(完整)2019-2020年高考数学压轴题集锦——数列(二)
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【高中数学】数学《数列》试卷含答案一、选择题1.已知首项为1的正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,4a -、3a 、5a 成等差数列,则2020S 与2020a 的关系是( )A .2020202021S a =+B .2020202021S a =-C .2020202041S a =+D .2020202043S a =-【答案】B 【解析】 【分析】求出等比数列{}n a 的公比q ,然后求出2020S 和2020a ,由此可得出结论. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,则0q >,4a -Q 、3a 、5a 成等差数列,3542a a a ∴=-,所以,220q q --=,0q >Q ,解得2q =,20192019202012a a q ∴==,()20201202020201211a q S q-==--,因此,2020202021S a =-. 故选:B. 【点睛】本题考查等比数列求和公式以及通项公式的应用,涉及等差中项的应用,考查计算能力,属于中等题.2.《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,则小满日影长为( ) A .1.5尺 B .2.5尺C .3.5尺D .4.5尺【答案】C 【解析】 【分析】结合题意将其转化为数列问题,并利用等差数列通项公式和前n 项和公式列方程组,求出首项和公差,由此能求出结果. 【详解】解:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列{}n a ,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,∴()()111913631.598985.52a a d a d S a d ⎧++++=⎪⎨⨯=+=⎪⎩, 解得113.5a =,1d =-,∴小满日影长为1113.510(1) 3.5a =+⨯-=(尺). 故选C . 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和公式,以及等差数列通项公式的运算等基础知识,掌握各公式并能熟练运用公式求解,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于基础题.3.在数列{}n a 中,若10a =,12n n a a n +-=,则23111na a a +++L 的值 A .1n n- B .1n n+ C .11n n -+ D .1n n + 【答案】A 【解析】分析:由叠加法求得数列的通项公式(1)n a n n =-,进而即可求解23111na a a +++L 的和. 详解:由题意,数列{}n a 中,110,2n n a a a n +=-=,则112211()()()2[12(1)](1)n n n n n a a a a a a a a n n n ---=-+-++-+=+++-=-L L , 所以1111(1)1n a n n n n==--- 所以231111111111(1)()()12231n n a a a n n n n-+++=-+-++-=-=-L L ,故选A. 点睛:本题主要考查了数列的综合问题,其中解答中涉及到利用叠加法求解数列的通项公式和利用裂项法求解数列的和,正确选择方法和准确运算是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,以及推理与运算能力.4.已知数列{}n a 中,732,1a a ==,又数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是等差数列,则11a 等于( ) A .0 B .12C .23D .1-【答案】B 【解析】 【分析】先根据条件得等差数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭公差以及通项公式,代入解得11a .【详解】设等差数列11n a ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭公差为d ,则731111144,112324d d d a a =-∴=-=++, 从而31115(3)11242424n n n a a =+-⋅=+++ 11111115211242432a a =+=∴=+,选B. 【点睛】本题考查等差数列通项公式,考查基本求解能力,属基本题.5.定义“穿杨二元函数”如:(,)248n C a n a a a a =++++L 144424443个.例如:()3,436122445C =+++=.若a Z +∃∈,满足(),C a n n =,则整数n 的值为( )A .0B .1C .0或1D .不存在满足条件的n【答案】B 【解析】 【分析】由(,)248n C a n a a a a =++++L 144424443个,得()()12,2112nn C a n a a -=⨯=--,然后根据(),C a n n =结合条件分析得出答案.【详解】由(,)248n C a n a a a a =++++L 144424443个,得()()12,2112nn C a n a a -=⨯=-- 由(),C a n n =,可得()21na n -=.当0n =时,对任意a Z +∈都满足条件. 当0n ≠时, 21nna =-,由a Z +∈,当1n =时,1a =满足条件. 当2n ≥且n Z ∈时,设()21xf x x =--,则()2ln 21xf x '=-在2x ≥上单调递增. 所以()()24ln 210f x f ''>=->,所以()f x 在2x ≥上单调递增. 所以()()24120f x f >=-->,即当2n ≥且n Z ∈时,恒有21n n ->.则()0,121nna =∈-这与a Z +∈不符合.所以此时不满足条件. 综上:满足条件的n 值为0或1.故选:B 【点睛】本题考查新定义,根据定义解决问题,关键是理解定义,属于中档题.6.已知公比为q 的等比数列{}n a 的首项10a >,则“1q >”是“53a a >”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】根据等比数列的性质可得530,0a a >>,若53a a >,可得21q >,然后再根据充分条件和必要条件的判断方法即可得到结果. 【详解】由于公比为q 的等比数列{}n a 的首项10a >, 所以530,0a a >>,若53a a >,则233a q a >,所以21q >,即1q >或1q <-,所以公比为q 的等比数列{}n a 的首项10a >, 则“1q >”是“53a a >”的充分不必要条件, 故选:A. 【点睛】本题主要考查了等比数列的相关性质和充分必要条件的判断方法,熟练掌握等比数列的性质是解题的关键.7.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1,∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.8.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n 个三角形数为n a ,则下面结论错误的是( ) A .1(1)n n a a n n --=> B .20210a =C .1024是三角形数D .123111121n n a a a a n +++⋯+=+ 【答案】C 【解析】 【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦L L 122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.9.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1220a a +=,334S =,且2n a S a ≤≤+,则实数a 的取值范围是( ) A .[]1,0- B .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .[]0,1【答案】B 【解析】【分析】先求得等比数列的首项和公比,得到n S ,分析数列的单调性得到n S 的最值,从而列不等式求解即可. 【详解】由1220,a a += 334S =,得11211,,1232nn a q S ⎡⎤⎛⎫==-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当1n =时,n S 取最大值1,当2n =时,n S 取最小值12, 所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩,112a -≤≤,故选B. 【点睛】本题主要考查了等比数列的单调性,结合首项和公比即可判断,属于中档题.10.已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列,偶数项依次成等比数列,且11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,则78a a +=( )A.4B .19 C .20 D .23【答案】D 【解析】 【分析】本题首先可以设出奇数项的公差以及偶数项的公比,然后对347a a +=、5613a a +=进行化简,得出公差和公比的数值,然后对78a a +进行化简即可得出结果. 【详解】设奇数项的公差为d ,偶数项的公比为q ,由347a a +=,5613a a +=,得127d q ++=,212213d q ++=, 解得2d =,2q =,所以37813271623a a d q +=++=+=,故选D .【点睛】本题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想等,体现基础性与综合性,提升学生的逻辑推理、数学运算等核心素养,是中档题.11.在正整数数列中,由1开始依次按如下规则,将某些数取出.先取1;再取1后面两个偶数2,4;再取4后面最邻近的3个连续奇数5,7,9;再取9后面的最邻近的4个连续偶数10,12,14,16;再取此后最邻近的5个连续奇数17,19,21,23,25.按此规则一直取下去,得到一个新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,则在这个新数列中,由1开始的第2 019个数是( )A .3 971B .3 972C .3 973D .3 974【答案】D 【解析】 【分析】先对数据进行处理能力再归纳推理出第n 组有n 个数且最后一个数为n 2,则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,运算即可得解.【详解】解:将新数列1,2,4,5,7,9,10,12,14,16,17,…,分组为(1),(2,4),(5,7,9,),(10,12,14,16),(17,19,21,23,25)… 则第n 组有n 个数且最后一个数为n 2, 则前n 组共1+2+3+…+n ()12n n +=个数,设第2019个数在第n 组中,则()()120192120192n n n n ⎧+≥⎪⎪⎨-⎪⎪⎩<, 解得n =64,即第2019个数在第64组中,则第63组最后一个数为632=3969,前63组共1+2+3+…+63=2016个数,接着往后找第三个偶数则由1开始的第2019个数是3974, 故选:D . 【点睛】本题考查了对数据的处理能力及归纳推理能力,考查等差数列前n 项和公式,属中档题.12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23109a a a ++=,则9S =( ) A .3 B .9C .18D .27【答案】D 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵23109a a a ++=∴13129a d +=,即143a d += ∴53a = ∴1999()272a a S ⨯+== 故选D.13.对于实数,[]x x 表示不超过x 的最大整数.已知正项数列{}n a 满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈,其中n S 为数列{}n a 的前n 项和,则[][][]1240S S S +++=L ( )A .135B .141C .149D .155【答案】D 【解析】 【分析】利用已知数列的前n 项和求其n S 得通项,再求[]n S 【详解】解:由于正项数列{}n a 满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈, 所以当1n =时,得11a =, 当2n ≥时,111111[()]22n n n n n n n S a S S a S S --⎛⎫=+=-+ ⎪-⎝⎭ 所以111n n n n S S S S ---=-,所以2=n S n ,因为各项为正项,所以=n S因为[][][]1234851,1,[]1,[][]2S S S S S S =======L ,[]05911[][]3S S S ====L ,[]161724[][]4S S S ====L ,[]252635[][]5S S S ====L , []363740[][]6S S S ====L .所以[][][]1240S S S +++=L 13+25+37+49+511+65=155⨯⨯⨯⨯⨯⨯, 故选:D 【点睛】此题考查了数列的已知前n 项和求通项,考查了分析问题解决问题的能力,属于中档题.14.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-, 现有下面四个结论①数列{}n S n +为等比数列; ②数列{}n a 的通项公式为121n n a -=-;③数列{}1n a +为等比数列;④数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---.其中结论正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3 D .4【答案】B 【解析】 【分析】根据递推关系可得1+12()n n S n S n ++=+,可得①正确,利用等比数列求出2nn S n =-,根据前n 项和求n a ,可判断②③,计算2n S ,并分组求和可判断④. 【详解】因为121n n S S n +=+-, 所以11222n n n n S n S nS n S n++++==++,又112S +=.所以数列{}n S n +为首项是2,公比是2的等比数列,所以2nn S n +=, 则2nn S n =-.当2n ≥时,1121n n n n a S S --=-=-, 但11121a -≠-,所以①正确,②③错误,因为1222n n S n +=-,所以{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---, 所以④正确. 故选:B 【点睛】本题主要考查了数列的递推关系式,等比数列的证明,由n S 求数列的通项公式,属于中档题.15.已知{}n a 为等差数列,135105a a a ++=,24699a a a ++=,则20a 等于( ). A .1- B .1C .3D .7【答案】B 【解析】 【分析】利用等差数列的通项公式,列出方程组,求出首项和公差,由此能求出20a . 【详解】解:{}n a Q 为等差数列,135105a a a ++=,24699a a a ++=,13533105a a a a ∴++==,2464399a a a a ++==,335a ∴=,433a =,4333352d a a =-=-=-, 13235439a a d =-=+=, 20139391921a a d ∴=+=-⨯=.故选:B 【点睛】本题考查等差数列的第20项的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若816S =,61a =,则数列{}n a 的公差为( ) A .32B .32-C .23D .23-【答案】D 【解析】 【分析】根据等差数列公式直接计算得到答案. 【详解】 依题意,()()183********a a a a S ++===,故364a a +=,故33a =,故63233a a d -==-,故选:D . 【点睛】 本题考查了等差数列的计算,意在考查学生的计算能力.17.等差数列{}n a 中,1599a a a ++=,它的前21项的平均值是15,现从中抽走1项,余下的20项的平均值仍然是15,则抽走的项是( ) A .11a B .12aC .13aD .14a【答案】A 【解析】 【分析】由等差数列的性质可知5113,15a a ==,再根据前21项的均值和抽取一项后的均值可知抽取的一项的大小为15,故可确定抽走的是哪一项. 【详解】因为1952a a a +=,所以539a =即53a =. 有211521S =得1115a =,设抽去一项后余下的项的和为S ,则2015300S =⨯=,故抽取的一项的大小为11, 所以抽走的项为11a ,故选A.【点睛】一般地,如果{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,则有性质:(1)若,,,*,m n p q N m n p q ∈+=+,则m n p q a a a a +=+;(2)()1,1,2,,2k n k n n a a S k n +-+==L 且()2121n n S n a -=- ; (3)2n S An Bn =+且n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列; (4)232,,,n n n n n S S S S S --L 为等差数列.18.在一个数列中,如果*n N ∀∈,都有12n n n a a a k ++=(k 为常数),那么这个数列叫做等积数列,k 叫做这个数列的公积.已知数列{}n a 是等积数列,且11a =,22a =,公积为8,则122020a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .4711B .4712C .4713D .4715 【答案】B【解析】【分析】计算出3a 的值,推导出()3n n a a n N*+=∈,再由202036731=⨯+,结合数列的周期性可求得数列{}n a 的前2020项和.【详解】由题意可知128n n n a a a ++=,则对任意的n *∈N ,0n a ≠,则1238a a a =,31284a a a ∴==, 由128n n n a a a ++=,得1238n n n a a a +++=,12123n n n n n n a a a a a a +++++∴=,3n n a a +∴=, 202036731=⨯+Q ,因此,()1220201231673673714712a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+++=⨯+=.故选:B.【点睛】本题考查数列求和,考查了数列的新定义,推导出数列的周期性是解答的关键,考查推理能力与计算能力,属于中等题.19.设函数()221x f x =+,利用课本(苏教版必修5)中推导等差数列前n 项和的方法,求得()()()()()54045f f f f f -+-+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++的值为( )A .9B .11C .92D .112【答案】B【解析】【分析】 先计算出()()f x f x +-的值,然后利用倒序相加法即可计算出所求代数式的值.【详解】()221x f x =+Q ,()()()22222212121221xx x x x x f x f x --⋅∴+-=+=+++++()2122222211221x x x x x +⋅=+==+++, 设()()()()()54045S f f f f f =-+-+⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,则()()()()()54045S f f f f f =+++++-+-L L ,两式相加得()()2115511222S f f ⎡⎤=⨯+-=⨯=⎣⎦,因此,11S =.故选:B.【点睛】本题考查函数值的和的求法,注意运用倒序相加法,求得()()2f x f x +-=是解题的关键,考查化简运算能力,属于中档题.20.设数列{}n a 的前n 项和为n S 已知()*123n n a a n n N ++=+∈且1300n S =,若23a <,则n 的最大值为( )A .49B .50C .51D .52【答案】A【解析】【分析】对n 分奇偶性分别讨论,当n 为偶数时,可得2+32n n n S =,发现不存在这样的偶数能满足此式,当n 为奇数时,可得21+342n n n S a -=+,再结合23a <可讨论出n 的最大值. 【详解】当n 为偶数时,12341()()()n n n S a a a a a a -=++++⋅⋅⋅++(213)(233)[2(1)3]n =⨯++⨯++⋅⋅⋅+-+2[13(1)]32n n =⨯++⋅⋅⋅+-+⨯2+32n n =, 因为22485048+348503501224,132522S S ⨯+⨯====, 所以n 不可能为偶数;当n 为奇数时,123451()()()n n n S a a a a a a a -=+++++⋅⋅⋅++1(223)(243)[2(1)3]a n =+⨯++⨯++⋅⋅⋅+-+21342n n a +-=+ 因为2491149349412722S a a +⨯-=+=+, 2511151351413752S a a +⨯-=+=+, 又因为23a <,125a a +=,所以 12a >所以当1300n S =时,n 的最大值为49故选:A【点睛】此题考查的是数列求和问题,利用了并项求和的方法,考查了分类讨论思想,属于较难题.。
压轴题01数列压轴题题型/考向一:等差数列、等比数列性质的综合题型/考向二:以古文化、实际生活等情境综合题型/考向三:数列综合应用一、等差数列、等比数列的基本公式1.等差数列的通项公式:a n =a 1+(n -1)d ;2.等比数列的通项公式:a n =a 1·q n -1.3.等差数列的求和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ;4.等比数列的求和公式:S na 1-a n q1-q ,q ≠1,二、等差数列、等比数列的性质1.通项性质:若m +n =p +q =2k (m ,n ,p ,q ,k ∈N *),则对于等差数列,有a m +a n =a p +a q =2a k ,对于等比数列,有a m a n =a p a q =a 2k .2.前n 项和的性质(m ,n ∈N *):对于等差数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等差数列;对于等比数列有S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…成等比数列(q =-1且m 为偶数情况除外).三、数列求和的常用方法热点一分组求和与并项求和1.若数列{c n }的通项公式为c n =a n ±b n ,或c nn ,n 为奇数,n ,n 为偶数,且{a n },{b n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求数列{c n }的前n 项和.2.若数列的通项公式中有(-1)n 等特征,根据正负号分组求和.热点二裂项相消法求和裂项常见形式:(1)分母两项的差等于常数1(2n -1)(2n +1)=1n (n +k )=(2)分母两项的差与分子存在一定关系2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1;n +1n 2(n +2)2=141n 2-1(n +2)2.(3)分母含无理式1n +n +1=n +1-n .热点三错位相减法求和如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,那么求数列{a n ·b n }的前n 项和S n 时,可采用错位相减法.用其法求和时,应注意:(1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写“S n ”和“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“S n -qS n ”的表达式.○热○点○题○型一等差数列、等比数列性质的综合1.已知等比数列{}n a 满足123434562,4a a a a a a a a +++=+++=,则11121314a a a a +++=()A .32B .64C .96D .128【答案】B【详解】设{}n a 的公比为q ,则()234561234a a a a q a a a a +++=+++,得22q =,所以()()1051112131412341234264a a a a a a a a q a a a a +++=+++⨯=+++⨯=.故选:B2.已知等比数列{}n a 的公比0q >且1q ≠,前n 项积为n T ,若106T T =,则下列结论正确的是()A .671a a =B .781a a =C .891a a =D .9101a a =【答案】C3.已知等差数列n 满足15,36,数列n 满足12n n n n ++=⋅⋅.记数列{}n b 的前n 项和为n S ,则使0n S <的n 的最小值为()A .8B .9C .10D .11【答案】C【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则由1536446a a a a =⎧⎨=+⎩得:111141624206a a da d a d =+⎧⎨+=++⎩,解得:1163a d =⎧⎨=-⎩,()1631319n a n n ∴=--=-+,则当6n ≤时,0n a >;当7n ≥时,0n a <;∴当4n ≤时,0n b >;当5n =时,0n b <;当6n =时,0n b >;当7n ≥时,0n b <;11613102080b =⨯⨯= ,213107910b =⨯⨯=,31074280b =⨯⨯=,474128b =⨯⨯=,()54128b =⨯⨯-=-,()()612510b =⨯-⨯-=,()()()725880b =-⨯-⨯-=-,()()()85811440b =-⨯-⨯-=-,()()()9811141232b =-⨯-⨯-=-,()()()101114172618b =-⨯-⨯-=-,532900S ∴=>,915480S =>,1010700S =-<,100S < ,当10n ≥时,0n b <,∴当10n ≥时,0n S <,则使得0n S <的n 的最小值为10.()()()()()()102120232022k k k k k k k T f a f a f a f a f a f a =-+-++- ,1,2k =,则1T ,2T 的大小关系是()A .12T >TB .12T T <C .12T T =D .1T ,2T 的大小无法确定()()101322022...a f a +-)()22023f a -1=125.数列n 满足12,21n n n ++=+∈N ,现求得n 的通项公式为n nn F A B ⎛=⋅+⋅ ⎝⎭⎝⎭,,A B ∈R ,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则812⎡⎤⎛⎢⎥ ⎢⎥⎝⎭⎣⎦的值为()A .43B .44C .45D .46○热○点○题○型二以古文化、实际生活等情境综合6.小李年初向银行贷款M 万元用于购房,购房贷款的年利率为P ,按复利计算,并从借款后次年年初开始归还,分10次等额还清,每年1次,问每年应还()万元.A .10MB .()()1010111MP P P ++-C .()10110M P +D .()()99111MP P P ++-7.传说国际象棋发明于古印度,为了奖赏发明者,古印度国王让发明者自己提出要求,发明者希望国王让人在他发明的国际象棋棋盘上放些麦粒,规则为:第一个格子放一粒,第二个格子放两粒,第三个格子放四粒,第四个格子放八粒……依此规律,放满棋盘的64个格子所需小麦的总重量大约为()吨.(1kg麦子大约20000粒,lg2=0.3)A.105B.107C.1012D.1015次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见末日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人一共走了441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,请问最后一天走的路程是()A.7里B.8里C.9里D.10里【答案】A【详解】设第六天走的路程为1a,第五天走的路程为2a……第一天走的路程记为6a,9.2022年10月16日上午10时,中国共产党第二十次全国代表大会在北京人民大会堂隆重开幕.某单位组织全体党员在报告厅集体收看党的二十大开幕式,认真聆听习近平总书记向大会所作的报告.已知该报告厅共有10排座位,共有180个座位数,并且从第二排起,每排比前一排多2个座位数,则最后一排的座位数为()A .23B .25C .27D .2910次差成等差数列的高阶等差数列.现有一个高阶等差数列的前6项分别为4,7,11,16,22,29,则该数列的第18项为()A .172B .183C .191D .211【答案】C【详解】设该数列为{}n a ,则11,(2)n n a a n n --=+≥,○热○点○题○型三数列综合应用11.在数列{}n a 中,11a =,11n n a a n +=++,则122022111a a a +++= ()A .20211011B .40442023C .20212022D .2022202312.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,()()1133n nn n n n S S S S ++-=+,则2023S =()A .202331-B .202331+C .2022312+D .2023312+13.已知一族曲线n .从点向曲线n 引斜率为(0)n n k k >的切线n l ,切点为(),n n n P x y .则下列结论错误的是()A .数列{}n x 的通项为1n nx n =+B .数列{}n y 的通项为n yC .当3n >时,1352111nn nx x x x x x--⋅⋅⋅>+ Dnnxy <故D 正确.故选:B.14.在数列{}n a 中给定1a ,且函数()()311sin 213n n f x x a x a x +=-+++的导函数有唯一零点,函数()()()112πcos π2g x x x x =-且()()()12918g a g a g a +++= ,则5a =().A .14B .13C .16D .1915.已知函数()()*ln N f x nx x n =+∈的图象在点,fn n ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭处的切线的斜率为n a ,则数列11n n a a +⎧⎫⎨⎩⎭的前n 项和n S 为()A .11n +B .()()235212n nn n +++C .()41nn +D .()()235812n nn n +++。
历届高考数学压轴题汇总及答案一、2019年高考数学上海卷:(本题满分18分)已知等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.(1)若120,3a d π==,求集合S ; (2)若12a π=,求d 使得集合S 恰好有两个元素;(3)若集合S 恰好有三个元素:n T n b b +=,T 是不超过7的正整数,求T 的所有可能的值.二、2019年高考数学浙江卷:(本小题满分15分)已知实数0a ≠,设函数()=ln 0.f x a x x +> (Ⅰ)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)对任意21[,)e x ∈+∞均有()2f x a≤ 求a 的取值范围. 注: 2.71828e =为自然对数的底数.设2*012(1),4,n n n x a a x a x a x n n +=++++∈N .已知23242a a a =.(1)求n 的值;(2)设(1na =+*,ab ∈N ,求223a b -的值.四、2018年高考数学上海卷:(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)给定无穷数列{}n a ,若无穷数列{}n b 满足:对任意*n N ∈,都有1n n b a -≤,则称{}n b 与{}n a “接近”。
(1)设{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,11n n b a +=+,*n N ∈,判断数列{}n b 是否与{}n a 接近,并说明理由;(2)设数列{}n a 的前四项为:12341,248a a a a ====,,,{}n b 是一个与{}n a 接近的数列,记集合1,2,|,4{3,}i M x x b i ===,求M 中元素的个数m ;(3)已知{}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,且在2132201200,,,b b b b b b ﹣﹣﹣中至少有100个为正数,求d 的取值范围.已知函数l (n )f x x =.(Ⅰ)若()f x 在1x x =,212()x x x ≠处导数相等,证明:12()()88ln2f x f x +>-; (Ⅱ)若34ln2a <-,证明:对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018年高考数学江苏卷:(本小题满分16分)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项1b ,公比为q 的等比数列. (Ⅰ)设10a =,11b =,2q =若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(Ⅱ)若110a b =>,m ∈*N ,q ∈,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立,并求d 的取值范围(用1b ,m ,q 表示).七、2017年高考数学上海卷:(本小题满分18分)设定义在R 上的函数()f x 满足:对于任意的1x 、2x ∈R ,当12x x <时,都有12()()f x f x ≤. (1)若3()1f x ax =+,求a 的取值范围;(2)若()f x 是周期函数,证明:()f x 是常值函数;(3)设()f x 恒大于零,g()x 是定义在R 上的、恒大于零的周期函数,M 是g()x 的最大值.函数()()()h x f x g x =.证明:“()h x 是周期函数”的充要条件是“()f x 是常值函数”.八、2017年高考数学浙江卷:(本题满分15分)已知数列{}n x 满足:1=1x ,()()*11ln 1N n n n x x x n ++=++∈. 证明:当*N n ∈时, (I )10n n x x +<<;(I I )1122n n n n x x x x ++-≤; (III )1-21122n n n x -≤≤.高考压轴题答案一、2019年上海卷: 解:(1)等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.当120,3a d π==,集合22S ⎧⎪=⎨⎪⎪⎩⎭. (2)12a π=,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列{}n a 的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时d π=,②1a 终边落在OA 上,要使得集合S 恰好有两个元素,可以使2a ,3a 的终边关于y 轴对称,如图OB ,OC ,此时23d π=, 综上,23d π=或者d π=.(3)①当3T =时,3n n b b +=,集合{}123,,S b b b =,符合题意.②当4T =时,4n n b b +=,()sin 4sin n n a d a +=,42n n a d a k π+=+,或者42n n a d k a π+=-,等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,故42n n a d a k π+=+,2k d π=,又1,2k ∴= 当1k =时满足条件,此时{,1,1}S =--.③当5T =时,5n n b b +=,()sin 5sin ,52n n n n a d a a d a k π+=+=+,或者52n n a d k a π+=-,因为(0,]d π∈,故1,2k =.当1k =时,sin ,1,sin 1010S ππ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意.∴④当6T =时,6n n b b +=,()sin 6sin n n a d a +=,所以62n n a d a k π+=+或者62n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =.当1k =时,S =⎪⎪⎩⎭,满足题意.⑤当7T =时,()7,sin 7sin sin n n n n n b b a d a a +=+==,所以72n n a d a k π+=+,或者72n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =当1k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,227d m n ππ==-,7,7m n m -=>,不符合条件. 当2k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,247d m n ππ==-,m n -不是整数,不符合条件. 当3k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=或者4π,267d m n ππ==-,或者467d m n ππ==-,此时,m n -均不是整数,不符合题意. 综上,3,4,5,6T =.二、2019年浙江卷:解:(1)当34a =-时,()3ln 4f x x =-()0,∞+,且:()3'4f x x =-==, 因此函数()f x 的单调递增区间是12ω=,单调递减区间是()0,3.(2)由1(1)2f a ≤,得04a <当0a <()f x 2ln 0x -≥,令1t a=,则t ≥设()22ln g t t x =,t ≥则2()2ln g t t x=-,(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭则()(22)2ln g x g x =,记1()ln ,7p x x x =≥,则1()p x x '===∴p(x)≥p(1)=0,∴g(t)≥g(2√2)=2p(x)≥0(ii )当211,7x e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()g t g ≥,令211()(1),,7q x x x x e ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q x'=+>,故()q x 在211,7e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,1()7q x q ⎛⎫∴≤ ⎪⎝⎭,由(i )得11(1)077q p p ⎛⎫⎛⎫=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()0,()0q x g t g ∴<∴≥=>,由(i )(ii )知对任意21,,),()0x t g t e ⎡⎫∈+∞∈+∞≥⎪⎢⎣⎭,即对任意21,x e ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()f x ≤综上所述,所求的a 的取值范围是⎛ ⎝⎦.三、2019年江苏卷:解:(1)因为0122(1)C C C C 4n n nn n n n x x x x n +=++++≥,, 所以2323(1)(1)(2)C ,C 26n nn n n n n a a ---====, 44(1)(2)(3)C 24nn n n n a ---==. 因为23242a a a =,所以2(1)(2)(1)(1)(2)(3)[]26224n n n n n n n n n ------=⨯⨯,解得5n =.(2)由(1)知,5n =.5(1(1n +=+02233445555555C C C C C C =++++a =+因为*,a b ∈N ,所以024*********C 3C 9C 76,C 3C 9C 44a b =++==++=,从而222237634432a b -=-⨯=-.四、2018年上海卷:解:(1)数列{}n b 与{}n a 接近.理由:{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,可得112n n a -=,11112n n nb a +=+=+, 则011111111222n n n n b a ---=+-=-<,*n N ∈, 可得数列{}n b 与{}n a 接近;(2){}n b 是一个与{}n a 接近的数列, 可得11n n n a b a +-≤≤,数列{}n a 的前四项为:11a =,22a =,34a =,48a =, 可得1[0,2]b ∈,2[1,3]b ∈,3[3,5]b ∈,4[7,9]b ∈,可能1b 与2b 相等,2b 与3b 相等,但1b 与3b 不相等,4b 与3b 不相等,集合1234{|,}i M x x b i ===,,,, M 中元素的个数3m =或4;(3){}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,可得11n a a n d =+-(), ①若0d >,取n n b a =,可得110n n n n b b a a d ++-=-=>, 则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意; ②若0d =,取11n b a n=-,则11111n n b a a a n n -=--=<,*n N ∈,可得11101n n b b n n +-=->+, 则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意; ③若20d ﹣<<,可令21211n n b a --=-,221n n b a =+,则()2212211120n n n n b b a a d ---=+--=+>,则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中恰有100个正数,符合题意; ④若2d-,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,即为11n n n a b a -+,11111n n n a b a +++-+, 可得()111120n n n n b b a a d ++-+--=+,21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中无正数,不符合题意.综上可得,d 的范围是(2,)-+∞.五、2018年浙江卷:解:(Ⅰ)函数()f x的导函数1()f x x'=-, 由12()()f x f x ''=1211x x -=-, 因为12x x ≠12+=.= 因为12x x ≠,所以12256x x >.由题意得121212()()ln ln ln()f x f x x x x x ++=.设()ln g x x =,则1()4)4g x x'=,所以()g x 在[256,)+∞上单调递增, 故12()(256)88ln 2g x x g >=-,即12()()88ln 2f x f x +>-. (Ⅱ)令()e a k m -+=,211a n k ⎛+⎫=+ ⎪⎝⎭,则 ()?0f m km a a k k a -->+-≥,(0)f n kn a a n k n ⎫----<⎪⎭<, 所以,存在0(,)x m n ∈)使00()f x kx a =+,所以,对于任意的a ∈R 及k ∈(0,+∞),直线y kx a =+与曲线()y f x =有公共点. 由()f x kx a =+得k =.设()h x =,则22ln 1()12()x a g x a h x x x +--+'==,其中()ln g x x =-. 由(Ⅰ)可知()(16)g x g ≥,又34ln2a -≤,故–11613420g x a g a ln a -+-+=-++()≤()-≤,所以()0h x '≤,即函数()h x 在(0,+∞)上单调递减,因此方程()0f x kx a --=至多1个实根.综上,当34ln2a -≤时,对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018江苏卷:解:(Ⅰ)由题意得||1n n a b -≤对任意1,2,3,4n =均成立 故当10a =,121q b ==时可得|01|1|2|1|24|1|38|1d d d -⎧⎪-⎪⎨-⎪⎪-⎩≤≤≤≤即1335227532d d d ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩≤≤≤≤≤≤所以7532d ≤≤(Ⅱ)因为110a b =>,1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…均能成立把n a ,n b 代入可得1111|(1)|(2,3,1n b n d b q b n m -+--=+≤…,) 化简后可得11111112(22)(222)0(2,3,1)111n n n m b q b b b q n n n m n n n ----=-+=-+=+---≤…, 因为q ∈,所以122n m -≤,22(2,3,1)n n m -=+≤…,而110(2,3,,11nb q n m n->=+-…) 所以存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立 当1m =时,112)b d ≤当2m ≥时,设111n n b q c n -=-,则111111(1)(2,3,)1(1)n n n n n b q b q q n q c c b q n m nn n n --+---=-==--… 设()(1)f n q n q =--,因为10q ->,所以()f n 单调递增,又因为q ∈所以11()(1)(1)2(1)2111m m m f m q m q m m m m ⎛⎫ ⎪⎛⎫=----=-- ⎪ ⎪-⎝⎭ ⎪-⎝⎭≤ 设111,0,2x x x m m ⎛⎤==∈ ⎥⎝⎦,且设1()21x g x x =+-,那么'21()2ln 2(1)x g x x =-- 因为2ln 22ln 2x ≤,214(1)x -≥所以'21(x)2ln 20(1)x g x =-<-在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上恒成立,即()f x 单调递增。
历年(2019-2024)全国高考数学真题分类(数列)汇编考点01 数列的增减性1.(2022∙全国乙卷∙高考真题)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{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则( ) A .15b b < B .38b b <C .62b b <D .47b b <2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 .3.(2021∙全国甲卷∙高考真题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件4.(2020∙北京∙高考真题)在等差数列{}n a 中,19a =-,51a =-.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( ). 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,无最小项考点02 递推数列及数列的通项公式1.(2023∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 满足()31166(1,2,3,)4n n a a n +=-+= ,则( ) A .当13a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立 B .当15a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数6M ≤,使得n a M <恒成立 C .当17a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立 D .当19a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 .3.(2022∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a 满足()21111,3n n n a a a a n *+==-∈N ,则( )A .100521002a <<B .100510032a << C .100731002a <<D .100710042a << 4.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 5.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .6.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 满足2(1)31nn n a a n ++-=-,前16项和为540,则1a = .7.(2019∙浙江∙高考真题)设,a b R ∈,数列{}n a 中,211,n n a a a a b +==+,N n *∈ ,则A .当101,102b a =>B .当101,104b a =>C .当102,10b a =->D .当104,10b a =->考点03 等差数列及其前n 项和一、单选题 1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知510S S =,51a =,则1a =( ) A .72B .73 C .13-D .711-2.(2024∙全国甲卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,则37a a +=( ) A .2-B .73C .1D .293.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若264810,45a a a a +==,则5S =( ) A .25B .22C .20D .154.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( )A .-1B .12-C .0D .125.(2023∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件6.(2022∙北京∙高考真题)设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”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7.(2020∙浙江∙高考真题)已知等差数列{an }的前n 项和Sn ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,bn+1=S2n+2–S 2n ,n N *∈,下列等式不可能...成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6B .2b 4=b 2+b 6C .2428a a a = D .2428b b b =8.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则 A .25n a n =-B . 310n a n =-C .228n S n n =-D .2122n S n n =-二、填空题 15.(2024∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S = .16.(2022∙全国乙卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若32236S S =+,则公差d = . 17.(2020∙山东∙高考真题)将数列{2n –1}与{3n –2}的公共项从小到大排列得到数列{an },则{an }的前n 项和为 .18.(2020∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若1262,2a a a =-+=,则10S = .19.(2019∙江苏∙高考真题)已知数列*{}()n a n ∈N 是等差数列,n S 是其前n 项和.若25890,27a a a S +==,则8S 的值是 .20.(2019∙北京∙高考真题)设等差数列{an }的前n 项和为Sn ,若a 2=−3,S 5=−10,则a 5= ,Sn 的最小值为 .21.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若375,13a a ==,则10S = . 22.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S = .考点04 等比数列及其前n 项和一、单选题 1.(2023∙全国甲卷∙高考真题)设等比数列{}n a 的各项均为正数,前n 项和n S ,若11a =,5354S S =-,则4S =( ) A .158B .658C .15D .402.(2023∙天津∙高考真题)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()112,22N n n a a S n *+==+∈,则4a =( )A .16B .32C .54D .1623.(2023∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若45S =-,6221S S =,则8S =( ). A .120B .85C .85-D .120-4.(2022∙全国乙卷∙高考真题)已知等比数列{}n a 的前3项和为168,2542a a -=,则6a =( ) A .14B .12C .6D .35.(2021∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若24S =,46S =,则6S =( ) A .7B .8C .9D .106.(2020∙全国∙高考真题)设{}n a 是等比数列,且1231a a a ++=,234+2a a a +=,则678a a a ++=( ) A .12B .24C .30D .327.(2020∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若a 5–a 3=12,a 6–a 4=24,则n nS a =( )A .2n –1B .2–21–nC .2–2n –1D .21–n –18.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 中,12a =,对任意 ,,m n m n m n N a a a ++∈=,若155121022k k k a a a ++++++=- ,则 k =( ) A .2B .3C .4D .5二、填空题 11.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和.若6387S S =,则{}n a 的公比为 . 12.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知{}n a 为等比数列,24536a a a a a =,9108a a =-,则7a = . 13.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若13314a S ==,,则S 4= . 14.(2019∙全国∙高考真题)记Sn 为等比数列{an }的前n 项和.若214613a a a ==,,则S 5= .考点05 数列中的数学文化1.(2023∙北京∙高考真题)我国度量衡的发展有着悠久的历史,战国时期就已经出现了类似于砝码的、用来测量物体质量的“环权”.已知9枚环权的质量(单位:铢)从小到大构成项数为9的数列{}n a ,该数列的前3项成等差数列,后7项成等比数列,且1591,12,192a a a ===,则7a = ;数列{}n a 所有项的和为 .2.(2022∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)图1是中国古代建筑中的举架结构,,,,AA BB CC DD ''''是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中1111,,,DD CC BB AA 是举,1111,,,OD DC CB BA 是相等的步,相邻桁的举步之比分别为11111231111,0.5,,DD CC BB AAk k k OD DC CB BA ====.已知123,,k k k 成公差为0.1的等差数列,且直线OA 的斜率为0.725,则3k =( )A .0.75B .0.8C .0.85D .0.93.(2021∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格为20dm 12dm ⨯的长方形纸,对折1次共可以得到10dm 12dm ⨯,20dm 6dm ⨯两种规格的图形,它们的面积之和21240dm S =,对折2次共可以得到5dm 12dm ⨯,10dm 6dm ⨯,20dm 3dm ⨯三种规格的图形,它们的面积之和22180dm S =,以此类推,则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ;如果对折n次,那么1nk k S ==∑ 2dm .4.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .5.(2020∙全国∙高考真题)0‐1周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列12n a a a 满足{0,1}(1,2,)i a i ∈= ,且存在正整数m ,使得(1,2,)i m i a a i +== 成立,则称其为0‐1周期序列,并称满足(1,2,)i m i a a i +== 的最小正整数m 为这个序列的周期.对于周期为m 的0‐1序列12n a a a ,11()(1,2,,1)mi i k i C k a a k m m +===-∑ 是描述其性质的重要指标,下列周期为5的0‐1序列中,满足1()(1,2,3,4)5C k k ≤=的序列是( ) A .11010B .11011C .10001D .110016.(2020∙全国∙高考真题)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )A .3699块B .3474块C .3402块D .3339块考点06 数列求和1.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 2.(2021∙全国新Ⅱ卷∙高考真题)(多选)设正整数010112222k kk k n a a a a --=⋅+⋅++⋅+⋅ ,其中{}0,1i a ∈,记()01k n a a a ω=+++ .则( ) A .()()2n n ωω= B .()()231n n ωω+=+C .()()8543n n ωω+=+D .()21nn ω-=3.(2020∙江苏∙高考真题)设{an }是公差为d 的等差数列,{bn }是公比为q 的等比数列.已知数列{an +bn }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ,则d +q 的值是 .参考答案考点01 数列的增减性1.(2022∙全国乙卷∙高考真题)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{}n b :1111b α=+,212111b αα=++,31231111b ααα=+++,…,依此类推,其中(1,2,)k k α*∈=N .则( ) A .15b b < B .38b b <C .62b b <D .47b b <【答案】D【详细分析】根据()*1,2,k k α∈=N …,再利用数列{}n b 与k α的关系判断{}n b 中各项的大小,即可求解.【答案详解】[方法一]:常规解法因为()*1,2,k k α∈=N ,所以1121ααα<+,112111ααα>+,得到12b b >,同理11223111ααααα+>++,可得23b b <,13b b >又因为223411,11αααα>++112233411111ααααααα++<+++,故24b b <,34b b >;以此类推,可得1357b b b b >>>>…,78b b >,故A 错误; 178b b b >>,故B 错误;26231111αααα>++…,得26b b <,故C 错误;11237264111111αααααααα>++++++…,得47b b <,故D 正确.[方法二]:特值法不妨设1,n a =则1234567835813213455b 2,b b ,b b ,b b ,b 2358132134========,,,47b b <故D 正确.2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 . 【答案】①③④ 【详细分析】推导出199n n n a a a -=-,求出1a 、2a 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.【答案详解】由题意可知,N n *∀∈,0n a >,当1n =时,219a =,可得13a =;当2n ≥时,由9n nS a =可得119n n S a --=,两式作差可得199n n n a a a -=-,所以,199n n n a a a -=-,则2293a a -=,整理可得222390a a +-=, 因为20a >,解得2332a =<,①对;假设数列{}n a 为等比数列,设其公比为q ,则2213a a a =,即2213981S S S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以,2213S S S =,可得()()22221111a q a q q +=++,解得0q =,不合乎题意,故数列{}n a 不是等比数列,②错; 当2n ≥时,()1119990n n n n n n n a a a a a a a ----=-=>,可得1n n a a -<,所以,数列{}n a 为递减数列,③对; 假设对任意的N n *∈,1100n a ≥,则10000011000001000100S ≥⨯=, 所以,1000001000009911000100a S =≤<,与假设矛盾,假设不成立,④对. 故答案为:①③④.【名师点评】关键点名师点评: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.3.(2021∙全国甲卷∙高考真题)等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,设甲:0q >,乙:{}n S 是递增数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】B【详细分析】当0q >时,通过举反例说明甲不是乙的充分条件;当{}n S 是递增数列时,必有0n a >成立即可说明0q >成立,则甲是乙的必要条件,即可选出答案. 【答案详解】由题,当数列为2,4,8,--- 时,满足0q >, 但是{}n S 不是递增数列,所以甲不是乙的充分条件.若{}n S 是递增数列,则必有0n a >成立,若0q >不成立,则会出现一正一负的情况,是矛盾的,则0q >成立,所以甲是乙的必要条件. 故选:B .【名师点评】在不成立的情况下,我们可以通过举反例说明,但是在成立的情况下,我们必须要给予其证明过程.4.(2020∙北京∙高考真题)在等差数列{}n a 中,19a =-,51a =-.记12(1,2,)n n T a a a n ==……,则数列{}n T ( ).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】B【详细分析】首先求得数列的通项公式,然后结合数列中各个项数的符号和大小即可确定数列中是否存在最大项和最小项.【答案详解】由题意可知,等差数列的公差511925151a a d --+===--, 则其通项公式为:()()11912211n a a n d n n =+-=-+-⨯=-, 注意到123456701a a a a a a a <<<<<<=<< , 且由50T <可知()06,i T i i N <≥∈, 由()117,ii i T a i i N T -=>≥∈可知数列{}n T 不存在最小项, 由于1234569,7,5,3,1,1a a a a a a =-=-=-=-=-=,故数列{}n T 中的正项只有有限项:263T =,46315945T =⨯=. 故数列{}n T 中存在最大项,且最大项为4T . 故选:B.【名师点评】本题主要考查等差数列的通项公式,等差数列中项的符号问题,分类讨论的数学思想等知识,属于中等题.考点02 递推数列及数列的通项公式1.(2023∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 满足()31166(1,2,3,)4n n a a n +=-+= ,则( ) A .当13a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立 B .当15a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数6M ≤,使得n a M <恒成立 C .当17a =时,{}n a 为递减数列,且存在常数6M >,使得n a M >恒成立 D .当19a =时,{}n a 为递增数列,且存在常数0M >,使得n a M <恒成立【答案】B【详细分析】法1:利用数列归纳法可判断ACD 正误,利用递推可判断数列的性质,故可判断B 的正误. 法2:构造()()31664x f x x =-+-,利用导数求得()f x 的正负情况,再利用数学归纳法判断得各选项n a 所在区间,从而判断{}n a 的单调性;对于A ,构造()()32192647342h x x x x x =-+-≤,判断得11n n a a +<-,进而取[]4m M =-+推得n a M >不恒成立;对于B ,证明n a 所在区间同时证得后续结论;对于C ,记()0143log 2log 61m M ⎡⎤⎢⎥⎣=+⎦-,取[]01m m =+推得n a M >不恒成立;对于D ,构造()()32192649942g x x x x x =-+-≥,判断得11n n a a +>+,进而取[]1m M =+推得n a M <不恒成立. 【答案详解】法1:因为()311664n n a a +=-+,故()311646n n a a +=--,对于A ,若13a =,可用数学归纳法证明:63n a -≤-即3n a ≤, 证明:当1n =时,1363a -=≤--,此时不等关系3n a ≤成立; 设当n k =时,63k a -≤-成立, 则()3162514764,4k k a a +⎛⎫-∈--- ⎝=⎪⎭,故136k a +≤--成立, 由数学归纳法可得3n a ≤成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦, ()20144651149n a --=-≥>,60n a -<,故10n n a a +-<,故1n n a a +<, 故{}n a 为减数列,注意1063k a +-≤-< 故()()()()23111666649644n n n n n a a a a a +-=≤-=-⨯--,结合160n a +-<,所以()16694n n a a +--≥,故19634n n a +⎛⎫-≥ ⎪⎝⎭,故19634nn a +⎛⎫≤- ⎪⎝⎭,若存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,则9634nM ⎛⎫-> ⎪⎝⎭,故6934nM -⎛⎫> ⎪⎝⎭,故946log 3M n -<,故n a M >恒成立仅对部分n 成立, 故A 不成立.对于B ,若15,a =可用数学归纳法证明:106n a --≤<即56n a ≤<, 证明:当1n =时,10611a ---≤≤=,此时不等关系56n a ≤<成立; 设当n k =时,56k a ≤<成立, 则()31164416,0k k a a +⎛⎫-∈-⎪⎝=⎭-,故1106k a +--≤<成立即 由数学归纳法可得156k a +≤<成立. 而()()()()231116666441n n n n n n a a a a a a +⎡⎤=---=---⎢⎣-⎥⎦, ()201416n a --<,60n a -<,故10n n a a +->,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列, 若6M =,则6n a <恒成立,故B 正确.对于C ,当17a =时, 可用数学归纳法证明:061n a <-≤即67n a <≤, 证明:当1n =时,1061a <-≤,此时不等关系成立; 设当n k =时,67k a <≤成立, 则()31160,4164k k a a +⎛⎤-∈ ⎥⎝=⎦-,故1061k a +<-≤成立即167k a +<≤ 由数学归纳法可得67n a <≤成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=--<⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +<,故{}n a 为减数列,又()()()2111666644n n n n a a a a +-=-⨯-≤-,结合160n a +->可得:()111664n n a a +⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭,所以1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭, 若1164nn a +⎛⎫≤+ ⎪⎝⎭,若存在常数6M >,使得n a M >恒成立,则164nM ⎛⎫-≤ ⎪⎝⎭恒成立,故()14log 6n M ≤-,n 的个数有限,矛盾,故C 错误.对于D ,当19a =时, 可用数学归纳法证明:63n a -≥即9n a ≥, 证明:当1n =时,1633a -=≥,此时不等关系成立; 设当n k =时,9k a ≥成立,则()3162764143k k a a +-≥=>-,故19k a +≥成立 由数学归纳法可得9n a ≥成立.而()()21166014n n n n a a a a +⎡⎤=-->⎢⎥⎣⎦--,故1n n a a +>,故{}n a 为增数列,又()()()2119666446n n n n a a a a +->=-⨯--,结合60n a ->可得:()11116396449n n n a a --+⎭-⎛⎫⎛⎫-= ⎪⎪⎝⎝⎭> ,所以114963n n a -+⎛⎫⎪⎭≥+⎝,若存在常数0M >,使得n a M <恒成立,则19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故19643n M -⎛⎫⎪⎝>+⎭,故946log 13M n -⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,这与n 的个数有限矛盾,故D 错误.故选:B.法2:因为()3321119662648442n n n n n n n a a a a a a a +-=-+-=-+-, 令()3219264842f x x x x =-+-,则()239264f x x x =-+',令()0f x ¢>,得06x <<6x >+;令()0f x '<,得66x << 所以()f x在,6⎛-∞ ⎝⎭和63⎛⎫++∞ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递增,在633⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭上单调递减, 令()0f x =,则32192648042x x x -+-=,即()()()146804x x x ---=,解得4x =或6x =或8x =,注意到465<<,768<<, 所以结合()f x 的单调性可知在(),4-∞和()6,8上()0f x <,在()4,6和()8,+∞上()0f x >, 对于A ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,当1n =时,13a =,()32116643a a =--<-,则23a <, 假设当n k =时,3k a <, 当1n k =+时,()()331311646364k k a a +<---<-=,则13k a +<, 综上:3n a ≤,即(),4n a ∈-∞,因为在(),4-∞上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列, 因为()332111916612647442n n n n n n n a a a a a a a +-+=-+-+=-+-, 令()()32192647342h x x x x x =-+-≤,则()239264h x x x '=-+,因为()h x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯, 所以()h x '在(],3-∞上单调递减,故()()2333932604h x h ''≥=⨯-⨯+>,所以()h x 在(],3-∞上单调递增,故()()321933326347042h x h ≤=⨯-⨯+⨯-<,故110n n a a +-+<,即11n n a a +<-, 假设存在常数0M ≤,使得n a M >恒成立,取[]14m M =-+,其中[]1M M M -<≤,且[]Z M ∈,因为11n n a a +<-,所以[][]2132431,1,,1M M a a a a a a -+-+<-<-<- , 上式相加得,[][]()14333M a a M M M -+<--+≤+-=, 则[]14m M a a M +=<,与n a M >恒成立矛盾,故A 错误; 对于B ,因为15a =, 当1n =时,156a =<,()()33211166566644a a =-+=⨯-+<, 假设当n k =时,6k a <,当1n k =+时,因为6k a <,所以60k a -<,则()360k a -<, 所以()3116664k k a a +=-+<, 又当1n =时,()()332111615610445a a =-+=⨯+-->,即25a >, 假设当n k =时,5k a ≥,当1n k =+时,因为5k a ≥,所以61k a -≥-,则()361k a -≥-, 所以()3116654k k a a +=-+≥, 综上:56n a ≤<,因为在()4,6上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列, 此时,取6M =,满足题意,故B 正确;对于C ,因为()311664n n a a +=-+,则()311646n n a a +=--,注意到当17a =时,()3216617644a =-+=+,3341166441664a ⎪⎛⎫⎫+=+ ⎪⎝+-⎭⎭⎛= ⎝,143346166144416a ⎢⎛⎫+=⎡⎤⎛⎫=+-⎢⎥ ⎪⎝+ ⎪⎭⎭⎥⎦⎝⎣猜想当2n ≥时,)1312164k k a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,当2n =与3n =时,2164a =+与43164a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭满足()1312164nn a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,假设当n k =时,)1312164k k a -⎛⎫+ ⎪=⎝⎭,当1n k =+时,所以()())13113131122311666116664444k k k k a a +-+-⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎢⎥=+-+ ⎪⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦-+=+=, 综上:()()13121624n n a n - =⎛⎫+≥⎪⎝⎭,易知310n->,则)13121014n -⎛⎫<< ⎪⎝⎭,故()()()1312166,724n n a n -⎛⎪=⎫+∈≥ ⎝⎭,所以(],67n a ∈,因为在()6,8上()0f x <,所以1n n a a +<,则{}n a 为递减数列, 假设存在常数6M >,使得n a M >恒成立,记()0143log 2log 61m M ⎡⎤⎢⎥⎣=+⎦-,取[]01m m =+,其中[]*00001,N m m m m -<≤∈,则()0142log 6133m mM ->=+, 故()()14log 61312m M ->-,所以()1312614m M -⎛⎫ ⎪<⎝-⎭,即)1312164m M -⎛⎫+ ⎪⎭<⎝, 所以m a M <,故n a M >不恒成立,故C 错误; 对于D ,因为19a =, 当1n =时,()32116427634a a ==->-,则29a >, 假设当n k =时,3k a ≥, 当1n k =+时,()()331116936644k k a a +≥=-->-,则19k a +>,综上:9n a ≥,因为在()8,+∞上()0f x >,所以1n n a a +>,所以{}n a 为递增数列, 因为()332111916612649442n n n n n n n a a a a a a a +--=-+--=-+-, 令()()32192649942g x x x x x =-+-≥,则()239264g x x x '=-+, 因为()g x '开口向上,对称轴为96324x -=-=⨯, 所以()g x '在[)9,+∞上单调递增,故()()2399992604g x g ≥=⨯-⨯+'>',所以()()321999926949042g x g ≥=⨯-⨯+⨯->, 故110n n a a +-->,即11n n a a +>+, 假设存在常数0M >,使得n a M <恒成立, 取[]21m M =+,其中[]1M M M -<≤,且[]Z M ∈,因为11n n a a +>+,所以[][]213211,1,,1M M a a a a a a +>+>+>+ , 上式相加得,[][]1191M a a M M M +>+>+->, 则[]21m M a a M +=>,与n a M <恒成立矛盾,故D 错误. 故选:B.【名师点评】关键名师点评:本题解决的关键是根据首项给出与通项性质相关的相应的命题,再根据所得命题结合放缩法得到通项所满足的不等式关系,从而可判断数列的上界或下界是否成立.2.(2022∙北京∙高考真题)已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和n S 满足9(1,2,)n n a S n ⋅== .给出下列四个结论:①{}n a 的第2项小于3; ②{}n a 为等比数列; ③{}n a 为递减数列; ④{}n a 中存在小于1100的项. 其中所有正确结论的序号是 . 【答案】①③④ 【详细分析】推导出199n n n a a a -=-,求出1a 、2a 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.【答案详解】由题意可知,N n *∀∈,0n a >,当1n =时,219a =,可得13a =;当2n ≥时,由9n n S a =可得119n n S a --=,两式作差可得199n n n a a a -=-,所以,199n n n a a a -=-,则2293a a -=,整理可得222390a a +-=, 因为20a >,解得2332a =<,①对;假设数列{}n a 为等比数列,设其公比为q ,则2213a a a =,即2213981S S S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,所以,2213S S S =,可得()()22221111a q a q q +=++,解得0q =,不合乎题意,故数列{}n a 不是等比数列,②错; 当2n ≥时,()1119990n n n n n n n a a a a a a a ----=-=>,可得1n n a a -<,所以,数列{}n a 为递减数列,③对; 假设对任意的N n *∈,1100n a ≥,则10000011000001000100S ≥⨯=, 所以,1000001000009911000100a S =≤<,与假设矛盾,假设不成立,④对. 故答案为:①③④.【名师点评】关键点名师点评: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.3.(2022∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a 满足()21111,3n n n a a a a n *+==-∈N ,则( )A .100521002a <<B .100510032a << C .100731002a <<D .100710042a << 【答案】B【详细分析】先通过递推关系式确定{}n a 除去1a ,其他项都在()0,1范围内,再利用递推公式变形得到1111133n n n a a a +-=>-,累加可求出11(2)3n n a >+,得出1001003a <,再利用11111111333132n n n a a a n n +⎛⎫-=<=+ ⎪-+⎝⎭-+,累加可求出()111111113323nn a n ⎛⎫-<-++++ ⎪⎝⎭ ,再次放缩可得出10051002a >. 【答案详解】∵11a =,易得()220,13a =∈,依次类推可得()0,1n a ∈ 由题意,1113n n n a a a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即()1131133n n n n na a a a a +==+--,∴1111133n n n a a a +-=>-, 即211113a a ->,321113a a ->,431113a a ->,…,1111,(2)3n n n a a -->≥, 累加可得()11113n n a ->-,即11(2),(2)3n n n a >+≥, ∴()3,22n a n n <≥+,即100134a <,100100100334a <<, 又11111111,(2)333132n n n n a a a n n +⎛⎫-=<=+≥ ⎪-+⎝⎭-+, ∴211111132a a ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,321111133a a ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,431111134a a ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,…,111111,(3)3n n n a a n -⎛⎫-<+≥ ⎪⎝⎭, 累加可得()11111111,(3)3323n n n a n ⎛⎫-<-++++≥ ⎪⎝⎭ ,∴100111111111333349639323100326a ⎛⎫⎛⎫-<++++<+⨯+⨯< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ , 即100140a <,∴100140a >,即10051002a >; 综上:100510032a <<. 故选:B .【名师点评】关键点名师点评:解决本题的关键是利用递推关系进行合理变形放缩. 4.(2021∙浙江∙高考真题)已知数列{}n a满足)111,N n a a n *+==∈.记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .100332S << B .10034S << C .100942S <<D .100952S << 【答案】A【详细分析】显然可知,10032S >,利用倒数法得到21111124n n a a +⎛⎫==+-⎪⎪⎭,再放缩可得12<,由累加法可得24(1)n a n ≥+,进而由1n a +=113n n a n a n ++≤+,然后利用累乘法求得6(1)(2)n a n n ≤++,最后根据裂项相消法即可得到1003S <,从而得解.【答案详解】因为)111,N n a a n *+==∈,所以0n a >,10032S >.由211111124n n n a a a ++⎛⎫=⇒=+=+-⎪⎪⎭2111122n a +⎛⎫∴<⇒<⎪⎪⎭12<()111,222n n n -+<+=≥,当1n =112+=,12n +≤,当且仅当1n =时等号成立,12412(1)311n n n n a n a a a n n n ++∴≥∴=≤=++++ 113n n a n a n ++∴≤+, 由累乘法可得()6,2(1)(2)n a n n n ≤≥++,且16(11)(12)a =++,则6(1)(2)n a n n ≤++,当且仅当1n =时取等号,由裂项求和法得:所以10011111111116632334451011022102S ⎛⎫⎛⎫≤-+-+-++-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即100332S <<. 故选:A .【名师点评】的不等关系,再由累加法可求得24(1)n a n ≥+,由题目条件可知要证100S 小于某数,从而通过局部放缩得到1,n n a a +的不等关系,改变不等式的方向得到6(1)(2)n a n n ≤++,最后由裂项相消法求得1003S <.5.(2020∙浙江∙高考真题)我国古代数学家杨辉,朱世杰等研究过高阶等差数列的求和问题,如数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭就是二阶等差数列,数列(1)2n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭(N )n *∈ 的前3项和是 .【答案】10【详细分析】根据通项公式可求出数列{}n a 的前三项,即可求出. 【答案详解】因为()12n n n a +=,所以1231,3,6a a a ===. 即312313610S a a a =++=++=. 故答案为:10.【名师点评】本题主要考查利用数列的通项公式写出数列中的项并求和,属于容易题.6.(2020∙全国∙高考真题)数列{}n a 满足2(1)31nn n a a n ++-=-,前16项和为540,则1a = .【答案】7【详细分析】对n 为奇偶数分类讨论,分别得出奇数项、偶数项的递推关系,由奇数项递推公式将奇数项用1a 表示,由偶数项递推公式得出偶数项的和,建立1a 方程,求解即可得出结论.【答案详解】2(1)31nn n a a n ++-=-,当n 为奇数时,231n n a a n +=+-;当n 为偶数时,231n n a a n ++=-. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,16123416S a a a a a =+++++135********()()a a a a a a a a =+++++++111111(2)(10)(24)(44)(70)a a a a a a =++++++++++ 11(102)(140)(5172941)a a ++++++++ 118392928484540a a =++=+=,17a ∴=.故答案为:7.【名师点评】本题考查数列的递推公式的应用,以及数列的并项求和,考查分类讨论思想和数学计算能力,属于较难题.7.(2019∙浙江∙高考真题)设,a b R ∈,数列{}n a 中,211,n n a a a a b +==+,N n *∈ ,则A .当101,102b a =>B .当101,104b a =>C .当102,10b a =->D .当104,10b a =->【答案】A【解析】若数列{}n a 为常数列,101a a a ==,则只需使10a ≤,选项的结论就会不成立.将每个选项的b 的取值代入方程20x x b -+=,看其是否有小于等于10的解.选项B 、C 、D 均有小于10的解,故选项B 、C 、D 错误.而选项A 对应的方程没有解,又根据不等式性质,以及基本不等式,可证得A 选项正确.【答案详解】若数列{}n a 为常数列,则1n a a a ==,由21n n a a b +=+,可设方程20x x b -+= 选项A :12b =时,2112n n a a +=+,2102x x -+=, 1210∆=-=-<, 故此时{}n a 不为常数列,222112n n n n a a a +=+=+≥ ,且2211122a a =+≥,792a a ∴≥≥21091610a a >≥>, 故选项A 正确; 选项B :14b =时,2114n n a a +=+,2104x x -+=,则该方程的解为12x =, 即当12a =时,数列{}n a 为常数列,12n a =,则101102a =<,故选项B 错误; 选项C :2b =-时,212n n a a +=-,220x x --=该方程的解为=1x -或2,即当1a =-或2时,数列{}n a 为常数列,1n a =-或2, 同样不满足1010a >,则选项C 也错误;选项D :4b =-时,214n n a a +=-,240x x --=该方程的解为12x =, 同理可知,此时的常数列{}n a 也不能使1010a >, 则选项D 错误. 故选:A.【名师点评】遇到此类问题,不少考生会一筹莫展.利用函数方程思想,通过研究函数的不动点,进一步讨论a 的可能取值,利用“排除法”求解.考点03 等差数列及其前n 项和一、单选题 1.(2024∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知510S S =,51a =,则1a =( ) A .72B .73 C .13-D .711-【答案】B【详细分析】由510S S =结合等差中项的性质可得80a =,即可计算出公差,即可得1a 的值. 【答案详解】由105678910850S S a a a a a a -=++++==,则80a =, 则等差数列{}n a 的公差85133a a d -==-,故151741433a a d ⎛⎫=-=-⨯-= ⎪⎝⎭.故选:B.2.(2024∙全国甲卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,则37a a +=( ) A .2-B .73C .1D .29【答案】D【详细分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成1a 和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理.【答案详解】方法一:利用等差数列的基本量 由91S =,根据等差数列的求和公式,911989193612S a d a d ⨯=+=⇔+=, 又371111222628(936)99a a a d a d a d a d +=+++=+=+=. 故选:D方法二:利用等差数列的性质根据等差数列的性质,1937a a a a +=+,由91S =,根据等差数列的求和公式, 193799()9()122a a a a S ++===,故3729a a +=.故选:D方法三:特殊值法不妨取等差数列公差0d =,则9111199S a a ==⇒=,则371229a a a +==. 故选:D3.(2023∙全国甲卷∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若264810,45a a a a +==,则5S =( ) A .25B .22C .20D .15【答案】C【详细分析】方法一:根据题意直接求出等差数列{}n a 的公差和首项,再根据前n 项和公式即可解出; 方法二:根据等差数列的性质求出等差数列{}n a 的公差,再根据前n 项和公式的性质即可解出. 【答案详解】方法一:设等差数列{}n a 的公差为d ,首项为1a ,依题意可得,2611510a a a d a d +=+++=,即135a d +=,又()()48113745a a a d a d =++=,解得:11,2d a ==, 所以515455210202S a d ⨯=+⨯=⨯+=. 故选:C.方法二:264210a a a +==,4845a a =,所以45a =,89a =,从而84184a a d -==-,于是34514a a d =-=-=, 所以53520S a ==. 故选:C.4.(2023∙全国乙卷∙高考真题)已知等差数列{}n a 的公差为23π,集合{}*cos N n S a n =∈,若{},S a b =,则ab =( ) A .-1B .12-C .0D .12【答案】B【详细分析】根据给定的等差数列,写出通项公式,再结合余弦型函数的周期及集合只有两个元素详细分析、推理作答.【答案详解】依题意,等差数列{}n a 中,112π2π2π(1)()333n a a n n a =+-⋅=+-, 显然函数12π2πcos[()]33y n a =+-的周期为3,而N n *∈,即cos n a 最多3个不同取值,又{cos |N }{,}n a n a b *∈=,则在123cos ,cos ,cos a a a 中,123cos cos cos a a a =≠或123cos cos cos a a a ≠=, 于是有2πcos cos()3θθ=+,即有2π()2π,Z 3k k θθ++=∈,解得ππ,Z 3k k θ=-∈, 所以Z k ∈,2ππ4πππ1cos(π)cos[(π)]cos(π)cos πcos πcos 333332ab k k k k k =--+=--=-=-.故选:B5.(2023∙全国新Ⅰ卷∙高考真题)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,设甲:{}n a 为等差数列;乙:{}nS n为等差数列,则( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】C【详细分析】利用充分条件、必要条件的定义及等差数列的定义,再结合数列前n 项和与第n 项的关系推理判断作答.,【答案详解】方法1,甲:{}n a 为等差数列,设其首项为1a ,公差为d , 则1111(1)1,,222212n n n n S S S n n n d d dS na d a d n a nn n +--=+=+=+--=+,因此{}nS n为等差数列,则甲是乙的充分条件; 反之,乙:{}nS n为等差数列,即111(1)1(1)(1)n n n n n n S S nS n S na S n n n n n n +++-+--==+++为常数,设为t ,即1(1)n nna S t n n +-=+,则1(1)n n S na t n n +=-⋅+,有1(1)(1),2n n S n a t n n n -=--⋅-≥,两式相减得:1(1)2n n n a na n a tn +=---,即12n n a a t +-=,对1n =也成立, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件,C 正确.方法2,甲:{}n a 为等差数列,设数列{}n a 的首项1a ,公差为d ,即1(1)2n n n S na d -=+, 则11(1)222n S n d d a d n a n-=+=+-,因此{}n S n 为等差数列,即甲是乙的充分条件;反之,乙:{}nS n 为等差数列,即11,(1)1n n n S S S D S n D n n n+-==+-+, 即1(1)n S nS n n D =+-,11(1)(1)(2)n S n S n n D -=-+--,当2n ≥时,上两式相减得:112(1)n n S S S n D --=+-,当1n =时,上式成立, 于是12(1)n a a n D =+-,又111[22(1)]2n n a a a nD a n D D +-=+-+-=为常数, 因此{}n a 为等差数列,则甲是乙的必要条件, 所以甲是乙的充要条件. 故选:C6.(2022∙北京∙高考真题)设{}n a 是公差不为0的无穷等差数列,则“{}n a 为递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”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【详细分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,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.【答案详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则0d ≠,记[]x 为不超过x 的最大整数. 若{}n a 为单调递增数列,则0d >,若10a ≥,则当2n ≥时,10n a a >≥;若10a <,则()11n a a n d +-=, 由()110n a a n d =+->可得11a n d >-,取1011a N d ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦,则当0n N >时,0n a >, 所以,“{}n a 是递增数列”⇒“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”;若存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >,取N k *∈且0k N >,0k a >, 假设0d <,令()0n k a a n k d =+-<可得k a n k d >-,且k ak k d->, 当1k a n k d ⎡⎤>-+⎢⎥⎣⎦时,0n a <,与题设矛盾,假设不成立,则0d >,即数列{}n a 是递增数列.所以,“{}n a 是递增数列”⇐“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”.所以,“{}n a 是递增数列”是“存在正整数0N ,当0n N >时,0n a >”的充分必要条件. 故选:C.7.(2020∙浙江∙高考真题)已知等差数列{an }的前n 项和Sn ,公差d ≠0,11a d≤.记b 1=S 2,bn+1=S2n+2–S 2n ,n N *∈,下列等式不可能...成立的是( ) A .2a 4=a 2+a 6B .2b 4=b 2+b 6C .2428a a a = D .2428b b b =【答案】D【详细分析】根据题意可得,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,而1212b S a a ==+,即可表示出题中2468,,,b b b b ,再结合等差数列的性质即可判断各等式是否成立.【答案详解】对于A ,因为数列{}n a 为等差数列,所以根据等差数列的下标和性质,由4426+=+可得,4262a a a =+,A 正确;对于B ,由题意可知,21212222n n n n n b S a a S ++++=+=-,1212b S a a ==+,∴234b a a =+,478b a a =+,61112b a a =+,81516b a a =+. ∴()47822b a a =+,26341112b b a a a a +=+++.根据等差数列的下标和性质,由31177,41288+=++=+可得()26341112784=2=2b b a a a a a a b +=++++,B 正确;对于C ,()()()()2224281111137222a a a a d a d a d d a d d d a -=+-++=-=-, 当1a d =时,2428a a a =,C 正确; 对于D ,()()22222478111213452169b a a a d a a d d =+=+=++,()()()()2228341516111125229468145b b a a a a a d a d a a d d =++=++=++, ()22428112416832b b b d a d d d a -=-=-.当0d >时,1a d ≤,∴()113220d a d d a -=+->即24280b b b ->;当0d <时,1a d ≥,∴()113220d a d d a -=+-<即24280b b b ->,所以24280b b b ->,D 不正确.故选:D.【名师点评】本题主要考查等差数列的性质应用,属于基础题.8.(2019∙全国∙高考真题)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知4505S a ==,,则。
2019-2020年高考压轴卷理科数学试题本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.共150分.考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用2B铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上.2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.答案不能答在试题卷上.3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置,不能写在试题卷上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带.不按以上要求作答的答案无效.参考公式:1.如果事件、相互独立,那么2.如果事件在一次试验中发生的概率是,那么次独立重复试验中事件恰好发生次的概率:.3.第Ⅰ卷(选择题共60分)一、选择题:本大题共12小题.每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 设全集,集合和,则A.或B.C.D.2.已知复数和,其中是虚数单位,则复数的虚部为A.B.C.D.3. “”是“直线与圆相交”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件4. 某调查机构对某地区小学学生课业负担情况进行了调查,设平均每人每天做作业的时间为分钟,有名小学生参加了此项调查,调查所得数据用程序框图处理,若输出的结果是,则平均每天做作业的时间在~分钟(包括60分钟)内的学生的频率是A.B.C.D.5. 已知,且是第二象限的角,那么等于A.B.C.D.6. 设是不同的两条直线,、、是不同的三个平面,有以下四个命题①;②;③;④;其中正确的命题是A.①④B.②③C.①③D.②④7.通过随机询问名性别不同的行人,对过马路是愿意走斑马线还是愿意走人行天桥进行抽样调查,得到如下的列联表:由,算得参照独立性检验附表,得到的正确结论是A.有的把握认为“选择过马路的方式与性别有关”B.有的把握认为“选择过马路的方式与性别无关”C.在犯错误的概率不超过的前提下,认为“选择过马路的方式与性别有关”D.在犯错误的概率不超过的前提下,认为“选择过马路的方式与性别无关”8.若函数与函数在上的单调性相同,则的一个值为A.B.C.D.9. 在三棱锥中,已知,平面,,若其直观图、正视图、俯视图如图所示,则其侧视图的面积为A. B. C. D.10.如图所示,为了在一条河上建一座桥,施工前先要在河两岸打上两个桥位桩,若要测算两点之间的距离,需要测量人员在岸边定出基线.现测得米,,,则两点的距离为A.米B.米C.米 D. 米11. 已知函数是定义在上的奇函数,且满足,当时,,则满足的的值是A.B.C.D.12. 设均为区间上的实数,则函数在实数集上有两个相异极值点的概率是A.B.C.D.第Ⅱ卷(非选择题共90分)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.13.已知函数的图象经过点,则不等式的解集为_________________;14.已知抛物线的焦点与双曲线的一个焦点重合,则该双曲线的离心率为______________;15.若的展开式中所有项的系数和是,则展开式的第三项系数是_______;16.平行于直线且过点的直线与函数图象所围成的图形的面积等于____________________.三、解答题:本大题共6小题,共74分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.17.(本小题满分12分)在如图所示的平面直角坐标系中,已知点和点,,且,其中为坐标原点.(Ⅰ)若,设点为线段上的动点,求的最小值;(Ⅱ)若,向量,,求的最小值及对应的值.18.(本小题满分12分)为了体现国家“民生工程”,某市政府为保障居民住房,现提供一批经济适用房.现有条件相同的甲、已、丙、丁四套住房供、、三人自主申请,他们的申请是相互独立的.(Ⅰ)求、两人都申请甲套住房的概率;(Ⅱ)求、两人不申请同一套住房的概率;(Ⅲ)设名参加选房的人员中选择甲套住房的人数为,求的分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)在如图1所示的等腰梯形中, ,且,为中点.若沿将三角形折起,使平面平面,连结,得到如图2所示的几何体,在图2中解答以下问题:(Ⅰ)设为中点,求证:;(Ⅱ)求二面角的正弦值.20.(本小题满分12分)设是数列()的前项和,已知,,设.(Ⅰ)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;(Ⅱ)令,求数列的前项和.21.(本小题满分12分)已知函数和,其中且,设.(Ⅰ)若,求在处的切线方程;(Ⅱ)若恰有一解,求实数的取值情况.22.(本小题满分14分)已知椭圆:的左焦点为,其左右顶点为、,椭圆与轴正半轴的交点为,的外接圆的圆心在直线上.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)已知直线,是椭圆上的动点,,垂足为,是否存在点,使得为等腰三角形?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.数学 (理科)参考答案及评分标准一、选择题:本大题共12小题.每小题5分,共60分. CCACA CADDA DC二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分. 13. 14. 15. 16. 三、解答题:本大题共6小题,共74分. 17. (本小题满分12分) 解:(Ⅰ) 设(),又 所以所以 22211||122OC OD t t +=-++=-+……………3分所以当时,最小值为………………6分 (Ⅱ)由题意得,则221cos sin 2sin cos 1cos2sin 2m n x x x x x x ⋅=-+-=-- ……………9分 因为,所以所以当,即时,取得最大值 所以时,取得最小值所以的最小值为,此时…………………………12分18.(本小题满分12分) 解:(Ⅰ)设“申请甲套住房”为事件,“申请甲套住房”为事件 那么,两人都申请甲套住房的概率所以甲、乙两人都申请甲套住房的概率为……………3分 (Ⅱ)设“,两人选择同一套住房”为事件所以,两人不选择同一套住房的概率是……7分 (Ⅲ)(方法一)随机变量可能取的值为,,,,那么 ; ;;;所以的分布列为…………………11分所以27279130123646464644Eξ=⨯+⨯+⨯+⨯=……………12分(方法二)依题意得所以的分布列为3333133()()()4464kk k k kP k C Cξ--==⨯⨯=⨯,.即…………11分所以……………12分19.(本小题满分12分)证明:(Ⅰ)取中点,连结,连结因为为等边三角形,所以因为平面平面所以平面,平面所以…………………………2分因为为平行四边形,所以,为菱形,因为分别为、中点,所以所以………………………4分因为平面,平面,且所以平面,又平面所以……………………6分(Ⅱ)连结由题意得三角形为等边三角形所以,由(Ⅰ)知底面以为原点,分别以所在直线为轴建立空间直角坐标系,如图所示 则333(,0,0),,0),),(,0)2a A B D C a - 所以,,设面的法向量为,则不妨设…………………………………8分 设面的法向量,又则,取……………………10分 所以所以二面角的正弦值为……………………12分 20.(本小题满分12分) 解: (Ⅰ)因为,所以 即 则所以……………………4分又所以是首项为,公比为的等比数列故数列的通项公式为……………………6分 (Ⅱ)由(Ⅰ)得:……………………8分 设………………①则n n nn M 22124232221211432+-+++++=- ……………② ①-②得: n n n n nn M 22122212121212112111432--=-++++++=--所以所以……………………12分 21.(本小题满分12分) 解: (Ⅰ) 时, ,所以在处的切线斜率则过的切线方程为,即所求切线方程为……………4分 (Ⅱ) 21()()()ln 112f xg xh x a x x x ax =+=+--+-所以2'(1)(1)()()(1)a x a x a x x a f x x a x x x-++--=+-+==…………………6分(i)由题意得:定义域为若,令,可得 因为在上且在上 所以在处取得极小值 即由恰有解,则,即,解得…………………8分由上表可知, 在处取得极小值11()(1)(1)022f x f a a ==-+=--<极小值 由上表得在处取得极大值2211()()ln (1)ln 022f x f a a a a a a a a a a ==+-+=--<极大值所以满足恰有一解成立即满足条件…………………………10分 (iii)当时,,在上单调递增,且,所以,满足条件…………………………11分综上,若恰有一解,实数的取值范围是或……………12分 22.(本小题满分14分) 解:(Ⅰ)由题意知,圆心既在的垂直平分线上,也在的垂直平分线上, 设的坐标为,则的垂直平分线方程为………① 因为的中点坐标为, 的斜率为 所以的垂直平分线的方程为…② 联立①②解得:, 即,因为在直线上所以…………………4分 即因为,所以 再由求得所以椭圆的方程为…………………7分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知:,椭圆上的点横坐标满足 设,由题意得 则,, ①若,即与联立,解得,显然不符合条件………………9分 ②,即 与联立,解得:(显然不符合条件,舍去)所以满足条件的点的坐标为………………11分③若,即解得,(显然不符合条件,舍去)此时所以满足条件的点的坐标为………………13分综上,存在点或,使得为等腰三角形……………14分 .。
历届高考数学压轴题汇总及答案一、2019年高考数学上海卷:(本题满分18分)已知等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.(1)若120,3a d π==,求集合S ;(2)若12a π=,求d 使得集合S 恰好有两个元素;(3)若集合S 恰好有三个元素:n T n b b +=,T 是不超过7的正整数,求T 的所有可能的值.二、2019年高考数学浙江卷:(本小题满分15分)已知实数0a ≠,设函数()=ln 0.f x a x x +>(Ⅰ)当34a =-时,求函数()f x 的单调区间;(Ⅱ)对任意21[,)e x ∈+∞均有()f x ≤求a 的取值范围.注: 2.71828e =L 为自然对数的底数.设2*012(1),4,nnn x a a x a x a x n n +=++++∈N .已知23242a a a =.(1)求n 的值;(2)设(1n a =+*,a b ∈N ,求223a b -的值.四、2018年高考数学上海卷:(本题满分18分,第1小题满分4分,第2小题满分6分,第3小题满分8分)给定无穷数列{}n a ,若无穷数列{}n b 满足:对任意*n N ∈,都有1n n b a -≤,则称{}n b 与{}n a “接近”。
(1)设{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,11n n b a +=+,*n N ∈,判断数列{}n b 是否与{}n a 接近,并说明理由;(2)设数列{}n a 的前四项为:12341,248a a a a ====,,,{}n b 是一个与{}n a 接近的数列,记集合1,2,|,4{3,}i M x x b i ===,求M 中元素的个数m ;(3)已知{}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,且在2132201200,,,b b b b b b L ﹣﹣﹣中至少有100个为正数,求d 的取值范围.已知函数l (n )f x x -=.(Ⅰ)若()f x 在1x x =,212()x x x ≠处导数相等,证明:12()()88ln2f x f x +>-;(Ⅱ)若34ln2a <-,证明:对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018年高考数学江苏卷:(本小题满分16分)设{}n a 是首项为1a ,公差为d 的等差数列,{}n b 是首项1b ,公比为q 的等比数列.(Ⅰ)设10a =,11b =,2q =若1||n n a b b -≤对1,2,3,4n =均成立,求d 的取值范围;(Ⅱ)若110a b =>,m ∈*N ,q ∈,证明:存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立,并求d 的取值范围(用1b ,m ,q 表示).七、2017年高考数学上海卷:(本小题满分18分)设定义在R 上的函数()f x 满足:对于任意的1x 、2x ∈R ,当12x x <时,都有12()()f x f x ≤.(1)若3()1f x ax =+,求a 的取值范围;(2)若()f x 是周期函数,证明:()f x 是常值函数;(3)设()f x 恒大于零,g()x 是定义在R 上的、恒大于零的周期函数,M 是g()x 的最大值.函数()()()h x f x g x =.证明:“()h x 是周期函数”的充要条件是“()f x 是常值函数”.八、2017年高考数学浙江卷:(本题满分15分)已知数列{}n x 满足:1=1x ,()()*11ln 1N n n n x x x n ++=++∈.证明:当*N n ∈时,(I )10n n x x +<<;(I I )1122n n n n x x x x ++-≤;(III )1-21122n n n x -≤.高考压轴题答案一、2019年上海卷:解:(1) 等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈.∴当120,3a d π==,集合S ⎧⎪=⎨⎪⎪⎩⎭.(2)12a π= ,数列{}n b 满足()sin n n b a =,集合{}*|,n S x x b n N ==∈恰好有两个元素,如图:根据三角函数线,①等差数列{}n a 的终边落在y 轴的正负半轴上时,集合S 恰好有两个元素,此时d π=,②1a 终边落在OA 上,要使得集合S 恰好有两个元素,可以使2a ,3a 的终边关于y 轴对称,如图OB ,OC ,此时23d π=,综上,23d π=或者d π=.(3)①当3T =时,3n n b b +=,集合{}123,,S b b b =,符合题意.②当4T =时,4n n b b +=,()sin 4sin n n a d a +=,42n n a d a k π+=+,或者42n n a d k a π+=-,等差数列{}n a 的公差(0,]d π∈,故42n n a d a k π+=+,2k d π=,又1,2k ∴=当1k =时满足条件,此时{,1,1}S =--.③当5T =时,5n n b b +=,()sin 5sin ,52n n n n a d a a d a k π+=+=+,或者52n n a d k a π+=-,因为(0,]d π∈,故1,2k =.当1k =时,sin,1,sin 1010S ππ⎧⎫=-⎨⎬⎩⎭满足题意.④当6T =时,6n n b b +=,()sin 6sin n n a d a +=,所以62n n a d a k π+=+或者62n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =.当1k =时,22S =⎨⎬⎪⎪⎩⎭,满足题意.⑤当7T =时,()7,sin 7sin sin n n n n n b b a d a a +=+==,所以72n n a d a k π+=+,或者72n n a d k a π+=-,(0,]d π∈,故1,2,3k =当1k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,227d m n ππ==-,7,7m n m -=>,不符合条件.当2k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=,247d m n ππ==-,m n -不是整数,不符合条件.当3k =时,因为17~b b 对应着3个正弦值,故必有一个正弦值对应着3个点,必然有2m n a a π-=或者4π,267d m n ππ==-,或者467d m n ππ==-,此时,m n -均不是整数,不符合题意.综上,3,4,5,6T =.二、2019年浙江卷:解:(1)当34a =-时,()3ln 4f x x =-+,函数的定义域为()0,∞+,且:()3'4f x x -+=-+,因此函数()f x 的单调递增区间是12ω=,单调递减区间是()0,3.(2)由1(1)2f a ≤,得04a <≤,当204a <时,()f x ,等价于2ln 0x ≥,令1t a=,则t ≥,设()22ln g t t x =--,t ≥,则2()2ln g t t x=--,(i )当1,7x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭≤则()2ln g x g x =-- ,记1()ln ,7p x x x =--≥,则1()p x x '==列表讨论:x17117⎛⎫ ⎪⎝⎭,1(1,)+∞()'p x ﹣0+()P x 17P ⎛⎫⎪⎝⎭单调递减极小值()1P 单调递增∴p(x)≥p(1)=0,∴g(t)≥g(2√2)=2p(x)≥0(ii )当211,7x e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭时,()g t g ≥=令211()(1),,7q x x x x e ⎡⎤=++∈⎢⎥⎣⎦,则()10q x'=+>,故()q x 在211,7e ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递增,1()7q x q ⎛⎫∴≤ ⎪⎝⎭,由(i )得11(1)07777q p p ⎛⎫⎛⎫=-<-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()0,()0q x g t g ∴<∴≥=-,由(i )(ii )知对任意21,,),()0x t g t e ⎡⎫∈+∞∈+∞≥⎪⎢⎣⎭,即对任意21,x e ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭,均有()2f x a≤,综上所述,所求的a 的取值范围是4⎛ ⎝⎦.三、2019年江苏卷:解:(1)因为0122(1)C C C C 4n n nn n n n x x x x n +=++++≥ ,,所以2323(1)(1)(2)C ,C 26n nn n n n n a a ---====,44(1)(2)(3)C 24nn n n n a ---==.因为23242a a a =,所以2(1)(2)(1)(1)(2)(3)[]26224n n n n n n n n n ------=⨯⨯,解得5n =.(2)由(1)知,5n =.5(1(1n=+02233445555555C C C C C C =++++a =+因为*,ab ∈N ,所以024135555555C 3C 9C 76,C 3C 9C 44a b =++==++=,从而222237634432a b -=-⨯=-.四、2018年上海卷:解:(1)数列{}n b 与{}n a 接近.理由:{}n a 是首项为1,公比为12的等比数列,可得112n n a -=,11112n n nb a +=+=+,则011111111222n n n n b a ---=+-=-<,*n N ∈,可得数列{}n b 与{}n a 接近;(2){}n b 是一个与{}n a 接近的数列,可得11n n n a b a +-≤≤,数列{}n a 的前四项为:11a =,22a =,34a =,48a =,可得1[0,2]b ∈,2[1,3]b ∈,3[3,5]b ∈,4[7,9]b ∈,可能1b 与2b 相等,2b 与3b 相等,但1b 与3b 不相等,4b 与3b 不相等,集合1234{|,}i M x x b i ===,,,,M 中元素的个数3m =或4;(3){}n a 是公差为d 的等差数列,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,可得11n a a n d =+-(),①若0d >,取n n b a =,可得110n n n n b b a a d ++-=-=>,则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意;②若0d =,取11n b a n=-,则11111n n b a a a n n -=--=<,*n N ∈,可得11101n n b b n n +-=->+,则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中有200个正数,符合题意;③若20d ﹣<<,可令21211n n b a --=-,221n n b a =+,则()2212211120n n n n b b a a d ---=+--=+>,则21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中恰有100个正数,符合题意;④若2d - ,若存在数列{}n b 满足:{}n b 与{}n a 接近,即为11n n n a b a -+ ,11111n n n a b a +++-+ ,可得()111120n n n n b b a a d ++-+--=+ ,21b b -,32b b -,⋯,201200b b -中无正数,不符合题意.综上可得,d 的范围是(2,)-+∞.五、2018年浙江卷:解:(Ⅰ)函数()f x的导函数1()f x x'=-,由12()()f x f x ''=1211x x -,因为12x x ≠,所以12+=.=+.因为12x x ≠,所以12256x x >.由题意得121212()()ln ln ln()f x f x x x x x +=-+-=.设()ln g x x =-,则1()4)4g x x'=-,所以()g x 在[256,)+∞上单调递增,故12()(256)88ln 2g x x g >=-,即12()()88ln 2f x f x +>-.(Ⅱ)令()e a k m -+=,211a n k ⎛+⎫=+ ⎪⎝⎭,则()–0f m km a a k k a -->+-≥,(0)f n kn a a n k n ⎫----<⎪⎭<,所以,存在0(,)x m n ∈)使00()f x kx a =+,所以,对于任意的a ∈R 及k ∈(0,+∞),直线y kx a =+与曲线()y f x =有公共点.由()f x kx a =+得k =.设ln ()x x a h x x --=,则22ln 1()12()x a g x a h x x x --+--+'==,其中()ln 2x g x x =-.由(Ⅰ)可知()(16)g x g ≥,又34ln2a -≤,故–11613420g x a g a ln a -+-+=-++()≤()-≤,所以()0h x '≤,即函数()h x 在(0,+∞)上单调递减,因此方程()0f x kx a --=至多1个实根.综上,当34ln2a -≤时,对于任意0k >,直线y kx a =+与曲线()y f x =有唯一公共点.六、2018江苏卷:解:(Ⅰ)由题意得||1n n a b -≤对任意1,2,3,4n =均成立故当10a =,121q b ==时可得|01|1|2|1|24|1|38|1d d d -⎧⎪-⎪⎨-⎪⎪-⎩≤≤≤≤即1335227532d d d ⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩≤≤≤≤≤≤所以7532d ≤≤(Ⅱ)因为110a b =>,1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…均能成立把n a ,n b 代入可得1111|(1)|(2,3,1n b n d b q b n m -+--=+ ≤…,)化简后可得11111112(22)(222)0(2,3,1)111n n n m b q b b b q n n n m n n n ----=-+=-+=+--- ≤…,因为q ∈,所以122n m -≤,22(2,3,1)n n m -=+≤…,而110(2,3,,11n b q n m n ->=+- …)所以存在d ∈R ,使得1||n n a b b -≤对2,3,1n m =+…,均成立当1m =时,112)b d ≤当2m ≥时,设111n n b q c n -=- ,则111111(1)(2,3,)1(1)n n n n n b q b q q n q c c b q n m n n n n --+---=-==-- …设()(1)f n q n q =--,因为10q ->,所以()f n单调递增,又因为q ∈所以11()(1)(1)(1)2111m m f m q m q m m m m ⎛⎫ ⎪⎫=---=-- ⎪⎪-⎭ ⎪-⎝⎭ ≤设111,0,2x x x m m ⎛⎤==∈ ⎥⎝⎦,且设1()21x g x x =+-,那么'21()2ln 2(1)x g x x =--因为2ln 2ln 2x ,214(1)x -≥所以'21(x)2ln 20(1)x g x =-<- 在10,2x ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦上恒成立,即()f x 单调递增。
历届高考数学压轴题汇总及答案1.2019年高考数学上海卷:已知等差数列$\{a_n\}$的公差$d\in(0,\pi]$,数列$\{b_n\}$满足$b_n=\sin(a_n)$,集合$S=\{x|x=b_n,n\in N^*\}$。
1) 若$a_1=0,d=\frac{\pi}{6}$,求集合$S$的元素个数;2) 若$a_1=\frac{2\pi}{3}$,求集合$S$;3) 若集合$S$有三个元素$b_{n+T}=b_n$,其中$T$是不超过$7$的正整数,求$T$的所有可能值。
2.2019年高考数学浙江卷:已知实数$a\neq0$,函数$f(x)=a\ln x+x+1$,$x>0$。
1) 当$a=-1$时,求函数$f(x)$的单调区间;2) 对任意$x\in[\frac{3}{4},+\infty)$,有$f(x)\leq\frac{1}{2}e^{2a}$,求$a$的取值范围。
3.2019年高考数学江苏卷:设$(1+x)=a+a_1x+a_2x^2+\cdots+a_nx^n$,$n^2,n\in N^*$,已知$a_3=2a_2a_4$。
1) 求$n$的值;2) 设$(1+3x)=a+b\sqrt{3}$,其中$a,b\in N^*$,求$a^2-3b^2$的值。
4.2018年高考数学上海卷:给定无穷数列$\{a_n\}$,若无穷数列$\{b_n\}$满足对任意$n\in N^*$,都有$b_n-a_n\leq1$,则称$\{b_n\}$与$\{a_n\}$“接近”。
1) 设$\{a_n\}$是首项为$1$,公比为$\frac{1}{2}$的等比数列,构造一个与$\{a_n\}$接近的数列$\{b_n\}$,并说明理由;2) 设数列$\{a_n\}$的前四项为:$a_1=1,a_2=2,a_3=4,a_4=8$,$\{b_n\}$是一个与$\{a_n\}$接近的数列,记集合$M=\{x|x=b_i,i=1,2,3,4\}$,求$M$中元素的个数$m$;3) 已知$\{a_n\}$是公差为$d$的等差数列,若存在数列$\{b_n\}$满足:$\{b_n\}$与$\{a_n\}$接近,且在$1$的等比数列,$b_n=a_{n+1}+1$,$n\in N^*$,判断数列$\{b_n\}$是否满足$b_2-b_1,b_3-b_2,\cdots,b_{201}-b_{200}$中至少有$100$个为正数,求$d$的取值范围。
一、数列多选题1.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{a n }称为“斐波那契数列”,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .a 8=34 B .S 8=54C .S 2020=a 2022-1D .a 1+a 3+a 5+…+a 2021=a 2022答案:BCD 【分析】由题意可得数列满足递推关系,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,,故B 正确; 对于C ,可解析:BCD 【分析】由题意可得数列{}na 满足递推关系()12211,1,+3nn n aa a aan --===≥,依次判断四个选项,即可得正确答案.【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,81+1+2+3+5+8+13+2154S ==,故B 正确;对于C ,可得()112nn n a aan +-=-≥,则()()()()1234131425311++++++++++nn n a a a a aa a a aa a a aa+-=----即212++1nnn n S a a aa++=-=-,∴202020221Sa=-,故C 正确;对于D ,由()112n n n a aan +-=-≥可得,()()()135202124264202220202022++++++++a a a a a a a a a aaa=---=,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,解题的关键是得出数列的递推关系,()12211,1,+3nn n a a a aan --===≥,能根据数列性质利用累加法求解.2.已知数列{}na 中,11a =,1111n na a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212n at a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( )A .-4B .-2C .0D .2答案:AB 【分析】由题意可得,利用裂项相相消法求和求出,只需对于任意的恒成立,转化为对于任意的恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】 ,, 则,,,,上述式子累加可得:,, 对于任意的恒成立解析:AB 【分析】由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n =-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++, 则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<, ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立, 对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确;对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确;对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误;对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题.3.著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}na 称为“斐波那契数列”,记Sn为数列{}na 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .13520192022a a a aa++++=D .22212201920202019a a a aa+++=答案:ABD 【分析】根据,,,计算可知正确;根据,,,,,,累加可知不正确;根据,,,,,,累加可知正确. 【详解】依题意可知,,,, ,,,,故正确; ,所以,故正确; 由,,,,,, 可得,故不解析:ABD 【分析】根据11a =,21a =,21n n n aaa ++=+,计算可知,A B 正确;根据12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018aaa=-,累加可知C 不正确;根据2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-,累加可知D 正确. 【详解】依题意可知,11a =,21a =,21n n naaa ++=+,312112a a a =+=+=,423123a a a =+=+=,534235a a a =+=+=,645358a a a =+=+=,故A 正确;7565813a a a =+=+=,所以712345671123581333S a a a a a a a =++++++=++++++=,故B 正确;由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018aaa=-,可得13572019a a a a a+++++=242648620202018a a a a a a a aa+-+-+-++-2020a=,故C 不正确;2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a aaaaaaa=-=-,所以2222212342019a a a a a +++++122312342345342019202020182019a a a a a a a a a a a a a a aaaa=+-+-+-+-20192020aa=,所以22212201920202019a a a aa+++=,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】本题考查了数列的递推公式,考查了累加法,属于中档题.4.已知数列{}na 满足112a =-,111n na a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( ) A .2-B .23C .32D .3答案:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】 因为数列满足,, ; ; ;数列是周期为3的数列,且前3项为,,3; 故选:. 【点睛】 本题主要解析:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】因为数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,212131()2a ∴==--; 32131a a==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3;故选:BD . 【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.5.设数列{}na 的前n 项和为*()nS n N ∈,关于数列{}na ,下列四个命题中正确的是( ) A .若1*()n naa n N +∈=,则{}na 既是等差数列又是等比数列B .若2nS An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}na 是等差数列C .若()11n nS =--,则{}na 是等比数列D .若{}na 是等差数列,则nS ,2n n SS -,*32()n nS S n N -∈也成等差数列答案:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】 选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n aa +∴-=得{}na 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2nS An Bn =+,12nn a aA -∴-=,得{}na 是等差数列,故对;选项C: ()11n nS =--,112(1)(2)n nn nS Sa n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n na -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}na 是等差数列,由等差数列性质得nS ,2n n SS -,*32()n nS S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.6.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4B .5C .7D .8答案:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为,公差即每一层比上一层多的根数为,设一共放层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数,验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题.7.公差不为零的等差数列{}na 满足38aa =,n S 为{}n a 前n 项和,则下列结论正确的A .110S =B .10nnS S-=(110n ≤≤)C .当110S >时,5nS S ≥D .当110S <时,5nS S ≥答案:BC 【分析】设公差d 不为零,由,解得,然后逐项判断. 【详解】 设公差d 不为零, 因为, 所以, 即, 解得, ,故A 错误; ,故B 正确;若,解得,,故C 正确;D 错误; 故选:BC解析:BC 【分析】设公差d 不为零,由38a a =,解得192a d =-,然后逐项判断. 【详解】设公差d 不为零, 因为38a a =, 所以1127a d a d +=+, 即1127a d a d +=--,解得192a d =-, 11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=≠ ⎪⎝⎭,故A 错误; ()()()()()()221101110910,10102222n n n n n n d d na d n n n a n n S S d ----=+=-=-+=-,故B 正确;若11191111551155022S a d d d d ⎛⎫=+=⨯-+=> ⎪⎝⎭,解得0d >,()()22510525222n d d d n n S n S =-=--≥,故C 正确;D 错误;8.设{}na 是等差数列,nS是其前n 项的和,且56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d > B .70a =C .95S S >D .6S 与7S 均为nS 的最大值答案:BD 【分析】设等差数列的公差为,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列的公差为,依次分析选项: 是等差数列,若,则,故B 正确; 又由得,则有,故A 错误; 而C 选项,,即,可得,解析:BD 【分析】设等差数列{}na 的公差为d ,依次分析选项即可求解.【详解】根据题意,设等差数列{}na 的公差为d ,依次分析选项:{}na 是等差数列,若67SS =,则7670S S a -==,故B 正确;又由56S S <得6560S S a -=>,则有760d a a =-<,故A 错误; 而C 选项,95S S >,即67890a a a a +++>,可得()7820a a+>,又由70a =且0d <,则80a <,必有780a a +<,显然C 选项是错误的.∵56S S <,678S S S =>,∴6S 与7S 均为nS 的最大值,故D 正确;故选:BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质,需熟记公式,属于基础题.9.已知等差数列{}na 的前n 项和为nS ()*n N ∈,公差0d ≠,690S=,7a 是3a 与9a 的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .2d =-B .120a=-C .当且仅当10n =时,nS 取最大值D .当0nS <时,n 的最小值为22答案:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由解不等式可判断D . 【详解】等差数列的前n 项和为,公差,由,可解析:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由0nS <解不等式可判断D .【详解】等差数列{}na 的前n 项和为nS,公差0d ≠,由690S =,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由7a 是3a 与9a 的等比中项,得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化为1100a d +=,②由①②解得120a =,2d =-,则202(1)222na n n =--=-,21(20222)212n S n n n n =+-=-, 由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,可得10n =或11时,n S 取得最大值110; 由2102nS n n -<=,解得21n >,则n 的最小值为22.故选:AD 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比中项的性质,二次函数的最值求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题. 10.下列命题正确的是( )A .给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B .若等差数列{}na的公差0d >,则{}na 是递增数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则111,,a b c可能成等差数列D .若数列{}na是等差数列,则数列{}12++nn aa也是等差数列答案:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知,必是递增数列;C 选项:时,是等差数列,而a = 1,解析:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知0d >,{}na必是递增数列;C 选项:1a b c ===时,1111a b c===是等差数列,而a = 1,b = 2,c = 3时不成立;D 选项:数列{}na是等差数列公差为d ,所以11112(1)223(31)nn a aa n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列;故选:BCD 【点睛】本题考查了等差数列,利用等差数列的性质判断选项的正误,属于基础题.11.在下列四个式子确定数列{}na 是等差数列的条件是( )A .na knb =+(k ,b 为常数,*n N ∈); B .2n naa d +-=(d 为常数,*n N ∈);C .()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ; D .{}na 的前n 项和21nSn n =++(*n N ∈).答案:AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中(,为常数,),数列的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,B 选项中(为常数,),不符合从第二项起解析:AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中na knb =+(k ,b 为常数,*n N ∈),数列{}na 的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确, B 选项中2n naa d +-=(d 为常数,*n N ∈),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误; C 选项中()*2120n n n aaa n ++-+=∈N ,对于数列{}na 符合等差中项的形式,所以是等差数列,故正确;D 选项{}na 的前n 项和21nSn n =++(*n N ∈),不符合2nS An Bn =+,所以{}na 不为等差数列.故错误. 故选:AC 【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.12.无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}na 可能为等差数列B .{}na 可能为等比数列 C .{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D .{}na 中一定存在连续三项构成等比数列 答案:ABC 【分析】由可求得的表达式,利用定义判定得出答案. 【详解】 当时,. 当时,. 当时,上式=. 所以若是等差数列,则所以当时,是等差数列, 时是等比数列;当时,从第二项开始是等差数列.解析:ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S abc ==++.当2n ≥时,()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}na 是等差数列,则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时,{}n a 是等差数列, 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}na 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系,利用nS 求通项公式,属于基础题.二、等差数列多选题13.在等差数列{}na 中,公差0d ≠,前n 项和为nS,则( )A .4619a a a a >B .130S >,140S <,则78a a >C .若915S S =,则n S 中的最大值是12SD .若2nS n n a =-+,则0a =解析:AD 【分析】对于A ,作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案;对于B ,根据等差数列的前n 项和公式得到70a >和780a a +<, 进而可得80a <,由此可知78||||a a <,故B 不正确;对于C ,由915S S =得到,12130a a +=,然后分类讨论d 的符号可得答案;对于D ,由nS 求出na 及1a ,根据数列{}na 为等差数列可求得0a =.【详解】对于A ,因为46191111(3)(5)(8)a a a a a d a d a a d -=++-+215d =,且0d ≠,所以24619150a a a a d -=>,所以4619a a a a >,故A 正确;对于B ,因为130S >,140S <,所以77713()1302a a a +=>,即70a >,787814()7()02a a a a +=+<,即780a a +<,因为70a >,所以80a <,所以7878||||0a a a a -=+<,即78||||a a <,故B 不正确;对于C ,因为915S S =,所以101114150a a a a ++++=,所以12133()0a a +=,即12130a a +=,当0d >时,等差数列{}na 递增,则12130,0a a <>,所以n S 中的最小值是12S ,无最大值;当0d <时,等差数列{}na 递减,则12130,0aa ><,所以n S 中的最大值是12S ,无最小值,故C 不正确;对于D ,若2nS n n a =-+,则11a S a ==,2n ≥时,221(1)(1)nnn a S Sn n a n n a -=-=-+--+--22n =-,因为数列{}n a 为等差数列,所以12120a a =⨯-==,故D 正确.故选:AD 【点睛】关键点点睛:熟练掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式是解题关键.14.题目文件丢失!15.已知数列{}na 的前4项为2,0,2,0,则该数列的通项公式可能为( )A .0,2,nn a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B .1(1)1n na -=-+C .2sin 2n n a π=D .cos(1)1na n π=-+解析:BD 【分析】根据选项求出数列的前4项,逐一判断即可. 【详解】解:因为数列{}na 的前4项为2,0,2,0,选项A :不符合题设;选项B :01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=,符合题设;选项C :,12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin 22a π==-不符合题设; 选项D :1cos012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos212,a π=+=4cos310a π=+=,符合题设.故选:BD. 【点睛】本题考查数列的通项公式的问题,考查了基本运算求解能力,属于基础题.16.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4 B .5 C .7D .8解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+=整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题. 17.已知数列{}na :1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,记nS为数列{}na 的前n 项和,则下列结论正确的是( )A .68S a = B .733S =C .13520212022a a a aa++++=D .2222123202020202021a a a a aa++++=解析:BCD 【分析】根据题意写出8a ,6S ,7S ,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,821a =,620S =,故A 不正确;对B ,761333S S =+=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,…,202120222020aaa=-,可得13520212022a a a aa +++⋅⋅⋅+=,故C 正确;对D ,该数列总有21n n n aaa ++=+,2121a a a =,则()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,…,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-, 22019a =2019202020192018aaaa-,220202020202120202019a aaaa=-,故2222123202020202021a a a a a a+++⋅⋅⋅+=,故D 正确.故选:BCD 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对CD 的判断,即要善于利用21n n na aa ++=+对所给式子进行变形.18.已知等差数列{}na 的公差不为0,其前n 项和为nS,且12a 、8S 、9S 成等差数列,则下列四个选项中正确的有( )A .59823a a S +=B .27S S =C .5S 最小D .50a =解析:BD【分析】设等差数列{}na 的公差为d ,根据条件12a 、8S、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系,可得出na 、nS 的表达式,进而可判断各选项的正误.【详解】设等差数列{}na 的公差为d ,则8118788282S a d a d ⨯=+=+,9119899362S a d a d ⨯=+=+, 因为12a 、8S 、9S 成等差数列,则81922S a S =+,即11116562936a d a a d +=++,解得14a d =-,()()115n a a n d n d ∴=+-=-,()()219122nnn d n n dS na --=+=.对于A 选项,59233412a a d d +=⨯=,()2888942d S d -⨯==-,A 选项错误; 对于B 选项,()2229272d S d -⨯==-,()2779772d S d -⨯==-,B 选项正确;对于C 选项,()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦. 若0d >,则4S 或5S 最小;若0d <,则4S 或5S 最大.C 选项错误;对于D 选项,50a =,D 选项正确.故选:BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解,另外在求解等差数列前n 项和nS 的最值时,一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解. 19.定义11222n nna a a H n-+++=为数列{}na 的“优值”.已知某数列{}na 的“优值”2n nH =,前n 项和为nS ,则( )A .数列{}na 为等差数列 B .数列{}na 为等比数列C .2020202320202S =D .2S ,4S ,6S 成等差数列解析:AC 【分析】由题意可知112222n n nna a a H n-+++==,即112222n n na a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1na n =+,易知{}na 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出nS ,判断C ,D 的正误.【详解】 解:由112222n n nna a a H n-+++==,得112222n n na a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a an ---+++=-⋅,②得2n ≥时,()()111221212n n n n na n n n ---=⋅--⋅=+⋅, 即2n ≥时,1na n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1na n =+.所以数列{}na 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错,所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错, 故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般.20.数列{}n a 满足11,121n n naa a a +==+,则下列说法正确的是( ) A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2nS n =C .数列{}na 的通项公式为21nan =-D .数列{}na 为递减数列解析:ABD【分析】首项根据11,121n n n a a a a +==+得到1112n n a a +-=,从而得到1na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,再依次判断选项即可.【详解】对选项A ,因为121n n naa a +=+,11a =, 所以121112n n nna a a a ++==+,即1112n na a+-= 所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,故A 正确.对选项B ,由A 知:112121nn n a数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和()21212n n n S n +-==,故B 正确. 对选项C ,因为121nn a =-,所以121n a n =-,故C 错误. 对选项D ,因为121n a n =-,所以数列{}n a 为递减数列,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和前n 项和,同时考查了递推公式,属于中档题.21.设等差数列{}na 的前n 项和为nS,若39S =,47a =,则( )A .2nS n =B .223nS n n =-C .21na n =-D .35na n =-解析:AC 【分析】利用等差数列{}na 的前n 项和公式、通项公式列出方程组,求出11a =,2d =,由此能求出na 与nS .【详解】等差数列{}na 的前n 项和为n S .39S =,47a =,∴31413239237S a d a a d ⨯⎧=+=⎪⎨⎪=+=⎩, 解得11a =,2d =,1(1)221na n n ∴+-⨯=-=.()21212nn nS n +-==故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式求和公式的应用,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.22.已知数列{}na 满足:13a =,当2n ≥时,()21111nn a a-=++-,则关于数列{}na 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}na 为递增数列C .数列{}na 为周期数列D .22na n n =+解析:ABD【分析】由已知递推式可得数列{}1na +是首项为112a +=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】()21111nn a a-=++-得()21111nn a a-+=++,∴1111nn a a-+=++,即数列{}1na +是首项为112a +=,公差为1的等差数列,∴12(1)11na n n +=+-⨯=+,∴22na n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}na 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD. 【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.23.无穷数列{}na 的前n 项和2nSan bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}na 可能为等差数列 B .{}na 可能为等比数列 C .{}na 中一定存在连续三项构成等差数列 D .{}na 中一定存在连续三项构成等比数列 解析:ABC 【分析】由2nS an bn c =++可求得na 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S abc ==++.当2n ≥时,()()221112nnn a S San bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}na 是等差数列,则0.ab a bc c +=++∴=所以当0c时,{}na 是等差数列, 00a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}na 从第二项开始是等差数列.故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和nS 与通项公式na 的关系,利用nS 求通项公式,属于基础题.24.等差数列{}na 的前n 项和为n S ,若90a <,100a >,则下列结论正确的是( )A .109S S >B .170S <C .1819S S >D .190S>解析:ABD 【分析】先根据题意可知前9项的和最小,判断出A 正确;根据题意可知数列为递减数列,则190a >,又181919S S a =-,进而可知1516S S >,判断出C 不正确;利用等差中项的性质和求和公式可知()01179179172171722aaa Sa <+⨯⨯===,()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>,故BD 正确.【详解】根据题意可知数列为递增数列,90a <,100a >,∴前9项的和最小,故A 正确; ()11791791721717022a a a S a +⨯⨯===<,故B 正确;()1191019101921919022aaa S a +⨯⨯===>,故D 正确;190a >,181919S S a ∴=-, 1819S S ∴<,故C 不正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查等差数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.三、等比数列多选题25.题目文件丢失! 26.题目文件丢失!27.在数列{}na 中,如果对任意*n N ∈都有211n n n na a k aa+++-=-(k 为常数),则称{}na 为等差比数列,k 称为公差比.下列说法正确的是( ) A .等差数列一定是等差比数列 B .等差比数列的公差比一定不为0 C .若32n na =-+,则数列{}na是等差比数列D .若等比数列是等差比数列,则其公比等于公差比 解析:BCD 【分析】考虑常数列可以判定A 错误,利用反证法判定B 正确,代入等差比数列公式判定CD 正确. 【详解】对于数列{}na ,考虑121,1,1nn n aaa++===,211n n n na aa a+++--无意义,所以A 选项错误;若等差比数列的公差比为0,212110,0n n n n n na aa a a a+++++---==,则1n n a a +-与题目矛盾,所以B 选项说法正确;若32n n a =-+,2113n n n na aa a+++-=-,数列{}n a 是等差比数列,所以C 选项正确; 若等比数列是等差比数列,则11,1n n q a a q -=≠,()()11211111111111n n nn n n n n n na q q a a a q a q q a a a q a q a q q +++--+---===---,所以D 选项正确. 故选:BCD 【点睛】易错点睛:此题考查等差数列和等比数列相关的新定义问题.解决此类问题应该注意: (1)常数列作为特殊的等差数列公差为0; (2)非零常数列作为特殊等比数列公比为1.28.已知数列{}na 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中正确的是( )A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列B .13n S n= C .13(1)n a n n =--D .{}3nS 是等比数列解析:ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式,可得{}n S 的递推式,变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求得nS ,利用nS 求出na ,并确定3n S 的表达式,判断D.【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥,1130n n n n S S S S ---+=,所以1113nn S S--=,所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确;公差为3,又11113S a ==,所以133(1)3nn n S =+-=,13n S n =.B 正确; 2n ≥时,由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-,但13a =不适合此表达式,因此C 错; 由13n S n =得1311333n n n S +==⨯,∴{}3n S 是等比数列,D 正确. 故选:ABD. 【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式,考查等比数列的判断,解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥,化已知等式为{}n S 的递推关系,变形后根据定义证明等差数列.29.已知数列{}na 前n 项和为nS.且1a p =,122(2)nn S Sp n --=≥(p 为非零常数)测下列结论中正确的是( )A .数列{}na 为等比数列 B .1p =时,41516S = C .当12p =时,()*,m n m n a a a m n N +⋅=∈ D .3856a a a a +=+解析:AC 【分析】 由122(2)nn S Sp n --=≥和等比数列的定义,判断出A 正确;利用等比数列的求和公式判断B 错误;利用等比数列的通项公式计算得出C 正确,D 不正确. 【详解】由122(2)n n S S p n --=≥,得22p a =. 3n ≥时,1222n n SSp ---=,相减可得120nn a a--=,又2112a a =,数列{}n a 为首项为p ,公比为12的等比数列,故A 正确; 由A 可得1p =时,44111521812S -==-,故B 错误; 由A 可得mnm na a a+⋅=等价为2121122m n m n p p ++⋅=⋅,可得12p =,故C 正确;38271133||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,56451112||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭, 则3856a a a a +>+,即D 不正确;故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列的通项公式和求和公式,考查数列的递推关系式,考查学生的计算能力,属于中档题.30.设等比数列{}na 的公比为q ,其前n 项和为nS,前n 项积为nT ,并且满足条件11a >,671a a >,67101a a -<-,则下列结论正确的是( ) A .01q << B .8601a a <<C .nS 的最大值为7SD .nT 的最大值为6T解析:ABD 【分析】先分析公比取值范围,即可判断A,再根据等比数列性质判断B,最后根据项的性质判断C,D. 【详解】若0q <,则67670,00a a a a <>∴<与671a a >矛盾;若1q ≥,则11a >∴671,1a a >>∴67101a a ->-与67101a a -<-矛盾; 因此01q <<,所以A 正确;667710101a a a a -<∴>>>-,因此2768(,1)0a a a =∈,即B 正确;因为0na >,所以n S 单调递增,即n S 的最大值不为7S ,C 错误;因为当7n ≥时,(0,1)na ∈,当16n ≤≤时,(1,)na ∈+∞,所以nT 的最大值为6T ,即D正确; 故选:ABD 【点睛】本题考查等比数列相关性质,考查综合分析判断能力,属中档题.31.记单调递增的等比数列{}na 的前n 项和为nS,若2410a a +=,23464a a a =,则( ) A .112n n nSS ++-=B .12n naC .21n nS =-D .121n nS -=-解析:BC 【分析】先求得3a ,然后求得q ,进而求得1a ,由此求得1,,nnn na S SS +-,进而判断出正确选项.【详解】由23464a a a =得3334a =,则34a =.设等比数列{}na 的公比为()0q q ≠,由2410a a +=,得4410q q+=,即22520q q -+=,解得2q 或12q =.又因为数列{}na 单调递增,所以2q,所以112810a a +=,解得11a =.所以12n na,()1122112n nnS ⨯-==--,所以()1121212n n n n n S S ++-=---=.故选:BC 【点睛】本题考查等比数列的通项公式、等比数列的性质及前n 项和,属于中档题.32.已知数列{a n },{b n }均为递增数列,{a n }的前n 项和为S n ,{b n }的前n 项和为T n .且满足a n +a n +1=2n ,b n •b n +1=2n (n ∈N *),则下列说法正确的有( ) A .0<a 1<1 B .1<b 12< C .S 2n <T 2nD .S 2n ≥T 2n解析:ABC 【分析】利用代入法求出前几项的关系即可判断出a 1,b 1的取值范围,分组法求出其前2n 项和的表达式,分析,即可得解.【详解】∵数列{a n }为递增数列;∴a 1<a 2<a 3;∵a n+a n +1=2n ,∴122324a a a a +=⎧⎨+=⎩; ∴12123212244a a aa a a a +⎧⎨+=-⎩>> ∴0<a 1<1;故A 正确.∴S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n ﹣1+a 2n )=2+6+10+…+2(2n ﹣1)=2n 2; ∵数列{b n}为递增数列;∴b 1<b 2<b 3; ∵b n•b n +1=2n∴122324b b b b =⎧⎨=⎩; ∴2132b b b b⎧⎨⎩>>; ∴1<b 12<,故B 正确.∵T 2n =b 1+b 2+…+b 2n=(b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1)+(b 2+b 4+…+b 2n )()()()()121212122122nnn b b b b⋅--=+=+-()()122212221n n b b ≥-=-; ∴对于任意的n ∈N*,S 2n <T 2n;故C 正确,D 错误.故选:ABC 【点睛】本题考查了分组法求前n 项和及性质探究,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.33.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}na ,数列(){}nf 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,-∞⋃+∞上的四个函数中,是“保等比数列函数”的为( )A .()2f x x =B .()2x f x =C .()f x x =D .()ln f x x =解析:AC 【分析】直接利用题目中“保等比数列函数”的性质,代入四个选项一一验证即可. 【详解】设等比数列{}na 的公比为q .对于A ,则2221112()()n n n n n nf a a a q f a a a +++⎛⎫=== ⎪⎝⎭ ,故A 是“保等比数列函数”; 对于B ,则111()22()2n n n na a a n a nf a f a ++-+==≠ 常数,故B 不是“保等比数列函数”; 对于C ,则111()()n n n nnnaf a aq f a aa+++=== ,故C 是“保等比数列函数”;对于D ,则11ln ln ln ln ln ()1()ln ln ln ln n n n n nnnnna a q a q q f a f a a a a a++⋅+====+≠ 常数,故D 不是“保等比数列函数”. 故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列的定义,考查推理能力,属于基础题.34.已知等比数列{a n }的公比23q =-,等差数列{b n }的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( ) A .a 9•a 10<0 B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 10解析:AD 【分析】设等差数列的公差为d ,运用等差数列和等比数列的通项公式分析A 正确,B 与C 不正确,结合条件判断等差数列为递减数列,即可得到D 正确. 【详解】数列{a n }是公比q 为23-的等比数列,{b n }是首项为12,公差设为d 的等差数列,则8912()3a a =-,91012()3a a =-, ∴a 9•a 1021712()3a =-<0,故A 正确; ∵a 1正负不确定,故B 错误; ∵a 10正负不确定,∴由a 10>b 10,不能求得b 10的符号,故C 错误; 由a 9>b 9且a 10>b 10,则a 1(23-)8>12+8d ,a 1(23-)9>12+9d ,由于910,a a 异号,因此90a <或100a<故 90b <或100b <,且b 1=12可得等差数列{b n }一定是递减数列,即d <0, 即有a 9>b 9>b 10,故D 正确. 故选:AD 【点睛】本题考查了等差等比数列的综合应用,考查了等比数列的通项公式、求和公式和等差数列的单调性,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题.35.等差数列{}na 的公差为d ,前n 项和为nS,当首项1a 和d 变化时,3813++a a a 是一个定值,则下列各数也为定值的有( )A .7aB .8aC .15SD .16S解析:BC 【分析】根据等差中项的性质和等差数列的求和公式可得出结果. 【详解】由等差中项的性质可得381383a a a a ++=为定值,则8a 为定值,()11515815152a aS a +==为定值,但()()11616891682a aS a a +==+不是定值.故选:BC. 【点睛】本题考查等差中项的基本性质和等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于基础题.36.对于数列{}na ,若存在正整数()2k k ≥,使得1kk aa-<,1kk a a+<,则称ka 是数列{}na 的“谷值”,k 是数列{}na 的“谷值点”,在数列{}na 中,若98nan n=+-,下面哪些数不能作为数列{}na 的“谷值点”?( )A .3B .2C .7D .5解析:AD。
19年数二压轴题
2019年全国2卷理科数学压轴题是一个圆锥曲线最值问题,难度较大,计
算量也很大。
这道题分为三问,按梯度层层递进,难度步步高升。
最后一问技巧性强,运算比较复杂,要表达出面积,最后用对勾函数的性质及函数单调性完成证明。
如果对历年高考题目比较熟悉,就会发现其实本题是一个非常常见的结构,第一问求轨迹是利用椭圆的“第三定义”——斜率乘积为定值。
第二问中的第一小问也是常见的俗套问题,几乎和2011年江苏高考题原题、2012年
湖北高考理科第22题类似。
可以尝试从不同角度对题目进行分析和解答,以便更全面地理解问题并寻找最合适的解决方法。
2019-2020年高考压轴卷理科数学含解析一、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.已知集合A={0,1,2},B={x|x=2a ,a ∈A},则A ∩B 中元素的个数为( ) A.0 B.1 C.2 D.3 2. 复数21i z ()i=-,则复数1z +在复平面上对应的点位于 A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限 D .第四象限3.已知直线l ⊥平面α,直线m ∥平面β,则“//αβ”是“l m ⊥”的 (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充要条件 (D)既非充分也非必要条件4. 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,a 3=5,S k+2﹣S k =36,则k 的值为( ) A . 8 B .7 C .6 D . 55.如图是某一几何体的三视图,则这个几何体的体积为( )A .4 B .8 C .16 D .20 6.一个算法的程序框图如图所示,如果输入的x 的值为2014,则输出的i 的结果为( )A.3B.5C.6D.87.函数f(x)=2sin(ωx+φ)(ω>0,0≤φ≤π)的部分图象如图所示,其中A,B两点之间的距离为5,则f(x)的递增区间是()A.[6K-1,6K+2](K∈Z)B. [6k-4,6k-1] (K∈Z)C.[3k-1,3k+2] (K∈Z)D.[3k-4,3k-1] (K∈Z)8. .在边长为1的正方形OABC中任取一点P,则点P恰好落在正方形与曲线围成的区域内(阴影部分)的概率为()A.B.C.D.9.已知抛物线22(0)y px p =>的焦点F 与双曲22145x y -=的右焦点重合,抛物线的准线与x 轴的交点为K ,点A 在抛物线上且AK =,则A 点的横坐标为(A)10.已知函数f (x )对任意x ∈R 都有f (x+6)+f (x )=2f (3),y=f (x ﹣1)的图象关于点(1,0)对称,则f (2013)=( )A.10B.-5C.5D.0二、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.(3x+)6的展开式中常数项为 (用数字作答).12. 若等边△ABC 的边长为1,平面内一点M 满足,则= .13. 设x ,y 满足约束条件,若目标函数z=ax+by (a >0,b >0)的最大值为12,则+的最小值为( ) A . 4 B .C .1 D .214.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ≥0时,f (x )=x 2,若对任意x ∈[a ,a+2],不等式f (x+a )≥f (3x+1)恒成立,则实数a 的取值范围是 ________ .15. 已知集合A={f (x )|f 2(x )﹣f 2(y )=f (x+y )•f (x ﹣y ),x 、y ∈R},有下列命题: ①若f (x )=,则f (x )∈A ; ②若f (x )=kx ,则f (x )∈A ;③若f (x )∈A ,则y=f (x )可为奇函数; ④若f (x )∈A ,则对任意不等实数x 1,x 2,总有成立.其中所有正确命题的序号是 ______ .(填上所有正确命题的序号)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.在△ABC 中,已知A=4π,cos B =. (I)求cosC 的值;(Ⅱ)若D 为AB 的中点,求CD 的长.17.如图,已知PA ⊥平面ABC ,等腰直角三角形ABC 中,AB=BC=2,AB ⊥BC ,AD ⊥PB 于D ,AE ⊥PC 于E . (Ⅰ)求证:PC ⊥DE ;(Ⅱ)若直线AB 与平面ADE 所成角的正弦值为,求PA 的值.18. 在一个盒子中,放有大小相同的红、白、黄三个小球,现从中任意摸出一球,若是红球记1分,白球记2分,黄球记3分.现从这个盒子中,有放回地先后摸出两球,所得分数分别记为x 、y ,设O 为坐标原点,点P 的坐标为(2,)x x y --,记2OP ξ=. (I )求随机变量ξ的最大值,并求事件“ξ取得最大值”的概率;(Ⅱ)求随机变量ξ的分布列和数学期望. 19. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(,)n n a S 在直线312y x =-上. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)在n a 与1n a +之间插入n 个数,使这2n +个数组成公差为n d 的等差数列, 求数列1n d ⎧⎫⎪⎨⎬⎪⎭⎩的前n 项和n T ,并求使-184055327n n n T +≤⨯成立的正整数n 的最大值. 20. 给定椭圆C :,称圆心在坐标原点O ,半径为的圆是椭圆C 的“伴随圆”,已知椭圆C 的两个焦点分别是.(1)若椭圆C 上一动点M 1满足||+||=4,求椭圆C 及其“伴随圆”的方程;(2)在(1)的条件下,过点P (0,t )(t <0)作直线l 与椭圆C 只有一个交点,且截椭圆C 的“伴随圆”所得弦长为2,求P 点的坐标;(3)已知m+n=﹣(0,π)),是否存在a ,b ,使椭圆C 的“伴随圆”上的点到过两点(m ,m 2),(n ,n 2)的直线的最短距离.若存在,求出a ,b 的值;若不存在,请说明理由. 21.已知函数f (x )=ax 2﹣(2a+1)x+2lnx (a >0). (Ⅰ) 若a ≠,求函数f (x )的单调区间;(Ⅱ)当<a <1时,判断函数f (x )在区间[1,2]上有无零点?写出推理过程.KS5U2014山东省高考压轴卷理科数学参考答案1.【KS5U 答案】C【KS5U 解析】:由A={0,1,2},B={x|x=2a ,a ∈A}={0,2,4}, 所以A ∩B={0,1,2}∩{0,2,4}={0,2}. 所以A ∩B 中元素的个数为2. 故选C .2. 【KS5U 答案】D【KS5U 解析】因为22211()1(1)22i i z ii i i -====----,所以1112z i +=-,所以复数1z +在复平面上对应的点位于第四象限. 3. 【KS5U 答案】A.【KS5U 解析】当//αβ时,由l ⊥平面α得,l β⊥,又直线m ∥平面β,所以l m ⊥。
2019-2020年高考数学压轴题集锦——数列(二)1.数列{}n a 的前n 项和为n S ,*23()n n S a n n =-∈N . (1)证明数列{}3n a +是等比数列,求出数列{}n a 的通项公式. (2)设21(3)3n n n b a -=+,求数列{}n b 的前n 项和n T . (3)数列{}n b 中是否存在三项,它们可以构成等比数列?若存在,求出一组符合条件的项;若不存在,说明理由.2.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若对于任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n n S a =,则称{}n a 是“H 数列”.(1)若数列{}n a 的前n 项和为*2()n n S n =∈N ,证明:{}n a 是“H 数列”.(2)设{}n a 是等差数列,其首项11a =,公差0d <,若{}n a 是“H 数列”,求d 的值.3.已知点(,)()n n a n ∈N *在函数()22f x x =--的图象上,数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 的前n 项和为n T ,且n T 是6n S 与8n 的等差中项.(1)求数列{}n b 的通项公式.(2)设83n n c b n =++,数列{}n d 满足11d c =,()n n l d c n d +∈=N *.求数列{}n d 的前n 项和n D .(3)在(2)的条件下,设()g x 是定义在正整数集上的函数,对于任意的正整数1x ,2x ,恒有121221()()()g x x x g x x g x =+成立,且(2)g a =(a 为常数,0a ≠),试判断数列121n n d g d ⎧+⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎬+⎪⎪⎪⎪⎩⎭是否为等差数列,并说明理由.4.已知等比数列{}n a 的公比1q >,11a =,且1a ,3a ,214a +成等差数列,数列{}n b 满足:1122(1)31n n n a b a b a b n +++=-⋅+L ,*n ∈N .(Ⅰ)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式.(Ⅱ)若8n n ma b -≥恒成立,求实数m 的最小值.5.已知每项均为正整数的数列1:A a ,2a ,3a ,4a ,L ,n a ,其中等于i 的项有k 个(1,2,3)i =L ,设12(1,2,3)j j b k k k j =+++=L L ,12()(1,2,3)m g m b b b nm m =+++-=L L .(1)设数列:1A ,2,1,4,求(1)g ,(2)g ,(3)g ,(4)g ,(5)g . (2)若数列A 满足12100n a a a n +++-=L ,求函数()g m 的最小值.6.已知数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列.(Ⅰ)证明:当01q <<时,{}n a 是递减数列.(Ⅱ)若对任意*k ∈N ,都有k a ,2k a +,1k a +成等差数列,求q 的值.7.已知数列{a n }满足a n =2a n-1-2n +5,(n ∈N 且n ≥2),a 1=1,(I )若b n =a n -2n +1,求证数列{b n }(n ∈N *)是常数列,并求{a n }的通项;(II )若S n 是数列{a n }的前n 项和,又c n =(-1)n S n ,且{C n }的前n 项和T n >tn 2在n ∈N *时恒成立,求实数t 的取值范围。
8.已知数列{},{}n n a b ,2111(,0),(),.1n n n n na R a a a n Nb a λλλ+=∈>=+∈=+ (Ⅰ)记12n n P b b b =⋅⋅⋅L ,求n P 的取值范围; (Ⅱ)记12n n S b b b =+++L ,问:1n n P S λ+是否为定值?如果是,请证明,如果不是,请说明理由。
9.数列{a n }满足:a 1=2,当n ∈N *,n >1时,a 2+a 3+…+a n =4(a n ﹣1﹣1). (Ⅰ)求a 2,a 3,并证明,数列{a n +1﹣2a n }为常数列;(Ⅱ)设c n =5)1(21++nn a a ,若对任意n ∈N *,2a <c 1+c 2+…+c n <10a 恒成立,求实数a的取值范围.10.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足()2*122n n S a n N ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设数列1221n n n n n a a b a a +++=,求数列{}n b 前n 项和n T 的值.11.已知数列{}n a 的满足a 1=1,前n 项的和为n S ,且11241n n n n n a a a a S ++-=-(*n N ∈).(1)求2a 的值; (2)设1nn n na b a a +=-,证明:数列{}n b 是等差数列;(3)设n bn a c n ⋅=2,若21≤≤λ,求对所有的正整数n 都有n c k <+-2322λλ成立的k 的取值范围.12.已知数列{}n x 满足11x =,13n x +=+,求证: (I )09n x <<; (II )1n n x x +<;(III )12983n n x -⎛⎫≥-⋅ ⎪⎝⎭.13.已知数列{}n a 的前n 项和为,n S 且32,2n n n S a =- *n N ∈. (1)求证1{}2n na -为等比数列,并求出数列{}n a 的通项公式; (2)设数列1{}nS 的前n 项和为n T ,是否存在正整数λ,对任意*m n ,,-0m n N T S λ∈<不等式恒成立?若存在,求出λ的最小值,若不存在,请说明理由。
14.已知无穷数列{}n a 的首项112a =,1111,2n n n a n N a a *+⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭.(Ⅰ)证明:01<<n a ; (Ⅱ) 记()211++-=nn nn n a a b a a ,n T 为数列{}n b 的前n 项和,证明:对任意正整数n ,310n T <.15.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,132a =,2(1)1n n S n a =++(2n ≥). (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设21(1)n nb a =+(*n N ∈),数列{}nb 的前n 项和为n T ,证明:3350n T <(*n N ∈).参考答案11.(1)数列{}n a 的前n 项和为n S ,23n n S a n =-,*()n ∈N , ∴1123(1)n n S a n ++=-+,两式相减得:11223n n n a a a ++=--,即123n n a a +=+, ∴132(3)n n a a ++=+,即1323n n a a ++=+, 又当1n =时,11123a S a ==-,得13a =,∴数列{}3n a +是以6为首项,2为公比的等比数列, ∴136232n n n a -+=⋅=⋅, ∴323n n a =⋅-. (2)由题意,2121(3)32(21)233n n n n n n b a n --=+=⋅⋅=-⋅, ∴1231123252(23)2(21)2n n n T n n -=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯L , 23412123252(23)2(21)2n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯L ,两式相减得2312222222(21)2n n n T n +=--⨯-⨯-⨯+-⨯L 23122(222)(21)2n n n +=--⨯++++-⨯L2112(12)22(21)212n n n -+-=--⨯+-⨯-31122(12)(21)2n n n -+=-+-+-⋅112822(21)2n n n ++=-+-⋅+-⋅ 16(23)2n n +=+-⋅.(3)假设存在s ,p ,*r ∈N ,且s p r <<,使得s b ,p b ,r b 成等比数列,则2p s r b b b =⋅,∵(21)2pp b p =-⋅,(21)2s s b s =-⋅,(21)2r r b r =-⋅,∴22(21)2(21)(21)2p s r p s r +-⋅=-⋅-⋅, ∴22(21)21(21)(21)p s r p s r ---⋅=--, ∵21p -是奇数,21s -,21r -也是奇数, ∴2(21)(21)(21)p s r ---是奇数, 又22p s r --是偶数,故22(21)21(21)(21)p s r p s r ---⋅=--不成立, 故数列{}n b 中不存在三项,可以构成等比数列.2.(1)证明:当1n =时,112a S ==, 当2n ≥时,111222n n n n n a S S ---=-=-=, ∴12,12,2n n n a n -=⎧=⎨⎩≥,∴对任意的*n ∈N ,2n n S =是数列{}n a 中的第1n +项, ∴数列{}n a 是“H 数列”.(2)依题意,1(1)n a n d =+-,(1)2n n n S n d -=+, 若{}n a 是“H 数列”,则对任意的*n ∈N ,都存在*k ∈N 使得k n a S =, 即(1)1(1)2n n k d n d -+-=+, ∴1(1)2n n n k d --=+, 又∵*k ∈N ,(1)2n n -∈N , ∴对任意的*n ∈N ,1n d-∈Z 且0d <, ∴1d =-.3.(1)依题意得22n a n =--,故14a =-. 又268n n T S n =+,即34n n T S n =+,所以,当2n ≥时,113()43462n n n n n n b T T S S a n --=-=-+=+=--. 又111134348b T S a ==+=+=-也适合上式, 故62n b n =--.(2)因为83628321n n c b n n n n =++=--++=+, 121n n d n d c d +==+,因此112(1)(*)n n d d n ++=+∈N .由于113d c ==,所以{}1n d +是首项为114d +=,公比为2的等比数列. 所以111422n n n d -++=⨯=,所以121n n d +=-.所以23124(21)2222421n n n n D n n n ++-=++⋯+-=-=---(). (3)方法一:111(2)2(2)2(2)2n n n n d g g g g --+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭, 则111111111(2)2(2)2(2)(2)221224241n n n n n n n n nn n d d g g g g g a g a d d ----++-++⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭===+=+++. 所以111122114n n n n d d g g a d d --++⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-=++. 因为已知a 为常数,则数列121n n d g d ⎧+⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎬+⎪⎪⎪⎪⎩⎭是等差数列.方法二:因为121221()()()g x x x g x x g x =+成立,且(2)g a =, 所以111(2)2(2)2(2)2n n n n d g g g g --+⎛⎫==+ ⎪⎝⎭, 1221222(2)22(2)2(2)22(2)2(2)n n n n n g g g g g -----⎡⎤=++=⨯+⎣⎦, 123313322(2)22(2)2(2)32(2)2(2)n n n n n g g g g g -----⎡⎤⎣⎦=⨯++=⨯+,1111(1)2(2)2(2)2(2)2n n n n n g g n g an ----==-⨯+=⋅=⋅L ,所以11122124n n n n d g an a n d -++⎛⎫⎪⋅⎝⎭==+. 所以数列121n n d g d ⎧+⎫⎛⎫ ⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎬+⎪⎪⎪⎪⎩⎭是等差数列.4.(1)设1n n a q -=,312214a a a =++, 22114q q =++.且0q >,∴3q =,∴13n n a -=, 又∵11n n a b a b +L 11233n n b b b -=+++L(1)31n n =-⋅+.而212133n n b b b --+++⋅L 1(2)31n n -=-⋅+,2n ≥, ∴有113(1)3(2)3n n n n b n n --=-⋅--⋅, ∴21n b n =-,2n ≥, 当1n =时,111a b =,11b =, 故21n b n =-.(2)若8n n ma b -≥恒成立, 即:2293n n m --≥最大值, 有1293n n n C --=,2n ≥时,122113n n n C ---=, 122443n n n nC C ----=, 当2n =,3,L ,6时,1n n C C -≥, 即:n s =或6时,n C 最大为181. 即:181m ≥,可得m 最小为181.5.(1)根据题目中定义,12k =,21k =,30k =,41k =,0(5,6,7)j k j ==L ,12b =,2213b =+=,32103b =++=,44b =,4(5,6,7)m b m ==L ,1(1)412g b =-⨯=-, 12(2)423g b b =+-⨯=-, 123(3)b 434g b b =++-⨯=-, 1234(4)444g b b b b =+++-⨯=-, 12345(5)454g b b b b b =++++-⨯=-.(2)∵1(1)()m g m g m b n ++-=-,由“数列A 含有n 项”及bj 的含义知1m b n +≤, ∴(1)()0g m g m +-≤, 即()(1)g m g m +≥,又∵设整数{}12max ,n M a a a =L , 当m M ≥时,必有m b n =,∴(1)(2)(1)()(1)g g g M g M g M -==+L ≥≥≥, ∴()g m 最小值为(1)g M -,∵1231(1)(1)M g M b b b b n M --=++++--L 1231()()()()M b n b n b n b n -=-+-+-++-L2334()()()M M M k k k k k k k =----+----++-L L L23[2(1)]M k k M k =-+++-L12312(23)()M M k k k Mk k k k =-++++++++L L12()n M a a a b =-++++L ,∵123100n a a a a n ++++-=L .(1)100g M -=-, ∴()g m 最小值为100-. 6.(Ⅰ)1n n a q -=,111(1)n n n n n a a q q q q --+-=-=-,当01q <<时:有10n q ->,10q -<, ∴10n n a a +-<, ∴{}n a 为递减数列.(Ⅱ)∵k a ,2k a +,1k a +成等差数列, ∴112()0k k k q q q +--+=, 12(21)0k q q q -⋅--=,∵0q ≠, ∴2210q q --=, 解得:1q =或12q =-.7.(1)由a n =2a n-1-2n+5知:a n -2n+1=2[a n-1-2(n-1)+1],而a 1=1 于是由b n =a n -2n+1,可知:b n =2b n-1,且b 1=0 从而b n =0,故数列{b n }是常数列. 于是a n =2n-1.(5分)(2)S n 是{a n }前n 项和,则S n =1+3+5+…+(2n-1)=n 2,c n =(-1)n n 2 当n 为奇数时,即n=2k-1,T n =T 2k-1=-12+22-32+42+…+(2k-2)2-(2k-1)2=-k (2k-1)=-当n 为偶数时,T n =T 2k =T 2k-1+(2k )2=.∴T n =.由T n >tn 2恒成立,则需>tn 2恒成立.只需n 为奇数时恒成立.∴(n=1,3,5,7,), ∴(n=1,3,5,7,)恒成立. 而,∴t <-1,故所需t 的范围为(-∞,-1).(13分)8.(1)212111231111,,0,1n n n n n n n n n n n n a a a a a b P a a a a a a a a a a λ+++++==∴===-=>+Q L Q 1{}(0,]1n n a P λ∴∴+单调递增趋向正无穷,的范围是 (2)21111111111,1(1)n n n n n n n n n n n n n n a a a b S a a a a a a a a a a ++++-====-∴=-++ 1111,.n n P S a λλ∴+==为定值9.(Ⅰ)∵数列{a n }满足:a 1=2,当n ∈N *,n >1时,a 2+a 3+…+a n =4(a n ﹣1﹣1), ∴a 2=4(a 1﹣1)=4(2﹣1)=4,a 2+a 3=4(a 2﹣1),即4+a 3=4(4﹣1)=12,解得a 3=8. 由此猜想{a n }是首项为2,公比为2的等比数列,即,用数学归纳法证明: ①当n=1时,a 1=2,成立.②假设当n=k 时,等式成立,即a 2+a 3+…+a k =4(a k ﹣1﹣1), ∴22+23+…+2k =4(2k ﹣1﹣1), 当n=k+1时,a 2+a 3+…+a k +a k+1 =4(2k ﹣1﹣1)+2k+1=2k+1﹣4+2k+1=4(2k ﹣1)=4(a k ﹣1),成立, 由①②,得,∴a n+1﹣2a n =2n+1﹣2•2n =0, ∴数列{a n+1﹣2a n }为常数列. (Ⅱ)∵c n ==,当n=1时,c 1=,c n =≤,∴c 1+c 2+…+c n <+++…+=+=+(1﹣)<+=,∴=c 1<c 1+c 2+…+c n <,∵对任意n ∈N *,2a <c 1+c 2+…+c n <10a 恒成立,∴,解得≤a <,故实数a 的取值范围为[,).10.(1)当1n =时,即211122S a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,解得112a =,22112224n n n n n S a S a a ⎛⎫=+⇒=++ ⎪⎝⎭①2111124n n n S a a ---⇒=++② ①-②:22112n n n n n a a a a a --=-+-,所以22110n n n n a a a a -----=,即()()1110n n n n a a a a --+--=,因为{}n a 是正项数列,所以110n n a a ---=,即11n n a a --=,其中2n ≥, 所以{}n a 是以12为首相,1为公差的等差数列,所以()111122n a n n =+-⋅=-. (2)因为12n a n =-,所以112n a n +=+,所以2222221122211112222n n n n b n n n n ⎛⎫⎛⎫+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()()22221111421211122n n n n ⎡⎤=-=-⎢⎥-+⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以12n n T b b b =+++L()()22222211111144413352121n n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦-+⎢⎥⎣⎦L ()222116164144121n n n n n ⎡⎤+=-=⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦.11.(1)令n=1得a 2=3.…………2分 (2)因为11241n n n n n a a a a S ++-=-,所以11241n n n n na a S a a ++-=-①.所以12121241n n n n n a a S a a +++++-=-②,由②-①,得12112112n n n n n n n n na a a aa a a a a +++++++=---.………………5分因为10n a +≠,所以22112n nn n n na a a a a a ++++=---.所以121112n n n n n n a a a a a a +++++-=--,即12111n nn n n na a a a a a ++++-=--,即11n n b b +-=,所以数列{}n b 是公差为1的等差数列. …………8分 (其它解法酌情给分) (3)由(2)知,因为b 1=,所以数列{}n b 的通项公式为b n =n.因为,所以 ,所以数列 是常数列.由 .………………11分所以因为所以数列{c n }为单调递增数列 当1n ≥时,c n ≥c 1= ,即c n 的最小值为………………14分由22-k+3<c n ,而当时,,当且仅当时取得,故. ………………16分12.(I )(数学归纳法)当1n =时,因为11x =,所以109x <<成立. 假设当n k =时,09k x <<成立, 则当1n k =+时,123k k x x +=+. 因为12330k k x x +=≥>, 且()1926230k k k x x x +-=-=-<得19k x +<所以09n x <<也成立. (II )因为09n x <<,所以()+123310.n n n n n n x x x x x x -=-++=--+>所以1n n x x +<.(III )因为09n x <<3nn x x >. 从而132332n n n x x x +=>+. 所以()12993n n x x +->-,即()12993n n x x +-<-.所以()112993n n x x -⎛⎫-≤- ⎪⎝⎭.又11x =,故12983n n x -⎛⎫≥-⋅ ⎪⎝⎭.13.1.证明Q 32,2n n n S a =-11132n ,2n n n S a ---∴=-≥(2) ………2分 作差得113112(2),-2(2)222n n n n n n n a a n a a n --=-≥=-≥变形得() ∴1{}2n n a -为首项为1,公比为2等比数列 ………4分 ∴n-1*12+n 2n na N =∈, ………6分 2Q n-1*12+n 2n n a N =∈,代入32,2n n n S a =-得12,2nn nS =- ………8分 11-11111-2-2=2+0,222n n n n n n n n S S ---=-->Q ()nn 2n 12{}b ==21n n S S ∴-为递增数列,令n nn 2n n n22b ==212-12+1-Q ()() ………10分 n n-1n n n n n-1n-1n2211b (2)2-1222-1212-12-1n ∴<==-≥--()()()() 11212n 12n n 224141=b =2=b +b =+=331515241111n 3T =b +b ++b +++-+3153771519119=-152115n T n T ==≥≤-<-L L 当时,,当时,当时,,………13分min 1938151,=13452m n T S λ<=<∴Q 存在∴存在正整数=1λ,对任意*m n ,,-0m n N T S λ∈<不等式恒成立 ………15分14.(Ⅰ)证明:①当1n =时显然成立;②假设当n k =()k N *∈时不等式成立,即01k a <<,那么当1n k =+时,1111()2k k k a a a +=+>112=g ,所以101k a +<<, 即1n k =+时不等式也成立.综合①②可知,01n a <<对任意n N *∈成立.--------------------------------5分(Ⅱ)12211n n n a a a +=>+,即1n n a a +>,所以数列{}n a 为递增数列。