【最新】《数列》专题解析
一、选择题
1.《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,则小满日影长为( ) A .1.5尺 B .2.5尺
C .3.5尺
D .4.5尺
【答案】C 【解析】 【分析】
结合题意将其转化为数列问题,并利用等差数列通项公式和前n 项和公式列方程组,求出首项和公差,由此能求出结果. 【详解】
解:从冬至日起,依次小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气其日影长依次成等差数列{}n a ,冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺,前九个节气日影长之和为85.5尺,
∴()()111913631.598
985.52a a d a d S a d ?++++=?
??=+=??
, 解得113.5a =,1d =-,
∴小满日影长为1113.510(1) 3.5a =+?-=(尺). 故选C . 【点睛】
本题考查等差数列的前n 项和公式,以及等差数列通项公式的运算等基础知识,掌握各公式并能熟练运用公式求解,考查运算求解能力,考查化归与转化思想,属于基础题.
2.将正整数20分解成两个正整数的乘积有120?,210?,45?三种,其中45?是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称45?为20的最佳分解.当p q ?(p q ≤且
*,p q ∈N )是正整数n 的最佳分解时我们定义函数()f n q p =-,则数列
(){}5n
f ()*
n N ∈的前2020项的和为( )
A .1010
5
1+
B .101051
4-
C .1010512
-
D .101051-
【答案】D 【解析】 【分析】
首先利用信息的应用求出关系式的结果,进一步利用求和公式的应用求出结果. 【详解】
解:依题意,当n 为偶数时,22(5)550n n
n f =-=; 当n 为奇数时,1112
2
2
(5)5
5
45
n n n n f +--=-=?,
所以01100920204(555)S =++?+,
101051451
-=-g ,
101051=-.
故选:D 【点睛】
本题考查的知识要点:信息题的应用,数列的求和的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.
3.等差数列{}n a 中,1510a a +=,47a =,则数列{}n a 前6项和6S 为()
A .18
B .24
C .36
D .72
【答案】C 【解析】 【分析】
由等差数列的性质可得35a =,根据等差数列的前n 项和公式163466622
a a a a
S ++=?=?可得结果. 【详解】
∵等差数列{}n a 中,1510a a +=,∴3210a =,即35a =,
∴1634657
66636222
a a a a S +++=?=?=?=, 故选C. 【点睛】
本题主要考查了等差数列的性质以及等差数列的前n 项和公式的应用,属于基础题.
4.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若34322128,6a a S ?==,则数列{}
(1)n
n a -的前40
项和为( ) A .0 B .20 C .40 D .80
【答案】B 【解析】 【分析】
先由题意求出34a +a =7,然后利用等差数列的前n 项和公式表示出134a a +=,前后两式
作差,求出公差,进而代入求出首项,最后即得n a n =,代入题目中{}
(1)n
n a -,两两组
合可求新数列前40项的和.
【详解】 依题意,()133362
a a S +=
= ,
∴134a a +=,①
∵3422128a a ?=,即342128a a +=, ∴34a +a =7,② ②-①得33d =, ∴1d =, ∴11,n a a n ==, ∴(1)(1)n n n a n -=-,
∴{}
(1)n
n a -的前40项和40(12)(34)(3940)20S -++-++???+-+==,
故选:B . 【点睛】
本题考查了指数运算:同底数幂相乘,底数不变,指数相加;主要考查等差数列的前n 和公式,等差中项的性质等等,以及常见的摆动数列的有限项求和,可以采用的方法为:分组求和法,两两合并的方法等等,对学生的运算能力稍有要求,为中等难度题
5.元代数学家朱世杰在《算学启蒙》中提及如下问题:今有银一秤一斤十两(1秤15=斤,1斤16=两),令甲、乙、丙从上作折半差分之,问:各得几何?其意思是:现有银一秤一斤十两,现将银分给甲、乙、丙三人,他们三人每一个人所得是前一个人所得的一半.若银的数量不变,按此法将银依次分给7个人,则得银最少的一个人得银( ) A .9两 B .
266
127
两 C .
266
63
两 D .
250
127
两 【答案】B 【解析】 【分析】
先计算出银的质量为266两,设分银最少的为a 两,由题意可知7人的分银量构成首项为
a ,公比为2的等比数列,利用等比数列的求和公式可求得a 的值.
【详解】
共有银161610266?+=两,
设分银最少的为a 两,则7人的分银量构成首项为a ,公比为2的等比数列, 故有
()
71226612a -=-,所以266
127
a =
, 故选:B . 【点睛】
本题以元代数学家朱世杰在《算学启蒙》中提出的问题为背景,贴近生活,考查了等比数列的求和问题,本题注重考查考生的阅读理解能力、提取信息能力、数学建模能力以及通过计算解决问题的能力,属中等题.
6.已知数列{}n a 的通项公式是2
21sin 2n n a n π+??
=
???
,则12312a a a a +++???+=( ) A .0 B .55
C .66
D .78
【答案】D 【解析】 【分析】
先分n 为奇数和偶数两种情况计算出21sin 2n π+??
???
的值,可进一步得到数列{}n a 的通项公式,然后代入12312a a a a +++???+转化计算,再根据等差数列求和公式计算出结果. 【详解】
解:由题意得,当n 为奇数时,
213sin sin sin sin 12222n n ππππππ+?????
?=+=+==- ? ? ??????
?,
当n 为偶数时,21sin sin sin 1222n n ππππ+???
?=+==
? ????
?
所以当n 为奇数时,2n a n =-;当n 为偶数时,2
n a n =,
所以12312a a a a +++???+
22222212341112=-+-+-???-+ 222222(21)(43)(1211)=-+-+???+-
(21)(21)(43)(43)(1211)(1211)=+-++-+???++- 12341112=++++???++ 121+122
?=
()
78= 故选:D 【点睛】
此题考查数列与三角函数的综合问题,以及数列求和,考查了正弦函数的性质应用,等差数列的求和公式,属于中档题.
7.设数列{}n a 是等差数列,1356a a a ++=,76a =.则这个数列的前7项和等于( ) A .12 B .21
C .24
D .36
【答案】B 【解析】 【分析】
根据等差数列的性质可得3a ,由等差数列求和公式可得结果. 【详解】
因为数列{}n a 是等差数列,1356a a a ++=, 所以336a =,即32a =, 又76a =, 所以73
173
a a d -==-,1320a a d =-=, 故1777()
212
a a S +=
= 故选:B 【点睛】
本题主要考查了等差数列的通项公式,性质,等差数列的和,属于中档题.
8.“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1到2019这2019个数中,能被3除余2且被5整除余2的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{}n a ,则此数列所有项中,中间项的值为( ) A .992 B .1022
C .1007
D .1037
【答案】C 【解析】 【分析】
首先将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数.再写出{}n a 的通项公式,算其中间项即可. 【详解】
将题目转化为2n a -即是3的倍数,也是5的倍数,也即是15的倍数. 即215(1)n a n -=-,1513n a n =-
当135n =,135151351320122019a =?-=<, 当136n =,136151361320272019a =?-=>, 故1,2,n =……,135数列共有135项.
因此数列中间项为第68项,681568131007a =?-=. 故答案为:C . 【点睛】
本题主要考查数列模型在实际问题中的应用,同时考查了学生的计算能力,属于中档题.
9.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若
123
111
2a a a ++=,22a =,则3S =( )
A .10
B .7
C .8
D .4
【答案】C 【解析】 【分析】
根据等比数列的性质可将已知等式变为1233
2
224
a a a S a ++==,解方程求得结果. 【详解】
由题意得:131233
2
1231322111124
a a a a a S a a a a a a a +++++=+=== 38S ∴= 本题正确选项:C 【点睛】
本题考查等比数列性质的应用,关键是能够根据下角标的关系凑出关于3S 的方程,属于基础题.
10.已知椭圆22
1x y m n
+=满足条件:,,m n m n +成等差数列,则椭圆离心率为( )
A
B
.
2
C .
12
D
【答案】B 【解析】 【分析】
根据满足条件,,m n m n +成等差数列可得椭圆为2212x y
m m
+=,求出,a c .再求椭圆的离心
率即可. 【详解】
()22n m m n n m =++?=, ∴椭圆为2
212x y m m +=,
22c m m m =-=,
得c =
又a =
2
c e a ∴=
=
.
B. 【点睛】
一般求离心率有以下几种情况:①直接求出,a c ,从而求出e ;②构造,a c 的齐次式,求出e ;③采用离心率的定义以及圆锥曲线的定义来求解;④根据圆锥曲线的统一定义求解.
11.已知单调递增的等比数列{}n a 中,2616a a ?=,3510a a +=,则数列{}n a 的前n 项和n S =( )
A .2
12
4
n -- B .1
12
2
n -- C .21n - D .122n +-
【答案】B 【解析】 【分析】
由等比数列的性质,可得到35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,求得1,a q ,再结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】
由题意,等比数列{}n a 中,2616a a ?=,3510a a +=, 根据等比数列的性质,可得3516a a ?=,3510a a +=,
所以35,a a 是方程210160x x -+=的实数根,解得352,8a a ==或358,2a a ==, 又因为等比数列{}n a 为单调递增数列,所以352,8a a ==, 设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为(1)q q >
可得214128
a q a q ?=?=?,解得11,22a q ==,
所以数列{}n a 的前n 项和
11(12)
122122
n
n n S --==-
-. 故选:B . 【点睛】
本题主要考查了等比数列的通项公式的基本量的运算,以及等比数列的前n 项和公式的应用,着重考查了推理与运算能力.
12.已知数列{}n a 的前n 项和为212
343
n S n n =++(*N n ∈),则下列结论正确的是( )
A .数列{}n a 是等差数列
B .数列{}n a 是递增数列
C .1a ,5a ,9a 成等差数列
D .63S S -,96S S -,129S S -成等差数列
【答案】D 【解析】 【分析】
由2*
123()43
n S n n n N =++∈,2n …
时,1n n n a S S -=-.1n =时,11a S =.进而判断出正误.
【详解】
解:由2*
123()43
n S n n n N =++∈,
2n ∴…时,221121215
3[(1)(1)3]4343212
n n n a S S n n n n n -=-=++--+-+=+.
1n =时,114712
a S ==
,1n =时,15
212n a n =+,不成立.
∴数列{}n a 不是等差数列.
21a a <,因此数列{}n a 不是单调递增数列.
51915471543
22(5)(9)021*******
a a a --=??+--?+=-≠,因此1a ,5a ,9a 不成等差数
列.
631535
(456)32124S S -=?+++?=.
961553
(789)32124S S -=?+++?=.
1291571
(101112)32124
S S -=?+++?=.
Q
5323571
0444
?--=, 63S S ∴-,96S S -,129S S -成等差数列.
故选:D . 【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、数列递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
13.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若23109a a a ++=,则9S =( ) A .3 B .9
C .18
D .27
【答案】D 【解析】
设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵23109a a a ++=
∴13129a d +=,即143a d += ∴53a = ∴1999()
272
a a S ?+== 故选D.
14.在等差数列{}n a 中,3a ,15a 是方程2650x x -+=的根,则17S 的值是( ) A .41 B .51
C .61
D .68
【答案】B 【解析】 【分析】
由韦达定理得3156a a +=,由等差数列的性质得117315a a a a +=+,再根据等差数列的前n 项和公式求17S . 【详解】
在等差数列{}n a 中,3a ,15a 是方程2650x x -+=的根,
3156a a ∴+=.
()()117315171717176
51222
a a a a S ++?∴=
===. 故选:B . 【点睛】
本题考查等差数列的性质和前n 项和公式,属于基础题.
15.执行如图所示的程序框图,若输出的S 为154,则输入的n 为( )
A .18
B .19
C .20
D .21
【答案】B 【解析】 【分析】
找到输出的S 的规律为等差数列求和,即可算出i ,从而求出n . 【详解】
由框图可知,()101231154S i =+++++?+-= , 即()1231153i +++?+-=,所以
()11532
i i -=,解得18i =,
故最后一次对条件进行判断时18119i =+=,所以19n =. 故选:B
【点睛】
本题考查程序框图,要理解循环结构的程序框图的运行,考查学生的逻辑推理能力.属于简单题目.
16.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若816S =,61a =,则数列{}n a 的公差为( ) A .
32
B .32
-
C .
23
D .23
-
【答案】D 【解析】 【分析】
根据等差数列公式直接计算得到答案. 【详解】 依题意,()()
183********
a a a a S ++=
==,故364a a +=,故33a =,故632
33a a d -=
=-,故选:D . 【点睛】 本题考查了等差数列的计算,意在考查学生的计算能力.
17.在等差数列{}n a 中,其前n 项和是n S ,若90S >,100S <,则在912
129
,,,S S S a a a ?中最大的是( ) A .
1
1
S a B .
8
8
S a C .
5
5
S a D .
9
9
S a 【答案】C 【解析】 【分析】
由题意知5600a a >,< .由此可知
5691212569
00...0,0,...0S S S S S
a a a a a ,,,>>><<,所以在912
129...S S S a a a ,,,中最大的是55
S a . 【详解】 由于191109510569()10()
9050222
a a a a S a S a a ++=
===+>,()< , 所以可得5600a a >,<.
这样56912
12569
00...0,0,...0S S S S S a a a a a ,,,>>><<,
而125125S S S a a a ??<<<,>>>>0, ,
所以在912
129...S S S a a a ,,,中最大的是55
S a . 故选C . 【点睛】
本题考查等数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.属中档题.
18.正项等比数列{}n a 中的1a 、4039a 是函数()3
214633
f x x x x =
-+-
的极值点,则2020a =( )
A .1-
B .1
C
D .2
【答案】B 【解析】 【分析】
根据可导函数在极值点处的导数值为0,得出140396a a =,再由等比数列的性质可得. 【详解】
解:依题意1a 、4039a 是函数()3
214633
f x x x x =
-+-的极值点,也就是()2860f x x x '=-+=的两个根
∴140396a a =
又{}n a
是正项等比数列,所以2020a =
∴20201a ==.
故选:B 【点睛】
本题主要考查了等比数列下标和性质以应用,属于中档题.
19.等差数列{}n a 中,1599a a a ++=,它的前21项的平均值是15,现从中抽走1项,余下的20项的平均值仍然是15,则抽走的项是( ) A .11a B .12a
C .13a
D .14a
【答案】A 【解析】 【分析】
由等差数列的性质可知5113,15a a ==,再根据前21项的均值和抽取一项后的均值可知抽取的一项的大小为15,故可确定抽走的是哪一项. 【详解】
因为1952a a a +=,所以539a =即53a =.
有
21
1521
S =得1115a =, 设抽去一项后余下的项的和为S ,则2015300S =?=,故抽取的一项的大小为11, 所以抽走的项为11a ,故选A. 【点睛】
一般地,如果{}n a 为等差数列,n S 为其前n 项和,则有性质: (1)若,,,*,m n p q N m n p q ∈+=+,则m n p q a a a a +=+; (2)()
1,1,2,,2
k n k n n a a S k n +-+=
=L 且()2121n n S n a -=- ;
(3)2
n S An Bn =+且n S n ??????
为等差数列;
(4)232,,,n n n n n S S S S S --L 为等差数列.
20.已知数列11n a ??-????
是公比为1
3的等比数列,且10a >,若数列{}n a 是递增数列,则1
a 的取值范围为( ) A .(1,2) B .(0,3)
C .(0,2)
D .(0,1)
【答案】D 【解析】 【分析】
先根据已知条件求解出{}n a 的通项公式,然后根据{}n a 的单调性以及10a >得到1a 满足的不等关系,由此求解出1a 的取值范围. 【详解】
由已知得1
11
11113n n a a -????-=- ? ???
??,则
1
11
1111
3n n a a -=
????
-+ ?????
??.
因为10a >,数列{}n a 是单调递增数列,
所以10n n a a +>>,则1
11111111111133n n a a ->????????-+-+ ? ? ? ?????
????, 化简得11
111
0113a a ??<-<- ???,所以101a <<. 故选:D. 【点睛】
本题考查数列通项公式求解以及根据数列单调性求解参数范围,难度一般.已知数列单调
性,可根据1,n n a a 之间的大小关系分析问题.
1、(本小题满分14分) 已知函数. (1)当时,如果函数仅有一个零点,求实数的取值范围; (2)当时,试比较与的大小; (3)求证:(). 2、设函数,其中为常数. (Ⅰ)当时,判断函数在定义域上的单调性; (Ⅱ)若函数的有极值点,求的取值范围及的极值点; (Ⅲ)当且时,求证:. 3、在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且不过原 点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直 线于点. (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若?,(i)求证:直线过定点;
(ii )试问点,能否关于轴对称?若能,求出 此时 的外接圆方程;若不能,请说明理由. 二、计算题 (每空? 分,共? 分) 4 、设函数 的图象在点处的切线的斜率 为 ,且函数为偶函数.若函数 满足下列条件:①;② 对一切实数 ,不等式恒成立. (Ⅰ)求函数的表达式; (Ⅱ)求证: . 5 、已知函数: (1 )讨论函数的单调性; (2) 若函数 的图像在点 处的切线的倾斜角为,问:在什么范围取值 时,函数 在区间上总存在极值? (3)求证:.
6、已知函数=,. (Ⅰ)求函数在区间上的值域; (Ⅱ)是否存在实数,对任意给定的,在区间上都存在两个不同的, 使得成立.若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由; (Ⅲ)给出如下定义:对于函数图象上任意不同的两点,如果对 于函数图象上的点(其中总能使得 成立,则称函数具备性质“”,试判断函数是不是具 备性质“”,并说明理由. 7、已知函数 (Ⅰ)若函数是定义域上的单调函数,求实数的最小值; (Ⅱ)方程有两个不同的实数解,求实数的取值范围; (Ⅲ)在函数的图象上是否存在不同两点,线段的中点的横坐标 为,有成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由. 8、已知函数: ⑴讨论函数的单调性;
新高考数学《不等式》练习题 一、选择题 1.设x ,y 满足10 2024x x y x y -≥?? -≤??+≤? ,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m 的最小值为( ) A . 125 B .125 - C . 32 D .32 - 【答案】B 【解析】 【分析】 先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】 解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r , 由a b ⊥r r 得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值, 由242x y x y +=??=?,得85 4 5x y ?=????=?? ,∴84,55C ?? ???, ∴416122555 m y x =-=-=-, 故选:B. 【点睛】 本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解. 2.已知等差数列{}n a 中,首项为1a (10a ≠),公差为d ,前n 项和为n S ,且满足 15150a S +=,则实数d 的取值范围是( )
A .[; B .(,-∞ C .) +∞ D .(,)-∞?+∞ 【答案】D 【解析】 【分析】 由等差数列的前n 项和公式转化条件得1 1322 a d a =--,再根据10a >、10a <两种情况分类,利用基本不等式即可得解. 【详解】 Q 数列{}n a 为等差数列, ∴15154 55102 a d d S a ?=+ =+,∴()151********a S a a d +++==, 由10a ≠可得 1 1322 a d a =--, 当10a > 时,1111332222a a d a a ??=--=-+≤-= ??? 1a 时等号成立; 当10a < 时,1 1322a d a =--≥= 1a =立; ∴实数d 的取值范围为(,)-∞?+∞. 故选:D. 【点睛】 本题考查了等差数列前n 项和公式与基本不等式的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题. 3.已知关于x 的不等式()()2 22240m x m x -+-+>得解集为R ,则实数m 的取值范 围是( ) A .()2,6 B .()(),26,-∞+∞U C .(](),26,-∞?+∞ D .[)2,6 【答案】D 【解析】 【分析】 分20m -=和20m -≠两种情况讨论,结合题意得出关于m 的不等式组,即可解得实数 m 的取值范围. 【详解】