
?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列與函數(shù)綜合
一.選擇題(共15小題)
1.已知F(x)=f(x+12)﹣1是R上的奇函數(shù),an=f(0)+f(1n)+f(2n)+…+f(n?1n)+f(1)(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為( ?。?br />
A.a(chǎn)n=n﹣1 B.a(chǎn)n=n C.a(chǎn)n=n+1 D.a(chǎn)n=n2
2.已知函數(shù)f(x)=x+12,x≤122x?1,12<x<1x?1,x≥1,若數(shù)列{an}滿足a1=73,an+1=f(an)(n∈N+),則a2019=( ?。?br />
A.73 B.43 C.56 D.13
3.對(duì)于函數(shù)y=f(x),部分x與y的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表:
x
……
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
y
……
3
7
5
9
6
1
8
2
4
……
數(shù)列{xn}滿足:x1=1,且對(duì)于任意n∈N*,點(diǎn)(xn,xn+1)都在函數(shù)y=f(x)的圖象上,則x1+x2+?+x2021=( ?。?br />
A.7576 B.7575 C.7569 D.7564
4.記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,已知點(diǎn)(n,an)在直線y=10﹣2x上,若有且只有兩個(gè)正整數(shù)n滿足Sn≥k,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.(8,14] B.(14,18] C.(18,20] D.(18,814]
5.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù)且滿足f(3﹣x)=﹣f(x),f(1)=﹣3,數(shù)列{an}滿足Sn=2an+n(其中Sn為{an}的前n項(xiàng)和),則f(a5)+f(a6)=( ?。?br />
A.﹣3 B.﹣2 C.3 D.2
6.函數(shù)y=x2(x>0)的圖象在點(diǎn)(ak,ak2)處的切線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為ak+1,k為正整數(shù),a1=16,則a1+a3+a5=( )
A.18 B.21 C.24 D.30
7.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(x+3)=f(x),f(1)=﹣3,數(shù)列{an}滿足Sn=2an+n(其中Sn為{an}的前n項(xiàng)和),則f(a5)+f(a6)=( ?。?br />
A.﹣3 B.﹣2 C.3 D.2
8.設(shè)直線nx+(n+1)y=2(n∈N?)與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積為Sn,則S1+S2+…+S2017=( ?。?br />
A.20142015 B.20152016 C.20162017 D.20172018
9.已知等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),公比q≠1,設(shè)P=12(log12a5+log12a7),Q=log12a3+a92,則P與Q的大小關(guān)系是( ?。?br />
A.P≥Q B.P<Q C.P≤Q D.P>Q
10.已知f(x)為偶函數(shù),f(1+x)=f(3﹣x),當(dāng)﹣2≤x≤0時(shí),f(x)=3x,若n∈N*,an=f(n),則a2021=( ?。?br />
A.?13 B.3 C.﹣3 D.13
11.已知數(shù)列{an}中,a1=2,n?an+1﹣(n+1)?an=1,n∈N*.若對(duì)于任意的n∈N*,不等式an+1n+1<a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( ?。?br />
A.(3,+∞) B.(﹣∞,3) C.[3,+∞) D.(﹣∞,3]
12.若f(n)為n2+1(n∈N*)的各位數(shù)字之和,如:142+1=197,1+9+7=17,則f(14)=17;記f1(n)=f(n),f2(n)=f(f1(n)),f3(n)=f(f2(n)),…,fk+1(n)=f(fk(n)),k∈N*,則f2020(9)=( ?。?br />
A.2 B.8 C.5 D.11
13.已知f(x)=(x+1)(x+2)(x+3)……(x+n)(n≥2,n∈N*),其導(dǎo)函數(shù)是f'(x),若an=f′(?1)f(0),則a50=( ?。?br />
A.150! B.150 C.50 D.50!
14.已知函數(shù)f(x)=mx?2018,x≥2020,(4m2019+1)x?2022,x<2020,數(shù)列{an}滿足an=f(n),n∈N*,且{an}是單調(diào)遞增函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ?。?br />
A.(1,3] B.(1,+∞) C.[3,+∞) D.(3,+∞)
15.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(32?x)=f(x),f(﹣1)=3,數(shù)列{an}滿足a1=1,且Snn=2ann?1,(Sn為{an}的前n項(xiàng)和,n∈N*),則f(a5)+f(a6)=( ?。?br />
A.﹣3 B.﹣4 C.3 D.4
二.填空題(共17小題)
16.在等比數(shù)列{an}中,若a1,a10是方程4x2﹣x+15=0的兩根,則a4?a7= .
17.已知函數(shù)f(x)=x2x?1+cos(x?π+12),則i=12016 f(k2017)的值為 ?。?br />
18.已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,函數(shù)f(x)=x3+(an+1﹣an﹣cosnπ2)x2為奇函數(shù),記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則S2020的值為 ?。?br />
19.已知函數(shù)f(x)=|x﹣a|?3x+a﹣2有且僅有三個(gè)零點(diǎn),且它們成等差數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值集合為 ?。?br />
20.若函數(shù)f(x)滿足f(2﹣x)=﹣2﹣f(x),且y=f(x)的圖象與y=2?xx?1的圖象共有m個(gè)不同的交點(diǎn)(xi,yi),則所有交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之和i=1m (xi+yi)= ?。?br />
21.函數(shù)f(x)是定義在R上的不恒為零的函數(shù),對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,y滿足:
f(2)=2,f(xy)=xf(y)+yf(x),an=f(2n)2n(n∈N*),bn=f(2n)n+1(n∈N*).
考查下列結(jié)論:①f(1)=1;②f(x)為奇函數(shù):③數(shù)列{an}為等差數(shù)列;④數(shù)列{bn}為等比數(shù)列.
以上結(jié)論正確的是 ?。?br />
22.已知實(shí)數(shù)a>0且a≠1,函數(shù)f(x)=ax,x<3ax+b,x≥3,若數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N*),且{an}是等差數(shù)列,則a= ,b= ?。?br />
23.已知函數(shù)f(x)=x1?x,若f1(x)=f(x),fn(x)=f(fn﹣1(x))(n>1,n∈N*),則fn(x)= .
24.已知數(shù)列{an},a1=1,nan+1=(n+1)an+1,若對(duì)于任意的a∈[﹣2,2],n∈N*,不等式an+1n+1<3?a?2t恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍為 ?。?br />
25.函數(shù)y=f(x)的部分對(duì)應(yīng)值如表所示,對(duì)于任意n∈N*,點(diǎn)(an,an+1)都在函數(shù)y=f(x)的圖象上.已知a1=1,則a2的值是 ,a2020的值是 .
x
1
2
3
4
f(x)
3
1
2
4
26.如圖,已知直線l:y=x與曲線C:y=log12x,設(shè)P1為曲線C上縱坐標(biāo)為1的點(diǎn),過P1作y軸的平行線交l于Q2,過Q2作y軸的垂線交曲線C于P2;再過P2作y軸的平行線交l于點(diǎn)Q3,過Q3作y軸的垂線交曲線C于P3;……,設(shè)點(diǎn)P1,P2,P3,…,Pn的橫坐標(biāo)分別為a1,a2,a3,…an.若a2019=t.則a2020= 用t表示).
27.已知定義在[0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足f(x)=15?|x?1|,0≤x<2f(x?2)?2,x≥2,設(shè)f(x)在[2n﹣2,2n)(n∈N*)上的最大值記作an,Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則Sn的最大值為 ?。?br />
28.已知函數(shù)f(x)的部分對(duì)應(yīng)值如下表所示.?dāng)?shù)列{an}滿足a1=1,且對(duì)任意的n∈N*,點(diǎn)(an,an+1)都在函數(shù)f(x)的圖象上,則a2018的值為 ?。?
x
1
2
3
4
f(x)
3
1
2
4
29.若函數(shù)f(x)=ax+bcx+d(c≠0),其圖象的對(duì)稱中心為(?dc,ac),現(xiàn)已知f(x)=2?2x2x?1,數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=f(n2019)(n∈N+),則此數(shù)列前2019項(xiàng)的和為 .
30.已知x∈R,[x]表示小于等于x的最大整數(shù),{x}=x﹣[x],<x>表示大于等于x的最小整數(shù),令M={x|0≤x≤100,[x]{x}<x>=1},則M中元素之和為 .
31.在等比數(shù)列{an}中,若a3?a6=ap?aq,則1p+9q的最小值為 ?。?br />
32.已知等差數(shù)列{an}(其中an≠0,公差d≠0)及關(guān)于x的方程aix2+2ai+1x+ai+2=0(i=1,2,3,…,n),這些方程有公共的根m,若方程的另一個(gè)根分別為x1,x2,x3,?,xn,則1x2018+1?1x2017+1= ?。?br />
三.解答題(共6小題)
33.已知函數(shù)f(x)=x3x+1,數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=f(an)(n∈N*).
(1)證明數(shù)列{1an}是等差數(shù)列,并求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)記Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1,求Sn.
34.已知函數(shù)?(x)=12x2+tx,h(x)在原點(diǎn)(0,0)處切線的斜率為1,f(x)=x?′(x),數(shù)列{an}滿足a1=a(a為常數(shù),且a>0),an+1=f(an),n∈N*.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)計(jì)算a2,a3,a4,并由此猜想出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅲ)用數(shù)學(xué)歸納法證明你的猜想.
35.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,點(diǎn)(n,Snn),n∈N*均在函數(shù)y=x的圖象上.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)記數(shù)列{1anan+1}的前n項(xiàng)和為Tn,若對(duì)任意的n∈N*,不等式4Tn<a2﹣a恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
36.已知點(diǎn)(1,13)是函數(shù)f(x)=ax(a>0且a≠1)圖象上的一點(diǎn),等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為f(n)﹣c,數(shù)列{bn}(bn>0)的首項(xiàng)為c,且前n項(xiàng)和Sn滿足Sn﹣Sn﹣1=Sn+Sn?1(n≥2).
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{1bnbn+1}的前n項(xiàng)和為Tn,問使Tn>10002011的最小正整數(shù)n是多少?
(3)若cn=?12an?bn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和.
37.超級(jí)細(xì)菌是一種耐藥性細(xì)菌,產(chǎn)生超級(jí)細(xì)菌的主要原因是用于抵抗細(xì)菌侵蝕的藥物越來越多,但是由于濫用抗生素的現(xiàn)象不斷的發(fā)生,很多致病菌也對(duì)相應(yīng)的抗生素產(chǎn)生了耐藥性,更可怕的是,抗生素藥物對(duì)它起不到什么作用,病人會(huì)因?yàn)楦腥径鹂膳碌难装Y,高燒,痙攣,昏迷,甚至死亡.
某藥物研究所為篩查某種超級(jí)細(xì)菌,需要檢驗(yàn)血液是否為陽性,現(xiàn)有n(n∈N*)份血液樣本,每個(gè)樣本取到的可能性相等,有以下兩種檢驗(yàn)方式:(1)逐份檢驗(yàn),則需要檢驗(yàn)n次;(2)混合檢驗(yàn),將其中k(k∈N*且k≥2)份血液樣本分別取樣混合在一起檢驗(yàn),若檢驗(yàn)結(jié)果為陰性,則這k份的血液全為陰性,因而這k份血液樣本只要檢驗(yàn)一次就夠了;如果檢驗(yàn)結(jié)果為陽性,為了明確這k份血液究竟哪幾份為陽性,就要對(duì)這k份再逐份檢驗(yàn),此時(shí)這k份血液的檢驗(yàn)次數(shù)總共為k+1次.假設(shè)在接受檢驗(yàn)的血液樣本中,每份樣本的檢驗(yàn)結(jié)果是陽性還是陰性都是獨(dú)立的,且每份樣本是陽性結(jié)果的概率為p(0<p<1)
現(xiàn)取其中k(k∈N*且k≥2)份血液樣本,記采用逐份檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為ξ1,采用混合檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為ξ2
(1)運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí),若E(ξ1)=E(ξ2),試求關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式p=f(k);
(2)若p與抗生素計(jì)量xn相關(guān),其中x1,x2,……,xn(n≥2)是不同的正實(shí)數(shù),滿足x1=1,對(duì)任意的n∈N*(n≥2),都有e?13?i=1n?1 xn2xixi+1=xn2?x12x22?x12
(i)證明:{xn}為等比數(shù)列;
(ii)當(dāng)p=1?13x4時(shí),采用混合檢驗(yàn)方式可以使得樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)的期望值比逐份檢驗(yàn)的總次數(shù)期望值更少,求k的最大值.
參考數(shù)據(jù):ln2≈0.6931,ln3≈1.0986,ln4≈1.3863,ln5≈1.6094,ln6≈1.7918.
38.已知數(shù)列{an},{bn},其中a1=2,bn﹣an=1,且點(diǎn)(an,an+1)在函數(shù)f(x)=x(x+2)的圖象上,n∈N*.
(Ⅰ)證明:數(shù)列{lgbn}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng);
(Ⅱ)記Tn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)積,Sn為數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和,cn=1bn?1+1bn+1,試比較Sn與21?3Tn大?。?br />
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列與函數(shù)綜合
參考答案與試題解析
一.選擇題(共15小題)
1.已知F(x)=f(x+12)﹣1是R上的奇函數(shù),an=f(0)+f(1n)+f(2n)+…+f(n?1n)+f(1)(n∈N*),則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為( ?。?br />
A.a(chǎn)n=n﹣1 B.a(chǎn)n=n C.a(chǎn)n=n+1 D.a(chǎn)n=n2
【分析】由F(x)=f(x+12)﹣1在R上為奇函數(shù),知f(12?x)+f(12+x)=2,令t=12?x,則12+x=1﹣t,得到f(t)+f(1﹣t)=2.由此能夠求出數(shù)列{an} 的通項(xiàng)公式.
【解答】解:F(x)=f(x+12)﹣1在R上為奇函數(shù)
故F(﹣x)=﹣F(x),
代入得:f(12?x)+f(12+x)=2,(x∈R)
當(dāng)x=0時(shí),f(12)=1.
令t=12?x,則12+x=1﹣t,
上式即為:f(t)+f(1﹣t)=2.
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí):
an=f(0)+f(1n)+f(2n)+…+f(n?1n)+f(1)(n∈N*)
=[f(0)+f(1)]+[f(1n)+f(n?1n)]+…+[f(12n?12)+f(12n+12)]+f(12)
=2×n2+1
=n+1.
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí):
an=f(0)+f(1n)+f(2n)+…+f(n?1n)+f(1)(n∈N*)
=[f(0)+f(1)]+[f(1n)+f(n?1n)]+…+[f(n?12n)+f(n+12n)]
=2×n+12
=n+1.
綜上所述,an=n+1.
故選:C.
2.已知函數(shù)f(x)=x+12,x≤122x?1,12<x<1x?1,x≥1,若數(shù)列{an}滿足a1=73,an+1=f(an)(n∈N+),則a2019=( )
A.73 B.43 C.56 D.13
【分析】根據(jù)題意,由函數(shù)的解析式以及數(shù)列的遞推公式求出數(shù)列{an}的前7項(xiàng),分析可得an+3=an,(n≥3),即數(shù)列{an}從第三項(xiàng)開始,組成周期為3的數(shù)列,據(jù)此可得a2019=a3+2016=a3,即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,函數(shù)f(x)=x+12,x≤122x?1,12<x<1x?1,x≥1,若數(shù)列{an}滿足a1=73,an+1=f(an),
則a2=a1﹣1=43,
a3=a2﹣1=13,
a4=a3+12=56,
a5=2a4﹣1=23,
a6=2a5﹣1=13,
a7=a6+12=56,
則數(shù)列{an}滿足an+3=an,(n≥3),即數(shù)列{an}從第三項(xiàng)開始,組成周期為3的數(shù)列,
則a2019=a3+2016=a3=13,
故選:D.
3.對(duì)于函數(shù)y=f(x),部分x與y的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表:
x
……
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
y
……
3
7
5
9
6
1
8
2
4
……
數(shù)列{xn}滿足:x1=1,且對(duì)于任意n∈N*,點(diǎn)(xn,xn+1)都在函數(shù)y=f(x)的圖象上,則x1+x2+?+x2021=( )
A.7576 B.7575 C.7569 D.7564
【分析】利用題中給出的數(shù)據(jù),分別列舉數(shù)列{xn}中的前幾項(xiàng),尋找到規(guī)律,得到周期性,然后利用周期性求和即可.
【解答】解:由題意可知x1=1,
x2=f(x1)=f(1)=3,
x3=f(x2)=f(3)=5,
x4=f(x3)=f(5)=6,
x5=f(x4)=f(6)=1,
···
所以數(shù)列{xn}滿足x4k﹣3=1,x4k﹣2=3,x4k﹣1=5,x4k=6,k∈N*,
則x1+x2+?+x2021=505×(1+3+5+6)+1=7576.
故選:A.
4.記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,已知點(diǎn)(n,an)在直線y=10﹣2x上,若有且只有兩個(gè)正整數(shù)n滿足Sn≥k,則實(shí)數(shù)k的取值范圍是( )
A.(8,14] B.(14,18] C.(18,20] D.(18,814]
【分析】由已知可得數(shù)列{an}為等差數(shù)列,首項(xiàng)為8,公差為﹣2,由等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式可得Sn=﹣n2+9n,由二次函數(shù)的性質(zhì)可得n=4或5時(shí),Sn取得最大值為20,根據(jù)題意,結(jié)合二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)即可求得k的取值范圍.
【解答】解:由已知可得an=10﹣2n,由an﹣an﹣1=﹣2,所以數(shù)列{an}為等差數(shù)列,首項(xiàng)為8,公差為﹣2,
所以Sn=8n+n(n?1)2×(﹣2)=﹣n2+9n,
當(dāng)n=4或5時(shí),Sn取得最大值為20,
因?yàn)橛星抑挥袃蓚€(gè)正整數(shù)n滿足Sn≥k,
所以滿足條件的n=4和n=5,
因?yàn)镾3=S6=18,
所以實(shí)數(shù)k的取值范圍是(18,20].
故選:C.
5.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù)且滿足f(3﹣x)=﹣f(x),f(1)=﹣3,數(shù)列{an}滿足Sn=2an+n(其中Sn為{an}的前n項(xiàng)和),則f(a5)+f(a6)=( )
A.﹣3 B.﹣2 C.3 D.2
【分析】利用函數(shù)f(x)是奇函數(shù)結(jié)合已知條件推出得出f(x)是周期函數(shù);對(duì)于數(shù)列{an},根據(jù)數(shù)列的通項(xiàng)公式與是前n項(xiàng)和的關(guān)系推出數(shù)列{an﹣1}是一個(gè)等比數(shù)列.根據(jù)數(shù)列{an﹣1}的通項(xiàng)公式可得數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式,從而得到a5,a6的值,再代入函數(shù)根據(jù)奇函數(shù)的性質(zhì)及周期性即可計(jì)算出結(jié)果.
【解答】解:由題意函數(shù)f(x)是奇函數(shù),f(0)=0,
f(3﹣x)=﹣f(x)=f(﹣x),
故函數(shù)f(x)是周期函數(shù),且周期T=3.
對(duì)于數(shù)列{an}:
當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=2a1+1,解得a1=﹣1;
當(dāng)n≥2時(shí),Sn=2an+n,
Sn﹣1=2an﹣1+n﹣1,
兩式相減,可得an=2an﹣2an﹣1+1,
∴an=2an﹣1﹣1,
兩邊同時(shí)減1,可得:
an﹣1=2an﹣1﹣1﹣1=2(an﹣1﹣1),
∵a1﹣1=﹣2,
∴數(shù)列{an﹣1}是以﹣2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
∴an﹣1=﹣2?2n﹣1=﹣2n,
∴an=1﹣2n,n∈N*
∴a5=﹣31,a6=﹣63.f(1)=﹣3,
∴f(a5)+f(a6)=f(﹣31)+f(﹣63)=f(﹣3×10﹣1)+f(﹣3×21)=f(﹣1)+f(0)=﹣f(1)=3.
故選:C.
6.函數(shù)y=x2(x>0)的圖象在點(diǎn)(ak,ak2)處的切線與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為ak+1,k為正整數(shù),a1=16,則a1+a3+a5=( )
A.18 B.21 C.24 D.30
【分析】利用導(dǎo)數(shù)的幾何意義,先求出函數(shù)y=x2(x>0)的圖象在點(diǎn)(ak,ak2)處的切線方程,再求出其與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo),即可得數(shù)列{an}的遞推式,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式代入求解即可
【解答】解:依題意,y′=2x,
∴函數(shù)y=x2(x>0)的圖象在點(diǎn)(ak,ak2)處的切線方程為y﹣ak2=2ak(x﹣ak)
令y=0,可得x=12ak,即ak+1=12ak,
∴數(shù)列{an}為等比數(shù)列an=16×(12)n﹣1
∴a1+a3+a5=16+4+1=21
故選:B.
7.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(x+3)=f(x),f(1)=﹣3,數(shù)列{an}滿足Sn=2an+n(其中Sn為{an}的前n項(xiàng)和),則f(a5)+f(a6)=( ?。?br />
A.﹣3 B.﹣2 C.3 D.2
【分析】由Sn=2an+n,可得出an=2an﹣1﹣1,從而求出a5=﹣31,a6=﹣63,而由f(x+3)=f(x)可知f(x)的周期為3,從而可以得出f(a5)+f(a6)=f(﹣1)+f(0),而f(x)為R上的奇函數(shù)可得f(﹣1)=3,f(0)=0,從而可得出f(a5)+f(a6)的值.
【解答】解:數(shù)列{an}滿足Sn=2an+n,當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=2a1+1,解得a1=﹣1,
∴當(dāng)n≥2時(shí),Sn﹣1=2an﹣1+n﹣1,
則an=2an﹣2an﹣1+1,即an=2an﹣1﹣1,
∴an﹣1=2(an﹣1﹣1)(n≥2),又∵a1﹣1=﹣2,
∴數(shù)列{an﹣1}是首項(xiàng)為﹣2,公比為2的等比數(shù)列,
∴an﹣1=﹣2×2n﹣1=﹣2n,
∴an=1﹣2n,此式對(duì)n=1也成立,
∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=1﹣2n,
∴a5=﹣31,a6=﹣63,
由定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(x+3)=f(x),f(1)=﹣3,
可知,f(x)的周期為3,且f(﹣1)=﹣f(1)=3,f(0)=0,
∴f(a5)+f(a6)=f(﹣31)+f(﹣63)=f(﹣1)+f(0)=3.
故選:C.
8.設(shè)直線nx+(n+1)y=2(n∈N?)與兩坐標(biāo)軸圍成的三角形面積為Sn,則S1+S2+…+S2017=( ?。?br />
A.20142015 B.20152016 C.20162017 D.20172018
【分析】求出直線在兩坐標(biāo)軸上的截距,得到所圍成的三角形的面積,得到數(shù)列{Sn}的通項(xiàng)公式,列項(xiàng)后可求S1+S2+…+S2017的值.
【解答】解:由直線nx+(n+1)y=2(n∈N?),
當(dāng)x=0時(shí),y=2n+1.當(dāng)y=0時(shí),x=2n,
所以三角形的面積Sn=12?2n?2n+1=1n?1n+1,
所以S1+S2+…+S2017=1?12+12?13+?+12017?12018
=1?12018=20172018.
故選:D.
9.已知等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),公比q≠1,設(shè)P=12(log12a5+log12a7),Q=log12a3+a92,則P與Q的大小關(guān)系是( ?。?br />
A.P≥Q B.P<Q C.P≤Q D.P>Q
【分析】利用對(duì)數(shù)運(yùn)算法則以及等比數(shù)列的性質(zhì)化簡P,然后利用基本不等式比較大小即可.
【解答】解:等比數(shù)列{an}的各項(xiàng)均為正數(shù),公比q≠1,
P=12(log12a5+log12a7)=12log12(a5?a7)=log12a6,
Q=log12a3+a92<log12a3?a9=log12a6.
∴P>Q.
故選:D.
10.已知f(x)為偶函數(shù),f(1+x)=f(3﹣x),當(dāng)﹣2≤x≤0時(shí),f(x)=3x,若n∈N*,an=f(n),則a2021=( ?。?br />
A.?13 B.3 C.﹣3 D.13
【分析】利用已知條件求出函數(shù)的周期,通過數(shù)列的通項(xiàng)公式與函數(shù)的關(guān)系,求解即可.
【解答】解:f(x)為偶函數(shù),f(1+x)=f(3﹣x),所以函數(shù)的周期為:4,
n∈N*,an=f(n),則a2021=f(2021)=f(1)=f(﹣1),
當(dāng)﹣2≤x≤0時(shí),f(x)=3x,
所以a2021=3﹣1=13.
故選:D.
11.已知數(shù)列{an}中,a1=2,n?an+1﹣(n+1)?an=1,n∈N*.若對(duì)于任意的n∈N*,不等式an+1n+1<a恒成立,則實(shí)數(shù)a的取值范圍為( ?。?br />
A.(3,+∞) B.(﹣∞,3) C.[3,+∞) D.(﹣∞,3]
【分析】將已知等式兩邊同除以n(n+1),可得an+1n+1?ann=1n(n+1)=1n?1n+1,再由裂項(xiàng)相消求和,可得an+1n+1=3?1n+1<3,再由不等式恒成立思想,可得a的范圍.
【解答】解:數(shù)列{an}中,a1=2,n?an+1﹣(n+1)?an=1,n∈N*.
可得an+1n+1?ann=1n(n+1)=1n?1n+1,
由a22?a11=1?12,a33?a22=12?13,
a44?a33=13?14,…,an+1n+1?ann=1n(n+1)=1n?1n+1,
上面各式相加可得,
得an+1n+1?a11=1?1n+1,
則an+1n+1=3?1n+1<3,
由對(duì)于任意的n∈N*,不等式an+1n+1<a恒成立,
可得a≥3,
即有a的取值范圍是[3,+∞).
故選:C.
12.若f(n)為n2+1(n∈N*)的各位數(shù)字之和,如:142+1=197,1+9+7=17,則f(14)=17;記f1(n)=f(n),f2(n)=f(f1(n)),f3(n)=f(f2(n)),…,fk+1(n)=f(fk(n)),k∈N*,則f2020(9)=( ?。?br />
A.2 B.8 C.5 D.11
【分析】利用已知條件求出表達(dá)式的前幾項(xiàng),判斷數(shù)列{fn(9)}從第3項(xiàng)開始是以3為周期的循環(huán)數(shù)列,然后轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:∵92+1=82,∴f1(9)=f(9)=10,
∵102+1=101,∴f2(9)=f(f1(9))=f(10)=2,
∵22+1=5,∴f3(9)=f(f2(9))=f(2)=5,
∵52+1=26,∴f4(9)=f(f3(9))=f(5)=8,
∵82+1=65,∴f5(9)=f(f4(9))=f(8)=11,
∵112+1=122,∴f6(9)=f(f5(9))=f(11)=5,
∴數(shù)列{fn(9)}從第3項(xiàng)開始是以3為周期的循環(huán)數(shù)列,
∵2020=2+672×3+2,∴f2020(9)=f4(9)=8,
故選:B.
13.已知f(x)=(x+1)(x+2)(x+3)……(x+n)(n≥2,n∈N*),其導(dǎo)函數(shù)是f'(x),若an=f′(?1)f(0),則a50=( ?。?br />
A.150! B.150 C.50 D.50!
【分析】由題意首先確定導(dǎo)函數(shù)的解析式,然后結(jié)合數(shù)列的通項(xiàng)公式和導(dǎo)數(shù)運(yùn)算即可求得a50的值.
【解答】解:由題意可得:
f'(x)=(x+2)(x+3)…(x+n)+(x+1)(x+3)…(x+n)+…+(x+1)(x+2)(x+3)…[x+(n﹣1)],
則f'(﹣1)=(n﹣1)!,f(0)=n!,據(jù)此可得:an=(n?1)!n!=1n,a50=150.
故選:B.
14.已知函數(shù)f(x)=mx?2018,x≥2020,(4m2019+1)x?2022,x<2020,數(shù)列{an}滿足an=f(n),n∈N*,且{an}是單調(diào)遞增函數(shù),則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ?。?br />
A.(1,3] B.(1,+∞) C.[3,+∞) D.(3,+∞)
【分析】根據(jù)題意,由數(shù)列的函數(shù)性質(zhì)以及函數(shù)單調(diào)性分析可得m>14m2019+1>0m2020?2018>(4m2019+1)×2019?2002,解可得m的取值范圍,即可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,數(shù)列{an}滿足an=f(n),n∈N*,且{an}是單調(diào)遞增函數(shù),
則有m>14m2019+1>0m2020?2018>(4m2019+1)×2019?2002,解可得m>3,即m的取值范圍為(3,+∞);
故選:D.
15.已知定義在R上的函數(shù)f(x)是奇函數(shù),且滿足f(32?x)=f(x),f(﹣1)=3,數(shù)列{an}滿足a1=1,且Snn=2ann?1,(Sn為{an}的前n項(xiàng)和,n∈N*),則f(a5)+f(a6)=( ?。?br />
A.﹣3 B.﹣4 C.3 D.4
【分析】通過函數(shù)的奇偶性以及關(guān)系式,推出函數(shù)的周期,數(shù)列{an}滿足a1=1,且Snn=2ann?1,求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,然后求解f(a5)+f(a6)即可.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)是奇函數(shù)∴f(﹣x)=﹣f(x)
∴f(32?x)=f(x)=?f(?x),
∴f(3+x)=f[32?(?32?x)]=?f[?(?32?x)]=?f[32?(?x)]=?[?f(x)]=f(x),
∴f(x)是以3為周期的周期函數(shù).
∵數(shù)列{an}滿足a1=1,且Snn=2ann?1,
∴a1=1,且Sn=2an﹣n,Sn﹣1=2an﹣1﹣(n﹣1),
兩式相減可得an=2an﹣1+1,從而得an=2n?1,
∴a5=31,a6=63,
f(a5)+f(a6)=f(31)+f(63)=f(1)+f(0)=﹣f(﹣1)+f(0)=﹣3+0=﹣3.
故選:A.
二.填空題(共17小題)
16.在等比數(shù)列{an}中,若a1,a10是方程4x2﹣x+15=0的兩根,則a4?a7= 154?。?br />
【分析】根據(jù)韋達(dá)定理可求得a1a10的值,進(jìn)而根據(jù)等比中項(xiàng)的性質(zhì)可知a4a7=a1a10求得答案.
【解答】解:∵a1,a10是方程4x2﹣x+15=0的兩根,
∴a1a10=154,
∵數(shù)列{an}為等比數(shù)列,
∴a4a7=a1a10=154.
故答案為:154.
17.已知函數(shù)f(x)=x2x?1+cos(x?π+12),則i=12016 f(k2017)的值為 1008?。?br />
【分析】運(yùn)用三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式化簡函數(shù)f(x)=12+12(2x?1)+sin(x?12),可得f(x)+f(1﹣x)=0,即可得到所求和.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=x2x?1+cos(x?π+12)
=x2x?1+sin(x?12)=12+12(2x?1)+sin(x?12),
∴f(x)+f(1﹣x)=12+12(2x?1)+sin(x?12)
+12+12(1?2x)+sin(12?x)=1+0=1,
則k=12016 f(k2017)=f(12017)+f(22017)+…+f(20162017)=12×2016=1008,
故答案為:1008.
18.已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)a1=1,函數(shù)f(x)=x3+(an+1﹣an﹣cosnπ2)x2為奇函數(shù),記Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則S2020的值為 1010 .
【分析】利用f(x)是奇函數(shù),推出aa+1=an+cosnπ2,推出函數(shù)的周期,然后轉(zhuǎn)化求解即可.
【解答】解:因?yàn)閒(x)是奇函數(shù),f(﹣x)=﹣f(x),
所以an+1?(an+cosnπ2)=0,aa+1=an+cosnπ2,
a1=1,
a2=a1+cosπ2=1,
a3=a2+cos2π2=0,
a4=a3+cos3π2=0,
如此繼續(xù),
得an+4=an.S2020=505(a1+a2+a3+a4)=505×2=1010.
故答案為:1010.
19.已知函數(shù)f(x)=|x﹣a|?3x+a﹣2有且僅有三個(gè)零點(diǎn),且它們成等差數(shù)列,則實(shí)數(shù)a的取值集合為 {5+3338,?95}?。?br />
【分析】令g(x)=0,化簡函數(shù)g(x)=2a?x?3x,x≤ax?3x,x>a,從而不妨設(shè)f(x)=0的3個(gè)根為x1,x2,x3,且x1<x2<x3,討論當(dāng)x>a時(shí),求得兩根,x≤a時(shí),再分①a≤﹣1,②﹣1<a≤3,③a>3,運(yùn)用等差數(shù)列的中項(xiàng)的性質(zhì),進(jìn)而確定a的值.
【解答】解:函數(shù)f(x)=|x﹣a|?3x+a﹣2有且僅有三個(gè)零點(diǎn),設(shè)f(x)=0,可得|x﹣a|?3x+a=2,
設(shè)g(x)=|x﹣a|?3x+a,h(x)=2,則函數(shù)g(x)=2a?x?3x,x≤ax?3x,x>a.
不妨設(shè)f(x)=0的3個(gè)根為x1,x2,x3,且x1<x2<x3,
當(dāng)x>a時(shí),由f(x)=0,解得x=﹣1,或x=3;
若 ①a≤﹣1,此時(shí) x2=﹣1,x3=3,由等差數(shù)列的性質(zhì)可得x1=﹣5,
由f(﹣5)=2a+5+35?2=0,解得a=?95,滿足f(x)=0在(﹣∞,a]上有一解.
若②﹣1<a≤3,則f(x)=0在(﹣∞,a]上有兩個(gè)不同的解,不妨設(shè)x1,x2,其中x3=3,
所以有x1,x2是2a﹣x?3x=2的兩個(gè)解,即x1,x2是x2﹣(2a﹣2)x+3=0的兩個(gè)解.
得到x1+x2=2a﹣2,x1x2=3,
又由設(shè)f(x)=0的3個(gè)根為x1,x2,x3成差數(shù)列,且x1<x2<x3,得到2x2=x1+3,
解得:a=5+3338或5?3338(舍去).
③a>3,f(x)=0最多只有兩個(gè)解,不滿足題意;
綜上所述,a=5+3338或?95,
故答案為:{5+3338,?95}.
20.若函數(shù)f(x)滿足f(2﹣x)=﹣2﹣f(x),且y=f(x)的圖象與y=2?xx?1的圖象共有m個(gè)不同的交點(diǎn)(xi,yi),則所有交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)之和i=1m (xi+yi)= 0 .
【分析】函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(2﹣x)=﹣2﹣f(x),可得函數(shù)f(x)關(guān)于點(diǎn)(1,﹣1)中心對(duì)稱.函數(shù)y=2?xx?1=1?1x?1關(guān)于點(diǎn)(1,﹣1)中心對(duì)稱.即可得出.
【解答】解:函數(shù)f(x)(x∈R)滿足f(2﹣x)=﹣2﹣f(x),
∴函數(shù)f(x)關(guān)于點(diǎn)(1,﹣1)中心對(duì)稱.
函數(shù)y=2?xx?1=1?1x?1關(guān)于點(diǎn)(1,﹣1)中心對(duì)稱.
即任意兩個(gè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)的和為2,縱坐標(biāo)的和為﹣2,
與y=f(x)圖象的交點(diǎn)為(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),則和i=1m (xi+yi)=0.
故答案為:0.
21.函數(shù)f(x)是定義在R上的不恒為零的函數(shù),對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,y滿足:
f(2)=2,f(xy)=xf(y)+yf(x),an=f(2n)2n(n∈N*),bn=f(2n)n+1(n∈N*).
考查下列結(jié)論:①f(1)=1;②f(x)為奇函數(shù):③數(shù)列{an}為等差數(shù)列;④數(shù)列{bn}為等比數(shù)列.
以上結(jié)論正確的是?、冖邸。?br />
【分析】利用抽象函數(shù)的關(guān)系和定義,利用賦值法分別進(jìn)行判斷即可.
【解答】解:因?yàn)閷?duì)定義域內(nèi)任意x,y,f(x)滿足f(xy)=xf(y)+yf(x),
所以令x=y(tǒng)=1,得f(1)=0,故①錯(cuò)誤;
令x=y(tǒng)=﹣1,得f(﹣1)=0,
令y=﹣1,有f(﹣x)=xf(﹣1)﹣f(x),
代入f(﹣1)=0得f(﹣x)=﹣f(x),
故f(x)是R上的奇函數(shù),故②正確;
若an=f(2n)2n(n∈N*),
則an﹣an﹣1=f(2n)2n?f(2n?1)2n?1=f(2n)?2f(2n?1)2n=2f(2n?1)+2n?1f(2)?2f(2n?1)2n=f(2)2=1為常數(shù),
故數(shù)列{an}為等差數(shù)列,故③正確,
④∵f(2)=2,f(xy)=xf(y)+yf(x),
∴當(dāng)x=y(tǒng)時(shí),f(x2)=xf(x)+xf(x)=2xf(x),
則f(22)=4f(2)=8,
f(23)=22f(2)+2f(22)=23+2×23=24,
∵bn=f(2n)n+1(n∈N*).
∴b1=f(2)2=1,
b2=f(22)3=83,
b3=f(23)4=6,
b2b1=83,b3b2=94,b2b1≠b3b2,
∴數(shù)列{bn}不是等比數(shù)列,故④錯(cuò)誤.
故答案為:②③.
22.已知實(shí)數(shù)a>0且a≠1,函數(shù)f(x)=ax,x<3ax+b,x≥3,若數(shù)列{an}滿足an=f(n)(n∈N*),且{an}是等差數(shù)列,則a= 2 ,b= 0 .
【分析】由條件得到an=an,n<3an+b,n≥3,根據(jù)等差數(shù)列的定義,即可得到a2﹣a=a,3a+b﹣a2=a,求出a,b即可.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=ax,x<3ax+b,x≥3,
∴an=an,n<3an+b,n≥3,
∴a1=a,a2=a2,a3=3a+b,a4=4a+b,a5=5a+b,…,an=na+b,
∵{an}是等差數(shù)列,
∴a2﹣a=a,即有a=0(舍去)或2,
∴3a+b﹣a2=a,即b=0,
故答案為:2,0.
23.已知函數(shù)f(x)=x1?x,若f1(x)=f(x),fn(x)=f(fn﹣1(x))(n>1,n∈N*),則fn(x)= x1?nx(x≠1n)?。?br />
【分析】求出表達(dá)式的前幾項(xiàng),然后歸納出通項(xiàng)公式即可.
【解答】解:因?yàn)閒(x)=x1?x,所以f1(x)=x1?x,
因?yàn)閒n(x)=f(fn﹣1(x))(n>1,n∈N*),
所以f2(x)=f(f1(x))=f(x1?x)=x1?x1?(x1?x)=x1?2x1?(x1?2x),f3(x)=f(f2(x))=f(x1?2x)=x1?2x1?(x1?2x)=x1?3x,f4(x)=f(f3(x))=x1?3x1?(x1?3x)=x1?4x,….
依此類推可得fn(x)=x1?nx(x≠1n).
故答案為:x1?nx(x≠1n).
24.已知數(shù)列{an},a1=1,nan+1=(n+1)an+1,若對(duì)于任意的a∈[﹣2,2],n∈N*,不等式an+1n+1<3?a?2t恒成立,則實(shí)數(shù)t的取值范圍為?。ī仭蓿?]?。?br />
【分析】利用數(shù)列的遞推關(guān)系式化簡,通過累加法求出數(shù)列的通項(xiàng)公式,得到最大值,然后求解t的范圍即可.
【解答】解:數(shù)列{an},a1=1,nan+1=(n+1)an+1,
an+1n+1=ann+1n(n+1),
an+1n+1?ann=1n(n+1)=1n?1(n+1),
∴a22?a11=1?12,
a33?a22=12?13,
a44?a33=13?14,
…
ann?an?1n?1=1n?1?1n,
an+1n+1?ann=1n?1(n+1),
累加可得an+1n+1=2?1n+1,
∴3﹣a?2t≥2,即a?2t≤1,
∵a∈[﹣2,2],∴2?2t≤1?t≤﹣1.
故答案為:(﹣∞,﹣1].
25.函數(shù)y=f(x)的部分對(duì)應(yīng)值如表所示,對(duì)于任意n∈N*,點(diǎn)(an,an+1)都在函數(shù)y=f(x)的圖象上.已知a1=1,則a2的值是 3 ,a2020的值是 1?。?br />
x
1
2
3
4
f(x)
3
1
2
4
【分析】an+1=f(an),a1=1.可得:an+4=an.即可得出.
【解答】解:an+1=f(an),a1=1.
∴a2=f(1)=3,
a3=f(a2)=f(3)=2,
a4=f(a3)=f(2)=1,…,
∴an+3=an.
∴a20120=a673×3+1=a1=1.
故答案為:3;﹣1.
26.如圖,已知直線l:y=x與曲線C:y=log12x,設(shè)P1為曲線C上縱坐標(biāo)為1的點(diǎn),過P1作y軸的平行線交l于Q2,過Q2作y軸的垂線交曲線C于P2;再過P2作y軸的平行線交l于點(diǎn)Q3,過Q3作y軸的垂線交曲線C于P3;……,設(shè)點(diǎn)P1,P2,P3,…,Pn的橫坐標(biāo)分別為a1,a2,a3,…an.若a2019=t.則a2020= 2﹣t 用t表示).
【分析】由題意分析可得點(diǎn)Pn+1的縱坐標(biāo)是an,由點(diǎn)Pn+1在曲線C:y=log12x上,由縱坐標(biāo)得到它的橫坐標(biāo)為(12)an,可得遞推公式an+1=(12)an,由此可求得結(jié)論.
【解答】解:因?yàn)镻1為曲線C:y=log12x上縱坐標(biāo)為1的點(diǎn),所以點(diǎn)P1的橫坐標(biāo)a1=12,
由題意可得點(diǎn)Qn+1與點(diǎn)Pn的橫坐標(biāo)相等,點(diǎn)Qn+1與點(diǎn)Pn+1的縱坐標(biāo)相等,
因?yàn)辄c(diǎn)Qn+1在直線y=x上,所以它的橫縱坐標(biāo)相等,都是an,
從而得到點(diǎn)Pn+1的縱坐標(biāo)是an,
點(diǎn)Pn+1在曲線C:y=log12x上,由縱坐標(biāo)得到它的橫坐標(biāo)為(12)an,
即an+1=(12)an,
若a2019=t.則a2020=(12)t=2﹣t.
故答案為:2﹣t.
27.已知定義在[0,+∞)上的函數(shù)f(x)滿足f(x)=15?|x?1|,0≤x<2f(x?2)?2,x≥2,設(shè)f(x)在[2n﹣2,2n)(n∈N*)上的最大值記作an,Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,則Sn的最大值為 64?。?br />
【分析】根據(jù)函數(shù)的解析式,分別求得a1,a2,a3,…,得出an=17﹣2n,結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì)和前n項(xiàng)和公式,即可求解.
【解答】解:由題意,函數(shù)f(x)=15?|x?1|,0≤x<2f(x?2)?2,x≥2,
當(dāng)n=1時(shí),x∈[0,2),此時(shí)f(x)=15﹣|x﹣1|,
此時(shí)函數(shù)f(x)在∈[0,2)上的最大值為f(1)=15﹣|1﹣1|=15,所以a1=15,
當(dāng)n=2時(shí),x∈[2,4),此時(shí)f(x)=f(x﹣2)﹣2,此時(shí)x﹣2∈[0,2),
所以f(x)=f(x﹣2)﹣2=15﹣|x﹣2﹣1|﹣2=13﹣|x﹣3|,
此時(shí)函數(shù)f(x)在[2,4)上的最大值為f(3)=13﹣|3﹣3|=13,所以a2=13,
……
當(dāng)x∈[2n﹣2,2n)時(shí),f(x)=15﹣f[x﹣(2n﹣2)]﹣2(n﹣1)=15﹣|x﹣(2n﹣2)﹣1|﹣2(n﹣1),
此時(shí)函數(shù)f(x)的最大值為f(n)=17﹣2n,所以an=17﹣2n,
當(dāng)1≤n≤8,n∈N*時(shí),an>0,當(dāng)n≥9,n∈N*時(shí),an<0,
所以Sn的最大值為S8=8(a1+a8)2=8×(15+1)2=64.
故答案為:64.
28.已知函數(shù)f(x)的部分對(duì)應(yīng)值如下表所示.?dāng)?shù)列{an}滿足a1=1,且對(duì)任意的n∈N*,點(diǎn)(an,an+1)都在函數(shù)f(x)的圖象上,則a2018的值為 3?。?
x
1
2
3
4
f(x)
3
1
2
4
【分析】利用已知條件得到an+1=f(an),a1=1.可得數(shù)列的周期性.求解得出.
【解答】解:an+1=f(an),a1=1.
∴a2=f(1)=3,a3=f(a2)=f(3)=2,a4=f(a3)=f(2)=1,…,
∴an+3=an.?dāng)?shù)列是周期數(shù)列,周期為3,
∴a2018=a672×3+2=a2=3.
故答案為:3.
29.若函數(shù)f(x)=ax+bcx+d(c≠0),其圖象的對(duì)稱中心為(?dc,ac),現(xiàn)已知f(x)=2?2x2x?1,數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=f(n2019)(n∈N+),則此數(shù)列前2019項(xiàng)的和為 ﹣2018?。?br />
【分析】f(x)=2?2x2x?1,其圖象的對(duì)稱中心為(12,﹣1),從而f(x)+f(1﹣x)=﹣2,由S2019=f(12019)+f(22019)+…﹣f(20182019)+f(1),利用倒序相加求和法能求出結(jié)果.
【解答】解:∵函數(shù)f(x)=ax+bcx+d(c≠0),其圖象的對(duì)稱中心為(?dc,ac),
∴f(x)=2?2x2x?1,其圖象的對(duì)稱中心為(12,﹣1),即f(x)+f(1﹣x)=﹣2,
∵數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=f(n2019)(n∈N+),
∴此數(shù)列前2019項(xiàng)的和為:
S2019=f(12019)+f(22019)+…+f(20182019)+f(1),
∴S2019=f(20182019)+f(20172019)+…+f(12019)+f(1),
兩式相加,得:
2S2019=[f(12019)+f(20182019)]+[f(22019)+f(20172019)]+…+0=(?2)+(?2)+?+(?2)︸2018個(gè)+0=﹣2×2018,
故答案為:﹣2018.
30.已知x∈R,[x]表示小于等于x的最大整數(shù),{x}=x﹣[x],<x>表示大于等于x的最小整數(shù),令M={x|0≤x≤100,[x]{x}<x>=1},則M中元素之和為 4950.99?。?br />
【分析】本題先分類討論,易知當(dāng)x為整數(shù)時(shí)不成立,
當(dāng)x不為整數(shù)時(shí),先表示出x的小數(shù)部分,進(jìn)而將其分解為兩部分,再利用數(shù)列進(jìn)行求和即可.
【解答】解:
①當(dāng)x為整數(shù)時(shí),[x]=<x>,{x}=0.顯然不符合題意,
②當(dāng)x不為整數(shù)時(shí),易知<x>﹣[x]=1,設(shè)[x]=t,則<x>=t+1,{t|0<t<100,t∈N*}.
所以t×{x}×(t+1)=1.
所以{x}=1t(t+1).
所以x=t+1t(t+1){t|0<t<100,t∈N?}.
記M中元素之和為S,
則S=1+11×2+2+12×3+3+13×4+?+99+199×100=(1+2+3+?+99)+(11×2+12×3+13×4+?+199×100)=99×(1+99)2+(1?1100)=4950.99
故答案為:4950.99
31.在等比數(shù)列{an}中,若a3?a6=ap?aq,則1p+9q的最小值為 2514 .
【分析】利用等比數(shù)列的性質(zhì),求出p+q=9,然后利用基本不等式轉(zhuǎn)化求解最小值即可.
【解答】解:在等比數(shù)列{an}中,若a3?a6=ap?aq,
可得p+q=9,
則1p+9q=19(1p+9q)(p+q)=19(10+qp+9pq)≥19(10+2qp?9pq)=169,當(dāng)且僅當(dāng)q=3p,并且p+q=9時(shí)取等號(hào),
因?yàn)閜q是正整數(shù),所以當(dāng)p=2,q=7時(shí),1p+9q=2514,
當(dāng)p=3,q=6時(shí),1p+9q=116,
所以1p+9q的最小值為:2514.
故答案為:2514.
32.已知等差數(shù)列{an}(其中an≠0,公差d≠0)及關(guān)于x的方程aix2+2ai+1x+ai+2=0(i=1,2,3,…,n),這些方程有公共的根m,若方程的另一個(gè)根分別為x1,x2,x3,?,xn,則1x2018+1?1x2017+1= ?12?。?br />
【分析】將公共根代入方程,可得aim2+2ai+1m+ai+2=0,且ai+1m2+2ai+2m+ai+3=0,兩式相減可得dm2+2dm+d=0,結(jié)合d≠0,可求出m,進(jìn)而結(jié)合韋達(dá)定理,可得出另一個(gè)根的關(guān)系式,可得到1xi+1+1?1xi+1=?12,進(jìn)而可得出答案.
【解答】解:設(shè)方程的公共根為m,則aim2+2ai+1m+ai+2=0,①,
且ai+1m2+2ai+2m+ai+3=0,②
②﹣①得,
(ai+1﹣ai)m2+2(ai+2﹣ai+1)m+ai+3﹣ai+2=0,
即dm2+2dm+d=0,
因?yàn)閐≠0,所以m2+2m+1=0,
即(m+1)2=0,解得m=﹣1.
方程的另一個(gè)根記為xi,則xi﹣1=?2ai+1ai=?2×ai+dai=?2?2dai,
所以xi+1=?2dai,即1xi+1=?2dai,
所以1xi+1+1?1xi+1=?12d(ai+1﹣ai)=?d2d=?12,
所以1x2018+1?1x2017+1=?12.
故答案為:?12.
三.解答題(共6小題)
33.已知函數(shù)f(x)=x3x+1,數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=f(an)(n∈N*).
(1)證明數(shù)列{1an}是等差數(shù)列,并求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)記Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1,求Sn.
【分析】(1)利用數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系式,得到通項(xiàng)公式,推出數(shù)列{1an}是首項(xiàng)1a1=1,公差d=3的等差數(shù)列,然后求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
(2)化簡通項(xiàng)公式,利用裂項(xiàng)相消法求解數(shù)列的和即可.
【解答】解:(1)證明:由已知得,an+1=an3an+1.
∴1an+1=1an+3.
即1an+1?1an=3.
∴數(shù)列{1an}是首項(xiàng)1a1=1,公差d=3的等差數(shù)列.
∴1an=1+(n﹣1)×3=3n﹣2.
故an=13n?2(n∈N*)
(2)∵anan+1=1(3n?2)(3n+1)=13(13n?2?13n+1)
∴Sn=a1a2+a2a3+…+anan+1
=13[(1?14)+(14?17)+…+(13n?2?13n+1)]
=13(1?13n+1)=n3n+1.
34.已知函數(shù)?(x)=12x2+tx,h(x)在原點(diǎn)(0,0)處切線的斜率為1,f(x)=x?′(x),數(shù)列{an}滿足a1=a(a為常數(shù),且a>0),an+1=f(an),n∈N*.
(Ⅰ)求f(x)的解析式;
(Ⅱ)計(jì)算a2,a3,a4,并由此猜想出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅲ)用數(shù)學(xué)歸納法證明你的猜想.
【分析】(Ⅰ)利用函數(shù)的導(dǎo)數(shù)轉(zhuǎn)化求解f(x)的解析式;
(Ⅱ)利用遞推關(guān)系式,計(jì)算a2,a3,a4,并由此猜想出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(Ⅲ)直接用數(shù)學(xué)歸納法證明步驟,證明猜想即可.
【解答】解:(Ⅰ)h'(x)=x+t,h'(0)=t=1,…………..(1分)
∴h'(x)=x+1,∴f(x)=xx+1????..(2分)
(Ⅱ)an+1=f(an)=an1+an,
則a2=f(a1)=a1+a,
a3=f(a2)=?=a1+2a,
a4=f(a3)=?=a1+3a
由此猜想數(shù)列的通項(xiàng)公式應(yīng)為an=a1+(n?1)a(n∈N?)???..(6分)
(Ⅲ)①當(dāng)n=1時(shí),猜想顯然成立………..(7分)
②假設(shè)n=k(k∈N*)時(shí),猜想成立,
即ak=a1+(k?1)a???..(8分)
則當(dāng)n=k+1時(shí),ak+1=f(ak)=ak1+ak=a1+(k?1)a1+a1+(k?1)a=a1+ka=a1+[(k+1)?1]a,
即當(dāng)n=k+1時(shí),猜想成立. ………..(11分)
由①②知,an=a1+(n?1)a對(duì)一切正整數(shù)n都成立.………..(12分)
35.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,點(diǎn)(n,Snn),n∈N*均在函數(shù)y=x的圖象上.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)記數(shù)列{1anan+1}的前n項(xiàng)和為Tn,若對(duì)任意的n∈N*,不等式4Tn<a2﹣a恒成立,求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
【分析】(1)由點(diǎn)(n,sn)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上.可得Sn=n2.利用遞推式可得an.
(2)利用裂項(xiàng)相消法在數(shù)列求和中的應(yīng)用,進(jìn)一步利用恒成立問題的應(yīng)用求出參數(shù)a的取值范圍.
【解答】解:(1)∵點(diǎn)(n,sn)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上.
∴Sn=n2.
當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=1;
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1.
當(dāng)n=1時(shí)上式也成立,
∴an=2n﹣1 (n∈N*).
(2)因?yàn)?anan+1=1(2n?1)(2n+1)=12(12n?1?12n+1).
Tn=12(1?13+13?15+?+12n?1?12n+1)=12(1?12n+1)<12.
對(duì)任意的n∈N*,不等式4Tn<a2﹣a恒成立,只需2≤a2﹣a恒成立,
解得a≤﹣1或a≥2,
故實(shí)數(shù)a的取值范圍是a≤﹣1或a≥2.
36.已知點(diǎn)(1,13)是函數(shù)f(x)=ax(a>0且a≠1)圖象上的一點(diǎn),等比數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為f(n)﹣c,數(shù)列{bn}(bn>0)的首項(xiàng)為c,且前n項(xiàng)和Sn滿足Sn﹣Sn﹣1=Sn+Sn?1(n≥2).
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)若數(shù)列{1bnbn+1}的前n項(xiàng)和為Tn,問使Tn>10002011的最小正整數(shù)n是多少?
(3)若cn=?12an?bn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和.
【分析】(1)由f(1)=13可求得a,從而得f(x),求出a1,a2,a3,根據(jù)等比中項(xiàng)公式可求得c值,進(jìn)而可得公比,求得an;由Sn﹣Sn﹣1=Sn+Sn?1,可得Sn?Sn?1=1,由等差數(shù)列的定義可判斷{Sn}}構(gòu)成等差數(shù)列,求出Sn,由Sn與bn的關(guān)系可求得bn;
(2)利用裂項(xiàng)相消法可求得Tn,進(jìn)而可解Tn>10002011,得到結(jié)果;
(3)先表示出cn,然后利用錯(cuò)位相減法可求得數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和.
【解答】解:(1)∵f(x)=ax,且f(1)=13,∴a=13,
∴f(x)=(13)x.
∴a1=f(1)﹣c=13?c,a2=[f(2)﹣c]﹣[f(1)﹣c]=?29,a3=[f(3)﹣c]﹣[f(2)﹣c]=?227.
又?jǐn)?shù)列{an}成等比數(shù)列,
∴(?29)2=(13?c)(?227),解得c=1,
又公比q=a2a1=13,∴an=?23?(13)n?1=?23n,
由Sn﹣Sn﹣1=Sn+Sn?1,得(Sn+Sn?1)(Sn?Sn?1)=Sn+Sn?1(n≥2),
又bn>0,∴Sn?Sn?1=1,
∴數(shù)列{Sn}}構(gòu)成一個(gè)首項(xiàng)為1公差為1的等差數(shù)列,
則Sn=n,∴Sn=n2,
當(dāng)n≥2時(shí),bn=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1,又該式滿足b1=c=1,
∴bn=2n﹣1;
(2)Tn=1b1b2+1b2b3+?+1bnbn+1
=11×3+13×5+?+1(2n?1)(2n+1)
=12(1?13+13?15+?+12n?1?12n+1)
=12(1?12n+1)=n2n+1,
由Tn>10002011,得n2n+1>10002011,解得n>100011,
∴使Tn>10002011的最小正整數(shù)n是91.
(3)cn=?12anbn=?12?(?23n)?(2n﹣1)=2n?13n,
設(shè){cn}的前n項(xiàng)和為Rn,則Rn=13+332+533+?+2n?13n①,
13Rn=132+333+534+?+2n?13n+1②,
①﹣②得,23Rn=13+232+233+?+23n?2n?13n+1=13+2×19(1?13n?1)1?13=23?2n+23n+1,
∴Rn=1?n+13n.
37.超級(jí)細(xì)菌是一種耐藥性細(xì)菌,產(chǎn)生超級(jí)細(xì)菌的主要原因是用于抵抗細(xì)菌侵蝕的藥物越來越多,但是由于濫用抗生素的現(xiàn)象不斷的發(fā)生,很多致病菌也對(duì)相應(yīng)的抗生素產(chǎn)生了耐藥性,更可怕的是,抗生素藥物對(duì)它起不到什么作用,病人會(huì)因?yàn)楦腥径鹂膳碌难装Y,高燒,痙攣,昏迷,甚至死亡.
某藥物研究所為篩查某種超級(jí)細(xì)菌,需要檢驗(yàn)血液是否為陽性,現(xiàn)有n(n∈N*)份血液樣本,每個(gè)樣本取到的可能性相等,有以下兩種檢驗(yàn)方式:(1)逐份檢驗(yàn),則需要檢驗(yàn)n次;(2)混合檢驗(yàn),將其中k(k∈N*且k≥2)份血液樣本分別取樣混合在一起檢驗(yàn),若檢驗(yàn)結(jié)果為陰性,則這k份的血液全為陰性,因而這k份血液樣本只要檢驗(yàn)一次就夠了;如果檢驗(yàn)結(jié)果為陽性,為了明確這k份血液究竟哪幾份為陽性,就要對(duì)這k份再逐份檢驗(yàn),此時(shí)這k份血液的檢驗(yàn)次數(shù)總共為k+1次.假設(shè)在接受檢驗(yàn)的血液樣本中,每份樣本的檢驗(yàn)結(jié)果是陽性還是陰性都是獨(dú)立的,且每份樣本是陽性結(jié)果的概率為p(0<p<1)
現(xiàn)取其中k(k∈N*且k≥2)份血液樣本,記采用逐份檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為ξ1,采用混合檢驗(yàn)方式,樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)為ξ2
(1)運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)的知識(shí),若E(ξ1)=E(ξ2),試求關(guān)于k的函數(shù)關(guān)系式p=f(k);
(2)若p與抗生素計(jì)量xn相關(guān),其中x1,x2,……,xn(n≥2)是不同的正實(shí)數(shù),滿足x1=1,對(duì)任意的n∈N*(n≥2),都有e?13?i=1n?1 xn2xixi+1=xn2?x12x22?x12
(i)證明:{xn}為等比數(shù)列;
(ii)當(dāng)p=1?13x4時(shí),采用混合檢驗(yàn)方式可以使得樣本需要檢驗(yàn)的總次數(shù)的期望值比逐份檢驗(yàn)的總次數(shù)期望值更少,求k的最大值.
參考數(shù)據(jù):ln2≈0.6931,ln3≈1.0986,ln4≈1.3863,ln5≈1.6094,ln6≈1.7918.
【分析】(1)分別求解ξ1,ξ2可能的取值及其對(duì)應(yīng)的概率,即可求解E(ξ1)=E(ξ2),從而求出關(guān)系式p=f(k);
(2)(i)首先令n=2,可以計(jì)算出x22x12=e13,從而猜想xn=en?13(n∈N*),使用數(shù)學(xué)歸納法,利用已知條件進(jìn)行歸納證明即可;(ii)從(1)可以得到E(ξ1)﹣E(ξ2)=k﹣[k+1﹣k(1﹣p)k]=k(1﹣p)k﹣1=ke?k3?1,根據(jù)題目要求,
E(ξ1)﹣E(ξ2)>0,從而得到lnk?k3>0,研究f(k)的單調(diào)性,進(jìn)而可以求解出使得f(k)>0的最大的k值.
【解答】解:(1)當(dāng)進(jìn)行逐份檢驗(yàn)時(shí),ξ1的值只有k,所以E(ξ1)=k,
當(dāng)進(jìn)行混合檢驗(yàn)時(shí),ξ2的取值有1,k+1,
其中ξ2=1對(duì)應(yīng)的情況為“k份混合之后檢驗(yàn)結(jié)果為陰性”,此時(shí)P(ξ2=1)=(1﹣p)k,
ξ2=k+1對(duì)應(yīng)的情況為“k份混合之后檢驗(yàn)結(jié)果為陽性,隨后對(duì)k份血液進(jìn)行逐份檢驗(yàn)”,
此時(shí)P(ξ2=k+1)=1﹣(1﹣p)k,
所以E(ξ2)=(I﹣p)k+(k+1)[1﹣(1﹣p)k]=k+1﹣k(1﹣p)k,
令E(ξ1)=E(ξ2),則k=k+1﹣k(1﹣p)k,
所以(1﹣p)k=1k,
所以p=1﹣(1k)1k,(k∈N*且k≥2);
(2)(i)當(dāng)n=2時(shí),有e?13?x22x1x2=x22?x12x22?x12=1,∴x2x1=e13,
∵x1=1,∴x2=e13,
∴猜想xn=en?13(n∈N*),
接下來用數(shù)學(xué)歸納法證明xn=en?13(n∈N*),
①當(dāng)n=1時(shí),x1=1滿足;
②假設(shè)當(dāng)n=k時(shí),xk=ek?13,
則當(dāng)n=k+1時(shí),因?yàn)閑?13?n?1 i=1xn2xixi+1=xn2?x12x22?x12,所以e?13?k i=1xk+12xixi+1=e?13?xk+12?(1x1x2+1x2x3+?+1xkxk+1),
設(shè)ym=1xmxm+1,則ymym?1=xm?1xm+1=e?23,其中1≤m≤k﹣1且m∈N*,
因?yàn)閥1=1x1x2=e?13,
所以1x1x2+1x2x3+?+1xk?1xk+1xkxk+1
=y1+y2+?+yk?1+1xkxk+1
=e?13[1?e?2(k?1)3]1?e?23+1ek?13?xk+1
=e13[1?e?2(k?1)3]e23?1+e?k?13xk+1,
所以e?13?k i=1xk+12xixi+1=e?13?xk+12?(1x1x2+1x2x3+?+1xkxk+1)
=e?13?xk+12?[e13[1?e?2(k?1)3]e23?1+e?k?13xk+1]
=1?e?2(k?1)3e23?1xk+12+e?k3?xk+1
=xk+12?1e23?1,
所以[1?e?2(k?1)3]xk+12?(e?k3?e?k?23)?xk+1=xk+12?1,
整理可得:e?2(k?1)3xk+12+(e?k3?e?k?23)?xk+1?1=0,
即xk+12+(ek?23?ek3)?xk+1?e2(k?1)3=0,
所以(xk+1?ek3)(xk+1+ek?23)=0,
所以xk+1=ek3,或xk+1=?ek?23,
因?yàn)閤k+1>0,所以xk+1=ek3,
由①②可得,xn=en?13(n∈N*),{xn}是等比數(shù)列;
(ii)由題意可知,p=1?13x4=1?13e,
由(1)可知,E(ξ1)=k,E(ξ2)=k+1﹣k(1﹣p)k,
所以E(ξ1)﹣E(ξ2)=k﹣[k+1﹣k(1﹣p)k]=k(1﹣p)k﹣1=ke?k3?1,
由題意E(ξ1)﹣E(ξ2)=ke?k3?1>0,
所以?k3>ln1k,即lnk?k3>0,
令f(k)=lnk?k3,k≥2,
所以原問題等價(jià)于求解使得f(k)>0的最大的正整數(shù),
所以f'(k)=1k?13=3?k3k,
所以當(dāng)k∈[2,3)時(shí),f'(x)>0,當(dāng)k∈(3,+∞)時(shí),f'(x)<0,
所以f(x)在[2,3)上單調(diào)遞增,在(3,+∞)上單調(diào)遞減,
因?yàn)閒(5)=ln5?53≈1.6094﹣1.6667<0,f(4)=ln4?43≈1.3863﹣1.3333>0,且k∈N*,
所以kmax=4.
38.已知數(shù)列{an},{bn},其中a1=2,bn﹣an=1,且點(diǎn)(an,an+1)在函數(shù)f(x)=x(x+2)的圖象上,n∈N*.
(Ⅰ)證明:數(shù)列{lgbn}是等比數(shù)列,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng);
(Ⅱ)記Tn為數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)積,Sn為數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和,cn=1bn?1+1bn+1,試比較Sn與21?3Tn大?。?br />
【分析】(Ⅰ)利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可得出;
(Ⅱ)使用裂項(xiàng)法求和Sn,在與21?3Tn比較大小即可.
【解答】(Ⅰ)證明:依題意an+1=an(an+2)
故an+1+1=(an+1)2,
∴bn+1=bn2,
即lgbn+1=2lgbn,
又lgb1=lg(a1+1)=lg3,
∴{lgbn}是以lg3為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,
∴l(xiāng)gbn=lg3?2n﹣1,
∴bn=10lg3?2n?1=32n?1,
∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)為an=32n?1?1;
(Ⅱ)解:Tn=b1b2?bn=31+2+22+?+2n?1=32n?1,
∵an+1=an(an+2),∴1an+1=12(1an?1an+2),1an+2=1an?2an+1,
∵cn=1bn?1+1bn+1=1an+1an+2=2(1an?1an+1),
∴Sn=c1+c2+…+cn=2(1a1?1a2+1a2?1a3+?+1an?1an+1)=2(12?132n?1)=1+21?32n>21?32n,
∵21?3Tn=21?32n,
∴Sn>21?3Tn.
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列與不等式綜合,共26頁。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列遞推公式,共24頁。試卷主要包含了已知等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 數(shù)列的極限,共20頁。試卷主要包含了已知數(shù)列{an}滿足,計(jì)算等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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