2019届高考数学二轮复习高考大题专项练二数列b理 附答案
- 格式:doc
- 大小:682.26 KB
- 文档页数:4
二数列(B)1.(2018·醴陵模拟)已知正项等比数列{a n}中,a1+a2=6,a3+a4=24.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}满足b n=log2a n,求数列{a n+b n}的前n项和T n.2.(2018·银川模拟)设{a n}是公比不为1的等比数列,其前n项和为S n,且a5,a3,a4成等差数列.(1)求数列{a n}的公比;(2)证明:对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.3.(2018·益阳模拟)已知{a n}是各项均为正数的等差数列,且数列{}的前n项和为,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}的前n项和为S n,数列{}的前n项和T n,求证T n<.4.(2018·深圳模拟)已知数列{a n}满足a1=1,且a n=2a n-1+2n(n≥2,且n∈N*),(1)求证:数列{}是等差数列;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)设数列{a n}的前n项之和为S n,求证:>2n-3.1.解:(1)设数列{a n}的首项为a1,公比为q(q>0).则解得所以a n=2×2n-1=2n.(2)由(1)得b n=log22n=n,设{a n+b n}的前n项和为S n,则S n=(a1+b1)+(a2+b2)+…+(a n+b n)=(a1+a2+…+a n)+(b1+b2+…+b n)=(2+22+…+2n)+(1+2+…+n)=+=2n+1-2+n2+n.2.(1)解:设数列{a n}的公比为q(q≠0,q≠1),由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,即2a1q2=a1q4+a1q3,由a1≠0,q≠0,得q2+q-2=0,解得q1=-2,q2=1(舍去),所以q=-2.(2)证明:法一对任意k∈N*,S k+2+S k+1-2S k=(S k+2-S k)+(S k+1-S k)=a k+1+a k+2+a k+1=2a k+1+a k+1·(-2)=0,所以,对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.法二对任意k∈N*,2S k=,S k+2+S k+1=+=,2S k-(S k+2+S k+1)=-=[2(1-q k)-(2-q k+2-q k+1)]=(q2+q-2)=0,因此,对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.3.(1)解:由{a n}是各项均为正数的等差数列,且数列{}的前n项和为,n∈N*, 当n=1时,可得==, ①当n=2时,可得+==, ②②-①得=,所以a1·(a1+d)=6, ③(a1+d)(a1+2d)=12. ④由③④解得所以数列{a n}的通项公式为a n=n+1.(2)证明:由(1)可得S n=,那么==(-).所以数列{}的前n项和T n=(1-+-+-+-+…+-)=(1++---)=(---)=-(++),n∈N*,所以T n<.4.(1)证明:因为a n=2a n-1+2n(n≥2,且n∈N*),所以=+1,即-=1(n≥2,且n∈N*),所以数列{}是等差数列,公差d=1,首项为=.(2)解:由(1)得=+(n-1)×1=n-,所以a n=(n-)·2n.(3)证明:因为S n=·21+·22+·23+…+(n-)·2n, ①所以2S n=·22+·23+·24+…+(n-)·2n+1, ②①-②得-S n=1+22+23+…+2n-(n-)·2n+1=2+22+23+…+2n-(n-)·2n+1-1=-(n-)·2n+1-1=(3-2n)·2n-3. S n=(2n-3)·2n+3,则=(2n-3)+>2n-3,所以>2n-3.。
高三数学二轮复习精选专题练(理科,有解析)数列1、已知{}n a 是公比为2的等比数列,则1234a a a a ++的值为( ) A .18 B .14 C .12 D .1 【答案】B2、在数列{}n a 中,122,211=-=+n n a a a ,则101a 的值为( )(A)49(B)50(C)51 (D)52 【答案】D 3、已知数列{}n a 的通项公式是()()11n n a n =-+,则12310a a a a ++++= ()A .55-B .5-C .5D .57【答案】C4、已知数列{}n a 为等差数列,若11101a a <-,且它们的前n 项和n S 有最大值,则使得0n S <的n 的最小值为( )A .11B .19C .20D .21【答案】C5、设等比数列{a n }中,每项均为正数,且a 3·a 8=81,log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10等于A.5B.10C.20D.40【答案】C【解析】根据等比数列,可得选C 。
6、数列1111424816,8,16,32,,的前n 项和为() A .1221n n +---B .2223n n +--- C .1221n n +-+- D .11221n n +---- 【答案】B【解析】解:因为数列的前n 项和为可以运用分组求和得到结果为2n+2-2-n -3,选B7、如果有穷数列{}n a 满足条件:n a a =1,12-=n a a ,……,1a a n =,即1+-=i n i a a ,我们称其为“对称数列”,例如数列1,2,3,4,3,2,1就是“对称数列”.已知数列{}n b 是项数不超过2m ()*,1N m m ∈>的“对称数列”,并使得1,2,22,23,……,2m ﹣1依次为该数列中连续的前m 项,则数列{}n b 前2010项和2010S 可以是:①122010-;②222011-;③1223201121--⋅--m m ;④122201021---+m m .其中正确的个数为( )A.4B.3C.2D.1【答案】B8、已知数列2、6、10、14、32……那么72是这个数列的第( )项。
专题能力训练2不等式、线性规划一、能力突破训练1.已知实数x,y满足a x<a y(0<a<1),则下列关系式恒成立的是()A.B.ln(x2+1)>ln(y2+1)C.sin x>sin yD.x3>y32.已知函数f(x)=(x-2)(ax+b)为偶函数,且在区间(0,+∞)内单调递增,则f(2-x)>0的解集为()A.{x|x>2或x<-2}B.{x|-2<x<2}C.{x|x<0或x>4}D.{x|0<x<4}3.不等式组--的解集为()A.(0,)B.(,2)C.(D.(2,4)4.若x,y满足则x+2y的最大值为()A.1B.3C.5D.95.已知函数f(x)=(ax-1)(x+b),若不等式f(x)>0的解集是(-1,3),则不等式f(-2x)<0的解集是()A.--B.-C.--D.-6.已知实数x,y满足则的取值范围是()A. B.[3,11]C. D.[1,11]7.已知变量x,y满足约束条件--若z=2x-y的最大值为2,则实数m等于()A.-2B.-1C.1D.28.已知变量x,y满足约束条件-若x+2y≥-5恒成立,则实数a的取值范围为()A.(-∞,-1]B.[-1,+∞)C.[-1,1]D.[-1,1)9.(2018全国Ⅱ,理14)若x,y满足约束条件---则z=x+y的最大值为.10.(2018浙江,12)若x,y满足约束条件-则z=x+3y的最小值是,最大值是.11.某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5 kg,乙材料1 kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5 kg,乙材料0.3 kg,用3个工时.生产一件产品A的利润为2 100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg,乙材料90 kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为元.12.设不等式组---表示的平面区域为D,若指数函数y=a x的图象上存在区域D上的点,则a的取值范围是.二、思维提升训练13.已知x,y满足约束条件----若z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,则实数a的值为()A.或-1B.或2C.1或2D.-1或214.设对任意实数x>0,y>0,若不等式x+≤a(x+2y)恒成立,则实数a的最小值为()A.B.C.D.15.设x,y满足约束条件---若目标函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为8,则ab的最大值为.16.已知x,y∈(0,+∞),2x-3=,则的最小值为.17.若函数f(x)=-·lg x的值域为(0,+∞),则实数a的最小值为.18.已知存在实数x,y满足约束条件----则R的最小值是.专题能力训练2不等式、线性规划一、能力突破训练1.D解析由a x<a y(0<a<1)知,x>y,故x3>y3,选D.2.C解析∵f(x)=ax2+(b-2a)x-2b为偶函数,∴b-2a=0,即b=2a,∴f(x)=ax2-4a.∴f'(x)=2ax.又f(x)在区间(0,+∞)上单调递增,∴a>0.由f(2-x)>0,得a(x-2)2-4a>0,∵a>0,∴|x-2|>2,解得x>4或x<0.3.C解析由|x-2|<2,得0<x<4;由x2-1>2,得x>或x<-,取交集得<x<4,故选C.4.D解析由题意画出可行域(如图).设z=x+2y,则z=x+2y表示斜率为-的一组平行线,当过点C(3,3)时,目标函数取得最大值z max=3+2×3=9.故选D.5.A解析由f(x)>0,得ax2+(ab-1)x-b>0.∵其解集是(-1,3),∴a<0,且---解得a=-1或a=(舍去),∴a=-1,b=-3.∴f(x)=-x2+2x+3,∴f(-2x)=-4x2-4x+3,由-4x2-4x+3<0,得4x2+4x-3>0,解得x>或x<-,故选A.6.C解析=1+其中表示两点(x,y)与(-1,-1)所确定直线的斜率,由图知,k min=k PB=----,k max=k PA=----=5,所以的取值范围是的取值范围是故选C.7.C解析画出约束条件-的可行域,如图,作直线2x-y=2,与直线x-2y+2=0交于可行域内一点A(2,2),由题知直线mx-y=0必过点A(2,2),即2m-2=0,得m=1.故选C.8.C解析设z=x+2y,要使x+2y≥-5恒成立,即z≥-5.作出不等式组对应的平面区域如图阴影部分所示,要使不等式组成立,则a≤1,由z=x+2y,得y=-x+,平移直线y=-x+,由图象可知当直线经过点A时,直线y=-x+的截距最小,此时z最小,即x+2y=-5,由--解得--即A(-1,-2),此时a=-1,所以要使x+2y≥-5恒成立,则-1≤a≤1,故选C.9.9解析由题意,作出可行域如图.要使z=x+y取得最大值,当且仅当过点(5,4)时,z max=9.10.-2 8 解析 由约束条件 -画出可行域,如图所示的阴影部分.由z=x+3y , 可知y=-x+由题意可知,当目标函数的图象经过点B 时,z 取得最大值,当目标函数的图象经过点C 时,z 取得最小值.由 得此时z 最大=2+3×2=8, 由 得 - 此时z 最小=4+3×(-2)=-2.11.216 000 解析 设生产产品A x 件,生产产品B y 件,由题意得∈即∈目标函数z=2 100x+900y ,画出约束条件对应的可行域(如图阴影部分中的整数点所示),作直线y=-x,当直线过5x+3y=600与10x+3y=900的交点时,z取最大值,由解得所以z max=2 100×60+900×100=216 000.12.1<a≤3解析作出平面区域D如图阴影部分所示,联系指数函数y=a x的图象,当图象经过区域的边界点C(2,9)时,a可以取到最大值3,而显然只要a大于1,图象必然经过区域内的点,则a的取值范围是1<a≤3.二、思维提升训练13.D解析在平面直角坐标系内作出不等式组所表示的平面区域,如图所示的△ABC,目标函数z=y-ax可变形为y=ax+z,z的几何意义为直线y=ax+z在y轴上的截距.因为z=y-ax取得最大值的最优解不唯一,所以直线y=ax+z与区域三角形的某一边平行,当直线y=ax+z与边线x+y-2=0平行时,a=-1符合题意;当直线y=ax+z与边线x-2y-2=0平行时,a=不符合题意;当直线y=ax+z与边线2x-y-2=0平行时,a=2符合题意,综上所述,实数a的值为-1或2.故选D.14.A解析原不等式可化为(a-1)x-+2ay≥0,两边同除以y,得(a-1)+2a≥0,令t=,则(a-1)t2-t+2a≥0,由不等式恒成立知,a-1>0,Δ=1-4(a-1)·2a≤0,解得a,a min=,故选A.15.2解析画出可行域如图阴影部分所示,目标函数变形为y=-x+,由已知,得-<0,且纵截距最大时,z取到最大值,故当直线l过点B(2,4)时,目标函数取到最大值,即2a+4b=8,因为a>0,b>0,由基本不等式,得2a+4b=8≥4,即ab≤2(当且仅当2a=4b=4,即a=2,b=1时取“=”),故ab的最大值为2.16.3解析由2x-3=,得x+y=3,故(x+y)(5+4)=3,当且仅当即(x,y∈(0,+∞))时等号成立.17.-2解析函数f(x)的定义域为(0,1)∪(1,+∞),由>0及函数f(x)的值域为(0,+∞)知x2+ax+1>0对-∀x∈{x|x>0,且x≠1}恒成立,即a>-x-在定义域内恒成立,而-x-<-2(当x≠1时等号不成立),因此a≥-2.作出可行域如图中阴影部分所示.由存在实数x,y满18.2解析根据前三个约束条件---足四个约束条件,得图中阴影部分与以(0,1)为圆心、半径为R的圆有公共部分,因此当圆与图中阴影部分相切时,R最小.由图可知R的最小值为2.。
2.数 列1.在等差数列{a n }中,a 1=-2,a 12=20.(1)求数列{a n }的通项a n ;(2)若b n =a 1+a 2+…+a n n,求数列{3b n }的前n 项和S n . 解 (1)因为a n =-2+(n -1)d ,所以a 12=-2+11d =20,于是d =2,所以a n =2n -4(n ∈N *).(2)因为a n =2n -4,所以a 1+a 2+…+a n =n (2n -6)2=n (n -3),于是b n =a 1+a 2+…+a n n=n -3,令c n =3b n ,则c n =3n -3, 显然数列{c n }是等比数列,且c 1=3-2,公比q =3, 所以数列{3b n }的前n 项和S n =c 1()1-q n1-q =3n -118(n ∈N *). 2.(2018·巩义模拟)已知数列{a n }满足a 1=12,1a n +1=1a n+2(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12. (1)解 由条件可知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,且首项为2,公差为2,所以1a n=2+(n -1)×2=2n , 故a n =12n(n ∈N *). (2)证明 依题意可知a 2n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 2=14·1n 2<14·1n ·1n -1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n ,n ≥2,n ∈N *. 又因为a 21=14, 所以a 21+a 22+a 23+…+a 2n <14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-12+12-13+…+1n -1-1n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫2-1n <14×2=12. 故a 21+a 22+a 23+…+a 2n <12. 3.(2018·衡水金卷模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=5,3a 5+a 9=S 6.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n +1=a n +1a n ,且b 1=a 6,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和T n .解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 由a 1=5,3a 5+a 9=S 6,得3(5+4d )+(5+8d )=6×5+6×52d , 解得d =2.所以a n =a 1+(n -1)d =5+2(n -1)=2n +3(n ∈N *).(2)由(1)得,b 1=a 6=2×6+3=15.又因为b n +1=a n +1a n ,所以当n ≥2时,b n =a n a n -1=(2n +3)(2n +1), 当n =1时,b 1=5×3=15,符合上式, 所以b n =(2n +3)(2n +1)(n ∈N *).所以1b n =1(2n +3)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-12n +3. 所以T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+15-17+…+12n +1-12n +3=12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-12n +3=n 3(2n +3)(n ∈N *). 4.(2018·大庆模拟)已知S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且a 1=1,S 9=81.记b n =[log 5a n ],其中[x ]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[log 516]=1.(1)求b 1,b 14,b 61;(2)求数列{b n }的前200项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d , 由已知S 9=81,根据等差数列的性质可知,S 9=9a 5=9(a 1+4d )=81, ∴a 1+4d =9.∵a 1=1,∴d =2,∴a n =2n -1,∴b 1=[log 51]=0,b 14=[log 527]=2,b 61=[log 5121]=2.(2)当1≤n ≤2时,1≤a n ≤3(a n ∈N *),b n =[log 5a n ]=0,共2项; 当3≤n ≤12时,5≤a n ≤23,b n =[log 5a n ]=1,共10项; 当13≤n ≤62时,25≤a n ≤123,b n =[log 5a n ]=2,共50项; 当63≤n ≤200时,125≤a n ≤399,b n =[log 5a n ]=3,共138项. ∴数列{b n }的前200项和为2×0+10×1+50×2+138×3=524.。
中档大题满分练4.数列(B组)中档大题集训练,练就慧眼和规范,筑牢高考满分根基!1.已知数列{a n}的前n项和为S n,满足a2=1,6S n=3a n+1-1.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)设b n=a2n,数列{b n}的前n项和与积分别为R n与T n,求R n与T n. 【解析】(1)因为6S n=3a n+1-1,所以6S n-1=3a n-1 (n≥2),两式相减,得6a n=3a n+1-3a n (n≥2),所以a n+1=3a n (n≥2),又a2=1,所以当n≥2时,{a n}是首项为1,公比为3的等比数列,a n=a2·3n-2=3n-2,由6a1=3a2-1得a1=,满足上式,所以通项公式为a n=3n-2 (n∈N*).(2)b n=a2n=32n-2=9n-1,得b1=1,公比为9,R n==,T n=b1·b2·b3·…·b n=1·91·92·…·9n-1=91+2+…+n-1==3n(n-1).2.已知数列{a n}的前n项和是S n,且S n+a n=1(n∈N*).数列{b n}是公差d不等于0的等差数列,且满足b1=a1,b2,b5,b14成等比数列.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式.(2)设c n=a n·b n,求数列{c n}的前n项和T n.【解析】(1)n=1时,a1+a1=1,a1=.n≥2时,S n-S n-1=(a n-1-a n),所以a n=a n-1(n≥2).{a n}是以为首项,为公比的等比数列,a n=×=2×.b1=1,又=b2b14得:(1+4d)2=(1+d)(1+13d),d2-2d=0,因为d≠0,解得d=2,b n=2n-1.(2)c n=,T n=+++…+,T n=+++…++,T n=+4-,T n=+4×-,T n=--,所以T n=2-.。
2019-2020年高考数学二轮复习第2部分大专题综合测3 数列(含解析)一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(文)(xx·北京西城区二模)数列{a n}为等差数列,满足a2+a4+…+a20=10,则数列{a n}前21项的和等于( )A.212B.21C.42 D.84[答案] B[解析] 由a2+a4+…+a20=10a11=10得a11=1,所以等差数列{a n}的前21项和S21=21a11=21,故选B.(理)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S10=⎠⎛3(1+2x)d x,S20=17,则S30为( ) A.15 B.20C.25 D.30[答案] A[解析] S10=⎠⎛3(1+2x)d x=(x+x2)|30=12.又S10,S20-S10,S30-S20成等差数列.即2(S20-S10)=S10+(S30-S20),∴S30=15.2.(文)(xx·北京东城练习)已知{a n}为各项都是正数的等比数列,若a4·a8=4,则a5·a6·a7=( )A.4 B.8C.16 D.64[答案] B[解析] 由题意得a4a8=a26=4,又因为数列{a n}为正项等比数列,所以a6=2,则a5a6a7=a36=8,故选B.(理)(xx·河北衡水中学二调)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若S2n=4(a1+a3+a5+…+a2n-1), a1a2a3=27,则a6=( )A.27 B.81C. 243 D.729[答案] C[解析] ∵a1a2a3=a32=27,∴a2=3,∵S2n=4(a1+a3+a5+…+a2n-1),∴S2=4a1,∴a1+a 2=4a 1,∴a 2=3a 1=3,∴a 1=1,∴q =a 2a 1=3,∴a 6=a 1q 5=35=243.3.(xx·杭州第二次质检)设等比数列{a n }的各项均为正数,若a 12+a 22=2a 1+2a 2,a 34+a 44=4a 3+4a 4,则a 1a 5=( ) A .24 2 B .8 C .8 2 D .16[答案] C[解析] 利用等比数列的通项公式求解.设此正项等比数列的公比为q ,q >0,则由a 12+a 22=2a 1+2a 2得a 1+a 22=2a 1+a 2a 1a 2,a 1a 2=4,同理由a 34+a 44=4a 3+4a 4得a 3a 4=16,则q 4=a 3a 4a 1a 2=4,q =2,a 1a 2=2a 21=4,a 21=22,所以a 1a 5=a 21q 4=82,故选C. 4.(文)(xx·青岛市质检)“∀n ∈N *,2a n +1=a n +a n +2”是“数列{a n }为等差数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[答案] C[解析] 本题考查等差数列的定义以及充要条件的判断,难度较小.由2a n +1=a n +a n +2,可得a n +1-a n =a n +2-a n +1,由n 的任意性可知,数列从第二项起每一项与前一项的差是固定的常数,即数列{a n }为等差数列,反之,若数列{a n }为等差数列,易得2a n +1=a n +a n +2,故“∀n ∈N *,2a n +1=a n +a n +2”是“数列{a n }为等差数列”的充要条件,故选C.(理)“lg x ,lg y ,lg z 成等差数列”是“y 2=xz ”成立的( ) A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件[答案] A[解析] “lg x ,lg y ,lg z 成等差数列”⇔2lg y =lg x +lg z ⇒y 2=xz ,但y 2=xz ⇒/ 2lg y =lg x +lg z ,∴选A.5.(文)(xx·福州质检)在等差数列{a n }中,若a 2=1,a 8=2a 6+a 4,则a 5的值为( ) A .-5 B .-12C .12 D .52[答案] B[解析] 本题考查等差数列的通项公式,难度中等.设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 8=2a 6+a 4,故a 2+6d =2a 2+8d +a 2+2d ,解得d =-12,故a 5=a 2+3d =1-32=-12,故选B . (理)已知正数组成的等差数列{a n },前20项和为100,则a 7·a 14的最大值是( ) A .25 B .50 C .100 D .不存在[答案] A [解析] ∵S 20=a 1+a 202×20=100,∴a 1+a 20=10.∵a 1+a 20=a 7+a 14,∴a 7+a 14=10. ∵a n >0,∴a 7·a 14≤(a 7+a 142)2=25.当且仅当a 7=a 14时取等号.6.(文)在直角坐标系中,O 是坐标原点,P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)是第一象限内的两个点,若1,x 1,x 2,4依次成等差数列,而1,y 1,y 2,8依次成等比数列,则△OP 1P 2的面积是( )A .1B .2C .3D .4[答案] A[解析] 由等差、等比数列的性质,可求得x 1=2,x 2=3,y 1=2,y 2=4,∴P 1(2,2),P 2(3,4),∴S △OP 1P 2=1.(理)(xx·长沙市一模)等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3[答案] C[解析] 设等比数列{a n }的公比为q ,则q =a 5a 4=52,a n =a 4q n -4=2×(52)n -4,则lg a n =lg2+(n -4)lg 52,数列{lg a n }成等差数列,所以前8项和等于8lg a 1+lg a 82=4(lg2-3lg 52+lg2+4lg 52)=4,故选C.7.(xx·河南商丘市二模)在递增的等比数列{a n }中,已知a 1+a n =34,a 3·a n -2=64,且前n 项和为S n =42,则n =( )A .6B .5C .4D .3[答案] D[解析] 由已知得a 1+a 1qn -1=34,a 21qn -1=64,∴a 1+64a 1=34,解得:a 1=32或a 1=2,当a 1=32时,q n -1<1不适合题意,故a 1=2,q n -1=16,又S n =a 11-q n 1-q =21-16q1-q=42,解得q =4,∴4n -1=16,n -1=2,n =3.8.(文)两个正数a 、b 的等差中项是52,一个等比中项是6,且a >b ,则双曲线x 2a 2-y2b 2=1的离心率e 等于( )A.32B .152C .13D .133[答案] D[解析] 由已知可得a +b =5,ab =6,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,b =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =3(舍去).则c =a 2+b 2=13,故e =c a=133. (理)△ABC 的三边分别为a 、b 、c ,若b 既是a 、c 的等差中项,又是a 、c 的等比中项,则△ABC 是( )A .等腰直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .直角三角形[答案] C[解析] ∵b 是a 、c 的等差中项,∴b =a +c2.又∵b 是a 、c 的等比中项,∴b =ac ,∴(a +c2)2=ac ,∴(a -c )2=0,∴a =c ,∴b =a +c2=a ,故△ABC 是等边三角形.9.(xx·天津十二区县联考)数列{a n }满足a 1=1,且对于任意的n ∈N *都有a n +1=a 1+a n+n ,则1a 1+1a 2+…+1a 2015等于( )A.40282015 B .20142015 C.20151008D .20152016[答案] C[解析] 本题考查数列的递推公式、裂项法求和,难度中等.依题意a n +1=a n +n +1,故a n +1-a n =n +1,由累加法可得a n -a 1=n 2+n -22,a n =n 2+n2,故1a n =2n 2+n =2(1n -1n +1),故1a 1+1a 2+…+1a 2015=2(1-12+12-13+…+12015-12016)=40302016=20151008,故选C. 10.(文)已知数列{a n },若点(n ,a n )(n ∈N *)在经过点(5,3)的定直线l 上,则数列{a n }的前9项和S 9=( )A .9B .10C .18D .27[答案] D[解析] 由条件知a 5=3,∴S 9=9a 5=27.(理)(xx·郑州市质检)已知实数4,m,9构成一个等比数列,则圆锥曲线x 2m+y 2=1的离心率为( )A.306 B .7 C.306或7 D .56或7 [答案] C[解析] 由题意知m 2=36,m =±6,当m =6时,该圆锥曲线表示椭圆,此时a =6,b =1,c =5,e =306;当m =-6时,该圆锥曲线表示双曲线,此时a =1,b =6,c =7,e =7,故选C.11.(文)(xx·重庆市调研)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=7,a 6+a 8=-6,则S n 取最大值时,n 的值为( )A .3B .4C .5D .6[答案] C[解析] a 7=12(a 6+a 8)=-3,公差d =a 7-a 27-2=-2,a n =a 2-2(n -2)=11-2n ,因此在等差数列{a n }中,前5项均为正,从第6项起以后各项均为负,当S n 取最大值时,n 的值为5,故选C.(理)等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,前n 项和为S n ,则“d >|a 1|”是“S n 的最小值为S 1,且S n 无最大值”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件[答案] A[解析] 依题意,当d >|a 1|时,数列{a n }是递增的数列,无论a 1的取值如何,S n 的最小值为S 1,且S n 无最大值;反过来,当S n 的最小值为S 1,且S n 无最大值时,如当a 1=1,d =13时,此时S n 的最小值为S 1,且S n 无最大值,但不满足d >|a 1|.综上所述,“d >|a 1|”是“S n 的最小值为S 1,且S n 无最大值”的充分不必要条件.12.(文)已知数列{a n }的各项均为正数,执行程序框图(如下图),当k =4时,输出S =13,则a xx =( ) A .xx B .xx C .xx D .xx[答案] D[解析] 由程序框图可知,{a n }是公差为1的等差数列, 且1a 1a 2+1a 2a 3+1a 3a 4+1a 4a 5=13, ∴1a 1-1a 2+1a 2-1a 3+1a 3-1a 4+1a 4-1a 5=1a 1-1a 5=13, ∴1a 1-1a 1+4=13,解得a 1=2,∴a xx =a 1+xx d =2+xx =xx. (理)已知曲线C :y =1x(x >0)上两点A 1(x 1,y 1)和A 2(x 2,y 2),其中x 2>x 1.过A 1、A 2的直线l 与x 轴交于点A 3(x 3,0),那么( )A .x 1,x 32,x 2成等差数列B .x 1,x 32,x 2成等比数列C .x 1,x 3,x 2成等差数列D .x 1,x 3,x 2成等比数列 [答案] A[解析] 直线A 1A 2的斜率k =y 2-y 1x 2-x 1=1x 2-1x 1x 2-x 1=-1x 1x 2,所以直线A 1A 2的方程为y -1x 1=-1x 1x 2(x -x 1),令y =0解得x =x 1+x 2,∴x 3=x 1+x 2,故x 1,x 32,x 2成等差数列,故选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,将正确答案填在题中横线上)13.(xx·海口市调研)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1-a n =sin n +1π2,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S xx =________.[答案] 1008[解析] 由a n +1-a n =sinn +1π2⇒a n +1=a n +sinn +1π2,∴a 2=a 1+sinπ=1+0=1,a 3=a 2+sin 3π2=1+(-1)=0,a 4=a 3+sin2π=0+0=0,a 5=a 4+sin 5π2=0+1=1,∴a 5=a 1,如此继续可得a n +4=a n (n ∈N *),数列{a n }是一个以4为周期的周期数列,而xx =4×503+2,因此S xx =503×(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 1+a 2=503×(1+1+0+0)+1+1=1008.14.(文)定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -12-x x +3图象的顶点坐标是(m ,n ),且k ,m ,n ,r 成等差数列,则k +r 的值为________.[答案] -9[解析] f (x )=(x -1)(x +3)+2x =x 2+4x -3=(x +2)2-7的顶点坐标为(-2,-7), ∵m =-2,n =-7,∴k +r =m +n =-9.(理)已知数列{a n }的通项为a n =7n +2,数列{b n }的通项为b n =n 2.若将数列{a n }、{b n }中相同的项按从小到大顺序排列后记作数列{c n },则c 9的值是________.[答案] 961[解析] 设数列{a n }中的第n 项是数列{b n }中的第m 项,则m 2=7n +2,m 、n ∈N *.令m =7k +i ,i =0,1,2,…,6,k ∈Z ,则i 2除以7的余数是2,则i =3或4,所以数列{c n }中的项依次是{b n }中的第3,4,10,11,17,18,24,25,31,32,…,故c 9=b 31=312=961.15.(xx·辽宁省协作校联考)若数列{a n }与{b n }满足b n +1a n +b n a n +1=(-1)n +1,b n =3+-1n -12,n ∈N +,且a 1=2,设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 63=________.[答案] 560[解析] ∵b n =3+-1n -12=⎩⎪⎨⎪⎧2n 为奇数1n 为偶数,又a 1=2,∴a 2=-1,a 3=4,a 4=-2,a 5=6,a 6=-3,…,∴S 63=a 1+a 2+a 3+…a 63=(a 1+a 3+a 5+…+a 63)+(a 2+a 4+a 6+…+a 62)=(2+4+6+…+64)-(1+2+3+…+31)=1056-496=560.16.(xx·山西大学附中月考)已知无穷数列{a n }具有如下性质:①a 1为正整数;②对于任意的正整数n ,当a n 为偶数时,a n +1=a n 2;当a n 为奇数时,a n +1=a n +12.在数列{a n }中,若当n ≥k 时,a n =1,当1≤n <k 时,a n >1(k ≥2,k ∈N *),则首项a 1可取数值的个数为________(用k 表示).[答案] 2k -2[解析] 当n ≥k 时,a n =1,∴a k =1,当n <k 时,若a k =a k -1+12,则a k -1=1这与a k -1>1矛盾,∴a k =a k -12,∴a k -1=2,同理可得a k -2=3或4,a k -3=5,6,7或8,…,倒推下去,∵k -(k -2)=2,∴倒推(k -2)步可求得a 1,∴a 1有2k -2个可能取值.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)(文)(xx·江苏宿迁摸底)已知数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和S n =12(a n -1)(a n +2),n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)na n a n +1,求数列{b n }的前2n 项的和T 2n . [解析] (1)当n =1时,S 1=12(a 1-1)(a 1+2)=a 1,解得a 1=-1或a 1=2, 因为a 1>0,所以a 1=2.当n ≥2时,S n =12(a n -1)(a n +2),S n -1=12(a n -1-1)(a n -1+2),两式相减得(a n +a n -1)(a n -a n -1-1)=0, 又因为a n >0,所以a n +a n -1>0,所以a n -a n -1=1, 所以{a n }是首项为2,公差为1的等差数列, 所以a n =n +1.(2)T 2n =-a 1a 2+a 2a 3-a 3a 4+a 4a 5-a 5a 6+…+a 2n -2a 2n -1-a 2n -1a 2n +a 2n a 2n +1=2(a 2+a 4+…+a 2n ),又a 2,a 4,…,a 2n 是首项为3,公差为2的等差数列, 所以a 2+a 4+…+a 2n =n 3+2n +12=n 2+2n ,故T 2n =2n 2+4n .[易错分析] 本题有两个易错点:一是数列{a n }的通项公式求解错误或者不认真审题导致求解过程出现增根;二是在数列求和时,不能够合理地分类与整合.(理)(xx·临沂三校联考)已知等比数列{a n }的公比q >1,42是a 1和a 4的一个等比中项,a 2和a 3的等差中项为6,若数列{b n }满足b n =log 2a n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n b n }的前n 项和S n .[解析] (1)因为42是a 1和a 4的一个等比中项, 所以a 1·a 4=(42)2=32.由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 3=32,a 2+a 3=12.因为q >1,所以a 3>a 2.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2=4,a 3=8.所以q =a 3a 2=2.故数列{a n }的通项公式a n =2n.(2)由于b n =log 2a n (n ∈N *),所以a n b n =n ·2n,S n =1·2+2·22+3·23+…+(n -1)·2n -1+n ·2n ,①2S n =1·22+2·23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1.②①-②得,-S n =1·2+22+23+ (2)-n ·2n +1=21-2n1-2-n ·2n +1.所以S n =2-2n +1+n ·2n +1.18.(本题满分12分)(文)已知数列{a n }的首项为1,对任意的n ∈N *,定义b n =a n +1-a n .(1)若b n =n +1,①求a 3的值和数列{a n }的通项公式; ②求数列{1a n}的前n 项和S n ;(2)若b n +1=b n +2b n (n ∈N *),且b 1=2,b 2=3,求数列{b n }的前3n 项的和. [解析] (1)①a 1=1,a 2=a 1+b 1=1+2=3,a 3=a 2+b 2=3+3=6 当n ≥2时,由a n +1-a n =n +1得a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=a 1+b 1+b 2+…+b n -1=n n +12而a 1=1适合上式,所以a n =n n +12(n ∈N *).②由①得:1a n =2nn +1=2(1n -1n +1),S n =1a 1+1a 2+1a 3+…+1a n=2(1-12)+2(12-13)+2(12-13)+…+2(1n -1n +1)=2(1-1n +1)=2n n +1.(2)因为对任意的n ∈N *有b n +6=b n +5b n +4=b n +4b n +3b n +4=1b n +3=b n , 所以数列{b n }为周期数列,周期为6.又数列{b n }的前6项分别为2,3,32,12,13,23,且这六个数的和为8.设数列{b n }的前n 项和为S n ,则 当n =2k (k ∈N *)时,S 3n =S 6k =k (b 1+b 2+b 3+b 4+b 5+b 6)=8k ,当n =2k +1(k ∈N *)时,S 3n =S 6k +3=k (b 1+b 2+b 3+b 4+b 5+b 6)+b 6k +1+b 6k +2+b 6k +3=8k +b 1+b 2+b 3=8k +132,当n =1时,S 3=132所以,当n 为偶数时,S 3n =4n ; 当n 为奇数时,S 3n =4n +52.(理)(xx·郑州市质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a n ,求使(n -8)b n ≥nk 对任意n ∈N *恒成立的实数k 的取值范围.[解析] (1)由S n =2a n -2可得a 1=2,因为S n =2a n -2, 所以,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1, 即:a na n -1=2. 数列{a n }是以a 1=2为首项,公比为2的等比数列, 所以,a n =2n(n ∈N *). (2)b n =log 2a 1+log 2a 2+…log 2a n =1+2+3+…+n =n n +12.(n -8)b n ≥nk 对任意n ∈N *恒成立,等价于n -8n +12≥k 对n ∈N *恒成立;设c n =12(n -8)(n +1),则当n =3或4时,c n 取得最小值为-10,所以k ≤-10.19.(本题满分12分)(文)(xx·河北衡水中学三调)已知数列{a n }满足a 1=12,a n +1a n +1-1-1a n -1=0,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =a n +1a n -1,数列{b n }的前n 项和为S n ,证明S n <34. [解析] (1)由已知a n +1a n +1-1-1a n -1=0,n ∈N *.即a n +1-1+1a n +1-1-1a n -1=0,1+1a n +1-1-1a n -1=0.即1a n +1-1-1a n -1=-1(常数)∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -1是以1a 1-1=-2为首项,以-1为公差的等差数列.可得1a n -1=-2+(n -1)×(-1)=-(n +1), ∴a n =nn +1(2)由(1)可得a n =nn +1.∵b n =a n +1a n -1=n +12n n +2-1=1n n +2=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2∴S n =b 1+b 2+…+b n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+12⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2=12⎝⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2<12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12=34.(理)已知数列{a n }具有性质:①a 1为整数;②对于任意的正整数n ,当a n 为偶数时,a n+1=a n 2;当a n 为奇数时,a n +1=a n -12; (1)若a 1为偶数,且a 1,a 2,a 3成等差数列,求a 1的值;(2)设a 1=2m+3(m >3且m ∈N ),数列{a n }的前n 项和为S n ,求证:S n ≤2m +1+3;(3)若a n 为正整数,求证:当n >1+log 2a 1(n ∈N )时,都有a n =0. [解析] (1)设a 1=2k ,则a 2=k , 由条件知2k +a 3=2k ,∴a 3=0. 分两种情况讨论: 若k 是奇数,则a 3=a 2-12=k -12=0,∴k =1,a 1=2,a 2=1,a 3=0,若k 是偶数,则a 3=a 22=k2=0,∴k =0,a 1=0,a 2=0,a 3=0,∴a 1的值为2或0.(2)当m >3时,a 1=2m+3,a 2=2m -1+1,a 3=2m -2,a 4=2m -3,a 5=2m -4,…,a m =2,a m +1=1,a m +2=…=a n =0,∴S n ≤S m +1=1+2+ (2)+4=2m +1+3.(3)∵n >1+log 2a 1,∴n -1>log 2a 1,∴2n -1>a 1,由定义可知:a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n2,a n是偶数a n-12,a n是奇数,∴a n +1≤a n 2,∴a n +1a n ≤12.∴a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1≤12n -1a 1, ∴a n <12n -1·2n -1=1,∵a n ∈N ,∴a n =0,综上可知:当n >1+log 2a 1(n ∈N )时,都有a n =0.20.(本题满分12分)(文)(xx·江西八校联考)已知数列{a n }的首项a 1=4,前n 项和为S n ,且S n +1-3S n -2n -4=0(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设函数f (x )=a n x +a n -1x 2+a n -2x 3+…+a 1x n,f ′(x )是函数f (x )的导函数,令b n=f ′(1),求数列{b n }的通项公式,并研究其单调性.[解析] (1)由S n +1-3S n -2n -4=0(n ∈N *)得S n -3S n -1-2n +2-4=0(n ≥2), 两式相减得a n +1-3a n -2=0,可得a n +1+1=3(a n +1)(n ≥2),又由已知a 2=14,所以a 2+1=3(a 1+1),即{a n +1}是一个首项为5,公比q =3的等比数列,所以a n =5×3n -1-1(n ∈N *).(2)因为f ′(x )=a n +2a n -1x +…+na 1x n -1,所以f ′(1)=a n +2a n -1+…+na 1 =(5×3n -1-1)+2(5×3n -2-1)+…+n (5×30-1) =5[3n -1+2×3n -2+3×3n -3+…+n ×30]-n n +12令S =3n -1+2×3n -2+3×3n -3+…+n ×30,则3S =3n +2×3n -1+3×3n -2+…+n ×31,作差得S =-n 2-3-3n +14,所以f ′(1)=5×3n +1-154-n n +62,即b n =5×3n +1-154-nn +62,而b n +1=5×3n +2-154-n +1n +72,作差得b n +1-b n =15×3n2-n -72>0,所以{b n }是单调递增数列.(理)已知数列{a n }的首项a 1=5,且a n +1=2a n +1(n ∈N *). (1)证明:数列{a n +1}是等比数列,并求数列{a n }的通项公式;(2)令f (x )=a 1x +a 2x 2+…+a n x n,求数列f (x )在点x =1处的导数f ′(1). [解析] (1)证明:∵a n +1=2a n +1, ∴a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2, ∴数列{a n +1}是以a 1+1为首项,2为公比的等比数列, ∴a n +1=(a 1+1)·2n -1=6·2n -1=3·2n,∴a n =3·2n-1.(2)∵f (x )=a 1x +a 2x 2+…+a n x n, ∴f ′(x )=a 1+2a 2x +…+na n xn -1,∴f ′(1)=a 1+2a 2+3a 3+…+na n=(3·21-1)+2(3·22-1)+3(3·23-1)+…+n (3·2n-1) =3(2+2×22+3×23+…+n ×2n)-(1+2+3+…+n ), 令T n =2+2×22+3×23+…+n ×2n,∴2T n =1×22+2×23+3×24+…+(n -1)×2n +n ×2n +1,∴-T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=21-2n1-2-n ·2n +1=-(n -1)·2n +1-2,∴T n =(n -1)·2n +1+2,∴f ′(1)=3(n -1)·2n +1-n n +12+6.21.(本题满分12分)(文)(xx·广东文,19)设数列{a n }的前n 项和为S n ,n ∈N *.已知a 1=1,a 2=32,a 3=54,且当n ≥2时,4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1.(1)求a 4的值;(2)证明:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 为等比数列;(3)求数列{a n }的通项公式.[分析] 考查:1.等比数列的定义;2.等比数列的通项公式;3.等差数列的通项公式. (1)令n =2可得a 4的值;(2)先利用a n =S n -S n -1将4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1(n ≥2)转化为4a n +2+a n =4a n +1,再利用等比数列的定义可证⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是等比数列;(3)由(2)可得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 的通项公式,再将数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 的通项公式转化为数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 是等差数列,进而可得数列{a n }的通项公式.[解析] (1)当n =2时,4S 4+5S 2=8S 3+S 1,即4⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+a 4+5⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32+54+1, 解得:a 4=78.(2)因为4S n +2+5S n =8S n +1+S n -1(n ≥2), 所以4S n +2-4S n +1+S n -S n -1=4S n +1-4S n (n ≥2), 即4a n +2+a n =4a n +1(n ≥2), 因为4a 3+a 1=4×54+1=6=4a 2,所以4a n +2+a n =4a n +1,对于n =1成立. 因为a n +2-12a n +1a n +1-12a n=4a n +2-2a n +14a n +1-2a n =4a n +1-a n -2a n +14a n +1-2a n=2a n +1-a n 22a n +1-a n =12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是以a 2-12a 1=1为首项,公比为12的等比数列.(3)由(2)知:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +1-12a n 是以a 2-12a 1=1为首项,公比为12的等比数列,所以a n +1-12a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1. 即a n +1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-a n⎝ ⎛⎭⎪⎫12n=4,所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 是以a 112=2为首项,4为公差的等差数列,所以a n⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =2+(n -1)×4=4n -2,即a n =(4n -2)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =(2n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,所以数列{a n }的通项公式是a n =(2n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(理)(xx·辽宁葫芦岛市一模)已知数列{a n }为等差数列,a 3=5,a 4+a 8=22; (1)求数列{a n }的通项公式a n 及前n 项和公式S n ; (2)令b n =n +1S n S n +2,求证:b 1+b 2+…+b n <516. [解析] (1)由a 4+a 8=22得:a 6=11,又a 3=5,∴d =2,a 1=1,∴a n =2n -1,S n =n a 1+a n 2=n 1+2n -12=n 2.(2)b n =n +1S n S n +2=n +1n 2·n +22=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n2-1n +22当n =1时,b 1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-19=29<516,原不等式成立;当n ≥2时,b 1+b 2+…+b n =14⎝ ⎛⎭⎪⎫112-132+⎝ ⎛⎭⎪⎫122-142+⎝ ⎛⎭⎪⎫132-152+⎝ ⎛⎭⎪⎫142-162+…+⎝⎛⎭⎪⎫1n -22-1n 2+⎝⎛⎭⎪⎫1n -12-1n +12+⎝⎛⎭⎪⎫1n 2-1n +22=14⎝ ⎛⎭⎪⎫112+122-1n +12-1n +22<14⎝ ⎛⎭⎪⎫112+122=516∴b 1+b 2+…+b n <516(n ∈N *)22.(本题满分12分)已知数列{a n }满足a n +1=-1a n +2,a 1=-12. (1)求证{1a n +1}是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式;(3)设T n =a n +a n +1+…+a 2n -1.若T n ≥p -n 对任意的n ∈N *恒成立,求p 的最大值. [解析] (1)证明:∵a n +1=-1a n +2, ∴a n +1+1=-1a n +2+1=a n +2-1a n +2=a n +1a n +2, 由于a n +1≠0,∴1a n +1+1=a n +2a n +1=1+1a n +1,∴{1a n +1}是以2为首项,1为公差的等差数列. (2)由(1)题结论知:1a n +1=2+(n -1)=n +1, ∴a n =1n +1-1=-n n +1(n ∈N *). (3)∵T n =a n +a n +1+…+a 2n -1≥p -n , ∴n +a n +a n +1+…+a 2n -1≥p ,即(1+a n )+(1+a n +1)+(1+a n +2)+…+(1+a 2n -1)≥p ,对任意n ∈N *恒成立, 而1+a n =1n +1, 设H (n )=(1+a n )+(1+a n +1)+…+(1+a 2n -1), ∴H (n )=1n +1+1n +2+…+12n , H (n +1)=1n +2+1n +3+…+12n +12n +1+12n +2, ∴H (n +1)-H (n )=12n +1+12n +2-1n +1=12n +1-12n +2>0,∴数列{H (n )}单调递增,∴n ∈N *时,H (n )≥H (1)=12,故p ≤12.∴p 的最大值为12.反馈练习一、选择题1.等比数列{a n }中,a 1+a 3=5,a 2+a 4=10,则a 6+a 8等于( ) A .80 B .96 C .160 D .320[答案] C [解析] ∵a 2+a 4a 1+a 3=q a 1+a 3a 1+a 3=q =105=2, ∴a 6+a 8=(a 2+a 4)q 4=10×24=160.2.(xx·广州二测)已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( )A .10B .20C .30D .40[答案] A[解析] 设这个数列的项数为2n ,于是有2×n =25-15=10,即这个数列的项数为10,故选A.[易错分析] 考生不会利用奇数项和与偶数项和的关系去求解数列的项数,导致无法解题.3.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,a 1,a 5,a 17依次成等比数列,则这个等比数列的公比是( )A .4B .3C .2D .12[答案] B[解析] 解法1:由条件知a 25=a 1a 17,即(a 1+4d )2=a 1(a 1+16d ),得a 1=2d ,a 5=a 1+4d =6d ,∴q =a 5a 1=6d2d=3,故选B .解法2:q =a 5a 1=a 17a 5=a 17-a 5a 5-a 1=12d4d=3,故选B . 4.以S n 表示等差数列{a n }的前n 项和,若S 5>S 6,则下列不等关系不一定成立的是( ) A .2a 3>3a 4 B .5a 5>a 1+6a 6 C .a 5+a 4-a 3<0 D .a 3+a 6+a 12<2a 7[答案] D[解析] 依题意得a 6=S 6-S 5<0,2a 3-3a 4=2(a 1+2d )-3(a 1+3d )=-(a 1+5d )=-a 6>0,2a 3>3a 4;5a 5-(a 1+6a 6)=5(a 1+4d )-a 1-6(a 1+5d )=-2(a 1+5d )=-2a 6>0,5a 5>a 1+6a 6;a 5+a 4-a 3=(a 3+a 6)-a 3=a 6<0.综上所述知选D .5.(文)在等差数列{a n }中,7a 5+5a 9=0,且a 5<a 9,则使数列前n 项和S n 取得最小值的n 等于( )A .5B .6C .7D .8[答案] B[解析] ∵7a 5+5a 9=0,a 5<a 9, ∴d >0,且a 1=-173d ,∴S n =na 1+n n -12d =-173nd +n n -12d =d 2(n 2-37n 3),∴当n =6时,S n 取到最小值.(理)(xx·辽宁理,8)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[答案] C[解析] 数列{2a 1a n }递减,∴{a 1a n }递减. ∴a 1a n -a 1a n -1=a 1(a n -a n -1)=a 1d <0.6.(文)设等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n ,且a 1>0,若S 2>2a 3,则q 的取值范围是( )A .(-1,0)∪(0,12)B .(-12,0)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(12,+∞)D .(-∞,-12)∪(1,+∞)[答案] B[解析] ∵S 2>2a 3,∴a 1+a 1q >2a 1q 2, ∵a 1>0,∴2q 2-q -1<0, ∴-12<q <1且q ≠0,故选B .(理)已知公差不等于0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,如果S 3=-21,a 7是a 1与a 5的等比中项,那么在数列{na n }中,数值最小的项是( )A .第4项B .第3项C .第2项D .第1项[答案] B[解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,则由S 3=a 1+a 2+a 3=3a 2=-21,得a 2=-7,又由a 7是a 1与a 5的等比中项,得a 27=a 1·a 5,即(a 2+5d )2=(a 2-d )(a 2+3d ),将a 2=-7代入,结合d ≠0,解得d =2,则na n =n [a 2+(n -2)·d ]=2n 2-11n ,对称轴方程n =234,又n ∈N *,结合二次函数的图象知,当n =3时,na n 取最小值,即在数列{na n }中数值最小的项是第3项.7.在数列{a n }中,a 1=2,na n +1=(n +1)a n +2(n ∈N *),则a 10为( ) A .34 B .36 C .38 D .40[答案] C[解析] 由na n +1=(n +1)a n +2,得 a n +1n +1-a n n =2n n +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 则有a n n -a n -1n -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n ,a n -1n -1-a n -2n -2=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -2-1n -1,……a 22-a 11=2⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12,累加得a n n -a 1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n . ∵a 1=2,∴a n =4n -2,∴a 10=38.8.(文)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9>0,S 10<0,则2a 1,22a 2,…,29a 9中最大的是( )A.2a 1B .25a 5C .26a 6D .29a 9[答案] B[解析] ∵S 9=92(a 1+a 9)=9a 5>0,∴a 5>0.又∵S 10=102(a 1+a 10)=5(a 5+a 6)<0,∴a 5+a 6<0,即得a 6<0,且|a 6|>a 5,则数列{a n }的前5项均为正数,从第6项开始均为负数,则当n ≤5时,数列{2na n}是递增的正数项数列,其最大项为25a 5,当n >6时,各项均为负数,即可得25a 5最大,故应选B .(理)等比数列{a n }的首项为2,项数为奇数,其奇数项之和为8532,偶数项之和为2116,这个等比数列前n 项的积为T n (n ≥2),则T n 的最大值为( )A.14 B .12 C .1 D .2[答案] D[解析] 由题意知S 奇-2=S 偶·q ,S 奇=8532,S 偶=2116,∴q =12,∵a 1=2,q =12,∴{T n }为递减数列且a 2=1,a k <1(k >2), ∴T 2=a 1a 2=2为最大值.9.(xx·南昌市二模)已知{a n }是等差数列,a 1=5,a 8=18,数列{b n }的前n 项和S n =3n,若a m =b 1+b 4,则正整数m 等于( )A .29B .28C .27D .26[答案] A[解析] 由题意得:a 8=a 1+7d =5+7d =18,∴d =137,∴a m =5+137(m -1),又S n =3n,∴b n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =12·3n -1,n ≥2,∴5+137(m -1)=3+2·33=57,解得m =29.10.设f (x )是定义在R 上恒不为零的函数,且对任意的实数x 、y ∈R ,都有f (x )·f (y )=f (x +y ),若a 1=12,a n =f (n )(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和S n 为( )A .2n-1 B .1-2nC .(12)n-1D .1-(12)n[答案] D[解析] 由已知可得a 1=f (1)=12,a 2=f (2)=[f (1)]2=(12)2,a 3=f (3)=f (2)·f (1)=[f (1)]3=(12)3,…,a n =f (n )=[f (1)]n=(12)n ,∴S n =12+(12)2+(12)3+…+(12)n =12[1-12n ]1-12=1-(12)n,故选D .11.(文)数列{a n }满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n,0≤a n<122a n-1,12≤a n<1,若a 1=35,则a xx =( )A.15 B .25 C .35 D .45[答案] A[解析] 由题可得a 1=35,a 2=15,a 3=25,a 4=45,a 5=35,a 6=15,…,所以数列{a n }是一个周期为4的周期数列,又因为xx =503×4+2,所以a xx =a 2=15,故选A.(理)(xx·山西太原市一模)已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n(2n -1)·cos n π2+1(n ∈N *),其前n 项和为S n ,则S 60=( )A .-30B .-60C .90D .120[答案] D[解析] 由a n 的通项公式得:a 1=a 3=a 5=…=a 59=1,当n =2p (p 为奇数时),a n =-(2n -1)+1=2-2n ;当n =2q (q 为偶数时)a n =(2n -1)+1=2n ,∴S 60=30×1+⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2×15+15×142×-8+⎣⎢⎡⎦⎥⎤8×15+15×142×8=120. 12.(文)已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,a n +2=(1+cos 2n π2)a n +sin2n π2,则该数列的前10项和为( )A .2101B .1067C .1012D .xx[答案] B[解析] 当n 为奇数时,a n +2=a n +1,这是一个首项为1,公差为1的等差数列;当n 为偶数时,a n +2=2a n +1,这是一个以2为首项,公比为2的等比数列,所以S 18=a 1+a 2+…+a 17+a 18=(a 1+a 3+…+a 17)+(a 2+a 4+…+a 18)=9+99-12×1+21-291-2=9+36+1022=1067.(理)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB →=a 2OA →+a xx OC →,且A 、B 、C 三点共线(该直线不过原点O ),则下列各式中正确的是( )A .S xx =1B .S xx =20132C .S xx =20152D .S xx =1007[答案] C[解析] ∵A 、B 、C 共线,且该直线不过O 点,OB →=a 2OA →+a xx OC →, ∴OB →-OA →=(a 2-1)OA →+a xx OC →,即AB →=(a 2-1)OA →+a 2004OC →=kCA →=kOA →-kOC →,由共线向量定理得a 2-1=-a xx ,∴a 2+a xx =1, ∴S xx =2015×a 1+a 20152=2015×a 2+a 20142=20152.二、填空题13.各项均为实数的等比数列{a n }的前n 项和记为S n ,若S 10=10,S 30=70,则S 40=________.[答案] 150[解析] 设每10项一组的和依次组成的数列为{b n },由已知可得:b 1=10,b 1+b 2+b 3=70.①设原等比数列{a n }的公比为q , 则b 2b 1=a 11+a 12+…+a 20a 1+a 2+…+a 10=a 1q 10+a 2q 10+…+a 10q 10a 1+a 2+…+a 10=q 10.同理:b 3b 2=q 10,b 4b 3=q 10,…,∴{b n }构成等比数列,且公比q ′=q 10. 由①可得10+10q ′+10(q ′)2=70,即(q ′)2+q ′-6=0,解得q ′=2或q ′=-3. ∵q ′=q 10>0,∴q ′=2.∴{b n }的前4项依次是:10,20,40,80. ∴S 40=150.14.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 8=10,a 14+a 15=50,则此数列的前15项之和是________. [答案] 180[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 2+a 8=10,a 14+a 15=50,∴⎩⎪⎨⎪⎧3a 1+8d =10,2a 1+27d =50,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =2.∴S 15=15a 1+15×142d =180.15.(xx·山东青岛摸底)设曲线y =xn +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则log xx x 1+log xx x 2+…+log xx x xx 的值为________.[答案] -1[解析] 因为y ′=(n +1)x n,所以在点(1,1)处的切线的斜率k =n +1, 所以0-1x n -1=n +1,所以x n =nn +1,所以log xx x 1+log xx x 2+…+log xx x xx =log xx (x 1·x 2·…·x xx )=log xx (12·23·…·20142015)=log xx 12015=-1.16.(文)(xx·合肥质检)定义等积数列:在一个数列中,若每一项与它的后一项的积是同一常数,那么这个数列叫做等积数列,且称此常数为公积.已知在等积数列{a n }中,a 1=2,公积为5,当n 为奇数时,这个数列的前n 项和S n =________.[答案]9n -14[解析] 由题可知,等积数列{a n }为2,52,2,52,…,当n 为奇数时,其前n 项和S n ,可分两部分组成,n +12个2之和与n -12个52之和,所以S n =2×n +12+52×n -12=9n -14. (理)已知数列{a n }满足a 1=1,11+a n +1=11+a n +1,则a 10=________.[答案] -1719[解析] 由11+a n +1=11+a n +1,得11+a n +1-11+a n =1,又11+a 1=12,故数列{11+a n}是首项为12,公差为1的等差数列,故11+a 10=12+(10-1)×1,得a 10=-1719.三、解答题17.(文)已知首项为32的等比数列{a n }不是..递减数列,其前n 项和为S n (n ∈N *),且S 3+a 3,S 5+a 5,S 4+a 4成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =S n -1S n(n ∈N *),求数列{T n }的最大项的值与最小项的值.[解析] (1)设等比数列{a n }的公比为q ,因为S 3+a 3,S 5+a 5,S 4+a 4成等差数列,所以S 5+a 5-S 3-a 3=S 4+a 4-S 5-a 5,即4a 5=a 3,于是q 2=a 5a 3=14.又{a n }不是递减数列且a 1=32,所以q =-12.故等比数列{a n }的通项公式为a n =32×(-12)n -1=(-1)n -1·32n .(2)由(1)得S n=1-(-12)n=⎩⎪⎨⎪⎧1+12n,n 为奇数,1-12n,n 为偶数.当n 为奇数时,S n 随n 的增大而减小, 所以1<S n ≤S 1=32,故0<S n -1S n ≤S 1-1S 1=32-23=56.当n 为偶数时,S n 随n 的增大而增大,所以34=S 2≤S n <1,故0>S n -1S n ≥S 2-1S 2=34-43=-712. 综上,对于n ∈N *,总有-712≤S n -1S n ≤56.所以数列{T n }最大项的值为56,最小项的值为-712.(理)已知等差数列{a n }的首项a 1≠0,前n 项和为S n ,且S 4+a 2=3S 3;等比数列{b n }满足b 1=a 2,b 2=a 4.(1)求证:数列{b n }中的每一项都是数列{a n }中的项; (2)若a 1=2,设c n =2log 2b n ·log 2b n +1,求数列{c n }的前n 项和T n ;(3)在(2)的条件下,若有f (n )=log 3T n ,求f (1)+f (2)+…+f (n )的最大值. [解析] (1)设等差数列{a n }的公差为d , 由S 4+a 2=2S 3,得4a 1+6d +a 1+d =6a 1+6d , ∴a 1=d ,则a n =a 1+(n -1)d =na 1,∴b 1=2a 1,b 2=4a 1, 等比数列{b n }的公比q =b 2b 1=2, 则b n =2a 1·2n -1=2n·a 1,∵2n∈N *,∴{b n }中的每一项都是{a n }中的项. (2)当a 1=2时,b n =2n +1,c n =2n +1n +2=2(1n +1-1n +2) 则T n =c 1+c 2+…+c n=2(12-13+13-14+…+1n +1-1n +2)=2(12-1n +2)=n n +2.(3)f (n )=log 3T n =log 3nn +2,∴f (1)+f (2)+…+f (n )=log 313+log 324+…+log 3n n +2=log 3(13·24·…·nn +2)=log 32n +1n +2≤log 321+11+2=-1,即f (1)+f (2)+…+f (n )的最大值为-1.18.(文)(xx·日照市诊断)已知等差数列{a n }中,公差d >0,其前n 项和为S n ,且满足:a 2a 3=45,a 1+a 4=14.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)通过公式b n =S nn +c构造一个新的数列{b n }.若{b n }也是等差数列,求非零常数c ;(3)对于(2)中得到的数列{b n },求f (n )=b nn +25·b n +1(n ∈N *)的最大值.[解析] (1)∵数列{a n }是等差数列. ∴a 2+a 3=a 1+a 4=14.又a 2a 3=45,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2=5a 3=9或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=9a 3=5.∵公差d >0,∴a 2=5,a 3=9. ∴d =a 3-a 2=4,a 1=a 2-d =1. ∴a n =a 1+(n -1)d =4n -3.(2)∵S n =na 1+12n (n -1)d =n +2n (n -1)=2n 2-n ,∴b n =S nn +c =2n 2-nn +c.∵数列{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3, ∴2·6c +2=1c +1+15c +3,解得c =-12(c =0舍去). ∴b n =2n 2-n n -12=2n .显然{b n }成等差数列,符合题意,故c =-12.。
2019高三二模分类汇编—数列1. 若数列{}n a 的前n 项和28n S n n =-,1,2,3,...,n =则满足0n a >的n 的最小值为_____2.已知n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,则“n n S na >对2n ≥恒成立”是“34a a >”的(A) 充分而不必要条件 (B) 必要而不充分条件(C) 充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件3.能说明“设数列{}n a 的前n 项和n S ,对于任意的*n N ∈,若1n a +>n a ,则1n S +>n S ”为假命题的一个等差数列是 。
(写出数列的通项公式)4. 已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差0d ≠.则“139,,a a a 成等比数列” 是“1a d =”的 A . 充分而不必要条件 B . 必要而不充分条件C . 充要条件D . 既不充分也不必要条件5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,能够说明“若数列{}n a 是递减数列,则数列{}n S 是递减数列”是假命题的数列{}n a 的一个通项公式为____.6.在等比数列{}n a 中,若112a =,44a =-,则7a = A .32 B .16 C .8 D .1167. (本小题共13分) 在数列{}n a 中,若221n n a a D --=(2n ≥,n N *∈,D 为常数),则称{}n a 为“平方等差数列”.(Ⅰ)若数列{}n b 是“平方等差数列”,121,2b b ==,写出34,b b 的值; (Ⅱ)如果一个公比为q 的等比数列为“平方等差数列”,求证:1q =±;(Ⅲ)若一个“平方等差数列”{}n c 的前n 项和为n T .是否存在正整数n N *∈都成立?若存在,求出,p k8.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,14a =,6812a a +=,则7S = .2019高三二模分类汇编—数列答案部分1. 52.C3.4.C5. 满足12,0,0a a d ><(答案不唯一)6.A7. 解:(Ⅰ)由{}n b 是“平方等差数列”,121,2b b ==,有22213D =-=,于是2232437b b D =+=+=,22437310b b D =+=+=------------------------------------------4分(Ⅱ)设数列是等比数列,所以,(为公比且)则,若为“平方等差数列”,则有2222222422(2)21111(1)n n n n n a a a q a q a q q D -----=-=-=(D 为与无关的常数) 所以21q =, 即或.-------------------------------------8分{}n a 11n n a a q -=q 0q ≠22221n n a a q -={}n a n 1q =1q =-(Ⅲ)因为数列{}n c 是“平方等差数列”,122,0n c c c ==>,则4D =,221(1)44(1)4n c c n D n n =+-=+-=∴n c = 所以数列1n c ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和 -------------------------------------10分假设存在正整数,p k使不等式112>L 对一切1)++>L 当时,11)>,∴94p k +<又,p k 为正整数, ∴1p k ==.------------------------------------------11分对一切都成立.所以存在1pk ==使不等式1n T>对一切都成立. (注:也可用数学归纳法证明)------------------------------------------13分8. 35n 1...2n T =++*n N ∈1n =...1)++>*n N ∈*)n N =>=∈...1)...1)+>+++=*n N ∈。
综合能力训练第Ⅰ卷(选择题,共40分)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.已知集合A=,B={x|y=lg(4x-x 2)},则A ∩B 等于( ){x ||x -12|≤32}A .(0,2]B .[-1,0)C .[2,4)D .[1,4)2.设直线x+y=1与抛物线y 2=2px (p>0)交于A ,B 两点,若OA ⊥OB ,则△OAB 的面积为( )A .1B .C .D .25253.已知奇函数f (x )在R 上是增函数,g (x )=xf (x ).若a=g (-log 25.1),b=g (20.8),c=g (3),则a ,b ,c 的大小关系为( )A.a<b<cB.c<b<aC.b<a<cD.b<c<a4.(2018浙江,3)某几何体的三视图如图所示(单位:cm),则该几何体的体积(单位:cm 3)是( )A .2B .4C .6D .85.执行如图所示的程序框图.若输入n=3,则输出的S=( )A.67B.37C.89D.496.已知双曲线=1(a>0,b>0)被斜率为1的直线截得的弦的中点为(4,1),则该双曲线离心率的值是x 2a 2‒y 2b 2( )A .B .5262C .D .21037.已知函数f (x )=若f (1)+f (a )=2,则a 的所有可能值为( ){sin (πx 2),-1<x <0,e x -1,x ≥0,A .1B .-C .1,-D .1,2222228.已知实数a ,b ,c.( )A .若|a 2+b+c|+|a+b 2+c|≤1,则a 2+b 2+c 2<100B .若|a 2+b+c|+|a 2+b-c|≤1,则a 2+b 2+c 2<100C .若|a+b+c 2|+|a+b-c 2|≤1,则a 2+b 2+c 2<100D .若|a 2+b+c|+|a+b 2-c|≤1,则a 2+b 2+c 2<100第Ⅱ卷(非选择题,共110分)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)9.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若(1+i)(1-b i)=a ,则的值为 . ab 10.在(2x-1)5的展开式中,含x 2的项的系数是 .(用数字填写答案)11.已知两球O 1和O 2在棱长为1的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1的内部,且互相外切,若球O 1与过点A 的正方体的三个面相切,球O 2与过点C 1的正方体的三个面相切,则球O 1和O 2的表面积之和的最小值为 .12.在极坐标系中,直线4ρcos +1=0与圆ρ=2sin θ的公共点的个数为 . (θ-π6)13.设变量x ,y 满足约束条件的最小值是 . {y ≤3x -2,x -2y +1≤0,2x +y ≤8,则yx -114.a ,b 为空间中两条互相垂直的直线,等腰直角三角形ABC 的直角边AC 所在直线与a ,b 都垂直,斜边AB 以直线AC 为旋转轴旋转,有下列结论:①当直线AB 与a 成60°角时,AB 与b 成30°角;②当直线AB 与a 成60°角时,AB 与b 成60°角;③直线AB 与a 所成角的最小值为45°;④直线AB 与a 所成角的最大值为60°.其中正确的是 .(填写所有正确结论的编号) 三、解答题(本大题共6小题,共80分)15.(13分)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.已知sin(A+C )=8sin 2.B2(1)求cos B ;(2)若a+c=6,△ABC 的面积为2,求b.16.(13分)已知数列{a n }中,a 1=2,且a n =2a n-1-n+2(n ≥2,n ∈N *).(1)求a 2,a 3,并证明{a n -n }是等比数列;(2)设b n =,求数列{b n }的前n 项和S n .a n2n -117.(13分)如图,在棱长为2的正方体ABCD-A 1B 1C 1D 1中,E ,F ,M ,N 分别是棱AB ,AD ,A 1B 1,A 1D 1的中点,点P ,Q 分别在棱DD 1,BB 1上移动,且DP=BQ=λ(0<λ<2).(1)当λ=1时,证明:直线BC 1∥平面EFPQ.(2)是否存在λ,使平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.18.(13分)某小组共10人,利用假期参加义工活动,已知参加义工活动次数为1,2,3的人数分别为3,3,4,现从这10人中随机选出2人作为该组代表参加座谈会.(1)设A为事件“选出的2人参加义工活动次数之和为4”,求事件A发生的概率;(2)设X为选出的2人参加义工活动次数之差的绝对值,求随机变量X的分布列和数学期望.19.(14分)已知椭圆C :=1(a>b>0)的左、右焦点F 1,F 2与椭圆短轴的一个端点构成边长为4的x 2a 2+y 2b 2正三角形.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 上任意一点P 作椭圆C 的切线与直线F 1P 的垂线F 1M 相交于点M ,求点M 的轨迹方程;(3)若切线MP 与直线x=-2交于点N ,求证:为定值.|NF 1||MF 1|20.(14分)已知函数f (x )=ln(1+x )+x 2-x (a ≥0).a2(1)若f (x )>0对x ∈(0,+∞)都成立,求a 的取值范围;(2)已知e 为自然对数的底数,证明:∀n ∈N *,<e .e <(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)##综合能力训练1.A 解析 ∵A=[-1,2],B=(0,4),∴A ∩B=(0,2].故选A .2.B 解析 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由x+y=1与抛物线y 2=2px ,得y 2+2py-2p=0,解得y 1=-p+,x 1=1+p-,y 2=-p-,x 2=1+p+,p 2+2p p 2+2p p 2+2p p 2+2p 由OA ⊥OB 得,x 1x 2+y 1y 2=0,即[(1+p )2-(p 2+2p )]+[p 2-(p 2+2p )]=0,化简得2p=1,从而A,B ,OA 2==5-2,OB 2==5+2,△OAB 的面积(3-52,-1+52)(3+52,-1-52)x 21+y 215x 22+y 225S=|OA||OB|=故选B .1252.3.C 解析 ∵f (x )是R 上的奇函数,∴g (x )=xf (x )是R 上的偶函数.∴g (-log 25.1)=g (log 25.1).∵奇函数f (x )在R 上是增函数,∴当x>0时,f (x )>0,f'(x )>0.∴当x>0时,g'(x )=f (x )+xf'(x )>0恒成立,∴g (x )在区间(0,+∞)上是增函数.∵2<log 25.1<3,1<20.8<2,∴20.8<log 25.1<3.结合函数g (x )的性质得b<a<c.故选C .4.C 解析 由三视图可知该几何体为直四棱柱.∵S 底=(1+2)×2=3,h=2,12×∴V=Sh=3×2=6.5.B 解析 由题意得,输出的S 为数列的前3项和,而,{1(2n -1)(2n +1)}1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1)即S n =故当输入n=3时,S 3=,故选B .12(1-12n +1)=n 2n +1.376.A 解析 设直线l 与双曲线交于点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则=0,即(x 1+x 2)(x 1-x 2)a 2‒(y 1+y 2)(y 1-y 2)b 2y 1-y 2x1-x 2=由弦的中点为(4,1),直线的斜率为1可知,x 1+x 2=8,y 1+y 2=2,=1,b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2).y 1-y 2x 1-x 2,e 2=1+e=故选A .∴b 2a 2=14b 2a2=54.∴52.7.C 解析 ∵f (1)=e 1-1=1,∴f (a )=1.若a ∈(-1,0),则sin(πa 2)=1,∴a=-若a ∈[0,+∞),则e a-1=1,22.∴a=1.因此a=1或a=-22.8.D 解析 (举反例排除)选项A 中,令a=b=10,c=-110,则|a 2+b+c|+|a+b 2+c|=|100+10-110|+|10+100-110|=0<1.而a 2+b 2+c 2=100+100+1102=200+1102>100,故选项A 不成立;选项B 中,令a=10,b=-100,c=0,则|a 2+b+c|+|a 2+b-c|=0<1.而a 2+b 2+c 2=100+1002+0>100,故选项B 不成立;选项C 中,令a=100,b=-100,c=0,则|a+b+c 2|+|a+b-c 2|=0<1.而a 2+b 2+c 2=1002+1002+0>100,故选项C 不成立;故选D .9.2 解析 (1+i)(1-b i)=1+b+(1-b )i =a ,则所以=2.故答案为2.{1+b =a ,1-b =0,{a =2,b =1,即ab 10.-40 解析 (2x-1)5的展开式的通项为T r+1=(2x )5-r (-1)r =(-1)r 25-r x 5-r.C r 5C r 5根据题意,得5-r=2,解得r=3.所以含x 2项的系数为(-1)325-3=-22=-40.C 35C 2511.3(2-)π 解析 ∵AO 1=R 1,C 1O 2=R 2,O 1O 2=R 1+R 2,333∴(+1)(R 1+R 2)=,R 1+R 2=,球O 1和O 2的表面积之和为4π()≥4π·23333+1R 21+R 22(R 1+R 22)2=2π(R 1+R 2)2=3(2-)π.312.2 解析 ∵4ρcos +1=0,展开得2cos θ+2ρsin θ+1=0,∴直线的直角坐标方程为2(θ-π6)3ρ3x+2y+1=0.∵ρ=2sin θ两边同乘ρ得ρ2=2ρsin θ,∴圆的直角坐标方程为x 2+y 2-2y=0,圆心为(0,1),半径r=1.∴圆心到直线的距离d=<r=1.|23×0+2×1+1|(23)2+22=34∴直线与圆相交.∴直线与圆公共点的个数为2.13.1 解析 由约束条件作出可行域如图,联立解得A (3,2),{y ≤3x -2,x -2y +1≤0,2x +y ≤8{x -2y +1=0,2x +y =8,的几何意义为可行域内的动点与定点P (1,0)连线的斜率,则其最小值为k PA ==1.y x -12-03-114.②③ 解析 由题意,AB 是以AC 为轴,BC 为底面半径的圆锥的母线,由AC ⊥a ,AC ⊥b ,得AC ⊥圆锥底面,在底面内可以过点B ,作BD ∥a ,交底面圆C 于点D ,如图所示,连接DE ,则DE ⊥BD ,∴DE ∥b.连接AD ,在等腰三角形ABD 中,设AB=AD=,当直线AB 与a 成60°角时,∠ABD=60°,故BD=又22.在Rt △BDE 中,BE=2,∴DE=,过点B 作BF ∥DE ,交圆C 于点F ,连接AF ,由圆的对称性可知2BF=DE=,∴△ABF 为等边三角形,∴∠ABF=60°,即AB 与b 成60°角,②正确,①错误.由最小角定2理可知③正确;很明显,可以满足直线a ⊥平面ABC ,直线AB 与a 所成的最大角为90°,④错误.故正确的说法为②③.15.解 (1)由题设及A+B+C=π,得sin B=8sin 2,B2故sin B=4(1-cos B ).上式两边平方,整理得17cos 2B-32cos B+15=0,解得cos B=1(舍去),cos B=1517.(2)由cos B=得sin B=,1517817故S △ABC =ac sin B=ac.12417又S △ABC =2,则ac=172.由余弦定理及a+c=6得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a+c )2-2ac (1+cos B )=36-2=4.×172×(1+1517)所以b=2.16.解 (1)由已知a n =2a n-1-n+2(n ≥2,n ∈N *)得a 2=4,a 3=7.a n -n=2a n-1-2n+2,即a n -n=2[a n-1-(n-1)].=2(n ≥2,n ∈N *),且a 1-1=1,∵a n -na n -1-(n -1)∴{a n -n }是以1为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)得a n -n=(a 1-1)·2n-1,即a n=2n-1+n ,∴bn ==1+a n2n -1n2n -1.设c n =,且前n 项和为T n ,n2n -1则T n =+…+,①120+221+322n2n -1T n =+…+,②12121+222+323n2n①-②,得T n =1++…+=2-12(12+122+12312n -1)‒n 2n =1-12n1-12‒n 2n 2+n 2n .故T n =4-,S n =n+4-2+n 2n -12+n 2n -1.17.解法一 (1)证明:如图①,连接AD 1,由ABCD-A 1B 1C 1D 1是正方体,知BC 1∥AD 1.当λ=1时,P 是DD 1的中点,又F 是AD 的中点,所以FP ∥AD 1,所以BC 1∥FP.而FP ⊂平面EFPQ ,且BC 1⊄平面EFPQ ,故直线BC 1∥平面EFPQ.(2)如图②,连接BD.因为E ,F 分别是AB ,AD 的中点,所以EF ∥BD ,且EF=BD.又DP=BQ ,DP ∥12BQ ,所以四边形PQBD 是平行四边形,故PQ ∥BD ,且PQ=BD ,从而EF ∥PQ ,且EF=PQ.12在Rt △EBQ 和Rt △FDP 中,因为BQ=DP=λ,BE=DF=1,所以EQ=FP=,所以四边形EFPQ 也是等腰梯形.1+λ2同理可证四边形PQMN 也是等腰梯形.分别取EF ,PQ ,MN 的中点为H ,O ,G ,连接OH ,OG ,则GO ⊥PQ ,HO ⊥PQ ,而GO ∩HO=O ,故∠GOH 是平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角的平面角.若存在λ使平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角为直二面角,则∠GOH=90°.连接EM ,FN ,则由EF ∥MN ,且EF=MN 知四边形EFNM 是平行四边形.连接GH ,因为H ,G 是EF ,MN 的中点,所以GH=ME=2.在△GOH 中,GH 2=4,OH 2=1+λ2-=λ2+,OG 2=1+(2-λ)2-=(2-λ)2+,(22)212(22)212由OG 2+OH 2=GH 2,得(2-λ)2++λ2+=4,解得λ=1±,121222故存在λ=1±,使平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角为直二面角.22解法二 以D 为原点,射线DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴的正半轴建立如图③所示的空间直角坐标系.由已知得B (2,2,0),C 1(0,2,2),E (2,1,0),F (1,0,0),P (0,0,λ).=(-2,0,2),=(-1,0,λ),=(1,1,0).BC 1FP FE (1)证明:当λ=1时,=(-1,0,1).FP 因为=(-2,0,2),BC 1所以=2,即BC 1∥FP.BC 1FP 而FP ⊂平面EFPQ ,且BC 1⊄平面EFPQ ,故直线BC 1∥平面EFPQ.(2)设平面EFPQ 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则由可得于是可取n =(λ,-λ,1).{FE ·n =0,FP ·n =0{x +y =0,-x +λz =0.同理可得平面MNPQ 的一个法向量为m =(λ-2,2-λ,1).若存在λ,使平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角为直二面角,则m ·n =(λ-2,2-λ,1)·(λ,-λ,1)=0,即λ(λ-2)-λ(2-λ)+1=0,解得λ=1±22.故存在λ=1±,使平面EFPQ 与平面PQMN 所成的二面角为直二面角.218.解 (1)由已知,有P (A )=C 13C 14+C 23C 210=13.所以,事件A 发生的概率为13.(2)随机变量X 的所有可能取值为0,1,2.P (X=0)=,C 23+C 23+C 24C 210=415P (X=1)=,C 13C 13+C 13C 14C 210=715P (X=2)=C 13C 14C 210=415.所以,随机变量X 的分布列为X 012P 415715415随机变量X 的数学期望E (X )=0+1+2=1.×415×715×41519.(1)解 依题意,2c=a=4,∴c=2,b=23.∴椭圆C 的标准方程为=1.x 216+y 212(2)解 由(1)知F 1(-2,0),设P (x 0,y 0),M (x ,y ),过椭圆C 上点P 的切线方程为=1,①x 0x16+y 0y12直线F 1P 的斜率,则直线MF 1的斜率=-,k F 1P =y 0x 0+2k MF 1x 0+2y 0直线MF 1的方程为y=-(x+2),x 0+2y 0即yy 0=-(x 0+2)(x+2),②①②联立,解得x=-8,故点M 的轨迹方程为x=-8.(3)证明 依题意及(2),知点M ,N 的坐标可表示为M (-8,y M ),N (-2,y N ),点N 在切线MP 上,由①式得y N =,3(x 0+8)2y 0点M 在直线MF 1上,由②式得y M =,6(x 0+2)y 0|NF 1|2=,|MF 1|2=[(-2)-(-8)]2+,y 2N=9(x 0+8)24y 20y 2M=36[y 20+(x 0+2)2]y 20故|NF 1|2|MF 1|2=9(x 0+8)24y 20·y 2036[y 20+(x 0+2)2]=,③116·(x 0+8)2y 20+(x 0+2)2注意到点P 在椭圆C 上,即=1,x 2016+y 2012于是,代入③式并整理得,故的值为定值y 20=48-3x 204|NF 1|2|MF 1|2=14|NF 1||MF 1|12.20.(1)解 ∵f (x )=ln(1+x )+x 2-x ,其定义域为(-1,+∞),∴f'(x )=+ax-1=a211+x x (ax +a -1)1+x.①当a=0时,f'(x )=-,当x ∈(0,+∞)时,f'(x )<0,x1+x 则f (x )在区间(0,+∞)内单调递减,此时,f (x )<f (0)=0,不符合题意.②当0<a<1时,令f'(x )=0,得x 1=0,x 2=>0,1-aa 当x 时,f'(x )<0,则f (x )在区间内单调递减,∈(0,1-aa)(0,1-aa)此时,f (x )<f (0)=0,不符合题意.③当a=1时,f'(x )=,当x ∈(0,+∞)时,f'(x )>0,x 21+x 则f (x )在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f (x )>f (0)=0,符合题意.④当a>1时,令f'(x )=0,得x 1=0,x 2=<0,当x ∈(0,+∞)时,f'(x )>0,1-aa 则f (x )在区间(0,+∞)内单调递增,此时,f (x )>f (0)=0,符合题意.综上所述,a 的取值范围为[1,+∞).(2)证明 由(1)可知,当a=0时,f (x )<0对x ∈(0,+∞)都成立,即ln(1+x )<x 对x ∈(0,+∞)都成立,∴ln +ln +…+ln +…+,即ln …(1+1n 2)(1+2n 2)(1+nn 2)<1n2+2n2nn2[(1+1n 2)(1+2n 2)··(1+nn 2)]<1+2+…+nn 2=n +12n .由于n ∈N *,则=1.n +12n =12+12n ≤12+12×1∴ln <1.[(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)]<e .∴(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)由(1)可知,当a=1时,f (x )>0对x ∈(0,+∞)都成立,即x-x 2<ln(1+x )对x ∈(0,+∞)都成立,12+…+<ln +ln +…+ln ,∴(1n 2+2n 2+…+nn 2)‒12(12n 4+22n 4n 2n4)(1+1n 2)(1+2n 2)(1+n n 2)即n (n +1)2n 2‒12[n (n +1)(2n +1)6n 4]<ln ,[(1+1n 2)(1+2n 2) (1)n n 2)]得6n 3+4n 2-3n -112n 3<ln [(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)].由于n ∈N *,则6n 3+4n 2-3n -112n 3=6n 3+(3n 2-3n )+(n 2-1)12n 3≥6n 312n3=12.<ln ∴12[(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)].∴e <(1+1n2)(1+2n2) (1)nn2).<e .∴e <(1+1n 2)(1+2n 2)…(1+nn 2)。
二数列(B)
1.(2018·醴陵模拟)已知正项等比数列{a n}中,a1+a2=6,a3+a4=24.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)数列{b n}满足b n=log2a n,求数列{a n+b n}的前n项和T n.
2.(2018·银川模拟)设{a n}是公比不为1的等比数列,其前n项和为S n,且a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{a n}的公比;
(2)证明:对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.
3.(2018·益阳模拟)已知{a n}是各项均为正数的等差数列,且数列{}的前n项和为
,n∈N*.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若数列{a n}的前n项和为S n,数列{}的前n项和T n,求证T n<.
4.(2018·深圳模拟)已知数列{a n}满足a1=1,且a n=2a n-1+2n(n≥2,且n∈N*),
(1)求证:数列{}是等差数列;
(2)求数列{a n}的通项公式;
(3)设数列{a n}的前n项之和为S n,求证:>2n-3.
1.解:(1)设数列{a n}的首项为a1,公比为q(q>0).
则
解得
所以a n=2×2n-1=2n.
(2)由(1)得b n=log22n=n,
设{a n+b n}的前n项和为S n,
则S n=(a1+b1)+(a2+b2)+…+(a n+b n)
=(a1+a2+…+a n)+(b1+b2+…+b n)
=(2+22+…+2n)+(1+2+…+n)
=+
=2n+1-2+n2+n.
2.(1)解:设数列{a n}的公比为q(q≠0,q≠1),
由a5,a3,a4成等差数列,得2a3=a5+a4,
即2a1q2=a1q4+a1q3,
由a1≠0,q≠0,得q2+q-2=0,
解得q1=-2,q2=1(舍去),所以q=-2.
(2)证明:法一对任意k∈N*,
S k+2+S k+1-2S k=(S k+2-S k)+(S k+1-S k)
=a k+1+a k+2+a k+1
=2a k+1+a k+1·(-2)
=0,
所以,对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.
法二对任意k∈N*,
2S k=,
S k+2+S k+1=+
=,
2S k-(S k+2+S k+1)=-
=[2(1-q k)-(2-q k+2-q k+1)]
=(q2+q-2)
=0,
因此,对任意k∈N*,S k+2,S k,S k+1成等差数列.
3.(1)解:由{a n}是各项均为正数的等差数列,且数列{}的前n项和为,n∈N*, 当n=1时,可得==, ①
当n=2时,可得+==, ②
②-①得=,
所以a1·(a1+d)=6, ③
(a 1+d)(a 1+2d)=12. ④ 由③④解得
所以数列{a n }的通项公式为a n =n+1.
(2)证明:由(1)可得S n =,
那么==(-).
所以数列{}的前n 项和T n =(1-+-+-+-+…+-) =(1++---)
=(---)
=-(++),n ∈N *,
所以T n <.
4.(1)证明:因为a n =2a n-1+2n (n ≥2,且n ∈N *
), 所以=+1,即-=1(n ≥2,且n ∈N *),
所以数列{}是等差数列,公差d=1,首项为=.
(2)解:由(1)得=+(n-1)×1=n-,
所以a n =(n-)·2n
.
(3)证明:因为S n =·21+·22+·23+…+(n-)·2n
, ①
所以2S n =·22+·23+·24
+…+(n-)·2n+1, ② ①-②得
-S n =1+22+23
+…+2n -(n-
)·2n+1=2+22+23+…+2n -(n-)·2n+1-1=-(n-)·2n+1-1=(3-2n)·2n -3. S n =(2n-3)·2n
+3,则=(2n-3)+>2n-3, 所以>2n-3.。