标题-2017-2018学年高中数学三维设计苏教版必修5:课时跟踪检测(十一) 等比数列的性质
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课时跟踪检测(十)等比数列的概念及通项公式层级一学业水平达标1.2+3和2-3的等比中项是()A.1B.-1C.±1D.2解析:选C设2+3和2-3的等比中项为G,则G 2=(2+3)(2-3)=1,∴G=±1.2.在首项a1=1,公比q=2的等比数列{a n}中,当a n=64时,项数n等于()A.4 B.5C.6 D.7解析:选D因为a n=a1q n-1,所以1×2n-1=64,即2n-1=26,得n-1=6,解得n=7.3.设等差数列{a n}的公差d不为0,a1=9d,若a k是a1与a2k的等比中项,则k等于() A.2 B.4C.6 D.8解析:选B∵a n=(n+8)d,又∵a2k=a1·a2k,∴[(k+8)d]2=9d·(2k+8)d,解得k=-2(舍去)或k=4.4.等比数列{a n}的公比为q,且|q|≠1,a1=-1,若a m=a1·a2·a3·a4·a5,则m等于()A.9 B.10C.11 D.12解析:选C∵a1·a2·a3·a4·a5=a1·a1q·a1q2·a1q3·a1q4=a51·q10=-q10,a m=a1q m-1=-q m-1,∴-q10=-q m-1,∴10=m-1,∴m=11.5.等比数列{a n}中,|a1|=1,a5=-8a2,a5>a2,则a n等于()A.(-2)n-1 B.-(-2n-1)C.(-2)n D.-(-2)n解析:选A设公比为q,则a1q4=-8a1q,又a1≠0,q≠0,所以q3=-8,q=-2,又a5>a2,所以a2<0,a5>0,从而a1>0,即a1=1,故a n=(-2)n-1.6.等比数列{a n}中,a1=-2,a3=-8,则a n=________.1a3 -8解析:∵=q2,∴q2==4,即q=±2.a1 -2当q=-2时,a n=a1q n-1=-2×(-2)n-1=(-2)n;当q=2时,a n=a1q n-1=-2×2n-1=-2n.答案:(-2)n或-2n1 a8+a97.已知等比数列{a n}的各项均为正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=________.2 a6+a71解析:由题设a1,a3,2a2成等差数列可得a1+2a2=a3,即q2-2q-1=0,所以q=2+2a8+a9 a81+q1,==q2=3+2 2.a6+a7 a61+q答案:3+2 28.已知三个数成等比数列,其积为512,如果第一个数与第三个数各减去2,则此时的三个数成等差数列,则原来的三个数的和等于________.a 解析:依题意设原来的三个数依次为,a,aq.qa∵·a·aq=512,∴a=8.q又∵第一个数与第三个数各减去2后的三个数成等差数列,a∴(-2 )+(aq-2)=2a,q1∴2q2-5q+2=0,∴q=2或q=,2∴原来的三个数为4,8,16或16,8,4.∵4+8+16=16+8+4=28,∴原来的三个数的和等于28.答案:289.在四个正数中,前三个成等差数列,和为48,后三个成等比数列,积为8 000,求这四个数.解:设前三个数分别为a-d,a,a+d,则有(a-d)+a+(a+d)=48,即a=16.b 设后三个数分别为,b,bq,则有qb·b·bq=b3=8 000,即b=20,q∴这四个数分别为m,16,20,n,202∴m=2×16-20=12,n==25.162即所求的四个数分别为12,16,20,25.10.已知递增的等比数列{a n}满足a2+a3+a4=28,且a3+2是a2和a4的等差中项,求a n.解:设等比数列{a n}的公比为q.依题意,知2(a3+2)=a2+a4,∴a2+a3+a4=3a3+4=28,∴a3=8,a2+a4=20,8 1∴+8q=20,解得q=2或q=(舍去).q 2a3又a1==2,∴a n=2n.q2层级二应试能力达标2a1+a21.设a1,a2,a3,a4成等比数列,其公比为2,则的值为()2a3+a41 1A. B.4 21C. D.182a1+a2 1 1解析:选A原式===.q22a1+a2q2 412.在等比数列{a n}中,已知a1=,a5=3,则a3=()3A.1 B.3C.±1D.±31 解析:选A由a5=a1·q4=3,所以q4=9,得q2=3,a3=a1·q2=×3=1.33.设a1=2,数列{1+2a n}是公比为3的等比数列,则a6等于()A.607.5 B.608C.607 D.159解析:选C∵1+2a n=(1+2a1)×3n-1,5 × 243-1 ∴1+2a6=5×35,∴a6==607.24.如图给出了一个“三角形数阵”.已知每一列数成等差数列,从第三行起,每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,141 1,2 433 3 3,,4 8 16…记第i行第j列的数为a ij(i,j∈N*),则a53的值为()1 1A. B.16 85 5C. D.16 41 1 1 1 5 解析:选C第一列构成首项为,公差为的等差数列,所以a51=+(5-1)×=.又4 4 4 4 45因为从第三行起每一行数成等比数列,而且每一行的公比都相等,所以第5行构成首项为,41 5 1 5公比为的等比数列,所以a53=4×(2 )2=.2 165.若数列{a n}的前n项和为S n,且a n=2S n-3,则{a n}的通项公式是________.解析:由a n=2S n-3得a n-1=2S n-1-3(n≥2),两式相减得a n-a n-1=2a n(n≥2),a n∴a n=-a n-1(n≥2),=-1(n≥2).a n-1故{a n}是公比为-1的等比数列,令n=1得a1=2a1-3,∴a1=3,故a n=3·(-1)n-1.答案:a n=3·(-1)n-16.在等差数列{a n}中,a1=2,a3=6,若将a1,a4,a5都加上同一个数,所得的三个数依次成等比数列,则所加的这个数为________.解析:设等差数列{a n}的公差为d,所求的数为m,则Error!∴d=2,∴a4=8,a5=10,∵a1+m,a4+m,a5+m成等比数列,∴(a4+m)2=(a1+m)(a5+m),即(8+m)2=(2+m)(10+m),解得m=-11.答案:-117.已知数列{a n}的前n项和S n=2-a n,求证:数列{a n}是等比数列.证明:∵S n=2-a n,∴S n+1=2-a n+1.∴a n+1=S n+1-S n=(2-a n+1)-(2-a n)=a n-a n+1.1∴a n+1=a n.2又∵S1=2-a1,∴a1=1≠0.1又由a n+1=a n知a n≠0,2a n+1 1∴=.a n 24∴数列{a n}是等比数列.8.已知数列{a n}是各项为正数的等比数列,且a2=9,a4=81.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)若b n=log3a n,求证:数列{b n}是等差数列.解:(1)求数列{a n}的公比为q,a4 81∵a2=9,a4=81.则q2===9,a2 9又∵a n>0,∴q>0,∴q=3,故通项公式a n=a2q n-2=9×3n-2=3n,n∈N*.(2)证明:由(1) 知a n=3n,∴b n=log3a n=log33n=n,∴b n+1-b n=(n+1)-n=1(常数),n∈N*,故数列{b n}是一个公差等于1的等差数列.5。
课时跟踪检测(三) 选择结构[层级一 学业水平达标]1.下列函数求值算法中需要用到选择结构的是________. ①f (x )=x 2-1;②f (x )=2x +1;③f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >1,x 2-1,x ≤1;④f (x )=2x.答案:③2.指出流程图的运行结果,若输入-4,则输出结果为________.答案:是负数3.如图是求某函数值的流程图,则满足该流程图的函数是______________.答案:y =⎩⎪⎨⎪⎧x -2,x ≥3,4-x ,x <34.如图所示的流程图,若a =5,则输出b =________.解析:这是一个分段函数b =⎩⎪⎨⎪⎧a 2+1,a ≤5,2a ,a >5,的求值问题.根据条件易知,b =52+1=26.答案:265.设计一个判断正整数p 是否是正整数q 的约数的算法,并画出其流程图. 解:算法如下: S1 输入p ,q ;S2 判断p 除q 的余数r 是否为零,如果r =0,则输出“p 是q 的约数”;否则,输出“p 不是q 的约数”.流程图:[层级二 应试能力达标]1.如图所示的流程图的功能是________.解析:根据条件结构的定义, 当a ≥b 时,输出a -b ; 当a <b 时,输出b -a . 故输出|a -b |. 答案:计算|a -b |2.阅读如图所示的流程图,若运行该程序后输出的y 值为18,则输入的实数x 的值为________.解析:由流程图知:令2x 2-1=18(x >0),则x =34,令⎝ ⎛⎭⎪⎫12x =18(x ≤0),无解,∴输入的实数x =34.答案:343.已知函数y =|x -3|,如流程图表示的是给定x 的值,求其相应函数值的算法,请将该流程图补充完整.其中①处应填________,②处应填________.解析:由y =|x -3|=⎩⎪⎨⎪⎧x -3,x ≥3,3-x ,x <3.∴①处应填“x <3”,②处应填“y ←x -3”. 答案:x <3 y ←x -34.阅读如图所示的流程图,若输入值x =3,则输出的结果是________.答案:1.55.对任意非零实数a ,b ,若a ⊗b 的运算原理如流程图所示,则3⊗2=________.解析:由于a =3,b =2,则a ≤b 不成立, 则输出a +1b =3+12=2. 答案:26.如图,x 1,x 2,x 3为某次考试三个评阅人对同一道题的独立评分,p 为该题的最终得分,当x 1=6,x 2=9,p =8.5时,x 3等于________.解析:x 1=6,x 2=9,|x 1-x 2|=3≤2不成立,即为“N”, 所以再输入x 3;由绝对值的意义(数轴上一个点到另一个点的距离)和不等式|x 3-x 1|<|x 3-x 2|知, 点x 3到点x 1的距离小于点x 3到x 2的距离,所以当x 3<7.5时,|x 3-x 1|<|x 3-x 2|成立,即为“Y”, 此时x 2=x 3, 所以p =x 1+x 32,即6+x 32=8.5,解得x 3=11>7.5,不合题意;当x 3≥7.5时,|x 3-x 1|<|x 3-x 2|不成立,即为“N”, 此时x 1=x 3, 所以p =x 3+x 22,即x 3+92=8.5,解得x 3=8>7.5,符合题意.答案:87.下图的流程图,如果输入三个实数a ,b ,c ,要求输出这三个数中最大的数,那么在空白的判断框中,应该填入__________________.答案:c >x8.给定下面的流程图,要使输出的结果在区间[-1,0]上,则输入的x 的取值范围是__________.解析:此流程图对应函数为y =⎩⎪⎨⎪⎧x 2,x <0,4-2x ,x ≥0,若y ∈[-1,0],则⎩⎪⎨⎪⎧-1≤x 2≤0,x <0或⎩⎪⎨⎪⎧-1≤4-2x ≤0,x ≥0,解得2≤x ≤52.答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52 9.求方程ax 2+(a +1)x +1=0根的算法流程图如图所示,根据流程图,回答下列问题:(1)本题中所给的流程图正确吗?它表示的是哪一个问题的算法流程图? (2)写出一个正确的算法,并画出流程图.解:(1)本题中给出的流程图不正确.因为它没有体现出对a 的取值的判断,它只解决了算法中的一部分,即a ≠0时的情形,这样是达不到求解的目的.(2)算法如下: S1 输入a ;S2 如果a =0,则x ←-1,输出x , 否则x 1←-1,x 2←-1a,输出x 1,x 2.流程图如图所示.10.已知下列算法: S1 输入x ;S2 若x >0,执行S3,否则执行S4; S3 y ←2x +1,转S7;S4 若x =0,执行S5,否则执行S6; S5 y ←12,转S7;S6 y ←-x ,转S7; S7 输出y ;S8 结束.(1)指出其功能(用算式表示); (2)画出该算法的流程图.解:(1)求函数y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x >0,12,x =0,-x ,x <0的函数值.(2)流程图如下:。
课时跟踪检测(八) 等差数列的前n 项和层级一 学业水平达标1.已知数列{a n }的通项公式为a n =2-3n ,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A .-32n 2+n2B .-32n 2-n2C.32n 2+n 2D.32n 2-n 2解析:选A ∵a n =2-3n ,∴a 1=2-3=-1,∴S n =n -1+2-3n2=-32n 2+n2.2.若等差数列{a n }的前5项的和S 5=25,且a 2=3,则a 7等于( ) A .12 B .13 C .14D .15解析:选B ∵S 5=5a 3=25,∴a 3=5. ∴d =a 3-a 2=5-3=2.∴a 7=a 2+5d =3+10=13.故选B.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A .63 B .45 C .36D .27 解析:选B ∵a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,而由等差数列的性质可知,S 3,S 6-S 3,S 9-S 6构成等差数列,所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3),即a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=2S 6-3S 3=2×36-3×9=45.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n,7a 5+5a 9=0,且a 9>a 5,则S n 取得最小值时n 的值为( )A .5B .6C .7D .8解析:选B 由7a 5+5a 9=0,得a 1d =-173.又a 9>a 5,所以d >0,a 1<0.因为函数y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2x 的图象的对称轴为x =12-a 1d =12+173=376,取最接近的整数6,故S n 取得最小值时n 的值为6.5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5等于( )A .1B .-1C .2D.12解析:选A S 9S 5=92a 1+a 952a 1+a 5=9×2a 55×2a 3=9a 55a 3=95×59=1. 6.若等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则该数列的公差为________.解析:数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=An 2+Bn -A (n -1)2-B (n -1)=2An +B -A ,当n =1时满足,所以d =2A .答案:2A7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S m =-2,S m +1=0,S m +2=3,则m =________. 解析:因为S n 是等差数列{a n }的前n 项和,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,所以S m m +S m +2m +2=2S m +1m +1,即-2m+3m +2=0,解得m =4. 答案:48.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是______,项数是______.解析:设等差数列{a n }的项数为2n +1,S 奇=a 1+a 3+…+a 2n +1=n +a 1+a 2n +12=(n +1)a n +1,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a 2n =n a 2+a 2n2=na n +1,所以S 奇S 偶=n +1n =4433,解得n =3,所以项数2n +1=7, S 奇-S 偶=a n +1,即a 4=44-33=11为所求中间项.答案:11 79.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1,求数列{a n }的通项公式. 解:由已知条件,可得S n +1=2n +1,则S n =2n +1-1.当n =1时,a 1=S 1=3, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n +1-1)-(2n -1)=2n,又当n =1时,3≠21,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n,n ≥2.10.在等差数列{a n }中,a 10=18,前5项的和S 5=-15. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和的最小值,并指出何时取得最小值. 解:(1)设{a n }的首项、公差分别为a 1,d . 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =18,a 1+2d =-3,解得a 1=-9,d =3, ∴a n =3n -12. (2)S n =n a 1+a n2=12(3n 2-21n ) =32⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722-1478, ∴当n =3或4时,前n 项的和取得最小值为-18.层级二 应试能力达标1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=40,S n =210,S n -4=130,则n =( ) A .12 B .14 C .16D .18解析:选B 因为S n -S n -4=a n +a n -1+a n -2+a n -3=80,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=40,所以4(a 1+a n )=120,a 1+a n =30,由S n =n a 1+a n2=210,得n =14.2.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 014,S k =S 2 009,则正整数k 为( ) A .2 014 B .2 015 C .2 016D .2 017解析:选C 因为等差数列的前n 项和S n 是关于n 的二次函数,所以由二次函数的对称性及S 2 011=S 2 014,S k =S 2 009,可得2 011+2 0142=2 009+k2,解得k =2 016.故选C.3.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N +),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选B 因为a n +1-a n =-3,所以数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,所以a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .设前k 项和最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0,所以⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-k +,所以193≤k ≤223.因为k ∈N +,所以k =7. 故满足条件的n 的值为7.4.已知等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45n +3,则使得a nb n为整数的正整数n 的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:选 D ∵a nb n =a 1+a 2n -12b 1+b 2n -12=a 1+a 2n -12n -b 1+b 2n -12n -=A 2n -1B 2n -1=n -+452n -1+3=14n +382n +2=7+12n +1,∴当n 取1,2,3,5,11时,符合条件,∴符合条件的n 的个数是5. 5.若数列{a n }是等差数列,首项a 1<0,a 203+a 204>0,a 203·a 204<0,则使前n 项和S n <0的最大自然数n 是________.解析:由a 203+a 204>0⇒a 1+a 406>0⇒S 406>0,又由a 1<0且a 203·a 204<0,知a 203<0,a 204>0,所以公差d >0,则数列{a n }的前203项都是负数,那么2a 203=a 1+a 405<0,所以S 405<0,所以使前n 项和S n <0的最大自然数n =405.答案:4056.在等差数列{a n }中,a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|,则满足S n <0的n 的最大值为________. 解析:因为a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|, 所以a 11>-a 10,a 1+a 20=a 10+a 11>0, 所以S 20=a 1+a 202>0.又因为a 10+a 10<0, 所以S 19=a 10+a 102=19a 10<0,故满足S n <0的n 的最大值为19. 答案:197.已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,且a 2a 3=45,S 4=28. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n =S n n +c(c 为非零常数),且数列{b n }也是等差数列,求c 的值.解:(1)∵S 4=28,∴a 1+a 42=28,a 1+a 4=14,a 2+a 3=14,又a 2a 3=45,公差d >0, ∴a 2<a 3,∴a 2=5,a 3=9,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5,a 1+2d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4,∴a n =4n -3.(2)由(1),知S n =2n 2-n ,∴b n =S nn +c =2n 2-nn +c,∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c. 又{b n }也是等差数列, ∴b 1+b 3=2b 2,即2×62+c =11+c +153+c ,解得c =-12(c =0舍去).8.在等差数列{a n }中,a 10=23,a 25=-22. (1)数列{a n }前多少项和最大? (2)求{|a n |}的前n 项和S n .解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =23,a 1+24d =-22,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=50,d =-3,∴a n =a 1+(n -1)d =-3n +53. 令a n >0,得n <533, ∴当n ≤17,n ∈N +时,a n >0; 当n ≥18,n ∈N +时,a n <0, ∴{a n }的前17项和最大. (2)当n ≤17,n ∈N +时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =na 1+n n -2d =-32n 2+1032n . 当n ≥18,n ∈N +时, |a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-a 18-a 19-…-a n=2(a 1+a 2+…+a 17)-(a 1+a 2+…+a n ) =2⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×172+1032×17-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32n 2+1032n =32n 2-1032n +884. ∴S n=⎩⎪⎨⎪⎧-32n 2+1032n ,n ≤17,n ∈N +,32n 2-1032n +884,n ≥18,n ∈N +.。
课时跟踪训练(五) 量 词1.下列命题:①有的质数是偶数;②与同一平面所成的角相等的两条直线平行;③有的三角形的三个内角成等差数列;④与圆只有一个公共点的直线是圆的切线,其中是全称命题的是________,是存在性命题的是________.(只填序号)2.下列命题中的假命题是________.①∀x ∈R,2x -1>0; ②∀x ∈N *,(x -1)2>0;③∃x ∈R ,lg x <1;④∃x ∈R ,tan x =2.3.用符号“∀”或“∃”表示下面含有量词的命题:(1)实数的平方大于或等于0:________________________________________________;(2)存在一对实数,使3x -2y +1≥0成立:_____________________________________.4.命题“∀x ∈R +,2x +1x>a 成立”是真命题,则a 的取值范围是________. 5.已知“∀x ∈R ,ax 2+2ax +1>0”为真命题,则实数a 的取值范围是________.6.判断下列命题是全称命题还是存在性命题,并判断其真假:(1)对任意x ∈R ,z x >0(z >0);(2)对任意非零实数x 1,x 2,若x 1<x 2,则1x 1>1x 2; (3)∃α∈R ,使得sin(α+π3)=sin α; (4)∃x ∈R ,使得x 2+1=0.7.判断下列命题的真假,并说明理由.(1)∀x∈R,都有x2-x+1>1 2;(2)∃α,β,使cos(α-β)=cos α-cos β;(3)∀x,y∈N,都有(x-y)∈N;(4)∃x,y∈Z,使2x+y=3.8.(1)对于任意实数x,不等式sin x+cos x>m恒成立,求实数m的取值范围;(2)存在实数x,不等式sin x+cos x>m有解,求实数m的取值范围.答案课时跟踪训练(五)1.解析:根据所含量词可知②④是全称命题,①③是存在性命题.答案:②④①③2.解析:对②,x=1时,(1-1)2=0,∴②假.答案:②3.(1)∀x ∈R ,x 2≥0(2)∃x ∈R ,y ∈R,3x -2y +1≥04.解析:∵x ∈R +,∴2x +1x ≥22, ∵命题为真,∴a <2 2.答案:(-∞,22)5.解析:当a =0时,不等式为1>0,对∀x ∈R,1>0成立.当a ≠0时,若∀x ∈R ,ax 2+2ax +1>0,则⎩⎪⎨⎪⎧ a >0,Δ=4a 2-4a <0,解得0<a <1.综上,a 的取值范围为[0,1).答案:[0,1)6.解:(1)(2)是全称命题,(3)(4)是存在性命题.(1)∵z x >0(z >0)恒成立,∴命题(1)是真命题.(2)存在x 1=-1,x 2=1,x 1<x 2,但1x 1<1x 2, ∴命题(2)是假命题.(3)当α=π3时,sin(α+π3)=sin α成立, ∴命题(3)为真命题.(4)对任意x ∈R ,x 2+1>0,∴命题(4)是假命题. 7.解:(1)法一:当x ∈R 时,x 2-x +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+34≥34>12,所以该命题是真命题. 法二:x 2-x +1>12⇔x 2-x +12>0,由于Δ=1-4×12=-1<0,所以不等式x 2-x +1>12的解集是R ,所以该命题是真命题.(2)当α=π4,β=π2时,cos(α-β)=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π2=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫-π4=cos π4=22,cos α-cos β=cos π4-cos π2=22-0=22,此时cos (α-β)=cos α-cos β,所以该命题是真命题.(3)当x =2,y =4时,x -y =-2∉N ,所以该命题是假命题.(4)当x =0,y =3时,2x +y =3,即∃x ,y ∈Z ,使2x +y =3,所以该命题是真命题.8.解:(1)令y =sin x +cos x ,x ∈R .∵y =sin x +cos x =2sin(x +π4)≥- 2. 又∵∀x ∈R ,sin x +cos x >m 恒成立.∴只要m <-2即可.∴所求m 的取值范围是(-∞,-2).(1)令y =sin x +cos x ,x ∈R .∵y =sin x +cos x =2sin(x +π4)∈[-2, 2 ], 又∵∃x ∈R ,sin x +cos x >m 有解.∴只要m <2即可.∴所求m 的取值范围是(-∞,2).。
课时跟踪检测(二) 数列的函数特性层级一学业水平达标1.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是()A.1,错误!,错误!,错误!,… B.sin错误!,sin错误!,sin错误!,…C.-1,-错误!,-错误!,-错误!,… D.1,错误!,错误!,…,错误!解析:选C A是递减数列,B是摆动数列,D是有穷数列,故选C.2.已知数列{a n}的通项公式是a n=错误!,那么这个数列是( ) A.递增数列B.递减数列C.常数列D.摆动数列解析:选A a n=错误!=1-错误!,随着n的增大而增大.3.数列{a n}中,a n=-n2+11n,则此数列最大项的值是( )A。
错误!B.30C.31 D.32解析:选B a n=-n2+11n=-错误!2+错误!,∵n∈N+,∴当n=5或6时,a n取最大值30,故选B.4.数列{a n}中,a1=1,以后各项由公式a1·a2·a3·…·a n=n2给出,则a3+a5等于()A。
错误!B。
错误!C。
错误! D.错误!解析:选C ∵a1·a2·a3·…·a n=n2,∴a1·a2·a3=9,a1·a2=4,∴a3=错误!。
同理a5=错误!,∴a3+a5=错误!+错误!=错误!.5.已知数列{a n}满足a1〉0,且a n+1=错误!a n,则数列{a n}的最大项是( )A.a1B.a9C.a10D.不存在解析:选A ∵a1>0且a n+1=错误!a n,∴a n〉0,错误!=错误!〈1,∴a n+1〈a n,∴此数列为递减数列,故最大项为a1.6.若数列{a n}的通项公式为a n=错误!(k>0,且k为常数),则该数列是________(填“递增”“递减”)数列.解析:错误!=错误!·错误!=错误!<1.∵k>0,∴a n〉0,∴a n+1<a n,∴{a n}是递减数列.答案:递减7.数列{-2n2+9n+3}中最大项的值为________.解析:由已知a n=-2n2+9n+3=-2错误!2+错误!。
课时跟踪检测(八) 等差数列的前n 项和层级一 学业水平达标1.已知数列{a n }的通项公式为a n =2-3n ,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A .-32n 2+n2B .-32n 2-n2C.32n 2+n 2D.32n 2-n 2解析:选A ∵a n =2-3n ,∴a 1=2-3=-1,∴S n =n -1+2-3n2=-32n 2+n2.2.若等差数列{a n }的前5项的和S 5=25,且a 2=3,则a 7等于( ) A .12 B .13 C .14D .15解析:选B ∵S 5=5a 3=25,∴a 3=5. ∴d =a 3-a 2=5-3=2.∴a 7=a 2+5d =3+10=13.故选B.3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A .63 B .45 C .36D .27 解析:选B ∵a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,而由等差数列的性质可知,S 3,S 6-S 3,S 9-S 6构成等差数列,所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3),即a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=2S 6-3S 3=2×36-3×9=45.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n,7a 5+5a 9=0,且a 9>a 5,则S n 取得最小值时n 的值为( )A .5B .6C .7D .8解析:选B 由7a 5+5a 9=0,得a 1d =-173.又a 9>a 5,所以d >0,a 1<0.因为函数y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2x 的图象的对称轴为x =12-a 1d =12+173=376,取最接近的整数6,故S n 取得最小值时n 的值为6.5.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5等于( )A .1B .-1C .2D.12解析:选A S 9S 5=92a 1+a952a 1+a5=9×2a 55×2a 3=9a 55a 3=95×59=1. 6.若等差数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,则该数列的公差为________.解析:数列{a n }的前n 项和为S n =An 2+Bn ,所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=An 2+Bn -A (n -1)2-B (n -1)=2An +B -A ,当n =1时满足,所以d =2A .答案:2A7.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S m =-2,S m +1=0,S m +2=3,则m =________. 解析:因为S n 是等差数列{a n }的前n 项和,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,所以S m m +S m +2m +2=2S m +1m +1,即-2m +3m +2=0,解得m =4. 答案:48.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是______,项数是______.解析:设等差数列{a n }的项数为2n +1,S 奇=a 1+a 3+…+a 2n +1=n +a 1+a 2n +12=(n +1)a n +1,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a 2n =n a 2+a 2n2=na n +1,所以S 奇S 偶=n +1n =4433,解得n =3,所以项数2n +1=7, S 奇-S 偶=a n +1,即a 4=44-33=11为所求中间项.答案:11 79.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1,求数列{a n }的通项公式. 解:由已知条件,可得S n +1=2n +1,则S n =2n +1-1.当n =1时,a 1=S 1=3, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n +1-1)-(2n -1)=2n,又当n =1时,3≠21,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2n,n ≥2.10.在等差数列{a n }中,a 10=18,前5项的和S 5=-15. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和的最小值,并指出何时取得最小值. 解:(1)设{a n }的首项、公差分别为a 1,d . 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =18,a 1+2d =-3,解得a 1=-9,d =3, ∴a n =3n -12. (2)S n =n a 1+a n2=12(3n 2-21n ) =32⎝ ⎛⎭⎪⎫n -722-1478,∴当n =3或4时,前n 项的和取得最小值为-18.层级二 应试能力达标1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=40,S n =210,S n -4=130,则n =( ) A .12 B .14 C .16D .18解析:选B 因为S n -S n -4=a n +a n -1+a n -2+a n -3=80,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=40,所以4(a 1+a n )=120,a 1+a n =30,由S n =n a 1+a n2=210,得n =14.2.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 014,S k =S 2 009,则正整数k 为( ) A .2 014 B .2 015 C .2 016D .2 017解析:选C 因为等差数列的前n 项和S n 是关于n 的二次函数,所以由二次函数的对称性及S 2 011=S 2 014,S k =S 2 009,可得2 011+2 0142=2 009+k2,解得k =2 016.故选C.3.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N +),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9解析:选B 因为a n +1-a n =-3,所以数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,所以a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .设前k 项和最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0,所以⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-k +,所以193≤k ≤223.因为k ∈N +,所以k =7. 故满足条件的n 的值为7.4.已知等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45n +3,则使得a nb n为整数的正整数n 的个数是( )A .2B .3C .4D .5解析:选 D ∵a nb n =a 1+a 2n -12b 1+b 2n -12=a 1+a 2n -12n -b 1+b 2n -12n -=A 2n -1B 2n -1=n -+452n -1+3=14n +382n +2=7+12n +1,∴当n 取1,2,3,5,11时,符合条件,∴符合条件的n 的个数是5. 5.若数列{a n }是等差数列,首项a 1<0,a 203+a 204>0,a 203·a 204<0,则使前n 项和S n <0的最大自然数n 是________.解析:由a 203+a 204>0⇒a 1+a 406>0⇒S 406>0,又由a 1<0且a 203·a 204<0,知a 203<0,a 204>0,所以公差d >0,则数列{a n }的前203项都是负数,那么2a 203=a 1+a 405<0,所以S 405<0,所以使前n 项和S n <0的最大自然数n =405.答案:4056.在等差数列{a n }中,a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|,则满足S n <0的n 的最大值为________. 解析:因为a 10<0,a 11>0,且a 11>|a 10|, 所以a 11>-a 10,a 1+a 20=a 10+a 11>0, 所以S 20=a 1+a 202>0.又因为a 10+a 10<0, 所以S 19=a 10+a 102=19a 10<0,故满足S n <0的n 的最大值为19. 答案:197.已知等差数列{a n }的公差d >0,前n 项和为S n ,且a 2a 3=45,S 4=28. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n =S nn +c(c 为非零常数),且数列{b n }也是等差数列,求c 的值.解:(1)∵S 4=28,∴a 1+a 42=28,a 1+a 4=14,a 2+a 3=14,又a 2a 3=45,公差d >0, ∴a 2<a 3,∴a 2=5,a 3=9,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =5,a 1+2d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4,∴a n =4n -3.(2)由(1),知S n =2n 2-n ,∴b n =S nn +c =2n 2-nn +c,∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c .又{b n }也是等差数列, ∴b 1+b 3=2b 2,即2×62+c =11+c +153+c ,解得c =-12(c =0舍去).8.在等差数列{a n }中,a 10=23,a 25=-22. (1)数列{a n }前多少项和最大? (2)求{|a n |}的前n 项和S n .解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧a 1+9d =23,a 1+24d =-22,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=50,d =-3,∴a n =a 1+(n -1)d =-3n +53. 令a n >0,得n <533,∴当n ≤17,n ∈N +时,a n >0; 当n ≥18,n ∈N +时,a n <0, ∴{a n }的前17项和最大. (2)当n ≤17,n ∈N +时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =na 1+n n -2d =-32n 2+1032n . 当n ≥18,n ∈N +时, |a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-a 18-a 19-…-a n=2(a 1+a 2+…+a 17)-(a 1+a 2+…+a n ) =2⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×172+1032×17-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32n 2+1032n =32n 2-1032n +884. ∴S n=⎩⎪⎨⎪⎧-32n 2+1032n ,n ≤17,n ∈N +,32n 2-1032n +884,n ≥18,n ∈N+.。
2017-2018学年高中数学必修5模块综合检测题2018.1.23本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分150分.考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题共60分)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)⎛⎤112.定义符号函数sgn x =⎩⎪⎨⎪⎧0,x =0,-1,x <0,则当x ∈R 时,不等式x +2>(2x -1)sgn x的解集是( )A.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3+334<x <-3+334 B.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-3+334 C.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-3+334[Z|X D.⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-3+334<x <3第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.若函数f (x )=(2-a 2)x +a 在区间[0,1]上恒为正,则实数a 的取值范围是________. 14.在R 上定义运算⊗,a ⊗b =ab +2a +b ,则满足x ⊗(x -2)<0的实数x 的取值范围为________.必修5模块综合检测题参考答案【第1题解析】由9x 2+6x +1≤0,得(3x +1)2≤0,可求得其解为x =-31.故选D.【第2题解析】利用线性规划知识,求解目标函数的取值范围.如下图.根据题意得C (1+,2).作直线-x +y =0,并平移,过点B (1,3)和C (1+,2)时,z =-x +y 分别取最大值和最小值,则-(1+)+2<z <-1+3,∴z =-x +y 的取值范围是(1-,2).故选A.【第5题解析】∵不等式x +a x +1<2的解集为P ,且1∉P ,∴1+a 1+1≥2,即a +12a≤0,∴-1<a ≤0.故选D.【第6题解析】∵x >1,y >1,且xy =16,∴log 2x >0,log 2y >0且log 2x +log 2y =log 216=4.∴log 2x ·log 2y ≤2log2x +log2y 2=4(当且仅当x =y =4时取等号).故选D.【第7题解析】由图象知抛物线顶点坐标为(6,11),且过点(4, 7).设y =a (x -6)2+11,将点(4,7)代入,得7=a (4-6)2+11,∴a =-1.∴y =-(x -6)2+11=-x 2+12x -25.∴年平均利润为x y =-x -x 25+12=12-x 25.∵x +x 25≥10,即x =5时,取等号25,∴当x =5时,x y有最大值2.故选C.【第8题解析】∵不等式x 2+ax +1≥0对一切x ∈21成立,∴对一切x ∈21,ax ≥-x 2-1,即a ≥-x x2+1成立.令g (x )=-x x2+1=-x 1.易知g (x )=-x 1在21内为增函数.∴当x =21时,g (x )max =-25.∴a 的取值范围是a ≥-25,即a 的最小值是-25.故选C.【第9题解析】“求(1-a i x )2<1(i =1,2,3)都成立的x 的取值范围”实质上是求不等式组2<12<1的解集,由于这几个不等式结构一样,则其中解集“最小”的一个不等式的解集即是不等式组的解集.(1-a i x )2<1即a i 2x2-2a i x <0,a i x (a i x -2)<0.∵a i >0,∴这个不等式可化为x ai 2<0,∴0<x <ai 2.若ai 2取最小值,则a i 应取最大值,因此0<x <a12,故选B.【第11题解析】设租用A 型车x 辆,B 型车y 辆,目标函数为z =1 600x +2 400y ,则约束条件为x ,y ∈N ,y -x≤7,作出可行域,如图中阴影部分所示,可知目标函数过点P (5,12)时,有最小值z min =36 800(元).故选C.【第12题解析】当x >0时,不等式化为x +2>2x -1,解得x <3,即0<x <3;当x =0时,不等式恒成立;当x <0时,不等式化为x +2>(2x -1)-1,即2x 2+3x -3<0,解得-433<x<433,即-433<x <0.综上可知,不等式的解集为<x <333.故选D.【第13题解析】当2-a 2=0时,a =±.由题意知a =时符合题意. 当2-a 2≠0,即a ≠±时,f (x )是一次函数,在[0,1]上是单调的,∴>0,0>0,即-a2+a +2>0.a>0,解得0<a <2且a ≠±.综上可知0<a <2.故填(0,2).【第14题解析】∵x ⊗(x -2)=x ·(x -2)+2x +x -2=x 2+x -2,∴x ⊗(x -2)<0,即x 2+x -2<0,即(x +2)(x -1)<0,∴实数x 的取值范围为-2<x <1.故填(-2,1).【第15题解析】设f (x )=x 2+ax +2b ,由题意可知f (x )的图象如图1所示,则有>0<0,⇔a +b +2>0.a +2b +1<0,图1图2【第16题解析】作出可行域如图所示的阴影部分,平移直线l :ax +by =0,由于a >0,b >0,∴直线l 的斜率为-b a<0,∴当直线l 经过点A 时,z =ax +by 取得最大值6.由x -y +2=0,3x -y -6=0,解得y =6,x =4,∴A (4,6).∴4a +6b =6.∴32a +b =1且a >0,b >0.∴a 1+b 2=b 2a +b 2=38+a b +3b 4a ≥38+23b 4a =33.(当且仅当a b =3b 4a ,即a =23b 时取等号)故填33.【第17题答案】y min =3.【第17题解析】令t =x 2+1,则t ≥1,且x 2=t -1.∴y =x2+1x4+3x2+3=t t -1+3=t t2+t +1=t +t 1+1.∵t ≥1,∴t +t 1≥2t 1=2,当且仅当t =t 1,即t =1时,等号成立.∴当t =1时,t 1min =2,此时x =0,y min =t +t 1+1=3.故当x =0时,函数y 取最小值,y min =3.【第18题答案】x >2或x <-1m ∈,31,问题转化为g (m )在m ∈,31上恒大于0,则>0,>0,解得x >2或x <-1.故填x >2或x <-1.【第19题答案】23【第19题解析】(1)若a =2,则不等式f (x )≥0化为2x 2-5x +3≥0,∴不等式f (x )≥0的解集为或x≤13. (2)∵ax 2-(2a +1)x +a +1=a (x -1)2-(x -1),令g (a )=a (x -1)2-(x -1),则g (a )是关于a 的一次函数,且一次项的系数为(x -1)2≥0,∴当x -1=0时,f (x )=0不合题意;当x ≠1时,g (a )为[-2,2]上的增函数.∵f (x )<0恒成立,∴只要使g (a )的最大值g (2)<0即可,即g (2)=2(x -1)2-(x -1)<0,解得1<x <23. 综上,x 的取值范围是23. 学科*网【第20题答案】(1)f (x )=38-x +10180-5x,x ∈[0,100];(2)分别用20万元和80万元资金投资A ,B 两种金融产品,可以使公司获得最大利润,最大利润为28万元.【第21题答案】存在常数a =41,b =21,c =41满足题意.【第21题解析】由f (-1)=0,得a -b +c =0.①又对x ∈R ,不等式x ≤f (x )≤21(x 2+1)成立,取x =1,有1≤f (1)≤1,∴f (1)=1,故a +b +c =1.②由①②可得b =21,c =21-a ,将其代入x ≤f (x )≤21(x 2+1),得x ≤ax 2+21x +21-a ≤21(x 2+1)对x ∈R 恒成立,即x -a≤0 ④1对x ∈R 恒成立.由③得Δ≤0a>0,⇒a =41.由④得Δ≤0<0,⇒a =41.综合可知,存在常数a =41,b =21,c =41满足题意.【第22题答案】存在实数k ∈[3,+∞)使不等式恒成立.【第22题解析】存在.将不等式4-kx -x 4≤0变形,即-x 4≤kx -4(x >0).可设f 1(x )=-x 4,f 2(x )=kx -4.故f 2(x )中参数k 的几何意义是直线y =kx -4的斜率.由下图知当直线y =kx -4与曲线y =-x 4相切时,关于x 的方程-x 4=kx -4有唯一大于0的解,将方程整理成关于x 的一元二次方程kx 2-4x +4=0.由Δ=(-4)2-4×4×k =0,可得k =3.又直线y =kx -4过定点(0,-4),故要使f 1(x )≤f 2(x )(x >0)恒成立,只需k ≥3即可.综上,存在实数k ∈[3,+∞)使不等式恒成立.。
课时跟踪检测(五)数列的递推公式(选学)层级一学业水平达标1.已知数列{a n}的首项为a1=1,且满足a n+1=错误!a n+错误!,则此数列的第4项是()A.1 B。
错误!C.错误!D.错误!解析:选B 由a1=1,∴a2=错误!a1+错误!=1,依此类推a4=错误!。
2.在递减数列{a n}中,a n=kn(k为常数),则实数k的取值范围是( )A.R B.(0,+∞)C.(-∞,0) D.(-∞,0]解析:选C ∵{a n}是递减数列,∴a n+1-a n=k(n+1)-kn=k<0.3.数列{a n}中,a1=1,对所有的n≥2,都有a1·a2·a3·…·a n =n2,则a3+a5等于( )A。
错误!B。
错误! C.错误! D.错误!解析:选C 由题意a1a2a3=32,a1a2=22,a1a2a3a4a5=52,a1a2a3a4=42,则a3=错误!=错误!,a5=错误!=错误!。
故a3+a5=错误!。
4.已知数列{a n}满足要求a1=1,a n+1=2a n+1,则a5等于() A.15 B.16C.31 D.32解析:选C ∵数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+1,∴a2=2×1+1=3,a3=2×3+1=7,a4=2×7+1=15,a5=2×15+1=31。
5.由1,3,5,…,2n-1,…构成数列{a n},数列{b n}满足b1=2,当n≥2时,b n=a b n-1,则b6的值是( )A.9 B.17C.33 D.65解析:选C ∵b n=a错误!,∴b2=a错误!=a2=3,b3=a错误!=a3=5,b4=a错误!=a5=9,b5=a错误!=a9=17,b6=a错误!=a17=33。
6.已知数列{a n}满足a1=23,a n+1=错误!a n,得a n=________。
模块综合检测(时间120分钟,满分160分)一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分.将答案填在题中的横线上) 1.函数f (x )=lg(x 2-2x -3)的定义域为________. 解析:由x 2-2x -3>0得x <-1或x >3. 答案:(-∞,-1)∪(3,+∞)2.在△ABC 中,a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C ,若a =2,A =π4,B =5π12,则b =________.解析:由正弦定理a sin A =b sin B得, b =a sin B sin A =2×6+2422=3+1. 答案:3+13.已知等比数列{a n },a 4=7,a 6=21,则a 10=________. 解析:∵a 4=a 1q 3,a 6=a 1q 5, ∴q 2=a 6a 4=3.∴a 10=a 6q 4=189. 答案:1894.已知不等式x 2-2x +k 2-1>0对一切实数x 恒成立,则实数k 的取值范围是________. 解析:由题意知Δ=(-2)2-4(k 2-1)<0,即k 2-2>0,所以k ∈(-∞,-2)∪(2,+∞).答案:(-∞,-2)∪(2,+∞)5.函数y =log 2⎝⎛⎭⎫x +1x -1+5(x >1)的最小值为________.解析:∵x >1,∴x +1x -1+5=x -1+1x -1+6≥2(x -1)·1x -1+6=8.当且仅当x -1=1x -1即x =2时取等号. ∴y =log 2⎝⎛⎭⎫x +1x -1+5≥log 28=3.∴y =log 2⎝⎛⎭⎫x +1x -1+5(x >1)的最小值为3.答案:36.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 10=0,S 15=25,则S n =________.解析:由题意知⎩⎨⎧10a 1+10×9d 2=0,15a 1+15×14d2=25,解得d =23,a 1=-3,所以S n =-3n +n (n -1)2×23=n 2-10n3.答案:n 2-10n37.在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2≥0,x +2y -1≥0,3x +y -8≤0所表示的区域上一动点,则直线OM 斜率的最小值为________.解析:已知的不等式组表示的平面区域如图中阴影所示,显然当点M 与点A 重合时直线OM 的斜率最小,由直线方程x +2y -1=0和3x +y -8=0,解得A (3,-1),故OM 斜率的最小值为-13.答案:-138.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11=________.解析:设等差数列的公差为d ,由a 4-2a 27+3a 8=0,得a 7-3d -2a 27+3(a 7+d )=0,从而有a 7=2或a 7=0(a 7=b 7,而{b n }是等比数列,故舍去).设{b n }的公比为q ,则b 7=a 7=2,所以b 2b 8b 11=b 7q5·b 7q ·b 7q 4=(b 7)3=23=8.答案:89.在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=7,a n +2等于a n a n +1(n ∈N *)的个位数,则a 2 016的值是________.解析:a 1a 2=2×7=14,所以a 3=4,7×4=28,所以a 4=8,4×8=32,所以a 5=2,8×2=16,所以a 6=6,a 7=2,a 8=2,a 9=4,a 10=8,a 11=2,所以从第三项起,{a n }成周期数列,周期数为6,2 016=336×6,所以a 2 016=a 6=6.10.若△ABC 的内角A ,B ,C 满足6sin A =4sin B =3sin C ,则cos B =________. 解析:依题意,结合正弦定理得6a =4b =3c ,设3c =12k (k >0),则有a =2k ,b =3k ,c =4k ;由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =(2k )2+(4k )2-(3k )22×2k ×4k=1116.答案:111611.张晓华同学骑电动自行车以24 km/h 的速度沿着正北方向的公路行驶,在点A 处望见电视塔S 在电动车的北偏东30°方向上,15 min 后到点B 处望见电视塔在电动车的北偏东75°方向上,则电动车在点B 时与电视塔S 的距离是________ km.解析:如图,由条件知AB =24×1560=6.在△ABS 中,∠BAS =30°,AB =6,∠ABS =180°-75°=105°,所以∠ASB =45°.由正弦定理知BS sin 30°=ABsin 45°,所以BS =ABsin 45°sin 30°=3 2.即电动车在点B 时与电视塔S 的距离是3 2 km. 答案:3 212.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是________. 解析:对于x 2+3xy -1=0可得y =13⎝⎛⎭⎫1x -x , 即x +y =2x 3+13x≥22x 3·13x =223,当且仅当x =22时取等号. 答案:22313.已知二次函数f (x )=ax 2-x +c (x ∈R)的值域为[0,+∞),则c +2a +a +2c 的最小值为________.解析:∵二次函数f (x )=ax 2-x +c (x ∈R)的值域[0,+∞), ∴a >0,且4ac -14a=0. ∴ac =14,∴c >0.∴c +2a +a +2c =c a +a c +2a +2c ≥2c a ·a c +24ac =2+8=10,当且仅当a =c 时取等号.14.已知{a n }是首项为1的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,且9S 3=S 6,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为________.解析:设等比数列{a n }的公比为q ,∴9S 3=S 6. ∴8(a 1+a 2+a 3)=a 4+a 5+a 6. ∴a 4+a 5+a 6a 1+a 2+a 3=q 3=8.∴q =2,∴a n =2n -1. ∴1a n =⎝⎛⎭⎫12n -1. ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是首项为1,公比为12的等比数列,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前5项和为1×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫1251-12=3116.答案:3116二、解答题(本大题共6小题,共90分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(本小题满分14分)求不等式12x 2-ax >a 2(a ∈R)的解集. 解:原不等式可化为(3x -a )(4x +a )>0.当a >0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ x <-a 4或x >a 3; 当a =0时,不等式的解集为{x |x ∈R 且x ≠0};当a <0时,不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <a 3或x >-a 4. 16.(本小题满分14分)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由已知及正弦定理得sin A =sin B cos C +sin C sin B . ① 又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C . ② 由①②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac .由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立. 因此△ABC 面积的最大值为2+1.17.(本小题满分14分)某企业准备投入适当的广告费对产品进行促销,在一年内预计销售量Q (万件)与广告费x (万元)之间的函数关系为Q =3x +1x +1(x ≥0).已知生产此产品的年固定投入为3万元,每生产1万元此产品仍需再投入32万元,若每件销售价为“年平均每件生产成本的150%”与“年平均每件所占广告费的50%”之和.(1)试将年利润W (万元)表示为年广告费x (万元)的函数;(2)当年广告费投入多少万元时,企业年利润最大?最大利润为多少?解:(1)由题意可得,产品的生产成本为(32Q +3)万元,每万件销售价为32Q +3Q ×150%+xQ×50%万元, 所以年销售收入为⎝⎛⎭⎫32Q +3Q ×150%+xQ ×50%·Q =32(32Q +3)+12x 万元, 所以年利润W =32(32Q +3)+12x -(32Q +3)-x =12(32Q +3-x )=-x 2+98x +352(x +1)(x ≥0).(2)令x +1=t (t ≥1),则W =-(t -1)2+98(t -1)+352t =50-⎝⎛⎭⎫t 2+32t . 因为t ≥1,所以t 2+32t ≥2t 2·32t=8,即W ≤42, 当且仅当t 2=32t ,即t =8时,W 有最大值42,此时x =7.答:当年广告费为7万元时,企业年利润最大,最大值为42万元.18.(本小题满分16分)已知公差不为0的等差数列{a n }的首项a 1为a (a ∈R),且1a 1,1a 2,1a 4成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)对n ∈N *,试比较1a 2+1a 22+1a 23+…+1a 2n 与1a 1的大小.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , 由题意可知⎝⎛⎭⎫1a 22=1a 1·1a 4, 即(a 1+d )2=a 1(a 1+3d ),从而a 1d =d 2. 因为d ≠0.所以d =a 1=a . 故通项公式a n =na .(2)记T n =1a 2+1a 22+…+1a 2n ,因为a 2n =2n a ,所以T n =1a ⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n =1a ·12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=1a ⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n . 从而,当a >0时,T n <1a 1;当a <0时,T n >1a 1.19.(本小题满分16分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a =2sin A ,cos B cos C +2a c +bc=0.(1)求c 的值;(2)求△ABC 面积的最大值. 解:(1)∵cos B cos C +2a c +bc=0, ∴c cos B +2a cos C +b cos C =0,∴sin C cos B +sin B cos C +2sin A cos C =0, ∴sin A +2sin A cos C =0.又∵sin A ≠0, ∴cos C =-12,∴C =2π3,∴c =a sin A·sin C = 3.(2)∵cos C =-12=a 2+b 2-32ab,∴a 2+b 2+ab =3,∴3ab ≤3,即ab ≤1,当且仅当a =b =1时取等号, ∴S △ABC =12ab sin C ≤34,即△ABC 面积的最大值为34. 20.(本小题满分16分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,a 2-c 2=b 2-8bc5,a =3,△ABC 的面积为6,D 为△ABC 内(不包括三角形的边)任一点,点D 到三边距离之和为d .(1)求角A 的正弦值; (2)求边b ,c; (3)求d 的取值范围.解:(1)a 2-c 2=b 2-8bc 5⇒b 2+c 2-a 22bc =45⇒cos A =45⇒sin A =35.(2)∵S △ABC =12bc sin A =6.∴bc =20.由b 2+c 2-a 22bc =45及bc =20与a =3解得b =4,c =5或b =5,c =4.(3)设点D 到三边的距离分别为x ,y ,z , 则S △ABC =12(3x +4y +5z )=6,d =x +y +z=125+15(2x +y ), 又x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧3x +4y <12,x >0,y >0,画出不等式表示的平面区域得125<d <4.。
课时跟踪检测(六) 等差数列的概念及通项公式层级一 学业水平达标1.已知等差数列{a n }的通项公式为a n =3-2n ,则它的公差为( ) A .2 B .3 C .-2D .-3解析:选C ∵a n =3-2n =1+(n -1)×(-2),∴d =-2,故选C. 2.若等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =35,则n =( )A .50B .51C .52D .53解析:选D 依题意,a 2+a 5=a 1+d +a 1+4d =4,代入a 1=13,得d =23.所以a n =a 1+(n -1)d =13+(n -1)×23=23n -13,令a n =35,解得n =53.3.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a ,b 的关系是( ) A .a =-b B .a =3b C .a =-b 或a =3bD .a =b =0解析:选C 由等差中项的定义知:x =a +b2,x 2=a 2-b 22,∴a 2-b 22=⎝⎛⎭⎪⎫a +b 22,即a 2-2ab -3b 2=0. 故a =-b 或a =3b .4.数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 2 015的值是( ) A .1 006 B .1 007 C .1 008D .1 009解析:选D 由2a n +1=2a n +1,得a n +1-a n =12,所以{a n }是等差数列,首项a 1=2,公差d=12, 所以a n =2+12(n -1)=n +32,所以a 2 015=2 015+32=1 009.5.已知数列3,9,15,…,3(2n -1),…,那么81是数列的( ) A .第12项 B .第13项 C .第14项D .第15项解析:选C a n =3(2n -1)=6n -3,由6n -3=81,得n =14. 6.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,a 1+4d =a 1+d +6.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.∴a n =a 1+(n -1)d =3+(n -1)×2=2n +1. ∴a 6=2×6+1=13. 答案:137.已知数列{a n }中,a 1=3,a n =a n -1+3(n ≥2),则a n =________. 解析:因为n ≥2时,a n -a n -1=3,所以{a n }是以a 1=3为首项,公差d =3的等差数列.所以a n =a 1+(n -1)d =3+3(n -1)=3n .答案:3n8.已知{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d =________. 解析:根据题意得:a 7-2a 4=a 1+6d -2(a 1+3d )=-a 1=-1,∴a 1=1.又a 3=a 1+2d =1+2d =0, ∴d =-12.答案:-129.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a na n +2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列?说明理由. 解:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,理由如下:因为a 1=2,a n +1=2a na n +2, 所以1a n +1=a n +22a n =12+1a n,所以1a n +1-1a n =12(常数). 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=12为首项,公差为12的等差数列.10.若1b +c ,1a +c ,1a +b是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明:由已知得1b +c +1a +b =2a +c ,通分有2b +a +c b +c a +b =2a +c. 进一步变形有2(b +c )(a +b )=(2b +a +c )(a +c ),整理,得a 2+c 2=2b 2, 所以a 2,b 2,c 2成等差数列.层级二 应试能力达标1.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q 为( ) A .p +q B .0 C .-(p +q )D.p +q2解析:选B ∵a p =a 1+(p -1)d ,a q =a 1+(q -1)d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+p -d =q , ①a 1+q -d =p . ②①-②,得(p -q )d =q -p . ∵p ≠q ,∴d =-1.代入①,有a 1+(p -1)×(-1)=q ,∴a 1=p +q -1. ∴a p +q =a 1+(p +q -1)d =p +q -1+(p +q -1)×(-1)=0.2.已知x ≠y ,且两个数列x ,a 1,a 2,…,a m ,y 与x ,b 1,b 2,…,b n ,y 各自都成等差数列,则a 2-a 1b 2-b 1等于( ) A.m n B.m +1n +1 C.n mD.n +1m +1解析:选D 设这两个等差数列公差分别是d 1,d 2,则a 2-a 1=d 1,b 2-b 1=d 2.第一个数列共(m +2)项,∴d 1=y -x m +1;第二个数列共(n +2)项,∴d 2=y -x n +1.这样可求出a 2-a 1b 2-b 1=d 1d 2=n +1m +1. 3.已知数列{a n },对任意的n ∈N +,点P n (n ,a n )都在直线y =2x +1上,则{a n }为( ) A .公差为2的等差数列 B .公差为1的等差数列 C .公差为-2的等差数列D .非等差数列解析:选A 由题意知a n =2n +1,∴a n +1-a n =2,应选A.4.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,且公差d ≠0,则( ) A .a 3a 6>a 4a 5 B .a 3a 6<a 4a 5 C .a 3+a 6>a 4+a 5D .a 3a 6=a 4a 5解析:选B 由通项公式,得a 3=a 1+2d ,a 6=a 1+5d ,那么a 3+a 6=2a 1+7d ,a 3a 6=(a 1+2d )(a 1+5d )=a 21+7a 1d +10d 2,同理a 4+a 5=2a 1+7d ,a 4a 5=a 21+7a 1d +12d 2,显然a 3a 6-a 4a 5=-2d 2<0,故选B.5.数列{a n }是首项为2,公差为3的等差数列,数列{b n }是首项为-2,公差为4的等差数列.若a n =b n ,则n 的值为________.解析:a n =2+(n -1)×3=3n -1,b n =-2+(n -1)×4=4n -6,令a n =b n ,得3n -1=4n -6,∴n =5. 答案:56.在数列{a n }中,a 1=3,且对于任意大于1的正整数n ,点(a n , a n -1)都在直线x -y -3=0上,则a n =________.解析:由题意得a n -a n -1=3,所以数列{a n }是首项为3,公差为3的等差数列,所以a n =3n ,a n =3n 2.答案:3n 27.已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =2a n -1+2n(n ≥2,且∈N +). (1)求a 2,a 3;(2)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列;(3)求数列{a n }的通项公式a n .解:(1)a 2=2a 1+22=6,a 3=2a 2+23=20. (2)证明:∵a n =2a n -1+2n(n ≥2,且n ∈N +), ∴a n 2n =a n -12n -1+1(n ≥2,且n ∈N +), 即a n 2n -a n -12n -1=1(n ≥2,且n ∈N +), ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为a 121=12,公差d =1的等差数列.(3)由(2),得a n 2n =12+(n -1)×1=n -12,∴a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12·2n.8.数列{a n }满足a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n(n ∈N +). (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)是否存在λ的值,使数列{a n }为等差数列?若存在求其通项公式;若不存在说明理由. 解:(1)∵a 1=2,a 2=-1,a 2=(λ-3)a 1+2,∴λ=32.∴a 3=-32a 2+22,∴a 3=112.(2)∵a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n, ∴a 2=(λ-3)a 1+2=2λ-4.a 3=(λ-3)a 2+4=2λ2-10λ+16.若数列{a n }为等差数列,则a 1+a 3=2a 2. 即λ2-7λ+13=0.∵Δ=49-4×13<0,∴方程无实数解.∴λ值不存在.∴不存在λ的值使{a n }成等差数列.。
课时跟踪检测(十一) 等比数列的性质
层级一 学业水平达标
1.等比数列{an}中,a4=4,则a1a7=________.
解析:由等比数列的性质可得:a1a7=a24=16.
答案:16
2.已知x,y,z∈R,若-1,x,y,z,-3成等比数列,则xyz=________.
解析:由等比中项知y2=3,∴y=±3,又∵y与-1,-3符号相同,∴y=-3,y
2
=xz,所以xyz=y3=-33.
答案:-33
3.已知等比数列{an}的公比为正数,且a3·a9=2a25,a2=1,则a1=________.
解析:因为a3·a9=2a25=a26所以q2=2,
因为各项为正数,所以q=2,
由a2=1,所以a1=22.
答案:22
4.已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5·a2n-5=22n(n≥3),则log2a1+log2a
3
+…+log2a2n-1=________.
解析:∵a5·a2n-5=a2n=22n,且an>0,∴an=2n,
∵a2n-1=22n-1,∴log2a2n-1=2n-1,
∴log2a1+log2a3+…+log2a2n-1
=1+3+5+…+(2n-1)=n[1+2n-1]2=n2.
答案:n2
5.在等比数列{an}中,若a7+a8+a9+a10=158,a8a9=-98,则1a7+1a8+1a9+1a10=________.
解析:a7+a8+a9+a10=158,a8a9=a7a10=-98,∴1a7+1a8+1a9+1a10=
a8a9a10+a7a9a10+a7a8a10+a7a8a
9
a7a8a9a
10
=
a8a9a10+a9+a8+a7a7a8a9a10=a7+a8+a9+a
10
a7a10=158-98=-53
.
答案:-53
6.已知等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,12a3,2a2成等差数列,则a8+a9a6+a7=________.
解析:由条件知a3=a1+2a2,∴a1q2=a1+2a1q,
∵a1≠0,∴q2-2q-1=0.∵q>0,∴q=1+2,
∴a8+a9a6+a7=q2=3+22.
答案:3+22
7.等比数列{an}中a1=2,公比q=-2,记Πn=a1·a2·…·an(即Πn表示数列{an}的前n
项之积),Π8,Π9,Π10,Π11中值最大的是________.
解析:由a1=2,q=-2,
Π
n=a1×a2×…×an=(a1
)nqnn-12.
Π
8=28(-2)28=236;Π9
=29(-2)36=245;
Π
10=210(-2)45=-255;Π11
=211(-2)55=-266;
所以Π8,Π9,Π10,Π11中值最大的是Π9.
答案:Π9
8.在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n=________.
解析:设数列{an}的公比为q,由a1a2a3=4=a31q3与a4a5a6=12=a31q12可得q9=3,a
n
-
1anan+1=a31
q3n-3=324,因此q3n-6=81=34=q36,所以n=14.
答案:14
9.等比数列{an}满足:a1+a6=11,a3·a4=329,且公比q∈(0,1).求数列{an}的通项 公
式.
解:因为a3·a4=a1·a6=329,又a1+a6=11,
故a1,a6可看作方程x2-11x+329=0的两根,
又q∈(0,1),所以a1=323,a6=13,
所以q5=a6a1=132,所以q=12,
所以an=323·12n-1=13·12n-6.
10.在等比数列{an}中,已知a1+a2=6,a3+a4=3,求a5+a6+a7+a8.
解:因为{an}为等比数列
所以a3+a4是a1+a2与a5+a6的等比中项,
所以(a3+a4)2=(a1+a2)(a5+a6),
所以a5+a6=a3+a42a1+a2=326=32,
同理,a5+a6是a3+a4与a7+a8的等比中项,
所以(a5+a6)2=(a3+a4)(a7+a8),
故a7+a8=a5+a62a3+a4=34,
所以a5+a6+a7+a8=32+34=94.
层级二 应试能力达标
1.若a,b,c既成等差数列,又成等比数列,则公比为________.
解析:由已知得 2b=a+c,b2=ac,
∴2b=a+b2a.即a2+b2=2ab.
∴(a-b)2=0.∴a=b≠0.∴q=ba=1.
答案:1
2.设{an}是首项为a1,公差为-1的等差数列,Sn为其前n项和.若S1,S2,S4成等
比数列,则a1的值为________.
解析:由已知得S1·S4=S22,
即a1·(4a1-6)=(2a1-1)2,解得a1=-12.
答案:-12
3.如图,在等腰直角三角形ABC 中,斜边BC=22.过点 A
作BC 的垂线,垂足为A1 ;过点 A1作 AC的垂线,垂足为 A2;
过点A2 作A1C 的垂线,垂足为A3 ;…,依此类推.设BA=a1 ,
AA1=a2 , A1A2=a3 ,…, A5A6=a7 ,则 a7=________.
解析:等腰直角三角形ABC中,斜边BC=22,所以AB=AC=a1=2,AA1=a2=2,…,
An-1An=an+1=sinπ4·an=22an=2×22n,故a7=2×226=14.
答案:14
4.已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=________.
解析:∵a4+a7=2,由等比数列的性质可得,
a5a6=a4a7=-8,
∴a4=4,a7=-2或a4=-2,a7=4,
当a4=4,a7=-2时,q3=-12,
则a1=-8,a10=1,
∴a1+a10=-7,
当a4=-2,a7=4时,q3=-2,
则a10=-8,a1=1,
∴a1+a10=-7,
综上可得,a1+a10=-7.
答案:-7
5.在等比数列{an}中,已知a4a7=-512,a3+a8=124,且公比为整数,则a10=________.
解析:由a4·a7=-512,得a3·a8=-512.
由 a3·a8=-512,a3+a8=124,
解得 a3=-4,a8=128或 a3=128,a8=-4.(舍去).
所以q=5a8a3=-2.
所以a10=a3q7=-4×(-2)7=512.
答案:512
6.已知a,b,c成等比数列,如果a,x,b和b,y,c都成等差数列,则ax+cy=________.
解析:设公比为q,则b=aq,c=aq2,
x=12(a+b)=12a(1+q),
y=12(b+c)=12aq(1+q),
所以ax+cy=ay+cxxy
=12a2q1+q+12a2q21+q14a2q1+q2=2.
答案:2
7.已知数列{an}为等差数列且公差d≠0,{an}的部分项组成下列数列:ak1,ak2,…,
akn恰为等比数列,其中k1=1,k2=5,k3=17,求kn.
解:由题设有a2k2=ak1ak3,即a25=a1a17,
∴(a1+4d)2=a1(a1+16d),
∴a1=2d或d=0(舍去),∴a5=a1+4d=6d,
∴等比数列的公比q=ak2ak1=a5a1=3.
由于akn是等差数列的第kn项,又是等比数列的第n项,
故akn=a1+(kn-1)d=ak1qn-1,∴kn=2·3n-1-1.
8.在正项等比数列{an}中,a1a5-2a3a5+a3a7=36,a2a4+2a2a6+a4a6=100,求数列{an}
的通项公式.
解:∵a1a5=a23,a3a7=a25,
∴由题意,得a23-2a3a5+a25=36,
同理得a23+2a3a5+a25=100,
∴ a3-a52=36,a3+a52=100.即 a3-a5=±6,a3+a5=10.
解得 a3=2,a5=8或 a3=8,a5=2.
分别解得 a1=12,q=2或 a1=32,q=12.
∴an=2n-2或an=26-n.