数学高考二轮专题11 数列求和及数列的简单应用(解析版)

专题11与等比数列相关的结论一、结论已知等比数列{}n a ,公比为q ,前n 项和为n S .(1)n mn m a a q(,m n N ).(2)若m n p q ,则m n p q a a a a (,,,m n p q N );反之,不一定成立.(3)123m a a a a ,122m m m a a a ,21223m m m a a a , 成等比数列(m N ).(4)公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N ).(5)若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇.(6){}n a ,{}n b 是等比数列,则{}n a ,1{}n a ,{}n n a b ,{}n na b 也是等比数列(0 ,n N ).(7)通项公式111n nn a a a qq q.从函数的角度来看,它可以看作是一个常数与一个关于n 的指数函数的积,其图象是指数函数图象上一群孤立的点.(8)只有同号的两个数才能有等比中项;两个同号的数的等比中项有两个,它们互为相反数.(9)三个数成等比数列,通常设为x q ,x ,xq ;四个数成等比数列,通常设为3x q ,xq,xq ,3xq .二、典型例题1．（2022·安徽·合肥市第十一中学高二期末）设等比数列 n a 的前n 项和为n S ，若63:1:2S S ，则93:S S （）A ．1:2B ．2:3C ．3:4D ．1:3【答案】C 【解析】解：因为数列 n a 为等比数列，则3S ，63S S ，96S S 成等比数列，设3S m ，则62m S ，则632mS S ，故633S S S 966312S S S S ，所以964m S S ，得到934S m ，所以9334S S .故选：C.【反思】公比1q 时,n S ,2n n S S ,32n n S S ,43n n S S 成等比数列(n N )，此结论可快速解题，解题时注意等比数列的正负性问题.2．（2022·全国·高三专题练习）已知一个等比数列首项为1，项数是偶数，其奇数项之和为85，偶数项之和为170，则这个数列的项数为（）A ．2B ．4C ．8D ．16【答案】C 【解析】设这个等比数列 n a 共有 2k k N项，公比为q ，则奇数项之和为132185k S a a a 奇，偶数项之和为 2421321170n n S a a a q a a a qS 奇偶，170285S q S偶奇，等比数列 n a 的所有项之和为212212211708525512kkk a S，则22256k，解得4k ，因此，这个等比数列的项数为8.故选：C.【反思】利用结论若等比数列的项数为2n (n N ),公比为q ,奇数项之和为S 奇,偶数项之和为S 偶,则S q S 偶奇，可直接根据结论求出q ，进而求出其它量.三、针对训练举一反三一、单选题1．（2022·广东潮阳·高二期末）等比数列 n a 的各项均为正数，且383 a a ，则3132310log log log a a a （）A ．5B ．10C ．4D ．32log 5【答案】A 【解析】【详解】由题有293847561103a a a a a a a a a a ，则531323103293847561103log log log log ()lo 3g a a a a a a a a a a a a a =5.故选：A2．（2021·江苏·高二专题练习）在等差数列 n a 中，若100a ，则有等式121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立，类比上述性质，在等比数列 n b 中，若111b ，则有（）A ．121219n n b b b b b b L L (19n 且N n )B ．121221n n b b b b b b L L (21n <且N n)C ．121921n n b b b b b b (19n 且N n )D ．121122n n b b b b b b (21n <且N n )【答案】B 【详解】在等差数列 n a 中，若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q a a a a ，若0m a ，则1222210n n m n m n a a a a ，所以121221n m n a a a a a a 成立，当10m 时，121219n n a a a a a a (19n 且N n )成立，在等比数列 n b 中，若 ,,,N s t p q s t p q则s t p q b b b b ，若1m b ，则1222211n n m n m n b b b b ，所以121221n m n b b b b b b 成立，当11m 时，12n b b b L ＝1221n b b b L (21n <且N n )成立，故选：B.3．（2022·全国·高三专题练习）已知等比数列 n a 的前n 项和为n S ，若43S ，89S ，则16S 的值为（）A ．12B ．30C ．45D ．81【答案】C 【详解】显然公比不为-1，∵ n a 是等比数列，则4841281612,,,S S S S S S S 也成等比数列，483,9S S ∵，846S S ，12812S S ，则1221S ，161224S S ，则1645S .故选：C.4．（2020·四川·双流中学高二期中（理））设n S 是等比数列 n a 的前n 项和，若423S S ，则64S S （）A ．2B ．73C ．310D ．12或【答案】B 【详解】设24,3S k S k ，由数列 n a 为等比数列(易知数列 n a 的公比1q )，得24264,,S S S S S 为等比数列又242,2S k S S k644S S k67,S k 647733S k S k故选：B ．5．（2021·全国·高二课时练习）已知等比数列 n a 中，11a ，132185k a a a ，24242k a a a ，则k （）A ．2B ．3C ．4D ．5【答案】B 【详解】设等比数列 n a 的公比为q ，则132112285k k a a a a a a q q ，即 2285184k q a a ，因为24242k a a a ，所以2q =，则 21123221112854212712k k k a a a a a ，即211282k ，解得3k ，故选：B.6．（2021·江西·奉新县第一中学高一阶段练习）等比数列的首项为1，项数是偶数，所有得奇数项之和为85，所有的偶数项之和为170，则这个等比数列的项数为（）A ．4B ．6C ．8D ．10【答案】C设等比数列项数为2n 项,所有奇数项之和为S 奇,所有偶数项之和为S 偶，则85,170S S 奇偶,所以=2S q S偶奇，结合等比数列求和公式有：22122112==185112nn a q S q奇，解得n =4，即这个等比数列的项数为8.本题选择C 选项.7．（2022·上海·高考真题）已知{}n a 为等比数列，{}n a 的前n 项和为n S ，前n 项积为n T ，则下列选项中正确的是（）A ．若20222021S S ，则数列{}n a 单调递增B ．若20222021T T ，则数列{}n a 单调递增C ．若数列{}n S 单调递增，则20222021a aD ．若数列{}n T 单调递增，则20222021a a 【答案】D 【详解】A ：由20222021S S ，得20220a ，即202110a q，则1a 、q 取值同号，若100a q ，，则{}n a 不是递增数列，故A 错误；B ：由20222021T T ，得20221a ，即202111a q，则1a 、q 取值同号，若100a q ，，则数列{}n a 不是递增数列，故B 错误；C ：若等比数列11a ，公比12q ，则11(122(1)1212nn nS ，所以数列{}n S 为递增数列，但20222021a a ，故C 错误；D ：由数列{}n T 为递增数列，得1n n T T ，所以1n a ，即1q ，所以20222021a a ，故D 正确.故选：D8．（2021·全国·高二课时练习）已知n S 是等比数列 n a 的前n 项和，若存在*m N ，满足22519,1m m m m S a m S a m ，则数列 n a 的公比为（）A ．2B ．2C ．3D ．3【答案】B 【详解】设数列 n a 的公比为q ，若1q ，则22mmS S ，与题中条件矛盾，故212122111115111.19,8.8,111mm mmm m m m mm m a q S a a q m qq q q q S a a q m a q q∵∵33,8,2m q q .故选：B 二、填空题9．（2021·全国·高三专题练习）设正项等比数列 n a 的前n 项和为n S ，132,14a S ，若n nnb a，则数列 n b 中最大的项为_____.【答案】12【详解】根据题意，设正项等比数列 n a 的公比为q ，其中0q ，因为132,14a S ，可得2322214S q q ，解得2q =或3q ，因为0q ，所以2q =，所以112n n n a a q ，则2n n n n n b a，故122121,222b b ，当2n 时，则由11112(1)112(1)212n n n n nb n n b n n ，则有1234b b b b ，所以数列 n b 中最大的项为12.故答案为：12.10．（2020·江西省都昌县第二中学高二阶段练习）已知等比数列 n a 的首项为1a ，公比为q ，其前n 项和为n S ，下列命题中正确的是______．（写出全部正确命题的序号）（1）若等比数列 n a 单调递增，则10a ，且1q ；（2）数列：23243,,n n n n n n S S S S S S ，……，也是等比数列；（3） *11,2n n S qS a n N n ；【答案】（3）【详解】解：对于（1），若等比数列 n a 单调递增，则 11110n n n a a a q q ，所以101a q 或1001a q，故（1）错误；对于（2），若1q ，n 为偶数，则20,0n n S S ，即20n n S S ，因为等比数列中的项不可能为0，故此时23243,,n n n n n n S S S S S S ，……，不是等比数列，故（2）错误；对于（3），当*,2n N n 时，123n nS a a a a1111n a q a a a 11n qS a ，故（3）正确.故答案为：（3）.三、解答题11．（2020·上海·高三专题练习）解答下列各题：（S 奇表示奇数项和，S 偶表示偶数项和）（1） n a 是等比数列，11a ，项数n 为偶数．S 奇＝85，S 偶＝170，求n ；（2） n a 是等差数列，共n 项，n 为奇数，77n S ，S 偶33 ，118 n a a ，求通项公式．【答案】（1）8；（2）323 n a n .【详解】（1） 2S q S偶奇，所以128517012nn S ，解得8n ；（2）S 奇＝n S S 偶＝44，12n a ＝S 奇－S 偶＝44－33＝11，即122 n a a ，由118 n a a ，可得120,2,7 n a a n ，∴220371d．所以通项公式为203(1)323n a n n ．.。

数列求和与递推综合归类目录重难点题型归纳 1【题型一】等差与等比型累加法 1【题型二】换元型累加、累积法 3【题型三】周期数列型递推 4【题型四】二阶等比数列型递推 6【题型五】分式型求递推 7【题型六】前n 项积型递推 8【题型七】“和”定值型递推 9【题型八】分段型等差等比求和 11【题型九】函数中心型倒序求和 12【题型十】分组求和型 14【题型十一】错位相减型求和 16【题型十二】正负相间型求和 19【题型十三】无理根式型裂项相消求和 20【题型十四】指数型裂项相消 22【题型十五】等差指数混合型裂项 23【题型十六】裂和型裂项相消 26【题型十七】分离常数型裂项 27好题演练29重难点题型归纳重难点题型归纳题型一等差与等比型累加法【典例分析】1.(等差累加法)已知数列a n 中，已知a 1=2，a n +1-a n =2n ，则a 50等于()A.2451B.2452C.2449D.24502.(等比累加法)已知数列a n 满足a 1=2，a n +1-a n =2n ，则a 9=()A.510B.512C.1022D.10242024年高考数学专项复习数列求和与递推综合归类 （解析版）【技法指引】对于递推公式为a n -a n -1=f n ，一般利用累加法求出数列的通项公式；累乘法：若在已知数列中相邻两项存在：a na n -1=g (n )(n ≥2)的关系，可用“累乘法”求通项.【变式演练】1.已知数列a n n ∈N * 是首项为1的正项等差数列，公差不为0，若a 1、数列a 2n 的第2项、数列a n 2 的第5项恰好构成等比数列，则数列a n 的通项公式为()A.a n =2n -1B.a n =2n +1C.a n =n -1D.a n =n +12.已知数列a n 中，a 1=1，前n 项和S n =n +23a n ，则a n 的通项公式为.题型二换元型累加、累积法【典例分析】1.已知数列a n 满足：a 1=13，(n +1)a n +1-na n =2n +1，n ∈N *，则下列说法正确的是()A.a n +1≥a nB.a n +1≤a nC.数列a n 的最小项为a 3和a 4D.数列a n 的最大项为a 3和a 4【变式演练】1.(换元对数累加法)在数列a n 中，a 1=2，a n +1n +1=a n n +ln 1+1n ，则a n =()A.a 8B.2+n -1 ln nC.1+n +ln nD.2n +n ln n2.已知数列a n 满足a 1=32，a n =n n -1a n -1-n2n .(1)求数列a n 的通项公式；(2)设数列a n 的前n 项和为S n ，求满足S n <12的所有正整数n 的取值集合.【典例分析】1.已知数列a n满足a1=2，a n+1=1+a n1-a n，(n∈N*)，则a1⋅a2⋅a3⋅⋯a2009⋅a2010=_________．【变式演练】1.数列{a n}中，a1=1，a2=3，a n+1=a n-a n-1(n≥2,n∈N*)，那么a2019=()A.1B.2C.3D.-32.数列a n的首项a1=3，且a n=2-2a n-1n≥2，则a2021=()A.3B.43C.12D.-2题型四【二阶等比数列型递推【典例分析】1.已知数列a n满足a1=2,且a n=2a n-1-1(n≥2,n∈N+)，则a n=______________【变式演练】1.已知数列a n中，a1=1，a n=3a n-1+4(n∈N∗且n≥2)，则数列a n通项公式a n为() A.3n-1 B.3n+1-2 C.3n-2 D.3n2.已知数列{a n}满足：a n+1=2a n-n+1(n∈N*)，a1=3.(1)证明数列b n=a n-n(n∈N*)是等比数列，并求数列{a n}的通项；(2)设c n=a n+1-a na n a n+1，数列{c n}的前n项和为{S n}，求证：S n<1.【典例分析】1.在数列{a n}中，a1=1，a n+1=2a na n+2(n∈N*)，则22019是这个数列的第________________项．【变式演练】1.已知数列a n满足a1=1,a n+1=2a na n+2.记C n=2na n，则数列Cn的前n项和C1+C2+...+Cn=．2.数列a n满足：a1=13，且na n=2a n-1+n-1a n-1(n∈N*,n≥2)，则数列a n的通项公式是a n=．题型六前n项积型递推【典例分析】1.设等比数列a n的公比为q，其前n项和为S n，前n项积为T n，并且满足条件a1>1，a7a8>1，a7-1a8-1<0.则下列结论正确的是(多选题)A.0<q<1B.a7a9<1C.T n的最大值为T7D.S n的最大值为S7【技法指引】类比前n项和求通项过程来求数列前n项积：1.n=1，得a12.n≥2时，a n=T n T n-1所以a n=T1，(n=1) T nT n-1,(n≥2)【变式演练】1.若数列a n满足a n+2=2⋅a n+1a n(n∈N*)，且a1=1,a2=2，则数列a n的前2016项之积为()A.22014B.22015C.22016D.220172.设等比数列a n的公比为q，其前n项和为S n，前n项积为T n，并满足条件a1>1，且a2020a2021> 1，a2020-1a2021-1<0，下列结论正确的是(多选题)A.S2020<S2021B.a2020a2022-1<0C.数列T n无最大值 D.T2020是数列T n中的最大值题型七“和”定值型递推【典例分析】1.若数列a n满足a n+2a n+1+a n+1a n=k(k为常数)，则称数列a n为等比和数列，k称为公比和，已知数列a n是以3为公比和的等比和数列，其中a1=1，a2=2，则a2019=______.【变式演练】1.已知数列{a n}满足a n+a n+1=12(n∈N*)，a2=2，S n是数列{a n}的前n项和，则S21为()A.5B.72C.92D.1322.知数列{a n}满足：a n+1+a n=4n-3(n∈N*)，且a1=2，则a n=．题型八分段型等差等比求和【典例分析】1.已知数列a n满足a1=2，a n+1=32a n,n为奇数2a n,n为偶数 .(1)记b n=a2n，写出b1，b2，并求数列b n的通项公式；(2)求a n的前12项和.【变式演练】1.已知数列a n满足a1=1,a n+1=a n+1,n=2k-1, a n,n=2k.(1)求a2,a5的值；(2)求a n的前50项和S50．题型九函数中心型倒序求和【典例分析】1.已知A x 1,y 1 ，B x 2,y 2 是函数f (x )=2x 1-2x,x ≠12-1,x =12的图象上的任意两点(可以重合)，点M为AB 的中点，且M 在直线x =12上．(1)求x 1+x 2的值及y 1+y 2的值；(2)已知S 1=0，当n ≥2时，S n =f 1n +f 2n +f 3n +⋯+f n -1n，求S n ；(3)若在(2)的条件下，存在n 使得对任意的x ，不等式S n >-x 2+2x +t 成立，求t 的范围．【变式演练】2.已知a n 为等比数列，且a 1a 2021=1，若f x =21+x2，求f a 1 +f a 2 +f a 3 +⋯+f a 2021 的值．题型十分组求和型【典例分析】1.已知等比数列a n 的公比大于1，a 2=6，a 1+a 3=20.(1)求a n 的通项公式；(2)若b n =a n +1log 3a n +12log 3a n +22，求b n 的前n 项和T n .【技法指引】对于a n +b n 结构，利用分组求和法【变式演练】1.设S n 为数列a n 的前n 项和，已知a n >0，a 2n +2a n =4S n +3n ∈N *，若数列b n 满足b 1=2，b 2=4，b 2n +1=b n b n +2n ∈N *(1)求数列a n 和b n 的通项公式；(2)设c n =1S n,n =2k -1,k ∈N * b n,n =2k ,k ∈N *求数列c n 的前n 项的和T n .【典例分析】1.已知数列a n 满足a 1=2，且a n +1-3 ⋅a n +1 +4=0，n ∈N *.(1)求证：数列1a n -1是等差数列；(2)若数列b n 满足b n =2n +1a n -1，求b n 的前n 项和.【技法指引】对于a n b n 结构，其中a n 是等差数列，b n 是等比数列，用错位相减法求和；思维结构结构图示如下【变式演练】1.已知等比数列a n 的首项a 1=1，公比为q ，b n 是公差为d d >0 的等差数列，b 1=a 1，b 3=a 3，b 2是b 1与b 7的等比中项．(1)求数列a n 的通项公式；(2)设b n 的前n 项和为S n ，数列c n 满足nc n =a 2n S n ，求数列c n 的前n 项和T n ．【典例分析】1.已知数列a n各项均为正数，且a1=2，a n+12-2a n+1=a n2+2a n．(1)求a n的通项公式(2)设b n=-1n a n，求b1+b2+b1+⋯+b20．【变式演练】1.设等差数列a n的前n项和为S n，已知a3+a5=8,S3+S5=10. (1)求a n的通项公式；(2)令b n=(-1)n a n，求数列b n的前n项和T n.题型十三无理根式型裂项相消求和【典例分析】1.设数列a n的前n项和为S n，且满足2S n=3a n-3．(1)求数列a n的通项公式：(2)若b n=a n3,n为奇数1log3a n+log3a n+2,n为偶数，求数列和b n 的前10项的和．【变式演练】1.设数列a n的前n项和S n满足2S n=na n+n，n∈N+，a2=2，(1)证明：数列a n是等差数列，并求其通项公式﹔(2)设b n=1a n a n+1+a n+1a n，求证：T n=b1+b2+⋯+b n<1.题型十四指数型裂项相消【典例分析】1.已知数列a n 的前n 项和为S n ，且S n =2a n -1.(1)求a n ；(2)设b n =a n a n +1-1 ⋅a n +2-1 ，求数列b n 的前n 项和T n .【变式演练】1.数列a n 满足：a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+n -1 a n -1=2+n -2 ⋅2n n ≥2 .(1)求数列a n 的通项公式；(2)设b n =a n a n -1 a n +1-1，T n 为数列b n 的前n 项和，若T n <m 2-3m +3恒成立，求实数m 的取值范围.题型十五等差指数混合型裂项【典例分析】1.已知数列a n 满足S n =n a 1+a n 2，其中S n 是a n 的前n 项和.(1)求证：a n 是等差数列；(2)若a 1=1,a 2=2，求b n =2n 1-a n a n a n +1的前n 项和T n .【变式演练】2.已知等比数列a n 的各项均为正数，2a 5，a 4，4a 6成等差数列，且满足a 4=4a 23，数列S n 的前n 项之积为b n ，且1S n +2b n=1．(1)求数列a n 和b n 的通项公式；(2)设d n =b n +2⋅a n b n ⋅b n +1，若数列d n 的前n 项和M n ，证明：730≤M n <13．【典例分析】1.已知数列a n 的满足a 1=1，a m +n =a m +a n m ,n ∈N * .(1)求a n 的通项公式；(2)记b n =(-1)n ⋅2n +1a n a n +1，数列b n 的前2n 项和为T 2n ，证明：-1<T 2n ≤-23.【技法指引】正负相间型裂和，裂项公式思维供参考：-1 n ⋅pn +q kn +b k (n +1)+b=-1 n ⋅t 1kn +b +1k (n +1)+b【变式演练】1.记正项数列a n 的前n 项积为T n ，且1a n =1-2T n ．(1)证明：数列T n 是等差数列；(2)记b n =-1 n ⋅4n +4T n T n +1，求数列b n 的前2n 项和S 2n ．【典例分析】1.已知等差数列a n 的前n 项和为S n ，若S 8=4a 4+20，且a 5+a 6=11.(1)求a n 的通项公式；(2)设b n =n 2+n +1a n a n +1，求b n 的前n 项和T n .【变式演练】1.已知等差数列a n 的通项公式为a n =2n -c c <2 ，记数列a n 的前n 项和为S n n ∈N * ，且数列S n 为等差数列．(1)求数列a n 的通项公式；(2)设数列4S n a n a n +1的前n 项和为T n n ∈N * ，求T n 的通项公式．好题演练好题演练1.(山东省泰安市2023届高三二模数学试题)已知数列a n 的前n 项和为S n ，a 1=2，a n ≠0，a n a n +1=4S n .(1)求a n ；(2)设b n =-1 n ⋅3n -1 ，数列b n 的前n 项和为T n ，若∀k ∈N *，都有T 2k -1<λ<T 2k 成立，求实数λ的范围.2.(2023·全国·模拟预测)已知正项数列a n 满足a 1=1，a n +1a n =1+1n.(1)求证：数列a 2n 为等差数列；(2)设b n =1a 2n a n +1+a n a 2n +1，求数列b n 的前n 项和T n .3.(2023·全国·学军中学校联考二模)设数列a n 满足a n +1=3a n -2a n -1n ≥2 ,a 1=1,a 2=2.(1)求数列a n 的通项公式；(2)在数列a n 的任意a k 与a k +1项之间，都插入k k ∈N * 个相同的数(-1)k k ，组成数列b n ，记数列b n 的前n 项的和为T n ，求T 27的值.4.(2023·全国·长郡中学校联考二模)已知正项数列a n 的前n 项和为S n ，且a 1=1，a n =S n +S n -1(n ∈N *且n ≥2).(1)求数列a n 的通项公式；(2)设数列a n +22n a n a n +1 的前n 项和为T n ，求证：T n <1.5.(2023·四川攀枝花·统考三模)已知等差数列a n的公差为d d≠0，前n项和为S n，现给出下列三个条件：①S1,S2,S4成等比数列；②S4=32；③S6=3a6+2.请你从这三个条件中任选两个解答下列问题.(1)求数列a n的通项公式；(2)若b n-b n-1=2a n n≥2，且b1=3，设数列1b n的前n项和为Tn，求证：13≤T n<12.6.(2023春·江西抚州·高二金溪一中校联考期中)已知数列a n满足a1=2,a n+1= 2a n+2,n为奇数,1 2a n+1,n为偶数.(1)记b n=a2n，证明：数列b n为等差数列；(2)若把满足a m=a k的项a m,a k称为数列a n中的重复项，求数列a n的前100项中所有重复项的和.7.(河北省2023届高三下学期大数据应用调研联合测评(Ⅲ)数学试题)已知数列a n 满足：a 1=12，3a n +1a n =1+a n +11+a n.(1)求证：1a n +1 是等比数列，并求出数列a n 的通项公式；(2)设b n =3n ⋅a n a n +1，求数列b n 的前n 项和S n .8.(2023·全国·模拟预测)已知数列a n 的前n 项和S n 满足S n =n 2-1+a n .(1)求a 1及a n ；(2)令b n =4S n a n a n +1，求数列b n 的前n 项和T n .数列求和与递推综合归类目录重难点题型归纳 1【题型一】等差与等比型累加法 1【题型二】换元型累加、累积法 3【题型三】周期数列型递推 4【题型四】二阶等比数列型递推 6【题型五】分式型求递推 7【题型六】前n项积型递推 8【题型七】“和”定值型递推 9【题型八】分段型等差等比求和 11【题型九】函数中心型倒序求和 12【题型十】分组求和型 14【题型十一】错位相减型求和 16【题型十二】正负相间型求和 19【题型十三】无理根式型裂项相消求和 20【题型十四】指数型裂项相消 22【题型十五】等差指数混合型裂项 23【题型十六】裂和型裂项相消 26【题型十七】分离常数型裂项 27好题演练 29重难点题型归纳重难点题型归纳题型一等差与等比型累加法【典例分析】1.(等差累加法)已知数列a n中，已知a1=2，a n+1-a n=2n，则a50等于()A.2451B.2452C.2449D.2450【答案】B【详解】由a n+1-a n=2n得：a n-a n-1=2n-1，a n-1-a n-2=2n-2，⋯⋯，a3-a2=2×2，a2-a1=2×1，各式相加可得：a n-a1=2×1+2+⋅⋅⋅+n-1=2×n n-12=n n-1，又a1=2，∴a n=2+n n-1=n2-n+2，∴a50=2500-50+2=2452.故选：B.2.(等比累加法)已知数列a n满足a1=2，a n+1-a n=2n，则a9=()A.510B.512C.1022D.1024【答案】B【详解】由a1=2,a n+1-a n=2n得a2-a1=2，a3-a2=22，a4-a3=23，⋮a n -a n -1=2n -1，以上各式相加得，a n -a 1=2+22+⋯+2n -1=21-2n -11-2=2n -2，所以a n =2n -2+a 1=2n ，所以a 9=29=512.故选：B .【技法指引】对于递推公式为a n -a n -1=f n ，一般利用累加法求出数列的通项公式；累乘法：若在已知数列中相邻两项存在：a na n -1=g (n )(n ≥2)的关系，可用“累乘法”求通项.【变式演练】1.已知数列a n n ∈N * 是首项为1的正项等差数列，公差不为0，若a 1、数列a 2n 的第2项、数列a n 2 的第5项恰好构成等比数列，则数列a n 的通项公式为()A.a n =2n -1B.a n =2n +1C.a n =n -1D.a n =n +1【答案】A【分析】根据题意设a n =1+n -1 d ，所以a 2n =1+2n -1 d ，a n 2=1+n 2-1 d ，所以1，1+3d ，1+24d 构成等比数列，即1+3d 2=1×1+24d ，求出d 即可求解.【详解】设等差数列a n 的公差为d d >0 ，所以a n =1+n -1 d ，所以a 2n =1+2n -1 d ，a n 2=1+n 2-1 d ，又a 1、数列a 2n 的第2项、数列a n 2的第5项恰好构成等比数列，即1，1+3d ，1+24d 构成等比数列，所以1+3d 2=1×1+24d ，解得d =2，d =0(舍去)，所以a n =2n -1.故选：A .2.已知数列a n 中，a 1=1，前n 项和S n =n +23a n ，则a n 的通项公式为.【答案】a n =n n +12【分析】由S n =n +23a n ，变形可得则S n -1=n +13a n -1，两式相减变形可得a n a n -1=n +1n -1，又由a n =a n a n -1 ×a n -1a n -2 ×⋯⋯×a2a 1×a 1，计算可得a n =n (n +1)2，验证a 1即可得答案．【详解】根据题意，数列{a n }中，a 1=1，S n =n +23a n (n ∈N *)，S n =n +23a n ①，S n -1=n +13a n -1②，①-②可得：a n =(n +2)a n 3-(n +1)a n -13，变形可得：a n a n -1=n +1n -1，则a n =a n a n -1 ×a n -1a n -2 ×⋯⋯×a 2a 1×a 1=n +1n -1 ×n n -2 ×⋯⋯×31 ×1=n (n +1)2；n =1时，a 1=1符合a n =n (n +1)2；故答案为：a n =n (n +1)2．题型二换元型累加、累积法【典例分析】1.已知数列a n 满足：a 1=13，(n +1)a n +1-na n =2n +1，n ∈N *，则下列说法正确的是()A.a n +1≥a nB.a n +1≤a nC.数列a n 的最小项为a 3和a 4D.数列a n 的最大项为a 3和a 4【答案】C【详解】令b n =na n ，则b n +1-b n =2n +1，又a 1=13，所以b 1=13，b 2-b 1=3，b 3-b 2=5，⋯，b n -b n -1=2n -1，所以累加得b n =13+n -1 3+2n -1 2=n 2+12，所以a n =b n n =n 2+12n =n +12n，所以a n +1-a n =n +1 +12n +1-n +12n =n -3 n +4 n n +1，所以当n <3时，a n +1<a n ，当n =3时，a n +1=a n ，即a 3=a 4，当n >3时，a n +1>a n ，即a 1>a 2>a 3=a 4<a 5<⋯<a n ，所以数列a n 的最小项为a 3和a 4，故选：C .【变式演练】1.(换元对数累加法)在数列a n 中，a 1=2，a n +1n +1=a n n +ln 1+1n ，则a n =()A.a 8B.2+n -1 ln nC.1+n +ln nD.2n +n ln n【答案】D【详解】由题意得，a n +1n +1=a n n +ln n +1n ，则a n n =a n -1n -1+ln n n -1，a n -1n -1=a n -2n -2+lnn -1n -2⋯，a 22=a 11+ln 21，由累加法得，a n n =a 11+ln n n -1+ln n -1n -2⋯+ln 21，即a n n =a 1+ln n n -1⋅n -1n -2⋅⋯⋅21，则an n=2+ln n ，所以a n =2n +n ln n ，故选：D2.已知数列a n 满足a 1=32，a n =n n -1a n -1-n 2n .(1)求数列a n 的通项公式；(2)设数列a n 的前n 项和为S n ，求满足S n <12的所有正整数n 的取值集合.【答案】(1)a n =n +n2n ；(2)1,2,3,4 .【详解】(1)因为a n =n n -1a n -1-n 2n ，所以a n n -a n -1n -1=-12n .因为a 22-a 11=-122，a33-a 22=-123，⋯，a n n -a n -1n -1=-12n ，所以a n n -a 11=-122+123+⋯+12n=-1221-12 n -11-12=12n-12，于是a n=n+n 2n .当n=1时，a1=1+12=32，所以a n=n+n2n.(2)因为S n-S n-1=a n=n+n2n >0，所以S n是递增数列.因为a1=1+12=32，a2=2+24=52，a3=3+323=278，a4=4+424=174，a5=5+525=16532，所以S1=32，S2=4，S3=598，S4=938<12，S5=53732>12，于是所有正整数n的取值集合为1,2,3,4.题型三周期数列型递推【典例分析】1.已知数列a n满足a1=2，a n+1=1+a n1-a n，(n∈N*)，则a1⋅a2⋅a3⋅⋯a2009⋅a2010=_________．【答案】-6【解析】由已知有a2=1+a11-a1=-3,a3=1-31+3=-12,a4=1-121+12=13,a5=1+131-13=2，所以a5=a1=2，所以数列a n是周期数列，且周期为4，a1a2a3a4=a5a6a7a8=⋯=a2005a2006a2007a2008=1，而a2009a2010= a1a2=2×(-3)=-6，所以a1a2a3⋯a2010=-6。

数列11 数列的通项（ 叠加法、累乘法求通项）一、具体目标：掌握用不同的数学方法求不同形式数列的通项公式.通过数列通项公式的求解过程,利用数列的变化规律,恰当选择方法,是数列的研究和探索奠定基础. 二、知识概述： 1.数列的通项公式：（1）如果数列{}n a 的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示，那么这个公式叫做这个数列的通项公式．即()n a f n =,不是每一个数列都有通项公式,也不是每一个数列都有一个个通项公式. （2）数列{}n a 的前n 项和n S 和通项n a 的关系：11(1)(2)n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩.2.求数列的通项公式的注意事项：（1）根据数列的前几项求它的一个通项公式，要注意观察每一项的特点，观察出项与n 之间的关系、规律，可使用添项、通分、分割等办法，转化为一些常见数列的通项公式来求．对于正负符号变化，可用()1n-或()11n +-来调整．（2）根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法，它蕴含着“从特殊到一般”的思想．由不完全归纳法得出的结果是不可靠，要注意代值验证.（3）对于数列的通项公式要掌握：①已知数列的通项公式，就可以求出数列的各项；②根据数列的前几项，写出数列的一个通项公式，这是一个难点，在学习中要注意观察数列中各项与其序号的变化情况，分解所给数列的前几项，看看这几项的分解中．哪些部分是变化的，哪些是不变的，再探索各项中变化部分与序【考点讲解】号的联系，从而归纳出构成数列的规律，写出通项公式.3.数列通项一般有三种类型：（1）已知数列是等差或等比数列，求通项，破解方法：公式法或待定系数法；（2）已知S n ，求通项，破解方法：利用S n -S n -1= a n ，但要注意分类讨论，本例的求解中检验必不可少，值 得重视；（3）已知数列的递推公式，求通项，破解方法：猜想证明法或构造法。

4. 已知数列{}n a 的前n 项和n S ，求数列的通项公式，其求解过程分为三步： (1)先利用11a S =求出1a ；(2)用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系，利用=n a 1n n S S -- (2)n ≥便可求出当2n ≥时n a 的表达式； (3)对1n =时的结果进行检验，看是否符合2n ≥时n a 的表达式，如果符合，则可以把数列的通项公式合写；如果不符合，则应该分1n =与2n ≥两段来写．【注】该公式主要是用来求数列的通项，求数列通项时，一定要分两步讨论，结果能并则并，不并则分. 5. 递推公式推导通项公式方法： （1）叠加法：1()n n a a f n +-=叠加法（或累加法）：已知()⎩⎨⎧=-=+n f a a a a n n 11，求数列通项公式常用叠加法（或累加法）即112211)()()(a a a a a a a a n n n n n +-++-+-=---Λ.（2）累乘法：已知()⎪⎩⎪⎨⎧==+n f a a a a nn 11求数列通项公式用累乘法. （3）待定系数法：1n n a pa q +=+（其中,p q 均为常数，)0)1((≠-p pq ） 解法：把原递推公式转化为：)(1t a p t a n n -=-+，其中pqt -=1，再利用换元法转化为等比数列求解. （4）待定系数法： nn n q pa a +=+1（其中,p q 均为常数，)0)1)(1((≠--q p pq ）. （或1nn n a pa rq +=+,其中,,p q r 均为常数）.解法：在原递推公式两边同除以1+n q ，得：111n n n n a a p q q q q++=⋅+，令n n n q a b =，得：q b q p b nn 11+=+，再按 第（3）种情况求解.（5）待定系数法：b an pa a n n ++=+1(100)p a ≠≠，， 1122332211a a a a a a a a a a a a n n n n n n n ⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-----Λ解法：一般利用待定系数法构造等比数列，即令)()1(1y xn a p y n x a n n ++=++++，与已知递推式比较， 解出y x ,,从而转化为{}y xn a n ++是公比为p 的等比数列. （6）待定系数法：21(0,1,0)n n a pa an bn c p a +=+++≠≠解法：一般利用待定系数法构造等比数列，即令221(1)(1)()n n a x n y n z p a xn yn z ++++++=+++，与已知递推式比较，解出y x ,,从而转化为{}2n a xn yn z +++是公比为p 的等比数列. （7）待定系数法：n n n qa pa a +=++12（其中,p q 均为常数）.解法：先把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++其中,s t 满足s t pst q+=⎧⎨=-⎩，再按第（4）种情况求解.（8）取倒数法：1()()()nn n g n a a f n a t n +=+解法：这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为q pa a n n +=+1，按第（3）种情况求解.（11()()()0n n n n g n a t n a f n a a +++-=，解法：等式两边同时除以1n n a a +⋅后换元转化为q pa a n n +=+1，按第（3）种情况求解.）.（9）取对数rn n pa a =+1)0,0(>>n a p解法：这种类型一般是等式两边取以p 为底的对数，后转化为q pa a n n +=+1，按第（3）种情况求解. 6. 以数列为背景的新定义问题是高考中的一个热点题型，考查频率较高，一般会结合归纳推理综合命题．常见的命题形式有新法则、新定义、新背景、新运算等．(1)准确转化：解决数列新定义问题时，一定要读懂新定义的本质含义，将题目所给定义转化成题目要 求的形式，切忌同已有概念或定义相混淆．(2)方法选取：对于数列新定义问题，搞清定义是关键，仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意，从而找到恰当的解决方法． 类型1 )(1n f a a n n +=+解法：把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+，利用叠加法求解例1.设数列{}n a 中，112,1n n a a a n +==++，则通项n a = .【解析】法一：由题意可知：112,1n n a a a n +==++ 所以有()111n n a a n -=+-+，()1221n n a a n --=+-+，()2331n n a a n --=+-+，K ，3221a a =++，2111a a =++，1211a ==+将以上各式相加得：()()()123211n a n n n n =-+-+-+++++⎡⎤⎣⎦L()()()()11111111222n n n n n n n n --+⎡⎤-+⎣⎦=++=++=+ 故应填()112n n ++.法二：由题意11n n a a n +=++可得：11n n a a n +-=+， ()111n n a a n --=-+，()1221n n a a n ---=-+，()2331n n a a n ---=-+，K ，3221a a -=+，2111a a -=+，1211a ==+.将以上各式相加得：()()()123211n a n n n n =-+-+-+++++⎡⎤⎣⎦L()()()()11111111222n n n n n n n n --+⎡⎤-+⎣⎦=++=++=+ 故应填()112n n ++. 【答案】()112n n ++ 类型2 n n a n f a )(1=+ .解法：把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+，利用叠乘法求解。

2023高考数学二轮复习专项训练《导数在解决实际问题中的应用》一、单选题（本大题共8小题，共40分）1.（5分）若z=−1+√3i，则zzz−−1=()A. −1+√3iB. −1−√3iC. −13+√33i D. −13−√33i2.（5分）命题“∀x∈R，∃x∈N，使得n⩾x2+1”的否定形式是()A. ∀x∈R，∃x∈N，使得n<x2+1B. ∀x∈R，∀x∈N，使得n<x2+1C. ∃x∈R，∃x∈N，使得n<x2+1D. ∃x∈R，∀x∈N，使得n<x2+13.（5分）已知函数y=f(x)的周期为2，当x∈[0,2]时，f(x)=(x−1)2，如果g(x)= f(x)−log5|x−1|，则函数的所有零点之和为()A. 8B. 6C. 4D. 104.（5分）执行如图所示的程序框图，若输入的x为整数，且运行四次后退出循环，则输入的x的值可以是()A. 1B. 2C. 3D. 45.（5分）如图，AB是⊙O的直径，AC是弦，∠BAC的平分线AD交⊙O于点D，DE⊥AC，交AC的延长线于点E，DF⊥AB于点F，且AE=8，AB=10．在上述条件下，给出下列四个结论：①DE=BD；②ΔBDF≌ΔCDE；③CE=2；④DE2=AF⋅BF，则所有正确结论的序号是()A. ①②③B. ②③④C. ①③④D. ①②④6.（5分）已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示，则()A. 函数f(x)的最小正周期是2πB. 函数f(x)在区间(π2,π)上单调递减C. 函数f(x)的图象与y轴的交点为(0,−12)D. 点(7π6,0)为函数f(x)图象的一个对称中心7.（5分）213，log26，3log32的大小关系是A. 213<log26<3log32 B. 213<3log32<log26C. 3log32<213<log26 D. 3log32<log26<2138.（5分）设函数y=ax2与函数y=|ln x+1ax|的图象恰有3个不同的交点，则实数a的取值范围为()A. (√33e,√e) B. (−√33e,0)∪(0,√33e)C. (0,√33e) D. (√e1)∪{√33e}二、填空题（本大题共5小题，共25分）9.（5分）设A，B是非空集合，定义：A⊗B={x|x∈A∪B且x∉A∩B}.已知集合A={x|0<x<2}，B={x|x⩾0}，则A⊗B=__________.10.（5分）某中学组织了“党史知识竞赛”活动，已知该校共有高中学生2000人，用分层抽样的方法从该校高中学生中抽取一个容量为50的样本参加活动，其中高一年级抽取了6人，则该校高一年级学生人数为 ______.11.（5分）某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积是______．12.（5分）记S n为等比数列{a n}的前n项和，若a1=12，a42=a6，则S4=______．13.（5分）已知双曲线C：x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的左焦点为F，过F的一条倾斜角为30°的直线与C在第一象限交于点A，且|OF|=|OA|，O为坐标原点，则该双曲线的离心率为______．三、解答题（本大题共6小题，共72分）14.（12分）某公司计划在今年内同时出售变频空调机和智能洗衣机，由于这两种产品的市场需求量非常大，有多少就能销售多少，因此该公司要根据实际情况(如资金、劳动力)确定产品的月供应量，以使得总利润达到最大．已知对这两种产品有直接限制的因素是资金和劳动力，通过调查，得到关于这两种产品的有关数据如下表：试问：怎样确定两种货物的月供应量，才能使总利润达到最大，最大利润是多少？15.（12分）在ΔABC中，内角A，B，C所对的边分别为a，b，c.已知b+c=2a，3csinB=4asinC．(Ⅰ)求cosB的值；(Ⅱ)求sin(2B+π6)的值．16.（12分）如图，ΔABC中，AC=2，BC=4，∠ACB=90°，D、E分别是AC、AB的中点，将ΔADE沿DE折起成ΔPDE，使面PDE⊥面BCDE，H、F分别是边PD和BE的中点，平面BCH与PE、PF分别交于点I、G．(Ⅰ)求证：IH//BC；(Ⅱ)求二面角P−GI−C的余弦值．17.（12分）设等比数列{a n}的前n项和为S n，a2=18，且S1+116，S2，S3成等差数列，数列{b n}满足b n=2n.(1)求数列{a n}的通项公式；(2)设c n=a n⋅b n，若对任意n∈N∗，不等式c1+c2+⋯+c n⩾12λ+2S n−1恒成立，求λ的取值范围．18.（12分）已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率e=√32，椭圆上任意一点到椭圆的两个焦点的距离之和为4，设直线l与椭圆相交于不同的两点A，B，点A的坐标为(−a,0).(Ⅰ)求椭圆的标准方程；(Ⅰ)若|AB|=4√2，求直线l的倾斜角．519.（12分）已知a为实数，函数f(x)=a ln x+x2−4x．(1)是否存在实数a，使得f(x)在x=1处取得极值？证明你的结论；,e]，使得f(x0)⩽g(x0)成立，求实数a的取值范围．(2)设g(x)=(a−2)x，若∃x0∈[1e答案和解析1.【答案】C;【解析】解：∵z =−1+√3i ，∴z ·z −=|z|2=(√(−1)2+(√3)2)2=4， 则zzz −−1=−1+√3i 4−1=−13+√33i. 故选：C.由已知求得z ·z −，代入zzz −−1，则答案可求．此题主要考查复数代数形式的乘除运算，考查复数模的求法，是基础题．2.【答案】D;【解析】解：因为全称命题的否定是特称命题，所以“∀x ∈R ，∃x ∈N ，使得n ⩾x 2+1”的否定形式为∃x ∈R ，∀x ∈N ，使得n <x 2+1”． 故选：D.直接利用特称命题的否定是全称命题写出结果即可．此题主要考查命题的否定．特称命题与全称命题的否定关系，基本知识的考查．3.【答案】A; 【解析】该题考查函数的零点，考查数形结合的数学思想，正确作出函数的图象是关键． 分别作出函数y =f(x)、y =log 5|x −1|的图象，结合函数的对称性，即可求得结论．解：当x ∈[0,2]时，f(x)=(x −1)2，函数y =f(x)的周期为2，图象关于y 轴对称的偶函数y =log 5|x|向右平移一个单位得到函数y =log 5|x −1|， 则y =log 5|x −1|关于x =1对称，可作出函数的图象：函数y =g(x)的零点，即为函数图象交点横坐标， 当x >6时，y =log 5|x −1|>1，此时函数图象无交点，又两函数在(1,6]上有4个交点，由对称性知它们在[−4,1)上也有4个交点，且它们关于直线x=1对称，所以函数y=g(x)的所有零点之和为：4×2=8，故选：A．4.【答案】A;【解析】解：依题意，S随着x的增大而增大，当x⩾2时，第一次循环时S⩾4，第二次循环时S⩾4+42=20，第三次循环时S⩾20+82=84⩾64，脱离循环，故x<2，故选：A．根据S和x的关系，S随着x的增大而增大，验证当x⩾2时的情况，即可得到结果．此题主要考查了程序框图，考查了循环结构．属于基础题．本题的难点在于逆推x的值，需要借助不等式来完成．5.【答案】B;【解析】解：∵∠BAC的平分线为AD，DE⊥AC，DF⊥AB，∴DE=DF，DC=DB，∴ΔBDF≌ΔCDE，所以①不正确，②正确；∵∠BAC的平分线为AD，DE⊥AC，DF⊥AB，∴AE=AF=8．又∵ΔBDF≌ΔCDE，∴CE=BF=AB−AF=10−8=2，故③正确；∵AB是直径，∴∠ADB=90°．又∵DF⊥AB，∴ΔDBF∽ΔADF，∴DFAF =BFDF，即DF2=AF⋅BF，∴DE2=AF⋅BF，故④正确；故选：B．利用角平分线的性质和全等三角形的判定可以判断①②的正误；利用排除法可以判断③④的正误．此题主要考查了相似三角形的判定与性质．解题时，利用了角平分线的性质和圆周角定理，难度不大．6.【答案】D;【解析】解：由函数图可象知T4=5π12−π6=π4，所以T=π，因为T=2πω，∴ω=2，所以最小正周期为π，故A错误；又函数过点(5π12,1)，所以f(5π12)=sin(2×5π12+φ)=1，所以5π6+φ=π2+2kπ，(k∈Z)，解得φ=−π3+2kπ，(k∈Z)，∵|φ|<π2，所以φ=−π3，所以f(x)=sin(2x−π3)，当x∈(π2,π)，所以2x−π3∈(2π3,5π3)，因为y=sinx在x∈(2π3,5π3)上不单调，故B错误；令x=1，则f(0)=sin(−π3)=−√32，所以与y轴交点为(0,−√32)，故C错误；若点(7π6,0)为函数f(x)图象的一个对称中心，则f(7π6)=0，当x=7π6时，f(7π6)=sin(2×7π6−π3)=sin2π=0，所以点(7π6,0)为函数f(x)图象的一个对称中心，故D正确，故选：D.根据函数图像求出函数解析式，再结合选项一一判断即可．此题主要考查了三角函数的图象与性质的应用问题，也考查了数形结合与函数思想，属于中档题．7.【答案】B;【解析】此题主要考查了指数函数与对数函数的大小比较问题，属于基础题.首先根据单调性，将指数值与32比较，其次根据对数函数的递增性质得到两个对数值与2、32大小关系，答案易得.解：213<212<32，3log32=32log34>32,3log32=log38<log39=2，log26>log24=2，所以213<3log32<log26.故选B.8.【答案】C;【解析】解：令ax2=|ln x+1ax|得a2x3=|ln x+1|，显然a>0，x>0．作出y=a2x3和y=|ln x+1|的函数图象，如图所示：设a=a0时，y=a2x3和y=|ln x+1|的函数图象相切，切点为(x0,y0)，则{3a02x02=1x0a02x03=ln x0+1，解得x0=e−23，y0=13，a0=√3e3．∴当0<a<√3e3时，y=a2x3和y=|ln x+1|的函数图象有三个交点．故选：C．令ax2=|ln x+1ax|得a2x3=|ln x+1|，作出y=a2x3和y=|ln x+1|的函数图象，利用导数知识求出两函数图象相切时对应的a0，则0<a<a0．此题主要考查了函数图象的交点个数判断，借助函数图象求出临界值是关键．9.【答案】{x|x=0或x⩾2};【解析】此题主要考查集合的新定义，是基础题由集合A={x|0<x<2}，B={x|x⩾0}，可得A∪B={x|x⩾0}，A∩B={x|0<x<2}，则A⊗B={x|x=0或x⩾2}.10.【答案】240;【解析】解：设该校高一年级学生人数为n，则6n =502000，即n=240，故答案为：240.由分层抽样方法，按比例抽样即可．此题主要考查了分层抽样方法，重点考查了阅读能力，属基础题．11.【答案】16+8√2;【解析】解：由三视图知：几何体为直三棱柱削去一个三棱锥，如图：其中直棱柱的侧棱长为8，底面为直角三角形，且AB=BC=2，SA=2，SB=2√2，AC=2√2，∴几何体的表面积S=12×2×2+12×2×2√2+4+22×2√2+4+22×2+4×2=16+8√2．故答案为：16+8√2．几何体为直三棱柱削去一个三棱锥，结合直观图判断各面的形状及相关几何量的数据，把数据代入面积公式计算．此题主要考查了由三视图求几何体的表面积，判断几何体的形状及数据所对应的几何量是解答此类问题的关键．12.【答案】152;【解析】解：∵a1=12，a42=a6，∴(12q3)2=12q5，解可得，q=2，则S4=12(1−24)1−2=152．故答案为：152．由已知结合等比数列的通项公式可求公比，然后结合等比数列的求和公式即可求解．这道题主要考查了等比数列的公式及求和公式的简单应用，属于基础试题．13.【答案】√3+1;【解析】解：过F的一条倾斜角为30°的直线与C在第一象限交于点A，且|OF|=|OA|=c，∠AOx=60°，则A(c2,√3c 2)所以c 24a2−3c24b2=1，c2 4a2−3c24(c2−a2)=1，可得e 24−3e24e2−4=1，可得e4−8e2+4=0．解得e=1+√3．故答案为：√3+1．利用已知条件求出A的坐标，代入双曲线方程，结合离心率公式，求解即可．此题主要考查双曲线的定义和性质，主要是离心率的求法，注意运用三角形的中位线定理和勾股定理，考查运算能力，属于中档题．14.【答案】解：设空调机、洗衣机的月供应量分别是x、y台，总利润是P，则P=6x+8y，由题意有30x+20y⩽300，5x+10y⩽110，x⩾0，y⩾0，x、y均为整数由图知直线y=−34x+18P过M(4,9)时，纵截距最大，这时P也取最大值P max=6×4+8×9=96(百元).故当月供应量为空调机4台，洗衣机9台时，可获得最大利润9600元．;【解析】此题主要考查找出约束条件与目标函数，准确地描画可行域，再利用图形直线求得满足题设的最优解．用图解法解决线性规划问题时，分析题目的已知条件，找出约束条件和目标函数是关键，可先将题目中的量分类、列出表格，理清头绪，然后列出不等式组(方程组)寻求约束条件，并就题目所述找出目标函数．然后将可行域各角点的值一一代入，最后比较，即可得到目标函数的最优解．利用线性规划的思想方法解决某些实际问题属于直线方程的一个应用．15.【答案】解：(Ⅰ)在三角形ABC中，由正弦定理得bsinB =csinC，所以bsinC=csinB，又由3csinB=4asinC，得3bsinC=4asinC，即3b=4a，又因为b +c =2a ，得b =4a 3，c =2a3，由余弦定理可得cosB =a 2+c 2−b 22ac=a 2+49a 2−169a 22⋅a⋅23a=−14；(Ⅱ)由(Ⅰ)得sinB =√1−co s 2B =√154，从而sin2B =2sinBcosB =−√158， cos2B =cos 2B −sin 2B =−78，故sin (2B +π6)=sin2Bcos π6+cos2Bsin π6=−√158×√32−78×12=−3√5+716．; 【解析】本小题主要考查同角三角函数的基本关系，两角和的正弦公式，二倍角的正余弦公式，以及正弦定理、余弦定理等基础知识，考查运算求解能力，属于中档题． (Ⅰ)根据正余弦定理可得；(Ⅱ)根据二倍角的正余弦公式以及和角的正弦公式可得．16.【答案】证明：（Ⅰ）∵D ，E 分别是边AC 和AB 的中点，∴DE ∥BC ， ∵BC ⊄平面PED ，ED ⊂平面PED ， ∴BC ⊂平面BCH ， ∴IH ∥BC ．解：（Ⅱ）如图，建立空间右手直角坐标系，由题意得：D （0，0，0），E （2，0，0），P （0，0，1），F （3，12，0），C （0，1，0），H （0，0，12），∴EP →=（-2，0，1），EF →=（1，12，0），CH →=（0，-1，12），HI →=12DE →=（1，0，0）， 设平面PGI 的一个法向量为n →=（x ，y ，z ），则{EP →.n →=−2x +z =0EF →.n →=x +12y =0，令x=1，解得y=-2，z=2，∴n →=（1，-2，2）， 设平面CHI 的一个法向量为m →=（a ，b ，c ），则{CH →.m →=−b +12c =0HI →.m →=a =0，取b=1，得m →=（0，1，2）， 设二面角P-GI-C 的平面角为θ， 则cosθ=|m →.n →||m →|.|n →|=3×√5=2√1515．∴二面角P-GI-C的余弦值为2√1515．;【解析】(Ⅰ)推导出DE//BC，从而BC⊂平面BCH，由此能证明IH//BC．(Ⅱ)以D为原点，DE，DC，DP为x，y，z轴，建立空间右手直角坐标系，利用向量法能求出二面角P−GI−C的余弦值．该题考查线线平行的证明，考查二面角的余弦值的求法，是中档题，解题时要认真审题，注意空间思维能力的培养．17.【答案】解：(1)设公比为q的等比数列{ an}的前n项和为S n，a2=18，且S1+116，S2，S3成等差数列，所以：{a1q=182S2=S1+116+S3，解得：a1=14，q=12，所以S n=14(1−12n)1−12=12(1−12n)，故a n=14.(12)n−1=(12)n+1，(2)由于：a n=(12)n+1，数列{b n}满足b n=2n.则：C n=a n b n=n2n，则：T n=12+222+323+⋯+n2n①，1 2T n=122+223+324+⋯+n2n+1②，①−②得：12T n=(121+122+⋯+12n)−n2n+1，解得：T n=2−2+n2n，由于S n=14(1−12n)1−12=12(1−12n)，所以不等式c1+c2+⋯+c n⩾12λ+2S n−1恒成立，即2−2+n2n ⩾1−12n+12λ−1，则2−n+12n⩾12λ恒成立，令f(n)=n+12n，则f(n +1)−f(n)=n+22n+1−n+12n=−n2n+1<0，所以f(n)关于n 单调递减， 所以(2−n+12n )min=2−1+12，则2−22⩾12λ 解得：λ⩽2.故：λ的取值范围为(−∞,2].;【解析】此题主要考查的知识要点：数列的通项公式的求法及应用，错位相减法在数列求和中的应用，恒成立问题的应用，主要考查学生的运算能力和转化能力，属于较难题．(1)直接利用递推关系式和建立的方程组进一步求出数列的通项公式;(2)利用(1)的结论，进一步利用错位相减法求出数列的和，最后利用恒成立问题求出参数的取值范围．18.【答案】解：（1）∵椭圆x 2a2+y 2b 2=1（a ＞b ＞0）的离心率e=√32，椭圆上任意一点到椭圆的两个焦点的距离之和为4， ∴a=2，c=√3，b=1， ∴椭圆的标准方程：x 24+y 21=1，（2）∵设直线l 与椭圆相交于不同的两点A ，B ，点A 的坐标为（-a ，0）． ∴点A 的坐标为（-2，0）， ∴直线l 的方程为：y=k （x+2），（Ⅱ）（i ）由（Ⅰ）可知点A 的坐标是（-2，0）． 设点B 的坐标为（x 1，y 1），直线l 的斜率为k ． 则直线l 的方程为y=k （x+2）．于是A 、B 两点的坐标满足方程组{y =k(x +2)x 24+y 21=1消去y 并整理，得（1+4k 2）x 2+16k 2x+（16k 2-4）=0． 由-2x 1=16k 2−41+4k 2，得x 1=2−8k 21+4k 2．从而y 1=4k1+4k 2． 所以|AB|=4√1+k 21+4k 2 由|AB|=4√25，得4√1+k 21+4k 2=4√25整理得32k 4-9k 2-23=0，即（k 2-1）（32k 2+23）=0，解得k=±1． 所以直线l 的倾斜角为π4或3π4．;【解析】(1)椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)根据a 2=b 2+c 2，ca =√32，2a =4，求解．(2)联立方程组{y =k(x +2)x 24+y 21=1消去y 并整理，得(1+4k 2)x 2+16k 2x +(16k 2−4)=0，运用韦达定理，弦长公式求解．此题主要考查了椭圆和直线的位置关系，联立方程组结合弦长公式求解．19.【答案】解：（1）函数f （x ）定义域为（0，+∞），f′（x ）=ax +2x-4=2x 2−4x +ax假设存在实数a ，使f （x ）在x=1处取极值，则f′（1）=0，∴a=2，…（2分） 此时，f′（x ）=2(x−1)2x，当x ＞0时，f′（x ）≥0恒成立，∴f （x ）在（0，+∞）递增．…（4分） ∴x=1不是f （x ）的极值点．故不存在实数a ，使得f （x ）在x=1处取极值．…（5分） （2）由f （x 0）≤g （x 0） 得：（x 0-ln x 0）a≥x 02-2x 0 …（6分） 记F （x ）=x-lnx （x ＞0），∴F′（x ）=x−1x（x ＞0），．…（7分）∴当0＜x ＜1时，F′（x ）＜0，F （x ）递减；当x ＞1时，F′（x ）＞0，F （x ）递增． ∴F （x ）≥F （1）=1＞0．…（8分） ∴a≥x 02−2x 0x0−ln x 0，记G （x ）=x 2−2xx−lnx ，x ∈[1e ，e]∴G′（x ）=(2x −2)(x−lnx )−(x−2)(x−1)(x−lnx )2=(x−1)(x−2lnx +2)(x−lnx )2…（9分）∵x ∈[1e，e]，∴2-2lnx=2（1-lnx ）≥0，∴x-2lnx+2＞0∴x ∈（1e ，1）时，G′（x ）＜0，G （x ）递减；x ∈（1，e ）时，G′（x ）＞0，G （x ）递增…（10分）∴G （x ）min =G （1）=-1∴a≥G （x ）min =-1．…（11分） 故实数a 的取值范围为[-1，+∞）． …（12分）; 【解析】(1)求出函数f(x)定义域，函数的导函数f′(x)，假设存在实数a ，使f(x)在x =1处取极值，则f′(1)=0，求出a ，验证推出结果．(2)由f (x 0)⩽g(x 0) 得：(x 0−ln x 0)a ⩾x 02−2x 0，记F(x)=x −ln x(x >0)，求出F′(x)，推出F(x)⩾F(1)=1>0，转化a ⩾x 02−2x 0x 0−ln x 0，记G(x)=x 2−2x x−ln x，x ∈[1e,e]求出导函数，求出最大值，列出不等式求解即可．该题考查函数的动手的综合应用，函数的最值的求法，极值的求法，考查转化思想以及计算能力．。

1.已知数列112，314，518，7116，…，则其前n 项和S n 为( )A.n 2＋1－12nB.n 2＋2－12nC.n 2＋1－12n －1D.n 2＋2－12n －1解析 由于a n ＝2n －1＋12n ，则S n ＝1＋2n －12n ＋⎝⎛⎭⎫1－12n ·121－12＝n 2＋1－12n .另解：用特值验证. 答案 A2.数列{a n }满足a 1＝2，a n ＝a n ＋1－1a n ＋1＋1，其前n 项积为T n ，则T 2 015＝( )A.13B.－13C.3D.－3答案 C3.在数列{a n }中，a 1＝2，a n ＋1＝a n ＋ln ⎝⎛⎭⎫1＋1n ，则a n ＝( ) A.2＋ln n B.2＋(n －1)ln n C.2＋n ln nD.1＋n ＋ln n解析 a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 2－a 1)＋a 1＝ln n －ln(n －1)＋ln(n －1)－ln(n －2)＋…＋ln 2－ln 1＋2＝2＋ln n . 答案 A4. 122－1＋132－1＋142－1＋…＋1（n ＋1）2－1的值为( ) A.n ＋12（n ＋2）B. 34－n ＋12（n ＋2）C.34－12⎝⎛⎭⎫1n ＋1＋1n ＋2D.32－1n ＋1＋1n ＋2解析 ∵1（n ＋1）2－1＝1n 2＋2n ＝1n （n ＋2）＝12⎝⎛⎭⎫1n －1n ＋2，∴122－1＋132－1＋142－1＋…＋1（n ＋1）2－1＝12⎝⎛⎭⎫1－13＋12－14＋13－15＋…＋1n －1n ＋2 ＝12⎝⎛⎭⎫32－1n ＋1－1n ＋2 ＝34－12⎝⎛⎭⎫1n ＋1＋1n ＋2. 答案 C5.各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ，且3S n ＝a n a n ＋1，则∑nk ＝1a 2k ＝( ) A.n （n ＋5）2B.3n （n ＋1）2C.n （5n ＋1）2D.（n ＋3）（n ＋5）2答案 B6．已知数列{a n }是等差数列，a 1＝tan 225°，a 5＝13a 1，设S n 为数列{(－1)n a n }的前n 项和，则S 2 014＝( ) A ．2 015 B ．－2 015 C ．3 021 D ．－3 021 解析 a 1＝tan 225°＝tan 45°＝1， 设等差数列{a n }的公差为d ， 则由a 5＝13a 1，得a 5＝13， d ＝a 5－a 15－1＝13－14＝3，∴S 2 014＝－a 1＋a 2－a 3＋a 4＋…＋(－1)2 014a 2 014＝－(a 1＋a 3＋…＋a 2 013)＋(a 2＋a 4＋…＋a 2 014)＝1 007d ＝1 007×3＝3 021.故选C. 答案 C7．数列{a n }满足：a 1 ＝1，且对任意的m ，n ∈N *都有： a m ＋n ＝a m ＋a n ＋mn ，则1a 1＋1a 2＋1a 3＋…＋1a 2 008＝( )A.2 0072 008B.2 0071 004C.2 0082 009D.4 0162 009法二 令m ＝1，得a n ＋1＝a 1＋a n ＋n ＝1＋a n ＋n ，∴a n ＋1－a n ＝n ＋1， 用叠加法：a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋…＋(a n －a n －1)＝1＋2＋…＋n ＝n （n ＋1）2，所以1a n ＝2n （n ＋1）＝2⎝⎛⎭⎫1n －1n ＋1.于是1a 1＋1a 2＋…＋1a 2 008＝2⎝⎛⎭⎫1－12＋2⎝⎛⎭⎫12－13＋…＋2⎝⎛⎭⎫12 008－12 009＝2⎝⎛⎭⎫1－12 009＝4 0162 009，故选D. 答案 D8．设a 1，a 2，…，a 50是以－1，0，1这三个整数中取值的数列，若a 1＋a 2＋…＋a 50＝9且(a 1＋1)2＋(a 2＋1)2＋…＋(a 50＋1)2＝107，则a 1，a 2，…，a 50当中取零的项共有( ) A ．11个 B ．12个 C ．15个 D ．25个解析 (a 1＋1)2＋(a 2＋1)2＋…＋(a 50＋1)2＝a 21＋a 22＋…＋a 250＋2(a 1＋a 2＋…＋a 50)＋50＝107，∴a 21＋a 22＋…＋a 250＝39，∴a 1，a 2，…，a 50中取零的项应为50－39＝11(个)，故选A. 答案 A9．在数列{a n }中，a 1＝1，a 2＝2，且a n ＋2－a n ＝1＋(－1)n (n ∈N ＋)，则S 100＝( ) A ．1 300 B ．2 600 C ．0 D ．2 602解析 原问题可转化为当n 为奇数时，a n ＋2－a n ＝0；当n 为偶数时，a n ＋2－a n ＝2.进而转化为当n 为奇数时，为常数列{1}；当n 为偶数时，为首项为2，公差为2的等差数列．所以S 100＝S 奇＋S 偶＝50×1＋(50×2＋50×492×2)＝2 600. 答案 B10．设f (x )是定义在R 上恒不为零的函数，对任意实数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 的取值范围是( )A.⎣⎡⎭⎫12，2B.⎣⎡⎦⎤12，2C.⎣⎡⎭⎫12，1D.⎣⎡⎦⎤12，1 解析 f (x )是定义在R 上恒不为零的函数，对任意实数x 、y ∈R ，都有f (x )f (y )＝f (x ＋y )，a 1＝12，a n ＝f (n )(n ∈N *)，a n ＋1＝f (n ＋1)＝f (1)f (n )＝12a n ，∴S n ＝12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝⎛⎭⎫12n 1－12＝1－⎝⎛⎭⎫12n .则数列{a n }的前n 项和的取值范围是⎣⎡⎭⎫12，1. 答案 C11．设数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 1＝a 2＝1，{nS n ＋(n ＋2)a n }为等差数列，则a n ＝( ) A.n2n －1 B.n ＋12n －1＋1C.2n －12n －1D.n ＋12n ＋1答案 A12．已知定义在R 上的函数f (x )、g (x )满足f （x ）g （x ）＝a x ，且f ′(x )g (x )<f (x )g ′(x )，f （1）g （1）＋f （－1）g （－1）＝52，若有穷数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f （n ）g （n ）(n ∈N *)的前n 项和等于3132，则n ＝( )A ．5B ．6C ．7D ．8 解析 令h (x )＝f （x ）g （x ）＝a x ，∵h ′(x )＝f ′（x ）g （x ）－f （x ）g ′（x ）[g （x ）]2<0，∴h (x )在R 上为减函数，∴0<a <1.由题知，a 1＋a －1＝52，解得a ＝12或a ＝2(舍去)，∴f （n ）g （n ）＝⎝⎛⎭⎫12n ，∴有穷数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫f （n ）g （n ）的前n 项和S n ＝12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝⎛⎭⎫12n 1－12＝1－⎝⎛⎭⎫12n ＝3132，∴n ＝5.答案 A13.设S n 为数列{a n }的前n 项和，S n ＝(－1)n a n －12n ，n ∈N *，则(1)a 3＝________；(2)S 1＋S 2＋…＋S 100＝________.答案 (1)－116 (2)13⎝⎛⎭⎫12100－1 14．已知向量a ＝(2，－n )，b ＝(S n ，n ＋1)，n ∈N *，其中S n 是数列{a n }的前n 项和，若a ⊥b ，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n a n ＋1a n ＋4的最大项的值为 ．解析 依题意得a ·b ＝0，即2S n ＝n (n ＋1)，S n ＝n （n ＋1）2.当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝n （n ＋1）2－n （n －1）2＝n ；又a 1＝1，因此a n ＝n ，a n a n ＋1a n ＋4＝n （n ＋1）（n ＋4）＝n n 2＋5n ＋4＝1n ＋4n ＋5≤19，当且仅当n ＝4n ，n ∈N *，即n ＝2时取等号，因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n a n ＋1a n ＋4的最大项的值是19.答案 1915．设{a n }是公比大于1的等比数列，S n 为数列{a n }的前n 项和．已知S 3＝7，且a 1＋3，3a 2，a 3＋4构成等差数列．(1)求数列{a n }的通项公式．(2)令b n ＝na n ，n ＝1，2，…，求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)由已知，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 2＋a 3＝7，（a 1＋3）＋（a 3＋4）2＝3a 2，解得a 2＝2. 设数列{a n }的公比为q ，由a 2＝2，可得a 1＝2q ，a 3＝2q .又S 3＝7，可知2q ＋2＋2q ＝7，即2q 2－5q ＋2＝0，解得q ＝2或12.由题意得q >1，所以q ＝2.则a 1＝1.故数列{a n }的通项为a n ＝2n －1. (2)由于b n ＝n ·2n －1，n ＝1，2，…， 则T n ＝1＋2×2＋3×22＋…＋n ×2n －1， 所以2T n ＝2＋2×22＋…＋(n －1)×2n －1＋n ×2n ， 两式相减得－T n ＝1＋2＋22＋23＋…＋2n －1－n ×2n ＝2n －n ×2n －1， 即T n ＝(n －1)2n ＋1.16．已知{a n }是单调递增的等差数列，首项a 1＝3，前n 项和为S n ，数列{b n }是等比数列，首项b 1＝1，且a 2b 2＝12，S 3＋b 2＝20.(1)求{a n }和{b n }的通项公式；(2)令c n ＝S n cos(a n π)(n ∈N *)，求{c n }的前n 项和T n .(2)由(1)知c n ＝S n cos 3n π＝⎩⎨⎧S n ＝32n 2＋32n ，n 是偶数，－S n＝－32n 2－32n ，n 是奇数.①当n 是偶数时，T n ＝c 1＋c 2＋c 3＋…＋c n ＝－S 1＋S 2－S 3＋S 4－…－S n －1＋S n ＝a 2＋a 4＋a 6＋…＋a n ＝6＋12＋18＋…＋3n ＝3n （n ＋2）4. ②当n 是奇数时， T n ＝T n －1－S n＝3（n －1）（n ＋1）4－32n 2－32n＝－34(n ＋1)2.综上可得，T n＝⎩⎨⎧3n （n ＋2）4，n 是偶数，－34（n ＋1）2，n 是奇数.17．设数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1＝10，a n ＋1＝9S n ＋10. (1)求证：{lg a n }是等差数列；(2)设T n 是数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫3（lg a n ）（lg a n ＋1）的前n 项和，求T n ；(3)求使T n >14(m 2－5m )对全部的n ∈N *恒成立的整数m 的取值集合．(2)解 由(1)知，T n ＝ 3⎣⎡⎦⎤11×2＋12×3＋…＋1n （n ＋1） ＝3⎝⎛⎭⎫1－12＋12－13＋…＋1n －1n ＋1＝3－3n ＋1.(3)解 ∵T n ＝3－3n ＋1，∴当n ＝1时，T n 取最小值32.依题意有32>14(m 2－5m )，解得－1<m <6，故所求整数m 的取值集合为 {0，1，2，3，4，5}．18.已知数列{a n }前n 项和为S n ，首项为a 1，且12，a n ，S n 成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)数列{b n }满足b n ＝(log 2a 2n ＋1)×(log 2a 2n ＋3)，求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和.(2)∵b n ＝(log 2a 2n ＋1)×(log 2a 2n ＋3)＝(log 222n＋1－2)×(log 222n＋3－2)＝(2n －1)(2n ＋1)，∴1b n ＝12n －1×12n ＋1＝12⎝⎛⎭⎫12n －1－12n ＋1， ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和T n ＝1b 1＋1b 2＋1b 3＋…＋1b n＝12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1－13＋⎝⎛⎭⎫13－15＋…＋⎝⎛⎭⎫12n －1－12n ＋1 ＝12⎝⎛⎭⎫1－12n ＋1＝n2n ＋1.。

第 11 讲 数列求和及其综合应用1. 数列 1＋ (1＋2)＋ (1＋ 2＋ 4)＋⋯ ＋ (1＋ 2＋ ⋯＋ 2n －1)的前 n 和 ________．答案： 2n ＋1－ n － 2解析： 1＋ (1＋ 2)＋ (1＋ 2＋4) ＋⋯ ＋ (1＋ 2＋ ⋯ ＋ 2n －1)＝ (2＋ 22＋ 23＋ ⋯ ＋ 2n )－ n ＝ 2(2n － 1)－ n ＝ 2n ＋1－ n － 2.12. 在数列 {a n } 中， a 1＝ 2，a n ＋ 1＝ a n ＋ ln 1＋n ， a n ＝ ________． 答案： 2＋ lnn解析：累加可得．3. 等差数列 {a n } 的前 n 和 S n ， S 4，S 8－ S 4，S 12－ S 8，S 16－ S 12 成等差数列． 比 以上 有： 等比数列{b n } 的前 nT n ， T 4， ________， ________T16成等比数列． T 12答案： T 8T 12 T 4T 8a n4. 已知数列 {a n } 足 a 1 ＝33， a n ＋1－ a n ＝ 2n ， n 的最小 ________. 答案： 212解析： a n ＝ (a n － a n － 1)＋ (a n －1 － a n －2 )＋ ⋯ ＋ (a 2－ a 1) ＋ a 1＝ 33＋ 2[1 ＋ 2＋ ⋯ ＋ (n － 1)]＝ n 2－ na n 33a n** ＋ 33， n ＝ n ＋ n － 1，数列n 在 1≤n ≤6，n ∈ N 减，在n ≥7， n ∈ N 增，∴n ＝6a n， n取最小 ．2 ， b n ＝ a n ＋5. 数列 {a n1＝ 2， a n ＋ 1＝2 ， n ∈N *， 数列 {b nb n ＝} 足aa n ＋ 1a n － 1} 的通 公式________．答案： 2n ＋1a ＋ ＋ 2 2 ＋ 2a ＋ 2a n ＋ 1解析：由条件得b n ＋ 1＝ |n 1|＝ 2| nn ＋1 －1|＝ | 2 n － 1|＝ 2b n ，且 b 1＝ 4，所以数列 {b n } 是首 a a n ＋1－ 1 a4，公比 2 的等比数列， b n ＝ 4·n －1 n ＋ 1 .2 ＝26.a 1，a 2，⋯， a 50 是从－ 1、 0、1 三个整数中取 的数列，若a 1＋ a 2＋ a 3＋ ⋯ ＋ a 50 ＝ 9，且(a 1＋ 1)2＋ (a 2＋ 1)2＋ ⋯ ＋ (a 50＋ 1)2 ＝107， a 1 ，a 2 ，⋯，a 50 中数字 0 的个数 ________．答案： 11解析： (a 1 ＋ 1)2＋ (a 2＋ 1)2＋ ⋯ ＋ (a 50＋ 1)2＝ 107， (a 21＋ a 22＋⋯＋ a 502) ＋ 2(a 1＋ a 2＋ ⋯ ＋ a 50)＋ 50＝107，∴ a 12 ＋a 22 ＋ ⋯＋ a 502＝ 39，故 a 1， a 2，⋯， a 50 中数字 0 的个数 50－ 39＝ 11.7.S n ＝ 1－ 2＋ 3－ 4＋⋯ ＋ (－ 1)n － 1n ， S 9＋ S 12＋ S 21＝ __________．答案： 10解析：相 两 合并得 S 9， S 12， S 21.8. 数列 a n ＝ log (n ＋ 1)(n ＋ 2)，n ∈ N * ，定 使 a 1·a 2·a 3·⋯· a k 整数的 数 k 中国梦吉祥数， 在 [1， 2 014]内的所有中国梦吉祥数之和 ____________ ．答案： 2 026 n－ 2解析： a 1· a 2· a 3·⋯· a k ＝log 23· log 34·⋯· log (k ＋ 1) (k ＋ 2)＝ log 2(k ＋ 2)， 当 k ＝2，上式 中国梦吉祥数．9. 如 所示，矩形A nB nC nD n 的一 A n B n 在 x 上，另两个 点 C n 、 D n 在函数 f(x) ＝x＋ 1 B n 的坐 (n ，0)(n ≥2，n ∈ N *)，矩形 A n nnD n 的周 a n ，x (x ＞ 0)的 象上，若点B Ca 2＋ a 3＋ ⋯ ＋ a 10＝ ____________．答案： 216解析：由B n 的坐 (n ， 0)(n ≥2，n ∈ N *)，得 C n 的坐n ， n ＋1，故 D n 的坐n1， n ＋1 ，故 a n ＝ 2 n － 1＋ 2 n ＋ 1＝ 4n ，故 a 2＋ a 3＋ ⋯ ＋ a 10＝4(2 ＋3＋ ⋯ ＋ 10)＝ 216. n n n na n，当 a 偶数 ， 10. ＝ m(m 正整数 )， a ＋ ＝ 2 n 若 a ＝ 1， m已知数列 {a n } 足 a 1 n 1 63a n ＋ 1，当 a n 奇数 .所有可能的取 ______________ ．答案： 4， 5， 32解析： 然， a n 正整数， a 6＝ 1，故 a 5＝ 2， a 4＝ 4，若 a 3 奇数，4＝3a 3＋ 1，即 a 3＝ 1；若 a 3 偶数， a 3＝ 8.若 a 3＝ 1， a 2＝ 2， a 1＝ 4，若 a 3＝ 8， a 2＝ 16， a 1＝5 或 32.11. 数列 {a n } 是公差不 0 的等差数列， S n 其前 n 的和， 足： a 22＋ a 23＝ a 24＋ a 25， S 7＝ 7.(1) 求数列 {a n } 的通 公式及前n 的和 S n ；(2) 数列 {b n } 足 b n ＝ 2a n ，其前 n 的和 T n ，当 n 何 ，有 T n ＞ 512. 解： (1) 由 {a n } 是公差不 0 的等差数列，a 22＋ a 23＝ a 24＋ a 25，可 a n ＝ a 1＋ (n － 1)d ， 由S 7＝ 7，（ a 1＋ d ） 2＋（ a 1＋ 2d ） 2＝（ a 1＋ 3d ）2＋（ a 1＋ 4d ） 2， 得7×6＋ d ＝ 7，7a 12整理，得2a 1d ＋ 5d 2＝ 0，a 1＝－ 5， a 1＋3d ＝ 1， 由 d ≠ 0，解得d ＝ 2， 所以 a n ＝ a 1＋ (n － 1)d ＝ 2n － 7，S n ＝na 1 ＋n （n －1）d ＝ n 2－ 6n.2(2) 由 (1)得 a n ＝ 2n － 7，所以 b n ＝ 2a n＝ 22n －7， 又 b n ＝ 22n －7 1 2 2n －9 ＝4(n ≥2)， b ＝ 2a ＝ 5b n － 1 1 12 ，所以 {b n } 是首 1 4 的等比数列，25，公比1 n） 5（1－ 4 1 5所以它的前 n 和 T ＝ 2 1－ 4 ＝ n－1) ，n3×2 (4n 7于是由 T n ＞ 512，得 4 ＞3×4 ＋ 1，12. 数列 {a n } 足 a n ＝ 2a n － 1＋ 2n ＋ 1(n ∈N * ， n ≥2) ，a 3＝ 27.(1) 求 a 1， a 2 的 ；1 *(2) 是否存在一个 数t ，使得 b n ＝2n (a n ＋ t)(n ∈ N )，且数列 {b n } 等差数列？若存在， 求 出 数 t ；若不存在， 明理由；(3) 求数列 {a n } 的前 n 和 S n .解： (1) 由 a 3＝ 27，得 27＝ 2a 2＋ 23＋ 1，∴ a 2＝ 9.∵ 9＝ 2a 1＋ 22＋ 1，∴ a 1＝ 2. (2) 假 存在 数t ，使得 {b n } 等差数列，2b n ＝b n －1 ＋ b n ＋ 1(n ≥2且 n ∈ N * )．1 1 1∴ 2× 2n (a n ＋ t) ＝ 2n －1(a n － 1＋ t)＋ 2n ＋1(a n ＋1＋ t)，∴ 4a n ＝ 4a n －1 ＋ a n ＋1＋ t ，a n － 2n － 1 ＋ 1∴ 4a n ＝ 4× n＋ 1＋t ，∴ t ＝ 1.2＋2a n ＋ 2即存在 数 t ＝ 1，使得 {b n } 等差数列．(3) 由 (1)， (2)得 b 1＝ 3， b 2＝5，∴ b n ＝n ＋ 1，2 2 2∴ a n ＝ n ＋ 1· 2n －1＝ (2n ＋ 1)2n －1－ 1， 0 2 12 n － 1 － 1]S n ＝(3 ×2 －1)＋ (5 ×2 － 1)＋ (7 ×2 － 1)＋ ⋯ ＋[(2n ＋1) ×2 ＝ 3＋ 5×2＋ 7×22＋ ⋯ ＋ (2n ＋1) ×2n －1－ n ，①∴ 2S n ＝ 3×2＋5×22＋ 7×23＋ ⋯＋ (2n ＋ 1) ×2n － 2n ，②由①－②得－23＋⋯＋2×2 n － 1 ＋ 1) n1－ 2nS n ＝ 3＋ 2×2＋ 2×2 ＋ 2×2 － (2n×2 ＋ n ＝ 1＋ 2×－ (2n1－ 2 ＋ 1) ×2n ＋ n ＝ (1－2n) ×2n ＋ n － 1，∴ S n ＝ (2n － 1) ×2n － n ＋1.13. 已知数列 {a n } 是各 均不 0 的等差数列， S n 其前 n 和，且 足 a n 2＝ S 2n －1 ，令 b n ＝ 1，数列 {b n } 的前 n 和 T n .a n · a n ＋1(1) 求数列 {a n } 的通 公式及数列 {b n } 的前 n 和 T n ；(2) 是否存在正整数 m ， n(1＜ m ＜n) ，使得 T 1， T m ， T n 成等比数列？若存在，求出所有的 m ， n 的 ；若不存在， 明理由．解： (1) n ＝ 1 ，由 a 12＝ S 1＝ a 1，且 a 1≠ 0，得 a 1＝1.因 {a n } 是等差数列，所以a n ＝ a 1＋(n － 1)d ＝ 1＋ (n －1)d ，S n ＝na 1＋n （ n － 1） d ＝ n ＋n （ n － 1） d.22于是由 a 2n ＝ S 2n － 1，得[1 ＋(n － 1)d] 2＝ 2n － 1＋ (2n － 1)(n － 1)d ，即 d 2n 2＋ (2d － 2d 2)n ＋ d 2－ 2d ＋1＝ 2dn 2＋ (2－ 3d)n ＋ d －1，d 2＝ 2d ，所以 2d － 2d 2＝ 2－ 3d ， 解得 d ＝ 2.d 2－ 2d ＋ 1＝d － 1，1所以 a n ＝ 2n － 1，从而 b n ＝a n ·a n ＋1＝ 1 ＝11－ 12n ＋ 1（ 2n － 1） ·（ 2n ＋ 1） 2 2n － 1所以 T n ＝ b 1＋ b 2＋ ⋯ ＋ b n ＝11－1＋1 1－1 ＋⋯＋111 1－ ＝ 11－ ＝23 2 3 52 2n － 1 2n ＋ 1 2 2n ＋ 1 n 1.2n ＋(2) (解法 1)T 1＝1， T m ＝m，T n ＝n，若 T 1，T m ， T n 成等比数列， m 2 ＝12m ＋ 132m ＋ 12n ＋ 13 n2nm2n ＋ 1，即4m 2＋ 4m ＋ 1＝6n ＋ 3.由m2＝ n，得 3＝ －2m 2＋4m ＋14m 2＋ 4m ＋1 6n ＋ 3nm 2＞ 0，即－ 2m 2＋4m ＋ 1＞ 0，所以 1－6＜ m ＜ 1＋622 .又 m ∈N * ，且 m ＞ 1，所以 m ＝ 2，此时 n ＝12.因此，当且仅当 m ＝ 2， n ＝ 12 时，数列 {T n } 中的 T 1， T m ， T n 成等比数列．n ＝ 1 1 m 2 1 2－1＜0，3 ＜ ，故 ＜ ，即 2m － 4m (解法 2)因为 6n ＋ 3 6 4m 2＋ 4m ＋ 1 66＋ n所以 1－ 6＜ m ＜ 1＋622 (以下同上 )．滚动练习 (三 )1. 设集合 U ＝ Z ， A ＝ {x|x 2－ x －2≥0，x ∈ Z } ，则 ? U A ＝ ________．(用列举法表示 ) 答案： {0 ， 1}a c 2. 设 △ ABC 的三个内角∠ A 、∠ B 、∠ C 所对边的长分别是a 、b 、c ，且 cosA＝sinC ，那么∠ A ＝ ________.答案： π4ac，得 sinA ＝ cosA ，解析：由正弦定理 sinA＝sinCπ∴ tanA ＝ 1，∵ 0＜ A ＜ π，∴ ∠ A ＝ 4 .3. 已知在等差数列 {a n } 中， a 1＋ 3a 8＋a 15＝ 60，则 2a 9－ a 10＝ ________．答案： 12解析：由 a 1＋ 3a 8＋ a 15＝ 60，得 5a 1＋ 35d ＝60，即 a 8＝12，则 2a 9－ a 10＝ a 8＝ 12.4. 若函数 f(x) ＝3sin( ωx＋ φ )( ω >0)的图象的相邻两条对称轴的距离是2 π ，则 ω ＝________.1答案： 2解析：由题知周期是4π ，∴ ω ＝2π＝1. 4π 25. 已知定义在 R 上的奇函数 f(x) 满足 f(x) ＝ x 2＋ x(x ≥0)，若 f(4 －a 2 )＞ f(3a)，则实数 a 的取值范围是 ____________ ．答案： (－ 4， 1)x ≥1，6. 已知变量 x 、 y 满足条件 x －y ≤0，则 z ＝ x ＋ y 的最大值是 ________．x ＋ 2y － 9≤0，答案： 6解析：本题考查线性规划知识．7. 函数 y ＝ x 2(x>0) 的图象在点 (a k ， a k 2)处的切线与 x 轴交点的横坐标为 a k ＋ 1， k 为正整数，a 1＝ 16，则 a 1＋ a 3＋ a 5＝____________.答案： 218. 若 △ ABC 的三个内角∠ A 、∠ B 、∠ C 所对边的长分别为a 、b 、c ，向量 m ＝ (a ＋ c ，b－ a)， n ＝ (a －c ， b)，若 m ⊥n ，则∠ C ＝ ________．答案： π3a 2＋ b 2－ c 2解析：∵ m ⊥n ，∴ (a ＋ c)(a － c)＋ b(b － a)＝ 0，∴ ＝ 1，∴ cosC ＝ 1，∴ ∠C2ab 22 π＝ 3 .ax ＋ 1，－ 1≤x＜0，9. 设 f(x) 是定义在 R 上且周期为 2 的函数，在区间 [ － 1，1]上，f(x) ＝ bx ＋ 2，0≤ x ≤ 1，x ＋ 1其中 a 、b ∈ R .若 f 3 ＝ f 1，则 a ＋ 3b 的值为 ________．2 2 答案：－ 1010. 已知函数f(x) ＝－ 1 x 2＋ 4x － 3lnx 在 [t ， t ＋ 1]上不是单调函数，则t 的取值范围是2__________．答案： (0， 1)∪ (2， 3)11. 已知函数mf(x) ＝ lnx － x (m ∈ R )在区 [1， e]上取得最大4，m ＝ ____________ ．答案：－3e1 mx x 2，m ≥－ 1 ， f(x) 在 [1，e]上 减， f(1) ＝ 4，无解；－ e<m< － 1， f(x)在 [1，－ m]上增，在 [－ m ， e]上减， f( － m)＝ 4，无解； m ≤－ e ， f(x) 在 [1， e]上 增，解析：f ′(x)＝＋f(e)＝ 4，m ＝－ 3e.12. 数列 {a n } 足 a 1＞ 1，a n ＋ 1－ 1＝a n (a n － 1)(n ∈ N ＋ )，且 1＋ 1 ＋⋯ ＋ 1＝ 2， a 2 013－4a 1 的最小 ____________． a 1 a 2 a 2 012答案：－72解析：由 知， a n >1，1＝1＝ 1 －1，所以 1＝1 －1，a － 1 a（ a － 1）a －1nna － 1a － 1＋1nnnaan＋1nn1 ＋ 1 ＋ ⋯＋1 ＝ 1 － 1＝ 2， a 2 013＝ 1＋ a 1 －13a a， a 2 013>1 得 >a 1＞ 1，a 1 a 2 a 2 012 1－ 1 2 013－ 112－ 4a ＝－11＋ （ 6－ 4a 1）＋1＝ 5∈3 取等a 2 013≥－11＋ 2＝－ 7a 1126－ 4a 122.当且 当41， 2号．13. 函数 f(x) ＝ sinxcosx － 3cos(x ＋ π )cosx(x ∈ R )．(1) 求 f(x) 的最小正周期；(2) 若函数 y ＝ f(x) 的 象向右平移π个 位后再向上平移 3个 位得到函数y ＝ g(x) 的4 2象，求 y ＝ g(x) 在0，π上的最大 ．4121sin2x ＋3 (1＋ cos2x)＝ sin 2x ＋π 3解： (1) f(x) ＝ sin2x ＋3cos x ＝2 ＋，2232∴ f(x) 的最小正周期T ＝2π＝ π .2(2) 依 意得g(x) ＝ f x － π ＋ 3＝ sin[2(x －π)＋ π] ＋ 3 ＋ 3＝ sin 2x － π ＋ 3 ，当4 243 2 2 6ππ π πx ∈ 0， 4 ， 2x － 6 ∈ － 6 ， 3 ，π 3，∴ － 1≤sin 2x － ≤ 26 22 3－ 13 3 ∴2≤ g(x) ≤2 ，π上的最大 33.∴ g(x) 在0， 4 2 14. 某公司一下属企 从事某种高科技 品的生 ． 企 第一年年初有 金2 000 万元， 将其投入生 ，到当年年底 金增 了50%. 以后每年 金年增 率与第一年的相同．公 司要求企 从第一年开始， 每年年底上 金d 万元，并将剩余 金全部投入下一年生 ．第 n 年年底企 上 金后的剩余 金 a n 万元．(1) 用 d 表示 a 1、 a 2，并写出 a n ＋ 1 与 a n 的关系式；(2) 若公司希望 m(m ≥ 3)年使企 的剩余 金 4 000 万元， 确定企 每年上 金 d 的 (用 m 表示 )．解： (1) 由 意得a 1＝ 2 000(1＋ 50%)－ d ＝ 3 000－ d ，3a 2＝ a 1(1＋ 50%) － d ＝2a 1－ d ，3 a n ＋ 1＝ a n (1＋ 50%) － d ＝ 2a n － d.33 2 3(2) 由 (1)得 a n ＝ 2a n －1－ d ＝ 2 a n －2－ 2d － d＝ 3 3a n － 2－ d －d ＝ ⋯ 2 23n － 13＋ 3 2 3 n － 2.＝ a 1－ d ＋⋯ ＋21＋22 2 整理得 a n ＝3n －13 n － 1(3 000－ d)－ 2d － 122 ＝3 n － 12(3 000－ 3d)＋ 2d.由 意， a m ＝4 000，即3 m － 12(3 000－ 3d)＋2d ＝ 4 000，3 mmm ＋12－2 ×1 000）＝1 000（3－ 2解得 d ＝3 m3m－ 2m .2 －11 000（ 3m －2m ＋ 1）故 企 每年上 金d 的 3 m－ 2m ，m(m ≥3) 年企 的剩余 金4 000 万元．15. 已知函数 f(x) ＝ lnx － ax ＋ 1， a ∈R 是常数．(1) 求函数 y ＝ f(x) 的 象在点 P(1， f(1)) 的切 l 的方程； (2) 明函数 y ＝ f(x)(x ≠的1) 象在直 l 的下方；(3) 函数 y ＝ f(x) 零点的个数．1(1) 解： f ′ (x)＝x － a ， f(1)＝－ a ＋ 1， k l ＝ f ′(1)＝1－ a ， 所以切 l 的方程 y －f(1) ＝ k l (x －1) ， 即 y ＝ (1－ a)x.(2) 明：令 F(x) ＝ f(x) － (1－ a)x ＝ lnx － x ＋ 1， x ＞ 0，1 － 1 得 x ＝ 1.F ′ (x)＝ 1＝ (1 －x) ，解 F ′ (x)＝ 0x xx (0， 1) 1 (1 ，＋ ∞)F ′ (x) ＋ 0 －F(x)Z最大]因 F(1)＝ 0，所以x ＞0 且 x ≠1， F(x) ＜ 0， f(x) ＜ (1－ a)x ，即函数 y ＝f(x)(x ≠的1) 象在直l 的下方．lnx ＋ 1 .(3) 解：令 f(x) ＝ lnx － ax ＋ 1＝ 0，a ＝ xlnx ＋1lnx ＋ 1 1－（ lnx ＋ 1） lnx令 g(x) ＝ x ， g ′ (x)＝ x ′＝ x 2 ＝－ x 2 ，g(x) 在 (0，1)上 增，在 (1，＋ ∞)上 减， 当 x ＝ 1 ， g(x) 的最大 g(1) ＝1. 所以若 a ＞ 1， f(x) 无零点；若 f(x) 有零点， a ≤1.若 a ＝ 1， f(x) ＝ lnx － ax ＋ 1＝0，由 (1)知 f(x) 有且 有一个零点 x ＝ 1.若 a ≤0，f(x) ＝ lnx － ax ＋ 1 增， 由 函数与 数函数 性比 ， 知 f(x) 有且 有一个零点 (或：直 y ＝ ax － 1 与曲 y ＝lnx 有一个交点 ) ．若 0＜ a ＜ 1，解 f ′(x)＝ 1－ a ＝ 0 得 x ＝1，由函数的 性得知 f(x) 在 x ＝ 1取最大 ， f1ax aa ＝ ln 1＞ 0，由 函数与 数函数 性比 知，当x 充分大 f(x) ＜0，即 f(x) 在 减区a1，＋∞有且有一个零点；又 f 1＝－a＜ 0，所以 f(x) 在增区1上有且有一a e e0，a个零点．上所述，当a＞ 1 ， f(x) 无零点；当 a＝ 1 或 a≤0 ， f(x) 有且有一个零点；当 0＜ a＜ 1 ， f(x) 有两个零点．16.数列 {a n} 的前 nT n，已知 n， m∈N*，当 n＞ m ，有T n＝ T n－m· q (n Tm－m)m(q＞ 0 是常数 )．(1)求：数列 {a n} 是等比数列；(2)正整数 k，m，n(k ＜ m＜ n)成等差数列，比 T n·T k和 (T m)2的大小，并明理由．(1)明： m＝ 1，有T n＝ T n－1· q n－1， T 1因 T i≠0(i ∈N* )，所以有T n＝ a1· q n－1，T n－1即 a n＝a1· q n－1，所以当 n≥2 a n＝ q，a n－1所以数列 {a n} 是等比数列．(2)解：当 q＝ 1 ， a n＝ a1(n∈N* )，所以 T n＝ a n1，所以 T n· T k＝a n1·a k1＝ a n1＋k＝ a2m1＝ T 2m.n（ n－1）当 q≠1 ， a n＝ a1·q n－1， T n＝ a1· a2⋯ a n＝ a1n· q1＋2＋⋯＋(n－1)＝ a1n· q2，n（ n－ 1）k（ k－ 1）n2－ n＋k2－kn k2n＋ k· q2，所以 T n· T k＝a1·q2· a1· q＝ a122m m(m－ 1)，T m＝ a1·q因 n＋ k＝2m 且 k＜ m＜ n，n＋ k2m，n2＋ k2－ n－k＝n2＋ k2n＋k22－ m，所以 a1＝ a122－ m＞2－ m＝ m 所以若 q＞ 1， T m· T k＞ T 2m；若 0＜ q＜ 1， T m· T k＜ T m2 .。