内容正文:
滚动测试卷(三)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、选择题:本题共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.已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,〈a,b〉=,则a·(a+b)=( )
A.-2 B.-1
C.0 D.2
2.若复数z=2+i,则|z·-1+3i|=( )
A. B.
C.3 D.5
3.已知正项等比数列{an},若a3a5=64,a5+2a6=8,则a2=( )
A.16 B.32
C.48 D.64
4.正六边形ABCDEF中,用和表示,则=( )
A.-+ B.-+
C.-+ D.-+
5.荧光定量PCR是一种通过化学物质的荧光信号,对在PCR扩增进程中成指数级增加的靶标DNA进行实时监测的方法.在PCR扩增的指数时期,荧光信号强度达到阀值时,DNA的数量X与扩增次数n满足lg Xn=nlg+lg X0,其中X0为DNA的初始数量,p为扩增效率.已知某被测标本DNA扩增6次后,数量变为原来的100倍,则扩增效率p约为( )
(参考数据:10≈2.154,10≈1.778)
A.56.2% B.77.8%
C.115.4% D.118.4%
6.已知数列{an}中,a1=1,且对任意的m,n∈N*,都有am+n=am+an+1,则下列选项正确的是( )
A.an+1-an的值随n的变化而变化
B.a5a6=a1a10
C.若m+n=2p,则am+an=a2p
D.为递增数列
7.河南洛阳的龙门石窟是中国石刻艺术宝库之一,现为世界文化遗产,龙门石窟与莫高窟、云冈石窟、麦积山石窟并称中国四大石窟.现有一石窟的某处“浮雕像”共7层,每上层的数量是下层的2倍,总共有1 016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上“浮雕像”的数量构成一个数列{an},则log2的值为( )
A.8 B.10
C.12 D.16
8.已知点C为线段AB上一点,P为直线AB外一点,PC是∠APB的角平分线,I为PC上一点,满足=+λ(λ>0),||-||=4,|-|=10,则的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
二、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.已知复数z=a+bi(a,b∈R),其共轭复数为,则下列结果为实数的是( )
A.z2 B.|z2|
C.(z+1)(+1) D.(z-)·i2 023
10.已知f(x)=cos x+tan x,则下列说法正确的是( )
A.f(x)是周期函数 B.f(x)有对称轴
C.f(x)有对称中心 D.f(x)在上单调递增
11.“提丢斯数列”是18世纪由德国物理学家提丢斯给出的,具体如下:取0,3,6,12,24,48,96,…,这样一组数,容易发现,这组数从第3项开始,每一项是前一项的2倍,将这组数的每一项加上4,再除以10,就得到“提丢斯数列”:0.4,0.7,1,1.6,2.8,5.2,10,…,则下列说法中正确的是( )
A.“提丢斯数列”是等比数列
B.“提丢斯数列”的第99项为
C.“提丢斯数列”的前31项和为+
D.“提丢斯数列”中,不超过300的有11项
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若角α的始边是x轴非负半轴,终边落在直线x+2y=0上,则sin=________.
13.如图给出的三角形数阵,图中虚线上的数1,3,6,10,…,依次构成数列{an},则++…+=________.
14.已知函数f(x)满足f(x-2)=f(x+2),0≤x<4时,f(x)=,g(x)=f(x)-knx.若函数g(x)的图象与x轴恰好有2n+1个不同的交点,则k+k+…+k=________.
四、解答题:本题共5小题,共77分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知数列{an}满足a1+3a2+…+an=n.
(1)求{an}的通项公式;
(2)已知cn=k∈N*,求数列{cn}的前20项和.
16.(15分)已知函数f(x)=x+(1-a)ln x+(a>0).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)若f(x)≥2恒成立,求实数a的取值范围.
17.(15分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,acos(B-C)=(2csin B-a)cos A.
(1)求角A;
(2)若△ABC为锐角三角形,且外接圆的半径为,求的取值范围.
18.(17分)已知数列{an}满足:a1=λ>0,an·an+1=27-2n,n=1,2,3,….
(1)证明:n≥2时,=;
(2)是否存在这样的正数λ,使得数列{an}是等比数列,若存在,求出λ值,并证明;若不存在,请说明理由.
19.(17分)若有穷数列A:a1,a2,…,an(n∈N*,n≥3),满足|ai-ai+1|≤|ai+1-ai+2|(i=1,2,…,n-2),则称数列A为M数列.
(1)判断下列数列是否为M数列,并说明理由;
①1,2,4,3;
②4,2,8,1.
(2)已知M数列A:a1,a2,…,a9,其中a1=4,a2=7,求|a3|+|a4|+…+|a9|的最小值;
(3)已知M数列A是1,2,…,n的一个排列.若ak-ak+1|=n+2,求n的所有取值.
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滚动测试卷(三)
1.C a·(a+b)=a2+a·b=1+1×2cos =1-1=0.故选C.
2.D 因为z·==5,
所以|z·-1+3i|=|4+3i|==5,故选D.
3.B 根据等比中项,a3a5=64=a,又{an}是正项数列,故a4=8(负值舍去),
设等比数列{an}的公比为q,由a5+2a6=8,
即a4q+2a4q2=8,解得q=(正项等比数列公比不可是负数,负值舍去),故a2==32.故选B.
4.B 设边长为2,如图,设AD,EC交于点O,则OD=1,AO=3,则=,
则=+
=(+)+(+)=-+,故选B.
5.C 由题意,可得lg=6lg+lg X0,即lg 102+lg X0=6lg+lg X0,
所以2+lg X0=6lg +lg X0,可得1+p=10≈2.154,解得p≈1.154=115.4%.故选C.
6.D 因为对任意的m,n∈N*,都有am+n=am+an+1,
所以令m=1,得an+1-an=a1+1=1+1=2,故A不正确;
所以an=a1+(n-1)×2=1+2n-2=2n-1,
所以a5a6-a1a10=9×11-1×19=80≠0,所以B不正确;
若m+n=2p,则am+an-a2p=2m-1+2n-1-4p+1=-1≠0,故C不正确;
==n,所以为递增数列,故D正确.故选D.
7.C ∵最下层的“浮雕像”的数量为a1,依题有:公比q=2,n=7,S7==1 016,解得a1=8,则an=8×2n-1=2n+2,∴a3=25,a5=27,
从而a3·a5=25×27=212,
∴log2=log2=12,故选C.
8.B 由=+λ(+)(λ>0)可得=λ,所以点I在∠BAP的角平分线上.又因为点I在∠APB的角平分线上,由此得点I是△ABP的内心.如图,过点I作IH⊥AB于点H,以点I为圆心,IH为半径,作△PAB的内切圆,分别切PA,PB于点E,F,因为||-||=4,|-|=10,所以||=10,||=||=(||+||-||)=[||-(||-||)]=3.
在直角三角形BIH中,cos∠IBH=,所以=||cos∠IBH=||=3.故选B.
9.BCD 对于A,z2=a2-b2+2abi,不一定为实数;
对于B,|z2|=a2+b2∈R;
对于C,(z+1)(+1)=z·+z++1=a2+b2+2a+1∈R;
对于D,(z-)·i2 023=2bi2 024=2b506=2b∈R.
10.ACD 因为f(x)=cos x+tan x,所以f(x+2π)=cos+tan=cos x+tan x=f(x),
所以函数f(x)为周期函数,A正确;
因为f=cos+tan
=-sin x-,
f=cos+tan=sin x+,所以f=-f,
所以函数f为奇函数,故函数f的图象关于原点对称,
所以为函数f(x)的对称中心,C正确;
当x∈时,f′(x)=-sin x+=-sin x+,
因为0<cos x<1,0<sin x<1,
所以f′(x)>0,所以函数f(x)在上单调递增,D正确;
由f′(x)=-sin x+可得,
当-<x<时,由0<cos x≤1,-1<sin x<1,可得f′(x)>0,
所以函数f(x)在上单调递增,
当<x<,由-1≤cos x<0,-1<sin x<1,可得f′(x)>0,所以函数f(x)在上单调递增,又f=1,f(π)=-1,
作出函数f(x)在∪的大致图象:
结合函数f(x)是一个周期为2π的函数可得函数f(x)没有对称轴,B错误.
故选ACD.
11.BCD 对于选项A,≠,所以“提丢斯数列”不是等比数列,故A错误;
对于选项B,设“提丢斯数列”为数列{an},当n≥3时,an=,所以a99=,故B正确;
对于选项C,“提丢斯数列”的前31项和为0.4+0.7+(21+22+…+229)+×29=+,故C正确;
对于选项D,由an=≤300,有n≤11,所以“提丢斯数列”中,不超过300的有11项,故D正确.
12.解析 由已知可得cos α+2sin α=0,所以tan α=-,所以sin=cos 2α===.
答案
13.解析 由杨辉三角与二项式系数的关系可知a1=C,a2=C,a3=C,…,所以an=C=,
所以==-,
所以++…+=++…+=2-=.
答案
14.解析 ∵f(x-2)=f(x+2),∴f(x)=f(x+4),
所以函数f(x)的周期为4,
当0≤x<4时,y=f(x)=,
即(x-2)2+y2=4,y≥0;
当x≥4时,f(x)=f(x-4),函数周期为4,
令g(x)=f(x)-knx=0⇒f(x)=knx,
即y=knx与函数f(x)恰有2n+1个不同的交点,
根据图象知,直线y=knx与第n+1个半圆相切,
故kn===,
故k==,
所以k+k+…+k=(1-+-+…+-)=.
故答案为.
答案
15.解析 (1)当n=1时,可得a1=1,当n≥2时,a1+3a2+…+an=n,
a1+3a2+…+an-1=n-1,上述两式作差可得an=,因为a1=1满足an=,所以{an}的通项公式为an=.
(2)cn=k∈N*,
所以c1+c3+…+c19===10,
c2+c4+…+c20=++…+
==.
所以数列{cn}的前20项和为10+=.
16.解析 (1)f(x)的定义域为(0,+∞).
由题意,得f′(x)=1+-=,
∵a>0,由f′(x)>0得x>a;
由f′(x)<0得0<x<a,
∴f(x)在(a,+∞)上单调递增,在(0,a)上单调递减.
(2)由(1)知a>0时,f(x)在(a,+∞)上单调递增,在(0,a)上单调递减,
∴f(x)min=f(a)=a+(1-a)ln a+1.
∵f(x)≥2恒成立,
∴a+(1-a)ln a+1≥2,
∴(a-1)(ln a-1)≤0,
当0<a<1时,ln a<0,
∴不等式(a-1)(ln a-1)≤0不成立,
∴解得1≤a≤e,
∴a的取值范围为[1,e].
17.解析 (1)因为acos(B-C)=(2csin B-a)cos A,
可得acos+acos A=2csin Bcos A,
则acos-acos=2csin Bcos A,
所以acos Bcos C+asin Bsin C-a(cos Bcos C-sin Bsin C)=2csin Bcos A,
即asin Bsin C=csin Bcos A,
由正弦定理得sin Asin Bsin C=sin Csin Bcos A,
显然sin C>0,sin B>0,所以sin A=cos A,
所以tan A=,因为A∈,所以A=.
(2)因为==2,即==2,
所以a=3,b=2sin B,所以=b+=2sin B+=2(sin B+),
因为△ABC为锐角三角形且B+C=,
所以所以<B<,
即sin B∈,令f(x)=x+,x∈,
根据对勾函数的性质可知函数f(x)=x+在上单调递减,在上单调递增,
且f=2,f=,f(1)=,
所以f(x)∈,即sin B+∈,
所以2∈,
即的取值范围为.
18.(1)证明 ∵an·an+1=27-2n①,
∴n≥2时,an-1·an=27-2(n-1)=29-2n②,
得n≥2时,=.
(2)解析 假设存在正数λ使得数列{an}为等比数列,由a1a2=32得a2=,
由a2a3=8,得a3=,因为{an}为等比数列,a=a1·a3,即2=λ·,λ2=64,
∵λ>0,∴λ=8.
下证:λ=8时,数列{an}是等比数列.
由(1)知数列{a2n-1}和{a2n}均为公比为的等比数列.
∴a2n-1=8·n-1=24-(2n-1);
a2n=4·n-1=24-2n,
∴n为奇数时,an=24-n;n为偶数时,an=24-n,
∴对一切正整数n;都有an=24-n,
∴n≥2,=,
∴存在正数λ=8,使得数列{an}是等比数列.
19.解析 (1)①因为|2-4|>|4-3|,所以该数列不是M数列;
②因为|4-2|<|2-8|<|8-1|,所以该数列是M数列.
(2)由|ai-ai+1|≤|ai+1-ai+2|(i=1,2,…,n-2),则|a3-a2|≥|a2-a1|=3,得a3≤4或a3≥10,
|a4-a3|≥|a3-a2|≥|a2-a1|=3恒成立,得a4≤1或a4≥13,同理得|a5-a4|≥3,…,故|a3|+|a4|+…+|a9|≥4+1+2+1+2+1+2=13.
(3)当n=3时,因为|ai-ai+1|≤2(i=1,2),
所以|a1-a2|+|a2-a3|<5,不符合题意;
当n=4时,数列为3,2,4,1,
此时|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a4|=6,符合题意;
当n=5时,数列为2,3,4,5,1,
此时|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a4|+|a4-a5|=7,符合题意;
下证当n≥6时,不存在n满足题意.
令bk=|ak-ak+1|(k=1,2,…,n-1),
则b1≤b2≤…≤bn-1,且k=n+2,
所以bk有以下三种可能:
①bk=
②bk=
③bk=
当bk=时,
因为b1=b2=…=bn-2,
即|ak-ak+1|=|ak+1-ak+2|(k=1,2,…,n-2).
所以ak-ak+1=ak+1-ak+2或ak-ak+1=-(ak+1-ak+2).
因为数列{ak}的各项互不相同,
所以ak-ak+1=ak+1-ak+2,
所以数列{ak}是等差数列.
所以a1,a2,…,an-1是公差为1(或-1)的等差数列.
当公差为1时,由bn-1=4得an=an-1+4或an=an-1-4,
所以an=an-1+4=a1+n+2>n或an=an-1-4=an-5,与已知矛盾.
当公差为-1时,同理得出与已知矛盾.
所以当bk=时,不存在n满足题意.
其他情况同理.
综上可知,n的所有取值为4或5.
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