时间:2022-07-30 02:28:18
一、选择题
1.若a
(A)11a-b>11b(B)a2
(C)|b|1|a|bn
2.若x∈(e -1,1),a=ln x,b=(112)ln x,c=e ln x,则a,b,c的大小关系为().
(A)c>b>a(B)b>c>a
(C)a>b>c(D)b>a>c
3.已知x,y满足不等式组x+2y≤8,
2x+y≤8,
x≥0,
y≥0,则目标函数z=3x+y的最大值为().
(A)3213(B)12
(C)8(D)24
4.已知点(x,y)在ABC所包围的阴影区域内(包含边界),若B(3,512)是使得z=ax-y取得最大值的最优解,则实数a的取值范围为().
(A)a≥-112(B)a≥0
(C)a≤-112(D)-112≤a≤0
5.若两个正实数x,y满足21x+11y=1,并且x+2y>m2+2m恒成立,则实数m的取值范围是().
(A)(-∞,-2)∪[4,+∞)
(B)(-∞,-4)∪[2,+∞)
(C)(-2,4)
(D)(-4,2)
6.已知实数x,y满足约束条件x+y≥1,
x-y≥-1,
2x-y≤2,若函数z=ax+by(a>0,b>0)的最大值为7,则31a+41b的最小值为().
(A)7(B)2417
(C)3717(D)18
7.(理)已知函数f(x)=x(1+a|x|).设关于x的不等式f(x+a)
(A)(1-1512,0)
(B)(1-1312,0)
(C)(1-1512,0)∪(0,1+1312)
(D)(-∞,1-1512)
(文)设函数f(x)=e x+x-2,g(x)=ln x+x2-3.若实数a,b满足f(a)=0,g(b)=0,则().
(A)g(a)
(B)f(b)
(C)0
(D)f(b)
8.(理)设a=∫2111xdx,b=∫3111xdx,c=∫5111xdx,则下列关系式成立的是().
(A)a12
(C)c15
(文)在R上定义运算:xy=x(1-y).若对任意x>2,不等式(x-a)x≤a+2都成立,则实数a的取值范围是().
(A)[-1,7]
(B)(-∞,3]
(C)(-∞,7]
(D)(-∞,-1]∪[7,+∞)
9.已知函数f(x)=-x2+2x,x≤0,
ln (x+1),x>0.若|f(x)|≥ax,则a的取值范围是().
(A)(-∞,0](B)(-∞,1]
(C)[-2,1](D)(-2,0]
10.已知x∈(0,π12),且函数f(x)=1+2sin2x1sin 2x的最小值为b,若函数g(x)=-1(π14
8x2-6bx+4(0
(A)(π14,π12)(B)(π14,1312]
(C)[1314,1312](D)[1314,π12)
11.已知定义域为R的奇函数f(x)的导函数为f′(x),当x≠0时,f′(x)+f(x)1x>0,若a=112f(112),b=-2f(-2),c=ln 112f(ln 2),则下列关于a,b,c的大小关系正确的是().
(A)a>b>c(B)a>c>b
(C)c>b>a(D)b>a>c
12.已知函数f(x)=113x3+112ax2+bx+c在x1处取得极大值,在x2处取得极小值,满足x1∈(-1,1),x2∈(2,4),则a+2b的取值范围是().
(A)(-11,-3)(B)(-6,-4)
(C)(-11,3)(D)(-16,-8)
二、填空题
13.已知不等式|x+2|>1的解集与不等式x2+ax+b>0的解集相等,则a+b的值为.
14.已知f(x)是定义域为R的偶函数,当x≥0时,f(x)=x2-4x,那么不等式f(x+2)
15.若实数x,y满足112≤x≤1,
y≥-x+1,
y≤x+1,则y+11x的取值范围是.
16.已知O为坐标原点,点M的坐标为(2,1),点N(x,y)的坐标x,y满足不等式组x+2y-3≤0,
x+3y-3≥0,
y≤1,则OM・ON的取值范围是.
17.某种饮料分两次提价,提价方案有两种,方案甲:第一次提价p%,第二次提价q%;方案乙:每次都提价p+q12%,若p>q>0,则提价多的方案是.
18.函数y=loga(x+3)-1(a>0且a≠1)的图象恒过定点A,若点A在mx+ny+2=0上,其中mn>0,则11m+11n的最小值为.
19.已知不等式xy≤ax2+2y2,若对任意x∈[1,2],且y∈[2,3],该不等式恒成立,则实数a的取值范围是.
20.已知函数f(x)=x3-ax2+bx+3(a,b∈R),若函数f(x)在[0,1]上单调递减,则a2+b2的最小值为.
三、解答题
21.已知函数f(x)=x2+2x+a.
(Ⅰ)当a=112时,求不等式f(x)>1的解集;
(Ⅱ)若对任意的x∈[1,+∞),f(x)>0恒成立,求实数a的取值范围.
22.已知函数f(x)=kx+b的图象过点(2,1),且方向向量v=(1,-1),若不等式f(x)≥x2+x-5的解集为A,且A(-8,a].
(Ⅰ)求a的取值范围;
(Ⅱ)解不等式x2-(a+3)x+2a+31f(x)
23.设f(x)=ln x+1x-1,证明:
(Ⅰ)当x>1时,f(x)
(Ⅱ)当1
24.已知实数组成的数组(x1,x2,x3,…,xn)满足条件:
①∑n1i=1xi=0;②∑n1i=1|xi|=1.
(Ⅰ)当n=2时,求x1,x2的值;
(Ⅱ)当n=3时,求证:|3x1+2x2+x3|≤1;
(Ⅲ)设a1≥a2≥a3≥…≥an,且a1>an(n≥2),
求证:|∑n1i=1aixi|≤112(a1-an).
25.已知函数f(x)=aln x+11e x在x=1处的切线方程为y=11e .
(Ⅰ)求a的值及函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)设f′(x)为f(x)的导函数,证明:对任意x>0,x・f′(x)-1
26.已知函数f(x)=112x2-113ax3(a>0),函数g(x)=f(x)+e x(x-1),函数g(x)的导函数为g′(x).
(Ⅰ)求函数f(x)的极值.
(Ⅱ)若a=e ,
(1)求函数g(x)的单调区间;
(2)求证:x>0时,不等式
g′(x)≥1+ln x恒成立.
27.已知函数f(x)=aln x+1(a>0).
(Ⅰ)当x>0时,求证:f(x)-1≥a(1-11x);
(Ⅱ)在区间(1,e )上f(x)>x恒成立,求实数a的范围;
(Ⅲ)当a=112时,求证:f(2)+f(3)+…+f(n+1)>2(n+1-1n+1)(n∈N*).
28.函数f(x)=ln x-ax2(a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)当a=118时,证明:
存在x0∈(2,+∞),使f(x0)=f(1);
(Ⅲ)当a=114时,证明:
f(1)≤1214・1x4+1-314.
29.已知函数f(x)=ax2+2x1x+1,曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线的斜率是514.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)设g(x)=11x+mf(x-1)(m
参考答案
1.C.用特殊值验证法.不妨令a=-2,b=-1满足a
2.B.x∈(e -1,1),a=ln x∈(-1,0),b=(112)ln x∈(1,2),c=e ln x=x∈(11e ,1).
b>c>a.选B.
3.B.由目标函数的几何意义知,z=3x+y在可行域的顶点(4,0)处取得最大值.
zmax=3×4=12.选B.
4.A.由题图可知,kAB=-112,kBC不存在,要使B(3,512)是目标函数取得最大值的最优解,则需a≥-112.选A.
5.D.x+2y=(x+2y)(21x+11y)=2+4y1x+x1y+2≥8,当且仅当4y1x=x1y,即4y2=x2时等号成立.x+2y>m2+2m恒成立,则m2+2m
解之,得-4
6.A.依题意,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域及直线ax+by=0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点(3,4)时,相应直线在x轴上的截距达到最大,此时z=ax+by取得最大值;zmax=3a+4b=7.
31a+41b=117(31a+41b)(3a+4b)=117[25+12(b1a+a1b)]≥117(25+12×21b1a×a1b)=7,当且仅当b1a=a1b,即a=b=1时取等号,因此31a+41b的最小值是7,选A.
7.(理)A.由题意知,0∈A,且f(a)
-112a-a12>112,即a2-a-1
a2+a+1>0.解之,得1-1512
又-1
(文)A.函数f(x)=e x+x-2在R上单调递增,且f(0)=1-20,f(a)=0时,a∈(0,1).又g(x)=ln x+x2-3在(0,+∞)上单调递增,且g(1)=-2
由g(2)=ln 2+1>0,g(b)=0,得b∈(1,2).又f(1)=e -1>0,且f(x)=e x+x-2在R上单调递增,f(b)>0.
综上可知,g(a)
8.(理)C.由题意,得a=ln 2,b=ln 3,c=ln 5.3a=ln 8,2b=ln 9,即3a
(文)C.由题意得(x-a)x=(x-a)(1-x),故不等式(x-a)x≤a+2可化为(x-a)(1-x)≤a+2,化简得x2-(a+1)x+2a+2≥0,故原题等价于x2-(a+1)x+2a+2≥0在(2,+∞)上恒成立,由二次函数f(x)=x2-(a+1)x+2a+2的图象知其对称轴为x=a+112.讨论得a+112≤2,
f(2)≥0,或a+112>2,
f(a+112)≥0.解之,得a≤3或3
9.D.当x≤0时,f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1≤0,|f(x)|≥ax化为x2-2x≥ax,即x2≥(a+2)x.x≤0,a+2≥x恒成立,a≥-2.当x>0时,f(x)=ln (x+1)>0.|f(x)|≥ax化为ln (x+1)≥ax恒成立,则a≤0.a∈[-2,0].选D.
10.D.依题意,当x∈(0,π12)时,f(x)=3sin2x+cos 2x12sinxcos x=112(3tan x+11tan x)≥13tan x・11tan x=13,当且仅当3tan x=11tan x,即tan x=1313,x=π16时取等号,因此b=13,不等式g(x)≤1等价于①π14
8x2-613x+4≤1,解②得1314≤x≤π14,因此不等式g(x)≤1的解集是{x|1314≤x≤π14}∪{x|π14
11.D.由f′(x)+f(x)1x=xf′(x)+f(x)1x=[xf(x)]′1x>0,得函数F(x)=xf(x)在区间(0,+∞)上是增函数,又f(x)是R上的奇函数,所以F(x)在R上是偶函数,所以b=F(-2)=F(2)>a=F(112)>0,c=-F(ln 2)
12.C.f′(x)=x2+ax+b,由题意知,f′(-1)=(-1)2+a(-1)+b=1-a+b>0,
f′(1)=1+a+b
f′(2)=22+a×2+b=4+2a+b
f′(4)=42+a×4+b=16+4a+b>0.
画出不等式组构成的平面区域如图中的阴影部分所示(不含边界).
四边形的四个顶点分别为A(-3,-4),B(-1,-2),C(-3,2),D(-5,4).
当a=-5,b=4时,z=a+2b=3;当a=-3,b=-4时,z=a+2b=-11.结合图象可知,z=a+2b的取值范围是(-11,3).
13.-1.不等式|x-2|>1的解集为(-∞,1)∪(3,+∞),且与不等式x2+ax+b>0的解集相等,1,3是方程x2+ax+b=0的两个根,1+3=-a,
1×3=b,a=-4,
b=3.
a+b=-1.
14.(-7,3).当x≥0时,f(x)=x2-4x
15.[1,5].由题意可知,y+11x=y-(-1)1x-0,即为求不等式组所表示的平面区域内的点(x,y)与点(0,-1)连线的斜率k的取值范围,由图可知,k∈[1,5].
16.[1,6].由题意,得OM・ON=2x+y,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域及直线2x+y=0,平移该直线,当平移到经过该平面区域内的点时,注意观察相应直线在y轴上的截距情况,结合图形不难得知,相应直线在y轴上的截距的取值范围是[1,6],即OM・ON的取值范围是[1,6].
17.乙.设原价为a,则方案甲提价后为a(1+p%)(1+q%),方案乙提价后为a(1+p+q12%)2.由于(1+p%)(1+q%)
18.3+21212.注意到当x=-2时,y=log a(-2+3)-1=-1,即定点A的坐标为(-2,-1),于是有-2m-n+2=0,即m+n12=1,11m+11n=(11m+11n)(m+n12)=312+n12m+m1n≥312+21n12m×m1n=3+21212,当且仅当n12m=m1n,即n=12m=2(12-1)时取等号,因此11m+11n的最小值是3+21212.
19.a≥-1.依题意得,当x∈[1,2],且y∈[2,3]时,不等式xy≤ax2+2y2,即a≥xy-2y21x2=y1x-2・(y1x)2=-2(y1x-114)2+118.在坐标平面内画出不等式组1≤x≤2,
2≤y≤3表示的平面区域,注意到y1x可视为该区域内的点(x,y)与原点连线的斜率,结合图形可知,y1x的取值范围是[1,3],此时-2(y1x-114)2+118的最大值是-1,因此满足题意的实数a的取值范围是a≥-1.
(Ⅱ)不等式可化为:
1-xln x
由k(x)=1-xln x,得k′(x)=-1-ln x.
k′(x)>0,得0
k′(x)11e ,
k(x)在(0,11e )上为增函数,在(11e ,+∞)上为减函数,
k(x)≤k(11e )=1+11e .
x>0,e x>1,
1-xln x
对任意x>0,x・f′(x)-1
26.解:(Ⅰ)f′(x)=x-ax2
=-ax(x-11a),
当f′(x)=0时,x=0或x=11a.
又a>0,
当x∈(-∞,0)时,f′(x)
当x∈(0,11a)时,f′(x)>0;
当x∈(11a,+∞)时,f′(x)
f(x)的极小值为f(0)=0,f(x)的极大值为f(11a)=116a2.
(Ⅱ)a=e ,
g(x)=112x2-113e x3+e x(x-1),
g′(x)=x(e x-e x+1).
(1)记h(x)=e x-e x+1,
则h′(x)=e x-e .
当x∈(-∞,1)时,h′(x)0,h(x)是增函数,
h(x)≥h(1)=1>0.
在(0,+∞)上,g′(x)>0;在(-∞,0)上,g′(x)
故函数g(x)的单调递增区间是(0,+∞),单调递减区间是(-∞,0).
(2)当x>0时,g′(x)=x(e x-e x+1)
≥1+ln xe x-e x+1≥1+ln x1x,
由(1)知,h(x)=e x-e x+1≥1.
记φ(x)=1+ln x-x(x>0),
则φ′(x)=1-x1x.
在区间(0,1)上,φ′(x)>0,φ(x)是增函数;在区间(1,+∞)上,φ′(x)
φ(x)≤φ(1)=0,即1+ln x-x≤0,
1+ln x1x≤1.
e x-e x+1≥1≥1+ln x1x,
即g′(x)≥1+ln x恒成立.
27.解:(Ⅰ)设φ(x)=f(x)-1-a(1-11x)=aln x-a(1-11x)(x>0),
则φ′(x)=a1x-a1x2,令φ′(x)=0,则x=1,易知φ(x)在x=1处取到最小值,故φ(x)≥φ(1)=0,即f(x)-1≥a(1-11x).
(Ⅱ)由f(x)>x,得aln x+1>x,
即a>x-11ln x.
令g(x)=x-11ln x(1
则g′(x)=ln x-x-11x1(ln x)2.
令h(x)=ln x-x-11x(1h(1)=0.
因为h(x)>0,所以g′(x)>0,即g(x)在定义域上单调递增,
则g(x)
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,ln x≥1-11x,
则ln 1n≥1-111n.
f(2)+f(3)+…+f(n+1)=112[ln 2+ln 3+…+ln (n+1)]+n=ln 12+ln 13+…+ln 1n+1+n≥1-1112+1-1113+…+1-111n+1+n=2n-2(11212+11213+…+1121n+1)>2n-2(111+12+1112+13+…+111n+1n+1)=2(n+1-1n+1),
即f(2)+f(3)+…+f(n+1)>2(n+1-1n+1).
28.解:(Ⅰ)函数f(x)=ln x-ax2的定义域为(0,+∞).
f′(x)=11x-2ax=-2ax2+11x,
(1)当a≤0时,f′(x)>0,函数f(x)=ln x-ax2的单调递增区间为(0,+∞);
(2)当a>0时,若f′(x)>0,有0
函数f(x)=ln x-ax2的单调递减区间为(12a12a,+∞),单调递增区间为(0,12a12a).
综上,当a≤0时,函数f(x)的单调递增区间为(0,+∞),当a>0时,函数f(x)的单调递增区间为(12a12a,+∞),单调递增区间为(0,12a12a).
(Ⅱ)当a=118时,f′(x)=-x2+414x.
当x∈(0,2)时函数f(x)是增函数,当x∈(2,+∞)时函数f(x)是减函数,
函数f(x)的最大值为f(2)=ln 2-112.
f(1)=-118,
在(2,+∞)上取x=e 4,计算得f(e 4)=4-e 818
f(e 4)
x∈(0,2)时函数f(x)是增函数,x∈(2,+∞)时函数f(x)是减函数,
存在x0∈(2,e 4),使f(x0)=f(1),
存在x0∈(2,+∞),使f(x0)=f(1).
(Ⅲ)x4+1≥2x2,
1214・1x4+1≥1214・12x,
1214・1x4+1≥x12.
令g(x)=f(x)-(x12-314)
=ln x-114x2-112x+314,
g′(x)=11x-112x-112=-x2-x+212x.
当x∈(0,1)时,g′(x)>0,函数g(x)是增函数,当x∈(1,+∞)时,g′(x)
g(x)≤g(1)=0.
ln x-114x2-112x+314≤0,
ln x-114x2≤112x-314.
f(x)≤1214・1x4+1-314.
29.解:(Ⅰ)由f(x)=ln x+11e x,得f′(x)=e x1x-e xln x-e x1(e x)2=11x-ln x-11e x.令h(x)=11x-ln x-1,则h′(x)=-11x2-11x.
又x>0,h′(x)
h(x)为减函数.又h(1)=0,
当x∈(0,1)时,h(x)>0,当x∈(1,+∞)时,h(x)
当x∈(0,1)时,f′(x)>0,当x∈(1,+∞)时,f′(x)
f(x)的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞).
(Ⅱ)由(Ⅰ)得f′(x)=11x-ln x-11e x.
要证明f′(x)
只需证11x-ln x-11e x
x>0,11x-ln x-11e x
等价于1-xln x-x1xe x
等价于1-xln x-x
令g(x)=1-xln x-x,则g′(x)=-ln x-2=-(ln x-ln e -2)(x>0),
因此,当x∈(0,e -2)时,g′(x)>0,g(x)为增函数,
当x∈(e -2,+∞)时,g′(x)
则g(x)的最大值为g(e -2)=1-e -2.
令φ(x)=e x1x+1,
则φ′(x)=e x(x+1)-e x1(x+1)2=xe x1(x+1)2.
x>0,φ′(x)>0,φ(x)为增函数,
φ(x)>φ(0)=1,即e x1x+1>1,
1-xln x-x≤1+e -2
f′(x)
七、数列部分
一、选择题
1.在数列{an}中,an+1=can(c为非零常数),前n项和为Sn=3n+k,则实数k为().
(A)-1(B)0
(C)1(D)2
2.设数列{an}的前n项和Sn=2n-1,则S41a3的值为().
(A)1514(B)1512
(C)714(D)712
3.已知{an}为等比数列,若a4+a6=10,则a1a7+2a3a7+a3a9=().
(A)10(B)20
(C)60(D)100
4.已知数列{an}是等差数列,且a1+a4+a7=2π,则tan (a3+a5)的值为().
(A)3(B)-3
(C)313(D)-313
5.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,a3=5,Sk+2-Sk=36,则k的值为().
(A)8(B)7
(C)6(D)5
6.在正项等比数列{an}中,已知a1a2a3=4,a4a5a6=12,an-1anan+1=324,则n=().
(A)11(B)12
(C)14(D)16
7.已知数列{an}为等比数列,Sn是它的前n项和,若a2・a3=2a1,且a4与2a7的等差中项为514,则S5=().
(A)35(B)33
(C)31(D)29
8.把70个面包分五份给5个人,使每人所得成等差数列,且使较大的三份之和的116是较小的两份之和,则最小的一份为().
(A)2(B)8
(C)14(D)20
9.已知数列{an}满足a1=1,an+1・an=2n(n∈N*),Sn是数列{an}的前n项和,则S2014=().
(A)22014-1(B)3×21007-3
(C)3×21007-1(D)3×21006-2
10.数列{an}满足an+1+(-1)nan=2n-1,则{an}的前60项和为().
(A)3690(B)3660
(C)1845(D)1830
11.已知数列an:111,211,112,311,212,113,411,312,213,114,…,依它的前10项的规律,则a99+a100的值为().
(A)37124(B)716
(C)11115(D)7115
12.正项等比数列{an}中,存在两项am,an(m,n∈N*)使得aman=4a1,且a7=a6+2a5,则11m+51n的最小值为().
(A)714(B)1+513
(C)2516(D)21513
13.已知实数a,b,c,d成等比数列,且函数f(x)=ln x-x,当x=b时取得极大值c,则ad=().
(A)1(B)0
(C)-1(D)2
14.已知函数f(x)=(3-a)x-3,x≤7,
ax-6,x>7.若数列{an}满足an=f(n)(n∈N*),且{an}是递增数列,则实数a的取值范围是().
(A)[914,3)(B)(914,3)
(C)(2,3)(D)(1,3)
二、填空题
15.等比数列{an}的前n项和为Sn,a2=2a1,则S41a4的值是.
16.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a4+a5=12,则S7的值为.
17.等差数列{an}中,a3+a4=9,a2a5=18,则a1a6=.
18.已知数列{an}满足anan+1an+2an+3=24,且a1=1,a2=2,a3=3,则a1+a2+a3+…+a2014=.
19.数列{an}满足:a1+3a2+5a4+…+(2n-1)・an=(n-1)・3n+1+3(n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=.
20.设数列{an}的通项公式为an=2n-10(n∈N*),则|a1|+|a2|+…+|a15|=.
21.在等差数列{an}中,a2=5,a6=21,记数列{11an}的前n项和为Sn,若S2n+1-Sn≤m115对任意n∈N*恒成立,则正整数m的最小值为.
22.已知f(x)=111+x,各项均为正数的数列{an}满足a1=1,an+2=f(an).若a2012=a2014,则a20+a11=.
23.(理)已知an=∫n0(2x+1)dx,数列{11an}的前n项和为Sn,数列{bn}的通项公式为bn=n-8,则bnSn的最小值为.
(文)已知数列{an}中,an=2+4+6+…+2n,若数列{11an}的前n项和为Sn,数列{bn}的通项公式为bn=n-8,则bnSn的最小值为.
三、解答题
24.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,a1=213,且S2+112a2=1.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)记bn=log 3a2n14,求数列{11bn・bn+2}的前n项和Tn.
25.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=312(an-1),数列{bn}满足bn=114bn-1-314(n≥2),且b1=3.
(Ⅰ)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{cn}满足cn=an・log2(bn+1),其前n项和为Tn,求Tn.
26.已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2an+(-1)n(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的前三项a1,a2,a3;
(Ⅱ)求证:数列{an+213(-1)n}为等比数列,并求出{an}的通项公式.
27.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,a1=112,且满足2Sn+1=4Sn+1(n∈N*).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若bn=-3+log2an(n∈N*),求数列{|bn|}的前n项和Tn.
28.已知等差数列{an},公差d>0,前n项和为Sn,且满足a2a3=45,a1+a4=14.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn;
(Ⅱ)设bn=Sn1n+c,若{bn}也是等差数列,试确定非零常数c,并求数列{11bn・bn+1}的前n项和Tn.
29.在等差数列{an}中,a2=4,其前n项和Sn满足Sn=n2+λn(λ∈R).
(Ⅰ)求实数λ的值,并求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{11Sn+bn}是首项为λ、公比为2λ的等比数列,求数列{bn}的前n项和Tn.
30.(理)已知首项为312的等比数列{an}不是递减数列,其前n项和为Sn(n∈N*),且S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设Tn=Sn-11Sn(n∈N*),求数列{Tn}的最大项的值和最小项的值.
(文)已知首项为312的等比数列{an}的前n项和Sn(n∈N*),且-2S2,S3,4S4成等差数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明Sn+11Sn≤13116(n∈N*).
31.(理)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,2Sn1n=an+1-113n2-n-213,n∈N*.
(Ⅰ)求a2的值;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)证明:对一切正整数n,有11a1+11a2+…+11an
(文)设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn,满足4Sn=a2n+1-4n-1,n∈N*,且a2,a5,a4构成等比数列.
(Ⅰ)证明:a2=4a1+5;
(Ⅱ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅲ)证明:对一切正整数n,有11a1a2+11a2a3+…+11anan+1
32.已知函数f(x)=ln (1+x)-ax11-x(a∈R).
(Ⅰ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若数列{am}的通项公式为am=(1+112013×2m+1)2013(m∈N*),
求证:a1・a2・…・am
参考答案
1.A.数列{an}是等比数列,a1=3+k,a2=S2-S1=6,a3=S3-S2=18,则62=18(3+k).解之,得k=-1.选A.
2.A.Sn=2n-1,
S41a3=S41S3-S2=24-1123-22=1514.选A.
3.D.{an}为等比数列,
a1a7=a24,a3a9=a26,a3a7=a4a6,
a1a7+2a3a7+a3a9=a24+2a4a6+a26
=(a4+a6)2=102=100.选D.
4.A.{an}是等差数列,a1+a7=2a4.
a1+a4+a7=3a4=2π,a4=2π13.
又a3+a5=2a4,a3+a5=4π13.
tan (a3+a5)=tan 4π13=3.选A.
5.A.数列{an}为等差数列,设其公差为d,
2d=a3-a1=4,故d=2.
an=1+(n-1)×2=2n-1.
由Sk+2-Sk=36,得ak+2+ak+1=36.
2(k+2)-1+2(k+1)-1=36,
k=8.选A.
6.C.设等比数列{an}的公比为q.
由a1a2a3=a1a1qa1q2=a31q3=4,a4a5a6=a1q3・a1q4・a1q5=a31q12=12,q9=3.
an-1an・an+1=a31q3n-3=324,
q3n-6=81=34=q36.
3n-6=36,n=14.选C.
另解:设bk=an-1anan+1,
bk=4・(1214)k-1=324,
k=5,
a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9,a10a11a12,a13a14a15,n=14.选C.
7.C.设等比数列{an}的公比为q,依题意得2a1=a2・a3=a1・a4≠0,故a4=2.又a4+2a7=512,所以a7=114,所以q3=a71a4=118,q=112,所以a1=a41q3=16,S5=a1(1-q5)11-q=31.
选C.
8.A.由题意知,中间一份为14,设该等差数列的公差为d(d>0),则这五份分别是14-2d,14-d,14,14+d,14+2d.又116(14+14+d+14+2d)=14-2d+14-d.d=6.
故14-2d=2.选A.
9.B.由题意,得an・an+1=2n,
an+1・an+2=2n+2,
an+1・an+21an・an+1=2n+112n=2,即an+21an=2.
数列a1,a3,a5,…,a2k-1,…是以a1=1为首项,2为公比的等比数列;数列a2,a4,a6,…,a2k,…是以a2=2为首项,2为公比的等比数列.
S2014=(a1+a3+a5+…+a2013)+(a2+a4+…+a2014)=1-2100711-2+2(1-21007)11-2
=3・21007-3.选B.
10.D.不妨令a1=1,由题意,得a2=2,a3=a5=a7=…=1,a4=6,a6=10,…,当n为奇数时,an=1,当n为偶数时,构成以a2=2为首项,以4为公差的等差数列.
S60=30+2×30+30(30-1)12×4
=1830.选D.
11.A.通过将数列的前10项分组得到第一组有一个数111,分子分母之和为2;第二组有两个数211,112,分子分母之和为3;第三组有三个数311,212,113,分子分母之和为4;第四组有四个数,依次类推,a99,a100分别是第十四组的第8个,第9个数,分子分母之和为15,所以a99=718,a100=619,故a99+a100=718+619=37124.
选A.
12.A.a7=a6+2a5,且{an}为等比数列,
a5q2=a5q+2a5,q2-q-2=0,
q=2或q=-1.
an>0,q>0,故q=2.
aman=4a1,即a21qm+n-2=16a21,
m+n=6.
11m+51n=11m+516-m.
令f(m)=11m+516-m,则f′(m)
=-11m2+-5(-1)1(6-m)2=-(6-m)2+5m21m2(6-m)2
=4m2+12m-361m2(6-m)2=4(m+312)2-451m2(6-m)2.
m∈N*,当m=1时,f′(m)0,f(m)在m=1或m=2时取得最小值.
f(1)=2,f(2)=714,
11m+51n的最小值为714.选A.
13.C.实数a,b,c,d成等比数列,
ad=bc.
f(x)=ln x-x,f′(x)=11x-1.
当x=b时,f(x)取得极大值c,
f′(b)=11b-1=0,
f(b)=ln b-b=c.解之,得b=1,
c=-1.
ab=bc=-1.选C.
14.C.an=f(n),n∈N*,由题设条件,得an=(3-a)n-3,(n∈N*,n≤7),an=an-6,(n∈N*,n≥8).
又{an}是递增数列,
3-a>0,
a>1,
a8>a7a
a>1,
a2+7a-18>0
1
a>2或a
2
15.1518.a2=2a1,q=a21a1=2.
S41a4=a1(1-q4)11-q1a1q3=1-q41q3(1-q)=1518.
16.28.{an}为等差数列,
a3+a5=2a4,a3+a4+a5=3a4=12,
a4=4.
S7=7(a1+a7)12=7×2a412=28.
17.14.依题意得a2+a5=9,
a2a5=18,
由此解得a2=3,
a5=6或a2=6,
a5=3.
①当a2=3,
a5=6时,公差d=a5-a215-2=1,a1=a2-d=2,a6=a5+d=7,a1a6=14;
②当a2=6,
a5=3时,d=a5-a215-2=-1,a1=a2-d=7,a6=a5+d=2,a1a6=14.
综上所述,a1a6=14.
18.5033.由anan+1an+2an+3=24可知,an+1an+2an+3an+4=24,得an+4=an,所以数列{an}是周期为4的数列.再令n=1,求得a4=4,每四个一组可得(a1+a2+a3+a4)+…+(a2009+a2010+a2011+a2012)+a2013+a2014=503×10+1+2=5033.
19.3n.a1+3a2+5a3+…+(2n-3)an-1+(2n-1)an=(n-1)×3n+1+3(n∈N*),
把n换成n-1,得a1+3a2+5a3+…+(2n-3)・an-1=(n-2)・3n+3.
两式相减,得(2n-1)an=(2n-1)・3n,
an=3n.
20.130.由an=2n-10(n∈N*)知,{an}是以-8为首项,2为公差的等差数列.
由2n-10≥0,得n≥5.
当n≤5时,an≤0,当n>5时,an>0.
|a1|+|a2|+…+|a15|=-(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6+…+a15)=20+110=130.
21.5.设等差数列的公差为d,
则d=a6-a216-2=21-516-2=4.
an=a2+(n-2)d=5+4(n-2)=4n-3.
记bn=S2n+1-Sn,
则bn=11an+1+11an+2+11an+3+…+11a2n+1,
bn+1-bn=11a2n+2+11a2n+3-11an+1=118n+5+118n+9-114n+1
数列{S2n+1-Sn}是递减数列,数列{S2n+1-Sn}的最大项是
S3-S1=11a2+11a3=115+119.
由S2n+1-Sn≤m115对n∈N*恒成立,得
m115≥115+119,则m≥15(115+119)=1413.
m∈N*,m的最小值为5.
22.1315+3126.an+2=111+an,
a2012=a2014=111+a2012,
a22012+a2012-1=0且an>0.
a2012=5-112.a2012=111+a2010=5-112,
a2010=5-112.
同理a2008=a2006=…=a20=5-112.
又a1=1,a3=112,a5=111+a3=213,a7=111+a5=315,a9=111+a7=518,a11=111+a9=8113.
a20+a11=5-112+8113=1315+3126.
23.(理)-4.an=∫n0(2x+1)dx=n2+n,
11an=11n2+n=11n(n+1)=11n-11n+1.
{11an}的前n项和Sn=1-11n+1.
bnSn=(n-8)(1-11n+1)=n-8-n-81n+1=(n+1)+91n+1-10≥219-10=-4,当且仅当n+1=91n+1,即n=2时,取“=”.
故bnSn的最小值为-4.
(文)-4.an=2+4+6+…+2n
=2(1+2+3+…+n)=n2+n
以下同理科,略.
24.解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q,由题意得213+213q+112・213q=1,即q=113.
因此an=a1・qn-1=213・(113)n-1=213n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知bn=log3a2n14
=log33-2n=-2n,
所以11bn・bn+2=112n・2(n+2)
=114・11n(n+2)=118(11n-11n+2),
Tn=118(111-113+112-114+…+11n-1-11n+1+11n-11n+2)
=118(1+112-11n+1-11n+2)
=118(312-11n+1-11n+2).
25.解:(Ⅰ)对于数列{an}有:
Sn=312(an-1),①
Sn-1=312(an-1-1)(n≥2).②
由①-②得,an=312(an-an-1),
即an=3an-1.
当n=1时,S1=312(a1-1),解得a1=3,
则an=a1・qn-1=3・3n-1=3n.
对于数列{bn}有:bn=114bn-1-314(n≥2),可得bn+1=114bn-1+114,即bn+11bn-1+1=114.
则bn+1=(b1+1)(114)n-1
=4(114)n-1=42-n,
即bn=42-n-1.
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知,cn=an・log 2(bn+1)=3n・log 242-n=3n・log 224-2n=3n(4-2n),
则Tn=2・31+0・32+(-2)・33+…+(4-2n)・3n,③
3Tn=2・32+0・33+…+(6-2n)・3n+(4-2n)・3n+1,④
由③-④,得-2Tn=2・3+(-2)・32+(-2)・33+…+(-2)・3n-(4-2n)・3n+1
=6+(-2)(32+33+…+3n)-(4-2n)・3n+1.
则Tn=-3+9(1-3n-1)11-3+(2-n)・3n+1
=-1512+(512-n)・3n+1.
26.解:(Ⅰ)在Sn=2an+(-1)n(n∈N*)中分别令n=1,2,3得
a1=2a1-1,
a1+a2=2a2+1,
a1+a2+a3=2a3-1,解之,得a1=1,
a2=0,
a3=2.
a1=1,a2=0,a3=2.
(Ⅱ)由Sn=2an+(-1)n(n∈N*)得:
Sn-1=2an-1+(-1)n-1(n≥2),两式相减得:
an=2an-1-2(-1)n(n≥2),
an=2an-1-413(-1)n-213(-1)n
=2an-1+413(-1)n-1-213(-1)n(n≥2),
an+213(-1)n=2[an-1+213(-1)n-1](n≥2),
数列{an+213(-1)n}是以a1-213=113为首项,公比为2的等比数列.
an+213(-1)n=113×2n-1,
an=113×2n-1-213×(-1)n
=2n-113-213(-1)n.
27.解:(Ⅰ)2Sn+1=4Sn+1(n∈N*),①
当n≥2且n∈N*时,2Sn=4Sn-1+1,②
①-②得an+1=2an,
an+11an=2(n≥2,n∈N*).
由2S2=4S1+1得2(a1+a2)=4a1+1,
又a1=112,a2=1,a21a1=2.
数列{an}是以112为首项,2为公比的等比数列.an=2n-2.
(Ⅱ)bn=-3+log 2an=-3+log 22n-2
=n-5,
数列{bn}是首项b1=-4,公差d=1的等差数列.
当n≤5时,bn≤0,当n>5时,bn>0.
从而当n≤5时,有
Tn=|b1|+…+|bn|=-(b1+…+bn)
=n(9-n)12.
当n>5时,有
Tn=|b1|+|b2|+…+|bn|
=-b1-b2-b3-b4-b5+b6+…+bn
=(b1+b2+…+bn)-2(b1+b2+…+b5)
=n(n-9)12+20.
综上所述,
Tn=n(9-n)12,n≤5,
n(n-9)12+20,n>5.
28.(Ⅰ)依题意得a2a3=45,
a1+a4=a2+a3=14,
解得a2=5,
a3=9,或a2=9,
a3=5.(舍去)
an=4n-3,Sn=2n2-n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知bn=2n2-n1n+c.{bn}是等差数列,则2b2=b1+b3,即
2・612+c=111+c+1513+c,c=-112.
bn=2n.
则11bn・bn+1=112n・(2n+2)
=114(11n-11n+1),
Tn=11b1b2+11b2b3+…+11bnbn+1
=114(1-11n+1)=n14(n+1).
29.解:(Ⅰ)a2=S2-S1
=(4+2λ)-(1+λ)=3+λ,
3+λ=4,λ=1.
a1=S1=12+1×1=2,
公差d=a2-a1=2,
an=a1+(n-1)d=2+(n-1)・2=2n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知λ=1,
11Sn+bn=1×2n-1=2n-1,
bn=2n-1-11n(n+1)
=2n-1-(11n-11n+1),
Tn=(1+21+22+…+2n-1)-[(1-112)+(112-113)+…+(11n-11n+1)]
=1-2n11-2-(1-11n+1)=2n-2n+11n+1.
30.(理)解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q.
S3+a3,S5+a5,S4+a4成等差数列,
S5+a5-S3-a3=S4+a4-S5-a5,
4a5=a3.于是q2=a51a3=114.
{an}不是递减数列,且a1=312,
q=-112.
an=a1qn-1=312×(-112)n-1=(-1)n-1312n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,Sn=1-(-112)n
=1+112n,n为奇数,
1-112n,n为偶数.
当n为奇数时,Sn随n的增大而减小.
所以1
当n为偶数时,Sn随n的增大而增大,所以314=S2≤Sn
0>Sn-11Sn≥S2-11S2=314-413=-7112.
综上,对于n∈N*,
总有-7112≤Sn-11Sn≤516.
数列{Tn}的最大项的值为516,最小项的值为-7112.
(文)解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q.
-2S2,S3,4S4成等差数列,
S3+2S2=4S4-S3,
即S4-S3=S2-S4,
由此可得2a4=-a3.q=a41a3=-112.
又a1=312,an=a1qn-1
=312×(-112)n-1=(-1)n-1312n.
(Ⅱ)Sn=1-(-112)n,
Sn+11Sn=1-(-112)n+111-(-112)n=2+112n(2n+1),n为奇数,
2+112n(2n-1),n为偶数.
当n为奇数时,Sn+11Sn随n的增大而减小,所以Sn+11Sn≤S1+11S1=1316.
当n为偶数时,Sn+11Sn随n的增大而减小,所以Sn+11Sn≤S2+11S2=25112.
对于n∈N*,有Sn+11Sn≤1316.
31.(理)解:(Ⅰ)由题意,2S1=a2-113-1-213,
又S1=a1=1,a2=4.
(Ⅱ)当n≥2时,
2Sn=nan+1-113n3-n2-213n,
2Sn-1=(n-1)an-113(n-1)3-(n-1)2-213(n-1),
两式相减,得2an=nan+1-(n-1)an-113(3n2-3n+1)-(2n-1)-213,
整理,得(n+1)an=nan+1-n(n+1),
即an+11n+1-an1n=1.
又a212-a111=1,
数列{an1n}是首项为1,公差也为1的等差数列,an1n=1+(n-1)×1=n,即an=n2.
(Ⅲ)当n=1时,11a1=1
当n=2时,11a1+11a2=1+114=514
当n≥3时,11an=11n2
=1+1122+1132+1142+…+11n2
=1+114+112-11n
对一切正整数n,有
11a1+11a2+…+11an
(文)解:(Ⅰ)an>0,令n=1,有4S1=a22-4-1,
即4a1=a22-4-1,a2=4a1+5.
(Ⅱ)当n≥2时,4Sn=a2n+1-4n-1,
4Sn-1=a2n-4(n-1)-1,
两式相减,得4an=a2n+1-a2n-4,
即a2n+1=(an+2)2,
an+1=an+2.
数列{an}从第2项起,是公差为2的等差数列.
a5=a2+3×2=a2+6,a14=a2+24.
又a2,a5,a14成等比数列,
a25=a2×a14,即(a2+6)2=a2(a2+24).
解之,得a2=3.
由(Ⅰ)得,a1=1,又an+1=an+2(n≥2),
数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,an=1+(n-1)×2=2n-1.
(Ⅲ)由(Ⅱ)得11a1a2+11a2a3+…+11anan+1
=111×3+113×5+…+11(2n-1)(2n+1)
=112[(1-113)+(113-115)+…+(112n-1-112n+1)]