
一、單選題
1.“數(shù)學(xué)王子”高斯是近代數(shù)學(xué)奠基者之一,他的數(shù)學(xué)研究幾乎遍及所有領(lǐng)域,在數(shù)論?代數(shù)學(xué)?非歐幾何?復(fù)變函數(shù)和微分幾何等方面都作出了開創(chuàng)性的貢獻(xiàn).我們高中階段也學(xué)習(xí)過很多高斯的數(shù)學(xué)理論,比如高斯函數(shù)?倒序相加法?最小二乘法等等.已知某數(shù)列的通項(xiàng),則( )
A.B.C.D.
2.德國數(shù)學(xué)家高斯是近代數(shù)學(xué)奠基者之一,有“數(shù)學(xué)王子”之稱,在歷史上有很大的影響.他幼年時就表現(xiàn)出超人的數(shù)學(xué)天賦,10歲時,他在進(jìn)行的求和運(yùn)算時,就提出了倒序相加法的原理,該原理基于所給數(shù)據(jù)前后對應(yīng)項(xiàng)的和呈現(xiàn)一定的規(guī)律生成,因此,此方法也稱之為高斯算法.已知某數(shù)列通項(xiàng),則( )
A.98B.99C.100D.101
3.已知函數(shù),數(shù)列滿足,則( )
A.2022B.2023C.4044D.4046
4.已知函數(shù),則的值為( )
A.1B.2C.2020D.2021
5.德國大數(shù)學(xué)家高斯年少成名,被譽(yù)為數(shù)學(xué)界的王子.在其年幼時,對的求和運(yùn)算中,提出了倒序相加法的原理,該原理基于所給數(shù)據(jù)前后對應(yīng)項(xiàng)的和呈現(xiàn)一定的規(guī)律生成;因此,此方法也稱之為高斯算法.現(xiàn)有函數(shù),則等于( )
A.B.C.D.
6.德國數(shù)學(xué)家高斯是近代數(shù)學(xué)奠基者之一,有“數(shù)學(xué)王子”之稱,在歷史上有很大的影響.他幼年時就表現(xiàn)出超人的數(shù)學(xué)天才,10歲時,他在進(jìn)行的求和運(yùn)算時,就提出了倒序相加法的原理,該原理基于所給數(shù)據(jù)前后對應(yīng)項(xiàng)的和呈現(xiàn)一定的規(guī)律生成,因此,此方法也稱之為高斯算法.已知數(shù)列,則( )
A.96B.97C.98D.99
7.已知函數(shù), 則的值等于( )
A.B.C.D.
8.已知函數(shù)滿足,若數(shù)列滿足,則數(shù)列的前20項(xiàng)的和為( )
A.230B.115C.110D.100
二、多選題
9.設(shè),若,,,下列說法正確的是( )
A.B.無極值點(diǎn)C.的對稱中心是D.
10.已知正項(xiàng)數(shù)列,的前項(xiàng)和分別為,,且滿足,,則( )
A.是等比數(shù)列B.是等比數(shù)列
C.當(dāng)時,D.當(dāng)時,
三、填空題
11.已知函數(shù),正項(xiàng)等比數(shù)列滿足,則
12.“數(shù)學(xué)王子”高斯是近代數(shù)學(xué)奠基者之一,他的數(shù)學(xué)研究幾乎遍及所有領(lǐng)域,并且高斯研究出很多數(shù)學(xué)理論,比如高斯函數(shù)?倒序相加法?最小二乘法?每一個階代數(shù)方程必有個復(fù)數(shù)解等.若函數(shù),設(shè),則 .
13.已知函數(shù),則 ;設(shè)數(shù)列滿足,則此數(shù)列的前2023項(xiàng)的和為 .
14.已知等差數(shù)列滿足(,),則 .
15.設(shè)函數(shù),,.則數(shù)列的前n項(xiàng)和 .
16.已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,設(shè)函數(shù),則 .
17.已知函數(shù),等差數(shù)列滿足,則 .
18.已知函數(shù),若公比為等比數(shù)列滿足,,則 .
四、解答題
19.已知函數(shù).
(1)求證:圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱;
(2)定義,其中且,求;
(3)對于(2)中的,求證:對于任意都有.
20.已知數(shù)列滿足,且對任意,都有
成立.
(1)求的值;
(2)證明:數(shù)列是等差數(shù)列.
參考答案:
1.D
【分析】分離常數(shù)后可得,再利用倒序相加法,即可求解.
【詳解】當(dāng)時,,
,
,
,
,
,即.
故選:D.
2.C
【分析】觀察要求解的式子,根據(jù)給的數(shù)列的通項(xiàng)公式,計(jì)算是否為定值,然后利用倒序相加的方法求解即可.
【詳解】由已知,數(shù)列通項(xiàng),所以,
所以,
所以.
故選:C.
3.A
【分析】先求得,然后利用倒序相加法求得正確答案.
【詳解】∵,
∴.
∵,
∴.令,
則,兩式相加得,
∴.
故選:A
4.C
【分析】設(shè),得到,再利用倒序相加求和得解.
【詳解】解:函數(shù),設(shè),則有,
所以,
所以當(dāng)時,,
令,
所以,
故.
故選:C
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:數(shù)列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)錯位相減法;(3)裂項(xiàng)相消法;(4)分組求和法;(5)倒序相加法. 要根據(jù)已知條件靈活選擇方法求解.
5.B
【分析】根據(jù),利用倒序相加法求解.
【詳解】解:因?yàn)椋?br>且,
令,
又
,
兩式相加得:,
解得,
故選:B
6.C
【分析】令,利用倒序相加原理計(jì)算即可得出結(jié)果.
【詳解】令,
,
兩式相加得:
,
∴,
故選:C.
7.D
【分析】由題意,化簡函數(shù),再利用倒序相加法,即可求解,得到答案.
【詳解】由題意,函數(shù)
設(shè),
則,
所以,
所以,故選D.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了函數(shù)的化簡求值,以及利用倒序相加求和,其中解答中化簡函數(shù),再利用倒序相加法求解是解答的關(guān)鍵,著重考查了運(yùn)算與求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
8.B
【分析】利用倒序相加法即可求得前20項(xiàng)的和.
【詳解】,①
,②
兩式相加,又因?yàn)?br>故,所以
所以的前20項(xiàng)的和為
故選:B
9.BCD
【分析】根據(jù)題意,建立三元方程組,結(jié)合函數(shù)解析式,利用代入法,求導(dǎo)研究單調(diào)性、函數(shù)對稱性判斷、倒序相加法,可得答案.
【詳解】由題意可得,解得,
則,
對于A,,故A錯誤;
對于B,,則函數(shù)在上單調(diào)遞增,故B正確;
對于C,由,故C正確;
對于D,由,
則與關(guān)于對稱,
所以,
設(shè),
,兩式相加可得:
,解得,故D正確.
故選:BCD.
10.ACD
【分析】由,得到,化簡得到,結(jié)合,可判定A正確;由,得到,化簡得到,可判定B不正確;由,得到,證得,得到是遞增數(shù)列,同理得到是遞減數(shù)列,進(jìn)而判定C正確;由,得到,由,得到,結(jié)合,得到,,可判定D正確.
【詳解】對于A中,由,則當(dāng)時,,
兩式相減得,,
即,化簡得,
又由,所以,所以數(shù)列是等比數(shù)列,所以A正確;
對于B中,由,則當(dāng)時,,
兩式相減得,
等式兩邊同乘,可得,
等式兩邊同時加,得,可得不是等比數(shù)列,
所以B不正確.
對于C中,由數(shù)列為正項(xiàng)數(shù)列,,得,
所以,所以,所以,所以是遞增數(shù)列,
同理可證是遞減數(shù)列,當(dāng)時,,故,所以C正確;
對于D中,由,可得,故,
所以,所以,
因?yàn)?,所以?br>由,可得,可得,
又由,可得,
因?yàn)椋?br>可得
,
所以,,
因?yàn)椋?,所以?br>所以,所以D正確.
故選:ACD
11.
【分析】利用倒序相加法,結(jié)合函數(shù)的對稱性以及等比數(shù)列的性質(zhì)即可求得正確答案.
【詳解】函數(shù),可看成向左平移1個單位,向上平移1個單位得到,
因?yàn)榈膶ΨQ中心為,所以的對稱中心為,
所以,
因?yàn)檎?xiàng)等比數(shù)列滿足,所以,
所以,
所以,
①,
②,
則①②相加得:
即,
所以.
故答案為:.
12.46
【分析】先證,由倒序相加法可得通項(xiàng),然后可解.
【詳解】因?yàn)楹瘮?shù)的定義域?yàn)椋?br>設(shè)是函數(shù)圖象上的兩點(diǎn),其中,且,則有,
從而當(dāng)時,有:,當(dāng)時,,
,
相加得
所以,又,
所以對一切正整數(shù),有;
故有.
故答案為:46.
13.
【分析】由題意可知,即可根據(jù)此關(guān)系求出,因?yàn)?,則,利用倒序相加法求和即可,
【詳解】解:已知,
則,
,
所以,
則,
已知數(shù)列,
,,
數(shù)列的前2023項(xiàng)的和,
且,
兩式相加,得,
故答案為:;
14.
【分析】根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì),結(jié)合已知條件即可求得結(jié)果.
【詳解】因?yàn)閿?shù)列是等差數(shù)列,故,解得;
令,
則,
故
解得.
故答案為:.
15.
【分析】由題設(shè),討論n的奇偶性求的通項(xiàng)公式,再求.
【詳解】由題設(shè),,
所以,
即且n ≥ 2,
當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
所以,
故答案為:.
16./
【分析】根據(jù)可求,從而可求.易驗(yàn)證,故可采用倒序相加法求題設(shè)式子的值.
【詳解】∵①,
∴當(dāng)時,②,
①-②得,∴;
當(dāng)時,,∴,此時仍然成立,
∴.
∴當(dāng)n=1時,;
當(dāng)時,,
當(dāng)n=1時,上式也成立,故.
由于,
設(shè)
則,
∴.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是熟練掌握利用前n項(xiàng)和與通項(xiàng)公式的關(guān)系求得,觀察猜測并發(fā)現(xiàn)為定值,從而利用倒序相加法即可求和.
17./
【分析】利用倒序相加法求得正確答案.
【詳解】.
依題意是等差數(shù)列,
令,
,
結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì),兩式相加得.
故答案為:.
18.1010
【分析】求得為定值2,再根據(jù),用倒序相加法即可求得結(jié)果.
【詳解】,
∵,
設(shè)
即
故,解得.
故答案為:.
【點(diǎn)睛】本題考查函數(shù)的性質(zhì),涉及倒序相加法求數(shù)列的前項(xiàng)和,屬綜合基礎(chǔ)題.
19.(1)證明見解析
(2)且
(3)證明見解析
【分析】(1)證明:,即可證明圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱;
(2)利用倒序相加法,求;
(3)等價于,構(gòu)造函數(shù),利用函數(shù)的單調(diào)性即可證明.
【詳解】(1)證明:
所以圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱.
(2)由(1)知
則
∵…①
∴…②
①+②,得,∴且.
(3)證明:當(dāng)時,由(2)知
于是等價于
令,則
∴當(dāng)時,,即函數(shù)在上單調(diào)遞增,又
于是,當(dāng)時,恒有,即恒成立
故當(dāng)時,有成立
取,則有成立
所以,對于任意都有.
20.(1)(2)答案見解析
【解析】(1)根據(jù),令時,即可求出;
(2)假設(shè)是公差為的等差數(shù)列,則,利用數(shù)學(xué)歸納法證明,即可求得答案.
【詳解】(1)
令,則
由,則
解得:
(2)若是等差數(shù)列,則公差為,即
①當(dāng)時,由(1)知,此時結(jié)論成立.
②假設(shè)當(dāng)時,結(jié)論成立,即是等差數(shù)列,則公差為.
由
對該式倒序相加,得
,即
當(dāng)時,結(jié)論成立.
根據(jù)①②,可知數(shù)列是等差數(shù)列.
【點(diǎn)睛】本題考查了求數(shù)列中的項(xiàng)和證明數(shù)列是等差數(shù)列,解題關(guān)鍵是掌握數(shù)學(xué)歸納法的證明方法和等差數(shù)列的基礎(chǔ)知識,考查了分析能力和計(jì)算能力,屬于中檔題.
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