2014年全国各地高考文科数学试题分类汇编:数列
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专题6 数列1. 【2014高考安徽卷文第12题】如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边22BC =,过点A 作BC 的垂线,垂足为1A ;过点1A 作AC 的垂线,垂足为2A ;过点2A 作1AC 的垂线,垂足为3A ;…,以此类推,设1BA a =,12AA a =,123A A a =,…,567A A a =,则7a =________.2. 【2014高考大纲卷文第8题】设等不数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=( )A. 31B. 32C. 63D. 643. 【2014高考广东卷文第13题】等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则2122232425log log log log log a a a a a ++++= .4. 【2014高考江苏卷第7题】在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若21a =,8642a a a =+,则6a 的值是 .5. 【2014高考江西卷文第13题】在等差数列{}n a 中,71=a ,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8=n 时n S 取最大值,则d 的取值范围_________.6. 【2014高考辽宁卷文第9题】设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则( ) A .0d < B .0d > C .10a d < D .10a d >7. 【2014高考全国2卷文第5题】等差数列{}n a 的公差是2,若248,,a a a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =( )A. (1)n n +B. (1)n n -C.(1)2n n + D. (1)2n n - 8. 【2014高考全国2卷文第16题】数列}{n a 满足2,1181=-=+a a a nn ,则=1a ________.9.【2014高考陕西卷文第8题】原命题为“若12n n n a a a ++<,n N +∈,则{}n a 为递减数列”,关于逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是(A )真,真,真 (B )假,假,真 (C )真,真,假 (D )假,假,假 10. 【2014高考陕西卷文第14题】已知0,1)(≥+=x xxx f ,若++∈==N n x f f x f x f x f n n )),(()(),()(11,则)(2014x f 的表达式为________.11. 【2014高考天津卷卷文第5题】设{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项和,若,,,421S S S 成等比数列,则1a =( )A.2B.-2C.21 D .12- 12. 【2014高考重庆卷文第2题】在等差数列{}n a 中,1352,10a a a =+=,则7a =( ).5A .8B .10C .14D13. 【2014高考安徽卷文第18题】 数列{}n a 满足111,(1)(1),n n a na n a n n n N ++==+++∈(1) 证明:数列{}na n是等差数列;(2) 设3nn b =,求数列{}n b 的前n 项和n S14. 【2014高考北京卷文第15题】已知{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -是等比数列.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.15. 【2014高考大纲卷文第17题】数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n+2=2a n+1-a n +2.(1)设b n =a n+1-a n ,证明{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.16. 【2014高考福建卷文第17题】在等比数列{}n a 中,253,81a a ==.(1)求n a ; (2)设3log nn b a =,求数列{}n b 的前n 项和n S .17. 【2014高考广东卷文第19题】设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n S 满足()223n n S n n S -+--()230n n +=,n N *∈.(1)求1a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有()()()112211111113n n a a a a a a +++<+++L .18. 【2014高考湖北卷文第19题】已知等差数列}{n a 满足:21=a ,且1a 、2a 、5a 成等比数列. (1)求数列}{n a 的通项公式.(2)记n S 为数列}{n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得?80060+>n S n 若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.19. 【2014高考湖南卷文第16题】已知数列{}n a 的前n 项和*∈+=N n nn S n ,22. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()n nan a b n 12-+=,求数列{}n b 的前n 2项和.20. 【2014高考江苏第20题】设数列{}n a 的前n 项和为n S .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m 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)证明:对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“H 数列” {}n b 和{}n c ,使得n n n a b c =+*()n N ∈成立.21. 【2014高考江西文第17题】已知数列{}n a 的前n 项和*∈-=N n nn S n ,232. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)证明:对任意1>n ,都有*∈N m ,使得m n a a a ,,1成等比数列. 22. 【2014高考全国1文第17题】已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
2014年全国高考数学试题分类汇编(数列)1.【2014·全国卷Ⅱ(文5)】等差数列{}n a 的公差为2,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n S =(A ) ()1n n + (B )()1n n - (C )()12n n + (D)()12n n -【答案】A2.【2014·全国大纲卷(理10)】等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于 ( )A .6B .5C .4D .3 【答案】C .3.【2014·全国大纲卷(文8)】设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3,S 4=15,则S 6=( ) A. 31 B. 32 C. 63 D. 64 【答案】C4.【2014·北京卷(理5)】设{}n a 是公比为q 的等比数列,则"1"q >是"{}"n a 为递增数列的( ).A 充分且不必要条件 .B 必要且不充分条件 .C 充分必要条件 .D 既不充分也不必要条件【答案】D5.【2014·天津卷(文5)】设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a =( )(A )2 (B )-2 (C )12 (D )12- 【答案】D .6.【2014·福建卷(理3)】等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =( ).8A .10B .12C .14D【答案】C7.【2014·辽宁卷(文9)】设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则( )A .0d >B .0d <C .10a d >D .10a d <【答案】D8.【2014·陕西卷(理文4)】根据右边框图,对大于2的整数N ,得出数列的通项公式是( ).2n Aa n = .2(1)n B a n =-.2n n C a = 1.2n n D a -=【答案】C9.【2014·重庆卷(理2)】对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列【答案】D10.【2014·重庆卷(文2)】在等差数列{}n a 中,1352,10a a a =+=,则7a =( ).5A .8B .10C .14D【答案】B11.【2014·全国卷Ⅱ(文16)】数列{}n a 满足1+n a =n a -11,2a =2,则1a =_________.【答案】2112.【2014·安徽卷(理12)】数列{}a n 是等差数列,若1a 1+,3a 3+,5a 5+构成公比为q 的等比数列,则q =________. 【答案】1q =。
2014年全国高考试卷数列部分汇编1. (2014安徽理12)数列{}n a 是等差数列,若135135a a a +++,,构成公比为q 的等比数列,则q =________. 【解析】1 设{}n a 的公差为d ,则315131225144a a d a a d +=++++=+++,,由题意可得23(3)a+=15(1)(5)a a ++.∴2111[(1)2(1)](1)[(1)4(1)]a d a a d +++=++++,∴2221111(1)4(1)(1)[2(1)](1)4(1)(1)a d a d a a d ++++++=++++, ∴1d =-,∴3131a a +=+,∴公比31311a qa +==+. 2. (2014安徽文12)如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边22BC =,过点A 作BC 的垂线,垂足为1A ;过点1A 作AC 的垂线,垂足为2A ;过点2A 作1A C 的垂线,垂足为3A ;…,依此类推,设1BA a =,12123567AA a A A a A A a ===,,…,,则7a =______________.【解析】 14由22BC =得112123222212AB a AA a A A a ==Þ==Þ==´=,由此可归纳出{}n a 是以12a =为首项,22为公比的等比数列,因此667121224a a q æö=´=´=ç÷ç÷èø.3. (2014安徽文18)数列{}n a 满足111(1)(1)n n a na n a n n n *+=,=+++,ÎN .⑴证明:数列n a n ìüíýîþ是等差数列;是等差数列;⑵设3nnnb a =×,求数列{}nb 的前n 项和nS .【解析】 ⑴ 由已知可得111n n a a n n +=++,即111n n a a n n+-=-. 所以n a n ìüíýîþ是以111a =为首项,1为公差的等差数列. ⑵ 由⑴得()111na n n n=+-×=,所以2n a n =. 从而3nn b n =×. 1231323333nn S n =×+×+×++×,①()23131323133n nn S n n +=×+×++-×+×.② A 1A 4A 3A 2第(12)题图ABC①-②得12123333n n n S n +-=+++-×()()1131312333132nn nn n n ++×--×-=-×=-..所以()121334nn n S +-×+=.评析 本题考查等差数列定义的应用,错位相减法求数列的前n 项和,解题时利用题⑴提示对递推关系进行变形是关键.4. (2014北京理5)设{}n a 是公比为q 的等比数列,则“1q >”是“{}n a ”为递增数列的(”为递增数列的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件.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.既不充分也不必要条件 【解析】D 对于等比数列{}na ,若1q >,则当10a <时有{}na 为递减数列.故“1q >”不能推出“{}n a 为递增数列”.若{}n a 为递增数列,则{}n a 有可能满足10a <且01q <<,推不出1q >. 综上,“1q >”为“{}n a 为递增数列”的既不充分也不必要条件,即选D .5. (2014北京理12)若等差数列{}n a 满足7890a a a ++> ,7100a a +<,则当n =____时,{}n a 的前n 项和最大.最大.【解析】8 由等差数列的性质,78983a a a a ++=,71089a a a a +=+,于是有80a >,890a a +<,故90a <.故87S S >,98S S <,8S 为{}n a 的前n 项和n S 中的最大值6. (2014北京文15)已知{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -为等比数列.为等比数列.⑴求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;的通项公式; ⑵求数列{}n b 的前n 项和.项和.【解析】 ⑴ 设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得41123333a a d --===所以()()11312n a a n d n n =+-==,,.设等比数列{}n n b a -的公比为q ,由题意得344112012843b a qb a --===--,解得2q =. 所以()11112n n n n b a b a q ---=-=. 从而()13212n n b n n -=+=,, ⑵ 由⑴知()13212n nn b n n -=+=,,.数列{}3n 的前n 项和为()312n n +,数列{}12n -的前n 项和为1212112nn -=--×.所以,数列{}n b 的前n项和为()31212n n n ++-.7. (2014大纲理10)等比数列{}n a 中,4525a a ==,,则数列{}lg n a 的前8项和等于(项和等于() A .6 B .5 C .4 D .3【解析】C8. (2014大纲理18)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知110a =,2a 为整数,且4n S S ≤⑴求{}n a 的通项公式;的通项公式; ⑵设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【解析】 ⑴ 由110a =,2a 为整数知,等差数列{}n a 的公差d 为整数.又4n S S … 故4500a a ,厔于是10301040d d ++≥,≤ 解得10532d --≤≤. 因此3d =-.数列{}n a 的通项公式为133n a n =-.⑵ ()()1111331033103133n b n n n n æö==-ç÷----èø1.于是12n T b b =++…nb 1111111371047103103n n éùæöæöæö=-+-+-ç÷ç÷ç÷êú--èøèøèøëû…+ 111310310n æö=-ç÷-èø()10103n n =-.9. (2014大纲文8)设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23S =,415S =,则6S =( ) A .31 B .32 C .63 D .64 【解析】C 10. (2014大纲文17)数列{}n a 满足12211222n n na a a a a ++===-+,, ⑴设1nn nb a a +=-,证明{}nb 是等差数列;是等差数列;⑵求{}n a 的通项公式.的通项公式.【解析】 ⑴ 由2122n n n a a a ++=-+得2112n n n n a a a a +++-=-+ 即12n n b b +=+又1211b a a =-=所以{}n b 是首项为1,公差为2的等差数列. ⑵ 由⑴得12(-1)n b n =+ 即+121n n a a n -=- 于是111()(21)nnk k k k aa k +==-=-åå所以211n a a n +-=,即211n a n a +=+.又11a =,所以{}n a 的通项公式为222n a n n =-+.11. (2014福建理3)等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若13212a S ==,,则6a =( ) A .8B .10C .12D .14【解析】C12. (2014福建文17)在等比数列{}n a 中,25381a a ==,.⑴求n a ;⑵设3log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和n S .【解析】 本小题主要考查等差数列、等比数列等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.⑴ 设{}n a 公比为q ,依题意得141381a q a q =ìïí=ïî,, 解得113a q =ìí=î,.因此,13nn a -=.⑵ 因为3log 1n n b a n ==-,所以数列{}n b 的前n 项和21()=22n nn b b n n S +-=.13. (2014广东理13)若等比数列{}n a 的各项均为正数,且510119122e a a a a +=,则1220l n l n l n a a a +++=__________.【解析】50. 由等比数列性质可知,51202193189121011e a a a a a a a a a a =====,可求得1220120219912l n l n l n l n l n l n l n 10550a a a a a a a a a a a +++=++++=´=. 14. (2014广东理19) 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21234n n S na n n +=--,*n ÎN ,且315S =.⑴求1a ,2a ,3a 的值;的值;⑵求数列{}n a 的通项公式.的通项公式.【解析】 ⑴ 取2n =得到23420S a =-,又233315S S a a =-=-,于是3342015a a -=-,得37a =取1n =得到11227a S a ==-,又1322158a a a a =--=-, 于是22212785,3a a a a -=-Þ==;⑵ 猜测21na n =+,用归纳法证明:1°1n =时,显然成立;2°假设n k =时,成立,即21k a k =+;3°由22111(1)23432234232k k k k k k S ka k k k ka k k a k +++-=--Þ+×=--Þ=+; 故结论成立,即21n a n =+.15. (2014广东文13)等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则2122232425l og l o g l o g l o g l o g a a a a a ++++=_____.【解析】5. 16. (2014广东文19)设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且n S 满足满足222(3)3()0n n S n n S n n n *-+--+=ÎN ,.⑴求1a 的值;的值;⑵求数列{}n a 的通项公式;的通项公式;⑶证明:对一切正整数n ,有()()()112211111113nna a a a a a+++<+++. 【解析】 ⑴ ∵()()222330n n S n n S n n -+--+=,∴令1n =,得21160a a +-=,解得12a =得13a =-. 又0na >,∴12a =.⑵ 由()()222330n n S n n S n n -+--+=,得()()230n n S n n S éù-++=ëû, 又0n a >,所以30n S +≠,所以2n S n n =+,所以当2n ≥时,()221112n n n a S S n n n n n -éù=-=+--+-=ëû,又由⑴知,12a =,符合上式.所以2n a n =.⑶ 由⑵知,()()111221n n a a n n =++, 所以()()()1122111111n n a a a a a a ++++++… ()1112345221n n =+++´´+…()()11112335572121n n <++++´´´-+…111111116235572121n n éùæöæöæö<+-+-++-ç÷ç÷ç÷êú-+èøèøèøëû… 111162321n æö=+-ç÷+èø11116233<+´=17. (2014湖北理18文19)已知等差数列{}n a 满足:12a =,且125a a a ,,成等比数列.成等比数列.⑴求数列{}n a 的通项公式.的通项公式.⑵记n S 为数列{}n a 的前n 项和,是否存在正整数n ,使得60800n S n >+?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.小值;若不存在,说明理由.【解析】 ⑴ 设数列{}n a 的公差为d ,依题意,2224d d ++,,成等比数列,故有 2(2)2(24)d d +=+,化简得240d d -=,解得0d =或4d =.当0d =时,2na =;当4d =时,2(1)442n a n n =+-×=-,从而得数列{}n a 的通项公式为2n a =或42n a n =-. ⑵ 当2na =时,2nS n =.显然260800n n +<,此时不存在正整数n ,使得60800n S n >+成立.当42na n =-时,[]22(42)22n n n S n +-==.令2260800n n >+,即2304000n n -->,解得40n >或10n <-(舍去),此时存在正整数n ,使得60nS n >+800成立,n 的最小值为41.综上,当2na =时,不存在满足题意的n ;当42na n =-时,存在满足题意的n ,其最小值为41.18. (2014湖南理20)已知数列{}n a 满足111||n n n a a a p +=-=,,*n ÎN .⑴若{}n a 是递增数列,且1a ,22a ,33a 成等差数列,求p 的值;的值;⑵若12p =,且{}21n a -是递增数列,{}2n a 是递减数列,求数列{}n a 的通项公式.的通项公式. 【解析】 ⑴ 因为数列{}n a 为递增数列,所以10n n a a +-≥,则11n nn n n n a a p a a p ++-=Þ-=,分别令12n =,可得22132a a p a a p -=-=,22311a p a p p Þ=+=++,, 因为12323a a a ,,成等差数列, 所以21343a a a =+()()224113130p p p p p Þ+=+++Þ-=13p Þ=或0, 当0p =时,数列n a 为常数数列不符合数列{}n a 是递增数列,所以13p =.⑵ 由题可得122122212121111222n n n n n n n n n a a a a a a +-++-+-=Þ-=-=,, 因为{}21n a -是递增数列且{}2n a 是递减数列,所以2121n n a a +->且222n n a a +<,则有22222122212121n nn n n n n n a a a a a a a a +-++-+-<-ìÞ->-í<î, 又因为2212112n n n a a ---=22212112n n n a a +++>-=,所以2210n n a a -->,即2212112n n n a a ---=, 同理可得2322212n n n n a a a a +++->-且2322212n n n n a a a a +++-<-,所以212212n nn a a +-=-,则当2n m =()*m ÎN 时,21324322123211111,2222m m m a a a a a a a a ---=-=--=-=,,,,这21m -个等式相加可得2113212422111111222222m m m a a --æöæö-=+++-+++ç÷ç÷èøèø212222111111111224224113321144m m m ----×-×=-=+×--22141332m m a -Þ=+×. 当21n m =+时,2132432122321111,2222m m m a a a a a a a a +-=-=--=-=-,,,,这2m 个等式相加可得2111321242111111222222m m m a a +-æöæö-=+++-+++ç÷ç÷èøèø2122211111111224224113321144m m m--×-×=-=-×-- 21241332m m a +=-×,当0m =时,11a =符合,故212241332m m a --=-×综上()1141332nn n a --=+×. 19. (2014湖南文16)已知数列{}n a 的前n 项和22n n n S n *+=ÎN ,.⑴求数列{}n a 的通项公式;的通项公式;⑵设()21nna n nb a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和.项和.【解析】 ⑴ 当1n =时,111a S ==;当2n ≥时,()()2211122n n n n n n n aS Sn--+-+=-=-=. 故数列{}n a 的通项公式为n a n =. ⑵ 由⑴知,()21nn nb n =+-,记数列{}n b 的前2n 项和为2nT ,则()()122222212342nn T n =++++-+-+-+.记122222nA =+++,12342B n =-+-+-+,则()2212122212nn A +-==--,()()()1234212B n n n=-++-+++--+=éùëû. 故数列{}n b 的前2n 项和21222n n T A B n +=+=+-.20. (2014江苏理7)在各项均为正数的等比数列{}n a 中,若21a =,8642a a a =+,则6a 的值为_____.【解析】 4设公比为q (0)q >,则由8642a a a =+得266622a a q a q =+,解得22q =,故4624a a q ==21. (2014江苏理20)设数列{}n a 的前n 项和为nS .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得n m S a =,则称{}n a 是“H 数列”. ⑴若数列{}n a 的前n 项和*2()n nS n =ÎN ,证明:{}n a 是“H 数列”; ⑵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;的值;⑶证明:对任意的等差数列{}n a ,总存在两个“H 数列”{}n b 和{}nc ,使得n n n a b c =+成立.成立.【解析】 ⑴ 当2n ≥时,111222n n n nnn a S S ---=-=-=当1n =时,112a S ==∴1n =时,11S a =,当2n ³时,1n n S a += ∴{}n a 是“H 数列”⑵1(1)(1)22n n n n n S na d n d --=+=+ 对*n "ÎN ,*m $ÎN 使n m S a =,即(1)1(1)2n n dn m d -+=+-取2n =得1(1)d m d +=-,12md =+∵0d <,∴2m <,又*m ÎN ,∴1m =,∴1d =- ⑶ 设{}na 的公差为d令111(1)(2)n b a n a n a =--=-,对*n "ÎN ,11n n b b a +-=-1(1)()n c n a d =-+,对*n "ÎN ,11n n c c a d +-=+则1(1)n n n b c a n d a +=+-=,且{}n b 、{}n c 为等差数列{}n b 的前n 项和11(1)()2n n n T na a -=+-,令1(2)n T m a =-,则(3)22n n m -=+ 当1n =时1m =;当2n =时1m = 当3n ≥时,由于n 与3n -奇偶性不同,即(3)n n -非负偶数,*m ÎN 因此对n ",都可找到*m ÎN ,使n m T b =成立,即{}n b 为H 数列 {}n c 的前n 项和1(1)()2n n n R a d -=+,令1(1)()m n c m a d R =-+=,则(1)12n n m -=+ ∵对*n "ÎN ,(1)n n -是非负偶数,∴*m ÎN即对*n "ÎN ,都可找到*m ÎN ,使得n m R c =成立,即{}n c 为H 数列因此命题得证22. (2014江西理17)已知首项都是1的两个数列{}n a ,{}n b *0n b n ¹ÎN ,,满足11120n n n n n n a b a b b b +++-+=.⑴令n n na cb =,求数列{}nc 的通项公式;的通项公式;⑵若13n n b -=,求数列{}n a 的前n 项和n S .【解析】 ⑴ 因为()*111200n n n n n n n a ba b b b b n +++-+=¹ÎN ,, 所以112n n n na ab b ++-=,即12n nc c +-= 所以数列{}n c 是以1为首项,2为公差的等差数列. 故21nc n =-.⑵ 由13n nb -=知()1213n n n n a c b n -==-,于是数列{}n a 的前n 项和()0121133353213n n S n -=×+×+×++-×…. ()()12131333233213n n n S n n -=×+×+-×+-×…+. 相减得()()()1212123332132223n n nn S n n --=+×++--×=---…+, 所以()131nn S n =-+.23. (2014江西文13)在等差数列{}n a 中,17a =,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8n =时n S 取最大值,取最大值,则则d 的取值范围_________. 【解析】 718æö--ç÷èø, 24. (2014江西文17) 已知数列{}n a 的前n 项和232n n nS n *-=ÎN ,. ⑴求数列{}n a 的通项公式;的通项公式;⑵证明:对任意1n >,都有m *ÎN ,使得1n m a a a ,,成等比数列.成等比数列.【解析】 ⑴ 由232n n nS -=得111a S ==,当2n ≥时,132n n n a S S n -=-=-.所以数列{}na 的通项公式为32na n =-.⑵ 要使1n m a a a ,,成等比数列,只需要21n m a a a =×,即()()232132n m-=×-,即2342m n n =-+,而因此时m *ÎN ,且m n >,所以对任意的1n >,都存在m *ÎN ,使得1n m a a a ,,成等比数列.25. (2014辽宁理8文9) 设等差数列{}n a 的公差为d .若数列{}12n a a 为递减数列,则()为递减数列,则()A .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >【解析】C 26. (2014山东理19)已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且124S S S ,,成等比数列.⑴求数列{}n a 的通项公式;的通项公式;⑵令114(1)n n n n n b a a -+=-,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【解析】 ⑴ 1121412S S 246d a a d S a d ===+=+,,,124S S S ,,成等比数列,2214S S S \=解得1121n a a n =\=-,⑵111411(1)(1)()2121n n n n n n b a a n n --+=-=-+-+ 当n 为偶数时,111111111(1)()()()()3355723212121nT n n n n =+-+++-++-+---+1212121n nT n n \=-=++ 当n 为奇数时,111111111(1)()()()()3355723212121n T n n n n =+-+++--+++---+12212121n n T n n +\=+=++2212221n n n n T n n n ìïï+\=í+ï+î,为偶数,为奇数27. (2014山东文19)在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,2a 是1a 与4a 的等比中项.的等比中项.⑴求数列{}na 的通项公式;的通项公式;⑵设(1)2n n n b a +=,记1234(1)n n n T b b b b b =-+-+-+-…,求n T .【解析】 ⑴ 由题意知{}n a 为等差数列,设1(1)n a a n d =+-,2a 为1a 与4a 的等比中项2214a a a \=´且()()2111103a a d a a d ¹Þ+=+,2d =解得:12a =()2122n a n n \=+-´=.⑵ 由⑴知:2n a n =,∴()()121n n n b a n n +==+①当n 为偶数时:()()()()()()()()()()2122334+1213435+11224262+22246+222222n T n n n n n n n nn n n=-´+´-´++=´-++-++--++éùëû=´+´+´+´=´++++×+=´=②当n 为奇数时:()()()()()()()()()()()()()21223341213435+(1)21224262+(1)212246+111212122122n T n n n n n n n n n n n n n n n n n n n =-´+´-´+-+=´-++-++---+-+éùëû=´+´+´+-´-+=´+++--+-+-×++=´-+=-综上:2221222n n n n T n n n ì++-ïï=í+ïïî为为数,奇数,偶.28. (2014陕西文8) 原命题为“若12n n n a aa ++<,+n N ∈”,则{}n a 为递减数列,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( ) A .真,真,真.真,真,真 B .假,假,真.假,假,真 C .真,真,假.真,真,假 D .假,假,假.假,假,假【解析】A 29. (2014上海理23)已知数列{}n a 满足1133n n n a a a +≤≤,*n ÎN ,11a =。
1.【2014年湖南卷(理20)】 已知数列}{n a 满足11=a ,n n n p a a =-+||1,*N n ∈.(1)若}{n a 是递增数列,且1a ,22a ,33a 成等差数列,求p 的值;(2)若21=p ,且}{12-n a 是递增数列,是}{2n a 递减数列,求数列}{n a 的通项公式.2.【2014年全国大纲卷(18)】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知110a =,2a 为整数,且4n S S ≤.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .3.【2014年山东卷(理19)】已知等差数列}{n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且1S ,2S ,4S 成等比数列。
(I )求数列}{n a 的通项公式;(II )令n b =,4)1(11+--n n n a a n 求数列}{n b 的前n 项和n T 。
4.【2014年四川卷(理19)】设等差数列{}n a 的公差为d ,点(,)n n a b 在函数()2x f x =的图象上(*n N ∈)。
(1)若12a =-,点87(,4)a b 在函数()f x 的图象上,求数列{}n a 的前n 项和n S ;(2)若11a =,函数()f x 的图象在点22(,)a b 处的切线在x 轴上的截距为12ln 2-,求数列{}nna b 的前n 项和n T 。
5.【2014年天津卷(理19)】已知q 和n 均为给定的大于1的自然数,设集合{0M =,1,2,...,1}q -,集合12{|A x x x x q ==++...1n n x q -+,i x M ∈,1i =,2,...,}n . ⑴当2q =,3n =时,用列举法表示集合A ;⑵设s 、t A ∈,12s a a q =++...1n n a q -+,12t b b q =++...1n n b q -+,其中i a 、i b M ∈,1i =,2,...,n .证明:若n n a b <,则t s <.6.【2014年全国新课标Ⅰ(理17)】(本小题满分12分)已知数列{n a }的前n 项和为n S ,1a =1,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;(Ⅱ)是否存在λ,使得{n a }为等差数列?并说明理由.7.【2014年全国新课标Ⅱ(理17)】(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+. (Ⅰ)证明{}12n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)证明:1231112n a a a ++<…+.8.【2014年江苏卷(理20)】设数列{错误!未找到引用源。
D 单元 数列 D1 数列的概念与简单表示法1.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n , 所以S n =(n -1)3n +1.2[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数. (1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.3、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n+12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n+12=3n2,因此数列{a n}的通项公式为a n=3n-1 2.(2)证明:由(1)知1a n =23n-1.因为当n≥1时,3n-1≥2×3n-1,所以13n-1≤12×3n-1,即1a n=23n-1≤13n-1.于是1a1+1a2+…+1a n≤1+13+…+13n-1=32⎝⎛⎭⎪⎫1-13n<32.所以1a1+1a2+…+1a n<32.4,,[2014·重庆卷] 设a1=1,a n+1=a2n-2a n+2+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{a n}的通项公式.(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有n∈N*成立?证明你的结论.22.解:(1)方法一:a2=2,a3=2+1.再由题设条件知(a n+1-1)2=(a n-1)2+1.从而{(a n-1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,故(a n-1)2=n-1,即a n=n-1+1(n∈N*).方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1,这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即1>c>a2k+2>a2.再由f(x)在(-∞,1]上为减函数,得c=f(c)<f(a2k+2)<f(a2)=a3<1,故c<a2k+3<1,因此a2(k+1)<c<a2(k+1)+1<1,这就是说,当n=k+1时结论成立.综上,存在c=14使a2n<C<a2a+1对所有n∈N*成立.方法二:设f(x)=(x-1)2+1-1,则a n+1=f(a n).先证:0≤a n≤1(n∈N*).①当n=1时,结论明显成立.假设n=k时结论成立,即0≤a k≤1.易知f(x)在(-∞,1]上为减函数,从而0=f(1)≤f(a k)≤f(0)=2-1<1.即0≤a k+1≤1.这就是说,当n=k+1时结论成立.故①成立.再证:a2n<a2n+1(n∈N*).②当n=1时,a2=f(1)=0,a3=f(a2)=f(0)=2-1,所以a2<a3,即n=1时②成立.假设n=k时,结论成立,即a2k<a2k+1.由①及f(x)在(-∞,1]上为减函数,得a2k+1=f(a2k)>f(a2k+1)=a2k+2,a2(k+1)=f(a2k+1)<f(a2k+2)=a2(k+1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1, 即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2, 因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2. 所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D2 等差数列及等差数列前n 项和5、[2014·安徽卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________. 12.16.[2014·北京卷] 若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 12.87.[2014·福建卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .143.C8.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n}的公差为d,依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+(4n-2)]2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.9.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n .而a 1=1,因此a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.① 因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1=(-1)2n22n -1.③因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n =(-1)2n +122n.④由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n. 于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n 2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1.10[2014·辽宁卷] 设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >0 8.C11.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0,解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n .(2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n10(10-3n ). 12、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数. (1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.13.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n}的公差为2,前n项和为S n,且S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=(-1)n-14na n a n+1,求数列{b n}的前n项和T n.19.解: (1)因为S1=a1,S2=2a1+2×12×2=2a1+2,S4=4a1+4×32×2=4a1+12,由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,所以a n=2n-1.(2)由题意可知,b n=(-1)n-14n a n a n+1=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +1 14.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.15.、[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-1216,,[2014·重庆卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *).(1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1.再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *).方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1,这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1, 故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立. 综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立. 再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2, a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1, 即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2, 因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D3 等比数列及等比数列前n 项和14[2014·重庆卷] 对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列D.a3,a6,a9,成等比数列2.D18、[2014·安徽卷] 数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.12.119.、[2014·广东卷] 若等比数列{a n}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则ln a1+ln a2+…+ln a20=________.13.5020.[2014·全国卷] 等比数列{a n}中,a4=2,a5=5,则数列{lg a n}的前8项和等于( )A.6 B.5C.4 D.310.C18.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n}的公差为d,依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+(4n-2)]2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得S n>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当a n=2时,不存在满足题意的正整数n;当a n=4n-2时,存在满足题意的正整数n,其最小值为41.17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1, 所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n -1≤13n -1.于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知,b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n2n +1.当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +1 16.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.11.、[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-1219.、、[2014·天津卷] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x |x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n }. (1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A .(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n .证明:若a n <b n ,则s <t .19.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q -q n -1=-1<0, 所以s <t . D4 数列求和17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n , 所以S n =(n -1)3n +1.18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n .(2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n10(10-3n ). 19.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知,b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +1 D5 单元综合20.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n .而a 1=1,因此a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.① 因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1=(-1)2n22n -1.③因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n =(-1)2n +122n.④由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n.于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n 2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1.21.、、[2014·安徽卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *. (1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p.21.证明:(1)用数学归纳法证明如下.①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立. ②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k >1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x .所以当p =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p >1+px 均成立. (2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p.①当n =1时,由题设知a 1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p 成立.由a n +1=p -1p a n +c pa 1-pn 易知a n >0,n ∈N *.当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c pa -pk = 1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫ca p k -1.由a k >c 1p>0得-1<-1p <1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫ca p k-1<0.由(1)中的结论得⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1a k p =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p k -1p >1+p · 1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫ca p k -1=c a p k .因此a p k +1>c ,即a k +1>c 1p,所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p n -1可得a n +1a n<1,即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p ,则x p ≥c ,所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p=p -1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c x p >0. 由此可得,f (x )在[c 1p ,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p 时,f (x )>f (c 1p )=c 1p.①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p 1>c 可知a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p ,故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k +1>c 1p成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k+1)>f (c 1p),即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.18.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d , 依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列, 故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800,此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n , 所以S n =(n -1)3n +1.17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1, 所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n -1≤13n -1.于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和T n .19.解:(1)由已知得,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,所以2a 8=4×2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2,所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2), 其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意有a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2.所以d =a 2-a 1=1. 从而a n =n ,b n =2n ,所以数列{a n b n }的通项公式为a n b n =n2n , 所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1,因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n .所以,T n =2n +1-n -22n.19.[2014·浙江卷] 已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n =(2)b n (n ∈N *).若{a n }为等比数列,且a 1=2,b 3=6+b 2.(1)求a n 与b n .(2)设c n =1a n -1b n(n ∈N *).记数列{c n }的前n 项和为S n .(i)求S n ;(ii)求正整数k ,使得对任意n ∈均有S k ≥S n . 19.解:(1)由题意a 1a 2a 3…a n =(2)b n ,b 3-b 2=6, 知a 3=(2)b 3-b 2=8.又由a 1=2,得公比q =2(q =-2舍去),所以数列{a n }的通项为a n =2n (n ∈N *).所以,a 1a 2a 3…a n =2n (n +1)2=(2)n (n +1).故数列{b n }的通项为b n =n (n +1)(n ∈N *).(2)(i)由(1)知c n =1a n -1b n =12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1(n ∈N *). 所以S n =1n +1-12n (n ∈N *).(ii)因为c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0,当n ≥5时,c n =1n (n +1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤n (n +1)2n -1, 而n (n +1)2n-(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0,得n(n+1)2n≤5×(5+1)25<1,所以,当n≥5时,c n<0.综上,若对任意n∈N*恒有S k≥S n,则k=4. 2020-2-8。
2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.(5分)(2014•新课标Ⅱ)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}2.(5分)(2014•新课标Ⅱ)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i3.(5分)(2014•新课标Ⅱ)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件4.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.55.(5分)(2014•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.6.(5分)(2014•新课标Ⅱ)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)(2014•新课标Ⅱ)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.8.(5分)(2014•新课标Ⅱ)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S =()A.4B.5C.6D.79.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.110.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.711.(5分)(2014•新课标Ⅱ)若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2]B.(﹣∞,﹣1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)12.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)(2014•新课标Ⅱ)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为.14.(5分)(2014•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcos x的最大值为.15.(5分)(2014•新课标Ⅱ)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)=.16.(5分)(2014•新课标Ⅱ)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)(2014•新课标Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.18.(12分)(2014•新课标Ⅱ)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设AP=1,AD=,三棱锥P﹣ABD的体积V=,求A到平面PBC的距离.19.(12分)(2014•新课标Ⅱ)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了50位市民,根据这50位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.20.(12分)(2014•新课标Ⅱ)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)(2014•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)(2014•新课标Ⅱ)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC 与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.(2014•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.五、选修4-5:不等式选讲24.(2014•新课标Ⅱ)设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)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,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)(2014•新课标Ⅱ)已知集合A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0},则A∩B=()A.∅B.{2}C.{0}D.{﹣2}【分析】先解出集合B,再求两集合的交集即可得出正确选项.【解答】解:∵A={﹣2,0,2},B={x|x2﹣x﹣2=0}={﹣1,2},∴A∩B={2}.故选:B.【点评】本题考查交的运算,理解好交的定义是解答的关键.2.(5分)(2014•新课标Ⅱ)=()A.1+2i B.﹣1+2i C.1﹣2i D.﹣1﹣2i【分析】分子分母同乘以分母的共轭复数1+i化简即可.【解答】解:化简可得====﹣1+2i故选:B.【点评】本题考查复数代数形式的化简,分子分母同乘以分母的共轭复数是解决问题的关键,属基础题.3.(5分)(2014•新课标Ⅱ)函数f(x)在x=x0处导数存在,若p:f′(x0)=0:q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件【分析】根据可导函数的极值和导数之间的关系,利用充分条件和必要条件的定义即可得到结论.【解答】解:函数f(x)=x3的导数为f'(x)=3x2,由f′(x0)=0,得x0=0,但此时函数f(x)单调递增,无极值,充分性不成立.根据极值的定义和性质,若x=x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0成立,即必要性成立,故p是q的必要条件,但不是q的充分条件,故选:C.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用函数单调性和极值之间的关系是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.5.(5分)(2014•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=()A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.【分析】由题意可得a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4可得a1,代入求和公式可得.【解答】解:由题意可得a42=a2•a8,即a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4=8,∴a1=a4﹣3×2=2,∴S n=na1+d,=2n+×2=n(n+1),故选:A.【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.6.(5分)(2014•新课标Ⅱ)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)(2014•新课标Ⅱ)正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,则三棱锥A﹣B1DC1的体积为()A.3B.C.1D.【分析】由题意求出底面B1DC1的面积,求出A到底面的距离,即可求解三棱锥的体积.【解答】解:∵正三棱柱ABC﹣A1B1C1的底面边长为2,侧棱长为,D为BC中点,∴底面B1DC1的面积:=,A到底面的距离就是底面正三角形的高:.三棱锥A﹣B1DC1的体积为:=1.故选:C.【点评】本题考查几何体的体积的求法,求解几何体的底面面积与高是解题的关键.8.(5分)(2014•新课标Ⅱ)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S =()A.4B.5C.6D.7【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.9.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设x,y满足约束条件,则z=x+2y的最大值为()A.8B.7C.2D.1【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最大值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域,由z=x+2y,得y=﹣,平移直线y=﹣,由图象可知当直线y=﹣经过点A时,直线y=﹣的截距最大,此时z最大.由,得,即A(3,2),此时z的最大值为z=3+2×2=7,故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.10.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交于C于A,B两点,则|AB|=()A.B.6C.12D.7【分析】求出焦点坐标,利用点斜式求出直线的方程,代入抛物线的方程,利用根与系数的关系,由弦长公式求得|AB|.【解答】解:由y2=3x得其焦点F(,0),准线方程为x=﹣.则过抛物线y2=3x的焦点F且倾斜角为30°的直线方程为y=tan30°(x﹣)=(x ﹣).代入抛物线方程,消去y,得16x2﹣168x+9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2)则x1+x2=,所以|AB|=x1++x2+=++=12故选:C.【点评】本题考查抛物线的标准方程,以及简单性质的应用,弦长公式的应用,运用弦长公式是解题的难点和关键.11.(5分)(2014•新课标Ⅱ)若函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,则k的取值范围是()A.(﹣∞,﹣2]B.(﹣∞,﹣1]C.[2,+∞)D.[1,+∞)【分析】求出导函数f′(x),由于函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,可得f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.解出即可.【解答】解:f′(x)=k﹣,∵函数f(x)=kx﹣lnx在区间(1,+∞)单调递增,∴f′(x)≥0在区间(1,+∞)上恒成立.∴k≥,而y=在区间(1,+∞)上单调递减,∴k≥1.∴k的取值范围是:[1,+∞).故选:D.【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性、恒成立问题的等价转化方法,属于中档题.12.(5分)(2014•新课标Ⅱ)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是()A.[﹣1,1]B.[﹣,]C.[﹣,]D.[﹣,]【分析】根据直线和圆的位置关系,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN=1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].故选:A.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)(2014•新课标Ⅱ)甲、乙两名运动员各自等可能地从红、白、蓝3种颜色的运动服中选择1种,则他们选择相同颜色运动服的概率为.【分析】所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,由此求得他们选择相同颜色运动服的概率.【解答】解:所有的选法共有3×3=9种,而他们选择相同颜色运动服的选法共有3种,故他们选择相同颜色运动服的概率为=,故答案为:.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式,属于基础题.14.(5分)(2014•新课标Ⅱ)函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcos x的最大值为1.【分析】直接利用两角和与差三角函数化简,然后求解函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+φ)﹣2sinφcos x=sin x cosφ+sinφcos x﹣2sinφcos x=sin x cosφ﹣sinφcos x=sin(x﹣φ)≤1.所以函数的最大值为1.故答案为:1.【点评】本题考查两角和与差的三角函数,三角函数最值的求解,考查计算能力.15.(5分)(2014•新课标Ⅱ)偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,f(3)=3,则f(﹣1)=3.【分析】根据函数奇偶性和对称性的性质,得到f(x+4)=f(x),即可得到结论.【解答】解:法1:因为偶函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(2+x)=f(2﹣x)=f(x﹣2),即f(x+4)=f(x),则f(﹣1)=f(﹣1+4)=f(3)=3,法2:因为函数y=f(x)的图象关于直线x=2对称,所以f(1)=f(3)=3,因为f(x)是偶函数,所以f(﹣1)=f(1)=3,故答案为:3.【点评】本题主要考查函数值的计算,利用函数奇偶性和对称性的性质得到周期性f(x+4)=f(x)是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)(2014•新课标Ⅱ)数列{a n}满足a n+1=,a8=2,则a1=.【分析】根据a8=2,令n=7代入递推公式a n+1=,求得a7,再依次求出a6,a5的结果,发现规律,求出a1的值.【解答】解:由题意得,a n+1=,a8=2,令n=7代入上式得,a8=,解得a7=;令n=6代入得,a7=,解得a6=﹣1;令n=5代入得,a6=,解得a5=2;…根据以上结果发现,求得结果按2,,﹣1循环,∵8÷3=2…2,故a1=故答案为:.【点评】本题考查了数列递推公式的简单应用,即给n具体的值代入后求数列的项,属于基础题.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(12分)(2014•新课标Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.(1)求C和BD;(2)求四边形ABCD的面积.【分析】(1)在三角形BCD中,利用余弦定理列出关系式,将BC,CD,以及cos C的值代入表示出BD2,在三角形ABD中,利用余弦定理列出关系式,将AB,DA以及cos A 的值代入表示出BD2,两者相等求出cos C的值,确定出C的度数,进而求出BD的长;(2)由C的度数求出A的度数,利用三角形面积公式求出三角形ABD与三角形BCD面积,之和即为四边形ABCD面积.【解答】解:(1)在△BCD中,BC=3,CD=2,由余弦定理得:BD2=BC2+CD2﹣2BC•CD cos C=13﹣12cos C①,在△ABD中,AB=1,DA=2,A+C=π,由余弦定理得:BD2=AB2+AD2﹣2AB•AD cos A=5﹣4cos A=5+4cos C②,由①②得:cos C=,则C=60°,BD=;(2)∵cos C=,cos A=﹣,∴sin C=sin A=,则S =AB •DA sin A +BC •CD sin C =×1×2×+×3×2×=2.【点评】此题考查了余弦定理,同角三角函数间的基本关系,以及三角形面积公式,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.18.(12分)(2014•新课标Ⅱ)如图,四棱锥P ﹣ABCD 中,底面ABCD 为矩形,PA ⊥平面ABCD ,E 为PD 的中点.(Ⅰ)证明:PB ∥平面AEC ;(Ⅱ)设AP =1,AD =,三棱锥P ﹣ABD 的体积V =,求A 到平面PBC 的距离.【分析】(Ⅰ)设BD 与AC 的交点为O ,连结EO ,通过直线与平面平行的判定定理证明PB ∥平面AEC ;(Ⅱ)通过AP =1,AD =,三棱锥P ﹣ABD 的体积V =,求出AB ,作AH ⊥PB 角PB 于H ,说明AH 就是A 到平面PBC 的距离.通过解三角形求解即可.【解答】解:(Ⅰ)证明:设BD 与AC 的交点为O ,连结EO ,∵ABCD 是矩形,∴O 为BD 的中点∵E 为PD 的中点,∴EO ∥PB .EO ⊂平面AEC ,PB ⊄平面AEC∴PB ∥平面AEC ;(Ⅱ)∵AP =1,AD =,三棱锥P ﹣ABD 的体积V =,∴V==,∴AB=,PB==.作AH⊥PB交PB于H,由题意可知BC⊥平面PAB,∴BC⊥AH,故AH⊥平面PBC.又在三角形PAB中,由射影定理可得:A到平面PBC的距离.【点评】本题考查直线与平面垂直,点到平面的距离的求法,考查空间想象能力以及计算能力.19.(12分)(2014•新课标Ⅱ)某市为了考核甲、乙两部门的工作情况,随机访问了50位市民,根据这50位市民对两部门的评分(评分越高表明市民的评价越高)绘制的茎叶图如图:(Ⅰ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门评分的中位数;(Ⅱ)分别估计该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率;(Ⅲ)根据茎叶图分析该市的市民对甲、乙两部门的评价.【分析】(Ⅰ)根据茎叶图的知识,中位数是指中间的一个或两个的平均数,首先要排序,然后再找,(Ⅱ)利用样本来估计总体,只要求出样本的概率就可以了.(Ⅲ)根据(Ⅰ)(Ⅱ)的结果和茎叶图,合理的评价,恰当的描述即可.【解答】解:(Ⅰ)由茎叶图知,50位市民对甲部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是75,75,故样本的中位数是75,所以该市的市民对甲部门的评分的中位数的估计值是75.50位市民对乙部门的评分有小到大顺序,排在排在第25,26位的是66,68,故样本的中位数是=67,所以该市的市民对乙部门的评分的中位数的估计值是67.(Ⅱ)由茎叶图知,50位市民对甲、乙部门的评分高于90的比率分别为,故该市的市民对甲、乙两部门的评分高于90的概率得估计值分别为0.1,0.16,(Ⅲ)由茎叶图知,市民对甲部门的评分的中位数高于乙部门的评分的中位数,而且由茎叶图可以大致看出对甲部门的评分标准差要小于乙部门的标准差,说明该市市民对甲部门的评价较高、评价较为一致,对乙部门的评价较低、评价差异较大.【点评】本题主要考查了茎叶图的知识,以及中位数,用样本来估计总体的统计知识,属于基础题.20.(12分)(2014•新课标Ⅱ)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N 的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)(2014•新课标Ⅱ)已知函数f(x)=x3﹣3x2+ax+2,曲线y=f(x)在点(0,2)处的切线与x轴交点的横坐标为﹣2.(Ⅰ)求a;(Ⅱ)证明:当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【分析】(Ⅰ)求函数的导数,利用导数的几何意义建立方程即可求a;(Ⅱ)构造函数g(x)=f(x)﹣kx+2,利用函数导数和极值之间的关系即可得到结论.【解答】解:(Ⅰ)函数的导数f′(x)=3x2﹣6x+a;f′(0)=a;则y=f(x)在点(0,2)处的切线方程为y=ax+2,∵切线与x轴交点的横坐标为﹣2,∴f(﹣2)=﹣2a+2=0,解得a=1.(Ⅱ)当a=1时,f(x)=x3﹣3x2+x+2,设g(x)=f(x)﹣kx+2=x3﹣3x2+(1﹣k)x+4,由题设知1﹣k>0,当x≤0时,g′(x)=3x2﹣6x+1﹣k>0,g(x)单调递增,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,当x>0时,令h(x)=x3﹣3x2+4,则g(x)=h(x)+(1﹣k)x>h(x).则h′(x)=3x2﹣6x=3x(x﹣2)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)单调递增,∴在x=2时,h(x)取得极小值h(2)=0,g(﹣1)=k﹣1,g(0)=4,则g(x)=0在(﹣∞,0]有唯一实根.∵g(x)>h(x)≥h(2)=0,∴g(x)=0在(0,+∞)上没有实根.综上当k<1时,曲线y=f(x)与直线y=kx﹣2只有一个交点.【点评】本题主要考查导数的几何意义,以及函数交点个数的判断,利用导数和函数单调性之间的关系是解决本题的关键,考查学生的计算能力.三、选修4-1:几何证明选讲22.(10分)(2014•新课标Ⅱ)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC 与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.四、选修4-4,坐标系与参数方程23.(2014•新课标Ⅱ)在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l 的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tan t=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.五、选修4-5:不等式选讲24.(2014•新课标Ⅱ)设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.2014年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分)1.(5分)(2014•大纲版)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ∩N中元素的个数为()A.2B.3C.5D.72.(5分)(2014•大纲版)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣3.(5分)(2014•大纲版)不等式组的解集为()A.{x|﹣2<x<﹣1}B.{x|﹣1<x<0}C.{x|0<x<1}D.{x|x>1} 4.(5分)(2014•大纲版)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD 所成角的余弦值为()A.B.C.D.5.(5分)(2014•大纲版)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)6.(5分)(2014•大纲版)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)•=()A.﹣1B.0C.1D.27.(5分)(2014•大纲版)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()A.60种B.70种C.75种D.150种8.(5分)(2014•大纲版)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31B.32C.63D.649.(5分)(2014•大纲版)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=110.(5分)(2014•大纲版)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.B.16πC.9πD.11.(5分)(2014•大纲版)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于()A.2B.2C.4D.412.(5分)(2014•大纲版)奇函数f(x)的定义域为R,若f(x+2)为偶函数,且f(1)=1,则f(8)+f(9)=()A.﹣2B.﹣1C.0D.1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)13.(5分)(2014•大纲版)(x﹣2)6的展开式中x3的系数是.(用数字作答)14.(5分)(2014•大纲版)函数y=cos2x+2sin x的最大值是.15.(5分)(2014•大纲版)设x,y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为.16.(5分)(2014•大纲版)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于.三、解答题17.(10分)(2014•大纲版)数列{a n}满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1﹣a n+2.(Ⅰ)设b n=a n+1﹣a n,证明{b n}是等差数列;(Ⅱ)求{a n}的通项公式.18.(12分)(2014•大纲版)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3a cos C =2c cos A,tan A=,求B.19.(12分)(2014•大纲版)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.(Ⅰ)证明:AC1⊥A1B;(Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小.20.(12分)(2014•大纲版)设每个工作日甲,乙,丙,丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6,0.5,0.5,0.4,各人是否需使用设备相互独立.(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;(Ⅱ)实验室计划购买k台设备供甲,乙,丙,丁使用,若要求“同一工作日需使用设备的人数大于k”的概率小于0.1,求k的最小值.21.(12分)(2014•大纲版)函数f(x)=ax3+3x2+3x(a≠0).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)若f(x)在区间(1,2)是增函数,求a的取值范围.22.(12分)(2014•大纲版)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(Ⅰ)求C的方程;(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N 两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程.2014年全国统一高考数学试卷(文科)(大纲版)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)1.(5分)(2014•大纲版)设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ∩N中元素的个数为()A.2B.3C.5D.7【分析】根据M与N,找出两集合的交集,找出交集中的元素即可.【解答】解:∵M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},∴M∩N={1,2,6},即M∩N中元素的个数为3.故选:B.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5分)(2014•大纲版)已知角α的终边经过点(﹣4,3),则cosα=()A.B.C.﹣D.﹣【分析】由条件直接利用任意角的三角函数的定义求得cosα的值.【解答】解:∵角α的终边经过点(﹣4,3),∴x=﹣4,y=3,r==5.∴cosα===﹣,故选:D.【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两点间的距离公式的应用,属于基础题.3.(5分)(2014•大纲版)不等式组的解集为()A.{x|﹣2<x<﹣1}B.{x|﹣1<x<0}C.{x|0<x<1}D.{x|x>1}【分析】解一元二次不等式、绝对值不等式,分别求出不等式组中每个不等式的解集,再取交集,即得所求.【解答】解:由不等式组可得,解得0<x<1,故选:C.【点评】本题主要考查一元二次不等式、绝对值不等式的解法,属于基础题.4.(5分)(2014•大纲版)已知正四面体ABCD中,E是AB的中点,则异面直线CE与BD 所成角的余弦值为()A.B.C.D.【分析】由E为AB的中点,可取AD中点F,连接EF,则∠CEF为异面直线CE与BD 所成角,设出正四面体的棱长,求出△CEF的三边长,然后利用余弦定理求解异面直线CE与BD所成角的余弦值.【解答】解:如图,取AD中点F,连接EF,CF,∵E为AB的中点,∴EF∥DB,则∠CEF为异面直线BD与CE所成的角,∵ABCD为正四面体,E,F分别为AB,AD的中点,∴CE=CF.设正四面体的棱长为2a,则EF=a,CE=CF=.在△CEF中,由余弦定理得:=.故选:B.【点评】本题考查异面直线及其所成的角,关键是找角,考查了余弦定理的应用,是中档题.5.(5分)(2014•大纲版)函数y=ln(+1)(x>﹣1)的反函数是()A.y=(1﹣e x)3(x>﹣1)B.y=(e x﹣1)3(x>﹣1)C.y=(1﹣e x)3(x∈R)D.y=(e x﹣1)3(x∈R)【分析】由已知式子解出x,然后互换x、y的位置即可得到反函数.【解答】解:∵y=ln(+1),∴+1=e y,即=e y﹣1,∴x=(e y﹣1)3,∴所求反函数为y=(e x﹣1)3,故选:D.【点评】本题考查反函数解析式的求解,属基础题.6.(5分)(2014•大纲版)已知,为单位向量,其夹角为60°,则(2﹣)•=()A.﹣1B.0C.1D.2【分析】由条件利用两个向量的数量积的定义,求得、的值,可得(2﹣)•的值.【解答】解:由题意可得,=1×1×cos60°=,=1,∴(2﹣)•=2﹣=0,故选:B.【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,属于基础题.7.(5分)(2014•大纲版)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()A.60种B.70种C.75种D.150种【分析】根据题意,分2步分析,先从6名男医生中选2人,再从5名女医生中选出1人,由组合数公式依次求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案.【解答】解:根据题意,先从6名男医生中选2人,有C62=15种选法,再从5名女医生中选出1人,有C51=5种选法,则不同的选法共有15×5=75种;故选:C.【点评】本题考查分步计数原理的应用,注意区分排列、组合的不同.8.(5分)(2014•大纲版)设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=()A.31B.32C.63D.64【分析】由等比数列的性质可得S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,代入数据计算可得.【解答】解:S2=a1+a2,S4﹣S2=a3+a4=(a1+a2)q2,S6﹣S4=a5+a6=(a1+a2)q4,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列,即3,12,S6﹣15成等比数列,可得122=3(S6﹣15),解得S6=63故选:C.【点评】本题考查等比数列的性质,得出S2,S4﹣S2,S6﹣S4成等比数列是解决问题的关键,属基础题.9.(5分)(2014•大纲版)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1B.+y2=1C.+=1D.+=1【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程.【解答】解:∵△AF1B的周长为4,∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,∴4a=4,∴a=,∵离心率为,∴,c=1,∴b==,∴椭圆C的方程为+=1.故选:A.【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题.10.(5分)(2014•大纲版)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A.B.16πC.9πD.【分析】正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积.【解答】解:设球的半径为R,则∵棱锥的高为4,底面边长为2,∴R2=(4﹣R)2+()2,∴R=,∴球的表面积为4π•()2=.故选:A.【点评】本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题.11.(5分)(2014•大纲版)双曲线C:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,焦点到渐近线的距离为,则C的焦距等于()A.2B.2C.4D.4【分析】根据双曲线的离心率以及焦点到直线的距离公式,建立方程组即可得到结论.【解答】解:∵:﹣=1(a>0,b>0)的离心率为2,。
2014高考题分类-(文科)数列(含答案)1、(2014年高考重庆卷文2)在等差数列{a n}中,a i 2 , a3 a5 10,则a7 ( )A. 5B. 8 C . 10 D. 141、解:.••数列{a n}是等差,a3 a5 10 ,・°・ 5 , a? 2a4 a 8 , •••选B.2、(2014年高考天津卷文5)设a…是首项为3 ,公差为1 的等差数列,S”为其前n项和,若S,S2, S4成等比数列,则 & =()A. 2B. - 2C. - D .222、解:• a”是首项为a,,公差为1的等差数列,S”为其前”项和,又• S” S2, S4 成等比数列,...佝a2)2= a1(a a2 a3 a«),即2(2a1 1) = a1 (4a1 6),解得a1 —2,••选D3、(2014年高考新课标2卷文5)等差数列a n的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,贝廿a.的前n项S.= ( )B. n n 1C.D.23、解:.•.等差数列a”的公差为2,且a2 , a4 , 成等比数列,二a42= a?a8 ,即(印6)2=⑻2)⑻14),解得a 2,则a n 2n,二选A4、(2014年高考全国卷文8).设等比数列©}的前n项和为S n,若S2 3,S4 15,则S6 ()A . 31 B. 32 C. 63 D ・644、解:••由等比数列{a n}的前n项和S,的性质得:S2 , S4 -S2, S6 —S4成等比数列,即3,12,S6—15 成等比数列,••• 122= 3(S—15), 解得:S e = 63,二选C5、(2014年高考辽宁卷文9).设等差数列{a n}的公差为d, 若数列0an}为递减数列,则()DA・d 0 B・d 0 C・a-|d 0 D . qd 06、(2014年高考江苏卷文7)在各项均为正数的等比数列,则a6的值是▲.{a n}中,a2 1, a8 a6 2a4【答累】A【解析】设公上匕为哲因为?刚由陽=令+纠得字"二『+2亍* -1?'2— 2 = 0(解得叨'二2 * 所园盹-n才=4・【着点】等比数列餉通项公式7、(2014年高考江西卷文13)在等差数列a n中,a1 7 ,公差为d ,前n 项和为S n,当且仅当n 8时&取最大值,则d 的取值范围 __________ .7、解:因为a i7 0,当且仅当n 8时Sn 取最大值,可知d 0且同时满足a 80,a 90,二a 87 If 0,解得1 d 7,・••答案1 d 1& (2014年高考广东卷 文13).等比数列a n的各项均为正数,且a ’a s4,贝Ulog 2 a 1 +log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2 a 5= _________________.答案:5 提示: 设 Slog 2 a 1 log 2 a 2 log 2 a 3 log 2 a 4 log 2a 5,则 S log 2a 5 log 2a 4log 2 a 3 log 2 a 2 log 2 a 1,5log 2 4 10,a 9 7 8d 02S 5log 2(a i a s ) S 5.9、(2014年高考新课2卷文16)数列{a n}满足a”1[1 a na 2= 2,则a1 = ___________9、解:由已知得10、(2014年高考北京卷 已知a n是等差数列,满足 b 420,且b n a ”是等比数列.(1) 求数列a n和h 的通项公式; (2) 求数列0的前n 项和.文15) a 13,a(本小题满分13分)12,数列b n满足b i4 ,2项公式及其前n 项和T n.(15) f 共 13 分 >«t ( I )设聲筈数列扫」的分建为# +由题倉需所以 u n -Vi t i (N -1)(/ 3n)*设事比数列他-碍}的总比为「V^.1=2£zl£=g r 無% 岛一打I 4-3从丽氏=抑+ 2* 1 5工12- (11J 曲(1 ) + (fl = l31 . 1 -2*艸如伽"和吟仞0犠輸科潤鼬项和环—=r所乩数囲世」的前"顶櫛为]附小心I,11、 (I : (2014年高考重庆卷 文16)(本小题满分 小问6分,(II )小问5分)已知a n是首相为1,公差为2的等差数列,S13分. 表示an的前n 项和. (I )求aII )设 a 41 q S 40 及5 ;b n是首相为2的等比数列,公比 求S 的通q满足I )因为2」垦苗顶眄訂扭蛙"2的零養敦列[析民12、_ ・i 喊眄 *口J n(l<2rt"l> 2K 5, = 3 +3 + ■-■ + (I FI亠I J 工 - ; ---- = --- 二片・CH)*( 1)^^=7.5^ 讥18为孑-心咖*Sj =o t即『-阳416 =o tBrijtfi -4)a =fi,从■而电=址3t® 6."・I妬f屋公比厂目的舗塩融列,所瓯虹胡厂'=2 - 4*_, =2fc_L从阿血丨的枫M和町帀啤二住=寻仟-I )■(2014年高考湖南卷文16).(本小题满分12分)2已知数列a n的前n项和S n亍,n N(I)求数列a n的通项公式;(II )设b 2an1n a n,求数列b n的前2n项和.I )当” I 时* H,V;an[上肾(用・】)*4(jr・|)7 1当用荒2吐d, = 5故盟蚪{% J的划顶公式为匹■ e im由HA灿‘才•(“衍础姗{耐的诃斟顶和为g剧Tj, = C21 + 2^+■*■■+■ I s*)+(—I 4 2- 3+4 —+ 2h),启斗-【*2・3 + £—半加"财-|>-ISlJS捌他}的曲舸段和乙旷口丹7-13、(2014年高考福建卷文17). 已知等比数列{a n}中,a2 3,a5 81.(I )求数列{臥}的通项公式;求数列{b n}的前n项和S (本小题满分12分)a2(II )若数列 6IOg3a n ,13、考查等差、等比数列等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想解:(I )设{a n}的公比为q ,依题意得3 a 1q 481,解得n(d 2 因此,a n3n1(II ) V 数列 b nb n ) = n 2n2 'log 3a n= n 1,・°・数列{b n}的前n 项和S =14、(2014年高考江西卷 文17) 2已知数列a n的前n 项和S n詈(1) 求数列a n的通项公式;(2) 证明:对任意n 1,都有m比数列.解析: 14、 (本小题满分12分)N,使得a 1, a n, a m成等(1 )当 n 1 时 a ,S 1 当n 2时 % S S 检验当n 1时a 1a”使印,a n, a m成等比数列.则 a n2= a 1a m3n 2"=3m 23m 3n 2 2 2 9n 2 12n 6所以m 3n 24n 221 n 1 3n2 23n 2 (2) 即满足则对任意n 1 ,都有3n 24n 2 N所以对任意n 1 ,都有m N ,使得a” a n, a ”成等比数列.15、(2014年高考全国卷 文 仃).(本小题满分10分)数列{a n}满足 印 2,a 22,an 22a . 1 a . 2(1) 设bn a n 1 a n,证明{bn}是等差数列;(2) 求{a n}的通项公式.(17) t *汕仆)T ; J A 小=LHi = 2&n » I "1T I J 可匪t 九甘[曹用觌列I (n ) 如的逍顼笛亠 W J [ I ) th j: = m ■ 1 -日"2 褐- art*i *4fnt+i - ti> + 2-X 枷匸出g 曲=11巧旦內}!上门卷X 处…2的带•岸歌吩hl[-应I xjiJ E9 乔[五X + ■f.・1 *蹄以細増強武为-分)已知a n是递增的等差数列,a 2, a 4是方程x 25x 6根。
2014年全国高考数学分类汇编-数列全国2014年高考数学(理科)分类汇编1(2014福建理)3.等差数列{a n}的前n项和S.,若a i 2,S3 12,贝V a6 ()A.8B.10C.12D.142(2014广西理)10.等比数列3”}中,a4 2,35 5,则数列{lg a…}的前8项和等于()A. 6 B . 5 C . 4 D . 33(2014广西文)8.设等比数列{a”}的前”项和为S n,若S2 3,S4 15,贝V S6 ()A. 31 B . 32 C . 63 D ・644(2014重庆文)2.在等差数列{a…}中,印2,a3 a5 10,则a7 ()A.5B.8C.10D.145(2014辽宁文理)8.设等差数列啣的公差为d, 若数列{2宀为递减数列,则(A. d 0B. d 0C. a-|d 0D. a1d 06(2014天津文)5.设a…是首项为a,,公差为1的等差数列,S n为其前n项和,若s, S2, S4,成等比数列,则a1=(A.2B.-2C. 1 D . 12 27(2014课标2文)(5)等差数列a n的公差为2,若a 2, 34, a 8成等比数列,则a 的前n 项和S.= () (A ) n n 1 ( B ) n n 18(2014重庆理)2.对任意等比数列{a n},下列说法 一定正确的是 ( ) A. 31,33,39成等比数列 B. a 2,a 3,a 6成等比数列成等比数列 D -a 3,a 6,a 9成等比数列9(2014安徽理)12.数列a n是等差数列,若311, 333, 355构成公比为q 的等比数列,贝y q _____________________ .10(2014安徽文)12.如图,学科网在等腰直角三 角形ABC 中,斜边BC 2迈,过点A 作BC 的垂线,垂足为 几;过点片作AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 作AC的垂线,垂足为A 3;…, 以此类推,设BA 31 , AA 1 32, A 1A 2 33,•…, A 5A 6 37,贝U 37.11(2014北京理)9.若等差数列a n满足a-i a 8 a90 , a 7 a io0 , 则当n _____________________(C )呼(D) n n 12~时a”的前n项和最大.12(2014广东理)13 .若等比数列a n的各项均为正数,且a0a” a g a>2 2e5,则ln a1 In a2In a2n_________ . ______13(2014广东文)13.等比数列a n的各项均为正数,且时 5 4 ,贝U Iog2 a1 Iog2a2 Iog2a3Iog2 a4 Iog2 a5 ___________________________________14(2014江苏文理)7.在各项均为正数的等比数列{a n}中,a2 1, a8 a6 2a4,则a6 的值是____15(2014江西文)14.在等差数列{a…}中,& i,公差为d,前n项和为{an},当且仅当n 8时S取最大值,则d 的取值范围___________ .16(2014天津理)(11)设a n是首项为&,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S0S4成等比数列,则a 的值为_______________ .17(2014课标2文)(16)数列a n满足a n 1,a2=2,贝H a i = __________【答案】CCCBC DAD 9. 1 10. 111. 816.仃.1全国2014年咼考数学(文史)分类汇编 1(2014重庆文)16.已知a n 是首项为1, 公差为2的等差数列,S n表示a n的前n 项和.(I )求 a n 及 S ;(H )设b n是首项为2的等比数列,公比q 满足 q 2色1 q S 0,求b n的通项公式 及其前n 项和T n.【点拨】⑴a 2n 1,S n 2;(n )由 q 2a 41 q S 0得 q 4 ,所以 b n22n1,T n 2(4n 1)2(2014重庆理)22.设a 1 1,0.1 .a : 2a n 2b (n N*)(1)若b 1,求a 2,a 3及数列{%}的通项公式;⑵ 若b 〔,冋:是否存在实数C 使得a 2nc a 2n 1对所有 n N*成立?证明你的结论.5n2【点拨】(1) a 1,a2 2,a3 5.2 1,& 1,猜想a n 1 1(可数归完成);(2)设函数f(x) x2 2x 2 1,令f(x) x 得不动点x 4.仿(1)得a1 1,a2 0,a3 2 1,用数学归纳法可证明:a2n 1 a2m. 事实上,1O当n 1 时,32 0 4 v2 1 a3显然成立.2o.假定当n k时,a2k : 32k 1成立,那么「"当n k 1 时,Qa2k 2 f (a2k 1) (a2k 1 1)21 1(a2k 2 1)2 (32k 1 1)21 (32k 2 1)2([ 1)2 1这就是说当n k 1时,a2k2 1 a2k 3也成立.3(2014浙江文)19、已知等差数列{a n}的公差d 0, 设{a n}的前n 项和为S n,a1 1,S2 S3 36.(1)求d及S n ;⑵求m,k (m,k N*)的值,使得i 3m 1 3m 2 L 3m k 65【点拨】(1) d 2,S n n2;⑵Q3m 2m 1, (k 1)(2m 1)冬严 2 654(2014浙江理)19.已知数列{3n}和{b n}满足a&L 3n( 2)s(n N ).若{a n}为等比数列,且 3 2,& 6 b又32k 3 f (32k 2) (32k 3 1)2(32k 2 1)2 11 43k2a(k 1)(2m k 1) 5 13 k 1 5 k 4 ... 2m k 1 13 m 5⑴求a n与b n;(2)设c a _L(n N).记数列{c n}的前n 项和为S n. ( i ) 求 S ; (ii )求正整数k ,使得对任意nN ,均有& 【点拨】(1)aa 2a 3 \2 ,a i a 2得 a 3268 .从而 q 2, a n a sqn 32n.由 a i a 2L a n( 2户 2 2)2【b n(n 1)(2) G 丄1吉(丄斗).所以a n t n 2n n n 1(i) S cia a L a 古》(分组裂项)(ii)Q^ ML 1 i)鳥 1)2",易见",C 2,C 3,C 4 0,当n 5寸,c n0. 可见S 4最大,即S 4 S n . k 4■5(2014 a n 13a n1 .(I)证明(U)证明: 【点拨】(I)在a n 1 3(『2),可见数列a 1是以3为公比,以a 1 3为首项 的等比数列.故a n 2贰1叮.(H)法1(放缩法)Q^尹课标2理)17.已知数列a n满足a=1, 1是等比数列,并求a n的通项公式; 丄1…+丄3a 1 a 2 a n2 -a n1 3a n 1中两边加2:a2 3n 1 1 2 1 2 1 L 2 1 1 1 32 1 1 33 1 13n 1 112 (本题用的是"加点糖定理")法2(数学归纳法)先证一个条件更強的结论20■假疋对于n 新命题成立,即1 3 1 3a 2 2 3n1 2天津文理)19.已知q 和n 均为给定的大于 1的自然数■设集合M 0,1,2丄,q 1,集合A xx X 1 X 2q L x!q n 1,x M ,i 1,2,L ,n(1) 当q 2 , n 3时,用列举法表示集合A ; (2) ^设 s,t ? A , s ai a 2q L a nq n 1,t b bq L bq n1,其中 a,b M , i 1,2,L ,n .证明:若 3nb ,则 s< t . 【点拨】(I )解:当q 2 , n 3时,M 0,1 ,2x 2 4x s ,x 酣弓卑,2,3为 x ^x 中^ x,x 2,X 30 0 0 0勺 10 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 10 01 1 11 a2 31 2 1 1 L 132 93a n L1a3 1氏1al13n0 ^1 2 3 2 2 1 1 a新命题成立.T,那么对于n一23 21al L 1a1al1al a1-a 1a3 1al3n3n3n6(2014 _ 2 3 2 4 3 5 4 1a2可得, A 0,12,3,4,5,6,7 .(H)证明:由 s,t?A , s a a 2q L a nq n 1, t bi bq L b nq n 1, Q,b Ms ta ib a 2 b ? q L an i b n i q n 2a nq n 1.q 1 q 1 q L q 1 q n 2 q n 17(2014四川文)19.设等差数列{a n}的公差为d ,点 (命)在函数f(x) 2x的图象上(nN ). (I)证明:数列⑹为等比数列;(H) 若& 1 ,函数f(x)的图象在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴 上的截距为2侖,求数列{a nb 2}的前n 项和S n.【点拨】(I) 丫亍2d…(H) f (x) 2xln2 , k 刀2勺n2 .切线方程y 2a2 2判n2(x a 2),依题设有a 2爲2爲a 2 2, b 24 . ^从a n bn2n 4n(等比差数列,乘公比、错位相减)得(3n 1)4n1 4$ 98(2014四川理)19.设等差数列{a n}的公差为d , 点®,b n)在函数f(x) 2x的图象上(nN *).(I) 若4 2,点(a 8,4b 7)在函数f(x)的图象上,求数列{a n}i 1,2丄,n 及an bn,可得q 1 1 q n 1q n 1 1 o.所以, s< t .的前n 项和S n;(2) 若 a 1,函数f(x)的图象在点(a 2,b 2)处的切线在X 轴 上的截距为2需,求数列©的前n 项和T n.【点拨】(1) Q4b 72a82a8 2b r2a7d 2. S n 23n ;(2) f (x) 2Xln2, k 切2Tn2 . 切线方程 y 2a2魯n2(x a 2),依题设有a 2爲2爲 比 2 , b24 .从而 b n 21(等比差数列,乘公比、错位相减)得T n2n2n29(2014上海文)23.已知数列满足3a n a n 1 3a n ,n N 1(1) 若322,83x,a 49,求x的取值范围;(2) 若{a n}是等比数列,且a m血,求正整数m 的最小值,以及m取最小值时相应{aj 的公比;(3) 若a 1,a 2,L ,a 100成等差数列,求数列 a 1,B 2,L ,9!00的公差的取值范围.⑵易见 an0,3a n a n 1 3a n3 q 3又am10k 1 qm1 (3)m1 m 8,m 8.q 宦10 -(3) ^①当 n 1 时,a 1, [a a 1d 3a13【点拨】(1)由a 2 a 3 3a 2 a 3 a 4 3a 3x [3,6];②当 2 n 100时,印 iga.! a n3am d 2器取 n1gd i99.综上島 d 2・10(2014上海理)23.已知数列{a n }满足1 3a n an 1 3环门 N 1 -(1)若 a 22,a 3x,a 49 ,⑵没a n是公比为q 等比数列,S n a 1 a> a j L a n,ig,S, 1 3S,n N求q 的取值范围;3(3)若a 1,a 2,L ,ak成等差数列,且a 32L a k1000,求正整数k 的最大值,以及k 取最大值 时相应数列a 1,a 2,L 耳的公差.【点拨】(1)由3:(2)由加 a n q 3a n,ai 1 [3S S a 1q 3S i ,1 q 2.下面证明任意的n 2,上式都成立. ①当q 1时,显然成立. ②当q 1时,显然成立.对于右不等式等价于 亡严 0.令f (x )—q 二X1),1 q 1 q f (x) q; l J q(q 3) 0,要使 f(x) 0,只需 f(1) 0即書0 q 2 .结合q /a 3 3a2 ”x [3,6]; a 4 3a3,结合 11 (1 q n) 1(1 q n 1)3 1 q 1 q3罟,其中左不等式11(2014山东文)(19)在等差数列{a n}中,已知公 差 d 2, a 2是a 1与a 4的等比中项. (I )求数列{a n}的通项公式;(1)nb ,求 T n.【点拨】(I ) 212 , an 2n(D ) h n (n 1)(分奇偶讨论求和)(n 为奇数)1 n (n 2)(为偶数)12(2014山东理)19.已知等差数列{a n}的公差为 2,前n 项和为S n,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(I )求数列{a n}的通项公式;(H )令b ( 1厂盘,求数列{b n}的前n 项和T n.得到【点拨】(I ) a 1,a n2n 1;n取2n1 1000 k a i(2 1) dk(k 1) 2 2 2k 1)k 1999,从而当 k 1999时,q2 1999 -(II )设 b,记T nqa3k2S n3n 2 n(n ) b n ( 1叱1 2n 1 1](分奇偶讨论,最后合并)Tn2n;m ( 1)n.13(2014课标1文)17.已知a n是递增的等差数 列,a 2,a 4是方程X 25x 6 0的根。
D 单元 数列D1 数列的概念与简单表示法17.、、[2014·某某卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令=a n b n,求数列{}的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即+1-=2,所以数列{}是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故=2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n,所以S n =(n -1)3n+1. 17.、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列, a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列. 17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n -1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.22.,,[2014·某某卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1, 这就是说,当n =k +1时结论成立.所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立.再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2,a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立.由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14.③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D2 等差数列及等差数列前n 项和 12.、[2014·某某卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________.12.1 [解析] 因为数列{a n }是等差数列,所以a 1+1,a 3+3,a 5+5也成等差数列.又 a 1+1,a 3+3,a 5+5构为公比为q 的等比数列,所以a 1+1,a 3+3,a 5+5为常数列,故q =1.12.[2014·卷] 若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.12.8 [解析] ∵a 7+a 8+a 9=3a 8>0,a 7+a 10=a 8+a 9<0,∴a 8>0,a 9<0,∴n =8时,数列{a n }的前n 项和最大.3.[2014·某某卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .143.C [解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,由等差数列的前n 项和公式,得S 3=3×2+3×22d =12,解得d =2,则a 6=a 1+(6-1)d =2+5×2=12. 18.、、[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.20.、[2014·某某卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n.而a 1=1,因此 a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p 2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③ 因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n =(-1)2n +122n.④ 由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n. 于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1. 8.[2014·某某卷] 设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >08.C [解析] 令b n =2a 1a n ,因为数列{2a 1a n }为递减数列,所以b n +1b n =2a 1a n +12a 1a n=2a 1(a n +1-a n )=2a 1d <1,所得a 1d <0.18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n 10(10-3n ). 17.、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列, a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列. 19.,,[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12, 由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知,b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1-12n +1=2n2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +116.,,[2014·某某卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.11.、[2014·某某卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-12 [解析] ∵S 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,S 1,S 2,S 4成等比数列,∴(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.22.,,[2014·某某卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1,这就是说,当n =k +1时结论成立.所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立.再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2,a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立.由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14.③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D3 等比数列及等比数列前n 项和2.[2014·某某卷] 对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9,成等比数列2.D [解析] 因为在等比数列中a n ,a 2n ,a 3n ,…也成等比数列,所以a 3,a 6,a 9成等比数列.12.、[2014·某某卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________.12.1 [解析] 因为数列{a n }是等差数列,所以a 1+1,a 3+3,a 5+5也成等差数列.又 a 1+1,a 3+3,a 5+5构为公比为q 的等比数列,所以a 1+1,a 3+3,a 5+5为常数列,故q =1.13.、[2014·某某卷] 若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.13.50 [解析] 本题考查了等比数列以及对数的运算性质.∵{a n }为等比数列,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,∴a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,∴a 10a 11=e 5, ∴ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln(a 10a 11)10=ln(e 5)10=ln e 50=50. 10.[2014·全国卷] 等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .310.C [解析] 设数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,根据题意可得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=2,a 1q 4=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=16125,q =52,所以a n =a 1q n -1=16125×⎝ ⎛⎭⎪⎫52n -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫52n -4,所以lg a n =lg 2+(n -4)lg 52,所以前8项的和为8lg 2+(-3-2-1+0+1+2+3+4)lg 52=8lg 2+4lg 52=4lg ⎝ ⎛⎭⎪⎫4×52=4.18.、、[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,,[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12, 由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知,b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1-12n +1=2n2n +1.当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +116.,,[2014·某某卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.11.、[2014·某某卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-12 [解析] ∵S 2=2a 1-1,S 4=4a 1+4×32×(-1)=4a 1-6,S 1,S 2,S 4成等比数列,∴(2a 1-1)2=a 1(4a 1-6),解得a 1=-12.19.、、[2014·某某卷] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x |x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n }. (1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A .(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n .证明:若a n <b n ,则s <t .19.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0, 所以s <t .D4 数列求和17.、、[2014·某某卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令=a n b n,求数列{}的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即+1-=2,所以数列{}是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故=2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n,所以S n =(n -1)3n+1. 18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n 10(10-3n ). 19.,,[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知,b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝ ⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +1D5 单元综合20.、[2014·某某卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n.而a 1=1,因此 a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p 2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n=(-1)2n +122n.④由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n.于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1.21.、、[2014·某某卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *.(1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p>1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p.21.证明:(1)用数学归纳法证明如下.①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立.②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k>1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x .所以当p =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p>1+px 均成立.(2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p.①当n =1时,由题设知a 1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p 成立.由a n +1=p -1p a n +c pa 1-p n 易知a n >0,n ∈N *. 当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c pa -pk = 1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p k -1.由a k >c 1p >0得-1<-1p <1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p k-1<0.由(1)中的结论得⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1a k p=⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p k -1p>1+p ·1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p k -1=ca p k . 因此a pk +1>c ,即a k +1>c 1p,所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p n -1可得a n +1a n<1, 即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p,则x p ≥c , 所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p=p -1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-c x p >0.由此可得,f (x )在[c 1p,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p时,f (x )>f (c 1p)=c 1p. ①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p1>c 可知a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p , 故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k +1>c 1p成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k +1)>f (c 1p),即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.18.、、[2014·某某卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.17.、、[2014·某某卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n+1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令=a n b n,求数列{}的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即+1-=2,所以数列{}是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故=2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n,所以S n =(n -1)3n+1. 17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n <32.所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,[2014·某某卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x的图像上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和T n . 19.解:(1)由已知得,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,所以 2a 8=4×2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2, 所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2. 由题意有a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2.所以d =a 2-a 1=1.从而a n =n ,b n =2n,所以数列{a n b n }的通项公式为a n b n =n2n ,所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1,因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n. 所以,T n =2n +1-n -22n. 19.[2014·某某卷] 已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n =(2)b n (n ∈N *).若{a n }为等比数列,且a 1=2,b 3=6+b 2.(1)求a n 与b n .(2)设=1a n -1b n(n ∈N *).记数列{}的前n 项和为S n .(i)求S n ;(ii)求正整数k ,使得对任意n ∈均有S k ≥S n .19.解:(1)由题意a 1a 2a 3…a n =(2)b n ,b 3-b 2=6, 知a 3=(2)b 3-b 2=8.又由a 1=2,得公比q =2(q =-2舍去),所以数列{a n }的通项为a n =2n (n ∈N *).所以,a 1a 2a 3…a n =2n (n +1)2=(2)n (n +1).故数列{b n }的通项为b n =n (n +1)(n ∈N *).(2)(i)由(1)知=1a n -1b n =12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1(n ∈N *). 所以S n =1n +1-12n (n ∈N *).(ii)因为c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0,当n ≥5时,=1n (n +1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤n (n +1)2n -1, 而n (n +1)2n -(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0, 得n (n +1)2n ≤5×(5+1)25<1, 所以,当n ≥5时,<0.综上,若对任意n ∈N *恒有S k ≥S n ,则k =4.3.[2014·闽南四校期末] 若数列{a n }的前n 项和为S n =23a n +13,则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =-2n -1B .a n =(-2)n -1C .a n =(-2)nD .a n =-2n3.B [解析] 由a n =S n -S n -1(n≥2),得a n =23a n -23a n -1.∴a n =-2a n -1.又a 1=1,∴a n=(-2)n -1(n≥2).又a 1=(-2)1-1=1,∴a n =(-2)n -1.6.[2014·某某联考] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *).若b n +1=(n -λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值X 围为( ) A .λ<2 B .λ>3 C .λ>2 D .λ<36.A [解析] 易知1a n +1=2a n +1,∴1a n +1+1=21a n+1.又a 1=1,∴1a n +1=1a 1+12n -1=2n ,∴b n +1=(n -λ)2n,∴b n +1-b n =(n -λ)2n -(n -1-λ)2n -1=(n -λ+1)2n -1>0,∴n-λ+1>0.又n∈N *,∴λ<2.4.[2014·某某调研] 已知数列{a n }满足a 1=35,a n +1=3a n 2a n +1,n ∈N *.(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n-1为等比数列.(2)是否存在互不相等的正整数m ,s ,t ,使m ,s ,t 成等差数列,且a m -1,a s -1,a t-1成等比数列?如果存在,求出所有符合条件的m ,s ,t ;如果不存在,请说明理由.4.解:(1)证明:因为a n +1=3a n 2a n +1,所以1a n +1=13a n +23,所以1a n +1-1=131a n-1.因为a 1=35,所以1a 1-1=23,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是首项为23,公比为13的等比数列. (2)由(1)知,1a n -1=23×13n -1=23n ,所以a n =3n3n +2.假设存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件,则有⎩⎪⎨⎪⎧m +t =2s ,(a s -1)2=(a m -1)(a t -1). 由a n =3n 3n +2与(a s -1)2=(a m -1)(a t -1),得3s 3s +2-12=3m 3m +2-13t 3t +2-1, 即3m +t +2×3m +2×3t =32s +4×3s.因为m +t =2s ,所以3m +3t =2×3s.又3m +3t ≥2 3m +t =2×3s,当且仅当m =t 时,等号成立, 这与m ,s ,t 互不相等矛盾,所以不存在互不相等的正整数m ,s ,t 满足条件.2.[2014·某某质检] 已知递增数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a n =12(a 2n +n ).(1)求a 1及数列{a n }的通项公式;(2)设=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,a n -1·2a n -1+1,n 为偶数,求数列{}的前2n 项和T 2n .2.解:(1)当n =1时,a 1=12(a 21+1),解得a 1=1.当n ≥2时,a 1+a 2+a 3+…+a n -1=12(a 2n -1+n -1),a 1+a 2+a 3+…+a n =12(a 2n +n ),所以a n =12(a 2n -a 2n -1+1),即(a n -1)2-a 2n -1=0,所以a n -a n -1=1或a n +a n -1=1(n ≥2).又因为数列{a n }为递增数列,所以a n -a n -1=1, 所以数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列, 所以a n =n .(2)由=⎩⎪⎨⎪⎧a n +1,n 为奇数,a n -1·2a n -1+1,n 为偶数,得=⎩⎪⎨⎪⎧n +1,n 为奇数,(n -1)2n -1+1,n 为偶数,则T 2n =(2+4+…+2n )+[1×21+3×23+…+(2n -1)×22n -1]+n =n (n +1)+[1×21+3×23+…+(2n -1)×22n -1]+n .记S n =1×21+3×23+…+(2n -1)×22n -1,①则4S n =1×23+3×25+…+(2n -1)×22n +1.② 由①-②,得-3S n =2+24+26+…+22n -(2n -1)22n +1, =22+24+26+…+22n -(2n -1)22n +1-2,所以-3S n =4(1-4n)1-4-(2n -1)22n +1-2,所以S n =4(1-4n )9+(2n -1)22n +13+23,即S n =(6n -5)22n +19+109,故T 2n =(6n -5)22n +19+n 2+2n +109.7.[2014·某某闽南四校期末] 已知数列{a n }是公差为2的等差数列,且a 1,a 2,a 5成等比数列,则a 2的值为( )A .3B .-3C .2D .-27.A [解析] ∵a 1,a 2,a 5成等比数列,∴a 22=a 1·a 5, ∴a 22=(a 2-2)(a 2+6),解得a 2=3.10.[2014·某某质检] 已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11等于( )A .1B .2C .4D .810.D [解析] 由已知,得2a 27=a 4+3a 8=a 1+3d +3a 1+21d =4a 1+24d =4(a 1+6d )=4a 7,∴a 7=2或a 7=0(舍去),∴b 7=2,∴b 2b 8b 11=b 1q ·b 1q 7·b 1q 10=b 31q 18=(b 1q 6)3=b 37=8.17.[2014·某某十校联考] 已知二次函数f (x )=ax 2+bx 的图像过点(-4n ,0),且f ′(0)=2n ,n ∈N *,数列{a n }满足1a n +1=f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n ,且a 1=4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .17.解:(1)f ′(x )=2ax +b .由题意知f ′(0)=b =2n ,16n 2a -4nb =0,∴a =12,b =2n ,∴f (x )=12x 2+2nx ,n ∈N *.又数列{a n }满足1a n +1=f ′1a n,f ′(x )=x +2n ,∴1a n +1=1a n +2n , ∴1a n +1-1a n=2n .由叠加法可得1a n -14=2+4+6+…+2(n -1)=n 2-n ,化简可得a n =4(2n -1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=4也符合上式,∴a n =4(2n -1)2(n ∈N *).(2)∵b n =a n a n +1=4(2n -1)(2n +1)=212n -1-12n +1,∴T n =b 1+b 2+…+b n =a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=21-13+13-15+…+12n -1-12n +1=21-12n +1=4n 2n +1.。
2014年全国各地高考文科数学试题分类汇编:数列一、选择填空题1.[2014·重庆卷2] 在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( )A .5B .8C .10D .14 【答案】B2.[2014·辽宁卷9] 设等差数列{a n }的公差为d ,若数列{2a 1a n }为递减数列,则( )A .d >0B .d <0C .a 1d >0D .a 1d <0 【答案】D3.[2014·全国卷8] 设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( )A .31B .32C .63D .64 【答案】C4.[2014·天津卷5] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1=( )A .2B .-2 C.12 D .-12 【答案】D5.[2014·新课标全国卷Ⅱ5] 等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n(n +1)B .n(n -1)C.n (n +1)2 D.n (n -1)2【答案】A6.[2014·新课标全国卷Ⅱ16] 数列{a n }满足a n +1=11-a n,a 8=2,则a 1=________.【答案】127.[2014·江西卷13] 在等差数列{a n }中,a 1=7,公差为d ,前n 项和为S n ,当且仅当n =8时S n 取得最大值,则d 的取值范围为________.【答案】⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-788.[2014·安徽卷12] 如图1-3,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC =22,过点A 作BC 的垂线,垂足为A 1;过点A 1作AC 的垂线,垂足为A 2;过点A 2作A 1C 的垂线,垂足为A 3;….依此类推,设BA =a 1,AA 1=a 2,A 1A 2=a 3,…,A 5A 6=a 7,则a 7=________.【答案】14.9.[2014·广东卷13] 等比数列{a n }的各项均为正数,且a 1a 5=4,则log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+log 2a 4+log 2a 5=________. 【答案】510.[2014·江苏卷7] 在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.【答案】4[解析] 设等比数列{a n }的首项为a ,公比为q ,易知q≠1,根据题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a (1-q 2)1-q =3,a (1-q 4)1-q =15,解得q 2=4,a1-q =-1,所以S 6=a (1-q 6)1-q=(-1)(1-43)=63. [解析] 由题意,得a 2,a 2+4,a 2+12成等比数列,即(a 2+4)2=a 2(a 2+12),解得a 2=4,即a 1=2,所以S n =2n +n (n -1)2×2=n(n +1).二、解答题1.[2014北京卷15]已知{}n a 是等差数列,满足13a =,412a =,数列{}n b 满足14b =,420b =,且{}n n b a -是等比数列.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n b 的前n 项和. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n(n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2. 所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1. 从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…). (2)由(1)知b n =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{b n }的前n 项和为32n(n +1)+2n -1.2.[2014·福建卷17] 在等比数列{a n }中,a 2=3,a 5=81.(1)求a n ;(2)设b n =log 3a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)设{a n }的公比为q ,依题意得⎩⎨⎧a 1q =3,a 1q 4=81,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =3.因此,a n =3n -1.(2)因为b n =log 3a n =n -1,所以数列{b n }的前n 项和S n =n (b 1+b n )2=n 2-n2.3.[2014·全国新课标卷Ⅰ17] 已知{a n }是递增的等差数列,a 2,a 4是方程x 2-5x +6=0的根.(1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和.解:(1)方程x 2-5x +6=0的两根为2,3.由题意得a 2=2,a 4=3.设数列{a n }的公差为d ,则a 4-a 2=2d ,故d =12,从而得a 1=32. 所以{a n }的通项公式为a n =12n +1.(2)设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ,由(1)知a n 2n =n +22n +1,则S n =322+423+…+n +12n +n +22n +1,12S n =323+424+…+n +12n +1+n +22n +2, 两式相减得12S n =34+⎝ ⎛⎭⎪⎫123+…+12n +1-n +22n +2=34+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1-n +22n +2,所以S n=2-n +42n +1. 4.[2014·陕西卷16] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C); (2)若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,求cos B 的值.解: (1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b.由正弦定理得sin A +sin C =2sin B. ∵sin B =sin[π-(A +C)]=sin(A +C), ∴sin A +sin C =2sin(A +C).(2)由题设有b 2=ac ,c =2a ,∴b =2a.由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.于是,S n =1×4+2×42+3×43+…+(n -1)×4n -1+n×4n , 4S n =1×42+2×43+…+(n -1)×4n +n×4n +1, 因此,S n -4S n =4+42+ (4)-n·4n +1=4n +1-43-n ·4n +1=(1-3n )4n +1-43,所以,S n =(3n -1)4n +1+49.5.[2014·浙江卷19] 已知等差数列{a n }的公差d >0.设{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 2·S 3=36.(1)求d 及S n ;(2)求m ,k(m ,k ∈N *)的值,使得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =65. 解:(1)由题意知(2a 1+d)(3a 1+3d)=36, 将a 1=1代入上式解得d =2或d =-5. 因为d>0,所以d =2.从而a n =2n -1,S n =n 2(n ∈N *).(2)由(1)得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =(2m +k -1)(k +1), 所以(2m +k -1)(k +1)=65. 由m ,k ∈N *知2m +k -1≥k +1>1, 故⎩⎨⎧2m +k -1=13,k +1=5,所以⎩⎨⎧m =5,k =4. 6.[2014·重庆卷16] 已知{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,S n 表示{a n }的前n 项和.(1)求a n 及S n ;(2)设{b n }是首项为2的等比数列,公比q 满足q 2-(a 4+1)q +S 4=0,求{b n }的通项公式及其前n 项和T n .解:(1)因为{a n }是首项a 1=1,公差d =2的等差数列,所以 a n =a 1+(n -1)d =2n -1. 故S n =1+3+…+(2n -1)=n (a 1+a n )2=n (1+2n -1)2=n 2. (2)由(1)得a 4=7,S 4=16.因为q 2-(a 4+1)q +S 4=0,即q 2-8q +16=0, 所以(q -4)2=0,从而q =4.又因为b 1=2,{b n }是公比q =4的等比数列, 所以b n =b 1q n -1=2×4n -1=22n -1.从而{b n }的前n 项和T n =b 1(1-q n )1-q=23(4n-1).7.[2014·山东卷19] 在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =an (n +1)2,记T m =-b 1+b 2-b 3+b 4-…+(-1)n b n ,求T n .解:(1)由题意知,(a 1+d)2=a 1(a 1+3d),即(a 1+2)2=a 1(a 1+6),解得a 1=2.故数列{a n }的通项公式为a n =2n.(2)由题意知,b n =an (n +1)2=n(n +1),所以T n =-1×2+2×3-3×4+…+(-1)n n ×(n +1).因为b n +1-b n =2(n +1), 所以当n 为偶数时,T n =(-b 1+b 2)+(-b 3+b 4)+…+(-b n -1+b n ) =4+8+12+…+2n =n2(4+2n )2=n (n +2)2,当n 为奇数时,T n =T n -1+(-b n )=(n -1)(n +1)2-n(n +1)=-(n +1)22.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧-(n +1)22,n 为奇数,n (n +2)2,n 为偶数.8.[2014·湖南卷16] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 解:(1)当n =1时,a 1=S 1=1;当n≥2时,a n =S n -S n -1=n 2+n 2-(n -1)2+(n -1)2=n.故数列{a n }的通项公式为a n =n.(2)由(1)知,b n =2n +(-1)n n.记数列{b n }的前2n 项和为T 2n ,则T 2n =(21+22+…+22n )+(-1+2-3+4-…+2n).记A =21+22+…+22n ,B =-1+2-3+4-…+2n , 则A =2(1-22n )1-2=22n +1-2,B =(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n -1)+2n]=n. 故数列{b n }的前2n 项和T 2n =A +B =22n +1+n -2.9.[2014·全国卷] 数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=2a n +1-a n +2.(1)设b n =a n +1-a n ,证明{b n }是等差数列;(2)求{a n }的通项公式. 解:(1)由a n +2=2a n +1-a n +2,得a n +2-a n +1=a n +1-a n +2, 即b n +1=b n +2.又b 1=a 2-a 1=1,所以{b n }是首项为1,公差为2的等差数列. (2)由(1)得b n =1+2(n -1),即a n +1-a n =2n -1.于是所以a n +1-a 1=n 2,即a n +1=n 2+a 1.10.[2014·湖北卷19] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由. 解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意知,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d), 化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4, 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n<60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立. 当a n =4n -2时,S n =n[2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 又a 1=1,所以{a n }的通项公式a n =n 2-2n +2.11.[2014·天津卷20] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数,设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x|x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n}. (1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A.(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n.证明:若a n <b n ,则s <t.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x|x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)qn -2-qn -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0,所以s<t.12.[2014·四川卷19] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f(x)=2x 的图像上(n ∈N *).(1)证明:数列{b n }为等比数列;(2)若a 1=1,函数f(x)的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列{a n b 2n }的前n 项和S n .解:(1)证明:由已知得,b n =2a n >0,当n≥1时,b n +1b n =2a n +1-a n =2d , 故数列{b n }是首项为2a 1,公比为2d 的等比数列.(2)函数f(x)=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意知,a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2, 所以d =a 2-a 1=1,a n =n ,b n =2n ,a n b 2n =n·4n . 13.[2014·安徽卷18] 数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n(n +1),n ∈N *.(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列;(2)设b n =3n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解: (1)证明:由已知可得a n +1n +1=a n n +1,即a n +1n +1-a n n =1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=1为首项,1为公差的等差数列.(2)由(1)得a nn =1+(n -1)·1=n ,所以a n =n 2,从而可得b n =n·3n . S n =1×31+2×32+…+(n -1)×3n -1+n×3n ,① 3S n =1×32+2×33+…+(n -1)3n +n×3n +1.② ①-②得-2S n =31+32+ (3)-n·3n +1=3·(1-3n )1-3-n·3n +1=(1-2n )·3n +1-32,所以S n =(2n -1)·3n +1+34.14.[2014·广东卷19] 设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足S 2n -(n 2+n -3)S n -3(n2+n)=0,n ∈N *.(1)求a 1的值; (2)求数列{a n }的通项公式; (3)证明:对一切正整数n ,有1a 1(a 1+1)+1a 2(a 2+1)+…+1a n (a n +1)<13.221111*********2221:(1)1:(1)320,60,(3)(2)0,0,2, 2.(2)(3)3()0,:(3)()0,0(),0,30,,2,(1)(1)n n n n n n n n n n n n S S S S S S S S a S n n S n n S S n n a n N S S S n n n a S S n n n n *-=---⨯=+-=∴+-=>∴==⎡⎤-+--+=+-+=⎣⎦>∈∴>+>∴=+⎡∴≥=-=+--+-⎣ 解令得即即由得从而当时12211222,221,2().313(3),()(),221644111111113(1)2(21)44()()()24411111111144(1)()(1)4444111(1)(1)(n k k n n a a n n N k k k N k k k k a a k k k k k k k k k k a a a a a a **⎤=⎦==⨯∴=∈∈+>+-=-+∴==⋅<⋅+++-+⎡⎤⎢⎥=⋅=⋅-⎢⎥⎡⎤⎢⎥-+--⋅+-⎢⎥⎣⎦⎣⎦∴+++++ 又当时1)1111111()()11111141223(1)444444111111().11434331(1)44n n n n n +⎡⎤⎢⎥<-+-++-⎢⎥⎢⎥-----+-⎣⎦=-=-<+-+-15.[2014·江西卷17] 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n>1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列. 解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2.而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.20.[2014·江苏卷20] 设数列{a n }的前n 项和为S n .若对任意的正整数n ,总存在正整数m ,使得S n =a m ,则称{a n }是“H 数列”.(1)若数列{a n }的前n 项和S n =2n (n ∈),证明:{a n }是“H 数列”.(2)设{a n }是等差数列,其首项a 1=1,公差d<0.若{a n }是“H 数列”,求d 的值.(3)证明:对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈)成立. 解: (1)证明:由已知,当n≥1时,a n +1=S n +1-S n =2n +1-2n =2n .于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n +1,使得S n =2n =a m ,所以{a n }是“H 数列”.(2)由已知得,S 2=2a 1+d =2+d.因为{a n }是“H 数列”,所以存在正整数m ,使得S 2=a m ,即2+d =1+(m -1)d ,于是(m -2)d =1.因为d<0,所以m -2<0,故m =1,从而d =-1.当d =-1时,a n =2-n ,S n =n (3-n )2是小于2的整数,n ∈N *.于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =2-S n =2-n (3-n )2,使得S n =2-m =a m ,所以{a n }是“H 数列”,因此d 的值为-1.(3)证明:设等差数列{a n }的公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d =na 1+(n -1)(d -a 1)(n ∈N *).令b n =na 1,c n =(n -1)(d -a 1),则a n =b n +c n (n ∈N *). 下证{b n }是“H 数列”.设{b n }的前n 项和为T n ,则T n =n (n +1)2a 1(n ∈N *).于是对任意的正整数n ,总存在正整数m =n (n +1)2,使得T n =b m ,所以{b n }是“H 数列”. 同理可证{c n }也是“H 数列”.所以对任意的等差数列{a n },总存在两个“H 数列”{b n }和{c n },使得a n =b n +c n (n ∈N *)成立.。