模块综合检测
(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.函数f(x)=cos x(sin x+1)的导数是( )
A.cos 2x+sin x B.cos 2x-sin x
C.cos 2x+cos x D.cos 2x-cos x
2.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f(x)=2xf'+sin x,则f(π)=( )
A.- B.
C.π D.-π
3.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a6=25,S5=40,则数列{an}的公差d=( )
A.4 B.3
C.2 D.1
4.等比数列{an}的通项公式为an=2·3n-1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{bn},那么162是新数列{bn}的( )
A.第5项 B.第12项
C.第13项 D.第6项
5.已知各项都是正数的等比数列{an},Sn为其前n项和,且S3=10,S9=70,那么S12=( )
A.150 B.200
C.150或-200 D.200或-150
6.十二平均律是我国明代音乐理论家和数学家朱载堉发明的.明万历十二年(公元1584年),他写成《律学新说》,提出了十二平均律的理论,这一成果被意大利传教士利玛窦通过丝绸之路带到了西方,对西方音乐产生了深远的影响.十二平均律的数学意义是:在1和2之间插入11个正数,使包含1和2的这13个数依次成递增的等比数列,依此规则,插入的第四个数应为( )
A. B. C. D.
7.若a>2,则方程x3-ax2+1=0在(0,2)上恰好有( )
A.0个根 B.1个根
C.2个根 D.3个根
8.设f(x),g(x)在[a,b]上可导,且f'(x)>g'(x),则当a<x<b时,有( )
A.f(x)>g(x)
B.f(x)<g(x)
C.f(x)+g(a)>g(x)+f(a)
D.f(x)+g(b)>g(x)+f(b)
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.在递增的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1a4=32,a2+a3=12,则下列说法正确的是( )
A.q=1
B.数列{Sn+2}是等比数列
C.S8=510
D.数列{lg an}是公差为lg 2的等差数列
10.等差数列{an}是递增数列,满足a7=3a5,前n项和为Sn,下列选项正确的是( )
A.d>0 B.a1<0
C.当n=5时Sn最小 D.Sn>0时n的最小值为8
11.对于函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,下列说法正确的是( )
A.x=3是函数f(x)的一个极值点
B.f(x)的单调递增区间是(-1,1),(2,+∞)
C.f(x)在区间(1,2)上单调递减
D.直线y=16ln 3-16与函数y=f(x)的图象有3个交点
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.曲线y=xln x+3x在点(1,3)处的切线方程为 .
13.公差不为零的等差数列{an}中,2a3-+2a11=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b6b8= .
14.已知f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,f'(x)是f(x)的导函数,且总有f(x)>xf'(x),则不等式f(x)>xf(1)的解集为 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时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13分)已知数列{an}的前n项和Sn满足=+1(n≥2,n∈N+),且a1=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,Tn为{bn}的前n项和,求使Tn≥成立的n的最小值.
16.(本小题满分15分)已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N+),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4-2a1,S11=11b4.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{a2nbn}的前n项和(n∈N+).
17.(本小题满分15分)帕德近似是法国数学家帕德于19世纪末提出的,其基本思想是将一个给定的函数表示成两个多项式之比的形式,具体是:给定两个正整数m,n,函数f(x)在x=0处的[m,n]阶帕德近似为R(x)=,其中R(0)=f(0),R'(0)=f'(0),R″(0)=f″(0),…,R(m+n)(0)=f(m+n)(0)(f(n)(x)为f(n-1)(x)的导数).已知函数f(x)=ln(x+1)在x=0处的[1,1]阶帕德近似为R(x)=.
(1)求实数a,b的值;
(2)证明:当x>0时,f(x)>R(x),并比较cos与ln的大小.
18.(本小题满分17分)已知三次函数f(x)的导函数f'(x)=-3x2+3且f(0)=-1,g(x)=xln x+(a≥1).
(1)求f(x)的极值;
(2)求证:对任意x1,x2∈(0,+∞),都有f(x1)≤g(x2).
19.(本小题满分17分)已知数列{an}共有m(m≥2,m∈N+)项,且an∈Z,若满足≤1(1≤n≤m-1),则称{an}为“约束数列”.记“约束数列”{an}的所有项的和为Sm.
(1)当m=5时,写出所有满足a1=a5=1,S5=6的“约束数列”;
(2)当m=2 000,a1=25时,设p:a2 000=2 024;q:“约束数列”{an}为等差数列.请判断p是q的什么条件,并说明理由;
(3)当a1=1,a2k=0(1≤k≤,k∈N+)时,求|Sm|的最大值.
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1.B 2.D 3.B 4.C 5.A 6.B 7.B 8.C 9.BCD
10.ABD 设等差数列{an}的公差为d,因为a7=3a5,可得a1+6d=3(a1+4d),解得a1=-3d,又由等差数列{an}是递增数列,可知d>0,则a1<0,故A、B正确;因为Sn=n2+n=n2-n,由n=-=可知,当n=3或n=4时Sn最小,故C错误;令Sn=n2-n>0,解得n<0或n>7,即Sn>0时n的最小值为8,故D正确.故选A、B、D.
11.ACD 由题意得f'(x)=+2x-10=,x>-1,令2x2-8x+6=0,可得x=1,x=3,则f(x)在(-1,1),(3,+∞)上单调递增,在(1,3)上单调递减,∴x=3是函数f(x)的一个极值点,故A、C正确,B错误;∵f(1)=16ln(1+1)+12-10=16ln 2-9,f(3)=16ln(1+3)+32-10×3=16ln 4-21,又y=16ln 3-16=f(2),根据f(x)在(1,3)上单调递减得f(1)>f(2)>f(3),即16ln 3-16<16ln 2-9,16ln 3-16>16ln 4-21,∴直线y=16ln 3-16与函数y=f(x)的图象有3个交点,故D正确.
12.4x-y-1=0 解析:∵f(x)=xln x+3x,f'(x)=ln x+4,f'(1)=4,∴切线的方程是y-3=4(x-1),即4x-y-1=0.
13.16 解析:∵2a3-+2a11=2(a3+a11)-=4a7-=0,又∵b7=a7≠0,∴b7=a7=4.∴b6b8==16.
14.(0,1) 解析:设g(x)=,则g'(x)=<0,函数g(x)是单调递减函数,不等式f(x)>xf(1)等价于>,解得0<x<1,不等式f(x)>xf(1)的解集为(0,1).
15.解:(1)由-=1,得数列{}是公差为1的等差数列,
又∵==1,∴=n,∴Sn=n2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,
又∵a1=1也满足上式,∴an=2n-1(n∈N+).
(2)由(1)知,bn==,
∴Tn=[++…+(-)]==.
由Tn≥得n2≥4n+2,得(n-2)2≥6,∴n≥5,
∴n的最小值为5.
16.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q2+q-6=0.又因为q>0,解得q=2.所以bn=2n.
由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8. ①
由S11=11b4,可得a1+5d=16, ②
联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n-2.
所以{an}的通项公式为an=3n-2,{bn}的通项公式为bn=2n.
(2)设数列{a2nbn}的前n项和为Tn,
由a2n=6n-2,
有Tn=4×2+10×22+16×23+…+(6n-2)×2n,
2Tn=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n-2)×2n+1,
上述两式相减,得-Tn=4×2+6×22+6×23+…+6×2n-(6n-2)×2n+1
=-4-(6n-2)×2n+1
=-(3n-4)×2n+2-16.
得Tn=(3n-4)2n+2+16.
所以数列{a2nbn}的前n项和为(3n-4)2n+2+16.
17.解:(1)∵f'(x)=,f″(x)=-,
∴f'(0)=1,f″(0)=-1,
又R'(x)=,R″(x)=,
由R'(0)=1,R″(0)=-1,
得a=1,b=.
(2)证明:令h(x)=f(x)-R(x)=ln(x+1)-,
则h'(x)=-=>0对x∈(0,+∞)恒成立,
∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,
又h(0)=0,
∴h(x)>0,即当x>0时,f(x)>R(x).
∵ln(x+1)>在x∈(0,+∞)时恒成立,
∴ln=ln(1+)>=>,
又cos<,
∴cos<ln.
18.解:(1)依题意得f(x)=-x3+3x-1,f'(x)=-3x2+3=-3(x+1)(x-1),
知f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是减函数,在(-1,1)上是增函数,
所以f(x)极小值=f(-1)=-3,f(x)极大值=f(1)=1.
(2)证明:易得x>0时,f(x)最大值=1,
由a≥1知,g(x)≥xln x+(x>0),
令h(x)=xln x+(x>0),
则h'(x)=ln x+1-=ln x+,
注意到h'(1)=0,当x>1时,h'(x)>0;
当0<x<1时,h'(x)<0,
即h(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增函数,
h(x)最小值=h(1)=1,即g(x)最小值=1.
综上知对任意x1,x2∈(0,+∞),都有f(x1)≤g(x2).
19.解:(1)当m=5时,所有满足a1=a5=1,S5=6的“约束数列”有:
1,1,2,1,1;1,1,1,2,1;1,2,1,1,1.
(2)p是q的充分不必要条件.理由如下:
当a2 000=2 024时,
∵≤1(n=1,2,…,1 999),∴an+1-an≤1.
则a2 000=(a2 000-a1 999)+(a1 999-a1 998)+(a1 998-a1 997)+…+(a2-a1)+a1≤1 999+a1=2 024,
当且仅当a2 000-a1 999=a1 999-a1 998=a1 998-a1 997=…=a2-a1=1时,a2 000=2 024成立,
∴“约束数列”{an}是公差为1的等差数列.
当“约束数列”{an}是等差数列时,由≤1,
得an+1-an=1或an+1-an=0或an+1-an=-1,
若an+1-an=0,则{an}的公差为0,∴a2 000=a1=25;
若an+1-an=-1,则{an}的公差为-1,
∴a2 000=a1-1 999=-1 974;
若an+1-an=1,则{an}的公差为1,
∴a2 000=a1+1 999=2 024,
即当“约束数列”{an}是等差数列时,a2 000=25或-1 974或2 024.
综上得p是q的充分不必要条件.
(3)∵a1=1,a2k=0,∴要使得取最大值,则an≥0,当且仅当同时满足以下三个条件时,取最大值.
①当2≤n≤k时,an-an-1=1;
②当k+1≤n≤2k时,an-an-1=-1;
③当2k+1≤n≤m时,an-an-1=1.
∴=[×2-k]+
=k2+.
3 / 3(共40张PPT)
模块综合检测
(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. 函数f(x)= cos x( sin x+1)的导数是( )
A. cos 2x+ sin x B. cos 2x- sin x
C. cos 2x+ cos x D. cos 2x- cos x
解析: 由f(x)= cos x( sin x+1)可得f'(x)=- sin x
( sin x+1)+ cos x· cos x= cos 2x- sin 2x- sin x= cos 2x- sin
x,故选B.
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2. 已知函数f(x)的导函数为f'(x),且满足f(x)=2xf' +
sin x,则f(π)=( )
A. - B.
C. π D. -π
解析: 对f(x)进行求导得f'(x)=2f' + cos x,所以
f' =2f' + ,f' =- ,所以f(x)=-x+ sin x,所
以f(π)=-π+ sin π=-π.
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3. 已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a6=25,S5=40,则数
列{an}的公差d=( )
A. 4 B. 3
C. 2 D. 1
解析: 设等差数列{an}的首项为a1,由a3+a6=25及S5=40得
解得d=3.故选B.
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4. 等比数列{an}的通项公式为an=2·3n-1,现把每相邻两项之间都插
入两个数,构成一个新的数列{bn},那么162是新数列{bn}的
( )
A. 第5项 B. 第12项
C. 第13项 D. 第6项
解析: 162是数列{an}的第5项,则它是新数列{bn}的第5+(5
-1)×2=13项.
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5. 已知各项都是正数的等比数列{an},Sn为其前n项和,且S3=10,
S9=70,那么S12=( )
A. 150 B. 200
C. 150或-200 D. 200或-150
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解析: 由题意,设等比数列{an}的公比为q,其中q>0,因为
S3=10,S9=70,所以q≠1,又S3= =10,S9=
=70,两式相除,可得 = =q6
+q3+1=7,即q6+q3-6=0,解得q3=2或q3=-3(舍去),把
q3=2,代入 =10,可得 =-10,所以S12=
= ×[1-(q3)4]=-10×(1-24)=150.故选A.
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6. 十二平均律是我国明代音乐理论家和数学家朱载堉发明的.明万历
十二年(公元1584年),他写成《律学新说》,提出了十二平均律
的理论,这一成果被意大利传教士利玛窦通过丝绸之路带到了西
方,对西方音乐产生了深远的影响.十二平均律的数学意义是:在1
和2之间插入11个正数,使包含1和2的这13个数依次成递增的等比
数列,依此规则,插入的第四个数应为( )
A. B.
C. D.
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解析: 根据题意,设这个等比数列为{an},设其公比为q,又
由a1=1,a13=2,则q12= =2,插入的第四个数应为a5=a1q4
=q4= ,故选B.
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7. 若a>2,则方程 x3-ax2+1=0在(0,2)上恰好有( )
A. 0个根 B. 1个根
C. 2个根 D. 3个根
解析: 设f(x)= x3-ax2+1,则f'(x)=x2-2ax=x(x
-2a),当x∈(0,2)时,f'(x)<0,f(x)在(0,2)上为
减函数,又f(0)f(2)=1× = -4a<0,所以f
(x)=0在(0,2)上恰好有一个根.
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8. 设f(x),g(x)在[a,b]上可导,且f'(x)>g'(x),则当
a<x<b时,有( )
A. f(x)>g(x)
B. f(x)<g(x)
C. f(x)+g(a)>g(x)+f(a)
D. f(x)+g(b)>g(x)+f(b)
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解析: ∵f'(x)-g'(x)>0,∴[f(x)-g(x)]'>0,
∴f(x)-g(x)在[a,b]上是增函数,∴当a<x<b时,f
(b)-g(b)>f(x)-g(x)>f(a)-g(a),∴f
(x)+g(a)>g(x)+f(a),f(x)+g(b)<g(x)
+f(b).故选C.
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得6
分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9. 在递增的等比数列{an}中,Sn是数列{an}的前n项和,若a1a4=
32,a2+a3=12,则下列说法正确的是( )
A. q=1
B. 数列{Sn+2}是等比数列
C. S8=510
D. 数列{lg an}是公差为lg 2的等差数列
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解析: 由题意,根据等比中项的性质,可得a2a3=a1a4=32
>0,a2+a3=12>0,故a2>0,a3>0.根据根与系数的关系,可
知a2,a3是一元二次方程x2-12x+32=0的两个根.解得a2=4,a3
=8,或a2=8,a3=4.故必有公比q>0,∴a1= >0.∵等比数
列{an}是递增数列,∴q>1.∴a2=4,a3=8满足题意.∴q=2,
a1= =2.故选项A不正确;an=a1·qn-1=2n.∵Sn= =
2n+1-2.∴Sn+2=2n+1=4·2n-1.∴数列{Sn+2}是以4为首项,2
为公比的等比数列.故选项B正确;S8=28+1-2=512-2=510.故选项C正确;∵lg an=lg 2n=nlg 2.∴数列{lg an}是公差为lg 2的等差数列.故选项D正确.
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10. 等差数列{an}是递增数列,满足a7=3a5,前n项和为Sn,下列选
项正确的是( )
A. d>0
B. a1<0
C. 当n=5时Sn最小
D. Sn>0时n的最小值为8
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解析: 设等差数列{an}的公差为d,因为a7=3a5,可得a1
+6d=3(a1+4d),解得a1=-3d,又由等差数列{an}是递增
数列,可知d>0,则a1<0,故A、B正确;因为Sn= n2+
n= n2- n,由n=- = 可知,当n=3或n=4时
Sn最小,故C错误;令Sn= n2- n>0,解得n<0或n>7,即
Sn>0时n的最小值为8,故D正确.故选A、B、D.
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11. 对于函数f(x)=16ln(1+x)+x2-10x,下列说法正确的是
( )
A. x=3是函数f(x)的一个极值点
B. f(x)的单调递增区间是(-1,1),(2,+∞)
C. f(x)在区间(1,2)上单调递减
D. 直线y=16ln 3-16与函数y=f(x)的图象有3个交点
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解析: 由题意得f'(x)= +2x-10= ,x>
-1,令2x2-8x+6=0,可得x=1,x=3,
则f(x)在(-1,1),(3,+∞)上单调递增,在(1,3)
上单调递减,∴x=3是函数f(x)的一个极值点,故A、C正
确,B错误;
∵f(1)=16ln(1+1)+12-10=16ln 2-9,
f(3)=16ln(1+3)+32-10×3=16ln 4-21,又y=16ln 3-
16=f(2),根据f(x)在(1,3)上单调递减得f(1)>f
(2)>f(3),
即16ln 3-16<16ln 2-9,16ln 3-16>16ln 4-21,∴直线y=16ln 3-16与函数y=f(x)的图象有3个交点,故D正确.
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中
横线上)
12. 曲线y=xln x+3x在点(1,3)处的切线方程为
.
解析:∵f(x)=xln x+3x,f'(x)=ln x+4,f'(1)=4,
∴切线的方程是y-3=4(x-1),即4x-y-1=0.
4x-y-1=
0
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13. 公差不为零的等差数列{an}中,2a3- +2a11=0,数列{bn}是
等比数列,且b7=a7,则b6b8= 16 .
解析:∵2a3- +2a11=2(a3+a11)- =4a7- =0,又
∵b7=a7≠0,∴b7=a7=4.∴b6b8= =16.
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14. 已知f(x)是定义在(0,+∞)上的函数,f'(x)是f(x)的
导函数,且总有f(x)>xf'(x),则不等式f(x)>xf(1)的
解集为 .
解析:设g(x)= ,则g'(x)= <0,函
数g(x)是单调递减函数,不等式f(x)>xf(1)等价于
> ,解得0<x<1,不等式f(x)>xf(1)的解集
为(0,1).
(0,1)
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时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13分)已知数列{an}的前n项和Sn满足 =
+1(n≥2,n∈N+),且a1=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
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解:由 - =1,得数列{ }是公差为1的等差数列,
又∵ = =1,∴ =n,∴Sn=n2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,
又∵a1=1也满足上式,
∴an=2n-1(n∈N+).
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(2)记bn= ,Tn为{bn}的前n项和,求使Tn≥ 成立的n
的最小值.
解:由(1)知,bn= = ,
∴Tn= [ + +…+( - )]=
= .
由Tn≥ 得n2≥4n+2,得(n-2)2≥6,∴n≥5,
∴n的最小值为5.
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16. (本小题满分15分)已知{an}为等差数列,前n项和为Sn(n∈N
+),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3
=a4-2a1,S11=11b4.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
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解:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q2+q-6=0.又因为q>0,解得q=2.所以bn=2n.
由b3=a4-2a1,可得3d-a1=8. ①
由S11=11b4,可得a1+5d=16, ②
联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n-2.
所以{an}的通项公式为an=3n-2,{bn}的通项公式为bn=2n.
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(2)求数列{a2nbn}的前n项和(n∈N+).
解:设数列{a2nbn}的前n项和为Tn,
由a2n=6n-2,
有Tn=4×2+10×22+16×23+…+(6n-2)×2n,
2Tn=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n
-2)×2n+1,
上述两式相减,得-Tn=4×2+6×22+6×23+…+6×2n
-(6n-2)×2n+1= -4-(6n-2)×2n+1
=-(3n-4)×2n+2-16.
得Tn=(3n-4)2n+2+16.
所以数列{a2nbn}的前n项和为(3n-4)2n+2+16.
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17. (本小题满分15分)帕德近似是法国数学家帕德于19世纪末提出
的,其基本思想是将一个给定的函数表示成两个多项式之比的形
式,具体是:给定两个正整数m,n,函数f(x)在x=0处的
[m,n]阶帕德近似为R(x)= ,其中R
(0)=f(0),R'(0)=f'(0),R″(0)=f″(0),…,R
(m+n)(0)=f(m+n)(0)(f(n)(x)为f(n-1)(x)的导
数).已知函数f(x)=ln(x+1)在x=0处的[1,1]阶帕德近
似为R(x)= .
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(1)求实数a,b的值;
解:∵f'(x)= ,f″(x)=- ,
∴f'(0)=1,f″(0)=-1,
又R'(x)= ,R″(x)= ,
由R'(0)=1,R″(0)=-1,
得a=1,b= .
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(2)证明:当x>0时,f(x)>R(x),并比较 cos 与
ln 的大小.
解:证明:令h(x)=f(x)-R(x)=ln(x+
1)- ,
则h'(x)= - = >0对x∈
(0,+∞)恒成立,
∴h(x)在(0,+∞)上单调递增,
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又h(0)=0,
∴h(x)>0,即当x>0时,f(x)>R(x).
∵ln(x+1)> 在x∈(0,+∞)时恒成立,
∴ln =ln(1+ )> = > ,
又 cos < ,
∴ cos <ln .
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18. (本小题满分17分)已知三次函数f(x)的导函数f'(x)=-
3x2+3且f(0)=-1,g(x)=xln x+ (a≥1).
(1)求f(x)的极值;
解:依题意得f(x)=-x3+3x-1,f'(x)=-3x2+3=-3(x+1)(x-1),
知f(x)在(-∞,-1)和(1,+∞)上是减函数,在
(-1,1)上是增函数,
所以f(x)极小值=f(-1)=-3,f(x)极大值=f(1)=1.
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(2)求证:对任意x1,x2∈(0,+∞),都有f(x1)≤g
(x2).
解:证明:易得x>0时,f(x)最大值=1,
由a≥1知,g(x)≥xln x+ (x>0),
令h(x)=xln x+ (x>0),
则h'(x)=ln x+1- =ln x+ ,
注意到h'(1)=0,当x>1时,h'(x)>0;
当0<x<1时,h'(x)<0,
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即h(x)在(0,1)上是减函数,在(1,+∞)上是增
函数,
h(x)最小值=h(1)=1,即g(x)最小值=1.
综上知对任意x1,x2∈(0,+∞),都有f(x1)≤g(x2).
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19. (本小题满分17分)已知数列{an}共有m(m≥2,m∈N+)
项,且an∈Z,若满足 ≤1(1≤n≤m-1),则称
{an}为“约束数列”.记“约束数列”{an}的所有项的和为Sm.
(1)当m=5时,写出所有满足a1=a5=1,S5=6的“约束数
列”;
解:当m=5时,所有满足a1=a5=1,S5=6的“约束
数列”有:
1,1,2,1,1;1,1,1,2,1;1,2,1,1,1.
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(2)当m=2 000,a1=25时,设p:a2 000=2 024;q:“约束
数列”{an}为等差数列.请判断p是q的什么条件,并说明
理由;
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解: p是q的充分不必要条件.理由如下:
当a2 000=2 024时,∵ ≤1(n=1,2,…,
1 999),∴an+1-an≤1.
则a2 000=(a2 000-a1 999)+(a1 999-a1 998)+(a1 998-a
1 997)+…+(a2-a1)+a1≤1 999+a1=2 024,
当且仅当a2 000-a1 999=a1 999-a1 998=a1 998-a1 997=…=a2
-a1=1时,a2 000=2 024成立,
∴“约束数列”{an}是公差为1的等差数列.
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当“约束数列”{an}是等差数列时,由 ≤1,
得an+1-an=1或an+1-an=0或an+1-an=-1,
若an+1-an=0,则{an}的公差为0,∴a2 000=a1=25;
若an+1-an=-1,则{an}的公差为-1,∴a2 000=a1-
1 999=-1 974;
若an+1-an=1,则{an}的公差为1,∴a2 000=a1+1 999=
2 024,
即当“约束数列”{an}是等差数列时,a2 000=25或-1 974
或2 024.
综上得p是q的充分不必要条件.
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(3)当a1=1,a2k=0(1≤k≤ ,k∈N+)时,求|Sm|的最
大值.
解:∵a1=1,a2k=0,∴要使得 取最大值,则
an≥0,当且仅当同时满足以下三个条件时, 取最大值.
①当2≤n≤k时,an-an-1=1;
②当k+1≤n≤2k时,an-an-1=-1;
③当2k+1≤n≤m时,an-an-1=1.
∴ =[ ×2-k]+
=k2+ .
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谢 谢 观 看!