
第17讲 算法、复数
1. 若复数z=(1+i)(3-ai)(i为虚数单位)为纯虚数,则实数a=________.
答案:-3
2. 已知复数z满足(1+i)z=-1+5i,则z=________.
答案:2+3i
3. 在复平面内,复数对应的点位于第________象限.
答案:一
解析:=1+2i,从而对应的点在第一象限.
4. 如图是一个算法的流程图,若输入x的值为2,则输出y的值是________.
答案:-
5. 某校从高一年级学生中随机抽取100名学生,将他们期中考试的数学成绩(均为整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到频率分布直方图(如图所示),则分数在[70,80)内的人数是________.
答案:30
解析:由题设可知a=0.03,从而[70,80)人数为0.03×10×100=30人.
6. 设复数z1=2-i,z2=m+i(m∈R,i为虚数单位),若z1·z2为实数,则m的值为________.
答案:2
解析:由题设z1z2=(2-i)(m+i)=(2m+1)+(2-m)i∈R,∴ m=2.
7. 已知m∈{-1,0,1},n∈{-1,1},若随机选取m、n,则直线mx+ny+1=0恰好不经过第二象限的概率是__________.
答案:
8. 根据如图所示的代码,最后输出的S的值为________.
S←0
For I From 1 To 10
S←S+I
End For
Print S
答案:55
9. 如图所示的算法流程图,若输入的n是100,则输出的变量S的值是________.
答案:5 049
10. 如图给出的是计算1+++…+的值的一个程序框图,其中判断框内应填入的条件是i>________.
答案:10
11. 在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5的5个小球,这些小球除标注数字外完全相同.现从中随机取2个小球,则取出的小球标注的数字之和为3或6的概率是__________.
答案:
解析:基本事件为(1,2)(1,3)(1,4)(1,5)(2,3)(2,4)(2,5)(3,4)(3,5)(4,5),其中和为3或6的有3个,因而有P=.
12. 已知{an}是单调递增等差数列,设Tn=|a1|+|a2|+…+|an|(n∈N*).某学生设计了一个求Tn的部分算法流程图(如图),则数列{an}的通项公式是________.
答案:an=2n-10
解析:由{an}单调递增,知Sn=a1+a2+…+an=-(9n-n2)=n2-9n,从而n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10,n=1时符合题意,即an=2n-10.
滚动练习(六)
1. 复数=________.
答案:i
解析:==i.
2. 从集合{-1,0,1,2}中任取两个不同的元素a、b,则事件“乘积ab<0”发生的概率为________.
答案:
解析:这是一道古典概率题,P===.
3. 已知集合A={(x,y)|x、y为实数,且x2+y2=1},B={(x,y) |x、y为实数,且y=x}, 则A∩B中的元素个数为________.
答案:2
解析:集合A表示由圆x2+y2=1上的所有点组成的集合,集合B表示直线y=x上的所有点组成的集合,由于直线经过圆内的点O(0,0),则直线与圆有两个交点.
4. 甲、乙两人在10天中每天加工零件的个数用茎叶图表示如右图,中间一列的数字表示零件个数的十位数,两边的数字表示零件个数的个位数,则这10天中甲、乙两人日加工零件的平均数分别为____________和____________.
答案:24 23
5. 某程序框图如图所示,该程序运行后输出的i的值是________.
答案:5
6. 函数f(x)=Asin(ωx+φ)(A、ω、φ为常数,A>0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f=________.
答案:1
解析:由题设A=2, T=π-=π T=π,从而ω=2,从而f(x)=2sin(2x+φ),由图知最高点,从而2×+φ=,从而φ=,从而f=2sin=2×sin=1.
7. 已知函数f(x)=x|x-2|,则不等式f(-x)≤f(1)的解集为__________.
答案:[-1,+∞)
解析:f(1)=1,令x(x-2)=1,x>2,解得x=+1,从而f(-x)≤f(1),即-x≤+1,解得x≥-1.
8. 设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a4、a3、a5成等差数列,且Sk=33,Sk+1=-63,其中k∈N*,则Sk+2=________.
答案:129
解析:由等比数列性质知2=q+q2,∴ q=1或-2.当q=1时,显然不成立,∴ q=-2.ak+1=Sk+1-Sk=-96.
(解法1)Sk+2=Sk+1+ak+2=Sk+1+ak+1(-2)=-63+96×2=129.
(解法2)===33,得a1=3,
Sk+2======129.
9. 对于满足1≤x≤2的实数x,使x2-ax≤4x-a-3恒成立的实数a的取值范围是________.
答案:[-1,+∞)
解析:运用函数与方程、不等式的思想.
∵ x2-ax≤4x-a-3,∴ a(x-1)≥x2-4x+3.
显然当x=1时,不等式恒成立;当x∈(1,2]时,a≥x-3,函数y=x-3在x∈(1,2]上单调增,y≤-1,∴ a≥-1.
10. 在平面直角坐标系中,设△ABC的顶点分别为A(0,a),B(b,0),C(c,0),点P(0,p)在线段AO上(异于端点).设a、b、c、p均为非零实数,直线BP、CP分别交AC、AB于点E、F,一同学已正确算出OE的方程为x+y=0,则OF的方程为(________)x+y=0.
答案:-
解析:(解法1)(类比法)E在AC上,OE的方程为x+y=0.
F在AB上,它们的区别在于B、C互换.
因而OF的方程应为x+y=0.
(解法2)画草图如右,由对称性可猜想填-.
事实上,由截距式可得直线
AB:+=1,直线CP:+=1,两式相减得x+y=0,显然直线AB与CP的交点F满足此方程,又原点O也满足此方程,故为所求直线OF的方程.
11. 在平面四边形ABCD中,已知AB=3,DC=2,点E、F分别在边AD、BC上,且=3,=3.若向量与的夹角为60°,则·=__________.
答案:7
解析:由题设知:
且=-2,=-2,
①+②,得2=---(+).从而有2=----,即=+,从而·== 2+·=7.
12. 设双曲线-=1的左、右焦点分别为F1、F2,点P在双曲线的右支上,且PF1=4PF2,则此双曲线离心率的最大值为______________.
答案:
解析:PF1=4PF2,PF1-=2a,PF1=≥a+c,≤.
13. 设不等式组表示的区域为A,不等式组表示的区域为B,在区域A中任意取一点P(x,y).
(1) 求点P落在区域B中的概率;
(2) 若x、y分别表示甲、乙两人各掷一次正方体骰子所得的点数,求点P落在区域B中的概率.
解:(1) 设区域A中任意一点P(x,y)∈B为事件M.
因为区域A的面积为S1=36,区域B在区域A中的面积为S2=18.
故P(M)==.
(2) 设点P(x,y)落在区域B中为事件N.甲、乙两人各掷一次骰子所得的点P(x,y)的个数为36,其中在区域B中的点P(x,y)有21个.
故P(N)==.
14. 已知△ABC的三个内角∠A、∠B、∠C对应的边长分别为a、b、c,向量m=(sinB,1-cosB)与向量n=(2,0)夹角θ的余弦值为.
(1) 求∠B的大小;
(2) △ABC外接圆半径为1,求a+c的取值范围.
解:(1) ∵ m=2sin,n=2(1,0),
∴ m·n=4sincos,|m|=2sin,|n|=2,
∴ cosθ==cos.
由cos=,0<B<π,得=,即B=.
(2) ∵ B=,∴ A+C=.
∴ sinA+sinC=sinA+sin
=sinA+sincosA-cossinA
=sinA+cosA=sin.
又0<A<,∴<+A<,
∴<sin≤1,∴ sinA+sinC∈.
又a+c=2RsinA+2RsinC=2(sinA+sinC),
∴ a+c∈(,2].
15. 一个圆柱形圆木的底面半径为1 m,长为10 m,将此圆木沿轴所在的平面剖成两个部分.现要把其中一个部分加工成直四棱柱木梁,长度保持不变,底面为等腰梯形ABCD(如图所示,其中O为圆心,C、D在半圆上),设∠BOC=θ,木梁的体积为V(m3),表面积为S(m2).
(1) 求V关于θ的函数表达式;
(2) 求体积V的最大值;
(3) 当木梁的体积V最大时,其表面积S是否也最大?请说明理由.
解:(1) 梯形ABCD的面积
SABCD=·sinθ=sinθcosθ+sinθ,θ∈.
体积V(θ)=10(sinθcosθ+sinθ),θ∈.
(2) V′(θ)=10(2cos2θ+cosθ-1)
=10(2cosθ-1)(cosθ+1).
令V′(θ)=0,得cosθ=,或cosθ=-1.
∵ θ∈,∴ cosθ=,∴ θ=.
当θ∈时,<cosθ<1,V′(θ)>0,V(θ)为增函数;
当θ∈时,0<cosθ<,V′(θ)<0,V(θ)为减函数.
∴ 当θ=时,体积V最大,最大值为.
(3) 木梁的侧面积
S侧=(AB+2BC+CD)·10=20,θ∈.
S=2SABCD+S侧=2(sinθcosθ+sinθ)+20(cosθ+2sin+1),θ∈.
设g(θ)=cosθ+2sin+1,θ∈.
∵ g(θ)=-2sin2+2sin+2,
∴ 当sin=,即θ=时,g(θ)最大.
又由(2)知θ=时,sinθcosθ+sinθ取得最大值,
∴ θ=时,木梁的表面积S最大.
综上,当木梁的体积V最大时,其表面积S也最大.
16. 设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,且(Sn+1+λ)an=(Sn+1)an+1对一切n∈N*都成立.
(1) 若λ=1,求数列{an}的通项公式;
(2) 求λ的值,使数列{an}是等差数列.
解:(1) 若λ=1,则
(Sn+1+1)an=(Sn+1)an+1,a1=S1=1.
∵ an>0,Sn>0,
∴=,
∴··…·=··…·,
化简,得Sn+1+1=2an+1. ①
∴ 当n≥2时,Sn+1=2an. ②
①-②得an+1=2an,
∴=2(n≥2).
∵ 当n=1时,a2=2,
∴ n=1时上式也成立,
∴ 数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,
an=2n-1(n∈N*).
(2) 令n=1,得a2=λ+1.令n=2,得a3=(λ+1)2.
要使数列{an}是等差数列,必须有2a2=a1+a3,解得λ=0.
当λ=0时,Sn+1an=(Sn+1)an+1,且a2=a1=1.
当n≥2时,Sn+1(Sn-Sn-1)=(Sn+1)(Sn+1-Sn),
整理,得S+Sn=Sn+1Sn-1+Sn+1,=,
从而··…·=··…·,
化简,得Sn+1=Sn+1,∴ an+1=1.
综上所述,an=1(n∈N*),
∴ λ=0时,数列{an}是等差数列.
