4(-b -34)<0,即b 2+4b +3<0,所以-3<b <-1.14.在等差数列{a n }中,若a 1-a 4-a 8-a 12+a 15=2,则S 15=________. 答案 -30解析 因为a 4+a 12=a 1+a 15=2a 8,所以a 8=-2.所以S 15=a 1+a 152×15=a 8×15=-2×15=-30.15.在△ABC 中,A =30°,b =12,S △ABC =18,则sin A +sin B +sin C a +b +c 的值为________.答案1125-23解析 由S △ABC =12bc sin A ,得18=12×12×c sin30°.所以c =6.再由余弦定理得a 2=122+62-2×6×12cos30°=36(5-23).由正弦定理,得sin A +sin B +sin Ca +b +c=sin A a =1265-23=1125-23. 16.数列{a n }中,a 1=3,a n -a n a n +1=1(n ∈N *),A n 表示数列{a n }的前n 项之积,A 2 009=________.答案 -2解析 由已知a 1=3,a n -a n a n +1=1,所以a n +1=1-1a n .所以a n +2=1-1a n +1=1-11-1a n=1-a na n -1.a n +3=1-1a n +2=1-11-a n a n -1=a n ,故{a n }是以3为周期的数列,而a 1=3,a 2=23,a 3=-12. 所以a 1a 2a 3=3×23×(-12)=-1.所以A 2 009=(-1)669·a 1a 2=-2.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)在△ABC 中,sin A =sin B +sin Ccos B +cos C,试判断△ABC 的形状.解析 由正、余弦定理及sin A cos B +sin A cos C =sin B +sin C ,得a 2+c 2-b 22c +a 2+b 2-c 22b=b +c ,∴a 2=b 2+c 2.故△ABC 是直角三角形.18.(12分)某游泳馆出售冬季学生游泳卡,每张240元,使用规定:不记名,每卡每次只限1人,每天只限1次.某班有48名学生,老师打算组织同学们集体去游泳,除需购买若干张游泳卡外,每次还要包一辆汽车,无论乘坐多少名同学,每次的车费均为40元.若使每个同学游8次,则购买几张游泳卡最合算?每人最少交多少钱?解析 设购买x 张游泳卡,则游泳活动总支出为y =48×8x ×40+240x ,即y =240(64x+x )(x ∈N *).所以y =240(64x +x )≥240×264x·x =3 840.当且仅当64x =x ,即x =8时,最合算,每人最少交钱3 84048=80元.即:购买8张游泳卡最合算,每人最少交80元.19.(12分)已知△ABC 的外接圆半径为1,且角A 、B 、C 成等差数列,若角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,求a 2+c 2的取值范围.解析 由A 、B 、C 成等差数列,得2B =A +C ,又A +B +C =180°,所以B =60°,A +C =120°.设A =60°+α,得C =60°-α.由0°<A <120°,0°<C <120°,得-60°<α<60°.由正弦定理,得a =2R sin A =2sin A ,c =2R sin C =2sin C . 所以a 2+c 2=4(sin 2A +sin 2C )=4(1-cos2A 2+1-cos2C 2)=4-2(cos2A +cos2C )=4-2[cos(120°+2α)+cos(120°-2α)]=4+2cos2α. 因为-60°<α<60°,所以-120°<2α<120°. 所以-12<cos2α≤1.所以a 2+c 2∈(3,6].20.(12分)购买8角和2元的邮票若干,并要求每种邮票至少要2张,如果小明带有10元,问有多少种买法?解析 设8角邮票可买x 张,2元邮票可买y 张,根据题意,有⎩⎪⎨⎪⎧8x +20y ≤100,x ≥2,y ≥2,x ,y ∈N *.不等式组表示的平面区域如下图所示:在该区域内,x ,y 都是不小于2的整数,这样的点有11个,所以小明有11种购买方法,分别是(2,2)、(2,3)、(2,4)、(3,2)、(3,3)、(4,2)、(4,3)、(5,2)、(5,3)、(6,2)、(7,2).21.(12分){a n },{b n }都是各项为正数的数列,对于任意n ∈N *,都有a n ,b 2n ,a n +1成等差数列,b 2n ,a n +1,b 2n +1成等比数列.(1)试问{b n }是否为等差数列,为什么? (2)若a 1=1,b 1=2,求S =1a 1+1a 2+…+1a n.解析 (1)b 2n ,a n +1,b 2n +1成等比数列,则a 2n +1=b 2n b 2n +1.因为a n >0,b n >0,n ∈N *. 所以a n +1=b n b n +1.所以n ≥2时,a n =b n -1b n . 又因为a n ,b 2n ,a n +1成等差数列,则a n +a n +1=2b 2n . 所以n ≥2时,b n -1b n +b n b n +1=2b 2n . 因为b n >0,所以2b n =b n -1+b n +1(n ≥2). 所以{b n }是等差数列.(2)由(1)及a 1=1,b 1=2知:a 1+a 2=2b 21,所以a 2=3. 又a 2=b 1b 2,所以3=2·b 2,所以b 2=32 2.所以公差d =b 2-b 1=22,所以b n =22(n +1). 当n ≥2时,a n =b n -1b n =12n (n +1).因为a 1=1适合上式,所以a n =n n +2,n ∈N *.所以1a n =2(1n -1n +1).所以S n =1a 1+1a 2+…+1a n=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12+12-13+…+1n -1n +1=2(1-1n +1)=2n n +1. 22.(12分)(1)设不等式2x -1>m (x 2-1)对一切满足-2≤m ≤2的实数m 都成立,求x 的取值范围;(2)是否存在m 使不等式2x -1>m (x 2-1)对满足-2≤x ≤2的一切实数x 都成立? 解析 令f (m )=2x -1-m (x 2-1)=(1-x 2)m +2x -1,可看作是一条直线,且使满足-2≤m ≤2的一切实数都有2x -1>m (x 2-1)成立.所以⎩⎪⎨⎪⎧f ,f-,即⎩⎪⎨⎪⎧2x 2-2x -1<0,2x 2+2x -3>0,解得⎩⎪⎨⎪⎧1-32<x <1+32,x <-1-72或x >-1+72.所以7-12<x <3+12. (2)令f (x )=2x -1-m (x 2-1)=-mx 2+2x +(m -1), 使满足-2≤x ≤2的一切实数x 都有2x -1>m (x 2-1)成立. 当m =0时,f (x )=2x -1在x ≥12时,f (x )≥0(不满足题意).当m ≠0时,f (x )只需满足下式: ⎩⎪⎨⎪⎧-m >0,1m ≤-2,f -或⎩⎪⎨⎪⎧-m >0,-2<1m <0,Δ<0或⎩⎪⎨⎪⎧-m <0,f,f -解得解集为空集.故没有m 满足题意.。
模块能力检测卷(B)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共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.在△ABC 中,已知A =30°,a =8,b =83,则S △ABC 等于( ) A .323 B .16 C .323或16 D .323或16 3答案 D解析 由正弦定理a sin A =bsin B ,得 sin B =b sin A a =83×128=32.∴B =60°或120°.从而知C =90°或C =30°. ∴S △ABC =12ab sin C =12×8×83sin90°=323, 或S △ABC =12ab sin C =12×8×83sin30°=16 3.2.若△A 1B 1C 1的三个内角的余弦值分别等于△A 2B 2C 2的三个内角的正弦值,则( )A .△A 1B 1C 1是△A 2B 2C 2都是锐角三角形 B .△A 1B 1C 1是△A 2B 2C 2都是钝角三角形C .△A 1B 1C 1是钝角三角形,△A 2B 2C 2是锐角三角形D .△A 1B 1C 1是锐角三角形,△A 2B 2C 2是钝角三角形 答案 D解析 本题使用特殊值法.方法一 设△A 2B 2C 2三内角为120°,30°,30°,△A 1B 1C 1三内角为60°,60°,60°,则sin120°=cos60°.方法二 △A 1B 1C 1的三个内角的余弦值均大于0, 则△A 1B 1C 1是锐角三角形, 若△A 2B 2C 2是锐角三角形,由⎩⎪⎨⎪⎧sin A 2=cos A 1=sin (π2-A 1),sin B 2=cos B 1=sin (π2-B 1),sin C 2=cos C 1=sin (π2-C 1),得⎩⎪⎨⎪⎧A 2=π2-A 1B 2=π2-B 1,则A 2+B 2+C 2=π2.C 2=π2-C 1所以△A 2B 2C 2是钝角三角形.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 8=15-a 5,则S 9等于( )A .60B .45C .36D .18答案 B解析 a 2+a 8=2a 5=15-a 5,∴a 5=5,S 9=9a 5=45.4.数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,数列{1a n +1}是等差数列,则a 11等于( )A.23B.12 C .0 D .-12答案 B解析 ∵{1a n +1}是等差数列,∴1a 3+1+1a 11+1=2a 7+1.又a 3=2,a 7=1,∴代入后可解得a 11=12.5.已知等比数列{a n }的公比q =2,则2a 1+a 22a 3+a 4的值为( )A.14B.12 C.18 D .1 答案 A解析 2a 1+a 22a 3+a 4=2a 1+a 1q2a 1q 2+a 1q 3=2+q2q 2+q 3=1q 2=14或2a 1+a 22a 3+a 4=2a 1+a 22a 1q 2+a 2q2=1q 2=14. 6.在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n 等于( )A .2n +1-2B .3nC .2nD .3n -1答案 C解析 ∵a n =2·q n -1,∴a n +1=2q n -1+1.∵{a n +1}是等比数列,∴a n +1+1a n +1=2q n +12q n -1+1=q (2q n +1)2q n +q 为常数,仅当q =1时,符合题意; ∴S n =2n ,当q ≠1时a n +1+1a n +1不为常数.故答案为C.7.若a >b >0,则下列不等式总成立的是( ) A.b a >b +1a +1B .a +1a >b +1b C .a +1b >b +1a D.2a +b a +2b >a b答案 C解析 由a >b >0⇒0<1a <1b ⇒a +1b >b +1a .8.下列各式:①a 2+1>2a ,②|x +1x |≥2,③a +b ab≤2,④x 2+1x 2+1≥1.其中正确的个数是( )A .0B .1C .2D .3答案 C解析 ∵|x +1x |=|x |+1|x |≥2,且x 2+1x 2+1=(x 2+1)+1x 2+1-1≥1,∴②④正确.9.设集合A ={x |x 2-x -6>0},B ={x |(x -k )(x -k -1)<0},若A ∩B=∅,则k 的取值范围是( )A .{k |k <-3或k >1}B .{k |-2<k <2}C .{k |k <-2或k >2}D .{k |-3≤k ≤1}答案 C解析 A ={x |x 2-x -6>0}={x |x <-2或x >3}, B ={x |k <x <k +1},若A ∩B ≠∅,则k +1>3或k <-2. 10.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥-1,x +y ≥1,3x -y ≤3.则目标函数z =4x+y 的最大值为( )A .4B .11C .12D .14答案 B解析 只需画出线性规划区域,如下图.可知,z =4x +y 在A (2,3)处取得最大值11.11.(2012·湖北)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C,3b =20a cos A ,则sin A ∶sin B ∶sin C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶4答案 D解析 由题意可设a =b +1,c =b -1.又∵3b =20a ·cos A ,∴3b =20(b +1)·b 2+(b -1)2-(b +1)22b (b -1),整理得,7b 2-27b -40=0,解得b =5,故a =6,b =5,c =4,即sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =6∶5∶4.12.(2012·新课标)数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为( )A .3 690B .3 660C .1 845D .1 830 答案 D解析 ∵a n +1+(-1)n a n =2n -1,∴a 2=1+a 1,a 3=2-a 1,a 4=7-a 1,a 5=a 1,a 6=9+a 1,a 7=2-a 1,a 8=15-a 1,a 9=a 1,a 10=17+a 1,a 11=2-a 1,a 12=23-a 1,…,a 57=a 1,a 58=113+a 1,a 59=2-a 1,a 60=115-a 1.∴a 1+a 2+…+a 60=(a 1+a 2+a 3+a 3)+(a 5+a 6+a 7+a 8)+…+(a 57+a 58+a 59+a 60) =10+26+42+…+234=15×(10+234)2=1 830. 二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)13.数列{a n }的前n 项和为S n =3n 2+n +1,则此数列的通项a n=________.答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧5 (n =1),6n -2 (n ≥2)解析 n ≥2时,a n =S n -S n -1=6n -2, 上式中n =1时,a 1=6×1-2=4,而S 1=5,∵a 1≠S 1,∴a n =⎩⎨⎧5 (n =1),6n -2(n ≥2).14.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的三边,且3a 2+3b 2-3c 2+2ab=0,则tan C =________.答案 -2 2解析 cos C =a 2+b 2-c 22ab =-13,∴C >90°,sin C =223,∴tan C =sin Ccos C =-2 2.15.观察下面的数阵,则第20行最左边的数是________.1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25… … … … … …答案 362解析 由题得每一行数字个数分别为a 1=1,a 2=3,a 3=5,…,a n =2n -1,它们成等差数列,则前19行总共有19(a 1+a n )2=19(1+37)2=361个数, 因此第20行最左边的数为362. 16.(2013·陕西)在如图所示的锐角三角形空地中,欲建一个面积不小于300 m2的内接矩形花园(阴影部分),则其边长x (单位:m)的取值范围是________.答案 [10,30]解析 设矩形另一边长为y ,如图所示.x 40=40-y40,则x =40-y ,y =40-x .由xy ≥300,即x (40-x )≥300,解得10≤x ≤30.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边,若△ABC 面积为32,c =2,A =60°,求a 、b 及角C 的值.解析 因为S =12bc sin A =32,所以12b ·2sin60°=32,得b =1. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,所以a 2=12+22-2×1×2cos60°=3,则a = 3. 又由正弦定理a sin A =csin C ,得 sin C =c sin A a =2×323=1,∴C =90°.18.(12分)山顶上有一座电视塔,在塔顶B 处测得地面上一点A 的俯角α=60°,在塔底C 处测得A 点的俯角β=45°,已知塔高为60 m ,求山高.(精确到1 m)解析如图所示,在△ABC 中,由正弦定理,得 BC sin ∠BAC =AC sin ∠ABC⇒60sin15°=ACsin30°⇒AC =30sin15°=60cos15°2sin15°cos15°=60cos15°sin30°=120cos15°. 在△ADC 中,CD =AC ·sin ∠CAD =120×cos15°×sin45°≈82(m). 19.(12分)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,S n 是14与(a n +1)2的等比中项.(1)求证:数列{a n }是等差数列;(2)若b n =a n2n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求T n . (1)证明 由S n 是14与(a n +1)2的等比中项, 得S n =14(a n +1)2.当n =1时,a 1=14(a 1+1)2,∴a 1=1. 当n ≥2时,S n -1=14(a n -1+1)2,∴a n =S n -S n -1=14(a 2n -a 2n -1+2a n -2a n -1), 即(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0.∵a n >0,∴a n -a n -1-2=0,即a n -a n -1=2. ∴数列{a n }是等差数列.(2)解析 数列{a n }首项a 1=1,公差d =2, 通项公式为a n =2n -1.则b n =2n -12n ,则T n =12+322+523+…+2n -12n .①两边同乘以12,得12T n =122+323+524+…+2n -12n +1.②①-②,得12T n =2×(12+122+123+…+12n )-2n -12n +1-12=2×12(1-1n )1-12-2n -12n +1-12=32-2n +32n +1, 解得T n =3-2n +32n .20.(12分)若a ≠0,解关于x 的不等式:x +2<a (2x +1). 解析 原不等式可化为(x +2)(x -a )x <0⇔(x +2)x (x -a )<0, (1)当a ≤-2时,解集为(-∞,-a )∪(-2,0); (2)当-2<a <0时,解集为(-∞,-2)∪(a,0); (3)当a >0时,解集为(-∞,-2)∪(0,a ).21.(12分)制订投资计划时,不仅要考虑可能获得的盈利,而且要考虑可能出现的亏损.某投资人打算投资甲、乙两个项目.根据预测,甲、乙项目可能的最大盈利率分别为100%和50%,可能的最大亏损率分别为30%和10%.投资人计划投资金额不超过10万元,要求确保可能的资金亏损不超过1.8万元,问投资人对甲、乙两个项目各投资多少万元,才能使可能的盈利最大?解析 设投资人分别用x 万元、y 万元投资甲、乙两个项目,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤10,0.3x +0.1y ≤1.8,x ≥0,y ≥0.目标函数z =x +0.5y.上述不等式组表示的平面区域如图所示,阴影部分(含边界)即可行域.作直线l 0:x +0.5y =0,并作平行于直线l 0的一组直线x +0.5y =z ,z ∈R ,与可行域相交,其中有一条直线经过可行域上的M 点,且与直线x +0.5y =0的距离最大,这里M 点是直线x +y =10和0.3x +0.1y =1.8的交点.解方程组⎩⎨⎧x +y =10,0.3x +0.1y =1.8,得x =4,y =6.此时z =1×4+0.5×6=7(万元).∵7>0,∴当x =4,y =6时z 取得最大值.所以,投资人用4万元投资甲项目,6万元投资乙项目,才能在确保亏损不超过1.8万元的前提下,使可能的盈利最大.22.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n ·S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:{1S n}是等差数列;(2)求a n 的表达式;(3)若b n =2(1-n )a n (n ≥2),求证:b 22+b 23+…+b 2n <1.(1)证明 当n ≥2时,a n =S n -S n -1,又a n +2S n ·S n -1=0,所以S n -S n -1+2S n ·S n -1=0. 若S n =0,则a 1=S 1=0与a 1=12矛盾. 故S n ≠0,所以1S n -1S n -1=2.又1S 1=2,所以{1S n }是首项为2,公差为2的等差数列.(2)解析 由(1)得1S n=2+(n -1)·2=2n ,故S n =12n (n ∈N +).当n ≥2时,a n =-2S n ·S n -1=-2·12n ·12(n -1) =-12n (n -1);当n =1时,a 1=12.所以a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.(3)证明 当n ≥2时,b n =2(1-n )·a n =2(1-n )·12n (1-n )=1n .b 22+b 23+…+b 2n =122+132+…+1n 2<11×2+12×3+…+1(n -1)n =(1-12)+(12-13)+…+(1n -1-1n )=1-1n <1.。