2014年高考数学(理)试题分类汇编:专题4 数列
2014年高考理科数学真题分类——数列
2014年高考数学真题汇编——数列一.选择题1. (2014大纲)等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于 ( )A .6B .5C .4D .3【答案】C .2. (2014重庆)对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列248.,,C a a a 成等比数列 239.,,D a a a 成等比数列【答案】D【解析】.∴D 选要求角码成等差3. (2014北京)设{}n a 是公比为q 的等比数列,则"1"q >是"{}"n a 为递增数列的( ).A 充分且不必要条件 .B 必要且不充分条件.C 充分必要条件 .D 既不充分也不必要条件D试题分析:对等比数列}{n a ,若1>q ,则当0,1a 时数列}{n a 是递减数列;若数列}{n a 是递增数列,则4. (2014福建)等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =( ).8A .10B .12C .14DC5. (2014辽宁)设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则( )A .0d <B .0d >C .10a d <D .10a d >【答案】C【解析】 ..0.00;00:.,1111111C d a d a d a a a a a a a n n n 选且或且分情况解得即递减由同增异减知,<∴><<><+二.填空题1. (2014江苏) 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .2(2014安徽)数列{}n a 是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 12.13(2014北京)若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =________时{}n a 的前n 项和最大.4(2014广东)若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= .51011912101112202019151201011:50,,ln ln ln ,ln ln ln ,220ln 20ln 20ln 100,50.a a a a a a e S a a a S a a a S a a a a e S =∴==+++=+++∴====∴=答案提示:设则5 (2014天津)设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a 的值为__________. 【答案】21-【解析】 解:12-依题意得2214S S S =,所以()()21112146a a a -=-,解得112a =-.6. (2014上海)设无穷等比数列{n a }的公比为q ,若)(lim 431 ++=∞→a a a n ,则q= 。
2014年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅱ)(含答案及解析)
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2} 2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.54.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.15.(5分)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.456.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.78.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.39.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.210.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.11.(5分)直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠BCA=90°,M,N分别是A1B1,A1C1的中点,BC=CA=CC1,则BM与AN所成角的余弦值为()A.B.C.D.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为.15.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是.16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求.1.(5分)设集合M={0,1,2},N={x|x2﹣3x+2≤0},则M∩N=()A.{1}B.{2}C.{0,1}D.{1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】求出集合N的元素,利用集合的基本运算即可得到结论.【解答】解:∵N={x|x2﹣3x+2≤0}={x|(x﹣1)(x﹣2)≤0}={x|1≤x≤2},∴M∩N={1,2},故选:D.【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础.2.(5分)设复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,z1=2+i,则z1z2=()A.﹣5B.5C.﹣4+i D.﹣4﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数的几何意义求出z2,即可得到结论.【解答】解:z1=2+i对应的点的坐标为(2,1),∵复数z1,z2在复平面内的对应点关于虚轴对称,∴(2,1)关于虚轴对称的点的坐标为(﹣2,1),则对应的复数,z2=﹣2+i,则z1z2=(2+i)(﹣2+i)=i2﹣4=﹣1﹣4=﹣5,故选:A.【点评】本题主要考查复数的基本运算,利用复数的几何意义是解决本题的关键,比较基础.3.(5分)设向量,满足|+|=,|﹣|=,则•=()A.1B.2C.3D.5【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将等式进行平方,相加即可得到结论.【解答】解:∵|+|=,|﹣|=,∴分别平方得+2•+=10,﹣2•+=6,两式相减得4•=10﹣6=4,即•=1,故选:A.【点评】本题主要考查向量的基本运算,利用平方进行相加是解决本题的关键,比较基础.4.(5分)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC=,则AC=()A.5B.C.2D.1【考点】HR:余弦定理.【专题】56:三角函数的求值.【分析】利用三角形面积公式列出关系式,将已知面积,AB,BC的值代入求出sinB的值,分两种情况考虑:当B为钝角时;当B为锐角时,利用同角三角函数间的基本关系求出cosB的值,利用余弦定理求出AC的值即可.【解答】解:∵钝角三角形ABC的面积是,AB=c=1,BC=a=,∴S=acsinB=,即sinB=,当B为钝角时,cosB=﹣=﹣,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2+2=5,即AC=,当B为锐角时,cosB==,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cosB=1+2﹣2=1,即AC=1,此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去,则AC=.故选:B.【点评】此题考查了余弦定理,三角形面积公式,以及同角三角函数间的基本关系,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.5.(5分)某地区空气质量监测资料表明,一天的空气质量为优良的概率是0.75,连续两天为优良的概率是0.6,已知某天的空气质量为优良,则随后一天的空气质量为优良的概率是()A.0.8B.0.75C.0.6D.0.45【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.【专题】5I:概率与统计.【分析】设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,由此解得p的值.【解答】解:设随后一天的空气质量为优良的概率为p,则由题意可得0.75×p=0.6,解得p=0.8,故选:A.【点评】本题主要考查相互独立事件的概率乘法公式的应用,属于基础题.6.(5分)如图,网格纸上正方形小格的边长为1(表示1cm),图中粗线画出的是某零件的三视图,该零件由一个底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯切削得到,则切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为()A.B.C.D.【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】由三视图判断几何体的形状,通过三视图的数据求解几何体的体积即可.【解答】解:几何体是由两个圆柱组成,一个是底面半径为3高为2,一个是底面半径为2,高为4,组合体体积是:32π•2+22π•4=34π.底面半径为3cm,高为6cm的圆柱体毛坯的体积为:32π×6=54π切削掉部分的体积与原来毛坯体积的比值为:=.故选:C.【点评】本题考查三视图与几何体的关系,几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入的x,t均为2,则输出的S=()A.4B.5C.6D.7【考点】EF:程序框图.【专题】5K:算法和程序框图.【分析】根据条件,依次运行程序,即可得到结论.【解答】解:若x=t=2,则第一次循环,1≤2成立,则M=,S=2+3=5,k=2,第二次循环,2≤2成立,则M=,S=2+5=7,k=3,此时3≤2不成立,输出S=7,故选:D.【点评】本题主要考查程序框图的识别和判断,比较基础.8.(5分)设曲线y=ax﹣ln(x+1)在点(0,0)处的切线方程为y=2x,则a=()A.0B.1C.2D.3【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】52:导数的概念及应用.【分析】根据导数的几何意义,即f′(x0)表示曲线f(x)在x=x0处的切线斜率,再代入计算.【解答】解:,∴y′(0)=a﹣1=2,∴a=3.故选:D.【点评】本题是基础题,考查的是导数的几何意义,这个知识点在高考中是经常考查的内容,一般只要求导正确,就能够求解该题.在高考中,导数作为一个非常好的研究工具,经常会被考查到,特别是用导数研究最值,证明不等式,研究零点问题等等经常以大题的形式出现,学生在复习时要引起重视.9.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为()A.10B.8C.3D.2【考点】7C:简单线性规划.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).由z=2x﹣y得y=2x﹣z,平移直线y=2x﹣z,由图象可知当直线y=2x﹣z经过点C时,直线y=2x﹣z的截距最小,此时z最大.由,解得,即C(5,2)代入目标函数z=2x﹣y,得z=2×5﹣2=8.故选:B.【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.10.(5分)设F为抛物线C:y2=3x的焦点,过F且倾斜角为30°的直线交C于A,B两点,O为坐标原点,则△OAB的面积为()A.B.C.D.【考点】K8:抛物线的性质.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由抛物线方程求出焦点坐标,由直线的倾斜角求出斜率,写出过A,B 两点的直线方程,和抛物线方程联立后化为关于y的一元二次方程,由根与系数关系得到A,B两点纵坐标的和与积,把△OAB的面积表示为两个小三角形AOF与BOF的面积和得答案.【解答】解:由y2=2px,得2p=3,p=,则F(,0).∴过A,B的直线方程为y=(x﹣),即x=y+.联立,得4y2﹣12y﹣9=0.设A(x1,y1),B(x2,y2),则y 1+y 2=3,y 1y 2=﹣.∴S△OAB =S △OAF +S△OFB =×|y 1﹣y 2|==×=.故选:D .【点评】本题考查直线与抛物线的位置关系,考查数学转化思想方法,涉及直线和圆锥曲线关系问题,常采用联立直线和圆锥曲线,然后利用一元二次方程的根与系数关系解题,是中档题.11.(5分)直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,BC=CA=CC 1,则BM 与AN 所成角的余弦值为( ) A .B .C .D .【考点】LM :异面直线及其所成的角.【专题】5F :空间位置关系与距离.【分析】画出图形,找出BM 与AN 所成角的平面角,利用解三角形求出BM 与AN 所成角的余弦值.【解答】解:直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,∠BCA=90°,M ,N 分别是A 1B 1,A 1C 1的中点,如图:BC 的中点为O ,连结ON ,,则MN0B 是平行四边形,BM 与AN 所成角就是∠ANO ,∵BC=CA=CC 1,设BC=CA=CC 1=2,∴CO=1,AO=,AN=,MB===, 在△ANO 中,由余弦定理可得:cos ∠ANO===.故选:C .【点评】本题考查异面直线对称角的求法,作出异面直线所成角的平面角是解题的关键,同时考查余弦定理的应用.12.(5分)设函数f(x)=sin,若存在f(x)的极值点x0满足x02+[f(x0)]2<m2,则m的取值范围是()A.(﹣∞,﹣6)∪(6,+∞)B.(﹣∞,﹣4)∪(4,+∞)C.(﹣∞,﹣2)∪(2,+∞)D.(﹣∞,﹣1)∪(1,+∞)【考点】H4:正弦函数的定义域和值域.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】由题意可得,f(x0)=±,且=kπ+,k∈Z,再由题意可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,可得m2 >m2+3,由此求得m的取值范围.【解答】解:由题意可得,f(x0)=±,即=kπ+,k∈z,即x0=m.再由x02+[f(x0)]2<m2,即x02+3<m2,可得当m2最小时,|x0|最小,而|x0|最小为|m|,∴m2 >m2+3,∴m2>4.求得m>2,或m<﹣2,故选:C.【点评】本题主要正弦函数的图象和性质,函数的零点的定义,体现了转化的数学思想,属于中档题.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.(第13题~第21题为必考题,每个试题考生都必须作答,第22题~第24题为选考题,考生根据要求作答)13.(5分)(x+a)10的展开式中,x7的系数为15,则a=.【考点】DA:二项式定理.【专题】5P:二项式定理.【分析】在二项展开式的通项公式中,令x的幂指数等于3,求出r的值,即可求得x7的系数,再根据x7的系数为15,求得a的值.【解答】解:(x+a)10的展开式的通项公式为T r=•x10﹣r•a r,+1令10﹣r=7,求得r=3,可得x7的系数为a3•=120a3=15,∴a=,故答案为:.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,二项式系数的性质,属于中档题.14.(5分)函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)的最大值为1.【考点】GP:两角和与差的三角函数;HW:三角函数的最值.【专题】56:三角函数的求值.【分析】由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=sinx,从而求得函数的最大值.【解答】解:函数f(x)=sin(x+2φ)﹣2sinφcos(x+φ)=sin[(x+φ)+φ]﹣2sinφcos (x+φ)=sin(x+φ)cosφ+cos(x+φ)sinφ﹣2sinφcos(x+φ)=sin(x+φ)cosφ﹣cos(x+φ)sinφ=sin[(x+φ)﹣φ]=sinx,故函数f(x)的最大值为1,故答案为:1.【点评】本题主要考查两角和差的正弦公式、余弦公式的应用,正弦函数的最值,属于中档题.15.(5分)已知偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,若f(x﹣1)>0,则x的取值范围是(﹣1,3).【考点】3N:奇偶性与单调性的综合.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性和单调性之间的关系将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2),即可得到结论.【解答】解:∵偶函数f(x)在[0,+∞)单调递减,f(2)=0,∴不等式f(x﹣1)>0等价为f(x﹣1)>f(2),即f(|x﹣1|)>f(2),∴|x﹣1|<2,解得﹣1<x<3,故答案为:(﹣1,3)【点评】本题主要考查函数奇偶性和单调性之间的关系的应用,将不等式等价转化为f(|x﹣1|)>f(2)是解决本题的关键.16.(5分)设点M(x0,1),若在圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则x0的取值范围是[﹣1,1] .【考点】J9:直线与圆的位置关系.【专题】5B:直线与圆.【分析】根据直线和圆的位置关系,画出图形,利用数形结合即可得到结论.【解答】解:由题意画出图形如图:点M(x0,1),要使圆O:x2+y2=1上存在点N,使得∠OMN=45°,则∠OMN的最大值大于或等于45°时一定存在点N,使得∠OMN=45°,而当MN与圆相切时∠OMN取得最大值,此时MN=1,图中只有M′到M″之间的区域满足MN≤1,∴x0的取值范围是[﹣1,1].【点评】本题考查直线与圆的位置关系,直线与直线设出角的求法,数形结合是快速解得本题的策略之一.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或验算步骤.17.(12分)已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明:++…+<.【考点】87:等比数列的性质;8E:数列的求和.【专题】14:证明题;54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)根据等比数列的定义,后一项与前一项的比是常数,即=常数,又首项不为0,所以为等比数列;再根据等比数列的通项化式,求出{a n}的通项公式;(Ⅱ)将进行放大,即将分母缩小,使得构成一个等比数列,从而求和,证明不等式.【解答】证明(Ⅰ)==3,∵≠0,∴数列{a n+}是以首项为,公比为3的等比数列;∴a n+==,即;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当n≥2时,∵3n﹣1>3n﹣3n﹣1,∴<=,∴当n=1时,成立,当n≥2时,++…+<1+…+==<.时,++…+<.∴对n∈N+【点评】本题考查的是等比数列,用放缩法证明不等式,证明数列为等比数列,只需要根据等比数列的定义就行;数列与不等式常结合在一起考,放缩法是常用的方法之一,通过放大或缩小,使原数列变成一个等比数列,或可以用裂项相消法求和的新数列.属于中档题.18.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的中点.(Ⅰ)证明:PB∥平面AEC;(Ⅱ)设二面角D﹣AE﹣C为60°,AP=1,AD=,求三棱锥E﹣ACD的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(Ⅰ)连接BD交AC于O点,连接EO,只要证明EO∥PB,即可证明PB∥平面AEC;(Ⅱ)延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,说明∠CMD=60°,是二面角的平面角,求出CD,即可三棱锥E﹣ACD的体积.【解答】(Ⅰ)证明:连接BD交AC于O点,连接EO,∵O为BD中点,E为PD中点,∴EO∥PB,(2分)EO⊂平面AEC,PB⊄平面AEC,所以PB∥平面AEC;(6分)(Ⅱ)解:延长AE至M连结DM,使得AM⊥DM,∵四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,∴CD⊥平面AMD,∴CD⊥MD.∵二面角D﹣AE﹣C为60°,∴∠CMD=60°,∵AP=1,AD=,∠ADP=30°,∴PD=2,E为PD的中点.AE=1,∴DM=,CD==.三棱锥E﹣ACD的体积为:==.【点评】本题考查直线与平面平行的判定,几何体的体积的求法,二面角等指数的应用,考查逻辑思维能力,是中档题.19.(12分)某地区2007年至2013年农村居民家庭人均纯收入y(单位:千元)的数据如表:年份2007200820092010201120122013年份代号t1234567人均纯收入y 2.9 3.3 3.6 4.4 4.8 5.2 5.9(Ⅰ)求y关于t的线性回归方程;(Ⅱ)利用(Ⅰ)中的回归方程,分析2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入的变化情况,并预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入.附:回归直线的斜率和截距的最小二乘估计公式分别为:=,=﹣.【考点】BK:线性回归方程.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)根据所给的数据,利用最小二乘法可得横标和纵标的平均数,横标和纵标的积的和,与横标的平方和,代入公式求出b的值,再求出a的值,写出线性回归方程.(Ⅱ)根据上一问做出的线性回归方程,代入所给的t的值,预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入,这是一个估计值.【解答】解:(Ⅰ)由题意,=×(1+2+3+4+5+6+7)=4,=×(2.9+3.3+3.6+4.4+4.8+5.2+5.9)=4.3,∴== =0.5,=﹣=4.3﹣0.5×4=2.3.∴y关于t的线性回归方程为=0.5t+2.3;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,b=0.5>0,故2007年至2013年该地区农村居民家庭人均纯收入逐年增加,平均每年增加0.5千元.将2015年的年份代号t=9代入=0.5t+2.3,得:=0.5×9+2.3=6.8,故预测该地区2015年农村居民家庭人均纯收入为6.8千元.【点评】本题考查线性回归分析的应用,本题解题的关键是利用最小二乘法认真做出线性回归方程的系数,这是整个题目做对的必备条件,本题是一个基础题.20.(12分)设F1,F2分别是C:+=1(a>b>0)的左,右焦点,M是C 上一点且MF2与x轴垂直,直线MF1与C的另一个交点为N.(1)若直线MN的斜率为,求C的离心率;(2)若直线MN在y轴上的截距为2,且|MN|=5|F1N|,求a,b.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题.【分析】(1)根据条件求出M的坐标,利用直线MN的斜率为,建立关于a,c的方程即可求C的离心率;(2)根据直线MN在y轴上的截距为2,以及|MN|=5|F1N|,建立方程组关系,求出N的坐标,代入椭圆方程即可得到结论.【解答】解:(1)∵M是C上一点且MF2与x轴垂直,∴M的横坐标为c,当x=c时,y=,即M(c,),若直线MN的斜率为,即tan∠MF1F2=,即b2==a2﹣c2,即c2+﹣a2=0,则,即2e2+3e﹣2=0解得e=或e=﹣2(舍去),即e=.(Ⅱ)由题意,原点O是F1F2的中点,则直线MF1与y轴的交点D(0,2)是线段MF1的中点,设M(c,y),(y>0),则,即,解得y=,∵OD是△MF1F2的中位线,∴=4,即b2=4a,由|MN|=5|F1N|,则|MF1|=4|F1N|,解得|DF1|=2|F1N|,即设N(x1,y1),由题意知y1<0,则(﹣c,﹣2)=2(x1+c,y1).即,即代入椭圆方程得,将b2=4a代入得,解得a=7,b=.【点评】本题主要考查椭圆的性质,利用条件建立方程组,利用待定系数法是解决本题的关键,综合性较强,运算量较大,有一定的难度.21.(12分)已知函数f(x)=e x﹣e﹣x﹣2x.(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;(Ⅱ)设g(x)=f(2x)﹣4bf(x),当x>0时,g(x)>0,求b的最大值;(Ⅲ)已知1.4142<<1.4143,估计ln2的近似值(精确到0.001).【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】16:压轴题;53:导数的综合应用.【分析】对第(Ⅰ)问,直接求导后,利用基本不等式可达到目的;对第(Ⅱ)问,先验证g(0)=0,只需说明g(x)在[0+∞)上为增函数即可,从而问题转化为“判断g′(x)>0是否成立”的问题;对第(Ⅲ)问,根据第(Ⅱ)问的结论,设法利用的近似值,并寻求ln2,于是在b=2及b>2的情况下分别计算,最后可估计ln2的近似值.【解答】解:(Ⅰ)由f(x)得f′(x)=e x+e﹣x﹣2,即f′(x)≥0,当且仅当e x=e﹣x即x=0时,f′(x)=0,∴函数f(x)在R上为增函数.(Ⅱ)g(x)=f(2x)﹣4bf(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,则g′(x)=2[e2x+e﹣2x﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣2)]=2[(e x+e﹣x)2﹣2b(e x+e﹣x)+(4b﹣4)]=2(e x+e﹣x﹣2)(e x+e﹣x+2﹣2b).①∵e x+e﹣x>2,e x+e﹣x+2>4,∴当2b≤4,即b≤2时,g′(x)≥0,当且仅当x=0时取等号,从而g(x)在R上为增函数,而g(0)=0,∴x>0时,g(x)>0,符合题意.②当b>2时,若x满足2<e x+e﹣x<2b﹣2即,得,此时,g′(x)<0,又由g(0)=0知,当时,g(x)<0,不符合题意.综合①、②知,b≤2,得b的最大值为2.(Ⅲ)∵1.4142<<1.4143,根据(Ⅱ)中g(x)=e2x﹣e﹣2x﹣4b(e x﹣e﹣x)+(8b﹣4)x,为了凑配ln2,并利用的近似值,故将ln即代入g(x)的解析式中,得.当b=2时,由g(x)>0,得,从而;令,得>2,当时,由g(x)<0,得,得.所以ln2的近似值为0.693.【点评】1.本题三个小题的难度逐步增大,考查了学生对函数单调性深层次的把握能力,对思维的要求较高,属压轴题.2.从求解过程来看,对导函数解析式的合理变形至关重要,因为这直接影响到对导数符号的判断,是解决本题的一个重要突破口.3.本题的难点在于如何寻求ln2,关键是根据第(2)问中g(x)的解析式探究b的值,从而获得不等式,这样自然地将不等式放缩为的范围的端点值,达到了估值的目的.请考生在第22、23、24三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请写清题号.【选修4-1:几何证明选讲】22.(10分)如图,P是⊙O外一点,PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,PC=2PA,D为PC的中点,AD的延长线交⊙O于点E,证明:(Ⅰ)BE=EC;(Ⅱ)AD•DE=2PB2.【考点】N4:相似三角形的判定;NC:与圆有关的比例线段.【专题】17:选作题;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)连接OE,OA,证明OE⊥BC,可得E是的中点,从而BE=EC;(Ⅱ)利用切割线定理证明PD=2PB,PB=BD,结合相交弦定理可得AD•DE=2PB2.【解答】证明:(Ⅰ)连接OE,OA,则∠OAE=∠OEA,∠OAP=90°,∵PC=2PA,D为PC的中点,∴PA=PD,∴∠PAD=∠PDA,∵∠PDA=∠CDE,∴∠OEA+∠CDE=∠OAE+∠PAD=90°,∴OE⊥BC,∴E是的中点,∴BE=EC;(Ⅱ)∵PA是切线,A为切点,割线PBC与⊙O相交于点B,C,∴PA2=PB•PC,∵PC=2PA,∴PA=2PB,∴PD=2PB,∴PB=BD,∴BD•DC=PB•2PB,∵AD•DE=BD•DC,∴AD•DE=2PB2.【点评】本题考查与圆有关的比例线段,考查切割线定理、相交弦定理,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.在直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,](Ⅰ)求C的参数方程;(Ⅱ)设点D在半圆C上,半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,根据(1)中你得到的参数方程,求直线CD的倾斜角及D的坐标.【考点】QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(1)利用即可得出直角坐标方程,利用cos2t+sin2t=1进而得出参数方程.(2)利用半圆C在D处的切线与直线l:y=x+2垂直,则直线CD的斜率与直线l的斜率相等,即可得出直线CD的倾斜角及D的坐标.【解答】解:(1)由半圆C的极坐标方程为ρ=2cosθ,θ∈[0,],即ρ2=2ρcosθ,可得C的普通方程为(x﹣1)2+y2=1(0≤y≤1).可得C的参数方程为(t为参数,0≤t≤π).(2)设D(1+cos t,sin t),由(1)知C是以C(1,0)为圆心,1为半径的上半圆,∵直线CD的斜率与直线l的斜率相等,∴tant=,t=.故D的直角坐标为,即(,).【点评】本题考查了把极坐标方程化为直角坐标方程、参数方程化为普通方程、直线与圆的位置关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.六、解答题(共1小题,满分0分)24.设函数f(x)=|x+|+|x﹣a|(a>0).(Ⅰ)证明:f(x)≥2;(Ⅱ)若f(3)<5,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|,利用绝对值三角不等式、基本不等式证得f(x)≥2成立.(Ⅱ)由f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,分当a>3时和当0<a≤3时两种情况,分别去掉绝对值,求得不等式的解集,再取并集,即得所求.【解答】解:(Ⅰ)证明:∵a>0,f(x)=|x+|+|x﹣a|≥|(x+)﹣(x﹣a)|=|a+|=a+≥2=2,故不等式f(x)≥2成立.(Ⅱ)∵f(3)=|3+|+|3﹣a|<5,∴当a>3时,不等式即a+<5,即a2﹣5a+1<0,解得3<a<.当0<a≤3时,不等式即6﹣a+<5,即a2﹣a﹣1>0,求得<a≤3.综上可得,a的取值范围(,).【点评】本题主要考查绝对值三角不等式,绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.。
2014年高中数学题型分析(数列选择题)
2014年全国高考理科数学试题分类汇编:数列选择题(教师)1、2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))已知数列{}n a 满足12430,3n n a a a ++==-,则{}n a 的前10项和等于 (A)()10613--- (B)()101139-- (C)()10313-- (D)()1031+3-【答案】C2、(2013年高考新课标1(理))设n n n A B C ∆的三边长分别为,,n n n a b c ,n n n A B C ∆的面积为n S ,1,2,3,n = ,若11111,2b c b c a >+=,111,,22n n n nn n n n c a b a a a b c +++++===,则( ) A.{S n }为递减数列 B.{S n }为递增数列C.{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D.{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列【答案】B3、(2013年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题(纯WORD 版))函数=()y f x 的图像如图所示,在区间[],a b 上可找到(2)n n ≥个不同的数12,...,,n x x x 使得1212()()()==,n nf x f x f x x x x 则n 的取值范围是(A){}3,4 (B){}2,3,4 (C) {}3,4,5 (D){}2,3【答案】B4、(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))已知等比数列{}n a 的公比为q,记(1)1(1)2(1)...,n m n m n m n m b a a a -+-+-+=+++*(1)1(1)2(1)...(,),n m n m n m n m c a a a m n N -+-+-+=∙∙∙∈则以下结论一定正确的是( )A.数列{}n b 为等差数列,公差为mq B.数列{}n b 为等比数列,公比为2mq C.数列{}n c 为等比数列,公比为2m qD.数列{}n c 为等比数列,公比为mm q【答案】C5、(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知12310a a S +=,95=a ,则=1a(A)31 (B)31- (C)91(D)91-【答案】C6、(2013年高考新课标1(理))设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m = ( ) A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C7、(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列;{}4:3n p a nd +数列是递增数列; 其中的真命题为(A)12,p p (B)34,p p (C)23,p p (D)14,p p【答案】D8、(2013年高考江西卷(理))等比数列x,3x+3,6x+6,..的第四项等于A.-24B.0C.12D.24 【答案】A 9、(2013年高考四川卷(理))在等差数列{}n a 中,218a a -=,且4a 为2a 和3a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.【答案】解:设该数列公差为d ,前n 项和为n s .由已知,可得()()()21111228,38a d a d a d a d +=+=++.所以()114,30a d d d a +=-=,解得14,0a d ==,或11,3a d ==,即数列{}n a 的首相为4,公差为0,或首相为1,公差为3.所以数列的前n 项和4n s n =或232n n n s -=10、(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知10150,25S S ==,则n nS 的最小值为________.【答案】49-11、(2013年高考湖北卷(理))古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数.如三角形数1,3,6,10,,第n 个三角形数为()2111222n n n n +=+.记第n 个k 边形数为(),N n k ()3k ≥,以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式:三角形数 ()211,322N n n n =+ 正方形数 ()2,4N n n = 五边形数 ()231,522N n n n =- 六边形数 ()2,62N n n n =-可以推测(),N n k 的表达式,由此计算()10,24N =___________. 选考题【答案】100012、(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯WORD 版含附加题))在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的最大正整数n 的值为_____________. 【答案】1213、(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))当,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:122311111111()()...()_____2223212nn n n n n n C C C C +⨯+⨯+⨯++⨯=+ 【答案】113[()1]12n n +-+14、(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))已知{}n a 是等差数列,11a =,公差0d ≠,n S 为其前n 项和,若125,,a a a 成等比数列,则8_____S =【答案】6415、(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n 项和n =S __________.【答案】25766n n - 16、(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD 版))在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____.【答案】2017、(2013年高考陕西卷(理))观察下列等式:211=22123-=- 2221263+-=2222124310-+-=-照此规律, 第n 个等式可为___)1(2)1-n 1--32-1121-n 222+=+++n n n ()( ____. 【答案】)1(2)1-n 1--32-1121-n 222+=+++n n n ()( 18、(2013年高考新课标1(理))若数列{n a }的前n 项和为S n =2133n a +,则数列{n a }的通项公式是n a =______.【答案】n a =1(2)n --.19、(2013年高考北京卷(理))若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =_______;前n 项和S n =___________.【答案】2,122n +-20、(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和,若13a a ,是方程2540x x -+=的两个根,则6S =____________.【答案】632014年全国高考理科数学试题分类汇编:数列选择题(学生)1、2013年普通高等学校招生统一考试大纲版数学(理)WORD 版含答案(已校对))已知数列{}n a 满足12430,3n n a a a ++==-,则{}n a 的前10项和等于 (A)()10613--- (B)()101139-- (C)()10313-- (D)()1031+3-2、(2013年高考新课标1(理))设n n n A B C ∆的三边长分别为,,n n n a b c ,n n n A B C ∆的面积为n S ,1,2,3,n = ,若11111,2b c b c a >+=,111,,22n n n nn n n n c a b a a a b c +++++===,则( ) A.{S n }为递减数列 B.{S n }为递增数列C.{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D.{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列3、(2013年普通高等学校招生统一考试安徽数学(理)试题(纯WORD 版))函数=()y f x 的图像如图所示,在区间[],a b 上可找到(2)n n ≥个不同的数12,...,,n x x x 使得1212()()()==,n nf x f x f x x x x 则n 的取值范围是(A){}3,4 (B){}2,3,4 (C) {}3,4,5 (D){}2,34、(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))已知等比数列{}n a 的公比为q,记(1)1(1)2(1)...,n m n m n m n m b a a a -+-+-+=+++*(1)1(1)2(1)...(,),n m n m n m n m c a a a m n N -+-+-+=∙∙∙∈则以下结论一定正确的是( )A.数列{}n b 为等差数列,公差为mq B.数列{}n b 为等比数列,公比为2mq C.数列{}n c 为等比数列,公比为2m qD.数列{}n c 为等比数列,公比为mm q5、(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知12310a a S +=,95=a ,则=1a(A)31 (B)31- (C)91 (D)91-6、(2013年高考新课标1(理))设等差数列{}n a 的前n 项和为11,2,0,3n m m m S S S S -+=-==,则m = ( ) A.3 B.4C.5D.67、(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))下面是关于公差0d >的等差数列()n a 的四个命题:{}1:n p a 数列是递增数列;{}2:n p na 数列是递增数列; 3:n a p n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭数列是递增数列;{}4:3n p a nd +数列是递增数列; 其中的真命题为(A)12,p p (B)34,p p (C)23,p p (D)14,p p8、(2013年高考江西卷(理))等比数列x,3x+3,6x+6,..的第四项等于A.-24B.0C.12D.249、(2013年高考四川卷(理))在等差数列{}n a 中,218a a -=,且4a 为2a 和3a 的等比中项,求数列{}n a 的首项、公差及前n 项和.10、(2013年普通高等学校招生统一考试新课标Ⅱ卷数学(理)(纯WORD 版含答案))等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知10150,25S S ==,则n nS 的最小值为________.11、(2013年高考湖北卷(理))古希腊毕达哥拉斯学派的数学家研究过各种多边形数.如三角形数1,3,6,10,,第n 个三角形数为()2111222n n n n +=+.记第n 个k 边形数为(),N n k ()3k ≥,以下列出了部分k 边形数中第n 个数的表达式:三角形数 ()211,322N n n n =+ 正方形数 ()2,4N n n = 五边形数 ()231,522N n n n =- 六边形数 ()2,62N n n n =-可以推测(),N n k 的表达式,由此计算()10,24N =___________.12、(2013年普通高等学校招生全国统一招生考试江苏卷(数学)(已校对纯WORD 版含附加题))在正项等比数列}{n a 中,215=a ,376=+a a ,则满足n n a a a a a a 2121>+++的最大正整数n 的值为_____________.13、(2013年普通高等学校招生统一考试福建数学(理)试题(纯WORD 版))当,1x R x ∈<时,有如下表达式:211.......1n x x x x+++++=- 两边同时积分得:1111122222200011.......1ndx xdx x dx x dx dx x+++++=-⎰⎰⎰⎰⎰从而得到如下等式:23111111111()()...()...ln 2.2223212n n +⨯+⨯+⨯++⨯+=+ 请根据以下材料所蕴含的数学思想方法,计算:122311111111()()...()_____2223212nn n n n nn C C C C +⨯+⨯+⨯++⨯=+ 14、(2013年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))已知{}n a 是等差数列,11a =,公差0d ≠,n S 为其前n 项和,若125,,a a a 成等比数列,则8_____S =15、(2013年上海市春季高考数学试卷(含答案))若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n 项和n =S __________.16、(2013年普通高等学校招生统一考试广东省数学(理)卷(纯WORD 版))在等差数列{}n a 中,已知3810a a +=,则573a a +=_____.17、(2013年高考陕西卷(理))观察下列等式:211=22123-=- 2221263+-=2222124310-+-=-照此规律, 第n 个等式可为___)1(2)1-n 1--32-1121-n 222+=+++n n n ()( ____. 18、(2013年高考新课标1(理))若数列{n a }的前n 项和为S n =2133n a +,则数列{n a }的通项公式是n a =______.19、(2013年高考北京卷(理))若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =_______;前n 项和S n =___________.20、(2013年普通高等学校招生统一考试辽宁数学(理)试题(WORD 版))已知等比数列{}n a 是递增数列,n S 是{}n a 的前n 项和,若13a a ,是方程2540x x -+=的两个根,则6S =_________.。
2014年高考全国Ⅰ理科数学试题及答案(word解析版)
2014年高考全国Ⅰ理科数学试题及答案(word解析版)2014年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)数学(理科)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5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)【2014年全国Ⅰ,理1,5分】已知集合{}2230A x x x =--≥,{}22B x x =-≤<,则A B I =( )(A )[]2,1-- (B )[)1,2- (C )[]1,1- (D )[)1,2 【答案】A【解析】∵{}{}223013A x x x x x x =--≥=≤-≥或,{}22B x x =-≤<,∴{}21A B x x =-≤≤-I ,故选A .(2)【2014年全国Ⅰ,理2,5分】()()321i 1i+=-( ) (A )1i + (B )1i - (C )1i -+ (D )1i -- 【答案】D【解析】∵32(1i)2i(1i)1i (1i)2i++==----,故选D . (3)【2014年全国Ⅰ,理3,5分】设函数()f x ,()g x 的定义域为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,则下列结论中正确的是( )(A )()()f x g x 是偶函数 (B )()()f x g x 是奇函数 (C )()|()|f x g x 是奇函数 (D )|()()|f x g x 是奇函数 【答案】C 【解析】∵()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,∴()f x 为偶函数,()g x 为偶函数.再根据两个奇函数的积是偶函数、两个偶函数的积还是偶函数、一个奇函数与一个偶函数的积是奇函数,可得()|()|f x g x 为奇函数,故选C .(4)【2014年全国Ⅰ,理4,5分】已知F 是双曲线C :223(0)x my m m -=>的一个焦点,则点F 到C 的一条渐近线的距离为( )(A )3 (B )3 (C )3m (D )3m 【答案】A【解析】由C :223(0)x my m m -=>,得22133x y m -=,233,33c m c m =+=+,设()33,0Fm +,一条渐近线33y xm=,即0x my -=,则点F 到C的一条渐近线的距离3331m d m+==+,故选A .(5)【2014年全国Ⅰ,理5,5分】4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率( )(A )18 (B )38(C )58 (D )78【答案】D【解析】由题知()13,0F -,()23,0F 且220012x y -=,所以()()120003,3,MF MF x y x y ⋅=---⋅--u u u u r u u u u r2220003310x y y =+-=-<,解得033y-<<,故选D .(6)【2014年全国Ⅰ,理6,5分】如图,圆O 的半径为1,A 是圆上的定点,P 是圆上的动点,角x 的始边为射线OA ,终边为射线OP ,过点P 作直线OA 的垂线,垂足为M ,将点M 到直线OP 的距离表示为x 的函数()f x ,则()y f x =在[]0,π上的图像大致为( )(A ) (B )(C ) (D ) 【答案】B【解析】如图:过M 作MD OP ⊥于D ,则sin PM x =,cos OM x =,在Rt OMP ∆中,cos sin 1cos sin sin 212x x OM PM MD x x x OP ⋅⋅===⋅=,∴()1sin 2(0)2f x x x π=≤≤,故选B . (7)【2014年全国Ⅰ,理7,5分】执行下图的程序框图,若输入的,,a b k 分别为1,2,3,则输出的M =( )(A )203 (B )165 (C )72 (D )158 【答案】D【解析】输入1,2,3a b k ===;1n =时:1331,2,222M a b =+===; 2n =时:28382,,3323M a b =+===;3n =时:3315815,,28838M a b =+===; 4n =时:输出158M =,故选D . (8)【2014年全国Ⅰ,理8,5分】设(0,)2πα∈,(0,)2πβ∈,且1sin tan cos βαβ+=,则( )(A )32παβ-= (B )22παβ-= (C )32παβ+= (D )22παβ+= 【答案】B【解析】∵sin 1sin tan cos cos αβααβ+==,∴sin cos cos cos sin αβααβ=+,()sin cos sin 2παβαα⎛⎫-==- ⎪⎝⎭,,02222ππππαβα-<-<<-<,∴2παβα-=-,即22παβ-=,故选B . (9)【2014年全国Ⅰ,理9,5分】不等式组124x y x y +≥⎧⎨-≤⎩的解集记为D .有下面四个命题:1p :(,),22x y D x y ∀∈+≥-,2p :(,),22x y D x y ∃∈+≥,3P :(,),23x y D x y ∀∈+≤,4p :(,),21x y D x y ∃∈+≤-.其中真命题是( )(A )2p ,3p (B )1p ,4p (C )1p ,2p (D )1p ,3p 【答案】C【解析】作出可行域如图:设2x y z +=,即122zy x =-+,当直线过()2,1A -时,min220z=-+=,∴0z ≥,∴命题1p 、2p 真命题,故选C .(10)【2014年全国Ⅰ,理10,5分】已知抛物线C :28yx=的焦点为F ,准线为l ,P 是l 上一点,Q 是直线PF 与C 的一个交点,若4FP FQ =u u u r u u u r,则||QF =( )(A )72 (B )52(C )3 (D )2 【答案】C【解析】过Q 作QM l ⊥于M ,∵4FP FQ =u u u r u u u r ,∴34PQ PF =,又344QM PQ PF==,∴3QM =,由抛物线定义知3QF QM ==,故选C .(11)【2014年全国Ⅰ,理11,5分】已知函数()3231f x ax x =-+,若()f x 存在唯一的零点0x ,且00x >, 则a 的取值范围为( ) (A )()2,+∞ (B )(),2-∞- (C )()1,+∞ (D )(),1-∞- 【答案】B【解析】解法一:由已知0a ≠,2()36f x axx'=-,令()0f x '=,得0x =或2x a =,当0a >时,()22,0,()0;0,,()0;,,()0x f x x f x x f x a a ⎛⎫⎛⎫'''∈-∞>∈<∈+∞> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭; 且(0)10f =>,()f x 有小于零的零点,不符合题意. 当0a <时,()22,,()0;,0,()0;0,,()0x f x x f x x f x a a ⎛⎫⎛⎫'''∈-∞<∈>∈+∞< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 要使()f x 有唯一的零点0x 且0x>,只需2()0f a >,即24a>,2a <-,故选B .解法二:由已知0a ≠,()3231f x ax x =-+有唯一的正零点,等价于3113a x x =⋅-有唯一的正零根,令1t x=,则问题又等价于33a t t=-+有唯一的正零根,即y a =与33y t t =-+有唯一的交点且交点在在y 轴右侧记3()3f t t t =-+,2()33f t t '=-+,由()0f t '=,1t =±,()(),1,()0;1,1,()0;t f t t f t ''∈-∞-<∈->, ()1,,()0t f t '∈+∞<,要使33a t t =-+有唯一的正零根,只需(1)2a f <-=-,故选B .(12)【2014年全国Ⅰ,理12,5分】如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的个条棱中,最长的棱的长度为( )(A )62 (B )42 (C )6(D )4 【答案】C【解析】如图所示,原几何体为三棱锥D ABC -,其中4,42,25AB BC AC DB DC =====,()24246DA =+=,故最长的棱的长度为6DA =,故选C .第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分.第(13)题~第(21)题为必考题,每个试题考生都必须作答.第(22)题~第(24)题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分 (13)【2014年全国Ⅰ,理13,5分】8()()x y x y -+的展开式中22x y的系数为 .(用数字填写答案)【答案】20-【解析】8()x y +展开式的通项为818(0,1,,8)r rrr T C x y r -+==L ,∴777888T C xy xy ==,626267828T C x y x y ==,∴8()()x y x y -+的展开式中27x y 的项为7262782820x xy y x y x y ⋅-⋅=-,故系数为20-. (14)【2014年全国Ⅰ,理14,5分】甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A 、B 、C 三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B 城市;乙说:我没去过C 城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为 .【答案】A【解析】由乙说:我没去过C 城市,则乙可能去过A 城市或B城市,但甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B 城市,则乙只能是去过A ,B 中的任一个,再由丙说:我们三人去过同一城市,则由此可判断乙去过的城市为A .(15)【2014年全国Ⅰ,理15,5分】已知A ,B ,C 是圆O 上的三点,若1()2AO AB AC =+u u u r u u u r u u u r,则AB u u u r 与AC u u u r 的夹角为 .【答案】090【解析】∵1()2AO AB AC =+u u u r u u u r u u u r,∴O 为线段BC 中点,故BC 为O e 的直径,∴090BAC ∠=,∴AB u u u r与AC u u u r 的夹角为090.(16)【2014年全国Ⅰ,理16,5分】已知,,a b c 分别为ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边,2a =,且(2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为 .3【解析】由2a =且 (2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,即()(sin sin )()sin a b A B c b C +-=-,由及正弦定理得:()()()a b a b c b c +-=-,∴222b c a bc +-=,故2221cos 22b c a A bc +-==,∴060A ∠=,∴224b c bc +-=, 224b c bc bc=+-≥,∴1sin 32ABCSbc A ∆=≤三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. (17)【2014年全国Ⅰ,理17,12分】已知数列{}na 的前n 项和为n S ,11a =,0n a ≠,11n n na a S λ+=-,其中λ为常数. (1)证明:2n na a λ+-=;(2)是否存在λ,使得{}na 为等差数列?并说明理由. 解:(1)由题设11n n n a a S λ+=-,1211n n n a a S λ+++=-,两式相减()121n n n n a a a a λ+++-=,由于0na ≠,所以2n na a λ+-=.……6分(2)由题设11a =,1211a a S λ=-,可得211a λ=-,由(1)知31a λ=+假设{}n a 为等差数列,则123,,a a a 成等差数列,∴1322a a a +=,解得4λ=;证明4λ=时,{}n a 为等差数列:由24n na a +-=知:数列奇数项构成的数列{}21m a -是首项为1,公差为4的等差数列2143m a m -=-,令21,n m =-则12n m +=,∴21nan =-(21)n m =-数列偶数项构成的数列{}2ma 是首项为3,公差为4的等差数列241ma m =-,令2,n m =则2n m =, ∴21na n =-(2)n m =,∴21na n =-(*n N ∈),12n n a a +-=因此,存在存在4λ=,使得{}na 为等差数列. ……12分 (18)【2014年全国Ⅰ,理18,12分】从某企业的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(1)求这500件产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s (同一组数据用该区间的中点值作代表);(2)由频率分布直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z 服从正态分布2(,)N μδ,其中μ近似为样本平均数x ,2δ近似为样本方差2s .(i )利用该正态分布,求(187.8212.2)P Z <<;(ii )某用户从该企业购买了100件这种产品,记X 表示100件产品中质量指标值为区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i )的结果,求EX . 附:15012.2≈.若2(,)Z N μδ:,则()0.6826P Z μδμδ-<<+=,(22)P Z μδμδ-<<+=0.9544. 解:(1)抽取产品质量指标值的样本平均数x 和样本方差2s 分别为:1700.021800.091900.222000.332100.242200.082300.02200x =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=()()()()()()2222222300.02200.09100.2200.33100.24200.08300.02150s =-⨯+-⨯+-⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.……6分(2)(ⅰ)由(1)知(200,150)Z N :,从而(187.8212.2)P Z <<=(20012.220012.2)0.6826P Z -<<+=.……9分(ⅱ)由(ⅰ)知,一件产品中质量指标值为于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826依题意知(100,0.6826)X B :,所以1000.682668.26EX =⨯=. ……12分 (19)【2014年全国Ⅰ,理19,12分】如图三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BB C C 为菱 形,1AB B C ⊥.(1)证明:1AC AB =;(2)若1AC AB ⊥,o160CBB ∠=,AB BC =,求二面角111A ABC --的余弦值. 解:(1)连结1BC ,交1B C 于O ,连结AO .因为侧面11BB C C 为菱形,所以11B C BC ⊥,且O 为1B C 与1BC 的中点.又1AB B C ⊥,所以1B C ⊥平面ABO ,故1B C AO ⊥又 1B O CO =,故1AC AB =. ……6分(2)因为1AC AB ⊥且O 为1B C 的中点,所以AO CO =,又因为AB BC =,所以BOA BOC ∆≅∆,故OA OB ⊥,从而OA ,OB ,1OB 两两互相垂直. 以O 为坐标原点,OB 的方向为x 轴正方向,OB 为单位长,建立如图所示空间直角坐标系O xyz -. 因为0160CBB ∠=,所以1CBB ∆为等边三角形.又AB BC =,则30,0,A ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,()1,0,0B ,130,,0B ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,30,,0C ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,1330,,AB ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭u u u u r ,1131,0,A B AB ⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭u u u u r u u u r ,1131,,0B C BC ⎛⎫==-- ⎪ ⎪⎝⎭u u u u r u u u r ,设(),,nx y z =r是平面的法向量,则1110n AB n A B ⎧=⎪⎨=⎪⎩r u u u u r g r u u u u r g ,即33030y z x z ⎧-=⎪⎨⎪-=⎪⎩所以可取()1,3,3n =r,设mu r 是平面的法向量,则11110m A B n B C ⎧=⎪⎨=⎪⎩u r u u u u rg r u u u u r g ,同理可取()1,3,3m =-u r,则1cos ,7n m n m n m ==r u rr u r g r u r g ,所以二面角111A ABC --的余弦值为17. ……12分 (20)【2014年全国Ⅰ,理20,12分】已知点()0,2A -,椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为3,F 是椭圆的焦点,直线AF 的斜率为23,O 为坐标原点.(1)求E 的方程;(2)设过点A 的直线l 与E 相交于,P Q 两点,当OPQ ∆的面积最大时,求l 的方程.解:(1)设(),0F c ,由条件知223c =,得3c =,又3c a =, 所以2a =,2221b a c =-=,故E 的方程2214x y +=. ……6分(2)依题意当l x ⊥轴不合题意,故设直线l :2y kx =-,设()()1122,,,P x y Q x y ,将2y kx =-代入2214xy +=, 得()221416120k xkx +-+=,当216(43)0k ∆=->,即234k >时,21,28243k k x ±-从而2221241431k k PQ k x +-+-=g 又点O 到直线PQ 的距离21d k =+,所以OPQ ∆的 面积214432OPQk S d PQ ∆-==,设243k t -=,则t >,244144OPQ t S t t t∆==≤++,当且仅当2t =,7k =等号成立,且满足0∆>,所以当OPQ∆的面积最大时,l 的方程为:72y =- 或72y =-..……12分(21)【2014年全国Ⅰ,理21,12分】设函数()1ln x xbe f x ae x x -=+,曲线()y f x =在点()()1,1f 处的切线为(1)2y e x =-+. (1)求,a b ;(2)证明:()1f x >.解:(1)函数()f x 的定义域为()0,+∞,112()ln xxx x a b b f x ae x ee e xx x--'=+-+由题意可得(1)2,(1)f f e '==,故1,2a b ==.……6分(2)由(1)知,12()ln x xe f x e x x -=+,从而()1f x >等价于2ln xx x xee->-,设函数()ln g x x x =,则()ln g x x x '=+,所以当10,x e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g x '<,当1,x e ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g x '>,故()g x 在10,e ⎛⎫⎪⎝⎭单调减, 在1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭单调递增,从而()g x 在()0,+∞的最小值为11()g e e=-. ……8分设函数2()xh x xee-=-,则()()1xh x ex -'=-,所以当()0,1x ∈时,()0h x '>,当()1,x ∈+∞时,()0h x '<,故()h x 在()0,1单调递增,在()1,+∞单调递减,从而()h x ()g x 在()0,+∞的最小值为1(1)h e =-. 综上:当0x >时,()()g x h x >,即()1f x > .……12分请考生在(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做第一个题目计分,做答时,请用2B 铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑. (22)【2014年全国Ⅰ,理22,10分】(选修4-1:几何证明选讲)如图,四边形ABCD 是O e 的内接四边形,AB 的延长线与DC 的延长线交于点E ,且CB CE =.(1)证明:D E ∠=∠;(2)设AD 不是O e 的直径,AD 的中点为M ,且MB MC =,证明:ABC ∆为等边三角形. 解:(1)由题设得,A ,B ,C ,D 四点共圆,所以,D CBE ∠=∠又CB CE =Q ,CBE E ∴∠=∠,所以D E ∠=∠ ……5分 (2)设BC 的中点为N ,连结MN ,则由MB MC =知MN BC ⊥,故O 在直线MN 上,又AD 不是O e 的直径,M 为AD 的中点,故OM AD ⊥,即MN AD ⊥,所以//AD BC ,故A CBE ∠=∠,又CBE E ∠=∠,故A E ∠=∠,由(1)知,D E ∠=∠,所以ADE ∆为等边三角形. ……10分 (23)【2014年全国Ⅰ,理23,10分】(选修4-4:坐标系与参数方程)已知曲线22:149x y C +=,直线2:22x tl y t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数).(1)写出曲线C 的参数方程,直线l 的普通方程; (2)过曲线C 上任意一点P 作与l 夹角为30°的直线,交l 于点A ,求PA 的最大值与最小值.解:(1)曲线C 的参数方程为2cos 3sin x y θθ=⎧⎨=⎩(θ为参数)直线l 的普通方程为260x y +-=. ……5分(2)曲线C 上任意一点(2cos ,3sin )P θθ到l 的距离为54cos 3sin 6|d θθ=+-, 则25|||5sin()6|sin30dPA θα==+-o,其中α为锐角,且4tan 3α=, 当sin()1θα+=-时,||PA 225 当sin()1θα+=时,||PA 25.……10分(24)【2014年全国Ⅰ,理24,10分】(选修4-5:不等式选讲)若0a >,0b >且 11ab a b +=. (1)求33a b +的最小值;(2)是否存在,a b ,使得236a b +=?并说明理由.解:(111ab a b ab=+,得2ab ≥,且当2a b = 故3333242a b a b +≥,且当2a b ==时等号成立,所以33a b +的最小值为42 ……5分(2)由(1)知,232643a b ab +≥,由于436,从而不存在,a b,使得236+=.……10分a b。
2014年全国高考数学分类汇编--数列
2014年全国高考数学分类汇编-数列全国2014年高考数学(理科)分类汇编1(2014福建理)3.等差数列{a n}的前n项和S.,若a i 2,S3 12,贝V a6 ()A.8B.10C.12D.142(2014广西理)10.等比数列3”}中,a4 2,35 5,则数列{lg a…}的前8项和等于()A. 6 B . 5 C . 4 D . 33(2014广西文)8.设等比数列{a”}的前”项和为S n,若S2 3,S4 15,贝V S6 ()A. 31 B . 32 C . 63 D ・644(2014重庆文)2.在等差数列{a…}中,印2,a3 a5 10,则a7 ()A.5B.8C.10D.145(2014辽宁文理)8.设等差数列啣的公差为d, 若数列{2宀为递减数列,则(A. d 0B. d 0C. a-|d 0D. a1d 06(2014天津文)5.设a…是首项为a,,公差为1的等差数列,S n为其前n项和,若s, S2, S4,成等比数列,则a1=(A.2B.-2C. 1 D . 12 27(2014课标2文)(5)等差数列a n的公差为2,若a 2, 34, a 8成等比数列,则a 的前n 项和S.= () (A ) n n 1 ( B ) n n 18(2014重庆理)2.对任意等比数列{a n},下列说法 一定正确的是 ( ) A. 31,33,39成等比数列 B. a 2,a 3,a 6成等比数列成等比数列 D -a 3,a 6,a 9成等比数列9(2014安徽理)12.数列a n是等差数列,若311, 333, 355构成公比为q 的等比数列,贝y q _____________________ .10(2014安徽文)12.如图,学科网在等腰直角三 角形ABC 中,斜边BC 2迈,过点A 作BC 的垂线,垂足为 几;过点片作AC 的垂线,垂足为 A 2;过点A 作AC的垂线,垂足为A 3;…, 以此类推,设BA 31 , AA 1 32, A 1A 2 33,•…, A 5A 6 37,贝U 37.11(2014北京理)9.若等差数列a n满足a-i a 8 a90 , a 7 a io0 , 则当n _____________________(C )呼(D) n n 12~时a”的前n项和最大.12(2014广东理)13 .若等比数列a n的各项均为正数,且a0a” a g a>2 2e5,则ln a1 In a2In a2n_________ . ______13(2014广东文)13.等比数列a n的各项均为正数,且时 5 4 ,贝U Iog2 a1 Iog2a2 Iog2a3Iog2 a4 Iog2 a5 ___________________________________14(2014江苏文理)7.在各项均为正数的等比数列{a n}中,a2 1, a8 a6 2a4,则a6 的值是____15(2014江西文)14.在等差数列{a…}中,& i,公差为d,前n项和为{an},当且仅当n 8时S取最大值,则d 的取值范围___________ .16(2014天津理)(11)设a n是首项为&,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S0S4成等比数列,则a 的值为_______________ .17(2014课标2文)(16)数列a n满足a n 1,a2=2,贝H a i = __________【答案】CCCBC DAD 9. 1 10. 111. 816.仃.1全国2014年咼考数学(文史)分类汇编 1(2014重庆文)16.已知a n 是首项为1, 公差为2的等差数列,S n表示a n的前n 项和.(I )求 a n 及 S ;(H )设b n是首项为2的等比数列,公比q 满足 q 2色1 q S 0,求b n的通项公式 及其前n 项和T n.【点拨】⑴a 2n 1,S n 2;(n )由 q 2a 41 q S 0得 q 4 ,所以 b n22n1,T n 2(4n 1)2(2014重庆理)22.设a 1 1,0.1 .a : 2a n 2b (n N*)(1)若b 1,求a 2,a 3及数列{%}的通项公式;⑵ 若b 〔,冋:是否存在实数C 使得a 2nc a 2n 1对所有 n N*成立?证明你的结论.5n2【点拨】(1) a 1,a2 2,a3 5.2 1,& 1,猜想a n 1 1(可数归完成);(2)设函数f(x) x2 2x 2 1,令f(x) x 得不动点x 4.仿(1)得a1 1,a2 0,a3 2 1,用数学归纳法可证明:a2n 1 a2m. 事实上,1O当n 1 时,32 0 4 v2 1 a3显然成立.2o.假定当n k时,a2k : 32k 1成立,那么「"当n k 1 时,Qa2k 2 f (a2k 1) (a2k 1 1)21 1(a2k 2 1)2 (32k 1 1)21 (32k 2 1)2([ 1)2 1这就是说当n k 1时,a2k2 1 a2k 3也成立.3(2014浙江文)19、已知等差数列{a n}的公差d 0, 设{a n}的前n 项和为S n,a1 1,S2 S3 36.(1)求d及S n ;⑵求m,k (m,k N*)的值,使得i 3m 1 3m 2 L 3m k 65【点拨】(1) d 2,S n n2;⑵Q3m 2m 1, (k 1)(2m 1)冬严 2 654(2014浙江理)19.已知数列{3n}和{b n}满足a&L 3n( 2)s(n N ).若{a n}为等比数列,且 3 2,& 6 b又32k 3 f (32k 2) (32k 3 1)2(32k 2 1)2 11 43k2a(k 1)(2m k 1) 5 13 k 1 5 k 4 ... 2m k 1 13 m 5⑴求a n与b n;(2)设c a _L(n N).记数列{c n}的前n 项和为S n. ( i ) 求 S ; (ii )求正整数k ,使得对任意nN ,均有& 【点拨】(1)aa 2a 3 \2 ,a i a 2得 a 3268 .从而 q 2, a n a sqn 32n.由 a i a 2L a n( 2户 2 2)2【b n(n 1)(2) G 丄1吉(丄斗).所以a n t n 2n n n 1(i) S cia a L a 古》(分组裂项)(ii)Q^ ML 1 i)鳥 1)2",易见",C 2,C 3,C 4 0,当n 5寸,c n0. 可见S 4最大,即S 4 S n . k 4■5(2014 a n 13a n1 .(I)证明(U)证明: 【点拨】(I)在a n 1 3(『2),可见数列a 1是以3为公比,以a 1 3为首项 的等比数列.故a n 2贰1叮.(H)法1(放缩法)Q^尹课标2理)17.已知数列a n满足a=1, 1是等比数列,并求a n的通项公式; 丄1…+丄3a 1 a 2 a n2 -a n1 3a n 1中两边加2:a2 3n 1 1 2 1 2 1 L 2 1 1 1 32 1 1 33 1 13n 1 112 (本题用的是"加点糖定理")法2(数学归纳法)先证一个条件更強的结论20■假疋对于n 新命题成立,即1 3 1 3a 2 2 3n1 2天津文理)19.已知q 和n 均为给定的大于 1的自然数■设集合M 0,1,2丄,q 1,集合A xx X 1 X 2q L x!q n 1,x M ,i 1,2,L ,n(1) 当q 2 , n 3时,用列举法表示集合A ; (2) ^设 s,t ? A , s ai a 2q L a nq n 1,t b bq L bq n1,其中 a,b M , i 1,2,L ,n .证明:若 3nb ,则 s< t . 【点拨】(I )解:当q 2 , n 3时,M 0,1 ,2x 2 4x s ,x 酣弓卑,2,3为 x ^x 中^ x,x 2,X 30 0 0 0勺 10 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 10 01 1 11 a2 31 2 1 1 L 132 93a n L1a3 1氏1al13n0 ^1 2 3 2 2 1 1 a新命题成立.T,那么对于n一23 21al L 1a1al1al a1-a 1a3 1al3n3n3n6(2014 _ 2 3 2 4 3 5 4 1a2可得, A 0,12,3,4,5,6,7 .(H)证明:由 s,t?A , s a a 2q L a nq n 1, t bi bq L b nq n 1, Q,b Ms ta ib a 2 b ? q L an i b n i q n 2a nq n 1.q 1 q 1 q L q 1 q n 2 q n 17(2014四川文)19.设等差数列{a n}的公差为d ,点 (命)在函数f(x) 2x的图象上(nN ). (I)证明:数列⑹为等比数列;(H) 若& 1 ,函数f(x)的图象在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴 上的截距为2侖,求数列{a nb 2}的前n 项和S n.【点拨】(I) 丫亍2d…(H) f (x) 2xln2 , k 刀2勺n2 .切线方程y 2a2 2判n2(x a 2),依题设有a 2爲2爲a 2 2, b 24 . ^从a n bn2n 4n(等比差数列,乘公比、错位相减)得(3n 1)4n1 4$ 98(2014四川理)19.设等差数列{a n}的公差为d , 点®,b n)在函数f(x) 2x的图象上(nN *).(I) 若4 2,点(a 8,4b 7)在函数f(x)的图象上,求数列{a n}i 1,2丄,n 及an bn,可得q 1 1 q n 1q n 1 1 o.所以, s< t .的前n 项和S n;(2) 若 a 1,函数f(x)的图象在点(a 2,b 2)处的切线在X 轴 上的截距为2需,求数列©的前n 项和T n.【点拨】(1) Q4b 72a82a8 2b r2a7d 2. S n 23n ;(2) f (x) 2Xln2, k 切2Tn2 . 切线方程 y 2a2魯n2(x a 2),依题设有a 2爲2爲 比 2 , b24 .从而 b n 21(等比差数列,乘公比、错位相减)得T n2n2n29(2014上海文)23.已知数列满足3a n a n 1 3a n ,n N 1(1) 若322,83x,a 49,求x的取值范围;(2) 若{a n}是等比数列,且a m血,求正整数m 的最小值,以及m取最小值时相应{aj 的公比;(3) 若a 1,a 2,L ,a 100成等差数列,求数列 a 1,B 2,L ,9!00的公差的取值范围.⑵易见 an0,3a n a n 1 3a n3 q 3又am10k 1 qm1 (3)m1 m 8,m 8.q 宦10 -(3) ^①当 n 1 时,a 1, [a a 1d 3a13【点拨】(1)由a 2 a 3 3a 2 a 3 a 4 3a 3x [3,6];②当 2 n 100时,印 iga.! a n3am d 2器取 n1gd i99.综上島 d 2・10(2014上海理)23.已知数列{a n }满足1 3a n an 1 3环门 N 1 -(1)若 a 22,a 3x,a 49 ,⑵没a n是公比为q 等比数列,S n a 1 a> a j L a n,ig,S, 1 3S,n N求q 的取值范围;3(3)若a 1,a 2,L ,ak成等差数列,且a 32L a k1000,求正整数k 的最大值,以及k 取最大值 时相应数列a 1,a 2,L 耳的公差.【点拨】(1)由3:(2)由加 a n q 3a n,ai 1 [3S S a 1q 3S i ,1 q 2.下面证明任意的n 2,上式都成立. ①当q 1时,显然成立. ②当q 1时,显然成立.对于右不等式等价于 亡严 0.令f (x )—q 二X1),1 q 1 q f (x) q; l J q(q 3) 0,要使 f(x) 0,只需 f(1) 0即書0 q 2 .结合q /a 3 3a2 ”x [3,6]; a 4 3a3,结合 11 (1 q n) 1(1 q n 1)3 1 q 1 q3罟,其中左不等式11(2014山东文)(19)在等差数列{a n}中,已知公 差 d 2, a 2是a 1与a 4的等比中项. (I )求数列{a n}的通项公式;(1)nb ,求 T n.【点拨】(I ) 212 , an 2n(D ) h n (n 1)(分奇偶讨论求和)(n 为奇数)1 n (n 2)(为偶数)12(2014山东理)19.已知等差数列{a n}的公差为 2,前n 项和为S n,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(I )求数列{a n}的通项公式;(H )令b ( 1厂盘,求数列{b n}的前n 项和T n.得到【点拨】(I ) a 1,a n2n 1;n取2n1 1000 k a i(2 1) dk(k 1) 2 2 2k 1)k 1999,从而当 k 1999时,q2 1999 -(II )设 b,记T nqa3k2S n3n 2 n(n ) b n ( 1叱1 2n 1 1](分奇偶讨论,最后合并)Tn2n;m ( 1)n.13(2014课标1文)17.已知a n是递增的等差数 列,a 2,a 4是方程X 25x 6 0的根。
2014年高考理科数学试题分类汇编_数列_word版含答案
2014年高考数学试题汇编 数列一.选择题1. (2014大纲)等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于 ( ) A .6 B .5 C .4 D .3 【答案】C .2. (2014重庆)对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列 248.,,C a a a 成等比数列 239.,,D a a a 成等比数列【答案】D 【解析】.∴D 选要求角码成等差3. (2014北京)设{}n a 是公比为q 的等比数列,则"1"q >是"{}"n a 为递增数列的( ).A 充分且不必要条件 .B 必要且不充分条件 .C 充分必要条件 .D 既不充分也不必要条件D试题分析:对等比数列}{n a ,若1>q ,则当0,1a 时数列}{n a 是递减数列;若数列}{n a 是递增数列,则4. (2014福建)等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =( ).8A .10B .12C .14DC5. (2014辽宁)设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a为递减数列,则( ) A .0d < B .0d > C .10a d < D .10a d > 【答案】C 【解析】..0.00;00:.,1111111C d a d a d a a a a a a a n n n 选且或且分情况解得即递减由同增异减知,<∴><<><+二.填空题1. (2014江苏) 在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是 ▲ .2(2014安徽)数列{}n a 是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q= . 12.13(2014北京)若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =________时{}n a 的前n 项和最大.4(2014广东)若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= .51011912101112202019151201011:50,,ln ln ln ,ln ln ln ,220ln 20ln 20ln 100,50.a a a a a a e S a a a S a a a S a a a a e S =∴==+++=+++∴====∴= 答案提示:设则5 (2014天津)设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a 的值为__________.【答案】21-【解析】 解:12- 依题意得2214S S S =,所以()()21112146a a a -=-,解得112a =-.6. (2014上海)设无穷等比数列{n a }的公比为q ,若)(lim 431 ++=∞→a a a n ,则q= 。
2014年数列高考题汇编(华起)
2014年数列《必修5》高考题汇编新课标理1已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数. (Ⅰ)证明:2n n a a λ+-=;(Ⅱ)是否存在λ,使得{}n a 为等差数列?并说明理由.新课标1文已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
(I )求{}n a 的通项公式; (II )求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和.新课标2理已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+.(Ⅰ)证明{}12n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)证明:1231112na a a ++<…+.全国大纲卷理等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .3(解答题)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知110a =,2a 为整数,且4n S S ≤. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .大纲卷文设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若243,15,S S ==则6S =( ) A .31 B .32 C .63 D .64(解答题)数列{}n a 满足12212,2,22n n n a a a a a ++===-+. (1)设1n n n b a a +=-,证明{}n b 是等差数列; (2)求{}n a 的通项公式.山东理已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且124,,S S S 成等比数列. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)令114(1)n n n n nb a a -+=-,求数列{}n b 的前n 项和n T .在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,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 .江苏卷在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值是_____安徽理.数列{}a n 是等差数列,若1a 1+,3a 3+,5a 5+构成 公比为q 的等比数列,则q = ________.浙江理已知数列{}n a 和{}n b 满足()()*∈=N n a a a nb n 221 .若{}na 为等比数列,且.6,2231b b a +== (1)求n a 与n b ; (2)设()*∈-=N n b a c nn n 11。
2014年全国统一高考真题数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含答案及解析)
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[1,2)B.[﹣1,1]C.[﹣1,2)D.[﹣2,﹣1] 2.(5分)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i3.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数4.(5分)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m5.(5分)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为()A.B.C.D.6.(5分)如图,圆O的半径为1,A是圆上的定点,P是圆上的动点,角x的始边为射线OA,终边为射线OP,过点P作直线OA的垂线,垂足为M,将点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x),则y=f(x)在[0,π]的图象大致为()A.B.C.D.7.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.8.(5分)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β= 9.(5分)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3 10.(5分)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=4,则|QF|=()A.B.3C.D.211.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)12.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为.(用数字填写答案)14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为.15.(5分)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为.16.(5分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为.三、解答题17.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.﹣a n=λ(Ⅰ)证明:a n+2(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.18.(12分)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z~N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.20.(12分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.21.(12分)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.选修4-4:坐标系与参数方程23.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.选修4-5:不等式选讲24.若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.2014年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分)1.(5分)已知集合A={x|x2﹣2x﹣3≥0},B={x|﹣2≤x<2},则A∩B=()A.[1,2)B.[﹣1,1]C.[﹣1,2)D.[﹣2,﹣1]【考点】1E:交集及其运算.【专题】5J:集合.【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集即可.【解答】解:由A中不等式变形得:(x﹣3)(x+1)≥0,解得:x≥3或x≤﹣1,即A=(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞),∵B=[﹣2,2),∴A∩B=[﹣2,﹣1].故选:D.【点评】此题考查了交集及其运算,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.2.(5分)=()A.1+i B.1﹣i C.﹣1+i D.﹣1﹣i【考点】A5:复数的运算.【专题】5N:数系的扩充和复数.【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得结果.【解答】解:==﹣(1+i)=﹣1﹣i,故选:D.【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.3.(5分)设函数f(x),g(x)的定义域都为R,且f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,则下列结论正确的是()A.f(x)•g(x)是偶函数B.|f(x)|•g(x)是奇函数C.f(x)•|g(x)|是奇函数D.|f(x)•g(x)|是奇函数【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】根据函数奇偶性的性质即可得到结论.【解答】解:∵f(x)是奇函数,g(x)是偶函数,∴f(﹣x)=﹣f(x),g(﹣x)=g(x),f(﹣x)•g(﹣x)=﹣f(x)•g(x),故函数是奇函数,故A错误,|f(﹣x)|•g(﹣x)=|f(x)|•g(x)为偶函数,故B错误,f(﹣x)•|g(﹣x)|=﹣f(x)•|g(x)|是奇函数,故C正确.|f(﹣x)•g(﹣x)|=|f(x)•g(x)|为偶函数,故D错误,故选:C.【点评】本题主要考查函数奇偶性的判断,根据函数奇偶性的定义是解决本题的关键.4.(5分)已知F为双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)的一个焦点,则点F到C的一条渐近线的距离为()A.B.3C.m D.3m【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】双曲线方程化为标准方程,求出焦点坐标,一条渐近线方程,利用点到直线的距离公式,可得结论.【解答】解:双曲线C:x2﹣my2=3m(m>0)可化为,∴一个焦点为(,0),一条渐近线方程为=0,∴点F到C的一条渐近线的距离为=.故选:A.【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查点到直线的距离公式,属于基础题.5.(5分)4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,则周六、周日都有同学参加公益活动的概率为()A.B.C.D.【考点】C6:等可能事件和等可能事件的概率.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】求得4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动、周六、周日都有同学参加公益活动的情况,利用古典概型概率公式求解即可.【解答】解:4位同学各自在周六、周日两天中任选一天参加公益活动,共有24=16种情况,周六、周日都有同学参加公益活动,共有24﹣2=16﹣2=14种情况,∴所求概率为=.故选:D.【点评】本题考查古典概型,是一个古典概型与排列组合结合的问题,解题时先要判断该概率模型是不是古典概型,再要找出随机事件A包含的基本事件的个数和试验中基本事件的总数.6.(5分)如图,圆O的半径为1,A是圆上的定点,P是圆上的动点,角x的始边为射线OA,终边为射线OP,过点P作直线OA的垂线,垂足为M,将点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x),则y=f(x)在[0,π]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3P:抽象函数及其应用.【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】在直角三角形OMP中,求出OM,注意长度、距离为正,再根据直角三角形的锐角三角函数的定义即可得到f(x)的表达式,然后化简,分析周期和最值,结合图象正确选择.【解答】解:在直角三角形OMP中,OP=1,∠POM=x,则OM=|cosx|,∴点M到直线OP的距离表示为x的函数f(x)=OM|sinx|=|cosx|•|sinx|=|sin2x|,其周期为T=,最大值为,最小值为0,故选:C.【点评】本题主要考查三角函数的图象与性质,正确表示函数的表达式是解题的关键,同时考查二倍角公式的运用.7.(5分)执行如图的程序框图,若输入的a,b,k分别为1,2,3,则输出的M=()A.B.C.D.【考点】EF:程序框图.【专题】5I:概率与统计.【分析】根据框图的流程模拟运行程序,直到不满足条件,计算输出M的值.【解答】解:由程序框图知:第一次循环M=1+=,a=2,b=,n=2;第二次循环M=2+=,a=,b=,n=3;第三次循环M=+=,a=,b=,n=4.不满足条件n≤3,跳出循环体,输出M=.故选:D.【点评】本题考查了当型循环结构的程序框图,根据框图的流程模拟运行程序是解答此类问题的常用方法.8.(5分)设α∈(0,),β∈(0,),且tanα=,则()A.3α﹣β=B.3α+β=C.2α﹣β=D.2α+β=【考点】GF:三角函数的恒等变换及化简求值.【专题】56:三角函数的求值.【分析】化切为弦,整理后得到sin(α﹣β)=cosα,由该等式左右两边角的关系可排除选项A,B,然后验证C满足等式sin(α﹣β)=cosα,则答案可求.【解答】解:由tanα=,得:,即sinαcosβ=cosαsinβ+cosα,sin(α﹣β)=cosα=sin(),∵α∈(0,),β∈(0,),∴当时,sin(α﹣β)=sin()=cosα成立.故选:C.【点评】本题考查三角函数的化简求值,训练了利用排除法及验证法求解选择题,是基础题.9.(5分)不等式组的解集记为D,有下列四个命题:p1:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2 p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2p3:∀(x,y)∈D,x+2y≤3p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1其中真命题是()A.p2,p3B.p1,p4C.p1,p2D.p1,p3【考点】2K:命题的真假判断与应用;7A:二元一次不等式的几何意义.【专题】59:不等式的解法及应用;5L:简易逻辑.【分析】作出不等式组的表示的区域D,对四个选项逐一分析即可.【解答】解:作出图形如下:由图知,区域D为直线x+y=1与x﹣2y=4相交的上部角型区域,p1:区域D在x+2y≥﹣2 区域的上方,故:∀(x,y)∈D,x+2y≥﹣2成立;p2:在直线x+2y=2的右上方和区域D重叠的区域内,∃(x,y)∈D,x+2y≥2,故p2:∃(x,y)∈D,x+2y≥2正确;p3:由图知,区域D有部分在直线x+2y=3的上方,因此p3:∀(x,y)∈D,x+2y ≤3错误;p4:x+2y≤﹣1的区域(左下方的虚线区域)恒在区域D下方,故p4:∃(x,y)∈D,x+2y≤﹣1错误;综上所述,p1、p2正确;故选:C.【点评】本题考查命题的真假判断与应用,着重考查作图能力,熟练作图,正确分析是关键,属于难题.10.(5分)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=4,则|QF|=()A.B.3C.D.2【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】求得直线PF的方程,与y2=8x联立可得x=1,利用|QF|=d可求.【解答】解:设Q到l的距离为d,则|QF|=d,∵=4,∴|PQ|=3d,∴不妨设直线PF的斜率为﹣=﹣2,∵F(2,0),∴直线PF的方程为y=﹣2(x﹣2),与y2=8x联立可得x=1,∴|QF|=d=1+2=3,故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质,考查直线与抛物线的位置关系,属于基础题.11.(5分)已知函数f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零点x0,且x0>0,则实数a的取值范围是()A.(1,+∞)B.(2,+∞)C.(﹣∞,﹣1)D.(﹣∞,﹣2)【考点】53:函数的零点与方程根的关系.【专题】11:计算题;51:函数的性质及应用;53:导数的综合应用.【分析】由题意可得f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;分类讨论确定函数的零点的个数及位置即可.【解答】解:∵f(x)=ax3﹣3x2+1,∴f′(x)=3ax2﹣6x=3x(ax﹣2),f(0)=1;①当a=0时,f(x)=﹣3x2+1有两个零点,不成立;②当a>0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上有零点,故不成立;③当a<0时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(0,+∞)上有且只有一个零点;故f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上没有零点;而当x=时,f(x)=ax3﹣3x2+1在(﹣∞,0)上取得最小值;故f()=﹣3•+1>0;故a<﹣2;综上所述,实数a的取值范围是(﹣∞,﹣2);故选:D.【点评】本题考查了导数的综合应用及分类讨论的思想应用,同时考查了函数的零点的判定的应用,属于基础题.12.(5分)如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面体的各条棱中,最长的棱的长度为()A.6B.6C.4D.4【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】画出图形,结合三视图的数据求出棱长,推出结果即可.【解答】解:几何体的直观图如图:AB=4,BD=4,C到BD的中点的距离为:4,∴.AC==6,AD=4,显然AC最长.长为6.故选:B.【点评】本题考查三视图求解几何体的棱长,考查计算能力.二、填空题(共4小题,每小题5分)13.(5分)(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为﹣20.(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;5P:二项式定理.【分析】由题意依次求出(x+y)8中xy7,x2y6,项的系数,求和即可.【解答】解:(x+y)8的展开式中,含xy7的系数是:8.含x2y6的系数是28,∴(x﹣y)(x+y)8的展开式中x2y7的系数为:8﹣28=﹣20.故答案为:﹣20【点评】本题考查二项式定理系数的性质,二项式定理的应用,考查计算能力.14.(5分)甲、乙、丙三位同学被问到是否去过A,B,C三个城市时,甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市;乙说:我没去过C城市;丙说:我们三人去过同一城市;由此可判断乙去过的城市为A.【考点】F4:进行简单的合情推理.【专题】5M:推理和证明.【分析】可先由乙推出,可能去过A城市或B城市,再由甲推出只能是A,B中的一个,再由丙即可推出结论.【解答】解:由乙说:我没去过C城市,则乙可能去过A城市或B城市,但甲说:我去过的城市比乙多,但没去过B城市,则乙只能是去过A,B中的任一个,再由丙说:我们三人去过同一城市,则由此可判断乙去过的城市为A.故答案为:A.【点评】本题主要考查简单的合情推理,要抓住关键,逐步推断,是一道基础题.15.(5分)已知A,B,C为圆O上的三点,若=(+),则与的夹角为90°.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【专题】5A:平面向量及应用.【分析】根据向量之间的关系,利用圆直径的性质,即可得到结论.【解答】解:在圆中若=(+),即2=+,即+的和向量是过A,O的直径,则以AB,AC为邻边的四边形是矩形,则⊥,即与的夹角为90°,故答案为:90°【点评】本题主要考查平面向量的夹角的计算,利用圆直径的性质是解决本题的关键,比较基础.16.(5分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2且(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC,则△ABC面积的最大值为.【考点】HP:正弦定理;HR:余弦定理.【专题】11:计算题;35:转化思想;48:分析法;58:解三角形.【分析】由正弦定理化简已知可得2a﹣b2=c2﹣bc,结合余弦定理可求A的值,由基本不等式可求bc≤4,再利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:因为:(2+b)(sinA﹣sinB)=(c﹣b)sinC⇒(2+b)(a﹣b)=(c﹣b)c⇒2a﹣2b+ab﹣b2=c2﹣bc,又因为:a=2,所以:,△ABC面积,而b2+c2﹣a2=bc⇒b2+c2﹣bc=a2⇒b2+c2﹣bc=4⇒bc≤4所以:,即△ABC面积的最大值为.故答案为:.【点评】本题主要考查了正弦定理,余弦定理,基本不等式,三角形面积公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题.三、解答题17.(12分)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n﹣1,其中λ为常数.(Ⅰ)证明:a n﹣a n=λ+2(Ⅱ)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【考点】83:等差数列的性质;8H:数列递推式.【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)利用a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,相减即可得出;(Ⅱ)假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.可得λ=a n+2﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,.得到λS n=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ即可.【解答】(Ⅰ)证明:∵a n a n+1=λS n﹣1,a n+1a n+2=λS n+1﹣1,∴a n(a n+2﹣a n)=λa n+1+1≠0,∵a n+1∴a n﹣a n=λ.+2(Ⅱ)解:假设存在λ,使得{a n}为等差数列,设公差为d.﹣a n=(a n+2﹣a n+1)+(a n+1﹣a n)=2d,则λ=a n+2∴.∴,,∴λS n=1+=,根据{a n}为等差数列的充要条件是,解得λ=4.此时可得,a n=2n﹣1.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.【点评】本题考查了递推式的意义、等差数列的通项公式及其前n项和公式、等差数列的充要条件等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力、分类讨论的思想方法,属于难题.18.(12分)从某企业生产的某种产品中抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图:(Ⅰ)求这500件产品质量指标值的样本平均数和样本方差s2(同一组中数据用该组区间的中点值作代表);(Ⅱ)由直方图可以认为,这种产品的质量指标值Z服从正态分布N(μ,σ2),其中μ近似为样本平均数,σ2近似为样本方差s2.(i)利用该正态分布,求P(187.8<Z<212.2);(ii)某用户从该企业购买了100件这种产品,记X表示这100件产品中质量指标值位于区间(187.8,212.2)的产品件数,利用(i)的结果,求EX.附:≈12.2.若Z~N(μ,σ2)则P(μ﹣σ<Z<μ+σ)=0.6826,P(μ﹣2σ<Z<μ+2σ)=0.9544.【考点】CH:离散型随机变量的期望与方差;CP:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)运用离散型随机变量的期望和方差公式,即可求出;(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而求出P(187.8<Z<212.2),注意运用所给数据;(ii)由(i)知X~B(100,0.6826),运用EX=np即可求得.【解答】解:(Ⅰ)抽取产品的质量指标值的样本平均数和样本方差s2分别为:=170×0.02+180×0.09+190×0.22+200×0.33+210×0.24+220×0.08+230×0.02=200,s2=(﹣30)2×0.02+(﹣20)2×0.09+(﹣10)2×0.22+0×0.33+102×0.24+202×0.08+302×0.02=150.(Ⅱ)(i)由(Ⅰ)知Z~N(200,150),从而P(187.8<Z<212.2)=P(200﹣12.2<Z<200+12.2)=0.6826;(ii)由(i)知一件产品的质量指标值位于区间(187.8,212.2)的概率为0.6826,依题意知X~B(100,0.6826),所以EX=100×0.6826=68.26.【点评】本题主要考查离散型随机变量的期望和方差,以及正态分布的特点及概率求解,考查运算能力.19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,侧面BB1C1C为菱形,AB⊥B1C.(Ⅰ)证明:AC=AB1;(Ⅱ)若AC⊥AB1,∠CBB1=60°,AB=BC,求二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值.【考点】M7:空间向量的夹角与距离求解公式;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5H:空间向量及应用.【分析】(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,可证B1C⊥平面ABO,可得B1C ⊥AO,B10=CO,进而可得AC=AB1;(2)以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,分别可得两平面的法向量,可得所求余弦值.【解答】解:(1)连结BC1,交B1C于点O,连结AO,∵侧面BB1C1C为菱形,∴BC1⊥B1C,且O为BC1和B1C的中点,又∵AB⊥B1C,∴B1C⊥平面ABO,∵AO⊂平面ABO,∴B1C⊥AO,又B10=CO,∴AC=AB1,(2)∵AC⊥AB1,且O为B1C的中点,∴AO=CO,又∵AB=BC,∴△BOA≌△BOC,∴OA⊥OB,∴OA,OB,OB1两两垂直,以O为坐标原点,的方向为x轴的正方向,||为单位长度,的方向为y轴的正方向,的方向为z轴的正方向建立空间直角坐标系,∵∠CBB1=60°,∴△CBB1为正三角形,又AB=BC,∴A(0,0,),B(1,0,0,),B1(0,,0),C(0,,0)∴=(0,,),==(1,0,),==(﹣1,,0),设向量=(x,y,z)是平面AA1B1的法向量,则,可取=(1,,),同理可得平面A1B1C1的一个法向量=(1,﹣,),∴cos<,>==,∴二面角A﹣A1B1﹣C1的余弦值为【点评】本题考查空间向量法解决立体几何问题,建立坐标系是解决问题的关键,属中档题.20.(12分)已知点A(0,﹣2),椭圆E:+=1(a>b>0)的离心率为,F是椭圆的右焦点,直线AF的斜率为,O为坐标原点.(Ⅰ)求E的方程;(Ⅱ)设过点A的直线l与E相交于P,Q两点,当△OPQ的面积最大时,求l 的方程.【考点】K4:椭圆的性质;KH:直线与圆锥曲线的综合.【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)通过离心率得到a、c关系,通过A求出a,即可求E的方程;(Ⅱ)设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,利用△>0,求出k的范围,利用弦长公式求出|PQ|,然后求出△OPQ的面积表达式,利用换元法以及基本不等式求出最值,然后求解直线方程.【解答】解:(Ⅰ)设F(c,0),由条件知,得又,所以a=2,b2=a2﹣c2=1,故E的方程.….(5分)(Ⅱ)依题意当l⊥x轴不合题意,故设直线l:y=kx﹣2,设P(x1,y1),Q(x2,y2)将y=kx﹣2代入,得(1+4k2)x2﹣16kx+12=0,当△=16(4k2﹣3)>0,即时,从而又点O到直线PQ的距离,所以△OPQ的面积=,设,则t>0,,当且仅当t=2,k=±等号成立,且满足△>0,所以当△OPQ的面积最大时,l的方程为:y=x﹣2或y=﹣x﹣2.…(12分)【点评】本题考查直线与椭圆的位置关系的应用,椭圆的求法,基本不等式的应用,考查转化思想以及计算能力.21.(12分)设函数f(x)=ae x lnx+,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处得切线方程为y=e(x﹣1)+2.(Ⅰ)求a、b;(Ⅱ)证明:f(x)>1.【考点】6E:利用导数研究函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】15:综合题;53:导数的综合应用.【分析】(Ⅰ)求出定义域,导数f′(x),根据题意有f(1)=2,f′(1)=e,解出即可;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,函数h(x)=,只需证明g(x)min>h(x)max,利用导数可分别求得g (x)min,h(x)max;【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(0,+∞),f′(x)=+,由题意可得f(1)=2,f′(1)=e,故a=1,b=2;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=e x lnx+,∵f(x)>1,∴e x lnx+>1,∴lnx>﹣,∴f(x)>1等价于xlnx>xe﹣x﹣,设函数g(x)=xlnx,则g′(x)=1+lnx,∴当x∈(0,)时,g′(x)<0;当x∈(,+∞)时,g′(x)>0.故g(x)在(0,)上单调递减,在(,+∞)上单调递增,从而g(x)在(0,+∞)上的最小值为g()=﹣.设函数h(x)=xe﹣x﹣,则h′(x)=e﹣x(1﹣x).∴当x∈(0,1)时,h′(x)>0;当x∈(1,+∞)时,h′(x)<0,故h(x)在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,从而h(x)在(0,+∞)上的最大值为h(1)=﹣.综上,当x>0时,g(x)>h(x),即f(x)>1.【点评】本题考查导数的几何意义、利用导数求函数的最值、证明不等式等,考查转化思想,考查学生分析解决问题的能力.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,AB的延长线与DC的延长线交于点E,且CB=CE.(Ⅰ)证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,且MB=MC,证明:△ADE为等边三角形.【考点】NB:弦切角;NC:与圆有关的比例线段.【专题】15:综合题;5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)利用四边形ABCD是⊙O的内接四边形,可得∠D=∠CBE,由CB=CE,可得∠E=∠CBE,即可证明:∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,证明AD∥BC,可得∠A=∠CBE,进而可得∠A=∠E,即可证明△ADE为等边三角形.【解答】证明:(Ⅰ)∵四边形ABCD是⊙O的内接四边形,∴∠D=∠CBE,∵CB=CE,∴∠E=∠CBE,∴∠D=∠E;(Ⅱ)设BC的中点为N,连接MN,则由MB=MC知MN⊥BC,∴O在直线MN上,∵AD不是⊙O的直径,AD的中点为M,∴OM⊥AD,∴AD∥BC,∴∠A=∠CBE,∵∠CBE=∠E,∴∠A=∠E,由(Ⅰ)知,∠D=∠E,∴△ADE为等边三角形.【点评】本题考查圆的内接四边形性质,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.选修4-4:坐标系与参数方程23.已知曲线C:+=1,直线l:(t为参数)(Ⅰ)写出曲线C的参数方程,直线l的普通方程.(Ⅱ)过曲线C上任意一点P作与l夹角为30°的直线,交l于点A,求|PA|的最大值与最小值.【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合;QH:参数方程化成普通方程.【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)联想三角函数的平方关系可取x=2cosθ、y=3sinθ得曲线C的参数方程,直接消掉参数t得直线l的普通方程;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).由点到直线的距离公式得到P到直线l的距离,除以sin30°进一步得到|PA|,化积后由三角函数的范围求得|PA|的最大值与最小值.【解答】解:(Ⅰ)对于曲线C:+=1,可令x=2cosθ、y=3sinθ,故曲线C的参数方程为,(θ为参数).对于直线l:,由①得:t=x﹣2,代入②并整理得:2x+y﹣6=0;(Ⅱ)设曲线C上任意一点P(2cosθ,3sinθ).P到直线l的距离为.则,其中α为锐角.当sin(θ+α)=﹣1时,|PA|取得最大值,最大值为.当sin(θ+α)=1时,|PA|取得最小值,最小值为.【点评】本题考查普通方程与参数方程的互化,训练了点到直线的距离公式,体现了数学转化思想方法,是中档题.选修4-5:不等式选讲24.若a>0,b>0,且+=.(Ⅰ)求a3+b3的最小值;(Ⅱ)是否存在a,b,使得2a+3b=6?并说明理由.【考点】RI:平均值不等式.【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)由条件利用基本不等式求得ab≥2,再利用基本不等式求得a3+b3的最小值.(Ⅱ)根据ab≥2及基本不等式求的2a+3b>8,从而可得不存在a,b,使得2a+3b=6.【解答】解:(Ⅰ)∵a>0,b>0,且+=,∴=+≥2,∴ab≥2,当且仅当a=b=时取等号.∵a3+b3 ≥2≥2=4,当且仅当a=b=时取等号,∴a3+b3的最小值为4.(Ⅱ)∵2a+3b≥2=2,当且仅当2a=3b时,取等号.而由(1)可知,2≥2=4>6,故不存在a,b,使得2a+3b=6成立.【点评】本题主要考查基本不等式在最值中的应用,要注意检验等号成立条件是否具备,属于基础题.。
2014年全国高考数学理科试题汇编(超全)
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(i)若①正确,则②③不正确,由③不正确得c=0,由①正确得a=1,所以b=2,与②不正确矛盾,故①不正确.(ii)若②正确,则①③不正确,由①不正确得a=2,与②正确矛盾,故②不正确.(iii)若③正确,则①②不正确,由①不正确得a=2,由②不正确及③正确得b=0,c=1,故③正确.则100a+10b+c=100³2+10³0+1=201.1.[2014·广东卷] 已知集合M={2,3,4},N={0,2,3,5},则M∩N=() A.{0,2} B.{2,3}C.{3,4} D.{3,5}1.B[解析] ∵M={2,3,4},N={0,2,3,5},∴M∩N={2,3}.1.[2014·湖北卷] 已知全集U={1,2,3,4,5,6,7},集合A={1,3,5,6},则∁U A=() A.{1,3,5,6} B.{2,3,7} C.{2,4,7} D.{2,5,7}1.C[解析] 由A={1,3,5,6},U={1,2,3,4,5,6,7},得∁U A={2,4,7}.故选C.2.[2014·湖南卷] 已知集合A={x|x>2},B={x|1<x<3},则A∩B=()A.{x|x>2} B.{x|x>1}C.{x|2<x<3} D.{x|1<x<3}2.C[解析] 由集合运算可知A∩B={x|2<x<3}.11.[2014·重庆卷] 已知集合A={3,4,5,12,13},B={2,3,5,8,13},则A∩B=________.11.{3,5,13}[解析] 由集合交集的定义知,A∩B={3,5,13}.1.[2014·江苏卷] 已知集合A={-2,-1,3,4},B={-1,2,3},则A∩B=________.1.{-1,3}[解析] 由题意可得A∩B={-1,3}.2.[2014·江西卷] 设全集为R,集合A={x|x2-9<0},B={x|-1<x≤5},则A∩(∁R B)=() A.(-3,0) B.(-3,-1) C.(-3,-1] D.(-3,3)2.C[解析] ∵A=(-3,3),∁R B=(-∞,-1]∪(5,+∞),∴A∩(∁R B)=(-3,-1].1.[2014·辽宁卷] 已知全集U=R,A={x|x≤0},B={x|x≥1},则集合∁U(A∪B)=() A.{x|x≥0} B.{x|x≤1} C.{x|0≤x≤1} D.{x|0<x<1}1.D[解析] 由题意可知,A∪B={x|x≤0或x≥1},所以∁U(A∪B)=x|0<x<1}.1.[2014·全国卷] 设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M∩N中元素的个数为()A.2 B.3 C.5 D.71.B[解析] 根据题意知M∩N={1,2,4,6,8}∩{1,2,3,5,6,7}={1,2,6},所以M∩N中元素的个数是3.1.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知集合A={-2,0,2},B={x|x2-x-2=0},则A∩B=() A.∅B.{2}C.{0} D.{-2}1.B[解析] 因为B={-1,2},所以A∩B={2}.1.[2014·全国新课标卷Ⅰ] 已知集合M={x|-1<x<3},N={-2<x<1},则M∩N=() A.(-2,1) B.(-1,1) C.(1,3) D.(-2,3)1.B[解析] 利用数轴可知M∩N={x|-1<x<1}.2.[2014·山东卷] 设集合A={x|x2-2x<0},B={x|1≤x≤4},则A∩B=()A.(0,2] B.(1,2) C.[1,2) D.(1,4)2.C[解析] 因为集合A={x|0<x<2},B={x|1≤x≤4},所以A∩B={x|1≤x<2},故选C.1.[2014·陕西卷] 设集合M={x|x≥0,x∈R},N={x|x2<1,x∈R},则M∩N=() A.[0,1] B.(0,1) C.(0,1] D.[0,1)1.D[解析] 由M={x|x≥0},N={x|x2<1}={x|-1<x<1},得M∩N=[0,1).1.[2014·四川卷] 已知集合A={x|(x+1)(x-2)≤0},集合B为整数集,则A∩B=() A.{-1,0} B.{0,1}C.{-2,-1,0,1} D.{-1,0,1,2}1.D[解析] 由题意可知,集合A={x|(x+1)(x-2)≤0}={x|-1≤x≤2},所以A∩B={-1,0,1,2}.故选D.20.[2014·天津卷] 已知q和n均为给定的大于1的自然数,设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n-1,x i∈M,i=1,2,…,n}.(1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A.(2)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n-1,t=b1+b2q+…+b n q n-1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.20.解:(1)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2²2+x3²22,x i∈M,i=1,2,3},可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n-1,t=b1+b2q+…+b n q n-1,a i,b i∈M,i=1,2,…,n及a n<b n,可得s-t=(a1-b1)+(a2-b2)q+…+(a n-1-b n-1)q n-2+(a n-b n)q n-1≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)q n-2-q n-1=(q-1)(1-q n-1)1-q-q n-1=-1<0,所以s<t.1.[2014·浙江卷] 设集合S={x|x≥2},T={x|x≤5},则S∩T=()A.(-∞,5] B.[2,+∞) C.(2,5) D.[2,5]1.D[解析] 依题意,易得S∩T=[2,5] ,故选D.A2 命题及其关系、充分条件、必要条件5.[2014·北京卷] 设a,b是实数,则“a>b”是“a2>b2”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件5.D[解析] 当ab<0时,由a>b不一定推出a2>b2,反之也不成立7.、[2014·广东卷] 在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,则“a≤b”是“sin A≤sin B”的()A.充分必要条件B.充分非必要条件C.必要非充分条件D.非充分非必要条件7.A[解析] 设R是三角形外切圆的半径,R>0,由正弦定理,得a=2R sin A,b=2R sin B.故选A.∵sin≤A sin B,∴2R sin A≤2R sin B,∴a≤b.同理也可以由a≤b推出sin A≤sin B.6.[2014·江西卷] 下列叙述中正确的是()A.若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2-4ac≤0”B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”C.命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”D.l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β6.D[解析] 对于选项A,a>0,且b2-4ac≤0时,才可得到ax2+bx+c≥0成立,所以A错.对于选项B,a>c,且b≠0时,才可得到ab2>cb2成立,所以B错.对于选项C,命题的否定为“存在x∈R,有x2<0”,所以C错.对于选项D,垂直于同一条直线的两个平面相互平行,所以D正确5.[2014·辽宁卷] 设a,b,c是非零向量,已知命题p:若a²b=0,b·c=0,则=0;命题q:若a∥b,b∥c,则a∥c.则下列命题中真命题是()A.p∨q B.p∧q C.(⌝p)∧(⌝q) D.p∨(⌝q)5.A[解析] 由向量数量积的几何意义可知,命题p为假命题;命题q中,当b≠0时,a,c一定共线,故命题q是真命题.故p∨q为真命题.3.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 函数f(x)在x=x0处导数存在.若p:f′(x0)=0,q:x=x0是f(x)的极值点,则()A.p是q的充分必要条件B.p是q的充分条件,但不是q的必要条件C.p是q的必要条件,但不是q的充分条件D.p既不是q的充分条件,也不是q的必要条件3.C[解析] 函数在x=x0处有导数且导数为0,x=x0未必是函数的极值点,还要看函数在这一点左右两边的导数的符号,若符号一致,则不是极值点;反之,若x=x0为函数的极值点,则函数在x=x0处的导数一定为0 ,所以p是q的必要不充分条件.4.[2014·山东卷] 用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x2+ax+b=0至少有一个实根”时,要做的假设是()A .方程x 2+ax +b =0没有实根B .方程x 2+ax +b =0至多有一个实根C .方程x 2+ax +b =0至多有两个实根D .方程x 2+ax +b =0恰好有两个实根4.A [解析] 方程“x 2+ax +b =0至少有一个实根”等价于“方程x 2+ax +b =0有一个实根或两个实根”,所以该命题的否定是“方程x 2+ax +b =0没有实根”.故选A.8.[2014·陕西卷] 原命题为“若a n +a n +12<a n ,n ∈N +,则{a n }为递减数列”,关于其逆命题,否命题,逆否命题真假性的判断依次如下,正确的是( )A .真,真,真B .假,假,真C .真,真,假D .假,假,假8.A [解析] 由a n +a n +12<a n ,得a n +1<a n ,所以数列{a n }为递减数列,故原命题是真命题,其逆否命题为真命题.易知原命题的逆命题为真命题,所以其否命题也为真命题.15.[2014·四川卷] 以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间[-M ,M ].例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f (a )=b ”;②若函数f (x )∈B ,则f (x )有最大值和最小值;③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∈/B ;④若函数f (x )=a ln(x +2)+x x 2+1(x >-2,a ∈R )有最大值,则f (x )∈B . 其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)15.①③④ [解析] 若f (x )∈A ,则函数f (x )的值域为R ,于是,对任意的b ∈R ,一定存在a ∈D ,使得f (a )=b ,故①正确.取函数f (x )=x (-1<x <1),其值域为(-1,1),于是,存在M =1,使得函数f (x )的值域包含于[-M ,M ]=[-1,1],但此时函数f (x )没有最大值和最小值,故②错误.当f (x )∈A 时,由①可知,对任意的b ∈R ,存在a ∈D ,使得f (a )=b ,所以,当g (x )∈B 时,对于函数f (x )+g (x ),如果存在一个正数M ,使得f (x )+g (x )的值域包含于[-M ,M ],那么对于该区间外的某一个b 0∈R ,一定存在一个a 0∈D ,使得f (x )+f (a 0)=b 0-g (a 0),即f (a 0)+g (a 0)=b 0∉[-M ,M ],故③正确.对于f (x )=a ln(x +2)+x x 2+1(x >-2),当a >0或a <0时,函数f (x )都没有最大值.要使得函数f (x )有最大值,只有a =0,此时f (x )=x x 2+1(x >-2).易知f (x )∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-12,12,所以存在正数M =12,使得f (x )∈[-M ,M ],故④正确2.[2014·浙江卷] 设四边形ABCD 的两条对角线为AC ,BD ,则“四边形ABCD 为菱形”是“AC ⊥BD ”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件2.A [解析] 若四边形ABCD 为菱形,则AC ⊥BD ;反之,若AC ⊥BD ,则四边形ABCD 不一定为平行四边形.故“四边形ABCD 为菱形”是“AC ⊥BD ”的充分不必要条件.故选A.6.[2014·重庆卷] 已知命题p :对任意x ∈R ,总有|x |≥0,q :x =1是方程x +2=0的根.则下列命题为真命题的是( )A .p ∧(⌝q )B .⌝p ∧qC .⌝p ∧(⌝q )D .p ∧q6.A [解析] 由题意知 p 为真命题,q 为假命题,则⌝q 为真命题,所以p ∧(⌝q)为真命题.A3 基本逻辑联结词及量词2.[2014·安徽卷] 命题“∀x ∈R ,|x |+x 2≥0”的否.定是( ) A .∀x ∈R ,|x |+x 2<0 B .∀x ∈R ,|x |+x 2≤0C .∃x 0∈R ,|x 0|+x 20<0D .∃x 0∈R ,|x 0|+x 20≥02.C [解析] 易知该命题的否定为“∃x 0∈R ,|x 0|+x 20<0”.5.[2014·福建卷] 命题“∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”的否定是( )A .∀x ∈(-∞,0),x 3+x <0B .∀x ∈(-∞,0),x 3+x ≥0C .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0D .∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0≥05.C [解析] “∀x ∈[0,+∞),x 3+x ≥0”是含有全称量词的命题,其否定是“∃x 0∈[0,+∞),x 30+x 0<0”,故选C. 3.[2014·湖北卷] 命题“∀x ∈R ,x 2≠x ”的否定是( )A .∀x ∈/R ,x 2≠xB .∀x ∈R ,x 2=xC .∃x 0∈/R ,x 20≠x 0D .∃x 0∈R ,x 20=x 03.D [解析] 特称命题的否定方法是先改变量词,然后否定结论,故命题“∀x ∈R ,x 2≠x ”的否定是“∃x 0∈R ,x 20=x 0”. 故选D.1.[2014·湖南卷] 设命题p :∀x ∈R ,x 2+1>0,则⌝p 为( )A .∃x 0∈R ,x 20+1>0B .∃x 0∈R ,x 20+1≤0C .∃x 0∈R ,x 20+1<0D .∀x ∈R ,x 2+1≤01.B [解析] 由全称命题的否定形式可得⌝p :∃x 0∈R ,x 20+1≤0.3.[2014·天津卷] 已知命题p :∀x >0,总有(x +1)e x >1,则⌝p 为( )A .∃x 0≤0,使得(x 0+1)e x 0≤1 B. ∃x 0>0,使得(x 0+1)e x 0≤1C. ∀x >0,总有(x +1)e x ≤1D. ∀x ≤0,总有(x +1)e x ≤13.B [解析] 含量词的命题的否定,先改变量词的形式,再对命题的结论进行否定.数 学B 单元 函数与导数B1 函数及其表示6.[2014·安徽卷] 设函数f (x )(x ∈R )满足f (x +π)=f (x )+sin x .当0≤x <π时,f (x )=0,则f ⎝⎛⎭⎫23π6=( )A.12B.32 C .0 D .-12答案:A2.[2014·北京卷] 下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )A .y =x +1B .y =(x -1)2C .y =2-x D .y =log 0.5(x +1)答案:A 7. [2014·福建卷] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)答案:D2.[2014·江西卷] 函数f (x )=ln(x 2-x )的定义域为( )A .(0,1]B .[0,1]C .(-∞,0)∪(1,+∞)D .(-∞,0]∪[1,+∞)答案:C3. [2014·山东卷] 函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝⎛⎭⎫0,12 B .(2,+∞) C. ⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D. ⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞) 答案:CB2 反函数12.[2014·全国卷] 函数y =f (x )的图像与函数y =g (x )的图像关于直线x +y =0对称,则y =f (x )的反函数是( )A .y =g (x )B .y =g (-x )C .y =-g (x )D .y =-g (-x )答案:DB3 函数的单调性与最值2. [2014·北京卷] 下列函数中,在区间(0,+∞)上为增函数的是( )A .y =x +1B .y =(x -1)2C .y =2-x D .y =log 0.5(x +1)答案:A 7. [2014·福建卷] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)答案:D21. [2014·广东卷] 设函数f (x )=1(x 2+2x +k )2+2(x 2+2x +k )-3,其中k <-2. (1)求函数f (x )的定义域D (用区间表示);(2)讨论函数f (x )在D 上的单调性;(3)若k <-6,求D 上满足条件f (x )>f (1)的x 的集合(用区间表示).12.[2014·四川卷] 设f (x )是定义在R 上的周期为2的函数,当x ∈[-1,1)时,f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-4x 2+2,-1≤x <0,x , 0≤x <1,则f ⎝⎛⎭⎫32=________. 答案:115.,[2014·四川卷] 以A 表示值域为R 的函数组成的集合,B 表示具有如下性质的函数φ(x )组成的集合:对于函数φ(x ),存在一个正数M ,使得函数φ(x )的值域包含于区间[-M ,M ].例如,当φ1(x )=x 3,φ2(x )=sin x 时,φ1(x )∈A ,φ2(x )∈B .现有如下命题:①设函数f (x )的定义域为D ,则“f (x )∈A ”的充要条件是“∀b ∈R ,∃a ∈D ,f (a )=b ”; ②函数f (x )∈B 的充要条件是f (x )有最大值和最小值;③若函数f (x ),g (x )的定义域相同,且f (x )∈A ,g (x )∈B ,则f (x )+g (x )∉B ;④若函数f (x )=a ln(x +2)+x x 2+1(x >-2,a ∈R )有最大值,则f (x )∈B . 其中的真命题有________.(写出所有真命题的序号)答案:①③④21. [2014·四川卷] 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间[0,1]上的最小值;(2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,求a 的取值范围.答案:解:(1)由f (x )=e x -ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x -2ax -b .所以g ′(x )=e x -2a .当x ∈[0,1]时,g ′(x )∈[1-2a ,e -2a ].当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在[0,1]上单调递增, 因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ;当a ≥e 2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在[0,1]上单调递减, 因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b ;当12<a <e 2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1),所以函数g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增,于是,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b .综上所述,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ; 当12<a <e 2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 当a ≥e 2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b . (2)设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知,f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减.则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负.故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1.同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2.故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点.由(1)知,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点; 当a ≥e 2时,g (x )在[0,1]上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题意. 所以12<a <e 2.此时g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增.因此x 1∈(0,ln(2a )],x 2∈(ln(2a ),1),必有g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0.由f (1)=0得a +b =e -1<2,则g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0,解得e -2<a <1.当e -2<a <1时,g (x )在区间[0,1]内有最小值g (ln(2a )).若g (ln(2a ))≥0,则g (x )≥0(x ∈[0,1]),从而f (x )在区间[0,1]内单调递增,这与f (0)=f (1)=0矛盾,所以g (ln(2a ))<0.又g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0.故此时g (x )在(0,ln(2a ))和(ln(2a ),1)内各只有一个零点x 1和x 2.由此可知f (x )在[0,x 1]上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减,在[x 2,1]上单调递增.所以f (x 1)>f (0)=0,f (x 2)<f (1)=0,故f (x )在(x 1,x 2)内有零点.综上可知,a 的取值范围是(e -2,1).B4 函数的奇偶性与周期性7. [2014·福建卷] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x >0,cos x , x ≤0,则下列结论正确的是( ) A .f (x )是偶函数B .f (x )是增函数C .f (x )是周期函数D .f (x )的值域为[-1,+∞)答案:D3.[2014·湖南卷] 已知f (x ),g (x )分别是定义在R 上的偶函数和奇函数,且f (x )-g (x )=x 3+x 2+1,则f (1)+g (1)=( )A .-3B .-1C .1D .3答案:C3.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 设函数f (x ),g (x )的定义域都为R ,且f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,则下列结论中正确的是( )A .f (x )g (x )是偶函数B .|f (x )|g (x )是奇函数C .f (x )|g (x )|是奇函数D .|f (x )g (x )|是奇函数答案:C15.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知偶函数f (x )在[0,+∞)单调递减,f (2)=0,若f (x -1)>0,则x 的取值范围是________.答案:(-1,3)B5 二次函数16.、[2014·全国卷] 若函数f (x )=cos 2x +a sin x 在区间⎝⎛⎭⎫π6,π2是减函数,则a 的取值范围是________.答案:(-∞,2]B6 指数与指数函数4. [2014·福建卷] 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图1-1所示,则下列函数图像正确的是( )图1-1A BC D图1-2答案:B3.[2014·江西卷] 已知函数f (x )=5|x |,g (x )=ax 2-x (a ∈R ).若f [g (1)]=1,则a =( )A .1B .2C .3D .-1答案:A3. [2014·辽宁卷] 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( ) A .a >b >c B .a >c >b C .c >a >b D .c >b >a答案:C2. [2014·山东卷] 设集合A ={x ||x -1|<2},B ={y |y =2x ,x ∈[0,2]},则A ∩B =( )A .[0,2]B .(1,3)C .[1,3)D .(1,4)答案:C5. [2014·山东卷] 已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A. 1x 2+1>1y 2+1B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1)C. sin x >sin yD. x 3>y 3 答案:D7.[2014·陕西卷] 下列函数中,满足“f (x +y )=f (x )·f (y )”的单调递增函数是( )A .f (x )=x 12B .f (x )=x 3C .f (x )=⎝⎛⎭⎫12xD .f (x )=3x 答案:B11.[2014·陕西卷] 已知4a =2,lg x =a ,则x =________. 答案:10 [解析] 由4a =2,得a =12,代入lg x =a ,得lg x =12,那么x =1012=10.B7 对数与对数函数5. [2014·山东卷] 已知实数x ,y 满足a x <a y (0<a <1),则下列关系式恒成立的是( )A. 1x 2+1>1y 2+1 B. ln(x 2+1)>ln(y 2+1) C. sin x >sin y D. x 3>y 3 答案:D3. [2014·山东卷] 函数f (x )=1(log 2x )2-1的定义域为( ) A.⎝⎛⎭⎫0,12 B .(2,+∞) C. ⎝⎛⎭⎫0,12∪(2,+∞) D. ⎝⎛⎦⎤0,12∪[2,+∞)答案:C 4. [2014·福建卷] 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图1-1所示,则下列函数图像正确的是( )图1-1A BC D图1-2答案:B 13. [2014·广东卷] 若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.答案:503. [2014·辽宁卷] 已知a =2-13,b =log 213,c =log 1213,则( )A .a >b >cB .a >c >bC .c >a >bD .c >b >a 答案:C4.[2014·天津卷] 函数f (x )=log 12(x 2-4)的单调递增区间为( )A .(0,+∞)B .(-∞,0)C .(2,+∞)D .(-∞,-2) 答案:D 7.[2014·浙江卷] 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a a x 的图像可能是( )AC图1-2 图1-2答案:D 12.[2014·重庆卷] 函数f (x )=log 2x ²log 2(2x )的最小值为________.答案:-14B8 幂函数与函数的图像 4. [2014·福建卷] 若函数y =log a x (a >0,且a ≠1)的图像如图1-1所示,则下列函数图像正确的是( )图1-1A BC D图1-2答案:B10.[2014·湖北卷] 已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,f (x )=12(|x -a 2|+|x -2a 2|-3a 2).若∀x ∈R ,f (x -1)≤f (x ),则实数a 的取值范围为( )A.⎣⎡⎦⎤-16,16B.⎣⎡⎦⎤-66,66C.⎣⎡⎦⎤-13,13D.⎣⎡⎦⎤-33,33 答案:B8.[2014·山东卷] 已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx ,若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是( )A. ⎝⎛⎭⎫0,12B. ⎝⎛⎭⎫12,1 C. (1,2) D. (2,+∞) 答案:B7.[2014·浙江卷] 在同一直角坐标系中,函数f (x )=x a a x 的图像可能是( )AC 图1-2图1-2答案:DB9 函数与方程10.[2014·湖南卷] 已知函数f (x )=x 2+e x -12(x <0)与g (x )=x 2+ln(x +a )的图像上存在关于y 轴对称的点,则a 的取值范围是( )A .(-∞,1e) B .(-∞,e) C.⎝⎛⎭⎫-1e ,e D.⎝⎛⎭⎫-e ,1e答案:B 14.[2014·天津卷] 已知函数f (x )=|x 2+3x |,x ∈R .若方程f (x )-a |x -1|=0恰有4个互异的实数根,则实数a 的取值范围为________.答案:(0,1)∪(9,+∞)6.[2014·浙江卷] 已知函数f (x )=x +ax +bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( ) A .c ≤3 B .3<c ≤6 C .6<c ≤9 D .c >9答案:CB10 函数模型及其应用 8.[2014·湖南卷] 某市生产总值连续两年持续增加,第一年的增长率为p ,第二年的增长率为q ,则该市这两年生产总值的年平均增长率为( )A.p +q 2B.(p +1)(q +1)-12C.pqD.(p +1)(q +1)-1答案:D 10.[2014·陕西卷] 如图1-2,某飞行器在4千米高空水平飞行,从距着陆点A 的水平距离10千米处开始下降,已知下降飞行轨迹为某三次函数图像的一部分,则该函数的解析式为 ( )图1-2A .y =1125x 3-35xB .y =2125x 3-45xC .y =3125x 3-xD .y =-3125x 3+15x答案:AB11 导数及其运算 18.、[2014·安徽卷] 设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;(2)当x ∈[0,1]时 ,求f (x )取得最大值和最小值时的x 的值. 答案:解: (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞), f ′(x )=1+a -2x -3x 2.令f ′(x )=0,得x 1=-1-4+3a3,x 2=-1+4+3a3,x 1<x 2,所以f ′(x )=-3(x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1或x >x 2时,f ′(x )<0; 当x 1<x <x 2时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1-4+3a 3和 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+4+3a 3,+∞内单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1-4+3a 3,-1+4+3a 3内单调递增.(2)因为a >0,所以x 1<0,x 2>0,①当a ≥4时,x 2≥1.由(1)知,f (x )在[0,1]上单调递增,所以f (x )在x =0和x =1处分别取得最小值和最大值. ②当0<a <4时,x 2<1.由(1)知,f (x )在[0,x 2]上单调递增,在[x 2,1]上单调递减, 所以f (x )在x =x 2=-1+4+3a3处取得最大值.又f (0)=1,f (1)=a ,所以当0<a <1时,f (x )在x =1处取得最小值;当a =1时,f (x )在x =0和x =1处同时取得最小值;当1<a <4时,f (x )在x =0处取得最小值. 21. [2014·安徽卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *. (1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p. 答案:证明:(1)用数学归纳法证明如下.①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立. ②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k >1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x . 所以当p =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p >1+px 均成立. (2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p .①当n =1时,由题设知a 1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p成立. 由a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n 易知a n >0,n ∈N *. 当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c p a -p k =1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p k-1. 由a k >c 1p >0得-1<-1p <1p ⎝⎛⎭⎫c a p k-1<0. 由(1)中的结论得⎝⎛⎭⎫a k +1a k p=⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1p>1+p ² 1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1=c a p k . 因此a p k +1>c ,即a k +1>c 1p, 所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p 均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p n -1可得a n +1a n <1, 即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p ,则x p ≥c ,所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p =p -1p ⎝⎛⎭⎫1-c x p >0. 由此可得,f (x )在[c 1p ,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p 时,f (x )>f (c 1p )=c 1p.①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p 1>c 可知 a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p , 故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k +1>c 1p 成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k +1)>f (c 1p ),即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.20. [2014·福建卷] 已知函数f (x )=e x -ax (a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f (x )在点A 处的切线斜率为-1.(1)求a 的值及函数f (x )的极值; (2)证明:当x >0时,x 2<e x ;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x 0,使得当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x . 答案:解:方法一:(1)由f (x )=e x -ax ,得f ′(x )=e x -a . 又f ′(0)=1-a =-1,得a =2. 所以f (x )=e x -2x ,f ′(x )=e x -2. 令f ′(x )=0,得x =ln 2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以当x =ln 2时,f (x )取得极小值,且极小值为f (ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4, f (x )无极大值.(2)证明:令g (x )=e x -x 2,则g ′(x )=e x -2x . 由(1)得,g ′(x )=f (x )≥f (ln 2)=2-ln 4>0, 故g (x )在R 上单调递增,又g (0)=1>0, 所以当x >0时,g (x )>g (0)>0,即x 2<e x .(3)证明:①若c ≥1,则e x ≤c e x .又由(2)知,当x >0时,x 2<e x . 故当x >0时,x 2<c e x .取x 0=0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x .②若0<c <1,令k =1c >1,要使不等式x 2<c e x 成立,只要e x >kx 2成立.而要使e x >kx 2成立,则只要x >ln(kx 2),只要x >2ln x +ln k 成立. 令h (x )=x -2ln x -ln k ,则h ′(x )=1-2x =x -2x.所以当x >2时,h ′(x )>0,h (x )在(2,+∞)内单调递增.取x 0=16k >16,所以h (x )在(x 0,+∞)内单调递增.又h (x 0)=16k -2ln(16k )-ln k =8(k -ln 2)+3(k -ln k )+5k , 易知k >ln k ,k >ln 2,5k >0,所以h (x 0)>0.即存在x 0=16c,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x .综上,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x . 方法二:(1)同方法一. (2)同方法一.(3)对任意给定的正数c ,取x 0=4c ,由(2)知,当x >0时,e x>x 2,所以e x=e x 2²e x 2>⎝⎛⎭⎫x 22²⎝⎛⎭⎫x 22,当x >x 0时,e x>⎝⎛⎭⎫x 22⎝⎛⎭⎫x 22>4c ⎝⎛⎭⎫x 22=1c x 2,因此,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x . 方法三:(1)同方法一. (2)同方法一.(3)首先证明当x ∈(0,+∞)时,恒有13x 3<e x .证明如下:令h (x )=13x 3-e x ,则h ′(x )=x 2-e x .由(2)知,当x >0时,x 2<e x ,从而h ′(x )<0,h (x )在(0,+∞)上单调递减, 所以h (x )<h (0)=-1<0,即13x 3<e x .取x 0=3c ,当x >x 0时,有1c x 2<13x 3<e x .因此,对任意给定的正数c ,总存在x 0,当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x .10.[2014·广东卷] 曲线y =e -5x +2在点(0,3)处的切线方程为________.答案:y =-5x +3 [解析] 本题考查导数的几何意义以及切线方程的求解方法.因为y ′=-5e -5x ,所以切线的斜率k =-5e 0=-5,所以切线方程是:y -3=-5(x -0),即y =-5x +3.13.[2014·江西卷] 若曲线y =e -x 上点P 处的切线平行于直线2x +y +1=0,则点P 的坐标是________.答案:(-ln 2,2) [解析] 设点P 的坐标为(x 0,y 0),y ′=-e -x .又切线平行于直线2x +y +1=0,所以-e -x 0=-2,可得x 0=-ln 2,此时y =2,所以点P 的坐标为(-ln 2,2).18.[2014·江西卷] 已知函数f (x )=(x 2+bx +b )1-2x (b ∈R ). (1)当b =4时,求f (x )的极值;(2)若f (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,13上单调递增,求b 的取值范围. 答案:解:(1)当b =4时,f ′(x )=-5x (x +2)1-2x,由f ′(x )=0,得x =-2或x =0.所以当x ∈(-∞,-2)时,f ′(x )<0,f (x )单调递减;当x ∈(-2,0)时,f ′(x )>0,f (x )单调递增;当x ∈⎝⎛⎭⎫0,12时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,故f (x )在x =-2处取得极小值f (-2)=0,在x =0处取得极大值f (0)=4.(2)f ′(x )=-x [5x +(3b -2)]1-2x ,易知当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,-x1-2x<0,依题意当x ∈⎝⎛⎭⎫0,13时,有5x +(3b -2)≤0,从而53+(3b -2)≤0,得b ≤19. 所以b 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,19. 7.[2014·全国卷] 曲线y =x e x -1在点(1,1)处切线的斜率等于( )A .2eB .eC .2D .1 答案:C 8.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 设曲线y =ax -ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为y =2x ,则a =( ) A .0 B .1 C .2 D .3 答案:D 21. [2014·陕西卷] 设函数f (x )=ln(1+x ),g (x )=xf ′(x ),x ≥0,其中f ′(x )是f (x )的导函数. (1)令g 1(x )=g (x ),g n +1(x )=g (g n (x )),n ∈N +,求g n (x )的表达式; (2)若f (x )≥ag (x )恒成立,求实数a 的取值范围;(3)设n ∈N +,比较g (1)+g (2)+…+g (n )与n -f (n )的大小,并加以证明.答案:解:由题设得,g (x )=x1+x(x ≥0). (1)由已知,g 1(x )=x 1+x, g 2(x )=g (g 1(x ))=x 1+x 1+x 1+x =x1+2x ,g 3(x )=x 1+3x ,…,可得g n (x )=x 1+nx. 下面用数学归纳法证明.①当n =1时,g 1(x )=x 1+x ,结论成立.②假设n =k 时结论成立,即g k (x )=x1+kx.那么,当n =k +1时,g k +1(x )=g (g k (x ))=g k (x )1+g k (x )=x 1+kx 1+x 1+kx =x1+(k +1)x ,即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立. (2)已知f (x )≥ag (x )恒成立,即ln(1+x )≥ax1+x恒成立. 设φ(x )=ln(1+x )-ax1+x (x ≥0),则φ′(x )=11+x -a(1+x )2=x +1-a (1+x )2, 当a ≤1时,φ′(x )≥0(仅当x =0,a =1时等号成立), ∴φ(x )在[0,+∞)上单调递增,又φ(0)=0, ∴φ(x )≥0在[0,+∞)上恒成立,∴a ≤1时,ln(1+x )≥ax1+x恒成立(仅当x =0时等号成立).当a >1时,对x ∈(0,a -1]有φ′(x )<0, ∴φ(x )在(0,a -1]上单调递减, ∴φ(a -1)<φ(0)=0.即a >1时,存在x >0,使φ(x )<0, 故知ln(1+x )≥ax1+x不恒成立. 综上可知,a 的取值范围是(-∞,1].(3)由题设知g (1)+g (2)+…+g (n )=12+23+…+nn +1,比较结果为g (1)+g (2)+…+g (n )>n -ln(n +1).证明如下:方法一:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则1n +1<ln n +1n .下面用数学归纳法证明.①当n =1时,12<ln 2,结论成立.②假设当n =k 时结论成立,即12+13+…+1k +1<ln(k +1).那么,当n =k +1时,12+13+…+1k +1+1k +2<ln(k +1)+1k +2<ln(k +1)+ln k +2k +1=ln(k +2),即结论成立.由①②可知,结论对n ∈N +成立.方法二:上述不等式等价于12+13+…+1n +1<ln(n +1),在(2)中取a =1,可得ln(1+x )>x1+x,x >0. 令x =1n ,n ∈N +,则ln n +1n >1n +1.故有ln 2-ln 1>12,ln 3-ln 2>13,……ln(n +1)-ln n >1n +1,上述各式相加可得ln(n +1)>12+13+…+1n +1,结论得证. 方法三:如图,⎠⎛0nx x +1d x 是由曲线y =x x +1,x =n 及x 轴所围成的曲边梯形的面积,而12+23+…+nn +1是图中所示各矩形的面积和,∴12+23+…+n n +1>⎠⎛0n x x +1d x = ⎠⎛0n ⎝⎛⎭⎫1-1x +1d x =n -ln (n +1), 结论得证. 19.[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *). (1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a nb n 的前n 项和T n .答案:解:(1)由已知得,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,所以 2a 8=4³2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2,所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2), 其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意有a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2.所以d =a 2-a 1=1.从而a n =n ,b n =2n ,所以数列{a n b n }的通项公式为a n b n =n2n ,所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1,因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n .所以,T n =2n +1-n -22n.B12 导数的应用 21.[2014·四川卷] 已知函数f (x )=e x -ax 2-bx -1,其中a ,b ∈R ,e =2.718 28…为自然对数的底数.(1)设g (x )是函数f (x )的导函数,求函数g (x )在区间[0,1]上的最小值; (2)若f (1)=0,函数f (x )在区间(0,1)内有零点,求a 的取值范围. 答案:解:(1)由f (x )=e x -ax 2-bx -1,得g (x )=f ′(x )=e x -2ax -b .所以g ′(x )=e x -2a .当x ∈[0,1]时,g ′(x )∈[1-2a ,e -2a ].当a ≤12时,g ′(x )≥0,所以g (x )在[0,1]上单调递增,因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ; 当a ≥e2时,g ′(x )≤0,所以g (x )在[0,1]上单调递减,因此g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b ;当12<a <e2时,令g ′(x )=0,得x =ln(2a )∈(0,1),所以函数g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增,于是,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b .综上所述,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (0)=1-b ;当12<a <e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (ln(2a ))=2a -2a ln(2a )-b ; 当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上的最小值是g (1)=e -2a -b .(2)设x 0为f (x )在区间(0,1)内的一个零点,则由f (0)=f (x 0)=0可知,f (x )在区间(0,x 0)上不可能单调递增,也不可能单调递减. 则g (x )不可能恒为正,也不可能恒为负. 故g (x )在区间(0,x 0)内存在零点x 1. 同理g (x )在区间(x 0,1)内存在零点x 2. 故g (x )在区间(0,1)内至少有两个零点.由(1)知,当a ≤12时,g (x )在[0,1]上单调递增,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点;当a ≥e2时,g (x )在[0,1]上单调递减,故g (x )在(0,1)内至多有一个零点,都不合题意.所以12<a <e 2.此时g (x )在区间[0,ln(2a )]上单调递减,在区间(ln(2a ),1]上单调递增. 因此x 1∈(0,ln(2a )],x 2∈(ln(2a ),1),必有 g (0)=1-b >0,g (1)=e -2a -b >0. 由f (1)=0得a +b =e -1<2,则g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0, 解得e -2<a <1.当e -2<a <1时,g (x )在区间[0,1]内有最小值g (ln(2a )). 若g (ln(2a ))≥0,则g (x )≥0(x ∈[0,1]),从而f (x )在区间[0,1]内单调递增,这与f (0)=f (1)=0矛盾,所以g (ln(2a ))<0. 又g (0)=a -e +2>0,g (1)=1-a >0.故此时g (x )在(0,ln(2a ))和(ln(2a ),1)内各只有一个零点x 1和x 2.由此可知f (x )在[0,x 1]上单调递增,在(x 1,x 2)上单调递减,在[x 2,1]上单调递增. 所以f (x 1)>f (0)=0,f (x 2)<f (1)=0, 故f (x )在(x 1,x 2)内有零点.综上可知,a 的取值范围是(e -2,1). 18.[2014·安徽卷] 设函数f (x )=1+(1+a )x -x 2-x 3,其中a >0. (1)讨论f (x )在其定义域上的单调性;(2)当x ∈[0,1]时 ,求f (x )取得最大值和最小值时的x 的值. 答案:解: (1)f (x )的定义域为(-∞,+∞), f ′(x )=1+a -2x -3x 2.令f ′(x )=0,得x 1=-1-4+3a3,x 2=-1+4+3a3,x 1<x 2,所以f ′(x )=-3(x -x 1)(x -x 2). 当x <x 1或x >x 2时,f ′(x )<0; 当x 1<x <x 2时,f ′(x )>0.故f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-1-4+3a 3和 ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1+4+3a 3,+∞内单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-1-4+3a 3,-1+4+3a 3内单调递增.(2)因为a >0,所以x 1<0,x 2>0,①当a ≥4时,x 2≥1.由(1)知,f (x )在[0,1]上单调递增,所以f (x )在x =0和x =1处分别取得最小值和最大值. ②当0<a <4时,x 2<1.由(1)知,f (x )在[0,x 2]上单调递增,在[x 2,1]上单调递减, 所以f (x )在x =x 2=-1+4+3a3处取得最大值.又f (0)=1,f (1)=a ,所以当0<a <1时,f (x )在x =1处取得最小值;当a =1时,f (x )在x =0和x =1处同时取得最小值; 当1<a <4时,f (x )在x =0处取得最小值.18.[2014·北京卷] 已知函数f (x )=x cos x -sin x ,x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2.(1)求证:f (x )≤0;(2)若a <sin xx <b 对x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立,求a 的最大值与b 的最小值.答案:解:(1)证明:由f (x )=x cos x -sin x 得f ′(x )=cos x -x sin x -cos x =-x sin x .因为在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上f ′(x )=-x sin x <0,所以f (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上单调递减.从而f (x )≤f (0)=0.(2)当x >0时,“sin x x >a ”等价于“sin x -ax >0”,“sin xx <b ”等价于“sin x -bx <0”.令g (x )=sin x -cx ,则g ′(x )=cos x -c .当c ≤0时,g (x )>0对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立.当c ≥1时,因为对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,g ′(x )=cos x -c <0,所以g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递减,从而g (x )<g (0)=0对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立.当0<c <1时,存在唯一的x 0∈⎝⎛⎭⎫0,π2使得g ′(x 0)=cos x 0-c =0.g (x )与g ′(x )在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上的情况如下:因为g (x )在区间(0,x 0)上是增函数,所以g (x 0)>g (0)=0.进一步,“g (x )>0对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立”当且仅当g ⎝⎛⎭⎫π2=1-π2c ≥0,即0<c ≤2π.综上所述,当且仅当c ≤2π时,g (x )>0对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立;当且仅当c ≥1时,g (x )<0对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立.所以,若a <sin x x <b 对任意x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2恒成立,则a 的最大值为2π,b 的最小值为1.20.[2014·福建卷] 已知函数f (x )=e x -ax (a 为常数)的图像与y 轴交于点A ,曲线y =f (x )在点A 处的切线斜率为-1.(1)求a 的值及函数f (x )的极值; (2)证明:当x >0时,x 2<e x ;(3)证明:对任意给定的正数c ,总存在x 0,使得当x ∈(x 0,+∞)时,恒有x 2<c e x . 答案:解:方法一:(1)由f (x )=e x -ax ,得f ′(x )=e x -a . 又f ′(0)=1-a =-1,得a =2. 所以f (x )=e x -2x ,f ′(x )=e x -2. 令f ′(x )=0,得x =ln 2.当x <ln 2时,f ′(x )<0,f (x )单调递减; 当x >ln 2时,f ′(x )>0,f (x )单调递增. 所以当x =ln 2时,f (x )取得极小值,且极小值为f (ln 2)=e ln 2-2ln 2=2-ln 4, f (x )无极大值.(2)证明:令g (x )=e x -x 2,则g ′(x )=e x -2x . 由(1)得,g ′(x )=f (x )≥f (ln 2)=2-ln 4>0, 故g (x )在R 上单调递增,又g (0)=1>0, 所以当x >0时,g (x )>g (0)>0,即x 2<e x .(3)证明:①若c ≥1,则e x ≤c e x .又由(2)知,当x >0时,x 2<e x . 故当x >0时,x 2<c e x .。
2014年高考数学黄金易错点专题汇编:专题04 数列
1.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =3n-1+a n-1(n≥2). (1)求a 2,a 3;(2)求通项a n 的表达式.2.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和等于 ( ) A.160 B .180 C. 200 D .2203.设无穷等差数列{a n }的前n 项和为S n .(Ⅰ)若首项a 1=23,公差d=1,求满足S k2=(S k )2的正整数k;(Ⅱ)求所有的无穷等差数列{a n };使得对于一切正整数中k 都有S k2=(S k )2成立.4.已知数列{a n }的各项都是正数,且满足:a 0=1,a n+1=21a n ·(4-a n ),n N.(1)证明a n <a n+1<2,n ∈N. (2)求数列{a n }的通项公式a n.5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =31(a n -1)(n ∈N *).(Ⅰ) 求a 1,a 2;(Ⅱ)求证数列{a n }是等比数列.6.等比数列的四个数之和为16,中间两个数之和为5,则该数列的公比q 的取值为 ( )A. 41或4B. 41或833415-C. 4或-841533+D. 4或41或833415-或841533+7.设数列{a n }的首项a 1=a≠41,且a n+1=,3,2,1,41,412112=-=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-n a b n a n a n n n n 记为奇数为偶数(Ⅰ)求a 2,a 3;(Ⅱ)判断数列{b n }是否为等比数列,并证明你的结论;(Ⅲ)求∞→n lim(b 1+b 2+b 3+…+b n ).8.已知数列{a n }是首项为a 且公比q 不等于1的等比数列,S n 是其前n 项和,a 1,2a 7,3a 4成等差数列. (Ⅰ) 证明12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列; (Ⅱ)求和T n =a 1+2a 4+3a 7+…+na 3n-2.9.如图,△OBC 的三个顶点坐标分别为(0,0)、(1,0)、(0,2),设P 1为线段BC 的中点,P 2为线段CO 的中点,P 3为线段OP 1的中点,对于每一个正整数n,P n+3为线段P n P n+1的中点,令P n 的坐标为(x n ,y n ),a n =21y n +y n+1+y n+2.(Ⅰ)求a 1,a 2,a 3及a n ;(Ⅱ)证明y n+4=1-4ny ,n ∈N *,(Ⅲ)若记b n =y 4n+4-y 4n ,n ∈N *,证明{b n }是等比数列.10.在等差数列{a n }中,公差d≠0,a 2是a 1与a 4的等比中项.已知数列a 1,a 3,21,k k a a ,…,akn,…成等比数列,求数列{k n }的通项k n .11.如图,直线l 1:y=kx+1-k(k≠0,k≠21)与l 2相交于点P.直线l 1与x 轴交于点P 1,过点P 1作x 轴的垂线交于直线l 2于点Q 1,过点Q 1作y 轴的垂线交直线l 1于点P 2,过点P 2作x 轴的垂线交直线l 2于点Q 2,…这样一直作下去,可得到一系列点P 1,Q 1,P 2,Q 2,…点P n (n=1,2,…)的横坐标构成数列{x n }.(Ⅰ)证明x n+1-1=k 21(x n -1),(n ∈N *);(Ⅱ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅲ)比较2|PP n |2与4k 2|PP 1|2+5的大小.12.已知函数f(x)=).1(13-≠++x x x 设数列{a n }满足a 1=1,a n+1=f(a n ),数列{b n }满足b n =|a n -3|,S n =b 1+b 2+…+b n (n ∈N *).(Ⅰ)用数学归纳法证明b n ≤12)13(--n n;(Ⅱ)证明S n <332.13.假设某市:2004年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底,(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?(3)设几年后新建住房面积S 为:400(1+8%)n. 85%<25n 2+225n .(2)由已知a n -a n-1=3n-1,故a n =(a n -a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a 2-a 1)+a 1=3n-1+3n-2+…+3+1=213-n .2.【错误答案】 由通项公式a n =a 1+(n+1)d.将a 2,a 3,a 18,a 19,a 20都表示成a 1和d.求a 1、d ,再利用等差数列求和,选C .4.【错误答案】 用数学归纳法证明:(1)1°当n=1时,a 0=1,a 1=21a 0(4-a 0)=23,∴a 0<a 1<2,命题正确.2°假设n=k 时有a k-1<a k <2.则n=k+1时,a k -a k+1=21a k-1(4-a k-1)-21a k (4-a k )=2(a k-1-a k )-21(a k-1-a k )(a k-1+a k )=21(a k-1-a k )(4-a k-1-a k ).而a k-1-a k <0. 4-a k-1-a k >0,∴a k -a k-1<0.又a k-1=21a k (4-a k )=21[4-(a k -2)2]<2.∴n=k+1时命题正确.由1°、2°知,对一切n ∈N 时有a n <a n+1<2.(2)a n+1=21a n (4-a n )=21[-(a n -2)2+4].∴2(a n+1-2)=-(a n -2)2∴a n+1-2=21(a n -2)2令b n =a n -2,∴b n =-(21)1+2+…+2n -1·nb 21又∵b 1=a 1-2=-21.∴b n =-(21)2n+2n-1.即a n =2-(21)2n+2n-1.【正确解答】(Ⅰ)证明:由a1,2a7,3a4成等差数列.得4a7=a1+3a4,即4aq6=a+3aq3.变形得(4q3+1)(q3-1)=0,所以q 3=-41或q 3=1(舍去)由3612S S =,1611211)1(121)1(33161=+=----q q q a qq a 6612S S S -==-----=-11)1(1)1(161121612qq a qq a S S 1+q 6-1=q 6=161,得3612S S =6612S S S -.所以12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.(Ⅱ)解法:T n =a 1+2a 4+3a 7+…+na3a-2=a+2aq 3+3aq 6+…+naq3(n-2),即T n =a+2·(-41)a+3·(-41)2a+…+n·(-41)n-1a. ①①×(-41)3a 得:-41T n =-41a+2·(-41)2a+3·(-41)3a+…+n·(-41)na ②①-②有:45T n =a+(-41)a+(-41)2a+(-41)3a+…(-41)n-1a-n·(-41)n a=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--411411n a -n·(-41)n a=54a-(54+n)·(-41)n a.所以T n =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-n a 5425162516·(-41)na.9.【错误答案】(1)∵y 1=y 2=y 4=1,y 3=21,y 5=43,可求得a 1=a 2=a 3=2,由此类推可求得a n =2 (Ⅱ)将21y n +y n+1+y n+2=2同除以2,得y n+4=,221+++n n y y ∴y n+4=1-44y .(Ⅲ)b n+1=y 4n+8-y 4n+4=-41(y 4n+4-y 4n )=- 41b n .∴n n b b 1+=-41.故{b n }是等比数列.【易错点点睛】第(Ⅰ)问题运用不完全归纳法求出a n 的通项.理由不充分,第(Ⅲ)问中nn b b 1+=-41.要考虑b 1是否为0.即n n b b 1+有意义才更完整.【正确解答】(Ⅰ)因为y 1=y 2=y 4=1,y 3=21 ,y 5=43,所以a 1=a 2=a 3=2.又由题意可知y n+3=21++n n y y .∴a n+1=21y n+1+y n+2+y n+3=21y n+1+y n+2+21++n n y y =21y n +y n+1+y n+2=a n ,∴{a n }为常数列.∴a n =a 1=2,n ∈N *. (Ⅱ)将等式21y n +y n+1+y n+2=2两边除以2,得41y n +221+++n n y y =1,又∵y n+4=221+++n n y y ,∴y n+4=1-4n y .(Ⅲ)∵b n+1=y 4n+8-y 4n+4=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+4144n y -⎪⎭⎫ ⎝⎛-414n y =-41(y 4n+4-y 4n )=- 41 b n ,又∵b 1=y 8-y 4=-41≠0,∴{b n }是公比为-41的等比数列.(Ⅱ)解法:由题设知x 1=1-k 1,x 1-1=-k 1≠0,又由(Ⅰ)知x n+1-1=k 21(x n -1), 所以数列{x n -1}是首项为x 1-1,公比为k 21的等比数列.从而x n -1=-k 1×(k 21)n-1,即x n =1-2×(k 21)n ,n ∈N *.(Ⅲ)解法:由⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=,2121,1x y k kx y 得点P 的坐标为(1,1).所以2|PP n |2=2(x n -1)2+2(kx n +1-k-1)2=8×(k 21)2n +2(2k 21)2n-2,4k 2|PP 1|2+5= 4k 2[(1-k 1-1)2(0-1)2]+5=4k 2+9.(i )当|k|>21,即k <-21或k >21时,4k 2 |PP 1|2+5>1+9=10.D 而此时0<|k 21|<1,所以2|PP n |2<8×1+2=10,故2|PP n |2<4k 2|PP 1|2+5.(ii)当0<|k|<21,即k ∈(-21,0)∪(0,21)时,4k 2|PP 1|2+5<1+9=10.而此时|k 21|>1,所以2|PP N |2>8×1+2=10.故2|PP n |2>4k 2|PP 1|2+5.(1)当n=1时,b 1=3-1,不等式成立,(2)假设当n=k 时,不等式成立,即b k ≤12)13(--k k.那么b k-1=|a k+1-3|=k k kk b a a 2)13(21313)13(1+-≤-≤+--κ.所以,当n=k+1时,不等式也成立.根据(1)和(2),可知不等式对任意n ∈N *都成立.(Ⅱ)证明:由(Ⅰ)知,b n ≤12)13(--n n.所以S n =b 1+b 2+…+b n ≤(3-1)+2131)213(1)13(2)13(2)13(12----∙-=-++--n n<(3-1)·33221311=--.故对任意n ∈N *,S n <.332易错起源1、等差数列例1.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2003+a 2004>0,a 2003·a 2004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是 ( )A.4005 B .4006 C.4007 D.4008【正确解答】 B ∵a 1>0,a 2003+a 2004>0,a 2003·a 2004<0,且{a n }为等差数列 ∴{a n }表示首项为正数,公差为负数的单调递减等差数列,且a 2003是绝对值最小的正数,a 2004是绝对值最大的负数(第一个负数),且|a 2003|>|a 2004|∴在等差数列{a n }中,a 2003+a 2004=a 1+a 4006>0,S 4006=2)(400640061a a >0 ∴使S n >0成立的最大自然数n 是4006.1.要善于运用等差数列的性质:“若m+n=p+q,则a m +a n =a p +a q ”;等差数列前n 项和符合二次函数特征.借助二次函数性质进行数形结合法解等差数列问题.2.会运用一般与特殊的逻辑思维,利用满足条件的特值求相关参数的值,学会分析问题和解决问题.在等差数列问题中其最基本的量是其首项和公差,在解题时根据已知条件求出这两个量,其他的问题也就随之解决了,这就是解决等差数列问题的基本方法,其中蕴含着方程思想的运用. 易错起源2、等比数列例2.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a a+1=n S n n 2+(n=1,2,3…).证明: (Ⅰ)数列{n Sn}是等比数列;(Ⅱ)S n+1=4a n .【正确解答】(Ⅰ) ∵a n+1=S n+1-S n ,a n+1=n n 2+S n ,∴(n+2)S n =n(S n+1-S n ),整理得nS n+1=2(n+1)=S n ,所以11++n S n =2n Sn 故{n Sn }是以2为公比的等比数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)知11++n S n =4·,11--n S n (n2).于是S n+1=4(n+1)·,11--n S n =4a n (n≥2).又a 2=3S 1=3, 故S 1=a 1+a 2=4.因此对于任意整数n≥1,都有S n+1=4a n .1.证明等比数列时应运用定义证nn a a 1+为非0常数,而不能1-n n a a (此时n≥2).2.等比数列中q 可以取负值.不能设公比为q 2.3.会运用等比数列性质,“若m+n=p+k,则a m ·a n =a p ·a k ”.易错起源3、等差与等比数列的综合例3.已知数列{a n }的前n 项和S n =a[2-(21)n-1]-b[2-(n+1)(21)n-1](n=1,2,…),其中a,b 是非零常数,则存在数列{x n }、{y n }使得( )A.a n =x n +y n ,其中{x n }为等差数列,{y n }为等比数列 B .a n =x n +y n ,其中{x n }和{y n }都为等差数列C .a n =x n ·y n ,其中{x n }为等差数列,{y n }为等比数列D .a n =x n ·y n ,其中{x n }和{y n }都为等比数列【错误答案】∵a[2-(21)n-1]=x n ,b[2-(n-1)(21)n-1]=y n ,又∵x n ,y n 成等比数列,故选D.【易错点点睛】应从数列{a n }的前n 项和S n 的表达式入手,而不能从形式上主观判断. 【正确解答】C.a 1=S 1=3a a n =S n -S n-1=a[2+(21)n-1]-b[2-(n+1)·(21)n+1]-a[2+(21)n-2]+b[2-n(21)n-2]=(b n -b-a)·(21)n-1∵{(21)n-1}为等比数列,{b n -a-b}为等差数列.1.赋值法在解等差、等比数列问题中是常用方法.从而求出系数的值及从中找出规律.2.等比数列中应注意考虑公比等于1的特殊情况,等比数列中的公差为0的特殊情况在解题时往往被忽视.3在等差数列与等比数列中,经常要根据条件列方程(组)求解.要注意常两种情形的不同之处.(1)等差、等比数列性质很多,在高考中以等差中项和等比中项的考查为主,在应用时,要注意等式两边的项的序号之间的关系.(2)在运用函数判断数列的单调性时,要注意函数的自变量为连续的,数列的自变量为不连续的,所以函数性质不能够完全等同于数列的性质.有些数列会出现前后几项的大小不一,从某一项开始才符合递增或递减的特征,这时前几项中每一项都必须研究.(3)由一个数列构造生成的新数列,再判断其是否是等差或等比数列时,如果已经有通项公式,则可以直接由通项公式的特征判断,如果只有递推关系,则需要用定义来证明.(4)数列中恒等关系和有解问题主要是建立关于数列中基本量或相关参数的方程,再进一步论证该方程是否有整数解问题,其中对方程的研究是关键,一般可从奇偶数、约数、有理数、无理数等方面论证,也可以先利用参数范围,代入相关的整数研究. 易错起源4、数列与解析几何、函数、不等式的综合 例4.已知定义在R 上的函数f(x)和数列{a n }满足下列条件:a 1=a,a n =f(a a-1)(n=2,3,4,…),a2≠a1,f(a n )-f(a n-1)=k(a n -a n-1)(n=2,3,4,…),其中a 为常数,k 为非零常 数.(Ⅰ)令b n =a a+1-a n (n∈N *),证明数列{b n }是等比数列; (Ⅱ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅲ)当|k|<1时,求∞→n a n .lim【错误答案】(Ⅰ)证明:由b 1=a 2-a 1≠0,可得:b 2=a 3-a 2=f(a 2)-f(a 1)=k(a 2-a 1)≠0.由数学归纳法可证b n =a n+1-a n ≠0(n∈N *).由题设条件,当n≥2时1111111)()()(-----+---=--=--=n n n n n n n n n n n n n n a a a a k a a a f a f a a a a b b =k故数列{b n }是公比为k 的等比数列.函数、数列、解析几何三者的综合,展示了知识的交汇性,方法的灵活性.因此解此类题目应充分运用函数与数列的联系,即数列是一种特殊函数,以及解析几何中方程与函数、数列的关系来解题.而数列与不等式的综合更显出问题的综合性.易错起源5、数列的应用例5.自然状态下的鱼类是一种可再生资源,为持续利用这一资源,需从宏观上考察其再生能力及捕捞强度对鱼群总量的影响.用x n表示某鱼群在第n年年初的总量,n∈N+,且x1>0.不考虑其他因素,设在第n年内鱼群的繁殖量及捕捞量都与X n成正比,死亡量与x2n成正比,这些比例系数依次为正常数a,b,C,(Ⅰ)求x n+1与x n的关系式;(Ⅱ)猜测:当且仅当x1,a,b,c满足什么条件时,每年年初鱼群的总量保持不变?(不要求证明) (Ⅲ)设a=2,c=1,为保证对任意x1∈(0,2),都有x n>0,n∈N+,则捕捞强度b的最大允许值是多少?证明你的结论.【错误答案】 (1)x n+1 -x n=ax n-bx n-cx2n (ax n,bx n,cx2n分别为繁殖量、捕捞量,死亡量)(Ⅱ)x n=x1(n∈N+).由(Ⅰ)式得x n(a-b-cx n)=0.∴x1=c ba(Ⅲ)∵x1∈(0,2).a=2.c=1.∴0<2-b<2 0<b<2.故b最大值为2.【易错点点睛】(Ⅲ)问中使用了第(Ⅱ)问的结论,而第(Ⅲ)中并不一定每年年初鱼群的总量不变.【正确解答】 (1)从第n年初到第n+1年初,鱼群的繁殖量为ax n,被捕捞量为bx n,死亡量为cx2n,因此x x+1- x n=ax n-bx n-cx2n,n∈N*.(*) 即x n+1=x n(a-b+1- cx n),n∈N*.(答案:)本题考查等比数列模型、等差数列模型的实际应用,并与基本不等式进行交汇.数列在实际问题中有着极为广泛的应用,数列的应用问题在高考中虽然不是主流,但并不排除在高考中考查数列实际应用问题的可能。
2014年高考数列真题(理科)大题
2014年高考数列真题(理科) 1(大纲)18.(本小题满分12分)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知110a =,2a 为整数,且4n S S ≤.(1)求{}n a 的通项公式;(2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T . 2(新课标2)17.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+. (Ⅰ)证明{}12n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)证明:1231112n a a a ++<…+. 3(江西)17、(本小题满分12分)已知首项都是1的两个数列(),满足. (1)令,求数列的通项公式; (2)若,求数列的前n 项和.4(广东)19. (14分)设数列{}n a 的前n 和为n S ,满足22*1234,n n S na n n n N +=--∈,且315S =。
(1)求123,,a a a 的值; (2)求数列{}n a 的通项公式;5(湖北)18.(本小题满分12分) 已知等差数列满足:=2,且,成等比数列. (Ⅰ)求数列的通项公式. (Ⅱ)记为数列的前n 项和,是否存在正整数n ,使得若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.6(湖南)20. (本小题满分13分) 已知数列{}n a 满足111,,.n n n a a a p n N *+=-=∈ (Ⅰ)若{}n a 是递增数列,且123a ,2a ,3a 成等差数列,求p 的值; (Ⅱ)若12p =,且{}12n a -是递增数列,{}2n a 是递减数列,求数列{}n a 的通项公式。
7(四川)19.设等差数列{}n a 的公差为d ,点(,)n n a b 在函数()2x f x =的图象上(*n N ∈)。
(1)若12a =-,点87(,4)a b 在函数()f x 的图象上,求数列{}n a 的前n 项和n S ;(2)若11a =,函数()f x 的图象在点22(,)a b 处的切线在x 轴上的截距为12ln 2-,求数列{}n na b 的前n 项和n T 。
2014年高考数学六大题之四数列上
2014年高考数学六大题之四:数列题型预测(上)1、已知数列}{n a 中,51=a 且1221n n n a a -=+-(2n ≥且*n ∈N ). (1)若数列2n na λ+⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,求实数λ的值; (2)求数列}{n a 的前n 项和n S .2、已知数列{}n a 中,12a =,23a =,其前n 项和n S 满足1121n n n S S S +-+=+(2n ≥,*n ∈N ). (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设14(1)2(na n n nb λλ-=+-⋅为非零整数,*n ∈N ),试确定λ的值,使得对任意*n ∈N ,都有n n b b >+1成立.3、已知数列{}n a 中,()211111,,2n n n n n a a a a a a n N n +--+==+∈≥,且11,n na kn a +=+ (Ⅰ)求证:k 1=;(Ⅱ)设()1()1!n n a x g x n -=-,()f x 是数列(){}g x 的前n 项和,求()f x 的解析式;(Ⅲ)求证:不等式()()323f g n<对n N +∈恒成立.4、设函数()f x 的定义域为R ,当x <0时()f x >1,且对任意的实数x ,y ∈R ,有()()()f x y f x f y +=(Ⅰ)求()0f ,判断并证明函数()f x 的单调性; (Ⅱ)数列{}n a 满足()10a f =,且)()2(1)(*1N n a f a f n n ∈--=+①求{}n a 通项公式。
②当1a >时,不等式)1log (log 35121 (11122)1+->++++++x x a a a a a n n n 对不小于2的正整数恒成立,求x 的取值范围。
5、如图,),(111y x P 、),(222y x P 、…、),(n n n y x P(n y y y <<<< 210)是曲线C :x y 32=(0≥y )上的n 个点,点)0,(i i a A (n i ,,2,1 =)在x 轴的正半轴上,且ii i P A A 1-∆是正三角形(0A 是坐标原点).(Ⅰ)写出1a 、2a 、3a ;(Ⅱ)求出点(,0)n n A a (n *∈N )的横坐标n a 关于n 的表达式; (Ⅲ)设12321111n n n n nb a a a a +++=++++ ,若对任意的正整数n ,当[1,1]m ∈-时,不等式2126n t mt b -+>恒成立,求实数t 的取值范围.6、已知数列{ a n }的前n 项和S n 满足,S n =2a n +(—1)n,n ≥1。
2014高考(数列)真题练习
2014高考真题(数列1)1.等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于 ( ) A .6 B .5 C .4 D .3 【答案】C .2. 设{}n a 是公比为q 的等比数列,则"1"q >是"{}"n a 为递增数列的( ).A 充分且不必要条件 .B 必要且不充分条件.C 充分必要条件 .D 既不充分也不必要条件 【答案】D3. 设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a =( ) (A )2 (B )-2 (C )12 (D )12- 【答案】D . 4.对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是( )139.,,A a a a 成等比数列 236.,,B a a a 成等比数列248.,,C a a a 成等比数列 369.,,D a a a 成等比数列 【答案】D5.根据右边框图,对大于2的整数N ,得出数列的通项公式是( ).2n Aa n = .2(1)n B a n =-.2n n C a = 1.2n n D a -= 【答案】C6.数列{}n a 满足1+n a =n a -11,2a =2,则1a =_________. 【答案】 217.数列{}a n 是等差数列,若1a 1+,3a 3+,5a 5+构成公比为q 的等比数列,则q =________. 【答案】1q =。
8.在等差数列{}n a 中,17a =,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8n =时n S 取最大值,则d 的取值范围_________. 【答案】718d -<<-9. 若等比数列{}n a 的各项均为正数,且512911102e a a a a =+,则1220ln ln ln a a a +++= 。
【答案】50 10.如图,在等腰直角三角形ABC中,斜边BC =A 作BC 的垂线,垂足为1A ;过点1A 作AC 的垂线,垂足为2A ;过点2A 作1A C 的垂线,垂足为3A ;…,以此类推,设1BA a =,12AA a =,123A A a =,…,567A A a =,则7a =_____ ___.【答案】1411. 已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
2014年全国高考数学分类汇编--数列
word 格式-可编辑-感谢下载支持全国2014年高考数学(理科)分类汇编1(2014福建理)3.等差数列{}n a 的前n 项和n S ,若132,12a S ==,则6a =( ) .8A .10B .12C .14D2(2014广西理)10.等比数列{}n a 中,452,5a a ==,则数列{lg }n a 的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .33(2014广西文) 8.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若243,15,S S ==则6S =( )A .31B .32C .63D .644(2014重庆文)2.在等差数列{}n a中,1352,10a a a =+=,则7a = ( ).5A .8B .10C .14D5(2014辽宁文理)8.设等差数列{}n a 的公差为d ,若数列1{2}n a a 为递减数列,则( )A.0d <B.0d >C.10a d <D.10a d >6(2014天津文)5.设{}n a 是首项为1a ,公差为1-的等差数列,n S 为其前n 项和,若,,,421S S S 成等比数列,则1a = ( ) A.2 B.-2 C.12 D .12-7(2014课标2文)(5)等差数列{}n a 的公差为2,若2a ,4a ,8a 成等比数列,则{}n a 的前n 项和n s = ( )(A ) ()1n n + (B )()1n n -(C )()12n n + (D) ()12n n -8(2014重庆理)2.对任意等比数列{}n a ,下列说法一定正确的是 ( )139.,,A a a a 成等比数列236.,,B a a a 成等比数列248.,,C a a a 成等比数列369.,,D a a a 成等比数列9(2014安徽理)12.数列{}a n 是等差数列,若1a 1+,3a 3+,5a 5+构成公比为q 的等比数列,则q =________.10(2014安徽文)12.如图,学科网在等腰直角三角形ABC 中,斜边22BC =过点A 作BC 的垂线,垂足为1A ;过点1A 作AC 的垂线,垂足为2A ;过点2A 作1A C的垂线,垂足为3A ;…,以此类推,设1BA a =,12AA a =,123A A a =,…,567A A a =,则7a =________.11(2014北京理)9.若等差数列{}n a 满足7890a a a ++>,7100a a +<,则当n =______ 时{}n a 的前n 项和最大.12(2014广东理)13.若等比数列{}n a 的各项均为正数,且510119122a a a a e +=,则=+++n a a a 221ln ln ln .13(2014广东文)13.等比数列{}n a 的各项均为正数,且154a a =,则212223log log log a a a ++ 2425log log a a ++=14(2014江苏文理)7.在各项均为正数的等比数列}{n a 中,,12=a 4682a a a +=,则6a 的值 是 .15(2014江西文)14.在等差数列{}n a 中,17a =,公差为d ,前n 项和为{}n a ,当且仅当8=n 时n S 取最大值,则d 的取值范围_______.16(2014天津理)(11)设{}n a 是首项为1a ,公差为-1的等差数列,n S 为其前n 项和.若124,,S S S 成等比数列,则1a 的值为__________.17(2014课标2文)(16)数列{}n a 满足111n na a +=-,2a =2,则1a =_________.【答案】 CCCBC DAD 9.1 10.1411.8 12.5n 13.5 14.4 15.7(1,)8-- 16.17.12全国2014年高考数学(文史)分类汇编1(2014重庆文)16.已知{}n a 是首项为1,公差为2的等差数列,n S 表示{}n a 的前n 项和.(I )求n a 及n S ;(Ⅱ)设{}n b 是首项为2的等比数列,公比q 满足()24410q a q S -++=,求{}n b 的通项公式 及其前n 项和n T .【点拨】(I)221,n n a n S n =-=;(Ⅱ)由()24410q a q S -++=得4q =,所以2122,(41)3n n n n b T -==-2(2014重庆理)22.设111,(*)n a a b n N +==+∈(1)若1b =,求23,a a 及数列{}n a 的通项公式;(2)若1b =-,问:是否存在实数c 使得221n n a c a +<<对所有*n N ∈成立?证明你的结论.【点拨】(1)12341,2,1,1,a a a a ==猜想1n a (可数归完成);(2)设函数()1f x ,令()f x x =得不动点14x =.仿(1)得1231,0,1,a a a == 用数学归纳法可证明:22114n n a a +<<.事实上,2311.1014n a a ==<=当时,显然成立. 2.假定当22114k k a a n k +<<=时,成立,那么当1n k =+时,2221()1k k a f a ++= 22222221221(1)(1)1(1)(1)14k k k a a a ++++=-+⇒+<-+ 2214n a +<. 又2223222322()(1)(1)1k k k k a f a a a ++++=⇒+=-+3222321(1)(114)14k k a a ++∴+>->+⇒ 这就是说当1n k =+时,222314k k a a ++<<也成立. …3(2014浙江文)19、已知等差数列{}n a 的公差0d >,设{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2336S S ⋅=.(1)求d 及n S ;(2)求,m k (*,m k N ∈)的值,使得1265m m m m k a a a a +++++++=【点拨】(1)22,n d S n ==;(2)(1)21,(1)(21)2652m k k a m k m +=-∴+-+⨯= (1)(21)513k m k ++-=⨯{{15421135k k m k m +==⇒⇒+-==…. 4(2014浙江理)19.已知数列{}n a 和{}n b 满足12(2)()n b n a a a n N *=∈.若{}n a 为等比数列,且1322,6a b b ==+(1)求n a 与n b ;(2)设11()n n nc n N a b *=-∈.记数列{}n c 的前n 项和为n S .(i )求n S ; (ii )求正整数k ,使得对任意n N *∈,均有k n S S ≥.【点拨】(1)12312,a a a a a 两式相除得38a =.从而332,2n n n q a a q -=∴=⋅=.由(1)212(2)2,(1)n n n b n n a a a b n n +=⇒∴=+ (2)11111()12n n n n c a b n n =-=--+.所以 123111(i)2n n nS c c c c n =++++=-+(分组裂项) (ii)(1)211(1)2(1)2n n n nn n c n n n n +-=-=++⋅,易见10c =, 234,,0,50n c c c n c >≥<当时,.可见4S 最大,即4.4n k S S ≥∴=.5(2014课标2理)17.已知数列{}n a 满足1a =1,131n n a a +=+.(Ⅰ)证明{}12n a +是等比数列,并求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)证明:1231112n a a a ++<…+. 【点拨】(Ⅰ)在131n n a a +=+中两边加12: 1113()22n n a a -+=+,可见数列{}12n a +是以3为公比,以13122a +=为首项的等比数列.故 131223312n n n a -=⨯--=. (Ⅱ)法1(放缩法)1231n n a =- 123123123311112222313131312121212131131131131131(1)()23 23nn n a a a a ∴++++=++++----++++≤++++-+-+-+-+=-<本用的"加糖"是定理点题 法2(数学归纳法)先证一个条件更強的结论: 1123311111223n n a a a a -++++≤-⨯. 事实上,10131211.123123n a ===--⨯当时,,等号成立.112531141243223n a a =+=<=-⨯当时,,新命题成立.2.假定对于n 新命题成立,即11111311111223n a a a a -++++≤-⨯,那么对于1n +的情形,我们有:123111111111131222331331211222331123n n n n n n na a a a a +-+-++++++≤-+⨯-+<-+=-⨯-+⨯ …所以1111133111112223n a a a a -++++≤-<⨯ 6(2014天津文理)19.已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合{}0,1,2,1,q M =-,集合{}112,,1,2,,n n i A x x x x q x q x M i n -+∈===++ (Ⅰ)当2q =,3n =时,用列举法表示集合A ;(Ⅱ)设,s t A ,112n n s a a q a q -=+++,112n n t b b q b q -=+++,其中,i i a b M ∈,1,2,,i n =. 证明:若n n a b <,则s t .【点拨】(Ⅰ)解:当2q =,3n =时,{}0,1M =,{}12324,,1,2,3i A x x x x x M x i ==+∈=+.其中123,,x x x 的分布:可得,{}0,1,2,3,4,5,6,7A =.(Ⅱ)证明:由,s t A ,112n n s a a q a q -=+++,112n n t b b q b q -=+++,,i i a b M ∈,1,2,,i n =及n n a b <,可得 ()()()()21122111 .n n n n n n s t a b a b q a b q a b q -----=-+-++-+- ()()()21111n n q q q q q q --≤-+-++--()()11111n n q q q q----=--10=-<.所以,s t .7(2014四川文)19.设等差数列{}n a 的公差为d ,点(,)n n a b 在函数()2x f x =的图象上(n N *∈).(Ⅰ)证明:数列{}n b 为等比数列;(Ⅱ)若11a =,函数()f x 的图象在点22(,)a b 处的切线在x 轴上的截距为12ln2-,求数列2{}n n a b 的前n 项和n S .【点拨】(Ⅰ)11222n n a n d a n b b ++==… (Ⅱ)()22x f x ln '=,222a k ln =切.切线方程222222()a a y ln x a -=-,依题设有211222a ln ln -=- 22a ∴=,24b =.从而24n n n a b n =⋅ (等比差数列,乘公比、错位相减)得1(31)449n n n S +-+= 1231230 0 0 0 1 10 0 1 1 0 10 1 0 1 1 01 0 0 1 1 1x x x x x x8(2014四川理)19.设等差数列{}n a 的公差为d ,点(,)n n a b 在函数()2x f x =的图象上(*n N ∈).(1)若12a =-,点87(,4)a b 在函数()f x 的图象上,求数列{}n a 的前n 项和n S ; (2)若11a =,函数()f x 的图象在点22(,)a b 处的切线在x 轴上的截距为12ln2-,求数列{}n na b 的前n 项和n T .【点拨】(1)8872774222a a a b b -=⇒==2d ⇒=.23n S n n ∴=-;(2)()22x f x ln '=,222a k ln =切.切线方程222222()a a y ln x a -=-,依题设有211222a ln ln -=- 22a ∴=,24b =.从而2n nn a n b = (等比差数列,乘公比、错位相减)得222n n n T +=-9(2014上海文)23.已知数列{}n a 满足 1113,,13n n n a a a n N a *+≤≤∈= (1)若2342,,9a a x a ===,求x 的取值范围;(2)若{}n a 是等比数列,且11000m a =,求正整数m 的最小值,以及m 取最小值时相应{}n a 的公比;(3)若12100,,,a a a 成等差数列,求数列12100,,,a a a 的公差的取值范围.【点拨】(1)由232343133[3,6]133a a a x a a a ⎧≤≤⎪⇒∈⎨≤≤⎪⎩; (2)易见0,n a >1113333n n n a a a q +≤≤⇒≤≤ 又11111()810003m m m a q m --==⨯≥⇒≥,8m =.q ∴(3)①1111111,33n a a a d a ==∴≤+≤⇒当时, 223d -≤≤. 11111001,33n n n n a a a a --≤≤=≤≤⇒当2时,② 221d n -≥-取2100,199n d -=≥. 综上22199d -≤≤.10(2014上海理)23.已知数列{}n a 满足1113,,13n n n a a a n N a *+≤≤∈=. (1)若2342,,9a a x a ===,求x 的取值范围;(2)没{}n a 是公比为q 等比数列,123n n S a a a a =++++,113,3n n n S S S n N *+≤≤∈求q 的取值范围; (3)若12,,,k a a a 成等差数列,且121000k a a a +++=,求正整数k 的最大值,以及k 取最大值时相应数列12,,,k a a a 的公差. 【点拨】(1)由232343133[3,6]133a a a x a a a ⎧≤≤⎪⇒∈⎨≤≤⎪⎩; (2)由1113,1333n n n a a q a a q ≤≤=⇒≤≤,结合 1111113,233S S a q S q ≤+≤⇒≤≤. 下面证明任意的2n ≥,上式都成立.①当1q =时,显然成立.②当1q ≠时,11(1)1(1)1(1)13,3111n n n q q q q q q+⋅---⨯≤≤⨯---其中左不等式 显然成立.对于右不等式等价于:13201n n q q q +-+≥-.令132()(1),1x x q q f x x q+-+=≥- ln ()(3)01x q q f x q q⋅'=->-,要使()0f x ≥,只需 (1)0f ≥即232021q q q q-+≥⇒≤-.结合13q ≥, 所以123q ≤≤. (3) ①1111111,33n a a a d a ==∴≤+≤⇒当时, 223d -≤≤. 11111,33n n n n k a a a a --≤≤=≤≤⇒2,②当时 221d n -≥-取2,21n k d k -=≥-. 1(1)(1)210002221k k k k k a d k k ---=⋅+⋅≥+⋅-, 1999k ⇒≤,从而当219991999k q ==-时,.11(2014山东文) (19)在等差数列{}n a 中,已知公差2d =,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1234n T b b b b =-+-+-…(1)n n b +-,求n T .【点拨】(I)12a =,2n a n =(Ⅱ)(1)n b n n =+(分奇偶讨论求和)2(1) ()2(2) ()2n n n T n n +⎧-⎪=⎨+⎪⎩奇偶为数为数12(2014山东理)19.已知等差数列{}n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且124,,S S S 成等比数列.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)令114(1)n n n n n b a a -+=-,求数列{}n b 的前n 项和n T .得到【点拨】(Ⅰ)11,21n a a n ==-; (Ⅱ)11(1)[]2121n n b n n =-+-+(分奇偶讨论,最后合并)21(1)2nn mn T ++-=.13(2014课标1文)17.已知{}n a 是递增的等差数列,2a ,4a 是方程2560x x -+=的根。
2014年高考数学(理)真题分类汇编:D单元-数列
2014年高考数学(理)真题分类汇编:D单元-数列Da2n-2a n+2+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{a n}的通项公式.(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有n∈N*成立?证明你的结论.22.解:(1)方法一:a2=2,a3=2+1.再由题设条件知(a n+1-1)2=(a n-1)2+1.从而{(a n-1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,故(a n-1)2=n-1,即a n=n-1+1(n∈N*).方法二:a2=2,a3=2+1.可写为a1=1-1+1,a2=2-1+1,a3=3-1+1.因此猜想a n=n-1+1.下面用数学归纳法证明上式.当n=1时,结论显然成立.假设n=k时结论成立,即a k=k-1+1,则a k+1=(a k-1)2+1+1=(k-1)+1+1=(k+1)-1+1,这就是说,当n=k+1时结论成立.所以a n=n-1+1(n∈N*).(2)方法一:设f(x)=(x-1)2+1-1,则a n+1=f(a n).令c=f(c),即c=(c-1)2+1-1,解得c =14. 下面用数学归纳法证明命题a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立. 假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ①当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立.再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立.假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2,a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立.由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14. ③ 又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D2 等差数列及等差数列前n 项和5、[2014·安徽卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q=________.12.16.[2014·北京卷] 若等差数列{a n}满足a7+a8+a9>0,a7+a10<0,则当n=________时,{a n}的前n项和最大.12.87.[2014·福建卷] 等差数列{a n}的前n项和为S n,若a1=2,S3=12,则a6等于() A.8 B.10 C.12 D.143.C8.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n}的公差为d,依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+(4n-2)]2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得S n>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当a n=2时,不存在满足题意的正整数n;当a n=4n-2时,存在满足题意的正整数n,其最小值为41.9.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n}满足a1=1,|a n+1-a n|=p n,n∈N*.(1)若{a n}是递增数列,且a1,2a2,3a3成等差数列,求p的值;(2)若p=12,且{a2n-1}是递增数列,{a2n}是递减数列,求数列{a n}的通项公式.20.解:(1)因为{a n}是递增数列,所以a n+1-a n=|a n+1-a n|=p n.而a1=1,因此a2=p+1,a3=p2+p+1.又a1,2a2,3a3成等差数列,所以4a2=a1+3a3,因而3p2-p=0,解得p=13或p=0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13. (2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③ 因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122n =(-1)2n +122n .④ 由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n . 于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n 2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n 2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1.10[2014·辽宁卷] 设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( )A .d <0B .d >0C .a 1d <0D .a 1d >08.C11.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数.又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0,于是10+3d ≥0,10+4d ≤0,解得-103≤d ≤-52, 因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n .(2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14-17+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n 10(10-3n ). 12、[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1,两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1,由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4.由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列,a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得数列{a n}为等差数列.13.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n}的公差为2,前n项和为S n,且S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=(-1)n-14na n a n+1,求数列{b n}的前n 项和T n.19.解:(1)因为S1=a1,S2=2a1+2×1 2×2=2a1+2,S4=4a1+4×32×2=4a1+12,由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,所以a n=2n-1.(2)由题意可知,b n=(-1)n-14na n a n+1=(-1)n-14n(2n-1)(2n+1)=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…+⎝ ⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n 2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n =2n +1+(-1)n -12n +1 14.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac=12,当且仅当a=c时等号成立,∴cos B的最小值为12.15.、[2014·天津卷] 设{a n}是首项为a1,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为________.11.-1 216,,[2014·重庆卷] 设a1=1,a n+1=a2n-2a n+2+b(n∈N*).(1)若b=1,求a2,a3及数列{a n}的通项公式.(2)若b=-1,问:是否存在实数c使得a2n<c<a2n+1对所有n∈N*成立?证明你的结论.22.解:(1)方法一:a2=2,a3=2+1.再由题设条件知(a n+1-1)2=(a n-1)2+1.从而{(a n-1)2}是首项为0,公差为1的等差数列,故(a n-1)2=n-1,即a n=n-1+1(n∈N*).方法二:a2=2,a3=2+1.可写为a1=1-1+1,a2=2-1+1,a3=3-1+1.因此猜想a n=n-1+1.下面用数学归纳法证明上式.当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则 a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1,这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14. 下面用数学归纳法证明命题a 2n <c <a 2n +1<1. 当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立. 假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立.再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立.假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2,a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立.由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14. ③ 又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a2n+1>a22n+1-2a2n+1+2-1,解得a2n+1>14.④综上,由②③④知存在c=14使a2n<c<a2n+1对一切n∈N*成立.D3 等比数列及等比数列前n项和14[2014·重庆卷] 对任意等比数列{a n},下列说法一定正确的是()A.a1,a3,a9成等比数列B.a2,a3,a6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列D.a3,a6,a9,成等比数列2.D18、[2014·安徽卷] 数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=________.12.119.、[2014·广东卷] 若等比数列{a n}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则ln a1+ln a2+…+ln a20=________.13.5020.[2014·全国卷] 等比数列{a n}中,a4=2,a5=5,则数列{lg a n}的前8项和等于() A.6 B.5C.4 D.310.C18.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n}满足:a1=2,且a1,a2,a5成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)记S n为数列{a n}的前n项和,是否存在正整数n,使得S n>60n+800?若存在,求n的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n}的公差为d,依题意得,2,2+d,2+4d成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+(4n-2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去), 此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41.综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41.17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎪⎪⎫a n +12. 又a 1+12=32,所以⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1,所以a n =2n -1.(2)由题意可知, b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…+⎝ ⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n 2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n =2n +1+(-1)n -12n +116.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac .由余弦定理得cos B=a2+c2-b22ac=a2+c2-ac2ac≥2ac-ac2ac=12,当且仅当a=c时等号成立,∴cos B的最小值为12.11.、[2014·天津卷] 设{a n}是首项为a1,公差为-1的等差数列,S n为其前n项和.若S1,S2,S4成等比数列,则a1的值为________.11.-1 219.、、[2014·天津卷] 已知q和n均为给定的大于1的自然数.设集合M={0,1,2,…,q-1},集合A={x|x=x1+x2q+…+x n q n-1,x i∈M,i=1,2,…,n}.(1)当q=2,n=3时,用列举法表示集合A.(2)设s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n-1,t =b1+b2q+…+b n q n-1,其中a i,b i∈M,i=1,2,…,n.证明:若a n<b n,则s<t.19.解:(1)当q=2,n=3时,M={0,1},A={x|x=x1+x2·2+x3·22,x i∈M,i=1,2,3},可得A={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s,t∈A,s=a1+a2q+…+a n q n -1,t=b1+b2q+…+b n q n-1,a i,b i∈M,i=1,2,…,n及a n<b n,可得s-t=(a1-b1)+(a2-b2)q+…+(a n-1-b n-1)q n-2+(a n-b n)q n-1≤(q-1)+(q-1)q+…+(q-1)q n-2-q n-1=(q-1)(1-q n-1)1-q-q n-1=-1<0,所以s<t.D4 数列求和17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1-a n+1b n+2b n+1b n=0.(1)令c n=a nb n,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n=3n-1,求数列{a n}的前n项和S n. 17.解:(1)因为a n b n+1-a n+1b n+2b n+1b n=0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n=1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1.18.、[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数.又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n=1(13-3n )(10-3n )=13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝⎛⎭⎪⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫14-17+…+⎝⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n10(10-3n ). 19.,,[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1,所以a n =2n -1. (2)由题意可知, b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…+⎝ ⎛12n -3+⎭⎪⎫12n -1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫13+15+…-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n 2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n =2n +1+(-1)n -12n +1D5 单元综合20.、[2014·湖南卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *.(1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n .而a 1=1,因此 a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p 2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n-1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③ 因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫122n=(-1)2n +122n.④ 由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n. 于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n2n -1.故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n 2n -1.21.、、[2014·安徽卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *.(1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-pn ,证明:a n >a n +1>c 1p.21.证明:(1)用数学归纳法证明如下. ①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立.②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k >1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x .所以当p =k +1时,原不等式也成立. 综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p >1+px 均成立.(2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p .①当n =1时,由题设知a 1>c 1p 成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p成立.由a n +1=p -1p a n +c p a 1-pn 易知a n >0,n ∈N *.当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c pa -pk =1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p k -1. 由a k >c 1p >0得-1<-1p <1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p k -1<0.由(1)中的结论得⎝ ⎛⎭⎪⎫a k +1a k p=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p k -1p>1+p · 1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p k -1=c a p k .因此a pk +1>c ,即a k +1>c 1p,所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p n -1可得a n +1a n <1,即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p ,则x p ≥c ,所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p=p -1p⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-c x p >0. 由此可得,f (x )在[c 1p,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p 时,f (x )>f (c 1p )=c 1p.①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p 1>c 可知a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1+1p ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p,故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p 成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k+1>c 1p 成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k +1)>f (c 1p), 即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立. 综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.18.、、[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d)2=2(2+4d),化简得d2-4d=0,解得d=0或d=4.当d=0时,a n=2;当d=4时,a n=2+(n-1)·4=4n-2.从而得数列{a n}的通项公式为a n=2或a n=4n-2.(2)当a n=2时,S n=2n,显然2n<60n+800,此时不存在正整数n,使得S n>60n+800成立.当a n=4n-2时,S n=n[2+(4n-2)]2=2n2.令2n2>60n+800,即n2-30n-400>0,解得n>40或n<-10(舍去),此时存在正整数n,使得S n>60n+800成立,n的最小值为41.综上,当a n=2时,不存在满足题意的正整数n;当a n=4n-2时,存在满足题意的正整数n,其最小值为41.17.、、[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n},{b n}(b n≠0,n∈N*)满足a n b n+1-a n+1b n+2b n+1b n=0.(1)令c n=a nb n,求数列{c n}的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n-3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1. 17.、、[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫a n +12.又a 1+12=32,所以⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎪⎪⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.,[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n b n 的前n 项和T n .19.解:(1)由已知得,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,所以2a 8=4×2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2, 所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2),其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意有a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2.所以d =a 2-a 1=1. 从而a n =n ,b n =2n ,所以数列{a n b n }的通项公式为a n b n =n2n ,所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1,因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n . 所以,T n =2n +1-n -22n . 19.[2014·浙江卷] 已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n =(2)b n (n ∈N *).若{a n }为等比数列,且a 1=2,b 3=6+b 2.(1)求a n 与b n .(2)设c n =1a n -1b n(n ∈N *).记数列{c n }的前n 项和为S n .(i)求S n ;(ii)求正整数k ,使得对任意n ∈均有S k ≥S n .19.解:(1)由题意a 1a 2a 3…a n =(2)b n ,b 3-b 2=6,知a 3=(2)b 3-b 2=8.又由a 1=2,得公比q =2(q =-2舍去),所以数列{a n }的通项为a n =2n (n ∈N *).所以,a 1a 2a 3…a n =2n (n +1)2=(2)n (n +1). 故数列{b n }的通项为b n =n (n +1)(n ∈N *).(2)(i)由(1)知c n =1a n -1b n =12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1(n ∈N *).所以S n =1n +1-12n (n ∈N *).(ii)因为c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0,当n ≥5时,c n =1n (n +1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤n (n +1)2n -1, 而n (n +1)2n -(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0,得n (n +1)2n ≤5×(5+1)25<1,所以,当n ≥5时,c n <0.综上,若对任意n ∈N *恒有S k ≥S n ,则k =4.。
2014-2021理科数列高考数学复习题库
2014-2021理科数列大题一.2014年卷1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ;(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.卷2.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明a n +12 是等比数列,并求a n 的通项公式;(2)证明:1a 1 +1a 2 +…+1a n <32 .二.2015年卷1.S n 为数列{a n }的前n 项和.已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和.三.2016年卷2.S n 为等差数列a n 的前n 项和,且a 1=1,S 7=28.记b n =lg a n ,其中x 表示不超过x 的最大整数,如0.9 =0,lg99 =1.(1)求b 1,b 11,b 101;(2)求数列b n 的前1000项和.卷3.已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0.(1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式;(2)若S 5=3132,求λ.四.2018年卷2.记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并求S n 的最小值.卷3.等比数列{a n}中,a1=1,a5=4a3.(1)求{a n}的通项公式;(2)记S n为{a n}的前n项和.若S m=63,求m.五.2019年卷2.已知数列{a n}和{b n}满足a1=1,b1=0,4a n+1=3a n-b n+4,4b n+1=3b n-a n-4.(1)证明:{a n+b n}是等比数列,{a n-b n}是等差数列;(2)求{a n}和{b n}的通项公式.六.2020年卷1.设{a n}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.(1)求{a n}的公比;(2)若a1=1,求数列{na n}的前n项和.卷3.设数列{a n}满足a1=3,a n+1=3a n-4n.(1)计算a2,a3,猜想{a n}的通项公式并加以证明;(2)求数列{2n a n}的前n项和S n.七.2021年卷甲.已知数列{a n}的各项均为正数,记S n为{a n}的前n项和,从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立.①数列{a n}是等差数列;②数列{S n}是等差数列;③a2=3a1.注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.卷乙.记S n为数列{a n}的前n项和,b n为数列{S n}的前n项积,已知2S n+1b n=2.(1)证明:数列{b n}是等差数列;(2)求{a n}的通项公式.。
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页眉内容2014年高考数学(理)试题分类汇编数列D1 数列的概念与简单表示法 17.[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1. 17.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列, a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列. 17.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎫a n +12. 又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n 1,即1a n =23n-1≤13n 1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.22.[2014·重庆卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1, 这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ). 先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立. 再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2, a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D2 等差数列及等差数列前n 项和 12.[2014·安徽卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________.12.112.[2014·北京卷] 若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.12.8 3.[2014·福建卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14 3.C 18.[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列, 故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 20.[2014·湖南卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n .而a 1=1,因此 a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p 2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n -1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝⎛⎭⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③ 因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝⎛⎭⎫122n=(-1)2n +122n.④由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n.于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝⎛⎭⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n -1. 8.[2014·辽宁卷] 设等差数列{a n }的公差为d .若数列{2a 1a n }为递减数列,则( ) A .d <0 B .d >0 C .a 1d <0 D .a 1d >0 8.C 18.[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝⎛⎭⎫17-110+⎝⎛⎭⎫14-17+…+⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n =13⎝⎛⎭⎫110-3n -110=n 10(10-3n ).17.[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n ≠0,a n a n +1=λS n -1,其中λ为常数.(1)证明:a n +2-a n =λ.(2)是否存在λ,使得{a n }为等差数列?并说明理由.17.解:(1)证明:由题设,a n a n +1=λS n -1,a n +1a n +2=λS n +1-1, 两式相减得a n +1(a n +2-a n )=λa n +1. 因为a n +1≠0,所以a n +2-a n =λ.(2)由题设,a 1=1,a 1a 2=λS 1-1,可得 a 2=λ-1, 由(1)知,a 3=λ+1.若{a n }为等差数列,则2a 2=a 1+a 3,解得λ=4,故a n +2-a n =4. 由此可得{a 2n -1}是首项为1,公差为4的等差数列, a 2n -1=4n -3;{a 2n }是首项为3,公差为4的等差数列,a 2n =4n -1. 所以a n =2n -1,a n +1-a n =2.因此存在λ=4,使得数列{a n }为等差数列. 19.[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n-14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知, b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n-14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1.当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎫1+13-⎝⎛⎭⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎫12n -1-⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎫1+13-⎝⎛⎭⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n =2n +1+(-1)n -12n +116.[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.11.[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-1222.[2014·重庆卷] 设a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +2+b (n ∈N *). (1)若b =1,求a 2,a 3及数列{a n }的通项公式.(2)若b =-1,问:是否存在实数c 使得a 2n <c <a 2n +1对所有n ∈N *成立?证明你的结论. 22.解:(1)方法一:a 2=2,a 3=2+1. 再由题设条件知(a n +1-1)2=(a n -1)2+1.从而{(a n -1)2}是首项为0,公差为1的等差数列, 故(a n -1)2=n -1,即a n =n -1+1(n ∈N *). 方法二:a 2=2,a 3=2+1.可写为a 1=1-1+1,a 2=2-1+1,a 3=3-1+1.因此猜想a n =n -1+1. 下面用数学归纳法证明上式. 当n =1时,结论显然成立.假设n =k 时结论成立,即a k =k -1+1,则a k +1=(a k -1)2+1+1=(k -1)+1+1=(k +1)-1+1, 这就是说,当n =k +1时结论成立. 所以a n =n -1+1(n ∈N *).(2)方法一:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).令c =f (c ),即c =(c -1)2+1-1,解得c =14.下面用数学归纳法证明命题 a 2n <c <a 2n +1<1.当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (0)=2-1,所以a 2<14<a 3<1,结论成立.假设n =k 时结论成立,即a 2k <c <a 2k +1<1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 c =f (c )>f (a 2k +1)>f (1)=a 2,即 1>c >a 2k +2>a 2.再由f (x )在(-∞,1]上为减函数,得c =f (c )<f (a 2k +2)<f (a 2)=a 3<1,故c <a 2k +3<1,因此a 2(k +1)<c <a 2(k +1)+1<1,这就是说,当n =k +1时结论成立.综上,存在 c =14使a 2n <C <a 2a +1对所有n ∈N *成立.方法二:设f (x )=(x -1)2+1-1,则a n +1=f (a n ).先证:0≤a n ≤1(n ∈N *). ① 当n =1时,结论明显成立.假设n =k 时结论成立,即0≤a k ≤1. 易知f (x )在(-∞,1]上为减函数,从而 0=f (1)≤f (a k )≤f (0)=2-1<1.即0≤a k +1≤1.这就是说,当n =k +1时结论成立.故①成立. 再证:a 2n <a 2n +1(n ∈N *). ②当n =1时,a 2=f (1)=0,a 3=f (a 2)=f (0)=2-1,所以a 2<a 3,即n =1时②成立. 假设n =k 时,结论成立,即a 2k <a 2k +1. 由①及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得 a 2k +1=f (a 2k )>f (a 2k +1)=a 2k +2, a 2(k +1)=f (a 2k +1)<f (a 2k +2)=a 2(k +1)+1.这就是说,当n =k +1时②成立.所以②对一切n ∈N *成立. 由②得a 2n <a 22n -2a 2n +2-1,即(a 2n +1)2<a 22n -2a 2n +2,因此a 2n <14. ③又由①②及f (x )在(-∞,1]上为减函数,得f (a 2n )>f (a 2n +1),即a 2n +1>a 2n +2.所以a 2n +1>a 22n +1-2a 2n +1+2-1,解得a 2n +1>14. ④ 综上,由②③④知存在c =14使a 2n <c <a 2n +1对一切n ∈N *成立.D3 等比数列及等比数列前n 项和 2.[2014·重庆卷] 对任意等比数列{a n },下列说法一定正确的是( ) A .a 1,a 3,a 9成等比数列 B .a 2,a 3,a 6成等比数列 C .a 2,a 4,a 8成等比数列 D .a 3,a 6,a 9,成等比数列 2.D12.[2014·安徽卷] 数列{a n }是等差数列,若a 1+1,a 3+3,a 5+5构成公比为q 的等比数列,则q =________.12.1 13.[2014·广东卷] 若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.13.50 10.[2014·全国卷] 等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( ) A .6 B .5 C .4 D .3 10.C18.[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列, 故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 17.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎫a n +12. 又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n-14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知, b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n-14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1.当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎫1+13-⎝⎛⎭⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎫12n -1-⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎫1+13-⎝⎛⎭⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +116.,,[2014·陕西卷] △ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值. 16.解:(1)∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b . 由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac ≥2ac -ac 2ac =12,当且仅当a =c 时等号成立, ∴cos B 的最小值为12.11.[2014·天津卷] 设{a n }是首项为a 1,公差为-1的等差数列,S n 为其前n 项和.若S 1,S 2,S 4成等比数列,则a 1的值为________.11.-1219.[2014·天津卷] 已知q 和n 均为给定的大于1的自然数.设集合M ={0,1,2,…,q -1},集合A ={x |x =x 1+x 2q +…+x n q n -1,x i ∈M ,i =1,2,…,n }. (1)当q =2,n =3时,用列举法表示集合A .(2)设s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,其中a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n .证明:若a n <b n ,则s <t .19.解:(1)当q =2,n =3时,M ={0,1},A ={x |x =x 1+x 2·2+x 3·22,x i ∈M ,i =1,2,3},可得A ={0,1,2,3,4,5,6,7}.(2)证明:由s ,t ∈A ,s =a 1+a 2q +…+a n q n -1,t =b 1+b 2q +…+b n q n -1,a i ,b i ∈M ,i =1,2,…,n 及a n <b n ,可得s -t =(a 1-b 1)+(a 2-b 2)q +…+(a n -1-b n -1)q n -2+(a n -b n )q n -1≤(q -1)+(q -1)q +…+(q -1)q n -2-q n -1=(q -1)(1-q n -1)1-q-q n -1=-1<0, 所以s <t .D4 数列求和 17.[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1. 18.[2014·全国卷] 等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .18.解:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数. 又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0, 于是10+3d ≥0,10+4d ≤0, 解得-103≤d ≤-52,因此d =-3.故数列{a n }的通项公式为a n =13-3n .(2)b n =1(13-3n )(10-3n )=13⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎝⎛⎭⎫17-110+⎝⎛⎭⎫14-17+…+⎝⎛⎭⎫110-3n -113-3n =13⎝⎛⎭⎫110-3n -110=n 10(10-3n ).19.[2014·山东卷] 已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n-14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 19.解: (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12,由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)由题意可知, b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n-14n(2n -1)(2n +1)=(-1)n -1⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1.当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎫1+13-⎝⎛⎭⎫13+15+…+⎝⎛12n -3+⎭⎫12n -1-⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1-12n +1=2n2n +1. 当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎫1+13-⎝⎛⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.⎝ ⎛⎭⎪⎫或T n=2n +1+(-1)n -12n +1D5 单元综合20.[2014·湖南卷] 已知数列{a n }满足a 1=1,|a n +1-a n |=p n ,n ∈N *. (1)若{a n }是递增数列,且a 1,2a 2,3a 3成等差数列,求p 的值;(2)若p =12,且{a 2n -1}是递增数列,{a 2n }是递减数列,求数列{a n }的通项公式.20.解:(1)因为{a n }是递增数列,所以a n +1-a n =|a n +1-a n |=p n .而a 1=1,因此 a 2=p +1,a 3=p 2+p +1.又a 1,2a 2,3a 3成等差数列,所以4a 2=a 1+3a 3,因而3p 2-p =0,解得p =13或p =0.当p =0时,a n +1=a n ,这与{a n }是递增数列矛盾,故p =13.(2)由于{a 2n -1}是递增数列,因而a 2n +1-a 2n -1>0,于是(a 2n +1-a 2n )+(a 2n -a 2n -1)>0.①因为122n <122n 1,所以|a 2n +1-a 2n |<|a 2n -a 2n -1|.②由①②知,a 2n -a 2n -1>0,因此a 2n -a 2n -1=⎝⎛⎭⎫122n -1=(-1)2n 22n -1.③ 因为{a 2n }是递减数列,同理可得,a 2n +1-a 2n <0,故a 2n +1-a 2n =-⎝⎛⎭⎫122n=(-1)2n +122n.④由③④可知,a n +1-a n =(-1)n +12n.于是a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+12-122+…+(-1)n2n -1=1+12·1-⎝⎛⎭⎫-12n -11+12=43+13·(-1)n2n -1. 故数列{a n }的通项公式为a n =43+13·(-1)n2n 1.21.[2014·安徽卷] 设实数c >0,整数p >1,n ∈N *. (1)证明:当x >-1且x ≠0时,(1+x )p >1+px ;(2)数列{a n }满足a 1>c 1p ,a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n ,证明:a n >a n +1>c 1p. 21.证明:(1)用数学归纳法证明如下.①当p =2时,(1+x )2=1+2x +x 2>1+2x ,原不等式成立. ②假设p =k (k ≥2,k ∈N *)时,不等式(1+x )k >1+kx 成立.当p =k +1时,(1+x )k +1=(1+x )(1+x )k >(1+x )(1+kx )=1+(k +1)x +kx 2>1+(k +1)x . 所以当p =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,当x >-1,x ≠0时,对一切整数p >1,不等式(1+x )p >1+px 均成立. (2)方法一:先用数学归纳法证明a n >c 1p .①当n =1时,由题设知a 1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >c 1p成立. 由a n +1=p -1p a n +c p a 1-p n 易知a n >0,n ∈N *. 当n =k +1时,a k +1a k =p -1p +c p a -p k =1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p k-1. 由a k >c 1p >0得-1<-1p <1p ⎝⎛⎭⎫c a p k-1<0. 由(1)中的结论得⎝⎛⎭⎫a k +1a k p=⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1p>1+p · 1p ⎝⎛⎭⎫c a p k -1=c a p k . 因此a p k +1>c ,即a k +1>c 1p,所以当n =k +1时,不等式a n >c 1p也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >c 1p 均成立.再由a n +1a n =1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p n -1可得a n +1a n <1, 即a n +1<a n .综上所述,a n >a n +1>c 1p,n ∈N *.方法二:设f (x )=p -1p x +c p x 1-p ,x ≥c 1p ,则x p ≥c ,所以f ′(x )=p -1p +c p (1-p )x -p =p -1p ⎝⎛⎭⎫1-c x p >0. 由此可得,f (x )在[c 1p ,+∞)上单调递增,因而,当x >c 1p 时,f (x )>f (c 1p )=c 1p .①当n =1时,由a 1>c 1p>0,即a p 1>c 可知 a 2=p -1p a 1+c p a 1-p 1=a 1⎣⎡⎦⎤1+1p ⎝⎛⎭⎫c a p 1-1<a 1,并且a 2=f (a 1)>c 1p ,从而可得a 1>a 2>c 1p , 故当n =1时,不等式a n >a n +1>c 1p成立.②假设n =k (k ≥1,k ∈N *)时,不等式a k >a k +1>c 1p 成立,则当n =k +1时,f (a k )>f (a k +1)>f (c 1p ),即有a k +1>a k +2>c 1p,所以当n =k +1时,原不等式也成立.综合①②可得,对一切正整数n ,不等式a n >a n +1>c 1p均成立.18.[2014·湖北卷] 已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式.(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.18.解:(1)设数列{a n }的公差为d ,依题意得,2,2+d ,2+4d 成等比数列, 故有(2+d )2=2(2+4d ),化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4. 当d =0时,a n =2;当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2.从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2. (2)当a n =2时,S n =2n ,显然2n <60n +800, 此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2=2n 2.令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0, 解得n >40或n <-10(舍去),此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的正整数n ;当a n =4n -2时,存在满足题意的正整数n ,其最小值为41. 17.[2014·江西卷] 已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a nb n ,求数列{c n }的通项公式;(2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .17.解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2,所以数列{c n }是以c 1=1为首项,d =2为公差的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1,知a n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ,将两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)×3n ,所以S n =(n -1)3n +1. 17.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.(1)证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.17.解:(1)由a n +1=3a n +1得a n +1+12=3⎝⎛⎭⎫a n +12. 又a 1+12=32,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +12是首项为32,公比为3的等比数列,所以a n +12=3n2,因此数列{a n }的通项公式为a n =3n-12.(2)证明:由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1,即1a n =23n-1≤13n -1. 于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32⎝⎛⎭⎫1-13n <32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.19.[2014·四川卷] 设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图像上(n ∈N *).(1)若a 1=-2,点(a 8,4b 7)在函数f (x )的图像上,求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)若a 1=1,函数f (x )的图像在点(a 2,b 2)处的切线在x 轴上的截距为2-1ln 2,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 的前n 项和T n .19.解:(1)由已知得,b 7=2a 7,b 8=2a 8=4b 7,所以 2a 8=4×2a 7=2a 7+2,解得d =a 8-a 7=2,所以S n =na 1+n (n -1)2d =-2n +n (n -1)=n 2-3n .(2)函数f (x )=2x 在点(a 2,b 2)处的切线方程为y -2a 2=(2a 2ln 2)(x -a 2), 其在x 轴上的截距为a 2-1ln 2.由题意有a 2-1ln 2=2-1ln 2,解得a 2=2.所以d =a 2-a 1=1.从而a n =n ,b n =2n ,所以数列{a n b n }的通项公式为a n b n =n2n ,所以T n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n ,2T n =11+22+322+…+n2n -1,因此,2T n -T n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =2-12n -1-n 2n =2n +1-n -22n .所以,T n =2n +1-n -22n.19.[2014·浙江卷] 已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n =(2)b n (n ∈N *).若{a n }为等比数列,且a 1=2,b 3=6+b 2.(1)求a n 与b n .(2)设c n =1a n -1b n(n ∈N *).记数列{c n }的前n 项和为S n .(i)求S n ;(ii)求正整数k ,使得对任意n ∈均有S k ≥S n .19.解:(1)由题意a 1a 2a 3…a n =(2)b n ,b 3-b 2=6, 知a 3=(2)b 3-b 2=8.又由a 1=2,得公比q =2(q =-2舍去),所以数列{a n }的通项为a n =2n (n ∈N *).所以,a 1a 2a 3…a n =2n (n +1)2=(2)n (n +1).故数列{b n }的通项为b n =n (n +1)(n ∈N *).(2)(i)由(1)知c n =1a n -1b n =12n -⎝⎛⎭⎫1n -1n +1(n ∈N *).所以S n =1n +1-12n (n ∈N *).(ii)因为c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0,当n ≥5时,c n =1n (n +1)⎣⎡⎦⎤n (n +1)2n -1, 而n (n +1)2n -(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0, 得n (n +1)2n ≤5×(5+1)25<1,所以,当n ≥5时,c n <0.综上,若对任意n ∈N *恒有S k ≥S n ,则k =4.。