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1、下列说法中不正确的是()
A.数列a,a,a,…是无穷数列
B.1,-3,45,-7,-8,10不是一个数列
C.数列0,-1,-2,-3,…不一定是递减数列
D.已知数列{an},则{an+1-an}也是一个数列
解析:选B.A,D显然正确;对于B,是按照一定的顺序排列的一列数,是数列,所以B不正确;对于C,数列只给出前四项,后面的项不确定,所以不一定是递减数列。故选B.
2、已知数列{an}的通项公式为an=1+(-1)n+12,则该数列的前4项依次为()
A.1,0,1,0B.0,1,0,1
C.12,0,12,0D.2,0,2,0
解析:选A.当n分别等于1,2,3,4时,a1=1,a2=0,a3=1,a4=0.
3、已知数列{an}的通项公式是an=2n2-n,那么()
A.30是数列{an}的一项B.44是数列{an}的一项
C.66是数列{an}的一项D.90是数列{an}的一项
解析:选C.分别令2n2-n的值为30,44,66,90,可知只有2n2-n=66时,n=6(负值舍去),为正整数,故66是数列{an}的一项。
4、已知数列的通项公式是an=2,n=1,n2-2,n≥2,则该数列的前两项分别是()
A.2,4B.2,2
C.2,0D.1,2
解析:选B.当n=1时,a1=2;当n=2时,a2=22-2=2.
5、如图,各图形中的点的个数构成一个数列,该数列的一个通项公式是()
A.an=n2-n+1B.an=n(n-1)2
C.an=n(n+1)2D.an=n(n+2)2
解析:选C.法一:将各图形中点的个数代入四个选项便可得到正确结果。图形中,点的个数依次为1,3,6,10,代入验证可知正确答案为C.
法二:观察各个图中点的个数,寻找相邻图形中点个数之间的关系,然后归纳一个通项公式。观察点的个数的增加趋势可以发现,a1=1×22,a2=2×32,a3=3×42,a4=4×52,所以猜想an=n(n+1)2,故选C.
6、若数列{an}的通项满足ann=n-2,那么15是这个数列的第________项。
解析:由ann=n-2可知,an=n2-2n.
令n2-2n=15,得n=5.
答案:5
7、已知数列{an}的前4项为11,102,1003,10004,则它的一个通项公式为________.
解析:由于11=10+1,102=102+2,1003=103+3,10004=104+4,…,所以该数列的一个通项公式是an=10n+n.
答案:an=10n+n
8、已知数列{an}的通项公式为an=2017-3n,则使an>0成立的正整数n的值为________.
解析:由an=2017-3n>0,得n<20173=67213,又因为n∈N+,所以正整数n的值为672.
答案:672
9、已知数列{n(n+2)}:
(1)写出这个数列的第8项和第20项;
(2)323是不是这个数列中的项?如果是,是第几项?
解:(1)an=n(n+2)=n2+2n,所以a8=80,a20=440.
(2)由an=n2+2n=323,解得n=17.
所以323是数列{n(n+2)}中的项,是第17项。
10、已知数列2,74,2,…的通项公式为an=an2+b,求a4,a5.
解:将a1=2,a2=74代入通项公式,
得a+bc=2,4a+b2c=74,解得b=3a,c=2a,所以an=n2+32n,
所以a4=42+32×4=198,a5=52+32×5=145.
[B能力提升]
11、已知数列{an}的通项公式为an=sinnθ,0<θ<π6,若a3=12,则a15=____________.
解析:a3=sin3θ=12,又0<θ<π6,所以0<3θ<π2,所以3θ=π6,所以a15=sin15θ=sin56π=12.
答案:12
12、“中国剩余定理”又称“孙子定理”。1852年英国来华传教士伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲。1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”。“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{an},则此数列的项数为________.
解析:能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,故an=15n-14.
由an=15n-14≤2017得n≤135.4,当n=1时,此时a1=1,不符合,故此数列的项数为135-1=134.
答案:134
13、在数列{an}中,a1=3,a17=67,通项公式是关于n的一次函数。
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求a2016;
(3)2017是否为数列{an}中的项?若是,为第几项?
解:(1)设an=kn+b(k≠0)。
由a1=3,且a17=67,得k+b=317k+b=67,
解之得k=4且b=-1.所以an=4n-1.
(2)易得a2016=4×2016-1=8063.
(3)令2017=4n-1,得n=20184=10092∉N+,
所以2017不是数列{an}中的项。
14、(选做题)已知数列9n2-9n+29n2-1,
(1)求这个数列的第10项;
(2)98101是不是该数列中的项,为什么?
(3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内;
(4)在区间13,23内是否有数列中的项?若有,有几项?若没有,说明理由。
解:(1)设an=9n2-9n+29n2-1=(3n-1)(3n-2)(3n-1)(3n+1)=3n-23n+1.令n=10,得第10项a10=2831.
(2)令3n-23n+1=98101,得9n=300.此方程无正整数解,所以98101不是该数列中的项。
(3)证明:因为an=3n-23n+1=3n+1-33n+1=1-33n+1,
又n∈N+,所以0<33n+1<1,所以0
所以数列中的各项都在区间(0,1)内。
(4)令13<3n-23n+1<23,所以3n+1<9n-6,9n-6<6n+2,
所以n>76,n<83.所以76
当且仅当n=2时,上式成立,故区间13,23内有数列中的项,且只有一项为a2=47.
一、选择题:1-5 BAACD 6-10 BCACC 11-12 BD
二、填空题
13 。 80 14.±或0 15 。6-3 16.⎢-⎡
⎣⎤,⎥ 33⎦
三、解答题
17 。证明:(1)在正三棱柱ABC-A1B1C1中,
∵F、F1分别是AC、A1C1的中点,
∴B1F1∥BF,AF1∥C1F.
又∵B1F1∩AF1=F1,C1F∩BF=F,
∴平面AB1F1∥平面C1BF.
(2)在三棱柱ABC-A1B1C1中,AA1⊥平面A1B1C1,∴B1F1⊥AA1.
又B1F1⊥A1C1,A1C1∩AA1=A1,
∴B1F1⊥平面ACC1A1,而B1F1⊂平面AB1F1,
∴平面AB1F1⊥平面ACC1A1.
18 。解:(1)设y-1=k,则k表示点P(x,y)与点(2,1)连线的斜率。当该直线与圆相切x-2
2kk2+1=1,解得k=±3y-1,∴的值为,3x-23时,k取得值与最小值。由
最小值为-. 3
(2)设2x+y=m,则m表示直线2x+y=m在y轴上的截距。 当该直线与圆相切时,m取得值与最小值。由-m5=1,解得m=1±,∴2x+y的值为1+,最小值为1-.
19、(1)证明:因为P,Q分别为AE,AB的中点,
所以PQ∥EB.又DC∥EB,因此PQ∥DC,
又PQ⊄平面ACD,
从而PQ∥平面ACD.
(2)如图,连接CQ,DP,因为Q为AB的中点,且AC=BC,所以CQ⊥
AB.因为DC⊥平面ABC,EB∥DC,
所以EB⊥平面ABC,因此CQ⊥EB.
故CQ⊥平面ABE.
由(1)有PQ∥DC,又PQ==DC,所以四边形CQPD为平行四边形,故DP∥CQ,
因此DP⊥平面ABE,
∠DAP为AD和平面ABE所成的角,
在Rt△DPA中,AD=5,DP=1,
sin∠DAP=,因此AD和平面ABE所成角的正弦值为
221255520、解:(1)配方得(x-1)+(y-2)=5-m,所以5-m>0,即m<5,
(2)设M(x1,y1)、N(x2,y2),∵ OM⊥ON,所以x1x2+y1y2=0,
x+2y-4=0⎧2由⎨2 得5x-16x+m+8=0, 2⎩x+y-2x-4y+m=0
因为直线与圆相交于M、N两点, 所以△=16-20(m+8)>0,即m<
所以x1+x2=224, 516m+84m-16,x1x2=, y1y2=(4-2x1)(4-2x2)=16-8(x1+x2)+4x1x2=, 555
8824代入解得m=满足m<5且m<,所以m=。 555
21、(1)证明:如图所示,取CD的中点E,
连接PE,EM,EA,
∵△PCD为正三角形,
∴PE⊥CD,PE=PDsin∠PDE=2sin603.
∵平面PCD⊥平面ABCD,
∴PE⊥平面ABCD,而AM⊂平面ABCD,∴PE⊥AM.
∵四边形ABCD是矩形,
∴△ADE,△ECM,△ABM均为直角三角形,由勾股定理可求得EM3,AM=6,AE=3,
∴EM+AM=AE.∴AM⊥EM.
又PE∩EM=E,∴AM⊥平面PEM,∴AM⊥PM.
(2)解:由(1)可知EM⊥AM,PM⊥AM,
∴∠PME是二面角P-AM-D的平面角。
PE3∴tan∠PME=1,∴∠PME=45°。 EM3
∴二面角P-AM-D的大小为45°。22.(1)证明:连接AE,如下图所示。
∵ADEB为正方形,
∴AE∩BD=F,且F是AE的中点,
又G是EC的中点,
∴GF∥AC,又AC⊂平面ABC,GF⊄平面ABC,
∴GF∥平面ABC.
(2)证明:∵ADEB为正方形,∴EB⊥AB,
又∵平面ABED⊥平面ABC,平面ABED∩平面ABC=AB,EB⊂平面ABED,
∴BE⊥平面ABC,∴BE⊥AC.
又∵AC=BC222AB, 22∴CA+CB=AB,
∴AC⊥BC.
又∵BC∩BE=B,∴AC⊥平面BCE.
(3)取AB的中点H,连GH,∵BC=AC=22= 22
1∴CH⊥AB,且CH=,又平面ABED⊥平面ABC 2
111∴GH⊥平面ABCD,∴V=1×326
【说明】 本试卷满分100分,考试时间90分钟。
一、选择题(每小题6分,共42分)
1.b2=ac,是a,b,c成等比数列的( )
A.充分不必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【解析】因当b2=ac时,若a=b=c=0,则a,b,c不成等比数列;若a,b,c成等比,则 ,即b2=ac.
2、一个公比q为正数的等比数列{an},若a1+a2=20,a3+a4=80,则a5+a6等于( )
A.120 B.240 C.320 D.480
【答案】C
【解析】∵a1+a2,a3+a4,a5+a6也成等比数列(公比为q2)。
∴a5+a6= =320.
3、数列{an}的前n项和Sn=3n+a,要使{an}是等比数列,则a的值为( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
【答案】C
【解析】∵an=
要使{an}成等比,则3+a=2•31-1=2•30=2,即a=-1.
4、设f(x)是定义在R上恒不为零的函数,对任意实数x,y∈R,都有f(x)•f(y)=f(x+y),若a1= ,an=f(n)(n∈N_),则数列{an}前n项和Sn的取值范围是( )
A.[ ,2) B.[ ,2]
C.[ ,1) D.[ ,1]
【答案】C
【解析】因f(n+1)=f(1)•f(n),则an+1=a1•an= an,
∴数列{an}是以 为首项,公比为 的等比数列。
∴an=( )n.
Sn= =1-( )n.
∵n∈N_,∴ ≤Sn<1.
5、等比数列{an}的各项都是正数,且a2, a3,a1成等差数列,则 的值是( )
A. B.
C. D. 或
【答案】B
【解析】∵a3=a2+a1,
∴q2-q-1=0,q= ,或q= (舍)。
∴ 。
6、(2010北京宣武区模拟,4)在正项等比数列{an}中,a1、a99是方程x2-10x+16=0的两个根,则a40•a50•a60的值为( )
A.32 B.64 C.±64 D.256
【答案】B
【解析】因a1•a99=16,故a502=16,a50=4,a40•a50•a60=a503=64.
7、如果P是一个等比数列的前n项之积,S是这个等比数列的前n项之和,S′是这个等比数列前n项的倒数和,用S、S′和n表示P,那么P等于( )
A.(S•S′ B.
C.( )n D.
【答案】B
【解析】设等比数列的首项为a1,公比q(q≠1)
则P=a1•a2•…•an=a1n• ,
S=a1+a2+…+an= ,
S′= +…+ ,
∴ =(a12qn-1 =a1n =P,
当q=1时和成立。
二、填空题(每小题5分,共15分)
8、在等比数列中,S5=93,a2+a3+a4+a5+a6=186,则a8=___________________.
【答案】384
【解析】易知q≠1,由S5= =93及 =186.
知a1=3,q=2,故a8=a1•q7=3×27=384.
9、(2010湖北八校模拟,13)在数列{an}中,Sn=a1+a2+…+an,a1=1,an+1= Sn(n≥1),则an=
【答案】( )•( )n-2
【解析】∵an+1= Sn,
∴an= Sn-1(n≥2)。
①-②得,an+1-an= an,
∴ (n≥2)。
∵a2= S1= ×1= ,
∴当n≥2时,an= •( )n-2.
10、给出下列五个命题,其中不正确的命题的序号是_______________.
①若a,b,c成等比数列,则b= ②若a,b,c成等比数列,则ma,mb,mc(m为常数)也成等比数列 ③若{an}的通项an=c(b-1)bn-1(bc≠0且b≠1),则{an}是等比数列 ④若{an}的前n项和Sn=apn(a,p均为非零常数),则{an}是等比数列 ⑤若{an}是等比数列,则an,a2n,a3n也是等比数列
【答案】②④
【解析】②中m=0,ma,mb,mc不成等比数列;
④中a1=ap,a2=ap(p-1),a3=ap2(p-1), ,故②④不正确,①③⑤均可用定义法判断正确。
三、解答题(11—13题每小题10分,14题13分,共43分)
11、等比数列{an}的公比为q,作数列{bn}使bn= ,
(1)求证数列{bn}也是等比数列;
(2)已知q>1,a1= ,问n为何值时,数列{an}的前n项和Sn大于数列{bn}的前n项和Sn′。
(1)证明:∵ =q,
∴ 为常数,则{bn}是等比数列。
(2)【解析】Sn=a1+a2+…+an
= ,
Sn′=b1+b2+…+bn
= ,
当Sn>Sn′时,
。
又q>1,则q-1>0,qn-1>0,
∴ ,即qn>q7,
∴n>7,即n>7(n∈N_)时,Sn>Sn′。
12、已知数列{an}:a1,a2,a3,…,an,…,构造一个新数列:a1,(a2-a1),(a3-a2),…,(an-an-1),…此数列是首项为1,公比为 的等比数列。
(1)求数列{an}的通项;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
【解析】(1)由已知得an-an-1=( )n-1(n≥2),a=1,
an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
= [1-( )n]。
(2)Sn=a1+a2+a3+…+an
= - [ +( )2+…+( )n]
= - [1-( )n]
= ×( )n.
13、在等比数列{an}中,a1+a3=10,a2+a4=20,设=11-log2a2n.
(1)求数列{}的前n项和Sn.
(2)是否存在n∈N_,使得 成立?请说明理由。
【解析】(1)由已知得
∴an=a1qn-1=2n.
∴=11-log2a2n=11-log222n
=11-2n.
Sn=c1+c2+…+= =-n2+10n.
(2)假设存在n∈N_,使得 即 。
∴22n+3×2n-3<0,解得 。
∵ =1,而2n≥2,
故不存在n∈N_满足 。
14、(2010湖北黄冈中学模拟,22) 已知函数f(x)= ,x∈(0,+∞),数列{xn}满足xn+1=f(xn),(n=1,2,…),且x1=1.
(1)设an=|xn- |,证明:an+1
(2)设(1)中的数列{an}的前n项和为Sn,证明:Sn< 。
证明:(1)an+1=|xn+1- |=|f(xn)- |= 。
∵xn>0,
∴an+1<( -1)|xn- |<|xn- |=an,
故an+1
(2)由(1)的证明过程可知
an+1<( -1)|xn- |
<( -1)2|xn-1- |
<…<( -1)n|x1- |=( -1)n+1
∴Sn=a1+a2+…+an<|x1- |+( -1)2+…+( -1)n
=( -1)+( -1)2+…+( -1)n
= [1-( -1)n]< 。