模块综合测评(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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)
1.一个等差数列的第5项等于10,前3项的和等于3,那么( )
A.它的首项是-2,公差是3
B.它的首项是2,公差是-3
C.它的首项是-3,公差是2
D.它的首项是3,公差是-2
2.+1与-1的等比中项是( )
A.1 B.-1 C.±1 D.
3.一辆汽车按规律s=at2+1做直线运动,若汽车在t=2时的瞬时速度为12,则a=( )
A. B. C.2 D.3
4.曲线y=4x-x3在点(-1,-3)处的切线方程是( )
A.y=7x+4 B.y=x-4
C.y=7x+2 D.y=x-2
5.在等差数列{an}中,a5,a10是方程x2-10x-6=0的两个根,则{an}的前14项和为( )
A.55 B.60 C.65 D.70
6.已知等比数列{an}(a1≠a2)的公比为q,且a7,a1,a4成等差数列,则q等于( )
A.1或- B.-
C. D.1
7.下列函数中,x=0是其极值点的函数是( )
A.f(x)=-x3 B.f(x)=-cos x
C.f(x)=sin x-x D.f(x)=
8.设Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=(an-1)(n∈N*),则an=( )
A.3(3n-2n) B.3n+2n
C.3n D.3·2n-1
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)
9.若物体的运动规律是s=f(t),则物体在时刻t0的瞬时速度可以表示为( )
A.li B.li
C.f′(t0) D.f′(t)
10.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且S3=2a1,则下列结论正确的是( )
A.a4=0 B.S4=S3
C.S7=0 D.{an}是递减数列
11.等差数列{an}的公差d<0,且a=a,则数列{an}的前n项和Sn取最大值时的项数n可能是( )
A.4 B.5 C. 6 D.7
12.在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做格点.若函数图像恰好经过k个格点,则称函数为k阶格点函数.已知函数:
①y=sin x; ②y=cos;③y=ex-1;④y=x2.
其中为一阶格点函数的序号有( )
A.① B.② C.③ D.④
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,a5=-2,a8=16,则公比q=________,S6等于________.(本题第1空2分,第2空3分)
14.已知f(x)=x(2 019+ln x),f′(x0)=2 020,则x0=________.
15.已知数列{an}的通项公式an=(-1)n(2n-1),则a1+a2+a3+…+a10=________.
16.定义域为R的函数f(x)满足f(1)=1,且f(x)的导函数f′(x)>,则满足2f(x)四、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)和为114的三个数是一个公比不为1的等比数列的连续三项,也是一个等差数列的第1项,第4项,第25项,求这三个数.
18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3-2ax2+bx,其中a、b∈R,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为3.
(1)求b的值;
(2)若函数f(x)在x=1处取得极大值,求a的值.
19.(本小题满分12分)求数列1,3a,5a2,7a3,…,(2n-1)·an-1的前n项和.
20.(本小题满分12分)某个体户计划经销A,B两种商品,据调查统计,当投资额为x(x≥0)万元时,在经销A,B商品中所获得的收益分别为f(x)万元与g(x)万元,其中f(x)=a(x-1)+2,g(x)=6ln(x+b)(a>0,b>0).已知投资额为零时收益为零.
(1)求a,b的值;
(2)如果该个体户准备投入5万元经销这两种商品,请你帮他制定一个资金投入方案,使他能获得最大利润.
21.(本小题满分12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-2,且满足Sn=an+1+n+1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=log3(-an+1),设数列的前n项和为Tn,求证:Tn<.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3+3ax2+3x+1.
(1)当a=-时,讨论f(x)的单调性;
(2)若x∈[2,+∞)时,f(x)≥0,求a的取值范围.
模块综合测评(一)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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)
1.一个等差数列的第5项等于10,前3项的和等于3,那么( )
A.它的首项是-2,公差是3
B.它的首项是2,公差是-3
C.它的首项是-3,公差是2
D.它的首项是3,公差是-2
A [由题意得即解得a1=-2,d=3.]
2.+1与-1的等比中项是( )
A.1 B.-1 C.±1 D.
C [设x为+1与-1的等比中项,则x2=(+1)(-1)=1,∴x=±1.]
3.一辆汽车按规律s=at2+1做直线运动,若汽车在t=2时的瞬时速度为12,则a=( )
A. B. C.2 D.3
D [由s=at2+1得v(t)=s′=2at,依题意v(2)=12,所以2a·2=12,得a=3.]
4.曲线y=4x-x3在点(-1,-3)处的切线方程是( )
A.y=7x+4 B.y=x-4
C.y=7x+2 D.y=x-2
D [y′|x=-1=(4-3x2)|x=-1=1,∴切线方程为y+3=x+1,即y=x-2.]
5.在等差数列{an}中,a5,a10是方程x2-10x-6=0的两个根,则{an}的前14项和为( )
A.55 B.60 C.65 D.70
D [∵在等差数列{an}中,a5,a10是方程x2-10x-6=0的两个根,∴a5+a10=10,
∴{an}的前14项和S14=(a1+a14)=7(a5+a10)=7×10=70.故选D.]
6.已知等比数列{an}(a1≠a2)的公比为q,且a7,a1,a4成等差数列,则q等于( )
A.1或- B.-
C. D.1
B [在等比数列{an}中,由a1≠a2,得q≠1,
因为a7,a1,a4成等差数列,所以a7+a4=2a1,
即a4(q3+1)=2,所以q6+q3-2=0,解得q3=1(舍)或q3=-2.所以q=-.]
7.下列函数中,x=0是其极值点的函数是( )
A.f(x)=-x3 B.f(x)=-cos x
C.f(x)=sin x-x D.f(x)=
B [对于A,f′(x)=-3x2≤0恒成立,在R上单调递减,没有极值点;对于B,f′(x)=sin x,当x∈(-π,0)时,f′(x)<0,当x∈(0,π)时,f′(x)>0,故f(x)=-cos x在x=0的左侧区间(-π,0)内单调递减,在其右侧区间(0,π)内单调递增,所以x=0是f(x)的一个极小值点;对于C,f′(x)=cos x-1≤0恒成立,在R上单调递减,没有极值点;对于D,f(x)=在x=0处没有定义,所以x=0不可能成为极值点.综上可知,答案选B.]
8.设Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=(an-1)(n∈N*),则an=( )
A.3(3n-2n) B.3n+2n
C.3n D.3·2n-1
C [由Sn=(an-1)(n∈N*)可得Sn-1=(an-1-1)(n≥2,n∈N*),两式相减可得an=an-an-1(n≥2,n∈N*),即an=3an-1(n≥2,n∈N*).又a1=S1=(a1-1),解得a1=3,所以数列{an}是以3为首项,3为公比的等比数列,则an=3n.]
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)
9.若物体的运动规律是s=f(t),则物体在时刻t0的瞬时速度可以表示为( )
A.li B.li
C.f′(t0) D.f′(t)
AC [物体在时刻t0的瞬时速度,即为该点处的导数,故选AC.]
10.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且S3=2a1,则下列结论正确的是( )
A.a4=0 B.S4=S3
C.S7=0 D.{an}是递减数列
ABC [设等差数列{an}的公差为d,由S3=2a1,得3a1+3d=2a1,即a1+3d=0,所以a4=0,S4=S3,S7=7a1+21d=7(a1+3d)=0,故选项A,B,C正确.]
11.等差数列{an}的公差d<0,且a=a,则数列{an}的前n项和Sn取最大值时的项数n可能是( )
A.4 B.5 C. 6 D.7
BC [由题设可知a1=-a11,所以a1+a11=0,所以a6=0.因为d<0,故a5>0,a7<0,所以n=5或6.]
12.在平面直角坐标系中,横、纵坐标均为整数的点叫做格点.若函数图像恰好经过k个格点,则称函数为k阶格点函数.已知函数:
①y=sin x; ②y=cos;③y=ex-1;④y=x2.
其中为一阶格点函数的序号有( )
A.① B.② C.③ D.④
AC [对于①,注意到y=sin x的值域是[-1,1];当sin x=0时,x=kπ(k∈Z),此时相应的整数x=0;当sin x=±1时,x=kπ+(k∈Z),此时没有相应的整数x,因此函数y=sin x仅过唯一的整点(0,0),该函数是一阶格点函数.同理可知,对于②,函数y=cos不是一阶格点函数.对于③,令y=ex-1=k(k∈Z)得ex=k+1>0,x=ln(k+1),仅当k=0时,x=0∈Z,因此函数y=ex-1是一阶格点函数.对于④,注意到函数y=x2的图像经过多个整点,如点(0,0),(1,1),因此函数y=x2不是一阶格点函数.综上所述知选AC.]
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)
13.已知Sn是等比数列{an}的前n项和,a5=-2,a8=16,则公比q=________,S6等于________.(本题第1空2分,第2空3分)
-2 [∵{an}为等比数列,∴a8=a5q3,∴q3==-8,∴q=-2.
又a5=a1q4,∴a1==-,∴S6===.]
14.已知f(x)=x(2 019+ln x),f′(x0)=2 020,则x0=________.
1 [f′(x)=2 019+ln x+1=2 020+ln x,
又∵f′(x0)=2 020,
∴f′(x0)=2 020+ln x0=2 020,则ln x0=0,x0=1.]
15.已知数列{an}的通项公式an=(-1)n(2n-1),则a1+a2+a3+…+a10=________.
10 [观察可知a1+a2=2,a3+a4=2,…,a9+a10=2,故a1+a2+a3+…+a10=10.]
16.定义域为R的函数f(x)满足f(1)=1,且f(x)的导函数f′(x)>,则满足2f(x){x|x<1} [令g(x)=2f(x)-x-1.因为f′(x)>,所以g′(x)=2f′(x)-1>0.所以g(x)为单调增函数.因为f(1)=1,
所以g(1)=2f(1)-1-1=0.
所以当x<1时,g(x)<0,即2f(x)四、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)和为114的三个数是一个公比不为1的等比数列的连续三项,也是一个等差数列的第1项,第4项,第25项,求这三个数.
[解] 由题意,设这三个数分别是,a,aq,且q≠1,则+a+aq=114.①
令这个等差数列的公差为d,则a=+(4-1)·d,
∴d=.
又有aq=+24××,②
由②得(q-1)(q-7)=0,∵q≠1,∴q=7,
代入①得a=14,则所求三个数为2,14,98.
18.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3-2ax2+bx,其中a、b∈R,且曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线斜率为3.
(1)求b的值;
(2)若函数f(x)在x=1处取得极大值,求a的值.
[解] (1)f′(x)=a2x2-4ax+b,由题意得f′(0)=b=3.∴b=3.
(2)∵函数f(x)在x=1处取得极大值,
∴f′(1)=a2-4a+3=0,解得a=1或a=3.
①当a=1时,f′(x)=x2-4x+3=(x-1)(x-3),
x、f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
x (-∞,1) 1 (1,3) 3 (3,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
由上表知,函数f(x)在x=1处取得极大值,符合题意.
②当a=3时,f′(x)=9x2-12x+3=3(3x-1)(x-1),
x、f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
x -∞,
,1 1 (1,+∞)
f′(x) + 0 - 0 +
f(x) ↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
由上表知,函数f(x)在x=1处取得极小值,不符合题意.
综上所述,若函数f(x)在x=1处取得极大值,a的值为1.
19.(本小题满分12分)求数列1,3a,5a2,7a3,…,(2n-1)·an-1的前n项和.
[解] 当a=0时,Sn=1.
当a=1时,Sn=1+3+5+7+…+(2n-1)==n2.
当a≠0且a≠1时,
Sn=1+3a+5a2+…+(2n-3)an-2+(2n-1)an-1,
aSn=a+3a2+5a3+…+(2n-3)an-1+(2n-1)an,
两式相减,有
(1-a)Sn=1+2a+2a2+…+2an-1-(2n-1)an=1+2-(2n-1)an,
此时Sn=+.
当a=0时,也满足此式.
综上,Sn=
20.(本小题满分12分)某个体户计划经销A,B两种商品,据调查统计,当投资额为x(x≥0)万元时,在经销A,B商品中所获得的收益分别为f(x)万元与g(x)万元,其中f(x)=a(x-1)+2,g(x)=6ln(x+b)(a>0,b>0).已知投资额为零时收益为零.
(1)求a,b的值;
(2)如果该个体户准备投入5万元经销这两种商品,请你帮他制定一个资金投入方案,使他能获得最大利润.
[解] (1)由投资额为零时收益为零,可知f(0)=-a+2=0,g(0)=6ln b=0,
解得a=2,b=1.
(2)由(1)可得f(x)=2x,g(x)=6ln (x+1).
设投入经销B商品的资金为x万元(0<x≤5),则投入经销A商品的资金为(5-x)万元,
设所获得的收益为S(x)万元,则S(x)=2(5-x)+6ln (x+1)=6ln (x+1)-2x+10(0<x≤5).
S′(x)=-2,令S′(x)=0,得x=2.
当0<x<2时,S′(x)>0,函数S(x)单调递增;
当2<x≤5时,S′(x)<0,函数S(x)单调递减.
所以,当x=2时,函数S(x)取得最大值,S(x)max=S(2)=6ln 3+6≈12.6万元.
所以,当投入经销A商品3万元,B商品2万元时,他可获得最大收益,收益的最大值约为12.6万元.
21.(本小题满分12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-2,且满足Sn=an+1+n+1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=log3(-an+1),设数列的前n项和为Tn,求证:Tn<.
[解] (1)由Sn=an+1+n+1(n∈N*),得Sn-1=an+n(n≥2,n∈N*),
两式相减,并化简,得an+1=3an-2,
即an+1-1=3(an-1).
因为a1-1=-2-1=-3≠0,
所以{an-1}是以-3为首项,3为公比的等比数列,
所以an-1=(-3)·3n-1=-3n,故an=-3n+1.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x3+3ax2+3x+1.
(1)当a=-时,讨论f(x)的单调性;
(2)若x∈[2,+∞)时,f(x)≥0,求a的取值范围.
[解] (1)当a=-时,f(x)=x3-3x2+3x+1,f′(x)=3x2-6x+3.
令f′(x)=0,得x1=-1,x2=+1.
当x∈(-∞,-1)时,f′(x)>0,f(x)在(-∞,-1)上是增函数;
当x∈(-1,+1)时,f′(x)<0,f(x)在(-1,+1)上是减函数;
当x∈(+1,+∞)时,f′(x)>0,f(x)在(+1,+∞)上是增函数.
(2)由f(2)≥0,得a≥-.
当a≥-,x∈[2,+∞)时, f′(x)=3(x2+2ax+1)≥3=3·(x-2)>0,
所以f(x)在[2,+∞)上是增函数,于是当x∈[2,+∞)时,f(x)≥f(2)≥0.
综上,a的取值范围是.