阶段质量检测(四) 模块综合检测
[考试时间:120分钟 试卷总分:160分]
题 号
一
二
总 分
15
16
17
18
19
20
得 分
一、填空题(本大题共14个小题,每小题5分,共70分,把答案填在题中横线上)
1.(四川高考)复数=________.
2.函数y=的导数是________.
3.已知函数f(x)=xex+c有两个零点,则c的取值范围是________.
4.用反证法证明命题“a,b∈N,ab可被5整除,那么a、b中至少有一个能被5整除”时,假设的内容应为________________.
5.用数学归纳法证明(n+1)(n+2)…(n+n)=2n×1×3×…×(2n-1)时,从“k到k+1”左边需乘的代数式是________.
6.已知定义在R上的可导函数y=f(x)的导函数为f′(x),满足f(x)<f′(x),且f(0)=2,则不等式>2的解集为________.
7.已知复数z1满足(z1-2)(1+i)=1-i(i为虚数单位),复数z2的虚部为2,且z1·z2是实数,则z2=________.
8.函数y=sin2x的图像在点A处的切线的斜率是________.
9.两千多年前,古希腊毕达哥拉斯学派的数学家曾经在沙滩上研究数学问题.他们在沙滩上画点或用小石子表示数,按照点或小石子能排列的形状对数进行分类.下图中实心点的个数5,9,14,20,…,被称为梯形数.根据图形的构成,记第2 014个梯形数为a2 014 ,则a2 014 =________.
10.复数z1与z2在复平面上所对应的点关于y轴对称,且z1(3-i)=z2(1+3i),|z1|=,则z1=________.
11.对于等差数列{an}有如下命题:“若{an}是等差数列,a1=0,s、t是互不相等的正整数,则有(s-1)at-(t-1)as=0”.类比此命题,给出等比数列{bn}相应的一个正确命题是:____________________________________.
12.已知函数f(x)=x3-px2-qx的图像与x轴切于(1,0)点,则f(x)的极大值为________,极小值为________.
13.类比平面几何中的定理:△ABC中,若DE是△ABC的中位线,则有S△ADE∶S△ABC=1∶4;若三棱锥A-BCD有中截面EFG∥平面BCD,则截得三棱锥的体积与原三棱锥体积之间的关系式为__________________________.
14.(辽宁高考)正方形的四个顶点A(-1,-1),B(1,-1),C(1,1),D(-1,1)分别在抛物线y=-x2和y=x2上,如图所示.若将一个质点随机投入正方形ABCD中,则质点落在图中阴影区域的概率是________.
二、解答题(本大题共6个小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分14分)设复数z满足|z|=1,且(3+4i)z是纯虚数,求.
16.(本小题满分14分)设函数f(x)=ax3+bx+c(a≠0)为奇函数,其图像在点(1,f(1))处的切线与直线x-6y-7=0垂直,导函数f′(x)的最小值为-12.
(1)求a,b,c的值;
(2)求函数f(x)的单调递增区间,并求函数f(x)在[-1,3]上的最大值和最小值.
17.(本小题满分14分)(浙江高考)已知a∈R,函数f(x)=2x3-3(a+1)x2+6ax.
(1)若a=1,求曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程;
(2)若|a|>1,求f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值.
18.(本小题满分16分)已知数列,,…,,…,Sn为该数列的前n项和,计算得S1=,S2=,S3=,S4=.
观察上述结果,推测出Sn(n∈N*),并用数学归纳法加以证明.
19.(本小题满分16分)(安徽高考)设函数f(x)=1+(1+a)x-x2-x3,其中a>0.
(1)讨论f(x)在其定义域上的单调性;
(2)当x∈[0,1]时,求f(x)取得最大值和最小值时的x的值.
20.(本小题满分16分)已知函数f(x)=ln x.
(1)若直线y=x+m与函数f(x)的图像相切,求实数m的值.
(2)证明曲线y=f(x)与曲线y=x-有唯一的公共点;
(3)设0<a
答 案
1.解析:==(1-i)2=-2i.
答案:-2i
2.解析:y′==.
答案:y′=
3.解析:∵f′(x)=ex(x+1),∴易知f(x)在(-∞,-1)上单调递减,在(-1,+∞)上单调递增,且f(x)min=f(-1)=c-e-1,
由题意得c-e-1<0,得c<e-1.
答案:
4.解析:“a,b中至少有一个能被5整除”的否定是“a、b都不能被5整除”.
答案:a,b都不能被5整除
5.解析:当n=k时,左边=(k+1)(k+2)…(k+k),当n=k+1时,左边=(k+2)(k+3)…(k+k)(k+k+1)(k+1+k+1),
∴增加了=2(2k+1).
答案:2(2k+1)
6.解析:令g(x)=,∴g′(x)=′=>0,∴g(x)为增函数.
由>2得>,所以g(x)>g(0),∴x>0.
答案:(0,+∞)
7.解析:∵(z1-2)(1+i)=1-i,∴z1=2-i.设z2=a+2i,a∈R.z1·z2=(2-i)(a+2i)=(2a+2)+(4-a)i.
∵z1·z2∈R,∴a=4,∴z2=4+2i.
答案:4+2i
8.解析:y′=(sin2x)′=sin 2x,∴函数y=sin2x的图像在点A处的切线的斜率k=sin=.
答案:
9.解析:5=2+3=a1,9=2+3+4=a2,14=2+3+4+5=a3,…,an=2+3+…+(n+2)==×(n+1)(n+4),由此可得a2 014=2+3+4+…+2 016=×2 015×2 018=2 015×1 009.
答案:2 015×1 009
10.解析:设z1=a+bi,则z2=-a+bi,∵z1(3-i)=z2(1+3i),且|z1|=,∴
解得或∴z1=1-i或z1=-1+i.
答案:1-i或-1+i
11.若{bn}是等比数列,b1=1,s,t是互不相等的正整数,则有=1
12.解析:f′(x)=3x2-2px-q,f′(1)=3-2p-q=0,即2p+q=3. ①
因f(x)过(1,0)点,所以1-p-q=0,即p+q=1.②
由①②,得p=2,q=-1,即f(x)=x3-2x2+x.f′(x)=3x2-4x+1.令3x2-4x+1=0,解得x1=,x2=1.
当x变化时,f′(x)、f(x)的变化情况如下表:
x
1
(1,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
?
极大值
?
极小值
?
所以当x=时,f(x)取得极大值;当x=1时,f(x)取得极小值0.
答案: 0
13.解析:平面几何中的面积类比空间几何体中的体积,∴VA-EFG∶VA-BCD=1∶8.
答案:VA-EFG∶VA-BCD=1∶8
14.解析:由几何概型的概率计算公式可知,所求概率P====.
答案:
15.解:设z=a+bi(a,b∈R),由|z|=1得=1,(3+4i)z=(3+4i)(a+bi)=3a-4b+(4a+3b)i是纯虚数,
则3a-4b=0,4a+3b≠0,∴解得或∴=-i或-+i.
16.解:(1)∵f(x)为奇函数,∴f(0)=0,∴c=0.则f(x)=ax3+bx.∵f′(x)=3ax2+b的最小值为-12,∴a>0,b=-12,又直线x-6y-7=0的斜率为,∴f′(1)=3a+b=-6,解得a=2.∴a=2,b=-12,c=0.
(2)由(1)知f(x)=2x3-12x.f′(x)=6x2-12=6(x+)(x-),令f′(x)=0得,x1=-,x2=,列表如下:
x
(-∞,-)
-
(-,)
(,+∞)
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
?
极大值
?
极小值
?
∴函数f(x)的单调增区间是(-∞,-)和(,+∞).∵f(-1)=10,f()=-8,f(3)=18,∴f(x)1,3]上的最大值是18,最小值是-8.
17.解:(1)当a=1时,f(x)=2x3-6x2+6x,则f′(x)=6x2-12x+6,所以f′(2)=6.又因为f(2)=4,所以切线方程为y=6x-8.(2)记g(a)为f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值.f′(x)=6x2-6(a+1)x+6a=6(x-1)(x-a).
令f′(x)=0,得到x1=1,x2=a.当a>1时,列表:
x
0
(0,1)
1
(1,a)
a
(a,2a)
2a
f′(x)
+
0
-
0
+
f(x)
0
?
极大值
3a-1
?
极小值
a2(3-a)
?
4a3
比较f(0)=0和f(a)=a2(3-a)的大小可得g(a)=当a<-1时,列表:
x
0
(0,1)
1
(1,-2a)
-2a
f′(x)
-
0
+
f(x)
0
?
极小值
3a-1
?
-28a3-24a2
得g(a)=3a-1.综上所述,f(x)在闭区间[0,2|a|]上的最小值为g(a)=
18.解:推测Sn=(n∈N*).用数学归纳法证明如下:(1)当n=1时,S1==,等式成立;(2)假设当n=k时等式成立,即Sk=,那么当n=k+1时,Sk+1=Sk+=+=====.也就是说,当n=k+1时,等式成立.根据(1)和(2),可知对一切n∈N*,等式均成立.
19.解:(1)f(x)的定义域为(-∞,+∞),f′(x)=1+a-2x-3x2.
令f′(x)=0,得x1=,x2=,x1所以f′(x)=-3(x-x1)(x-x2).当xx2时,f′(x)<0;当x10.
故f(x)在(-∞,x1)和(x2,+∞)上单调递减,在(x1,x2)上单调递增.
(2)因为a>0,所以x1<0,x2>0.①当a≥4时,x2≥1.由(1)知,f(x)在[0,1]上单调递增.所以f(x)在x=0和x=1处分别取得最小值和最大值.②当020.解:(1)f′(x)=,设切点为(x0,y0),则k==1,∴x0=1,y0=ln x0=ln 1=0,代入y=x+m,得m=-1.
(2)令h(x)=f(x)-=ln x-x+.则h′(x)=-1-==<0,
∴h(x)在(0,+∞)内单调递减.又h(1)=ln 1-1+1=0,
∴x=1是函数h(x)唯一的零点,故点(1,0)是两曲线唯一的公共点.
(3)==,要比较与的大小.∵b-a>0,∴只要比较ln 与的大小.∵ln -=ln -,构造函数φ(x)=ln x-,(x>1),则φ′(x)=-=,显然φ′(x)>0,∴φ(x)在(1,+∞)内单调递增.又当x=1时,φ(1)=0,∴当x>1时,φ(x)>0,即ln x->0.则有ln >成立,即>成立.即得>.∴>.