数学多选题
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高考数学的立体几何多选题含答案一、立体几何多选题1.已知球O 为正方体1111ABCD A B C D -的内切球,平面11A C B 截球O 的面积为24π,下列命题中正确的有( )A .异面直线AC 与1BC 所成的角为60°B .1BD ⊥平面11AC B C .球O 的表面积为36πD .三棱锥111B AC B -的体积为288 【答案】AD 【分析】连接11A C ,1A B ,通过平移将AC 与1BC 所成角转化为11A C 与1BC 所成角可判断A ;通过反证法证明B ;由已知平面11A C B 截球O 的面积为24π求出正方体棱长,进而求出内切球的表面积可判断C ;利用等体积法可求得三棱锥111B AC B -的体积可判断D. 【详解】对于A ,连接11A C ,1A B ,由正方体1111ABCD A B C D -,可知11//A C AC ,11AC B ∴∠为异面直线AC 与1BC 所成的角,设正方体边长为a,则1111AC A B BC ==,由等边三角形知1160A C B ∠=,即异面直线AC 与1BC 所成的角为60,故A 正确; 对于B ,假设1BD ⊥平面11A C B ,又1A B ⊂平面11A C B ,则11BD B A ⊥,设正方体边长为a ,则11A D a =,1A B =,1BD =,由勾股定理知111A D B A ⊥,与假设矛盾,假设不成立,故1BD 不垂直于平面11A C B ,故B 错误; 对于C ,设正方体边长为a,则11AC =,内切球半径为2a,设内切球的球心O 在面11A C B 上的投影为O ',由等边三角形性质可知O '为等边11A C B △的重心,则11123233O A AC a ='=⨯=,又12OA a =,∴球心O 到面11A C B 的距离6a ==,又球心与截面圆心的连线垂直于截面,∴=,又截面圆的面积2246S a ππ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭=,解得12a =,则内切球半径为6,内切球表面积214644S ππ==⨯,故C 错误;对于D ,由等体积法知111111111111212122812383B A C B B A C B A C B V V S a --==⨯⨯=⨯⨯=,故D 正确; 故选:AD【点睛】关键点点睛:本题考查了正方体和它的内切球的几何结构特征,关键是想象出截面图的形状,从而求出正方体的棱长,进而求出内切球的表面积及三棱锥的体积,考查了空间想象能力,数形结合的思想,属于较难题.2.如图,矩形ABCD 中,M 为BC 的中点,将ABM 沿直线AM 翻折成1AB M ,连结1B D ,N 为1B D 的中点,则在翻折过程中,下列说法中所有正确的是( )A .存在某个位置,使得1CN AB ⊥ B .翻折过程中,CN 的长是定值C .若AB BM =,则1AM BD ⊥D .若1AB BM ==,当三棱锥1B AMD -的体积最大时,三棱锥1B AMD -外接球的体积是43π 【答案】BD【分析】对于A ,取AD 中点E ,连接EC 交MD 与F ,可得到EN NF ⊥,又EN CN ⊥,且三线,,NE NF NC 共面共点,不可能;对于B ,可得由1NEC MAB ∠=∠(定值),112NE AB =(定值),AM EC =(定值),由余弦定理可得NC 是定值.对于C ,取AM 中点O ,连接1,B O DO ,假设1AM B D ⊥,易得AM ⊥面1ODB ,即可得OD AM ⊥,从而AD MD =,显然不一定成立.对于D ,当平面B 1AM ⊥平面AMD 时,三棱锥B 1﹣AMD 的体积最大,可得球半径为1,体积是43π. 【详解】对于A 选项:如图1,取AD 中点E ,连接EC 交MD 与F , 则11////NE AB NF MB ,,又11AB MB ⊥,所以EN NF ⊥, 如果1CN AB ⊥,可得EN CN ⊥,且三线,,NE NF NC 共面共点, 不可能,故A 选项不正确;对于B 选项:如图1,由A 选项可得1AMB EFN ≈△△,故1NEC MAB ∠=∠(定值),112NE AB =(定值),AM EC =(定值), 故在NEC 中,由余弦定理得222cos CN CE NE NE CE NEC =+-⋅⋅∠,整理得222212422AB AB AB CN AM AM BC AB AM =+-⋅⋅=+ 故CN 为定值,故B 选项正确.对于C 选项:如图,取AM 中点O ,连接1,B O DO , 由AB BM =,得1B O AM ⊥,假设1AM B D ⊥,111B D B O B =,所以AM ⊥面1ODB ,所以OD AM ⊥,从而AD MD =,显然不恒成立,所以假设不成立,可得C 选项不正确.对于D 选项:由题易知当平面1AB M 与平面AMD 垂直时,三棱锥1B AMD -的体积最大,此时1B O ⊥平面AMD ,则1B O OE ⊥,由1AB BM ==,易求得122BO =,2DM =22221122122B E OB OE ⎛⎫⎛⎫=+=+= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因此1EB EA ED EM ===,E 为三棱锥1B AMD -的外接球球心,此外接球半径为1,体积是43π.故D 选项正确. 故答案为:BD . 【点睛】本题主要考查了线面、面面平行与垂直的判定和性质定理,考查了空间想象能力和推理论证能力,属于难题.本题C 选项的解题的关键在于采用反证法证明,进而推出矛盾解题,D 选项求解的关键在于把握平面1AB M 与平面AMD 垂直时,三棱锥1B AMD -的体积最大.3.在长方体1111ABCD A B C D -中,4AB BC ==,18AA =,点P 在线段11A C 上,M 为AB 的中点,则( ) A .BD ⊥平面PACB .当P 为11AC 的中点时,四棱锥P ABCD -外接球半径为72C .三棱锥A PCD -体积为定值D .过点M 作长方体1111ABCD A B C D -的外接球截面,所得截面圆的面积的最小值为4π 【答案】ACD【分析】利用线面垂直的判定定理可判断A 选项的正误;判断出四棱锥P ABCD -为正四棱锥,求出该四棱锥的外接球半径,可判断B 选项的正误;利用等体积法可判断C 选项的正误;计算出截面圆半径的最小值,求出截面圆面积的最小值,可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,因为AB BC =,所以,矩形ABCD 为正方形,所以,BD AC ⊥, 在长方体1111ABCD A B C D -中,1AA ⊥底面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,1BD AA ∴⊥,1AC AA A ⋂=,AC 、1AA ⊂平面PAC ,所以,BD ⊥平面PAC ,A 选项正确;对于B 选项,当点P 为11A C 的中点时,PA ===同理可得PB PC PD ===因为四边形ABCD 为正方形,所以,四棱锥P ABCD -为正四棱锥, 取AC 的中点N ,则PN 平面ABCD ,且四棱锥P ABCD -的外接球球心在直线PN上,设该四棱锥的外接球半径为R ,由几何关系可得222PN R AN R -+=, 即2288R R -+=,解得92R =,B 选项错误; 对于C 选项,2114822ACDSAD CD =⋅=⨯=, 三棱锥P ACD -的高为18AA =,因此,116433A PCD P ACD ACD V V S AA --==⋅=△,C 选项正确;对于D 选项,设长方体1111ABCD A B C D -的外接球球心为E ,则E 为1BD 的中点, 连接EN 、MN ,则1142EN DD ==,122MN AD ==, E 、N 分别为1BD 、BD 的中点,则1//EN DD , 1DD ⊥平面ABCD ,EN ∴⊥平面ABCD ,MN ⊂平面ABCD ,EN MN ∴⊥,EM ∴==过点M 作长方体1111ABCD A B C D -的外接球截面为平面α,点E 到平面α的距离为d ,直线EM 与平面α所成的角为θ,则sin d EM θθ==≤ 当且仅当2πθ=时,等号成立,长方体1111ABCD A B C D -的外接球半径为R '==,所以,截面圆的半径()()222226252r R d '=-≥-=,因此,截面圆面积的最小值为4π,D 选项正确.故选:ACD. 【点睛】方法点睛:求空间多面体的外接球半径的常用方法:①补形法:侧面为直角三角形,或正四面体,或对棱二面角均相等的模型,可以还原到正方体或长方体中去求解;②利用球的性质:几何体中在不同面均对直角的棱必然是球大圆直径,也即球的直径; ③定义法:到各个顶点距离均相等的点为外接球的球心,借助有特殊性底面的外接圆圆心,找其垂线,则球心一定在垂线上,再根据带其他顶点距离也是半径,列关系求解即可.4.在三棱锥M ABC -中,下列命题正确的是( )A .若1233AD AB AC =+,则3BC BD = B .若G 为ABC 的重心,则111333MG MA MB MC =++C .若0MA BC ⋅=,0MC AB ⋅=,则0MB AC ⋅=D .若三棱锥M ABC -的棱长都为2,P ,Q 分别为MA ,BC 中点,则2PQ = 【答案】BC 【分析】作出三棱锥M ABC -直观图,在每个三角形中利用向量的线性运算可得. 【详解】对于A ,由已知12322233AD AB AC AD AC AB AD AC AB AD =+⇒=+⇒-=-,即2CD DB =,则32BD BD DC BC =+=,故A 错误; 对于B ,由G 为ABC 的重心,得0GA GB GC ++=,又MG MA AG =+,MG MB BG =+,MG MC CG =+,3MA MB MC MG ∴++=,即111333MG MA MB MC =++,故B 正确;对于C ,若0MA BC ⋅=,0MC AB ⋅=,则0MC MA BC AB ⋅+⋅=,即()00MA BC AC CB MA BC AC C MC C M B M C ⋅++=⇒⋅++⋅⋅=⋅()00MA BC A MC MC MC MC C BC MA BC AC ⋅⋅⋅⇒⋅+-=⇒-+=⋅()000MC M CA BC AC AC CB AC CB AC C MC ⇒+=⇒+=⇒+=⋅⋅⋅⋅⋅,即0MB AC ⋅=,故C 正确;对于D ,111()()222PQ MQ MP MB MC MA MB MC MA ∴=-=+-=+- ()21122PQ MB MC MA MB MC MA ∴=+-=+-,又()2222222MB MC MA MB MC MA MB MC MB MA MC MA+-=+++⋅-⋅-⋅2221112222222222228222=+++⨯⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=,1822PQ ∴==,故D 错误. 故选:BC 【点睛】关键点睛:本题考查向量的运算,用已知向量表示某一向量的三个关键点: (1)用已知向量来表示某一向量,一定要结合图形,以图形为指导是解题的关键.(2)要正确理解向量加法、减法与数乘运算的几何意义,如首尾相接的若干向量之和,等于由起始向量的始点指向末尾向量的终点的向量. (3)在立体几何中三角形法则、平行四边形法则仍然成立.5.已知正方体1111ABCD A B C D -的棱长为2,点O 为11A D 的中点,若以O 为球心,6为半径的球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H ,则下列结论正确的是( )A .11//A D 平面EFGHB .1AC ⊥平面EFGHC .11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°D .平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7 【答案】ACD 【分析】如图,计算可得,,,E F G H 分别为所在棱的中点,利用空间中点线面的位置关系的判断方法可判断A 、B 的正确与否,计算出直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒后可得C 正确,而几何体BHE CGF -为三棱柱,利用公式可求其体积,从而可判断D 正确与否. 【详解】如图,连接OA ,则2115OA AA =+=,故棱1111,,,A A A D D D AD 与球面没有交点.同理,棱111111,,A B B C C D 与球面没有交点. 因为棱11A D 与棱BC 之间的距离为26>BC 与球面没有交点.因为正方体的棱长为2,而26<球面与正方体1111ABCD A B C D -的棱有四个交点E ,F ,G ,H , 所以棱11,,,AB CD C C B B 与球面各有一个交点, 如图各记为,,,E F G H .因为OAE △为直角三角形,故22651AE OE OA -=-=,故E 为棱AB 的中点. 同理,,F G H 分别为棱11,,CD C C B B 的中点.由正方形ABCD 、,E F 为所在棱的中点可得//EF BC ,同理//GH BC ,故//EF GH ,故,,,E F G H 共面. 由正方体1111ABCD A B C D -可得11//A D BC ,故11//A D EF因为11A D ⊄平面EFGH ,EF ⊂平面EFGH ,故11//A D 平面EFGH ,故A 正确.因为在直角三角1BA C 中,1A B =2BC = ,190A BC ∠=︒, 1A C 与BC 不垂直,故1A C 与GH 不垂直,故1A C ⊥平面EFGH 不成立,故B 错误.由正方体1111ABCD A B C D -可得BC ⊥平面11AA B B ,而1A B ⊂平面11AA B B , 所以1BC A B ⊥,所以1EF A B ⊥在正方形11AA B B 中,因为,E H 分别为1,AB BB 的中点,故1EH A B ⊥, 因为EFEH E =,故1A B ⊥平面EFGH ,所以BEH ∠为直线AB 与平面EFGH 所成的角,而45BEH ∠=︒, 故直线AB 与平面EFGH 所成的角为45︒,因为11//AB A B ,故11A B 与平面EFGH 所成的角的大小为45°.故C 正确. 因为,,,E F G H 分别为所在棱的中点,故几何体BHE CGF -为三棱柱, 其体积为111212⨯⨯⨯=,而正方体的体积为8, 故平面EFGH 将正方体1111ABCD A B C D -分成两部分的体积的比为1:7,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查空间中线面位置的判断、空间角的计算和体积的计算,注意根据球的半径确定哪些棱与球面有交点,本题属于中档题.6.在边长为2的等边三角形ABC 中,点,D E 分别是边,AC AB 上的点,满足//DE BC 且AD ACλ=,(()01λ∈,),将ADE 沿直线DE 折到A DE '△的位置.在翻折过程中,下列结论不成立的是( )A .在边A E '上存在点F ,使得在翻折过程中,满足//BF 平面A CD 'B .存在102λ∈⎛⎫⎪⎝⎭,,使得在翻折过程中的某个位置,满足平面A BC '⊥平面BCDEC .若12λ=,当二面角A DE B '--为直二面角时,||A B '=D .在翻折过程中,四棱锥A BCDE '-体积的最大值记为()f λ,()f λ【答案】ABC 【分析】对于A.在边A E '上点F ,在A D '上取一点N ,使得//FN ED ,在ED 上取一点H ,使得//NH EF ,作//HG BE 交BC 于点G ,即可判断出结论.对于B ,102λ∈⎛⎫⎪⎝⎭,,在翻折过程中,点A '在底面BCDE 的射影不可能在交线BC 上,即可判断出结论. 对于C ,12λ=,当二面角A DE B '--为直二面角时,取ED 的中点M ,可得AM ⊥平面BCDE .可得22A B AM BM '=+,结合余弦定理即可得出.对于D.在翻折过程中,取平面AED ⊥平面BCDE ,四棱锥A BCDE '-体积()3133BCDE f S λλλλ=⋅⋅=-,()01λ∈,,利用导数研究函数的单调性即可得出.【详解】对于A.在边A E '上点F ,在A D '上取一点N ,使得//FN ED ,在ED 上取一点H ,使得//NH EF ,作//HG BE 交BC 于点G ,如图所示,则可得FN 平行且等于BG ,即四边形BGNF 为平行四边形, ∴//NG BE ,而GN 始终与平面ACD 相交,因此在边A E '上不存在点F ,使得在翻折过程中,满足//BF 平面A CD ',A 不正确.对于B ,102λ∈⎛⎫ ⎪⎝⎭,,在翻折过程中,点A '在底面BCDE 的射影不可能在交线BC 上,因此不满足平面A BC '⊥平面BCDE ,因此B 不正确. 对于C.12λ=,当二面角A DE B '--为直二面角时,取ED 的中点M ,如图所示:可得AM ⊥平面BCDE ,则22223111010()1()21cos120222A B AM BM '=+=++-⨯⨯⨯︒=≠,因此C 不正确;对于D.在翻折过程中,取平面AED ⊥平面BCDE ,四棱锥A BCDE '-体积()3133BCDE f S λλλλ=⋅⋅=-,()01λ∈,,()213f λλ'=-,可得3λ=时,函数()f λ取得最大值()312313f λ⎛⎫=-=⎪⎝⎭,因此D 正确. 综上所述,不成立的为ABC. 故选:ABC. 【点睛】本题考查了利用运动的观点理解空间线面面面位置关系、四棱锥的体积计算公式、余弦定理、利用导数研究函数的单调性极值与最值,考查了推理能力空间想象能力与计算能力,属于难题.7.M ,N 分别为菱形ABCD 的边BC ,CD 的中点,将菱形沿对角线AC 折起,使点D 不在平面ABC 内,则在翻折过程中,下列结论正确的有( )A .MN ∥平面ABDB .异面直线AC 与MN 所成的角为定值C .在二面角D AC B --逐渐变小的过程中,三棱锥D ABC -外接球的半径先变小后变大D .若存在某个位置,使得直线AD 与直线BC 垂直,则ABC ∠的取值范围是0,2π⎛⎫⎪⎝⎭【答案】ABD 【分析】利用线面平行的判定即可判断选项A ;利用线面垂直的判定求出异面直线AC 与MN 所成的角即可判断选项B ;借助极限状态,当平面DAC 与平面ABC 重合时,三棱锥D ABC -外接球即是以ABC ∆外接圆圆心为球心,外接圆的半径为球的半径,当二面角D AC B --逐渐变大时,利用空间想象能力进行分析即可判断选项C;过A 作AH BC ⊥,垂足为H ,分ABC ∠为锐角、直角、钝角三种情况分别进行分析判断即可判断选项D. 【详解】对于选项A:因为M ,N 分别为菱形ABCD 的边BC ,CD 的中点,所以MN 为BCD ∆的中位线,所以//MN BD ,因为MN ⊄平面ABD ,BD ⊂平面ABD ,所以MN ∥平面ABD ,故选项A 正确;对于选项B :取AC 的中点O ,连接,DO BO ,作图如下:则,AC DO AC BO ⊥⊥,BO DO O =,由线面垂直的判定知,AC ⊥平面BOD ,所以AC BD ⊥,因为//MN BD ,所以AC MN ⊥,即异面直线AC 与MN 所成的角为定值90,故选项B 正确;对于选项C:借助极限状态,当平面DAC 与平面ABC 重合时,三棱锥D ABC -外接球即是以ABC ∆外接圆圆心为球心,外接圆的半径为球的半径,当二面角D AC B --逐渐变大时,球心离开平面ABC ,但是球心在底面的投影仍然是ABC ∆外接圆圆心,故二面角D AC B --逐渐变小的过程中,三棱锥D ABC -外接球的半径不可能先变小后变大, 故选项C 错误;对于选项D:过A 作AH BC ⊥,垂足为H ,若ABC ∠为锐角,H 在线段BC 上;若ABC ∠为直角,H 与B 重合;若ABC ∠为钝角,H 在线段BC 的延长线上;若存在某个位置,使得直线AD 与直线BC 垂直,因为AH BC ⊥,所以CB ⊥平面AHD ,由线面垂直的性质知,CB HD ⊥,若ABC ∠为直角,H 与B 重合,所以CB BD ⊥,在CBD ∆中,因为CB CD =, 所以CB BD ⊥不可能成立,即ABC ∠为直角不可能成立;若ABC ∠为钝角,H 在线段BC 的延长线上,则在原平面图菱形ABCD 中,DCB ∠为锐角,由于立体图中DB DO OB <+,所以立体图中DCB ∠一定比原平面图中更小,,所以DCB ∠为锐角,CB HD ⊥,故点H 在线段BC 与H 在线段BC 的延长线上矛盾,因此ABC ∠不可能为钝角;综上可知,ABC ∠的取值范围是0,2π⎛⎫⎪⎝⎭.故选项D 正确; 故选:ABD 【点睛】本题考查异面垂直、线面平行与线面垂直的判定、多面体的外接球问题;考查空间想象能力和逻辑推理能力;借助极限状态和反证法思想的运用是求解本题的关键;属于综合型强、难度大型试题.8.在正方体1111ABCD A B C D -中,如图,,M N 分别是正方形ABCD ,11BCC B 的中心.则下列结论正确的是( )A .平面1D MN 与11BC 的交点是11B C 的中点 B .平面1D MN 与BC 的交点是BC 的三点分点 C .平面1D MN 与AD 的交点是AD 的三等分点 D .平面1D MN 将正方体分成两部分的体积比为1∶1 【答案】BC 【分析】取BC 的中点E ,延长DE ,1D N ,并交于点F ,连FM 并延长分别交,BC AD 于,P Q ,连1,D Q PN 并延长交11B C 与H ,平面四边形1D HPQ 为所求的截面,进而求出,,P Q H 在各边的位置,利用割补法求出多面体11QPHD C CD 的体积,即可求出结论.【详解】如图,取BC 的中点E ,延长DE ,1D N ,并交于点F , 连接FM 并延长,设FM BC P ⋂=,FM AD Q ⋂=, 连接PN 并延长交11B C 于点H .连接1D Q ,1D H ,则平面四边形1D HPQ 就是平面1D MN 与正方体的截面,如图所示.111111////,22NE CC DD NE CC DD ==,NE ∴为1DD F ∆的中位线,E ∴为DF 中点,连BF , ,,90DCE FBE BF DC AB FBE DCE ∴∆≅∆==∠=∠=︒, ,,A B F ∴三点共线,取AB 中点S ,连MS ,则12//,,23BP FB MS BP MS BC MS FS =∴==, 22111,33236BP MS BC BC PE BC ∴==⨯=∴=, E 为DF 中点,11//,233PE DQ DQ PE BC AD ∴===N 分别是正方形11BCC B 的中心,11113C H BP C B ∴==所以点P 是线段BC 靠近点B 的三等分点, 点Q 是线段AD 靠近点D 的三等分点, 点H 是线段11B C 靠近点1C 的三等分点. 做出线段BC 的另一个三等分点P ', 做出线段11A D 靠近1D 的三等分点G ,连接QP ',HP ',QG ,GH ,1H QPP Q GHD V V '--=, 所以111113QPHD C CD QPHQ DCC D V V V -==多面体长方体正方体 从而平面1D MN 将正方体分成两部分体积比为2∶1. 故选:BC.【点睛】本题考查直线与平面的交点及多面体的体积,确定出平面与正方体的交线是解题的关键,考查直观想象、逻辑推理能力,属于较难题.9.已知正四棱柱1111ABCD A B C D -的底面边长为2,侧棱11AA =,P 为上底面1111D C B A 上的动点,给出下列四个结论中正确结论为( )A .若3PD =,则满足条件的P 点有且只有一个B .若3PD =,则点P 的轨迹是一段圆弧C .若PD ∥平面1ACB ,则DP 长的最小值为2D .若PD ∥平面1ACB ,且3PD =,则平面BDP 截正四棱柱1111ABCD A B C D -的外接球所得平面图形的面积为94π 【答案】ABD【分析】若3PD =,由于P 与1B 重合时3PD =,此时P 点唯一;()313PD =∈,,则12PD =,即点P 的轨迹是一段圆弧;当P 为11A C 中点时,DP 有最小值为3=,可判断C ;平面BDP 截正四棱柱1111ABCD A B C D -的外接球所得平面图形为外接球的大圆,其半径为32=,可得D . 【详解】 如图:∵正四棱柱1111ABCD A B C D -的底面边长为2, ∴1122B D =11AA =, ∴()2212213DB =+=,则P 与1B 重合时3PD =,此时P 点唯一,故A 正确;∵()313PD =,,11DD =,则12PD P 的轨迹是一段圆弧,故B 正确; 连接1DA ,1DC ,可得平面11//A DC 平面1ACB ,则当P 为11A C 中点时,DP 有最小值为()22213+=C 错误;由C 知,平面BDP 即为平面11BDD B ,平面BDP 截正四棱柱1111ABCD A B C D -的外接2221322122++=,面积为94π,故D 正确. 故选:ABD . 【点睛】本题考查了立体几何综合,考查了学生空间想象,逻辑推理,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.10.如图所示,在棱长为1的正方体1111ABCD A B C D -中,过对角线1BD 的一个平面交棱1AA 于点E ,交棱1CC 于点F ,得四边形1BFD E ,在以下结论中,正确的是( )A .四边形1BFD E 有可能是梯形B .四边形1BFD E 在底面ABCD 内的投影一定是正方形C .四边形1BFDE 有可能垂直于平面11BB D D D .四边形1BFD E 面积的最小值为62【答案】BCD 【分析】四边形1BFD E 有两组对边分别平行知是一个平行四边形四边形;1BFD E 在底面ABCD 内的投影是四边形ABCD ;当与两条棱上的交点是中点时,四边形1BFD E 垂直于面11BB D D ;当E ,F 分别是两条棱的中点时,四边形1BFD E 6【详解】过1BD 作平面与正方体1111ABCD A B C D -的截面为四边形1BFD E , 如图所示,因为平面11//ABB A 平面11DCC D ,且平面1BFD E 平面11ABB A BE =.平面1BFD E平面1111,//DCC D D F BE D F =,因此,同理1//D E BF ,故四边形1BFD E 为平行四边形,因此A 错误;对于选项B ,四边形1BFD E 在底面ABCD 内的投影一定是正方形ABCD ,因此B 正确; 对于选项C ,当点E F 、分别为11,AA CC 的中点时,EF ⊥平面11BB D D ,又EF ⊂平面1BFD E ,则平面1BFD E ⊥平面11BB D D ,因此C 正确;对于选项D ,当F 点到线段1BD 的距离最小时,此时平行四边形1BFD E 的面积最小,此时点E F 、分别为11,AA CC 的中点,此时最小值为162322=,因此D 正确. 故选:BCD【点睛】关键点睛:解题的关键是理解想象出要画的平面是怎么样的平面,有哪些特殊的性质,考虑全面即可正确解题.。
一、数列多选题1.已知数列{}n a :1,1,2,3,5,…其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68S a = B .733S =C .135********a a a a a ++++= D .2222123202020202021a a a a a a ++++=答案:BCD 【分析】根据题意写出,,,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,,,故A 不正确; 对B ,,故B 正确; 对C ,由,,解析:BCD 【分析】根据题意写出8a ,6S ,7S ,从而判断A ,B 的正误;写出递推关系,对递推关系进行适当的变形,利用累加法即可判断C ,D 的正误. 【详解】对A ,821a =,620S =,故A 不正确; 对B ,761333S S =+=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,…,202120222020a a a =-,可得135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故C 正确;对D ,该数列总有21n n n a a a ++=+,2121a a a =,则()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,…,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-, 22019a =2019202020192018a a a a -,220202020202120202019a a a a a =-,故2222123202*********a a a a a a +++⋅⋅⋅+=,故D 正确.故选:BCD 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是对CD 的判断,即要善于利用21n n n a a a ++=+对所给式子进行变形.2.已知数列{}n a 满足0n a >,121n n n a na a n +=+-(N n *∈),数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( ) A .11a =B .121a a =C .201920202019S a =D .201920202019S a >答案:BC 【分析】根据递推公式,得到,令,得到,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到,求出,可得C 正确,D 错. 【详解】 由可知,即,当时,则,即得到,故选项B 正确;无法计算,故A 错; ,所以,则解析:BC 【分析】根据递推公式,得到11n n nn n a a a +-=-,令1n =,得到121a a =,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到1n n nS a +=,求出201920202019S a =,可得C 正确,D 错. 【详解】由121n n n a n a a n +=+-可知2111n n n n n a n n n a a a a ++--==+,即11n n nn n a a a +-=-, 当1n =时,则121a a =,即得到121a a =,故选项B 正确;1a 无法计算,故A 错; 1221321111102110n n n n n n n n n n S a a a a a a a a a a a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1n n S a n +=,则201920202019S a =,故选项C 正确,选项D 错误. 故选:BC. 【点睛】 方法点睛:由递推公式求通项公式的常用方法:(1)累加法,形如()1n n a a f n +=+的数列,求通项时,常用累加法求解;(2)累乘法,形如()1n na f n a +=的数列,求通项时,常用累乘法求解; (3)构造法,形如1n n a pa q +=+(0p ≠且1p ≠,0q ≠,n ∈+N )的数列,求通项时,常需要构造成等比数列求解;(4)已知n a 与n S 的关系求通项时,一般可根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解.3.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T答案:AD 【分析】分类讨论大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】 ①, 与题设矛盾. ②符合题意. ③与题设矛盾. ④ 与题设矛盾. 得,则的最大值为. B ,C ,错误. 故选:AD. 【点睛】解析:AD 【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意. ③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD. 【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈.4.已知数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( )A .2-B .23 C .32D .3答案:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】 因为数列满足,, ; ; ;数列是周期为3的数列,且前3项为,,3; 故选:. 【点睛】 本题主要解析:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】因为数列{}n a 满足112a =-,111n n a a +=-,212131()2a ∴==--;32131a a ==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3; 故选:BD . 【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.5.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列答案:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键. 6.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S >D .110S >答案:ABD 【分析】转化条件为,进而可得,,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为,所以,即,因为数列递减,所以,则,,故A 正确; 所以最大,故B 正确; 所以,故C 错误解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.7.已知等差数列{}n a 的公差不为0,其前n 项和为n S ,且12a 、8S 、9S 成等差数列,则下列四个选项中正确的有( ) A .59823a a S +=B .27S S =C .5S 最小D .50a =答案:BD 【分析】设等差数列的公差为,根据条件、、成等差数列可求得与的等量关系,可得出、的表达式,进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列的公差为,则,, 因为、、成等差数列,则,即, 解得,,解析:BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据条件12a 、8S 、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系,可得出n a 、n S 的表达式,进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则8118788282S a d a d ⨯=+=+,9119899362S a d a d ⨯=+=+, 因为12a 、8S 、9S 成等差数列,则81922S a S =+,即11116562936a d a a d +=++,解得14a d =-,()()115n a a n d n d ∴=+-=-,()()219122n n n d n n d S na --=+=. 对于A 选项,59233412a a d d +=⨯=,()2888942d S d -⨯==-,A 选项错误; 对于B 选项,()2229272d Sd -⨯==-,()2779772d Sd -⨯==-,B 选项正确;对于C 选项,()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.若0d >,则4S 或5S 最小;若0d <,则4S 或5S 最大.C 选项错误; 对于D 选项,50a =,D 选项正确. 故选:BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解,另外在求解等差数列前n 项和n S 的最值时,一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解.8.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,若10a >,717S S =,则( ) A .0d < B .120a > C .13n S S ≤D .当且仅当0nS <时,26n ≥答案:AB 【分析】根据等差数列的性质及可分析出结果. 【详解】 因为等差数列中, 所以, 又, 所以,所以,,故AB 正确,C 错误; 因为,故D 错误, 故选:AB 【点睛】关键点睛:本题突破口在于由解析:AB 【分析】根据等差数列的性质及717S S =可分析出结果. 【详解】因为等差数列中717S S =, 所以89161712135()0a a a a a a ++++=+=,又10a >,所以12130,0a a ><,所以0d <,12n S S ≤,故AB 正确,C 错误; 因为125251325()2502a a S a +==<,故D 错误, 故选:AB 【点睛】关键点睛:本题突破口在于由717S S =得到12130a a +=,结合10a >,进而得到12130,0a a ><,考查学生逻辑推理能力.9.等差数列{}n a 的首项10a >,设其前n 项和为{}n S ,且611S S =,则( ) A .0d > B .0d <C .80a =D .n S 的最大值是8S 或者9S答案:BD 【分析】由,即,进而可得答案. 【详解】 解:, 因为所以,,最大, 故选:. 【点睛】本题考查等差数列的性质,解题关键是等差数列性质的应用,属于中档题.解析:BD 【分析】由6111160S S S S =⇒-=,即950a =,进而可得答案. 【详解】解:1167891011950S S a a a a a a -=++++==, 因为10a >所以90a =,0d <,89S S =最大, 故选:BD . 【点睛】本题考查等差数列的性质,解题关键是等差数列性质的应用,属于中档题. 10.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <答案:AD 【分析】由已知得到,进而得到,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】 由已知得:,结合等差数列的性质可知,,该等差解析:AD 【分析】由已知得到780,0a a ><,进而得到0d <,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为160a d +=,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】由已知得:780,0a a ><,结合等差数列的性质可知,0d <,该等差数列是单调递减的数列, ∴A 正确,B 错误,D 正确,310S S =,等价于1030S S -=,即45100a a a ++⋯+=,等价于4100a a +=,即160a d +=,这在已知条件中是没有的,故C 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的性质和前n 项和,属基础题,关键在于掌握和与项的关系. 11.下列命题正确的是( )A .给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B .若等差数列{}n a 的公差0d >,则{}n a 是递增数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则111,,a b c可能成等差数列 D .若数列{}n a 是等差数列,则数列{}12++n n a a 也是等差数列答案:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知,必是递增数列;C 选项:时,是等差数列,而a = 1,解析:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知0d >,{}n a 必是递增数列;C 选项:1a b c ===时,1111a b c===是等差数列,而a = 1,b = 2,c = 3时不成立; D 选项:数列{}n a 是等差数列公差为d ,所以11112(1)223(31)n n a a a n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列;故选:BCD 【点睛】本题考查了等差数列,利用等差数列的性质判断选项的正误,属于基础题.12.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列答案:ABC 【分析】由可求得的表达式,利用定义判定得出答案. 【详解】 当时,. 当时,. 当时,上式=. 所以若是等差数列,则所以当时,是等差数列, 时是等比数列;当时,从第二项开始是等差数列.解析:ABC 【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+. 当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴= 所以当0c时,{}n a 是等差数列, 0a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.二、等差数列多选题13.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为,n S 且13522,a a S +=下列结论中正确的是( ) A .7S 最小 B .130S =C .49S S =D .70a =解析:BCD 【分析】由{}n a 是等差数列及13522,a a S +=,求出1a 与d 的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断. 【详解】设等差数列数列{}n a 的公差为d .由13522,a a S +=有()1112542252a a a d d ⨯+=++,即160a d += 所以70a =,则选项D 正确. 选项A. ()71176773212S a d a d d ⨯=+=+=-,无法判断其是否有最小值,故A 错误. 选项B. 113137131302a S a a +=⨯==,故B 正确. 选项C. 9876579450a a a a S a a S -=++++==,所以49S S =,故C 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的通项公式及求和公式的应用,解答本题的关键是由条件13522,a a S +=得到160a d +=,即70a =,然后由等差数列的性质和前n 项和公式判断,属于中档题.14.已知等差数列{}n a 的公差0d ≠,前n 项和为n S ,若612S S =,则下列结论中正确的有( ) A .1:17:2a d =-B .180S =C .当0d >时,6140a a +>D .当0d <时,614a a >解析:ABC 【分析】因为{}n a 是等差数列,由612S S =可得9100a a +=,利用通项转化为1a 和d 即可判断选项A ;利用前n 项和公式以及等差数列的性质即可判断选项B ;利用等差数列的性质961014a d a a d a =++=+即可判断选项C ;由0d <可得6140a a d +=<且60a >,140a <即可判断选项D ,进而得出正确选项.【详解】因为{}n a 是等差数列,前n 项和为n S ,由612S S =得:1267891011120S S a a a a a a -=+++++=,即()91030a a +=,即9100a a +=,对于选项A :由9100a a +=得12170a d +=,可得1:17:2a d =-,故选项A 正确; 对于选项B :()()118910181818022a a a a S ++===,故选项B 正确;对于选项C :911691014a a a a a a d d =+=++=+,若0d >,则6140a a d +=>,故选项C 正确;对于选项D :当0d <时,6140a a d +=<,则614a a <-,因为0d <,所以60a >,140a <,所以614a a <,故选项D 不正确, 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是由612S S =得出9100a a +=,熟记等差数列的前n 项和公式和通项公式,灵活运用等差数列的性质即可.15.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S > D .110S >解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.16.朱世杰是元代著名数学家,他所著的《算学启蒙》是一部在中国乃至世界最早的科学普及著作.《算学启蒙》中涉及一些“堆垛”问题,主要利用“堆垛”研究数列以及数列的求和问题.现有100根相同的圆形铅笔,小明模仿“堆垛”问题,将它们全部堆放成纵断面为等腰梯形的“垛”,要求层数不小于2,且从最下面一层开始,每一层比上一层多1根,则该“等腰梯形垛”应堆放的层数可以是( ) A .4 B .5C .7D .8解析:BD 【分析】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差即每一层比上一层多的根数为1d =,设一共放()2n n ≥层,利用等差数列求和公式,分析即可得解. 【详解】依据题意,根数从上至下构成等差数列,设首项即第一层的根数为1a ,公差为1d =,设一共放()2n n ≥层,则总得根数为:()()111110022n n n d n n S na na --=+=+= 整理得120021a n n=+-, 因为1a *∈N ,所以n 为200的因数,()20012n n+-≥且为偶数, 验证可知5,8n =满足题意. 故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的求和公式,解题的关键是分析题意,把题目信息转化为等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于基础题.17.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减 D .数列{}n S 有最大值解析:ABD【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确. 故选:ABD.18.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且3201911111a a e e +≤++,则( ) A .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≥ B .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≤ C .当数列{}n a 为等比数列时,20210T > D .当数列{}n a 为等比数列时,20210T < 解析:AC 【分析】 将3201911111a a e e +≤++变形为32019111101212a a e e -+-≤++,构造函数()1112xf x e =-+,利用函数单调性可得320190a a +≥,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由3201911111a a e e +≤++,可得32019111101212a a e e -+-≤++,令()1112x f x e =-+, ()()1111101111x x x x x e f x f x e e e e --+=+-=+-=++++,所以()1112xf x e =-+是奇函数,且在R 上单调递减,所以320190a a +≥, 所以当数列{}n a 为等差数列时,()320192*********a a S +=≥;当数列{}n a 为等比数列时,且3a ,1011a ,2019a 同号,所以3a ,1011a ,2019a 均大于零, 故()2021202110110T a =>.故选:AC 【点睛】本题考查等差数列与等比数列,考查逻辑推理能力,转化与化归的数学思想,属于中档题 19.设d 为正项等差数列{}n a 的公差,若0d >,32a =,则( ) A .244a a ⋅< B .224154a a +≥C .15111a a +> D .1524a a a a ⋅>⋅解析:ABC 【分析】由已知求得公差d 的范围:01d <<,把各选项中的项全部用d 表示,并根据01d <<判断各选项. 【详解】 由题知,只需1220010a d d d =->⎧⇒<<⎨>⎩,()()2242244a a d d d ⋅=-⋅+=-<,A 正确;()()2222415223644a a d d d d +=-++=-+>≥,B 正确; 21511111122221a a d d d+=+=>-+-,C 正确; ()()()()2152422222230a a a a d d d d d ⋅-⋅=-⋅+--⋅+=-<,所以1524a a a a ⋅<⋅,D 错误. 【点睛】本题考查等差数列的性质,解题方法是由已知确定d 的范围,由通项公式写出各项(用d 表示)后,可判断.20.等差数列{}n a 的首项10a >,设其前n 项和为{}n S ,且611S S =,则( ) A .0d > B .0d <C .80a =D .n S 的最大值是8S 或者9S 解析:BD 【分析】由6111160S S S S =⇒-=,即950a =,进而可得答案. 【详解】解:1167891011950S S a a a a a a -=++++==, 因为10a >所以90a =,0d <,89S S =最大, 故选:BD . 【点睛】本题考查等差数列的性质,解题关键是等差数列性质的应用,属于中档题. 21.下列命题正确的是( )A .给出数列的有限项就可以唯一确定这个数列的通项公式B .若等差数列{}n a 的公差0d >,则{}n a 是递增数列C .若a ,b ,c 成等差数列,则111,,a b c可能成等差数列 D .若数列{}n a 是等差数列,则数列{}12++n n a a 也是等差数列 解析:BCD 【分析】根据等差数列的性质即可判断选项的正误. 【详解】A 选项:给出数列的有限项不一定可以确定通项公式;B 选项:由等差数列性质知0d >,{}n a 必是递增数列;C 选项:1a b c ===时,1111a b c===是等差数列,而a = 1,b = 2,c = 3时不成立; D 选项:数列{}n a 是等差数列公差为d ,所以11112(1)223(31)n n a a a n d a nd a n d ++=+-++=+-也是等差数列;故选:BCD 【点睛】本题考查了等差数列,利用等差数列的性质判断选项的正误,属于基础题.22.(多选题)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则下列命题正确的是( )A .若59S S =,则必有14S =0B .若59S S =,则必有7S 是n S 中最大的项C .若67S S >,则必有78S S >D .若67S S >,则必有56S S > 解析:ABC 【分析】根据等差数列性质依次分析即可得答案. 【详解】解:对于A.,若59S S =,则67890a a a a +++=,所以781140a a a a +=+=,所以()114141402a a S +==,故A 选项正确; 对于B 选项,若59S S =,则780+=a a ,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故780,0a a ><,所以7S 是n S 中最大的项;故B 选项正确;C. 若67S S >,则70a <,由于10a >,公差0d ≠,故0d <,故80a <,6a 的符号不定,故必有78S S >,56S S >无法确定;故C 正确,D 错误. 故选:ABC .【点睛】本题考查数列的前n 项和的最值问题与等差数列的性质,是中档题.23.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( ) A .60a >B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列 C .0n S <时,n 的最小值为13 D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项解析:ACD 【分析】 由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n nN ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ; 【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <,所以1na 在1,6nn N上单调递增,1na 在7nn N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确; 由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0nS <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0nnS a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确;【点睛】本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题. 24.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+解析:ABD 【分析】由已知递推式可得数列2=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】)211n a =-得)211n a +=,1=,即数列2=,公差为1的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,∴22n a n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}n a 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD. 【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.三、等比数列多选题25.题目文件丢失!26.已知1a ,2a ,3a ,4a 依次成等比数列,且公比q 不为1.将此数列删去一个数后得到的数列(按原来的顺序)是等差数列,则正数q 的值是( )A B C D 解析:AB 【分析】因为公比q 不为1,所以不能删去1a ,4a ,设等差数列的公差为d ,分类讨论,即可得到答案 【详解】解:因为公比q 不为1,所以不能删去1a ,4a ,设等差数列的公差为d , ①若删去2a ,则有3142a a a =+,得231112a q a a q =+,即2321q q =+, 整理得()()()2111qq q q -=-+,因为1q ≠,所以21q q =+,因为0q >,所以解得q =, ②若删去3a ,则2142a a a =+,得31112a q a a q =+,即321q q =+,整理得(1)(1)1q q q q -+=-,因为1q ≠,所以(1)1q q +=,因为0q >,所以解得12q -+=,综上q =或q =, 故选:AB27.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数x 、y ,都有()()()f x y f x f y +=,若112a =,()()*n a f n n N =∈,数列{}n a 的前n 项和n S 组成数列{}n S ,则有( ) A .数列{}n S 递增,且1n S < B .数列{}n S 递减,最小值为12C .数列{}n S 递增,最小值为12D .数列{}n S 递减,最大值为1解析:AC 【分析】计算()f n 的值,得出数列{}n a 的通项公式,从而可得数列{}n S 的通项公式,根据其通项公式进行判断即可 【详解】解:因为112a =,所以1(1)2f =, 所以221(2)(1)4a f f ===, 31(3)(1)(2)8a f f f ===,……所以1()2n n a n N +=∈,所以11(1)122111212n n n S -==-<-, 所以数列{}n S 递增,当1n =时,n S 有最小值1112S a ==, 故选:AC 【点睛】关键点点睛:此题考查函数与数列的综合应用,解题的关键是由已知条件赋值归纳出数列{}n a 的通项公式,进而可得数列{}n S 的通项公式,考查计算能力和转化思想,属于中档题28.若数列{}n a 的前n 项和是n S ,且22n n S a =-,数列{}n b 满足2log n n b a =,则下列选项正确的为( ) A .数列{}n a 是等差数列B .2nn a =C .数列{}2na 的前n 项和为21223n +-D .数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n T ,则1n T <解析:BD 【分析】根据22n n S a =-,利用数列通项与前n 项和的关系得1,1,2n nS n a S n =⎧=⎨≥⎩,求得通项n a ,然后再根据选项求解逐项验证. 【详解】当1n =时,12a =,当2n ≥时,由22n n S a =-,得1122n n S a --=-, 两式相减得:12n n a a -=, 又212a a =,所以数列{}n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列, 所以2nn a =,24nn a =,数列{}2na 的前n 项和为()141444143n n nS +--'==-, 则22log log 2nn n b a n ===,所以()1111111n n b b n n n n +==-⋅⋅++,所以 1111111 (11123411)n T n n n =-+-++-=-<++, 故选:BD 【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法 (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项. (4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.29.已知等比数列{}n a 公比为q ,前n 项和为n S ,且满足638a a =,则下列说法正确的是( )A .{}n a 为单调递增数列B .639S S = C .3S ,6S ,9S 成等比数列 D .12n n S a a =-解析:BD 【分析】根据638a a =利用等比数列的性质建立关系求出2q ,然后结合等比数列的求和公式,逐项判断选项可得答案. 【详解】由638a a =,可得3338q a a =,则2q ,当首项10a <时,可得{}n a 为单调递减数列,故A 错误;由663312912S S -==-,故B 正确; 假设3S ,6S ,9S 成等比数列,可得2693S S S =⨯, 即6239(12)(12)(12)-=--不成立,显然3S ,6S ,9S 不成等比数列,故C 错误; 由{}n a 公比为q 的等比数列,可得11122121n n n n a a q a a S a a q --===--- 12n n S a a ∴=-,故D 正确;故选:BD . 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用638a a =求得2q ,同时需要熟练掌握等比数列的求和公式.30.计算机病毒危害很大,一直是计算机学家研究的对象.当计算机内某文件被病毒感染后,该病毒文件就不断地感染其他未被感染文件.计算机学家们研究的一个数字为计算机病毒传染指数0,C 即一个病毒文件在一分钟内平均所传染的文件数,某计算机病毒的传染指数02,C =若一台计算机有510个可能被感染的文件,如果该台计算机有一半以上文件被感染,则该计算机将处于瘫疾状态.该计算机现只有一个病毒文件,如果未经防毒和杀毒处理,则下列说法中正确的是( )A .在第3分钟内,该计算机新感染了18个文件B .经过5分钟,该计算机共有243个病毒文件C .10分钟后,该计算机处于瘫痪状态D .该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为2的等比数列 解析:ABC 【分析】设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则()121n n a S +=+,且12a =,可得123n n a -=⨯,即可判断四个选项的正误.【详解】设第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +,前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S ,则()121n n a S +=+,且12a =,由()121n n a S +=+可得()121n n a S -=+,两式相减得:12n n n a a a +=-,所以13n n a a +=,所以每分钟内新感染的病毒构成以12a =为首项,3为公比的等比数列,所以123n n a -=⨯,在第3分钟内,该计算机新感染了3132318a -=⨯=个文件,故选项A 正确;经过5分钟,该计算机共有()551234521311324313a a a a a ⨯-+++++=+==-个病毒文件,故选项B 正确;10分钟后,计算机感染病毒的总数为()101051210213111310132a a a ⨯-++++=+=>⨯-,所以计算机处于瘫痪状态,故选项C 正确; 该计算机瘫痪前,每分钟内新被感染的文件数成公比为3的等比数列,故选项D 不正确; 故选:ABC 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是读懂题意,得出第1n +分钟之内新感染的文件数为1n a +与 前n 分钟内新感染的病毒文件数之和为n S 之间的递推关系为()121n n a S +=+,从而求得n a .31.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中正确的是( ) A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .13n S n=C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列解析:ABD 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入已知式,可得{}n S 的递推式,变形后可证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,从而可求得n S ,利用n S 求出n a ,并确定3n S 的表达式,判断D . 【详解】因为1(2)n n n a S S n -=-≥,1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=, 所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确; 公差为3,又11113S a ==,所以133(1)3n n n S =+-=,13n S n=.B 正确;2n ≥时,由1n n n a S S -=-求得13(1)n a n n =-,但13a =不适合此表达式,因此C 错;由13n S n =得1311333n n n S +==⨯,∴{}3n S 是等比数列,D 正确.故选:ABD . 【点睛】本题考查等差数列的证明与通项公式,考查等比数列的判断,解题关键由1(2)n n n a S S n -=-≥,化已知等式为{}n S 的递推关系,变形后根据定义证明等差数列.32.已知数列{}n a 是等比数列,那么下列数列一定是等比数列的是( ) A .1{}na B .22log ()n aC .1{}n n a a ++D .12{}n n n a a a ++++解析:AD 【分析】主要分析数列中的项是否可能为0,如果可能为0,则不能是等比数列,在不为0时,根据等比数列的定义确定. 【详解】1n a =时,22log ()0n a =,数列22{log ()}n a 不一定是等比数列, 1q =-时,10n n a a ++=,数列1{}n n a a ++不一定是等比数列,由等比数列的定义知1{}na 和12{}n n n a a a ++++都是等比数列. 故选AD . 【点睛】本题考查等比数列的定义,掌握等比数列的定义是解题基础.特别注意只要数列中有一项为0,则数列不可能是等比数列.33.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若11a =,()*12n n a S n N +=∈,则有( ) A .13n n S -= B .{}n S 为等比数列 C .123n n a -=⋅D .21,1,23,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩ 解析:ABD 【分析】根据,n n a S 的关系,求得n a ,结合等比数列的定义,以及已知条件,即可对每个选项进行逐一分析,即可判断选择. 【详解】由题意,数列{}n a 的前n 项和满足()*12n n a S n N +=∈,当2n ≥时,12n n a S -=,两式相减,可得112()2n n n n n a a S S a +-=-=-,可得13n n a a +=,即13,(2)n na a n +=≥, 又由11a =,当1n =时,211222a S a ===,所以212a a =, 所以数列的通项公式为21,1232n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩;当2n ≥时,11123322n n n n a S --+⋅===,又由1n =时,111S a ==,适合上式,所以数列的{}n a 的前n 项和为13n n S -=;又由11333nn n n S S +-==,所以数列{}n S 为公比为3的等比数列, 综上可得选项,,A B D 是正确的. 故选:ABD. 【点睛】本题考查利用,n n a S 关系求数列的通项公式,以及等比数列的证明和判断,属综合基础题. 34.已知数列{}n a 为等差数列,11a =,且2a ,4a ,8a 是一个等比数列中的相邻三项,记()0,1na n nb a q q =≠,则{}n b 的前n 项和可以是( )A .nB .nqC .()121n n n q nq nq q q ++---D .()21121n n n q nq nq q q ++++---解析:BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据2a ,4a ,8a 是一个等比数列中的相邻三项求得0d =或1,再分情况求解{}n b 的前n 项和n S 即可. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,又11a =,且2a ,4a ,8a 是一个等比数列中的相邻三项∴2428a a a =,即()()()211137a d a d a d +=++,化简得:(1)0d d -=,所以0d =或1,故1n a =或n a n =,所以n b q =或nn b n q =⋅,设{}n b 的前n 项和为n S ,①当n b q =时,n S nq =;②当nn b n q =⋅时,23123n n S q q q n q =⨯+⨯+⨯+⋯⋯+⨯(1), 2341123n n qS q q q n q +=⨯+⨯+⨯+⋯⋯+⨯(2),。
一、选择题(本大题共10小题,每小题6分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,有A、B、C、D四个选项,其中只有两个选项是正确的。
请把正确选项的字母填写在答题卡上。
)1. 下列函数中,定义域为实数集的有()A. y = √(x^2 - 4)B. y = lg(x - 1)C. y = x / (x^2 + 1)D. y = 1 / (x^2 - 4)2. 已知向量a = (1, 2, 3),向量b = (3, 1, 2),则向量a与向量b的夹角θ的余弦值为()A. 1/2B. 1/3C. -1/2D. -1/33. 若等差数列{an}的公差d = 3,且a1 + a5 = 16,则数列的第10项an等于()A. 30B. 33C. 36D. 394. 已知函数f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x,则f(x)的极值点为()A. x = 0B. x = 1C. x = 3D. x = 65. 在平面直角坐标系中,抛物线y = -x^2 + 4x + 3的顶点坐标为()A. (1, 4)B. (1, -2)C. (2, 3)D. (2, -1)6. 下列不等式中,恒成立的有()A. x^2 + 2x + 1 > 0B. x^2 - 4x + 4 > 0C. x^2 + 4x + 4 < 0D. x^2 - 2x + 1 < 07. 已知等比数列{bn}的公比q = 2,且b1 + b3 = 18,则数列的第5项bn等于()A. 32B. 64C. 128D. 2568. 函数y = |x - 1| + |x + 1|在x = -1时的最小值为()A. 0B. 2C. 3D. 49. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a^2 + b^2 - c^2 = 2ab,则角C的大小为()A. 30°B. 45°C. 60°D. 90°10. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S5 = 50,S10 = 100,则公差d为()A. 2B. 3C. 4D. 5二、解答题(本大题共2小题,每小题20分,共40分。
一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数123,12 ()1,222x xf x xf x⎧--≤≤⎪=⎨⎛⎫>⎪⎪⎝⎭⎩,则下列说法正确的是()A.若函数()=-y f x kx有4个零点,则实数k的取值范围为11,246⎛⎫⎪⎝⎭B.关于x的方程*1()0()2nf x n N-=∈有24n+个不同的解C.对于实数[1,)x∈+∞,不等式2()30xf x-≤恒成立D.当1[2,2](*)n nx n N-∈∈时,函数()f x的图象与x轴围成的图形的面积为1【答案】AC【分析】根据函数的表达式,作出函数的图像,对于A,C利用数形结合进行判断,对于B,D利用特值法进行判断.【详解】当312x≤≤时,()22f x x=-;当322x<≤时,()42f x x=-;当23x<≤,则3122<≤x,1()1222⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当34x<≤,则3222<≤x,1()2222⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当46x<≤,则232<≤x,11()2242⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当68x<≤,则342<≤x,1()1224⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;依次类推,作出函数()f x的图像:对于A ,函数()=-y f x kx 有4个零点,即()y f x =与y kx =有4个交点,如图,直线y kx =的斜率应该在直线m , n 之间,又16m k =,124=n k ,11,246⎛⎫∴∈⎪⎝⎭k ,故A 正确; 对于B ,当1n =时,1()2f x =有3个交点,与246+=n 不符合,故B 错误; 对于C ,对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立,即3()2≤f x x恒成立,由图知函数()f x 的每一个上顶点都在曲线32y x =上,故3()2≤f x x恒成立,故C 正确; 对于D , 取1n =,[1,2]x ∈,此时函数()f x 的图像与x 轴围成的图形的面积为111122⨯⨯=,故D 错误; 故选:AC 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.2.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则[]y x =称为高斯函数,也叫取整函数.令()[]f x x x =-,以下结论正确的有( ) A .()1.10.9f -= B .函数()f x 为奇函数 C .()()11f x f x +=+ D .函数()f x 的值域为[)0,1【答案】AD 【分析】根据高斯函数的定义逐项检验可得正确的选项. 【详解】对于A ,()[]1.11 1.120..9.111f --=-+=-=-,故A 正确. 对于B ,取 1.1x =-,则()1.10.9f -=,而()[]1.1-1.1 1.110.11.1f =-==, 故()()1.1 1.1f f -≠-,所以函数()f x 不为奇函数,故B 错误.对于C ,则()[][]()11111f x x x x x f x +=+-+=+--=,故C 错误.对于D ,由C 的判断可知,()f x 为周期函数,且周期为1, 当01x ≤≤时,则当0x =时,则()[]0000f =-=,当01x <<时,()[]0f x x x x x =-=-=, 当1x =时,()[]11110f x =-=-=,故当01x ≤≤时,则有()01f x ≤<,故函数()f x 的值域为[)0,1,故D 正确. 故选:AD . 【点睛】思路点睛:对于函数的新定义问题,注意根据定义展开讨论性质的讨论,并且注意性质讨论的次序,比如讨论函数值域,可以先讨论函数的奇偶性、周期性.3.函数()()1xf xx R x=∈+,以下四个结论正确的是( ) A .()f x 的值域是()1,1- B .对任意x ∈R ,都有()()12120f x f x x x ->-C .若规定()()()()()11,n n f x f x f x f f x +==,则对任意的(),1n xn N f x n x*∈=+ D .对任意的[]1,1x ∈-,若函数()2122f x t at ≤-+恒成立,则当[]1,1a ∈-时,2t ≤-或2t ≥【答案】ABC 【分析】由函数解析式可得函数图象即可知其值域、单调性;根据C 中的描述结合数学归纳法可推得结论成立;由函数不等式恒成立,利用变换主元法、一元二次不等式的解法即可求参数范围. 【详解】由函数解析式可得11,01()11,01x x f x x x⎧-≥⎪⎪+=⎨⎪-<⎪-⎩,有如下函数图象:∴()f x 的值域是()1,1-,且单调递增即()()12120f x f x x x ->-(利用单调性定义结合奇偶性也可说明),即有AB 正确; 对于C ,有()11x f x x =+,若()1,1(1)n x n N f x n x*-∈=+-, ∴当2n ≥时,11(1)||()(())1||1||1(1)||n n xx n x f x f f x x n x n x -+-===+++-,故有(),1n xn N f x n x*∈=+.正确. 对于D ,[]1,1x ∈-上max 1()(1)2f x f ==,若函数()2122f x t at ≤-+恒成立,即有211222t at -+≥,220t at -≥恒成立,令2()2h a at t =-+,即[]1,1a ∈-上()0h a ≥, ∴0t >时,2(1)20h t t =-+≥,有2t ≥或0t ≤(舍去);0t =时,()0h a 故恒成立;0t <时,2(1)20h t t -=+≥,有2t ≤-或0t ≥(舍去);综上,有2t ≥或0t =或2t ≤-;错误. 故选:ABC 【点睛】 方法点睛:1、对于简单的分式型函数式画出函数图象草图判断其值域、单调性.2、数学归纳法:当1n =结论成立,若1n -时结论也成立,证明n 时结论成立即可.3、利用函数不等式恒成立,综合变换主元法、一次函数性质、一元二次不等式解法求参数范围.4.设[]x 表示不超过x 的最大整数,如:[]1.21=,[]1.22-=-,[]y x =又称为取整函数,在现实生活中有着广泛的应用,诸如停车收费,出租车收费等均按“取整函数”进行计费,以下关于“取整函数”的描述,正确的是( ) A .x R ∀∈,[][]22x x =B .,x y R ∀∈,若[][]x y =,则1x y ->-C .x R ∀∈,[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦D .不等式[][]2230x x --≥的解集为{|0x x <或}2x ≥ 【答案】BCD【分析】通过反例可得A 错误,根据取整函数的定义可证明BC 成立,求出不等式2230t t --≥的解后可得不等式[][]2230x x --≥的解集,从而可判断D 正确与否. 【详解】对于A , 1.5x =-,则[][][]()233,2224x x =-=⨯--==-,故[][]22x x ≠,故A 不成立.对于B ,[][]x y m ==,则1,1m x m m y m ≤<+≤<+, 故1m y m --<-≤-,所以1x y ->-,故B 成立. 对于C ,设x m r =+,其中[),0,1m Z r ∈∈, 则[]11222x x m r ⎡⎤⎡⎤++=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,[][]222x m r =+, 若102r ≤<,则102r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]20r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦;若112r <<,则112r ⎡⎤+=⎢⎥⎣⎦,[]21r =,故[][]122x x x ⎡⎤++=⎢⎥⎣⎦,故C 成立.对于D ,由不等式[][]2230x x --≥可得[]1x ≤-或[]32x ≥, 故0x <或2x ≥,故D 正确. 故选:BCD 【点睛】本题考查在新定义背景下恒等式的证明与不等式的解法,注意把等式的证明归结为整数部分和小数部分的关系,本题属于较难题.5.设函数()f x 是定义在区间I 上的函数,若对区间I 中的任意两个实数12,x x ,都有1212()()(),22x x f x f x f ++≤则称()f x 为区间I 上的下凸函数.下列函数中是区间(1,3)上的下凸函数的是( ) A .()21f x x =-+ B .()2f x x =-- C .3()5f x x =+ D .21()1x f x x +=- 【答案】ACD 【分析】根据函数的解析式,求得1212()()()22x x f x f x f ++=,可判定A 正确;根据特殊值法,可判定B 不正确;根据函数的图象变换,结合函数的图象,可判定C 、D 正确. 【详解】对于A 中,任取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,则1212()()12x x f x x +=-++, 121212()()1(2121)()122f x f x x x x x +=-+-+=-++,可得1212()()()22x x f x f x f ++=,满足1212()()()22++≤x x f x f x f ,所以A 正确; 对于B 中,取1235,22x x ==,则1222x x +=, 可得351()()222f f ==-,所以12()()122f x f x +=-,12()(2)02x x f f +==, 此时1212()()()22x x f x f x f ++>,不符合题意,所以B 不正确; 对于C 中,函数3()5f x x =+,由幂函数3y x =的图象向上移动5个单位,得到函数3()5f x x =+的图象, 如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2D f x f x y +=, 因为D C y y >,所以1212()()()22++≤x x f x f x f ,符合题意,所以是正确的;对于D 中,函数213()211x f x x x +==+-- 由函数3y x =的图象向右平移1个单位,再向上平移2个单位,得到21()1x f x x +=-的图象,如图所示,取12,(1,3)x x ∈且12x x ≠,由图象可得12()2C x x f y +=,12()()2Df x f xy+=,因为D Cy y>,所以1212()()()22++≤x x f x f xf,符合题意,所以是正确的;【点睛】本题主要考查了函数的新定义及其应用,其中解答中正确理解函数的新定义,以及结合函数的图象求解是解答的关键,着重考查了数形结合法,以及推理与运算能力,属于中档试题.6.已知函数()221,0log1,0x xf xx x⎧+≤⎪=⎨->⎪⎩,则方程()()22210f x f x a-+-=的根的个数可能为()A.2 B.6 C.5 D.4【答案】ACD【分析】先画出()f x的图象,再讨论方程()()22210f x f x a-+-=的根,求得()f x的范围,再数形结合,得到答案.【详解】画出()f x的图象如图所示:令()t f x=,则22210t t a-+-=,则24(2)a∆=-,当0∆=,即22a=时,1t=,此时()1f x=,由图1y=与()y f x=的图象有两个交点,即方程()()22210f x f x a-+-=的根的个数为2个,A正确;当>0∆时,即22a <时,212t a =±-,则2022a <-≤故211212a <+-≤+,212121a -≤--<,当212t a =--时,即2()12f x a =--(1,1)∈-,则x 有2解, 当212t a =+-时,若t (1,2]∈,则x 有3解;若t (2,12]∈+,则x 有2解,故方程()()22210f x f x a -+-=的根的个数为5个或4个,CD 正确;故选:ACD 【点睛】本题考查了函数的根的个数问题,函数图象的画法,考查了分类讨论思想和数形结合思想,难度较大.7.太极图是由黑白两个鱼形纹组成的图案,俗称阴阳鱼,太极图展现了一种互相转化,相对统一的和谐美. 定义:能够将圆O 的周长和面积同时等分成两个部分的函数称为圆O 的一个“太极函数”.则下列有关说法中,正确的是( )A .对于圆O :221x y +=的所有非常数函数的太极函数中,一定不能为偶函数B .函数()sin 1f x x =+是圆O :()2211x y +-=的一个太极函数C .存在圆O ,使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数D .直线()()12110m x m y +-+-=所对应的函数一定是圆O :()()()222210x y R R -+-=>的太极函数【答案】BCD 【分析】利用“太极函数”的定义逐个判断函数是否满足新定义即可. 【详解】对于A ,如下图所示,若太极函数为偶函数,且ACEPCOPODDFBS SSS===,所以该函数平分圆O 的周长和面积,故A 错误;对于B ,()sin 1f x x =+也关于圆心(0,1) 对称,平分圆O 的周长和面积,所以函数()sin 1f x x =+是圆()22:11O x y +-=的一个太极函数;故B 正确;对于C ,()()+12121+1+1+1x x x x x e e f x e e e --===-,. ()()11111+11++1xxx x xx e e e f x f x e e e------====-,该函数为奇函数,图象关于原点对称. 所以存在圆O :221x y +=使得()11x x e f x e -=+是圆O 的一个太极函数,如下图所示,故C 正确;对于D ,对于直线()()12110m x m y +-+-=的方程,变形为()()210m x y x y -+--=,令2010x y x y -=⎧⎨--=⎩,得21x y =⎧⎨=⎩,直线()()12110m x m y +-+-=经过圆O 的圆心,可以平分圆O 周长和面积,故D 正确. 故选:BCD. 【点睛】本题考查函数对称性的判定与应用,将新定义理解为函数的对称性为解题的关键,考查推理能力,属于较难题.8.已知函数()f x 满足:当-<3≤0x 时,()()1xf x e x =+,下列命题正确的是( )A .若()f x 是偶函数,则当03x <≤时,()()1xf x e x =+B .若()()33f x f x --=-,则()()32g x f x e=+在()6,0x ∈-上有3个零点C .若()f x 是奇函数,则1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<D .若()()3f x f x +=,方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,则k 的范围为2312k e e -<<- 【答案】BC 【分析】A 选项,利用函数的奇偶性求出解析式即可判断;B 选项,函数()f x 关于直线3x =-对称,利用导数研究函数的单调性作出函数图像,由函数图像可知当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点可判断;C 选项,由函数图像关于原点对称求出函数的值域进行判断;D 选项,函数周期为3,作出函数图像知方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,则2312k e e -<≤-时方程()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根. 【详解】A 选项,若03x <≤,则30x -≤-<,()()1xf x e x --=-+,因为函数()f x 是偶函数,所以()()()1xf x f x ex -=-=-+,A 错误;B 选项,若()()33f x f x --=-,则函数()f x 关于直线3x =-对称,当-<3≤0x 时,()()2xf x ex '=+,当()3,2x ∈--时,()0f x '<,函数()f x 单调递减,当()2,0x ∈--时,()0f x '>,函数()f x 单调递增,且()323f e-=-,()2120f e-=-<,()10f -=, 作出函数大致图像如图所示,则当()6,0x ∈-时,函数()f x 与直线32y e =-有3个交点,即函数()()32g x f x e =+在()6,0x ∈-上有3个零点,B 正确;C 选项,由B 知当[3,0)x ∈-时,()2[,1)f x e -∈-,若函数()f x 为奇函数,则当[]3,3x ∈-时()()1,1f x ∈-,所以1x ∀,[]23,3x ∈-,()()122f x f x -<,C 正确;D 选项,若()()3f x f x +=,则函数()f x 的周期为3,作出函数在[]3,3x ∈-上的图像如图所示,若方程()()20f x kf x -=⎡⎤⎣⎦即()()[]0f x f x k -=在[]3,3x ∈-上有6个不同的根,因为方程()0f x =在[]3,3x ∈-上有两个不同的根,所以()f x k =在[]3,3x ∈-上有4个不同的根,又()323f e -=-,()2120f e -=-<,所以2312k e e-<≤-,D 错误. 故选:BC 【点睛】本题考查函数的图像与性质综合应用,涉及函数的单调性、奇偶性、对称性,函数的零点与方程的根,综合性较强,属于较难题.9.已知直线2y x =-+分别与函数x y e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,则下列结论正确的是( ) A .122x x +=B .122x x e e e +>C .1221ln ln 0x x x x +<D .12ex x >【答案】ABC 【分析】根据互为反函数的性质可得()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1,从而可判断A ;利用基本不等式可判断B 、D ;利用零点存在性定理以及对数的运算性质可判断C. 【详解】函数xy e =与ln y x =互为反函数, 则xy e =与ln y x =的图象关于y x =对称,将2y x =-+与y x =联立,则1,1x y ==,由直线2y x =-+分别与函数xy e =和ln y x =的图象交于点()()1122,,,A x y B x y ,作出函数图像:则()()1122,,,A x y B x y 的中点坐标为()1,1, 对于A ,由1212x x +=,解得122x x +=,故A 正确; 对于B ,12121222222x x x x x x e e e e e e e +≥=+⋅==, 因为12x x ≠,即等号不成立,所以122x x e e e +>,故B 正确;对于C ,将2y x =-+与xy e =联立可得2x x e -+=,即20x e x +-=,设()2xf x e x =+-,且函数为单调递增函数,()010210f =+-=-<,112211320222f e e ⎛⎫=+-=-> ⎪⎝⎭,故函数的零点在10,2⎛⎫⎪⎝⎭上,即1102x <<,由122x x +=,则212x <<,122112211ln ln ln lnx x x x x x x x +=- ()1222122ln ln ln 0x x x x x x x <-=-<,故C 正确;对于D ,由12122x x x x +≥,解得121x x ≤, 由于12x x ≠,则121x x <,故D 错误; 故选:ABC 【点睛】本题考查了互为反函数的性质、基本不等式的应用、零点存在性定理以及对数的运算性质,考查了数形结合的思想,属于难题.10.已知21,1,()ln ,1,x x f x x x ⎧-≤⎪=⎨>⎪⎩,则关于x 的方程2[()]()210f x f x k -+-=,下列正确的是( )A .存在实数k ,使得方程恰有1个不同的实数解;B .存在实数k ,使得方程恰有2个不同的实数解;C .存在实数k ,使得方程恰有3个不同的实数解;D .存在实数k ,使得方程恰有6个不同的实数解; 【答案】ACD 【分析】令()0f x t =≥,根据判别式确定方程2210t t k -+-=根的个数,作出()f x 的大致图象,根据根的取值,数形结合即可求解. 【详解】令()0f x t =≥,则关于x 的方程2[()]()210f x f x k -+-=,可得2210t t k -+-=, 当58k =时,()14210k ∆=--=,此时方程仅有一个根12t =; 当58k <时,()14210k ∆=-->,此时方程有两个根12,t t , 且121t t +=,此时至少有一个正根; 当58k >时,()14210k ∆=--<,此时方程无根; 作出()f x 的大致图象,如下:当58k =时,此时12t =,由图可知()f x t =,有3个不同的交点,C 正确; 当58k <时,此时方程有两个根12,t t ,且121t t +=,此时至少有一个正根, 当()10,1t ∈、()20,1∈t ,且12t t ≠时,()f x t =,有6个不同的交点,D 正确;当方程有两个根12,t t ,一个大于1,另一个小于0, 此时()f x t =,仅有1个交点,故A 正确;当方程有两个根12,t t ,一个等于1,另一个等于0,()f x t =,有3个不同的交点,当58k >时,()14210k ∆=--<,此时方程无根. 故选:ACD 【点睛】关键点点睛:本题考查了根的个数求参数的取值范围,解题的关键是利用换元法将方程化为2210t t k -+-=,根据方程根的分布求解,考查了数形结合的思想,分类讨论的思想.二、导数及其应用多选题11.已知函数()xf x e =,()1ln22x g x =+的图象与直线y m =分别交于A 、B 两点,则( )A .AB 的最小值为2ln2+B .m ∃使得曲线()f x 在A 处的切线平行于曲线()g x 在B 处的切线C .函数()()f x g x m -+至少存在一个零点D .m ∃使得曲线()f x 在点A 处的切线也是曲线()g x 的切线 【答案】ABD 【分析】求出A 、B 两点的坐标,得出AB 关于m 的函数表达式,利用导数求出AB 的最小值,即可判断出A 选项的正误;解方程()12ln 2m f m g e -⎛⎫''= ⎪⎝⎭,可判断出B 选项的正误;利用导数判断函数()()y f x g x m =-+的单调性,结合极值的符号可判断出C 选项的正误;设切线与曲线()y g x =相切于点()(),C n g n ,求出两切线的方程,得出方程组,判断方程组是否有公共解,即可判断出D 选项的正误.进而得出结论. 【详解】令()xf x e m ==,得ln x m =,令()1ln 22x g x m =+=,得122m x e -=, 则点()ln ,A m m 、122,m B e m -⎛⎫⎪⎝⎭,如下图所示:由图象可知,122ln m AB e m -=-,其中0m >,令()122ln m h m em -=-,则()1212m h m em-'=-,则函数()y h m '=单调递增,且102h ⎛⎫'= ⎪⎝⎭,当102m <<时,0h m,当12m >时,0h m.所以,函数()122ln m h m e m -=-在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递增, 所以,min 112ln 2ln 222AB h ⎛⎫==-=+⎪⎝⎭,A 选项正确; ()x f x e =,()1ln 22x g x =+,则()x f x e '=,()1g x x'=,曲线()y f x =在点A 处的切线斜率为()ln f m m '=,曲线()y g x =在点B 处的切线斜率为1212122m m g e e --⎛⎫'= ⎪⎝⎭,令()12ln 2m f m g e -⎛⎫''= ⎪⎝⎭,即1212m m e -=,即1221m me -=, 则12m =满足方程1221m me -=,所以,m ∃使得曲线()y f x =在A 处的切线平行于曲线()y g x =在B 处的切线,B 选项正确;构造函数()()()1ln22xx F x f x g x m e m =-+=-+-,可得()1x F x e x'=-, 函数()1xF x e x '=-在()0,∞+上为增函数,由于120F e e ⎛⎫'=< ⎪⎝⎭,()110F e -'=>,则存在1,12t ⎛⎫∈⎪⎝⎭,使得()10t F t e t '=-=,可得ln t t =-,当0x t <<时,()0F x '<;当x t >时,()0F x '>.()()min 1111ln ln ln 2ln 22222t t t F x F t e m e t m t m t ∴==-+-=-++-=+++-13ln 2ln 2022m m >+-=++>,所以,函数()()()F x f x g x m =-+没有零点,C 选项错误;设曲线()y f x =在点A 处的切线与曲线()y g x =相切于点()(),C n g n , 则曲线()y f x =在点A 处的切线方程为()ln ln my m ex m -=-,即()1ln y mx m m =+-,同理可得曲线()y g x =在点C 处的切线方程为11ln 22n y x n =+-, 所以,()111ln ln 22m nn m m ⎧=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩,消去n 得()11ln ln 202m m m --++=,令()()11ln ln 22G x x x x =--++,则()111ln ln x G x x x x x-'=--=-, 函数()y G x '=在()0,∞+上为减函数,()110G '=>,()12ln 202G '=-<,则存在()1,2s ∈,使得()1ln 0G s s s'=-=,且1s s e =. 当0x s <<时,()0G x '>,当x s >时,()0G x '<.所以,函数()y G x =在()2,+∞上为减函数,()5202G =>,()17820ln 202G =-<, 由零点存在定理知,函数()y G x =在()2,+∞上有零点, 即方程()11ln ln 202m m m --++=有解. 所以,m ∃使得曲线()y f x =在点A 处的切线也是曲线()y g x =的切线. 故选:ABD. 【点睛】本题考查导数的综合应用,涉及函数的最值、零点以及切线问题,计算量较大,属于难题.12.已知函数()21xx x f x e+-=,则下列结论正确的是( )A .函数()f x 存在两个不同的零点B .函数()f x 既存在极大值又存在极小值C .当0e k -<<时,方程()f x k =有且只有两个实根D .若[),x t ∈+∞时,()2max 5f x e =,则t 的最小值为2 【答案】ABC 【分析】首先求函数的导数,利用导数分析函数的单调性和极值以及函数的图象,最后直接判断选项. 【详解】对于A .2()010f x x x =⇒+-=,解得152x -±=,所以A 正确; 对于B .22(1)(2)()x xx x x x f x e e --+-=-=-', 当()0f x '>时,12x -<<,当()0f x '<时,1x <-或2x >,所以(,1),(2,)-∞-+∞是函数的单调递减区间,(1,2)-是函数的单调递增区间, 所以(1)f -是函数的极小值,(2)f 是函数的极大值,所以B 正确.对于C .当x →+∞时,0y →,根据B 可知,函数的最小值是(1)f e -=-,再根据单调性可知,当0e k -<<时,方程()f x k =有且只有两个实根,所以C 正确;对于D :由图象可知,t 的最大值是2,所以D 不正确. 故选:ABC. 【点睛】易错点点睛:本题考查了导数分析函数的单调性,极值点,以及函数的图象,首先求函数的导数,令导数为0,判断零点两侧的正负,得到函数的单调性,本题易错的地方是(2,)+∞是函数的单调递减区间,但当x →+∞时,0y →,所以图象是无限接近轴,如果这里判断错了,那选项容易判断错了.13.关于函数()2ln f x x x=+,下列判断正确的是( ) A .2x =是()f x 的极大值点 B .函数yf xx 有且只有1个零点C .存在正实数k ,使得()f x kx >恒成立D .对任意两个正实数1x ,2x ,且21x x >,若()()12f x f x =,则124x x +> 【答案】BD 【分析】对于A ,利用导数研究函数()f x 的极值点即可; 对于B ,利用导数判断函数y f xx 的单调性,再利用零点存在性定理即得结论;对于C ,参变分离得到22ln xk x x <+,构造函数()22ln x g x x x=+,利用导数判断函数()g x 的最小值的情况;对于D ,利用()f x 的单调性,由()()12f x f x =得到1202x x <<<,令()211x t t x =>,由()()12f x f x =得21222ln t x x t t-+=,所以要证124x x +>,即证2224ln 0t t t -->,构造函数即得. 【详解】A :函数()f x 的定义域为0,,()22212x f x x x x-'=-+=,当()0,2x ∈时,0f x,()f x 单调递减,当()2,x ∈+∞时,0fx,()f x 单调递增,所以2x =是()f x 的极小值点,故A 错误.B :()2ln y f x x x x x=-=+-,22221210x x y x x x -+'=-+-=-<,所以函数在0,上单调递减.又()112ln1110f -=+-=>,()221ln 22ln 210f -=+-=-<,所以函数yf xx 有且只有1个零点,故B 正确.C :若()f x kx >,即2ln x kx x +>,则22ln x k x x <+.令()22ln x g x x x=+,则()34ln x x xg x x-+-'=.令()4ln h x x x x =-+-,则()ln h x x '=-,当()0,1∈x 时,()0h x '>,()h x 单调递增,当()1,∈+∞x 时,()0h x '<,()h x 单调递减,所以()()130h x h ≤=-<,所以0g x ,所以()22ln x g x x x=+在0,上单调递减,函数无最小值,所以不存在正实数k ,使得()f x kx >恒成立,故C 错误. D :因为()f x 在()0,2上单调递减,在2,上单调递增,∴2x =是()f x 的极小值点.∵对任意两个正实数1x ,2x ,且21x x >,若()()12f x f x =,则1202x x <<<. 令()211x t t x =>,则21x tx =,由()()12f x f x =,得121222ln ln x x x x +=+, ∴211222ln ln x x x x -=-,即()2121212ln x x x x x x -=,即()11121ln t x t x tx -=⋅,解得()121ln t x t t -=,()2121ln t t x tx t t-==,所以21222ln t x x t t-+=.故要证124x x +>,需证1240x x +->,需证22240ln t t t -->,需证2224ln 0ln t t tt t-->. ∵211x t x =>,则ln 0t t >, ∴证2224ln 0t t t -->.令()()2224ln 1H t t t t t =-->,()()44ln 41H t t t t '=-->,()()()414401t H t t t t-''=-=>>,所以()H t '在1,上是增函数.因为1t →时,()0H t '→,则()0H t '>,所以()H t 在1,上是增函数.因为1t →时,()0H t →,则()0H t >,所以2224ln 0ln t t tt t-->, ∴124x x +>,故D 正确. 故选:BD . 【点睛】关键点点睛:利用导数研究函数的单调性、极值点,结合零点存在性定理判断A 、B 的正误;应用参变分离,构造函数,并结合导数判断函数的最值;由函数单调性,应用换元法并构造函数,结合分析法、导数证明D 选项结论.14.经研究发现:任意一个三次多项式函数32()(0)f x ax bx cx d a =+++≠的图象都只有一个对称中心点()()00,x f x ,其中0x 是()0f x ''=的根,()'f x 是()f x 的导数,()f x ''是()'f x 的导数.若函数32()f x x ax x b =+++图象的对称点为(1,2)-,且不等式(ln 1)x e e mx x -+32()3ef x x x e x ⎡⎤≥--+⎣⎦对任意(1,)x ∈+∞恒成立,则( )A .3a =B .1b =C .m 的值可能是e -D .m 的值可能是1e-【答案】ABC 【分析】求导得()62f x x a ''=+,故由题意得()1620f a ''=-+=-,()1112f a b -=-+-+=,即3,1a b ==,故()3231f x x x x =+++.进而将问题转化为()1ln 1e x x e x e m x --++<+,由于1x e x >+,故ln ln 1ee x x x x e e x e x --+=≥-+,进而得()1ln ln 1ln 1e x x e x e e x ee x x --++--≥=-++,即m e ≤-,进而得ABC 满足条件.【详解】由题意可得()1112f a b -=-+-+=,因为()2321x ax f x =++',所以()62f x x a ''=+,所以()1620f a ''=-+=-,解得3,1a b ==,故()3231f x x x x =+++.因为1x >,所以()()32ln []13xeee mx xf x x x e x -+≥--+等价于()1ln 1e x x e x e m x --++≤+. 设()()10xg x e x x =-->,则()10xg x e '=->,从而()g x 在()0,∞+上单调递增.因为()00g =,所以()0g x >,即1x e x >+, 则ln ln 1ee x xxx e e x e x --+=≥-+(当且仅当x e =时,等号成立),从而()1ln ln 1ln 1e x x e x e e x e e x x --++--≥=-++,故m e ≤-.故选:ABC. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意得()3231f x x x x =+++,进而将不等式恒成立问题转化为()1ln 1e x x e x e m x --++≤+恒成立问题,再结合1x e x >+得ln ln 1e e xx xx e ex e x --+=≥-+,进而得m e ≤-.考查运算求解能力与化归转化思想,是难题.15.定义在R 上的函数()f x ,若存在函数()g x ax b =+(a ,b 为常数),使得()()f x g x ≥对一切实数x 都成立,则称()g x 为函数()f x 的一个承托函数,下列命题中正确的是( )A .函数()2g x =-是函数ln ,0()1,0x x f x x >⎧=⎨⎩的一个承托函数 B .函数()1g x x =-是函数()sin f x x x =+的一个承托函数C .若函数()g x ax = 是函数()x f x e =的一个承托函数,则a 的取值范围是[0,]eD .值域是R 的函数()f x 不存在承托函数 【答案】BC 【分析】由承托函数的定义依次判断即可. 【详解】解:对A ,∵当0x >时,()ln (,)f x x =∈-∞+∞, ∴()()2f x g x ≥=-对一切实数x 不一定都成立,故A 错误;对B ,令()()()t x f x g x =-,则()sin (1)sin 10t x x x x x =+--=+≥恒成立, ∴函数()1g x x =-是函数()sin f x x x =+的一个承托函数,故B 正确; 对C ,令()xh x e ax =-,则()xh x e a '=-, 若0a =,由题意知,结论成立, 若0a >,令()0h x '=,得ln x a =,∴函数()h x 在(,ln )a -∞上为减函数,在(ln ,)a +∞上为增函数, ∴当ln x a =时,函数()h x 取得极小值,也是最小值,为ln a a a -, ∵()g x ax =是函数()x f x e =的一个承托函数, ∴ln 0a a a -≥, 即ln 1a ≤, ∴0a e <≤,若0a <,当x →-∞时,()h x →-∞,故不成立,综上,当0a e 时,函数()g x ax =是函数()xf x e =的一个承托函数,故C 正确;对D ,不妨令()2,()21f x x g x x ==-,则()()10f x g x -=≥恒成立, 故()21g x x =-是()2f x x =的一个承托函数,故D 错误. 故选:BC . 【点睛】方法点睛:以函数为载体的新定义问题,是高考命题创新型试题的一个热点,常见的命题形式有新概念、新法则、新运算等,这类试题中函数只是基本的依托,考查的是考生创造性解决问题的能力.16.设函数()()1x af x a x a =->的定义域为()0,∞+,已知()f x 有且只有一个零点,下列结论正确的有( ) A .a e =B .()f x 在区间()1,e 单调递增C .1x =是()f x 的极大值点D .()f e 是()f x 的最小值【答案】ACD 【分析】()f x 只有一个零点,转化为方程0x a a x -=在(0,)+∞上只有一个根,即ln ln x ax a=只有一个正根.利用导数研究函数ln ()xh x x=的性质,可得a e =,判断A ,然后用导数研究函数()x e f x e x =-的性质,求出()'f x ,令()0f x '=,利用新函数确定()'f x 只有两个零点1和e ,并证明出()'f x 的正负,得()f x 的单调性,极值最值.判断BCD .【详解】()f x 只有一个零点,即方程0x a a x -=在(0,)+∞上只有一个根,x a a x =,取对数得ln ln x a a x =,即ln ln x ax a=只有一个正根. 设ln ()xh x x =,则21ln ()x h x x-'=,当0x e <<时,()0h x '>,()h x 递增,0x →时,()h x →-∞,x e >时,()0h x '<,()h x 递减,此时()0h x >,max 1()()h x h e e==. ∴要使方程ln ln x ax a =只有一个正根.则ln 1a a e =或ln 0a a<,解得a e =或0a <,又∵1a >,∴a e =.A 正确;()x e f x e x =-,1()x e f x e ex -'=-,1()0x e f x e ex -'=-=,11x e e x --=,取对数得1(1)ln x e x -=-,易知1x =和x e =是此方程的解.设()(1)ln 1p x e x x =--+,1()1e p x x-'=-,当01x e <<-时,()0p x '>,()p x 递增,1x e >-时,()0p x '<,()p x 递减,(1)p e -是极大值,又(1)()0p p e ==, 所以()p x 有且只有两个零点,01x <<或x e >时,()0p x <,即(1)ln 1e x x -<-,11e x x e --<,1e x ex e -<,()0f x '>,同理1x e <<时,()0f x '<,所以()f x 在(0,1)和(,)e +∞上递增,在(1,)e 上递减,所以极小值为()0f e =,极大值为(1)f ,又(0)1f =,所以()f e 是最小值.B 错,CD 正确. 故选:ACD . 【点睛】关键点点睛:本题考用导数研究函数的零点,极值,单调性.解题关键是确定()'f x 的零点时,利用零点定义解方程,1()0x e f x e ex -'=-=,11x e e x --=,取对数得1(1)ln x e x -=-,易知1x =和x e =是此方程的解.然后证明方程只有这两个解即可.17.已知函数()ln f x x mx =-有两个零点1x 、2x ,且12x x <,则下列结论不正确的是( ) A .10m e<<B .21x x -的值随m 的增大而减小C .101x <<D .2x e >【答案】C 【分析】由()0f x =得出ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,利用导数分析函数()g x 的单调性与极值,数形结合可判断ACD 选项的正误;任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<,利用函数()g x 的单调性结合不等式的基本性质得出2121ξξηη->-,可判断B 选项的正误. 【详解】令()0f x =,可得ln xm x =,构造函数()ln x g x x=,定义域为()0,∞+,()1ln xg x x-'=. 当0x e <<时, ()0g x '>,此时函数()g x 单调递增; 当x e >时,()0g x '<,此时函数()g x 单调递减. 所以,()()max 1g x g e e==,如下图所示:由图象可知,当10m e <<时,直线y m =与函数()ln x g x x=的图象有两个交点,A 选项正确;当1x >时,()0g x >,由图象可得11x e <<,2x e >,C 选项错误,D 选项正确; 任取1m 、210,m e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,且12m m <,设()()121g g m ξξ==,其中121e ξξ<<<;设()()122g g m ηη==,其中121e ηη<<<.由于函数()g x 在区间()1,e 上单调递增,且()()11g g ξη<,11ξη∴<; 函数()g x 在区间(),e +∞上单调递减,且()()22g g ξη<,22ξη∴>. 由不等式的基本性质可得1212ξξηη-<-,则2121ξξηη->-. 所以,21x x -的值随m 的增大而减小,B 选项正确. 故选:C. 【点睛】在利用导数研究函数的零点问题个数中,可转化为判定()m g x =有两个实根时实数m 应满足的条件,并注意()g x 的单调性、奇偶性、最值的灵活应用.另外还可作出函数()y g x =的大致图象,直观判定曲线交点个数,但应注意严谨性,进行必要的论证.18.若方程()2110x m x -+-=和()120x m ex -+-=的根分别为()1212,x x x x <和3x ,()434x x x <,则下列判断正确的是( )A .3201x x <<<B .1310x x -<<C .(),1m ∈-∞-D .1112x ⎛⎫-∈- ⎪⎪⎝⎭【答案】ABD 【分析】根据题意将问题转化为,1x ,2x 和3x ,4x 分别是y m =与11y x x =--和12x xy e-=-交点的横坐标,再用导数研究函数11y x x =--和12x xy e-=-的单调性与取值情况,作出函数图象,数形结合即可解决问题. 【详解】解:由题,1x ,2x 和3x ,4x 分别是11m x x =--和12x xm e-=-的两个根, 即y m =与11y x x =--和12x xy e-=-交点的横坐标. 对于函数11y x x =--,定义域为{}0x x ≠,21'10y x=+>,所以函数在(),0-∞和()0,∞+上单调递增,且1x =时,1y =-;对于函数12x xy e -=-,11'x xy e--=,所以函数在(),1-∞上单调递增,在()1,+∞单调递减,且当,2x y →+∞→-,0x =时,2y =-,1x =时,1y =-;故作出函数11y x x =--,12x xy e-=-的图像如图所示, 注意到:当()0,1x ∈时,11122x xx x x e---<-<-, 由图可知,3201x x <<<,()2,1m ∈--, 从而()11112,1x x --∈--,解得115,1x ⎛⎫--∈- ⎪ ⎪⎝⎭, 所以选项AD 正确,选项C 错误, 又121310x x x x -=<<. 故选:ABD .【点睛】本题考查利用导数研究函数的零点问题,考查化归转化思想与数形结合思想,是中档题.19.已知函数()21,0log ,0kx x f x x x +≤⎧=⎨>⎩,下列是关于函数()1y f f x =+⎡⎤⎣⎦的零点个数的判断,其中正确的是( ) A .当0k >时,有3个零点 B .当0k <时,有2个零点 C .当0k >时,有4个零点 D .当0k <时,有1个零点【答案】CD 【分析】令y =0得()1f f x =-⎡⎤⎣⎦,利用换元法将函数分解为f (x )=t 和f (t )=﹣1,作出函数f (x )的图象,利用数形结合即可得到结论. 【详解】令()10y f f x =+=⎡⎤⎣⎦,得()1f f x =-⎡⎤⎣⎦,设f (x )=t ,则方程()1f f x =-⎡⎤⎣⎦等价为f (t )=﹣1,①若k >0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有两个根其中t 2<0,0<t 1<1,由f (x )=t 2<0,此时x 有两解,由f (x )=t 1∈(0,1)知此时x 有两解,此时共有4个解, 即函数y =f [f (x )]+1有4个零点.②若k <0,作出函数f (x )的图象如图:∵f (t )=﹣1,∴此时方程f (t )=﹣1有一个根t 1,其中0<t 1<1,由f (x )=t 1∈(0,1),此时x 只有1个解,即函数y =f [f (x )]+1有1个零点. 故选:CD .【点睛】本题考查分段函数的应用,考查复合函数的零点的判断,利用换元法和数形结合是解决本题的关键,属于难题.20.关于函数()sin x f x e a x =+,(),x π∈-+∞,下列结论正确的有( ) A .当1a =时,()f x 在()0,(0)f 处的切线方程为210x y -+= B .当1a =时,()f x 存在惟一极小值点0x C .对任意0a >,()f x 在(),π-+∞上均存在零点 D .存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点 【答案】ABD 【分析】逐一验证,选项A ,通过切点求切线,再通过点斜式写出切线方程;选项B ,通过导数求出函数极值并判断极值范围,选项C 、D ,通过构造函数,将零点问题转化判断函数的交点问题. 【详解】对于A :当1a =时,()sin x f x e x =+,(),x π∈-+∞, 所以(0)1f =,故切点为()0,1,()cos x f x e x '=+,所以切线斜(0)2k f '==,故直线方程为()120y x -=-,即切线方程为:210x y -+=,故选项A 正确; 对于B :当1a =时,()sin xf x e x =+,(),x π∈-+∞,()cos x f x e x '=+,()()sin 0,,xf x e x x π''=->∈-+∞恒成立,所以()f x '单调递增,又202f π⎛⎫'=>⎪⎝⎭,334433cos 0442f e e ππππ--⎛⎫⎛⎫'-=+-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以存在03,42x ππ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭,使得()00f x '=, 即00cos 0xe x +=,则在()0,x π-上,()0f x '<,()f x 单调递减,在()0,x +∞上,()0f x '>,()f x 单调递增, 所以存在惟一极小值点0x ,故选项B 正确;对于 C 、D :()sin xf x e a x =+,(),x π∈-+∞,令()sin 0xf x e a x =+=得:1sin x x a e-=, 则令sin ()x xF x e=,(),x π∈-+∞,)cos sin 4()xx x x x F x e e π--'==,令()0F x '=,得:4x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈,由函数)4y x π=-图象性质知:52,244x k k ππππ⎛⎫∈++ ⎪⎝⎭)04x π->,sin ()x x F x e =单调递减,52,2244x k k πππππ⎛⎫∈+++ ⎪⎝⎭)04x π-<,sin ()x x F x e =单调递增,所以当524x k ππ=+,1k ≥-,k Z ∈时,()F x 取得极小值,即当35,,44x ππ=-时,()F x 取得极小值,又354435sin sin 44eeππππ-⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即3544F F ππ⎛⎫⎛⎫-<< ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,又因为在3,4ππ⎛⎫--⎪⎝⎭,sin ()x x F x e =单调递减,所以343()42F x F e ππ⎛⎫≥=-⎪⎝⎭, 所以24x k ππ=+,0k ≥,k Z ∈时,()F x 取得极大值,即当944x ππ=、, 时,()F x 取得极大值. 又9449sin sin 44e e ππππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<<,即()442F x F e ππ⎛⎫≤=⎪⎝⎭,当(),x π∈-+∞时,344()2e F x e π≤≤,所以当3412e a π-<-,即34a e π>时, ()f x 在(),π-+∞上无零点,所以选项C 不正确;当341e a π-=时,即4a e π=时,1=-y a 与sin x xy e=的图象只有一个交点,即存在0a <,()f x 在(),π-+∞有且只有一个零点, 故选项D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查函数的极值、切线、零点的问题,属于较难题.三、三角函数与解三角形多选题21.中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S =(S 为三角形的面积,a 、b 、c 为三角形的三边).现有ABC 满足sin :sin :sin 2:A B C =,且ABC 的面积ABC S =△,则下列结论正确的是( )A .ABC 的周长为10+B .ABC 的三个内角A 、C 、B 成等差数列C .ABCD .ABC 的中线CD 的长为【答案】AB 【分析】本题首先可根据sin :sin :sin 2:A B C =得出::2:3:a b c =ABCS =△以及S =A 正确,然后根据余弦定理求出1cos 2C =,则π3C =,2A B C +=,B 正确,再然后根据2sin c R C =即可判断出C 错误,最后根据余弦定理求出cos B =,再根据cos B =求出CD 长,D 错误. 【详解】A 项:设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,因为sin :sin :sin 2:A B C =,所以由正弦定理可得::2:a b c =设2a t =,3b t =,()0c t =>,因为ABCS =△,所以=解得2t =,则4a =,6b =,c =故ABC 的周长为10+A 正确;B 项:因为2221636281cos 22462a b c C ab +-+-===⨯⨯,所以π3C =,π2ππ233A B C +=-==,。
高三数学数学多选题专项训练试题附解析一、数列多选题1.已知数列0,2,0,2,0,2,,则前六项适合的通项公式为( )A .1(1)nn a =+- B .2cos2n n a π= C .(1)2sin2n n a π+= D .1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--答案:AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,取前六项得:,满足条件; 对于选项B ,取前六项得:,不满足条件; 对于选项C ,取前六项得:,解析:AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,1(1)nn a =+-取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件; 对于选项B ,2cos 2n n a π=取前六项得:0,2,0,2,0,2--,不满足条件; 对于选项C ,(1)2sin2n n a π+=取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件; 对于选项D ,1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--取前六项得:0,2,2,8,12,22,不满足条件; 故选:AC2.已知数列{}n a 中,11a =,1111n n a a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212na t a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( ) A .-4B .-2C .0D .2答案:AB 【分析】由题意可得,利用裂项相相消法求和求出,只需对于任意的恒成立,转化为对于任意的恒成立,然后将选项逐一验证即可求解. 【详解】,, 则,,,,上述式子累加可得:,, 对于任意的恒成立解析:AB 【分析】 由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n=-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解.【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++, 则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<, ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立, 对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确; 对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确; 对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误; 对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题.3.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T【分析】分类讨论大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】 ①, 与题设矛盾. ②符合题意. ③与题设矛盾. ④ 与题设矛盾. 得,则的最大值为. B ,C ,错误. 故选:AD. 【点睛】解析:AD 【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意.③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD. 【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈. 4.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 答案:ABCD由题意可得数列满足递推关系,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为,故A 正确; 对B ,,故B 正确; 对C ,由,,,……,,可得:.故是斐波那契数列中的第解析:ABCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-, 可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换.5.已知数列{}n a 满足:12a =,当2n ≥时,)212n a =-,则关于数列{}n a 的说法正确的是 ( )A .27a =B .数列{}n a 为递增数列C .221n a n n =+-D .数列{}n a 为周期数列答案:ABC 【分析】由,变形得到,再利用等差数列的定义求得,然后逐项判断. 【详解】当时,由, 得, 即,又,所以是以2为首项,以1为公差的等差数列, 所以,即,故C 正确; 所以,故A 正确; ,解析:ABC 【分析】由)212n a =-1=,再利用等差数列的定义求得n a ,然后逐项判断. 【详解】当2n ≥时,由)212n a =-,得)221n a +=,1=,又12a =,所以是以2为首项,以1为公差的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+, 即221n a n n =+-,故C 正确; 所以27a =,故A 正确;()212n a n =+-,所以{}n a 为递增数列,故正确;数列{}n a 不具有周期性,故D 错误; 故选:ABC6.等差数列{}n a 是递增数列,公差为d ,前n 项和为n S ,满足753a a =,下列选项正确的是( ) A .0d <B .10a <C .当5n =时n S 最小D .0n S >时n 的最小值为8答案:BD 【分析】由题意可知,由已知条件可得出,可判断出AB 选项的正误,求出关于的表达式,利用二次函数的基本性质以及二次不等式可判断出CD 选项的正误.由于等差数列是递增数列,则,A 选项错误解析:BD 【分析】由题意可知0d >,由已知条件753a a =可得出13a d =-,可判断出AB 选项的正误,求出n S 关于d 的表达式,利用二次函数的基本性质以及二次不等式可判断出CD 选项的正误. 【详解】由于等差数列{}n a 是递增数列,则0d >,A 选项错误;753a a =,则()11634a d a d +=+,可得130a d =-<,B 选项正确;()()()22171117493222224n n n d n n d n n d S na nd n d -⎡⎤--⎛⎫=+=-+==--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦,当3n =或4时,n S 最小,C 选项错误; 令0n S >,可得270n n ->,解得0n <或7n >.n N *∈,所以,满足0n S >时n 的最小值为8,D 选项正确.故选:BD.7.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减D .数列{}n S 有最大值答案:ABD 【分析】由可判断AB ,再由a1>0,d <0,可知等差数列数列先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得,所以数列单调递减,A 正确; 由数列单调递减,可知数列有最大值a1,故B 正解析:ABD 【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确.8.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( ) A .25n a n =-B .310na nC .228n S n n =-D .24n S n n =-答案:AD 【分析】设等差数列的公差为,根据已知得,进而得,故,. 【详解】解:设等差数列的公差为,因为所以根据等差数列前项和公式和通项公式得:, 解方程组得:, 所以,. 故选:AD.解析:AD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知得1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,进而得13,2a d =-=,故25n a n =-,24n S n n =-.【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d ,因为450,5S a ==所以根据等差数列前n 项和公式和通项公式得:1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,解方程组得:13,2a d =-=,所以()31225n a n n =-+-⨯=-,24n S n n =-.故选:AD.9.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,若10a >,717S S =,则( ) A .0d < B .120a > C .13n S S ≤D .当且仅当0nS <时,26n ≥答案:AB 【分析】根据等差数列的性质及可分析出结果. 【详解】 因为等差数列中, 所以,又, 所以,所以,,故AB 正确,C 错误; 因为,故D 错误, 故选:AB 【点睛】关键点睛:本题突破口在于由解析:AB 【分析】根据等差数列的性质及717S S =可分析出结果. 【详解】因为等差数列中717S S =, 所以89161712135()0a a a a a a ++++=+=,又10a >,所以12130,0a a ><,所以0d <,12n S S ≤,故AB 正确,C 错误; 因为125251325()2502a a S a +==<,故D 错误, 故选:AB 【点睛】关键点睛:本题突破口在于由717S S =得到12130a a +=,结合10a >,进而得到12130,0a a ><,考查学生逻辑推理能力.10.数列{}n a 满足11,121nn n a a a a +==+,则下列说法正确的是( ) A .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2n S n = C .数列{}n a 的通项公式为21n a n =- D .数列{}n a 为递减数列答案:ABD 【分析】首项根据得到,从而得到是以首项为,公差为的等差数列,再依次判断选项即可. 【详解】对选项A ,因为,, 所以,即所以是以首项为,公差为的等差数列,故A 正确. 对选项B ,由A 知:解析:ABD 【分析】 首项根据11,121n n n a a a a +==+得到1112n n a a +-=,从而得到1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,再依次判断选项即可.【详解】对选项A ,因为121nn n a a a +=+,11a =, 所以121112n n n n a a a a ++==+,即1112n na a +-= 所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以首项为1,公差为2的等差数列,故A 正确. 对选项B ,由A 知:112121nn n a数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和()21212n n n S n +-==,故B 正确. 对选项C ,因为121n n a =-,所以121n a n =-,故C 错误. 对选项D ,因为121n a n =-,所以数列{}n a 为递减数列,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和前n 项和,同时考查了递推公式,属于中档题.11.已知等差数列{}n a 的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为21答案:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由Sn>0解不等式可判断D . 【详解】由公差,可得,即,①由a7是a解析:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由S n >0解不等式可判断D . 【详解】由公差60,90d S ≠=,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化简得110a d =-,②由①②解得120,2a d ==-,故A 错,B 对;由()()22121441201221224n S n n n n n n ⎛⎫=+-⨯-=-=--+ ⎪⎝⎭ *n N ∈,可得10n =或11时,n S 取最大值110,C 对;由S n >0,解得021n <<,可得n 的最大值为20,D 错; 故选:BC 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.12.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足10a >,1118S S =,则对n S 描述正确的有( ) A .14S 是唯一最小值 B .15S 是最小值 C .290S =D .15S 是最大值答案:CD 【分析】根据等差数列中可得数列的公差,再根据二次函数的性质可知是最大值,同时可得,进而得到,即可得答案; 【详解】 ,,设,则点在抛物线上, 抛物线的开口向下,对称轴为, 且为的最大值,解析:CD 【分析】根据等差数列中1118S S =可得数列的公差0d <,再根据二次函数的性质可知15S 是最大值,同时可得150a =,进而得到290S =,即可得答案;1118S S =,∴0d <,设2n S An Bn =+,则点(,)n n S 在抛物线2y Ax Bx =+上, 抛物线的开口向下,对称轴为14.5x =,∴1514S S =且为n S 的最大值,1118S S =12131815070a a a a ⇒+++=⇒=,∴129291529()2902a a S a +===, 故选:CD. 【点睛】本题考查利用二次函数的性质研究等差数列的前n 项和的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.二、等差数列多选题13.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+= 解析:ABCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-, 可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD.本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换. 14.已知数列{}n a 是等差数列,前n 项和为,n S 且13522,a a S +=下列结论中正确的是( ) A .7S 最小 B .130S =C .49S S =D .70a =解析:BCD 【分析】由{}n a 是等差数列及13522,a a S +=,求出1a 与d 的关系,结合等差数列的通项公式及求和公式即可进行判断. 【详解】设等差数列数列{}n a 的公差为d .由13522,a a S +=有()1112542252a a a d d ⨯+=++,即160a d += 所以70a =,则选项D 正确. 选项A. ()71176773212S a d a d d ⨯=+=+=-,无法判断其是否有最小值,故A 错误. 选项B. 113137131302a S a a +=⨯==,故B 正确. 选项C. 9876579450a a a a S a a S -=++++==,所以49S S =,故C 正确. 故选:BCD 【点睛】关键点睛:本题考查等差数列的通项公式及求和公式的应用,解答本题的关键是由条件13522,a a S +=得到160a d +=,即70a =,然后由等差数列的性质和前n 项和公式判断,属于中档题.15.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=0解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】 由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题 16.已知数列{}n a 中,11a =,1111n n a a n n +⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,*n N ∈.若对于任意的[]1,2t ∈,不等式()22212na t a t a a n<--++-+恒成立,则实数a 可能为( ) A .-4 B .-2C .0D .2解析:AB【分析】由题意可得11111n n a a n n n n +-=-++,利用裂项相相消法求和求出122n a n n=-<,只需()222122t a t a a --++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,转化为()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立,然后将选项逐一验证即可求解.【详解】111n n n a a n n++-=,11111(1)1n n a a n n n n n n +∴-==-+++,则11111n n a a n n n n --=---,12111221n n a a n n n n ---=-----,,2111122a a -=-, 上述式子累加可得:111n a a n n -=-,122n a n n∴=-<, ()222122t a t a a ∴--++-+≥对于任意的[]1,2t ∈恒成立,整理得()()210t a t a --+≤⎡⎤⎣⎦对于任意的[]1,2t ∈恒成立, 对A ,当4a =-时,不等式()()2540t t +-≤,解集5,42⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故A 正确; 对B ,当2a =-时,不等式()()2320t t +-≤,解集3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,包含[]1,2,故B 正确; 对C ,当0a =时,不等式()210t t +≤,解集1,02⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故C 错误; 对D ,当2a =时,不等式()()2120t t -+≤,解集12,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,不包含[]1,2,故D 错误,故选:AB. 【点睛】本题考查了裂项相消法、由递推关系式求通项公式、一元二次不等式在某区间上恒成立,考查了转化与划归的思想,属于中档题. 17.已知数列0,2,0,2,0,2,,则前六项适合的通项公式为( )A .1(1)nn a =+- B .2cos2n n a π= C .(1)2sin 2n n a π+= D .1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--解析:AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,1(1)nn a =+-取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项B ,2cos 2n n a π=取前六项得:0,2,0,2,0,2--,不满足条件; 对于选项C ,(1)2sin2n n a π+=取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件; 对于选项D ,1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--取前六项得:0,2,2,8,12,22,不满足条件; 故选:AC18.(多选题)在数列{}n a 中,若221n n a a p --=,(2n ≥,*n N ∈,p 为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( )A .若{}n a 是等差数列,则{}2n a 是等方差数列B .(){}1n-是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列 解析:BCD 【分析】根据定义以及举特殊数列来判断各选项中结论的正误. 【详解】对于A 选项,取n a n =,则()()()422444221111n n a a n n n n n n +⎡⎤⎡⎤-=+-=+-⋅++⎣⎦⎣⎦()()221221n n n =+++不是常数,则{}2n a 不是等方差数列,A 选项中的结论错误;对于B 选项,()()22111110n n +⎡⎤⎡⎤---=-=⎣⎦⎣⎦为常数,则(){}1n-是等方差数列,B 选项中的结论正确;对于C 选项,若{}n a 是等方差数列,则存在常数p R ∈,使得221n n a a p +-=,则数列{}2na 为等差数列,所以()221kn k n a a kp +-=,则数列{}kn a (*k N ∈,k 为常数)也是等方差数列,C 选项中的结论正确;对于D 选项,若数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,则存在m R ∈,使得n a dn m =+,则()()()()2221112222n n n n n n a a a a a a d dn m d d n m d d +++-=-+=++=++,由于数列{}n a 也为等方差数列,所以,存在实数p ,使得221n n a a p +-=,则()222d n m d d p ++=对任意的n *∈N 恒成立,则()2202d m d d p ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,得0p d ==,此时,数列{}n a 为常数列,D 选项正确.故选BCD. 【点睛】本题考查数列中的新定义,解题时要充分利用题中的定义进行判断,也可以结合特殊数列来判断命题不成立,考查逻辑推理能力,属于中等题. 19.已知数列{}n a 为等差数列,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a d +=+(d 为常数) B .数列{}n a -是等差数列 C .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 D .1n a +是n a 与2n a +的等差中项解析:ABD 【分析】由等差数列的性质直接判断AD 选项,根据等差数列的定义的判断方法判断BC 选项. 【详解】A.因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,即1n n a a d +=+,所以A 正确;B. 因为数列{}n a 是等差数列,所以1n n a a d +-=,那么()()()11n n n n a a a a d ++---=--=-,所以数列{}n a -是等差数列,故B 正确;C.111111n n n n n n n n a a da a a a a a ++++---==,不是常数,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是等差数列,故C 不正确;D.根据等差数列的性质可知122n n n a a a ++=+,所以1n a +是n a 与2n a +的等差中项,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查等差数列的性质与判断数列是否是等差数列,属于基础题型.20.下面是关于公差0d >的等差数列{}n a 的四个命题,其中的真命题为( ). A .数列{}n a 是递增数列 B .数列{}n na 是递增数列 C .数列{}na n是递增数列 D .数列{}3n a nd +是递增数列 解析:AD 【分析】根据等差数列的性质,对四个选项逐一判断,即可得正确选项. 【详解】0d >,10n n a a d +-=> ,所以{}n a 是递增数列,故①正确,()()2111n na n a n d dn a d n =+-=+-⎡⎤⎣⎦,当12d a n d-<时,数列{}n na 不是递增数列,故②不正确,1n a a d d n n -=+,当10a d -<时,{}n a n不是递增数列,故③不正确, 134n a nd nd a d +=+-,因为0d >,所以{}3n a nd +是递增数列,故④正确,故选:AD 【点睛】本题主要考查了等差数列的性质,属于基础题.21.已知等差数列{}n a 的前n 项和为S n (n ∈N *),公差d ≠0,S 6=90,a 7是a 3与a 9的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .a 1=22B .d =-2C .当n =10或n =11时,S n 取得最大值D .当S n >0时,n 的最大值为21解析:BC 【分析】分别运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由S n >0解不等式可判断D . 【详解】由公差60,90d S ≠=,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由a 7是a 3与a 9的等比中项,可得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化简得110a d =-,②由①②解得120,2a d ==-,故A 错,B 对;由()()22121441201221224n S n n n n n n ⎛⎫=+-⨯-=-=--+⎪⎝⎭*n N ∈,可得10n =或11时,n S 取最大值110,C 对;由S n >0,解得021n <<,可得n 的最大值为20,D 错; 故选:BC 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.22.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列解析:ABC 【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案. 【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+.当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴=所以当0c 时,{}n a 是等差数列, 0a cb ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.23.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .已知a 3=12,S 12>0,a 7<0,则( ) A .a 6>0 B .2437d -<<- C .S n <0时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项解析:ABCD 【分析】S 12>0,a 7<0,利用等差数列的求和公式及其性质可得:a 6+a 7>0,a 6>0.再利用a 3=a 1+2d =12,可得247-<d <﹣3.a 1>0.利用S 13=13a 7<0.可得S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0.7≤n ≤12时,n n S a <0.n ≥13时,n n S a >0.进而判断出D 是否正确. 【详解】∵S 12>0,a 7<0,∴()67122a a +>0,a 1+6d <0.∴a 6+a 7>0,a 6>0.∴2a 1+11d >0,a 1+5d >0, 又∵a 3=a 1+2d =12,∴247-<d <﹣3.a 1>0.S 13=()113132a a +=13a 7<0.∴S n <0时,n 的最小值为13.数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中,n ≤6时,n n S a >0,7≤n ≤12时,n n S a <0,n ≥13时,n n S a >0.对于:7≤n ≤12时,nnS a <0.S n >0,但是随着n 的增大而减小;a n <0, 但是随着n 的增大而减小,可得:nn S a <0,但是随着n 的增大而增大.∴n =7时,nnS a 取得最小值.综上可得:ABCD 都正确. 故选:ABCD . 【点评】本题考查了等差数列的通项公式与求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.24.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且满足10a >,1118S S =,则对n S 描述正确的有( ) A .14S 是唯一最小值 B .15S 是最小值 C .290S = D .15S 是最大值解析:CD 【分析】根据等差数列中1118S S =可得数列的公差0d <,再根据二次函数的性质可知15S 是最大值,同时可得150a =,进而得到290S =,即可得答案; 【详解】1118S S =,∴0d <,设2n S An Bn =+,则点(,)n n S 在抛物线2y Ax Bx =+上, 抛物线的开口向下,对称轴为14.5x =,∴1514S S =且为n S 的最大值,1118S S =12131815070a a a a ⇒+++=⇒=,∴129291529()2902a a S a +===, 故选:CD. 【点睛】本题考查利用二次函数的性质研究等差数列的前n 项和的性质,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.三、等比数列多选题25.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列 C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列 解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键. 26.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,对任意实数x 、y ,都有()()()f x y f x f y +=,若112a =,()()*n a f n n N =∈,数列{}n a 的前n 项和n S 组成数列{}n S ,则有( ) A .数列{}n S 递增,且1n S < B .数列{}n S 递减,最小值为12C .数列{}n S 递增,最小值为12D .数列{}n S 递减,最大值为1解析:AC 【分析】计算()f n 的值,得出数列{}n a 的通项公式,从而可得数列{}n S 的通项公式,根据其通项公式进行判断即可 【详解】解:因为112a =,所以1(1)2f =, 所以221(2)(1)4a f f ===, 31(3)(1)(2)8a f f f ===, …… 所以1()2n na n N +=∈, 所以11(1)122111212n n n S -==-<-, 所以数列{}n S 递增,当1n =时,n S 有最小值1112S a ==, 故选:AC 【点睛】关键点点睛:此题考查函数与数列的综合应用,解题的关键是由已知条件赋值归纳出数列{}n a 的通项公式,进而可得数列{}n S 的通项公式,考查计算能力和转化思想,属于中档题27.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1a p =,122n n S S p --=(2n ≥,p 为非零常数),则下列结论正确的是( ) A .{}n a 是等比数列 B .当1p =时,4158S =C .当12p =时,m n m n a a a +⋅= D .3856a a a a +=+解析:ABC 【分析】由122(2)n n S S p n --=≥和等比数列的定义,判断出A 正确;利用等比数列的求和公式判断B 正确;利用等比数列的通项公式计算得出C 正确,D 不正确. 【详解】由122(2)n n S S p n --=≥,得22p a =. 3n ≥时,1222n n S S p ---=,相减可得120n n a a --=,又2112a a =,数列{}n a 为首项为p ,公比为12的等比数列,故A 正确;由A 可得1p =时,44111521812S -==-,故B 正确; 由A 可得m n m n a a a +⋅=等价为2121122m n m n p p ++⋅=⋅,可得12p =,故C 正确;38271133||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,56451112||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,则3856a a a a +>+,即D 不正确; 故选:ABC. 【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力.28.已知数列{}n a 是公比为q 的等比数列,4n n b a =+,若数列{}n b 有连续4项在集合{-50,-20,22,40,85}中,则公比q 的值可以是( ) A .34-B .23-C .43-D .32-解析:BD 【分析】先分析得到数列{}n a 有连续四项在集合{54-,24-,18,36,81}中,再求等比数列的公比. 【详解】 4n n b a =+ 4n n a b ∴=-数列{}n b 有连续四项在集合{-50,-20,22,40,85}中∴数列{}n a 有连续四项在集合{54-,24-,18,36,81}中又数列{}n a 是公比为q 的等比数列,∴在集合{54-,24-,18,36,81}中,数列{}n a 的连续四项只能是:24-,36,54-,81或81,54-,36,24-. ∴363242q ==--或243236q -==-. 故选:BD29.对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( ) A .1a ,3a ,5a 成等比数列B .2a ,3a ,6a 成等比数列C .2a ,4a ,8a 成等比数列D .3a ,6a ,9a 成等比数列解析:AD 【分析】根据等比数列的定义判断. 【详解】设{}n a 的公比是q ,则11n n a a q-=,A .23513a a q a a ==,1a ,3a ,5a 成等比数列,正确; B ,32a q a =,363a q a =,在1q ≠时,两者不相等,错误; C .242a q a =,484a q a =,在21q ≠时,两者不相等,错误; D .36936a aq a a ==,3a ,6a ,9a 成等比数列,正确. 故选:AD . 【点睛】结论点睛:本题考查等比数列的通项公式.数列{}n a 是等比数列,则由数列{}n a 根据一定的规律生成的子数列仍然是等比数列: 如奇数项1357,,,,a a a a 或偶数项246,,,a a a 仍是等比数列,实质上只要123,,,,,n k k k k 是正整数且成等差数列,则123,,,,,n k k k k a a a a 仍是等比数列.30.已知数列是{}n a是正项等比数列,且3723a a +=5a 的值可能是( ) A .2 B .4C .85D .83解析:ABD 【分析】根据基本不等式的相关知识,结合等比数列中等比中项的性质,求出5a 的范围,即可得到所求. 【详解】解:依题意,数列是{}n a 是正项等比数列,30a ∴>,70a >,50a >,∴2373752323262a a a a a += 因为50a >,所以上式可化为52a ,当且仅当3a =,7a故选:ABD . 【点睛】本题考查了等比数列的性质,考查了基本不等式,考查分析和解决问题的能力,逻辑思维能力.属于中档题.31.已知等比数列{}n a 的公比0q <,等差数列{}n b 的首项10b >,若99a b >,且1010a b >,则下列结论一定正确的是( )A .9100a a <B .910a a >C .100b >D .910b b >解析:AD 【分析】根据等差、等比数列的性质依次判断选项即可. 【详解】对选项A ,因为0q <,所以29109990a a a a q a q =⋅=<,故A 正确;对选项B ,因为9100a a <,所以91000a a >⎧⎨<⎩或9100a a <⎧⎨>⎩,即910a a >或910a a <,故B 错误;对选项C ,D ,因为910,a a 异号,99a b >,且1010a b >,所以910,b b 中至少有一个负数, 又因为10b >,所以0d <,910b b >,故C 错误,D 正确. 故选:AD 【点睛】本题主要考查等差、等比数列的综合应用,考查学生分析问题的能力,属于中档题. 32.已知数列{a n },{b n }均为递增数列,{a n }的前n 项和为S n ,{b n }的前n 项和为T n .且满足a n +a n +1=2n ,b n •b n +1=2n (n ∈N *),则下列说法正确的有( ) A .0<a 1<1 B .1<b1C .S 2n <T 2nD .S 2n ≥T 2n解析:ABC 【分析】利用代入法求出前几项的关系即可判断出a 1,b 1的取值范围,分组法求出其前2n 项和的表达式,分析,即可得解. 【详解】∵数列{a n }为递增数列;∴a 1<a 2<a 3; ∵a n +a n +1=2n ,∴122324a a a a +=⎧⎨+=⎩;∴12123212244a a a a a a a +⎧⎨+=-⎩>>∴0<a 1<1;故A 正确.∴S 2n =(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 2n ﹣1+a 2n )=2+6+10+…+2(2n ﹣1)=2n 2; ∵数列{b n }为递增数列;∴b 1<b 2<b 3; ∵b n •b n +1=2n ∴122324b b b b =⎧⎨=⎩;∴2132b b b b ⎧⎨⎩>>;∴1<b1B 正确. ∵T 2n =b 1+b 2+…+b 2n=(b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1)+(b 2+b 4+…+b 2n )()()()()121212122122nnnb b b b ⋅--=+=+-))2121n n ≥-=-;∴对于任意的n ∈N*,S 2n <T 2n ;故C 正确,D 错误. 故选:ABC 【点睛】本题考查了分组法求前n 项和及性质探究,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于较难题.33.定义在()(),00,-∞⋃+∞上的函数()f x ,如果对于任意给定的等比数列{}n a ,数列(){}nf a 仍是等比数列,则称()f x 为“保等比数列函数”.现有定义在()(),00,-∞⋃+∞上的四个函数中,是“保等比数列函数”的为( )A .()2f x x =B .()2xf x =C .()f x =D .()ln f x x =解析:AC 【分析】直接利用题目中“保等比数列函数”的性质,代入四个选项一一验证即可. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q . 对于A ,则2221112()()n n n n nn f a aa q f a aa +++⎛⎫=== ⎪⎝⎭,故A 是“保等比数列函数”; 对于B ,则111()22()2n n n n a a a n a n f a f a ++-+==≠ 常数,故B 不是“保等比数列函数”; 对于C,则1()()n n f a f a +=== ,故C 是“保等比数列函数”;对于D ,则11ln ln ln ln ln ()1()ln ln ln ln n n n n n n n n na a q a qq f a f a a a a a ++⋅+====+≠ 常数,故D 不是“保等比数列函数”. 故选:AC. 【点睛】本题考查等比数列的定义,考查推理能力,属于基础题.34.已知数列{a n }为等差数列,首项为1,公差为2,数列{b n }为等比数列,首项为1,公比为2,设n n b c a =,T n 为数列{c n }的前n 项和,则当T n <2019时,n 的取值可以是下面选项中的( ) A .8 B .9C .10D .11解析:AB 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{c n }的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{c n }的前n 项和T n ,验证得答案. 【详解】由题意,a n =1+2(n ﹣1)=2n ﹣1,12n nb -=,n n b c a ==2•2n ﹣1﹣1=2n ﹣1,则数列{c n }为递增数列,其前n 项和T n =(21﹣1)+(22﹣1)+(23﹣1)+…+(2n ﹣1) =(21+22+ (2))﹣n ()21212n n -=-=-2n +1﹣2﹣n .当n =9时,T n =1013<2019; 当n =10时,T n =2036>2019. ∴n 的取值可以是8,9. 故选:AB 【点睛】本题考查了分组求和,考查了等差等比数列的通项公式、求和公式,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算的能力,属于中档题. 35.已知等比数列{a n }的公比23q =-,等差数列{b n }的首项b 1=12,若a 9>b 9且a 10>b 10,则以下结论正确的有( ) A .a 9•a 10<0 B .a 9>a 10C .b 10>0D .b 9>b 10解析:AD 【分析】设等差数列的公差为d ,运用等差数列和等比数列的通项公式分析A 正确,B 与C 不正确,结合条件判断等差数列为递减数列,即可得到D 正确. 【详解】数列{a n }是公比q 为23-的等比数列,{b n }是首项为12,公差设为d 的等差数列,。
考试时间:120分钟满分:100分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有一项是最符合题目要求的。
)1. 已知函数$f(x) = x^3 - 3x^2 + 4x + 1$,则下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=1$处有极小值B. $f(x)$在$x=2$处有极大值C. $f(x)$在$x=0$处有极小值D. $f(x)$在$x=3$处有极大值2. 已知等差数列$\{a_n\}$的前$n$项和为$S_n$,且$S_5=15$,$S_8=36$,则$a_6$的值为:A. 3B. 4C. 5D. 63. 在平面直角坐标系中,点A(2,3),点B(4,-1),点C在直线y=-2x+6上,且三角形ABC的面积为6,则点C的坐标为:A. (2,0)B. (3,0)C. (4,0)D. (5,0)4. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 4}{x - 2}$,则下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=2$处有极小值B. $f(x)$在$x=2$处无极值C. $f(x)$在$x=2$处有极大值D. $f(x)$在$x=2$处不可导5. 在三角形ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且$a^2 + b^2 - c^2 = 0$,则下列说法正确的是:A. $\cos A = \cos B = \cos C$B. $\sin A = \sin B = \sin C$C. $\tan A = \tan B = \tan C$D. $\cot A = \cot B = \cot C$6. 已知数列$\{a_n\}$的通项公式为$a_n = 2^n - 1$,则下列说法正确的是:A. 数列$\{a_n\}$是等差数列B. 数列$\{a_n\}$是等比数列C. 数列$\{a_n\}$的相邻两项之差是常数D. 数列$\{a_n\}$的相邻两项之比是常数7. 在平面直角坐标系中,直线y=2x+1与圆$(x-1)^2 + (y-2)^2 = 1$相交于A、B 两点,则弦AB的长度为:A. $\sqrt{5}$B. $2\sqrt{5}$C. $\sqrt{10}$D. $2\sqrt{10}$8. 已知函数$f(x) = x^3 - 6x^2 + 9x$,则下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=0$处有极小值B. $f(x)$在$x=1$处有极大值C. $f(x)$在$x=2$处有极小值D. $f(x)$在$x=3$处有极大值9. 在平面直角坐标系中,点P(m,n)在直线y=x+1上,且点P到原点的距离为$\sqrt{2}$,则下列说法正确的是:A. $m=n$B. $m+n=1$C. $m-n=1$D. $m-n=-1$10. 已知函数$f(x) = \frac{x^2 - 1}{x - 1}$,则下列说法正确的是:A. $f(x)$在$x=1$处有极小值B. $f(x)$在$x=1$处无极值C. $f(x)$在$x=1$处有极大值D. $f(x)$在$x=1$处不可导二、解答题(本大题共5小题,共50分。
高中数学多选题专项训练100含答案一、数列多选题1.(多选题)已知数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且23n n n S a +=,则1n n a a -的值不可能为( ) A .2B .5C .3D .4答案:BD 【分析】利用递推关系可得,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵, ∴时,, 化为:,由于数列单调递减, 可得:时,取得最大值2. ∴的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】 本解析:BD 【分析】利用递推关系可得1211n n a a n -=+-,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵23n n n S a +=, ∴2n ≥时,112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-, 化为:112111n n a n a n n -+==+--, 由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减, 可得:2n =时,21n -取得最大值2. ∴1n n a a -的最大值为3. 故选:BD .【点睛】本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 2.斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( )A .(1)1()2n n F n -+=B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()1122n nF n ⎡⎤⎛⎛+-⎥=- ⎥⎝⎭⎝⎭⎦ D .()1122n n F n ⎡⎤⎛⎛⎥=+ ⎥⎝⎭⎝⎭⎦答案:BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……, 显然,,,,,所以且,即B 满足条件; 由, 所以 所以数列解析:BC 【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,显然()()11,21F F ==,()()()3122F F F =+=,()()()4233F F F =+=,,()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==,即B 满足条件;由()()()11,2F n F n F n n +=+-≥, 所以()()()()11F n n F n n ⎤+-=--⎥⎣⎦所以数列()()1F n n ⎧⎫⎪⎪+⎨⎬⎪⎪⎩⎭是以12+为首项,12+为公比的等比数列, 所以()()1nF n n +-=⎝⎭()11515()n F F n n -+=++, 令1nn n F b-=⎝⎭,则11n n b +=+,所以1n n b b +=-, 所以n b⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭的等比数列,所以1n n b -+,所以()11152n n n nF n --⎤⎤⎛⎫+⎥⎥=+=- ⎪ ⎪⎥⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦; 即C 满足条件; 故选:BC 【点睛】考查等比数列的性质和通项公式,数列递推公式的应用,本题运算量较大,难度较大,要求由较高的逻辑思维能力,属于中档题.3.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,且满足140(2)n n n a S S n -+=≥,114a =,则下列说法错误的是( )A .数列{}n a 的前n 项和为4n S n =B .数列{}n a 的通项公式为14(1)n a n n =+C .数列{}n a 为递增数列D .数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为递增数列 答案:ABC 【分析】数列的前项和为,且满足,,可得:,化为:,利用等差数列的通项公式可得,,时,,进而求出. 【详解】数列的前项和为,且满足,,∴,化为:,∴数列是等差数列,公差为4, ∴,可得解析:ABC 【分析】数列{}n a 的前n 项和为0n n S S ≠(),且满足1402n n n a S S n -+=≥(),114a =,可得:1140n n n n S S S S ---+=,化为:1114n n S S --=,利用等差数列的通项公式可得1nS ,n S ,2n ≥时,()()111144141n n n a S S n n n n -=-=-=---,进而求出n a . 【详解】数列{}n a 的前n 项和为0n n S S ≠(),且满足1402n n n a S S n -+=≥(),114a =, ∴1140n n n n S S S S ---+=,化为:1114n n S S --=, ∴数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,公差为4,∴()14414n n n S =+-=,可得14n S n=, ∴2n ≥时,()()111144141n n n a S S n n n n -=-=-=---, ∴()1(1)41(2)41n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,对选项逐一进行分析可得,A ,B ,C 三个选项错误,D 选项正确. 故选:ABC. 【点睛】本题考查数列递推式,解题关键是将已知递推式变形为1114n n S S --=,进而求得其它性质,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题4.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,且满足11140(2),4n n n a S S n a -+=≥=,则下列说法正确的是( )A .数列{}n a 的前n 项和为1S 4n n=B .数列{}n a 的通项公式为14(1)n a n n =+C .数列{}n a 为递增数列D .数列1{}nS 为递增数列 答案:AD 【分析】先根据和项与通项关系化简条件,再构造等差数列,利用等差数列定义与通项公式求,最后根据和项与通项关系得. 【详解】因此数列为以为首项,为公差的等差数列,也是递增数列,即D 正确;解析:AD 【分析】先根据和项与通项关系化简条件,再构造等差数列,利用等差数列定义与通项公式求S n ,最后根据和项与通项关系得n a . 【详解】11140(2),40n n n n n n n a S S n S S S S ---+=≥∴-+= 11104n n n S S S -≠∴-= 因此数列1{}n S 为以114S =为首项,4为公差的等差数列,也是递增数列,即D 正确; 所以1144(1)44n n n n S S n=+-=∴=,即A 正确; 当2n ≥时111144(1)4(1)n n n a S S n n n n -=-=-=--- 所以1,141,24(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,即B ,C 不正确;故选:AD 【点睛】本题考查由和项求通项、等差数列定义与通项公式以及数列单调性,考查基本分析论证与求解能力,属中档题.5.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =答案:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列的前项和为,, ∴,解得, 故,故A 正确;∵,,故有,故B 正确; 该数解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误; 由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果.6.已知数列{}n a 满足:12a =,当2n ≥时,)212n a =-,则关于数列{}n a 的说法正确的是 ( )A .27a =B .数列{}n a 为递增数列C .221n a n n =+-D .数列{}n a 为周期数列答案:ABC【分析】由,变形得到,再利用等差数列的定义求得,然后逐项判断. 【详解】 当时,由, 得, 即,又,所以是以2为首项,以1为公差的等差数列, 所以,即,故C 正确; 所以,故A 正确; ,解析:ABC 【分析】由)212n a =-1=,再利用等差数列的定义求得n a ,然后逐项判断. 【详解】当2n ≥时,由)212n a =-,得)221n a +=,1=,又12a =,所以是以2为首项,以1为公差的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,即221n a n n =+-,故C 正确;所以27a =,故A 正确;()212n a n =+-,所以{}n a 为递增数列,故正确;数列{}n a 不具有周期性,故D 错误; 故选:ABC7.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d ,且35a =,73a =,则( ) A .12d =B .12d =-C .918S =D .936S =答案:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前项和公式,求出,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】 因为, 所以.因为,,所以公差. 故选:BD解析:BD 【分析】由等差数列下标和性质结合前n 项和公式,求出9S ,可判断C ,D ,由等差数列基本量运算,可得公差,判断出A ,B . 【详解】因为1937538a a a a +=+=+=, 所以()1999983622a a S +⨯===. 因为35a =,73a =,所以公差731732a a d -==--. 故选:BD8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为,n S 且15110,20,a a a 则( )A .80a <B .当且仅当n = 7时,n S 取得最大值C .49S S =D .满足0n S >的n 的最大值为12答案:ACD 【分析】由题可得,,,求出可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出可判断C ;令,解出即可判断D. 【详解】设等差数列的公差为,则,解得, ,,且,对于A ,,故A 正确; 对于B ,的对称解析:ACD 【分析】由题可得16a d =-,0d <,21322n d d S n n =-,求出80a d =<可判断A ;利用二次函数的性质可判断B ;求出49,S S 可判断C ;令213022n d dS n n =->,解出即可判断D. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则()5111122+4++100a a a d a d +==,解得16a d =-,10a >,0d ∴<,且()21113+222n n n d dS na d n n -==-, 对于A ,81+7670a a d d d d ==-+=<,故A 正确;对于B ,21322n d d S n n =-的对称轴为132n =,开口向下,故6n =或7时,n S 取得最大值,故B 错误;对于C ,4131648261822d d S d d d =⨯-⨯=-=-,9138191822d d S d =⨯-⨯=-,故49S S =,故C 正确;对于D ,令213022n d dS n n =->,解得013n <<,故n 的最大值为12,故D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值.9.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减D .数列{}n S 有最大值答案:ABD 【分析】由可判断AB ,再由a1>0,d <0,可知等差数列数列先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得,所以数列单调递减,A 正确; 由数列单调递减,可知数列有最大值a1,故B 正解析:ABD 【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确. 故选:ABD.10.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知535S =,411a =,则( ) A .45n a n =-B .23n a n =+C .223n S n n =-D .24n S n n =+答案:AC 【分析】由求出,再由可得公差为,从而可求得其通项公式和前项和公式 【详解】由题可知,,即,所以等差数列的公差, 所以,. 故选:AC. 【点睛】本题考查等差数列,考查运算求解能力.解析:AC 【分析】由535S =求出37a =,再由411a =可得公差为434d a a =-=,从而可求得其通项公式和前n 项和公式 【详解】由题可知,53535S a ==,即37a =,所以等差数列{}n a 的公差434d a a =-=, 所以()4445n a a n d n =+-=-,()2451232n n n S n n --==-.故选:AC. 【点睛】本题考查等差数列,考查运算求解能力.11.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题中正确的有( )A .若100S =,则280S S +=;B .若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15C .若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大D .若78S S <,则89S S <答案:BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】 A 选项,若,则, 那么.故A 不正确; B 选项,若,则,又因为,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为解析:BC 【分析】根据等差数列的性质,以及等差数列的求和公式,逐项判断,即可得答案. 【详解】A 选项,若1011091002S a d ⨯=+=,则1290a d +=, 那么()()2811128281029160S S a d a d a d d +=+++=+=-≠.故A 不正确; B 选项,若412S S =,则()5611128940a a a a a a ++++=+=,又因为10a >,所以前8项为正,从第9项开始为负, 因为()()116168916802a a S a a +==+=, 所以使0n S >的最大的n 为15.故B 正确; C 选项,若()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<, 则80a >,90a <,则{}n S 中8S 最大.故C 正确;D 选项,若78S S <,则80a >,而989S S a -=,不能判断9a 正负情况.故D 不正确. 故选:BC . 【点睛】本题考查等差数列性质的应用,涉及等差数列的求和公式,属于常考题型.12.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列答案:ABC 【分析】由可求得的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】 当时,. 当时,. 当时,上式=. 所以若是等差数列,则所以当时,是等差数列, 时是等比数列;当时,从第二项开始是等差数列.解析:ABC 【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+. 当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴= 所以当0c时,{}n a 是等差数列, 00a c b ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.二、等差数列多选题13.在等差数列{}n a 中,公差0d ≠,前n 项和为n S ,则( ) A .4619a a a a >B .130S >,140S <,则78a a >C .若915S S =,则n S 中的最大值是12SD .若2n S n n a =-+,则0a =解析:AD 【分析】对于A ,作差后利用等差数列的通项公式运算可得答案;对于B ,根据等差数列的前n 项和公式得到70a >和780a a +<, 进而可得80a <,由此可知78||||a a <,故B 不正确;对于C ,由915S S =得到,12130a a +=,然后分类讨论d 的符号可得答案; 对于D ,由n S 求出n a 及1a ,根据数列{}n a 为等差数列可求得0a =. 【详解】对于A ,因为46191111(3)(5)(8)a a a a a d a d a a d -=++-+215d =,且0d ≠,所以24619150a a a a d -=>,所以4619a a a a >,故A 正确;对于B ,因为130S >,140S <,所以77713()1302a a a +=>,即70a >,787814()7()02a a a a +=+<,即780a a +<,因为70a >,所以80a <,所以7878||||0a a a a -=+<,即78||||a a <,故B 不正确;对于C ,因为915S S =,所以101114150a a a a ++++=,所以12133()0a a +=,即12130a a +=,当0d >时,等差数列{}n a 递增,则12130,0a a <>,所以n S 中的最小值是12S ,无最大值;当0d <时,等差数列{}n a 递减,则12130,0a a ><,所以n S 中的最大值是12S ,无最小值,故C 不正确;对于D ,若2n S n n a =-+,则11a S a ==,2n ≥时,221(1)(1)n n n a S S n n a n n a -=-=-+--+--22n =-,因为数列{}n a 为等差数列,所以12120a a =⨯-==,故D 正确. 故选:AD 【点睛】关键点点睛:熟练掌握等差数列的通项公式、前n 项和公式是解题关键.14.已知数列{}n a 满足:12a =,当2n ≥时,)212n a =-,则关于数列{}n a 的说法正确的是 ( )A .27a =B .数列{}n a 为递增数列C .221n a n n =+-D .数列{}n a 为周期数列解析:ABC 【分析】由)212n a =-1=,再利用等差数列的定义求得n a ,然后逐项判断. 【详解】当2n ≥时,由)212n a =-,得)221n a +=,1=,又12a =,所以是以2为首项,以1为公差的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,即221n a n n =+-,故C 正确;所以27a =,故A 正确;()212n a n =+-,所以{}n a 为递增数列,故正确;数列{}n a 不具有周期性,故D 错误; 故选:ABC 15.题目文件丢失!16.若不等式1(1)(1)2n na n+--<+对于任意正整数n 恒成立,则实数a 的可能取值为( ) A .2- B .1- C .1 D .2 解析:ABC 【分析】根据不等式1(1)(1)2n na n +--<+对于任意正整数n 恒成立,即当n 为奇数时有12+a n-<恒成立,当n 为偶数时有12a n<-恒成立,分别计算,即可得解. 【详解】根据不等式1(1)(1)2n na n +--<+对于任意正整数n 恒成立, 当n 为奇数时有:12+a n-<恒成立,由12+n 递减,且1223n <+≤,所以2a -≤,即2a ≥-,当n 为偶数时有:12a n<-恒成立, 由12n -第增,且31222n ≤-<, 所以32a <, 综上可得:322a -≤<, 故选:ABC . 【点睛】本题考查了不等式的恒成立问题,考查了分类讨论思想,有一定的计算量,属于中当题. 17.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若10a >,公差0d ≠,则( ) A .若59S >S ,则150S > B .若59S =S ,则7S 是n S 中最大的项 C .若67S S >, 则78S S >D .若67S S >则56S S >.解析:BC 【分析】根据等差数列的前n 项和性质判断. 【详解】A 错:67895911415000S a a a a a S a S ⇒+++<>⇒+<⇒<;B 对:n S 对称轴为n =7;C 对:6770S S a >⇒<,又10a >,887700a S a d S ⇒⇒<<⇒<>;D 错:6770S S a >⇒<,但不能得出6a 是否为负,因此不一定有56S S >. 故选:BC . 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的前n 项和性质,(1)n S 是关于n 的二次函数,可以利用二次函数性质得最值;(2)1n n n S S a -=+,可由n a 的正负确定n S 与1n S -的大小;(3)1()2n n n a a S +=,因此可由1n a a +的正负确定n S 的正负. 18.记n S 为等差数列{}n a 前n 项和,若81535a a = 且10a >,则下列关于数列的描述正确的是( ) A .2490a a += B .数列{}n S 中最大值的项是25S C .公差0d > D .数列{}na 也是等差数列解析:AB 【分析】根据已知条件求得1,a d 的关系式,然后结合等差数列的有关知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】依题意,等差数列{}n a 中81535a a =,即()()1137514a d a d +=+,1149249,2a d a d =-=-. 对于A 选项,24912490a a a d +=+=,所以A 选项正确. 对于C 选项,1492a d =-,10a >,所以0d <,所以C 选项错误. 对于B 选项,()()149511122n a a n d d n d n d ⎛⎫=+-=-+-=- ⎪⎝⎭,令0n a ≥得51510,22n n -≤≤,由于n 是正整数,所以25n ≤,所以数列{}n S 中最大值的项是25S ,所以B 选项正确. 对于D 选项,由上述分析可知,125n ≤≤时,0n a ≥,当26n ≥时,0n a <,且0d <.所以数列{}na 的前25项递减,第26项后面递增,不是等差数列,所以D 选项错误.故选:AB 【点睛】等差数列有关知识的题目,主要把握住基本元的思想.要求等差数列前n 项和的最值,可以令0n a ≥或0n a ≤来求解.19.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( ) A .25n a n =- B .310na nC .228n S n n =- D .24n S n n =-解析:AD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知得1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,进而得13,2a d =-=,故25n a n =-,24n S n n =-.【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d ,因为450,5S a ==所以根据等差数列前n 项和公式和通项公式得:1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,解方程组得:13,2a d =-=,所以()31225n a n n =-+-⨯=-,24n S n n =-.故选:AD.20.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,若10a >,717S S =,则( ) A .0d < B .120a > C .13n S S ≤ D .当且仅当0nS <时,26n ≥解析:AB 【分析】根据等差数列的性质及717S S =可分析出结果. 【详解】因为等差数列中717S S =, 所以89161712135()0a a a a a a ++++=+=,又10a >,所以12130,0a a ><,所以0d <,12n S S ≤,故AB 正确,C 错误; 因为125251325()2502a a S a +==<,故D 错误,故选:AB 【点睛】关键点睛:本题突破口在于由717S S =得到12130a a +=,结合10a >,进而得到12130,0a a ><,考查学生逻辑推理能力.21.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和,且56678,S S S S S <=>,则下列结论正确的是( ) A .0d < B .70a =C .95S S >D .67n S S S 与均为的最大值解析:ABD 【分析】由1n n n S S a --=()2n ≥,判断6780,0,0a a a >=<,再依次判断选项. 【详解】因为5665600S S S S a <⇒->⇒>,677670S S S S a =⇒-==,788780S S S S a >⇒-=<,所以数列{}n a 是递减数列,故0d <,AB 正确;()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确;由以上可知数列{}n a 是单调递减数列,因为6780,0,0a a a >=<可知,67n S S S 与均为的最大值,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和的最值,重点考查等差数列的性质,属于基础题型. 22.在下列四个式子确定数列{}n a 是等差数列的条件是( )A .n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈);B .2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈);C .()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ; D .{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈). 解析:AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈),数列{}n a 的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,B 选项中2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误;C 选项中()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ,对于数列{}n a 符合等差中项的形式,所以是等差数列,故正确;D 选项{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈),不符合2n S An Bn =+,所以{}n a 不为等差数列.故错误. 故选:AC 【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型.23.已知数列{}n a 满足:13a =,当2n ≥时,)211n a =-,则关于数列{}n a 说法正确的是( )A .28a =B .数列{}n a 为递增数列C .数列{}n a 为周期数列D .22n a n n =+解析:ABD 【分析】由已知递推式可得数列2=,公差为1的等差数列,结合选项可得结果. 【详解】)211n a =-得)211n a +=,1=,即数列2=,公差为1的等差数列,2(1)11n n =+-⨯=+,∴22n a n n =+,得28a =,由二次函数的性质得数列{}n a 为递增数列,所以易知ABD 正确, 故选:ABD. 【点睛】本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.24.无穷数列{}n a 的前n 项和2n S an bn c =++,其中a ,b ,c 为实数,则( )A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列 解析:ABC【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+. 当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴= 所以当0c时,{}n a 是等差数列, 00a c b ==⎧⎨≠⎩时是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:A B C 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题.三、等比数列多选题25.题目文件丢失! 26.题目文件丢失!27.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121n n S S n +=+-,则下列结论正确的是( )A .数列{}n a 为等比数列B .数列{}n S n +为等比数列C .数列{}n a 中10511a =D .数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---解析:BCD 【分析】 由已知可得11222n n n n S n S nS n S n++++==++,结合等比数列的定义可判断B ;可得2n n S n =-,结合n a 和n S 的关系可求出{}n a 的通项公式,即可判断A ;由{}n a 的通项公式,可判断C ;由分组求和法结合等比数列和等差数列的前n 项和公式即可判断D . 【详解】因为121n n S S n +=+-,所以11222n n n n S n S nS n S n++++==++.又112S +=,所以数列{}n S n +是首项为2,公比为2的等比数列,故B 正确;所以2n n S n +=,则2nn S n =-.当2n ≥时,1121n n n n a S S --=-=-,但11121a -≠-,故A 错误;由当2n ≥时,121n n a -=-可得91021511a =-=,故C 正确;因为1222n n S n +=-,所以2311222...2221222 (2)2n n S S S n ++++=-⨯+-⨯++-()()()23122412122...2212 (22412)2n n n n n n n n n ++--⎡⎤=+++-+++=-+=---⎢⎥-⎣⎦ 所以数列{}2n S 的前n 项和为2224n n n +---,故D 正确. 故选:BCD . 【点睛】关键点点睛:在数列中,根据所给递推关系,得到等差等比数列是重难点,本题由121n n S S n +=+-可有目的性的构造为1122n n S S n n +++=+,进而得到11222n n n n S n S nS n S n++++==++,说明数列{}n S n +是等比数列,这是解决本题的关键所在,考查了推理运算能力,属于中档题,28.已知等比数列{}n a 公比为q ,前n 项和为n S ,且满足638a a =,则下列说法正确的是( )A .{}n a 为单调递增数列B .639S S = C .3S ,6S ,9S 成等比数列 D .12n n S a a =-解析:BD 【分析】根据638a a =利用等比数列的性质建立关系求出2q ,然后结合等比数列的求和公式,逐项判断选项可得答案. 【详解】由638a a =,可得3338q a a =,则2q,当首项10a <时,可得{}n a 为单调递减数列,故A 错误;由663312912S S -==-,故B 正确; 假设3S ,6S ,9S 成等比数列,可得2693S S S =⨯, 即6239(12)(12)(12)-=--不成立,显然3S ,6S ,9S 不成等比数列,故C 错误; 由{}n a 公比为q 的等比数列,可得11122121n n n n a a q a a S a a q --===--- 12n n S a a ∴=-,故D 正确;故选:BD .【点睛】关键点睛:解答本题的关键是利用638a a =求得2q ,同时需要熟练掌握等比数列的求和公式.29.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1a p =,122n n S S p --=(2n ≥,p 为非零常数),则下列结论正确的是( ) A .{}n a 是等比数列B .当1p =时,4158S =C .当12p =时,m n m n a a a +⋅= D .3856a a a a +=+解析:ABC 【分析】由122(2)n n S S p n --=≥和等比数列的定义,判断出A 正确;利用等比数列的求和公式判断B 正确;利用等比数列的通项公式计算得出C 正确,D 不正确. 【详解】由122(2)n n S S p n --=≥,得22p a =. 3n ≥时,1222n n S S p ---=,相减可得120n n a a --=,又2112a a =,数列{}n a 为首项为p ,公比为12的等比数列,故A 正确; 由A 可得1p =时,44111521812S -==-,故B 正确; 由A 可得m n m n a a a +⋅=等价为2121122m n m n p p ++⋅=⋅,可得12p =,故C 正确;38271133||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,56451112||||22128a a p p ⎛⎫+=+=⋅ ⎪⎝⎭,则3856a a a a +>+,即D 不正确; 故选:ABC. 【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力.30.记单调递增的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若2410a a +=,23464a a a =,则( )A .112n n n S S ++-=B .12n n aC .21nn S =- D .121n n S -=-解析:BC 【分析】根据数列的增减性由所给等式求出1a d 、,写出数列的通项公式及前n 项和公式,即可进行判断. 【详解】数列{a n }为单调递增的等比数列,且24100a a +=>,0n a ∴>23464a a a =,2364a ∴=,解得34a =,2410a a +=,4410q q∴+=即22520q q -+=,解得2q或12, 又数列{a n }为单调递增的等比数列,取2q,312414a a q ===, 12n na ,212121n n n S -==--,()1121212n n nn n S S ++-=---=.故选:BC 【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的求解、等比数列的增减性、等比数列求和公式,属于基础题.31.已知集合{}*21,A x x n n N==-∈,{}*2,nB x x n N ==∈将AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得112n n S a +>成立的n 的可能取值为( ) A .25 B .26 C .27 D .28解析:CD 【分析】由题意得到数列{}n a 的前n 项依次为231,2,3,2,5,7,2,9,利用列举法,结合等差数列以及等比数列的求和公式,验证即可求解. 【详解】由题意,数列{}n a 的前n 项依次为231,2,3,2,5,7,2,9,利用列举法,可得当25n =时,AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前25项分别为:1,3,5,7,9,11,13,37,39,2,4,8,16,32,可得52520(139)2(12)40062462212S ⨯+-=+=+=-,2641a =,所以2612492a =,不满足112n n S a +>; 当26n =时,AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前25项分别为:1,3,5,7,9,11,13,37,39,41,2,4,8,16,32,可得52621(141)2(12)44162503212S ⨯+-=+=+=-,2743a =,所以2612526a =,不满足112n n S a +>; 当27n =时,AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前25项分别为:1,3,5,7,9,11,13,37,39,41,43,2,4,8,16,32,可得52722(143)2(12)48462546212S ⨯+-=+=+=-,2845a =,所以2712540a =,满足112n n S a +>; 当28n =时,AB 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,则数列{}n a 的前25项分别为:1,3,5,7,9,11,13,37,39,41,43,45,2,4,8,16,32,可得52823(145)2(12)52962591212S ⨯+-=+=+=-,2947a =,所以2812564a =,满足112n n S a +>,所以使得112n n S a +>成立的n 的可能取值为27,28. 故选:CD. 【点睛】本题主要考查了等差数列和等比数列的前n 项和公式,以及“分组求和法”的应用,其中解答中正确理解题意,结合列举法求得数列的前n 项和,结合选项求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.32.已知数列是{}n a是正项等比数列,且3723a a +=,则5a 的值可能是( ) A .2 B .4C .85D .83解析:ABD 【分析】根据基本不等式的相关知识,结合等比数列中等比中项的性质,求出5a 的范围,即可得到所求. 【详解】解:依题意,数列是{}n a 是正项等比数列,30a ∴>,70a >,50a >,∴2373752323262a a a a a +=, 因为50a >,所以上式可化为52a ,当且仅当3a =,7a =故选:ABD . 【点睛】本题考查了等比数列的性质,考查了基本不等式,考查分析和解决问题的能力,逻辑思维能力.属于中档题.33.已知数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,*n N ∈, n S 是数列1 n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,则下列结论中正确的是( )A .()21121n nS n a -=-⋅ B .212n n S S =C .2311222n n n S S ≥-+ D .212n n S S ≥+解析:CD 【分析】根据数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,得到1223+++=+n n a a n ,两式相减得:22n n a a +-=,然后利用等差数列的定义求得数列{} n a 的通项公式,再逐项判断.【详解】因为数列{} n a 满足11a =,121++=+n n a a n ,*n N ∈, 所以1223+++=+n n a a n , 两式相减得:22n n a a +-=,所以奇数项为1,3,5,7,….的等差数列; 偶数项为2,4,6,8,10,….的等差数列; 所以数列{} n a 的通项公式是n a n =, A. 令2n =时, 311111236S =++=,而 ()1322122⨯-⋅=,故错误; B. 令1n =时, 213122S =+=,而 11122S =,故错误;C. 当1n =时, 213122S =+=,而 31132222-+=,成立,当2n ≥时,211111...23521n n S S n =++++--,因为221n n >-,所以11212n n >-,所以111111311...1 (352148222)n n n ++++>++++=--,故正确; D. 因为21111...1232n n S S n n n n-=+++++++,令()1111...1232f n n n n n=+++++++,因为()111111()021*******f n f n n n n n n +-=+-=->+++++,所以()f n 得到递增,所以()()112f n f ≥=,故正确; 故选:CD 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,等比数列的前n 项和公式以及数列的单调性和放缩法的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于较难题.34.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并满足条件1201920201,1a a a >>,20192020101a a -<-,下列结论正确的是( )A .S 2019<S 2020B .2019202010a a -<C .T 2020是数列{}n T 中的最大值D .数列{}n T 无最大值解析:AB 【分析】由已知确定0q <和1q ≥均不符合题意,只有01q <<,数列{}n a 递减,从而确定20191a >,202001a <<,从可判断各选项.【详解】当0q <时,22019202020190a a a q =<,不成立;当1q ≥时,201920201,1a a >>,20192020101a a -<-不成立; 故01q <<,且20191a >,202001a <<,故20202019S S >,A 正确;2201920212020110a a a -=-<,故B 正确;因为20191a >,202001a <<,所以2019T 是数列{}n T 中的最大值,C ,D 错误; 故选:AB 【点睛】本题考查等比数列的单调性,解题关键是确定20191a >,202001a <<.35.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a = B .954S =C .135********a a a a a ++++=D .22212201920202019a a a a a +++= 解析:ACD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对于B ,911235813+21+3488S =++++++=,故B 错误;对于C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-,可得:13520192426486202020182020a a a a a a a a a a a a a a +++⋅⋅⋅+=+-+-+-++-=,故C正确.对于D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-,可得22212201920202019201920202019a a a a a a a a+++==,故D 正确;故选:ACD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换,属于中档题.36.等比数列{}n a 中,公比为q ,其前n 项积为n T ,并且满足11a >.99100·10a a ->,99100101a a -<-,下列选项中,正确的结论有( ) A .01q << B .9910110a a -< C .100T 的值是n T 中最大的D .使1n T >成立的最大自然数n 等于198 解析:ABD 【分析】由已知9910010a a ->,得0q >,再由99100101a a -<-得到1q <说明A 正确;再由等比数列的性质结合1001a <说明B 正确;由10099100·T T a =,而10001a <<,求得10099T T <,说明C 错误;分别求得1981T >,1991T <说明D 正确.【详解】 对于A ,9910010a a ->,21971·1a q ∴>,()2981··1a q q ∴>.11a >,0q ∴>.又99100101a a -<-,991a ∴>,且1001a <. 01q ∴<<,故A 正确;对于B ,299101100100·01a a a a ⎧=⎨<<⎩,991010?1a a ∴<<,即99101·10a a -<,故B 正确; 对于C ,由于10099100·T T a =,而10001a <<,故有10099T T <,故C 错误; 对于D ,()()()()19812198119821979910099100·····991T a a a a a a a a a a a =⋯=⋯=⨯>, ()()()199121991199219899101100·····1T a a a a a a a a a a =⋯=⋯<,故D 正确.∴不正确的是C .故选:ABD . 【点睛】本题考查等比数列的综合应用,考查逻辑思维能力和运算能力,属于常考题.四、平面向量多选题37.题目文件丢失!38.下列说法中正确的是( )A .对于向量,,a b c ,有()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅B .向量()11,2e =-,()25,7e =能作为所在平面内的一组基底C .设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0m n ⋅<”的充分而不必要条件D .在ABC 中,设D 是BC 边上一点,且满足2CD DB =,CD AB AC λμ=+,则0λμ+=答案:BCD 【分析】.向量数量积不满足结合律进行判断 .判断两个向量是否共线即可 .结合向量数量积与夹角关系进行判断 .根据向量线性运算进行判断 【详解】解:.向量数量积不满足结合律,故错误, .,解析:BCD 【分析】A .向量数量积不满足结合律进行判断B .判断两个向量是否共线即可C .结合向量数量积与夹角关系进行判断D .根据向量线性运算进行判断 【详解】解:A .向量数量积不满足结合律,故A 错误,B .1257-≠,∴向量1(1,2)e =-,2(5,7)e =不共线,能作为所在平面内的一组基底,故B 正确,C .存在负数λ,使得m n λ=,则m 与n 反向共线,夹角为180︒,此时0m n <成立,当0m n <成立时,则m 与n 夹角满足90180θ︒<︒,则m 与n 不一定反向共线,即“存在负数λ,使得m n λ=”是“0m n <”的充分而不必要条件成立,故C 正确,D .由23CD CB =得2233CD AB AC =-,则23λ=,23μ=-,则22033λμ+=-=,故D 正确故正确的是BCD ,故选:BCD . 【点睛】本题主要考查向量的有关概念和运算,结合向量数量积,以及向量运算性质是解决本题的关键,属于中档题.39.已知ABC 的三个角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos A bB a=,则该三角形的形状是( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形答案:D 【分析】在中,根据,利用正弦定理得,然后变形为求解. 【详解】 在中,因为, 由正弦定理得, 所以,即, 所以或, 解得或.故是直角三角形或等腰三角形. 故选: D. 【点睛】 本题主要考查解析:D。
一、选择题(每题4分,共40分。
下列各题给出四个选项,其中只有一个是正确的,请将正确选项的字母填在题后的括号内。
)1. 下列各式中,是分式的是()A. 2x + 3B. 3x - 5C. x^2 + 4D. $\frac{1}{x - 2}$()2. 已知函数f(x) = x^2 - 4x + 3,则f(2)的值为()A. 1B. 3C. 5D. 7()3. 下列函数中,是奇函数的是()A. y = x^2B. y = |x|C. y = x^3D. y = x^4()4. 在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=5,b=7,c=8,则△ABC的面积S为()A. 14B. 20C. 24D. 28()5. 已知数列{an}的通项公式为an = 2n + 1,则数列{an}的第10项为()A. 21B. 23C. 25D. 27()6. 若复数z满足|z - 1| = 2,则复数z在复平面内的轨迹是()A. 圆B. 线段C. 矩形D. 梯形()7. 下列命题中,正确的是()A. 若a > b,则a^2 > b^2B. 若a > b,则|a| > |b|C. 若a > b,则a - b > 0D. 若a > b,则ab > 0()8. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1 = 3,公差d = 2,则S10为()A. 120B. 150C. 180D. 210()9. 若函数y = ax^2 + bx + c的图象开口向上,且顶点坐标为(1, 2),则a、b、c的取值范围是()A. a > 0,b = -2,c = 2B. a > 0,b = 2,c = 2C. a < 0,b = -2,c = 2D. a < 0,b = 2,c = 2()10. 已知数列{an}的通项公式为an = 3^n - 2^n,则数列{an}的前n项和为()A. 3^n - 1B. 2^n - 1C. 3^n + 2^n - 1D. 3^n - 2^n +1()二、填空题(每题5分,共20分。
一、函数的概念与基本初等函数多选题1.已知函数123,12 ()1,222x xf x xf x⎧--≤≤⎪=⎨⎛⎫>⎪⎪⎝⎭⎩,则下列说法正确的是()A.若函数()=-y f x kx有4个零点,则实数k的取值范围为11,246⎛⎫⎪⎝⎭B.关于x的方程*1()0()2nf x n N-=∈有24n+个不同的解C.对于实数[1,)x∈+∞,不等式2()30xf x-≤恒成立D.当1[2,2](*)n nx n N-∈∈时,函数()f x的图象与x轴围成的图形的面积为1【答案】AC【分析】根据函数的表达式,作出函数的图像,对于A,C利用数形结合进行判断,对于B,D利用特值法进行判断.【详解】当312x≤≤时,()22f x x=-;当322x<≤时,()42f x x=-;当23x<≤,则3122<≤x,1()1222⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当34x<≤,则3222<≤x,1()2222⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当46x<≤,则232<≤x,11()2242⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;当68x<≤,则342<≤x,1()1224⎛⎫==-⎪⎝⎭x xf x f;依次类推,作出函数()f x的图像:对于A ,函数()=-y f x kx 有4个零点,即()y f x =与y kx =有4个交点,如图,直线y kx =的斜率应该在直线m , n 之间,又16m k =,124=n k ,11,246⎛⎫∴∈⎪⎝⎭k ,故A 正确; 对于B ,当1n =时,1()2f x =有3个交点,与246+=n 不符合,故B 错误; 对于C ,对于实数[1,)x ∈+∞,不等式2()30xf x -≤恒成立,即3()2≤f x x恒成立,由图知函数()f x 的每一个上顶点都在曲线32y x =上,故3()2≤f x x恒成立,故C 正确; 对于D , 取1n =,[1,2]x ∈,此时函数()f x 的图像与x 轴围成的图形的面积为111122⨯⨯=,故D 错误; 故选:AC 【点睛】方法点睛:已知函数有零点(方程有根)求参数值(取值范围)常用的方法: (1)直接法:直接求解方程得到方程的根,再通过解不等式确定参数范围; (2)分离参数法:先将参数分离,转化成求函数的值域问题加以解决;(3)数形结合法:先对解析式变形,进而构造两个函数,然后在同一平面直角坐标系中画出函数的图象,利用数形结合的方法求解.2.已知函数2ln(1),0()21,0x x f x x ax x +≥⎧=⎨-+<⎩,其中实数 a ∈R ,则下列关于 x 的方程f 2 (x ) − (1+ a )⋅ f (x ) + a = 0的实数根的情况,说法正确的有( ) A .a 取任意实数时,方程最多有5个根B a <<时,方程有2个根C .当 12a --=时,方程有3个根 D .当 a ≤ −4时,方程有4个根 【答案】CD 【分析】先化简方程为()1f x =或()f x a =,再对a 进行分类讨论,结合图象来确定()1f x =或()f x a =分别有几个根,根据结果逐一判断选项正误即可.【详解】解:关于x 的方程f 2 (x ) − (1+ a )⋅ f (x ) + a = 0,即[][]()1()0f x f x a --=,故()1f x =或()f x a =.函数2ln(1),0()21,0x x f x x ax x +≥⎧=⎨-+<⎩中,()0,()ln 1x f x x ≥=+单调递增,()2220,(2)11x a x f x a x x a -+=-<=+-,对称轴为x a =,判别式()()411a a ∆=+-.(1)当0a ≥时,函数()f x 图象如下:由图象可知,方程()1f x =有1个根,1a >时方程()f x a =有2个根,01a ≤≤时,方程()f x a =有1个根,故1a >时已知方程有3个根,01a ≤<时,已知方程有2个根,1a =时已知方程有1个根;(2)1a =-时,函数()f x 图象如下:10a -<<时,函数()f x 图象如下:由两个图象可知,10a -≤<时,方程()1f x =有2个根,方程()f x a =没有根,故已知方程有2个根;(3)1a <-时,函数()f x 图象如下:方程()1f x =有两个根.下面讨论最小值21a -与a 的关系,由21a a -<解得15a --<, 故当152a --<时,21a a -<,直线y a =如图①,方程()f x a =有2个根,故已知方程有4个根; 当152a -=时,21a a -=,直线y a =如图②,方程有()f x a =有1 个根,故已知方程有3个根; 当1512a -<<-时,21a a ->,直线y a =如图③,方程()f x a =没有根,故已知方程有2个根.综上可知,a 取任意实数时,方程最多有4个根,选项A 错误;1512a --<<时方程有2个根,1a =时已知方程有1个根,1a >时方程有3个根,故选项B 错误;当15a --=3个根,C 正确;当 1542a --≤-<时,方程有4个根,故D 正确. 故选:CD. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于分类讨论确定二次函数的图象,以及其最低点处21a -与a 的关系,以确定方程()f x a =的根的情况,才能突破难点.3.已知函数()2,021,0x x ax x f x x -⎧+≤=⎨->⎩,则( )A .()f x 的值域为()1,-+∞B .当0a ≤时,()()21f x f x >+C .当0a >时,存在非零实数0x ,满足()()000f x f x -+=D .函数()()g x f x a =+可能有三个零点 【答案】BC 【分析】A .考虑2a =时的情况,求解出各段函数值域再进行判断;B .先根据条件分析()f x 的单调性,再根据21x +与x 的大小关系进行判断;C .作出222,,y x ax y x ax y x ax =+=-+=-+的函数图象,根据图象的对称性进行分析判断;D .根据条件先分析出()0,1a ∈,再根据有三个零点确定出a 满足的不等式,由此判断出a 是否有解,并判断结论是否正确.【详解】A .当0x >时,21011xy -=->-=-,当0x ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭,取2a =,此时()2111y x =+-≥-,所以此时的值域为[)1,-+∞,故A 错误;B .当0a ≤时,22224a a y x ax x ⎛⎫=+=+- ⎪⎝⎭的对称轴为02a x =-≥,所以()f x 在(],0-∞上单调递减,又因为()f x 在()0,∞+上单调递减,且200021a -+⨯=-,所以()f x 在R 上单调递减,又因为22131024x x x ⎛⎫+-=-+> ⎪⎝⎭,所以21x x +>,所以()()21f x f x >+,故B 正确;C .作出函数22,,21x y x ax y x ax y -=+=-+=-的图象如下图所示:由图象可知:22,y x ax y x ax =+=-+关于原点对称,且2y x ax =-+与21x y -=-相交于()00,x y ,因为点()00,x y 在函数2y x ax =-+的图象上,所以点()00,x y --在函数2y x ax =+的图象上,所以()()()00000f x f x y y +-=+-=,所以当0a >时,存在0x 使得()()000f x f x -+=,故C 正确;D .由题意知:()f x a =-有三个根,所以()f x 不是单调函数,所以0a >, 又因为()211,0xy -=-∈-,所以()1,0a -∈-,所以()0,1a ∈,且22,4a y x ax ⎡⎫=+∈-+∞⎪⎢⎣⎭,若方程有三个根,则有24a a ->-,所以4a >或0a <,这与()0,1a ∈矛盾,所以函数()()g x f x a =+不可能有三个零点,故D 错误, 故选:BC. 【点睛】思路点睛:函数与方程的综合问题,采用数形结合思想能高效解答问题,通过数与形的相互转化能使问题转化为更简单的问题,常见的图象应用的命题角度有: (1)确定方程根的个数; (2)求参数范围; (3)求不等式解集; (4)研究函数性质.4.定义域和值域均为[],a a -的函数()y f x =和()y g x =的图象如图所示,其中0a c b >>>,下列四个结论中正确有( )A .方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解B .方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解C .方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有八个解D .方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解【答案】ABD 【分析】通过利用()t f x =和()t g x =,结合函数()y f x =和()y g x =的图象,分析每个选项中外层函数的零点,再分析内层函数的图象,即可得出结论. 【详解】由图象可知,对于方程()y f x =,当a y c -≤<-或c y a <≤,方程()y f x =只有一解;当y c =±时,方程()y f x =只有两解;当c y c -<<时,方程()y f x =有三解; 对于方程()y g x =,当a y a -≤≤时,方程()y g x =只有唯一解. 对于A 选项,令()t x g =,则方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()g x b =-、()0g x =、()g x b =均只有一解, 所以,方程()0f g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,A 选项正确; 对于B 选项,令()t f x =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()f x b =只有三解,所以,方程()0g f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有三个解,B 选项正确; 对于C 选项,设()t f x =,方程()0f t =有三个根1t b =-,20t =,3t b =,方程()f x b =-有三解,方程()0f x =有三解,方程()f x b =有三解, 所以,方程()0f f x =⎡⎤⎣⎦有且仅有九个解,C 选项错误;对于D 选项,令()t x g =,方程()0g t =只有一解1t b =,方程()g x b =只有一解, 所以,方程()0g g x =⎡⎤⎣⎦有且仅有一个解,D 选项正确. 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:对于复合函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数问题,求解思路如下: (1)确定内层函数()u g x =和外层函数()y f u =; (2)确定外层函数()y f u =的零点()1,2,3,,i u u i n ==;(3)确定直线()1,2,3,,i u u i n ==与内层函数()u g x =图象的交点个数分别为1a 、2a 、3a 、、n a ,则函数()y f g x ⎡⎤=⎣⎦的零点个数为123n a a a a ++++.5.设函数2,0()12,02x e xf x x x x ⎧≤⎪=⎨-++>⎪⎩,对关于x 的方程2()()20f x bf x b -+-=,下列说法正确的有( ).A .当223b =-+时,方程有1个实根B .当32b =时,方程有5个不等实根 C .若方程有2个不等实根,则17210b <≤ D .若方程有6个不等实根,则32232b -+<< 【答案】BD 【分析】先作出函数()f x 的图象,进行换元()f x t =,将方程转化成关于t 的二次方程,结合()f x 函数值的分布,对选项中参数值与根的情况逐一分析判断四个选项的正误即可. 【详解】函数()22,0,0()132,01,022x x e x e x f x x x x x x ⎧⎧≤≤⎪⎪==⎨⎨-++>--+>⎪⎪⎩⎩,作图如下:由图可知,3(),2f x ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,令()f x t =,则3,2t ⎛⎤∈-∞ ⎥⎝⎦,则方程转化为220b bt t +-=-,即222()22204b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- +-=+⎪-⎝=⎭选项A 中,223b =-+时方程为()22234230t t -+-=+,即()2310t +-=,故31t =-,即131,12()f x ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭=,看图知存在三个根,使得()31f x =-,故A错误; 选项B 中,32b =,方程即231022t t -+=,即22310t t -+=,解得1t =或12t =,当()1f x t ==时看图可知,存在3个根,当1()2f x t ==时看图可知,存在2个根,故共5个不等的实根,B 正确;选项C 中,方程有2个不等实根,则有两种情况:(1)122bt t ==,则31,22b ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭或10,22b ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,此时2204b b +--=,即2480b b -+=,解得223b =-±,132b =-±,均不满足上面范围,舍去;(2)12t t ≠时,即(]123,,02t t =∈-∞或(]12,,0t t ∈-∞.①当(]123,,02t t =∈-∞时132t =,代入方程得2220332b b +⎛⎫-⋅ ⎪⎝-=⎭,解得1710b =,由123210t t b =-=,得(]21,05t =∉-∞,不满足题意,舍去;②当(]12,,0t t ∈-∞时220b bt t +-=-,则()2420b b ∆=-->,1220t t b =-≥,120t t b +=<,解得223t <--,故C 错误;选项D 中,方程有6个不等实根,则1211,1,,122t t ⎛⎤⎛⎤∈∈⎥⎥⎝⎦⎝⎦且12t t ≠,222()2422b b t t b t t b b ϕ⎛⎫=--- ⎪⎝⎭+-=+-图象如下:需满足:()2193024*********b b b b b ϕϕϕ⎧⎛⎫=-> ⎪⎪⎝⎭⎪⎪=-≥⎨⎪⎛⎫⎪=-+-< ⎪⎪⎝⎭⎩,解得:322b -+<<,故D 正确.故选:BD. 【点睛】 关键点点睛:本题解题关键在于对方程2()()20f x bf x b -+-=进行换元()f x t =,变成关于t 的二次方程根的分布问题,结合函数()f x 图象中函数值的分布情况来突破难点.6.对于定义在R 上的函数()f x ,若存在正实数a ,b ,使得()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 均成立,则称()f x 是“控制增长函数”.在以下四个函数中是“控制增长函数”的有( ) A .()xf x e =B .()f x =C .()()2sin f x x=D .()sin f x x x =⋅【答案】BCD 【分析】假设各函数是“控制增长函数”,根据定义推断()()f x a f x b +≤+对一切x ∈R 恒成立的条件,并判断,a b 的存在性,即可得出结论. 【详解】对于A. ()()f x a f x b +≤+可化为22()()11x a x a x x b ++++≤+++,22ax a a b ≤--+0a >,不等式在x ∈R 上不恒成立,所以2()1f x x x =++不是“控制增长函数”; 对于B. ()()f x a f x b +≤+可化为,b ≤,即2||||2x a x b +≤++恒成立.又||||x a x a +≤+,故只需保证2||||2x a x b +≤++.20,2a b b b->≥ ,当220a b -≤时,b ≤恒成立,()f x ∴=“控制增长函数”;对于C.()21()sin 1,()()2f x x f x a f x -≤=≤∴+-≤,2b ∴≥时,a 为任意正数,()()f x a f x b +≤+恒成立, ()2()sin f x x ∴=是“控制增长函数”;对于D. ()()f x a f x b +≤+化为,()sin()sin x a x a x x b ++≤+,令2a π= ,则(2)sin sin ,2sin x x x x b x b ππ+≤+≤,当2b π≥时,不等式()sin()sin x a x a x x b ++≤+恒成立,()sin f x x x ∴=⋅是“控制增长函数”.故选:BCD 【点睛】本题考查了新定义的理解,函数存在成立和恒成立问题的研究.我们可先假设结论成立,再不断寻求结论成立的充分条件,找得到就是“控制增长函数”.如果找出了反例,就不是“控制增长函数”.7.已知()f x 是定义域为(,)-∞+∞的奇函数,(1)f x +是偶函数,且当(]0,1x ∈时,()(2)f x x x =--,则( )A .()f x 是周期为2的函数B .()()201920201f f +=-C .()f x 的值域为[]1,1-D .()y f x =在[]0,2π上有4个零点【答案】BCD 【分析】对于A ,由()f x 为R 上的奇函数,()1f x +为偶函数,得(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数,可判断A.对于B ,由()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==,()()()2019111f f f =-=-=-,可判断B .对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,有()01f x ≤<,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)10x ∈-,时,()10f x -≤<,可判断C . 对于D ,根据函数的周期性和对称性,可以求出函数在各段上的解析式,从而求出函数的零点,可判断D . 【详解】 解:对于A ,()1f x +为偶函数,其图像关于x 轴对称,把()1f x +的图像向右平移1个单位得到()f x 的图像,所以()f x 图象关于1x =对称, 即(1)(1)f x f x +=-,所以(2)()f x f x +=-,()f x 为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,所以(2)()f x f x +=-,用2x +替换上式中的x 得, (4)(2)f x f x +=-+,所以,(4)()f x f x +=,则()f x 是周期为4的周期函数.故A 错误. 对于B ,()f x 定义域为R 的奇函数,则()00f =,()f x 是周期为4的周期函数,则()()202000f f ==;当(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,则()()11121f =-⨯-=,则()()()()201912020111f f f f =-+=-=-=-, 则()()201920201f f +=-.故B 正确.对于C ,当(]01x ∈,时,()()2f x x x =--,此时有()01f x <≤,又由()f x 为R 上的奇函数,则[)1,0x ∈-时,()10f x -≤<,(0)0f =,函数关于1x =对称,所以函数()f x 的值域[]1,1-.故C 正确.对于D ,(0)0f =,且(]0,1x ∈时,()()2f x x x =--,[0,1]x ∴∈,()(2)f x x x =--,[1,2]x ∴∈,2[0,1]x -∈,()(2)(2)f x f x x x =-=--①[0,2]x ∴∈时,()(2)f x x x =--,此时函数的零点为0,2;()f x 是奇函数,[2,0],()(2)x f x x x ∴∈-=+,②(]2,4x ∴∈时,()f x 的周期为4,[]42,0x ∴-∈-,()()()()424f x f x x x =-=--,此时函数零点为4;③(]4,6x ∴∈时,[]40,2x ∴-∈,()()4(4)(6)f x f x x x =-=---,此时函数零点为6;④(]6,2x π∴∈时,(]42,4x ∴-∈,()()()()468f x f x x x =-=--,此时函数无零点;综合以上有,在(0,2)π上有4个零点.故D 正确; 故选:BCD 【点睛】关键点点睛:由(1)f x +是偶函数,通过平移得到()f x 关于1x =对称,再根据()f x 是奇函数,由此得到函数的周期,进一步把待求问题转化到函数的已知区间上,本题综合考查抽象函数的奇偶性、周期性.8.已知函数()()2214sin 2x xe xf x e -=+,则下列说法正确的是( ) A .函数()y f x =是偶函数,且在(),-∞+∞上不单调 B .函数()y f x '=是奇函数,且在(),-∞+∞上不单调递增 C .函数()y f x =在π,02⎛⎫-⎪⎝⎭上单调递增 D .对任意m ∈R ,都有()()fm f m =,且()0f m ≥【答案】AD 【分析】由函数的奇偶性以及函数的单调性即可判断A 、B 、C 、D. 【详解】 解:对A ,()()222114sin =2cos 2x x xx e x e f x x e e-+=+-,定义域为R ,关于原点对称,()2211=2cos()2cos()()x x x xe ef x x x f x e e --++---=-=,()y f x ∴=是偶函数,其图像关于y 轴对称,()f x ∴在(),-∞+∞上不单调,故A 正确;对B ,1()2sin xxf x e x e '=-+, 11()2sin()=(2sin )()x xx xf x e x e x f x e e --''-=-+---+=-, ()f x '∴是奇函数,令1()2sin xx g x e x e=-+, 则1()+2cos 2+2cos 0x x g x e x x e'=+≥≥, ()f x '∴在(),-∞+∞上单调递增,故B 错误;对C ,1()2sin x x f x e x e'=-+,且()'f x 在(),-∞+∞上单调递增, 又(0)0f '=,π,02x ⎛⎫∴∈- ⎪⎝⎭时,()0f x '<,()y f x ∴=在π,02⎛⎫- ⎪⎝⎭上单调递减,故C 错误;对D ,()y f x =是偶函数,且在(0,)+∞上单调递增,()()f m f m ∴=,且()(0)0f m f ≥=,故D 正确.故选:AD. 【点睛】用导数求函数的单调区间或判断函数的单调性问题时应注意如下几方面: (1)在利用导数讨论函数的单调区间时,首先要确定函数的定义域; (2)不能随意将函数的2个独立的单调递增(或递减)区间写成并集形式;(3)利用导数解决含参函数的单调性问题时,一般将其转化为不等式恒成立问题,解题过程中要注意分类讨论和数形结合思想的应用.9.已知函数()()23,03,0x x x f x f x x ⎧--<⎪=⎨-≥⎪⎩,以下结论正确的是( )A .()f x 在区间[]4,6上是增函数 B .()()220204f f -+=C .若函数()y f x b =-在(),6-∞上有6个零点()1,2,3,4,5,6i x i =,则619ii x==∑D .若方程()1f x kx =+恰有3个实根,则{}11,13k ⎛⎫∈-- ⎪⎝⎭【答案】BCD 【分析】根据()f x 在[2-,0]上的单调性判断A ,根据(2020)(2)f f =-判断B ,根据图象的对称性判断C ,根据直线1y kx =+与()y f x =的图象有3个交点判断D . 【详解】解:由题意可知当3x -时,()f x 是以3为周期的函数, 故()f x 在[4,6]上的单调性与()f x 在[2-,0]上的单调性相同, 而当0x <时,239()()24f x x =-++,()f x ∴在[2-,0]上不单调,故A 错误;又(2020)(2)2f f =-=,故(2)(2020)4f f -+=,故B 正确; 作出()y f x =的函数图象如图所示:由于()y f x b =-在(,6)-∞上有6个零点,故直线y b =与()y f x =在(,6)-∞上有6个交点,不妨设1i i x x +<,1i =,2,3,4,5, 由图象可知1x ,2x 关于直线32x =-对称,3x ,4x 关于直线32x =对称,5x ,6x 关于直线92x =对称,∴61339 2229222iix==-⨯+⨯+⨯=∑,故C正确;若直线1y kx=+经过点(3,0),则13k=-,若直线1y kx=+与23(0)y x x x=--<相切,则消元可得:2(3)10x k x+++=,令0∆=可得2(3)40k+-=,解得1k=-或5k=-,当1k=-时,1x=-,当5k=-时,1x=(舍),故1k=-.若直线1y kx=+与()y f x=在(0,3)上的图象相切,由对称性可得1k=.因为方程()1f x kx=+恰有3个实根,故直线1y kx=+与()y f x=的图象有3个交点,113k∴-<<-或1k=,故D正确.故选:BCD.【点睛】本题考查了函数零点与函数图象的关系,考查函数周期性、对称性的应用,属于中档题.10.对x∀∈R,[]x表示不超过x的最大整数.十八世纪,[]y x=被“数学王子”高斯采用,因此得名为高斯函数,人们更习惯称为“取整函数”,则下列命题中的真命题是()A.,[]1x x x∃∈+RB.,,[][][]x y x y x y∀∈++RC.函数[]()y x x x=-∈R的值域为[0,1)D.若t∃∈R,使得3451,2,3,,2nt t t t n⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则正整数n的最大值是5【答案】BCD【分析】由取整函数的定义判断,由定义得[][]1x x x≤<+,利用不等式性质可得结论.【详解】[]x是整数,若[]1x x≥+,[]1x+是整数,∴[][]1x x≥+,矛盾,∴A错误;,x y∀∈R,[],[]x x y y≤≤,∴[][]x y x y+≤+,∴[][][]x y x y+≤+,B正确;由定义[]1x x x -<≤,∴0[]1x x ≤-<,∴函数()[]f x x x =-的值域是[0,1),C 正确;若t ∃∈R ,使得3451,2,3,,2n t t t t n ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤====-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦同时成立,则1t ≤<,t ≤<t ≤<t ≤<,,t ≤<=6n ≥,则不存在t 同时满足1t ≤<t <5n ≤时,存在t ∈满足题意, 故选:BCD . 【点睛】本题考查函数新定义,正确理解新定义是解题基础.由新定义把问题转化不等关系是解题关键,本题属于难题.二、导数及其应用多选题11.已知函数()f x 对于任意x ∈R ,均满足()()2f x f x =-.当1x ≤时()ln ,01,0x x x f x e x <≤⎧=⎨≤⎩,若函数()()2g x m x f x =--,下列结论正确的为( )A .若0m <,则()g x 恰有两个零点B .若32m e <<,则()g x 有三个零点 C .若302m <≤,则()g x 恰有四个零点 D .不存在m 使得()g x 恰有四个零点 【答案】ABC 【分析】设()2h x m x =-,作出函数()g x 的图象,求出直线2y mx =-与曲线()ln 01y x x =<<相切以及直线2y mx =-过点()2,1A 时对应的实数m 的值,数形结合可判断各选项的正误. 【详解】由()()2f x f x =-可知函数()f x 的图象关于直线1x =对称. 令()0g x =,即()2m x f x -=,作出函数()f x 的图象如下图所示:令()2h x m x =-,则函数()g x 的零点个数为函数()f x 、()h x 的图象的交点个数,()h x 的定义域为R ,且()()22h x m x m x h x -=--=-=,则函数()h x 为偶函数,且函数()h x 的图象恒过定点()0,2-,当函数()h x 的图象过点()2,1A 时,有()2221h m =-=,解得32m =. 过点()0,2-作函数()ln 01y x x =<<的图象的切线, 设切点为()00,ln x x ,对函数ln y x =求导得1y x'=, 所以,函数ln y x =的图象在点()00,ln x x 处的切线方程为()0001ln y x x x x -=-, 切线过点()0,2-,所以,02ln 1x --=-,解得01x e=,则切线斜率为e , 即当m e =时,函数()y h x =的图象与函数()ln 01y x x =<<的图象相切. 若函数()g x 恰有两个零点,由图可得0m ≤或m e =,A 选项正确; 若函数()g x 恰有三个零点,由图可得32m e <<,B 选项正确; 若函数()g x 恰有四个零点,由图可得302m <≤,C 选项正确,D 选项错误. 故选:ABC. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用;(2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.12.函数()()320ax bx d a f x cx =+++≠有两个极值点1x 、()212x x x <,则下列结论正确的是( ) A .230b ac ->B .()f x 在区间()12,x x 上单调递减C .若()10af x <,则()f x 只有一个零点D .存在0x ,使得()()()1202f x f x f x +=【答案】ACD 【分析】利用极值点与导数的关系可判断A 选项的正误;取0a <,利用函数的单调性与导数的关系可判断B 选项的正误;分0a >、0a <两种情况讨论,分析函数()f x 的单调性,结合图象可判断C 选项的正误;计算出函数()f x 的图象关于点,33b b f a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对称,可判断D 选项的正误. 【详解】()()320f x ax bx cx d a =+++≠,则()232f x ax bx c '=++.对于A 选项,由题意可知,关于x 的二次方程()23200ax bx c a ++=≠有两个不等的实根,则24120b ac ∆=->,可得230b ac ->,A 选项正确;对于B 选项,当0a <时,且当()12,x x x ∈时,()0f x '>,此时函数()f x 在区间()12,x x 上单调递增,B 选项错误;对于C 选项,当0a >时,由()0f x '>,可得1x x <或2x x >;由()0f x '<,可得12x x x <<.所以,函数()f x 的单调递增区间为()1,x -∞、()2,x +∞,单调递减区间为()12,x x , 由()10af x <,可得()10<f x ,此时,函数()f x 的极大值为()10<f x ,极小值为()2f x ,且()()210f x f x <<,如下图所示:由图可知,此时函数()f x 有且只有一个零点,且零点在区间()2,x +∞内; 当0a <时,由()0f x '<,可得1x x <或2x x >;由()0f x '>,可得12x x x <<. 所以,函数()f x 的单调递减区间为()1,x -∞、()2,x +∞,单调递增区间为()12,x x , 由()10af x <,可得()10f x >,此时,函数()f x 的极小值为()10f x >,极大值为()2f x ,且()()210f x f x >>,如下图所示:由图可知,此时函数()f x 有且只有一个零点,且零点在区间()2,x +∞内,C 选项正确;对于D 选项,由题意可知,1x 、2x 是方程2320ax bx c ++=的两根, 由韦达定理可得1223bx x a +=-,123c x x a=, ()()()()()()()()3232f t x f t x a t x b t x c t x d a t x b t x c t x d ⎡⎤⎡⎤-++=-+-+-++++++++⎣⎦⎣⎦()()()()()(322322322322332332a t t x tx x b t tx x c t x d a t t x tx x b t tx x c ⎡⎤⎡=-+-+-++-+++++++++⎣⎦⎣()()322223222a t tx b t x ct d =+++++,取3bt a=-,则322223222333333b b b b b b f x f x a x b x c d a a a a a a ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫--+-+=-+⨯-+-++⋅-+⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦32222223333b b b b a b c d fa a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+⋅-+⋅-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以,函数()f x 的图象关于点,33b b f a a ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭对称, 1223bx x a+=-,()()1223b f x f x f a ⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭,D 选项正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:利用导数解决函数零点问题的方法:(1)直接法:先对函数求导,根据导数的方法求出函数的单调区间与极值,根据函数的基本性质作出图象,然后将问题转化为函数图象与x 轴的交点问题,突出导数的工具作用,体现了转化与化归思想、数形结合思想和分类讨论思想的应用; (2)构造新函数法:将问题转化为研究两函数图象的交点问题;(3)参变量分离法:由()0f x =分离变量得出()a g x =,将问题等价转化为直线y a =与函数()y g x =的图象的交点问题.13.阿基米德是伟大的物理学家,更是伟大的数学家,他曾经对高中教材中的抛物线做过系统而深入的研究,定义了抛物线阿基米德三角形:抛物线的弦与弦的端点处的两条切线围成的三角形称为抛物线阿基米德三角形.设抛物线C :2yx 上两个不同点,A B 横坐标分别为1x ,2x ,以,A B 为切点的切线交于P 点.则关于阿基米德三角形PAB 的说法正确的有( )A .若AB 过抛物线的焦点,则P 点一定在抛物线的准线上B .若阿基米德三角形PAB为正三角形,则其面积为4C .若阿基米德三角形PAB 为直角三角形,则其面积有最小值14D .一般情况下,阿基米德三角形PAB 的面积212||4x x S -=【答案】ABC 【分析】设出直线AB 的斜截式方程、点,A B 的坐标,根据导数的几何意义求出切线,PA PB 的方程,进而求出点P 的坐标,将直线AB 的方程和抛物线方程联立,得到一元二次方程以及该方程两根的和、积的关系.A :把抛物线焦点的坐标代入直线AB 的斜截式方程中,根据抛物线的准线方程进行判断即可;B :根据正三角形的性质,结合正三角形的面积公式进行判断即可;C :根据直角三角形的性质,结合直角三角形的面积公式进行判断即可;D :根据点到直线距离公式、两点间距离公式进行求解判断即可.. 【详解】由题意可知:直线AB 一定存在斜率, 所以设直线AB 的方程为:y kx m =+,由题意可知:点221122(,),(,)A x x B x x ,不妨设120x x <<,由2'2yx y x ,所以直线切线,PA PB 的方程分别为:221112222(),2()y x x x x y x x x x -=--=-,两方程联立得:211122222()2()y x x x x y x x x x ⎧-=-⎨-=-⎩, 解得:12122x x x y x x +⎧=⎪⎨⎪=⎩,所以P 点坐标为:1212(,)2x x x x +,直线AB 的方程与抛物线方程联立得:2121220,y kx mx kx m x x k x x m y x=+⎧⇒--=⇒+==-⎨=⎩. A :抛物线C :2y x 的焦点坐标为1(0,)4,准线方程为 14y =-,因为AB 过抛物线的焦点,所以14m =,而1214x x m =-=-,显然P 点一定在抛物线的准线上,故本选项说法正确;B :因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA PB =,= 因为 12x x ≠,所以化简得:12x x =-,此时221111(,),(,)A x x B x x -, P 点坐标为:21(0,)x -, 因为阿基米德三角形PAB 为正三角形,所以有||||PA AB =,112x x =-⇒=, 因此正三角形PAB, 所以正三角形PAB的面积为11sin 6022︒==, 故本选项说法正确;C :阿基米德三角形PAB 为直角三角形,当PA PB ⊥时, 所以1212121222121122122114PAPBx x x xx x kk x x x x x x x x ++--⋅=-⇒⋅=-⇒=---, 直线AB 的方程为:14y kx =+所以P 点坐标为:1(,)24k -,点 P 到直线AB 的距离为:=||AB ===,因为12121,4x x k x x +==-,所以21AB k =+, 因此直角PAB的面积为:2111(1)224k ⨯+=≥, 当且仅当0k =时,取等号,显然其面积有最小值14,故本说法正确; D :因为1212,x x k x x m +==-,所以1||AB x x ===-,点P 到直线AB 的距离为:212==所以阿基米德三角形PAB 的面积32121211224x x S x x -=⋅-=, 故本选项说法不正确. 故选:ABC 【点睛】关键点睛:解决本题的关键就是一元二次方程根与系数关系的整体代换应用,本题重点考查了数学运算核心素养的应用.14.对于定义域为R 的函数()f x ,()'f x 为()f x 的导函数,若同时满足:①()00f =;②当x ∈R 且0x ≠时,都有()0xf x '>;③当120x x <<且12x x =时,都有()()12f x f x <,则称()f x 为“偏对称函数”.下列函数是“偏对称函数”的是( )A .21()xx f x ee x =--B .2()1xf x e x =+-C .31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩D .42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩【答案】ACD 【分析】结合“偏对称函数”的性质,利用导数的方法,分别讨论四个函数是否满足三个条件,即可得到所求结论. 【详解】条件①()00f =;由选项可得:001(0)00f e e =--=,02(0)010f e =+-=,03(0)10f e =-=,4()ln(10)0f x =-=,即ABCD 都符合;条件②0()0()0x xf x f x >⎧'>⇔⎨'>⎩,或0()0x f x <⎧⎨'<⎩;即条件②等价于函数()f x 在区间(,0)-∞上单调递减,在区间(0,)+∞上单调递增; 对于21()xx f x ee x =--,则()()21()11212x x x xf x e e e e =-+-=-',由0x >可得,()()120(1)1x xf x e e '-=+>,即函数1()f x 单调递增;由0x <可得,()()120(1)1xxf x ee '-=+<,即函数1()f x 单调递减;满足条件②;对于2()1xf x e x =+-,则2()10x f x e =+>'显然恒成立,所以2()1xf x e x =+-在定义域上单调递增,不满足条件②;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,当0x <时,3()f x x =-显然单调递减;当0x ≥时,3()1x f x e =-显然单调递增;满足条件②;对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,当0x ≤时,4()ln(1)f x x =-显然单调递减;当0x >时,4()2f x x =显然单调递增,满足条件②; 因此ACD 满足条件②;条件③当120x x <<且12x x =时,12x x -=,都有()()12f x f x <,即()()()()21220f x f x f x f x -=-->,对于21()xx f x ee x =--,()()212122211211x x x x f x f x e e e e x x -=-+--+()()()()22222222222222x x x x x x x x x e e e e e e e x e ----=----=-+-,因为222x x e e -+≥=,当且仅当22x x e e -=,即20x =时,等号成立, 又20x >,所以222x x e e -+>, 则()()()()2222122211222xx x x f x f x e ee e xx ----=--->令()xxg x e ex -=--,0x >,所以()1110x x e e g x -'=+->=>在0x >上显然恒成立, 因此()xxg x e ex -=--在0x >上单调递增,所以()()00g x g >=,即()()()222121120xx f x f x e ex -->-->,所以()()1211f x f x >满足条件③;对于31,0(),0x e x f x x x ⎧-≥=⎨-<⎩,()()2232311211x xf x f x e x x e -=--=-+,令()1xh x e x =--,0x >,则()10xh x e '=->在0x >上显然恒成立,所以()()00h x h >=,则()()23231210xf x f x e x --=>-,即()()3231f x f x >满足条件③; 对于42,0()ln(1),0x x f x x x >⎧=⎨-≤⎩,()()()()212122442ln 12ln 1f x f x x x x x -=--=-+,令()()2ln 1u x x x =-+,0x >, 则()1221101u x x'=->-=>+在0x >上显然恒成立,所以()()00u x u >=, 则()()()1422422ln 10f x f x x x -=-+>,即()()1442f x f x >满足条件③; 综上,ACD 选项是“偏对称函数”, 故选:ACD. 【点睛】 思路点睛:求解此类函数新定义问题时,需要结合函数新定义的概念及性质,结合函数基本性质,利用导数的方法,通过研究函数单调性,值域等,逐项判断,即可求解.(有时也需要构造新的函数,进行求解.)15.已知函数()f x 的定义域为()0,∞+,其导函数()f x '满足()1f x x'<,且()11f =,则下列结论正确的是( ) A .()2f e > B .10f e ⎛⎫> ⎪⎝⎭C .()1,x e ∀∈,()2f x <D .1,1x e ⎛⎫∀∈ ⎪⎝⎭, ()120x f x f ⎛⎫+> ⎪⎝⎭- 【答案】BCD 【分析】令()()ln F x f x x =-,求导得:'1()()0F x f x x'=-<,可得函数的单调性,再结合(1)1f =,可得(1)1F =,对选项进行一一判断,即可得答案;【详解】令()()ln F x f x x =-,∴'1()()0F x f x x'=-<, ()F x ∴在(0,)+∞单调递减, (1)1f =,(1)(1)1F f ∴==,对A ,()(1)()11()2F e F f e f e <⇒-<⇒<,故A 错误; 以B ,111(1)()110eF F f f e e ⎛⎫⎛⎫>⇒+>⇒> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 正确; 对C ,(1,)()(1)()ln 1x e F x F f x x ∈∴<⇒-<,()1ln f x x ∴<+,(1.),ln (0,1)x e x ∈∈, 1ln (1,2)x ∴+∈,()2f x ∴<,故C 正确;对D ,111,1,,()x x F x F e x x ⎛⎫⎛⎫∈>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()1ln ln f x x f x x ⎛⎫⇒->+ ⎪⎝⎭1()2ln f x f x x ⎛⎫⇒-> ⎪⎝⎭,1,1,ln (1,0)x x e ⎛⎫∈∴∈- ⎪⎝⎭,1()2f x f x ⎛⎫∴->- ⎪⎝⎭1()20f x f x ⎛⎫⇒-+> ⎪⎝⎭,故D 正确; 故选:BCD. 【点睛】根据条件构造函数,再利用导数的工具性研究函数的性质,是求解此类抽象函数问题的关键.16.已知函数()sin xf x x=,(]0,x π∈,则下列结论正确的有( ) A .()f x 在区间(]0,π上单调递减B .若120x x π<<≤,则1221sin sin x x x x ⋅>⋅C .()f x 在区间(]0,π上的值域为[)0,1 D .若函数()()cos g x xg x x '=+,且()1g π=-,()g x 在(]0,π上单调递减【答案】ACD 【分析】先求出函数的导数,然后对四个选项进行逐一分析解答即可, 对于选项A :当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,可得()0f x '<,可得()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减;当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得()0f x '<,可得()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,最后作出判断; 对于选项B :由()f x 在区间(]0,π上单调递减可得()()12f x f x >,可得1212sin sin x x x x >,进而作出判断; 对于选项C :由三角函数线可知sin x x <,所以sin 1x x x x <=,sin ()0f πππ==,进而作出判断;对于选项D :()()()sin g x g x xg x x ''''=+-,可得()()sin xg x f x x''==,然后利用导数研究函数()g x '在区间(]0,π上的单调性,可得()()0g x g π''≤=,进而可得出函数()g x 在(]0,π上的单调性,最后作出判断.【详解】()2cos sin x x xf x x -'=, (]0,x π∈,当0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,cos 0x >,由三角函数线可知tan x x <, 所以sin cos xx x<,即cos sin x x x <,所以cos sin 0x x x -<, 所以()0f x '<,所以()f x 在区间0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减, 当,2x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,cos 0x ≤,sin 0x ≥,所以cos sin 0x x x -<,()0f x '<,所以()f x 在区间,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减, 所以()f x 在区间(]0,π上单调递减,故选项A 正确; 当120x x π<<≤时,()()12f x f x >, 所以1212sin sin x x x x >,即1221sin sin x x x x ⋅<⋅,故选项B 错误; 由三角函数线可知sin x x <,所以sin 1x x x x <=,sin ()0f πππ==, 所以当(]0,x π∈时,()[)0,1f x ∈,故选项C 正确;对()()cos g x xg x x '=+进行求导可得: 所以有()()()sin g x g x xg x x ''''=+-,所以()()sin xg x f x x''==,所以()g x ''在区间(]0,π上的值域为[)0,1, 所以()0g x ''≥,()g x '在区间(]0,π上单调递增,因为()0g π'=, 从而()()0g x g π''≤=,所以函数()g x 在(]0,π上单调递减,故选项D 正确. 故选:ACD. 【点睛】方法点睛:本题考查导数的综合应用,对于函数()sin xf x x=的性质,可先求出其导数,然后结合三角函数线的知识确定导数的符号,进而确定函数的单调性和极值,最后作出判断,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于中档题.17.对于函数2ln ()xf x x =,下列说法正确的是( ) A .()f x在x =12eB .()f x 有两个不同的零点 C.ff f <<D .若()21f x k x <-在()0,∞+上恒成立,则2e k >【答案】ACD 【分析】求得函数的导数312ln ()-'=xf x x ,根据导数的符号,求得函数的单调区间和极值,可判定A 正确;根据函数的单调性和()10f =,且x >()0f x >,可判定B 不正确;由函数的单调性,得到f f >,再结合作差比较,得到f f >,可判定C 正确;分离参数得到()221ln 1x k f x x x +>+=在()0,∞+上恒成立,令()2ln 1x g x x+=,利用导数求得函数()g x 的单调性与最值,可判定D 正确. 【详解】由题意,函数2ln ()x f x x=,可得312ln ()(0)xf x x x -'=>,令()0f x '=,即312ln 0xx-=,解得x =当0x <<()0f x '>,函数()f x 在上单调递增;当x >()0f x '<,函数()f x 在)+∞上单调递减,所以当x =()f x 取得极大值,极大值为12f e=,所以A 正确; 由当1x =时,()10f =,因为()f x 在上单调递增,所以函数()f x 在上只有一个零点,当x >()0f x >,所以函数在)+∞上没有零点,综上可得函数在(0,)+∞只有一个零点,所以B 不正确;由函数()f x 在)+∞上单调递减,可得f f >,由于ln 2ln ,42f f ππ====,则2ln ln 2ln ln 22444f f ππππππ-=-=-,因为22ππ>,所以0f f ->,即f f >,所以ff f <<,所以C 正确;由()21f x k x<-在()0,∞+上恒成立,即()221ln 1x k f x x x +>+=在()0,∞+上恒成立, 设()2ln 1x g x x +=,则()32ln 1x g x x --'=, 令()0g x '=,即32ln 10x x --=,解得x =所以当0x<<()0g x '>,函数()g x 在上单调递增; 当x>()0g x '<,函数()g x 在)+∞上单调递减, 所以当x=()g x 取得最大值,最大值为22e eg e =-=,。
第1页(共29页)2024年中考数学总复习:多选题一.多选题(共25小题)(多选)1.某工厂生产工艺品,以每天生产35个为基本量,实际每天生产量与前一天相比有增减(上周最后一天生产量恰好是基本量,超产记为正,减产记为负).如表是本周一至周五的生产情况:星期 一 二 三 四 五 增减(单位:个)﹣1﹣4+2+7﹣3根据记录的数据,该厂本周每天生产量超过基本量35个的是( ) A .星期二B .星期三C .星期四D .星期五(多选)2.对于代数式3x 2﹣x +15,下列说法不正确的是( ) A .它按x 降幂排列 B .它是单项式 C .它的常数项是15D .它是二次二项式(多选)3.下列各式是分式的有( ) A .x3B .1aC .x 2xD .1y(15−πR 2)(多选)4.下列各式是分式的是( ) A .x3B .1aC .xxyD .1y(15﹣πR 2)(多选)5.下列各式变形正确的是( ) A .1−a a 2−2a+1=11−aB .xy−x 2(x−y)2=x x−yC .9ab 2+6abc3a 2b =3b+2c aD .a 2a−1−a −1=a 2−(a−1)2a−1(多选)6.在ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边,∠C =90°,下列各式一定成立的是( ) A .a =c •cos BB .a =b •cos AC .c =asinAD .a =b •tan A(多选)7.下列各式中,计算结果正确的是( )。
1.2013年11月12日,中国共产党十八界三中全会通过了《中国共产党中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出全面深化改革的总目标是完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化,必须更加注重改革的()A 系统性B整体性C 协同性D全面性2. 2013年11月12日,中国共产党十八界三中全会通过的《中国共产党中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》指出,全面深化改革的总目标是完善和发展中国特色社会主义制度,推进国家治理体系和治理能力现代化。
必须更加注重改革的系统性、整体性、协同性,加快发展社会主义市场经济、民主政治、先进文化、和谐社会、生态文明,让一切劳动、知识、技术、管理资本的活力竞相迸发,让()。
A中国人民坚定道路自信、理论自信、制度自信。
B一切劳动、知识、技术、管理、资本和活力竞相迸发。
C一切创造社会财富的源泉充分涌流。
D发展成果更多更公平惠及全体人民。
3. 2013年11月12日,中国共产党十八界三中全会通过的《中国共产党中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出,公有制为主体、多种所有制经济共同发展的基本经济制度是()A中国特色社会主义制度的重要支柱。
B社会主义市场经济体制的根基。
C中国特色社会主义经济制度的重要支柱D社会主义市场经济体制的基础。
4.十八大报告关于十年成就明确提到的两个“世界第二位”是()A国内生产总值GDP世界第二B进出口总额世界第二C外汇储备世界第二D科技创新水平世界第二。
5.十八大政治报告提出,十年来我国经济总量从世界第六位升到第二位,重要意义在于()A社会生产力、经济实力、科技实力迈上一个大台阶B人民生活水平、居民收入水平、社会保障水平迈上一个大台阶。
C综合国力、国际竞争力、国际影响力迈上一个大台阶。
D国际话语权和世界领导作用迈上一个大台阶。
6.十八大政治报告提出,党的十六大以来的十年,是我国经济持续发展、民主不断健全、文化日益繁荣、社会保持稳定的十年,取得这样的历史性成就主要靠的是()A科学发展观的科学指导B党的基本理论,基本路线、基本纲领、基本经验的正确指引。
C新中国成立以来特别是改革开放以来奠定的深厚基础。
D全党全国各族人民的团结奋斗。
7.推动经济社会发展是科学发展观的第一要义,概括而言,发展是指()A科学发展B和谐发展C和平发展D全面协调可持续发展8.十八大报告政治指出:毛泽东第一代领导人为中国特色社会主义作出的主要贡献是()A宝贵经验B理论准备C物质基础D重要思想9.十八大重申指出,党和人民九十多年奋斗的根本成就是()A中国特色社会主义道路B中国特色社会主义理论体系C中国特色社会主义制度D中国特色社会主义旗帜10.高举中国特色社会主义伟大旗帜要坚持反对的主要错误倾向是()A封闭僵化的老路B改旗易帜的邪路C照搬照抄的思路D拒绝改革的旧路11.十八大重申指出,中国特色社会主义理论体系主要包括()A毛泽东思想B邓小平理论C江泽民三个代表重要思想D科学发展观12.中国特色社会主义制度,概括而言,主要是指()A根本制度B基本制度C具体制度D具体机制13.中国特色社会主义总任务是()A社会主义现代化B中华民族伟大复兴C全国人民共同富裕D人的自由和全面发展。
14.十八大重申基本国情的重要判析是()A我国仍处于将长期处于社会主义初级阶段的基本国情没有变B 人民日益增长的物质文化需要同落后的社会生产力之间的矛盾这一社会主要矛盾没有变C我国是世界最大发展中国家的国际地位没有变D经济建设为中心的政治路线没有变。
15.中国共产党面向未来的“两个一百年”是()A 建党100年,全面建成小康社会B建国100年,建成社会主义现代化国家C建军100年,成为世界第一强大国家D改革开放100年,成为世界第一大国16.十八大指出,独立自主、自力更生、充满自信主要是指()A道路自信B理论自信C旗帜自信D制度自信17.十八大提出,从2010年到2020年要实现“两个倍增”计划是()A国内生产总值倍增B 进出口商贸额倍增C外汇储备量倍增D城乡居民收入倍增18.十八大强调,当当代中国,关系我国发展全局的战略抉择是()A 以科学发展观为主题B以加快发展方式转变为主线C以科技创新发展为支撑D以教育发展为基础。
19.十八大提出,适应经济全球化的新形势,必须实行更加积极主动的开放战略开放型经济体系,开放型经济体系的新要求主要是()A互利共赢B多元平衡C以质取胜D安全高效20.政治体制改革的目标是()A增强党和国家的活力B调动人民积极性C维持团结稳定D保证共产党长期执政。
21.社会主义民族关系的基本要求是促进各民族()A和睦相处B和衷共济C和谐发展D和平共处22.十八大提出,党的民族工作主题是()A民族平等B发展经济C各民族共同团结奋斗D共同繁荣发展23.十八大强调建设社会主义核心价值体系主要措施是(1)推进马克思主义中国话.时代化.大众化. (2)用中国特色社会主义理论体系武装全党.教育人民. (3)深入开展爱国主义. 社会主义.集体主义教育.除此以外还有()A倡导富强民主和谐B倡导自由平等公正法治C倡导爱国敬业诚信友善D倡导忠孝仁勇俭让节义24 建设生态文明.是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。
面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严重形势,必须树立正确的生态文明概念是()A尊重自然B顺应自然C保护自然D改造自然25.生态文明建设的基本国策是()A节约资源B保护环境C高资源利用效率D用好国内国际两种资源26.生态文明建设的基本方针是()A节约优先B保护优先C自然恢复为主D开发利用为主27.优化国土空间开发的原则是()A人口资源环境相均衡B经济社会生态效益相统一C开发利用和环境保护相结合D节约资源和提高资源利用率相互促进。
28.我国国防和军队现代化建设的双重任务是()A机械化B信息化C电子化D网络化29.十八大提出,我国在外交和国际政治活动中坚持弘扬的基本精神是()A平等互信B包容互鉴C合作共赢D相互依存30.十八大提出的党建目标是建设()A学习型B服务型C创新型D改革型31.胡锦涛总书记在十七届中央纪委六次全会上强调,要着力维护人民群众利益,保障人民群众的政治、经济、文化社会等各项权益,切实()A、把改善人民生活作为正确处理改革发展稳定关系的结合点B、解决损害群众利益的突出问题C、健全党和政府主导的维护群众权益机制D、完善中央惠民政策落实保障机制32.群众路线教育实践活动总要求中的“治治病”,就是要()。
A、对作风方面存在问题的党员、干部进行教育提醒。
B、对作风方面问题严重的进行查处。
C、对与民争利、损害群众利益的不正之风和突出问题进行专项治理。
D、对脱离群众、缺乏群众立场观点的不合格党员及时处理。
33、开展群众路线教育实践活动的三个重大意义包括()。
A、新形势下坚持党要管党、从严治党的重大决策。
B、顺应群众期盼、加强学习型服务型创新型马克思主义执政党建设的重大部署。
C、推进中国特色社会主义伟大事业的重大举措。
D、密切党群众关系开启中国梦新征程的重大战略.34.我省提出把“狠抓落实年”活动作为自选动作和重要载体,强调抓落实的导向就是要树起抓落实的()。
A、选人用人导向B、群众评价导向。
C、舆论宣传导向D、工作重心导向。
35.下列选自十八大以来习近平同志讲话中名言的有()。
A、实现中华民族伟大复兴的中国梦,就是要实现国家富强、民族振兴、人民幸福。
B、鞋子合不合脚,自己穿了才知道,一个国家的发展道路合不合适,只有这个国家的人民才最有发言权。
C、一个政权也好,一个政党也好,其前途与命运最终取决于人心向背,不能赢得最广大群众的支持,就必然垮台。
D、要坚持“老虎”、“苍蝇”一起打,既坚决查处领导干部违纪违法案件,又切实解决发生在群众身边的不正之风和腐败问题。
36.群众路线是实现党的()的根本工作路线,应该贯彻于我们党的全部工作之中。
A、思想路线B、政治路线C、组织路线D、干部路线37.()是社会主义现代化建设的基本力量。
A、工人B、农民C、知识分子D、私营企业主。