高中数学必修五北师大版 等比数列 第4课时 作业(含答案)
- 格式:doc
- 大小:100.00 KB
- 文档页数:5
一、单选题1.设集合,则()A .B.C.D.【答案】B2.已知,则向量在方向上的投影为()A.B.C.D.【答案】B由题意得:向量在方向上的投影为:本题正确选项:3.已知,,则a,b,c的大小关系为()A.B.C.D.【答案】D,,因为,所以,,故,故选:D.4.已知为等差数列,其前项和为,若,,则公差等于()A.B.C.D.【答案】C由题意可得,又,所以,故选C.5.若,则()A.B.C.1D.【答案】C【详解】∵,∴,故选:C.6.已知等差数列的前项和为,,,则数列的前2020项和为()A.B.C.D.【答案】A因为数列是等差数列,所以.设公差为,因为,所以解方程组得所以数列的通项公式为,所以.设为数列的前项和,则∴7.如图是函数的部分图象2,则该解析式为()A.B.C.D.根据图象可得:,最小正周期,,经过,,,,,所以,所以函数解析式为:.故选:D8.已知函数在闭区间有最大值3,最小值2,则m的取值范围为()A.B.C.D.【答案】D解:,作出函数的图象,如图所示,当时,取得最小值,,且因为函数在闭区间上有最大值,最小值,则实数的取值范围是.故选:.9.已知O,N,P在所在平面内,且,,且,则点O,N,P依次是的()A.重心外心垂心B.重心外心内心C.外心重心垂心D.外心重心内心【答案】C由题:,所以O是外接圆的圆心,取中点,,,即所在直线经过中点,与中线共线,同理可得分别与边的中线共线,即N 是三角形三条中线交点,即重心,,,,,即,同理可得,即P是三角形的垂心.故选:C10.已知函数在上为减函数,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B由可知为单调递减函数由复合函数单调性性质可知,当为减函数时对数部分为增函数,即由对数定义域的要求可知,在时恒成立所以当时,满足解得综上可知,,即11.已知函数在其定义域内单调递减,若不等式恒成立,则的取值范围()A.B.C.D.【答案】A【详解】函数在其定义域内单调递减,且,,令,则恒成立,由,可得,所以,12.已知定义在R上的奇函数,满足,当时,,若函数,在区间上有2020个零点,则m的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A由题意,函数为R上奇函数,所以,且,又,可得,可得函数的图象关于点对称,联立可得,所以是以2为周期的周期函数,又由函数的周期为2,且关于点对称,因为当时,,由图象可知,函数和的图象在上存在四个零点,即一个周期内有4个零点,要使得函数,在区间上有2020个零点,其中都是函数的零点,可得实数满足,即.故选A.13.已知向量,,若,则实数x的值是________.【答案】【解析】【分析】根据向量垂直的条件,利用向量的数量积的运算公式,准确运算,即可求解,得到答案.【详解】由题意,向量,,因为,即,解得.故答案为:.14.已知数列的首项,,则的通项______.【答案】【解析】【分析】由已知条件可得,再利用等差数列通项公式的求法求解即可.【详解】解:由两边同除以可得,,即,所以数列以1为首项,1为公差的等差数列,所以,所以.15.已知,,若数列单调递减,则的最小值为__________.【答案】解:,分段数列在每一段上都单调递减,所以单调递减,等价于当时,成立,当时,成立所以的最小值为16.若存在实数,使得时,函数的值域也为,其中且,则实数的取值范围是______.【答案】【解析】【详解】为增函数,且时,函数的值域也为,,相当于方程有两不同实数根,有两不同实根,即有两解,整理得:,令,有两个不同的正数根,只需即可,解得,故答案为:三、解答题17.已知.(1)求函数的最小正周期及单调递减区间;(2)求函数在区间的取值范围.【答案】(1),,;(2).【详解】(1)由题意,化简得所以函数的最小正周期∵的减区间为,由,得.所以函数的单调递减区间为,.(2)因为∵,所以,即有.所以,函数在区间上的取值范围是.18.已知向量,.(1)若,求的值;(2)若,求实数的值;(3)若与的夹角是钝角,求实数的取值范围.【答案】(1)(2)(3)且.【详解】(1)因为向量,,且,所以,解得,所以;(2)因为,且,所以,解得;(3)因为与的夹角是钝角,则且与不共线.即且,所以且.【点睛】本题考查平面向量坐标运算的加减、数乘,平行、垂直的坐标表示,还考查了两向量夹角为钝角,转化为数量积小于零且不共线的问题,属于中档题.19.数列满足,且,(1)求数列的通项公式;(2)记,求数列的前项和.【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)∵,∴,∴∵,∴,∴数列是以1为首项,以1为公差的等差数列∴,∴(2)∵,∴∴∴20.已知数列为公差的等差数列,数列为公比的等比数列,数列满足,且有,(1)求和的通项公式;(2)求数列的前项和.【答案】(1),;(2)【详解】(1)由题意可得,,可令,可得,即有,解得(舍去),即则由等差数列通项公式可得,由等比数列通项公式可得;(2),前n项和21.已知函数(,)的图象的相邻两条对称轴之间的距离为4,且有一个零点为.(1)求函数的解析式;(2)若,且,求的值;(3)若在上恒成立,求实数的取值范围.【答案】(1);(2);(3)【详解】(1)因为函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为4,所以函数的最小正周期是8.所以,解得.所以.因为函数有一个零点,所以,得().解得().由知,,所以;(2)由,得,即,由,得,所以.所以(3)由,得,所以当时,,若在上恒成立,则在上恒成立,则,即,解得.故的取值范围为.22.已知函数是奇函数.(1)求实数的值;(2)若,对任意有恒成立,求实数取值范围;(3)设,若,问是否存在实数使函数在上的最大值为?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)(2)(3)不存在,理由见解析.【详解】(1)函数的定义域为R,且为奇函数所以,即解得(2)由(1)可知当时,因为,即解不等式可得所以在R上单调递减,且所以不等式可转化为根据函数在R上单调递减所不等式可化为即不等式在恒成立所以恒成立化简可得由打勾函数的图像可知,当时,所以(3)不存在实数.理由如下:因为代入可得,解得或(舍)则,令,易知在R上为单调递增函数所以当时,,则根据对数定义域的要求,所以满足在上恒成立即在上恒成立令,所以,即又因为所以对于二次函数,开口向上,对称轴为因为所以所以对称轴一直位于的左侧,即二次函数在内单调递增所以,假设存在满足条件的实数,则:当时,由复合函数单调性的判断方法,可知为减函数,所以根据可知,即解得,所以舍去当时,复合函数单调性的判断方法可知为增函数,所以根据可知,即解得,所以舍去综上所述,不存在实数满足条件成立.。
§4数列在日常经济生活中的应用知识点一零存整取模型[填一填](1)单利:单利的计算是仅在原有本金上计算利息,对本金所产生的利息不再计算利息,其公式为利息=本金×利率×存期.若以P代表本金,n代表存期,r代表利率,S代表本金和利息和(以下简称本利和),则有S=P(1+nr).(2)复利:把上期末的本利和作为下一期的本金,在计算时每一期本金的数额是不同的.复利的计算公式是S=P(1+r)n.[答一答]1.简单总结一下本节课中几种模型的规律方法.提示:(1)银行存款中的单利是等差数列模型,本息和公式为S=P(1+nr).(2)银行存款中的复利是等比数列模型,本利和公式为S=P(1+r)n.(3)产值模型:原来产值的基础数为N,平均增长率为P,对于时间x的总产值y=N(1+P)x.(4)分期付款模型:a为贷款总额,r为年利率,b为等额还款数,则b=r(1+r)n a (1+r)n-1.知识点二数列知识的实际应用及解决问题的步骤[填一填](1)数列知识有着广泛的应用,特别是等差数列和等比数列.例如银行中的利息计算,计算单利时用等差数列,计算复利时用等比数列,分期付款要综合运用等差、等比数列的知识.(2)解决数列应用题的基本步骤为:①仔细阅读题目,认真审题,将实际问题转化为数列模型;②挖掘题目的条件,分析该数列是等差数列,还是等比数列,分清所求的是项的问题,还是求和问题;③检验结果,写出答案.[答一答]2.数列应用题中常见模型是哪些? 提示:等差模型和等比模型.1.数列实际应用题的解题策略解等差、等比数列应用题时,首先要认真审题,深刻理解问题的实际背景,理清蕴含在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差、等比数列问题,然后求解.2.处理分期付款问题的注意事项(1)准确计算出在贷款全部付清时,各期所付款额及利息(注:最后一次付款没有利息). (2)明确各期所付的款以及各期所付款到最后一次付款时所产生的利息之和等于商品售价及从购买到最后一次付款时的利息之和,只有掌握了这一点,才可以顺利建立等量关系.类型一 单利计算问题【例1】 有一种零存整取的储蓄项目,它是每月某日存入一笔相同的金额,这是零存;到约定日期,可以提出全部本金及利息,这是整取.它的本利和公式如下:本利和=每期存入金额×⎣⎡⎦⎤存期+12存期×(存期+1)×利率. (1)试解释这个本利和公式;(2)若每月初存入100元,月利率5.1‰,到第12个月底的本利和是多少?(3)若每月初存入一笔金额,月利率是5.1‰,希望到第12个月底取得本利和2 000元,那么每月应存入多少金额?【思路探究】 存款储蓄是单利计息,若存入金额为A ,月利率为P ,则n 个月后的利息是nAP .【解】 (1)设每期存入金额A ,每期利率P ,存入期数为n ,则各期利息之和为 AP +2AP +3AP +…+nAP =12n (n +1)AP .连同本金,就得:本利和=nA +12n (n +1)AP =A ⎣⎡⎦⎤n +12n (n +1)P . (2)当A =100,P =5.1‰,n =12时,本利和=100×⎝⎛⎭⎫12+12×12×13×5.1‰=1 239.78(元). (3)将(1)中公式变形得 A =本利和n +12n (n +1)P= 2 00012+12×12×13×5.1‰≈161.32(元).即每月应存入161.32元.规律方法 单利的计算问题,是等差数列模型的应用.王先生为今年上高中的女儿办理了“教育储蓄”,已知当年“教育储蓄”存款的月利率是2.7‰.(1)欲在3年后一次支取本息合计2万元,王先生每月大约存入多少元?(2)若教育储蓄存款总额不超过2万元,零存整取3年期教育储蓄每月至多存入多少元?此时3年后本息合计约为多少元?(精确到1元)解:(1)设王先生每月存入A 元,则有A (1+2.7‰)+A (1+2×2.7‰)+…+A (1+36×2.7‰)=20 000,利用等差数列前n 项和公式,得A ⎝⎛⎭⎫36+36×2.7‰+36×352×2.7‰=20 000,解得A ≈529元.(2)由于教育储蓄的存款总额不超过2万元,所以3年期教育储蓄每月至多存入20 00036≈555(元),这样,3年后的本息和为:555(1+2.7‰)+555(1+2×2.7‰)+…+555(1+36×2.7‰)=555⎝⎛⎭⎫36+36×2.7‰+36×352×2.7‰≈20 978(元).类型二 关于复利模型问题【例2】 小张为实现“去上海,看世博”的梦想,于2005年起,每年2月1日到银行新存入a 元(一年定期),若年利率r 保持不变,且每年到期存款自动转为新的一年定期,到2010年2月1日,将所有存款及利息全部取回,试求他可以得到的总钱数.【思路探究】 由题意知,本题为定期自动转存问题,应为等比数列前n 项和的模型. 【解】 依题意每一年的本息和构成数列{a n },则2005年2月1日存入的a 元钱到2006年1月31日所得本息和为a 1=a (1+r ).同理,到2007年1月31日所得本息和为 a 2=[a (1+r )+a ](1+r )=a (1+r )2+a (1+r ), 到2008年1月31日所得本息和为[a (1+r )2+a (1+r )+a ](1+r )=a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r ), 到2009年1月31日所得本息和为[a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r )+a ](1+r )=a (1+r )4+a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r ), 到2010年1月31日所得本息和为[a (1+r )4+a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r )+a ](1+r )=a (1+r )5+a (1+r )4+a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r ),所以2010年2月1日他可取回的钱数为a (1+r )5+a (1+r )4+a (1+r )3+a (1+r )2+a (1+r )=a ·(1+r )[1-(1+r )5]1-(1+r )=ar [(1+r )6-(1+r )](元).规律方法 本例主要考查阅读理解能力,这里关键是每年2月1日又新存入a 元,因此每年到期时所得钱的本息和组成一个等比数列前n 项和模型.某牛奶厂2013年初有资金1 000万元,由于引进了先进生产设备,资金年平均增长率可达到50%.每年年底扣除下一年的消费基金后,余下的资金投入再生产.这家牛奶厂每年应扣除多少消费基金,才能实现经过5年资金达到2 000万元的目标?解:设这家牛奶厂每年应扣除x 万元消费基金. 2013年底剩余资金是1 000(1+50%)-x ;2014年底剩余资金是[1 000(1+50%)-x ]·(1+50%)-x =1 000(1+50%)2-(1+50%)x -x ;……5年后达到资金1 000(1+50%)5-(1+50%)4x -(1+50%)3x -(1+50%)2x -(1+50%)x =2 000, 解得x =459(万元). 类型三 分期付款模型【例3】 用分期付款的方式购买一件家用电器,其价格为1 150元.购买当天先付150元,以后每月这一天都交付50元,并加付欠款的利息,月利率为1%,分20次付完.若交付150元以后的第1个月开始算分期付款的第1个月,问:分期付款的第10个月需交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花了多少钱?【思路探究】 构建等差数列模型,利用等差数列的前n 项和公式求解.【解】 购买时付款150元,欠1 000元,以后每月付款50元,分20次付清.设每月付款数顺次构成数列{a n },则a 1=50+1 000×1%=60,a 2=50+(1 000-50)×1%=59.5=60-0.5×1, a 3=50+(1 000-50×2)×1%=59=60-0.5×2, ……a 10=50+(1 000-50×9)×1%=55.5=60-0.5×9, 则a n =60-0.5(n -1)=-0.5n +60.5(1≤n ≤20). 所以数列{a n }是以60为首项,-0.5为公差的等差数列,所以付款总数为S 20+150=20×60+20×192×(-0.5)+150=1 255(元).所以第10个月需交55.5元,全部付清实际花了1 255元.规律方法 解题时务必要注意第一次付款的利息是1 000元欠款的利息,而不是950元的利息,而最后一次付款的利息是50元欠款的利息.某人在2015年年初向银行申请个人住房公积金贷款20万元购买住房,月利率为3.375‰,按复利计算,每月等额还贷一次,并从贷款后的次月初开始还贷.如果10年还清,那么每月应还贷多少元?(参考数据:1.003 375120≈1.498 28)解:方法一:由题意知借款总额a =200 000(元),还款次数n =12×10=120, 还款期限m =10(年)=120(个月), 月利率r =3.375‰ .代入公式得,每月还款数额为: 200 000×0.003 375×(1+0.003 375)120(1+0.003 375)120-1≈2 029.66.故如果10年还清,每月应还贷约2 029.66元.方法二:设每月应还贷x 元,共付款12×10=120(次),则有x [1+(1+0.003 375)+(1+0.003 375)2+…+(1+0.003 375)119]=200 000×(1+0.003 375)120,解方程得x ≈2 029.66.故每月应还贷约2 029.66元. 类型四 增长率问题【例4】 从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游业.根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少15,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加14.(1)设n 年内(本年度为第一年)总投入为a n 万元,旅游业总收入为b n 万元,写出a n ,b n 的表达式;(2)至少经过几年旅游业的总收入才能超过总投入?【思路探究】 (1)由题设知各年的投入费用及旅游业收入分别构成等比数列,利用等比数列的前n 项和公式易得a n 与b n ;(2)建立a n 与b n 的不等关系,解不等式即得.【解】 (1)第一年投入为800万元,第二年投入为800⎝⎛⎭⎫1-15万元,…,第n 年投入为800⎝⎛⎭⎫1-15n -1万元,各年投入依次构成以800为首项,1-15=45为公比的等比数列,所以n 年内的总投入为a n =800⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫45n 1-45=4 000-4 000·⎝⎛⎭⎫45n . 第一年旅游业收入为400万元,第二年旅游业收入为400⎝⎛⎭⎫1+14万元,…,第n 年旅游业收入为400⎝⎛⎭⎫1+14n -1万元,各年旅游业收入依次构成以400为首项,1+14=54为公比的等比数列,所以n 年内的旅游业总收入为b n =400⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫54n 1-54=1 600⎝⎛⎭⎫54n -1 600. (2)设经过n 年旅游业的总收入才能超过总投入,则b n -a n >0,即1 600⎝⎛⎭⎫54n-1 600-4 000+4 000⎝⎛⎭⎫45n>0,化简得2⎝⎛⎭⎫54n +5⎝⎛⎭⎫45n-7>0.设⎝⎛⎭⎫45n=x ,代入上式得5x 2-7x +2>0,根据二次函数y =5x 2-7x +2的图像解此不等式, 得x <25或x >1(舍去),即⎝⎛⎭⎫45n <25,由此得n ≥5.故至少经过5年旅游业的总收入才能超过总投入.规律方法 当问题中涉及的各量依次以相同的倍数变化时,则考虑构建等比数列模型.其解题步骤为:(1)由题意构建等比数列模型(有时需要从特殊情况入手,归纳总结出一般规律,进而构建等比数列模型);(2)确定其首项a 1与公比q ,分清是求第n 项a n ,还是求前n 项和S n ; (3)利用等比数列的通项公式及前n 项和公式求解; (4)经过检验得出实际问题的答案.某商场出售甲、乙两种不同价格的笔记本电脑,其中甲商品因供不应求,连续两次提价10%,而乙商品由于外观过时而滞销,只得连续两次降价10%,最后甲、乙两种电脑均以9 801元售出.若商场同时售出甲、乙电脑各一台,与价格不升不降比较,商场赢利情况是少赚598元.解析:设甲原价是m 元,则m (1+10%)2=9 801⇒m =9 8011.21,设乙原价是n 元,则n (1-10%)2=9 801⇒n =9 8010.81.(m +n )-2×9 801=9 801×⎝⎛⎭⎫11.21+10.81-19 602=9 801× 2.021.21×0.81-19 602=20 200-19 602=598.——多维探究系列——数列中的探索性问题探索性问题是一种具有开放性和发散性的问题,此类题目的条件或结论不完备,要求考生自己去探索,结合已知条件,进行观察、分析、比较和概括.它对考生的数学思想、数学意识及综合运用数学方法解决问题的能力提出了较高的要求.这类问题不仅考查考生的探索能力,而且给考生提供了创新思维的空间,所以备受高考的青睐,是高考重点考查的内容.探索性问题一般可以分为:条件探索性问题、规律探索性问题、结论探索性问题、存在探索性问题等.【例5】 已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 4,S 2,S 3成等差数列,且a 2+a 3+a 4=-18. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)是否存在正整数n ,使得S n ≥2 013?若存在,求出符合条件的所有n 的集合;若不存在,说明理由.【思路分析】 (1)根据已知条件得出关于a 1,q 的方程组,求解即可;(2)只需表示出前n 项和,解指数不等式.【规范解答】 (1)设等比数列{a n }的公比为q ,则a 1≠0,q ≠0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ S 2-S 4=S 3-S 2,a 2+a 3+a 4=-18,即⎩⎪⎨⎪⎧-a 1q 2-a 1q 3=a 1q 2,a 1q (1+q +q 2)=-18,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,q =-2.故数列{a n }的通项公式为a n =3×(-2)n -1. (2)由(1)有S n =3[1-(-2)n ]1-(-2)=1-(-2)n .若存在n ,使得S n ≥2 013,则1-(-2)n ≥2 013, 即(-2)n ≤-2 012.当n 为偶数时,(-2)n >0,上式不成立;当n 为奇数时,(-2)n =-2n ≤-2 012,即2n ≥2 012,则n ≥11.综上,存在符合条件的正整数n ,且n 的集合为{n |n =2k +1,k ∈N ,k ≥5}.【名师点评】 求解此类题需要同学们熟练运用公式和相关概念来构建方程(组),进而求得数列的通项.本例题的难点在于对不等式2n ≥2 012的求解及对n 的奇偶性的讨论.建议熟记2的1~10次幂的值.已知数列{a n }中,a 1=1,且点P (a n ,a n +1)(n ∈N +)在直线x -y +1=0上. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n,S n 表示数列{b n }的前n 项和,试问:是否存在关于n 的关系式g (n ),使得S 1+S 2+S 3+…+S n -1=(S n -1)·g (n )对于一切不小于2的自然数n 恒成立?若存在,写出g (n )的解析式,并加以证明;若不存在,试说明理由.解:(1)由点P (a n ,a n +1)在直线x -y +1=0上, 即a n +1-a n =1,且a 1=1,即数列{a n }是以1为首项,1为公差的等差数列. 则a n =1+(n -1)×1=n (n ∈N +).(2)假设存在满足条件的g (n ), 由b n =1n ,可得S n =1+12+13+…+1n ,S n -S n -1=1n (n ≥2),nS n -(n -1)S n -1=S n -1+1, (n -1)S n -1-(n -2)S n -2=S n -2+1, …2S 2-S 1=S 1+1.以上(n -1)个等式等号两端分别相加得 nS n -S 1=S 1+S 2+S 3+…+S n -1+n -1,即S 1+S 2+S 3+…+S n -1=nS n -n =n (S n -1),n ≥2.令g (n )=n ,故存在关于n 的关系式g (n )=n ,使得S 1+S 2+S 3+…+S n -1=(S n -1)·g (n )对于一切不小于2的自然数n 恒成立.一、选择题1.有一种细菌和一种病毒,每个细菌在每秒钟末能在杀死一个病毒的同时将自身分裂为2个,现在有一个这样的细菌和100个这样的病毒,问细菌将病毒全部杀死至少需要( B )A .6秒钟B .7秒钟C .8秒钟D .9秒钟解析:依题意,得1+21+22+…+2n -1≥100, ∴1-2n 1-2≥100,∴2n ≥101,∴n ≥7, 则所求为7秒钟.2.某林厂年初有森林木材存量S 立方米,木材以每年25%的增长率生长,而每年末都砍伐固定的木材量x 立方米,为实现经过两次砍伐后的木材的存量增加50%,则x 的值是( C )A.S 32B.S 34C.S 36D.S 38解析:一次砍伐后木材的存量为S (1+25%)-x ; 二次砍伐后木材存量为[S (1+25%)-x ](1+25%)-x =2516S -54x -x =S (1+50%),解得x =S 36. 3.某工厂2013年年底制订生产计划,要使工厂的年总产值到2023年年底在原有基础上翻两番,则年总产值的平均增长率为( A )A .4110-1B .5110-1C .3110-1D .4111-1二、填空题4.一个工厂的生产总值月平均增长率是p ,那么年平均增长率为(1+p )12-1.解析:一年12个月,故1月至12月产值构成公比为1+p 的等比数列,设去年年底产值为a ,∴a 12=a (1+p )12,∴年平均增长率为a (1+p )12-aa=(1+p )12-1.5.今年,某公司投入资金500万元,由于坚持改革、大胆创新,以后每年投入资金比上一年增加30%,那么7年后该公司共投入资金5 0003(1.37-1)万元.解析:设第n 年投入的资金为a n 万元, 则a n +1=a n +a n ×30%=1.3a n ,则a n +1a n=1.3,所以数列{a n }是首项为500,公比为1.3的等比数列,所以7年后该公司共投入资金S 7=a 1(1-q 7)1-q =500×(1-1.37)1-1.3=5 0003(1.37-1)(万元).。
高二数学必修5质量检测题姓名:_________班级:________ 得分:________第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题:本答题共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. 3,…那么A .第12项B .第13项C .第14项D .第15项2. 已知数列{a n }中,12n n a a -= (n ≥2),且a 1=1,则这个数列的第7项为A .512B .256C .128D .643. 已知等差数列}{n a 中,610416,2,a a a +==则6a 的值是A . 15B . 10 C. 5 D. 84. 数列{n a }的通项公式是n a =331n n -(n ∈*N ),则数列{n a }是 A .递增数列 B .递减数列C .常数列D .不能确定该数列的增减性5.在ABC ∆中,6016A AB ∠=︒=,,面积S =,则AC 等于A.50B.C.100D. 6.对于任意实数a 、b 、c 、d ,以下四个命题中的真命题是A .若,0,a b c >≠则ac bc >B .若0,,a b c d >>>则ac bd >C .若,a b >则11a b< D .若22,ac bc >则a b > 7. 在等比数列{a n }中,3S =1,6S =4,则101112a a a ++的值是A .81B .64C .32D .278. 已知等比数列{}n a 满足1223412a a a a +=+=,,则5a =A .64B .81C .128D .2439.设函数()246,06,0x x x f x x x ⎧-+≥=⎨+<⎩,则不等式()()1f x f > 的解集是A.()()3,13,-+∞ B. ()()3,12,-+∞ C. ()()1,13,-+∞ D. ()(),31,3-∞-10. 用铁丝制作一个面积为1 m 2的直角三角形铁框,铁丝的长度最少是A. 5.2 mB. 5 mC. 4.8 mD. 4.6 m11.已知点P (x ,y )在不等式组20,10,220x y x y -≤⎧⎪-≤⎨⎪+-≥⎩表示的平面区域上运动, 则12z x y =-+的取值范围是 A .[-1,-1] B .[-1,1] C .[1,-1] D .[1,1]12.某观察站C 与两灯塔A 、B 的距离分别为x 米和3千米,测得灯塔A 在观察站C 的正西方向,灯塔B 在观察站C 西偏南30,若两灯塔A 、B千米,则x 的值为C.或二、填空题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.把本大题答案填在第Ⅱ卷题中横线上.13. 不等式2(2)(23)0x x x ---<的解集为14. 已知数列{}n a 的前n 项和23n S n n =-,则其通项公式为=n a ________ 15. 在29和34之间插入2个数,使这4个数成等比数列,则插入的2个数的乘积为 16.已知点(3,1)和(-1,1)在直线320x y a -+=的同侧,则a 的取值范围是17.若2+22+ (2)>130,n ∈N*,则n 的最小值为_______.高二数学必修5质量检测题(卷)2009.11第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题:本大题共5小题,每小题6分,共30分.把答案填在题中横线上.13. ; 14. .15. . 16. ; 17.__________.三、解答题:本大题共4小题,共60分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.18.(本题满分15分)设不等式2430x x -+<的解集为A ,不等式260x x +->的解集为B.(1)求A∩B; (2)若不等式20x ax b ++<的解集为A∩B,求,a b 的值.19. (本题满分15分)在锐角△ABC 中,已知AC =2AB =, 60A ∠=. 求:(1)BC 边的长;(2)分别用正弦定理、余弦定理求B ∠的度数.20. (本题满分15分)已知a ∈R, 解关于x 的不等式:220x x a a ---<21. (本题满分15分)某种汽车购买时费用为16.9万元,每年应交付保险费及汽油费共1万元;汽车的维修费第一年为1千元,以后每年都比上一年增加2千元.(Ⅰ)设使用n 年该车的总费用(包括购车费用)为n S ,试写出n S 的表达式;(Ⅱ)求这种汽车使用多少年报废最合算(即该车使用多少年平均费用最少).高二数学必修5质量检测题参考答案及评分标准2009.11一、选择题:本答题共12小题,每小题5分,共60分.1. B (根据石油中学 魏有柱供题改编)2. D (根据铁一中张爱丽供题改编)3. C (根据金台高中高二数学组供题改编)4.B (根据铁一中周粉粉供题改编)5.A. (根据十二厂中学闫春亮供题改编)6.D (根据金台高中高二数学组供题改编)7. D (根据石油中学夏战灵供题改编)8. B (根据石油中学高建梅供题改编)9.A ( 09天津高考题 )10. B (根据教材第94页练习改编)11. B (根据铁一中周粉粉供题改编)12.D (根据金台高中高二数学组及斗鸡中学张永春供题改编)二、填空题:13.{}123或x x x <-<< (根据铁一中孙敏供题改编);14. 64n -(根据铁一中周粉粉供题改编);15. 16(根据铁一中孙敏供题改编); 16.{|}75或a a a <->(根据斗鸡中学张永春、铁一中张爱丽、石油中学高建梅供题改编); 17.7(根据石油中学夏战灵供题改编).三、解答题:本大题共5小题,共60分.18.设不等式2430x x -+<的解集为A ,不等式260x x +->的解集为B.(1)求A∩B; (2)若不等式20x ax b ++<的解集为A∩B,求,a b 的值.(根据斗鸡中学张永春、石油中学高建梅等供题改编)解:(1) A={}13x x <<, (3分) B={}32或x x x <->(6分)A∩B ={}23x x << (9分)(2)∵不等式20x ax b ++<的解集为A∩B∴ 23a +=-(11分) 23b ⨯= (13分)得5a =-,6b = (15分)19.在锐角△ABC 中,已知AC =AB =, 60A ∠=. 求:(1)BC 边的长;(2)分别用正弦定理、余弦定理求B ∠的度数. 解:(1)由余弦定理得2222cos BC AB AC AB AC A =+-∠ (3分)=22122+-⨯ =3 (6分)∴BC =(7分)(2)45B ∠= ,能用正弦定理求出B ∠的度数得4分,过程略.能用余弦定理求出B ∠的度数得4分,过程略.(根据铁一中张爱丽供题改编)20. 已知a ∈R, 解关于x 的不等式:220x x a a ---<解:由题意得(1)()0x a x a --+< (3分)∴ 当1a a +<-时,即12a <-时,解集为(1,)a a +- (7分) 当1a a +>-时,即12a >-时,解集为(,1)a a -+ (11分) 当1a a +=-时,即12a =-时,解集为φ (15分) (根据铁一中孙敏、金台高中高二数学组。
篇一:高中数学必修5课后习题答案人教版高中数学必修5课后习题解答第一章解三角形1.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式练习(P4) 1、(1)a?14,b?19,B?105?;(2)a?18cm,b?15cm,C?75?. 2、(1)A?65?,C?85?,c?22;或A?115?,C?35?,c?13;(2)B?41?,A?24?,a?24. 练习(P8) 1、(1)A?39.6?,B?58.2?,c?4.2 cm;(2)B?55.8?,C?81.9?,a?10.5 cm. 2、(1)A?43.5?,B?100.3?,C?36.2?;(2)A?24.7?,B?44.9?,C?110.4?. 习题1.1 A组(P10) 1、(1)a?38cm,b?39cm,B?80?;(2)a?38cm,b?56cm,C?90? 2、(1)A?114?,B?43?,a?35cm;A?20?,B?137?,a?13cm(2)B?35?,C?85?,c?17cm;(3)A?97?,B?58?,a?47cm;A?33?,B?122?,a?26cm; 3、(1)A?49?,B?24?,c?62cm;(2)A?59?,C?55?,b?62cm;(3)B?36?,C?38?,a?62cm;4、(1)A?36?,B?40?,C?104?;(2)A?48?,B?93?,C?39?;习题1.1 A组(P10)1、证明:如图1,设?ABC的外接圆的半径是R,①当?ABC时直角三角形时,?C?90?时,?ABC的外接圆的圆心O在Rt?ABC的斜边AB上.BCAC在Rt?ABC中,?sinA,?sinBABABab即?sinA,?sinB 2R2R所以a?2RsinA,b?2RsinB 又c?2R?2R?sin902RsinC (第1题图1)所以a?2RsinA, b?2RsinB, c?2RsinC②当?ABC时锐角三角形时,它的外接圆的圆心O在三角形内(图2),作过O、B的直径A1B,连接AC, 1?90?,?BACBAC则?A1BC直角三角形,?ACB. 11在Rt?A1BC中,即BC?sin?BAC1, A1Ba?sin?BAC?sinA, 12R所以a?2RsinA,同理:b?2RsinB,c?2RsinC③当?ABC时钝角三角形时,不妨假设?A为钝角,它的外接圆的圆心O 在?ABC外(图3)(第1题图2)作过O、B的直径A1B,连接AC.1则?A1BC直角三角形,且?ACB?90?,?BAC?180?11在Rt?A1BC中,BC?2Rsin?BAC, 1即a?2Rsin(180?BAC)即a?2RsinA同理:b?2RsinB,c?2RsinC综上,对任意三角形?ABC,如果它的外接圆半径等于则a?2RsinA,b?2RsinB, c?2RsinC2、因为acosA?bcosB,所以sinAcosA?sinBcosB,即sin2A?sin2B 因为0?2A,2B?2?,(第1题图3)所以2A?2B,或2A?2B,或2A?22B. 即A?B或A?B?所以,三角形是等腰三角形,或是直角三角形.在得到sin2A?sin2B后,也可以化为sin2A?sin2B?0 所以cos(A?B)sin(A?B)?0 A?B??2.?2,或A?B?0即A?B??2,或A?B,得到问题的结论.1.2应用举例练习(P13)1、在?ABS中,AB?32.2?0.5?16.1 n mile,?ABS?115?,根据正弦定理,得AS?ASAB?sin?ABSsin(6520?)?AB?sin?ABS16.1?sin115sin(6520?)∴S到直线AB的距离是d?AS?sin2016.1?sin115sin207.06(cm). ∴这艘船可以继续沿正北方向航行. 2、顶杆约长1.89 m. 练习(P15)1、在?ABP中,?ABP?180?,?BPA?180(?)ABP?180(?)?(180?)在?ABP中,根据正弦定理,APAB?sin?ABPsin?APBAPa?sin(180?)sin(?)a?sin(?)AP?sin(?)asin?sin(?)所以,山高为h?APsinsin(?)2、在?ABC中,AC?65.3m,?BAC?25?2517?387?47??ABC?909025?2564?35?ACBC?sin?ABCsin?BAC?747AC?sin?BAC65.?3?sinBC?m 9.8?sin?ABCsin?6435井架的高约9.8m.200?sin38?sin29?3、山的高度为?382msin9?练习(P16) 1、约63.77?. 练习(P18) 1、(1)约168.52 cm2;(2)约121.75 cm2;(3)约425.39 cm2. 2、约4476.40 m2a2?b2?c2a2?c2?b2?c?3、右边?bcosC?ccosB?b?2ab2aca2?b2?c2a2?c2?b22a2?a左边? 【类似可以证明另外两个等式】 ?2a2a2a习题1.2 A组(P19)1、在?ABC中,BC?35?0.5?17.5 n mile,?ABC?14812622?根据正弦定理,14?8)?,1BAC?1801102248ACB?78(180ACBC?sin?ABCsin?BACBC?sin?ABC17.?5s?in22AC?8.8 2n milesin?BACsin?48货轮到达C点时与灯塔的距离是约8.82 n mile. 2、70 n mile.3、在?BCD中,?BCD?301040?,?BDC?180?ADB?1804510125?1CD?3010 n mile3CDBD根据正弦定理, ?sin?CBDsin?BCD10BD?sin?(18040125?)sin40?根据正弦定理,10?sin?40sin1?5在?ABD中,?ADB?451055?,?BAD?1806010110??ABD?1801105515?ADBDABADBDAB根据正弦定理,,即sin?ABDsin?BADsin?ADBsin15?sin110?sin55?10?sin?40?sin1?5BD?sin1?5?10s?in40?6.8 4n mile AD?sin1?10si?n110?sin70BD?sin5?5?10sin40?sin55n mile 21.6 5sin1?10sin15?sin70如果一切正常,此船从C开始到B所需要的时间为:AD?AB6.8?421.6520?min ?6?01?0?60 86.983030即约1小时26分59秒. 所以此船约在11时27分到达B岛. 4、约5821.71 m5、在?ABD中,AB?700 km,?ACB?1802135124?700ACBC根据正弦定理,sin124?sin35?sin21?700?sin?35700?sin21?AC?,BC?sin1?24sin124?700?sin?357?00s?in21AC?BC7?86.89 kmsin1?24si?n124所以路程比原来远了约86.89 km.6、飞机离A处探照灯的距离是4801.53 m,飞机离B处探照灯的距离是4704.21 m,飞机的高度是约4574.23 m.1507、飞机在150秒内飞行的距离是d?1000?1000? m3600dx? 根据正弦定理,sin(8118.5?)sin18.5?这里x是飞机看到山顶的俯角为81?时飞机与山顶的距离.d?sin18.5??tan8114721.64 m 飞机与山顶的海拔的差是:x?tan81sin(8118.5?)山顶的海拔是20250?14721.64?5528 m8、在?ABT中,?ATB?21.418.62.8?,?ABT?9018.6?,AB?15 mABAT15?cos18.6?根据正弦定理,,即AT? ?sin2.8?cos18.6?sin2.8?15?cos18.6?塔的高度为AT?sin21.4?sin21.4106.19 msin2.8?326?189、AE97.8 km 60在?ACD中,根据余弦定理:AB?AC??101.235 根据正弦定理,(第9题)?sin?ACDsin?ADCAD?sin?ADC5?7si?n66sin 44?ACD?0.51AC101.2356?ACD?30.9??ACB?13330.9?6?10 2?在?ABC中,根据余弦定理:AB?245.93222AB?AC?B2C245.9?3101?.22352204sBAC?0.58co? 472?AB?AC2?245.?93101.235?BAC?54.21?在?ACE中,根据余弦定理:CE?90.75222AE2?EC?A2C97.8?90.?751012.235sAEC?0.42co? 542?AE?EC2?97?.890.75?AEC?64.82?0AEC?(1?8?0?7?5?)?7564.8?2 18?所以,飞机应该以南偏西10.18?的方向飞行,飞行距离约90.75 km.10、如图,在?ABCAC??37515.44 km222AB?AC?B2C6400?37515?2.44422200?0.692 ?BAC? 42?AB?AC2?640?037515.448,2 ?BAC?9043.?8 ?BAC?133.? 2所以,仰角为43.82?1111、(1)S?acsinB28?33?sin45326.68 cm222aca36(2)根据正弦定理:,c?sinCsin66.5?sinAsinCsinAsin32.8?11sin66.5?S?acsinB362sin(32.866.5?)?1082.58 cm222sin32.8?2(3)约为1597.94 cm122?12、nRsin.2na2?c2?b213、根据余弦定理:cosB?2acaa2所以ma?()2?c2?2c?cosB22a2a2?c2?b22?()?c?a?c? B22ac12212?()2[a2?4c2?2(a?c?2b)]?()[2(b?c2)?a2]222(第13题)篇二:人教版高中数学必修5期末测试题及其详细答案数学必修5试题一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.由a1?1,d?3确定的等差数列?an?,当an?298时,序号n等于()A.99B.100C.96D.1012.?ABC中,若a?1,c?2,B?60?,则?ABC的面积为() A.12B.2 C.1 D.3.在数列{an}中,a1=1,an?1?an?2,则a51的值为()A.99 B.49 C.102 D. 101 4.已知x?0,函数y?4x?x的最小值是() A.5 B.4C.8 D.6 5.在等比数列中,a11?2,q?12,a1n?32,则项数n为() A. 3B. 4C. 5D. 66.不等式ax2?bx?c?0(a?0)的解集为R,那么()A. a?0,0B. a?0,0C. a?0,0D. a?0,0?x?y?17.设x,y满足约束条件??y?x,则z?3x?y的最大值为()y2A. 5B. 3C. 7 D. -88.在?ABC中,a?80,b?100,A?45?,则此三角形解的情况是()A.一解 B.两解 C.一解或两解 D.无解9.在△ABC中,如果sinA:sinB:sinC?2:3:4,那么cosC等于()A.23 B.-2113 C.-3D.-410.一个等比数列{an}的前n项和为48,前2n项和为60,则前3n项和为( A、63B、108 C、75 D、83)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分) 11.在?ABC中,B?450,c?b?A=_____________; 12.已知等差数列?an?的前三项为a?1,a?1,2a?3,则此数列的通项公式为______三、解答题 (本大题共6个小题,共80分;解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15(12分) 已知等比数列?an?中,a1?a3?10,a4?a6?16(14分)(1) 求不等式的解集:?x(2)求函数的定义域:y?17 (14分)在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程x2?0的两个根,且2cos(A?B)?1。
§6.3等比数列课标要求1.通过生活中的实例,理解等比数列的概念和通项公式的意义.2.掌握等比数列前n 项和公式,理解等比数列的通项公式与前n 项和公式的关系.3.能在具体问题情境中,发现数列的等比关系,并解决相应的问题.4.体会等比数列与指数函数的关系.知识梳理1.等比数列有关的概念(1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比值都是同一个常数,那么称这样的数列为等比数列,称这个常数为等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0).(2)等比中项:如果在a 与b 之间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么称G 为a 与b 的等比中项,此时,G 2=ab .2.等比数列的有关公式(1)通项公式:a n =a 1q n -1(a 1≠0,q ≠0).(2)前n 项和公式:S n ,=a 1-a n q 1-q,q ≠1且q ≠0.3.等比数列的常用性质(1)若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ,其中m ,n ,p ,q ∈N +.特别地,若2w =m +n ,则a m a n =a 2w ,其中m ,n ,w ∈N +.(2)a k ,a k +m ,a k +2m ,…仍是等比数列,公比为q m (k ,m ∈N +).(3)若数列{a n },{b n }是两个项数相同的等比数列,则数列{ba n },{pa n ·qb n }数列(b ,p ,q ≠0).(4)1>0,>11<0,q <1,则等比数列{a n }递增.1>0,q <11<0,>1,则等比数列{a n }递减.4.等比数列前n 项和的常用性质若等比数列{a n }的公比q ≠-1,前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为q n .常用结论1.等比数列{a n }的通项公式可以写成a n =cq n ,这里c ≠0,q ≠0.2.等比数列{a n }的前n 项和S n 可以写成S n =Aq n -A (A ≠0,q ≠1,0).3.设数列{a n }是等比数列,S n 是其前n 项和.(1)S m +n =S n +q n S m =S m +q m S n .(2)若a 1·a 2·…·a n =T n ,则T n ,T 2n T n ,T3n T 2n ,…成等比数列.(3)若数列{a n }的项数为2n ,则S 偶S 奇=q ;若项数为2n +1,则S 奇-a 1S 偶=q .自主诊断1.判断下列结论是否正确.(请在括号中打“√”或“×”)(1)等比数列的公比q 是一个常数,它可以是任意实数.(×)(2)三个数a ,b ,c 成等比数列的充要条件是b 2=ac .(×)(3)数列{a n }为等比数列,则S 4,S 8-S 4,S 12-S 8成等比数列.(×)(4)对有穷等比数列,与首末两项“等距离”的两项之积等于首末两项的积.(√)2.设a ,b ,c ,d 是非零实数,则“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”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B解析若a ,b ,c ,d 成等比数列,则ad =bc ,数列-1,-1,1,1满足-1×1=-1×1,但数列-1,-1,1,1不是等比数列,即“ad =bc ”是“a ,b ,c ,d 成等比数列”的必要不充分条件.3.在等比数列{a n }中,若a 3=32,S 3=92,则a 2的值为()A .32B .-3C .-32D .-3或32答案D解析由S 3=a 1+a 2+a 3=a 3(q -2+q -1+1),得q -2+q -1+1=3,即2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12,∴a 2=a 3q =32或-3.4.数列{a n }的通项公式是a n =a n (a ≠0),则其前n 项和为S n =________.答案a ≠0,a ≠1解析因为a ≠0,a n =a n ,所以{a n }是以a 为首项,a 为公比的等比数列.当a =1时,S n =n ;当a ≠1时,Sn =a (1-a n )1-a.题型一等比数列基本量的运算例1(1)(2023·全国甲卷)设等比数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,若a 1=1,S 5=5S 3-4,则S 4等于()A.158B.658C .15D .40答案C 解析方法一若该数列的公比q =1,代入S 5=5S 3-4中,有5=5×3-4,不成立,所以q ≠1.由1-q 51-q =5×1-q 31-q -4,化简得q 4-5q 2+4=0,所以q 2=1或q 2=4,因为此数列各项均为正数,所以q =2,所以S 4=1-q 41-q =15.方法二由题知1+q +q 2+q 3+q 4=5(1+q +q 2)-4,即q 3+q 4=4q +4q 2,即q 3+q 2-4q -4=0,即(q -2)(q +1)(q +2)=0.由题知q >0,所以q =2.所以S 4=1+2+4+8=15.(2)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 5-a 3=12,a 6-a 4=24,则Sn a n 等于()A .2n -1B .2-21-nC .2-2n -1D .21-n -1答案B 解析方法一设等比数列{a n }的公比为q ,易知q ≠1,1q 4-a 1q 2=12,1q 5-a 1q 3=24,1=1,=2,所以S n =a 1(1-q n )1-q =2n -1,a n =a 1q n -1=2n -1,所以S n a n =2n -12n -1=2-21-n .方法二设等比数列{a n }的公比为q ,易知q ≠1,因为a 6-a 4a 5-a 3=a 4(q 2-1)a 3(q 2-1)=a 4a 3=2412=2,所以q =2,所以S na n =a 1(1-q n )1-q a 1q n -1=2n -12n -1=2-21-n .思维升华等比数列基本量的运算的解题策略(1)等比数列中有五个量a 1,n ,q ,a n ,S n ,一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求解.(2)解方程组时常常利用“作商”消元法.(3)运用等比数列的前n 项和公式时,一定要讨论公比q =1的情形,否则会漏解或增解.跟踪训练1(1)(2023·天津)已知{a n }为等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,a n +1=2S n +2,则a 4的值为()A .3B .18C .54D .152答案C解析由题意可得,当n =1时,a 2=2a 1+2,即a 1q =2a 1+2,①当n =2时,a 3=2(a 1+a 2)+2,即a 1q 2=2(a 1+a 1q )+2,②联立①②1=2,=3,则a 4=a 1q 3=54.(2)(2023·青岛模拟)云冈石窟,古称为武州山大石窟寺,是世界文化遗产.若某一石窟的某处“浮雕像”共7层,每一层的“浮雕像”个数是其下一层的2倍,共有1016个“浮雕像”,这些“浮雕像”构成一幅优美的图案,若从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列{a n },则log 2(a 3a 5)的值为()A .8B .10C .12D .16答案C解析从最下层往上每一层的“浮雕像”的个数构成数列{a n },则{a n }是以2为公比的等比数列,∴S 7=a 1(1-27)1-2=1016,即127a 1=1016,解得a 1=8,∴a n =8×2n -1,∴log 2(a 3a 5)=log 2(8×22×8×24)=12.题型二等比数列的判定与证明例2(2023·长沙模拟)记S n 为数列{a n }的前n 项和,已知a 1=2,a 2=-1,且a n +2+a n +1-6a n =0(n ∈N +).(1)证明:{a n +1+3a n }为等比数列;(2)求数列{a n }的通项公式a n 及前n 项和S n .(1)证明由a n +2+a n +1-6a n =0,可得a n +2+3a n +1=2(a n +1+3a n ),即a n +2+3a n +1a n +1+3a n=2(n ∈N +),∴{a n +1+3a n }是以a 2+3a 1=5为首项,2为公比的等比数列.(2)解由(1)可知a n +1+3a n =5·2n -1(n ∈N +),∴a n +1-2n =-3(a n -2n -1),∴a n +1-2n a n -2n -1=-3,∴{a n -2n -1}是以a 1-20=1为首项,-3为公比的等比数列,∴a n -2n -1=1×(-3)n -1,∴a n =2n -1+(-3)n -1,S n =1-2n 1-2+1-(-3)n 1-(-3)=2n -34-(-3)n 4.思维升华等比数列的四种常用判定方法(1)定义法:若a na n -1=q (q 为非零常数,且n ≥2,n ∈N +),则{a n }是等比数列.(2)等比中项法:若在数列{a n }中,a n ≠0且a 2n +1=a n a n +2(n ∈N +),则{a n }是等比数列.(3)通项公式法:若数列{a n }的通项公式可写成a n =cq n -1(c ,q 均为非零常数,n ∈N +),则{a n }是等比数列.(4)前n 项和公式法:若数列{a n }的前n 项和S n =kq n -k (k 为常数,且k ≠0,q ≠0,1),则{a n }是等比数列.跟踪训练2(2024·潍坊模拟)已知数列{a n }和{b n }满足a 1=3,b 1=2,a n +1=a n +2b n ,b n +1=2a n +b n .(1)证明:{a n +b n }和{a n -b n }都是等比数列;(2)求{a n b n }的前n 项和S n .(1)证明因为a n +1=a n +2b n ,b n +1=2a n +b n ,所以a n +1+b n +1=3(a n +b n ),a n +1-b n +1=-(a n -b n ),又由a 1=3,b 1=2得a 1-b 1=1,a 1+b 1=5,所以数列{a n +b n }是首项为5,公比为3的等比数列,数列{a n -b n }是首项为1,公比为-1的等比数列.(2)解由(1)得a n +b n =5×3n -1,a n -b n =(-1)n -1,所以a n =5×3n -1+(-1)n -12,b n =5×3n -1-(-1)n -12,所以a n b n =5×3n -1+(-1)n -12×5×3n -1-(-1)n -12=25×32n -2-14=254×9n -1-14,所以S n =254×1-9n 1-9-n 4=25×(9n -1)-8n32.题型三等比数列的性质命题点1项的性质例3(1)(2023·全国乙卷)已知{a n }为等比数列,a 2a 4a 5=a 3a 6,a 9a 10=-8,则a 7=________.答案-2解析方法一{a n }为等比数列,∴a 4a 5=a 3a 6,∴a 2=1,又a 2a 9a 10=a 7a 7a 7,∴1×(-8)=(a 7)3,∴a 7=-2.方法二设{a n }的公比为q (q ≠0),则a 2a 4a 5=a 3a 6=a 2q ·a 5q ,显然a n ≠0,则a 4=q 2,即a 1q 3=q 2,则a 1q =1,∵a 9a 10=-8,则a 1q 8·a 1q 9=-8,则q 15=(q 5)3=-8=(-2)3,则q 5=-2,则a 7=a 1q ·q 5=q 5=-2.下标和相等的等差(比)性质的推广(1)若数列{a n }为等比数列,且m 1+m 2+…+m n =k 1+k 2+…+k n ,则12m m a a ·…·n m a =12k k a a ·…·n k a .(2)若数列{a n }为等差数列,且m 1+m 2+…+m n =k 1+k 2+…+k n ,则1m a +2m a +…+n m a =1k a +2k a +…+n k a .典例已知等差数列{a n },S n 为前n 项和,且a 9=5,S 8=16,则S 11=________.答案33解析S 8=8(a 1+a 8)2=16,∴a 1+a 8=4,又∵a 9+a 1+a 8=3a 6,∴a 6=3,故S 11=11a 6=33.(2)已知数列{a n }满足log 2a n +1=1+log 2a n (n ∈N +),且a 1+a 2+a 3+…+a 10=1,则log 2(a 101+a 102+…+a 110)=________.答案100解析因为log 2a n +1=1+log 2a n ,可得log 2a n +1=log 2(2a n ),所以a n +1=2a n ,所以数列{a n }是以a 1为首项,2为公比的等比数列,又a 1+a 2+…+a 10=1,所以a 101+a 102+…+a 110=(a 1+a 2+…+a 10)×2100=2100,所以log 2(a 101+a 102+…+a 110)=log 22100=100.命题点2和的性质例4(1)已知等比数列{a n }共有2n 项,其和为-240,且奇数项的和比偶数项的和大80,则公比q =________.答案2解析奇+S 偶=-240,奇-S 偶=80,奇=-80,偶=-160,所以q =S 偶S 奇=-160-80=2.(2)已知S n 是正项等比数列{a n }的前n 项和,S 10=20,则S 30-2S 20+S 10的最小值为________.答案-5解析依题意,S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等比数列,且S 10=20,不妨令其公比为q (q >0),则S 20-S 10=20q ,S 30-S 20=20q 2,∴S 30-2S 20+S 10=(S 30-S 20)-(S 20-S 10)=20q 2-20q =-5,故当q =12时,S 30-2S 20+S 10的最小值为-5.思维升华(1)在解决与等比数列有关的问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是“若m +n =p +q ,则a m a n =a p a q ”,可以减少运算量,提高解题速度.(2)在应用等比数列的性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.跟踪训练3(1)(2024·南昌模拟)已知等比数列{a n }满足a 2+a 4+a 6+a 8=20,a 2a 8=2,则1a 2+1a 4+1a 6+1a 8=________.答案10解析1a 2+1a 4+1a 6+1a 8==a 2+a 8a 2a 8+a 4+a 6a 4a 6=a 2+a 8+a 4+a 6a 2a 8=202=10.(2)(2023·长春统考)在等比数列{a n }中,q =12,S 100=150,则a 2+a 4+a 6+…+a 100的值是________.答案50解析设T 1=a 1+a 3+a 5+…+a 99,T 2=a 2+a 4+a 6+…+a 100,所以T 2T 1=a 2+a 4+a 6+…+a 100a 1+a 3+a 5+…+a 99=12,所以S 100=T 1+T 2=2T 2+T 2=3T 2=150,所以T 2=a 2+a 4+a 6+…+a 100=50.课时精练一、单项选择题1.(2023·本溪模拟)已知等比数列{a n }的各项均为正数,公比q =12,且a 3a 4=132,则a 6等于()A.18 B.116C.132D.164答案C解析由a 3a 4=132,得a 1q 2·a 1q 3=132,即a 21=132,所以a 21=1.又a n >0,所以a 1=1,a 6=a 1q 5=1=132.2.若1,a 2,a 3,4成等差数列;1,b 2,b 3,b 4,4成等比数列,则a 2-a 3b 3等于()A.12B .-12C .±12D.14答案B解析由题意得a 3-a 2=4-13=1,设1,b 2,b 3,b 4,4的公比为q ,则b 3=q 2>0,b 23=1×4=4,解得b 3=2,a 2-a 3b 3=-12=-12.3.(2023·济宁模拟)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=2a n ,S n 为{a n }的前n 项和.若S n =126,则n 等于()A .5B .6C .7D .8答案B解析∵a 1=2,a n +1=2a n ,∴数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列.又S n =126,∴2(1-2n )1-2=126,解得n =6.4.已知等比数列{a n }为递减数列,若a 2a 6=6,a 3+a 5=5,则a5a 7等于()A.32B.23C.16D .6答案A解析由{a n }为等比数列,得a 2a 6=a 3a 5=6,又a 3+a 5=5,∴a 3,a 5为方程x 2-5x +6=0的两个根,解得a 3=2,a 5=3或a 3=3,a 5=2,由{a n }为递减数列得a n >a n +1,∴a 3=3,a 5=2,∴q 2=a 5a 3=23,则a 5a 7=1q 2=32.5.(2024·揭阳模拟)在《增减算法统宗》中有这样一则故事:“三百七十八里关,初行健步不为难;次日脚痛减一半,如此六日过其关”.其大意是有人要去某关口,路程为378里,第一天健步行走,从第二天起由于脚痛,每天走的路程都为前一天的一半,一共走了六天,才到目的地.则此人后三天所走的里程数为()A .6B .12C .18D .42答案D解析设第n (n ∈N +)天走a n 里,其中1≤n ≤6,由题意可知,数列{a n }是公比为12的等比数列,1-12=6332a 1=378,解得a 1=192,所以此人后三天所走的里程数为a 4+a5+a 6=192×18×1-12=42.6.(2023·新高考全国Ⅱ)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若S 4=-5,S 6=21S 2,则S 8等于()A .120B .85C .-85D .-120答案C解析方法一设等比数列{a n }的公比为q ,首项为a 1,若q =1,则S 6=6a 1=3×2a 1=3S 2,不符合题意,所以q ≠1.由S 4=-5,S 6=21S 2,可得a 1(1-q 4)1-q =-5,a 1(1-q 6)1-q =21×a 1(1-q 2)1-q ,①由①可得,1+q 2+q 4=21,解得q 2=4,所以S 8=a 1(1-q 8)1-q =a 1(1-q 4)1-q ·(1+q 4)=-5×(1+16)=-85.方法二设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 4=-5,S 6=21S 2,所以q ≠-1,否则S 4=0,从而S 2,S 4-S 2,S 6-S 4,S 8-S 6成等比数列,所以(-5-S 2)2=S 2(21S 2+5),解得S 2=-1或S 2=54,当S 2=-1时,S 2,S 4-S 2,S 6-S 4,S 8-S 6,即为-1,-4,-16,S 8+21,易知S 8+21=-64,即S 8=-85;当S 2=54时,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2)(1+q 2)=(1+q 2)S 2>0,与S 4=-5矛盾,舍去.综上,S 8=-85.二、多项选择题7.(2023·太原模拟)已知数列{a n }是等比数列,以下结论正确的是()A .{a 2n }是等比数列B .若a 3=2,a 7=32,则a 5=±8C .若a 1<a 2<a 3,则数列{a n }是递增数列D .若数列{a n }的前n 项和S n =3n +r ,则r =-1答案ACD 解析令等比数列{a n }的公比为q ,则a n =a 1q n -1,对于A ,a 2n +1a 2n ==q 2,且a 21≠0,则{a 2n }是等比数列,故A 正确;对于B ,由a 3=2,a 7=32,得q 4=16,即q 2=4,所以a 5=a 3q 2=2×4=8,故B 错误;对于C ,由a 1<a 2<a 31(q -1)>0,1q (q -1)>0,>0,1(q -1)>0,a n +1-a n =q n -1·a 1(q -1)>0,即∀n ∈N +,a n +1>a n ,所以数列{a n }是递增数列,故C 正确;对于D ,显然q ≠1,则S n =a 1(1-q n )1-q =a 1q -1·q n -a 1q -1,而S n =3n +r ,因此q =3,a 1q -1=1,r =-a 1q -1=-1,故D 正确.8.记等比数列{a n }的前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,且满足a 1>1,a 2022>1,a 2023<1,则()A .a 2022a 2024-1<0B .S 2022+1<S 2023C .T 2022是数列{T n }中的最大项D .T 4045>1答案AC 解析设数列{a n }的公比为q .∵a 1>1,a 2023<1,∴0<a 2023<1,又a 2022>1,∴0<q <1.∵a 2022a 2024=a 22023<1,∴a 2022a 2024-1<0,故A 正确;∵a 2023<1,∴a 2023=S 2023-S 2022<1,即S 2022+1>S 2023,故B 错误;∵0<q <1,a 1>1,∴数列{a n }是递减数列,∵a 2022>1,a 2023<1,∴T 2022是数列{T n }中的最大项,故C 正确;T4045=a1a2a3·…·a4045=a1(a1q)(a1q2)·…·(a1q4044)=a40451q1+2+3+…+4044=a40451q2022×4045=(a1q2022)4045=a40452023,∵0<a2023<1,∴a40452023<1,即T4045<1,故D错误.三、填空题9.(2023·全国甲卷)记S n为等比数列{a n}的前n项和.若8S6=7S3,则{a n}的公比为________.答案-1 2解析若q=1,则由8S6=7S3得8·6a1=7·3a1,则a1=0,不符合题意.所以q≠1.当q≠1时,因为8S6=7S3,所以8·a1(1-q6)1-q=7·a1(1-q3)1-q,即8(1-q6)=7(1-q3),即8(1+q3)(1-q3)=7(1-q3),即8(1+q3)=7,解得q=-1 2 .10.设等比数列{a n}共有3n项,它的前2n项的和为100,后2n项的和为200,则该等比数列中间n项的和等于________.答案200 3解析设数列{a n}的前n项和、中间n项和、后n项和依次为a,b,c.由题意知a+b=100,b+c=200,b2=ac,∴b2=(100-b)(200-b),∴b=200 3.11.在等比数列{a n}中,若a9+a10=4,a19+a20=24,则a59+a60=______.答案31104解析设等比数列{a n}的公比为q,则a n=a1q n-1.因为a 9+a 10=4,a 19+a 20=24,所以a 19+a 20=(a 9+a 10)q 10=24,解得q 10=6,所以a 59+a 60=(a 9+a 10)q 50=4×65=31104.12.记S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =1-a n ,记T n =a 1a 3+a 3a 5+…+a 2n -1a 2n +1,则a n =________,T n =________.答案12n解析由题意得a 1=1-a 1,故a 1=12.当n ≥2n =1-a n ,n -1=1-a n -1,得a n =S n -S n -1=-a n +a n -1,则a n a n -1=12,故数列{a n }是以12为首项,12为公比的等比数列,故数列{a n }的通项公式为a n =12n .由等比数列的性质可得a 1a 3=a 22,a 3a 5=a 24,…,a 2n -1a 2n +1=a 22n ,所以数列{a 2n -1a 2n +1}是以a 22=116为首项,116为公比的等比数列,则T n =a 22+a 24+…+a 22n =161-116=四、解答题13.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +2.(1)证明数列{a n +2}是等比数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }落入区间(10,2023)的所有项的和.解(1)由a n +1=2a n +2,得a n +1+2=2(a n +2),又a 1+2=3,所以a n +1+2a n +2=2,所以{a n +2}是首项为3,公比为2的等比数列,所以a n +2=3×2n -1,a n =3×2n -1-2.(2)由10<a n <2023,得10<3×2n -1-2<2023,即4<2n -1<675,即4≤n ≤10,故{a n }落入区间(10,2023)的项为a 4,a 5,a 6,a 7,a 8,a 9,a 10,所以其和S =a 4+a 5+a 6+a 7+a 8+a 9+a 10=3×(23+24+…+29)-2×7=3×8-10241-2-14=3034.14.(2024·邯郸模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,a n +1=3S n +1,n ∈N +.(1)求{a n }通项公式;(2)设b n =a n n +1,在数列{b n }中是否存在三项b m ,b k ,b p (其中2k =m +p )成等比数列?若存在,求出这三项;若不存在,说明理由.解(1)由题意知,在数列{a n }中,a n +1=3S n +1,a n =3S n -1+1,n ≥2,两式相减可得,a n +1-a n =3a n ,a n +1=4a n ,n ≥2,由条件知,a 2=3a 1+1=4a 1,符合上式,故a n +1=4a n ,n ∈N +.∴{a n }是以1为首项,4为公比的等比数列.∴a n =4n -1,n ∈N +.(2)由题意及(1)得,在数列{a n }中,a n =4n -1,n ∈N +,在数列{b n }中,b n =4n -1n +1,如果满足条件的b m ,b k ,b p 存在,则b 2k =b m b p ,其中2k =m +p ,∴(4k -1)2(k +1)2=4m -1m +1·4p -1p +1,∵2k =m +p ,∴(k +1)2=(m +1)(p +1),解得k 2=mp ,∴k =m =p ,与已知矛盾,∴不存在满足条件的三项.15.(2023·杭州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n .若p :数列{a n }是等比数列;q :(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2),则p 是q 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 解析若{a n }是等比数列,设公比为k ,则a 2+a 3+…+a n +1=k (a 1+a 2+…+a n ),a 3+a 4+…+a n +2=k (a 2+a 3+…+a n +1),于是(a 2+a 3+…+a n +1)2=k 2(a 1+a 2+…+a n )2=(a 3+a 4+…+a n +2)(a 1+a 2+…+a n ),即q :(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2)成立;若(S n +1-a 1)2=S n (S n +2-S 2),取a n =0,n ∈N +,显然{a n }不是等比数列,故p 是q 的充分不必要条件.16.(2023·泰安模拟)若m ,n 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同零点,且m ,n ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则pq =________.答案20解析+n =p >0,=q >0>0,>0,则m ,-2,n 或n ,-2,m 成等比数列,得mn =(-2)2=4.不妨设m <n ,则-2,m ,n 成等差数列,得2m =n -2.结合mn =4,可得(2m +2)m =4⇒m (m +1)=2,解得m =1或m =-2(舍去),=1,=4=5,=4⇒pq =20.。
数学数列部分知识点梳理一数列的概念1)数列的前n 项和与通项的公式①n n a a a S +++= 21; ⎩⎨⎧≥-==-)2()1(11n S S n S a n n n2)数列的分类:①递增数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a >+1.②递减数列:对于任何+∈N n ,均有n n a a <+1.③摆动数列:例如: .,1,1,1,1,1 ---④常数数列:例如:6,6,6,6,…….⑤有界数列:存在正数M 使+∈≤N n M a n ,.⑥无界数列:对于任何正数M ,总有项n a 使得M a n >. 一、等差数列 1)通项公式d n a a n )1(1-+=,1a 为首项,d 为公差。
前n 项和公式2)(1n n a a n S +=或d n n na S n )1(211-+=. 2)等差中项:b a A +=2。
3)等差数列的判定方法:⑴定义法:d a a n n =-+1(+∈N n ,d 是常数)⇔{}n a 是等差数列;⑵中项法:212+++=n n n a a a (+∈N n )⇔{}n a 是等差数列.4)等差数列的性质:⑴数列{}n a 是等差数列,则数列{}p a n +、{}n pa (p 是常数)都是等差数列;⑵在等差数列{}n a 中,等距离取出若干项也构成一个等差数列,即 ,,,,32k n k n k n n a a a a +++为等差数列,公差为kd .⑶d m n a a m n )(-+=;b an a n +=(a ,b 是常数);bn an S n +=2(a ,b 是常数,0≠a )⑷若),,,(+∈+=+N q p n m q p n m ,则q p n m a a a a +=+;⑸若等差数列{}n a 的前n 项和n S ,则⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列; ⑹当项数为)(2+∈N n n ,则nn a aS S nd S S 1,+==-奇偶奇偶;当项数为)(12+∈-N n n ,则nn S S a S S n 1,-==-奇偶偶奇. (7)设是等差数列,则(是常数)是公差为的等差数列;(8)设,,,则有;(9)是等差数列的前项和,则;(10)其他衍生等差数列:若已知等差数列,公差为,前项和为,则①.为等差数列,公差为;②.(即)为等差数列,公差;③.(即)为等差数列,公差为.二、等比数列 1)通项公式:11-=n n q a a ,1a 为首项,q 为公比 。
新课标北师大版高中数学教材目录及课时安排必修1(36节)第一章集合(5)§1 集合的含义与表示 1 §2 集合的基本关系1§3 集合的基本运算 2 阅读材料康托与集合论小结与复习1第二章函数(9)§1 生活中的变量关系1 §2 对函数的进一步认识3§3 函数的单调性 1 §4 二次函数性质的再研究2§5 简单的幂函数 1 阅读材料函数概念的发展小结与复习1第三章指数函数和对数函数(14)§1 正整数指数函数 1 §2 指数概念的扩充3§3 指数函数 3 §4 对数 2§5 对数函数3§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较1第四章函数应用7§1 函数与方程 2 §2 实际问题的函数建模4小结与复习1必修2(36)第一章立体几何初步(18节)§1 简单几何体 1 §2 直观图 1§3 三视图 3 §4 空间图形的基本关系与公理 2§5 平行关系 3 §6 垂直关系 4§7 简单几何体的面积和体积2第二章解析几何初步(18节)§1 直线与直线的方程8 §2 圆与圆的方程 5§3 空间直角坐标系3必修3全书目录第一章统计(16)§1 统计活动:随机选取数字§2 从普查到抽样§3 抽样方法§4 统计图表§5 数据的数字特征§6 用样本估计总体§7 统计活动:结婚年龄的变化§8 相关性§9 最小二乘法第二章算法初步(12)§1 算法的基本思想§2 算法的基本结构及设计§3 排序问题§4 几种基本语句第三章概率(8)§1 随机事件的概率§2 古典概型§3模拟方法――概率的应用必修4第一章三角函数(16)§1 周期现象与周期函数§2 角的概念的推广§3 弧度制§4 正弦函数§5 余弦函数§6 正切函数§7 函数的图像§8 同角三角函数的基本关系阅读材料数学与音乐第二章平面向量(12)§1 从位移、速度、力到向量§2 从位移的合成到向量的加法§3 从速度的倍数到数乘向量§4 平面向量的坐标§5 从力做的功到向量的数量积§6 平面向量数量积的坐标表示§7 向量应用举例阅读材料向量与中学数学第三章三角恒等变形(8)§1 两角和与差的三角函数§2 二倍角的正弦、余弦和正切§3 半角的三角函数§4 三角函数的和差化积与积化和差§5 三角函数的简单应用必修5第一章数列(12)§1数列1.1数列的概念 1.2数列的函数特性§2等差数列2.1等差数列 2.2等差数列的前n项和§3等比数列3.1等比数列 3.2等比数列的前n项和§4书雷在日常经济生活中的应用第二章解三角形(8)§1正弦定理与余弦定理1.1正弦定理 1.2余弦定理§2三角形中的几何计算§3解三角形的实际应用举例第三章不等式(16)§1不等关系——2 1.1不等关系 1.2比较大小§2一元二次不等式——52.1一元二次不等式的解法 2.2一元二次不等式的应用§3基本不等式——— 33.1基本不等式 3.2基本不等式与最大(小)值§4简单线性规划——54.1二元一次不等式(组)与平面区域4.2简单线性规划 4.3简单线性规划的应用。
北师大版(新课标)高中数学课本目录大全(含必修和选修)北师大必修《数学1(必修)》全书目录:第一章集合§1 集合的含义与表示§2 集合的基本关系§3 集合的基本运算阅读材料康托与集合论第二章函数§1 生活中的变量关系§2 对函数的进一步认识§3 函数的单调性§4 二次函数性质的再研究§5 简单的幂函数阅读材料函数概念的发展课题学习个人所得税的计算第三章指数函数和对数函数§1 正整数指数函数§2 指数概念的扩充§3 指数函数§4 对数§5 对数函数§6 指数函数、幂函数、对数函数增长的比较阅读材料历史上数学计算方面的三大发明第四章函数应用§1 函数与方程§2 实际问题的函数建模阅读材料函数与中学数学探究活动同种商品不同型号的价格问题必修2全书目录:第一章立体几何初步§1 简单几何体§2 三视图§3 直观图§4 空间图形的基本关系与公理§5 平行关系§6 垂直关系§7 简单几何体的面积和体积§8 面积公式和体积公式的简单应用阅读材料蜜蜂是对的课题学习正方体截面的形状第二章解析几何初步§1 直线与直线的方程§2 圆与圆的方程§3 空间直角坐标系阅读材料笛卡儿与解析几何探究活动1 打包问题探究活动2 追及问题必修3全书目录第一章统计§1 统计活动:随机选取数字§2 从普查到抽样§3 抽样方法§4 统计图表§5 数据的数字特征§6 用样本估计总体§7 统计活动:结婚年龄的变化§8 相关性§9 最小二乘法阅读材料统计小史课题学习调查通俗歌曲的流行趋势第二章算法初步§1 算法的基本思想§2 算法的基本结构及设计§3 排序问题§4 几种基本语句课题学习确定线段n等分点的算法第三章概率§1 随机事件的概率§2 古典概型§3模拟方法――概率的应用探究活动用模拟方法估计圆周率∏的值必修4 全书目录:第一章三角函数§1 周期现象与周期函数§2 角的概念的推广§3 弧度制§4 正弦函数§5 余弦函数§6 正切函数§7 函数的图像§8 同角三角函数的基本关系阅读材料数学与音乐课题学习利用现代信息技术探究的图像第二章平面向量§1 从位移、速度、力到向量§2 从位移的合成到向量的加法§3 从速度的倍数到数乘向量§4 平面向量的坐标§5 从力做的功到向量的数量积§6 平面向量数量积的坐标表示§7 向量应用举例阅读材料向量与中学数学第三章三角恒等变形§1 两角和与差的三角函数§2 二倍角的正弦、余弦和正切§3 半角的三角函数§4 三角函数的和差化积与积化和差§5 三角函数的简单应用课题学习摩天轮中的数学问题探究活动升旗中的数学问题必修5全书共三章:数列、解三角形、不等式。
[A 基础达标]1.某工厂总产值月平均增长率为p ,则年平均增长率为( ) A .p B .12p C .(1+p )12D .(1+p )12-1解析:选D.设原有总产值为a ,年平均增长率为r ,则a (1+p )12=a (1+r ),解得r =(1+p )12-1,故选D.2.某种产品计划每年降低成本q %,若三年后的成本是a 元,则现在的成本是( ) A .a 3q % B .a ·(q %)3 C .a (1-q %)3D .a(1-q %)3解析:选D.设现在的成本为x 元,则x (1-q %)3=a ,所以x =a(1-q %)3,故选D.3.某工厂2012年年底制订生产计划,要使工厂的总产值到2020年年底在原有基础上翻两番,则总产值年平均增长率为( ) A .214-1 B .215-1 C .314-1D .315-1解析:选A.设2012年年底总产值为a ,年平均增长率为x ,则a (1+x )8=4a ,得x =214-1,故选A.4.某企业2015年12月份产值是这年1月份产值的p 倍,则该企业2015年度的产值月平均增长率为( ) A.12p B .12p -1 C.11p -1D .11p解析:选C.设2015年1月份产值为a ,则12月份的产值为pa ,假设月平均增长率为r ,则a (1+r )11=pa ,所以r =11p -1.故选C.5.某人为了观看2014世界杯,从2007年起,每年5月10日到银行存入a 元定期储蓄,若年利率为p 且保持不变,并约定每年到期存款均自动转为新的一年定期,到2014年将所有的存款及利息全部取回,则可取回的钱的总数(元)为( ) A .a (1+p )7 B .a (1+p )8 C.ap[(1+p )7-(1+p )] D.ap[(1+p )8-(1+p )]解析:选D.2007年存入的a 元到2014年所得的本息和为a (1+p )7,2008年存入的a 元到2014年所得的本息和为a (1+p )6,依次类推,则2013年存入的a 元到2014年的本息和为a (1+p ),每年所得的本息和构成一个以a (1+p )为首项,1+p 为公比的等比数列,则到2014年取回的总额为a (1+p )+a (1+p )2+…+a (1+p )7=a (1+p )[1-(1+p )7]1-(1+p )=ap [(1+p )8-(1+p )].6.小王每月除去所有日常开支,大约结余a 元.小王决定采用零存整取的方式把余钱积蓄起来,每月初存入银行a 元,存期1年(存12次),到期取出本金和利息.假设一年期零存整取的月利率为r ,每期存款按单利计息.那么,小王存款到期利息为________元. 解析:由题意知,小王存款到期利息为12ar +11ar +10ar +…+2ar +ar =12(12+1)2ar =78ar . 答案:78ar7.某人买了一辆价值10万元的新车,专家预测这种车每年按10%的速度折旧,n 年后这辆车的价值为a n 元,则a n =________,若他打算用满4年时卖掉这辆车,他大约能得到________元.解析:n 年后这辆车的价值构成等比数列{a n },其中,a 1=100 000×(1-10%),q =1-10%,所以a n =100 000×(1-10%)n ,所以a 4=100 000×(1-10%)4=65 610(元). 答案:100 000×(1-10%)n 65 6108.有这样一首诗:“有个学生资性好,一部《孟子》三日了,每日添增一倍多,问君每日读多少?”(注:《孟子》全书约34 685字,“一倍多”指一倍),由此诗知该君第二日读了________字.解析:设第一日读的字数为a ,由“每日添增一倍多”得此数列是以a 为首项,公比为2的等比数列,可求得三日共读的字数为a (1-23)1-2=7a =34 685,解得a =4 955,则2a =9 910,即该君第二日读的字数为9 910. 答案:9 9109.某银行设立了教育助学贷款,其中规定一年期以上贷款月均等额还本付息(利息按月以复利计算).如果贷款10 000元,两年还清,月利率为0.457 5%,那么每月应还多少钱呢? 解:贷款10 000元两年到期时本金与利息之和为:10 000×(1+0.457 5%)24 =10 000×1.004 57524(元). 设每月还x 元,则到期时总共还 x +1.004 575x +…+1.004 57523x =x ·1-1.004 575241-1.004 575.于是x ·1-1.004 575241-1.004 575=10 000×1.004 57524. 所以x ≈440.91(元). 即每月应还440.91元.10.甲、乙两超市同时开业,第一年的全年销售额为a 万元,由于经营方式不同,甲超市前n 年的总销售额为a 2(n 2-n +2)万元,乙超市第n 年的销售额比前一年销售额多a ⎝⎛⎭⎫23n -1万元.(1)求甲、乙两超市第n 年销售额的表达式;(2)若其中某一超市的年销售额不足另一超市的年销售额的50%,则该超市将被另一超市收购,判断哪一超市有可能被收购?如果有这种情况,将会出现在第几年? 解:(1)设甲、乙两超市第n 年的销售额分别为a n ,b n .则有a 1=a ,当n ≥2时, a n =a 2(n 2-n +2)-a2[(n -1)2-(n -1)+2]=(n -1)a ,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n =1,(n -1)a ,n ≥2.b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n -1) =⎣⎡⎦⎤3-2⎝⎛⎭⎫23n -1a (n ∈N +).(2)易知b n <3a ,所以乙超市将被甲超市收购, 由b n <12a n ,得⎣⎡⎦⎤3-2⎝⎛⎭⎫23n -1a <12(n -1)a .所以n +4⎝⎛⎭⎫23n -1>7,所以n ≥7,即第7年乙超市的年销售额不足甲超市的一半,乙超市将被甲超市收购.[B 能力提升]11.某商场今年销售计算机5 000台,如果平均每年的销售量比上一年的销售量增加10%,那么从今年起,大约多少年可以使总销售量达到30 000台?(结果保留到个位)(参考数据:lg 1.1≈0.041,lg 1.6≈0.204)( ) A .3年 B .4年 C .5年D .6年解析:选C.设大约n 年可使总销售量达到30 000台,由题意知:每年销售量构成一个等比数列,首项为a 1=5 000台,公比q =1.1,S n =30 000,所以由30 000=5 000(1-1.1n )1-1.1⇒1.1n=1.6⇒n =lg 1.6lg 1.1≈5,故选C.12.商家通常依据“乐观系数准则”确定商品销售价格,即根据商品的最低销售限价a ,最高销售价b (b >a )以及实数x (0<x <1)确定实际销售价格c =a +x (b -a ).这里,x 被称为乐观系数.经验表明,最佳乐观系数x 恰好使得(c -a )是(b -c )和(b -a )的等比中项.据此可得,最佳乐观系数x 的值等于________.解析:由已知(c -a )是(b -c )和(b -a )的等比中项,即(c -a )2=(b -c )(b -a ),把c =a +x (b -a )代入上式,得x 2(b -a )2=[b -a -x (b -a )](b -a ),即x 2(b -a )2=(1-x )(b -a )2,因为b >a ,b -a ≠0,所以x 2=1-x ,即x 2+x -1=0,解得x =-1±52,因为0<x <1,所以最佳乐观系数x 的值等于 -1+52.答案: -1+5213.祖国大陆允许台湾农民到大陆创业以来,在11个省区设立了海峡两岸农业合作试验区和台湾农民创业园,台湾农民在那里申办个体工商户可以享受“绿色通道”的申请、受理、审批一站式服务,某台商到大陆一创业园投资72万美元建起一座蔬菜加工厂,第一年各种经费12万美元,以后每年增加4万美元,每年销售蔬菜收入50万美元,设f (n )表示前n 年的纯收入.求从第几年开始获取纯利润?(f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额) 解:由题意,知每年的经费是以12为首项,4为公差的等差数列.设纯利润与年数的关系为f (n ),则f (n )=50n -⎣⎡⎦⎤12n +n (n -1)2×4-72=-2n 2+40n -72.获取纯利润就是要求f (n )>0,故有-2n 2+40n -72>0,解得2<n <18. 又n ∈N +,知从第三年开始获利.14.(选做题)某林场为了保护生态环境,制定了植树造林的两个五年计划,第一年植树16a 亩,以后每年植树面积都比上一年增加50%,但从第六年开始,每年植树面积都比上一年减少a 亩.(1)求该林场第六年植树的面积;(2)设前n (1≤n ≤10且n ∈N +)年林场植树的总面积为S n 亩,求S n 的表达式.解:(1)该林场前五年的植树面积分别为16a ,24a ,36a ,54a ,81a .所以该林场第六年植树面积为80a 亩.(2)设第n 年林场植树的面积为a n 亩, 则a n =⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫32n -1×16a ,1≤n ≤5,n ∈N +,(86-n )a ,6≤n ≤10,n ∈N +.所以当1≤n ≤5时,S n =16a +24a +…+⎝⎛⎭⎫32n -1×16a=16a ⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫32n1-32=32a ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫32n-1.当6≤n ≤10时,S n =16a +24a +36a +54a +81a +80a +…+(86-n )a =211a +80a +…+(86-n )a =211a +[80a +(86-n )a ](n -5)2=211a +(166a -na )(n -5)2.所以所求S n 的表达式为S n =⎩⎨⎧⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫32n-1×32a ,1≤n ≤5,n ∈N +,211a +(166a -na )(n -5)2,6≤n ≤10,n ∈N +.。
第一章 §3 第4课时
一、选择题
1.已知数列{an}满足3an +1+an =0,a2=-43,则{an}的前10项和等于( )
A .-6(1-3-10)
B .19(1-310)
C .3(1-3-10)
D .3(1+3-10)
[答案] C
[解析] 本题考查等比数列的定义,前n 项和的求法.
3an +1+an =0
∴an +1an =-13=q
a2=a1·q =-13a1=-43,∴a1=4
∴S10=4 1- -13 10
1+13
=3(1-3-10). 2.设Sn 为等比数列{an}的前n 项和,已知3S3=a4-2,3S2=a3-2,则公比q =( )
A .3
B .4
C .5
D .6
[答案] B
[解析] ∵3S3=a4-2,3S2=a3-2,
∴3S3-3S2=a4-a3,
∴3a3=a4-a3,
∴4a3=a4,
∴a4a3=4,∴q =4.
3.若等比数列{an}满足anan +1=64n ,则公比为( )
A .2
B .4
C .8
D .16
[答案] C
[解析] 本题考查了灵活利用数列的特点来解题的能力.
∵an·an +1=64n ,∴an -1·an =64n -1
∴an·an +1an -1·an =an +1an -1=q2=64n 64n -1
=64 ∴q =8.
4.在各项为正数的等比数列中,若a5-a4=576,a2-a1=9,则a1+a2+a3+a4+a5的值是( )
A .1061
B .1023
C .1024
D .268
[答案] B
[解析] 由题意得a4(q -1)=576,a1(q -1)=9,
∴a4a1=q3=64,∴q =4,∴a1=3,
∴a1+a2+a3+a4+a5=3× 45-1 4-1
=1023. 5.在等比数列{an}中,a1=1,公比|q|≠1,若am =a1a2a3a4a5,则m =( )
A .9
B .10
C .11
D .12
[答案] C
[解析] ∵a1=1,∴am =a1a2a3a4a5=a51q10=q10,
又∵am =a1qm -1=qm -1,
∴qm -1=q10,∴m -1=10,∴m =11.
6.已知等比数列前20项和是21,前30项和是49,则前10项和是( )
A .7
B .9
C .63
D .7或63
[答案] D
[解析] 由S10,S20-S10,S30-S20成等比数列,
∴(S20-S10)2=S10·(S30-S20),
即(21-S10)2=S10(49-21),
∴S10=7或63.
二、填空题
7.已知数列{an}中,an =⎩⎪⎨⎪⎧
2n -1 n 为正奇数 2n -1 n 为正偶数 ,则a9=______________.设数列{an}的前n 项和为Sn ,则S9=______________.
[答案] 256 377
[解析] a9=28=256,
S9=20+22+24+26+28+3+7+11+15=377.
8.在等比数列{an}中,已知对于任意n ∈N +,有a1+a2+…+an =2n -1,则a21+a22+…+a2n =________.
[答案] 13×4n -13
[解析] ∵a1+a2+…+an =2n -1,
∴a1+a2+…+an -1=2n -1-1(n≥2),
两式相减,得an =2n -1-2n -1+1=2n -2n -1=2n -1,
∴a2n =(2n -1)2=22n -2=4n -1,
∴a21+a22+…+a2n =1-4n 1-4
=13×4n -13. 三、解答题
9.(2014·北京文,15)已知{an}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{bn}满足b1=4,b4=20,且{bn -an}为等比数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{bn}的前n 项和.
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d ,由题意得
d =a4-a13=12-33=3.
所以an =a1+(n -1)d =3n(n =1,2,…).
设等比数列{bn -an}的公比为q ,由题意得
q3=b4-a4b1-a1=20-124-3
=8,解得q =2. 所以bn -an =(b1-a1)qn -1=2n -1,
从而bn =3n +2n -1(n =1,2,…).
(2)由(1)知bn =3n +2n -1(n =1,2,…).
数列{3n}的前n 项和为32n(n +1),数列{2n -1}的前n 项和为1×1-2n 1-2
=2n -1. 所以,数列{bn}的前n 项和为32n(n +1)+2n -1.
10.求和Sn =1×2+4×22+7×23+…+(3n -2)×2n.
[解析] ∵Sn =1×2+4×22+7×23+…+[3(n -1)-2]×2n -1+(3n -2)×2n ①
2Sn =1×22+4×23+…+[3(n -1)-2]×2n +(3n -2)×2n +1②
∴①-②得,-Sn =1×2+3×22+3×23+…+3×2n -(3n -2)×2n +1=3(2+22+…+2n)-(3n -
2)×2n +1-4=3(2n +1-2)-(3n -2)×2n +1-4=3×2n +1-6-3n×2n +1+2n +2-4=2n +2+3(1-n)×2n +1-10.∴Sn =3(n -1)×2n +1-2n +2+10
=(3n -5)×2n +1+10.
一、选择题
1.已知等比数列{an}中,公比q =12,且a1+a3+a5+…+a99=60,则a1+a2+a3+…+a100
=( )
A .100
B .90
C .120
D .30
[答案] B [解析] ∵a2+a4+a6+…+a100=a1q +a3q +a5q +…+a99q =q(a1+a3+a5+…+a99)=12
×60=30
∴a1+a2+a3+…+a100=(a1+a3+a5+…+a99)+(a2+a4+a6+…+a100)=60+30=90.
2.数列{an}的前n 项和为Sn ,若a1=1,an +1=3Sn(n≥1),则a6=( )
A .3×44
B .3×44+1
C .45
D .45+1
[答案] A
[解析] 该题考查已知一个数列的前n 项和Sn 与an +1的关系,求通项公式an.注意的问题是用an =Sn -Sn -1时(n≥2)的条件.
an +1=3Sn ①
an =3Sn -1 ②
①-②得an +1-an =3Sn -3Sn -1=3an
即an +1=4an。