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專題04數(shù)列(難點(diǎn))一、單選題1.已知數(shù)列是公比為的等比數(shù)列,是其前和,若恒成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】A【分析】根據(jù)分類討論確定的表達(dá)式,再根據(jù)恒成立問題的解法即可求出.【詳解】當(dāng)時,,符合題意;當(dāng)時,恒成立,當(dāng)時,不等式變形得,,因?yàn)?,此時符合題意;當(dāng)時,不等式變形得,,因?yàn)?,此時符合題意;當(dāng)時,若為偶數(shù),則不等式變形得,,即,若該不等式恒成立,則,即,所以設(shè),,,所以當(dāng)時,,此時,此時該不等式不可能恒成立;當(dāng)時,,若該不等式恒成立,只需,解得(舍去)或,綜上,;若為奇數(shù),不等式變形得,,滿足題意;綜上所述,實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:A.2.?dāng)?shù)列滿足,,,若數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列,則的取值范圍為()A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)給定條件求出數(shù)列通項(xiàng),再由數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列列出不等式并分離參數(shù)即可推理計算作答.【詳解】數(shù)列中,,,則有,而,因此,數(shù)列是公比為2的等比數(shù)列,,即,則,因數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列,即,,則,,令,則,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,于是得是數(shù)列的最大值的項(xiàng),即當(dāng)n=3時,取得最大值,從而得,所以的取值范圍為.故選:C3.某軟件研發(fā)公司對某軟件進(jìn)行升級,主要是對軟件程序中的某序列重新編輯,編輯新序列為,它的第項(xiàng)為,若序列的所有項(xiàng)都是1,且,.記數(shù)列的前項(xiàng)和、前項(xiàng)積分別為,,若,則的最小值為()A.2 B.3 C.4 D.5【答案】C【分析】先利用序列的所有項(xiàng)都是1,得到,整理后得到是等比數(shù)列,進(jìn)而求出公比和首項(xiàng),從而求出和,利用,列出不等式,求出,從而得到的最小值【詳解】因?yàn)?,,所以,又序列的所有?xiàng)都是1,所以它的第項(xiàng),所以,所以數(shù)列是等比數(shù)列,又,,所以公比,.所以,,,要,即,即,所以,所以,,所以的最小值為4.故選:C.4.?dāng)?shù)列中,,,使對任意的()恒成立的最大值為()A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)數(shù)列的通項(xiàng)公式,列出各項(xiàng),找數(shù)列的規(guī)律,判斷到哪一項(xiàng)是等于,即可得答案.【詳解】由已知可得,數(shù)列:,可得規(guī)律為;;;此時將原數(shù)列分為三個等差數(shù)列:,;,;;因?yàn)椋詽M足對任意的恒成立的最大值為.故選:B.5.?dāng)?shù)列滿足,,,設(shè),記表示不超過的最大整數(shù).設(shè),若不等式,對恒成立,則實(shí)數(shù)的最大值為()A. B. C. D.【答案】C【分析】首先通過構(gòu)造等比數(shù)列求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,并進(jìn)而用累加法求出的通項(xiàng)公式及的通項(xiàng)公式.最后利用裂項(xiàng)相消法將化簡后取整,整理的最小值后得解【詳解】由題意得:,,又,數(shù)列是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,,又,,…,,,由累加法,;,,,,,,,,對恒成立,,則實(shí)數(shù)的最大值為.故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)列的綜合應(yīng)用問題,解題關(guān)鍵是能夠采用構(gòu)造法、累加法求得數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)而用裂項(xiàng)相消法化簡的形式,并最終將恒成立問題轉(zhuǎn)化為最值問題.6.已知數(shù)列的各項(xiàng)均不為零,,它的前n項(xiàng)和為.且,,()成等比數(shù)列,記,則()A.當(dāng)時, B.當(dāng)時,C.當(dāng)時, D.當(dāng)時,【答案】C【分析】結(jié)合等比性質(zhì)處理得,再分和分類討論,時較為簡單,結(jié)合裂項(xiàng)法直接求解,當(dāng)時,放縮后再采用裂項(xiàng)即可求解.【詳解】由,,成等比數(shù)列可得,①,也即②,②①得,因?yàn)?,所以,,即?shù)列的奇數(shù)項(xiàng)成等差數(shù)列,偶數(shù)項(xiàng)成等差數(shù)列,當(dāng)時,,即,對A、B,當(dāng)時,,此時數(shù)列為等差數(shù)列,前項(xiàng)和為,,故,當(dāng)時,,故A、B錯誤;對C、D,當(dāng)時,,,當(dāng)n為偶數(shù)時,,當(dāng)n為奇數(shù)時,,所以,,此時,故C正確,D錯誤.故選:C7.定義表示不超過的最大整數(shù),如,.若數(shù)列的通項(xiàng)公式為,則()A. B. C. D.【答案】A【分析】由題可得當(dāng)時,含有個數(shù)列中的項(xiàng),又,再利用錯位相減法即求.【詳解】由題知當(dāng)時,含有個數(shù)列中的項(xiàng),又,所以,兩邊同乘以,得,兩式相減,得,所以.故選:.8.設(shè)正項(xiàng)數(shù)列的前項(xiàng)和為,當(dāng)時,,,成等差數(shù)列,給出下列說法:①當(dāng)時,;②的取值范圍是;③;④存在,使得.其中正確說法的個數(shù)為()A. B. C. D.【答案】C【分析】由數(shù)列的各項(xiàng)都是正數(shù),得,可判斷①;由已知可得,,得數(shù)列是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列;是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列.表示,再由,得可求得的取值范圍,判斷②;由,可判斷③;由,得,可判斷④.【詳解】解:因?yàn)閿?shù)列的各項(xiàng)都是正數(shù),所以,所以①正確;由,,成等差數(shù)列,可得,,則,,,;,,,,所以數(shù)列是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列;是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列.所以,由,得解得,所以的取值范圍是,所以②正確;,所以③正確;因?yàn)椋?,,所以④錯誤.故正確的命題的個數(shù)為3個,故選:C.9.設(shè)數(shù)列,若存在公比為q的等比數(shù)列,使得,其中,則稱數(shù)列為數(shù)列的“等比分割數(shù)列”,則下列說法錯誤的是()A.?dāng)?shù)列;2,4,8,16,32是數(shù)列:3,7,12,24的一個“等比分割數(shù)列”B.若數(shù)列存在“等比分割數(shù)列”,則有和成立,其中C.?dāng)?shù)列:,,2存在“等比分割數(shù)列”D.?dāng)?shù)列的通項(xiàng)公式為,若數(shù)列的“等比分割數(shù)列”的首項(xiàng)為1,則公比【答案】C【分析】利用“等比分割數(shù)列”的定義判斷即得.【詳解】對于A,因?yàn)榉隙x,故A正確;對于B,由定義知,故B正確;對于C,若正確,則,,則矛盾,故C錯誤;對于D,,解得,故D正確.故選:C.10.已知數(shù)列滿足,,若,且存在,使得成立,則實(shí)數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)題意,令,進(jìn)而證明數(shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,故可得,,在結(jié)合題意將問題轉(zhuǎn)化為,再求數(shù)列的最大值代入解一元二次不等式即可得答案.【詳解】,.令,,又,∴數(shù)列是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列,,即,,∵存在,使得成立,.令得則,,或.,,即,解得,∴實(shí)數(shù)的取值范圍是.故選:D.11.設(shè)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,公差為.已知,,,則選項(xiàng)不正確的是()A.?dāng)?shù)列的最小項(xiàng)為第項(xiàng) B.C. D.時,的最大值為【答案】D【分析】根據(jù)題意,由等差數(shù)列的性質(zhì)及前項(xiàng)和公式依次分析選項(xiàng),綜合即可得出答案.【詳解】解:由題意,又,所以,故選項(xiàng)正確;由,且,,,得,解得,選項(xiàng)正確;由題意當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以,,故時,的最大值為10,故選項(xiàng)錯誤;由于,數(shù)列是遞減數(shù)列,當(dāng)時,,當(dāng)時,;當(dāng)時,,當(dāng)時,,所以當(dāng)時,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,故數(shù)列中最小的項(xiàng)為第6項(xiàng),選項(xiàng)正確.故選:.12.已知數(shù)列滿足,(),則下列選項(xiàng)正確的是()A.是遞減數(shù)列B.是遞增數(shù)列,且存在使得C.D.【答案】C【分析】由已知可得即可判斷A;在等式的兩邊同時除以,用放縮法可得,結(jié)合累加法得化簡可得,可判斷B與C;同理可得,結(jié)合累加法有,可判斷D.【詳解】由,即,又(),所以(),可得出,且對任意的,,所以,,即,所以數(shù)列為單調(diào)遞增數(shù)列,錯;在等式的兩邊同時除以可得,其中且,所以,,,…,,累加得,所以,則,,故正確,不正確,對于,所以,,,…,,累加得,可得,則,所以,.故選:.13.已知數(shù)列,且滿足,,則下列說法中錯誤的是()A.若,當(dāng)時,有:B.若,則C.當(dāng)時,是遞增數(shù)列;當(dāng)時,是遞減數(shù)列D.存在,使恒成立【答案】B【分析】先根據(jù)題目條件得到,,及與的符號相同.選項(xiàng)A,在等式兩邊減去8,再變形得,代入求解即可;選項(xiàng)B,先確定數(shù)列為遞增數(shù)列,再算出,而后利用放縮法得到,當(dāng)時,,因?yàn)榇嬖谡麛?shù),當(dāng)時,有,所以,故選項(xiàng)B錯誤;選項(xiàng)C,利用與的符號相同可判定;選項(xiàng)D,分,和討論的范圍.【詳解】由題知,,,因?yàn)?,所以,所以,?因?yàn)?,所以,兩式相減整理得,,因?yàn)闀r,,所以,與的符號相同,選項(xiàng)A:由得,,,若,則,所以.當(dāng)時,,故選項(xiàng)A正確;選項(xiàng)B:若,則,因?yàn)?,所以,依次類推有,所以?shù)列是遞增數(shù)列;又,,當(dāng)時,,因?yàn)椋源嬖谡麛?shù),當(dāng)時,有此時,故選項(xiàng)B錯誤;選項(xiàng)C:當(dāng)時,有,所以,從而有,依次類推可得,所以數(shù)列是遞增數(shù)列;當(dāng)時,因?yàn)?,所以,所以,從而有,依次類推可得,所以?shù)列是遞減數(shù)列,故選項(xiàng)C正確;選項(xiàng)D:當(dāng)時,由選項(xiàng)C的解析知,數(shù)列是遞減數(shù)列,所以;當(dāng)時,由解得,又,所以,同理可推導(dǎo),依次類推,有;當(dāng)時,由及得,同理可推導(dǎo),依次類推,有;令為和中的最大者,則對恒成立,故選項(xiàng)D正確;故選:B.14.已知數(shù)列,,其中數(shù)列滿足,前項(xiàng)和為滿足;數(shù)列滿足:,且對任意的?都有:,則數(shù)列的第47項(xiàng)的值為()A.384 B.47 C.49 D.376【答案】A【分析】根據(jù),分別取不同的n值,求得,并根據(jù),求得;取得,,從而利用累加法求得,從而求得結(jié)果.【詳解】時,,解得,時,,得,時,,得,從而有,,時,,得,時,,得,則,,又,故,取得,,則故,則,故數(shù)列的第47項(xiàng)為故選:A15.在一個正三角形的三邊上,分別取一個距頂點(diǎn)最近的十等分點(diǎn),連接形成的三角形也為正三角形(如圖1所示,圖中共有個正三角形).然后在較小的正三角形中,以同樣的方式形成一個更小的正三角形,如此重復(fù)多次,可得到如圖2所示的優(yōu)美圖形(圖中共有個正三角形),這個過程稱之為迭代.在邊長為的正三角形三邊上,分別取一個三等分點(diǎn),連接成一個較小的正三角形,然后迭代得到如圖3所示的圖形(圖中共有個正三角形),其中最小的正三角形面積為()A. B. C. D.【答案】A【分析】記第個正三角形的邊長為,第個正三角形的邊長為,根據(jù)與的關(guān)系判斷出為等比數(shù)列,由此求解出最小的正三角形的邊長,從而面積可求.【詳解】設(shè)第個正三角形的邊長為,則個正三角形的邊長為,由條件可知:,又由圖形可知:,所以,所以,所以是首項(xiàng)為,公比為的等比數(shù)列,所以,所以,所以,所以最小的正三角形的面積為:,故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:解答本題的關(guān)鍵是將已知問題轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列問題,通過每一次的迭代分析正三角形的邊長之間的關(guān)系,從而分析得到正三角形的邊長成等比數(shù)列,據(jù)此可進(jìn)行相關(guān)計算.16.已知數(shù)列的通項(xiàng)公式為,在和之間插入1個數(shù),使成等差數(shù)列;在和之間插入2個數(shù),使成等差數(shù)列;…在和之間插入n個數(shù),使成等差數(shù)列.這樣得到一個新數(shù)列:,記數(shù)列的前項(xiàng)和為,有下列結(jié)論:①②③④其中,所有正確結(jié)論的個數(shù)是()A.1 B.2 C.3 D.4【答案】C【分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)和數(shù)列求和的方法逐一判斷:,可得①的正誤;在數(shù)列中是第項(xiàng),可得②的正誤;由,,得,可得③的正誤;分組求和得,可得④的正誤.【詳解】①,故①正確;②在數(shù)列中是第項(xiàng),所以,故②錯誤;③,,故③正確;④,故④正確.故選:C【點(diǎn)睛】本題考查等差數(shù)列的性質(zhì)和數(shù)列求和,弄清插入的項(xiàng)數(shù)是解題關(guān)鍵,屬于較難的題目.二、多選題17.斐波那契數(shù)列又稱黃金分割數(shù)列,因數(shù)學(xué)家列昂納多?斐波那契以兔子繁殖為例子而引入,故又稱為“兔子數(shù)列”.斐波那契數(shù)列用遞推的方式可如下定義:用表示斐波那契數(shù)列的第項(xiàng),則數(shù)列滿足:,記,則下列結(jié)論正確的是()A. B. C. D.【答案】ABD【分析】根據(jù)給定條件逐項(xiàng)分析、推理計算即可判斷作答.【詳解】依題意,的前10項(xiàng)依次為:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,即,A正確;依題意,當(dāng)時,,得,B正確;由給定的遞推公式得:,,…,,累加得,于是有,即,C錯誤;,,,…,,因此,,D正確.故選:ABD【點(diǎn)睛】思路點(diǎn)睛:涉及給出遞推公式探求數(shù)列性質(zhì)的問題,認(rèn)真分析遞推公式并進(jìn)行變形,可借助累加、累乘求通項(xiàng)的方法分析、探討項(xiàng)間關(guān)系而解決問題.18.在數(shù)列中,已知是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列,是公差為的等差數(shù)列,其中,則下列說法正確的是()A.當(dāng)時, B.若,則C.若,則 D.當(dāng)時,【答案】ACD【分析】利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可判斷A;利用已知條件結(jié)合等差數(shù)列的通項(xiàng)公式可判斷B;利用等差數(shù)列的求和公式可判斷C;利用等比數(shù)列求和公式可判斷D.【詳解】對于A,當(dāng)時,,可知數(shù)列是首項(xiàng)為1,公差為1的等差數(shù)列,所以,故A正確;對于B,由已知,是公差為的等差數(shù)列,則,是公差為的等差數(shù)列,則,即,解得:或,故B錯誤;對于C,,解得:,故C正確;對于D,,故D正確;故選:ACD19.分形幾何學(xué)是一門以不規(guī)則幾何形態(tài)為研究對象的幾何學(xué),分形幾何具有自身相似性,從它的任何一個局部經(jīng)過放大,都可以得到一個和整體全等的圖形如下圖的雪花曲線,將一個邊長為的正三角形的每條邊三等分,以中間一段為邊向形外作正三角形,并擦去中間一段,得圖(2),如此繼續(xù)下去,得圖(3),記為第個圖形的邊長,記為第個圖形的周長,為的前項(xiàng)和,則下列說法正確的是()A.B.C.若,為中的不同兩項(xiàng),且,則最小值是D.若恒成立,則的最小值為【答案】AD【分析】本題考查等比數(shù)列的通項(xiàng)公式和等比數(shù)列的應(yīng)用,屬于較難題目.設(shè)第個圖形的邊數(shù)為,可得為等比數(shù)列,求得其通項(xiàng)公式,并求得的通項(xiàng)公式,進(jìn)而得到和的通項(xiàng)公式,即可對,作出判定;利用等比數(shù)列的性質(zhì)得到,進(jìn)而求得的最小值,判斷C選項(xiàng);根據(jù)的單調(diào)性和范圍求得單調(diào)性和范圍,從而求得的最小值,從而判斷D選項(xiàng).【詳解】由題意可知,下一個圖形的邊長是上一個圖邊長的,邊數(shù)是上一個圖形的4倍,可得周長的遞推關(guān)系式為,由圖知,,選項(xiàng)A正確;從第2個圖形起,每一個圖形的邊長均為上一個圖形邊長的,所以數(shù)列是1為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,所以,選項(xiàng)B錯誤;由,得,計算得所以,當(dāng)且僅當(dāng)時取“=”.因?yàn)轭}中要求,所以選項(xiàng)C錯誤;根據(jù)選項(xiàng)B中的分析,,所以即設(shè),則在上單調(diào)遞增.所以時,所以的最小值是.選項(xiàng)D正確.故選:AD.20.已知在中,分別是邊的中點(diǎn),分別是線段的中點(diǎn),分別是線段的中點(diǎn),設(shè)數(shù)列滿足,給出下列四個結(jié)論,其中正確的是()A.?dāng)?shù)列是遞增數(shù)列,數(shù)列是遞減數(shù)列B.?dāng)?shù)列是等比數(shù)列C.?dāng)?shù)列既有最小值,又有最大值D.若在中,,則最小時,.【答案】ABD【分析】根據(jù)條件得到,進(jìn)一步得到數(shù)列與數(shù)列的通項(xiàng)公式,從而就容易判斷各個選項(xiàng).【詳解】根據(jù)題意可得,,,,,,,,則,由于在中,不共線,,,則數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列,數(shù)列是單調(diào)遞減數(shù)列,A正確;數(shù)列即為,是首項(xiàng)和公比均為的等比數(shù)列,B正確;恒成立,在單調(diào)遞增,所以有最小值,無最大值,故C錯誤;根據(jù)題意,,當(dāng)時,取得最小值,即有最小時,,故D正確.故選:ABD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:本題就是向量與數(shù)列的交匯,以向量的線性運(yùn)算為基礎(chǔ),關(guān)鍵是得到數(shù)列的通項(xiàng)公式,進(jìn)而考查數(shù)列的性質(zhì),同時考查了學(xué)生應(yīng)用知識的能力與運(yùn)算能力.三、填空題21.已知,數(shù)列滿足.若對任意正實(shí)數(shù)λ,總存在和相鄰兩項(xiàng),使得成立,則實(shí)數(shù)的最小值為___________.【答案】【分析】根據(jù)已知條件證得數(shù)列是等差數(shù)列,根據(jù)求得的最小值.【詳解】依題意,即,整理得,所以,即,所以數(shù)列是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列,所以,,,由得,由于,所以,,所以,所以,所以的最小值為.故答案為:22.已知數(shù)列滿足:,,若前2010項(xiàng)中恰好含有666項(xiàng)為0,則的值為___________.【答案】8或9或8【分析】先利用x=1,2,3,4,5分析出在前2010項(xiàng)中含有0的項(xiàng)的個數(shù)的規(guī)律即可計算得解.【詳解】因數(shù)列滿足:,,則:當(dāng)時,數(shù)列各項(xiàng)為:1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,在前2010項(xiàng)中恰好含有項(xiàng)為0,當(dāng)時,數(shù)列各項(xiàng)為:1,2,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,在前2010項(xiàng)中,由知,恰好含有669項(xiàng)為0,當(dāng)時,數(shù)列各項(xiàng)為:1,3,2,1,1,0,1,1,0,1,1,…,在前2010項(xiàng)中,由知,恰好含有669項(xiàng)為0,當(dāng)時,數(shù)列各項(xiàng)為:1,4,3,1,2,1,1,0,1,1,0,…,在前2010項(xiàng)中,由知,恰好含有668項(xiàng)為0,當(dāng)時,數(shù)列各項(xiàng)為:1,5,4,1,3,2,1,1,0,1,1,…,在前2010項(xiàng)中,由知,恰好含有668項(xiàng)為0,由上述可得當(dāng)或時,在前2010項(xiàng)中恰好含有667項(xiàng)為0,當(dāng)或時,在前2010項(xiàng)中恰好含有666項(xiàng)為0,所以的值為8或9.故答案為:8或9【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:涉及給出遞推公式探求數(shù)列規(guī)律的問題,按條件寫出變量的前幾個取值對應(yīng)的數(shù)列,認(rèn)真分析每個變量對應(yīng)的數(shù)列,找準(zhǔn)變化規(guī)律是解決問題的關(guān)鍵.23.如果數(shù)列滿足:,且對于任意,存在實(shí)數(shù)使得是方程的兩個根,則的所有可能值構(gòu)成的集合是____________.【答案】【分析】根據(jù)一元二次方程的解法求出,可知或,先由判斷出數(shù)列在前項(xiàng)中后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的項(xiàng)數(shù),再根據(jù)數(shù)列的前項(xiàng)中后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的項(xiàng)數(shù)分類討論,即可求出.【詳解】因?yàn)榉匠痰膬蓚€根為,所以或,所以或.當(dāng)恒成立時,若,則,這與不符;當(dāng)恒成立時,若,則,這與不符;當(dāng)時,在數(shù)列的前項(xiàng)中,后一項(xiàng)比前一項(xiàng)大的有項(xiàng),后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的有項(xiàng),所以有,,解得,,所以在數(shù)列的前項(xiàng)中,若沒有后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的項(xiàng),則;若后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的項(xiàng)只有一項(xiàng),則;若后一項(xiàng)比前一項(xiàng)小的項(xiàng)有兩項(xiàng),則.故的所有可能值構(gòu)成的集合是.故答案為:.24.設(shè)集合A={2n|0≤n≤16,n∈N},它共有136個二元子集,如{20,21},{21,22}…等等.記這136個二元子集為B1,B2,B3,…B136,.設(shè),定義S(B1)=|x﹣y|,則S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=_____.(結(jié)果用數(shù)字作答)【答案】1835028【分析】由題意可得:S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=(21﹣20+22﹣20+……+216﹣20)+(22﹣21+23﹣21+……+216﹣21)+……+(215﹣214+216﹣214)+(216﹣215),利用等比數(shù)列的求和公式即可得出.【詳解】由題意可得:S(B1)+S(B2)+S(B3)…+S(B136)=(21﹣20+22﹣20+……+216﹣20)+(22﹣21+23﹣21+……+216﹣21)+……+(215﹣214+216﹣214)+(216﹣215)=16×20+15×21+……+2×214+216215=217×15+216(2+22+……+215)(16+15×21+……+2×214+215)=217×15+216(21718)=217×14+20=1835028.故答案為:1835028四、解答題25.已知軸上的點(diǎn)滿足.射線上的點(diǎn)滿足.(1)證明:是等比數(shù)列;(2)用表示點(diǎn)和點(diǎn)的坐標(biāo);(3)求四邊形的面積的取值范圍.【答案】(1)證明見詳解;(2),;(3).【分析】(1)根據(jù)題意,由向量的運(yùn)算得出,且,由等比數(shù)列的定義,即可證明是等比數(shù)列;(2)由(1)得是以4為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式得出,利用累加法求出,從而得出點(diǎn)的坐標(biāo);再根據(jù)題意得出,由等差數(shù)列的定義可知是以3為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,根據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求出,從而得出點(diǎn)的坐標(biāo);(3)根據(jù)題意,可知四邊形面積為,進(jìn)而化簡得,令,從而有,當(dāng)時,可知,當(dāng)時,可知,可知的最大值為,結(jié)合,可得出,從而得出四邊形的面積的取值范圍.(1)解:已知軸上的點(diǎn)滿足,則,,,,所以是以4為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列.(2)解:由(1)得是以4為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列,,,符合上式,,,射線上的點(diǎn)滿足,則,,,,,是以3為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,,.(3)解:由(2)得,,則,,四邊形面積為:,即,令,則,,當(dāng)時,可知;當(dāng)時,可知;即,所以的最大值為,又,且,所以,而,故,所以四邊形的面積的取值范圍是.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題考查數(shù)列的實(shí)際應(yīng)用,考查等差和等比數(shù)列的證明、等差等比數(shù)列通項(xiàng)的求解、利用累加法求數(shù)列通項(xiàng)公式,以及數(shù)列和函數(shù)的綜合問題,解題的關(guān)鍵在于第3問令,通過求出的最大值和,從而得出的取值范圍,考查學(xué)生分析解決問題的能力以及轉(zhuǎn)化能力.26.在數(shù)列中,若對任意的,都有成立,則稱數(shù)列為“差增數(shù)列”.(1)試判斷,是否為“差增數(shù)列”,并說明理由;(2)若數(shù)列為“差增數(shù)列”,且,,對于給定得正整數(shù),求使得的前項(xiàng)的和最小時,的通項(xiàng)公式;(3)若數(shù)列為“差增數(shù)列”,且,,且,求證:.【答案】(1)是;理由見解析(2);(3)證明見解析.【分析】(1)由新定義可知,只要證明an+an+2>2an+1即可;(2)由新定義可得對任意的n∈N*,恒成立.可令,運(yùn)用累加法,結(jié)合等差數(shù)列的求和公式可得bn;(3)利用反證法即可證明不等式.(1)數(shù)列是“差增數(shù)列”,理由如下:∴,∴數(shù)列是“差增數(shù)列”;(2)由已知,對任意的n∈N*,恒成立.令,則,且,若的前項(xiàng)的和最小,則,∴∴,當(dāng)時,也適合上式,∴;(3)證明:(反證法)假設(shè).由已知可得均為正數(shù),且,.而由可得,即,又,所以.同理可得,因此,這與已知矛盾,所以.27.設(shè)數(shù)列滿足.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)若數(shù)列滿足,是否存在實(shí)數(shù),使得數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列?若存在,求出的取值范圍;若不存在,說明理由.(3)對于大于2的正整數(shù)(其中),若、、三個數(shù)經(jīng)適當(dāng)排序后能構(gòu)成等差數(shù)列,求符合條件的數(shù)組.【答案】(1)證明見解析(2)存在,(3)【分析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合遞推公式以及等比數(shù)列定義,即可求證;(2)根據(jù)題意,通過對進(jìn)行討論,結(jié)合作差法,即可求解;(3)根據(jù)題意,分別對、、三個數(shù)不同排序進(jìn)行討論,即可求解.(1)證明:根據(jù)題意,由,得,即,又,故數(shù)列是以1為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.(2)依題意,則.若存在,則對恒成立.①當(dāng)奇數(shù)時,,其中當(dāng)時,,故;②當(dāng)為偶數(shù)時,,其中當(dāng)時,,故.綜上所述,存在實(shí)數(shù),使得數(shù)列是單調(diào)遞增數(shù)列.(3)由(1)知,、、這三項(xiàng)經(jīng)適當(dāng)排序后能構(gòu)成等差數(shù)列,①若,則,∴,又,∴,∴;②若,則,∴,左邊為偶數(shù),右邊為奇數(shù),∴不成立;③若,同理也不成立.綜合①②③得,.28.已知二次函數(shù)同時滿足:①不等式的解集有且只有一個元素;②在定義域內(nèi)存在,使得不等式成立.設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和.(1)求的表達(dá)式.(2)求數(shù)列的通項(xiàng)公式.(3)設(shè),,的前項(xiàng)和為,若對任意,恒成立,求實(shí)數(shù)的取值范圍.【答案】(1);(2);(3).【分析】由不等式的解集有且只有一個元素,結(jié)合根的判別式,求出的值,進(jìn)而分類討論,利用二次函數(shù)單調(diào)性即可得出結(jié)果;由知,,當(dāng)時,,當(dāng)時,,即可得出結(jié)果;由及其已知可得,,,再利用數(shù)列的單調(diào)性即可得出結(jié)果.(1)解:由不等式的解集有且只有一個元素得,解得或,當(dāng)時,在上單調(diào)遞增,故不存在,使得不等式成立;當(dāng)時,在上單調(diào)遞減,故存在,使得不等式成立.綜上所述,.(2)解:由知:,當(dāng)時,,當(dāng)時,,.(3)解:,,,,當(dāng)時,,由對,恒成立,等價于對,恒成立,而是關(guān)于的增函數(shù),當(dāng)時,,實(shí)數(shù)的取值范圍是.29.已知數(shù)列滿足.(1)當(dāng)時,求證:數(shù)列不可能是常數(shù)列;(2)若,求數(shù)列的前項(xiàng)的和;(3)當(dāng)時,令,判斷對任意,是否為正整數(shù),請說明理由.【答案】(1)證明見解析(2)當(dāng)時,;當(dāng)時,.(3)對任意,是正整數(shù),理由見解析.【分析】(1)由題干條件得到,故可說明數(shù)列不可能是常數(shù)列;(2)分,與,兩種情況進(jìn)行求解;(3)先求出,,故猜想對任意,是正整數(shù),對平方后整理為,代入中,消去,得到關(guān)于的式子,再進(jìn)行整理得到,故可類推出結(jié)果.(1)證明:,因?yàn)?,?/p>
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