专题08 数列(高考押题)-2017年高考数学(理)考纲解读与热点难点突破(解析版)
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(十二)数列1.数列的概念和简单表示法(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).(2)了解数列是自变量为正整数的一类函数.2.等差数列、等比数列(1)理解等差数列、等比数列的概念.(2)掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n 项和公式.(3)能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.(4)了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系.与2016年考纲相比没什么变化,而且这部分内容作为高考的必考内容,在2017年的高考中预计仍会以“两小或一大”的格局呈现.如果是以“两小”(选择题或填空题)的形式呈现,一般是一道较容易的题,一道中等难度的题,较易的题主要以等差数列、等比数列的定义、通项公式、性质与求和公式为主来考查;中等难度的题主要以数列的递推关系、结合数列的通项、性质以及其他相关知识为主来考查.如果是以“一大”(解答题)的形式呈现,主要考查数列的前n 项和与第n 项的关系入手,结合数列的递推关系式与等差数列或等比数列的定义展开,求解数列的通项,前n 项和,有时与参数的求解,数列不等式的证明等加以综合.试题难度中等.1.在等比数列{}n a 中,已知5712411,8a a a a a +==+,则5S 的值为 A .1516 B .3116 C .1532 D .31322.已知数列{}n a 满足:对任意的*n ∈N 均有133n n a pa p +=+-(p 为常数,0p ≠且1p ≠),若{}2345,,,19,7,3,5,10,29a a a a ∈---,则1a 所有可能值的集合为_______________.3.已知数列{}21n a n -的前项和为n S ,且1445n n n S ++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列{}n a 的前项和n T .3.【解析】(1)依题意,当1n =时,11645a +=,解得145a =. 当2n ≥时,1445n n n S ++=①,11445nn n S --+=②, -①②得4215n n n a n =-,即4(21)5nn n a n =-⋅. 经检验,1n =也符合4(21)5n n n a n =-⋅,所以4(21)5nn n a n =-⋅. (2)依题意,23444413()5()(21)()5555n n T n =⨯+⨯+⨯++-⨯③L , 45⨯③,得2341444441()3()5()(21)()55555n n T n +=⨯+⨯+⨯++-⋅④L , ③-④得23411444444422()2()2()2()(21)()55555555n n n T n +=⨯+⨯+⨯+⨯++⨯---⨯L , 化简可得,436(368)()5n n T n =-+.。
专题08 数列1.【2022年全国乙卷】已知等比数列{a n }的前3项和为168,a 2−a 5=42,则a 6=( ) A .14 B .12 C .6 D .3【答案】D 【解析】 【分析】设等比数列{a n }的公比为q,q ≠0,易得q ≠1,根据题意求出首项与公比,再根据等比数列的通项即可得解. 【详解】解:设等比数列{a n }的公比为q,q ≠0, 若q =1,则a 2−a 5=0,与题意矛盾, 所以q ≠1,则{a 1+a 2+a 3=a 1(1−q 3)1−q =168a 2−a 5=a 1q −a 1q 4=42,解得{a 1=96q =12 , 所以a 6=a 1q 5=3. 故选:D .2.【2022年全国乙卷】嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星,为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{b n }:b 1=1+1α1,b 2=1+1α1+1α2,b 3=1+1α1+1α2+1α3,…,依此类推,其中αk ∈N ∗(k =1,2,⋯).则( ) A .b 1<b 5 B .b 3<b 8C .b 6<b 2D .b 4<b 7【答案】D 【解析】 【分析】根据αk ∈N ∗(k =1,2,…),再利用数列{b n }与αk 的关系判断{b n }中各项的大小,即可求解. 【详解】解:因为αk ∈N ∗(k =1,2,⋯),所以α1<α1+1α2,1α1>1α1+1α2,得到b 1>b 2,同理α1+1α2>α1+1α2+1α3,可得b 2<b 3,b 1>b 3又因为1α2>1α2+1α3+1α4, α1+1α2+1α3<α1+1α2+1α3+1α4,故b 2<b 4,b 3>b 4;以此类推,可得b 1>b 3>b 5>b 7>⋯,b 7>b 8,故A 错误; b 1>b 7>b 8,故B 错误;1α2>1α2+1α3+⋯1α6,得b 2<b 6,故C 错误;α1+1α2+1α3+1α4>α1+1α2+⋯1α6+1α7,得b 4<b 7,故D 正确.故选:D.3.【2022年新高考2卷】中国的古建筑不仅是挡风遮雨的住处,更是美学和哲学的体现.如图是某古建筑物的剖面图,DD 1,CC 1,BB 1,AA 1是举, OD 1,DC 1,CB 1,BA 1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为DD 1OD 1=0.5,CC 1DC 1=k 1,BB 1CB 1=k 2,AA1BA 1=k 3,若k 1,k 2,k 3是公差为0.1的等差数列,且直线OA 的斜率为0.725,则k 3=( )A .0.75B .0.8C .0.85D .0.9【答案】D 【解析】 【分析】设OD 1=DC 1=CB 1=BA 1=1,则可得关于k 3的方程,求出其解后可得正确的选项. 【详解】设OD 1=DC 1=CB 1=BA 1=1,则CC 1=k 1,BB 1=k 2,AA 1=k 3,依题意,有k3−0.2=k1,k3−0.1=k2,且DD1+CC1+BB1+AA1OD1+DC1+CB1+BA1=0.725,所以0.5+3k3−0.34=0.725,故k3=0.9,故选:D4.【2022年北京】设{a n}是公差不为0的无穷等差数列,则“{a n}为递增数列”是“存在正整数N0,当n>N0时,a n>0”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】设等差数列{a n}的公差为d,则d≠0,利用等差数列的通项公式结合充分条件、必要条件的定义判断可得出结论.【详解】设等差数列{a n}的公差为d,则d≠0,记[x]为不超过x的最大整数.若{a n}为单调递增数列,则d>0,若a1≥0,则当n≥2时,a n>a1≥0;若a1<0,则a n=a1+(n−1)d,由a n=a1+(n−1)d>0可得n>1−a1d ,取N0=[1−a1d]+1,则当n>N0时,a n>0,所以,“{a n}是递增数列”⇒“存在正整数N0,当n>N0时,a n>0”;若存在正整数N0,当n>N0时,a n>0,取k∈N∗且k>N0,a k>0,假设d<0,令a n=a k+(n−k)d<0可得n>k−a kd ,且k−a kd>k,当n>[k−a kd]+1时,a n<0,与题设矛盾,假设不成立,则d>0,即数列{a n}是递增数列.所以,“{a n}是递增数列”⇐“存在正整数N0,当n>N0时,a n>0”.所以,“{a n}是递增数列”是“存在正整数N0,当n>N0时,a n>0”的充分必要条件.故选:C.5.【2022年浙江】已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=a n−13a n2(n∈N∗),则()A.2<100a100<52B.52<100a100<3C.3<100a100<72D.72<100a100<4【答案】B【解析】【分析】先通过递推关系式确定{a n}除去a1,其他项都在(0,1)范围内,再利用递推公式变形得到1 a n+1−1a n=13−a n>13,累加可求出1a n>13(n+2),得出100a100<3,再利用1a n+1−1a n=13−a n<1 3−3n+2=13(1+1n+1),累加可求出1a n−1<13(n−1)+13(12+13+⋯+1n),再次放缩可得出100a100>52.【详解】∵a1=1,易得a2=23∈(0,1),依次类推可得a n∈(0,1)由题意,a n+1=a n(1−13a n),即1a n+1=3a n(3−a n)=1a n+13−a n,∴1a n+1−1a n=13−a n>13,即1a2−1a1>13,1a3−1a2>13,1a4−1a3>13,…,1a n−1a n−1>13,(n≥2),累加可得1a n −1>13(n−1),即1a n>13(n+2),(n≥2),∴a n<3n+2,(n≥2),即a100<134,100a100<10034<3,又1a n+1−1a n=13−a n<13−3n+2=13(1+1n+1),(n≥2),∴1a2−1a1=13(1+12),1a3−1a2<13(1+13),1a4−1a3<13(1+14),…,1a n−1a n−1<13(1+1n),(n≥3),累加可得1a n −1<13(n−1)+13(12+13+⋯+1n),(n≥3),∴1a100−1<33+13(12+13+⋯+199)<33+13(12×4+16×94)<39,即1a100<40,∴a100>140,即100a100>52;综上:52<100a100<3.故选:B.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用递推关系进行合理变形放缩.6.【2022年全国乙卷】记S n为等差数列{a n}的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d=_______.【答案】2【解析】【分析】转化条件为2(a1+2d)=2a1+d+6,即可得解.【详解】由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,化简得2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.故答案为:2.7.【2022年北京】己知数列{a n}各项均为正数,其前n项和S n满足a n⋅S n=9(n=1,2,⋯).给出下列四个结论:①{a n}的第2项小于3;②{a n}为等比数列;③{a n}为递减数列;④{a n}中存在小于1100的项.其中所有正确结论的序号是__________.【答案】①③④【解析】【分析】推导出a n=9an −9a n−1,求出a1、a2的值,可判断①;利用反证法可判断②④;利用数列单调性的定义可判断③.【详解】由题意可知,∀n∈N∗,a n>0,当n=1时,a12=9,可得a1=3;当n≥2时,由S n=9an 可得S n−1=9an−1,两式作差可得a n=9an−9a n−1,所以,9a n−1=9a n−a n,则9a2−a2=3,整理可得a22+3a2−9=0,因为a2>0,解得a2=3√5−32<3,①对;假设数列{a n}为等比数列,设其公比为q,则a22=a1a3,即(9S2)2=81S1S3,所以,S22=S1S3,可得a12(1+q)2=a12(1+q+q2),解得q=0,不合乎题意,故数列{a n}不是等比数列,②错;当n ≥2时,a n =9a n−9an−1=9(a n−1−a n )a n a n−1>0,可得a n <a n−1,所以,数列{a n }为递减数列,③对;假设对任意的n ∈N ∗,a n ≥1100,则S 100000≥100000×1100=1000, 所以,a 100000=9S100000≤91000<1100,与假设矛盾,假设不成立,④对.故答案为:①③④. 【点睛】关键点点睛:本题在推断②④的正误时,利用正面推理较为复杂时,可采用反证法来进行推导.8.【2022年全国甲卷】记S n 为数列{a n }的前n 项和.已知2S n n+n =2a n +1.(1)证明:{a n }是等差数列;(2)若a 4,a 7,a 9成等比数列,求S n 的最小值. 【答案】(1)证明见解析; (2)−78. 【解析】 【分析】(1)依题意可得2S n +n 2=2na n +n ,根据a n ={S 1,n =1S n −S n−1,n ≥2 ,作差即可得到a n −a n−1=1,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出a 1,即可得到{a n }的通项公式与前n 项和,再根据二次函数的性质计算可得. (1) 解:因为2S n n+n =2a n +1,即2S n +n 2=2na n +n ①,当n ≥2时,2S n−1+(n −1)2=2(n −1)a n−1+(n −1)②,①−②得,2S n +n 2−2S n−1−(n −1)2=2na n +n −2(n −1)a n−1−(n −1), 即2a n +2n −1=2na n −2(n −1)a n−1+1,即2(n −1)a n −2(n −1)a n−1=2(n −1),所以a n −a n−1=1,n ≥2且n ∈N*, 所以{a n }是以1为公差的等差数列. (2)解:由(1)可得a 4=a 1+3,a 7=a 1+6,a 9=a 1+8,又a 4,a 7,a 9成等比数列,所以a 72=a 4⋅a 9,即(a 1+6)2=(a 1+3)⋅(a 1+8),解得a 1=−12, 所以a n =n −13,所以S n =−12n +n(n−1)2=12n 2−252n =12(n −252)2−6258,所以,当n =12或n =13时(S n )min =−78.9.【2022年新高考1卷】记S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=1,{S na n}是公差为13的等差数列.(1)求{a n }的通项公式; (2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.【答案】(1)a n =n (n+1)2(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得S na n=1+13(n −1)=n+23,得到S n =(n+2)a n3,利用和与项的关系得到当n ≥2时,a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,进而得:a nan−1=n+1n−1,利用累乘法求得a n =n (n+1)2,检验对于n =1也成立,得到{a n }的通项公式a n =n (n+1)2;(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到1a 1+1a 2+⋯+1a n=2(1−1n+1),进而证得.(1)∵a 1=1,∴S 1=a 1=1,∴S1a 1=1,又∵{S na n}是公差为13的等差数列,∴S na n=1+13(n −1)=n+23,∴S n =(n+2)a n3,∴当n ≥2时,S n−1=(n+1)a n−13,∴a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,整理得:(n −1)a n =(n +1)a n−1, 即a nan−1=n+1n−1,∴a n =a 1×a2a 1×a3a 2×…×an−1a n−2×ana n−1=1×32×43×…×nn−2×n+1n−1=n(n+1)2,显然对于n=1也成立,∴{a n}的通项公式a n=n(n+1)2;(2)1 a n =2n(n+1)=2(1n−1n+1),∴1a1+1a2+⋯+1a n=2[(1−12)+(12−13)+⋯(1n−1n+1)]=2(1−1n+1)<210.【2022年新高考2卷】已知{a n}为等差数列,{b n}是公比为2的等比数列,且a2−b2= a3−b3=b4−a4.(1)证明:a1=b1;(2)求集合{k|b k=a m+a1,1≤m≤500}中元素个数.【答案】(1)证明见解析;(2)9.【解析】【分析】(1)设数列{a n}的公差为d,根据题意列出方程组即可证出;(2)根据题意化简可得m=2k−2,即可解出.(1)设数列{a n}的公差为d,所以,{a1+d−2b1=a1+2d−4b1a1+d−2b1=8b1−(a1+3d),即可解得,b1=a1=d2,所以原命题得证.(2)由(1)知,b1=a1=d2,所以b k=a m+a1⇔b1×2k−1=a1+(m−1)d+a1,即2k−1=2m,亦即m=2k−2∈[1,500],解得2≤k≤10,所以满足等式的解k=2,3,4,⋯,10,故集合{k |b k=a m+a1,1≤m≤500}中的元素个数为10−2+1=9.11.【2022年北京】已知Q:a1,a2,⋯,a k为有穷整数数列.给定正整数m,若对任意的n∈{1, 2,⋯,m},在Q中存在a i,a i+1,a i+2,⋯,a i+j(j≥0),使得a i+a i+1+a i+2+⋯+a i+j=n,则称Q为m−连续可表数列.(1)判断Q:2,1,4是否为5−连续可表数列?是否为6−连续可表数列?说明理由;(2)若Q:a1,a2,⋯,a k为8−连续可表数列,求证:k的最小值为4;(3)若Q:a1,a2,⋯,a k为20−连续可表数列,且a1+a2+⋯+a k<20,求证:k≥7.【答案】(1)是5−连续可表数列;不是6−连续可表数列.(2)证明见解析.(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)直接利用定义验证即可;(2)先考虑k≤3不符合,再列举一个k=4合题即可;(3)k≤5时,根据和的个数易得显然不行,再讨论k=6时,由a1+a2+⋯+a6<20可知里面必然有负数,再确定负数只能是−1,然后分类讨论验证不行即可.(1)a2=1,a1=2,a1+a2=3,a3=4,a2+a3=5,所以Q是5−连续可表数列;易知,不存在i,j使得a i+a i+1+⋯+a i+j=6,所以Q不是6−连续可表数列.(2)若k≤3,设为Q:a,b,c,则至多a+b,b+c,a+b+c,a,b,c,6个数字,没有8个,矛盾;当k=4时,数列Q:1,4,1,2,满足a1=1,a4=2,a3+a4=3,a2=4,a1+a2=5,a1+a2+ a3=6,a2+a3+a4=7,a1+a2+a3+a4=8,∴k min=4.(3)Q:a1,a2,⋯,a k,若i=j最多有k种,若i≠j,最多有C k2种,所以最多有k+C k2=k(k+1)种,2=15个数,矛盾,若k≤5,则a1,a2,…,a k至多可表5(5+1)2=21个数,从而若k<7,则k=6,a,b,c,d,e,f至多可表6(6+1)2而a+b+c+d+e+f<20,所以其中有负的,从而a,b,c,d,e,f可表1~20及那个负数(恰21个),这表明a~f中仅一个负的,没有0,且这个负的在a~f中绝对值最小,同时a~f中没有两数相同,设那个负数为−m(m≥1),则所有数之和≥m+1+m+2+⋯+m+5−m=4m+15,4m+15≤19⇒m=1,∴{a,b,c,d,e,f}={−1,2,3,4,5,6},再考虑排序,排序中不能有和相同,否则不足20个,∵1=−1+2(仅一种方式),∴−1与2相邻,若−1不在两端,则"x , −1 , 2 , __,__,__"形式,若x=6,则5=6+(−1)(有2种结果相同,方式矛盾),∴x≠6,同理x≠5,4,3,故−1在一端,不妨为"−1 ,2, A, B, C, D"形式,若A=3,则5=2+3(有2种结果相同,矛盾),A=4同理不行,A=5,则6=−1+2+5(有2种结果相同,矛盾),从而A=6,由于7=−1+2+6,由表法唯一知3,4不相邻,、故只能−1,2,6,3,5,4,①或−1,2,6,4,5,3,②这2种情形,对①:9=6+3=5+4,矛盾,对②:8=2+6=5+3,也矛盾,综上k≠6∴k≥7.【点睛】关键点睛,先理解题意,是否为m−可表数列核心就是是否存在连续的几项(可以是一项)之和能表示从1到m中间的任意一个值.本题第二问k≤3时,通过和值可能个数否定k≤3;第三问先通过和值的可能个数否定k≤5,再验证k=6时,数列中的几项如果符合必然是{−1,2,3,4,5,6}的一个排序,可验证这组数不合题.12.【2022年浙江】已知等差数列{a n}的首项a1=−1,公差d>1.记{a n}的前n项和为S n(n ∈N∗).(1)若S4−2a2a3+6=0,求S n;(2)若对于每个n∈N∗,存在实数c n,使a n+c n,a n+1+4c n,a n+2+15c n成等比数列,求d的取值范围.(n∈N∗)【答案】(1)S n=3n2−5n2(2)1<d≤2【解析】【分析】(1)利用等差数列通项公式及前n项和公式化简条件,求出d,再求S n;(2)由等比数列定义列方程,结合一元二次方程有解的条件求d的范围.(1)因为S4−2a2a3+6=0,a1=−1,所以−4+6d−2(−1+d)(−1+2d)+6=0,所以d 2−3d =0,又d >1, 所以d =3, 所以a n =3n −4, 所以S n =(a 1+a n )n2=3n 2−5n2,(2)因为a n +c n ,a n+1+4c n ,a n+2+15c n 成等比数列, 所以(a n+1+4c n )2=(a n +c n )(a n+2+15c n ),(nd −1+4c n )2=(−1+nd −d +c n )(−1+nd +d +15c n ),c n 2+(14d −8nd +8)c n +d 2=0,由已知方程c n 2+(14d −8nd +8)c n +d 2=0的判别式大于等于0,所以Δ=(14d −8nd +8)2−4d 2≥0,所以(16d −8nd +8)(12d −8nd +8)≥0对于任意的n ∈N ∗恒成立, 所以[(n −2)d −1][(2n −3)d −2]≥0对于任意的n ∈N ∗恒成立, 当n =1时,[(n −2)d −1][(2n −3)d −2]=(d +1)(d +2)≥0, 当n =2时,由(2d −2d −1)(4d −3d −2)≥0,可得d ≤2 当n ≥3时,[(n −2)d −1][(2n −3)d −2]>(n −3)(2n −5)≥0, 又d >1 所以1<d ≤21.(2022·河南·通许县第一高级中学模拟预测(文))在等差数列{}n a 中,35a =,1511109a a +=,则15a a ⋅=( )A .92B .9C .10D .12【答案】B 【解析】 【分析】将已知等式变形,由等差数列下标和计算即可得到结果. 【详解】 由1511109a a +=得:153********a a a a a a a +==,315995aa a ∴⋅==.故选:B.2.(2022·福建省德化第一中学模拟预测)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若728S =,则237a a a ++的值为( )A .8B .10C .12D .14【答案】C 【解析】 【分析】根据等差数列的求和公式,求得44a =,结合等差数列的性质,化简得到27433a a a a =++,即可求解. 【详解】因为728S =,由等差数列的性质和求和公式得17747()7282a a S a +===,即44a =, 则112374393(3)312a d a a a a a d =+=+==++. 故选:C.3.(2022·北京·北大附中三模)已知数列{}n a 满足2123n a a a a n =,其中1,2,3,n =,则数列{}n a ( ) A .有最大项,有最小项 B .有最大项,无最小项 C .无最大项,有最小项 D .无最大项,无最小项【答案】A 【解析】 【分析】求得数列{}n a 的通项公式,再分析数列的单调性即可 【详解】依题意,因为2123n a a a a n =,其中1,2,3,n =,当1n =时,2111a ==,当2n ≥时,21231(1)n a a a a n -=-,2123n a a a a n =,两式相除有22211,2(1)1n n a n n n ⎛⎫=+≥ ⎪--⎝⎭=,易得n a 随着n 的增大而减小,故24n a a ≤=,且11n a a >=,故最小项为11a =,最大项为24a = 故选:A4.(2022·辽宁实验中学模拟预测)已知数列{}()*N n a n ∈是首项为1的正项等差数列,公差不为0,若1a 、数列{}2n a 的第2项、数列{}2n a 的第5项恰好构成等比数列,则数列{}n a 的通项公式为( ) A .21n a n =- B .21n a n =+ C .1n a n =- D .1n a n =+【答案】A 【解析】 【分析】根据题意设()11n a n d =+-,所以()2121n d a n =+-,()2211n d a n =+-,所以1,13d +,124d +构成等比数列,即()()2131124d d +=⨯+,求出d 即可求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为()0d d >,所以()11n a n d =+-,所以()2121n d a n =+-, ()2211n d a n =+-,又1a 、数列{}2n a 的第2项、数列{}2n a 的第5项恰好构成等比数列,即1,13d +,124d +构成等比数列,所以()()2131124d d +=⨯+, 解得2d =,0d =(舍去),所以21n a n =-. 故选:A.5.(2022·四川·绵阳中学实验学校模拟预测(文))已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,若存在实数λ使{}n a 是等差数列,则{}n a 的公差为( )A .1B .2C .2λD .λ【答案】B 【解析】 【分析】利用1(2)n n n S S a n --=≥得{}n a 的递推关系,从而求得λ与公差d 的关系,再由21a a d -=求得d .【详解】 设公差为d ,因为11n n n a a S λ+=-,所以2n ≥时,111n n n a a S λ--=-, 两式相减得:111()()n n n n n n a a a S S a λλ+---=-=, 因为0n a ≠,所以112n n a a d λ+--==,由1211a a S λ=-121da =-得221a d =-.从而21211a a d d -=--=,2d =, 故选:B .6.(2022·湖南·邵阳市第二中学模拟预测)已知正项等比数列{}n a 满足3212a a a =+,若存在m a 、n a ,使得2116m n a a a ⋅=,则14m n+的最小值为( ) A .83B .16C .114 D .32【答案】D 【解析】 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,根据已知条件求出q 的值,由已知条件可得出6m n +=,将代数式14m n +与()16m n +相乘,利用基本不等式可求得14m n+的最小值. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,由3212a a a =+可得220q q --=,解得2q,因为2116m n a a a ⋅=,则2112112216m n a a --⋅⋅=,24m n ∴+-=,可得6m n +=,由已知m 、N n *∈,所以,()1411414566m n m n m n m n n m ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13562⎛≥+= ⎝, 当且仅当24n m ==时,等号成立, 因此,14m n +的最小值为32. 故选:D.7.(2022·浙江·三模)设数列{}n a 满足()21192,24n n n a a a n N a *+=-+∈=,记数列221n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭的前n 项的和为n S ,则( ) A .10127a < B .存在k *∈N ,使1k k a a += C .1012S < D .数列{}n a 不具有单调性【答案】C 【解析】 【分析】 根据题意求得54n a ≥,进而得到132n a +-与32n a -同号,结合作差法比较法,可判定B 、D 错误;由()()11214n n n n a a a a +-=--+,得到114n n a a +-≥,利用叠加法,可判定A 错误;化简得到1111133222n n n a a a +=----,利用裂项法求和,可判定C 正确. 【详解】由于()211551,244n n a a a +=-+≥=,则54n a ≥,又由21333122422n n n n n a a a a a +⎛⎫⎛⎫-=-+=-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,则132n a +-与32n a -同号. 又由12a =,则32n a >,可得221933042n n nn n a a a a a +⎛⎫-=-+=-> ⎪⎝⎭, 所以数列{}n a 单调递增,故B 、D 错误; 又因为()()11214n n n n a a a a +-=--+, 由数列{}n a 单调递增,且12a =,所以20,10n n a a ->->,所以114n n a a +-≥, 累加得1011100254a a -≥=,所以10127a ≥,故A 错误; 由21924n nn a a a +=-+可得1111133222n n n a a a +=----, 因为12n a a >=,所以101110211112333222S a a a =-<=---,故C 正确.故选:C .8.(2022·吉林·东北师大附中模拟预测(理))数列{}n a 为等差数列,前n 项的和为n S ,若10110a <,101110120a a +>,则当0n S <时,n 的最大值为( )A .1011B .1012C .2021D .2022【答案】C 【解析】 【分析】分析数列{}n a 的单调性,计算2021S 、2022S ,即可得出结论. 【详解】因为10110a <,101110120a a +>,则10120a >,故数列{}n a 为递增数列, 因为()12021202110112021202102a a S a +==<,()()120222022101110122022101102a a S a a +==+>,且当1012n ≥时,10120n a a ≥>,所以,当2022n ≥时,20220n S S ≥>, 所以,满足当0n S <时,n 的最大值为2021. 故选:C.9.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()552sin 2350a a +--=,()201820182sin 2370a a +--=,则下列结论正确的是( ) A .20222022S =,且52018a a > B .20222022S =-,且52018a a < C .20224044S =-,且52018a a > D .20224044S =,且52018a a <【答案】C 【解析】 【分析】根据题意构造函数()2sin 3f x x x =-,确定函数的奇偶性及单调性,进而根据()()520182,2f a f a ++的关系即可确定答案.【详解】设函数()2sin 3f x x x =-,则()f x 为奇函数,且()2cos 30f x x '=-<,所以()f x 在R 上递减,由已知可得()()552sin 2321a a +-+=-,()()201820182sin 2321a a +-+=,有()521f a +=-,()201821f a +=,所以()()5201822f a f a +<+,且()()5201822f a f a +=-+,所以520185201822a a a a +>+⇒>,且()5201822a a +=-+,所以520184a a +=-,120222022520182022()1011()40442a a S a a +==+=-.故选:C.10.(2022·全国·模拟预测)已知数列{}n a 满足对任意的*n ∈N ,总存在*m ∈N ,使得n m S a =,则n a 可能等于( ) A .2022n B .2022n C .22022n D .2022n【答案】B 【解析】 【分析】A 选项,利用等比数列求和公式列出方程,令n =2时,得到120222023m -=,m 不存在,A 错误;B 选项,利用等差数列求和公式进行求解得到方程()101112022n n m +=,取()12n n m +=即可,C 选项,利用平方和公式得到()()21216n n n m ++=,当n =2时,25m =,m 不存在;D 选项,当n =2时,1112m+=,m 不存在. 【详解】对于选项A :当2022nn a =时,则{}n a 是等比数列,因为n m S a =所以()20222022120222021n m -=,当n =2时,120222023m -=,m 不存在,A 错误;对于选项B :当2022n a n =时,{}n a 是等差数列,因为n m S a =,则()()120221*********n n n S n n m +=⨯=+=,取()12n n m +=即可,B 正确; 对于选项C :当22022n a n =时,n m S a =,则()()()2222121202212202220226n n n n S n m ++=⨯++⋅⋅⋅+=⨯=,当n =2时,25m =,m 不存在,C 错误; 对于选项D :当2022n a n =时,n m S a =,则11120222022123n m ⎛⎫+++⋅⋅⋅+= ⎪⎝⎭,当n =2时,1112m+=,m 不存在,D 错误. 故选:B .11.(2022·江苏·南京外国语学校模拟预测)已知数列{}n a 各项都不为0,121,3a a ==且满足141n n n a a S +=-,(1)求{}n a 的通项公式; (2)若114n n n a b a -=-,{}n b 的前n 项和为n T ,求n T 取得最小值时的n 的值. 【答案】(1)21n a n =-; (2)7n =. 【解析】 【分析】(1)由141n n n a a S +=-得2n ≥时,1141n n n a a S --=-, ①-②得114n n a a +--=,分奇偶项即可求出n a (2)由114n n n a b a -=-得22215n n b n -=-,当7n ≤时,0n b ≤,当7n >时,0n b > 当7n =时,n T 取得最小值 (1)141n n n a a S +=-①当2n ≥时,1141n n n a a S --=-② ①-②114n n n n n a a a a a +-⇒-=0n a ≠114n n a a +-∴-={}n a ∴的奇数项和偶数项各自成等差数列且121,3a a ==()()21141432211,21(n n a n n n a n n -∴=+-=-=--∴=-为奇数),()234141221,21n n a n n n a n =+-=-=⋅-∴=-(n 为偶数),21n a n ∴=-(2)22131215215n n b n n -==+--,当7n ≤时,0n b ≤, 当7n >时,0n b >∴当7n =时,n T 取得最小值12.(2022·福建·厦门双十中学模拟预测)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知19a =,2a 为整数,且5n S S ≤. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【答案】(1)112n a n =- (2)()992n nT n =-【解析】 【分析】(1)根据题意得公差d 为整数,且50a ≥,60a ≤,分析求出d 即可;(2)111292112n b n n ⎛⎫=- ⎪--⎝⎭,再利用裂项相消法求和即可.(1)由19a =,2a 为整数知,等差数列{}n a 的公差d 为整数. 又5n S S ≤,故50a ≥,60a ≤. 于是940d +≥,950d +≤,解得9945d -≤≤-, 因此2d =-,故数列{}n a 的通项公式为112n a n =-. (2)()()111111292292112n b n n n n ⎛⎫==- ⎪----⎝⎭,于是1211111112795792112n n T b b b n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦()1112929992n n n ⎛⎫=-= ⎪--⎝⎭. 13.(2022·宁夏·银川一中模拟预测(理))已知数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,且22b =,34b =,11a b =,851a b +=.(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; (2)设11n n n a c b ++=,数列{}n c 的前n 项和为n S ,若不等式12n n nS λ-<+对任意的*n ∈恒成立,求实数λ的取值范围.【答案】(1)21n a n =-,12n n b -=;(2)(),2-∞. 【解析】 【分析】(1)利用等差数列()11n a a n d +-=,等比数列11n n b b q -=代入计算;(2)利用错位相减法可得1242n n n S -+=-,令2142nn c -=-,由{}n c 为递增数列,结合恒成立思想可得答案. (1)解:因为数列{}n b 是等比数列,则可得2123124b b q b b q ==⎧⎨==⎩,解得112b q =⎧⎨=⎩, 所以12n n b -=.因为数列{}n a 是等差数列,且111a b ==,8117116a a d +=++=,则公差2d =, 所以()12121n a n n =+-=-.故21n a n =-,12n n b -=;(2)解:由(1)得:1112n n n n a nc b -++==, 数列{}n c 的前n 项和为121231222n n nS -=+++⋅⋅⋅+①所以22111231222222n n n n n S --=+++⋅⋅⋅++②由①-②得:121111112121222222222n n n n n n n n n S -+⎛⎫=+++⋅⋅⋅+-=--=- ⎪⎝⎭,所以1242n n n S -+=-.不等式12n n n S λ-<+恒成立,化为不等式2142n λ-<-恒成立,令2142n n c -=-且{}n c 为递增数列,即转化为()min n c λ<当1n =时,()12min 1422n c -=-=,所以2λ<. 综上可得:实数λ的取值范围是(),2-∞.14.(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)已知等差数列{}n a 满足11a =,且前四项和为28,数列{}n b 的前n 项和n S 满足()233n n S b R λλ=-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式,并判断{}n b 是否为等比数列;(2)对于集合A ,B ,定义集合{}A B x x A x B -=∈∉且.若1λ=,设数列{}n a 和{}n b 中的所有项分别构成集合A ,B ,将集合A B -的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列{}n c ,求数列{}n c 的前30项和30T .【答案】(1)43n a n =-,判断答案见解析 (2)1926 【解析】 【分析】(1)根据等数列的前n 项和公式和通项公式可求出{}n a 的通项公式,根据等比数列的定义可判断{}n b 是否为等比数列;(2)结合等差数列的前n 项和,等差数列与等比数列的通项公式可求出结果. (1)∵{}n a 是等差数列,11a =,且前四项和为28, ∵43441282S d ⨯=⨯+⨯=,解得4d =∵()14143n a n n =+-=-.∵233n nn S b λ=-,∵当2n ≥时,11233n n S b λ--=-,两式相减得()12332n n n b b b n -=-≥, 即()132n n b b n -=≥,又11233b b λ=-∵13b λ=∵当0λ=时,数列{}n b 的通项公式为0n b =.不是等比数列当0λ≠时,数列{}n b 是首项为,公比为3的等比数列,∵3nn b λ=.(2)由(1)知3nn b =,则4581,243b b ==因为304303127a =⨯-=, 所以4305b a b <<,所以,30T 中要去掉{}n b 的项最多4项,即3,9,27,81, 其中9,81是{}n a 和{}n b 的公共项,所以数列{}n c 的前30项和30T 由{}n a 的前32项和,去掉9,81, ()()()330122321+1259+81=-90=19262a a a T ⨯=++⋅⋅⋅+-所以数列{}n c 的前30项和30T 为1926.15.(2022·浙江省江山中学模拟预测)在数列{}n a 中,121,2a a ==,且对任意的n *∈N ,都有2132n n n a a a ++=-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若{}1234A x x x x x x x =<<<<或,定义集合A 的长度为4321x x x x -+-.已知数列{}n b 的通项公式为()()()()12111n n na xb n a x a x a x *=∈+++N ,若关于x 不等式1220221b bb +++>的解集A ,求集合A 的长度. 【答案】(1)12n na(2)101121(1)34-【解析】 【分析】(1)构造等比数列结合累加法即可求通项;(2)根据不等式特点,巧用作差转换成高次不等式求解. (1)21211()322n n n n n n n a a a a a a a +++++==-⇒--,211a a -=,所以112n n n a a -+-=,12112132112()()()11221212n n n n n n a a a a a a a a -----=+-+-+⋅⋅⋅+-=+++⋅⋅⋅+=+=-,即12n na ;(2) 因为()()()()12111n n na xb n a x a x a x *=∈+++N ,1220221b bb +++>即就是2021202124211(1)(21)(1)(21)(41)(1)(21)(2+1)x x x x x x x x x x x x x +++⋅⋅⋅+>++++++++⋅⋅⋅, 2021202124211(1)(21)(1)(21)(41)(1)(21)(2+1)11x x x x x x x x x x x x x x ++⋅⋅⋅+>-=+++++++⋅⋅⋅++,2021202142121(1)(21)(41)(1)(21)(2+1)1(1)(21)(1)(21)x x x x x x x x x x x x x x +⋅⋅⋅+>-=+++++⋅⋅⋅+++++,⋅⋅⋅,202110(1)(21)(41)(2+1)x x x x >+++⋅⋅⋅,即2021(1)(21)(41)(2+1)0x x x x +++⋅⋅⋅<,根据数轴标根法可知不等式的解集为1|12A x x ⎧=-<<-⎨⎩或1148x -<<-或⋅⋅⋅或202020211122x ⎫-<<-⎬⎭,集合A 的长度为10112021101111[1()]1112124(1)12823414-++⋅⋅⋅+==--. 【点睛】数列求通项分方法有构造等比或等差数列法,累加法,累乘法等.。
山东省2017高考押题金卷理科数学一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1. 已知全集U=R,A={x|x2﹣4x+3≤0},B={x|log3x≥1},则A∩B=()A.{3} B.{x|<x≤1} C.{x|x<1} D.{x|0<x<1}2. 已知函数,若存在k使得函数f(x)的值域为[0,2],则实数a的取值范围是()A.B.(0,1] C.[0,1] D.3. 若两个非零向量,满足|+|=|﹣|=2||,则向量+与﹣的夹角是()A.B.C. D.4. 如图为一个多面体的三视图,则该多面体的体积为()A.B.7 C.D.5. 二项式(x﹣a)7的展开式中,含x4项的系数为﹣280,则dx=()A.ln2 B.ln2+1 C.1 D.6. 如图,F1、F2是双曲线=1(a>0,b>0)的左、右焦点,过F1的直线l与C的左、右2个分支分别交于点A 、B .若△ABF 2为等边三角形,则双曲线的离心率为( )A .4B .C .D .7设△A n B n C n 的三边长分别是a n ,b n ,c n ,△A n B n C n 的面积为S n ,n ∈N *,若b 1>c 1,b 1+c 1=2a 1,b n+1=,则( )A .{S n }为递减数列B .{S n }为递增数列C .{S 2n ﹣1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D .{S 2n ﹣1}为递减数列,{S 2n }为递增数列8. 我国南北朝数学家何承天发明的“调日法”是程序化寻求精确分数来表示数值的算法,其理论依据是:设实数x 的不足近似值和过剩近似值分别为b a 和d c (a ,b ,c ,*d N ∈),则b da c++是x 的更为精确的不足近似值或过剩近似值.我们知道 3.14159π=…,若令31491015π<<,则第一次用“调日法”后得165是π的更为精确的过剩近似值,即3116105π<<,若每次都取最简分数,那么第四次用“调日法”后可得π的近似分数为( ) A .227 B .6320 C .7825D .109359. 已知偶函数f (x )的定义域为(﹣1,0)∪(0,1),且.当0<x <1时,(1﹣x 2)ln(1﹣x 2)f'(x )>2xf (x ),则满足f (x )<0的x 的取值范围是( ) A . B .C .D .10. 如图1,三行三列的方阵中有9个数(1,2,3;1,2,3)ij a i j ==,从中任取三个数,则至少有两个数位于同行或同列的概率是()A.37B.47C.114D.1314二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在答题卡的相应位置.11. 已知i为虚数单位,复数z满足=i,则|z|= .12. 执行如图所示的程序框图,则输出的结果是.13. 给定区域D:.令点集T={(x0,y0)∈D|x0,y0∈Z,(x0,y0)是z=x+y在D上取得最大值或最小值的点},则T中的点共确定条不同的直线.14. 已知抛物线y2=2px(p>0)上一点M(1,m)(m>0)到其焦点的距离为5,双曲线﹣y2=1的左顶点为A.若双曲线的一条渐近线与直线AM平行,则实数a等于.15. 直线l:(t为参数)与圆C:(θ为参数)相交所得的弦长的取值范围是.三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.16.(本小题满分12分)已知函数f(x)=sinωxcosωx﹣cos2ωx+(ω>0),与f(x)图象的对称轴x=相邻的f(x)的零点为x=.(Ⅰ)讨论函数f(x)在区间上的单调性;(Ⅱ)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c,且c=,f(C)=1,若向量=(1,sinA)与向量=(2,sinB)共线,求a,b的值.17. (本小题满分12分)一个多面体的直观图及三视图如图所示,M、N分别是AB1、A1C1的中点.(1)求证:MN⊥AB1,MN∥平面BCC1B1;(2)求二面角A﹣BC1﹣C的余弦值.18.(本小题满分12分)为了研究学生的数学核素养与抽象(能力指标x)、推理(能力指标y)、建模(能力指标z)的相关性,并将它们各自量化为1、2、3三个等级,再用综合指标w=x+y+z的值评定学生的数学核心素养;若w≥7,则数学核心素养为一级;若5≤w≤6,则数学核心素养为二级;若3≤w≤4,则数学核心素养为三级,为了了解某校学生的数学核素养,调查人员随机访问了某校10名学生,得到如下结果:学生编A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10(1)在这10名学生中任取两人,求这两人的建模能力指标相同的概率;(2)从数学核心素养等级是一级的学生中任取一人,其综合指标为a ,从数学核心素养等级不是一级的学生中任取一人,其综合指标为b ,记随机变量X=a ﹣b ,求随机变量X 的分布列及其数学期望.19. (本小题满分12分)已知函数f (x )=ln (2ax+1)+3x 3﹣x 2﹣2ax (a ∈R ).(1)若x=2为f (x )的极值点,求实数a 的值;(2)若y=f (x )在[3,+∞)上为增函数,求实数a 的取值范围;(3)当a=﹣21时,方程f (1﹣x )=x b 3)x 1(3+-有实根,求实数b 的最大值.20. (本小题满分13分)已知12F F ,是椭圆22221x y a b +=的左、右焦点,O 为坐标原点,点12P ⎛- ⎝⎭,在椭圆上,线段2PF 与y 轴的交点M 满足20PM F M +=u u u u r u u u u r.(Ⅰ)求椭圆的标准方程;(Ⅱ)圆O 是以12F F 为直径的圆,一直线:l y kx m =+与圆O 相切,并与椭圆交于不同的两点A 、B,当OA OB λ⋅=u u u r u u u r ,且满足2334λ≤≤时,求OAB V 的面积S 的取值范围. 21. (本小题满分14分)已知n 为正整数,在数列}{n a 中,,12,111+==+n n a a a 在数列}{n b 中,,11a b =当2≥n 时,.111121-+•••++=n n n a a a a b (1)求数列}{n a 的通项公式; (2)求nn n n a b a b 111+-++ 的值;(3)当2≥n 时,证明:.223)1()1)(1(2121n n n b b b b b b ->⋅⋅⋅+⋅⋅⋅++山东省2017高考押题金卷 数学理word 版参考答案1【答案】A【解析】A={x|x 2﹣4x+3≤0}={x|1≤x ≤3},B={x|log 3x ≥1}={x|x ≥3}, 则A ∩B={3}, 故选:A 2【答案】D【解析】∵函数,∴函数f (x )的图象如下图所示:∴函数f (x )在[﹣1,k )上为减函数,在[k ,a]先减后增函数, 当﹣1<k ≤,x=时,,由于当x=1时,﹣x 3﹣3x+2=0,当x=a (a ≥1)时,﹣a 3﹣3a+2≤2,可得1≤a故若存在k 使得函数f (x )的值域为[0,2], 则a ∈[1,],3【答案】C【解析】依题意,∵|+|=|﹣|=2||∴=∴⊥, =3,∴cos<,>==﹣,所以向量与的夹角是,故选C4【答案】B【解析】如图所示,由已知三视图可知:该几何体为正方体去掉两个倒立的三棱锥.∴该多面体的体积V=23﹣﹣=7.故选:B.5【答案】C【解析】(x﹣a)7的展开式的通项为(﹣1)r a r C7r x7﹣r,令7﹣r=4得r=3,∴展开式中x4项的系数(﹣1)3 a3C73=﹣35a3=﹣280,∴a=2,∴dx=lnx=1.故选:C.【解析】∵△ABF2为等边三角形,∴|AB|=|AF2|=|BF2|,.由双曲线的定义可得|AF1|﹣|AF2|=2a,∴|BF1|=2a.又|BF2|﹣|BF1|=2a,∴|BF2|=4a.∴|AF2|=4a,|AF1|=6a.在△AF1F2中,由余弦定理可得: =﹣,∴,化为c2=7a2,∴=.故选B.7【答案】B【解析】b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴c1,由题意,b n+1+c n+1=+a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n=(b n+c n﹣2a n),∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,又由题意,b n+1﹣c n+1=,∴b n+1﹣(2a1﹣b n+1)==a1﹣b n,b n+1﹣a1=(a1﹣b n)=(b1﹣a1).∴b n=a1+(b1﹣a1),c n=2a1﹣b n=a1﹣(b1﹣a1),=•=单调递增.可得{S n}单调递增.故选:B.8【答案】A【解析】由题意:第一次用“调日法”后得165是π的更为精确的过剩近似值,即3116105π<<,第二次用“调日法”后得4715是π的更为精确的过剩近似值,即4716155π<<,第三次用“调日法”后得6320是π的更为精确的过剩近似值,即47631520π<<,第四次用“调日法”后得11022=357是π的更为精确的过剩近似值,即3122107π<<,故选A.9【答案】C【解析】令g(x)=,则g′(x)=,∵当0<x<1时,(1﹣x2)ln(1﹣x2)f'(x)>2xf(x),∴>0,即g(x)=在(0,1)上为增函数,则f(x)在(0,1)上为减函数,又由函数f(x)为偶函数,且.故当x∈时,f(x)<0,故选:C10【答案】D11【答案】1【解析】设z=a+bi,则==i,∴1﹣a﹣bi=﹣b+(a+1)i,∴,解得,故z=﹣i,|z|=1,故答案为:1.12【答案】20【解析】执行程序框图,有a=1,b=1,s=2c=2,s=4不满足条件c>5,a=1,b=2,c=3,s=7不满足条件c>5,a=2,b=3,c=5,s=12不满足条件c>5,a=3,b=5,c=8,s=20满足条件c>5,退出循环,输出s的值为20.故答案为:20.13【答案】6【解析】画出不等式表示的平面区域,如图.作出目标函数对应的直线,因为直线z=x+y与直线x+y=4平行,故直线z=x+y过直线x+y=4上的整数点:(4,0),(3,1),(2,2),(1,3)或(0,4)时,直线的纵截距最大,z最大;当直线过(0,1)时,直线的纵截距最小,z最小,从而点集T={(4,0),(3,1),(2,2),(1,3),(0,4),(0,1)},经过这六个点的直线一共有6条.即T中的点共确定6条不同的直线.故答案为:6.14【答案】【解析】设M点到抛物线准线的距离为d,则⇒p=8,所以抛物线方程为y2=16x,M的坐标为(1,4);又双曲线的左顶点为,渐近线为,所以,由题设可得,解得.故答案为:15【答案】[4,16]【解析】直线l:(t为参数),化为普通方程是=,即y=tanα•x+1;圆C的参数方程(θ为参数),化为普通方程是(x﹣2)2+(y﹣1)2=64;画出图形,如图所示;∵直线过定点(0,1),∴直线被圆截得的弦长的最大值是2r=16,最小值是2=2×=2×=4∴弦长的取值范围是[4,16].故答案为:[4,16].16【解答】解:(Ⅰ)==由与f(x)图象的对称轴相邻的零点为,得,所以ω=1,即令,函数y=sinz单调增区间是,k∈Z,由,得,k∈Z,设,,易知,所以当时,f(x)在区间上单调递增,在区间上单调递减.(Ⅱ),则,因为0<C<π,所以,从而,解得.因为与向量共线,所以sinB=2sinA,由正弦定理得,b=2a①由余弦定理得,c2=a2+b2,即a2+b2﹣ab②由①②解得a=1,b=217【解答】(1)证明:由三视图可知,在这个多面体的直观图中,AA1⊥平面ABC,且AC⊥BC,AC=3,BC=BB1=4∴CA,CB,CC1两两垂直以C为原点,CA,CB.CC1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,则由已知可得:C(0,0,0),A(3,0,0),B(0,4,0),C1(0,0,4),A1(3,0,4),B1(0,4,4),故M,2,2),N,0,4)∴,∴∴MN⊥AB1,∵,∴∴MN∥BC1,∵MN⊄平面BCC1B1,BC1⊂平面BCC1B1;∴MN∥平面BCC1B1;(2)解:过A作AH⊥BC1于H,连接CH,则CH⊥BC1,∴∠AHC是二面角A﹣BC1﹣C的平面角在直角△BC1C中,CH=BCsin∠CBC1=4sin45°=2在直角△ACH中,AC=3,CH=2,∴AH=,∴cos∠AHC==∴二面角A﹣BC1﹣C的余弦值为18【解答】解:(1)由题可知:建模能力一级的学生是A9;建模能力二级的学生是A2,A4,A5,A7,A10;建模能力三级的学生是A1,A3,A6,A8.记“所取的两人的建模能力指标相同”为事件A,则.(2)由题可知,数学核心素养一级:A1,A2,A3,A5,A6,A8,数学核心素养不是一级的:A4,A7,A9,A10;X的可能取值为1,2,3,4,5.;;;;.∴随机变量X的分布列为:X 1 2 3 4 5P∴=.19【解答】解:(1)=.…因为x=2为f(x)的极值点,所以f'(2)=0.…即,解得a=0.…又当a=0时,f'(x)=x(x﹣2),从而x=2为f(x)的极值点成立.…(2)因为f(x)在区间[3,+∞)上为增函数,所以在区间[3,+∞)上恒成立.…①当a=0时,f'(x)=x(x﹣2)≥0在[3,+∞)上恒成立,所以f(x)在[3,+∞)上为增函数,故a=0符合题意.…②当a≠0时,由函数f(x)的定义域可知,必须有2ax+1>0对x≥3恒成立,故只能a>0,所以2ax2+(1﹣4a)x﹣(4a2+2)≥0对x∈[3,+∞)上恒成立.…令g(x)=2ax2+(1﹣4a)x﹣(4a2+2),其对称轴为,…因为a>0所以,从而g(x)≥0在[3,+∞)上恒成立,只要g(3)≥0即可,因为g(3)=﹣4a2+6a+1≥0,解得.…因为a>0,所以.由①可得,a=0时,符合题意;综上所述,a的取值范围为[0,].…(3)若时,方程x>0可化为,.问题转化为b=xlnx﹣x(1﹣x)2+x(1﹣x)=xlnx+x2﹣x3在(0,+∞)上有解,即求函数g(x)=xlnx+x2﹣x3的值域.…以下给出两种求函数g(x)值域的方法:方法1:因为g(x)=x(lnx+x﹣x2),令h(x)=lnx+x﹣x2(x>0),则,…所以当0<x<1,h′(x)>0,从而h(x)在(0,1)上为增函数,当x>1,h′(x)<0,从而h(x')在(1,+∞上为减函数,…因此h(x)≤h(1)=0.而x>1,故b=x•h(x)≤0,因此当x=1时,b取得最大值0.…方法2:因为g(x)=x(lnx+x﹣x2),所以g'(x)=lnx+1+2x﹣3x2.设p (x )=lnx+1+2x ﹣3x 2,则.当时,p'(x )>0,所以p (x )在上单调递增; 当时,p'(x )<0,所以p (x )在上单调递减;因为p (1)=0,故必有,又,因此必存在实数使得g'(x 0)=0,∴当0<x <x 0时,g′(x )<0,所以g (x )在(0,x 0)上单调递减; 当x 0<x <1,g′(x )>0,所以,g (x )在(x 0,1)上单调递增; 又因为,当x→0时,lnx+<0,则g (x )<0,又g (1)=0. 因此当x=1时,b 取得最大值0.… 20【答案】(Ⅰ)因为20PM F M +=u u u u r u u u u r,所以 M 是线段2PF 的中点,所以OM 是12PF F V 的中位线,又12OM F F ⊥,所以112PF F F ⊥,所以1c =,又因为22222111{2a b a b c +==+121222222111,.{12c OM F F PF PF a ba b c =⊥∴⊥∴+==+,解得2222,1,1a b c ===,所以椭圆的标准方程为2212x y +=. (Ⅱ)因为直线:l y kx m =+与O e 211m k =+,即221m k =+联立221{2x y y kx m+==+得()222124220k x kmx m +++-=.设()()1122A x y B x y ,,,因为直线l 与椭圆交于不同的两点A 、B ,所以212122242201212km m x x x x k k -∆>+=-⋅=++,,, ()()2212122212m k y y kx m kx m k -⋅=+⋅+=+,212122112k OA OB x x y y k λ+⋅=⋅+⋅==+u u u r u u u r ,又因为2334λ≤≤,所以222133124k k +≤≤+ 解得2112k ≤≤.1211122S AB x =⋅⋅=-=, 设42u kk =+,则324u S ≤≤==,单调递增,所以()324S S S ⎛⎫≤≤⎪⎝⎭23S ≤≤21.【gkstk 答案】21【答案】 解:(1∵1121,1n n a a a +=+=∴()21213,12,14,121n n a a a a a +=+=+=+=+ ∴{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列。
理 科 数 学(一)本试题卷共6页,23题(含选考题)。
全卷满分150分。
考试用时120分钟。
第Ⅰ卷一、选择题:本题共12小题,每小题5分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知复数z 是一元二次方程2220x x -+=的一个根,则z 的值为( )A .1BC .0D .22.已知集合{}|14x x A =<<,集合{}|2,B y y x x A ==-∈,集合2|ln 1x C x y x -⎧⎫==⎨⎬+⎩⎭,则集合B C =( )A .{}|11x x -<<B .{}|11x x -≤≤C .{}|12x x -<<D .{}|12x x -<≤3.已知等差数列{}n a ,36S =,9111360a a a ++=,则13S 的值为( ) A .66B .42C .169D .1564.世界最大单口径射电望远镜FAST 于2016年9月25日在贵州省黔南州落成启用,它被誉为“中国天眼”,从选址到启用历经22年,FAST 选址从开始一万多个地方逐一审查.为了加快选址工作进度,将初选地方分配给工作人员.若分配给某个研究员8个地方,其中有三个地方是贵州省的,问:某月该研究员从这8个地方中任选2个地方进行实地研究,则这个月他能到贵州省的概率为( )A .328B .1528C .37D .9145.某几何体的三视图如图所示,则它的表面积是( )A .43B.7 C.5+D.7+(第5题图) (第6题图)6.如图,在三棱锥A BCD -中,AB ⊥面BCD ,45ACB ∠=︒,30ADB ∠=︒,120BCD ∠=︒,40CD =,则AB =( )A .10B .20C .30D .407.已知函数()y f x =,满足()y f x =-和()2y f x =+是偶函数,且()π13f =,设()()F x f x=+()f x -,则(3)F =( ) A .π3B .2π3C .πD .4π38.已知抛物线()220y px p =>,过点()4,0C -作抛物线的两条切线CA ,CB ,A 、B 为切点,若直线AB 经过抛物线22y px =的焦点,CAB △的面积为24,则以直线AB 为准线的抛物线标准方程是( ) A .24y x = B .24y x =- C .28y x =D .28y x =-9.根据右边流程图输出的值是( ) A .11B .31C .51D .7910.在长方体1111ABCD A B C D -中,11111,2AA A D a A B a ===,点P 在线段1AD 上运动,当异面直线CP 与1BA 所成的角最大时,则三棱锥11C PA D -的体积为( )A .34aB .33aC .32aD .3a (第9题图)11.已知函数()sin()f x x ωϕ=+π0,,02ωϕ⎛⎫⎡⎤>∈-⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭的周期为π,将函数()f x 的图像沿着y 轴向上平移一个单位得到函数()g x 图像.设()1g x <,对任意的ππ,312x ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭恒成立,当ϕ取得最小值时,π4g ⎛⎫⎪⎝⎭的值是( ) A .12B .1C .32D .212.已知函数()2ln xf x x x=-,有下列四个命题; ①函数()f x 是奇函数; ②函数()f x 在()(),00,-∞+∞是单调函数;③当0x >时,函数()0f x >恒成立; ④当0x <时,函数()f x 有一个零点, 其中正确的个数是( ) A .1B .2C .3D .4第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。
绝密★启封前2017全国卷Ⅰ高考压轴卷理科数学本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分150分.考试时间为120分钟 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。
考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,在选涂其他答案标号。
第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔书写作答.若在试题卷上作答,答案无效。
3.考试结束,监考员将试题卷、答题卡一并收回。
第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
) 1.若集合2{|0},{|(0,1)},xM x x x N y y a a a R =-<==>≠表示实数集,则下列选项错误的是 A .MN M =B .M N R =C .R MC N ϕ=D .R C MN R =2.复数12,z z 在复平面内对应的点关于直线y x =对称,且132z i =+,则12z z =() A .1251313i + B .1251313i -+ C .1251313i -- D .1251313i - 3.将三颗骰子各掷一次,记事件A=“三个点数都不同”,B=“至少出现一个6点”,则条件概率P (A|B )是( ) A. B.C.D.4.曲线y =sin x ,y =cos x 与直线x =0,x =π2所围成的平面区域的面积为( )A .⎠⎜⎛0π2 (sin x -cos x )d x B .2⎠⎜⎛0π4 (sin x -cos x )d xC .⎠⎜⎛0π2 (cos x -sin x)d x D .2⎠⎜⎛0π4 (cos x -sin x)d x 5.按右图所示的程序框图,若输入110011a =,则输出的b =( )A. 45B. 47C. 49D. 516.《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有刍甍,下广三丈,袤四丈,上袤二丈,无广,高二丈,问:积几何?”其意思为:“今有底面为矩形的屋脊状的锲体,下底面宽3丈,长4丈,上棱长2丈,高2丈,问:它的体积是多少?”已知l 丈为10尺,该锲体的三视图如图所示,则该锲体的体积为 A .10000立方尺 B .1 1000立方尺 C .12000立方尺D .13000立方尺7.设n S 是等差数列{a n }的前n 项和,若3184=S S ,则168S S 等于A.91B.103 C.31 D.81 8.已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且02=++OC OB OA ,那么 (A ) AO OD = (B ) 2AO OD =(C ) 3AO OD = D 2AO OD =9.已知点P (x,y)满足,过点P 的直线与圆2214x y +=相交于A 、B 两点,则||AB 的最小值为( )A .2B.C.D .410.已知12,F F 是双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的两个焦点,P 是C 上一点,若212||||8PF PF a ⋅=,且12PF F ∆的最小内角为30,则双曲线C 的离心率是A.B.2C.D. 311数列{a n }的通项公式为an=11(1)n n++,关于{a n }有如下命题:P1:{a n }为先减后增数列;P2:{a n }为递减数列;P3:*,n n N a e ∀∈>P4:*,n n N a e ∃∈<其中正确的是A. P1,P3B. P1,P4C. P2,P3D. P2,P412.底面是正多边形,顶点在底面的射影是底面中心的棱锥叫正棱锥. 已知同底的两个正三棱锥内接于同一个球. 已知两个正三棱锥的底面边长为a ,球的半径为R . 设两个正三棱锥的侧面与底面所成的角分别为α、β,则tan()αβ+的值是()AB.C.D.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)本卷包括必考题和选考题两部分,第13题—21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题—23题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题(本大题包括4小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在答题卡中的横线上)13. (4的展开式中33x y 的系数为。
绝密★启用前2017年高考冲刺押题卷理科数学(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的).1.设集合(){}2log 2A x y x ==-,{}2|320B x x x =-+<,则A B =ð( ) A .(,1)-∞ B .(,1]-∞C .(2,)+∞D .[2,)+∞2.在复平面内,复数23i32iz -++对应的点的坐标为()2,2-,则z 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3.函数4lg ||||x x y x =的图象大致是( )4.如图网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的体积为( )若任取,则满足的概率是( ) A .2eB .1eC .e 2e - D.e 1e- 6.已知ABC △中,sin 2sin cos 0A BC +=c =,则tan A 的值是( ) A B CD 7.若(),z f x y =称为二元函数,已知(),f x y ax by =+,()()()1,2501,1403,1100f f f --≤⎧⎪-≤⎨⎪-≥⎩,则()1,1z f =-的最大值等于( )A .2B .2-C .3D .3-8.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,且焦点与椭圆221362x y +=的焦点相同,离心率为e =,若双曲线的左支上有一点M 到右焦点2F 的距离为18,N 为2MF 的中点,O 为坐标原点,则NO 等于( ) A .23B .1C .2D .49.运行如图所示的程序框图,若输出的结果为10082017,则判断框内可以填( )A .2016?k >B .2016?k ≥C .2017?k ≥D .2017?k >10.已知三棱锥P ABC -的各顶点都在同一球面上,且PA ⊥平面ABC ,若该棱锥的体积为233,2=AB ,1=AC ,ο60=∠BAC ,则此球的表面积等于( )A .5πB .20πC .8πD .16π 11.已知函数()22sin 22cos 148f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,把函数()f x 的图象向右平移8π个单位,得到函数()g x 的图象,若12,x x 是()0g x m -=在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦内的两根,则12sin()x x +的值为( )A 25B 5C .5-D .2512.若对0x ∀>,不等式()()22ln 112x x ax x a x +++-+>∈+R 恒成立,则a 的取值范围是( ) A .[)1,+?B .()1,+?C .[)2,+?D .()2,+?第Ⅱ卷本试卷包括必考题和选考题两部分.第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22题~第23题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知132⎛= ⎝⎭a ,()2cos ,2sin αα=b ,a 与b 的夹角为60︒,则2-=a b ____________.14.“MN 是经过椭圆22221x y a b+=(a >b >0)的焦点的任一弦,若过椭圆中心O 的半弦OP MN ⊥,则2222111||||a MN OP a b +=+.”类比椭圆的性质,可得“MN 是经过双曲线22221x y a b -=(a >0,b >0)的焦点的任一弦(交于同支),若过双曲线中心O 的半弦OP MN ⊥,则 .”15.若点()00,P x y 为抛物线24y x =上一点,过点P 作两条直线,PM PN ,分别与抛物线相交于点M 和点N ,连接MN ,若直线PM ,PN ,MN 的斜率都存在且不为零,设其斜率分别为1k ,2k ,3k ,则123111k k k +-= . 16.以下四个命题中:①某地市高三理科学生有15000名,在一次调研测试中,数学成绩ξ服从正态分布2(100,)N σ,已知40.0)10080(=≤<ξP ,若按成绩分层抽样的方式抽取100份试卷进行分析,则应从120分以上(包括120分)的试卷中抽取15份;②已知命题:,sin 1p x x ∀∈≤R ,则p ⌝:,sin 1x x ∃∈>R ;③在[]4 3-,上随机取一个数m ,能使函数()22f x x =++在R 上有零点的概率为37; ④设,a b ∈R ,则“22log log a b >”是“21a b ->”的充要条件. 其中真命题的序号为 .三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分12分)已知等差数列{}n a 中,公差0d ≠, 735S =,且2511,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若n T 为数列11{}n n a a +的前n 项和,且存在n *∈N ,使得10n n T a λ+-≥成立,求实数λ的取值范围.18.(本小题满分12分)如图,在四棱锥ABCD P -中, BC AD //,AD CD ⊥,Q 是AD 的中点,M 是棱PC 上的点,2==PD PA ,121==AD BC ,3=CD,PB =(1)求证:平面⊥PAD 底面ABCD ;(2)设tMC PM =,若二面角C BQ M --的平面角的大小为ο03,试确定t 的值. 19.(本小题满分12分)“中国人均读书4.3本(包括网络文学和教科书),比韩国的11本、法国的20本、日本的40本、犹太人的64本少得多,是世界上人均读书最少的国家.”这个论断被各种媒体反复引用.出现这样的统计结果无疑是令人尴尬的,而且和其他国家相比,我国国民的阅读量如此之低,也和我国是传统的文明古国、礼仪之邦的地位不相符.某小区为了提高小区内人员的读书兴趣,特举办读书活动,准备进一定量的书籍丰富小区图书站,由于不同年龄段需看不同类型的书籍,为了合理配备资源,现对小区内看书人员进行年龄调查,随机抽取了一天40名读书者进行调查,将他们的年龄分成6段:[20,30),[30,40),[40,50),[50,60),[60,70),[70,80]后得到如图所示的频率分布直方图.问: (1)估计在40名读书者中年龄分布在[40,70)的人数; (2)求40名读书者年龄的平均数和中位数;(3)若从年龄在[20,40)的读书者中任取2名,求这两名读书者年龄在[30,40)的人数X 的分布列及数学期望.20.(本小题满分12分)已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的左、右焦点分别为12,F F ,上、下顶点分别是12,B B ,点C 是12B F 的中点,若11122B F B F ⋅=u u u u r u u u u r,且112CFB F ⊥.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过2F 的直线l 与椭圆C 交于不同的两点A D 、,求1F AD △的面积的最大值. 21.(本小题满分12分)已知函数()2ln 2f x ax x =++.(1)若a ∈R ,讨论函数()f x 的单调性;(2)曲线()()2g x f x ax =-与直线l 交于()11,A x y ,()22,B x y 两点,其中12x x <,若直线l 斜率为k ,求证:121x x k<<. 请考生在第22、23两题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分.22.(本小题满分10分) 选修4-4:坐标系与参数方程在极坐标系中,曲线1C 的极坐标方程是244cos 3sin ρθθ=+,以极点为原点O ,极轴为x 轴正半轴(两坐标系取相同的单位长度)的直角坐标系xOy 中,曲线2C 的参数方程为:cos sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数).(1)求曲线1C 的直角坐标方程与曲线2C 的普通方程;(2)将曲线2C 经过伸缩变换2x y y⎧'=⎪⎨'=⎪⎩后得到曲线3C ,若,M N 分别是曲线1C 和曲线3C 上的动点,求||MN 的最小值.23.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 设函数()|2||3|f x x x =--+. (1)求不等式()3f x <的解集;(2)若不等式()3f x a <+对任意x ∈R 恒成立,求实数a 的取值范围.理科数学参考答案。
专题08 数列专题(新定义)一、单选题1.(2023春·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习)对于正项数列{}n a 中,定义:12323nn a a a na G n+++⋅⋅⋅+=为数列{}n a 的“匀称值”已知数列{}n a 的“匀称值”为2n G n =+,则该数列中的10a =( ) A .83B .125 C .94D .2110【答案】D【分析】确定()123223n n nG n n a a a na =+=+++⋅⋅⋅+,取10n =和9n =带入式子,相减得到答案. 【详解】123232nn a a a na G n n+++⋅⋅⋅+==+,即()123223n n nG n n a a a na =+=+++⋅⋅⋅+,故()12310231010102a a a a +++⋅⋅⋅+=⨯+;()1239239992a a a a +++⋅⋅⋅+=⨯+; 两式相减得101021a =,所以102110a =. 故选:D2.(2023春·浙江·高三开学考试)对任意正整数对(,)h k ,定义函数(,)f h k 如下:(1,)1f j =,()()()()11,,,i f i j j i f i j i ++=−≤,则( )A .(1,)1f j j +=B .1(,)2C i j f i j −=C .()21(,)21jji j f i j j =⎡⎤⋅=⋅−⎣⎦∑D .[]11(,)22jn nj i j f i j n ==⋅=+−∑∑【答案】C【分析】根据新定义得(1,)(,)1f i j j if i j i +−=+,令i j =即可判断A ,根据()()()()()()2,3,4,123,,,1,22,33,4f j f j f j j j j f j f j f j −−−===累乘可判断B ,利用二项式定理求得12C C C 21nnnnn+++=−,结合()211(,)21jji jji i j f i j j C j ==⎡⎤⋅==−⎣⎦∑∑判断C ,[]()111(,)21j n nj j i j j f i j ===⋅=−∑∑∑,结合等比数列的前n 项和公式判断D. 【详解】()()()()()()1,11,,,,1f i j j ii f i j j i f i j f i j i +−++=−∴=+,令i j =,则(1,)0(,)f j j f j j +=,(1,)0f j j ∴+=,A 错误;(2,)1(3,)2(4,)3,,,(1,)2(2,)3(3,)4f j j f j j f j j f j f j f j −−−===,(,)1,(1,)f i j j i f j i−+= 累乘得:(,)(1)(2)(3)(1)1C (1,)2345ij f i j j j j j i f j i j−−−−+==⨯⨯⨯⨯⨯,1(1,)1,(,)C ,()ij f j f i j i j j=∴=≤,令1i =,则B 错误; 因为()01211C C C C nnn n n n +=++++,所以12C C C 21n nn n n +++=−,()211(,)C 21jji jj i i jf i j j j ==⎡⎤⋅==−⎣⎦∑∑,则C 正确;[]()11112(12)(,)212212n jnnjn j i j j f i j n n +===−⋅=−=−=−−−∑∑∑,则D 错误. 故选:C .3.(2023春·安徽·高二合肥市第八中学校联考开学考试)定义:对于数列{}n a ,如果存在一个常数()*N T T ∈,使得对任意的正整数0n n ≥恒有n T n a a +=,则称数列{}n a 是从第0n 项起的周期为T 的周期数列.已知周期数列{}n b 满足:11b =,23b =,12n n n b b b −−=−(3n ≥),则2023b =( ) A .1− B .3− C .2− D .1【答案】D【分析】写出周期数列{}n b 的前几项,发现周期为6,进而求得2023b 的值. 【详解】写出周期数列{}n b 的前几项:1,3,2,1−,3−,2−,1,3,2,1−,3−,2−,1,…, 发现周期数列{}n b 是周期为6的周期数列, ∴20233376111b b b ⨯+===. 故选:D .4.(2023秋·福建南平·高二统考期末)若数列{}n a 的前n 项和为n S ,nn S b n=,则称数列{}n b 是数列{}n a 的“均值数列”.已知数列{}n b 是数列{}n a 的“均值数列”且n bn =,设数列⎧⎫的前n 项和为n T ,若()2132n m m T −<对*n ∈N 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .[]1,2−B .()1,2-C .()(),12,−∞−⋃+∞D .(][),12,−∞−⋃+∞【答案】B【分析】由新定义求得n S ,然后由1n n n a S S −=−求得n a ,从而可求得n T (裂项相消法)后得n T 的最小值,解相应不等式可得结论. 【详解】由题意nS n n=,即2n S n =, ∴2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n −=−=−−=−,又111a S ==,∴*n ∈N 时,21n a n =−,==2n n T +=+=, 易知1{}2是递增数列,∴1{}2的最小值是12(1n =时取得), 由题意21(3)2m m −<,解得12m −<<.故选:B .5.(2023秋·山西长治·高三校联考阶段练习)对于一个n 项数列()*1212:,,,,1,n k k A a a a S a a a k n k =+++≤≤∈N ,记A 的“Cesaro 平均值”为()121+++n S S S n,若数列121010,,,a a a 的“Cesaro 平均值”为2022,数列121010,,,,x a a a 的“Cesaro 平均值”为2046,则x =( )A .24B .26C .1036D .1541【答案】B【分析】先求出121010S S S +++的值,再根据Cesaro 平均值的求法列出等式,即可求出x 的值.【详解】因为数列121010,,,a a a 的“Cesaro 平均值”为12101020221010S S S +++=,所以12101020221010S S S +++=⨯. 因为121010,,,,x a a a 的“Cesaro 平均值”为()()()12101020461011x x S x S x S +++++++=,所以10112022101020461011x +⨯=,所以20202046x +=,解得26x =,故选:B.6.(2023春·湖北咸宁·高二校考开学考试)等比数列{}n a 中1512a =,公比12q =−,用12Π⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n a a a 表示它的前n 项之积,则1Π,2Π,…,n ∏中最大的是( ) A .11Π B .10Π C .9Π D .8Π【答案】C【分析】根据题意分析,n n a ∏的符号,结合前n 项之积的性质运算求解.【详解】∵110,02a q >=−<,则当n 为奇数时,0n a >,当n 为偶数时,0n a <,∴当()43N n k k *=−∈或()4N n k k *=∈时,0n ∏>,当()42N n k k *=−∈或()41N n k k *=−∈时,0n ∏<,由题意可得:115122n n a −⎛⎫=− ⎪⎝⎭,令1151212n n a −⎛⎫=≥ ⎪⎝⎭,解得10n ≤,若n ∏取到最大,则3k =,9n =,即{}n ∏中最大的是9Π. 故选:C.7.(2022秋·北京·高二北京二中校考期末)如果数列{}n a 满足211n n n na a k a a +++−=(k 为常数),那么数列{}n a 叫做等比差数列,k 叫做公比差.下列四个结论中所有正确结论的序号是( ) ①若数列{}n a 满足12n na n a +=,则该数列是等比差数列;②数列{}2nn ⋅是等比差数列;③所有的等比数列都是等比差数列; ④存在等差数列是等比差数列. A .①②③ B .①③④ C .①②④ D .②③④【答案】B【分析】根据比等差数列的定义211n n n na a k a a +++−=(k 为常数),逐一判断①②③④是否是等比差数列即可可得到答案.【详解】①数列{}n a 满足12n na n a +=,则2112(1)22n n n na a n n a a +++−=+−=,满足等比差数列的定义,故①正确; ②数列{2}n n ⋅,+212111(2)2(1)2(1)22n n n n n nn n a a a a n n n n +++++−=+⋅+⋅−+⋅⋅ 2(2)2(1)22(1)(1)n n n n n n n ⋅+⋅−+⋅==−⋅+⋅+,不满足等比差数列的定义,故②错误; ③设等比数列的公比为q ,则2110n n n na a a a q q +++−==−,满足等比差数列,故③正确; ④设等差数列的公差为d , 则22112()n n n n n n n n n n a a a a a d a d d a d a a a d +++−++−=−=++, 故当0d=时,满足2110n n n na a a a +++−=,故存在等差数列是等比差数列,即④正确;故答案为:①③④ 故选:B.8.(2019秋·北京·高三101中学校考阶段练习)定义在()(),00,∞−+∞U 上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}n a ,(){}n f a 仍是等比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,∞−+∞U 上的如下函数:①()2f x x =;②()2xf x =;③()1f x x=;④()ln f x x =,其中是“保等比数列函数”的序号为( ) A .①② B .③④ C .①③ D .②④【答案】C【分析】根据新定义,结合等比数列性质221n n n a a a ++=,一一加以判断,即可得到结论.通过积的乘方,即可判断①;通过指数的幂的运算,即可判断②;通过积的运算即可判断③;由对数的运算法则,即可判断④.【详解】设{}n a 是等比数列,由等比数列性质知221n n n a a a ++=,对于①,()()()()222222211n n n n n n a a f a f a a f a ++++===,即(){}n f a 仍是等比数列,故正确;对于②,()()()22122212222n n n n n a a a a a n n n f a f a f a ++++++==≠=,即(){}n f a 不是等比数列,故不正确; 对于③,()()()221221111n n n n n n f a f a f a a a a ++++=⋅==,即(){}n f a 是等比数列,故正确;对于④,()()()()222211ln ln ln n n n n n n f a f a a a a f a ++++=≠=, 即(){}n f a 不是等比数列,故不正确; 故选:C .9.(2023秋·吉林·高二吉林一中校考期末)若数列{}n a 满足1120n na a +−=,则称{}n a 为“必会数列”,已知正项数列{}n a 为“必会数列”,若453a a +=,则23a a +=( ). A .19B .1C .6D .12【答案】D【分析】根据数列新定义可得数列{}n a 是以12q =为公比的等比数列,利用等比数列通项公式,即可求得答案.【详解】由题意数列{}n a 满足1120n n a a +−=,可得112n n a a +=, 故正项数列{}n a 是以12q =为公比的等比数列, 则2322532341()()3,124a a a a a a a a q +===+∴=++,故选:D10.(2022秋·陕西渭南·高二统考期末)设{}n a 是无穷数列,若存在正整数k ,使得对任意的n *∈N ,均有n k n a a +>,则称{}n a 是间隔递增数列,k 是{}n a 的间隔数.若{}n b 是间隔递增数列,则数列{}n b 的通项不可能...是( )A .92n b n n=−B .31n n b =+C .113n nb =−D .()2nn b n =−−【答案】D【分析】根据间隔递增数列的定义求解即可. 【详解】对于A :()()9922n k n b n k n b n k n ++−=−++−,化简得:()920n n kb k n b n k +⎡⎤=+>⎢⎥+−⎢⎥⎣⎦,存在正整数k ,使得对任意的n *∈N ,0n n k b b +>−恒成立,所以{}n b 是间隔递增数列;对于B :()3131313n k n k nk n n b b ++=+−−−−=, 因为k 为正整数且n *∈N ,所以()3130k n−>,所以0n n k b b +>−,所以{}n b 是间隔递增数列; 对于C :11111113333n k n k n nn k b b ++⎪−⎛⎫=−−+=− ⎝⎭, 因为k 为正整数且n *∈N ,所以111033n k ⎛⎫−> ⎪⎝⎭,所以0n n k b b +>−,所以{}n b 是间隔递增数列; 对于D :()()()22n knn k n b n k n b ++−=−+−+−()()()22n kn n k ⎡⎤=−−+−⎣⎦,当k ∈正奇数,n *∈N 时,()()20kn n k −+−>,()2n−的正负由n 的奇偶性决定,此时0n n k b b +>−不恒成立,不符合间隔递增数列的定义;当k ∈正偶数,n *∈N 时,()()20kn n k −+−<,()2n−的正负由n 的奇偶性决定,此时0n n k b b +>−不恒成立,不符合间隔递增数列的定义; 故选:D.11.(2023·全国·高三专题练习)对于数列{}n a ,若存在正整数()2k k ≥,使得1k k a a −<,1k k a a +<,则称k a 是数列{}n a 的“谷值”,k 是数列{}n a 的“谷值点”.在数列{}n a 中,若98n a n n=+−,则数列{}n a 的“谷值点”为( ) A .2 B .7C .2,7D .2,5,7【答案】C【分析】先求出12a =,232a =,32a =,474a =,565a =,612a =,727a =,898a =,再得到7n ≥,N n ∈,980n n+−>,结合数列的单调性以及谷值点的定义即可得求解.【详解】因为98n a n n=+−, 所以12a =,232a =,32a =,474a =,565a =,612a =,727a =,898a =,当7n ≥,N n ∈,980n n+−>,所以9988n a n n n n =+−=+−,因为函数98y x x=+−在[)7,+∞上单调递增, 所以7n ≥时,数列98n a n n=+−为单调递增数列, 所以21a a <,23a a <,76a a <,78a a <, 所以数列{}n a 的“谷值点”为2,7. 故选:C.12.(2023·全国·高二专题练习)若数列{}n a 满足121n n a a +=−,则称{}n a 为“对奇数列”.已知正项数列{}1n b +为“对奇数列”,且12b =,则n b =( ) A .123n −⨯ B .12n − C .12n + D .2n【答案】D【分析】根据题意可得()11211n n b b ++=+−,进而可得{}n b 为等比数列,再求得通项公式即可.【详解】由题意得()11211n n b b ++=+−,所以12n n b b +=,又12b =,所以{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列,所以1222n nn b −=⨯=.故选:D .13.(2022春·辽宁葫芦岛·高二校联考阶段练习)设()n a Ω表示落在区间[],n n a 内的偶数个数.在等比数列{}n a n −中,14a=,211a =,则()4a Ω=( )A .21B .20C .41D .40【答案】C【分析】设{}n a n −的公比为q ,根据1a 和2a 求出q ,从而得n a 和4a ,再根据()n a Ω的定义可求出结果. 【详解】设{}n a n −的公比为q ,则2121123141a q a −−===−−, 所以111(1)(41)33n n n n a n a q−−−=−⋅=−⋅=,则3n n a n =+,所以445438a =+=.所以落在区间[]4,85内的偶数共有41个,故()441a Ω=. 故选:C14.(2023春·湖北·高三黄冈中学校联考开学考试)对于数列{}n a ,定义11222−=+++n n n A a a a 为数列{}n a 的“加权和”,已知某数列{}n a 的“加权和”12n n A n +=⋅,记数列{}+n a pn 的前n 项和为n T ,若5≤n T T 对任意的N n *∈恒成立,则实数p 的取值范围为( )A .127,53⎡⎤−−⎢⎥⎣⎦B .167,73⎡⎤−−⎢⎥⎣⎦C .512,25⎡⎤−−⎢⎥⎣⎦D .169,74⎡⎤−−⎢⎥⎣⎦【答案】A【分析】根据n A 与n a 的关系求出n a ,再根据等差数列的求和公式求出n T ,将5≤n T T 化为216(5)06+⎛⎫−+≤ ⎪+⎝⎭n n p n 对任意的n N *∈恒成立,分类讨论n 可求出结果.【详解】由1112222n n n n A a a a n −+=+++=⋅,∴2n ≥时,212122(1)2n n n a a a n −−+++=−⋅,∴1122(1)2−+⋅=⋅−−⋅n n n n a n n ,∴22n a n =+,1n =时,14a =也成立,∴22n a n =+,∴数列{}+n a pn 的前n 项和为:12(12)n n T a a a p n =+++++++2(422)(1)(1)3222++++=+⋅=++⋅n n n n n n p n n p ,∵5≤n T T 对任意的n N *∈恒成立,∴225(1)56353522+⨯++⋅≤=+⨯+⨯n n n n p T p , 即225335(1)5(51)022p pn n n n −+−⨯++−⨯⨯+≤, 即22225335(5)(5)022p pn n n n −+−⨯+−+−≤, 即5(5)(53)0222pn p p n n −+++++≤, 即(6)(5)(8)02p n n n +−++≤, 即216(5)06+⎛⎫−+≤ ⎪+⎝⎭n n p n 对任意的n N *∈恒成立,当14n ≤≤时,2164266+−≤=+++n p n n 对任意的n N *∈恒成立, 因为4412226465n +≥+=++,∴125−≤p ,所以125p ≥−,当5n =时,216(5)06n n p n +⎛⎫−+= ⎪+⎝⎭恒成立,R p ∈,当6n ≥时,2164266+−≥=+++n p n n 对任意的n N *∈恒成立, 因为447226663n +≤+=++,∴73−≥p ,所以73p ≤−,综上可得:实数p 的取值范围为127,53⎡⎤−−⎢⎥⎣⎦.故选:A .15.(2023·全国·高三专题练习)若数列{}n b 满足:若()*,m n b b m n ∈=N ,则11m n b b ++=,则称数列{}n b 为“等同数列”.已知数列{}n a 满足55a =,且()1+=−n n n a n a a ,若“等同数列”{}n b 的前n 项和为n S ,且114b a b ==,22b a =,510S a =,则2022S =( )A .4711B .4712C .4714D .4718【答案】D【分析】先对已知关系式变形,求出数列{}n a 的通项公式,再利用“等同数列”的定义与已知条件得{}n b 是周期数列,即可得2022S . 【详解】由()1+=−n n n a n a a 得11n n a a n n+=+,则1251125n n n a a aa n n n −−=====−−, 故n a n =,所以111b a ==,222b a ==,411b a ==, 所以41b b =,所以522b b ==1010S a ==,所以3121210b ++++=,解得34b =,同理得634b b ==, 741b b ==,852b b ==,…,故数列{}n b 是以3为周期的数列,所以()202267431246744718S S ⨯==++⨯=, 故选:D .16.(2022·全国·高三专题练习)设数列{}n a ,若存在常数t ,对任意小的正数s ,总存在正整数0n ,当0n n ≥时,n a t s −<,则数列{}n a 为收敛数列.下列关于收敛数列说法正确的是( ) A .若等比数列{}n a 是收敛数列,则公比()0,1q ∈ B .等差数列不可能是收敛数列C .设公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭一定是收敛数列D .设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足11a =,11n n S a +=+,则数列{}n a 是收敛数列 【答案】C【分析】根据题中定义,结合特殊的等差数列和等比数列、数列的周期性、等差数列前n 项和公式逐一判断即可.【详解】当数列为常数列(不为零),因此该数列是等差数列又是等比数列,显然该数列是收敛数列,因此选项AB 不正确;选项C :设等差数列{}n a 的公差为()d d ≠0,所以1111(1)2n S na n n d =+−,当0d ≠时,当n →+∞时,10nS →, 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭一定是收敛数列,因此本选项正确;选项D :因为11a =,11n n S a +=+,所以可得21a =,当2,N n n *≥∈时,由1111n n n n S a S a +−=+⇒=+,两式相减,得11n n n a a a +−=−,所以345670,1,1,0,1a a a a a ==−=−==,所以该数列的周期为6,该数列不可能是收敛数列,因此本选项说法不正确, 故选:C【点睛】关键点睛:利用数列的周期性、常数列的性质是解题的关键.17.(2022春·安徽亳州·高三蒙城县第六中学校联考开学考试)设数列{}m A :1a ,2a ,…,()2m a m ≥,若存在公比为q 的等比数列{}1m B +:1b ,2b ,…,1m b +,使得1k k k b a b +<<,其中1k =,2,…,m ,则称数列{}1m B +为数列{}m A 的“等比分割数列”.若数列{}10A 的通项公式为()21,2,,10nn a n ==,其“等比分割数列”{}11B 的首项为1,则数列{}11B 的公比q 的取值范围是( ) A .()9102,2 B .()10112,2C .()1092,2D .()11102,2【答案】C【分析】由题意可得,()121,2,3,,10n n n qq n −<<=L ,从而可得2q >且()121,2,3,,10n n q n −<=L ,可得122nn q −<<,再根据指数函数的单调性求出12nn −的最小值即可【详解】由题意可得,()121,2,3,,10n n n qq n −<<=L ,所以2q >,且()121,2,3,,10n n qn −<=L ,当1n =时,12<成立;当2n =,3,…,10时,应有12nn q −<成立, 因为2x y =在R 上单调递增,所以111122nn n −−+=随着n 的增大而减小,故1092q <,综上,q 的取值范围是()1092,2. 故选:C.18.(2022春·江苏无锡·高二江苏省江阴市第一中学校考开学考试)若数列{an }满足21321111222n n a a a a a a −−<−<<−<……,则称数列{an }为“半差递增”数列.已知“半差递增”数列{cn }的前n项和Sn 满足*221()n n S c t n N +=−∈,则实数t 的取值范围是( )A .1(,)2−∞B .(-∞,1)C .1(,)2+∞D .(1, +∞)【答案】A【分析】根据*221()n n S c t n N +=−∈,利用递推公式求得数列{}n c 的通项公式.再根据新定义的意义,代入解不等式即可求得实数t 的取值范围.【详解】因为*221()n n S c t n N +=−∈所以当2n ≥时, 11221n n S c t −−+=−两式相减可得1220n n n c c c −+−=,即123n n c c −=,所以数列{}n c 是以公比23q =的等比数列 当1n =时,1213t c −=所以121233n n t c −−⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭,则1221121221221223363183n n n n n t t t c c −−−−−−−⎛⎫⎛⎫⎛⎫−=⋅−⋅=⋅ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭11112121212212233233183nn n n n t t t c c −−+−−−⎛⎫⎛⎫⎛⎫−=⋅−⋅=⋅ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭由“差半递增”数列的定义可知21212212183183n n t t −−−−⎛⎫⎛⎫⋅<⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭化简可得()221213t t −<−⨯解不等式可得12t <即实数t 的取值范围为1,2⎛⎫−∞ ⎪⎝⎭故选:A.19.(2022·浙江·高二学业考试)通过以下操作得到一系列数列:第1次,在2,3之间插入2与3的积6,得到数列2,6,3;第2次,在2,6,3每两个相邻数之间插入它们的积,得到数列2,12,6,18,3;类似地,第3次操作后,得到数列:2,24,12,72,6,108,18,54,3.按上述这样操作11次后,得到的数列记为{}n a ,则1025a 的值是( ) A .6 B .12 C .18 D .108【答案】A【分析】设数列经过第n 次拓展后的项数为n b ,因为数列每一次拓展是在原数列的相邻两项中增加一项,则经过第1n +次拓展后增加的项数为1n b −,从而可得1121n n n n b b b b +=+−=−,从而可求出21nn b =+,从而可知经过11次拓展后在2与6之间增加的数为1021−,由此可得出经过11次拓展后6所在的位置,即可得出答案.【详解】解:设数列经过第n 次拓展后的项数为n b ,因为数列每一次拓展是在原数列的相邻两项中增加一项,则经过第1n +次拓展后增加的项数为1n b −, 所以1121n n n n b b b b +=+−=−, 即()1121n n b b +−=−,即1121n n b b +−=−, 所以数列{}1−n b 是以12b =为首项,2为公比的等比数列,是以12nn b −=,所以21n n b =+,则经过11次拓展后在2与6之间增加的数为1021−,所以经过11次拓展后6所在的位置为第10102111211025−++=+=, 所以10256a =. 故选:A.二、多选题20.(2022秋·安徽阜阳·高三安徽省临泉第一中学校联考阶段练习)若数列{}n a 满足:对任意正整数{}1,n n n a a +−为递减数列,则称数列{}n a 为“差递减数列”.给出下列数列{}()*N n a n ∈,其中是“差递减数列”的有( ) A .2n n a = B .2n a n =C .n aD .ln n a n =【答案】CD【分析】利用差递减数列的定义及函数的单调性即可求解.【详解】对A ,若2n n a =,则11222n n nn n a a ++−=−=,由函数2n y =在()0,∞+上单调递增,所以{}1n n a a +−为递增数列,故A 错误;对B ,若2n a n =,则221(1)21n n a a n n n +−=+−=+,由函数21y n =+在()0,∞+上单调递增,所以{}1n n a a +−为递增数列,故B 错误;对C ,若n a =1n n a a +−==y =()0,∞+上单调递减,所以{}1n n a a +−为递减数列,故C 正确;对D ,若ln n a n =,则()111ln 1ln ln ln 1n n n a a n n n ++⎛⎫−=+−==+ ⎪⎝⎭,由函数1ln 1y n ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在()0,∞+上单调递减,所以{}1n n a a +−为递减数列,故D 正确. 故选:CD .21.(2023春·江西新余·高二新余市第一中学校考阶段练习)若数列{}n a 满足:,A B ∃∈R ,0AB ≠,使得对于*n ∀∈N ,都有21n n n a Aa Ba ++=+,则称{}n a 具有“三项相关性”,下列说法正确的有( ). A .若数列{}n a 是等差数列,则{}n a 具有“三项相关性” B .若数列{}n a 是等比数列,则{}n a 具有“三项相关性” C .若数列{}n a 是周期数列,则{}n a 具有“三项相关性”D .若数列{}n a 具有正项“三项相关性”,且正数A ,B 满足1A B +=,12a a B +=,数列{}n b 的通项公式为n n b B =,{}n a 与{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,则对*n ∀∈N ,n n S T <恒成立【答案】ABD【分析】根据题目给出的“三项相关性”的定义,逐项验证即可.【详解】若{}n a 为等差数列,则有211n n n n a a a a +++−=−,212n n n a a a ++=−,A 正确;若数列{}n a 是等比数列,则21n n a qa ++=,1n n a qa +=,(0q ≠),即()211n n n a q a qa ++=−+,易知1q ≠,显然成立,1q =时,21n n n a a a ++==,取12A B ==,有211122n n n a a a ++=+,也成立,所以B 正确; 对周期数列:0,0,1,0,0,1,⋅⋅⋅,所以1n =时,100A B =⨯+⨯,显然不成立,所以C 错误; 对D ,()211n n n a B a Ba ++=−+,即()211n n n n a a B a a ++++=+,12a a B += ∴121n n n n a a B BB −+++=⋅=,1B >,易知()211n n n n n a a B a a a ++++=+>,即n n b a >,*N n ∈,故n n S T <,D 正确; 故选:ABD22.(2023春·广东惠州·高三校考阶段练习)斐波那契数列又称黄金分割数列,因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.斐波那契数列用递推的方式可如下定义:用n a 表示斐波那契数列的第n 项,则数列{}n a 满足:121a a ==,21n n n a a a ++=+,记121ni n i a a a a ==++⋅⋅⋅+∑,则下列结论正确的是( )A .数列{}n a 是递增数列B .()2123n n n a a a n −+=+≥C .20222202220231i i a a a ==⋅∑D .2021202311i i a a ==−∑【答案】BCD【分析】由数列的递推公式可判断A,B ;利用累加法计算可判断选项C,D.【详解】对A ,由21n n n a a a ++=+知,{}n a 的前10项依次为:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55, 其中,第一二项相等,不满足递增性,故A 错误;对B ,根据递推公式12n n n a a a −−=+,得()21213n n n n n n n a a a a a a a n −−−++=++=+≥,故B 正确;对C ,2121a a a =⋅,()222312321a a a a a a a a =⋅−=⋅−⋅,()233423432a a a a a a a a =⋅−=⋅−⋅,……,()220222022202320212022202320222021a a a a a a a a =⋅−=⋅−⋅,∴22212202220222023a a aa a ++⋅⋅⋅=⋅,即20222202220231i i a a a ==⋅∑,故C 正确;对D ,由递推式,得321a a a −=,432a a a −=,…,202320222021a a a −=, 累加得324320232022122021a a a a a a a a a −+−+⋅⋅⋅+−=++⋅⋅⋅+, ∴20232122021a a a a a −=++⋅⋅⋅+, ∴1220212023220231a a a a a a ++⋅⋅⋅+=−=−, 即2021202311i i a a ==−∑,故D 正确;故选:BCD .23.(2023秋·河北邯郸·高二统考期末)若{}n a 不是等比数列,但{}n a 中存在互不相同的三项可以构成等比数列,则称{}n a 是局部等比数列.下列数列中是局部等比数列的是( ) A .(){}28n−+ B .137n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭C .17122n n +⎧⎫−⎨⎬⎩⎭D .{}225n +【答案】ABD【分析】对于ABD ,直接取特定项验证即可;对于C ,定义法可证为等比数列后即可判断.【详解】对于A :若()28nn a =−+,则16a =,212a =,424a =,由212624=⨯,得1a ,2a ,4a 成等比数列,因为(){}28n−+不是等比数列,所以(){}28n−+是局部等比数列.故A 正确;对于B :若137n a n =+,则1110a =,11140a =,511160a =,由21114010160⎛⎫=⨯ ⎪⎝⎭,得1a ,11a ,51a 成等比数列,因为137n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭不是等比数列,所以137n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是局部等比数列. 故B 正确;对于C :若117113222n n n n a ++=−=,则112n n a a +=,则{}n a 是等比数列,所以17122n n +⎧⎫−⎨⎬⎩⎭不是局部等比数列. 故C 错误;对于D :若225n a n =+,则550a =,15250a =,351250a =,由250125050250=,得5a ,15a ,35a 成等比数列,因为{}225n +不是等比数列,所以{}225n +是局部等比数列. 故D 正确.故选:ABD.24.(2023春·安徽蚌埠·高二蚌埠二中校考阶段练习)已知数列{}n a 是各项均为正数且公比不等于1的等比数列()*N n ∈,对于函数()f x ,若数列(){}ln n f a 为等差数列,则称函数()f x 为“保比差数列函数”,则定义在()0,∞+上的如下函数中是“保比差数列函数”的有( ) A .()1f x x=为“保比差数列函数” B .()2f x x =为“保比差数列函数”C .()e xf x =为“保比差数列函数” D .()f x =“保比差数列函数”【答案】ABD【分析】设数列{}n a 的公比为()1q q ≠,利用保比差数列函数的定义,结合等差数列的定义逐项验证即可. 【详解】设数列{}n a 的公比为()1q q ≠, 选项A :()1ln lnn nf a a =, 所以()()11111ln ln lnln ln ln n n n n n n af a f a q a a a +++−=−==−是常数, 所以数列(){}ln n f a 为等差数列,A 满足题意;选项B :()2ln ln n n f a a =,所以()()22221112ln ln ln ln ln ln 2ln n n n n nna f a f a aa q q a +++−=−===是常数,所以数列(){}ln n f a 为等差数列,B 满足题意;选项C :()ln ln e n an n f a a ==,所以()()11ln ln n n n n f a f a a a ++−=−不是常数, 所以数列(){}ln n f a 不为等差数列,C 不满足题意; 选项D :()ln n f a =所以()()11ln ln ln 2n n f a f a q +−==是常数,所以数列(){}ln n f a 为等差数列,D 满足题意; 故选:ABD25.(2022秋·福建福州·高二校联考期末)在数列{}n a 中,若221(2,,n n a a p n n p *−−=≥∈N 为常数),则称{}n a 为“平方等差数列”.下列对“平方等差数列”的判断,其中正确的为( )A .{}(2)n−是平方等差数列B .若{}n a 是平方等差数列,则{}2n a 是等差数列C .若{}n a 是平方等差数列,则{}(,,,n ka b k b k b *+∈N 为常数)也是平方等差数列D .若{}n a 是平方等差数列,则{}(,,,kn b a k b k b *+∈N 为常数)也是平方等差数列【答案】BD【分析】根据等差数列的定义,结合平方等差数列的定义逐一判断即可. 【详解】对于A ,当n 为奇数时,则()1n −为偶数,所以()()()11122223?2n n n n n −−−−−−=−+=−,当n 为偶数时,则()1n −为奇数,所以()()()11122223?2n n n n n −−−−−−=+=,即{}(2)n−不符合平方等差数列的定义,故错误;对于B ,若{}n a 是平方等差数列,则221(2,,n n a a p n n p *−−=≥∈N 为常数),即{}2n a 是首项为21a ,公差为p 的等差数列,故正确;对于C ,若{}n a 是平方等差数列,则221(2,,n n a a p n n p *−−=≥∈N 为常数), 则()()()()222221112n n n n n n ka b ka b k a a kb a a −−−+−+=−+−,即()())222112n n n n ka b ka b k p kb a a −−+−+=+−,当{}n a 为等差数列时,1n n a a d −−=,则{}n ka b +为平方等差数列, 当{}n a 不为等差数列时,则{}n ka b +不为平方等差数列,故错误;对于D ,因为{}n a 是平方等差数列,所以()()222222121111+++++−−=−==−=kn kn kn kn kn k n a a a a a a p ,把以上的等式相加,得()()()()()222222121111+++++−−+−+⋯+−=kn kn kn kn k n k n a a a a a a kp , 22(1)k n kn a a kp +∴−=,则()221kn b k n ba a kp +++−=,即数列{}knb a +是平方等差数列,故正确; 故选:BD26.(2023秋·山西吕梁·高二统考期末)定义:在数列的每相邻两项之间插入此两项的积,形成新的数列,这样的操作叫作该数列的一次“美好成长”.将数列1,4进行“美好成长”,第一次得到数列1,4,4;第二次得到数列1,4,4,16,4,L ,设第n 次“美好成长”后得到的数列为121,,,,,4k x x x L ,并记()412log 14n k a x x x =⨯⨯⨯⨯⨯L ,则( )A .25a =B .131n n a a +=−C .21nk =+D .数列{}n na 的前n 项和为()()13213218n n n n +−+++【答案】ABD【分析】对A :由题意直接运算判断;对B :根据第1n +次“美好成长”与第n 次“美好成长”的关系分析运算;对C :根据题意分析可得:()1121n n b b ++=+,利用构造法结合等比数列分析运算;对D :由131n n a a +=−,利用构造法结合等比数列可得312n n a +=,利用裂项相消结合分组求和运算求解.【详解】对A :()()25144244log 144log 42,log 144164log 45a a =⨯⨯===⨯⨯⨯⨯==,A 正确;对B :由题意可知:()()()(){}()()212141211241214log 1414log 1414k n k k k x x x a x x x x x x x x x x +⎡⎤⨯⨯⨯⨯⨯⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦⨯⎢⎥⎣⎦()()312441214log 3log 141314k k n x x x x x x a ⨯⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⨯⨯⨯−=−,故131n n a a +=−,B 正确;对C :设第n 次“美好成长”后共插入n b 项,即n k b =,共有1n b +个间隔,且11b =, 则第1n +次“美好成长”后再插入1n b +项,则()1121n n n n b b b b +=++=+, 可得()1121n n b b ++=+,且1120b +=≠,故数列{}1n b +是以首项为2,公比为2的等比数列, 则11222n n n b −+=⨯=,故21n n k b ==−,C 错误;对D :∵131n n a a +=−,则111322n n a a +⎛⎫−=− ⎪⎝⎭,且113022a −=≠, 故数列12n a ⎧⎫−⎨⎬⎩⎭是以首项为32,公比为3的等比数列,则11333222n n n a −−=⨯=,即312n n a +=,设()()()1313232332222n n n n n n n n nna An B A n B An A B +=+⋅−++⋅+=−−−⋅+=⨯+⎡⎤⎣⎦,则122320A A B ⎧−=⎪⎨⎪−−=⎩,解得1438A B ⎧=−⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,故1321233882n n n n n nna +−−=⋅−⋅+, 设数列{}n na 的前n 项和为n S , 则22311211133212122333333888888222n n n n n n n S a a na +⎡−−−−−⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=⨯−⨯+⨯−⨯++⋅−⋅++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦L L L()()1113122321322388218n n n n n n n n ++⎛⎫+ −++⎪−⎝⎭=−⋅++=, 即数列{}n na 的前n 项和为()()13213218n n n n +−+++,D 正确.故选:ABD. 【点睛】结论点睛:(1)构造法:()()110,1n n n n a ka m km k a a λλ++=+≠≠⇔+=+;(2)裂项构造:()()()11n n n kn b q An B q A n B q ++⋅=+⋅−++⋅⎡⎤⎣⎦.27.(2023春·安徽·高二合肥市第八中学校联考开学考试)在数学课堂上,教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;…;第()*N n n ∈次得到数列1,1x ,2x ,3x ,…,k x ,2.记1212n k a x x x =+++⋅⋅⋅++,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( ) A .342a = B .133n n a a +=− C .()2332n a n n =+ D .()133234n n S n +=+− 【答案】ABD【分析】根据数列的构造方法先写出前面几次数列的结果,寻找规律,再进行推理运算即可. 【详解】解:由题意可知,第1次得到数列1,3,2,此时1k =, 第2次得到数列1,4,3,5,2,此时3k =,第3次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,此时7k =,第4次得到数列1,6,5,9,4,11,7,10,3,11,8,13,5,12,7,9,2,此时15k =,第n 次得到数列1,1x ,2x ,3x ,L ,k x ,2,此时21n k =−, 由此可得133a =+,2339a =++,33392742a =+++=,故A 正确; 43392781a =++++,…,()112331333333333132n n nna +−+=++++⋅⋅⋅+=+=−,故C 错误; 由1332n n a ++=,可得2133332n n n a a +++==−,故B 正确;由()()()23411129131313333333232221324n n n n n n n S a a a n ++−=++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅++=⨯+=+−−,故D 正确.故选:ABD .三、填空题28.(2022春·上海长宁·高二上海市延安中学校考期中)对于数列{}n a ,若存在正整数m ,使得对任意正整数n ,都有n m n a a q +=(其中q 为非零常数),则称数列{}n a 是以m 为周期,以q 为周期公比的“类周期性等比数列”.若“类周期性等比数列”的前4项为1,1,2,3,周期为4,周期公比为3,则数列{}n a 前21项的和为__. 【答案】1090【分析】确定43n n a a +=,数列{}n a 从第二项起连续四项成等比数列,利用等比数列公式计算得到答案. 【详解】43n n a a +=,故513a a q ==,由题意得数列{}n a 从第二项起连续四项成等比数列, 234512339,3a a a a q +++=+++==,则数列{}n a 前21项的和为()5523451913()(1)11090113a a a a q a q ⨯−+++−+=+=−−. 故答案为:109029.(2022秋·福建泉州·高二统考期末)对于数列{}n a ,记:()()()()()()()1212311112n n n n n n n n n a a +++∆∆∆=∆=∆=∆∆,,,…,()()()111k k n n k n−+−∆∆=∆(其中*n ∈N ),并称数列(){}k n ∆为数列{}n a 的k 阶商分数列.特殊地,当(){}kn ∆为非零常数数列时,称数列{}n a 是k 阶等比数列.已知数列{}n a 是2阶等比数列,且20123220482a a a ===,,,若n m n a a −=,则m =___________. 【答案】23【分析】根据给定的定义,计算(1)(1)12,∆∆,进而求出数列(1){}n ∆的公比及通项,再借助累乘法求出数列{}n a 的通项即可推理计算作答.【详解】由数列{}n a 是2阶等比数列,得(2)(0)nq q ∆=≠,即(1)(2)1(1)n nnq +∆∆==∆, 且(1)(1)10(1)932212(1)12112,2,2a a q a a ∆∆==∆====∆,即数列(1){}n ∆是首项为102,公比为12的等比数列, 则有(1)10111112()()22n n n −−∆=⨯=,即1111()2n n n a a −+=,当2n ≥时, 22320109121(10)(9)(12)3221121111112()()()()()22222nn n n n n n aa a a a a a a −+−−−−+−+−++−−=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯==,而12a =满足上式,因此22320212n n n a −+⎛⎫= ⎪⎝⎭,由n m n a a −=得:222320()23()202211()()22nn m n m n −+−−−+=,即222320()23()20n n m n m n −+=−−−+,整理得(2)23(2)m n m n m −=−,又n 为小于m 的任意正整数,所以23m =. 故答案为:23【点睛】关键点睛:涉及数列新定义问题,关键是正确理解给出的定义,由给定的数列结合新定义探求数列的相关性质,并进行合理的计算、分析、推理等方法综合解决.30.(2023·河南郑州·统考一模)“外观数列”是一类有趣的数列,该数列由正整数构成,后一项是前一项的“外观描述”.例如:取第一项为1,将其外观描述为“1个1”,则第二项为11;将描述为“2个1”,则第三项为21;将21描述为“1个2,1个1”,则第四项为1211;将1211描述为“1个1,1个2,2个1”,则第五项为111221,…,这样每次从左到右将连续的相同数字合并起来描述,给定首项即可依次推出数列后面的项.则对于外观数列{}n a ,下列说法正确的有______. ①若13a =,则从4a 开始出现数字2;②若1a k =(1k =,2,3,…,9),则()*n a n ∈N 的最后一个数字均为k ;③{}n a 不可能为等差数列或等比数列; ④若1123a =,则()*n a n ∈N 均不包含数字4.【答案】②④【分析】对①,由外观数列定义列举判断; 对②,由外观数列定义判断; 对③,取反例,如122a =;对④,由反证法,结合外观数列定义判断.【详解】对①,12343,13,1113,3113a a a a ====,①错;对②,由外观数列的定义,每次都是从左到右描述,故一开始的k (1k =,2,3,…,9)始终在最右边,即最后一个数字,②对; 对③,取122a =,则2322a a ===,此时既为等差数列,也为等比数列,③错;对④,1234123,111213,31121113,1321123113a a a a ====,设数列()*,5k a k k N ∈≥首次出现数字4,则1k a −必出现了4个连续的相同数字m (1m =,2,3,…,9),而2k a −的描述必包含“1个m ,1个m ”,与1k a −的描述矛盾,故()*n a n ∈N 均不包含数字4,④对.故选:②④31.(2023秋·内蒙古阿拉善盟·高三阿拉善盟第一中学校考期末)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,对任意n *∈N 都有1n n a a t ++=(t 为常数),则称该数列为“t 数列”,若数列{}n a 为“2数列”,且11a =−,则2023S =______. 【答案】2021【分析】利用并项求和即可.【详解】根据题意得到:2320222402532a a a a a a ++=+===,所以()()()202312345202220232101112021S a a a a a a a =+++++++=⨯−=.故答案为:2021.32.(2023秋·宁夏吴忠·高二吴忠中学校考期末)定义n 个正数12,,,n p p p ⋯的“均倒数”为12nnp p p ++⋅⋅⋅+,若各项均为正数的数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为121n +,则2023a 的值为______ 【答案】8091【分析】利用“均倒数”的概念求出(21)n S n n =+,再利用递推关系求出41n a n =−,再代入值即可. 【详解】由已知可得数列{}n a 的前n 项的“均倒数”为 121,21n n n n a a a S n ==++⋯++可得(21)n S n n =+,则2n …时, 21[2(1)1](1)231n S n n n n −=−+−=−+141n n n a S S n −∴=−=−,当1n =时,113a S ==,满足41n a n =−, 202341,4202318091n a n a ∴=−=⨯−=.故答案为: 8091 .33.(2023秋·安徽淮北·高二淮北一中校考期末)对给定的数列{}()0n n a a ≠,记1n n na b a +=,则称数列{}n b 为数列{}n a 的一阶商数列;记1n n nb c b +=,则称数列{}n c 为数列{}n a 的二阶商数列;以此类推,可得数列{}n a 的P 阶商数列()P *∈N ,已知数列{}n a 的二阶商数列的各项均为e ,且121,1a a ==,则10a =___________.【答案】36e【分析】由题意可得1e n n n b c b +==,从而得1e n n b −=,即11e n n naa −+=,由累乘法即可求得10a 的值. 【详解】解:由数列{}n a 的二阶商数列的各项均为e ,可知1e n n nb c b +==, 而2111a b a ==, 故数列{}n b 是以1为首项,e 为公比的等比数列,即1e n n b −=,即11e ,n n na n a −*+=∈N , 即283102412391,e,e ,,e a a a a a a a a ====. 所以()18828128363102421011239··11e e ?·e e =e=e a a a a a a a a a a +⋅+++=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅=,故3610e a =.故答案为:36e34.(2022秋·上海·高二期中)定义:对于任意数列{}n a ,假如存在一个常数a 使得对任意的正整数n 都有n a a <,且lim n n a a →+∞=,则称a 为数列{}n a 的“上渐近值”.已知数列{}n a 有12,a a a p ==(p 为常数,且0p >),它的前n 项和为n S ,并且满足()12n n n a a S −=,令2112n n n n n S S p S S ++++=+,记数列{}122n p p p n +++−的“上渐近值”为k ,则100coskπ的值为 _____. 【答案】12−##-0.5【分析】先根据n S 求解数列{}n a 的通项公式,得出等差数列后,利用等差数列求和方法求出n S ,代入n p 得出n p 的表达式,最后即可得出上渐近值. 【详解】解:当1n =时,()1111102a a S a ⨯−===,当2n ≥时,()()()1111122n n n n n n a a n a a a S S −−−−−=−=−,得到112n n n a a n −−=−, 根据累乘法:()212332123421n n n n a a n p n n n −−−=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=−−−−;满足n=1情况, 故而数列{}n a 是首项为0,公差为p 的等差数列,()12n n n pS −∴=,21122112222n n n n n S S n n p S S n n n n +++++⎛⎫∴=+=+=+− ⎪++⎝⎭, 122n p p p n ∴+++−=111111111221232435112n n n n n n ⎛⎫+−+−+−++−+−− ⎪−++⎝⎭11121212n n ⎛⎫=+−− ⎪++⎝⎭()()46312n n n +=−++,()()()1246li 231m l 32im n n n n p p p n n n →+∞→+∞⎛⎫+∴+++−=−= ⎪ ⎪++⎝⎭, 3k ∴=,10010021coscos cos 332k πππ⎛⎫∴==−=− ⎪⎝⎭. 故答案为:12−35.(2023·高二课时练习)定义:各项均不为零的数列{}n a 中,所有满足10i i a a +⋅<的正整数i 的个数称为这个数列{}n a 的变号数.已知数列{}n b 的前n 项和26n S n n a =−+(n *∈N ,5a ≠),令41n na b =−(n *∈N ),若数列{}n a 的变号数为2,则实数a 的取值范围是___________. 【答案】()(),59,−∞+∞。
【2017年高考考纲解读】 高考对本内容的考查主要有:(1)数列的概念是A 级要求,了解数列、数列的项、通项公式、前n 项和等概念,一般不会单独考查;(2)等差数列、等比数列是两种重要且特殊的数列,要求都是C 级,熟练掌握等差数列、等比数列的概念、通项公式、前n 项求和公式、性质等知识,理解其推导过程,并且能够灵活应用.(4)通过适当的代数变形后,转化为等差数列或等比数列的问题. (5)求数列的通项公式及其前n 项和的基本的几种方法. (6)数列与函数、不等式的综合问题.试题类型可能是填空题,以考查单一性知识为主,同时在解答题中经常与不等式综合考查,构成压轴题.【重点、难点剖析】1.等差、等比数列的通项公式等差数列{a n }的通项公式为a n =a 1+(n -1)d =a m +(n -m )d ;等比数列{a n }的通项公式为a n=a 1qn -1=a m qn -m.2.等差、等比数列的前n 项和 (1)等差数列的前n 项和为S n =n a 1+a n 2=na 1+n n -2d .特别地,当d ≠0时,S n 是关于n 的二次函数,且常数项为0,即可设S n =an 2+bn (a ,b 为常数).(2)等比数列的前n 项和S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-q n 1-q=a 1-a n q1-q ,q ≠1,特别地,若q ≠1,设a =a 11-q,则S n =a -aq n.3.等差数列、等比数列常用性质(1)若序号m +n =p +q ,在等差数列中,则有a m +a n =a p +a q ;特别的,若序号m +n =2p ,则a m +a n =2a p ;在等比数列中,则有a m ·a n =a p ·a q ;特别的,若序号m +n =2p ,则a m ·a n =a 2p ;(2)在等差数列{a n }中,S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列,其公差为kd ;其中S n 为前n 项的和,且S n ≠0(n ∈N *);在等比数列{a n }中,当q ≠-1或k 不为偶数时S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,其中S n 为前n 项的和(n ∈N *).4.数列求和的方法归纳(1)转化法:将数列的项进行分组重组,使之转化为n 个等差数列或等比数列,然后应用公式求和;(2)错位相减法:适用于{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n }是等差数列,{b n }是等比数列; (3)裂项法:求{a n }的前n 项和时,若能将a n 拆分为a n =b n -b n +1,则a 1+a 2+…+a n =b 1-b n +1;(4)倒序相加法:一个数列倒过来与原数列相加时,若有公因式可提,并且剩余的项的和容易求出,那么这样的数列求和可采用此法.其主要用于求组合数列的和.这里易忽视因式为零的情况;(5)试值猜想法:通过对S 1,S 2,S 3,…的计算进行归纳分析,寻求规律,猜想出S n ,然后用数学归纳法给出证明.易错点:对于S n 不加证明;(6)并项求和法:先将某些项放在一起先求和,然后再求S n .例如对于数列{a n }:a 1=1,a 2=3,a 3=2,a n +2=a n +1-a n ,可证其满足a n +6=a n ,在求和时,依次6项求和,再求S n .5.数列的应用题(1)应用问题一般文字叙述较长,反映的事物背景陌生,知识涉及面广,因此要解好应用题,首先应当提高阅读理解能力,将普通语言转化为数学语言或数学符号,实际问题转化为数学问题,然后再用数学运算、数学推理予以解决.(2)数列应用题一般是等比、等差数列问题,其中,等比数列涉及的范围比较广,如经济上涉及利润、成本、效益的增减,解决该类题的关键是建立一个数列模型{a n },利用该数列的通项公式、递推公式或前n 项和公式.【题型示例】题型1、等差、等比数列中基本量的计算【例1】【2016年高考北京理数】已知{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,若16a =,350a a +=,则6=S _______..【答案】6【举一反三】 (2015·江苏,11)设数列{a n }满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和为________. 【答案】2011【解析】 ∵a 1=1,a n +1-a n =n +1,∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,将以上n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+…+n =(2+n )(n -1)2,即a n =n (n +1)2,令b n =1a n,故b n =2n (n +1)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1n -1n +1,故S 10=b 1+b 2+…+b 10=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-12+12-13+…+110-111=2011.【变式探究】(1)(2014·全国大纲卷)等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3(2)(2014·北京)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.【命题意图】(1)本题主要考查等比数列的性质、对数的运算.(2)本题主要考查等差数列的性质,意在考查考生灵活应用等差数列的性质解决问题的能力.【答案】(1)C (2)8【解析】(1)lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4,故选C.(2)∵数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,∴a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,∴a 9<0,∴当n =8时,其前n 项和最大.【变式探究】设数列{a n }是公差不为0的等差数列,S n 为其前n 项的和,满足:a 22+a 23=a 24+a 25,S 7=7.(1)求数列{a n }的通项公式及前n 项的和S n ;(2)设数列{b n }满足b n =2a n ,其前n 项的和为T n ,当n 为何值时,有T n >512.(2)由(1)得a n=2n-7,所以b n=2a n=22n-7,又b nb n-1=22n-722n-9=4(n≥2),b1=2a1=125,所以{b n}是首项为125,公比为4的等比数列,所以它的前n项和T n=125-4n1-4=13×25(4n-1),于是由T n>512,得4n>3×47+1,所以n≥8时,有T n>512.【规律方法】求等差、等比数列通项与前n项和,除直接代入公式外,就是用基本量法,要注意对通项公式与前n项和公式的选择.【变式探究】已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=3,{}1+S n是公比为2的等比数列.(1)证明:{a n}是等比数列,并求其通项;(2)设数列{b n}满足b n=log3a n,其前n项和为T n,当n为何值时,有T n≤2 012?(2)解 由(1)得a n =3·22n -2,所以b n =log 2(3·22n -2)=log 23+2(n -1),所以{b n }是首项为log 23,公差为2的等差数列,前n 项和为T n =n log 23+n (n -1),于是由n 2<n log 23+n (n -1)≤2 012,得n < 2 012,又n ∈N *,所以1≤n ≤44,即n =1,2,3,…,44时,T n ≤2 012.题型2、与等差、等比数列有关的最值问题【例2】【2016高考新课标1卷】设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2 …a n 的最大值为 .【答案】64【解析】设等比数列{}n a 的公比为(0)q q ≠,由1324105a a a a +=⎧⎨+=⎩得2121(1)10(1)5a q a q q ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,解得1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩.所以2(1)1712(1)22212118()22n n n n n n nn a a a a q--++++-==⨯=,于是当3n =或4n =时,12n a a a 取得最大值6264=.【举一反三】 (2015·四川,16)设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n-a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求使得|T n -1|<11 000成立的n 的最小值.【规律方法】上述两种求A n 最值的方法都是运用函数思想.法一是直接研究子数列{a 2n }.法二是研究A n =19(19n +2-2n +1)的单调性求其最值.【变式探究】已知等差数列{a n }的首项a 1≠0,公差d ≠0,由{a n }的部分项组成的数列ab 1,ab 2,…,ab n ,…为等比数列,其中b 1=1,b 2=2,b 3=6.(1)求数列{b n }的通项公式b n ;(2)若数列{b n }的前n 项和为S n ,求S n 的值; (3)求A n =S n -2 012n9的最小值.题型3、等差、等比数列的探求问题【例3】【2016高考江苏卷】已知{}n a 是等差数列,{S }n 是其前项和.若21253,S =10a a +=-,则9a 的值是 ▲ .【答案】20.【解析】由510S =得32a =,因此2922(2d)33,23620.d d a -+-=-⇒==+⨯= 【举一反三】(2015·安徽,14)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 【答案】 2n-1【解析】 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又数列{a n }为递增数列,∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2.∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n1-2=2n -1.【变式探究】 (2014·广东)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2na n +1-3n 2-4n ,n ∈N *,且S 3=15.(1)求a 1,a 2,a 3的值; (2)求数列{a n }的通项公式.【命题意图】本题主要考查赋值法、数列前n 项和S n 与通项a n 之间的关系、构造新数列等,考查考生的运算求解能力.【审题策略】(1)反复利用递推公式S n =2na n +1-3n 2-4n ,S n -S n -1=a n (n ≥2)进行递推. (2)由前三项a 1,a 2,a 3归纳猜想出数列{a n }的通项公式,再用数学归纳法证明.解得2a k+1=4k+6,∴a k+1=2(k+1)+1,即当n=k+1时,结论成立.由①②知,∀n∈N*,a n=2n+1.【变式探究】已知数列{a n}是各项均不为0的等差数列,S n为其前n项和,且满足a2n=S2n-1,令b n=1a n·a n+1,数列{b n}的前n项和为T n.(1)求数列{a n}的通项公式及数列{b n}的前n项和T n;(2)是否存在正整数m,n(1<m<n),使得T1,T m,T n成等比数列?若存在,求出所有的m,n的值;若不存在,请说明理由.(2)法一 T 1=13,T m =m 2m +1,T n =n 2n +1,若T 1,T m ,T n 成等比数列,则⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2m +12=13⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2n +1,即m 24m 2+4m +1=n 6n +3.由m 24m 2+4m +1=n 6n +3,可得3n =-2m 2+4m +1m2>0,即-2m 2+4m +1>0,∴1-62<m <1+62. 又m ∈N *,且m >1,所以m =2,此时n =12.因此,当且仅当m =2,n =12时,数列{T n }中的T 1,T m ,T n 成等比数列.法二 因为n 6n +3=16+3n<16,故m 24m +4m +1<16,即2m 2-4m -1<0,∴1-62<m <1+62,(以下同上). 【规律方法】在一定条件下,判断某种数学对象是否存在,解答此类问题一般先假设要求(或证)的结论是存在的,然后利用有关概念、公理、定理、法则推理下去,如果畅通无限,则存在;如果推理过程中,有限或发生矛盾,则说明不存在.题型四、数列与恒成立问题【例4】【2016高考江苏卷】(本小题满分16分)记{}1,2,100U =…,.对数列{}()*n a n N ∈和U 的子集T ,若T =∅,定义0T S =;若{}12,,k T t t t =…,,定义12+k T t t t S a a a =++….例如:{}=1,3,66T 时,1366+T S a a a =+.现设{}()*n a n N ∈是公比为3的等比数列,且当{}=2,4T 时,=30T S .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对任意正整数()1100k k ≤≤,若{}1,2,k T ⊆…,,求证:1T k S a +<; (3)设,,C D C U D U S S ⊆⊆≥,求证:2C CDD S S S +≥.【答案】(1)13n n a -=(2)详见解析(3)详见解析 【解析】(3)下面分三种情况证明. ①若D 是C 的子集,则2C C DC D D D D S S S S S S S +=+≥+=. ②若C 是D 的子集,则22C CDC C CD S S S S S S +=+=≥.③若D 不是C 的子集,且C 不是D 的子集.综合①②③得,2C CDD S S S +≥.【举一反三】 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=-1,当n ≥3,n ∈N *时,a n n -1-a n -1n -2=3n -n -.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在k ∈N *,使得n ≥k 时,不等式S n +(2λ-1)a n +8λ≥4对任意实数λ∈0,1]恒成立?若存在,求出k 的最小值;若不存在,请说明理由.【解析】 (1)∵当n ≥3时,n ∈N *时, a n n -1-a n -1n -2=3n -n -=3⎝⎛⎭⎪⎫1n -2-1n -1,∴a n +3n -1=a n -1+3n -2.∴当n ≥2时,⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +3n -1是常数列. ∴n ≥2时,a n +3n -1=a 2+32-1=2,a n =2n -5. ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)S n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,n 2-4n +4,n ≥2.当n =1时,不等式S n +(2λ-1)a n +8λ≥4可化为λ≥25,不满足条件.当n ≥2时,S n +(2λ-1)a n +8λ≥4可化为2(2n -1)λ+n 2-6n +5≥0.令f (λ)=2(2n -1)λ+n 2-6n +5,由已知得,f (λ)≥0对于λ∈0,1]恒成立,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧f ,f化简得,⎩⎪⎨⎪⎧n 2-6n +5≥0,n 2-2n +3≥0.解得,n ≤1或n ≥5.∴满足条件的k 存在,k 的最小值为5.【规律方法】数列通项公式的还原方法比较多样,可以构造特殊数列,也可以立足于运算、归纳,最后补充证明.【变式探究】设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,2S n n =a n +1-13n 2-n -23,n ∈N *.(1)求a 2的值;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.所以对一切正整数n ,有1a 1+1a 2+…+1a n <74.题型五、数列与函数的问题例5、 (2015·湖北,18)设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,等比数列{b n }的公比为q ,已知b 1=a 1,b 2=2,q =d ,S 10=100.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)当d >1时,记c n =a n b n,求数列{c n }的前n 项和T n .【变式探究】(2014·四川)设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x的图象上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图象上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图象在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 的前n 项和T n .【命题意图】本题主要考查等差数列与等比数列的概念、等差数列与等比数列的通项公式与前n 项和公式、导数的几何意义等基础知识,考查考生的运算求解能力.【解析】(1)由已知,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7, 有2a 8=4×2a 7=2a 7+2.解得d =a 8-a 7=2. 所以S n =na 1+n n -12d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x在(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2 ln 2)(x -a 2),【感悟提升】1.数列与函数的综合问题主要有以下两类(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般利用函数的性质、图象研究数列问题; (2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.2.解题时要注意数列与函数的内在联系,灵活运用函数的思想方法求解,在问题的求解过程中往往会遇到递推数列,因此掌握递推数列的常用解法有助于该类问题的解决.。
浙江省高考冲刺卷 数学(理)(解析版)一、选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分.) 1.设全集为U =R ,集合{}2|||≤=x x A ,}011|{>-=x x B ,则()B U C A ⋂= ( ) A.[2,1]- B.(2,)+∞ C.]2,1( D.(,2)-∞- 【命题意图】本题主要考查集合的运算,意在考查学生的运算求解能力. 【答案】B【解析】{}2|||≤=x x A {|22}A x x ⇒=-≤≤,1{|0}{|1}1B x x x x =>=>- 所以{|22}UC A x x x =<->或{|2}(2,)U C A B x x ⇒=>=+∞ , 故选B. 2. 若p :θ=2π+2kπ,k ∈Z ,q :y =cos(ωx +θ)(ω≠0)是奇函数,则p 是q 的( )A .充要条件B .充分不必要条件C .必要不充分条件D .既不充分也不必要的条件【命题意图】本题主要考查充分必要条件与余弦函数的基本性质性质,意在考查学生的运算求解能力与逻辑推理能力.3.将一个长方体截掉一个小长方体,所得几何体的俯视图与侧视图如右图所示,则该几何体的正视图为( )【命题意图】本题主要考查三视图的概念,意在考查学生空间想象能力. 【答案】C【解析】根据俯视图和侧视图可知,该几何体的直观图如下图所示:据此可知该几何体的正视图为选项C .4.如图,直线x =m 与抛物线x 2=4y 交于点A ,与圆4)1(22=+-x y 的实线部分(即在抛物线开口内的圆弧)交于点B ,F 为抛物线的焦点,则∆ABF 的周长的取值范围是( )A .()4,2B .()6,4C .[]4,2D . []6,4【命题意图】本题主要考查抛物线与圆的概念和性质,主要考查考生数形结合的数学思想,以及转化化归能力.5.定义在R 上的函数()f x 对任意()1212,x x x x ≠都有()()12120f x f x x x -<-,且函数()1y f x =-的图象关于(1,0)成中心对称,若,s t 满足不等式()()2222f s s f t t -≤--,则当14s ≤≤时,2t ss t-+的取值范围是( )A .13,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭B .13,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦C .15,2⎡⎫--⎪⎢⎣⎭D .15,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦【命题意图】本题主要考查函数的图象与性质(即函数的单调性;函数的奇偶性;不等式的性质)利用函数性质解决函数不等式的常用方法有:根据奇函数、偶函数的图象特征和性质,通过图象将函数不等式转化为一般不等式,从而解决函数不等式问题;根据函数奇偶性与周期性将函数不等式中的自变量转化到同一单调区间上,再根据单调性脱去符号“f ”求解. 【答案】D6.如图:边长为4的正方形ABCD 的中心为E ,以E 为圆心,1为半径作圆.点P 是圆E 上任意一点,点Q 是边CD BC AB ,,上的任意一点(包括端点),则DA PQ ⋅的取值范围为( ) A .[-12,12] B .[-6,6] C .[0,12] D .[6,12]【命题意图】本题主要考查平面向量的数量积在平面几何中的应用问题,意在考查学生的数形结合思想与运算求解能力. 【答案】A【解析】以A 为原点,AD AB ,分别为y x ,轴建立平面直角坐标系,()()40,00,,D A ,()40-=→,DA ,圆E :()()12222=-+-y x ,设()31,31,,≤≤≤≤y x y x P ,当∈Q 线段AB 时,()40,0,≤≤a a Q ,此时()y x a PQ --=→,,此时[]1244,∈=⋅→→y DA PQ ,当∈Q 线段BC 时,()40,4≤≤b b Q ,,此时()y b x PQ --=→,4,()[]12,124-∈--=⋅→→y b DA PQ ,当∈Q 线段CD 时,()40,4,≤≤a a Q ,此时,()y a PQ --=→4,4,()[]4-,1244-∈--=⋅→→y DA PQ ,所以最后的取值范围是[]12,12-.故选A .7.在四棱柱1111ABCD A B C D -中,AA 1⊥平面1111A B C D ,底面1111A B C D 是边长为a 的正方形,侧棱AA 1的长为b ,E 为侧棱BB 1上的动点(包括端点),则( )A .对任意的a ,b ,存在点E ,使得11EC DB ⊥ B .当且仅当a =b 时,存在点E ,使得11ECD B ⊥ C .当且仅当a ≤b 时,存在点E ,使得11EC D B ⊥ D .当且仅当a ≥b 时,存在点E ,使得11EC D B ⊥ 【命题意图】本题是一题考查空间直线的位置关系,以及考查考生空间想象能力的题目,涉及垂直、平行的判定,空间角的运算等问题,作为常见的几何体——平行六面体(含正方体、长方体、四棱柱等)是高考常考的几何体,而且其它几何体也常常是它的组合或切割,因此,熟悉平行六面体的结构是为高考题目中的常见问题奠定了很好的平台. 【答案】C【解析】解法1:以D 1为坐标原点,建立如图的空间直角坐标系,则)0,,(1a a B ,),0,0(b D ,)0,,0(1a C ,设)0)(,,(b t t a a E ≤≤,所以),,(1b a a D B --=,),0,(1t a EC --=,所以EC D B ⋅1=a 2-tb ,令02=-tb a ,ba t 2=,由b b a ≤≤20得b a ≤,所以当且仅当b a ≤时,存在点E ,使得11EC D B ⊥,故选项C 正确.解法2:如图,连接B 1C ,要使得11EC D B ⊥,由于CD ⊥平面B 1C 1CB ,∴CE ⊥CB 1,在矩形B 1C 1CB中,Rt ∆B 1C 1C ∽Rt ∆EB 1C 1,∴B 1E =b a 2,根据题意,ba 2≤BB 1=b ,∴a ≤b ,即当且仅当a ≤b时,存在点E ,使得11EC D B ⊥,故选C.8.已知R 上的奇函数(),(2)()f x f x f x +=,[0,1]x ∈时()121f x x =--.定义:1()()f x f x =,21()(())f x f f x =,……,1()(())n n f x f f x -=,2,n n N ≥∈,则39()8(1)f x x =-在[1,3]-内所有不等实根的和为( )A .10B .12C .14D .16【命题意图】本题考查复合函数的图象与性质,函数的周期性与函数的图象关系,零点等问题,还考查考生的分析问题解决问题能力,以及归纳推理能力. 【答案】C【解析】()x f 的图像如图所示,由已知得:()()()()()()x f x f f x f f x f 211222==+=+,所以()x f 2是周期函数,依次方法,()x f n 也是周期为2的函数,()()()()()()()()x f x f f x f f x f f x f 21112-=-=-=-=-,所以()x f 2也是奇函数,同理()x f n 是奇函数,()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧---=x x x x x f 44244242 14343212141410≤<≤<≤<≤≤x x x x ,图像如图所示,可以看到函数由两侧分别有4个交点,这4组交点,两两关于x =1对称,所以x 1+x 2=2,实根个数就是8,如果是()x f 3的图像,如图:依据()x f 2的变换,每一个区间,就会多出一倍的三角形的图像,当[]3,2∈x 时,其与()189-=x y 的图像的交点,第一个是当817=x 时,1=y ,一个交点,其余都是每一个三角形有两个交点,所以共有7个,当[]0,1-∈x 时,也有7个,所以交点就是7组,每一组也是关于1=x 对称,所以所有实根的和是1427=⨯.二、填空题(本大题共7个小题,多空题每题6分,单空题每题4分,共36分.把答案填在题中的横线上.)9.已知等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,若12,,n n n S S S ++成等差数列,且11=S ,则q = ,2a = ,n a = .【命题意图】本题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式,意在考查学生基本演算能力.【答案】2-;2-;()12n --.【解析】依题111a S ==,122n n n S S S ++=+即220q q +-=,2q =-或1q =(不合),所以212a a q ==-,()1112n n n a a q --==-,故应填入2-;2-;()12n --.10.设F 1、F 2分别为双曲线C 1:12222=-by a x (a >0,b >0)的左、右焦点,以F 1为圆心,|F 1F 2|为半径的圆C 2与双曲线的右支交于P 、Q 两点,若△PF 1F 2的面积为4,∠F 1PF 2=75°,则圆C 2的方程为 ;双曲线C 1的离心率为 .【命题意图】本题是一题双曲线与圆的概念及几何性质等基本知识的问题,主要考查考生数形结合的数学思想,以及转化化归能力.双曲线在高考的理科试卷中,小题与大题都有可能,当在大题中出现椭圆而没有抛物线时,必有一个小题,而且以双曲线的几何性质相关,特别是双曲线的焦点、焦点弦、焦点三角形等问题,我们需要总结. 【答案】(x +2)2+y 2=16;6222-+11.若不等式组20510080x y x y x y -+≥⎧⎪-+≤⎨⎪+-≤⎩所表示的平面区域被直线2y kx =+分为面积相等的两部分,则k 的值为 ;若该平面区域存在点00(,)x y 使0020x ay ++≤成立,则实数a 的取值范围是 .【命题意图】本题主要考查线性规划,意在考查学生数形结合的的数学思想与运算求解能力. 【答案】12;1a ≤-.【解析】如下图所示阴影部分为不等式组所表示的平面区域,依题要使其平面区域被直线l :2y kx =+分为面积相等的两部分,则直线l 必过()5,3C 、()3,5D 的中点()4,4E ,由442k =+得12k =;当0a >时,不等式0020x ay ++≤所表示的平面如图所示直线1l 下方部分,显然不符合题意,当0a <时,不等式0020x ay ++≤所表示的平面如图所示直线2l 上方部分,要使不等式组所表示的平面区域存在点00(,)x y 使0020x ay ++≤成立,则不等式所表示直线斜率必须满足11BD k a-≤=即1a ≤-,故应填入12;1a ≤-.12.定义⎩⎨⎧<≥=y x y yx x b a M ,,},{,设a =x 2+xy +x ,b =4y 2+xy +2y (x ,y ∈R ),则M (a ,b )的最小值为 ,当M 取到最小值时,x = ,y = .【命题意图】本题主要考查最值问题,代数式的变换,意在考查学生的运算求解能力以及综合分析能力.【答案】61-,31-, 61-13.已知x ,y ∈)2,0(π,且有2sin x =6sin y ,tan x =3tan y ,则cos x = .【命题意图】本题主要考查三角恒等变换的相关知识,意在考查学生的运算求解能力,以及基本转化化归的思想. 【答案】21【解析】∵tan x =3tan y ,∴y y x x c o s s i n 3c o s s i n =,又2sin x =6sin y ,∴2cos x =2cos y ,即⎪⎩⎪⎨⎧==x y x y c o s 2c os s i n 36s i n ,∴(x sin 36)2+(x cos 2)2=1,32(1-cos 2x )+2cos 2x =1,∴cos 2x =41,∵x ∈)2,0(π,∴cos x =21. 14.设关于x 的方程210x ax --=和220x x a --=的实根分别为12,x x 和34,x x ,若1324x x x x <<<,则实数a 的取值范围为 . 【命题意图】本题主要考查函数的图象与性质,意在考查学生等价转化与构造函数等数学思想,以及综合分析问题解决问题的能力. 【答案】)233,0(- 【解析】由012=--ax x 得xx a 1-=, 由022=--a x x 得81)21(21)(2122--=-=x x x a ,令x x x f 1)(-=,81)21(21)(2--=x x g ,在同一坐标系中作)(x f y =、)(x g y =的图象, 解方程)(2112x x x x -=-可得31-=x 或1=x 或31+=x , 由图可知),31(a A -,所以23331131-=---=a , 因为关于x 的方程210x ax --=和220x x a --=的实根分别为12,x x 和34,x x ,且1324x x x x <<<,则实数a 的取值范围为)233,0(-.15.如图,设Rt ∆ABC 中,∠A =90º,AB =1,AC =3,D 是线段AC (除A 、C )上的点,将∆ABD 沿BD 翻折至平面A 'BD ,使平面A 'BD ⊥平面ABC ,当A '在平面ABC 的射影H 到平面AB A '的距离最大时,AD 的长度为 .【命题意图】本题主要考查立体几何中的点到平面的距离问题,平面与平面垂直问题等,意在考查学生的空间想象能力与运算求解能力. 【答案】42.∴31·)1(22a a +·21a a +=31·)1(2222a a a ++·d ,∴d =321)2)(1(2222++=++aa a a a ≤121+=12-,当且仅当222aa =,即a =42时取“=”,因此点H 到平面AB A '的距离最大值为12-,此时,AD =42,故填42.ABCD三、解答题 (本大题共5小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)16.(本题满分14分)已知△ABC 中,AD 是BC 边的中线,120BAC ∠=,且152AB AC ⋅=- .(1)求△ABC 的面积;(2)若5AB =,求AD 的长.【命题意图】本题主要考查正余弦定理解三角形与三角恒等变换,意在考查学生的运算求解能力.【解析】(1)∵152AB AC ⋅=- ,∴115cos 22AB AC BAC AB AC ⋅⋅∠=-⋅=-, (2分)即15AB AC ⋅=, (3分)∴315311sin 152224ABC S AB AC BAC ∆=⋅∠=⨯⨯=. (7分)解法2:由5AB =得3AC =,在△ABC 中,由余弦定理得:2222cos 2591549BC AB AC AB AC BAC =+-⋅∠=++=, 得7BC =, (8分) 由正弦定理得:sin sin BC ABBAC ACD=∠∠,得35sin 532sin 714AB BACACD BC⨯∠∠===, (10分) ∵090ACD <∠< ∴211cos 1sin 14ACD ACD ∠=-∠=, (13分) 在△ADC 中,22249711192cos 92342144AD AC CD AC CD ACD =+-⋅∠=+-⨯⨯⨯=, 解得192AD =. (14分)17.(本题满分15分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD 是菱形,ADNM 是矩形,平面ADNM ⊥平面ABCD ,E AM AD DAB ,1,2,600===∠是AB 的中点.(1)求证:AN ∥平面MEC ;(2)在线段AM 上是否存在点P ,使二面角D EC P --的大小为6π?若存在,求出AP 的长;若不存在,请说明理由.【命题意图】本题主要考查空间面面位置关系,二面角,空间向量的应用,意在考查学生空间想象能力和运算求解能力.【解析】(1)证明 由已知,MN ∥AD ∥BC ,连结BN ,设CM 与BN 交于F ,连结EF ,如图所示.又MN =AD =BC ,所以四边形BCNM 是平行四边形,F 是BN 的中点.又E 是AB 的中点,所以AN ∥EF . (4分) 因为EF ⊂平面MEC ,AN ⊄ 平面MEC ,所以AN ∥平面MEC . (6分)(2)解法1:如图所示,假设在线段AM 上存在点P ,使二面角P -EC -D 的大小为6π.延长DA ,CE 交于点Q ,过A 作AH ⊥EQ 于H ,连结PH . 因为四边形ADNM 是矩形,平面ADNM ⊥平面ABCD , 所以MA ⊥平面ABCD ,又CQ ⊂平面ABCD ,所以MA ⊥EQ , 又MA ∩AH =A ,所以EQ ⊥平面P AH ,所以EQ ⊥PH ,∠PHA 为二面角P -EC -D 的平面角. (10分) 由题意,知∠PHA =6π在△QAE 中,AE =1,AQ =2,∠QAE =120°, 则EQ =7120cos 21221022=⨯⨯-+,所以AH =73120sin 0=⨯EQ AQ AE . 又在Rt △P AH 中,∠PHA =6π, 则AP =AH ×tan 30°=177713373<==⨯.所以在线段AM 上存在点P ,使二面角P -EC -D 的大小为6π,此时AP 的长为77. (15分)解法2:如图,四边形ABCD 是菱形,连接AC 、BD 相交于O ,则AC ⊥BD ,又1,2,600===∠AM AD DAB ,∴OA =3,OB =1,以O 为原点,OA 、OB 分别为x 轴、y 轴建立空间直角坐标系.∴A (3,0,0),B (0,1,0),C (-3,0,0),∴E (23,21,0),设P (3,0,h ), 则,CE =(233,21,0),CP =(23,0,h ), (9分) 设平面PCE 的法向量为1n=(x ,y ,z ),于是,⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅00CP n CE n ,∴⎪⎩⎪⎨⎧=+=+032021233hz x y x ,取)32,33,(1h h n -= (11分)而MA ⊥平面ABCD ,∴平面ABCD 的一个法向量为2n=AM =(0,0,1), (13分) 由已知面角P -EC -D 的大小为6π,∴cos<1n ,2n >=23,∴2312273222=++h h ,∴h=77. (15分)18.(本题满分15分)已知函数()()||()f x x t x t R =-∈. (1)求函数()y f x =的单调区间;(2)当0t >时,若()f x 在区间[1,2]-上的最大值为()M t ,最小值为()m t ,求()()M t m t -的最小值.【命题意图】本题主要考查二次函数、绝对值函数的性质,意在考查学生分类讨论的数学思想与运算求解能力.【解析】(1)22,0(),0x tx x f x x tx x ⎧-≥⎪=⎨-+<⎪⎩,当0>t 时,()f x 的单调增区间为[,)2t +∞,(,0)-∞,单调减区间为[0,]2t,当0=t 时,)(x f 的单调增区间为),(+∞-∞,当0<t 时,)(x f 的单调增区间为),0[+∞,]2,(t -∞,单调减区间为)0,2[t; (7分)(2)由(1)知0>t 时)(x f 在)0,(-∞上递增,在)2,0(t 上递减,在),2(+∞t 上递增,从而当22≥t即4≥t 时,0)0()(==f t M ,}24,1min{)}2(),1(min{)(t t f f t m ---=-=,(9分)∴当54≤≤t 时,t t m --=1)(,故51)()(≥+=-t t m t M , (10分)当5>t 时,t t m 24)(-=,故642)()(>-=-t t m t M ,当t t≤<22即42<≤t 时,0)0()(==f t M ,t t t t f f t m --=---=-=1}4,1min{)}2(),1(min{)(2,∴31)()(≥+=-t t m t M , (12分)当20<<t 时,t f t M 24)2()(-==,2()min{(1),()}min{1,}124t t m t f f t t =-=---=--,(14分)∴35)()(>-=-t t m t M ,综上所述,当2=t 时, ()()M t m t -取得最小值为3. (15分)19.(本题满分15分)设直线l 与抛物线x 2=2y 交于A 、B 两点,与椭圆13422=+y x 交于C 、D两点,直线OA 、OB 、OC 、OD (O 为坐标原点)的斜率分别为k 1、k 2、k 3、k 4,若OA ⊥OB . (1)是否存在实数t ,满足k 1+k 2=t (k 3+k 4),并说明理由; (2)求∆OCD 面积的最大值.【命题意图】本题主要考查椭圆的标准方程及其性质,直线与椭圆,直线与抛物线的位置关系,存在性问题,最值问题等,意在考查学生的运算求解能力.(1) ∵k 1+k 2=k x x x x k x kx x kx x y x y =++=+++=+212122112211)(2222, k 3+k 4=k x x x x k x kx x kx x y x y 6)(2222434344334433-=++=+++=+,∴k 1+k 2=61-( k 3+k 4) 即存在t =61-,使得k 1+k 2=t (k 3+k 4). (10分)(2)根据弦长公式:|,|1||432x x k CD -+=得:2224314134||kk k CD +-⋅+⋅=, 点O 到直线CD 的距离为: d =212k+,∴22431434||21k k d CD S OCD+-⋅=⋅=∆ (或:由于直线l 过定点M (0,2),∴S ∆OCD =||||2143x x OM -⋅=|x 3-x 4|=22431434k k +-⋅)设t k =-142>0,则tt t t S OCD 4344342+=+=∆≤3, ∴当t =2时,即k =55±时,S ∆OCD 有最大值3. (15分) 20.(本题满分15分)已知数列{}n a 满足:212(*)n na a n +=-∈N ,且)10(11<<+=a aa a . (1)证明:n n a a >+1; (2)若不等式211111321321211<++++n a a a a a a a a a a 对任意*N ∈n 都成立,求实数a 的取值范围.【命题意图】本题中主要考查数列的通项公式,数列与不等式综合,意在考查学生放缩技巧与构造数列的数学思想. 【解析】(1) 211>+=aa a 且)2)(2(4221+-=-=-+n n n n a a a a2>∴n a又0)1)(2(221>+-=--=-+n n n n n n a a a a a an n a a >∴+1 (5分)(2) aa a a a 1121+=+=2422212112aa a a a a +=+=-=∴ 4844223112aa a a a a +=+=-=┉1222112-+=-=-n naa a a n n)111(1121+-=∴a a a ])1)(1(111[111142242221++-+=+⋅+=∴a a a a a a a a a a ┉])1()1)(1(1)1()1)(1(1[112422423211+++-+++=-nn a a a a a a a a a a a n na a a a a a a a a a 3213212111111++++∴])1()1)(1(11[1242+++-=na a a a a a a a a a n =--<---=+)]1(1[1)111(12221由题意21≤a 所以210≤<a (15分)。
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生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”。
若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉。
1)构造等差数列或等比数列由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法。
2)构造差式与和式解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.3)构造商式与积式构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法。
4)构造对数式或倒数式有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.四、典型例题分析【题型5】 构造法:1)构造等差数列或等比数列例5 设各项均为正数的数列的前n 项和为,对于任意正整数n ,都有等式:{}n a n S 成立,求的通项.n n n S a a 422=+{}n a n a 解:,n n n S a a 422=+⇒112142---=+n n n S a a ∴nn n n n n n a S S a a a a 4)(42211212=-=-+----,∵,∴。
专题08 数列(高考押题)2017年高考数学(理)考纲解读与热点难点突破1.已知等比数列{a n }的公比为-12,则a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6的值是( )A .-2B .-12C.12D .2【答案】A 【解析】由题意可知a 1+a 3+a 5a 2+a 4+a 6=a 1+a 3+a 5-12 a 1+a 3+a 5 =-2.2.已知数列{a n }是等差数列,且a 7-2a 4=6,a 3=2,则公差d =( ) A .2 2 B .4 C .8D .163.已知等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和为S n ,若S 3,S 9,S 6成等差数列,则q 3等于( ) A .-12B .1C .-12或1D .-1或12【答案】A 【解析】若q =1,则3a 1+6a 1=2×9a 1, 得a 1=0,矛盾,故q ≠1. 所以a 1 1-q 3 1-q +a 1 1-q 6 1-q=2a 1 1-q 91-q,解得q 3=-12或1(舍),故选A.4.已知数列{a n },{b n }满足a 1=b 1=3,a n +1-a n =b n +1b n =3,n ∈N *.若数列{c n }满足c n =ba n ,则c 2 016=( )A .92 015B .272 015C .92 016D .272 016【答案】D 【解析】由已知条件知{a n }是首项为3,公差为3的等差数列.数列{b n }是首项为3,公比为3的等比数列,∴a n =3n ,b n =3n .又c n =ba n =33n ,∴c 2 016=33×2 016=272 016,故选D. 5.设S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,若S n T n =n 2n +1(n ∈N *),则a 5b 6=( )A.513 B .919C.1123D.923【答案】D 【解析】根据等差数列的前n 项和公式及S n T n =n2n +1(n ∈N *),可设S n =kn 2,T n =kn (2n +1),又当n ≥2时,a n =S n -S n -1=k (2n -1),b n =T n -T n -1=k (4n -1),所以a 5b 6=923,故选D.6.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则过点P (n ,a n )和Q (n +2,a n +2)(n ∈N *)的直线的斜率是( )A .4B .3C .2D .17.已知数列{a n }满足log 3a n +1=log 3a n +1(n ∈N *),且a 2+a 4+a 6=9,则log 13(a 5+a 7+a 9)的值是( )A .-5B .-15C .5D.15【答案】A 【解析】根据已知得3a n =a n +1,∴数列{a n }是等比数列且其公比为3, ∴a 5+a 7+a 9=(a 2+a 4+a 6)×33=9×33=35, ∴log 13(a 5+a 7+a 9)=log 1335=-5.8.如图4-1所示的数阵中,每行、每列的三个数均成等差数列,如果数阵中所有数之和等于63,那么a 52=( )⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a 41 a 42 a 43a 51 a 52 a 53a 61 a 62 a 63 图4-1A .2B .8C .7D .4【答案】C 【解析】第一行三数成等差数列,由等差中项的性质有a 41+a 42+a 43=3a 42,同理第二行也有a 51+a 52+a 53=3a 52,第三行也有a 61+a 62+a 63=3a 62,又每列也成等差数列,所以对于第二列,有a 42+a 52+a 62=3a 52,所以a 41+a 42+a 43+a 51+a 52+a 53+a 61+a 62+a 63=3a 42+3a 52+3a 62=3×3a 52=63,所以a 52=7,故选C.9.设数列{a n }满足:a 1=1,a 2=3,且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1,则a 20的值是( ) A.215 B .225C.235D.24510.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4(n ∈N *),则a n =( ) A .2n +1B .2nC .2n -1D .2n -2【答案】A 【解析】由S n =2a n -4可得S n -1=2a n -1-4(n ≥2),两式相减可得a n =2a n -2a n -1(n ≥2),即a n =2a n -1(n ≥2).又a 1=2a 1-4,a 1=4,所以数列{a n }是以4为首项,2为公比的等比数列,则a n =4×2n -1=2n +1,故选A.11.数列{a n }满足a 1=1,且当n ≥2时,a n =n -1n a n -1,则a 5=( )A.15 B .16C .5D .6【答案】A 【解析】因为a 1=1,且当n ≥2时,a n =n -1n a n -1,则a n a n -1=n -1n ,所以a 5=a 5a 4·a 4a 3·a 3a 2·a 2a 1·a 1,即a 5=45×34×23×12×1=15.故选A.12.122-1+132-1+142-1+…+1 n +1 2-1的值为( ) A.n +12 n +2B.34-n +12 n +2C.34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2 D.32-1n +1+1n +2【答案】C 【解析】∵1 n +1 2-1=1n 2+2n =1n n +2 =12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2, ∴122-1+132-1+142-1+…+1 n +1 2-1=12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2 =12⎝⎛⎭⎫32-1n +1-1n +2 =34-12⎝⎛⎭⎫1n +1+1n +2. 13.在等差数列{a n }中,a 1=-2 012,其前n 项和为S n ,若S 2 0122 012-S 1010=2 002,则S 2 014的值等于( )A .2 011B .-2 012C .2 014D .-2 01314.数列{a n }满足a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 014等于( )A.4 0282 015 B .4 0242 013C.4 0182 012D.2 0102 011【答案】A 【解析】令m =1,得a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1,于是a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,上述n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+…+n , 所以a n =1+2+3+…+n =n n +12, 因此1a n =2n n +1 =2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,所以1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 014=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+12 014-12 015 =2⎝⎛⎭⎫1-12 015=4 0282 015.故选A.15.已知函数y =log a (x -1)+3(a >0,a ≠1)所过定点的横、纵坐标分别是等差数列{a n }的第二项与第三项,若b n =1a n a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 10等于( )A.911 B.1011 C.811D.1211【答案】B 【解析】y =log a (x -1)+3恒过定点(2,3), 即a 2=2,a 3=3,又{a n }为等差数列, ∴a n =n ,∴b n =1n n +1 ,∴T 10=1-111=1011,故选B.16.已知数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( ) A .445 B .765 C .1 080D .3 10517.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,{S n +na n }为常数列,则a n =( ) A.13n -1 B .2n n +1C.6n +1 n +2D.5-2n 3【答案】B 【解析】由题意知,S n +na n =2,当n ≥2时,(n +1)a n =(n -1)a n -1,从而a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=13·24·…·n -1n +1,有a n =2n n +1 ,当n =1时上式成立,所以a n =2n n +1 .故选B.18.中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( ) A .192里 B .96里 C .48里D .24里【答案】B 【解析】由题意,知每天所走路程形成以a 1为首项,公比为12的等比数列,则a 1⎝⎛⎭⎫1-1261-12=378,解得a 1=192,则a 2=96,即第二天走了96里.故选B.19.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 016=__________. 【答案】3×21 008-3【解析】∵数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n ①,∴n =1时,a 2=2,n ≥2时,a n ·a n -1=2n -1②,∵①÷②得a n +1a n -1=2,∴数列{a n }的奇数项、偶数项分别成等比数列,∴S 2 016=1-21 0081-2+2× 1-21 0081-2=3×21 008-3.20.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=__________,S 5=__________. 【答案】1 121【解析】∵a n +1=2S n +1,∴S n +1-S n =2S n +1, ∴S n +1=3S n +1,∴S n +1+12=3⎝⎛⎭⎫S n +12, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +12是公比为3的等比数列,∴S 2+12S 1+12=3.又S 2=4,∴S 1=1,∴a 1=1, ∴S 5+12=⎝⎛⎭⎫S 1+12×34=32×34=2432, ∴S 5=121.21.设S n 是数列{a n }的前n 项和,a n =4S n -3,则S 4=__________. 【答案】202722.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=12,S n =kn 2-1(n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和为__________.【答案】n2n +1【解析】令n =1得a 1=S 1=k -1,令n =2得S 2=4k -1=a 1+a 2=k -1+12,解得k =4,所以S n =4n 2-1,1S n =14n 2-1=1 2n +1 2n -1 =12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 的前n 项和为12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫13-15+…+12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n 2n +1.23.已知数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,若S k -2=-4(k >2),S k =0,S k +2=8,则k =__________. 【答案】6 【解析】由题意,得S k +2-S k =a k +1+a k +2=8,S k -S k -2=a k -1+a k =4(k >2),两式相减,得4d =4,即d =1.由S k =ka 1+k k -1 2=0,得a 1=-k -12,将a 1=-k -12代入a k -1+a k =4,得-(k -1)+(2k-3)=k -2=4,解得k =6.24.数列{log k a n }是首项为4,公差为2的等差数列,其中k >0,且k ≠1.设c n =a n lg a n ,若{c n }中的每一项恒小于它后面的项,则实数k 的取值范围为__________. 【答案】⎝⎛⎭⎫0,63∪(1,+∞)25.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=2a 3,S 5=15,则a 2 016=__________.【答案】2016 【解析】在等差数列{a n }中,由S 3=2a 3知,3a 2=2a 3,而S 5=15,则a 3=3,于是a 2=2,从而其公差为1,首项为1,因此a n =n ,故a 2 016=2 016.26.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是________.【答案】20 【解析】由等差数列的性质可得a 3=35,a 4=33,故d =-2,a n =35+(n -3)×(-2)=41-2n ,易知数列前20项大于0,从第21项起为负项,故使得S n 达到最大值的n 是20. 27. 设等比数列{a n }中,S n 是前n 项和,若27a 3-a 6=0,则S 6S 3=__________.【答案】28 【解析】由题意可知,公比q 3=a 6a 3=27,∴S 6S 3=1-q 61-q3=1+q 3=1+27=28. 28.设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足(1-q )S n +qa n =1,且q (q -1)≠0.(1)求{a n }的通项公式;(2)若S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列. [解] (1)当n =1时,由(1-q )S 1+qa 1=1,得a 1=1.1分当n ≥2时,由(1-q )S n +qa n =1,得(1-q )S n -1+qa n -1=1,两式相减得a n =qa n -1.5分 又q (q -1)≠0,所以{a n }是以1为首项,q 为公比的等比数列,故a n =q n -1.6分(2)证明:由(1)可知S n =1-a n q1-q,7分又S 3+S 6=2S 9,得1-a 3q 1-q +1-a 6q 1-q =2 1-a 9q1-q ,9分化简得a 3+a 6=2a 9,两边同除以q 得a 2+a 5=2a 8.11分 故a 2,a 8,a 5成等差数列.12分29.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3+a 6=4,S 5=-5. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若T n =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |,求T 5的值和T n 的表达式.[解] (1)由题知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =4,5a 1+5×42d =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5,d =2,故a n =2n -7(n ∈N *).5分30.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+2n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若点(b n ,a n )在函数y =log 2x 的图象上,求数列{b n }的前n 项和T n . [解] (1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+2n -[2(n -1)2+2(n -1)]=4n ,3分 当n =1时,a 1=S 1=4=4×1,4分所以数列{a n }的通项公式为a n =4n .6分(2)由点(b n ,a n )在函数y =log 2 x 的图象上得a n =log 2b n ,且a n =4n ,8分 所以b n =2a n =24n =16n ,故数列{b n }是以16为首项,公比为16的等比数列,10分 所以T n =16 1-16n 1-16=16n +1-1615.12分31.已知等差数列{a n }的公差为2,其前n 项和为S n =pn 2+2n ,n ∈N *. (1)求p 的值及a n ;(2)在等比数列{b n }中, b 3=a 1,b 4=a 2+4,若等比数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫T n +16为等比数列.[解] (1)由已知可得a 1=S 1=p +2,S 2=4p +4,即a 1+a 2=4p +4,∴a 2=3p +2.2分 由已知得a 2-a 1=2p =2,∴p =1,∴a 1=3,∴a n =2n +1,n ∈N *.4分32.已知等差数列{a n }中a 2=5,前4项和S 4=28. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n . [解] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,则由已知条件得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a 1+d =5,S 4=4a 1+4×32×d =28,2分∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4,4分 ∴a n =a 1+(n -1)×d =4n -3(n ∈N *).6分 (2)由(1)可得b n =(-1)n a n =(-1)n (4n -3),8分T 2n =-1+5-9+13-17+…+(8n -3)=4×n =4n (n ∈N *).12分 33.设数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n 3,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =na n,求数列{b n }的前n 项和S n .[解] (1)因为a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n 3,①所以当n ≥2时,a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,②2分①-②得3n -1a n =13,所以a n =13n (n ≥2).4分在①中,令n =1,得a 1=13,满足a n =13n ,所以a n =13n (n ∈N *).6分(2)由(1)知a n =13n ,故b n =na n =n ×3n .则S n =1×31+2×32+3×33+…+n ×3n ,③ 3S n =1×32+2×33+3×34+…+n ×3n +1,④8分③-④得-2S n =3+32+33+34+…+3n -n ×3n +1=3 1-3n 1-3-n ×3n +1,11分所以S n =34+ 2n -1 ×3n +14(n ∈N *).12分34.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,首项为a 1,且12,a n ,S n 成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足b n =(log 2a 2n +1)×(log 2a 2n +3),求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和T n .[解] (1)∵12,a n ,S n 成等差数列,∴2a n =S n +12,1分当n =1时,2a 1=S 1+12,∴a 1=12,2分当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1,∴a na n -1=2,4分∴数列{a n }是首项为12,公比为2的等比数列,a n =2n -2(n ∈N *).6分(2)∵b n =log 2a 2n +1×log 2a 2n +3=log 222n+1-2×log 222n +3-2=(2n -1)(2n +1),8分 ∴1b n =12n -1×12n +1=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1,10分 ∴T n =121-13+13-15+…+12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n 2n +1.12分35.已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a n b n,求数列{c n }的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n . [解] (1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0(b n ≠0,n ∈N *),所以a n +1b n +1-a n b n=2,2分 即c n +1-c n =2.3分又c 1=a 1b 1=1, 所以数列{c n }是以首项c 1=1,公差d =2的等差数列,故c n =2n -1.5分。