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- 2021-07-01 发布
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1
模块精选综合测试(一)
(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.若 a<1,b>1,那么下列命题中正确的是( )
A.
1
a>
1
b B.
b
a>1
C.a20,dS4>0 B.a1d<0,dS4<0
C.a1d>0,dS4<0 D.a1d<0,dS4>0
【解析】 ∵a3,a4,a8 成等比数列,∴a24=a3a8,∴(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+7d),展
开整理,得-3a1d=5d2,即 a1d=-
5
3d2.∵d≠0,∴a1d<0.∵Sn=na1+
nn-1
2 d,∴S4=4a1
+6d,dS4=4a1d+6d2=-
2
3d2<0.
【答案】 B
9.已知数列{an}满足 a1=1,an+1=an+2n,则 a10 等于( )
A.1 024 B.1 023 C.2 048 D.2 046
【解析】 a1=1,a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,…,a10-a9=29,
上面各式相加,得 a10=1+2+22+…+29=
1-210
1-2 =210-1=1 023,故选 B.
【答案】 B
10.设 x,y∈R,a>1,b>1.若 ax=by=3,a+b=2 3,则
1
x+
1
y的最大值为( )
A.2 B.
3
2 C.1 D.
1
2
【解析】 ∵2 3=a+b≥2 ab,∴ab≤3.
由 ax=by=3 得 x=loga3,y=logb3,
∴
1
x+
1
y=
1
loga3+
1
logb3=log3a+log3b=log3ab≤log33=1.故选 C.
【答案】 C
11.△ABC 的内角 A,B,C 所
对的边分别为 a,b,c,若∠B=2∠A,a=1,b= 3,则 c=( )
A.2 3 B.2 C. 2 D.1
【解析】 由正弦定理得:
a
sin A=
b
sin B,
∵∠B=2∠A,a=1,b= 3,
4
∴
1
sin A=
3
2sin Acos A.
∵A 为三角形的内角,∴sin A≠0.
∴cos A=
3
2 .
又 0<∠A<π,∴∠A=
π
6 ,∴∠B=2∠A=
π
3 .
∴∠C=π-∠A-∠B=
π
2 ,∴△ABC 为直角三角形.
由勾股定理得 c= 12+ 32=2.
【答案】 B
12.一个等比数列前三项的积为 2,最后三项的积为 4,且所有项的积为 64,则该数列
有( )
A.13 项 B.12 项 C.11 项 D.10 项
【解析】 设该数列的前三项分别为 a1,a1q,a1q2,后三项分别为 a1qn-3,a1qn-2,a1qn
-1.所以前三项之积 a31q3=2,后三项之积 a31q3n-6=4,两式相乘,得 a61q3(n-1)=8,即 a21qn-
1=2.又 a1·a1q·a1q2·…·a1qn-1=64,所以 an1·q
nn-1
2 =64,即(a21qn-1)n=642,即
2n=642,所以 n=12.
【答案】 B
二、填空题(本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,将答案填在题中的横线上)
13.在△ABC 中,BC=2,∠B=
π
3 ,当△ABC 的面积等于
3
2 时,sin C=________.
【导学号:18082143】
【解析】 由三角形的面积公式,得 S=
1
2AB·BCsin
π
3 =
3
2 ,易求得 AB=1,由余弦
定理,得 AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos
π
3 ,得 AC= 3,再由三角形的面积公式,得 S=
1
2
AC·BCsin C=
3
2 ,即可得出 sin C=
1
2.
【答案】
1
2
14.若变量 x,y 满足约束条件Error!则 3x+y 的最大值是________.
【解析】 画出可行域,如图阴影部分所示,设 z=3x+y,则 y=-3x+z,平移直线 y
=-3x 知当直线 y=-3x+z 过点 A 时,z 取得最大值.
由Error!可得 A(3,1).
故 zmax=3×3+1=10.
5
【答案】 10
15.国家为了加强对烟酒生产的宏观管理,实行征收附加税政策.现知某种酒每瓶 70 元,
不加附加税时,每年大约产销 100 万瓶,若政府征收附加税,每销售 100 元要征税 k 元(叫
做税率 k%),则每年的产销量将减少 10k 万瓶.要使每年在此项经营中所收取附加税金不少
于 112 万元,则 k 的取值范围为________.
【解析】 设产销量为每年 x 万瓶,则销售收入每年 70x 万元,从中征收的税金为
70x·k%万元,其中 x=100-10k.由题意,得 70(100-10k)k%≥112,整理得 k2-10k+16≤0,
解得 2≤k≤8.
【答案】 [2,8]
16.设数列{an}的前 n 项和为 Sn.若 S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N+,则 a1=________,S5
=________.
【解析】 ∵an+1=2Sn+1,
∴Sn+1-Sn=2Sn+1,
∴Sn+1=3Sn+1,
∴Sn+1+
1
2=3(Sn+
1
2),
∴数列{Sn+
1
2}是公比为 3 的等比数列,
∴
S2+
1
2
S1+
1
2
=3.
又 S2=4,∴S1=1,∴a1=1,
∴S5+
1
2=(S1+
1
2)×34=
3
2×34=
243
2 ,
∴S5=121.
【答案】 1 121
三、解答题(本大题共 6 小题,共 70 分.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)在△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,若 m=(a2+c2-
b2,- 3a),n=(tan B,c),且 m⊥n,求∠B 的值.
6
【解】 由 m⊥n 得
(a2+c2-b2)·tan B- 3a·c=0,
即(a2+c2-b2)tan B= 3ac,得 a2+c2-b2=
3ac
tan B,
所以 cos B=
a2+c2-b2
2ac =
3
2tan B,
即 tan Bcos B=
3
2 ,即 sin B=
3
2 ,
所以∠B=
π
3 或∠B=
2π
3 .
18.(本小题满分 12 分)在等差数列{an}中,S9=-36,S13=-104,在等比数列{bn}中,
b5=a5,b7=a7, 求 b6.
【解】 ∵S9=-36=9a5,∴a5=-4,
∵S13=-104=13a7,∴a7=-8.
∴b26=b5·b7=a5 ·a7=32.
∴b6=±4 2.
19.(本小题满分 12 分)已知数列{log2(an-1)}为等差数列,且 a1=3,a3=9.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an}的前 n 项和 Sn.
【解】 (1)设等差数列{log2(an-1)}的公差为 d.由 a1=3,a3=9,得 2(log22+d)=
log22+log28,解得 d=1,∴log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,∴an=2n+1.
(2)∵an=2n+1,∴Sn=a1+a2+…+an=(2+1)+(22+1)+…+(2n+1)=(2+22+…
+2n)+n=
21-2n
1-2 +n=2n+1+n-2.
20.(本小题满分 12 分)解关于 x 的不等式 ax2-2≥2x-ax(a∈R).
【导学号:18082144】
【解】 原不等式可化为
ax2+(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(x-
2
a )(x+1)≥0⇒x≥
2
a或 x≤-1;
(3)当 a<0 时,原不等式化为(x-
2
a )(x+1)≤0.
①当
2
a>-1,即 a<-2 时,原不等式等价于-1≤x≤
2
a;
②当
2
a=-1,即 a=-2 时,原不等式等价于 x=-1;
7
③当
2
a<-1,即-20 时,原不等式的解集为(-∞,-1]∪[2
a,+∞).
21.(本小题满分 12 分)如图 1,在扇形 AOB 中,圆心角等于 60°,半径为 2,在弧 AB
上有一动点 P(不与点 A,B 重合),过点 P 引平行于 OB 的直线和 OA 交于点 C,设∠AOP=θ,
求△POC 的面积的最大值及此时 θ 的值.
图 1
【解】 ∵CP∥OB,∴∠CPO=∠POB=60°-θ,∠OCP=120°.
在△POC 中,由正弦定理得:
OP
sin∠PCO=
CP
sin θ,即
2
sin 120°=
CP
sin θ,∴CP=
4
3sin θ.
又∵
OC
sin60°-θ=
2
sin 120°,∴OC=
4
3sin(60°-θ).
∴△POC 的面积为 S△POC=
1
2CP·OCsin 120°
=
1
2×
4
3sin θ·
4
3sin(60°-θ)×
3
2
=
4
3sin θsin(60°-θ)=
4
3sin θ( 3
2 cos θ-
1
2sin θ)
=
2
3sin(2θ+30°)-
3
3 ,θ∈(0°,60°).
∴当 θ=30°时,△POC 的面积取得最大值
3
3 .
22.(本小题满分 12 分)某厂用甲、乙两种原料生产 A,B 两种产品,制造 1 t A,1 t B 产
品需要的各种原料数、可得到利润以及工厂现有各种原料数如下表:
原料 每种产品所需原料(t) 现有原料数(t)
8
A B
甲 2 1 14
乙 1 3 18
利润(万元/t) 5 3 —
(1)在现有原料条件下,生产 A,B 两种产品各多少时,才能使利润最大?
(2)每吨 B 产品的利润在什么范围变化时,原最优解不变?当超出这个范围时,最优解
有何变化?
【解】 (1)生产 A,B 两种产品分别为 x t,y t,则利润 z=5x+
3y,x,y 满足Error!
作出可行域如图:
当直线 5x+3y=z 过点 B (24
5 ,
22
5 )时,z 取最大值 37
1
5,即生产 A
产品
24
5 t,B 产品
22
5 t 时,可得最大利润.
(2)设每吨 B 产品利润为 m 万元,则目标函数是 z=5x+my,直线斜率 k=-
5
m,
又 kAB=-2,kCB=-
1
3,要使最优解仍为 B 点,
则-2≤-
5
m≤-
1
3,解得
5
2≤m≤15,
则 B 产品的利润在
5
2万元/t 与 15 万元/t 之间时,原最优解仍为生产 A 产品
24
5 t,B 产品
22
5 t,若 B 产品的利润超过 15 万元/t,则最优解为 C(0,6),即只生产 B 产品 6 t,若 B 产品
利润低于
5
2万元/t,则最优解为 A(7,0),即只生产 A 产品 7 t.
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