高考数学冲刺专题三:数列与不等式的交汇题_高考数学不等式专题
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2010年高考数学冲刺专题三:数列与不等式的交汇题
一、选择题
1.已知无穷数列{an}是各项均为正数的等差数列,则有
aaAaa
aaD.aa6
8()
aaB.a≤a6
8aaCaa
2.设{an}是由正数构成的等比数列,bn=an+1+an+2,cn=an+an+3,则
A.bn>cn
B.bn<cn
C.bn≥cn
D.bn≤cn
()
3.已知{an}为等差数列,{bn}为正项等比数列,公比q≠1,若a1=b1,a11=b11,则()
A.a6=b6 B.a6>b6 C.a6<b6 D.a6>b6或a6<b64.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5<ak<8,则k=()
A.9 B.8 C.7 D.6
5.已知等比数列{an}的公比q>0,其前n项的和为Sn,则S4a5与S5a4的大小关系是()
A.S4a5<S5a4 B.S4a5>S5a4 C.S4a5=S5a4 D.不确定
Sn
6.设Sn=1+2+3+…+n,n∈N*,则函数f(n)=()
(n+32)Sn+
11A.201B.30
1C401D.50
()
7.已知y是x的函数,且lg3,lg(sinx-2),lg(1-y)顺次成等差数列,则 A.y有最大值1,无最小值 11
C.y有最小值12,最大值1
B.y有最小值12,无最大值 D.y有最小值-1,最大值1
8.已知等比数列{an}中a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是
A.(-∞,-1B.(-∞,-1)∪(1,+∞)C.3,+∞)D.(-∞,-1∪3,+∞)
()
93b是1-a和1+a的等比中项,则a+3b的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.
410.设等比数列{an}的首相为a1,公比为q,则“a1<0,且0<q<1”是“对于任意n∈N*都有an+1
>an”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件 C.充分比要条件D.既不充分又不必要条件
a11.{an}为等差数列,若a1,且它的前n项和Sn有最小值,那么当Sn取得最小正值时,10
n= A.11
B.17
C.19
D.21
()
12.设f(x)是定义在R上恒不为零的函数,对任意实数x、y∈R,都有f(x)f(y)=f(x+y),若a1=
N*),则数列{an}的前n项和Sn的取值范围是 2,an=f(n)(n∈
()
A.2,2)
二、填空题
B.[2,2]
1C.21)1
D.[21]
S13.等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4-a2=8,a3+a5=26,记Tnn如果存在正整数M,使得对一切正整数n,Tn≤M都成立.则M的最小值是__________.
14.无穷等比数列{an}中,a1>1,|q|<1,且除a1外其余各项之和不大于a1的一半,则q的取值范围是________.(a+b)
215.已知x>0,y>0,x,a,b,y成等差数列,x,c,d,y成等比数列,则cd是________.A.0 B.1 C.2 D.
416.等差数列{an}的公差d不为零,Sn是其前n项和,给出下列四个命题:①A.若d<0,且
S3=S8,则{Sn}中,S5和S6都是{Sn}中的最大项;②给定n,对于一定k∈N*(k<n),都有ank+an+k=2an;③若d>0,则{Sn}中一定有最小的项;④存在k∈N*,使ak-ak+1和ak-ak1同号
其中真命题的序号是____________.三、解答题
17.已知{an}是一个等差数列,且a2=1,a5=-5.(Ⅰ)求{an}的通项an;(Ⅱ)求{an}前n项和
Sn的最大值.
18.已知{an}是正数组成的数列,a1=1,且点(an,an+1)(n∈N*)在函数y=x2+1的图象上.(Ⅰ)
求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)若列数{bn}满足b1=1,bn+1=bn+2an,求证:bn ·bn+
2<bn+1.3-an
119.设数列{an}的首项a1∈(0,1),an=2,n=2,3,4,….(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=a3-2an,证明bn<bn+1,其中n为正整数.
20.已知数列{an}中a1=2,an+1=(2-1)(an+2),n=1,2,3,….(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{an}中b1=2,bn+1=3,…
3bn+
4,n=1,2,3,….证明:2<bn≤a4n3,n=1,2,2bn+
321.已知二次函数y=f(x)的图像经过坐标原点,其导函数为f(x)=6x-2,数列{an}的前n项和
为Sn,点(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图像上.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn
1m=,Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn20对所有n∈N*都成立的最小正整数m; anan+1,2,)22.数列an满足a11,an1(n2n)an(n1,是常数.(Ⅰ)当a21时,求及a3的值;(Ⅱ)数列an是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不可能,说明理由;(Ⅲ)求的取值范围,使得存在正整数m,当nm时总有an0.
【专题训练】参考答案
一、选择题
1.B【解析】a4a8=(a1+3d)(a1+7d)=a12+10a1d+21d2,a62=(a1+5d)2=a12+10a1d+25d2,a4a6故a≤a6
82.D【解析】设其公比为q,则bn-cn=an(q-1)(1-q2)=-an(q-1)2(q+1),当q=1时,bn
=cn,当q>0,且q≠1时,bn<cn,故bn≤cn.a1+a11b1+b1
13.B【解析】因为q≠1,b1>0,b11>0,所以b1≠b11,则a6=2=2b1b11=b6.4.B【解析】因数列为等差数列,an=Sn-Sn1=2n-10,由5<2k-10<8,得到k=8.5.A【解析】S4a5-S5a4 =(a1+a2+a3+a4)a4q-(a1+a2+a3+a4+a5)a
4=-a1a4=-a12q3<0,∴S4a5<S5a4. 6.D【解析】由Sn=
n(n+1)nn11
f(n)===264(n+32)(n+2)n+34n+64264+34
n+n+34
1641=50,当n=n,即n=8时取等号,即f(n)max=f(8)=50
7.B【解析】由已知y=-3(sinx-2)2+1,且sinx>2y<1,所以当sinx=1时,y有最小11
值12,无最大值.11
8.D【解】∵等比数列{an}中a2=1,∴S3=a1+a2+a3=a2(q+1+q)=1+q+q∴当公比q>01
时,S3=1+q+q≥1+113,当公比q<0时,S=1-(-q3qq)≤1-
2(-q)·(-q=
-1,∴S3∈(-∞,-1∪3,+∞).9.B3b是1-a和1+a的等比中项,则3b2=1-a2a2+3b2=1,令a=cosθ3b=sinθ,θ∈(0,2π),所以a+3b=cosθ+3inθ=2sin(θ+6)≤2.10.A【解析】当a1<0,且0<q<1时,数列为递增数列,但当数列为递增数列时,还存在另一情况a1>0,且q>1,故选A.1
2×20(a1+a20)a+aa+aaS11.C【解析】由a<-1,得a0a01<0S0,则要使
10101019
×19(a1+a19)2
Sn取得最小正值必须满足S19>0,且S20<0,此时n=19.12.C【解析】f(x)是定义在R上恒不为零的函数,对任意实数x、y∈R,都有f(x)f(y)=f(x+
11n
-(22]111n
y),a1=2an=f(n)(n∈N*),an+1=f(n+1)=f(1)f(n)2an,∴Sn==1-(12).则数列
1-
21{an}的前n项和的取值范围是21).二、填空题
13.2【解析】由a4-a2=8,可得公差d=4,再由a3+a5=26,可得a1=1,故Sn=n+2n(n2n-1
1-1)=2n2-n,∴Tn=n2-nTn≤M,只需M≥2即可,故M的最小值为2,答案:
21aqa1114.(-1,0∪(0,3【解析】23|q|<1,且q≠0,故q∈(-1,0∪(0,3.1-q(a+b)2(x+y)2(2xy)2
15.4【解析】cdxyxy=4.16.D【解析】对于①:∵S8-S3=a4+a5+a6+a7+a8=5a6=0,∴S5=S6,又d<0,S5=S6为
最大,故A正确;对于②:根据等差中项知正确;对于③:∵d>0,点(n,Sn)分布在开口向上的抛物线,故{Sn}中一定有最小的项,故③正确;而ak-ak+1=-d,ak-ak1=d,且d≠0,故④为假命题.三、解答题
a1+d=1
17.【解】(Ⅰ)设{an}的公差为d,由已知条件,,解出a1=3,d=-2.
a1+4d=-5
所以an=a1+(n-1)d=-2n+5.
n(n-1)
(Ⅱ)Sn=na12=-n2+4n=-(n-2)2+4,所以n=2时,Sn取到最大值4. 18.【解】(Ⅰ)由已知得an+1=an+1,即an+1-an=1,又a1=1,所以数列{an}是以1为首项,公差为1的等差数列,故an=1+(a-1)×1=n.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:an=n从而bn+1-bn=2n.bn=(bn-bn1)+(bn1-bn2)+…+(b2-b1)+b1=2
nn+2n1因为bn·bn+2-b2-1)2 n1=(2-1)(2-1)-(2
n1
+2
n2
1-2n
+…+2+1==2n-1.1-2
=(22n+2-2n+2-2n+1)-(22n+2-2-2n+1-1)=-5·2n+4·2n=-2n<0, 所以bn·bn+2<b2n1.3-an1
19.【解】(Ⅰ)由an=2n=2,3,4,….整理得
1-an=-2-an1).
又1-a1≠0,所以{1-an}是首项为1-a1,2得an=1-(1-a1)(-2)n1,3(Ⅱ)由(Ⅰ)可知0<an<2bn>0.那么,3-an3-an9abn+12-bn2=an+12(3-2an+1)-an2(3-2an)=(2)2(3-2×2)-an2(3-2an)4(an-1)2.又由(Ⅰ)知an>0,且an≠1,故bn+12-bn2>0,因此
bn<bn+1,为正整数.
20.【解】(Ⅰ)由题设:an+1=(2-1)(an+2)=(2-1)(an-2)+2-1)(22),=(2-1)(an2)+2,∴an+1-2=(2-1)(an-2). 所以,数列{an-2}a是首项为22,公比为2-1)的等比数列,an-2=2(2-1)n,即an的通项公式为an=2[(2-1)n+1],n=1,2,3,….(Ⅱ)用数学归纳法证明.
(ⅰ)当n=1时,因2<2,b1=a1=2,所以2<b1≤a1,结论成立.(ⅱ)假设当n=k2<bk≤a4k3,也即0<bn-2≤a4k3-2,当n=k+1时,bk+1-2=又
3bk+4(3-22)bk+(4-32)(3-2)(bk-2)
2>0,2bk+32bk+32bk+3
3-22,2bk+322+3
(3-22)(b2)
所以bk+12(3-2)2(bk2)≤(2-1)4(a4k3-2)=a4k+1-2
2bk+3也就是说,当n=k+1时,结论成立.
根据(ⅰ)和(ⅱ2<bn≤a4n3,n=1,2,3,….21.【解】(Ⅰ)设这二次函数f(x)=ax2+bx(a≠0),则 f`(x)=2ax+b,由于f`(x)=6x-2,得a=3,b=-2,所以f(x)=3x2-2x.,又因为点(n,Sn)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图像上,所以Sn=3n2-2n,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5,当n=1时,a1=S1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5(n∈N*).33111(Ⅱ)由(Ⅰ)得知bn=2),anan+1(6n-5)[6(n-1)-5]6n-56n+1
11111111
故Tn=bi=2[(1-7+(713)+…+()]=2),6n-56n+16n+1i=1
n
11m1m
因此,要使220n∈N*)成立的m,必须且仅须满足220,即m≥10,所以
6n+1满足要求的最小正整数m为10.22.【解】(Ⅰ)由于an1(n2n)an(n1,2,),且a11.
所以当a21时,得12,故3.从而a3(2223)(1)3.(Ⅱ)数列an不可能为等差数列,证明如下:由a11,an1(n2n)an 得a22,a3(6)(2),a4(12)(6)(2).
若存在,使an为等差数列,则a3a2a2a1,即(5)(2)1,解得3.于是a2a112,a4a3(11)(6)(2)24. 这与
an为等差数列矛盾.所以,对任意,an都不可能是等差数列.
(Ⅲ)记bnn2n(n1,2,),根据题意可知,b10且bn0,即2 且n2n(nN*),这时总存在n0N*,满足:当n≥n0时,bn0; 当n≤n01时,bn0.所以由an1bnan及a110可知,若n0为偶数,则an00,从而当nn0时,an0;若n0为奇数,则an00,从而当nn0时an0.因此“存在mN,当nm时总有an0” 的充分必要条件是:n0为偶数,b2k(2k)2k0
记n02k(k1.,2,),则满足2
b(2k1)2k102k1
故的取值范围是4k22k4k22k(kN*).
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