内容正文:
模块综合检测卷(一)
(满分:150分,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.函数y=2x2,则自变量从2变到2+Δ x时函数值的增量Δ y为( )
A.8 B.8+2Δ x
C.2(Δ x)2+8Δ x D.4Δ x+2(Δ x)2
解析 Δ y=2(2+Δ x)2-2×22=2(Δ x)2+8Δ x,故选C.
答案 C
2.(2025·扬州期末)设等差数列的前n项和为Sn,已知a1+a9=10,a5a6=35,则S10=( )
A.50 B.60
C.70 D.80
解析 由是等差数列,a1+a9=10,
可得2a5=10,a5=5,
a5a6=35,所以a6=7,
所以S10===60.
故选B.
答案 B
3.函数f(x)=sin x+ex,则 f′(0)的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.0
解析 f (x)=sin x+ex,∴f′(x)=cos x+ex,
∴f′(0)=cos 0+e0=1+1=2,故选B.
答案 B
4.(2025·宿迁期末)设Sn为数列的前n项和,若3Sn+2=2an,则数列的通项公式为( )
A.an=n B.an=-n
C.an=-2n D.an=n
解析 因为3Sn+2=2an,则3Sn-1+2=2an-1,
当n≥2时,作差得3Sn-3Sn-1=2an-2an-1,
所以3an=2an-2an-1,
所以an=-2an-1,所以=-2,因为3Sn+2=2an,当n=1时,a1=-2,
数列是以-2为首项,-2为公比的等比数列,
所以数列的通项公式为an=×n-1=n.
故选D.
答案 D
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S1=1,=4,则的值为( )
A. B.
C. D.4
解析 设公差为d,则S4=4a1+6d,S2=2a1+d,结合S4=4S2,a1=1,得d=2,所以S4=16,S6=36,所以=.
答案 C
6.(2025·天津卷)已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+8n,则{|an|}的前12项和为( )
A.48 B.112
C.80 D.144
解析 当n=1时,a1=S1=-1+8=7,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-n2+8n-[-(n-1)2+8(n-1)]=-2n+9,
显然a1=7也符合该式,所以an=-2n+9,所以|an|=所以{|an|}的前12项和为+=80,故选C.
答案 C
7.若函数f(x)=ln x-,则不等式f(1-x)>f(2x-1)的解集为( )
A. B.
C. D.
解析 由函数f(x)=ln x-,因为y=ln x在(0,+∞)上单调递增,y=-在区间(0,+∞)上也为增函数,故函数f(x)=ln x-在区间(0,+∞)上为增函数,所以只需1-x>2x-1>0,得<x<,故选C.
答案 C
8.牛顿迭代法亦称切线法,它是求函数零点近似解的另一种方法.若定义xk(k∈N)是函数f零点近似解的初始值,在点Pk处的切线方程为y=f′+f,切线与x轴交点的横坐标为xk+1,即为函数f零点近似解的下一个初始值.以此类推,满足精度的初始值即为函数零点近似解.设函数f=x3+x-1,满足x0=0,应用上述方法,则x2=( )
A.1 B.
C. D.
解析 因为f(x)=x3+x-1,
导数为f′(x)=3x2+1,
可得f(xk)=x+xk-1,f′(xk)=3x+1,
可得f(x)在x=xk处的切线的方程为
y-(x+xk-1)=(3x+1)(x-xk),
又因为,满足切线的方程,可得
-(x+xk-1)=(3x+1)(xk+1-xk),
解得xk+1=,
由x0=0得x1==1,x2==,
故选B.
答案 B
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.下列命题不正确的是( )
A.若数列{an}的前n项和为Sn=n2+2n-1,则数列{an}是等差数列
B.等差数列{an}的公差d>0则{an}是递增数列
C.常数列既是等差数列,又是等比数列
D.等比数列{an}是递增数列,则{an}的公比q>1
解析 {an}的前n项和Sn=An2+Bn,故A错误;
若d>0,则an+1>an,故B正确;
当an=0时,该常数列不是等比数列,故C错误;
等比数列{an}是递增数列,a1<0,0<q<1,故D错误;故选ACD.
答案 ACD
10.已知Sn是等差数列{an}(n∈N*)的前n项和,且S5>S6>S4,以下有四个命题,其中正确的有( )
A.数列{Sn}中的最大项为S10
B.数列{an}的公差d<0
C.S10>0
D.S11<0
解析 S5>S6>S4,故a6<0,a5>0且a5+a6>0,故数列{Sn}中的最大项为S5,A错误;数列{an}的公差d<0,B正确;
S10==5(a5+a6)>0,C正确;
S11==11a6<0,D正确;
故选BCD.
答案 BCD
11.若满足f′(x)+f(x)>0,对任意正实数a,下面不等式恒成立的是( )
A.f(a)<f(2a) B.f(a)e2a>f(-a)
C.f(a)>f(0) D.f(a)>
解析 设h(x)=exf(x),h′(x)=ex(f′(x)+f(x)),
因为f′(x)+f(x)>0,
所以h′(x)>0,h(x)在R上是增函数,
因为a是正实数,所以a<2a,所以eaf(a)<e2af(2a),因为e2a>ea>1, f(a),f(2a)大小不确定,故A错误,
因为-a<a,所以e-af(-a)<eaf(a),
即f(a)e2a>f(-a),故B正确.
因为a>0,所以eaf(a)>e0f(0)=f(0),因为ea>1,f(a),f(0)大小不确定.故C错误.
eaf(a)>e0f(0)=f(0),因为ea>1,
所以f(a)>,故D正确.故选BD.
答案 BD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.曲线y=xln x在x=e处的切线方程是____________________.
解析 求导得f′(x)=ln x+1,
∴f′(e)=ln e+1=2.
∵f(e)=eln e=e,
∴曲线f(x)=xln x在x=e处的切线方程为y-e=2(x-e),即y=2x-e.
答案 y=2x-e
13.在数列{an}中,a1=2,an+1-2an=0(n∈N*),bn是an和an+1的等差中项,设Sn为数列{bn}的前n项和,则S6=________.
解析 由an+1=2an,{an}为等比数列,所以an=2n,所以2bn=2n+2n+1,即bn=3·2n-1,所以S6=3·1+3·2+…+3·25=189.
答案 189
14.(2025·上海闵行期中)已知a,b∈R,则2+2的最小值为________.
解析 2+2=2+2,
设P,Q,则P在函数f=ex的图象上,Q在函数g=ln x的图象上,且f=ex与g=ln x关于直线y=x对称,
所以问题转化为求f=ex与g=ln x图象上两点距离的平方的最小值,
f′=ex,令f′=1,则x=0,由对称性可得最小时,a=0,b=0,
min=,所以2+2的最小值为=2.
答案 2
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)已知等差数列{an}中,a1=-7,S3=-15.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
解析 (1)依题意,设等差数列{an}的公差为d,
因为S3=3a2=-15,
所以a2=-5,又a1=-7,
所以公差d=2,
所以an=a1+(n-1)d=-7+2(n-1)=2n-9.
(2)由(1)知a1=-7,d=2,
所以Sn=na1+d=-7n+×2=n(n-8).
16.(15分)已知f(x)=ex-ax-1.
(1)当a=2时,讨论f(x)的单调区间;
(2)若f(x)在定义域R内单调递增,求a的取值范围.
解析 (1)当a=2时,f(x)=ex-2x-1,
则f′(x)=ex-2,
令f′(x)=ex-2>0,得x>ln 2,
令f′(x)=ex-2<0,得x<ln 2,
所以f(x)的单调递增区间为(ln 2,+∞),单调递减区间为(-∞,ln 2).
(2)由题可知:f(x)在定义域R内单调递增等价于f′(x)=ex-a≥0,
由f′(x)=ex-a在R上单调递增,又ex>0,
则0-a≥0⇒a≤0.
所以a的取值范围是(-∞,0].
17.(15分)已知{an}为等差数列,{bn-1}是首项为5,公比为q的等比数列,且满足a1+b1=7,a2=q,a3+b2=35.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=anbn-an,求数列{cn}的前n项和Sn.
解析 (1)设{an}的公差为d,由已知,
得bn-1=5qn-1,bn=5qn-1+1,
所以b1=6,因为a1+b1=7,
所以a1=1,
由己知得
解得
故an=4n-3,bn=5n+1.
(2)设cn=anbn-an=(4n-3)(5n+1)-(4n-3)=(4n-3)·5n,
所以Sn=1·5+5·52+9·53+…+(4n-3)·5n,
5Sn=1·52+5·53+9·54+…+(4n-3)·5n+1,
所以-4Sn=5+4·52+4·53+4·54+…+4·5n-(4n-3)·5n+1
=5+4×-(4n-3)·5n+1
=-20-(4n-4)·5n+1,
整理得Sn=(n-1)·5n+1+5.
18.(17分)已知某品牌手机生产商为迎合市场需求,每年都会研发推出一款新型号手机.该公司现研发了一款新型智能手机并投入生产,生产这款手机的月固定成本为80万元,每生产1千台,须另投入27万元, 设该公司每月生产x千台并能全部销售完,每1千台的销售收入为R(x)万元,且R(x)=为更好推广该产品,手机生产商每月还支付各类广告费用20万元.
(1)写出月利润W(万元)关于月产量x(千台)的函数解析式;
(2)当月产量为多少千台时,该公司在这一型号的手机生产中所获月利润最大?
解析 (1)设月产量x(千台),总成本为y万元,则y=80+27x+20=100+27x,
每1千台的销售收入为R(x)万元且R(x)=.
则当0<x≤10时,W(x)=x-(100+27x)=81x-x3-100,
则当x>10时,W(x)=x-(100+27x)=980--27x,
综上可得W(x)=
(2)①当0<x≤10时,由W′(x)=81-x2=-(x+9)(x-9),
得当x∈(0,9)时,W′(x)>0,单调递增;
当x∈(9,10)时,W′(x)<0,单调递减.
故W(x)max=W(9)=81×9-×93-100=386;
②当x>10 时,W(x)=980-≤980-2=380,
当且仅当27x=即x=>10时取最大值380,
综上,当月产量为9千台时,该公司在这一型号的手机生产中所获月利润最大,利润额为386万元.
19.(17分)(2025·长沙期末)设f=x-1-ln x.
(1)求f在处的切线方程;
(2)证明:当x>0时,f≥0;
(3)证明:对于任意正整数n都有·
…<3恒成立.
(1)解析 已知f=x-1-ln x,
则f′=1-,
则k=f′=1-e,又f=,
所以切线方程为y-=,
即x-y+1=0.
(2)证明 ∵f=x-1-ln x,x∈,所以f′=1-=,
令f′=0,解得x=1,
可知当x>1时,f′>0,所以f在区间上单调递增,
当0<x<1时,f′<0,所以f在区间上单调递减,
所以当x=1时,f取得最小值,
所以f≥f=0.
(3)证明 由(2)可知当x>1时,x-1-ln x>0,即ln x<x-1,
令x=1+,可得ln<,
从而ln+ln+ln+…+ln<+++…+=
=1-<1,
∴ln <1,
即…<e,
则对于任意正整数n都有·…<3恒成立.
学科网(北京)股份有限公司
$