L单元 算法初步与复数
L1 算法与程序框图
6.L1[2013·北京卷] 执行如图1-1所示的程序框图,输出的S值为( )
图1-1
A.1 B.
C. D.
6.C [解析] 执行第一次循环时S==,i=1;执行第二次循环时S==,i=2,此时退出循环,故选C.
8.L1[2013·福建卷] 阅读如图1-2所示的程序框图,运行相应的程序.如果输入某个正整数n后,输出的S∈(10,20),那么n的值为( )
图1-2
A.3 B.4 C.5 D.6
8.B [解析] S=0,k=1→S=1,k=2→S=3,k=3→S=7,k=4→S=15,k=5>4,故选B.
13.L1[2013·湖北卷] 阅读如图1-2所示的程序框图,运行相应的程序,若输入m的值为2,则输出的结果i=________.
图1-2
13.4 [解析] 逐次运行结果是i=1,A=2,B=1;i=2,A=4,B=2;i=3,A=8,B=6;i=4,A=16,B=24,此时A20时,n=3,故最后输出3.
7.L1[2013·江西卷] 阅读如图1-1所示的程序框图,如果输出i=4,那么空白的判断框中应填入的条件是( )
图1-1
A.S<8 B.S<9
C.S<10 D.S<11
7.B [解析] i=2,S=5,i=3,S=8,i=4,S=9,因输出i=4,故填S<9,故选B.
图1-2
6.L1[2013·山东卷] 执行两次图1-2所示的程序框图,若第一次输入的a的值为-1.2,第二次输入的a的值为1.2,则第一次、第二次输出的a的值分别为( )
A.0.2,0.2
B.0.2,0.8
C.0.8,0.2
D.0.8,0.8
6.C [解析] 当a=-1.2时,执行第一个循环体,a=-1.2+1=-0.2<0再执行一次第一个循环体,a=-0.2+1=0.8,第一个循环体结束,输出;当a=1.2时,执行第二个循环体,a=1.2-1=0.2,输出.
3.L1[2013·天津卷] 阅读如图1-1所示的程序框图,运行相应的程序,则输出n的值为( )
图1-1
A.7 B.6
C.5 D.4
3.D [解析] 当n=1时,S=0+(-1)×1=-1;当n=2时,S=-1+(-1)2×2=1;当n=3时,S=1+(-1)3×3=-2;当n=4时,S=-2+(-1)4×4=2满足题意,输出n=4.
图1-7
18.L1,K6[2013·四川卷] 某算法的程序框图如图1-7所示,其中输入的变量x在1,2,3,…,24这24个整数中等可能随机产生.
(1)分别求出按程序框图正确编程运行时输出y的值为i的概率Pi(i=1,2,3);
(2)甲、乙两同学依据自己对程序框图的理解,各自编写程序重复运行n次后,统计记录了输出y的值为i(i=1,2,3)的频数.以下是甲、乙所作频数统计表的部分数据.
甲的频数统计表(部分)
运行
次数n
输出y的值
为1的频数
输出y的值
为2的频数
输出y的值
为3的频数
30
14
6
10
…
…
…
…
2 100
1 027
376
697
乙的频数统计表(部分)
运行
次数n
输出y的值
为1的频数
输出y的值
为2的频数
输出y的值
为3的频数
30
12
11
7
…
…
…
…
2 100
1 051
696
353
当n=2 100时,根据表中的数据,分别写出甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率(用分数表示),并判断两位同学中哪一位所编写程序符合算法要求的可能性较大.
18.解:(1)变量x是在1,2,3,…,24这24个整数中随机产生的一个数,共有24种可能.
当x从1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23这12个数中产生时,输出y的值为1,故P1=;
当x从2,4,8,10,14,16,20,22这8个数中产生时,输出y的值为2,故P2=;
当x从6,12,18,24这4个数中产生时,输出y的值为3,故P3=.
所以,输出y的值为1的概率为,输出y的值为2的概率为,输出y的值为3的概率为.
(2)当n=2 100时,甲、乙所编程序各自输出y的值为i(i=1,2,3)的频率如下:
输出y的值
为1的频率
输出y的值
为2的频率
输出y的值
为3的频率
甲
乙
比较频率趋势与(1)中所求的概率,可得乙同学所编程序符合算法要求的可能性较大.
图1-1
7.L1[2013·新课标全国卷Ⅰ] 如图1-1所示的程序框图,如果输入的t∈[-1,3],则输出的s属于( )
A.[-3,4]
B.[-5,2]
C.[-4,3]
D.[-2,5]
7.A [解析] 当-1≤t<1时,输出的s=3t∈[-3,3);当1≤t≤3时,输出的s=4t-t2∈[3,4].故输出的s∈[-3,4].
14.L1[2013·浙江卷] 若某程序框图如图1-5所示,则该程序运行后输出的值等于________.
图1-5
14. [解析] S=1+++…+=1+1-+-+…+-=1+1-=2-=.
图1-1
5.L1[2013·重庆卷] 执行如图1-1所示的程序框图,则输出的k的值是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
5.C [解析] 第一次循环s=1+(1-1)2=1,k=2;第二次循环s=1+(2-1)2=2,k=3;第三次循环s=2+(3-1)2=6,k=4;第四次循环s=6+(4-1)2=15,k=5;第五次循环s=15+(5-1)2=31,结束循环,所以输出的k的值是5,故选C.
L2 基本算法语句
4.L2[2013·陕西卷] 根据下列算法语句,当输入x为60时,输出y的值为( )
输入x;
If x≤50 Then
y=0.5*x
Else
y=25+0.6*(x-50)
End If
输出y.
A.25 B.30 C.31 D.61
4.C [解析] 算法语言给出的是分段函数y=输入x=60时,y=25+0.6(60-50)=31.
L3 算法案例
L4 复数的基本概念与运算
1.L4[2013·安徽卷] 设i是虚数单位,若复数a-(a∈R)是纯虚数,则a的值为( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
1.D [解析] a-=a-=a-(3+i)=(a-3)-i,其为纯虚数得a=3.
4.L4[2013·北京卷] 在复平面内,复数i(2-i)对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
4.A [解析] ∵i(2-i)=2i+1,∴i(2-i)对应的点为(1,2),因此在第一象限.
1.L4[2013·福建卷] 复数z=-1-2i(i为虚数单位)在复平面内对应的点位于( )
A.第一象限 B.第二象限
C.第三象限 D.第四象限
1.C [解析] z=-1-2i对应的点为P(-1,-2),故选C.
3.L4[2013·广东卷] 若i(x+yi)=3+4i,x,y∈R,则复数x+yi的模是( )
A.2 B.3
C.4 D.5
3.D [解析] 根据复数相等知|x+yi|==5.
11.L4[2013·湖北卷] i为虚数单位,设复数z1,z2在复平面内对应的点关于原点对称,若z1=2-3i,则z2=________.
11.-2+3i [解析] 由z2与z1对应的点关于原点对称知:z2=-2+3i.
17.L4[2013·湖南卷] 如图1-2所示,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=,AA1=3,D是BC的中点,点E在棱BB1上运动.
(1)证明:AD⊥C1E;
(2)当异面直线AC,C1E所成的角为60°时,求三棱锥C1-A1B1E的体积.
图1-2
17.解:(1)证明:因为AB=AC,D是BC的中点,
所以AD⊥BC.①
又在直三棱柱ABC-A1B1C1中,BB1⊥平面ABC,而AD平面ABC,
所以AD⊥BB1.②
由①,②得AD⊥平面BB1C1C.
由点E在棱BB1上运动,得C1E平面BB1C1C,
所以AD⊥C1E.
(2)因为AC∥A1C1,所以∠A1C1E是异面直线AC,C1E所成的角,由题设∠A1C1E=60°.
因为∠B1A1C1=∠BAC=90°,所以A1C1⊥A1B1.
又AA1⊥A1C1,从而A1C1⊥平面A1ABB1,
于是A1C1⊥A1E.
故C1E==2 .又B1C1==2,
所以B1E==2.
从而V三棱锥C1-A1B1E=S△A1B1E·A1C1=××2××=.
图1-3
18.L4[2013·湖南卷] 某人在如图1-3所示的直角边长为4 m的三角形地块的每个格点(指纵、横直线的交叉点以及三角形的顶点)处都种了一株相同品种的作物.根据历年的种植经验,一株该种作物的年收获量Y(单位:kg)与它的“相近”作物株数X之间的关系如下表所示:
X
1
2
3
4
Y
51
48
45
42
这里,两株作物“相近”是指它们之间的直线距离不超过1 m.
(1)完成下表,并求所种作物的平均年收获量;
Y
51
48
45
42
频数
4
(2)在所种作物中随机选取一株,求它的年收获量至少为48 kg的概率.
18.解:(1)所种作物的总株数为1+2+3+4+5=15,其中“相近”作物株数为1的作物有2株,“相近”作物株数为2的作物有4株,“相近”作物株数为3的作物有6株,“相近”作物株数为4的作物有3株,列表如下:
Y
51
48
45
42
频数
2
4
6
3
所种作物的平均年收获量为
===46.
(2)由(1)知,P(Y=51)=,P(Y=48)=.
故在所种作物中随机选取一株,它的年收获量至少为48 kg的概率为P(Y≥48)=P(Y=51)+P(Y=48)=+=.
19.L4[2013·湖南卷] 设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1≠0,2an-a1=S1·Sn,n∈N*.
(1)求a1,a2,并求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{nan}的前n项和.
19.解:(1)令n=1,得2a1-a1=a,即a1=a.
因为a1≠0,所以a1=1.
令n=2,得2a2-1=S2=1+a2,解得a2=2.
当n≥2时,由2an-1=Sn,2an-1-1=Sn-1,两式相减得2an-2an-1=an,即an=2an-1.
于是数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列.因此,an=2n-1.所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)由(1)知,nan=n·2n-1.
记数列{n·2n-1}的前n项和为Bn,于是
Bn=1+2×2+3×22+…+n×2n-1,①
2Bn=1×2+2×22+3×23+…+n×2n,②
①-②得-Bn=1+2+22+…+2n-1-n·2n
=2n-1-n·2n.
从而Bn=1+(n-1)2n.
20.L4[2013·湖南卷] 已知F1,F2分别是椭圆E:+y2=1的左、右焦点,F1,F2关于直线x+y-2=0的对称点是圆C的一条直径的两个端点.
(1)求圆C的方程;
(2)设过点F2的直线l被椭圆E和圆C所截得的弦长分别为a,b.当ab最大时,求直线l的方程.
20.解:(1)由题设知,F1,F2的坐标分别为(-2,0),(2,0),圆C的半径为2,圆心为原点O关于直线x+y-2=0的对称点.
设圆心的坐标为(x0,y0),由解得所以圆C的方程为(x-2)2+(y-2)2=4.
(2)由题意,可设直线l的方程为x=my+2,
则圆心到直线l的距离d=,
所以b=2 =.
由得(m2+5)y2+4my-1=0.
设l与E的两个交点坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则
y1+y2=-,y1y2=-.
于是a=
=
=
=
=.
从而ab===≤=2 .
当且仅当=,即m=±时等号成立.
故当m=±时,ab最大,此时,直线l的方程为x=y+2或x=-y+2,
即x-y-2=0或x+y-2=0.
21.L4[2013·湖南卷] 已知函数f(x)=ex.
(1)求f(x)的单调区间;
(2)证明:当f(x1)=f(x2)(x1≠x2)时,x1+x2<0.
21.解:(1)函数f(x)的定义域为(-∞,+∞).
f′(x)=′ex+ex=+ex
=ex.
当x<0时,f′(x)>0;当x>0时,f′(x)<0,
所以f(x)的单调递增区间为(-∞,0),单调递减区间为(0,+∞).
(2)证明:当x<1时,由于>0,ex>0,故f(x)>0;
同理,当x>1时,f(x)<0.
当f(x1)=f(x2)(x1≠x2)时,不妨设x112? B.i>11? C.i>10? D.i>9?
图K42-3
3.C [解析] 该程序框图为求和运算,s=0,n=2,i=1,i>10?否;s=0+,n=4,i=2,i>10?否;s=0++,
n=6,i=3,i>10?否;…;s=0+++…+,n=22,
i=11,i>10?是,输出s=++…+.得C选项.
4.[2013·杭州一检] 若复数z=2i+,其中i是虚数单位,则复数z的模为( )
A. B. C. D.2
4.B [解析] 由题意得z=2i+=2i+=1+i,复数z的模|z|==.
5.[2013·北京朝阳区期末] 执行如图K42-4所示的程序框图.若输入x=3,则输出k的值是( )
图K42-4
A.3 B.4 C.5 D.6
5.C [解析] 第一次循环x=3+5=8,k=1;第二次循环x=8+5=13,k=2;第三次循环x=13+5=18,k=3;第四次循环x=18+5=23,k=4;第五次循环x=23+5=28,k=5,此时满足条件输出k=5,选C.
6.[2013·广东茂名模拟] i是虚数单位,i+i2+i3+i4+…+i2 013=________.
6.i [解析] ∵i4n+1+i4n+2+i4n+3+i4n=0,∴i+i2+…+i2 013=i.
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