2020高考數(shù)學(xué)刷題首選卷 單元質(zhì)量測試(五)不等式、推理與證明、算法初步與復(fù)數(shù) 理(含解析).docx
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2020高考數(shù)學(xué)刷題首選卷 單元質(zhì)量測試(五)不等式、推理與證明、算法初步與復(fù)數(shù) 理(含解析).docx
單元質(zhì)量測試(五)
時(shí)間:120分鐘 滿分:150分
第Ⅰ卷 (選擇題,共60分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分)
1.(2018南昌摸底)已知復(fù)數(shù)z滿足(1+i)z=2,i是虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)z的虛部為( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
答案 B
解析 因?yàn)閦====1-i,則復(fù)數(shù)z的虛部為-1,故選B.
2.(2018太原三模)已知復(fù)數(shù)z滿足iz=,則復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 C
解析 z=====-1-2i,所以復(fù)數(shù)z在復(fù)平面內(nèi)對應(yīng)的點(diǎn)在第三象限,故選C.
3.(2018大慶質(zhì)檢一)若m>n>0,p<q<0,則一定有( )
A.> B.<
C.> D.<
答案 B
解析 由m>n>0,p<q<0,可得|m|>|n|>0,|p|>|q|>0,所以<,而,,,均為負(fù)數(shù),所以>.而與的大小則無法比較,故選B.
4.(2019青島模擬)已知復(fù)數(shù)z的共軛復(fù)數(shù)為,且z+(1+i)=3-4i,則在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z所對應(yīng)的點(diǎn)位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
答案 B
解析 設(shè)z=a+bi(a,b∈R),故z+(1+i)=a+bi+(a-bi)(1+i)=(2a+b)+ai=3-4i,則a=-4,b=11,故z=-4+11i,則在復(fù)平面內(nèi),復(fù)數(shù)z所對應(yīng)的點(diǎn)為(-4,11),位于第二象限.故選B.
5.觀察(x2)′=2x,(x4)′=4x3,(cosx)′=-sinx,由歸納推理可得:若定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(-x)=f(x),記g(x)為f(x)的導(dǎo)函數(shù),則g(-x)=( )
A.f(x) B.-f(x) C.g(x) D.-g(x)
答案 D
解析 由所給函數(shù)及其導(dǎo)數(shù)知,偶函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)為奇函數(shù),因此當(dāng)f(x)是偶函數(shù)時(shí),其導(dǎo)函數(shù)應(yīng)為奇函數(shù),故g(-x)=-g(x).
6.(2017浙江高考)若x,y滿足約束條件
則z=x+2y的取值范圍是( )
A.[0,6] B.[0,4]
C.[6,+∞) D.[4,+∞)
答案 D
解析
不等式組形成的可行域如圖所示.平移直線y=-x,當(dāng)直線過點(diǎn)A(2,1)時(shí),z有最小值4.顯然z沒有最大值.故選D.
7.(2018長春質(zhì)檢)設(shè)正實(shí)數(shù)a,b滿足a+b=1,則( )
A.+有最大值4 B.有最小值
C.+有最大值 D.a(chǎn)2+b2有最小值
答案 C
解析 由于a>0,b>0,由基本不等式得1=a+b≥2,當(dāng)且僅當(dāng)a=b時(shí),等號成立,∴≤,∴ab≤,+==≥4,因此+的最小值為4,a2+b2=(a+b)2-2ab=1-2ab≥1-=,(+)2=a+b+2=1+2≤1+1=2,所以+有最大值.故選C.
8.(2018福建質(zhì)檢)程大位是明代著名數(shù)學(xué)家,他的《新編直指算法統(tǒng)宗》是中國歷史上一部影響巨大的著作.它問世后不久便風(fēng)行宇內(nèi),成為明清之際研習(xí)數(shù)學(xué)者必讀的教材,而且傳到朝鮮、日本及東南亞地區(qū),對推動(dòng)漢字文化圈的數(shù)學(xué)發(fā)展起到了重要的作用.卷八中第33問是:“今有三角果一垛,底闊每面七個(gè).問該若干?”如圖是解決該問題的程序框圖.執(zhí)行該程序框圖,求得該垛果子的總數(shù)S為( )
A.120 B.84 C.56 D.28
答案 B
解析 第一次循環(huán),i=0+1=1,n=0+1=1,S=0+1=1;i<7,第二次循環(huán),i=1+1=2,n=1+2=3,S=1+3=4;i<7,第三次循環(huán),i=2+1=3,n=3+3=6,S=4+6=10;i<7,第四次循環(huán),i=3+1=4,n=6+4=10,S=10+10=20;i<7,第五次循環(huán),i=4+1=5,n=10+5=15,S=20+15=35;i<7,第六次循環(huán),i=5+1=6,n=15+6=21,S=35+21=56;i<7,第七次循環(huán),i=6+1=7,n=21+7=28,S=56+28=84;i=7,結(jié)束循環(huán),輸出S=84.故選B.
9.(2018湖北武漢調(diào)研)一名法官在審理一起珍寶盜竊案時(shí),四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供詞如下,甲說:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙說:“我沒有作案,是丙偷的”;丙說:“甲、乙兩人中有一人是小偷”;丁說:“乙說的是事實(shí)”.經(jīng)過調(diào)查核實(shí),四人中有兩人說的是真話,另外兩人說的是假話,且這四人中只有一人是罪犯,由此可判斷罪犯是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
答案 B
解析 由題可知,乙、丁兩人的觀點(diǎn)一致,即同真同假,假設(shè)乙、丁說的是真話,那么甲、丙兩人說的是假話,由乙說的是真話,推出丙是罪犯,由甲說假話,推出乙、丙、丁三人不是罪犯,顯然兩個(gè)結(jié)論相互矛盾,所以乙、丁兩人說的是假話,而甲、丙兩人說的是真話,由甲、丙供述可得,乙是罪犯.
10.(2018山東濱州模擬)已知變量x,y滿足約束條件若z=ax+by(a>0,b>0)的最小值為2,則ab的最大值為( )
A.1 B. C. D.
答案 D
解析
作出不等式組滿足的可行域如圖所示,目標(biāo)函數(shù)z=ax+by(a>0,b>0),故當(dāng)x,y均取最小值時(shí),z取到最小值.即當(dāng)x=2,y=3時(shí),z=ax+by取得最小值2,即2a+3b=2,所以2a3b≤=1,當(dāng)且僅當(dāng)2a=3b=1,即a=,b=時(shí)等號成立,所以(6ab)max=1,即(ab)max=.
11.(2018河南鄭州三模)中國有個(gè)名句“運(yùn)籌帷幄之中,決勝千里之外”.其中的“籌”原意是指《孫子算經(jīng)》中記載的算籌,古代是用算籌來進(jìn)行計(jì)算,算籌是將幾寸長的小竹棍擺在平面上進(jìn)行運(yùn)算,算籌的擺放形式有縱橫兩種形式,如下表:
表示一個(gè)多位數(shù)時(shí),像阿拉伯計(jì)數(shù)一樣,把各個(gè)數(shù)位的數(shù)碼從左到右排列,但各位數(shù)碼的籌式需要縱橫相間,個(gè)位,百位,萬位數(shù)用縱式表示,十位,千位,十萬位用橫式表示,以此類推,例如6613用算籌表示就是:,則5288用算籌式可表示為( )
答案 C
解析 由題意可知,5288用算籌式表示,從左到右依次是橫式5,縱式2,橫式8,縱式8.故選C.
12.(2019邯鄲調(diào)研)若正數(shù)a,b滿足+=1,則+的最小值為( )
A.16 B.25 C.36 D.49
答案 A
解析 因?yàn)閍,b>0,+=1,所以a+b=ab,所以+===4b+16a-20.又4b+16a=4(b+4a)=4(b+4a)=20+4≥20+42 =36,當(dāng)且僅當(dāng)=且+=1,即a=,b=3時(shí)取等號.所以+≥36-20=16.
第Ⅱ卷 (非選擇題,共90分)
二、填空題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
13.(2017天津高考)已知a∈R,i為虛數(shù)單位,若為實(shí)數(shù),則a的值為________.
答案 -2
解析 因?yàn)椋剑綖閷?shí)數(shù),所以-=0,解得a=-2.
14.(2018長春質(zhì)檢二)更相減損術(shù)是出自《九章算術(shù)》的一種算法,如圖所示的程序框圖是依據(jù)更相減損術(shù)寫出來的,若輸入a=91,b=39,則輸出a的值為________.
答案 13
解析 第一次循環(huán)得:a=91-39=52;第二次循環(huán)得:a=52-39=13;第三次循環(huán)得:b=39-13=26;第四次循環(huán)得:b=26-13=13,此時(shí)a=b,所以輸出13.
15.(2018大慶質(zhì)檢一)若f(x)=exln a+e-xln b為奇函數(shù),則+的最小值為________.
答案 2
解析 由f(x)的定義域?yàn)镽,且f(x)為奇函數(shù),則有f(0)=ln a+ln b=0,即ab=1.從而+≥2=2,當(dāng)且僅當(dāng)=,即a=,b=時(shí),取等號.
16.(2018豫南九校聯(lián)考)已知不等式組表示的平面區(qū)域?yàn)镈,若對任意的(x,y)∈D,不等式t-4<x-2y+6<t+4恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是________.
答案 (3,5)
解析 作出不等式組表示的平面區(qū)域如圖中陰影部分所示,可求得A(3,4),B(0,1),C(1,0).設(shè)z=x-2y+6,平移直線y=x,可知z=x-2y+6在A(3,4)處取得最小值1,在C(1,0)處取得最大值7,所以解得3<t<5.故實(shí)數(shù)t的取值范圍是(3,5).
三、解答題(本大題共6小題,共70分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分10分)已知復(fù)數(shù)z1滿足(z1-2)(1+i)=1-i(i為虛數(shù)單位),復(fù)數(shù)z2的虛部為2,且z1z2是實(shí)數(shù),求z2.
解 由(z1-2)(1+i)=1-i,得z1-2=,
即z1=+2=+2=2-i.
設(shè)z2=a+2i(a∈R),
則z1z2=(2-i)(a+2i)=(2a+2)+(4-a)i.
又z1z2是實(shí)數(shù),
∴4-a=0,∴a=4.∴z2=4+2i.
18.(2018湖南瀏陽調(diào)研)(本小題滿分12分)已知lg (3x)+lg y=lg (x+y+1).
(1)求xy的最小值;
(2)求x+y的最小值.
解 由lg (3x)+lg y=lg (x+y+1),
得
(1)∵x>0,y>0,∴3xy=x+y+1≥2+1.
∴3xy-2-1≥0,即3()2-2-1≥0.
∴(3+1)(-1)≥0.
∴≥1,∴xy≥1.當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=1時(shí),等號成立.
∴xy的最小值為1.
(2)∵x>0,y>0,∴x+y+1=3xy≤32.
∴3(x+y)2-4(x+y)-4≥0.
∴[3(x+y)+2][(x+y)-2]≥0.∴x+y≥2.
當(dāng)且僅當(dāng)x=y(tǒng)=1時(shí)取等號,∴x+y的最小值為2.
19.(本小題滿分12分)關(guān)于x的不等式組
的整數(shù)解的集合為{-2},求實(shí)數(shù)k的取值范圍.
解 不等式x2-x-2>0的解集是(-∞,-1)∪(2,+∞).
不等式2x2+(2k+5)x+5k<0,
即為(2x+5)(x+k)<0,(*)
當(dāng)-k<-,即k>時(shí),(*)的解集是-k,-,此時(shí)-2不在不等式組的解集中,所以k>不符合題意;
當(dāng)-k=-,即k=時(shí),(*)無解,也不符合題意;
當(dāng)-k>-,即k<時(shí),(*)的解集是-,-k.
要使不等式組的整數(shù)解的集合為{-2},
借助數(shù)軸可得-2<-k≤3,解得-3≤k<2,
又k<,所以-3≤k<2.
綜上,實(shí)數(shù)k的取值范圍是[-3,2).
20.(本小題滿分12分)先閱讀下列不等式的證法,再解決后面的問題:
已知a1,a2∈R,a1+a2=1,求證:a+a≥.
證明:構(gòu)造函數(shù)f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2,
則f(x)=2x2-2(a1+a2)x+a+a=2x2-2x+a+a,
因?yàn)閷σ磺衳∈R,恒有f(x)≥0,
所以Δ=4-8(a+a)≤0,從而得a+a≥.
(1)若a1,a2,…,an∈R,a1+a2+…+an=1,請寫出上述結(jié)論的推廣式;
(2)參考上述證法,對你推廣的結(jié)論加以證明.
解 (1)若a1,a2,…,an∈R,a1+a2+…+an=1,
則a+a+…+a≥.
(2)證明:構(gòu)造函數(shù)
f(x)=(x-a1)2+(x-a2)2+…+(x-an)2,
則f(x)=nx2-2(a1+a2+…+an)x+a+a+…+a=nx2-2x+a+a+…+a,
因?yàn)閷σ磺衳∈R,恒有f(x)≥0,
所以Δ=4-4n(a+a+…+a)≤0,
從而得a+a+…+a≥.
21.(本小題滿分12分)首屆世界低碳經(jīng)濟(jì)大會(huì)在南昌召開,本屆大會(huì)以“節(jié)能減排,綠色生態(tài)”為主題.某單位在國家科研部門的支持下,進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),采用了新工藝,把二氧化碳轉(zhuǎn)化為一種可利用的化工產(chǎn)品.已知該單位每月的處理量最少為400噸,最多為600噸,月處理成本y(元)與月處理量x(噸)之間的函數(shù)關(guān)系可近似地表示為y=x2-200x+80000,且每處理一噸二氧化碳得到可利用的化工產(chǎn)品價(jià)值為100元.
(1)該單位每月處理量為多少噸時(shí),才能使每噸的平均處理成本最低?
(2)該單位每月能否獲利?如果獲利,求出最大利潤;如果不獲利,則國家至少需要補(bǔ)貼多少元才能使該單位不虧損?
解 (1)由題意可知,二氧化碳的每噸平均處理成本為
=x+-200≥2-200
=200(400≤x≤600),當(dāng)且僅當(dāng)x=,
即x=400時(shí)等號成立.
故該單位每月處理量為400噸時(shí),才能使每噸的平均處理成本最低,最低成本為200元.
(2)不獲利.設(shè)該單位每月獲利為S,則
S=100x-y
=100x-
=-x2+300x-80000
=-(x-300)2-35000.
∵400≤x≤600,
∴Smax=-(400-300)2-35000=-40000.
故該單位每月不獲利,需要國家每月至少補(bǔ)貼40000元才能不虧損.
22.(2018江蘇高考)(本小題滿分12分)設(shè){an}是首項(xiàng)為a1,公差為d的等差數(shù)列,{bn}是首項(xiàng)為b1,公比為q的等比數(shù)列.
(1)設(shè)a1=0,b1=1,q=2,若|an-bn|≤b1對n=1,2,3,4均成立,求d的取值范圍;
(2)若a1=b1>0,m∈N*,q∈(1,],證明:存在d∈R,使得|an-bn|≤b1對n=2,3,…,m+1均成立,并求d的取值范圍(用b1,m,q表示).
解 (1)由條件知an=(n-1)d,bn=2n-1.
因?yàn)閨an-bn|≤b1對n=1,2,3,4均成立,
即|(n-1)d-2n-1|≤1對n=1,2,3,4均成立.
即1≤1,1≤d≤3,3≤2d≤5,7≤3d≤9,
得≤d≤.
因此,d的取值范圍為,.
(2)由條件知:an=b1+(n-1)d,bn=b1qn-1.
若存在d∈R,使得|an-bn|≤b1(n=2,3,…,m+1)均成立,
即|b1+(n-1)d-b1qn-1|≤b1(n=2,3,…,m+1).
即當(dāng)n=2,3,…,m+1時(shí),
d滿足b1≤d≤b1.
因?yàn)閝∈(1,],
所以1<qn-1≤qm≤2,
從而b1≤0,b1>0,
對n=2,3,…,m+1均成立.
因此,取d=0時(shí),|an-bn|≤b1對n=2,3,…,m+1均成立.
下面討論數(shù)列的最大值和數(shù)列的最小值(n=2,3,…,m+1).
①當(dāng)2≤n≤m時(shí),-
=
=,
當(dāng)1<q≤2時(shí),有qn≤qm≤2,
從而n(qn-qn-1)-qn+2>0.
因此,當(dāng)2≤n≤m+1時(shí),數(shù)列單調(diào)遞增,
故數(shù)列的最大值為.
②設(shè)f(x)=2x(1-x),當(dāng)x>0時(shí),f′(x)=(ln 2-1-xln 2)2x<0.
所以f(x)單調(diào)遞減,從而f(x)<f(0)=1.
當(dāng)2≤n≤m時(shí),
=≤21-=f<1.
因此,當(dāng)2≤n≤m+1時(shí),數(shù)列單調(diào)遞減,
故數(shù)列的最小值為.
因此,d的取值范圍為,.