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2020-2021学年河南省信阳市高二(上)期中考试数学(理)试卷人教A版
展开1. 已知集合A={x|x−3x+1≤0},B={x|lgx≤1},则A∩B=( )
A.[−1, 3]B.(−1, 3]C.(0, 1]D.(0, 3]
2. 已知等比数列{an}满足a4=2a3,a1=1,则S4=( )
A.7B.8C.15D.31
3. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a2+c2−b2=3ac,则角B的值为( )
A.π6B.π3C.2π3D.5π6
4. 对于任意实数a,b,c,d,以下四个说法:①若ac2>bc2,则a>b;②若a>b,c>d,则a+c>b+d;③若a>b,c>d,则ac>bd;④a>b,则1a>1b.其中正确的个数为( )
A.1B.2C.3D.4
5. 1772年德国的天文学家J.E.波得发现了求太阳和行星间距离的法则.记地球距离太阳的平均距离为10,可以算得当时已知的六大行星距离太阳的平均距离如下表:
除水星外,其余各星与太阳的距离都满足波得定则(某一数列规律).当时德国数学家高斯根据此定则推算,火星和木星之间距离28应该还有一颗大行星.1801年,意大利天文学家皮亚齐通过观测,果然找到了火星和木星之间距离28的谷神星以及它所在的小行星带.请你根据这个定则,估算出从水星开始由近到远算,第10个行星与太阳的平均距离大约是( )
A.388B.772C.1540D.3076
6. 若实数x,y满足约束条件x−y≥0,x+y+2≥0,x−3≤0, 则2x+y的最大值为( )
A.−3B.1C.9D.10
7. 若满足∠ABC=60∘,AC=12,BC=k的△ABC恰有一个,则k的取值范围为( )
A.(1,12]B.83C.(1,12]∪{83}D.(0,12]∪{83}
8. 已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,若S6>S7>S5,则下列命题错误的是( )
A.d<0B.S11>0
C.{Sn}中的最大项为S11D.|a6|>|a7|
9. 如图所示,为了测量A、B两座岛屿间的距离,小船从初始位置C出发,已知A在C的北偏西45∘的方向上,B在C的北偏东15∘的方向上,现在船往东开2百海里到达E处,此时测得B在E的北偏西30∘的方向上,再开回C处,由C向西开26百海里到达D处,测得A在D的北偏东22.5∘的方向上,则A,B两座岛屿间的距离为( )
A.3B.32C.4D.42
10. 《几何原本》中的几何代数法(以几何方法研究代数问题)成为了后世西方数学家处理问题的重要依据.通过这一原理,很多的代数的公理或定理都能够通过图形实现证明,也称之为无字证明.如图所示,AB是圆弧所在圆的直径,O为圆心.在AB上取一点C,使得AC=a,BC=b,过点C作CD⊥AB交圆弧于点D,连接OD.作CE⊥OD交OD于点E.则下列不等式可以表示CD≥DE的是( )
A.ab≥2aba+b(a>0,b>0)B.a+b2≥ab(a>0,b>0)
C.a2+b22≥a+b2(a>0,b>0)D.a2+b2≥2ab(a>0,b>0)
11. 定义max{a,b}=a,a≥b,b,aA.(−∞,−3]B.−∞,−3∪2,+∞
C.(−∞,−3]∪−2,1D.−∞,−3∪2,+∞∪{−2,1}
12. 在△ABC 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=22,点P是AB的中点,若PC=a−b ,则△ABC面积的最大值为( )
A.3B.3C.23D.12
二、填空题
已知不等式x2−ax+1>0对任意的实数x恒成立,则实数a的一个可能取值为________.
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知csB=23,b=4,c=3,则csC=__________.
已知x+y=1,y>0,x≠0,则1|x|+|x|y的最小值是________.
已知数列an满足nan−28an+1=n−1n∈N∗,a1+a2+a3=75,记Sn=a1a2a3+a2a3a4+a3a4a5+⋯+anan+1an+2,则a2=________,使Sn取最大值时的n=________.
三、解答题
在①cs2B−3sinB+2=0,②2bcsC=2a−c,③ba=csB+13sinA三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答,
已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若________,且a,b,c成等差数列,则△ABC是否为等边三角形?若是,写出证明;若不是,说明理由.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
已知函数f(x)=x2ax+b(a,b为常数),且方程fx−x+12=0有两个实根分别为x1=3,x2=4.
(1)求函数fx的解析式;
(2)设k>1,解关于x的不等式fx
已知数列an的前n项和为Sn,且Sn+an=5×3n−3,bn=an4n2−13n.
(1)证明:数列an−2×3n为常数列;
(2)求数列bn的前n项和Tn.
如图,在平面四边形ABCD中,∠B=120∘,AB=2.∠BAC的平分线与BC交于点E,且AE=6.
(1)求∠BAE及AC;
(2)若∠ADC=60∘,求四边形ABCD周长的最大值.
今年春节,席卷全国的“新冠疫情”使得大量工厂停工、停产,遭受了巨大的经济损失.为了挽回经济损失,某厂家拟在“双十一”举行大型的促销活动,经测算某产品当促销费用为x万元时,销售量t万件满足
t=5−2x+1(其中0≤x≤a2−3a+3,a为正常数).现假定生产量与销售量相等,已知生产该产品t万件还需投入成本10+2t万元(不含促销费用),产品的销售价格定为4+20t万元/万件.
(1)将该产品的利润y万元表示为促销费用x万元的函数;
(2)促销费用投入多少万元时,厂家的利润最大.
已知函数y=f(x)(x∈R)满足f(2x)=2x+1+1,定义数列{an},a1=1,an+1=f(an)−1(n∈N∗),数列{bn}的前n项和为Sn,b1=1,且Sn+1−Sn=1(n∈N∗).
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)令cn=bnan(n∈N∗),求{cn}的前n项和Tn;
(3)数列{an}中是否存在三项am,an,ak(m
2020-2021学年河南省信阳市高二(上)期中考试数学(理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
交集及其运算
一元二次不等式的解法
【解析】
求出A与B中不等式的解集分别确定出A与B,找出两集合的交集即可.
【解答】
解:由A中不等式变形得:(x+1)(x−3)≤0,且x+1≠0,
解得:−1
解得:0
故选D.
2.
【答案】
C
【考点】
等比数列的前n项和
【解析】
利用等比数列的通项公式求出公比q=2,由此能求出S4.
【解答】
解:设等比数列{an}的公比为q,
∵ a4=2a3,a1=1,
∴ q3=2q2,
解得q=2,
∴ S4=1−241−2=15.
故选C.
3.
【答案】
A
【考点】
余弦定理
【解析】
无
【解答】
解:由余弦定理得csB=a2+c2−b22ac=3ac2ac=32,
∵ B∈0,π,∴ B=π6.
故选A.
4.
【答案】
B
【考点】
不等式的基本性质
【解析】
由不等式的性质,逐个选项验证可得.
【解答】
解:选项①ac2>bc2,则a>b正确,由不等式的性质可得;
选项②若a>b,c>d,则a+c>b+d正确,由不等式的可加性可得;
选项③举反例a=10,b=1,c=−1,d=−2,但ac
故选B.
5.
【答案】
B
【考点】
函数模型的选择与应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由表可知,采用指数型函数做模型.
设f(x)=a⋅bx+c,
因为除水星外,其余各星与太阳的距离都满足波得定则,
所以将金星作为第一项,
a⋅b1+c=7,a⋅b2+c=10,a⋅b3+c=16,
解得a=32,b=2,c=4,
所以f(x)=32⋅2x+4,
第10个行星与太阳的平均距离大约是32⋅29+4=772.
故选B.
6.
【答案】
C
【考点】
简单线性规划
求线性目标函数的最值
【解析】
先根据约束条件画出可行域,再转化目标函数,把求目标函数的最值问题转化成求截距的最值问题,找到最优解代入求值即可.
【解答】
解:由实数x,y满足约束条件x−y≥0,x+y+2≥0,x−3≤0, 画出可行域如图,
目标函数z=2x+y,可化为y=−2x+z,
得到一簇斜率为−2,截距为z的平行线,
要求z的最大值,须满足截距最大,
∴ 当目标函数过点A时截距最大,
又x=3,y=x, ,∴ x=3,y=3,
∴ 点A的坐标为(3, 3)
∴ z的最大值为:2×3+3=9.
故选C.
7.
【答案】
D
【考点】
正弦定理
【解析】
由题意可得ksin60∘=12或12≥k时,满足三角形恰有一个,解不等式可得.
【解答】
解:由正弦定理得,12sinπ3=ksinA,即k=83sinA,A∈(0,2π3),
如图所示,
当A∈[π3,2π3)且A≠π2时,
若sinA确定,则A的取值有两个,不符合题意,
故A∈(0,π3]或A=π2,则k=(0,12]∪{83}.
故选D.
8.
【答案】
C
【考点】
等差数列的前n项和
【解析】
S6>S7>S5,利用前n项和公式可得:a7<0,a6+a7>0,可得a6>0>a7,|a6|>|a7|.d<0.S6最大.S11=11(a1+a11)2=11a6>0.即可判断出.
【解答】
解:∵ S6>S7>S5,
∴ 6a1+6×52d>7a1+7×62d>5a1+5×42d,
化为:a7<0,a6+a7>0,
∴ a6>0>a7,|a6|>|a7|.
∴ d<0,S6最大.
S11=11(a1+a11)2=11a6>0.
综上可得:ABD正确,C错误.
故选C.
9.
【答案】
B
【考点】
三角函数模型的应用
余弦定理
正弦定理
【解析】
首先利用方向角求出三角形中各个角的大小,进一步利用正弦定理的应用求出AC和BC,最后利用余弦定理的应用求出结果.
【解答】
解:根据题意知:∠ADC=∠DAC=67.5∘,
∠ACB=60∘,DC=26,CE=2,∠BCE=75∘,
∠CBE=45∘,∠CEB=60∘.
所以在△BCE中,利用正弦定理CBsin∠CEB=CEsin∠CBE,
解得:BC=6,
在△ADC中,∠ADC=∠DAC=67.5∘,
所以DC=AC=26,
则在△ACB中,利用余弦定理AB2=AC2+CB2−2AC⋅CB⋅cs60∘,
解得AB=32.
故选B.
10.
【答案】
A
【考点】
基本不等式
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:连接DB,
因为AB是圆O的直径,
所以∠ADB=90∘,
所以在Rt△ADB中,中线OD=AB2=a+b2.
由射影定理可得CD2=AC⋅CB=ab,
所以CD=ab.
在Rt△DCO中,由射影定理可得CD2=DE⋅OD,
即 DE=CD2OD=aba+b2=2aba+b,
由CD≥DE得ab≥2aba+b,
当CD=DE,即a=b时取等号,
综上ab≥2aba+b(a>0,b>0)成立.
故选A.
11.
【答案】
C
【考点】
数列与函数的综合
等差数列
【解析】
由于定max{a,b}=a,a≥bb,a由图可知 fx=x−4,x≤−3−x2+2,−3
以此类推,数列{an}是首项为a1,公差为−4的等差数列,符合题意.
当−3
则当a1=−2时,an=−2为常数列;
当a1=1时,an=1为常数列.此时{an}为等差数列.
当a≥2时,由于a2=a1−4≥−2,故{an}不能构成公差为−4的等差数列,也不是常数列,不符合题意.
综上所述,a1的取值范围是(−∞,−3]∪{−2,1} .
故选:C .
【解答】
解:max{a,b}=a,a≥b,b,a函数fx=max{−x2+2,x−4},
由y=−x2+2,y=x−4,解得 x=−3,y=−7或x=2,y=−2.
画出y=−x2+2,y=x−4的图象如下图所示,
由图可知 fx=x−4,x≤−3,−x2+2,−3
当a1≤−3时,a2=fa1=a1−4≤−7,
a3=f(a2)=a2−4≤−11,……,
以此类推,数列{an}是首项为a1,公差为−4的等差数列,符合题意.
当−3
解得a1=−3或a1=2不符合.
由−x2+2=x,解得x=−2或x=1 .
则当a1=−2时,an=−2为常数列;
当a1=1时,an=1为常数列.此时{an}为等差数列.
当a1≥2时,由于a2=a1−4≥−2,故{an}不能构成公差为−4的等差数列,也不是常数列,不符合题意.
综上所述,a1的取值范围是(−∞,−3]∪{−2,1} .
故选C.
12.
【答案】
A
【考点】
三角函数的恒等变换及化简求值
正弦定理
余弦定理
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:由中线长公式可得4PC2=2(a2+b2)−c2,
则4a−b2=2(a2+b2)−c2⇒a2+b2=4ab−4,
由余弦定理得a2+b2−c2=2abcsC,
于是4ab−12=2abcsC⇒ab=62−csC,
∴ S=12absinC=3sinC2−csC,
整理得3sinC+ScsC=2S.
∴sinC+φ=2S9+S2≤1⇒S≤3,
当且仅当C=π3时取等号.
故选A.
二、填空题
【答案】
1(答案不唯一)
【考点】
不等式恒成立问题
一元二次不等式的解法
【解析】
无
【解答】
解:Δ=a2−4<0⇒−2故答案为:1(答案不唯一).
【答案】
114
【考点】
正弦定理
同角三角函数间的基本关系
【解析】
无
【解答】
解:由csB=23,B∈(0,π)得sinB=53,
由正弦定理得bsinB=csinC⇒sinC=3×534=54.
∵ c∴ C一定为锐角,
∴ csC=1−(54)2=114.
故答案为:114.
【答案】
1
【考点】
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
1|x|+|x|y=x+y|x|+|x|y=y|x|+|x|y+x|x|≥2+x|x|≥2−1=1 .
【解答】
解:1|x|+|x|y
=x+y|x|+|x|y
=y|x|+|x|y+x|x|
≥2+x|x|
≥2−1=1 .
故答案为:1.
【答案】
25 ,10
【考点】
数列的求和
数列递推式
【解析】
【解答】
解:∵ nan−28an+1=n−1,n∈N∗,
∴ n=1时,由a1−28a2=0,可得a1=28;
n=2时,由2a2−28a3=1,可得a3=2a2−28.
又a1+a2+a3=75,
∴ 28+a2+2a2−28=75,∴ a2=25,
又nan−28an+1=n−1,
∴ an+1n−ann−1=−281n−1−1nn≥2,
∴ 累加可得an+1n=−28(1n−1−1n+1n−2−1n−1+1n−3
−1n−2+⋯+1−12)+a21
=−281−1n+25=−3+28nn≥2,
∴ an+1=−3n+28n≥2,则an=−3n+31n≥3 .
又a1=28,a2=25都符合,∴ an=−3n+31,
令bn=an⋅an+1⋅an+2=(−3n+31)(−3n+28)(−3n+25),
由bn>0得1≤n≤8或n=10;
由bn<0得n=9或n=11 .
又b9+b10=4×1×−2+1×−2×−5=2>0,
∴ S1
∴ 当n=10时,Sn取得最大值.
综上,a2=25,n=10.
故答案为:25;10 .
三、解答题
【答案】
解:选①
cs2B−3sinB+2=0,
则:1−2sin2B−3sinB+2=0,
化为:2sin2B+3sinB−3=0,
解得sinB=32,
又a,b,c成等差数列,
∴ 2b=a+c,
∴ b不是三角形中最大的边,
∴ B=π3.
∴ b2=a2+c2−2accsB,
得a2+c2−2ac=0,即a=c.
∴ △ABC是等边三角形.
选②
由正弦定理可得2sinBcsC=2sinA−sinC,
故2sinBcsC=2sinB+C−sinC,
整理得2csBsinC−sinC=0.
∵ 0
∵ 0又∵ a,b,c成等差数列,
∴ 2b=a+c.
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得a2+c2−2ac=0,即a=c,
故△ABC是等边三角形.
选③
由正弦定理得sinBsinA=csB+13sinA,
∵ sinA≠0 ,∴ 3sinB−csB=1,
即sinB−π6=12.
∵ 0即B−π6=π6,可得B=π3.
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得a2+c2−2ac=0,即a=c,
故△ABC是等边三角形.
【考点】
等差中项
余弦定理
正弦定理
三角形的形状判断
【解析】
选择①cs2B−3sinB+2=0,利用倍角公式可得:1−2sin2B−3sinB+2=0,化简解得:sinB=32,又a,b,c成等差数列,可得2b=a+c,B为锐角.结合余弦定理即可得出.
【解答】
解:选①
cs2B−3sinB+2=0,
则:1−2sin2B−3sinB+2=0,
化为:2sin2B+3sinB−3=0,
解得sinB=32,
又a,b,c成等差数列,
∴ 2b=a+c,
∴ b不是三角形中最大的边,
∴ B=π3.
∴ b2=a2+c2−2accsB,
得a2+c2−2ac=0,即a=c.
∴ △ABC是等边三角形.
选②
由正弦定理可得2sinBcsC=2sinA−sinC,
故2sinBcsC=2sinB+C−sinC,
整理得2csBsinC−sinC=0.
∵ 0
∵ 0又∵ a,b,c成等差数列,
∴ 2b=a+c.
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得a2+c2−2ac=0,即a=c,
故△ABC是等边三角形.
选③
由正弦定理得sinBsinA=csB+13sinA,
∵ sinA≠0 ,∴ 3sinB−csB=1,
即sinB−π6=12.
∵ 0即B−π6=π6,可得B=π3.
由余弦定理b2=a2+c2−2accsB,
可得a2+c2−2ac=0,即a=c,
故△ABC是等边三角形.
【答案】
解:(1)将x1=3,x2=4代入方程x2ax+b−x+12=0得
93a+b=−9,164a+b=−8,
解得a=−1,b=2,
故fx=x22−xx≠2.
(2)不等式即为x22−x
①当1
③当k>2时,解集为x∈1,2∪k,+∞.
【考点】
函数解析式的求解及常用方法
高次不等式的解法
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)将x1=3,x2=4代入方程x2ax+b−x+12=0得
93a+b=−9,164a+b=−8,
解得a=−1,b=2,
故fx=x22−xx≠2.
(2)不等式即为x22−x
①当1
③当k>2时,解集为x∈1,2∪k,+∞.
【答案】
(1)证明:当n=1时,
S1+a1=5×3−3=12,
所以a1=6,
当n≥2时,
由Sn+an=5×3n−3①,
得Sn−1+an−1=5×3n−1−3②,
①−②得,2an−an−1=10×3n−1,
所以an−2×3n=12an−1−2×3n−1,
因为a1=6,
所以a1−2×31=0,
所以an−2×3n=0,
故数列an−2×3n为常数列.
(2)解:由(1)知,an=2×3n,
所以bn=2×3n4n2−13n=24n2−1=12n−1−12n+1,
所以Tn=b1+b2+b3+⋯+bn
=1−13+13−15+15−17+⋯+12n−1−12n+1
=1−12n+1=2n2n+1.
【考点】
数列的求和
数列递推式
【解析】
左侧图片未给出解析.
左侧图片未给出解析.
【解答】
(1)证明:当n=1时,
S1+a1=5×3−3=12,
所以a1=6,
当n≥2时,
由Sn+an=5×3n−3①,
得Sn−1+an−1=5×3n−1−3②,
①−②得,2an−an−1=10×3n−1,
所以an−2×3n=12an−1−2×3n−1,
因为a1=6,
所以a1−2×31=0,
所以an−2×3n=0,
故数列an−2×3n为常数列.
(2)解:由(1)知,an=2×3n,
所以bn=2×3n4n2−13n=24n2−1=12n−1−12n+1,
所以Tn=b1+b2+b3+⋯+bn
=1−13+13−15+15−17+⋯+12n−1−12n+1
=1−12n+1=2n2n+1.
【答案】
解:(1)在△ABE中,
由正弦定理得:
sin∠AEB=ABsinBAE=2×sin120∘6=22,
∵ ∠AEB<∠B,
∴ ∠AEB=45∘,
∴ ∠BAE=180∘−120∘−45∘=15∘,
∴ ∠BAC=30∘,∠ACB=180∘−120∘−30∘=30∘,
∴ BC=AB=2.
在△ABC中,
根据余弦定理得:
AC2=22+22−2×2×2×cs120∘=12,
所以AC=23.
(2)令AD=m,CD=n,
在△ACD中,
根据余弦定理得:
232=m2+n2−2mncs60∘=m+n2−3mn,
∵ m+n2=12+3mn≤12+3×m+n22,
∴ m+n24≤12,
∴ m+n≤43,
当且仅当m=n=23时,等号成立.
所以四边形ABCD周长的最大值为4+43.
【考点】
正弦定理
余弦定理
解三角形
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
本小题主要考查正弦定理、余弦定理等基本知识,考查化归与转化等数学思想以及推理论证、运算求解等数学能力.
本小题主要考查正弦定理、余弦定理等基本知识,考查化归与转化等数学思想以及推理论证、运算求解等数学能力.
【解答】
解:(1)在△ABE中,
由正弦定理得:
sin∠AEB=ABsinBAE=2×sin120∘6=22,
∵ ∠AEB<∠B,
∴ ∠AEB=45∘,
∴ ∠BAE=180∘−120∘−45∘=15∘,
∴ ∠BAC=30∘,∠ACB=180∘−120∘−30∘=30∘,
∴ BC=AB=2.
在△ABC中,
根据余弦定理得:
AC2=22+22−2×2×2×cs120∘=12,
所以AC=23.
(2)令AD=m,CD=n,
在△ACD中,
根据余弦定理得:
232=m2+n2−2mncs60∘=m+n2−3mn,
∵ m+n2=12+3mn≤12+3×m+n22,
∴ m+n24≤12,
∴ m+n≤43,
当且仅当m=n=23时,等号成立.
所以四边形ABCD周长的最大值为4+43.
【答案】
解:(1)由题意知,该产品售价为2×10+2tt万元,
y=2×10+2tt×t−10−2t−x,
代入化简得y=20−4x+1+x0≤x≤a2−3a+3 .
(2)y=21−4x+1+x+1≤21−24x+1×x+1=17,
当且仅当4x+1=x+1时,即x=1时,上式取等号,
当1≤a2−3a+3,
即a≥2或0当a2−3a+3<1,即 1y=21−4x+1+x+1在0≤x≤a2−3a+3上单调递增,
∴ 在x=a2−3a+3时,函数有最大值.
促销费用投入x=a2−3a+3万元时,厂家的利润最大,
综上所述,当a≥2或 0当1【考点】
函数解析式的求解及常用方法
函数模型的选择与应用
函数最值的应用
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解:(1)由题意知,该产品售价为2×10+2tt万元,
y=2×10+2tt×t−10−2t−x,
代入化简得y=20−4x+1+x0≤x≤a2−3a+3 .
(2)y=21−4x+1+x+1≤21−24x+1×x+1=17,
当且仅当4x+1=x+1时,即x=1时,上式取等号,
当1≤a2−3a+3,
即a≥2或0当a2−3a+3<1,即 1y=21−4x+1+x+1在0≤x≤a2−3a+3上单调递增,
∴ 在x=a2−3a+3时,函数有最大值.
促销费用投入x=a2−3a+3万元时,厂家的利润最大,
综上所述,当a≥2或 0当1【答案】
解:(1)由f(2x)=2x+1+1,得f(x)=2x+1,
又an+1=f(an)−1,得an+1=2an+1−1=2an,
又a1=1,
∴ {an}是以1为首项,2为公比的等比数列,
故an=2n−1,
由b1=1,Sn+1−Sn=1(n∈N∗),
可得{Sn}是以1为首项,1为公差的等差数列,
∴ Sn=n,Sn=n2,
则bn=Sn−Sn−1=2n−1(n≥2),
当n=1时,b1=1满足上式,
∴ bn=2n−1.
(2)由cn=bnan,an=2n−1,bn=2n−1得
cn=2n−12n−1,
∴ Tn=c1+c2+c3+...+cn,
即Tn=1+32+522+723+…+2n−12n−1 ①
两边同乘公比12得,
12Tn=12+322+523+724+…+2n−12n ②
①−②得,
(1−12)Tn=1+22+222+223+224+…+22n−1−2n−12n,
化简得:Tn=6−2n+32n−1.
(3)假设存在am,an,ak(m
2⋅2n−1=2m−1+2k−1,
两边同除2m−1,得2n+1−m=1+2k−m,
∵ 2n+1−m为偶数,而1+2k−m为奇数,上面等式矛盾.
∴ 假设不成立,
故不存在任三项能构成等差数列.
【考点】
数列递推式
等比数列的通项公式
等差数列的通项公式
数列的求和
等差中项
等比数列的性质
【解析】
(1)由f(2x)=2x+1+1求得函数f(x)的解析式,结合an+1=f(an)−1得到数列{an}的递推式,确定数列{an}为等比数列,求得其通项公式,再由Sn+1−Sn=1求出数列{bn}的前n项和,进一步求得数列{bn}的通项公式;
(2)把数列{an}和{bn}的通项公式代入cn=bnan,利用错位相减法求数列{cn}的前n项和Tn;
(3)假设存在am,an,ak(m
解:(1)由f(2x)=2x+1+1,得f(x)=2x+1,
又an+1=f(an)−1,得an+1=2an+1−1=2an,
又a1=1,
∴ {an}是以1为首项,2为公比的等比数列,
故an=2n−1,
由b1=1,Sn+1−Sn=1(n∈N∗),
可得{Sn}是以1为首项,1为公差的等差数列,
∴ Sn=n,Sn=n2,
则bn=Sn−Sn−1=2n−1(n≥2),
当n=1时,b1=1满足上式,
∴ bn=2n−1.
(2)由cn=bnan,an=2n−1,bn=2n−1得
cn=2n−12n−1,
∴ Tn=c1+c2+c3+...+cn,
即Tn=1+32+522+723+…+2n−12n−1 ①
两边同乘公比12得,
12Tn=12+322+523+724+…+2n−12n ②
①−②得,
(1−12)Tn=1+22+222+223+224+…+22n−1−2n−12n,
化简得:Tn=6−2n+32n−1.
(3)假设存在am,an,ak(m
2⋅2n−1=2m−1+2k−1,
两边同除2m−1,得2n+1−m=1+2k−m,
∵ 2n+1−m为偶数,而1+2k−m为奇数,上面等式矛盾.
∴ 假设不成立,
故不存在任三项能构成等差数列.
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