模块综合检测(二)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设函数f(x)=ax3+b,若f'(-1)=3,则a=( )
A.-1 B.
C.1 D.
解析:C ∵f'(x)=3ax2,∴f'(-1)=3a=3,∴a=1.
2.在等差数列{an}中,若a2+a3=4,a3+a4=5,则a9+a10=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析:C 设等差数列{an}的公差为d,由a2+a3=4,a3+a4=5,得2d=5-4=1,所以a9+a10=a3+6d+a4+6d=(a3+a4)+12d=5+6=11.
3.曲线y=ex-ln x在点(1,e)处的切线方程为( )
A.(1-e)x-y+1=0
B.(1-e)x-y-1=0
C.(e-1)x-y+1=0
D.(e-1)x-y-1=0
解析:C 由于y'=e-,所以y'|x=1=e-1,故曲线y=ex-ln x在点(1,e)处的切线方程为y-e=(e-1)·(x-1),即(e-1)x-y+1=0.
4.已知数列{an}为等比数列,Tn为数列{an}前n项积,且T2=,T6=8,则T4=( )
A.1 B.
C. D.2
解析:B 由题意,数列{an}为等比数列,Tn为数列{an}前n项积,所以T2=a1a2=,T6=a1a2a3a4a5a6==8,则a3a4=2,可得T4=a1a2a3a4=×2=.
5.已知函数f(x)=ln x+x2-mx.若函数f(x)在上单调递减,则实数m的最小值为( )
A.0 B.3
C. D.2
解析:C f'(x)=+2x-m,令f'(x)≤0,得m≥+2x,令g(x)=+2x,若函数f(x)在上单调递减,则m≥g(x)max,当x∈时,g'(x)=2-=>0,所以函数g(x)在上单调递增,则g(x)max=g=,所以m≥.
6.函数y=(2x-1)ex的图象大致是( )
解析:A 因为当x<时,y=(2x-1)ex<0,所以D错误;又y'=(2x+1)ex,所以当x<-时,y'<0,即y=(2x-1)ex在区间上单调递减,所以C错误;又当x>时,u=(2x+1)ex的导数u'=(2x+3)ex>0,所以y'=(2x+1)ex单调递增,即y=(2x-1)ex随x的增大越来越陡,所以B错误.
7.已知数列{an}是等比数列,a2=2,a5=,令Tn=a1·a2+a2·a3+…+an·an+1,则Tn=( )
A.16× B.16×
C.× D.×
解析:C 设数列{an}的公比为q,由题意可知当n≥2时,=q2,即数列{an·an+1}是以q2为公比的等比数列,由a2=2,a5=得q=,所以a1=4,a1·a2=8,所以Tn==×.
8.定义在(1,+∞)上的函数f(x)的导函数为f'(x),且(x-1)f'(x)-f(x)>x2-2x对任意x∈(1,+∞)恒成立.若f(2)=3,则不等式f(x)>x2-x+1的解集为( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,3) D.(3,+∞)
解析:B 由(x-1)f'(x)-f(x)>x2-2x,得(x-1)f'(x)-f(x)+1>(x-1)2,即-1>0,即'>0对任意x∈(1,+∞)恒成立,令g(x)=-x,则g(x)在(1,+∞)上单调递增,∵f(2)=3,∴g(2)=0,∴f(x)>x2-x+1等价于-x>0,即g(x)>g(2),∴x>2.∴不等式f(x)>x2-x+1的解集为(2,+∞).
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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.已知Sn为数列{an}的前n项和,若a1=,且an+1(2-an)=2(an≠2),则( )
A.a3= B.{an}是周期数列且周期为4
C.S4= D.S21=
解析:BCD 由an+1(2-an)=2(an≠2),可得an+1=,所以a2==-4,a3==,A错误;a4==,a5===a1,所以数列{an}是周期数列且周期为4,B正确;S4=a1+a2+a3+a4=,C正确;S21=5×+=,D正确.
10.设函数f(x)=(x-1)2(x-4),则( )
A.x=3是f(x)的极小值点
B.当0<x<1时,f(x)<f(x2)
C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0
D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)
解析:ACD 对于A,因为函数f(x)的定义域为R,f'(x)=2(x-1)(x-4)+(x-1)2=3(x-1)·(x-3),易知当x∈时,f'(x)<0,当x∈或x∈时,f'(x)>0,函数f(x)在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,故x=3是函数f(x)的极小值点,正确;对于B,当0<x<1时,x-x2=x>0,所以1>x>x2>0,而由上可知,函数f(x)在上单调递增,所以f(x)>f,错误;对于C,当1<x<2时,1<2x-1<3,而由上可知,函数f(x)在上单调递减,所以f>f>f,即-4<f<0,正确;对于D,当-1<x<0时,f(2-x)-f(x)=-·=·>0,所以f(2-x)>f(x),正确.故选A、C、D.
11.在人工神经网络中,单个神经元输入与输出的函数关系可以称为激励函数.双曲正切函数是一种激励函数.定义双曲正弦函数sinh x=,双曲余弦函数cosh x=,双曲正切函数tanh x=.则( )
A.双曲正弦函数是增函数 B.双曲余弦函数是增函数
C.双曲正切函数是增函数 D.tanh =
解析:ACD 对于A,令f(x)=sinh x=,则f'(x)=>0恒成立,故双曲正弦函数是增函数,故A正确;对于B,令g(x)=cosh x=,则g'(x)=,由A知,g'(x)为增函数,又g'==0,故当x∈时,g'(x)<0,当x∈时,g'(x)>0,故g(x)在上单调递减,在上单调递增,故B错误;对于C,tanh x=====1-,由y=e2x+1在R上单调递增,且y=e2x+1>1,故tanh x=1-是增函数,故C正确;对于D,由C知tanh x=,则tanh =,=
=
=
==,故tanh =,故D正确.故选A、C、D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.已知数列{an}是等差数列,且其前n项和为Sn.若S3=9,S6=36,则a1= 1 .
解析:由S3=9,S6=36得a1+a2+a3=3a2=9,a1+a2+a3+a4+a5+a6=3=36,解得a2=3,a3+a4=12,即a2+d+a2+2d=12,解得d=2,所以a1=a2-d=1.
13.若函数f(x)=x2-4x+aln x有唯一的极值点,则实数a的取值范围为 (-∞,0] .
解析:由f(x)=x2-4x+aln x可知,f'(x)=2x-4+=(x>0),令g(x)=2x2-4x+a=2(x-1)2+a-2,由f(x)有唯一的极值点,可得g(0)≤0,即a≤0,则实数a的取值范围为(-∞,0].
14.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{an}为,,,,,,,,,,…,,,…,
,…,若Sk=14,则k= 28 ,ak= .
解析:因为++…+==-,++…+==,所以数列,+,++,…,++…+是首项为,公差为的等差数列,所以该数列的前m项和Tm=+1++…+=.令Tm==14,解得m=7,所以ak=,k=1+2+3+4+5+6+7=28.
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)已知函数f(x)=x2+aln x.
(1)若a=-1,求函数f(x)的极值,并指出是极大值还是极小值;
(2)若a=1,求函数f(x)在上的最大值和最小值.
解:(1)函数f(x)的定义域为(0,+∞),
当a=-1时,f'(x)=x-=,
令f'(x)=0,得x=1或x=-1(舍去),
当x∈(0,1)时,f'(x)<0,函数f(x)单调递减;
当x∈(1,+∞)时,f'(x)>0,函数f(x)单调递增,
所以f(x)在x=1处取得极小值,极小值为,无极大值.
(2)当a=1时,易知函数f(x)在上单调递增,
所以f(x)min=f(1)=,
f(x)max=f(e)=e2+1.
16.(本小题满分15分)下列三个条件:①a1=1,a1a5=;②S3=9,S5=25;③Sn=n2.从这三个条件中任选一个补充在下面的问题中并解答.
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且公差d≠0, .
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:(1)若选条件①:由a1=1,a1a5=,
得a1(a1+4d)=(a1+d)2,即1+4d=(1+d)2,∴d2=2d.
∵d≠0,∴d=2.∴an=1+2(n-1)=2n-1.
若选条件②:设等差数列{an}的首项为a1,
由S3=9,S5=25,得解得
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
若选条件③:当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1.
显然当n=1时也满足an=2n-1,∴an=2n-1.
(2)由(1)知an=2n-1,
∴bn==
=,
则Tn=(1-+-+…+-)==.
17.(本小题满分15分)某商场销售某件商品的经验表明,该商品每日的销量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.
(1)求实数a的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大,并求出最大值.
解:(1)∵当x=5时,y=11,∴由函数式y=+10(x-6)2,得+10=11,∴a=2.
(2)由(1)知该商品每日的销售量y=+10(x-6)2,
设商场每日销售该商品所获得的利润为f(x),则
f(x)=(x-3)=2+10(x-3)(x-6)2,3<x<6,
f'(x)=10=30(x-4)(x-6),
令f'(x)=0,得x=4,
当3<x<4时,f'(x)>0,函数 f(x)在(3,4)上单调递增;
当4<x<6时,f'(x)<0,函数f(x)在(4,6)上单调递减,
∴当x=4时,函数f(x)取得最大值f(4)=42,
∴当销售价格为4元/千克时,商场每日销售该商品所获得的利润最大,最大值为42元.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)=ln x+ax2+(2a+1)x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当a<0时,证明f(x)≤--2.
解:(1)f(x)的定义域为(0,+∞),f'(x)=+2ax+2a+1=.
若a≥0,则当x∈(0,+∞)时,f'(x)>0,
故f(x)在(0,+∞)上是增函数.
若a<0,则当x∈时,f'(x)>0;
当x∈时,f'(x)<0.
故f(x)在上单调递增,在上单调递减.
(2)证明:由(1)知,当a<0时,f(x)在x=-处取得最大值,最大值为f=ln-1-.
所以f(x)≤--2等价于ln-1-≤--2,即ln++1≤0.
设g(x)=ln x-x+1,则g'(x)=-1.
当x∈(0,1)时,g'(x)>0;当x∈(1,+∞)时,g'(x)<0.所以g(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减.
故当x=1时,g(x)取得极大值且为最大值,最大值为g(1)=0.
所以当x>0时,g(x)≤0.
从而当a<0时,ln++1≤0,
即f(x)≤--2.
19.(本小题满分17分)设满足以下两个条件的有穷数列a1,a2,a3,…,an为n(n=2,3,4,…)阶“期待数列”:
①a1+a2+a3+…+an=0,②|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=1.
(1)若等比数列{an}为2k(k∈N*)阶“期待数列”,求公比q;
(2)若一个等差数列{an}既为2k(k∈N*)阶“期待数列”,又是递增数列,求该数列的通项公式;
(3)记n阶“期待数列”{ai}的前k项和为Sk(k=1,2,3,…,n),求证:|Sk|≤.
解:(1)若q≠1,则由①a1+a2+a3+…+a2k==0,
由a1≠0,所以1-q2k=0,得q=-1,
由②得a1=或a1=-,满足题意.
若q=1,由①得,a1·2k=0,得a1=0,不合题意,舍去.
综上所述q=-1.
(2)设等差数列a1,a2,a3,…,a2k(k∈N*)的公差为d(d>0).
因为a1+a2+a3+…+a2k=0,所以=0.
所以a1+a2k=ak+ak+1=0.
因为d>0,所以由ak+ak+1=0,得ak<0,ak+1>0.
由题中的①②得a1+a2+a3+…+ak=-,ak+1+ak+2+ak+3+…+a2k=,
两式相减得k2·d=1,即d=.
又a1k+d=-,得a1=,
所以an=a1+(n-1)d
=+(n-1)·=.
(3)证明:记a1,a2,a3,…,an中非负项和为A,负项和为B.
则A+B=0,A-B=1,得A=,B=-.
因为-=B≤Sk≤A=,所以|Sk|≤.
6 / 6模块综合检测(二)
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.设函数f(x)=ax3+b,若f'(-1)=3,则a=( )
A.-1 B.
C.1 D.
2.在等差数列{an}中,若a2+a3=4,a3+a4=5,则a9+a10=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
3.曲线y=ex-ln x在点(1,e)处的切线方程为( )
A.(1-e)x-y+1=0 B.(1-e)x-y-1=0
C.(e-1)x-y+1=0 D.(e-1)x-y-1=0
4.已知数列{an}为等比数列,Tn为数列{an}前n项积,且T2=,T6=8,则T4=( )
A.1 B.
C. D.2
5.已知函数f(x)=ln x+x2-mx.若函数f(x)在上单调递减,则实数m的最小值为( )
A.0 B.3
C. D.2
6.函数y=(2x-1)ex的图象大致是( )
7.已知数列{an}是等比数列,a2=2,a5=,令Tn=a1·a2+a2·a3+…+an·an+1,则Tn=( )
A.16× B.16×
C.× D.×
8.定义在(1,+∞)上的函数f(x)的导函数为f'(x),且(x-1)f'(x)-f(x)>x2-2x对任意x∈(1,+∞)恒成立.若f(2)=3,则不等式f(x)>x2-x+1的解集为( )
A.(1,2) B.(2,+∞)
C.(1,3) D.(3,+∞)
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.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.已知Sn为数列{an}的前n项和,若a1=,且an+1(2-an)=2(an≠2),则( )
A.a3=
B.{an}是周期数列且周期为4
C.S4=
D.S21=
10.设函数f(x)=(x-1)2(x-4),则( )
A.x=3是f(x)的极小值点
B.当0<x<1时,f(x)<f(x2)
C.当1<x<2时,-4<f(2x-1)<0
D.当-1<x<0时,f(2-x)>f(x)
11.在人工神经网络中,单个神经元输入与输出的函数关系可以称为激励函数.双曲正切函数是一种激励函数.定义双曲正弦函数sinh x=,双曲余弦函数cosh x=,双曲正切函数tanh x=.则( )
A.双曲正弦函数是增函数
B.双曲余弦函数是增函数
C.双曲正切函数是增函数
D.tanh =
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共计15分.
12.已知数列{an}是等差数列,且其前n项和为Sn.若S3=9,S6=36,则a1= .
13.若函数f(x)=x2-4x+aln x有唯一的极值点,则实数a的取值范围为 .
14.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{an}为,,,,,,,,,,…,,,…,,…,若Sk=14,则k= ,ak= .
四、解答题:本题共5小题,共计77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分13分)已知函数f(x)=x2+aln x.
(1)若a=-1,求函数f(x)的极值,并指出是极大值还是极小值;
(2)若a=1,求函数f(x)在上的最大值和最小值.
16.(本小题满分15分)下列三个条件:①a1=1,a1a5=;②S3=9,S5=25;③Sn=n2.从这三个条件中任选一个补充在下面的问题中并解答.
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且公差d≠0, .
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
17.(本小题满分15分)某商场销售某件商品的经验表明,该商品每日的销量y(单位:千克)与销售价格x(单位:元/千克)满足关系式y=+10(x-6)2,其中3<x<6,a为常数.已知销售价格为5元/千克时,每日可售出该商品11千克.
(1)求实数a的值;
(2)若该商品的成本为3元/千克,试确定销售价格x的值,使商场每日销售该商品所获得的利润最大,并求出最大值.
18.(本小题满分17分)已知函数f(x)=ln x+ax2+(2a+1)x.
(1)讨论f(x)的单调性;
(2)当a<0时,证明f(x)≤--2.
19.(本小题满分17分)设满足以下两个条件的有穷数列a1,a2,a3,…,an为n(n=2,3,4,…)阶“期待数列”:
①a1+a2+a3+…+an=0,②|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=1.
(1)若等比数列{an}为2k(k∈N*)阶“期待数列”,求公比q;
(2)若一个等差数列{an}既为2k(k∈N*)阶“期待数列”,又是递增数列,求该数列的通项公式;
(3)记n阶“期待数列”{ai}的前k项和为Sk(k=1,2,3,…,n),求证:|Sk|≤.
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