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专题阶段评估(三)
(本栏目内容,在学生用书中以活页形式分册装订!)
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.要证:a2+b2-1-a2b2≤0,只要证明( )
A.2ab-1-a2b2≤0 B.a2+b2-1-≤0
C.-1-a2b2≤0 D.(a2-1)(b2-1)≥0
解析: 因为a2+b2-1-a2b2≤0⇔(a2-1)(b2-1)≥0,故选D.
答案: D
2.设a,b∈R,若b-|a|>0,则下列不等式中正确的是( )
A.a-b>0 B.a+b>0
C.a2-b2>0 D.a3+b3<0
解析: 由b>|a|,可得-b<a<b.由a<b,可得a-b<0,所以选项A错误.由-b<a,可得a+b>0,所以选项B正确.由b>|a|,两边平方得b2>a2,则a2-b2<0,所以选项C错误.由-b<a,可得-b3<a3,则a3+b3>0,所以选项D错误.故选B.
答案: B
3.若等比数列{an}满足anan+1=16n,则公比为( )
A.2 B.4
C.±2 D.±4
解析: 由anan+1=16n,知a1a2=16,a2a3=162,后式除以前式得q2=16,∴q=±4.
∵a1a2=a12q=16>0,∴q>0,∴q=4.
答案: B
4.等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5+a7=4,a6+a8=-2,则当Sn取最大值时,n的值是( )
A.5 B.6
C.7 D.8
解析: 依题意得2a6=4,2a7=-2,a6=2>0,a7=-1<0;又数列{an}是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当Sn取最大值时,n=6,选B.
答案: B
5.给出下面类比推理命题(其中Q为有理数集,R为实数集,C为复数集):
①“若a,b∈R,则a-b=0⇒a=b”类比推出“若a,b∈C,则a-b=0⇒a=b”;
②“若a,b,c,d∈R,则复数a+bi=c+di⇒a=c,b=d”类比推出“若a,b,c,d∈Q,则a+b=c+d⇒a=c,b=d”;
③若“a,b∈R,则a-b>0⇒a>b”类比推出“若a,b∈C,则a-b>0⇒a>b”.其中类比结论正确的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析: ①②正确,③错误.因为两个复数如果不全是实数,不能比较大小.故选C.
答案: C
6.设a,b为实数,则“0<ab<1”是“b<”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
解析: ∵0<ab<1,∴a,b同号,且ab<1.
∴当a>0,b>0时,b<;当a<0,b<0时,b>.
∴“0<ab<1”是“b<”的不充分条件.
而取b=-1,a=1,显然有b<,但不能推出0<ab<1,
∴“0<ab<1”是“b<”的不必要条件.
答案: D
7.已知f(x)=,则f(x)>-1的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(0,+∞) B.(-∞,-1)∪(0,1)∪(1,+∞)
C.(-1,0)∪(1,+∞) D.(-1,0)∪(0,1)
解析: 依题意,若>-1,则x>0且x≠1;
若>-1,则x<-1,
综上所述,x∈(-∞,-1)∪(0,1)∪(1,+∞),选B.
答案: B
8.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k=( )
A.8 B.7
C.6 D.5
解析: ∵Sk+2-Sk=ak+1+ak+2=a1+kd+a1+(k+1)d=2a1+(2k+1)d=2×1+(2k+1)×2=4k+4=24,∴k=5.
答案: D
9.关于等比数列{an}给出下述命题:
①数列an=10是公比q=1的等比数列;
②n∈N+,则an+an+4=an+22;
③m,n,p,q∈N+,m+n=p+q,则am·an=ap·aq;
④Sn是等比数列(q≠-1)的前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等比数列,其中的真命题是( )
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
解析: ①③显然正确,②中应为anan+4=an+22,④Sn是等比数列的前n项和,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成公比为qn的等比数列,故也正确.
答案: C
10.若不等式f(x)=ax2-x-c>0的解集为{x|-2<x<1},则函数y=f(-x)的图象为( )
解析: 依题意有,解得,
∴f(x)=-x2-x+2.
∴f(-x)=-x2+x+2,开口向下,
与x轴交点为(2,0),(-1,0).
故应选B.
答案: B
11.设变量x,y满足约束条件,且目标函数z1=2x+3y的最大值为a,目标函数z2=3x-2y的最小值为b,则a+b=( )
A.10 B.-2
C.8 D.6
解析: 如图,作出不等式组表示的可行域,显然当直线z1=2x+3y经过点C(1,2)时取得最大值,最大值为a=2×1+3×2=8,当直线z2=3x-2y经过点B(0,1)时取得最小值,最小值为b=0-2×1=-2,故a+b=8-2=6.故选D.
答案: D
12.已知a、b、c都是正实数,且满足log9(9a+b)=log3,则使4a+b≥c恒成立的c的取值范围是( )
A. B.[0,22)
C.[2,23) D.(0,25]
解析: 因为a、b都是正数,log9(9a+b)=log3,
所以log3(9a+b)=log3(ab),故9a+b=ab,即+=1,
所以4a+b=(4a+b)=13++
≥13+2=25,
当且仅当=,即b=6a时等号成立.而c>0,所以要使4a+b≥c恒成立,则0<c≤25.
答案: D
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.不等式≤3的解集为________.
解析: 原不等式等价于-3≤0⇔≤0⇔≥0⇔x(2x-1)≥0且x≠0,解得x≥或x<0.
答案:
14.在公差为d(d≠0)的等差数列{an}中,若Sn是{an}的前n项和,则S20-S10,S30-S20,S40-S30也成等差数列,且公差为100d.类比上述结论,在公比为q(q≠1)的等比数列{bn}中,若Tn是数列{bn}的前n项之积,则有________.
答案: ,,也成等比数列,且公比为q100
15.若不等式4x-2x+1-a≥0在[1,2]上恒成立,则a的取值范围为________.
解析: 由题得a≤4x-2x+1在[1,2]上恒成立,即a≤(4x-2x+1)min=[(2x-1)2-1]min=0.
答案: (-∞,0]
16.(2011·陕西卷)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来邻取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为________米.
解析: 假设20位同学是1号到20号依次排列,使每位同学的往返所走的路程和最小,则树苗需放在第10或第11号树坑旁.此时两侧的同学所走的路程分别组成以20为首项,20为公差的等差数列,所有同学往返的总路程为S=9×20+×20+10×20+×20=2 000.
答案: 2 000
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)下面的数组均由三个数组成,它们是:(1,2,3),(2,4,6),(3,8,11),(4,16,20),(5,32,37),…,(an,bn,cn).
(1)请写出cn的一个表达式;
(2)若数列{cn}的前n项和为Mn,求M10.
解析: (1)由1,2,3,4,5,…,猜想到an=n;由2,4,8,16,32,…,猜想到bn=2n;由每组数都是“前两个之和等于第三个”猜想到cn=n+2n.
(2)由(1)得M10=(1+2+…+10)+(2+22+…+210)
=+=2 101.
18.(本小题满分12分)已知f(x)=.
(1)若f(x)>k的解集为{x|x<-3或x>-2},求k的值;
(2)对任意x>0,f(x)≤t恒成立,求t的范围.
解析: (1)f(x)>k⇔kx2-2x+6k<0,
由已知其解集为{x|x<-3或x>-2},
得x1=-3,x2=-2是方程kx2-2x+6k=0的两根,
所以-2-3=,即k=-.
(2)∵x>0,f(x)==≤,
由已知f(x)≤t对任意x>0恒成立,故t≥.
19.(本小题满分12分)(2011·辽宁卷)已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=-10.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
解析: (1)设等差数列{an}的公差为d,由已知条件可得解得
故数列{an}的通项公式为an=2-n.
(2)设数列的前n项和为Sn,
即Sn=a1++…+,
故S1=1,=++…+,
所以,当n>1时,
=a1++…+-
=1--
=1--
=,
所以Sn=.
综上,数列的前n项和Sn=.
20.(本小题满分12分)若x,y满足约束条件
(1)求目标函数z=x-y+的最值.
(2)若目标函数z=ax+2y仅在点(1,0)处取得最小值,求a的取值范围.
解析: (1)可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0).
平移初始直线x-y=0,过A(3,4)取最小值-2,过C(1,0)取最大值.
∴z的最大值为,最小值为-2.
(2)直线ax+2y=z仅在点(1,0)处取得最小值,
由图象可知-1<-<2,
即-4<a<2.
21.(本小题满分12分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=55,S20=210.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,是否存在m、k(k>m≥2,m,k∈N*),使得b1、bm、bk成等比数列.若存在,求出所有符合条件的m、k的值;若不存在,请说明理由.
解析: (1)设等差数列{an}的公差为d,则Sn=na1+d.
由已知,得
即,解得
所以an=a1+(n-1)d=n(n∈N*).
(2)假设存在m、k(k>m≥2,m,k∈N*),使得b1、bm、bk成等比数列,则bm2=b1bk.
因为bn==,
所以b1=,bm=,bk=.
所以2=×.
整理,得k=.
以下给出求m、k的方法:
因为k>0,所以-m2+2m+1>0,
解得1-<m<1+.
因为m≥2,m∈N*,
所以m=2,此时k=8.
故存在m=2,k=8,使得b1、bm、bk成等比数列.
22.(本小题满分12分)对于给定数列{cn},如果存在实常数p,q使得cn+1=pcn+q对于任意n∈N*都成立,我们称数列{cn}是“M类数列”.
(1)若an=3n,bn=2·3n,n∈N*,则数列{an},{bn}是否为“M类数列”?若是,求出它对应的实常数p,q,若不是,请说明理由;
(2)若数列{an}满足a1=2,an+an+1=2·3n(n∈N*),试求数列{an}的前2n项和S2n,并判断数列{an}是否为“M类数列”,并说明理由.
解析: (1)∵an=3n,∴an+1=3n+3=an+3,n∈N*,
∴数列{an}是“M类数列”,对应的实常数p,q分别为1,3.
∵bn=2·3n,∴bn+1=2·3n+1=3bn,n∈N*.
∴数列{bn}是“M类数列”,对应的实常数p,q分别为3,0.
(2)∵an+an+1=2·3n(n∈N*),
∴a1+a2=2·31,a3+a4=2·33,…,a2n-1+a2n=2·32n-1,
故数列{an}的前2n项和
S2n=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2n-1+a2n)
=2(31+33+…+32n-1)==(32n-1).
若数列{an}是“M类数列”,则存在实常数p,q使得an+1=pan+q对任意n∈N*都成立,
且有an+2=pan+1+q对任意n∈N*都成立,
因此an+1+an+2=p(an+an+1)+2q对任意n∈N*都成立,
而an+an+1=2·3n(n∈N*),且an+1+an+2=2·3n+1(n∈N*),
则有2·3n+1=2·p·3n+2q对任意n∈N*都成立,
即2·3n(3-p)=2q对任意n∈N*都成立,
可以得到3-p=0,q=0,即p=3,q=0.
∴数列{an}也是“M类数列”,对应的实常数p,q分别为3,0.
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用心 爱心 专心
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