《新新练案系列》2014-2015学年高中数学(北师大版必修五)模块检测(含答案解析)
北师大版高中数学必修5综合测试试题及答案
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。
2014-2015学习报数学高中北师大必修5第10-13期答案
伊4垣(
1 源
)圆伊源圆垣…垣(
1 源
)灶原员·源灶原员垣葬灶·源灶=灶垣葬灶·源灶,
所以得5栽灶原源灶葬灶=灶援 三、解答题
1远.解:由题意知(枣 曾)越葬(曾原曾员)(曾原曾圆)越葬(曾原员)(曾原猿), 且葬约园,故二次函数在区间[圆,垣肄)上是减函数.
又因为愿垣渣贼渣跃愿,圆垣贼圆逸圆,
故由二次函数的单调性知不等式(枣 渣贼渣垣愿)约(枣 圆垣贼圆),
.故选B.
7.依题意,得栽愿越a员·a圆·…·a愿越(a源·a缘)源越圆源越员远.故选C援 8.因为葬糟燥泽悦,遭糟燥泽月,糟 糟燥泽粤成等差数列,所以葬糟燥泽悦垣糟 糟燥泽粤 越圆遭 糟燥泽月.根据正弦定理可得泽蚤灶粤 糟燥泽悦垣泽蚤灶悦糟燥泽粤 越圆泽蚤灶月糟燥泽月,
即泽蚤灶(粤 垣悦)越圆泽蚤灶月糟燥泽月,即泽蚤灶月越圆泽蚤灶月糟燥泽月.因为泽蚤灶月屹园,
8援
源 猿
援
设
墒设 设赠跃园,赠沂晕垣;
提示:
远.依题意满足条件的可行域是一个吟粤 月悦,粤(圆,园), 月(员,员),悦(猿,猿),则目标函数扎越圆曾垣赠经过点月(员,员)时,取 得最小值扎皂蚤灶越圆伊员垣员越猿援
7.依题意曾跃园,赠跃园,且曾,赠沂晕垣,又由工人工资预算为 圆园园园元,知缘园曾垣源园赠臆圆园园园援
怨.猿,公差为原园.猿的等差数列, 所以赠越缘伊怨.猿垣 缘伊(缘2原员)伊(原园.猿)越源猿.缘(万吨)援 所以按计 划“十二 五”期间该城 市共 排放 SO 2 约43援5
万吨援 (2)由已知得,2012年的SO2年排放量怨.猿原园.猿越怨(万吨), 所以2012年至2020年SO2的年排 放量构成首项 为9,
仔 猿
,即a2+b
北师大版高中数学必修五模块综合测试(a).docx
模块综合测试(A)(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.已知等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项和S 10=( ) A .100 B .210 C .380 D .400答案: B1.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8的值等于( ) A .45 B .75 C .180D .300 解析: ∵a 2+a 8=a 3+a 7=a 4+a 6=2a 5, ∴由已知得5a 5=450,∴a 5=90 ∴a 2+a 8=2a 5=180. 答案: C2.在△ABC 中,若b =2a sin B ,则角A 为( ) A .30°或60° B .45°或60° C .120°或60°D .30°或150°解析: 根据正弦定理sin B =2sin A sin B , 所以sin A =12,所以A =30°或150°.答案: D3.a ∈R ,且a 2+a <0,那么-a ,-a 3,a 2的大小关系是( ) A .a 2>-a 3>-a B .-a >a 2>-a 3 C .-a 3>a 2>-aD .a 2>-a >-a 3解析: 由a 2+a <0得-1<a <0,∴-a >a 2>-a 3. 答案: B4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n 等于( )A .6B .7C .8D .9解析: a 4+a 6=2a 5=-6, ∴a 5=-3, ∴d =a 5-a 15-1=2,∴S n =-11n +n (n -1)2·2=n 2-12n .故n =6时S n 取最小值. 答案: A5.△ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 的对边,如果a ,b ,c 成等差数列,B =30°,△ABC 的面积为32,那么b =( )A.1+32B .1+ 3 C.2+32D .2+ 3 解析: 2b =a +c ,S =12ac sin B =32,∴ac =6.又∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B , ∴b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos 30°. ∴b 2=4+23,即b =1+3,故选B. 答案: B6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a cos A =b sin B ,则sin A cos A +cos 2B =( )A .-12B.12 C .-1D .1 解析: 根据正弦定理,由a cos A =b sin B ,得sin A cos A =sin 2B , ∴sin A cos A +cos 2B =sin 2B +cos 2B =1,故选D. 答案: D7.若数列{x n }满足lg x n +1=1+lg x n (n ∈N +),且x 1+x 2+x 3+…+x 100=100,则lg(x 101+x 102+…+x 200)的值为( )A .102B .101C .100D .99解析: 由lg x n +1=1+lg x n 得x n +1x n=10,∴数列{x n }是公比为10的等比数列,又x 101=x 1·q 100, x 102=x 2·q 100,…,x 200=x 100·q 100,∴x 101+x 102+…+x 200=q 100(x 1+x 2+…+x 100) =10100·100=10102.∴lg(x 101+x 102+…+x 200)=102. 答案: A8.在平面直角坐标系中,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥0x -y +4≥0x ≤1表示的平面区域面积是( )A .3B .6 C.92D .9解析: 如图所示,不等式组表示的平面区域为△ABC 边界及其内部的部分,由⎩⎪⎨⎪⎧x =1x -y +4=0可得A (1,5),同理可得B (-2,2),C (1,-1),故AC =6,△ABC 的高h =3,所以S △ABC =12·AC ·h =9.答案: D9.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =a n -2(a 为常数且a ≠0),则数列{a n }( ) A .是等比数列B .当a ≠1时是等比数列C .从第二项起成等比数列D .从第二项起成等比数列或等差数列解析: a n =⎩⎪⎨⎪⎧a -2 n =1,a n -1(a -1) n ≥2,当a ≠0,n ≥2,a n =a n -1(a -1),a ≠1是等比数列,当a =1,是等差数列. 答案: D10.在R 上定义运算⊗:x ⊗y =x (1-y ).若不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 均成立,则( )A .-1<a <1B .0<a <2C .-12<a <32D .-32<a <12解析: ∵(x -a )⊗(x +a )=(x -a )(1-x -a ), ∴不等式(x -a )⊗(x +a )<1对任意实数x 成立, 即(x -a )(1-x -a )<1对任意实数x 成立, 即使x 2-x -a 2+a +1>0对任意实数x 成立,所以Δ=1-4(-a 2+a +1)<0,解得-12<a <32,故选C.答案: C11.已知数列{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 2·a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5=( )A .35B .33C .31D .29解析: 设公比为q ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 3=a 21q 3=2a 1a 4+2a 7=a 1q 3+2a 1q 6=52 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 3=2a 1q 3+2a 1·q 3·q 3=52,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =12a 1=16, 故S 5=16×⎝⎛⎭⎫1-1251-12=31.答案: C12.钝角三角形的三边为a ,a +1,a +2,其最大角不超过120°,则a 的取值范围是( ) A .0<a <3 B.32≤a <3 C .2<a ≤3D .1≤a <52解析: ∵三角形为钝角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +a +1>a +2-12≤a 2+(a +1)2-(a +2)22a (a +1)<0,解得32≤a <3.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.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析: 因为cos C =13,得sin C =223.因为S △ABC =12ab sin C =12×32×b ×223=43,所以b =2 3. 答案: 2 314.已知{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,n ∈N *.若a 3=16,S 20=20,则S 10的值为________.解析: 设{a n }的首项,公差分别是a 1,d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =1620a 1+20×(20-1)2×d =20,解得a 1=20,d =-2, ∴S 10=10×20+10×92×(-2)=110.答案: 11015.设点P (x ,y )在函数y =4-2x 的图像上运动,则9x +3y 的最小值为________. 解析: ∵y =4-2x , ∴9x +3y =9x +34-2x=9x +819x ≥281=18.答案: 1816.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥02x +y -6≤0x -y +m ≤0表示的平面区域是一个三角形,则实数m 的取值范围是________.解析: 先画部分可行域⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥02x +y -6≤0,设直线x -y +m =0与x 轴的交点为(-m,0),另外A (3,0),B (0,6),由图形可知:当m ∈(-∞,-3]∪[0,6)时,可行域为三角形.故实数m 的取值范围是(-∞,-3]∪[0,6). 答案: (-∞,-3]∪[0,6)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)已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.解析: (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d . 由a 1=1,a 3=-3可得1+2d =-3,解得d =-2. 从而a n =1+(n -1)×(-2)=3-2n . (2)由(1)可知a n =3-2n , 所以S n =n [1+(3-2n )]2=2n -n 2.由S k =-35可得2k -k 2=-35, 即k 2-2k -35=0,解得k =7或k =-5. 又k ∈N *,故k =7.18.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a ,b ,c 成等比数列,且a 2-c 2=ac -bc .求∠A 的大小及b sin Bc的值. 解析: ∵a 、b 、c 成等比数列,∴b 2=ac . 又∵a 2-c 2=ac -bc , ∴b 2+c 2-a 2=bc .在△ABC 中,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,∴∠A =60°.在△ABC 中,由正弦定理得sin B =b sin Aa ,∵b 2=ac ,∠A =60°,∴b sin B c =b 2sin 60°ca =sin 60°=32.19.(本小题满分12分)解关于x 的不等式ax 2-(a +1)x +1<0.解析: 若a =0,原不等式可化为-x +1<0,解得x >1; 若a <0,原不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)>0 解得x <1a或x >1;若a >0,原不等式可化为⎝⎛⎭⎫x -1a (x -1)<0, 其解的情况应由1a 与1的大小关系确定,当a =1时,解得x ∈∅; 当a >1时,解得1a <x <1;当0<a <1时,解得1<x <1a.综上所述,当a <0时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <1a 或x >1; 当a =0时,解集为{x |x >1};当0<a <1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1<x <1a ; 当a =1时,解集为∅;当a >1时,解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪1a<x <1 20.(本小题满分12分)已知x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0.求:(1)4x -3y 的最大值和最小值; (2)x 2+y 2的最大值和最小值. 解析: (1)不等式组⎩⎪⎨⎪⎧7x -5y -23≤0,x +7y -11≤0,4x +y +10≥0,表示的平面区域如下图所示,其中A (4,1),B (-1,-6),C (-3,2).设z =4x -3y ,直线4x -3y =0经过原点(0,0),作一组与4x -3y =0平行的直线l :4x -3y =z ,当l 过C 点时,z 值最小;当l 过B 点时,z 值最大.∴z max =4×(-1)-3×(-6)=14,z min =4×(-3)-3×2=-18.(2)设u =x 2+y 2,则u 为点(x ,y )到原点(0,0)的距离.结合不等式组所表示的平面区域可知,点B 到原点的距离最大,而当(x ,y )在原点时,距离为0.∴(x 2+y 2)max =(-1)2+(-6)2=37; (x 2+y 2)min =0.21.(本小题满分12分)已知不等式x 2-3x +t <0的解集为{x |1<x <m ,x ∈R }. (1)求t ,m 的值;(2)若函数f (x )=-x 2+ax +4在区间(-∞,1]上递增,求关于x 的不等式log a (-mx 2+3x +2-t )<0的解集.解析: (1)∵不等式x 2-3x +t <0的解集为{x |1<x <m ,x ∈R },∴⎩⎪⎨⎪⎧ 1+m =3m =t 得⎩⎪⎨⎪⎧m =2t =2. (2)∵f (x )=-⎝⎛⎭⎫x -a 22+4+a24在(-∞,1]上递增, ∴a2≥1,a ≥2. 又log a (-mx 2+3x +2-t )=log a (-2x 2+3x )<0, 由a ≥2,可知0<-2x 2+3x <1, 由2x 2-3x <0,得0<x <32,由2x 2-3x +1>0得x <12或x >1.所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪0<x <12或1<x <32.22.(本小题满分14分)如图,甲船以每小时302海里的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A 1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B 1处,此时两船相距20海里.当甲船航行20分钟到达A 2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B 2处,此时两船相距102海里,问:(1)乙船每小时航行多少海里?(2)甲、乙两船是否会在某一点相遇,若能,求出甲从A 1处到相遇点共航行了多少海里?解析: (1)如图,连接A 1B 2,A 2B 2=102, A 1A 2=2060×302=102,∴△A 1A 2B 2是等边三角形,∠B 1A 1B 2=105°-60°=45°, 在△A 1B 2B 1中,由余弦定理得B 1B 22=A 1B 21+A 1B 22-2A 1B 1·A 1B 2cos 45° =202+(102)2-2×20×102×22=200 B 1B 2=10 2.因此乙船的速度的大小为10220×60=302海里/小时.(2)若能在C 点相遇,则显然A 1C <B 1C .因为甲、乙两船的航速恰好相等,因此不可能相遇.。
北师大版高中数学必修5模块测试试题及答案
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 。
北师大版高中数学必修五模块测试卷.docx
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作必修五模块测试卷(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.135 B.100 C.95 D.803.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且(3b -c )cos A =a cos C ,则cos A 的值等于( ) A.23 B. 33 C. 43 D. 63 4.〈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.4 B.5 C. 54 D. 515.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.3 6.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 2 C.a n =n +1 D.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.2 B.22 C.4 D.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 010D.2 014 12.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 <1 B.1<c <8 C.c >8 D.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a cos C ,b cos B ,c cos A 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 =c b .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 =a cos C ,由正弦定理得3sin B cos A =sin C cos A +cos C sin A⇒3sin B cos 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(qa q q a --=q 3(1-q )()()642111q q q ---⋅=231q q +611q q --⋅>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 aa <<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a1=b1,且ab 1=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a cos C +c cos A =2b cos B ,根据正弦定理得sin A cos C +sin C cos A =2sin B cos B ,则sin(A +C )=2sin B cos B ,即sin B =2sin B cos 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 +t2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n n 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)⇒n n 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sin A ·(sin A +3cos A )-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 =21bc sin A =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 =21bc sin A =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 bn 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=0.④ ④-③,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 =ADBDAB 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 ≥a2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a 2=-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⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-n 211.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=x900+9x +10 809≥2x x 9900⋅+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.。
高一数学北师大版必修五创新演练阶段质量检测模块综合检测
模块综合检测(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下列不等式中,解集为R 的是( ) A .x 2+4x +4>0 B .|x |>0 C .x 2>-xD .x 2-x +14≥0解析:A 的解集为(-∞,-2)∪(-2,+∞),B 的解集是(-∞,0)∪(0,+∞),C 的解集是(-∞,-1)∪(0,+∞),D 等价于(x -12)2≥0,故解集为R.答案:D2.(2012·洋浦高二检测)在△ABC 中,若a =2,b =23,∠A =30°,则∠B 为( ) A .60° B .60°或120° C .30°D .30°或150°解析:根据正弦定理得sin B =b sin A a =23×sin 30°2=32,∴B =60°或120°,∵b >a ,故两解都符合题意. 答案:B3.(2011·江西高考)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n +S m =S n +m ,且a 1=1.那么a 10=( ) A .1 B .9 C .10D .55解析:由S n +S m =S n +m ,得S 1+S 9=S 10⇒a 10=S 10-S 9=S 1=a 1=1. 答案:A4.在数列{a n }中,已知前n 项和S n =7n 2-8n ,则a 100的值为( ) A .69 200 B .1 400 C .1 415D .1 385解析:法一:S n =7n 2-8n ,所以S 1=7-8=-1, a n =S n -S n -1=7n 2-8n -7(n -1)2+8(n -1)=14n -15(n ≥2). 因为n =1时,a 1=-1, 所以a n =14n -15(n ∈N +).所以a 100=14×100-15=1 385.法二:a 100=S 100-S 99=7×1002-8×100-7×992+8×99 =7(100+99)(100-99)-8(100-99)=1 385. 答案:D5.(2012·宿州高二检测)数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n =( ) A .2n -1 B .2n -1-1 C .2n +1D .4n -1解析:a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=1×(1-2n )1-2=2n -1.答案:A6.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.154 3 B.154 C.2143D.3543 解析:依条件a =b +2,b =c +2, ∴a =c +4.∴sin A =32,∴A =120°. 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,∴c =3,从而b =5. ∴S △ABC =12bc sin A =154 3.答案:A7.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,8x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =abx +y (a >0,b >0)的最大值为8,则a +b 的最小值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:不等式组表示的区域是一个四边形,4个顶点分别是(0,0),(0,2),(12,0),(1,4),易求出目标函数在(1,4)点取得最大值8,所以8=ab +4⇒ab =4.所以a +b ≥2ab =4,当且仅当a =b =2时等号成立.所以a +b 的最小值为4. 答案:D8.已知在△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,且a =4,b +c =5,A =60°,则△ABC 的面积为( ) A.34B .3 3 C.334D.34解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴16=(b +c )2-2bc -2bc cos 60°,∴bc =3.∴S △ABC =12bc sin A =12×3×sin 60°=334.答案:C9.如图,某汽车运输公司刚买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数x (x ∈N)为二次函数关系,若使营运的年平均利润最大,则每辆客车应营运( ) A .3年 B .4年 C .5年D .6年解析:由图像知,函数过点(6,11),可设y =a (x -6)2+11,把点(4,7)代入得7=a (4-6)2+11,解得a =-1,∴y =-(x -6)2+11=-x 2+12x -25.∴平均利润y x =-x 2+12x -25x =-(x +25x )+12≤-2x ×25x +12=2.这时x =25x即x =5.答案:C10.(2012·佛山高二检测)已知点P (x ,y )的坐标x ,y 满足⎩⎨⎧3x -y ≤0x -3y +2≥0y ≥0,则x 2+y 2-4x 的取值范围是( ) A .[0,12] B .[-1,12] C .[3,16]D .[-1,16]解析:作出不等式组表示的平面区域如图,x 2+y 2-4x =(x -2)2+y 2-4.令d =(x -2)2+y 2表示可行域内的点到(2,0)的距离,由图可知,∴d min 是点(2,0)到直线3x -y =0的距离,∴d min =233+1=3,又d max 是AB 的长度,∴d max =4.∴x 2+y 2-4x 的范围是[-1,12]. 答案:B 二、填空题11.不等式2x 2+2x -4≤12的解集为________.解析:∵2x 2+2x -4≤12,∴2x 2+2x -4≤2-1.∴x 2+2x -4≤-1. 即x 2+2x -3≤0,∴(x -1)(x +3)≤0. 解得-3≤x ≤1,故所求解集为[-3,1]. 答案:[-3,1]12.(2012·石家庄高二检测)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n 、B n ,且满足A nB n =2nn +3,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=________. 解析:设{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=3a 1+12d 13b 1+12d 2=a 1+4d 1b 1+4d 2=a 5b 5.∵A n B n =2n n +3,∴a 5b 5=9a 59b 5=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=A 9B 9=2×99+3=32.13.a >0,b >0,c >0,则(a +b +c )(1a +b +1c )的最小值为________.解析:(a +b +c )(1a +b +1c )=a +bc +c a +b+2≥2 a +b c ·ca +b+2=4.当且仅当a +b =c 时等式成立. 答案:414.(2011·安徽高考)已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为________.解析:不妨设角A =120°,c <b ,则a =b +4,c =b -4,于是cos120°=b 2+(b -4)2-(b +4)22b (b -4)=-12,解得b =10,所以S =12bc sin 120°=15 3.答案:15 3三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)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)求数列{a n }的前n 项和S n .解:(1)a n +1+1=2a n +1+1=2(a n +1),且a 1+1=2, ∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列, 即a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1. (2)S n =a 1+a 2+a 3+…+a n=2-1+22-1+23-1+…+2n -1 =(2+22+23+…+2n )-n =2(1-2n )1-2-n=2n +1-2-n ..16.(本小题满分12分)(2012·福州高二检测)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为{x |x <-12,或x >2}. (1)求m ,n 的值;(2)解关于x 的不等式:(2a -1-x )(x +m )>0,其中a 是实数.解:(1)依题意⎩⎪⎨⎪⎧m <0,-12+2=-nm -12×2=-1m2得m =-1,n =32.(2)原不等式为(2a -1-x )(x -1)>0即[x -(2a -1)](x -1)<0. ①当2a -1<1,即a <1时,原不等式的解集为{x |2a -1<x <1}. ②当2a -1=1即a =1时,原不等式的解集为∅.③当2a -1>1即a >1时,原不等式的解集为{x |1<x <2a -1}.17.(本小题满分12分)(2012·黄冈高二检测)已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n-1(n ∈N +),求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3=7,a 5+a 7=26,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26解得a 1=3,d =2,所以a n =3+2(n -1)=2n +1; S n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .(2)由(1)知a n =2n +1, 所以b n =1a 2n -1=1(2n +1)2-1=14·1n (n +1)=14·(1n-1n +1), 所以T n =14·(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=14·(1-1n +1)=n 4(n +1),即数列{b n }的前n 项和T n =n4(n +1).18.(本小题满分14分)(2011·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解:(1)当p =54,b =1时,sin A +sin C =54sin B 且ac =14.由正弦定理得a +c =54b =54.解⎩⎨⎧a +c =54ac =14得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由条件可知a +c =pb ,ac =14b 2.∵角B 为锐角. ∴0<cos B <1.当cos B >0时,a 2+c 2-b 2>0即(a +c )2>b 2+2ac . ∴p 2b 2>b 2+12b 2,也就是p 2>32.又由a +c =pb 知p >0, ∴p >62. 当cos B <1时,a 2+c 2-b 2<2ac . 即(a +c )2<b 2+4ac∴p 2b 2<b 2+b 2,也就是p 2<2.∴0<p< 2.综上可知p的取值范围是(62,2).。
北师大版高中数学必修五模块综合测评 .doc
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作模块综合测评 必修5(北师大版)(时间:90分钟 满分:120分) 第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题:本大题共10小题,共50分.1.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,A =π3,a =3,b =1,则c 等于( )A .1B .2 C.3-1D. 3解析:据题意有3sin60°=1sin B 得sin B =12,由于a >b ⇒A >B ,故B =π6,所以C =π-π6-π3=π2,c =2b =2.答案:B2.在△ABC 中,a =2b cos C ,则该三角形一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:∵a =2b cos C ,∴a =2b a 2+b 2-c 22ab ,∴b 2=c 2,即b =c . 答案:A3.已知{a n }是等差数列,a 10=10,其前10项和S 10=70,则其公差d =( )A .-23B .-13 C.13D.23解析:设数列的首项为a 1,公差为d ,则S 10=10a 1+10×92×d =70,即2a 1+9d =14.①又a 10=a 1+9d =10.② 由①②解之可得a 1=4,d =23. 答案:D4.已知等差数列的前n 项和为18,若S 3=1,a n +a n -1+a n -2=3,则n 的值为( )A .9B .21C .27D .36解析:∵S 3=a 1+a 2+a 3=1, 又∵a 1+a n =a 2+a n -1=a 3+a n -2, ∴3(a 1+a n )=1+3,∴a 1+a n =43.又∵S n =n (a 1+a n )2=23n =18,∴n =27,故选C. 答案:C5.关于x 的不等式ax -b >0的解集是(1,+∞),则关于x 的不等式(ax +b )(x -3)>0的解集是( )A .(-∞,-1)∪(3,+∞)B .(-1,3)C .(1,3)D .(-∞,1)∪(3,+∞)解析:(ax +b )(x -3)>0等价于⎩⎪⎨⎪⎧ax +b >0,x -3>0,或⎩⎪⎨⎪⎧ax +b <0,x -3<0.∴⎩⎪⎨⎪⎧ x >-1,x >3,或⎩⎪⎨⎪⎧x <-1,x <3.∴x ∈(-∞,-1)∪(3,+∞). 答案:A6.若a >0,b >0且a 2+14b 2=1,则a 1+b 2的最大值是( )A.32B.62C.54D.258解析:a 1+b 2=24a 2(1+b 2)4≤4a 2+(1+b 2)4=54,等号当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧4a 2=1+b 2,4a 2+b 2=4时成立,即a =104,b =62时成立. 答案:C7.已知a =log 23+log 23,b =log 29-log 23,c =log 32,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a =b <cB .a =b >cC .a <b <cD .a >b >c解析:a =log 23+log 23=log 233=32log 23>1,b =log 29-log 23=log 233=32log 23>1,c =log 32<log 33=1,故答案为B.答案:B8.对于每个自然数n ,抛物线y =(n 2+n )x 2-(2n +1)x +1与x 轴交于A n ,B n 两点,以|A n B n |表示该两点间的距离,则|A 1B 1|+|A 2B 2|+…+|A 2 011B 2 011|的值是( )A.2 0102 011 B.2 0122 011 C.2 0112 010D.2 0112 012解析:|A n B n |=|x 1-x 2|= ⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +1n 2+n 2-4n 2+n =1n 2+n =1n (n +1)=1n -1n +1, ∴|A 1B 1|+|A 2B 2|+…+|A 2011B 2011|=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12 011-12 012=2 0112 012. 答案:D9.已知实数x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤m .如果目标函数z =x -y 的最小值为-1,那么实数m 等于( )A .7B .5C .4D .3解析:由题设可知⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -1=0,x +y -m =0⇒⎩⎨⎧x =m +13,y =2m -13⇒m +13-2m -13=-1⇒m =5.答案:B10.设{a n }是任意等比数列,它的前n 项和,前2n 项和与前3n 项和分别为X ,Y ,Z ,则下列等式中恒成立的是( )A .X +Z =2YB .Y (Y -X )=Z (Z -X )C .Y 2=XZD .Y (Y -X )=X (Z -X )解析:由题意知S n =X ,S 2n =Y ,S 3n =Z . 又∵{a n }是等比数列.∴S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 为等比数列,即X ,Y -X ,Z -Y 为等比数列, ∴(Y -X )2=X ·(Z -Y ),即Y 2-2XY +X 2=ZX -XY . ∴Y 2-XY =ZX -X 2,即Y (Y -X )=X (Z -X ). 答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共70分)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.11.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的第1、5、17项顺次成等比数列,则这个等比数列的公比是__________.解析:已知等差数列{a n }的公差d ≠0,它的第1、5、17项顺次成等比数列,则a 25=a 1·a 16,则(a 1+4d )2=a 1·(a 1+16d ),整理得a 1=2d ,故这个等比数列的公比是q =a 5a 1=a 1+4d a 1=2d +4d 2d =3.答案:312.△ABC 中,A ,B ,C 分别为a ,b ,c 三条边的对角,如果b =2a ,B =A +60°,那么A =__________.解析:∵b =2a ,∴sin B =2sin A . 又∵B =A +60°,∴sin(A +60°)=2sin A , 即3cos A =3sin A .∴cos 2A =3sin 2A .∴4sin 2A =1.∴sin A =12,∴A =30°. 答案:30°13.若a ,b 是正常数,a ≠b ,x ,y ∈(0,+∞),则a 2x +b 2y ≥(a +b )2x +y ,当且仅当a x =b y 时上式取等号.利用以上结论,可以得到函数f (x )=2x +91-2x (x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12)的最小值为__________,取最小值时x 的值为__________.解析:由已知中的信息,可得f (x )=222x +321-2x ≥(2+3)22x +(1-2x )=25,当且仅当22x =31-2x,即x =15时上式取最小值,即[f (x )]min =25.答案:25 1514.已知实数x ,y 满足2x +y ≥1,则u =x 2+y 2+4x -2y 的最小值为__________.解析:由u =x 2+y 2+4x -2y =(x +2)2+(y -1)2-5知,u 表示点P (x ,y )与定点A (-2,1)的距离的平方与5的差.又由约束条件2x +y ≥1知:点P (x ,y )在直线l :2x +y =1上及其右上方.问题转化为求定点A (-2,1)到由2x +y ≥1所确定的平面区域的最近距离.故A 到直线l 的距离为A 到区域G 上点的距离的最小值.d =|2×(-2)+1-1|22+12=45, ∴d 2=165,∴u min =d 2-5=-95. 答案:-95三、解答题:本大题共4小题,满分50分. 15.(12分)解关于x 的不等式x 2-2ax +2≤0(a ∈R ).解:因为Δ=4a 2-8,所以当Δ<0即-2<a <2时,原不等式的解集为∅;(2分)当Δ=0即a =±2,对应的方程有两个相等实根. (4分)当a =2时,原不等式的解集是{x |x =2}; (6分)当a =-2时,原不等式的解集是{x |x =-2}; (8分)当Δ>0时,对应的方程有两个不等实根,分别为x 1=a -a 2-2,x 2=a +a 2-2,且x 1<x 2,所以不等式的解集是{x |a -a 2-2≤x ≤a +a 2-2}.(12分)16.(12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,cos B =35,且AB →·BC →=-21.(1)求△ABC 的面积; (2)若a =7,求角C .解:(1)∵AB →·BC →=|AB →||BC →|cos(π-B )=-ac cos B =-35ac =-21,∴ac =35.(2分)又∵cos B =35,且B ∈(0,π), ∴sin B =1-cos 2B =45.∴S △ABC =12ac ·sin B =12×35×45=14. (6分)(2)由(1)知ac =35,又a =7,∴c =5. ∴b 2=49+25-2×7×5×35=32. ∴b =4 2.(8分)由正弦定理得b sin B =c sin C .即4245=5sin C ,∴sin C =22,又∵a >c ,∴C ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,∴C =π4.(12分)17.(12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(2a -c )cos B =b cos C .(1)求内角B 的大小;(2)设m =(sin A ,cos2A ),n =(4k,1)(k >1),m·n 的最大值为5,求k 的值.解:(1)由正弦定理及(2a -c )cos B =b cos C , 得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C ,整理得:2sin A cos B =sin B cos C +sin C cos B =sin(B +C )=sin A ,(4分)∵A ∈(0,π),∴sin A ≠0,故cos B =12,∴B =π3.(6分) (2)m·n =4k sin A +cos2A =-2sin 2A +4k sin A +1, 其中A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2π3,设sin A =t ,t ∈(0,1],则m·n =-2t 2+4kt +1=-2(t -k )2+1+2k 2. (8分)又k >1,故当t =1时,m·n 取得最大值. 由题意得-2+4k +1=5,解得k =32.(12分)18.(14分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且-1,S n ,a n +1成等差数列,n ∈N *,a 1=1,函数f (x )=log 3x .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =1(n +3)[f (a n )+2],记数列{b n }的前n 项和为T n ,试比较T n 与512-2n +5312的大小.解:(1)∵-1,S n ,a n +1成等差数列. ∴2S n =a n +1-1,①当n ≥2时,2S n -1=a n -1,② ①-②,得2(S n -S n -1)=a n +1-a n , ∴3a n =a n +1. ∴a n +1a n=3.(4分)当n =1时,由①得2S 1=2a 1=a 2-1,a 1=1,∴a 2=3.∴a 2a 1=3.∴{a n }是以1为首项,3为公比的等比数列.∴a n =3n -1.(6分) (2)∵f (x )=log 3x , ∴f (a n )=log 33n -1=n -1.∴b n =1(n +3)[f (a n )+2]=1(n +1)(n +3)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +3.(8分) ∴T n =12⎝⎛12-14+13-15+14-16+15-⎭⎪⎫17+…+1n -1n +2+1n +1-1n +3 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫12+13-1n +2-1n +3 =512-2n +52(n +2)(n +3).(10分)比较T n 与512-2n +5312的大小,只需比较2(n +2)(n +3)与312的大小即可. 2(n +2)(n +3)-312=2(n 2+5n +6-156) =2(n 2+5n -150) =2(n +15)(n -10). ∵n ∈N *,∴当1≤n ≤9且n ∈N *时,2(n +2)(n +3)<312,即T n <512-2n +5312; 当n =10时,2(n +2)(n +3)=312,即T n =512-2n +5312; 当n >10且n ∈N *时,2(n +2)(n +3)>312, 即T n >512-2n +5312.(14分)。
最新北师大版高中数学必修五模块测试卷(附答案)
2.设 a,b,c,d∈R,且 a>b,c>d,则下列结论正确的是( A. a+c>b+d B. a-c>b-d C. ac>bd a b D. d>c
3.已知 a,b,c 分别是△ABC 的三个内角 A,B,C 所对的边,若 A=45°,B=60°,a =6,则 b 等于( A. 3 B. 3 ) C. 3 D. 2 )
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a b c 18. 同学们对正弦定理的探索与研究中, 得到sinA=sinB=sinC=2R(R 为△ABC 外接圆 的半径).请利用该结论,解决下列问题:
(1)现有一个破损的圆块如图 1,只给出一把带有刻度的直尺和一个量角器,请你设计 一种方案,求出这个圆块的直径的长度. (2)如图 2,已知△ ABC 三个角满足(sin∠ CBA) +(sin∠ ACB) -(sin∠ CAB) =sin∠
8.已知 0<x<1,则 x(3-3x)取最大值时 x 的值为( 1 A.3 1 B.2 3 C.4 2 D.3
9.在△ABC 中,已知 a4+b4+c4=2c2(a2+b2),则 C 等于( A.30° B.60° C.45°或 135° D.120°
)
10.设{an}是任意等比数列,它的前 n 项和,前 2n 项和与前 3n 项和分别为 X,Y,Z, 则下列等式中恒成立的是( )
2 2 2
CBA·sin∠ACB,AD 是△ABC 外接圆直径,CD=2,BD=3,求∠CAB 和直径的长.
参考答案
一、选择题 a5 1 1 3 3 1.D ∵a5=a2q ,∴q =a2=8,∴q=2. 2.A 3.A
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4.B 画出可行域如图,分析图可知当直线 u=x+2y 经过点 A、C 时分别对应 u 的最大 值和最小值. 2 2 5.A 因数列{an}是等比数列,a2a4=a3,a4a6=a5,代入条件 a2a4+2a3a5+a4a6=25,得 2 2 a3+2a3a5+a5=25,(a3+a5)2=25,又 an>0,所以 a3+a5=5. 6.C 设 a+b=t,则 a=t-b;代入 a +2b =6 中得,(t-b) +2b =6,整理得 3b2-2tb+t2-6=0,∵b∈R,∴Δ=4t2-12(t2-6)≥0, ∴-3≤t≤3.即(a+b)min=-3. 7.C ∵运算满足 xy=x(1-y),∴不等式(x-a) (x+a)<1 化为(x-a)(1-x-
北师大版高中数学必修五模块测试卷
北师大版高中数学必修五模块测试卷高中数学研究材料,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.在三角形ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且cos2A(b+c)^2=2c,则三角形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{an}中,如果a1+a2=40,a3+a4=60,那么a7+a8等于()A。
135B。
100C。
95D。
803.在三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且(3b-c)cosA=acosC,则cosA的值等于()A。
1/3B。
2/3C。
3/4D。
4/54.已知等比数列{an}的前n项和Sn=t×5^(n-2),则实数t的值为()A。
4B。
5C。
1/5D。
1/45.某人向正东方向走xkm后,向右转150°,然后朝新方向走3km,结果他离出发点恰好是3km,那么x的值为()A。
3B。
23C。
3或23D。
无法确定6.设{an}为各项均是正数的等比数列,Sn为{an}的前n项和,则()A。
Sn/S4>a4/a6B。
Sn/S4< a4/a6C。
Sn/S4= a4/a6D。
无法确定7.已知数列{an}的首项为1,并且对任意n∈N+都有an>0.设其前n项和为Sn,若以(an,Sn)(n∈N+)为坐标的点在曲线y=1/(x(x+1))上运动,则数列{an}的通项公式为()A。
an=n^2+1B。
an=n^2C。
an=n+1D。
an=n/(n+1)8.设函数f(x)={2x-1 (x>=1)。
1/x (x<1)},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11/(a+b)+2ab的最小值是()A。
2B。
2√2C。
4D。
510.已知目标函数z=2x+y中变量x,y满足条件3x+5y=1,则()A。
2014-2015学年高中数学 模块综合检测(C)北师大版必修5
模块综合检测(C)(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.如果a 、x 1、x 2、b 成等差数列,a ,y 1,y 2、b 成等比数列,那么x 1+x 2y 1y 2等于( ) A.a +b a -b B.b -aab C.ab a +b D.a +bab2.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是三内角A ,B ,C 的对边,且sin 2A -sin 2C =(sin A -sin B )·sin B ,则角C 等于( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6 3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=4,则S 13等于( ) A .152 B .154 C .156 D .1584.若1a <1b <0,则下列不等式:①|a |>|b |;②a +b >ab ;③b a +a b >2;④a2b<2a -b 中,正确的不等式有( )A .1个B .2个C .3个D .4个5.△ABC 中,a =1,b =3,A =30°,则B 等于( ) A .60° B .120°C .30°或150°D .60°或120° 6.已知0<a <b ,且a +b =1,则下列不等式中,正确的是( ) A .log 2a >0 B .2a -b<12C .log 2a +log 2b <-1D .2a bb a<12 7.已知各项不为0的等差数列{a n },满足2a 3-a 27+2a 11=0,数列{b n }是等比数列,且a 7=b 7,则b 6b 8等于( )A .2B .4C .8D .16 8.在△ABC 中,∠A =60°,b =1,△ABC 的面积为3,则边a 的值为( ) A .3 B.13 C.21 D .279.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1等于( )A .16(1-4-n) B .16(1-2-n) C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n )10.企业生产甲、乙两种产品.已知生产每吨甲产品要用A 原料3吨、B 原料2吨;生产每吨乙产品要用A 原料1吨、B 原料3吨.销售每吨甲产品可获得的利润5万元、每吨乙产品可获得利润3万元,该企业在一个生产周期内消耗A 原料不超过13吨、B 原料不超过18吨,那么该企业可获得的最大利润是( ) A .12万元 B .20万元 C .25万元 D .27万元11.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则b 10等于( )A .24B .32C .48D .6412.不等式⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0y ≥0y ≤-kx +4k(k >1)所表示的平面区域为M .若M 的面积为S ,则kSk -1的最小值为( )A .30B .32C .34D .36二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.已知数列{a n }中,a 1=1,1a n +1=1a n +13,则a 10=________. 14.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,若a =c sin A ,则a +bc的最大值为________.15.已知数列{a n }为等比数列,若a 2a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则a 7=________.16.已知A 船在灯塔C 北偏东80°处,且A 到C 的距离为2 km ,B 船在灯塔C 北偏西40°,A ,B 两船的距离为3 km ,则B 到C 的距离为________km. 三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)在△ABC 中,A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,且有b cos C +c cos B =2a cos B .(1)求B 的大小;(2)若△ABC 的面积是334,且a +c =5,求b .18.(12分)已知数列{a n }的首项为a 1=12,且2a n +1=a n (n ∈N +).(1)求{a n }的通项公式;(2)若数列b n 满足b n =n a n,求{b n }的前n 项和T n .19.(12分)设某企业每月生产电机x 台,根据企业月度报表知,每月总产值m (万元)与总支出n (万元)近似地满足下列关系:m =92x -14,n =-14x 2+5x +74.当m -n ≥0时,称不亏损企业,当m -n <0时,称亏损企业,且n -m 为亏损额.(1)企业要成为不亏损企业,每月至少生产多少台电机?(2)当月总产值为多少时,企业亏损最严重,最大亏损额为多少?20.(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,且1+tan A tan B =2cb .(1)求角A ;(2)若a =3,试判断bc 取得最大值时△ABC 形状.21.(12分)某工厂生产一种仪器的元件,由于受生产能力和技术水平的限制,会产生一些次品,根据经验知道,其次品率P 与日产量x (万件)之间大体满足关系:P =⎩⎪⎨⎪⎧16-x , 1≤x <623, x ≥6.(注:次品率=次品数/生产量,如P =0.1表示每生产10件产品,有1件为次品,其余为合格品).已知每生产1万件合格的元件可以盈利2万元,但每生产1万件次品将亏损1万元,故厂方希望定出合适的日产量.(1)试将生产这种仪器的元件每天的盈利额T (万元)表示为日产量x (万件)的函数; (2)当日产量x 为多少时,可获得最大利润?22.(12分)已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,且S n =n -5a n -85,n ∈N +. (1)证明:{}a n -1是等比数列;(2)求数列{}S n 的通项公式,并求出n 为何值时,S n 取得最小值?并说明理由.(参考数据:lg 2≈0.3,lg 3≈0.48).模块综合检测(C)1.D [∵a 、x 1、x 2、b 成等差数列,∴x 1+x 2=a +b . ∵a 、y 1、y 2、b 成等比数列,∴y 1y 2=ab .∴x 1+x 2y 1y 2=a +bab.] 2.B [由已知得sin 2C =sin 2A +sin 2B -sin A sin B ,由正弦定理得:a 2+b 2-c 2=ab .由余弦定理得:cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12.又0<C <π,∴C =π3.]3.C [∵a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=4.∴(a 3+a 7-a 10)+(a 11-a 4)=(a 3+a 11)+a 7-(a 4+a 10)=a 7=12. ∴S 13=13a 1+a 132=13a 7=13×12=156.]4.B [∵1a <1b<0,∴a <0,b <0且a >b .∴|a |<|b |,故①错;∵a +b <0,ab >0,∴a +b <ab ,故②错; ∵b a >0,a b >0且a b ≠b a, ∴b a +a b>2.故③正确;∵a 2b<2a -b a 2>2ab -b 2a 2+b 2>2ab (a -b )2>0,故④正确.正确的不等式有③④.选B.]5.D [由正弦定理a sin A =b sin B ,∴sin B =b a sin A =32.∵b >a ,∴B >A ,∴B =60°或120°.]6.C [∵0<a <b ,a +b =1. ∴0<a <12,12<b <1.∴log 2a <log 212=-1,A 错误;∵-1<a -b <0,∴2a -b>2-1=12,B 错误;∵b a +ab >2,∴2a b +b a>4.D 错误.∵log 2b <log 21=0,log 2a <-1, ∴log 2a +log 2b <-1,故选C.]7.D [∵2a 3-a 27+2a 11=0.∴a 27=2a 3+2a 11=4a 7.∵a 7≠0,∴a 7=4.∴b 7=4.∴b 6b 8=b 27=16.]8.B [S △ABC =12bc sin A =34c = 3.∴c =4.由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A =12+42-2×1×4×cos 60°=13.∴a =13.] 9.C [∵a 5a 2=q 3=18,∴q =12,∴a n ·a n +1=4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1·4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =25-2n,故a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n a n +1=23+21+2-1+2-3+…+25-2n=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=323(1-4-n ).]10.D [设生产甲产品x 吨、乙产品y 吨,则获得的利润为z =5x +3y .由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,y ≥0,3x +y ≤13,2x +3y ≤18,可行域如图阴影所示.由图可知当x 、y 在A 点取值时,z 取得最大值,此时x =3,y =4,z =5×3+3×4=27(万元).]11.D [依题意有a n a n +1=2n,所以a n +1a n +2=2n +1,两式相除得a n +2a n=2,所以a 1,a 3,a 5,…成等比数列,a 2,a 4,a 6,…成等比数列,而a 1=1,a 2=2,所以a 10=2·24=32,a 11=1·25=32.又因为a n +a n +1=b n ,所以b 10=a 10+a 11=64.]12.B [据已知约束条件可得其表示的平面区域M 的面积S =12×4×4k =8k ,故kSk -1=8k2k -1=8·k -12+2k -1+1k -1=8[(k -1)+1k -1+2],由于k >1,故由基本不等式可得kS k -1=8[(k -1)+1k -1+2]≥8(2k -1×1k -1+2)=32,当且仅当k =2时取等号.] 13.14 解析1a 10=1a 1+9×13=1+3=4.∴a 10=14. 14. 2解析 ∵a =c sin A ,∴sin A =sin C ·sin A . ∴sin C =1.C =90°.∴A +B =90°, ∴a +bc =sin A +sin Bsin C=sin A +sin B =sin A +cos A =2sin(A +45°)≤ 2. 15.14解析 ∵a 2a 3=2a 1,∴a 21q 3=2a 1,∴a 1q 3=2.∴a 4=2.又∵a 4+2a 7=52.∴2a 7=52-a 4=12.∴a 7=14.16.6-1解析 如图所示,由已知条件可得∠ACB =80°+40°=120°,AC =2,AB =3,由余弦定理可得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos ∠ACB ,即BC 2+2BC -5=0,解得BC =-1±6(负值舍去),∴B 到C 的距离为(6-1)km.17.解 (1)由b cos C +c cos B =2a cos B 及正弦定理得:sin B cos C +sin C cos B =2sin A cos B ,即sin(B +C )=2sin A cos B 又A +B +C =π,所以sin(B +C )=sin A 从而sin A =2sin A cos B ,又0<A <π. 故cos B =12,又0<B <π,所以B =π3.(2)又S =12ac sin π3=334,所以ac =3,又a +c =5, 从而b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-3ac =25-9=16,故b =4. 18.解 (1)由于数列{a n }满足a 1=12,且2a n +1=a n (n ∈N +).所以数列{a n }是首项为12,公比为12的等比数列.∴a n =12×(12)n -1=(12)n.(2)由已知b n =n a n=n ·2n.∴T n =1×2+2×22+3×23+…+(n -1)·2n -1+n ·2n.∴2T n =1×22+2×23+…+(n -2)·2n -1+(n -1)·2n +n ·2n +1∴-T n =1×2+1×22+1×23+…+1×2n -1+1×2n -n ·2n +1=21-2n1-2-n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1,∴T n =(n -1)·2n +1+2.19.解 (1)由题意知,m -n =92x -14-(-14x 2+5x +74)≥0,即x 2-2x -8≥0,解得x ≤-2或x ≥4(舍负值).∴x ≥4,即至少生产4台电机企业为不亏损企业. (2)企业亏损最严重,即n -m 取最大值.n -m =-14x 2+5x +74-92x +14=-14[(x -1)2-9]=94-14(x -1)2,∴当x =1时,最大亏损额为94万元,此时m =92-14=174(万元).∴当月总产值为174万元时,企业亏损最严重,最大亏损额为94万元.20.解 (1)1+tan A tan B =2cb 1+sin A cos B sin B cos A =2sin C sin B, 即sin B cos A +sin A cos B sin B cos A =2sin Csin B ,∴sin(A +B)sin B cos A =2sin C sin B ,∴cos A =12.∵0<A <π,∴A =π3.(2)在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,且a =3,∴(3)2=b 2+c 2-2bc ·12=b 2+c 2-bc .∵b 2+c 2≥2bc ,∴3≥2bc -bc ,即bc ≤3,当且仅当b =c =3时,bc 取得最大值,又a =3, 故bc 取得最大值时,△ABC 为等边三角形.21.解 (1)当x ≥6时,P =23,则T =13x ×2-23x ×1=0.当1≤x <6时,P =16-x ,则T =(1-16-x )x ×2-(16-x )x ×1=9x -2x26-x .综上所述,日盈利额T (万元)与日产量x (万件)的函数关系为: P =⎩⎪⎨⎪⎧9x -2x 26-x , 1≤x <60, x ≥6.(2)由(1)知,当x ≥6时,每天的盈利为0.当1≤x <6时,T (x )=9x -2x 26-x =15-2[(6-x )+96-x ],∵6-x >0, ∴(6-x )+96-x≥26-x ·96-x=6,∴T ≤3.当且仅当x =3时,T =3.综上,当日产量为3万件时,可获得最大利润3万元. 22.(1)证明 ∵S n =n -5a n -85, ∴当n =1时,S 1=1-5a 1-85, 即a 1=1-5a 1-85,解得a 1=-14;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n -5a n -85)-[(n -1)-5a n -1-85]=-5a n +5a n -1+1, 整理得6a n =5a n -1+1,∴6(a n -1)=5(a n -1-1),∴a n -1a n -1-1=56.又a 1-1=-15,∴数列{}a n -1是以-15为首项,56为公比的等比数列.(2)解 由(1)知,a n -1=-15×(56)n -1,∴a n =-15×(56)n -1+1,代入S n =n -5a n -85得,S n =n -5⎣⎢⎡⎦⎥⎤-15×56n -1+1-85=n +75×(56)n -1-90. 设S k 为最小值,则⎩⎪⎨⎪⎧S k -1≥S k ,S k +1≥S k ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a k ≤0,a k +1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧-15×56k -1+1≤0,-15×56k+1≥0,即⎩⎪⎨⎪⎧56k -1≥115,56k≤115,∴⎩⎪⎨⎪⎧k -1≤log 56 115,k ≥log 56115,即log 56115≤k ≤log 56115+1. 又log 56115=lg115lg 56=-lg 3-lg 2+11-2lg 2-lg 3=1+lg 3-lg 22lg 2+lg 3-1.lg 2≈0.3,lg 3≈0.48,∴log 56115≈14.75.∴14.75≤k ≤15.75.又∵k ∈N +,∴k =15. 即当n =15时,S n 取得最小值.。
北师大版高中数学必修五模块综合测试(b).docx
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 <1bB.-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 +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. 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=-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 sinB +sin B cos 2A =2sin A ,即sinB ·(sin 2A +cos 2A )=2sin A ,sin B =2sin A ,∴b a =sin B sin 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.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-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 =12bc sin 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 2-2ab 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 +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 +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: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-⎝ ⎛⎭⎪⎫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创新演练阶段质量检测模块综合检测
模块综合检测(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下列不等式中,解集为R 的是( ) A .x 2+4x +4>0 B .|x |>0 C .x 2>-xD .x 2-x +14≥0解析:A 的解集为(-∞,-2)∪(-2,+∞),B 的解集是(-∞,0)∪(0,+∞),C 的解集是(-∞,-1)∪(0,+∞),D 等价于(x -12)2≥0,故解集为R.答案:D2.(2012·洋浦高二检测)在△ABC 中,若a =2,b =23,∠A =30°,则∠B 为( ) A .60° B .60°或120° C .30°D .30°或150°解析:根据正弦定理得sin B =b sin A a =23×sin 30°2=32,∴B =60°或120°,∵b >a ,故两解都符合题意. 答案:B3.(2011·江西高考)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n +S m =S n +m ,且a 1=1.那么a 10=( ) A .1 B .9 C .10D .55解析:由S n +S m =S n +m ,得S 1+S 9=S 10⇒a 10=S 10-S 9=S 1=a 1=1. 答案:A4.在数列{a n }中,已知前n 项和S n =7n 2-8n ,则a 100的值为( ) A .69 200 B .1 400 C .1 415D .1 385解析:法一:S n =7n 2-8n ,所以S 1=7-8=-1, a n =S n -S n -1=7n 2-8n -7(n -1)2+8(n -1)=14n -15(n ≥2). 因为n =1时,a 1=-1, 所以a n =14n -15(n ∈N +).所以a 100=14×100-15=1 385.法二:a 100=S 100-S 99=7×1002-8×100-7×992+8×99 =7(100+99)(100-99)-8(100-99)=1 385. 答案:D5.(2012·宿州高二检测)数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n =( ) A .2n -1 B .2n -1-1C .2n +1D .4n -1解析:a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=1×(1-2n )1-2=2n -1.答案:A6.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.154 3 B.154 C.2143D.3543 解析:依条件a =b +2,b =c +2, ∴a =c +4.∴sin A =32,∴A =120°. 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,∴c =3,从而b =5. ∴S △ABC =12bc sin A =154 3.答案:A7.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,8x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =abx +y (a >0,b >0)的最大值为8,则a +b 的最小值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:不等式组表示的区域是一个四边形,4个顶点分别是(0,0),(0,2),(12,0),(1,4),易求出目标函数在(1,4)点取得最大值8,所以8=ab +4⇒ab =4.所以a +b ≥2ab =4,当且仅当a =b =2时等号成立.所以a +b 的最小值为4. 答案:D8.已知在△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,且a =4,b +c =5,A =60°,则△ABC 的面积为( ) A.34B .3 3 C.334D.34解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴16=(b +c )2-2bc -2bc cos 60°,∴bc =3.∴S △ABC =12bc sin A =12×3×sin 60°=334.答案:C9.如图,某汽车运输公司刚买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数x (x ∈N)为二次函数关系,若使营运的年平均利润最大,则每辆客车应营运( ) A .3年 B .4年 C .5年D .6年解析:由图像知,函数过点(6,11),可设y =a (x -6)2+11,把点(4,7)代入得7=a (4-6)2+11,解得a =-1,∴y =-(x -6)2+11=-x 2+12x -25.∴平均利润y x =-x 2+12x -25x =-(x +25x )+12≤-2x ×25x +12=2.这时x =25x即x =5.答案:C10.(2012·佛山高二检测)已知点P (x ,y )的坐标x ,y 满足⎩⎨⎧3x -y ≤0x -3y +2≥0y ≥0,则x 2+y 2-4x 的取值范围是( ) A .[0,12] B .[-1,12] C .[3,16]D .[-1,16]解析:作出不等式组表示的平面区域如图,x 2+y 2-4x =(x -2)2+y 2-4.令d =(x -2)2+y 2表示可行域内的点到(2,0)的距离,由图可知,∴d min 是点(2,0)到直线3x -y =0的距离,∴d min =233+1=3,又d max 是AB 的长度,∴d max =4.∴x 2+y 2-4x 的范围是[-1,12]. 答案:B 二、填空题11.不等式2x 2+2x -4≤12的解集为________.解析:∵2x 2+2x -4≤12,∴2x 2+2x -4≤2-1.∴x 2+2x -4≤-1.即x 2+2x -3≤0,∴(x -1)(x +3)≤0. 解得-3≤x ≤1,故所求解集为[-3,1]. 答案:[-3,1]12.(2012·石家庄高二检测)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n 、B n ,且满足A nB n =2nn +3,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=________. 解析:设{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=3a 1+12d 13b 1+12d 2=a 1+4d 1b 1+4d 2=a 5b 5.∵A n B n =2n n +3,∴a 5b 5=9a 59b 5=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=A 9B 9=2×99+3=32. 13.a >0,b >0,c >0,则(a +b +c )(1a +b +1c )的最小值为________.解析:(a +b +c )(1a +b +1c )=a +bc +c a +b+2≥2 a +b c ·ca +b+2=4.当且仅当a +b =c 时等式成立. 答案:414.(2011·安徽高考)已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为________.解析:不妨设角A =120°,c <b ,则a =b +4,c =b -4,于是cos120°=b 2+(b -4)2-(b +4)22b (b -4)=-12,解得b =10,所以S =12bc sin 120°=15 3.答案:15 3三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)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)求数列{a n }的前n 项和S n .解:(1)a n +1+1=2a n +1+1=2(a n +1),且a 1+1=2, ∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列, 即a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.(2)S n =a 1+a 2+a 3+…+a n=2-1+22-1+23-1+…+2n -1 =(2+22+23+…+2n )-n =2(1-2n )1-2-n=2n +1-2-n ..16.(本小题满分12分)(2012·福州高二检测)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为{x |x <-12,或x >2}. (1)求m ,n 的值;(2)解关于x 的不等式:(2a -1-x )(x +m )>0,其中a 是实数.解:(1)依题意⎩⎪⎨⎪⎧m <0,-12+2=-nm -12×2=-1m2得m =-1,n =32.(2)原不等式为(2a -1-x )(x -1)>0即[x -(2a -1)](x -1)<0. ①当2a -1<1,即a <1时,原不等式的解集为{x |2a -1<x <1}. ②当2a -1=1即a =1时,原不等式的解集为∅.③当2a -1>1即a >1时,原不等式的解集为{x |1<x <2a -1}.17.(本小题满分12分)(2012·黄冈高二检测)已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n -1(n ∈N +),求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3=7,a 5+a 7=26,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26解得a 1=3,d =2,所以a n =3+2(n -1)=2n +1; S n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .(2)由(1)知a n =2n +1, 所以b n =1a 2n -1=1(2n +1)2-1=14·1n (n +1)=14·(1n -1n +1), 所以T n =14·(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=14·(1-1n +1)=n 4(n +1),即数列{b n }的前n 项和T n =n4(n +1).18.(本小题满分14分)(2011·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解:(1)当p =54,b =1时,sin A +sin C =54sin B 且ac =14.由正弦定理得a +c =54b =54.解⎩⎨⎧a +c =54ac =14得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由条件可知a +c =pb ,ac =14b 2.∵角B 为锐角. ∴0<cos B <1.当cos B >0时,a 2+c 2-b 2>0即(a +c )2>b 2+2ac . ∴p 2b 2>b 2+12b 2,也就是p 2>32.又由a +c =pb 知p >0, ∴p >62. 当cos B <1时,a 2+c 2-b 2<2ac . 即(a +c )2<b 2+4ac∴p 2b 2<b 2+b 2,也就是p 2<2.∴0<p< 2.综上可知p的取值范围是(62,2).。
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模块综合检测(时间90分钟,满分120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分) 1.下列不等式中,解集为R 的是( ) A .x 2+4x +4>0 B .|x |>0 C .x 2>-xD .x 2-x +14≥0解析:A 的解集为(-∞,-2)∪(-2,+∞),B 的解集是(-∞,0)∪(0,+∞),C 的解集是(-∞,-1)∪(0,+∞),D 等价于(x -12)2≥0,故解集为R.答案:D2.(2012·洋浦高二检测)在△ABC 中,若a =2,b =23,∠A =30°,则∠B 为( ) A .60° B .60°或120° C .30°D .30°或150°解析:根据正弦定理得sin B =b sin A a =23×sin 30°2=32,∴B =60°或120°,∵b >a ,故两解都符合题意. 答案:B3.(2011·江西高考)已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n +S m =S n +m ,且a 1=1.那么a 10=( ) A .1 B .9 C .10D .55解析:由S n +S m =S n +m ,得S 1+S 9=S 10⇒a 10=S 10-S 9=S 1=a 1=1. 答案:A4.在数列{a n }中,已知前n 项和S n =7n 2-8n ,则a 100的值为( ) A .69 200 B .1 400 C .1 415D .1 385解析:法一:S n =7n 2-8n ,所以S 1=7-8=-1, a n =S n -S n -1=7n 2-8n -7(n -1)2+8(n -1)=14n -15(n ≥2). 因为n =1时,a 1=-1, 所以a n =14n -15(n ∈N +).所以a 100=14×100-15=1 385.法二:a 100=S 100-S 99=7×1002-8×100-7×992+8×99 =7(100+99)(100-99)-8(100-99)=1 385. 答案:D5.(2012·宿州高二检测)数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n =( ) A .2n -1 B .2n -1-1 C .2n +1D .4n -1解析:a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=1×(1-2n )1-2=2n -1.答案:A6.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.154 3 B.154 C.2143D.3543 解析:依条件a =b +2,b =c +2, ∴a =c +4.∴sin A =32,∴A =120°. 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,∴c =3,从而b =5. ∴S △ABC =12bc sin A =154 3.答案:A7.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,8x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =abx +y (a >0,b >0)的最大值为8,则a +b 的最小值为( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:不等式组表示的区域是一个四边形,4个顶点分别是(0,0),(0,2),(12,0),(1,4),易求出目标函数在(1,4)点取得最大值8,所以8=ab +4⇒ab =4.所以a +b ≥2ab =4,当且仅当a =b =2时等号成立.所以a +b 的最小值为4. 答案:D8.已知在△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,且a =4,b +c =5,A =60°,则△ABC 的面积为( ) A.34B .3 3 C.334D.34解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴16=(b +c )2-2bc -2bc cos 60°,∴bc =3.∴S △ABC =12bc sin A =12×3×sin 60°=334.答案:C9.如图,某汽车运输公司刚买了一批豪华大客车投入营运,据市场分析每辆客车营运的总利润y (单位:10万元)与营运年数x (x ∈N)为二次函数关系,若使营运的年平均利润最大,则每辆客车应营运( ) A .3年 B .4年 C .5年D .6年解析:由图像知,函数过点(6,11),可设y =a (x -6)2+11,把点(4,7)代入得7=a (4-6)2+11,解得a =-1,∴y =-(x -6)2+11=-x 2+12x -25.∴平均利润y x =-x 2+12x -25x =-(x +25x )+12≤-2x ×25x +12=2.这时x =25x即x =5.答案:C10.(2012·佛山高二检测)已知点P (x ,y )的坐标x ,y 满足⎩⎨⎧3x -y ≤0x -3y +2≥0y ≥0,则x 2+y 2-4x 的取值范围是( ) A .[0,12] B .[-1,12] C .[3,16]D .[-1,16]解析:作出不等式组表示的平面区域如图,x 2+y 2-4x =(x -2)2+y 2-4.令d =(x -2)2+y 2表示可行域内的点到(2,0)的距离,由图可知,∴d min 是点(2,0)到直线3x -y =0的距离,∴d min =233+1=3,又d max 是AB 的长度,∴d max =4.∴x 2+y 2-4x 的范围是[-1,12]. 答案:B 二、填空题11.不等式2x 2+2x -4≤12的解集为________.解析:∵2x 2+2x -4≤12,∴2x 2+2x -4≤2-1.∴x 2+2x -4≤-1. 即x 2+2x -3≤0,∴(x -1)(x +3)≤0. 解得-3≤x ≤1,故所求解集为[-3,1]. 答案:[-3,1]12.(2012·石家庄高二检测)已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n 、B n ,且满足A nB n =2nn +3,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=________. 解析:设{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=3a 1+12d 13b 1+12d 2=a 1+4d 1b 1+4d 2=a 5b 5.∵A n B n =2n n +3,∴a 5b 5=9a 59b 5=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=A 9B 9=2×99+3=32.13.a >0,b >0,c >0,则(a +b +c )(1a +b +1c )的最小值为________.解析:(a +b +c )(1a +b +1c )=a +bc +c a +b+2≥2 a +b c ·ca +b+2=4.当且仅当a +b =c 时等式成立. 答案:414.(2011·安徽高考)已知△ABC 的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC 的面积为________.解析:不妨设角A =120°,c <b ,则a =b +4,c =b -4,于是cos120°=b 2+(b -4)2-(b +4)22b (b -4)=-12,解得b =10,所以S =12bc sin 120°=15 3.答案:15 3三、解答题(本大题共4小题,共50分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本小题满分12分)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)求数列{a n }的前n 项和S n .解:(1)a n +1+1=2a n +1+1=2(a n +1),且a 1+1=2, ∴数列{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列, 即a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1. (2)S n =a 1+a 2+a 3+…+a n=2-1+22-1+23-1+…+2n -1 =(2+22+23+…+2n )-n =2(1-2n )1-2-n=2n +1-2-n ..16.(本小题满分12分)(2012·福州高二检测)已知不等式mx 2+nx -1m <0的解集为{x |x <-12,或x >2}. (1)求m ,n 的值;(2)解关于x 的不等式:(2a -1-x )(x +m )>0,其中a 是实数.解:(1)依题意⎩⎪⎨⎪⎧m <0,-12+2=-nm -12×2=-1m2得m =-1,n =32.(2)原不等式为(2a -1-x )(x -1)>0即[x -(2a -1)](x -1)<0. ①当2a -1<1,即a <1时,原不等式的解集为{x |2a -1<x <1}. ②当2a -1=1即a =1时,原不等式的解集为∅.③当2a -1>1即a >1时,原不等式的解集为{x |1<x <2a -1}.17.(本小题满分12分)(2012·黄冈高二检测)已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26,{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n-1(n ∈N +),求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 3=7,a 5+a 7=26,所以有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,2a 1+10d =26解得a 1=3,d =2,所以a n =3+2(n -1)=2n +1; S n =3n +n (n -1)2×2=n 2+2n .(2)由(1)知a n =2n +1, 所以b n =1a 2n -1=1(2n +1)2-1=14·1n (n +1)=14·(1n-1n +1), 所以T n =14·(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=14·(1-1n +1)=n 4(n +1),即数列{b n }的前n 项和T n =n4(n +1).18.(本小题满分14分)(2011·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解:(1)当p =54,b =1时,sin A +sin C =54sin B 且ac =14.由正弦定理得a +c =54b =54.解⎩⎨⎧a +c =54ac =14得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由条件可知a +c =pb ,ac =14b 2.∵角B 为锐角. ∴0<cos B <1.当cos B >0时,a 2+c 2-b 2>0即(a +c )2>b 2+2ac . ∴p 2b 2>b 2+12b 2,也就是p 2>32.又由a +c =pb 知p >0, ∴p >62. 当cos B <1时,a 2+c 2-b 2<2ac . 即(a +c )2<b 2+4ac∴p 2b 2<b 2+b 2,也就是p 2<2.∴0<p< 2.综上可知p的取值范围是(62,2).。
高中数学模块综合检测北师大版必修5
模块综合检测(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.数列1,3,7,15,…的通项公式a n 可能是( ) A .2nB .2n+1 C .2n -1D .2n -1解析:选C.取n =1时,a 1=1,排除A 、B ,取n =2时,a 2=3,排除D. 2.若a <1,b >1,那么下列不等式中正确的是( ) A.1a >1bB .b a>1 C .a 2<b 2D .ab <a +b解析:选D.利用特值法,令a =-2,b =2,则1a <1b ,A 错;b a<0,B 错;a 2=b 2,C 错.3.若f (x )=-x 2+mx -1的函数值有正值,则m 的取值范围是( ) A .m <-2或m >2 B .-2<m <2 C .m ≠±2D .1<m <3解析:选A.因为f (x )=-x 2+mx -1有正值, 所以Δ=m 2-4>0,所以m >2或m <-2.4.等差数列{a n }满足a 24+a 27+2a 4a 7=9,则其前10项之和为( ) A .-9 B .-15 C .15D .±15解析:选D.因为a 24+a 27+2a 4a 7=(a 4+a 7)2=9, 所以a 4+a 7=±3,所以a 1+a 10=±3, 所以S 10=10(a 1+a 10)2=±15.5.若log a 5<log a 2,则不等式(a -x )⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0的解集为( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪a <x <1a B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪1a<x <a C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >1a或x <a D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <1a或x >a 解析:选A.由log a 5<log a 2知0<a <1,所以a <1a;不等式(a -x )⎝⎛⎭⎪⎫x -1a >0⇔(x -a )⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1a <0,解得a <x <1a.6.在△ABC 中,B =135°,C =15°,a =5,则此三角形的最大边长为( ) A .5 2 B .5 3 C .2 5D .3 5解析:选A.依题意,知三角形的最大边为b .由于A =30°,根据正弦定理b sin B =asin A ,得b =a sin B sin A =5sin 135°sin 30°=5 2. 7.在坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1所表示的平面区域的面积为( )A. 2 B .32 C.322D .2解析:选B.由题意得,图中阴影部分面积即为所求.B 、C 两点横坐标分别为-1、12,A 、D两点纵坐标分别为1,-1.所以S △ABC =12×2×⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-(-1)=32.8.某学生用一不准确的天平(两臂不等长)称10 g 药品,他先将5 g 的砝码放在左盘,将药品放在右盘使之平衡;然后又将5 g 的砝码放在右盘,将药品放在左盘使之平衡,则此学生实际所得药品( ) A .小于10 g B .大于10 g C .大于等于10 gD .小于等于10 g解析:选B.设左、右臂长分别为t 1,t 2(t 1≠t 2),第一次称的药品为x 1 g ,第二次称的药品为x 2 g ,则有5t 1=x 1t 2,x 2t 1=5t 2,所以x 1+x 2=5⎝ ⎛⎭⎪⎫t 1t 2+t 2t 1>5×2=10,即大于10 g. 9.已知钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5B . 5C .2D .1解析:选B.因为S =12AB ·BC sin B =12×1×2sin B =12,所以sin B =22,所以B =π4或3π4.当B =3π4时,根据余弦定理有AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2+2=5,所以AC =5,此时△ABC 为钝角三角形,符合题意;当B =π4时,根据余弦定理有AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B =1+2-2=1,所以AC =1,此时AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意.故AC = 5.10.某企业在今年年初贷款a 万元,年利率为γ,从今年年末开始每年偿还一定金额,预计五年内还清,则每年应偿还( ) A.a (1+γ)(1+γ)5-1万元 B .a γ(1+γ)5(1+γ)5-1万元 C.a γ(1+γ)5(1+γ)4-1万元D .a γ(1+γ)5万元 解析:选B.设每年偿还x 万元,则:x +x (1+γ)+x (1+γ)2+x (1+γ)3+x (1+γ)4=a (1+γ)5,所以x =a γ(1+γ)5(1+γ)5-1. 11.若x ,y 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧3x -5y +6≥0,2x +3y -15≤0,y ≥0,当且仅当x =y =3时,z =ax +y 取得最大值,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-23,35B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-35∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-35,23D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-23∪⎝ ⎛⎭⎪⎫35,+∞ 解析:选C.直线3x -5y +6=0和直线2x +3y -15=0的斜率分别为k 1=35,k 2=-23,且两直线的交点坐标为(3,3),作出可行域如图所示,当且仅当直线z =ax +y 经过点(3,3)时,z 取得最大值,则直线z =ax +y 的斜率-a 满足-23<-a <35,解得-35<a <23,故选C.12.在各项均为正数的等比数列{a n }中,公比q ∈(0,1).若a 3+a 5=5,a 2·a 6=4,b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,则当S 11+S 22+…+S nn 取最大值时,n 的值为( )A .8B .9C .8或9D .17解析:选C.因为a 2·a 6=a 3·a 5=4,且a 3+a 5=5, 所以a 3,a 5是方程x 2-5x +4=0的两个根. 又因为等比数列{a n }各项均为正数且q ∈(0,1), 所以a 3=4,a 5=1.所以q 2=a 5a 3=14,所以q =12.所以a n =4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3,所以b n =log 2a n =5-n .所以S n =(9-n )·n 2,所以S n n =9-n2.T n =S 11+S 22+…+S n n =14(-n 2+17n )=14⎣⎢⎡⎦⎥⎤-⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1722+2894. 所以当n =8或9时,T n 取得最大值. 二、填空题:本题共4小题,每小题5分.13.在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和为S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n =________. 解析:因为{a n }为等比数列,则a n =2qn -1,又数列{a n +1}也是等比数列,则(a n +1+1)2=(a n+1)(a n +2+1)⇒a 2n +1+2a n +1=a n a n +2+a n +a n +2,解得q =1,a n =2, 所以S n =2n . 答案:2n14.如图,海岸线上有相距5海里的两座灯塔A ,B ,灯塔B 位于灯塔A 的正南方向.海上停泊着两艘轮船,甲船位于灯塔A 的北偏西75°,与A 相距32海里的D 处;乙船位于灯塔B 的北偏西60°方向,与B 相距5海里的C 处,则两艘轮船之间的距离为________海里.解析:如图,连接AC ,由题意知,AB =BC =5,∠ABC =60°,所以△ABC 为等边三角形,则AC =5,在△ACD 中,AD =32,∠DAC =45°,由余弦定理得CD =13. 答案:1315.若a >0,b >0,a +b =2,则下列不等式对一切满足条件的a ,b 恒成立的是________(写出所有正确不等式的编号).①ab ≤1;②a +b ≤2;③a 2+b 2≥2;④1a +1b≥2.解析:两个正数,和为定值,积有最大值,即ab ≤(a +b )24=1,当且仅当a =b 时取等号,故①正确;(a +b )2=a +b +2ab =2+2ab ≤4,当且仅当a =b 时取等号,得a +b ≤2,故②错误;由于a 2+b 22≥(a +b )24=1,故a 2+b 2≥2成立,故③正确;1a +1b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b a +b 2=1+a 2b +b2a ≥1+1=2,当且仅当a =b 时取等号,故④正确.答案:①③④16.在△ABC 中,AC →·AB →=|BC →|=2,则△ABC 面积的最大值为________. 解析:设角A ,B ,C 所对的边分别为a 、b 、c , 由题意得bc cos A =a =2,即cos A =2bc,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥2bc -42bc,即cos A ≥1-2bc=1-cos A ,所以cos A ≥12,又A ∈(0,π),所以0<A ≤π3.S =12bc sin A =1cos Asin A =tan A ≤ 3. 答案: 3三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(本小题满分10分)已知方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2.(1)求a ,b 的值; (2)解不等式ax 2+bx -1>0.解:(1)因为方程ax 2+bx +2=0的两根为-12和2.由根与系数的关系,得⎩⎪⎨⎪⎧-12+2=-b a,-12×2=2a ,解得a =-2,b =3.(2)易知ax 2+bx -1>0,即2x 2-3x +1<0,解得12<x <1.所以不等式ax 2+bx -1>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪12<x <1. 18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A =π3,sin B =3sin C . (1)求tan C 的值;(2)若a =7,求△ABC 的面积.解:(1)因为A =π3,所以B +C =2π3,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-C =3sin C ,所以32cos C +12sin C =3sin C , 即3 2cos C =52sin C ,得tan C =35. (2)由b sin B =csin C ,sin B =3sin C ,得b =3c . 在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =9c 2+c 2-2×(3c )×c ×12=7c 2,又因为a =7,所以c =1,b =3,所以△ABC 的面积为S =12bc sin A =334.19.(本小题满分12分)某蔬菜基地种植甲、乙两种无公害蔬菜.生产一吨甲种蔬菜需用电力9千瓦时,耗肥4吨,3个工时;生产一吨乙种蔬菜需用电力5千瓦时,耗肥5吨,10个工时,现该基地仅有电力360千瓦时,肥200吨,工时300个.已知生产一吨甲种蔬菜获利700元,生产一吨乙种蔬菜获利1 200元,在上述电力、肥、工时的限制下,问如何安排甲、乙两种蔬菜种植,才能使利润最大?最大利润是多少?解:设种植甲种蔬菜x 吨,乙种蔬菜y 吨,利润为z 元,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧9x +5y ≤360,4x +5y ≤200,3x +10y ≤300,x ≥0,y ≥0,目标函数为:z =700x +1 200y ,作出二元一次不等式组表示的平面区域,即可行域,如图,作直线:700x +1 200y =0,即7x +12y =0,平移直线,当直线过A 点时目标函数取最大值.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧4x +5y =200,3x +10y =300,得x =20,y =24. 所以点A 的坐标为(20,24).所以z max =700×20+1 200×24=42 800.即种植甲种蔬菜20吨,乙种蔬菜24吨,才能使利润最大,最大利润为42 800元. 20.(本小题满分12分)已知函数f (x )=log 3(x 2-4x +m )的图像过点(0,1). (1)求实数m 的值; (2)解不等式:f (x )≤1.解:(1)由已知有f (0)=log 3m =1,所以m =3. (2)由(1)知f (x )=log 3(x 2-4x +3). 由x 2-4x +3>0,得x <1或x >3,所以函数的定义域为(-∞,1)∪(3,+∞). 因为log 3(x 2-4x +3)≤1且y =log 3x 为增函数, 所以0<x 2-4x +3≤3, 所以0≤x <1或3<x ≤4,所以不等式的解集为{x |0≤x <1或3<x ≤4}.21.(本小题满分12分)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +),b 1+12b 2+13b 3+…+1n b n =b n +1-1(n ∈N +). (1)求a n 与b n 的表达式;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n 的表达式. 解:(1)由a 1=2,a n +1=2a n ,得a n =2n(n ∈N +). 由题意知:当n =1时,b 1=b 2-1,故b 2=2. 当n ≥2时,1n b n =b n +1-b n .整理得b n +1n +1=b n n ,所以b n =n (n ∈N +). (2)由(1)知a n b n =n ·2n,因此T n =2+2·22+3·23+…+n ·2n, 2T n =22+2·23+3·24+…+n ·2n +1,所以T n -2T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1.故T n =(n -1)2n +1+2(n ∈N +).22.(本小题满分12分)为保护环境,绿色出行,某高校今年年初成立自行车租赁公司,初期投入36万元,建成后每年收入25万元,该公司第n 年需要付出的维修费用记作a n 万元,已知{a n }为等差数列,相关信息如图所示.(1)设该公司前n 年总盈利为y 万元,试把y 表示成n 的函数,并求出y 的最大值;(总盈利即n 年总收入减去成本及总维修费用)(2)该公司经过几年经营后,年平均盈利最大,并求出最大值.解:(1)由题意知,每年的维修费用是以6为首项,2为公差的等差数列,则a n =6+2(n -1)=2n +4(n ∈N +), 所以y =25n -n [6+(2n +4)]2-36=-n 2+20n -36=-(n -10)2+64,当n =10时,y 的最大值为64万元.(2)年平均盈利为y n =-n 2+20n -36n =-n -36n +20=-⎝⎛⎭⎪⎫n +36n +20≤-2×n ×36n+20=8(当且仅当n =36n,即n =6时取“=”号).故该公司经过6年经营后,年平均盈利最大,为8万元.。
高中数学北师大版必修5习题:模块综合检测 含解析
模块综合检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知a ∈R ,且a 2+a<0,则-a ,-a 3,a 2的大小关系是( ) A.a 2>-a 3>-a B.-a>a 2>-a 3 32>-a D.a 2>-a>-a 3a 2+a<0,∴-1<a<0,0<-a<1.-a>(-a )2>(-a )3,即-a>a 2>-a 3.2x 2-x-1>0的解集是( ) A.(-12,1)B.(1,+∞)C.(-∞,1)∪(2,+∞)D.(-∞,-12)∪(1,+∞)2x 2-x-1=(x-1)(2x+1)>0,∴x>1或x<-12.故解集为(-∞,-12)∪(1,+∞).A n (n ,a n )(n ∈N +)在函数y=a x (a>0,a ≠1)的图像上,则a 3+a 7与2a 5的大小关系是( ) A.a 3+a 7>2a 5 B.a 3+a 7<2a 5 C.a 3+a 7=2a 57与2a 5的大小和a 有关,a 3=a 3>0,a 7=a 7>0,a 5=a 5>0,a 3+a 7≥2√a 3·a 7=2a 5. 又a>0,a ≠1,∴等号不成立. a 3+a 7>2a 5.中,若2cos B sin A=sin C ,则△ABC 的形状是 ( ) A.等边三角形 B.等腰三角形 D.等腰直角三角形2·a 2+c 2-b22ac·a=c ,整理得a=b ,故△ABC 为等腰三角形.a =(3,-2),b =(x ,y-1),若a ∥b ,则4x +8y 的最小值为( ) √2 B.4√2 C.2√2 D.2 a ∥b ,∴3(y-1)-(-2)x=0,2x+3y=3.故4x +8y =22x +23y ≥2√22x+3y =2√23=4√2,当且仅当2x=3y ,即x=34,y=12时,等号成立.中,若a=80,b=100,A=45°,则此三角形的解的情况是( ) A.一解 B.两解 D.无解△ABC 中,a<b ,A=45°<90°.a>b sin 45°=50√2,知此三角形有两解.7.设x ∈R ,记不超过x 的最大整数为[x ],令{x }=x-[x ],则{√5+12},[√5+12],√5+12( ) A.是等差数列但不是等比数列 B.是等比数列但不是等差数列 C.既是等差数列又是等比数列[√5+12]=1,{√5+12}=√5-12,则由等比数列性质易得三者构成等比数列. 8.在△ABC 中,AB=√3,AC=1,B=30°,则△ABC 的面积等于( ) A.√32B.√34C.√32或√3D.√34或√32,得12=(√3)2+BC 2-2√3·BC ·cos 30°,解得BC=1或2.故S △ABC =12BA ·BC sin 30°=12×√3×1×12=√34或S △ABC =12×√3×2×12=√32.{a n }的前n 项和S n 满足:S n +S m =S n+m ,且a 1=1,则a 10等于( ) B.9 C.10 D.55S n +S m =S n+m ,得S 1+S 9=S 10,a 10=S 10-S 9=S 1=a 1=1.10.已知x ,y 满足约束条件{x -y ≥0,x +y ≤2,y ≥0.若z=ax+y 的最大值为4,则a 等于( )B.2C.-2D.-3,如图阴影部分所示.线性目标函数z=ax+y ,即y=-ax+z. 设直线l 0:ax+y=0.当-a ≥1,即a ≤-1时,l 0过O (0,0)时,z 取得最大值,z max =0+0=0,不合题意;当0≤-a<1,即-1<a ≤0时,l 0过B (1,1)时,z 取得最大值,z max =a+1=4,∴a=3(舍去); 当-1<-a<0时,即0<a<1时,l 0过B (1,1)时,z 取得最大值,z max =2a+1=4,∴a=32(舍去); 当-a ≤-1,即a ≥1时,l 0过A (2,0)时,z 取得最大值,z max =2a+0=4,∴a=2. ,a=2符合题意.{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n+1=3S n (n ≥1),则a 6等于( ) 4 B.3×44+1 C.45 D.45+1a n+1=3S n ,∴a n =3S n-1(n ≥2).,得a n+1-a n =3(S n -S n-1)=3a n , 即a n+1=4a n (n ≥2).故n ≥2时,{a n }是以a 2为首项,以4为公比的等比数列.∵a 2=3S 1=3a 1=3,∴a2a 1=3≠4.∴a 1不在上述等比数列里面.∴数列{a n }的通项公式为a n ={1(n =1),3·4n -2(n ≥2).故a 6=3×44.12.已知a ,b ,a+b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,且0<log m (ab )<1,则m 的取值范围是( ) B.(1,+∞) C.(0,8) D.(8,+∞)a ,b ,a+b 成等差数列,∴2b=2a+b ,b=2a.a ,b ,ab 成等比数列, ∴a ≠0,b ≠0,b 2=a 2b ,∴b=a 2. ∴a 2=2a ,a=2,∴b=4,∴ab=8. 0<log m (ab )<1,∴m>8.(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上) 13.在△ABC 中,a=3,b=√6,A=2π3,则B= .,得a sinA =b sinB ,即32=√6sinB ,所以sin B=√22.所以∠B=π4.n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n = .{a n }的公比为q ,则a n =a 1q n-1=q n-1.3S 1,2S 2,S 3成等差数列,所以2×(2S 2)=3S 1+S 3,即4S 2=3+S 3,即4(a 1+a 2)=3+(a 1+a 2+a 3),也就是4(1+q )=3+(1+q+q 2),整理得q 2-3q=0,解得q=3或q=0(舍去).所以等比数列{a n }的首项为a 1=1,公比为q=3, a n =3n-1.n-115.若x ,y 满足约束条件{x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx的最大值为 .(如图),点A 为(1,3),要使y x最大,则y -0x -0最大,即过点(x ,y ),(0,0)两点的直线斜率最大,由图形知当该直线过点A 时,(yx )max=3-01-0=3.16.①数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n (n ∈N +),则1an+1+1an+2+…+1a2n≥15;②数列{a n }满足a 1=2,a n+1=2a n -1(n ∈N +),则a 11=1 023;③数列{a n }满足a n+1=1-14a n,b n =22a n-1(n ∈N +),则数列{b n }是从第二项开始的等比数列; ④已知a 1+3a 2+5a 3+…+(2n-1)a n =2n+1(n ∈N +),则a n =2n-1. 以上命题正确的有 (只填序号).S n =n 2+2n ,∴a n =2n+1,1a n+1+1a n+2+…+1a 2n =12n+3+12n+5+…+14n+1≥n 4a +1=14+1n≥15,当且仅当n=1时等号成立,故①正确;∵a n+1=2a n -1,∴a n+1-1=2(a n -1),∴a n+1-1a n -1=2.∴{a n -1}是等比数列,a n -1=2n-1.∴a n =2n-1+1, a 11=210+1=1 025,故②错误;b n+1=22a n+1-1=22(1-14a n)-1=22a n -1+2=b n +2,∴{b n }是公差为2的等差数列,故③错误; ④中当n=1时,a 1=22=4,不满足a n =2n-1, 错误.(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)△ABC 中,BC=7,AB=3,且sinC sinB=35.(1)求AC 的长度; A 的大小.由正弦定理,得AC =AB,即AB AC=sinC sinB=35.故AC=5×33=5. (2)由余弦定理,得cos A=AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC=9+25-492×3×5=-12.因为0°<A<180°,所以A=120°.18.(12分)已知等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,a 32=9a 2a 6. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列{1b n}的前n 项和.设数列{a n }的公比为q.由a 32=9a 2a 6,得a 32=9a 42,故q 2=19.由题意知q>0,故q=13.由2a 1+3a 2=1,得2a 1+3a 1q=1,即a 1=13. 故数列{a n }的通项公式为a n =13n .(2)因为b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n =-(1+2+…+n )=-n (n+1)2, 所以1b n =-2n (n+1)=-2(1n -1n+1).所以1b 1+1b 2+…+1b n=-2[(1-12)+(12-13)+…+(1n -1n+1)] =-2n n+1.故数列{1b n }的前n 项和为-2nn+1.19.(12分)如图所示,渔船甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12 n mile,渔船乙以10 n mile/h 的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2 h 追上,此时到达C 处. (1)求渔船甲的速度; sin α的值.依题意知,∠BAC=120°,AB=12 n mile,AC=10×2=20(n mile).在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos ∠BAC =122+202-2×12×20×cos 120°=784. 解得BC=28 n mile .故渔船甲的速度为BC2=14(n mile/h).(2)由(1)知BC=28 n mile, 在△ABC 中,∠BCA=α, 由正弦定理,得AB sinα=BCsin120°.即sin α=ABsin120°BC=12×√3228=3√314. 20.(12分)设数列{a n }(n=1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{1a n}的前n 项和为T n ,求T n .由S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n-1=2a n -2a n-1(n ≥2),即a n =2a n-1(n ≥2).从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1.又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列,即a 1+a 3=2(a 2+1). 所以a 1+4a 1=2(2a 1+1),解得a 1=2.所以,数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列. 故a n =2n .(2)由(1)得1a n =12n. 所以T n =12+122+…+12n=12[1-(12)n ]1-12=1-12n . 21.(12分)已知函数f (x )=x 2ax+b(a ,b 为常数),且方程f (x )-x+12=0有两个实根为x 1=3,x 2=4.(1)求函数f (x )的解析式;(2)设k>1,解关于x 的不等式f (x )<(k+1)x -k.将x 1=3,x 2=4分别代入方程x 2ax+b-x+12=0,得{93a+b =-9,164a+b=-8,解得{a =-1,b =2.故f (x )=x 22-x (x ≠2). (2)不等式即为x 22-x <(k+1)x -k2-x, 可化为x 2-(k+1)x+k2-x<0. 因为x ≠2,所以又可化为(x-2)(x-1)(x-k )>0. ①当1<k<2时,解得1<x<k 或x>2;②当k=2时,不等式为(x-2)2(x-1)>0,解得x>1,且x ≠2; ③当k>2时,解得1<x<2或x>k.综上所述,当1<k<2时,解集为(1,k )∪(2,+∞); 当k=2时,解集为(1,2)∪(2,+∞); 当k>2时,解集为(1,2)∪(k ,+∞).22.(12分)甲、乙两公司生产同一种产品,但由于设备陈旧,需要更新,经测算,对于函数f (x ),g (x )及任意的x ≥0:当甲公司投入x 万元改造设备时,若乙公司投入改造设备费用小于f (x )万元,则乙公司有倒闭的风险,否则无倒闭的风险;同样当乙公司投入x 万元改造设备时,若甲公司投入改造设备费用小于g (x )万元,则甲公司有倒闭的风险,否则无倒闭的风险. (1)请解释f (0),g (0)的实际意义;(2)设f (x )=x+5,g (x )=12x+10,甲、乙两公司为了避免恶性竞争,经过协商,同意在双方均无倒闭风险的情,问此时甲、乙两公司各投入多少万元?f (0)表示当甲公司不投入资金改造设备时,乙公司要避免倒闭,至少要投入f (0)万元的资金,g (0),甲公司要避免倒闭,至少要投入g (0)万元的资金.(2)设甲公司投入的资金为x 万元,乙公司投入的资金为y 万元.依题意,甲、乙两公司均无倒闭风险,需{y ≥x +5,x ≥12y +10,x ≥0,y ≥0,改造设备资金为z=x+y ,不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示.作直线l 0:x+y=0,平移直线l 0,在可行域中的点P 处z=x+y 取得最小值. 由{y =x +5,y =2x -20,得P (25,30). 故在双方均无倒闭风险的情况下,甲公司至少要投入25万元,乙公司至少要投入30万元,此时改造设备资金最少为55万元.。
北师大版高中数学必修五模块检测.docx
高中数学学习材料鼎尚图文*整理制作模块检测(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 3,则a 5+a 6的值为 ( ).A .91B .152C .218D .279 解析 a 5+a 6=S 6-S 4=63-43=152.答案 B2.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =4∶3∶2,则cos A 的值是 ( ).A .-14 B.14 C .-23 D.23 解析 由正弦定理得a ∶b ∶c =4∶3∶2,设a =4k ,b =3k ,c =2k ,则cos A = 9k 2+4k 2-16k 22×3k ×2k=-14. 答案 A3.在正项等比数列{a n }中,a 1和a 19为方程x 2-10x +16=0的两根,则a 8·a 10·a 12等于 ( ).A .16B .32C .64D .256 解析 ∵{a n }是等比数列且由题意得a 1·a 19=16=a 102(a n >0),∴a 8·a 10·a 12=a 103=64. 答案 C4.等差数列{a n }满足a 42+a 72+2a 4a 7=9,则其前10项之和为 ( ).A .-9B .-15C .15D .±15 解析 a 42+a 72+2a 4a 7=(a 4+a 7)2=9.∴a 4+a 7=±3,∴a 1+a 10=±3,∴S 10=10(a 1+a 10)2=±15. 答案 D5.在坐标平面上,不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≥x -1,y ≤-3|x |+1所表示的平面区域的面积为 ( ). A. 2 B.32 C.322D .2解析 |CD |=1+1=2,⎩⎨⎧ y =x -1,y =-3x +1,∴x A =12. ⎩⎪⎨⎪⎧y =x -1,y =3x +1,∴x B =-1, ∴S △CDA =12×2×12=12, S △CDB =12×2×1=1. 故所求区域面积为32. 答案 B6.如果不等式2x 2+2mx +m 4x 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 ∵4x 2+6x +3=⎝⎛⎭⎫2x +322+34>0,∴原不等式⇔2x 2+2mx +m <4x 2+6x +3⇔2x 2+ (6-2m )x +(3-m )>0,x ∈R 恒成立⇔Δ=(6-2m )2-8(3-m )<0,∴1<m <3.答案 A7.△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,且cos 2B +3cos(A +C )+2=0,b =3,则c ∶sin C 等于 ( ).A .3∶1 B.3∶1C.2∶1 D .2∶1解析 cos 2B +3cos(A +C )+2=2cos 2B -3cos B +1=0, ∴cos B =12或cos B =1(舍).∴B =π3. ∴c sin C =b sin B =332=2. 答案 D8.已知各项都为正数的等比数列{a n }的公比不为1,则a n +a n +3与a n +1+a n +2的大小关系是( ).A .a n +a n +3<a n +1+a n +2B .a n +a n +3=a n +1+a n +2C .a n +a n +3>a n +1+a n +2D .不确定的,与公比有关解析 因为a n +a n +3=a n (1+q 3),a n +1+a n +2=a n (q +q 2),a n +a n +3-(a n +1+a n +2)=a n (1+q 3-q -q 2)=a n (1-q )(1-q 2)=a n (1-q )2(1+q )>0.答案 C9.已知公差不为0的等差数列的第4,7,16项恰好分别是某等比数列的第4,6,8项,则该等比数列的公比是 ( ). A. 3 B. 2 C .±3 D .±2 解析 等差数列记作{a n },等比数列记作{b n },则q 2=b 8b 6=b 6b 4=b 8-b 6b 6-b 4=a 16-a 7a 7-a 4=9d 3d=3,∴q =±3. 答案 C10.若实数x ,y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ x +3y -3≥0,2x -y -3≤0,x -my +1≥0,且x +y 的最大值为9,则实数m 等于( ).A .-2B .-1C .1D .2解析 如图,作出可行域,由⎩⎪⎨⎪⎧x -my +1=0,2x -y -3=0,得A ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+3m -1+2m ,5-1+2m ,平移y =-x ,当其经过点A 时,x +y 取得最大值,即1+3m -1+2m +5-1+2m=9,解得m = 1.答案 C二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.正项等比数列{a n }满足a 2a 4=1,S 3=13,b n =log 3a n ,则数列{b n }的前10项和是________. 解析 ∵{a n }成等比数列,a n >0,∴a 2a 4=a 32=1.∴a 3=1,∴a 1q 2=1.①∵S 3=a 1+a 2+1=13,∴a 1(1+q )+1=13.②由①②得,a 1=9,q =13,a n =33-n . ∴b n =3-n .∴S 10=-25.答案 -2512.如图所示,为测一树的高度,在地面上选取A 、B 两点,从A 、B 两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A 、B 两点之间的距离为60 m ,则树高的高度为________.解析 ∵∠A =30°,∠ABP =45°,∴∠APB =15°,AB sin ∠APB =P A sin ∠PBA ,60sin 15°= P A sin 135°,∴P A =60(3+1),PQ =P A ·sin ∠A =60(3+1)·sin 30°=30(3+1). 答案 (30+303)m13.设,x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -y +2≥0,8x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =abx +y (a >0,b >0)的最大值为8,则a +b 的最小值为________.解析 如图所示,线性约束条件表示的区域为图中的阴影部分,A (0,2),B ⎝⎛⎭⎫12,0,C (1,4),当直线l :y =-abx+z 过点C 时,z 取最大值8,即8=ab +4,∴ab =4.又∵a >0,b >0,∴a +b ≥2ab =24=4(a =b =2时取等号).答案 414.在△ABC 中,D 为BC 边上一点,BC =3BD ,AD =2,∠ADB =135°,若AC =2AB ,则BD =________.解析 如图,设AB =k ,则AC =2k ,再设BD =x ,则DC =2x .在△ABD 中,由余弦定理得 k 2=x 2+2-2·x ·2·⎝⎛⎭⎫-22=x 2+2+2x ,①在△ADC 中,由余弦定理得2k 2=4x 2+2-2·2x ·2·22=4x 2+2-4x , ∴k 2=2x 2+1-2x .②由①②得x 2-4x -1=0,解得x =2+5(负值舍去).答案 2+ 515.设x ,y ∈R ,a >1,b >1,若a x =b y =3,a +b =23,则1x +1y的最大值为________. 解析 因为a >1,b >1,a x =b y =3,a +b =23,所以x =log a 3,y =log b 3.1x +1y =1log a 3+1log b 3=log 3 a +log 3 b =log 3 ab ≤ log 3⎝⎛⎭⎫a +b 22=log 3⎝⎛⎭⎫2322=1,当且仅当a =b 时,等号成立. 答案 1三、解答题(本大题共6小题,共75分)16.(12分)已知{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.(1)求通项a n 及S n ;(2)设{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通项公式及前n 项和T n . 解 (1)∵{a n }是首项为a 1=19,公差为d =-2的等差数列,∴a n =19-2(n -1)=21-2n ,S n =19n +12n (n -1)×(-2)=20n -n 2. (2)由题意得b n -a n =3n -1,即b n =a n +3n -1, ∴b n =3n -1-2n +21, ∴T n =S n +(1+3+…+3n -1)=-n 2+20n +3n -12. 17.(12分)已知不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },(1)求a ,b ;(2)解不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0.解 (1)因为不等式ax 2-3x +6>4的解集为{x |x <1或x >b },所以x 1=1与x 2=b 是方程ax 2-3x +2=0的两个实数根,且b >1.由根与系数的关系,得⎩⎨⎧ 1+b =3a ,1×b =2a.解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2. 所以a =1,b =2.(2)所以不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0,即x 2-(2+c )x +2c <0,即(x -2)(x -c )<0.当c >2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式(x -2)(x -c )<0的解集为∅,综上,当c >2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |2<x <c };当c <2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为{x |c <x <2};当c =2时,不等式ax 2-(ac +b )x +bc <0的解集为∅.18.(12分)在△ABC 中,a 比b 长2,b 比c 长2,且最大角的正弦值是32,求△ABC 的面积.解 据题意知a -b =2,b -c =2,∴边长a 最大,∴sin A =32, ∴cos A =±1-sin 2A =±12. ∵a 最大,∴cos A =-12.又a =b +2,c =b -2, ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+(b -2)2-(b +2)22b (b -2)=-12, 解得b =5,∴a =7,c =3,∴S △ABC =12bc sin A =12×5×3×32=1534. 19.(12分)已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为a (单位:m 2),其中有部分旧住房需要拆除.当地有关部门决定每年以当年年初住房面积的10%建设新住房,同时也拆除面积为b (单位:m 2)的旧住房.(1)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的表达式.(2)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住房面积增加了30%,则每年拆除的旧住房面积b 是多少?(计算时取1.15=1.6)解 (1)第一年末的住房面积为a ·1110-b =(1.1a -b )(m 2). 第二年末的住房面积为⎝⎛⎭⎫a ·1110-b ·1110-b =a ·⎝⎛⎭⎫11102-b ⎝⎛⎭⎫1+1110=(1.21a -2.1b )(m 2). (2)第三年末的住房面积为⎣⎡⎦⎤a ·⎝⎛⎭⎫11102-b ⎝⎛⎭⎫1+1110·1110-b=a ·⎝⎛⎭⎫11103-b ⎣⎡⎦⎤1+1110+⎝⎛⎭⎫11102, 第四年末的住房面积为a ·⎝⎛⎭⎫11104-b ⎣⎡⎦⎤1+1110+⎝⎛⎭⎫11102+⎝⎛⎭⎫11103, 第五年末的住房面积为a ·⎝⎛⎭⎫11105-b ⎣⎡⎦⎤1+1110+⎝⎛⎭⎫11102+⎝⎛⎭⎫11103+⎝⎛⎭⎫11104 =1.15a -1-1.151-1.1b =1.6a -6b . 依题意可知1.6a -6b =1.3a ,解得b =a 20,所以每年拆除的旧住房面积为a 20m 2. 20.(13分)已知1≤x +y ≤5,-1≤x -y ≤3,求2x -3y 的取值范围.解 法一 作出一元二次方程组⎩⎪⎨⎪⎧1≤x +y ≤5-1≤x -y ≤3所表示的 平面区域(如图)即可行域.考虑 z =2x -3y ,把它变形为y =23x -13z ,得到斜率为23, 且随z 变化的一组平行直线,-13z 是直线在y 轴上的截距, 当直线截距最大且满足约束条件时目标函数z =2x -3y 取得最小值;当直线截距最小且 满足约束条件时目标函数z =2x -3y 取得最大值.由图可知,当直线z =2x -3y 经过可行域上的点A 时,截距最大,即z 最小.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =-1,x +y =5,得A 的坐标为(2,3). 所以z min =2x -3y =2×2-3×3=-5.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x -y =3,x +y =1,得B 的坐标为(2,-1), 所以z max =2x -3y =2×2-3×(-1)=7.∴2x -3y 的取值范围是[-5,7].法二 设2x -3y =m (x +y )+n (x -y )=mx +my +nx -ny =(m +n )x +(m -n )y则⎩⎪⎨⎪⎧ m +n =2,m -n =-3,⇒⎩⎨⎧ m =-12,n =52.则2x -3y =-12(x +y )+52(x -y )∵1≤x +y ≤5,-1≤x -y ≤3,∴-52≤-12(x +y )≤ -12,-52≤52(x -y )≤152,∴-5≤2x -3y ≤7. 即2x -3y 的取值范围为[-5,7].21.(14分)某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处,并正以30海里/时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/时的航行速度匀速行驶,经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)为保证小艇在30分钟内(含30分钟)能与轮船相遇,试确定小艇航行速度的最小值.解 (1)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.如图所示,设小艇与轮船在C 处相遇.在Rt △OAC 中,OC =20cos 30°=103,AC =20sin 30°=10.又AC =30t ,OC =v t .此时,轮船航行时间t =1030=13, v =10313=303,即小艇以303海里/时的速度航行,相 遇时小艇的航行距离最小.(2)如图所示,设小艇与轮船在B 处相遇.由题意,可得(v t )2=202+(30t )2-2·20·30t ·cos(90°-30°),化简,得v 2=400t 2-600t+900= 400⎝⎛⎭⎫1t -342+675.由于0<t ≤12,即1t≥2, 所以当1t =2时,v 取得最小值1013,即小艇航行速度的最小值为1013海里/时.。
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模块练测(北京师大版必修5)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.等差数列{}中,首项=1,公差d=5,如果= 2 006,则序号n等于A.400B.401C.402D.4032.已知{}是等比数列,=2,=,则++…+=A.16(1-)B.16(1-)C.(1-)D.(1-)3.已知数列{}的通项公式为=(n∈),设其前n项和为,则使<-5成立的自然数nA.有最大值63B.有最小值63C.有最大值32D.有最小值324.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若+=+ab,则C=( )A.60°B.120°C.45°D.30°5.在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积为,则边BC的长为( )A. B.3C. D.76.某海上缉私小分队驾驶缉私艇以40 km/h的速度由A处出发,沿北偏东60°方向航行,进行海面巡逻,当行驶半小时到达B处时,发现北偏西45°方向有一艘船C,若船C位于A处北偏东30°方向上,则缉私艇B 与船C的距离是( )A.5(+) kmB.5(-) kmC.10(+) kmD.10(-) km7.不等式>0的解集是A.(2,+∞)B.(-2,1)∪(2,+∞)C.(-2,1)D.(-∞,-2)∪(1,+∞)8.设实数a,b,x,y满足+=1,+=3,则ax+by的最大值是( )A.2B.C.D.9.若x,y均为整数,且满足约束条件则z=2x+y的最大值为A.-4B.4C.-3D.310.一批救灾物资随26辆汽车从某市以v km/h的速度匀速直达400 km外的灾区,为了安全起见,两辆汽车的间距不得小于km,问这批物资全部运送到灾区最少需A.5 hB.10 hC.15 hD.20 h二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)11.已知数列{}满足=(n∈),且=1,则= .12.已知函数f(x)=a·的图象过点A(2,),B(3,1),若记=(n∈),是数列{}的前n项和,则的最小值是.13.在△ABC中,A,B,C是三个内角,C=30°,则si A+si B-2sin A sin B cos C的值是.14.在△ABC中,若=(+-),那么角C=.15.关于x的不等式+(a+1)x+ab>0的解集是{x|x<-1或x>4},则实数a+b的值为.16.用两种材料做一个矩形框,按要求其长和宽分别选用价格为每米3元和5元的两种材料,且长和宽必须为整数米,现预算花费不超过100元,则做成的矩形框所围成的最大面积是.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)等差数列{}的前n项和记为,已知=30,=50.(1)求通项;18.(10分)已知数列{}是一个递增的等比数列,数列的前n项和为,且=4,=14.(1)求{}的通项公式;(2)若=,求数列{}的前n项和.19.(10分)在△ABC中,已知sin C=,试判断三角形的形状.20.(13分) 在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,且a=2c sin A.(1)确定角C的大小;(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.21.(13分)研究问题:“已知关于x的不等式a-bx+c>0的解集为(1,2),解关于x的不等式c-bx+a>0”,有如下解法:解:由a-bx+c>0得a-b()+>0,令y=,则<y<1,所以不等式c-bx+a>0的解集为(,1).参考上述解法,已知关于x的不等式+<0的解集为(-2,-1)∪(2,3),求关于x的不等式+<0的解集.22.(14分)某家具厂有方木料90,五合板600,准备加工成书桌和书橱出售.已知生产每张书桌需要方木料0.1,五合板2,生产每个书橱需要方木料0.2,五合板1,出售一张书桌可获利润80元,出售一个书橱可获利润120元.(1)如果只安排生产书桌,可获利润多少?(2)如果只安排生产书橱,可获利润多少?(3)怎样安排生产可使所获利润最大?模块练测(北京师大版必修5)参考答案1.C解析:由=+(n-1)d得2 006=1+(n-1)×5,∴n=402.2.C解析:==2=q==4,=1,当n=2时,所求和为+=10,分别检验A,B,C,D四个选项,只有C符合,所以选C.3.B解析:依题意有==-,所以=-+-+…+-=-=1-,令1-<-5,解得n>62,故使<-5成立的自然数n有最小值63.4.A解析:由余弦定理得cos C===.又∵C∈(0°,180°),∴C=60°.5.A解析:由=AB·AC·sin A得AC=1,由余弦定理得B=A+A-2AB·AC·cos A=+-2×2×1×cos60°=3,∴BC=,故选A.6.D解析:如图,由题意得∠BAC=30°,∠ACB=75°,∴=,∴BC==10(-) km.7.B解析:依题意,原不等式化为(x+2)(x-1)(x-2)>0,解得-2<x<1或x>2,选B.8.B解析:令a=cos θ,b=sin θ,x=cos φ,y=sin φ,则ax+by=cos θ·cos φ+sin θ·sin φ=cos(θ-φ)≤,故选B.9.B解析:作出可行域如图中阴影部分,可知在可行域内的整点有(-2,0),(-1,0),(0,0),(1,0),(2,0),(-1,1),(0,1),(1,1),(0,2),分别代入z=2x+y可知当x=2,y=0时,z最大为4.10.B解析:最后一辆汽车等待出发的时间为=(h),最后一辆汽车行驶全程用时为h,∴ t =+≥2=10,当且仅当=,即v =80 km /h 时等号成立,∴=10 h .故选B.11. 解析:由已知得=,=,…,=,=1,以上各式左右两边分别相乘得=1·····…···=.12.-3 解析:将A ,B 两点坐标代入f (x )得解得∴ f (x )=·,∴ f (n )=·=,∴==n -3.令≤0,即n -3≤0,n ≤3,∴ 数列前3项小于或等于零,故或最小.==-3.13. 解析:si A +si B -2sin A sin B cos C =(+-2ab cos C )==si C =.14. 解析:根据三角形面积公式,得=ab sin C =(+-),∴ sin C =.又由余弦定理,得cos C =,∴ sin C =cos C ,∴ C =.15.-3 解析:由不等式的解集为{x |x <-1或x >4}可得-1,4是方程+(a +1)x +ab =0的两根,∴解得∴ a +b =-3.16.40 解析:设长x m ,宽y m ,∴ 6x +10y ≤100,即3x +5y ≤50.∵ 50≥3x +5y ≥2,当且仅当3x =5y时等号成立,又∵ x ,y 为正整数,∴ 只有当3x =24,5y =25时面积最大,此时面积xy =40 m 2. 17.解:(1)由=+(n -1)d ,=30,=50,得方程组解得所以=2n+10.(2)由=n+·d,=242得方程12n+×2=242,解得n=11或n=-22(舍去),即n=11.18.解:(1)设首项为,公比为q,由条件可得即解得或又∵数列为递增的,∴q=2.∴==.(2)∵===n,∴=,∴==-,∴=++…+=(1-)+(-)+…+(-)=1-=.19.解:∵sin C=,由正弦定理得c(cos A+cos B)=a+b,再由余弦定理得c·+c·=a+b,∴+b-a-b++a=0,∴(a+b)(+-)=0.又a+b>0,∴=+,∴△ABC为直角三角形.20.解:(1)由a=2c sin A及正弦定理得==.∵sin A≠0,∴sin C=.∵△ABC是锐角三角形,∴C=.(2)∵c=,C=,由面积公式得ab sin=,即ab=6.①由余弦定理得+-2ab cos=7,即+-ab=7,∴=7+3ab.②由①②得=25,故a+b=5(负值舍去).21.解:由于不等式+<0的解集为(-2,-1)∪(2,3),则方程+=0的根分别为-2,-1,2,3.由+<0,得+<0,因此方程+=0的根为,1,-,-.所以不等式+<0的解集为(-,-)∪(,1).22.)(1)设只生产书桌x张,可获得利润z元,则x≤300.又z=80x,所以当x=300时,=80×300=24 000(元),即如果只安排生产书桌,最多可生产300张,可获得利润24 000元.(2)设只生产书橱y个,可获利润z元,则y≤450.又z=120y,所以当y=450时,=120×450=54 000(元),即如果只安排生产书橱,最多可生产450个,可获得利润54 000元.(3)设生产书桌x张,书橱y个,利润总额为z元,则z=80x+120y.在平面直角坐标内作出上面不等式组所表示的平面区域,即可行域如图阴影部分所示.作直线l:80x+120y=0,即直线l:2x+3y=0.把直线l向右上方平移至的位置时,直线经过可行域上的点M,此时z=80x+120y取得最大值.由解得点M的坐标为(100,400).所以当x=100,y=400时,=80×100+120×400=56 000(元).因此,生产书桌100张、书橱400个,可使所获利润最大.。