高二精选题库 数学5-4北师大版

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第5模块 第4节 [知能演练] 一、选择题 1.一个三角形的三内角成等差数列,对应的三边成等比数列,则三内角所成等差数列的公差等于 ( )

A.0 B.π12

C.π6 D.π4 解析:因A、B、C成等差数列,a,b,c成等比数列,则B=π3,b2=ac,∴cosB=a2+c2-b22ac

=12,可推出a=c=b. 答案:A 2.在如下图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a+b+c的值为 ( ) 1 2 12 1

a b c A.1 B.2 C.3 D.4

解析:a=2·(12)2=12,b=52·(12)3=516,

c=3·(12)4=316, a+b+c=12+516+316=1. 答案:A 3.已知an=32n-11(n∈N*),记数列{an}的前n项和为Sn,则使Sn>0的n的最小值为 ( ) A.10 B.11 C.12 D.13 解析:构造函数f(x)=32x-11,此函数关于点P(112,0)对称,故f(1)+f(2)+…+f(10)=0,即S10=0.当n≥11时,f(n)>0,∴a11=f(11)>0,∴S11>0.此题应该选择B. 答案:B

4.设M(cosπ3x+cosπ4x,sinπ3x+sinπ4x)(x∈R)为坐标平面上一点,记f(x)=|OM→|2-2,且f(x)的图象与射线y=0(x≥0)交点的横坐标由小到大依次组成数列{an},则|an+3-an|= ( ) A.24π B.36π C.24 D.36

解析:f(x)=|OM→|2-2 =[(cosπ3x+cosπ4x)2+(sinπ3x+sinπ4x)2]-2

=2cosπ12x,令f(x)=2cosπ12x=0, ∴π12x=kπ+π2,x=12k+6(k∈N*). ∴an=12n+6(n∈N*). ∴|an+3-an|=|12(n+3)+6-(12n+6)|=36. 答案:D 二、填空题

5.设x,y为正数,且x,a1,a2,y成等差数列,x,b1,b2,y成等比数列,则a1+a22b1b2

的最小值是________.

解析:由等差数列的性质知a1+a2=x+y; 由等比数列的性质知b1b2=xy,

所以a1+a22b1b2=x+y2xy=x2+y2+2xyxy=2+x2+y2xy≥2+2xyxy=4,当且仅当x=y时取等号. 答案:4 6.家用电器一件2000元,实行分期付款,每期付相同款数,每期一个月,购买后一个月付款一次,再过一个月又付款一次,共付12次即购买一年后付清.若按月利率1%,每月复利一次计算,则每期应付款________.(精确到0.1元) 解析:把2000元存入银行12个月,月利1%,按复利计算,则本利和为2000×(1+1%)12.每月存入银行a元,月利1%,按复利计算,则本利和为a+a(1+1%)+…+a(1+1%)11=

a·1-1+1%121-1+1%=100a·[(1+1%)12-1].由题意知2000(1+1%)12=100a·[(1+1%)12-1]⇒a= 20001+1%12100[1+1%12-1]≈177.7(元).

答案:177.7元 三、解答题 7.某公司按现有能力,每月收入为70万元,公司分析部门预算,若不进行改革,入世后因竞争加剧收入将逐月减少.分析测算得入世第一个月收入将减少3万元,以后逐月多减少2万元,如果进行改革,即投入技术改造300万元,且入世后每月再投入1万元进行员工培训,则测算得自入世后第一个月起累计收入Tn与时间n(以月为单位)的关系为Tn=an+b,且入世第一个月时收入为90万元,第二个月时累计收入为170万元,问入世后经过几个月,该公司改革后的累计纯收入高于不改革时的累计纯收入. 解:该公司入世后经过n个月,改革后的累计纯收入为Tn-300-n,不改革时的累计

纯收入为70n-[3n+nn-12·2],

又 90=a+b170=2a+b,∴ a=80b=10. 由题意建立不等式80n+10-300-n>70n-3n-n(n-1), 即n2+11n-290>0,得n>12.4. ∵n∈N*,∴取n=13. 答:入世后经过13个月,该公司改革后的累计纯收入高于不改革时的累计纯收入. 8.在等比数列{an}中,an>0(n∈N*),公比q∈(0,1),且a1a5+2a3a5+a2a8=25,又a3

与a5的等比中项为2.

(1)求数列{an}的通项公式; (2)设bn=log2an,数列{bn}的前n项和为Sn,求数列{Sn}的通项公式.

(3)是否存在k∈N*,使得S11+S22+…+Snn值,若不存在,请说明理由. 解:(1)∵a1a5+2a3a5+a2a8=25,∴a23+2a3a5+a25=25,∴(a3+a5)2=25, 又an>0,∴a3+a5=5,又a3与a5的等比中项为2, ∴a3a5=4. 而q∈(0,1),∴a3>a5,∴a3=4,a5=1,

∴q=12,a1=16,∴an=16×(12)n-1=25-n. (2)∵bn=log2an=5-n,∴bn+1-bn=-1, b1=log2a1=log216=log224=4, ∴{bn}是以b1=4为首项,-1为公差的等差数列, ∴Sn=n9-n2. (3)由(2)知Sn=n9-n2,∴Snn=9-n2. 当n≤8时,Snn>0;当n=9时,Snn=0;当n>9时,Snn<0. ∴当n=8或9时,S11+S22+S33+…+Snn=18最大. 故存在k∈N*,使得S11+S22+…+Snn[高考·模拟·预测] 1.数列{an}的通项an=n2(cos2nπ3-sin2nπ3),其前n项和为Sn,则S30为 ( ) A.470 B.490 C.495 D.510

解析:由于{cos2nπ3-sin2nπ3}以3为周期,故

S30=(-12+222+32)+(-42+522+62)+…+ (-282+2922+302) =k=110 -3k-22+3k-122+3k2 =k=110 9k-52=9×10×112-25=470,故选A. 答案: A 2.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已

知该生产线连续生产n年的累计产量为f(n)=12n(n+1)(2n+1)吨,但如果年产量超过150吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是 ( ) A.5年 B.6年 C.7年 D.8年

解析:由题知第一年产量为a1=12×1×2×3=3;以后各年产量分别为an=f(n)-f(n-

1)=12n(n+1)(2n+1)-12n(n-1)(2n-1)=3n2(n∈N*),令3n2≤150,得1≤n≤52⇒1≤n≤7,故生产期限最长为7年. 答案:C 3.已知函数f(x)=sinx+tanx,项数为27的等差数列{an}满足an∈(-π2,π2),且公差d≠0,若f(a1)+f(a2)+…+f(a27)=0,则当k等于________时,f(ak)=0. 解析:由于f(x)=tanx+sinx,显然该函数为奇函数.

若an∈(-π2,π2),且f(a1)+f(a2)+…+f(a27)=0,可以得出等差数列{an}的这27项在0的两侧对称分布,所以处在中间位置的a14=0⇒f(a14)=0. 答案:14

4.已知数列{an}(n∈N*)满足an+1= an-t,an≥tt+2-an,an2,若an+k

=an(k∈N*),则k的最小值为________. 解析:∵t2,∴a2=a1-t,∴a2∈(0,1),即a2又∵a3=t+2-a2=t+2-(a1-t)=2t+2-a1>t; ∴a4=a3-t=(2t+2-a1)-t=t+2-a1∴a5=t+2-a4=t+2-(t+2-a1)=a1;同理可得,a6=a2,a7=a3,故要使an+k=an(k∈Z*),则k的最小值为4. 答案:4

5.数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=(1+cos2nπ2)an+sin2nπ2,n=1,2,3,…. (1)求a3,a4的值,并求数列{an}的通项公式; (2)设bn=a2n-1a2n,Sn=b1+b2+…+bn,求Sn. 解:(1)当n=1时,a3=(1+cos2π2)a1+sin2π2=a1+1=2; 当n=2时,a4=(1+cos22π2)a2+sin22π2=2a2=4. ∵当n为奇数时,cos2nπ2=0,sin2nπ2=1,当n为偶数时,cos2nπ2=1,sin2nπ2=0. ∴当n为奇数时,an+2-an=1, ∵a1=1,∴a2n-1=n.∴当n为偶数时,an+2=2an. ∵a2=2,∴a2n=2n,

∴an= 12n+12n为奇数2n2n为偶数. (2)由(1)可知bn=n2n,