2019版高考数学(理科)一轮复习达标检测(五十三)算法与程序框图考查2类型推结果、填条件
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课时提升作业六十算法与程序框图、基本算法语句(25分钟 50分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.运行如图所示的程序,输出的结果是 ( )A.7B.8C.5D.3【解析】选B.a=3,b=5,a=a+b=3+5=8.所以输出的结果是8.2.阅读程序框图如图,若输入的a,b,c分别为16,28,39,则输出的a,b,c分别是 ( )A.39,16,28B.16,28,39C.28,16,39D.39,28,16【解析】选A.依次执行程序框图知x=16,a=39,c=28,b=16,因此输出结果为39,16,28.3.(2019·北京高考)执行如图所示的程序框图,输出的结果为 ( )A.(-2,2)B.(-4,0)C.(-4,-4)D.(0,-8)【解析】选B.x=1,y=1,k=0;s=0,t=2;x=0,y=2,k=1;s=-2,t=2,x=-2,y=2,k=2;s=-4,t=0,x=-4,y=0,k=3.输出(-4,0).4.(2019·聊城模拟)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出k的值是6,则满足条件的整数S0的个数有 ( )【解析】选B.输出k的值为6,说明最后一次参与运算的k=5,所以S=S0-20-21-22-23-24-25=S0-63,上一个循环S=S0-20-21-22-23-24=S0-31,所以S0-31>0,S0-63≤0,所以31<S0≤63,总共有32个满足条件的S0.【加固训练】(2019·湖南高考)执行如图所示的程序框图,如果输入的t∈,则输出的S∈ ( )A. B.C. D.【解题提示】由判断框分两种情况讨论,再求两种情况下两个函数的值域,最后求这两个值域的并集.【解析】选D.当t∈时,把2t2+1的值赋给t,再判断t>0,把t-3的值赋给S,所以当t ∈时,S=2t2-2,此时S∈;当t∈时,把t-3的值赋给S,S=t-3,此时S∈,所以由S∈与S∈求并集得输出的S∈.5.(2019·菏泽模拟)已知数列{a n}中,a1=1,a n+1=a n+n,利用如图所示的程序框图计算该数列的第10项,则判断框中应填的语句是 ( )A.n>10?B.n≤10?C.n<9?D.n≤9?【解析】选D.第一次计算的是a2,此时n=2,…,第九次计算的是a10,此时n=10要结束循环,故判断框中填写n≤9?或n<10?.【加固训练】为了求满足1+2+3+…+n<2019的最大的自然数n,程序框图如图所示,则输出框中应填 ( )A.输出i-2B.输出i-1C.输出iD.输出i+1【解析】选A.依次执行程序框图:S=0+1,i=2;S=0+1+2,i=3;S=0+1+2+3,i=4;…由此可得S=1+2+3+…+k时,i=k+1;经检验知当S=1+2+3+…+62=1953时,i=63,满足条件进入循环;当S=1+2+3+…+62+63=2019时,i=64,不满足条件,退出循环.所以应该输出62,即输出i-2. 【误区警示】本题易出现的错误主要有两个方面:(1)循环规律不明确,导致S与i的关系错误.(2)程序框图中S=S+i与i=i+1的逻辑顺序不明确,导致错误.二、填空题(每小题5分,共15分)6.(2019·淄博模拟)如图,是计算函数y=的值的程序框图,则在①,②,③处应分别填入的是① ;② ;③ .【解析】根据自变量的取值选取正确的解析式即可,所以①处应填y=1-2x;②处应填y=3x+2;③处应填y=0.答案:y=1-2x y=3x+2 y=0【加固训练】运行如图所示的程序框图,若输出的结果是62,则判断框中整数M的值是 .【解析】因为0+21+22+23+24+25==62,结合题干所给的框图可知,M=5.答案:57.(2019·临沂模拟)如图是一个程序框图,则输出的k的值是 .【解析】根据程序框图可知,k=1时,12-1×6+5≤0;k=2时,22-2×6+5≤0;k=3时,32-3×6+5≤0;k=4时,42-4×6+5≤0;k=5时,52-5×6+5≤0;k=6时,62-6×6+5>0,故输出的k的值是6.答案:6【一题多解】本题还可以采用如下解法:只需求出不满足k2-6k+5≤0的最小正整数k就行,显然是6.答案:68.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果S= .【解析】由程序框图知,S可看成一个数列{a n}的前2019项和,其中a n=(n∈N*,n≤2019),所以S=++…+=1-+-+…+-=1-=.故输出的是.答案:三、解答题9.(10分)下面是一个用基本语句编写的程序,阅读后解决所给出的问题:(1)该程序的功能是什么?(2)画出该程序相应的程序框图.【解析】(1)由程序可知,该程序的功能是计算分段函数y=的函数值.(2)程序框图如图:【加固训练】1.设计一个计算1+3+5+7+…+99的值的程序,并画出程序框图.【解析】方法一:(当型语句)程序如下:程序框图如图(1)所示.方法二:(直到型语句)程序如下:程序框图如图(2)所示.2.(2019·济宁模拟)根据下面的要求,求满足1+2+3+…+n>500的最小的自然数n.(1)下面是解决该问题的一个程序,但有3处错误,请找出错误并予以更正.(2)画出执行该问题的程序框图.【解析】(1)错误1 S=1,改为S=0;错误2 S>=500,改为S>500;错误3 PRINT n+1,改为PRINT n-1.(2)程序框图如图:1.(5分)(2019·烟台模拟)如图所示的程序框图中,输入A=192,B=22,则输出的结果是 ( )A.0B.2C.4D.6【解析】选B.输入后依次得到:C=16,A=22,B=16;C=6,A=16,B=6;C=4,A=6,B=4;C=2,A=4,B=2;C=0,A=2,B=0.故输出的结果为2.2.(5分)(2019·全国卷Ⅱ)如图程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a为 ( )A.0B.2C.4D.14【解析】选B.程序框图在执行过程中,a,b的值依次为a=14,b=18;b=4;a=10;a=6;a=2;b=2,此时a=b=2程序结束,输出a的值为2.【加固训练】如图给出的是计算1+++…+的值的一个程序框图,则图中执行框中的①处和判断框中的②处应填的是 ( )A.n=n+2,i=15?B.n=n+2,i>15?C.n=n+1,i=15?D.n=n+1,i>15?【解析】选B.1+++…+是连续奇数的前15项倒数之和,所以n=n+2,即执行框中的①处应填n=n+2;根据程序框图可知,循环一次后s=1,i=2,循环两次后s=1+,i=3,所以求s=1+++…+需要循环15次,i=16时,跳出循环,所以判断框中的②处应填i>15?.3.(5分)有以下程序:根据以上程序,若函数g(x)=f(x)-m在R上有且只有两个零点,则实数m的取值范围是 .【解析】由题意知,f=画出f(x)的图象如图所示.若函数g(x)=f(x)-m有两个零点,即直线y=m与函数y=f(x)有两个交点,故m<0或m=1.答案:m<0或m=14.(12分)甲、乙两位同学为解决数列求和问题,试图编写一程序.两人各自编写的程序框图分别如图1和如图2.(1)根据图1和图2,试判断甲、乙两位同学编写的程序框图输出的结果是否一致?当n=20时分别求它们输出的结果.(2)若希望通过对图2虚框中某一步(或几步)的修改来实现“求首项为2,公比为3的等比数列的前n项和”,请你给出修改后虚框部分的程序框图.【解析】(1)图1中程序框图的功能是求2+4+6+8+…+2n的和,当n=20时,S=2+4+6+…+40=420.图2中程序框图的功能是求2+4+6+…+2n的和,当n=20时,S=2+4+6+…+40=420.所以甲、乙两位同学编写的程序框图输出的结果是一致的.(2)修改后虚框部分程序框图为5.(13分)已知数列{a n}满足如图所示的程序框图.(1)写出数列{a n}的一个递推关系式.(2)证明:{a n+1-3a n}是等比数列,并求{a n}的通项公式.(3)求数列{n(a n+3n-1)}的前n项和T n.【解题提示】该题利用程序框图给出了一个数列的递推关系式,进一步求有关数列的通项公式和前n项和,可从数列的有关知识入手.【解析】(1)由程序框图可知,a1=a2=1,a n+2=5a n+1-6a n.(2)由a n+2-3a n+1=2(a n+1-3a n),且a2-3a1=-2可知,数列{a n+1-3a n}是以-2为首项,2为公比的等比数列,可得a n+1-3a n=-2n,即=-,因为-1=,又-1=-,所以数列是以-为首项,为公比的等比数列,所以-1=-,所以a n=2n-3n-1(n∈N*).(3)因为n(a n+3n-1)=n·2n,所以T n=1·2+2·22+…+n·2n①,2T n=1·22+2·23+…+n·2n+1②,两式相减得T n=(-2-22-…-2n)+n·2n+1=-+n·2n+1=2-2n+1+n·2n+1=2n+1+2(n∈N*).【加固训练】根据如图所示的程序框图,将输出的x,y值依次分别记为x1,x2,…,x n,…,x2008;y1,y2,…,y n,…,y2008.(1)求数列{x n}的通项公式x n.(2)写出y1,y2,y3,y4,由此猜想出数列{y n}的一个通项公式y n,并证明你的结论.(3)求z n=x1y1+x2y2+…+x n y n(n∈N*,n≤2008).【解析】(1)由框图,知数列{x n}中,x1=1,x n+1=x n+2,所以x n=1+2(n-1)=2n-1(n∈N*,n ≤2008).(2)y1=2,y2=8,y3=26,y4=80.由此,猜想y n=3n-1(n∈N*,n≤2008).证明:由框图,知数列{y n}中,y n+1=3y n+2,所以y n+1+1=3(y n+1),所以=3,y1+1=3.所以数列{y n+1}是以3为首项,3为公比的等比数列.所以y n+1=3·3n-1=3n,所以y n=3n-1(n∈N*,n≤2008).(3)z n=x1y1+x2y2+…+x n y n=1×(3-1)+3×(32-1)+…+(2n-1)(3n-1)=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n-,记S n=1×3+3×32+…+(2n-1)·3n,①则3S n=1×32+3×33+…+(2n-1)×3n+1,②①-②,得-2S n=3+2·32+2·33+…+2·3n-(2n-1)·3n+1=2(3+32+…+3n) -3-(2n-1)·3n+1=2×-3-(2n-1)·3n+1=3n+1-6-(2n-1)·3n+1=2(1-n)·3n+1-6,所以S n=(n-1)·3n+1+3.又1+3+…+(2n-1)=n2,所以z n=(n-1)·3n+1+3-n2(n∈N*,n≤2008).。
专题3算法初步、框图-2019年高考理科数学一轮总复习名师讲解及强化检测训练本专题要特别小心:1.注意赋值陷阱;2.算法类型陷阱;3.隐含条件陷阱;4.与几何概型联系陷阱;5.与数列联系陷阱;6.古典算法陷阱;7.数学文化类型;【学习目标】1.了解算法的含义,了解算法的思想;理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构.2.理解几种基本算法语句——输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.3.初步了解几个典型的算法案例.【知识要点】1.算法通常是指可以用计算机来解决某一类问题的程序或步骤,必须是明确和有序的,而且能够在有限步之内完成.2.程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形.通常程序框图由程序框和流程线组成,一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤,流程线带方向箭头,按照算法进行的顺序将程序框连接起来.3.三种基本逻辑结构(1)顺序结构是由若干个依次执行的处理步骤组成的,其结构形式为:(2)条件结构是指算法的流程根据给定的条件是否成立而选择执行不同的流向的结构形式,即:(3)循环结构是指从某处开始,按照一定的条件反复执行处理某一步骤的情况.反复执行的处理步骤称为循环体.循环结构又分为当型循环和直到型循环.结构形式为:4.基本算法语句(1)输入、输出语句和赋值语句:输入语句格式:INPUT“提示内容”;变量;输出语句格式:PRINT“提示内容”;表达式;赋值语句格式:变量=表达式.(2)条件语句:①框图:②条件语句格式:IF—THEN格式IF 条件THEN语句体END IFIF—THEN—ELSE格式IF 条件THEN语句体1ELSE 语句体2END IF5.循环语句循环语句的格式①UNTIL语句②WHILE语句DO循环体LOOP UNTIL条件WHILE条件循环体WEND③顺序结构是每个算法结构都含有的,而对于循环结构有重复性,条件结构具有选择性没有重复性,并且循环结构中必定包含一个条件结构,用于确定何时终止循环体.循环结构和条件结构都含有顺序结构.④利用循环结构表示算法,第一要先确定是利用当型循环结构,还是直到型循环结构;第二要选择准确的表示累计的变量;第三要注意在哪一步开始循环,满足什么条件不再执行循环体.6.算法案例(1)辗转相除法与更相减损术①辗转相除法:求两个正整数的最大公约数的方法,用较大的数m除以较小的数n得到余数r反复操作,直到余数为0为止,即m=nt+r(0≤r<n).因此要用“后测试型”循环语句表示,其程序如下:INPUT m,nDOr=m MOD nm=nn=rLOOP UNTIL r=0PRINT mEND②更相减损术是求两个正整数的最大公约数的算法.用较大数减去较小数,再用差数和较小数构成一对新数,再用大数减去小数,以同样的操作一直做下去,直到所得的数相等为止.这一过程可由循环语句表达算法,其程序如下:INPUT a,bWHILE a<>bIF a>b THENa=a-bELSE b=b-aEND IFWENDPRINT a,bEND(2)秦九韶算法n次多项式f(x)=a n x n+a n-1x n-1+…+a1x+a0=(a n x n-1+a n-1x n-2+…+a1)x+a0…=(…((a n x+a n-1)x+a n-2)x+…+a1)x+a0得到递推公式v0=a n且v k=v k-1x+a n-k,其中k=1,2,…,n其算法可用循环语句来实现.(3)进位制①将十进制数化为二进制数的算法称为除2取余法;将十进制数化为k进制数的算法称为除k取余法.②将k进制数化为十进制数的算法步骤为:第一步:从左到右依次取k进制数a n a n-1…a1a0(k)各位上的数字乘以k的幂,k的幂从n开始取值,每次递减1,递减到0,即a n·k n,a n-1·k n-1,…,a1·k,a0·k0;第二步:把所有积加起来,就得到十进制数.训练试题一、单选题1.【朝阳市2018届高三第三次模拟试题】执行如图所示的程序框图,若输入的,则输出的()A. 6B. 5C. 4D. 3【答案】C【方法总结】:解决程序框图问题时一定注意以下几点:(1) 不要混淆处理框和输入框;(2) 注意区分程序框图是条件分支结构还是循环结构;(3) 注意区分当型循环结构和直到型循环结构;(4) 处理循环结构的问题时一定要正确控制循环次数;(5) 要注意各个框的顺序,(6)在给出程序框图求解输出结果的试题中只要按照程序框图规定的运算方法逐次计算,直到达到输出条件即可.2.【华大联盟2018届高三4月检测题】秦久韶算法是中国古代数学史上的—个“神机妙算”,它将一元次多项式转化为个一次式的算法,大大简化了计算过程,即使在现代用计算机解决多项式求值问题时,秦久韶算法依然是最优的算法.如图所示的程序框图展示了求值的秦久韶算法,那么判断框可以填入的条件的输出的结果表示的值分别是()A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,所以选A.3.【天一大联考数学试题】转化为十进制数是( )A. 46B. 47C. 66D. 67【答案】B【方法总结】由二进制转化为十进制的方法,我们只要依次累加各位数字上的数乘以该数位的权重,即可得到十进制数;二进制、八进制、十进制与十六进制,它们之间区别在于数运算时是逢几进一位。
算法与程序框图一、基础知识1.算法(1)算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. (2)应用:算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. 2.程序框图程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形. 3.三种基本逻辑结构 (1)顺序结构(2)条件结构(3)循环结构三种基本逻辑结构的适用情境(1)顺序结构:要解决的问题不需要分类讨论. (2)条件结构:要解决的问题需要分类讨论.(3)循环结构:要解决的问题要进行许多重复的步骤,且这些步骤之间有相同的规律.考点一 顺序结构和条件结构[例1] (2019·沈阳质检)已知一个算法的程序框图如图所示,当输出的结果为0时,输入的实数x 的值为( )A .-3B .-3或9C .3或-9D .-3或-9[解析] 当x ≤0时,y =⎝⎛⎭⎫12x -8=0,x =-3;当x >0时,y =2-log 3x =0,x =9.故x =-3或x =9,选B.[答案] B[例2] 某程序框图如图所示,现输入如下四个函数,则可以输出的函数为( )A .f (x )=cos x x ⎝⎛⎭⎫-π2<x <π2,且x ≠0 B .f (x )=2x -12x +1C .f (x )=|x |xD .f (x )=x 2ln(x 2+1)[解析] 由程序框图知该程序输出的是存在零点的奇函数,选项A 、C 中的函数虽然是奇函数,但在给定区间上不存在零点,故排除A 、C.选项D 中的函数是偶函数,故排除D.选B.[答案] B[解题技法] 顺序结构和条件结构的运算方法(1)顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间是按从上到下的顺序进行的.解决此类问题,只需分清运算步骤,赋值量及其范围进行逐步运算即可.(2)条件结构中条件的判断关键是明确条件结构的功能,然后根据“是”的分支成立的条件进行判断.(3)对于条件结构,无论判断框中的条件是否成立,都只能执行两个分支中的一个,不能同时执行两个分支.[题组训练]1.半径为r 的圆的面积公式为S =πr 2,当r =5时,计算面积的流程图为( )解析:选D 因为输入和输出框是平行四边形,故计算面积的流程图为D. 2.运行如图所示的程序框图,可输出B =______,C =______.解析:若直线x+By+C=0与直线x+3y-2=0平行,则B=3,且C≠-2,若直线x+3y+C=0与圆x2+y2=1相切,则|C|12+(3)2=1,解得C=±2,又C≠-2,所以C=2.答案:3 2考点二循环结构考法(一)由程序框图求输出(输入)结果[例1](2018·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为20,则输出T的值为()A.1B.2C.3 D.4[解析]输入N的值为20,第一次执行条件语句,N=20,i =2,Ni =10是整数,∴T =0+1=1,i =3<5;第二次执行条件语句,N =20,i =3,N i =203不是整数,∴i =4<5;第三次执行条件语句,N =20,i =4,Ni =5是整数,∴T =1+1=2,i =5,此时i ≥5成立,∴输出T =2. [答案] B[例2] (2019·安徽知名示范高中联考)执行如图所示的程序框图,如果输出的n =2,那么输入的 a 的值可以为( )A .4B .5C .6D .7[解析] 执行程序框图,输入a ,P =0,Q =1,n =0,此时P ≤Q 成立,P =1,Q =3,n =1,此时P ≤Q 成立,P =1+a ,Q =7,n =2.因为输出的n 的值为2,所以应该退出循环,即P >Q ,所以1+a >7,结合选项,可知a 的值可以为7,故选D.[答案] D[解题技法] 循环结构的一般思维分析过程 (1)分析进入或退出循环体的条件,确定循环次数.(2)结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.(3)辨析循环结构的功能. 考法(二) 完善程序框图[例1] (2018·武昌调研考试)执行如图所示的程序框图,如果输入的a 依次为2,2,5时,输出的s 为17,那么在判断框中可以填入( )A .k <n?B .k >n?C .k ≥n?D .k ≤n?[解析] 执行程序框图,输入的a =2,s =0×2+2=2,k =1;输入的a =2,s =2×2+2=6,k =2;输入的a =5,s =2×6+5=17,k =3,此时结束循环,又n =2,所以判断框中可以填“k >n ?”,故选B.[答案] B[例2] (2018·全国卷Ⅱ)为计算S =1-12+13-14+…+199-1100,设计了如图所示的程序框图,则在空白框中应填入( )A .i =i +1B .i =i +2C .i =i +3D .i =i +4[解析] 由题意可将S 变形为S =⎝⎛⎭⎫1+13+…+199-⎝⎛⎭⎫12+14+…+1100,则由S =N -T ,得N =1+13+…+199,T =12+14+…+1100.据此,结合N =N +1i ,T =T +1i +1易知在空白框中应填入i =i +2.故选B.[答案] B[解题技法] 程序框图完善问题的求解方法(1)先假设参数的判断条件满足或不满足;(2)运行循环结构,一直到运行结果与题目要求的输出结果相同为止; (3)根据此时各个变量的值,补全程序框图.[题组训练]1.(2018·凉山质检)执行如图所示的程序框图,设输出的数据构成的集合为A ,从集合A 中任取一个元素a ,则函数y =x a ,x ∈[0,+∞)是增函数的概率为( )A.47B.45C.35D.34解析:选C 执行程序框图,x =-3,y =3;x =-2,y =0;x =-1,y =-1;x =0,y =0;x =1,y =3;x =2,y =8;x =3,y =15;x =4,退出循环.则集合A 中的元素有-1,0,3,8,15,共5个,若函数y =x a ,x ∈[0,+∞)为增函数,则a >0,所以所求的概率为35.2.(2019·珠海三校联考)执行如图所示的程序框图,若输出的n 的值为4,则p 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤34,78B.⎝⎛⎭⎫516,+∞C.⎣⎡⎭⎫516,78D.⎝⎛⎦⎤516,78解析:选A S =0,n =1;S =12,n =2;S =12+122=34,n =3;满足条件,所以p >34,继续执行循环体;S =34+123=78,n =4;不满足条件,所以p ≤78.输出的n 的值为4,所以34<p ≤78,故选A.3.(2019·贵阳适应性考试)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是137,则整数a 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选A 先不管a 的取值,直接运行程序.首先给变量S ,k 赋值,S =1,k =1,执行S =S +1k (k +1),得S =1+11×2,k =2;执行S =1+11×2+12×3,k =3;……继续执行,得S =1+11×2+12×3+…+1k (k +1)=1+⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1k -1k +1=2-1k +1,由2-1k +1=137得k =6,所以整数a =6,故选A.考点三 基本算法语句[典例] 执行如图程序语句,输入a =2cos 2 019π3,b =2tan 2 019π4,则输出y 的值是( )A .3B .4C .6D .-1[解析] 根据条件语句可知程序运行后是计算y =⎩⎪⎨⎪⎧a (a +b ),a <b ,a 2-b ,a ≥b ,且a =2cos 2 019π3=2cos π=-2,b =2tan 2 019π4=2tan 3π4=-2.因为a ≥b ,所以y =a 2-b =(-2)2-(-2)=6, 即输出y 的值是6. [答案] C[变透练清]1. 执行如图所示的程序,输出的结果是________.i =11S =1DOS =S*ii =i -1LOOP UNTIL i<9PRINT S END解析:程序反映出的算法过程为 i =11⇒S =11×1,i =10; i =10⇒S =11×10,i =9; i =9⇒S =11×10×9,i =8;i =8<9退出循环,执行“PRINT S ”. 故S =990. 答案:9902.阅读如图所示的程序.a 的值是________. 解析:由题意可得程序的功能是计算并输出a =⎩⎪⎨⎪⎧2+a ,a >2,a ×a ,a ≤2的值, 当a >2时,由2+a =9得a =7; 当a ≤2时,由a 2=9得a =-3, 综上知,a =7或a =-3. 答案:-3或7[课时跟踪检测]1.(2019·湖北八校联考)对任意非零实数a ,b ,定义a *b 的运算原理如图所示,则(log222)*⎝⎛⎭⎫18-23=( )A .1B .2C .3D .4解析:选A 因为log222=3,⎝⎛⎭⎫18-23=4,3<4,所以输出4-13=1,故选A. 2.执行如图所示的程序框图,则输出的x ,y 分别为( )A .90,86B .94,82C .98,78D .102,74解析:选C 第一次执行循环体,y =90,s =867+15,不满足退出循环的条件,故x =90;第二次执行循环体,y =86,s =907+433,不满足退出循环的条件,故x =94;第三次执行循环体,y =82,s =947+413,不满足退出循环的条件,故x =98;第四次执行循环体,y =78,s =27,满足退出循环的条件,故x =98,y =78.3.(2018·云南民族大学附属中学二模)执行如图所示的程序框图,若输出的k 的值为6,则判断框内可填入的条件是( )A .s >12?B .s >710?C .s >35?D .s >45?解析:选B s =1,k =9,满足条件;s =910,k =8,满足条件;s =45,k =7,满足条件;s =710,k =6,不满足条件.输出的k =6,所以判断框内可填入的条件是“s >710?”.故选B.4.(2019·合肥质检)执行如图所示的程序框图,如果输出的k 的值为3,则输入的a 的值可以是( )A .20B .21C .22D .23解析:选A 根据程序框图可知,若输出的k =3,则此时程序框图中的循环结构执行了3次,执行第1次时,S =2×0+3=3,执行第2次时,S =2×3+3=9,执行第3次时,S =2×9+3=21,因此符合题意的实数a 的取值范围是9≤a <21,故选A.5.(2019·重庆质检)执行如图所示的程序框图,如果输入的x =0,y =-1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =-2xB .y =-3xC .y =-4xD .y =-8x解析:选C 初始值x =0,y =-1,n =1,x =0,y =-1,x 2+y 2<36,n =2,x =12,y=-2,x 2+y 2<36,n =3,x =32,y =-6,x 2+y 2>36,退出循环,输出x =32,y =-6,此时x ,y 满足y =-4x ,故选C.6.(2018·南宁二中、柳州高中联考)执行如图所示的程序框图,若输出的结果s =132,则判断框中可以填( )A.i≥10? B.i≥11?C.i≤11? D.i≥12?解析:选B执行程序框图,i=12,s=1;s=12×1=12,i=11;s=12×11=132,i =10.此时输出的s=132,则判断框中可以填“i≥11?”.7.(2019·漳州八校联考)执行如图所示的程序,若输出的y的值为1,则输入的x的值为() INPUT xIF x>=1THENy=x2ELSEy=-x2+1END IFPRINT yENDA.0 B.1C.0或1 D.-1,0或1解析:选C当x≥1时,由x2=1得x=1或x=-1(舍去);当x<1时,由-x2+1=1得x=0.∴输入的x的值为0或1.)8.执行如图所示的程序框图,若输入的n=4,则输出的s=(C.20 D.35解析:选C执行程序框图,第一次循环,得s=4,i=2;第二次循环,得s =10,i =3; 第三次循环,得s =16,i =4; 第四次循环,得s =20,i =5.不满足i ≤n ,退出循环,输出的s =20.9.(2018·洛阳第一次统考)已知某算法的程序框图如图所示,则该算法的功能是( )A .求首项为1,公差为2的等差数列的前2 018项和B .求首项为1,公差为2的等差数列的前2 019项和C .求首项为1,公差为4的等差数列的前1 009项和D .求首项为1,公差为4的等差数列的前1 010项和解析:选D 由程序框图得,输出的S =(2×1-1)+(2×3-1)+(2×5-1)+…+(2×2 019-1),可看作数列{2n -1}的前2 019项中所有奇数项的和,即首项为1,公差为4的等差数列的前1 010项和.故选D.10.(2018·郑州第一次质量测试)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是7,则判断框内m 的取值范围是( )A .(30,42]B .(30,42)C .(42,56]D .(42,56)解析:选A k =1,S =2,k =2;S =2+4=6,k =3;S =6+6=12,k =4;S =12+8=20,k =5;S =20+10=30,k =6;S =30+12=42,k =7,此时不满足S =42<m ,退出循环,所以30<m ≤42,故选A.11.(2019·石家庄调研)20世纪70年代,流行一种游戏——角谷猜想,规则如下:任意写出一个自然数n ,按照以下的规律进行变换,如果n 是奇数,则下一步变成3n +1;如果n 是偶数,则下一步变成n2.这种游戏的魅力在于无论你写出一个多么庞大的数字,最后必然会落在谷底,更准确地说是落入底部的4-2-1循环,而永远也跳不出这个圈子,下列程序框图就是根据这个游戏而设计的,如果输出的i 值为6,则输入的n 值为( )A .5或16B .16C .5或32D .4或5或32解析:选C 若n =5,执行程序框图,n =16,i =2;n =8,i =3;n =4,i =4;n =2,i =5;n =1,i =6,结束循环,输出的i =6.若n =32,执行程序框图,n =16,i =2;n =8,i =3;n =4,i =4;n =2,i =5;n =1,i =6,结束循环,输出的i =6.当n =4或16时,检验可知不正确,故输入的n =5或32,故选C.12.(2018·贵阳第一学期检测)我国明朝数学家程大位著的《算法统宗》里有一道闻名世界的题目:“一百馒头一百僧,大僧三个更无争.小僧三人分一个,大小和尚各几丁?”如图所示的程序框图反映了对此题的一个求解算法,则输出的n 的值为( )A .20B .25C .30D .35解析:选B 法一:执行程序框图,n =20,m =80,S =60+803=8623≠100;n =21,m =79,S =63+793=8913≠100;n =22,m =78,S =66+783=92≠100;n =23,m =77,S =69+773=9423≠100;n =24,m =76,S =72+763=9713≠100;n =25,m =75,S =75+753=100,退出循环.所以输出的n =25.法二:设大和尚有x 个,小和尚有y 个, 则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =100,3x +13y =100,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =25,y =75, 根据程序框图可知,n 的值即大和尚的人数,所以n =25.13.已知函数y =lg|x -3|,如图所示程序框图表示的是给定x 值,求其相应函数值y 的算法.请将该程序框图补充完整.其中①处应填________,②处应填________.解析:由y =lg|x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧lg (x -3),x >3,lg (3-x ),x <3及程序框图知,①处应填x <3?,②处应填y=lg(x -3).答案:x <3? y =lg(x -3)14.执行如图所示的程序框图,若输入的N =20,则输出的S =________.解析:依题意,结合题中的程序框图知,当输入的N =20时,输出S 的值是数列{2k -1}的前19项和,即19(1+37)2=361.答案:36115.执行如图所示的程序框图,则输出的λ是________.解析:依题意,若λa +b 与b 垂直,则有(λa +b )·b =4(λ+4)-2(-3λ-2)=0,解得λ=-2;若λa +b 与b 平行,则有-2(λ+4)=4(-3λ-2),解得λ=0.结合题中的程序框图可知,输出的λ是-2.答案:-216.执行如图所示的程序框图,如果输入的x ,y ∈R ,那么输出的S 的最大值为________.解析:当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1不成立时,输出S 的值为1,当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1成立时,输出S =2x +y ,下面用线性规划的方法求此时S 的最大值.作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1表示的平面区域如图中阴影部分所示,由图可知当直线S =2x +y 经过点M (1,0)时S 最大,其最大值为2×1+0=2,故输出S 的最大值为2.答案:2。
高考达标检测(五十三) 算法与程序框图考查2类型——推结果、填条件一、选择题1.(2017·山东高考)执行如图所示的程序框图,当输入的x 的值为4时,输出的y 的值为2,则空白判断框中的条件可能为( )A .x >3B .x >4C .x ≤4D .x ≤5解析:选B 当x =4时,若执行“是”,则y =4+2=6,与题意矛盾;若执行“否”,则y =log 24=2,满足题意,故应执行“否”.故判断框中的条件可能为x >4.2.执行如图所示的程序框图,若输入的a 的值为2,则输出的b 的值为( )A .-2B .1C .2D .4 解析:选A 第一次循环,a =12,b =1,i =2;第二次循环,a =-1,b =-2,i =3;第三次循环,a =2,b =4,i =4; 第四次循环,a =12,b =1,i =5;……;由此可知b 的值以3为周期出现,且当i =2 019时退出循环,此时共循环2 018次, 又2 018=3×672+2,所以输出的b 的值为-2.3.某班有50名学生,在一次数学考试中,a n 表示学号为n 的学生的成绩,则执行如图所示的程序框图,下列结论正确的是( )A .P 表示成绩不高于60分的人数B .Q 表示成绩低于80分的人数C .R 表示成绩高于80分的人数D .Q 表示成绩不低于60分,且低于80分的人数解析:选D P 表示成绩低于60分的人数,Q 表示成绩低于80分且不低于60分的人数,R 表示成绩不低于80分的人数.4.(2017·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为24,则输出N 的值为( )A .0B .1C .2D .3解析:选C 第一次循环,24能被3整除,N =243=8>3;第二次循环,8不能被3整除,N =8-1=7>3; 第三次循环,7不能被3整除,N =7-1=6>3; 第四次循环,6能被3整除,N =63=2<3,结束循环,故输出N 的值为2.5.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .3B .-6C .10D .-15解析:选D 第一次执行程序,得到S =0-12=-1,i =2; 第二次执行程序,得到S =-1+22=3,i =3;第三次执行程序,得到S=3-32=-6,i=4;第四次执行程序,得到S=-6+42=10,i=5;第五次执行程序,得到S=10-52=-15,i=6,结束循环,输出的S=-15.6.某校为了了解高三学生日平均睡眠时间(单位:h),随机选择了50位学生进行调查.下表是这50位同学睡眠时间的频率分布表:现根据如下程序框图用计算机统计平均睡眠时间,则判断框①中应填入的条件是( )A.i>4? B.i>5?C.i>6? D.i>7?解析:选B 根据题目中程序框图,用计算机统计平均睡眠时间,总共执行6次循环,则判断框①中应填入的条件是i>5(或i≥6?).7.下图为某一函数的求值程序框图,根据框图,如果输出y 的值为3,那么应输入x =()A .1B .2C .3D .6解析:选B该程序的作用是计算分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x -3,x>66,2<x ≤6,5-x ,x ≤2的函数值,由题意,若x >6,则当y =3时,x -3=3,解得x =6,舍去; 若x ≤2,则当y =3时,5-x =3,解得x =2, 故输入的x 值为2.8.给出30个数:1,2,4,7,…,其规律是:第1个数是1;第2个数比第1个数大1;第3个数比第2个数大2;第4个数比第3个数大3,…,以此类推,要计算这30个数的和,现已给出了该问题的程序框图如图所示,那么框图中判断框①处和执行框②处应分别填入()A .i ≤30?;p =p +i -1B .i ≤29?;p =p +i +1C .i ≤31?;p =p +iD .i ≤30?;p =p +i解析:选D 由于要计算30个数的和,故循环要执行30次, 由于循环变量的初值为1,步长为1,故①中应填写“i ≤30?”.又由第1个数是1,第2个数比第1个数大1,第3个数比第2个数大2,第4个数比第3个数大3,…,故②中应填p =p +i.二、填空题9.(2017·江苏高考)如图是一个算法流程图.若输入x 的值为116,则输出y 的值是________.解析:由流程图可知其功能是运算分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥1,2+log 2x ,0<x<1,所以当输入的x 的值为116时,y =2+log 2116=2-4=-2.答案:-210.按下列程序框图来计算:如果输入的x =5,则应该运算________次才停止. 解析:由题意,该程序按如下步骤运行:经过第一次循环得到x =3×5-2=13,不满足x >200,进入下一步循环; 经过第二次循环得到x =3×13-2=37,不满足x >200,进入下一步循环;经过第三次循环得到x=3×37-2=109,不满足x>200,进入下一步循环;经过第四次循环得到x=3×109-2=325,因为325>200,结束循环并输出x的值因此,运算进行了4次后,输出x值而程序停止.故答案为4.答案:411.中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,该算法的程序框图如图所示. 执行该程序框图,若输入的x=3,n=3,输入的a依次为由小到大顺序排列的质数(从最小质数开始),直到结束为止,则输出的s =________.解析:运行程序:x=3,n=3,k=0,s=0;a=2,s=2,k=1;a=3,s=9,k=2;a=5,s=32,k=3;a=7,s =103,k=4,此时满足条件,循环结束,输出s=103.答案:10312.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是a=________.解析:运行程序,可得a=10,i=1,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=5,i=2,不满足i≥5,满足a是奇数,a=16,i=3,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=8,i=4,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=4,i=5,满足i≥5,退出循环,输出a的值为4.答案:413.已知某程序框图如图所示,则程序运行结束时输出的结果为________.解析:第一次循环结束时,n=2,x=3,y=1;第二次循环结束时,n=4,x=9,y=3;第三次循环结束时,n=6,x=27,y=3.此时满足n>4,结束循环,输出log y x=log327=3.答案:314.(2018·黄山调研)我国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”现用程序框图描述,如图所示,则输出结果n=________.解析:第一次循环,得S =2;第二次循环,得n =2,a =12,A =2,S =92;第三次循环,得n =3,a =14,A =4,S =354;第四次循环,得n =4,a =18,A =8,S =1358>10,结束循环,输出的n =4.答案:41.图1是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次是A 1,A 2,…,A 16,图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生情况的程序框图,那么该程序框图输出的结果是( )图1图2A.6 B.7 C.10 D.16解析:选C 由程序框图可知,其统计的是数学成绩大于等于90的人数,所以由茎叶图知,数学成绩大于等于90的人数为10,因此输出结果为10.2.如果执行程序框图,如果输出的S=2 550,则判断框内应填入的条件是( )A.k≤50? B.k≥51?C.k<50? D.k>51?解析:选A 根据题中的程序框图,可得该程序经过第一次循环得到S=2,k=2;经过第二次循环得到S=2+4,k=3;经过第三次循环得到S=2+4+6,k=4;……设经过第n次循环得到2+4+6+…+2n=n2+n=2 550,解得n=50,由此说明,当n>50时不满足判断框中的条件,则正好输出S=2 550,∴判断框应填入的条件是k≤50?.。
2019版高考数学一轮复习 选修系列 13.4 算法与程序框图 理1.算法与程序框图 (1)算法①算法通常是指按照一定规则解决某一类问题的明确和有限的步骤. ②应用:算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题. (2)程序框图定义:程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形. 2.三种基本逻辑结构3.算法语句(1)输入语句、输出语句、赋值语句的格式与功能(2)条件语句①程序框图中的条件结构与条件语句相对应.②条件语句的格式a.IF—THEN格式b.IF—THEN—ELSE格式(3)循环语句①程序框图中的循环结构与循环语句相对应.②循环语句的格式a.UNTIL语句b.WHILE语句【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)算法只能解决一个问题,不能重复使用.( ×)(2)程序框图中的图形符号可以由个人来确定.( ×)(3)输入框只能紧接开始框,输出框只能紧接结束框.( ×)(4)条件结构的出口有两个,但在执行时,只有一个出口是有效的.( √)(5)5=x是赋值语句.( ×)(6)输入语句可以同时给多个变量赋值.( √)1.已知一个算法:(1)m=a.(2)如果b<m,则m=b,输出m;否则执行第(3)步.(3)如果c<m,则m=c,输出m.否则执行第(4)步.(4)输出m.如果a=3,b=6,c=2,那么执行这个算法的结果是( )A.3 B.6C.2 D.m答案 C解析当a=3,b=6,c=2时,依据算法设计,本算法是求a、b、c三个数的最小值,故输出m的值为2,故选C.2.(2016·全国甲卷)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图,执行该程序框图,若输入的x=2,n=2,依次输入的a为2,2,5,则输出的s等于( )A.7 B.12 C.17 D.34答案 C解析由框图可知,输入x=2,n=2,a=2,s=2,k=1,不满足条件;a=2,s=4+2=6,k=2,不满足条件;a=5,s=12+5=17,k=3,满足条件,输出s=17,故选C. 3.(2017·广州调研)下列赋值能使y的值为4的是( )A.y-2=6 B.2*3-2=yC.4=y D.y=2*3-2答案 D解析 赋值时把“=”右边的值赋给左边的变量.4.(2017·太原月考)如图是一算法的程序框图,若输出结果为S =720,则在判断框中应填入的条件是( )A .k ≤6?B .k ≤7?C .k ≤8?D .k ≤9?答案 B解析 第一次执行循环,得到S =10,k =9;第二次执行循环,得到S =90,k =8;第三次执行循环,得到S =720,k =7,此时满足条件.5.若执行如图所示的程序框图,输入N =13,则输出S 的值为________.答案1213解析 由题意可知,S =(1-12)+(12-13)+…+(112-113)=1213.题型一 顺序结构与条件结构 命题点1 顺序结构例1如图所示的程序框图,根据该图和下列各小题的条件回答下面的几个小题.(1)该程序框图解决的是一个什么问题?(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,问当输入的x的值为3时,输出的值为多大?(3)在(2)的条件下要想使输出的值最大,输入的x的值应为多大?解(1)该程序框图解决的是求二次函数f(x)=-x2+mx的函数值的问题.(2)当输入的x的值为0和4时,输出的值相等,即f(0)=f(4).因为f(0)=0,f(4)=-16+4m,所以-16+4m=0,所以m=4,f(x)=-x2+4x.则f(3)=-32+4×3=3,所以当输入的x的值为3时,输出的f(x)的值为3.(3)因为f(x)=-x2+4x=-(x-2)2+4,当x=2时,f(x)最大值=4,所以要想使输出的值最大,输入的x的值应为2.命题点2 条件结构例2 执行如图所示的程序框图,如果输入的t∈[-1,3],则输出的s属于( )A.[-3,4] B.[-5,2]C.[-4,3] D.[-2,5]答案 A解析 根据程序框图可以得到分段函数s =⎩⎪⎨⎪⎧3t ,t <1,4t -t 2,t ≥1,进而在函数的定义域[-1,3]内分段求出函数的值域.所以当-1≤t <1时,s =3t ∈[-3,3);当1≤t ≤3时,s =4t -t2=-(t -2)2+4,所以此时3≤s ≤4.综上可知,函数的值域为[-3,4],即输出的s 属于[-3,4]. 引申探究若将本例中判断框的条件改为“t ≥1”,则输出的s 的范围是什么?解 根据程序框图可以得到,当-1≤t <1时,s =4t -t 2=-(t -2)2+4,此时-5≤s <3;当1≤t ≤3时,s =3t ∈[3,9].综上可知,函数的值域为[-5,9],即输出的s 属于[-5,9]. 思维升华 应用顺序结构与条件结构的注意点 (1)顺序结构顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间、框与框之间是按从上到下的顺序进行的. (2)条件结构利用条件结构解决算法问题时,重点是判断框,判断框内的条件不同,对应的下一框中的内容和操作要相应地进行变化,故要重点分析判断框内的条件是否满足.(高考改编)执行如图所示的程序框图,如果输入的x ,y ∈R ,那么输出的S 的最大值为________.答案 2解析 当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1不成立时输出S 的值为1;当条件x ≥0,y ≥0,x +y ≤1成立时S =2x +y ,下面用线性规划的方法求此时S 的最大值.作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,x +y ≤1表示的平面区域如图中阴影部分(含边界),由图可知当直线S =2x +y 经过点M (1,0)时S 最大,其最大值为2×1+0=2,故输出S 的最大值为2. 题型二 循环结构命题点1 由程序框图求输出结果例3 (2016·全国乙卷)执行右面的程序框图,如果输入的x =0,y =1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =2xB .y =3xC .y =4xD .y =5x 答案 C解析 执行题中的程序框图,知 第一次进入循环体:x =0+1-12=0,y =1×1=1,x 2+y 2<36; 第二次执行循环体:n =1+1=2,x =0+2-12=12,y =2×1=2,x 2+y 2<36;第三次执行循环体:n =2+1=3,x =12+3-12=32,y =3×2=6,x 2+y 2>36,满足x 2+y 2≥36,故退出循环,输出x =32,y =6,满足y =4x ,故选C.命题点2 完善程序框图例4 (2017·保定质检)如图给出的是计算12+14+16+…+120的值的一个框图,其中菱形判断框内应填入的条件是( )A .i >10?B .i <10?C .i >11?D .i <11?答案 A解析 经过第一次循环得到s =12,i =2,此时的i 不满足判断框中的条件;经过第二次循环得到s =12+14,i =3,此时的i 不满足判断框中的条件;经过第三次循环得到s =12+14+16,i =4,此时的i 不满足判断框中的条件;…;经过第十次循环得到s =12+14+16+…+120,i =11,此时的i 满足判断框中的条件,执行输出,故判断框中的条件是“i >10?”. 命题点3 辨析程序框图的功能例5 如果执行如图的程序框图,输入正整数N (N ≥2)和实数a 1,a 2,…,a N ,输出A ,B ,则( )A.A+B为a1,a2,…,a N的和B.A+B2为a1,a2,…,a N的算术平均数C.A和B分别是a1,a2,…,a N中最大的数和最小的数D.A和B分别是a1,a2,…,a N中最小的数和最大的数答案 C解析不妨令N=3,a1<a2<a3,则有k=1,x=a1,A=a1,B=a1;k=2,x=a2,A=a2;k=3,x=a3,A=a3,故输出A=a3,B=a1,故选C.思维升华与循环结构有关问题的常见类型及解题策略(1)已知程序框图,求输出的结果,可按程序框图的流程依次执行,最后得出结果.(2)完善程序框图问题,结合初始条件和输出结果,分析控制循环的变量应满足的条件或累加、累乘的变量的表达式.(3)对于辨析程序框图功能问题,可将程序执行几次,即可根据结果作出判断.(2016·四川)秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入n,x的值分别为3,2,则输出v的值为( )A.9 B.18 C.20 D.35答案 B解析初始值n=3,x=2,程序运行过程如下:v=1i=2 v=1×2+2=4i=1 v=4×2+1=9i=0 v=9×2+0=18i=-1 跳出循环,输出v=18,故选B.题型三基本算法语句例6 阅读下面两个算法语句:WHILE+图1LOOP UNTIL +图2执行图1中语句的结果是输出________;执行图2中语句的结果是输出________.答案i=4 i=2解析执行图1中语句,得到(i,i·(i+1))的结果依次为(1,2),(2,6),(3,12),(4,20),故输出i=4.执行图2中语句的情况如下:i=1,i=i+1=2,i·(i+1)=6<20(是),结束循环,输出i=2.思维升华解决算法语句有三个步骤:首先通读全部语句,把它翻译成数学问题;其次领悟该语句的功能;最后根据语句的功能运行程序,解决问题.(2015·江苏改编)根据如图所示的语句,可知输出的结果S=________.答案7解析I=1,S=1;S=1+2=3,I=1+3=4<8;S=3+2=5,I=4+3=7<8;S=5+2=7,I=7+3=10>8.退出循环,故输出S=7.19.程序框图中变量的取值典例执行如图所示的程序框图所表示的程序,则输出的A等于( )A.2 047 B.2 049C.1 023 D.1 025错解展示解析将每次运算的A值用数列{a n}表示,将开始的A=1看作a0,则a1=2a0+1=1,a2=2a1+1=3,…∴a10=2a9+1=210-1=1 023.答案 C现场纠错解析本题计算的是递推数列a0=1,a n+1=2a n+1(n=0,1,2,…)的第11项,{a n+1}是首项为2,公比为2的等比数列,故a10+1=211,故a10=2 047.答案 A纠错心得程序框图对计数变量及求和变量取值时,要注意两个变量的先后顺序.于( )A .3B .4C .5D .6 答案 B解析 第一次循环a =6-4=2,b =6-2=4,a =4+2=6,s =6,n =1; 第二次循环a =4-6=-2,b =4-(-2)=6,a =6-2=4,s =10,n =2; 第三次循环a =6-4=2,b =6-2=4,a =4+2=6,s =16,n =3;第四次循环a =4-6=-2,b =4-(-2)=6,a =6-2=4,s =20,n =4,满足题意,结束循环.2.(2016·北京)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为( )A .8B .9C .27D .36 答案 B解析 ①S =0+03=0,k =0+1=1,满足k ≤2; ②S =0+13=1,k =1+1=2,满足k ≤2;③S =1+23=9,k =2+1=3,不满足k ≤2,输出S =9.3.如图,若依次输入的x 分别为5π6、π6,相应输出的y 分别为y 1、y 2,则y 1、y 2的大小关系是( )A .y 1=y 2B .y 1>y 2C .y 1<y 2D .无法确定答案 C解析 由程序框图可知,当输入的x 为5π6时,sin 5π6>cos 5π6成立,所以输出的y 1=sin5π6=12;当输入的x 为π6时,sin π6>cos π6不成立,所以输出的y 2=cos π6=32,所以y 1<y 2. 4.阅读程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )A .7B .9C .10D .11 答案 B解析 i =1,S =0,第一次循环:S =0+lg 13=-lg 3>-1;第二次循环:i =3,S =lg 13+lg35=lg 15=-lg 5>-1;第三次循环:i =5,S =lg 15+lg 57=lg 17=-lg 7>-1;第四次循环:i=7,S =lg 17+lg 79=lg 19=-lg 9>-1;第五次循环:i =9,S =lg 19+lg 911=lg 111=-lg 11<-1.故输出i =9.5.(2017·成都调研)定义某种运算,ab 的运算原理如图所示.设S =1x ,x ∈[-2,2],则输出的S 的最大值与最小值的差为( )A .2B .-1C .4D .3 答案 A解析 由题意可得,S (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|x |,-2≤x ≤1,1,1<x ≤2,∴S (x )max =2,S (x )min =0, ∴S (x )max -S (x )min =2.6.(2015·课标全国Ⅱ)下边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a ,b 分别为14,18,则输出的a 等于( )A .0B .2C .4D .14答案 B解析 由题知,若输入a =14,b =18,则 第一次执行循环结构时,由a <b 知,a =14,b =b -a =18-14=4;第二次执行循环结构时,由a >b 知,a =a -b =14-4=10,b =4;第三次执行循环结构时,由a >b 知,a =a -b =10-4=6,b =4;第四次执行循环结构时,由a >b 知,a =a -b =6-4=2,b =4;第五次执行循环结构时,由a <b 知,a =2,b =b -a =4-2=2;第六次执行循环结构时,由a =b 知,输出a =2,结束. 故选B.7.公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”,利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出n 的值为________.(参考数据:sin 15°≈0.258 8,sin 7.5°≈0.1305)答案 24解析 n =6,S =12×6×sin 60°=332≈2.598<3.1,不满足条件,进入循环;n =12,S =12×12×sin 30°=3<3.1,不满足条件,继续循环;n =24,S =12×24×sin 15°≈12×0.258 8=3.105 6>3.1,满足条件,退出循环,输出n的值为24.8.以下给出了一个程序,根据该程序回答:(1)若输入4,则输出的结果是________;(2)该程序的功能所表达的函数解析式为________. 答案 (1)15 (2)y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <3,2,x =3,x 2-1,x >3解析 (1)x =4不满足x <3,∴y =x 2-1=42-1=15.输出15. (2)当x <3时,y =2x ,当x >3时,y =x 2-1;否则, 即x =3,y =2. ∴y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x <3,2,x =3,x 2-1,x >3.9.对一个作直线运动的质点的运动过程观测了8次,第i 次观测得到的数据为a i ,具体如下表所示:在对上述统计数据的分析中,一部分计算见如图所示的程序框图(其中a 是这8个数据的平均数),则输出的S 的值是________.答案 7解析 本题计算的是这8个数的方差,因为a =40+41+43+43+44+46+47+488=44,所以S =-2+-2+-2+-2+02+22+32+428=7.10.如图(1)(2)所示,它们都表示的是输出所有立方小于1 000的正整数的程序框图,那么应分别补充的条件为:(1)____________;(2)______________.答案(1)n3<1 000 (2)n3≥1 000解析第一个图中,n不能取10,否则会把立方等于1 000的正整数也输出了,所以应该填写n3<1 000;第二个图中,当n≥10时,循环应该结束,所以填写n3≥1 000.11.(2017·武汉质检)设a是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数.将组成a的3个数字按从小到大排成的三位数记为I(a),按从大到小排成的三位数记为D(a)(例如a=815,则I(a)=158,D(a)=851).阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个a,输出的结果b=________.答案495解析取a1=815⇒b1=851-158=693≠815⇒a2=693;由a2=693⇒b2=963-369=594≠693⇒a3=594;由a3=594⇒b3=954-459=495≠594⇒a4=495;由a4=495⇒b4=954-459=495=a4⇒b=495.12.(2016·抚州质检)某框图所给的程序运行结果为S=20,那么判断框中应填入的关于k 的条件是________.答案 k >8?解析 由题意可知输出结果为S =20,第1次循环,S =11,k =9,第2次循环,S =20,k =8,此时S 满足输出结果,退出循环,所以判断框中的条件为“k >8?”.13.(2016·长沙模拟)运行如图所示的程序框图,若输出的y 值的范围是[0,10],则输入的x 值的范围是________.答案 [-7,9]解析 该程序的功能是计算分段函数的值, y =⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x <-1,x 2,-1≤x ≤1,x +1,x >1.当x <-1时,由0≤3-x ≤10可得-7≤x <-1; 当-1≤x ≤1时,0≤x 2≤10恒成立; 当x >1时,由0≤x +1≤10可得1<x ≤9. 综上,输入的x 值的范围是[-7,9].*14.(2016·宣城模拟)已知函数f (x )=ax 3+12x 2在x =-1处取得极大值,记g (x )=1f x.程序框图如图所示,若输出的结果S >2 0152 016,则判断框中可以填入的关于n 的判断条件是________.(填序号)①n ≤2 015? ②n ≤2 016? ③n >2 015? ④n >2 016?答案 ②解析 由题意得f ′(x )=3ax 2+x ,由f ′(-1)=0, 得a =13,∴f ′(x )=x 2+x ,即g (x )=1x 2+x =1xx +=1x -1x +1. 由程序框图可知S =0+g (1)+g (2)+…+g (n ) =0+1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1, 由1-1n +1>2 0152 016,得n >2 015. 故可填入②.。
第十九单元 算法初步、复数、推理与证明教材复习课“算法初步、复数、推理与证明”相关基础知识一课过三种基本逻辑结构1.(2018·成都质检)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果是( )A .-3B .0 C. 3D .336 3解析:选C 由框图知输出的结果 s =sin π3+sin 2π3+…+sin 2 018π3,因为函数y =sin π3x 的周期是6,所以s =336⎝⎛⎭⎫sin π3+sin 2π3+…+sin 6π3+sin π3+sin 2π3=336×0+32+32= 3. 2.执行如图所示的程序框图.若输出y =-3,则输入的角θ=( )A.π6 B .-π6C.π3D .-π3解析:选D 由输出y =-3<0,排除A 、C ,又当θ=-π3时,输出y =-3,故选D.3.执行如图所示的程序框图,已知输出的s ∈[0,4],若输入的t ∈[m ,n ],则实数n -m 的最大值为( )A .1B .2C .3D .4解析:选D 由程序框图得s =⎩⎪⎨⎪⎧3t ,t <1,4t -t 2,t ≥1,作出s 的图象如图所示.若输入的t ∈[m ,n ],输出的s ∈[0,4],则由图象得n -m 的最大值为4.4.某程序框图如图所示,若输出的p 值为31,则判断框内应填入的条件是( )A .n >2?B .n >3?C .n >4?D .n >5?解析:选B 运行程序:p =1,n =0;n =1,p =2;n =2,p =6;n =3,p =15;n =4,p =31,根据题意,此时满足条件,输出p =31,即n =3时不满足条件,n =4时满足条件,故选B.[清易错]某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是74,则a =________.解析:由已知可得该程序的功能是计算并输出S =1+11×2+12×3+…+1a (a +1)=1+1-12+12-13+…+1a -1a +1=2-1a +1.若该程序运行后输出的值是74,则2-1a +1=74, 解得a =3.答案:31.复数的有关概念复数集C 和复平面内所有的点组成的集合是一一对应的,复数集C 与复平面内所有以原点O 为起点的向量组成的集合也是一一对应的,即(1)复数z =a +b i 一一对应复平面内的点Z (a ,b )(a ,b ∈R). (2)复数z =a +b i(a ,b ∈R)一一对应平面向量OZ ―→. 3.复数的运算设z 1=a +b i ,z 2=c +d i(a ,b ,c ,d ∈R),则 ①加法:z 1+z 2=(a +b i)+(c +d i)=(a +c )+(b +d )i ; ②减法:z 1-z 2=(a +b i)-(c +d i)=(a -c )+(b -d )i ; ③乘法:z 1·z 2=(a +b i)·(c +d i)=(ac -bd )+(ad +bc )i ; ④除法:z 1z 2=a +b i c +d i =(a +b i )(c -d i )(c +d i )(c -d i )=ac +bd +(bc -ad )ic 2+d 2(c +d i ≠0).[小题速通]1.(2016·全国卷Ⅲ)若z =4+3i ,则z |z |=( ) A .1B .-1C.45+35iD.45-35i 解析:选D ∵z =4+3i ,∴z =4-3i ,|z |=42+32=5, ∴z |z |=4-3i 5=45-35i. 2.若复数z 满足(1+i)z =|3+i|,则在复平面内,z 对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选A 由题意,得z =(3)2+121+i =2(1-i )(1+i )(1-i )=1-i ,所以z =1+i ,其在复平面内对应的点为(1,1),位于第一象限.3.复数2i1+i (i 为虚数单位)实部与虚部的和为( )A .2B .1C .0D .-2解析:选A 因为2i 1+i =2i (1-i )(1+i )(1-i )=1+i ,所以复数2i1+i (i 为虚数单位)实部与虚部的和为2.4.已知(1+2i)z =4+3i ,则z =________. 解析:∵z =4+3i 1+2i =(4+3i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=10-5i5=2-i ,∴z =2+i. 答案:2+i[清易错]1.利用复数相等a +b i =c +d i 列方程时,注意a ,b ,c ,d ∈R 的前提条件. 2.注意不能把实数集中的所有运算法则和运算性质照搬到复数集中来.例如,若z 1,z 2∈C ,z 21+z 22=0,就不能推出z 1=z 2=0;z 2<0在复数范围内有可能成立.1.已知4+m i1+2i ∈R ,且m ∈R ,则|m +6i|=( )A .6B .8C .8 3D .10解析:选D4+m i 1+2i =(4+m i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=4+2m +(m -8)i5,因为复数4+m i1+2i ∈R ,故m =8,所以|m +6i|=|8+6i|=10.2.已知5i2-i =a +b i(a ,b ∈R ,i 为虚数单位),则a +b =______.解析:5i 2-i =5i (2+i )(2-i )(2+i )=-1+2i , 由5i 2-i =a +b i ,得-1+2i =a +b i ,∴a =-1,b =2, ∴a +b =1. 答案:11.合情推理(1)定义:从一般性的原理出发,推出某个特殊情况下的结论,我们把这种推理称为演绎推理.简言之,演绎推理是由一般到特殊的推理.(2)“三段论”是演绎推理的一般模式,包括: ①大前提——已知的一般原理; ②小前提——所研究的特殊情况;③结论——根据一般原理,对特殊情况作出的判断. [小题速通]1.已知2和3都是无理数,试证:2+3也是无理数,某同学运用演绎推理证明如下:依题设2和3都是无理数,而无理数与无理数之和是无理数,所以2+3必是无理数.这个同学证明是错误的,错误原因是( )A .大前提错误B .小前提错误C .推理形式错误D .以上都可能解析:选A 大前提:无理数与无理数之和是无理数,错误; 小前提:2和3都是无理数,正确; 结论:2+3也是无理数,正确, 故只有大前提错误.2.我们在学习立体几何推导球的体积公式时,用到了祖暅原理:即两个等高的几何体,被等高的截面所截,若所截得的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.类比此方法:求双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b>0)与x 轴,直线y =h (h >0)及渐近线y =ba x 所围成的阴影部分(如图)绕y 轴旋转一周所得的几何体的体积为________.解析:由题意可知,该几何体的横截面是一个圆环,设圆环的外半径与内半径分别为R ,r ,其面积S =π(R 2-r 2).∵x 2a 2-y 2b 2=1⇒R 2=a 2+a 2b2y 2, 同理:r 2=a 2b2y 2,∴R 2-r 2=a 2,由祖暅原理知,此旋转体的体积等价于一个半径为a ,高为h 的柱体的体积,为πa 2h .答案:πa 2h 3.有如下等式: 2+4=6;8+10+12=14+16;18+20+22+24=26+28+30;……以此类推,则2 018出现在第________个等式中. 解析:①2+4=6; ②8+10+12=14+16;③18+20+22+24=26+28+30, ……其规律为:各等式首项分别为2×1,2×(1+3),2×(1+3+5),…,所以第n 个等式的首项为2[1+3+…+(2n -1)]=2×n (1+2n -1)2=2n 2,当n =31时,等式的首项为2×312=1 922, 当n =32时,等式的首项为2×322=2 048, 所以2 018在第31个等式中. 答案:311.直接证明间接证明是不同于直接证明的又一类证明方法,反证法是一种常用的间接证明方法. (1)反证法的定义:假设原命题不成立(即在原命题的条件下,结论不成立),经过正确的推理,最后得出矛盾,因此说明假设错误,从而证明原命题成立的证明方法.(2)用反证法证明的一般步骤: ①反设——假设命题的结论不成立;②归谬——根据假设进行推理,直到推出矛盾为止; ③结论——断言假设不成立,从而肯定原命题的结论成立. 3.数学归纳法证明一个与正整数n 有关的命题,可按下列步骤进行: (1)(归纳奠基)证明当n 取第一个值n 0(n 0∈N *)时命题成立;(2)(归纳递推)假设n =k (k ≥n 0,k ∈N *)时命题成立,证明当n =k +1时命题也成立. 只要完成这两个步骤,就可以断定命题对从n 0开始的所有正整数n 都成立. [小题速通]1.(2018·成都一模)要证a 2+b 2-1-a 2b 2≤0,只需证明( ) A .2ab -1-a 2b 2≤0 B .a 2+b 2-1-a 4+b 42≤0C.(a +b )22-1-a 2b 2≤0D .(a 2-1)(b 2-1)≥0解析:选D a 2+b 2-1-a 2b 2≤0⇔(a 2-1)(b 2-1)≥0.2.如果命题p (n )对n =k (k ∈N *)成立,则它对n =k +2也成立.若p (n )对n =2也成立,则下列结论正确的是( )A .p (n )对所有正整数n 都成立B .p (n )对所有正偶数n 都成立C .p (n )对所有正奇数n 都成立D .p (n )对所有自然数n 都成立解析:选B 由题意n =k 成立,则n =k +2也成立,又n =2时成立,则p (n )对所有正偶数都成立.3.下列命题适合用反证法证明的是________.(填序号) ①已知函数f (x )=a x +x -2x +1(a >1),证明:方程f (x )=0没有负实数根; ②若x ,y ∈R ,x >0,y >0,且x +y >2, 求证:1+x y 和1+yx 中至少有一个小于2; ③关于x 的方程ax =b (a ≠0)的解是唯一的;④同一平面内,分别与两条相交直线垂直的两条直线必相交.解析:①是“否定”型命题,②是“至少”型命题,③是“唯一”型命题,且命题中条件较少,④中条件较少,不足以直接证明,因此四个命题都适合用反证法证明.答案:①②③④一、选择题1.若z =i(3-2i)(其中i 为复数单位),则z =( ) A .3-2i B .3+2i C .2+3iD .2-3i解析:选D 由z =i(3-2i)=2+3i ,得z =2-3i.2.已知i 为虚数单位,a 为实数,复数z =a -3i1-i在复平面上对应的点在y 轴上,则a 为( )A .-3B .-13C.13D .3解析:选A ∵z =a -3i 1-i =(a -3i )(1+i )(1-i )(1+i )=a +3-(3-a )i2,又复数z =a -3i1-i在复平面上对应的点在y 轴上,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +3=0,3-a ≠0,解得a =-3. 3.分析法又称执果索因法,若用分析法证明“设a >b >c ,且a +b +c =0,求证:b 2-ac <3a ”索的因应是( )A .a -b >0B .a -c >0C .(a -b )(a -c )>0D .(a -b )(a -c )<0解析:选Cb 2-ac <3a ⇔b 2-ac <3a 2⇔(a +c )2-ac <3a 2⇔a 2+2ac +c 2-ac -3a 2<0 ⇔-2a 2+ac +c 2<0⇔2a 2-ac -c 2>0⇔(a -c )(2a +c )>0 ⇔(a -c )(a -b )>0.4.利用数学归纳法证明“(n +1)(n +2)·…·(n +n )=2n ×1×3×…×(2n -1),n ∈N *”时,从“n =k ”变到“n =k +1”时,左边应增乘的因式是( )A .2k +1B .2(2k +1)C.2k +1k +1D.2k +3k +1解析:选B 当n =k (k ∈N *)时, 左式为(k +1)(k +2) ·…·(k +k );当n =k +1时,左式为(k +1+1)(k +1+2)·…·(k +1+k -1)(k +1+k )(k +1+k +1), 则左边应增乘的式子是(2k +1)(2k +2)k +1=2(2k +1).5.(2017·北京高考)执行如图所示的程序框图,输出的s 值为( )A .2 B.32 C.53D.85解析:选C 运行该程序,k =0,s =1,k <3; k =0+1=1,s =1+11=2,k <3; k =1+1=2,s =2+12=32,k <3; k =1+2=3,s =32+132=53,此时不满足循环条件,输出s ,故输出的s 值为53.6.若数列{a n }是等差数列,b n =a 1+a 2+…+a nn,则数列{b n }也为等差数列.类比这一性质可知,若正项数列{c n }是等比数列,且{d n }也是等比数列,则d n 的表达式应为( )A .d n =c 1+c 2+…+c nn B .d n =c 1·c 2·…·c n nC .d n = n c n 1+c n 2+…+c nnn D .d n =n c 1·c 2·…·c n解析:选D 因为数列{a n }是等差数列,所以b n =a 1+a 2+…+a n n =a 1+(n -1)·d2(d 为等差数列{a n }的公差),{b n }也为等差数列,因为正项数列{c n }是等比数列,设公比为q ,则d n =n c 1·c 2·…·c n =n c 1·c 1q ·…·c 1q n -1=c 1q n -12,所以{d n }也是等比数列.7.执行如图所示的程序框图,若输出的结果是99199,则判断框内应填的内容是( )A .n <98?B .n <99?C .n <100?D .n <101?解析:选B 由14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=1212n -1-12n +1,可知程序框图的功能是计算并输出S =12⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n 2n +1的值.由题意令n 2n +1=99199,解得n =99,即当n <99时,执行循环体,若不满足此条件,则退出循环,输出S 的值.8.已知“整数对”按如下规律排成一列:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),…,则第60个“整数对”是( )A .(7,5)B .(5,7)C .(2,10)D .(10,1)解:选B 依题意,把“整数对”的和相同的分为一组,不难得知第n 组中每个“整数对”的和均为n +1,且第n 组共有n 个“整数对”,这样的前n 组一共有n (n +1)2个“整数对”,注意到10×(10+1)2<60<11×(11+1)2,因此第60个“整数对”处于第11组(每个“整数对”的和为12的组)的第5个位置,结合题意可知每个“整数对”的和为12的组中的各对数依次为:(1,11),(2,10),(3,9),(4,8),(5,7),…,因此第60个“整数对”是(5,7).二、填空题 9.M =1210+1210+1+1210+2+…+1211-1与1的大小关系为__________. 解析:因为M =1210+1210+1+1210+2+…+1211-1=1210+1210+1+1210+2+…+1210+(210-1)<1210+1210+1210+…+1210=1, 所以M <1.答案:M <1 10.若复数z =a +ii(其中i 为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a =________. 解析:因为复数z =a +i i =a i +i 2i 2=1-a i ,所以-a =1,即a =-1. 答案:-111.下边程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入的a ,b 分别为14,18,则输出的a =________.解析:a =14,b =18.第一次循环:14≠18且14<18,b =18-14=4; 第二次循环:14≠4且14>4,a =14-4=10; 第三次循环:10≠4且10>4,a =10-4=6; 第四次循环:6≠4且6>4,a =6-4=2; 第五次循环:2≠4且2<4,b =4-2=2; 第六次循环:a =b =2,跳出循环,输出a =2. 答案:212.设n 为正整数,f (n )=1+12+13+…+1n ,计算得f (2)=32,f (4)>2,f (8)>52,f (16)>3,观察上述结果,可推测一般的结论为________.解析:∵f (21)=32,f (22)>2=42,f (23)>52,f (24)>62,∴归纳得f (2n )≥n +22(n ∈N *). 答案:f (2n )≥n +22(n ∈N *)三、解答题13.若a >b >c >d >0且a +d =b +c , 求证:d +a <b +c .证明:要证d +a <b +c , 只需证(d +a )2<(b +c )2, 即证a +d +2ad <b +c +2bc ,因为a +d =b +c ,所以只需证ad <bc ,即证ad <bc , 设a +d =b +c =t ,则ad -bc =(t -d )d -(t -c )c =(c -d )(c +d -t )<0, 故ad <bc 成立,从而d +a <b +c 成立.14.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2. (1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)设b n =S nn(n ∈N *),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列.解:(1)由已知得⎩⎨⎧a 1=1+2,3a 1+3d =9+32,所以d =2,故a n =2n -1+2,S n =n (n +2).(2)证明:由(1),得b n =S nn =n + 2.假设数列{b n }中存在三项b p ,b q ,b r (p ,q ,r 互不相等)成等比数列,则b 2q =b p b r ,即(q +2)2=(p +2)(r +2),所以(q 2-pr )+2(2q -p -r )=0.因为p ,q ,r ∈N *,所以⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0,所以⎝⎛⎭⎫p +r 22=pr ,(p -r )2=0.所以p =r ,这与p ≠r 矛盾,所以数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 高考研究课(一)算法与程序框图考查2类型——推结果、填条件 [全国卷5年命题分析][典例] =-1,则输出的S =( )A.2B.3C.4 D.5(2)(2017·山东高考)执行两次如图所示的程序框图,若第一次输入的x的值为7,第二次输入的x的值为9,则第一次、第二次输出的a的值分别为()A.0,0 B.1,1C.0,1 D.1,0[解析](1)运行程序框图,a=-1,S=0,K=1,K≤6成立;S=0+(-1)×1=-1,a=1,K=2,K≤6成立;S=-1+1×2=1,a=-1,K=3,K≤6成立;S=1+(-1)×3=-2,a=1,K=4,K≤6成立;S=-2+1×4=2,a=-1,K=5,K≤6成立;S=2+(-1)×5=-3,a=1,K=6,K≤6成立;S=-3+1×6=3,a=-1,K=7,K≤6不成立,输出S=3.(2)当输入x=7时,b=2,因为b2>x不成立且x不能被b整除,故b=3,这时b2>x成立,故a=1,输出a的值为1.当输入x=9时,b=2,因为b2>x不成立且x不能被b整除,故b=3,这时b2>x不成立且x 能被b 整除,故a =0,输出a 的值为0.[答案] (1)B (2)D [方法技巧]解决程序框图推结果问题要注意几个常用变量(1)计数变量:用来记录某个事件发生的次数,如i =i +1. (2)累加变量:用来计算数据之和,如S =S +i . (3)累乘变量:用来计算数据之积,如p =p ×i . [即时演练]1.(2016·全国卷Ⅰ)执行如图所示的程序框图,如果输入的x =0,y =1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =2xB .y =3xC .y =4xD .y =5x解析:选C 输入x =0,y =1,n =1, 运行第一次,x =0,y =1,不满足x 2+y 2≥36; 运行第二次,x =12,y =2,不满足x 2+y 2≥36;运行第三次,x =32,y =6,满足x 2+y 2≥36,输出x =32,y =6.由于点⎝⎛⎭⎫32,6在直线y =4x 上,故选C. 2.执行如图所示的程序框图,输出的s 是________.解析:第一次循环:i=1,s=1;第二次循环:i=2,s=-1;第三次循环:i=3,s=2;第四次循环:i=4,s=-2,此时i=5,执行s=3×(-2)=-6,故输出s=-6.答案:-6[典例]第六章“均输”中,有一竹节容量问题,某教师根据这一问题的思想设计了如图所示的程序框图,若输出的m的值为35,则输入的a的值为()A.4 B.5C.7 D.11(2)一个算法的程序框图如图所示,该程序输出的结果为3655,则空白处应填入的条件为()A.i≤9? B.i≤6?C.i≥9? D.i≤8?[解析](1)起始阶段有m=2a-3,i=1,第一次循环:m=2×(2a-3)-3=4a-9,i=2,第二次循环:m=2×(4a-9)-3=8a-21,i=3,第三次循环:m=2×(8a-21)-3=16a-45,i=4,第四次循环:m =2×(16a -45)-3=32a -93, 跳出循环,输出m =32a -93=35,解得a =4.(2)由1i (i +2)=12⎝⎛⎭⎫1i -1i +2及题意知,该程序框图的功能是计算S =121-13+12-14+…+1i -1-1i +1+1i -1i +2=34-121i +1+1i +2的值,由S =3655,得i =9.故空白处应填入的条件为:i ≤9. [答案] (1)A (2)A [方法技巧]程序框图的补全及逆向求解问题(1)先假设参数的判断条件满足或不满足;(2)运行循环结构,一直到运行结果与题目要求的输出结果相同为止; (3)根据此时各个变量的值,补全程序框图. [即时演练]1.执行如图所示的程序框图,若输出k 的值为16,则判断框内可填入的条件是( )A .S <1510?B .S >85?C .S >1510?D .S <85?解析:选D 运行程序:k =10,S =1;S =1110,k =11;S =1210,k =12;S =1310,k =13;S =1410,k =14;S =1510,k =15;S =1610=85,k =16,此时不满足条件,循环结束,输出k =16,所以判断框内可填入条件是S <85?.2.运行如图所示的程序框图,若输出的y 值的范围是[0,10],则输入的x 值的范围是________.解析:该程序的功能是计算分段函数的值, y =⎩⎪⎨⎪⎧3-x ,x <-1,x 2,-1≤x ≤1,x +1,x >1.当x <-1时,由0≤3-x ≤10,可得-7≤x <-1; 当-1≤x ≤1时,0≤x 2≤10成立;当x >1时,由0≤x +1≤10,可得1<x ≤9, 综上,输入的x 值的范围是[-7,9]. 答案:[-7,9]1.(2017·全国卷Ⅰ)如图所示的程序框图是为了求出满足3n -2n >1 000的最小偶数n ,那么在◇和▭两个空白框中,可以分别填入( )A .A >1 000和n =n +1B .A >1 000和n =n +2C .A ≤1 000和n =n +1D .A ≤1 000和n =n +2解析:选D 程序框图中A =3n -2n ,且判断框内的条件不满足时输出n ,所以判断框中应填入A ≤1 000,由于初始值n =0,要求满足A =3n -2n >1 000的最小偶数,故执行框中应填入n =n +2.2.(2017·全国卷Ⅲ)执行如图所示的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N的最小值为()A.5 B.4C.3 D.2解析:选D执行程序框图,S=0+100=100,M=-10,t=2;S=100-10=90,M =1,t=3,S<91,输出S,此时,t=3不满足t≤N,所以输入的正整数N的最小值为2.3.(2016·全国卷Ⅱ)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图.执行该程序框图,若输入的x=2,n=2,依次输入的a为2,2,5,则输出的s=()A.7 B.12C.17 D.34解析:选C第一次运算:s=0×2+2=2,k=1;第二次运算:s=2×2+2=6,k=2;第三次运算:s=6×2+5=17,k=3>2,结束循环,s=17.4.(2016·全国卷Ⅲ)执行如图所示的程序框图,如果输入的a=4,b=6,那么输出的n=()A.3 B.4C.5 D.6解析:选B程序运行如下:开始a=4,b=6,n=0,s=0.第1次循环:a=2,b=4,a=6,s=6,n=1;第2次循环:a=-2,b=6,a=4,s=10,n=2;第3次循环:a=2,b=4,a=6,s=16,n=3;第4次循环:a=-2,b=6,a=4,s=20,n=4.此时,满足条件s>16,退出循环,输出n=4.故选B.5.(2015·全国卷Ⅰ)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5 B.6C .7D .8解析:选C 运行第一次:S =1-12=12=0.5,m =0.25,n =1,S >0.01;运行第二次:S =0.5-0.25=0.25,m =0.125,n =2,S >0.01; 运行第三次:S =0.25-0.125=0.125,m =0.062 5,n =3,S >0.01; 运行第四次:S =0.125-0.062 5=0.062 5,m =0.031 25,n =4,S >0.01; 运行第五次:S =0.031 25,m =0.015 625,n =5,S >0.01; 运行第六次:S =0.015 625,m =0.007 812 5,n =6,S >0.01; 运行第七次:S =0.007 812 5,m =0.003 906 25,n =7,S <0.01. 输出n =7.故选C.6.(2014·全国卷Ⅰ)执行如图所示程序框图,若输入的a ,b ,k 分别为1,2,3,则输出的M =( )A.203B.165C.72D.158解析:选D 第一次循环:M =32,a =2,b =32,n =2;第二次循环:M =83,a =32,b =83,n =3;第三次循环:M =158,a =83,b =158,n =4. 则输出M =158. 7.(2014·全国卷Ⅱ)执行如图的程序框图,如果输入的x ,t 均为2,则输出的S =( )A.4 B.5C.6 D.7解析:选D执行循环体,第一次循环,M=2,S=5,k=2;第二次循环,M=2,S=7,k=3.故输出的S=7.一、选择题1.(2017·山东高考)执行如图所示的程序框图,当输入的x的值为4时,输出的y的值为2,则空白判断框中的条件可能为()A.x>3B.x>4C.x≤4 D.x≤5解析:选B当x=4时,若执行“是”,则y=4+2=6,与题意矛盾;若执行“否”,则y=log24=2,满足题意,故应执行“否”.故判断框中的条件可能为x>4.2.执行如图所示的程序框图,若输入的a的值为2,则输出的b的值为()A .-2B .1C .2D .4解析:选A 第一次循环,a =12,b =1,i =2;第二次循环,a =-1,b =-2,i =3;第三次循环,a =2,b =4,i =4;第四次循环,a =12,b =1,i =5;……;由此可知b 的值以3为周期出现,且当i =2 019时退出循环,此时共循环2 018次,又2 018=3×672+2,所以输出的b 的值为-2.3.某班有50名学生,在一次数学考试中,a n 表示学号为n 的学生的成绩,则执行如图所示的程序框图,下列结论正确的是( )A .P 表示成绩不高于60分的人数B .Q 表示成绩低于80分的人数C .R 表示成绩高于80分的人数D .Q 表示成绩不低于60分,且低于80分的人数解析:选D P 表示成绩低于60分的人数,Q 表示成绩低于80分且不低于60分的人数,R 表示成绩不低于80分的人数.4.(2017·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N 的值为24,则输出N 的值为( )A .0B .1C .2D .3解析:选C 第一次循环,24能被3整除,N =243=8>3;第二次循环,8不能被3整除,N =8-1=7>3; 第三次循环,7不能被3整除,N =7-1=6>3; 第四次循环,6能被3整除,N =63=2<3,结束循环,故输出N 的值为2.5.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .3B .-6C .10D .-15解析:选D 第一次执行程序,得到S =0-12=-1,i =2; 第二次执行程序,得到S =-1+22=3,i =3; 第三次执行程序,得到S =3-32=-6,i =4; 第四次执行程序,得到S =-6+42=10,i =5; 第五次执行程序,得到S =10-52=-15,i =6, 结束循环,输出的S =-15.6.某校为了了解高三学生日平均睡眠时间(单位:h),随机选择了50位学生进行调查.下表是这50位同学睡眠时间的频率分布表:现根据如下程序框图用计算机统计平均睡眠时间,则判断框①中应填入的条件是()A.i>4? B.i>5?C.i>6? D.i>7?解析:选B根据题目中程序框图,用计算机统计平均睡眠时间,总共执行6次循环,则判断框①中应填入的条件是i>5(或i≥6?).7.下图为某一函数的求值程序框图,根据框图,如果输出y的值为3,那么应输入x=()A.1 B.2C.3 D.6解析:选B 该程序的作用是计算分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧x -3,x >66,2<x ≤6,5-x ,x ≤2的函数值,由题意,若x >6,则当y =3时,x -3=3,解得x =6,舍去; 若x ≤2,则当y =3时,5-x =3,解得x =2, 故输入的x 值为2.8.给出30个数:1,2,4,7,…,其规律是:第1个数是1;第2个数比第1个数大1;第3个数比第2个数大2;第4个数比第3个数大3,…,以此类推,要计算这30个数的和,现已给出了该问题的程序框图如图所示,那么框图中判断框①处和执行框②处应分别填入( )A .i ≤30?;p =p +i -1B .i ≤29?;p =p +i +1C .i ≤31?;p =p +iD .i ≤30?;p =p +i解析:选D 由于要计算30个数的和,故循环要执行30次,由于循环变量的初值为1,步长为1,故①中应填写“i ≤30?”.又由第1个数是1,第2个数比第1个数大1,第3个数比第2个数大2,第4个数比第3个数大3,…,故②中应填p =p +i .二、填空题9.(2017·江苏高考)如图是一个算法流程图.若输入x 的值为116,则输出y 的值是________.解析:由流程图可知其功能是运算分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x ≥1,2+log 2x ,0<x <1,所以当输入的x 的值为116时,y =2+log 2116=2-4=-2.答案:-210.按下列程序框图来计算:如果输入的x =5,则应该运算________次才停止. 解析:由题意,该程序按如下步骤运行:经过第一次循环得到x =3×5-2=13,不满足x >200,进入下一步循环; 经过第二次循环得到x =3×13-2=37,不满足x >200,进入下一步循环; 经过第三次循环得到x =3×37-2=109,不满足x >200,进入下一步循环; 经过第四次循环得到x =3×109-2=325,因为325>200,结束循环并输出x 的值 因此,运算进行了4次后,输出x 值而程序停止.故答案为4. 答案:411.中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,该算法的程序框图如图所示. 执行该程序框图,若输入的x =3,n =3,输入的a 依次为由小到大顺序排列的质数(从最小质数开始),直到结束为止,则输出的s =________.解析:运行程序:x =3,n =3,k =0,s =0;a =2,s =2,k =1;a =3,s =9,k =2;a =5,s =32,k =3;a =7,s =103,k =4,此时满足条件,循环结束,输出s =103.答案:10312.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是a =________.解析:运行程序,可得a=10,i=1,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=5,i=2,不满足i≥5,满足a是奇数,a=16,i=3,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=8,i=4,不满足i≥5,不满足a是奇数,a=4,i=5,满足i≥5,退出循环,输出a的值为4.答案:413.已知某程序框图如图所示,则程序运行结束时输出的结果为________.解析:第一次循环结束时,n=2,x=3,y=1;第二次循环结束时,n=4,x=9,y=3;第三次循环结束时,n=6,x=27,y=3.此时满足n>4,结束循环,输出log y x=log327=3.答案:314.(2018·黄山调研)我国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”现用程序框图描述,如图所示,则输出结果n=________.解析:第一次循环,得S=2;第二次循环,得n=2,a=12,A=2,S=92;第三次循环,得n=3,a=14,A=4,S=354;第四次循环,得n=4,a=18,A=8,S=1358>10,结束循环,输出的n=4.答案:41.图1是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次是A1,A2,…,A16,图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生情况的程序框图,那么该程序框图输出的结果是()图1图2A.6B.7C.10D.16解析:选C由程序框图可知,其统计的是数学成绩大于等于90的人数,所以由茎叶图知,数学成绩大于等于90的人数为10,因此输出结果为10.2.如果执行程序框图,如果输出的S=2 550,则判断框内应填入的条件是()A.k≤50? B.k≥51?C.k<50? D.k>51?解析:选A根据题中的程序框图,可得该程序经过第一次循环得到S=2,k=2;经过第二次循环得到S=2+4,k=3;经过第三次循环得到S=2+4+6,k=4;……设经过第n次循环得到2+4+6+…+2n=n2+n=2 550,解得n=50,由此说明,当n>50时不满足判断框中的条件,则正好输出S=2 550,∴判断框应填入的条件是k≤50?.高考研究课(二)数系的扩充与复数的引入的命题3角度——概念、运算、意义[全国卷5年命题分析][典例](1)设i是虚数单位.若复数a-10(a∈R)是纯虚数,则a的值为()3-iA.-3B.-1C.1 D.3(2)已知复数z 满足z1+i=|2-i|,则z 的共轭复数对应的点位于复平面内的( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(3)若复数 z 满足z (1+i)=2i(i 为虚数单位),则|z |=( ) A .1 B .2C. 2D. 3 [解析] (1)∵复数a -103-i=a -10(3+i )10=(a -3)-i 为纯虚数,∴a -3=0,∴a =3.(2)∵z1+i=|2-i|=5,∴z =5+5i , 则z 的共轭复数5-5i 对应的点(5,-5)位于复平面内的第四象限.(3)法一:设z =a +b i(a ,b ∈R),则由z (1+i)=2i ,得(a +b i)·(1+i)=2i ,所以(a -b )+(a+b )i =2i ,由复数相等的条件得⎩⎪⎨⎪⎧a -b =0,a +b =2,解得a =b =1,所以z =1+i ,故|z |=12+12=2.法二:由z (1+i)=2i ,得z =2i 1+i=2i (1-i )2=i -i 2=1+i ,所以|z |=12+12= 2.[答案] (1)D (2)D (3)C [方法技巧]求解与复数概念相关问题的技巧复数的分类、复数的相等、复数的模,共轭复数的概念都与复数的实部与虚部有关,所以解答与复数相关概念有关的问题时,需把所给复数化为代数形式,即a +b i(a ,b ∈R)的形式,再根据题意求解.[即时演练]1.(2017·山东高考)已知a ∈R ,i 是虚数单位.若z =a + 3 i ,z ·z =4,则a =( ) A .1或-1 B.7或-7 C .- 3 D. 3解析:选A 法一:由题意可知z =a -3i , ∴z ·z =(a +3i)(a -3i)=a 2+3=4,故a =1或-1. 法二:z ·z =|z |2=a 2+3=4,故a =1或-1.2.若复数2+a i1-i (a ∈R)是纯虚数(i 是虚数单位),则复数z =a +(a -3)i 在复平面内对应的点位于第________象限.解析:∵2+a i 1-i =(2+a i )(1+i )(1-i )(1+i )=2-a +(2+a )i 2=2-a 2+2+a2i 是纯虚数,∴⎩⎨⎧2-a2=0,2+a2≠0,解得a =2.∴z =2-i ,在复平面内对应的点(2,-1)位于第四象限. 答案:四3.(2017·浙江高考)已知a ,b ∈R ,(a +b i)2=3+4i(i 是虚数单位),则a 2+b 2=________,ab =________.解析:∵(a +b i)2=a 2-b 2+2ab i =3+4i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2-b 2=3,2ab =4,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a =2,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-2,b =-1,∴a 2+b 2=5,ab =2. 答案:5 2[典例] (1)i 为虚数单位,则⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 018=( ) A .-i B .-1 C .iD .1(2)(2017·全国卷Ⅱ)3+i1+i =( )A .1+2iB .1-2iC .2+iD .2-i (3)(2017·全国卷Ⅱ)(1+i)(2+i)=( ) A .1-i B .1+3i C .3+iD .3+3i[解析] (1)∵1-i 1+i =(1-i )2(1+i )(1-i )=1-2i -12=-i ,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1-i 1+i 2 018=(-i)2 018=(-i)2 016·(-i)2=-1.(2)3+i 1+i =(3+i )(1-i )(1+i )(1-i )=4-2i 2=2-i.(3)(1+i)(2+i)=2+i 2+3i =1+3i. [答案] (1)B (2)D (3)B[方法技巧]复数代数形式运算问题的解题策略(1)复数的乘法复数的乘法类似于多项式的四则运算,可将含有虚数单位i 的看作一类同类项,不含i 的看作另一类同类项,分别合并即可.(2)复数的除法除法的关键是分子分母同乘以分母的共轭复数,解题中要注意把i 的幂写成最简形式. [提醒] 在进行复数的代数运算时,记住以下结论,可提高计算速度. (1)(1±i)2=±2i ;1+i 1-i =i ;1-i1+i=-i ; (2)-b +a i =i(a +b i);(3)i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i ,i 4n +i 4n +1+i 4n +2+i 4n +3=0,n ∈N *.[即时演练]1.设复数z =1+i(i 是虚数单位),则2z +z 2=( )A .1+iB .1-iC .-1-iD .-1+i解析:选A 2z +z 2=21+i +(1+i)2=1-i +2i =1+i.2.已知复数z =3+i(1-3i )2,z 是z 的共轭复数,则z ·z =________.解析:∵z =3+i (1-3i )2=3+i-2-23i=3+i-2(1+3i )=(3+i )(1-3i )-2(1+3i )(1-3i ) =23-2i -8=-34+14i ,故z =-34-14i , ∴z ·z =⎝⎛⎭⎫-34+14i ⎝⎛⎭⎫-34-14i =316+116=14. 答案:143.已知i 是虚数单位,⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 018+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 6=________.解析:原式=⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫21-i 2 1 009+⎝ ⎛⎭⎪⎫1+i 1-i 6=⎝⎛⎭⎫2-2i 1 009+i 6=i 1 009+i 6=i 4×252+1+i 4+2=i +i 2=-1+i.答案:-1+i[典例] (1)( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限(2)(2017·北京高考)若复数(1-i)(a +i)在复平面内对应的点在第二象限,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,1)B .(-∞,-1)C .(1,+∞)D .(-1,+∞)[解析] (1)因为复数z =a +i(a ∈R).若|z |<2,则a 2+1<2,解得-1<a <1,所以z +i 2=a -1+i 在复平面内对应的点(a -1,1)位于第二象限.(2)复数(1-i)(a +i)=a +1+(1-a )i ,其在复平面内对应的点(a +1,1-a )在第二象限,故⎩⎪⎨⎪⎧a +1<0,1-a >0,解得a <-1. [答案] (1)B (2)B [方法技巧](1)复数z 、复平面上的点Z 及向量OZ ―→相互联系,即z =a +b i(a ,b ∈R)⇔Z (a ,b )⇔OZ ―→. (2)由于复数、点、向量之间建立了一一对应的关系,因此可把复数、向量与解析几何联系在一起,解题时可运用数形结合的方法,使问题的解决更加直观.[即时演练]1.如图,若向量OZ ―→对应的复数为z ,则z +4z表示的复数为( )A .1+3iB .-3-iC .3-iD .3+i解析:选D 由图可得Z (1,-1),即z =1-i ,所以z +4z =1-i +41-i =1-i +4(1+i )(1-i )(1+i )=1-i +4+4i2=1-i +2+2i =3+i.2.若z =(a -2)+(a +1)i 在复平面内对应的点在第二象限,则实数a 的取值范围是________.解析:∵z =(a -2)+(a +1)i 在复平面内对应的点在第二象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -2<0,a +1>0,解得-1<a <2. 即实数a 的取值范围是(-1,2). 答案:(-1,2)1.(2017·全国卷Ⅰ)设有下面四个命题: p 1:若复数z 满足1z ∈R ,则z ∈R ; p 2:若复数z 满足z 2∈R ,则z ∈R ; p 3:若复数z 1,z 2满足z 1z 2∈R ,则z 1=z 2; p 4:若复数z ∈R ,则z ∈R. 其中的真命题为( ) A .p 1,p 3 B .p 1,p 4 C .p 2,p 3D .p 2,p 4解析:选B 设复数z =a +b i(a ,b ∈R),对于p 1,∵1z =1a +b i =a -b i a 2+b 2∈R ,∴b =0,∴z ∈R ,∴p 1是真命题;对于p 2,∵z 2=(a +b i)2=a 2-b 2+2ab i ∈R ,∴ab =0,∴a =0或b =0,∴p 2不是真命题; 对于p 3,设z 1=x +y i(x ,y ∈R),z 2=c +d i(c ,d ∈R),则z 1z 2=(x +y i)(c +d i)=cx -dy +(dx +cy )i ∈R ,∴dx +cy =0,取z 1=1+2i ,z 2=-1+2i ,z 1≠z 2, ∴p 3不是真命题;对于p 4,∵z =a +b i ∈R ,∴b =0,∴z =a -b i =a ∈R , ∴p 4是真命题.2.(2017·全国卷Ⅲ)复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选C z =i(-2+i)=-2i +i 2=-1-2i ,故复平面内表示复数z =i(-2+i)的点位于第三象限.3.(2016·全国卷Ⅰ)设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( ) A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选B ∵(1+i)x =1+y i ,∴x +x i =1+y i. 又∵x ,y ∈R ,∴x =1,y =1. ∴|x +y i|=|1+i|= 2.4.(2016·全国卷Ⅱ)已知z =(m +3)+(m -1)i 在复平面内对应的点在第四象限,则实数m 的取值范围是( )A .(-3,1)B .(-1,3)C .(1,+∞)D .(-∞,-3)解析:选A 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧m +3>0,m -1<0,即-3<m <1.故实数m 的取值范围为(-3,1).5.(2016·全国卷Ⅲ)若z =1+2i ,则4iz z -1=( )A .1B .-1C .iD .-i解析:选C 因为z =1+2i ,则z =1-2i ,所以z z =(1+2i)(1-2i)=5,则4iz z -1=4i 4=i. 6.(2015·全国卷Ⅰ)设复数z 满足1+z1-z=i ,则|z |=( ) A .1 B. 2 C. 3D .2解析:选A 由1+z 1-z =i ,得z =-1+i 1+i =(-1+i )(1-i )2=2i2=i ,所以|z |=|i|=1.7.(2015·全国卷Ⅱ)若a 为实数,且(2+a i)(a -2i)=-4i ,则a =( ) A .-1 B .0 C .1D .2解析:选B ∵(2+a i)(a -2i)=-4i , ∴4a +(a 2-4)i =-4i.∴⎩⎪⎨⎪⎧4a =0,a 2-4=-4.解得a =0.一、选择题1.(2017·山东高考)已知i 是虚数单位,若复数z 满足z i =1+i ,则z 2=( ) A .-2i B .2i C .-2D .2解析:选A ∵z i =1+i ,∴z =1+i i =1i +1=1-i.∴z 2=(1-i)2=1+i 2-2i =-2i.2.(2018·沈阳质量监测)已知i 为虚数单位,则复数21-i 在复平面内所对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选A 因为21-i =1+i ,其在复平面内对应的点(1,1)在第一象限.3.已知复数z 满足z =a +i2-i+a 为纯虚数,则|z |=( ) A.12 B .2 C.37D.13解析:选C ∵z =(a +i )(2+i )(2-i )(2+i )+a =(7a -1)+(a +2)i5为纯虚数,∴7a -15=0,a +25≠0,解得a =17,∴z =37i ,∴|z |=37.4.设复数z 满足(1+i)z =-2i ,i 为虚数单位,则z =( ) A .-1+i B .-1-i C .1+iD .1-i解析:选B z =-2i 1+i =-2i (1-i )(1+i )(1-i )=-i -1.5.已知i 是虚数单位,复数z 满足(1-i)z =i ,则|z |=( ) A.12 B.22 C .1 D. 2解析:选B ∵z =i 1-i =i (1+i )(1-i )(1+i )=-12+12i ,∴|z |=⎝⎛⎭⎫-122+⎝⎛⎭⎫122=22.6.(2018·遵义模拟)复数z =4i 2 018-5i1+2i(其中i 为虚数单位)在复平面内对应的点在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限解析:选C z =4i 2 018-5i1+2i =4×i 2 016·i 2-5i (1-2i )(1+2i )(1-2i )=-4-5(2+i )5=-6-i ,故z在复平面内对应的点在第三象限.7.已知复数z =(cos θ-isin θ)(1+i),则“z 为纯虚数”的一个充分不必要条件是( ) A .θ=π4B .θ=π2C .θ=3π4D .θ=5π4解析:选C z =(cos θ-isin θ)(1+i)=(cos θ+sin θ)+(cos θ-sin θ)i.z 是纯虚数等价于⎩⎪⎨⎪⎧cos θ+sin θ=0,cos θ-sin θ≠0,等价于θ=3π4+k π,k ∈Z.故选C.8.已知t ∈R ,i 为虚数单位,复数z 1=3+4i ,z 2=t +i ,且z 1·z 2是实数,则t 等于( ) A.34 B.43 C .-43D .-34解析:选D 因为z 1=3+4i ,z 2=t +i , 所以z 1·z 2=(3t -4)+(4t +3)i ,又z 1·z 2是实数,所以4t +3=0,所以t =-34,故选D.二、填空题9.(2017·天津高考)已知a ∈R ,i 为虚数单位,若a -i2+i 为实数,则a 的值为________.解析:由a -i 2+i =(a -i )(2-i )(2+i )(2-i )=2a -15-2+a 5i 是实数,得-2+a5=0,所以a =-2.答案:-2 10.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a cb d =ad -bc ,复数z 满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪z i 1 i =1+i ,z 为z 的共轭复数,则z =________.解析:∵复数z 满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪zi 1i =z i -i =1+i ,∴z =1+2i i =i (2-i )i=2-i ,∴z =2+i. 答案:2+i11.(2017·江苏高考)已知复数z =(1+i)(1+2i),其中i 是虚数单位,则z 的模是________. 解析:法一:复数z =1+2i +i -2=-1+3i , 则|z |=(-1)2+32=10.法二:|z |=|1+i|·|1+2i|=2×5=10. 答案:1012.(2018·山东实验中学诊断)在复平面内,复数21-i 对应的点到直线y =x +1的距离是________.解析:因为21-i =2(1+i )(1-i )(1+i )=1+i ,所以复数21-i 对应的点为(1,1),点(1,1)到直线y =x+1的距离为|1-1+1|12+(-1)2=22. 答案:22三、解答题13.计算:(1)(-1+i )(2+i )i 3;(2)(1+2i )2+3(1-i )2+i ;(3)1-i (1+i )2+1+i (1-i )2; (4)1-3i (3+i )2. 解:(1)(-1+i )(2+i )i 3=-3+i-i=-1-3i.(2)(1+2i )2+3(1-i )2+i =-3+4i +3-3i 2+i =i2+i =i (2-i )5=15+25i.(3)1-i (1+i )2+1+i (1-i )2=1-i 2i +1+i -2i =1+i -2+-1+i2=-1. (4)1-3i (3+i )2=(3+i )(-i )(3+i )2 =-i 3+i=(-i )(3-i )44414.已知复数z =x +y i(x ,y ∈R)满足z ·z +(1-2i)·z +(1+2i)·z =3,求复数z 在复平面内对应的点的轨迹.解:∵z =x +y i(x ,y ∈R)且z ·z +(1-2i)·z +(1+2i)·z =3. ∴x 2+y 2+(1-2i)(x +y i)+(1+2i)(x -y i)=3, 即x 2+y 2+x +2y +y i -2x i +x +2y -y i +2x i =3, ∴x 2+y 2+2x +4y -3=0, 即(x +1)2+(y +2)2=8.∴复数z 在复平面内对应的点的轨迹是以(-1,-2)为圆心,以22为半径的圆.1.已知t ∈R ,若复数z =1-t i1+i(i 为虚数单位)为纯虚数,则|3+t i|=( ) A .2 B .4 C .6D .8解析:选A ∵z =1-t i 1+i =(1-t i )(1-i )(1+i )(1-i )=1-t 2+-t -12i 为纯虚数,∴1-t 2=0,-t -12≠0,解得t =1.则|3+t i|=|3+i|=(3)2+12=2.2.甲、乙两人各抛掷一次正方体骰子(它们的六个面分别标有数字1,2,3,4,5,6),设甲、乙所抛掷骰子朝上的面的点数分别为x ,y ,则满足复数x +y i 的实部大于虚部的概率为________.解析:∵试验发生所包含的事件是甲、乙两人各抛掷一次正方体骰子,所得点数分别为x ,y ,得到复数x +y i 共有36个,满足条件的事件是复数x +y i 的实部大于虚部, 当实部是2时,虚部是1; 当实部是3时,虚部是1,2; 当实部是4时,虚部是1,2,3; 当实部是5时,虚部是1,2,3,4; 当实部是6时,虚部是1,2,3,4,5, 共有15个,故实部大于虚部的概率是1536=512.。
2019年高考题、模拟题分类汇编——算法(26题,7页,答案34)(2019年全国1卷文理)如图是求的程序框图,图中空白框中应填入(1 )112122++A .A =B .A =C .A =D .A =12A +12A +112A +112A+1.(2019年G621安徽文)执行如图所示的程序框图,若输出的的值等于11,那么输入的N 的值可p 以是(2 ) A .121B .120 C .11D .101.(2019年G621安徽理)若执行如图所示的程序框图,输入,则输出的数1231,2,3,2x x x x ====等于(3 ) A. B . C . D .1323121.(2019年G602安徽文理)《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,书中有一问题:“今有方物一束,外周一匝有三十二枚,问积几何?”该著作中提出了一种解决此问题的方法:“重置二位,左位减八,余加右位,至尽虚减一,即得。
”通过对该题的研究发现,若一束方物外周一匝的枚数n 是8的整数倍时,均可采用此方法求解。
如图是解决这类问题的程序框图,若输入n=24,则输出的结果为(4 )A. 47B. 48C. 39D. 401.(2019年G524河北文理)如图所示的程序框图是为了求出满足2228n n ->的最小偶数n,那么空白框中的语句及最后输出的n 值分别是(5 )A. n=n+1和6B. n=n+2和6C. n=n+1和8D. n=n+2和81.(2019年G501河北文)秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法.如图所示的程序框图给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例.若输入n ,x 的值分别为5,2,则输出v 的值为(6 )A.64 B.68 C.72 D.1331.(2019年G413湖南理)宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等.如图是源于其思想的一个程序框图,若输入a=4,b=1,则输出的n等于(7)A.3 B.4 C.5 D.61.(2019年G413湖南文)执行如图所示的程序框图,若输出的结果是7,则判断框内m的取值范围是(8) A.(30,42] B.(30,42) C.(42,56] D.(42,56)1.(2019年G414湖南理)五进制是以5为底的进位制,主因乃人类的一只手有五只手指. 中国古代的五行学说也是采用的五进制,0代表土,1代表水,2代表火,3代表木,4代表金,依此类推,5又属土,6属水,……,减去5即得. 如图,这是一个把k进制数a(共有N位)化为十进制数b的程序框图,执行该程序框图,若输入的k,a,n分别为5,1 203,4,则输出的b=(9)A.178 B.386 C.890 D.14 3031.(2019年G414湖南文)公元263年左右,我国数学家刘徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”,利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的一个程序框图,则输出n的值为(参考数据:sin 15°=0.258 8,sin 7.5°=0.130 5)(10)A.12 B.16 C.24 D.481.(2019年G411湖南文理)执行下面的程序框图,若,则输出的值为11.1615 p n1.(2019年G412湖南文理)一个算法的程序框图如图所示,若该程序输出的结果为,则判断框中的条件中的整数的值是___________12____.1.(2019年G361山西理)当输入a的值为16,b的值为12时,执行如图所示的程序框图,则输出的a的结果是(13) A.2B.3C.4D.61.(2019年C353山东文)宋元时期数学名著《算学启蒙》中有关于“松竹并生”的问题:松长五尺,竹长两尺,松日自半,竹日自倍,松竹何日而长等.如图是源于其思想的一个程序框图,若输入的a,b分别为5,2,则输出的n等于(14 )A.2 B.3 C.4 D.51.(2019年G401湖北理)运行如图所示的程序框图,设输出的数据构成集合A,从集合A中任取一个元素a,则函数y=x a在(0,+∞)上是增函数的概率为(15)A. B. C. D.122523341.(2019年G401湖北文)设是一个各位数字都不是0且没有重复数字的三位数,将组成的3个数a a 字按从小到大排成的三位数记为,按从大到小排成的三位数记为,(例如,则)(a I )(a D 746=a ,)阅读如右图所示的程序框图,运行相应的程序,任意输入一个,输出467)(=a I 764)(=a D a 的结果=(16 ) A.693 B.594 C.495 D.792b1.(2019年C352山东文)执行如图所示的程序框图,若输入,则输出的S 的值是( 17)10n =A . B . C . D .910101111129221.(2019年G331山东文理)执行如图所示的程序框图,则输出的结果是(18)A .8B .16C .32D .641.(2019年G301山东文)对于实数,定义一种新运算“”:,其运算原理如右面,a b ⊗y a b =⊗的程序框图所示,则(19 )5324⊗+⊗=A .26B .32C .40D .461.(2019年G225江西理)秦九韶是我国南宋时期的数学家,普州(现四川省安岳县)人,他在所著的《数书九章》中提出的多项式求值的秦九韶算法,至今仍是比较先进的算法,如图所示的程序框图,给出了利用秦九韶算法求某多项式值的一个实例,若输入的值为,则输出的值为(20 )x 2v A. B. C. D. 621-62631-631.(2019年G222江西理)某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是(21 )A.2019B.2018C.2017D.20161.(2019年G221江西理)程序框图如下图所示,若上述程序运行的结果1320S =,则判断框中应填入( 22 )A .B .C .D . 12k ≤11k ≤10k ≤9k ≤1 答案:A ;2 答案:B ;3 答案:B ;4答案:A ;【解析】 输入初始值n=24,则S=24,第一次循环:n=16,S=40第二次循环:n=8,S=48,第三次循环:n=0,S=48,即出循环s=47,输出47,选A.5 答案:D ;6答案:B ;7 答案:C ;【解析】当n =1时,a =6,b =2,满足进行循环的条件,当n =2时,a =9,b =4,满足进行循环的条件,当n =3时,a =,b =8,满足进行循环的条件,272当n =4时,a =,b =16,满足进行循环的条件,814当n =5时,a =,b =32,不满足进行循环的条件,2438故输出的n 值为5.故选C.8 A【解析】依次运行程序框图中的程序可得:第一次,S =0+2×1=2,k =2,满足条件,继续运行;第二次,S =2+2×2=6,k =3,满足条件,继续运行;第三次,S =6+2×3=12,k =4,满足条件,继续运行;第四次,S =12+2×4=20,k =5,满足条件,继续运行;第五次,S=20+2×5=30,k=6,满足条件,继续运行;第六次,S=30+2×6=42,k=7,不满足条件,停止运行,输出7.故选A.9答案:A;【解析】模拟执行程序框图,可得程序框图的功能是计算并输出b=3·50+0·51+2·52+1·53=178.故选A.10答案:C;【解析】由程序框图可列表如下:62因为3-3≈3.106>3.10,所以输出n的值为24,故选C.11答案:5;12答案:6;【详解】第一次循环:;第二次循环:;第三次循环:;第四次循环:;第五次循环:,输出,不满足判断框中的条件,判断框中的条件,故答案为.13【答案】C【解析】模拟程序的运行,可得16a =,12b =,满足条件a b ≠,满足条件a b >,16124a =-=,满足条件a b ≠,不满足条件a b >,1248b =-=,满足条件a b ≠,不满足条件a b >,844b =-=,不满足条件a b ≠,输出a 的值为4.故选C .14 答案:C ;15 答案:C ;16 答案:C ;17 答案:B ;18 答案:C ;19 答案:C ;20 答案:D ;21 答案:B ;22答案:D ;。
第六十八课时程序框图与算法语句课前预习案1.了解算法的含义,了解算法的思想.2.理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、条件分支、循环.3.了解几种基本算法语句――输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.1.程序框图的结构类型及作用(1)顺序结构①定义:由若干个执行的步骤组成的,这是任何一个算法都离不开的基本结构.②结构形式(2)条件结构①定义:算法的流程根据是否成立有不同的流向,条件结构就是处理这种过程的结构.②结构形式(3)循环结构①定义:从某处开始,按照一定的条件反复执行某些步骤的情况,这就是循环结构,反复执行的步骤称为.②结构形式2.算法语句的格式与应用(1)输入语句、输出语句和赋值语句(2)①功能:实现 结构. ②条件语句的格式及框图: a .IF -THEN 格式IF 条件 THEN 语句体END IFb .IF -THEN -ELSE 格式 IF 条件 THEN 语句体1 ELSE 语句体2 END IF (3)循环语句①功能:实现程序框图中的 结构. ②循环语句的格式及框图:a .UNTIL 语句b .WHILE 语句 DO循环体 LOOP UNTIL 条件 WHILE 条件循环体WEND1.(2019年高考北京卷)执行如图所示的程序框图,输出的S 值为A .1B .23C .1321D .6109872.(2019年高考天津卷)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序, 当输入x 的值为-25时,输出x 的值为( ). A .-1 B .1 C .3 D .93.(2018·安徽)如图所示,程序框图的输出结果是( ).A.3 B.4 C.5 D.84.(2018·浙江)若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是________.课内探究案考点1 基本逻辑结构和程序框图的运用【典例1】(2018临沂一模)若执行如图所示的框图,输入x1=1,x2=2,x3=3,x=2,则输出的数等于( ).A.13B.23C.23D.1【变式1】 (2018济南三模)阅读如图所示的程序框图,执行相应的程序,则输出的结果是( ).A.2 B.-2 C.3 D.-3考点2 程序框图的补充与完善【例2】如图所示的框图,当x1=6,x2=9,p=8.5时,x3等于( ).A.7 B.8C.10 D.11【变式2】一个算法的程序框图如图所示,若该程序输出的结果是163,则判断框内应填入的条件是( ).A.i<4 B.i>4C.i<5 D.i>5考点3 算法与其他知识的交汇【典例3】(2019年高考新课标全国卷)如果执行如图所示的程序框图,输入正整数N(N≥2)和实数a1,a2,…,a N,输出A,B,则( ).A.A+B为a1,a2,…,a N的和B.A+B2为a1,a2,…,a N的算术平均数C.A和B分别是a1,a2,…,a N中最大的数和最小的数D .A 和B 分别是a 1,a 2,…,a N 中最小的数和最大的数【变式3】4.(2019年高考陕西卷)如图是用模拟方法估计圆周率π值的程序框图,P 表示估计结果,则图中空白框内应填入( ). A .P =N 1 000 B .P =4N 1 000 C .P =M 1 000 D .P =4M1 0001.(2019年高考浙江卷)某程序框图如图所示,若该程序运行后输出的值是59, 则( ) A .4=aB .5=aC .6=aD .7=a2.(2018·郑州二次预测)如图给出的是计算12+14+16+…+120的值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是( ).A.i>10? B.i<10?C.i>20? D.i<20?3.(2018·德州二模)某客运部门规定甲、乙两地之间旅客托运行李的费用为:不超过25 kg按0.5元/kg收费,超过25 kg的部分按0.8元/kg收费,计算收费的程序框图如图所示,则①②处应填( ).A .y =0.8x y =0.5xB .y =0.5x y =0.8xC .y =25×0.5+(x -25)×0.8 y =0.5xD .y =25×0.5+0.8x y =0.8x4.阅读如图所示的程序框图,输出的S 值为( ).A .0B .1+ 2C .1+22D.2-1课后巩固案组全员必做题1(2019年高考安徽卷)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )A .16B .2524 C .34D .11122(2019年高考重庆卷)执行如图所示的程序框图,如果输出3s =,那么判断框内应填入的条件是( )A .6k ≤B .7k ≤C .8k ≤D .9k ≤3.(2018·西安质检)按如图所示的算法框图运算,若输出k=2,则输入x的取值范围是( ).A.19≤x<200 B.x<19C.19<x<200 D.x≥2004.(2018·江苏)如图是一个算法框图,则输出的k的值是________.5.(2018·惠州模拟)对任意非零实数a ,b ,若a ⊗b 的运算原理如程序框图所示,则3⊗2=________.组提高选做题1.(2018·潍坊模拟)运行如图所示的程序框图,若输出结果为137,则判断框中应该填的条件是( ).A .k>5B .k>6C .k>7D .k>82.(2019年年高考新课标Ⅱ卷)执行如图所示的程序框图,如果输入的10N =,那么输出的S =( )A .11112310+++⋅⋅⋅+B .11112!3!10!+++⋅⋅⋅+C .11112311+++⋅⋅⋅+D .11112!3!11!+++⋅⋅⋅+3.(2018·湖北)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果s =________.4.(2018·湖南)如果执行如图所示的程序框图,输入x =-1,n =3,则输出的数S =________.5.(2019年高考陕西卷)根据下列算法语句, 当输入x 为60时, 输出y 的值为( )A .25B .30C .31D .61参考答案1.【答案】C2.【答案】C【解析】执行程序框图,x =-25,|x|=|-25|>1,x =|-25|-1=4,|4|>1,x =|4|-1=1,1>1不成立,∴x =2×1+1=3.故选C.3【答案】B【解析】当x =1,y =1时,满足x≤4,则x =2,y =2;当x =2,y =2时,满足x≤4,则x =2×2=4,y =2+1=3;当x =4,y =3时,满足x≤4,则x =2×4=8,y =3+1=4;当x =8,y =4时,不满足x≤4,则输出y =4.4.【答案】1120【解析】由程序框图可知,当T =1,i =1时,T =T i=1,i =2,不满足i>5; T =T i =12,i =3,不满足i>5; T =T i =16,i =4,不满足i>5; T =T i =124,i =5,不满足i>5; T =T i =1120,i =6,满足i>5; 输出T =1120.【典例1】【答案】C【解析】算法的功能是求解三个数的方差,输出的是S =(1-2)2+(2-2)2+(3-2)23=23. 【变式1】【答案】D【例2】【答案】B【解析】|x 1-x 2|=3,|x 2-x 3|=|x 3-9|,故当|x 1-x 2|<|x 2-x 3|,即3<|x 3-9|时,p =x 1+x 22=152,与p =8.5不符;当|x 1-x 2|≥|x 2-x 3|,即3≥|x 3-9|时,p =x 2+x 32=9+x 32=8.5,∴x 3=8. 【变式2】【答案】C【解析】初始值i =1,T =0,P =15;第一次循环后i =2,T =1,P =5;第二次循环后i =3,T =2,P =1;第三次循环后i =4,T =3,P =17;第四次循环后i =5,T =4,P =163,因此循环次数应为4次,故i<5可以作为判断循环终止的条件,故选C.【典例3】【答案】C【解析】随着k 的取值不同,x 可以取遍实数a 1,a 2,…,a N ,依次与A ,B 比较,A 始终取较大的那个数,B 始终取较小的那个数,直到比较完为止,故最终输出的A ,B 分别是这N 个数中的最大数与最小数,故选C.【变式3】【答案】D【解析】利用几何概型,构造一个边长为1的正方形及其内一个半径为1、圆心角为90°的扇形,易知扇形的面积S≈M 1 000,又由面积公式得S =14π×12≈M 1 000,解得π≈4M 1 000,所以选D.1.【答案】A2.【答案】A【解析】依题意,得12+14+16+…+120可表示为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫12n 的前10项和,结合题目中的程序框图知,判断框内应填入的条件是“i>10?”,选A.3.【答案】C【解析】行李的重量为x kg ,则所需费用为y =⎩⎪⎨⎪⎧ 0.5x ,0<x≤25,12.5+0.8(x -25),x>25,所以选C.4.【答案】B【解析】程序框图的功能是计算sin π4+sin 2π4+sin 3π4+sin 4π4+sin 5π4+sin 6π4+sin 7π4+sin 8π4+sin 9π4+sin 10π4+sin 11π4的值.而sin π4+sin 2π4+sin 3π4+sin 4π4+sin 5π4+sin 6π4+sin7π4+sin 8π4=0, sin 9π4+sin 10π4+sin 11π4=1+ 2.组全员必做题1.【答案】D2.【答案】B3.【答案】A【解析】由框图可知,输出k =2,需满足⎩⎪⎨⎪⎧ 10x +10<2 010,10(10x +10)+10≥2 010,解得19≤x<200,故选A.4.【答案】5【解析】由k 2-5k +4>0得k<1或k>4,所以k =5.5【答案】2【解析】∵a =3,b =2,则a>b ,∴输出a +1b =3+12=2.组提高选做题1.【答案】B【解析】据题意令S=1+11×2+12×3+…+1k×(k+1)=1+1-12+12-13+…+1k-1k+1=2-1k+1,令S=2-1k+1=137,解得k=6,故判断框应填入k>6.2.【答案】B3.【答案】9【解析】按算法框图循环到n=3时输出结果.当n=1时,s=1,a=3;当n=2时,s=1+3=4,a=5;当n=3时,s=4+5=9,a=7,所以输出s=9.4.【答案】-4【解析】逐次运算的结果是S=6×(-1)+3=-3,i=1;S=(-3)×(-1)+2=5,i=0;S=-5+1=-4,i=-1,结束循环,故输出的S=-4.5.C。
高考达标检测(五十三) 算法与程序框图考查2类型——推结果、填条件
一、选择题
1.(2017·山东高考)执行如图所示的程序框图,当输入的x 的值为4时,输出的y 的值为2,则空白判断框中的条件可能为( )
A .x >3
B .x >4
C .x ≤4
D .x ≤5
解析:选B 当x =4时,若执行“是”,则y =4+2=6,与题意矛盾;若执行“否”,则y =log 24=2,满足题意,故应执行“否”.故判断框中的条件可能为x >4.
2.执行如图所示的程序框图,若输入的a 的值为2,则输出的b 的值为( )
A .-2
B .1
C .2
D .4 解析:选A 第一次循环,a =1
2,b =1,i =2;
第二次循环,a =-1,b =-2,i =3; 第三次循环,a =2,b =4,i =4; 第四次循环,a =1
2
,b =1,i =5;……;
由此可知b的值以3为周期出现,且当i=2 019时退出循环,此时共循环2 018次,
又2 018=3×672+2,所以输出的b的值为-2.
3.某班有50名学生,在一次数学考试中,a n表示学号为n的学生的成绩,则执行如图所示的程序框图,下列结论正确的是()
A.P表示成绩不高于60分的人数
B.Q表示成绩低于80分的人数
C.R表示成绩高于80分的人数
D.Q表示成绩不低于60分,且低于80分的人数
解析:选D P表示成绩低于60分的人数,Q表示成绩低于80分且不低于60分的人数,R表示成绩不低于80分的人数.
4.(2017·天津高考)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,若输入N的值为24,则输出N的值为()
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:选C 第一次循环,24能被3整除,N =24
3=8>3;
第二次循环,8不能被3整除,N =8-1=7>3; 第三次循环,7不能被3整除,N =7-1=6>3; 第四次循环,6能被3整除,N =6
3=2<3,结束循环,
故输出N 的值为2.
5.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )
A .3
B .-6
C .10
D .-15
解析:选D 第一次执行程序,得到S =0-12=-1,i =2; 第二次执行程序,得到S =-1+22=3,i =3; 第三次执行程序,得到S =3-32=-6,i =4; 第四次执行程序,得到S =-6+42=10,i =5; 第五次执行程序,得到S =10-52=-15,i =6, 结束循环,输出的S =-15.
6.某校为了了解高三学生日平均睡眠时间(单位:h),随机选择了50位学生进行调查.下表是这50位同学睡眠时间的频率分布表:
现根据如下程序框图用计算机统计平均睡眠时间,则判断框①中应填入的条件是(
)
A .i >4?
B .i >5?
C .i >6?
D .i >7?
解析:选B 根据题目中程序框图,用计算机统计平均睡眠时间,总共执行6次循环,则判断框①中应填入的条件是i >5(或i ≥6?).
7.下图为某一函数的求值程序框图,根据框图,如果输出y 的值为3,那么应输入x =(
)
A .1
B .2
C .3
D .6
解析:选B
该程序的作用是计算分段函数y =⎩⎪⎨⎪
⎧
x -3,x >66,2<x ≤6,
5-x ,x ≤2
的函数值,
由题意,若x >6,则当y =3时,x -3=3,解得x =6,舍去; 若x ≤2,则当y =3时,5-x =3,解得x =2, 故输入的x 值为2.
8.给出30个数:1,2,4,7,…,其规律是:第1个数是1;第2个数比第1个数大1;第3个数比第2个数大2;第4个数比第3个数大3,…,以此类推,要计算这30个数的和,现已给出了该问题的程序框图如图所示,那么框图中判断框①处和执行框②处应分别填入( )
A .i ≤30?;p =p +i -1
B .i ≤29?;p =p +i +1
C .i ≤31?;p =p +i
D .i ≤30?;p =p +i
解析:选D 由于要计算30个数的和,故循环要执行30次, 由于循环变量的初值为1,步长为1,故①中应填写“i ≤30?”.
又由第1个数是1,第2个数比第1个数大1,第3个数比第2个数大2,第4个数比第3个数大3,…,故②中应填p =p +i .
二、填空题
9.(2017·江苏高考)如图是一个算法流程图.若输入x 的值为1
16
,则输出y 的值是________.
解析:由流程图可知其功能是运算分段函数y =⎩⎪⎨⎪⎧
2x ,x ≥1,
2+log 2x ,0<x <1,
所以当输入的x 的值为116时,y =2+log 21
16=2-4=-2.
答案:-2
10.按下列程序框图来计算:
如果输入的x =5,则应该运算________次才停止. 解析:由题意,该程序按如下步骤运行:
经过第一次循环得到x=3×5-2=13,不满足x>200,进入下一步循环;
经过第二次循环得到x=3×13-2=37,不满足x>200,进入下一步循环;
经过第三次循环得到x=3×37-2=109,不满足x>200,进入下一步循环;
经过第四次循环得到x=3×109-2=325,因为325>200,结束循环并输出x的值
因此,运算进行了4次后,输出x值而程序停止.故答案为4.
答案:4
11.中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,该算法的程序框图如图所示. 执行该程序框图,若输入的x=3,n=3,输入的a依次为由小到大顺序排列的质数(从最小质数开始),直到结束为止,则输出的s=________.
解析:运行程序:
x=3,n=3,k=0,s=0;a=2,s=2,k=1;a=3,s=9,k=2;a=5,s=32,k=3;a=7,s=103,k =4,此时满足条件,循环结束,输出s=103.
答案:103
12.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的结果是a=________.
解析:运行程序,可得a=10,i=1,不满足i≥5,不满足a是奇数,
a=5,i=2,不满足i≥5,满足a是奇数,
a=16,i=3,不满足i≥5,不满足a是奇数,
a =8,i =4,不满足i ≥5,不满足a 是奇数, a =4,i =5,满足i ≥5,退出循环,输出a 的值为4. 答案:4
13.已知某程序框图如图所示,则程序运行结束时输出的结果为________.
解析:第一次循环结束时,n =2,x =3,y =1; 第二次循环结束时,n =4,x =9,y =3; 第三次循环结束时,n =6,x =27,y =3. 此时满足n >4,
结束循环,输出log y x =log 327=3. 答案:3
14.(2018·黄山调研)我国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”现用程序框图描述,如图所示,则输出结果n =________.
解析:第一次循环,得S =2;第二次循环,得n =2,a =12,A =2,S =92
;
第三次循环,得n=3,a=1
4,A=4,S=35
4
;
第四次循环,得n=4,a=1
8,A=8,S=135
8>10,结束循环,输出的n=4.
答案:4
1.图1是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次是A1,A2,…,A16,图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生情况的程序框图,那么该程序框图输出的结果是()
图1
图2
A.6B.7C.10D.16
解析:选C由程序框图可知,其统计的是数学成绩大于等于90的人数,
所以由茎叶图知,数学成绩大于等于90的人数为10,
因此输出结果为10.
2.如果执行程序框图,如果输出的S=2 550,则判断框内应填入的条件是()
A.k≤50? B.k≥51?
C.k<50? D.k>51?
解析:选A根据题中的程序框图,可得
该程序经过第一次循环得到S=2,k=2;
经过第二次循环得到S=2+4,k=3;
经过第三次循环得到S=2+4+6,k=4;
……
设经过第n次循环得到2+4+6+…+2n=n2+n=2 550,
解得n=50,
由此说明,当n>50时不满足判断框中的条件,则正好输出S=2 550,∴判断框应填入的条件是k≤50?.。