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2019-2020年高考《考試大綱》調(diào)研卷理科數(shù)學(xué)(第二模擬)含解析
一、填空題:共14題
1.設(shè)全集U={1,3,5,7},集合M={1,a},?UM={3,7},則實(shí)數(shù)a的值為 .
【答案】5
【解析】本題考查集合的補(bǔ)運(yùn)算.解題時(shí),注意對(duì)補(bǔ)集概念的理解.根據(jù)補(bǔ)集的概念,易得a=5.
2.已知i是虛數(shù)單位,復(fù)數(shù)z=(a∈R),若|z|=1,則a= .
【答案】1
【解析】本題主要考查復(fù)數(shù)的乘、除法運(yùn)算,復(fù)數(shù)的模.因?yàn)閦=+i,所以=1,解得a=1.
3.已知一組數(shù)據(jù)的平均數(shù)與方差分別為4.8和3.6,若將這組數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)都加上32,則所得新數(shù)據(jù)的平均數(shù)與方差分別為 .
【答案】36.8,3.6
【解析】本題主要考查平均數(shù)與方差的相關(guān)知識(shí),意在考查考生對(duì)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念的掌握情況和運(yùn)算求解能力.平均數(shù)反映的是一組數(shù)據(jù)的平均水平,與每一個(gè)樣本數(shù)據(jù)有關(guān),任何一個(gè)數(shù)據(jù)改變都會(huì)引起平均數(shù)的改變,所以若將這組數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)都加上32,平均數(shù)也相應(yīng)地增加32,為36.8;方差反映的是一組數(shù)據(jù)的離散程度,若將這組數(shù)據(jù)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)都加上32,方差不變,仍然是3.6.
4.如圖是一個(gè)算法流程圖,則輸出的結(jié)果為 .
【答案】16
【解析】本題主要考查算法流程圖的相關(guān)知識(shí),意在考查考生的閱讀理解能力.求解本題的關(guān)鍵是正確理解循環(huán)語(yǔ)句的特點(diǎn),S的值本質(zhì)上形成了一個(gè)等比數(shù)列.由題意得,第一次循環(huán)的結(jié)果為2,第二次循環(huán)的結(jié)果為4,第三次循環(huán)的結(jié)果為8,第四次循環(huán)的結(jié)果為16,結(jié)束循環(huán),故輸出S的值為16.
5.已知某興趣小組有男生2名,女生1名,現(xiàn)從中任選2名去參加問(wèn)卷調(diào)查,則恰有1名男生與1名女生的概率為 .
【答案】
【解析】本題主要考查古典概型的相關(guān)知識(shí),考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況.求解時(shí),可以用枚舉法直接求解,也可間接求解.解法一:設(shè)2名男生分別為A1,A2,1名女生為B,則任選2名共有(A1,A2),(A1,B),(A2,B)三種情況,設(shè)“恰有1名男生與1名女生”為事件M,則事件M共包含(A1,B),(A2,B)兩種情況,故所求概率為P(M)=.解法二:設(shè)2名男生分別為A1,A2,1名女生為B,則任選2名共有(A1,A2),(A1,B),(A2,B)三種情況,設(shè)“2名都是男生”為事件N,則事件N包含的情況為(A1,A2),故所求概率為P()1-P(N)1-.
6.已知=tanβ,且α-β=,則m= .
【答案】
【解析】本題主要考查三角恒等變換等知識(shí),考查考生的轉(zhuǎn)化與化歸思想和運(yùn)算求解能力. 由題意得=tanβ,又α-β=,所以tanβ=tan(α-)=,所以,所以m=.
7.若雙曲線-=1的左焦點(diǎn)為F,點(diǎn)P是雙曲線右支上的動(dòng)點(diǎn),A(1,4),則|PF|+|PA|的最小值是 .
【答案】9
【解析】本題主要考查雙曲線的定義和幾何性質(zhì),考查考生的數(shù)形結(jié)合思想和基本的運(yùn)算能力.由題意知,雙曲線-=1的左焦點(diǎn)F的坐標(biāo)為(-4,0),設(shè)雙曲線的右焦點(diǎn)為B,則B(4,0),由雙曲線的定義知,|PF|+|PA|=4+|PB|+|PA|≥4+|AB|=4+=4+5=9,當(dāng)且僅當(dāng)A,P,B三點(diǎn)共線且P在A,B之間時(shí)取等號(hào).
8.已知f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且對(duì)任意的x∈R都有f(x+3)-f(-x)=0.當(dāng)x∈(0,1]時(shí),f(x)=x2-4x,則f(2 015)+f(2 016)的值為 .
【答案】3
【解析】本題主要考查奇函數(shù)的性質(zhì)、函數(shù)的周期性、函數(shù)求值等知識(shí),意在考查考生的計(jì)算能力,屬于中檔題.由f(x)是定義在R上的奇函數(shù),且對(duì)任意的x∈R都有f(x+3)-f(-x)=0得,f(0)=0,f(x+6)=f(-x-3)=-f(x+3)=-f(-x)=f(x),∴函數(shù)f(x)的周期為6,∴f(2 015)+f(2 016)=f(-1+3366)+f(3366)=f(-1)+f(0)=-f(1)+0=3.
9.已知等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且滿足S2=3,S3-S1=6,則a6= .
【答案】32
【解析】本題主要考查等比數(shù)列的前n項(xiàng)和及通項(xiàng)公式等知識(shí),意在考查考生基本的運(yùn)算能力.設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,由S2=3,S3-S1=6,得a1+a2=3,a2+a3=6,則q==2,代入a1+a2=3得a1=1,所以a6=a1q5=25=32.
10.設(shè)平面向量a,b,c都是單位向量,且向量a,b的夾角為60,若c=2xa+yb,其中x,y為正實(shí)數(shù),則xy的最大值為 .
【答案】
【解析】本題主要考查平面向量數(shù)量積的概念及基本運(yùn)算等知識(shí),意在考查考生的運(yùn)算能力.平方法是解此類(lèi)問(wèn)題的常用方法. 因?yàn)橄蛄縜,b的夾角為60,所以將c=2xa+yb兩邊平方得,c2=4x2a2+4xyab+y2b2=4x2a2+4xy|a||b|cos 60+y2b2,又a,b,c都是單位向量,所以1=4x2+2xy+y2≥2(2xy)+2xy=6xy,當(dāng)且僅當(dāng)y=2x時(shí)等號(hào)成立,所以xy的最大值為.
11.已知實(shí)數(shù)x,y滿足-≤x≤,-≤y≤.若23x+sinx-2=0,9y+sinycosy-1=0,則cos(x-2y)的值為 .
【答案】1
【解析】本題主要考查函數(shù)的單調(diào)性、特殊角的三角函數(shù)值等知識(shí),意在考查考生的轉(zhuǎn)化與化歸思想及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.抓住兩個(gè)已知等式結(jié)構(gòu)上的相似性,合理變式是求解本題的關(guān)鍵.由9y+sinycosy-1=0得232y+sin 2y-2=0.又23x+sinx-2=0,得23x+sinx=232y+sin 2y,令f(x)=23x+sinx,因?yàn)楹瘮?shù)y=23x和y=sinx在區(qū)間[-,]上都是單調(diào)遞增函數(shù),所以f(x)在區(qū)間[-,]上是單調(diào)遞增函數(shù).由于-≤x≤,-≤y≤,故x=2y,即x-2y=0,所以cos(x-2y)=cos 0=1.
12.如圖,在三棱柱ABC-A1B1C1中,AB1=BB1=BA=BC=2,∠B1BC=90,D為AC的中點(diǎn),AB⊥B1D,則三棱錐A1-B1AD的體積為 .
【答案】
【解析】本題以三棱柱為背景,主要考查線面垂直的判定、三棱錐體積的求解等知識(shí),考查考生的空間想象能力、轉(zhuǎn)化能力及運(yùn)算求解能力.取AB的中點(diǎn)O,連接DO,B1O,因?yàn)锽B1=AB1,所以O(shè)B1⊥AB,又AB⊥B1D,OB1∩B1D=B1,所以AB⊥平面B1OD,因?yàn)镺D?平面B1OD,所以AB⊥OD,由已知BC⊥BB1,又OD∥BC,所以O(shè)D⊥BB1,因?yàn)锳B∩BB1=B,所以O(shè)D⊥平面ABB1A1,又O,D分別為AB,AC的中點(diǎn),BC=2,所以O(shè)D=BC=1,所以41=.
13.在平面直角坐標(biāo)系中,已知M(-1,0),N(1,0),A(0,2),B(0,t)(t>2),若存在點(diǎn)P,使,且∠APB為鈍角,則實(shí)數(shù)t的取值范圍是 .
【答案】(,+∞)
【解析】本題主要考查圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、圓與圓的位置關(guān)系等知識(shí),意在考查考生的轉(zhuǎn)化與化歸能力及運(yùn)算求解能力.設(shè)P(x,y),由,得,化簡(jiǎn)得x2-6x+y2+1=0,即(x-3)2+y2=8,∴點(diǎn)P在以E(3,0)為圓心,2為半徑的圓上.又以AB為直徑的圓的方程為x2+(y-)2=()2,此圓的圓心為F(0,),半徑為.∵∠APB為鈍角,∴圓F與圓E相交,∴(2-)2<|EF|2<(2+)2,即(2-)2<(3-0)2+(0-)2?、?且(3-0)2+(0-)2<(2+)2?、?又t>2,故由①得t>2,由②得t>,綜上可知,實(shí)數(shù)t的取值范圍為(,+∞).
14.設(shè)函數(shù)f(x)=ex+(x≠0,m≠0)在x=1處的切線與直線(e-1)x-y+2 016=0平行,且kf(s)≥tlnt+1在s∈(0,+∞),t∈(1,e]上恒成立,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是 .
【答案】[,+∞)
【解析】本題主要考查不等式恒成立、函數(shù)的最值、導(dǎo)數(shù)的幾何意義等知識(shí),意在考查考生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力. 由條件可得f(x)=e-,故f(1)=e-m=e-1,∴m=1.當(dāng)s∈(0,+∞),t∈(1,e]時(shí),f(s)>0,tlnt+1>0 ,由kf(s)≥tlnt+1可得k≥在s∈(0,+∞),t∈(1,e]上恒成立,即k≥[]max,設(shè)g(x)=xlnx+1,故只需求出f(x)在(0,+∞)上的最小值和g(x)在(1,e]上的最大值.由f(x)=ex+可得f(x)=e-.由f(x)>0可得,解得x>或x<-,由f(x)<0可得,解得-
0,∴g(x)在(1,e]上的最大值為g(e)=eln e+1=e+1,∴只需k≥,∴實(shí)數(shù)k的取值范圍是[,+∞).
二、解答題:共12題
15.已知函數(shù)f(x)=sin 2x+cos 2x.
(1)求函數(shù)f(x)的最大值和最小正周期;
(2)若f(-)=,α是第二象限角,求sin 2α.
【答案】(1)由題意得,f(x)=sin 2x+cos 2x=2sin(2x+).所以函數(shù)f(x)的最大值為2,且函數(shù)f(x)的最小正周期T==π.
(2)由(1)知,f(x)=2sin(2x+).因?yàn)閒(-)=,所以2sinα=,即sinα=.又α是第二象限角,所以cosα<0,且cosα=-=-,所以sin 2α=2sinαcosα=2(-)=-.
【解析】本題主要考查正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)、二倍角公式、兩角和的正弦公式等知識(shí),考查考生的運(yùn)算求解能力.(1)先由兩角和的正弦公式化簡(jiǎn)函數(shù)f(x)的解析式,再利用正弦函數(shù)的圖象與性質(zhì)求解;(2)將x=-代入函數(shù)f(x)的解析式,結(jié)合角的范圍和二倍角公式求解.
【備注】三角函數(shù)、三角恒等變換部分的C級(jí)考點(diǎn)是兩角和(差)公式,二倍角的正弦、余弦及正切公式,這也是高考的重點(diǎn),故猜想回歸定義是xx年高考命題的一種趨勢(shì),三角函數(shù)與向量運(yùn)算相結(jié)合命制簡(jiǎn)單的小綜合題也應(yīng)該重視.復(fù)習(xí)時(shí),要關(guān)注定義及公式的推導(dǎo)方法.
16.已知在四棱錐P-ABCD中,底面ABCD為菱形,∠BAD=60,平面PAD⊥平面ABCD,點(diǎn)E,F,G分別為棱BC,PC,AD的中點(diǎn).
(1)求證:平面PBG⊥平面PAD;
(2)求證:PG∥平面DEF.
【答案】(1)連接BD.
因?yàn)榈酌鍭BCD為菱形,且∠BAD=60,所以△ABD為正三角形.
因?yàn)镚為AD的中點(diǎn),所以BG⊥AD.因?yàn)槠矫鍼AD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面,ABCD=AD,BG?平面ABCD,所以BG⊥平面PAD.又BG?平面PBG,所以平面PBG⊥平面PAD.(2)解法一 連接CG交DE于點(diǎn)H,連接FH,GE.
因?yàn)镋,G分別是BC,AD的中點(diǎn),BC∥AD,且BC=AD,所以DG∥CE,且DG=CE,所以四邊形GECD為平行四邊形,所以H為CG的中點(diǎn).因?yàn)镕為PC的中點(diǎn),所以FH∥PG,又PG?平面DEF,FH?平面DEF,所以PG∥平面DEF.
解法二 因?yàn)镋為BC的中點(diǎn),F為PC的中點(diǎn),所以PB∥EF.
又PB?平面DEF,EF?平面DEF,所以PB∥平面DEF.因?yàn)锽E∥DG,BE=DG,所以四邊形BEDG為平行四邊形,所以BG∥DE,
又BG?平面DEF,DE?平面DEF,所以BG∥平面DEF.又PB,BG?平面PBG,PB∩BG=B,所以平面PBG∥平面DEF.又PG?平面PBG,所以PG∥平面DEF.
【解析】本題主要考查面面垂直與線面平行的證明等,考查考生的空間想象能力及推理論證能力.(1)先由條件證明BG⊥平面PAD,再由面面垂直的判定定理證明平面PBG⊥平面PAD;(2)解法一 利用線面平行的判定定理進(jìn)行證明,先得線線平行,再證線面平行;解法二 利用面面平行的性質(zhì)進(jìn)行證明,先得面面平行,再證線面平行.
【備注】復(fù)習(xí)立體幾何時(shí),應(yīng)做到以下三點(diǎn):(1)合理把握要求,研究高考試題的命題特點(diǎn)與考查要點(diǎn),對(duì)其難度、知識(shí)點(diǎn)覆蓋、考試要求了然于胸;(2)梳理知識(shí)網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)掌握并能夠熟練運(yùn)用直線與平面、平面與平面平行與垂直的判定定理及性質(zhì)定理,能夠靈活進(jìn)行轉(zhuǎn)化;(3)書(shū)寫(xiě)規(guī)范,證明題要步步有據(jù),切忌跳步或是漏寫(xiě)條件.
17.如圖,一小區(qū)中有一塊邊長(zhǎng)為40 m的正方形空地ABCD,現(xiàn)要在正方形空地中規(guī)劃一個(gè)三角形區(qū)域PAQ種植花草,P,Q分別在邊BC,CD上(P,Q均不與端點(diǎn)重合),其他區(qū)域安裝健身器材.為了使規(guī)劃比較美觀,需要滿足PB+QD=PQ.
(1)當(dāng)P,Q在邊BC和CD上移動(dòng)時(shí),試問(wèn)∠PAQ是否為定值,若是,求出該定值,若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(2)求△PAQ面積的最小值.
【答案】(1)設(shè)∠BAP=α, ∠DAQ=β,則0<α<,0<β<.
設(shè)BP=xm,DQ=ym,則PQ=(x+y) m,CP=(40-x) m,CQ=(40-y) m.
∴(x+y)2=(40-x)2+(40-y)2,∴xy=1 600-40(x+y).
∵tanα=,tanβ=,∴tan(α+β)==1,∴α+β=,∴∠PAQ=,為定值.
(2)由(1)可得AP=,AQ=,∴S△PAQ=,
∴S△PAQ=,∴當(dāng)2α+,即α=時(shí),S△PAQ取得最小值,且(S△PAQ)min=1 600(-1).
故△PAQ面積的最小值為1 600(-1) m2.
【解析】本題主要考查兩角和的正切公式、三角函數(shù)的最值等知識(shí),意在考查考生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和數(shù)學(xué)建模能力、運(yùn)算求解能力.(1)由題意,結(jié)合兩角和的正切公式可得∠PAQ為定值;(2)利用三角函數(shù)求最值是應(yīng)用問(wèn)題中求最值經(jīng)常使用的方法.
【備注】求解應(yīng)用題時(shí),審題是做題的前提,至關(guān)重要,應(yīng)強(qiáng)化審題意識(shí).審題時(shí),首先要抓住題目中的關(guān)鍵字、詞、句,結(jié)合所給圖形,了解題目中講的是什么,要求的結(jié)果是什么;其次確定需要建立什么類(lèi)型的數(shù)學(xué)模型和需要用到的數(shù)學(xué)知識(shí);再次提取題干中的有效信息,結(jié)合已知條件進(jìn)行數(shù)學(xué)問(wèn)題的求解;最后回歸實(shí)際,將所得的數(shù)學(xué)結(jié)果轉(zhuǎn)化為實(shí)際問(wèn)題的結(jié)果.
18.已知橢圓W:+=1(a>b>0)的焦距為2,一條準(zhǔn)線方程為x=.過(guò)點(diǎn)P(0,-2)的直線l交橢圓W于A,C兩點(diǎn)(異于橢圓的頂點(diǎn)),橢圓W的上頂點(diǎn)為B,直線AB,BC的斜率分別為k1,k2.
(1)求橢圓W的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)當(dāng)∠CAB=90時(shí),求直線l的斜率;
(3)當(dāng)直線l的斜率變化時(shí),求k1k2的值.
【答案】(1)∵橢圓W的焦距為2,∴c=,又一條準(zhǔn)線方程為x=,∴,∴a=2,b=1,則橢圓W的標(biāo)準(zhǔn)方程為+y2=1.
(2)由(1)知B(0,1),設(shè)A(x0,y0),直線l的斜率為k,∵∠CAB=90,∴k1k=-1,即=-1,∴+y0-2=-,又點(diǎn)A在橢圓W上,∴+=1,∴=4-4,∴+y0-2=4-4,∴y0=1或y0=-,∵A,B不重合,∴y0=1舍去,∴y0=-,∴x0=,∴A(,-)或A(-,-).
∴k=或k=-,即直線l的斜率為或-.
(3)由題意知直線AB:y=k1x+1,直線BC:y=k2x+1,由,化簡(jiǎn)得(4+1)x2+8k1x=0,
∴A(,),同理可得C(,),又P(0,-2),由P,A,C三點(diǎn)共線得,化簡(jiǎn)得(4+1)(4k1k2-3)=0,
又4+1>0,∴4k1k2-3=0,∴k1k2=.
【解析】本題主要考查了橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程、橢圓的幾何性質(zhì)、直線和橢圓的位置關(guān)系等知識(shí),考查考生的運(yùn)算能力和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力.(1)由焦距和準(zhǔn)線的方程求基本量,即可得橢圓W的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)由題意得直線l的斜率與直線AB的斜率之間的關(guān)系,進(jìn)而求解直線l的斜率;(3)先求出A,C兩點(diǎn)的坐標(biāo),再由三點(diǎn)共線求解k1k2的值.
【備注】高考中,解析幾何解答題第(1)問(wèn)往往是已知圓錐曲線類(lèi)型及其簡(jiǎn)單的幾何性質(zhì)求方程,比較基礎(chǔ),易于上手;其他小問(wèn)是在求出圓錐曲線方程的基礎(chǔ)上,研究圓錐曲線更深層次的性質(zhì)、直線與圓錐曲線的位置關(guān)系,定點(diǎn)、定值、最值及探究性問(wèn)題值得高度重視.對(duì)解析幾何的復(fù)習(xí),要牢固掌握與解析幾何有關(guān)的基本概念,把上述內(nèi)容作為復(fù)習(xí)和研究的重點(diǎn),同時(shí)要狠抓運(yùn)算關(guān),提高運(yùn)算能力.
19.設(shè)函數(shù)f(x)=ex-ax+a-e,其中e是自然對(duì)數(shù)的底數(shù).
(1)若f(x)為R上的單調(diào)函數(shù),求實(shí)數(shù)a的取值范圍;
(2)若a>0,求證:f(x)有唯一零點(diǎn)的充要條件是a=e.
【答案】(1)由題意得f(x)=ex-a.當(dāng)a>0時(shí),由f(x)=0得x=lna.
當(dāng)x>lna時(shí),f(x)>0,f(x)為單調(diào)遞增函數(shù);
當(dāng)x0,f(x)在R上單調(diào)遞增.綜上,實(shí)數(shù)a的取值范圍是(-∞,0].
(2)充分性 當(dāng)a=e時(shí),f(x)=ex-ex,f(x)=ex-e.令f(x)=0得x=1.
當(dāng)x>1時(shí),f(x)>0,f(x)為單調(diào)遞增函數(shù),所以f(x)>f(1)=0;
當(dāng)x<1時(shí),f(x)<0,f(x)為單調(diào)遞減函數(shù),所以f(x)>f(1)=0.所以函數(shù)f(x)有唯一的零點(diǎn)x=1.
必要性 設(shè)函數(shù)f(x)有唯一的零點(diǎn)x0,因?yàn)閒(1)=0,所以x0=1.
又a>0,由(1)知,當(dāng)且僅當(dāng)x=lna時(shí),f(x)取得最小值f(lna)=2a-alna-e.記g(a)=2a-alna-e,所以g(a)=1-lna,令g(a)=0得a=e.當(dāng)a>e時(shí),g(a)<0,g(a)為單調(diào)遞減函數(shù),g(a)lna>1,且f(a)=ea-a2+a-e>0,所以f(x)在(lna,a)內(nèi)有零點(diǎn),與題意矛盾;同理當(dāng)00,所以f(x)在(-,lna)內(nèi)有零點(diǎn),與題意矛盾.故lna=1,即a=e.
綜上所述,f(x)有唯一零點(diǎn)的充要條件是a=e.
【解析】本題考查導(dǎo)數(shù)的運(yùn)算、函數(shù)的單調(diào)性、函數(shù)的極值與最值、函數(shù)的零點(diǎn)等,考查考生的運(yùn)算能力,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,考查數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)與方程思想、分類(lèi)討論思想等.
【備注】函數(shù)是高中數(shù)學(xué)的主線,在歷年江蘇省高考卷中,考查比重都較大,無(wú)論是填空題還是解答題,難度、思維量都不小,且常常與導(dǎo)數(shù)的知識(shí)相結(jié)合進(jìn)行考查,猜想xx年高考依然會(huì)保持這一特點(diǎn)不變.在復(fù)習(xí)中,對(duì)函數(shù)與導(dǎo)數(shù)要重點(diǎn)關(guān)注,同時(shí)也應(yīng)該根據(jù)自身的情況確定復(fù)習(xí)的難度和廣度.
20.設(shè)數(shù)列{an}是公差為d的等差數(shù)列,數(shù)列{bn}是公比為q(q≠1)的等比數(shù)列,記Sn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和.
(1)若S3,S13,S8成等差數(shù)列.
①求證:bm+1,bm+11,bm+6(m∈N*)成等差數(shù)列;
②是否存在正整數(shù)k,使得(Sk)2,(Sk+10)2,(Sk+5)2成等差數(shù)列?并說(shuō)明理由;
(2)若公差d>0,公比q>1.集合{a1,a2,a3}∪{b1,b2,b3}={1,2,3,4,5}.從{an}中取出s(s∈N*,s>1)項(xiàng),從{bn}中取出t(t∈N*,t>1)項(xiàng),按照某一順序排列構(gòu)成s+t項(xiàng)的等差數(shù)列{cn},當(dāng)s+t取到最大值時(shí),求數(shù)列{cn}的通項(xiàng)公式.
【答案】(1)①∵S3,S13,S8成等差數(shù)列,∴2S13=S3+S8,又q≠1,∴+,即2q13=q3+q8,∴2q10=1+q5,則2b1qm+10=b1qm+b1qm+5,即2bm+11=bm+1+bm+6,∴bm+1,bm+11,bm+6成等差數(shù)列.②解法一 假設(shè)存在正整數(shù)k,使得(Sk)2,(Sk+10)2,(Sk+5)2成等差數(shù)列,則2(Sk+10)2=(Sk)2+(Sk+5)2,∴2[]2=[]2+[]2,∴2(1-qk+10)2=(1-qk)2+(1-qk+5)2 (*),由2q10=1+q5,得q5=-,代入(*)式化簡(jiǎn)得q2k=0,矛盾,∴不存在正整數(shù)k,使得(Sk)2,(Sk+10)2,(Sk+5)2成等差數(shù)列.
解法二 由①可得Sk,Sk+10,Sk+5成等差數(shù)列,∴(Sk)2+(Sk+5)2≥=2(Sk+10)2,
∵Sk≠Sk+5,∴(Sk)2+(Sk+5)2>2(Sk+10)2,∴不存在正整數(shù)k,使得(Sk)2,(Sk+10)2,(Sk+5)2成等差數(shù)列.
(2)∵d>0,q>1,且集合{a1,a2,a3}∪{b1,b2,b3}={1,2,3,4,5},∴a1=1,a2=3,a3=5,b1=1,b2=2,b3=4,
∴an=2n-1,bn=2n-1,又s>1,t>1,則從{an},{bn}中至少各取2項(xiàng).
解法一 ①若數(shù)列{bn}中不取1,則{bn}中取出的數(shù)全部為偶數(shù),而數(shù)列{an}中全部是奇數(shù),
∴數(shù)列{cn}中的項(xiàng)必為奇數(shù),偶數(shù)相間,不妨設(shè)為ai,bj,am,bn,ah,bk,…,其中i2時(shí),(1+)n=++()2+…+()n≥++()2+()3>++()2=5->4.
綜上所述,當(dāng)n≥2時(shí),≥4nn.
【解析】本題主要考查數(shù)列的通項(xiàng)公式、不等式的證明、數(shù)學(xué)歸納法等,考查考生的運(yùn)算求解能力與推理論證能力.
【備注】江蘇省高考附加題最后一題常以數(shù)列為背景,考查數(shù)學(xué)歸納法及二項(xiàng)式定理等知識(shí),復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)對(duì)以上問(wèn)題加以重視.
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