高一数学必修5试题A
- 格式:doc
- 大小:246.00 KB
- 文档页数:4
第2课时a n与S n的关系及裂项求和法课后篇巩固探究A组1.已知数列{a n}的前n项和S n=,则a5的值等于()A. B.- C. D.-解析:a5=S5-S4==-.答案:B2.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a5=5,S5=15,则数列的前100项和为()A. B. C. D.解析:∵S5==15,∴a1=1,∴d==1,∴a n=1+(n-1)×1=n,∴.设的前n项和为T n,则T100=+…+=1-+…+=1-.答案:A3.设{a n}(n∈N+)是等差数列,S n是其前n项和,且S5<S6,S6=S7>S8,则下列结论错误的是()A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6和S7均为S n的最大值解析:由S5<S6得a1+a2+…+a5<a1+a2+…+a5+a6,∴a6>0.又S6=S7,∴a1+a2+…+a6=a1+a2+…+a6+a7,∴a7=0,故B正确;同理由S7>S8,得a8<0,又d=a7-a6<0,故A正确;由C选项中S9>S5,即a6+a7+a8+a9>0,可得2(a7+a8)>0.而由a7=0,a8<0,知2(a7+a8)>0不可能成立,故C错误;∵S5<S6,S6=S7>S8,∴S6与S7均为S n的最大值,故D正确.故选C.答案:C4.数列的前n项和S n为()A.B.C.D.解析:,于是S n=.答案:C5.设函数f(x)满足f(n+1)=(n∈N+),且f(1)=2,则f(20)为()A.95B.97C.105D.192解析:∵f(n+1)=f(n)+,∴f(n+1)-f(n)=.∴f(2)-f(1)=,f(3)-f(2)=,……f(20)-f(19)=,∴f(20)-f(1)==95.又f(1)=2,∴f(20)=97.答案:B6.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-9n,第k项满足5<a k<8,则k=.解析:a n=S n-S n-1=(n2-9n)-[(n-1)2-9(n-1)]=2n-10(n≥2),又a1=S1=-8符合上式,所以a n=2n-10.令5<2k-10<8,解得<k<9.又k∈N+,所以k=8.答案:87.设数列{a n}的前n项和为S n,S n=,且a4=54,则a1=.解析:因为a4=S4-S3==27a1,所以27a1=54,解得a1=2.答案:28.数列1,,…,,…的前n项和S n=.解析:因为==2,所以S n=1++…+=2=2.答案:9.正项数列{a n}满足-(2n-1)a n-2n=0.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)令b n=,求数列{b n}的前n项和T n.解(1)由-(2n-1)a n-2n=0,得(a n-2n)(a n+1)=0,即a n=2n或a n=-1,由于{a n}是正项数列,故a n=2n.(2)由(1)知a n=2n,所以b n=,故T n=.10.导学号33194014已知等差数列{a n}的前n项和为S n,n∈N+,且a3+a6=4,S5=-5.(1)求a n;(2)若T n=|a1|+|a2|+|a3|+…+|a n|,求T5的值和T n的表达式.解(1)设{a n}的首项为a1,公差为d,易由a3+a6=4,S5=-5得出a1=-5,d=2.∴a n=2n-7.(2)当n≥4时,a n=2n-7>0;当n≤3时,a n=2n-7<0,∴T5=-(a1+a2+a3)+a4+a5=13.当1≤n≤3时,T n=-(a1+a2+…+a n)=-n2+6n;当n≥4时,T n=-(a1+a2+a3)+a4+a5+…+a n=n2-6n+18.综上所述,T n=B组1.若等差数列{a n}的通项公式为a n=2n+1,则由b n=所确定的数列{b n}的前n项之和是()A.n(n+2)B.n(n+4)C.n(n+5)D.n(n+6)解析:由题意知a1+a2+…+a n==n(n+2),∴b n==n+2.于是数列{b n}的前n项和S n=n(n+5).答案:C2.已知一个等差数列共n项,且其前四项之和为21,末四项之和为67,前n项和为286,则项数n为()A.24B.26C.25D.28解析:设该等差数列为{a n},由题意,得a1+a2+a3+a4=21,a n+a n-1+a n-2+a n-3=67,又a1+a n=a2+a n-1=a3+a n-2=a4+a n-3,∴4(a1+a n)=21+67=88,∴a1+a n=22.∴S n==11n=286,∴n=26.答案:B3.已知数列{a n}满足a1=1,a n=a n-1+2n(n≥2),则a7=()A.53B.54C.55D.109解析:∵a n=a n-1+2n,∴a n-a n-1=2n.∴a2-a1=4,a3-a2=6,a4-a3=8,…,a n-a n-1=2n(n≥2).∴a n=1+4+6+…+2n=1+=n2+n-1.∴a7=72+7-1=55.答案:C4.已知数列{a n}为,…,+…+,…,如果b n=,那么数列{b n}的前n项和S n为()A. B. C. D.解析:∵a n=,∴b n==4,∴S n=4=4.答案:B5.已知数列{a n}的前n项和为S n=n2+n+1,则a n=.解析:当n=1时,a1=S1=3;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1]=2n.此时,当n=1时,2n=2≠3.所以a n=答案:6.导学号33194015设S n是等差数列{a n}的前n项和,已知S6=36,S n=324,若S n-6=144(n>6),则数列的项数n为.解析:由题意可知由①+②,得(a1+a n)+(a2+a n-1)+…+(a6+a n-5)=216,∴6(a1+a n)=216,∴a1+a n=36.∴S n==18n=324,∴n=18.答案:187.设数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n=+2(n-1)(n∈N+).(1)求证:数列{a n}为等差数列,并求a n与S n;(2)是否存在自然数n,使得S1++…+-(n-1)2=2 019?若存在,求出n的值;若不存在,请说明理由. (1)证明由a n=+2(n-1),得S n=na n-2n(n-1)(n∈N+).当n≥2时,a n=S n-S n-1=na n-(n-1)a n-1-4(n-1),即a n-a n-1=4,故数列{a n}是以1为首项,4为公差的等差数列.于是,a n=4n-3,S n==2n2-n.(2)解存在自然数n使得S1++…+-(n-1)2=2 019成立.理由如下:由(1),得=2n-1(n∈N+),所以S1++…+-(n-1)2=1+3+5+7+…+(2n-1)-(n-1)2=n2-(n-1)2=2n-1.令2n-1=2 019,得n=1 010,所以存在满足条件的自然数n为1 010.8.导学号33194016数列{a n}的前n项和S n=100n-n2(n∈N+).(1)求证{a n}是等差数列;(2)设b n=|a n|,求数列{b n}的前n项和.(1)证明a n=S n-S n-1=(100n-n2)-[100(n-1)-(n-1)2]=101-2n(n≥2).∵a1=S1=100×1-12=99=101-2×1,∴数列{a n}的通项公式为a n=101-2n(n∈N+).又a n+1-a n=-2为常数,∴数列{a n}是首项a1=99,公差d=-2的等差数列.(2)解令a n=101-2n≥0,得n≤50.5.∵n∈N+,∴n≤50(n∈N+).①当1≤n≤50时a n>0,此时b n=|a n|=a n,∴{b n}的前n项和S n'=100n-n2;②当n≥51时a n<0,此时b n=|a n|=-a n,由b51+b52+…+b n=-(a51+a52+…+a n)=-(S n-S50)=S50-S n,得数列{b n}的前n项和为S n'=S50+(S50-S n)=2S50-S n=2×2 500-(100n-n2)=5 000-100n+n2.由①②得数列{b n}的前n项和为S n'=。
第1课时等比数列的概念及通项公式课后篇巩固探究A组1.若a,b,c成等差数列,则一定()A.是等差数列B.是等比数列C.既是等差数列也是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列解析因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,于是,所以一定是等比数列.答案B2.在等比数列{a n}中,a2 017=-8a2 014,则公比q等于()A.2B.-2C.±2D.解析由a2 017=-8a2 014,得a1q2 016=-8a1q2 013,所以q3=-8,故q=-2.答案B3.在等比数列{a n}中,a n>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为()A.16B.27C.36D.81解析由a2=1-a1,a4=9-a3,得a1+a2=1,a4+a3=9.设公比为q,则q2==9.因为a n>0,所以q=3,于是a4+a5=(a1+a2)q3=27.答案B4.已知等差数列{a n}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=()A.-4B.-6C.-8D.-10解析∵a4=a1+6,a3=a1+4,a1,a3,a4成等比数列,∴=a1·a4,即(a1+4)2=a1·(a1+6),解得a1=-8,∴a2=a1+2=-6.故选B.答案B5.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n-1B.C.D.解析由S n=2a n+1,得S n=2(S n+1-S n),即2S n+1=3S n,.又S1=a1=1,所以S n=,故选B.答案B6.已知等比数列{a n},a3=3,a10=384,则该数列的通项a n=.解析设公比为q.∵=q7==27,∴q=2.∴a n=a3q n-3=3·2n-3.答案3·2n-37.在数列{a n}中,已知a1=3,且对任意正整数n都有2a n+1-a n=0,则a n=.解析由2a n+1-a n=0,得,所以数列{a n}是等比数列,公比为.因为a1=3,所以a n=3·.答案3·8.在等比数列{a n}中,若a1=,q=2,则a4与a8的等比中项是.解析依题意,得a6=a1q5=×25=4,而a4与a8的等比中项是±a6,故a4与a8的等比中项是±4.答案±49.导学号04994040已知数列{a n}是等差数列,且a2=3,a4+3a5=56.若log2b n=a n.(1)求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{b n}的通项公式.(1)证明由log2b n=a n,得b n=.因为数列{a n}是等差数列,不妨设公差为d,则=2d,2d是与n无关的常数,所以数列{b n}是等比数列.(2)解由已知,得解得于是b1=2-1=,公比q=2d=24=16,所以数列{b n}的通项公式b n=·16n-1.10.已知数列{a n}满足a1=,且a n+1=a n+(n∈N*).(1)求证:是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.(1)证明∵a n+1=a n+,∴a n+1-a n+.∴.∴是首项为,公比为的等比数列.(2)解∵a n-,∴a n=.B组1.若a,b,c成等差数列,而a+1,b,c和a,b,c+2都分别成等比数列,则b的值为()A.16B.15C.14D.12解析依题意,得解得答案D2.在等比数列{a n}中,a1=1,公比|q|≠1.若a m=a1a2a3a4a5,则m等于()A.9B.10C.11D.12解析∵a m=a1a2a3a4a5=q·q2·q3·q4=q10=1×q10,∴m=11.答案C3.已知等比数列{a n},各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=()A.3+2B.1-C.1+D.3-2解析由a1,a3,2a2成等差数列,得a3=a1+2a2.在等比数列{a n}中,有a1q2=a1+2a1q,即q2=1+2q,得q=1+或1-(舍去),所以=q2=(1+)2=3+2.答案A4.已知-7,a1,a2,-1四个实数成等差数列,-4,b1,b2,b3,-1五个实数成等比数列,则=. 解析由题意,得a2-a1==2,=(-4)×(-1)=4.又b2是等比数列中的第3项,所以b2与第1项同号,即b2=-2,所以=-1.答案-15.已知一个等比数列的各项均为正数,且它的任何一项都等于它的后面两项的和,则它的公比q=.解析依题意,得a n=a n+1+a n+2,所以a n=a n q+a n q2.因为a n>0,所以q2+q-1=0,解得q=(q=舍去).答案6.若数列a1,,…,,…是首项为1,公比为-的等比数列,则a5=.解析由题意,得=(-)n-1(n≥2),所以=-=(-)2,=(-)3,=(-)4,将上面的四个式子两边分别相乘,得=(-)1+2+3+4=32.又a1=1,所以a5=32.答案327.已知数列{a n}满足S n=4a n-1(n∈N*),求证:数列{a n}是等比数列,并求出其通项公式.解依题意,得当n≥2时,S n-1=4a n-1-1,所以a n=S n-S n-1=(4a n-1)-(4a n-1-1),即3a n=4a n-1,所以,故数列{a n}是公比为的等比数列.因为S1=4a1-1,即a1=4a1-1,所以a1=,故数列{a n}的通项公式是a n=.8.导学号04994041已知数列{a n}的前n项和S n=2a n+1,(1)求证:{a n}是等比数列,并求出其通项公式;(2)设b n=a n+1+2a n,求证:数列{b n}是等比数列.证明(1)∵S n=2a n+1,∴S n+1=2a n+1+1,S n+1-S n=a n+1=(2a n+1+1)-(2a n+1)=2a n+1-2a n,∴a n+1=2a n.由已知及上式可知a n≠0.∴由=2知{a n}是等比数列.由a1=S1=2a1+1,得a1=-1,∴a n=-2n-1.(2)由(1)知,a n=-2n-1,∴b n=a n+1+2a n=-2n-2×2n-1=-2×2n=-2n+1=-4×2n-1.∴数列{b n}是等比数列.。
不等关系与一元二次不等式测试题A 组一.填空题(本大题共8小题,每小题5分,共40分) 1. 2x 2-3x -2≥0的解集是 。
1. {x|x ≥2或x ≤-12}。
提示:方程2x 3-3x -2=0的根是:x 1=-12,x 2=2,故不等式解集为{x|x ≥2或x ≤-12}。
2.已知a <0,-1<b <0,则a 、ab 、ab 2的大小关系是 。
2.ab >ab 2>a.提示:特殊值.a=-1,b=-12,ab=12,ab 2=-12.故ab >ab 2>a. 3.不等式-x 2+2x-3>0的解集为 。
3. {x/-1<x<3}。
提示:原不等式转化为: x 2-2x+3<0,解得{x/-1<x<3}。
4.不等式301x x -<+的解集为 。
4.{}13x x -<<。
提示:由301x x -<+⇔(x-3)(x+1)<0,得{}13P x x =-<<.5. x 2-(m +3)x +m 2+3=0有两个不等的实数根,求实数m 的取值范围是 .5.∅。
提示:Δ=(m +3)2-4(m 2+3)=m 2+6m +9-4m 2-12>0 即-3m 2+6m -3>0,∴m 2-2m +1<0,(m -1)2<0,无解。
6.有48支铅笔,在甲组里每人分配3支,则有多余;若每人分配4支,则不够分配;乙组里,若每人分配4支,则有多余;若每人分配5支,则不够分配.设甲组为x 人乙组y 人,则x 、y 满足不等式组 .6.⎩⎪⎨⎪⎧3x <48<4x 4y <48<5y 。
提示:由题意可得:3x <48,3x >48,4y <48,5y >48. ∴⎩⎪⎨⎪⎧3x <48<4x 4y <48<5y 。
7.设二次不等式ax 2+bx +1>0的解集为{x |-1<x <13},则a = ,b = 。
7.a =-3,b =-2。
第二章 数列2.4等比数列测试题知识点一: 等比数列的概念及等比中项的求解1.下面有四个结论:①由第1项起乘相同常数得后一项,这样所得到的数列一定为等比数列;②常数列b ,…,b 一定为等比数列;③等比数列{a n }中,若公比q =1,则此数列各项相等;④等比数列中,各项与公比都不能为零.其中正确的结论的个数是( )A .0B .1C .2D .32.2+1与2-1,两数的等比中项是( )A .1B .-1C .±1 D.123.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成等比数列知识点二: 等比数列的通项公式及运算4.已知一等比数列的前三项依次为x,2x +2,3x +3,那么-1312是此数列的第________项( )A .2B .4C .6D .85.(2014·东营高二检测)已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=( ) A .1+ 2 B .1- 2C .3+2 2D .3-2 26.一个各项均为正数的等比数列,其任何项都是后面两项的和,则其公比是( )A.52B.1-52C.25D.5-12 7.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+a 2 003+…+a 2 010=2 014,则a 2 011+a 2 012+a 2 013+…+a 2 020的值为( )A .2 014×1010B .2 014×1011C .2 015×1010D .2 015×10118.(2015·山西四校联考)等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n (n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)29.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n =________.10.等比数列{a n }中,a 1=98,a n =13,公比q =23,则n =________.11.数列{a n }为等比数列,a n >0,若a 1·a 5=16,a 4=8,则a n =________.知识点三: 等比数列通项的简单应用12.在6和768之间插入6个数,使它们组成共8项的等比数列,则这个等比数列的第6项是________.13.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=________.14.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________.15.(2014·潍坊高二检测)在各项均为负的等比数列{a n }中,2a n =3a n +1,且a 2·a 5=827.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)-1681是否为该数列的项?若是,为第几项?16.等比数列{a n }中,a 2=32,a 8=12,a n >a n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3+…+log 2a n ,求T n 的最大值.知识点四:等比数列的判断与证明17.已知等比数列{b n }与数列{a n }满足b n =3a n (n ∈N *).(1)判断{a n }是何种数列,并给出证明;(2)若a 8+a 13=m ,求b 1·b 2·…·b 20.18.已知数列{a n }满足a 1=78,且a n +1=12a n +13,n ∈N *.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.19.数列{a n }中,a 1=2,a 2=3,且{a n a n +1}是以3为公比的等比数列,记b n =a 2n -1+a 2n (n ∈N *).(1)求a 3,a 4,a 5,a 6的值;(2)求证:{b n }是等比数列.20.已知数列{a n }是首项为2,公差为-1的等差数列,令b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12a n ,求证数列{b n }是等比数列,并求其通项公式.【参考答案】。
高一数学必修5试题一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.由11a =,3d =确定的等差数列{}n a ,当298n a =时,序号n 等于 ( )A.99B.100C.96D.1012. 4.已知向量(1,2)a =,向量(,1)b x =-,若a b ⊥,则实数x 的值为( )A.2-B.2C.1-D.13.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的值为 ( ) A .99 B .49 C .102 D . 1014.已知0x >,函数4y x x=+的最小值是 ( )A .5B .4C .8D .65.在等比数列中,112a =,12q =,132n a =,则项数n 为 ( )A. 3B. 4C. 5D. 6 6.不等式20(0)ax bx c a ++<≠的解集为R ,那么 ( ) A. 0,0a <∆< B. 0,0a <∆≤ C. 0,0a >∆≥ D. 0,0a >∆>7.设,x y 满足约束条件12x y y x y +≤⎧⎪≤⎨⎪≥-⎩,则3z x y =+的最大值为 ( )A . 5 B. 3 C. 7 D. -8 8. 已知向量(1)(1)n n ==-,,,a b ,若2-a b 与b 垂直,则=a A 1BC 2D 49. 在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,则AB ·AC 等于( )A .-16B .-8C .8D .1610.一个等比数列}{n a 的前n 项和为48,前2n 项和为60,则前3n 项和为( ) A 、63 B 、108 C 、75 D 、83二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)11. .已知向量),3,1(2),3,1(-=+=b a a 设a 与b 的夹角为θ,则θ= .12.已知等差数列{}n a 的前三项为32,1,1++-a a a ,则此数列的通项公式为________ .13.不等式21131x x ->+的解集是 . 14.已知数列{a n }的前n 项和2n S n n =+,那么它的通项公式为a n =_________ 三、解答题 (本大题共6个小题,共80分;解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15(12分) 已知等比数列{}n a 中,45,106431=+=+a a a a ,求其第4项及前5项和.16(1) 求不等式的解集:0542<++-x x (2)求函数的定义域:5y =17 已知单位向量→a ,→b 满足3)2()32(=+∙-→→→→b a b a 。
第三章 3.4 第1课时一、选择题1.函数f (x )=xx +1的最大值为( )A.25 B .12C.22D .1[答案] B[解析] 令t =x (t ≥0),则x =t 2, ∴f (x )=x x +1=tt 2+1.当t =0时,f (x )=0; 当t >0时,f (x )=1t 2+1t =1t +1t.∵t +1t ≥2,∴0<1t +1t ≤12.∴f (x )的最大值为12.2.若a ≥0,b ≥0,且a +b =2,则( )A .ab ≤12B .ab ≥12C .a 2+b 2≥2D .a 2+b 2≤3[答案] C[解析] ∵a ≥0,b ≥0,且a +b =2, ∴b =2-a (0≤a ≤2),∴ab =a (2-a )=-a 2+2a =-(a -1)2+1. ∵0≤a ≤2,∴0≤ab ≤1,故A 、B 错误; a 2+b 2=a 2+(2-a )2=2a 2-4a +4 =2(a -1)2+2.∵0≤a ≤2,∴2≤a 2+b 2≤4.故选C.3.设0<a <b ,且a +b =1,则下列四个数中最大的是 ( )A.12 B .a 2+b 2 C .2ab D .a[答案] B[解析] 解法一:∵0<a <b ,∴1=a +b >2a ,∴a <12,又∵a 2+b 2≥2ab ,∴最大数一定不是a 和2ab , ∵1=a +b >2ab , ∴ab <14,∴a 2+b 2=(a +b )2-2ab =1-2ab >1-12=12,即a 2+b 2>12.故选B.解法二:特值检验法:取a =13,b =23,则2ab =49,a 2+b 2=59,∵59>12>49>13,∴a 2+b 2最大. 4.(2013·湖南师大附中高二期中)设a >0,b >0,若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b 的最小值为( )A .8B .4C .1D .14[答案] B[解析] 根据题意得3a ·3b =3,∴a +b =1, ∴1a +1b =a +b a +a +b b =2+b a +a b ≥4. 当a =b =12时“=”成立.故选B.5.设a 、b ∈R +,若a +b =2,则1a +1b 的最小值等于( )A .1B .3C .2D .4[答案] C[解析] 1a +1b =12⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b ) =1+12⎝⎛⎭⎫b a +a b ≥2,等号在a =b =1时成立. 6.已知x >0,y >0,x 、a 、b 、y 成等差数列,x 、c 、d 、y 成等比数列,则(a +b )2cd 的最小值是( ) A .0 B .1 C .2 D .4[答案] D[解析] 由等差、等比数列的性质得 (a +b )2cd =(x +y )2xy =x y +yx +2≥2y x ·xy+2=4.当且仅当x =y 时取等号,∴所求最小值为4. 二、填空题7.若0<x <1,则x (1-x )的最大值为________. [答案] 14[解析] ∵0<x <1,∴1-x >0, ∴x (1-x )≤[x +(1-x )2]2=14,等号在x =1-x ,即x =12时成立,∴所求最大值为14.8.已知t >0,则函数y =t 2-4t +1t 的最小值是________.[答案] -2[解析] ∵t >0,∴y =t 2-4t +14=t +1t -4≥2t ·1t -4=-2,当且仅当t =1t,即t =1时,等号成立.三、解答题 9.已知x >0,y >0.(1)若2x +5y =20,求u =lg x +lg y 的最大值; (2)若lg x +lg y =2,求5x +2y 的最小值.[解析] (1)∵x >0,y >0,由基本不等式,得2x +5y ≥22x ·5y =210·xy . 又∵2x +5y =20, ∴20≥210·xy , ∴xy ≤10,∴xy ≤10, 当且仅当2x =5y 时,等号成立.由⎩⎪⎨⎪⎧2x =5y 2x +5y =20, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =5y =2.∴当x =5,y =2时,xy 有最大值10. 这样u =lg x +lg y =lg(xy )≤lg10=1. ∴当x =5,y =2时,u max =1. (2)由已知,得x ·y =100, 5x +2y ≥210xy =2103=2010.∴当且仅当5x =2y =103,即当x =210, y =510时,等号成立. 所以5x +2y 的最小值为2010.10.求函数y =x 2+a +1x 2+a 的最小值,其中a >0.[解析] 当0<a ≤1时, y =x 2+a +1x 2+a≥2,当且仅当x =±1-a 时,y min =2. 当a >1时,令x 2+a =t (t ≥a ),则有y =f (t )=t +1t.设t 2>t 1≥a >1,则f (t 2)-f (t 1)=(t 2-t 1)(t 1t 2-1)t 1t 2>0,∴f (t )在[a ,+∞)上是增函数. ∴y min =f (a )=a +1a,此时x =0. 综上,当0<a ≤1,x =±1-a 时,y min =2;当a >1,x =0时,y min =a +1a.一、选择题1.设a 、b ∈R ,且ab >0.则下列不等式中,恒成立的是 ( )A .a 2+b 2>2abB .a +b ≥2ab C.1a +1b >2ab D .b a +a b≥2[答案] D[解析] a =b 时,A 不成立;a 、b <0时,B 、C 都不成立,故选D.2.若0<a <1,0<b <1,且a ≠b ,则a +b,2ab ,2ab ,a 2+b 2中最大的一个是 ( ) A .a 2+b 2 B .2ab C .2ab D .a +b [答案] D[解析] 解法一:∵0<a <1,0<b <1, ∴a 2+b 2>2ab ,a +b >2ab ,a >a 2,b >b 2, ∴a +b >a 2+b 2,故选D.解法二:取a =12,b =13,则a 2+b 2=1336,2ab =63,2ab =13,a +b =56,显然56最大.3.某工厂第一年产量为A ,第二年的增长率为a, 第三年的增长率为b ,这两年的平均增长率为x ,则( )A .x =a +b2B .x ≤a +b2C .x >a +b2D .x ≥a +b2[答案] B[解析] ∵这两年的平均增长率为x ∴A (1+x )2=A (1+a )(1+b ),∴(1+x )2=(1+a )(1+b ),由题设a >0,b >0. ∴1+x =(1+a )(1+b )≤(1+a )+(1+b )2=1+a +b 2,∴x ≤a +b 2,等号在1+a =1+b 即a =b 时成立.∴选B.4.(2013·山西忻州一中高二期中)a =(x -1,2),b =(4,y )(x 、y 为正数),若a ⊥b ,则xy 的最大值是( )A.12 B .-12C .1D .-1[答案] A[解析] 由已知得4(x -1)+2y =0,即2x +y =2.∴xy =x (2-2x )=2x (2-2x )2≤12×(2x +2-2x 2)2=12,等号成立时2x =2-2x ,即x =12,y =1,∴xy的最大值为12.二、填空题5.已知2x +3y =2(x >0,y >0),则xy 的最小值是________.[答案] 6 [解析] 2x +3y≥26xy,∴26xy≤2,∴xy ≥6. 6.已知x <54,则函数y =4x -2+14x -5的最大值是________.[答案] 1[解析] ∵x <54,∴4x -5<0,y =4x -2+14x -5=4x -5+14x -5+3=3-⎣⎢⎡⎦⎥⎤(5-4x )+15-4x≤3-2=1,等号在5-4x =15-4x,即x =1时成立. 三、解答题7.已知直角三角形两条直角边的和等于10 cm ,求面积最大时斜边的长. [解析] 设一条直角边长为x cm ,(0<x <10),则另一条直角边长为(10-x )cm , 面积s =12x (10-x )≤12[x +(10-x )2]2=252(cm 2)等号在x =10-x 即x =5时成立, ∴面积最大时斜边长L =x 2+(10-x )2=52+52=52(cm).8.某商场预计全年分批购入每台2 000元的电视机共3 600台.每批都购入x 台(x 是自然数)且每批均需付运费400元.贮存购入的电视机全年所需付的保管费与每批购入电视机的总价值(不含运费)成正比.若每批购入400台,则全年需用去运输和保管总费用43 600元.现在全年只有24 000元资金可以支付这笔费用,请问,能否恰当安排每批进货数量,使资金够用?写出你的结论,并说明理由.[解析] 设总费用为y 元(y >0),且将题中正比例函数的比例系数设为k ,则y =3 600x ×400+k (2000x ),依条件,当x =400时,y =43 600,可得k =5%,故有y =1 440 000x +100x≥21 440 000x·100x =24 000(元). 当且仅当1 440 000x =100x ,即x =120时取等号.所以只需每批购入120台,可使资金够用.。
高一数学必修五第一章试题——解三角形一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设a ,b ,c 分别是△ABC 中∠A ,∠B ,∠C 所对边的边长,则直线x sin A +ay +c =0与bx -y sin B +sin C =0的位置关系是( )A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直2.在△ABC 中,已知a -2b +c =0,3a +b -2c =0,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .2∶3∶4B .3∶4∶5C .4∶5∶8D .3∶5∶73.△ABC 的三边分别为a ,b ,c ,且a =1,B =45°,S △ABC =2,则△ABC 的外接圆的直径为( )A .4 3B .5C .5 2D .624.已知关于x 的方程x 2-x cos A ·cos B +2sin 2C2=0的两根之和等于两根之积的一半,则△ABC 一定是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等腰三角形D .等边三角形5.△ABC 中,已知下列条件:①b =3,c =4,B =30°;②a =5,b =8,A =30°;③c =6,b =33,B =60°;④c =9,b =12,C =60°.其中满足上述条件的三角形有两解的是( )A .①②B .①④C .①②③D .③④6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,sin B =32,C =π6,则b 的值为( )A .1B .32C .3或32 D .±17.等腰△ABC 底角B 的正弦与余弦的和为62,则它的顶角是( ) A .30°或150° B .15°或75°C .30°D .15°8.若G 是△ABC 的重心,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且aGA →+bGB →+33cGC →=0,则角A =( )A .90°B .60°C .45°D .30°9.在△ABC 中,B =60°,C =45°,BC =8,D 为BC 上一点,且BD →=3-12BC→,则AD 的长为( ) A .4(3-1) B .4(3+1) C .4(3-3)D .4(3+3)10.在△ABC 中,B A →·B C →=3,S △ABC ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,332,则B 的取值范围是( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π3 B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π4 C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π211.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,若(b -c )sin B =2c sin C 且a =10,cos A =58,则△ABC 面积等于( )A .392 B .39 C .313 D .312.锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin A (a cos C +c cos A )=3b ,则cb 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,233 C .(1,2) D .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知在△ABC 中,a +b =3,A =π3,B =π4,则a 的值为________.14.在△ABC 中,AB =2,点D 在边BC 上,BD =2DC ,cos ∠DAC =31010,cos C =255,则AC +BC =________.15.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a =23,C =45°,1+tan A tan B =2cb ,则边c 的值为________.16.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且a ,b ,c 满足2b =a +c ,B =π4,则cos A -cos C =________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)如图,△ACD 是等边三角形,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,BD 交AC 于E ,AB =2. (1)求cos ∠CBE 的值; (2)求AE .18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos A a +cos B b =sin C c .(1)证明:sin A sin B =sin C ; (2)若b 2+c 2-a 2=65bc ,求tan B .19.(本小题满分12分)为保障高考的公平性,高考时每个考点都要安装手机屏蔽仪,要求在考点周围1 km内不能收到手机信号.检查员抽查青岛市一考点,在考点正西约 3 km有一条北偏东60°方向的公路,在此处检查员用手机接通电话,以12 km/h的速度沿公路行驶,最长需要多少时间,检查员开始收不到信号,并至少持续多长时间该考点才算合格?20.(本小题满分12分)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a2+b2=λab.(1)若λ=6,B=5π6,求sin A;(2)若λ=4,AB边上的高为3c6,求C.21.(本小题满分12分)已知锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且tan A=3cbc2+b2-a2.(1)求角A的大小;(2)当a=3时,求c2+b2的最大值,并判断此时△ABC的形状.22.(本小题满分12分)在海岸A处,发现北偏东45°方向,距A处(3-1) n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A处2 n mile的C处的缉私船奉命以10 3 n mile/h的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h 的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?一、选择题1. 答案 C解析 ∵k 1=-sin A a ,k 2=bsin B ,∴k 1k 2=-1,∴两直线垂直.故选C . 2. 答案 D解析 因为a -2b +c =0,3a +b -2c =0, 所以c =73a ,b =53a .a ∶b ∶c =3∶5∶7. 所以sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7.故选D . 3. 答案 C解析 ∵S △ABC =12ac sin B =2,∴c =42. 由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B =25, ∴b =5.由正弦定理2R =bsin B =52(R 为△ABC 外接圆的半径).故选C . 4. 答案 C解析 由题意知:cos A ·cos B =sin 2C2,∴cos A ·cos B =1-cos C 2=12-12cos [180°-(A +B )]=12+12cos(A +B ), ∴12(cos A ·cos B +sin A ·sin B )=12, ∴cos(A -B )=1.∴A -B =0,∴A =B ,∴△ABC 为等腰三角形.故选C . 5. 答案 A解析 ①c sin B <b <c ,故有两解; ②b sin A <a <b ,故有两解; ③b =c sin B ,有一解; ④c <b sin C ,无解.所以有两解的是①②.故选A . 6. 答案 C解析 在△ABC 中,sin B =32,0<B <π, ∴B =π3或2π3,当B =π3时,△ABC 为直角三角形, ∴b =a ·sin B =32; 当B =2π3时,A =C =π6,a =c =1.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos 2π3=3, ∴b =3.故选C . 7. 答案 A解析 由题意:sin B +cos B =62.两边平方得sin2B =12,设顶角为A ,则A =180°-2B .∴sin A =sin(180°-2B )=sin2B =12,∴A =30°或150°. 故选A . 8. 答案 D解析 由重心性质可知GA →+GB →+GC →=0,故GA →=-GB →-GC →,代入aGA →+bGB→+33cGC →=0中,即 (b -a )GB →+33c -aGC →=0,因为GB →,GC →不共线,则⎩⎨⎧b -a =0,33c -a =0,即⎩⎨⎧b =a ,c =3a ,故由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =32.因为0<A <180°,所以A =30°.故选D .9. 答案 C解析 由题意知∠BAC =75°,根据正弦定理,得AB =BC sin45°sin75°=8(3-1), 因为BD →=3-12BC →,所以BD =3-12BC . 又BC =8,所以BD =4(3-1).在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD ·cos60°=4(3-3).故选C . 10. 答案 C解析 由题意知ac ·cos B =3,所以ac =3cos B , S △ABC =12ac ·sin B =12×3cos B ×sin B =32tan B . 因为S △ABC ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,332,所以tan B ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3, 所以B ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3.故选C .11. 答案 A解析 由正弦定理,得(b -c )·b =2c 2,得b 2-bc -2c 2=0,得b =2c 或b =-c (舍).由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得c =2,则b =4. 由cos A =58知,sin A =398.S △ABC =12bc sin A =12×4×2×398=392.故选A . 12. 答案 A解析 2sin A (a cos C +c cos A )=3b ⇔2sin A ·(sin A cos C +sin C cos A )=3sin B ⇔2sin A sin(A +C )=3sin B ⇔2sin A sin B =3sin B ⇔sin A =32, 因为△ABC 为锐角三角形, 所以A =π3,a 2=b 2+c 2-bc , ① a 2+c 2>b 2, ② a 2+b 2>c 2, ③由①②③可得2b 2>bc ,2c 2>bc ,所以12<cb <2.故选A . 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.答案 33-32解析 由正弦定理,得b =a sin B sin A =63a .由a +b =a +63a =3,解得a =33-32.14. 答案 3+5解析 ∵cos ∠DAC =31010,cos C =255, ∴sin ∠DAC =1010,sin C =55, ∴sin ∠ADC =sin(∠DAC +∠C ) =1010×255+31010×55=22. 由正弦定理,得AC sin ∠ADC =DCsin ∠DAC,得AC =5DC .又∵BD =2DC ,∴BC =3DC . 在△ABC 中,由余弦定理,得 AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C=5DC 2+9DC 2-25DC ·3DC ·255=2DC 2. 由AB =2,得DC =1,从而BC =3,AC =5.即AC +BC =3+5. 15. 答案 22解析 在△ABC 中,∵1+tan A tan B =1+sin A cos Bcos A sin B = cos A sin B +sin A cos B cos A sin B =sin (A +B )cos A sin B =sin C cos A sin B =2cb . 由正弦定理得c b cos A =2c b ,∴cos A =12,∴A =60°. 又∵a =23,C =45°.由a sin A =c sin C 得2332=c 22,∴c =22.16. 答案 ±42 解析 ∵2b =a +c ,由正弦定理得2sin B =sin A +sin C ,又∵B =π4,∴sin A +sin C =2,A +C =3π4. 设cos A -cos C =x ,可得(sin A +sin C )2+(cos A -cos C )2=2+x 2,即sin 2A +2sin A sin C +sin 2C +cos 2A -2cos A cos C +cos 2C =2-2cos(A +C )=2-2cos 3π4=2+x 2.则(cos A -cos C )2=x 2=-2cos 3π4=2, ∴cos A -cos C =±42. 三、解答题 17.解 (1)∵∠BCD =90°+60°=150°,CB =AC =CD , ∴∠CBE =15°.∴cos ∠CBE =cos15°=cos(45°-30°)=6+24. (2)在△ABE 中,AB =2, 由正弦定理,得AE sin (45°-15°)=2sin (90°+15°),故AE =2sin30°sin75°=2×126+24=6-2.18.解 (1)证明:由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C ,可知原式可以化为cos A sin A +cos Bsin B =sin Csin C =1,因为A 和B 为三角形内角,所以sin A sin B ≠0,则两边同时乘以sin A sin B ,可得sin B cos A +sin A cos B =sin A sin B ,由和角公式可知,sin B cos A +sin A cos B =sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,原式得证.(2)因为b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理可知,cos A =b 2+c 2-a 22bc =35.因为A 为三角形内角,A ∈(0,π),sin A >0,则sin A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,即cos A sin A =34,由(1)可知cos A sin A +cos B sin B =sin C sin C =1,所以cos B sin B =1tan B =14,所以tan B =4.19.解 如右图所示,考点为A ,检查开始处为B ,设公路上C ,D 两点到考点的距离为1 km .在△ABC 中,AB =3≈1.732,AC =1,∠ABC =30°, 由正弦定理,得sin ∠ACB =AB sin30°AC =32,∴∠ACB =120°(∠ACB =60°不符合题意), ∴∠BAC =30°,∴BC =AC =1. 在△ACD 中,AC =AD ,∠ACD =60°, ∴△ACD 为等边三角形,∴CD =1.∵BC 12×60=5,∴在BC 上需要5 min ,CD 上需要5 min .∴最长需要5 min 检查员开始收不到信号,并至少持续5 min 该考点才算合格.20.解 (1)由已知B =5π6,a 2+b 2=6ab ,综合正弦定理得4sin 2A -26sin A +1=0.于是sin A =6±24,∵0<A <π6,∴sin A <12,∴sin A =6-24.(2)由题意可知S △ABC =12ab sin C =312c 2,得12ab sin C =312(a 2+b 2-2ab cos C )=312(4ab -2ab cos C ),从而有3sin C +cos C =2即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π6=1. 又π6<C +π6<7π6,∴C =π3.21.解 (1)由已知及余弦定理,得sin A cos A =3cb 2cb cos A ,sin A =32,因为A 为锐角,所以A =60°. (2)解法一:由正弦定理,得a sin A =b sin B =c sin C =332=2, 所以b =2sin B ,c =2sin C =2sin(120°-B ).c 2+b 2=4[sin 2B +sin 2(120°-B )] =41-cos2B 2+1-cos (240°-2B )2=4-cos2B +3sin2B=4+2sin(2B -30°).由⎩⎨⎧0°<B <90°,0°<120°-B <90°,得30°<B <90°,所以30°<2B -30°<150°. 当sin(2B -30°)=1,即B =60°时,(c 2+b 2)max =6,此时C =60°,△ABC 为等边三角形.解法二:由余弦定理得(3)2=b 2+c 2-2bc cos60°=b 2+c 2-bc =3.∵bc ≤b 2+c 22(当且仅当b =c 时取等号),∴b 2+c 2-b 2+c 22≤3,即b 2+c 2≤6(当且仅当b =c 时等号). 故c 2+b 2的最大值为6,此时△ABC 为等边三角形.22.解 设缉私船用t 小时在D 处追上走私船.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos ∠CAB =(3-1)2+22-2×(3-1)×2×cos120°=6,∴BC =6.在△BCD 中,由正弦定理,得sin ∠ABC =AC BC sin ∠BAC =22,∴∠ABC =45°,∴BC 与正北方向垂直.∴∠CBD =120°.在△BCD 中,由正弦定理,得CD sin ∠CBD =BD sin ∠BCD, ∴103t sin120°=10t sin ∠BCD , ∴sin ∠BCD =12,∴∠BCD =30°.故缉私船沿北偏东60°的方向能最快追上走私船.。
同步分层能力测试题(一)A 组一.填空题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)1.在△ABC 中, 若,则边c= 。
1.2或。
【解析】由余弦定理,得a 2=c 2+b 2-2cb ·cosA,代入整理得c 2∴2. 在△ABC 中,已知A=450,B=600,c =1,则a= .2.213-。
【解析】由A+B+C=180,得C=1800-450-600=750。
由正弦定理,得045sin a =75sin 1, ∴a=213-。
3. 在△ABC 中, 已知a=5,b=12,c=13.最大内角为 度。
3.90.【解析】cosC=bca cb 2222-+=222512132512+-⨯⨯=0,C=900.4. 在△ABC 中,已知b=4,c=8,B=300.则a= 。
4. 23。
【解析】(1)由正弦定理,得sinC=bB c sin =430sin 80=1。
所以 C=900,A=180-90-30=600。
又由正弦定理,得a=B A b sin sin =030sin 60sin 4=23。
5. a,b,c 是△ABC 的三边,且B=1200,则a 2+ac+c 2-b 2的值为 .5.0.【解析】由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac ·cosB= a 2+ac+c 2.6.在△ABC 中,若a=50,b=25 6 , A=45°则B= .6. 60°或120°。
【解析】由正弦定理得050s i n 45=,sinB=,故B=60°或120°。
7.在△ABC 中,有等式:①asinA=bsinB ;②asinB=bsinA;③acosB=bcosA;④sin sin sin a b cA B C+=+. 其中恒成立的等式序号为_______________.7.②④。
【解析】①不符合正弦定理;②两边同除以sinAsinB 即为正弦定理;③取A=900,便知等式不成立;④正弦定理结合等比定理可得。
数列求和——错位相减1.求和:1×21+2×22+3×23+…+n ×2n .2.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.3.设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .4.在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(1)设b n=an2n-1.证明:数列{b n}是等差数列;(2)求数列{a n}的前n项和.5.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-2(n∈N*),在数列{b n}中,b1=1,点P(b n,b n +1)在直线x-y+2=0上.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记T n=a1b1+a2b2+…+a n b n,求T n.6.设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)当d>1时,记c n=anbn,求数列{c n}的前n项和T n.数列求和——错位相减(解析)1.求和:1×21+2×22+3×23+…+n ×2n . 解 设S n =1×21+2×22+3×23+…+n ×2n则2S n =1×22+2×23+…+(n -1)×2n +n ×2n +1 ∴-S n =21+22+23+…+2n -n ×2n +1 =21-2n 1-2-n ×2n +1=2n +1-2-n ×2n +1=(1-n )×2n +1-2∴S n =(n -1)·2n +1+2.2.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由已知条件可得⎩⎨⎧a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =-1.故数列{a n }的通项公式为a n =2-n .(2)设数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和为S n , 即S n =a 1+a 22+…+a n2n -1,①S n 2=a 12+a 24+…+a n2n .②所以,当n >1时,①-②得S n 2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n2n=1-(12+14+…+12n -1)-2-n 2n=1-(1-12n -1)-2-n 2n =n2n . 所以S n =n2n -1.当n =1时也成立.综上,数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n -1的前n 项和S n =n 2n -1.3.设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解 (1)由已知,当n ≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n -1+22n-3+…+2)+2=22(n +1)-1.而a 1=2,符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1. (2)由b n =na n =n ·22n -1知S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1,① 从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②①-②得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1, 即S n =19[(3n -1)22n +1+2].4.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .(1)设b n =a n2n -1.证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的前n 项和.(1)证明 由已知a n +1=2a n +2n ,得b n +1=a n +12n =2a n +2n 2n =a n2n -1+1=b n +1.∴b n +1-b n =1,又b 1=a 1=1.∴{b n }是首项为1,公差为1的等差数列.(2)解 由(1)知,b n =n ,a n2n -1=b n =n .∴a n =n ·2n -1.∴S n =1+2·21+3·22+…+n ·2n -1两边乘以2得:2S n =1·21+2·22+…+(n -1)·2n -1+n ·2n ,两式相减得:-S n =1+21+22+…+2n -1-n ·2n=2n -1-n ·2n =(1-n )2n -1, ∴S n =(n -1)·2n +1.5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -2(n ∈N *),在数列{b n }中,b 1=1,点P (b n ,b n+1)在直线x -y +2=0上.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)记T n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n ,求T n .解 (1)由S n =2a n -2,得S n -1=2a n -1-2(n ≥2), 两式相减得a n =2a n -2a n -1,即a na n -1=2(n ≥2), 又a 1=2a 1-2,∴a 1=2,∴{a n }是以2为首项,以2为公比的等比数列,∴a n =2n . ∵点P (b n ,b n +1)在直线x -y +2=0上, ∴b n -b n +1+2=0,即b n +1-b n =2, ∴{b n }是等差数列,∵b 1=1,∴b n =2n -1.(2)∵T n =1×2+3×22+5×23+…+(2n -3)2n -1+(2n -1)2n ① ∴2T n =1×22+3×23+5×24+…+(2n -3)2n +(2n -1)·2n +1② ①-②得:-T n =1×2+2(22+23+…+2n )-(2n -1)·2n +1=2+2·22-2n ·21-2-(2n -1)2n +1=2+4·2n -8-(2n -1)2n +1 =(3-2n )·2n +1-6 ∴T n =(2n -3)·2n +1+6.6.设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,等比数列{b n }的公比为q ,已知b 1=a 1,b 2=2,q =d ,S 10=100.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)当d >1时,记c n =a n b n,求数列{c n }的前n 项和T n . [解] (1)由题意得 ⎩⎨⎧10a 1+45d =100,a 1d =2,即⎩⎨⎧2a 1+9d =20,a 1d =2,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =2或⎩⎨⎧a 1=9,d =29.故⎩⎨⎧a n =2n -1,b n =2n -1或⎩⎪⎨⎪⎧a n=192n +79,b n=9·⎝ ⎛⎭⎪⎫29n -1.(2)由d >1,知a n =2n -1,b n =2n -1,故c n =2n -12n -1,于是T n =1+32+522+723+924+…+2n -12n -1,① 12T n =12+322+523+724+925+…+2n -12n . ②①-②可得12T n =2+12+122+…+12n -2-2n -12n =3-2n +32n , 故T n =6-2n +32n -1.。
2020年高中数学 人教A 版 必修5 课后作业本《等差数列的前n 项和公式的性质及应用》一、选择题1.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( )A .5B .7C .9D .112.数列{a n }为等差数列,若a 1=1,d=2,S k +2-S k =24,则k=( )A .8B .7C .6D .53.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=12,S 4=20,则S 6=( ) A .16 B .24 C .36 D . 484.设{a n }是等差数列,若a 2=3,a 7=13,则数列{a n }的前8项和为( )A .128B .80C .64D .565.数列{a n }是等差数列,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列的前20项和等于( )A .160B .180C .200D .2206.若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )A .13项B .12项C .11项D .10项7.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a m-1+a m +1-a 2m =0,S 2m-1=38,则m=( )A .38B .20C .10D .9二、填空题8.有两个等差数列{a n },{b n },它们的前n 项和分别为S n 和T n .若S n T n =2n +1n +2,则a 8b 7等于________.9.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是________.10.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为________.11.已知等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为A n ,B n ,且满足A n B n =2n n +3,则a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=________.12.数列{a n }的通项公式a n =ncos nπ2,其前n 项和为S n ,则S 2 016等于________.三、解答题13.设正项数列{a n }的前n 项和为S n ,并且对于任意n ∈N *,a n 与1的等差中项等于S n ,求数列{a n }的通项公式.14.已知等差数列{a n }中,a 1=1,a 3=-3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{a n }的前k 项和S k =-35,求k 的值.15.某电站沿一条公路竖立电线杆,相邻两根电线杆的距离都是50 m ,最远一根电线杆距离电站1 550 m ,一汽车每次从电站运出3根电线杆供应施工.若该汽车往返运输总行程为17 500 m ,共竖立多少根电线杆?第一根电线杆距离电站多少米?16.已知数列{a n },a n ∈N *,S n 是其前n 项和,S n =18(a n +2)2. (1)求证{a n }是等差数列;(2)设b n =12a n -30,求数列{b n }的前n 项和的最小值.答案解析1.答案为:A ;解析:a 1+a 3+a 5=3a 3=3⇒a 3=1,S 5=5a 1+a 52=5a 3=5.2.答案为:D ;解析:∵S k +2-S k =a k +1+a k +2=a 1+kd +a 1+(k +1)d =2a 1+(2k +1)d=2×1+(2k +1)×2=4k+4=24,∴k=5.3.答案为:D ;解析:设数列{a n }的公差为d ,则S n =n 2+n n -12d , ∴S 4=2+6d=20,∴d=3,∴S 6=3+15d=48.4.答案为:C ;解析:设数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 8=8a 1+a 82=8a 2+a 72=8×3+132=64.5.答案为:B ;解析:∵{a n }是等差数列,∴a 1+a 20=a 2+a 19=a 3+a 18.又a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,∴a 1+a 20+a 2+a 19+a 3+a 18=54.∴3(a 1+a 20)=54.∴a 1+a 20=18.∴S 20=20a 1+a 202=180.6.答案为:A ;解析:∵a 1+a 2+a 3=34,① a n +a n-1+a n-2=146,②又∵a 1+a n =a 2+a n-1=a 3+a n-2,∴①+②得3(a 1+a n )=180,∴a 1+a n =60.③ S n =a 1+a n ·n 2=390.④ 将③代入④中得n=13.7.答案为:C ;解析:由等差数列的性质,得a m-1+a m +1=2a m ,∴2a m =a 2m .由题意得a m ≠0,∴a m =2.又S 2m-1=2m -1a 1+a 2m -12=2a m 2m -12=2(2m-1)=38,∴m=10.8.答案为:3115; 解析:由{a n },{b n }是等差数列,S n T n =2n +1n +2,不妨设S n =kn(2n +1),T n =kn(n +2)(k≠0), 则a n =3k +4k(n-1)=4kn-k ,b n =3k +2k(n-1)=2kn +k.所以a 8b 7=32k -k 14k +k =3115.9.答案为:20;解析:由已知得3a 3=105,3a 4=99,∴a 3=35,a 4=33,∴d=-2,a n =a 4+(n-4)(-2)=41-2n ,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n +1<0,得n=20.10.答案为:3;解析:S 奇=a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15,S 偶=a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30,∴S 偶-S 奇=5d=15,∴d=3.11.答案为:32; 解析:a 1+a 2+a 12b 2+b 4+b 9=3a 1+12d 13b 1+12d 2=a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=9×a 1+a 929×b 1+b 92=A 9B 9=2×99+3=32.12.答案为:1 008;解析:由题意知,a 1+a 2+a 3+a 4=2,a 5+a 6+a 7+a 8=2,…,a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=2,k ∈N ,故S 2 016=504×2=1 008.13.解:由题意知,S n =a n +12,得:S n =a n +124, ∴a 1=S 1=1,又∵a n +1=S n +1-S n =14[(a n +1+1)2-(a n +1)2], ∴(a n +1-1)2-(a n +1)2=0.即(a n +1+a n )(a n +1-a n -2)=0,∵a n >0,∴a n +1-a n =2,∴{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列.∴a n =2n-1.14.解:(1)设等差数列{}a n 的公差为d ,则a n =a 1+(n-1)d.由a 1=1,a 3=-3可得1+2d=-3,解得d=-2.从而a n =1+(n-1)×(-2)=3-2n.(2)由(1)可知a n =3-2n.所以S n =n[1+3-2n ]2=2n-n 2. 进而由S k =-35可得2k-k 2=-35,即k 2-2k-35=0.解得k=7或k=-5.又k ∈N *,故k=7为所求结果.15.解:由题意知汽车逐趟(由近及远)往返运输行程组成一个等差数列,记为{a n },则a n =1 550×2=3 100,d=50×3×2=300,S n =17 500.由等差数列的通项公式及前n 项和公式,得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+n -1×300=3 100, ①na 1+n n -12×300=17 500. ②由①得a 1=3 400-300n.代入②得n(3 400-300n)+150n(n-1)-17 500=0,整理得3n 2-65n +350=0,解得n=10或n=353(舍去), 所以a 1=3 400-300×10=400.故汽车拉了10趟,共拉电线杆3×10=30(根),最近的一趟往返行程400 m ,第一根电线杆距离电站12×400-100=100(m). 所以共竖立了30根电线杆,第一根电线杆距离电站100 m.16.解:(1)证明:当n=1时,a 1=S 1=18(a 1+2)2,解得a 1=2. 当n≥2时,a n =S n -S n-1=18(a n +2)2-18(a n-1+2)2, 即8a n =(a n +2)2-(a n-1+2)2,整理得,(a n -2)2-(a n-1+2)2=0,即(a n +a n-1)(a n -a n-1-4)=0.∵a n ∈N *,∴a n +a n-1>0,∴a n -a n-1-4=0,即a n -a n-1=4(n≥2).故{a n }是以2为首项,4为公差的等差数列.(2)设{b n }的前n 项和为T n ,∵b n =12a n -30,且由(1)知a n =2+(n-1)×4=4n -2, ∴b n =12(4n-2)-30=2n-31, 故数列{b n }是单调递增的等差数列.令2n-31=0,得n=1512, ∵n ∈N *,∴当n≤15时,b n <0;当n≥16时,b n >0,即b 1<b 2<…<b 15<0<b 16<b 17<…,当n=15时,T n 取得最小值,最小值为T 15=-29-12×15=-225.。
A.必修5试题
一.选择题(本大题共10小题,每小题5分,
共50分)
1.由11a =,3d =确定的等差数列{}n a ,当
298n a =时,序号n 等于 ( )
A.99 B.100
C.96 D.101
2.ABC ∆中,若︒===60,2,1B c a ,则A
B C ∆的
面积为 ( ) A .
21 B .2
3
C.1
D.3 3.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的
值为 ( )
A .99
B .49
C .102
D . 101 4.已知0x >,函数4y x x
=+的最小值是
( )
A .5
B .4
C .8
D .6 5.在等比数列中,112a =,12q =,132
n a =,
则项数n 为 ( )
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
6.不等式20(0)ax bx c a ++<≠的解集为R ,那
么 ( ) A. 0,0a <∆< B. 0,0a <∆≤ C. 0,0a >∆≥ D. 0,0a >∆>
7.设,x y 满足约束条件1
2x y y x y +≤⎧⎪
≤⎨⎪≥-⎩,则
3z x y =+的最大值为 ( )
A . 5 B. 3 C. 7 D. -8 8.在ABC ∆中,80,100,45a b A ︒===,则此三角形解的情况是 ( )
A.一解
B.两解
C.一解或两解
D.无解
9.在△ABC 中,如果sin :sin :sin 2:3:4A B C =,那
么cos C 等于 ( )
2A.
3 2B.-3 1C.-3 1D.-4
10.一个等比数列}{n a 的前n 项和为48,前2n 项和为60,则前3n 项和为( )
A 、63
B 、108
C 、75
D 、83
二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共
20分)
11.在ABC ∆
中,0
45,B c b ===么A =_____________;
12.已知等差数列
{}
n a 的前三项为
32,1,1++-a a a ,则此数列的通项公式为
________ . 13.不等式
21
131
x x ->+的解集是 . 14.已知数列{a n }的前n 项和2n S n n =+,
那么它的通项公式为a n =_________
三、解答题 15(12分)已知等比数列{}n a 中,
4
5
,106431=+=+a a a a ,求其第4项及前5项和.
16(14分)(1) 求不等式的解集:0542
<++-x x (2)
求函数的定义域:5y =
17 (14分)在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b
是方程
2
20x -+=的两个根, 且2()1coc A B +=。
求:(1)角C 的度数; (2)AB 的长度。
18(12分)若不等式0252>-+x ax 的解集是⎭
⎬⎫⎩⎨⎧<<221x x , (1) 求a 的值;
(2) 求不等式0152
2
>-+-a x ax 的解集.
19(14分)如图,货轮在海上以35n mile/h 的速度沿方位角(从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角)为︒152的方向航行.为了确定船位,在B 点处观测到灯塔A 的方位角为︒122.半小时后,货轮到达C 点处,观测到灯塔A 的方位角为︒32.求此时货轮与灯塔之间的距离.
20( 14分)某公司今年年初用25万元引进一种新的设备,投入设备后每年收益为21万元。
该公司第n 年需要付出设备的维修和工人工资等费用
n a 的信息如下图。
(1)求n a ;
(2)引进这种设备后,第几年后该公司开始获利; (3)这种设备使用多少年,该公司的年平均获利最大?
A
高一数学必修5试题参考答案
一.选择题。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D B C A C B D A
二.填空题。
11. 15o 或75o 12.n a =2n -3
13.1
{2}3
x x -<<
14.n a =2n 三.解答题。
15.解:设公比为q , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分
由已知得 ⎪⎩⎪
⎨⎧=
+=+45105
131211q a q a q a a ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3分 即⎪⎩
⎪
⎨⎧=+=+ 45)1(①
10)1(2
3121 q q a q a ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5分 ②÷①得 2
1
,813
==q q 即 , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7分 将2
1
=
q 代入①得 81=a , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8分 1)2
1(833
14=⨯==∴q a a , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10分
2312
11)21(181)1(5515=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡
-⨯=--=q q a s ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12分
16.(1){15}x x x <->或 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7分 (2) {21}x x x <-≥或 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14分 17. 解:(1)()[]()2
1
cos cos cos -
=+-=+-=B A B A C π ∴C =120°┄┄┄5分 (2
)由题设:2
a b ab ⎧+=⎪⎨=⎪⎩
┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8分
︒-+=∙-+=∴120cos 2cos 22
22
2
2
ab b a C BC AC BC AC AB
()()
1023
22
2
22=-=-+=++=ab b a ab b a ┄┄13分
10=∴AB ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14分
②
18.(1)依题意,可知方程2
520ax x +-=的两个实数根为
1
2
和2,┄┄┄┄┄┄2分 由韦达定理得:
12+2=5
a - ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4分 解得:a =-2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6分 (2)1{3}2
x x -<< ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12分 19.在△ABC 中,∠B =152o -122o =30o ,∠C =180o -152o +32o =60o , ∠A =180o -30o -60o =90o , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5分
BC =
235
, ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7分 ∴AC =235sin30o =4
35
. ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13分
答:船与灯塔间的距离为4
35
n mile . ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14分
20.解:(1)由题意知,每年的费用是以2为首项,2为公差的等差数列,求得:
12(1)2n a a n n =+-= ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2分
(2)设纯收入与年数n 的关系为f(n),则:
2(1)
()21[22]2520252
n n f n n n n n -=-+
⋅-=-- ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4分
由f(n)>0得n 2
-20n+25<0 解得10n 10-<+ ┄┄┄┄┄┄┄┄┄6分 又因为n N ∈,所以n=2,3,4,……18.即从第2年该公司开始获利 ┄┄┄┄┄┄┄8分 (3)年平均收入为
n )
n (f =20-25(n )202510n
+≤-⨯= ┄┄┄┄┄┄┄┄┄12分 当且仅当n=5时,年平均收益最大.所以这种设备使用5年,该公司的年平均获利最大。
┄┄┄┄14分。