2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 数列的综合问题 Word版含解析

合集下载

标题-2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十六) 导数与函数的综合问题

标题-2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十六)  导数与函数的综合问题

课时达标检测(十六)导数与函数的综合问题[一般难度题——全员必做]1.(2017·全国卷Ⅱ)设函数f(x)=(1-x2)e x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当x≥0时,f(x)≤ax+1,求a的取值范围.解:(1)f′(x)=(1-2x-x2)e x.令f′(x)=0,得x=-1-2或x=-1+ 2.当x∈(-∞,-1-2)时,f′(x)<0;当x∈(-1-2,-1+2)时,f′(x)>0;当x∈(-1+2,+∞)时,f′(x)<0.所以f(x)在(-∞,-1-2),(-1+2,+∞)上单调递减,在(-1-2,-1+2)上单调递增.(2)f(x)=(1+x)(1-x)e x.①当a≥1时,设函数h(x)=(1-x)e x,则h′(x)=-x e x<0(x>0).因此h(x)在[0,+∞)上单调递减,又h(0)=1,故h(x)≤1,所以f(x)=(x+1)h(x)≤x+1≤ax+1.②当0<a<1时,设函数g(x)=e x-x-1,则g′(x)=e x-1>0(x>0),所以g(x)在[0,+∞)上单调递增,而g(0)=0,故e x≥x+1.当0<x<1时,f(x)>(1-x)(1+x)2,(1-x)(1+x)2-ax-1=x(1-a-x-x2),取x0=5-4a-12,则x0∈(0,1),(1-x0)(1+x0)2-ax0-1=0,故f(x0)>ax0+1.当a≤0时,取x0=5-1 2,则x0∈(0,1),f(x0)>(1-x0)(1+x0)2=1≥ax0+1.综上,a的取值范围是[1,+∞).2.(2018·沈阳监测)已知函数f(x)=a ln x(a>0),e为自然对数的底数.(1)若过点A(2,f(2))的切线斜率为2,求实数a的值;(2)当x >0时,求证f (x )≥a ⎝⎛⎭⎫1-1x ; (3)若在区间(1,e)上e x a-e 1ax <0恒成立,求实数a 的取值范围. 解:(1)由题意得f ′(x )=ax ,∴f ′(2)=a2=2,∴a =4.(2)证明:令g (x )=a ⎝⎛⎭⎫ln x -1+1x (x >0), 则g ′(x )=a ⎝⎛⎭⎫1x -1x 2.令g ′(x )>0,即a ⎝⎛⎭⎫1x -1x 2>0,解得x >1, 令g ′(x )<0,解得0<x <1;∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增. ∴g (x )的最小值为g (1)=0,∴f (x )≥a ⎝⎛⎭⎫1-1x . (3)由题意可知e xa<e 1a x ,化简得x -1a <ln x , 又x ∈(1,e),∴a >x -1ln x.令h (x )=x -1ln x ,则h ′(x )=ln x -1+1x(ln x )2,由(2)知,当x ∈(1,e)时,ln x -1+1x >0,∴h ′(x )>0,即h (x )在(1,e)上单调递增, ∴h (x )<h (e)=e -1.∴a ≥e -1. 故实数a 的取值范围为[e -1,+∞).3.(2018·海南校级联考)已知函数f (x )=1x +k ln x ,k ≠0. (1)当k =2时,求函数f (x )的图象的切线斜率中的最大值; (2)若关于x 的方程f (x )=k 有解,求实数k 的取值范围. 解:(1)函数f (x )=1x +k ln x 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=-1x2+kx (x >0).当k =2时,f ′(x )=-1x 2+2x =-⎝⎛⎭⎫1x -12+1≤1,当且仅当x =1时,等号成立. 所以函数f (x )的图象的切线斜率中的最大值为1.(2)因为关于x 的方程f (x )=k 有解,令g (x )=f (x )-k =1x +k ln x -k ,则问题等价于函数g (x )存在零点.g ′(x )=-1x 2+k x =kx -1x 2.当k <0时,g ′(x )<0在(0,+∞)上恒成立,所以函数g (x )在(0,+∞)上单调递减.因为g (1)=1-k >0,g (e1-1k )=1e1-1k +k ⎝⎛⎭⎫1-1k -k =1e1-1k -1<1e -1<0,所以函数g (x )存在零点.当k >0时,令g ′(x )=0,得x =1k .g ′(x ),g (x )随x 的变化情况如下表:所以g ⎝⎛⎭⎫1k =k -k +k ln 1k =-k ln k 为函数g (x )的最小值,当g ⎝⎛⎭1k >0,即0<k <1时,函数g (x )没有零点,当g ⎝⎛⎭⎫1k ≤0,即k ≥1时,注意到g (e)=1e +k -k >0,所以函数g (x )存在零点.综上,当k <0或k ≥1时,关于x 的方程f (x )=k 有解.[中档难度题——学优生做]1.(2018·广东珠海期末)已知函数f (x )=x -ln(x +a )的最小值为0,其中a >0,设g (x )=ln x +m x.(1)求a 的值; (2)对任意x 1>x 2>0,g (x 1)-g (x 2)x 1-x 2<1恒成立,求实数m 的取值范围;(3)讨论方程g (x )=f (x )+ln(x +1)在[1,+∞)上根的个数. 解:(1)f (x )的定义域为(-a ,+∞),f ′(x )=1-1x +a =x +a -1x +a. 由f ′(x )=0,解得x =1-a >-a .当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:因此,f 故由题意f (1-a )=1-a =0,所以a =1. (2)由g (x 1)-g (x 2)x 1-x 2<1知g (x 1)-x 1<g (x 2)-x 2对任意x 1>x 2>0恒成立,即h (x )=g (x )-x =ln x -x +mx 在(0,+∞)上为减函数. h ′(x )=1x -1-m x 2≤0在(0,+∞)上恒成立,所以m ≥x -x 2在(0,+∞)上恒成立, 而(x -x 2)max =14,则m ≥14,即实数m 的取值范围为⎣⎡⎭⎫14,+∞.(3)由题意知方程可化为ln x +mx =x ,即m =x 2-x ln x (x ≥1).设m (x )=x 2-x ln x ,则m ′(x )=2x -ln x -1(x ≥1).设h (x )=2x -ln x -1(x ≥1),则h ′(x )=2-1x >0,因此h (x )在[1,+∞)上单调递增,h (x )min =h (1)=1.所以m (x )=x 2-x ln x 在[1,+∞)上单调递增.因此当x ≥1时,m (x )≥m (1)=1.所以当m ≥1时方程有一个根,当m <1时方程无根.2.(2017·广西陆川二模)已知函数f (x )=ln x -mx +m . (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若f (x )≤0在(0,+∞)上恒成立,求实数m 的取值范围; (3)在(2)的条件下,对任意的0<a <b ,求证:f (b )-f (a )b -a <1a (a +1).解:(1)f ′(x )=1x -m =1-mx x,x ∈(0,+∞),当m ≤0时,f ′(x )>0恒成立,则函数f (x )在(0,+∞)上单调递增,无单调递减区间; 当m >0时,由f ′(x )=1-mx x>0,得x ∈⎝⎛⎭⎫0,1m , 由f ′(x )=1-mx x<0,得x ∈⎝⎛⎭⎫1m ,+∞, 此时f (x )的单调递增区间为⎝⎛⎭⎫0,1m ,单调递减区间为⎝⎛⎭⎫1m ,+∞. 综上,当m ≤0时,函数f (x )的单调递增区间是(0,+∞),无单调递减区间; 当m >0时,函数f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎫0,1m ,单调递减区间是⎝⎛⎭⎫1m ,+∞. (2)由(1)知:当m ≤0时,f (x )在(0,+∞)上单调递增,f (1)=0,显然不符合题意; 当m >0时,f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫1m =ln 1m -1+m =m -ln m -1, 只需m -ln m -1≤0即可.令g (x )=x -ln x -1,则g ′(x )=1-1x =x -1x ,x ∈(0,+∞), ∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.∴g (x )min =g (1)=0.∴g (x )≥0对x ∈(0,+∞)恒成立,也就是m -ln m -1≥0对m ∈(0,+∞)恒成立, 由m -ln m -1=0,解得m =1.∴若f (x )≤0在(0,+∞)上恒成立,则m =1.(3)证明:f (b )-f (a )b -a =ln b -ln a +a -b b -a =ln b -ln ab -a-1=lnb a b a -1·1a -1. 由(2)得f (x )≤0在(0,+∞)上恒成立,即ln x ≤x -1,当且仅当x =1时取等号. 又由0<a <b 得b a >1,∴0<ln b a <ba -1,即lnb aba -1<1.则lnb a b a -1·1a -1<1a -1=1-a a =1-a 2a (1+a )<1a (1+a ). [较高难度题——学霸做]1.(2017·天津高考)设a ∈Z ,已知定义在R 上的函数f (x )=2x 4+3x 3-3x 2-6x +a 在区间(1,2)内有一个零点x 0,g (x )为f (x )的导函数.(1)求g (x )的单调区间;(2)设m ∈[1,x 0)∪(x 0,2],函数h (x )=g (x )(m -x 0)-f (m ),求证:h (m )h (x 0)<0; (3)求证:存在大于0的常数A ,使得对于任意的正整数p ,q ,且pq ∈[1,x 0)∪(x 0,2],满足⎪⎪⎪⎪p q -x 0≥1Aq4. 解:(1)由f (x )=2x 4+3x 3-3x 2-6x +a ,可得g (x )=f ′(x )=8x 3+9x 2-6x -6,进而可得g ′(x )=24x 2+18x -6.令g ′(x )=0,解得x =-1或x =14.当x 变化时,g ′(x ),g (x )的变化情况如下表:所以g (x )的单调递增区间是(-∞,-1),⎝⎛⎭⎫14,+∞,单调递减区间是⎝⎛⎫-1,14. (2)证明:由h (x )=g (x )(m -x 0)-f (m ), 得h (m )=g (m )(m -x 0)-f (m ),h (x 0)=g (x 0)(m -x 0)-f (m ). 令函数H 1(x )=g (x )(x -x 0)-f (x ), 则H 1′(x )=g ′(x )(x -x 0). 由(1)知,当x ∈[1,2]时,g ′(x )>0,故当x ∈[1,x 0)时,H 1′(x )<0,H 1(x )单调递减; 当x ∈(x 0,2]时,H 1′(x )>0,H 1(x )单调递增.因此,当x ∈[1,x 0)∪(x 0,2]时,H 1(x )>H 1(x 0)=-f (x 0)=0,可得H 1(m )>0,即h (m )>0. 令函数H 2(x )=g (x 0)(x -x 0)-f (x ), 则H 2′(x )=g (x 0)-g (x ). 由(1)知g (x )在[1,2]上单调递增,故当x ∈[1,x 0)时,H 2′(x )>0,H 2(x )单调递增; 当x ∈(x 0,2]时,H 2′(x )<0,H 2(x )单调递减.因此,当x ∈[1,x 0)∪(x 0,2]时,H 2(x )<H 2(x 0)=0,可得H 2(m )<0,即h (x 0)<0.所以h (m )h (x 0)<0.(3)证明:对于任意的正整数p ,q ,且pq ∈[1,x 0)∪(x 0,2], 令m =pq,函数h (x )=g (x )(m -x 0)-f (m ).由(2)知,当m ∈[1,x 0)时,h (x )在区间(m ,x 0)内有零点;当m ∈(x 0,2]时,h (x )在区间(x 0,m )内有零点.所以h (x )在(1,2)内至少有一个零点,不妨设为x 1, 则h (x 1)=g (x 1)⎝⎛⎭⎫p q -x 0-f ⎝⎛⎭⎫p q =0. 由(1)知g (x )在[1,2]上单调递增, 故0<g (1)<g (x 1)<g (2), 于是⎪⎪⎪⎪p q -x 0=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫p q g (x 1)≥⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫p q g (2) =|2p 4+3p 3q -3p 2q 2-6pq 3+aq 4|g (2)q 4.因为当x ∈[1,2]时,g (x )>0,故f (x )在[1,2]上单调递增,所以f (x )在区间[1,2]上除x 0外没有其他的零点,而pq ≠x 0,故f ⎝⎛⎭⎫p q ≠0.又因为p ,q ,a 均为整数,所以|2p 4+3p 3q -3p 2q 2-6pq 3+aq 4|是正整数,从而|2p 4+3p 3q -3p 2q 2-6pq 3+aq 4|≥1.所以⎪⎪⎪⎪p q -x 0≥1g (2)q 4.所以只要取A =g (2),就有⎪⎪⎪⎪p q -x 0≥1Aq4. 2.(2017·江苏高考)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +1(a >0,b ∈R )有极值,且导函数f ′(x )的极值点是f (x )的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域; (2)证明:b 2>3a ;(3)若f (x ),f ′(x )这两个函数的所有极值之和不小于-72,求a 的取值范围.解:(1)由f (x )=x 3+ax 2+bx +1, 得f ′(x )=3x 2+2ax +b =3⎝⎛⎭⎫x +a 32+b -a 23. 当x =-a 3时,f ′(x )有极小值b -a 23.因为f ′(x )的极值点是f (x )的零点, 所以f ⎝⎛⎭⎫-a 3=-a 327+a 39-ab3+1=0, 又a >0,故b =2a 29+3a .因为f (x )有极值, 故f ′(x )=0有实根,从而b -a 23=19a (27-a 3)≤0,即a ≥3.当a =3时,f ′(x )>0(x ≠-1), 故f (x )在R 上是增函数,f (x )没有极值; 当a >3时,f ′(x )=0有两个相异的实根 x 1=-a -a 2-3b 3,x 2=-a +a 2-3b 3.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:故f (x )的极值点是x 1,x 2.从而a >3. 因此b =2a 29+3a ,定义域为(3,+∞).(2)证明:由(1)知,b a =2a a 9+3a a .设g (t )=2t 9+3t ,则g ′(t )=29-3t 2=2t 2-279t 2.当t ∈⎝⎛⎭⎫362,+∞时,g ′(t )>0, 从而g (t )在⎝⎛⎭⎫362,+∞上单调递增.因为a >3,所以a a >33, 故g (a a )>g (33)=3,即ba> 3.因此b 2>3a . (3)由(1)知,f (x )的极值点是x 1,x 2,且x 1+x 2=-23a ,x 21+x 22=4a 2-6b 9.从而f (x 1)+f (x 2)=x 31+ax 21+bx 1+1+x 32+ax 22+bx 2+1=x 13(3x 21+2ax 1+b )+x 23(3x 22+2ax 2+b )+13a (x 21+x 22)+23b (x 1+x 2)+2 =4a 3-6ab 27-4ab 9+2=0.记f (x ),f ′(x )所有极值之和为h (a ), 因为f ′(x )的极值为b -a 23=-19a 2+3a ,所以h (a )=-19a 2+3a ,a >3.因为h ′(a )=-29a -3a 2<0,于是h (a )在(3,+∞)上单调递减. 因为h (6)=-72,于是h (a )≥h (6),故a ≤6.因此a 的取值范围为(3,6].。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十) 统 计

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十) 统 计

课时达标检测(五十) 统 计[小题对点练——点点落实]对点练(一) 随机抽样1.某学校为了了解某年高考数学的考试成绩,在高考后对该校1 200名考生进行抽样调查,其中有400名文科考生,600名理科考生,200名艺术和体育类考生,从中抽取120名考生作为样本,记这项调查为①;从10名家长中随机抽取3名参加座谈会,记这项调查为②,则完成①,②这两项调查宜采用的抽样方法依次是( )A .分层抽样法,系统抽样法B .分层抽样法,简单随机抽样法C .系统抽样法,分层抽样法D .简单随机抽样法,分层抽样法解析:选B 在①中,文科考生、理科考生、艺术和体育类考生会存在差异,采用分层抽样法较好;在②中,抽取的样本个数较少,宜采用简单随机抽样法.2.某校高三年级共有学生900人,编号为1,2,3,…,900,现用系统抽样的方法抽取一个容量为45的样本,则抽取的45人中,编号落在[481,720]的人数为( )A .10B .11C .12D .13解析:选C 系统抽样,是抽多少人就把总体分成多少组,于是抽样间隔就是用总体数量除以样本容量:90045=20.于是落在[481,720]内的人数为720-48020=12,故选C. 3.某中学初中部共有110名教师,高中部共有150名教师,其性别比例如图所示,则该校女教师的人数为( )A .93B .123C .137D .167解析:选C 初中部的女教师人数为110×70%=77,高中部的女教师人数为150×(1-60%)=60,该校女教师的人数为77+60=137,故选C.4.高三(3)班共有学生56人,座号分别为1,2,3,…,56,现根据座号,用系统抽样的方法,抽取一个容量为4的样本.已知3号、17号、45号同学在样本中,那么样本中还有一个同学的座号是( )A .30B .31C .32D .33解析:选B 由系统抽样的特点,得到样本中的座号形成一个以3为首项,公差为17-3=14的等差数列,则第三个座号是17+14=31.故选B.5.假设要考察某公司生产的500克袋装牛奶的质量是否达标,现从800袋牛奶中抽取60袋进行检验,利用随机数表抽取样本时,先将800袋牛奶按000,001,…,799进行编号,如果从随机数表第8行第7列的数开始向右读,请你依次写出最先检测的5袋牛奶的编号________________________________________________________________________ (下面摘取了随机数表第7行至第9行).844217533157245506887704744767217633502583921206766301637859169556671998105071751286735807443952387933211234297864560782524207443815510013429966027954解析:找到第8行第7列的数开始向右读,第一个数785,符合条件,第二个数916,舍去,第三个数955,舍去,第四个数667,符合条件,这样依次读出结果.故答案为:785,667,199,507,175.答案:785,667,199,507,1756.一汽车厂生产A,B,C三类轿车,每类轿车均有舒适型和标准型两种型号,某月的产量如下表(单位:辆):A类轿车10辆,则z的值为________.解析:由题意可得50100+300+150+450+z+600=10100+300,解得z=400.答案:4007.(2018·湖北重点中学适应模拟)某校高三年级共有30个班,学校心理咨询室为了了解同学们的心理状况,将每个班编号,依次为1到30,现用系统抽样的方法抽取5个班进行调查,若抽到的编号之和为75,则抽到的最小的编号为________.解析:系统抽样的抽取间隔为305=6,设抽到的最小编号为x,则x+(6+x)+(12+x)+(18+x)+(24+x)=75,所以x=3.答案:3对点练(二)用样本估计总体1.为了普及环保知识,增强环保意识,某大学随机抽取30名学生参加环保知识测试,得分(十分制)如图所示,假设所得分数的中位数为m e ,众数为m 0,平均值为x -,则( )A .m e =m 0=x -B .m e =m 0<x -C .m e <m 0<x -D .m 0<m e <x -解析:选D 由图可知,30名学生的得分情况依次为2个人得3分,3个人得4分,10个人得5分,6个人得6分,3个人得7分,2个人得8分,2个人得9分,2个人得10分.中位数为第15,16个数(分别为5,6)的平均数,即m e =5.5;5出现的次数最多,故m 0=5;x -=(3×2+4×3+5×10+6×6+7×3+8×2+9×2+10×2)÷30≈5.97.于是得m 0<m e <x -.2.如图是某样本数据的茎叶图,则该样本的中位数、众数、极差分别是( )A.32 34 32B .33 45 35C .34 45 32D .33 36 35解析:选B 观察茎叶图,16个数已经按大小顺序列出,从上往下数第8个数和第9个数是最中间两个数,它们是32和34,中位数是它们的平均数:33.再读茎叶图,45出现次数最多,共3次,故为众数.极差等于最大值减最小值:47-12=35.故选B.3.(2017·九江二模)已知一组数据x 1,x 2,…,x n 的方差为2,若数据ax 1+b ,ax 2+b ,…,ax n +b (a >0)的方差为8,则a 的值为( )A .1 B. 2 C .2 D .4解析:选C 根据方差的性质可知,a 2×2=8,故a =2.4.(2018·湖北黄冈质检)已知数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是某市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,设这n 个数据的中位数为x ,平均数为y ,方差为z ,如果再加上世界首富的年收入x n +1,则这(n +1)个数据中,下列说法正确的是( )A .年收入平均数可能不变,中位数可能不变,方差可能不变B .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差变大C .年收入平均数大大增大,中位数可能不变,方差也不变D .年收入平均数大大增大,中位数一定变大,方差可能不变解析:选B ∵数据x 1,x 2,x 3,…,x n 是某市n (n ≥3,n ∈N *)个普通职工的年收入,x n +1为世界首富的年收入,则x n +1远大于x 1,x 2,x 3,…,x n ,故这(n +1)个数据中,年收入平均数大大增大;中位数可能不变,也可能稍微变大;由于数据的集中程度受到x n +1的影响比较大,更加离散,则方差变大.5.为比较甲、乙两地某月14时的气温情况,随机选取该月中的5天,将这5天中14时的气温数据(单位:℃)制成如图所示的茎叶图.考虑以下结论:①甲地该月14时的平均气温低于乙地该月14时的平均气温;②甲地该月14时的平均气温高于乙地该月14时的平均气温;③甲地该月14时的气温的标准差小于乙地该月14时的气温的标准差;④甲地该月14时的气温的标准差大于乙地该月14时的气温的标准差.其中根据茎叶图能得到的统计结论的编号为( )A .①③B .①④C .②③D .②④ 解析:选B ∵x 甲=26+28+29+31+315=29, x 乙=28+29+30+31+325=30, ∴x 甲<x 乙,又s 2甲=9+1+0+4+45=185,s 2乙=4+1+0+1+45=2, ∴s 甲>s 乙.故可判断结论①④正确.6.五一期间,某淘宝店趁势推出了“抢红包”的促销活动.已知每人有5次抢红包的机会,每次可得到1元至30元不等的红包.甲、乙二人在这5次抢红包活动中获得的红包金额的茎叶图如图所示.若甲5次获得的红包金额的均值为x 1,乙5次获得的红包金额的均值为x 2,则x 1-x 2=________.解析:由茎叶图可知,甲获得的红包金额分别为1,2,12,20,30,乙获得的红包金额分别为1,2,5,10,30,所以甲获得的红包金额的均值x 1=1+2+12+20+305=13,乙获得的红包金额的均值x 2=1+2+5+10+305=9.6,所以x 1-x 2=13-9.6=3.4.答案:3.47.从某小区抽取100户居民进行月用电量调查,发现其用电量都在50至350度之间,频率分布直方图如图所示.(1)直方图中x 的值为________;(2)在这些用户中,用电量落在区间[100,250)内的户数为________.解析:(1)由频率分布直方图总面积为1,得(0.001 2+0.002 4×2+0.003 6+x +0.006 0)×50=1,解得x =0.004 4.(2)用电量在[100,250)内的频率为(0.003 6+0.004 4+0.006 0)×50=0.7,故所求户数为100×0.7=70.答案:(1)0.004 4 (2)708.已知x 是1,2,3,x,5,6,7这七个数据的中位数且1,2,x 2,-y 这四个数据的平均数为1,则y -1x 的最小值为________.解析:由题意1+2+x 2-y =4,所以y =x 2-1.由中位数定义知,3≤x ≤5,所以y -1x=x 2-1-1x .当x ∈[3,5]时,函数y =x 2-1与y =-1x 均为增函数,所以y =x 2-1-1x在[3,5]上为增函数,所以⎝⎛⎭⎫y -1x min =8-13=233. 答案:233[大题综合练——迁移贯通]1.(2018·湖北四校联考)某班级准备从甲、乙两人中选一人参加某项比赛,已知在一个学期10次考试中,甲、乙两人的成绩(单位:分)的茎叶图如图所示.你认为选派谁参赛更合适?并说明理由.解:根据茎叶图可知,甲的平均成绩x -甲=79+84+85+87+87+88+93+94+96+9710=89,乙的平均成绩x -乙=75+77+85+88+89+89+95+96+97+9910=89,甲、乙的平均成绩相等.又甲成绩的方差s2甲=110[(79-89)2+(84-89)2+(85-89)2+(87-89)2+(87-89)2+(88-89)2+(93-89)2+(94-89)2+(96-89)2+(97-89)2]=30.4,乙成绩的方差s2乙=110[(75-89)2+(77-89)2+(85-89)2+(88-89)2+(89-89)2+(89-89)2+(95-89)2+(96-89)2+(97-89)2+(99-89)2]=60.6,故甲成绩的方差小于乙成绩的方差,因此选派甲参赛更合适.2.随着移动互联网的发展,与餐饮美食相关的手机应用软件层出不穷.现从使用A和B两款订餐软件的商家中分别随机抽取50个商家,对它们的“平均送达时间”进行统计,得到频率分布直方图如下:(1)试估计使用A款订餐软件的50个商家的“平均送达时间”的众数及平均数;(2)根据以上抽样调查数据,将频率视为概率,回答下列问题:①能否认为使用B款订餐软件“平均送达时间”不超过40分钟的商家达到75%?②如果你要从A和B两款订餐软件中选择一款订餐,你会选择哪款?说明理由.解:(1)依题意可得,使用A款订餐软件的50个商家的“平均送达时间”的众数为55.使用A款订餐软件的50个商家的“平均送达时间”的平均数为15×0.06+25×0.34+35×0.12+45×0.04+55×0.4+65×0.04=40.(2)①使用B款订餐软件“平均送达时间”不超过40分钟的商家的比例估计值为0.04+0.20+0.56=0.80=80%>75%.故可以认为使用B款订餐软件“平均送达时间”不超过40分钟的商家达到75%.②使用B款订餐软件的50个商家的“平均送达时间”的平均数为15×0.04+25×0.2+35×0.56+45×0.14+55×0.04+65×0.02=35<40,所以选B款订餐软件.3.我国是世界上严重缺水的国家,某市政府为了鼓励居民节约用水,计划调整居民生活用水收费方案,拟确定一个合理的月用水量标准x(吨),一位居民的月用水量不超过x的部分按平价收费,超出x的部分按议价收费.为了了解居民用水情况,通过抽样,获得了某年100位居民每人的月均用水量(单位:吨),将数据按照[0,0.5),[0.5,1),…,[4,4.5]分成9组,制成了如图所示的频率分布直方图.(1)求直方图中a的值;(2)设该市有30万居民,估计全市居民中月均用水量不低于3吨的人数,并说明理由;(3)若该市政府希望使85%的居民每月的用水量不超过标准x(吨),估计x的值,并说明理由.解:(1)由频率分布直方图可知,月均用水量在[0,0.5)中的频率为0.08×0.5=0.04.同理,在[0.5,1),[1.5,2),[2,2.5),[3,3.5),[3.5,4),[4,4.5]中的频率分别为0.08,0.20,0.26,0.06,0.04,0.02.由0.04+0.08+0.5×a+0.20+0.26+0.5×a+0.06+0.04+0.02=1,解得a=0.30.(2)由(1)知100位居民每人的月均用水量不低于3吨的频率为0.06+0.04+0.02=0.12.由以上样本的频率分布,可以估计全市30万居民中月均用水量不低于3吨的人数为300 000×0.12=36 000.(3)因为前6组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26+0.15=0.88>0.85,而前5组的频率之和为0.04+0.08+0.15+0.20+0.26=0.73<0.85,所以2.5≤x<3.由0.30×(x-2.5)=0.85-0.73,解得x=2.9.所以,估计月用水量标准为2.9吨时,85%的居民每月的用水量不超过标准.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十) 函数的图象及其应用 含解析-

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十) 函数的图象及其应用 含解析-

课时达标检测(十) 函数的图象及其应用[小题对点练——点点落实]对点练(一) 函数的图象1.(2018·陕西汉中教学质量检测)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x 的图象大致是( )解析:选D 令f (x )=0可得x =±1,或x =k π(k ≠0,k ∈Z),又f (-x )=⎝⎛⎭⎫-x +1x sin(-x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x =f (x ),即函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x 是偶函数,且经过点(1,0),(π,0),(2π,0),(3π,0),…,故选D. 2.(2018·甘肃南裕固族自治县一中月考)已知函数f (x )=-x 2+2,g (x )=log 2|x |,则函数F (x )=f (x )·g (x )的图象大致为( )解析:选B f (x ),g (x )均为偶函数,则F (x )也为偶函数,由此排除A ,D.当x >2时,-x 2+2<0,log 2|x |>0,所以F (x )<0,排除C ,故选B.3.(2018·安徽蚌埠二中等四校联考)如图所示的图象对应的函数解析式可能是( )A .y =2x -x 2-1B .y =2x sin x4x +1C .y =x ln xD .y =(x 2-2x )e x解析:选D A 中,y =2x -x 2-1,当x 趋于-∞时,函数y =2x 的值趋于0,y =x 2+1的值趋于+∞,所以函数y =2x-x 2-1的值小于0,故A 中的函数不满足.B 中,y =sin x 是周期函数,所以函数y =2x sin x4x +1的图象是以x 轴为中心的波浪线,故B 中的函数不满足.C 中,函数y =xln x 的定义域为(0,1)∪(1,+∞),故C 中的函数不满足.D 中,y =x 2-2x ,当x <0或x >2时,y >0,当0<x <2时,y <0,且y =e x >0恒成立,所以y =(x 2-2x )e x 的图象在x 趋于+∞时,y 趋于+∞,故D 中的函数满足.4.(2018·昆明模拟)如图所示的图形是由一个半径为2的圆和两个半径为1的半圆组成的,它们的圆心分别是O ,O 1,O 2,动点P 从A 点出发沿着圆弧按A →O →B →C →A →D →B 的路线运动(其中A ,O ,O 1,O 2,B 五点共线),记点P 运动的路程为x ,设y =|O 1P |2,y 与x 的函数关系式为y =f (x ),则y =f (x )的大致图象是( )解析:选A 当x ∈[0,π]时,y =1.当x ∈(π,2π)时, O 1P ―→=O 2P ―→-O 2O 1―→,设O 2P ―→与O 2O 1―→的夹角为θ,因为|O 2P ―→|=1,|O 2O 1―→|=2,θ=x -π,所以y =|O 1P ―→|2=(O 2P ―→-O 2O 1―→)2=5-4cos θ=5+4cos x ,x ∈(π,2π),此时函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递增,排除C ,D.当x ∈[2π,4π)时,因为O 1P ―→=OP ―→-OO 1―→,设OP ―→,OO 1―→的夹角为α,因为|OP ―→|=2,|OO 1―→|=1,α=2π-12x ,所以y =|O 1P ―→|2=(OP ―→-OO 1―→)2=5-4cos α=5-4cos 12x ,x ∈[2π,4π),此时函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递减,排除B.故选A.对点练(二) 函数图象的应用问题1.(2018·福建厦门双十中学期中)已知函数f (x )=x 2+e x -12(x <0)与g (x )=x 2+ln(x +a )的图象上存在关于y轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,1e B .(-∞, e) C.⎝⎛⎭⎫1e ,+∞ D .( e ,+∞)解析:选B 原命题等价于在x <0时,f (x )与g (-x )的图象有交点,即方程e x -12-ln(-x +a )=0在(-∞,0)上有解,令m (x )=e x -12-ln(-x +a ),显然m (x )在(-∞,0)上为增函数.当a >0时,只需m (0)=e 0-12-ln a >0,解得0<a <e ;当a ≤0时,x 趋于-∞,m (x )<0,x 趋于a ,m (x )>0,即m (x )=0在(-∞,a )上有解.综上,实数a 的取值范围是(-∞,e).2.若函数f (x )=ax -2x -1的图象关于点(1,1)对称,则实数a =________. 解析:函数f (x )=ax -2x -1=a +a -2x -1(x ≠1),当a =2时,f (x )=2,函数f (x )的图象不关于点(1,1)对称,故a ≠2,其图象的对称中心为(1,a ),即a =1.答案:13.(2018·绵阳诊断)用min{a ,b ,c }表示a ,b ,c 中的最小值.设f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0),则f (x )的最大值为________.解析:f (x )=min{2x ,x +2,10-x }(x ≥0)的图象如图中实线所示.令x +2=10-x ,得x =4.故当x =4时,f (x )取最大值,又f (4)=6,所以f (x )的最大值为6.答案:62x -x 2,若直4.已知偶函数f (x )满足f (1-x )=f (1+x ),且当x ∈[0,1]时,f (x )=线kx -y +k =0(k >0)与函数f (x )的图象有且仅有三个交点,则k 的取值范围是________.解析:因为f (1-x )=f (1+x ).所以函数f (x )的图象关于直线x =1对称,又f (x )是偶函数,所以f (x -1)=f (1+x ),即f (2+x )=f (x ),所以f (x )是周期为2的函数.由当x ∈[0,1]时,y =f (x )=2x -x 2,得x 2-2x +y 2=0(y ≥0),即(x -1)2+y 2=1(y ≥0),画出函数f (x )的大致图象如图所示.若直线y =k (x +1)与曲线y =f (x )切于点A ,则|k -0+k |k 2+1=1,得k =33;若直线y =k (x +1)与曲线y =f (x )切于点B ,则|3k -0+k |k 2+1=1,得k =1515.因为直线kx-y +k =0(k >0)与函数f (x )的图象有且仅有三个交点,所以根据图象易知1515<k <33.答案:⎝⎛⎭⎫1515,335.已知f (x )是以2为周期的偶函数,当x ∈[0,1]时,f (x )=x ,且在[-1,3]内,关于x 的方程f (x )=kx +k +1(k ∈R ,k ≠-1)有四个根,则k 的取值范围是________.解析:由题意作出f (x )在[-1,3]上的示意图如图,记y =k (x +1)+1,∴函数y =k (x+1)+1的图象过定点A (-1,1).记B (2,0),由图象知,方程有四个根,即函数y =f (x )与y =kx +k +1的图象有四个交点,故k AB <k <0,k AB =0-12-(-1)=-13,∴-13<k <0. 答案:⎝⎛⎭⎫-13,06.如图,函数f (x )的图象为折线ACB ,则不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为________. 解析:令g (x )=y =log 2(x +1),作出函数g (x )图象如图.由⎩⎪⎨⎪⎧x +y =2,y =log 2(x +1),得 ⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴结合图象知不等式f (x )≥log 2(x +1)的解集为{x |-1<x ≤1}. 答案:{x |-1<x ≤1}[大题综合练——迁移贯通]1.设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x (x >0). (1)作出函数f (x )的图象;(2)当0<a <b ,且f (a )=f (b )时,求1a +1b 的值;(3)若方程f (x )=m 有两个不相等的正根,求m 的取值范围. 解:(1)函数f (x )的图象如图所示.(2)∵f (x )=⎪⎪⎪⎪1-1x =⎩⎨⎧1x -1,x ∈(0,1],1-1x ,x ∈(1,+∞),故f (x )在(0,1]上是减函数,在(1,+∞)上是增函数, 由0<a <b 且f (a )=f (b )得0<a <1<b ,且1a -1=1-1b ,∴1a +1b =2.(3)由函数f (x )的图象可知,当0<m <1时,方程f (x )=m 有两个不相等的正根. 2.已知函数f (x )=x |m -x |(x ∈R),且f (4)=0. (1)求实数m 的值; (2)作出函数f (x )的图象;(3)根据图象指出f (x )的单调递减区间;(4)若方程f (x )=a 只有一个实数根,求a 的取值范围. 解:(1)∵f (4)=0,∴4|m -4|=0,即m =4.(2)f (x )=x |x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧x (x -4)=(x -2)2-4,x ≥4,-x (x -4)=-(x -2)2+4,x <4.f (x )的图象如图所示.(3)f (x )的单调递减区间是[2,4].(4)从f (x )的图象可知,当a >4或a <0时,f (x )的图象与直线y =a 只有一个交点,即方程f (x )=a 只有一个实数根,所以a 的取值范围是(-∞,0)∪(4,+∞).3.已知函数f (x )=2x ,x ∈R.(1)当m 取何值时方程|f (x )-2|=m 有一个解?两个解?(2)若不等式f 2(x )+f (x )-m >0在R 上恒成立,求m 的取值范围. 解:(1)令F (x )=|f (x )-2|=|2x -2|,G (x )=m ,画出F (x )的图象如图所示.由图象看出,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图象只有一个交点,原方程有一个解;当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图象有两个交点,原方程有两个解. (2)令f (x )=t (t >0),H (t )=t 2+t ,因为H (t )=⎝⎛⎭⎫t +122-14在区间(0,+∞)上是增函数, 所以H (t )>H (0)=0.因此要使t 2+t >m 在区间(0,+∞)上恒成立,应有m ≤0,即所求m 的取值范围为(-∞,0].。

[推荐学习]2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(二) 命题及其关系、充

[推荐学习]2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(二) 命题及其关系、充

课时达标检测(二) 命题及其关系、充分条件与必要条件[小题对点练——点点落实]对点练(一) 命题及其关系1.命题“若x ,y 都是偶数,则x +y 也是偶数”的逆否命题是( )A .若x +y 是偶数,则x 与y 不都是偶数B .若x +y 是偶数,则x 与y 都不是偶数C .若x +y 不是偶数,则x 与y 不都是偶数D .若x +y 不是偶数,则x 与y 都不是偶数解析:选C 由于“x ,y 都是偶数”的否定表达是“x ,y 不都是偶数”,“x +y 是偶数”的否定表达是“x +y 不是偶数”,故原命题的逆否命题为“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是偶数”,故选C.2.命题“若△ABC 有一内角为π3,则△ABC 的三内角成等差数列”的逆命题( ) A .与原命题同为假命题B .与原命题的否命题同为假命题C .与原命题的逆否命题同为假命题D .与原命题同为真命题解析:选D 原命题显然为真,原命题的逆命题为“若△ABC 的三内角成等差数列,则△ABC 有一内角为π3”,它是真命题. 3.在命题“若抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下,则{x |ax 2+bx +c <0}≠∅”的逆命题、否命题、逆否命题中结论成立的是( )A .都真B .都假C .否命题真D .逆否命题真解析:选D 对于原命题:“若抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下,则{x |ax 2+bx +c <0}≠∅”,这是一个真命题,所以其逆否命题也为真命题;但其逆命题:“若{x |ax 2+bx +c <0}≠∅,则抛物线y =ax 2+bx +c 的开口向下”是一个假命题,因为当不等式ax 2+bx +c <0的解集非空时,可以有a >0,即抛物线的开口可以向上,因此否命题也是假命题.故选D.4.(2018·德州一中模拟)下列命题中为真命题的序号是________.①若x ≠0,则x +1x ≥2;②命题:若x 2=1,则x =1或x =-1的逆否命题为:若x ≠1且x ≠-1,则x 2≠1;③“a =1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件;④命题“若x <-1,则x 2-2x -3>0”的否命题为“若x ≥-1,则x 2-2x -3≤0”.解析:当x <0时,x +1x≤-2,故①是假命题;根据逆否命题的定义可知,②是真命题;“a =±1”是“直线x -ay =0与直线x +ay =0互相垂直”的充要条件,故③是假命题;根据否命题的定义知④是真命题.答案:②④5.“在△ABC 中,若∠C =90°,则∠A ,∠B 都是锐角”的否命题为:________________________________________________________________________.解析:原命题的条件:在△ABC 中,∠C =90°,结论:∠A ,∠B 都是锐角.否命题是否定条件和结论.即“在△ABC 中,若∠C ≠90°,则∠A ,∠B 不都是锐角”.答案:在△ABC 中,若∠C ≠90°,则∠A ,∠B 不都是锐角对点练(二) 充分条件与必要条件1.(2016·山东高考)已知直线a ,b 分别在两个不同的平面α,β内,则“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 由题意知a ⊂α,b ⊂β,若a ,b 相交,则a ,b 有公共点,从而α,β有公共点,可得出α,β相交;反之,若α,β相交,则a ,b 的位置关系可能为平行、相交或异面.因此“直线a 和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”的充分不必要条件.故选A.2.(2018·浙江名校联考)一次函数y =-m n x +1n 的图象同时经过第一、三、四象限的必要不充分条件是( )A .m >1,且n <1B .mn <0C .m >0,且n <0D .m <0,且n <0解析:选B 因为y =-m n x +1n 的图象经过第一、三、四象限,故-m n >0,1n <0,即m >0,n <0,但此为充要条件,因此,其必要不充分条件为mn <0.3.(2018·河南豫北名校联盟精英对抗赛)设a ,b ∈R ,则“log 2a >log 2b ”是“2a -b >1”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A log 2a >log 2b ⇔a >b >0,2a -b >1⇔a >b ,所以“log 2a >log 2b ”是“2a -b >1”的充分不必要条件.故选A.4.(2018·重庆第八中学调研)定义在R 上的可导函数f (x ),其导函数为f ′(x ),则“f ′(x )为偶函数”是“f (x )为奇函数”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选B ∵f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x ).∴[f (-x )]′=[-f (x )]′,∴f ′(-x )·(-x )′=-f ′(x ),∴f ′(-x )=f ′(x ),即f ′(x )为偶函数;反之,若f ′(x )为偶函数,如f ′(x )=3x 2,f (x )=x 3+1满足条件,但f (x )不是奇函数,所以“f ′(x )为偶函数”是“f (x )为奇函数”的必要不充分条件.故选B.5.(2018·山西怀仁一中期中)命题“∀x ∈[1,2),x 2-a ≤0”为真命题的一个充分不必要条件可以是( )A .a ≥4B .a >4C .a ≥1D .a >1解析:选B x 2-a ≤0⇔a ≥x 2.因为x 2∈[1,4),所以a ≥4.故a >4是已知命题的一个充分不必要条件.故选B.6.(2018·广东梅州质检)已知命题p :“方程x 2-4x +a =0有实根”,且綈p 为真命题的充分不必要条件为a >3m +1,则实数m 的取值范围是( )A .[1,+∞)B .(1,+∞)C .(-∞,1)D .(0,1)解析:选B 命题p :“方程x 2-4x +a =0有实根”为真时,Δ=16-4a ≥0,∴a ≤4.∴綈p 为真命题时,a >4.又∵綈p 为真命题的充分不必要条件为a >3m +1,∴(3m +1,+∞)是(4,+∞)的真子集,∴3m +1>4,解得m >1,故选B.7.(2018·福建闽侯二中期中)设命题p :|4x -3|≤1;命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)≤0.若綈p 是綈q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是________.解析:由|4x -3|≤1,得12≤x ≤1;由x 2-(2a +1)·x +a (a +1)≤0,得a ≤x ≤a +1.∵綈p 是綈q 的必要不充分条件,∴q 是p 的必要不充分条件,∴p 是q 的充分不必要条件.∴⎣⎡⎦⎤12,1[a ,a +1].∴a ≤12.且a +1≥1,两个等号不能同时成立,解得0≤a ≤12.∴实数a 的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,12. 答案:⎣⎡⎦⎤0,12[大题综合练——迁移贯通]1.写出命题“已知a ,b ∈R ,若关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0有非空解集,则a 2≥4b ”的逆命题、否命题、逆否命题,并判断它们的真假.解:(1)逆命题:已知a ,b ∈R ,若a 2≥4b ,则关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0有非空解集,为真命题.(2)否命题:已知a ,b ∈R ,若关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0没有非空解集,则a 2<4b ,为真命题.(3)逆否命题:已知a ,b ∈R ,若a 2<4b ,则关于x 的不等式x 2+ax +b ≤0没有非空解集,为真命题.2.已知集合A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪y =x 2-32x +1,x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,B ={x |x +m 2≥1}.若“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,求实数m 的取值范围.解:y =x 2-32x +1=⎝⎛⎭⎫x -342+716, ∵x ∈⎣⎡⎦⎤34,2,∴716≤y ≤2,∴A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫y ⎪⎪716≤y ≤2. 由x +m 2≥1,得x ≥1-m 2,∴B ={x |x ≥1-m 2}.∵“x ∈A ”是“x ∈B ”的充分条件,∴A ⊆B ,∴1-m 2≤716,解得m ≥34或m ≤-34, 故实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-34∪⎣⎡⎭⎫34,+∞. 3.已知集合A ={x |x 2-6x +8<0},B ={x |(x -a )(x -3a )<0}.(1)若x ∈A 是x ∈B 的充分条件,求a 的取值范围.(2)若A ∩B =∅,求a 的取值范围.解:A ={x |x 2-6x +8<0}={x |2<x <4}, B ={x |(x -a )(x -3a )<0}.(1)当a =0时,B =∅,不合题意.当a >0时,B ={x |a <x <3a },要满足题意, 则⎩⎪⎨⎪⎧a ≤2,3a ≥4,解得43≤a ≤2. 当a <0时,B ={x |3a <x <a },要满足题意, 则⎩⎪⎨⎪⎧ 3a ≤2,a ≥4,无解. 综上,a 的取值范围为⎣⎡⎦⎤43,2.(2)要满足A ∩B =∅,当a >0时,B ={x |a <x <3a },则a ≥4或3a ≤2,即0<a ≤23或a ≥4. 当a <0时,B ={x |3a <x <a },则a ≤2或a ≥43,即a <0. 当a =0时,B =∅,A ∩B =∅.综上,a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,23∪[4,+∞).。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 集 合 Word版含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 集 合 Word版含解析

课时达标检测(一) 集 合[小题对点练——点点落实]对点练(一) 集合的概念与集合间的基本关系 1.已知集合A ={1,2,3},B ={2,3},则( )A .A =BB .A ∩B =∅C .A BD .B A 解析:选D ∵A ={1,2,3},B ={2,3},∴B A .⊆C |C {=B ,}0≤3-x 2+2x |N ∈x {=A 已知集合)拟莱州一中模·(2018.2A },则集合B 中元素的个数为( )A .2B .3C .4D .5 B个子集,因此集合4=22有,共}{0,1=}1≤x ≤3-|N ∈x {=}0≤1)-x 3)(+x |(N ∈x {=A C 选解析:中元素的个数为4,选C.3.(2018·广雅中学测)(是图n Ven 的关系}0=x +2x |x {=N 和}1,0,1-{=M ,则正确表示集合R =U 若全集)试B.选,故M N ,所以}1,0,1-{=M ,而}1,0-{=}0=x +2x |x {=N 由题意知, B 选解析: .________为的值m ,则A ∈3若,}m +2m 2,2+m {=A .已知集合4 ,3=m +2m 2且3=2+m 时,1=m ,当32=-m 或1=m ,则3=m +2m 2或3=2+m 由题意得解析:.32=-m ,故3=m +2m 2则,12=2+m 时,32=-m 根据集合中元素的互异性可知不满足题意;当 32-答案: .________是的取值范围 b -a ,则实数B ⊆A ,若]b ,a [=B ,}16≤x 2≤|4x {=A .已知集合5,所4≥b ,2≤a ,所以B ⊆A ,因为[2,4]=}4≤x ≤|2x {=}42≤x 2≤2|2x {=}16≤x 2≤|4x {=A 集合解析:以a -b ≤2-4=-2,即实数a -b 的取值范围是(-∞,-2].答案:(-∞,-2]对点练(二) 集合的基本运算)(=N ∪M ,则}0≤x |lg x {=N ,}x =2x |x {=M .设集合1 A .[0,1]B .(0,1]C .[0,1)D .(-∞,1] .][0,1=N ∪M ,}1≤x <0|x {=}0≤x |lg x {=N ,}{0,1=}x =2x |x {=M A 选解析: )(=B ∩A ,则}A ∈x ,2x =y |y {=B ,}1,0,1-{=A .若集合2 A .{0}B .{1}C .{0,1}D .{0,-1} .}{0,1=B ∩A ,所以}{0,1=}A ∈x ,2x =y |y {=B 因为 C 选解析: )(=B ∪)A U ∁(则,}3≤y ≤|1y {=B ,}2≤x ≤|0x {=A ,集合R =U 设全集)考中原名校联·(2018.3 A .(2,3]B .(-∞,1]∪(2,+∞)C .[1,2)D .(-∞,0)∪[1,+∞).)∞,+1[∪0),∞-(=B ∪)A U ∁(以,所}3≤y ≤|1y {=B ,}<0x 或2>x |x {=A U ∁因为 D 选解析: 4.设P 和Q 是两个集合,定义集合P -Q ={x |x ∈P ,且x ∉)(=Q -P ,那么}2|<1-x ||x {=Q ,}<1x 2|log x {=P ,如果}Q A .{x |0<x <1}B .{x |0<x ≤1}C .{x |1≤x <2}D .{x |2≤x <3} .由}<3x |1<x {=Q ,所以3<x 1<得,12|<-x |由;}<2x |0<x {=P ,所以2<x 0<得,1<x 2log 由 B 选解析:题意,得P -Q ={x |0<x ≤1}.∪P .若}0≤b +ax +2x |x {=Q ,}2>0-y -2y |y {=P 已知集合)考河北正定中学月·(2018.5Q =R ,且P ∩Q =(2,3],则a +b =( )A .-5B .5C .-1D .1 ,所以1,3]-[=Q ,得](2,3=Q ∩P 及R =Q ∪P .由}1-<y 或2>y |y {=}2>0-y -2y |y {=P A 选解析:-a =-1+3,b =-1×3,即a =-2,b =-3,a +b =-5,故选A.6.(2018·唐山统一考) (是,则图中阴影部分表示的集合}<1x |2x {=B ,}6<0-x 5-2x |x {=A ,集合R =U 若全集)试A .{x |2<x <3}B .{x |-1<x ≤0}C .{x |0≤x <6}D .{x |x <-1} =B ,所以0<x ,解得1<x 2由.}<6x 1<-|x {=A ,所以6<x 1<-,解得06<-x 5-2x 由 C 选解析: C.选,故}<6x ≤|0x {=A ∩)B U ∁(以,所}0≥x |x {=B U ∁,A ∩)B U ∁(为.又题图中阴影部分表示的集合}<0x |x { )(是的取值范围m ,则实数}>4x |x {=B ∩A .若}m ≥x |x {=B ,}12>0-x -2x |x {=A .已知集合7 A .(-4,3)B .[-3,4]C .(-3,4)D .(-∞,4] 解析:选B 集合A ={x |x <-3或x >4},∵A ∩B ={x |x >4},∴-3≤m ≤4,故选B.)(为}{1,4,7合,则集}0=21+x 8-2x |x {=N ,}{2,3,5=M ,集合}<8x |0<Z ∈x {=U .已知全集8 )N U ∁(∩M .A)N ∩M (U ∁.B )N ∪M (U ∁.C N ∩)M U ∁(.D =N ∩M ,}{3,5=}{1,3,4,5,7∩{2,3,5}=)N U ∁(∩M ,}{2,6=N ,}{1,2,3,4,5,6,7=U 由已知得 C 选解析:选,}{6=}{2,6∩{1,4,6,7}=N ∩)M U ∁(,}{1,4,7=)N ∪M (U ∁,}{2,3,5,6=N ∪M ,},3,4,5,6,7{1=)N ∩M (U ∁,}{2 C.[大题综合练——迁移贯通].}R ∈m ,R ∈x ,0≤4-2m +mx 2-2x |x {=B ,}0≤3-x 2-2x |x {=A .已知集合1 (1)若A ∩B =[0,3],求实数m 的值;的取值范围.m ,求实数B R ∁⊆A 若)(2 解:由已知得A ={x |-1≤x ≤3},B ={x |m -2≤x ≤m +2}.(1)因为A ∩B =[0,3],2.=m 所以⎩⎪⎨⎪⎧ m -2=0,m +2≥3.所以,}2+m >x 或2-m <x |x {=B R ∁(2) ,1-<2+m 或32>-m ,所以B R ∁⊆A 因为 即m >5或m <-3. 因此实数m 的取值范围是(-∞,-3)∪(5,+∞). 2.已知集合A ={x |1<x <3},集合B ={x |2m <x <1-m }. (1)当m =-1时,求A ∪B ; (2)若A ⊆B ,求实数m 的取值范围; (3)若A ∩B =∅,求实数m 的取值范围. 解:(1)当m =-1时,B ={x |-2<x <2}, 则A ∪B ={x |-2<x <3}. ,2-≤m 解得⎩⎪⎨⎪⎧ 1-m >2m ,2m≤1,1-m≥3,知B ⊆A 由)(2 即实数m 的取值范围为(-∞,-2]. (3)由A ∩B =∅,得 ,符合题意;∅=B 时,13≥m ,即m -1≥m 2若① ⎩⎪⎨⎪⎧ m <13,2m≥3,或⎩⎪⎨⎪⎧ m <13,1-m≤1时,需13<m ,即m -1<m 2若② .13<m ≤0即,∅或13<m ≤0得 综上知m ≥0,即实数m 的取值范围为[0,+∞). .}>1x 2|log x {=B ,}27≤x 3≤|3x {=A 已知集合)考江西玉山一中月·(2018.3;A ∪)B R ∁(,B ∩A 分别求)(1 (2)已知集合C ={x |1<x <a },若C ⊆A ,求实数a 的取值范围. ,33≤x 3≤13即,72≤x 3≤3∵(1)解: ∴1≤x ≤3,∴A ={x |1≤x ≤3}. ,22>log x 2log 即,1>x 2log ∵ ∴x >2,∴B ={x |x >2}. ∴A ∩B ={x |2<x ≤3}.B R∁∴,x|x{=}2≤A)B R∁(∴=∪≤.}3x|x{(2)由(1)知A={x|1≤x≤3},C⊆A.当C为空集时,满足C⊆A,a≤1;当C为非空集合时,可得1<a≤3.综上所述,a≤3.实数a的取值范围是{a|a≤3}.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:第六章 第四节 数列的综合问题

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:第六章 第四节 数列的综合问题
1 1 1 1 1 1 =S -S +S -S +…+S -S 1 2 n+ 1 2 3 n
1 1 1 = - =1- n+1 ,n∈N *. S1 Sn+1 2 -1
[ 方法技巧]
用裂项法求和的裂项原则及规律 (1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项直 到发现被消去项的规律为止. (2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项, 前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.
n n n+ 1 2 1 - 2 3 1 - 3 3 7 2 n n +1 3 +…+3 )= + =2 + - . 2 2 1- 2 1-3
4.[考点二](2018· 山东省实验中学诊断性考试 )已知等比数列{an} 的前 n 项和为 Sn,公比 q>0,S2=2a2-2,S3=a4-2. (1)求数列{an}的通项公式; n (2)设 bn=a ,求{bn}的前 n 项和 Tn. n 解:(1)设等比数列{an}的公比为 q,
裂项相消求和
几种常见的裂项方式
数列(n 为正整数)
1 n n + k
裂项方式 1 1 1 1 =kn-n+k nn+k 1 1 1 1 - = 4n2-1 2 2n-1 2n+1 1 n+ n+1 = n+1- n
3.[考点一](2018· 安徽合肥模拟)已知数列{an},{bn}满足 a1=5, an=2an-1+3n-1(n≥2,n∈N *),bn=an-3n(n∈N *). (1)求数列{bn}的通项公式; (2)求数列{an}的前 n 项和 Sn.
解:(1)∵an=2an-1+3n 1(n∈N *,n≥2),∴an-3n=2(an-1-

3n 1),∴bn=2bn-1(n∈N *,n≥2).∵b1=a1-3=2≠0,

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(三十) 数列的综合问题 含解析-

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(三十) 数列的综合问题 含解析-

课时达标检测(三十) 数列的综合问题[小题常考题点——准解快解]1.(2018·安徽六安一中月考)已知数列{a n }的通项公式为a n =5-n ,其前n 项和为S n ,将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n .若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,S n ≤T m +λ恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(3,+∞)C .[3,+∞)D .(2,+∞)解析:选D 依题意得S n =(4+5-n )n 2=n (9-n )2,根据二次函数的性质,n =4,5时,S n 取得最大值为10.另外,根据通项公式得数列{a n }的前4项为a 1=4,a 2=3,a 3=2,a 4=1,观察易知抽掉第二项后,余下的三项可组成等比数列.所以数列{b n }中,b 1=4,公比q =12,所以T n =4⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=8⎝⎛⎭⎫1-12n ,所以4≤T n <8.因为存在m ∈N *,对任意n ∈N *,S n ≤T m +λ恒成立,所以10<8+λ,所以λ>2.故选D.2.(2018·北京景山学校段测)已知数列{a n }满足a 1=1,P (a n ,a n +1)(n ∈N *)在直线x -y +1=0上,如果函数f (n )=1n +a 1+1n +a 2+…+1n +a n(n ∈N *,n ≥2),那么函数f (n )的最小值为( ) A.13 B .14C.712D .512解析:选C 将点P 的坐标代入直线方程,得a n +1-a n =1,所以{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n =n ,所以f (n )=1n +1+1n +2+…+1n +n ,f (n +1)=1n +2+1n +3+…+1n +n +2,所以f (n +1)-f (n )=1n +n +1+1n +n +2-1n +1>12n +2+12n +2-1n +1=0,所以f (n )单调递增,故f (n )的最小值为f (2)=712,故选C.3.(2018·江西金溪一中月考)据统计测量,已知某养鱼场,第一年鱼的质量增长率为200%,以后每年的增长率为前一年的一半.若饲养5年后,鱼的质量预计为原来的t 倍.下列选项中,与t 值最接近的是( )A .11B .13C .15D .17解析:选B 设鱼原来的质量为a ,饲养n 年后鱼的质量为a n ,q =200%=2,则a 1=a (1+q ),a 2=a 1⎝⎛⎭⎫1+q2=a (1+q )⎝⎛⎭⎫1+q 2,…,a 5=a (1+2)×(1+1)×⎝⎛⎭⎫1+12×⎝⎛⎭⎫1+122×⎝⎛⎭⎫1+123=40532a ≈12.7a ,即5年后,鱼的质量预计为原来的12.7倍,故选B.4.(2018·湖北襄阳四校联考)我国古代数学名著《九章算术》中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为:第一步:构造数列1,12,13,14,…,1n .①第二步:将数列①的各项乘以n2,得到一个新数列a 1,a 2,a 3,…,a n .则a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n -1a n =( ) A.n 24 B .(n -1)24C.n (n -1)4D .n (n +1)4解析:选C 由题意知所得新数列为1×n 2,12×n 2,13×n 2,…,1n ×n2,所以a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n -1a n =n 24⎣⎢⎡⎦⎥⎤11×2+12×3+13×4+…+1(n -1)×n =n 24⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎣⎡⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎣⎢⎡⎭⎪⎫1n -1-1n =n 24⎣⎡⎭⎫1-1n =n (n -1)4,故选C.5.(2018·辽宁盘锦高中月考)数列{a n }满足a 1=14,a n +1=14-4a n ,若不等式a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1<n +λ对任何正整数n 恒成立,则实数λ的最小值为( )A.74 B .34C.78D .38解析:选A 因为数列{a n }满足a 1=14,a n +1=14-4a n,所以反复代入计算可得a 2=26,a 3=38,a 4=410,a 5=512,…,由此可归纳出通项公式a n =n 2(n +1),经验证,成立.所以a n +1a n =1+1n (n +2)=1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2,所以a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1=n +1+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +2-1n +3=n +74-12⎣⎢⎡⎭⎪⎫1n +2+1n +3.因为要求a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1<n +λ对任何正整数n 恒成立,所以λ≥74.故选A.6.已知数列{a n }满足a n +2-a n +1=a n +1-a n ,n ∈N *,且a 5=π2,若函数f (x )=sin 2x +2cos 2x 2,记y n =f (a n ),则数列{y n }的前9项和为( )A .0B .-9C .9D .1解析:选C 由已知可得,数列{a n }为等差数列,f (x )=sin 2x +cos x +1,∴f ⎝⎛⎭⎫π2=1.∵f (π-x )=sin(2π-2x )+cos(π-x )+1=-sin 2x -cos x +1,∴f (π-x )+f (x )=2.∵a 1+a 9=a 2+a 8=…=2a 5=π,∴f (a 1)+…+f (a 9)=2×4+1=9,即数列{y n }的前9项和为9.7.(2018·四川成都石室中学模拟)若f (x )=x m +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N *)的前n 项和为( )A.n n +1 B .n +2n +1C.n n -1D .n +1n解析:选A 因为f (x )=x m +ax ,所以f ′(x )=mx m -1+a .又因为f ′(x )=2x +1,所以m =2,a =1,所以f (n )=n 2+n =n (n +1),所以1f (n )=1n (n +1)=1n -1n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )的前n 项和为1f (1)+1f (2)+…+1f (n )=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.故选A.8.(2018·河南新乡模拟)若数列{a n +1-a n }是等比数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=5,则a n =________. 解析:∵a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,∴q =3,∴a n +1-a n =3n -1,∴a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -1-a n -2+a n-a n -1=1+3+…+3n -2=3n -1-12,∵a 1=1,∴a n =3n -1+12.答案:3n -1+129.(2018·广东潮州模拟)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,a n =2·3n -1(n ∈N *),若b n =a n +1S n S n +1,则b 1+b 2+…+b n =________.解析:由a n =2·3n -1可知数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,所以S n =2(1-3n )1-3=3n-1,则b n=a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n -1S n +1,则b 1+b 2+…+b n =⎝⎛⎭⎫1S 1-1S 2+⎝⎛⎭⎫1S 2-1S 3+…+⎝⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=12-13n +1-1.答案:12-13n +1-110.(2018·安徽六安一中段测)已知f (x )是定义在R 上不恒为零的函数,对于任意的x ,y ∈R 都有f (xy )=xf (y )+yf (x )成立,数列{a n }满足a n =f (3n )(n ∈N *),且a 1=3,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:因为a n =f (3n ),所以a n +1=f (3n +1)且a 1=3=f (3).又因为对于任意的x ,y ∈R 都有f (xy )=xf (y )+yf (x )成立,所以令x =3n,y =3,则f (3n +1)=3n f (3)+3f (3n ),所以a n +1=3a n +3·3n,所以a n +13n +1-a n 3n =1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以a n3n =1+(n -1)×1=n ,所以a n =n ·3n .答案:n ·3n[大题常考题点——稳解全解]1.(2018·山西八校联考)已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=1,且2a 2,a 4,3a 3成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =2na n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)由2a 2,a 4,3a 3成等差数列可得2a 4=2a 2+3a 3, 即2a 1q 3=2a 1q +3a 1q 2, 又q >1,a 1=1,故2q 2=2+3q , 即2q 2-3q -2=0,得q =2, 因此数列{a n }的通项公式为a n =2n -1. (2)b n =2n ×2n -1=n ×2n ,T n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n ,① 2T n =1×22+2×23+3×24+…+n ×2n +1.② ①-②得-T n =2+22+23+…+2n -n ×2n +1, -T n =2(2n -1)2-1-n ×2n +1,T n =(n -1)×2n +1+2.2.(2017·山东高考)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2. (1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1,1),P 2(x 2,2),…,P n +1(x n +1,n +1)得到折线P 1P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x=x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .解:(1)设数列{x n }的公比为q ,由已知得q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2.所以3q 2-5q -2=0.因为q >0,所以q =2,x 1=1,因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,…,Q n +1.由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1,记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n ,由题意得b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2,所以T n =b 1+b 2+…+b n=3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2.①又2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1.② ①-②得-T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1. 所以T n =(2n -1)×2n +12.3.(2018·河北二市联考)在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N *),a 1a 3=4,且a 3+1是a 2和a 4的等差中项,若b n=log 2a n +1.(1)求数列{b n }的通项公式; (2)若数列{c n }满足c n =a n +1+1b 2n -1·b 2n +1,求数列{c n }的前n 项和.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,且q >0, 在等比数列{a n }中,由a n >0,a 1a 3=4得,a 2=2,① 又a 3+1是a 2和a 4的等差中项, 所以2(a 3+1)=a 2+a 4,②把①代入②得,2(2q +1)=2+2q 2, 解得q =2或q =0(舍去), 所以a n =a 2q n -2=2n -1, 则b n =log 2a n +1=log 22n =n . (2)由(1)得,c n =a n +1+1b 2n -1·b 2n +1=2n +1(2n -1)(2n +1)=2n+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,所以数列{c n }的前n 项和S n =2+22+ (2)+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤(1-13)+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1=2(1-2n )1-2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1 =2n +1-2+n2n +1.4.(2018·河北定州中学阶段性检测)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 22+3n2.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =a n +2-a n +1a n +2·a n ,且数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <2n +512.解:(1)因为S n =n 22+3n2,①所以当n ≥2时,S n -1=(n -1)22+3(n -1)2,②所以由①②两式相减得a n =S n -S n -1=n 22+3n 2-(n -1)22-3(n -1)2=n +1.又因为n =1时,a 1=S 1=2适合a n =n +1, 所以a n =n +1.(2)证明:由(1)知b n =n +3-(n +1)+1(n +3)(n +1)=2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +3,所以T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=2n +12⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+13-15+…+1n +1-1n +3 =2n +12⎝ ⎛⎭⎪⎫12+13-1n +2-1n +3=2n +512-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +2+1n +3<2n +512.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十) 函数的图象及其应用 含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(十) 函数的图象及其应用 含解析

课时达标检测(十) 函数的图象及其应用[小题对点练——点点落实]对点练(一) 函数的图象1.(2018·陕西汉中教学质量检测)函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x 的图象大致是( )解析:选D 令f (x )=0可得x =±1,或x =k π(k ≠0,k ∈Z),又f (-x )=⎝⎛⎭⎫-x +1x sin(-x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x =f (x ),即函数f (x )=⎝⎛⎭⎫x -1x sin x 是偶函数,且经过点(1,0),(π,0),(2π,0),(3π,0),…,故选D.2.(2018·甘肃南裕固族自治县一中月考)已知函数f (x )=-x 2+2,g (x )=log 2|x |,则函数F (x )=f (x )·g (x )的图象大致为( )解析:选B f (x ),g (x )均为偶函数,则F (x )也为偶函数,由此排除A ,D.当x >2时,-x 2+2<0,log 2|x |>0,所以F (x )<0,排除C ,故选B.3.(2018·安徽蚌埠二中等四校联考)如图所示的图象对应的函数解析式可能是( )A .y =2x -x 2-1B .y =2x sin x 4x +1C .y =x ln xD .y =(x 2-2x )e x解析:选D A 中,y =2x -x 2-1,当x 趋于-∞时,函数y =2x 的值趋于0,y =x 2+1的值趋于+∞,所以函数y =2x -x 2-1的值小于0,故A 中的函数不满足.B 中,y =sin x 是周期函数,所以函数y =2x sin x4x +1的图象是以x 轴为中心的波浪线,故B 中的函数不满足.C中,函数y =x ln x的定义域为(0,1)∪(1,+∞),故C 中的函数不满足.D 中,y =x 2-2x ,当x <0或x >2时,y >0,当0<x <2时,y <0,且y =e x >0恒成立,所以y =(x 2-2x )e x 的图象在x 趋于+∞时,y 趋于+∞,故D 中的函数满足.4.(2018·昆明模拟)如图所示的图形是由一个半径为2的圆和两个半径为1的半圆组成的,它们的圆心分别是O ,O 1,O 2,动点P 从A 点出发沿着圆弧按A →O →B →C →A →D →B 的路线运动(其中A ,O ,O 1,O 2,B 五点共线),记点P 运动的路程为x ,设y =|O 1P |2,y 与x 的函数关系式为y =f (x ),则y =f (x )的大致图象是( )解析:选A 当x ∈[0,π]时,y =1.当x ∈(π,2π)时, O 1P ―→=O 2P ―→-O 2O 1―→,设O 2P ―→与O 2O 1―→的夹角为θ,因为|O 2P ―→|=1,|O 2O 1―→|=2,θ=x -π,所以y =|O 1P ―→|2=(O 2P ―→-O 2O 1―→)2=5-4cos θ=5+4cos x ,x ∈(π,2π),此时函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递增,排除C ,D.当x ∈[2π,4π)时,因为O 1P ―→=OP ―→-OO 1―→,设OP ―→,OO 1―→的夹角为α,因为|OP ―→|=2,|OO 1―→|=1,α=2π-12x ,所以y =|O 1P ―→|2=(OP ―→-OO 1―→)2=5-4cos α=5-4cos 12x ,x ∈[2π,4π),此时函数y =f (x )的图象是曲线,且单调递减,排除B.故选A.对点练(二) 函数图象的应用问题1.(2018·福建厦门双十中学期中)已知函数f (x )=x 2+e x -12(x <0)与g (x )=x 2+ln(x +a )的图象上存在关于y 轴对称的点,则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫-∞,1e B .(-∞, e)。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(九) 对数与对数函数 Word版含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(九) 对数与对数函数 Word版含解析

课时达标检测(九) 对数与对数函数[小题对点练——点点落实]对点练(一) 对数的运算1.(2018·山西重点协作体模拟)已知log 7[log 3(log 2x )]=0,那么x -12=( )A.13B.36C.33D.24解析:选D 由条件知,log 3(log 2x )=1,∴log 2x =3,∴x =8,∴x -12=24.故选D. 2.(2018·德阳模拟)计算:⎝⎛⎭⎫278-13+log 2(log 216)=________.解析:原式=⎝⎛⎭⎫23-3×⎛⎫⎪⎝⎭13-+log 24=23+2=83.答案:833.(2018·江西百校联盟模拟)已知14a =7b =4c =2,则1a -1b +1c=________.解析:14a =7b =4c =2,则a =log 142,b =log 72,c =log 42,∴1a =log 214,1b =log 27,1c =log 24,∴1a -1b +1c =log 214-log 27+log 24=log 28=3.答案:34.(2018·成都外国语学校模拟)已知2x =3,log 483=y ,则x +2y 的值为________.解析:由2x =3,log 483=y 得x =log 23,y =log 483=12log 283,所以x +2y =log 23+log 283=log 28=3.答案:35.若lg x +lg y =2lg(x -2y ),则xy 的值为________. 解析:∵lg x +lg y =2lg(x -2y ), ∴xy =(x -2y )2,即x 2-5xy +4y 2=0, 即(x -y )(x -4y )=0,解得x =y 或x =4y . 又x >0,y >0,x -2y >0,故x =y 不符合题意,舍去. ∴x =4y ,即xy =4. 答案:4对点练(二) 对数函数的图象及应用1.(2018·广东韶关南雄模拟)函数f (x )=x a 满足f (2)=4,那么函数g (x )=|log a (x +1)|的图象大致为( )解析:选C 法一:∵f (2)=4,∴2a =4,解得a =2,∴g (x )=|log 2(x +1)|=⎩⎪⎨⎪⎧log 2(x +1),x ≥0,-log 2(x +1),-1<x <0,∴当x ≥0时,函数g (x )单调递增,且g (0)=0;当-1<x <0时,函数g (x )单调递减.故选C.法二:由f (2)=4,即2a =4得a =2,∴g (x )=|log 2(x +1)|,函数g (x )是由函数y =|log 2x |向左平移一个单位得到的,只有C 项符合,故选C.2.(2018·深圳模拟)已知函数f (x )=|lg x |.若0<a <b ,且f (a )=f (b ),则a +2b 的取值范围是( )A .(22,+∞)B .[22,+∞)C .(3,+∞)D .[3,+∞)解析:选C f (x )=|lg x |的图象如图所示,由题知f (a )=f (b ),则有0<a <1<b ,∴f (a )=|lg a |=-lg a ,f (b )=|lg b |=lg b ,即-lg a =lg b ,则a =1b ,∴a +2b =2b +1b .令g (b )=2b +1b ,g ′(b )=2-1b2,显然当b∈(1,+∞)时,g ′(b )>0,∴g (b )在(1,+∞)上为增函数,∴g (b )=2b +1b>3,故选C.3.设平行于y 轴的直线分别与函数y 1=log 2x 及函数y 2=log 2x +2的图象交于B ,C 两点,点A (m ,n )位于函数y 2=log 2x +2的图象上,如图,若△ABC 为正三角形,则m ·2n =________.解析:由题意知,n =log 2m +2,所以m =2n -2.又BC =y 2-y 1=2,且△ABC 为正三角形,所以可知B (m +3,n -1)在y 1=log 2x 的图象上,所以n -1=log 2(m +3),即m =2n -1-3,所以2n =43,所以m =3,所以m ·2n =3×43=12.答案:124.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,x >0,3x ,x ≤0,关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的取值范围是________.解析:问题等价于函数y =f (x )与y =-x +a 的图象有且只有一个交点,结合函数图象可知a >1.答案:(1,+∞)对点练(三) 对数函数的性质及应用 1.(2018·湖北孝感统考)函数f (x )=1ln (3x +1)的定义域是( )A.⎝⎛⎭⎫-13,+∞ B.⎝⎛⎭⎫-13,0∪(0,+∞) C.⎣⎡⎭⎫-13,+∞ D .[0,+∞)解析:选B 由⎩⎪⎨⎪⎧3x +1>0,ln (3x +1)≠0,解得x >-13且x ≠0,故选B.2.(2018·河南新乡模拟)设a =60.4,b =log 0.40.5,c =log 80.4,则a ,b ,c 的大小关系是( )A .a <b <cB .c <b <aC .c <a <bD .b <c <a解析:选B ∵a =60.4>1,b =log 0.40.5∈(0,1),c =log 80.4<0,∴a >b >c .故选B. 3.若log a 23<1(a >0,且a ≠1),则实数a 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,23 B .(1,+∞) C.⎝⎛⎭⎫0,23∪(1,+∞) D.⎝⎛⎭⎫23,1解析:选C 当0<a <1时,log a 23<log a a =1,∴0<a <23;当a >1时,log a 23<log a a =1,∴a >1.∴实数a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,23∪(1,+∞). 4.(2018·郴州模拟)设f (x )=lg ⎝⎛⎭⎫21-x +a 是奇函数,则使f (x )<0的x 的取值范围是( )A .(-1,0)B .(0,1)C .(-∞,0)D .(-∞,0)∪(1,+∞)解析:选A 由f (x )是奇函数可得a =-1,∴f (x )=lg 1+x1-x ,定义域为(-1,1).由f (x )<0,可得0<1+x1-x<1,∴-1<x <0.5.(2018·长沙模拟)若f (x )=lg(x 2-2ax +1+a )在区间(-∞,1]上单调递减,则a 的取值范围为( )A .[1,2)B .[1,2]C .[1,+∞)D .[2,+∞)解析:选A 令函数g (x )=x 2-2ax +1+a =(x -a )2+1+a -a 2,其图象的对称轴为x=a ,要使函数f (x )在(-∞,1]上单调递减,则⎩⎪⎨⎪⎧ g (1)>0,a ≥1,即⎩⎪⎨⎪⎧2-a >0,a ≥1,解得1≤a <2,即a ∈[1,2),故选A.6.(2018·商丘模拟)已知f (x )=log a (1+x )+log a (3-x )(a >0,a ≠1),且f (1)=2,则f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,32上的最大值为( ) A .4 B .2 C .6D .8解析:选B ∵f (1)=2,∴log a 4=2(a >0,a ≠1),∴a =2,f (x )=log 2(1+x )+log 2(3-x )=log 2(1+x )(3-x )=log 2[-(x -1)2+4],∴当x ∈[0,1]时, f (x )是增函数;当x ∈⎝⎛⎦⎤1,32时,f (x )是减函数.故函数f (x )在⎣⎡⎦⎤0,32上的最大值是f (1)=2. 7.(2018·辽宁沈阳模拟)已知函数f (x )=|log 3x |,实数m ,n 满足0<m <n ,且f (m )=f (n ),若f (x )在[m 2,n ]上的最大值为2,则nm =________.解析:∵f (x )=|log 3x |,正实数m ,n 满足m <n ,且f (m )=f (n ),∴-log 3m =log 3n ,∴mn =1.∵f (x )在区间[m 2,n ]上的最大值为2,函数f (x )在[m 2,1)上是减函数,在(1,n ]上是增函数,∴-log 3m 2=2或log 3n =2.若-log 3m 2=2,得m =13,则n =3,此时log 3n =1,满足题意.那么n m =3÷13=9.同理,若log 3n =2,得n =9,则m =19,此时-log 3m 2=4>2,不满足题意.综上可得nm =9.答案:9[大题综合练——迁移贯通]1.已知函数f (x )=log 21+axx -1(a 为常数)是奇函数.(1)求a 的值与函数f (x )的定义域;(2)若当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立,求实数m 的取值范围. 解:(1)∵函数f (x )=log 21+axx -1是奇函数,∴f (-x )=-f (x ),∴log 21-ax -x -1=-log 21+ax x -1,即log 2ax -1x +1=log 2x -11+ax ,∴a =1,f (x )=log 21+xx -1.令1+x x -1>0,得⎩⎪⎨⎪⎧ 1+x >0,x -1>0,或⎩⎪⎨⎪⎧1+x <0,x -1<0,解得x <-1或x >1.∴函数f (x )的定义域为{x |x <-1或x >1}. (2)∵f (x )+log 2(x -1)=log 2(1+x ), 当x >1时,x +1>2,∴log 2(1+x )>log 22=1. ∵当x ∈(1,+∞)时,f (x )+log 2(x -1)>m 恒成立, ∴m ≤1.∴m 的取值范围是(-∞,1].2.(2018·枣庄模拟)设x ∈[2,8]时,函数f (x )=12log a (ax )·log a (a 2x )(a >0,且a ≠1)的最大值是1,最小值是-18,求实数a 的值.解:f (x )=12(log a x +1)(log a x +2)=12[(log a x )2+3log a x +2] =12⎝⎛⎭⎫log a x +322-18. 当f (x )取最小值-18时,log a x =-32.∵x ∈[2,8],∴a ∈(0,1). ∵f (x )是关于log a x 的二次函数,∴f (x )的最大值必在x =2或x =8处取得.若12⎝⎛⎭⎫log a 2+322-18=1,则a =2-13, 此时f (x )取得最小值时,x =(2-13)-23=2∉[2,8],舍去;若12⎝⎛⎭⎫log a 8+322-18=1,则a =12, 此时f (x )取得最小值时,x =⎝⎛⎭⎫12-32=22∈[2,8],符合题意.∴a =12. 3.(2018·江西师大附中诊断)已知函数f (x )=log a x +m (a >0且a ≠1)的图象过点(8,2),点P (3,-1)关于直线x =2的对称点Q 在f (x )的图象上.(1)求函数f (x )的解析式;(2)令g (x )=2f (x )-f (x -1),求g (x )的最小值及取得最小值时x 的值. 解:(1)点P (3,-1)关于直线x =2的对称点Q 的坐标为(1,-1).由⎩⎪⎨⎪⎧ f (8)=2,f (1)=-1,得⎩⎪⎨⎪⎧m +log a 8=2,m +log a 1=-1,解得m =-1,a =2,故函数f (x )的解析式为f (x )=-1+log 2x .(2)g (x )=2f (x )-f (x -1)=2(-1+log 2x )-[-1+log 2(x -1)]=log 2x 2x -1-1(x >1),∵x 2x -1=(x -1)2+2(x -1)+1x -1 =(x -1)+1x -1+2≥2(x -1)·1x -1+2=4,当且仅当x-1=1x-1,即x=2时,“=”成立,而函数y=log2x在(0,+∞)上单调递增,则log2x 2x-1-1≥log24-1=1,故当x=2时,函数g(x)取得最小值1.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:第六章 数列 含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:第六章 数列 含解析

第六章⎪⎪⎪数 列第一节 数列的概念与简单表示本节主要包括2个知识点: 1.数列的通项公式; 2.数列的性质.突破点(一) 数列的通项公式[基本知识]1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数称为数列.数列中的每一个数叫做这个数列的项,数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第一项(通常也叫做首项).2.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.3.数列的递推公式如果已知数列{a n }的第一项(或前几项),且任何一项a n 与它的前一项a n -1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即a n =f (a n -1)(或a n =f (a n -1,a n -2)等),那么这个式子叫做数列{a n }的递推公式.4.S n 与a n 的关系已知数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2,这个关系式对任意数列均成立.[基本能力]1.判断题(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)若已知数列{a n }的递推公式为a n +1=12a n -1,且a 2=1,则可以写出数列{a n }的任何一项.( )(4)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× 2.填空题(1)已知数列{a n }的前4项为1,3,7,15,则数列{a n }的一个通项公式为________. 答案:a n =2n -1(n ∈N *)(2)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n2a n +3,则a 2=________.答案:15(3)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2+1,则数列{a n }的通项公式是________________.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2[全析考法]利用数列的前几项求通项数列的前几项中,先看看哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序号间的关系.[例1] (1)(2018·江西鹰潭一中期中)数列1,-4,9,-16,25,…的一个通项公式是( ) A .a n =n 2 B .a n =(-1)n n 2 C .a n =(-1)n +1n 2D .a n =(-1)n (n +1)2(2)(2018·山西太原五中调考)把1,3,6,10,15,…,这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的圆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 .29D .30[解析] (1)法一:该数列中第n 项的绝对值是n 2,正负交替的符号是(-1)n +1,故选C. 法二:将n =2代入各选项,排除A ,B ,D ,故选C.(2)观察三角形数的增长规律,可以发现每一项比它的前一项多的点数正好是该项的序号,即a n =a n -1+n (n ≥2).所以根据这个规律计算可知,第7个三角形数是a 7=a 6+7=a 5+6+7=15+6+7=28.故选B.[答案] (1)C (2)B[方法技巧]由数列的前几项求通项公式的思路方法(1)分式形式的数列,分别求分子、分母的通项,较复杂的还要考虑分子、分母的关系. (2)若第n 项和第n +1项正负交错,那么符号用(-1)n 或(-1)n+1或(-1)n-1来调控.(3)对于较复杂数列的通项公式,其项与序号之间的关系不容易发现,这就需要将数列各项的结构形式加以变形,可使用添项、通分、分割等方法,将数列的各项分解成若干个常见数列对应项的“和”“差”“积”“商”后再进行归纳.[提醒] 根据数列的前几项写出数列的一个通项公式利用了不完全归纳法,其蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验.利用an 与S n 的关系求通项数列{a n }的前n 项和S n 与通项a n 的关系为a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2,通过纽带:a n =S n-S n -1(n ≥2),根据题目已知条件,消掉a n 或S n ,再利用特殊形式(累乘或累加)或通过构造成等差数列或者等比数列求解.[例2] 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)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.[方法技巧]已知S n 求a n 的三个步骤(1)先利用a 1=S 1求出a 1.(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式.(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.利用递推关系求通项[例3] (1)n 1n +1n n (2)在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1n a n -1(n ≥2),求数列{a n }的通项公式. (3)在数列{a n }中a 1=1,a n +1=3a n +2,求数列{a n }的通项公式.(4)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式. [解] (1)因为a n +1-a n =3n +2, 所以a n -a n -1=3n -1(n ≥2),所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=2=12×(3×1+1),符合上式,所以a n =32n 2+n 2.(2)因为a n =n -1n a n -1(n ≥2), 所以a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.由累乘法可得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n (n ≥2).又a 1=1符合上式,∴a n =1n .(3)因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),所以a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}为等比数列,公比q =3.又a 1+1=2,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.(4)∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0, ∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12, 又a 1=1,则1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12, ∴a n =2n +1(n ∈N *).[方法技巧] 典型的递推数列及处理方法[全练题点]1.[考点一](2018·湖南衡阳二十六中期中)在数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55,…中,x 的值为( )A .11B .12C .13D .14解析:选C 观察所给数列的项,发现从第3项起,每一项都是与它相邻的前两项的和,所以x =5+8=13,故选C.2.[考点一]数列1,-58,715,-924,…的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n(n ∈N *) B .a n =(-1)n-12n +1n 3+3n (n ∈N *) C .a n =(-1)n +12n -1n 2+2n (n ∈N *) D .a n =(-1)n-12n +1n 2+2n(n ∈N *) 解析:选D 所给数列各项可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,…,通过对比各选项,可知选D.3.[考点二](2018·黑龙江双鸭山一中期末)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4,n ∈N *,则a n =( )A .2n +1B .2nC .2n -1D .2n -2解析:选A 因为S n =2a n -4,所以n ≥2时,有S n -1=2a n -1-4, 两式相减可得S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1,即a na n -1=2(n ≥2).因为S 1=a 1=2a 1-4,所以a 1=4,所以a n =2n +1.4.[考点三](2018·山东潍坊期中)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n =( ) A .2+ln n B .2+(n -1)ln n C .2+n ln nD .1+n +ln n解析:选A 法一:由已知得a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln n +1n ,而a n =(a n -a n -1)+(a n -1+a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1,n ≥2,所以a n =ln n n -1+ln n -1n -2+…+ln 21+2=ln ⎝⎛⎭⎪⎫n n -1·n -1n -2·…·21+2=ln n +2,n ≥2.当n =1时,a 1=2=ln 1+2.故选A.法二:由a n =a n -1+ln ⎝⎛⎭⎫1+1n -1=a n -1+ln nn -1=a n -1+ln n -ln(n -1)(n ≥2),可知a n-ln n =a n -1-ln(n -1)(n ≥2).令b n =a n -ln n ,则数列{b n }是以b 1=a 1-ln 1=2为首项的常数列,故b n =2,所以2=a n -ln n ,所以a n =2+ln n .故选A.突破点(二) 数列的性质[基本知识]数列的分类[基本能力](1)已知函数f (x )=x -1x,设a n =f (n )(n ∈N *),则{a n }是________数列(填“递增”或“递减”).答案:递增(2)数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+9n ,则该数列第________项最大. 答案:4或5(3)现定义a n =5n +⎝⎛⎭⎫15n ,其中n ∈N *,则{a n }是_______数列(填“递增”或“递减”). 答案:递增(4)对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的____________条件. 答案:充分不必要[全析考法](1)数,所以在求数列中的最大(小)项时,应注意数列中的项可以是相同的,故不应漏掉等号.(2)数列是自变量不连续的函数,不能对数列直接求导判断单调性.要先写出数列对应的函数,对函数进行求导,再将函数的单调性对应到数列中去.[例1] (1)已知数列{a n }的通项公式为a n =n ⎝⎛⎭⎫23n,则数列{a n }中的最大项为( ) A.89 B .23C.6481D .125243(2)已知数列{a n }的通项公式为a n =2n 2+tn +1,若{a n }是单调递增数列,则实数t 的取值范围是( )A .(-6,+∞)B .(-∞,-6)C .(-∞,-3)D .()-3,+∞[解析] (1)法一(作差比较法):a n +1-a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫23n +1-n ⎝⎛⎭⎫23n =2-n 3·⎝⎛⎭⎫23n , 当n <2时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =2时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 所以a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{a n }中的最大项为a 2或a 3,且a 2=a 3=2×⎝⎛⎭⎫232=89.故选A. 法二(作商比较法):a n +1a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫23n +1n ⎝⎛⎭⎫23n =23⎝⎛⎭⎫1+1n , 令a n +1a n >1,解得n <2;令a n +1a n =1,解得n =2;令a n +1a n<1,解得n >2.又a n >0,故a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{a n }中的最大项为a 2或a 3,且a 2=a 3=2×⎝⎛⎭⎫232=89.故选A. (2)法一:因为{a n }是单调递增数列, 所以对于任意的n ∈N *,都有a n +1>a n , 即2(n +1)2+t (n +1)+1>2n 2+tn +1, 化简得t >-4n -2,所以t >-4n -2对于任意的n ∈N *都成立, 因为-4n -2≤-6,所以t >-6.故选A.法二:设f (n )=2n 2+tn +1,其图象的对称轴为n =-t 4,要使{a n }是递增数列,则-t 4<1+22,即t >-6.故选A. [答案] (1)A (2)A [方法技巧]1.判断数列单调性的两种方法 (1)作差比较法a n +1-a n >0⇔数列{a n }是单调递增数列;a n +1-a n <0⇔数列{a n }是单调递减数列;a n +1-a n =0⇔数列{a n }是常数列.(2)作商比较法(1)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2)找到数列的最大项;(2)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≥a n ,a n ≤a n +1(n ≥2)找到数列的最小项.通常是求出数列的前n 项观察规律.确定出数列的一个周期,然后再解决相应的问题.[例2] (1)(2018·黄冈质检)已知数列{x n }满足x n +2=|x n +1-x n |(n ∈N *),若x 1=1,x 2=a (a ≤1,a ≠0),且x n +3=x n 对于任意的正整数n 均成立,则数列{x n }的前2 017项和S 2 017=( )A .672B .673C .1 342D .1 345(2)(2018·广东四校联考)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n (n ∈N *),则a 2 018=( )A .-2B .-1C .2D .12[解析] (1)∵x 1=1,x 2=a (a ≤1,a ≠0),∴x 3=|x 2-x 1|=|a -1|=1-a ,∴x 1+x 2+x 3=1+a +(1-a )=2,又x n +3=x n 对于任意的正整数n 均成立,∴数列{x n }的周期为3,所以数列{x n }的前2 017项和S 2 017=S 672×3+1=672×2+1=1 345.故选D.(2)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n (n ∈N *),∴a 2=11-2=-1,a 3=11-(-1)=12,a 4=11-12=2,…,可知此数列有周期性,周期T =3,即a n +3=a n ,则a 2 018=a 672×3+2=a 2=-1.故选B.[答案] (1)D (2)B [方法技巧]周期数列的常见形式与解题方法(1)周期数列的常见形式①利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数; ②相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;③相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列. (2)解决此类题目的一般方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.[全练题点]1.[考点二](2018·安徽名校联盟考前模拟)在数列{a n }中,若对任意的n ∈N *均有a n +a n +1+a n +2为定值,且a 1=2,a 9=3,a 98=4,则数列{a n }的前100项的和S 100=( )A .132B .299C .68D .99解析:选B 因为对任意的n ∈N *均有a n +a n +1+a n +2为定值,所以a n +a n +1+a n +2=a n+1+a n +2+a n +3,所以a n +3=a n ,所以数列{a n }是周期数列,且周期为3.故a 2=a 98=4,a 3=a 9=3,a 100=a 1=2,所以S 100=33(a 1+a 2+a 3)+a 100=299.故选B.2.[考点一](2018·山东枣庄第八中学阶段性检测)已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n +2n ,欲使它的前n 项的乘积大于36,则n 的最小值为( )A .7B .8C .9D .10解析:选B 由数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n +2n 的前n 项的乘积31·42·53·…·n +2n =(n +1)(n +2)2>36,得n 2+3n-70>0,解得n <-10或n >7.又因为n ∈N *,所以n 的最小值为8,故选B.3.[考点一]已知函数f (x )=⎩⎨⎧(3-a )x +2,x ≤2,a9-22+11x x ,x >2(a >0,且a ≠1),若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .⎣⎡⎭⎫83,3 C .(2,3)D .(1,3)解析:选C 因为{a n }是递增数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,(3-a )×2+2<a 2,解得2<a <3,所以实数a 的取值范围是(2,3).4.[考点二](2018·辽宁重点中学协作体联考)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1-a n =sin (n +1)π2,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 018=( )A .0B .2 018C .1 010D .1 009解析:选C 由a 1=1及a n +1-a n =sin (n +1)π2,得a n +1=a n +sin (n +1)π2,所以a 2=a 1+sin π=1,a 3=a 2+sin 3π2=0,a 4=a 3+sin 4π2=0,a 5=a 4+sin 5π2=1,a 6=a 5+sin 6π2=1,a 7=a 6+sin 7π2=0,a 8=a 7+sin 8π2=0,…,可见数列{a n }为周期数列,周期T =4,所以S 2 018=504(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 1+a 2=1 010.[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =________.解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1,∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n-1S n +1=1,即1S n +1-1S n=-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.∴1S n =-1+(n-1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n .答案:-1n2.(2014·全国卷Ⅱ)数列 {a n }满足 a n +1=11-a n , a 8=2,则a 1 =________. 解析:将a 8=2代入a n +1=11-a n ,可求得a 7=12;再将a 7=12代入a n +1=11-a n,可求得a 6=-1;再将a 6=-1代入a n +1=11-a n,可求得a 5=2;由此可以推出数列{a n }是一个周期数列,且周期为3,所以a 1=a 7=12.答案:123.(2013·全国卷Ⅰ)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n =________.解析:当n =1时,由已知S n =23a n +13,得a 1=23a 1+13,即a 1=1;当n ≥2时,由已知得到S n -1=23a n -1+13,所以a n =S n -S n -1=⎝⎛⎭⎫23a n +13-⎝⎛⎭⎫23a n -1+13 =23a n -23a n -1, 所以a n =-2a n -1,所以数列{a n }为以1为首项,以-2为公比的等比数列,所以a n =(-2)n -1.答案:(-2)n -14.(2016·全国卷Ⅲ)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由题意可得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得2a n +1(a n +1)=a n (a n +1).因此{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n=12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一) 数列的通项公式 1.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n a n +2(n ∈N *),则14是这个数列的( )A .第6项B .第7项C .第8项D .第9项解析:选B 由a n +1=2a n a n +2可得1a n +1=1a n +12,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=1为首项,12为公差的等差数列,故1a n =1+(n -1)×12=12n +12,即a n =2n +1,由2n +1=14,解得n =7,故选B.2.(2018·南昌模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B .158 C.34 D .38解析:选C 由已知得a 2=1+(-1)2=2,∴2a 3=2+(-1)3,a 3=12,∴12a 4=12+(-1)4,a 4=3,∴3a 5=3+(-1)5,∴a 5=23,∴a 3a 5=12×32=34.3.(2018·河南郑州一中考前冲刺)数列{a n }满足:a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *,都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=( )A.2 0172 018 B .2 0182 019 C.4 0342 018D .4 0362 019解析:选D ∵a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,∴a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1,用累加法可得a n =a 1+(n -1)(n +2)2=n (n +1)2,∴1a n=2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=2⎣⎡⎭⎫1-12+12-13+…+12 018-12 019=4 0362 019,故选D.4.(2018·甘肃天水检测)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 =( ) A .2n -1B .12n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1 D .⎝⎛⎭⎫32n -1解析:选D 因为a n +1=S n +1-S n ,所以S n =2a n +1=2(S n +1-S n ),所以S n +1S n =32,所以数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,32为公比的等比数列,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1.故选D. 5.(2018·兰州模拟)在数列1,2,7,10,13,…中219是这个数列的第________项.解析:数列1,2,7,10,13,…,即数列1,3×1+1,3×2+1,3×3+1,3×4+1,…,∴该数列的通项公式为a n =3(n -1)+1=3n -2,∴3n -2=219=76,∴n =26,故219是这个数列的第26项. 答案:266.(2018·河北冀州中学期中)已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则a 3=________,a n =________.解析:由a n =n (a n +1-a n ),可得a n +1a n=n +1n ,则a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 2a 1·a 1=nn -1×n -1n -2×n -2n -3×…×21×1=n (n ≥2),∴a 3=3.∵a 1=1满足a n =n ,∴a n =n .答案:3 n7.(2018·福建晋江季延中学月考)已知数列{a n }满足a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________________.解析:已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1,将n =1代入,得a 1=2;当n ≥2时,将n -1代入得a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n ,两式相减得na n =(n +1)-n =1,∴a n =1n ,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2对点练(二) 数列的性质1.已知数列{a n }的通项公式为a n =9n 2-9n +29n 2-1(n ∈N *).则下列说法正确的是( ) A .这个数列的第10项为2731B.98101是该数列中的项 C .数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内D .数列{a n }是单调递减数列解析:选C a n =9n 2-9n +29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n -1)(3n +1)=3n -23n +1.令n =10,得a 10=2831.故选项A 不正确,令3n -23n +1=98101,得9n =300,此方程无正整数解,故98101不是该数列中的项.因为a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1,又n ∈N *,所以数列{a n }是单调递增数列,所以14≤a n <1,所以数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内,故选项C 正确,选项D 不正确,故选C.2.(2018·湖北黄冈中学期中)已知数列{a n }中,a 1=12,a n +1=1+a n 1-a n ,则a 2 018=( )A .-2B .12C .-13D .3解析:选D ∵a 1=12,∴a 2=1+a 11-a 1=3,a 3=1+a 21-a 2=-2,a 4=1+a 31-a 3=-13,a 5=1+a 41-a 4=12,…,∴数列{a n }是周期数列且周期T =4,∴a 2 018=a 2=3,故选D. 3.(2018·河南郑州质量预测)已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=m ,a 2=n ,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 017的值为( )A .2 017n -mB .n -2 017mC .mD .n解析:选C 根据题意计算可得a 3=n -m ,a 4=-m ,a 5=-n ,a 6=m -n ,a 7=m ,a 8=n ,…,因此数列{a n }是以6为周期的周期数列,且a 1+a 2+…+a 6=0,所以S 2 017=S 336×6+1=a 1=m .故选C.4.(2018·安徽淮南模拟)已知{a n }中,a n =n 2+λn ,且{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .[-2,+∞)C .(-3,+∞)D .[-3,+∞)解析:选C ∵{a n }是递增数列,∴∀n ∈N *,a n +1>a n ,∴(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn ,化简得λ>-(2n +1),∴λ>-3.故选C.5.(2018·北京海淀区模拟)数列{a n }的通项为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2n-1,n ≤4,-n 2+(a -1)n ,n ≥5(n ∈N *),若a 5是{a n }中的最大值,则a 的取值范围是________.解析:当n ≤4时,a n =2n -1单调递增,因此n =4时取最大值,a 4=24-1=15.当n ≥5时,a n =-n 2+(a -1)n =-⎝⎛⎭⎫n -a -122+(a -1)24.∵a 5是{a n }中的最大值,∴⎩⎪⎨⎪⎧a -12≤5.5,-25+5(a -1)≥15,解得9≤a ≤12.∴a 的取值范围是[9,12].答案:[9,12][大题综合练——迁移贯通]1.(2018·东营模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n=2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解:(1)令n =1,T 1=2S 1-1, ∵T 1=S 1=a 1,∴a 1=2a 1-1,∴a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1 =2a n -2n +1.因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1-2, 所以a n =2a n -1+2(n ≥2), 所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1,所以a n =3×2n -1-2,当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.2.(2018·浙江舟山模拟)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,a 1=0(舍).S 2=a 1+a 2=12a 22+12a 2, 解得a 2=2(负值舍去);同理可得a 3=3,a 4=4. (2)因为S n =12a 2n +a n 2,① 所以当n ≥2时,S n -1=12a 2n -1+a n -12,② ①-②得a n =12(a n -a n -1)+12(a 2n -a 2n -1),所以(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,所以数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n =n . 3.(2018·山西太原月考)已知等比数列{a n }是递增数列,a 2a 5=32,a 3+a 4=12,又数列{b n }满足b n =2log 2a n +1,S n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求S n;(2)若对任意n ∈N *,都有S n a n≤S ka k成立,求正整数k 的值.解:(1)因为{a n }是等比数列,则a 2a 5=a 3a 4=32, 又a 3+a 4=12,且{a n }是递增数列, 所以a 3=4,a 4=8,所以q =2,a 1=1, 所以a n =2n -1.所以b n =2log 2a n +1=2log 22n =2n .所以S n =2+4+…+2n =n (2+2n )2=n 2+n . (2)令c n =S n a n=n 2+n2n -1,则c n +1-c n =S n +1a n +1-S n a n =(n +1)(n +2)2n -n (n +1)2n -1=(n +1)(2-n )2n .所以当n =1时,c 1<c 2; 当n =2时,c 3=c 2;当n ≥3时,c n +1-c n <0,即c 3>c 4>c 5>…, 所以数列{c n }中最大项为c 2和c 3.所以存在k =2或3,使得任意的正整数n ,都有S k a k≥S na n.第二节 等差数列及其前n 项和本节主要包括3个知识点:1.等差数列基本量的计算;2.等差数列的基本性质及应用;3.等差数列的判定与证明.突破点(一) 等差数列基本量的计算[基本知识]1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d . (2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =n (a 1+a n )2. [基本能力]1.判断题(1)若一个数列从第2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.( )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( ) (3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ 2.填空题(1)已知等差数列{a n },a 5=-20,a 20=-35,则a n =________. 答案:-15-n(2)已知等差数列5,427,347,…,则该数列的第5项为________.答案:217(3)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6=________. 答案:12(4)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________. 答案:6[全析考法][典例] (1)(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8(2)(2018·安徽江南十校模拟)《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知A ,B ,C ,D ,E 五人分5钱,A ,B 两人所得与C ,D ,E 三人所得相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E 所得为( )A.23钱 B .43钱C.56钱 D .32钱(3)(2018·南昌模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3+S 4=S 5. ①求数列{a n }的通项公式;②令b n =(-1)n -1a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .[解析] (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =4,故选C. (2)由题意,设A 所得为a -4d ,B 所得为a -3d ,C 所得为a -2d ,D 所得为a -d ,E所得为a ,则⎩⎪⎨⎪⎧5a -10d =5,2a -7d =3a -3d ,解得a =23,故E 所得为23钱.故选A.(3)①设等差数列{a n }的公差为d ,由S 3+S 4=S 5,可得a 1+a 2+a 3=a 5,即3a 2=a 5, 所以3(1+d )=1+4d ,解得d =2. ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1. ②由①,可得b n =(-1)n -1·(2n -1).∴T 2n =1-3+5-7+…+(4n -3)-(4n -1) =(-2)×n =-2n .[答案] (1)C (2)A[方法技巧]解决等差数列基本量计算问题的思路(1)在等差数列{a n }中,a 1与d 是最基本的两个量,一般可设出a 1和d ,利用等差数列的通项公式和前n 项和公式列方程(组)求解即可.(2)与等差数列有关的基本运算问题,主要围绕着通项公式a n =a 1+(n -1)d 和前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ,在两个公式中共涉及五个量:a 1,d ,n ,a n ,S n ,已知其中三个量,选用恰当的公式,利用方程(组)可求出剩余的两个量.[全练题点]1.(2018·武汉调研)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 7=-8,a 2=2,则数列{a n }的公差d 等于( )A .-1B .-2C .-3D .-4解析:选C 法一:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+6d )=-8,a 1+d =2,解得d =-3.法二:a 1+a 7=2a 4=-8,∴a 4=-4, ∴a 4-a 2=-4-2=2d ,∴d =-3.2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则正整数m 的值为________.解析:因为等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,所以a m =S m-S m -1=2,a m +1=S m +1-S m =3,数列的公差d =1,a m +a m +1=S m +1-S m -1=5,即2a 1+2m -1=5,所以a 1=3-m . 由S m =(3-m )m +m (m -1)2×1=0, 解得正整数m 的值为5. 答案:53.(2018·福州模拟)已知等差数列{a n }的各项均为正数,其公差为2,a 2a 4=4a 3+1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+a 9+…+a 3n .解:(1)依题意知,a n =a 1+2(n -1),a n >0.因为a 2a 4=4a 3+1,所以(a 1+2)(a 1+6)=4(a 1+4)+1, 所以a 21+4a 1-5=0,解得a 1=1或a 1=-5(舍去), 所以a n =2n -1. (2)a 1+a 3+a 9+…+a 3n=(2×1-1)+(2×3-1)+(2×32-1)+…+(2×3n -1)=2×(1+3+32+…+3n )-(n +1) =2×1-3n +11-3-(n +1)=3n +1-n -2.突破点(二) 等差数列的基本性质及应用[基本知识]等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *). (3)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.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(m ∈N *)也是等差数列,公差为m 2d .(5)S 2n -1=(2n -1)a n ,S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1),遇见S 奇,S 偶时可分别运用性质及有关公式求解.(6){a n },{b n }均为等差数列且其前n 项和为S n ,T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.(7)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,其首项与{a n }的首项相同,公差是{a n }的公差的12.[基本能力](1)(2018·岳阳模拟)在等差数列{a n }中,如果a 1+a 2=40,a 3+a 4=60,那么a 7+a 8=________.答案:100(2)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,若S n T n =n +1n -1,则a 1+a nb 1+b n=________. 答案:n +1n -1(3)(2018·天水模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________.答案:60(4)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5.答案:S 5[全析考法]等差数列的性质[例1] (1)(2018·银川模拟)已知等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 的值为( )A .8B .12C .6D .4(2)(2018·山西太原模拟)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=36,则a 6=( ) A .8 B .6 C .4D .3(3)(2018·湖北武汉调研)若等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S 4=4,S 6=12,则S 2=( ) A .-1 B .0 C .1D .3[解析] (1)由a 3+a 6+a 10+a 13=32,得(a 3+a 13)+(a 6+a 10)=32,得4a 8=32,∴a 8=8,∴m =8.故选A.(2)由等差数列的性质可知2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=2×3a 3+3×2a 9=6×2a 6=36,得a 6=3,故选D.(3)根据等差数列的性质,可得S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,即2(S 4-S 2)=S 2+S 6-S 4,因此S 2=0.[答案] (1)A (2)D (3)B[方法技巧]利用等差数列性质求解问题的注意点(1)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件;若求a m 项,可由a m =12(a m -n +a m +n )转化为求a m -n ,a m +n 或a m +n +a m -n 的值.(2)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,d =a n -a m n -m,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n (a 1+a n )2=n (a 2+a n -1)2(n ,m ∈N *)等.[提醒] 一般地,a m +a n ≠a m +n ,等号左、右两边必须是两项相加,当然也可以是a m -n+a m +n =2a m .等差数列前n 项和最值问题n n 差数列前n 项和S n 的最值问题.[例2] 等差数列{a n }的首项a 1>0,设其前n 项和为S n ,且S 5=S 12,则当n 为何值时,S n 有最大值?[解] 设等差数列{a n }的公差为d ,由S 5=S 12得5a 1+10d =12a 1+66d ,d =-18a 1<0.法一(函数法): S n =na 1+n (n -1)2d =na 1+n (n -1)2·⎝⎛⎭⎫-18a 1 =-116a 1(n 2-17n )=-116a 1⎝⎛⎭⎫n -1722+28964a 1, 因为a 1>0,n ∈N *,所以当n =8或n =9时,S n 有最大值. 法二(通项变号法):设此数列的前n 项和最大,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎨⎧a 1+(n -1)·⎝⎛⎭⎫-18a 1≥0,a 1+n ·⎝⎛⎭⎫-18a 1≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧n ≤9,n ≥8,即8≤n ≤9, 又n ∈N *,所以当n =8或n =9时,S n 有最大值.[方法技巧]求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法(1)函数法利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)通项变号法①a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .[全练题点]1.[考点一](2018·陕西咸阳模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=54,则a 2+a 4+a 9=( )A .9B .15C .18D .36解析:选C 由等差数列的通项公式及性质,可得S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=54,a 5=6,则a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=18.故选C.2.[考点一](2018·辽宁鞍山一中期末)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若m >1,且a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m 等于( )A .38B .20C .10D .9解析:选C 因为a m -1+a m +1-a 2m =0,所以a m -1+a m +1=2a m =a 2m ,显然a m ≠0,所以a m =2.又因为S 2m -1=(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=(2m -1)a m =38.所以将a m =2代入可得(2m -1)×2=38,解得m =10,故选C.3.[考点二](2018·成都模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 4+a 7+a 10=9,S 14-S 3=77,则使S n 取得最小值时n 的值为( )A .4B .5C .6D .7解析:选B 根据等差数列的性质可得a 4+a 7+a 10=3a 7=9,得a 7=3.S 14-S 3=11a 9=77,解得a 9=7,所以等差数列的通项公式为a n =2n -11.当n =6时,a n >0;当n =5时,a n <0,所以使S n 取得最小值的n 的值为5.4.[考点二](2018·吉林长春外国语学校期末)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 13<0,S 12>0,则在数列中绝对值最小的项为( )A .第5项B .第6项C .第7项D .第8项解析:选C 根据等差数列{a n }的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2,因为⎩⎪⎨⎪⎧S 13<0,S 12>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 13<0,a 1+a 12>0,由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 13=2a 7,a 1+a 12=a 6+a 7,得⎩⎪⎨⎪⎧a 7<0,a 6+a 7>0,所以数列{a n }中绝对值最小的项为第7项.突破点(三) 等差数列的判定与证明[全析考法][典例] (2018·n 1n (a n +1-n -1)=(n+1)(a n +n )(n ∈N *).(1)求证数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,并求其通项公式;(2)设b n =2a n -15,求数列{|b n |}的前n 项和T n . [解] (1)∵n (a n +1-n -1)=(n +1)(a n +n )(n ∈N *), ∴na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),∴a n +1n +1-a nn=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,其公差为2,首项为2,∴a nn =2+2(n -1)=2n .(2)由(1)知a n =2n 2,∴b n =2a n -15=2n -15, 则数列{b n }的前n 项和S n =n (-13+2n -15)2=n 2-14n .令b n =2n -15≤0,解得n ≤7.5.∴当n ≤7时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b n =-S n =-n 2+14n . 当n ≥8时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b 7+b 8+…+b n =-2S 7+S n =-2×(72-14×7)+n 2-14n =n 2-14n +98.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧14n -n 2,n ≤7,n 2-14n +98,n ≥8.[方法技巧] 等差数列的判定与证明方法[提醒] 判断时易忽视定义中从第2项起,以后每项与前一项的差是同一常数,即易忽视验证a 2-a 1=d 这一关键条件.[全练题点]1.(2016·浙江高考)如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且|A n A n +1|=|A n +1A n+2|,A n ≠A n +2,n ∈N *,|B n B n +1|=|B n +1B n +2|,B n ≠B n +2,n ∈N *(P ≠Q 表示点P 与Q 不重合).若d n =|A n B n |,S n 为△A n B n B n +1的面积,则( )A .{S n }是等差数列B .{S 2n }是等差数列C .{d n }是等差数列D .{d 2n }是等差数列解析:选A 由题意,过点A 1,A 2,A 3,…,A n ,A n +1,…分别作直线B 1B n +1的垂线(图略),高分别记为h 1,h 2,h 3,…,h n ,h n +1,…,根据平行线的性质,得h 1,h 2,h 3,…,h n ,h n +1,…成等差数列,又S n =12×|B n B n +1|×h n ,|B n B n +1|为定值,所以{S n }是等差数列.故选A.2.(2018·岳阳模拟)若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)证明:当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n-1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1). 当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎨⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.[全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2017·全国卷Ⅲ)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A .-24B .-3C .3D .8解析:选A 设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 2,a 3,a 6成等比数列,所以a 2a 6=a 23,即(a 1+d )(a 1+5d )=(a 1+2d )2.又a 1=1,所以d 2+2d =0.又d ≠0,则d =-2,所以{a n }前6项的和S 6=6×1+6×52×(-2)=-24.2.(2016·全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A .100B .99C .98D .97解析:选C 法一:∵{a n }是等差数列,设其公差为d , ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C.法二:∵{a n }是等差数列,∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5.故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C.3.(2013·全国卷Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10=0,S 15=25,则nS n 的最小值为________.解析:由已知⎩⎨⎧S 10=10a 1+10×92d =0,S15=15a 1+15×142d =25,解得a 1=-3,d =23,那么nS n =n 2a 1+n 2(n -1)2d =n 33-10n 23.由于函数f (x )=x 33-10x 23在x =203处取得极小值,因而检验n =6时,6S 6=-48,而n =7时,7S 7=-49.∴nS n 的最小值为-49.答案:-494.(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由. 解:(1)由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1. 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 由于a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得a 2=λ-1.由(1)知,a 3=λ+1.令2a 2=a 1+a 3,解得λ=4.故a n +2-a n =4,由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1.所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列.[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一) 等差数列基本量的计算1.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S n +2-S n =36,则n =( ) A .5 B .6 C .7D .8解析:选D 由题意知S n +2-S n =a n +1+a n +2=2a 1+(2n +1)d =2+2(2n +1)=36,解得n =8.2.在等差数列{a n }中,a 1=0,公差d ≠0,若a m =a 1+a 2+…+a 9,则m 的值为( ) A .37 B .36 C .20D .19解析:选A a m =a 1+a 2+…+a 9=9a 1+9×82d =36d =a 37,∴m =37.故选A. 3.在数列{a n }中,若a 1=2,且对任意正整数m ,k ,总有a m +k =a m +a k ,则{a n }的前n 项和S n =( )A .n (3n -1)B .n (n +3)2 C .n (n +1)D .n (3n +1)2解析:选C 依题意得a n +1=a n +a 1,即a n +1-a n =a 1=2,所以数列{a n }是以2为首项、2为公差的等差数列,a n =2+2(n -1)=2n ,S n =n (2+2n )2=n (n +1),故选C. 4.(2018·太原一模)在单调递增的等差数列{a n }中,若a 3=1,a 2a 4=34,则a 1=( )A .-1B .0 C.14D .12解析:选B 由题知,a 2+a 4=2a 3=2,又∵a 2a 4=34,数列{a n }单调递增,∴a 2=12,a 4=32.∴公差d =a 4-a 22=12.∴a 1=a 2-d =0. 对点练(二) 等差数列的基本性质及应用1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=18,a n -4=30(n >9),若S n =336,则n 的值为( )A .18B .19C .20D .21解析:选D 因为{a n }是等差数列,所以S 9=9a 5=18,a 5=2,S n =n (a 1+a n )2=n (a 5+a n -4)2=n2×32=16n =336,解得n =21,故选D. 2.(2018·南阳质检)设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为其前n 项和,若S 6=5a 1。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 函数与方程 Word版含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 函数与方程 Word版含解析

课时达标检测(十一)函数与方程[小题对点练——点点落实]对点练(一)函数的零点问题1.(2018·河北武邑中学基础训练)方程ln(x+1)-2x=0(x>0)的根存在的大致区间是( )A.(0,1)B.(1,2)C.(2,e) D.(3,4)解析:选B令f(x)=ln(x+1)-2x,则f(1)=ln(1+1)-2=ln 2-2<0,f(2)=ln 3-1>0,所以函数f(x)的零点所在大致区间为(1,2).故选B.2.(2018·四川双流中学必得分训练)函数f(x)=2x+2x的零点所处的区间是( )A.[-2,-1]B.[-1,0]C.[0,1]D.[1,2]解析:选B f(-2)=2-2+2×(-2)<0,f(-1)=2-1+2×(-1)<0,f(0)=20+0>0,由零点存在性定理知,函数f(x)的零点在区间[-1,0]上.故选B.3.(2018·云南大理州统测)函数f(x)=错误!的零点个数是( )A.0B.1C.2D.3解析:选D当x>0时,令f(x)=0可得x=1;当x≤0时,令f(x)=0可得x=-2或x=0.因此函数的零点个数为3.故选D.4.关于x的方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是( )A.1B.2C.3D.4∵a>0,∴a2+1>1.而y=|x2-2x|的图象如图所示,∴y=|x2-2x|的图象解析:选B 图象总有2个交点,即方程|x2-2x|=a2+1(a>0)的解的个数是2.与y=a2+1的5.函数f(x)=2sin πx-x+1的零点个数为( )A.4B.5C.6D.7解析:选B令2sin πx-x+1=0,得2sin πx=x-1,令h(x)=2sin πx,g(x)=x-1,则f(x)=2sin πx-x+1的零点个数问题就转化为函数h(x)与g(x)的图象的交点个数问题.h(x)=2sin πx的最小正周期为T=2ππ=2,画出两个函数的图象,如图所示,因为h(1)=g(1),h⎝⎛⎭⎪⎫52>g⎝⎛⎭⎪⎫52,g(4)=3>2,g(-1)=-2,所以两个函数图象的交点共5个,所以f(x)=2sin πx-x+1的零点个数为5.对点练(二) 函数零点的应用问题1.已知函数f (x )=log 3x +2x-a 在区间(1,2)内有零点,则实数a 的取值范围是( )A .(-1,-log 32)B .(0,log 52)C .(log 32,1)D .(1,log 34)解析:选C ∵单调函数f (x )=log 3x +2x-a 在区间(1,2)内有零点,∴f (1)·f (2)<0,即(1-a )·(log 32-a )<0,解得log 32<a <1,故选C.2.(2018·甘肃天水一中月考)已知函数f (x )=lnx -ax 2+ax 恰有两个零点,则实数a 的取值范围为( )A .(-∞,0)B .(0,+∞)C .(0,1)∪(1,+∞)D .(-∞,0)∪{1}解析:选C 由题意,显然x =1是函数f (x )的一个零点,取a =-1,则f (x )=ln x +x 2-x ,f ′(x )=2x2-x +1x=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142+78x>0恒成立.则f (x )仅有一个零点,不符合题意,排除A 、D ;取a =1,则f (x )=ln x -x 2+x ,f ′(x )=1-2x2+x x=错误!,f ′(x )=0得x =1,则f (x )在(0,1)上递增,在(1,+∞)上递减,f (x )max =f (1)=0,即f (x )仅有一个零点,不符合题意,排除B ,故选C.3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧sin πx,0≤x≤1,log2 017x ,x>1,若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ),则a +b +c 的取值范围是( )A .(1,2 017)B .(1,2 018)C .[2,2 018]D .(2,2 018)解析:选D 作出函数f (x )的图象与直线y =m ,如图所示,不妨设a <b <c ,当0≤x ≤1时,函数f (x )的图象与直线y =m 的交点分别为A ,B ,由正弦曲线的对称性,可得A (a ,m )与B (b ,m )关于直线x =12对称,因此a +b =1,当直线y =m =1时,由log 2 017x =1,解得x =2 017.若满足f (a )=f (b )=f (c ),且a ,b ,c 互不相等,由a <b <c 可得1<c <2 017,因此可得2<a +b +c <2 018,即a +b +c ∈(2,2 018).故选D.4.(2018·孝感模拟)若函数f (x )=(m -2)x 2+mx +(2m +1)的两个零点分别在区间(-1,0)和区间(1,2)内,则实数m 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,14B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,12C.⎝ ⎛⎭⎪⎫14,12D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,12解析:选C 依题意并结合函数f (x )的图象可知,错误!即错误!解得14<m <12.5.(2018·广东七校联合体联考)若函数f (x )=2x +a 2x -2a 的零点在区间(0,1)上,则实数a 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,12B .(-∞,1)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D .(1,+∞)解析:选C 易知函数f (x )的图象连续,且在(0,1)上单调递增.∴f (0)f (1)=(1-2a )(2+a 2-2a )<0,解得a >12.6.已知x 0是f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x +1x的一个零点,x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0),则( )A .f (x 1)<0,f (x 2)<0B .f (x 1)>0,f (x 2)>0C .f (x 1)>0,f (x 2)<0D .f (x 1)<0,f (x 2)>0解析:选C 在同一坐标系下作出函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x ,f (x )=-1x 的图象(图略),由图象可知当x ∈(-∞,x 0)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x >-1x ;当x ∈(x 0,0)时,⎝ ⎛⎭⎪⎫12x<-1x ,所以当x 1∈(-∞,x 0),x 2∈(x 0,0)时,有f (x 1)>0,f (x 2)<0.7.(2018·龙岩质检)已知f (x )是奇函数,且是R 上的单调函数,若函数y =f (2x 2+1)+f (λ-x )只有一个零点,则实数λ的值是________.解析:令y =f (2x 2+1)+f (λ-x )=0,则f (2x 2+1)=-f (λ-x )=f (x -λ),因为f (x )是R 上的单调函数,所以2x 2+1=x -λ,即2x 2-x +1+λ=0只有一个实根,则Δ=1-8(1+λ)=0,解得λ=-78.答案:-788.已知函数f (x )=错误!若函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,则实数m 的取值范围是________.函数g (x )=f (x )-m 有3个零点,转化为f (x )-m =0的根有3个,进而转解析:f (x ),y =m 的交点有3个.画出函数y =f (x )的图象,则直线y =m 与其化为y =共点.又抛物线顶点为(-1,1),由图可知实数m 的取值范围是(0,1).有3个公答案:(0,1)[大题综合练——迁移贯通]1.已知a 是正实数,函数f (x )=2ax 2+2x -3-a .如果函数y =f (x )在区间[-1,1]上有零点,求a 的取值范围.2ax 2+2x -3-a 的对称轴为x =-12a .解:f (x )=12a ≤-1,即0<a ≤12时,须使错误!即错误!∴无解.①当-②当-1<-12a <0,即a >12时,须使错误!即错误!解得a ≥1,∴a 的取值范围是[1,+∞).2.(2018·德州模拟)已知函数f (x )=-x 2-2x .g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +14x ,x>0,x +1,x≤0.(1)求g [f (1)]的值;(2)若方程g [f (x )]-a =0有4个实数根,求实数a 的取值范围.解:(1)∵f (1)=-12-2×1=-3,=g (-3)=-3+1=-2.∴g [f (1)]=t ,则原方程化为g (t )=a ,易知方程f (x )=t 在t ∈(-∞,1)内有2个不(2)令f (x )方程有4个解等价于函数y =g (t )(t <1)与y =a 的图象有2个不同的交点,同的解,则原作出函数y =g (t )(t <1)的图象,如图所示,由图象可知,当1≤a <54时,函数y =g (t )(t <1)与y =a 有2个不同的交点,即所求a 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,54.3.(2018·信阳模拟)已知函数f (x )=log 2(2x +1). (1)求证:函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递增;(2)若g (x )=log 2(2x -1)(x >0),且关于x 的方程g (x )=m +f (x )在[1,2]上有解,求m 的取值范围.解:(1)证明:∵函数f (x )=log 2(2x +1),任取x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=log 2(2x 1+1)-log 2(2x 2+1)=log 22x1+12x2+1,∵x 1<x 2,∴0<2x1+12x2+1<1,∴log 22x1+12x2+1<0,∴f (x 1)<f (x 2),∴函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递增.(2)∵g (x )=m +f (x ),∴m =g (x )-f (x )=log 2(2x -1)-log 2(2x +1)=log 22x -12x +1=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22x +1, ∵1≤x ≤2,∴2≤2x ≤4,∴log 213≤log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-22x +1≤log 235, 故m 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤log213,log235.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十二) 排列、组合 Word版含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十二) 排列、组合 Word版含解析

课时达标检测(五十二)排列、组合[小题对点练——点点落实]对点练(一)两个计数原理1.集合P={x,1},Q={y,1,2},其中x,y∈{1,2,3,…,9},且P⊆Q.把满足上述条件的一个有序整数对(x,y)作为一个点的坐标,则这样的点的个数是()A.9B.14C.15 D.21解析:选B当x=2时,x≠y,点的个数为1×7=7个.当x≠2时,由P⊆Q,∴x=y,∴x可从3,4,5,6,7,8,9中取,有7种方法,因此满足条件的点的个数是7+7=14.2.(2018·云南调研)设集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},定义A*B={(x,y)|x∈A∩B,y∈A∪B},则A*B中元素的个数是()A.7 B.10C.25D.52解析:选B因为集合A={-1,0,1},集合B={0,1,2,3},所以A∩B={0,1},A∪B={-1,0,1,2,3},所以x有2种取法,y有5种取法,所以根据分步乘法计数原理得有2×5=10(个).3.某同学有同样的画册2本,同样的集邮册3本,从中取出4本赠送给4位朋友,每位朋友一本,则不同的赠送方法共有()A.4种B.10种C.18种D.20种解析:选B赠送1本画册,3本集邮册.需从4人中选取1人赠送画册,其余赠送集邮册,有4种方法.赠送2本画册,2本集邮册,只需从4人中选出2人赠送画册,其余2人赠送集邮册,有6种方法.由分类加法计数原理,不同的赠送方法有4+6=10(种).4.(2018·绍兴模拟)用0,1,…,9十个数字,可以组成有重复数字的三位数的个数为() A.243 B.252C.261 D.279解析:选B0,1,2,…,9共能组成9×10×10=900个三位数,其中无重复数字的三位数有9×9×8=648个,∴有重复数字的三位数的个数为900-648=252.5.有4件不同颜色的衬衣,3件不同花样的裙子,另有2套不同样式的连衣裙.需选择一套服装参加“五一”节歌舞演出,则不同的选择方式种数为()A.24 B.14C.10 D.9解析:选B第一类:一件衬衣,一件裙子搭配一套服装有4×3=12种方式;第二类:选2套连衣裙中的一套服装有2种选法,由分类加法计数原理,共有12+2=14种选择方式.6.如图所示,将一个四棱锥的每一个顶点染上一种颜色,并使同一条棱上的两端异色,如果只有5种颜色可供使用,则不同的染色方法总数为________.解析:先染顶点S,有5种染法,再染顶点A有4种染法,染顶点B有3种染法,顶点C的染法有两类:若C与A同色,则顶点D有3种染法;若C与A不同色,则C有2种染法,D有2种染法,所以共有5×4×3×3+5×4×3×2×2=420种染色方法.答案:420对点练(二)排列、组合问题1.(2018·福建漳州八校联考)有六人排成一排,其中甲只能在排头或排尾,乙、丙两人必须相邻,则满足要求的排法有()A.34种B.48种C.96种D.144种解析:选C特殊元素优先安排,先让甲从头、尾中选取一个位置,有C12种选法,乙、丙相邻,捆绑在一起看作一个元素,与其余三个元素全排列,最后乙、丙可以换位,故共有C12·A44·A22=96种排法,故选C.2.将5名学生分配到甲、乙两个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,那么互不相同的安排方法的种数为()A.10 B.20C.30 D.40解析:选B将5名学生分配到甲、乙两个宿舍,每个宿舍至少安排2名学生,那么必然是一个宿舍2名,而另一个宿舍3名,共有C35C22A22=20(种).3.“住房”“医疗”“教育”“养老”“就业”成为现今社会关注的五个焦点.小赵想利用国庆节假期调查一下社会对这些热点的关注度.若小赵准备按照顺序分别调查其中的4个热点,则“住房”作为其中的一个调查热点,但不作为第一个调查热点的种数为()A.13 B.24C.18 D.72解析:选D可分三步:第一步,先从“医疗”“教育”“养老”“就业”这4个热点中选出3个,有C34种不同的选法;第二步,在调查时,“住房”安排的顺序有A13种可能情况;第三步,其余3个热点调查的顺序有A33种排法.根据分步乘法计数原理可得,不同调查顺序的种数为C34A13A33=72.4.(2017·舟山二模)将甲、乙等5名交警分配到三个不同路口疏导交通,每个路口至少一人,且甲、乙在同一路口的分配方案共有()A.18种B.24种C.36种D.72种解析:选C1个路口3人,其余路口各1人的分配方法有C13A33种.1个路口1人,2个路口各2人的分配方法有C23A33种,由分类加法计数原理知,甲、乙在同一路口的分配方案为C13A33+C23A33=36(种).5.(2018·豫南九校联考)某医院拟派2名内科医生、3名外科医生和3名护士共8人组成两个医疗分队,平均分到甲、乙两个村进行义务巡诊,其中每个分队都必须有内科医生、外科医生和护士,则不同的分配方案有()A.72种B.36种C.24种D.18种解析:选B A12(C23C13+C13C23)=36(种).6.7位身高均不等的同学排成一排照相,要求中间最高,依次往两端身高逐渐降低,共有________种排法.解析:先排最中间位置有1种排法,再排左边3个位置,由于顺序一定,共有C36种排法,再排剩下右边三个位置,共1种排法,所以排法种数为C36=20.答案:207.把座位编号为1,2,3,4,5的五张电影票全部分给甲、乙、丙、丁四个人,每人至少一张,至多两张,且分得的两张票必须是连号,那么不同的分法种数为________(用数字作答).解析:先将票分为符合条件的4份,由题意,4人分5张票,且每人至少一张,至多两张,则三人每人一张,一人2张,且分得的票必须是连号,相当于将1,2,3,4,5这五个数用3个板子隔开,分为四部分且不存在三连号.在4个空位插3个板子,共有C34=4种情况,再对应到4个人,有A44=24种情况,则共有4×24=96种情况.答案:968.若把英语单调“good”的字母顺序写错了,则可能出现的错误种数共有________种.解析:把g,o,o,d 4个字母排一行,可分两步进行,第一步:排g和d,共有A24种排法;第二步:排两个o,共1种排法,所以总的排法种数为A24=12种.其中正确的有一种,所以错误的共A24-1=12-1=11(种).答案:11[大题综合练——迁移贯通]1.从4名男同学中选出2人,6名女同学中选出3人,并将选出的5人排成一排.(1)共有多少种不同的排法?(2)若选出的2名男同学不相邻,共有多少种不同的排法?(用数字表示)解:(1)从4名男生中选出2人,有C24种选法,从6名女生中选出3人,有C36种选法,根据分步乘法计数原理知选出5人,再把这5个人进行排列共有C24C36A55=14 400(种).(2)在选出的5个人中,若2名男生不相邻,则第一步先排3名女生,第二步再让男生插空,根据分步乘法计数原理知共有C24C36A33A24=8 640(种).2.有5个男生和3个女生,从中选出5人担任5门不同学科的科代表,求分别符合下列条件的选法数:(1)有女生但人数必须少于男生;(2)某女生一定担任语文科代表;(3)某男生必须包括在内,但不担任数学科代表;(4)某女生一定要担任语文科代表,某男生必须担任科代表,但不担任数学科代表.解:(1)先选后排,可以是2女3男,也可以是1女4男,先选有C35C23+C45C13种情况,后排有A55种情况,则符合条件的选法数为(C35C23+C45C13)·A55=5 400.(2)除去该女生后,先选后排,则符合条件的选法数为C47·A44=840.(3)先选后排,但先安排该男生,则符合条件的选法数为C47·C14·A44=3 360.(4)先从除去该男生该女生的6人中选3人有C36种情况,再安排该男生有C13种情况,选出的3人全排有A33种情况,则符合条件的选法数为C36·C13·A33=360.3.有编号分别为1,2,3,4的四个盒子和四个小球,把小球全部放入盒子.(1)共有多少种放法?(2)恰有一个空盒,有多少种放法?(3)恰有2个盒子内不放球,有多少种放法?解:(1)∵1号球可放入任意一个盒子内,有4种放法.同理,2,3,4号小球也各有4种放法,∴共有44=256种放法.(2)恰有一个空盒,则这4个盒子中只有3个盒子内有小球,且小球数只能是1,1,2. 先从4个小球中任选2个放在一起,有C 24种方法,然后与其余2个小球看成三组,分别放入4个盒子中的3个盒子中,有A 34种放法.∴由分步乘法计数原理知共有C 24A 34=144种不同的放法.(3)恰有2个盒子内不放球,也就是把4个小球只放入2个盒子内,有两类放法: ①一个盒子内放1个球,另一个盒子内放3个球.先把小球分为两组,一组1个,另一组3个,有C 14种分法,再放到2个盒子内,有A 24种放法,共有C 14A 24种放法;②把4个小球平均分成2组,每组2个,有C 242种分法,放入2个盒子内,有A 24种放法,共有12C 24A 24种放法. ∴由分类加法计数原理知共有C 14A 24+12C 24A 24=84种不同的放法.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十一) 统计案例 含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五十一) 统计案例 含解析

课时达标检测(五十一) 统计案例[小题对点练——点点落实]对点练(一) 回归分析1.设某大学的女生体重y (单位:kg)与身高x (单位:cm)具有线性相关关系,根据一组样本数据(x i ,y i )(i =1,2,…,n ),用最小二乘法建立的回归方程为y ^=0.85x -85.71,则下列结论中不正确的是( )A .y 与x 具有正的线性相关关系B .回归直线过样本点的中心(x -,y -)C .若该大学某女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该大学某女生身高为170 cm ,则可断定其体重必为58.79 kg解析:选D 由于线性回归方程中x 的系数为0.85,因此y 与x 具有正的线性相关关系,故A 正确.又线性回归方程必过样本点的中心(x -,y -),故B 正确.由线性回归方程中系数的意义知,x 每增加1 cm ,其体重约增加0.85 kg ,故C 正确.当某女生的身高为170 cm 时,其体重估计值是58.79 kg ,而不是具体值,因此D 不正确.2.为了解某商品销售量y (件)与其单价x (元)的关系,统计了(x ,y )的10组值,并画成散点图如图,则其回归方程可能是( )A.y ^=-10x -198 B.y ^=-10x +198 C.y ^=10x +198D.y ^=10x -198解析:选B 由图象可知回归直线方程的斜率小于零,截距大于零,故选B.3.若一函数模型为y =ax 2+bx +c (a ≠0),为将y 转化为t 的回归直线方程,需作变换t =( )A .x 2B .(x +a )2 C.⎝⎛⎭⎫x +b 2a 2 D .以上都不对解析:选C y 关于t 的回归直线方程,实际上就是y 关于t 的一次函数.因为y =a ⎝⎛⎭⎫x +b2a2+4ac -b 24a,所以可知选项C 正确.4.(2018·湖北七市(州)联考)广告投入对商品的销售额有较大影响,某电商对连续5个年度的广告费和销售额进行统计,得到统计数据如表(单位:万元)由表可得回归方程为y =10.2x +a ,据此模拟,预测广告费为10万元时的销售额约为( )A .101.2B .108.8C .111.2D .118.2解析:选C 由题意得:x -=4,y -=50,∴50=4×10.2+a ^,解得a ^=9.2,∴回归直线方程为y ^=10.2x +9.2,∴当x =10时,y ^=10.2×10+9.2=111.2,故选C.5.某考察团对10个城市的职工人均工资x (千元)与居民人均消费y (千元)进行调查统计,得出y 与x 具有线性相关关系,且回归方程为y ^=0.6x +1.2.若某城市职工人均工资为5千元,估计该城市人均消费额占人均工资收入的百分比为( )A .66%B .67%C .79%D .84%解析:选D 因为y 与x 具有线性相关关系,满足回归方程y ^=0.6x +1.2,该城市居民人均工资为x =5,所以可以估计该城市的职工人均消费水平y =0.6×5+1.2=4.2,所以可以估计该城市人均消费额占人均工资收入的百分比为4.25=84%. 6.在一组样本数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),…,(x n ,y n )(n ≥2,x 1,x 2,…,x n 不全相等)的散点图中,若所有样本点(x i ,y i )(i =1,2,…,n )都在直线y =12x +1上,则这组样本数据的样本相关系数为( )A .-1B .0 C.12D .1解析:选D 因为所有样本点都在直线y =12x +1上,所以这组样本数据完全正相关,故其相关系数为1.7.在2018年1月15日那天,某市物价部门对本市的5家商场的某商品的一天销售量及其价格进行调查,5家商场的售价x 元和销售量y 件之间的一组数据如下表所示:。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 二项式定理 Word版含解析

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测 二项式定理 Word版含解析

课时达标检测(五十三) 二项式定理[小题对点练——点点落实]对点练(一) 二项式的通项公式及应用) (是的展开式中的常数项10⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2x2.二项式1 A .180 B .90 C .45D .360 得,0=k 52-5令,k 52-5x k 10C k 2=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x2k -01)x ·(k 10C =1+k T 的展开式的通项为10⎝⎛⎭⎪⎫x +2x2A 选:解析180.=210C 22故常数项为,2=k ()=a 则,03的项的系数为32x 的展开式中含5⎝⎛⎭⎪⎫x -a x 已知.2 3A. 3.-B C .6D .-6 -=a 得,03=)a -(15C 由1.=r 解得,32=5-2r 2由,5-2r2x r)a -(r5C =r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a x ·r -5)x (r 5C =1+r T D 选:解析 6.故选D.) (为项的系数3x 的展开式中,含6)x +1(x 在.3 A .30 B .20 C .15D .10 =3x 26C 为的项3x 的展开式中含6)x +1(x ,则r x r 6C =1+r T 项为1+r 的展开式的第6)x +1( C 选解析:15.为,所以系数3x 15 ) (为项的系数3x 展开式中101)+x -2x (.4 A .-210 B .210 C .30D .-30 -x (10C +91)-x (2x 910C -…+)1-x (9)2x (10C -10)2x (010C =101)]-x (-2x [=101)+x -2x ( A 选解析: A.选,故021-=)710C -(10C +89C 910C -项的系数为:3x ,所以含101) ________.=n ,则45是项的系数2x 的展开式中含有n )x 3+1(知已)考山东高·(2017.5 4.=n ∴,45=232n C 为项的系数2x 含有∴,r x r 3r n C =1+r T 的展开式的通项n )x 3+1(解析: 答案:4.________为的值x d 2x ⎠⎛a -2,则3的展开式的第二项的系数为-6⎝ ⎛⎭⎪⎫ax +366. =x d 22x -⎠⎛a ,因此1-=a 得,解3=-5a 16C 36,由5a 16C 36该二项展开式的第二项的系数为解析:.73=83+13=-1-2|x33=x d 2x ⎠⎛-2-1 73答案:.________是的项的系数3x 含的展开式中,8x)-1(+7x)-1(+6x)-1(+5x)-1(在.7 121.-=31)-(38C +31)-(37C +31)-(36C +31)-(35C 项的系数为3x 含展开式中解析: 答案:-121)案用数字填写答(.________为的系数7y 2x 中的展开式8y)+x y)(-x (.8 82-8=68C -78C 的系数为7y 2x ∴,68C ,其系数为-)6y 2y·(x =7y 2x ,78C ,其系数为)7x·(xy =7y 2x 解析:=-20.答案:-20对点练(二) 二项式系数的性质及应用)(为的值m 数,则实36=6a +…+2a +1a 且,6x 6a +…+2x 2a +x 1a +0a =6mx)+1(若.1 A .1或3 B .-3 C .1D .1或-3 …+3a +2a +1a 又.6a +…+2a +1a +0a =6m)+1(得,1=x 令.1=60)+1(=0a 得,0=x 令 D 选解析: 3.-=m 或1=m ∴,62=46=6m)+1(∴,36=6a + )(=7a +…+2a +1a 则,8x 8a +…+2x 2a +x 1a +0a =72x)-1x)(+1(若.2 A .-2 B .-3 C .125D .-131 以,所812-=72)-(7C =8a 又.1=0a 则,0=x 令,2-=8a +…+2a +1a +0a 则,1=x 令 C 选解析:125.=)128-(-1-2-=7a +…+2a +1a 3.(2018·河北省“五校联盟”质量检)(为,则展开式的中间项的系数812为的展开式中,偶数项的二项式系数之和n 2x)-1(式在二项)测 A .-960 B .960 C .1 120D .1 680 的展开式中,二项式系n 2x)-1(在,所以812为根据题意,奇数项的二项式系数之和也应 C 选解析:,41 120x =4x 42)-(48C =5T 且项,5第的展开式的中间项为82x)-1(则,8=n ,625=n 2即,625为数之和即展开式的中间项的系数为1 120,故选C .) (是,则展开式中常数项314的展开式中第三项与第五项的系数之比为n ⎝⎛⎭⎪⎫x2-1x .若4 A .-10 B .10 C .-45D .45,314=C2n C4n ,所以5r 2-n x2r 1)-(r n C =r 2-x r 1)-(·r -n )2·(x r n C =1+r T 为因为展开式的通项公式 D 选解析:45.=81)-(810C =9T 为常数项∴8.=r ∴,0=5r2-02令,5r 2-0·x2r 1)-(·r 10C =1+r T ∴,01=n ∴ ⎝⎛⎭⎪⎪⎫9x -133x .在二项式5.________为的系数x 中,则展开式625为的展开式中,偶数项的二项式系数之和n 所.9=n 得,解625=1-n 2以因为二项式展开式中,偶数项与奇数项的二项式系数之和相等,所解析:,1=r 43-9令.r 43-9x r ⎝ ⎛⎭⎪⎫-13·r -99r 9C =r ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-133x ·r -9(9x)r 9C =1+r T 为的展开式中,通项9⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫9x -133x 以二项式84.=6⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×39×69C 的系数为x 中,所以展开式6=r 得解 答案:84⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x .在二项式6.________是项的系数2x 含项的二项式系数最大,则展开式中5第的展开式中恰好n 的展开式的通8⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x ∵8.=n ∴项的二项式系数最大,5第的展开式中恰好n ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1x 在二项式∵解析:56.-=38C 项的系数是-2x 含展开式中∴,3=r 则,2=r 2-8令,2r -8x r 8C r 1)-(=1+r T 为项 答案:-56.____________于的值可能等n 则项系数最大,7第的展开式中,若n y)+x (在.7 系数相等且6T 与7T 若②;21=n ,项31有系数最大,则共7T 仅若①根据题意,分三种情况:解析:11,12,13.于的值可能等n 以所.13=n ,项41有系数相等且最大,则共8T 与7T 若③;11=n ,项21有最大,则共 答案:11,12,13[大题综合练——迁移贯通],求:7x 7a +…+2x 2a +x 1a +0a =72x)-1(知.已1 ;7a +…+2a +1(1)a ;7a +5a +3a +1(2)a ;6a +4a +2a +0(3)a |.7|a +…+|2|a +|1|a +|0(4)|a 解:令x =1,①1.-=7a +6a +5a +4a +3a +2a +1a +0a 则令x =-1,②.73=7a -6a +5a -4a +3a -2a +1a -0a 则 ,1=07C =0a ∵(1) 2.-=7a +…+3a +2a +1a ∴ 1 094.-=-1-372=7a +5a +3a +1a 得,2)÷②-①(2)( 1 093.=-1+372=6a +4a +2a +0a 得,2)÷②+①)((3 |7|a +…+|2|a +|1|a +|0|a ∴小于零,7a ,5a ,3a ,1a 而大于零,6a ,4a ,2a ,0a 中展开式72x)-1(∵(4) )7a +5a +3a +1(a -)6a +4a +2a +0(a = =1 093-(-1 094)=2 187.112.为项的系数x 含,展开式中625为的展开式的二项式系数之和)数是正实m (n )x m +1(知.已2 (1)求m ,n 的值;(2)求展开式中奇数项的二项式系数之和;项的系数.2x 含的展开式中)x -1(n )x m +1(求)(3 m或2=m 得,解211=2m 28C 项的系数为x 含,r2x r m r n C =1+r 8.T =n 得,解625=n 2得由题意可)(1解:=-2(舍去).故m ,n 的值分别为2,8.128.=1-82=8C +68C +48C +28C +08C 展开式中奇数项的二项式系数之和为)(2 ,8)x 2+1x(-8)x 2+1(=)x -1(8)x 2+1(3)( 1 008.=2228C -4248C 的系数为2x 含所以 11.为的系数x 的展开式中)*N ∈n ,m (n 2x)+1(+m x)+1(=)f(x 知.已3 的值;n 的系数取最小值时2x 求)(1 的奇次幂项的系数之和.x 展开式中)x (f 的系数取得最小值时,求2x 当)(2 11.=n 2+m ∴,11=1n 2C +1m C 得由已知)(1解: .错误!+2错误!=错误!)m -1(1+错误!=)1-n (n 2+错误!=2n C 22+2m C 为的系数2x 3.=n ,此时22值的系数取得最小2x 时,5=m ∴,*N ∈m ∵ 3.=n ,5=m 的系数取得最小值时,2x 知,当)(1由)(2 .3)x 2+1(+5)x +1(=)x (f ∴ ,5x 5a +…+2x 2a +x 1a +0a =)x (f 的展开式为)x (f 设,95=33+52=5a +4a +3a +2a +1a +0a ,1=x 令 ,1-=5a -4a +3a -2a +1a -0a ,1-=x 令 30.为的奇次幂项的系数之和x ,故展开式中06=)5a +3a +1a 2(得两式相减。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五) 函数的单调性与最值

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(五) 函数的单调性与最值

课时达标检测(五) 函数的单调性与最值[小题对点练——点点落实]对点练(一) 函数的单调性1.(2018·阜阳模拟)给定函数①y =x 12,②y =log 12(x +1),③y =|x -1|,④y =2x +1.其中在区间(0,1)上单调递减的函数序号是( )A .①②B .②③C .③④D .①④解析:选B ①y =x 12在(0,1)上递增;②∵t =x +1在(0,1)上递增,且0<12<1,故y =log 12(x +1)在(0,1)上递减;③结合图象可知y =|x -1|在(0,1)上递减;④∵u =x +1在(0,1)上递增,且2>1,故y =2x+1在(0,1)上递增.故在区间(0,1)上单调递减的函数序号是②③.2.(2018·天津模拟)若函数f (x )满足“对任意x 1,x 2∈(0,+∞),当x 1<x 2时,都有f (x 1)>f (x 2)”,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=(x -1)2B .f (x )=e xC .f (x )=1xD .f (x )=ln(x +1)解析:选C 根据条件知,f (x )在(0,+∞)上单调递减.对于A ,f (x )=(x -1)2在(1,+∞)上单调递增,排除A ;对于B ,f (x )=e x 在(0,+∞)上单调递增,排除B ;对于C ,f (x )=1x 在(0,+∞)上单调递减,C 正确;对于D ,f (x )=ln(x +1)在(0,+∞)上单调递增,排除D.3.(2018·宜春模拟)函数f (x )=log 3(3-4x +x 2)的单调递减区间为( ) A .(-∞,2) B .(-∞,1),(3,+∞) C .(-∞,1)D .(-∞,1),(2,+∞)解析:选C 由3-4x +x 2>0得x <1或x >3.易知函数y =3-4x +x 2的单调递减区间为(-∞,2),函数y =log 3x 在其定义域上单调递增,由复合函数的单调性知,函数f (x )的单调递减区间为(-∞,1),故选C.4.(2018·贵阳模拟)下列四个函数中,在定义域上不是单调函数的是( ) A .y =-2x +1 B .y =1x C .y =lg xD .y =x 3解析:选B y =-2x +1在定义域上为单调递减函数;y =lg x 在定义域上为单调递增函数;y =x 3在定义域上为单调递增函数;y =1x 在(-∞,0)和(0,+∞)上均为单调递减函数,但在定义域上不是单调函数.故选B.5.若函数f (x )=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,则实数k 的取值范围是( ) A .(-∞,8]B .[40,+∞)C .(-∞,8]∪[40,+∞)D .[8,40]解析:选C 由题意知函数f (x )=8x 2-2kx -7的图象的对称轴为x =k8,因为函数f (x )=8x 2-2kx -7在[1,5]上为单调函数,所以k 8≤1或k8≥5,解得k ≤8或k ≥40,所以实数k的取值范围是(-∞,8]∪[40,+∞).故选C.6.定义运算⎪⎪⎪⎪⎪⎪ab cd =ad -bc ,若函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3在(-∞,m )上单调递减,则实数m 的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .[-2,+∞)C .(-∞,-2)D .(-∞,-2]解析:选D ∵⎪⎪⎪⎪⎪⎪a b c d =ad -bc ,∴f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x -1 2-x x +3=(x -1)(x +3)-2×(-x )=x 2+4x -3=(x +2)2-7,∴f (x )的单调递减区间为(-∞,-2), ∵函数f (x )在(-∞,m )上单调递减,∴(-∞,m )⊆(-∞,-2),即m ≤-2.故选D. 对点练(二) 函数的最值1.已知a >0,设函数f (x )=2 018x +1+2 0162 018x +1(x ∈[-a ,a ])的最大值为M ,最小值为N ,那么M +N =( )A .2 016B .2 018C .4 032D .4 034解析:选D 由题意得f (x )=2 018x +1+2 0162 018x +1=2 018-22 018x+1.∵y =2 018x +1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴f (x )=2 018-22 018x +1在[-a ,a ]上是单调递增的,∴M =f (a ),N =f (-a ),∴M +N =f (a )+f (-a )=4 036-22 018a+1-22 018-a +1=4 034. 2.已知函数f (x )=x 2-2ax +a 在区间(-∞,1)上有最小值,则函数g (x )=f (x )x 在区间(1,+∞)上一定( )A .有最小值B .有最大值C .是减函数D .是增函数解析:选D 由题意知a <1,又函数g (x )=x +ax -2a 在[|a |,+∞)上为增函数,故选D.3.(2018·湖南雅礼中学月考)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +6,x ≤2,3+log ax ,x >2(a >0且a ≠1)的值域是[4,+∞),则实数a 的取值范围是( )A .(1,2]B .(0,2]C .[2,+∞)D .(1,2 2 ]解析:选A 当x ≤2时,-x +6≥4.当x >2时,⎩⎪⎨⎪⎧3+log a x ≥4,a >1,∴a ∈(1,2],故选A.4.(2018·安徽合肥模拟)已知函数f (x )=(x 2-2x )·sin(x -1)+x +1在[-1,3]上的最大值为M ,最小值为m ,则M +m =( )A .4B .2C .1D .0解析:选A 设t =x -1,则y =(x 2-2x )sin(x -1)+x +1=(t 2-1)sin t +t +2,t ∈[-2,2].记g (t )=(t 2-1)sin t +t +2,则函数y =g (t )-2=(t 2-1)sin t +t 是奇函数.由已知得y =g (t )-2的最大值为M -2,最小值为m -2,所以M -2+(m -2)=0,即M +m =4.故选A.5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x +2x -3,x ≥1,lg (x 2+1),x <1,则f (x )的最小值是________.解析:当x ≥1时,x +2x -3≥2x ·2x -3=22-3,当且仅当x =2x ,即x =2时等号成立,此时f (x )min =22-3<0;当x <1时,lg(x 2+1)≥lg(02+1)=0,此时f (x )min =0.所以f (x )的最小值为22-3.答案:22-36.(2018·益阳模拟)已知函数f (x )的值域为⎣⎡⎦⎤38,49,则函数g (x )=f (x )+1-2f (x )的值域为________.解析:∵38≤f (x )≤49,∴13≤1-2f (x )≤12.令t =1-2f (x ),则f (x )=12(1-t 2)⎝⎛⎭⎫13≤t ≤12,令y =g (x ),则y =12(1-t 2)+t ,即y =-12(t -1)2+1⎣⎡⎦⎤13≤t ≤12.∴当t =13时,y 有最小值79;当t =12时,y 有最大值78.∴g (x )的值域为⎣⎡⎦⎤79,78. 答案:⎣⎡⎦⎤79,78[大题综合练——迁移贯通]1.已知函数f (x )=ax +1a (1-x )(a >0),且f (x )在[0,1]上的最小值为g (a ),求g (a )的最大值.解:f (x )=⎝⎛⎭⎫a -1a x +1a ,当a >1时,a -1a >0,此时f (x )在[0,1]上为增函数,∴g (a )=f (0)=1a ;当0<a <1时,a -1a <0,此时f (x )在[0,1]上为减函数,∴g (a )=f (1)=a ;当a =1时,f (x )=1,此时g (a )=1.∴g (a )=⎩⎪⎨⎪⎧a ,0<a <1,1a ,a ≥1,∴g (a )在(0,1)上为增函数,在[1,+∞)上为减函数,又a =1时,有a =1a=1,∴当a =1时,g (a )取最大值1.2.(2018·衡阳联考)已知函数f (x )对于任意x ,y ∈R ,总有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)求证:f (x )在R 上是减函数;(2)求f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值.解:(1)证明:设x 1>x 2,则f (x 1)-f (x 2)=f (x 1-x 2+x 2)-f (x 2)=f (x 1-x 2)+f (x 2)-f (x 2)=f (x 1-x 2).又∵x >0时,f (x )<0,而x 1-x 2>0,∴f (x 1-x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在R 上为减函数.(2)∵f (x )在R 上是减函数,∴f (x )在[-3,3]上也是减函数,∴f (x )在[-3,3]上的最大值和最小值分别为f (-3)与f (3).而f (3)=3f (1)=-2,且f (0)+f (0)=f (0),∴f (0)=0,又f (-3)+f (3)=f (-3+3)=0,∴f (-3)=-f (3)=2.∴f (x )在[-3,3]上的最大值为2,最小值为-2.3.已知f (x )=xx -a(x ≠a ). (1)若a =-2,试证明f (x )在(-∞,-2)内单调递增; (2)若a >0且f (x )在(1,+∞)上单调递减,求a 的取值范围. 解:(1)证明:任设x 1<x 2<-2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1+2-x 2x 2+2=2(x 1-x 2)(x 1+2)(x 2+2).∵(x 1+2)(x 2+2)>0,x 1-x 2<0,∴f (x 1)-f (x 2)<0,即f (x 1)<f (x 2),∴f (x )在(-∞,-2)上单调递增.(2)任设1<x 1<x 2,则f (x 1)-f (x 2)=x 1x 1-a -x 2x 2-a =a (x 2-x 1)(x 1-a )(x 2-a ).∵a >0,x 2-x 1>0,∴要使f (x 1)-f (x 2)>0,只需(x 1-a )(x 2-a )>0在(1,+∞)上恒成立,∴a ≤1.综上所述知a 的取值范围是(0,1].。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数江苏专版:课时

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数江苏专版:课时

课时达标检测(九) 指数与指数函数[练基础小题——强化运算能力]1.下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数的序号是________. ①f (x )=x 3;②f (x )=3x;③f (x )=x 12;④f (x )=⎝⎛⎭⎫12x .解析:根据各选项知,②④中的指数函数满足f (x +y )=f (x )·f (y ).又f (x )=3x 是增函数,所以②正确.答案:② 2.函数f (x )=2|x-1|的大致图象是________.(填序号)解析:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x -1,x ≥1,⎝⎛⎭⎫12x -1,x <1,易知f (x )在[1,+∞)上单调递增,在(-∞,1)上单调递减,故②正确.答案:②3.(2018·江苏省赣榆高级中学模拟)函数f (x )=a |x+1|(a >0,a ≠1)的值域为[1,+∞),则f (-4)与f (1)的关系是________.解析:由题意知a >1,f (-4)=a 3,f (1)=a 2,由y =a t (a >1)的单调性知a 3>a 2,所以f (-4)>f (1).答案:f (-4)>f (1)4.若函数f (x )=a |2x -4|(a >0,且a ≠1)满足f (1)=19,则f (x )的单调递减区间是________.解析:由f (1)=19得a 2=19,又a >0,所以a =13,因此f (x )=⎝⎛⎭⎫13|2x -4|.因为g (x )=|2x -4|在[2,+∞)上单调递增,所以f (x )的单调递减区间是[2,+∞).答案:[2,+∞)5.(2018·南京摸底)已知函数f (x )=a x a x +1+b tan x +x 2(a >0,a ≠1),若f (1)=3,则f (-1)=________.解析:f (-x )+f (x )=a xa x +1+a -xa -x +1+2x 2=1+2x 2,所以f (-1)=1+2-f (1)=0.答案:0[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.已知a =20.2,b =0.40.2,c =0.40.75,则a ,b ,c 的大小关系是________.解析:由0.2<0.75<1,并结合指数函数的图象可知0.40.2>0.40.75,即b >c ;因为a =20.2>1,b =0.40.2<1,所以a >b .综上,a >b >c .答案:a >b >c2.已知奇函数y =⎩⎪⎨⎪⎧f (x ),x >0,g (x ),x <0.如果f (x )=a x (a >0,且a ≠1)对应的图象如图所示,那么g (x )=________.解析:由题图知f (1)=12,∴a =12,f (x )=⎝⎛⎭⎫12x ,由题意得g (x )=-f (-x )=-⎝⎛⎭⎫12-x = -2x .答案:-2x3.设函数y =f (x )的图象与y =2x+a的图象关于直线y =-x 对称,且f (-2)+f (-4)=1,则a =________.解析:设(x ,y )为y =f (x )图象上任意一点,则(-y ,-x )在y =2x+a的图象上,所以有-x =2-y +a,从而有-y +a =log 2(-x )(指数式与对数式的互化),所以y =a -log 2(-x ),即f (x )=a -log 2(-x ),所以f (-2)+f (-4)=(a -log 22)+(a -log 24)=(a -1)+(a -2)=1,解得a =2.答案:24.(2018·豫晋冀三省调研)设函数f (x )=a x (a >0,a ≠1)在x ∈[-1,1]上的最大值与最小值之和为g (a ),则函数g (a )的取值范围是________.解析:f (x )在x ∈[-1,1]上的最大值和最小值在两端点处取得,∴g (a )=f (1)+f (-1)=a +1a ,又a >0,且a ≠1,所以g (a )=a +1a >2.答案:(2,+∞)5.设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧⎝⎛⎭⎫12x -7,x <0,x ,x ≥0,若f (a )<1,则实数a 的取值范围是________. 解析:当a <0时,不等式f (a )<1可化为⎝⎛⎭⎫12a -7<1,即⎝⎛⎭⎫12a <8,即⎝⎛⎭⎫12a <⎝⎛⎭⎫12-3,因为0<12<1,所以函数y =⎝⎛⎭⎫12x 是减函数,所以a >-3,此时-3<a <0;当a ≥0时,不等式f (a )<1可化为a <1,所以0≤a <1.故a 的取值范围是(-3,1).答案:(-3,1)6.(2018·张家港市四校联考)已知a >0,且a ≠1,f (x )=x 2-a x .当x ∈(-1,1)时,均有f (x )<12,则实数a 的取值范围是________.解析:当x ∈(-1,1)时,均有f (x )<12,即a x >x 2-12在(-1,1)上恒成立,令g (x )=a x ,m (x )=x 2-12,由图象知:当0<a <1时,g (1)≥m (1),即a ≥1-12=12,此时12≤a <1;当a >1时,g (-1)≥m (1),即a -1≥1-12=12,此时1<a ≤2.综上,12≤a <1或1<a ≤2. 答案:⎣⎡⎭⎫12,1∪(1,2]7.已知函数f (x )=e x -e -x e x +e-x ,若f (a )=-12,则f (-a )=________.解析:∵f (a )=e a -e -a e a +e -a =-12.∴f (-a )=e -a -e a e -a +e a =-e a -e -a e a +e-a =-⎝⎛⎭⎫-12=12. 答案:128.若函数f (x )=a x -1(a >0,a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],则实数a =________. 解析:当a >1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为增函数,则a 2-1=2,∴a =±3.又∵a >1,∴a = 3.当0<a <1时,f (x )=a x -1在[0,2]上为减函数,又∵f (0)=0≠2,∴0<a <1不成立.综上可知,a = 3.答案: 39.(2018·安徽十校联考)已知max(a ,b )表示a ,b 两数中的最大值.若f (x )=max{e |x |,e |x -2|},则f (x )的最小值为________.解析:由于f (x )=max{e |x |,e|x -2|}=⎩⎪⎨⎪⎧e x,x ≥1,e 2-x ,x <1.当x ≥1时,f (x )≥e ,且当x =1时,取得最小值e ;当x <1时,f (x )>e.故f (x )的最小值为f (1)=e.答案:e10.(2018·信阳质检)若不等式(m 2-m )2x -⎝⎛⎭⎫12x<1对一切x ∈(-∞,-1]恒成立,则实数m 的取值范围是________.解析:(m 2-m )2x -⎝⎛⎭⎫12x <1可变形为m 2-m <⎝⎛⎭⎫12x +⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫12x 2.设t =⎝⎛⎭⎫12x ,则原条件等价于不等式m 2-m <t +t 2在t ≥2时恒成立.显然t +t 2在t ≥2时的最小值为6,所以m 2-m <6,解得-2<m <3.答案:(-2,3) 二、解答题11.已知函数f (x )=2a ·4x -2x -1.(1)当a =1时,求函数f (x )在x ∈[-3,0]的值域;(2)若关于x 的方程f (x )=0有解,求a 的取值范围. 解:(1)当a =1时,f (x )=2·4x -2x -1=2(2x )2-2x -1, 令t =2x ,因为x ∈[-3,0],则t ∈⎣⎡⎦⎤18,1.故y =2t 2-t -1=2⎝⎛⎭⎫t -142-98,t ∈⎣⎡⎦⎤18,1,故值域为⎣⎡⎦⎤-98,0. (2)关于x 的方程2a (2x )2-2x -1=0有解,等价于方程2am 2-m -1=0(m >0)在 (0,+∞)上有解.记g (m )=2am 2-m -1,m >0,当a =0时,g (m )=0的解为m =-1<0,不成立.当a <0时,g (m )的图象开口向下,对称轴m =14a <0,则g (m )在(0,+∞)上单调递减,且图象过点(0,-1),不成立.当a >0时,g (m )的图象开口向上,对称轴m =14a >0,则g (m )在⎝⎛⎦⎤0,14a 上单调递减,在⎣⎡⎭⎫14a ,+∞上单调递增,且图象过点(0,-1),必有一个根为正, 所以,a >0.综上所述,a 的取值范围是(0,+∞).12.(2018·连云港月考)设函数f (x )=ka x -a -x (a >0,a ≠1)是奇函数.(1)求常数k 的值;(2)若a >1,试判断f (x )的单调性,并用定义法加以证明;(3)若已知f (1)=83,且函数g (x )=a 2x +a -2x -2mf (x )在区间[1,+∞)上的最小值为-2,求实数m 的值.解:(1)因为函数f (x )=ka x -a -x (a >0,a ≠1)是奇函数,所以f (-x )+f (x )=0对于任意x ∈R 恒成立,即(ka -x -a x )+(ka x -a -x )=0;(k -1)(a x +a -x )=0恒成立,所以k -1=0,即k =1.(2)a >1时,f (x )=a x -a -x 在R 上为增函数.理由如下:设x 1<x 2则f (x 1)-f (x 2)=(ax 1-a -x 1)-(ax 2-a -x 2)=(ax 1-ax 2)(ax 1+x 2+1)ax 1+x 2.因为a >1,x 1<x 2,所以0<ax 1<ax 2,ax 1+x 2>0, 所以f (x 1)<f (x 2),即f (x )=a x -a -x 在R 上为增函数.(3)由f (1)=83得a -1a =83,即a =3或a =-13(舍).所以f(x)=3x-3-x,g(x)=32x+3-2x-2m(3x-3-x)=(3x-3-x)2-2m(3x-3-x)+2.设t=3x-3-x,x∈[1,+∞),则t=3x-3-x在[1,+∞)上为增函数,即t≥8 3,所以y=t2-2mt+2,t≥83,对称轴为t=m.当m≤83时,y min=⎝⎛⎭⎫832-163m+2=-2,解得m=2512.当m≥83时,y min=m2-2m2+2=-2,所以m=-2或m=2(均舍去).综上m=2512.。

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(二十七) 数列的概念与简单表示

2018-2019学年高中新创新一轮复习理数通用版:课时达标检测(二十七) 数列的概念与简单表示

课时达标检测(二十七) 数列的概念与简单表示[小题对点练——点点落实]对点练(一) 数列的通项公式 1.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n a n +2(n ∈N *),则14是这个数列的( )A .第6项B .第7项C .第8项D .第9项解析:选B 由a n +1=2a n a n +2可得1a n +1=1a n +12,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=1为首项,12为公差的等差数列,故1a n =1+(n -1)×12=12n +12,即a n =2n +1,由2n +1=14,解得n =7,故选B.2.(2018·南昌模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B .158 C.34 D .38解析:选C 由已知得a 2=1+(-1)2=2,∴2a 3=2+(-1)3,a 3=12,∴12a 4=12+(-1)4,a 4=3,∴3a 5=3+(-1)5,∴a 5=23,∴a 3a 5=12×32=34.3.(2018·河南郑州一中考前冲刺)数列{a n }满足:a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *,都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=( )A.2 0172 018 B .2 0182 019 C.4 0342 018D .4 0362 019解析:选D ∵a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,∴a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1,用累加法可得a n =a 1+(n -1)(n +2)2=n (n +1)2,∴1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+12 018-12 019=4 0362 019,故选D. 4.(2018·甘肃天水检测)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 =( ) A .2n -1B .12n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D .⎝⎛⎭⎫32n -1解析:选D 因为a n +1=S n +1-S n ,所以S n =2a n +1=2(S n +1-S n ),所以S n +1S n=32,所以数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,32为公比的等比数列,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1.故选D. 5.(2018·兰州模拟)在数列1,2,7,10,13,…中219是这个数列的第________项.解析:数列1,2,7,10,13,…,即数列1,3×1+1,3×2+1,3×3+1,3×4+1,…,∴该数列的通项公式为a n =3(n -1)+1=3n -2,∴3n -2=219=76,∴n =26,故219是这个数列的第26项. 答案:266.(2018·河北冀州中学期中)已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则a 3=________,a n =________.解析:由a n =n (a n +1-a n ),可得a n +1a n =n +1n ,则a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 2a 1·a 1=nn -1×n -1n -2×n -2n -3×…×21×1=n (n ≥2),∴a 3=3.∵a 1=1满足a n =n ,∴a n =n .答案:3 n7.(2018·福建晋江季延中学月考)已知数列{a n }满足a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________________.解析:已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1,将n =1代入,得a 1=2;当n ≥2时,将n -1代入得a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n ,两式相减得na n =(n +1)-n =1,∴a n =1n,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2对点练(二) 数列的性质1.已知数列{a n }的通项公式为a n =9n 2-9n +29n 2-1(n ∈N *).则下列说法正确的是( ) A .这个数列的第10项为2731B.98101是该数列中的项 C .数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内 D .数列{a n }是单调递减数列解析:选C a n =9n 2-9n +29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n -1)(3n +1)=3n -23n +1.令n =10,得a 10=2831.故选项A 不正确,令3n -23n +1=98101,得9n =300,此方程无正整数解,故98101不是该数列中的项.因为a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1,又n ∈N *,所以数列{a n }是单调递增数列,所以14≤a n <1,所以数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内,故选项C 正确,选项D 不正确,故选C.2.(2018·湖北黄冈中学期中)已知数列{a n }中,a 1=12,a n +1=1+a n 1-a n ,则a 2 018=( )A .-2B .12C .-13D .3解析:选D ∵a 1=12,∴a 2=1+a 11-a 1=3,a 3=1+a 21-a 2=-2,a 4=1+a 31-a 3=-13,a 5=1+a 41-a 4=12,…,∴数列{a n }是周期数列且周期T =4,∴a 2 018=a 2=3,故选D. 3.(2018·河南郑州质量预测)已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=m ,a 2=n ,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 017的值为( )A .2 017n -mB .n -2 017mC .mD .n解析:选C 根据题意计算可得a 3=n -m ,a 4=-m ,a 5=-n ,a 6=m -n ,a 7=m ,a 8=n ,…,因此数列{a n }是以6为周期的周期数列,且a 1+a 2+…+a 6=0,所以S 2 017=S 336×6+1=a 1=m .故选C.4.(2018·安徽淮南模拟)已知{a n }中,a n =n 2+λn ,且{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .[-2,+∞)C .(-3,+∞)D .[-3,+∞)解析:选C ∵{a n }是递增数列,∴∀n ∈N *,a n +1>a n ,∴(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn ,化简得λ>-(2n +1),∴λ>-3.故选C.5.(2018·北京海淀区模拟)数列{a n }的通项为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2n -1,n ≤4,-n 2+(a -1)n ,n ≥5(n ∈N *),若a 5是{a n }中的最大值,则a 的取值范围是________.解析:当n ≤4时,a n =2n -1单调递增,因此n =4时取最大值,a 4=24-1=15.当n ≥5时,a n =-n 2+(a -1)n =-⎝⎛⎭⎪⎫n -a -122+(a -1)24.∵a 5是{a n}中的最大值,∴⎩⎨⎧a -12≤5.5,-25+5(a -1)≥15,解得9≤a ≤12.∴a 的取值范围是[9,12].答案:[9,12][大题综合练——迁移贯通]1.(2018·东营模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n=2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解:(1)令n =1,T 1=2S 1-1, ∵T 1=S 1=a 1,∴a 1=2a 1-1,∴a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1 =2a n -2n +1.因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1,两式相减得a n =2a n -2a n -1-2, 所以a n =2a n -1+2(n ≥2), 所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1, 所以a n =3×2n -1-2, 当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.2.(2018·浙江舟山模拟)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,a 1=0(舍).S 2=a 1+a 2=12a 22+12a 2, 解得a 2=2(负值舍去);同理可得a 3=3,a 4=4. (2)因为S n =12a 2n +a n 2,① 所以当n ≥2时,S n -1=12a 2n -1+a n -12,②①-②得a n =12(a n -a n -1)+12(a 2n -a 2n -1),所以(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,所以数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n =n . 3.(2018·山西太原月考)已知等比数列{a n }是递增数列,a 2a 5=32,a 3+a 4=12,又数列{b n }满足b n =2log 2a n +1,S n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求S n;(2)若对任意n ∈N *,都有S n a n≤S ka k成立,求正整数k 的值.解:(1)因为{a n }是等比数列,则a 2a 5=a 3a 4=32, 又a 3+a 4=12,且{a n }是递增数列, 所以a 3=4,a 4=8,所以q =2,a 1=1, 所以a n =2n -1.所以b n =2log 2a n +1=2log 22n =2n . 所以S n =2+4+…+2n =n (2+2n )2=n 2+n .(2)令c n =S n a n =n 2+n2n -1,则c n +1-c n =S n +1a n +1-S n a n =(n +1)(n +2)2n -n (n +1)2n -1=(n +1)(2-n )2n .所以当n =1时,c 1<c 2; 当n =2时,c 3=c 2;当n ≥3时,c n +1-c n <0,即c 3>c 4>c 5>…, 所以数列{c n }中最大项为c 2和c 3.所以存在k =2或3,使得任意的正整数n ,都有S k a k ≥S na n.。

【通用版】2018-2019学年高中理数新创新一轮复习 第六章 数列含解析

【通用版】2018-2019学年高中理数新创新一轮复习 第六章 数列含解析

第六章⎪⎪⎪数 列第一节 数列的概念与简单表示本节主要包括2个知识点: 1.数列的通项公式; 2.数列的性质.突破点(一) 数列的通项公式[基本知识]1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数称为数列.数列中的每一个数叫做这个数列的项,数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第一项(通常也叫做首项).2.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.3.数列的递推公式如果已知数列{a n }的第一项(或前几项),且任何一项a n 与它的前一项a n -1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即a n =f (a n -1)(或a n =f (a n -1,a n -2)等),那么这个式子叫做数列{a n }的递推公式.4.S n 与a n 的关系已知数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2,这个关系式对任意数列均成立.[基本能力]1.判断题(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)若已知数列{a n }的递推公式为a n +1=12a n -1,且a 2=1,则可以写出数列{a n }的任何一项.( )(4)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× 2.填空题(1)已知数列{a n }的前4项为1,3,7,15,则数列{a n }的一个通项公式为________.答案:a n =2n -1(n ∈N *)(2)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n2a n +3,则a 2=________. 答案:15(3)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =n 2+1,则数列{a n }的通项公式是________________.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2[全析考法]数列的前几项中,先看看哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序号间的关系.[例1] (1)(2018·江西鹰潭一中期中)数列1,-4,9,-16,25,…的一个通项公式是( ) A .a n =n 2 B .a n =(-1)n n 2 C .a n =(-1)n +1n 2D .a n =(-1)n (n +1)2(2)(2018·山西太原五中调考)把1,3,6,10,15,…,这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的圆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 .29D .30[解析] (1)法一:该数列中第n 项的绝对值是n 2,正负交替的符号是(-1)n +1,故选C.法二:将n =2代入各选项,排除A ,B ,D ,故选C.(2)观察三角形数的增长规律,可以发现每一项比它的前一项多的点数正好是该项的序号,即a n =a n -1+n (n ≥2).所以根据这个规律计算可知,第7个三角形数是a 7=a 6+7=a 5+6+7=15+6+7=28.故选B.[答案] (1)C (2)B[方法技巧]由数列的前几项求通项公式的思路方法(1)分式形式的数列,分别求分子、分母的通项,较复杂的还要考虑分子、分母的关系. (2)若第n 项和第n +1项正负交错,那么符号用(-1)n 或(-1)n +1或(-1)n -1来调控. (3)对于较复杂数列的通项公式,其项与序号之间的关系不容易发现,这就需要将数列各项的结构形式加以变形,可使用添项、通分、分割等方法,将数列的各项分解成若干个常见数列对应项的“和”“差”“积”“商”后再进行归纳.[提醒] 根据数列的前几项写出数列的一个通项公式利用了不完全归纳法,其蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验.利用an 与S n 的关系求通项数列{a n }的前n 项和S n 与通项a n 的关系为a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2,通过纽带:a n =S n-S n -1(n ≥2),根据题目已知条件,消掉a n 或S n ,再利用特殊形式(累乘或累加)或通过构造成等差数列或者等比数列求解.[例2] 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)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.[方法技巧]已知S n 求a n 的三个步骤(1)先利用a 1=S 1求出a 1.(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式.(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.利用递推关系求通项[例3] (1)n 1n +1n n (2)在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1n a n -1(n ≥2),求数列{a n }的通项公式. (3)在数列{a n }中a 1=1,a n +1=3a n +2,求数列{a n }的通项公式. (4)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式. [解] (1)因为a n +1-a n =3n +2, 所以a n -a n -1=3n -1(n ≥2),所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=2=12×(3×1+1),符合上式,所以a n =32n 2+n 2.(2)因为a n =n -1n a n -1(n ≥2), 所以a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.由累乘法可得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n (n ≥2).又a 1=1符合上式,∴a n =1n .(3)因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),所以a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}为等比数列,公比q =3.又a 1+1=2,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.(4)∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0,∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12,又a 1=1,则1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12,∴a n =2n +1(n ∈N *).[方法技巧] 典型的递推数列及处理方法[全练题点]1.[考点一](2018·湖南衡阳二十六中期中)在数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55,…中,x 的值为( )A .11B .12C .13D .14解析:选C 观察所给数列的项,发现从第3项起,每一项都是与它相邻的前两项的和,所以x =5+8=13,故选C.2.[考点一]数列1,-58,715,-924,…的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n(n ∈N *) B .a n =(-1)n-12n +1n 3+3n (n ∈N *) C .a n =(-1)n +12n -1n 2+2n (n ∈N *) D .a n =(-1)n-12n +1n 2+2n(n ∈N *) 解析:选D 所给数列各项可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,…,通过对比各选项,可知选D.3.[考点二](2018·黑龙江双鸭山一中期末)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4,n ∈N *,则a n =( )A .2n +1B .2nC .2n -1D .2n -2解析:选A 因为S n =2a n -4,所以n ≥2时,有S n -1=2a n -1-4, 两式相减可得S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1,即a na n -1 =2(n ≥2).因为S 1=a 1=2a 1-4,所以a 1=4,所以a n =2n +1.4.[考点三](2018·山东潍坊期中)在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n =( ) A .2+ln n B .2+(n -1)ln n C .2+n ln nD .1+n +ln n解析:选A 法一:由已知得a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln n +1n ,而a n =(a n -a n -1)+(a n -1+a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1,n ≥2,所以a n =ln n n -1+ln n -1n -2+…+ln 21+2=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫n n -1·n -1n -2·…·21+2=ln n +2,n ≥2.当n =1时,a 1=2=ln 1+2.故选A. 法二:由a n =a n -1+ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1n -1=a n -1+ln nn -1=a n -1+ln n -ln(n -1)(n ≥2),可知a n -ln n =a n -1-ln(n -1)(n ≥2).令b n =a n -ln n ,则数列{b n }是以b 1=a 1-ln 1=2为首项的常数列,故b n =2,所以2=a n -ln n ,所以a n =2+ln n .故选A.突破点(二) 数列的性质[基本知识]数列的分类[基本能力](1)已知函数f (x )=x -1x,设a n =f (n )(n ∈N *),则{a n }是________数列(填“递增”或“递减”).答案:递增(2)数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+9n ,则该数列第________项最大. 答案:4或5(3)现定义a n =5n +⎝⎛⎭⎫15n ,其中n ∈N *,则{a n }是_______数列(填“递增”或“递减”). 答案:递增(4)对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的____________条件. 答案:充分不必要[全析考法](1)数,所以在求数列中的最大(小)项时,应注意数列中的项可以是相同的,故不应漏掉等号.(2)数列是自变量不连续的函数,不能对数列直接求导判断单调性.要先写出数列对应的函数,对函数进行求导,再将函数的单调性对应到数列中去.[例1] (1)已知数列{a n }的通项公式为a n =n ⎝⎛⎭⎫23n,则数列{a n }中的最大项为( ) A.89 B .23C.6481D .125243(2)已知数列{a n }的通项公式为a n =2n 2+tn +1,若{a n }是单调递增数列,则实数t 的取值范围是( )A .(-6,+∞)B .(-∞,-6)C .(-∞,-3)D .()-3,+∞[解析] (1)法一(作差比较法):a n +1-a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫23n +1-n ⎝⎛⎭⎫23n =2-n 3·⎝⎛⎭⎫23n , 当n <2时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =2时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 所以a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{a n }中的最大项为a 2或a 3,且a 2=a 3=2×⎝⎛⎭⎫232=89.故选A. 法二(作商比较法):a n +1a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫23n +1n ⎝⎛⎭⎫23n =23⎝⎛⎭⎫1+1n , 令a n +1a n >1,解得n <2;令a n +1a n=1,解得n =2;令a n +1a n<1,解得n >2. 又a n >0,故a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{a n }中的最大项为a 2或a 3,且a 2=a 3=2×⎝⎛⎭⎫232=89.故选A. (2)法一:因为{a n }是单调递增数列, 所以对于任意的n ∈N *,都有a n +1>a n , 即2(n +1)2+t (n +1)+1>2n 2+tn +1, 化简得t >-4n -2,所以t >-4n -2对于任意的n ∈N *都成立, 因为-4n -2≤-6,所以t >-6.故选A.法二:设f (n )=2n 2+tn +1,其图象的对称轴为n =-t 4,要使{a n }是递增数列,则-t 4<1+22,即t >-6.故选A. [答案] (1)A (2)A [方法技巧]1.判断数列单调性的两种方法 (1)作差比较法a n +1-a n >0⇔数列{a n }是单调递增数列;a n +1-a n <0⇔数列{a n }是单调递减数列;a n +1-a n =0⇔数列{a n }是常数列.(2)作商比较法(1)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2)找到数列的最大项;(2)利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≥a n ,a n ≤a n +1(n ≥2)找到数列的最小项.通常是求出数列的前n 项观察规律.确定出数列的一个周期,然后再解决相应的问题.[例2] (1)(2018·黄冈质检)已知数列{x n }满足x n +2=|x n +1-x n |(n ∈N *),若x 1=1,x 2=a (a ≤1,a ≠0),且x n +3=x n 对于任意的正整数n 均成立,则数列{x n }的前2 017项和S 2 017=( )A .672B .673C .1 342D .1 345(2)(2018·广东四校联考)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n (n ∈N *),则a 2 018=( )A .-2B .-1C .2D .12[解析] (1)∵x 1=1,x 2=a (a ≤1,a ≠0),∴x 3=|x 2-x 1|=|a -1|=1-a ,∴x 1+x 2+x 3=1+a +(1-a )=2,又x n +3=x n 对于任意的正整数n 均成立,∴数列{x n }的周期为3,所以数列{x n }的前2 017项和S 2 017=S 672×3+1=672×2+1=1 345.故选D.(2)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=11-a n (n ∈N *),∴a 2=11-2=-1,a 3=11-(-1)=12,a 4=11-12=2,…,可知此数列有周期性,周期T =3,即a n +3=a n ,则a 2 018=a 672×3+2=a 2=-1.故选B.[答案] (1)D (2)B [方法技巧]周期数列的常见形式与解题方法(1)周期数列的常见形式①利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数; ②相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;③相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列. (2)解决此类题目的一般方法根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n 项的和.[全练题点]1.[考点二](2018·安徽名校联盟考前模拟)在数列{a n }中,若对任意的n ∈N *均有a n +a n +1+a n +2为定值,且a 1=2,a 9=3,a 98=4,则数列{a n }的前100项的和S 100=( )A .132B .299C .68D .99解析:选B 因为对任意的n ∈N *均有a n +a n +1+a n +2为定值,所以a n +a n +1+a n +2=a n+1+a n +2+a n +3,所以a n +3=a n ,所以数列{a n }是周期数列,且周期为3.故a 2=a 98=4,a 3=a 9=3,a 100=a 1=2,所以S 100=33(a 1+a 2+a 3)+a 100=299.故选B.2.[考点一](2018·山东枣庄第八中学阶段性检测)已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n +2n ,欲使它的前n 项的乘积大于36,则n 的最小值为( )A .7B .8C .9D .10解析:选B 由数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫n +2n 的前n 项的乘积31·42·53·…·n +2n =(n +1)(n +2)2>36,得n 2+3n-70>0,解得n <-10或n >7.又因为n ∈N *,所以n 的最小值为8,故选B.3.[考点一]已知函数f (x )=⎩⎨⎧(3-a )x +2,x ≤2,a9-22+11x x ,x >2(a >0,且a ≠1),若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(0,1)B .⎣⎡⎭⎫83,3 C .(2,3)D .(1,3)解析:选C因为{a n}是递增数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧3-a >0,a >1,(3-a )×2+2<a 2,解得2<a <3,所以实数a 的取值范围是(2,3).4.[考点二](2018·辽宁重点中学协作体联考)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1-a n =sin (n +1)π2,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 018=( )A .0B .2 018C .1 010D .1 009解析:选C 由a 1=1及a n +1-a n =sin (n +1)π2,得a n +1=a n +sin (n +1)π2,所以a 2=a 1+sin π=1,a 3=a 2+sin 3π2=0,a 4=a 3+sin 4π2=0,a 5=a 4+sin 5π2=1,a 6=a 5+sin 6π2=1,a 7=a 6+sin 7π2=0,a 8=a 7+sin 8π2=0,…,可见数列{a n }为周期数列,周期T =4,所以S 2 018=504(a 1+a 2+a 3+a 4)+a 1+a 2=1 010.[全国卷5年真题集中演练——明规律]1.(2015·全国卷Ⅱ)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则S n =________.解析:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=S n S n +1,∴S n +1-S n =S n S n +1.∵S n ≠0,∴1S n -1S n +1=1,即1S n +1-1S n =-1.又1S 1=-1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为-1,公差为-1的等差数列.∴1S n =-1+(n -1)×(-1)=-n ,∴S n =-1n.答案:-1n2.(2014·全国卷Ⅱ)数列 {a n }满足 a n +1=11-a n , a 8=2,则a 1 =________. 解析:将a 8=2代入a n +1=11-a n ,可求得a 7=12;再将a 7=12代入a n +1=11-a n,可求得a 6=-1;再将a 6=-1代入a n +1=11-a n,可求得a 5=2;由此可以推出数列{a n }是一个周期数列,且周期为3,所以a 1=a 7=12.答案:123.(2013·全国卷Ⅰ)若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n =________.解析:当n =1时,由已知S n =23a n +13,得a 1=23a 1+13,即a 1=1;当n ≥2时,由已知得到S n -1=23a n -1+13,所以a n =S n -S n -1=⎝⎛⎭⎫23a n +13-⎝⎛⎭⎫23a n -1+13 =23a n -23a n -1, 所以a n =-2a n -1,所以数列{a n }为以1为首项,以-2为公比的等比数列,所以a n =(-2)n -1.答案:(-2)n -14.(2016·全国卷Ⅲ)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0.(1)求a 2,a 3; (2)求{a n }的通项公式.解:(1)由题意可得a 2=12,a 3=14.(2)由a 2n -(2a n +1-1)a n -2a n +1=0得 2a n +1(a n +1)=a n (a n +1).因此{a n }的各项都为正数,所以a n +1a n =12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n -1.[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一) 数列的通项公式1.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n a n +2(n ∈N *),则14是这个数列的( )A .第6项B .第7项C .第8项D .第9项解析:选B 由a n +1=2a na n +2可得1a n +1=1a n +12,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=1为首项,12为公差的等差数列,故1a n =1+(n -1)×12=12n +12,即a n =2n +1,由2n +1=14,解得n =7,故选B.2.(2018·南昌模拟)在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( )A.1516B .158 C.34 D .38解析:选C 由已知得a 2=1+(-1)2=2,∴2a 3=2+(-1)3,a 3=12,∴12a 4=12+(-1)4,a 4=3,∴3a 5=3+(-1)5,∴a 5=23,∴a 3a 5=12×32=34.3.(2018·河南郑州一中考前冲刺)数列{a n }满足:a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *,都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=( )A.2 0172 018 B .2 0182 019 C.4 0342 018D .4 0362 019解析:选D ∵a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,∴a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1,用累加法可得a n =a 1+(n -1)(n +2)2=n (n +1)2,∴1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,∴1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 018=2⎣⎡⎭⎫1-12+12-13+…+12 018-12 019=4 0362 019,故选D. 4.(2018·甘肃天水检测)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 =( ) A .2n -1B .12n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D .⎝⎛⎭⎫32n -1解析:选D 因为a n +1=S n +1-S n ,所以S n =2a n +1=2(S n +1-S n ),所以S n +1S n=32,所以数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,32为公比的等比数列,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1.故选D. 5.(2018·兰州模拟)在数列1,2,7,10,13,…中219是这个数列的第________项.解析:数列1,2,7,10,13,…,即数列1,3×1+1,3×2+1,3×3+1,3×4+1,…,∴该数列的通项公式为a n =3(n -1)+1=3n -2,∴3n -2=219=76,∴n =26,故219是这个数列的第26项. 答案:266.(2018·河北冀州中学期中)已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =n (a n +1-a n )(n ∈N *),则a 3=________,a n =________.解析:由a n =n (a n +1-a n ),可得a n +1a n =n +1n ,则a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 2a 1·a 1=nn -1×n -1n -2×n -2n -3×…×21×1=n (n ≥2),∴a 3=3.∵a 1=1满足a n =n ,∴a n =n .答案:3 n7.(2018·福建晋江季延中学月考)已知数列{a n }满足a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________________.解析:已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +1,将n =1代入,得a 1=2;当n ≥2时,将n -1代入得a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n ,两式相减得na n =(n +1)-n =1,∴a n =1n,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,1n ,n ≥2对点练(二) 数列的性质1.已知数列{a n }的通项公式为a n =9n 2-9n +29n 2-1(n ∈N *).则下列说法正确的是( ) A .这个数列的第10项为2731B.98101是该数列中的项C .数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内 D .数列{a n }是单调递减数列解析:选C a n =9n 2-9n +29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n -1)(3n +1)=3n -23n +1.令n =10,得a 10=2831.故选项A 不正确,令3n -23n +1=98101,得9n =300,此方程无正整数解,故98101不是该数列中的项.因为a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1,又n ∈N *,所以数列{a n }是单调递增数列,所以14≤a n <1,所以数列中的各项都在区间⎣⎡⎭⎫14,1内,故选项C 正确,选项D 不正确,故选C.2.(2018·湖北黄冈中学期中)已知数列{a n }中,a 1=12,a n +1=1+a n 1-a n ,则a 2 018=( )A .-2B .12C .-13D .3解析:选D ∵a 1=12,∴a 2=1+a 11-a 1=3,a 3=1+a 21-a 2=-2,a 4=1+a 31-a 3=-13,a 5=1+a 41-a 4=12,…,∴数列{a n }是周期数列且周期T =4,∴a 2 018=a 2=3,故选D. 3.(2018·河南郑州质量预测)已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=m ,a 2=n ,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 017的值为( )A .2 017n -mB .n -2 017mC .mD .n解析:选C 根据题意计算可得a 3=n -m ,a 4=-m ,a 5=-n ,a 6=m -n ,a 7=m ,a 8=n ,…,因此数列{a n }是以6为周期的周期数列,且a 1+a 2+…+a 6=0,所以S 2 017=S 336×6+1=a 1=m .故选C.4.(2018·安徽淮南模拟)已知{a n }中,a n =n 2+λn ,且{a n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(-2,+∞)B .[-2,+∞)C .(-3,+∞)D .[-3,+∞)解析:选C ∵{a n }是递增数列,∴∀n ∈N *,a n +1>a n ,∴(n +1)2+λ(n +1)>n 2+λn ,化简得λ>-(2n +1),∴λ>-3.故选C.5.(2018·北京海淀区模拟)数列{a n }的通项为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2n -1,n ≤4,-n 2+(a -1)n ,n ≥5(n ∈N *),若a 5是{a n }中的最大值,则a 的取值范围是________.解析:当n ≤4时,a n =2n -1单调递增,因此n =4时取最大值,a 4=24-1=15.当n ≥5时,a n =-n 2+(a -1)n =-⎝⎛⎭⎪⎫n -a -122+(a -1)24.∵a 5是{a n}中的最大值,∴⎩⎨⎧a -12≤5.5,-25+5(a -1)≥15,解得9≤a ≤12.∴a 的取值范围是[9,12].答案:[9,12][大题综合练——迁移贯通]1.(2018·东营模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n=2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解:(1)令n =1,T 1=2S 1-1, ∵T 1=S 1=a 1,∴a 1=2a 1-1,∴a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1 =2a n -2n +1.因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1-2,所以a n =2a n -1+2(n ≥2), 所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1, 所以a n =3×2n -1-2, 当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.2.(2018·浙江舟山模拟)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,a 1=0(舍).S 2=a 1+a 2=12a 22+12a 2, 解得a 2=2(负值舍去);同理可得a 3=3,a 4=4. (2)因为S n =12a 2n +a n 2,①所以当n ≥2时,S n -1=12a 2n -1+a n -12,②①-②得a n =12(a n -a n -1)+12(a 2n -a 2n -1),所以(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,所以数列{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n =n . 3.(2018·山西太原月考)已知等比数列{a n }是递增数列,a 2a 5=32,a 3+a 4=12,又数列{b n }满足b n =2log 2a n +1,S n 是数列{b n }的前n 项和.(1)求S n;(2)若对任意n ∈N *,都有S n a n≤S ka k成立,求正整数k 的值.解:(1)因为{a n }是等比数列,则a 2a 5=a 3a 4=32,又a 3+a 4=12,且{a n }是递增数列, 所以a 3=4,a 4=8,所以q =2,a 1=1, 所以a n =2n -1.所以b n =2log 2a n +1=2log 22n =2n . 所以S n =2+4+…+2n =n (2+2n )2=n 2+n .(2)令c n =S n a n =n 2+n2n -1,则c n +1-c n =S n +1a n +1-S n a n =(n +1)(n +2)2n -n (n +1)2n -1=(n +1)(2-n )2n .所以当n =1时,c 1<c 2; 当n =2时,c 3=c 2;当n ≥3时,c n +1-c n <0,即c 3>c 4>c 5>…, 所以数列{c n }中最大项为c 2和c 3.所以存在k =2或3,使得任意的正整数n ,都有S k a k ≥S na n .第二节 等差数列及其前n 项和本节主要包括3个知识点:1.等差数列基本量的计算;等差数列的基本性质及应用;等差数列的判定与证明.突破点(一) 等差数列基本量的计算[基本知识]1.等差数列的有关概念(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数).(2)等差中项:数列a ,A ,b 成等差数列的充要条件是A =a +b2,其中A 叫做a ,b 的等差中项.2.等差数列的有关公式 (1)通项公式:a n =a 1+(n -1)d .(2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)2d =n (a 1+a n )2. [基本能力]1.判断题(1)若一个数列从第2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.( )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( ) (3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ 2.填空题(1)已知等差数列{a n },a 5=-20,a 20=-35,则a n =________. 答案:-15-n(2)已知等差数列5,427,347,…,则该数列的第5项为________.答案:217(3)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6=________. 答案:12(4)已知{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和.若a 1=6,a 3+a 5=0,则S 6=________. 答案:6[全析考法][典例] (1)(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8(2)(2018·安徽江南十校模拟)《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知A ,B ,C ,D ,E 五人分5钱,A ,B 两人所得与C ,D ,E 三人所得相同,且A ,B ,C ,D ,E 每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E 所得为( )A.23钱 B .43钱C.56钱 D .32钱(3)(2018·南昌模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3+S 4=S 5. ①求数列{a n }的通项公式;②令b n =(-1)n -1a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .[解析] (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d +a 1+4d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2,d =4,故选C. (2)由题意,设A 所得为a -4d ,B 所得为a -3d ,C 所得为a -2d ,D 所得为a -d ,E所得为a ,则⎩⎪⎨⎪⎧5a -10d =5,2a -7d =3a -3d ,解得a =23,故E 所得为23钱.故选A.(3)①设等差数列{a n }的公差为d ,由S 3+S 4=S 5,可得a 1+a 2+a 3=a 5,即3a 2=a 5, 所以3(1+d )=1+4d ,解得d =2. ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.②由①,可得b n =(-1)n -1·(2n -1). ∴T 2n =1-3+5-7+…+(4n -3)-(4n -1) =(-2)×n =-2n .[答案] (1)C (2)A[方法技巧]解决等差数列基本量计算问题的思路(1)在等差数列{a n }中,a 1与d 是最基本的两个量,一般可设出a 1和d ,利用等差数列的通项公式和前n 项和公式列方程(组)求解即可.(2)与等差数列有关的基本运算问题,主要围绕着通项公式a n =a 1+(n -1)d 和前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d ,在两个公式中共涉及五个量:a 1,d ,n ,a n ,S n ,已知其中三个量,选用恰当的公式,利用方程(组)可求出剩余的两个量.[全练题点]1.(2018·武汉调研)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 7=-8,a 2=2,则数列{a n }的公差d 等于( )A .-1B .-2C .-3D .-4解析:选C 法一:由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(a 1+6d )=-8,a 1+d =2,解得d =-3.法二:a 1+a 7=2a 4=-8,∴a 4=-4, ∴a 4-a 2=-4-2=2d ,∴d =-3.2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则正整数m 的值为________.解析:因为等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,所以a m =S m-S m -1=2,a m +1=S m +1-S m =3,数列的公差d =1,a m +a m +1=S m +1-S m -1=5,即2a 1+2m -1=5,所以a 1=3-m . 由S m =(3-m )m +m (m -1)2×1=0,解得正整数m 的值为5. 答案:53.(2018·福州模拟)已知等差数列{a n }的各项均为正数,其公差为2,a 2a 4=4a 3+1. (1)求{a n }的通项公式; (2)求a 1+a 3+a 9+…+a 3n .解:(1)依题意知,a n =a 1+2(n -1),a n >0.因为a 2a 4=4a 3+1,所以(a 1+2)(a 1+6)=4(a 1+4)+1,所以a 21+4a 1-5=0,解得a 1=1或a 1=-5(舍去), 所以a n =2n -1. (2)a 1+a 3+a 9+…+a 3n=(2×1-1)+(2×3-1)+(2×32-1)+…+(2×3n -1) =2×(1+3+32+…+3n )-(n +1) =2×1-3n +11-3-(n +1)=3n +1-n -2.突破点(二) 等差数列的基本性质及应用[基本知识]等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *). (3)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.(4)数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…(m ∈N *)也是等差数列,公差为m 2d .(5)S 2n -1=(2n -1)a n ,S 2n =n (a 1+a 2n )=n (a n +a n +1),遇见S 奇,S 偶时可分别运用性质及有关公式求解.(6){a n },{b n }均为等差数列且其前n 项和为S n ,T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.(7)若{a n }是等差数列,则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列,其首项与{a n }的首项相同,公差是{a n }的公差的12.[基本能力](1)(2018·岳阳模拟)在等差数列{a n }中,如果a 1+a 2=40,a 3+a 4=60,那么a 7+a 8=________.答案:100(2)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,若S n T n =n +1n -1,则a 1+a nb 1+b n=________. 答案:n +1n -1(3)(2018·天水模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________.答案:60(4)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为________.解析:∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,∴S n 的最大值为S 5.答案:S 5[全析考法][例1] (1)(2018·银川模拟)已知等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),且a 3+a 6+a 10+a 13=32,若a m =8,则m 的值为( )A .8B .12C .6D .4(2)(2018·山西太原模拟)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=36,则a 6=( ) A .8 B .6 C .4D .3(3)(2018·湖北武汉调研)若等差数列{a n }的前n 项和S n 满足S 4=4,S 6=12,则S 2=( ) A .-1 B .0 C .1D .3[解析] (1)由a 3+a 6+a 10+a 13=32,得(a 3+a 13)+(a 6+a 10)=32,得4a 8=32,∴a 8=8,∴m =8.故选A.(2)由等差数列的性质可知2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=2×3a 3+3×2a 9=6×2a 6=36,得a 6=3,故选D.(3)根据等差数列的性质,可得S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等差数列,即2(S 4-S 2)=S 2+S 6-S 4,因此S 2=0.[答案] (1)A (2)D (3)B[方法技巧]利用等差数列性质求解问题的注意点(1)如果{a n }为等差数列,m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q (m ,n ,p ,q ∈N *).因此,若出现a m -n ,a m ,a m +n 等项时,可以利用此性质将已知条件转化为与a m (或其他项)有关的条件;若求a m 项,可由a m =12(a m -n +a m +n )转化为求a m -n ,a m +n 或a m +n +a m -n 的值.(2)要注意等差数列通项公式及前n 项和公式的灵活应用,如a n =a m +(n -m )d ,d =a n -a m n -m,S 2n -1=(2n -1)a n ,S n =n (a 1+a n )2=n (a 2+a n -1)2(n ,m ∈N *)等.[提醒] 一般地,a m +a n ≠a m +n ,等号左、右两边必须是两项相加,当然也可以是a m -n +a m +n =2a m .等差数列前n 项和最值问题n n 差数列前n 项和S n 的最值问题.[例2] 等差数列{a n }的首项a 1>0,设其前n 项和为S n ,且S 5=S 12,则当n 为何值时,S n 有最大值?[解] 设等差数列{a n }的公差为d ,由S 5=S 12得5a 1+10d =12a 1+66d ,d =-18a 1<0.法一(函数法): S n =na 1+n (n -1)2d =na 1+n (n -1)2·⎝⎛⎭⎫-18a 1 =-116a 1(n 2-17n )=-116a 1⎝⎛⎭⎫n -1722+28964a 1, 因为a 1>0,n ∈N *,所以当n =8或n =9时,S n 有最大值. 法二(通项变号法):设此数列的前n 项和最大,则⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎨⎧a 1+(n -1)·⎝⎛⎭⎫-18a 1≥0,a 1+n ·⎝⎛⎭⎫-18a 1≤0,解得⎩⎪⎨⎪⎧n ≤9,n ≥8,即8≤n ≤9, 又n ∈N *,所以当n =8或n =9时,S n 有最大值.[方法技巧]求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法(1)函数法利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)通项变号法①a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值为S m ;②当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值为S m .[全练题点]1.[考点一](2018·陕西咸阳模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=54,则a 2+a 4+a 9=( )A .9B .15C .18D .36解析:选C 由等差数列的通项公式及性质,可得S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=54,a 5=6,则a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=18.故选C.2.[考点一](2018·辽宁鞍山一中期末)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若m >1,且a m -1+a m +1-a 2m =0,S 2m -1=38,则m 等于( )A .38B .20C .10D .9解析:选C 因为a m -1+a m +1-a 2m =0,所以a m -1+a m +1=2a m =a 2m ,显然a m ≠0,所以a m =2.又因为S 2m -1=(2m -1)(a 1+a 2m -1)2=(2m -1)a m =38.所以将a m =2代入可得(2m -1)×2=38,解得m =10,故选C.3.[考点二](2018·成都模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 4+a 7+a 10=9,S 14-S 3=77,则使S n 取得最小值时n 的值为( )A .4B .5C .6D .7解析:选B 根据等差数列的性质可得a 4+a 7+a 10=3a 7=9,得a 7=3.S 14-S 3=11a 9=77,解得a 9=7,所以等差数列的通项公式为a n =2n -11.当n =6时,a n >0;当n =5时,a n <0,所以使S n 取得最小值的n 的值为5.4.[考点二](2018·吉林长春外国语学校期末)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 13<0,S 12>0,则在数列中绝对值最小的项为( )A .第5项B .第6项C .第7项D .第8项解析:选C 根据等差数列{a n }的前n 项和公式S n =n (a 1+a n )2,因为⎩⎪⎨⎪⎧S 13<0,S 12>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 13<0,a 1+a 12>0,由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 13=2a 7,a 1+a 12=a 6+a 7,得⎩⎪⎨⎪⎧a 7<0,a 6+a 7>0,所以数列{a n }中绝对值最小的项为第7项.突破点(三) 等差数列的判定与证明[全析考法][典例] (2018·n 1n (a n +1-n -1)=(n+1)(a n +n )(n ∈N *).(1)求证数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,并求其通项公式;(2)设b n =2a n -15,求数列{|b n |}的前n 项和T n . [解] (1)∵n (a n +1-n -1)=(n +1)(a n +n )(n ∈N *), ∴na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),∴a n +1n +1-a n n=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是等差数列,其公差为2,首项为2,∴a nn=2+2(n -1)=2n . (2)由(1)知a n =2n 2,∴b n =2a n -15=2n -15, 则数列{b n }的前n 项和S n =n (-13+2n -15)2=n 2-14n .令b n =2n -15≤0,解得n ≤7.5.∴当n ≤7时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b n =-S n =-n 2+14n . 当n ≥8时,数列{|b n |}的前n 项和T n =-b 1-b 2-…-b 7+b 8+…+b n =-2S 7+S n =-2×(72-14×7)+n 2-14n =n 2-14n +98.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧14n -n 2,n ≤7,n 2-14n +98,n ≥8.[方法技巧] 等差数列的判定与证明方法[提醒] 判断时易忽视定义中从第2项起,以后每项与前一项的差是同一常数,即易忽视验证a 2-a 1=d 这一关键条件.[全练题点]1.(2016·浙江高考)如图,点列{A n },{B n }分别在某锐角的两边上,且|A n A n +1|=|A n +1A n+2|,A n ≠A n +2,n ∈N *,|B n B n +1|=|B n +1B n +2|,B n ≠B n +2,n ∈N *(P ≠Q 表示点P 与Q 不重合).若d n =|A n B n |,S n 为△A n B n B n +1的面积,则( )A .{S n }是等差数列B .{S 2n }是等差数列C .{d n }是等差数列D .{d 2n }是等差数列解析:选A 由题意,过点A 1,A 2,A 3,…,A n ,A n +1,…分别作直线B 1B n +1的垂线(图略),高分别记为h 1,h 2,h 3,…,h n ,h n +1,…,根据平行线的性质,得h 1,h 2,h 3,…,h n ,h n +1,…成等差数列,又S n =12×|B n B n +1|×h n ,|B n B n +1|为定值,所以{S n }是等差数列.故选A.2.(2018·岳阳模拟)若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)证明:当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)由(1)可得1S n=2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12(n -1)=n -1-n 2n (n -1)=-12n (n -1).当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n (n -1),n ≥2.[全国卷5年真题集中演练——明规律] 1.(2017·全国卷Ⅲ)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A .-24B .-3C .3D .8解析:选A 设等差数列{a n }的公差为d ,因为a 2,a 3,a 6成等比数列,所以a 2a 6=a 23,即(a 1+d )(a 1+5d )=(a 1+2d )2.又a 1=1,所以d 2+2d =0.又d ≠0,则d =-2,所以{a n }前6项的和S 6=6×1+6×52×(-2)=-24. 2.(2016·全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A .100B .99C .98D .97解析:选C 法一:∵{a n }是等差数列,设其公差为d , ∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C.法二:∵{a n }是等差数列,∴S 9=92(a 1+a 9)=9a 5=27,∴a 5=3.在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5.故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C.3.(2013·全国卷Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 10=0,S 15=25,则nS n 的最小值为________.解析:由已知⎩⎨⎧S 10=10a 1+10×92d =0,S15=15a 1+15×142d =25,解得a 1=-3,d =23,那么nS n =n 2a 1+n 2(n -1)2d =n 33-10n 23.由于函数f (x )=x 33-10x 23在x =203处取得极小值,因而检验n =6时,6S 6=-48,而n =7时,7S 7=-49.∴nS n 的最小值为-49.答案:-494.(2014·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.解:(1)由题设,a n a n+1=λS n-1,a n+1a n+2=λS n+1-1.两式相减得a n+1(a n+2-a n)=λa n+1.由于a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)由题设,a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.故a n+2-a n=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.[课时达标检测][小题对点练——点点落实]对点练(一)等差数列基本量的计算1.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若a1=1,公差d=2,S n+2-S n=36,则n=() A.5 B.6C.7 D.8解析:选D由题意知S n+2-S n=a n+1+a n+2=2a1+(2n+1)d=2+2(2n+1)=36,解得n=8.2.在等差数列{a n}中,a1=0,公差d≠0,若a m=a1+a2+…+a9,则m的值为() A.37 B.36C.20 D.19解析:选A a m=a1+a2+…+a9=9a1+9×82d=36d=a37,∴m=37.故选A.3.在数列{a n}中,若a1=2,且对任意正整数m,k,总有a m+k=a m+a k,则{a n}的前n 项和S n=()A.n(3n-1) B.n(n+3)2C.n(n+1) D.n(3n+1)2解析:选C依题意得a n+1=a n+a1,即a n+1-a n=a1=2,所以数列{a n}是以2为首项、2为公差的等差数列,a n=2+2(n-1)=2n,S n=n(2+2n)2=n(n+1),故选C.4.(2018·太原一模)在单调递增的等差数列{a n}中,若a3=1,a2a4=34,则a1=()A .-1B .0 C.14D .12解析:选B 由题知,a 2+a 4=2a 3=2,又∵a 2a 4=34,数列{a n }单调递增,∴a 2=12,a 4=32.∴公差d =a 4-a 22=12.∴a 1=a 2-d =0. 对点练(二) 等差数列的基本性质及应用1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 9=18,a n -4=30(n >9),若S n =336,则n 的值为( )A .18B .19C .20D .21解析:选D 因为{a n }是等差数列,所以S 9=9a 5=18,a 5=2,S n =n (a 1+a n )2=n (a 5+a n -4)2=n2×32=16n =336,解得n =21,故选D. 2.(2018·南阳质检)设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为其前n 项和,若S 6=5a 1+10d ,则S n 取最大值时,n 等于( )A .5B .6C .5或6D .6或7解析:选C ∵S 6=5a 1+10d ,∴6a 1+15d =5a 1+10d ,得a 1+5d =0,即a 6=0.∵数列{a n }是公差d <0的等差数列,∴n =5或6时,S n 取最大值.3.设{a n }是等差数列,d 是其公差,S n 是其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( )A .d <0B .a 7=0C .S 9>S 5D .当n =6或n =7时S n 取得最大值解析:选C 由S 5<S 6,得a 1+a 2+a 3+a 4+a 5<a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6,即a 6>0.同理由S 7>S 8,得a 8<0.又S 6=S 7,∴a 1+a 2+…+a 6=a 1+a 2+…+a 6+a 7,∴a 7=0,∴B 正确;∵d =a 7-a 6<0,∴A 正确;而C 选项,S 9>S 5,即a 6+a 7+a 8+a 9>0,可得2(a 7+a 8)>0,由结论a 7=0,a 8<0,知C 选项错误;∵S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,∴结合等差数列前n 项和的函数特性可知D 正确.选C.。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课时达标检测(三十) 数列的综合问题[小题常考题点——准解快解]1.(2018·安徽六安一中月考)已知数列{a n }的通项公式为a n =5-n ,其前n 项和为S n ,将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n .若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,S n ≤T m +λ恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .[2,+∞)B .(3,+∞)C .[3,+∞)D .(2,+∞)解析:选D 依题意得S n =(4+5-n )n 2=n (9-n )2,根据二次函数的性质,n =4,5时,S n 取得最大值为10.另外,根据通项公式得数列{a n }的前4项为a 1=4,a 2=3,a 3=2,a 4=1,观察易知抽掉第二项后,余下的三项可组成等比数列.所以数列{b n }中,b 1=4,公比q =12,所以T n =4⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12=8⎝⎛⎭⎫1-12n ,所以4≤T n <8.因为存在m ∈N *,对任意n ∈N *,S n ≤T m +λ恒成立,所以10<8+λ,所以λ>2.故选D.2.(2018·北京景山学校段测)已知数列{a n }满足a 1=1,P (a n ,a n +1)(n ∈N *)在直线x -y +1=0上,如果函数f (n )=1n +a 1+1n +a 2+…+1n +a n(n ∈N *,n ≥2),那么函数f (n )的最小值为( )A.13 B .14C.712D .512解析:选C 将点P 的坐标代入直线方程,得a n +1-a n =1,所以{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,所以a n =n ,所以f (n )=1n +1+1n +2+…+1n +n ,f (n +1)=1n +2+1n +3+…+1n +n +2,所以f (n +1)-f (n )=1n +n +1+1n +n +2-1n +1>12n +2+12n +2-1n +1=0,所以f (n )单调递增,故f (n )的最小值为f (2)=712,故选C.3.(2018·江西金溪一中月考)据统计测量,已知某养鱼场,第一年鱼的质量增长率为200%,以后每年的增长率为前一年的一半.若饲养5年后,鱼的质量预计为原来的t 倍.下列选项中,与t 值最接近的是( )A .11B .13C .15D .17解析:选B 设鱼原来的质量为a ,饲养n 年后鱼的质量为a n ,q =200%=2,则a 1=a (1+q ),a 2=a 1⎝⎛⎭⎫1+q 2=a (1+q )⎝⎛⎭⎫1+q 2,…,a 5=a (1+2)×(1+1)×⎝⎛⎭⎫1+12×⎝⎛⎭⎫1+122×⎝⎛⎭⎫1+123=40532a ≈12.7a ,即5年后,鱼的质量预计为原来的12.7倍,故选B. 4.(2018·湖北襄阳四校联考)我国古代数学名著《九章算术》中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为:第一步:构造数列1,12,13,14,…,1n .①第二步:将数列①的各项乘以n2,得到一个新数列a 1,a 2,a 3,…,a n .则a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n -1a n =( ) A.n 24 B .(n -1)24C.n (n -1)4D .n (n +1)4解析:选C 由题意知所得新数列为1×n 2,12×n 2,13×n 2,…,1n ×n2,所以a 1a 2+a 2a 3+a 3a 4+…+a n-1a n=n 24⎣⎡⎦⎤11×2+12×3+13×4+…+1(n -1)×n =n 24⎣⎡⎦⎤⎣⎡⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎣⎡⎭⎫1n -1-1n =n 24⎣⎡⎭⎫1-1n =n (n -1)4,故选C.5.(2018·辽宁盘锦高中月考)数列{a n }满足a 1=14,a n +1=14-4a n,若不等式a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1<n +λ对任何正整数n 恒成立,则实数λ的最小值为( ) A.74 B .34C.78D .38解析:选A 因为数列{a n }满足a 1=14,a n +1=14-4a n,所以反复代入计算可得a 2=26,a 3=38,a 4=410,a 5=512,…,由此可归纳出通项公式a n =n 2(n +1),经验证,成立.所以a n +1a n =1+1n (n +2)=1+12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2,所以a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1=n +1+12⎝⎛⎭⎫1+12-1n +2-1n +3=n+74-12⎣⎡⎭⎫1n +2+1n +3.因为要求a 2a 1+a 3a 2+…+a n +2a n +1<n +λ对任何正整数n 恒成立,所以λ≥74.故选A.6.已知数列{a n }满足a n +2-a n +1=a n +1-a n ,n ∈N *,且a 5=π2,若函数f (x )=sin 2x +2cos 2x2,记y n =f (a n ),则数列{y n }的前9项和为( )A .0B .-9C .9D .1解析:选C 由已知可得,数列{a n }为等差数列,f (x )=sin 2x +cos x +1,∴f ⎝⎛⎭⎫π2=1.∵f (π-x )=sin(2π-2x )+cos(π-x )+1=-sin 2x -cos x +1,∴f (π-x )+f (x )=2.∵a 1+a 9=a 2+a 8=…=2a 5=π,∴f (a 1)+…+f (a 9)=2×4+1=9,即数列{y n }的前9项和为9.7.(2018·四川成都石室中学模拟)若f (x )=x m +ax 的导函数为f ′(x )=2x +1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )(n ∈N *)的前n 项和为( ) A.n n +1 B .n +2n +1 C.n n -1D .n +1n解析:选A 因为f (x )=x m +ax ,所以f ′(x )=mx m -1+a .又因为f ′(x )=2x +1,所以m =2,a =1,所以f (n )=n 2+n =n (n +1),所以1f (n )=1n (n +1)=1n -1n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1f (n )的前n 项和为1f (1)+1f (2)+…+1f (n )=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.故选A.8.(2018·河南新乡模拟)若数列{a n +1-a n }是等比数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=5,则a n=________.解析:∵a 2-a 1=1,a 3-a 2=3,∴q =3,∴a n +1-a n =3n -1,∴a n -a 1=a 2-a 1+a 3-a 2+…+a n -1-a n -2+a n -a n -1=1+3+…+3n -2=3n -1-12,∵a 1=1,∴a n =3n -1+12.答案:3n -1+129.(2018·广东潮州模拟)已知S n 为数列{a n }的前n 项和,a n =2·3n -1(n ∈N *),若b n =a n +1S n S n +1,则b 1+b 2+…+b n =________.解析:由a n =2·3n -1可知数列{a n }是以2为首项,3为公比的等比数列,所以S n =2(1-3n )1-3=3n -1,则b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n -1S n +1,则b 1+b 2+…+b n =⎝⎛⎭⎫1S 1-1S 2+⎝⎛⎭⎫1S 2-1S 3+…+⎝⎛⎭⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=12-13n +1-1. 答案:12-13n +1-110.(2018·安徽六安一中段测)已知f (x )是定义在R 上不恒为零的函数,对于任意的x ,y ∈R 都有f (xy )=xf (y )+yf (x )成立,数列{a n }满足a n =f (3n )(n ∈N *),且a 1=3,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析:因为a n =f (3n ),所以a n +1=f (3n +1)且a 1=3=f (3).又因为对于任意的x ,y ∈R都有f (xy )=xf (y )+yf (x )成立,所以令x =3n ,y =3,则f (3n +1)=3n f (3)+3f (3n ),所以a n +1=3a n +3·3n ,所以a n +13n +1-a n 3n =1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 3n 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以a n3n =1+(n-1)×1=n ,所以a n =n ·3n .答案:n ·3n[大题常考题点——稳解全解]1.(2018·山西八校联考)已知等比数列{a n }的公比q >1,a 1=1,且2a 2,a 4,3a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =2na n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)由2a 2,a 4,3a 3成等差数列可得2a 4=2a 2+3a 3, 即2a 1q 3=2a 1q +3a 1q 2, 又q >1,a 1=1,故2q 2=2+3q , 即2q 2-3q -2=0,得q =2, 因此数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)b n =2n ×2n -1=n ×2n ,T n =1×2+2×22+3×23+…+n ×2n ,① 2T n =1×22+2×23+3×24+…+n ×2n +1.②①-②得-T n =2+22+23+…+2n -n ×2n +1,-T n =2(2n -1)2-1-n ×2n +1,T n =(n -1)×2n +1+2.2.(2017·山东高考)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3-x 2=2. (1)求数列{x n }的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1,1),P 2(x 2,2),…,P n +1(x n +1,n +1)得到折线P 1P 2…P n +1,求由该折线与直线y =0,x =x 1,x =x n +1所围成的区域的面积T n .解:(1)设数列{x n }的公比为q ,由已知得q >0.由题意得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 1q =3,x 1q 2-x 1q =2.所以3q 2-5q -2=0.因为q >0,所以q =2,x 1=1,因此数列{x n }的通项公式为x n =2n -1.(2)过P 1,P 2,…,P n +1向x 轴作垂线,垂足分别为Q 1,Q 2,…,Q n +1.由(1)得x n +1-x n =2n -2n -1=2n -1,记梯形P n P n +1Q n +1Q n 的面积为b n ,由题意得b n =(n +n +1)2×2n -1=(2n +1)×2n -2,所以T n =b 1+b 2+…+b n =3×2-1+5×20+7×21+…+(2n -1)×2n -3+(2n +1)×2n -2.①又2T n =3×20+5×21+7×22+…+(2n -1)×2n -2+(2n +1)×2n -1.②①-②得-T n =3×2-1+(2+22+…+2n -1)-(2n +1)×2n -1=32+2(1-2n -1)1-2-(2n +1)×2n -1. 所以T n =(2n -1)×2n +12.3.(2018·河北二市联考)在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N *),a 1a 3=4,且a 3+1是a 2和a 4的等差中项,若b n =log 2a n +1.(1)求数列{b n }的通项公式; (2)若数列{c n }满足c n =a n +1+1b 2n -1·b 2n +1,求数列{c n }的前n 项和.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,且q >0, 在等比数列{a n }中,由a n >0,a 1a 3=4得,a 2=2,① 又a 3+1是a 2和a 4的等差中项, 所以2(a 3+1)=a 2+a 4,②把①代入②得,2(2q +1)=2+2q 2, 解得q =2或q =0(舍去), 所以a n =a 2q n -2=2n -1,则b n =log 2a n +1=log 22n =n . (2)由(1)得,c n =a n +1+1b 2n -1·b 2n +1=2n +1(2n -1)(2n +1)=2n +12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1,所以数列{c n }的前n项和S n =2+22+…+2n +12⎣⎡⎦⎤(1-13)+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=2(1-2n )1-2+12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=2n +1-2+n 2n +1.4.(2018·河北定州中学阶段性检测)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 22+3n2.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列{b n }满足b n =a n +2-a n +1a n +2·a n,且数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:T n <2n +512. 解:(1)因为S n =n 22+3n2,①所以当n ≥2时,S n -1=(n -1)22+3(n -1)2,②所以由①②两式相减得a n =S n -S n -1=n 22+3n 2-(n -1)22-3(n -1)2=n +1.又因为n =1时,a 1=S 1=2适合a n =n +1, 所以a n =n +1.(2)证明:由(1)知b n =n +3-(n +1)+1(n +3)(n +1)=2+12⎝⎛⎭⎫1n +1-1n +3,所以T n =b 1+b 2+b 3+…+b n=2n +12⎝⎛⎭⎫12-14+13-15+…+1n +1-1n +3=2n +12⎝⎛⎭⎫12+13-1n +2-1n +3=2n +512-12⎝⎛⎭⎫1n +2+1n +3<2n +512.。

相关文档
最新文档