2020年高考数学压轴必刷题
1.【2019年浙江10】设a,b∈R,数列{an}满足a1=a,an+1=an2+b,n∈N,则()
A.当b时,a10>10 B.当b时,a10>10
C.当b=﹣2时,a10>10 D.当b=﹣4时,a10>10
【解答】解:对于B,令0,得λ,
取,∴,
∴当b时,a10<10,故B错误;
对于C,令x2﹣λ﹣2=0,得λ=2或λ=﹣1,
取a1=2,∴a2=2,…,an=2<10,
∴当b=﹣2时,a10<10,故C错误;
对于D,令x2﹣λ﹣4=0,得,
取,∴,…,10,
∴当b=﹣4时,a10<10,故D错误;
对于A,,,
,
an+1﹣an>0,{an}递增,
当n≥4时,an1,
∴,∴()6,∴a1010.故A正确.
故选:A.
2.【2018年浙江10】已知a1,a2,a3,a4成等比数列,且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),若a1>1,则()
A.a1<a3,a2<a4 B.a1>a3,a2<a4
C.a1<a3,a2>a4 D.a1>a3,a2>a4
【解答】解:a1,a2,a3,a4成等比数列,由等比数列的性质可知,奇数项符号相同,偶数项符号相同,
a1>1,设公比为q,
当q>0时,a1+a2+a3+a4>a1+a2+a3,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),不成立,
即:a1>a3,a2>a4,a1<a3,a2<a4,不成立,排除A、D.
当q=﹣1时,a1+a2+a3+a4=0,ln(a1+a2+a3)>0,等式不成立,所以q≠﹣1;
当q<﹣1时,a1+a2+a3+a4<0,ln(a1+a2+a3)>0,a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3)不成立,
当q∈(﹣1,0)时,a1>a3>0,a2<a4<0,并且a1+a2+a3+a4=ln(a1+a2+a3),能够成立,
故选:B.
3.【2017年新课标1理科12】几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()
A.440 B.330 C.220 D.110
【解答】解:设该数列为{an},设bn2n+1﹣1,(n∈N+),则ai,
由题意可设数列{an}的前N项和为SN,数列{bn}的前n项和为Tn,则Tn=21﹣1+22﹣1+…+2n+1﹣1=2n+1﹣n﹣2,
可知当N为时(n∈N+),数列{an}的前N项和为数列{bn}的前n项和,即为2n+1﹣n﹣2,
容易得到N>100时,n≥14,
A项,由435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A项符合题意.
B项,仿上可知325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.
C项,仿上可知210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.
D项,仿上可知105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.
故选A.
方法二:由题意可知:,,,,
根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1,…,2n﹣1,
每项含有的项数为:1,2,3,…,n,
总共的项数为N=1+2+3+…+n,
所有项数的和为Sn:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣nn=2n+1﹣2﹣n,
由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,
则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有2=3,不满足N>100,
②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有3=18,不满足N>100,
③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有4=95,不满足N>100,
④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有5=440,满足N>100,
∴该款软件的激活码440.
故选:A.
4.【2017年上海15】已知a、b、c为实常数,数列{xn}的通项xn=an2+bn+c,n∈N,则“存在k∈N,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列”的一个必要条件是()
A.a≥0 B.b≤0 C.c=0 D.a﹣2b+c=0
【解答】解:存在k∈N,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列,可得:2[a(200+k)2+b(200+k)+c]=a(100+k)2+b(100+k)+c+a(300+k)2+b(300+k)+c,化为:a=0.
∴使得x100+k,x200+k,x300+k成等差数列的必要条件是a≥0.
故选:A.
5.【2016年浙江理科06】如图,点列{An}、{Bn}分别在某锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+1,n∈N,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+1,n∈N,(P≠Q表示点P与Q不重合)若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则()
A.{Sn}是等差数列 B.{Sn2}是等差数列
C.{dn}是等差数列 D.{dn2}是等差数列
【解答】解:设锐角的顶点为O,|OA1|=a,|OB1|=c,
|AnAn+1|=|An+1An+2|=b,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|=d,
由于a,c不确定,则{dn}不一定是等差数列,
{dn2}不一定是等差数列,
设△AnBnBn+1的底边BnBn+1上的高为hn,
由三角形的相似可得,
,
两式相加可得,2,
即有hn+hn+2=2hn+1,
由Snd?hn,可得Sn+Sn+2=2Sn+1,
即为Sn+2﹣Sn+1=Sn+1﹣Sn,
则数列{Sn}为等差数列.
另解:可设△A1B1B2,△A2B2B3,…,AnBnBn+1为直角三角形,
且A1B1,A2B2,…,AnBn为直角边,
即有hn+hn+2=2hn+1,
由Snd?hn,可得Sn+Sn+2=2Sn+1,
即为Sn+2﹣Sn+1=Sn+1﹣Sn,
则数列{Sn}为等差数列.
故选:A.
6.【2016年新课标3理科12】定义“规范01数列”{an}如下:{an}共有2m项,其中m项为0,m项为1,且对任意k≤2m,a1,a2,…,ak中0的个数不少于1的个数,若m=4,则不同的“规范01数列”共有()
A.18个 B.16个 C.14个 D.12个
【解答】解:由题意可知,“规范01数列”有偶数项2m项,且所含0与1的个数相等,首项为0,末项为1,若m=4,说明数列有8项,满足条件的数列有:
0,0,0,0,1,1,1,1;0,0,0,1,0,1,1,1;0,0,0,1,1,0,1,1;0,0,0,1,1,1,0,1;0,0,1,0,0,1,1,1;
0,0,1,0,1,0,1,1;0,0,1,0,1,1,0,1;0,0,1,1,0,1,0,1;0,0,1,1,0,0,1,1;0,1,0,0,0,1,1,1;
0,1,0,0,1,0,1,1;0,1,0,0,1,1,0,1;0,1,0,1,0,0,1,1;0,1,0,1,0,1,0,1.共14个.
故选:C.
7.【2016年上海理科17】已知无穷等比数列{an}的公比为q,前n项和为Sn,且S,下列条件中,使得2Sn<S(n∈N)恒成立的是()
A.a1>0,0.6<q<0.7 B.a1<0,﹣0.7<q<﹣0.6
C.a1>0,0.7<q<0.8 D.a1<0,﹣0.8<q<﹣0.7
【解答】解:∵,S,﹣1<q<1,
2Sn<S,
∴,
若a1>0,则,故A与C不可能成立;
若a1<0,则qn,
在B中,a1<0,﹣0.7<q<﹣0.6故B成立;
在D中,a1<0,﹣0.8<q<﹣0.7,此时q2,D不成立.
故选:B.
8.【2015年上海理科17】记方程①:x2+a1x+1=0,方程②:x2+a2x+2=0,方程③:x2+a3x+4=0,其中a1,a2,a3是正实数.当a1,a2,a3成等比数列时,下列选项中,能推出方程③无实根的是()
A.方程①有实根,且②有实根
B.方程①有实根,且②无实根
C.方程①无实根,且②有实根
D.方程①无实根,且②无实根
【解答】解:当方程①有实根,且②无实根时,△1=a12﹣4≥0,△2=a22﹣8<0,
即a12≥4,a22<8,
∵a1,a2,a3成等比数列,
∴a22=a1a3,
即a3,
则a32=()2,
即方程③的判别式△3=a32﹣16<0,此时方程③无实根,
故选:B.
9.【2015年上海理科18】设Pn(xn,yn)是直线2x﹣y(n∈N)与圆x2+y2=2在第一象限的交点,则极限()
A.﹣1 B. C.1 D.2
【解答】解:当n→+∞时,直线2x﹣y趋近于2x﹣y=1,与圆x2+y2=2在第一象限的交点无限靠近(1,1),而可看作点Pn(xn,yn)与(1,1)连线的斜率,其值会无限接近圆x2+y2=2在点(1,1)处的切线的斜率,其斜率为﹣1.
∴1.
故选:A.
10.【2013年新课标1理科12】设△AnBn?n的三边长分别为an,bn,cn,△AnBn?n的面积为Sn,n=1,2,3…若b1>c1,b1+c1=2a1,an+1=an,,,则()
A.{Sn}为递减数列
B.{Sn}为递增数列
C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列
D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列
【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,
∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,
又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴,
由题意,an,∴bn+1+cn+1﹣2an(bn+cn﹣2an),
∵b1+c1=2a1,∴b1+c1﹣2a1=0,
∴bn+cn﹣2an=0,∴bn+cn=2an=2a1,∴bn+cn=2a1,
由此可知顶点An在以Bn、cn为焦点的椭圆上,
又由题意,bn+1﹣cn+1,∴a1﹣bn,
∴bn+1﹣a1,∴bn﹣a1,
∴,cn=2a1﹣bn,
∴[][]
[]单调递增(可证当n=1时0)
故选:B.
11.【2012年浙江理科07】设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{an}的前n项和,则下列命题错误的是()
A.若d<0,则数列{Sn}有最大项
B.若数列{Sn}有最大项,则d<0
C.若对任意n∈N,均有Sn>0,则数列{Sn}是递增数列
D.若数列{Sn}是递增数列,则对任意n∈N,均有Sn>0
【解答】解:由等差数列的求和公式可得Sn=na1dn2+(a1)n,
选项A,若d<0,由二次函数的性质可得数列{Sn}有最大项,故正确;
选项B,若数列{Sn}有最大项,则对应抛物线开口向下,则有d<0,故正确;
选项C,若对任意n∈N,均有Sn>0,对应抛物线开口向上,d>0,
可得数列{Sn}是递增数列,故正确;
选项D,若数列{Sn}是递增数列,则对应抛物线开口向上,
但不一定有任意n∈N,均有Sn>0,故错误.
故选:D.
12.【2012年上海理科18】设ansin,Sn=a1+a2+…+an,在S1,S2,…S100中,正数的个数是()
A.25 B.50 C.75 D.100
【解答】解:由于f(n)=sin的周期T=50
由正弦函数性质可知,a1,a2,…,a24>0,a25=0,a26,a27,…,a49<0,a50=0
且sin,sin但是f(n)单调递减
a26…a49都为负数,但是|a26|<a1,|a27|<a2,…,|a49|<a24
∴S1,S2,…,S25中都为正,而S26,S27,…,S50都为正
同理S1,S2,…,s75都为正,S1,S2,…,s75,…,s100都为正,
故选:D.
13.【2012年北京理科08】某棵果树前n年的总产量Sn与n之间的关系如图所示.从目前记录的结果看,前m年的年平均产量最高,则m的值为()
A.5 B.7 C.9 D.11
【解答】解:若果树前n年的总产量S与n在图中对应P(S,n)点
则前n年的年平均产量即为直线OP的斜率
由图易得当n=9时,直线OP的斜率最大
即前9年的年平均产量最高,
故选:C.
14.【2011年上海理科18】设{an}是各项为正数的无穷数列,Ai是边长为ai,ai+1的矩形的面积(i=1,2,…),则{An}为等比数列的充要条件是()
A.{an}是等比数列
B.a1,a3,…,a2n﹣1,…或a2,a4,…,a2n,…是等比数列
C.a1,a3,…,a2n﹣1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列
D.a1,a3,…,a2n﹣1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列,且公比相同
【解答】解:依题意可知Ai=ai?ai+1,
∴Ai+1=ai+1?ai+2,
若{An}为等比数列则q(q为常数),则a1,a3,…,a2n﹣1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列,且公比均为q;
反之要想{An}为等比数列则需为常数,即需要a1,a3,…,a2n﹣1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列,且公比相等;
故{An}为等比数列的充要条件是a1,a3,…,a2n﹣1,…和a2,a4,…,a2n,…均是等比数列,且公比相同.
故选:D.
15.【2018年江苏14】已知集合A={x|x=2n﹣1,n∈N},B={x|x=2n,n∈N}.将A∪B的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{an},记Sn为数列{an}的前n项和,则使得Sn>12an+1成立的n的最小值为.
【解答】解:利用列举法可得:当n=26时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{an},
所以数列{an}的前26项分成两组:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23.25,…41;
2,4,8,16,32.
S26,a27=43,?12a27=516,不符合题意.
当n=27时,A∪B中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{an},
所以数列{an}的前27项分成两组:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…41,43;
2,4,8,16,32.
S27546,a28=45?12a28=540,符合题意,
故答案为:27.
16.【2017年上海10】已知数列{an}和{bn},其中an=n2,n∈N,{bn}的项是互不相等的正整数,若对于任意n∈N,{bn}的第an项等于{an}的第bn项,则.
【解答】解:∵an=n2,n∈N,若对于一切n∈N,{bn}中的第an项恒等于{an}中的第bn项,
∴.
∴b1=a1=1,b4,b9,b16.
∴b1b4b9b16.
∴2.
故答案为:2.
17.【2016年浙江理科13】设数列{an}的前n项和为Sn,若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N,则a1=,S5=.
【解答】解:由n=1时,a1=S1,可得a2=2S1+1=2a1+1,
又S2=4,即a1+a2=4,
即有3a1+1=4,解得a1=1;
由an+1=Sn+1﹣Sn,可得
Sn+1=3Sn+1,
由S2=4,可得S3=3×4+1=13,
S4=3×13+1=40,
S5=3×40+1=121.
故答案为:1,121.
18.【2016年上海理科11】无穷数列{an}由k个不同的数组成,Sn为{an}的前n项和,若对任意n∈N,Sn∈{2,3},则k的最大值为.
【解答】解:对任意n∈N,Sn∈{2,3},可得
当n=1时,a1=S1=2或3;
若n=2,由S2∈{2,3},可得数列的前两项为2,0;或2,1;或3,0;或3,﹣1;
若n=3,由S3∈{2,3},可得数列的前三项为2,0,0;或2,0,1;
或2,1,0;或2,1,﹣1;或3,0,0;或3,0,﹣1;或3,1,0;或3,1,﹣1;
若n=4,由S3∈{2,3},可得数列的前四项为2,0,0,0;或2,0,0,1;
或2,0,1,0;或2,0,1,﹣1;或2,1,0,0;或2,1,0,﹣1;
或2,1,﹣1,0;或2,1,﹣1,1;或3,0,0,0;或3,0,0,﹣1;
或3,0,﹣1,0;或3,0,﹣1,1;或3,﹣1,0,0;或3,﹣1,0,1;
或3,﹣1,1,0;或3,﹣1,1,﹣1;
…
即有n>4后一项都为0或1或﹣1,则k的最大个数为4,
不同的四个数均为2,0,1,﹣1.
故答案为:4.
19.【2015年江苏11】设数列{an}满足a1=1,且an+1﹣an=n+1(n∈N),则数列{}的前10项的和为.
【解答】解:∵数列{an}满足a1=1,且an+1﹣an=n+1(n∈N),
∴当n≥2时,an=(an﹣an﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=n+…+2+1.
当n=1时,上式也成立,
∴an.
∴2.
∴数列{}的前n项的和Sn
.
∴数列{}的前10项的和为.
故答案为:.
20.【2015年新课标2理科16】设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=﹣1,an+1=Sn+1Sn,则Sn=.
【解答】解:∵an+1=Sn+1Sn,
∴Sn+1﹣Sn=Sn+1Sn,
∴1,
又∵a1=﹣1,即1,
∴数列{}是以首项是﹣1、公差为﹣1的等差数列,
∴n,
∴Sn,
故答案为:.
21.【2013年江苏14】在正项等比数列{an}中,,a6+a7=3,则满足a1+a2+…+an>a1a2…an的最大正整数n的值为.
【解答】解:设正项等比数列{an}首项为a1,公比为q,
由题意可得,解之可得:a1,q=2,
故其通项公式为an2n﹣6.
记Tn=a1+a2+…+an,
Sn=a1a2…an=2﹣5×2﹣4…×2n﹣6=2﹣5﹣4+…+n﹣6.
由题意可得Tn>Sn,即,
化简得:2n﹣1,即2n1,
因此只须n,(n>1),即n2﹣13n+10<0,
解得n,
由于n为正整数,因此n最大为的整数部分,也就是12.
故答案为:12
22.【2013年新课标2理科16】等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S10=0,S15=25,则nSn的最小值为.
【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
∵S10=10a1+45d=0,S15=15a1+105d=25,
∴a1=﹣3,d,
∴Sn=na1dn2n,
∴nSnn3n2,令nSn=f(n),
∴f′(n)=n2n,
∴当n时,f(n)取得极值,当n时,f(n)递减;当n时,f(n)递增;
因此只需比较f(6)和f(7)的大小即可.
f(6)=﹣48,f(7)=﹣49,
故nSn的最小值为﹣49.
故答案为:﹣49.
23.【2012年新课标1理科16】数列{an}满足an+1+(﹣1)nan=2n﹣1,则{an}的前60项和为.
【解答】解:∵an+1+(﹣1)nan=2n﹣1,
故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.
从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a11=2,a16+a14=56,…
从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.
{an}的前60项和为15×2+(15×8)=1830
24.【2011年江苏13】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.
【解答】解:方法1:∵1=a1≤a2≤…≤a7;a2,a4,a6成公差为1的等差数列,
∴a6=a2+2≥3,
∴a6的最小值为3,
∴a7的最小值也为3,
此时a1=1且a1,a3,a5,a7成公比为q的等比数列,必有q>0,
∴a7=a1q3≥3,
∴q3≥3,q,
方法2:
由题意知1=a1≤a2≤…≤a7;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,得,所以,即q3﹣2≥1,所以q3≥3,解得q,
故q的最小值是:.
故答案为:.
25.【2011年上海理科14】已知点O(0,0)、Q0(0,1)和点R0(3,1),记Q0R0的中点为P1,取Q0P1和P1R0中的一条,记其端点为Q1、R1,使之满足(|OQ1|﹣2)(|OR1|﹣2)<0,记Q1R1的中点为P2,取Q1P2和P2R1中的一条,记其端点为Q2、R2,使之满足(|OQ2|﹣2)(|OR2|﹣2)<0.依次下去,得到P1,P2,…,Pn,…,则.
【解答】解:由题意(|OQ1|﹣2)(|OR1|﹣2)<0,所以第一次只能取P1R0一条,(|OQ2|﹣2)(|OR2|﹣2)<0.依次下去,则Q1、R1;Q2、R2,…中必有一点在()的左侧,一点在右侧,由于P1,P2,…,Pn,…,是中点,根据题意推出P1,P2,…,Pn,…,的极限为:(),所以|Q0P1|,
故答案为:.
26.【2010年浙江理科14】设n≥2,n∈N,(2x)n﹣(3x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,将|ak|(0≤k≤n)的最小值记为Tn,则T2=0,T3,T4=0,T5,…,Tn…,其中Tn=.
【解答】解:根据Tn的定义,列出Tn的前几项:
T0=0
T1
T2=0
T3
T4=0
T5
T6=0
…
由此规律,我们可以推断:Tn
故答案:
27.【2010年浙江理科15】设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0,则d的取值范围是.
【解答】解:因为S5S6+15=0,
所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,整理得2a12+9a1d+10d2+1=0,
此方程可看作关于a1的一元二次方程,它一定有根,故有△=(9d)2﹣4×2×(10d2+1)=d2﹣8≥0,
整理得d2≥8,解得d≥2,或d≤﹣2
则d的取值范围是.
故答案案为:.
1.【2012年新课标1文科12】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
【解答】解:由于数列{an}满足an+1+(﹣1)nan=2n﹣1,故有a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,
a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a50﹣a49=97.
从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a11+a9=2,a12+a10=40,a15+a13=2,a16+a14=56,…
从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,
从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.
{an}的前60项和为15×2+(15×8)=1830,
故选:D.
2.【2014年新课标2文科16】数列{an}满足an+1,a8=2,则a1=.
【解答】解:由题意得,an+1,a8=2,
令n=7代入上式得,a8,解得a7;
令n=6代入得,a7,解得a6=﹣1;
令n=5代入得,a6,解得a5=2;
…
根据以上结果发现,求得结果按2,,﹣1循环,
∵8÷3=2…2,故a1
故答案为:.
3.【2010年天津文科15】设{an}是等比数列,公比,Sn为{an}的前n项和.记.设为数列{Tn}的最大项,则n0=.
【解答】解:
因为≧8,当且仅当4,
即n=4时取等号,所以当n0=4时Tn有最大值.
故答案为:4.
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