高考题和高考模拟题数学文分类汇编专题04 数列与不等式Word格式文档下载.docx
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(2)等比中项公式法,若数列中,且(),则数列是等比数列.
3.【2018年浙江卷】已知集合,.将的所有元素从小到大依次排列构成一个数列.记为数列的前n项和,则使得成立的n的最小值为________.
【答案】27
,所以只需研究是否有满足条件的解,此时,,为等差数列项数,且.由
得满足条件的最小值为.
本题采用分组转化法求和,将原数列转化为一个等差数列与一个等比数列的和.分组转化法求和的常见类型主要有分段型(如),符号型(如),周期型(如).
4.【2018年浙江卷】已知等比数列{an}的公比q>
1,且a3+a4+a5=28,a4+2是a3,a5的等差中项.数列
{bn}满足b1=1,数列{(bn+1−bn)an}的前n项和为2n2+n.
(Ⅰ)求q的值;
(Ⅱ)求数列{bn}的通项公式.
【答案】
(Ⅰ)(Ⅱ)
(Ⅱ)设,数列前n项和为.由解得.
由(Ⅰ)可知,所以,故,
.设,
所以,因此,
又,所以.
用错位相减法求和应注意的问题:
(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;
(2)在写出“”与“”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“”的表达式;
(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.
5.【2018年天津卷文】设{an}是等差数列,其前n项和为Sn(n∈N*);
{bn}是等比数列,公比大于0,其前n项和为Tn(n∈N*).已知b1=1,b3=b2+2,b4=a3+a5,b5=a4+2a6.
(Ⅰ)求Sn和Tn;
(Ⅱ)若Sn+(T1+T2+…+Tn)=an+4bn,求正整数n的值.
(Ⅰ),;
(Ⅱ)4.
(I)设等比数列的公比为q,由b1=1,b3=b2+2,可得.因为,可得,故.所以,.设等差数列的公差为.由,可得.由,可得从而,故,所以,.
(II)由(I),有
由可得,整理得解得(舍),或.所以n的值为4.
本小题主要考查等差数列、等比数列的通项公式及前n项和公式等基础知识.考查数列求和的基本方法和运算求解能力.
6.【2018年文北京卷】设是等差数列,且.
(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)求.
(I)(II)
(1)设公差为,根据题意可列关于的方程组,求解,代入通项公式可得;
(2)由
(1)可得,进而可利用等比数列求和公式进行求解.
(I)设等差数列的公差为,∵,∴,又,∴.
∴.
(II)由(I)知,∵,∴是以2为首项,2为公比的等比数列.
∴
等差数列的通项公式及前项和共涉及五个基本量,知道其中三个可求另外两个,体现了用方程组解决问题的思想.
7.【2018年江苏卷】设,对1,2,·
·
,n的一个排列,如果当s<
t时,有,则称是排列的一个逆序,排列的所有逆序的总个数称为其逆序数.例如:
对1,2,3的一个排列231,只有两个逆序(2,1),(3,1),则排列231的逆序数为2.记为1,2,·
,n的所有排列中逆序数为k的全部排列的个数.
(1)求的值;
(2)求的表达式(用n表示).
(1)252)n≥5时,
解:
(1)记为排列abc的逆序数,对1,2,3的所有排列,有
,所以.对1,2,3,4的排列,利用已有的1,2,3的排列,将数字4添加进去,4在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,.
(2)对一般的n(n≥4)的情形,逆序数为0的排列只有一个:
12…n,所以.
逆序数为1的排列只能是将排列12…n中的任意相邻两个数字调换位置得到的排列,所以.
为计算,当1,2,…,n的排列及其逆序数确定后,将n+1添加进原排列,n+1在新排列中的位置只能是最后三个位置.因此,.
当n≥5时,
,因此,n≥5时,.
探求数列通项公式的方法有观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.寻求相邻项之间的递推关系,是求数列通项公式的一个有效的方法.
8.【2018年江苏卷】设是首项为,公差为d的等差数列,是首项为,公比为q的等比数列.
(1)设,若对均成立,求d的取值范围;
(2)若,证明:
存在,使得对均成立,并求的取值范围(用表示).
(1)d的取值范围为.
(2)d的取值范围为,证明见解+析。
(1)由条件知:
.因为对n=1,2,3,4均成立,
即对n=1,2,3,4均成立,即11,1d3,32d5,73d9,得.
因此,d的取值范围为.
(2)由条件知:
.若存在d,使得(n=2,3,·
,m+1)成立,即,即当时,d满足.因为,则,从而,,对均成立.因此,取d=0时,对均成立.
下面讨论数列的最大值和数列的最小值().
②设,当x>
0时,,所以单调递减,
从而<
f(0)=1.当时,,因此,当时,数列单调递减,故数列的最小值为.因此,d的取值范围为.
对于求不等式成立时的参数范围问题,一般有三个方法,一是分离参数法,使不等式一端是含有参数的式子,另一端是一个区间上具体的函数,通过对具体函数的研究确定含参式子满足的条件.二是讨论分析法,根据参数取值情况分类讨论,三是数形结合法,将不等式转化为两个函数,通过两个函数图像确定条件.
9.【2018年新课标I卷文】已知数列满足,,设.
(1)求;
(2)判断数列是否为等比数列,并说明理由;
(3)求的通项公式.
(1)b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.理由见解+析.(3)an=n·
2n-1.
(1)根据题中条件所给的数列的递推公式,将其化为an+1=,分别令n=1和n=2,代入上式求得a2=4和a3=12,再利用,从而求得b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
由条件可得,即bn+1=2bn,又b1=1,所以{bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
(3)由
(2)可得,所以an=n·
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的通项公式,借助于的通项公式求得数列的通项公式,从而求得最后的结果.
10.【2018年全国卷Ⅲ文】等比数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)记为的前项和.若,求.
(1)或
(2)
(1)列出方程,解出q可得;
(2)求出前n项和,解方程可得m。
(1)设的公比为,由题设得.由已知得,解得(舍去),或.
故或.
(2)若,则.由得,此方程没有正整数解.
若,则.由得,解得.综上,.
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。
11.【2018年天津卷文】设变量x,y满足约束条件则目标函数的最大值为
A.6B.19C.21D.45
【答案】C
.本题选择C选项.
求线性目标函数z=ax+by(ab≠0)的最值,当b>0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最大,在y轴截距最小时,z值最小;
当b<0时,直线过可行域且在y轴上截距最大时,z值最小,在y轴上截距最小时,z值最大.
12.【2018年文北京卷】设集合则
A.对任意实数a,B.对任意实数a,(2,1)
C.当且仅当a<
0时,(2,1)D.当且仅当时,(2,1)
此题主要结合充分与必要条件考查线性规划的应用,集合法是判断充分条件与必要条件的一种非常有效的方法,根据成立时对应的集合之间的包含关系进行判断.设,若,则;
若,则,当一个问题从正面思考很难入手时,可以考虑其逆否命题形式.
13.【2018年浙江卷】若满足约束条件则的最小值是___________,最大值是___________.
【答案】-28
分析:
先作可行域,再平移目标函数对应的直线,从而确定最值.
作可行域,如图中阴影部分所示,则直线过点A(2,2)时取最大值8,过点B(4,-2)时取最小值-2.
线性规划的实质是把代数问题几何化,即用数形结合的思想解题.需要注意的是:
一,准确无误地作出可行域;
二,画目标函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;
三,一般情况下,目标函数的最大或最小值会在可行域的端点或边界处取得.
14.【2018年天津卷文】已知,且,则的最小值为_____________.
在应用基本不等式求最值时,要把握不等式成立的三个条件,就是“一正——各项均为正;
二定——积或和为定值;
三相等——等号能否取得”,若忽略了某个条件,就会出现错误.
15.【2018年文北京卷】若𝑥
y满足,则2y−𝑥
的最小值是_________.
【答案】3
将原不等式转化为不等式组,画出可行域,分析目标函数的几何意义,可知当时取得最小值.
不等式可转化为,即,满足条件的在平面直角坐标系中的可行域如下图
令,由图象可知,当过点时,取最小值,此时,
的最小值为.
此题考查线性规划,求线性目标函数的最值,当时,直线过可行域在轴上截距最大时,值最大,在轴上截距最小时,值最小;
当时,直线过可行域在轴上截距最大时,值最小,在轴上截距最小时,值最大.
16.【2018年江苏卷】在中,角所对的边分别为,,的平分线交于点D,且,则的最小值为________.
【答案】9
为.
在利用基本不等式求最值时,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误.
17.【2018年全国卷Ⅲ文】若变量满足约束条件则的最大值是________.
作出可行域,平移直线可得
作出可行域
由图可知目标函数在直线与的交点(2,3)处取得最大值3,故答案为3.
本题考查线性规划的简单应用,属于基础题。
18.【2018年全国卷II文】若满足约束条件则的最大值为__________.
线性规划问题是高考中常考考点,主要以选择及填空的形式出现,基本题型为给出约束条件求目标函数的最值,主要结合方式有:
截距型、斜率型、距离型等.
优质模拟试题
19.【河南省洛阳市2018届三模】记数列的前项和为.已知,,则()
【答案】A