高中数学必修5必做16题
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⾼中数学⼈教版必修五数列经典例题⾼考题(附解析答案)黄冈经典例题⾼考题(附答案,解析)等差数列例1、在等差数列{a n}中:1、若a1-a4-a8-a12+a15=2,则a3+a13=___________.2、若a6=5,a3+a8=5,则a10=___________.3、若a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,则a3+a6+a9=___________.例 2、已知数列{a n}的通项,试问该数列{a n}有没有最⼤项?若有,求最⼤项和最⼤项的项数,若没有,说明理由.例 3、将正奇数1,3,5,7,……排成五列,(如下图表),按图表的格式排下去,2003所在的那列,从左边数起是第⼏列?第⼏⾏?1 3 5 715 13 11 917 19 21 2331 29 27 25…………例 4、设f(x)=log 2x-log x4(0(1)求数列{a n}的通项公式;(2)判断该数列{a n}的单调性.1.(2009年安徽卷)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A.-1B.1C.3D.72.(2009年湖北卷)古希腊⼈常⽤⼩⽯⼦在沙滩上摆成各种形状来研究数,⽐如:他们研究过图(1)中的1,3,6,10,……,由于这些数能够表⽰成三⾓形,将其称为三⾓形数;类似地,称图(2)中的1,4,9,16,……这样的数为正⽅形数,下列数中既是三⾓形数⼜是正⽅形数的是()A.289 B.1024 C.1225 D.13783.(江西卷)在数列{a n}中,,则a n=( )A.2+lnnB.2+(n-1)lnnC.2+nlnnD.1+n+lnn等差数列前N项和、等⽐数列例 1 、在等差数列 {a n}中,(1)已知a15=33,a45=153,求a61;(2)已知S8=48,S12=168,求S4;(3)已知a1-a4-a8-a12+a15=2,求S15;(4)已知S7=42,S n=510,a n-3=45,求n.例 2 、已知数列 {a n}的前n项和,求数列{|a n|}的前n项和S n′.例 3 、设数列 {a n}的⾸项a1=1,前n项之和S n满⾜关系式:3tS n-(2t+3)S n-1=3t(t>0,n=2,3,4…)(1)求证:数列{a n}为等⽐数列;(2)设数列{a n}的公⽐为f(t),作数列{b n},使(n=2,3,4,…),求b n.(3)求和:b1b2-b2b3+b3b4-…+(-1)n+1b n b n+1.例 4、⼀个⽔池有若⼲出⽔量相同的⽔龙头,如果所有⽔龙头同时放⽔,那么 24分钟可注满⽔池,如果开始时,全部放开,以后每隔相等的时间关闭⼀个⽔龙头,到最后⼀个⽔龙头关闭时,恰好注满⽔池,⽽且最后⼀个⽔龙头放⽔的时间恰好是第⼀个⽔龙头放⽔时间的5倍,问最后关闭的这个⽔龙头放⽔多少时间?例 5 、在 XOY平⾯上有⼀个点列P1(a1,b1),P2(a2,b2),…,P n(a n,b n),…,对每个⾃然数n,点P n位于函数y=2000(0(2)若对每个⾃然数n,以b n,b n+1,b n+2为边长能构成⼀个三⾓形,求a的取值范围;(3)设B n=b1·b2·…·b n(n∈N*).若a取(2)中确定的范围内的最⼩整数,求数列{B n}的最⼤项的项数.1.(2009年宁夏、海南卷)等差数列{a n}的前n项和为S n,已知,,则m=()A.38B.20C.10D.92.(2009年全国1卷)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S9=72,则=_________.3.(2009年福建卷)等⽐数列中,已知.(1)求数列的通项公式;(2)若分别为等差数列的第3项和第5项,试求数列的通项公式及前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例 1 、 {a n} 为等差数列(d≠0) , {a n} 中的部分项组成的数列恰为等⽐数列,且 k1=1 ,k2=5 , k3=17 ,求 k1+k2+k3+……+k n的值 .例 2、已知数列 {a n} 满⾜条件: a1=1 , a2=r(r ﹥ 0) 且 {a n·a n+1} 是公⽐为 q(q ﹥ 0) 的等⽐数列,设 b n=a2n -1+a2n(n=1,2, …… ).(1)求出使不等式 a n a n+1+a n+1a n+2> a n+2 a n+3 (n ∈ N*) 成⽴的 q 的取值范围;(2)求 b n;(3)设,求数列的最⼤项和最⼩项的值 .例 3 、某职⼯年初向银⾏贷款 2万元⽤于购房,银⾏为了推⾏住房制度改⾰,贷款优惠的年利率为10%,按复利计算,若这笔贷款要求分10年等额还清,每年⼀次,并且从贷款后次年年初开始归还,问每年应还多少元?(精确到1元)例 4、在⼀次⼈才招聘会上,有 A、B两家公司分别开出它们的⼯资标准:A公司允诺第⼀年⽉⼯资为1500元,以后每年⽉⼯资⽐上⼀年⽉⼯资增加230元;B公司允诺第⼀年⽉⼯资为2000元,以后每年⽉⼯资⽐上⼀年的⽉⼯资的基础上递增5%.设某⼈年初被A、B两家公司同时录取,试问:(1)若该⼈分别在A公司或B公司连续⼯作n年,则他在第n年的⽉⼯资收⼊分别是多少?(2)该⼈打算连续在⼀家公司⼯作10年,仅从⼯资收⼊总量较多作为应聘的标准(不计其他因素),该⼈应该选择哪家公司,为什么?(3)在A公司⼯作⽐在B公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多多少元?(精确到1元)并说明理由.1.(2009年全国2卷)设等⽐数列{a n}的前n项和为S n,若,则=___________.2.(2009年北京卷)若数列满⾜:,则___________;前8项的和___________.(⽤数字作答)3.(2009年辽宁卷)等⽐数列{a n}的前n 项和为S n,已知,,成等差数列.(1)求{a n}的公⽐q;(2)若a1-a3=3,求S n.答案&解析等差数列例⼀分析:利⽤等差数列任两项之间的关系:a m=a n+(m-n)d以及“距⾸末两端等距离两项的和相等”的性质可简化解答过程.解:,故 5=10-d,∴ d=5.故 a10=a6+4d=5+4×5=25.例⼆分析:考察数列{a n}在哪⼀范围是递增数列,在哪些范围是递减数列,即可找到最⼤项.解:由有n≤9.⽽ a n>0,∴当n≤9时,有a n+1≥a n.即 a1a11>a12>…∴数列{a n}中存在最⼤项,最⼤项的项数为9或10,最⼤项为.点评:最⼤项与最⼤项的项数是不同概念,⼀个是项,⼀个是项号.例三分析:考虑到每⾏占有四个数,利⽤周期性进⾏处理,每⼀个周期占两⾏⽤ 8个数,只须确定2003是第⼏个正奇数,问题就得到解决. 解:设2003是第n个正奇数.则 2003=1+(n-1)·2.∴ n=1002.⽽ 1002=8×125+2.∴ 2003在第251⾏第3列.例四分析:依据条件列出关于a n的⽅程,解⽅程并注意f(x)的定义域0⼜∵ f(x)定义域为0(2)则数列{a n}为递增数列.1. 答案:B2.答案:C解析:根据图形的规律可知第n个三⾓形数为,第n个正⽅形数为b n=n2,由此可排除D(1378不是平⽅数),将A、B、C选项代⼊到三⾓形数表达式中检验可知,符合题意的是C选项,故选C.3.答案:A等差数列前N项和、等⽐数列例1 解析:(1) a45 -a15=30d=153 -33 得 d=4 , a61=a45+16d=217.(2)⽅法 1 S4, S8-S4, S12-S8成等差数列,则 S4+(168 -48) =2(48 -S4)解得 S4= -8⽅法 2 成等差数列,则,∴ d=2.故.则 S4= -8.(3)∵(4) S7=7a4=42 ∴ a4=6∴ n=20例⼆解析:∴ a n=63 -3n≥0 有 n ≤ 21 误解⼀=误解⼆例三解析:(1)∵ n≥2 时∴ {a n} 为等⽐数列 .(2)∵则 {b n} 为等差数列,⽽ b1=1.∴∴当 n 为偶数时,当 n 为奇数时例四解析:设有 n 个⽔龙头,每个⽔龙头放⽔时间依次为 x1, x2, x3,…, x n,则数列 {x n} 为等差数列且每个⽔龙头 1 分钟放⽔池⽔,故最后关闭的⽔龙头放⽔时间为 40 分钟 .例五解析:(1)∵.(2)∵ 0要使 b n, b n+1, b n+2为边能构成三⾓形,(3)故{B n} 中最⼤项的项数为n=20.1.答案:C解析:因为{a n}是等差数列,所以,由,得:2-=0,所以=2,⼜,即=38,即(2m-1)×2=38,解得m=10,故选C.2.答案:24解析:∵{a n}是等差数列,由,得,.3.解析:(1)设的公⽐为,由已知得,解得..(2)由(1)得,,则,.设的公差为,则有,解得.从⽽.所以数列的前项和.等⽐数列前N项和、数列的应⽤例⼀解答:设公⽐为 q ,例⼆解答:(1)由题意得 rq n-1+rq n> rq n+1.由题设 r ﹥ 0,q ﹥ 0 ,故上式 q2-q-1﹤0 ,(2)因为,所以,b1=1+r≠0 ,所以 {b n} 是⾸项为 1+r ,公⽐为 q 的等⽐数列,从⽽ b n=(1+r)q n-1.(3)由(2)知 b n=(1+r)q n-1,从上式可知当 n-20.2 > 0 ,即 n ≥ 21(n ∈ N) 时, c n随 n 的增⼤⽽减⼩,故①当 n-20.2<0 ,即 n ≤ 20(n ∈ N) 时, c n也随着 n 的增⼤⽽减⼩,故②综合①、②两式知对任意的⾃然数 n 有 c20≤ c n≤ c21故 {c n} 的最⼤项 c21=2.25 ,最⼩项 c20=-4.例三解⼀:我们把这类问题⼀般化,即贷款年利率为 a ,贷款额为 M ,每年等额归还 x 元,第 n 年还清,各年应付款及利息分别如下:第 n 次付款 x 元,这次⽋款全还清 .第 n-1 次付款 x 元后,过⼀年贷款全部还清,因此所付款连利息之和为 x(1+a) 元;第 n-2 次付款 x 元后,过⼆年贷款全部还清,因此所付款连利息之和为 x(1+a)2元;……第⼀次付款 x 元后,⼀直到最后⼀次贷款全部还清,所付款连利息之和为 x(1+a)n-1元.将 a=0.1 , M=20000 , n=10 代⼊上式得故每年年初应还 3255 元.解⼆:设每年应还 x 元,第 n 次归还 x 元之后还剩⽋款为 a n元;则 a0=20000 , a1=20000(1+10%)-x ,a n+1=a n(1+10%)-x ,∴ a n+1-10x=1.1(a n-10x) ,故数列 { a n-10x} 为等⽐数列.∴ a n-10x= (a0-10x)×1.1n,依题意有 a10=10x+(20000-10x) ×1.110=0 ..故每年平均应还 3255 元.例四解答:(1)此⼈在 A 、 B 公司第 n 年的⽉⼯资数分别为:a n=1500+230 × (n-1)(n ∈ N*) ,b n=2000(1+5%)n-1(n ∈ N*) .(2)若该⼈在 A 公司连续⼯作 10 年,则他的⼯资收⼊总量为:12(a1+a2+…+a10)=304200 (元);若该⼈在 B 公司连续⼯作 10 年,则他的⼯资收⼊总量为:12(b1+b2+…+b10) ≈ 301869 (元).因此在 A 公司收⼊的总量⾼些,因此该⼈应该选择 A 公司 .(3)问题等价于求 C n=a n-b n=1270+230n-2000×1.05n-1(n ∈ N*) 的最⼤值 .当 n ≥ 2 时, C n-C n-1=230-100×1.05n-2,当 C n-C n-1> 0 ,即 230-100×1.05n-2> 0 时, 1.05n-2<2.3 ,得 n<19.1,因此,当 2 ≤ n ≤ 19 时, C n-1<C n;于是当 n ≥ 20 时, C n≤ C n-1.∴ C19=a19-b19≈ 827 (元) .即在 A 公司⼯作⽐在 B 公司⼯作的⽉⼯资收⼊最多可以多827 元.1.答案:3解析:设等⽐数列的公⽐为q.当q=1时,.当q≠1时,由.2. 答案:16;255解析:依题知数列{a n}是⾸项为1,且公⽐为2的等⽐数列,.3. 解析:(1)依题意有.由于,故.⼜,从⽽.(2)由已知可得.故.从⽽.。
必修五第一章 解三角形1.在△ABC 中,AB =5,BC =6,AC =8,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .非钝角三角形 解析:最大边AC 所对角为B ,则cosB =52+62-822×5×6=-320<0,∴B 为钝角. 答案 C2.在△ABC 中,已知a =1,b =3,A =30°,B 为锐角,那么A ,B ,C 的大小关系为( ) A .A>B>CB .B>A>C C .C>B>AD .C>A>B解析 由正弦定理a sinA =b sinB ,∴sinB =bsinA a =32.∵B 为锐角,∴B =60°,则C =90°,故C>B>A. 答案 C 3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323解:由A +B +C =180°,可求得A =45°,由正弦定理,得b =asinB sinA =8×sin60°sin45°=8×3222=4 6.答案 C4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则BA →·BC →的值为( ) A .5 B .-5 C .15 D .-15 解析 在△ABC 中,由余弦定理得cosB =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =25+49-642×5×7=17.∴BA →·BC →=|BA →|·|BC →|cosB =5×7×17=5. 答案 A5.假设三角形三边长之比是1:3:2,则其所对角之比是( ) A .1:2:3B .1:3:2C .1:2: 3 D.2:3:2解析 设三边长分别为a ,3a,2a ,设最大角为A ,则cosA =a 2+3a2-2a22·a ·3a=0,∴A =90°.设最小角为B ,则cosB =2a2+3a2-a 22·2a ·3a=32, ∴B =30°,∴C =60°. 因此三角之比为1:2:3. 答案 A6.在△ABC 中,假设a =6,b =9,A =45°,则此三角形有( ) A .无解 B .一解 C .两解 D .解的个数不确定解析 由b sinB =a sinA ,得sinB =bsinAa =9×226=3 24>1.∴此三角形无解. 答案 A7.已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin 2A -sin 2C)=(2a -b)sinB(其中a ,b 分别为A ,B 的对边),那么角C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90° 解析 根据正弦定理,原式可化为2R ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 24R 2-c 24R 2=(2a -b)·b 2R , ∴a 2-c 2=(2a -b)b ,∴a 2+b 2-c 2=2ab ,∴cosC =a 2+b 2-c 22ab =22,∴C =45°. 答案 B8.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,且满足ab =4,则该三角形的面积为( ) A .1 B .2 C. 2 D. 3解析 由a sinA =b sinB =csinC =2R ,又sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,可得a 2+b 2-ab =c 2.∴cosC =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =60°,sinC =32.∴S △ABC =12absinC = 3.答案 D9.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sinBsinC 的值为( )A.85B.58C.53D.35解析 由余弦定理,得 cosA =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC ,解得AC =3. 由正弦定理sinB sinC =AC AB =35. 答案 D10.在三角形ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 的大小为( ) A.2π3 B.5π6 C.3π4D.π3解析 由余弦定理,得cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =52+32-722×5×3=-12,∴∠BAC =2π3.答案 A11.有一长为1 km 的斜坡,它的倾斜角为20°,现要将倾斜角改为10°,则坡底要加长( )A .0.5 kmB .1 kmC .1.5 kmD.32km 解析 如图,AC =AB ·sin20°=sin20°,BC =AB ·cos20°=cos20°,DC =ACtan10°=2cos 210°,∴DB =DC -BC =2cos 210°-cos20°=1. 答案 B12.已知△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.假设a =c =6+2,且A =75°,则b 为( ) A .2 B .4+2 3 C .4-2 3D.6- 2解析 在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bccosA ,∵a =c ,∴0=b 2-2bccosA =b 2-2b(6+2)cos75°,而cos75°=cos(30°+45°)=cos30°cos45°-sin30°sin45°=22⎝ ⎛⎭⎪⎫32-12=14(6-2),∴b 2-2b(6+2)cos75°=b 2-2b(6+2)·14(6-2)=b 2-2b =0,解得b =2,或b =0(舍去).故选A. 答案 A13.在△ABC 中,A =60°,C =45°,b =4,则此三角形的最小边是____________.解析 由A +B +C =180°,得B =75°,∴c 为最小边,由正弦定理,知c =bsinC sinB =4sin45°sin75°=4(3-1). 答案 4(3-1)14.在△ABC 中,假设b =2a ,B =A +60°,则A =________. 解析 由B =A +60°,得sinB =sin(A +60°)=12sinA +32cosA.又由b =2a ,知sinB =2sinA.∴2sinA =12sinA +32cosA.即32sinA =32cosA.∵cosA ≠0, ∴tanA =33.∵0°<A<180°,∴A =30°. 答案 30° 15.在△ABC 中,A +C =2B ,BC =5,且△ABC 的面积为103,则B =_______,AB =_______. 解析 由A +C =2B 及A +B +C =180°,得B =60°.又S =12AB ·BC ·sinB ,∴10 3=12AB ×5×sin60°,∴AB =8. 答案 60° 816.在△ABC 中,已知(b +c):(c +a):(a +b)=8:9:10,则sinA :sinB :sinC =________.解析 设⎩⎪⎨⎪⎧b +c =8k ,c +a =9k ,a +b =10k ,可得a :b :c =11:9:7.∴sinA :sinB :sinC =11:9:7. 答案 11:9:7三、解答题(本大题共6个小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)在非等腰△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a 2=b(b +c). (1)求证:A =2B ;(2)假设a =3b ,试判断△ABC 的形状.解 (1)证明:在△ABC 中,∵a 2=b ·(b +c)=b 2+bc ,由余弦定理,得cosB =a 2+c 2-b 22ac =bc +c 22ac =b +c 2a =a 2b =sinA2sinB,∴sinA =2sinBcosB =sin2B.则A =2B 或A +2B =π.假设A +2B =π,又A +B +C =π,∴B =C.这与已知相矛盾,故A =2B. (2)∵a =3b ,由a 2=b(b +c),得3b 2=b 2+bc ,∴c =2b. 又a 2+b 2=4b 2=c 2.故△ABC 为直角三角形.18.(12分)锐角三角形ABC 中,边a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,角A ,B 满足2sin(A +B)-3=0.求: (1)角C 的度数;(2)边c 的长度及△ABC 的面积.解 (1)由2sin(A +B)-3=0,得sin(A +B)=32. ∵△ABC 为锐角三角形,∴A +B =120°,∴∠C =60°. (2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两个根, ∴a +b =23,ab =2.∴c 2=a 2+b 2-2abcosC =(a +b)2-3ab =12-6=6. ∴c = 6.S △ABC =12absinC =12×2×32=32.19.(12分)如右图,某货轮在A 处看灯塔B 在货轮的北偏东75°,距离为12 6 nmile ,在A 处看灯塔C 在货轮的北偏西30°,距离为8 3 nmile ,货轮由A 处向正北航行到D 处时,再看灯塔B 在北偏东120°,求: (1)A 处与D 处的距离; (2)灯塔C 与D 处的距离.解 (1)在△ABD 中,∠ADB =60°,B =45°,AB =126,由正弦定理,得AD =ABsinBsin ∠ADB=126×2232=24(nmile).(2)在△ADC 中,由余弦定理,得 CD 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC ·cos30°. 解得CD =83(nmile).∴A 处与D 处的距离为24 nmile ,灯塔C 与D 处的距离为8 3 nmile.20.(12分)已知△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b),n =(sinB ,sinA),p =(b -2,a -2).(1)假设m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)假设m ⊥p ,边长c =2,角C =π3,求△ABC 的面积.解 (1)证明:∵m ∥n ,∴asinA =bsinB.由正弦定得知,sinA =a 2R ,sinB =b 2R (其中R 为△ABC 外接圆的半径),代入上式,得a ·a 2R =b ·b2R ,∴a =b.故△ABC为等腰三角形.(2)∵m ⊥p ,∴m ·p =0,∴a(b -2)+b(a -2)=0,∴a +b =ab. 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC 得 4=(a +b)2-3ab ,即(ab)2-3ab -4=0.解得ab =4,ab =-1(舍去).∴△ABC 的面积S =12absinC =12×4×sin π3= 3.第二章 数列1.已知正项数列{a n }中,a 1=l ,a 2=2,2a n 2=a n+12+a n−12〔n ≥2〕,则a 6=〔 〕 A .16 B .4 C .2√2 D .45【解答】解:∵正项数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n+12+a n ﹣12〔n ≥2〕, ∴a n+12﹣a n 2=a n 2﹣a n ﹣12,∴数列{a n 2}为等差数列,首项为1,公差d=a 22﹣a 12=3,∴a n 2=1+3〔n ﹣1〕=3n ﹣2,∴a n =√3n +2 ∴a 6=√3×6−2=4, 故选:B 2.《张丘建算经》卷上第22题﹣﹣“女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同.已知第一天织布5尺,30天共织布390尺,则该女子织布每天增加〔 〕 A .47尺 B .1629尺 C .815尺 D .1631尺 【解答】解:设该妇子织布每天增加d 尺, 由题意知S 30=30×5+30×292d =390,解得d=1629.故该女子织布每天增加1629尺.故选:B .3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n+1={2a n ,(n 为正奇数)a n +1,(n 为正偶数),则其前6项之和是〔 〕A .16B .20C .33D .120【解答】解:∵a 1=1,a n+1={2a n ,(n 为正奇数)a n +1,(n 为正偶数),∴a 2=2a 1=2,a 3=a 2+1=2+1=3,a 4=2a 3=6,a 5=a 4+1=7,a 6=2a 5=14 ∴其前6项之和是1+2+3+6+7+14=33故选C . 4.定义n p 1+p 2+⋯+p n为n 个正数p 1,p 2,…p n 的“均倒数”.假设已知数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n+1,又b n =a n +14,则1b 1b 2+1b 2b 3+⋯+1b 10b 11=〔 〕A . 111 B . 910C . 1011 D . 1112【解答】解:由已知得,na1+a 2+⋯+a n=12n+1∴a 1+a 2+…+a n =n 〔2n+1〕=S n当n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=4n ﹣1,验证知当n=1时也成立,∴a n =4n ﹣1, ∴b n =a n +14,∴1bn ′b n+1=1n −1n+1∴1b1b 2+1b2b 3+⋯+1b10b 11=(1-12)+(12−13)+(13−14)+⋯+(110−111)=1−111=1011. 故选C .5.已知等比数列{a n }是递增数列,S n 是{a n }的前n 项和.假设a 1,a 3是方程x 2﹣5x+4=0的两个根,则S 6= 63 . 【解答】解:解方程x 2﹣5x+4=0,得x 1=1,x 2=4.因为数列{a n }是递增数列,且a 1,a 3是方程x 2﹣5x+4=0的两个根,所以a 1=1,a 3=4.设等比数列{a n }的公比为q ,则q 2=a 3a 1=41=4,所以q=2.则S 6=a 1(1−q 6)1−q=1×(1−26)1−2=63. 故答案为63.6.如图给出一个“三角形数阵”.已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,记第i 行第j 列的数为a ij 〔i ≥j ,i ,j ∈N *〕,则a 53等于 ,a mn = 〔m ≥3〕.14 12,14 34,34,316【解答】解:①第k 行的所含的数的个数为k ,∴前n 行所含的数的总数=1+2+…+n=n(n+1)2.a 53表示的是第5行的第三个数,由每一列数成等差数列,且第一列是首项为12,公差d=12−14=14的等差数列,∴第一列的第5 个数=14+(5−1)×14=54;又从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,由第三行可知公比q=3834=12,∴第5行是以为首项,12为公比的等比数列,∴a 53=54×(12)2=516.②a mn 表示的是第m 行的第n 个数,由①可知:第一列的第m 个数=14+(m −1)×14=m4,∴a mn =m 4×(12)n−1=m 2n+1.故答案分别为516, m2n+1.7.等差数列{a n }中,a 7=4,a 19=2a 9,〔Ⅰ〕求{a n }的通项公式;〔Ⅱ〕设b n =1na n,求数列{b n }的前n 项和S n .【考点】8E :数列的求和;84:等差数列的通项公式. 【分析】〔I 〕由a 7=4,a 19=2a 9,结合等差数列的通项公式可求a 1,d ,进而可求a n 〔II 〕由b n =1na n=2n(n+1)=2n −2n+1,利用裂项求和即可求解【解答】解:〔I 〕设等差数列{a n }的公差为d ∵a 7=4,a 19=2a 9,∴{a 1+6d =4a 1+18d =2(a 1+8d)解得,a 1=1,d=12∴a n =1+12(n −1)=1+n 2〔II 〕∵b n =1na n=2n(n+1)=2n −2n+1∴S n =2(1−12+12−13+⋯+1n −1n+1)=2(1−1n+1)=2nn+18.已知等差数列{a n },的前n 项和为S n ,且a 2=2,S 5=15,数列{b n }满足b 1=12,b n+1=n+12n b n . 〔1〕求数列{a n },{b n }的通项公式;〔2〕记T n 为数列{b n }的前n 项和,f (n )=2S n (2−T n )n+2,试问f 〔n 〕是否存在最大值,假设存在,求出最大值,假设不存在请说明理由. 将b n+1=n+12nb n 整理,得到{b n n}是首项为12,公比为12的等比数列,应用等比数列的通项即可求出b n ;〔2〕运用错位相减法求出前n 项和T n ,化简f 〔n 〕,运用相邻两项的差f 〔n+1〕﹣f 〔n 〕,判断f 〔n 〕的增减性,从而判断f 〔n 〕是否存在最大值. 【解答】解:〔1〕设等差数列{a n }首项为a 1,公差为d , 则{a 1+d =25a 1+10d =15解得a 1=1,d=1,∴a n =n ,又b n+1n+1=b n 2n ,即{b nn }是首项为12,公比为12的等比数列, ∴bn n =b 11(12)n−1,∴b n =n2n ;〔2〕由〔1〕得:T n =12+222+323+⋯+n2n ,12T n=123+223+324+⋯+n−12n +n2n+1,相减,得12T n =12+122+123+⋯+12n +n2n+1, =12(1−12n )1−12,∴T n =2−n+22n,又S n =12n 〔n+1〕,∴f (n )=2S n (2−T n )n+2=n 2+n 2n,∴f (n +1)−f (n )=(n+102+n+12n+1−n 2+n 2n=(n+1)(2−n)2n−1,当n >3时,f 〔n+1〕﹣f 〔n 〕<0,数列{f 〔n 〕}是递减数列, 又f (1)=1,f (2)=32,f (3)=32 ∴f 〔n 〕存在最大值,且为32.9.设数列{a n }的前项n 和为S n ,假设对于任意的正整数n 都有S n =2a n −3n .〔1〕设b n =a n +5,求证:数列{b n }是等比数列,并求出{a n }的通项公式。
(数学5必修)第一章:解三角形[基础训练A 组]一、选择题1.在△ABC 中,若0030,6,90===B a C ,则b c -等于( )A .1B .1-C .32D .32-2.若A 为△ABC 的内角,则下列函数中一定取正值的是( )A .A sinB .A cosC .A tanD .Atan 1 3.在△ABC 中,角,A B 均为锐角,且,sin cos B A >则△ABC 的形状是( )A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形4.等腰三角形一腰上的高是3,这条高与底边的夹角为060,则底边长为( )A .2B .23 C .3 D .32 5.在△ABC 中,若B a b sin 2=,则A 等于( )A .006030或B .006045或C .0060120或D .0015030或6.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是( )A .090B .0120C .0135D .0150 二、填空题1.在Rt △ABC 中,090C =,则B A sin sin 的最大值是_______________。
2.在△ABC 中,若=++=A c bc b a 则,222_________。
3.在△ABC 中,若====a C B b 则,135,30,200_________。
4.在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =7∶8∶13,则C =_____________。
5.在△ABC 中,,26-=AB 030C =,则AC BC +的最大值是________。
三、解答题1. 在△ABC 中,若,cos cos cos C c B b A a =+则△ABC 的形状是什么?2.在△ABC 中,求证:)cos cos (aA bB c a b b a -=-3.在锐角△ABC 中,求证:C B A C B A cos cos cos sin sin sin ++>++。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤? ????a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <="">D .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数,求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1,求证:? ????1a -1? ????1b -1? ??1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<="">x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bc< p="">C.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lg< p="">a+b2=R.所以P<q<r.< p="">3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得? ????2b a +a 2b +? ????3c a +a 3c +? ????3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴? ????2b a +a 2b -1+? ????3c a +a 3c -1+? ????3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1,所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得? ????1a -1? ????1b -1? ????1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2,即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20,当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6,∴xy =16(2x ·3y )≤16·?2x +3y 22=16·? ????622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1,∴x +y =(x +y )·? ??1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10,又∵x >0,y >0,∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立.由y =3x ,1x +9y=1,得x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6? 2a +1b =1,∴2a +b =6? ????2a +1b ·(2a +b )=6? ?5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy ,=120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0,故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100,求得x =15,即铁栅的长是15米.练习:1.解析:选B A 中,当0<="">lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤?a +b 22≤? ??422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =? ????2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当 a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4? ??900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号,所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15,即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3,∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1,当且仅当43-x=3-x ,即x =1时取等号,∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )? ????1x +3y =4+? ????y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号.又x +y =4,∴1x +3y ≥1+32,故1x +3y 的最小值为1+32.</q<r.<></lg<></bc<>。
人教版高中数学(理)必修5(实验班)全册同步练习及答案1.1.1 正弦定理一、选择题1.在ABC ∆中,10a =,60B =,45C =,则c = ( )A .10B .1)C .1)D .2.在ABC ∆中,下列关系式中一定成立的是 ( ) A .sin a b A > B .sin a b A = C .sin a b A <D .sin a b A ≥3. 在ABC ∆中,已知60A =,a =sin sin sin a b cA B C++=++ ( )A B D .4. 在ABC ∆中,已知22tan tan a B b A =,则此三角形是 ( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .直角或等腰三角形5. 在锐角ABC ∆中,已知4AB = ,1AC = ,ABC S ∆=,则AB AC的值为( )A .2-B .2C .4±D .2±6. 在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且4a =,5b c +=,tan tan tan B C B C += ,则ABC ∆的面积为 ( )A ..34二、填空题7.在ABC ∆中,若1b =,c =C =2π3,则a =________.8.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.若a =1,b =3,A +C =2B ,则sin C =________.三、解答题9.根据下列条件,解ABC ∆.(1)已知4b =,8c =,30B =,解此三角形; (2)已知45B =,75C =,2b =,解此三角形.10. 在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若2a =,4C π=,cos25B =, 求ABC ∆的面积S .1.1.1正弦定理一、选择题1.B2.D3.B4.D5.B6.C 二、填空题 7.1 8. 1三、解答题9. 解:(1)由正弦定理得sin 8sin30sin 14c B C b ===由c b >知30150C << ,得90C =从而60A = ,a ==(2)由180+=A B C + 得60A =∵sin sin a b A B = ∴sin 2sin 60sin sin 45b A a B ===同理sin 2sin 751sin sin 45b C c B ===10. 解:由2cos 2cos12B B =-知43cos 2155B =⨯-=又0B π<<,得4sin 5B ==sin sin[()]sin()A B C B C π∴=-+=+sin cos cos sin 10B C B C =+= 在ABC ∆中,由sin sin a c A C =知sin 10sin 7a C c A == 111048sin 222757S ac B ∴==⨯⨯⨯=.1.1.2 余弦定理一、选择题1.在ABC ∆中,已知13,34,8===c b a ,则ABC ∆的最小角为 ( ) A .3π B .4π C .4π D .12π 2.在ABC ∆中,如果bc a c b c b a 3))((=-+++,则角A 等于 ( )A .030B .060C .0120D .01503.在ABC ∆中,若8,3,7===c b a ,则其面积等于 ( ) A .12 B .221C .28D .36 4.在ABC ∆中,若bc a c b c b a 3))((=-+++,并有sin 2sin cos A B C =,那么ABC ∆是 ( ) A .直角三角形 B .等边三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形5.在ABC ∆中,60A = ,1b =,ABC S ∆,则sin sin sin a b cA B C++=++ ( )A B D 6.某班设计了一个八边形的班徽(如右图),它由腰长为1,顶角为α的四个等腰三角形及其底边构成的正方形所组成,该八边形的面积为 ( )A .2sin 2cos 2αα-+B .sin 3αα+C .3sin 1αα+D .2sin cos 1αα-+ 二、填空题7.在ABC ∆中,三边的边长为连续自然数,且最大角是钝角,这个三角形三边的长分别为_______ .8. 在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若)cos cos c A a C -=,则cos A = .三、解答题9.在△ABC 中,已知030,35,5===A c b ,求C B a 、、及面积S .10.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.已知:b =2,c =4,cos A =34.(1)求边a 的值;(2)求cos(A -B )的值.1.1.2余弦定理一、选择题1.B2.B3.D4.B5.B6.A 二、填空题 7.8.三、解答题9. 解 由余弦定理,知A bc c b a cos 2222-+=2530sin 3552)35(5022=⨯⨯-+= ∴5=a 又∵b a =∴030==A B ∴00120180=--=B A C432530sin )35(521sin 210=⨯⨯==A bc S10. 解:(1)a 2=b 2+c 2-2bc cos A=22+42-2×2×4×34=8,∴a =2 2.(2)∵cos A =34,∴sin A =74,a sin A =bsin B , 即2274=2sin B .∴sin B =148.又∵b <c ,∴B 为锐角.∴cos B =528. ∴cos(A -B )=cos A cos B +sin A sin B =34×528+74×148=11216.1.1.3 正、余弦定理的综合应用一、选择题1.在ABC ∆中,若sin :sin :sin 5:7:8A B C =,则B ∠的大小是 ( )A .6π B .56π C .3πD .23π2.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,如果c =,30B =,那么角C等于 ( ) A .120B .105C .90D .753.ABC ∆的两边长分别为2,3,其夹角的余弦值为13,则其外接圆的半径为( )A B C D . 4.在ABC ∆中,若1413cos ,8,7===C b a ,则最大角的余弦是 ( ) A .51- B .61- C .71- D .81-5. 在ABC ∆中,A ∠满足条件cm BC cm AB A A 32,2,1cos sin 3===+,ABC ∆的面积等于 ( )A .3B .CD 6.在ABC ∆中,2sin22A c b c-= (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则ABC ∆的形状为 ( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形 二、填空题7.已知在ABC ∆中,060A =,最大边和最小边的长是方程0322732=+-x x 的两实根,那么BC 边长等于________.8.已知锐角ABC ∆的三边a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且222()tan b c a A +-,则角A 的大小_________.三、解答题9.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且满足(2)cos cos a c B b C -=.(1)求角B 的大小;(2)若b =4a c +=,求ABC ∆的面积.10.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,已知1cos 24C =-. (1)求sin C 的值;(2)当2a =,2sin sin A C =时,求b 及c 的长.1.1.3正、余弦定理的综合应用一、选择题1.C2.A3.C4.C5.C6.B 二、填空题 7.78.60三、解答题9. 解:(1)由正弦定理得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C , 代入(2a -c )cos B =b cos C ,整理,得2sin A cos B =sin B cos C +sin C cos B , 即2sin A cos B =sin(B +C )=sin A . 又sin A >0,∴2cos B =1,由B ∈(0,π),得B =π3. (2)由余弦定理得 b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B .将b =7,a +c =4,B =π3代入整理,得ac =3.∴△ABC 的面积为S =12ac sin B =32sin60°=334.10. 解:(1)因为cos2C =1-2sin 2C =-14,所以sin C =±104, 又0<C <π,所以sin C =104.(2)当a =2,2sin A =sin C 时,由正弦定理a sin A =csin C ,得c =4. 由cos2C =2cos 2C -1=-14,且0<C <π得cos C =±64. 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得b 2±6b -12=0, 解得b =6或26,所以⎩⎨⎧ b =6,c =4,或⎩⎨⎧b =26,c =4.1.2应用举例(二)一、选择题1. 在某测量中,设A 在B 的南偏东3427' ,则B 在A 的 ( ) A.北偏西3427'B. 北偏东5533'C. 北偏西5533'D. 南偏西5533'2.台风中心从A 地以20 km/h 的速度向东北方向移动,离台风中心30 km 内的地区为危险区,城市B 在A 的正东40 km 处,B 城市处于危险区内的时间为( )A.0.5 hB.1 hC.1.5 hD.2 h3.已知D 、C 、B 三点在地面同一直线上,DC a =,从C 、D 两点测得A 的点仰角分别为α、()βαβ>,则A 点离地面的高AB 等于 ( ) A .)sin(sin sin βαβα-a B .)cos(sin sin βαβα-a C .)sin(cos cos βαβα-a D . )cos(cos cos βαβα-a4.有一长为1公里的斜坡,它的倾斜角为20°,现要将倾斜角改为10°,则坡底要伸长 ( )A .1公里B .sin10°公里C .cos10°公里D .cos20°公里5. 如右图,在某点B 处测得建筑物AE 的顶端A 的仰角为θ,沿BE 方向前进30米至C 处测得顶端A 的仰角为2θ,再继续前进103米至D 处,测得顶端A 的仰角为4θ,则θ的值为 ( )A .15°B .10°C .5°D .20°6.一船向正北航行,看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°, 另一灯塔在船的南偏西75°西,则这只船的速度是每小时( )A.5海里B.53海里C.10海里D.103海里° 二、填空题7.我舰在敌岛A 南偏西50 相距12n mile 的B 处,发现敌舰正由岛沿北偏西10 的方向以10n mile /h 的速度航行,我舰要用2小时追上敌舰,则需要速度的大小为 .8.在一座20m 高的观测台顶测得地面一水塔塔顶仰角为60 ,塔底俯角为45 ,那么这座塔的高为___ ____.三、解答题°9.如图,甲船在A处,乙船在A处的南偏东45 方向,距A有9n mile并以/h的速度航行用多20n mile/h的速度沿南偏西15 方向航行,若甲船以28n mile少小时能尽快追上乙船?10.在海岸A处发现北偏东45°方向,距A处(3-1)海里的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°方向,距A处2海里的C处的我方缉私船,奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度,从B处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船应沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.1.2应用举例(二)一、选择题1.A2.B3.A4.A5.A6.C 二、填空题 7.14nmile/h8. 20(1+3)m三、解答题9. 解:设用t h ,甲船能追上乙船,且在C 处相遇。
人B版高中数学必修5同步习题目录第1章1.1.1第一课时同步练习第1章1.1.1第二课时同步练习第1章1.1.2第一课时同步练习第1章1.1.2第二课时同步练习第1章1.2同步练习第1章章末综合检测第2章2.1.1同步练习第2章2.1.2同步练习第2章2.2.1第一课时同步练习第2章2.2.1第二课时同步练习第2章2.2.2第一课时同步练习第2章2.2.2第二课时同步练习第2章2.3.1第一课时同步练习第2章2.3.1第二课时同步练习第2章2.3.2第一课时同步练习第2章2.3.2第二课时同步练习第2章章末综合检测第3章3.1.1同步练习第3章3.1.2第一课时同步练习第3章3.1.2第二课时同步练习第3章3.2第一课时同步练习第3章3.2第二课时同步练习第3章3.3第一课时同步练习第3章3.3第二课时同步练习第3章3.4同步练习第3章3.5.1同步练习第3章3.5.2第一课时同步练习第3章3.5.2第二课时同步练习第3章章末综合检测人教B 版必修5同步练习1.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( ) A .1∶5∶6 B .6∶5∶1 C .6∶1∶5 D .不确定解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6.2.在△ABC 中,A =60°,a =13,则a +b +csin A +sin B +sin C等于( )A.8381B.2393C.393D .27 解析:选B.由比例的运算性质知a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =b sin B =c sin C ,故a sin A =1332=2393. 3.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )A.32B.34C.32或 3D.34或32解析:选D.AB sin C =AC sin B ,求出sin C =32,∵AB >AC ,∴∠C 有两解,即∠C =60°或120°,∴∠A =90°或30°.再由S △ABC =12AB ·AC sin A 可求面积.4.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________. 解析:由正弦定理,得a =2R ·sin A ,b =2R ·sin B , 代入式子a =2b cos C ,得 2R sin A =2·2R ·sin B ·cos C , 所以sin A =2sin B ·cos C , 即sin B ·cos C +cos B ·sin C =2sin B ·cos C , 化简,整理,得sin(B -C )=0. ∵0°<B <180°,0°<C <180°, ∴-180°<B -C <180°, ∴B -C =0°,B =C . 答案:等腰三角形5.在△ABC 中,已知b =16,A =30°,B =120°,求边a 及S △ABC .解:由正弦定理,得a =b sin A sin B =16×sin30°sin120°=1633.又C =180°-(A +B )=180°-(30°+120°)=30°,∴S △ABC =12ab sin C =12×1633×16×12=6433.1.在△ABC 中,若AB =3,∠ABC =75°,∠ACB =60°,则BC 等于( ) A.3 B .2 C. 5 D. 6解析:选D.∠BAC =180°-75°-60°=45°,由正弦定理得BC sin ∠BAC =ABsin ∠ACB,∴BC =AB sin ∠BAC sin ∠ACB=3×sin 45°sin 60°= 6.2.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )A. 6 B .2 C. 3 D. 2解析:选D.由正弦定理得6sin120°=2sin C,∴sin C =12.又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c = 2.3.在△ABC 中,若cos A cos B =ba,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D.∵b a =sin B sin A ,∴cos A cos B =sin Bsin A,sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B ,或A +B =π2.4.三角形的两边长为3 cm 、5 cm ,其夹角的余弦值是方程5x 2-7x -6=0的根,则此三角形的面积是( )A .6 cm 2B .152cm 2C .8 cm 2D .10 cm 2 解析:选A.设其夹角为θ,由方程得cos θ=-35,∴sin θ=45,∴S =12×3×5×45=6(cm 2).5.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =m ∶(m +1)∶2m ,则m 的取值范围是( ) A .m >2 B .m <0C .m >-12D .m >12解析:选D.由已知和正弦定理可得:a ∶b ∶c =m ∶(m +1)∶2m .令a =mk ,b =(m +1)k ,c =2mk (k >0),则a ,b ,c 满足三角形的三边关系,即⎩⎪⎨⎪⎧a +b >c ,a +c >b ,b +c >a .得m >12.6.△ABC 中,若sin A a =cos B b =cos Cc,则△ABC 中最长的边是( )A .aB .bC .cD .b 或c解析:选A.cos B b =cos Cc,∴tan B =tan C ,∴B =C , sin A a =cos B b =cos B a sin B sin A=sin A ·cos Ba sin B,∴tan B =1,∴B =4=π4,A =π2,故a 最长.7.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +csin A +sin B +sin C=________,c =________.解析:由正弦定理得a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =63sin60°=12,又S △ABC =12bc sin A ,∴12×12×sin60°×c =183,∴c =6.答案:12 68.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.解析:由∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3得,∠A =30°,∠B =60°,∠C =90°,∴2R =a sin A =1sin30°=2,又∵a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,∴a -2b +c sin A -2sin B +sin C =2R (sin A -2sin B +sin C )sin A -2sin B +sin C =2R =2. 答案:29.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:依题意,sin C =223,S △ABC =12ab sin C =43,解得b =2 3. 答案:2 310.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.解:由S =12ab sin C 得,153=12×603×sin C ,∴sin C =12,∴∠C =30°或150°.又sin B =sin C ,故∠B =∠C . 当∠C =30°时,∠B =30°,∠A =120°.又∵ab =603,a sin A =bsin B,∴b =215.当∠C =150°时,∠B =150°(舍去). 故边b 的长为215.11.已知△ABC 中,A 、B 、C 分别是三个内角,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,△ABC 的外接圆半径为12,且C =π3,求△ABC 面积S 的最大值.解:S △ABC =12ab sin C =12·2R sin A ·2R sin B ·sin C =3R 2sin A sin B =32R 2[cos(A -B )-cos(A +B )]=32R 2[cos(A -B )+12]. 当cos(A -B )=1,即A =B 时,(S △ABC )max =334R 2=334×144=108 3.12.在平面四边形OAPB 中,∠AOB =120°,OA ⊥AP ,OB ⊥BP ,且AB =23,求OP 的长.解:如图,在平面四边形OAPB 中,∵OA ⊥AP ,OB ⊥BP ,∴O 、A 、B 、P 四点共圆.∴OP 的长就是四边形OAPB 外接圆的直径.∵a sin A =b sin B =c sin C=2R , 在△AOB 中,∠AOB =120°,AB =23,∴2R =AB sin ∠AOB =23sin 120°=4,∴△AOB 外接圆的直径为4, 即OP 的长为4.人教B 版必修5同步练习1.(2011年开封高二检测)在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( ) A.6 B. 2 C. 3 D .2 6解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin Bsin A= 6.2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( ) A .4 2 B .4 3C .4 6 D.323解析:选C.A =45°,由正弦定理得b =a sin Bsin A =4 6.3.在△ABC 中,∠B =45°,c =22,b =433,则∠A 的大小为( )A .15°B .75°C .105°D .75°或15°解析:选D.∵∠B 为锐角,又c sin B <b <c ,∴三角形有两解.4.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3,则A=________.解析:由正弦定理得:a sin A =csin C,所以sin A =a ·sin C c =12.又∵a <c ,∴A <C =π3,∴A =π6.答案:π65.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少?解:在△ABC 中,BC =40×12=20,∠ABC =140°-110°=30°, ∠ACB =(180°-140°)+65°=105°, 所以∠A =180°-(30°+105°)=45°, 由正弦定理得AC =BC ·sin ∠ABC sin A=20sin30°sin45°=102(km). 即货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是10 2 km.1.在△ABC 中,一定成立的等式是( ) A .a sin A =b sin B B .a sin B =b sin A C .a cos A =b cos B D .a cos B =b cos A解析:选B.由正弦定理得:a sin A =b sin B,故a sin B =b sin A . 2.(2009年高考广东卷)已知△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c .若a =c =6+2,且∠A =75°,则b =( )A .2 B.6- 2 C .4-2 3 D .4+2 3解析:选A.sin A =sin75°=sin(30°+45°)=sin30°cos45°+cos30°sin45°=2+64.由a =c =6+2可知,∠C =75°,所以∠B =30°,sin B =12,由正弦定理得b =asin A ·sin B =2+62+64×12=2,故选A. 3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对解析:选C.由正弦定理a sin A =b sin B 得:sin B =b sin A a =22,又∵a >b ,∴B <60°,∴B =45°.4.(2011年青岛高二检测)在△ABC 中,∠A =π3,BC =3,则△ABC 的两边AC +AB的取值范围是( )A .[33,6]B .(2,43)C .(33,43]D .(3,6]解析:选D.在△ABC 中,AC =BC ·sin B sin A =3·sin Bsin π3=23sin B ,AB =23sin C ,∴AC +AB =23sin B +23sin C =23(sin B +sin C )=23[sin B +sin(2π3-B )]=23(sin B +sin 2π3cos B -cos 2π3sin B )=23(32sin B +32cos B )=23×3(32sin B +12cos B )=6sin(B +π6),∵0<B <2π3,∴π6<B +π6<5π6,∴sin(B +π6)∈(12,1],∴AC +AB =6sin(B +π6)∈(3,6].5.在△ABC 中,∠B =30°,∠C =60°,a =1,则最短边的边长是( )A.63B.62C.12D.32解析:选C.由a sin A =b sin B 得,b =a sin B sin A =12,∵∠B 最小,∴最小边是b .6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )A .1 B.12 C .2D.14解析:选A.C =180°-105°-45°=30°,由b sin B =csin C 得c =2×sin 30°sin45°=1.7.在△ABC 中,已知a =433,b =4,A =30°,则sin B =________.解析:由正弦定理得a sin A =bsin B⇒sin B =b sin A a =4×12433=32.答案:328.(2011年盐城高二检测)在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________.解析:C =180°-120°-30°=30°,∴a =c ,由a sin A =bsin B 得,a =12×sin30°sin120°=43, ∴a +c =8 3. 答案:8 39.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.解析:∵b sin C =43×12=23且c =2,∴c <b sin C ,∴此三角形无解. 答案:010.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sinB sinC =cos 2A2,求A 、B 及b 、c .解:由sin C 2cos C 2=14,得sin C =12,又C ∈(0,π),所以C =π6或C =5π6.由sin B sin C =cos 2A2,得sin B sin C =12[1-cos(B +C )],即2sin B sin C =1-cos(B +C ),即2sin B sin C +cos(B +C )=1,变形得 cos B cos C +sin B sin C =1,即cos(B -C )=1,所以B =C =π6,B =C =5π6(舍去),A =π-(B +C )=2π3.由正弦定理a sin A =b sin B =csin C,得b =c =a sin Bsin A =23×1232=2.故A =2π3,B =π6,b =c =2.11.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值.解:(1)∵A 、B 为锐角,sin B =1010,∴cos B =1-sin 2B =31010.又cos 2A =1-2sin 2A =35,∴sin A =55,cos A =255,∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =255×31010-55×1010=22.又0<A +B <π,∴A +B =π4.(2)由(1)知,C =3π4,∴sin C =22.由正弦定理:a sin A =b sin B =csin C得5a =10b =2c ,即a =2b ,c =5b .∵a -b =2-1,∴2b -b =2-1,∴b =1. ∴a =2,c = 5.12.在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知2B =A +C ,a +2b =2c ,求sin C 的值.解:因为2B =A +C ,A +B +C =180°, 所以B =60°,A +C =120°. 所以0°<A <120°,0°<C <120°.又因为a +2b =2c ,所以sin A +2sin B =2sin C , 所以sin(120°-C )+2sin60°=2sin C ,所以3sin C -cos C =2,即sin(C -30°)=22.又因为0°<C <120°且sin(C -30°)>0, 所以0°<C -30°<90°. 所以C -30°=45°,C =75°.所以sin C =sin75°=6+24.人教B 版必修5同步练习1.在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若c 2-a 2-b22ab>0,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .是锐角或直角三角形解析:选C.∵cos C =a 2+b 2-c22ab<0,∴C 为钝角,∴△ABC 是钝角三角形. 2.如果满足∠ABC =60°,AC =12,BC =k 的三角形恰有一个,那么k 的取值范围是( ) A .k =8 3 B .0<k ≤12 C .k ≥12 D .0<k ≤12或k =8 3 解析:选D.设AB =x ,由余弦定理得 122=x 2+k 2-2kx cos60°,化简得x 2-kx +k 2-144=0,因为方程的两根之和x 1+x 2=k >0,故方程有且只有一个根,等价于k 2-4(k 2-144)=0或k 2-144≤0,解得0<k ≤12或k =8 3.3.在△ABC 中,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b ,那么a 、b 、c 的关系是( )A .a +b =cB .a +c =2bC .b +c =2aD .a =b =c解析:选B.cos 2C 2=1+cos C 2,cos 2A 2=1+cos A2,代入已知条件等式,得a +c +a cos C +c cos A =3b ,a +c +a ×a 2+b 2-c 22ab +c ×b 2+c 2-a 22bc=3b ,整理,得a +c =2b .4.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________.解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2=12ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°. 答案:45°5.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A . (1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值.解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BCsin A,得AB =sin Csin ABC =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =255,于是sin A =1-cos 2A =55.从而sin 2A =2sin A cos A =45,cos 2A =cos 2 A -sin 2 A =35.所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.1.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( )A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π3解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos B sin B .显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3.2.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( ) A .a B .b C .c D .以上均不对解析:选C.a ·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c=c .3.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加的长度决定 解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2. 设增加的长度为m ,则c +m >a +m ,c +m >b +m ,又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2, ∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.4.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( ) A .2 B .-2 C .4 D .-4解析:选A.S △ABC =3=12|AB →|·|AC →|·sin A=12×4×1×sin A , ∴sin A =32,又∵△ABC 为锐角三角形,∴cos A =12,∴AB →·AC →=4×1×12=2.5.已知△ABC 的三个内角∠A ,∠B ,∠C 所对的三边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积S =c 2-(a -b )2,则tan C2等于( )A.12B.14C.18D .1 解析:选B.依题意知S =c 2-(a -b )2=c 2-a 2-b 2+2ab =2ab -2ab cos C =12ab sin C ,得sin C +4cos C =4,即2sin C 2cos C 2+4(2cos 2C2-1)=4,即2sin C 2cos C 2+8cos 2C 2sin 2C 2+cos 2C 2=8,得2tan C 2+8tan 2C 2+1=8.解得tan C 2=14或tan C2=0(舍去).6.边长为5、7、8的三角形的最大角与最小角的和是( ) A .90° B .120° C .135° D .150°解析:选B.设中间角为θ,则cos θ=52+82-722×5×8=12,θ=60°,180°-60°=120°即为所求.7.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________.解析:S =12ab sin C ,sin C =32,∴C =60°或120°.∴cos C =±12,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=21或61,∴c =21或61. 答案:21或618.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________. 解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, 设a =2k (k >0),则b =3k ,c =4k ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =(2k )2+(4k )2-(3k )22×2k ×4k=1116,同理可得:cos A =78,cos C =-14,∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4). 答案:14∶11∶(-4)9.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:∵cos C =13,∴sin C =223.又S △ABC =12ab sin C =43,即12·b ·32·223=43, ∴b =2 3. 答案:2 310.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.解:由正弦定理,得sin C sin B =cb.由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c2b.又根据余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a22bc,即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2, 所以b =c ,所以a =b =c , 因此△ABC 为等边三角形.11.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A =60°,c =3b .求: (1)ac的值; (2)cot B +cot C 的值.解:(1)由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(13c )2+c 2-2·13c ·c ·12=79c 2,故a c =73.(2)cot B +cot C =cos B sin C +cos C sin B sin B sin C =sin (B +C )sin B sin C =sin Asin B sin C,由正弦定理和(1)的结论得sin A sin B sin C =1sin A ·a 2bc=23·79c 213c ·c =1433=1439,故cot B +cot C =1439.12.在三角形ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c .求证:a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C.证明:法一:右边=sin A cos B -cos A sin Bsin C=a ·cos B -cos A ·b c=a ·a 2+c 2-b 22ac -b 2+c 2-a 22bc·bc=a 2+c 2-b 2-b 2-c 2+a 22c c =a 2-b 2c 2=左边.法二:左边=sin 2A -sin 2Bsin 2C=1-cos 2A 2-1-cos 2B2sin 2C=cos 2B -cos 2A 2sin 2C=-2sin (B +A )sin (B -A )2sin 2C=sin C ·sin (A -B )sin 2C =sin (A -B )sin C=右边.人教B 版必修5同步练习1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .2 6C .3 6D .4 6 解析:选A.由余弦定理,得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B= 42+62-2×4×6×13=6.2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( ) A. 3 B. 2 C. 5 D .2解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30° =2, ∴c = 2.3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( ) A .60° B .45° C .120° D .150°解析:选D.cos ∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32,∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°.4.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________.解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3.在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B= 1+4-2×1×2×12= 3.答案: 35.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数. 解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10, ∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0), ∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12,又C ∈(0°,180°),∴C =120°.1.在△ABC 中,a =7,b =43,c =13,则△ABC 的最小角为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π12解析:选B.易知c 最小,cos C =a 2+b 2-c 22ab=72+(43)2-(13)22×7×43=32. 又∵0<C <π,∴C =π6.2.在不等边三角形中,a 是最大的边,若a 2<b 2+c 2,则角A 的取值范围是( )A .(π2,π)B .(π4,π2)C .(π3,π2)D .(0,π2)解析:选C.因为a 是最大的边,所以A >π3.又a 2<b 2+c 2,由余弦定理cos A =b 2+c 2-a 22bc>0,所以A <π2,故π3<A <π2.3.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( ) A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .2解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.4.在△ABC 中,已知a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2),则角C 等于( ) A .30° B .60° C .45°或135° D .120°解析:选C.由a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2), 得(a 2+b 2-c 2)2=2a 2b 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =±22,所以C =45°或135°.5.在△ABC 中,已知a 2=b 2+bc +c 2,则角A 为( ) A.π3 B.π6 C.2π3 D.π3或2π3解析:选C.由a 2=b 2+bc +c 2得b 2+c 2-a 2=-bc , 即b 2+c 2-a 22bc =-12,联想到余弦定理,∴cos A =-12,∴∠A =2π3.6.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A.14 B.34 C.24 D.22解析:选B.由b 2=ac ,又c =2a ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.7.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=49+25-362×7×5=1935, ∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×(-1935)=-19. 答案:-198.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________.解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ),则⎩⎪⎨⎪⎧k 2+(k -1)2-(k +1)2<0k +k -1>k +1⇒2<k <4, ∴k =3,故三边长分别为2,3,4,∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78.答案:789.设△ABC 中,AB →=(1,2),AC →=(-x,2x )(x >0).若△ABC 的周长为65时,则x 的值为________.解析:c =5,b =5x ,∴a =(5-x )5,由余弦定理得cos A =5x -12x ,又cos A =AB →·AC→|AB →||AC →|=35, ∴x =3011.答案:301110.在△ABC 中,边a ,b 的长是方程x 2-5x +2=0的两个根,C =60°,求边c 的长. 解:由题意得a +b =5,ab =2,∴a 2+b 2=(a +b )2-2ab =25-4=21, ∴c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =21-2=19. ∴c =19.11.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1,∴cos(π-C )=12,即cos C =-12.又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根, ∴a +b =23,ab =2. ∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=a 2+b 2-2ab (-12)=a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab =(23)2-2=10, ∴AB =10.12.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C . (1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.解:(1)由题意及正弦定理得AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB , 两式相减,得AB =1.(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13,由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB22AC ·BC=(AC +BC )2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC =12,所以C =60°.人教B 版必修5同步练习1.如图,在河岸AC 测量河的宽度BC ,测量下列四组数据,较适宜的是( )A .a 和cB .c 和bC .c 和βD .b 和α解析:选D.在河的一岸测量河的宽度,关键是选准基线,在本题中AC 即可看作基线,在△ABC 中,能够测量到的边角分别为b 和α.2.如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为( )A .a km B.3a km C.2a km D .2a km 解析:选B.利用余弦定理解△ABC .易知∠ACB =120°,在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos120°=2a 2-2a 2×(-12)=3a 2.∴AB =3a .3.在200 m 的山顶上,测得山下一塔的塔顶与塔底的俯角分别为30°、60°,则塔高为( )A.4003 mB.40033mC.20033 mD.2003m解析:选A.如图,设塔高为AB ,山顶为C ,在Rt △CDB 中,CD =200,∠BCD =90°-60°=30°,∴BC =200cos30°=40033.在△ABC 中,∠ABC =∠ACB =30°,∴∠BAC =120°,BC sin120°=ABsin30°,∴AB =BC ·sin30°32=4003(m).4.一河两岸有A 、B 两地,为了测出AB 的距离,在河岸上选取一点C ,测得∠CAB =60°,∠ACB =45°,AC =60 m ,则AB ≈________.(精确到1 m).解析:在△ABC 中,先由三角形的内角和定理求出∠B ,再由正弦定理求出AB . 答案:44 m5.已知A 、B 两点的距离为100海里,B 在A 的北偏东30°方向,甲船从A 点以50海里/小时的速度向B 航行,同时乙船从B 点以30海里/小时的速度沿方位角150°方向航行,问航行几小时,两船之间的距离最小?解:如图所示,设航行x 小时以后,甲船到达C 点,乙船到达D 点,在△BCD 中,BC =100-50x (海里)(0≤x ≤2),BD =30x (海里),∠CBD =60°,由余弦定理得: CD 2=(100-50x )2+(30x )2-2(100-50x )·30x ·cos60° =4900x 2-13000x +10000, 作为二次函数考虑,当x =130002×4900=6549(小时)时,CD 2最小,从而得CD 最小.故航行6549小时,两船之间距离最小.1.海面上有A ,B 两个小岛,相距10海里,从A 岛望C 岛和B 岛成60°的视角,从B 岛望C 岛和A 岛成30°的视角,则B 岛与C 岛之间的距离是( )A .10 3 海里 B.1063海里C .5 2 海里D .5 3 海里解析:选D.在由A ,B ,C 三岛组成的△ABC 中,∠C =180°-∠A -∠B =90°, 所以BC =AB ·sin60°=5 3.2.如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站C 的北偏东40°,灯塔B 在观察站C 的南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的( )A .北偏东10°B .北偏西10°C .南偏东10°D .南偏西10°解析:选B.∠ACB =180°-40°-60°=80°,又∵AC =BC ,∴∠ABC =∠BAC =180°-80°2=50°,又90°-50°-30°=10°, ∴塔A 在塔B 的北偏西10°.3.如图,D 、C 、B 在地平面同一直线上,DC =10 m ,从D 、C 两地测得A 点的仰角分别为30°和45°,则A 点离地面的高AB 等于( )A .10 mB .5 3 mC .5(3-1)mD .5(3+1) m解析:选D.在△ACD 中,由DC sin (45°-30°)=ACsin30°得AC =10×12sin (45°-30°)=56-24=5(6+2).在△ABC 中,AB =AC ·sin45°=5(6+2)×22=5(3+1).4. 如图所示,有一广告气球,直径为6 m ,放在公司大楼的上空,当行人仰望气球的中心的仰角∠BAC =30°时,测得气球的视角θ为2°,若θ的弧度数很小时,可取sin θ为θ的弧度数,由此可估计该气球的高BC 约为( )A .70 mB .86 mC .102 mD .118 m解析:选B.由题意,知∠BAC =30°,所以BC =12AC .又圆的半径为3 m ,sin1°=sinπ180≈π180,所以AC ≈3×180π,即BC =12AC ≈270π≈86 (m).5.(2011年温州质检)北京2008年第29届奥运会开幕式上举行升旗仪式,在坡度15°的看台上,同一列上的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离为106米(如图所示).旗杆底部与第一排在一个水平面上,若国歌长度为50秒,升旗手应以多少米/秒的速度升旗( )A.15B.35C.35D.65 解析:选B.∠ABC =180°-60°-15°=105°, ∠CAB =180°-105°-45°=30°.∴AB =BC sin ∠CAB ·sin ∠BCA =106sin 30°·sin 45°=20 3.在Rt △OAB 中,OA =AB sin ∠ABO =203·sin 60°=30.∴v =3050=35(米/秒).故选B.6.在某个位置测得某山峰的仰角为θ,对着山峰在地面上前进600 m 后,测得仰角为原来的2倍,继续在地面上前进200 3 m 后,测得山峰的仰角为原来的4倍,则该山峰的高度为( )A .200 mB .300 mC .400 mD .100 m解析:选B.如图所示,在三角形ABC 中,BC =AC =600.在三角形ADC 中,DC =AD =2003,所以AD sin2θ=AC sin (180°-4θ)=ACsin4θ,所以2003sin2θ=6002sin2θcos2θ,所以cos2θ=32,2θ=30°,所以在三角形ADE 中,AE =AD sin4θ=2003×32=300(m).7.一船以每小时15 km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔M 在北偏东60°方向,行驶4 h 后,船到B 处,看到这个灯塔在北偏东15°方向,这时船与灯塔的距离为________.解析:如图所示,AB =60 km ,∠MAB =30°,∠AMB =180°-30°-105°=45°.由MB sin30°=AB sin45°,得MB =30 2 km. 答案:30 2 km8.某观测站C 在城A 的南偏西20°的方向(如图),由城A 出发的一条公路,走向是南偏东40°.在C 处测得距C 为31里的公路上有一人正沿公路向A 城走去,走了20里之后,到达D 处,此时CD 间的距离为21里,问此人还要走__________里路可到达A 城.解析:在△CDB 中,由余弦定理得cos ∠DBC =DB 2+BC 2-CD 22·DB ·BC =2331,∴sin ∠DBC =12331,∴sin ∠ACB =sin[π-(∠DBC +∠DAC )]=sin(∠DBC +π3)=35362,在△CAB 中,由正弦定理得AB =BC ·sin ∠ACBsin ∠CAB=35,∴AD =35-20=15. 答案:159.如图所示的是曲柄连杆结构示意图,当曲柄OA 在水平位置时,连杆端点P 在Q 的位置,当OA 自OB 按顺时针旋转α角时,P 和Q 之间的距离为x ,已知OA =25 cm ,AP =125 cm ,若OA ⊥AP ,则x =________(精确到0.1 cm).解析:x =PQ =OA +AP -OP =25+125-252+1252 ≈22.5(cm). 答案:22.5 cm10.在2008年北京奥运会垒球比赛前,C 国教练布置战术时,要求击球手以与连结本垒及游击手的直线成15°的方向把球击出.由经验及测速仪的显示,通常情况下球速为游击手最大跑速的4倍,问游击手在这种布置下能否接着球?解:假设游击手能接着球,接球点为B ,游击手从A 点跑出,本垒为O 点,球速为v ,如图所示,则∠AOB =15°,OB =v t ,AB ≤v t4.在△AOB 中,由正弦定理,得OB sin ∠OAB =ABsin15°,所以sin ∠OAB =OB sin15°AB≥v t v t 4·6-24=6- 2. 因为(6-2)2=8-43>8-4×1.73>1, 即sin ∠OAB >1,所以∠OAB 不存在,即游击手不能接着球. 11.甲船在A 处发现乙船在北偏东60°的B 处,乙船正以a n mile/h 的速度向北行驶.已知甲船的速度是 3a n mile/h ,问甲船应沿着什么方向前进,才能最快与乙船相遇?解:如图,设经过t h 两船在C 点相遇, 则在△ABC 中,BC =at ,AC =3at ,B =90°+30°=120°,由BC sin ∠CAB =AC sin B, 得sin ∠CAB =BC sin BAC=at ·sin120°3at =323=12.∵0°<∠CAB <90°, ∴∠CAB =30°, ∴∠DAC =60°-30°=30°. 即甲船应沿北偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.12.(2011年济南调研)A ,B ,C 是一条直路上的三点,AB =BC =1 km ,从这三点分别遥望一座电视发射塔P ,在A 处看见塔在东北方向,在B 处看见塔在正东方向,在C 处看见塔在南偏东60°方向,求塔到直路的距离.解:如图所示,设BN =x,则PQ =x ,P A =2x ,∵AB =BC ,∴CM =2BN =2x ,PC =2PQ =2x . 在△P AC 中,由余弦定理,得: AC 2=P A 2+PC 2-2P A ·PC ·cos 75°,即4=2x 2+4x 2-42x 2·6-24,解得x 2=2(4+3)13.过P 作PD ⊥AC ,垂足为D ,则线段PD 的长即为塔到直路的距离.在△P AC 中,由12AC ·PD =12P A ·PC sin 75°,得PD =P A ·PC ·sin 75°AC =22x 2·sin 75°2=2·2(4+3)13 ·6+24=7+5313.故塔到直路的距离为7+5313km.人教B 版必修5第1章章末综合检测(时间:120分钟;满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,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.(2011年福州高二检测)在△ABC 中,a =1,∠A =30°,∠B =60°,则b 等于( )A.32B.12C. 3 D .2解析:选C.由a sin A =b sin B 得,b =a sin B sin A =1·sin60°sin30°= 3.2.在△ABC 中,a =80,b =100,∠A =45°,则此三角形解的情况是( ) A .一解 B .两解 C .一解或两解 D .无解解析:选B.由a sin A =bsin B得sin B =100×sin45°80=528<1,又∵a <b , ∴B 有两解.故三角形有两解.3.(2011年临沂高二检测)在△ABC 中,若a =7,b =8,cos C =1314,则最大角的余弦值是( )A .-15B .-16C .-17D .-18解析:选C.c 2=72+82-2×7×8×1314=9,∴c =3,∴B 最大.cos B =72+32-822×7×3=-17.4.在三角形ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 的大小为( ) A.2π3 B.5π6 C.3π4 D.π3解析:选A.由余弦定理cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22×AB ×AC =52+32-722×5×3=-12,所以∠BAC =2π3.5.在△ABC 中,∠B =60°,最大边与最小边之比为(3+1)∶2,则最大角为( ) A .45° B .60° C .75° D .90°解析:选 C.设最大角为∠A ,最小角为∠C .由∠B =60°得∠A +∠C =120°.根据正弦定理,得a c =sin A sin C =sin (120°-C )sin C =3+12,所以2sin(120°-C )=(3+1)·sin C ,即3cos C +sin C=3sin C +sin C ,所以tan C =1,又0°<∠C <180°,所以∠C =45°,所以∠A =75°.6.在△ABC 中,a 2+b 2-ab =c 2=23S △ABC ,则△ABC 一定是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形解析:选B.由a 2+b 2-ab =c 2得:cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴∠C =60°,又23S △ABC =a 2+b 2-ab ,∴23×12ab ·sin 60°=a 2+b 2-ab ,得2a 2+2b 2-5ab =0, 即a =2b 或b =2a .当a =2b 时,代入a 2+b 2-ab =c 2得a 2=b 2+c 2; 当b =2a 时,代入a 2+b 2-ab =c 2得b 2=a 2+c 2. 故△ABC 为直角三角形. 7.如图所示为起重机装置示意图.支杆BC =10 m ,吊杆AC =15 m ,吊索AB =519 m ,起吊的货物与岸的距离AD 为( )A .30 m B.1523 mC .15 3 mD .45 m 解析:选B.在△ABC 中,由余弦定理,得cos ∠ACB =AC 2+BC 2-AB 22AC ·BC=152+102-(519)22×15×10=-12,∴∠ACB =120°,∴∠ACD =180°-120°=60°.∴AD =AC ·sin60°=1532(m).8.在△ABC 中,b 2-bc -2c 2=0,a =6,cos A =78,则△ABC 的面积S 为( )A. 152B.15C .2D .3解析:选A.∵b 2-bc -2c 2=0, ∴(b -2c )(b +c )=0.∵b +c ≠0,∴b -2c =0.∴b =2c .∴6=c 2+4c 2-2c ·2c ×78,∴c =2,b =4.∴S =12bc sin A =12×2×4×1-4964=152.9.锐角三角形ABC 中,b =1,c =2,则a 的取值范围是( ) A .1<a <3 B .1<a < 5 C.3<a < 5 D .不确定 解析:选C.因为△ABC 为锐角三角形, 所以cos A >0,cos B >0,cos C >0, 所以b 2+c 2-a 2>0,a 2+c 2-b 2>0, a 2+b 2-c 2>0,所以1+4-a 2>0, a 2+4-1>0,a 2+1-4>0,即3<a 2<5,所以3<a < 5. 又c -b <a <b +c ,即1<a <3.由⎩⎨⎧3<a <5,1<a <3.得3<a < 5.10.△ABC 中,a ,b ,c 分别是A 、B 、C 的对边,且满足2b =a +c ,B =30°,△ABC 的面积为0.5,那么b 为( )A .1+ 3B .3+ 3 C.3+33D .2+ 3解析:选C.2b =a +c ,12ac ·12=12⇒ac =2,a 2+c 2=4b 2-4,∴b 2=a 2+c 2-2ac ·32⇒b 2=4+233⇒b =3+33.11.在△ABC 中,下列结论:①a 2>b 2+c 2,则△ABC 为钝角三角形;②a 2=b 2+c 2+bc ,则A 为60°;③a 2+b 2>c 2,则△ABC 为锐角三角形;④若A ∶B ∶C =1∶2∶3,则a ∶b ∶c =1∶2∶3.其中正确的个数为( ) A .1 B .2 C .3 D .4解析:选A.①a 2>b 2+c 2⇒b 2+c 2-a 2<0⇒b 2+c 2-a 22bc<0⇒cos A <0⇒A 为钝角⇒△ABC为钝角三角形;②a 2=b 2+c 2+bc ⇒b 2+c 2-a 2=-bc ⇒b 2+c 2-a 22bc =-12⇒cos A =-12⇒A =120°;③与①同理知cos C >0,∴C 是锐角,但△ABC 不一定是锐角三角形. ④A ∶B ∶C =1∶2∶3⇒A =30°,B =60°,C =90° ⇒a ∶b ∶c =1∶3∶2.12.锐角三角形ABC 中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,设B =2A ,则ba的取值范围是( )A .(-2,2)B .(0,2)C .(2,2)D .(2,3)解析:选D.∵b a =sin B sin A =sin2Asin A=2cos A ,又∵△ABC 是锐角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧B =2A <90°A +2A >90°,∴30°<A <45°,则ba=2cos A ∈(2,3).二、填空题(本大题共4小题,把答案填在题中横线上) 13.在△ABC 中,若A =120°,AB =5,BC =7,则AC =________.解析:在△ABC 中,由余弦定理,得cos A =cos120°=AB 2+AC 2-BC 22×AB ×AC ,即25+AC 2-492×5×AC=-12.解得AC =-8(舍去)或AC =3. 答案:3。
必修五复习卷1、在△ABC 中,45601,B C c ===,,则b =___________;2、在△ABC 中 ,如果c =,B=300,那么角C=3、在△ABC 中,如果a=3,b=5,c=6,那么cos C 等于___________;4、在ABC ∆中。
若1b =,c =23c π∠=,则a=___________; 已知ABC ∆中5,3,120a b C === ,则sin A =5、在△ABC 中,A =60°,b =1,c = 1, 则C=6、在⊿ABC 中,已知ba c b a 2222+=+,则∠C=_________;7、在△ABC 中, a 8,b 5==,0C=30∠,则三角形面积为 ___________;8、在△ABC 中,A =60°,b =1,其面积为3,则c = ___________;9、在等差数列{}n a 中,已知a 1=1, d=2则a 4=____________;s 3=___________; 10、等差数列{}n a 中,已知,31,10125==a a ,则1a =_____;d =______;q =________; 11、在等差数列{}n a 中,若6473=+a a ,则=+a a 82 12、等差数列}a {n 中,已知前15项的和90S 15=,则8a = ___________;13、已知等比数列{}n a 的首项1a =2,公比1q=2,则n s =___________;14、等比数列{}n a 中,35a =12a =48,,那么q = _;7a = _;15、若数列221m m m ++,,成等比数列,则m =___________; 16、在正项等比数列{}n a 中,, 且a a 73= 64 , 则a 5= ___________;17、设}{n a 为等比数列,其中==652143,5a a a a a a 则___________; 18、设数列{a n }的前n 项和2n S n =,则8a = 19、数列 121, 241, 381, 4161, 5321, …, n n 21, 的前n 项之和等于___________; 20、不等式102x x ->+的解集是 ;21、若不等式022>++bx ax 的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-3121|x x ,则a -b= ;22、不等式24x ≥的解集为___________________;若222x ax -+≥0恒成立,则实数a 的取值范围是______________;23、若不等式x-2y+a <0所表平面区域包含点(0,1),则a 的取值范围是___________;24、原点O 和点A (1,1)在直线x+y=a 两侧,则a 的取值范围是___________;25、设变量x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x +y ≤3,x -y ≥-1,y ≥1,则目标函数z =4x +2y 的最大值为_____;26、若x <0 , 则 xx y 1+=的最大值是 27、函数(32)(01)y x x x =-≤≤的最大值是 28、已知x >3,则函数y =2x -3+x 的最小值为________. 29、设0,0x y >>且21x y +=,求11x y+的最小值 . 30、若x 、y ∈R +, x +4y =20,则xy 的最大值为___________;31、函数2x -4x+1y=x(x > 0)的最小值___________;31、下列结论正确的是 ( )A 当2lg 1lg ,10≥+≠>xx x x 时且 B 21,≥+>x x x 时当C 21,2的最小值为时当x x x +≥D 无最大值时当xx x 1,20-≤<二、解答题 32、解不等式 ①0322>-+-x x②223x x -+> 033、设函数2(x)mx mx 1f =--⑴若对于一切实数,(x)x f <0恒成立,求实数m 的取值范围;⑵对于[]1,3,(x)x f ∈<m 5-+恒成立,求实数m 的取值范围。
高中数学必修5基本不等式精选题目(附答案)1.重要不等式当a ,b 是任意实数时,有a 2+b 2≥2ab ,当且仅当a =b 时,等号成立. 2.基本不等式(1)有关概念:当a ,b 均为正数时,把a +b2叫做正数a ,b 的算术平均数,把ab 叫做正数a ,b 的几何平均数.(2)不等式:当a ,b 是任意正实数时,a ,b 的几何平均数不大于它们的算术平均数,即ab ≤a +b2,当且仅当a =b 时,等号成立.(3)变形:ab ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a +b 22≤a 2+b 22,a +b ≥2ab (其中a >0,b >0,当且仅当a=b 时等号成立).题型一:利用基本不等式比较大小1.已知m =a +1a -2(a >2),n =22-b 2(b ≠0),则m ,n 之间的大小关系是( ) A .m >n B .m <n C .m =nD .不确定2.若a >b >1,P =lg a ·lg b ,Q =12(lg a +lg b ),R =lg a +b 2,则P ,Q ,R 的大小关系是________.题型二:利用基本不等式证明不等式3.已知a ,b ,c 均为正实数, 求证:2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c3c ≥3.4.已知a ,b ,c 为正实数, 且a +b +c =1,求证:⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥8.题型三:利用基本不等式求最值5.已知lg a +lg b =2,求a +b 的最小值.6.已知x >0,y >0,且2x +3y =6,求xy 的最大值.7.已知x >0,y >0,1x +9y =1,求x +y 的最小值.8.已知a >0,b >0,2a +1b =16,若不等式2a +b ≥9m 恒成立,则m 的最大值为( )A .8B .7C .6D .5题型四:利用基本不等式解应用题9.某单位决定投资3 200元建一仓库(长方体状),高度恒定,它的后墙利用旧墙不花钱,正面用铁栅,每米长造价40元,两侧墙砌砖,每米长造价45元,顶部每平方米造价20元,求:(1)仓库面积S 的最大允许值是多少?(2)为使S 达到最大,而实际投资又不超过预算,那么正面铁栅应设计为多长?巩固练习:1.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2 B .当x >0时,x +1x≥2 C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2 D .当0<x ≤2时,x -1x 无最大值2.下列各式中,对任何实数x 都成立的一个式子是( ) A .lg(x 2+1)≥lg(2x ) B .x 2+1>2x C.1x 2+1≤1 D .x +1x ≥23.设a ,b 为正数,且a +b ≤4,则下列各式中正确的一个是( ) A.1a +1b <1 B.1a +1b ≥1 C.1a +1b <2D.1a +1b ≥24.四个不相等的正数a ,b ,c ,d 成等差数列,则( ) A.a +d2>bcB.a +d2<bcC.a+d2=bc D.a+d2≤bc5.若x>0,y>0,且2x+8y=1,则xy有()A.最大值64B.最小值1 64C.最小值12D.最小值646.若a>0,b>0,且1a+1b=ab,则a3+b3的最小值为________.7.(2017·江苏高考)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.8.若对任意x>0,xx2+3x+1≤a恒成立,则a的取值范围是________.9.(1)已知x<3,求f(x)=4x-3+x的最大值;参考答案:1.解:因为a>2,所以a-2>0,又因为m=a+1a-2=(a-2)+1a-2+2,所以m≥2(a-2)·1a-2+2=4,由b≠0,得b2≠0,所以2-b2<2,n=22-b2<4,综上可知m>n.2.解:因为a>b>1,所以lg a>lg b>0,所以Q=12(lg a+lg b)>lg a·lg b=P;Q=12(lg a+lg b)=lg a+lg b=lg ab<lga+b2=R.所以P<Q<R.3.[证明]∵a,b,c均为正实数,∴2ba+a2b≥2(当且仅当a=2b时等号成立),3c a+a3c≥2(当且仅当a=3c时等号成立),3c 2b +2b3c ≥2(当且仅当2b =3c 时等号成立),将上述三式相加得⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c +⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c ≥6(当且仅当a =2b =3c时等号成立),∴⎝ ⎛⎭⎪⎫2b a +a 2b -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c a +a 3c -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫3c 2b +2b 3c -1≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立),即2b +3c -a a +a +3c -2b 2b +a +2b -3c 3c ≥3(当且仅当a =2b =3c 时等号成立).4.证明:因为a ,b ,c 为正实数,且a +b +c =1, 所以1a -1=1-a a =b +c a ≥2bc a . 同理,1b -1≥2ac b ,1c -1≥2abc . 上述三个不等式两边均为正,相乘得⎝ ⎛⎭⎪⎫1a -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1b -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1c -1≥2bc a ·2ac b ·2abc =8,当且仅当a =b =c =13时,取等号.5.解:由lg a +lg b =2可得lg ab =2, 即ab =100,且a >0,b >0,因此由基本不等式可得a +b ≥2ab =2100 =20, 当且仅当a =b =10时,a +b 取到最小值20. 6.解:∵x >0,y >0,2x +3y =6, ∴xy =16(2x ·3y )≤16·⎝⎛⎭⎪⎫2x +3y 22=16·⎝ ⎛⎭⎪⎫622=32,当且仅当2x =3y ,即x =32,y =1时,xy 取到最大值32. 7.解:∵1x +9y =1, ∴x +y =(x +y )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +9y=1+9x y +y x +9=y x +9xy +10, 又∵x >0,y >0, ∴y x +9xy +10≥2y x ·9xy +10=16,当且仅当y x =9xy ,即y =3x 时,等号成立. 由⎩⎪⎨⎪⎧y =3x ,1x +9y=1,得⎩⎨⎧x =4,y =12,即当x =4,y =12时,x +y 取得最小值16.8.解析:选C 由已知,可得6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b =1,∴2a +b =6⎝ ⎛⎭⎪⎫2a +1b ·(2a +b )=6⎝ ⎛⎭⎪⎫5+2a b +2b a ≥6×(5+4)=54,当且仅当2a b =2b a 时等号成立,∴9m ≤54,即m ≤6,故选C.9.[解] (1)设铁栅长为x 米,一堵砖墙长为y 米,而顶部面积为S =xy ,依题意得,40x +2×45y +20xy =3 200,由基本不等式得3 200≥240x ×90y +20xy =120xy +20xy , =120S +20S .所以S +6S -160≤0,即(S -10)(S +16)≤0, 故S ≤10,从而S ≤100,所以S 的最大允许值是100平方米,(2)取得最大值的条件是40x =90y 且xy =100, 求得x =15,即铁栅的长是15米. 练习:1.解析:选B A 中,当0<x <1时,lg x <0,lg x +1lg x ≥2不成立;由基本不等式知B 正确;C 中,由对勾函数的单调性,知x +1x 的最小值为52;D 中,由函数f (x )=x -1x 在区间(0,2]上单调递增,知x -1x 的最大值为32,故选B.2.解析:选C 对于A ,当x ≤0时,无意义,故A 不恒成立;对于B ,当x =1时,x 2+1=2x ,故B 不成立;对于D ,当x <0时,不成立.对于C ,x 2+1≥1,∴1x 2+1≤1成立.故选C. 3.解析:选B 因为ab ≤⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22≤⎝ ⎛⎭⎪⎫422=4,所以1a +1b ≥21ab ≥214=1.4.解析:选A 因为a ,b ,c ,d 成等差数列,则a +d =b +c ,又因为a ,b ,c ,d 均大于0且不相等,所以b +c >2bc ,故a +d2>bc .5.解析:选D 由题意xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +8y xy =2y +8x ≥22y ·8x =8xy ,∴xy ≥8,即xy 有最小值64,等号成立的条件是x =4,y =16.6.解析:∵a >0,b >0,∴ab =1a +1b ≥21ab ,即ab ≥2,当且仅当a =b =2时取等号,∴a 3+b 3≥2(ab )3≥223=42,当且仅当a =b =2时取等号,则a 3+b 3的最小值为4 2.7.解析:由题意,一年购买600x 次,则总运费与总存储费用之和为600x ×6+4x =4⎝ ⎛⎭⎪⎫900x +x ≥8900x ·x =240,当且仅当x =30时取等号,故总运费与总存储费用之和最小时x 的值是30.8.解析:因为x >0,所以x +1x ≥2.当且仅当x =1时取等号, 所以有xx 2+3x +1=1x +1x +3≤12+3=15, 即x x 2+3x +1的最大值为15,故a ≥15. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫15,+∞(2)已知x ,y 是正实数,且x +y =4,求1x +3y 的最小值. 9.解:(1)∵x <3, ∴x -3<0,∴f (x )=4x -3+x =4x -3+(x -3)+3 =-⎣⎢⎡⎦⎥⎤43-x +(3-x )+3≤-243-x·(3-x )+3=-1, 当且仅当43-x=3-x , 即x =1时取等号, ∴f (x )的最大值为-1. (2)∵x ,y 是正实数,∴(x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +3y =4+⎝ ⎛⎭⎪⎫y x +3x y ≥4+2 3.当且仅当y x =3xy ,即x =2(3-1),y =2(3-3)时取“=”号. 又x +y =4, ∴1x +3y ≥1+32, 故1x +3y 的最小值为1+32.。
一、知识梳理1.内角和定理:在ABC ∆中,A B C ++=π;sin()A B +=sin C ;cos()A B +=cos C -面积公式:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B∆===在三角形中大边对大角,反之亦然.2.正弦定理:在一个三角形中,各边和它的所对角的正弦的比相等.形式一:R C c B b A a 2sin sin sin === (解三角形的重要工具)形式二:⎪⎩⎪⎨⎧===C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2 (边角转化的重要工具)形式三:::sin :sin :sin a b c A B C =形式四:sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R ===3.余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍..形式一:2222cos a b c bc A =+- 2222cos b c a ca B =+- (解三角形的重要工具)2222cos c a b ab C =+-形式二:222cos 2b c a A bc +-=222cos 2a c b B ac +-=222cos 2a b c C ab +-=二、方法归纳(1)已知两角A 、B 与一边a ,由A +B +C =π及sin sin sin a b cA B C ==,可求出角C ,再求b 、c .(2)已知两边b 、c 与其夹角A ,由a 2=b 2+c 2-2b c cosA ,求出a ,再由余弦定理,求出角B 、C .(3)已知三边a 、b 、c ,由余弦定理可求出角A 、B 、C .(4)已知两边a 、b 及其中一边的对角A ,由正弦定理sin sin a bA B =,求出另一边b 的对角B ,由C =π-(A +B ),求出c ,再由sin sin a c A C =求出C ,而通过sin sin a bA B =求B 时,可能出一解,两解或无解的情况,其判断方法,如下表:A >90° A =90° A <90° a >b 一解 一解 一解 a =b无解 无解 一解a <ba >bsinA 两解 无解 无解 a =bsinA 一解a <bsinA无解(见图示).a =b sinA 有一解 b >a >b sinA 有两解 a ≥b 有一解 a >b 有一解三、课堂精讲例题问题一:利用正弦定理解三角形 【例1】在ABC ∆中,若5b =,4B π∠=,1sin 3A =,则a = .523【例2】在△ABC 中,已知a =3,b =2,B=45°,求A 、C 和c . 【解析】 ∵B=45°<90°且a sinB <b <a ,∴△ABC 有两解. 由正弦定理得sinA=b B a sin =245sin 3︒=23, 则A 为60°或120°.①当A=60°时,C=180°-(A+B)=75°, c=B C b sin sin =︒︒45sin 75sin 2=︒︒+︒45sin )3045sin(2=226+.②当A=120°时,C=180°-(A+B)=15°,c=B C b sin sin =︒︒45sin 15sin 2=︒︒-︒45sin )3045sin(2=226-.故在△ABC 中,A=60°,C=75°,c=226+或 A=120°,C=15°, c =226-. 【思考】从所得到式子看,为什么会有两解:sinA =23,在(0,)π上显然有两个解。
高中数学必修5不等式与不等关系专题练习一、选择题1. 已知a,b,c ∈R,下列命题中正确的是A 、22bc ac b a >⇒>B 、b a bc ac >⇒>22C 、ba b a 1133<⇒> D 、||22b a b a >⇒>2.设a ,b ∈R ,且a ≠b ,a+b=2,则下列不等式成立的是 ( )A 、2b a ab 122+<<B 、2b a 1ab 22+<<C 、12b a ab 22<+<D 、1ab 2b a 22<<+ 3.二次方程22(1)20x a x a +++-=,有一个根比1大,另一个根比1-小,则a 的取值范围是( )A .31a -<<B .20a -<<C .10a -<<D .02a <<4.下列各函数中,最小值为2的是 ( )A .1y x x =+B .1sin sin y x x =+,(0,)2x π∈ C .222y x =+ D .1y x x =- 5.已知函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象经过点(1,3)-和(1,1)两点,若01c <<,则a 的取值范围是( )A .(1,3)B .(1,2)C .[)2,3D .[]1,36.不等式组131y x y x ≥-⎧⎪⎨≤-+⎪⎩的区域面积是 ( )A .12B .32C .52D .17、已知正数x 、y 满足811x y+=,则2x y +的最小值是( )A.18 B.16 C .8 D .108.已知不等式250ax x b -+>的解集为{|32}x x -<<,则不等式250bx x a -+>的解集为A 、11{|}32x x -<< B 、11{|}32x x x <->或 C 、{|32}x x -<< D 、{|32}x x x <->或 ( )二、填空题9.不等式0121>+-x x的解集是 10.已知x >2,则y =21-+x x 的最小值是 . 11.对于任意实数x ,不等式23208kx kx +-<恒成立,则实数k 的取值范围是12、设y x ,满足,404=+y x 且,,+∈R y x 则y x lg lg +的最大值是 。
高一数学必修5试题班级:_______ 学号:____ 姓名:________ 得分:_____________ 一.选择题(每小题4分,共40分)1.由11a=,3d =确定的等差数列{}n a ,当298na=时,序号n 等于( )A.99 B.100 C.96 D.1012.ABC ∆中,若︒===60,2,1B c a ,则ABC ∆的面积为 ( ) A .21 B .23 C.1 D.33.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的值为 ( ) A .99 B .49 C .102 D . 1014.已知0x >,函数4y x x=+的最小值是 ( ) A .5 B .4 C .8 D .6 5.在等比数列中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 ( ) A. 3B. 4C. 5D. 66.不等式20(0)ax bx c a ++<≠的解集为R ,那么 ( ) A. 0,0a <∆< B. 0,0a <∆≤ C. 0,0a >∆≥ D. 0,0a >∆>7.设,x y 满足约束条件12x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最大值为 ( )A . 5 B. 3 C. 7 D. -8 8.在ABC ∆中,80,100,45a b A ︒===,则此三角形解的情况是 ( ) A.一解 B.两解 C.一解或两解 D.无解9.在△ABC 中,如果sin :sin :sin 2:3:4A B C =,那么cos C 等于 ( )2A.3 2B.-3 1C.-3 1D.-410.一个等比数列}{n a 的前n 项和为48,前2n 项和为60,则前3n 项和为( )A 、63B 、108C 、75D 、83二、填空题(每小题4分,共16分)11.在ABC ∆中,045,3B c b ===A =_____________; 12.已知等差数列{}n a 的前三项为32,1,1++-a a a ,则此数列的通项公式为________ . 13.不等式21131x x ->+的解集是 . 14.已知数列{a n }的前n 项和2n S n n =+,那么它的通项公式为a n =_________三、解答题 (共44分)15.(8分) 已知等比数列{}n a 中,45,106431=+=+a a a a ,求其第4项及前5项和.16.(8分)(1) 求不等式的解集:0542<++-x x(2)求函数的定义域:5y =17 .(8分)若不等式0252>-+x ax 的解集是⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<221x x, (1) 求a 的值;(2) 求不等式01522>-+-a x ax 的解集.18.(10分)在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程220x -+=的两个根, 且2()1coc A B +=。
一、选择题1.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且113,2,23,21,n n n a n k k N a a n k k N *-*-⎧+=∈=⎨+=+∈⎩,若4042m S >,则正整数m 的最小值为( )A .14B .15C .16D .172.设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,等差数列{}n b 前n 项和为n T ,若11n n S n T n -=+.则55a b =( ) A .23B .45C .32D .543.已知数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,若1234480k k k k a a a a +++++++=,则k =( )A .3B .4C .5D .64.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,且满足2n n S a =-,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若20n n S T λ+>对*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(3,)+∞B .(1,3)-C .93,5⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,)-+∞5.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且()*2122n n n a a a n N ++-+=∈,若[]x 表示不超过x 的最大整数(例如[]1.61=,[]1.62-=-),则222122018232019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=( )A .2018B .2019C .2020D .20216.已知数列{}n a 满足()1341n n a a n ++=≥,且19a =,其前n 项之和为n S ,则满足不等式16125n S n --<的最小整数n 是( ) A .5B .6C .7D .87.已知等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若1239a a a ++=,636S =,则12(a = ) A .23B .24C .25D .268.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( )A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 9.已知递增的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,175a a ⋅=,266a a +=,对于n *∈N ,不等式1231111+++⋅⋅⋅+<nM S S S S 恒成立,则整数M 的最小值是( ) A .1B .2C .3D .410.对于数列{}n a ,定义11233n nn a a a T n-+++=为{}n a 的“最优值”,现已知数列{}n a 的“最优值”3n n T =,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20202020S=( ) A .2019B .2020C .2021D .202211.若a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则p q +的值等于( ) A .6B .7C .8D .912.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-二、填空题13.设S n 是数列{}n a 的前n 项和,且*1111,20,3n n n a a S S n N ++=+=∈,则1223910S S S S S S ++⋅⋅⋅⋅⋅+=___________.14.在平面直角坐标系xOy 中,点A 在y 轴正半轴上,点n P 在x 轴上,其横坐标为n x ,且{}n x 是首项为1、公比为2的等比数列,记*1,n n n P AP n N θ+∠=∈.若32arctan 9θ=,则点A 的坐标为________.15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1sin 12n n a n π+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则2018S =______. 16.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 17.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,若111,n n a a a n +=+=,则1916S S -的值为________. 18.设无穷数列{a n }的前n 项和为S n ,下列有三个条件: ①m n m n a a a +⋅=; ②S n =a n +1+1,a 1≠0;③S n =2a n +1p(p 是与n 无关的参数). 从中选出两个条件,能使数列{a n }为唯一确定的等比数列的条件是______. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4873a a a +-=_________. 20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________. 三、解答题21.设数列{}n a 满足()121*4n n a n N a +=-∈-,其中11a =. (1)证明:112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)令32n n n a b a -=-,设数列(){}21-⋅n n b 的前n 项和为n S ,求使2021n S <成立的最大自然数n 的值.22.设数列{}n a ,{}n b 是公比不相等的两个等比数列,数列{}n c 满足*,n n n c a b n =+∈N .(1)若2,3nnn n a b ==,是否存在常数k ,使得数列{}1n n c kc +-为等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由;(2)证明:{}n c 不是等比数列.23.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .24.已知递增等比数列{}n a 满足:12a =,416a = . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 为等差数列,且满足221b a =-,3358b a =,求数列{}n b 的通项公式及前10项的和;25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,______.从①数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列;②22n n S a =-;③122n n S +=-.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若21log nn na b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++.(1)求这个数列的通项公式; (2)设()11n n n b n a a *+=∈N ,证明:对n *∀∈N ,数列{}n b 的前n 项和524n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据已知递推关系求出数列{}n a 的奇数项加9成等比数列,偶数项加6成等比数列,然后求出2n S 后,检验141615,,S S S 可得. 【详解】当n 为奇数时,122232(3)329n n n n a a a a ---=+=++=+,所以292(9)n n a a -+=+,又1910a +=,所以1359,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,1219102n n a --+=⨯,即1211029n n a --=⨯-,当n 为偶数时,122323326n n n n a a a a ---=+=++=+,所以262(6)n n a a -+=+,又2134a a =+=,所以2469,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,126102n n a -+=⨯,即121026n n a -=⨯-,所以210(12)10(12)9620220151212n n n n S n n n --=-+-=⨯----,714202201572435S =⨯--⨯=,816202201584980S =⨯--⨯=, 7151415243510293706S S a =+=+⨯-=,所以满足4042m S >的正整数m 的最小值为16. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查由数列的递推关系求数列的和.解题关键是分类讨论,确定数列的奇数项与偶数项分别满足的性质,然后结合起来求得数列的偶数项的和2n S ,再检验n 取具体数值的结论.2.B解析:B 【分析】本题首先可令9n =,得出9945S T =,然后通过等差数列的性质得出959S a =以及959T b =,代入9945S T =中,即可得出结果. 【详解】因为11n n S n T n -=+,所以99914915S T -==+, 因为n S 是等差数列{}n a 前n 项和,n T 是等差数列{}n b 前n 项和, 所以()1995992a a S a +==,()1995992b b T b +==, 则95959459S a T b ==,5545a b =, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的相关性质的应用,主要考查等差数列前n 项和公式以及等差中项的应用,若等差数列{}n a 前n 项和为n S ,则()12n n n a a S +=,当2m n k +=时,2m n k a a a +=,考查化归与转化思想,是中档题.3.B解析:B 【分析】由已知,取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,根据等比数列的通项公式建立方程得可求得解. 【详解】因为数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,所以取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,所以2nn a =,又1234480k k k k a a a a +++++++=,即12344220282k k k k +++++++=,即040238k ⨯=,解得4k =, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:解决本题的问题的关键在于令1m =,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,利用等比数列的通项公式建立方程得解.4.D解析:D【分析】由2n n S a =-利用1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,得到数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列,进而得到{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,利用等比数列前n 项和公式得到n S ,n T ,将20n n S T λ+>恒成立,转化为6321nλ-<-+,从而得出答案. 【详解】当1n =时,112S a =-,得 11a =;当2n ≥时,由2n n S a =-,得112n n S a --=-,两式相减得112n n a a -=, 所以数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列. 因为112n n a a -=,所以22114n n a a -=.又211a =,所以{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,所以1112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,11414113414nn n T ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-, 由20n n S T λ+>,得()()321210nnλ-++>,所以()()321321663212121n nn n n λ-+--<==-+++, 所以6332121λ-<-=-=+, 所以1λ>-.综上,实数λ的取值范围是(1,)-+∞. 故选: D 【点睛】方法点睛:数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种: 一是判断数列问题中的一些不等关系; 二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,往往转化为函数的最值问题.5.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=,可得()2112n n n n a a a a +++---=,214a a -=.利用等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数即可得出. 【详解】2122n n n a a a ++-+=,()2112n n n n a a a a +++∴---=,214a a -=.{}1n n a a +∴-是等差数列,首项为4,公差为2. 142(1)22n n a a n n +∴-=+-=+.2n ∴≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯⋯+-+(1)22(1)..2222(1)2n n n n n n +=+-+⋯+⨯+=⨯=+. 2(1)1n n n a n++∴=.∴当2n ≥时,2(1)11⎡⎤++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦n n n a n . 222122018232019220172019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴+++=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】首先分析题目已知3a n+1+a n =4(n ∈N*)且a 1=9,其前n 项和为S n ,求满足不等式|S n ﹣n ﹣6|<1125的最小整数n .故可以考虑把等式3a n+1+a n =4变形得到111-13n n a a +-=-,然后根据数列b n =a n ﹣1为等比数列,求出S n 代入绝对值不等式求解即可得到答案. 【详解】对3a n+1+a n =4 变形得:3(a n+1﹣1)=﹣(a n ﹣1) 即:111-13n n a a +-=- 故可以分析得到数列b n =a n ﹣1为首项为8公比为13-的等比数列. 所以b n =a n ﹣1=8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭a n =8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭+1所以181********n nnS n n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+=-⨯-+ ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭|S n ﹣n ﹣6|=n11-6-3125⎛⎫⨯< ⎪⎝⎭解得最小的正整数n=7 故选C . 【点睛】此题主要考查不等式的求解问题,其中涉及到可化为等比数列的数列的求和问题,属于不等式与数列的综合性问题,判断出数列a n ﹣1为等比数列是题目的关键,有一定的技巧性属于中档题目.7.A解析:A 【解析】等差数列{}n a 的前n 和为n S ,1239a a a ++=,636S =,11339656362a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩,解得1a 1,d 2,12111223a =+⨯=,故选A.8.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S = ∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k =; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++ ()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.9.C解析:C 【分析】先求出等差数列的1a 和d ,由等差数列前n 项和公式得n S ,把1nS 拆成两项的差,用裂项相消法求得和12111nS S S +++,在n 变化时,求得M 的范围,得出结论. 【详解】∵{}n a 是等差数列,∴17266a a a a +=+=,由171765a a a a +=⎧⎨=⎩解得1715a a =⎧⎨=⎩或1751a a =⎧⎨=⎩,又{}n a 是递增数列,∴1715a a =⎧⎨=⎩,715127163a a d --===-, 1(1)(1)(2)233n n n n n n n S na d n --+=+=+=, 121113331324(2)n S S S n n +++=+++⨯⨯+3111111112324112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦31119311122124212n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭94<, 由不等式1231111+++⋅⋅⋅+<n M S S S S 恒成立,得94M ≥,∴最小的整数3M =. 故选:C . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,考查等差数列的性质,等差数列的通项公式和前n 项和公式,裂项相消法求和,本题属于中档题.10.D解析:D 【分析】根据11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,得到112333n n n a a a n -+++=⋅,然后利用数列通项与前n 项和的关系求得21n a n =+,再利用等差数列求和公式求解. 【详解】 ∵11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,∴112333n n n a a a n -+++=⋅,当2n ≥时,有()211213313n n n a a a n ---+++⋅=-⋅,两式相减可得:()()1113313213n n n n n a n n n ---⋅=⋅--⋅=+⋅.∴21n a n =+(2n ≥). 当1n =时,13a =适合上式. ∴21n a n =+.则数列{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列. ∴()202032202012020S 202220202+⨯+⨯==⨯.∴202020222020S =. 故选:D . 【点睛】本题主要考查数列通项与前n 项和的关系以及等差数列的定义和求和公式的应用,属于中档题.11.D解析:D 【分析】由零点定义得,a b p ab q +==得0,0a b >>,因此2-只能是等比数列的中间项,从而得4ab =,由点(),2a b 在直线2100x y +-=上,得5a b +=,这样可得,p q 值.从而得出结论. 【详解】∵a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,∴,a b p ab q +==,∴0,0a b >>,而a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,只能是2-是,a b 的等比中项,即4ab =,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则22100a b +-=,得5a b +=, 由45ab a b =⎧⎨+=⎩,∴5,4p q ==,9p q +=.故选:D . 【点睛】本题考查函数零点的概念,考查等比数列的定义,考查韦达定理,关键是由题意分析出0,0a b >>.12.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.二、填空题13.【分析】由代入化简求得再结合求和方法计算可得结果【详解】因为所以所以所以又所以数列是以为首项为公差的等差数列所以所以所以所以故答案为:【点晴】由代入化简求得数列是等差数列是解题的关键解析:17【分析】由11n n n a S S ++=-代入化简求得n S ,再结合求和方法计算可得结果. 【详解】因为1120n n n a S S +++= 所以1120n n n n S S S S ++-+= 所以112n n n n S S S S ++-= 所以1112n nS S +-=又11113S a == 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以3为首项,2为公差的等差数列, 所以()131221nn n S =+-⨯=+ 所以121n S n =+ 所以111111212322123n n S S n n n n +⎛⎫=⋅=- ⎪++++⎝⎭所以12239101111111111123557192123217S S S S S S ⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故答案为:17【点晴】由11n n n a S S ++=-代入化简求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列是解题的关键. 14.或【分析】设点的坐标利用两角差正切公式求列式解得结果【详解】设因为所以或故答案为:或【点睛】本题考查两角差正切公式等比数列考查综合分析求解能力属中档题解析:(0,2)或(0,16) 【分析】设点A 的坐标,利用两角差正切公式求3tan θ,列式解得结果. 【详解】设(0,),0A a a >,因为233443343,124,128P AP AP OAP O x x θ=-=⨯==⨯=∠∠=∠所以238442284t 21an 39a a a a a a aθ-===∴=++⋅或16 故答案为:(0,2)或(0,16)【点睛】本题考查两角差正切公式、等比数列,考查综合分析求解能力,属中档题.15.【分析】分别计算出进而得出再由可得出的值【详解】由题意可得故答案为:【点睛】本题考查数列求和找出数列的规律是解答的关键考查计算能力属于中等题 解析:1008【分析】分别计算出43k a -、42k a -、41k a -、()4k a k N *∈,进而得出43424146k k k k a a a a ---+++=,再由201845042=⨯+可得出2018S 的值.【详解】由题意可得()434243sin 112k k a k π--⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,()424142sin 1342k k a k k π--⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,()()4141sin 211k a k k π-=-+=,4414sin 1412k k a k k π+⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()()43424141341416k k k k a a a a k k ---∴+++=+-+++=,201845042=⨯+,201820172018450534505265046504S a a a a ⨯-⨯-∴=⨯++=⨯++()30241345051008=++-⨯=.故答案为:1008. 【点睛】本题考查数列求和,找出数列的规律是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.16.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.17.27【分析】由得相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列由此可得通项从而求得结论【详解】∵∴相减得又所以数列的奇数项与偶数项分别成等差数列公差为1故答案为:27【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的解析:27 【分析】由1n n a a n ++=得121n n a a n +++=+相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,由此可得通项,从而求得结论. 【详解】∵1n n a a n ++=,∴121n n a a n +++=+,相减得21n na a +-=,又1121,1a a a =+=,20a =,211a a -=-,所以数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差为1,21n a n -=,21n a n =-,1916171819981027S S a a a -=++=++=.故答案为:27. 【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的通项公式,解题时由已知等式中n 改写为1n +,两相减后得21n n a a +-=,这里再计算21a a -,如果2211()22n na a a a +--==,则可说明{}n a 是等差数列,象本题只能说明奇数项与偶数项分别成等差数列.不能混淆,误以为{}n a 是等差数列.这是易错的地方.18.①③【分析】选①②在①中令在②中令联立方程由方程无解推出矛盾;选①③在③中由通项与前项和之间的关系求出公比在①中令在③中用表示出联立方程求出确定数列;选②③由通项与前项和之间的关系即可作出判断【详解解析:①③ 【分析】选①②,在①中令1m n ==,在②中令1n =联立方程,由方程无解推出矛盾;选①③,在③中由通项与前n 项和之间的关系求出公比,在①中令1m n ==,在③中用12,a a 表示出12,S S 联立方程,求出1,a p 确定数列{}n a ;选②③,由通项与前n 项和之间的关系即可作出判断. 【详解】在①中,令1m n ==,得221a a =;在②中,11n n S a +=+,当2n ≥时, 11n n S a -=+,两式相减,得1n n n a a a +=-,即12n n a a +=;在③中,11112,2n n n n S a S a p p++=+=+,两式相减,得 1122n n n a a a ++=-,即 12n n a a +=,若选①②,则22112,1a a a a ⎧=⎨=+⎩即 2211111,10a a a a =--+=, 2(1)41130∆=--⨯⨯=-<,方程无解,故不能选①②作为条件;若选①③,则由12n n a a +=知,数列{}n a 的公比为2,由 221111221212a a a a p a a a p ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪+=+⎪⎩得1212a p =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以数列 {}n a 是首项为2,公比为2的等比数列; 若选②③作为条件,则无法确定首项,数列{}n a 不唯一,故不能选②③作为条件. 综上所述,能使数列{}n a 为唯一确定的等比数列的条件是①③. 故答案为:①③ 【点睛】思路点睛:本题考查利用递推关系求数列中的项,涉及等比数列的判定和通项公式,遇到和与项的递推关系时,一般有两种方法:(1)消去和,得到项的递推关系;(2)消去项,得到和的递推关系.19.【分析】首先设出等差数列的首项和公差根据其通项公式得到再根据其求和公式得到从而得到结果【详解】设等差数列的首项为公差为则有因为所以故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题解题思路如 解析:13313S 【分析】首先设出等差数列的首项和公差,根据其通项公式,得到487733a a a a +-=,再根据其求和公式,得到13713S a =,从而得到结果. 【详解】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则有48711117333(7)(6)318=3a a a a d a d a d a d a +-=+++-+=+, 因为11313713()132a a S a +==,所以487133313a a a S +-=, 故答案为:13313S . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题,解题思路如下:(1)首先设出等差数列的首项和公差;(2)利用等差数列的通项公式,得到项之间的关系,整理得出487733a a a a +-=; (3)利用等差数列的求和公式,求得13713S a =; (4)比较式子,求得结果.20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数. 【详解】7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)最大自然数6n =. 【分析】(1)根据题中条件,可得1112n a +--的表达式,根据等比数列的定义,即可得证;(2)由(1)可得1122n n a -=-,则可得2n n b =,根据错位相减求和法,可求得n S 的表达式,根据n S 的单调性,代入数值,分析即可得答案. 【详解】解:(1)∵()1621*44n n n n a a n N a a +-=-=∈--, ∴()()1116323346312311122162262822224n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a +++----⎛⎫----+--======- ⎪-----+----⎝⎭--即11122112n n a a +--=--, ∴112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为113132212a a --==--,公比为2的等比数列. (2)由(1)知,1122n n a -=-, 即321112222n n n n n n n a a b a a a ---==-==---, ∴()()21212-⋅=-⋅nn n b n ,()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅,① ()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,②①减②得()()()112311421222222122221212n nn n n S n n +++--=⋅++++--⋅=+⋅--⋅-()13226n n +=-⋅-.∴()12326n n S n +=-⋅+.∴()()()21112122322210++++-=-⋅--⋅=+>n n n n n S S n n n ,∴n S .单调递增.∵7692611582021S =⨯+=<,87112628222021S =⨯+=>.故使2021n S <成立的最大自然数6n =. 【点睛】解题的关键是根据所给形式,进行配凑和整理,根据等比数列定义,即可得证,求和常用的方法有:①公式法,②倒序相加法,③裂项相消法,④错位相减法等,需熟练掌握. 22.(1)存在,2k =或3k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23nnn c =+代入上式,整理得1(2)(3)2306n n k k --⋅⋅=化简即可得出答案;(2)证{}n c 不是等比数列只需证2213c c c ≠⋅,验证其不成立即可.【详解】解:(1)由题意知,若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N , 将23nnn c =+代入上式,得()()()211221111232323232323n n n n n n n n n n n n k k k ++++++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+=+-+⋅+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 即21111(2)2(3)3(2)2(3)3(2)2(3)3n n n n n n k k k k k k ++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-+-=-+-⋅-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=,解得2k =或3k =.(2)设数列{}n a ,{}n b 的公比分别为,,p q p q ≠且,0p q ≠,11,0a b ≠, 则1111n n n c a pb q --=+,为证{}n c 不是等比数列,只需证2213c c c ≠⋅, 事实上()22222221111112c a p b q a p a b pq b q =+=++,()()()222222221311111111c c a b a p b q a p a b p q b q ⋅=+⋅+=+++,由于p q ≠,故222p q pq +>,又11,0a b ≠,从而2213c c c ≠⋅,所以{}n c 不是等比数列. 【点睛】方法点睛:等差、等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法和前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等差、等比数列不能用来证明.23.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n n a an n+=+,得到{}n b 为等比数列,(2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S 【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅,12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.24.(1)2nn a =;(2)21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =.【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知12a =,416a =,可以求出公比,这样就可以求出数列{}n a 的通项公式;(2)由数列{}n a 的通项公式,可以求出21a -和 358a 的值,这样也就求出2b 和 3b 的值,这样可以求出等差数列{}n b 的公差,进而可以求出通项公式,利用前n 项和公式求出数列{}n b 前10项的和.【详解】(1)设等比数列的公比为q ,由已知12a =,34121616q a a q =⇒⋅=⇒=,所以112n n n a q a -=⋅=,即数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)由(1)知2nn a =,所以2221213b a =-=-=,333552588b a ==⨯=, 设等差数列{}n b 的公差为d ,则322d b b -==,12121n d b b n b =-=∴=-, 设数列{}n b 前10项的和为10S ,则11010910910101210022S d b ⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=, 所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.25.(1)条件性选择见解析,2n n a =;(2)332n nn T +=-. 【分析】(1)选①:由题意可得32442a a a =+-,再利用等比数列的公比为2可求1a ,进而可求数列{}n a 的通项公式;选②:22n n S a =-,令1n =可求1a ,当2n ≥时,可得1122n n S a --=-,与已知条件两式相减可求得()122n n a a n -=≥,进而可求数列{}n a 的通项公式;选③:122n n S +=-,当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122n n S -=-,与已知条件两式相减可求得2nn a =,检验12a =也满足,进而可求数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===,利用乘公比错位相减即可求和. 【详解】(1)选①:因为2a ,3a ,44a -成等差数列, 所以32442a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122242a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =, 所以1222n n n a -=⨯=.选②:因为22n n S a =-,当1n =时,1122S a =-,解得12a =. 当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-. 即()122n n a a n -=≥.所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故1222n n n a -=⨯=.选③:因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,所以()()1122222n n nn n n a S S +-=-=---=,当1n =时,1122a ==依然成立.所以2nn a =. (2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===, 所以2323412222n n n T +=++++, ① 231123122222n n n n n T ++=++++, ② ①-②得23111111122222n n n n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 212111111111111121222211111222221122n n n n n n n n n -+++++⎛⎫-- ⎪+++⎝⎭=+-=+-=+---- 13322n n ++=-. 所以332n nn T +=-. 所以数列{}n b 的前n 项和332n n n T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解. 26.(1)*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用*1,(1),(2,)n n nn S n a S S n n N -=⎧=⎨-≥∈⎩求解即可;(2)利用n a 求n b ,当1n =时,1151224b =≤显然成立,当2n ≥时,利用列项相消法求和判断即可. 【详解】解:(1)当1n =时,111113a S ==++=;当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)[(1)(1)1]n n n n =++--+-+2n =,所以*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩; (2)由(1)易知*1,(1)121(2,),4(1)n n b n n N n n ⎧⎪=⎪=⎨≥∈⎪+⎪⎩ 当1n =时,1151224b =≤显然成立. 当2n ≥时,1111()4(1)41n b n n n n ==-++, 123n n T b b b b =+++ 11111111[()()()]12423341n n =+-+-++-+ 1111()12421n =+-+ 515244(1)24n =-<+; 故结论成立.【点睛】关键点睛:本题考查数列求通项公式,利用数列求和证明不等式.利用列项相消法求和是解决本题的关键.。
人教版普通高中数学必修五试题及详细答案本页仅作为文档页封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March必修五·数学试卷ⅣⅠ、选择题一、选择题1、在ABC 中,若sin cos A Ba b=,则角B 等于 ( ) A 、30︒ B 、45︒ C 、60︒ D 、90︒2、在ABC中,10,30a c A ===︒,则角B 等于 ( ) A 、105︒ B 、60︒ C 、15︒ D 、105︒或15︒已知一个锐角三角形地三边边长分别为3,4,a ,则a 地取值范围 ( ) A 、(1,5) B 、(1,7) C、) D、)ABC 中,若1cos 1cos A aB b-=-,则ABC 一定是 ( ) A 、等腰三角形 B 、直角三角形 C 、锐角三角形 D 、钝角三角形5、在等差数列{}n a 中,若34567450a a a a a ++++=,则28a a +等于 ( )A 、45B 、75C 、180D 、3006、设等差数列{}n a 地前n 项和为n S ,且211210,38m m mn a a a S -+-+-==,则m 等于( )A 、38B 、20C 、10D 、9 7、若数列{}n a地通项公式为n a =,且9m S =,则m 等于 ( )A 、9B 、10C 、99D 、1008、已知{}n a 为等差数列,135105a a a ++=,34699a a a ++=,用n S 表示{}n a 地前n 项和,则使n S 达到最大值地n 是 ( ) A 、21 B 、20 C 、19 D 、18 9、若关于x 地不等式220ax bx ++>地解集为1123x x ⎧⎫-<<⎨⎬⎩⎭,则a b -地值是 ( ) A 、-10 B 、-14 C 、10 D 、14 10、以原点为圆心地圆全部都在平面区域36020x y x y -+≥⎧⎨-+≥⎩内,则圆面积地最大值为 ( )A 、185π B 、95πC 、2πD 、π 11、已知0a b <<,且1a b +=,则下列不等式中,正确地是 ( ) A 、2log 0a > B 、12a ba-< C 、22log log 2a b +<- D 、12a bb a a +>12、已知集合{}2240,1M x x N x x ⎧⎫=->=<⎨⎬⎩⎭,则MN 等于 ( )A 、{}2x x >B 、{}2x x <-C 、ND 、MⅡ、非选择题二、填空题13、ABC 地三个内角之比为1:2:3,则这个三角形地三边之比为. 14.已知数列{}n a 地前n 项和为231n S n n =++,则它地通项公式为. 15、设等差数列{}n a 地前n 项和为n S ,且53655S S -=,则4a =.16、已知函数16,(2,)2y x x x =+∈-+∞+,则此函数地最小值为. 三、解答题17、在ABC中,已知a =2,150c B ==︒,求边b 地长及ABC 地面积S .18、在ABC 中,sin b a C =且sin(90)c a B =︒-,试判断ABC 地形状.19、设等差数列{}n a 地前n 项和为n S ,已知31124,0a S == (1)求数列{}n a 地通项公式; (2)求数列{}n a 地前n 项和n S ;(3)当n 为何值时,n S 最大?并求n S 地最大值.20、已知数列{}n a 地前n 项和为32n n S a =+,求数列{}n a 地通项公式.21、已知函数22(),(0,)x x af x x x++=∈+∞. (1)当12a =时,求函数()f x 地最小值; (2)若(0,),()6x f x ∀∈+∞>恒成立,求实数a 地取值范围.22、已知关于x地不等式()320a b x a b++-<地解集为3.4 x x⎧⎫>-⎨⎬⎩⎭(1)求实数,a b满足地条件;(2)求关于x地不等式2()(21)220a b x a b x a-++-+->地解集.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal 。
第三章 不等式一、选择题1.假设a =2,b =log π3,c =log πsin 52π,则( ). A .a >b >cB .b >a >cC .c >a >bD .b >c >a2.设a ,b 是非零实数,且a <b ,则以下不等式成立的是( ). A .a 2<b 2B .ab 2<a 2bC .21ab<b a 21 D .a b <ba3.假设对任意实数x ∈R ,不等式|x |≥ax 恒成立,则实数a 的取值范围是( ). A .a <-1B .|a |≤1C .|a |<1D .a ≥14.不等式x 3-x ≥0的解集为( ). A .(1,+∞)B .[1,+∞)C .[0,1)∪(1,+∞)D .[-1,0]∪[1,+∞)5.已知f (x )在R 上是减函数,则满足f (11-x )>f (1)的实数取值范围是( ). A .(-∞,1)B .(2,+∞)C .(-∞,1)∪(2,+∞)D .(1,2)6.已知不等式f (x )=ax 2-x -c >0的解集为{x |-2<x <1},则函数y =f (-x )的图象为图中( ).A B C D7.设变量x ,y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧yx y x y x 2++- 则目标函数z =5x +y 的最大值是( ). A .2 B .3 C .4 D .58.设变量x ,y 满足⎪⎩⎪⎨⎧5--31+-3-+y x y x y x 设y =kx ,则k 的取值范围是( ).A .[21,34] B .[34,2] C .[21,2] D .[21,+∞) ≥0 ≤1≥1 ≥0≥1 ≤1 (第6题)9.已知a ,b ∈R ,则使|a |+|b |≥1成立的一个充分不必要条件是( ). A .|a +b |<1 B .a ≤1,且b ≤1 C .a <1,且b <1D .a 2+b 2≥110.假设lg x +lg y =2,则x1+y 1的最小值为( ). A .201B .51 C .21 D .2二、填空题11.以下四个不等式:①a <0<b ,②b <a <0,③b <0<a ,④0<b <a ,其中使a 1<b1成立的充分条件是 .12.设函数f (x )=⎩⎨⎧-11 则不等式xf (x )+x ≤4的解集是____________.13.假设不等式(-1)na <2+nn 1)1(+-对任意正整数n 恒成立, 则a 的取值范围是 .14.关于x 的不等式x 2-(a +a 1+1)x +a +a1<0(a >0)的解集为__________________. 15.假设不等式x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是空集,则a 的取值范围是 .三、解答题16.已知函数f (x )=x 2-2x +2194)(x -,x ∈(-∞,1)∪(1,+∞),求f (x )的最小值.(x >0),(x <0).17.甲乙两人同时同地沿同一路线走向同一地点,甲有一半时间以速度m行走,另一半时间以速度n行走;乙有一半路程以速度m行走,另一半路程以速度n行走,假设m≠n,问甲乙两人谁先到达指定地点?18*.已知关于x的不等式(ax-5)(x2-a)<0的解集为M.(1)当a=4时,求集合M;(2)当3∈M,且5∈M时,求实数a的取值范围.第三章不等式参考答案一、选择题 1.A解析:三个以上的实数比较大小,可以先估算,进行分类(与0比较或与1比较),再应用不等式性质或作差法.因为π>1,0<sin52π<1,所以c =log π sin 52π<0. 又因为3>1,所以b =log π3>0,而a =2>0,故c 最小,只需再比较a 与b 的大小. 由指数函数的性质知,2>1而且0<log π 3<log π π=1,所以a >b ,即a >b >c . 2.C解析:比较两个实数的大小,可采用作差法,也可用特殊值排除法,以下用作差法. ∵a 2-b 2=(a +b )(a -b ),当a <b ,且a ,b 均为负数时,(a +b )( a -b )>0,a 2 >b 2,排除A . ∵ab 2-a 2b =ab (b -a ),由于b -a >0,当a ,b 同号时(比方a =1,b =2),ab (b -a )>0,ab 2>a 2b ,排除B .∵21ab -b a 21=22-b a b a <0,即21ab <b a 21. 同样可以用作差法判断a b <ba是错误的. 3.B解析:由于不等号两边的函数比较熟悉,可以尝试数形结合法. 令f (x )=|x |,g (x )=ax ,画出图象如右图, 由图可以看出|a |≤1. 4.D解析:用数轴标根法求解. x 3-x ≥0可化为 x (x -1)(x +1)≥0,如图,原不等式的解集为{x |-1≤x ≤0,或x ≥1}. 5.C解析:关键是利用单调性去掉“f ”,转化为不含“f ”的不等式求解.(第3题)(第4题)∵f (x )在R 上是减函数, ∴f (11-x )>f (1)⇔11-x <1⇔12--x x >0⇔x <1或x >2. 6.B解析:首先根据方程ax 2-x -c =0的根确定a ,c ,再求出f (-x ). 由已知,方程ax 2-x -c =0的两个实根为-2和1,则(-2)+1=a 1,(-2)×1=ac -,解得a =-1,c =-2,则f (x )=-x 2-x +2,f (-x )=-x 2+x +2=-(x -21)2+49,由开口方向和对称轴位置判断为B .7.D解:先画可行域如图.作直线l 0:5x +y =0,平行移动直线l 0至直线l ,从图形中可以发现,当直线l 经过平面区域内的点A 时,直线在y 轴的截距最大,此时z 最大.由⎩⎨⎧1=+1=2+y x y x ,解得⎩⎨⎧0=1=y x ,即A (1,0), ∴z =5×1+0=5.(第7题)8.C解析:k 的几何意义是可行域内的点与原点连线的斜率.解: 先画出题中不等式组所表示的区域(如图),可以看出k OA 最小,k OB 最大.由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧1=2=0=3-+0=5--3y x y x y x 得A (2,1), k OA =-20-1=21; 由⎩⎨⎧⇔⎩⎨⎧2=1=0=3-+0=1+-y x y x y x 得B (1,2), k OB =0-10-2=2.∴21≤k ≤2,即k ∈[21,2].9.D分析:如果①:某选项能推出|a |+|b |≥1,则充分性成立;还需要②:|a |+|b |≥1不能推出该选项,①和②满足,该选项就是充分不必要条件.解:假设a 2+b 2≥1,则(|a |+|b |)2=a 2+2|ab |+b 2≥a 2+b 2≥1,|a |+|b |≥1,充分性成立.但|a |+|b |≥1时,未必有a 2+b 2≥1,例如21+21=1,然而221⎪⎭⎫ ⎝⎛+221⎪⎭⎫⎝⎛<1.10.B解:∵lg x +lg y =2,∴xy =100,且x >0,y >0, ∴x 1+y 1≥2y x 11⋅=xy2,即x 1+y 1≥51, 当且仅当⎩⎨⎧100==xy yx x =10,y =10时取等号.二、填空题 11.①②④. 解:a <0<b ⇒a 1<0<b1,充分性成立; b <a <0⇒ab >0,b -a <0⇒aba b -<0,即a 1<b 1,充分性成立;b <0<a ⇒b 1<0,a1>0⇒a 1>b 1,充分性不成立; (第8题)0<b <a ⇒ab >0,b -a <0⇒a 1<b1,充分性成立. 12.{x |0<x ≤2,或x <0}.解析:由于f (x )是分段函数,所以要分别对每一段(分别在x >0,x <0条件下)解不等式.由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔0<x ≤2, 由⎩⎨⎧ ⇔⎩⎨⎧ ⇔x <0, ∴0<x ≤2或x <0. 13.[-2,23). 解析:首先处理(-1)n ,需要对n 的奇偶性进行讨论. 假设n 为奇数,原不等式⇔-a <2+n 1⇔ a >-(2+n 1),即a >-(2+n1)对任意正奇数n 恒成立,因为-(2+n 1)=-2-n1<-2,所以只需a ≥-2. 假设n 为偶数,原不等式⇔a <2-n 1,即a <2-n1对任意正偶数n 恒成立, 只需a <(2-n 1)最小值=2-21=23,即a <23. 所以假设对任意正整数n 不等式恒成立,以上应同时满足, 故-2≤a <23. 14.{x |1<x <a +a1}. 解析:首先判断方程x 2-(a +a 1+1)x +a +a1=0(a >0)是否有实数根,实数根大小是否确定.x 2-(a +a 1+1)x +a +a 1<0可化为(x -1)[x -(a +a1)]<0, ∵a >0,a +a 1≥2>1,∴1<x <a +a1. 15.{x |-1<a <3}.解析:把问题等价转化为“恒成立”问题. x 2-2x +3≤a 2-2a -1在R 上的解集是空集, ⇔ x 2-2x +3>a 2-2a -1在R 上恒成立,x >0 xf (x )+x ≤4 x >0x ·1+x ≤4 x <0 xf (x )+x ≤4 x <0x ·(-1)+x ≤4⇔ x 2-2x -a 2+2a +4>0在R 上恒成立.因为抛物线y =x 2-2x -a 2+2a +4开口向上,故只需△=4-4(-a 2+2a +4)<0, 即x 2-2x +3<0⇔-1<a <3. 三、解答题16.解析:f (x )=(x -1)2+2194)(x --1≥294-1=31. 当x -1=2194)(x -时,即x =1±36时,f (x )取到最小值31. 17.分析:行走时间短者先到达指定地点,问题的实质是比较两个实数(式子)的大小,用作差法.解:设从出发地到指定地点的路程是s ,甲乙两人走完这段路程所用的时间分别为t 1,t 2,则s n t m t =2+211,2=2+2t n s m s ,所以t 1=n m s +2,t 2=mnsn m 2+)(. t 1-t 2=mns n m n m s 2+-+2)(=)(])([n m mn s n m mn +2+-42)()(n m mn s n m +2-=-2, 因为s ,m ,n 均为正数且m ≠n ,所以t 1-t 2<0,即t 1<t 2, 所以甲比乙先到达指定地点.18*.解:(1)当a =4时,(ax -5)(x 2-a )<0⇔(x -45)(x -2)(x +2)<0,由数轴标根法得x <-2,或45<x <2. 故M ={x |x <-2,或45<x <2}. (2)3∈M ,且5∈M⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⎪⎩⎪⎨⎧⇔))(())((25-1-9-35-a a a a ⎪⎩⎪⎨⎧⇔ ⇔1≤a <35,或9<a ≤25.故实数a 的取值范围是{x |1≤a <35,或9<a ≤25}. (3a -5)(9-a )<0(5a -5)(25-a )≥0 ≤0 a <35,或a >9 1≤a ≤25>0 (第18题)。
应用一:求最值 例:求下列函数的值域•••值域为(—a, — 2] U [2 , + a)解题技巧技巧一:凑项例 已知x,求函数y =4x-2的最大值。
4 4x —5解:因4x -5 ::: 0 ,所以首先要“调整”符号,又 (4x -2) 要进行拆、凑项,*51r 1 ) /x5-4x 0, y=4x-2- 5-4x -44x —5I5—4x 丿当且仅当5-4x -,即X =1时,上式等号成立,故当X =1时,y max=1。
5-4x技巧二:凑系数例:当 -■' - 1时,求y =x(8 -2x)的最大值。
解析:由 匚二U 》知,。
‘一工、-,利用均值不等式求最值,必须和为定值或积为定值, 此题为两个式子积的形式,但其和不是定值。
注意到2x • (8 - 2x)二8为定值,故只需将 y=x(8-2x)凑上一个系数即可。
y == l[2x * (8 — 2打]—店卩=8当,即x = 2时取等号 当x = 2时,y = x(8-2x)的最大值为8。
解: (1)y = 3x 2 值域为[6 , + a)⑵当x > 0时, 当x V 0时, 1y = x +_ =x3—23 = 11+2x1°)戸3x 2 +示1 x • =2 ;1y = x + _ >2x 1x • = — 21(—x — _ ) < — 2x不是常数,所以对4X-23变式:设0 ::: x ,求函数y =4x(3 -2x)的最大值。
2解:c 3 _ _ -•/ 0 ::: X .飞-2X 0 ••• y2 y= 4x(3-2x) =2 2x(3-2x)<22x 3「2x当且仅当2x=3—2x,即x=3^f0,- i时等号成立。
4 < 2丿技巧三:分离技巧四:换元2,「亠x+7x十10 “心亠例:求y (x • -1)的值域。
x +1解析一:本题看似无法运用均值不等式,不妨将分子配方凑出含有(X + 1 )的项,再将其分离。
高中数学必修5正弦定理、余弦定理水平测试题一、选择题1.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 2+c 2-b 2=3ac ,则角B 的值为( )A . π6B . π3C . π6或5π6D . π3或2π32.已知锐角△ABC 的面积为33,BC =4,CA =3,则角C 的大小为 ( )A .75°B .60°C .45°D .30°3.(2010·上海高考)若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形4.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么它的顶角的余弦值为 ( )A . 518B . 34C . 32D . 785.(2010·湖南高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C =120°,c = 2a ,则 ( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 大小不能确定二、填空题6.△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 所对的边,已知a =3,b =3,C =30°,则A =________.7.(2010·山东高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.8.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为 ________.三、解答题9.△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c .若a 2-c 2=2b ,且sin B =4cos A sin C ,求b .10.在△ABC 中,已知a 2+b 2=c 2+ab .(1)求角C 的大小;(2)又若sin A sin B =34,判断△ABC 的形状.11.(2010·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,设S 为△ABC 的面积,且S =34(a 2+b 2-c 2). (1)求角C 的大小;(2)求sin A +sin B 的最大值.答案及解析1.【解析】由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac ,由a 2+c 2-b 2=3ac ,∴cos B =32,又0<B <π,∴B =π6. 【答案】A2.【解析】S △ABC =12×3×4sin C =33,∴sin C =32. ∵△ABC 是锐角三角形,∴C =60°. 【答案】B3.【解析】由sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,得a ∶b ∶c =5∶11∶13,不妨令a =5,b =11,c =13. ∴c 2>a 2+b 2=52+112=146,∴c 2>a 2+b 2,根据余弦定理,易知△ABC 为钝角三角形.【答案】C4.【解析】不妨设底面边长为1,则两腰长的和为4,一个腰长为2,由余弦定理得顶角的余弦值为 22+22-122×2×2=78. 【答案】D5.【解析】∵∠C =120°,c =2a ,∴由余弦定理,得(2a )2=a 2+b 2-2ab cos 120°,故ab =a 2-b 2= (a -b )(a +b )>0,∴a -b >0,故a >b .【答案】A6.【解析】∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =3,∴c =3,∴a =c ,则A =C =30°.【答案】30°7.【解析】∵sin B +cos B =2sin(B +π4)=2,∴sin(B +π4)=1,∴B =π4. 又a sin A =b sin B ,得sin A =12, A =π6. 【答案】π68.【解析】∵A ,B ,C 成等差数列,且A +B +C =π,∴2B =A +C ,∴B =π3,又BD =12BC =2, ∴在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B = 3.【答案】 39.【解析】法一 ∵sin B =4cos A sin C ,由正弦定理,得b 2R =4cos A c 2R,∴b =4c cos A ,由余弦定理 得b =4c ·b 2+c 2-a 22bc,∴b 2=2(b 2+c 2-a 2),∴b 2=2(b 2-2b ),∴b =4. 法二 由余弦定理,得a 2-c 2=b 2-2bc cos A ,∵a 2-c 2=2b ,b ≠0,∴b =2c cos A +2,① 由正弦定理,得b c =sin B sin C ,又由已知得,sin B sin C=4cos A ,∴b =4c cos A .② 解①②得b =4.10.【解析】(1)由题设得a 2+b 2-c 2=ab ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12,又C ∈(0,π),∴C =π3. (2)由(1)知A +B =23π,∴cos(A +B )=-12,即cos A cos B -sin A sin B =-12. 又sin A sin B =34, ∴cos A cos B =34-12=14,从而cos(A -B )=cos A cos B +sin A sin B =1,由A ,B ∈(0,π),∴A -B =0,即A =B ,从而△ABC 为等边三角形.11.【解析】(1)由题意可知12ab sin C =34·2ab cos C ,所以tan C = 3. 因0<C <π,故C =π3.(2)由已知sin A +sin B =sin A +sin(π-C -A )=sin A +sin(2π3-A )=sin A +32cos A +12sin A =3sin(A +π6),∵C =π3,∴0<A <2π3,∴π6<A +π6<5π6,∴当A +π6=π2,即A =π3时,3sin(A +π6) 取最大值 3. ∴sin A +sin B 的最大值为 3.。
1.1.1 正弦定理(二)基础过关1.在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b .若2a sin B =3b ,则角A 等于( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析 由正弦定理可得2sin A sin B =3sin B ,又∵B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin B ≠0,∴sin A =32,又A 为锐角,∴A =π3.答案 D2.在△ABC 中,A =60°,a =6,b =4,则满足条件的△ABC ()A.有一个解B.有两个解C.无解D.不能确定解析 由正弦定理得6sin 60°=4sin B .∴sin B =2>1,∴角B 不存在.答案 C3.在△ABC 中,a cos B =bcos A ,则△ABC 一定是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形解析 在△ABC 中,∵a cos B =bcos A ,∴a cos A =b cos B ,由正弦定理,得sin A cos A =sin B cos B ,∴sin 2A =sin 2B .又∵A ,B ∈(0°,180°),∴2A =2B 或2A +2B =180°,∴A =B 或A +B =90°.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.答案 D4.已知c =50,b =72,C =135°,则三角形解的个数为________.解析 ∵c <b ,∴C <B ,∴B +C >180°,故三角形无解.答案 05.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a cos A =b sin B ,则sin A cos A +cos 2B =________.解析 ∵a cos A =b sin B ,∴sin A cos A =sin 2B ,∴sin A cos A +cos 2B =sin 2B +cos 2B =1.答案 16.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若tan A =3,cos C =55,(1)求角B 的大小;(2)若c =4,求△ABC 的面积.解 (1)∵cos C =55,∴C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2, ∴sin C =255,tan C =2.又∵tan B =-tan(A +C )=-tan A +tan C 1-tan A tan C =-3+21-3×2=1,且0<B <π,∴B =π4. (2)由正弦定理b sin B =c sin C ,得b =c sin B sin C =4×22255=10, 由sin A =sin(B +C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C 得sin A =31010, ∴△ABC 的面积S △ABC =12bc sin A =6.7.在△ABC 中,求证:a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C. 证明 ∵左边=sin 2A -sin 2B sin 2C =1-cos 2A 2-1-cos 2B 2sin 2C=cos 2B -cos 2A 2sin 2C=cos[(B +A )+(B -A )]-cos[(B +A )-(B -A )]2sin 2C=-2sin (B +A )·sin (B -A )2sin 2C=2sin C sin (A -B )2sin 2C=sin (A -B )sin C=右边, ∴原等式成立.能力提升8.已知方程x 2-(b cos A )x +a cos B =0的两根之积等于两根之和,且A ,B 为△ABC 的两内角,a ,b 为角A ,B 的对边,则此三角形为( )A.等腰直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形D.直角三角形解析 设x 1,x 2是方程x 2-(b cos A )x +a cos B =0的两根,则x 1+x 2=b cos A ,x 1·x 2=a cosB.由条件知a cos B =b cos A .由a ∶b =sin A ∶sin B 得sin A cos B =sin B cos A ,∴sin A cos B -cos A sin B =0,∴sin(A -B )=0,∵A ∈(0,π),B ∈(0,π),∴-π<A -B <π,∴A -B =0,即A =B .故△ABC 为等腰三角形.答案 C9.在△ABC 中,∠BAC =120°,AD 为角A 的平分线,AC =3,AB =6,则AD 等于( )A.2B.2或4C.1或2D.5解析 设AD =x ,如图,∠DAC =∠DAB =60°.∵AC =3,AB =6,且S △ABC =S △ACD +S △ABD ,∴12×3×6×32=12×3x ×32+12×6x ×32,解得x =2.答案 A10.在△ABC 中,A =π3,BC =3,则△ABC 的周长为________(用B 表示).解析 在△ABC 中,由正弦定理得AC sin B =332, 化简得AC =23sin B ,AB sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝⎛⎭⎪⎫B +π3=332, 化简得AB =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B , 所以三角形的周长为BC +AC +AB =3+23sin B +23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =3+33sin B +3cos B=6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6+3. 答案 6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6+3 11.在△ABC 中,C =90°,M 是BC 的中点,若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________.解析 在△ABM 中,由正弦定理BM sin ∠BAM =AB sin ∠BMA =AB cos ∠MAC,所以32a =c a 2+4b 22b ,整理得(3a 2-2c 2)2=0,a 2c 2=23,故sin ∠BAC =a c =63.答案 6312.在△ABC 中,已知c =10,cos A cos B =b a =43,求a 、b 及△ABC 的内切圆半径.解 由正弦定理知sin B sin A =b a ,∴cos A cos B =sin B sin A .即sin A cos A =sin B cos B ,∴sin 2A =sin 2B .又∵a ≠b ,且A ,B ∈(0,π),∴2A =π-2B ,即A +B =π2.∴△ABC 是直角三角形,且C =π2,由⎩⎨⎧a 2+b 2=102,b a =43得a =6,b =8. 故内切圆的半径为r =a +b -c 2=6+8-102=2. 13.(选做题)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知m =(2b -3c ,cos C ),n =(3a ,cos A ),且m ∥n .(1)求角A 的大小;(2)求2cos 2B +sin(A -2B )的最小值.解 (1)由m ∥n ,得(2b -3c )cos A -3a cos C =0.由正弦定理得,2sin B cos A -3sin C cos A -3sin A cos C =0,即2sin B cos A -3sin(A +C )=0,∴2sin B cos A -3sin B =0.∵A ,B ∈(0,π),∴sin B ≠0,∴cos A =32,∴A =π6.(2)∵A =π6,∴2cos 2B +sin(A -2B )=1+cos 2B +sin π6·cos 2B -cos π6sin 2B=3cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6+1. ∵B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,5π6,∴2B +π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,11π6, ∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1,32, ∴2cos 2B +sin(A -2B )∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1-3,52, ∴2cos 2B +sin(A -2B )的最小值为1- 3.。
高度、角度问题一、选择题1.甲在乙的北偏西30°,则乙在甲的( ) A .南偏东30° B .南偏西30° C .南偏东60°D .南偏西60°2.已知D 、C 、B 三点在地面的同一直线上,DC =a ,从C 、D 两点测得A 点的仰角分别为α、β(α>β),则A 点离地面的高AB 等于( )A.a sin αsin βsin (α-β)B.a sin αsin βcos (α-β)C.a cos αcos βsin (α-β)D.a cos αcos βcos (α-β)3.在某个位置测得某山峰的仰角为θ,对着山峰在平行地面上前进600 m 后测得仰角为原来的2倍,继续在平行地面上前进200 3 m 后,测得山峰的仰角为原来的4倍,则该山峰的高度为( )A .200 mB .300 mC .400 mD .100 3 m4.一艘客船上午9:30在A 处,测得灯塔S 在它的北偏东30°,之后它以每小时32海里的速度继续沿正北方向匀速航行,上午10:00到达B 处,此时测得船与灯塔S 相距8 2 海里,则灯塔S 在B 处的( )A .北偏东75°B .东偏南75°C .北偏东75°或东偏南75°D .以上方位都不对5.如右图所示,在地面上共线的三点A ,B ,C 处测得一建筑物的仰角分别为30°,45°,60°,且AB =BC =60 m ,则建筑物的高度为( )A .15 6 mB .20 6 mC .25 6 mD .30 6 m二、填空题6.(2017·湖北七市联考)如图,为了估测某塔的高度,在同一水平面的A ,B 两点处进行测试,在点A 处测得塔在西偏北20°的方向上,塔顶的仰角为60°;在点B 处测得塔在东偏北40°的方向上,塔顶的仰角为30°,若A ,B 两点相距130 m ,则塔的高度CD =________m.7.如图所示,海平面上的甲船位于中心O的南偏西30°,与O相距10海里的C处,现甲船以30海里/时的速度沿直线CB去营救位于中心O正东方向20海里的B处的乙船,甲船需要________小时到达B处.8.测量河对岸的旗杆高AB时,选与旗杆底B在同一水平面内的两个测点C和D,测得∠BCD=75°,∠BDC=60°,CD=a,并在点C测得旗杆顶点A的仰角为60°,则旗杆的高AB为________.三、解答题9.如图,有一段河流,河的一侧是以O为圆心,半径为10 3 米的扇形区域OCD,河的另一侧是一段笔直的河岸I,岸边有一烟囱AB(不计B离河岸的距离),且OB的连线恰好与河岸I垂直,设OB与圆弧CD的交点为E.经测量,扇形区域和河岸处于同一水平面,在点C、点O和点E处测得烟囱AB的仰角分别为45°,30°和60°.(1)求烟囱AB的高度;(2)如果要在CE间修一条直路,求CE的长.10.如图,A、B是海面上位于东西方向相距5(3+3) 海里的两个观测点.现位于A 点北偏东45°,B点北偏西60°的D点有一艘轮船发出求救信号,位于B点南偏西60°且与B 点相距20 3 海里的C点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/时,该救援船到达D点需要多长时间?答案与解析1.A 如图,乙在甲的南偏东30°.2.A 如右图所示,在△ADC 中,∠DAC =α-β,∠ADC =β,DC =a ,则DC sin ∠DAC =ACsin ∠ADC,∴AC =DC sin ∠ADCsin ∠DAC =a sin βsin (α-β).∴在Rt △ABC 中,AB =AC sin α=a sin αsin βsin (α-β).3.B 如图,可得在△BCD 中,BD =600,BC =2003=DC ,由余弦定理,得cos ∠DCB =BC 2+CD 2-BD 22·BC ·CD =(2003)2+(2003)2-(600)22·2003·2003=-12.又∵0°<∠DCB <180°,∴∠DCB =120°. ∴∠BCA =4θ=60°.∴AB =BC sin4θ=BC sin60°=300 m.4.C 根据题意画出示意图,如图,由题意可知AB =32×12=16,BS =82,A =30°,在△ABS 中,由正弦定理得AB sin S =BS sin A,∴sin S =AB sin A BS =16sin30°82=22,∴S =45°或135°,B =105°或15°,即灯塔S 在B 处的北偏东75°或东偏南75°. 5.D 设建筑物的高度为h ,由题图知,P A =2h ,PB =2h ,PC =233h ,∴在△PBA 和△PBC 中,分别由余弦定理,得cos ∠PBA =602+2h 2-4h 22×60×2h ,①cos ∠PBC =602+2h 2-43h 22×60×2h .②∵∠PBA +∠PBC =180°, ∴cos ∠PBA +cos ∠PBC =0.③ 由①②③,解得h =30 6 m 或h =-30 6 m(舍去),即建筑物的高度为30 6 m. 6.1039解析:由题意得∠CDB =∠CDA =90°,且∠CBD =30°,∠CAD =60°,∠DBA +∠DAB =60°,∴∠BDA =120°,设CD =x ,则BD =3x ,AD =33x ,又AB =130,在△ADB 中,由余弦定理得1302=(3x )2+⎝⎛⎭⎫33x 2-2×3x ×33x ×cos120°, 整理得x 2=3×130×10.∴x =1039. 7.73解析:在△OBC 中,由余弦定理,得CB 2=CO 2+OB 2-2CO ·OB cos120°=100+400+200=700,所以CB =107 海里. 因此甲船需要的时间为10730=73 小时.8.322a 解析:如图所示,在△BCD 中,∠BCD =75°,∠BDC =60°,∴∠CBD =45°.又CD =a , ∴由正弦定理得 BC =CD sin60°sin45°=62a .在Rt △ABC 中,∠ACB =60°, ∴AB =BC tan60°=322a . 9.解:(1)设烟囱AB 的高度为h . 在△CAB 中,∵∠ACB =45°,∴CB =h . 在△OAB 中,∵∠AOB =30°,∠AEB =60°, ∴OB =3h ,EB =33h . 由题意得OB -EB =OE , ∴3h -33h =103,∴h =15. 即烟囱的高度为15米.(2)在△OBC 中,cos ∠COB =OC 2+OB 2-CB 22OC ·OB =300+225×3-2252×103×153=56. 在△OCE 中,CE 2=OC 2+OE 2-2OC ·OE cos ∠COE =300+300-2×103×103×56=600-500=100.∴CE =10. 即CE 的长为10米.10.解:由题意知AB =5(3+3)海里,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°.在△DAB 中,由正弦定理,得DB sin ∠DAB =AB sin ∠ADB ,∴DB =AB ·sin ∠DAB sin ∠ADB =5(3+3)·sin45°sin105°=5(3+3)·sin45°sin45°cos60°+cos45°sin60°=53(3+1)3+12=103(海里).又∠DBC =∠DBA+∠ABC =30°+(90°-60°)=60°,BC =20 3 海里,在△DBC 中,由余弦定理,得CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos ∠DBC =300+1 200-2×103×203×12=900,∴CD =30海里,∴需要的时间t =3030=1(小时).∴救援船到达D 点需要1小时.。
状元舟同步辅导班 祝你成绩辉煌 高中数学必修五等差数列专项训练题班级 姓名 成绩一、选择题1.无穷数列1,3,6,10……的通项公式为〔 〕〔A 〕a n =n 2-n+1 〔B 〕a n =n 2+n-1〔C 〕a n =22n n + 〔D 〕a n =22nn -2.在等差数列{a n }中,假设a 1+a 4+a 7=39,a 2+a 5+a 8=33,则a 3+a 6+a 9的值为〔 〕〔A 〕30 〔B 〕27 〔C 〕24 〔D 〕213.一个直角三角形的三条边成等差数列,则它的最短边与最长边的比为〔 〕〔A 〕4∶5 〔B 〕5∶13 〔C 〕3∶5 〔D 〕12∶134.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,假设735S =,则4a = 〔 〕A .8B .7C .6D .55.已知等差数列{}n a 中,288a a +=,则该数列前9项和9S 等于〔 〕A .18B .27C .36D .456.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,假设3613S S =,则612S S =〔 〕A .310 B .13 C .18 D .197.设{}n a 是等差数列,1359a a a ++=,69a =,则这个数列的前6项和等于〔 〕A .12B .24C .36D .488.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为〔〕 A .5 B .4 C . 3 D .29.已知等差数列{}n a 满足011321=+++a a a a ,则有〔 〕A .0111>+a aB .0102<+a aC .093=+a aD .66=a10.等差数列{a n }中,a 2=6,a 5=15.假设b n =a 2n ,则数列{b n }的前5项和等于 ( )A .30B .45C .90D .18611.已知为等差数列,,则等于A. -1B. 1C. 3D.712.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知23a =,611a =,则7S 等于( )A .13B .35C .49D . 6313.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3S =6,1a =4, 则公差d 等于A .1B 53C.- 2 D 3 14.已知{}n a 为等差数列,且7a -24a =-1, 3a =0,则公差d =A.-2B.-12C.12D.2 15.{}n a 是首项1a =1,公差为d =3的等差数列,如果n a =202X ,则序号n 等于 ( )A 667B 668C 669D 67016.数列{a n }是首项为2,公差为3的等差数列,数列{b n }是首项为-2,公差为4的等差数列。
1. 在△ABC 中,已知a =,b =B =45︒ ,求A 、C 及c . (☆P 4 8)
2. 在△ABC 中,若cos cos a A b B =,判断△ABC 的形状. (☆P 3)
3. 在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A 、B 、C 的对边,且a 2+b 2=c 2
.
(1)求C ; (2)若
tan 2B a c -=,求A . (☆P 6 8) 4. 如图,我炮兵阵地位于A 处,两观察所分别设于C
,D ,已知△ACD 为边长等于a 的正三角形.当目标出现于B 时,测得∠CDB =45°,∠BCD =75°,试求炮击目标的距离AB . (☆P 8)
5. 如图,一架直升飞机的航线和山顶在同一个铅直平面内,已知飞机的高度为海拔10千米,速度为180千米/小时,飞行员先看到山顶的俯角为30︒,经过2分钟后又看到山顶的俯角为75,求山顶的海拔高度. (☆P
例2)
6. 已知数列{}n a 的第1项是1,第2项是2,以后各项由12(2)n n n a a a n --=+>给出.
(1)写出这个数列的前5项; (2)利用上面的数列{}n a ,通过公式1n n n
a b a +=
构造一个新的数列{}n b ,试写出数列{}n b 的前5项
. (◎P 34 B3)
7. 已知数列{}n a 的前n 项和为212
n S n n =+,求这个数列的通项公式. 这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?(◎P 例3)
8.(09年福建卷.文17)等比数列{}n a 中,已知142,16a a ==. (☆P 38 8)
(1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)若35,a a 分别为等差数列{}n b 的第3项和第5项,试求数列{}n b 的通项公式及前n 项和n S .
9. 若一等比数列前5项的和等于10,前10项的和等于50,那么它的前15项的和等于多少?(◎P 2)
10. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,*1(1)()3
n n S a n N =-∈. (☆P 32 9)
(1)求12,;a a (2)求证:数列{}n a 是等比数列.
11. 已知不等式2230x x --<的解集为A ,不等式260x x +-<的解集是B . (☆P 42 9) (1)求A
B ;(2)若不等式20x ax b ++<的解集是,A B 求20ax x b ++<的解集.
12. 某文具店购进一批新型台灯,若按每盏台灯15元的价格销售,每天能卖出30盏;若售价每提高1元,日销售量将减少2盏. 为了使这批台灯每天获得400元以上的销售收入,应怎样制定这批台灯的销售价格? (◎P 6)
13. 电视台应某企业之约播放两套连续剧. 其中,连续剧甲每次播放时间为80 min ,广告时间为1 min ,收视观众为60万;连续剧乙每次播放时间为40 min ,广告时间为1 min ,收视观众为20万. 已知此企业与电视台达成协议,要求电视台每周至少播放6 min 广告,而电视台每周播放连续剧的时间不能超过320分钟. 问两套连续剧各播多少次,才能获得最高的收视率? (◎P 3)
14. 已知,x y 为正数. (☆P 52 8)
(1)若
191x y
+=,求2x y +的最小值;(2)若22x y +=.
15. 某工厂要建造一个长方体无盖贮水池,其容积为4800 m 3,深为3 m ,如果池底每平方米的造价为150元,池壁每平方米的造价为120元,怎样设计水池能使总造价最低?最低总造价是多少元?(◎P 例2)
16. 经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/小时)与汽车的平均速度v (千米/小时)之间的函数关系为:2920(0)31600
v y v v v =>++. (1)在该时段内,当汽车的平均速度v 为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?
(2)若要求在该时段内车流量超过10千辆/小时,则汽车的平均速度应在什么范围内?。