2024年数学选择性必修第2册(配人教版)课件:35 模块综合测评(二).docx
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(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.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.记Sn为等比数列{an}的前n项和.若S2=2,S4=6,则S8=( )
A.22 B.24
C.28 D.30
D [设等比数列{an}的公比为q,首项为a1,则q≠1,
所以S2=a11-q21-q=2,S4=a11-q41-q=6,所以1-q41-q2=1+q2=3,解得q2=2,a11-q=-2,
所以S8=a11-q81-q=-2×(1-24)=30.
故选D.]
2.已知f(x)=-x3-x,a=20.3,b=0.32,c=log20.3,则( )
A.f(c)<f(a)<f(b)
B.f(b)<f(c)<f(a)
C.f(c)<f(b)<f(a)
D.f(a)<f(b)<f(c)
D [由于f′(x)=-3x2-1<0,
故f(x)是减函数,
又a=20.3>20=1,b=0.32=0.09∈(0,1),c=log20.3<log21=0,
故a>b>c,
所以f(a)<f(b)<f(c).故选D.]
3.两个等差数列{an}和{bn},其前n项和分别为Sn,Tn,且SnTn=7n+2n+3,则a2+a20b7+b15等于( )
A.94 B.378
C.7914 D.14924
D [a2+a20b7+b15=a1+a21b1+b21=212a1+a21212b1+b21=S21T21=7×21+221+3=14924.故选D.]
4.已知一个圆柱形空杯,其底面直径为8cm,高为20cm,现向杯中注入溶液,已知注入溶液的体积V(单位:
mL)关于时间t(单位:
s)的函数为V(t)=πt3+2πt2(t≥0),不考虑注液过程中溶液的流失,则当t=4s时杯中溶液上升高度的瞬时变化率为( )
A.2cm/s B.4cm/s
C.6cm/s D.8cm/s
B [由题意可知杯子的底面面积S=16π,则杯中溶液上升高度h=VtS=πt3+2πt216π=116t3+18t2(t≥0),则h′=316t2+14t,
当t=4时,h′=316×16+14×4=4,即当t=4s时杯中溶液上升高度的瞬时变化率为4cm/s.故选B.]
5.数列12×5,15×8,18×11,…,13n-13n+2,…的前n项和为( )
A.n3n+2 B.n6n+4
C.3n6n+4 D.n+1n+2
B [∵13n-13n+2=1313n-1-13n+2,
∴前n项和为1312-15+15-18+18-111+…+13n-1-13n+2
=1312-13n+2=n6n+4.]
6.数列{an}满足an+1=2an,0≤an<12,2an-1,12≤an<1,若a1=25,则a2024等于( )
A.15 B.25
C.35 D.45
A [因为数列{an}满足
an+1=2an,0≤an<12,2an-1,12≤an<1,a1=25<12,
所以a2=45,a3=35,a4=15,a5=25,所以数列具有周期性,周期为4,
所以a2024=a4=15.故选A.]
7.对于函数f(x)=sinx+x-ex,x∈[0,π],下列说法正确的是( )
A.函数f(x)有唯一的极大值点
B.函数f(x)有唯一的极小值点
C.函数f(x)有最大值,没有最小值
D.函数f(x)有最小值,没有最大值
A [∵f(x)=sinx+x-ex,x∈[0,π],
∴f′(x)=cosx+1-ex,令h(x)=f′(x),
则h′(x)=-sinx-ex<0在区间[0,π]上恒成立,
则f′(x)=cosx+1-ex在区间[0,π]上单调递减,
而f′(0)=1>0,f′(π)=-eπ<0,
∴存在x0∈(0,π),使得当x∈(0,x0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈(x0,π)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,
又f(0)=-1,f(π)=π-eπ<-1,
则函数f(x)有唯一的极大值点,且函数f(x)有最大值和最小值.故选A.]
8.若函数f(x)=x2-2x+alnx有两个不同的极值点,则实数a的取值范围为( )
A.0,14 B.0,12
C.-∞,12 D.-∞,14
B [由f(x)=x2-2x+alnx,可得f′(x)=2x-2+ax,令f′(x)=0,则a=-2x2+2x=-2x-122+12,令g(x)=-2x-122+12,当0<x<12时,函数g(x)单调递增,当x>12时,函数g(x)单调递减,当x=12时,函数g(x)=-2x-122+12有最大值12,且g(0)=g
(1)=0,函数g(x)=-2x-122+12图象的对称轴为直线x=12,画出当x>0时,y=g(x)的图象如图所示,所以当x>0时,f(x)=x2-2x+alnx有两个不同的极值点,等价于直线y=a与函数g(x)=-2x-122+12的图象有两个不同的交点,所以a∈0,12.故选B.
]
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.已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,a7>0,a8<0,a6+a8+a9=0,则( )
A.a1>0,d<0
B.|a7|>|a9|
C.满足Sn>0的n的最大值为14
D.当n=7时,Sn有最大值
ACD [根据题意,依次分析选项,对于A,a7>0,a8<0,则d=a8-a7<0,a1=a7-6d>0,A正确;对于B,a7>0,a8<0,而a7+a9=2a8<0,必有|a7|<|a9|,B错误;对于C,由于a6+a8+a9=0,则a6+a8+a9=a7+a8+a8=a7+2a8=0,而a8<0,必有a7+a8>0,
故S14=a1+a14×142=a7+a8×142>0,由于S15=a1+a15×152=15a8<0,故满足Sn>0的n的最大值为14,C正确;对于D,a7>0,a8<0,则当n=7时,Sn有最大值,D正确.故选ACD.]
10.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a2=1,S7=14,数列{bn}满足b1·b2·b3·…·bn=2n2+n2,数列{cn}满足cn=bncos(anπ),且其前n项和为Tn,则下列结论正确的是( )
A.an=n2
B.bn=2n-1
C.S2n-1=n2-12n
D.T2n=-4+-4n+15
ACD [设等差数列{an}的公差为d,由a2=1,S7=14得a1+d=1,7a1+21d=14,
解得a1=12,d=12,∴an=n2,
S2n-1=12(2n-1)n=n2-12n,A,C正确;
∵b1·b2·b3·…·bn=2n2+n2=2nn+12, ①
∴b1·b2·b3·…·bn-1=2nn-12(n≥2), ②
①÷②得bn=2n(n≥2).
当n=1时,b1=2符合上式,∴bn=2n,∴B不正确;
∵cn=bncos(anπ)=2ncosnπ2,
∴T2n=2cosπ2+22cosπ+23cos3π2+24cos2π+…+22n-1cos2n-1π2+22ncosnπ=22cosπ+24cos2π+26cos3π+…+22ncosnπ=-22+24-26+…+(-1)n·22n=-41--4n1+4=-4+-4n+15,D正确.故选ACD.]
11.已知函数f(x)=ex-ln(x+a),a∈R,则( )
A.当a=0时,f(x)没有零点
B.当a=0时,f(x)是增函数
C.当a=2时,直线y=12x+1-ln2与曲线y=f(x)相切
D.当a=2时,f(x)只有一个极值点x0,且x0∈(-1,0)
ACD [当a=0时,f(x)=ex-lnx,
则f′(x)=xex-1x,x>0,
设g(x)=xex-1,则g′(x)=(x+1)ex,
当x>0时,g′(x)>0,
所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,
又g(0)=-1<0,所以g(x)在(0,+∞)上存在唯一的零点,设为m,
则f(x)在(0,m)上单调递减,在(m,+∞)上单调递增,由em=1m,得m=ln1m=-lnm,所以fxmin=f(m)=em-lnm=em+m>0,从而f(x)没有零点,故A正确,B错误;
当a=2时,f(x)=ex-ln(x+2),
则f′(x)=ex-1x+2,x>-2,
因为f(0)=1-ln2且f′(0)=12,
所以曲线y=f(x)在点(0,f(0))处的切线方程为y=12x+1-ln2,故C正确;
由C选项易知f′(x)在(-2,+∞)上单调递增,且f′(-1)<0,f′(0)>0,
所以存在唯一的x0,使f′(x0)=0,
即f(x)只有一个极值点x0,且x0∈(-1,0),故D正确.故选ACD.]
三、填空题:
本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.曲线y=2lnx+x2在点(1,1)处的切线方程为________.
y=4x-3 [由y=2lnx+x2可得y′=2x+2x,x>0,
曲线在点(1,1)处的切线的斜率为k=4,
所以所求切线方程为y-1=4(x-1),即y=4x-3.]
13.数学中有许多美丽的错误,法国数学家费马通过观察计算曾提出猜想:
形如Fn=22n+1(n=0,1,2,…)的数都是质数,这就是费马素数猜想.半个世纪后善于发现的欧拉算出第5个费马数不是质数,从而否定了这一种猜想.现设an=m·log2(Fn-1)(n=1,2,3,…),m为常数,Sn表示数列{an}的前n项和,若S6=126,则a5=________.
32 [∵Fn=22n+1,∴an=mlog2(Fn-1)=m·2n,显然m≠0,则an+1an=m·2n+1m·2n=2.
又∵a1=2m,∴数列{an}是首项为2m,公比为2的等比数列.
∴S6=2m1-261-2=126m=126,解得m=1,∴a5=25=32.]
14.若函数f(x)=sinx+alnx在区间π2,π上单调递增,则实数a的最小值为________.
π [因为f(x)=sinx+alnx,所以f′(x)=cosx+ax=xcosx+ax.
由f(x)在区间π2,π上单调递增,
可知不等式f′(x)≥0,即xcosx+a≥0在区间π2,π上恒成立.
令g(x)=xcosx+a,则g′(x)=cosx-xsinx,
当x∈π2,π时,g′(x)<0,所以g(x)在π2,π上单调递减,故要使f′(x)≥0在x∈π2,π上恒成立,只需g(π)≥0.
由g(π)=-π+a≥0,解得a≥π,故实数a的取值范围为[π,+∞),则a的最小值为π.]
四、解答题:
本题共5小题,共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)已知公差不为0的等差数列{an},其前n项和为Sn,且满足a3=S3,3S4=4a2a3.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+3an2,求数列{bn}的前n项和Tn.
[解]
(1)设{an}的公差为d(d≠0).
根据题意得
a1+2d=3a1+3×22d,34a1+4×32d=4a1+da1+2d,
解得a1=-2,d=4或a1=0,d=0(舍去).
所以an=-2+(n-1)×4