2018一轮北师大版(理)数学训练:第6章 第6节 课时分层
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2018高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第6节对数与对数函数课时分层训练文北师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018高考数学一轮复习第2章函数、导数及其应用第6节对数与对数函数课时分层训练文北师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时分层训练(九) 对数与对数函数A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.函数y=错误!的定义域是()A.[1,2] B.[1,2)C.错误!D.错误!D[由log错误!(2x-1)≥0⇒0<2x-1≤1⇒错误!<x≤1。
]2.(2017·石家庄模拟)已知a=log23+log2错误!,b=log29-log2错误!,c=log32,则a,b,c 的大小关系是()A.a=b<c B.a=b>cC.a<b<c D.a>b>cB[因为a=log23+log23=log23错误!=错误!log23>1,b=log29-log2错误!=log23错误!=a,c=log32<log33=1,所以a=b>c。
]3.若函数y=log a x(a>0,且a≠1)的图像如图2。
6。
3所示,则下列函数图像正确的是()【导学号:66482063】图2.6。
3A B C DB[由题图可知y=log a x的图像过点(3,1),∴log a3=1,即a=3。
A项,y=3-x=错误!x在R上为减函数,错误;B项,y=x3符合;C项,y=(-x)3=-x3在R上为减函数,错误;D项,y=log3(-x)在(-∞,0)上为减函数,错误.]4.已知函数f (x)=错误!则f (f (1))+f 错误!的值是()【导学号:66482064】A.5 B.3C.-1 D.错误!A[由题意可知f (1)=log21=0,f (f (1))=f (0)=30+1=2,f 错误!=3-log3错误!+1=3log32+1=2+1=3,所以f (f (1))+f 错误!=5。
课时分层训练(二十八) 数列的概念与简单表示法A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =1+(-1)na n -1(n ≥2),则a 5=( )A.32 B .53 C.85D .23D [a 2=1+(-1)2a 1=2,a 3=1+(-1)3a 2=1+-12=12,a 4=1+1a 3=3,a 5=1+(-1)a 4=23.]2.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( ) A .1,12,13,14,… B .-1,-2,-3,-4,… C .-1,-12,-14,-18,… D .1,2,3,…,nC [根据定义,属于无穷数列的是选项A ,B ,C ,属于递增数列的是选项C ,D ,故同时满足要求的是选项C.]3.(2017·海淀期末)数列{a n }的首项a 1=2,且(n +1)a n =na n +1,则a 3的值为( )【导学号:57962234】A .5B .6C .7D .8B [由(n +1)a n =na n +1得a n +1n +1=a n n ,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 为常数列,则a n n =a 11=2,即a n =2n ,所以a 3=2×3=6.]4.(2016·广东3月测试)设S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =32(a n -1)(n ∈N *),则a n =( )【导学号:57962235】A .3(3n -2n )B .3n +2C .3nD .3·2n -1C [当n ≥2时,a n =S n -S n -1=32(a n -1)-32(a n -1-1),整理,得a n =3a n -1,由a 1=32(a 1-1),得a 1=3,∴a na n -1=3,∴数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列,∴a n =3n ,故选C.]5.数列{a n }满足a 1=2,a n =a n +1-1a n +1+1,其前n 项积为T n ,则T 2 017=( )【导学号:57962236】A.12 B .-12 C .2D .-2C [由a n =a n +1-1a n +1+1,得a n +1=1+a n1-a n ,而a 1=2,则有a 2=-3,a 3=-12,a 4=13,a 5=2,故数列{a n }是以4为周期的周期数列,且a 1a 2a 3a 4=1, 所以T 2 017=(a 1a 2a 3a 4)504a 1=1504×2=2.] 二、填空题6.(2016·辽宁大连双基检测)已知数列{a n }的前n 项和S n =2n ,则a 3+a 4=__________.12 [当n ≥2时,a n =2n -2n -1=2n -1,所以a 3+a 4=22+23=12.] 7.在数列-1,0,19,18,…,n -2n 2,…中,0.08是它的第______项. 10 [令n -2n 2=0.08,得2n 2-25n +50=0,则(2n -5)(n -10)=0,解得n =10或n =52(舍去). ∴a 10=0.08.]8.已知数列{a n }满足a 1=1,a n -an +1=na n a n +1(n ∈N *),则a n =__________.【导学号:57962237】2n 2-n +2 [由已知得,1a n +1-1a n =n ,所以1a n -1a n -1=n -1,1a n -1-1a n -2=n -2,…,1a 2-1a 1=1,所以1a n -1a 1=n (n -1)2,a 1=1,所以1a n =n 2-n +22, 所以a n =2n 2-n +2.]三、解答题9.数列{a n }的通项公式是a n =n 2-7n +6. (1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项? (3)该数列从第几项开始各项都是正数? [解] (1)当n =4时,a 4=42-4×7+6=-6. 3分(2)令a n =150,即n 2-7n +6=150, 解得n =16或n =-9(舍去), 即150是这个数列的第16项.8分 (3)令a n =n 2-7n +6>0,解得n >6或n <1(舍去). 所以从第7项起各项都是正数.12分 10.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n . (1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.[解] (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2, 解得a 2=3a 1=3.2分 由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6. 5分(2)由题设知a 1=1.当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n =n +1n -1a n -1. 7分于是a 1=1, a 2=31a 1, a 3=42a 2, ……a n -1=nn -2a n -2,a n =n +1n -1a n -1.10分将以上n 个等式两端分别相乘, 整理得a n =n (n +1)2.显然,当n =1时也满足上式. 综上可知,{a n }的通项公式a n =n (n +1)2.12分 B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2017·郑州二次质量预测)设数列{a n }满足:a 1=1,a 2=3,且2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1,则a 20的值是( )【导学号:57962238】A.215B.225C.235D .245D [由2na n =(n -1)a n -1+(n +1)a n +1得na n -(n -1)a n -1=(n +1)a n +1-na n ,又因为1×a 1=1,2×a 2-1×a 1=5,所以数列{na n }是首项为1,公差为5的等差数列,则20a 20=1+19×5,解得a 20=245,故选D.]2.(2016·甘肃白银会宁一中月考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n+1=3S n ,则a n =__________.⎩⎨⎧1,n =1,3×4n -2,n ≥2[由a n +1=3S n ,得a n =3S n -1(n ≥2), 两式相减可得a n +1-a n =3S n -3S n -1=3a n (n ≥2), ∴a n +1=4a n (n ≥2). ∵a 1=1,a 2=3S 1=3≠4a 1,∴数列{a n }是从第二项开始的等比数列, ∴a n =a 2q n -2=3×4n -2(n ≥2). 故a n =⎩⎨⎧1,n =1,3×4n -2,n ≥2.] 3.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+kn +4.(1)若k =-5,则数列中有多少项是负数?n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值;(2)对于n ∈N *,都有a n +1>a n ,求实数k 的取值范围. [解] (1)由n 2-5n +4<0, 解得1<n <4.因为n ∈N *,所以n =2,3,所以数列中有两项是负数,即为a 2,a 3. 2分因为a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94, 由二次函数性质,得当n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2.5分(2)由a n +1>a n 知该数列是一个递增数列,7分又因为通项公式a n =n 2+kn +4,可以看作是关于n 的二次函数,考虑到n ∈N *,所以-k 2<32,即得k >-3.所以实数k 的取值范围为(-3,+∞). 12分。
2018高考数学一轮复习第6章不等式、推理与证明第4节归纳与类比课时分层训练文北师大版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018高考数学一轮复习第6章不等式、推理与证明第4节归纳与类比课时分层训练文北师大版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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课时分层训练(三十四)归纳与类比A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.正弦函数是奇函数,f (x)=sin(x2+1)是正弦函数,因此f (x)=sin(x2+1)是奇函数,以上推理( )A.结论正确B.大前提不正确C.小前提不正确D.全不正确C[因为f (x)=sin(x2+1)不是正弦函数,所以小前提不正确.]2.如图6.44,根据图中的数构成的规律,得a表示的数是()图6。
4。
4A.12 B.48C.60 D.144D[由题图中的数可知,每行除首末两数外,其他数都等于它肩上两数的乘积,所以a=12×12=144。
]3.某种树的分枝生长规律如图64。
5所示,第1年到第5年的分枝数分别为1,1,2,3,5,则预计第10年树的分枝数为()【导学号:66482307】图6。
4.5A.21 B.34C.52 D.55D[因为2=1+1,3=2+1,5=3+2,即从第三项起每一项都等于前两项的和,所以第10年树的分枝数为21+34=55。
]4.如图6.4。
6所示,椭圆中心在坐标原点,F为左焦点,当错误!⊥错误!时,其离心率为错误!,此类椭圆被称为“黄金椭圆”.类比“黄金椭圆",可推算出“黄金双曲线”的离心率e 等于()图6。
课时分层训练(一) 集合组基础达标(建议用时:分钟)一、选择题.(·全国卷Ⅱ)已知集合={},={(+)(-)<,∈},则∪=( ).{}.{}.{-}.{} [={(+)(-)<,∈}={-<<,∈}={}.又={},所以∪={}.].已知集合={≤},={}.若∪=,则的取值范围是( ).[,+∞).(-∞,-].(-∞,-]∪[,+∞).[-][因为∪=,所以⊆,即∈,得≤,解得-≤≤,所以的取值范围是[-].].(·潍坊模拟)已知集合={-+=,∈},={<<,∈},则满足条件⊆⊆的集合的个数为( )【导学号:】....[由-+=,得=或=,∴={}.由题意知={},∴满足条件的可为{},{},{},{},共个.].(·山东高考)设集合={=,∈},={-<},则∪=( ).(-) .().(-,+∞) .(,+∞)[由已知得={>},={-<<},则∪={>-}.].(·衡水模拟)已知集合,均为全集={}的子集,且∁(∪)={},={},则∩∁=( ).{}.{} .{}.∅[∵={},∁(∪)={},∴∪={}.又∵={},∴{}⊆⊆{},又∁={},∴∩(∁)={}.].若∈,则∈,就称是伙伴关系集合,集合=的所有非空子集中具有伙伴关系的集合的个数是( )【导学号:】....[具有伙伴关系的元素组是-,,,所以具有伙伴关系的集合有个:{-},,.].设集合={>-},={+-≤},则集合(∁)∪=( ).(-] .(-∞,-].(-∞,] .[,+∞)[∵={>-},∴∁={≤-},又={-≤≤},∴(∁)∪={≤-}∪{-≤≤}={≤}.]二、填空题.已知集合={-+>},且∉,则实数的取值范围是.(-∞,] [∵∉{-+>},∴∈{-+≤},即-+≤,∴≤.].(·天津高考)已知集合={},={=-,∈},则∩=.【导学号:】{} [因为集合中,∈,所以当=时,=-=;当=时,=×-=;当=时,=×-=;当=时,=×-=.即={}.又因为={},所以∩={}.].集合={<},={=[(+)]},若-={∈,且∉},则-=.[-) [由(+)>,得<-或>,∴=(-∞,-)∪(,+∞),。
1.数列的定义按一定次序排列的一列数叫作数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项. 2.数列的分类3.数列的表示法数列有三种表示法,它们分别是列表法、图像法和解析法. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的函数关系可以用一个式子来表示成a n =f (n ),那么这个公式叫作这个数列的通项公式.【知识拓展】1.若数列{a n }的前n 项和为S n ,通项公式为a n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2.2.在数列{a n }中,若a n 最大,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1,a n ≥a n +1.若a n 最小,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n -1,a n ≤a n +1.3.数列与函数的关系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)所有数列的第n 项都能使用公式表达.( × )(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( √ ) (3)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )(4)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )(5)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对任意n ∈N +,都有a n +1=S n +1-S n .( √ )1.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫作三角形数,这是因为用这些数目的点可以排成一个正三角形(如图所示).则第7个三角形数是( ) A .27 B .28 C .29 D .30答案 B解析 由图可知,第7个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28.2.已知数列11×2,12×3,13×4,…,1n (n +1),…,下列各数中是此数列中的项的是( )A.135B.142C.148D.154 答案 B3.(教材改编)在数列{a n }中,a 1=1,a n =1+(-1)na n -1(n ≥2),则a 5等于( )A.32B.53 C.85 D.23答案 D解析 a 2=1+(-1)2a 1=2,a 3=1+(-1)3a 2=12,a 4=1+(-1)4a 3=3,a 5=1+(-1)5a 4=23.4.数列{a n }中,a n =-n 2+11n ,则此数列最大项的值是________. 答案 30解析 a n =-n 2+11n =-(n -112)2+1214,∵n ∈N +,∴当n =5或n =6时,a n 取最大值30. 5.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2,当n ≥2时, a n =S n -S n -1=n 2+1-[(n -1)2+1]=2n -1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2.题型一 由数列的前几项求数列的通项公式例1 (1)(2016·太原模拟)数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( ) A .a n =n 2-(n -1) B .a n =n 2-1 C .a n =n (n +1)2D .a n =n (n -1)2(2)数列{a n }的前4项是32,1,710,917,则这个数列的一个通项公式是a n =________.答案 (1)C (2)2n +1n 2+1解析 (1)观察数列1,3,6,10,…可以发现1=1, 3=1+2, 6=1+2+3, 10=1+2+3+4,…第n 项为1+2+3+4+…+n =n (n +1)2.∴a n =n (n +1)2.(2)数列{a n }的前4项可变形为2×1+112+1,2×2+122+1,2×3+132+1,2×4+142+1,故a n =2n +1n 2+1.思维升华 由前几项归纳数列通项的常用方法及具体策略(1)常用方法:观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.(2)具体策略:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破或寻找分子、分母之间的关系;⑥对于符号交替出现的情况,可用(-1)k 或(-1)k +1,k ∈N +处理.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,…;(3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…. 解 (1)数列中各项的符号可通过(-1)n 表示,从第2项起,每一项的绝对值总比它的前一项的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5). (2)数列变为89⎝⎛⎭⎫1-110,89⎝⎛⎭⎫1-1102,89⎝⎛⎭⎫1-1103,…, 故a n =89⎝⎛⎭⎫1-110n . (3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的绝对值的分子分别比分母小3. 因此把第1项变为-2-32,原数列化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,故a n =(-1)n 2n-32n.题型二 由a n 与S n 的关系求通项公式例2 (1)(2016·南昌模拟)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式a n =________.答案 (-2)n -1解析 由S n =23a n +13,得当n ≥2时,S n -1=23a n -1+13,两式相减,整理得a n =-2a n -1,又当n=1时,S 1=a 1=23a 1+13,∴a 1=1,∴{a n }是首项为1,公比为-2的等比数列,故a n =(-2)n-1.(2)已知下列数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式. ①S n =2n 2-3n ;②S n =3n +b . 解 ①a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式, ∴a n =4n -5. ②a 1=S 1=3+b ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1.当b =-1时,a 1适合此等式; 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.思维升华 已知S n ,求a n 的步骤 (1)当n =1时,a 1=S 1;(2)当n ≥2时,a n =S n -S n -1;(3)对n =1时的情况进行检验,若适合n ≥2的通项则可以合并;若不适合则写成分段函数形式.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________________.(2)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n 等于( ) A .2n -1B .(32)n -1C .(32)nD.12n -1 答案 (1)a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2 (2)B解析 (1)当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1+1=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n +1-[3(n -1)2-2(n -1)+1] =6n -5,显然当n =1时,不满足上式.故数列的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2.(2)由a n +1=S n +1-S n ,得12S n =S n +1-S n ,即S n +1=32S n (n ≥1),又S 1=a 1=1,所以数列{S n }是首项为1,公比为32的等比数列,所以S n =(32)n -1,故选B.题型三 由数列的递推关系求通项公式例3 根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式. (1)a 1=2,a n +1=a n +ln(1+1n );(2)a 1=1,a n +1=2n a n ; (3)a 1=1,a n +1=3a n +2. 解 (1)∵a n +1=a n +ln(1+1n),∴a n -a n -1=ln(1+1n -1)=ln nn -1(n ≥2),∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =lnn n -1+ln n -1n -2+…+ln 32+ln 2+2=2+ln(n n -1.n -1n -2 (3)2·2)=2+ln n (n ≥2).又a 1=2适合上式,故a n =2+ln n (n ∈N +). (2)∵a n +1=2n a n ,∴a n a n -1=2n -1 (n ≥2),∴a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1=2n -1·2n -2·…·2·1=21+2+3+…+(n -1)=(1)22n n -.又a 1=1适合上式,故a n =(1)22n n -.(3)∵a n +1=3a n +2, ∴a n +1+1=3(a n +1), 又a 1=1,∴a 1+1=2,故数列{a n +1}是首项为2,公比为3的等比数列, ∴a n +1=2·3n -1,故a n =2·3n -1-1.思维升华 已知数列的递推关系求通项公式的典型方法(1)当出现a n =a n -1+m 时,构造等差数列;(2)当出现a n =xa n -1+y 时,构造等比数列;(3)当出现a n =a n -1+f (n )时,用累加法求解;(4)当出现a n a n -1=f (n )时,用累乘法求解.(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =n -1n·a n -1(n ≥2且n ∈N +),则a n =________.(2)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1(n ∈N +),则a 5等于( ) A .-16 B .16 C .31 D .32 答案 (1)1n(2)B解析 (1)∵a n =n -1n a n -1 (n ≥2),∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n .当n =1时也满足此等式,∴a n =1n .(2)当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1,∴a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1. ∴{a n }是等比数列且a 1=1,q =2, 故a 5=a 1×q 4=24=16. 题型四 数列的性质命题点1 数列的单调性例4 已知a n =n -1n +1,那么数列{a n }是( )A .递减数列B .递增数列C .常数列D .不确定答案 B解析 a n =1-2n +1,将a n 看作关于n 的函数,n ∈N +,易知{a n }是递增数列.命题点2 数列的周期性例5 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=_________________.答案 12解析 ∵a n +1=11-a n ,∴a n +1=11-a n=11-11-a n -1=1-a n -11-a n -1-1=1-a n -1-a n -1=1-1a n -1=1-111-a n -2=1-(1-a n -2)=a n -2,n ≥3, ∴周期T =(n +1)-(n -2)=3.∴a 8=a 3×2+2=a 2=2. 而a 2=11-a 1,∴a 1=12.命题点3 数列的最值例6 数列{a n }的通项a n =nn 2+90,则数列{a n }中的最大项是( )A .310B .19 C.119 D.1060答案 C解析 令f (x )=x +90x (x >0),运用基本不等式得f (x )≥290,当且仅当x =310时等号成立.因为a n =1n +90n ,所以1n +90n ≤1290,由于n ∈N +,不难发现当n =9或n =10时,a n =119最大.思维升华 (1)解决数列的单调性问题可用以下三种方法①用作差比较法,根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列还是常数列.②用作商比较法,根据a n +1a n (a n >0或a n <0)与1的大小关系进行判断.③结合相应函数的图像直观判断. (2)解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. (3)数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.(1)(2016·哈尔滨模拟)数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ,0≤a n ≤12,2a n-1,12<a n<1,a 1=35,则数列的第2 015项为________.(2)设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是( ) A.163 B.133 C .4D .0答案 (1)25(2)D解析 (1)由已知可得,a 2=2×35-1=15,a 3=2×15=25,a 4=2×25=45,a 5=2×45-1=35,∴{a n }为周期数列且T =4, ∴a 2 015=a 503×4+3=a 3=25.(2)∵a n =-3⎝⎛⎭⎫n -522+34,由二次函数性质,得当n =2或3时,a n 最大,最大值为0.12.解决数列问题的函数思想典例 (1)数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)·(1011)n ,则此数列的最大项是第________项.(2)若a n =n 2+kn +4且对于n ∈N +,都有a n +1>a n 成立,则实数k 的取值范围是__________. 思想方法指导 (1)可以将数列看成定义域为正整数集上的函数;(2)数列的最值可以根据单调性进行分析.解析 (1)∵a n +1-a n =(n +2)(1011)n +1-(n +1)(1011)n=(1011)n ×9-n 11, 当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ,∴该数列中有最大项,且最大项为第9、10项. (2)由a n +1>a n 知该数列是一个递增数列, 又通项公式a n =n 2+kn +4,∴(n +1)2+k (n +1)+4>n 2+kn +4,(n +1)2+k (n +1)+4>n 2+kn +4, 即k >-1-2n ,又n ∈N +,所以k >-3. 答案 (1)9或10 (2)(-3,+∞)1.数列23,-45,67,-89,…的第10项是( )A .-1617B .-1819C .-2021D .-2223答案 C解析 所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子.很容易归纳出数列{a n }的通项公式a n =(-1)n +1·2n 2n +1,故a 10=-2021.2.已知数列的通项公式为a n =n 2-8n +15,则( ) A .3不是数列{a n }中的项 B .3只是数列{a n }中的第2项 C .3只是数列{a n }中的第6项 D .3是数列{a n }中的第2项和第6项 答案 D解析 令a n =3,即n 2-8n +15=3,整理得n 2-8n +12=0,解得n =2或n =6.3.已知a 1=1,a n =n (a n +1-a n )(n ∈N +),则数列{a n }的通项公式是( )A .2n -1B .(n +1n )n -1C .n 2D .n答案 D解析 ∵a n =n (a n +1-a n ),∴a n+1a n =n +1n, ∴a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a3a 2·a 2a 1·a 1=n n -1·n-1n -2·n -2n -3·…·32·21·1=n .4.若数列{a n }满足a 1=2,a 2=3,a n =a n -1a n -2(n ≥3且n ∈N +),则a 2 018等于( )A .3B .2C.12D.23答案 A解析 由已知a 3=a2a 1=32,a 4=a 3a 2=12, a 5=a 4a 3=13,a 6=a5a 4=23, a 7=a 6a 5=2,a 8=a7a 6=3, ∴数列{a n }具有周期性,T =6,∴a 2 018=a 336×6+2=a 2=3.5.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N +),a 2=2,若S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为() A .5 B.72C.92D.132答案 B解析 ∵a n +a n +1=12,a 2=2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧ -32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×⎝⎛⎭⎫-32+10×2=72.故选B.6.(2016·开封一模)已知函数y =f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )>1,且对任意的实数x ,y ∈R ,等式f (x )f (y )=f (x +y )恒成立.若数列{a n }满足a 1=f (0),且f (a n +1)=1f (-2-a n )(n ∈N +),则a 2 015的值为( )A .4 029B .3 029C .2 249D .2 209答案 A解析 根据题意,不妨设f (x )=(12)x ,则a 1=f (0)=1,∵f (a n +1)=1f (-2-a n ),∴a n +1=a n +2,∴数列{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列,∴a n =2n -1,∴a 2 015=4 029.7.数列{a n }中,已知a 1=1,a 2=2,a n +1=a n +a n +2(n ∈N +),则a 7=________.答案 1解析 由已知a n +1=a n +a n +2,a 1=1,a 2=2,能够计算出a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -n ,则a n =________.答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=a 1=2a 1-1,得a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -n -2a n -1+(n -1),即a n =2a n -1+1,∴a n +1=2(a n -1+1),∴数列{a n +1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1. 9.已知数列{a n }的通项公式a n =(n +2)·(67)n ,则数列{a n }的项取最大值时,n =____________. 答案 4或5解析 假设第n 项为最大项,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥a n -1,a n ≥a n +1, 即⎩⎨⎧ (n +2)·(67)n ≥(n +1)·(67)n -1,(n +2)·(67)n ≥(n +3)·(67)n +1,解得⎩⎪⎨⎪⎧n ≤5,n ≥4, 即4≤n ≤5, 又n ∈N +,所以n =4或n =5,故数列{a n }中a 4与a 5均为最大项,且a 4=a 5=6574. 10.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n 1-a n(n ∈N +),则该数列的前2 019项的乘积a 1·a 2·a 3·…·a 2 019=________.答案 3解析 由题意可得,a 2=1+a 11-a 1=-3,a 3=1+a 21-a 2=-12,a 4=1+a 31-a 3=13,a 5=1+a 41-a 4=2=a 1, ∴数列{a n }是以4为周期的数列,而2 019=4×504+3,a 1a 2a 3a 4=1, ∴前2 019项的乘积为1504·a 1a 2a 3=3.11.已知数列{a n }的前n 项和为S n .(1)若S n =(-1)n +1·n ,求a 5+a 6及a n ; (2)若S n =3n +2n +1,求a n .解 (1)因为a 5+a 6=S 6-S 4=(-6)-(-4)=-2,当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(-1)n +1·n -(-1)n ·(n -1) =(-1)n +1·[n +(n -1)] =(-1)n +1·(2n -1), 又a 1也适合此式,所以a n =(-1)n +1·(2n -1). (2)因为当n =1时,a 1=S 1=6;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +2n +1)-[3n -1+2(n -1)+1] =2×3n -1+2, 由于a 1不适合此式,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧6,n =1,2×3n -1+2,n ≥2. 12.已知S n 为正项数列{a n }的前n 项和,且满足S n =12a 2n +12a n (n ∈N +). (1)求a 1,a 2,a 3,a 4的值;(2)求数列{a n }的通项公式.解 (1)由S n =12a 2n +12a n (n ∈N +)可得 a 1=12a 21+12a 1,解得a 1=1, S 2=a 1+a 2=12a 22+12a 2,解得a 2=2, 同理,a 3=3,a 4=4.(2)S n =a n 2+12a 2n ,① 当n ≥2时,S n -1=a n -12+12a 2n -1,② ①-②得(a n -a n -1-1)(a n +a n -1)=0. 由于a n +a n -1≠0,所以a n -a n -1=1,又由(1)知a 1=1,故数列{a n }为首项为1,公差为1的等差数列, 故a n =n .13.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N +,a ∈R 且a ≠0). (1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n ∈N +,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N +,a ∈R 且a ≠0), 又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N +). 结合函数f (x )=1+12x -9的单调性, 可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N +). ∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2, 已知对任意的n ∈N +,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 可知5<2-a 2<6,即-10<a <-8.。
第六章数列6.2等差数列及其前n项和试题理北师大版基础知识自主学习EJ知识梳理----------------------------i.等差数列的定义从第2项起,每一项与前一项的差是同一个常数,我们称这样的数列为等差数列,称这个常数为等差数列的公差,通常用字母_d_表示.2 •等差数列的通项公式若首项是a i,公差是d,则这个等差数列的通项公式是a i+ (n —1)d.3 .等差中项如果在a与b中间插入一个数A,使a, A, b成等差数列,那么A叫作a与b的等差中项.4 •等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n= a m+ ( n—n)d( n, m€ N+).⑵若{a n}为等差数列,且k + l = n+ n( k, l , m n€ N+),贝U a k + a = a m+ a n.(3)若{a n}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.⑷若{a n}, {b n}是等差数列,则{pa n+ qb}也是等差数列.⑸若{a n}是等差数列,公差为d,则a k, a k +m, a k+2m,—( k, m^ N+)是公差为md的等差数列.⑹数列S n, S n—Sn, Sm—S n,-( m€ N)构成等差数列.5.等差数列的前n项和公式设等差数列{a n}的公差为d,其前n项和S n= n a;an或S = na i+n n—d.6 .等差数列的前n项和公式与函数的关系数列{&}是等差数列?An2+ Bn(A B为常数).7 .等差数列的前n项和的最值在等差数列{a n}中,a i>0, d<0,则S存在最大值;若a i<0, d>0,则S存在最小值. 【知识拓展】等差数列的四种判断方法(i)定义法:a n+1 —a n= d(d是常数)?{a n}是等差数列.⑵ 等差中项法:2a n +1= a n + a n + 2 ( n € N U )? {a n }是等差数列.⑶ 通项公式:a= pn + q (p , q 为常数)? {a n }是等差数列. ⑷ 前n 项和公式:S = Ark Bn (A , B 为常数)? {a n }是等差数列.【思考辨析】判断下列结论是否正确(请在括号中打“V”或“ x”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数 列.(x )⑵ 等差数列{a n }的单调性是由公差 d 决定的.(V ) ⑶ 等差数列的前n 项和公式是常数项为 0的二次函数.(x )⑷ 已知等差数列{a n }的通项公式 & = 3-2n ,则它的公差为一2.( V )1.在等差数列{a n }中,若a 2= 4, a 4= 2,贝U a 6等于( )A . - 1B . 0C . 1D . 6 答案 B解析 由等差数列的性质,得 a 6= 2a 4— a 2 = 2x 2— 4 = 0,故选B.其前n 项和为S,若a 6= 2且S= 30,则$等于( )考点自测2.(教材改编)设数列{a n }是等差数列, A . 31 B . 32 C . 33.34答案解析由已知可得a 1 + 5d = 2,5a 1 + 10d = 30,26勿=§, 解得I d =-3,8X7S 8= 8a 1 + ~ d = 32.3 . (2016 •全国乙卷)已知等差数列{a n }前9项的和为27, a 10= 8,贝U a 。
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课时分层训练(三十三) 简单线性规划A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题1.已知点(-3,-1)和点(4,-6)在直线3x-2y-a=0的两侧,则a的取值范围为()A.(-24,7) B.(-7,24)C.(-∞,-7)∪(24,+∞) D.(-∞,-24)∪(7,+∞)B[根据题意知(-9+2-a)·(12+12-a)<0,即(a+7)(a-24)<0,解得-7<a<24.]2.不等式组错误!所表示的平面区域的面积等于()A。
错误!B.错误!C.错误!D.错误!C[平面区域如图中阴影部分所示.解错误!得A(1,1),易得B(0,4),C错误!,|BC|=4-错误!=错误!,∴S△ABC=错误!×错误!×1=错误!。
]3.(2016·北京高考)若x,y满足错误!则2x+y的最大值为()A.0 B.3C.4 D.5C[根据题意作出可行域如图阴影部分所示,平移直线y=-2x,当直线平移到虚线处时,目标函数取得最大值,由错误!可得A(1,2),此时2x+y取最大值为2×1+2=4.]4.(2017·广州综合测试(二))不等式组错误!的解集记为D,若(a,b)∈D,则z=2a -3b的最大值是()A.1 B.4C.-1 D.-4A[由题意得a,b满足约束条件错误!以a为横轴,b为纵轴建立平面直角坐标系,则不等式组表示的平面区域为以(-2,0),(-1,-1),(2,2)为顶点的三角形区域(包含边界),由图易得当目标函数z=2a-3b经过平面区域内的点(-1,-1)时,z=2a-3b取得最大值z max=2×(-1)-3×(-1)=1,故选A。
课时分层训练(三十二) 不等式的性质与一元二次不等式A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.已知a >b ,c >d ,且c ,d 不为0,那么下列不等式成立的是( ) A .a d>bc B .ac >b d C .a -c >b -dD .a +c >b +dD [由不等式的同向可加性得a +c >b +d.] 2.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x +2, x ≤0,-x +2, x >0,则不等式f (x )≥x 2的解集为( )【导学号:57962271】A .[-1,1]B .[-2,2]C .[-2,1]D .[-1,2]A [法一:当x ≤0时,x +2≥x 2, ∴-1≤x ≤0;①当x >0时,-x +2≥x 2,∴0<x ≤1.② 由①②得原不等式的解集为{x |-1≤x ≤1}. 法二:作出函数y =f (x )和函数y =x 2的图像,如图,由图知f (x )≥x 2的解集为[-1,1].]3.设a ,b 是实数,则“a >b >1”是“a +1a >b +1b ”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分又不必要条件A [因为a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab ,若a >b >1,显然a +1a -⎝ ⎛⎭⎪⎫b +1b =(a -b )(ab -1)ab >0,则充分性成立,当a =12,b =23时,显然不等式a +1a >b +1b 成立,但a >b >1不成立,所以必要性不成立.]4.(2016·吉林一模)已知一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,则f (e x )>0的解集为( )A .{x |x <-1或x >-ln 3}B .{x |-1<x <-ln 3}C .{x |x >-ln 3}D .{x |x <-ln 3}D [设-1和13是方程x 2+ax +b =0的两个实数根, ∴a =-⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+13=23, b =-1×13=-13,∵一元二次不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x | x <-1或x >13,∴f (x )=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+23x -13=-x 2-23x +13,∴f (x )>0的解集为x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,13. 不等式f (e x )>0可化为-1<e x <13. 解得x <ln 13, ∴x <-ln 3,即f (e x )>0的解集为{x |x <-ln 3}.]5.若集合A ={}x |ax 2-ax +1<0=∅,则实数a 的值的集合是( )【导学号:57962272】A .{a |0<a <4}B .{a |0≤a <4}C .{a |0<a ≤4}D .{a |0≤a ≤4}D [由题意知a =0时,满足条件,a ≠0时,由⎩⎨⎧a >0,Δ=a 2-4a ≤0, 得0<a ≤4,所以0≤a ≤4.] 二、填空题6.(2016·辽宁抚顺一模)不等式-2x 2+x +1>0的解集为__________.【导学号:57962273】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1 [-2x 2+x +1>0,即2x 2-x -1<0,(2x +1)(x -1)<0,解得-12<x <1,∴不等式-2x 2+x +1>0的解集为⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1.]7.(2017·南京、盐城二模)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x +1,x ≤0,-(x -1)2,x >0,则不等式f (x )≥-1的解集是__________.[-4,2] [不等式f (x )≥-1⇔⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,12x +1≥-1或⎩⎨⎧x >0,-(x -1)2≥-1,解得-4≤x ≤0或0<x ≤2,故不等式f (x )≥-1的解集是[-4,2].]8.(2016·西安质检)在R 上定义运算:⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =a d -bc .若不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 a -2a +1 x ≥1对任意实数x 恒成立,则实数a 的最大值为__________.32 [原不等式等价于x (x -1)-(a -2)(a +1)≥1, 即x 2-x -1≥(a +1)(a -2)对任意x 恒成立, x 2-x -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122-54≥-54,所以-54≥a 2-a -2,解得-12≤a ≤32.] 三、解答题9.设x <y <0,试比较(x 2+y 2)(x -y )与(x 2-y 2)(x +y )的大小.【导学号:57962274】[解] (x 2+y 2)(x -y )-(x 2-y 2)(x +y ) =(x -y )[(x 2+y 2)-(x +y )2]=-2xy (x -y ).5分∵x <y <0,∴xy >0,x -y <0,∴-2xy (x -y )>0,8分 ∴(x 2+y 2)(x -y )>(x 2-y 2)(x +y ). 12分 10.已知f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6. (1)解关于a 的不等式f (1)>0;(2)若不等式f (x )>b 的解集为(-1,3),求实数a ,b 的值. [解] (1)∵f (x )=-3x 2+a (6-a )x +6, ∴f (1)=-3+a (6-a )+6=-a 2+6a +3, 2分 ∴原不等式可化为a 2-6a -3<0, 解得3-23<a <3+23,∴原不等式的解集为{a |3-23<a <3+23}.5分 (2)f (x )>b 的解集为(-1,3)等价于方程-3x 2+a (6-a )x +6-b =0的两根为-1,3,8分等价于⎩⎪⎨⎪⎧-1+3=a (6-a )3,-1×3=-6-b3,解得⎩⎨⎧a =3±3,b =-3.12分B 组 能力提升 (建议用时:15分钟)1.(2016·九江一模)若关于x 的不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-2)B .(-2,+∞)C .(-6,+∞)D .(-∞,-6)A [不等式x 2-4x -2-a >0在区间(1,4)内有解等价于a <(x 2-4x -2)ma x ,令g (x )=x 2-4x -2,x ∈(1,4),∴g (x )<g (4)=-2,∴a <-2.]2.在R 上定义运算:x *y =x (1-y ),若不等式(x -y )*(x +y )<1对一切实数x 恒成立,则实数y 的取值范围是__________.【导学号:57962275】⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32 [由题意知(x -y )*(x +y )=(x -y )·[1-(x +y )]<1对一切实数x 恒成立,所以-x 2+x +y 2-y -1<0对于x ∈R 恒成立.故Δ=12-4×(-1)×(y 2-y -1)<0, 所以4y 2-4y -3<0,解得-12<y <32.]3.(2016·北京朝阳统一考试)已知函数f (x )=x 2-2ax -1+a ,a ∈R . (1)若a =2,试求函数y =f (x )x (x >0)的最小值;(2)对于任意的x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立,试求a 的取值范围.【导学号:57962276】[解] (1)依题意得y =f (x )x =x 2-4x +1x =x +1x -4.因为x >0,所以x +1x ≥2,2分当且仅当x =1x 时,即x =1时,等号成立, 所以y ≥-2.所以当x =1时,y =f (x )x 的最小值为-2. 5分(2)因为f (x )-a =x 2-2ax -1,所以要使得“任意x ∈[0,2],不等式f (x )≤a 成立”只要“x 2-2ax -1≤0在[0,2]上恒成立”.7分不妨设g (x )=x 2-2ax -1,则只要g (x )≤0在[0,2]上恒成立即可, 所以⎩⎨⎧g (0)≤0,g (2)≤0,即⎩⎨⎧0-0-1≤0,4-4a -1≤0,10分 解得a ≥34,则a 的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞.12分。
课时分层训练(五十八) 算法与算法框图A 组 基础达标一、选择题1.(2017·某某高考)阅读如图9116所示算法框图,运行相应的算法,若输入N 的值为19,则输出N 的值为( )图9116A .0B .1C .2D .3C [输入N =19,第一次循环,19不能被3整除,N =19-1=18,18>3; 第二次循环,18能被3整除,N =183=6,6>3;第三次循环,6能被3整除,N =63=2,2<3,满足循环条件,退出循环,输出N =2.故选C.]2.定义运算a ⊗b 的结果为执行如图9117所示的算法框图输出的S ,则⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 5π3⊗⎝ ⎛⎭⎪⎫2tan 5π4的值为( )图9117A .4B .3C .2D .-1A [由算法框图可知,S =⎩⎪⎨⎪⎧a (a -b ),a ≥b ,b (a +1),a <b ,因为2cos 5π3=1,2tan 5π4=2,1<2,所以⎝⎛⎭⎪⎫2cos 5π3⊗⎝ ⎛⎭⎪⎫2tan 5π4=2×(1+1)=4.] 3.(2018·某某一检)执行如图9118所示的算法框图,则输出的n 的值为( )【导学号:79140319】图9118A .3B .4C .5D .6C [第一次,k =3,n =2;第二次,k =2,n =3;第三次,k =32,n =4;第四次,k =54,n =5,此时,k <2,循环结束,则输出的n 为5,故选C.]4.(2017·某某高考)执行如图9119所示的算法框图,当输入的x 的值为4时,输出的y的值为2,则空白判断框中的条件可能为( )图9119A .x >3B .x >4C .x ≤4D .x ≤5B [输入x =4,若满足条件,则y =4+2=6,不符合题意;若不满足条件,则y =log 2 4=2,符合题意,结合选项可知应填x >4. 故选B.]5.(2017·全国卷Ⅲ)执行如图9120所示的算法框图,为使输出S 的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为( )图9120A .5B .4C .3D .2D [假设N =2,算法执行过程如下:t =1,M =100,S =0,1≤2,S =0+100=100,M =-10010=-10,t =2,2≤2,S =100-10=90,M =--1010=1,t =3,3>2,输出S =90<91.符合题意. 所以N =2成立.显然2是最小值. 故选D.]6.(2018·某某调考)执行如图9121所示的算法框图,若输出的值为y =5,则满足条件的实数x 的个数为( )图9121A .1B .2C .3D .4C [由算法框图得输出的y 与输入的x 的关系为y =⎩⎪⎨⎪⎧2x 2,x <3,2x -3,3≤x <5,1x ,x ≥5,所以当x<3时,由2x 2=5得x =±102;当3≤x <5时,由2x -3=5得x =4;当x ≥5时,1x=5无解,所以满足条件的实数x 的个数为3个,故选C.]7.公元263年左右,我国数学家X 徽发现当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形的面积可无限逼近圆的面积,并创立了“割圆术”.利用“割圆术”X 徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图9122是利用X 徽的“割圆术”思想设计的一个算法框图,其中n 表示圆内接正多边形的边数,执行此算法输出的圆周率的近似值依次为( )【导学号:79140320】图9122(参考数据:3≈1.732,sin 15°≈0.258 8,sin 7.5°≈0.130 5) A .2.598,3,3.104 8 B .2.598,3,3.105 6 C .2.578,3,3.106 9D .2.588,3,3.110 8B [由算法框图可得当n =6时,S =12×6×sin 60°=332≈2.598,输出2.598;因为6≥24不成立,执行n =2×6=12,S =12×12×sin 30°=3,输出3;因为12≥24不成立,执行n =2×12=24,S =12×24×sin 15°≈3.105 6,输出3.105 6,因为24≥24成立,结束运行,所以输出的圆周率的近似值依次为2.598,3,3.105 6,故选B.] 二、填空题8.(2018·某某一模)算法框图如图9123所示,若输入S =1,k =1,则输出的S 为________.图912357 [第一次循环,得k =2,S =4;第二次循环,得k =3,S =11;第三次循环,得k =4,S =26;第四次循环,得k =5,S =57,退出循环,输出S =57.]9.某算法框图如图9124所示,判断框内为“k ≥n ”,n 为正整数,若输出的S =26,则判断框内的n =________.图91244 [依题意,执行题中的算法框图,进行第一次循环时,k=1+1=2,S=2×1+2=4;进行第二次循环时,k=2+1=3,S=2×4+3=11;进行第三次循环时,k=3+1=4,S=2×11+4=26.因此当输出的S=26时,判断框内的条件n=4.]10.执行如图9125所示的算法框图,若输入的x的值为1,则输出的n的值为________.【导学号:79140321】图91253[由x2-4x+3≤0,解得1≤x≤3.当x=1时,满足1≤x≤3,所以x=1+1=2,n=0+1=1;当x=2时,满足1≤x≤3,所以x=2+1=3,n=1+1=2;当x=3时,满足1≤x≤3,所以x=3+1=4,n=2+1=3;当x=4时,不满足1≤x≤3,所以输出n=3.]B组能力提升11.(2016·全国卷Ⅰ)执行如图9126所示的算法框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足( )图9126A .y =2xB .y =3xC .y =4xD .y =5xC [输入x =0,y =1,n =1,运行第一次,x =0,y =1,不满足x 2+y 2≥36; 运行第二次,x =12,y =2,不满足x 2+y 2≥36;运行第三次,x =32,y =6,满足x 2+y 2≥36,输出x =32,y =6.由于点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在直线y =4x 上,故选C.] 12.图9127(1)是某县参加2017年高考的学生身高条形统计图,从左到右的各小长方形表示的学生人数依次记为A 1,A 2,…,A 10(如A 2表示身高(单位:cm)在[150,155)内的学生人数).图9127(2)是统计图(1)中身高在一定X 围内学生人数的一个算法框图.现要统计身高在160~180 cm(含160 cm ,不含180 cm)的学生人数,则在流程图中的判断框内可填写( )(1) (2)图9127A .i <6B .i <7C .i <8D .i <9C [统计身高在160~180 cm 的学生人数,即求A 4+A 5+A 6+A 7的值.当4≤i ≤7时,符合要求,故选C.]13.执行如图9128所示的算法框图,输出的T 的值为________.【导学号:79140322】图9128116[执行第一次,n =1<3, T =1+⎠⎛01x d x =1+12x 2⎪⎪⎪1=1+12=32.执行第二次,n =2<3, T =32+⎠⎛01x 2d x =32+13x 3⎪⎪⎪1=32+13=116. 执行第三次,n =3不满足n <3,输出T =116.故输出的T 的值为116.]。
(建议用时:80分钟)1.(2016·全国Ⅱ卷)某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:(1)(2)若一续保人本年度的保费高于基本保费,求其保费比基本保费高出60%的概率;(3)求续保人本年度的平均保费与基本保费的比值.解(1)设A表示事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费”,则事件A 发生当且仅当一年内出险次数大于1,故P(A)=0.20+0.20+0.10+0.05=0.55.(2)设B表示事件:“一续保人本年度的保费比基本保费高出60%”,则事件B 发生当且仅当一年内出险次数大于3,故P(B)=0.10+0.05=0.15.又P(AB)=P(B),故P(B|A)=P(AB)P(A)=P(B)P(A)=0.150.55=311.因此所求概率为3 11.(3)记续保人本年度的保费为X,则X的分布列为E(X)=a×0.10+2a×0.05=1.23a.因此续保人本年度的平均保费与基本保费的比值为1.23.2.(2017·新余模拟)为了增强消防安全意识,某中学对全体学生做了一次消防知识讲座,从男生中随机抽取50人,从女生中随机抽取70人参加消防知识测试,统计数据得到如下列联表:(1)试判断能否有(2)为了宣传消防知识,从该校测试成绩获得优秀的同学中采用分层抽样的方法,随机选出6人组成宣传小组.现从这6人中随机抽取2人到校外宣传,求到校外宣传的同学中男生人数X的分布列和数学期望.解(1)因为χ2=120×(15×40-35×30)250×70×45×75≈2.057,且2.057<2.706.所以没有90%的把握认为测试成绩优秀与否与性别有关.(2)用分层抽样的方法抽取时抽取比例是645=215,则抽取女生30×215=4人,抽取男生15×215=2人.依题意,X可能的取值为0,1,2.P(X=0)=C24C26=615=25;P(X=1)=C14C12C26=815;P(X=2)=C22C26=115.X的分布列为:X的数学期望E(X)=0×25+1×815+2×115=23.3.(2017·武汉调研)某公司准备将1 000万元资金投入到市环保工程建设中,现有甲、乙两个建设项目选择.若投资甲项目一年后可获得的利润ξ1(万元)的概率分布列如下表所示:且ξ1的期望E (ξ1)=120ξ2(万元)与该项目建设材料的成本有关,在生产的过程中,公司将根据成本情况决定是否在第二和第三季度进行产品的价格调整,两次调整相互独立且调整的概率分别为p (0<p <1)和1-p .若乙项目产品价格一年内调整次数X (次)与ξ2的关系如下表所示:(1)求m ,n 的值; (2)求ξ2的分布列;(3)若E (ξ1)<E (ξ2),则选择投资乙项目,求此时p 的取值范围. 解 (1)由题意得⎩⎨⎧m +0.4+n =1,110m +120×0.4+170n =120,解得m =0.5,n =0.1.(2)ξ2的可能取值为41.2,117.6,204, P (ξ2=41.2)=(1-p )[1-(1-p )]=p (1-p ),P (ξ2=117.6)=p [1-(1-p )]+(1-p )(1-p )=p 2+(1-p )2, P (ξ2=204)=p (1-p ), 所以ξ2的分布列为(3)由(2)可得E (ξ2)=41.2p (1-p )+117.6[p 2+(1-p )2]+204p (1-p )=-10p 2+10p +117.6, 由E (ξ1)<E (ξ2),得120<-10p 2+10p +117.6, 解得0.4<p <0.6,即当选择投资乙项目时,p 的取值范围是(0.4,0.6).4.(2017·长沙测试)某中学为丰富教职工生活,国庆节举办教职工趣味投篮比赛,有A ,B 两个定点投篮位置,在A 点投中一球得2分,在B 点投中一球得3分.规则是:每人投篮三次按先A 后B 再A 的顺序各投篮一次,教师甲在A 和B 点投中的概率分别是12和13,且在A ,B 两点投中与否相互独立. (1)若教师甲投篮三次,求教师甲投篮得分X 的分布列和数学期望;(2)若教师乙与教师甲在A ,B 投中的概率相同,两人按规则各投三次,求甲胜乙的概率.解 (1)根据题意知X 的可能取值为0,2,3,4,5,7, P (X =0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-122×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13=16,P (X =2)=C 12×12×⎝⎛⎭⎪⎫1-13×⎝⎛⎭⎪⎫1-12=13,P (X =3)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=112,P (X =4)=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13×12=16,P (X =5)=C 12×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12×13=16, P (X =7)=12×13×12=112, ∴教师甲投篮得分X 的分布列为E (X )=0×16+2×13+3×112+4×16+5×16+7×112=3.(2)教师甲胜教师乙包括:甲得2分,3分,4分,5分,7分五种情形.这五种情形之间彼此互斥,因此,所求事件的概率为P =13×16+112×⎝ ⎛⎭⎪⎫16+13+16×⎝ ⎛⎭⎪⎫16+13+112+16×⎝ ⎛⎭⎪⎫16+13+112+16+112×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-112=1948.5.(2017·广州调研)如图,李先生家住H 小区,他工作在C 科技园区,从家开车到公司上班路上有L 1,L 2两条路线,L 1路线上有A 1,A 2,A 3三个路口,各路口遇到红灯的概率均为12;L 2路线上有B 1,B 2两个路口,各路口遇到红灯的概率依次为34,35.(1)若走L 1路线,求最多遇到1次红灯的概率; (2)若走L 2路线,求遇到红灯次数X 的数学期望;(3)按照“平均遇到红灯次数最少”的要求,请你帮助李先生从上述两条路线中选择一条最好的上班路线,并说明理由.解 (1)设“走L 1路线最多遇到1次红灯”为事件A ,包括没有遇到红灯和只遇到红灯一次两种情况,所以 P (A )=C 03⎝ ⎛⎭⎪⎫123+C 13×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫122=12,所以走L 1路线,最多遇到1次红灯的概率为12. (2)依题意,X 的可能取值为0,1,2. P (X =0)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-35=110,P (X =1)=34×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-35+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-34×35=920,P (X =2)=34×35=920. 所以随机变量X 的分布列为所以E (X )=110×0+920×1+920×2=2720.(3)设选择L 1路线遇到红灯次数为Y ,则随机变量Y 服从二项分布,即Y ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3,12, 所以E (Y )=3×12=32, 所以E (X )<E (Y ), 所以应选择L 2路线上班.6.(2017·合肥调研)某银行柜台设有一个服务窗口,假设顾客办理业务所需的时间互相独立,且都是整数分钟,对以往顾客办理业务所需的时间统计结果如下:(1)估计第三个顾客恰好等待4分钟开始办理业务的概率;(2)X表示至第2分钟末已办理完业务的顾客人数,求X的分布列及数学期望. 解设Y表示顾客办理业务所需的时间,用频率估计概率,得Y的分布列如下:(1)A则事件A对应三种情形:①第一个顾客办理业务所需的时间为1分钟,且第二个顾客办理业务所需的时间为3分钟;②第一个顾客办理业务所需的时间为3分钟,且第二个顾客办理业务所需的时间为1分钟;③第一个和第二个顾客办理业务所需的时间均为2分钟.所以P(A)=P(Y=1)P(Y=3)+P(Y=3)·P(Y=1)+P(Y=2)·P(Y=2)=0.1×0.3+0.3×0.1+0.4×0.4=0.22.(2)法一X所有可能的取值为0,1,2.X=0对应第一个顾客办理业务所需的时间超过2分钟,所以P(X=0)=P(Y>2)=0.5;X=1对应第一个顾客办理业务所需的时间为1分钟且第二个顾客办理业务所需的时间超过1分钟,或第一个顾客办理业务所需的时间为2分钟,所以P(X=1)=P(Y=1)P(Y>1)+P(Y=2)=0.1×0.9+0.4=0.49;X=2对应两个顾客办理业务所需的时间均为1分钟,所以P(X=2)=P(Y=1)P(Y=1)=0.1×0.1=0.01;所以X的分布列为E(X)=0×0.5+1×0.49法二X所有可能的取值为0,1,2.X=0对应第一个顾客办理业务所需的时间超过2分钟,所以P(X=0)=P(Y>2)=0.5;X=2对应两个顾客办理业务所需的时间均为1分钟,所以P(X=2)=P(Y=1)P(Y=1)=0.1×0.1=0.01;P(X=1)=1-P(X=0)-P(X=2)=0.49;所以X的分布列为E(X)=0×0.5+1×0.49。
课时分层训练(三十七) 数学归纳法
A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)
一、选择题
1.用数学归纳法证明2n >2n +1,n 的第一个取值应是( ) A .1 B .2 C .3
D .4
C [∵n =1时,21=2,2×1+1=3,2n >2n +1不成立; n =2时,22=4,2×2+1=5,2n >2n +1不成立; n =3时,23=8,2×3+1=7,2n >2n +1成立. ∴n 的第一个取值应是3.]
2.一个关于自然数n 的命题,如果验证当n =1时命题成立,并在假设当n =k (k ≥1且k ∈N *)时命题成立的基础上,证明了当n =k +2时命题成立,那么综合上述,对于( )
A .一切正整数命题成立
B .一切正奇数命题成立
C .一切正偶数命题成立
D .以上都不对
B [本题证的是对n =1,3,5,7,…命题成立,即命题对一切正奇数成立.] 3.在数列{a n }中,a 1=1
3,且S n =n (2n -1)a n ,通过求a 2,a 3,a 4,猜想a n 的表达式为( )
A.1
(n -1)(n +1)
B.
1
2n (2n +1)
C.
1
(2n -1)(2n +1)
D .
1
(2n +1)(2n +2)
C [由a 1=13,S n =n (2n -1)a n 求得a 2=115=13×5,a 3=135=15×7,a 4=1
63=
17×9.猜想a n =1
(2n -1)(2n +1)
.] 4.凸n 多边形有f (n )条对角线,则凸(n +1)边形的对角线的条数f (n +1)为
( )
【导学号:57962322】
A .f (n )+n +1
B .f (n )+n
C .f (n )+n -1
D .f (n )+n -2
C [边数增加1,顶点也相应增加1个,它与和它不相邻的n -2个顶点连接成对角线,原来的一条边也成为对角线,因此,对角线增加(n -1)条.]
5.用数学归纳法证明3(2+7k )能被9整除,证明n =k +1时,应将3(2+7k
+1
)配凑成( ) A .6+21·7k B .3(2+7k )+21 C .3(2+7k )
D .21(2+7k )-36
D [要配凑出归纳假设,故3(2+7k +1)=3(2+7·7k )=6+21·7k =21(2+7k )-36.]
二、填空题
6.用数学归纳法证明“当n 为正奇数时,x n +y n 能被x +y 整除”,当第二步假设n =2k -1(k ∈N *)命题为真时,进而需证n =__________时,命题亦真.
【导学号:57962323】
2k +1 [n 为正奇数,假设n =2k -1成立后,需证明的应为n =2k +1时成立.]
7.用数学归纳法证明1+2+3+…+n 2=n 4+n
2
2,则当n =k +1时左端应在
n =k 的基础上加上的项为__________.
(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2 [当n =k 时左端为1+2+3+…+k +(k +1)+(k +2)+…+k 2,
则当n =k +1时,左端为
1+2+3+…+k 2+(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2, 故增加的项为(k 2+1)+(k 2+2)+…+(k +1)2.]
8.已知f (n )=1+12+13+…+1n (n ∈N *),经计算得f (4)>2,f (8)>5
2,f (16)>3,f (32)>7
2,则其一般结论为__________________.
f (2n )>n +22(n ≥2,n ∈N *) [因为f (22)>42,f (23)>52,f (24)>62,f (25)>7
2,所以当
n ≥2时,有f (2n )>n +22.故填f (2n )>n +2
2(n ≥2,n ∈N *).]
三、解答题
9.用数学归纳法证明:1+122+132+…+1n 2<2-1
n (n ∈N *,n ≥2). [证明] (1)当n =2时,1+122=54<2-12=3
2,命题成立. 3分
(2)假设n =k 时命题成立,即 1+122+132+…+1k 2<2-1k .
6分
当n =k +1时,1+122+132+…+1
k 2+1(k +1)2
<2-1k +1(k +1)2<2-1k +
1
k (k +1)=2-1k +1k -1k +1
=2-
1
k +1
命题成立. 10分 由(1)(2)知原不等式在n ∈N *,n ≥2时均成立.
12分 10.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=λa n +λn +1+(2-λ)2n (n ∈N *,λ>0). (1)求a 2,a 3,a 4;
(2)猜想{a n }的通项公式,并加以证明. [解] (1)a 2=2λ+λ2+2(2-λ)=λ2+22, a 3=λ(λ2+22)+λ3+(2-λ)22=2λ3+23, a 4=λ(2λ3+23)+λ4+(2-λ)23=3λ4+24. 5分
(2)由(1)可猜想数列通项公式为: a n =(n -1)λn +2n .7分 下面用数学归纳法证明:
①当n =1,2,3,4时,等式显然成立, ②假设当n =k (k ≥4,k ∈N *)时等式成立, 即a k =(k -1)λk +2k ,9分 那么当n =k +1时, a k +1=λa k +λk +1+(2-λ)2k =λ(k -1)λk +λ2k +λk +1+2k +1-λ2k =(k -1)λk +1+λk +1+2k +1
=[(k+1)-1]λk+1+2k+1,
所以当n=k+1时,猜想成立,
由①②知数列的通项公式为a n=(n-1)λn+2n(n∈N*,λ>0). 12分
B组能力提升
(建议用时:15分钟)
1.设f(x)是定义在正整数集上的函数,且f(x)满足:“当f(k)≥k2成立时,总可推出f(k+1)≥(k+1)2成立.”那么,下列命题总成立的是() A.若f(1)<1成立,则f(10)<100成立
B.若f(2)<4成立,则f(1)≥1成立
C.若f(3)≥9成立,则当k≥1时,均有f(k)≥k2成立
D.若f(4)≥16成立,则当k≥4时,均有f(k)≥k2成立
D[∵f(k)≥k2成立时,f(k+1)≥(k+1)2成立,
∴f(4)≥16时,有f(5)≥52,f(6)≥62,…,f(k)≥k2成立.]
2.设平面内有n条直线(n≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f(n)表示这n条直线交点的个数,则f(4)=__________;当n>4时,f(n)=__________(用n表示).
【导学号:57962324】
51
2(n+1)(n-2)(n≥3)[f(3)=2,f(4)=f(3)+3=2+3=5,
f(n)=f(3)+3+4+…+(n-1)=2+3+4+…+(n-1)
=1
2(n+1)(n-2)(n≥3).]
3.设数列{a n}的前n项和为S n,满足S n=2na n+1-3n2-4n,n∈N*,且S3=15.
(1)求a1,a2,a3的值;
(2)求数列{a n}的通项公式.
[解](1)由题意知S2=4a3-20,
∴S3=S2+a3=5a3-20. 2分又S3=15,∴a3=7,S2=4a3-20=8.
又S2=S1+a2=(2a2-7)+a2=3a2-7,
∴a2=5,a1=S1=2a2-7=3.
综上知,a1=3,a2=5,a3=7. 5分
(2)由(1)猜想a n=2n+1,下面用数学归纳法证明.
①当n=1时,结论显然成立;7分
②假设当n=k(k≥1)时,a k=2k+1,
则S k=3+5+7+…+(2k+1)=k[3+(2k+1)]
2=k(k+2).
又S k=2ka k
+1
-3k2-4k,
∴k(k+2)=2ka k
+1
-3k2-4k,
解得2a k
+1
=4k+6,10分
∴a k
+1
=2(k+1)+1,即当n=k+1时,结论成立.
由①②知,任意n∈N*,a n=2n+1. 12分。