江苏省高考数学 真题分类汇编 数列
十四年江苏省高考2004-2017年高考数学真题分类汇编:数列专项

十四年江苏省高考2004-2017年高考数学真题分类汇编:数列专项1.(江苏2004年4分)设数列{an}的前n项和为Sn,Sn=(3n-1),且a4=54,则a1的数值是多少?2.(江苏2005年5分)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4+a5的值为多少?3.(江苏2006年5分)对正整数n,设曲线y=xn(1-x)在x=2处的切线与y轴交点的纵坐标为an,则数列{an}的前n项和的公式是什么?4.(江苏2008年5分)将全体正整数排成一个三角形数阵:123456xxxxxxxx15按照以上排列的规律,XXX(n≥3)从左向右的第3个数为多少?6.(江苏2009年5分)设{an}是公比为q的等比数列,|q|>1,令bn=an+1(n=1,2.),若数列{bn}有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q等于多少?7.(江苏2010年5分)函数y=x^2(x>0)的图像在点(ak,ak^2)处的切线与x轴交点的横坐标为ak+1,k为正整数,a1=16,则a1+a3+a5的值为多少?8.(江苏2011年5分)设1=a1≤a2≤。
≤a7,其中a1,a3,a5,a7成公比为q的等比数列,a2,a4,a6成公差为1的等差数列,则q的最小值是多少?9、(2012江苏卷6)现有10个数,它们能构成一个以1为首项,-3为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是多少?10、(2013江苏卷14)在正项等比数列{an}中,a5=1,a6+a7=3,则满足XXX的最大正整数n的值为多少?11.(2014江苏卷7)在各项均为正数的等比数列{an}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是多少?12.(2015江苏卷11)数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列{an}的前10项和为多少?13.(2016江苏卷8)已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和。
江苏高考数学试题-数列

数 列 专 题例 2. 给定实数0,1a a >≠,数列{}n a 定义为:n a =….(1)证明: {}n a 是单调数列;(2)试确定数列{}n a 中是否有最大值,或最小值?若有,请求出;否则,请说明理由;(3)对任意3,k k N ≥∈,证明:集合}L L 中有k 个数构成等比数列.解(1)证明:当111111,1n n a a a n n +>>>+时,∴∴, ∴数列{}n a 是单调递减.当01a <<时,∵11111,1n n a a n n +><+∴,∴数列{}n a 是单调递增. 综上:{}n a 单调数列.(2)( ⅰ)当1a >时,{}n a 是单调递减.,∴2a 最大,其值为,但无最小值,假设{}n a 有最小值α,α是{}n a 中的项,∴11,1,1n n n a a a αα≥>≥>又∴,∴n a α≥,当n 充分大,与a 为定值矛盾.(ⅱ)当01a <<时,{}n a 是单调递增,∴2a 最小,其值为,但无最大值,假设{}n a 有最大值β,∵1n a <,∴1,n n a a ββ≤<≤∴,当n 充分大时,0,0n a β→→∴,这与a 是给定数矛盾.综上:当1a >时,{}n a ,但无最小项;当01a <<时,{}n a .(3)证明:取出k 个数:12123...123...123...12,,...,,k k k k k b ab a b a ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=== ∵12,,...,123...23...123...k k k k ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯成等差数列,公差为d,∴11123...123...m m d m k k mb a a b +-+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==,11,m k m N ≤≤-∈. ∴12,,...,k b b b 成等比数列.例3.(1)设{}n a (1)n N ≥∈,n 是一个公差d 不为零的无穷等差数列.若{}n a 中有两项之和仍是该数列中的项.证明:存在整数m ,使1a md =.(2)确定并证明(1)中命题的逆命题是否成立?(3)若数列{}n a (1)n N ≥∈,n 满足(1)中的条件,则对任意的正整数3k ≥,可从该数列中取出k 个项,构成等比数列. 解:(1)数列{}n a 中有不同两项,p q a a ,其和仍是数列中第k 项,∴()p q k a a a p q +=≠∴112(2)(1)a p q d a k d ++-=+-.∴1(1)a k p q d =+--,∵,*,p q p q ∈≠N , ∴3p q +≥.但k 可以为p 或q ,也可以从1开始取值.∴1k p q +--是整数,记为m ,∴1a md =.(2)(1)的逆命题是:若1a md =,则数列{}n a 中必存在两项之和仍在该数列中.这是真命题.∵1a md =, ∴数列{}n a 为:,(1),(2),,(1),md m d m d m n d +++-L L∴1222(21)(221)m a a m d m d a ++=+=+-=.∴1a 与2a 的和必是数列{}n a 中的第22m +项.⑶ 由于数列满足⑵,∴数列{}n a 可以写成:,(1),(2),,(1),md m d m d m n d +++-L L若*m ∈N ,则取23,,,,k md m d m d m d L ,必组成公比为m 的等比数列.若0,m m ∈Z ≤时,必存在一个整数t 使()0m t d +=,∴取21,2,2,,2k d d d d -L ,必组成等比数列.例4. 我们在下面的表格内填写数值,先将第1行的所有空格填上1,再把一个首项为1,公比为q 的数列{a n }依次填入第一列的空格内,然后按照“任意一格的数是它上面一格的数与它左边一格的数之和”的规则填123n 示b 1+b 2+…+b n 的值;(2)设第3列的数依次为c 1,c 2,c 3,…,c n ,求证:对于任意非零实数q ,c 1+c 3>2c 2;(3)能否找到q 的值,使得填完表格后,除第1列外,还有不同的两列数的前三项各自依次成等比数列?请说明理由.解:(1)b 1=q ,b 2=1+q ,b 3=1+(1+q)=2+q ,b n =(n-1)+q ∴b 1+b 2+…+b n =1+2+…+(n-1)+nq=n(n -1)+nq 2。
2024年高考数学总复习第六章数列真题分类22数列的概念与简单表示法

= an an-1
=9-9a2n
,所以 an+1=an.又 a1=3≠a2,所以数列
{an}不为等比数列,所以②不正确.由题知 an·Sn=an+1·Sn+1,所以 an an+1
Sn+1 = Sn
>1,所以
an>an+1>0,所以数列{an}为递减数列,所以③正确.若数列{an}的所有项均大于等于1100 ,
真题分类22 数列的概念与简单表示法
高考·数学
第六章 数列
§6.1 数列的概念及其表示 真题分类22 数列的概念与简单表示法
C1.数列的概念及通项公式 C2.由an与Sn的关系求通项an C3.由递推关系式求数列的通项公式 C4.数列的单调性、周期性和最值 C5.数列求和问题
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真题分类22 数列的概念与简单表示法
∴Sn=a1(11--qqn) =-1(1-1-22n) =1-2n,
∴S6=1-26=-63.
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真题分类22 数列的概念与简单表示法
高考·数学
4.(2021·全国乙卷(理),1
n
项和,bn
为数列 S n
的前 n
项积,已知S2n +b1n =2. (1)证明:数列{bn}是等差数列; (2)求{an}的通项公式.
即
1 an≥100
,取 n>90 000,则 Sn>900,于是 an·Sn>9,与已知矛盾,所以{an}中存在小于1100
的项,所以④正确.
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真题分类22 数列的概念与简单表示法
高考·数学
2.(2020·江苏,11,5 分)设{an}是公差为 d 的等差数列,{bn}是公比为 q 的等比数列.已 知数列{an+bn}的前 n 项和 Sn=n2-n+2n-1(n∈N*),则 d+q 的值是________.
江苏省高考数学-真题分类汇编-数列【范本模板】

五、数列(一)填空题 1、(2008江苏卷10)将全体正整数排成一个三角形数阵:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. . . . . . .按照以上排列的规律,第n 行(n ≥3)从左向右的第3 个数为 .【解析】本小题考查归纳推理和等差数列求和公式.前n -1 行共有正整数1+2+…+(n-1)个,即22n n -个,因此第n 行第 3 个数是全体正整数中第22n n-+3个,即为262n n -+. 2、(2009江苏卷14)设{}n a 是公比为q 的等比数列,||1q >,令1(1,2,)n n b a n =+=,若数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中,则6q = 。
【解析】 考查等价转化能力和分析问题的能力。
等比数列的通项。
{}n a 有连续四项在集合{}54,24,18,36,81--,四项24,36,54,81--成等比数列,公比为32q =-,6q = —93、(2010江苏卷8)函数y=x 2(x>0)的图像在点(a k ,a k 2)处的切线与x 轴交点的横坐标为a k+1,k 为正整数,a 1=16,则a 1+a 3+a 5=_________[解析]考查函数的切线方程、数列的通项.在点(a k ,a k 2)处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2ka x =, 所以1135,1641212kk a a a a a +=++=++=。
4、(2011江苏卷13)设1271a a a =≤≤≤,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是________. 【解析】由题意:231222112a a q a q a q =≤≤≤+≤≤+≤,222221,12a q a a q a ∴≤≤++≤≤+3223q a ≥+≥,而212221,1,,1,2a a a a a ≥=∴++的最小值分别为1,2,3;3min 3q ∴本题主要考查综合运用等差、等比的概念及通项公式,不等式的性质解决问题的能力,考查抽象概括能力和推理能力,本题属难题。
23 2008~2019年江苏高考数学分类汇编(解析版)---数列加试

2008~2019年江苏高考数学分类汇编数列2010-23 已知△ABC 的三边长都是有理数.(1)求证cosA 是有理数;(2)求证:对任意正整数n ,cosnA 是有理数.【解析】本题主要考查余弦定理、数学归纳法等基础知识,考查推理论证的能力与分析问题、解决问题的能力.(方法一)(1)证明:设三边长分别为,,a b c ,222cos 2b c a A bc+-=,∵,,a b c 是有理数,222b c a +-是有理数,分母2bc 为正有理数,又有理 数集对于除法的具有封闭性,∴2222b c a bc+-必为有理数,∴cosA 是有理数.(2)①当1n =时,显然cosA 是有理数;当2n =时,∵2cos22cos 1A A =-,因为cosA 是有理数,∴cos2A 也是有理数;②假设当(2)n k k ≤≥时,结论成立,即coskA 、cos(1)k A -均是有理数.当1n k =+时,cos(1)cos cos sin sin k A kA A kA A +=-,1cos(1)cos cos [cos()cos()]2k A kA A kA A kA A +=---+,11cos(1)cos cos cos(1)cos(1)22k A kA A k A k A +=--++,解得:cos(1)2cos cos cos(1)k A kA A k A +=-- ∵cosA ,cos kA ,cos(1)k A -均是有理数, ∴2cos cos cos(1)kA A k A --是有理数, ∴cos(1)k A +是有理数.即当1n k =+时,结论成立.综上所述,对于任意正整数n ,cosnA 是有理数.(方法二)证明:(1)由AB 、BC 、AC 为有理数及余弦定理知222cos 2AB AC BC A AB AC+-=⋅是有理数. (2)用数学归纳法证明cosnA 和sin sin A nA ⋅都是有理数.①当1n =时,由(1)知cos A 是有理数,从而有2sin sin 1cos A A A ⋅=-也是有理数.②假设当(1)n k k =≥时,cos kA 和sin sin A kA ⋅都是有理数. 当1n k =+时,由cos(1)cos cos sin sin k A A kA A kA +=⋅-⋅, sin sin(1)sin (sin cos cos sin )A k A A A kA A kA ⋅+=⋅⋅+⋅(sin sin )cos (sin sin )cos A A kA A kA A =⋅⋅+⋅⋅由①和归纳假设,知cos(1)k A +和sin sin(1)A k A ⋅+都是有理数. 即当1n k =+时,结论成立.综合①、②可知,对任意正整数n ,cosnA 是有理数.2013-23 设数列{}n a :111,2,2,3,3,3,4,4,4,4,,(1),,(1)k k k k k --------⋅⋅⋅-⋅⋅⋅-⋅⋅⋅644474448个,,即当(1)(1)()22k k k k n k N *-+<≤∈时,记1(1)k n a k -=-.记12()n n S a a a n N *=++⋅⋅⋅+∈. 对于l N *∈,定义集合{|l n p n S =是n a 的整数倍,n N *∈,且1}n l ≤≤. (1)求集合11p 中元素的个数; (2)求集合2000p 中元素的个数.【解析】2014-23 已知函数0sin ()(0)xf x x x=>,设()n f x 为1()n f x -的导数,*n N ∈ (1)求122()()222f f πππ+的值; (2)证明:对任意*n N ∈,等式12()()4442n n nf f πππ-+=都成立2015-23 已知集合{}3,2,1=X ,{})(,,3,2,1*N n n Y n ∈=Λ,{,),(a b b a b a S n 整除或整除= }n Y b X a ∈∈,,令()f n 表示集合n S 所含元素的个数.(1)写出(6)f 的值;(2)当6n ≥时,写出()f n 的表达式,并用数学归纳法证明.2018-23 设,对1,2,···,n的一个排列,如果当s<t时,有,则称是排列的一个逆序,排列的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记为1,2,···,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.(1)求的值;(2)求的表达式(用n表示).【分析】(1)先根据定义利用枚举法确定含三个元素的集合中逆序数为2的个数,再利用枚举法确定含四个元素的集合中逆序数为2的个数;(2)先寻求含n个元素的集合中逆序数为2与含n+1个元素的集合中逆序数为2的个数之间的关系,再根据叠加法求得结果.【详解】(1)记为排列abc的逆序数,对1,2,3的所有排列,有,所以.对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置.(2)对一般的n(n≥4)的情形,逆序数为0的排列只有一个:12…n,所以.逆序数为1的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,所以.为计算,当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,.当n≥5时,,因此,n≥5时,.【点睛】探求数列通项公式的方法有观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.寻求相邻项之间的递推关系,是求数列通项公式的一个有效的方法.【答案】(1)2 5(2)n≥5时,。
十年高考分类江苏高考数学试卷精校版含详解6数列部分

,
,则 的值是
.
8. 设数列 满足
,且
,则数列 前 项的和为
.
9. 等比数列 的各项均为实数,其前 项为 ,已知
,
,则
.
10. 将全体正整数排成一个三角形数阵:
按照以上排列的规律,数阵中第 行
从左至右的第 个数为
.
11. 设 是公比为 的等比数列,
,令
在集合
中,则
.
,若数列 有连续四项
12. 函数 ,则
十年高考分类江苏高考数学试卷精校版含详解 6 数列部分
一、选择题(共 2 小题;共 10 分)
1. 在各项都为正数的等比数列
A.
B.
中,首项
,前三项和为 ,则
C.
D.
2. 已知方程
的四个根组成一个首项为 的等差数列,则
A.
B.
C.
D.
二、填空题(共 12 小题;共 60 分)
3. 已知 是等差数列, 是其前 项和.若
,那么第 行的第 个数为
.
11. 【解析】提示:数列
中的连续四项是
12.
【解析】因为切线的斜率为
,, ,. ,所以切线方程为
,与
轴的交点坐标为 数列,所以
,即 .
,所以数列 是以
为首项, 为公比的等比
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13. 【解析】首先由已知条件求出
的公比与首项,然后根据求和公式和通项公式将不等式的两边求出,
.
第三部分
15. (1) 设等差数列 首项为 ,公差为 ,则
,
则
所以等差数列 是“ 数列”.
(2) 由数列 是“ 数列”则 当
数列 是“ 数列”当
(word完整版)2008-2018年江苏省高考数学试题分类解析汇编-数列解析版,推荐文档
2008-2018年江苏省高考数学试题分类解析汇编专题2:数 列一、填空题1. (2018年江苏省5分)已知集合{}A x |x 2n 1,n N*==-∈ ,{}n B x |x 2,n N*==∈。
将A B ⋃ 的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{}n a ,记n S n S 为数列{}n a 的前n 项和,则使得n n 1S 12a +>成立的n 的最小值为 ▲ 。
【答案】27。
【考点】数列求和。
【分析】所有正奇数和n 2(n N*)∈按照从小到大的顺序排列构成{}n a ,在数列{}n a 中求前n 项和用分组求和法。
采用列举法,当n 1= 时,12S 112a 24=<= ,不符合题意;……;当n 27= 时,5272822(143)2(12)S 4846254612a 540212⨯+-=+=+=>=- 。
2. (2017年江苏省5分)等比数列{}n a 的各项均为实数,其前n 项为S n ,已知37S 4=,663S 4=则a 8= ▲ 。
【答案】32。
【考点】等比数列的求和公式和通项公式。
【分析】设等比数列{}n a 的公比为q 1≠ ,因为37S 4= ,663S 4=可得3161a (1q )71q 4a (1q )631q4⎧-=⎪-⎪⎨-⎪=⎪-⎩ ,解得11a 4= ,q 2= ,所以781a 2324== 。
3.(2016年江苏省5分)已知{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项和.若212a a 3+=-,5S 10=,则9a 的值是 ▲ 。
【答案】20。
【考点】等差数列通项,等差数列前n 项和。
【分析】设公差为d ,则由题意可得()211a a d 3++=-,15a 10d 10+=,解得1a 4=-,d 3=,则9a 48320=-+⨯= 。
4.(2015年江苏省5分)设数列{}n a 满足1a 1=,且*n 1n a a n 1n N +=+∈﹣() ,则数列n 1a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭ 的前10项的和为 ▲ 。
2024年高考数学分类汇编三 数列
2024年高考数学分类汇编三数列一、单选题1.(2024·全国)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,37a a +=( ) A .2−B .73C .1D .292.(2024·全国)等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若510S S =,51a =,则1a =( ) A .2− B .73C .1D .2二、填空题3.(2024·全国)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若347a a +=,2535a a +=,则10S = .4.(2024·北京)已知{}|k k M k a b ==,n a ,n b 不为常数列且各项均不相同,下列正确的是 .①n a ,n b 均为等差数列,则M 中最多一个元素; ②n a ,n b 均为等比数列,则M 中最多三个元素; ③n a 为等差数列,n b 为等比数列,则M 中最多三个元素; ④n a 单调递增,n b 单调递减,则M 中最多一个元素.5.(2024·上海)无穷等比数列{}n a 满足首项10,1a q >>,记[][]{}121,,,n n n I x y x y a a a a +=−∈⋃,若对任意正整数n 集合n I 是闭区间,则q 的取值范围是 . 三、解答题6.(2024·全国)设m 为正整数,数列1242,,...,m a a a +是公差不为0的等差数列,若从中删去两项i a 和()j a i j <后剩余的4m 项可被平均分为m 组,且每组的4个数都能构成等差数列,则称数列1242,,...,m a a a +是(),i j −可分数列.(1)写出所有的(),i j ,16i j ≤<≤,使数列126,,...,a a a 是(),i j −可分数列; (2)当3m ≥时,证明:数列1242,,...,m a a a +是()2,13−可分数列;(3)从1,2,...,42m +中一次任取两个数i 和()j i j <,记数列1242,,...,m a a a +是(),i j −可分数列的概率为m P ,证明:18m P >.7.(2024·全国)已知双曲线()22:0C x y m m −=>,点()15,4P 在C 上,k 为常数,01k <<.按照如下方式依次构造点()2,3,...n P n =,过1n P −作斜率为k 的直线与C 的左支交于点1n Q −,令n P 为1n Q −关于y 轴的对称点,记n P 的坐标为(),n n x y . (1)若12k =,求22,x y ; (2)证明:数列{}n n x y −是公比为11kk+−的等比数列; (3)设n S 为12n n n P P P ++的面积,证明:对任意的正整数n ,1n n S S +=. 8.(2024·全国)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1233n n S a +=−. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n S 的通项公式.9.(2024·全国)记n S 为数列{}n a 的前n 项和,且434n n S a =+. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设1(1)n n n b na −=−,求数列{}n b 的前n 项和为n T .10.(2024·北京)设集合(){}{}{}{}(){},,,1,2,3,4,5,6,7,8,2M i j s t i j s t i j s t =∈∈∈∈+++.对于给定有穷数列{}():18n A a n ≤≤,及序列12:,,...,s ωωωΩ,(),,,k k k k k i j s t M ω=∈,定义变换T :将数列A 的第1111,,,i j s t 项加1,得到数列()1T A ;将数列()1T A 的第2222,,,i j s t 列加1,得到数列()21T T A …;重复上述操作,得到数列()21...s T T T A ,记为()A Ω. (1)给定数列:1,3,2,4,6,3,1,9A 和序列()()():1,3,5,7,2,4,6,8,1,3,5,7Ω,写出()A Ω; (2)是否存在序列Ω,使得()A Ω为123456782,6,4,2,8,2,4,4a a a a a a a a ++++++++,若存在,写出一个符合条件的Ω;若不存在,请说明理由;(3)若数列A 的各项均为正整数,且1357a a a a +++为偶数,证明:“存在序列Ω,使得()A Ω为常数列”的充要条件为“12345678a a a a a a a a +=+=+=+”.11.(2024·天津)已知数列{}n a 是公比大于0的等比数列.其前n 项和为n S .若1231,1a S a ==−. (1)求数列{}n a 前n 项和n S ;(2)设11,2,k n n k k k n a b b k a n a −+=⎧=⎨+<<⎩,11b =,其中k 是大于1的正整数.(ⅰ)当1k n a +=时,求证:1n k n b a b −≥⋅; (ⅱ)求1nS i i b =∑.答案详解1.D【分析】可以根据等差数列的基本量,即将题目条件全转化成1a 和d 来处理,亦可用等差数列的性质进行处理,或者特殊值法处理. 【解析】方法一:利用等差数列的基本量 由91S =,根据等差数列的求和公式,911989193612S a d a d ⨯=+=⇔+=, 又371111222628(936)99a a a d a d a d a d +=+++=+=+=.故选:D方法二:利用等差数列的性质根据等差数列的性质,1937a a a a +=+,由91S =,根据等差数列的求和公式, 193799()9()122a a a a S ++===,故3729a a +=. 故选:D方法三:特殊值法不妨取等差数列公差0d =,则9111199S a a ==⇒=,则371229a a a +==. 故选:D 2.B【分析】由510S S =结合等差中项的性质可得80a =,即可计算出公差,即可得1a 的值. 【解析】由105678910850S S a a a a a a −=++++==,则80a =, 则等差数列{}n a 的公差85133a a d −==−,故151741433a a d ⎛⎫=−=−⨯−= ⎪⎝⎭. 故选:B. 3.95【分析】利用等差数列通项公式得到方程组,解出1,a d ,再利用等差数列的求和公式节即可得到答案.【解析】因为数列n a 为等差数列,则由题意得()1111237345a d a d a d a d +++=⎧⎨+++=⎩,解得143a d =−⎧⎨=⎩,则()10110910104453952S a d ⨯=+=⨯−+⨯=. 故答案为:95. 4.①③④【分析】利用两类数列的散点图的特征可判断①④的正误,利用反例可判断②的正误,结合通项公式的特征及反证法可判断③的正误.【解析】对于①,因为{}{},n n a b 均为等差数列,故它们的散点图分布在直线上, 而两条直线至多有一个公共点,故M 中至多一个元素,故①正确. 对于②,取()112,2,n n n n a b −−==−−则{}{},n n a b 均为等比数列,但当n 为偶数时,有()1122n n n n a b −−===−−,此时M 中有无穷多个元素,故②错误.对于③,设()0,1nn b Aq Aq q =≠≠±,()0n a kn b k =+≠,若M 中至少四个元素,则关于n 的方程n Aq kn b =+至少有4个不同的正数解,若0,1q q >≠,则由n y Aq =和y kn b =+的散点图可得关于n 的方程n Aq kn b =+至多有两个不同的解,矛盾;若0,1q q <≠±,考虑关于n 的方程n Aq kn b =+奇数解的个数和偶数解的个数, 当n Aq kn b =+有偶数解,此方程即为nA q kn b =+, 方程至多有两个偶数解,且有两个偶数解时ln 0Ak q >, 否则ln 0Ak q <,因,ny A q y kn b ==+单调性相反, 方程nA q kn b =+至多一个偶数解,当n Aq kn b =+有奇数解,此方程即为nA q kn b −=+,方程至多有两个奇数解,且有两个奇数解时ln 0Ak q −>即ln 0Ak q < 否则ln 0Ak q >,因,ny A q y kn b =−=+单调性相反, 方程nA q kn b =+至多一个奇数解,因为ln 0Ak q >,ln 0Ak q <不可能同时成立,故n Aq kn b =+不可能有4个不同的正数解,故③正确.对于④,因为{}n a 为单调递增,{}n b 为递减数列,前者散点图呈上升趋势, 后者的散点图呈下降趋势,两者至多一个交点,故④正确. 故答案为:①③④【点睛】思路点睛:对于等差数列和等比数列的性质的讨论,可以利用两者散点图的特征来分析,注意讨论两者性质关系时,等比数列的公比可能为负,此时要注意合理转化. 5.2q ≥【分析】当2n ≥时,不妨设x y ≥,则[][][]2121110,,0,n n n n x y a a a a a a a a ++−∈−−−−,结合n I 为闭区间可得212n q q −−≥−对任意的2n ≥恒成立,故可求q 的取值范围.【解析】由题设有11n n a a q −=,因为10,1a q >>,故1n n a a +>,故[]1111,,n n n n a a a q a q −+⎡⎤=⎣⎦,当1n =时,[]12,,x y a a ∈,故[]1221,x y a a a a −∈−−,此时1I 为闭区间, 当2n ≥时,不妨设x y ≥,若[]12,,x y a a ∈,则[]210,x y a a −∈−, 若[][]121,,,n n y a a x a a +∈∈,则[]211,n n x y a a a a +−∈−−, 若[]1,,n n x y a a +∈,则[]10,n n x y a a +−∈−, 综上,[][][]2121110,,0,n n n n x y a a a a a a a a ++−∈−−−−,又n I 为闭区间等价于[][][]2121110,,0,n n n n a a a a a a a a ++−⋃−−⋃−为闭区间, 而11121n n n a a a a a a ++−>−>−,故12n n n a a a a +−≥−对任意2n ≥恒成立, 故1220n n a a a +−+≥即()11220n a q q a −−+≥,故()2210n q q −−+≥,故212n q q −−≥−对任意的2n ≥恒成立,因1q >,故当n →+∞时,210n q −−→,故20q −≥即2q ≥.故答案为:2q ≥.【点睛】思路点睛:与等比数列性质有关的不等式恒成立,可利用基本量法把恒成立为转为关于与公比有关的不等式恒成立,必要时可利用参变分离来处理. 6.(1)()()()1,2,1,6,5,6(2)证明见解析 (3)证明见解析【分析】(1)直接根据(),i j −可分数列的定义即可; (2)根据(),i j −可分数列的定义即可验证结论;(3)证明使得原数列是(),i j −可分数列的(),i j 至少有()21m m +−个,再使用概率的定义.【解析】(1)首先,我们设数列1242,,...,m a a a +的公差为d ,则0d ≠.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,故我们可以对该数列进行适当的变形()111,2,...,42k ka a a k m d−=+=+', 得到新数列()1,2, (42)a k k m ==+',然后对1242,,...,m a a a +'''进行相应的讨论即可. 换言之,我们可以不妨设()1,2,...,42k a k k m ==+,此后的讨论均建立在该假设下进行. 回到原题,第1小问相当于从1,2,3,4,5,6中取出两个数i 和()j i j <,使得剩下四个数是等差数列.那么剩下四个数只可能是1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6. 所以所有可能的(),i j 就是()()()1,2,1,6,5,6.(2)由于从数列1,2,...,42m +中取出2和13后,剩余的4m 个数可以分为以下两个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①{}{}{}1,4,7,10,3,6,9,12,5,8,11,14,共3组;②{}{}{}15,16,17,18,19,20,21,22,...,41,4,41,42m m m m −++,共3m −组. (如果30m −=,则忽略②)故数列1,2,...,42m +是()2,13−可分数列.(3)定义集合{}{}410,1,2,...,1,5,9,13,...,41A k k m m =+==+,{}{}420,1,2,...,2,6,10,14,...,42B k k m m =+==+.下面证明,对142i j m ≤<≤+,如果下面两个命题同时成立, 则数列1,2,...,42m +一定是(),i j −可分数列:命题1:,i A j B ∈∈或,i B j A ∈∈; 命题2:3j i −≠.我们分两种情况证明这个结论.第一种情况:如果,i A j B ∈∈,且3j i −≠. 此时设141i k =+,242j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈. 则由i j <可知124142k k +<+,即2114k k −>−,故21k k ≥.此时,由于从数列1,2,...,42m +中取出141i k =+和242j k =+后, 剩余的4m 个数可以分为以下三个部分,共m 组,使得每组成等差数列: ①{}{}{}11111,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4k k k k −−−,共1k 组;②{}{}{}11111111222242,43,44,45,46,47,48,49,...,42,41,4,41k k k k k k k k k k k k ++++++++−−+,共21k k −组; ③{}{}{}2222222243,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ++++++++−++,共2m k −组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之) 故此时数列1,2,...,42m +是(),i j −可分数列. 第二种情况:如果,i B j A ∈∈,且3j i −≠. 此时设142i k =+,241j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈. 则由i j <可知124241k k +<+,即2114k k −>,故21k k >. 由于3j i −≠,故()()2141423k k +−+≠,从而211k k −≠,这就意味着212k k −≥.此时,由于从数列1,2,...,42m +中取出142i k =+和241j k =+后,剩余的4m 个数可以分为以下四个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①{}{}{}11111,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4k k k k −−−,共1k 组;②{}112121241,31,221,31k k k k k k k +++++++,{}121212232,222,32,42k k k k k k k +++++++,共2组;③全体{}11212124,3,22,3k p k k p k k p k k p +++++++,其中213,4,...,p k k =−,共212k k −−组; ④{}{}{}2222222243,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ++++++++−++,共2m k −组.(如果某一部分的组数为0,则忽略之)这里对②和③进行一下解释:将③中的每一组作为一个横排,排成一个包含212k k −−个行,4个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:{}111243,44,...,3k k k k +++,{}12121233,34,...,22k k k k k k +++++,{}121212223,223,...,3k k k k k k +++++,{}1212233,34,...,4k k k k k ++++.可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍{}11241,42,...,42k k k +++中除开五个集合{}1141,42k k ++,{}121231,32k k k k ++++,{}1212221,222k k k k ++++,{}121231,32k k k k ++++,{}2241,42k k ++中的十个元素以外的所有数.而这十个数中,除开已经去掉的142k +和241k +以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列1,2,...,42m +是(),i j −可分数列. 至此,我们证明了:对142i j m ≤<≤+,如果前述命题1和命题2同时成立,则数列1,2,...,42m +一定是(),i j −可分数列.然后我们来考虑这样的(),i j 的个数.首先,由于A B ⋂=∅,A 和B 各有1m +个元素,故满足命题1的(),i j 总共有()21m +个;而如果3j i −=,假设,i A j B ∈∈,则可设141i k =+,242j k =+,代入得()()2142413k k +−+=. 但这导致2112k k −=,矛盾,所以,i B j A ∈∈. 设142i k =+,241j k =+,{}12,0,1,2,...,k k m ∈,则()()2141423k k +−+=,即211k k −=. 所以可能的()12,k k 恰好就是()()()0,1,1,2,...,1,m m −,对应的(),i j 分别是()()()2,5,6,9,...,42,41m m −+,总共m 个.所以这()21m +个满足命题1的(),i j 中,不满足命题2的恰好有m 个.这就得到同时满足命题1和命题2的(),i j 的个数为()21m m +−.当我们从1,2,...,42m +中一次任取两个数i 和()j i j <时,总的选取方式的个数等于()()()()424121412m m m m ++=++.而根据之前的结论,使得数列1242,,...,m a a a +是(),i j −可分数列的(),i j 至少有()21m m +−个. 所以数列1242,,...,m a a a +是(),i j −可分数列的概率m P 一定满足()()()()()()()()()22221111124214121412142221218m m m m m m m m P m m m m m m m m ⎛⎫+++ ⎪+−++⎝⎭≥=>==++++++++. 这就证明了结论.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于对新定义数列的理解,只有理解了定义,方可使用定义验证或探究结论. 7.(1)23x =,20y = (2)证明见解析 (3)证明见解析【分析】(1)直接根据题目中的构造方式计算出2P 的坐标即可; (2)根据等比数列的定义即可验证结论;(3)思路一:使用平面向量数量积和等比数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可.思路二:使用等差数列工具,证明n S 的取值为与n 无关的定值即可. 【解析】(1)由已知有22549m =−=,故C 的方程为229x y −=. 当12k =时,过()15,4P 且斜率为12的直线为32x y +=,与229x y −=联立得到22392x x +⎛⎫−= ⎪⎝⎭.解得3x =−或5x =,所以该直线与C 的不同于1P 的交点为()13,0Q −,该点显然在C 的左支上.故()23,0P ,从而23x =,20y =.(2)由于过(),n n n P x y 且斜率为k 的直线为()n n y k x x y =−+,与229x y −=联立,得到方程()()229n n x k x x y −−+=.展开即得()()()2221290n n n n k x k y kx x y kx −−−−−−=,由于(),n n n P x y 已经是直线()n n y k x x y =−+和229x y −=的公共点,故方程必有一根n x x =. 从而根据韦达定理,另一根()2222211n n n n nn k y kx ky x k x x x k k −−−=−=−−,相应的()2221n n nn n y k y kx y k x x y k+−=−+=−. 所以该直线与C 的不同于n P 的交点为222222,11n n n n n n n ky x k x y k y kx Q k k ⎛⎫−−+− ⎪−−⎝⎭,而注意到n Q 的横坐标亦可通过韦达定理表示为()()2291n n ny kx k x −−−−,故n Q 一定在C 的左支上.所以2212222,11n n n n n nn x k x ky y k y kx P k k +⎛⎫+−+− ⎪−−⎝⎭. 这就得到21221n n nn x k x ky x k ++−=−,21221n n n n y k y kx y k ++−=−. 所以2211222211n n n n n nn n x k x ky y k y kx x y k k+++−+−−=−−− ()()222222*********n n n n n n n nn n x k x kx y k y ky k k kx y x y k k k k+++++++=−=−=−−−−−. 再由22119x y −=,就知道110x y −≠,所以数列{}n n x y −是公比为11k k+−的等比数列.(3)方法一:先证明一个结论:对平面上三个点,,U V W ,若(),UV a b =,(),UW c d =,则12UVWSad bc =−.(若,,U V W 在同一条直线上,约定0UVWS =)证明:211sin ,1cos ,22UVWS UV UW UV UW UV UW UV UW =⋅=⋅−()222211122UV UW UV UW UV UW UV UW UV UW ⎛⎫⋅⎪=⋅−=⋅−⋅⎪⋅⎭==12ad bc ==−. 证毕,回到原题.由于上一小问已经得到21221n n nn x k x ky x k++−=−,21221n n n n y k y kx y k ++−=−, 故()()22211222221211111n n n n n n n n n nn n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++−+−+−−+=+=+=+−−−+. 再由22119x y −=,就知道110x y +≠,所以数列{}n n x y +是公比为11kk−+的等比数列. 所以对任意的正整数m ,都有n n m n n m x y y x ++−()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=−+−−−−− ()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=−+−+− ()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k −+⎛⎫⎛⎫=−+−+− ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭()22111211mmn n k k x y k k ⎛⎫−+⎛⎫⎛⎫=−− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭911211mmk k k k ⎛⎫−+⎛⎫⎛⎫=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 而又有()()()111,n n n n n n P P x x y y +++=−−−−,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=−−, 故利用前面已经证明的结论即得 ()()()()1212112112n n n n P P P n n n n n n n n S Sx x y y y y x x ++++++++==−−−+−−()()()()12112112n n n n n n n n x x y y y y x x ++++++=−−−−− ()()()1212112212n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x ++++++++=−+−−− 2219119119112211211211k k k k k k k k k k k k ⎛⎫−+−+−+⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=−+−−− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−+−+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 这就表明n S 的取值是与n 无关的定值,所以1n n S S +=.方法二:由于上一小问已经得到21221n n n n x k x ky x k++−=−,21221n n n n y k y kx y k ++−=−, 故()()22211222221211111n n n n n n n n n nn n x k x ky y k y kx k k kx y x y x y k k k k+++−+−+−−+=+=+=+−−−+. 再由22119x y −=,就知道110x y +≠,所以数列{}n n x y +是公比为11kk−+的等比数列. 所以对任意的正整数m ,都有n n m n n m x y y x ++−()()()()()()1122n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m n n m x x y y x y y x x x y y x y y x ++++++++=−+−−−−− ()()()()1122n n n m n m n n n m n m x y x y x y x y ++++=−+−+− ()()()()11112121mmn n n n n n n n k k x y x y x y x y k k −+⎛⎫⎛⎫=−+−+− ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭()22111211mmn n k k x y k k ⎛⎫−+⎛⎫⎛⎫=−− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭911211mmk k k k ⎛⎫−+⎛⎫⎛⎫=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 这就得到232311911211n n n n n n n n k k x y y x x y y x k k ++++++−+⎛⎫−=−=− ⎪+−⎝⎭,以及22131322911211n n n n n n n n k k x y y x x y y x k k ++++++⎛⎫−+⎛⎫⎛⎫−=−=− ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+−⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 两式相减,即得()()()()232313131122n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x x y y x x y y x ++++++++++++−−−=−−−. 移项得到232131232131n n n n n n n n n n n n n n n n x y y x x y y x y x x y y x x y ++++++++++++−−+=−−+. 故()()()()321213n n n n n n n n y y x x y y x x ++++++−−=−−.而()333,n n n n n n P P x x y y +++=−−,()122121,n n n n n n P P x x y y ++++++=−−.所以3n n P P +和12n n P P ++平行,这就得到12123n n n n n n P P P P P P SS+++++=,即1n n S S +=.【点睛】关键点点睛:本题的关键在于将解析几何和数列知识的结合,需要综合运用多方面知识方可得解.8.(1)153n n a −⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)353232n⎛⎫− ⎪⎝⎭ 【分析】(1)利用退位法可求公比,再求出首项后可求通项; (2)利用等比数列的求和公式可求n S .【解析】(1)因为1233n n S a +=−,故1233n n S a −=−,所以()12332n n n a a a n +=−≥即153n n a a +=故等比数列的公比为53q =,故1211523333533a a a a =−=⨯−=−,故11a =,故153n n a −⎛⎫= ⎪⎝⎭.(2)由等比数列求和公式得5113353523213n nn S ⎡⎤⎛⎫⨯−⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==− ⎪⎝⎭−. 9.(1)14(3)n n a −=⋅− (2)(21)31n n T n =−⋅+【分析】(1)利用退位法可求{}n a 的通项公式. (2)利用错位相减法可求n T .【解析】(1)当1n =时,1114434S a a ==+,解得14a =.当2n ≥时,11434n n S a −−=+,所以1144433n n n n n S S a a a −−−==−即13n n a a −=−, 而140a =≠,故0n a ≠,故13nn a a −=−, ∴数列{}n a 是以4为首项,3−为公比的等比数列, 所以()143n n a −=⋅−.(2)111(1)4(3)43n n n n b n n −−−=−⋅⋅⋅−=⋅,所以123n n T b b b b =++++0211438312343n n −=⋅+⋅+⋅++⋅故1233438312343n n T n =⋅+⋅+⋅++⋅ 所以1212443434343n n n T n −−=+⋅+⋅++⋅−⋅()1313444313n nn −−=+⋅−⋅−()14233143n n n −=+⋅⋅−−⋅(24)32n n =−⋅−, (21)31n n T n ∴=−⋅+.10.(1)():3,4,4,5,8,4,3,10A Ω (2)不存在符合条件的Ω,理由见解析 (3)证明见解析【分析】(1)直接按照()A Ω的定义写出()A Ω即可;(2)利用反证法,假设存在符合条件的Ω,由此列出方程组,进一步说明方程组无解即可; (3)分充分性和必要性两方面论证.【解析】(1)由题意得():3,4,4,5,8,4,3,10A Ω;(2)假设存在符合条件的Ω,可知()A Ω的第1,2项之和为12a a s ++,第3,4项之和为34a a s ++,则()()()()121234342642a a a a s a a a a s ⎧+++=++⎪⎨+++=++⎪⎩,而该方程组无解,故假设不成立,故不存在符合条件的Ω;(3)我们设序列()21...k T T T A 为{}(),18k n a n ≤≤,特别规定()0,18n n a a n =≤≤. 必要性:若存在序列12:,,...,s ωωωΩ,使得()A Ω为常数列.则,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a =======,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+. 根据()21...k T T T A 的定义,显然有,21,21,211,2k j k j k j k j a a a a −−−−+=+,这里1,2,3,4j =,1,2,...k =. 所以不断使用该式就得到,12345678a a a a a a a a +=+=+=+,必要性得证.充分性:若12345678a a a a a a a a +=+=+=+.由已知,1357a a a a +++为偶数,而12345678a a a a a a a a +=+=+=+,所以()()24681213574a a a a a a a a a a +++=+−+++也是偶数.我们设()21...s T T T A 是通过合法的序列Ω的变换能得到的所有可能的数列()A Ω中,使得,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−最小的一个.上面已经证明,21,21,211,2k j k j k j k j a a a a −−−−+=+,这里1,2,3,4j =,1,2,...k =.从而由12345678a a a a a a a a +=+=+=+可得,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+. 同时,由于k k k k i j s t +++总是偶数,所以,1,3,5,7k k k k a a a a +++和,2,4,6,8k k k k a a a a +++的奇偶性保持不变,从而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数. 下面证明不存在1,2,3,4j =使得,21,22s j s j a a −−≥.假设存在,根据对称性,不妨设1j =,,21,22s j s j a a −−≥,即,1,22s s a a −≥.情况1:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a −+−+−=,则由,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,知,1,24s s a a −≥.对该数列连续作四次变换()()()()2,3,5,8,2,4,6,8,2,3,6,7,2,4,5,7后,新的4,14,24,34,44,54,64,74,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++−+−+−+−相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−减少4,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−的最小性矛盾;情况2:若,3,4,5,6,7,80s s s s s s a a a a a a −+−+−>,不妨设,3,40s s a a −>.情况2-1:如果,3,41s s a a −≥,则对该数列连续作两次变换()()2,4,5,7,2,4,6,8后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++−+−+−+−相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−的最小性矛盾;情况2-2:如果,4,31s s a a −≥,则对该数列连续作两次变换()()2,3,5,8,2,3,6,7后,新的2,12,22,32,42,52,62,72,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++−+−+−+−相比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−至少减少2,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−的最小性矛盾.这就说明无论如何都会导致矛盾,所以对任意的1,2,3,4j =都有,21,21s j s j a a −−≤. 假设存在1,2,3,4j =使得,21,21s j s j a a −−=,则,21,2s j s j a a −+是奇数,所以,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+都是奇数,设为21N +.则此时对任意1,2,3,4j =,由,21,21s j s j a a −−≤可知必有{}{},21,2,,1s j s j a a N N −=+. 而,1,3,5,7s s s s a a a a +++和,2,4,6,8s s s s a a a a +++都是偶数,故集合{},s m m a N =中的四个元素,,,i j s t 之和为偶数,对该数列进行一次变换(),,,i j s t ,则该数列成为常数列,新的1,11,21,31,41,51,61,71,8s s s s s s s s a a a a a a a a ++++++++−+−+−+−等于零,比原来的,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−更小,这与,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a −+−+−+−的最小性矛盾.综上,只可能(),21,201,2,3,4s j s j a a j −−==,而,1,2,3,4,5,6,7,8s s s s s s s s a a a a a a a a +=+=+=+,故{}(),s na A =Ω是常数列,充分性得证.【点睛】关键点点睛:本题第三问的关键在于对新定义的理解,以及对其本质的分析. 11.(1)21n n S =− (2)①证明见详解;②()131419nn S ii n b =−+=∑【分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >,根据题意结合等比数列通项公式求q ,再结合等比数列求和公式分析求解;(2)①根据题意分析可知12,1k k n a b k −==+,()121n k k b −=−,利用作差法分析证明;②根据题意结合等差数列求和公式可得()()1211213143449k k k k i i b k k −−−=⎡⎤=−−−⎣⎦∑,再结合裂项相消法分析求解.【解析】(1)设等比数列{}n a 的公比为0q >, 因为1231,1a S a ==−,即1231a a a +=−,可得211q q +=−,整理得220q q −−=,解得2q =或1q =−(舍去), 所以122112nn n S −==−−.(2)(i )由(1)可知12n n a −=,且N*,2k k ∈≥,当124kk n a +=≥=时,则111221111k k k k k a n n a a −++⎧=<−=−⎨−=−<⎩,即11k k a n a +<−<可知12,1k k n a b k −==+,()()()1111222121k k k n a k k b b a a k k k k −−+=+−−⋅=+−=−,可得()()()()1112112122120k n k n k k k k k k k k b k a b −−−=−−+=−−≥−−=−⋅≥−,当且仅当2k =时,等号成立, 所以1n k n b a b −≥⋅;(ii )由(1)可知:1211nn n S a +=−=−,若1n =,则111,1S b ==;若2n ≥,则112k k k a a −+−=,当1221k k i −<≤−时,12i i b b k −−=,可知{}i b 为等差数列,可得()()()111211112221122431434429k k k k k k k k i i b k kk k k −−−−−−−=−⎡⎤=⋅+=⋅=−−−⎣⎦∑, 所以()()()232113141115424845431434499nn S n n i i n b n n −=−+⎡⎤=+⨯−⨯+⨯−⨯+⋅⋅⋅+−−−=⎣⎦∑, 且1n =,符合上式,综上所述:()131419nn S ii n b =−+=∑.【点睛】关键点点睛:1.分析可知当1221k k i −<≤−时,12i i b b k −−=,可知{}i b 为等差数列;2.根据等差数列求和分析可得()()1211213143449k k kk ii b k k −−−=⎡⎤=−−−⎣⎦∑.。
2024年高考数学总复习第六章数列真题分类23等差数列及其前n项和
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真题分类23 等差数列及其前n项和
C2.等差数列中的单调性问题
高考·数学
命题者说:深入探究公差d与等差数列单调性之间的关系,并能判断所给数列的单调性.
第1题 第2题
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真题分类23 等差数列及其前n项和
高考·数学
1.(2022·北京,6,4 分)设{an}是公差不为 0 的无穷等差数列,则“{an}为递增数列”
答案:16 由 S9=27⇒9(a12+a9) =27⇒a1+a9=6⇒2a5=6⇒2a1+ 8d=6 且 a5=3.
又 a2a5+a8=0⇒2a1+5d=0,解得 a1=-5,d=2. 故 S8=8a1+8×(82-1) d=16.
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真题分类23 等差数列及其前n项和
高考·数学
A.64 B.128 C.256 D.512
答案:B 由已知条件可得ab11 =ab55 ,则 b5=aa5b11 =962×81892 =64,因此 b3= b1+b5 192+64
2 = 2 =128. 故选 B.
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真题分类23 等差数列及其前n项和
高考·数学
2.(2019·课标全国Ⅰ(理),9,5 分)记 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和.已知 S4=0,a5
真题分类23 等差数列及其前n项和
高考·数学
第六章 数列
§6.2 等差数列 真题分类23 等差数列及其前n项和
C1.等差数列中基本量的求解 C2.等差数列中的单调性问题 C3.等差数列的证明与判定技巧 C4.等差数列中的设项技巧
C5.等差数列的性质及其应用 C6.等差数列前n项和公式的应用 C7.等差数列前n项和的性质及其应用 C8.求等差数列前n项和最值的方法
江苏高三数学新题集粹5.数列
5.数列、不等式 1.在数列{}n a 中,*n ∈N ,若211n n n na a k a a +++-=-(k 为常数),则称{}n a 为“等差比数列”. 下列是对“等差比数列”的判断: D ①k 不可能为0 ②等差数列一定是等差比数列 ③等比数列一定是等差比数列 ④等差比数列中可以有无数项为0 其中正确的判断是A .①②B .②③C .③④D .①④ 2. 数列{}n a 中,12a =,1n n a a cn +=+(c 是常数,123n =,,,),且123a a a ,,成公比不为1的等比数列.则实数c 的值为 . 2 3. 正数a 、b 满足1,a b ab ++=则32a b +的最小值是 ▲ .5+4. 公差不为零的等差数列}{n a 中,有02211273=+-a a a ,数列}{n b 是等比数列,且8677,b b a b 则== . 165. 若关于x 的方程20x x a -+=和()20x x b a b -+=≠的四个根可组成首项为41的等差数列,则a b +的值是 .7231 6. 若等差数列{}n a 的前三项和93=S 且11=a ,则3a 等于 . 37. 设{}n a 是公差为正数的等差数列,若12315a a a ++=,12380a a a =,则111213a a a ++= 1058.等差数列}{n a 中,0≠n a ,若1>m 且0121=+-+-m m m a a a ,2138m S -=,则m 的值为 109.设等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,若12,,n n n S S S ++成等差数列,则q 的值为 -2 10.数列}{n a 中,已知n n n a 3)12(⋅-=,则其前n 项和=n S (化为最简形式) 13)1(3+-+n n11. 不等式10x x->成立的充分不必要条件是 A .10x -<<或1x > B .1x <-或01x << C .1x >- D . 1x > 【解析】原不等式10x ⇔-<<或1x >(*),显然1x >⇒(*),但(*)⇒/1x >,故选(D).12. 等差数列{}n a 中,已知前15项的和1590S =,则8a 等于A .245 B .12 C .445D .6【解析】1158158()1521590,622a a a S a +⨯===∴=,故选(D).13. 某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元, 要使一年的总运费与总存储费用之和最小,则x =吨.【解析】某公司一年购买某种货物400吨,每次都购买x 吨,则需要购买400x次,运费为4万元/次,一年的总存储费 用为4x 万元,一年的总运费与总存储费用之和为40044x x ⋅+万元,40044x x⋅+≥160,当16004x x=即x =20吨时,一年的总运费与总存储费用之和最小. 14. 若等比数列{a n }的前n 项和S n =2008n +t(t 为常数),则a 1的值为 2007 15. 若1x ≥时不等式321x x m -+≥恒成立,则实数m 的取值范围是 (-∞,0] 16. 已知正项数列{a n }的首项a 1=1,其前n 项和为S n ,若以(a n ,S n )(n ∈N *)为坐标的点在曲线1(1)2y x x =+上运动,则数列{a n }的通项公式为a n = n 17. 已知函数f (x )=x 2+2x +1,若存在t ,当x ∈[1,m ]时,f (x +t)≤x 恒成立,则实数m 的最大值为 418. 数列1,1+2,1+2+22,1+2+22+23,…,1+2+22+…+2n -1,…的前n 项和S n >1020,那么n 的最小值是 ( ) DA 、7B 、8C 、9D 、10 19. 对正整数n ,设曲线(1)2ny x x x =-=在处的切线与y 轴交点的纵坐标为,{}1nn a a n +则数列的前n 项和是___________. 解析1(1),(1)2n n n y nx n x y x x x -'=-+=-=曲线在处的切线的斜率为12(1)2,n n k n n -=⋅-+ (2,2)n -切点212(2)0,(1)2,21{}222221n n nn n n n n y k x ax a n n an n +∴+=-==+⋅=+∴+++=-+切线方程为令得数列的前项和为 20. 设数列{}237n n n a n S a n =+-中前项的和,则n a =________. 解析 11111,2374n a S a a ===+-∴=当时1111111112,(237)[23(1)7]2232332(3){3}-34-3=1,23122{}23n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a S S a n a n a a a a a a a a a a a --------≥=-=+--+--=-+∴=-∴-=--=∴-=⨯=∴=+当时即成等比数列,其首项是公比是数列的通项公式是21. 若在由正整数构成的无穷数列{a n }中,对任意的正整数n ,都有a n ≤ a n +1,且对任意的正整数k ,该数列中恰有2k –1个k ,则a 2008= . 4522. 已知)33(A ,O 是原点,点),(y x P的坐标满足0200y x y -<+<⎨⎪≥⎪⎩,则(1||OA 的最大值为 ;(2||OP OP OA 的取值范围为 .3;]3,3[-23. 曲线1:=+y x C 上的点到原点的距离的最小值为 .4224. 设n S 表示等比数列}{n a (*N n ∈)的前n 项和,已知3510=S S ,则=515S S 。
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五、数列(一)填空题 1、(2008江苏卷10)将全体正整数排成一个三角形数阵:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10. . . . . . .按照以上排列的规律,第n 行(n ≥3)从左向右的第3 个数为 .【解析】本小题考查归纳推理和等差数列求和公式.前n -1 行共有正整数1+2+…+(n-1)个,即22n n -个,因此第n 行第 3 个数是全体正整数中第22n n-+3个,即为262n n -+. 2、(2009江苏卷14)设{}n a 是公比为q 的等比数列,||1q >,令1(1,2,)n n b a n =+=,若数列{}n b 有连续四项在集合{}53,23,19,37,82--中,则6q = . 【解析】 考查等价转化能力和分析问题的能力。
等比数列的通项。
{}n a 有连续四项在集合{}54,24,18,36,81--,四项24,36,54,81--成等比数列,公比为32q =-,6q = -93、(2010江苏卷8)函数y=x 2(x>0)的图像在点(a k ,a k 2)处的切线与x 轴交点的横坐标为a k+1,k 为正整数,a 1=16,则a 1+a 3+a 5=_________ [解析]考查函数的切线方程、数列的通项。
在点(a k ,a k 2)处的切线方程为:22(),k k k y a a x a -=-当0y =时,解得2ka x =, 所以1135,1641212kk a a a a a +=++=++=。
4、(2011江苏卷13)设1271a a a =≤≤≤,其中7531,,,a a a a 成公比为q 的等比数列,642,,a a a 成公差为1的等差数列,则q 的最小值是________.【解析】由题意:231222112a a q a q a q =≤≤≤+≤≤+≤,222221,12a q a a q a ∴≤≤++≤≤+3223q a ≥+≥,而212221,1,,1,2a a a a a ≥=∴++的最小值分别为1,2,3;3min 3q ∴=本题主要考查综合运用等差、等比的概念及通项公式,不等式的性质解决问题的能力,考查抽象概括能力和推理能力,本题属难题.5、(2012江苏卷6) 现有10个数,它们能构成一个以1为首项,3-为公比的等比数列,若从这10个数中随机抽取一个数,则它小于8的概率是 .【解析】组成满足条件的数列为:.19683,6561,2187,729,243,81,27.9,3,1-----从中随机取出一个数共有取法10种,其中小于8的取法共有6种,因此取出的这个数小于8的概率为53. 【点评】本题主要考查古典概型.在利用古典概型解决问题时,关键弄清基本事件数和基本事件总数,本题要注意审题,“一次随机取两个数”,意味着这两个数不能重复,这一点要特别注意.6、(2013江苏卷14)14.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: 14.12(二)解答题1、(2008江苏卷19).(Ⅰ)设12,,,n a a a 是各项均不为零的等差数列(4n ≥),且公差0d ≠,若将此数列删去某一项得到的数列(按原来的顺序)是等比数列: ①当n =4时,求1a d的数值;②求n 的所有可能值; (Ⅱ)求证:对于一个给定的正整数n(n ≥4),存在一个各项及公差都不为零的等差数列12,,,n b b b ,其中任意三项(按原来顺序)都不能组成等比数列.【解析】:本小题考查等差数列、等比数列的综合应用。
(1)①当n =4时, 1234,,,a a a a 中不可能删去首项或末项,否则等差数列中连续三项成等比数列,则推出d =0。
若删去2a ,则2314a a a =⋅,即2111(2)(3)a d a a d +=⋅+化简得140a d +=,得14a d =- 若删去3a ,则2214a a a =⋅,即2111()(3)a d a a d +=⋅+化简得10a d -=,得11a d=综上,得14a d=-或11ad =。
②当n =5时, 12345,,,,a a a a a 中同样不可能删去1245,,,a a a a ,否则出现连续三项。
若删去3a ,则1524a a a a ⋅=⋅,即1111(4)()(3)a a d a d a d +=+⋅+化简得230d =,因为0≠d ,所以3a 不能删去;当n ≥6时,不存在这样的等差数列。
事实上,在数列12321,,,,,,n n n a a a a a a --中,由于不能删去首项或末项,若删去2a ,则必有132n n a a a a -⋅=⋅,这与0≠d 矛盾;同样若删去1n a -也有132n n a a a a -⋅=⋅,这与0≠d 矛盾;若删去32,,n a a -中任意一个,则必有121n n a a a a -⋅=⋅,这与0≠d 矛盾。
(或者说:当n ≥6时,无论删去哪一项,剩余的项中必有连续的三项)综上所述,4n =。
(2)假设对于某个正整数n ,存在一个公差为d 的n 项等差数列n b b b ,......,21,其中111,,x y z b b b +++(01x y z n ≤<<≤-)为任意三项成等比数列,则2111y x z b b b +++=⋅,即2111()()()b yd b xd b zd +=+⋅+,化简得221()(2)y xz d x z y b d -=+- (*)由10b d ≠知,2y xz -与2x z y +-同时为0或同时不为0当2y xz -与2x z y +-同时为0时,有x y z ==与题设矛盾。
故2y xz -与2x z y +-同时不为0,所以由(*)得212b y xzd x z y-=+-因为01x y z n ≤<<≤-,且x 、y 、z 为整数,所以上式右边为有理数,从而1b d为有理数。
于是,对于任意的正整数)4(≥n n ,只要1b d为无理数,相应的数列就是满足题意要求的数列。
例如n 项数列1,12+,122+,……,1(1)2n +-满足要求。
2、(2009江苏卷17)(本小题满分14分)设{}n a 是公差不为零的等差数列,n S 为其前n 项和,满足222223457,7a a a a S +=+=。
(1)求数列{}n a 的通项公式及前n 项和n S ; (2)试求所有的正整数m ,使得12m m m a a a ++为数列{}n a 中的项。
【解析】 本小题主要考查等差数列的通项、求和的有关知识,考查运算和求解的能力。
满分14分。
(1)设公差为d ,则22222543a a a a -=-,由性质得43433()()d a a d a a -+=+,因为0d ≠,所以430a a +=,即1250a d +=,又由77S =得176772a d ⨯+=,解得15a =-,2d =,(2)(方法一)12m m m a a a ++=(27)(25)23m m m ---,设23m t -=, 则12m m m a a a ++=(4)(2)86t t t t t--=+-, 所以t 为8的约数(方法二)因为1222222(4)(2)86m m m m m m m m a a a a a a a a +++++++--==-+为数列{}n a 中的项, 故m+28 a 为整数,又由(1)知:2m a +为奇数,所以2231,1,2m a m m +=-=±=即经检验,符合题意的正整数只有2m =。
w.w.w.zxxk.c.o.m 3、(2009江苏卷23)(本题满分10分)对于正整数n ≥2,用n T 表示关于x 的一元二次方程220x ax b ++=有实数根的有序数组(,)a b 的组数,其中{},1,2,,a b n ∈(a 和b 可以相等);对于随机选取的{},1,2,,a b n ∈(a 和b 可以相等),记n P 为关于x 的一元二次方程220x ax b ++=有实数根的概率。
(1)求2n T 和2n P ;(2)求证:对任意正整数n ≥2,有11n P n>-. 【解析】 [必做题]本小题主要考查概率的基本知识和记数原理,考查探究能力。
满分10分。
w.w.w.zxxk.c.o.m4、(2010江苏卷19)(本小题满分16分)设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知3122a a a +=,数列{}nS 是公差为d的等差数列。
(1)求数列{}n a 的通项公式(用d n ,表示);(2)设c 为实数,对满足n m k n m ≠=+且3的任意正整数k n m ,,,不等式k n m cS S S >+都成立。
求证:c 的最大值为29。
【解析】本小题主要考查等差数列的通项、求和以及基本不等式等有关知识,考查探索、分析及论证的能力。
满分16分。
(1)由题意知:0d >, 11(1)(1)n S S n d a n d =+-=+-21323213233()a a a a S S S S =+⇒=⇒-=,2221113[()](2),a d a a d +-=+化简,得:22111120,,a a d d a d a d -⋅+===,22(1),n n S d n d nd S n d =+-==,当2n ≥时,222221(1)(21)n n n a S S n d n d n d -=-=--=-,适合1n =情形。
故所求2(21)n a n d =-(2)(方法一)222222222m n k S S cS m d n d c k d m n c k +>⇒+>⋅⇒+>⋅, 222m n c k+<恒成立。
又n m k n m ≠=+且3,222222292()()92m n m n m n k k ++>+=⇒>, 故92c ≤,即c 的最大值为29。
(方法二)由1a d =及1(1)n S a n d =+-,得0d >,22n S n d =。
于是,对满足题设的k n m ,,,m n ≠,有2222222()99()222m n k m n S S m n d d d k S ++=+>==。
所以c 的最大值max 92c ≥。
另一方面,任取实数92a >。
设k 为偶数,令331,122m k n k =+=-,则k n m ,,符合条件,且22222222331()[(1)(1)](94)222m n S S m n d d k k d k +=+=++-=+。