4、+(2020-1)·1=-1,∴S2020=-2020.
答案:C
7.已知a≥0,b≥0,且a+b=2,則( )
A.a(chǎn)b≤ B.a(chǎn)b≥
C.a(chǎn)2+b2≤3 D.a(chǎn)2+b2≥2
解析:∵a≥0,b≥0,且a+b=2,∴4=(a+b)2=a2+b2+2ab≤2(a2+b2),∴a2+b2≥2.
答案:D
8.已知等比數(shù)列{an}中,a2=1,則其前3項的和S3的取值范圍是( )
A.(-∞,-1] B.(-∞,-1)∪(1,+∞)
C.[3,+∞) D.(-∞,-1]∪[3,+∞)
解析:∵等比數(shù)列{an}中,a2=1,∴S3=a1+a2+a3=
a2
5、=1+q+.當公比q>0時,S3=1+q+≥1+2 =3,當公比q<0時,S3=1-≤1-2 =-1,
∴S3∈(-∞,-1]∪[3,+∞).
答案:D
9.(2020·廣東廣州模擬)p=+,q=· (m、n、a、b、c、d均為正數(shù)),則p、q的大小關(guān)系為( )
A.p≥q B.p≤q
C.p>q D.不確定
解析:q= ≥=+=p,故選B.
答案:B
10.設(shè)Sn=1+2+3+…+n,n∈N*,則函數(shù)f(n)=的最大值為( )
A. B. C. D.
解析:由Sn=得f(n)===≤=,當且僅當n=,即n=8時取等號,即f(n)max=f(
6、8)=.
答案:D
11.設(shè)變量x,y滿足約束條件,則目標函數(shù)z=5x+y的最大值為( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:如圖,由圖可知目標函數(shù)z=5x+y過點A(1,0)時z取得最大值,zmax=5.
答案:B
12.{an}為等差數(shù)列,若<-1,且它的前n項和Sn有最大值,那么當Sn取得最小正值時,n=( )
A.11 B.17
C.19 D.21
解析:等差數(shù)列{an}的前n項和Sn有最大值,則公差小于零.又<-1,則有a11<0,a10>0,a10+a11<0,即S19>0,S20<0,則當Sn取得最小正值時,n=19.
7、答案:C
二、填空題:本大題共4小題,每小題4分,共16分,將答案填在題中的橫線上.
13.在公差為d(d≠0)的等差數(shù)列{an}中,若Sn是{an}的前n項和,則數(shù)列S20-S10,S30-S20,S40-S30也成等差數(shù)列,且公差為100d.類比上述結(jié)論,在公比為q(q≠1)的等比數(shù)列{bn}中,若Tn是數(shù)列{bn}的前n項之積,則有____________________________.
答案:,,也成等比數(shù)列,且公比為q100
14.(2020·陜西省高三診斷)觀察下列等式:
12+22=,
12+22+32=,
12+22+32+42=,…,根據(jù)上述規(guī)律可得12+22
8、+32+…+n2=________.
解析:通過觀察前三個等式可得12+22+32+…+n2=.
答案:
15.已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,則有等式a1-2a2+a3=0,a1-3a2+3a3-a4=0,a1-4a2+6a3-4a4+a5=0,
(1)若數(shù)列{an}為等比數(shù)列,通過類比,則有等式_______ _________.
(2)通過歸納,試寫出等差數(shù)列{an}的前n+1項a1,a2,……,an,an+1之間的關(guān)系為____________________.
解析:因等差數(shù)列與等比數(shù)列之間的區(qū)別是前者是加法運算,后者是乘法運算,所以類比規(guī)律是由第一級運算轉(zhuǎn)化到高一級運算,從
9、而解出第(1)問;通過觀察發(fā)現(xiàn),已知等式的系數(shù)與二項式系數(shù)相同,解出第(2)問.
答案:(1)a1aa3=1,a1aaa=1,a1aaaa5=1
(2)Ca1-Ca2+Ca3-……+(-1)nCan+1=0
16.若不等式4x-2x+1-a≥0在[1,2]上恒成立,則a的取值范圍為________.
解析:由題得a≤4x-2x+1在[1,2]上恒成立,即a≤(4x-2x+1)min=[(2x-1)2-1]min=0.
答案:(-∞,0]
三、解答題:本大題共6小題,共74分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.(本小題滿分12分)
已知函數(shù)f(x)滿足ax·f(x)
10、=b+f(x)(a·b≠0),f(1)=2且f(x+2)=-f(2-x)對定義域中任意x都成立.
(1)求函數(shù)f(x)的解析式;
(2)正項數(shù)列{an}的前n項和為Sn,滿足Sn=2,求證:數(shù)列{an}是等差數(shù)列.
解:(1)由ax·f(x)=b+f(x)(a·b≠0),得f(x)(ax-1)=b,若ax-1=0,則b=0,不合題意,故ax-1≠0,
∴f(x)=.
由f(1)=2=,得2a-2=b, ①
由f(x+2)=-f(2-x)對定義域中任意x都成立,得=-,由此解得a=,
11、 ②
把②代入①,可得b=-1,
∴f(x)==(x≠2).
(2)證明:∵f(an)=,Sn=2,
∴Sn=(an+1)2,a1=(a1+1)2,∴a1=1;
當n≥2時,Sn-1=(an-1+1)2,
∴an=Sn-Sn-1=(a-a+2an-2an-1),
∴(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵an>0,
∴an-an-1-2=0,即an-an-1=2,
∴數(shù)列{an}是等差數(shù)列.
18.(本小題滿分12分)
(2020·山東青島十九中模擬)等差數(shù)列{an}的各項均為正數(shù),a1=3,前n項和為Sn,等比數(shù)列{bn}中,b1=1,b2S2=64,{b
12、an}是公比為64的等比數(shù)列.
(1)求an與bn;
(2)證明:+++…+<.
解:(1)設(shè){an}的公差為d,d為正數(shù),{bn}的公比為q,則
an=3+(n-1)d,bn=qn-1.
依題意有,
由(6+d)q=64知q為正有理數(shù),
又由q=知,d為6的因數(shù)1,2,3,6之一,解之得d=2,q=8.故an=2n+1,bn=8n-1.
(2)證明:由(1)知Sn=n(n+2),
+++…+
=+++…+
=
=<.
19.(本小題滿分12分)
(2020·山東青島模擬)已知等比數(shù)列{an}的前n項和為Sn=2·3n+k(k∈R,n∈N*).
(1)求數(shù)列{an
13、}的通項公式和k的值;
(2)設(shè)數(shù)列{bn}滿足an=4(5+k)anbn,Tn為數(shù)列{bn}的前n項和,試比較3-16Tn與4(n+1)bn+1的大小,并證明你的結(jié)論.
解:(1)由Sn=2·3n+k(k∈R,n∈N*),得當n≥2時,an=Sn-Sn-1=4·3n-1.
∵{an}是等比數(shù)列,∴a1=S1=6+k=4,∴k=-2,
故an=4·3n-1(n∈N*).
(2)由an=4(5+k)anbn,an=4·3n-1和k=-2,得bn=,
∴Tn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn=++…++
14、 ①
3Tn=+++…++ ②
由②-①得,2Tn=+++…++-,
∴Tn=+++…++-=-.
4(n+1)bn+1-(3-16Tn)=-=,
∵n(n+1)-3(2n+1)=n2-5n-3,
∴當n>或n<<0時,有n(n+1)>3(2n+1),
∴當n>5(n∈N*)時,有3-16Tn<4(n+1)bn+1.
同理可得,當4(n+1)bn+1.
綜上,當n>5(n∈N*)時,有3-16Tn<4(n+1)bn+1;
當
15、1≤n≤5(n∈N*)時,有3-16Tn>4(n+1)bn+1.
20.(本小題滿分12分)
某商店投入81萬元經(jīng)銷某種北京奧運會特許紀念品,經(jīng)銷時間共60天,為了獲得更多的利潤,商店將每天獲得的利潤投入到次日的經(jīng)營中.市場調(diào)研表明,該商店在經(jīng)銷這一產(chǎn)品期間第n天的利潤an=(單位:萬元,n∈N*).記第n天的利潤率bn=,例如b3=.
(1)求b1,b2的值;
(2)求第n天的利潤率bn;
(3)該商店在經(jīng)銷此紀念品期間,哪一天的利潤率最大?并求該天的利潤率.
解:(1)當n=1時,b1=;當n=2時,b2=.
(2)當1≤n≤20時,a1=a2=a3=…=an-1=an=1.
16、
∴bn===.
當21≤n≤60時,
bn=
==
=,
∴第n天的利潤率
bn=
(3)當1≤n≤20時,bn=是遞減數(shù)列,此時bn的最大值為b1=;
當21≤n≤60時,bn==≤=(當且僅當n=,即n=40時,“=”成立).
又∵>,∴當n=40時,(bn)max=.
∴該商店經(jīng)銷此紀念品期間,第40天的利潤率最大,且該天的利潤率為.
21.(本小題滿分12分)
(2020·廣東潮州模擬)設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且對任意的n∈N*,都有an>0,Sn=.
(1)求a1,a2的值;
(2)求數(shù)列{an}的通項公式an;
(3)證明:a≥a+a.
17、
解:(1)當n=1時,有a1=S1=,
由于an>0,所以a1=1.
當n=2時,有S2=,即a1+a2=,
將a1=1代入上式,由于an>0,所以a2=2.
(2)由Sn=,
得a+a+…+a=(a1+a2+…+an)2, ①
則有a+a+…+a+a=(a1+a2+…+an+an+1)2. ②
②-①得
a=(a1+a2+…+an+an+1)2-(a1+a2+…+an)2.
由于an>0,所以a=2(a1+a2+…+an)+an+1. ③
同樣有a=2(a1+a2+…+an-1)+an(n≥2),
18、 ④
③-④,得a-a=an+1+an.
所以an+1-an=1.
由于a2-a1=1,即當n≥1時都有an+1-an=1,所以數(shù)列{an}是首項為1,公差為1的等差數(shù)列.故an=n.
(3)證明:要證a≥a+a,
只需證(2n+1)n≥(2n)n+(2n-1)n,
只需證n≥1+n.
由于n-n
=-
=2
=1+2≥1,
因此原不等式成立.
22.(本小題滿分14分)
已知命題:“若數(shù)列{an}是等比數(shù)列,且an>0,令bn=,則數(shù)列{bn}(n∈N*)也是等比數(shù)列”.類比這一性質(zhì),你能得到關(guān)于等差數(shù)列的一個什么性質(zhì)?并證明你的結(jié)論.
解:由題意,得等差數(shù)列的一個性質(zhì)是:
若數(shù)列{an}是等差數(shù)列,令bn=,則數(shù)列{bn}(n∈N*)也是等差數(shù)列.
證明這個結(jié)論:
設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,則bn===a1+(n-1),
所以數(shù)列{bn}是以a1為首項,為公差的等差數(shù)列,故所得命題成立.