2017高考数学数列问题解答方法及技巧
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新高考数学(理)数列03 等差数列(等差数列的和与性质)一、具体目标:等差数列 (1) 理解等差数列的概念.(2) 掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式.(3) 能在具体的问题情境中识别数列的等差关系关系,并能用有关知识解决相应的问题. (4) 了解等差数列与一次函数的关系.等差数列的和与二次函数的关系及最值问题. 二、知识概述: 一)等差数列的有关概念1.定义:等差数列定义:一般地,如果一个数列从第项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母表示.用递推公式表示为或.2.等差数列的通项公式:;()d m n a a m n-+=.说明:等差数列(通常可称为数列)的单调性:为递增数列,为常数列, 为递减数列.3.等差中项的概念:定义:如果,,成等差数列,那么叫做与的等差中项,其中 . ,,成等差数列. 4.等差数列的前和的求和公式:. 5.要注意概念中的“从第2项起”.如果一个数列不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与2d 1(2)n n a a d n --=≥1(1)n n a a d n +-=≥1(1)n a a n d =+-A P d 0>0d =0d <a A b A a b 2a bA +=a Ab ⇔2a bA +=n 11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+【考点讲解】它前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列. 6.注意区分等差数列定义中同一个常数与常数的区别. 二)方法规律:1.等差数列的四种判断方法(1) 定义法:对于数列{}n a ,若d a a n n =-+1()n N ∈*(常数),则数列{}n a 是等差数列; (2) 等差中项:对于数列{}n a ,若212+++=n n n a a a ()n N ∈*,则数列{}n a 是等差数列; (3)通项公式:n a pn q =+(,p q 为常数,n N ∈*)⇔是等差数列;(4)前n 项和公式:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)⇔是等差数列;(5)是等差数列⇔n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列. 2.活用方程思想和化归思想在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为1a 和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解.即等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量1,,,,n n a d n a S ,知其中三个就能求另外两个,即知三求二,多利用方程组的思想,体现了用方程的思想解决问题,注意要弄准它们的值.运用方程的思想解等差数列是常见题型,解决此类问题需要抓住基本量1a 、d ,掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算. 3.特殊设法:三个数成等差数列,一般设为,,a d a a d -+; 四个数成等差数列,一般设为3,,,3a d a d a d a d --++. 这对已知和,求数列各项,运算很方便.4.若判断一个数列既不是等差数列又不是等比数列,只需用123,,a a a 验证即可. 5.等差数列的前n 项和公式:若已知首项1a 和末项n a ,则1()2n n n a a S +=,或等差数列{a n }的首项是1a , 公差是d ,则其前n 项和公式为1(1)2n n n S na d -=+. 三)等差数列的性质: 1.等差数列的性质:(1)在等差数列中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项;1(1)n a a n d =+-11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+{}n a(2)在等差数列中,相隔等距离的项组成的数列是等差数列, 如:,,,,……;,,,,……;(3)在等差数列中,对任意,,,;(4)在等差数列中,若,,,且,则,特殊地,时,则,是的等差中项.(5)等差数列被均匀分段求和后,得到的数列仍是等差数列,即成等差数列.(6)两个等差数列{}n a 与{}n b 的和差的数列{}n n a b ±仍为等差数列. (7)若数列{}n a 是等差数列,则{}n ka 仍为等差数列.2.设数列是等差数列,且公差为,(Ⅰ)若项数为偶数,设共有项,则①-S S nd =奇偶; ②;(Ⅱ)若项数为奇数,设共有项,则①S S -偶奇(中间项);②. 3.(),p q a q a p p q ==≠,则0p q a +=,m n m n S S S mnd +=++.4.如果两个等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是两个原等差数列公差的最小公倍数.5.若与{}n b 为等差数列,且前n 项和分别为n S 与'n S ,则2121'm m m m a S b S --=. 四)方法规律:1. 等差数列的性质是等差数列的定义、通项公式以及前n 项和公式等基础知识的推广与变形,熟练掌握和 灵活应用这些性质可以有效、方便、快捷地解决许多等差数列问题.2.等差数列的性质多与其下标有关,解题需多注意观察,发现其联系,加以应用, 故应用等差数列的性质解答问题的关键是寻找项的序号之间的关系.3.应用等差数列的性质要注意结合其通项公式、前n 项和公式.4.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向、形成解题策略. 五)等差数列的和1. 等差数列的前n 项和公式{}n a 1a 3a 5a 7a 3a 8a 13a 18a {}n a m n N +∈()n m a a n m d =+-n ma a d n m-=-()m n ≠{}n a m n p q N +∈m n p q +=+m n p q a a a a +=+{}n a d 2n 1n n S a S a +=奇偶21n -n a a ==中1S nS n =-奇偶{}n a若已知首项1a 和末项n a ,则1()2n n n a a S +=,或等差数列{a n }的首项是1a ,公差是d ,则其前n 项和公式为1(1)2n n n S na d -=+. 2.等差数列的增减性:0d >时为递增数列,且当10a <时前n 项和n S 有最小值.0d <时为递减数列,且当10a >时前n 项和n S 有最大值.六)求等差数列前n 项和的最值,常用的方法:1.利用等差数列的单调性或性质,求出其正负转折项,便可求得和的最值.当10a >,0d <时,n S 有最大值;10a <,0d >时,n S 有最小值;若已知n a ,则n S 最值时n 的值(n N +∈)则当10a >,0d <,满足100n n a a +≥⎧⎨≤⎩的项数n 使得n S 取最大值,(2)当10a <,0d >时,满足100n n a a +≤⎧⎨≥⎩的项数n 使得n S 取最小值.2.利用等差数列的前n 项和:2n S An Bn =+(,A B 为常数, n N ∈*)为二次函数,通过配方或借助图像,二次函数的性质,转化为二次函数的最值的方法求解;有时利用数列的单调性(0d >,递增;0d <,递减);3. 利用数列中最大项和最小项的求法:求最大项的方法:设为最大项,则有11n n n n a a a a -+≥⎧⎨≥⎩;求最小项的方法:设为最小项,则有11n n nn a a a a -+≤⎧⎨≤⎩.只需将等差数列的前n 项和1,2,3,n =L 依次看成数列{}n S ,利用数列中最大项和最小项的求法即可.4.在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用.1.【2019年高考全国I 卷理数】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 =- n a n a 【真题分析】【解析】由题知,41514430245d S a a a d ⎧=+⨯⨯=⎪⎨⎪=+=⎩,解得132a d =-⎧⎨=⎩,∴25n a n =-,24n S n n =-,故选A . 【答案】A2.【2018年高考全国I 卷理数】设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若3243S S S =+,12a =,则5a =( )A .12-B .10-C .10D .12【解析】设等差数列的公差为d ,根据题中的条件可得3243332224222d d d ⨯⨯⎛⎫⨯+⋅=⨯++⨯+⋅ ⎪⎝⎭, 整理解得3d =-,所以51421210a a d =+=-=-,故选B . 【答案】B3.【2017年高考全国III 卷理数】等差数列{}n a 的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{}n a 前6项的和为( ) A .24-B .3-C .3D .8【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,由a 2,a 3,a 6成等比数列可得2326a a a =,即()()()212115d d d +=++,整理可得220d d +=,又公差不为0,则2d =-,故{}n a 前6项的和为()()()6166166166122422S a d ⨯-⨯-=+=⨯+⨯-=-.故选A . 【答案】A4.【2017年高考浙江卷】已知等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >0”是“S 4 + S 6>2S 5”的 A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【解析】由46511210212(510)S S S a d a d d +-=+-+=,可知当0d >时,有46520S S S +->,即4652S S S +>,反之,若4652S S S +>,则0d >,所以“d >0”是“S 4 + S 6>2S 5”的充要条件,选C .【答案】C5.【2019年高考全国III 卷文数】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若375,13a a ==,则10S =___________. 【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据题意可得317125,613a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩得11,2a d =⎧⎨=⎩101109109101012100.22S a d ⨯⨯∴=+=⨯+⨯= 【答案】1006.【2019年高考全国III 卷理数】记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,12103a a a =≠,,则105S S =___________. 【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,因213a a =,所以113a d a +=,即12a d =,所以105S S =11111091010024542552a d a a a d ⨯+==⨯+. 【答案】47.【2019年高考北京卷理数】设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=−3,S 5=−10,则a 5=__________,S n的最小值为___________.【解析】法一:等差数列{}n a 中,53510S a ==-,得32,a =-又23a =-,所以公差321d a a =-=,5320a a d =+=,由等差数列{}n a 的性质得5n ≤时,0n a ≤,6n ≥时,n a 大于0,所以n S 的最小值为4S 或5S ,即为10-.法二:等差数列{}n a 中,53510S a ==-,得32,a =-又23a =-,所以公差321d a a =-=,5320a a d =+=,可得()()22224n a a n d n n =+-=-+-=-,()()()12818222n n a a n n n S n n +-===-,所以结合题意可知,n S 的最小值为4S 或5S ,即为10-. 【答案】 0,10-.8.【2019年高考江苏卷】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___________.【解析】由题意可得:()()()25811191470989272a a a a d a d a d S a d ⎧+=++++=⎪⎨⨯=+=⎪⎩, 解得:152a d =-⎧⎨=⎩,则8187840282162S a d ⨯=+=-+⨯=. 【答案】169.【2017课标II ,理15】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,33a =,410S =,则11nk kS ==∑ 。
专题五 数列一、题之源:课本基础知识 1.数列的概念(1)定义:按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的.数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做),排在第二位的数称为这个数列的第2项……排在第n 位的数称为这个数列的第n 项.所以,数列的一般形式可以写成,其中a n 是数列的第n 项,叫做数列的通项.常把一般形式的数列简记作{a n }.(2)通项公式:如果数列{a n }的与序号之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.(3)从函数的观点看,数列可以看作是一个定义域为正整数集N *(或它的有限子集{1,2,3,…,n })的函数,当自变量从小到大依次取值时所对应的一列函数值.(4)数列的递推公式:如果已知数列的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.(5)数列的表示方法有通项公式、列表法、图象法、递推公式. 2.数列的分类(1)数列按项数是有限还是无限来分,分为有穷数列、无穷数列.(2)按项的增减规律分为递增数列、递减数列、摆动数列、常数列.递增数列:a n +1a n ;递减数列:a n +1a n ;常数列a n +1 =a n .递增数列与递减数列统称为单调数列. 3.数列前n 项和S n 与a n 的关系已知S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2),4.一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d 表示,即1n n a a -- =d (n ∈N +,且n ≥2)5.等差中项由三个数a ,A ,b 组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,A 叫做a 与b 的等差中项 6.等差数列的通项公式若{a n }是等差数列,则其通项公式a n =()11a n d +-.①{a n }成等差数列⇔a n =pn +q ,点(n ,a n )是直线上一群孤立的点.②单调性:d >0时,{a n }为递增数列;d <0时,{a n }为递减数列;d =0时,{a n }为常数列. 7.等差数列的前n 项和公式 等差数列前n 项和公式S n =()12n n a a + ()112n n na d -=+.其推导方法是倒序相加.8.等差数列的判定方法(1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (2)等差中项法:2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (3)通项公式法:a n =kn +b (k ,b 是常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列; (4)前n 项和公式法:S n =An 2+Bn (A ,B 是常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. 9.等比数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0). 10.等比中项如果在a 与b 中间插入一个数G ,使a ,G ,b 成等比数列,那么G 叫做a 与b 的等比中项,且G 2=ab 或G= 11.等比数列的通项公式(1)若{a n }是等比数列,则通项a n =11n n m m a q a q --= (2)a n =a 1q n-1可变形为a n =Aq n ,点(n ,a n )是曲线 x y Aq =上一群孤立的点.12.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }中,()11,11,11n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩求和公式的推导方法是:,为解题的方便,有时可将求和公式变形为S n =Bq n -B (q ≠1),q ≠0,q ≠1. 13.等比数列的判定方法(1)定义法:a n +1=a n q 且a 1≠0(q 是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (2)通项公式法:a n =cq n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (3)等比中项法:a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列. (4)前n 项和公式法:S n =a 1q -1q n -a 1q -1=Bq n -B ⎝⎛⎭⎫B =a 1q -1是常数,且q ≠0,q ≠1⇔{a n }是等比数列.14.等比数列的性质(1)在等比数列中,若p +q =m +n ,则a p ·a q =a m ·a n ; 若2m =p +q ,则a 2m =a p ·a q (p ,q ,m ,n ∈N *). (2)若{a n },{b n }均为等比数列,且公比为q 1,q 2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{p ·a n }(p ≠0),{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 仍为等比数列且公比为(3)在等比数列中,按序等距离取出若干项,也构成一个等比数列,即a n ,a n +m ,a n +2m …仍为等比数列,公比为(4)等比数列前n 项和为S n (≠0),则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,…构成等比数列,且公比为(5)对于一个确定的等比数列,在通项公式a n =a 1q -中,a n 是n 的函数,这个函数由正比例函数a n=a 1q ·u 和指数函数u =q n (n ∈N *)复合而成. 15.数列求和方法 (1)公式法:(2)分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列. (3)倒序相加:如等差数列前n 项和公式的推导方法.(4)错位相减:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.等比数列{a n }前n 项和公式的推导方法就采用了错位相减法.(5)裂项相消:有时把一个数列的通项公式分成二项差的形式,相加消去中间项,只剩有限项再求和.16..数列应用题常见模型 (1)单利公式利息按单利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = (2)复利公式利息按复利计算,本金为a 元,每期利率为r ,存期为x ,则本利和y = (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 ,总产值y = (4)递推型递推型有a n +1=f (a n )与S n +1=f (S n )两类. 二、题之本:思想方法技巧1.已知数列的前几项,写出数列的通项公式,主要从以下几个方面来考虑: (1)如果符号正负相间,则符号可用(-1)n 或 (-1)n+1来调节.(2)分式形式的数列,分子找通项,分母找通项,要充分借助分子、分母的关系来解决. (3)对于比较复杂的通项公式,要借助于等差数列、等比数列和其他方法来解决.此类问题虽无固定模式,但也有规律可循,主要靠观察(观察规律)、比较(比较已知的数列)、归纳、转化(转化为等差、等比或其他特殊数列)等方法来解决.2.a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2),注意a n =S n -S n -1的条件是n ≥2,还须验证a 1是否符合a n (n ≥2),是则合并,否则写成分段形式. 3.已知递推关系求通项掌握先由a 1和递推关系求出前几项,再归纳、猜想a n 的方法,以及“累加法”“累乘法”等. (1)已知a 1且a n -a n -1=f (n ),可以用“累加法”得: a n =a 1+f (2)+f (3)+…+f (n -1)+f (n ). (2)已知a 1且a na n -1=f (n ),可以用“累乘法”得:a n =a 1·f (2)·f (3)·…·f (n -1)·f (n ). 4.数列的简单性质(1)单调性:若a n +1>a n ,则{a n }为递增数列;若a n +1<a n ,则{a n }为递减数列.(2)周期性:若a n +k =a n (n ∈N *,k 为非零正整数),则{a n }为周期数列,k 为{a n }的一个周期.(3)最大值与最小值:若⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n +1,a n ≥a n -1, 则a n 最大;若⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n +1,a n ≤a n -1, 则a n 最小.5..等差数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,d ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个.6..求等差数列{a n }前n 项的绝对值{|a n |}之和,首先应分清这个数列哪些项是负的,哪些项是非负的,然后再分段求和.7.等差数列前n 项和的最值通常是在正负项分界的位置产生,利用这一性质可求其最值;另一种方法是利用二次函数的性质.8.灵活运用等差数列的性质,如等差中项的性质,可简化运算.9.等差数列{a n }的前n 项和满足:⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,且首项与{a n }的首项相同,公差为{a n }公差的一半.10.数列{a n }是等差数列的充要条件是S n =An 2+Bn (A ,B 是常数,n ∈N *).11.等差数列中的重要性质:()n m a a n m d =+-;若q p n m +=+,则q p n m a a a a +=+;n n n n n S S S S S 232,,--成等差.12.若q p n m a a a a +=+,是否一定有q p n m +=+?(不一定) 13.注意等比数列每一项均不为0,q 也不为0.14.等比数列中,已知五个元素a 1,a n ,n ,q ,S n 中的任意三个,便可求出其余两个. 15.准确理解等比数列的定义及各公式的等价形式,灵活运用等比数列的性质.16.等比数列前n 项和公式成立的条件为q ≠1,而当q =1时,应按常数列求和;在含字母参数的等比数列求和时,应分q =1与q ≠1两种情况进行讨论. 17.等比数列通项公式的求法有: (1)观察法.(2)公式法:①a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2); ②等比数列{a n }的通项公式.(3)构造法:①a n +1=pa n +q ; ②a n +1=pa n +q n ; ③a n +1=pa n +f (n ); ④a n +2=pa n +1+qa n . 18.等差三数为a-d,a,a+d;四数a-3d,a-d,,a+d,a+3d;19.等比三数可设a/q,a,aq ;四个数成等比的错误设法:a/q 3,a/q,aq,aq 3 (为什么?) 20.等比数列中任意一项及公比均不为零.21.在等差数列{a n }⑴),(n m m a n a n m ≠==,则;0=+n m a ⑵)(),(n m S n m m S n S n m n m +-=≠==+, ⑶.0),(=≠=+n m n m S n m S S22.数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项.通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一.23.等差或等比数列的求和直接用公式计算,要注意求和的项数,防止疏漏.24.最好能记忆一些常见数列的求和公式,如正整数列、正奇数列、正偶数列、正整数的平方构成的数列等.25.数列的实际应用题要注意分析题意,将实际问题转化为常用的数列模型.26.数列的综合问题涉及到的数学思想:函数与方程思想(如:求最值或基本量)、转化与化归思想(如:求和或应用)、特殊到一般思想(如:求通项公式)、分类讨论思想(如:等比数列求和,q =1或q ≠1)等. 27.裂项求和基本问题 1.111)1(1+-=+n n n n ;2.)12)(12(1+-n n )121121(21+--=n n3.)13)(23(1+-n n )131231(31+--=n n4.)2(1+n n )211(21+-=n n5.])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n ,6.()()221111n n a n ++=+-,()2111122n a n n n n ⎛⎫=+=+- ⎪++⎝⎭,7.233n nn a -==n n n nn n n 3313)33(1--=--- 28.构造等差(比)数列求通项是是一种常用方法:⑴数列{n a }中1a =1,1+n a =22+n n a a ,求n a .提示:11+n a =n n a a 22+=21+na 1,⑵数列{n a }中1a =1,n s 是{n a }的前n 项和,n a =-2n s 1-n s (n≥2),求n a .提示:n s 1-11-n s =2⑶数列{n a }中1a =1,1+n a =(1+n 1)n a +2n+2,求n a .提示:11++n a n =na n +2 ⑷数列{n a }中1a =1,1+n a =2n a +12+n -1,求n a .提示:1121++-n n a =nn a 21-+1, ⑸数列{n a }中1a =1,n a ≥1,1+n a -n a =121-++n n a a ,求n a .提示:(1+n a -21)2-(n a -21)2=2,⑹ 数列{n a }中1a =2,1+n a =n a +1+n a 41+,求n a 提示:141++n a =n a 41++2 三、题之变:课本典例改编1.原题(人教版第33页习题2.1 A 组第4题)写出下列数列{}n a 的前5项:(1)111,41(1).2n n a a a n -==+>改编 (2006年福建卷)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈求数列{}n a 的通项公式;2.原题(必修5第36页例题)改编1 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),到期取出本和息.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 . 【解析】78ar改编2 某人2003年1月1日到银行存入一年期存款a 元,若按年利率为x,并按复利计算,到2008年1月1日可取回款 . 【解析】5(1)a x +元3.原题(必修5第45页练习第二题)改编 已知数列{}n a 的前项的和为223n s n n =-+,则数列的通项公式为 . 【解析】 2,123,1n n a n n =⎧=⎨->⎩4.原题(必修5第46页习题2.3A 组第六题)改编 设n s 为数列{}n a 的前项和,且3(1)2n n s a =- ()n N +∈,数列{}n b 的通项公式为43n b n =+()n N +∈,求数列{}n a 的通项公式.【解析】 n a =3n;5.原题(必修5第47页习题2.3B 组第4题)改编 求数列1(2)n n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和n s .【解析】111111*********(1)()()()(1)23224235222212n s n n n n =-+-+-++-=+--+++ 6.原题(必修5第58页练习第2题)改编 (4)一个等比数列前项的和为48, 前2项的和为60, 则前3项的和为( ) A.83 B.108 C.75 D.637.原题(必修5第61页习题2.5A 组第3题)改编 如图,作边长为的正三角形的内切圆,在这个圆内作内接正三角形,然后,再作新三角形的内切圆.如此下去,求前个内切圆的面积和.。
2017年浙江省高考数学试卷(真题详细解析)1.已知集合P={x|-1<x<1},Q={x|1<x<2},则P∪Q=(-1,2)。
2.椭圆+1的离心率是1/2.3.几何体的三视图无法确定,无法计算体积。
4.若x、y满足约束条件z=x+2y,则z的取值范围是[4.+∞)。
5.函数f(x)=x^2+ax+b在区间[0,1]上的最大值是M,最小值是m,则M-m与a有关,但与b无关。
6.已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则d>0是S4+S6>2S5的必要不充分条件。
7.函数y=f(x)的图象可能是B。
8.已知随机变量ξi满足P(ξi=1)=pi,P(ξi=0)=1-pi,i=1,2.若0<p1<p2<1,则E(ξ1)<E(ξ2),D(ξ1)<D(ξ2)。
9.正四面体D-ABC,P、Q、R分别为AB、BC、CA上的点,AP=PB=√2,记二面角D-PR-Q,D-PQ-R,D-QR-P的平面角为α、β、γ,则α<β<γ。
10.平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记I1=OI2/OC,I2=OI3/OD,I3=OI1/OA,则I3<I1<I2.二、填空题:11.XXX创立的“割圆术”可以估算圆周率π,理论上能把π的值计算到任意精度,祖冲之继承并发展了“割圆术”,将π的值精确到小数点后七位。
割圆术的第一步是计算单位圆内接正六边形的面积S6,S6=3√3/2.12.已知a、b∈R,(a+bi)2=3+4i(i是虚数单位),则a2+b2=5,ab=2.13.已知多项式(x+1)(x+2)=x2+3x+2,则a4=34,a5=123.14.已知△ABC,AB=AC=4,BC=2,点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是2√3,cos∠BDC=1/2.15.已知向量a、b满足||a||=1,||b||=2,则|a+b|+|a-b|-|a|-|b|的最小值是0,最大值是4.16.从6男2女共8名学生中选出队长1人,副队长1人,普通队员2人组成4人服务队,要求服务队中至少有1名女生,共有56种不同的选法。
高考数学专题——数列(求S n )求s n 的四种方法总结常考题型:共5种大题型(包含倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组转化法、并项求和法。
1、倒序相加法:实质为等差数列求和。
例1、【2019·全国2·文T18】已知{a n }是各项均为正数的等比数列,a 1=2,a 3=2a 2+16. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n .求数列{b n }的前n 项和.【解析】(1)设{a n }的公比为q,由题设得2q 2=4q+16,即q 2-2q-8=0,解得q=-2(舍去)或q=4. 因此{a n }的通项公式为a n =2×4n-1=22n-1.(2)由(1)得b n =(2n-1)log 22=2n-1,因此数列{b n }的前n 项和为1+3+…+2n-1=n 2. 2、错位相减法:实质为等差×等比求和。
错位相减法的万能公式及推导过程:公式:数列c n =(an +b )q n−1,(an +b )为等差数列,q n−1为等比数列。
前n 项和S n =(An +B )q n +C A =a q −1,B =b −Aq −1,C =−B S n =(a +b )+(2a +b )q +(3a +b )q 2+⋯[(n −1)a +b ]q n−2+(an +b )q n−1 ① qS n =(a +b )q +(2a +b )q 2+(3a +b )q 3+⋯[(n −1)a +b ]q n−1+(an +b )q n ② ②-①得:(q −1)s n =−(a +b )−a (q +q 2+⋯q n−1)+(an +b )q n=−(a +b )−a ⋅q(1−q n−1)1−q+(an +b )q n=(an +b −aq−1)q n −(b −aq−1)S n =(aq −1⋅n +b −a q −1q −1)⋅q n −b −aq −1q −1例2、【2020年高考全国Ⅰ卷理数】设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项. (1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.【解析】(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1232,a a a =+ 即21112a a q a q =+.所以220,q q +-= 解得1q =(舍去),2q =-. 故{}n a 的公比为2-.(2)设n S 为{}n na 的前n 项和.由(1)及题设可得,1(2)n n a -=-.所以112(2)(2)n n S n -=+⨯-++⨯-,21222(2)(1)(2)(2)n n n S n n --=-+⨯-++-⨯-+⨯-.可得2131(2)(2)(2)(2)n n n S n -=+-+-++--⨯-1(2)=(2).3n n n ---⨯-所以1(31)(2)99nn n S +-=-. 例3、【2020年高考全国III 卷理数】设数列{a n }满足a 1=3,134n n a a n +=-. (1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .【解析】(1)235,7,a a == 猜想21,n a n =+ 由已知可得 1(23)3[(21)]n n a n a n +-+=-+, 1(21)3[(21)]n n a n a n --+=--,……2153(3)a a -=-.因为13a =,所以2 1.n a n =+(2)由(1)得2(21)2n n n a n =+,所以23325272(21)2n n S n =⨯+⨯+⨯+++⨯. ①从而23412325272(21)2n n S n +=⨯+⨯+⨯+++⨯.②-①② 得23132222222(21)2n n n S n +-=⨯+⨯+⨯++⨯-+⨯,所以1(21)2 2.n n S n +=-+例4、【2020届辽宁省大连市高三双基测试数学】已知数列{}n a 满足:n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公比为2的等比数列,2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差为1的等差数列.(I )求12,a a 的值;(Ⅱ)试求数列{}n a 的前n 项和n S .【解析】(Ⅰ)方法一:n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成公比为2的等比数列 21221a a ∴=⨯ 214a a ∴=又2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成公差为1的等差数列 2121122a a ∴-=,解得1228a a =⎧⎨=⎩方法二:n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成公比为2的等比数列,1112,n n a n a n+∴=1(1)2n n n a a n ++∴=.①又2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭构成公差为1的等差数列, 11122n nn na a ++∴-=② 由①②解得:2nn a n =⋅1228a a =⎧⎨=⎩ (Ⅱ)1122,1n n n a a n -=⋅= 2n n a n ∴=⋅123n n S a a a a =+++⋅⋅⋅+1231222322n n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅ 234121222322n n S n +∴=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅两式作差可得:23122222n n n S n +-=+++⋅⋅⋅+-⋅()1212212n n n n S +-=-⋅--1(1)22n n n S +=⋅---, 1(1)22n n S n +∴=-⋅+.例5、【2020届江西省吉安市高三上学期期末数学】数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,121n n a S +-=.(I )求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若3log n n b a =,数列2221n n b b +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n T ,求证:12nT <.【解析】(I )当1n =时,由11a =,2121a a -=得23a =;当2n ≥时,121n n a S --=,两式相减得()1120n n n n a a S S +----=, 即13n n a a +=(2)n ≥,又2133a a ==, 故13n n a a +=恒成立,则数列{}n a 是公比为3的等比数列,可得13-=n n a . (Ⅱ)由(I )得313log log 31n n n b a n -===-,则22211111(21)(21)22121n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪⋅-⋅+-+⎝⎭,则111111123352121n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111221n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭. 1021n >+ 11112212n ⎛⎫∴-< ⎪+⎝⎭ 故12n T <例6、【2017·天津·理T18】已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)求数列{a 2n b 2n-1}的前n 项和(n ∈N *).【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d,等比数列{b n }的公比为q.由已知b 2+b 3=12,得b 1(q+q 2)=12,而b 1=2,所以q 2+q-6=0.又因为q>0,解得q=2. 所以,b n =2n.由b 3=a 4-2a 1,可得3d-a 1=8.①由S 11=11b 4,可得a 1+5d=16,②联立①②,解得a 1=1,d=3,由此可得a n =3n-2.所以,数列{a n }的通项公式为a n =3n-2,数列{b n }的通项公式为b n =2n.(2)设数列{a 2n b 2n-1}的前n 项和为T n ,由a 2n =6n-2,b 2n-1=2×4n-1,有a 2n b 2n-1=(3n-1)×4n, 故T n =2×4+5×42+8×43+…+(3n-1)×4n,4T n =2×42+5×43+8×44+…+(3n-4)×4n+(3n-1)×4n+1,上述两式相减,得-3T n =2×4+3×42+3×43+…+3×4n-(3n-1)×4n+1=12×(1-4n )1-4-4-(3n-1)×4n+1=-(3n-2)×4n+1-8.得T n =3n -23×4n+1+83. 所以,数列{a 2n b 2n-1}的前n 项和为3n -23×4n+1+83. 例7、【2020·石家庄模拟】设数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =3a n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)由2S n =3a n -1,① 得2S n -1=3a n -1-1(n ≥2),② ①-②,得2a n =3a n -3a n -1, 所以a n a n -1=3(n ≥2),又2S 1=3a 1-1,2S 2=3a 2-1, 所以a 1=1,a 2=3,a 2a 1=3, 所以{a n }是首项为1,公比为3的等比数列, 所以a n =3n -1.(2)由(1)得,b n =n3n -1,所以T n =130+231+332+…+n3n -1,③13T n =131+232+…+n -13n -1+n 3n ,④ ③-④得,23T n =130+131+132+…+13n -1-n 3n =1-13n1-13-n 3n =32-2n +32×3n ,所以T n =94-6n +94×3n . 3、裂项相消法:实质为a n =b n (n+a )形式的求和。
高中数学数列试题的解题方法与技巧分析
数列通常用来解决组合现象,广泛应用于数学实际问题中。
高中数学中,常用数列题
来考察学生对求和公式、等差数列、等比数列规律以及相关技巧的掌握程度。
下面讲解一
下高中数学数列试题的解题方法和技巧分析:
1、确定数列类型:当我们遇到一个数列试题时,首先要弄清楚该序列是等差数列还
是等比数列,因为这两种类型的数列的解法是不一样的。
在观察数列时要注意每项与它的
相邻项的差值是否相等,即等差数列;在观察数列时要注意每项与它的相邻项的比值是否
相等,即等比数列。
2、推导公式:既然确定了数列的类型,接下来就要推导出该类型数列的通项公式。
如果是等差数列,就要找出头项、公差和项数之间的关系;如果是等比数列,就要找出头项、公比和项数之间的关系。
3、求出指定项:当推出了相应数列的通项公式后,就可以求出指定项的值了。
如果
是等差数列,就要通过位移法;如果是等比数列,就可以通过乘幂法求出指定项的值。
4、计算总和:如果试题要求求解数列的总和,这时要用到求和公式。
对于等差数列,有Sn=n(a1+an)/2;对于等比数列,有Sn=a1(1-q^n)/(1-q)。
需要特别注意的是,求和公
式在求解数列总和时只有在数列的末项为无穷项时才能使用,否则就要使用暴力求和的方法。
以上就是高中数学数列试题的解题方法和技巧分析,熟练掌握这些方法和技巧,可以
让我们在数学考试中更加容易把握试题,轻松拿下高分。
2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4 4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.85.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.357.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.168.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+29.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C210.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.1011.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z 12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= .14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 .15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.[选修4-4,坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为,(θ为参数),直线l的参数方程为,(t为参数).(1)若a=﹣1,求C与l的交点坐标;(2)若C上的点到l距离的最大值为,求a.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=﹣x2+ax+4,g(x)=|x+1|+|x﹣1|.(1)当a=1时,求不等式f(x)≥g(x)的解集;(2)若不等式f(x)≥g(x)的解集包含[﹣1,1],求a的取值范围.2017年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知集合A={x|x<1},B={x|3x<1},则( )A.A∩B={x|x<0}B.A∪B=R C.A∪B={x|x>1}D.A∩B=∅【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;37:集合思想;4O:定义法;5J:集合.【分析】先分别求出集合A和B,再求出A∩B和A∪B,由此能求出结果.【解答】解:∵集合A={x|x<1},B={x|3x<1}={x|x<0},∴A∩B={x|x<0},故A正确,D错误;A∪B={x|x<1},故B和C都错误.故选:A.【点评】本题考查交集和并集求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意交集、并集定义的合理运用.2.(5分)如图,正方形ABCD内的图形来自中国古代的太极图.正方形内切圆中的黑色部分和白色部分关于正方形的中心成中心对称.在正方形内随机取一点,则此点取自黑色部分的概率是( )A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】35:转化思想;4O:定义法;5I:概率与统计.【分析】根据图象的对称性求出黑色图形的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.【解答】解:根据图象的对称性知,黑色部分为圆面积的一半,设圆的半径为1,则正方形的边长为2,则黑色部分的面积S=,则对应概率P==,故选:B.【点评】本题主要考查几何概型的概率计算,根据对称性求出黑色阴影部分的面积是解决本题的关键.3.(5分)设有下面四个命题p1:若复数z满足∈R,则z∈R;p2:若复数z满足z2∈R,则z∈R;p 3:若复数z1,z2满足z1z2∈R,则z1=;p4:若复数z∈R,则∈R.其中的真命题为( )A.p1,p3B.p1,p4C.p2,p3D.p2,p4【考点】2K:命题的真假判断与应用;A1:虚数单位i、复数;A5:复数的运算.【专题】2A:探究型;5L:简易逻辑;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的分类,有复数性质,逐一分析给定四个命题的真假,可得答案.【解答】解:若复数z满足∈R,则z∈R,故命题p1为真命题;p2:复数z=i满足z2=﹣1∈R,则z∉R,故命题p2为假命题;p 3:若复数z1=i,z2=2i满足z1z2∈R,但z1≠,故命题p3为假命题;p4:若复数z∈R,则=z∈R,故命题p4为真命题.故选:B.【点评】本题以命题的真假判断与应用为载体,考查了复数的运算,复数的分类,复数的运算性质,难度不大,属于基础题.4.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为( )A.1B.2C.4D.8【考点】84:等差数列的通项公式;85:等差数列的前n项和.【专题】11:计算题;34:方程思想;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列公式的求法及应用,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.5.(5分)函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,且为奇函数.若f(1)=﹣1,则满足﹣1≤f(x﹣2)≤1的x的取值范围是( )A.[﹣2,2]B.[﹣1,1]C.[0,4]D.[1,3]【考点】3P:抽象函数及其应用.【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】由已知中函数的单调性及奇偶性,可将不等式﹣1≤f(x﹣2)≤1化为﹣1≤x﹣2≤1,解得答案.【解答】解:∵函数f(x)为奇函数.若f(1)=﹣1,则f(﹣1)=1,又∵函数f(x)在(﹣∞,+∞)单调递减,﹣1≤f(x﹣2)≤1,∴f(1)≤f(x﹣2)≤f(﹣1),∴﹣1≤x﹣2≤1,解得:x∈[1,3],故选:D.【点评】本题考查的知识点是抽象函数及其应用,函数的单调性,函数的奇偶性,难度中档.6.(5分)(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为( )A.15B.20C.30D.35【考点】DA:二项式定理.【专题】35:转化思想;4R:转化法.【分析】直接利用二项式定理的通项公式求解即可.【解答】解:(1+)(1+x)6展开式中:若(1+)=(1+x﹣2)提供常数项1,则(1+x)6提供含有x2的项,可得展开式中x2的系数:若(1+)提供x﹣2项,则(1+x)6提供含有x4的项,可得展开式中x2的系数:由(1+x)6通项公式可得.可知r=2时,可得展开式中x2的系数为.可知r=4时,可得展开式中x2的系数为.(1+)(1+x)6展开式中x2的系数为:15+15=30.故选:C.【点评】本题主要考查二项式定理的知识点,通项公式的灵活运用.属于基础题.7.(5分)某多面体的三视图如图所示,其中正视图和左视图都由正方形和等腰直角三角形组成,正方形的边长为2,俯视图为等腰直角三角形,该多面体的各个面中有若干个是梯形,这些梯形的面积之和为( )A.10B.12C.14D.16【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;31:数形结合;44:数形结合法;5Q:立体几何.【分析】由三视图可得直观图,由图形可知该立体图中只有两个相同的梯形的面,根据梯形的面积公式计算即可【解答】解:由三视图可画出直观图,该立体图中只有两个相同的梯形的面,S梯形=×2×(2+4)=6,∴这些梯形的面积之和为6×2=12,故选:B.【点评】本题考查了体积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 8.(5分)如图程序框图是为了求出满足3n﹣2n>1000的最小偶数n,那么在和两个空白框中,可以分别填入( )A.A>1000和n=n+1B.A>1000和n=n+2C.A≤1000和n=n+1D.A≤1000和n=n+2【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;38:对应思想;49:综合法;5K:算法和程序框图.【分析】通过要求A>1000时输出且框图中在“否”时输出确定“”内不能输入“A>1000”,进而通过偶数的特征确定n=n+2.【解答】解:因为要求A>1000时输出,且框图中在“否”时输出,所以“”内不能输入“A>1000”,又要求n为偶数,且n的初始值为0,所以“”中n依次加2可保证其为偶数,所以D选项满足要求,故选:D.【点评】本题考查程序框图,属于基础题,意在让大部分考生得分.9.(5分)已知曲线C1:y=cosx,C2:y=sin(2x+),则下面结论正确的是( )A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】11:计算题;35:转化思想;57:三角函数的图像与性质.【分析】利用三角函数的伸缩变换以及平移变换转化求解即可.【解答】解:把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=cos2x图象,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到函数y=cos2(x+)=cos(2x+)=sin(2x+)的图象,即曲线C2,故选:D.【点评】本题考查三角函数的图象变换,诱导公式的应用,考查计算能力.10.(5分)已知F为抛物线C:y2=4x的焦点,过F作两条互相垂直的直线l1,l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,则|AB|+|DE|的最小值为( )A.16B.14C.12D.10【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题;34:方程思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】方法一:根据题意可判断当A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,|AB|+|DE|最小,根据弦长公式计算即可.方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,利用焦点弦的弦长公式分别表示出|AB|,|DE|,整理求得答案【解答】解:如图,l1⊥l2,直线l1与C交于A、B两点,直线l2与C交于D、E两点,要使|AB|+|DE|最小,则A与D,B,E关于x轴对称,即直线DE的斜率为1,又直线l2过点(1,0),则直线l2的方程为y=x﹣1,联立方程组,则y2﹣4y﹣4=0,∴y1+y2=4,y1y2=﹣4,∴|DE|=•|y1﹣y2|=×=8,∴|AB|+|DE|的最小值为2|DE|=16,方法二:设直线l1的倾斜角为θ,则l2的倾斜角为+θ,根据焦点弦长公式可得|AB|==|DE|===∴|AB|+|DE|=+==,∵0<sin22θ≤1,∴当θ=45°时,|AB|+|DE|的最小,最小为16,故选:A.【点评】本题考查了抛物线的简单性质以及直线和抛物线的位置关系,弦长公式,对于过焦点的弦,能熟练掌握相关的结论,解决问题事半功倍属于中档题. 11.(5分)设x、y、z为正数,且2x=3y=5z,则( )A.2x<3y<5z B.5z<2x<3y C.3y<5z<2x D.3y<2x<5z【考点】72:不等式比较大小.【专题】35:转化思想;51:函数的性质及应用;59:不等式的解法及应用.【分析】x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.可得3y=,2x=,5z=.根据==,>=.即可得出大小关系.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.可得x=,y=,z=.==>1,可得2x>3y,同理可得5z>2x.【解答】解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴3y=,2x=,5z=.∵==,>=.∴>lg>>0.∴3y<2x<5z.另解:x、y、z为正数,令2x=3y=5z=k>1.lgk>0.则x=,y=,z=.∴==>1,可得2x>3y,==>1.可得5z>2x.综上可得:5z>2x>3y.解法三:对k取特殊值,也可以比较出大小关系.故选:D.【点评】本题考查了对数函数的单调性、换底公式、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35:转化思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n+1﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选:A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|= 2 .【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】31:数形结合;4O:定义法;5A:平面向量及应用.【分析】根据平面向量的数量积求出模长即可.【解答】解:【解法一】向量,的夹角为60°,且||=2,||=1,∴=+4•+4=22+4×2×1×cos60°+4×12=12,∴|+2|=2.【解法二】根据题意画出图形,如图所示;结合图形=+=+2;在△OAC中,由余弦定理得||==2,即|+2|=2.故答案为:2.【点评】本题考查了平面向量的数量积的应用问题,解题时应利用数量积求出模长,是基础题.14.(5分)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为 ﹣5 .【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;31:数形结合;35:转化思想;5T:不等式.【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.15.(5分)已知双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A,以A为圆心,b为半径作圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,则C的离心率为 .【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用已知条件,转化求解A到渐近线的距离,推出a,c的关系,然后求解双曲线的离心率即可.【解答】解:双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的右顶点为A(a,0),以A为圆心,b为半径做圆A,圆A与双曲线C的一条渐近线交于M、N两点.若∠MAN=60°,可得A到渐近线bx+ay=0的距离为:bcos30°=,可得:=,即,可得离心率为:e=.故答案为:.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,点到直线的距离公式以及圆的方程的应用,考查转化思想以及计算能力.16.(5分)如图,圆形纸片的圆心为O,半径为5cm,该纸片上的等边三角形ABC的中心为O.D、E、F为圆O上的点,△DBC,△ECA,△FAB分别是以BC ,CA,AB为底边的等腰三角形.沿虚线剪开后,分别以BC,CA,AB为折痕折起△DBC,△ECA,△FAB,使得D、E、F重合,得到三棱锥.当△ABC的边长变化时,所得三棱锥体积(单位:cm3)的最大值为 4cm3 .【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】法一:由题,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h=,求出S△ABC=3,V==,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,f(x)≤f(2)=80,由此能求出体积最大值.法二:设正三角形的边长为x,则OG=,FG=SG=5﹣,SO=h===,由此能示出三棱锥的体积的最大值.【解答】解法一:由题意,连接OD,交BC于点G,由题意得OD⊥BC,OG=BC,即OG的长度与BC的长度成正比,设OG=x,则BC=2x,DG=5﹣x,三棱锥的高h===,=3,则V===,令f(x)=25x4﹣10x5,x∈(0,),f′(x)=100x3﹣50x4,令f′(x)≥0,即x4﹣2x3≤0,解得x≤2,则f(x)≤f(2)=80,∴V≤=4cm3,∴体积最大值为4cm3.故答案为:4cm3.解法二:如图,设正三角形的边长为x,则OG=,∴FG=SG=5﹣,SO=h===,∴三棱锥的体积V===,令b(x)=5x4﹣,则,令b'(x)=0,则4x3﹣=0,解得x=4,∴(cm3).故答案为:4cm3.【点评】本题考查三棱锥的体积的最大值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系、函数性质、导数等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力,考查数形结合思想、化归与转化思想,是中档题.三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为.(1)求sinBsinC;(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】11:计算题;33:函数思想;4R:转化法;56:三角函数的求值;58:解三角形.【分析】(1)根据三角形面积公式和正弦定理可得答案,(2)根据两角余弦公式可得cosA=,即可求出A=,再根据正弦定理可得bc=8,根据余弦定理即可求出b+c,问题得以解决.【解答】解:(1)由三角形的面积公式可得S△ABC=acsinB=,∴3csinBsinA=2a,由正弦定理可得3sinCsinBsinA=2sinA,∵sinA≠0,∴sinBsinC=;(2)∵6cosBcosC=1,∴cosBcosC=,∴cosBcosC﹣sinBsinC=﹣=﹣,∴cos(B+C)=﹣,∴cosA=,∵0<A<π,∴A=,∵===2R==2,∴sinBsinC=•===,∴bc=8,∵a2=b2+c2﹣2bccosA,∴b2+c2﹣bc=9,∴(b+c)2=9+3cb=9+24=33,∴b+c=∴周长a+b+c=3+.【点评】本题考查了三角形的面积公式和两角和的余弦公式和诱导公式和正弦定理余弦定理,考查了学生的运算能力,属于中档题.18.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,AB∥CD,且∠BAP=∠CDP=90°.(1)证明:平面PAB⊥平面PAD;(2)若PA=PD=AB=DC,∠APD=90°,求二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【考点】LY:平面与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】15:综合题;31:数形结合;41:向量法;5G:空间角.【分析】(1)由已知可得PA⊥AB,PD⊥CD,再由AB∥CD,得AB⊥PD,利用线面垂直的判定可得AB⊥平面PAD,进一步得到平面PAB⊥平面PAD;(2)由已知可得四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,得到AB ⊥AD,则四边形ABCD为矩形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,求出平面PBC的一个法向量,再证明PD⊥平面PAB,得为平面PAB的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值可得二面角A﹣PB﹣C的余弦值.【解答】(1)证明:∵∠BAP=∠CDP=90°,∴PA⊥AB,PD⊥CD,∵AB∥CD,∴AB⊥PD,又∵PA∩PD=P,且PA⊂平面PAD,PD⊂平面PAD,∴AB⊥平面PAD,又AB⊂平面PAB,∴平面PAB⊥平面PAD;(2)解:∵AB∥CD,AB=CD,∴四边形ABCD为平行四边形,由(1)知AB⊥平面PAD,∴AB⊥AD,则四边形ABCD为矩形,在△APD中,由PA=PD,∠APD=90°,可得△PAD为等腰直角三角形,设PA=AB=2a,则AD=.取AD中点O,BC中点E,连接PO、OE,以O为坐标原点,分别以OA、OE、OP所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系,则:D(),B(),P(0,0,),C().,,.设平面PBC的一个法向量为,由,得,取y=1,得.∵AB⊥平面PAD,AD⊂平面PAD,∴AB⊥PD,又PD⊥PA,PA∩AB=A,∴PD⊥平面PAB,则为平面PAB的一个法向量,.∴cos<>==.由图可知,二面角A﹣PB﹣C为钝角,∴二面角A﹣PB﹣C的余弦值为.【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,考查空间想象能力和思维能力,训练了利用空间向量求二面角的平面角,是中档题.19.(12分)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N(μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P(X≥1)及X的数学期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查.(ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性;(ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸:9.9510.129.969.9610.019.929.9810.0410.269.9110.1310.029.2210.0410.059.95经计算得==9.97,s==≈0.212,其中x i为抽取的第i个零件的尺寸,i=1,2, (16)用样本平均数作为μ的估计值,用样本标准差s作为σ的估计值,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(﹣3+3)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣3σ<Z<μ+3σ)=0.9974,0.997416≈0.9592,≈0.09.【考点】CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5I:概率与统计.【分析】(1)通过P(X=0)可求出P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,利用二项分布的期望公式计算可得结论;(2)(ⅰ)由(1)及知落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外为小概率事件可知该监控生产过程方法合理;(ⅱ)通过样本平均数、样本标准差s估计、可知(﹣3+3)=(9.334,10.606),进而需剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,利用公式计算即得结论.【解答】解:(1)由题可知尺寸落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之内的概率为0.9974,则落在(μ﹣3σ,μ+3σ)之外的概率为1﹣0.9974=0.0026,因为P(X=0)=×(1﹣0.9974)0×0.997416≈0.9592,所以P(X≥1)=1﹣P(X=0)=0.0408,又因为X~B(16,0.0026),所以E(X)=16×0.0026=0.0416;(2)(ⅰ)如果生产状态正常,一个零件尺寸在(﹣3+3)之外的概率只有0.0026,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在(﹣3+3)之外的零件的概率只有0.0408,发生的概率很小.因此一旦发生这种状况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.(ⅱ)由=9.97,s≈0.212,得μ的估计值为=9.97,σ的估计值为=0.212,由样本数据可以看出一个零件的尺寸在(﹣3+3)之外,因此需对当天的生产过程进行检查.剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的平均数为(16×9.97﹣9.22)=10.02,因此μ的估计值为10.02.2=16×0.2122+16×9.972≈1591.134,剔除(﹣3+3)之外的数据9.22,剩下的数据的样本方差为(1591.134﹣9.222﹣15×10.022)≈0.008,因此σ的估计值为≈0.09.【点评】本题考查正态分布,考查二项分布,考查方差、标准差,考查概率的计算,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.20.(12分)已知椭圆C:+=1(a>b>0),四点P1(1,1),P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)中恰有三点在椭圆C上.(1)求C的方程;(2)设直线l不经过P2点且与C相交于A,B两点.若直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,证明:l过定点.【考点】K3:椭圆的标准方程;KI:圆锥曲线的综合.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据椭圆的对称性,得到P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,求出a2=4,b2=1,由此能求出椭圆C的方程.(2)当斜率不存在时,不满足;当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),联立,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,由此利用根的判别式、韦达定理、直线方程,结合已知条件能证明直线l过定点(2,﹣1).【解答】解:(1)根据椭圆的对称性,P3(﹣1,),P4(1,)两点必在椭圆C上,又P4的横坐标为1,∴椭圆必不过P1(1,1),∴P2(0,1),P3(﹣1,),P4(1,)三点在椭圆C上.把P2(0,1),P3(﹣1,)代入椭圆C,得:,解得a2=4,b2=1,∴椭圆C的方程为=1.证明:(2)①当斜率不存在时,设l:x=m,A(m,y A),B(m,﹣y A),∵直线P2A与直线P2B的斜率的和为﹣1,∴===﹣1,解得m=2,此时l过椭圆右顶点,不存在两个交点,故不满足.②当斜率存在时,设l:y=kx+t,(t≠1),A(x1,y1),B(x2,y2),联立,整理,得(1+4k2)x2+8ktx+4t2﹣4=0,,x1x2=,则=====﹣1,又t≠1,∴t=﹣2k﹣1,此时△=﹣64k,存在k,使得△>0成立,∴直线l的方程为y=kx﹣2k﹣1,当x=2时,y=﹣1,∴l过定点(2,﹣1).【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查椭圆、直线方程、根的判别式、韦达定理、直线方程位置关系等基础知识,考查推理论证能力、运算求解能力,考查函数与方程思想、化归与转化思想,是中档题.21.(12分)已知函数f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)若f(x)有两个零点,求a的取值范围.【考点】52:函数零点的判定定理;6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4R:转化法;53:导数的综合应用.【分析】(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)由(1)可知:当a>0时才有两个零点,根据函数的单调性求得f(x)最小值,由f(x)min<0,g(a)=alna+a﹣1,a>0,求导,由g(a)min=g(e﹣2)=e﹣2lne﹣2+e﹣2﹣1=﹣﹣1,g(1)=0,即可求得a的取值范围.(1)求导,根据导数与函数单调性的关系,分类讨论,即可求得f(x)单调性;(2)分类讨论,根据函数的单调性及函数零点的判断,分别求得函数的零点,即可求得a的取值范围.【解答】解:(1)由f(x)=ae2x+(a﹣2)e x﹣x,求导f′(x)=2ae2x+(a﹣2)e x﹣1。
2017年高考数学复习之数列模块裂项相消求和法在证明数列前n项和不等式恒成立问题的应用贵州省黎平县第一民族中学吴道政数列是高中代数的重要内容,在高考中占有重要的地位,数列不仅能培养学生的观察、归纳、类比、猜想等合情推理的能力,也能够培养学生的运算、逻辑推理能力.数列考查的类型主要有求数列通项、求数列的前n项和、证明不等式和其它综合。
下面就裂项相消求和法在证明数列前n项和不等式恒成立问题的应用作简单的探究。
1.列项相消求和法的含义:把数列的通项公式拆分成两部分的差,即将被求和的通项化为的形式,使之在求和时产生前后之间几项的前后部分相互抵消的求和方法。
2.规律特征:被求和的数列的通项公式是一个分式,且分母可以因式分解成两个部分的积3.方法策略:(1)裂项的公式其中和是两个关于n的表达式(2)常见的裂项方法:①②③④=⑤⑥若数列是公差为的等差数列,则4.典例探究:例1:型证明数列的前n项和证明:∴ + + + ⋯⋯ + +=1小结:第从1项开始,每一项的后半部分与后一项的前半部分相互抵消,最后剩下第1项的前半部分和最后一项的后半部分例2:型证明数列的前n项和证明:∴ + + + ⋯⋯ + += ⋯⋯=小结:第从1项开始,每一项的后半部分与它后二项的前半部分相互抵消,最后剩下第1项和第2项的前半部分和最后一项和倒数第2项的后半部分例3:型证明数列的前n项和证明:∴ +++⋯⋯ +++= ⋯⋯=小结:第从1项开始,每一项的后半部分与它后三项的前半部分相互抵消,最后剩下第1项和第2项及第3项的前半部分和最后一项和倒数第2项及倒数第3项的后半部分5.拓展提升:例4:求证⋯分析:被求和数列的通项公式为 ,其分母是n 的平方,类似于是两个因式的积的形式,不等式的形式有点像例1的模型。
证明:∴⋯⋯例5:求证⋯分析:被求和数列的通项公式为 ,其分母是n 的平方,类似于是两个因式的积的形式,不等式的形式有点像例2的模型。
2017年高考真题分类汇编(理数):专题4 数列与不等式一、单选题(共13题;共25分)1、(2017·天津)设变量x,y满足约束条件,则目标函数z=x+y的最大值为()A、B、1 C、D、32、(2017•北京卷)若x,y满足,则x+2y的最大值为()A、1B、3C、5D、93、(2017•新课标Ⅰ卷)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A、1B、2C、4D、84、(2017•山东)若a>b>0,且ab=1,则下列不等式成立的是()A、a+ <<log2(a+b))B、<log2(a+b)<a+C、a+ <log2(a+b)<D、log2(a+b))<a+ <5、(2017•山东)已知x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值是()A、0B、2C、5D、66、(2017•浙江)已知等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,则“d>0”是“S4+S6>2S5”的()A、充分不必要条件B、必要不充分条件C、充分必要条件D、既不充分也不必要条件7、(2017•浙江)若x、y满足约束条件,则z=x+2y的取值范围是()A、[0,6]B、[0,4]C、[6,+∞)D、[4,+∞)8、(2017•新课标Ⅰ卷)设x,y满足约束条件,则z=3x﹣2y的最小值为________.9、(2017•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的最小值是()A、﹣15B、﹣9C、1D、910、(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A、1盏B、3盏C、5盏D、9盏11、(2017•新课标Ⅲ)等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的和为()A、﹣24B、﹣3C、3D、812、(2017·天津)已知函数f(x)= ,设a∈R,若关于x的不等式f(x)≥| +a|在R 上恒成立,则a的取值范围是()A、[﹣,2]B、[﹣,]C、[﹣2 ,2]D、[﹣2 ,]13、(2017•新课标Ⅰ卷)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A、440B、330C、220D、110二、填空题(共7题;共7分)14、(2017•新课标Ⅲ)若x,y满足约束条件,则z=3x﹣4y的最小值为________15、(2017•新课标Ⅲ)设等比数列{a n}满足a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,则a4=________16、(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=________.17、(2017•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3= ,S6= ,则a8=________.18、(2017•江苏)某公司一年购买某种货物600吨,每次购买x吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x的值是________.19、(2017•北京卷)若等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=﹣1,a4=b4=8,则=________.20、(2017·天津)若a,b∈R,ab>0,则的最小值为________.三、解答题(共5题;共30分)21、(2017•山东)已知{x n}是各项均为正数的等比数列,且x1+x2=3,x3﹣x2=2.(12分)(Ⅰ)求数列{x n}的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy中,依次连接点P1(x1,1),P2(x2,2)…P n+1(x n+1,n+1)得到折线P1 P2…P n+1,求由该折线与直线y=0,x=x1,x=x n+1所围成的区域的面积T n.22、(2017·天津)已知{a n}为等差数列,前n项和为S n(n∈N+),{b n}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b2n﹣1}的前n项和(n∈N+).23、(2017•浙江)已知数列{x n}满足:x1=1,x n=x n+1+ln(1+x n+1)(n∈N*),证明:当n∈N*时,(Ⅰ)0<x n+1<x n;(Ⅱ)2x n+1﹣x n≤ ;(Ⅲ)≤x n≤ .24、(2017•北京卷)设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大的数.(13分)(1)若a n=n,b n=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{c n}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列.25、(2017•江苏)对于给定的正整数k,若数列{a n}满足:a n﹣k+a n﹣k+1+…+a n﹣1+a n+1+…a n+k﹣1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{a n}是“P(k)数列”.(Ⅰ)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”;(Ⅱ)若数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{a n}是等差数列.答案解析部分一、单选题1、【答案】D【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:变量x,y满足约束条件的可行域如图:目标函数z=x+y结果可行域的A点时,目标函数取得最大值,由可得A(0,3),目标函数z=x+y的最大值为:3.故选:D.【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解即可.2、【答案】D【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:x,y满足的可行域如图:由可行域可知目标函数z=x+2y经过可行域的A时,取得最大值,由,可得A(3,3),目标函数的最大值为:3+2×3=9.故选:D.【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最值即可.3、【答案】C【考点】等差数列的通项公式,等差数列的前n项和【解析】【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.4、【答案】B【考点】不等式比较大小【解析】【解答】解:∵a>b>0,且ab=1,∴可取a=2,b= .则= ,= = ,log2(a+b)= = ∈(1,2),∴<log2(a+b)<a+ .故选:B.【分析】a>b>0,且ab=1,可取a=2,b= .代入计算即可得出大小关系.5、【答案】C【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:画出约束条件表示的平面区域,如图所示;由解得A(﹣3,4),此时直线y=﹣x+ z在y轴上的截距最大,所以目标函数z=x+2y的最大值为z max=﹣3+2×4=5.故选:C.【分析】画出约束条件表示的平面区域,根据图形找出最优解是由解得的点A的坐标,代入目标函数求出最大值.6、【答案】C【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断,等差数列的前n项和【解析】【解答】解:∵S4+S6>2S5,∴4a1+6d+6a1+15d>2(5a1+10d),∴21d>20d,∴d>0,故“d>0”是“S4+S6>2S5”充分必要条件,故选:C【分析】根据等差数列的求和公式和S4+S6>2S5,可以得到d>0,根据充分必要条件的定义即可判断.7、【答案】A【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:x、y满足约束条件,表示的可行域如图:目标函数z=x+2y经过坐标原点时,函数取得最小值,经过A时,目标函数取得最大值,由解得A(0,3),目标函数的直线为:0,最大值为:36目标函数的范围是[0,6].故选:A.【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解即可.8、【答案】-5【考点】简单线性规划【解析】【解答】解:由x,y满足约束条件作出可行域如图,由图可知,目标函数的最优解为A,联立,解得A(﹣1,1).∴z=3x﹣2y的最小值为﹣3×1﹣2×1=﹣5.故答案为:﹣5.【分析】由约束条件作出可行域,由图得到最优解,求出最优解的坐标,数形结合得答案.9、【答案】A【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:x、y满足约束条件的可行域如图:z=2x+y 经过可行域的A时,目标函数取得最小值,由解得A(﹣6,﹣3),则z=2x+y 的最小值是:﹣15.故选:A.【分析】画出约束条件的可行域,利用目标函数的最优解求解目标函数的最小值即可.10、【答案】B【考点】等比数列的前n项和【解析】【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381= =127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a的值.11、【答案】A【考点】等差数列的通项公式,等差数列的前n项和,等比数列【解析】【解答】解:∵等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.a2,a3,a6成等比数列,∴,∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d≠0,解得d=﹣2,∴{a n}前6项的和为= =﹣24.故选:A.【分析】利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出{a n}前6项的和.12、【答案】A【考点】函数恒成立问题,分段函数的应用【解析】【解答】解:当x≤1时,关于x的不等式f(x)≥| +a|在R上恒成立,即为﹣x2+x﹣3≤ +a≤x2﹣x+3,即有﹣x2+ x﹣3≤a≤x2﹣x+3,由y=﹣x2+ x﹣3的对称轴为x= <1,可得x= 处取得最大值﹣;由y=x2﹣x+3的对称轴为x= <1,可得x= 处取得最小值,则﹣≤a≤ ①当x>1时,关于x的不等式f(x)≥| +a|在R上恒成立,即为﹣(x+ )≤ +a≤x+ ,即有﹣(x+ )≤a≤ + ,由y=﹣(x+ )≤﹣2 =﹣2 (当且仅当x= >1)取得最大值﹣2 ;由y= x+ ≥2 =2(当且仅当x=2>1)取得最小值2.则﹣2 ≤a≤2②由①②可得,﹣≤a≤2.故选:A.【分析】讨论当x≤1时,运用绝对值不等式的解法和分离参数,可得﹣x2+ x﹣3≤a≤x2﹣x+3,再由二次函数的最值求法,可得a的范围;讨论当x>1时,同样可得﹣(x+ )≤a≤ + ,再由基本不等式可得最值,可得a的范围,求交集即可得到所求范围.13、【答案】A【考点】数列的求和【解析】【解答】解:设该数列为{a n},设b n= +…+ =2n﹣1,(n∈N+),则= a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n﹣1=2n﹣n ﹣2,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,… ,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n= ,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n= ﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=2,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=17,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N>100,∴该款软件的激活码440.故选A.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别分别即可求得N的值.二、填空题14、【答案】﹣1【考点】二元一次不等式(组)与平面区域,简单线性规划【解析】【解答】解:由z=3x﹣4y,得y= x﹣,作出不等式对应的可行域(阴影部分),平移直线y= x﹣,通过平移可知当直线y= x﹣,经过点B(1,1)时,直线y= x﹣在y轴上的截距最大,此时z取得最小值,将B的坐标代入z=3x﹣4y=3﹣4=﹣1,即目标函数z=3x﹣4y的最小值为﹣1.故答案为:﹣1.【分析】作出不等式组对应的平面区域,结合平移过程,求目标函数z=3x﹣4y的最小值.15、【答案】-8【考点】等比数列的通项公式【解析】【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,∵a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,∴a1(1+q)=﹣1,a1(1﹣q2)=﹣3,解得a1=1,q=﹣2.则a4=(﹣2)3=﹣8.故答案为:﹣8.【分析】设等比数列{a n}的公比为q,由a1+a2=﹣1,a1﹣a3=﹣3,可得:a1(1+q)=﹣1,a1(1﹣q2)=﹣3,解方程组即可得出.16、【答案】【考点】等差数列的前n项和,数列的求和【解析】【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n= ,= ,则=2[1﹣+ +…+ ]=2(1﹣)= .故答案为:.【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.17、【答案】32【考点】等比数列的通项公式,等比数列的前n项和【解析】【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3= ,S6= ,∴= ,= ,解得a1= ,q=2.则a8= =32.故答案为:32.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1,S3= ,S6= ,可得= ,= ,联立解出即可得出.18、【答案】30【考点】基本不等式,基本不等式在最值问题中的应用【解析】【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和= +4x≥4×2× =240(万元).当且仅当x=30时取等号.故答案为:30.【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和= +4x,利用基本不等式的性质即可得出.19、【答案】1【考点】等差数列与等比数列的综合【解析】【解答】解:等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=﹣1,a4=b4=8,设等差数列的公差为d,等比数列的公比为q.可得:8=﹣1+3d,d=3,a2=2;8=﹣q3,解得q=﹣2,∴b2=2.可得=1.故答案为:1.【分析】利用等差数列求出公差,等比数列求出公比,然后求解第二项,即可得到结果.20、【答案】4【考点】基本不等式【解析】【解答】解:a,b∈R,ab>0,∴≥==4ab+ ≥2 =4,当且仅当,即,即a= ,b= 或a=﹣,b=﹣时取“=”;∴上式的最小值为4.故答案为:4.【分析】两次利用基本不等式,即可求出最小值,需要注意不等式等号成立的条件是什么.三、解答题21、【答案】解:(I)设数列{x n}的公比为q,则q>0,由题意得,两式相比得:,解得q=2或q=﹣(舍),∴x1=1,∴x n=2n﹣1.(II)过P1,P2,P3,…,P n向x轴作垂线,垂足为Q1,Q2,Q3,…,Q n,即梯形P n P n+1Q n+1Q n的面积为b n,则b n= =(2n+1)×2n﹣2,∴T n=3×2﹣1+5×20+7×21+…+(2n+1)×2n﹣2,①∴2T n=3×20+5×21+7×22+…+(2n+1)×2n﹣1,②①﹣②得:﹣T n= +(2+22+…+2n﹣1)﹣(2n+1)×2n﹣1= + ﹣(2n+1)×2n﹣1=﹣+(1﹣2n)×2n﹣1.∴T n= .【考点】等比数列的通项公式,等比数列的前n项和【解析】【分析】(I)列方程组求出首项和公比即可得出通项公式;(II)从各点向x轴作垂线,求出梯形的面积的通项公式,利用错位相减法求和即可.22、【答案】解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q+q2﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,b n=2n.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8①.由S11=11b4,可得a1+5d=16②,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得a n=3n﹣2.所以,数列{a n}的通项公式为a n=3n﹣2,数列{b n}的通项公式为b n=2n.(Ⅱ)设数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为T n,由a2n=6n﹣2,b2n﹣1= 4n,有a2n b2n﹣1=(3n﹣1)4n,故T n=2×4+5×42+8×43+…+(3n﹣1)4n,4T n=2×42+5×43+8×44+…+(3n﹣1)4n+1,上述两式相减,得﹣3T n=2×4+3×42+3×43+…+3×4n﹣(3n﹣1)4n+1= =﹣(3n﹣2)4n+1﹣8得T n= .所以,数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为.【考点】数列的求和,数列递推式,等差数列与等比数列的综合【解析】【分析】(Ⅰ)设出公差与公比,利用已知条件求出公差与公比,然后求解{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)化简数列的通项公式,利用错位相减法求解数列的和即可.23、【答案】解:(Ⅰ)用数学归纳法证明:x n>0,当n=1时,x1=1>0,成立,假设当n=k时成立,则x k>0,那么n=k+1时,若x k+1<0,则0<x k=x k+1+ln(1+x k+1)<0,矛盾,故x n+1>0,因此x n>0,(n∈N*)∴x n=x n+1+ln(1+x n+1)>x n+1,因此0<x n+1<x n(n∈N*),(Ⅱ)由x n=x n+1+ln(1+x n+1)得x n x n+1﹣4x n+1+2x n=x n+12﹣2x n+1+(x n+1+2)ln(1+x n+1),记函数f(x)=x2﹣2x+(x+2)ln(1+x),x≥0∴f′(x)= +ln(1+x)>0,∴f(x)在(0,+∞)上单调递增,∴f(x)≥f(0)=0,因此x n+12﹣2x n+1+(x n+1+2)ln(1+x n+1)≥0,故2x n+1﹣x n≤ ;(Ⅲ)∵x n=x n+1+ln(1+x n+1)≤x n+1+x n+1=2x n+1,∴x n≥ ,由≥2x n+1﹣x n得﹣≥2(﹣)>0,∴﹣≥2(﹣)≥…≥2n﹣1(﹣)=2n﹣2,∴x n≤ ,综上所述≤x n≤ .【考点】利用导数研究函数的单调性,数列的函数特性,数列递推式,数列与不等式的综合,数学归纳法【解析】【分析】(Ⅰ)用数学归纳法即可证明,(Ⅱ)构造函数,利用导数判断函数的单调性,把数列问题转化为函数问题,即可证明,(Ⅲ)由≥2x n+1﹣x n得﹣≥2(﹣)>0,继续放缩即可证明24、【答案】(1)解:a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,当n=1时,c1=max{b1﹣a1}=max{0}=0,当n=2时,c2=max{b1﹣2a1,b2﹣2a2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c3=max{b1﹣3a1,b2﹣3a2,b3﹣3a3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2,下面证明:对∀n∈N*,且n≥2,都有c n=b1﹣na1,当n∈N*,且2≤k≤n时,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1),=[(2k﹣1)﹣nk]﹣1+n,=(2k﹣2)﹣n(k﹣1),=(k﹣1)(2﹣n),由k﹣1>0,且2﹣n≤0,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,因此,对∀n∈N*,且n≥2,c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1,∴c2﹣c1=﹣1,∴c n+1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立,∴数列{c n}是等差数列;(2)证明:设数列{a n}和{b n}的公差分别为d1,d2,下面考虑的c n取值,由b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n,考虑其中任意b i﹣a i n,(i∈N*,且1≤i≤n),则b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n,=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),下面分d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论,①若d1=0,则b i﹣a i n═(b1﹣a1n)+(i﹣1)d2,当若d2≤0,则(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)d2≤0,则对于给定的正整数n而言,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;当d1>0,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣1)d2≤0,则对于给定的正整数n而言,c n=b n﹣a n n=b n﹣a1n,此时c n+1﹣c n=d2﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;此时取m=1,则c1,c2,…,是等差数列,命题成立;②若d1>0,则此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为负数的一次函数,故必存在m∈N*,使得n≥m时,﹣d1n+d2<0,则当n≥m时,(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i≤n),因此当n≥m时,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,故数列{c n}从第m项开始为等差数列,命题成立;③若d1<0,此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为正数的一次函数,故必存在s∈N*,使得n≥s时,﹣d1n+d2>0,则当n≥s时,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i≤n),因此,当n≥s时,c n=b n﹣a n n,此时= =﹣a n+ ,=﹣d2n+(d1﹣a1+d2)+ ,令﹣d1=A>0,d1﹣a1+d2=B,b1﹣d2=C,下面证明:=An+B+ 对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,若C≥0,取m=[ +1],[x]表示不大于x的最大整数,当n≥m时,≥An+B≥Am+B=A[ +1]+B>A• +B=M,此时命题成立;若C<0,取m=[ ]+1,当n≥m时,≥An+B+ ≥Am+B+C>A• +B+C ≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种情况,命题得证.【考点】数列的应用,等差关系的确定【解析】【分析】(1.)分别求得a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,代入即可求得c1,c2,c3;由(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,则c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立;(2.)由b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),分类讨论d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论根据等差数列的性质,即可求得使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+ 对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,分类讨论,采用放缩法即可求得因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M.25、【答案】解:(Ⅰ)证明:设等差数列{a n}首项为a1,公差为d,则a n=a1+(n﹣1)d,则a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3,=(a n﹣3+a n+3)+(a n﹣2+a n+2)+(a n﹣1+a n+1),=2a n+2a n+2a n,=2×3a n,∴等差数列{a n}是“P(3)数列”;(Ⅱ)证明:由数列{a n}是“P(2)数列”则a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2=4a n,①数列{a n}是“P(3)数列”a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,②由①可知:a n﹣3+a n﹣2+a n+a n+1=4a n﹣1,③a n﹣1+a n+a n+2+a n+3=4a n+1,④由②﹣(③+④):﹣2a n=6a n﹣4a n﹣1﹣4a n+1,整理得:2a n=a n﹣1+a n+1,∴数列{a n}是等差数列.【考点】等差数列的通项公式,数列的应用,等差关系的确定,等差数列的性质【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可知根据等差数列的性质,a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=(a n﹣3+a n+3)+(a n+a n+2)+(a n﹣1+a n+1)═2×3a n,根据“P(k)数列”的定义,可得数列{a n}是“P(3)数列”;﹣2(Ⅱ)由“P(k)数列”的定义,则a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2=4a n,a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,变形整理即可求得2a n=a n﹣1+a n+1,即可证明数列{a n}是等差数列.。
2017年高考数学考试数列问题解题方法及技巧高考数学考试很多考生都觉得头疼,这是因为大家没有掌握好答题技巧和解题方法,不同类型的数学题要学会不同的应对方法,为此下面为大家带来2017年高考数学考试数列问题解题方法及技巧,希望能够帮助大家轻松应对2017年高考数学考试。
2017高考数学数列问题解答方法及技巧有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。
(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。
(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。
试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。
知识整合1、在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和方法解决数学和实际生活中的有关问题。
2、在解决综合题和探索性问题实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的认识,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提高分析问题和解决问题的能力。
进一步培养学生阅读理解和创新能力,综合运用数学思想方法分析问题与解决问题的能力。
3、培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法。
2017高考数学必考点:摆动数列2017高考数学必考点:摆动数列高考数学想要取得好成绩必须要掌握好数学考点,很多考生在记忆数学考点的时候不够准确,因此在考试答题的时候就会模棱两可,为此下面xx为大家带来2017高考数学必考点【摆动数列】整理,希望大家能够认真掌握这些考点。
摆动数列的定义:从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列叫做摆动数列。
巧用(-1)n求摆动数列的通项:在数列中,我们经常会碰到求形如:1,-1,1,-1,…,或-1,1,-1,1,…,等数列的通项,很显然,我们只要利用(-1)n进行符号的调整,就能很快求出数列的通项公式,我们在其它摇摆数列中也可以巧妙地利用(-1)n求出通项公式。
常数列的定义:各项相等的数列叫做常数列。
构造常数数列巧求数列的通项公式:非零常数列既是公比为1的等比数列也是公差为0的等差数列。
在数列{an}中,若an+1=an,则数列{an}为常数列,其通项公式为an=a1。
在求某些递推数列的通项公式时,若能构造出一个新的常数列,便能简捷地求出通项公式。
递增数列的定义:一般地,一个数列{an},如果从第2项起,高考数学,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列。
递减数列的定义:如果从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列。
单调数列:递增数列和递减数列通称为单调数列.数列的单调性:1.对单调数列的理解:数列是特殊的函数,特殊在于其定义域为正整数集或它的子集.有些数列不存在单调性.有些数列在正整数集上有多个单调情况,有些数列在正整数集上单调性一定;2.单调数列的判定方法:已知数列{an}的通项公式,要讨论这个数列的单调性,即比较an与an+1的大小关系,可以作差比较;也可以作商比较,前提条件是数列各项为正。
2017高考数学必考点【摆动数列】整理xx为大家带来过了,数学考点是我们解题的重要依据,希望大家在记忆数学考点的时候多下功夫。
2017高考数学数列问题解答方法及技巧2017高考数学数列问题解答方法及技巧
有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;
(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。
(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。
(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。
试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。
知识整合
1、在掌握等差数列、等比数列的定义、性质、通项公式、前n 项和公式的基础上,系统掌握解等差数列与等比数列综合题的规律,深化数学思想方法在解题实践中的指导作用,灵活地运用数列知识和
方法解决数学和实际生活中的有关问题。
2、在解决综合题和探索性问题实践中加深对基础知识、基本技能和基本数学思想方法的认识,沟通各类知识的联系,形成更完整的知识网络,提高分析问题和解决问题的能力。
进一步培养学生阅读理解和创新能力,综合运用数学思想方法分析问题与解决问题的能力。
3、培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法。
小编为大家提供的高考数学数列问题解答方法及技巧,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。
精心整理,仅供学习参考。