高中数学必修五测试题
高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷
高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷本试卷满分150分,其中选择题共75分,填空题共25分,解答题共50分。
试卷难度:0.63一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.82.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏3.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.1104.(5分)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题5.(5分)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是由关系式a n+1()A.B.C.D.6.(5分)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.7.(5分)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定8.(5分)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.9.(5分)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列10.(5分)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺11.(5分)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.5412.(5分)《九章算术》是我国古代的数字名著,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.问各德几何.”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.钱B.钱C.钱D.钱13.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣14.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.915.(5分)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=.17.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.18.(5分)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n },则此数列的项数为.19.(5分)已知无穷数列{a n },a 1=1,a 2=2,对任意n ∈N *,有a n +2=a n ,数列{b n }满足b n +1﹣b n =a n (n ∈N *),若数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则满足要求的b 1的值为.20.(5分)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.22.(10分)设{a n }和{b n }是两个等差数列,记c n =max {b 1﹣a 1n ,b 2﹣a 2n ,…,b n ﹣a n n }(n=1,2,3,…),其中max {x 1,x 2,…,x s }表示x 1,x 2,…,x s 这s 个数中最大的数.(1)若a n =n ,b n =2n ﹣1,求c 1,c 2,c 3的值,并证明{c n }是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n ≥m 时,>M ;或者存在正整数m ,使得c m ,c m +1,c m +2,…是等差数列.23.(10分)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)求和:b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1.24.(10分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=﹣6.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列.25.(10分)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. (Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)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 1 P 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.高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷参考答案与试题解析一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.8【考点】85:等差数列的前n项和;84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列的面公式的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.2.(5分)(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏【考点】89:等比数列的前n项和;88:等比数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a 的值.【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381==127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.【点评】本题考查了等比数列的定义,以及等比数列的前n项和公式的实际应用,属于基础题.3.(5分)(2017•新课标Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n ﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n﹣1=2n﹣n﹣2,),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,可知当N为时(n∈N+即为2n﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1, (2)﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N >100,∴该款软件的激活码440.故选A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.4.(5分)(2017•上海模拟)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【分析】对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,满足{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但是不满足c n=sinn是递增数列,对于②根据等差数列的性质和定义即可判断.【解答】解:对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,∴{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但c n=sinn不是递增数列,故为假命题,对于②{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,不妨设公差为分别为a,b,c,∴a n+b n﹣a n﹣1﹣b n﹣1=a,b n+c n﹣b n﹣1﹣c n﹣1=b,a n+c n﹣a n﹣1﹣c n﹣1=c,设{a n},{b n}、{c n}的公差为x,y,x,∴则x=,y=,z=,故若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列,故为真命题,故选:D【点评】本题考查了等差数列的性质和定义,以及命题的真假,属于基础题.5.(5分)(2017•徐汇区校级模拟)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是()A.B.C.D.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】31 :数形结合;51 :函数的性质及应用.=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N*),根据点与【分析】由关系式a n+1直线之间的位置关系,我们不难得到,f(x)的图象在y=x上方.逐一分析不难得到正确的答案.=f(a n)>a n知:f(x)的图象在y=x上方.【解答】解:由a n+1故选:A.【点评】本题考查了数列与函数的单调性、数形结合思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.6.(5分)(2017•河东区二模)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】32 :分类讨论;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,可得:(﹣1)n+2016•a<2+,对n分类讨论即可得出.【解答】解:a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,∴(﹣1)n+2016•a<2+,n为偶数时:化为a<2﹣,则a<.n为奇数时:化为﹣a<2+,则a≥﹣2.则实数a的取值范围是.故选:D【点评】本题考查了数列通项公式、分类讨论方法、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.(5分)(2017•宝清县一模)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】由于{b n}是等差数列,可得b4+b10=2b7.已知a6=b7,于是b4+b10=2a6.由于数列{a n}是正项等比数列,可得a3+a9=≥=2a6.即可得出.【解答】解:∵{b n}是等差数列,∴b4+b10=2b7,∵a6=b7,∴b4+b10=2a6,∵数列{a n}是正项等比数列,∴a3+a9=≥=2a6,∴a3+a9≥b4+b10.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的性质、基本不等式的性质,属于中档题.8.(5分)(2017•湖北模拟)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】根据数列的递推公式可得数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公=(n﹣2λ)•2n,根据数列的单调性即可求出λ的范围.比为2,再代值得到b n+1【解答】解:∵数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*),∴=+1,化为+1=+2∴数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公比为2,∴+1=2n,=(n﹣2λ)(+1)=(n﹣2λ)•2n,∴b n+1∵数列{b n}是单调递增数列,>b n,∴b n+1∴(n﹣2λ)•2n>(n﹣1﹣2λ)•2n﹣1,解得λ<1,但是当n=1时,b2>b1,∵b1=﹣λ,∴(1﹣2λ)•2>﹣λ,故选:A.【点评】本题考查了变形利用等比数列的通项公式的方法、单调递增数列,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.(5分)(2017•海淀区校级模拟)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A nB nC n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列;58 :解三角形;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=a n可知△A n B n C n的边B n C n为定值a1,由b n+1+c n+1﹣2a1=(b n+c n+1﹣2a n),b1+c1=2a1得b n+c n=2a1,则在△A n B n C n中边长B n C n=a1为定值,另两边A n C n、A n B n的长度之和b n+c n=2a1为定值,由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上,根据b n﹣c n+1=(c n﹣b n),得b n﹣c n=,可知n→+∞时b n→c n,+1据此可判断△A n B n C n的边B n C n的高h n随着n的增大而增大,再由三角形面积公式可得到答案.【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴c1,+c n+1=+a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n=(b n+c n﹣2a n),由题意,b n+1∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,﹣c n+1=,又由题意,b n+1∴b n﹣(2a1﹣b n+1)==a1﹣b n,b n+1﹣a1=(a1﹣b n)=(b1 +1﹣a1).∴b n=a1+(b1﹣a1),c n=2a1﹣b n=a1﹣(b1﹣a1),=•=单调递增.可得{S n}单调递增.故选:B.【点评】本题主要考查由数列递推式求数列通项、三角形面积海伦公式,综合考查学生分析解决问题的能力,有较高的思维抽象度,属于难题.10.(5分)(2017•汉中二模)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,其公差为d,由等差数列的前n项和公式能求出公差.【解答】解:由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,记为:a1,a2,a3,…,a n,其公差为d,则a1=5,S30=390,∴=390,∴d=.故选:B.【点评】本题查等差数列的公差的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.11.(5分)(2017•徐水县模拟)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.54【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题.【分析】由题意得a2=3a4﹣6,所以得a5=3.所以由等差数列的性质得S9=9a5=27.【解答】解:设数列{a n}的首项为a1,公差为d,因为a2=3a4﹣6,所以a1+d=3(a1+3d)﹣6,所以a5=3.所以S9=9a5=27.故选B.【点评】解决此类题目的关键是熟悉等差数列的性质并且灵活利用性质解题.12.(5分)(2017•安徽模拟)《九章算术》是我国古代的数字名著,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.问各德几何.”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.钱B.钱C.钱D.钱【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;21 :阅读型;33 :函数思想;51 :函数的性质及应用;54 :等差数列与等比数列.【分析】设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,列出方程组,能求出E所得.【解答】解:由题意:设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,则,解得a=,故E所得为钱.故选:A.【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质、等差数列的性质的合理运用.13.(5分)(2017•南开区模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】设出等差数列的首项和公差,由已知列式求得首项和公差,代入两点求直线的斜率公式得答案.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S2=10,S5=55,得,解得:.∴过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)的直线的斜率为k=.故选:A.【点评】本题考查等差数列的通项公式,考查等差数列的前n项和,训练了两点求直线的斜率公式,是基础题.14.(5分)(2017•枣阳市校级模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.9【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】设等差数列{a n}的公差为d,由S3=9,a2a4=21,可得3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,可得a n.由数列{b n}满足,利用递推关系可得:=.对n取值即可得出.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S3=9,a2a4=21,∴3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,联立解得:a1=1,d=2.∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1.∵数列{b n}满足,∴n=1时,=1﹣,解得b1=.n≥2时,+…+=1﹣,∴=.∴b n=.若,则<.n=7时,>.n=8时,<.因此:,则n的最小值为8.故选:C.【点评】本题考查了等差数列通项公式与求和公式、数列递推关系及其单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.(5分)(2017•安徽一模)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由函数图象关于x=﹣1对称,由题意可得a50+a51=﹣2,运用等差数列的性质和求和公式,计算即可得到所求和.【解答】解:函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),可得a50+a51=﹣2,又{a n}是等差数列,所以a1+a100=a50+a51=﹣2,则{a n}的前100项的和为=﹣100故选:B.【点评】本题考查函数的对称性及应用,考查等差数列的性质,以及求和公式,考查运算能力,属于中档题.二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)(2017•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=32.【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1,S3=,S6=,可得=,=,联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=,S6=,∴=,=,解得a1=,q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.(5分)(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.【考点】8E:数列的求和;85:等差数列的前n项和.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n=,=,则=2[1﹣++…+]=2(1﹣)=.故答案为:.【点评】本题考查等差数列的求和,裂项消项法求和的应用,考查计算能力.18.(5分)(2017•汕头三模)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n},则此数列的项数为134.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,运用等差数列通项公式,以及解不等式即可得到所求项数.【解答】解:由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,故a n=15n﹣14.由a n=15n﹣14≤2017得n≤135,∵当n=1时,符合要求,但是该数列是从2开始的,故此数列的项数为135﹣1=134.故答案为:134【点评】本题考查数列模型在实际问题中的应用,考查等差数列的通项公式的运用,考查运算能力,属于基础题19.(5分)(2017•闵行区一模)已知无穷数列{a n},a1=1,a2=2,对任意n∈N*,=a n,数列{b n}满足b n+1﹣b n=a n(n∈N*),若数列中的任意一项都在有a n+2该数列中重复出现无数次,则满足要求的b1的值为2.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】35 :转化思想;48 :分析法;5M :推理和证明.【分析】依题意数列{a n}是周期数咧,则可写出数列{a n}的通项,由数列{b n}满足b n﹣b n=a n(n∈N*),可推出b n+1﹣b n=a n=⇒,,+1,,…要使数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则b2=b6=b10=…=b2n﹣1,b4=b8=b12=…=b4n,可得b8=b4=3即可,【解答】解:a1=1,a2=2,对任意n∈N*,有a n+2=a n,∴a3=a1=1,a4=a2=2,a5=a3=a1=1,∴a n=﹣b n=a n=,∴b n+1﹣b2n+1=a2n+1=1,b2n+1﹣b2n=a2n=2,∴b2n+2﹣b2n=3,b2n+1﹣b2n﹣1=3∴b2n+2∴b3﹣b1=b5﹣b3=…=b2n+1﹣b2n﹣1=3,b4﹣b2=b6﹣b4=b8﹣b6=…=b2n﹣b2n﹣2=3,b2﹣b1=1,,,,,,,…,=b4n﹣2∵数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,∴b2=b6=b10=…=b4n﹣2,b4=b8=b12=…=b4n,解得b8=b4=3,b2=3,∵b2﹣b1=1,∴b1=2,故答案为:2【点评】本题考查了数列的推理与证明,属于难题.20.(5分)(2017•青浦区一模)设数列{a n}的通项公式为a n=n2+bn,若数列{a n}是单调递增数列,则实数b的取值范围为(﹣3,+∞).【考点】82:数列的函数特性.【专题】35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】数列{a n}是单调递增数列,可得∀n∈N*,a n+1>a n,化简整理,再利用数列的单调性即可得出.【解答】解:∵数列{a n}是单调递增数列,∴∀n∈N*,a n>a n,+1(n+1)2+b(n+1)>n2+bn,化为:b>﹣(2n+1),∵数列{﹣(2n+1)}是单调递减数列,∴n=1,﹣(2n+1)取得最大值﹣3,∴b>﹣3.即实数b的取值范围为(﹣3,+∞).故答案为:(﹣3,+∞).【点评】本题考查了数列的单调性及其通项公式、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)(2017•江苏)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.【考点】8B :数列的应用.【专题】23 :新定义;35 :转化思想;4R :转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质,a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n ,根据“P (k )数列”的定义,可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由已知条件结合(1)中的结论,可得到{a n }从第3项起为等差数列,再通过判断a 2与a 3的关系和a 1与a 2的关系,可知{a n }为等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n ﹣1)d ,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1),=2a n +2a n +2a n ,=2×3a n ,∴等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)证明:当n ≥4时,因为数列{a n }是P (3)数列,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n ,①,因为数列{a n }是“P (2)数列”,所以a n ﹣3+a n ﹣3+a n +a n +1=4a n ﹣1,②,a n ﹣1+a n +a n +2+a n +3=4a n +1,③,②+③﹣①,得2a n =4a n ﹣1+4a n +1﹣6a n ,即2a n =a n ﹣1+a n +1,(n ≥4),因此n ≥4从第3项起为等差数列,设公差为d ,注意到a 2+a 3+a 5+a 6=4a 4, 所以a 2=4a 4﹣a 3﹣a 5﹣a 6=4(a 3+d )﹣a 3﹣(a 3+2d )﹣(a 3+3d )=a 3﹣d ,因为a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=4a3﹣a2﹣a4﹣a5=4(a2+d)﹣a2﹣(a2+2d)﹣(a2+3d)=a2﹣d,也即前3项满足等差数列的通项公式,所以{a n}为等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质,考查数列的新定义的性质,考查数列的运算,考查转化思想,属于中档题.22.(10分)(2017•北京)设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大的数.(1)若a n=n,b n=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{c n}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列.【考点】8B:数列的应用;8C:等差关系的确定.【专题】32 :分类讨论;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)分别求得a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,代入即可求得c1,c2,c3;由(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,则c n=b1﹣na1=1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立;﹣n,c n+1(2)由b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),分类讨论d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论根据等差数列的性质,即可求得使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,分类讨论,采用放缩法即可求得因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M.【解答】解:(1)a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,当n=1时,c1=max{b1﹣a1}=max{0}=0,当n=2时,c2=max{b1﹣2a1,b2﹣2a2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c3=max{b1﹣3a1,b2﹣3a2,b3﹣3a3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2,下面证明:对∀n∈N*,且n≥2,都有c n=b1﹣na1,当n∈N*,且2≤k≤n时,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1),=[(2k﹣1)﹣nk]﹣1+n,=(2k﹣2)﹣n(k﹣1),=(k﹣1)(2﹣n),由k﹣1>0,且2﹣n≤0,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,因此,对∀n∈N*,且n≥2,c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1,∴c2﹣c1=﹣1,∴c n﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立,+1∴数列{c n}是等差数列;(2)证明:设数列{a n}和{b n}的公差分别为d1,d2,下面考虑的c n取值,由b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n,考虑其中任意b i﹣a i n,(i∈N*,且1≤i≤n),则b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n,=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),下面分d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论,①若d1=0,则b i﹣a i n═(b1﹣a1n)+(i﹣1)d2,当若d2≤0,则(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)d2≤0,则对于给定的正整数n而言,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;当d2>0,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣n)d2>0,则对于给定的正整数n而言,c n=b n﹣a n n=b n﹣a1n,﹣c n=d2﹣a1,此时c n+1∴数列{c n}是等差数列;此时取m=1,则c1,c2,…,是等差数列,命题成立;②若d1>0,则此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为负数的一次函数,故必存在m∈N*,使得n≥m时,﹣d1n+d2<0,则当n≥m时,(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i≤n),因此当n≥m时,c n=b1﹣a1n,此时c n﹣c n=﹣a1,故数列{c n}从第m项开始为等差数列,命题成立;+1③若d1<0,此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为正数的一次函数,故必存在s∈N*,使得n≥s时,﹣d1n+d2>0,则当n≥s时,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i ≤n),因此,当n≥s时,c n=b n﹣a n n,此时==﹣a n+,=﹣d2n+(d1﹣a1+d2)+,令﹣d1=A>0,d1﹣a1+d2=B,b1﹣d2=C,下面证明:=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,若C≥0,取m=[+1],[x]表示不大于x的最大整数,当n≥m时,≥An+B≥Am+B=A[+1]+B>A•+B=M,此时命题成立;若C<0,取m=[]+1,当n≥m时,≥An+B+≥Am+B+C>A•+B+C≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种情况,命题得证.【点评】本题考查数列的综合应用,等差数列的性质,考查与不等式的综合应用,考查“放缩法”的应用,考查学生分析问题及解决问题的能力,考查分类讨论及转化思想,考查计算能力,属于难题.23.(10分)(2017•北京)已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【考点】8E:数列的求和;8M:等差数列与等比数列的综合.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出等差数列的公差,然后求{a n}的通项公式;(Ⅱ)利用已知条件求出公比,然后求解数列的和即可.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,}是等比数列,公比为3,首项为1.{b2n﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.【点评】本题考查等差数列与等比数列的应用,数列求和以及通项公式的求解,考查计算能力.24.(10分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等比数列{a n}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并判断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.【考点】8E:数列的求和;89:等比数列的前n项和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,a1==,a2==,由a1+a2=2,列方程即可求得q及a1,根据等比数列通项公式,即可求得{a n}的通项公式;(2)由(1)可知.利用等比数列前n项和公式,即可求得S n,分别求得S n+1,S n+2,显然S n+1+S n+2=2S n,则S n+1,S n,S n+2成等差数列.。
人教版高中数学必修5第一章解三角形测试题及答案
必修五 第一章解三角形测试(总分150)一、选择题(每题5分,共50分)1、在△ABC 中,a =3,b =7,c =2,那么B 等于()A . 30°B .45°C .60°D .120°2、在△ABC 中,a =10,B=60°,C=45°,则c 等于 ( )A .310+B .()1310-C .13+D .3103、在△ABC 中,a =32,b =22,B =45°,则A 等于()A .30°B .60°C .30°或120°D . 30°或150°4、在△ABC 中,3=AB ,1=AC ,∠A =30°,则△ABC 面积为 ( )A .23 B .43 C .23或3 D .43 或23 5、在△ABC 中,已知bc c b a ++=222,则角A 为( )A .3πB .6πC .32πD . 3π或32π6、在△ABC 中,面积22()Sa b c =--,则sin A 等于()A .1517B .817C .1315D .13177、已知△ABC 中三个内角为A 、B 、C 所对的三边分别为a 、b 、c ,设向量(,)p a c b =+ ,(,)q b a c a =-- .若//p q,则角C 的大小为()A .6π B .3π C .2π D .23π8、已知锐角三角形的边长分别为1,3,a ,则a 的范围是( )A .()10,8B .()10,8C .()10,8D .()8,109、在△ABC 中,已知C B A sin cos sin 2=,那么△ABC 一定是 ( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .正三角形 10、在△ABC 中,3,4ABBC AC ===,则AC 上的高为( )A .BC .32D .二、填空题(每小题5分,共20分)11、在△ABC 中,若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则=c b a :: 12、已知三角形两边长为11,则第三边长为13、若三角形两边长为1和3,第三边上的中线长为1,则三角形的外接圆半径为 14、在△ABC 中BC=1,3Bπ=,当△ABC tan C =三、解答题(本大题共小题6小题,共80分)15、(本小题14分)在△ABC 中,已知210=AB ,A =45°,在BC 边的长分别为20,3320,5的情况下,求相应角C 。
(典型题)高中数学必修五第二章《解三角形》检测题(有答案解析)
一、选择题1.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S ,且24cos cos tan Sb C bc B C=+,2a b +=,c =S =( )A .4B C .16D .122.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则ABC 的面积S =根据此公式,若cos (2)cos 0a B b c A +-=,且2224b c a ,则ABC 的面积为( )AB .CD .3.ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .若3,60a b A ===︒,则边c =( ) A .1B .2C .4D .64.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若222sin sin sin sin A C B A C +-=,1b =,则2a -的最小值为( )A .4-B .-C .2-D .5.已知锐角ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若()2c a a b =+,则2cos cos()AC A -的取值范围是( )A .,12⎛⎫⎪⎪⎝⎭B .12⎛⎝⎭ C .,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭6.在ABC 中,若2a =,b =30A =︒,则B 等于( ) A .30B .30或150︒C .60︒D .60︒或120︒7.已知点O 为ABC 的外心,且3A π=,CO AB BO CA ⋅=⋅,则ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等边三角形C .直角三角形或等边三角形D .钝角三角形 8.在ABC 中,tansin 2A BC +=,若2AB =,则ABC 周长的取值范围是( )A .(2,B .(4⎤⎦C .(4,2+D .(2⎤+⎦9.从某电视塔的正东方向的A 处,测得塔顶仰角是60°;从电视塔的西偏南30°的B 处,测得塔顶仰角为45°,A 、B 间距离是35m ,则此电视塔的高度是( )A .35mB .10mC .490013m D .10.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知45A =︒,2a =,b =B 为( ) A .60︒B .60︒或120︒C .30D .30或150︒11.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若ABC 的面积为S ,且()22a b c =+-,则πsin 4C ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .1B .2C D 12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若角A ,B ,C 成等差数列,且直线ax +cy ﹣12=0平分圆x 2+y 2﹣4x ﹣6y =0的周长,则△ABC 的面积的最大值为( )A .BC .32D 二、填空题13.已知在锐角ABC ,且212tan tan sin A B A +=,其内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,则边c 的 最小值为_____________.14.在ABC 中,2AB =,4AC =,则C ∠的取值范围为______.15.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对应的边分别是a ,b ,c .若()224c a b =-+,23C π=,则ABC 的面积是________. 16.设角,,A B C 是ABC ∆的三个内角,已知向量()sin sin ,sin sin m A C B A =+-,()sin sin ,sin n A C B =-,且m n ⊥.则角C 的大小为_____________.17.如图,A ,B 两点都在河的对岸(不可到达),在所在的河岸边选取相距30m 的C ,D 两点,测得75ACB ∠=︒,45BCD ∠=︒,30ADC ∠=︒,45ADB ∠=︒,其中A ,B ,C ,D 四点在同一平面内,则A ,B 两点之间的距离是_______m .18.如图,为了测量山坡上灯塔CD 的高度,某人从高为40h =的楼AB 的底部A 处和楼顶B 处分别测得仰角为60β=︒,30α=︒,若山坡高为32a =,则灯塔高度是________.19.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =α(0<α<2π),已知AB 的取值范围是(1,2),则cos α的值为_____.20.在三角形ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,222a c b ac +-=,3b =2a c +的最大值为______.三、解答题21.在①222b c a bc +-=;②4AB AC ⋅=;③2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,求ABC 的面积.问题:已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin 2sin C B =,2b =, ?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知a b >,5a =,6c =,3sin 5B =.(1)求b 和sin A 的值;(2)求三角形BC 边的中线AD 长; (3)求πsin(2)4A +的值. 23.已知在△ABC 中,a ∶b ∶c =2∶6∶3+1),求角A 的大小.24.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin c bC -=tan cos A C -. (1)求角A 的大小;(2)若b =,2c =,点D 在边BC 上,且2CD DB =,求a 及AD .25.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,a b c 已知1b =,面积28sin a S A=,再从以下两个条件中选择其中一个作为已知,求三角形的周长.(1)6B π=;(2)B C =.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.26.在ABC 中,内角,,A B C 的对边长分别为,,a b c ,已知222a c b -=,且sin cos 3cos sin A C A C = ,求b【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D 解析:D 【分析】由24cos cos tan Sb C bc B C=+,利用面积公式和和差角公式求出角C ,用余弦定理求出ab ,求出面积. 【详解】因为24cos cos cos sin S Cb C bc B C⋅=+,所以22cos cos cos ab C b C bc B =+,所以2sin cos sin cos sin cos A C B C C B =+,所以1cos ,sin 22C C ==. 由22221()32cos 222a b c a b abC ab ab+-+--===,得13ab =,所以1sin 212S ab C ==故选:D 【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择; (2)从式子结构来选择.2.C解析:C【分析】首先根据正弦定理化简已知,求得1cos 2A =,再根据余弦定理求bc ,最后代入面积公式求解. 【详解】由正弦定理边角互化可知cos (2)cos 0a B b c A +-=化简为()sin cos sin 2sin cos 0A B B C A +-=, sin cos sin cos 2sin cos A B B A C A +=即()sin sin 2sin cos A B C C A +==sin 0C ≠,1cos 2A ∴=, 222141cos 2222b c a A bc bc +-==⇔=,解得:4bc =,根据面积公式可知S === 故选:C 【点睛】关键点点睛,本题考查数学文化,理解面积公式,对于面积公式可变形为S =3.C解析:C 【解析】试题分析:2222cos a c b cb A =+-213923cos60c c ⇒=+-⨯⨯︒,即2340c c --=,解得4c =或1c =-(舍去). 考点:余弦定理,正弦定理.4.A解析:A 【分析】由222sin sin sin sin A C B A C +-=,利用正弦定理和余弦定理,可得6B π=,再根据正弦定理、三角形内角和及两角和的余弦公式,得到2a -4cos 3C π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,借助角C 的范围,即可求得结果. 【详解】222sin sin sin sin A C B A C +-=,∴222a c b +-=,∴22222a cb ac +-=,∴cos 2B =,又0B π<<,∴6B π=,12sin sin sin sin 6b A C B a c π====, ∴2sin a A =,2sin c C =,∴24sin a A C -=-4sin()B C C =+-4sin()6C C π=+-14cos 22C C C ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭2cos C C =-14cos sin 22C C ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ 4cos 3C π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭因为506C π<<,所以7336C πππ<+<, 所以当3C ππ+=时,2a -取得最小值,且最小值为4-.故选:A. 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理的应用、三角形内角和的应用、两角和的余弦公式及余弦型函数的最值问题,考查学生对这些知识的掌握能力,属于中档题.在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,一 般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理.5.C解析:C 【分析】由余弦定理和正弦定理进行边化角,结合诱导公式和两角和与差的正弦公式可得2C A =,由锐角三角形得出A 角范围,再代入化简求值式,利用余弦函数性质可得结论. 【详解】∵2()c a a b =+,∴22222cos c a ab a b ab C =+=+-,∴(12cos )b a C =+, 由正弦定理得sin sin (12cos )B A C =+,∴sin()sin (12cos )sin cos cos sin A C A C A C A C +=+=+,整理得sin sin cos cos sin sin()A C A C A C A =-=-,∵,A C 是三角形的内角,∴A C A =-,即2C A =,又三角形是锐角三角形,∴2222A A A πππ⎧<⎪⎪⎨⎪--<⎪⎩,解得64A ππ<<,由2C A =得22cos cos cos cos()cos A A A C A A ==∈-⎝⎭. 故选:C . 【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理的边角转换,考查两角与差的正弦公式,余弦函数的性质,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.6.D解析:D 【分析】由正弦定理,求得sin sin bB A a=,再由a b <,且0180B ︒<<︒,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,在ABC 中,由正弦定理可得sin sin a bA B=,即sin sin sin 3022b B A a ==︒=, 又由a b <,且0180B ︒<<︒, 所以60B =︒或120B =︒, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了正弦定理的应用,其中解答中熟记三角形的正弦定理,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.7.B解析:B 【分析】取AB 、AC 的中点E 、F ,利用向量加法的平行四边形法则以及向量得减法的几何意义可得2222a b c =+,再利用余弦定理得2bc a =,由正弦定理得边角互化以及两角差得正弦公式求出3B π=,即证.【详解】取AB 、AC 的中点E 、F ,则()CO AB CE EO AB CE AB ⋅=+⋅=⋅()()()221122CB CA CB CA a b =+⋅-=-, 同理()2212BO CA c a ⋅=-,所以2222a b c =+, 又3A π=,由余弦定理,得222a b c bc =+-,即222b c a bc +=+,所以2bc a =,由正弦定理,得23sin sin sin 4B C A ==, 即23sin sin 34B B π⎛⎫-=⎪⎝⎭, 所以23131cos 23sin sin sin cos sin 2322444B B B B B B B π⎛⎫-⎛⎫-=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 32cos 22B B -=,所以2sin 226B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 即sin 216B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,72,666B πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 所以262B ππ-=,解得3B π=,所以3A B C π===, 所以ABC 是等边三角形. 故选:B 【点睛】本题考查了向量加法、减法的运算法则,正弦定理、余弦定理、三角恒等变换,综合性比较强,属于中档题.8.C解析:C 【解析】由题意可得:cos2tan tan 2sin cos 22222sin 2CA B C C C Cπ+⎛⎫=-== ⎪⎝⎭, 则:21sin22C =,即:1cos 1,cos 0,222C C C π-=∴==. 据此可得△ABC 是以点C 为直角顶点的直角三角形,则:()()222224222a b a b a b ab a b +⎛⎫=+=+-≥+-⨯ ⎪⎝⎭,据此有:a b +≤△ABC的周长:2a b c ++≤+ 三角形满足两边之和大于第三边,则:2,4a b a b c +>∴++>, 综上可得:ABC周长的取值范围是(4,2+. 本题选择C 选项.9.D解析:D 【分析】设塔底为O ,设塔高为h ,根据已知条件求得,OA OB 的长,求得AOB ∠的大小,利用余弦定理列方程,解方程求得h 的值. 【详解】设塔底为O ,设塔高为h,由已知可知,OA OB h ==,且150AOB ∠=,在三角形AOB中,由余弦定理得222352cos15033h h ⎛⎫=+-⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭,解得h =.故选D.【点睛】本小题主要考查解三角形的实际应用,考查利用余弦定理解三角形,属于基础题.10.C解析:C 【分析】根据正弦定理得到1sin 2B =,再根据a b >知A B >,得到答案. 【详解】根据正弦定理:sin sin a bA B =,即1sin 2B =,根据a b >知A B >,故30B =︒. 故选:C . 【点睛】本题考查了根据正弦定理求角度,多解是容易发生的错误.11.D解析:D 【分析】根据()2243S a b c =+-3cos 1C C -=,结合三角函数的性质,求得C 的值,最后利用两角和的正弦函数,即可求解. 【详解】由()22a b c =+-,可得2221sin 22ab C a b c ab =+-+,因为2222cos a b c ab C +-=,所以sin 2cos 2C ab C ab =+,cos 1C C -=,可得π2sin 16C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 又因为0πC <<,则ππ5π666C -<-<,所以ππ66C -=,解得π3C =, 所以πππππππsin sin sin cos cos sin 4343434C ⎛⎫⎛⎫+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭122224=+⨯=. 故选:D. 【点睛】 本题主要考查了两角和的正弦函数的化简、求值,以及余弦定理的应用,其中解答中根据题设条件和余弦定理,求得C 的值,结合三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.12.B解析:B 【分析】由三角形内角和公式以及等差数列的性质可得3B π=,根据直线过圆心可得2312a c +=,根据基本不等式可得6ac ≤,最后由三角形面积公式得结果.【详解】在△ABC 中,A +B +C =π,∵角A ,B ,C 成等差数列,∴2B =A +C , ∴2B =π﹣B ,∴B 3π=.∵直线ax +cy ﹣12=0平分圆x 2+y 2﹣4x ﹣6y =0的周长, ∴圆心(2,3)在直线ax +cy =12上,则2a +3c =12, ∵a>0,c >0,∴12=2a +3c ≥ac ≤6. 当且仅当2a =3c ,即a =3,c =2时取等号.∴11sin 622ABCSac B =≤⨯=∴△ABC 故选:B. 【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,基本不等式以及三角形面积公式的应用,属于中档题.二、填空题13.2【分析】先化切为弦结合正余弦定理将角化边再由面积公式求得构造函数再用导数求得最值【详解】由得即结合正弦定理得再由余弦定理可得整理又由余弦定理可得代入上式得又锐角的面积所以时所以设函数求导可得由得所解析:2 【分析】先化切为弦,结合正、余弦定理将角化边,再由面积公式求得)22cos 3sin A c A-=,构造函数()2cos 0sin 2x f x x x π-⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,再用导数求得最值.【详解】 由212tan tan sin A B A +=,得2cos sin cos sin 2sin sin sin A B B A A B A+=, 即2cos sin cos sin 2sin A B B A B +=,结合正弦定理得2cos cos 2b A a B b +=,再由余弦定理可得2222222222b c a a c b b a b bc ac+-+-⋅+⋅=,整理22234c b a bc +-=.又由余弦定理可得2222cos b a bc A c -=-,代入上式得()22cos c bc A =-,又锐角ABC 的面积1sin 2bc A =bc =)22cos 3sin A c A-=, 设函数()2cos 0sin 2x f x x x π-⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,求导可得()212cos sin xf x x-'=,由()212cos 0sin x f x x -'==,得3x π=,所以在0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以()3f x f π⎛⎫≥= ⎪⎝⎭于是24c =≥,即2c ≥,当且仅当3A π=时,等号成立. 故答案为:2 【点晴】结合正、余弦定理将角化边,构造函数求最值是本题解题的关键.14.【分析】先根据三角形任意两边之和大于第三边求出的范围再结合余弦定理可以用表示求出的范围进而求得的取值范围【详解】解:在中内角的对边分别是由题意得即令所以所以根据导数与函数单调性的关系得:函数在上单调解析:π0,6⎛⎤⎥⎝⎦【分析】先根据三角形任意两边之和大于第三边求出a 的范围,再结合余弦定理可以用a 表示cos C ,求出cos C 的范围,进而求得C ∠的取值范围. 【详解】解:在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c , 由题意得2c =,4b =, b c a b c -<<+,即26a <<,2222123cos 2882a b c a a C ab a a+-+===+, 令()382x f x x =+,所以()2221312'828x f x x x-=-=, 所以根据导数与函数单调性的关系得:函数()f x 在(2,上单调递减,在()上单调递增,所以当26x <<时,()f x 的取值范围为2⎫⎪⎢⎪⎣⎭.所以cos C ⎫∈⎪⎪⎣⎭又因为0πc <<, 所以π0,6C ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故答案为:π0,6⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】本题考查余弦定理解三角形,三角形的性质,考查运算能力与化归转化思想,是中档题.15.【分析】利用余弦定理结合求出利用即可求出三角形的面积【详解】由可得:在中由余弦定理得:即所以即所以故答案为:【点睛】本题主要考查了余弦定理面积公式的应用属于中档题解析:3【分析】利用余弦定理,结合()224c a b =-+,23C π=求出43ab =,利用1sin 2ABCS ab C =,即可求出三角形的面积.【详解】由()224c a b =-+可得:22224c a b ab =+-+, 在ABC 中,由余弦定理得:2222cos c a b ab C =+-, 即222c a b ab =++, 所以24ab ab -+=, 即43ab =,所以114sin 223ABCSab C ==⨯=,【点睛】本题主要考查了余弦定理,面积公式的应用,属于中档题.16.【分析】先利用得到三角正弦之间的关系再根据正余弦定理求出即得角【详解】因为且所以即根据正弦定理得故根据余弦定理知又因为得故答案为:【点睛】本题考查了向量垂直的坐标运算和正余弦定理的应用是常考的综合题 解析:3π【分析】先利用0m n ⋅=得到三角正弦之间的关系,再根据正、余弦定理求出cos C ,即得角C . 【详解】因为()sin sin ,sin sin m A C B A =+-,()sin sin ,sin n A C B =-,且m n ⊥ 所以()()()sin sin sin sin sin sin sin 0m n A C A C B A B ⋅=+-+-= 即222sin sin sin sin sin A B C A B +-= 根据正弦定理得222a b c ab +-=故根据余弦定理知222cos 122a b c C ab +-==,又因为()0,C π∈得3C π=故答案为:3π. 【点睛】本题考查了向量垂直的坐标运算和正余弦定理的应用,是常考的综合题,属于中档题.17.【分析】本题先在中得出得的值然后在中由正弦定理得出的长最后在中由余弦定理算出即可得到AB 之间的距离【详解】解:如图所示∵∴∴在中∴∵在中∴由正弦定理得可得在中由余弦定理得∴(米)即AB 之间的距离为米解析:1015. 【分析】本题先在ACD △中,得出30CAD ADC ∠=∠=︒,得CD 的值,然后在BCD 中由正弦定理得出BC 的长,最后在ABC 中由余弦定理,算出21500AB =,即可得到A ,B 之间的距离. 【详解】解:如图所示,∵75ACB ∠=︒,45BCD ∠=︒,30ADC ∠=︒, ∴7545120ACD ACB BCD ︒︒∠=∠+∠=+=︒,∴在ACD △中,18030CAD ACD ADC ADC ∠=︒-∠-∠=︒=∠, ∴30AC CD ==.∵在BCD 中,60CBD ∠=︒, ∴由正弦定理,得30sin 75sin 60BC =︒︒,可得sin 7530203sin 75sin 60BC ︒=⋅=︒︒. 在ABC 中,由余弦定理,得()222222cos 30203sin 75230203sin 75cos 75AB AC BC AC BC ACB =+-⋅∠=+︒-⨯⨯︒︒1500=,∴1015AB =(米),即A ,B 之间的距离为1015米. 故答案为:1015.【点睛】本题考查利用正余弦定理解决实际应用问题,是中档题.18.28【分析】作于延长线交地面于则由求得从而可得然后即得【详解】如图于延长线交地面于则而所以即所以故答案为:28【点睛】本题考查解三角形的应用掌握仰角概念是解题基础测量高度问题常常涉及到直角三角形因此解析:28 【分析】作BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则AM BN =,AM DM ⊥,tan DM AM β=,tan DN BN α=,由40DM DN -=求得BN ,从而可得DM ,然后即得DC . 【详解】如图,BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则tan DN BN α=,tan DM AM β=,而BN AM =,所以tan tan BN BN h βα-=,即(tan 60tan 30)40BN ︒-︒=,40203tan 60tan 30BN ==︒-︒,所以tan 60tan 603220333228DC AM CM BN =︒-=︒-=⨯-=. 故答案为:28.【点睛】本题考查解三角形的应用,掌握仰角概念是解题基础.测量高度问题常常涉及到直角三角形,因此掌握直角三角形中的三角函数定义是解题关键,有时还需要用三角函数恒等变换公式.19.【分析】延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在与中分别运用正弦定理可得关于的方程联立可得答案【详解】解:如图延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在中由正弦定理可得 解析:24【分析】延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CFAD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==,设BC x =,在BCE ∆与BCF ∆中,分别运用正弦定理可得关于cos α的方程,联立可得答案. 【详解】解:如图,,延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CF AD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==, 设BC x =,在BCE ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BEE BCE=∠∠,即:2sin(2)sin x παα=-,可得22cos xα=, 同理,在BCF ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BFBFC BCF=∠∠,即:1sin sin(2)x απα=-,可得2cos 1x α=, 故可得:2124cos α=,可得21cos 8α=,又02<<πα,故2cos α=, 故答案为:24. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理解三角形,考查学生数学建模的能力与运算能力,属于中档题.20.【分析】由余弦定理可求出角再根据正弦定理即可表示出然后利用消元思想和辅助角公式即可求出的最大值【详解】因为所以而∴∵∴∴其中所以的最大值为当时取得故答案为:【点睛】本题主要考查正余弦定理在解三角形中 解析:7【分析】由余弦定理可求出角B ,再根据正弦定理即可表示出2a c +,然后利用消元思想和辅助角公式,即可求出2a c +的最大值. 【详解】因为222a cb ac +-=,所以2221cos 222a cb ac B ac ac +-===,而0B π<<,∴3B π=.∵2sin sin sin sin 3a b c A B C ====,∴2sin ,2sin a A c C ==.∴222sin 4sin 2sin 4sin 4sin 3a c A C A A A A π⎛⎫+=+=+-=+⎪⎝⎭()A ϕ=+,其中tan ϕ=. 所以2a c +的最大值为2A πϕ=-时取得.故答案为: 【点睛】本题主要考查正余弦定理在解三角形中的应用,以及利用三角函数求解三角形中的最值问题,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.三、解答题21.答案见解析 【分析】利用边角互化可得24c b ==,选①:利用余弦定理以及三角形的面积公式即可求解;选②:利用向量数量积的定义可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解;选③:利用诱导公式以及二倍角的余弦公式可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解.【详解】因为sin 2sin C B =,2b =,所以24c b ==,选①:因为222b c a bc +=+,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 又因为()0,A π∈,所以3A π=.所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选②:若4AB AC ⋅=,故cos 4AB AC A ⋅⋅=,则1cos 2A =,故3A π=, 所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选③:若2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭,则cos2cos 0A A +=,故22cos cos 10A A +-=,解得1cos 2A =(cos 1A =-舍去),故3A π=. 所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 22.(113;(2)2;(3)26. 【分析】(1)确定B 锐角,求得cos B ,由余弦定理求得b ,再由正弦定理得sin A ; (2)在ABD △中由余弦定理求得中线AD ,(3)确定A 是锐角,求得cos A ,由二倍角公式求得sin 2,cos 2A A ,然后由两角和的正弦公式求值. 【详解】(1)在ABC 中,因为a b >,故由3sin 5B =,可得cos 45B =.由已知及余弦定理,有2222cos 13b a c ac B =+-=,所以b = 由正弦定理sin sin a b A B =,得sin sin a B A b ==. 所以,bsin A(2)设BC 边的中点为D ,在ABD △中,cos 45B = 由余弦定理得:2AD ===, (3)由(1)及a c <,得cos A =,所以12sin 22sin cos 13A A A ==,25cos 212sin 13A A =-=-.故πππsin(2)sin 2cos cos 2sin 444A A A +=+=.【点睛】关键点点睛:本题考查正弦定理、余弦定理解三角形,解题时根据已知条件选用正弦定理或余弦定理求解,注意在用平方关系求得角的余弦时,先确定角的范围,然后计算.23.45A =︒【分析】利用余弦定理可求A 的大小. 【详解】由题设可设)2,,1(0)a k b c k k ===>,由余弦定理得,222222644cos 2k k k b c aA bc+-+-===, 而A 为三角形内角,故45A =︒. 24.(1)π4A =;(2)a =AD = 【分析】(1()sin sin sin tan cos C BA C A C -=-,再化简计算即可求出cos A =(2)由余弦定理求得a =,求得cos B =3a BD ==,再由余弦定理即可求出AD . 【详解】解:(1()sin sin sin tan cos C BA C A C -=-, ()()sin sin sin tan cos C A CA C A C -+=-, ∴2sin sin cos cos sin sin sin cos cos AC A C A C C A C A--=-,∵sin 0C ≠,∴2sincos cos AA A+=∴cos 2A =0πA <<,∴π4A =.(2)由余弦定理可得:2222cos 1841210a b c bc A=+-=+-=, ∴a =∵点D 在边BC 上,且2CD DB =,∴33a BD ==, 又222cos 2a c b B ac +-==∴222582cos 9AD AB BD AB BD B =+-⋅⋅=,∴AD = 【点睛】 关键点睛:本题考查正余弦定理的应用,解题的关键是正确利用正弦定理化边为角处理条件,再结合三角恒等变换化简运算.25.2+【分析】 利用三角形的面积公式,结合已知面积变形可得1sin sin 4B C =,再利用所选条件结合正弦定理求出另外两边,可得三角形的周长.【详解】 由三角形的面积公式可知,1sin 2S ab C =, 21sin 28sin a ab C A∴=, 整理得4sin sin ,b A C a =由正弦定理得:4sin sin sin sin ,B A C A =因为sin 0A ≠,4sin sin 1,B C ∴=1sin sin 4B C ∴=, 若选择条件(1)由6B π=:得1sin 2B =,则1sin 2C =, 又,,A B C 为三角形的内角,6B C π∴==,2,3A π∴= 由正弦定理得sin sin sin a b c A B C==代入1,b c ==解得a =∴三角形的周长为2若选择条件(2)B C =,则由B C =,得sin sin ,B C = 又1sin sin 4B C =,1sin sin 2B C ∴== 又,,A B C 为三角形的内角,,6B C π∴==23A π∴=. 由正弦定理得:sin sin sin a b c A B C ==,代入1,b c ==解得a =∴三角形的周长为2【点睛】关键点点睛:利用三角形的面积公式和正弦定理求出三角形的另外两边是解题关键. 26.4【分析】根据题意,在ABC 中,因为sin cos 3cos sin A C A C =,由正弦定理及余弦定理可得:2222223,22a b c b c a a c ab bc+-+-⋅=⋅ 化简并整理得:2222()a c b -=,结合已知条件222a c b -=,联立即可得解.【详解】在ABC 中,因为sin cos 3cos sin A C A C =,由正弦定理及余弦定理可得:2222223,22a b c b c a a c ab bc+-+-⋅=⋅ 化简并整理得:2222()a c b -=,又由已知222a c b -=,所以24b b =,解得4b =或0b =,由0b ≠,所以4b =.。
(完整版)高中数学必修五综合测试题 含答案
.绝密★启用前高中数学必修五综合考试卷第I 卷(选择题)一、单选题1.数列的一个通项公式是( )0,23,45,67⋯A .B . a n =n -1n +1(n ∈N *)a n =n -12n +1(n ∈N *)C .D .a n =2(n -1)2n -1(n ∈N *)a n =2n2n +1(n ∈N *)2.不等式的解集是( )x -12-x ≥0A .B .C .D . [1,2](-∞,1]∪[2,+∞)[1,2)(-∞,1]∪(2,+∞)3.若变量满足 ,则的最小值是( )x,y {x +y ≥0x -y +1≥00≤x ≤1x -3y A .B .C .D . 4-5-314.在实数等比数列{a n }中,a 2,a 6是方程x 2-34x +64=0的两根,则a 4等于( )A . 8B . -8C . ±8D . 以上都不对5.己知数列为正项等比数列,且,则( ){a n }a 1a 3+2a 3a 5+a 5a 7=4a 2+a 6=A . 1B . 2C . 3D . 46.数列前项的和为( )11111,2,3,4,24816n A . B . C .D .2122nn n ++21122n n n +-++2122n n n +-+21122n n n +--+7.若的三边长成公差为的 等差数列,最大角的正弦值为ΔABC a,b,c 232的面积为( )A .B .C .D .1541534213435348.在△ABC 中,已知,则B 等于( )a =2,b =2,A =450A . 30°B . 60°C . 30°或150°D . 60°或120°9.下列命题中正确的是( )A . a >b ⇒ac 2>bc 2B . a >b ⇒a 2>b 2C . a >b ⇒a 3>b 3D . a 2>b 2⇒a >b.10.满足条件,的的个数是 ( )a =4,b =32,A =45∘A . 1个B . 2个C . 无数个D . 不存在11.已知函数满足:则应满足( )f(x)=ax 2-c -4≤f(1)≤-1,-1≤f(2)≤5.f(3)A .B .C .D .-7≤f(3)≤26-4≤f(3)≤15-1≤f(3)≤20-283≤f(3)≤35312.已知数列{a n }是公差为2的等差数列,且成等比数列,则为( )a 1,a 2,a 5a2A . -2B . -3C . 2D . 313.等差数列的前10项和,则等于(){a n }S 10=15a 4+a 7A . 3B . 6C . 9D . 1014.等差数列的前项和分别为,若,则的值为( ){a n },{b n }n S n ,T nS nT n=2n3n +1a 3b 3A .B .C .D . 3547581219第II 卷(非选择题)二、填空题15.已知为等差数列,且-2=-1,=0,则公差={a n }a 7a 4a3d 16.在中,,,面积为,则边长=_________.△ABC A =60∘b =13c 17.已知中,,, ,则面积为_________.ΔABC c =3a =1acosB =bcosA ΔABC 18.若数列的前n 项和,则的通项公式____________{a n }S n =23a n +13{a n }19.直线下方的平面区域用不等式表示为________________.x -4y +9=020.函数的最小值是 _____________.y =x +4x -1(x >1)21.已知,且,则的最小值是______.x ,y ∈R +4x +y =11x +1y三、解答题22.解一元二次不等式(1) (2)-x 2-2x +3>0x 2-3x +5>0.(1)求边上的中线的长;BC AD (2)求△的面积。
(典型题)高中数学必修五第一章《数列》检测题(包含答案解析)
一、选择题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥,若()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n ∈N 都成立,则实数λ的最小值为( ) A .52-B .116C .332D .12.若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,首项10a >,202020210a a +>,202020210a a ⋅<,则满足0n S >成立的最大正整数n 是( ) A .4039B .4040C .4041D .40423.在数列{}n a 中,11a =-,33a =,212n n n a a a ++=-(*n N ∈),则10a =( ) A .10B .17C .21D .354.两个公比均不为1的等比数列{}{},n n a b ,其前.n 项的乘积....分别为,n n A B ,若552a b =,则99A B =( ) A .512B .32C .8D .25.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足21n n S a =-.若对任意正整数n 都有10n n S S λ+-<恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(),1-∞B .12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,D .14⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,6.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家丘建所著,约成书于公元466485~年间,其记臷着这么一道题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同. 已知第一天织布5尺,30天其织布390尺,则该女子织布每天增加的尺数(不作近似计算)为( ) A .1629B .1627C .1113D .13297.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,其前n 项和为n S ,若直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为( ) A .1011B .910C .89D .28.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若数列{}12n S a -也为等比数列,则43a a =( ).A .2B .1C .32D .129.对于数列{}n a ,定义11233n nn a a a T n-+++=为{}n a 的“最优值”,现已知数列{}n a 的“最优值”3n n T =,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20202020S=( ) A .2019B .2020C .2021D .202210.已知数列{}n a 的通项公式为211n aa n n n=-+,5a 是数列{}n a 的最小项,则实数a 的取值范围是( ) A .[40,25]--B .[40,0]-C .[25,0]-D .[25,0]-11.已知数列{}n a 满足123n n a a +-=,11a =,3n n b a =+,则10b =( ) A .92B .103C .2048D .102412.已知{}n a 为等比数列,13527a a a =,246278a a a =,以n T 表示{}n a 的前n 项积,则使得n T 达到最大值的n 是( ) A .4B .5C .6D .7二、填空题13.已知数列{}n a 的首项1a m =,其前n 项和为n S ,且满足2123n n S S n n ++=+,若数列{}n a 是递增数列,则实数m 的取值范围是_______. 14.设数列{}n a 是等比数列,公比2q,n S 为{}n a 的前n 项和,记219n nn n S S T a +-=(*n N ∈),则数列{}n T 最大项的值为__________. 15.已知数列{}n a 满足对*,m n N ∀∈,都有m n m n a a a ++=成立,72a π=,函数()f x =2sin 24cos 2xx +,记()n n y f a =,则数列{}n y 的前13项和为______. 16.无穷数列{}n a 满足:只要()*,p q a a p q N=∈,必有11p q aa ++=,则称{}n a 为“和谐递进数列”.已知{}n a 为“和谐递进数列”,且前四项成等比数列,151a a ==,22a =,则2021S =_________.17.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 18.下图中的一系列正方形图案称为谢尔宾斯基地毯.在图中4个大正方形中,着色的正方形的个数依次构成一个数列{}n a 的前4项,则数列{}n a 的一个通项公式为______.19.已知数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,21nn n b a -=+,且1222n n n S T n ++=+-,则2n T =____.20.已知数列{}n a 的通项公式为()12n n a n =+⋅,若不等式()2235n n n a λ--<-对任意*n N ∈恒成立,则整数λ的最大值为_____.三、解答题21.已知等差数列{}n a 满足()()()()*122312(1)n n a a a a a a n n n N +++++⋅⋅⋅++=+∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .22.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是递增的等比数列且前n 和为n S ,112822,10a b a a ==+=,___________.在①2345,,4b b b 成 等差数列,②12n n S λ+=+(λ为常数)这两个条件中任选其中一个,补充在上面的横线上,并完成下面问题的解答(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分). (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b +的前n 项和n T . 23.已知数列{}n a 满足112a =,1223241n n n a a n ++-=-,n *∈N . (1)设121n n b a n =+-,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求证:3n S <,n *∈N .24.已知正项数列{}n a 、{}n b ,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1143a b +=,21n n S a +=,2211(1)0n n n n nb b b n b ----+=(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; (2)求数列{}2n n a b 的前n 项和n T . 25.已知数列{}n a ,11a =,121n n a a +=+.(1)求证数列{}1n a +是等比数列; (2)令()2log 1n n b a =+,求数列21n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 26.已知数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)设2nn n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求2n n S S -的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】由n S 与n a 的关系得21nn a =-,则272n maxn λ-⎛⎫≥⎪⎝⎭,设272nn n c -=,利用数列的单调性即可求解. 【详解】解:数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥, 所以112nn n n n S S S S +--=+-,故()122nn n a a n +-=≥,因为1212a a -=,所以()121nn n a a n +-=≥,所以112n n n a a ---=,2122n n n a a ----=,⋯,1212a a -=, 则1211222n n a a --=++⋯+,故11211222121n n n n a --=++⋯+==--, 所以()123122122222221n n n nS n n n +-=+++⋯+-=-=---,所以21nn n S a n -=--,因为()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n N ∈都成立,所以272nmaxn λ-⎛⎫≥ ⎪⎝⎭. 设272n n n c -=,则111252792222n n n nn n n nc c +++----=-=, 当4n ≤时,1n n c c +>,当5n ≥时,1n n c c +<, 因此1234567c c c c c c c <<⋯<><> 即5332c λ≥=,故λ的最小值为332. 故选:C 【点睛】本题解答的关键利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列n a 的递推公式,再利用累加法求出na 的通项;2.B解析:B 【分析】由等差数列的10a >,及202020210a a ⋅<得数列是递减的数列,因此可确定202020210,0a a ><,然后利用等差数列的性质求前n 项和,确定和n S 的正负.【详解】∵202020210a a ⋅<,∴2020a 和2021a 异号,又数列{}n a 是等差数列,首项10a >,∴{}n a 是递减的数列,202020210,0a a ><, 由202020210a a +>,所以140404040202020214040()2020()02a a S a a +==+>,14041404120214041()404102a a S a +==<,∴满足0n S >的最大自然数n 为4040. 故选:B . 【点睛】关键点睛:本题求满足0n S >的最大正整数n 的值,关键就是求出100n n S S +><,,时成立的n 的值,解题时应充分利用等差数列下标和的性质求解,属于中档题.3.B解析:B 【分析】根据等式关系得到数列{}n a 为等差数列,求出公差得到其通项公式,最后代值求解即可. 【详解】212n n n a a a ++=-(*n N ∈),212n n n a a a ++∴+=,即数列{}n a 是等差数列, 11a =-,33a =,312a a d ∴=+即312d =-+,则公差2d =,则()11223n a n n =-+-⨯=-(*n N ∈), 所以10210317a =⨯-=. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题的解题关键是由题中所给关系得出其为等差数列,进而求出通项公式进行计算.4.A解析:A 【分析】直接利用等比数列的性质化简99A B ,再代入552a b =即得解. 【详解】由题得99912919285599129192855()()()2512()()()A a a a a a a a a aB b b b b b b b b b ⋅⋅⋅=====⋅⋅⋅. 故答案为A. 【点睛】(1)本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等比数列{}n a 中,如果m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2·m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 5.C解析:C 【分析】先利用1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩求出数列{}n a 的通项公式,于是可求出n S ,再利用参变量分离法得到1n n S S λ+<,利用数列的单调性求出数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项的值,可得出实数λ的取值范围. 【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=,12nn a a -∴=,所以,数列{}n a 为等比数列,且首项为1,公比为2,11122n n n a --∴=⨯=. 12122121n n n n S a -∴=-=⨯-=-,由10n n S S λ+-<,得()()11111112121112221212221n nn n n n n S S λ+++++---<===----,所以,数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递增,其最小项为122211213S S -==-,所以,13λ<, 因此,实数λ的取值范围是1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,故选C .【点睛】本题考查利用数列前n 项和求数列的通项,其关系式为1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩,其次考查了数列不等式与参数的取值范围问题,一般利用参变量分离法转化为数列的最值问题来求解,考查化归与转化问题,属于中等题.6.A解析:A 【解析】由题设可知这是一个等差数列问题,且已知13030,390a S ==,求公差d .由等差数列的知识可得30293053902d ⨯⨯+=,解之得1629d =,应选答案A . 7.A解析:A 【分析】由题意可知,直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,且直线0x y d +-=过圆心,可求得1a 和d 的值,然后利用等差数列的求和公式求得n S ,利用裂项法可求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和. 【详解】 由于直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称, 则直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,直线0x y d +-=的斜率为1-,则1112a =,可得12a =,且直线0x y d +-=过圆()2221x y -+=的圆心()2,0,则20d -=,可得2d =,()()112212n a a n d n n ∴=+-=+-=,则()()()122122n n n a a n n S n n ++===+,()111111n S n n n n ∴==-++, 因此,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为1111111110112233410111111⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题考查裂项求和,同时也考查了直线与圆的综合问题,以及等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于中等题.8.D解析:D 【分析】分公比是否为1进行讨论,再利用等比数列的前n 项和公式及定义求解即可. 【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,()1111222n S a na a n a -=-=-, 则{}12n S a -不为等比数列,舍去, 当1q ≠时,()1111111222111n n n a q a aS a a q a qq q--=-=+----, 为了符合题意,需11201a a q -=-,得12q =,故4312a q a ==. 故选D . 【点睛】本题考查等比数列的前n 项和公式,定义,考查逻辑推理能力以及运算求解能力,属于中档题.9.D解析:D 【分析】 根据11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,得到112333n n n a a a n -+++=⋅,然后利用数列通项与前n 项和的关系求得21n a n =+,再利用等差数列求和公式求解. 【详解】∵11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,∴112333n n n a a a n -+++=⋅,当2n ≥时,有()211213313n n n a a a n ---+++⋅=-⋅,两式相减可得:()()1113313213n n n n n a n n n ---⋅=⋅--⋅=+⋅.∴21n a n =+(2n ≥). 当1n =时,13a =适合上式. ∴21n a n =+.则数列{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列. ∴()202032202012020S 202220202+⨯+⨯==⨯.∴202020222020S =. 故选:D . 【点睛】本题主要考查数列通项与前n 项和的关系以及等差数列的定义和求和公式的应用,属于中档题.10.D解析:D 【分析】由题设得到5n a a ≥恒成立,参变分离后可得实数a 的取值范围. 【详解】由题设有5n a a ≥恒成立, 故21125555a an n n -+≥-+恒成立即()()()5565a n n n n---≥, 当6n ≥时,有()56a n n ≤-恒成立,故0a ≤, 当14n ≤≤时,有()56a n n ≥-恒成立,故25a ≥-, 当5n =时,a R ∈, 故250a -≤≤. 故选:D. 【点睛】本题考查数列的函数性质:最值问题,此类问题可利用函数的单调性来研究,也可以利用恒成立来研究,本题属于较难题.11.C解析:C 【分析】根据题意得到12n n b b +=,计算得到答案. 【详解】123n n a a +-=,()1323n n a a +∴+=+,即12n n b b +=, 14b =,910422048b ∴=⨯=.故选:C . 【点睛】本题考查了根据数列的递推式求通项公式,确定12n n b b +=是解题的关键.12.A解析:A 【分析】先求出首项和公比,得出{}n a 是一个减数列,前4项都大于1,从第五项开始小于1,从而得出结论. 【详解】{}n a 为等比数列,3135327a a a a ==,32464278a a a a ==, 33a ∴=,432a =,4312a q a ∴==,112a =,543·14a a q ==<. 故{}n a 是一个减数列,前4项都大于1,从第五项开始小于1, 以n T 表示{}n a 的前n 项积,则使得n T 达到最大值的n 是4, 故选:A . 【点评】本题主要考查等比数列的性质,属于基础题.二、填空题13.【分析】利用退一作差法求得再求得根据列不等式解不等式求得的取值范围【详解】由可得:两式相减得:两式相减可得:数列是以为公差的等差数列数列是以为公差的等差数列将代入及可得:将代入可得要使得恒成立只需要解析:15,44⎛⎫⎪⎝⎭【分析】利用退一作差法求得114(3)n n a a n +--=≥,再求得234,,a a a ,根据1234a a a a <<<列不等式,解不等式求得m 的取值范围. 【详解】由2123n n S S n n ++=+可得:212(1)3(1)(2)n n S S n n n -+=-+-≥两式相减得:141(2)n n a a n n ++=+≥143(3)n n a a n n -∴+=-≥两式相减可得:114(3)n n a a n +--=≥∴数列2a ,4a ,6a ,...是以4为公差的等差数列,数列3a ,5a ,7a ,...是以4为公差的等差数列,将1n =代入2123n n S S n n ++=+及1a m =可得:252a m =-将2n =代入141(2)n n a a n n ++=+≥可得342a m =+42492a a m =+=-要使得*n N ∀∈,1n n a a +<恒成立 只需要1234a a a a <<<即可524292m m m m ∴<-<+<-解得1544m <<则m 的取值范围是15,44⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:15,44⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本小题主要考查已知n S 求n a ,考查数列的单调性,属于中档题.14.【解析】数列是等比数列公比为的前项和当且仅当时取等号又或时取最大值数列最大项的值为故答案为 解析:3【解析】数列{}n a 是等比数列,公比q 2=,n S 为{}n a 的前n 项和,219()n n n n S S T n N a *+-=∈ ,2111(12)(12)9812129222n nn nn na a T a --⋅---∴==--⋅822n n +≥=, 当且仅当822nn =时取等号, 又,1n N n *∈=或2 时,n T 取最大值19243T =--= .∴ 数列{}n T 最大项的值为3 .故答案为3 .15.【分析】由题意可得为常数可得数列为等差数列求得的图象关于点对称运用等差数列中下标公式和等差中项的性质计算可得所求和【详解】解:对都有成立可令即有为常数可得数列为等差数列函数由可得的图象关于点对称可得 解析:26【分析】由题意可得11n n a a a +-=,为常数,可得数列{}n a 为等差数列,求得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,运用等差数列中下标公式和等差中项的性质,计算可得所求和. 【详解】 解:对*,m n ∀∈N ,都有m n m n a a a ++=成立,可令1m =即有11n n a a a +-=,为常数, 可得数列{}n a 为等差数列, 函数2()sin 24cos 2xf x x =+sin 22(1cos )x x =++, 由()()()sin 221cos f x fx x x π+-=++()()()sin 221cos 4x x ππ+-++-=,可得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,113212a a a a +=+=6872a a a π=+==,∴()()()()113212f a f a f a f a +=+=()()()6874,2f a f a f a =+==,∴可得数列{}n y 的前13项和为46226⨯+=.故答案为26. 【点睛】本题考查等差数列的性质,以及函数的对称性及运用,化简运算能力,属于中档题.16.7576【分析】根据新定义得数列是周期数列从而易求得【详解】∵成等比数列∴又为和谐递进数列∴…∴数列是周期数列周期为4∴故答案为:7576【点睛】本题考查数列新定义解题关键是由数列新定义性质得出数列解析:7576 【分析】根据新定义得数列是周期数列,从而易求得2021S . 【详解】∵1234,,,a a a a 成等比数列,121,2a a ==,∴344,8a a ==,又15a a =,{}n a 为“和谐递进数列”,∴26a a =,37a a =,48a a =,59a a =,…, ∴数列{}n a 是周期数列,周期为4. ∴2021505(1248)17576S =⨯++++=. 故答案为:7576.【点睛】本题考查数列新定义,解题关键是由数列新定义性质得出数列为周期数列,从而易得结论.17.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.18.【分析】根据图象的规律得到前后两项的递推关系然后利用迭代法求通项并利用等比数列求和【详解】由图分析可知依次类推数列是首项为1公比为8的等比数列所以故答案为:【点睛】关键点点睛:本题的关键是迭代法求通解析:817n n a -= 【分析】根据图象的规律,得到前后两项的递推关系,然后利用迭代法求通项,并利用等比数列求和. 【详解】由图分析可知11a =,218181a a =⨯+=+,23281881a a =⨯+=++, 依次类推,1288...1n n n a --=+++,数列{}18n -是首项为1,公比为8的等比数列,所以1881187n n n a --==-, 故答案为:817n n a -=【点睛】关键点点睛:本题的关键是迭代法求通项,重点是得到前后两项的递推关系.19.【解析】所以 解析:22(1)4n n n +++-【解析】1112222n n n n n T S b a b a b a n +-=-+-++-=+-所以222(1)4n n n n n n T T S S T n n +=-++=++-20.4【分析】根据题意等价变形得对任意恒成立再求数列的最大值即可得答案【详解】解:∵∴不等式等价于记∴时即时数列单调递减又∵∴∴即∴整数的最大值为4故答案为:4【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数解析:4 【分析】根据题意等价变形得2352nn λ-->对任意*n N ∈恒成立,再求数列232nn n b -=的最大值即可得答案. 【详解】解:∵()102nn a n =+⋅>,∴不等式()2235n n n a λ--<-等价于2352nn λ-->, 记232n nn b -=,112121223462n n n n n b n n b n ++--==--, ∴3n ≥时,11n nb b +<,即3n ≥时数列单调递减, 又∵ 1211,24b b =-=, ∴ ()3max 38n b b ==, ∴358λ->,即337588λ<-=,∴整数λ的最大值为4. 故答案为:4. 【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数,考查化归转化思想,是中档题.三、解答题21.(1)21n a n =-;(2)2332n nn S +=-.【分析】(1)利用已知条件列出关于首项与公差的方程组,解方程组即得数列{}n a 的通项公式;(2)先由(1)得到n n n a 2n 122-=,再利用错位相减法求和即可. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知得()()121223412a a a a a a +=⎧⎨+++=⎩,即122348a a a a +=⎧⎨+=⎩,所以()()()1111428a a d a d a d ⎧++=⎪⎨+++=⎪⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩, 所以21n a n =-. (2)由(1)得n n n a 2n 122-=, 所以1212321223212n n n n n S ---=++⋯++,① 231123212222213n n n n n S +--=++⋯⋯++,② -①②得:21111112132322222222n n n n n n S ++-+⎛⎫=+⨯+⋯+-=- ⎪⎝⎭,所以2332n nn S +=-. 【点睛】易错点睛:用错位相减法求和应注意的问题(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.22.条件选择见解析;(1)n a n =,2n n b =;(2)212222n n n n T +=-++.【分析】选①,(1)列出关于首项与公差、首项与公比的方程组,求出首项与公差、首项与公比,从而求出数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2nn n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可.选②,(1)列出关于首项与公差的方程组可求出数列{}n a 的通项公式,利用1n n n b S S -=-可求{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2n n n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可. 【详解】 选①解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.由题意知132452,24b b b b ⎛⎫=⋅=+⎪⎝⎭,得324522b b b =+, 设等比数列{}n b 的公比为2222,522q b q b b q ⋅=+,即22520q q -+=,解得2q,或12q =,由数列{}n b 为递增等比数列可知12q =不合题意, 所以{}n b 是一个以2为首项,2为公比的等比数列.1222n n n b -∴=⨯=(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++,()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+, ()212(1)212nn n n T -+∴=+-212222n n n n T +∴=-++.选②解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.令1n =,则111112,42,2S b S λλλ+=+∴==+=∴=-,122n n S +∴=-当2n ≥时,()()1122222n n n n n n b S S +-=-=---=当1n =时,12b =也满足上式.2n n b =(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++, ()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+, ()212(1)212nn n n T -+∴=+-212222n n n n T +∴=-++.【点睛】方法点睛:利用“分组求和法”求数列前n 项和常见类型有两种:一是通项为两个公比不相等的等比数列的和或差,可以分别用等比数列求和后再相加减;二是通项为一个等差数列和一个等比数列的和或差,可以分别用等差数列求和、等比数列求和后再相加减. 23.(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)直接利用定义证明12n n b b +=即得证;(2)分析得到211321n n a -≤⋅-,再利用等比数列求和得证. 【详解】 解:(1)121n n b a n =+-,1223241n n n a a n ++-=-, 则1122123142222222141214121n n n n n n n n b a a a a b n n n n n ++++=+=++=+=+=+-+--, 又11312b a =+=, 所以数列{}n b 是等比数列; (2)由(1)得,1232322n n n b --=⋅=⋅,N n *∈, 213221n n a n -∴=⋅--,N n *∈, 211n -≥,23210n n a -∴≥⋅->,211321n n a -∴≤⋅-, 当2n ≥时,21231111111111222+23312222211112251132112n n n n n S ----⎛⎫- ⎪⎝⎭<++++=+<+=-<-++++⋅-,又11123S a ==<, 综上,3n S <,n *∈N . 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用的方法有:(1)比较法;(2)综合法;(3)分析法;(4)数学归纳法;(5)放缩法;(6)反证法.要根据已知条件灵活选择方法求解. 24.(1)13n n a =,12n n b +=;(2)151144323n n n n T -+=--⋅⋅ 【分析】(1)由1n =求得1a ,再風1b ,然后由11n n n a S S ++=-得到数列{}n a 的递推关系,知其为等比数列,从而得通项公式,由n b 的递推关系得1(1)n n nb n b -=+,用累乘的方法求得n b ;(2)用错位相减法求和n T . 【详解】(1)由题意知:1111221S a a a +=+=,113a =,∴11413b a =-=, ∵1121,21n n n n S a S a +++=+= ∴111333n n n n a a q a +=⇒=⇒= 又∵()[]11(1)0,0n n n n n b b nb n b b --+⋅-+=> ∴121121131(1)122n n n n n n n b b b n n n nb n b b b b b n n ----++=+⇒⋅=⋅⋅⇒=-(1b 也适合), (2)∵123n n n n a b += ∴2323413333n n n T +=++++ 231123133333n n n n T ++=++++ ∴12311111221111219313333333313n n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪++⎝⎭=++++-=+-- 11211113633n n n -++⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭ ∴151144323n n nn T -+=--⋅⋅. 【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,累乘法求通项公式,错位相减法求和.数列求和的常用方法:设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.25.(1)证明见解析;(2)()()235412n n nT n n +=++【分析】(1)利用等比数列的定义变形为()1121n n a a ++=+,证明数列{}1n a +是等比数列;(2)首先求数列{}n b 的通项公式,再利用裂项相消法求和. 【详解】 (1)121n n a a +=+,()1121n n a a +∴+=+,即1121n n a a ++=+,且112a +=, 所以数列{}1n a +是公比为2的等比数列;(2)由(1)可知11222n nn a -+=⋅=, 所以2log 2nn b n ==,()211111222n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 则11111111111...232435112n T n n n n ⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪-++⎝⎭111112212n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭()()235412n n n n +=++ 【点睛】关键点点睛:本题第二问考查裂项相消法求和,这样的形式不是连续相消,如果前面剩下两个正数项,那么最后一定剩下两个负数项.26.(1)2nn a n =⋅;(2)()1122n n T n +=-⋅+;(3)12.【分析】(1)利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法可求得数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)令2n n n c S S =-,分析数列{}n c 的单调性,由此可求得2n n S S -的最小值. 【详解】(1)数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭, 则2140a a =>,323202a a =⨯>,,以此类推,对任意的n *∈N ,0n a >,由已知条件可得()121n n n a a n++=, 3211212223222121n n n n a a a na a n a a a n -⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅-; (2)1231222322n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯,()23121222122n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯,上式-下式得()()2311121222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++-⋅=-⋅=-⋅--,因此,()1122n n T n +=-⋅+;(3)21n n n b a n ==,则111123n S n=++++, 令2n n n c S S =-,则()()()()122122221n n n n n n n n n n c c S S S S S S S S +++++-=---=---()()11111102221121222122n n n n n n n =+-=-=>+++++++,则1n n c c +>, 则数列{}n c 为单调递增数列,所以,数列{}n c 的最小值为12112c S S =-=. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.。
最新高中数学必修五试卷(含答案)
必修五阶段测试四(本册综合测试)时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.不等式3x -12-x≥1的解集是( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x ≤2B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 34≤x <2C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x >2或x ≤34 D .{x |x <2} 2.(2017·存瑞中学质检)△ABC 中,a =1,B =45°,S △ABC =2,则△ABC 外接圆的直径为( ) A .4 3 B .5 C .5 2 D .6 2 3.若a <0,则关于x 的不等式x 2-4ax -5a 2>0的解为( )A .x >5a 或x <-aB .x >-a 或x <5aC .-a <x <5aD .5a <x <-a 4.若a >0,b >0,且lg(a +b )=-1,则1a +1b 的最小值是( )A.52B .10C .40D .80 5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,a 3=5,S k +2-S k =36,则k 的值为( ) A .8 B .7 C .6 D .5 6.若a ,b ,c ∈R ,a >b ,则下列不等式成立的是( )A.1a <1bB.1a 2>1b 2C.a c 2+1>bc 2+1D .a |c |>b |c | 7.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 .12 B .8 C .6 D .4 8.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤8,2y -x ≤4,x ≥0,y ≥0,且z =5y -x 的最大值为a ,最小值为b ,则a —b 的值是( )A .48B .30C .24D .169.设{a n }是等比数列,公比q =2,S n 为{a n }的前n 项和,记T n =17S n -S 2na n +1(n ∈N *),设Tn 0为数列{T n }的最大项,则n 0=( )A .2B .3C .4D .5 10.设全集U =R ,A ={x |2(x -1)2<2},B ={x |log 12(x 2+x +1)>-log 2(x 2+2)},则图中阴影部分表示的集合为( )A .{x |1≤x <2}B .{x |x ≥1}C .{x |0<x ≤1}D .{x |x ≤1} 11.在等比数列{a n }中,已知a 2=1,则其前三项的和S 3的取值范围是( ) A .(-∞,-1] B .(-∞,0]∪[1,+∞) C .[3,+∞) D .(-∞,-1]∪[3,+∞)12.(2017·山西朔州期末)在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n +n +1,设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为S n ,若S n <m对一切正整数n 恒成立,则实数m 的取值范围为( )A .(3,+∞)B .[3,+∞)C .(2,+∞)D .[2,+∞) 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.(2017·福建莆田二十四中期末)已知数列{a n }为等比数列,前n 项的和为S n ,且a 5=4S 4+3,a 6=4S 5+3,则此数列的公比q =________.14.(2017·唐山一中期末)若x >0,y >0,x +2y +2xy =8,则x +2y 的最小值是________.15.如右图,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于3a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°.灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为________.16.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.三、解答题(本大题共6小题,共70分)17.(10分)(2017·山西太原期末)若关于x 的不等式ax 2+3x -1>0的解集是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<x <1. (1)求a 的值;(2)求不等式ax 2-3x +a 2+1>0的解集.18.(12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a >c .已知BA →·BC →=2,cos B =13,b =3.求:(1)a 和c 的值; (2)cos(B -C )的值.19.(12分)(2017·辽宁沈阳二中月考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =13.(1)求sin 2B +C2+cos2A 的值;(2)若a =3,求bc 的最大值.20.(12分)(2017·长春十一高中期末)设数列{a n }的各项都是正数,且对于n ∈N *,都有a 31+a 32+a 33+…+a 3n =S 2n ,其中S n 为数列{a n }的前n 项和.(1)求a 2;(2)求数列{a n }的通项公式.21.(12分)已知点(x ,y )是区域⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤2n ,x ≥0,y ≥0(n ∈N +)内的点,目标函数z =x +y ,z 的最大值记作z n .若数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,且点(S n ,a n )在直线z n =x +y 上.(1)证明:数列{a n -2}为等比数列; (2)求数列{S n }的前n 项和T n .22.(12分)某投资商到一开发区投资72万元建起一座蔬菜加工厂,第一年共支出12万元,以后每年支出增加4万元,从第一年起每年蔬菜销售收入50万元.设f (n )表示前n 年的纯利润总和(f (n )=前n 年的总收入-前n 年的总支出-投资额).(1)该厂从第几年起开始盈利?(2)若干年后,投资商为开发新项目,对该厂有两种处理方法:①年平均纯利润达到最大时,以48万元出售该厂;②纯利润总和达到最大时,以16万元出售该厂,问哪种方案更合算?答案与解析1.B 由3x -12-x ≥1,可得3x -12-x -1≥0,所以3x -1-(2-x )2-x ≥0,即4x -32-x ≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧(4x -3)(x -2)≤0,x -2≠0,解得34≤x <2.故选B.2.C ∵S △ABC =12ac sin B =2,∴12×1×22c =2,∴c =42, ∴b 2=c 2+a 2-2ac cos B =32+1-2×1×42×22=25, ∴b =5,∴外接圆的直径为b sin B =522=52,故选C. 3.B (x +a )(x -5a )>0. ∵a <0, ∴-a >5a . ∴x >-a 或x <5a ,故选B.4.C 若lg(a +b )=-1,则a +b =110,∴1a +1b =10⎝⎛⎭⎫1a +1b (a +b )=10⎝⎛⎭⎫2+b a +ab ≥10(2+2)=40. 当a =b =120时,“=”成立,故选C.5.A ∵a 1=1,a 3=5,∴公差d =5-12=2,∴a n =1+2(n -1)=2n -1,S k +2-S k =a k +2+a k +1=2(k +2)-1+2(k +1)-1=4k +4=36,∴k =8,故选A. 6.C ∵a >b ,1c 2+1>0,∴a c 2+1>bc 2+1,故选C.7.B 由等差数列的性质知,a 3+a 6+a 10+a 13=4a 8=32, ∴a 8=8.又a m =8,∴m =8.8.C如图所示,当直线z =5y -x 经过A 点时z 最大,即a =16,经过C 点时z 最小,即b =-8,∴a -b =24,故选C.9.A S n =a 1(2n -1)2-1=a 1(2n-1),S 2n =a 1(22n -1)2-1=a 1(22n -1),a n +1=a 1·2n ,∴T n =17S n -S 2n a n +1=17a 1(2n -1)-a 1(22n -1)a 1·2n =17-⎝⎛⎭⎫2n +162n ≤17-8=9,当且仅当n =2时取等号,∴数列{T n }的最大项为T 2,则n 0=2,故选A.10.A 由2(x -1)2<2,得(x -1)2<1.解得0<x <2. ∴A ={x |0<x <2}.由log 12(x 2+x +1)>-log 2(x 2+2),得log 2(x 2+x +1)<log 2(x 2+2). 则⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +1>0,x 2+2>0,x 2+x +1<x 2+2.解得x <1.∴B ={x |x <1}.∴∁U B ={x |x ≥1}. ∴阴影部分表示的集合为 (∁U B )∩A ={x |1≤x <2}.11.D 设数列{a n }的公比为q ,则a 2=a 1q =1,∴q =1a 1,∴S 3=a 1+a 2+a 3=a 1+a 1q +a 1q 2=a 1+1+1a 1,当a 1>0时,S 3≥1+2a 1·1a 1=3,当且仅当a 1=1时,取等号;当a 1<0时,S 3≤1-2=-1,当且仅当a 1=-1时,取等号.故S 3的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞). 12.D a 1=1,a n +1-a n =n +1,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =(n -1+1)+(n -2+1)+…+(1+1)+1 =n +(n -1)+(n -2)+…+2+1=n (n +1)2,当n =1时,也满足上式, ∴a n =n (n +1)2,1a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, ∴S n =2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=2⎝⎛⎭⎫1-1n +1.∵S n <m 对一切正整数n 恒成立,∴m ≥2,故选D. 13.5解析:由题可得a 5-a 6=4S 4-4S 5=-4a 5, ∴a 6=5a 5,∴q =5. 14.4解析:∵x +2y +2xy =8, 又2xy ≤⎝⎛⎭⎫x +2y 22, ∴x +2y +⎝⎛⎭⎫x +2y 22≥8,∴14(x +2y )2+x +2y -8≥0, ∴x +2y ≥4,当且仅当x =2y =2时,等号成立. ∴x +2y 的最小值为4. 15.3a km解析:由题意知,∠ACB =120°,∴AB 2=3a 2+3a 2-23a ×3a cos120°=9a 2, ∴AB =3a km. 16. 3解析:由正弦定理及(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,得(2+b )(a -b )=(c -b )c ,又a =2, ∴b 2+c 2-a 2=bc .由余弦定理得 cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,∴A =60°.又22=b 2+c 2-2bc cos60°=b 2+c 2-bc ≥2bc -bc , ∴bc ≤4.当且仅当b =c 时取等号. ∴S △ABC =12bc sin A ≤12×4×32= 3.17.解:(1)依题意,可知方程ax 2+3x -1=0的两个实数根为12和1,∴12+1=-3a 且12×1=-1a 解得a =-2, ∴a 的值为-2,(2)由(1)可知,不等式为-2x 2-3x +5>0,即2x 2+3x -5<0, ∵方程2x 2+3x -5=0的两根为x 1=1,x 2=-52,∴不等式ax 2-3x +a 2+1>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪-52<x <1. 18.解:(1)由BA →·BC →=2得c ·a cos B =2,又cos B =13,所以ac =6.由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B . 又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解⎩⎪⎨⎪⎧ac =6,a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2. 因a >c ,所以a =3,c =2.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =1-⎝⎛⎭⎫132=223,由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429.因a =b >c ,所以C 是锐角,因此cos C =1-sin 2C =1-⎝⎛⎭⎫4292=79. 于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327.19.解:(1)在△ABC 中,∵cos A =13,∴sin 2B +C 2+cos2A =12[1-cos(B +C )]+2cos 2A -1=12(1+cos A )+2cos 2A -1=-19.(2)由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴3=b 2+c 2-23bc ≥2bc -23bc =43bc ,∴bc ≤94,当且仅当b =c =32时,等号成立,∴bc 的最大值为94.20.解:(1)在已知式中,当n =1时,a 31=a 21,∵a 1>0,∴a 1=1, 当n ≥2时,a 31+a 32+a 33+…+a 3n =S 2n ,① a 31+a 32+a 33+…+a 3n -1=S 2n -1,②①-②得a 3n =a n (2a 1+2a 2+…+2a n -1+a n ).∵a n >0,∴a 2n =2a 1+2a 2+…+2a n -1+a n ,即a 2n =2S n -a n ,∴a 22=2(1+a 2)-a 2,解得a 2=-1或a 2=2, ∵a n >0,∴a 2=2.(2)由(1)知a 2n =2S n -a n (n ∈N *),③当n ≥2时,a 2n -1=2S n -1-a n -1,④③-④得a 2n -a 2n -1=2(S n -S n -1)-a n +a n -1=2a n -a n +a n -1=a n +a n -1.∵a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=1,∴数列{a n }是等差数列,首项为1,公差为1,可得a n =n .21.解:(1)证明:由已知当直线过点(2n,0)时,目标函数取得最大值,故z n =2n .∴方程为x +y =2n .∵(S n ,a n )在直线z n =x +y 上,∴S n +a n =2n .① ∴S n -1+a n -1=2(n -1),n ≥2.②由①-②得,2a n -a n -1=2,n ≥2.∴a n -1=2a n -2,n ≥2.又∵a n -2a n -1-2=a n -22a n -2-2=a n -22(a n -2)=12,n ≥2,a 1-2=-1,∴数列{a n -2}是以-1为首项,12为公比的等比数列.(2)由(1)得a n -2=-⎝⎛⎭⎫12n -1,∴a n=2-⎝⎛⎭⎫12n -1. ∵S n +a n =2n ,∴S n =2n -a n =2n -2+⎝⎛⎭⎫12n -1.∴T n =⎣⎡⎦⎤0+⎝⎛⎭⎫120+⎣⎡⎦⎤2+⎝⎛⎭⎫12+…+⎣⎡⎦⎤2n -2+⎝⎛⎭⎫12n -1 =[0+2+…+(2n -2)]+⎝⎛⎭⎫120+⎝⎛⎭⎫12+…+⎝⎛⎭⎫12n -1=n (2n -2)2+1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=n 2-n +2-⎝⎛⎭⎫12n -1. 22.解:由题意知f (n )=50n -⎣⎡⎦⎤12n +n (n -1)2×4-72=-2n 2+40n -72.(1)由f (n )>0,即-2n 2+40n -72>0,解得2<n <18.由n ∈N +知,该厂从第3年起开始盈利. (2)方案①:年平均纯利润f (n )n =40-2⎝⎛⎭⎫n +36n ,∵n +36n ≥2n ×36n=12,当且仅当n =6时取等号,∴f (n )n≤40-2×12=16.因此方案①共获利16×6+48=144(万元),此时n =6.方案②:f (n )=-2(n -10)2+128.从而方案②共获利128+16=144(万元).比较两种方案,获利都是144万元,但由于第一方案只需6年,而第②种方案需要10年,因此,选择第①种方案更合算.。
(压轴题)高中数学必修五第二章《解三角形》检测题(答案解析)(3)
一、选择题1.在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若22212a b c =+,则tan A 的取值范围是( ) A .)3,⎡+∞⎣B .()3,+∞C .()2,+∞D .[)2,+∞2.在△ABC 中,若2223a c b ab -+=,则C =( ). A .45°B .30°C .60°D .120°3.设,,a b c 分别是ABC 中,,A B C ∠∠∠所对边的边长,则直线sin 0x A a y c ⋅+⋅+=与sin sin 0b x y B C ⋅-⋅+=位置关系是( ) A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直4.如图,某船在A 处看见灯塔P 在南偏东15方向,后来船沿南偏东45的方向航行30km 后,到达B 处,看见灯塔P 在船的西偏北15方向,则这时船与灯塔的距离是:A .10kmB .20kmC .3kmD .53km5.设ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知2cos 0b a C -=,()sin 3sin A A C =+,则2bca =( ) A 7 B 14 C .23D 66.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么顶角的余弦值是 A .518B .34C 3D .787.在ABC ∆中,角A B C ,,的对边分别是a b c ,,,若sin 3cos 0b A a B -=,且三边a b c ,,成等比数列,则2a cb+的值为( )A .24B .22C .1D .28.已知ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2b =,45B =︒,若三角形有两解,则a 的取值范围是( ) A .2a >B .02a <<C .222a <<D .223a <<9.正三棱锥P ABC -中,若6PA =,40APB ∠=︒,点E 、F 分别在侧棱PB 、PC 上运动,则AEF 的周长的最小值为( ) A .36sin 20︒ B .62C .12D .6310.在△ABC 中,a 2tanB =b 2tanA ,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形11.如图,测量河对岸的塔高AB 时,选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D .现测得15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒,302CD m =,并在点C 测得塔顶A 的仰角为30,则塔高AB 为( )A .302mB .203mC .60mD .20m12.已知a 、b 、c 分别是ABC 内角A 、B 、C 的对边,sin sin 3sin A B C +=,cos cos 2a B b A +=,则ABC 面积的最大值是( )A .2B .2C .3D .23二、填空题13.ABC 中,D 是边BC 上的点,满足90BAD ∠=︒,30DAC ∠=︒,4BD CD =.则sin sin BC=______. 14.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积2228a b c S +-=,D为线段BC 上一点.若ABD △为等边三角形,则tan DAC ∠的值为___________. 15.如图,在ABC 中,角C 的平分线交AB 于D 且CD AD =.若3AC =,2BC =,则AB =________16.在ABC 中,60,12,183ABCA b S=︒==,则sin sin sin a b cA B C____________.17.在锐角ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是,,a b c ,若()231a b b a +-=,1c =,则3a b -的取值范围是______.18.在ABC 中,已知24cos 2sin a C c B =+,22b =,则ABC 面积的最大值是__________.19.太阳光线照于地面,与地面成角02παα⎛⎫<<⎪⎝⎭.调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度.则长度为d 的木棍在水平地面的影子最长为______.20.如图,在ABC 中,点D 是边BC 上的一点,1DC =,2AC =,3BD =,120BAD ∠=︒,则AB 的长为________.三、解答题21.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且3bcos A c ⋅=. (1)求角B ;(2)若ABC 的面积为3BC 边上的高1AH =,求b ,c . 22.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边依次为a ,b ,c ,221sin cos 22A B C +-=. (1)求角C ; (2)若2c =,4A π=,求ABC 的面积.23.已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且4B π=.(1)请从下面两个条件中选择一个作为已知条件,求sin A 的值; ①5b =,2c =;②3a =,2c =.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分. (2)若5b =,3a c +=,求ABC 的面积.24.在ABC 中,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且23B π=,6b =. (Ⅰ)若2cos cos 3A C =,求ABC 的面积; (Ⅱ)试问111a c+=能否成立?若能成立,求此时ABC 的周长;若不能成立,请说明理由.25.已知ABC 中角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,满足()sin 2sin sin A B A C -=-.(1)求B ;(2)若点D 为BC 上一点,2DC =,π6C =,DE 平分ADC ∠交AC 于点E ,7ADE CDE S S =△△,求BD .26.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ()3sin 2cos b A a B =+. (1)求角B ;(2)若3b =,且ABC 311a c +的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B【分析】根据题中条件,由三角形的余弦定理、正弦定理和两角和的正弦公式,化简可得tan 3tan A B =,再由两角和的正切公式,以及锐角三角形的定义,可得tan 0A >,tan 0C >,解不等式可得所求范围. 【详解】因为22212a b c =+,由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,则222212cos 2b c b c bc A +=+-,可得4cos c b A =,由正弦定理可得:sin 4sin cos C B A =,可得sin()sin cos sin cos 4sin cos A B A B B A B A +=+=, 化为3sin cos sin cos B A A B =, 在锐角ABC 中,cos 0A ≠,cos 0B ≠, 则tan 3tan A B =,又21tan tan tan tan 3tan tan()11tan tan 1tan 3A AA B C A B A B A ++=-+=-=---,由tan 0A >,tan 0C >,可得211tan 03A -<,解得tan A >, 故选:B . 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,以及两角和的三角函数公式,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.2.B解析:B 【分析】根据余弦定理,可以求出C 角的余弦值,进而根据C 为三角形内角,解三角方程可以求出C 角.【详解】∵222a c b -+=,∴22222a b c cosC ab +-==. 又∵C 为三角形内角 ∴30C =︒. 故选B .本题考查余弦定理的应用,属基础题.3.C解析:C 【解析】,,a b c 分别是ABC 中,,A B C ∠∠∠所对边的边长,则直线sin 0x A a y c ⋅+⋅+=斜率为:sin Aa-, sin sin 0b x y B C ⋅-⋅+=的斜率为:sin bB, ∵sin sin A ba B -=﹣1,∴两条直线垂直.故选C .4.C解析:C 【分析】在ABP ∆中,利用正弦定理求出BP 得长,即为这时船与灯塔的距离,即可得到答案. 【详解】由题意,可得30PAB PBA ∠=∠=,即30,120AB APB =∠=,在ABP ∆中,利用正弦定理得30sin 30sin120PB ==即这时船与灯塔的距离是km ,故选C . 【点睛】本题主要考查了正弦定理,等腰三角形的判定与性质,以及特殊角的三角函数值的应用,其中熟练掌握正弦定理是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.5.D解析:D 【分析】根据正弦定理把角化边,可得3a b =,进一步得到2cos 3C =,然后根据余弦定理,可得c =,最后可得结果.【详解】 在ABC ∆中,sin sin a b A B=,由()sin 3sin()3sin 3sin A A C B B π=+=-=,所以3a b =①,又2cos 0b a C -=②,由①②可知:2cos 3C =,又2222cos 23a b c C ab +-==③,把①代入③化简可得:c =,则23bc a b ==, 故选:D. 【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理的综合应用,难点在于将c 用b 表示,当没有具体数据时,可以联想到使用一个参数表示另外两个参数,属于中档题.6.D解析:D 【解析】设顶角为C ,∵l=5c , ∴a=b=2c ,由余弦定理得:222222447cos 22228a b c c c c C ab c c +-+-===⨯⨯. 故答案为D.7.C解析:C 【分析】先利用正弦定理边角互化思想得出3B π=,再利余弦定理1cos 2B =以及条件2b ac =得出a c =可得出ABC ∆是等边三角形,于此可得出2a cb+的值. 【详解】sin cos 0b A B =,由正弦定理边角互化的思想得sin sin cos 0A B A B =,sin 0A >,sin 0B B ∴=,tan B ∴=,则3B π=.a 、b 、c 成等比数列,则2b ac =,由余弦定理得222221cos 222a cb ac ac B ac ac +-+-===,化简得2220a ac c -+=,a c ∴=,则ABC ∆是等边三角形,12a cb+∴=,故选C . 【点睛】本题考查正弦定理边角互化思想的应用,考查余弦定理的应用,解题时应根据等式结构以及已知元素类型合理选择正弦定理与余弦定理求解,考查计算能力,属于中等题.8.C解析:C 【分析】直接利用正弦定理计算得到答案.【详解】根据正弦定理:sin sin 22a b A B==,故sin 22A =,三角形有两解, 故2sin 1222A <=<,解得222a <<. 故选:C. 【点睛】本题考查了利用正弦定理解三角形,意在考查学生的计算能力和转化能力.9.D解析:D 【分析】画出正三棱锥P ABC -侧面展开图,将问题转化为求平面上两点间的距离最小值问题,不难求得结果. 【详解】将三棱锥由PA 展开,如图,正三棱锥P ABC -中,40APB ∠=︒,则图中1120APA ∠=︒, 当点A 、E 、F 、1A 位于同一条直线上时,AEF ∆的周长最小, 故1AA 为AEF ∆的周长的最小值, 又1PA PA =,1PAA ∴∆为等腰三角形,6PA =,16PA ∴=,22166266cos12063AA ∴=+-⨯⨯⨯︒=,AEF ∴∆的最小周长为:63.故选:D . 【点睛】本题考查的知识点是棱锥的结构特征,其中将三棱锥的侧面展开,将空间问题转化为平面上两点之间的距离问题,是解答本题的关键.10.D解析:D 【分析】根据正弦定理22tan ta in n s sin B B A A =⋅⋅,化简得到sin 2sin 2A B =,得到答案. 【详解】22tan tan a B b A =,故22tan ta in n s sin B B A A =⋅⋅,即sin 2sin 2A B =.故22A B =或22A B π+=,即A B =或2A B π+=.故选:D . 【点睛】本题考查了正弦定理判断三角形形状,意在考查学生的计算能力.11.D解析:D 【分析】由正弦定理确定BC 的长,再tan30AB BC 求出AB .【详解】15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒120CBD由正弦定理得:sin120sin 45BC302sin 45203sin120BC3tan 3020320ABBC故选D【点睛】本题是正弦定理的实际应用,关键是利用正弦定理求出BC ,属于基础题.12.B解析:B 【分析】由cos cos 2a B b A +=,利用余弦定理代入化简解得2c =,再根据sin sin 3sin A B C +=,利用正弦定理得到36a b c +==,即62CA CB AB +=>=,得到点C 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,再利用椭圆的焦点三角形求解. 【详解】∵cos cos 2a B b A +=,∴222222222a c b b c a a b ac bc+-+-⋅+⋅=,∴2c =,∵sin sin 3sin A B C += ∴36a b c +==,即62CA CB AB +=>=,∴点C 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,其中长半轴长3,短半轴长22, 以AB 为x 轴,以线段AB 的中点为原点,建立平面直角坐标系,其方程为22198x y ,如图所示:则问题转化为点C 在椭圆22198x y 上运动求焦点三角形的面积问题.当点C 在短轴端点时,ABC 的面积取得最大值,最大值为22故选:B . 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理以及椭圆焦点三角形的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.二、填空题13.【分析】直接利用三角形的面积建立等量关系进一步利用正弦定理的应用求出结果【详解】解:中D 是边上的点满足所以又因为则则故答案为:【点睛】本题考查了正弦定理三角形面积计算公式及其性质考查了推理能力与计算解析:12【分析】直接利用三角形的面积建立等量关系,进一步利用正弦定理的应用求出结果. 【详解】解:ABC 中,D 是边BC 上的点,满足90BAD ∠=︒,30DAC ∠=︒,4BD CD =, 所以1sin 90221sin 302ABD ACD ABAD S AB S ACAC AD ⋅︒==⋅⋅︒△△, 又因为4ABD ACD S BD S CD ==△△,则24AB BD AC CD ==, 则sin 1sin 2B AC C AB ==. 故答案为:12.【点睛】本题考查了正弦定理、三角形面积计算公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.14.【分析】由及三角形面积公式余弦定理可得又利用两角差的正切公式展开计算即可【详解】因为所以由三角形面积公式及余弦定理得所以又为等边三角形所以故答案为:【点睛】本题考查正余弦定理在解三角形中的应用涉及到 解析:853-+【分析】由2228a b c S +-=及三角形面积公式,余弦定理可得1tan 2C =,又()tan tan 60DAC C ︒∠=-,利用两角差的正切公式展开计算即可.【详解】因为2228a b c S +-=, 所以,由三角形面积公式及余弦定理得12cos sin 28ab C ab C =, 所以tan C =sin 1cos 2C C =, 又ABD △为等边三角形, 所以()tan tan 60DAC C ︒∠=-=3tan 23185313tan 23C C --==-+++. 故答案为:853-+【点睛】本题考查正余弦定理在解三角形中的应用,涉及到两角差的正切公式,三角形面积公式,考查学生的数学运算求解能力,是一道中档题.15.【分析】不妨令易知然后在中利用正弦定理求出的值最后在中利用正弦定理可求出的值【详解】解:在中角的平分线交于且设则即整理得所以:结合得即显然是锐角所以再由得:解得故答案为:【点睛】本题考查正弦定理三角 10【分析】不妨令A α∠=,易知ACD BCD α∠==,3B πα∠=-,然后在ABC 中,利用正弦定理,求出sin α,cos α的值,最后在ABC 中,利用正弦定理,可求出AB 的值.【详解】解:在ABC 中,角C 的平分线交AB 于D ,且CD AD =.设A α∠=,则ACD BCD α∠==,3B πα∠=-, ∴sin sin AC BC B A =∠∠,即32sin(3)sin παα=-, 整理得2sin33sin αα=,所以:2(sin cos2cos sin 2)3sin ααααα+=,结合sin 0α≠得222(2cos 12cos )3αα-+=, 即258cos α=,显然α是锐角,所以106cos αα= ∴15sin 22sin cos ααα==. 再由ABC 得:2sin sin 2AB αα=,∴615= 解得10AB . 10【点睛】本题考查正弦定理,三角恒等变换的知识方法在解题中的作用,属于中档题. 16.【分析】根据三角形面积公式以及余弦定理求解即可【详解】由余弦定理可知故答案为:【点睛】本题主要考查了三角形面积公式以及余弦定理的应用属于中档题解析:12【分析】根据三角形面积公式以及余弦定理求解即可.【详解】11sin 1222ABC S bc A c ==⨯=△6c ∴=由余弦定理可知a =12sin sin sin sin a b c a A B C A ++∴===++ 故答案为:12【点睛】本题主要考查了三角形面积公式以及余弦定理的应用,属于中档题.17.【分析】根据结合余弦定理可得再根据正弦定理将化简成关于的三角函数表达式再根据锐角求得的取值范围结合三角函数的性质求解值域即可【详解】因为故所以又锐角故由正弦定理所以又锐角故解得即故故答案为:【点睛】解析:(【分析】根据()21a b b +=,结合余弦定理可得6C π=b -化简成关于A 的三角函数表达式,再根据锐角ABC 求得A 的取值范围,结合三角函数的性质求解值域即可.【详解】因为()21a b b +=,1c =,故222c a b =+.所以222cos 2a b c C ab +-===.又锐角ABC ,故6C π=. 由正弦定理,12sin sin sin sin 6a b c A B C π====,)52sin 2sin 6b A B A A π⎤⎛⎫-=-=-- ⎪⎥⎝⎭⎦112sin cos 2cos 2sin 22226A A A A A A π⎫⎛⎫⎛⎫=--=-=-⎪ ⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎭⎝⎭.又锐角ABC ,故02062A A ππππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<--<⎪⎩,解得32A ππ<<,即663A πππ<-<.(2sin 6b A π⎛⎫-=-∈ ⎪⎝⎭.故答案为:(【点睛】本题主要考查了正余弦定理在解三角形中的应用、边角互化求取值范围的问题,需要将所给的边的表达式利用正弦定理转换为角的表达式,同时结合角度的范围求解.属于中档题. 18.【分析】根据已知条件利用边角互化即可求得再由余弦定理结合均值不等式即可求得的最大值则面积的最大值可解【详解】因为故可得即则又因为故可得又故可得由余弦定理可得即当且仅当时取得等号故故答案为:【点睛】本解析:)21 【分析】根据已知条件,利用边角互化即可求得B ,再由余弦定理,结合均值不等式,即可求得ac 的最大值,则面积的最大值可解.【详解】4cos sin C B =,b =,=+,即sinA sinBcosC sinCsinB =+则cosBsinC sinCsinB =,又因为sin 0C ≠,故可得1tanB =,又()0,B π∈,故可得4B π=.由余弦定理可得222222(2b a c accosB a c ac =+-+≥--=,即(42ac ≤+,当且仅当a c =时取得等号.故()11cos 4221222ABC S ac B =≤⨯⨯+=△.故答案为:)21 【点睛】 本题考查利用正余弦定理以及均值不等式求三角形面积的最值,属综合中档题. 19.【分析】太阳光与水平面所成的角是不变量设利用正弦定理公式可得影子长为是不变量且确定只需要最大计算即可得出结果【详解】光线照于地面与地面成角调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度则长度为如图所示:设解析:sin d α 【分析】 太阳光与水平面所成的角是不变量, 设BAC θ∠=,利用正弦定理公式可得, ()sin sin d AC αθα=+影子长为()sin sin d AC θαα+=,α是不变量 ,且sin α确定,只需要()sin θα+最大,计算即可得出结果.【详解】光线照于地面,与地面成角02παα⎛⎫<< ⎪⎝⎭.调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度.则长度为d ,如图所示:AB d =,C α=,设BAC θ∠=,影子长为AC ,根据正弦定理:()sin sin d AC αθα=+,则()sin sin d AC θαα+=, 因为α是不变量 ,且sin α确定,只需要()sin θα+最大,故有2πθα+=,此时,木棍在水平地面的影子最长为sin d α. 故答案为:sin d α【点睛】本题考查了线面角中的最小角定理,还考查了学生们的空间想象能力及把生活中的实例用数学的思想加以解释的能力,即建模能力.20.【分析】在两个三角形中利用余弦定理建立等量关系式整理得出结合题中所给的条件利用余弦定理建立等量关系式求得结果【详解】因为所以可得在△中所以整理得出所以所以故答案为:【点睛】该题考查的是有关解三角形的 67 【分析】在两个三角形中,利用余弦定理,建立等量关系式,整理得出2AB AD =,结合题中所给的条件,利用余弦定理建立等量关系式,求得结果.【详解】因为cos cos ADB ADC ∠=-∠,所以2229142321AD AB AD AD AD+-+-=-⨯⨯⨯⨯,可得2AB AD =, 在△ABD 中,2222cos BD AD AB AD AB BAD =+-⨯⨯∠, 所以22192()422AB AB AB AB =+-⨯⨯⨯-, 整理得出2794AB =,所以2367AB =,所以7AB =,故答案为:7. 【点睛】该题考查的是有关解三角形的问题,涉及到的知识点有余弦定理解三角形,属于简单题目.三、解答题21.(1)6π;(2)b =2c =. 【分析】(1)化角为边,化简得222c a b +-=,再利用余弦定理求角B ;(2)由正弦定理算出c ,由面积公式算出a ,由余弦定理计算b 中即可.【详解】 解:(1)因为cos b A c =-,所以2222b c a b c bc +-⋅=-,所以22222b c a c +-=-,即222c a b +-=.由余弦定理可得222cos 2c a b B ac +-==, 因为(0,)B π∈,所以6B π=.(2)由正弦定理可得sin sin 22sin sin 6AH AH AHB c B ππ∠===. 因为ABC的面积为11sin 22ac B a ==,解得a = 由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+-=48422282+-⨯⨯=,则b =【点睛】在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.22.(1)2C π=或3C π=;(2或1. 【分析】(1)利用二倍角余弦公式可得22cos cos C C -=-,从而可得cos 0C =或1cos 2C =,即求.(2)由(1)知3C π=或2C π=,当3C π=时,利用正弦定理求出,a b ,再根据三角形的面积公式即可求解;当2C π=时,根据直角三角形即可求解. 【详解】(1)由221sin cos 22A B C +-=,得222sin 2cos 12A B C +-=, 化简得222cos 12sin2A B C +-=-, 即()22cos cos C A B -=+,即22cos cos C C -=-,即()cos 2cos 10C C -=,解得cos 0C =或2cos 10C -=.即cos 0C =或1cos 2C =. 又0C π<<,所以2C π=或3C π=. (2)由(1)得3C π=或2C π=,当3C π=时,由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==得,sin sin c a A C =⋅=3, 2sinsin 34c b B C ππ⎛⎫=⋅=- ⎪⎝⎭ 22sin cos cos sin3434ππππ⎫=-⎪⎭122223⎛⎫=⨯--⨯= ⎪⎝⎭⎦,故113sin 223323ABC S ab C +==⨯⨯=△;当2C π=时,由2c =,4A π=,得4B π=,a b ==因此11122ABC S ab ===△.综上,ABC 的面积是33+或1.23.(121- 【分析】 (1)选择条件①,由余弦定理求出3a =,再由正弦定理即可求出;选择条件②,由余弦定理求出b =(2)由余弦定理结合已知条件可求出4ac =-,再由面积公式即可求出.【详解】(1)选择条件①由余弦定理2222cos b a c ac B =+-得2230a a --=,解得3a =.由正弦定理sin sin b a B A =得sin sin 10a B Ab ==. 选择条件②由余弦定理2222cos 5b a c ac B =+-=得b =由正弦定理sin sin b a B A =得sin sin a B A b ==.(2)由余弦定理2222cos b a c ac B =+-得225a c =+,所以25()(29(2a c ac ac =+-+=-+,得4ac =-所以1sin 12ABC S ac B ==.24.(ⅠⅡ)不能成立,理由见解析. 【分析】(Ⅰ)由于3A C π+=,cos()cos cos sin sin A C A C A C +=-,得1sin sin 6A C =,结合正弦定理与面积公式可得结果;(Ⅱ)假设111a c+=能成立,得a c ac +=,由余弦定理,2222cos b a c ac B =+-可得3ac =,结合基本不等式判断即可.【详解】(Ⅰ)由23B π=,得3A C π+=,cos()cos cos sin sin A C A C A C +=-,即1cos cos sin sin 2A C A C =-. 又∵2cos cos 3A C =,∴1sin sin 6A C =.∵sin sin a c A C===∴a A =,c C =.∴1sin 4sin sin sin 2ABC S A C B A B C =⋅⋅⋅=△14623=⨯⨯=. (Ⅱ)假设111a c+=能成立,∴a c ac +=. 由余弦定理,2222cos b a c ac B =+-,∴226a c ac =++.∴2()6a c ac +-=,∴2()60ac ac --=,∴3ac =或-2(舍),此时3a c ac +==.不满足a c +≥,∴111a c +=不成立. 【点睛】解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”. 25.(1)π4;(2)4+. 【分析】(1)根据两角和差公式展开化简可得cos 2B =,从而得解; (2)根据面积比及题中边长可得AD =ABC中,由ππsin sin 64BAC ⎛⎫∠=+= ⎪⎝⎭BD . 【详解】 (1)∵()sin sin A B A C -=-,∴()sin cos cos sin sin cos cos sin A B A B A A B A B -=-+,∴2sin cos A B A .∵sin 0A >,∴cos B =. ∵()0,πB ∈,∴π4B =. (2)∵1sin 2ADE S AD DE ADE =⋅∠△, 1sin 2CDE S CD DE CDE =⋅∠△,2CD =,∴AD =在ACD △中,设AC x =,由余弦定理得24428x x +-=,即2240x --=,解得43x (舍负).在ABC中,ππsin sin 64BAC ⎛⎫∠=+= ⎪⎝⎭由正弦定理得sin 6πsin 4BAC BC AC ∠==+∴4BD =+【点睛】思路点睛:本题考查正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式,解题中要注意条件与结论之间的联系,确定选用的公式与顺序.出现多个三角形时,要从条件较多的三角形入手求解..26.(1)2π3;(2【分析】(1)利用正弦定理的边角互化以及辅助角公式即可求解.(2)根据三角形的面积公式可得2ac =,再利用余弦定理可得a c +=.【详解】解:(1sin (2cos )A a B =+,sin sin (2cos )A B A B =+.∵(0π)A ∈,,∴sin 0A >,∴cos 2B B -=,∴π2sin 26B ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, ∴ππ62B -=,∴2π3B =. (2)因为ABC S =,∴12πsin 23ac =,∴2ac =. 又∵22222cos ()b a c ac B a c ac =+-=+-,∴a c +=∴11a c a c ac ++==.。
(压轴题)高中数学必修五第三章《不等式》检测题(有答案解析)(2)
一、选择题1.已知实数,x y 满足条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩,则2z x y =+的最大值是( )A .0B .3C .4D .52.已知实数,x y 满足约束条件5000x y x y y ++≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩,则241z x y =++的最小值是( )A .14-B .1C .5-D .9-3.实数x ,y 满足线性约束条件424x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩,则2z x y =-的最小值为( )A .2-B .1-C .0D .14.若函数()1xy a a =>的图象与不等式组40,20,1x y y x -≤⎧⎪-≥⎨⎪≤+⎩,表示的区域有公共点,则a 的取值范围为( ) A .[]2,4B.⎤⎦C .(][)1,24,⋃+∞D.([)2,⋃+∞5.若直线l :()200,0ax by a b -+=>>被圆222410x y x y ++-+=截得的弦长为4,则21a b+的最小值为( ) A .2B .4CD.6.已知函数()32f x x ax bx c =+++,且()()()01233f f f <-=-=-≤,则( ) A .c 3≤ B .3c 6<≤ C .6c 9<≤D .c 9>7.若实数,x y 满足约束条件22x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≤⎩,则z x y =+的最大值为( )A .5B .4C .3D .28.已知集合{}24120A x x x =--≤,{}440B x x =->,则AB =( )A .{}12x x <≤B .{}2x x ≥-C .{}16x x <≤D .{}6x x ≥-9.已知正数a ,b 满足2a b +=,则2238a b ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为( ) A .36B .42C .49D .6010.已知4213332,3,25a b c ===,则 A .b a c << B .a b c << C .b c a <<D .c a b <<11.已知实数x ,y 满足210210x y x x y -+≥⎧⎪<⎨⎪+-≥⎩,则221z x y =--的取值范围是( )A .5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .5,53⎡⎤-⎢⎥⎣⎦C .5,53⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .5,53⎡⎫-⎪⎢⎣⎭12.如果0a b >>,0t >,设b M a =,b t N a t+=+,那么( ) A .M N < B .M N >C .MND .M 与N 的大小关系和t 有关二、填空题13.若实数a ,b 满足22221a b +=,则22141a b ++的最小值为___________. 14.已知实数x y ,,正实数a b ,满足2x y a b ==,且213x y+=-,则2a b +的最小值为__________.15.若,0x y >满足35x y xy +=,则34x y +的最小值是___________.16.已知110,0,1x y x y >>+=,则2236x y y xy++的最小值是_________.17.若实数x ,y 满足不等式组2025040x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,则1x y x ++的取值范围为_____.18.已知实数x ,y 满足x y 10x y 20x 0-+≤⎧⎪+-≤⎨⎪≥⎩,则z x 2y =-的最大值为______.19.满足关于x 的不等式()()20ax b x -->的解集为1{|2}2x x <<,则满足条件的一组有序实数对(),a b 的值可以是______.20.已知实数x ,y 满足10,0,0,x y x y x +-≤⎧⎪-≤⎨⎪≥⎩则函数2z x y =-的最大值为__________.三、解答题21.解关于x 的不等式2(41)40ax a x -++>. 22.已知函数()243f x ax ax =--(1)当a=-1时,求不等式f(x)>0的解集;(2)若对于任意的x ∈R,均有不等式f(x)≤0成立,求实数a 的取值范围.23.新冠肺炎疫情造成医用防护服短缺,某地政府决定为防护服生产企业A 公司扩大生产提供([0,10])∈x x (万元)的专项补贴,并以每套80元的价格收购其生产的全部防护服.A 公司在收到政府x (万元)补贴后,防护服产量将增加到1264t k x ⎛⎫=⋅-⎪+⎝⎭(万件),其中k 为工厂工人的复工率([0.5,1]k ∈).A 公司生产t 万件防护服还需投入成本(20950)x t ++(万元).(1)将A 公司生产防护服的利润y (万元)表示为补贴x (万元)的函数(政府补贴x 万元计入公司收入);(2)在复工率为k 时,政府补贴多少万元才能使A 公司的防护服利润达到最大? (3)对任意的[0,10]x ∈(万元),当复工率k 达到多少时,A 公司才能不产生亏损?(精确到0.01).24.已知函数()21f x x x =-++. (1)求不等式()5f x ≤的解集; (2)若()f x 的最小值是m ,且3ma b +=,求212a b +的最小值.25.已知关于x 的一元二次不等式2(1)0ax a x b -++<的解集为112x x x ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭或.(Ⅰ)求,a b 的值;(Ⅱ)若不等式2(2)30bx m a x m +++-≥对任意实数[0,4]m ∈恒成立,求实数x 的取值范围.26.已知函数()()231f x x a x b =-++.(1)当1a =,5b =-时,解不等式()0f x >;(2)当222b a a =+时,解关于x 的不等式()0f x <(结果用a 表示).【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】画出满足条件的目标区域,将目标函数化为斜截式2y x z =-+,由直线方程可知,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,结合可行域可知当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,因此,解出A 点坐标,代入目标函数,即可得到最大值. 【详解】画出满足约束条件202035x y x y x y -≥⎧⎪+≥⎨⎪+≤⎩的目标区域,如图所示:由2z x y =+,得2y x z =-+,要使z 最大,则直线2y x z =-+的截距要最大,由图可知,当直线2y x z =-+过点A 时截距最大,联立20350x y x y -=⎧⎨+-=⎩,解得(1,2)A , 所以2z x y =+的最大值为:1224⨯+=, 故选::C. 【点睛】方法点睛:求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”: (1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.2.A解析:A 【分析】求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值. 【详解】解:作出不等式组5000x y x y y ++≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩表示的平面区域,如图所示的阴影部分由241z x y =++可得11244z y x =-+-, 则144z -表示直线11244z y x =-+-在y 轴上的截距,截距越小,z 越小, 由题意可得,当11244z y x =-+-经过点A 时,z 最小, 由500x y x y ++=⎧⎨-=⎩可得5522A ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,, 此时552411422z =-⨯-⨯+=-, 故选:A. 【点睛】本题主要考查线性规划中利用可行域求目标函数的最值,属简单题.3.C解析:C 【分析】作出约束条件的可行域,将目标函数转化为122zy x =-,利用线性规划即可求解.【详解】解:由2z x y =-得122z y x =-, 作出x ,y 满足约束条件424x y x y x +≥⎧⎪-≥⎨⎪≤⎩对应的平面区域如图(阴影部分ABC ):平移直线122z y x =-, 由图象可知当直线122z y x =-过点C 时,直线122zy x =-的截距最大,此时z 最小, 420x x y =⎧⎨--=⎩,解得()4,2A .代入目标函数2z x y =-, 得4220z =-⨯=,∴目标函数2z x y =-的最小值是0.故选:C . 【点睛】本题考查简单的线性规划,解题的关键是作出约束条件的可行域,属于中档题.4.B解析:B 【分析】由约束条件作出可行域,再由指数函数的图象经过A ,B 两点求得a 值,则答案可求. 【详解】解:由约束条件40,20,1x y y x -⎧⎪-⎨⎪+⎩作出可行域如图:当1x =时,2y a =≤;当4x =时,42y a =≥,则42a ≥故a 的取值范围为42,2⎡⎤⎣⎦.故选:B . 【点睛】本题考查简单的线性规划,考查数形结合的解题思想方法,属于中档题.5.B解析:B 【分析】求出圆的圆心与半径,可得圆心在直线20(0,0)ax by a b -+=>>上,推出22a b +=,利用基本不等式转化求解21a b+取最小值. 【详解】解:圆222410x y x y ++-+=,即22(1)(2)4x y ++-=,表示以2()1,M -为圆心,以2为半径的圆,由题意可得圆心在直线20(0,0)ax by a b -+=>>上, 故220a b --+=,即22a b +=,∴22122221122422a ba b b a b a a b a b a b a b+++=+=++++⋅, 当且仅当22b aa b=,即2a b =时,等号成立, 故选:B . 【点睛】本题考查直线与圆的方程的综合应用,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】由()()()123f f f -=-=-可求得a b ,的值,代回不等关系得出c 的取值范围 【详解】由()()()123f f f -=-=-可得184********a b c a b ca b c a b c -+-+=-+-+⎧⎨-+-+=-+-+⎩ 解得611a b =⎧⎨=⎩则()32611f x x x x c =+++所以()16f c -=-,()013f <-≤所以0c 63-≤<,解得6c 9≤<, 故选C . 【点睛】本题主要考查了函数的性质,运用待定系数法求出参量的值,然后结合题意求出取值范围,较为基础.7.B解析:B 【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求目标函数的最大值. 【详解】解:作出不等式组对应的平面区域如图:由z x y =+得y x z =-+,平移直线y x z =-+,由图象可知当直线y x z =-+经过点B 时,直线y x z =-+的截距最大, 此时z 最大.由2x y x=⎧⎨=⎩解得(2,2)B . 代入目标函数z x y =+得224z =+=. 即目标函数z x y =+的最大值为4. 故选:B . 【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.利用平移确定目标函数取得最优解的条件是解决本题的关键,属于中档题.8.C解析:C 【分析】根据不等式的解法,求得集合{}26A x x =-≤≤,{}1B x x =>,结合集合交集的运算,即可求解. 【详解】由题意,集合{}{}2412026A x x x x x =--≤=-≤≤,{}{}4401B x x x x =->=>,根据集合交集的概念与运算,可得{}16A B x x ⋂=<≤. 故选:C. 【点睛】本题考查集合的交集的概念及运算,其中解答中正确求解集合,A B ,结合集合的交集的概念及运算求解是解答的关键,着重考查运算求解能力,属于基础题.9.C解析:C 【分析】由已知可得2294(3)(8)(4)(9)37b a b aa b a b a b++=++=++,然后结合基本不等式即可求解.【详解】解:因为正数a ,b 满足2a b +=,所以229494(3)(8)(4)(9)3737249b a b a b aa b a b a b a ++=++=+++=, 当且仅当65a =,45b =时取等号. 故选:C . 【点睛】本题主要考查了利用基本不等式求解最值,属于基础题.10.A解析:A 【详解】因为422233332=4,3,5a b c ===,且幂函数23y x =在(0,)+∞ 上单调递增,所以b <a <c . 故选A.点睛:本题主要考查幂函数的单调性及比较大小问题,解答比较大小问题,常见思路有两个:一是判断出各个数值所在区间(一般是看三个区间()()(),0,0,1,1,-∞+∞ );二是利用函数的单调性直接解答;数值比较多的比大小问题也可以两种方法综合应用;三是借助于中间变量比较大小.11.D解析:D 【分析】画出可行域,根据目标函数的截距,利用数形结合,即可求出z 的取值范围. 【详解】 作出可行域如下:由221z x y =--得12zy x +=-, 平移直线12zy x +=-, 由平移可知当直线12zy x +=-,经过点C 时, 直线12zy x +=-的截距最小,此时z 取得最大值, 由210x x y =⎧⎨+-=⎩,解得21x y =⎧⎨=-⎩,即(2,1)C -,此时2214215z x y =--=+-=, 可知当直线12zy x +=-,经过点A 时, 直线12zy y x +==-的截距最大,此时z 取得最小值, 由21010x y x y -+=⎧⎨+-=⎩,得1323x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即1(3A ,2)3代入221z x y =--得125221333z =⨯-⨯-=-,故5[3z ∈-,5)故选:D .【点睛】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划问题中的基本方法,属于中档题.12.A解析:A 【分析】对M 与N 作差,根据差值的正负即可比较大小. 【详解】()()()()()b a t a b t t b a b b t M N a a t a a t a a t +-+-+-=-==+++,因为0a b >>,所以0b a -<, 又0t >,所以0a t +>,所以()()0t b a a a t -<+,即0M N -<,所以M N <.故选:A 【点睛】本题主要考查作差法比较大小,考查学生的化简分析能力,属于常规题型.二、填空题13.6【分析】由条件可得则由均值不等式可得答案【详解】实数满足即所以则当且仅当又即时取得等号故答案为:6【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件:(1)一正二定三相等一正就是各解析:6 【分析】由条件可得()22312a b ++=,则()222222142141131a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=⨯+++ ⎪⎣⎦++⎝⎭由均值不等式可得答案. 【详解】实数a ,b 满足22221a b +=,即2212a b +=,所以()22312a b ++=则()222222142141131a b a b a b ⎛⎫⎡⎤+=⨯+++ ⎪⎣⎦++⎝⎭()2222214221455463133b a a b ⎛⎛⎫+=⨯+++≥⨯+=⨯+= ⎪ +⎝⎭⎝ 当且仅当2222141b a a b +=+, 又2212a b +=,即22120a b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ 时,取得等号. 故答案为:6 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方,这时改用勾型函数的单调性求最值.14.【分析】由条件化简可得利用均值不等式求最小值即可【详解】正实数满足取对数可得所以所以由均值不等式知当且仅当即时等号成立故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件:(解析:2【分析】由条件化简可得218a b =,利用均值不等式求最小值即可.【详解】正实数a b ,满足2x y a b ==, 取对数可得log 2,log 2a b x y ==, 所以2222212log log log 3a b a b x y+=+==-, 所以218a b =,由均值不等式知,22a b +≥=,当且仅当2a b =,即2a =,4b =时等号成立.【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.15.【分析】化简得到结合基本不等式即可求解【详解】由满足可得则当且仅当时即时等号成立所以的最小值是故答案为:【点睛】通过常数代换法利用基本不等式求解最值的基本步骤:(1)根据已知条件或其变形确定定值(常解析:5【分析】化简35x y xy +=,得到315x y +=,134(34)()531x y x y x y⋅+++=,结合基本不等式,即可求解. 【详解】由,0x y >满足35x y xy +=,可得315x y+=, 则311134(34)()(13123)55y x x y x y y x yx +=⋅++=++⨯11(13(1312)555≥⋅+=+=,当且仅当123y x x y =时,即21x y ==时等号成立,所以34x y +的最小值是5. 故答案为:5. 【点睛】通过常数代换法利用基本不等式求解最值的基本步骤: (1)根据已知条件或其变形确定定值(常数); (2)把确定的定值(常数)变形为1;(3)把“1”的表达式与所求的最值的表达式相乘或相除,进而构造或积为定值的形式; (4)利用基本不等式求最值.16.【分析】由题得化简整理得再利用基本不等式可得解【详解】由得则当且仅当时等号成立此时或;则的最小值是故答案为:【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时要注意其必须满足的三个条件:(1)一正二定三相等一 解析:11【分析】 由题得1x yx y xy xy+=⇒+=,化简整理得()2223636361xy xy x y y xy xy xy xy-+++==+-再利用基本不等式可得解.【详解】由110,0,1x y x y >>+=, 得1x yx y xy xy+=⇒+=, 则()2223636x y x y x y y xy xy+++++=()2223636x y xy x xy y xy xy +-++++==()236361111xy xy xy xy xy -+==+-≥=,当且仅当6xy =时等号成立,此时33x y ⎧=+⎪⎨=⎪⎩33x y ⎧=-⎪⎨=+⎪⎩则2236x y y xy++的最小值是11.故答案为:11. 【点睛】易错点睛:利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件: (1)“一正二定三相等”“一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.17.【分析】作出不等式组对应的平面区域然后化简目标函数利用不等式的几何意义利用线性规划的知识进行求解即可【详解】解:实数满足不等式组的可行域如图三角形的三边及其内部部分:它的几何意义是可行域内的点与连线解析:5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】作出不等式组对应的平面区域,然后化简目标函数,利用不等式的几何意义,利用线性规划的知识进行求解即可. 【详解】解:实数x ,y 满足不等式组2025040x y x y x y -+≥⎧⎪--≤⎨⎪+-≥⎩,的可行域如图,三角形ABC 的三边及其内部部分:111x y y x x+++=+,它的几何意义是可行域内的点与()0,1D -连线的斜率加1, 由图象知BD 的斜率最小,CB 的斜率最大,由4020x y x y +-=⎧⎨-+=⎩解得()1,3C ,此时DC 的斜率:3141+=, 由25040x y x y --=⎧⎨+-=⎩得()3,1B ,此时BD 的斜率:11233+=, 则1x y x ++的取值范围为是5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦,故答案为:5,53⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查了简单的线性规划问题,考查数形结合思想,属于中档题.18.-2【详解】根据题意得到如图可行域是封闭的三角形顶点是(01)()(02)目标函数可得到当目标函数过点A(01)有最大值-2故得到答案为:-2点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内解析:-2 【详解】根据题意得到如图可行域 是封闭的三角形,顶点是(0,1) (13,22)(0,2)目标函数2z x y =-,1,22zy x =-可得到当目标函数过点A(0,1),有最大值-2, 故得到答案为:-2.点睛:利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(ax by +型)、斜率型(y bx a++型)和距离型(()()22x a y b +++型).(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值.19.【分析】根据题意知不等式对应方程的实数根由此求出写出满足条件的一组有序实数对即可【详解】不等式的解集为方程的实数根为和2且即则满足条件的一组有序实数对的值可以是故答案为【点睛】本题考查了一元二次不等 解析:()2,1--【分析】根据题意知,不等式对应方程的实数根,由此求出20a b =<,写出满足条件的一组有序实数对即可. 【详解】不等式()()20ax b x -->的解集为1{|2}2x x <<, ∴方程()()20ax b x --=的实数根为12和2,且012a b a <⎧⎪⎨=⎪⎩,即20a b =<,则满足条件的一组有序实数对(),a b 的值可以是()2,1--. 故答案为()2,1--.【点睛】本题考查了一元二次不等式与对应方程的关系应用问题,是基础题.20.【解析】作出不等式所表示的平面区域如图所示由得作出直线并平移由图象可知当直线经过点时纵截距最小此时最大联立得即故 解析:12【解析】作出不等式所表示的平面区域,如图所示,由2z x y =-得2y y z --,作出直线2y x =,并平移,由图象可知,当直线经过点A 时,纵截距最小,此时z 最大,联立10x y y x +-=⎧⎨=⎩,得1212x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即11,22A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,故1112222max z =⨯-=.三、解答题21.答案见解析 【分析】由题意可知,2(41)40ax a x -++>可化为(1)(4)0ax x -->,再对a 进行分类讨论,比较根的大小,即可得答案; 【详解】由题意可知,2(41)40ax a x -++>可化为(1)(4)0ax x -->(1)当0a =时,不等式化为40x -<,解得4x <,(2)当10a <时,不等式化为()140x x a ⎛⎫--< ⎪⎝⎭,解得14x a <<, (3)当104a <<时,不等式化为1(4)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得1x a <或4x >,(4)当14a=时,不等式化为2(4)0x ->,解得4x ≠,(5)当14a >时,不等式化为1(4)0x x a ⎛⎫--> ⎪⎝⎭,解得4x <或1x a >,综上所述,0a =时,不等式的解集为(,4)-∞ 0a <时,不等式的解集为1,4a ⎛⎫⎪⎝⎭; 14a >时,不等式的解集为1,(4,)a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;14a =时,不等式的解集为(,4)(4,)-∞+∞; 104a <<时,不等式的解集为1(,4),a ⎛⎫-∞⋃+∞ ⎪⎝⎭;【点睛】本题考查含参一元二次不等式的求解,考查函数与方程思想、转化与化归思想、分类讨论思想,考查运算求解能力,求解时注意讨论的依据是比较根的大小. 22.(1)()1,3; (2)3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【分析】(1)解一元二次不等式得结果,(2)先讨论0a =时的情况,再根据二次函数图象确定0a ≠时,参数满足的条件,最后求并集得结果. 【详解】(1)当1a =-时,不等式()0f x >,即2430x x -+->,即2430x x -+<,即()()130x x --<,解得13x <<,故不等式()0f x >的解集为()1,3. (2)①当0a =时,()30f x =-≤恒成立; ②当0a ≠时,要使得不等式()0f x ≤恒成立,只需0,0,a <⎧⎨∆≤⎩即()()20,4430,a a a <⎧⎪⎨--⨯⨯-≤⎪⎩ 解得0,30,4a a <⎧⎪⎨-≤≤⎪⎩即304a -≤<.综上所述,a 的取值范围为3,04⎡⎤-⎢⎥⎣⎦. 【点睛】研究形如20ax bx c ++>恒成立问题,注意先讨论0a =的情况,再研究0a ≠时,开口方向,判别式正负,对称轴与定义区间位置关系,列不等式解得结果. 23.(1)3601808204ky k x x =---+,[0,10]x ∈,[0.5,1]k ∈;(2)4-;(3)0.65 【分析】(1)根据已知条件列出关系式,即可得出答案; (2)由()36045180820180128444k k y k x k x x x ⎡⎤=---=+-++⎢⎥++⎣⎦,进而结合基本不等式求出()4544kx x +++的最小值,此时y 取得最大值,从而可求出答案; (3)对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损,可知36018082004kk x x ---≥+在[0,10]x ∈上恒成立,利用参变分离,可得()()20841802x x k x ++≥+,求出()()20842x x x +++的最大值,令()()max20841802x x k x ++⎡⎤≥⎢⎥+⎣⎦,即可得出答案. 【详解】 (1)由题意,80(20950)y x t x t =+-++30820t x =--123068204k x x ⎛⎫=⋅--- ⎪+⎝⎭3601808204kk x x =---+,即3601808204ky k x x =---+,[0,10]x ∈,[0.5,1]k ∈. (2)()36045180820180128444k k y k x k x x x ⎡⎤=---=+-++⎢⎥++⎣⎦, 因为[0,10]x ∈,所以4414x ≤+≤,所以()4544k x x ++≥=+4544k x x +=+,即4x =时,等号成立.所以()451801284180124k y k x k x ⎡⎤=+-++≤+-⎢⎥+⎣⎦ 故政府补贴为4万元才能使A 公司的防护服利润达到最大,最大为18012k +-.(3)对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损,则36018082004kk x x ---≥+在[0,10]x ∈上恒成立,不等式整理得,()()20841802x x k x ++≥+,令2m x =+,则[]2,12m ∈,则()()()()208484288202x x m m m x mm++++==+++, 由函数()8820h m m m=++在[]2,12上单调递增,可得()()max 821281*********h m h ==⨯++=+, 所以21801163k ≥+,即211630.65180k +≥≈. 所以当复工率k 达到0.65时,对任意的[0,10]x ∈(万元),A 公司都不产生亏损.【点睛】本题考查函数模型及其应用,考查利用基本不等式求最值,考查不等式恒成立问题,考查学生分析问题、解决问题的能力,属于中档题.24.(1)[]23,-;(2)92. 【分析】(1)将()f x 解析式中绝对值符号去掉,求得分段函数解析式;再在每一段中求得()5f x ≤时的解集;从而得出答案;(2)先由(1)求出()f x 的最小值3m =,所以得1a b +=;再将212a b+构造成符合基本不等式的形式,从而求其最小值. 【详解】解:(1)21,1()213,1221,2x x f x x x x x x -+≤⎧⎪=-++=-<<⎨⎪-≥⎩,()5f x ≤等价于1,215x x ≤-⎧⎨-+≤⎩或1235x -<<⎧⎨≤⎩或2215x x ≥⎧⎨-≤⎩,解得21x -≤≤-或12x -<<或23x ≤≤.故不等式()5f x ≤的解集为[]23,-. (2)由(1)可知3m =,则1a b +=, 则21212559()2222222b a a b a b a b a b ⎛⎫+=++=++≥+= ⎪⎝⎭(当23a =,13b =时,等号成立). 故212a b +最小值为92. 【点睛】本题主要考查分段函数和基本不等式的相关性质,考查运算求解能力,属于基础题型.25.(Ⅰ)2,1a b =-=;(Ⅱ){}(,1]1[3,)-∞-⋃⋃+∞.【详解】试题分析:(1)一元二次不等式的解集的端点即相应的二次方程的根;(2)二次不等式恒成立问题结合相应的函数图象特征,抓端点值即可.试题(Ⅰ)由根与系数的关系得11122,1112a a ab b a +⎧-+=⎪⎪⇒=-=⎨⎪-⨯=⎪⎩ (Ⅱ)由题意()2430x m x m +-+-≥对任意[]0,4m ∈恒成立,即()21430m x x x -+-+≥令()()2143g m x m x x =-+-+,即()()220430410g x x g x ⎧=-+≥⎪⎨=-≥⎪⎩, 故(]{}[),113,x ∈-∞-⋃⋃+∞.26.(1)()(),15,-∞-+∞;(2)1a >时,解集为()1,2a a +,1a =时,解集为∅,1a <时,解集为()2,1a a +.【分析】(1)求出()0f x =的根(由因式分解完成),根据二次函数的图象写出结论.(2)化简变形表达式[]()(2)(1)f x x a x a =--+,然后根据2a 和1a +的大小关系分类讨论.【详解】(1)当1a =,5b =-时()()()24515f x x x x x =--=+-, ∴()0f x >的解集为()(),15,-∞-+∞.(2)当222b a a =+时,()()()()22312221f x x a x a a x a x a =-+++=--+⎡⎤⎣⎦,()0f x <即()()210x a x a --+<⎡⎤⎣⎦,①当1a >时,21a a >+,此时不等式的解集为()1,2a a +,②当1a =时,21a a =+,此时不等式的解集为∅,③当1a <时,21a a <+,此时不等式的解集为()2,1a a +.【点睛】本题考查解一元二次不等式,掌握一元二次不等式的解,二次函数的图象,一元二次方程的根之间的关系是解题关键.。
人教版高中数学必修五综合测试题
人教版高中数学必修五综合测试题一、选择题1.不等式x 2≤3x 的解集是:2.不等式的解集是:3. 设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为 。
4. 已知1,10,220x x y x y ≥⎧⎪-+≤⎨⎪--≤⎩则22x y +的最小值是 .5. 在约束条件0024x y y x sy x ≥⎧⎪≥⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩下,当35s ≤≤时,目标函数32z x y =+的最大值的变化范围()A.[6,15]B. [7,15]C. [6,8]D. [7,8]6.已知变量x ,y 满足约束条件1422x y x y ≤+≤⎧⎨-≤-≤⎩。
若目标函数z ax y =+(其中0a >)仅在点(3,1)处取得最大值,则a 的取值范围为 。
7.在平面直角坐标系中,不等式组20200x y x y y +-≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩表示的平面区域的面积是() A.2228.某公司招收男职员x 名,女职员y 名,x 和y 须满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≤≥+-≥-.112,932,22115x y x y x 则1010z x y =+的最大值是()A.80B. 85C. 90D.959.设M =2a (a -2)+3,N =(a -1)(a -3),a ∈R ,则有( )A .M >NB .M ≥NC .M <ND .M ≤N10.若关于x 的函数y =2x +m 2x在(0,+∞)的值恒大于4,则( )11.已知定义域在实数集R 上的函数y =f (x )不恒为零,同时满足f (x ·y )=f (x )+f (y ),且当x >1时,f (x )>0,那么当x <1时,一定有( )A .f (x )<-1B .0<f (x )<1C .f (x )>-1D .-1<f (x )<012.不等式log 12(x 2-2x -15)>log 12(x +13)的解集是_________.。
【人教版】高中数学必修五期末试题(附答案)(1)
一、选择题1.若正数x,y满足21yx+=,则2xy+的最小值为()A.2 B.4 C.6 D.82.已知正数x,y满足1431x y+=+,则x y+的最小值为()A.53B.2 C.73D.63.设变量,x y、满足约束条件236y xx yy x≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩,则目标函数2z x y=+的最大值为()A.2 B.3 C.4 D.94.如图,地面四个5G中继站A、B、C、D ,已知()62kmCD=+,30ADB CDB∠=∠=︒,45DCA∠=︒,60ACB∠=︒,则A、B两个中继站的距离是()A.3km B.10km C10km D.62km 5.ABC∆的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2b=,6Bπ=,4Cπ,则ABC∆的面积为()A.223+B31C.232D316.设ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c.已知2cos0b a C-=,()sin3sinA A C=+,则2bca=()A7B14C.23D67.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若22tan tanB Cb c=,则ABC的形状为()A.等腰三角形或直角三角形B.等腰直角三角形C.等腰三角形D.直角三角形8.已知实数x ,y 满足2402401x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,则2x y +的最大值为( )A .2B .8C .11D .139.数列{}n a 的前n 项和为()21n S n n =-(*n ∈N ),若173a a ka +=,则实数k 等于( ) A .2B .3C .269D.25910.已知递增的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,175a a ⋅=,266a a +=,对于n *∈N ,不等式1231111+++⋅⋅⋅+<nM S S S S 恒成立,则整数M 的最小值是( ) A .1B .2C .3D .411.若{}n a 是等比数列,其公比是q ,且546,,a a a -成等差数列,则q 等于( ) A .-1或2B .1或-2C .1或2D .-1或-212.在等比数列{}n a 中,若1234531a a a a a ++++=,2345662a a a a a ++++=,则通项n a 等于( ) A .12n -B .2nC .12n +D .22n -二、填空题13.已知实数x ,y 满足约束条件010x y x y x -≤⎧⎪+≤⎨⎪⎩,则23x y z +=的最大值__________.14.若x >1,y >1,且a b x y xy ==,则a +4b 的最小值为___________. 15.设ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且3cos 2cos a C c A b ⋅=⋅+,则()tan A C -的最大值为__________.16.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 为三个连续自然数,且2C A =,则a =_______.17.如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个观测点,C D ,测得15BCD ︒∠=,30CBD ︒∠=,152m CD =,并在C 处测得塔顶A 的仰角为45︒,则塔高AB =______m .18.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若4a =,2c =,60B =︒,则b = ,C = .19.数列{}n a 中,已知22a =,21n n n a a a ++=+,若834a =,则数列{}n a 的前6项和为______.20.在数列{}n a 中,11a =()*1n =∈N ;等比数列{}n b 的前n 项和为2n n S m =-.当n *∈N 时,使得n n b a λ≥恒成立的实数λ的最小值是_________.三、解答题21.已知函数()()()23f x x a x =-+. (1)当72a >-时,解关于x 的不等式()46f x x >+; (2)若关于x 的方程()80f x +=在(–),1∞上有两个不相等实根,求实数a 的取值范围. 22.已知0a >,0b >.(1)求证:()2232a b b a b +≥+;(2)若2a b ab +=,求ab 的最小值.23.在ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,若()()2sin 2sin sin 2sin sin a A B C b C B c =+++.(1)求A 的大小; (2)求sin sin B C +的最大值.24.ABC 是等边三角形,点D 在边AC 的延长线上,且AD =3CD ,BD,求AD 的值和sin ∠ABD 的值25.在①数列{}n a 为递增的等比数列,且2312a a +=,②数列{}n a 满足122n n S S +-=,③数列{}n a 满足1121222n n n n a a a na -++++=这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,再完成解答.问题:设数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =,__________. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设2221log log n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知等比数列{}n a 的公比3q =,并且满足2a ,318a +,4a 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设数列{}n b 满足31log n n nb a a =+,记n S 为数列{}n b 的前n 项和,求使2220n S n ->成立的正整数n 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】 由21y x +=,对2x y +乘以21y x+=,构造均值不等式求最值 .【详解】22242248x y x xy y x y xy ⎛⎫⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当且仅当421xy xy y x⎧=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,即412x y =⎧⎪⎨=⎪⎩时,等号成立,∴min28x y ⎛⎫+= ⎪⎝⎭.故选:D 【点睛】利用基本不等式求最值时,要注意其必须满足的三个条件:“一正、二定、三相等” (1) “一正”就是各项必须为正数;(2)“二定”就是要求和的最小值,必须把构成和的二项之积转化成定值;要求积的最大值,则必须把构成积的因式的和转化成定值;(3)“三相等”是利用基本不等式求最值时,必须验证等号成立的条件,若不能取等号则这个定值就不是所求的最值,这也是最容易发生错误的地方.如果等号成立的条件满足不了,说明函数在对应区间单调,可以利用单调性求最值或值域.2.B解析:B 【分析】化简114[(1)]()131x y x y x y +=++⨯+-+,再利用基本不等式求解. 【详解】由题得1114(1)1[(1)]31[(1)]()1331x y x y x y x y x y +=++-=++⨯-=++⨯+-+ 1141(5)1(5)123131y x x y y +=++-≥+-=++ 当且仅当1x y ==时取等.所以x y +的最小值为2. 故选:B 【点睛】方法点睛:利用基本不等式求最值时,常用到常量代换,即把所求代数式中的某一常量换成已知中的代数式,再利用基本不等式求解.3.D解析:D 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得结论. 【详解】画出满足约束条件236y x x y y x ≤⎧⎪+≥⎨⎪≥-⎩的可行域,如图,画出可行域ABC ∆,(2,0)A ,(1,1)B ,(3,3)C , 平移直线2z x y =+,由图可知,直线2z x y =+经过(3,3)C 时 目标函数2z x y =+有最大值,2z x y =+的最大值为9.故选D. 【点睛】本题主要考查线性规划中,利用可行域求目标函数的最值,属于简单题.求目标函数最值的一般步骤是“一画、二移、三求”:(1)作出可行域(一定要注意是实线还是虚线);(2)找到目标函数对应的最优解对应点(在可行域内平移变形后的目标函数,最先通过或最后通过的顶点就是最优解);(3)将最优解坐标代入目标函数求出最值.4.C解析:C 【分析】由正弦定理得求得AC 、BC 长,再由余弦定理得AB 长可得答案. 【详解】由题意可得75DAC ∠=︒,45DBC ∠=︒, 在ADC 中,由正弦定理得()362sin 223sin sin 75CD ADCAC DAC+⨯⋅∠===∠︒, 在BDC 中,由正弦定理得()162sin 231sin 22CD BDC BC DBC+⨯⋅∠===+∠,在ACB △中,由余弦定理得2222cos AB AC BC AC BC ACB =+-⨯⨯⋅∠()()()22123312233112=++-⨯⨯+⨯=,所以10km AB =. 故选:C. 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理解三角形的应用.5.B解析:B 【解析】试题分析:根据正弦定理,,解得,,并且,所以考点:1.正弦定理;2.面积公式.6.D解析:D 【分析】根据正弦定理把角化边,可得3a b =,进一步得到2cos 3C =,然后根据余弦定理,可得6c b =,最后可得结果.【详解】 在ABC ∆中,sin sin a b A B=,由()sin 3sin()3sin 3sin A A C B B π=+=-=,所以3a b =①,又2cos 0b a C -=②,由①②可知:2cos 3C =,又2222cos 23a b c C ab +-==③,把①代入③化简可得:c =,则()2293bc b a b ==, 故选:D. 【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理的综合应用,难点在于将c 用b 表示,当没有具体数据时,可以联想到使用一个参数表示另外两个参数,属于中档题.7.A解析:A 【分析】由三角函数恒等变换的应用,正弦定理化简已知等式可得sin 2sin 2B C =,可得22B C =,或22B C π+=,解得B C =,或2B C π+=,即可判断ABC ∆的形状.【详解】22tan tan B Cb c =, ∴22sin sin cos cos B C b B c C =,由正弦定理可得:22cos cos b cb Bc C=,可得:cos cos b B c C =,可得sin cos sin cos B B C C =,可得:sin 2sin 2B C =,22B C ∴=,或22B C π+=,B C ∴=,或2B C π+=,ABC ∆∴的形状为等腰三角形或直角三角形. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于基础题.8.C解析:C 【分析】根据条件作出可行域,根据图形可得出答案. 【详解】由实数x ,y 满足2402401x y x y y -+≥⎧⎪+-≤⎨⎪≥-⎩,作出可行域,如图.设2z x y =+,则化为2y x z =-+ 所以z 表示直线2y x z =-+在y 轴上的截距.2401x y y -+=⎧⎨=-⎩可得()6,1A --,2401x y y +-=⎧⎨=-⎩可得()61B -, 根据图形可得,当直线2y x z =-+过点()61B -,时截距最大, 所以2z x y =+的最大值为11. 故选:C【点睛】方法点睛:解决线性规划问题的实质是把代数问题几何化,即数形结合思想.需要注意的是:一,准确无误地作出可行域;二,画目标函数所对应的直线时,要注意让其斜率与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三,一般情况下,目标函数的最大值或最小值会在可行域的端点或边界上取得.9.C解析:C 【分析】由已知结合递推公式可求n a ,然后结合等差数列的通项公式即可求解. 【详解】因为()21n S n n =-, 所以111a S ==,当2n ≥时,()()()12112343n n n a S S n n n n n -=-=----=-,111a S ==适合上式,故43n a n =-,因为173a a ka +=, ∴1259k +=, 解可得269k = 故选:C. 【点睛】本题主要考查了由数列前n 项和求数列的通项公式,考查来了运算能力,属于中档题.10.C解析:C 【分析】先求出等差数列的1a 和d ,由等差数列前n 项和公式得n S ,把1nS 拆成两项的差,用裂项相消法求得和12111nS S S +++,在n 变化时,求得M 的范围,得出结论. 【详解】∵{}n a 是等差数列,∴17266a a a a +=+=,由171765a a a a +=⎧⎨=⎩解得1715a a =⎧⎨=⎩或1751a a =⎧⎨=⎩,又{}n a 是递增数列,∴1715a a =⎧⎨=⎩,715127163a a d --===-, 1(1)(1)(2)233n n n n n n n S na d n --+=+=+=, 121113331324(2)n S S S n n +++=+++⨯⨯+3111111112324112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦31119311122124212n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭94<, 由不等式1231111+++⋅⋅⋅+<n M S S S S 恒成立,得94M ≥,∴最小的整数3M =. 故选:C . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,考查等差数列的性质,等差数列的通项公式和前n 项和公式,裂项相消法求和,本题属于中档题.11.A解析:A 【解析】分析:由546,,a a a -成等差数列可得5642a a a -+=,化简可得()()120q q +-=,解方程求得q 的值. 详解:546,,a a a -成等差数列,所以5642a a a -+=,24442a q a q a ∴-+=,220q q ∴--=,()()120q q ∴+-=,1q ∴=-或2,故选A.点睛:本题考查等差数列的性质,等比数列的通项公式基本量运算,属于简单题. 等比数列基本量的运算是等比数列的一类基本题型,数列中的五个基本量1,,,,,n n a q n a S ,一般可以“知二求三”,通过列方程组所求问题可以迎刃而解,解决此类问题的关键是熟练掌握等比数列的有关性质和公式,并灵活应用.12.A解析:A 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=31,a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=62, ∴q=2,∴a1(1+q+q 2+q 3+q 4)=31, 则a 1=1, 故an=2n−1. 故选A.二、填空题13.【分析】先作出不等式组对应的可行域再通过数形结合求出的最大值即得解【详解】由题得不等式组对应的可行域是如图所示的阴影三角形区域设它表示斜率为纵截距为的直线系要求的最大值即求的最大值当直线经过点时直线 解析:9【分析】先作出不等式组对应的可行域,再通过数形结合求出2x y +的最大值即得解. 【详解】由题得不等式组对应的可行域是如图所示的阴影三角形区域,设12,22m m x y y x =+∴=-+,它表示斜率为12-,纵截距为2m的直线系, 要求23x y z +=的最大值即求m 的最大值.当直线122m y x =-+经过点(0,1)A 时,直线的纵截距2m最大,m 最大. 此时max 022m =+=, 所以23x y z +=的最大值为239=.故答案为:9 【点睛】方法点睛:线性规划问题一般用图解法,其步骤如下: (1)根据题意,设出变量,x y ; (2)列出线性约束条件;(3)确定线性目标函数(,)z f x y =;(4)画出可行域(即各约束条件所示区域的公共区域); (5)利用线性目标函数作平行直线系()(y f x z =为参数);(6)观察图形,找到直线()(y f x z =为参数)在可行域上使z 取得欲求最值的位置,以确定最优解,给出答案。
人教A版高中数学必修五必修五 综合测试题 (第三套).docx
必修五 综合测试题 (第三套)一.选择题:1. 已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+的值是( )A . 15B . 30 C. 31 D. 642. 若全集U=R,集合M ={}24x x >,S =301x xx ⎧-⎫>⎨⎬+⎩⎭,则()U M S I ð=( ) A.{2}x x <- B. {23}x x x <-≥或 C. {3}x x ≥ D. {23}x x -≤<3. 若1+2+22+ (2)>128,n ÎN*,则n 的最小值为( ) A. 6 B. 7 C. 8 D. 9 4. 在ABC V 中,60B =o ,2b ac =,则ABC V 一定是( )A 、等腰三角形B 、等边三角形C 、锐角三角形D 、钝角三角形 5. 若不等式022>++bx ax的解集为⎭⎬⎫⎩⎨⎧<<-3121|x x ,则a -b 值是( )A.-10B.-14C. 10D. 14 6. 在等比数列{a n }中,4S =1,8S =3,则20191817a a a a +++的值是( )A .14B .16C .18D .207.已知12=+y x ,则y x 42+的最小值为( ) A .8 B .6 C .22 D .238. 黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案,则第n 个图案中有白色地面砖的块数是( ) A.42n +B.42n -C.24n +D.33n +9. 已知变量y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≥<+≤+-12553034x y x y x ,目标函数是y x z +=2,则有( )A .3,12min max ==z zB .,12max=z z 无最小值C .z z ,3min=无最大值 D .z 既无最大值,也无最小值10.在R 上定义运算:(1)x y x y ⊗⊗=-,若不等式()()1x a x a -⊗+<对任意实数x 成立,则实数a 的取值范围是( ) A .11a -<< B .02a << C .1322a -<< D .3122a -<< 二填空题: 11. 在数列{}n a 中,11a =,且对于任意正整数n ,都有1n n a a n +=+,则100a =______第1个 第2个 第3个12.在⊿ABC 中,5:4:21sin :sin :sin=C B A ,则角A =13.某校要建造一个容积为83m ,深为2m 的长方体无盖水池,池底和池壁的造价每平方米分别为240元和160元,那么水池的最低总造价为 元。
新课标人教版高中数学必修5综合检测试题
人教版高中数学必修5 综合检测试题一 选做题:1.如果33log log 4m n +=,那么n m +的最小值是( )A .4B .34C .9D .182、数列{}n a 的通项为n a =12-n ,*N n ∈,其前n 项和为n S ,则使n S >48成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .9D .103、若不等式897x +<和不等式022>-+bx ax 的解集相同,则a 、b 的值为( ) A .a =﹣8 b =﹣10 B .a =﹣4 b =﹣9 C .a =﹣1 b =9D .a =﹣1 b =24、△ABC 中,若2cos c a B =,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .锐角三角形5、在首项为21,公比为12的等比数列中,最接近1的项是( ) A .第三项 B .第四项 C .第五项 D .第六项6、在等比数列{}n a 中,117a a ⋅=6,144a a +=5,则1020a a 等于( ) A .32 B .23C .23或32D .﹣32或﹣237、△ABC 中,已知()()a b c b c a bc +++-=,则A 的度数等于( ) A .120B .60C .150D .308、数列{}n a 中,1a =15,2331-=+n n a a (*N n ∈),则该数列中相邻两项的乘积是负数的是( )A .2221a aB .2322a aC .2423a aD .2524a a9、某厂去年的产值记为1,计划在今后五年内每年的产值比上年增长10%,则从今年起到第五年,这个厂的总产值为( )A .41.1 B .51.1 C .610(1.11)⨯- D . 511(1.11)⨯-10、已知钝角△ABC 的最长边为2,其余两边的长为a 、b ,则集合{}b y a x y x P ===,|),(所表示的平面图形面积等于( )A .2B .2-πC .4D .24-π二 填空题:11、在△ABC 中,已知BC=12,A=60°,B=45°,则AC=12.函数2lg(12)y x x =+-的定义域是13.数列{}n a 的前n 项和*23()n n s a n N =-∈,则5a =14、设变量x 、y 满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≥-≤-1122y x y x y x ,则y x z 32+=的最大值为15、《莱因德纸草书》(Rhind Papyrus)是世界上最古老的数学著作之一。
高中数学必修五同步练习题库:基本不等式(选择题:较难)
基本不等式(选择题:较难)1、若正数满足,且的最小值为18,则的值为()A.1 B.2 C.4 D.92、,动直线过定点A,动直线过定点,若与交于点(异于点),则的最大值为A. B. C. D.3、若函数在定义域上单调递增,则实数的取值范围为()A. B. C. D.4、若,,,则的最小值是A. B. C. D.5、如右图所示,已知点是的重心,过点作直线与两边分别交于两点,且,则的最小值为()A.2 B. C. D.6、若,,,则的最小值是A. B. C. D.7、已知实数满足,则的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.48、如图,已知抛物线的焦点为,直线过且依次交抛物线及圆于点四点,则的最小值为()A. B. C. D.9、已知,则的最小值为()A. B. C. D.10、已知等差数列的公差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A.3 B.4 C. D.11、半圆的直径AB=4, O为圆心,C是半圆上不同于A、B的任意一点,若P为半径OC上的动点,则的最小值是()A.2 B.0 C. D.12、抛物线的焦点为,已知点为抛物线上的两个动点,且满足,过弦的中点作准线的垂线,垂足为,则的最大值为()A.1 B. C.2 D.13、抛物线的焦点为F,准线为,是抛物线上的两个动点,且满足.设线段的中点在上的投影为,则的最大值是()A. B. C. D.14、已知,且满足,那么的最小值为()A.3﹣ B.3+2 C.3+ D.415、曲线()在点处的切线的斜率为2,则的最小值是()A.10 B.9 C.8 D.16、函数的值域为()A. B. C. D.17、,动直线过定点A,动直线过定点,若与交于点 (异于点),则的最大值为A. B. C. D.18、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.19、已知等差数列的公差,且,,成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.20、已知等差数列的等差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.21、定义:分子为1且分母为正整数的分数称为单位分数,我们可以把1拆为若干个不同的单位分数之和,如:,,,依此类推,可得:,其中,设,,则的最小值为()A. B. C. D.22、设且,则的最小值是A. B. C. D.23、已知,则的最小值是A.6 B.5 C. D.24、设正实数满足.则当取得最大值时,的最大值为() A.0 B. C.1 D.325、已知函数,若,,使得,则实数的取值范围是()A.(-∞,1] B.[1,+∞) C.(-∞,2] D.[2,+∞)26、已知等差数列的等差,且成等比数列,若,为数列的前项和,则的最小值为()A. B. C. D.27、已知偶函数是定义在上的可导函数,其导函数为.当时,恒成立.设,记,,,则,,的大小关系为()A. B. C. D.28、已知函数,则不等式成立的概率是()A. B. C. D.29、在中,角所对的边分别为,若,则当角取得最大值时,的周长为()A. B. C. D.30、锐角三角形ABC的三边长成等差数列,且,则实数的取值范围是()A. B. C. D.(6,7]31、若,,,则的最小值为()A. B. C. D.32、在平面直角坐标系中,已知抛物线的焦点为是抛物线上位于第一象限内的任意一点,是线段上的点,且满足,则直线的斜率的最大值为()A. B. C. D.33、已知函数,若不等式对任意实数恒成立,则实数的取值范围是()A. B. C. D.34、正项等比数列{a n}中,存在两项a m,a n(m,n)使得a m a n=16a12,且a7=a6+2a5,则+的最小值为()A.5 B.6 C.7 D.835、已知圆的半径为1,为该圆上四个点,且,则的面积最大值为()A.2 B.1 C. D.36、长方体中,,,,点是平面上的点,且满足,当长方体的体积最大时,线段的最小值是( )A. B. C.8 D.37、若直线过点,则的最小值等于()A.6 B.3 C.7 D.438、若直线和直线相交于一点,将直线绕该点依逆时针旋转到与第一次重合时所转的角为,则角就叫做到的角,,其中分别是的斜率,已知双曲线:的右焦点为,是右顶点,是直线上的一点,是双曲线的离心率,,则的最大值为()A. B. C. D.39、中国宋代的数学家秦九韶曾提出“三斜求积术”,即假设在平面内有一个三角形,边长分别为,三角形的面积可由公式求得,其中为三角形周长的一半,这个公式也被称为海伦-秦九韶公式,现有一个三角形的边长满足,则此三角形面积的最大值为()A. B. C. D.40、若正数满足则的最小值是()A. B. C. D.41、已知函数,对任意的,恒成立,则的最小值为()A.3 B.2 C.1 D.042、已知为双曲线上不同三点,且满足(为坐标原点),直线的斜率记为,则的最小值为()A.8 B.4 C.2 D.143、中,为的中点,点在线段(不含端点)上,且满足,则的最小值为()A. B. C.6 D.844、圆:和圆:有三条公切线,若,,且,则的最小值为()A.1 B.3 C.4 D.545、在中,角,,的对边分别为,,,且,则角的最大值为()A. B. C. D.46、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.47、抛物线的焦点为,设,是抛物线上的两个动点,,则的最大值为()A. B. C. D.48、设正实数,满足,,不等式恒成立,则的最大值为()A. B. C. D.49、定义:分子为1且分母为正整数的分数称为单位分数,我们可以把1拆为若干个不同的单位分数之和,如:,,,依此类推,可得:,其中,设,,则的最小值为()A. B. C. D.50、已知函数(且)的图象恒过定点,若点在直线上,其中,则的最小值为()A.3 B.C.4 D.851、若正实数满足,且不等式恒成立,则实数的取值范围是()A. B.C. D.52、已知,二次三项式对于一切实数恒成立,又,使成立,则的最小值为()A.1 B. C.2 D.53、已知,二次三项式对于一切实数恒成立,又,使成立,则的最小值为()A.1 B. C.2 D.54、设均为正实数,且,则的最小值为()A.4 B. C.9 D.1655、已知是内的一点,且,若的面积分别为,则的最小值为()A. B. C. D.56、已知直线ax+by=1(其中a,b为非零实数),与圆x+y2=1相交于A,B两点,O为坐标原点,且△AOB为直角三角形,则+的最小值为()A.4 B.2 C.5 D.857、设,则的最小值为()A.2 B.3 C.4 D.58、设,对于使成立的所有常数M中,我们把M的最小值1叫做的上确界.若,且,则的上确界为()A. B. C. D.59、已知x>0,由不等式x+≥2=2,x+=≥3=3,…,可以推出结论:x+≥n+1(n∈N*),则a=().A.2n B.3n C.n2 D.n n60、已知关于的不等式的解集是,且,则的最小值是()A. B.2 C. D.161、下列推理正确的是()A.如果不买彩票,那么就不能中奖.因为你买了彩票,所以你一定中奖B.因为a>b,a>c,所以a-b>a-cC.若a>0,b>0,则+≥D.若a>0,b<0,则62、对任意正数x,y不等式恒成立,则实数的最小值是 ()A.1 B.2 C.3 D.463、已知,且,成等比数列,则xy( )A.有最大值e B.有最大值 C.有最小值e D.有最小值64、对于函数y=f(x)(x∈I),y=g(x)(x∈I),若对任意x∈I,存在x0使得f(x)≥f(x0),g(x)≥g(x0)且f(x0)=g(x0),则称f(x),g(x)为“兄弟函数”,已知f(x)=x2+px+q,g(x)=是定义在区间上的“兄弟函数”,那么函数f(x)在区间上的最大值为()A. B.2 C.4 D.65、已知f(x)=log2(x-2),若实数m,n满足f(m)+f(2n)=3,则m+n的最小值为()A.5 B.7 C.8 D.966、设第一象限内的点满足约束条件,若目标函数的最大值为40,则的最小值为()A. B. C.1 D.467、定义域为的函数的图象的两个端点为,是图象上任意一点,其中,向量,若不等式恒成立,则称函数在上“阶线性近似”. 若函数上“阶线性近似”,则实数的取值范围为( ) A. B. C. D.68、不等式x2+2x<+对任意a,b∈(0,+∞)恒成立,则实数x的取值范围是( )A.(-2,0) B.(-∞,-2)∪(0,+∞)C.(-4,2) D.(-∞,-4)∪(2,+∞)69、已知矩形ABCD的面积为8,当矩形ABCD周长最小时,沿对角线AC把△ACD折起,则三棱锥D-ABC外接的球表面积等于().A.8π B.16π C.48π D.不确定的实数70、在直角坐标系中,定义两点之间的“直角距离”为,现给出四个命题:①已知,则为定值;②用表示两点间的“直线距离”,那么;③已知为直线上任一点,为坐标原点,则的最小值为;④已知三点不共线,则必有.A.②③ B.①④ C.①② D.①②④参考答案1、B2、B3、D4、B5、C6、B7、B8、B9、C10、B11、D12、D13、D14、B15、B16、C17、B18、D19、B20、B21、D22、A23、C24、C25、A26、B27、B28、B29、C30、C31、A32、D33、D34、B35、B36、B37、A38、C39、B40、D41、A42、B43、D44、A45、A46、D47、D48、C49、D50、D51、B52、D53、D54、D55、B56、A57、C58、D59、D.60、A61、D62、A63、C64、B65、B66、B67、C68、C69、B70、C【解析】1、由题意,应用基本不等式可得令则方程,所以是方程的根,所以选B.点睛:(1)应用基本不等式构造关于的不等式.(2)换元法将不等式转化为一元二次不等式.(3)结合二次函数图像知是一元二次方程的根.2、由题意可得:A(1,0),B(2,3),且两直线斜率之积等于﹣1,∴直线x+my﹣1=0和直线mx﹣y﹣2m+3=0垂直,则|PA|2+|PB|2=|AB|2=10≥.即.故选B.点睛:含参的动直线一般都隐含着过定点的条件,动直线,动直线l2分别过A(1,0),B(2,3),同时两条动直线保持垂直,从而易得|PA|2+|PB|2=|AB|2=10,然后借助重要不等式,得到结果.3、函数的定义域为,,由已知有,所以对于恒成立,恒成立,所以,而,当且仅当时等号成立,所以,选D.点睛:本题主要考查用导数研究函数的单调性,基本不等式等,属于中档题。
(必考题)高中数学必修五第一章《数列》测试卷(有答案解析)(1)
一、选择题1.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且113,2,23,21,n n n a n k k N a a n k k N *-*-⎧+=∈=⎨+=+∈⎩,若4042m S >,则正整数m 的最小值为( )A .14B .15C .16D .172.设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,等差数列{}n b 前n 项和为n T ,若11n n S n T n -=+.则55a b =( ) A .23B .45C .32D .543.已知数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,若1234480k k k k a a a a +++++++=,则k =( )A .3B .4C .5D .64.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,且满足2n n S a =-,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若20n n S T λ+>对*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(3,)+∞B .(1,3)-C .93,5⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,)-+∞5.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且()*2122n n n a a a n N ++-+=∈,若[]x 表示不超过x 的最大整数(例如[]1.61=,[]1.62-=-),则222122018232019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=( )A .2018B .2019C .2020D .20216.已知数列{}n a 满足()1341n n a a n ++=≥,且19a =,其前n 项之和为n S ,则满足不等式16125n S n --<的最小整数n 是( ) A .5B .6C .7D .87.已知等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若1239a a a ++=,636S =,则12(a = ) A .23B .24C .25D .268.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( )A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 9.已知递增的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,175a a ⋅=,266a a +=,对于n *∈N ,不等式1231111+++⋅⋅⋅+<nM S S S S 恒成立,则整数M 的最小值是( ) A .1B .2C .3D .410.对于数列{}n a ,定义11233n nn a a a T n-+++=为{}n a 的“最优值”,现已知数列{}n a 的“最优值”3n n T =,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20202020S=( ) A .2019B .2020C .2021D .202211.若a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则p q +的值等于( ) A .6B .7C .8D .912.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-二、填空题13.设S n 是数列{}n a 的前n 项和,且*1111,20,3n n n a a S S n N ++=+=∈,则1223910S S S S S S ++⋅⋅⋅⋅⋅+=___________.14.在平面直角坐标系xOy 中,点A 在y 轴正半轴上,点n P 在x 轴上,其横坐标为n x ,且{}n x 是首项为1、公比为2的等比数列,记*1,n n n P AP n N θ+∠=∈.若32arctan 9θ=,则点A 的坐标为________.15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1sin 12n n a n π+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则2018S =______. 16.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 17.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,若111,n n a a a n +=+=,则1916S S -的值为________. 18.设无穷数列{a n }的前n 项和为S n ,下列有三个条件: ①m n m n a a a +⋅=; ②S n =a n +1+1,a 1≠0;③S n =2a n +1p(p 是与n 无关的参数). 从中选出两个条件,能使数列{a n }为唯一确定的等比数列的条件是______. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4873a a a +-=_________. 20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________. 三、解答题21.设数列{}n a 满足()121*4n n a n N a +=-∈-,其中11a =. (1)证明:112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)令32n n n a b a -=-,设数列(){}21-⋅n n b 的前n 项和为n S ,求使2021n S <成立的最大自然数n 的值.22.设数列{}n a ,{}n b 是公比不相等的两个等比数列,数列{}n c 满足*,n n n c a b n =+∈N .(1)若2,3nnn n a b ==,是否存在常数k ,使得数列{}1n n c kc +-为等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由;(2)证明:{}n c 不是等比数列.23.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .24.已知递增等比数列{}n a 满足:12a =,416a = . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 为等差数列,且满足221b a =-,3358b a =,求数列{}n b 的通项公式及前10项的和;25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,______.从①数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列;②22n n S a =-;③122n n S +=-.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若21log nn na b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++.(1)求这个数列的通项公式; (2)设()11n n n b n a a *+=∈N ,证明:对n *∀∈N ,数列{}n b 的前n 项和524n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据已知递推关系求出数列{}n a 的奇数项加9成等比数列,偶数项加6成等比数列,然后求出2n S 后,检验141615,,S S S 可得. 【详解】当n 为奇数时,122232(3)329n n n n a a a a ---=+=++=+,所以292(9)n n a a -+=+,又1910a +=,所以1359,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,1219102n n a --+=⨯,即1211029n n a --=⨯-,当n 为偶数时,122323326n n n n a a a a ---=+=++=+,所以262(6)n n a a -+=+,又2134a a =+=,所以2469,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,126102n n a -+=⨯,即121026n n a -=⨯-,所以210(12)10(12)9620220151212n n n n S n n n --=-+-=⨯----,714202201572435S =⨯--⨯=,816202201584980S =⨯--⨯=, 7151415243510293706S S a =+=+⨯-=,所以满足4042m S >的正整数m 的最小值为16. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查由数列的递推关系求数列的和.解题关键是分类讨论,确定数列的奇数项与偶数项分别满足的性质,然后结合起来求得数列的偶数项的和2n S ,再检验n 取具体数值的结论.2.B解析:B 【分析】本题首先可令9n =,得出9945S T =,然后通过等差数列的性质得出959S a =以及959T b =,代入9945S T =中,即可得出结果. 【详解】因为11n n S n T n -=+,所以99914915S T -==+, 因为n S 是等差数列{}n a 前n 项和,n T 是等差数列{}n b 前n 项和, 所以()1995992a a S a +==,()1995992b b T b +==, 则95959459S a T b ==,5545a b =, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的相关性质的应用,主要考查等差数列前n 项和公式以及等差中项的应用,若等差数列{}n a 前n 项和为n S ,则()12n n n a a S +=,当2m n k +=时,2m n k a a a +=,考查化归与转化思想,是中档题.3.B解析:B 【分析】由已知,取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,根据等比数列的通项公式建立方程得可求得解. 【详解】因为数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,所以取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,所以2nn a =,又1234480k k k k a a a a +++++++=,即12344220282k k k k +++++++=,即040238k ⨯=,解得4k =, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:解决本题的问题的关键在于令1m =,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,利用等比数列的通项公式建立方程得解.4.D解析:D【分析】由2n n S a =-利用1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,得到数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列,进而得到{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,利用等比数列前n 项和公式得到n S ,n T ,将20n n S T λ+>恒成立,转化为6321nλ-<-+,从而得出答案. 【详解】当1n =时,112S a =-,得 11a =;当2n ≥时,由2n n S a =-,得112n n S a --=-,两式相减得112n n a a -=, 所以数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列. 因为112n n a a -=,所以22114n n a a -=.又211a =,所以{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,所以1112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,11414113414nn n T ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-, 由20n n S T λ+>,得()()321210nnλ-++>,所以()()321321663212121n nn n n λ-+--<==-+++, 所以6332121λ-<-=-=+, 所以1λ>-.综上,实数λ的取值范围是(1,)-+∞. 故选: D 【点睛】方法点睛:数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种: 一是判断数列问题中的一些不等关系; 二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,往往转化为函数的最值问题.5.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=,可得()2112n n n n a a a a +++---=,214a a -=.利用等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数即可得出. 【详解】2122n n n a a a ++-+=,()2112n n n n a a a a +++∴---=,214a a -=.{}1n n a a +∴-是等差数列,首项为4,公差为2. 142(1)22n n a a n n +∴-=+-=+.2n ∴≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯⋯+-+(1)22(1)..2222(1)2n n n n n n +=+-+⋯+⨯+=⨯=+. 2(1)1n n n a n++∴=.∴当2n ≥时,2(1)11⎡⎤++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦n n n a n . 222122018232019220172019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴+++=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】首先分析题目已知3a n+1+a n =4(n ∈N*)且a 1=9,其前n 项和为S n ,求满足不等式|S n ﹣n ﹣6|<1125的最小整数n .故可以考虑把等式3a n+1+a n =4变形得到111-13n n a a +-=-,然后根据数列b n =a n ﹣1为等比数列,求出S n 代入绝对值不等式求解即可得到答案. 【详解】对3a n+1+a n =4 变形得:3(a n+1﹣1)=﹣(a n ﹣1) 即:111-13n n a a +-=- 故可以分析得到数列b n =a n ﹣1为首项为8公比为13-的等比数列. 所以b n =a n ﹣1=8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭a n =8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭+1所以181********n nnS n n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+=-⨯-+ ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭|S n ﹣n ﹣6|=n11-6-3125⎛⎫⨯< ⎪⎝⎭解得最小的正整数n=7 故选C . 【点睛】此题主要考查不等式的求解问题,其中涉及到可化为等比数列的数列的求和问题,属于不等式与数列的综合性问题,判断出数列a n ﹣1为等比数列是题目的关键,有一定的技巧性属于中档题目.7.A解析:A 【解析】等差数列{}n a 的前n 和为n S ,1239a a a ++=,636S =,11339656362a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩,解得1a 1,d 2,12111223a =+⨯=,故选A.8.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S = ∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k =; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++ ()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.9.C解析:C 【分析】先求出等差数列的1a 和d ,由等差数列前n 项和公式得n S ,把1nS 拆成两项的差,用裂项相消法求得和12111nS S S +++,在n 变化时,求得M 的范围,得出结论. 【详解】∵{}n a 是等差数列,∴17266a a a a +=+=,由171765a a a a +=⎧⎨=⎩解得1715a a =⎧⎨=⎩或1751a a =⎧⎨=⎩,又{}n a 是递增数列,∴1715a a =⎧⎨=⎩,715127163a a d --===-, 1(1)(1)(2)233n n n n n n n S na d n --+=+=+=, 121113331324(2)n S S S n n +++=+++⨯⨯+3111111112324112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦31119311122124212n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭94<, 由不等式1231111+++⋅⋅⋅+<n M S S S S 恒成立,得94M ≥,∴最小的整数3M =. 故选:C . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,考查等差数列的性质,等差数列的通项公式和前n 项和公式,裂项相消法求和,本题属于中档题.10.D解析:D 【分析】根据11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,得到112333n n n a a a n -+++=⋅,然后利用数列通项与前n 项和的关系求得21n a n =+,再利用等差数列求和公式求解. 【详解】 ∵11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,∴112333n n n a a a n -+++=⋅,当2n ≥时,有()211213313n n n a a a n ---+++⋅=-⋅,两式相减可得:()()1113313213n n n n n a n n n ---⋅=⋅--⋅=+⋅.∴21n a n =+(2n ≥). 当1n =时,13a =适合上式. ∴21n a n =+.则数列{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列. ∴()202032202012020S 202220202+⨯+⨯==⨯.∴202020222020S =. 故选:D . 【点睛】本题主要考查数列通项与前n 项和的关系以及等差数列的定义和求和公式的应用,属于中档题.11.D解析:D 【分析】由零点定义得,a b p ab q +==得0,0a b >>,因此2-只能是等比数列的中间项,从而得4ab =,由点(),2a b 在直线2100x y +-=上,得5a b +=,这样可得,p q 值.从而得出结论. 【详解】∵a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,∴,a b p ab q +==,∴0,0a b >>,而a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,只能是2-是,a b 的等比中项,即4ab =,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则22100a b +-=,得5a b +=, 由45ab a b =⎧⎨+=⎩,∴5,4p q ==,9p q +=.故选:D . 【点睛】本题考查函数零点的概念,考查等比数列的定义,考查韦达定理,关键是由题意分析出0,0a b >>.12.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.二、填空题13.【分析】由代入化简求得再结合求和方法计算可得结果【详解】因为所以所以所以又所以数列是以为首项为公差的等差数列所以所以所以所以故答案为:【点晴】由代入化简求得数列是等差数列是解题的关键解析:17【分析】由11n n n a S S ++=-代入化简求得n S ,再结合求和方法计算可得结果. 【详解】因为1120n n n a S S +++= 所以1120n n n n S S S S ++-+= 所以112n n n n S S S S ++-= 所以1112n nS S +-=又11113S a == 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以3为首项,2为公差的等差数列, 所以()131221nn n S =+-⨯=+ 所以121n S n =+ 所以111111212322123n n S S n n n n +⎛⎫=⋅=- ⎪++++⎝⎭所以12239101111111111123557192123217S S S S S S ⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故答案为:17【点晴】由11n n n a S S ++=-代入化简求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列是解题的关键. 14.或【分析】设点的坐标利用两角差正切公式求列式解得结果【详解】设因为所以或故答案为:或【点睛】本题考查两角差正切公式等比数列考查综合分析求解能力属中档题解析:(0,2)或(0,16) 【分析】设点A 的坐标,利用两角差正切公式求3tan θ,列式解得结果. 【详解】设(0,),0A a a >,因为233443343,124,128P AP AP OAP O x x θ=-=⨯==⨯=∠∠=∠所以238442284t 21an 39a a a a a a aθ-===∴=++⋅或16 故答案为:(0,2)或(0,16)【点睛】本题考查两角差正切公式、等比数列,考查综合分析求解能力,属中档题.15.【分析】分别计算出进而得出再由可得出的值【详解】由题意可得故答案为:【点睛】本题考查数列求和找出数列的规律是解答的关键考查计算能力属于中等题 解析:1008【分析】分别计算出43k a -、42k a -、41k a -、()4k a k N *∈,进而得出43424146k k k k a a a a ---+++=,再由201845042=⨯+可得出2018S 的值.【详解】由题意可得()434243sin 112k k a k π--⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,()424142sin 1342k k a k k π--⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,()()4141sin 211k a k k π-=-+=,4414sin 1412k k a k k π+⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()()43424141341416k k k k a a a a k k ---∴+++=+-+++=,201845042=⨯+,201820172018450534505265046504S a a a a ⨯-⨯-∴=⨯++=⨯++()30241345051008=++-⨯=.故答案为:1008. 【点睛】本题考查数列求和,找出数列的规律是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.16.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.17.27【分析】由得相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列由此可得通项从而求得结论【详解】∵∴相减得又所以数列的奇数项与偶数项分别成等差数列公差为1故答案为:27【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的解析:27 【分析】由1n n a a n ++=得121n n a a n +++=+相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,由此可得通项,从而求得结论. 【详解】∵1n n a a n ++=,∴121n n a a n +++=+,相减得21n na a +-=,又1121,1a a a =+=,20a =,211a a -=-,所以数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差为1,21n a n -=,21n a n =-,1916171819981027S S a a a -=++=++=.故答案为:27. 【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的通项公式,解题时由已知等式中n 改写为1n +,两相减后得21n n a a +-=,这里再计算21a a -,如果2211()22n na a a a +--==,则可说明{}n a 是等差数列,象本题只能说明奇数项与偶数项分别成等差数列.不能混淆,误以为{}n a 是等差数列.这是易错的地方.18.①③【分析】选①②在①中令在②中令联立方程由方程无解推出矛盾;选①③在③中由通项与前项和之间的关系求出公比在①中令在③中用表示出联立方程求出确定数列;选②③由通项与前项和之间的关系即可作出判断【详解解析:①③ 【分析】选①②,在①中令1m n ==,在②中令1n =联立方程,由方程无解推出矛盾;选①③,在③中由通项与前n 项和之间的关系求出公比,在①中令1m n ==,在③中用12,a a 表示出12,S S 联立方程,求出1,a p 确定数列{}n a ;选②③,由通项与前n 项和之间的关系即可作出判断. 【详解】在①中,令1m n ==,得221a a =;在②中,11n n S a +=+,当2n ≥时, 11n n S a -=+,两式相减,得1n n n a a a +=-,即12n n a a +=;在③中,11112,2n n n n S a S a p p++=+=+,两式相减,得 1122n n n a a a ++=-,即 12n n a a +=,若选①②,则22112,1a a a a ⎧=⎨=+⎩即 2211111,10a a a a =--+=, 2(1)41130∆=--⨯⨯=-<,方程无解,故不能选①②作为条件;若选①③,则由12n n a a +=知,数列{}n a 的公比为2,由 221111221212a a a a p a a a p ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪+=+⎪⎩得1212a p =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以数列 {}n a 是首项为2,公比为2的等比数列; 若选②③作为条件,则无法确定首项,数列{}n a 不唯一,故不能选②③作为条件. 综上所述,能使数列{}n a 为唯一确定的等比数列的条件是①③. 故答案为:①③ 【点睛】思路点睛:本题考查利用递推关系求数列中的项,涉及等比数列的判定和通项公式,遇到和与项的递推关系时,一般有两种方法:(1)消去和,得到项的递推关系;(2)消去项,得到和的递推关系.19.【分析】首先设出等差数列的首项和公差根据其通项公式得到再根据其求和公式得到从而得到结果【详解】设等差数列的首项为公差为则有因为所以故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题解题思路如 解析:13313S 【分析】首先设出等差数列的首项和公差,根据其通项公式,得到487733a a a a +-=,再根据其求和公式,得到13713S a =,从而得到结果. 【详解】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则有48711117333(7)(6)318=3a a a a d a d a d a d a +-=+++-+=+, 因为11313713()132a a S a +==,所以487133313a a a S +-=, 故答案为:13313S . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题,解题思路如下:(1)首先设出等差数列的首项和公差;(2)利用等差数列的通项公式,得到项之间的关系,整理得出487733a a a a +-=; (3)利用等差数列的求和公式,求得13713S a =; (4)比较式子,求得结果.20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数. 【详解】7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)最大自然数6n =. 【分析】(1)根据题中条件,可得1112n a +--的表达式,根据等比数列的定义,即可得证;(2)由(1)可得1122n n a -=-,则可得2n n b =,根据错位相减求和法,可求得n S 的表达式,根据n S 的单调性,代入数值,分析即可得答案. 【详解】解:(1)∵()1621*44n n n n a a n N a a +-=-=∈--, ∴()()1116323346312311122162262822224n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a +++----⎛⎫----+--======- ⎪-----+----⎝⎭--即11122112n n a a +--=--, ∴112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为113132212a a --==--,公比为2的等比数列. (2)由(1)知,1122n n a -=-, 即321112222n n n n n n n a a b a a a ---==-==---, ∴()()21212-⋅=-⋅nn n b n ,()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅,① ()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,②①减②得()()()112311421222222122221212n nn n n S n n +++--=⋅++++--⋅=+⋅--⋅-()13226n n +=-⋅-.∴()12326n n S n +=-⋅+.∴()()()21112122322210++++-=-⋅--⋅=+>n n n n n S S n n n ,∴n S .单调递增.∵7692611582021S =⨯+=<,87112628222021S =⨯+=>.故使2021n S <成立的最大自然数6n =. 【点睛】解题的关键是根据所给形式,进行配凑和整理,根据等比数列定义,即可得证,求和常用的方法有:①公式法,②倒序相加法,③裂项相消法,④错位相减法等,需熟练掌握. 22.(1)存在,2k =或3k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23nnn c =+代入上式,整理得1(2)(3)2306n n k k --⋅⋅=化简即可得出答案;(2)证{}n c 不是等比数列只需证2213c c c ≠⋅,验证其不成立即可.【详解】解:(1)由题意知,若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N , 将23nnn c =+代入上式,得()()()211221111232323232323n n n n n n n n n n n n k k k ++++++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+=+-+⋅+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 即21111(2)2(3)3(2)2(3)3(2)2(3)3n n n n n n k k k k k k ++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-+-=-+-⋅-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=,解得2k =或3k =.(2)设数列{}n a ,{}n b 的公比分别为,,p q p q ≠且,0p q ≠,11,0a b ≠, 则1111n n n c a pb q --=+,为证{}n c 不是等比数列,只需证2213c c c ≠⋅, 事实上()22222221111112c a p b q a p a b pq b q =+=++,()()()222222221311111111c c a b a p b q a p a b p q b q ⋅=+⋅+=+++,由于p q ≠,故222p q pq +>,又11,0a b ≠,从而2213c c c ≠⋅,所以{}n c 不是等比数列. 【点睛】方法点睛:等差、等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法和前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等差、等比数列不能用来证明.23.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n n a an n+=+,得到{}n b 为等比数列,(2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S 【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅,12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.24.(1)2nn a =;(2)21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =.【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知12a =,416a =,可以求出公比,这样就可以求出数列{}n a 的通项公式;(2)由数列{}n a 的通项公式,可以求出21a -和 358a 的值,这样也就求出2b 和 3b 的值,这样可以求出等差数列{}n b 的公差,进而可以求出通项公式,利用前n 项和公式求出数列{}n b 前10项的和.【详解】(1)设等比数列的公比为q ,由已知12a =,34121616q a a q =⇒⋅=⇒=,所以112n n n a q a -=⋅=,即数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)由(1)知2nn a =,所以2221213b a =-=-=,333552588b a ==⨯=, 设等差数列{}n b 的公差为d ,则322d b b -==,12121n d b b n b =-=∴=-, 设数列{}n b 前10项的和为10S ,则11010910910101210022S d b ⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=, 所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.25.(1)条件性选择见解析,2n n a =;(2)332n nn T +=-. 【分析】(1)选①:由题意可得32442a a a =+-,再利用等比数列的公比为2可求1a ,进而可求数列{}n a 的通项公式;选②:22n n S a =-,令1n =可求1a ,当2n ≥时,可得1122n n S a --=-,与已知条件两式相减可求得()122n n a a n -=≥,进而可求数列{}n a 的通项公式;选③:122n n S +=-,当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122n n S -=-,与已知条件两式相减可求得2nn a =,检验12a =也满足,进而可求数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===,利用乘公比错位相减即可求和. 【详解】(1)选①:因为2a ,3a ,44a -成等差数列, 所以32442a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122242a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =, 所以1222n n n a -=⨯=.选②:因为22n n S a =-,当1n =时,1122S a =-,解得12a =. 当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-. 即()122n n a a n -=≥.所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故1222n n n a -=⨯=.选③:因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,所以()()1122222n n nn n n a S S +-=-=---=,当1n =时,1122a ==依然成立.所以2nn a =. (2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===, 所以2323412222n n n T +=++++, ① 231123122222n n n n n T ++=++++, ② ①-②得23111111122222n n n n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 212111111111111121222211111222221122n n n n n n n n n -+++++⎛⎫-- ⎪+++⎝⎭=+-=+-=+---- 13322n n ++=-. 所以332n nn T +=-. 所以数列{}n b 的前n 项和332n n n T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解. 26.(1)*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用*1,(1),(2,)n n nn S n a S S n n N -=⎧=⎨-≥∈⎩求解即可;(2)利用n a 求n b ,当1n =时,1151224b =≤显然成立,当2n ≥时,利用列项相消法求和判断即可. 【详解】解:(1)当1n =时,111113a S ==++=;当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)[(1)(1)1]n n n n =++--+-+2n =,所以*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩; (2)由(1)易知*1,(1)121(2,),4(1)n n b n n N n n ⎧⎪=⎪=⎨≥∈⎪+⎪⎩ 当1n =时,1151224b =≤显然成立. 当2n ≥时,1111()4(1)41n b n n n n ==-++, 123n n T b b b b =+++ 11111111[()()()]12423341n n =+-+-++-+ 1111()12421n =+-+ 515244(1)24n =-<+; 故结论成立.【点睛】关键点睛:本题考查数列求通项公式,利用数列求和证明不等式.利用列项相消法求和是解决本题的关键.。
高中数学必修五第三章《不等式》单元测试题含答案
高中数学必修五第三章单元测试题一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.给出以下四个命题:①若a >b ,则1a <1b; ②若ac 2>bc 2,则a >b ;③若a >|b |,则a >b ; ④若a >b ,则a 2>b 2. 其中正确的是( )A .②④B .②③C .①②D .①③2.设a ,b ∈R ,若a -|b |>0,则下列不等式中正确的是( ) A .b -a >0 B .a 3+b 2<0 C .b +a >0D .a 2-b 2<03.设集合U =R ,集合M ={x |x >1},P ={x |x 2>1},则下列关系中正确的是( )A .M =PB .PMC .MP D .∁U M ∩P =∅4.设集合A ={x |x >3},B ={x |x -1x -4<0},则A ∩B =( )A .∅B .(3,4)C .(-2,1)D .(4,+∞)5.在下列函数中,最小值是2的是( )A .y =x 2+2xB .y =x +2x +1(x >0)C .y =sin x +csc x ,x ∈(0,π2)D .y =7x +7-x6.已知log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(12,1)C .(0,12)D .(1,+∞)7.已知点P (x ,y )在不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,y -1≤0,x +2y -2≥0表示的平面区域内运动,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]8.不等式(x -2y +1)(x +y -3)<0表示的区域为( )9.f (x )=ax 2+ax -1在R 上满足f (x )<0,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,0] B .(-∞,-4) C .(-4,0)D .(-4,0]10.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y +1≤0,x +y +2≥0,y ≥0组成的平面区域的面积为( )A .2B .1C.4 D.1 211.函数y=3x2+6x2+1的最小值是( )A.32-3 B.-3 C.6 2 D.62-312.设a>0,b>0.若3是3a与3b的等比中项,则1a+1b的最小值为( )A.8 B.4C.1 D.1 4二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)13.点(-2,t)在直线2x-3y+6=0的上方,则t的取值范围是________.14.函数y=13-2x-x2的定义域是________.15.如下图,有一张单栏的竖向张贴的海报,它的印刷面积为72 dm2(图中阴影部分),上下空白各2 dm,左右空白各1 dm,则四周空白部分面积的最小值是________dm2.16.已知当x >0时,不等式x 2-mx +4>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知A ={x |x 2-3x +2≤0},B ={x |x 2-(a +1)x +a ≤0}. (1)若AB ,求a 的取值范围;(2)若B ⊆A ,求a 的取值范围.18.(12分)已知x >0,y >0,且1x +9y=1,求x +y 的最小值.19.(12分)已知a ,b ,c 都是正数,且a +b +c =1. 求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc .20.(12分)某汽车公司有两家装配厂,生产甲、乙两种不同型号的汽车,若A厂每小时可完成1辆甲型车和2辆乙型车;B厂每小时可完成3辆甲型车和1辆乙型车.今欲制造40辆甲型车和20辆乙型车,问这两家工厂各工作几小时,才能使所费的总工时最少?21.(12分)经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y(千辆/时)与汽车的平均速度v(千米/时)之间的函数关系为y=144v(v>0).v2-58v+1 225(1)在该时段内,当汽车的平均速度v为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(2)若要求在该时段内车流量超过9千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内?22.(12分)甲、乙两公司同时开发同一种新产品,经测算,对于函数f(x)和g(x),当甲公司投入x万元作宣传时,若乙公司投入的宣传费小于f(x)万元,则乙公司对这一新产品的开发有失败的风险,否则没有失败的风险;当乙公司投入x万元作宣传时,若甲公司投入的宣传费小于g(x)万元,则甲公司对这一新产品的开发有失败的风险,否则没有失败的风险.(1)试解释f(0)=10,g(0)=20的实际意义;(2)设f (x )=14x +10,g (x )=x +20,甲、乙公司为了避免恶性竞争,经过协商,同意在双方均无失败风险的情况下尽可能少地投入宣传费用,问甲、乙两公司应投入多少宣传费?高中数学必修五第三章单元测试题《不等式》参考答案一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.给出以下四个命题:①若a >b ,则1a <1b; ②若ac 2>bc 2,则a >b ;③若a >|b |,则a >b ; ④若a >b ,则a 2>b 2. 其中正确的是( )A .②④B .②③C .①②D .①③答案 B2.设a ,b ∈R ,若a -|b |>0,则下列不等式中正确的是( ) A .b -a >0 B .a 3+b 2<0 C .b +a >0 D .a 2-b 2<0 答案 C解析 由a -|b |>0⇒|b |<a ⇒-a <b <a ⇒a +b >0,故选C.3.设集合U =R ,集合M ={x |x >1},P ={x |x 2>1},则下列关系中正确的是( )A .M =PB .P MC .MP D .∁U M ∩P =∅答案 C4.设集合A ={x |x >3},B ={x |x -1x -4<0},则A ∩B =( )A .∅B .(3,4)C .(-2,1)D .(4,+∞)答案 B解析 ∵x -1x -4<0⇔(x -1)(x -4)<0,∴1<x <4,即B ={x |1<x <4},∴A ∩B =(3,4),故选B.5.在下列函数中,最小值是2的是( )A .y =x 2+2xB .y =x +2x +1(x >0) C .y =sin x +csc x ,x ∈(0,π2)D .y =7x +7-x 答案 D解析 y =x 2+2x 的值域为(-∞,-2]∪[2,+∞);y =x +2x +1=x +1+1x +1>2(x >0);y =sin x +csc x =sin x +1sin x>2(0<sin x <1);y =7x +7-x ≥2(当且仅当x =0时取等号).6.已知log a (a 2+1)<log a 2a <0,则a 的取值范围是( ) A .(0,1) B .(12,1)C .(0,12)D .(1,+∞)答案 B7.已知点P (x ,y )在不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x -2≤0,y -1≤0,x +2y -2≥0表示的平面区域内运动,则z =x -y 的取值范围是( )A .[-2,-1]B .[-2,1]C .[-1,2]D .[1,2]答案 C解析 画可行域如图:当直线y =x -z 过A 点时,z min =-1. 当直线y =x -z 过B 点时,z max =2. ∴z ∈[-1,2].8.不等式(x -2y +1)(x +y -3)<0表示的区域为( )答案 C9.f (x )=ax 2+ax -1在R 上满足f (x )<0,则a 的取值范围是( ) A .(-∞,0] B .(-∞,-4) C .(-4,0) D .(-4,0]答案 D10.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y +1≤0,x +y +2≥0,y ≥0组成的平面区域的面积为( )A .2B .1C .4D.12答案 D 11.函数y =3x 2+6x 2+1的最小值是( ) A .32-3B .-3C .6 2D .62-3答案 D 12.设a >0,b >0.若3是3a 与3b 的等比中项,则1a +1b的最小值为( ) A .8B .4C .1D.14 答案 B解析 3是3a 与3b 的等比中项⇒3a ·3b =3a +b =3⇒a +b =1,∵a >0,b >0,∴ab ≤a +b 2=12⇒ab ≤14. ∴1a +1b =a +b ab =1ab ≥114=4. 二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)13.点(-2,t )在直线2x -3y +6=0的上方,则t 的取值范围是________.答案 (23,+∞) 14.函数y =13-2x -x2的定义域是________. 答案 {x |-3<x <1}15.如下图,有一张单栏的竖向张贴的海报,它的印刷面积为72 dm 2(图中阴影部分),上下空白各2 dm ,左右空白各1 dm ,则四周空白部分面积的最小值是________dm 2.答案 56解析 设阴影部分的高为x dm ,宽为72xdm ,则四周空白部分面积是y dm 2,由题意,得y =(x +4)(72x +2)-72=8+2(x +144x )≥8+2×2x ×144x =56.16.已知当x >0时,不等式x 2-mx +4>0恒成立,则实数m 的取值范围是________.答案 (-∞,4)解析 由题意得当x >0时,恒有m <x +4x 成立.设f (x )=x +4x,x >0,则有f (x )=x +4x ≥2x ×4x =4,当且仅当x =4x ,即x =2时,等号成立.所以f (x )=x +4x ,x >0的最小值是4.所以实数m 的取值范围是(-∞,4).三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(10分)已知A ={x |x 2-3x +2≤0},B ={x |x 2-(a +1)x +a ≤0}.(1)若A B ,求a 的取值范围;(2)若B ⊆A ,求a 的取值范围.答案 (1)(2,+∞) (2)[1,2]18.(12分)已知x >0,y >0,且1x +9y=1,求x +y 的最小值. 答案 16解析 由于x >0,y >0,1x +9y=1, 所以x +y =(x +y )(1x +9y )=y x +9x y+10 ≥2y x ·9x y +10=16. 当且仅当y x =9x y 时,等号成立,又由于1x +9y=1. 所以当x =4,y =12时,(x +y )min =16.19.(12分)已知a ,b ,c 都是正数,且a +b +c =1.求证:(1-a )(1-b )(1-c )≥8abc .证明 ∵a 、b 、c 都是正数,且a +b +c =1,∴1-a =b +c ≥2bc >0,1-b =a +c ≥2ac >0,1-c =a +b ≥2ab >0.∴(1-a )(1-b )(1-c )≥2bc ·2ac ·2ab =8abc .∴原不等式成立.20.(12分)某汽车公司有两家装配厂,生产甲、乙两种不同型号的汽车,若A 厂每小时可完成1辆甲型车和2辆乙型车;B 厂每小时可完成3辆甲型车和1辆乙型车.今欲制造40辆甲型车和20辆乙型车,问这两家工厂各工作几小时,才能使所费的总工时最少?解析 设A 厂工作x 小时,B 厂工作y 小时,总工作时数为t 小时,则目标函数t =x +y ,x ,y 满足⎩⎪⎨⎪⎧ x +3y ≥40,2x +y ≥20,x ≥0,y ≥0.可行域如图所示,而符合题意的解为此内的整点,于是问题变为要在此可行域内,找出整点(x ,y ),使t =x +y 的值最小.由图知当直线l :y =-x +t 过Q 点时,纵截距t 最小.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ x +3y =40,2x +y =20,得Q (4,12).答:A 厂工作4小时,B 厂工作12小时,可使所费的总工时最少.21.(12分)经过长期观测得到:在交通繁忙的时段内,某公路段汽车的车流量y (千辆/时)与汽车的平均速度v (千米/时)之间的函数关系为y =144v v 2-58v +1 225(v >0). (1)在该时段内,当汽车的平均速度v 为多少时,车流量最大?最大车流量为多少?(2)若要求在该时段内车流量超过9千辆/时,则汽车的平均速度应在什么范围内?思路分析 (1)利用基本不等式求最大车流量,(2)转化为解不等式.解析 (1)依题意,有y =144v +1 225v-58≤1442 1 225-58=12, 当且仅当v =1 225v,即v =35时等号成立, ∴y max =12,即当汽车的平均速度v 为35千米/时,车流量最大为12.(2)由题意,得y =144v v 2-58v +1225>9. ∵v 2-58v +1225=(v -29)2+384>0,∴144v >9(v 2-58v +1225).∴v 2-74v +1225<0.解得25<v <49.即汽车的平均速度应在(25,49)内.22.(12分)甲、乙两公司同时开发同一种新产品,经测算,对于函数f (x )和g (x ),当甲公司投入x 万元作宣传时,若乙公司投入的宣传费小于f (x )万元,则乙公司对这一新产品的开发有失败的风险,否则没有失败的风险;当乙公司投入x 万元作宣传时,若甲公司投入的宣传费小于g (x )万元,则甲公司对这一新产品的开发有失败的风险,否则没有失败的风险.(1)试解释f (0)=10,g (0)=20的实际意义;(2)设f (x )=14x +10,g (x )=x +20,甲、乙公司为了避免恶性竞争,经过协商,同意在双方均无失败风险的情况下尽可能少地投入宣传费用,问甲、乙两公司应投入多少宣传费?解析 (1)f (0)=10表示当甲公司不投入宣传费时,乙公司要避免新产品的开发有失败风险,至少要投入10万元宣传费;g (0)=20表示当乙公司不投入宣传费时,甲公司要避免新产品的开发有失败的风险,至少要投入20万元宣传费.(2)设甲公司投入宣传费x 万元,乙公司投入宣传费y 万元,依题意,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧ y ≥f x =14x +10, ①x ≥g y =y +20, ②成立,双方均无失败的风险.由①②得y ≥14(y +20)+10⇒4y -y -60≥0, ∴(y -4)(4y +15)≥0.∵4y +15>0,∴y ≥4.∴y ≥16.∴x ≥y +20≥4+20=24.∴x min =24,y min =16.即要使双方均无失败风险,甲公司至少要投入24万元,乙公司至少要投入16万元.。
高中数学必修五综合练习
高二数学《必修5》测试题一、选择题1. 在等差数列}{n a 中,若,2951π=++a a a 则)sin(64a a +=A .23B .22 C .21 D .12.已知等比数列{}n a ,若1a +2a =20,3a +4a =80,则5a +6a 等于 A .480B .320C .240D .1203.已知等差数列{}n a 的通项公式为n a n 25-= , 则它的公差是 A. 5- B. 2- C. 2 D. 54.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a,b,c ,若,tan )(222ac B b c a =-+,则角B 的值是A .3π B .6πC .3π或32πD .6π或65π5. 在△ABC 中,3=a ,3=b ,A=120°,则B 等于A. 30°B. 60°C. 150°D. 30°或150° 6. 在等比数列{}n a 中,524a a a ⋅=,则3a 等于A .-1B .0C .1D .37.在△ABC 中,C bacos 2=,则这个三角形的形状一定是A. 等边三角形B.等腰三角形C. 直角三角形D. 等腰直角三角形 8.甲、乙二人同时从A 点出发,甲沿着正东方向走,乙沿着北偏东30°方向走,当乙走了2千米到达B 点时,两人距离恰好为3千米,那么这时甲走的距离是A. 32千米 B .2千米 C .3千米 D .1千米 9.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等比数列,且2、a+1、c 成等差数列,则 B sin :A sin 等于 A .2:1 B .2:1 C .1:1 D .1:210.对一切正整数n 规定运算:①1*1=2,②1*(n +1)=3(1*n ),则1*2010的值是A .20093B .20103C .2×20093D .2×20103 二、填空题11.在等比数列{}n a 中,若=1a 2,3=q ,则=3a . 12.在数列{}n a 中,1a =1,12n n a a +-=,则51a 的值为____________ 13.在等差数列{}n a 中,若1491=+a a ,则5a = .14.在ABC ∆中,若︒===30,2,1C b a ,则ABC ∆的面积是 .东西15.已知数列的12++=n n S n ,则12111098a a a a a ++++=_____________ . 16. 如图,画一个边长为4cm 的正方形,再将这个正方形各边的中点相连得到第2个正方形,以此类推,这样一共画了5个 正方形,则这5个正方形的面积的和是 cm 2.17.已知数列2008,2009,1,-2008,-2009,……这个数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2009项之和2009S 等于 .18. 已知数列{}n a 是一个公差不为0等差数列,且22a =,并且3,6,12a a a 成等比数列,则13243521111...n n a a a a a a a a +++++=________.三、解答题(本大题共5小题,共60分)解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤19. 某工厂第n 年的生产总值n a 的信息如图所示:(1)写出21,a a 的值;(2)求n a ;(3)求前n 年的生产总值n S .20. 三个数成等比数列,其积为512,如果第一个数与第三个数各减2,则成等差数列,求这三个数.21. 已知ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 又060A ∠=,sin B :sin C =2:3.(1)求bc的值; (2)若ABC ∆的边AB上的高为求a 的值.22. 已知数列{}n a 满足12,111+==+n n a a a ,*N n ∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设)1(+=n n a n b ,求数列{}n b 的前n 项和n S .(第16题图)(第19题图)。
高中数学必修五综合检测一
期末综合检测(一)(6月21日)一.选择题(共10题,每题5分,共50分)1.若a,b,c ∈R,且a >b,则下列不等式中恒成立的是 ( )A. 1a >1bB.ac >bcC.a 2>b 2D.a+c >b+c2. 已知-9,1a ,2a ,-1四个实数成等差数列,-9,1b ,2b ,3b ,-1五个实数成等比数列,则 221()b a a -=( )A. 8B. -8C.±8D.983、已知数列{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和,若a 2²a 3=2a 1,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5=( )A .35B .33C .31D .294、在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ,若22a b -=,sin C B =,则A=( )(A )030(B )060(C )0120(D )0150 5、设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,2580a a +=,则52S S =( ) (A )11 (B )5 (C )8- (D )11-6.等差数列{}n a 的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和是( )A.130B.170C.210D.260 7、设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于( )A .6B .7C .8D .98.已知1273,023++=-+y x y x 则的最小值是 ( )A. 393B. 221+C. 6D. 79.△ABC 中三个内角为A 、B 、C ,若关于x 的方程22cos cos cos 02C x x A B --=有一根为1,则△ABC 一定是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .锐角三角形D .钝角三角形10、在△ABC 中,周长为7.5cm ,且sinA :sinB :sinC =4:5:6,下列结论:①::=4:5:6a b c ②::a b c ③=2,=2.5,=3a cm b cm c cm ④::=4:5:6A B C 其中成立的个数是 ( ) A .0个 B .1个 C .2个D .3个二.填空题(共5题,每题5分,共25分)11.在R 上定义运算⊙:a ⊙b=ab+2a+b,则满足x ⊙(x-2)<0的实数x 的取值范围为12、等差数列{}n a 前n 项和为n S ,2110m m m a a a -++-=,2138m S -=,则m =__13.对于任意实数x ,不等式()()222240a x a x ----<恒成立,则实数a 的取值范围是14.△ABC 中,a 、b 、c 成等差数列,∠B=30°,ABC S ∆=23,那么b = . 15.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点()()*,n n S n N ∈在函数()21x f x =-的图象上,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前11项和11T =________三.解答题(共6小题,共75分) 16(本小题满分12分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c . 已知3,cos 2a A B A π===+. (I)求b 的值; (II )求ABC ∆的面积.17(本小题满分12分)围建一个面积为360 m 2的矩形场地,要求矩形场地的一面利用旧墙(利用的旧墙需维修),其他三面围墙要新建,在旧墙对面的新墙上要留一个宽度为2 m 的进出口,如右图所示.已知旧墙的维修费用为45元/m ,新墙的造价为180元/m.设利用的旧墙长度为x (单位:m ),修建此矩形场地围墙的总费用为y (单位:元).(1)将y 表示为x 的函数;(2)试确定x ,使修建此矩形场地围墙的总费用最小,并求出最小总费用.18. (本小题满分12分)在等差数列{}n a 中,已知公差d=2,2a 是1a 与4a 的等比中项. (I)求数列{}n a 的通项公式;(II )设(1)2n n n b a +=,记1234(1)n n n T b b b b b =-+-+-+-…,求n T .19. (本小题满分12分)如图,B 、A 是某海面上位于东西方向相距海里的两个观测点。
(压轴题)高中数学必修五第一章《数列》检测卷(包含答案解析)(2)
一、选择题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且0n a >,n *∈N ,若数列{}n a 和{}n S 都是等差数列,则下列说法不正确的是( ) A .{}n n a S +是等差数列 B .{}n n a S ⋅是等差数列 C .{}2na 是等比数列D .{}2nS 是等比数列2.在正项等比数列{}n a 中,若3788a a a =,2105a a +=,则公比q =( ) A .122B .122或1212⎛⎫ ⎪⎝⎭C .142D .142或1412⎛⎫ ⎪⎝⎭3.已知数列{}n a 中,13n n a S +=,则下列关于{}n a 的说法正确的是( ) A .一定为等差数列 B .一定为等比数列C .可能为等差数列,但不会为等比数列D .可能为等比数列,但不会为等差数列 4.若数列{}n a 满足*111(n nd n N a a +-=∈,d 为常数),则称数列{}n a 为调和数列,已知数列21n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列,且222212320184036x x x x +++⋯+=,则92010x x +的最大值为( ) AB .2C.D .45.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若数列{}12n S a -也为等比数列,则43a a =( ). A .2B .1C .32D .126.已知等差数列{}n a 中, 23a =,59a =,则数列{}n a 的前6项之和等于( ) A .11 B .12 C .24D .367.公元1202年意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,即121a a ==,12n n n a a a --=+(*3,n n ≥∈N ).此数列在现代物理、准晶体结构、化学等领域都有着广泛的应用.若记212n n n n b a a a ++=-(*n ∈N ),数列{}n b 的前n 项和为n S ,则2020S =( ) A .0B .1C .2019D .20208.在等比数列{}n a 中,若1234531a a a a a ++++=,2345662a a a a a ++++=,则通项n a 等于( )A .12n -B .2nC .12n +D .22n -9.已知等比数列{}n a 中,若1324,,2a a a 成等差数列,则公比q =( ) A .1B .1-或2C .3D .1- 10.如果数列{}n a 的前n 项和21()n n S a n N +=-∈,则5a =( ) A .8B .16C .32D .6411.已知数列{}n a 的通项公式为211n aa n n n=-+,5a 是数列{}n a 的最小项,则实数a 的取值范围是( ) A .[40,25]--B .[40,0]-C .[25,0]-D .[25,0]-12.已知数列{}n a 中,11a =,又()1,1n a a +=,()21,1n b a =+,若//a b ,则4a =( ) A .7B .9C .15D .17二、填空题13.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,且满足1n n a S +=,则39121239S S S S a a a a +++⋅⋅⋅+=___________. 14.已知数列{}n a 的首项1a m =,其前n 项和为n S ,且满足2123n n S S n n ++=+,若数列{}n a 是递增数列,则实数m 的取值范围是_______. 15.已知111,2n n a a a +==,若(1)n n n b a n =+-⋅,则数列{}n b 的前10项的和10S =______.16.已知公差不为0的等差数列的首项12a =,前n 项和为n S ,且________(①1a ,2a ,4a 成等比数列;②(3)2n n n S +=;③926a =任选一个条件填入上空).设3n n a b =,n n n a c b =,数列{}n c 的前n 项和为n T ,试判断n T 与13的大小. 17.已知函数()f x 在()1,∞-+上单调,且函数()2y f x =-的图象关于1x =对称,若数列{}n a 是公差不为0的等差数列,且()()5051f a f a =,则1100a a +等于________. 18.定义max{,}a b 表示实数,a b 中的较大的数.已知数列{}n a 满足1a a =2(0),1,a a >=122max{,2}()n n na a n N a *++=∈,若20154a a =,记数列{}n a 的前n项和为n S ,则2015S 的值为___________.19.已知数列{}n a 的通项公式为()12n n a n =+⋅,若不等式()2235n n n a λ--<-对任意*n N ∈恒成立,则整数λ的最大值为_____.20.已知下列结论:①若数列{}n a 的前n 项和21n S n =+,则数列{}n a 一定为等差数列.②若数列{}n a 的前n 项和21nn S =-,则数列{}n a 一定为等比数列.③非零实数,,a b c 不全相等,若,,a b c 成等差数列,则111,,a b c可能构成等差数列. ④非零实数,,a b c 不全相等,若,,a b c 成等比数列,则111,,a b c一定构成等比数列. 则其中正确的结论是_______.三、解答题21.设数列{}n a 满足()*122222nn a a a n n +++=∈N . (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列21n n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 22.已知数列{}n a 满足:*111,21,n n a a a n n N +=-=-∈ (1)证明{}n a n +是等比数列,并求出数列{}n a 的通项公式; (2)设21,n n n n b S a n+=+为数列{}n b 的前n 项和,求n S 23.已知数列{}n a 的前n 项和为n S .()*22n n S a n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)从下面两个条件中选择一个填在横线上,并完成下面的问题.①24b =,48b =;②2b 是1b 和4b 的等比中项,872T =.若公差不为0的等差数列{}n b 的前n 项和为n T ,且______,求数列n n T na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n A . 24.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,()121n n a S n N *+=+∈,等差数列{}n b 满足39b =,15272b b +=.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n c 的前n 项和为n T ,且n n n c a b =⋅,求n T . 25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且233n n S a =-. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设3log n n b a =,11n n n c b b +=,求数列{}n c 的前n 项和n T . 26.已知数列{}n a ,11a =,121n n a a +=+.(1)求证数列{}1n a +是等比数列; (2)令()2log 1n n b a =+,求数列21n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】由题意,判断出数列{}n a 是公差为0的等差数列,然后分别利用等差数列的定义与等比数列的定义判断每个选项即可. 【详解】因为数列{}n a 和{}n S 都是等差数列,1n n n a S S -=-,所以可判断n a 为定值,所以数列{}n a 是公差为0的等差数列,即10n n a a --=.对A ,()()1111----++-=-+-=n n n n n n n n n a S a S S S a a a ,所以数列{}n n a S +是等差数列;对B ,1121----=⋅⋅⋅⋅-=n n n n n n n n n a S a S a S a S a ,所以数列{}n n a S ⋅是等差数列;对C ,222211-==n n n n a a a a ,所以数列{}2n a 是等比数列;对D ,设n a a =,则222,==n n S na S n a ,则221222222(1)(1)-==--n n n a n n a n S S ,所以数列{}2n S 不是等比数列. 故选:D 【点睛】解答本题的关键在于判断出数列{}n a 是公差为0的等差数列,然后结合等差数列的定义,等比数列的定义列式判断是否为等差或者等比数列.2.D解析:D 【分析】由等比数列的性质可得出关于2a 、10a 的方程组,进而可求得等比数列{}n a 的公比. 【详解】由3788a a a =得()326753111168a q a q a q a q a ⋅⋅===,即62a =.22106()4a a a ∴==,又2105a a +=,解得21014a a =⎧⎨=⎩或21041a a =⎧⎨=⎩,0q >,11181084242a q a ⎛⎫∴=== ⎪⎝⎭或1111884104211242a q a -⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题的解题关键就是利用等比数列下标和的性质建立有关2a 、10a 的方程组,通过求出2a 、10a 的值,结合等比数列的基本量来进行求解.3.C解析:C 【分析】根据13n n a S +=得14n n S S +=,分类讨论当10S =和10S ≠两种情况分析得数列{}n a 可能为等差数列,但不会为等比数列. 【详解】解:13n n a S +=,13n n n S S S +∴=-, 14n n S S +∴=,若10S =,则数列{}n a 为等差数列;若10S ≠,则数列{}n S 为首项为1S ,公比为4的等比数列,114n n S S -∴=⋅,此时21134n n n n a S S S -==-⋅﹣(2n ≥),即数列从第二项起,后面的项组成等比数列.综上,数列{}n a 可能为等差数列,但不会为等比数列. 故选:C. 【点睛】本题考查等差数列、等比数列的判断,考查学生分析解决问题的能力,正确分类讨论是关键.4.C解析:C 【分析】 先由题设21n x ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列{}2n x ⇒是等差数列,进而利用等差数列的前n 项和公式及性质求得2292010x x +的值,再利用基本不等式求得92010x x +的最大值即可.【详解】解:由题设知:2212211111n n n n x x d x x ++-=-=*(n N ∈,d 为常数), {}2n x ∴是等差数列,2222221201812320182018()40362x x x x x x++++⋯+==, 222212018920104x x x x ∴+==+,2292010920102x x x x +(当且仅当92010x x =时取“等号“), 2229201092010()2()8x x x x ∴++=,9201022x x ∴+(当且仅当92010x x =“等号“),92010x x∴+的最大值为故选:C. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义、性质、前n 项和公式及基本不等式在处理最值中的应用,属于中档题.5.D解析:D 【分析】分公比是否为1进行讨论,再利用等比数列的前n 项和公式及定义求解即可. 【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,()1111222n S a na a n a -=-=-, 则{}12n S a -不为等比数列,舍去, 当1q ≠时,()1111111222111n n n a q a aS a a q a qq q--=-=+----, 为了符合题意,需11201a a q -=-,得12q =,故4312a q a ==. 故选D . 【点睛】本题考查等比数列的前n 项和公式,定义,考查逻辑推理能力以及运算求解能力,属于中档题.6.D解析:D 【分析】根据等差数列的性质得162512a a a a +=+=,再根据等差数列前n 项和公式计算即可得答案.【详解】解:因为等差数列{}n a 中, 23a =,59a =, 所以根据等差数列的性质得162512a a a a +=+=, 所以根据等差数列前n 项和公式()12n n n a a S +=得()16666123622a a S +⨯===. 故数列{}n a 的前6项之和等于36. 故选:D. 【点睛】本题考查等差数列的性质,前n 项和公式,考查运算能力,是中档题.7.A解析:A 【分析】由1n nb b +用递推式可得到值为-1,{}n b 是等比数列,再求前2020项和. 【详解】 由题意可知()2221121213221212n n n n n n n n n n n n n n n a a a a b a a a b a a a a a a ++++++++++++-+-===--()222211212212121n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a ++++++++++---==---, 又212131b a a a =-=-,因此()1nn b =-,故()()()20201111110S =-++-+++-+=,故选:A. 【点睛】本题考查了通过递推数列揭示数列存在的规律即等比数列,还考查了数列求和,属于中档题.8.A解析:A 【详解】设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=31,a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=62, ∴q=2,∴a1(1+q+q 2+q 3+q 4)=31, 则a 1=1, 故an=2n−1. 故选A.9.B解析:B 【分析】用等比数列的通项公式和等差中项公式求解. 【详解】因为1324,,2a a a 成等差数列,所以312242a a a =+,即2111242a q a a q =+,化简得220q q --=,解得1q =-或2q .故选B. 【点睛】本题考查等比数列与等差数列的综合运用.10.B解析:B 【分析】根据题意得到()21n n S a n N +=-∈,1121n n S a --=-(n 2≥),两式做差得到12n n a a -=,可得到数列的通项,进而得到结果.【详解】数列{}n a 的前n 项和()21n n S a n N +=-∈,1121n n S a --=-(n 2≥),两式做差得到12n n a a -=(n 2≥),由此可得到数列是等比数列,令n=1代入得到1121S a =-=1a ,解得1a =1,故得到数列通项为12n n a ,令n=5得到516.a =故答案为B. 【点睛】这个题目考查的是数列通项公式的求法及数列求和的常用方法;数列通项的求法中有常见的已知n S 和n a 的关系,求n a 表达式,一般是写出1n S -做差得通项,但是这种方法需要检验n=1时通项公式是否适用.11.D解析:D 【分析】由题设得到5n a a ≥恒成立,参变分离后可得实数a 的取值范围. 【详解】由题设有5n a a ≥恒成立, 故21125555a an n n -+≥-+恒成立即()()()5565a n n n n---≥, 当6n ≥时,有()56a n n ≤-恒成立,故0a ≤, 当14n ≤≤时,有()56a n n ≥-恒成立,故25a ≥-,当5n =时,a R ∈, 故250a -≤≤. 故选:D. 【点睛】本题考查数列的函数性质:最值问题,此类问题可利用函数的单调性来研究,也可以利用恒成立来研究,本题属于较难题.12.C解析:C 【分析】利用向量平行的坐标运算公式得出121n n a a +=+,可得出1121n n a a ++=+,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列,然后求解4a . 【详解】因为//a b ,所以121n n a a +=+,则()112221n n n a a a ++=+=+,即1121n n a a ++=+, 又11a =,所以112a +=,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列, 所以441216a +==,得415a =. 故选:C. 【点睛】本题考查向量的平行,考查数列的通项公式求解及应用,难度一般. 一般地,若{}n a 满足()10,1,0n n a pa q p p q +=+≠≠≠,则只需构造()1n n a x p a x ++=+,其中1q x p =-,然后转化为等比数列求通项.二、填空题13.【分析】由推得得到数列表示首项为公比为的等比数列求得和进而得到再结合等比数列求和公式即可求解【详解】由数列的前项和且满足当时两式相减可得即令可得解得所以数列表示首项为公比为的等比数列所以则所以所以故 解析:1013【分析】由1n n a S +=,推得11(2)2n n a n a -=≥,得到数列{}n a 表示首项为12,公比为12的等比数列,求得n a 和 n S ,进而得到21n nnS a =-,再结合等比数列求和公式,即可求解. 【详解】由数列{}n a 的前n 项和n S ,且满足1n n a S +=, 当2n ≥时,111n n a S --+=,两式相减,可得()11120n n n n n n a a S S a a ----+-=-=,即11(2)2n n a n a -=≥, 令1n =,可得11121a S a +==,解得112a =, 所以数列{}n a 表示首项为12,公比为12的等比数列,所以12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 则11122111212nn nS ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==- ⎪⎝⎭-,所以1122112nn n n n S a ⎛⎫- ⎪⎝⎭==-⎛⎫ ⎪⎝⎭,所以()2939121239222(111)S S S S a a a a ++++=+++-+++()9102129211101312-=-=-=-.故答案为:1013. 【点睛】关键点睛:由1n na S +=,利用1,1=,2n n n n S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩,推得11(2)2n n a n a -=≥从而证得数列{}n a 为等比数列是解答本题的关键.14.【分析】利用退一作差法求得再求得根据列不等式解不等式求得的取值范围【详解】由可得:两式相减得:两式相减可得:数列是以为公差的等差数列数列是以为公差的等差数列将代入及可得:将代入可得要使得恒成立只需要解析:15,44⎛⎫⎪⎝⎭【分析】利用退一作差法求得114(3)n n a a n +--=≥,再求得234,,a a a ,根据1234a a a a <<<列不等式,解不等式求得m 的取值范围. 【详解】由2123n n S S n n ++=+可得:212(1)3(1)(2)n n S S n n n -+=-+-≥两式相减得:141(2)n n a a n n ++=+≥143(3)n n a a n n -∴+=-≥两式相减可得:114(3)n n a a n +--=≥∴数列2a ,4a ,6a ,...是以4为公差的等差数列,数列3a ,5a ,7a ,...是以4为公差的等差数列,将1n =代入2123n n S S n n ++=+及1a m =可得:252a m =-将2n =代入141(2)n n a a n n ++=+≥可得342a m =+42492a a m =+=-要使得*n N ∀∈,1n n a a +<恒成立 只需要1234a a a a <<<即可524292m m m m ∴<-<+<-解得1544m <<则m 的取值范围是15,44⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:15,44⎛⎫⎪⎝⎭【点睛】本小题主要考查已知n S 求n a ,考查数列的单调性,属于中档题.15.1028【分析】由题可知为等比数列求出的通项公式即可写出的通项公式利用分组求和法即可求出前10项和【详解】是首项为1公比为2的等比数列则故答案为:1028【点睛】本题考查等比数列的判断以及通项公式的解析:1028 【分析】由题可知{}n a 为等比数列,求出{}n a 的通项公式,即可写出{}n b 的通项公式,利用分组求和法即可求出前10项和. 【详解】111,2n n a a a +==,{}n a ∴是首项为1,公比为2的等比数列,11122n n n a --∴=⨯=,121nn nb n , 则910124212310S1011251102812.故答案为:1028.【点睛】本题考查等比数列的判断以及通项公式的求法,考查分组求和法求数列的前n 项和,属于基础题.16.选①:;选②:当时;当时;当时;选③:【分析】任选一个条件求出数列公差及通项利用错位相减法求和再比较大小可得解【详解】若选①设公差为因为成等比数列所以解得或0(不合舍去)所以所以利用错位相减可得;若解析:选①:13n T <;选②:当1n =时,12193T =<;当2n =时,21133T ==;当3n ≥时,3311813n T T ≥=>;选③:13n T <.【分析】任选一个条件,求出数列{}n a 公差及n b ,n c 通项,利用错位相减法求和,再比较大小可得解. 【详解】若选①,设公差为d ,因为1a ,2a ,4a 成等比数列,所以2(2)2(23)d d +=+,解得2d =或0(不合,舍去),所以2n a n =,9n n b =所以29n nnc =,利用错位相减可得1991213232993n n n n T +=-⨯-<; 若选②,因为(3)2n n n S +=,所以公差1d =,所以1n a n =+,13n n b +=所以113n n n c ++=,利用错位相减可得11515()()24312n n T n +=--⨯+当1n =时,12193T =<; 当2n =时,21133T ==;当3n ≥时,3311813n T T ≥=>; 若选③,因为926a =,所以公差3d =,所以31n a n =-,所以31313n n n c --=, 利用错位相减可得1652346911676676273n n n T -=-⨯<. 【定睛】本题考查等差数列通项及错位相减法求和,属于基础题.17.【分析】根据的图象的对称性利用平移变换的知识得到的图象的对称性结合函数的单调性根据得到的值最后利用等差数列的性质求得所求答案【详解】由函数的图象关于对称则函数的图象关于对称又在上单调且所以因为数列是 解析:2-【分析】根据()2y f x =-的图象的对称性,利用平移变换的知识得到()f x 的图象的对称性,结合函数的单调性,根据()()5051f a f a =得到5051a a +的值,最后利用等差数列的性质求得所求答案. 【详解】由函数()2y f x =-的图象关于1x =对称,则函数()f x 的图象关于1x =-对称, 又()f x 在()1,∞-+上单调,且()()5051f a f a =,所以5051a a 2+=-,因为数列{}n a 是公差不为0的等差数列,所以11005051a a 2a a +=+=-, 故答案为:2-. 【点睛】本题考查函数的对称性和单调性,等差数列的性质,涉及函数的图象的平移变换,属中档题,小综合题,难度一般.18.7254【分析】参数进行分类讨论由已知求出数列的前几项从中发现是以5为周期的再根据求得的值可得答案【详解】由题意当时因此是周期数列周期为所以不合题意当时同理是周期数列周期为所以故答案为:【点睛】本题解析:7254 【分析】参数a 进行分类讨论,由已知求出数列的前几项,从中发现是以5为周期的,再根据20154a a =求得a 的值可得答案.【详解】 由题意34a a=,当2a ≥时,44a =,52a a =,6a a =,71a =,因此{}n a 是周期数列,周期为5,所以2015524a a a a ==≠,不合题意,当02a <<时,48a a=,54a =,6a a =,71a =,同理{}n a 是周期数列,周期为5,所以2015544a a a ===,1a =,1234518a a a a a ++++=,2015403187254S =⨯=.故答案为:7254. 【点睛】本题考查新定义问题,考查周期数列的知识,解决此类问题常采取从特殊到一般的方法,可先按新定义求出数列的前几项(本题由12,a a 依次求出34567,,,,a a a a a ),从中发现周期性的规律,本题求解中还要注意由新定义要对参数a 进行分类讨论.解决新定义问题考查的学生的阅读理解能力,转化与化归的数学思想,即把新定义的“知识”、“运算”等用我们已学过的知识表示出来,用已学过的方法解决新的问题.19.4【分析】根据题意等价变形得对任意恒成立再求数列的最大值即可得答案【详解】解:∵∴不等式等价于记∴时即时数列单调递减又∵∴∴即∴整数的最大值为4故答案为:4【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数解析:4 【分析】根据题意等价变形得2352nn λ-->对任意*n N ∈恒成立,再求数列232nn n b -=的最大值即可得答案. 【详解】解:∵()102nn a n =+⋅>,∴不等式()2235n n n a λ--<-等价于2352nn λ-->, 记232n nn b -=,112121223462n n n nn b n n b n ++--==--, ∴3n ≥时,11n nb b +<,即3n ≥时数列单调递减, 又∵ 1211,24b b =-=, ∴ ()3max 38n b b ==, ∴358λ->,即337588λ<-=,∴整数λ的最大值为4. 故答案为:4. 【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数,考查化归转化思想,是中档题.20.②④【分析】①先求出再当时求出判断当时有判断①错误;②先求出再当时求出判断数列是以1为首项以2为公比的等比数列判断②正确;③先建立方程组再整理得与非零实数不全相等矛盾判断③错误;④先得方程整理得判断解析:②④ 【分析】①先求出12a =,再当2n ≥时求出21n a n =-,判断当1n =时有11n a a =≠,判断①错误;②先求出11a =,再当2n ≥时求出12n na ,判断数列{}n a 是以1为首项以2为公比的等比数列,判断②正确;③先建立方程组2112a c b a c ac a c b +⎧=+=⎪⎨⎪+=⎩,再整理得a b c ==与非零实数,,a b c 不全相等矛盾,判断③错误;④先得方程2b ac =,整理得2111()b a c=⨯,判断④正确.【详解】①:数列{}n a 的前n 项和21n S n =+, 当1n =时,211112a S ==+=,当2n ≥时,221(1)(1)121n n n a S S n n n -⎡⎤=-=+--+=-⎣⎦,当1n =时,11n a a =≠,故①错误;②:数列{}n a 的前n 项和21nn S =-, 当1n =时,111211a S ==-=,当2n ≥时,111(21)(21)2n n n n n n a S S ---=-=---=,当1n =时,11n a a ==,且12nn a a -= 所以数列{}n a 是以1为首项,以2为公比的等比数列, 故②正确;③:若111,,a b c是等差数列,则211a c b a c ac+=+=, 因为,,a b c 成等差数列,则2a c b +=,则2112a cb ac ac a c b +⎧=+=⎪⎨⎪+=⎩,整理得a b c ==,与非零实数,,a b c 不全相等矛盾, 故③错误;④:因为非零实数,,a b c 不全相等,且,,a b c 成等比数列, 所以2b ac =,则21111b ac a c==⨯, 则111,,a b c一定构成等比数列. 故④正确. 故答案为:②④. 【点睛】本题考查等差数列和等比数列的判断,是基础题.三、解答题21.(1)2nn a =;(2)2332n nn T +=-. 【分析】 (1)当2n ≥时,112211222n n a a a n --+++=-与已知条件两式相减可得2nna =,再令1n =,计算1a 即可求解;(2)由(1)得2nn a =,所以22211n n n n a --=,再利用乘公比错位相见即可求和. 【详解】(1)数列{}n a 满足122222n n a a a n +++= 当2n ≥时,112211222n n a a a n --+++=- 两式作差有12n na =,所以2nna = 当1n =时,12a =,上式也成立所以2nn a =(2)22211n n n n a --= 则211113(21)222nn T n ⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,231111113(21)2222n n T n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯+⨯++-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,()()()2311111111111111131421221221231222222222212n n n n n n T n n n ++-+⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎝⎭=⨯+++⋯+--⨯=+⨯--=-+⨯⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦-所以2332n nn T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解.22.(1)证明见解析,2nn a n =-;(2)()12552n S n ⎛⎫=-+⋅+⎪⎝⎭. 【分析】(1)根据条件可得112112n n n n a n a n n a n a n++++-++==++,从而可证,所以数列{}n a n +是首项为2,公比为2的等比数列,得出答案. (2)由题意可得21212n n n n n b a n ++==+,由错位相减法可得答案. 【详解】(1)数列{}n a 满足111,21n n a a a n +==+-112112n n n n a n a n n a n a n++++-++∴==++即公比12,12q a =+=∴数列{}n a n +是首项为2,公比为2的等比数列;2n n a n ∴+=(2)由题意,21212n n n n n b a n ++==+ 所以123123357212222n n nn S b b b b +=+++⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅+.........① 234113572121 (222222)n n n n n S +--=+++++………② 由①-②,得123234113572135721212222222222n n n n n n n S ++-+⎡⎤⎡⎤=+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦234131111212?··222222n n n ++⎛⎫=+++++- ⎪⎝⎭ ()1111122121512251222212nn n n n ++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+⨯-=-+⋅ ⎪⎝⎭-从而()12552n S n ⎛⎫=-+⋅+ ⎪⎝⎭【点睛】关键点睛:本题考查由递推公式求数列的通项公式和利用错位相减法求和,解答本题的关键是根据21212n n n n n b a n ++==+得出求和的方法,利用错位相减法求和时计算要仔细,考查运算能力,属于中档题.23.(1)2nn a =;(2)选择①:332n n +-;选择②:332nn +-.【分析】(1)由数列n a 与n S 的关系转化条件为()122n n a a n -=≥,结合等比数列的性质即可得解;(2)设数列{}n b 的公差为d ,若选择①,由等差数列的通项公式列方程可得12b d ==,进而可得2n T n n =+,再结合错位相减法即可得解;若选择②,由等比中项的性质结合等差数列的通项公式、前n 项和公式可得12b d ==,再结合错位相减法即可得解. 【详解】(1)当1n =时,11122a S a ==-,可得12a =;当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以1122n n n n n a S S a a --=-=-,即()122n n a a n -=≥, 因为120a =≠,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以1222n nn a -=⋅=;(2)设数列{}n b 的公差为d , 若选择①,由题意11438b d b d +=⎧⎨+=⎩,解得12b d ==;所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n nA n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, 两式相减得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--,所以332n n n A +=-; 若选择②,有2214b b b =⋅,即()()21113b d b b d +=⋅+,即21b d d =,因为0d ≠,所以1b d =,所以8187728362T b d d ⨯==+=,解得12b d ==, 所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n n A n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯. 两式相减,得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--,所以332n n n A +=-. 【点睛】 关键点点睛:(1)当条件中同时出现n a 与n S ,要注意n a 与n S 关系的应用; (2)要明确错位相减法的适用条件和使用方法,细心运算. 24.(1)13-=n n a ,3n b n =;(2)1321344n n n T +-=+⋅. 【分析】(1)由数列的递推关系式求出等比数列{}n a 的通项公式,利用等差数列的基本量运算得出{}n b 的通项公式; (2)利用错位相减法求出n T . 【详解】(1)1211n n a S n +=+≥①1212n n a S n -=+≥②①-②得:13n n a a +=,2n ≥ 又因为11a =,23a =所以数列{}n a 是以1为首项,3为公比的等比数列 所以13-=n n a因为{}n b 为等差数列且39b =,15272b b +=所以有:()111292724b d b b d +=⎧⎨+=+⎩解得:13b =,3d =,所以3n b n =(2)由(1)知3nn c n =⋅213233n n T n =⋅+⋅+⋅①()23131323133n n n T n n +=⋅+⋅+-⋅+⋅②①-②得:2312333...33n n n T n +-=++++-⋅()11131333233132n n n n n T n n +++---=-⋅=-⋅-1321344n n n T +-=+⋅【点睛】方法点睛:本题考查数列的通项公式,考查数列的求和,数列求和的方法总结如下: 1.公式法,利用等差数列和等比数列的求和公式进行计算即可;2.裂项相消法,通过把数列的通项公式拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求出数列的和;3.错位相减法,当数列的通项公式由一个等差数列与一个等比数列的乘积构成时使用此方法;4.倒序相加法,如果一个数列满足首末两项等距离的两项之和相等,可以使用此方法求和.25.(1)3nn a =;(2)1n n T n =+. 【分析】(1)令1n =计算1a ,当2n ≥时,利用1222n n n a S S -=-可得{}n a 是等比数列,即可求解;(2)由{}n a 的通项公式可得{}n b 的通项,进而可得{}n c 的通项,利用裂项求和即可求解. 【详解】(1)当1n =时,1112233a S a ==-,13a ∴= 当2n ≥时,()()112223333n n n n n a S S a a --=-=---即13nn a a -=()2n ≥, ∴数列{}n a 为以3为首项,3为公比的等比数列.1333n n n a -∴=⨯=(2).由3log n n b a =,得3log 3n n b n == 则()1111111n n n c b b n n n n +===-++, 11111111223111n n T n n n n =-+-++-=-=+++. 【点睛】 方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法;(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解. 26.(1)证明见解析;(2)()()235412n n n T n n +=++ 【分析】(1)利用等比数列的定义变形为()1121n n a a ++=+,证明数列{}1n a +是等比数列;(2)首先求数列{}n b 的通项公式,再利用裂项相消法求和.【详解】(1)121n n a a +=+,()1121n n a a +∴+=+,即1121n n a a ++=+,且112a +=, 所以数列{}1n a +是公比为2的等比数列;(2)由(1)可知11222n n n a -+=⋅=,所以2log 2n n b n ==,()211111222n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 则11111111111...232435112n T n n n n ⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪-++⎝⎭111112212n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭()()235412n n n n +=++ 【点睛】关键点点睛:本题第二问考查裂项相消法求和,这样的形式不是连续相消,如果前面剩下两个正数项,那么最后一定剩下两个负数项.。
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必修五综合测试题
一.选择题
1.已知数列{a n }中,21=a ,*11
()2
n n a a n N +=+
∈,则101a 的值为 ( ) A .49 B .50 C .51 D .52 2.2
1与21,两数的等比中项是( )
A .1
B .1
C .
1 D .
12
3.在三角形ABC 中,如果()()3a b c b c a bc +++-=,那么A 等于( ) A .0
30 B .0
60 C .0120 D .0
150 4.在⊿ABC 中,
B
C b c cos cos =,则此三角形为 ( ) A .直角三角形 B. 等腰直角三角形 C. 等腰三角形 D.等腰或直角三角形 5.已知n a 是等差数列,且a 2+ a 3+ a 10+ a 11=48,则a 6+ a 7= ( ) A .12 B .16 C .20
D .24 6.在各项均为正数的等比数列{}n b 中,
若783b b ⋅=,
则3132log log b b ++……
314
log b +等于( )
(A) 5 (B) 6 (C) 7 (D)8
7.已知数列
是等差数列,若,且它的前n 项和有最大值,则使得
的n 的最大值为
A. 11
B. 12
C. 21
D. 22
8.一个等比数列}{n
a 的前n 项和为48,前2n 项和为60,则前3n 项和为( )
A 、63
B 、108
C 、75
D 、83
9.数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1(n ∈N +),那么a 4的值为( ).
A .4
B .8
C .15
D .31
10.已知△ABC 中,∠A =60°,a =6,b =4,那么满足条件的△ABC 的形状大小 ( ).
A .有一种情形
B .有两种情形
C .不可求出
D .有三种以上情形
11.已知关于x 的不等式的解集为,则
的最大值是
A. B. C. D.
12.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 4+a 5>0,a 4·a 5<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 的值为( ).
A .4
B .5
C .7
D .8
二、填空题
13.在数列{a n }中,其前n 项和S n =3·2n +k ,若数列{a n }是等比数列,则常数k 的值为 14.△ABC 中,如果
A a tan =
B b tan =C
c
tan ,那么△ABC 是 15.若点在直线上,其中,则的最大值为________
16.两等差数列}{n a 和}{n b ,前n 项和分别为n n T S ,,且
,327++=n n T S n n 则15
720
2
b b a a ++等于 _ 三.解答题 (解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.
中,角的对边分别是,已知
.
Ⅰ求C 的大小; Ⅱ若
,求周长的最大值.
18.设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且
,
Ⅰ求的通项公式;Ⅱ求的前n项和.Ⅲ求的前n项和.
19.某中学食堂定期从粮店以每吨1500元的价格购买大米,每次购进大米需支付运输费 100元食堂每天需用大米1吨,贮存大米的费用为每吨每天2元不满一天按一天计,假定食堂每次均在用完大米的当天购买.
该食堂隔多少天购买一次大米,可使每天支付的总费用最少?
粮店提出价格优惠条件:一次购买量不少于20吨时,大米价格可享受九五折即原价的,问食堂可否接受此优惠条件?请说明理由.
20.在ABC ∆中,cos
,sin ,cos ,sin 2222C C C C ⎛⎫⎛
⎫==- ⎪ ⎪⎝
⎭⎝
⎭m n ,且m 和n 的夹角为3π。
(1)求角C ;(2)已知c =2
7
,三角形的面积2s =,求.a b +
21.已知等差数列{a n }的前n 项的和记为S n .如果a 4=-12,a 8=-4. (1)求数列{a n }的通项公式;
(2)求S n 的最小值及其相应的n 的值;
22.已知等比数列n a 的前n 项和为n S ,且n a 是n S 与2的等差中项, 等差数列n b 中,12b ,点1(,)n n P b b 在一次函数2y x =+的图象上.
⑴求1a 和2a 的值;
⑵求数列,n n a b 的通项n a 和n b ;
⑶ 设n n n b a c ⋅=,求数列{}n c 的前n 项和n T .
必修五综合测试题
一.选择题。
1-5 DCBCD 5-10 CDACC 11-12 AD 二.填空题
13. -3 14. 等边三角形 15. 51
()22
n - 16. 24149
三.解答题
17.解:⑴设),,(y x = x y y x 2,02),2,1(,//=∴=-∴= …………2分
20,52,52|2222=+∴=+∴=y x y x c ,20422=+x x ∴⎩⎨⎧==42y x 或 ⎩
⎨⎧-=-=42
y x
∴)4,2(),4,2(--==或 …………4分 ⑵0)2()2(),2()2(=-⋅+∴-⊥+
0||23||2,0232222
2=-⋅+∴=-⋅+ ,4
5
)25(
||,5||22
2
=== 代入上式, 2
5
0452352-=⋅∴=⨯
-⋅+⨯∴ …………6分 ,12
5525
|
|||cos ,25||,5||-=⋅-=⋅=∴=
=b a θ
πθπθ=∴∈],0[ …………8分
18.解:(1)由正弦定理得
B A
C sin =C AB sin ⇒
AC AB =B C sin sin =53⇒AC =33
5⨯=5. (2)由余弦定理得
cos A =AC AB BC AC AB ⋅-+2222=53249
259⨯⨯-+=21-,所以∠A =120°.
19.解:设公比为q , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1分
由已知得 ⎪⎩
⎪
⎨⎧=
+=+45105
131211q a q a q a a ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3分 即⎪⎩
⎪
⎨⎧=+=+ 45)1(①
10)1(2
3121 q q a q a ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5分 ②÷①得 2
1
,813
==q q 即 , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7分 将2
1
=
q 代入①得 81=a , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8分 1)2
1(833
14=⨯==∴q a a , ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10分
2312
11)21(181)1(5515=-⎥⎦⎤⎢⎣⎡
-⨯=--=
q q a s ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12分 20(1)C=3π. (2)a b =6,a +b =2
11
21.解:(1)设公差为d ,由题意,
⎩⎨⎧ ⇔ ⎩⎨⎧ 解得⎩⎨⎧
所以a n =2n -20.
(2)由数列{a n }的通项公式可知, 当n ≤9时,a n <0, 当n =10时,a n =0, 当n ≥11时,a n >0.
所以当n =9或n =10时,S n 取得最小值为S 9=S 10=-90.
22.解:(1)由22+=n n S a 得:2211+=S a ;2211+=a a ;21=a ; a 4=-12 a 8=-4 a 1+3d =-12
a 1+7d =-4 d =2
a 1=-18
由22+=n n S a 得:22221+=S a ;22211++=a a a ;42=a ;
(2)由22+=n n S a ┅①得2211+=--n n S a ┅②;(2≥n )
将两式相减得:1122---=-n n n n S S a a ;n n n a a a =--122;12-=n n a a (2≥n ) 所以:当2≥n 时: n
n n n a a 22
422
2
2=⨯==--;故:n n a 2=;
又由:等差数列n b 中,12b ,点1(,)n n P b b 在直线2y x =+上.
得:21+=+n n b b ,且12b ,所以:n n b n 2)1(22=-+=;
(3)1
2+==n n n n n b a c ;利用错位相减法得:42
)1(2
---=+n n n T ;。