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1、
(時間60分鐘,滿分80分)
一、選擇題(共6個小題,每小題5分,滿分30分)
1.(2020·濟南模擬)已知數(shù)列{an}是首項為a1=4的等比數(shù)列,且4a1,a5,-2a3成等差數(shù)列,則其公比q等于( )
A.1 B.-1
C.1或-1 D.
解析:依題意有2a5=4a1-2a3,即2a1q4=4a1-2a1q2,整理得q4+q2-2=0,解得q2=1(q2=-2舍去),所以q=1或-1.
答案:C
2.等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且S2=10,S4=36,則過點P(n,an)和Q(n+2,an+2)(n∈N*)的直線的一個方向向量
2、的坐標可以是( )
A.(-,-2) B.(-1,-1)
C.(-,-1) D.(2,)
解析:設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,則有,解得d=4,于是直線PQ的斜率k==d=4,故直線的一個方向向量的坐標可以是(-,-2).
答案:A
3.(2020·福州模擬)等差數(shù)列中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,則該數(shù)列前13項的和是( )
A.156 B.52
C.26 D.13
解析:∵a3+a5=2a4,a7+a10+a13=3a10,
∴6(a4+a10)=24,a4+a10=4,
∴S13===26.
答案
3、:C
4.已知數(shù)列{an},{bn}滿足a1=1,且an,an+1是函數(shù)f(x)=x2-bnx+2n的兩個零點,則b10等于( )
A.24 B.32
C.48 D.64
解析:依題意有anan+1=2n,所以an+1an+2=2n+1,兩式相除得=2,所以a1,a3,a5,…成等比數(shù)列,a2,a4,a6,…也成等比數(shù)列,而a1=1,a2=2,所以a10=2×24=32,a11=1×25=32,又因為an+an+1=bn,所以b10=a10+a11=64.
答案:D
5.已知數(shù)列{an}的通項為an=,則數(shù)列{an}的最大項為( )
A.第7項
4、 B.第8項
C.第7項或第8項 D.不存在
解析:由于an==,而函數(shù)f(x)=x+在(0,)上遞減,在(,+∞)上遞增,且f(7)=7+,f(8)=8+,所以f(8)a7,從而數(shù)列{an}的最大項為第8項.
答案:B
6.氣象學院用3.2萬元買了一臺天文觀測儀,已知這臺觀測儀從啟用的第一天起連續(xù)使用,第n天的維修保養(yǎng)費為元(n∈N*),使用它直至報廢最合算(所謂報廢最合算是指使用的這臺儀器的平均耗資最少)為止,一共使用了( )
A.600天 B.800天
C.1000天 D.1200天
解析:由第n天的維修保養(yǎng)費為
5、元(n∈N*),可以得出觀測儀的整個耗資費用,由平均費用最少而求得最小值成立時的相應(yīng)n的值.
設(shè)一共使用了n天,則使用n天的平均耗資為=++,當且僅當=時取得最小值,此時n=800.
答案:B
二、填空題(共3小題,每小題5分,滿分15分)
7.已知等差數(shù)列{an}的公差d≠0,它的第1、5、17項順次成等比數(shù)列,則這個等比數(shù)列的公比是________.
解析:由題知a=a1·a17,即a=(a5-4d)·(a5+12d),
∴8a5d-48d2=0,∵d≠0,∴a5=6d,∴公比q====3.
答案:3
8.設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前n項和,若(n∈N*)是非零常數(shù),則稱該數(shù)列
6、為“和等比數(shù)列”,若數(shù)列{cn}是首項為2,公差為d(d≠0)的等差數(shù)列,且數(shù)列cn是“和等比數(shù)列”,則d=________.
解析:由題意可知,數(shù)列{cn}的前n項和為Sn=,前2n項和為S2n=,所以==2+=2+,所以當d=4時,為非零常數(shù).
答案:4
9.正整數(shù)按下列方法分組:{1},{2,3,4},{5,6,7,8,9},{10,11,12,13,14,15,16},…,記第n組中各數(shù)之和為An;由自然數(shù)的立方構(gòu)成下列數(shù)組:{03,13},{13,23},{23,33},{33,43},…,記第n組中后一個數(shù)與前一個數(shù)的差為Bn,則An+Bn=________.
解析:由題意
7、知,前n組共有1+3+5+…+(2n-1)=n2個數(shù),所以第n-1組的最后一個數(shù)為(n-1)2,第n組的第一個數(shù)為(n-1)2+1,第n組共有2n-1個數(shù),所以根據(jù)等差數(shù)列的前n項和公式可得
An=(2n-1)=[(n-1)2+n](2n-1),而Bn=n3-(n-1)3,所以An+Bn=2n3.
答案:2n3
三、解答題
10.某市投資甲、乙兩個工廠,2020年兩工廠的年產(chǎn)量均為100萬噸.在今后的若干年內(nèi),甲工廠的年產(chǎn)量每年比上一年增加10萬噸,乙工廠第n年比上一年增加2n-1萬噸,記2020年為第一年,甲、乙兩工廠第n年的年產(chǎn)量分別記為an,bn.
(1)求數(shù)列{an},{bn
8、}的通項公式;
(2)若某工廠年產(chǎn)量超過另一工廠年產(chǎn)量的2倍,則將另一工廠兼并,問到哪一年底其中一個工廠被另一工廠兼并.
解:(1)由題意可知數(shù)列{an}是等差數(shù)列,
a1=100,公差d=10,所以an=10n+90,
因為bn-bn-1=2n-1,bn-1-bn-2=2n-2,…,b2-b1=2,
所以bn=100+2+22+…+2n-1=2n+98(n≥2),b1也滿足上式,所以bn=2n+98.
(2)當n≤5時, an≥bn且an<2bn,
當n≥6時,an
9、甲工廠將被乙工廠兼并.
11.設(shè)數(shù)列{an}滿足條件:a1=8,a2=0,a3=-7,且數(shù)列{an+1-an}(n∈N*)是等差數(shù)列.
(1)設(shè)cn=an+1-an,求數(shù)列{cn}的通項公式;
(2)求Sn=|c1|+|c2|+…+|cn|的值;
(3)數(shù)列{an}的最小項是第幾項,并求出該項的值.
解:(1)因為數(shù)列{an+1-an}是等差數(shù)列,首項c1=a2-a1=-8,公差d=(-7-0)-(0-8)=1,
所以cn=-8+(n-1)·1=n-9,
即cn=n-9,n∈N*.
(2)令n-9>0,得n>9,
所以,當n≤9,n∈N*時,Sn=(-c1)+(-c2)+…
10、+(-cn)=n=;
當n>9,n∈N*時,Sn=S9+c10+…+cn=36+(n-9)=.
(3)由(1)得:an-an-1=n-10(n∈N*,n>1),
所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=(n-10)+(n-11)+…+(-8)+8=(n-1)+8=(n2-19n)+17=(n-)2-.
所以當n=9或n=10時,an的值最小,即第9項和第10項為數(shù)列{an}的最小項,最小項的值為-28.
12.已知函數(shù)f(x)=lnx+x2-ax.
(1)若函數(shù)f(x)在其定義域上為增函數(shù),求a的取值范圍;
(2)設(shè)an=1+(n∈N*),
11、求證:3(a1+a2+…+an)-a-a-…-a0),
則f′(x)=+2x-a(x>0).
因為函數(shù)f(x)在(0,+∞)上是增函數(shù),
所以f′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,即+2x-a≥0在(0,+∞)上恒成立.
所以+2x≥a.
因為當x>0時,+2x≥2.
當且僅當=2x,即x=時等號成立.
所以a≤2.
故實數(shù)a的取值范圍是(-∞,2].
(2)證明:令a=3,則f(x)=lnx+x2-3x.
f′(x)=+2x-3==.
當x>1時,f′(x)>0,所以f(x)在(1,+∞)上是增函數(shù).
所以f(1+)>f(1)=-2.
所以ln(1+)+(1+)2-3(1+)>-2.
所以3(1+)-(1+)2<2+ln(1+).
即3an-a<2+ln(1+).
所以3a1-a<2+ln(1+1),
3a2-a<2+ln(1+),3a3-a<2+ln(1+),
……
3an-a<2+ln(1+),
將以上各式左右兩邊分別相加,得3(a1+a2+…+an)-a-a-…-a<(2+ln)+(2+ln)+…+(2+ln)=2n+ln(n+1).
故所證不等式成立.