(完整)高考文科数学数列试题与解析

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2023年高考全国乙卷文科数学试题(含答案详解)

2023年高考全国乙卷文科数学试题(含答案详解)

2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)文科数学一、选择题1. 232i 2i ++=( )A. 1B. 2C.D. 52. 设全集{}0,1,2,4,6,8U =,集合{}{}0,4,6,0,1,6M N ==,则M ∪C U N ( ) A. {}0,2,4,6,8B. {}0,1,4,6,8C. {}1,2,4,6,8D. U3. 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A. 24B. 26C. 28D. 304. 在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若cos cos a B b A c −=,且5C π=,则B ∠=( )A.10π B.5π C.310π D.25π 5. 已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则=a ( )A. 2−B. 1−C. 1D. 26. 正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点,则EC ED ⋅=( )A.B. 3C. D. 57. 设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18B.16C.14D.128. 函数()32f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( )A. (),2−∞−B. (),3−∞−C. ()4,1−−D. ()3,0−9. 某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为( )A.56B.23C.12D.1310. 已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭( )A. B. 12−C.12D.11. 已知实数,x y 满足224240x y x y +−−−=,则x y −的最大值是( )A. 1+B. 4C. 1+D. 712. 设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( )A. ()1,1B. ()1,2-C. ()1,3D. ()1,4−−二、填空题13.已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______. 14. 若π10,,tan 22⎛⎫∈= ⎪⎝⎭θθ,则sin cos θθ−=________. 15. 若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.16. 已知点,,,S A B C 均在半径为2的球面上,ABC 是边长为3的等边三角形,SA ⊥平面ABC ,则SA =________. 三、解答题17. 某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记1,2,,10i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,2s ;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥为有显著提高)18.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知21011,40a S ==. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .19.如图,在三棱锥−P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==,,BP AP BC 的中点分别为,,D E O ,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)求证:EF //平面ADO ;(2)若120POF ∠=︒,求三棱锥−P ABC 的体积. 20.已知函数()()1ln 1f x a x x ⎛⎫=++⎪⎝⎭. (1)当1a =−时,求曲线()y f x =在点()()1,f x 处的切线方程. (2)若函数()f x 在()0,∞+单调递增,求a 的取值范围.21.已知椭圆2222:1(0)C bb x a a y +>>=,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程;(2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.【选修4-4】(10分)22.在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤⎪⎝⎭,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围.【选修4-5】(10分)23.已知()22f x x x =+− (1)求不等式()6x f x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ⎧≤⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积.2023年普通高等学校招生全国统一考试(全国乙卷)答案详解文科数学(2023·全国乙卷·文·1·★)232i 2i ++=( )(A )1 (B )2 (C (D 答案:C解析:2322i 2i 212i i 212(1)i 12i ++=−+⨯⨯=−+⨯−⨯=−=.(2023·全国乙卷·文·2·★)设全集{0,1,2,4,6,8}U =,集合{0,4,6}M =,{0,1,6}N =,M ∪C U N 则( ) (A ){0,2,4,6,8} (B ){0,1,4,6,8} (C ){1,2,4,6,8} (D )U 答案:A解析:由题意,C U N ={2,4,8},所以M ∪C U N ={0,2,4,6,8}.(2023·全国乙卷·文·3·★) 如图,网格纸上绘制的一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A.24B.26C.28D.30答案:D解析:如图所示,在长方体1111ABCD A B C D −中,2AB BC ==,13AA =,点,,,H I J K 为所在棱上靠近点1111,,,B C D A 的三等分点,,,,O L M N 为所在棱的中点,则三视图所对应的几何体为长方体1111ABCD A B C D −去掉长方体11ONIC LMHB −之后所得的几何体,该几何体的表面积和原来的长方体的表面积相比少2个边长为1的正方形, 其表面积为:()()()22242321130⨯⨯+⨯⨯−⨯⨯=.(2023·全国乙卷·文·4·★★)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos a B b A c −=,且5C π=则,在B =( ) (A )10π(B )5π (C )310π (D )25π 答案:C解法1:所给边角等式每一项都有齐次的边,要求的是角,故用正弦定理边化角分析, 因为cos cos a B b A c −=,所以sin cos sin cos sin A B B A C −=,故sin()sin A B C −= ①, 已知C ,先将C 代入,再利用A B C π++=将①中的A 换成B 消元, 因为5C π=,所以45A B C ππ+=−=,故45A B π=−,代入①得4sin(2)sin 55B ππ−= ②, 因为45A B π+=,所以405B π<<,故4442555B πππ−<−<,结合②可得4255B ππ−=,所以310B π=.解法2:按解法1得到sin cos sin cos sin A B B A C −=后,观察发现若将右侧sin C 拆开,也能出现左边的两项,故拆开来看,sin sin[()]sin()sin cos cos sin C A B A B A B A B π=−+=+=+,代入sin cos sin cos sin A B B A C −=得:sin cos sin cos sin cos sin cos A B B A A B B A −=+,化简得:sin cos 0B A =,因为0B π<<,所以sin 0B >,故cos 0A =,结合0A π<<可得2A π=,所以43510B A ππ=−=.(2023·全国乙卷·文·5·★★) 已知e ()e 1xax x f x =−是偶函数,则=a ( )A. 2−B. 1−C. 1D. 2答案:D解析:因为()e e 1x ax x f x =−为偶函数,则()()()()1e e e e 0e 1e 1e 1a x x x x ax ax ax x x x f x f x −−−⎡⎤−−⎣⎦−−=−==−−−, 又因为x 不恒为0,可得()1e e 0a x x −−=,即()1e e a x x −=,则()1x a x =−,即11a =−,解得2a =.(2023·全国乙卷·文·6·★)正方形ABCD 的边长是2,E 是AB 的中点,则EC ED ⋅=( ) (A(B )3 (C) (D )5 答案:B解析:如图,EC ,ED 共起点,且中线、底边长均已知,可用极化恒等式求数量积, 由极化恒等式,223EC ED EF CF ⋅=−=.A BCDE F(2023·全国乙卷·文·7·★★)设O 为平面坐标系的坐标原点,在区域(){}22,14x y xy ≤+≤内随机取一点A ,则直线OA 的倾斜角不大于π4的概率为( ) A.18B. 16C.14D.12答案:C 解析:因为区域(){}22,|14x y xy ≤+≤表示以()0,0O 圆心,外圆半径2R =,内圆半径1r =的圆环,则直线OA 的倾斜角不大于π4的部分如阴影所示,在第一象限部分对应的圆心角π4MON ∠=, 结合对称性可得所求概率π2142π4P ⨯==.(2023·全国乙卷·文·8·★★★)函数3()2f x x ax =++存在3个零点,则a 的取值范围是( ) (A )(,2)−∞− (B )(,3)−∞− (C )(4,1)−− (D )(3,0)− 答案:B解法1:观察发现由320x ax ++=容易分离出a ,故用全分离,先分析0x =是否为零点, 因为(0)20f =≠,所以0不是()f x 的零点;当0x ≠时,3322()0202f x x ax ax x a x x=⇔++=⇔=−−⇔=−−, 所以直线y a =与函数22(0)y x x x =−−≠的图象有3个交点,要画此函数的图象,需求导分析,令22()(0)g x x x x =−−≠,则3222222(1)2(1)(1)()2x x x x g x x x x x −−++'=−+==, 因为22131()024x x x ++=++>,所以()00g x x '>⇔<或01x <<,()01g x x '<⇔>,故()g x 在(,0)−∞上,在(0,1)上,在(1,)+∞上,又lim ()x g x →−∞=−∞,当x 分别从y 轴左、右两侧趋近于0时,()g x 分别趋于+∞,−∞,(1)3g =−,lim ()x g x →+∞=−∞,所以()g x 的大致图象如图1,由图可知要使y a =与()y g x =有3个交点,应有3a <−.解法2:如图2,三次函数有3个零点等价于两个极值异号,故也可直接求导分析极值,由题意,2()3f x x a '=+,要使()f x 有2个极值点,则()f x '有两个零点,所以120a ∆=−>,故0a <, 令()0f x '=可得x =322f =+=,3(((22f a =++=,故34(2)(2)4027a f f =+=+<,解得:3a <−.a=1图2图(2023·全国乙卷·文·9·★)某学校举办作文比赛,共6个主题,每位参赛同学从中随机抽取一个主题准备作文,则甲、乙两位参赛同学抽到不同主题概率为( ) A.56B.23C.12D.13答案:A解析:甲有6种选择,乙也有6种选择,故总数共有6636⨯=种, 若甲、乙抽到的主题不同,则共有26A 30=种, 则其概率为305366=,(2023·全国乙卷·文·10·★★★)已知函数()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增,直线π6x =和2π3x =为函数()y f x =的图像的两条对称轴,则5π12f ⎛⎫−= ⎪⎝⎭() A. B. 12−C.12D.2答案:D解析:因为()sin()f x x ωϕ=+在区间π2π,63⎛⎫⎪⎝⎭单调递增, 所以2πππ2362T =−=,且0ω>,则πT =,2π2w T ==, 当π6x =时,()f x 取得最小值,则ππ22π62k ϕ⋅+=−,Z k ∈,则5π2π6k ϕ=−,Z k ∈,不妨取0k =,则()5πsin 26f x x ⎛⎫=− ⎪⎝⎭,则5π5πsin 1232f ⎛⎫⎛⎫−=−= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,(2023·全国乙卷·文·11·★★★)已知实数x ,y 满足224240x y x y +−−−=,则x y −的最大值是( )(A )1 (B )4 (C )1+ (D )7 答案:C解法1:所给等式可配方化为平方和结构,故考虑三角换元,22224240(2)(1)9x y x y x y +−−−=⇒−+−=,令23cos 13sin x y θθ=+⎧⎨=+⎩,则23cos 13sin 1)4x y πθθθ−=+−−=−−,θ∈R ,所以当sin()14πθ−=−时,x y −取得最大值1+解法2:所给方程表示圆,故要求x y −的最大值,也可设其为t ,看成直线,用直线与圆的位置关系处理,22224240(2)(1)9x y x y x y +−−−=⇒−+−= ①,设t x y =−,则0x y t −−=,因为x ,y 还满足①,所以直线0x y t −−=与该圆有交点,从而圆心(2,1)到直线的距离3d =≤,解得:11t −≤≤+max ()1x y −=+(2023·全国乙卷·文·12·★★★★)设A ,B 为双曲线2219y x −=上两点,下列四个点中,可为线段AB 中点的是( ) A. ()1,1 B. ()1,2-C. ()1,3D. ()1,4−−答案:D解析:设()()1122,,,A x y B x y ,则AB 的中点1212,22x x y y M ++⎛⎫⎪⎝⎭,可得1212121212122,2ABy y y y y y k k x x x x x x +−+===+−+,因为,A B 在双曲线上,则221122221919y x y x ⎧−=⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,两式相减得()2222121209y y x x −−−=, 所以221222129AB y y k k x x −⋅==−. 对于选项A : 可得1,9AB k k ==,则:98AB y x =−,联立方程229819y x y x =−⎧⎪⎨−=⎪⎩,消去y 得272272730x x −⨯+=,此时()2272472732880∆=−⨯−⨯⨯=−<, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故A 错误; 对于选项B :可得92,2AB k k =−=−,则95:22AB y x =−−, 联立方程22952219y x y x ⎧=−−⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,消去y 得245245610x x +⨯+=, 此时()224544561445160∆=⨯−⨯⨯=−⨯⨯<, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故B 错误; 对于选项C :可得3,3AB k k ==,则:3AB y x =由双曲线方程可得1,3a b ==,则:3AB y x =为双曲线的渐近线, 所以直线AB 与双曲线没有交点,故C 错误; 对于选项D :94,4AB k k ==,则97:44AB y x =−,联立方程22974419y x y x ⎧=−⎪⎪⎨⎪−=⎪⎩,消去y 得2631261930x x +−=, 此时21264631930∆=+⨯⨯>,故直线AB 与双曲线有交两个交点,故D 正确;(2023·全国乙卷·文·13·★)已知点(A 在抛物线C :22y px =上,则A 到C 的准线的距离为______. 答案:94解析:由题意可得:221p =⨯,则25p =,抛物线的方程为25y x =,准线方程为54x =−,点A 到C 的准线的距离为59144⎛⎫−−= ⎪⎝⎭.(2023·全国乙卷·文·14·★)若(0,)2πθ∈,1tan 3θ=,则sin cos θθ−=_____.答案: 解析:已知tan θ,可先求出sin θ和cos θ, 由题意,sin 1tan cos 3θθθ==,所以cos 3sin θθ=,代入22cos sin 1θθ+=可得210sin 1θ=, 又(0,)2πθ∈,所以sin θ=,cos θ=,故sin cos θθ−=(2023·全国乙卷·文·15·★★)若x ,y 满足约束条件312937x y x y x y −≤−⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则2z x y =−的最大值为______.答案:8解析:作出可行域如下图所示:z =2x −y ,移项得y =2x −z , 联立有3129x y x y −=−⎧⎨+=⎩,解得52x y =⎧⎨=⎩,设()5,2A ,显然平移直线2y x =使其经过点A ,此时截距−z 最小,则z 最大,代入得z =8,(2023·全国乙卷·文·16·★★★)已知点S ,A ,B ,C 均在半径为2的球面上,ABC ∆是边长为3的等边三角形,SA ⊥平面ABC ,则SA =_____. 答案:2解析:有线面垂直,且ABC ∆是等边三角形,属外接球的圆柱模型,核心方程是222()2hr R +=,如图,圆柱的高h SA =,底面半径r 即为ABC ∆的外接圆半径,所以233r ==, 由题意,球的半径2R =,因为222()2hr R +=,所以23()42h +=,解得:2h =,故2SA =.(2023·全国乙卷·文·17·★★★)某厂为比较甲乙两种工艺对橡胶产品伸缩率的处理效应,进行10次配对试验,每次配对试验选用材质相同的两个橡胶产品,随机地选其中一个用甲工艺处理,另一个用乙工艺处理,测量处理后的橡胶产品的伸缩率.甲、乙两种工艺处理后的橡胶产品的伸缩率分别记为i x ,()1,2,,10i y i =⋅⋅⋅.试验结果如下:记()1,2,,10i i i z x y i =−=⋅⋅⋅,记1210,,,z z z ⋅⋅⋅的样本平均数为z ,样本方差为2s . (1)求z ,s 2;(2)判断甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率是否有显著提高(如果z ≥则认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高,否则不认为有显著提高) 答案:(1)11z =,261s =;(2)认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高. 解析:(1)545533551522575544541568596548552.310x +++++++++==,536527543530560533522550576536541.310y +++++++++==,552.3541.311z x y =−=−=,i i i z x y =− 的值分别为: 9,6,8,8,15,11,19,18,20,12−,故2222222222(911)(611)(811)(811)(1511)0(1911)(1811)(2011)(1211)6110s −+−+−+−−+−++−+−+−+−==(2)由(1)知:11z =,==z ≥ 所以认为甲工艺处理后的橡胶产品的伸缩率较乙工艺处理后的橡胶产品的伸缩率有显著提高.(2023·全国乙卷·文·18·★★★)记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知211a =,1040S =. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T .解:(1)(已知条件都容易代公式,故直接用公式翻译,求出1a 和d ) 设{}n a 的公差为d ,则2111a a d =+= ①, 101104540S a d =+= ②,联立①②解得:113a =,2d =−,所以1(1)13(1)(2)152n a a n d n n =+−=+−⨯−=−.(2)(通项含绝对值,要求和,先去绝对值,观察发现{}n a 前7项为正,从第8项起为负,故据此讨论) 当7n ≤时,0n a >,所以12n n T a a a =++⋅⋅⋅+ 2112()(13152)1422n n n a a n n a a a n n ++−=++⋅⋅⋅+===−; 当8n ≥时,12n n T a a a =++⋅⋅⋅+ 12789n a a a a a a =++⋅⋅⋅+−−−⋅⋅⋅− 127122()()n a a a a a a =++⋅⋅⋅+−++⋅⋅⋅+ 27(131)(13152)2149822n n n n ⨯++−=⨯−=−+; 综上所述,2214,71498,8n n n n T n n n ⎧−≤⎪=⎨−+≥⎪⎩.(2023·全国乙卷·文·19·★★★)如图,在三棱锥−P ABC 中,AB BC ⊥,2AB =,BC =PB PC ==,,BP AP BC 的中点分别为,,D E O ,点F 在AC 上,BF AO ⊥.(1)求证:EF //平面ADO ;(2)若120POF ∠=︒,求三棱锥−P ABC 的体积.答案:(1)证明见解析 (2解析:(1)连接,DE OF ,设AF tAC =,则(1)BF BA AF t BA tBC =+=−+,12AO BA BC =−+,BF AO ⊥, 则2211[(1)]()(1)4(1)4022BF AO t BA tBC BA BC t BA tBC t t ⋅=−+⋅−+=−+=−+=, 解得12t =,则F 为AC 的中点,由,,,D E O F 分别为,,,PB PA BC AC 的中点,于是11//,,//,22DE AB DE AB OF AB OF AB ==,即,//DE OF DE OF =,则四边形ODEF 为平行四边形,//,EF DO EF DO =,又EF ⊄平面,ADO DO ⊂平面ADO ,所以//EF 平面ADO .(2)过P 作PM 垂直FO 的延长线交于点M , 因为,PB PC O =是BC 中点,所以PO BC ⊥,在Rt PBO △中,12PB BO BC ===2PO ===, 因为,//AB BC OF AB ⊥,所以OF BC ⊥,又PO OF O ⋂=,,PO OF ⊂平面POF , 所以BC⊥平面POF ,又PM ⊂平面POF ,所以BC PM ⊥,又BC FM O =,,BC FM ⊂平面ABC ,所以PM ⊥平面ABC ,即三棱锥−P ABC 的高为PM ,因为120POF ∠=︒,所以60POM ∠=︒,所以sin 6022PM PO =︒=⨯=,又11222ABC S AB BC =⋅=⨯⨯=△所以11333P ABC ABC V S PM −=⋅=⨯=△.(2023·全国乙卷·文·20·★)已知函数1()()ln(1)f x a x x=++.(1)当1a =−时,求曲线()y f x =在点(1,(1))f 处的切线方程; (2)若函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,求a 的取值范围. 答案:(1)()ln 2ln 20x y +−=; (2)1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭. 解析:(1)当1a =−时,()()()11ln 11f x x x x ⎛⎫=−+>−⎪⎝⎭, 则()()2111ln 111x f x x x x ⎛⎫'=−⨯++−⨯ ⎪+⎝⎭, 据此可得()()10,1ln 2f f '==−,所以函数在()()1,1f 处的切线方程为()0ln 21y x −=−−,即()ln 2ln 20x y +−=. (2)由函数的解析式可得()()()2111=ln 111f x x a x x x x ⎛⎫⎛⎫'−+++⨯>− ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭, 满足题意时()0f x '≥在区间()0,∞+上恒成立. 令()2111ln 101x a x x x ⎛⎫⎛⎫−+++≥ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭,则()()()21ln 10x x x ax −++++≥, 令()()()2=1ln 1g x ax x x x +−++,原问题等价于()0g x ≥在区间()0,∞+上恒成立, 则()()2ln 1g x ax x '=−+,当0a ≤时,由于()20,ln 10ax x ≤+>,故()0g x '<,()g x 在区间()0,∞+上单调递减,此时()()00g x g <=,不合题意;令()()()2ln 1h x g x ax x '==−+,则()121h x a x −'=+, 当12a ≥,21a ≥时,由于111x <+,所以()()0,h x h x '>在区间()0,∞+上单调递增, 即()g x '在区间()0,∞+上单调递增,所以()()>00g x g ''=,()g x 在区间()0,∞+上单调递增,()()00g x g >=,满足题意. 当102a <<时,由()1201h x a x =−=+'可得1=12x a−, 当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()0,h x h x '<在区间10,12a ⎛⎫− ⎪⎝⎭上单调递减,即()g x '单调递减,注意到()00g '=,故当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()00g x g ''<=,()g x 单调递减, 由于()00g =,故当10,12x a ⎛⎫∈− ⎪⎝⎭时,()()00g x g <=,不合题意. 综上可知:实数a 得取值范围是1|2a a ⎧⎫≥⎨⎬⎩⎭.(2023·全国乙卷·文·21·★★★)已知椭圆2222:1(0)C b b x a a y +>>=,点()2,0A −在C 上.(1)求C 的方程; (2)过点()2,3−的直线交C 于,P Q 两点,直线,AP AQ 与y 轴的交点分别为,M N ,证明:线段MN 的中点为定点.答案:(1)22194y x += (2)证明见详解解析:(1)由题意可得22223b a b c c e a ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪==⎪⎩,解得32a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以椭圆方程为22194y x +=.(2)由题意可知:直线PQ 的斜率存在,设()()()1122:23,,,,PQ y k x P x y Q x y =++,联立方程()2223194y k x y x ⎧=++⎪⎨+=⎪⎩,消去y 得:()()()222498231630k x k k x k k +++++=,则()()()2222Δ64236449317280kk k k k k =+−++=−>,解得0k <,可得()()2121222163823,4949k k k k x x x x k k +++=−=++, 因为()2,0A −,则直线()11:22y AP y x x =++, 令0x =,解得1122y y x =+,即1120,2y M x ⎛⎫⎪+⎝⎭,同理可得2220,2y N x ⎛⎫ ⎪+⎝⎭,则()()1212121222232322222y y k x k x x x x x +++++⎡⎤⎡⎤++⎣⎦⎣⎦=+++()()()()()()12211223223222kx k x kx k x x x +++++++⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=++()()()()1212121224342324kx x k x x k x x x x +++++=+++()()()()()()222222323843234231084949336163162344949k k k k k k k k k k k k k k k +++−++++===++−+++,所以线段PQ 的中点是定点()0,3.【选修4-4】(10分)(2023·全国乙卷·文·22·★★★)在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,曲线1C 的极坐标方程为2sin 42ππρθθ⎛⎫=≤≤ ⎪⎝⎭,曲线2C :2cos 2sin x y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,2απ<<π).(1)写出1C 的直角坐标方程;(2)若直线y x m =+既与1C 没有公共点,也与2C 没有公共点,求m 的取值范围. 答案:(1)()[][]2211,0,1,1,2x y x y +−=∈∈ (2)()(),022,−∞+∞解析:(1)因为2sin ρθ=,即22sin ρρθ=,可得222x y y +=, 整理得()2211x y +−=,表示以()0,1为圆心,半径为1的圆,又因为2cos 2sin cos sin 2,sin 2sin 1cos 2x y ======−ρθθθθρθθθ, 且ππ42θ≤≤,则π2π2≤≤θ,则[][]sin 20,1,1cos 21,2x y =∈=−∈θθ, 故()[][]221:11,0,1,1,2C x y x y +−=∈∈.(2)因为22cos :2sin x C y αα=⎧⎨=⎩(α为参数,ππ2α<<),整理得224x y +=,表示圆心为()0,0O ,半径为2,且位于第二象限的圆弧, 如图所示,若直线y x m =+过()1,1,则11m =+,解得0m =;若直线y x m =+,即0x y m −+=与2C相切,则20m =>⎩,解得m =,若直线y x m =+与12,C C均没有公共点,则m >或0m <, 即实数m 的取值范围()(),022,−∞+∞.【选修4-5】(10分)(2023·全国乙卷·文·23·★★)已知()22f x x x =+− (1)求不等式()6x f x ≤−的解集;(2)在直角坐标系xOy 中,求不等式组()60f x yx y ⎧≤⎨+−≤⎩所确定的平面区域的面积.答案:(1)[2,2]−; (2)8.解析:(1)依题意,32,2()2,0232,0x x f x x x x x −>⎧⎪=+≤≤⎨⎪−+<⎩,不等式()6f x x ≤−化为:2326x x x >⎧⎨−≤−⎩或0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩或0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩,解2326x x x >⎧⎨−≤−⎩,得无解;解0226x x x ≤≤⎧⎨+≤−⎩,得02x ≤≤,解0326x x x <⎧⎨−+≤−⎩,得20x −≤<,因此22x −≤≤,所以原不等式的解集为:[2,2]−(2)作出不等式组()60f x yx y ≤⎧⎨+−≤⎩表示的平面区域,如图中阴影ABC ,由326y xx y=−+⎧⎨+=⎩,解得(2,8)A−,由26y xx y=+⎧⎨+=⎩, 解得(2,4)C,又(0,2),(0,6)B D,所以ABC的面积11|||62||2(2)|822ABC C AS BD x x=⨯−=−⨯−−=.。

高考文科数学真题大全数列高考题老师版

高考文科数学真题大全数列高考题老师版

15.(2015 年新课标 2 理)等比数列{an}满足 a1=3,a1 a3 a5 =21,则 a3 a5 a7 (
)
(A)21
(B)42
(C)63 (D)84
【答案】B
16.(2012
大纲理)已知等差数列an 的前
n
项和为
Sn , a5
5,
S5
15 ,则数列
1
an
an
1

前 100 项和为
=-12.又 a1=32,所以等比数列{an}的通项公式为 an=32×-12n-1=(-1)n-1·23n.
35、(2016 年山东高考)已知数列an 的前 n 项和 Sn 3n2 8n ,bn是等差数列,且
an bn bn1 .
(I)求数列 bn 的通项公式;
【解析】(Ⅰ)由题意得 aa12
b1 b2 b2 b3
,解得 b1
4, d
3 ,得到 bn
3n 1。
36.(2015 北京文)已知等差数列an 满足 a1 a2 10 , a4 a3 2 .
(Ⅰ)求an 的通项公式;
(Ⅱ)设等比数列bn 满足 b2 a3 , b3 a7 ,问: b6 与数列an 的第几项相等?
(II)由(I)和 anbn1 bn1 nbn
,得 bn1
bn 3
,因此 bn 是首项为
1,公比为
1 3

等比数列.记bn的前 n 项和为 Sn ,则 Sn
1 (1)n 3
1 1
3 2
1. 2 3n1
3
38 、( 2016 年 全 国 III 卷 ) 已 知 各 项 都 为 正 数 的 数 列 an 满 足 a1 1 ,

2023青海高考数学文科试题及解析详解

2023青海高考数学文科试题及解析详解

2023青海高考数学文科试题及解析详解高中数学必考知识点梳理1、等差数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m—Sm、S3m—S2m、S4m—S3m、……仍为等差数列。

2、等差数列{an}中,若m+n=p+q,则3、等比数列{an}中,若m+n=p+q,则4、等比数列{an}的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m—Sm、S3m—S2m、S4m—S3m、……仍为等比数列。

5、两个等差数列{an}与{bn}的和差的数列{an+bn}、{an—bn}仍为等差数列。

6、两个等比数列{an}与{bn}的积、商、倒数组成的数列仍为等比数列。

7、等差数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等差数列。

8、等比数列{an}的任意等距离的项构成的数列仍为等比数列。

9、三个数成等差数列的设法:a—d,a,a+d;四个数成等差的设法:a—3d,a—d,,a+d,a+3d10、三个数成等比数列的设法:a/q,a,aq;四个数成等比的错误设法:a/q3,a/q,aq,aq3(为什么?)高考必考数学知识点1、圆柱体:表面积:2πRr+2πRh体积:πR2h(R为圆柱体上下底圆半径,h为圆柱体高)2、圆锥体:表面积:πR2+πR[(h2+R2)的平方根]体积:πR2h/3(r为圆锥体低圆半径,h为其高,3、正方体a—边长,S=6a2,V=a34、长方体a—长,b—宽,c—高S=2(ab+ac+bc)V=abc5、棱柱S—底面积h—高V=Sh6、棱锥S—底面积h—高V=Sh/37、棱台S1和S2—上、下底面积h—高V=h[S1+S2+(S1S2)^1/2]/38、拟柱体S1—上底面积,S2—下底面积,S0—中截面积h—高,V=h(S1+S2+4S0)/69、圆柱r—底半径,h—高,C—底面周长S底—底面积,S侧—侧面积,S表—表面积C=2πrS底=πr2,S侧=Ch,S表=Ch+2S底,V=S底h=πr2h10、空心圆柱R—外圆半径,r—内圆半径h—高V=πh(R^2—r^2)11、直圆锥r—底半径h—高V=πr^2h/312、圆台r—上底半径,R—下底半径,h—高V=πh(R2+Rr+r2)/313、球r—半径d—直径V=4/3πr^3=πd^3/614、球缺h—球缺高,r—球半径,a—球缺底半径V=πh(3a2+h2)/6=πh2(3r—h)/3 15、球台r1和r2—球台上、下底半径h—高V=πh[3(r12+r22)+h2]/616、圆环体R—环体半径D—环体直径r—环体截面半径d—环体截面直径V=2π2Rr2=π2Dd2/417、桶状体D—桶腹直径d—桶底直径h—桶高V=πh(2D2+d2)/12,(母线是圆弧形,圆心是桶的中心) V=πh(2D2+Dd+3d2/4)/15(母线是抛物线形)。

高考复习文科数学之数列(1)

高考复习文科数学之数列(1)

各地解析分类汇编:数列(1)1.【云南师大附中2013届高三高考适应性月考卷(三)文】设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若29a =-,376a a +=-,则当n S 取最小值时,n =A .9B .8C .7D .6【答案】D【解析】375526,3a a a a +==-∴=- , 2,92(2)21n d a n n ∴==-+-=-, 671,1,a a ∴=-=6S ∴最小. 故选D .2 【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考文】数列{a n }的通项公式是a n,若前n 项和为10,则项数n 为( )A .120B .99C .11D .121 【答案】A 【解析】由n a ===,所以121)10n a a a +++=+++= ,即110-=,即11=,解得1121,120n n +==.选A. 3 【云南省玉溪一中2013届高三第三次月考文】已知定义在R 上的函数()()f x g x 、满足()()x f x a g x =,且'()()()'(f x g x f x g x <,25)1()1()1()1(=--+g f g f ,若有穷数列()()f n g n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭(n N *∈)的前n 项和等于3231,则n 等于( ) A .4 B .5 C .6 D . 7 【答案】B 【解析】2()'()()()'()[]'()()f x f xg x f x g x g x g x -=,因为'()()()f x g x f x g x <,所以2()'()()()'()[]'0()()f x f xg x f x g x g x g x -=<,即函数()()x f x a g x =单调递减,所以01a <<.又25)1()1()1()1(=--+g f g f ,即152a a -+=,即152a a +=,解得2a =(舍去)或12a =.所以()1()()2x f x g x =,即数列()1()()2n f n g n =为首项为112a =,公比12q =的等比数列,所以111()(1)1121()112212n nnn a q S q --==⨯=---,由1311()232n -=得11()232n =,解得5n =,选B. 4 【山东省师大附中2013届高三上学期期中考试数学文】在等比数列{}375,2,8,n a a a a ===则A.4±B.4C.4-D.5【答案】B【解析】因为,因为225320a a q q ==>,又253716a a a ==,所以54a =,选B. 5 【山东省师大附中2013届高三上学期期中考试数学文】首项为20-的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是 A.209d >B.52d ≤C.20592d <≤ D.20592d ≤< 【答案】C【解析】由题意知数列{}n a 满足10900a a >⎧⎨≤⎩,即20902080d d -+>⎧⎨-+≤⎩,所以20952d d ⎧>⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,即20592d <≤,选C.6 【山东省实验中学2013届高三第三次诊断性测试文】已知各项为正的等比数列{}n a 中,4a 与14a 的等比数列中项为22,则1172a a +的最小值 A.16 B.8 C. 22 D.4 【答案】B【解析】由题意知224149a a a ==,即9a =。

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

1.(本题满分14分)设数列n a 的前n 项和为n S ,且34n na S (1,2,)n ,(1)证明:数列n a 是等比数列;(2)若数列n b 满足1(1,2,)nn n b a b n ,12b ,求数列n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a 1.求数列n a 的通项公式.2.设31323log log ......log ,n n b a a a 求数列1n b 的前项和.3.设数列n a 满足21112,32n n n a a a (1)求数列n a 的通项公式;(2)令n n b na ,求数列的前n 项和nS4.已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.已知数列{a n}满足,,n∈N×.(1)令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;(2)求{a n}的通项公式.1.解:(1)证:因为34n na S (1,2,)n ,则3411n n a S (2,3,)n ,所以当2n时,1144n n n n n a S S a a ,整理得143nn a a . 5分由34n n a S ,令1n ,得3411a a ,解得11a .所以n a 是首项为1,公比为43的等比数列. 7分(2)解:因为14()3n na ,由1(1,2,)n n nb a b n ,得114()3n nn b b . 9分由累加得)()()(1231`21n n n b b b b b b b b =1)34(3341)34(1211n n ,(2n ),当n=1时也满足,所以1)34(31n n b .2.解:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q ,由23269aa a 得32349a a 所以219q 。

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

1.(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =,(1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +==.1.求数列{}n a 的通项公式.2.设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和.3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-= (1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) '(3)令n n b na =,求数列的前n 项和n S~4.已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.—5.已知数列{a n}满足,,n∈N×.(1)令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;(2)求{a n}的通项公式.…,…1.解:(1)证:因为34-=n n a S (1,2,)n =,则3411-=--n n a S (2,3,)n =, 所以当2n ≥时,1144n n n n n a S S a a --=-=-,整理得143n n a a -=. 5分 由34-=n n a S ,令1n =,得3411-=a a ,解得11=a .所以{}n a 是首项为1,公比为43的等比数列. 7分(2)解:因为14()3n n a -=,(由1(1,2,)n n n b a b n +=+=,得114()3n n n b b -+-=. 9分由累加得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b=1)34(3341)34(1211-=--+--n n ,(2≥n ),当n=1时也满足,所以1)34(31-=-n n b .2.解:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q ,由23269a a a =得32349a a =所以219q =。

专题13 数列(解答题)(教师版)

专题13 数列(解答题)1.【2022年全国甲卷】记S n为数列{a n}的前n项和.已知2S nn+n=2a n+1.(1)证明:{a n}是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)−78.【解析】【分析】(1)依题意可得2S n+n2=2na n+n,根据a n={S1,n=1S n−S n−1,n≥2,作差即可得到a n−a n−1=1,从而得证;(2)由(1)及等比中项的性质求出a1,即可得到{a n}的通项公式与前n项和,再根据二次函数的性质计算可得.(1)解:因为2S nn+n=2a n+1,即2S n+n2=2na n+n①,当n≥2时,2S n−1+(n−1)2=2(n−1)a n−1+(n−1)②,①−②得,2S n+n2−2S n−1−(n−1)2=2na n+n−2(n−1)a n−1−(n−1),即2a n+2n−1=2na n−2(n−1)a n−1+1,即2(n−1)a n−2(n−1)a n−1=2(n−1),所以a n−a n−1=1,n≥2且n∈N*,所以{a n}是以1为公差的等差数列.(2)解:由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,又a4,a7,a9成等比数列,所以a72=a4⋅a9,即(a1+6)2=(a1+3)⋅(a1+8),解得a1=−12,所以a n=n−13,所以S n=−12n+n(n−1)2=12n2−252n=12(n−252)2−6258,所以,当n=12或n=13时(S n)min=−78.2.【2022年新高考1卷】记S n为数列{a n}的前n项和,已知a1=1,{S na n }是公差为13的等差数列.(1)求{a n }的通项公式; (2)证明:1a 1+1a 2+⋯+1a n<2.【答案】(1)a n =n (n+1)2(2)见解析 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得S na n=1+13(n −1)=n+23,得到S n =(n+2)a n3,利用和与项的关系得到当n ≥2时,a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,进而得:a nan−1=n+1n−1,利用累乘法求得a n =n (n+1)2,检验对于n =1也成立,得到{a n }的通项公式a n =n (n+1)2;(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到1a 1+1a 2+⋯+1a n=2(1−1n+1),进而证得.(1)∵a 1=1,∴S 1=a 1=1,∴S1a 1=1,又∵{S na n}是公差为13的等差数列,∴S na n=1+13(n −1)=n+23,∴S n =(n+2)a n3,∴当n ≥2时,S n−1=(n+1)a n−13,∴a n =S n −S n−1=(n+2)a n3−(n+1)a n−13,整理得:(n −1)a n =(n +1)a n−1, 即a nan−1=n+1n−1,∴a n =a 1×a2a 1×a3a 2×…×an−1a n−2×ana n−1=1×32×43×…×n n−2×n+1n−1=n (n+1)2,显然对于n =1也成立, ∴{a n }的通项公式a n =n (n+1)2;(2)1a n=2n (n+1)=2(1n −1n+1),∴1a 1+1a 2+⋯+1a n=2[(1−12)+(12−13)+⋯(1n −1n+1)]=2(1−1n+1)<23.【2022年新高考2卷】已知{a n }为等差数列,{b n }是公比为2的等比数列,且a 2−b 2=a 3−b 3=b 4−a 4. (1)证明:a 1=b 1;(2)求集合{k |b k =a m +a 1,1≤m ≤500}中元素个数. 【答案】(1)证明见解析; (2)9. 【解析】 【分析】(1)设数列{a n }的公差为d ,根据题意列出方程组即可证出; (2)根据题意化简可得m =2k−2,即可解出. (1)设数列{a n }的公差为d ,所以,{a 1+d −2b 1=a 1+2d −4b 1a 1+d −2b 1=8b 1−(a 1+3d ) ,即可解得,b 1=a 1=d2,所以原命题得证. (2)由(1)知,b 1=a 1=d2,所以b k =a m +a 1⇔b 1×2k−1=a 1+(m −1)d +a 1,即2k−1=2m ,亦即m =2k−2∈[1,500],解得2≤k ≤10,所以满足等式的解k =2,3,4,⋯,10,故集合{k |b k =a m +a 1,1≤m ≤500}中的元素个数为10−2+1=9.4.【2021年甲卷文科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知210,3n a a a >=,且数列{}n S 是等差数列,证明:{}n a 是等差数列. 【答案】证明见解析. 【解析】 【分析】21S S {}n S 的公差d ,进一步写出{}n S 的通项,从而求出{}n a 的通项公式,最终得证. 【详解】∵数列{}n S 是等差数列,设公差为d 212111a a a a S S +111(1)n S a n a a n =-,()n *∈N∴12n S a n =,()n *∈N∴当2n ≥时,()221111112n n n a S S a n a n a n a -=-=--=- 当1n =时,11121=a a a ⨯-,满足112n a a n a =-, ∴{}n a 的通项公式为112n a a n a =-,()n *∈N ∴()()111111221=2n n a a a n a a n a a --=----⎡⎤⎣⎦ ∴{}n a 是等差数列. 【点睛】在利用1n n n a S S -=-求通项公式时一定要讨论1n =的特殊情况.5.【2021年甲卷理科】已知数列{}n a 的各项均为正数,记n S 为{}n a 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{}n a 是等差数列:②数列{}n S 是等差数列;③213a a =. 注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分. 【答案】证明过程见解析 【解析】 【分析】n S ,n n a S 的关系求出n a ,利用{}n a 是等差数列可证213a a =;也可分别设出公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系,进行证明.n S 选②③作条件证明①时,n S an b =+,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数列;也可利用前两项的差求出公差,然后求出通项公式,进而证明出结论. 【详解】选①②作条件证明③:[方法一]:待定系数法+n a 与n S 关系式 (0)n S an b a =+>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为{}n a 也是等差数列,所以()()222a b a a a b +=-+,解得0b =;所以()221n a a n =-,21a a =,故22133a a a ==.[方法二] :待定系数法设等差数列{}n a 的公差为d ,等差数列{}n S 的公差为1d , 11(1)n S a n d -,将1(1)2n n n S na d -=+11(1)n S a n d -, 化简得())222221111111222d d n a n d n a d d n a d ⎛⎫+-=+-+⎪⎝⎭对于n +∀∈N 恒成立.则有2121111112,2440,d d a d a d d a d ⎧=⎪⎪-=-⎨=,解得111,2d a d a =.所以213a a =.选①③作条件证明②:因为213a a =,{}n a 是等差数列, 所以公差2112d a a a =-=, 所以()21112n n n S na d n a -=+=1n S a n =, )11111n n S S a n a n a +=+ 所以{}n S 是等差数列. 选②③作条件证明①: [方法一]:定义法(0)n S an b a =+>,则()2n S an b =+, 当1n =时,()211a S a b ==+;当2n ≥时,()()221n n n a S S an b an a b -=-=+--+()22a an a b =-+;因为213a a =,所以()()2323a a b a b +=+,解得0b =或43a b =-; 当0b =时,()221,21n a a a a n ==-,当2n ≥时,2-1-2n n a a a =满足等差数列的定义,此时{}n a 为等差数列; 当43a b =-4=3n S an b an a =+-103aS =-<不合题意,舍去. 综上可知{}n a 为等差数列. [方法二]【最优解】:求解通项公式因为213a a =11S a =21212S a a a +{}n S 也为等差数列,所以公差1211d S S a ()1111n S a n d n a -=21n S n a =,当2n ≥时,()()221111121n n n a S S n a n a n a -=-=--=-,当1n =时,满足上式,故{}n a 的通项公式为()121n a n a =-,所以()1123n a n a -=-,112n n a a a --=,符合题意.【整体点评】这类题型在解答题中较为罕见,求解的关键是牢牢抓住已知条件,结合相关公式,逐步推演,选①②时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,直接设出(0)n S an b a =+>,平方后得到n S 的关系式,利用11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩得到{}n a 的通项公式,进而得到213a a =,是选择①②证明③的通式通法;法二:分别设出{}n a 与{}n S 的公差,写出各自的通项公式后利用两者的关系,对照系数,得到等量关系11d a =12d a =,进而得到213a a =;选①③时,按照正常的思维求出公差,表示出n S n S 进行证明;选②③时,法一:利用等差数列的通项公式是关于n 的一次函数,直接设出(0)n S an b a =+>,结合,n n a S 的关系求出n a ,根据213a a =可求b ,然后可证{}n a 是等差数n S 1211d S S a ==nS 的通项公式,利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,求出{}n a 的通项公式,进而证明出结论.6.【2021年乙卷文科】设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列.(1)求{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <. 【答案】(1)11()3n n a -=,3n nn b =;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可; (2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可. 【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==. (2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭n n S , 230121123111112333323333n n n n S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭012111012222333---++++111233---+n n n n .设0121111101212222Γ3333------=++++n n n , ⑧ 则1231111012112222Γ33333-----=++++n nn . ⑨由⑧-⑨得1121113312111113322Γ13233332313--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎪⎝⎭-n n n n n n n .所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n . 因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n n S n n nT . 故2nn S T <. [方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1)313(1)12313n n n S ⨯-==--,211213333n n nn nT --=++++,① 231112133333n n n n nT +-=++++,② ①-②得23121111333333n n n n T +=++++- 1111(1)1133(1)1323313n n n n n n ++-=-=---,所以31(1)4323n n nnT =--⋅,所以2n n S T -=3131(1)(1)043234323n n n n n n ----=-<⋅⋅, 所以2nn S T <. [方法三]:构造裂项法由(Ⅰ)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭n n b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭nnn n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243nn c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二.[方法四]:导函数法 设()231()1-=++++=-n nx x f x x x x x x,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n nx x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢⎥==---⎢⎥⎣⎦, 则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='-n nn nx n x f x x x nxx .又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭' 13113311(1)4334423n nnn n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二. 【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n n S T ,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nn c n ,使1+=-n n n b c c ,求得n T 的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法.7.【2021年乙卷理科】记n S 为数列{}n a 的前n 项和,n b 为数列{}n S 的前n 项积,已知212n nS b +=. (1)证明:数列{}n b 是等差数列; (2)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2)()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩. 【解析】 【分析】 (1)由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,取1n =,得132b =,由题意得1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---,消积得到项的递推关系111221n n n n b bb b +++=-,进而证明数列{}n b 是等差数列;(2)由(1)可得n b 的表达式,由此得到n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩.【详解】 (1)[方法一]:由已知212n n S b +=得221n n n b S b =-,且0n b ≠,12n b ≠, 取1n =,由11S b =得132b =, 由于n b 为数列{}n S 的前n 项积, 所以1212222212121n n n b b b b b b b ⋅⋅⋅⋅=---, 所以1121121222212121n n n b b b b b b b +++⋅⋅⋅⋅=---, 所以111221n n n nb bb b +++=-,由于10n b +≠ 所以12121n n b b +=-,即112n n b b +-=,其中*n N ∈所以数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差等差数列; [方法二]【最优解】: 由已知条件知1231-⋅=⋅⋅⋅⋅n n n b S S S S S ①于是11231(2)--=⋅⋅⋅⋅≥n n b S S S S n . ②由①②得1nn n b S b -=. ③又212n nS b +=, ④ 由③④得112n n b b --=. 令1n =,由11S b =,得132b =. 所以数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. [方法三]: 由212n n S b +=,得22=-nn n S b S ,且0n S ≠,0n b ≠,1n S ≠. 又因为111--=⋅⋅=⋅n n n n n b S S S S b ,所以1122-==-n n n n b b S S ,所以()1111(2)2222212---=-==≥---n n n n n n n S S b b n S S S .在212n n S b +=中,当1n =时,1132==b S . 故数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. [方法四]:数学归纳法 由已知212n n S b +=,得221n n n b S b =-,132b =,22b =,352=b ,猜想数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列,且112n b n =+. 下面用数学归纳法证明. 当1n =时显然成立.假设当n k =时成立,即121,21+=+=+k k k b k S k .那么当1n k =+时,11112++⎛⎫==+ ⎪⎝⎭k k k b b S k 331(1)1222k k k k ++⋅==+++. 综上,猜想对任意的n ∈N 都成立.即数列{}n b 是以32为首项,12为公差的等差数列. (2)由(1)可得,数列{}n b 是以132b =为首项,以12d =为公差的等差数列, ()3111222n n b n ∴=+-⨯=+, 22211n n n b n S b n+==-+,当n =1时,1132a S ==, 当n ≥2时,()121111n n n n n a S S n n n n -++=-=-=-++,显然对于n =1不成立, ∴()3,121,21n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥+⎪⎩. 【整体点评】 (1)方法一从212n n S b +=得221n n n b S b =-,然后利用n b 的定义,得到数列{}n b 的递推关系,进而替换相除消项得到相邻两项的关系,从而证得结论; 方法二先从n b 的定义,替换相除得到1nn n b S b -=,再结合212n n S b +=得到112n n b b --=,从而证得结论,为最优解; 方法三由212n n S b +=,得22=-n n n S b S ,由n b 的定义得1122-==-n n n n b b S S ,进而作差证得结论;方法四利用归纳猜想得到数列112n b n =+,然后利用数学归纳法证得结论. (2)由(1)的结论得到112n b n =+,求得n S 的表达式,然后利用和与项的关系求得{}n a 的通项公式;8.【2021年新高考1卷】已知数列{}n a 满足11a =,11,,2,.n n n a n a a n ++⎧=⎨+⎩为奇数为偶数 (1)记2n n b a =,写出1b ,2b ,并求数列{}n b 的通项公式; (2)求{}n a 的前20项和.【答案】(1)122,5,31n b b b n ===-;(2)300. 【解析】【分析】(1)方法一:由题意结合递推关系式确定数列{}n b 的特征,然后求和其通项公式即可; (2)方法二:分组求和,结合等差数列前n 项和公式即可求得数列的前20项和. 【详解】解:(1)[方法一]【最优解】:显然2n 为偶数,则21222212,1n n n n a a a a +++=+=+, 所以2223n n a a +=+,即13n n b b +=+,且121+12b a a ===, 所以{}n b 是以2为首项,3为公差的等差数列, 于是122,5,31n b b b n ===-. [方法二]:奇偶分类讨论由题意知1231,2,4a a a ===,所以122432,15b a b a a ====+=. 由11n n a a +-=(n 为奇数)及12n n a a +-=(n 为偶数)可知, 数列从第一项起,若n 为奇数,则其后一项减去该项的差为1, 若n 为偶数,则其后一项减去该项的差为2.所以*23()n n a a n N +-=∈,则()11331n b b n n =+-⨯=-.[方法三]:累加法由题意知数列{}n a 满足*113(1)1,()22nn n a a a n +-==++∈N .所以11213(1)11222b a a -==++=+=,322433223(1)3(1)11212352222b a a a a a --==++=+=+++=++=+=,则222121222111()()()121221+n n n n n n b a a a a a a a a a ---==-+-+-+=+++++++12(1)131n n n =+-+=-⨯.所以122,5b b ==,数列{}n b 的通项公式31n b n =-. (2)[方法一]:奇偶分类讨论 20123201351924620++++++++()()S a a a a a a a a a a a a =+=+++1231012310(1111)b b b b b b b b =-+-+-++-+++++110()102103002b b +⨯=⨯-=. [方法二]:分组求和由题意知数列{}n a 满足12212121,1,2n n n n a a a a a -+==+=+, 所以2122123n n n a a a +-=+=+.所以数列{}n a 的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;同理,由2221213n n n a a a ++=+=+知数列{}n a 的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列. 从而数列{}n a 的前20项和为: 201351924260()()S a a a a a a a a =+++++++++1091091013102330022⨯⨯=⨯+⨯+⨯+⨯=. 【整体点评】(1)方法一:由题意讨论{}n b 的性质为最一般的思路和最优的解法;方法二:利用递推关系式分类讨论奇偶两种情况,然后利用递推关系式确定数列的性质; 方法三:写出数列{}n a 的通项公式,然后累加求数列{}n b 的通项公式,是一种更加灵活的思路.(2)方法一:由通项公式分奇偶的情况求解前n 项和是一种常规的方法;方法二:分组求和是常见的数列求和的一种方法,结合等差数列前n 项和公式和分组的方法进行求和是一种不错的选择.9.【2021年新高考2卷】记n S 是公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和,若35244,a S a a S ==. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)求使n n S a >成立的n 的最小值. 【答案】(1)26n a n =-;(2)7. 【解析】 【分析】(1)由题意首先求得3a 的值,然后结合题意求得数列的公差即可确定数列的通项公式;(2)首先求得前n 项和的表达式,然后求解二次不等式即可确定n 的最小值. 【详解】(1)由等差数列的性质可得:535S a =,则:3335,0a a a =∴=,设等差数列的公差为d ,从而有:()()22433a a a d a d d =-+=-,()()()41234333322S a a a a a d a d a a d d =+++=-+-++-=-, 从而:22d d -=-,由于公差不为零,故:2d =, 数列的通项公式为:()3326n a a n d n =+-=-.(2)由数列的通项公式可得:1264a =-=-,则:()()214252n n n S n n n -=⨯-+⨯=-,则不等式n n S a >即:2526n n n ->-,整理可得:()()160n n -->, 解得:1n <或6n >,又n 为正整数,故n 的最小值为7. 【点睛】等差数列基本量的求解是等差数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等差数列的有关公式并能灵活运用.10.【2020年新课标1卷理科】设{}n a 是公比不为1的等比数列,1a 为2a ,3a 的等差中项. (1)求{}n a 的公比;(2)若11a =,求数列{}n na 的前n 项和.【答案】(1)2-;(2)1(13)(2)9nn n S -+-=. 【解析】 【分析】(1)由已知结合等差中项关系,建立公比q 的方程,求解即可得出结论;(2)由(1)结合条件得出{}n a 的通项,根据{}n na 的通项公式特征,用错位相减法,即可求出结论. 【详解】(1)设{}n a 的公比为q ,1a 为23,a a 的等差中项,212312,0,20a a a a q q =+≠∴+-=,1,2q q ≠∴=-;(2)设{}n na 的前n 项和为n S ,111,(2)n n a a -==-,21112(2)3(2)(2)n n S n -=⨯+⨯-+⨯-++-,①23121(2)2(2)3(2)(1)(2)(2)n n n S n n --=⨯-+⨯-+⨯-+--+-,②①-②得,2131(2)(2)(2)(2)n n n S n -=+-+-++---1(2)1(13)(2)(2)1(2)3n n n n n ---+-=--=--, 1(13)(2)9nn n S -+-∴=. 【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算、等差中项的性质,以及错位相减法求和,考查计算求解能力,属于基础题.11.【2020年新课标3卷理科】设数列{an }满足a 1=3,134n n a a n +=-. (1)计算a 2,a 3,猜想{an }的通项公式并加以证明; (2)求数列{2nan }的前n 项和Sn .【答案】(1)25a =,37a =,21n a n =+,证明见解析;(2)1(21)22n n S n +=-⋅+.【解析】 【分析】(1)方法一:(通性通法)利用递推公式得出23,a a ,猜想得出{}n a 的通项公式,利用数学归纳法证明即可;(2)方法一:(通性通法)根据通项公式的特征,由错位相减法求解即可. 【详解】 (1)[方法一]【最优解】:通性通法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=,由数列{}n a 的前三项可猜想数列{}n a 是以3为首项,2为公差的等差数列,即21n a n =+.证明如下:当1n =时,13a =成立;假设()n k k *=∈N 时,21k a k =+成立.那么1n k =+时,1343(21)4232(1)1k k a a k k k k k +=-=+-=+=++也成立. 则对任意的*n N ∈,都有21n a n =+成立; [方法二]:构造法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=.由123,5a a ==得212a a -=.134n n a a n +=-,则134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--.令1n n n b a a +=-,且12b =,所以134n n b b -=-,两边同时减去2,得()1232n n b b --=-,且120b -=,所以20n b -=,即12n n a a +-=,又212a a -=,因此{}n a 是首项为3,公差为2的等差数列,所以21n a n =+. [方法三]:累加法由题意可得2134945a a =-=-=,32381587a a =-=-=. 由134n n a a n +=-得1114333n n n n n a a n +++-=-,即2121214333a a -=-⨯,3232318333a a -=-⨯, (111)4(1)(2)333n n nn n a a n n ---=--⨯≥.以上各式等号两边相加得1123111412(1)33333n n n a a n ⎡⎤-=-⨯+⨯++-⨯⎢⎥⎣⎦,所以1(21)33n n n a n =+⋅.所以21(2)n a n n =+≥.当1n =时也符合上式.综上所述,21n a n =+.[方法四]:构造法21322345,387a a a a =-==-=,猜想21n a n =+.由于134n n a a n +=-,所以可设()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,其中,λμ为常数.整理得1322n n a a n λμλ+=++-.故24,20λμλ=--=,解得2,1λμ=-=-.所以()112(1)13(21)3211n n n a n a n a +-+-=--=⋅⋅⋅=-⨯-.又130a -=,所以{}21n a n --是各项均为0的常数列,故210n a n --=,即21n a n =+.(2)由(1)可知,2(21)2n nn a n ⋅=+⋅[方法一]:错位相减法231325272(21)2(21)2n n n S n n -=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,① 23412325272(21)2(21)2n n n S n n +=⨯+⨯+⨯++-⋅++⋅,②由①-②得:()23162222(21)2n n n S n +-=+⨯+++-+⋅()21121262(21)212n n n -+-=+⨯-+⋅⨯-1(12)22n n +=-⋅-,即1(21)22n n S n +=-⋅+.[方法二]【最优解】:裂项相消法112(21)2(21)2(23)2n n n n n n n a n n n b b ++=+=---=-,所以231232222n n nS a a a a =++++()()()()2132431n n b b b b b b b b +=-+-+-++-11n b b +=-1(21)22n n +=-+.[方法三]:构造法当2n ≥时,1(21)2n n n S S n -=++⋅,设11()2[(1)]2n n n n S pn q S p n q --++⋅=+-+⋅,即122nn n pn q p S S ----=+⋅,则2,21,2pq p -⎧=⎪⎪⎨--⎪=⎪⎩,解得4,2p q =-=.所以11(42)2[4(1)2]2n n n n S n S n --+-+⋅=+--+⋅,即{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,而1(42)22S +-+⋅=,所以(42)22n n S n +-+⋅=.故12(21)2n n S n +=+-⋅.[方法四]:因为12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,令12n n b n -=⋅,则()()231()0,11n n x x f x x x x x x x-=++++=≠-,()121211(1)()1231(1)nn n n x x nx n x f x x x nx x x +-'⎡⎤-+-+=++++==⎢⎥--⎢⎥⎣⎦', 所以12n b b b +++21122322n n -=+⋅+⋅++⋅1(2)12(1)2n nf n n +==+-+'⋅.故234(2)2222nn S f =++'+++()1212412(1)212n n nn n +-⎡⎤=+⋅-++⎣⎦-1(21)22n n +=-+.【整体点评】(1)方法一:通过递推式求出数列{}n a 的部分项从而归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据数学归纳法进行证明,是该类问题的通性通法,对于此题也是最优解; 方法二:根据递推式134n n a a n +=-,代换得134(1)(2)n n a a n n -=--≥,两式相减得()1134n n n n a a a a +--=--,设1n n n b a a +=-,从而简化递推式,再根据构造法即可求出n b ,从而得出数列{}n a 的通项公式; 方法三:由134n n a a n +=-化简得1114333n n n n n a a n+++-=-,根据累加法即可求出数列{}n a 的通项公式; 方法四:通过递推式求出数列{}n a 的部分项,归纳得出数列{}n a 的通项公式,再根据待定系数法将递推式变形成()1(1)3n n a n a n λμλμ++++=++,求出,λμ,从而可得构造数列为常数列,即得数列{}n a 的通项公式. (2)方法一:根据通项公式的特征可知,可利用错位相减法解出,该法也是此类题型的通性通法; 方法二:根据通项公式裂项,由裂项相消法求出,过程简单,是本题的最优解法;方法三:由2n ≥时,1(21)2nn n S S n -=++⋅,构造得到数列{}(42)2n n S n +-+⋅为常数列,从而求出;方法四:将通项公式分解成12(21)2222422n n n n n nn a n n n -=+=⋅+=⋅+,利用分组求和法分别求出数列{}{}12,2n n n -⋅的前n 项和即可,其中数列{}12n n -⋅的前n 项和借助于函数()()231()0,11n n x x f x x x x x x x-=++++=≠-的导数,通过赋值的方式求出,思路新颖独特,很好的简化了运算.12.【2020年新课标3卷文科】设等比数列{an }满足124a a +=,318a a -=. (1)求{an }的通项公式;(2)记n S 为数列{log 3an }的前n 项和.若13m m m S S S +++=,求m . 【答案】(1)13-=n n a ;(2)6m =. 【解析】【分析】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,列出方程组,求得首项和公比,进而求得通项公式;(2)由(1)求出3{log }n a 的通项公式,利用等差数列求和公式求得n S ,根据已知列出关于m 的等量关系式,求得结果. 【详解】(1)设等比数列{}n a 的公比为q ,根据题意,有1121148a a q a q a +=⎧⎨-=⎩,解得113a q =⎧⎨=⎩,所以13-=n n a ;(2)令313log log 31n n n b a n -===-, 所以(01)(1)22n n n n n S +--==, 根据13m m m S S S +++=,可得(1)(1)(2)(3)222m m m m m m -++++=, 整理得2560m m --=,因为0m >,所以6m =, 【点睛】本题考查等比数列通项公式基本量的计算,以及等差数列求和公式的应用,考查计算求解能力,属于基础题目.13.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记m b 为{}n a 在区间*(0,]()m m ∈N 中的项的个数,求数列{}m b 的前100项和100S . 【答案】(1)2n n a =;(2)100480S =. 【解析】 【分析】(1)利用基本元的思想,将已知条件转化为1,a q 的形式,求解出1,a q ,由此求得数列{}n a 的通项公式.(2)方法一:通过分析数列{}m b 的规律,由此求得数列{}m b 的前100项和100S .【详解】(1)由于数列{}n a 是公比大于1的等比数列,设首项为1a ,公比为q ,依题意有31121208a q a q a q ⎧+=⎨=⎩,解得解得12,2a q ==,或1132,2a q ==(舍), 所以2n n a =,所以数列{}n a 的通项公式为2n n a =. (2)[方法一]:规律探索由于123456722,24,28,216,232,264,2128=======,所以 1b 对应的区间为(0,1],则10b =;23,b b 对应的区间分别为(0,2],(0,3],则231b b ==,即有2个1;4567,,,b b b b 对应的区间分别为(0,4],(0,5],(0,6],(0,7],则45672b b b b ====,即有22个2; 8915,,,b b b 对应的区间分别为(0,8],(0,9],,(0,15],则89153b b b ====,即有32个3;161731,,,b b b 对应的区间分别为(0,16],(0,17],,(0,31],则1617314b b b ====,即有42个4; 323363,,,b b b 对应的区间分别为(0,32],(0,33],,(0,63],则3233635b b b ====,即有52个5; 6465100,,,b b b 对应的区间分别为(0,64],(0,65],,(0,100],则64651006b b b ====,即有37个6.所以23451001222324252637480S =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法二]【最优解】:由题意,2n m ≤,即2log n m ≤,当1m =时,10b =.当)12,21k k m +⎡∈-⎣时,,m b k k *=∈N ,则()()()()1001234573233636465100S b b b b b b b b b b b b =++++++++++++++0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.[方法三]:由题意知)1,2,2k k m b k m +⎡=∈⎣,因此,当1m =时,10b =;[2,4)m ∈时,1m b =;[4,8)m ∈时,2m b =;[8,16)m ∈时,3m b =;[16,32)m ∈时,4m b =;[32,64)m ∈时,5m b =;[64,128)m ∈时,6m b =.所以1001234100S b b b b b =+++++ 0(11)(222)(666)=++++++++++0122438416532637480=+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=.所以数列{}n b 的前100项和100480S =. 【整体点评】(2)方法一:通过数列{}n a 的前几项以及数列{}m b 的规律可以得到12100,,,b b b 的值,从而求出数列{}m b 的前100项和,这是本题的通性通法;方法二:通过解指数不等式可得数列{}m b 的通项公式,从而求出数列{}m b 的前100项和,是本题的最优解;方法三,是方法一的简化版.14.【2020年新高考2卷(海南卷)】已知公比大于1的等比数列{}n a 满足24320,8a a a +==. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-.【答案】(1)2nn a =;(2)2382(1)55n n +-- 【解析】 【分析】(1)由题意得到关于首项、公比的方程组,求解方程组得到首项、公比的值即可确定数列的通项公式;(2)首先求得数列(){}111n n n a a -+-的通项公式,然后结合等比数列前n 项和公式求解其前n 项和即可. 【详解】(1) 设等比数列{}n a 的公比为q (q >1),则32411231208a a a q a q a a q ⎧+=+=⎨==⎩, 整理可得:22520q q -+=, 11,2,2q q a >==,数列的通项公式为:1222n nn a -=⋅=.(2)由于:()()()1121111122112n n n n n n n n a a --++-+=-⨯⨯=--,故:112231(1)n n n a a a a a a -+-+⋯+-35791212222(1)2n n -+=-+-+⋯+-⋅()()3223221282(1)5512nn n +⎡⎤--⎢⎥⎣⎦==----. 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,等差数列与等比数列求和公式是数列求和的基础. 15.【2019年新课标1卷文科】记Sn 为等差数列{an }的前n 项和,已知S 9=-a 5. (1)若a 3=4,求{an }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得Sn ≥an 的n 的取值范围. 【答案】(1)210n a n =-+; (2)110()n n *≤≤∈N . 【解析】 【分析】(1)首项设出等差数列的首项和公差,根据题的条件,建立关于1a 和d 的方程组,求得1a 和d 的值,利用等差数列的通项公式求得结果;(2)根据题意有50a =,根据10a >,可知0d <,根据n n S a >,得到关于n 的不等式,从而求得结果. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,根据题意有111989(4)224a d a d a d ⨯⎧+=-+⎪⎨⎪+=⎩,解答182a d =⎧⎨=-⎩,所以8(1)(2)210n a n n =+-⨯-=-+,所以等差数列{}n a 的通项公式为210n a n =-+; (2)由条件95S a =-,得559a a =-,即50a =,因为10a >,所以0d <,并且有5140a a d =+=,所以有14a d =-, 由n n S a ≥得11(1)(1)2n n na d a n d -+≥+-,整理得2(9)(210)n n d n d -≥-, 因为0d <,所以有29210n n n -≤-,即211100n n -+≤, 解得110n ≤≤,所以n 的取值范围是:110()n n *≤≤∈N 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有等差数列的通项公式,等差数列的求和公式,在解题的过程中,需要认真分析题意,熟练掌握基础知识是正确解题的关键.16.【2019年新课标2卷理科】已知数列{an }和{bn }满足a 1=1,b 1=0,1434n n n a a b +-=+ ,1434n n n b b a +-=-.(1)证明:{an +bn }是等比数列,{an –bn }是等差数列; (2)求{an }和{bn }的通项公式. 【答案】(1)见解析;(2)1122nn a n,1122nnb n.【解析】 【分析】(1)可通过题意中的1434n n n a a b +-=+以及1434n n n b b a +-=-对两式进行相加和相减即可推导出数列{}n n a b +是等比数列以及数列{}n n a b -是等差数列;(2)可通过(1)中的结果推导出数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式,然后利用数列{}n n a b +以及数列{}n n a b -的通项公式即可得出结果.【详解】(1)由题意可知1434n n n a a b +-=+,1434n n n b b a +-=-,111a b ,111a b -=, 所以1144323442n n n n n n n n a b a b b a a b ,即1112n n n n a b a b ,n n 22n n 因为11443434448n n n n n n n n a b a b b a a b ,所以112n n n n a b a b ,数列{}n n a b -是首项1、公差为2的等差数列,21n na b n .(2)由(1)可知,112n n n a b ,21n na b n ,所以111222nnn n n na ab a b n,111222nn n n n nb a b a b n.【点睛】本题考查了数列的相关性质,主要考查了等差数列以及等比数列的相关证明,证明数列是等差数列或者等比数列一定要结合等差数列或者等比数列的定义,考查推理能力,考查化归与转化思想,是中档题.17.【2019年新课标2卷文科】已知{}n a 是各项均为正数的等比数列,1322,216a a a ==+. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设2log n n b a =,求数列{}n b 的前n 项和.【答案】(1)212n n a -=;(2)2n S n =.【解析】 【分析】(1)本题首先可以根据数列{}n a 是等比数列将3a 转化为21a q ,2a 转化为1a q ,再然后将其带入32216a a 中,并根据数列{}n a 是各项均为正数以及12a =即可通过运算得出结果;(2)本题可以通过数列{}n a 的通项公式以及对数的相关性质计算出数列{}n b 的通项公式,再通过数列{}n b 的通项公式得知数列{}n b 是等差数列,最后通过等差数列求和公式即可得出结果. 【详解】(1)因为数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,32216a a ,12a =, 所以令数列{}n a 的公比为q ,2231=2a a q q ,212a a qq ,所以22416q q =+,解得2q =-(舍去)或4,n n (2)因为2log n n b a =,所以21n b n =-,+121n b n ,12n nb b , 所以数列{}n b 是首项为1、公差为2的等差数列,21212n n S nn .【点睛】本题考查数列的相关性质,主要考查等差数列以及等比数列的通项公式的求法,考查等差数列求和公式的使用,考查化归与转化思想,考查计算能力,是简单题.18.【2018年新课标1卷文科】已知数列{}n a 满足11a =,()121n n na n a +=+,设nn a b n=. (1)求123b b b ,,;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由; (3)求{}n a 的通项公式.【答案】(1)11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列.理由见解析;(3)12n n a n -=⋅.【解析】 【分析】(1)根据题中条件所给的数列{}n a 的递推公式()121n n na n a +=+,将其化为()121n n n a a n++=,分别令1n =和2n =,代入上式求得24a =和312a =,再利用nn a b n=,从而求得11b =,22b =,34b =;(2)利用条件可以得到121n na a n n+=+,从而 可以得出12n n b b +=,这样就可以得到数列{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)借助等比数列的通项公式求得12n na n-=,从而求得12n n a n -=⋅. 【详解】(1)由条件可得()121n n n a a n++=.将1n =代入得,214a a =,而11a =,所以,24a =. 将2n =代入得,323a a =,所以,312a =.从而11b =,22b =,34b =;(2){}n b 是首项为1,公比为2的等比数列. 由条件可得121n na a n n+=+,即12n n b b +=,又11b =, 所以{}n b 是首项为1,公比为2的等比数列; (3)由(2)可得11122n n nn a b n--==⨯=,所以12n n a n -=⋅. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有根据数列的递推公式确定数列的项,根据不同数列的项之间的关系,确定新数列的项,利用递推关系整理得到相邻两项之间的关系确定数列是等比数列,根据等比数列通项公式求得数列{}n b 的通项公式,借助于{}n b 的通项公式求得数列{}n a 的通项公式,从而求得最后的结果.19.【2018年新课标2卷理科】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,已知17a =-,315S =-. (1)求{}n a 的通项公式; (2)求n S ,并求n S 的最小值.【答案】(1)an =2n –9,(2)Sn =n 2–8n ,最小值为–16. 【解析】 【详解】分析:(1)根据等差数列前n 项和公式,求出公差,再代入等差数列通项公式得结果,(2)根据等差数列前n 项和公式得n S 的二次函数关系式,根据二次函数对称轴以及自变量为正整数求函数最值.详解:(1)设{an }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =–15. 由a 1=–7得d =2.所以{an }的通项公式为an =2n –9. (2)由(1)得Sn =n 2–8n =(n –4)2–16. 所以当n =4时,Sn 取得最小值,最小值为–16.点睛:数列是特殊的函数,研究数列最值问题,可利用函数性质,但要注意其定义域为正整数集这一限制条件.20.【2018年新课标3卷理科】等比数列{}n a 中,15314a a a ==,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)记n S 为{}n a 的前n 项和.若63m S =,求m . 【答案】(1)()12n n a -=-或12n n a -= .(2)6m =. 【解析】 【详解】分析:(1)列出方程,解出q 可得;(2)求出前n 项和,解方程可得m .详解:(1)设{}n a 的公比为q ,由题设得1n n a q -=.由已知得424q q =,解得0q =(舍去),2q =-或2q =. 故()12n n a -=-或12n n a -=.(2)若()12n n a -=-,则()123nn S --=.由63m S =得()2188m-=-,此方程没有正整数解.若12n n a -=,则21nn S =-.由63m S =得264m =,解得6m =.综上,6m =.点睛:本题主要考查等比数列的通项公式和前n 项和公式,属于基础题.。

高考文科数学数列经典大题训练(附答案)

1.(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1.求数列{}n a 的通项公式.2.设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和.3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-= (1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S4.已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.已知数列{a n}满足,,n∈N×.(1)令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;(2)求{a n}的通项公式.1.解:(1)证:因为34-=n n a S (1,2,)n =,则3411-=--n n a S (2,3,)n =, 所以当2n ≥时,1144n n n n n a S S a a --=-=-, 整理得143n n a a -=. 5分 由34-=n n a S ,令1n =,得3411-=a a ,解得11=a .所以{}n a 是首项为1,公比为43的等比数列. 7分(2)解:因为14()3n n a -=,由1(1,2,)n n n b a b n +=+=,得114()3n n n b b -+-=. 9分由累加得)()()(1231`21--++-+-+=n n n b b b b b b b b=1)34(3341)34(1211-=--+--n n ,(2≥n ),当n=1时也满足,所以1)34(31-=-n n b .2.解:(Ⅰ)设数列{a n }的公比为q ,由23269a a a =得32349a a =所以219q =。

高考复习文科数学之数列(2)

各地解析分类汇编:数列(2)1【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考文】等差数列{}n a 中,如果39741=++a a a ,27963=++a a a ,则数列{}n a 前9项的和为A. 297B. 144C. 99D. 66 【答案】C【解析】由147=39a a a ++,得443=39=13a a ,。

由369=27a a a ++,德663=27=9a a ,。

所以194699()9()9(139)===911=99222a a a a S ++⨯+=⨯,选C. 2.【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考文】已知正项等比数列{}n a 满足:5672a a a +=,若存在两项n m a a ,使得14a a a n m =,则nm 41+的最小值为 A.23 B. 35 C. 625 D. 不存在 【答案】A【解析】因为765=2a a a +,所以2555=2a q a q a +,即220q q --=,解得2q =。

若存在两项,n m a a ,有14a =,即2116m n a a a =,2221116m n a q a +-=,即2216m n +-=,所以24,6m n m n +-=+=,即16m n+=。

所以14141413()()(5)6662m n m n m n m n n m ++=+=++≥,当且仅当4=m n n m 即224,2n m n m ==取等号,此时63m n m +==,所以2,4m n ==时取最小值,所以最小值为32,选A. 3.【山东省兖州市2013届高三9月入学诊断检测 文】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若371112a a a ++=,则13S 等于( )()A 52 ()B 54 ()C 56 ()D 58【答案】在等差数列中37117312a a a a ++==,74a =, 所以113713713()132131345222a a a S a +⨯====⨯=。

(word完整版)高考文科数学数列经典大题训练(附答案)(2021年整理)

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1。

(本题满分14分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且34-=n n a S (1,2,)n =, (1)证明:数列{}n a 是等比数列;(2)若数列{}n b 满足1(1,2,)n n n b a b n +=+=,12b =,求数列{}n b 的通项公式.2.(本小题满分12分)等比数列{}n a 的各项均为正数,且212326231,9.a a a a a +== 1。

求数列{}n a 的通项公式。

2。

设 31323log log ......log ,n n b a a a =+++求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前项和。

3.设数列{}n a 满足21112,32n n n a a a -+=-=(1) 求数列{}n a 的通项公式; (2) 令n n b na =,求数列的前n 项和n S4。

已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.已知数列{a n}满足,,n∈N×.(1)令b n=a n+1﹣a n,证明:{b n}是等比数列;(2)求{a n}的通项公式.1。

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高三数学(文科)专题训练二 数列 1. 已知数列



nanN是等比数列,且130,2,8.naaa

(1)求数列

na的通项公式;

(2)求证:1

1111

321naaaa;

(3)设1log2

2nnab

,求数列nb的前100项和.

2.数列{an}中,18a,42a,且满足21nnaa常数C

(1)求常数C和数列的通项公式; (2)设201220||||||TaaaL,

(3) 12||||||nnTaaaL,nN

3. 已知数列nn2,na=2n1,n为奇数;-为偶数; , 求2nS

4 .已知数列na的相邻两项1,nnaa是关于x的方程022nnbxxn(N)*的两根,且 11a. (1) 求证: 数列nna231是等比数列;

(2) 求数列

nb的前n项和nS.

5.某种汽车购车费用10万元,每年应交保险费、养路费及汽油费合计9千元,汽车的维修费平均为第一年2千元,第二年4千元,第三年6千元,…,各年的维修费平均数组成等差数列,问这种汽车使用多少年报废最合算(即使用多少年时,年平均费用最少)? 6. 从社会效益和经济效益出发,某地投入资金进行生态环境建设,并以此发展旅游产业,根据规划,本年度投入800万元,以后每年投入将比上年减少51,本年度当地旅游业收入估计为400万元,由于该项建设对旅游业的促进作用,预计今后的旅游业收入每年会比上年增加41. (1)设n年内(本年度为第一年)总投入为an万元,旅游业总收入为bn万元,写出an,bn的表达式; (2)至少经过几年,旅游业的总收入才能超过总投入? 7. 在等比数列{an}(n∈N*)中,已知a1>1,q>0.设bn=log2an,且b1+b3+b5=6,b1b3b5=0. (1)求数列{an}、{bn}的通项公式an、bn; (2)若数列{bn}的前n项和为Sn,试比较Sn与an的大小. 8. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且an是Sn与2的等差中项,数列{bn}中,b1=1, 点P(bn,bn+1)在直线x-y+2=0上。 (1)求a1和a2的值; (2)求数列{an},{bn}的通项an和bn; (3)设cn=an·bn,求数列{cn}的前n项和Tn。 9. 已知数列

na的前n项和为11,4nSa且1112nnnSSa,数列nb满足11194b且

13nnbbn(2)nnN且

(1)求

na的通项公式;

(2)求证:数列

nnba为等比数列;

(3)求

nb前n项和的最小值.

10. 已知等差数列an的前9项和为153. (1)求5a;

(2)若,82a,从数列an中,依次取出第二项、第四项、第八项,……,第2n项,按原来的顺序组成一个新的数列cn,求数列cn的前n项和Sn. 11.已知曲线C:xye

(其中e为自然对数的底数)在点1,Pe处的切线与x轴交于点

1Q,过点1Q作x轴的垂线交曲线C于点1P,曲线C在点1P处的切线与x轴交于点2Q,过点2Q作x轴的垂线交曲线C于点2P,……,依次下去得到一系列点1P、2P、……、nP,

设点nP的坐标为,nnxy(*nN).

(Ⅰ)分别求nx与ny的表达式; (Ⅱ)求1niiixy. 12. 在数列

)0,(2)2(,2111Nnaa,aann

nnn中

(1) 求证:数列2{()}nnna是等差数列;

(2) 求数列

na的前n项和nS;

13. 在等差数列

na中,公差d 0,且56a,

(1)求46aa的值.

(2)当33a时,在数列na中是否存在一项ma(m正整数),使得 3a ,5a ,ma

成等比数列,若存在,求m的值;若不存在,说明理由.

(3)若自然数123t n , n , n , , n, , (t为正整数)满足5< 1n<2n<  < tn<, 使

得31t5nna , a ,a , ,a , 成等比数列,当32a时, 用t表示tn

14. 已知二次函数2()fxaxbx

满足条件:①(0)(1)ff; ②()fx的最小值为18.

(Ⅰ)求函数()fx的解析式; (Ⅱ)设数列{}na的前n项积为nT, 且()45fnnT, 求数列{}

na

的通项公式;

(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下, 若5()

nfa是nb与na的等差中项, 试问数列{}nb

中第几项的

值最小? 求出这个最小值. 15. 已知函数f(x)=x2-4,设曲线y=f(x)在点(xn,f(xn))处的切线与x轴的交点为(xn+1, 0)(nN +),

(Ⅰ)用xn表示xn+1; (Ⅱ)若x1=4,记an=lg22nnxx,证明数列{na}成等比数列,并求数列{nx}

的通项公式; (Ⅲ)若x1=4,bn=xn-2,Tn是数列{bn}的前n项和,证明Tn<3. 答案

1. 解:(1)设等比数列

na的公比为q. 则由等比数列的通项公式11nnaaq

得3131aaq,284,2q

又

0,22

naqLL分

数列na的通项公式是12223nnna分LL. 123231111211111112221222212n

nn

aaaa

LL 11,2n6分LL

11,117,2nn分QLL

123111118.naaaa分LLL



2132log21219,212112,,nn

nnnbnbbnnb

由分

又常数数列是首项为3,公差为2的等差数列11分

LLQLL

数列nb的前100项和是100100991003210200122S分LL

2.解:(1)C2102

nan=-,-

1256125671251256720520(2)||||||||| =(+a) =2()(++a) =2SS=260nnn

TaaaaaaaaaaaaaaaaaaLLLLLLL|

---

(3)229 , 5409, 5nnnnTnnn--

12321352124621352-12()()2(14)(-1 2222)(3711)341422(41) 23nnnnnnnSaaaaaaaaaaaannnnn-3.解:-)(+++

4 .解:证法1: ∵1,nnaa是关于x的方程022nnbxxn(N)*的两根, ∴.,211nnnnnnaabaa 由nnnaa21,得nnnnaa23123111, 故数列nna231是首项为3132

1a,公比为1的等比数列.

证法2: ∵1,nnaa是关于x的方程022nnbxxn(N)*的两根, ∴.,211nnnnnnaabaa

∵nnnnnnnnnaaaa23123122312311111231231nnnnaa, 故数列nna231是首项为3132

1a,公比为1的等比数列.

(2)解: 由(1)得

1131231nnna, 即nn

na1231

.

∴



111121291nnnn

nnnaab

1229

1

12nn.

∴nnaaaaS321 



nn111222231232





2112231

1nn.

222

0.20.40.60.2(1) 0.20.10.1...................42 100.90.10.1 100.1.........................................6 nnnnnnnnnn5.解:维修费总费用=分=+分2

10 100.1 10 0.11 213............................................9 .............................10nnnnnn平均费用当时,汽车报废最合算=

分分

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