一、選擇題:1-5 BAACD 6-10 BCACC 11-12 BD
二、填空題
13 。 80 14.±或0 15 。6-3 16.⎢-⎡
⎣⎤,⎥ 33⎦
三、解答題
17 。證明:(1)在正三稜柱ABC-A1B1C1中,
∵F、F1分別是AC、A1C1的中點,
∴B1F1∥BF,AF1∥C1F.
又∵B1F1∩AF1=F1,C1F∩BF=F,
∴平面AB1F1∥平面C1BF.
(2)在三稜柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面A1B1C1,∴B1F1⊥AA1.
又B1F1⊥A1C1,A1C1∩AA1=A1,
∴B1F1⊥平面ACC1A1,而B1F1⊂平面AB1F1,
∴平面AB1F1⊥平面ACC1A1.
18 。解:(1)設y-1=k,則k表示點P(x,y)與點(2,1)連線的斜率。當該直線與圓相切x-2
2kk2+1=1,解得k=±3y-1,∴的值為,3x-23時,k取得值與最小值。由
最小值為-. 3
(2)設2x+y=m,則m表示直線2x+y=m在y軸上的截距。 當該直線與圓相切時,m取得值與最小值。由-m5=1,解得m=1±,∴2x+y的值為1+,最小值為1-.
19、(1)證明:因為P,Q分別為AE,AB的中點,
所以PQ∥EB.又DC∥EB,因此PQ∥DC,
又PQ⊄平面ACD,
從而PQ∥平面ACD.
(2)如圖,連接CQ,DP,因為Q為AB的中點,且AC=BC,所以CQ⊥
AB.因為DC⊥平面ABC,EB∥DC,
所以EB⊥平面ABC,因此CQ⊥EB.
故CQ⊥平面ABE.
由(1)有PQ∥DC,又PQ==DC,所以四邊形CQPD為平行四邊形,故DP∥CQ,
因此DP⊥平面ABE,
∠DAP為AD和平面ABE所成的角,
在Rt△DPA中,AD=5,DP=1,
sin∠DAP=,因此AD和平面ABE所成角的正弦值為
221255520、解:(1)配方得(x-1)+(y-2)=5-m,所以5-m>0,即m<5,
(2)設M(x1,y1)、N(x2,y2),∵ OM⊥ON,所以x1x2+y1y2=0,
x+2y-4=0⎧2由⎨2 得5x-16x+m+8=0, 2⎩x+y-2x-4y+m=0
因為直線與圓相交於M、N兩點, 所以△=16-20(m+8)>0,即m<
所以x1+x2=224, 516m+84m-16,x1x2=, y1y2=(4-2x1)(4-2x2)=16-8(x1+x2)+4x1x2=, 555
8824代入解得m=滿足m<5且m<,所以m=。 555
21、(1)證明:如圖所示,取CD的中點E,
連接PE,EM,EA,
∵△PCD為正三角形,
∴PE⊥CD,PE=PDsin∠PDE=2sin603.
∵平面PCD⊥平面ABCD,
∴PE⊥平面ABCD,而AM⊂平面ABCD,∴PE⊥AM.
∵四邊形ABCD是矩形,
∴△ADE,△ECM,△ABM均為直角三角形,由勾股定理可求得EM3,AM=6,AE=3,
∴EM+AM=AE.∴AM⊥EM.
又PE∩EM=E,∴AM⊥平面PEM,∴AM⊥PM.
(2)解:由(1)可知EM⊥AM,PM⊥AM,
∴∠PME是二面角P-AM-D的平面角。
PE3∴tan∠PME=1,∴∠PME=45°。 EM3
∴二面角P-AM-D的大小為45°。22.(1)證明:連接AE,如下圖所示。
∵ADEB為正方形,
∴AE∩BD=F,且F是AE的中點,
又G是EC的中點,
∴GF∥AC,又AC⊂平面ABC,GF⊄平面ABC,
∴GF∥平面ABC.
(2)證明:∵ADEB為正方形,∴EB⊥AB,
又∵平面ABED⊥平面ABC,平面ABED∩平面ABC=AB,EB⊂平面ABED,
∴BE⊥平面ABC,∴BE⊥AC.
又∵AC=BC222AB, 22∴CA+CB=AB,
∴AC⊥BC.
又∵BC∩BE=B,∴AC⊥平面BCE.
(3)取AB的中點H,連GH,∵BC=AC=22= 22
1∴CH⊥AB,且CH=,又平面ABED⊥平面ABC 2
111∴GH⊥平面ABCD,∴V=1×326
【説明】 本試卷滿分100分,考試時間90分鐘。
一、選擇題(每小題6分,共42分)
1.b2=ac,是a,b,c成等比數列的( )
A.充分不必要條件 B.必要非充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
【答案】B
【解析】因當b2=ac時,若a=b=c=0,則a,b,c不成等比數列;若a,b,c成等比,則 ,即b2=ac.
2、一個公比q為正數的等比數列{an},若a1+a2=20,a3+a4=80,則a5+a6等於( )
A.120 B.240 C.320 D.480
【答案】C
【解析】∵a1+a2,a3+a4,a5+a6也成等比數列(公比為q2)。
∴a5+a6= =320.
3、數列{an}的前n項和Sn=3n+a,要使{an}是等比數列,則a的值為( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
【答案】C
【解析】∵an=
要使{an}成等比,則3+a=2•31-1=2•30=2,即a=-1.
4、設f(x)是定義在R上恆不為零的函數,對任意實數x,y∈R,都有f(x)•f(y)=f(x+y),若a1= ,an=f(n)(n∈N_),則數列{an}前n項和Sn的取值範圍是( )
A.[ ,2) B.[ ,2]
C.[ ,1) D.[ ,1]
【答案】C
【解析】因f(n+1)=f(1)•f(n),則an+1=a1•an= an,
∴數列{an}是以 為首項,公比為 的等比數列。
∴an=( )n.
Sn= =1-( )n.
∵n∈N_,∴ ≤Sn<1.
5、等比數列{an}的各項都是正數,且a2, a3,a1成等差數列,則 的值是( )
A. B.
C. D. 或
【答案】B
【解析】∵a3=a2+a1,
∴q2-q-1=0,q= ,或q= (舍)。
∴ 。
6、(2010北京宣武區模擬,4)在正項等比數列{an}中,a1、a99是方程x2-10x+16=0的兩個根,則a40•a50•a60的值為( )
A.32 B.64 C.±64 D.256
【答案】B
【解析】因a1•a99=16,故a502=16,a50=4,a40•a50•a60=a503=64.
7、如果P是一個等比數列的前n項之積,S是這個等比數列的前n項之和,S′是這個等比數列前n項的倒數和,用S、S′和n表示P,那麼P等於( )
A.(S•S′ B.
C.( )n D.
【答案】B
【解析】設等比數列的首項為a1,公比q(q≠1)
則P=a1•a2•…•an=a1n• ,
S=a1+a2+…+an= ,
S′= +…+ ,
∴ =(a12qn-1 =a1n =P,
當q=1時和成立。
二、填空題(每小題5分,共15分)
8、在等比數列中,S5=93,a2+a3+a4+a5+a6=186,則a8=___________________.
【答案】384
【解析】易知q≠1,由S5= =93及 =186.
知a1=3,q=2,故a8=a1•q7=3×27=384.
9、(2010湖北八校模擬,13)在數列{an}中,Sn=a1+a2+…+an,a1=1,an+1= Sn(n≥1),則an=
【答案】( )•( )n-2
【解析】∵an+1= Sn,
∴an= Sn-1(n≥2)。
①-②得,an+1-an= an,
∴ (n≥2)。
∵a2= S1= ×1= ,
∴當n≥2時,an= •( )n-2.
10、給出下列五個命題,其中不正確的命題的序號是_______________.
①若a,b,c成等比數列,則b= ②若a,b,c成等比數列,則ma,mb,mc(m為常數)也成等比數列 ③若{an}的通項an=c(b-1)bn-1(bc≠0且b≠1),則{an}是等比數列 ④若{an}的前n項和Sn=apn(a,p均為非零常數),則{an}是等比數列 ⑤若{an}是等比數列,則an,a2n,a3n也是等比數列
【答案】②④
【解析】②中m=0,ma,mb,mc不成等比數列;
④中a1=ap,a2=ap(p-1),a3=ap2(p-1), ,故②④不正確,①③⑤均可用定義法判斷正確。
三、解答題(11—13題每小題10分,14題13分,共43分)
11、等比數列{an}的公比為q,作數列{bn}使bn= ,
(1)求證數列{bn}也是等比數列;
(2)已知q>1,a1= ,問n為何值時,數列{an}的前n項和Sn大於數列{bn}的前n項和Sn′。
(1)證明:∵ =q,
∴ 為常數,則{bn}是等比數列。
(2)【解析】Sn=a1+a2+…+an
= ,
Sn′=b1+b2+…+bn
= ,
當Sn>Sn′時,
。
又q>1,則q-1>0,qn-1>0,
∴ ,即qn>q7,
∴n>7,即n>7(n∈N_)時,Sn>Sn′。
12、已知數列{an}:a1,a2,a3,…,an,…,構造一個新數列:a1,(a2-a1),(a3-a2),…,(an-an-1),…此數列是首項為1,公比為 的等比數列。
(1)求數列{an}的通項;
(2)求數列{an}的前n項和Sn.
【解析】(1)由已知得an-an-1=( )n-1(n≥2),a=1,
an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
= [1-( )n]。
(2)Sn=a1+a2+a3+…+an
= - [ +( )2+…+( )n]
= - [1-( )n]
= ×( )n.
13、在等比數列{an}中,a1+a3=10,a2+a4=20,設cn=11-log2a2n.
(1)求數列{cn}的前n項和Sn.
(2)是否存在n∈N_,使得 成立?請説明理由。
【解析】(1)由已知得
∴an=a1qn-1=2n.
∴cn=11-log2a2n=11-log222n
=11-2n.
Sn=c1+c2+…+cn= =-n2+10n.
(2)假設存在n∈N_,使得 即 。
∴22n+3×2n-3<0,解得 。
∵ =1,而2n≥2,
故不存在n∈N_滿足 。
14、(2010湖北黃岡中學模擬,22) 已知函數f(x)= ,x∈(0,+∞),數列{xn}滿足xn+1=f(xn),(n=1,2,…),且x1=1.
(1)設an=|xn- |,證明:an+1
(2)設(1)中的數列{an}的前n項和為Sn,證明:Sn< 。
證明:(1)an+1=|xn+1- |=|f(xn)- |= 。
∵xn>0,
∴an+1<( -1)|xn- |<|xn- |=an,
故an+1
(2)由(1)的證明過程可知
an+1<( -1)|xn- |
<( -1)2|xn-1- |
<…<( -1)n|x1- |=( -1)n+1
∴Sn=a1+a2+…+an<|x1- |+( -1)2+…+( -1)n
=( -1)+( -1)2+…+( -1)n
= [1-( -1)n]< 。
1、下列説法中不正確的是()
A.數列a,a,a,…是無窮數列
B.1,-3,45,-7,-8,10不是一個數列
C.數列0,-1,-2,-3,…不一定是遞減數列
D.已知數列{an},則{an+1-an}也是一個數列
解析:選B.A,D顯然正確;對於B,是按照一定的順序排列的一列數,是數列,所以B不正確;對於C,數列只給出前四項,後面的項不確定,所以不一定是遞減數列。故選B.
2、已知數列{an}的通項公式為an=1+(-1)n+12,則該數列的前4項依次為()
A.1,0,1,0B.0,1,0,1
C.12,0,12,0D.2,0,2,0
解析:選A.當n分別等於1,2,3,4時,a1=1,a2=0,a3=1,a4=0.
3、已知數列{an}的通項公式是an=2n2-n,那麼()
A.30是數列{an}的一項B.44是數列{an}的一項
C.66是數列{an}的一項D.90是數列{an}的一項
解析:選C.分別令2n2-n的值為30,44,66,90,可知只有2n2-n=66時,n=6(負值捨去),為正整數,故66是數列{an}的一項。
4、已知數列的通項公式是an=2,n=1,n2-2,n≥2,則該數列的前兩項分別是()
A.2,4B.2,2
C.2,0D.1,2
解析:選B.當n=1時,a1=2;當n=2時,a2=22-2=2.
5、如圖,各圖形中的點的個數構成一個數列,該數列的一個通項公式是()
=n2-n+=n(n-1)2
=n(n+1)=n(n+2)2
解析:選C.法一:將各圖形中點的個數代入四個選項便可得到正確結果。圖形中,點的個數依次為1,3,6,10,代入驗證可知正確答案為C.
法二:觀察各個圖中點的個數,尋找相鄰圖形中點個數之間的關係,然後歸納一個通項公式。觀察點的個數的增加趨勢可以發現,a1=1×22,a2=2×32,a3=3×42,a4=4×52,所以猜想an=n(n+1)2,故選C.
6、若數列{an}的通項滿足ann=n-2,那麼15是這個數列的第________項。
解析:由ann=n-2可知,an=n2-2n.
令n2-2n=15,得n=5.
答案:5
7、已知數列{an}的前4項為11,102,1003,10004,則它的一個通項公式為________.
解析:由於11=10+1,102=102+2,1003=103+3,10004=104+4,…,所以該數列的一個通項公式是an=10n+n.
答案:an=10n+n
8、已知數列{an}的通項公式為an=2017-3n,則使an>0成立的正整數n的值為________.
解析:由an=2017-3n>0,得n<20173=67213,又因為n∈N+,所以正整數n的值為672.
答案:672
9、已知數列{n(n+2)}:
(1)寫出這個數列的第8項和第20項;
(2)323是不是這個數列中的項?如果是,是第幾項?
解:(1)an=n(n+2)=n2+2n,所以a8=80,a20=440.
(2)由an=n2+2n=323,解得n=17.
所以323是數列{n(n+2)}中的項,是第17項。
10、已知數列2,74,2,…的通項公式為an=an2+bcn,求a4,a5.
解:將a1=2,a2=74代入通項公式,
得a+bc=2,4a+b2c=74,解得b=3a,c=2a,所以an=n2+32n,
所以a4=42+32×4=198,a5=52+32×5=145.
[B能力提升]
11、已知數列{an}的通項公式為an=sinnθ,0<θ<π6,若a3=12,則a15=____________.
解析:a3=sin3θ=12,又0<θ<π6,所以0<3θ<π2,所以3θ=π6,所以a15=sin15θ=sin56π=12.
答案:12
12、“中國剩餘定理”又稱“孫子定理”。1852年英國來華傳教士偉烈亞利將《孫子算經》中“物不知數”問題的解法傳至歐洲。1874年,英國數學家馬西森指出此法符合1801年由高斯得出的關於同餘式解法的一般性定理,因而西方稱之為“中國剩餘定理”。“中國剩餘定理”講的是一個關於整除的問題,現有這樣一個整除問題:將2至2017這2016個數中能被3除餘1且被5除餘1的數按由小到大的順序排成一列,構成數列{an},則此數列的項數為________.
解析:能被3除餘1且被5除餘1的數就是能被15整除餘1的數,故an=15n-14.
由an=15n-14≤2017得n≤135.4,當n=1時,此時a1=1,不符合,故此數列的項數為135-1=134.
答案:134
13、在數列{an}中,a1=3,a17=67,通項公式是關於n的一次函數。
(1)求數列{an}的通項公式;
(2)求a2016;
(3)2017是否為數列{an}中的項?若是,為第幾項?
解:(1)設an=kn+b(k≠0)。
由a1=3,且a17=67,得k+b=317k+b=67,
解之得k=4且b=-1.所以an=4n-1.
(2)易得a2016=4×2016-1=8063.
(3)令2017=4n-1,得n=20184=10092∉N+,
所以2017不是數列{an}中的項。
14、(選做題)已知數列9n2-9n+29n2-1,
(1)求這個數列的第10項;
(2)98101是不是該數列中的項,為什麼?
(3)求證:數列中的各項都在區間(0,1)內;
(4)在區間13,23內是否有數列中的項?若有,有幾項?若沒有,説明理由。
解:(1)設an=9n2-9n+29n2-1=(3n-1)(3n-2)(3n-1)(3n+1)=3n-23n+1.令n=10,得第10項a10=2831.
(2)令3n-23n+1=98101,得9n=300.此方程無正整數解,所以98101不是該數列中的項。
(3)證明:因為an=3n-23n+1=3n+1-33n+1=1-33n+1,
又n∈N+,所以0<33n+1<1,所以0
所以數列中的各項都在區間(0,1)內。
(4)令13<3n-23n+1<23,所以3n+1<9n-6,9n-6<6n+2,
所以n>76,n<83.所以76
當且僅當n=2時,上式成立,故區間13,23內有數列中的項,且只有一項為a2=47.