新课标最新北师大版2018-2019学年高中数学必修五模块综合测试(b)及答案解析
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北师大版高中数学必修5综合测试试题及答案必修模块5试题.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共3页.满分为150分。
考试时间120分钟.第Ⅰ卷选择题共50分一.选择题(本大题共10小题,每题5分,共50分,每小题给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知等差数列{an}中,a7a916,a41,则a12的值是A.15B.30C.31D.6422.若全集U=R,集合M=某某4,S=某3某0,则MðUS=某1A.{某某2}B.{某某2或某3}C.{某某3}D.{某2某3}3.若1+2+22+……+2n>128,nN某,则n的最小值为A.6B.7C.8D.94.在ABC中,B60,bac,则ABC一定是2A、等腰三角形B、等边三角形C、锐角三角形D、钝角三角形115.若不等式a某2b某20的解集为某|某,则a-b值是23A.-10B.-14C.10D.146.在等比数列{an}中,S4=1,S8=3,则a17a18a19a20的值是A.14B.16C.18D.207.已知某2y1,则2某4y的最小值为A.8B.6C.22D.28.黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案,则第n个图案中有白色地面砖的块数是A.4n2B.4n2C.2n4D.3n3第1个第2个第3个某4y309.已知变量某,y满足3某5y25,目标函数是z2某y,则有某1A.zma某12,zmin3C.zmin3,z无最大值B.zma某12,z无最小值D.z既无最大值,也无最小值10.在R上定义运算:某y某(1y),若不等式(某a)(某a)1对任意实数某成立,则实数a的取值范围是A.1a1B.0a2C.1331aD.a2222第Ⅱ卷非选择题共100分二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在答题卡的横线上)11.已知△ABC的三个内角A、B、C成等差数列,且AB=1,BC=4,则边BC上的中线AD的长为.12.b克糖水中有a克糖(b>a>0),若再加入m克糖(m>0),则糖水更甜了,将这个事实用一个不等式表示为.13.在数列an中,a11,且对于任意正整数n,都有an1ann,则a100=________________.14.把正整数按上小下大、左小右大的原则排成如图三角形数表(每行比上一行多一个数):设ai,j(i、j∈N某)是位于这个三角形数表中从上往下数第i行、从左往右数第j个数,23456如a4,2=8.若ai,j=2006,则i、j的值分别为________,__________78910…………………………三、解答题:(本大题共6小题,共80分。
北师大版高中数学必修五课时作业10 数列的综合问题时间:45分钟 满分:100分一、选择题(每小题5分,共35分)1.公差不为零的等差数列{a n }中,a 2、a 3、a 6成等比数列,则其公比q 为( )A .1B .2C .3D .4【答案】 C【解析】 ∵等差数列{a n }中a 2、a 3、a 6成等比数列, ∴a 2a 6=a 23,即(a 1+d)(a 1+5d)=(a 1+2d)2⇒d(d +2a 1)=0, ∵公差不为零,∴d =-2a 1, ∴所求公比q =a 3a 2=a 1+2d a 1+d =-3a 1-a 1=3.2.已知公差不为0的等差数列{a n }满足a 1,a 3,a 4成等比数列,S n 为{a n }的前n 项和,则S 3-S 2S 5-S 3的值为( )A .2B .3 C.15 D .不存在 【答案】 A【解析】 由条件a 23=a 1a 4,∴(a 1+2d)2=a 1(a 1+3d),∴a 1d +4d 2=0, ∵d ≠0,∴a 1=-4d ,∴S 3-S 2S 5-S 3=a 3a 4+a 5=-2d -d=2. 3.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=( )A .1+ 2B .1- 2C .3+2 2D .3-2 2【答案】 C【解析】 本题主要考查等比数列等知识. 设a n =a 1q n -1,其中a 1>0,q>0, ∴2×12a 1q 2=a 1+2a 1q ,即q 2-2q -1=0,解得q =2+1,q =-2+1<0(舍去), a 9+a 10a 7+a 8=q 2=(2+1)2=3+2 2. 4.(2013·新课标Ⅱ理)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( )A.13 B .-13C.19 D .-19【答案】 C【解析】 本题考查了等比数列的前n 项和通项公式与运算能力.∵S 3=a 2+10a 1,∴a 1+a 2+a 3=a 2+10a 1,a 3=9a 1,又∵a 5=9,∴9=a 3·q 2=9a 1q 2,∴a 1q 2=1,由a 3=9a 1=a 1·q 2,∴q 2=9,故a 1=19.【点评】 解答本题充分运用了等比数列的通项公式和整体代换的方法.5.已知等比数列{a n }的通项公式为a n =2×3n -1,则由此数列的偶数项所组成的新数列的前n 项和S n 等于( )A .3n -1B .3(3n -1) C.9n -14D.39n -14【答案】 D【解析】 数列{a n }的偶数项是以a 2=6为首项,公比为9的等比数列,故新数列的前n 项和S n =69n -19-1=39n -14.6.已知正项数列{a n }为等比数列,且5a 2是a 4与3a 3的等差中项,若a 2=2,则该数列的前5项的和为( )A.3312 B .31C.314 D .以上都不正确 【答案】 B【解析】 设{a n }的公比为q ,q>0. 由已知得a 4+3a 3=2×5a 2=10a 2,即a 2q 2+3a 2q =10a 2,2q 2+6q =20,解得q =2或q =-5(舍去), 则a 1=1,所以S 5=a 11-q 51-q=11-251-2=31.7.(2013·福建理)已知等比数列{a n }的公比为q ,记b n =a m(n -1)+1+a m(n -1)+2+…+a m(n -1)+m ,c n =a m(n -1)+1·a m(n -1)+2·…·a m(n -1)+m (m ,n ∈N +),则以下结论一定正确的是( )A .数列{b n }为等差数列,公差为q mB .数列{b n }为等比数列,公比为q 2mC .数列{c n }为等比数列,公比为qm 2D .数列{c n }为等比数列,公比为qm m 【答案】 C【解析】 b n =a 1q m(n -1)+a 1q m(n -1)+1+…+a 1q m(n -1)+m -1=a 1q m(n -1)(1+q +…+q m -1)=a 1q m(n -1)·1-qm1-q ,∴b n +1b n =a 1q mn ·1-q m1-q a 1q m n -1·1-q m 1-q=q m, ∴{b n }是等比数列,公比为q m , c n =a 1q m(n -1)·a 1q m(n -1)+1·…·a 1q m(n -1)+m -1 =a m 1·qm 2(n -1)+m m -12,∴c n +1c n=a m 1qm 2n +1-1m m -12a m 1qm 2n -1m m -12=qm 2,∴{c n }是等比数列,公比为qm 2. 二、填空题(每小题5分,共15分)8.设公比为q(q>0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________.【答案】 32【解析】 由已知S 4-S 2=3a 4-3a 2,即a 4+a 3=3a 4-3a 2,即2a 4-a 3-3a 2=0,两边同除以a 2得,2q 2-q -3=0,即q =32(q =-1舍去).9.已知数列{x n }满足lgx n +1=1+lgx n (n ∈N +),且x 1+x 2+x 3+…+x 100=1,则lg(x 101+x 102+…+x 200)=________.【答案】 100【解析】 由lgx n +1=1+lgx n (n ∈N +)得lgx n +1-lgx n =1, ∴x n +1x n=10,数列{x n }是公比为10的等比数列,∴x n +100=x n ·10100,x 101+x 102+…+x 200=10100(x 1+x 2+x 3+…+x 100)=10100,∴lg(x 101+x 102+…+x 200)=lg10100=100.10.定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫作等和数列,这个常数叫作数列的公和.已知数列{a n }是等和数列,且a 1=2,公和为5,那么a 18的值为________,这个数列的前n 项和S n 的计算公式为________.【答案】 3 S n=⎩⎪⎨⎪⎧52n n =2k ,k ∈N+5n -12n =2k +1,k ∈N+.【解析】 本题是信息题,正确理解“新定义”,既要和相关知识联系又要考虑其特点.由题设a 1+a 2=a 2+a 3=…=a 17+a 18=…=a 2k -1+a 2k =a 2k +a 2k +1=5.∵a 1=2,∴a 2=3,a 3=2,a 4=3…当n 为奇数时a n =2,当n 为偶数时,a n =3.∴a 18=3. 当n 是偶数时,有n 2个2,n2个3,∴S n =n 2·2+n 2·3=52n.当n 为奇数时,有n -12个3,n +12个2,∴S n =n -12·3+n +12·2=5n -12.∴S n=⎩⎪⎨⎪⎧52n n =2k ,k ∈N+5n -12n =2k +1,k ∈N+.三、解答题(共50分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)11.(15分)已知等差数列{a n },a 2=9,a 5=21. (1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .【解析】 (1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =9,a 1+4d =21,解得a 1=5,d =4.所以{a n }的通项公式为a n =4n +1. (2)由a n =4n +1得b n =24n +1, 因为b n +1b n=24,所以{b n }是首项b 1=25,公比q =24的等比数列.于是得{b n }的前n 项和S n =2524n -124-1=3224n -115.12.(15分)已知数列{a n }的前n 项和S n =-12n 2+kn(其中k ∈N +),且S n 的最大值为8.(1)确定常数k ,并求a n ; (2)求数列{9-2a n2n }的前n 项和T n .【解析】 (1)当n =k ∈N +时,S n =-12n 2+kn 取最大值,即8=S k =-12k 2+k 2=12k 2,故k 2=16,因此k =4, 从而a n =S n -S n -1=92-n(n ≥2).又a 1=S 1=72,所以a n =92-n.(2)因为b n =9-2a n 2n =n2n -1,T n =b 1+b 2+…+b n =1+22+322+…+n -12n -2+n2n -1,所以T n =2T n -T n =2+1+12+…+12n -2-n 2n -1=4-12n -2-n2n -1=4-n +22n -1. 13.(20分)(2013·江西理)正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n)=0.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)令b n =n +1n +22a 2n,数列{b n }的前n 项和为T n .证明:对于任意的n ∈N +,都有T n <564.【解析】 思路分析:(1)将已知S n 的关系式分解因式,先求出S n ,后求a n ;(2)化简b n 用放缩法求T n 的范围.(1)由S 2n -(n 2+n -1)S n -(n 2+n)=0,得[S n -(n 2+n)](S n +1)=0.由于{a n }是正项数列,所以S n >0,S n =n 2+n.于是a 1=S 1=2,n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n -(n -1)2-(n -1)=2n.综上,数列{a n }的通项a n =2n. (2)证明:由于a n =2n ,b n =n +1n +22a 2n.则b n =n +14n 2n +22=116[1n 2-1n +22]. T n =116[1-132+122-142+132-152+…+1n -12-1n +12+1n2-1n +22]=116[1+122-1n +12-1n +22]<116(1+122)=564. 【点评】 本题考查了数列通项公式.裂项求和与放缩法证明不等式.考查了运算能力和逻辑思维能力.。
北师大版高中数学必修五期中综合测试卷一、选择题:本大题共有10小题,每小题5分,共50分. 1.数列252211,,,,的一个通项公式是 ( ) A. 33n a n =- B. 31n a n =- C. 31n a n =+ D.33n a n =+ 2.在数列{}n a 中,12a =,1221n n a a +=+,则101a 的值为 ( )A .49B .50C .51D .52 3、在等比数列}{n a 中,,8,1641=-=a a 则=7a ( )A 4-B 4±C 2-D 2± 4.在△ABC 中,若a = 2 ,23b =,030A = , 则B 等于 ( )A .60B .60或 120C .30D .30或1505.一个三角形的三个内角A 、B 、C 成等差数列,那么()tan A C +的值是( ) A .3B .3-C .33-D .不确定 6.在ABC △中,13,34,7===c b a ,则最小角为( ) A 、3πB 、6πC 、4πD 、12π 7.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,若a 5、a 9、a 15成等比数列,那么公比为 ( ) (A)(B)(C)(D)8.在等差数列{}n a 和{}n b 中,125a =,175b =,100100100a b +=,则数列{}n n a b +的前100项和为( )A. 0B. 100C. 1000D. 100009. 若{}n a 是等比数列,前n 项和21n n S =-,则2222123n a a a a ++++=( )A.2(21)n -B.21(21)3n - C.41n- D.1(41)3n-10.从2004年到2010年间,甲每年6月1日都到银行存人m 元的一年定期储蓄,若年利率为q保持不变,且每年到期的存款本息均自动转为新的一年定期,到2011年6月1日,甲去银行不再存款,而是将所有存款的本息全部取回,则取回的金额是( )A 7)1(q m +元 B 8)1(q m + 元 C []q q q m )1()1(7+-+ 元 D []qq q m )1()1(8+-+元二、填空题:共5小题,每小题5分,共25分.11.等差数列的前4项和为40,最后4项的和为80,所有各项的和为720,则这个数列 一共有项. 12.在ABC ∆中,04345,22,3B c b ===,那么A =____________; 13.在数列{}n a 中,11a =,且对于任意自然数n ,都有1n n a a n +=+,则100a = .14.两灯塔A,B 与海洋观察站C 的距离都等于a(km), 灯塔A 在C 北偏东30°,B 在C 南 偏东60°,则A,B 之间的相距km15. 黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案,则第10案中有白色地面砖______________块.三、解答题:本大题共6小题,共75分。
北师大版高中数学必修五必修五模块测试卷(150分,120分钟)一、选择题(每题5分,共60分)1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos 22A =ccb 2+,则△ABC 是( )A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形2.在等比数列{a n }中,如果a 1+a 2=40,a 3+a 4=60,那么a 7+a 8等于( ) A.135B.100C.95D.803.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且(3b -c)cos A =acos C ,则cos A 的值等于( ) A.23B. 33C. 43D. 634.〈日照模拟〉已知等比数列{a n }的前n 项和S n =t 25-⋅n -51,则实数t 的值为( ) A.4B.5C.54D. 51 5.某人向正东方向走x km 后,向右转150°,然后朝新方向走3 km ,结果他离出发点恰好是3 km ,那么x 的值为( )A.3B.23C.3或23D.36.设{a n }为各项均是正数的等比数列,S n 为{a n }的前n 项和,则( ) A.44S a =66S a B.44S a >66S a C.44S a <66S a D.44S a ≤66S a 7.已知数列{a n }的首项为1,并且对任意n ∈N +都有a n >0.设其前n 项和为S n ,若以(a n ,S n )(n ∈N +)为坐标的点在曲线y =21x(x +1)上运动,则数列{a n }的通项公式为( ) A.a n =n 2+1 B.a n =n 2C.a n =n +1D.a n =n8.设函数f(x)=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥-.0,1,0,132<x xx x 若f(a)<a ,则实数a 的取值范围为( )A.(-1,+∞)B.(-∞,-1)C.(3,+∞)D.(0,1) 9.已知a>0,b>0,则a 1+b1+2ab 的最小值是( ) A.2B.22C.4D.510.已知目标函数z=2x+y 中变量x,y 满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-,1,2553,34x y x y x <则( )A.z max =12,z min =3B.z max =12,无最小值C.z min =3,无最大值D.z 无最大值,也无最小值 11.如果函数f(x)对任意a ,b 满足f(a +b)=f(a)·f(b),且f(1)=2,则)1()2(f f +)3()4(f f +)5()6(f f +…+)2013()2014(f f =( ) A.4 018B.1 006C.2 010 D.2 01412.已知a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,且log c (ab)>1,则c 的取值范围是( )A.0<c<1B.1<c<8C.c>8D.0<c<1或c>8 二、填空题(每题4分,共16分)13.〈泉州质检〉△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且acosC ,bcosB ,ccosA 成等差数列,则角B=.14.已知两正数x ,y 满足x +y =1,则z =⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛+y y x x 11的最小值为. 15.两个等差数列的前n 项和之比为12105-+n n ,则它们的第7项之比为.16.在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,若a 1=1,a n +1=31S n (n ≥1),则a n =.三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)(17~20题每题12分,21~22题每题13分,共74分)17.已知向量m =⎪⎭⎫ ⎝⎛21,sin A 与n =(3,sin A +3cos A)共线,其中A 是△ABC 的内角. (1)求角A 的大小;(2)若BC =2,求△ABC 的面积S 的最大值,并判断S 取得最大值时△ABC 的形状.18.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1=2a n +1(n ∈N*) (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足11144421---n b b b =n b n a )1(+ (n ∈N*),证明:{b n }是等差数列;19.如图1,A,B 是海面上位于东西方向相距5(3+3)海里的两个观测 点,现位于A 点北偏东45°,B 点北偏西60°的D 点有一艘轮船 发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距203海里的C点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/小时,该救援船到达D 点需要多长时间? 图120.解关于x 的不等式ax 2-2≥2x -ax(a ∈R).21.已知等差数列{a n }的首项a 1=4,且a 2+a 7+a 12=-6. (1)求数列{a n }的通项公式a n 与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前四项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前三项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N +,使对任意n ∈N +总有T n <S m +λ恒成立,求实数λ的最小值.22.某食品厂定期购买面粉,已知该厂每天需用面粉6 t ,每吨面粉的价格为1 800元,面粉的保管等其他费用为平均每吨每天3元,每次购买面粉需支付运费900元. (1)该厂多少天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少? (2)若提供面粉的公司规定:当一次性购买面粉不少于210 t 时,其价格可享受9折优惠(即原价的90%),该厂是否应考虑接受此优惠条件?请说明理由.参考答案及点拨一、1.A 点拨:因为cos 22A =c c b 2+及2cos 22A -1=cos A ,所以cos A =cb .而cos A=bca cb 2222-+,∴b 2+a 2=c 2,则△ABC 是直角三角形.故选A.2.A 点拨:由等比数列的性质知a 1+a 2,a 3+a 4,…,a 7+a 8仍然成等比数列,公比q =2143a a a a ++=4060=23,∴a 7+a 8=(a 1+a 2)14-q =40×323⎪⎭⎫ ⎝⎛=135. 3.B 点拨:(3b -c)cos A =acos C ,由正弦定理得3sin Bcos A =sin Ccos A +cos Csin A⇒3sin Bcos A =sin(C +A)=sin B ,又sin B ≠0,所以cos A =33.故选B. 4.B 点拨:∵a 1=S 1=51t -51,a 2=S 2-S 1=54t ,a 3=S 3-S 2=4t ,∴由{a n }是等比数列.知254⎪⎭⎫ ⎝⎛t =⎪⎭⎫⎝⎛-5151t ×4t ,显然t ≠0,∴t =5. 5.C 点拨:根据题意,由余弦定理得(3)2=x 2+32-2x ·3·cos 30°,整理得x 2-33x +6=0,解得x =3或23.6.B 点拨:由题意得公比q>0,当q =1时,有44S a -66S a =41-61>0,即44S a >66S a ; 当q ≠1时,有44S a -66S a =()41311)1(q a q q a ---()61511)1(q a q q a --=q 3(1-q)()()642111q q q ---⋅=231q q +611qq--⋅>0,所以44S a >66S a .综上所述,应选B. 7.D 点拨:由题意,得S n =21a n (a n +1),∴S n -1=21a n -1(a n -1+1)(n ≥2). 作差,得a n =21()1212---+-n n n n a a a a , 即(a n +a n -1)(a n -a n -1-1)=0.∵a n >0(n ∈N +),∴a n -a n -1-1=0, 即a n -a n -1=1(n ≥2).∴数列{a n }为首项a 1=1,公差为1的等差数列. ∴a n =n(n ∈N +).8.A 点拨:不等式f(a)<a 等价于⎪⎩⎪⎨⎧≥-0,132a a a <或⎪⎩⎪⎨⎧,1,0a a a <<解得a ≥0或-1<a<0,即不等式f(a)<a 的解集为(-1,+∞). 9.C 点拨:依题意得a 1+b 1+2ab ≥2ab 1+2ab ≥4ab ab⋅1=4,当且仅当a 1=b 1,且ab1=ab 时,取等号,故应选C. 10.C11.D 点拨:由f(a +b)=f(a)·f(b),可得f(n +1)=f(n)·f(1),)()1(n f n f +=f(1)=2,所以)1()2(f f +)3()4(f f +)5()6(f f +…+)2013()2014(f f =2×1 007=2 014. 12.B 点拨:因为a ,b ,a +b 成等差数列,所以2b =a +(a +b),即b =2a.又因为a ,b ,ab 成等比数列,所以b 2=a ×ab ,即b =a 2.所以a =2,b =4,因此log c (ab)=log c 8>1=log c c ,有1<c<8,故选B.二、13.60° 点拨:依题意得acos C +ccos A =2bcos B ,根据正弦定理得sin Acos C +sin Ccos A =2sin Bcos B ,则sin(A +C)=2sin Bcos B ,即sin B =2sin Bcos B ,所以cos B =21,又0°<B<180°,所以B =60°, 14.425 点拨:z =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+y y x x 11=xy +xy 1+x y +y x =xy +xy 1+xy xy y x 2)(2-+=xy 2+xy -2,令t =xy ,则0<t =xy ≤22⎪⎭⎫⎝⎛+y x =41.设f(t)=t +t 2,t ∈⎥⎦⎤ ⎝⎛41,0,设41≥t 2>t 1>0,则f(t 1)-f(t 2)=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+112t t -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+222t t =212121)2)((t t t t t t --. 因为41≥t 2>t 1>0, 所以t 2-t 1>0,t 1·t 2<161.则t 1·t 2-2<0. 所以f(t 1)-f(t 2)>0.即f(t 1)>f(t 2).∴f(t)=t +t 2在⎥⎦⎤ ⎝⎛41,0上单调递减,故当t =41时f(t)=t +t 2有最小值433,所以当x =y =21时,z 有最小值425. 15.3∶1 点拨:设两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和为S n ,T n ,则nn T S =12105-+n n ,而77b a =131131b b a a ++=1313T S =113210135-⨯+⨯=3.16.21,114,233n n n -=⎧⎪⎨⎛⎫≥ ⎪⎪⎝⎭⎩点拨:∵3a n +1=S n (n ≥1),∴3a n =S n -1(n ≥2). 两式相减,得3(a n +1-a n )=S n -S n -1=a n (n ≥2)⇒nn a a 1+=34(n ≥2)⇒n ≥2时,数列{a n }是以34为公比,以a 2为首项的等比数列, ∴n ≥2时,a n =a 2234-⎪⎭⎫⎝⎛⋅n .令n =1,由3a n +1=S n ,得3a 2=a 1,又a 1=1⇒a 2=31,∴a n =31234-⎪⎭⎫⎝⎛⋅n (n ≥2).故⎪⎩⎪⎨⎧≥⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=-.2,3431,112n n n , 三、17.解:(1)因为m ∥n , 所以sinA ·(sinA +3cosA)-23=0. 所以22cos 1A -+23sin2A -23=0. 即23sin2A -21cos2A =1,即sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-62πA =1.因为A ∈(0,π),所以2A -6π∈⎪⎭⎫⎝⎛-611,6ππ, 故2A -6π=2π,即A =3π. (2)由余弦定理,得4=b 2+c 2-bc , 又S △ABC =21bcsinA =43bc , 而b 2+c 2≥2bc ,bc +4≥2bc ,bc ≤4(当且仅当b =c 时等号成立), 所以S △ABC =21bcsinA =43bc ≤43×4=3. 当△ABC 的面积最大时,b =c ,又A =3π,故此时△ABC 为等边三角形. 18.(1)解:∵a n+1=2a n +1(n ∈N *),∴a n+1+1=2(a n +1).∴{a n +1}是以a 1+1=2为首项,2为公比的等比数列.∴a n +1=2n.即a n =2n -1(n ∈N *). (2)证明:∵114-b 124-b …14-n b =()n b n a 1+.∴nb b b n -+++)(214=nnb 2.∴2[(b 1+b 2+…+b n )-n ]=nb n ,①2[(b 1+b 2+…+b n +b n+1)-(n+1)]=(n+1)b n+1.②②-①,得2(b n+1-1)=(n+1)b n+1-nb n ,即(n -1)b n+1-nb n +2=0,③ ∴nb n+2-(n+1)b n+1+2=0.④④-③,得nb n+2-2nb n+1+nb n =0,即b n+2-2b n+1+b n =0,∴b n+2-b n+1=b n+1-b n (n ∈N *).∴{b n }是等差数列.19.解:由题意知AB =5(3+3)海里,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°. 在△DAB 中,由正弦定理得,DAB DB ∠sin =ADBAB∠sin .∴DB =ADB DAB AB ∠∠⋅sin sin =︒︒⋅+105sin 45sin )33(5=︒⋅︒+︒⋅︒︒⋅+45cos 60sin 60sin 45sin 45sin )33(5=213)13(35++=103(海里).又∠DBC =∠DBA +∠ABC =30°+(90°-60°)=60°, BC =203海里,在△DBC 中,由余弦定理得CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos ∠DBC =300+1 200-2×103×203×21=900, ∴CD =30海里.则需要的时间t =3030=1(小时). 答:救援船到达D 点需要1小时.20.解:原不等式可化为ax 2+(a -2)x -2≥0⇒(ax -2)(x +1)≥0. (1)当a =0时,原不等式化为x +1≤0⇒x ≤-1. (2)当a >0时, 原不等式化为⎪⎭⎫⎝⎛-a x 2 (x +1)≥0⇒x ≥a 2或x ≤-1; (3)当a <0时,原不等式化为⎪⎭⎫⎝⎛-a x 2 (x +1)≤0. ①当a 2>-1,即a <-2时,原不等式的解集为-1≤x ≤a 2; ②当a2=-1,即a =-2时,原不等式的解集为x =-1; ③当a 2<-1,即-2<a <0时,原不等式的解集为a2≤x ≤-1. 综上所述:当a <-2时,原不等式的解集为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-a2,1;当a =-2时,原不等式的解集为{-1}; 当-2<a <0时,原不等式的解集为⎥⎦⎤⎢⎣⎡-1,2a ; 当a =0时,原不等式的解集为(-∞,-1];当a >0时,原不等式的解集为(-∞,-1]∪⎪⎭⎫⎢⎣⎡+∞,2a . 21.解:(1)由a 2+a 7+a 12=-6得a 7=-2, 又a 1=4,所以公差d =-1,所以a n =5-n , 从而S n =2)9(n n -. (2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1, 设等比数列的公比为q ,则q =12b b =21, 所以T n =2112114-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-n =8⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-n211.令f(n)=n ⎪⎭⎫ ⎝⎛21. 因为f(n)=n⎪⎭⎫⎝⎛21是关于自然数n 的减函数,所以{T n }是递增数列,得4≤T n <8.又S m =2)9(m m -=-22921⎪⎭⎫ ⎝⎛-m +881,当m =4或m =5时,S m 取得最大值,即(S m )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N +,使对任意n ∈N +总有T n <S m +λ恒成立, 则8≤10+λ,得λ≥-2, 所以λ的最小值为-2.22.解:(1)设该厂应每x 天购买一次面粉,则其购买量为6x t.由题意知,面粉的保管等其他费用为3[6x +6(x -1)+…+6×2+6×1]=9x(x +1)元. 设每天所支付的总费用为y 1元,则 y 1=x 1[9x(x +1)+900]+6×1 800=x 900+9x +10 809≥2x x9900⋅+10 809=10 989, 当且仅当9x =x900,即x =10时取等号. 所以该厂每10天购买一次面粉,才能使平均每天所支付的总费用最少.(2)若该厂接受此优惠条件,则至少每35天购买一次面粉.设该厂接受此优惠条件后,每x(x ≥35)天购买一次面粉,平均每天支付的总费用为y 2元,则 y 2=x 1[9x(x +1)+900]+6×1 800×0.90=x900+9x +9 729(x ≥35). 令f(x)=x +x100(x ≥35),x 2>x 1≥35,则 f(x 1)-f(x 2)=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+11100x x -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+22100x x =212121)100)((x x x x x x --. 因为x 2>x 1≥35,所以x 1-x 2<0,x 1·x 2>100.所以x 1x 2-100>0. 所以f(x 1)-f(x 2)<0,即f(x 1)<f(x 2). 所以f(x)=x +x100在[35,+∞)内为增函数. 所以当x =35时,y 2有最小值,约为10 069.7. 此时y 2<10 989,所以该厂应该接受此优惠条件.。
北师大版高中数学必修五习题课(1)课时目标 1.熟练掌握等差数列的概念、通项公式、前n 项和公式,并能综合运用这些知识解决一些问题.2.熟练掌握等差数列的性质、等差数列前n 项和的性质,并能综合运用这些性质解决相关问题.1.若S n 是数列{a n }的前n 项和,则S n =a 1+a 2+…+a n ,a n =⎩⎪⎨⎪⎧n =1,n ≥2.2.若数列{a n }为等差数列,则有: (1)通项公式:a n =__________;(2)前n 项和:S n =______________=_________________________________________. 3.等差数列的常用性质(1)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q(m ,n ,p ,q ∈N +),则______________________. (2)若S n 表示等差数列{a n }的前n 项和,则 S k ,S 2k -S k ,____________成等差数列.一、选择题1.在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则2a 9-a 10的值为( ) A .24 B .22 C .20 D .-82.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 7+a 11=6,则S 13等于( ) A .24 B .25 C .26 D .273.设数列{a n }、{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37等于( ) A .0 B .37 C .100 D .-374.设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80,则a 11+a 12+a 13等于( )A.120 B.105C.90 D.755.若{a n}为等差数列,S n为其前n项和,若a1>0,d<0,S4=S8,则S n>0成立的最大自然数n为( )A.11 B.12C.13 D.146.在等差数列{a n}中,a1=-2 008,其前n项和为S n,若S2 0082 008-S2 0062 006=2,则S2 012等于( )A.-2 012 B.2 012C.6 033 D.6 036二、填空题7.已知数列{a n}的前n项和S n=n2+n+1,则a6+a7+…+a10的值为________.8.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S p=S q(p,q∈N+且p≠q),则S p+q=________. 9.等差数列{a n}中,|a3|=|a9|,公差d<0,则使前n项和S n取得最大值的自然数n是______.10.已知数列{a n}中,a1=20,a n+1=a n+2n-1,n∈N+,则数列{a n}的通项公式a n=________.三、解答题11.甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m.(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?12.已知公差大于零的等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足:a3·a4=117,a2+a5=22.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)若数列{b n}是等差数列,且b n=S nn+c,求非零常数c.能力提升13.在等差数列{a n}中,a10<0,a11>0,且|a10|<a11,S n为{a n}的前n项的和,则下列结论正确的是( )A.S1,S2,…,S10都小于零,S11,S12,…都大于零B.S1,S2,…,S5都小于零,S6,S7,…都大于零C.S1,S2,…,S20都小于零,S21,S22,…都大于零D.S1,S2,…,S19都小于零,S20,S21,…都大于零14.把自然数1,2,3,4,…按下列方式排成一个数阵.12 34 5 67 8 9 1011 12 13 14 15……………………………根据以上排列规律,数阵中第n (n ≥3)行从左至右的第3个数是______________.1.等差数列是最基本、最常见的数列,等差数列的定义是研究解决等差数列的判定和性质,推导通项公式、前n 项和公式的出发点.2.通项公式与前n 项和公式联系着五个基本量:a 1、d 、n 、a n 、S n .掌握好本部分知识的内在联系、结构,以便灵活运用.3.另外用函数观点和方法揭示等差数列的特征,在分析解决数列的综合题中有重要的意义.习题课(1) 答案知识梳理1.S 1 S n -S n -1 2.(1)a 1+(n -1)d (2)na 1+n(n -1)d 2 n(a 1+a n )2 3.(1)a m +a n =a p+a q (2)S 3k -S 2k 作业设计 1.A2.C [∵a 3+a 7+a 11=6,∴a 7=2,∴S 13=13(a 1+a 13)2=13a 7=26.]3.C [设数列{a n },{b n }的公差分别为d ,d ′,则a 2+b 2=(a 1+d)+(b 1+d ′)=(a 1+b 1)+(d +d ′)=100. 又∵a 1+b 1=100,∴d +d ′=0.∴a 37+b 37=(a 1+36d)+(b 1+36d ′)=(a 1+b 1)+36(d +d ′)=100.] 4.B [∵a 1+a 2+a 3=3a 2=15,∴a 2=5. ∵a 1=5-d ,a 3=5+d ,d>0, ∴a 1a 2a 3=(5-d)·5·(5+d)=80, ∴d =3,a 1=2.∴a 11+a 12+a 13=3a 12=3(a 1+11d)=3a 1+33d =3×2+33×3=105.] 5.A [S 4=S 8⇒a 5+a 6+a 7+a 8=0⇒a 6+a 7=0,又a 1>0,d<0,S 12=(a 1+a 12)·122=0,n<12时,S n >0.]6.D [S n n =a 1+(n -1)d2,∴S 2 0082 008-S 2 0062 006=a 1+2 008-12d -a 1-2 006-12d =d =2. ∴S 2 012=2 012×(-2 008)+2 012×2 0112×2=2 012×3=6 036.] 7.80解析 a 6+a 7+…+a 10=S 10-S 5=111-31=80. 8.0解析 设S n =an 2+bn ,由S p =S q . 知ap 2+bp =aq 2+bq ,∴p +q =-b a.∴S p +q =a(p +q)2+b(p +q)=a(-b a )2+b(-b a )=b 2a -b2a=0.9.5或6解析 d<0,|a 3|=|a 9|,∴a 3>0,a 9<0且a 3+a 9=0, ∴a 6=0,∴a 1>a 2>…>a 5>0,a 6=0,0>a 7>a 8>…. ∴当n =5或6时,S n 取到最大值. 10.n 2-2n +21解析 ∵a n +1-a n =2n -1, ∴a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,…, a n -a n -1=2n -3,n ≥2.∴a n -a 1=1+3+5+…+(2n -3). ∴a n =20+(n -1)(2n -2)2=n 2-2n +21.11.解 (1)设n 分钟后第1次相遇,依题意, 有2n +n(n -1)2+5n =70,整理得n 2+13n -140=0. 解之得n =7,n =-20(舍去). 第1次相遇是在开始运动后7分钟. (2)设n 分钟后第2次相遇,依题意,有 2n +n(n -1)2+5n =3×70,整理得n 2+13n -420=0. 解之得n =15,n =-28(舍去). 第2次相遇是在开始运动后15分钟.12.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,且d>0. ∵a 3+a 4=a 2+a 5=22,又a 3·a 4=117, 又公差d>0,∴a 3<a 4,∴a 3=9,a 4=13.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9a 1+3d =13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =4,∴a n =4n -3.(2)由(1)知,S n =n ·1+n(n -1)2·4=2n 2-n ,∴b n =S n n +c =2n 2-nn +c .∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. ∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3, ∴2c 2+c =0,∴c =-12 (c =0舍去).13.D [∵S 19=19(a 1+a 19)2=19a 10<0,S 20=20(a 1+a 20)2.而a 1+a 20=a 10+a 11,∵a 10<0,a 11>0且|a 10|<a 11, ∴a 10+a 11>0,∴S 20=20(a 1+a 20)2=10(a 10+a 11)>0.又∵d =a 11-a 10>0. ∴S n >0 (n ≥20).] 14.n 22-n 2+3解析 该数阵的第1行有1个数,第2行有2个数,…,第n 行有n 个数,则第n -1 (n ≥3)行的最后一个数为(n -1)(1+n -1)2=n 22-n 2,则第n 行从左至右的第3个数为n 22-n2+。
数学必修5第一部分(选择题 共50分)一、 选择题(每小题5分,10小题,共50分)1、在ABC ∆中,︒===452232B b a ,,,则A 为( )A .︒︒︒︒︒︒30.15030.60.12060D CB 或或2、在ABC ∆中,bc c b a ++=222,则A 等于( )A ︒︒︒︒30.45.60.120.D C B3、在ABC ∆中,1660=︒=b A ,,面积3220=S ,则a 等于( ) A. 610.B. 75C . 49D. 514、等比数列{}n a 中293a a =,则313239310log log log log a a a a ++++ 等于( ) A .9 B .27 C .81 D .2435、三个数a ,b ,c 既是等差数列,又是等比数列,则a ,b ,c 间的关系为 ( ) A .b-a =c-b B .b 2=a c C .a =b=c D .a =b=c ≠06、等比数列{}n a 的首项1a =1,公比为q ,前n 项和是n S ,则数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a 1的前n 项和是( )A .1-n SB .n n q S -C .n n q S -1D .11--n n q S7、在等差数列{}n a 中,前四项之和为40,最后四项之和为80,所有项之和是210,则项数n 为( )A .12B .14C .15D .16 8、已知,,a b c R ∈,则下列选项正确的是 ( )A.22a b am bm >⇒>B.a ba b c c>⇒> C .11,0a b ab a b >>⇒< D.2211,0a b ab a b>>⇒<9、已知x y xy +=,则y x +的取值范围是( )A .]1,0(B .),2[+∞C .]4,0(D .),4[+∞10、⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥≥-<-<+0011234x y y x y x 表示的平面区域内的整点的个数是( )A .8个B .5个C .4个D .2个第二部分(非选择题 共100分)二、填空题(每小题5分,4小题,共20分)11、已知0,0>>y x ,且191=+yx ,求y x +的最小值 _____________ 12、当x 取值范围是_____________ 时,函数122-+=x x y 的值大于零 13、在等比数列}{n a 中,08,204321=+=+a a a a ,则=10S14、不等式组6003x y x y x -+≥⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩表示的平面区域的面积是三、解答题(共六个题,前两题每题10分,后面每题15分,共80分)15、在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程02322=+-x x 的两个根,且()1cos 2=+B A 。
模块综合试卷(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) 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 2 D .2a >2b考点 不等式的性质 题点 不等式的性质 答案 D解析 A 中,当a =0,b =-1时,a 2-b 2=0-1=-1<0,所以A 错误;B 中,当c =0时,ac =bc =0,所以B 错;C 中,当c =0时,ac 2=bc 2=0,C 错;D 中,因为y =2x 为增函数,所以当a >b 时,2a >2b 成立.2.在△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 考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 C解析 由大边对大角及A <B <C ,可得a <c ,由正弦定理得,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 >d bB .ac >bdC .a -c >b -d D.b c >a d考点 不等式的性质 题点 不等式的性质 答案 B4.在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =3∶2∶4,则cos C 的值为( ) A.23B .-23C.14D .-14考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 D解析 ∵sin A ∶sin B ∶sin C =3∶2∶4,∴a ∶b ∶c =3∶2∶4,设a =3k ,则b =2k ,c =4k ,k >0, ∴cos C =(3k )2+(2k )2-(4k )22·(3k )·(2k )=-14.5.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 >Q B .P <Q C .P =QD .无法确定考点 基本不等式比较大小 题点 利用基本不等式比较大小 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.设变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x +y -2≥0,x -2y +4≥0,x -1≤0,则目标函数z =3x -2y 的最小值为( )A .-5B .-4C .-2D .3 考点 线性目标最优解 题点 求线性目标函数的最值 答案 B解析 由约束条件可得可行域(如图阴影部分所示),对于目标函数z =3x -2y ,可化为y =32x -12z ,要使z 取最小值,可知过A 点时取得.由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y -2=0,x -2y +4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =2,即A (0,2), ∴z min =3×0-2×2=-4.7.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 .5 B .6 C .5或6 D .6或7 考点 等差数列前n 项和最值 题点 求等差数列前n 项和的最值 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,-512B.⎝⎛⎭⎫-125,-310 C.⎝⎛⎭⎫310,125D.⎝⎛⎭⎫-125,310 考点 线性目标最优解 题点 线性规划的理解 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.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为( ) A. 2 B. 3 C .2 D.5考点 面积与周长的最值或取值范围问题 题点 面积的最值或取值范围 答案 B解析 由a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,故(a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,又根据正弦定理,得(a +b )(a -b )=(c -b )c ,化简得b 2+c 2-a 2=bc ,故cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,所以A =60°,又b 2+c 2-bc =4≥bc ,故S △BAC =12bc sin A ≤3(当且仅当b =c 时,取等号).10.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 <25考点 判断三角形形状题点 已知三角形形状求边的取值范围 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 5.11.若在等差数列{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 考点 等差数列的性质题点 利用等差数列项数的规律解题 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.若a >0,b >0,lg a +lg b =lg(a +b ),则a +b 的最小值为( ) A .8 B .6 C .4D .2考点 基本不等式求最值 题点 利用基本不等式求最值 答案 C解析 由lg a +lg b =lg(a +b ),得lg(ab )=lg(a +b ),即ab =a +b ,则有1a +1b =1,所以a +b=⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b )=2+b a +ab≥2+2b a ·ab =4,当且仅当a =b =2时等号成立,所以a +b 的最小值为4,故选C.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)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________.考点 一元二次不等式的应用 题点 已知解集求参数的取值范围 答案 (-3,-1)解析 由题意知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=________. 考点 等差数列的性质题点 利用等差数列项数的规律解题 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.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =2,S △ABC=2,则b 的值为________. 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知面积求边或角 答案3解析 ∵S △ABC =2=12bc sin A =12bc ×223,∴bc =3.①又∵sin A =223,A 为锐角,∴cos A =13,∴4=b 2+c 2-2bc ·13.②由①②可得b = 3.16.若a ,b ∈R ,ab >0,则a 4+4b 4+1ab 的最小值为________.考点 基本不等式求最值 题点 利用基本不等式求最值 答案 4解析 a 4+4b 4+1ab ≥4a 2b 2+1ab =4ab +1ab≥24ab ·1ab=4,前一个等号成立的条件是a 2=2b 2,后一个等号成立的条件是ab =12,两个等号可以同时成立,当且仅当a 2=22,b 2=24时取等号.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若sin ⎝⎛⎭⎫A +π6=2cos A ,求A 的值; (2)若cos A =13,b =3c ,求sin C 的值.考点 正弦、余弦定理与其他知识的综合 题点 正弦、余弦定理与三角变换的综合 解 (1)由题意知sin A cos π6+cos A sin π6=2cos A ,从而sin A =3cos A ,所以cos A ≠0,tan A =3,因为0<A <π,所以A =π3.(2)由cos A =13,b =3c ,及a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2=a 2+c 2,所以△ABC 是直角三角形,且B =π2,所以sin C =cos A =13.18.(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? 考点 基本不等式的实际应用 题点 基本不等式的实际应用解 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)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等比数列{b n }的前n 项和为T n ,a 1=-1,b 1=1,a 2+b 2=2.(1)若a 3+b 3=5,求{b n }的通项公式; (2)若T 3=21,求S 3.考点 等差等比数列综合应用 题点 等差等比基本量问题综合解 设{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,则a n =-1+(n -1)d ,b n =q n -1.由a 2+b 2=2得d +q =3.① (1)由a 3+b 3=5得2d +q 2=6.②联立①和②解得⎩⎪⎨⎪⎧ d =3,q =0(舍去),⎩⎪⎨⎪⎧d =1,q =2.因此{b n }的通项公式为b n =2n -1(n ∈N +). (2)由b 1=1,T 3=21,得q 2+q -20=0, 解得q =-5,q =4,当q =-5时,由①得d =8,则S 3=21, 当q =4时,由①得d =-1,则S 3=-6.20.(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. 考点 正弦、余弦定理与其他知识的综合 题点 正弦、余弦定理与三角函数的综合解 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-cos 2A 2+1-cos 2C 2 =4-2(cos 2A +cos 2C )=4-2[cos(120°+2α)+cos(120°-2α)] =4+2cos 2α.因为-60°<α<60°,所以-120°<2α<120°.所以-12<cos 2α≤1.所以a 2+c 2∈(3,6].21.(12分)若关于x 的不等式(2x -1)2<ax 2的解集中的整数恰有3个,求实数a 的取值范围. 考点 “三个二次”的对应关系的应用 题点 由“三个二次”的对应关系求参数值 解 原不等式可化为(4-a )x 2-4x +1<0,由于该不等式的解集中的整数恰有3个,则有4-a >0,即a <4,故0<a <4, 解得不等式有2-a 4-a <x <2+a4-a ,即2-a(2+a )(2-a )<x <2+a (2+a )(2-a ),所以12+a <x <12-a ,又因为14<12+a <12,要使该不等式的解集中的整数恰有3个, 那么3<12-a<4,解得259<a <4916.22.(12分)电视台播放甲、乙两套连续剧,每次播放连续剧时,需要播放广告.已知每次播放甲、乙两套连续剧时,连续剧播放时长、广告播放时长、收视人次如下表所示:已知电视台每周安排的甲、乙连续剧的总播放时间不多于600分钟,广告的总播放时间不少于30分钟,且甲连续剧播放的次数不多于乙连续剧播放次数的2倍.分别用x ,y 表示每周计划播出的甲、乙两套连续剧的次数.(1)用x ,y 列出满足题目条件的数学关系式,并画出相应的平面区域; (2)问电视台每周播放甲、乙两套连续剧各多少次,才能使收视人次最多? 考点 生活实际中的线性规划问题 题点 线性规划在实际问题中的应用 解 (1)由已知x ,y 满足的数学关系式为⎩⎪⎨⎪⎧ 70x +60y ≤600,5x +5y ≥30,x ≤2y ,x ∈N ,y ∈N ,即⎩⎪⎨⎪⎧7x +6y ≤60,x +y ≥6,x -2y ≤0,x ∈N ,y ∈N .该二元一次不等式组所表示的平面区域为图1中阴影部分内的整点(包括边界):(2)设总收视人次为z 万,则目标函数为z =60x +25y .考虑z =60x +25y ,将它变形为y =-125x +z 25,这是斜率为-125,随z 变化的一组平行直线.z 25为直线在y 轴上的截距,当z25取得最大值时,z 的值最大. 又因为x ,y 满足约束条件,所以由图2可知,当直线z =60x +25y 经过可行域上的点M 时,截距z25最大,即z 最大.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧7x +6y =60,x -2y =0,得点M 的坐标为(6,3),所以,电视台每周播放甲连续剧6次,乙连续剧3次时才能使总收视人次最多.。
模块综合测评(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)1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( )A.8B.10C.12D.14解析:因为S 3=3a 1+3×(3-1)2d=3×2+3×22d=12,所以d=2.所以a 6=a 1+(6-1)d=2+5×2=12.故选C . 答案:C 2.在△ABC 中,若B=135°,C=15°,a=5,则此三角形的最大边长为( )A.5√2B.5√3C.2√5D.3√5解析:依题意,知三角形的最大边为b.由于A=30°,根据正弦定理,得b sinB =a sinA ,所以b=asinB sinA =5sin135°sin30°=5√2. 答案:A3.在△ABC 中,若AB=√5,AC=5,且cos C=910,则BC 为( )A.4B.5C.4或5D.3解析:设BC=x ,由余弦定理得,5=x 2+25-2×5·x ·910,即x 2-9x+20=0,解得x=4或x=5. 答案:C4.已知数列{a n }满足a n+1-a n =2n (n ∈N +),a 1=3,则a n n 的最小值为( )A.0B.2√3-1C.52D.3解析:a n =(a n -a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a 2-a 1)+a 1=2(n-1)+2(n-2)+…+2×1+3=n 2-n+3,所以a n n =n-1+3n ≥52,当且仅当n=2时取等号.故选C .答案:C5.若在△ABC 中,sin B ·sin C=cos 2A 2,则△ABC 的形状为( )A.直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形解析:由sin B ·sin C=cos 2A 2可得2sin B ·sin C=2cos 2A 2=1+cos A ,即2sin B ·sin C=1-cos(B+C )=1-cos B cos C+sin B sin C ,所以sin B sin C+cos B cos C=1,即cos(B-C )=1,又-π<B-C<π.所以B-C=0,即B=C.答案:C6.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d=2,S k+2-S k =24,则k=( )A.8B.7C.6D.5解析:因为S k+2-S k =24,所以a k+1+a k+2=24,所以a 1+kd+a 1+(k+1)d=24,所以2a 1+(2k+1)d=24.又因为a 1=1,d=2,所以k=5.答案:D7.已知a ,b ,c ,d 成等比数列,且曲线y=x 2-2x+3的顶点是(b ,c ),则ad 等于( )A.3B.2C.1D.-2解析:因为y=x 2-2x+3的顶点为(1,2),所以b=1,c=2.又因为a ,b ,c ,d 成等比数列,所以a=12,d=4,所以ad=2.答案:B8.(2017天津高考)设变量x ,y 满足约束条件{2x +y ≥0,x +2y -2≥0,x ≤0,y ≤3,则目标函数z=x+y 的最大值为 () A.23 B.1 C.32 D.3解析:由约束条件可得可行域如图阴影部分所示.目标函数z=x+y 可化为y=-x+z.作直线l 0:y=-x ,平行移动直线y=-x ,当直线过点A (0,3)时,z 取得最大值,最大值为3.故选D . 答案:D9.若不等式2x 2+2mx+m4x 2+6x+3<1对一切实数x 均成立,则实数m 的取值范围是( )A.(1,3)B.(-∞,3)C.(-∞,1)∪(2,+∞)D.(-∞,+∞)解析:因为4x 2+6x+3=(2x +32)2+34>0,。
【最新整理,下载后即可编辑】模块综合测试(B)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.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.已知两个正数a ,b 的等差中项为4,则a ,b 的等比中项的最大值为( )A .2B .4C .8D .16解析: ab ≤a +b2=4,故选B.答案: B3.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =( )A. 6B .2C. 3D. 2解析: 由正弦定理,得6sin 120°=2sin C ,∴sin C =12.又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c =2,故选D. 答案: D4.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6=12,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 9的值为( )A .48B .54C .60D .66解析: 因为a 4+a 6=a 1+a 9=a 2+a 8=a 3+a 7=2a 5=12, 所以S 9=a 1+…+a 9=54. 答案: B5.不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12,13,则a +b 的值是( )A .10B .-10C .-14D .14解析: 不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12,13,即方程ax 2+bx +2=0的解为x =-12或13,故⎩⎪⎨⎪⎧-12+13=-b a,-12×13=2a.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14. 答案: C6.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba=( )A .2 3B .2 2 C. 3D. 2解析: 由正弦定理,得sin 2A sin B +sin B cos 2A =2sin A ,即sin B ·(sin 2A +cos 2A )=2sin A ,sinB =2sin A ,∴b a =sin Bsin A=2.答案: D7.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( )A.1514B.1213C.1316D.1516解析: 因为a 23=a 1·a 9,所以(a 1+2d )2=a 1·(a 1+8d ).所以a 1=d .所以a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =1316.答案: C8.数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,2a n +1=a n +a n +2,若b n =1a n a n +1,则数列{b n }的前5项和等于( )A .1 B.56 C.16D.130解析: ∵2a n +1=a n +a n +2,∴{a n }是等差数列. 又∵a 1=1,a 2=2,∴a n =n . 又b n =1a n ·a n +1=1nn +1=1n -1n +1, ∴b 1+b 2+b 3+b 4+b 5=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫15-16=1-16=56,故选B.答案: B9.实数x ,y 满足不等式组⎩⎨⎧y ≥0,x -y ≥0,2x -y -2≥0,则k =y -1x +1的取值范围是( )A.⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-1,13B.⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤-12,13 C.⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫-12,+∞D.⎣⎢⎢⎡⎭⎪⎪⎫-12,1 解析:作平面区域如图所示,k =y -1x +1表示点(x ,y )与点(-1,1)连线的斜率,故选D.答案: D10.等比数列{a n }中,已知对任意自然数n ,a 1+a 2+a 3+…+a n =2n -1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n =( )A .(2n -1)2B.13(2n-1)C .4n-1D.13(4n-1) 解析: 由已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n -1, 所以a 1=S 1=1,a 2=S 2-a 1=2,所以公比q =2.又因为a 2n +1a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a n +1a n 2=q 2=4, 所以数列{a 2n }是以q 2=4为公比的等比数列,所以a 21+a 22+a 23+…+a 2n =1-4n1-4=13(4n-1).答案: D11.已知x ,y ∈R +,2x +y =2,c =xy ,那么c 的最大值为( ) A .1 B.12 C.22D.14解析: 由已知,2=2x +y ≥22xy =22c ,所以c ≤12.答案: B12.在△ABC 中,已知a 比b 长2,b 比c 长2,且最大角的正弦值是32,则△ABC 的面积是( )A.154B.1543C.2143D.3543解析:由题可知a=b+2,b=c+2,∴a=c+4.∵sin A=32,∴A=120°.又cos A=cos 120°=b2+c2-a22bc=c+22+c2-c+422c c+2=c2-4c-122c c+2=-12,整理得c2-c-6=0,∴c=3(c=-2舍去),从而b=5,∴S△ABC=12bc sin A=1543.故选B.答案: B二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上)13.若⎩⎨⎧0≤x≤1,0≤y≤2,2y-x≥1,则z=2y-2x+4的最小值为________.解析:作出可行域,如图所示,当直线z =2y -2x +4过可行域上点B 时,直线在y 轴上的截距最小,z 最小,又点B 坐标为(1,1),所以z min =2×1-2×1+4=4. 答案: 414.在等比数列{a n }中,若a 9·a 11=4,则数列log 12a n 前19项之和为________.解析: 由题意a n >0,且a 1·a 19=a 2·a 18=…=a 9·a 11=a 210, 又a 9·a 11=4,所以a 10=2,故a 1a 2…a 19=(a 10)19=219. 故log 12a 1+log 12a 2+…+log 12a 19=log 12(a 1a 2…a 19)=log 12219=-19.答案: -1915.在△ABC 中,若b =1,c =3,∠C =2π3,则a =________.解析: ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos ∠C , ∴(3)2=a 2+12-2a ·1·cos 23π,∴a 2+a -2=0, ∴(a +2)(a -1)=0 ∴a =1答案: 116.设关于x的不等式ax+b>0的解集为{x|x>1},则关于x的不等式ax+bx2-5x-6>0的解集为________.解析:由题意得:a>0且-ba=1.又原不等式可变为(x-6)(x+1)(ax+b)>0,故由右图可知{x|-1<x<1或x>6}.答案:{x|-1<x<1或x>6}三、解答题(本大题共6小题,共74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12分)解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x-2x>2x2-x-2>0.解析:⎩⎪⎨⎪⎧x-2x>2x2-x-2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x-2-2xx>0x2-x-2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x x +2<0x -2x +1>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <0x >2或x <-1⇒-2<x <-1.∴不等式组的解集为{x |-2<x <-1}.18.(本小题满分12分)设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求a 2a 1的值;(2)若a 5=9,求a n 及S n 的表达式. 解析: (1)设等差数列{a n }的公差是d . ∵S 1,S 2,S 4成等比数列,∴S 22=S 1S 4,即(2a 1+d )2=a 1(4a 1+6d ),化简得d 2=2a 1d ,注意到d ≠0,∴d =2a 1.∴a 2a 1=a 1+d a 1=3a 1a 1=3.(2)a 5=a 1+4d =9a 1=9,∴a 1=1,d =2. ∴a n =a 1+(n -1)d =2n -1,S n =n a 1+a n2=n 2.19.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且(2a +c )cos B +b cos C =0.(1)求角B 的大小;(2)若b =13;a +c =4,求△ABC 的面积.解析: (1)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab,将上式代入(2a +c )cos B +b cos C =0, 整理得a 2+c 2-b 2=-ac ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12,∵B 为△ABC 的内角,∴B =23π.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B ,将b =13,a +c =4,B =23π代入上式得,13=16-2ac ⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-12,∴ac =3. ∴S △ABC =12ac sin B =334.20.(本小题满分12分)设集合A 、B 分别是函数y =1x 2+2x -8与函数y =lg(6+x -x 2)的定义域,C ={x |x 2-4ax +3a 2<0}.若A ∩B ⊆C ,求实数a 的取值范围.解析: 由x 2+2x -8>0,得x <-4或x >2,所以A ={x |x <-4或x >2};由6+x -x 2>0,即x 2-x -6<0,得-2<x <3, 所以B ={x |-2<x <3}. 于是A ∩B ={x |2<x <3}.由x 2-4ax +3a 2<0,得(x -a )(x -3a )<0, 当a >0时,C ={x |a <x <3a }, 由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧ a ≤23a ≥3,所以1≤a ≤2;当a =0时,不等式x 2-4ax +3a 2<0即为x 2<0,解集为空集,此时不满足A ∩B ⊆C ; 当a <0时,C ={x |3a <x <a }, 由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧3a ≤2a ≥3,此不等式组无解.综上,满足题设条件的实数a 的取值范围为{a |1≤a ≤2}. 21.(本小题满分12分)某公司计划在今年内同时出售变频空调机和智能洗衣机,由于这两种产品的市场需求量非常大,有多少就能销售多少,因此该公司要根据实际情况(如资金、劳动力)确定产品的月供应量,以使得总利润达到最大.已知对这两种产品有直接限制的因素是资金和劳动力,通过调查,得到关于这两种产品的有关数据如下表:资金单位产品所需资金(百元) 月资金供空调机洗衣机应量(百元)成本3020300劳动力(工资)510110单位利润68试问:怎样确定两种货物的月供应量,才能使总利润达到最大,最大利润是多少?解析:设空调机、洗衣机的月供应量分别是x,y台,总利润是z,则z=6x+8y由题意有⎩⎪⎨⎪⎧30x+20y≤300,5x+10y≤110,x≥0,y≥0,x,y均为整数.由图知直线y=-34x+18z过M(4,9)时,纵截距最大.这时z 也取最大值z max=6×4+8×9=96(百元).故当月供应量为空调机4台,洗衣机9台时,可获得最大利润9 600元.22.(本小题满分14分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =2-a n ,n =1,2,3,….(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1=1,且b n +1=b n +a n ,求数列{b n }的通项公式;(3)设c n =n (3-b n ),数列{c n }的前n 项和为T n ,求证:T n <8. 解析: (1)∵n =1时,a 1+S 1=a 1+a 1=2, ∴a 1=1.∵S n =2-a n ,即a n +S n =2, ∴a n +1+S n +1=2.两式相减:a n +1-a n +S n +1-S n =0. 即a n +1-a n +a n +1=0 故有2a n +1=a n ,∵a n ≠0,∴a n +1a n =12(n ∈N +),∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -1.(2)∵b n +1=b n +a n (n =1,2,3,…),∴b n +1-b n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -1.得b 2-b 1=1,b 3-b 2=12,b 4-b 3=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122, …b n -b n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -2(n =2,3,…).将这n -1个等式相加,得b n -b 1=1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -11-12=2-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -2.又∵b 1=1,∴b n =3-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -2(n =1,2,3…).(3)证明:∵c n =n (3-b n )=2n ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -1.∴T n = 2⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫120+2×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12+3×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122+…+n -1×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -2+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -1.①而12T n = 2⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12+2×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122+3×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫123+…+n -1×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n -1+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12n .②①-②得1 2T n=2⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎪⎫120+⎝⎛⎭⎪⎪⎫121+⎝⎛⎭⎪⎪⎫122+…+⎝⎛⎭⎪⎪⎫12n-1-2×n×⎝⎛⎭⎪⎪⎫12n.T n=4×1-⎝⎛⎭⎪⎪⎫12n1-12-4×n×⎝⎛⎭⎪⎪⎫12n=8-82n-4×n×⎝⎛⎭⎪⎪⎫12n=8-8+4n2n(n=1,2,3,…).∴T n<8.。
北师大版高中数学必修五模块综合测试(B)(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)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.如果a <0,b >0,那么,下列不等式中正确的是( ) A.1a <1b B.-a < b C .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.已知两个正数a ,b 的等差中项为4,则a ,b 的等比中项的最大值为( ) A .2 B .4 C .8 D .16解析:ab ≤a +b 2=4,故选B.答案: B3.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =( )A. 6 B .2 C. 3D. 2解析: 由正弦定理,得6sin 120°=2sin C,∴sin C =12.又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c =2,故选D. 答案: D4.在等差数列{a n }中,若a 4+a 6=12,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 9的值为( ) A .48 B .54 C .60D .66解析: 因为a 4+a 6=a 1+a 9=a 2+a 8=a 3+a 7=2a 5=12, 所以S 9=a 1+…+a 9=54. 答案: B5.不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,13,则a +b 的值是( )A .10B .-10C .-14D .14解析: 不等式ax 2+bx +2>0的解集是⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,13,即方程ax 2+bx +2=0的解为x =-12或13, 故⎩⎪⎨⎪⎧-12+13=-ba ,-12×13=2a .解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-12,b =-2,∴a +b =-14. 答案: C6.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,asin Asin B +bcos 2A =2a ,则ba=( ) A .2 3 B .2 2 C. 3D. 2解析: 由正弦定理,得sin 2Asin B +sin Bcos 2A =2sin A ,即sinB ·(sin 2A +cos 2A)=2sin A ,sin B =2sin A ,∴b a =sin Bsin A= 2.答案: D7.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( )A.1514B.1213C.1316D.1516解析: 因为a 23=a 1·a 9,所以(a 1+2d)2=a 1·(a 1+8d). 所以a 1=d.所以a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =1316.答案: C8.数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,2a n +1=a n +a n +2,若b n =1a n a n +1,则数列{b n }的前5项和等于( )A .1 B.56 C.16D.130解析: ∵2a n +1=a n +a n +2,∴{a n }是等差数列. 又∵a 1=1,a 2=2,∴a n =n. 又b n =1a n ·a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1, ∴b 1+b 2+b 3+b 4+b 5=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫15-16 =1-16=56,故选B.答案: B9.实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,x -y ≥0,2x -y -2≥0,则k =y -1x +1的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,13C.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,+∞D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫-12,1 解析:作平面区域如图所示,k =y -1x +1表示点(x ,y)与点(-1,1)连线的斜率,故选D.答案: D10.等比数列{a n }中,已知对任意自然数n ,a 1+a 2+a 3+…+a n =2n-1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n =( )A .(2n-1)2B.13(2n-1)C .4n-1D.13(4n-1) 解析: 由已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n-1, 所以a 1=S 1=1,a 2=S 2-a 1=2,所以公比q =2. 又因为a 2n +1a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1a n 2=q 2=4, 所以数列{a 2n }是以q 2=4为公比的等比数列, 所以a 21+a 22+a 23+…+a 2n=1-4n1-4=13(4n -1).答案: D11.已知x ,y ∈R +,2x +y =2,c =xy ,那么c 的最大值为( ) A .1 B.12 C.22D.14解析: 由已知,2=2x +y ≥22xy =22c ,所以c ≤12.答案: B12.在△ABC 中,已知a 比b 长2,b 比c 长2,且最大角的正弦值是32,则△ABC 的面积是( )A.154B.154 3 C.2143 D.3543 解析: 由题可知a =b +2,b =c +2,∴a =c +4. ∵sin A =32,∴A =120°. 又cos A =cos 120°=b 2+c 2-a 22bc =(c +2)2+c 2-(c +4)22c (c +2)=c 2-4c -122c (c +2)=-12,整理得c 2-c -6=0,∴c =3(c =-2舍去),从而b =5, ∴S △ABC =12bcsin A =154 3.故选B.答案: B二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请把正确答案填在题中横线上) 13.若⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤1,0≤y ≤2,2y -x ≥1,则z =2y -2x +4的最小值为________.解析: 作出可行域,如图所示,当直线z =2y -2x +4过可行域上点B 时,直线在y 轴上的截距最小,z 最小,又点B 坐标为(1,1),所以z min =2×1-2×1+4=4. 答案: 414.在等比数列{a n }中,若a 9·a 11=4,则数列log 12a n 前19项之和为________.解析: 由题意a n >0,且a 1·a 19=a 2·a 18=…=a 9·a 11=a 210, 又a 9·a 11=4,所以a 10=2,故a 1a 2…a 19=(a 10)19=219.故log 12a 1+log 12a 2+…+log 12a 19=log 12(a 1a 2…a 19)=log 12219=-19.答案: -1915.在△ABC 中,若b =1,c =3,∠C =2π3,则a =________.解析: ∵c 2=a 2+b 2-2abcos ∠C , ∴(3)2=a 2+12-2a ·1·cos 23π,∴a 2+a -2=0, ∴(a +2)(a -1)=0 ∴a =1 答案: 116.设关于x 的不等式ax +b >0的解集为{x|x >1},则关于x 的不等式ax +bx 2-5x -6>0的解集为________.解析:由题意得: a >0且-ba=1.又原不等式可变为(x -6)(x +1)(ax +b)>0, 故由右图可知{x|-1<x <1或x >6}. 答案: {x|-1<x <1或x >6}三、解答题(本大题共6小题,共74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12分)解不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2x >2x 2-x -2>0.解析: ⎩⎪⎨⎪⎧x -2x >2x 2-x -2>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧x -2-2x x >0x 2-x -2>0⇒⎩⎨⎧x (x +2)<0(x -2)(x +1)>0⇒⎩⎪⎨⎪⎧-2<x <0x >2或x <-1⇒-2<x <-1.∴不等式组的解集为{x|-2<x <-1}.18.(本小题满分12分)设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求a 2a 1的值;(2)若a 5=9,求a n 及S n 的表达式. 解析: (1)设等差数列{a n }的公差是d. ∵S 1,S 2,S 4成等比数列,∴S 22=S 1S 4,即(2a 1+d)2=a 1(4a 1+6d), 化简得d 2=2a 1d ,注意到d ≠0, ∴d =2a 1.∴a 2a 1=a 1+d a 1=3a 1a 1=3.(2)a 5=a 1+4d =9a 1=9,∴a 1=1,d =2. ∴a n =a 1+(n -1)d =2n -1,S n =n (a 1+a n )2=n 2.19.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且(2a +c)cos B+bcos C =0.(1)求角B 的大小;(2)若b =13;a +c =4,求△ABC 的面积. 解析: (1)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b22ac ,cos C =a 2+b 2-c22ab,将上式代入(2a +c)cos B +bcos C =0, 整理得a 2+c 2-b 2=-ac , ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12,∵B 为△ABC 的内角,∴B =23π.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2accos B , 即b 2=(a +c)2-2ac -2accos B ,将b =13,a +c =4,B =23π代入上式得,13=16-2ac ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12,∴ac =3. ∴S △ABC =12acsin B =334.20.(本小题满分12分)设集合A 、B 分别是函数y =1x 2+2x -8与函数y =lg(6+x -x 2)的定义域,C ={x|x 2-4ax +3a 2<0}.若A ∩B ⊆C ,求实数a 的取值范围.解析: 由x 2+2x -8>0,得x <-4或x >2, 所以A ={x|x <-4或x >2};由6+x -x 2>0,即x 2-x -6<0,得-2<x <3, 所以B ={x|-2<x <3}. 于是A ∩B ={x|2<x <3}.由x 2-4ax +3a 2<0,得(x -a)(x -3a)<0, 当a >0时,C ={x|a <x <3a},由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤23a ≥3,所以1≤a ≤2;当a =0时,不等式x 2-4ax +3a 2<0即为x 2<0,解集为空集,此时不满足A ∩B ⊆C ; 当a <0时,C ={x|3a <x <a},由A ∩B ⊆C ,得⎩⎪⎨⎪⎧3a ≤2a ≥3,此不等式组无解.综上,满足题设条件的实数a 的取值范围为{a|1≤a ≤2}.21.(本小题满分12分)某公司计划在今年内同时出售变频空调机和智能洗衣机,由于这两种产品的市场需求量非常大,有多少就能销售多少,因此该公司要根据实际情况(如资金、劳动力)确定产品的月供应量,以使得总利润达到最大.已知对这两种产品有直接限制的因素是资金和劳动力,通过调查,得到关于这两种产品的有关数据如下表:资金 单位产品所需资金(百元) 月资金供空调机 洗衣机 应量(百元)成本 30 20300 劳动力(工资) 5 10 110 单位利润68试问:怎样确定两种货物的月供应量,才能使总利润达到最大,最大利润是多少? 解析: 设空调机、洗衣机的月供应量分别是x ,y 台,总利润是z ,则z =6x +8y由题意有⎩⎪⎨⎪⎧30x +20y ≤300,5x +10y ≤110,x ≥0,y ≥0,x ,y 均为整数.由图知直线y =-34x +18z 过M(4,9)时,纵截距最大.这时z 也取最大值z max =6×4+8×9=96(百元).故当月供应量为空调机4台,洗衣机9台时,可获得最大利润9 600元.22.(本小题满分14分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S n =2-a n ,n =1,2,3,…. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b 1=1,且b n +1=b n +a n ,求数列{b n }的通项公式; (3)设c n =n(3-b n ),数列{c n }的前n 项和为T n ,求证:T n <8. 解析: (1)∵n =1时,a 1+S 1=a 1+a 1=2, ∴a 1=1.∵S n =2-a n ,即a n +S n =2,∴a n +1+S n +1=2.两式相减:a n +1-a n +S n +1-S n =0. 即a n +1-a n +a n +1=0 故有2a n +1=a n ,∵a n ≠0,∴a n +1a n =12(n ∈N +),∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(2)∵b n +1=b n +a n (n =1,2,3,…),∴b n +1-b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.得b 2-b 1=1,b 3-b 2=12,b 4-b 3=⎝ ⎛⎭⎪⎫122,…b n -b n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2(n =2,3,…). 将这n -1个等式相加,得b n -b 1=1+12+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11-12=2-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2.又∵b 1=1,∴b n =3-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2(n =1,2,3…).(3)证明:∵c n =n(3-b n )=2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.∴T n =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫120+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫12+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.① 而12T n = 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫122+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .② ①-②得12T n =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫120+⎝ ⎛⎭⎪⎫121+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-2×n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .T n =4×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12-4×n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n=8-82n -4×n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n=8-8+4n2n (n =1,2,3,…).∴T n <8.。