福建省厦门六中2014-2015学年高二上学期期中数学试卷(理科)
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福建省厦门六中2014-2015学年高二上学期期中数学试卷(理科)
一、选择题:(本题共10个小题,每小题5分,共50分)
1.(5分)若命题“p∨q”为真,“¬p”为真,则()
A.p真q真B.p假q假C.p真q假D.p假q真
2.(5分)已知a,b,c∈R,那么下列命题中一定正确的是()
A.若>,则a>b B.若a>b,c>d,则a﹣c>b﹣d
C.若a>﹣b,则c﹣a<c+b D.若a>b,则a2>b2
3.(5分)已知△ABC中,a=2,b=2,A=60°,则B=()
A.450B.1350C.450或1350D.300或1500
4.(5分)某种细胞每隔30分钟分裂1次,1个分裂成2个,则1个这样的细胞经过4小时30分钟后,可得到的细胞个数为()
A.512 B.511 C.1024 D.1023
5.(5分)命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是()
A.∀x∈R,x3﹣x2+1≤0 B.∃x0∈R,x3﹣x2+1<0
C.∃x0∈R,x3﹣x2+1≤0 D.不存在x∈R,x3﹣x2+1>0
6.(5分)下列函数中,最小值为4的函数是()
A.B.
C.y=e x+4e﹣x D.y=log3x+log x81
7.(5分)在等比数列{a n}中,S4=1,S8=3,则a17+a18+a19+a20的值是()
A.14 B.16 C.18 D.20
8.(5分)若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则s的取值范围是()
A.0<s≤2或s≥4 B.0<s≤2 C.2≤s≤4 D.s≥4
9.(5分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a、b、c成等比数列,且c=2a,则cosB=()
A.B.C.D.
10.(5分)在数列{a n}中,若a n2﹣a n+12=p(n≥1,n∈N*,p为常数),则称{a n}为“等方差数列”,下列是对“等方差数列”的判断:
①若{a n}是等方差数列,则{a n2}是等差数列;
②{(﹣1)n}是等方差数列;
③若{a n}是等方差数列,则{a kn}(k∈N*,k为常数)也是等方差数列.
其中真命题的序号是()
A.②B.①②C.②③D.①②③
二、填空题:(本题共6小题,每小题4分,共24分)
11.(4分)已知数列{a n}满足a1=1,a2=1,a n+2=a n+1+a n,则a6=.
12.(4分)已知△ABC的外接圆半径为1,则=.
13.(4分)函数y=a1﹣x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny﹣1=0(mn>0)上,则的最小值为.
14.(4分)若不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切a∈R恒成立.则x的取值范围是.
15.(4分)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如表:
x ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4
y 6 0 ﹣4 ﹣6 ﹣6 ﹣4 0 6
则不等式ax2+bx+c>0的解集是.
16.(4分)把正整数按上小下大、左小右大的原则排成如图三角形数表(每行比上一行多一个数):设a i,j(i、j∈N*)是位于这个三角形数表中从上往下数第i行、从左往右数第j个数,如a4,2=8.若a i,j=210,则i、j的值分别为,.
三.解答题(本大题有6小题,共76分;解答应写出文字说明与演算步骤)
17.(12分)已知p:﹣2≤x≤10;q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
18.(12分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,cosB=
(Ⅰ)若b=4,求sinA的值;
(Ⅱ)若△ABC的面积S△ABC=4求b,c的值.
19.(12分)已知等差数列{a n}满足a3=15,a4+a6=22,S n为{a n}的前n项和.
(1)求通项公式a n及S n;
(2)设{b n﹣a n}是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n}的通项公式及其前n项和T n.
20.(13分)某家公司每月生产两种布料A和B,所有原料是三种不同颜色的羊毛,下表给出了生产每匹每种布料所需的羊毛量,以及可供使用的每种颜色的羊毛的总量.已知生产每匹布料A、B 的利润分别为120元、80元.那么如何安排生产才能够产生最大的利润?最大的利润是多少?
羊毛颜色每匹需要/kg 供应量/kg
布料A 布料B
红 4 4 1400
绿 6 3 1800
黄 2 6 1800
21.(13分)某单位设计一个展览沙盘,现欲在沙盘平面内,铺设一个对角线在L上的四边形电气线路,如图所示.为充分利用现有材料,边BC,CD用一根5米长的材料弯折而成,边BA,AD用一根9米长的材料弯折而成,使A+C=180°,且AB=BC.设AB=x米,cos A=f(x).
(1)求f(x)的解析式,并指出x的取值范围;
(2)求的最大值,并指出相应的x值.
22.(14分)已知f(x)=log m x(m为常数,m>0且m≠1),设f(a1),f(a2),…,f(a n)(n∈N+)是首项为4,公差为2的等差数列.
(1)求证:数列{a n}是等比数列;
(2)若b n=a n f(a n),记数列{b n}的前n项和为S n,当时,求S n;
(3)若c n=a n lga n,问是否存在实数m,使得{c n}中每一项恒小于它后面的项?若存在,求出实数m 的取值范围.
福建省厦门六中2014-2015学年高二上学期期中数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:(本题共10个小题,每小题5分,共50分)
1.(5分)若命题“p∨q”为真,“¬p”为真,则()
A.p真q真B.p假q假C.p真q假D.p假q真
考点:复合命题的真假.
专题:阅读型.
分析:本题考查的是复合命题的真假问题.在解答时,可先结合条件“p或q”为真命题判断p、q 的情况,根据¬p为真,由此即可获得p、q 的真假情况,得到答案
解答:解:由题意可知:“p∨q”为真命题,
∴p、q中至少有一个为真,
∵¬p为真,
∴p、q全为真时,p且q为真,即“p且q为真”此时成立;
当p假、q真,
故选D.
点评:本题考查的是复合命题的真假问题.在解答的过程当中充分体现了命题中的或非关系.值得同学们体会反思.属基础题.
2.(5分)已知a,b,c∈R,那么下列命题中一定正确的是()
A.若>,则a>b B.若a>b,c>d,则a﹣c>b﹣d
C.若a>﹣b,则c﹣a<c+b D.若a>b,则a2>b2
考点:不等关系与不等式.
专题:计算题;不等式的解法及应用.
分析:由不等式的性质,对四个命题一一验证,注意举反例.
解答:解:若a=1,b=2,c=﹣1,则A错误;
若a=1,b=0,c=5,d=﹣10,则B错误;
若a>﹣b,则﹣a<b,则c﹣a<c+b,正确;
若a=﹣1,b=﹣2,则D错误;
故选C.
点评:本题考查了不等式的性质应用,注意成立的条件,属于基础题.
3.(5分)已知△ABC中,a=2,b=2,A=60°,则B=()
A.450B.1350C.450或1350D.300或1500
考点:正弦定理.
专题:解三角形.
分析:利用正弦定理列出关系式,把a,b,sinA的值代入求出sinB的值,即可确定出B的度数.解答:解:∵△ABC中,a=2,b=2,A=60°,
∴由正弦定理=得:sinB===,
∵b<a,∴B<A,
则B=45°.
故选:A.
点评:此题考查了正弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.
4.(5分)某种细胞每隔30分钟分裂1次,1个分裂成2个,则1个这样的细胞经过4小时30分钟后,可得到的细胞个数为()
A.512 B.511 C.1024 D.1023
考点:数列的应用.
专题:应用题;等差数列与等比数列.
分析:根据指数函数产生的背景,可判断出a×2n,a=1,n=9,代入可判断.
解答:解:∵某种细胞每隔30分钟分裂1次,1个分裂成2个,则1个这样的细胞经过4小时30分钟后,
∴共分裂9次,
∴可得到的细胞个数为29=512,
故选:A
点评:本题考查了数列在实际问题中的应用,属于中档题.
5.(5分)命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是()
A.∀x∈R,x3﹣x2+1≤0 B.∃x0∈R,x3﹣x2+1<0
C.∃x0∈R,x3﹣x2+1≤0 D.不存在x∈R,x3﹣x2+1>0
考点:命题的否定.
专题:常规题型.
分析:特称命题“∃x0∈M,p(x)”的否定为全称命题“∀x∈M,¬p(x)”.
解答:解:特称命题“∃x0∈R,x3﹣x2+1>0”的否定是“∀x∈R,x3﹣x2+1≤0”.
故选A.
点评:本题考查特称命题的否定形式,要注意存在量词“∃”应相应变为全称量词“∀”.
6.(5分)下列函数中,最小值为4的函数是()
A.B.
C.y=e x+4e﹣x D.y=log3x+log x81
考点:基本不等式.
专题:不等式的解法及应用.
分析:利用基本不等式可得=4,注意检验不等式使用的前提条件.解答:解:∵e x>0,4e﹣x>0,
∴=4,
当且仅当e x=4e﹣x,即x=ln2时取得等号,
∴y=e x+4e﹣x的最小值为4,
故选C.
点评:本题考查基本不等式求函数的最值,利用基本不等式求函数最值要注意条件:“一正、二定、三相等”.
7.(5分)在等比数列{a n}中,S4=1,S8=3,则a17+a18+a19+a20的值是()
A.14 B.16 C.18 D.20
考点:等比数列的性质.
专题:计算题.
分析:根据等比数列的性质可知,从第1到第4项的和,以后每四项的和都成等比数列,由前8项的和减前4项的和得到第5项加到第8项的和为2,然后利用第5项到第8项的和除以前4项的和即可得到此等比数列的公比为2,首项为前4项的和即为1,而所求的式子(a17+a18+a19+a20)为此数列的第5项,根据等比数列的通项公式即可求出值.
解答:解:∵S4=1,S8=3,
∴S8﹣S4=2,
而等比数列依次K项和为等比数列,
则a17+a18+a19+a20=(a1+a2+a3+a4)•25﹣1=16.
故选B.
点评:此题考查学生掌握等比数列的性质,灵活运用等比数列的通项公式化简求值,是一道中档题.
8.(5分)若不等式组表示的平面区域是一个三角形,则s的取值范围是()
A.0<s≤2或s≥4 B.0<s≤2 C.2≤s≤4 D.s≥4
考点:二元一次不等式(组)与平面区域.
专题:计算题;作图题;不等式的解法及应用.
分析:由题意作出其平面区域,由图求s的取值范围.
解答:解:由题意作出其平面区域,
由图可知,0<s≤2或s≥4.
故选A.
点评:本题考查了简单线性规划,作图要细致认真,属于中档题.
9.(5分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a、b、c成等比数列,且c=2a,则cosB=()
A.B.C.D.
考点:余弦定理;等比数列.
专题:计算题.
分析:根据等比数列的性质,可得b=a,将c、b与a的关系结合余弦定理分析可得答案.
解答:解:△ABC中,a、b、c成等比数列,且c=2a,
则b=a,=,
故选B.
点评:本题考查余弦定理的运用,要牢记余弦定理的两种形式,并能熟练应用.
10.(5分)在数列{a n}中,若a n2﹣a n+12=p(n≥1,n∈N*,p为常数),则称{a n}为“等方差数列”,下列是对“等方差数列”的判断:
①若{a n}是等方差数列,则{a n2}是等差数列;
②{(﹣1)n}是等方差数列;
③若{a n}是等方差数列,则{a kn}(k∈N*,k为常数)也是等方差数列.
其中真命题的序号是()
A.②B.①②C.②③D.①②③
考点:等差数列的性质.
专题:计算题;等差数列与等比数列.
分析:根据“等方差数列”的定义,数列{a n}中,若a n2﹣a n+12=p(n≥1,n∈N*,p为常数),则{a n}称为“等方差数列”,我们逐一判断①②③中的三个数列是否满足等方差数列的定义,可得答案.解答:解:①∵{a n}是等方差数列,
∴a n2﹣a n﹣12=p(p为常数)
∴{a n2}是等差数列,故①正确;
②数列{(﹣1)n}中,a n2﹣a n﹣12=2﹣2=0,
∴{(﹣1)n}是等方差数列;故②正确;
③数列{a n}中的项列举出来是,a1,a2,…,a k,…,a2k,…
数列{a kn}中的项列举出来是,a k,a2k,…,a3k,…,
∵(a k+12﹣a k2)=(a k+22﹣a k+12)=(a k+32﹣a k+22)=…=(a2k2﹣a2k﹣12)=p
∴(a k+12﹣a k2)+(a k+22﹣a k+12)+(a k+32﹣a k+22)+…+(a2k2﹣a2k﹣12)=kp
∴(a kn+12﹣a kn2)=kp
∴{a kn}(k∈N*,k为常数)是等方差数列;故③正确;
故选:D.
点评:本题考查等差数列的定义及其应用,解题时要注意掌握数列的概念,属基础题.
二、填空题:(本题共6小题,每小题4分,共24分)
11.(4分)已知数列{a n}满足a1=1,a2=1,a n+2=a n+1+a n,则a6=8.
考点:数列的概念及简单表示法.
专题:点列、递归数列与数学归纳法.
分析:根据数列{a n}满足a1=1,a n+2=a n+1+a n,一步一步的求a6.
解答:解:因为数列{a n}满足a1=1,a2=1,a n+2=a n+1+a n,
a3=a2+a1=1+1=2,
a4=a3+a2=2+1=3,
a5=a4+a3=3+2=5,
a6=a5+a4=5+3=8.
故答案为:8
点评:本题主要考查利用数列递推式求值,属易题,计算细心即可.
12.(4分)已知△ABC的外接圆半径为1,则=2.
考点:正弦定理的应用.
专题:计算题.
分析:由正弦定理可得==2r,△ABC的外接圆半径为r.
解答:解:由正弦定理可得==2r=2,
故答案为:2.
点评:本题考查正弦定理的应用,把要求的式子化为,是解题的关键.
13.(4分)函数y=a1﹣x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,若点A在直线mx+ny﹣1=0(mn>0)上,则的最小值为4.
考点:基本不等式;指数函数的图像与性质.
专题:计算题;压轴题;转化思想.
分析:最值问题长利用均值不等式求解,适时应用“1”的代换是解本题的关键.函数y=a1﹣x(a>0,a≠1)的图象恒过定点A,知A(1,1),点A在直线mx+ny﹣1=0上,得m+n=1又mn>0,∴m>0,n>0,下用1的变换构造出可以用基本不等式求最值的形式求最值.
解答:解:由已知定点A坐标为(1,1),由点A在直线mx+ny﹣1=0上,
∴m+n=1,
又mn>0,∴m>0,n>0,
∴=()(m+n)==2++≥2+2•=4,
当且仅当两数相等时取等号.
故答案为4..
点评:均值不等式是不等式问题中的确重要公式,应用十分广泛.在应用过程中,学生常忽视“等号成立条件”,特别是对“一正、二定、三相等”这一原则应有很好的掌握.当均值不等式中等号不成立时,常利用函数单调性求最值.也可将已知条件适当变形,再利用均值不等式,使得等号成立.有时也可利用柯西不等式以确保等号成立,取得最值.
14.(4分)若不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切a∈R恒成立.则x的取值范围是{﹣2,0}.
考点:函数恒成立问题.
专题:不等式的解法及应用.
分析:将不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0转化为(x2+2x)a﹣2x2﹣4x﹣4<0,令f(a)=(x2+2x)a﹣2x2﹣4x﹣4,则f(a)是可看做为关于a的一次函数,所以不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切a∈R恒成立等价于,解之即可确定x的取值范围.
解答:解:不等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0,
可转化为(x2+2x)a﹣2x2﹣4x﹣4<0,
令f(a)=(x2+2x)a﹣2x2﹣4x﹣4,
则f(a)是可看做为关于a的一次函数,
∴等式(a﹣2)x2+2(a﹣2)x﹣4<0对一切a∈R恒成立
等价于,
解得,x=0或x=﹣2,
∴x的取值范围是{﹣2,0}.
故答案为:{﹣2,0}.
点评:本题考查不等式的化简,一次函数的性质,恒成立问题的灵活转化,属于中档题.
15.(4分)二次函数y=ax2+bx+c(x∈R)的部分对应值如表:
x ﹣3 ﹣2 ﹣1 0 1 2 3 4
y 6 0 ﹣4 ﹣6 ﹣6 ﹣4 0 6
则不等式ax2+bx+c>0的解集是{x|x>3或x<﹣2}.
考点:一元二次不等式与二次函数;二次函数的性质;一元二次不等式.
专题:计算题;综合题.
分析:由表可得二次函数的零点,可设其两根式,然后代入一点求得解析式,即可得到不等式
ax2+bx+c>0的解集.
解答:解:由表可设y=a(x+2)(x﹣3),
又∵x=0,y=﹣6,代入知a=1.
∴y=(x+2)(x﹣3)
∴ax2+bx+c=(x+2)(x﹣3)>0得x>3或x<﹣2.
故答案为:{x|x>3或x<﹣2}
点评:本题为基础题,考查了一元二次不等式与二次函数的关系,在解题时注意题目要求不等式的解集.
16.(4分)把正整数按上小下大、左小右大的原则排成如图三角形数表(每行比上一行多一个数):设a i,j(i、j∈N*)是位于这个三角形数表中从上往下数第i行、从左往右数第j个数,如a4,2=8.若a i,j=210,则i、j的值分别为20,20.
考点:归纳推理.
专题:推理和证明.
分析:第一行有一个数,第二行有两个数…,第n行有n个数字,这样每一行的数字个数组成一个等差数列,表示出等差数列的前项和,使得和大于或等于210,解出不等式,求出n的值,在满足条件的数字附近检验,得到结果.
解答:解:由题意可知,第一行有一个数,第二行有两个数,第三行有三个数,…,第62行有62个数,第63行有63个数,第n行有n个数字,这样每一行的数字个数组成一个等差数列,
∴前n项的和是,
∵当n=20时,=210,
∴210为第20行,第20个数
故答案为:20,20
点评:本题的考点是归纳推理,主要考查数列的性质和应用,本题解题的关键是看出所形成的数列是一个等差数列,利用等差数列的前项和,使得和大于或等于210求解.
三.解答题(本大题有6小题,共76分;解答应写出文字说明与演算步骤)
17.(12分)已知p:﹣2≤x≤10;q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若p是q的必要不充分条件,求实数m的取值范围.
考点:必要条件.
分析:p与q是数的范围问题,所以“p是q的必要不充分条件”可以转化为集合间的包含关系解决.解答:解:p:﹣2≤x≤10;
q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0)⇔(x﹣(1﹣m))(x﹣(1+m))≤0⇔1﹣m≤x≤1+m,
若p是q的必要不充分条件即“q⇒p”⇔{x|1﹣m≤x≤1+m}⊊{x|﹣2≤x≤10},
∴,∴m≤3,又m>0
所以实数m的取值范围是0<m≤3.
点评:本题考查充分条件和必要条件有关问题,利用集合的包含关系解决充要条件问题是一种常用方法.
18.(12分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,cosB=
(Ⅰ)若b=4,求sinA的值;
(Ⅱ)若△ABC的面积S△ABC=4求b,c的值.
考点:正弦定理;余弦定理.
专题:综合题;解三角形.
分析:(Ⅰ)先求出sinB=,再利用正弦定理求sinA的值;
(Ⅱ)由△ABC的面积S△ABC=4求c的值,利用余弦定理求b的值.
解答:解:(Ⅰ)∵cosB=
∴sinB=,
∵a=2,b=4,
∴sinA===;
(Ⅱ)S△ABC=4=×2c×,∴c=5,
∴b==.
点评:本题考查正弦定理、余弦定理的运用,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
19.(12分)已知等差数列{a n}满足a3=15,a4+a6=22,S n为{a n}的前n项和.
(1)求通项公式a n及S n;
(2)设{b n﹣a n}是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n}的通项公式及其前n项和T n.
考点:等差数列与等比数列的综合.
专题:等差数列与等比数列.
分析:(1)由已知可先求得d,a1的值,从而可求通项公式a n及S n;
(2)根据已知,可先求出数列{b n}的通项公式,进而即可求出其前n项和T n.
解答:解:(1)a3=a1+2d=15,a4+a6=2a5=22,a5=a1+4d=11,
∴可解得d=﹣2,a1=19,
∴a n=﹣2n+21;
(2),
∴可求得
故有前n项和.
点评:本题主要考察了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和的求法,属于基础题.
20.(13分)某家公司每月生产两种布料A和B,所有原料是三种不同颜色的羊毛,下表给出了生产每匹每种布料所需的羊毛量,以及可供使用的每种颜色的羊毛的总量.已知生产每匹布料A、B 的利润分别为120元、80元.那么如何安排生产才能够产生最大的利润?最大的利润是多少?
羊毛颜色每匹需要/kg 供应量/kg
布料A 布料B
红 4 4 1400
绿 6 3 1800
黄 2 6 1800
考点:简单线性规划的应用.
专题:计算题;应用题.
分析:设每月生产布料A、B分别为x匹、y匹,利润为Z元,然后根据题目条件建立约束条件,得到目标函数,画出约束条件所表示的区域,然后利用平移法求出z的最大值,从而求出所求.
解答:解:设每月生产布料A、B分别为x匹、y匹,利润为Z元,那么①…(1
分)
目标函数为z=120x+80y…(2分)
作出二元一次不等式①所表示的平面区域(阴影部分)即可行域.把z=120x+80y变形为
,得到斜率为,在轴上的截距为,随z变化的一族平行直线.如图可以看出,当直线经过可行域上
M时,截距最大,即z最大.…(6分)
解方程组
得M的坐标为x=250,y=100 …(7分)
所以z max=120x+80y=38000.
答:该公司每月生产布料A、B分别为250、100匹时,能够产生最大的利润,最大的利润是38000 元.
点评:本题主要考查了简单线性规划的应用,以及平面区域图的画法和二元一次不等式组的解法,属于中档题.
21.(13分)某单位设计一个展览沙盘,现欲在沙盘平面内,铺设一个对角线在L上的四边形电气线路,如图所示.为充分利用现有材料,边BC,CD用一根5米长的材料弯折而成,边BA,AD用一根9米长的材料弯折而成,使A+C=180°,且AB=BC.设AB=x米,cos A=f(x).
(1)求f(x)的解析式,并指出x的取值范围;
(2)求的最大值,并指出相应的x值.
考点:解三角形的实际应用.
专题:应用题;解三角形.
分析:(1)利用余弦定理,建立方程,解得cos A=,即可求f(x)的解析式,并指出x的取值范围;
(2)表示出,利用基本不等式求出最大值,并指出相应的x值.
解答:解:(1)在△ABD中,由余弦定理得BD2=AB2+AD2﹣2AB•AD•cosA.
同理,在△CBD中,BD2=CB2+CD2﹣2CB•CD•cosC.
因为∠A和∠C互补,
所以AB2+AD2﹣2AB•AD•cosA=CB2+CD2﹣2CB•CD•cosC=CB2+CD2+2CB•CD•cosA.…(4分)即x2+(9﹣x)2﹣2x(9﹣x)cosA=x2+(5﹣x)2+2x(5﹣xcosA.
解得cosA=,
即f(x)=,其中x∈(2,5)…(7分)
,∴x∈(2,5)…(9分)
∴,…(11分)
当时,…(13分)
点评:本题考查余弦定理,考查基本不等式的运用,正确运用余弦定理是关键.
22.(14分)已知f(x)=log m x(m为常数,m>0且m≠1),设f(a1),f(a2),…,f(a n)(n∈N+)是首项为4,公差为2的等差数列.
(1)求证:数列{a n}是等比数列;
(2)若b n=a n f(a n),记数列{b n}的前n项和为S n,当时,求S n;
(3)若c n=a n lga n,问是否存在实数m,使得{c n}中每一项恒小于它后面的项?若存在,求出实数m 的取值范围.
考点:等比关系的确定;数列的函数特性;数列的求和.
专题:计算题;压轴题.
分析:(1)根据等差数列的通项公式可求得f(x)的解析式,进而求得a n,进而根据推
断出数列{a n}是以m4为首项,m2为公比的等比数列
(2)把(1)中的a n代入b n=a n f(a n)求得b n,把m代入,进而利用错位相减法求得S n.
(3)把a n代入c n,要使c n﹣1<c n对一切n≥2成立,需nlgm<(n+1)•m2•lgm对一切n≥2成立,进而根据m的不同范围求得答案.
解答:解:(1)由题意f(a n)=4+2(n﹣1)=2n+2,即log m a n=2n+2,
∴a n=m2n+2
∴
∵m>0且m≠1,
∴m2为非零常数,
∴数列{a n}是以m4为首项,m2为公比的等比数列
(2)由题意b n=a n f(a n)=m2n+2log m m2n+2=(2n+2)•m2n+2,
当
∴S n=2•23+3•24+4•25+…+(n+1)•2n+2①
①式乘以2,得2S n=2•24+3•25+4•26+…+n•2n+2+(n+1)•2n+3②
②﹣①并整理,得S n=﹣2•23﹣24﹣25﹣26﹣…﹣2n+2+(n+1)•2n+3=﹣23﹣+(n+1)•2n+3
==﹣23+23(1﹣2n)+(n+1)•2n+3=2n+3•n
(3)由题意c n=a n lga n=(2n+2)•m2n+2lgm,要使c n﹣1<c n对一切n≥2成立,
即nlgm<(n+1)•m2•lgm对一切n≥2成立,
①当m>1时,n<(n+1)m2对n≥2成立;
②当0<m<1时,n>(n+1)m2
∴对一切n≥2成立,只需,
解得,考虑到0<m<1,
∴0<m<.
综上,当0<m<或m>1时,数列{c n}中每一项恒小于它后面的项
点评:本题主要考查了等比关系的确定.涉及了数列的求和,不等式知识等问题,考查了学生分析问题的能力.。