2016-2017年《金版学案》数学·必修5(苏教版)练习:第2章2.2-2.2.3等差数列的前n项和 Word版含解析
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苏教版高中数学苏教版必修五学案:2
知识点一 递推公式
思考 1 (1)已知数列{an}的首项a1=1,且有an =3an -1+2(n>1,n∈N*),则a4=________.
(2) 已知数列{an}中,a1=a2=1,且有an +2=an +an +1(n∈N*),则a4=________.
梳理 如果数列{an}的第1项或前几项已知,并且数列{an}的任一项an 与它的前一项an -1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的递推公式.递推公式也是数列的一种表示方法.
思考 2 我们已经知道通项公式和递推公式都能表示数列,那么通项公式和递推公式有什么不同呢?
知识点二 数列的表示方法
思考 以数列2,4,6,8,10,12,…为例,你能用几种方法表示这个数。
第2章数列2.3等比数列2.3.1 等比数列的概念2.3.2等比数列的通项公式高效演练知能提升A级基础巩固一、选择题1. 下列说法:①公差为0的等差数列是等比数列;②b2= ac,则a, b, c成等比数列;③2b= a+c,则a, b, c成等差数列;④任意两项都有等比中项.正确的有()A. 0个B. 1个C . 2个D. 3个解析:公差为0的非零数列是等比数列,故①不正确;②中只有a, b, c都不为0才正确;④也需要看首项是正还是负.所以只有③正确.答案:B2. 在等比数列{a*}中,a i = 8, a4= 64,则a3等于()A. 16B. 16 或—16C. 32 D . 32 或—32解析:因为a4= a“q3= 8 q3= 64,所以q3= 8, q= 2. 所以a3= a1q2= 8X 22= 32.答案:C3. 等比数列x, 3x+ 3, 6x+ 6,…的第四项等于()A24 B. 0 C. 12 D. 24解析:由(3x + 3)2= x(6x + 6)? x=—3(x= —1 舍去).该数列为—3, —6,—12,—24,…答案:A4. {a n}是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为()①{a2}也是等比数列;②{ca n}(c z0)也是等比数列;③??也是等比数列;④{In a n}也是等比数列.L.a nJA. 4个B. 3个C . 2个D. 1个解析:考查等比数列定义,其中①②③为真.答案:B5. 已知等差数列{a n}的公差为3,若a1, a3, a4成等比数列,则a2等于()A . 9B . 3 C. —3 D. —9解析:a1 = a2—3, a3 = a2+ 3, a4= a2 + 3x 2 = a2 + 6,由于a1, a3, a4成等比数列,贝y a = a“a4,所以(a2 + 3)2= (a2 —3)(a2 + 6),解得a2 = —9.答案:D二、填空题6 .等差数列{a n}的首项为a1 = 1, a1, a2, a§成等比数列,则d=解析:因为a1, a2, a5成等比数列. 所以a2 = a“a5,即(a“ + d)2= a^ + 4d).所以(1 + d)2= 1+4d・所以d= 0或d=2.答案:0或27.在6和768之间插入6个数,使它们组成共8项的等比数列,则这个等比数列的第6项是_____________ .解析:由条件得,768= 6X q7,解得q= 2.所以a6= 6 X 25= 192.答案:佃28 .某林场的树木每年以25%的增长率增长,则第10年末的树木总量是今年的____________ 倍.解析:设这个林场今年的树木总量是m,第n年末的树木总量为a n,则a n+1 = a n + a n • 25% = 1.25a n.则也=1.25•则数列{a n}是公式q= 1.25的等比数列.a n贝U a10= a1q9= 1.259m.所以a10= 1.259.a1答案:1.259三、解答题9. 在等比数列{a n}中:1(1) 已知a3 + a6= 36, a4+ a7 = 18, a n= 2,求n;(2) a5 = 8, a7 = 2, a n>0 ,求a n.解:(1)法一:因为a3 + a6=36, a°+ a?= 18.所以a1q2+ a1q5= 36,①a“q3+ a“q6= 18,②② 1 1 1①得q=;,所以;a1 + 3;a1 = 36,所以a“ = 128,10. 已知{a n }是首项为19,公差为一2的等差数列,S n 为{a n }的前 n 项和.(1) 求通项公式a n 及S n ;(2) 设{b n — a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通 项公式.解:⑴因为{a n }是首项为19,公差为—2的等差数列,所以 a n =佃一2(n — 1) = — 2n + 21,即 a n = — 2n + 21,即 S n = — n 2 + 20n.而 a n =a i q 1, 所以;=128X 所以n =9. 法二: 因为 a 4+ a 7 = a 3q + a 6q = (a 3 + a 6)q, 所以 a 4 + a 7 18 1 古 一 3、 q = a 3 + a 6 = 36=2,而比 + a 6= a 3(1 + q )・所以a 3+ a 6 36 “ a 3 = 3 == 32. 3 1+q 3 1+1 因为 1 MF 3 a n = a 3q n —3,所以;=32 勺•所以 n = 9.(2)因为 a 51又a n >0,所以q = 2. n (n —1)(—2) = — n 2 + 20n ,⑵因为{b n —a n}是首项为1,公比为3的等比数列,所以b n —a*n—1即bi = 3n—1+ a n= 3n—1—2n+ 21.B级能力提升一、选择题11. 已知{a n}是等比数列,且a n>0, a2a4 + 2a3a5 + a4a6 = 25,那么a3+ a5的值等于()A. 5B. 10C. 15D. 20解析:a2a4 = a2, a4“ = a5,故得何 + a5)2= 25,又a n>0,所以a3 + a5= 5.答案:A12. 设{a n}是由正数组成的等比数列,且a5 • a6= 81,则I OM + Iog3a2+…+ log3a10的值是()A. 5B. 10C. 20D. 40解析:I OM + 1。
章末知识整合[整合·网络构建]专题1利用正弦、余弦定理解三角形[典例1]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a sin A+c sin C-2a sin C=b sin B.(1)求B;(2)若A=75°,b=2,求a,c.分析:(1)由已知等式的特点,利用正弦定理把已知等式转化为边之间的关系,然后再结合余弦定理求解.(2)由(1)知两角和一角的对边,利用正弦定理求解.解:(1)由正弦定理得a2+c2-2ac=b2.由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B.故cos B=22,因此B=45°.(2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°= 2+64. 故a =b ·sin A sin B =2+62=1+3, c =b ·sin C sin B =2×sin 60°sin 45°= 6. 归纳拓展解三角形的一般方法(1)已知两角和一边,如已知A ,B 和c ,由A +B +C =π求C ,由正弦定理求a ,b .(2)已知两边和这两边的夹角,如已知a ,b 和C ,应先用余弦定理求c ,再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A +B +C =π求另一角.(3)已知两边和其中一边的对角,如已知a ,b 和A ,应先用正弦定理求B ,由A +B +C =π求C ,再由正弦定理或余弦定理求c ,要注意解可能有多种情况.(4)已知三边a ,b ,c ,可应用余弦定理求A ,B ,C .[变式训练]1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,设a ,b ,c 满足条件b 2+c 2-bc =a 2和c b =12+3,求A 和tan B 的值. 解:由题意得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因此A =60°. 在△ABC 中,C =180°-A -B =120°-B .由已知条件可得:12+3=cb=sin Csin B=sin(120°-B)sin B=sin 120°cos B-cos 120°sin Bsin B=32tan B+1 2,从而tan B=1 2.专题2三角形形状的判断[典例2]在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且2a sin A=(2b+c)sin B+(2c+b)sin C.(1)求A的大小;(2)若sin B+sin C=1,试判断△ABC的形状.分析:只要根据已知条件找到三角形的边或角的关系,就可以确定三角形的形状.解:(1)由已知,根据正弦定理,可得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc,由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=-12,所以A=120°.(2)法一:由(1)知B+C=60°,B=60°-C,由sin B+sin C=1,得sin(60°-C)+sin C=1,即sin 60°cos C-cos 60°sin C+sin C=1,即sin(C+60°)=1,而0°<C<60°,所以C=30°.故B=30°,所以△ABC为等腰钝角三角形.法二:由(1)b2+c2+bc=a2得sin2B+sin2C+sin B sin C=sin2A,即(sin B+sin C)2-sin B sin C=3 4,所以sin B sin C =14. 与sin B +sin C =1联立,解得sin B =sin C =12, 而0°<B ,C <60°,所以B =C .所以△ABC 为等腰钝角三角形.归纳拓展要注意正弦的多值性,否则可能漏解.另外,还要注意等腰三角形或直角三角形与等腰直角三角形的区别.判断三角形的形状,一般有以下两种途径:将已知条件统一化成边的关系,用代数方法求解;将已知条件统一化成角的关系,用三角函数方法求解.在解三角形时的常用结论有:(1)在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .(2)在△ABC 中,A +B +C =π,A +B =π-C ,A +B 2=π2-C 2,则cos(A +B )=-cos C ,sin(A +B )=sin C ,sin A +B 2=cos C 2. (3)在△ABC 中,a 2+b 2<c 2⇔C >π2,a 2+b 2=c 2⇔C =π2,a 2+b 2>c 2⇔0<C <π2. [变式训练]2.在△ABC 中,若B =60°,2b =a +c ,试判断△ABC 的形状. 解:法一:由正弦定理,得2sin B =sin A +sin C .因为B =60°,所以A +C =120°.则A =120°-C ,代入上式,得2sin 60°=sin(120°-C )+sin C ,整理得32sin C +12cos C =1. 所以sin(C +30°)=1,所以C +30°=90°,所以C =60°.故A =60°.所以△ABC 为正三角形.法二:由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B .因为B =60°,b =a +c 2, 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a +c 22=a 2+c 2-2ac cos 60°. 整理,得(a -c )2=0,所以a =c ,从而a =b =c .所以△ABC 为正三角形.专题3 求三角形的面积[典例3] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos A -2cos C cos B=2c -a b . (1)求sin C sin A的值; (2)若cos B =14,b =2,求△ABC 的面积S . 分析:(1)利用正弦定理将已知等式左边化成角,进而化简整理等式可求解;(2)利用余弦定理及(1)的结论先求出边c ,再求面积.解:(1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =c sin C=k , 则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin A sin B,所以cos A-2cos Ccos B=2sin C-sin Asin B,即(cos A-2cos C)sin B=(2sin C-sin A)cos B,化简可得sin(A+B)=2sin(B+C).又A+B+C=π,所以sin C=2sin A.因此sin Csin A=2.(2)由sin Csin A=2得c=2a.由余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B及cos B=14,b=2,得4=a2+4a2-4a2·14,解得a=1.从而c=2.又因为cos B=14,且0<B<π,所以sin B=15 4.因此S=12ac sin B=12×1×2×154=154.归纳拓展三角形面积公式:S△=12ah a=12bc sin A=abc4R=pr=p(p-a)(p-b)(p-c),其中A,B,C分别为△ABC的边a,b,c的对角,R,r分别为△ABC的外接圆和内切圆半径,p=12(a+b+c).[变式训练]3.在△ABC中,已知a=3,cos A=78,且b2-bc-2c2=0.(1)求b,c的值;(2)求△ABC的面积.解:(1)由b2-bc-2c2=0得(b+c)(b-2c)=0,即b =2c ,再由a 2=b 2+c 2-2bc cos A 得3=(2c )2+c 2-2×2c 2·78,解得c =2,b =2 2.(2)因为cos A =78,所以sin A = 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫782=158. 所以S △ABC =12bc sin A =12×22×2×158=154. 题型4 正弦、余弦定理的应用[典例4] 已知海岛A 四周8海里内有暗礁,有一货轮由西向东航行,望见岛A 在北偏东75°,航行202海里后,见此岛在北偏东30°,若货轮不改变航向继续前进,有无触礁危险?分析:由题意画出图形,把实际问题转化为数学问题,用解三角形的方法解决.解:如图所示,在△ABC 中,依题意得BC =202(海里),∠ABC =90°-75°=15°,∠BAC =60°-∠ABC =45°.由正弦定理,得AC sin 15°=BC sin 45°, 所以AC =202sin 15°sin 45°=10(6-2)(海里). 故A 到航线的距离为AD =AC sin 60°=10(6-2)×32=(152-56)(海里).因为152-56>8,所以货轮无触礁危险.归纳拓展应用解三角形知识解决实际问题的步骤(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、视角、方位角等.(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出.(3)将所求问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦、余弦定理等有关知识正确求解.(4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.[变式训练]4.2009年国庆阅兵式上举行升旗仪式,如图所示,在坡度为 15°的观礼台上,某一列座位与旗杆在同一个垂直于地面的平面上,在该列第一排和最后一排测得旗杆顶端的仰角分别为60°和30°,且第一排和最后一排距离为106米,求旗杆的高度.解:设旗杆的高度为x 米,∠ABC =105°,∠CAB =45°, 所以∠ACB =30°.根据正弦定理可知BC sin 45°=106sin 30°, 即BC =20 3.所以旗杆高度x =BC sin 60°=203×32=30(米). 故旗杆的高度为30米.。
章末过关检测卷(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.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.若直线过点(1,2),(4,2+3),则此直线的倾斜角是( ) A .30° B .45° C .60° D .90° 解析:直线斜率为k =2+3-24-1=33,故倾斜角为30°.答案:A2.直线mx -y +2m +1=0经过一定点,则该定点的坐标为( ) A .(-2,1) B .(2,1) C .(1,-2)D .(1,2)解析:直线mx -y +2m +1=0可化为 (x +2)m +1-y =0,令⎩⎨⎧x +2=0,1-y =0,得⎩⎨⎧x =-2,y =1.答案:A3.直线x +ky =0,2x +3y +8=0和x -y -1=0交于一点,则k 的值是( )A.12 B .-12C .2D .-2解析:解方程组⎩⎨⎧2x +3y +8=0,x -y -1=0,得⎩⎨⎧x =-1,y =-2,则点(-1,-2)在直线x +ky =0上,得k =-12.答案:B4.若坐标原点在圆x 2+y 2-2mx +2my +2m 2-4=0的内部,则实数m 的取值范围是( )A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-22,22C .(-3,3)D .(-2,2)解析:由题设把原点代入方程 02+02-2m ·0+2m ·0+2m 2-4<0, 所以-2<m < 2. 答案:D5.两圆x 2+y 2+4x -4y =0与x 2+y 2+2x -12=0的公共弦长等于( )A .4B .2 3C .3 2D .4 2 解析:公共弦方程为x -2y +6=0,圆x 2+y 2+2x -12=0的圆心(-1,0),半径r =13,d = 5. 所以弦长=2×13-5=4 2.答案:D6.与圆(x +2)2+y 2=2相切,且在x 轴与y 轴上的截距相等的直线条数是( )A .1B .2C .3D .4解析:当截距均为0时,即直线过原点易知有两条切线;当截距不为0时,设切线为x a +ya =1,即x +y -a =0,由圆心(-2,0)到切线的距离等于半径2,解得a =-4,即此时切线为x +y +4=0,故共有3条.答案:C7.(2014·安徽卷)过点P (-3,-1)的直线l 与圆x 2+y 2=1有公共点,则直线l 的倾斜角的取值范围是( )A.(]0°,30°B.(]0°,60°C.[]0°,30°D.[]0°,60°解析:法一 如图所示,过点P 作圆的切线PA ,PB ,切点为A ,B .由题意知|OP |=2,|OA |=1,则sin α=12,所以α=30°,∠BPA =60°.故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0°,60°.故选D.法二 设过点P 的直线方程为y =k (x +3)-1,则由直线和圆有公共点知|3k -1|1+k2≤1.解得0≤k ≤ 3.故直线l 的倾斜角的取值范围是⎣⎡⎦⎤0°,60°.答案:D8.以A (-2,-2),B (-3,1),C (3,5),D (7,-7)为顶点的四边形是( )A .正方形B .矩形C .平行四边形D .梯形答案:D9.垂直于直线y =x +1且与圆x 2+y 2=1相切于第一象限的直线方程是( )A .x +y -2=0B .x +y +1=0C .x +y -1=0D .x +y +2=0答案:A10.平行于直线2x +y +1=0且与圆x 2+y 2=5相切的直线的方程是( )A .2x -y -5=0或2x -y -5=0B .2x +y +5=0或2x +y -5=0C .2x -y +5=0或2x -y -5=0D .2x +y +5=0或2x +y -5=0解析:设所求切线方程为2x +y +c =0,依题有|0+0+c |22+12=5,解得c =±5,所以所求切线的直线方程为2x +y +5=0或2x +y -5=0.答案:D11.过球的一条半径的中点,作垂直于该半径的平面,则所得截面的面积是球的表面积的( )A.316B.916C.38D.58 答案:A12.圆锥的表面积是底面积的3倍,那么该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为( )A .120°B .150°C .180°D .240°解析:S 底+S 侧=3S 底,2S 底=S 侧,即2πr 2=πrl ,得2r =l .设侧面展开图的圆心角为θ,则θπl 180°=2πr ,所以θ=180°.答案:C二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将正确答案填在题中的横线上)13.直线5x +12y +13=0与直线10x +24y +5=0的距离是________.解析:把5x +12y +13=0化为10x +24y +26=0,由平行线之间的距离公式d =|26-5|26=2126.答案:212614.在z 轴上与点A (-4,1,7)和点B (3,5,-2)等距离的点C 的坐标为________.解析:设C 点的坐标为(0,0,z ), 由|AC |=|BC |,得|AC |2=|BC |2.于是有16+1+(7-z )2=9+25+(-2-z )2, 解得z =149.故点C 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,149.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,149 15.已知圆O :x 2+y 2=5,直线l :x cos θ+y sin θ=1⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π2.设圆O 到直线l 的距离等于1的点的个数为k ,则k =________.解析:圆心O 到直线x cos θ+y sin θ=1距离d =1,即直线与圆相交.因为半径r =5>2,所以O 上到直线l 的距离等于1的点的个数为4个,所以k =4.答案:416.直线l 1:y =x +a 和l 2:y =x +b 将单位圆C :x 2+y 2=1分成长度相等的四段弧,则a 2+b 2=________.解析:作出图象,如图所示.依题意,不妨设直线y =x +a 与单位圆相交于A ,B 两点,则∠AOB =90°,此时a =1,b =-1,满足题意, 所以a 2+b 2=2. 答案:2三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤)17.(本小题满分10分)求经过A (-2,3),B (4,-1)的两点式方程,并把它化成点斜式、斜截式、截距式和一般式.解:过A ,B 两点的直线方程是y +13+1=x -4-2-4, 点斜式为:y +1=-23(x -4),斜截式为:y =-23x +53,截距式为:x 52+y53=1,一般式为:2x +3y -5=0.18.(本小题满分12分)点A (0,2)是圆x 2+y 2=16内的定点,B ,C 是这个圆上的两个动点,若BA ⊥CA ,求BC 中点M 的轨迹方程,并说明它的轨迹是什么曲线.解:设点M (x ,y ).M 是弦BC 的中点,故OM ⊥BC , 又因为∠BAC =90°,所以|MA |=12|BC |=|MB |.因为|MB |2=|OB |2-|OM |2,所以|OB |2=|MO |2+|MA |2,即42=(x 2+y 2)+[(x -0)2+(y -2)2],化简为x 2+y 2-2y -6=0,即x 2+(y -1)2=7.所以所求轨迹为以(0,1)为圆心,以7为半径的圆.19.(本小题满分12分)若圆C 经过坐标原点和点(4,0),且与直线y =1相切,求圆C 的方程.解:如图所示,因为圆C 经过坐标原点O 和点A (4,0),所以圆心必在线段OA 的中垂线上, 所以圆心的横坐标为2,设圆心坐标为C (2,b ),b <0,半径为R . 因为圆与直线y =1相切, 所以R =1-b ,且b 2+22= R 2=(1-b )2.解得b =-32,所以圆心为⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-32,半径R =1-b =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-32=52. 所以圆的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y +322=254.20.(本小题满分12分)已知实数x ,y 满足方程(x -3)2+(y -3)2=6,求x +y 的最大值和最小值.解:设x +y =t ,则直线y =-x +t 与圆(x -3)2+(y -3)2=6有公共点.所以|3+3-t |2≤ 6.所以6-23≤t ≤6+2 3.因此x +y 最小值为6-23,最大值为6+2 3.21.(本小题满分12分)已知圆C :x 2+(y -1)2=5,直线l :mx -y +1-m =0(m ∈R).(1)判断直线l 与圆C 的位置关系;(2)设直线l 与圆C 交于A ,B 两点,若直线l 的倾斜角为120°,求弦AB 的长.解:(1)直线l 可变形为y -1=m (x -1), 因此直线l 过定点D (1,1), 又12+(1-1)2=1<5,所以点D 在圆C 内,则直线l 与圆C 必相交. (2)由题意知m ≠0,所以直线l 的斜率k =m , 又k =tan 120°=-3,即m =- 3.此时,圆心C (0,1)到直线l :3x +y -3-1=0的距离 d =|-3|(3)2+12=32,又圆C 的半径r =5, 所以|AB |=2r 2-d 2=25-⎝ ⎛⎭⎪⎫322=17. 22.(本小题满分12分)已知圆C 的圆心在直线l 1:2x -y +1=0上,与直线3x -4y +9=0相切,且截直线l 2:4x -3y +3=0所得的弦长为2,求圆C 的方程.解:设圆C 的方程为(x -a )2+(y -b )2=r 2,则⎩⎪⎨⎪⎧2a -b +1=0,|3a -4b +9|5=r ,⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫4a -3b +352+1=r 2, 即⎩⎪⎨⎪⎧b =2a +1,|3a -4(2a +1)+9|=5r ,[4a -3(2a +1)+3]2+25=25r 2,即⎩⎪⎨⎪⎧b =2a +1,|a -1|=r ,4a 2+25=25r 2.化简,得4a 2+25=25(a -1)2. 解得a =0或a =5021.因此⎩⎪⎨⎪⎧a =0,b =1,r =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =5021,b =12121,r =2921.故所求圆的方程为x 2+(y -1)2=1或⎝⎛⎭⎪⎫x -50212+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -121212=⎝ ⎛⎭⎪⎫29212.。
第2章函数2.2 函数的简单性质2.2.2 函数的奇偶性A级基础巩固1.下列函数中,在其定义域内既是奇函数又是增函数的是() A.y=-x2+5(x∈R) B.y=-xC.y=x3(x∈R) D.y=-1x(x∈R,x≠0)解析:函数y=-x2+5(x∈R)既有增区间又有减区间;y=-x 是减函数;y=-1x(x∈R,x≠0)不是定义域内的增函数;只有y=x3(x∈R)满足条件.答案:C2.函数f(x)是定义在R上的奇函数,当x>0时,f(x)=-x+1,则当x<0时,f(x)的解析式为()A.f(x)=-x+1 B.f(x)=-x-1C.f(x)=x+1 D.f(x)=x-1解析:设x<0,则-x>0.所以f(-x)=x+1,又函数f(x)是奇函数.所以f(-x)=-f(x)=x+1.所以f(x)=-x-1(x<0).答案:B3.若函数f (x )=x(2x +1)(x -a )为奇函数,则a 等于( )A.12B.23C.34 D .1 解析:因为f (-x )=-f (x ),所以-x(-2x +1)(-x -a )=-x (2x +1)(x -a ).所以(2a -1)x =0. 所以a =12.故选A.答案:A4.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b 的值是( )A .-13B.13C.12D .-12解析:因为f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数, 所以f (-x )=f (x ).所以b =0.又a -1=-2a ,所以a =13.所以a +b =13.答案:B5.(2014·课标全国Ⅰ卷)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 )|是奇函数解析:f(x)为奇函数,g(x)为偶函数,则f(-x)|g(-x)|=-f(x)|g(x)|.所以y=f(x)|g(x)|为奇函数.答案:C6.设偶函数f(x)的定义域为R,当x∈[0,+∞)时,f(x)是增函数,则f(-2),f(π),f(-3)的大小关系是()A.f(π)>f(-3)>f(-2)B.f(π)>f(-2)>f(-3)C.f(π)<f(-3)<f(-2)D.f(π)<f(-2)<f(-3)解析:因为f(x)是偶函数,则f(-2)=f(2),f(-3)=f(3),又当x≥0时,f(x)是增函数,所以f(2)<f(3)<f(π),从而f(-2)<f(-3)<f(π).答案:A7.如图所示,给出奇函数y=f(x)的局部图象,则f(-2)的值是________.解析:利用f(-2)=-f(2)或作出函数y=f(x)在区间[-2,0]上的图象(关于原点中心对称)可知,f(-2)=-32.答案:-328.已知f (x )是奇函数,且x ≥0时,f (x )=x (1-x ).则当x <0时,f (x )=________ .解析:当x <0时,-x >0, 又因为f (x )是奇函数,所以f (x )=-f (-x )=-[-x (1+x )]=x (1+x ). 答案:x (1+x )9.已知函数f (x )=(k -2)x 2+(k -1)x +3是偶函数,则f (x )的单调递增区间是________.解析:因为f (x )为偶函数,所以图象关于y 轴对称,即k =1,此时f (x )=-x 2+3,其单调递增区间为(-∞,0).答案:(-∞,0)10.已知函数y =f (x )为偶函数,其图象与x 轴有四个交点,则方程f (x )=0的所有实根之和为________.解析:由于偶函数的图象关于y 轴对称,所以偶函数的图象与x 轴的交点也关于y 轴对称,因此,四个交点中,有两个在x 轴的负半轴上,另两个在x 轴的正半轴上,所以四个实根的和为0.答案:011.已知函数f (x )和g (x )满足f (x )=2g (x )+1.且g (x )为R 上的奇函数,f (-1)=8,求f (1).解:因为f (-1)=2g (-1)+1=8,所以g (-1)=72.又因为g (x )为奇函数, 所以g (-1)=-g (1). 所以g (1)=-g (-1)=-72.所以f (1)=2g (1)+1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-72+1=-6.12.判断函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 3-3x 2+1,x >0,x 3+3x 2-1,x <0的奇偶性. 解:函数的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞),关于原点对称. (1)当x >0时,-x <0,则f (-x )=(-x )3+3(-x )2-1=-x 3+3x 2-1= -(x 3-3x 2+1)=-f (x ); (2)当x <0时,-x >0,则f (-x )=(-x )3-3(-x )2+1=-x 3-3x 2+1= -(x 3+3x 2-1)=-f (x ),由(1)(2)知,对任意x ∈(-∞,0)∪(0,+∞), 都有f (-x )=-f (x ),故f (x )为奇函数.B 级 能力提升13.已知f (x )是奇函数,g (x )是偶函数,且f (-1)+g (1)=2,f (1)+g (-1)=4,则g (1)等于( )A .4B .3C .2D .1解析:因为f (x )是奇函数,所以f (-1)=-f (1).又g(x)是偶函数,所以g(-1)=g(1).因为f(-1)+g(1)=2,所以g(1)-f(1)=2.①又f(1)+g(-1)=4,所以f(1)+g(1)=4.②由①②,得g(1)=3.答案:B14.已知定义域为R的函数f(x)在区间(8,+∞)上为减函数,且函数y=f(x+8)为偶函数,则()A.f(6)>f(7) B.f(6)>f(9)C.f(7)>f(9) D.f(7)>f(10)解析:因为函数y=f(x+8)为偶函数,其对称轴是y轴,所以y =f(x)的对称轴是直线x=8.所以f(7)=f(9),又y=f(x)在区间(8,+∞)上是减函数.所以f(9)>f(10),故f(7)>f(10).答案:D15.若函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,则实数a=________.解析:因为函数f(x)=x2-|x+a|为偶函数,所以f(-x)=f(x),则(-x)2-|-x+a|=x2-|x+a|.所以|-x+a|=|x+a|,即|x-a|=|x+a|.所以a=0.答案:016.已知函数f(x)=x2-2|x|.(1)判断并证明函数的奇偶性;(2)判断函数f(x)在区间(-1,0)上的单调性并加以证明.解:(1)函数f(x)是偶函数,定义域为R.因为f(-x)=(-x)2-2|-x|=x2-2|x|=f(x),所以函数f(x)是偶函数.(2)f(x)在区间(-1,0)上是增函数.证明如下:当x∈(-1,0)时,f(x)=x2-2|x|=x2+2x.设-1<x1<x2<0,则x1-x2<0,且x1+x2>-2,即x1+x2+2>0.因为f(x1)-f(x2)=(x21-x22)+2(x1-x2)=(x1-x2)(x1+x2+2)<0,所以f(x1)<f(x2).故f(x)在区间(-1,0)上是增函数.17.设函数f(x)在R上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,且f(2a2+a+1)<f(2a2-2a+3),求实数a的取值范围.解:由f(x)在R上是偶函数,在区间(-∞,0)上递增,可知f(x)在(0,+∞)上递减.因为2a 2+a +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫a +142+78>0,2a 2-2a +3=2⎝⎛⎭⎪⎫a -122+52>0, 且f (2a 2+a +1)<f (2a -2a +3),所以2a 2+a +1>2a 2-2a +3,即3a -2>0,解得a >23.故a 的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎫23,+∞.18.已知函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=x 2-2x .(1)求出函数f (x )在R 上的解析式; (2)画出函数f (x )的图象.解:(1)①由于函数f (x )是定义域为R 的奇函数,则f (0)=0; ②当x <0时,-x >0,因为f (x )是奇函数,所以f (-x )=-f (x ).所以f (x )=-f (-x )=-[(-x )2-2(-x )]=-x 2-2x .综上:f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2-2x ,x >0,0,x =0,-x 2-2x ,x <0.(2)图象如图所示.。
第2章数列2.1 数列A级基础巩固一、选择题1.下列命题中错误的是()A.f(n)=2n-1(n∈N*)是数列的一个通项公式B.数列通项公式是一个函数关系式C.任何一个数列中的项都可以用通项公式来表示D.数列中有无穷多项的数列叫作无穷数列答案:C2.下列说法中正确的是()A.数列2,3,5可表示为{2,3,5}B.数列2,4,6,8与数列8,6,4,2是相同的数列C.集合{1,3,5,7}与集合{7,5,3,1}是相同的集合D.数列1,3,5,7,…可记为{2n+1}(n∈N*)解析:考查数列的定义及数列与数集的区别.答案:C3.数列1,3,7,15,…的一个通项公式是a n=()A.2n B.2n+1C.2n-1D.2n-1解析:由数列的前四项可知,该数列的一个通项公式为a n=2n-1.答案:D4.数列{a n }的通项公式是a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,n 2,n ≥2,则这个数列的前3项是( )A .1,4,9B .2,4,9C .2,1,4D .2,6,11解析:考查数列的通项. 答案:B5.已知数列12,23,34,45,…,nn +1,…,则0.96是该数列的第( )A .20项B .22项C .24项D .26项解析:由a n =n n +1,令nn +1=0.96,解得n =24.即a 24=0.96.答案:C 二、填空题6.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n 12n +1,则a 10=______;a 2n +1=________.解析:a 10=(-1)1012×10+1=121,a 2n +1=(-1)2n +112(2n +1)+1=-14n +3.答案:121 -14n +37.已知a n =n 2-7n +6,则从第________项起{a n }的各项为正数.解析:由n 2-7n +6>0得n <1或n >6,而n ∈N *,所以n >6. 答案:78.由数列53,108,17a +b ,a -b 24,…,可得有序数对(a ,b )为________.解析:从上面的规律可以看出 ⎩⎪⎨⎪⎧a +b =15,a -b =26,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =412,b =-112.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫412,-112 三、解答题9.根据数列的通项公式,写出数列的前5项,并用图象表示出来.(1)a n =(-1)n +2; (2)a n =n +1n.解:(1)a 1=1,a 2=3,a 3=1,a 4=3,a 5=1.图象如图①所示. (2)a 1=2,a 2=32,a 3=43,a 4=54,a 5=65.图象如图②所示.图① 图②10.已知数列{a n }的通项公式a n =3n -23n +1.(1)求这个数列的第10项;(2)98101是不是该数列的项? (3)判断数列{a n }的单调性,并求数列的最大项、最小项. 解:(1)由a n =3n -23n +1,令n =10,得a 10=3×10-23×10+1=2831.(2)令3n -23n +1=98101,得:9n =300,所以n =1003,由于n 不是正整数,因此,98101不是该数列的项. (3)由于a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1,则a n +1-a n =1-33n +4-⎝ ⎛⎭⎪⎫1-33n +1=9(3n +1)(3n +4). 又n ∈N +,(3n +1)(3n +4)>0,所以a n +1>a n ,即数列{a n }是递增数列,所以数列中的最小项为a 1=14,无最大项.B 级 能力提升一、选择题11.在数列a 1,a 2,a 3,a 4,…,a n ,…的每相邻两项中插入4个数,构成一个新数列,则新数列的第36项( )A .不是原数列的项B .是原数列的第7项C .是原数列的第8项D .是原数列的第9项解析:在数列中插入四个数后,原数列中的k 项变为新数列中的[5(k -1)+1]项.依题意得,5(k -1)+1=36,解得k =8.故选C.答案:C12.数列1,-1,-1,1,1,-1,-1,1,…的一个通项公式可以是( )A .a n =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫n π2+π4B .a n =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫n π2+π4C .a n =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫n π2+1D .a n =(-1)n +1+12解析:令n =1,2,3,检验可知,数列的通项为a n =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫n π2+π4.答案:A13.已知a n =n 2-21n2,则数列{a n }中相等的连续两项是( )A .第9项,第10项B .第10项,第11项C .第11项,第12项D .第12项,第13项解析:假设a n =a n +1,则有n 2-21n 2=(n +1)2-21(n +1)2,解之得n =10,所以,相等的连续两项是第10项和第11项.答案:B 二、填空题14.数列32,83,154,245,356,487,…的一个通项公式为________.解析:数列的分母具有明显规律,因而只要进一步观察分子,发现分母比分子的平方小1,故知数列的通项公式为a n =(n +1)2-1n +1=n 2+2n n +1(n ∈N *). 答案:a n =n 2+2nn +1(n ∈N *)15.设a n=1n+1+1n+2+1n+3+…+12n(n∈N+),那么a n+1-a n等于________.解析:因为a n=1n+1+1n+2+1n+3+…+12n(n∈N+),所以a n+1=1n+2+1n+3+…+12n+12n+1+12n+2.所以a n+1-a n=12n+1+12n+2-1n+1=12n+1-12n+2.答案:12n+1-12n+2三、解答题16.已知数列{a n}中,a n=n2-kn(n∈N+),且{a n}单调递增,求实数k的取值范围.解:因为a n=n2-kn,所以a n+1=(n+1)2-k(n+1).所以a n+1-a n=(n+1)2-k(n+1)-n2+kn=2n+1-k.因为数列{a n}单调递增,所以a n+1-a n>0,即2n+1-k>0对n∈N+恒成立.所以k<2n+1对任意n∈N+恒成立.而2n+1的最小值为3.故只需k<3即可.所以k的取值范围为(-∞,3).。
章末过关检测卷(三)(测试时间:120分钟 评价分值:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.若a <b <0,则下列不等式不能成立的是( ) A.1a >1b B .2a >2b C .|a |>|b |D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12a>⎝ ⎛⎭⎪⎫12b解析:因为a <b <0,所以ab >0.所以a ·1ab <b ·1ab ,即1a >1b.由y =|x |(x <0)为减函数和y =⎝ ⎛⎭⎪⎫12x为减函数知C 、D 成立,因此不能成立的是B.答案:B2.已知a >0,b >0,a +b =2,则y =1a +4b 的最小值是( )A.72 B .4 C.92D .5 解析:1a +4b =12(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +4b =12⎝ ⎛⎭⎪⎫5+b a +4a b ≥12⎝⎛⎭⎪⎫5+2b a ·4a b =92. 答案:C3.不等式ax 2+5x +c >0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪13<x <12,则a ,c 的值为( ) A .a =6,c =1 B .a =-6,c =-1 C .a =1,c =1D .a =-1,c =-6解析:由已知得a <0且13,12为方程ax 2+5x +c =0的两根,故13+12=-5a ,13×12=ca ,解得a =-6,c =-1,故选B. 答案:B4.(2014·浙江卷)已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +c ,且0<f (-1)=f (-2)=f (-3)≤3,则( )A .c ≤3B .3<c ≤6C .6<c ≤9D .c >9解析:由题意得⎩⎨⎧-1+a -b +c =-8+4a -2b +c ,-1+a -b +c =-27+9a -3b +c ,化简得⎩⎨⎧3a -b -7=0,4a -b -13=0,解得⎩⎨⎧a =6,b =11.所以f (-1)=c -6.所以0<c -6≤3.解得6<c ≤9,故选C. 答案:C5.已知向量a =(x +z ,3),b =(2,y -z )且a ⊥b ,若x ,y 满足不等式|x |+|y |≤1,则z 的取值范围为( )A .[-2,2]B .[-2,3]C .[-3,2]D .[-3,3]解析:由a ⊥b ⇒a ·b =0即2(x +z )+3(y -z )=0亦即z =2x +3y ,由约束条件|x |+|y |≤1,画出平行域.可知z 在(0,-1)和(0,1)时分别得最小值-3和最大值3,故z ∈[-3,3].答案:D6. 某公司租地建仓库,每月土地费用与仓库到车站距离成反比,而每月货物的运输费用与仓库到车站距离成正比.如果在距离车站10 km 处建仓库,则土地费用和运输费用分别为2万元和8万元,那么要使两项费用之和最小,仓库应建在离车站( )A .5 km 处B .4 km 处C .3 km 处D .2 km 处解析:设仓库建在离车站x km 处,则土地费用y 1=k 1x (k 1≠0),运输费用y 2=k 2x (k 2≠0),把x =10,y 1=2代入得k 1=20,把x =10,y 2=8代入得k 2=45,故总费用y =20x +45x ≥220x ·45x =8,当且仅当20x=45x ,即x =5时等号成立. 答案:A7.若1a <1b <0,则下列结论不正确的是( )A .a 2<b 2B .ab <b 2 C.b a +ab>2 D .|a |-|b |=|a -b |解析:由1a <1b<0,所以a <0,b <0.所以0>a >b .由不等式基本性质知A 、B 、C 正确. 答案:D8.直线3x +2y +5=0把平面分成两个区域,下列各点与原点位于同一区域的是( )A .(-3,4)B .(-3,-4)C .(0,-3)D .(-3,2)解析:当x =y =0时,3x +2y +5=5>0,则原点一侧对应的不等式是3x +2y +5>0,可以验证仅有点(-3,4)满足3x +2y +5>0.答案:A9.方程x 2+(m -2)x +5-m =0的两根都大于2,则m 的取值范围是( )A .(-5,-4]B .(-∞,-4]C .(-∞,-2)D .(-∞,-5)∪(-5,-4]解析:令f (x )=x 2+(m -2)x +5-m ,要使f (x )=0的两根都大于2,则⎩⎪⎨⎪⎧Δ=(m -2)2-4(5-m )≥0,f (2)>0,-m -22>2,解得⎩⎪⎨⎪⎧m 2≥16,m >-5,m <-2.⇒-5<m ≤-4,故选A.答案:A10.下列结论正确的是( ) A .当x >0且x ≠1时,lg x +1lg x ≥2B .当x >0时,x +1x ≥2C .当x ≥2时,x +1x 的最小值为2D .当0<x ≤2时,x -1x无最大值解析:由基本不等式知:因为x >0,所以x >0. 由x +1x ≥2x ·1x ,即x +1x≥2, 所以x =1x,x =1 时“=”成立. 答案:B11.设正实数x ,y ,z 满足x 2-3xy +4y 2-z =0.则当xyz 取得最大值时,2x +1y -2z的最大值为( )A .0B .1 C.94D .3解析:xy z =xyx 2-3xy +4y 2=1x y +4yx-3≤14-3=1,当且仅当x =2y 时等号成立,此时z =2y 2,所以2x +1y -2z =-1y2+2y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫1y -12+1≤1,当且仅当y =1时等号成立,故所求的最大值为1.答案:B12.(2015·重庆卷)若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x +y -2≤0,x +2y -2≥0,x -y +2m ≥0表示的平面区域为三角形,且其面积等于43,则m 的值为( )A .-3B .1 C.43D .3解析:作出可行域,如图中阴影部分所示,易求A ,B ,C ,D的坐标分别为A (2,0),B (1-m ,1+m ),C ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2-4m 3,2+2m 3,D (-2m ,0).S △ABC =S △ADB -S △ADC =12|AD |·|y B -y C |=12(2+2m )⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫1+m -2+2m 3=(1+m )⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+m -23=43,解得m =1或m =-3(舍去).答案:B二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.(2015·广东卷)不等式-x 2-3x +4>0的解集为________.(用区间表示)解析:由-x 2-3x +4>0,得x 2+3x -4<0,解得-4<x <1. 答案:(-4,1)14.(2015·课标全国Ⅰ卷)若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -1≥0,x -y ≤0,x +y -4≤0,则yx的最大值为________. 解析:作出可行域如图中阴影部分所示,由可行域知,在点A (1,3)处, yx取得最大值3.答案:315.函数y =1x -2+x +1(x >2)的图象的最低点的坐标是________.解析:由y =1x -2+x +1=1x -2+x -2+3≥2+3=5(x >2) 当且仅当1x -2=x -2,即x =3时,取“=”号.故函数y =1x -2+x +1的图象最低点为(3,5).答案:(3,5)16.如图建立平面直线坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米,某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx -120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.则炮的最大射程为______千米.解析:令y =0,得kx -120(1+k 2)x 2=0,由实际意义和题设条件知x >0,k >0,故x =20k1+k 2=20k +1k ≤202=10,当且仅当k =1时取等号. 所以炮的最大射程为10千米. 答案:10三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答题应写出文字说明 、证明过程或推演步骤)17.(本小题满分10分)解下列不等式: (1)3x 2+5x -2>0; (2)x +1x<3.解:(1)3x 2+5x -2=(3x -1)(x +2)>0, 所以x >13或x <-2,即不等式的解集为(-∞,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞. (2)原不等可变形为2x -1x>0,所以原不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <0或x >12. 18.(本小题满分12分)已知不等式ax 2+4x +a >1-2x 2对一切实数x 恒成立,求实数a 的取值范围.解:原不等式等价于(a +2)x 2+4x +a -1>0对一切实数x 恒成立.显然a =-2时,解集不是R ,因此a ≠-2.从而有⎩⎨⎧a +2>0,Δ=42-4(a +2)(a -1)<0,整理得⎩⎨⎧a >-2,(a -2)(a +3)>0,所以⎩⎨⎧a >-2,a <-3或a >2,即a >2,故a 的取值范围是(2,+∞).19.(本小题满分12分)设f (x )=ax 2+bx ,1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4,求f (-2)的取值范围.解:法一:设f (-2)=mf (-1)+nf (1)(m ,n 为待定系数), 则4a -2b =m (a -b )+n (a +b ),即4a -2b =(m +n )a +(n -m )b .于是得⎩⎨⎧m +n =4,n -m =-2,解得⎩⎨⎧m =3,n =1.所以f (-2)=3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, 所以5≤3f (-1)+f (1)≤10. 故5≤f (-2)≤10.法二:由⎩⎨⎧f (-1)=a -b ,f (1)=a +b ,得⎩⎪⎨⎪⎧a =12[f (-1)+f (1)],b =12[f (1)-f (-1)].所以f (-2)=4a -2b =3f (-1)+f (1). 又因为1≤f (-1)≤2,2≤f (1)≤4, 所以5≤3f (-1)+f (1)≤10. 故5≤f (-2)≤10.20.(本小题满分12分)设f (x )=2x +44x +8.(1)求f (x )的最大值;(2)证明:对任意实数a 、b 恒有f (a )<b 2-3b +214.(1)解:f (x )=16×2x 22x +8=162x +82x ≤162 2x ·82x =1642=22,当且仅当2x =82x 时,即x =32时,等号成立.所以f (x )的最大值为2 2.(2)证明:因为b 2-3b +214=⎝ ⎛⎭⎪⎫b -322+3,所以当b =32时,b 2-3b +214有最小值3.由(1)知f (a )有最大值22,且22<3,所以对任意实数a ,b 都有f (a )<b 2-3b +214. 21.(本小题满分12分)某厂准备生产甲、乙两种适销产品,每件销售收入分别为3千元,2千元.甲、乙产品都需要在A ,B 两种设备上加工,在每台A ,B 上加工一件甲产品所需工时分别为1小时和2小时,加工一件乙产品所需工时分别为2小时和1小时,A 、B 两种设备每月有效使用工时分别为400小时和500小时.如何安排生产可使月收入最大?解:设甲、乙两种产品的产量分别为x ,y 件,约束条件是⎩⎪⎨⎪⎧x +2y ≤400,2x +y ≤500,x ≥0,y ≥0,目标函数是f =3x +2y ,要求出适当的x ,y 使f =3x +2y 取得最大值.作出可行域,如图所示.设3x +2y =a ,a 是参数,将它变形为y =-32x +a 2,这是斜率为-32,随a 变化的一簇直线. 当直线与可行域相交且截距a 2最大时,目标函数f 取得最大值.由⎩⎨⎧x +2y =400,2x +y =500得⎩⎨⎧x =200,y =100.因此,甲、乙两种产品的每月产量分别为200件和100件时,可得最大收入800千元.22.(本小题满分12分)(1)设x ≥1,y ≥1,证明:x +y +1xy ≤1x+1y+xy ; (2)设1<a ≤b ≤c ,证明:log a b +log b c +log c a ≤log b a +log c b +log a c .证明:(1)由于x ≥1,y ≥1,所以x +y +1xy ≤1x +1y+xy ⇔xy (x +y )+1≤y +x +(xy )2, 此式的右边减去左边得y +x +(xy )2-[xy (x +y )+1]=[(xy )2-1]-[xy (x +y )-(x +y )]=(xy +1)(xy -1)-(x +y )(xy -1)=(xy -1)(xy -x -y +1)=(xy -1)(x -1)·(y -1).因为x ≥1,y ≥1,所以(xy -1)(x -1)(y -1)≥0.故所证不等式成立.(2)令log a b =x ,log b c =y ,则 log c a =1xy ,log b a =1x ,log c b =1y ,log a c =xy .由1<a ≤b ≤c 得x =log a b ≥1,y =log b c ≥1. 由(1)亦即得到所证的不等式成立.。
2.1 函数的概念 2.1.1 函数的概念和图象A 级 基础巩固1.下列各图中,不可能表示函数y =f (x )的图象的是( )答案:B2.函数y =1-x +x 的定义域是( ) A .{x |x ≤1}B .{x |x ≥0}C .{x |x ≥1,或x ≤0}D .{x |0≤x ≤1}解析:由⎩⎪⎨⎪⎧1-x ≥0,x ≥0,得0≤x ≤1.答案:D3.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >0,x +1,x ≤0,且f (a )+f (1)=0,则a =( )A .-3B .-1C .1D .3解析:当a >0时,f (a )+f (1)=2a +2=0⇒a =-1,与a >0矛盾;当a ≤0时,f (a )+f (1)=a +1+2=0⇒a =-3,适合题意.答案:A4.定义域在R 上的函数y =f (x )的值域为[a ,b ],则函数y =f (x +a )的值域为( ) A .[2a ,a +b ] B .[0,b -a ] C .[a ,b ] D .[-a ,a +b ]答案:C5.下列函数完全相同的是( ) A .f (x )=|x |,g (x )=(x )2B .f (x )=|x |,g (x )=x 2C .f (x )=|x |,g (x )=x 2xD .f (x )=x 2-9x -3,g (x )=x +3解析:A 、C 、D 的定义域均不同. 答案:B6.二次函数y =x 2-4x +3在区间(1,4]上的值域是( ) A .[-1,+∞) B .(0,3] C .[-1,3] D .(-1,3)解析:y =x 2-4x +3=(x -2)2-1≥-1,再结合二次函数的图象(如右图所示)可知,-1≤y ≤3.答案:C7.已知函数f (x )的定义域为(-3,0),则函数y =f (2x -1)的定义域是( ) A .(-1,1) B.⎝⎛⎭⎪⎫-1,12 C .(-1,0)D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1 解析:由于f (x )的定义域为(-3,0) 所以-3<2x -1<0,解得-1<x <12.故y =f (2x -1)的定义域为⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12. 答案:B8.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -120+x 2-1x +2的定义域是__________________.解析:要使f (x )有意义,必有 ⎩⎪⎨⎪⎧x -12≠0,x +2>0,解得x >-2且x ≠12. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞9.已知函数f (x )的定义域为[0,1],值域为[1,2],则f (x +2)的定义域是________,值域是________.解析:因为f (x )的定义域为[0,1],所以0≤x +2≤1.所以-2≤x ≤-1,即f (x +2)的定义域为[-2,-1],值域仍然为[1,2]. 答案:[-2,-1] [1,2]10.(2015·课标全国Ⅱ卷)已知函数f (x )=ax 3-2x 的图象过点(-1,4),则a =________.解析:因为点(-1,4)在y =f (x )的图象上, 所以4=-a +2.所以a =-2. 答案:-211.若f (x )=ax 2-2,a 为正常数,且f [f (2)]=-2,则a =________. 解析:因为f (2)=a ·(2)2-2=2a -2, 所以f ()f (2)=a ·(2a -2)2-2=- 2.所以a ·(2a -2)2=0.又因为a 为正常数,所以2a -2=0.所以a =22. 答案:2212.已知函数f (x )=x +1x.(1)求f (x )的定义域; (2)求f (-1),f (2)的值; (3)当a ≠-1时,求f (a +1)的值.解:(1)要使函数f (x )有意义,必须使x ≠0, 所以f (x )的定义域是(-∞,0)∪(0,+∞). (2)f (-1)=-1+1-1=-2,f (2)=2+12=52.(3)当a ≠-1时,a +1≠0. 所以f (a +1)=a +1+1a +1. B 级 能力提升13.若函数y =f (x )的定义域为[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域为( ) A .[0,1] B .[0,1) C .[0,1)∪(1,4]D .(0,1)解析:因为f (x )的定义域为[0,2],所以g (x )=f (2x )x -1需满足⎩⎪⎨⎪⎧0≤2x ≤2,x -1≠0,解得0≤x <1.所以g (x )的定义域为[0,1). 答案:B14.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是( )解析:因为汽车先启动,再加速、匀速,最后减速,s 随t 的变化是先慢,再快、匀速,最后慢,故A 图比较适合题意.答案:A15.已知函数f (x )=x 21+x 2,那么f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=______.解析:因为f (x )=x 21+x 2,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x =1x 2+1,所以f (x )+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x=1. 所以f (1)+f (2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+f (3)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫13+f (4)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=12+1+1+1=72.答案:7216.已知函数f (x )=2x -1-7x .(1)求f (0),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111; (2)求函数的定义域.解:(1)f (0)=-1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫17=217=277, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫111=2111-1-711=411-411=0. (2)要使函数有意义,则⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,1-7x ≥0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x ≤17,所以0≤x ≤17.所以函数的定义域为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪0≤x ≤17.17.已知函数y = 1ax +1(a <0且a 为常数)在区间(-∞,1]上有意义,求实数a的值.解:已知函数y =1ax +1(a <0且a 为常数), 因为1ax +1≥0,a <0,所以x ≤-a ,即函数的定义域为(-∞,-a ]. 因为函数在区间(-∞,1]上有意义, 所以(-∞,1]⊆(-∞,-a ]. 所以-a ≥1,即a ≤-1.所以a 的取值范围是(-∞,-1].18.试画出函数f (x )=(x -2)2+1的图象,并回答下列问题: (1)求函数f (x )在x ∈[1,4]上的值域; (2)若x 1<x 2<2,试比较f (x 1)与f (x 2)的大小. 解:由描点法作出函数的图象如图所示.(1)由图象知,f (x )在x =2时有最小值为f (2)=1, 又f (1)=2,f (4)=5.所以函数f (x )在[1,4]上的值域为[1,5]. (2)根据图象易知,当x 1<x 2<2时,f (x 1)>f (x 2).。
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC中,sin2C=sin2A+sin2B,则△ABC为( )A.直角三角形 B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形解析:由正弦定理错误!=错误!=错误!=2R,得sin A=a2R,sinB=错误!, C=错误!,又∵sin2C=sin2A+sin2B,∴c2=a2+b2。
∴△ABC为直角三角形.答案:A2.在三角形ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,则∠BAC的大小为( )A.错误!B。
错误!C。
错误!D。
错误!解析:由余弦定理得cos∠BAC=错误!=错误!=-错误!.∵0<∠BAC<π,∴∠BAC=错误!.故选A.答案:A3.在△ABC中,若a=7,b=3,c=8,则△ABC的面积等于( )A.12 B.错误!C.28 D.6错误!解析:由余弦定理可得cos A=错误!=错误!,∴A=60°,∴S△ABC=错误!bc sin A=6错误!.答案:D4.在△ABC中,下列关系一定成立的是()A.a<b sin A B.a=b sin AC.a>b sin A D.a≥b sin A解析: 由正弦定理知错误!=错误!,∴sin B=ba sin A.又∵在△ABC中,0〈sin B≤1,∴0〈错误!sin A≤1,∴a≥b sin A。
答案:D5.已知三角形的两边长分别为4,5,它们夹角的余弦是方程2x2+3x-2=0的根,则第三边长是( )A.错误!B。
错误!C。
错误! D.错误!解析:设长为4,5的两边的夹角为θ,由2x2+3x-2=0得:x=错误!或x=-2(舍).∴cos θ=错误!,∴第三边长为错误!=错误!。
答案: B6.符合下列条件的三角形有且只有一个的是()A.a=1,b=2,c=3 B.a=1,b=2,A=30°C.a=1,b=2,A=100°D.b=c=1,B=45°解析: A:a+b=3=c,不能构成三角形;B:b sin A〈a〈b,故有两解.C:a<b,故A应为锐角,而已知A=100°,故不能构成三角形.D:b=c=1,故△ABC为等腰三角形,∴C=B=45°,∴A=90°,故只有一解.答案: D7.在△ABC中,已知2sin A cos B=sin C,那么△ABC一定是() A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形 D.正三角形解析:由2sin A cos B=sin C得2sin A cos B=sin A cos B+cos A sin B。
第2章函数2.2 函数的简单性质2.2.1 函数的单调性A级基础巩固1.函数f(x)的图象如图所示,则()A.函数f(x)在[-1,2]上是增函数B.函数f(x)在[-1,2]上是减函数C.函数f(x)在[-1,4]上是减函数D.函数f(x)在[2,4]上是增函数解析:增函数具有“上升”趋势;减函数具有“下降”趋势,故A正确.答案:A2.已知函数f(x)是(-∞,+∞)上的增函数,若a∈R,则() A.f(a)>f(2a) B.f(a2)<f(a)C.f(a+3)>f(a-2) D.f(6)>f(a)解析:因为a+3>a-2,且f(x)在(-∞,+∞)上是增函数,所以f(a+3)>f(a-2).答案:C3.y =2x 在区间[2,4]上的最大值、最小值分别是( )A .1,12 B.12,1 C.12,14 D.14,12解析:因为函数y =2x 在[2,4]上是单调递减函数,所以y max =22=1,y min =24=12.答案:A4.函数y =x 2-6x 的减区间是( ) A .(-∞.2] B .[2,+∞) C .[3,+∞)D .(-∞,3]解析:y =x 2-6x =(x -3)2-9, 故函数的单调减区间是(-∞,3]. 答案:D5.下列说法中,正确的有( ) ①若任意x 1,x 2∈I ,当x 1<x 2时,f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0,则y=f (x )在I 上是增函数;②函数y =x 2在R 上是增函数; ③函数y =-1x在定义域上是增函数;④函数y =1x 的单调区间是(-∞,0)∪(0,+∞).A .0个B .1个C .2个D .3个解析:当x 1<x 2时,x 1-x 2<0,由f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0知f (x 1)-f (x 2)<0,所以f (x 1)<f (x 2),①正确;②③④均不正确.答案:B6.已知函数f (x )=4x -3+x ,则它的最小值是( ) A .0 B .1 C.34D .无最小值解析:因为函数f (x )=4x -3+x 的定义域是⎣⎢⎡⎭⎪⎫34,+∞,且是增函数,所以f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫34=34.答案:C7.函数y =f (x )的图象如图所示,则函数f (x )的单调递增区间是________________.解析:由图象可知函数f (x )的单调递增区间是(-∞,1]和(1,+∞).答案:(-∞,1]和(1,+∞)8.已知f (x )是R 上的减函数,则满足f (2x -1)>f (1)的实数x 的取值范围是________.解析:因为f (x )在R 上是减函数,且f (2x -1)>f (1),所以2x -1<1,即x <1.答案:(-∞,1)9.已知函数f (x )=x 2-2x +3在闭区间[0,m ]上的最大值为3,最小值为2,则m 的取值范围是________.解析:因为f (x )=(x -1)2+2,其对称轴为直线x =1, 所以当x =1时,f (x )min =2,故m ≥1. 又因为f (0)=3, 所以f (2)=3.所以m ≤2. 故1≤m ≤2. 答案:[1,2]10.某公司在甲乙两地同时销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=-x 2+21x 和L 2=2x (其中销售量单位:辆).若该公司在两地共销售15辆,则能获得的最大利润为________万元.解析:设公司在甲地销售x 台,则在乙地销售(15-x )台,公司获利为L =-x 2+21x +2(15-x )=-x 2+19x +30=-⎝ ⎛⎭⎪⎫x -1922+30+1924, 所以当x =9或10时,L 最大为120万元. 答案:12011.讨论函数y =x 2-2(2a +1)x +3在[-2,2]上的单调性. 解:因为函数图象的对称轴x =2a +1, 所以当2a +1≤-2,即a ≤-32时,函数在[-2.2]上为增函数.当-2<2a +1<2,即-32<a <12时,函数在[-2,2a +1]上是减函数,在[2a +1,2]上是增函数. 当2a +1≥2,即a ≥12时,函数在[-2,2]上是减函数.12.已知f (x )=x +12-x,x ∈[3,5].(1)利用定义证明函数f (x )在[3,5]上是增函数; (2)求函数f (x )的最大值和最小值.解:(1)f (x )在区间[3,5]上是增函数,证明如下: 设x 1,x 2是区间[3,5]上的两个任意实数,且x 1<x 2, 则f (x 1)-f (x 2)=x 1+12-x 1-x 2+12-x 2=3(x 1-x 2)(2-x 1)(2-x 2).因为3≤x 1<x 2≤5,所以x 1-x 2<0,2-x 1<0,2-x 2<0. 所以f (x 1)<f (x 2).所以f (x )在区间[3,5]上是增函数. (2)因为f (x )在区间[3,5]上是增函数, 所以当x =3时,f (x )取得最小值为-4, 当x =5时,f (x )取得最大值为-2.B 级 能力提升13.若函数f (x )=4x 2-kx -8在[5,8]上是单调函数,则k 的取值范围是( )A .(-∞,40)B .[40,64]C .(-∞,40]∪[64,+∞)D .[64,+∞)解析:对称轴为x =k 8,则k 8≤5或k8≥8,解得k ≤40或k ≥64.答案:C14.若y =ax 与y =-bx 在区间(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在区间(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增解析:本题通过一次函数、反比例函数的单调性,判断出a ,b 的符号.因为y =ax 与y =-bx 在区间(0,+∞)上都是减函数,所以a<0,b <0,所以函数y =ax 2+bx 的对称轴方程为x =-b2a <0,故函数y =ax 2+bx 在区间(0,+∞)上是减函数.答案:B15.当0≤x ≤2时,a <-x 2+2x 恒成立,则实数a 的取值范围是________.解析:令f (x )=-x 2+2x (0≤x ≤2)=-(x 2-2x +1)+1=-(x -1)2+1,图象如下.所以f (x )最小值为f (0)=f (2)=0. 而a <-x 2+2x 恒成立,所以a <0.答案:(-∞,0)16.画出函数f (x )=⎩⎨⎧-2x ,x ∈(-∞,0),x 2+2x -1,x ∈[0,+∞)的图象,并写出函数的单调区间及最小值.解:f (x )的图象如图所示,f (x )的单调递增区间是(-∞,0)和[0,+∞),函数的最小值为f (0)=-1.17.已知函数f (x )=x 2-2x +2.(1)求f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3上的最大值和最小值; (2)若g (x )=f (x )-mx 在[2,4]上是单调函数,求m 的取值范围.解:(1)因为f (x )=x 2-2x +2=(x -1)2+1,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,3,对称轴是x =1.所以f (x )的最小值是f (1)=1.又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=54,f (3)=5,所以f (x )在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫12,3上的最大值是5,最小值是1. (2)因为g (x )=f (x )-mx =x 2-(m +2)x +2, 所以m +22≤2或m +22≥4,即m ≤2或m ≥6.故m 的取值范围是(-∞,2]∪[6,+∞).18.若二次函数满足f (x +1)-f (x )=2x 且f (0)=1. (1)求f (x )的解析式;(2)若在区间[-1,1] 上不等式f (x )>2x +m 恒成立,求实数m 的取值范围.解:(1)设f (x )=ax 2+bx +c (a ≠0), 因为f (0)=1,所以c =1. 所以f (x )=ax 2+bx +1.因为f (x +1)-f (x )=2x ,所以2ax +a +b =2x .所以⎩⎨⎧2a =2,a +b =0.所以⎩⎨⎧a =1,b =-1.所以f (x )=x 2-x +1.(2)由题意,得x 2-x +1>2x +m 在[-1,1]上恒成立, 即x 2-3x +1-m >0在[-1,1]上恒成立.令g (x )=x 2-3x +1-m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x -322-54-m ,其对称轴为x =32,所以g (x )在区间[-1,1]上是减函数. 所以g (x )min =g (1)=1-3+1-m >0. 所以m <-1.所以实数m 的取值范围是(-∞,-1).。
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1.在△ABC中,a=7,b=4错误!,c=错误!,则△ABC的最小角为() A.错误!B。
错误!C。
错误!D。
错误!解析:∵a>b>c,∴C为最小角,且0<C<60°,由余弦定理cos C=错误!=错误!=错误!。
∴C=错误!。
答案:B2.如果将一直角三角形的三边长都增加1,则新三角形是()A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.不确定解析: 设直角三角形的三边长分别为a,b,c,且c为斜边,则a2+b2=c2,则(a+1)2+(b+1)2-(c+1)2=1+2(a+b-c)>0.则这个三角形的最大角为锐角,故新三角形为锐角三角形.答案:B3.在不等边三角形中,a 是最大的边,若a 2<b 2+c 2,则角A 的取值范围是( )A 。
错误!B 。
错误! C.错误! D.错误!解析: 根据余弦定理:cos A =错误!〉0,∴A 为锐角.∵在不等边三角形中,a 是最大边,∴A 是最大角,∴△ABC 为锐角三角形,∴错误!〈A 〈错误!。
答案: B4.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且2c 2=2a 2+2b 2+ab ,则△ABC 是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形解析: ∵2c 2=2a 2+2b 2+ab ,∴a 2+b 2-c 2=-12ab , ∴cos C =a 2+b 2-c 22ab=-错误!<0。
则△ABC 是钝角三角形.故选A.答案:A二、填空题(每小题5分,共10分)5.△ABC中a=错误!,b=错误!,c=错误!,则△ABC的形状是______.解析:∵c〉b〉a,∴C为最大角.∴cos C=a2+b2-c22ab=错误!=-错误!〈0.∵C为三角形内角,∴C为钝角.∴△ABC为钝角三角形.答案:钝角三角形6.在△ABC中,已知A=30°,且3a=错误!b=12,则c的值为________.解析: 由3a=错误!b=12,得a=4,b=4错误!,利用余弦定理可得a2=b2+c2-2bc cos A,即16=48+c2-12c,解得c=4或c=8.答案: 4或8三、解答题(每小题10分,共20分)7.在△ABC中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,且cos A=错误!.若a=4,b+c=6,且b〈c,求b、c的值.解析:由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,即a2=(b+c)2-2bc-2bc cos A,∴16=36-52bc,∴bc=8.由错误!可求得错误!。
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题5分,共20分)1.以下关于正弦定理的叙述或变形错误的是( )A.在△ABC中,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin CB.在△ABC中,若sin 2A=sin 2B,则a=bC.在△ABC中,若sin A>sin B,则A〉B;若A>B,则sin A>sin B都成立D.在△ABC中,错误!=错误!解析:由正弦定理知A、C、D正确,而sin 2A=sin 2B,可得A=B或2A+2B=π,∴a=b或a2+b2=c2,故B错误.答案: B2.在△ABC中,A∶B∶C=4∶1∶1,则a∶b∶c为() A.3∶1∶1B.2∶1∶1C。
错误!∶1∶1D。
错误!∶1∶1解析: 由已知得A=120°,B=C=30°,根据正弦定理的变形形式,得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=3∶1∶1。
答案:D3.在△ABC中,a=2b cos C,则这个三角形一定是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形解析:由正弦定理:sin A=2sin B cos C,∴sin(B+C)=2sin B cos C∴sin B cos C+cos B sin C=2sin B cos C,∴sin(B-C)=0,∴B=C。
答案:A4.不解三角形,确定下列判断中正确的是( )A.a=4,b=5,A=30°,有一解B.a=5,b=4,A=60°,有两解C.a=错误!,b=错误!,B=120°,有一解D.a=3,b=错误!,A=60°,无解解析: 对于A,b sin A<a<b,故有两解;对于B,b<a,故有一解;对于C,B=120°且a>b,故无解;对于D,a<b sin A,故无解.答案:D二、填空题(每小题5分,共10分)5.在△ABC中,已知a=32,cos C=错误!,S△ABC=4错误!,则b=________。
第2章 数列
2.2 等差数列
2.2.3 等差数列的前n 项和
A 级 基础巩固
一、选择题
1.等差数列{a n }中,S 10=120,那么a 1+a 10等于( )
A .12
B .24
C .36
D .48
解析:根据等差数列的前n 项和公式S n =(a 1+a n )n 2
, 可得S 10=(a 1+a 10)·102
=5(a 1+a 10)=120⇒a 1+a 10=24. 答案:B
2.在等差数列{a n }中,已知前15项的和S 15=90,则a 8等于( )
A .3
B .4
C .6
D .12
答案:C
3.记等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=20,S 2=4,则公差d 为( )
A .2
B .3
C .6
D .7
解析:由⎩⎪⎨⎪⎧S 2=4,S 4=20得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =4,4a 1+6d =20⇒⎩⎨⎧a 1=12,d =3.
答案:B
4.1+4+7+10+…+(3n +4)+(3n +7)等于( )
A.n (3n +8)2
B.(n +2)(3n +8)2
C.(n +3)(3n +8)2
D.n (3n -1)2
解析:根据题意,记等差数列{a n }的通项公式a n =1+3(n -1)=3n -2,则1+4+7+10+…+(3n +4)+(3n +7)=(n +3)[1+3(n +3)
-2]=(n +3)(3n +8)2
. 答案:C
5.若等差数列{a n }的前三项和S 3=9,且a 1=1,则a 2等于( )
A .3
B .4
C .5
D .6
解析:S 3=3a 1+3×22
d =9,且a 1=1, 所以d =2,所以a 2=a 1+d =3.
答案:A
二、填空题
6.若一个等差数列{a n }的前3项和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有________项.
解析:a 1+a 2+a 3+a n -2+a n -1+a n =34+146=180,所以3(a 1+a n )=180,即a 1+a n =60.
由S n =390,知n (a 1+a n )2
=390, 所以n ·602
=390,解得n =13. 答案:13
7.在项数为2n +1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n =________.
解析:(1)由S 奇S 偶=(n +1)·(a 1+a 2n +1)2n ·(a 2+a 2n )2
=n +1n =165150. 解得:n =10.
答案:10
8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-11,a 4+a 6=-6,则当S n 取最小值时,n =________.
解析:a 4+a 6=2a 5=-6,得a 5=-3,
所以公差d =a 5-a 15-1
=-3+114=2. 法一:由d =2>0可知,数列{a n }是递增数列.
a n =-11+2(n -1)=2n -13.令a n =0,得n =612
. 所以a 1<a 2<…<a 6<0<a 7<….
故数列{a n }的前6项和最小.
法二:S n =na 1+n (n -1)2
d =n 2-12n =(n -6)2-36. 所以当n =6时,S n 最小.
答案:6
三、解答题
9.已知等差数列51,48,45,….
(1)第几项开始为负?
(2)前多少项的和最大?
解:(1)易得a 1=51,d =48-51=-3,
故a n =a 1+(n -1)d =-3n +54.
由-3n +54≤0得n ≥18.故第19项开始为负.
(2)由a 18=0,且a 1>0,d <0,故前17项或前18项的和最大.
10.已知数列{b n }的前n 项和S n =9-6n 2,若b n =2n -1a n ,求数列{a n }的通项公式.
解:当n =1时,b 1=S 1=9-6×12=3,
当n ≥2时,b n =S n -S n -1=9-6n 2-9+6(n -1)2=-12n +6, 当n =1时,b 1=3不符合b n =-12n +6的形式,
所以b n =⎩⎪⎨⎪⎧3(n =1),6-12n (n ≥2).
又b n =2n -1a n ,
所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧3(n =1),6-12n 2n -1(n ≥2). B 级 能力提升
一、选择题
11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m =( )
A .3
B .4
C .5
D .6
解析:a m =S m -S m -1=2,a m +1=S m +1-S m =3,
所以公差d =a m +1-a m =3-2=1.
由S m =m (a 1+a m )2
=0得a 1=-a m =-2, 所以a m =-2+(m -1)·1=2,解得m =5.
答案:C
12.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 5a 3=59,则S 9S 5
等于( ) A .1 B .-1 C .2 D.12
解析:S9
S5=
9
2(a1+a9)
5
2(a1+a5)
=
9×2a5
5×2a3
=
9a5
5a3=
9
5×
5
9=1.
答案:A
13.等差数列{a n}的前m项的和为10,前2m项的和为100,则它的前3m项的和为()
A.130 B.170 C.270 D.260
解析:因为S m=10,S2m=100,故S2m-S m=90,故知S m,S2m -S m,S3m-S2m构成首项为10,公差为80的等差数列,所以S3m-S2m=90+80=170.所以S3m=100+170=270.
答案:C
二、填空题
14.已知{a n}是等差数列,a1=1,公差d≠0,S n为其前n项和,若a1a5=a22,则S8=________.
解析:由a1a5=a22得a1(a1+4d)=(a1+d)2,解得d=2,所以S8
=8a1+8×7
2d=8×1+
8×7
2×2=64.
答案:64
15.流行性感冒(简称流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病.某市去年11月曾发生流感,据资料记载,11月1日,该市新的流感病毒感染者有20人,以后每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人,那么到11月7日该市新感染者共有________人.解析:设从11月1日起,第n天的新感染者有a n人,则a n+1-a n=50,
则每天的新感染者构成以a1=20,d=50的等差数列{a n},
所以到11月7日该市新感染者共有
S 7=7a 1+7×62d =7×20+7×62×50=1 190人. 答案:1 190
三、解答题
16.设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9.
(1)求{a n }的通项公式;
(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值. 解:(1)由a n =a 1+(n -1)d 及a 3=5,a 10=-9得 ⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =5,a 1+9d =-9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2. 数列{a n }的通项公式为a n =11-2n (n ∈N *).
(2)由(1)知,S n =na 1+n (n -1)2
d =10n -n 2. 因为S n =-(n -5)2+25, 所以当n =5时,S n 取得最大值.。