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题型:简答题
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简答题

已知函数.

(1)函数的零点从小到大排列,记为数列,求的前项和

(2)若上恒成立,求实数的取值范围;

(3)设点是函数图象的交点,若直线同时与函数的图象相切于点,且

函数的图象位于直线的两侧,则称直线为函数的分切线.

探究:是否存在实数,使得函数存在分切线?若存在,求出实数的值,并写出分切线方程;若不存在,请说明理由.

正确答案

(1);(2);(3)当时,函数存在分切线,为直线.

试题分析:本题考查三角函数、导数及其应用、等差数列等基础知识;考查运算求解能力、等价转化能力;考查化归与转化、函数与方程、有限与无限等数学思想方法.第一问,先解三角方程,零点值构成等差数列,利用等差数列的通项公式,求和公式求;第二问,先将恒成立转化为,利用导数判断函数的单调性,求出最大值,得到a的取值范围;第三问,将函数存在分切线转化为“”或“”在 上恒成立,结合(1)(2)判断是否符合题意,再进行证明.

试题解析:(1)∵ ∴ ∴.      1分

,                      2分

.                             4分

(2)∵上恒成立,

上恒成立.                   5分

,  ∴,           6分

单调递增,单调递减,单调递增,单调递增,

的极大值为

的最大值为,    ∴ .               8分

(3)若函数存在分切线,则有“”或“”在 上恒成立,

∵当时,

,使得,   ∴不恒成立.

∴只能是上恒成立.                        9分

∴由(2)可知, ∵函数必须存在交点, ∴.      10分

时,函数的交点为,∵

∴存在直线在点处同时与相切,

∴猜测函数的分切线为直线.            11分

证明如下:

①∵

,则

,则有

上单调递增,∴上有且只有一个零点.

又∵,∴单调递减,在单调递增,

,∴

上恒成立.

∴函数的图象恒在直线的上方.             13分

②∵上恒成立,

∴函数的图象恒在直线的下方.

∴由此可知,函数的分切线为直线

∴当时,函数存在分切线,为直线.         14分

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题型:简答题
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简答题

(1)若,求及数列的通项公式;

(2)若,问:是否存在实数使得对所有成立?证明你的结论.

正确答案

(1);(2)存在,

试题分析:(1)由

所以数列是等差数列,可先求数列再求数列的通项公式;也可以先根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,然后由数学归纳法证明.

(2)利用数列的递推公式构造函数

,然后结合函数的单调性,用数学归纳法证明即可.

解:(1)解法一:

再由题设条件知

从而是首项为0公差为1的等差数列,

=,即

解法二:

可写为.因此猜想.

下用数学归纳法证明上式:

时结论显然成立.

假设时结论成立,即.则

这就是说,当时结论成立.

所以

(2)解法一:设,则.

,即,解得.

下用数学归纳法证明加强命:

时,,所以,结论成立.

假设时结论成立,即

易知上为减函数,从而

再由上为减函数得.

,因此,这就是说,当时结论成立.

综上,符合条件的存在,其中一个值为.

解法二:设,则

先证:         ①

时,结论明显成立.

假设时结论成立,即

易知上为减函数,从而

这就是说,当时结论成立,故①成立.

再证:           ②

时,,有,即当时结论②成立

假设时,结论成立,即

由①及上为减函数,得

这就是说,当时②成立,所以②对一切成立.

由②得

因此

又由①、②及上为减函数得

所以解得.

综上,由②③④知存在使对一切成立.

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题型:简答题
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简答题

设等差数列的前项和为.

(1)求数列的通项公式;

(2)求数列的前项和,并求的最小值.

正确答案

(1);(2)当时,最小,最小值为.

试题分析:(1)设等差数列的公差为,进而根据条件列出方程组,从中求解得到,进而可以写出数列的通项公式;(2)由(1)中结论可得,法一:进而根据等差数列的通项公式求出该数列的前项和,再由二次函数的图像与性质即可求得的最小值;法二:也可以由得出该数列从首项开始到哪一项都是非正常,所有这些非正数相加,当然是达到的最小值.

(1)设等差数列的公差为,由已知可得,解得,所以

(2)法一:由(1)可得,则由等差数列的前项和公式可得

因为为整数,根据二次函数的图像与性质可知:当时,最小,最小值为

法二:由(1)可得,所以该数列是单调递增数列,令,解得所以当时,最小,最小值为.项和;2.二次函数的图像与性质.

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题型:简答题
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简答题

设各项均为正数的数列的前项和为,满足,且恰为等比数列的前三项.

(1)证明:数列为等差数列; (2)求数列的前项和.

正确答案

(1)见解析; (2).

试题分析:(1)根据递推关系式得,结合恰为等比数列的前三项,得到结论. (2)先由得到,两式相减,利用错位相减法求前n项和. 所以

(1)当时,,则

于是,而,,故,                       2分

所以时,为公差为2的等差数列,

因为恰为等比数列的前三项,所以

,解得,                              3分

由条件知,则,                                   4分

于是

所以为首项是1,公差为2的等差数列;                          6分

(2)由(1)知,                                 8分

两边同乘以3得,

,                     9分

两式相减得

,                  12分

所以.                                            13分

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题型:填空题
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填空题

互不相同的点A1,A2,…,An,…和B1,B2,…,Bn,…分别在角O的两条边上OA和OB上,所有AnBn相互平行,且所有梯形AnBnBn+1An+1的面积均相等.设OAn=an若a1=1,a2=2则数列{an}的通项公式是_________.

正确答案

an=,n∈N+

设△A1B1O的面积为S0,梯形AnBnBn+1An+1的面积为S

∵所有AnBn相互平行

∴△A1B1O∽△A2B2O=()2=S=3S0

同样依次可得,…,

 ()2=··

=an+1=an=,n∈N+

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题型:简答题
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简答题

已知是公差不等于0的等差数列,是等比数列,且.

(1)若,比较的大小关系;

(2)若.(ⅰ)判断是否为数列中的某一项,并请说明理由;

(ⅱ)若是数列中的某一项,写出正整数的集合(不必说明理由).

正确答案

(1),(2)中的一项,正整数的集合是

试题分析:(1)记公差为公比为,由,得,比较的大小关系,由已知是公差不等于0的等差数列,是等比数列,且,且,得,当时,显然,当时,由平均值不等式,从而可比较的大小关系;(2)若,可得,(ⅰ)令,由等差数列,等比数列的通项公式,建立方程,解出,若是正整数,为数列中的某一项,若不是正整数,不是数列中的一项,(ⅱ)若是数列中的某一项,写出正整数的集合,可由(ⅰ)的方法写出.

试题解析:记公差为公比为,由,得

(1)

时,显然

时,由平均值不等式,当且仅当时取等号,而,所以.综上所述,.                5分

(2)(ⅰ)因为,所以所以.因为,所以.

,即,所以中的一项.

(ⅱ)假设,则

,()时,.

正整数的集合是.            13分

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题型:简答题
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简答题

设函数,数列满足

(1)求数列的通项公式;

(2)对,设,若恒成立,求实数的取值范围.

正确答案

(1) .(2)的取值范围是.

试题分析:(1)由可得:.所以这是一个等差数列,由等差数列的通项公式即可得.(2).这是典型的用裂项法求和的数列. 由.要使得恒成立,则.用裂项法可求得,从而得,令.下面求的最小值.将变形得.利用函数的单调性便可得最小值,进而得的取值范围.

试题解析:(1)由可得:.

所以是等差数列.

又因为.

(2) .

.

.

恒成立.

.

.

,则.

,易知时,最小.

所以,即的取值范围是.

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题型:简答题
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简答题

已知等差数列{an}中,a5=12,a20=-18.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)求数列{|an|}的前n项和Sn.

正确答案

(1)an=-2n+22.

(2)Sn

解:(1)设数列{an}的公差为d,

依题意得

解得

∴an=20+(n-1)×(-2)=-2n+22.

(2)由(1)知|an|=|-2n+22|=

∴当n≤11时,Sn=20+18+…+(-2n+22)==(21-n)n;

当n>11时,Sn=S11+2+4+…+(2n-22)=110+=n2-21n+220.

综上所述,Sn.

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题型:简答题
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简答题

在等差数列中,,其前n项和为,等比数列的各项均为正数,,公比为q,且.

(1)求

(2)设数列满足,求的前n项和.

正确答案

(1);(2).

试题分析:本题主要考查等差数列的通项公式、等比数列的通项公式、等差数列的前n项和公式、裂项相消法求和等数学知识,考查学生的计算能力和分析问题的能力.第一问,利用等比数列的通项公式和等差数列的前n项和公式将已知表达式展开,求出,从而求出等差数列、等比数列的通项公式;第二问,利用等差数列的前n项和公式先求出,得到进行裂项,用裂项相消法求数列的前n项和.

试题解析:(1)设的公差为.

因为所以                        3分

解得 (舍),

 ,.                                  6分

(2)由(1)可知,,                        7分

所以.                        9分

            12分

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题型:简答题
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简答题

中国人口已经出现老龄化与少子化并存的结构特征,测算显示中国是世界上人口老龄化速度最快的国家之一,再不实施“放开二胎”新政策,整个社会将会出现一系列的问题.若某地区2012年人口总数为45万,实施“放开二胎”新政策后专家估计人口总数将发生如下变化:从2013年开始到2022年每年人口比上年增加万人,从2023年开始到2032年每年人口为上一年的99%.

(1)求实施新政策后第年的人口总数的表达式(注:2013年为第一年);

(2)若新政策实施后的2013年到2032年人口平均值超过49万,则需调整政策,否则继续实施.问到2032年后是否需要调整政策?

正确答案

(1);(2)到2032年不需要调整政策.

试题分析:(1)由题意可知,当时,数列是首项为,公差为的等差数列, 

时,数列是以公比为的等比数列,又 

 

因此,新政策实施后第年的人口总数(单位:万元)的表达式为

 

(2)设为数列的前项和,则从2013年到2032年共年,由等差数列及等比数列的求和公式得:

 

(说明:)新政策实施到2032年年人口均值为

,故到2032年不需要调整政策.

试题解析:(1)当时,数列是首项为,公差为的等差数列,

                   2分

时,数列是以公比为的等比数列,又 

                   4分

因此,新政策实施后第年的人口总数(单位:万元)的表达式为

                                6分

(2)设为数列的前项和,则从2013年到2032年共年,由等差数列及等比数列的求和公式得:

 万  10分

(说明:)

新政策实施到2032年年人口均值为 万                  12分

,故到2032年不需要调整政策.                          13分 

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