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模塊綜合檢測
(時(shí)間120分鐘 滿分150分)
一、選擇題(本大題共8小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.已知復(fù)數(shù)z1=2+i,z2=1+i,則在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第三象限
C.第二象限 D.第四象限
解析:選D?。剑剑?,對應(yīng)點(diǎn)在第四象限.
2.函數(shù)y=x-sin x,x∈的最大值是( )
A.π-1 B.-1
C.π D.π+1
解析:選C y′=1-cos x≥0,所以y=x-sin x在上為增函數(shù).當(dāng)x=π時(shí),ymax=π.
3.使不等式<成立的條件是( )
A.a(chǎn)>b B.a(chǎn)<b
C.a(chǎn)>b,且ab<0 D.a(chǎn)>b,且ab>0
解析:選D 欲使<成立,需使-<0,
即<0,結(jié)合選項(xiàng)可知選D.
4.設(shè)函數(shù)f(x)=+ln x,則( )
A.x=為f(x)的極大值點(diǎn)
B.x=為f(x)的極小值點(diǎn)
C.x=2為f(x)的極大值點(diǎn)
D.x=2為f(x)的極小值點(diǎn)
解析:選D 函數(shù)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=-+=,當(dāng)x=2時(shí),f′(x)=0;當(dāng)x>2時(shí),f′(x)>0,函數(shù)f(x)為增函數(shù);當(dāng)0
f(1)
C.f(-1)f(1).
8.若不等式2xln x≥-x2+ax-3對x∈(0,+∞)恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是( )
A.(-∞,0) B.(-∞,4]
C.(0,+∞) D.[4,+∞)
解析:選B 由2xln x≥-x2+ax-3,得a≤2ln x+x+,設(shè)h(x)=2ln x+x+(x>0),則h′(x)=.當(dāng)x∈(0,1)時(shí),h′(x)<0,函數(shù)h(x)單調(diào)遞減;當(dāng)x∈(1,+∞)時(shí),h′(x)>0,函數(shù)h(x)單調(diào)遞增,所以h(x)min=h(1)=4.所以a≤h(x)min=4.故a的取值范圍是(-∞,4].
二、填空題(本大題共7小題,多空題每題6分,單空題每題4分,共36分.請把正確答案填在題中橫線上)
9.用反證法證明某命題時(shí),對結(jié)論“自然數(shù)a,b,c中恰有一個偶數(shù)”正確的反設(shè)為________________________________.
答案:a,b,c中至少有兩個偶數(shù)或都是奇數(shù)
10.設(shè)f(x)=xln x,則f′(1)=________,若f′(x0)=2,則x0的值為________.
解析:由f(x)=xln x,得f′(x)=ln x+1,f′(1)=1;根據(jù)題意知ln x0+1=2,所以ln x0=1,因此x0=e.
答案:1 e
11.已知z=1-i,則|z|=________,=________.
解析:|z|==,
===-2i.
答案:?。?i
12.若f(x)=x2-2x-4ln x,則f′(x)>0的解集為_______,單調(diào)遞減區(qū)間為________.
解析:f′(x)=2x-2->0,即>0.∵x>0,
∴(x-2)(x+1)>0.∴x>2.由f′(x)<0,解得(0,2).
答案:(2,+∞) (0,2)
13.某商場從生產(chǎn)廠家以每件20元購進(jìn)一批商品,若該商品零售價(jià)為p元,銷量Q(單位:件)與零售價(jià)p(單位:元)有如下關(guān)系:Q=8 300-170p-p2,則該商品零售價(jià)定為______元時(shí)利潤最大,利潤的最大值為______元.
解析:設(shè)商場銷售該商品所獲利潤為y元,則
y=(p-20)(8 300-170p-p2)
=-p3-150p2+11 700p-166 000(p≥20),
則y′=-3p2-300p+11 700.
令y′=0得p2+100p-3 900=0,
解得p=30或p=-130(舍去).
則p,y,y′變化關(guān)系如下表:
p
(20,30)
30
(30,+∞)
y′
+
0
-
y
極大值
故當(dāng)p=30時(shí),y取極大值為23 000元.
又y=-p3-150p2+11 700p-166 000在[20,+∞)上只有一個極值,故也是最值.所以該商品零售價(jià)定為每件30元,所獲利潤最大為23 000元.
答案:30 23 000
14.用數(shù)學(xué)歸納法證明“1+++…+<n(n∈N*,n>1)”時(shí),由n=k(k∈N*,k>1)不等式成立,推證n=k+1時(shí),左邊應(yīng)增加的項(xiàng)數(shù)是________.
解析:令f(n)=1+++…+,
∴f(k+1)=1+++…++++…+,
因此應(yīng)增加的項(xiàng)為++…+,共2k項(xiàng).
答案:2k
15.函數(shù)y=ln x(x>0)的圖象與直線y=x+a相切,則a=________.
解析:y′=(ln x)′=(x>0),又y=ln x的圖象與直線y=x+a相切,∴=,∴x=2,因此,切點(diǎn)P(2,ln 2)在直線y=x+a上,∴l(xiāng)n 2=1+a,∴a=ln 2-1.
答案:ln 2-1
三、解答題(本大題共5小題,共74分.解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
16.(本小題滿分14分)已知a>b>c,求證:+≥.
證明:已知a>b>c,因?yàn)椋剑?++≥2+2=4,
所以+≥4,即+≥.
17.(本小題滿分15分)設(shè)函數(shù)f(x)=-x3+x2+(m2-1)x(x∈R),其中m>0.
(1)當(dāng)m=1時(shí),求曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的斜率;
(2)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間與極值.
解:(1)當(dāng)m=1時(shí),f(x)=-x3+x2,
f′(x)=-x2+2x,故f′(1)=1.
所以曲線y=f(x)在點(diǎn)(1,f(1))處的切線的斜率為1.
(2)f′(x)=-x2+2x+m2-1.
令f′(x)=0,解得x=1-m或x=1+m.
因?yàn)閙>0,所以1+m>1-m.
當(dāng)x變化時(shí),f′(x),f(x)的變化情況如下表:
x
(-∞,
1-m)
1-m
(1-m,
1+m)
1+m
(1+m,
+∞)
f′(x)
-
0
+
0
-
f(x)
極小值
極大值
所以f(x)在(-∞,1-m),(1+m,+∞)內(nèi)是減函數(shù),在(1-m,1+m)內(nèi)是增函數(shù).
函數(shù)f(x)在x=1-m處取得極小值f(1-m),
且f(1-m)=-m3+m2-.
函數(shù)f(x)在x=1+m處取得極大值f(1+m),
且f(1+m)=m3+m2-.
18.(本小題滿分15分)已知函數(shù)f(x)=ln x+a(1-x).
(1)討論f(x)的單調(diào)性;
(2)當(dāng)f(x)有最大值,且最大值大于2a-2時(shí),求a的取值范圍.
解:(1)f(x)的定義域?yàn)?0,+∞),f′(x)=-a.
若a≤0,則f′(x)>0,所以f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
若a>0,則當(dāng)x∈時(shí),f′(x)>0;
當(dāng)x∈時(shí),f′(x)<0.
所以f(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減.
(2)由(1)知,當(dāng)a≤0時(shí),f(x)在(0,+∞)上無最大值;
當(dāng)a>0時(shí),f(x)在x=處取得最大值,最大值為
f=ln+a=-ln a+a-1.
因此f>2a-2等價(jià)于ln a+a-1<0.
令g(a)=ln a+a-1,則g(a)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,g(1)=0.
于是,當(dāng)01時(shí),g(a)>0.
因此a的取值范圍是(0,1).
19.(本小題滿分15分)已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn滿足:Sn=+-1,且an>0,n∈N*.
(1)求a1,a2,a3;
(2)猜想{an}的通項(xiàng)公式,并用數(shù)學(xué)歸納法證明.
解:(1)a1=S1=+-1,
所以a1=-1.
又因?yàn)閍n>0,所以a1=-1.
S2=a1+a2=+-1,所以a2=-.
S3=a1+a2+a3=+-1,
所以a3=-.
(2)由(1)猜想an=-,n∈N*.
下面用數(shù)學(xué)歸納法加以證明:
①當(dāng)n=1時(shí),由(1)知a1=-1成立.
②假設(shè)n=k(k∈N*)時(shí),ak=-成立.
當(dāng)n=k+1時(shí),ak+1=Sk+1-Sk
=-
=+-,
所以a+2ak+1-2=0,
所以ak+1=-,
即當(dāng)n=k+1時(shí)猜想也成立.
綜上可知,猜想對一切n∈N*都成立.
20.(本小題滿分15分)已知函數(shù)f(x)=ex+2x2-3x.
(1)求證:函數(shù)f(x)在區(qū)間[0,1]上存在唯一的極值點(diǎn).
(2)當(dāng)x≥時(shí),若關(guān)于x的不等式f(x)≥x2+(a-3)x+1恒成立,試求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
解:(1)證明:f′(x)=ex+4x-3,
∵f′(0)=e0-3=-2<0,f′(1)=e+1>0,
∴f′(0)f′(1)<0.
令h(x)=f′(x)=ex+4x-3,則h′(x)=ex+4>0,
∴f′(x)在區(qū)間[0,1]上單調(diào)遞增,
∴f′(x)在區(qū)間[0,1]上存在唯一零點(diǎn),
∴f(x)在區(qū)間[0,1]上存在唯一的極小值點(diǎn).
(2)由f(x)≥x2+(a-3)x+1,
得ex+2x2-3x≥x2+(a-3)x+1,
即ax≤ex-x2-1,
∵x≥,∴a≤.
令g(x)=,
則g′(x)=.
令φ(x)=ex(x-1)-x2+1,則φ′(x)=x(ex-1).
∵x≥,∴φ′(x)>0.
∴φ(x)在上單調(diào)遞增.
∴φ(x)≥φ=->0.
因此g′(x)>0,
故g(x)在上單調(diào)遞增,
則g(x)≥g==2-,
∴a的取值范圍是.
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