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- 2021-06-21 发布
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数学试卷
一、 选择题(本大题共12小题,共60.0分)
1.数列23,45,67,89,⋯的第10项是( )
A. 1415 B. 1617 C. 1819 D. 2021
2.记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A. 1 B. 2 C. 4 D. 8
3.若数列an的前n项和Sn=n2-2n+3,则此数列的前3项依次为( )
A. -1,1,3 B. 2,1,3 C. 6,1,3 D. 2,3,6
4.等差数列{an}中,a1>0,S3=S10,则当Sn取最大值时,n的值为( )
A. 6 B. 7 C. 6或7 D. 不存在
5.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,若a,b,c成等差数列,B=π3,△ABC的面积为33,那么b的值为( )
A. 23 B. 33 C. 3 D. 2
6.已知等差数列{an}的前13项的和为39,则a6+a7+a8=( )
A. 6 B. 12 C. 18 D. 9
7.已知等差数列{an}中,Sn是{an}的前n项和,且S3=30,S6=100,则S9的值为( )
A. 260 B. 130 C. 170 D. 210
8.在△ABC中,a、c分别为角A、C的对边,A=45°,C=60°,c=2,则a=( )
A. 263 B. 362 C. 12 D. 32
9.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=3,b=4,A=π3,则满足此条件的三角形( )
A. 不存在 B. 有两个 C. 有一个 D. 个数不确定
10.设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4+a8=0,则一定有( )
A. S4<S5 B. S4=S5 C. S6<S5 D. S6=S5
11.在△ABC中,已知a2=b2+c2+bc,则角A为( )
A. π3 B. π6 C. 2π3 D. π3或2π3
12.已知数列{an}满足an+1-an=2,a1=-5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=( )
A. 9 B. 15 C. 18 D. 30
二、 填空题(本大题共6小题,共30.0分)
13.已知数列{an}的前n项和Sn=-2n2+3n,则数列{an}的通项公式为______ .
14.已知数列{an}中a1=1,an+1=an3an+1,则a34= ________.
15.数列an中,an=2n-49,当数列an的前n项和Sn取得最小值时,n=________
16.已知△ABC的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,则△ABC最长边的边长等于________.
17.已知等差数列{an},满足OP=a2OP1+a15OP2,其中P1,P,P2三点共线,则数列{an}的前16项和S16=______.
18.有两个等差数列{an},{bn}其前n项和分别为Sn和Tn,若SnTn=3n-1n+7,则a7b7=_______
一、 解答题(本大题共3小题,共30.0分)
19.已知Sn是等差数列an的前n项和,若a4=1,S15=75.
(1)求数列an的通项公式;
(2)设数列Snn的前n项和为Tn,求T20.
20.已知递增等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的积为8.求等差数列{an}的通项公式和前n项和.
21.Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,an2+2an=4Sn+3.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=1anan+1,求数列{bn}的前n项和.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查数列的通项公式,属于基础题.
通过观察分子、分母的特点写出通项公式即可求解.
【解答】
解:从分子上看,2,4,6,8,…对应的通项为2n,
从分母上看,3,5,7,9,…对应的通项为2n+1,
所以该数列的通项公式an=2n2n+1,
所以a10=2×102×10+1=2021.
故选D.
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列通项公式及等差数列求和的基本量运算,属于简单题.
利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{an}的公差.
【解答】
解:Sn为等差数列{an}的前n项和,设公差为d,
∵a4+a5=24,S6=48,
∴a1+3d+a1+4d=246a1+6×52d=48,
解得a1=-2,d=4,
∴{an}的公差为4.
故选C.
3.【答案】B
【解析】【分析】
此题主要考查了an与Sn的关系,属于基础题.根据an=Sn-Sn-1,n≥2,可求出数列的通项公式,让n=1,2,3,可求出数列的前三项.
【解答】
解:∵数列an的前n项和Sn=n2-2n+3,
当n≥2时,Sn-1=(n-1)2-2(n-1)+3,
则an=Sn-Sn-1
=(n2-2n+3)-[(n-1)2-2(n-1)+3]
=2n-3,
当n=1时,S1=1-2+3=2≠2-3,
∴a1=2,a2=2×2-3=1,a3=2×3-3=3,
所以此数列的前3项依次为 2,1,3.
故选B.
4.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查等差数列的前n项和的最值,从数列项的正负入手是解决问题的关键,属基础题.
【解答】
解:∵等差数列{an}中,a1>0,S3=S10,
∴S10-S3=a4+a5+…+a10=7a7=0,即a7=0,
∴等差数列{an}中前6项为正数,第7项为0,从第8项开始为负数,
∴当Sn取最大值时,n的值为6或7,
故选C.
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了等差数列的性质,考查了三角形的面积公式,训练了余弦定理的应用,属中档题.
由a、b、c成等差数列,把a+c用b表示,由面积等于33求出ac=12,结合余弦定理列式求b的值.
【解答】
解:在△ABC中,∵a、b、c成等差数列,
∴2b=a+c,
又,△ABC的面积为33,
,即12×32ac=33,ac=12.
由余弦定理,得:
,即b2=(a+c)2-3ac,
∴b2=4b2-3×12,
∴b=23.
故选A.
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题主要考查了等差数列的前n项和公式和等差数列的性质,熟练掌握等差数列的性质是解决此类问题的关键,属于基础题.
先利用等差求和公式求得a7,再根据等差中项即可得解.
【解答】
解:由题意可知,S13=13a1+a132=13a7=39,
∴a7=3,
∴a6+a7+a8=3a7=9,
故选D.
7.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查等差数列前n项和的性质,属于较易题.
由等差数列前n项和的性质Sn,S2n-Sn,...,也成等差数列即可求解.
【解答】
解:∵由等差数列前n项和性质知,
S3, S6-S3, S9-S6
成等差数列,
∴2(100-30)=30+(S9-100),
解得S9=210.
故选D.
8.【答案】A
【解析】【分析】
该题考查了正弦定理的运用,考查了学生的计算能力,属基础题.
【解答】
解:由正弦定理得asinA=csinC
⇒a22=232⇒a=263.
故选A.
9.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查利用正弦定理判断解的个数,基础题
根据正弦定理得sinB>1得解
【解答】
解:根据正弦定理有sinB=basinA=43×32=233>1
所以没有满足条件的三角形
故选A.
10.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了等差数列的性质和等差数列的求和,属于基础题.
由等差数列的性质得a4+a8=2a6=0,即a6=0,即可得出结论.
【解答】
解:由等差数列的性质得a4+a8=2a6=0,即a6=0,
所以S6=S5,
故选D.
11.【答案】C
【解析】【分析】
此题考查学生灵活运用余弦定理及特殊角的三角函数值化简求值,是一道基础题.根据余弦定理表示出cosA,然后把已知的等式代入即可求出cosA的值,由A的范围,根据特殊角的三角函数值即可得到A的度数.
【解答】
解:由a2=b2+c2+bc,
则根据余弦定理得:
cosA=b2+c2-a22bc=-bc2bc=-12,
因为A∈(0,π),所以A=2π3.
故选C.
12.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查数列的求和,以及等差数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
首先根据等差数列的概念得到数列{an}是公差为2的等差数列,再根据等差数列的通项公式与求和公式得到an=2n-7,Sn=n2-6n,判断出n≤3时,|an|=-an,n≥4时,|an|=an,则|a1|+|a2|+…+|a6|的值可得.
【解答】
解:∵an+1-an=2,a1=-5,
∴数列{an}是公差为2的等差数列,
∴an=-5+2(n-1)=2n-7,
数列{an}的前n项和Sn=n(-5+2n-7)2=n2-6n,
令an=2n-7≥0,解得n≥72,
∴n≤3时,|an|=-an,
n≥4时,|an|=an,
则|a1|+|a2|+…+|a6|
=-a1-a2-a3+a4+a5+a6
=S6-2S3
=62-6×6-2(32-6×3)=18,
故选C.
13.【答案】an=5-4n
【解析】解:∵Sn=-2n2+3n,
∴a1=S1=-2+3=1,
an=Sn-Sn-1=(-2n2+3n)-[-2(n-1)2+3(n-1)]
=5-4n.
当n=1时,5-4n=1=a1,
∴an=5-4n,
故答案为:an=5-4n.
利用公式an=S1,n=1Sn-Sn-1,n≥2,由Sn=-2n2+3n,能够求出数列{an}的通项公式.
本题考查数列的通项公式的求法,是基础题.解题时要认真审题,注意公式an=S1,n=1Sn-Sn-1,n≥2的灵活运用.
14.【答案】1100
【解析】【分析】
本题考查了递推关系的应用、等差数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
由an+1=an3an+1,两边取倒数可得:1an+1-1an=3,再利用等差数列的通项公式即可得出.
【解答】
解:∵an+1=an3an+1,两边取倒数可得:1an+1-1an=3,a1=1,
∴数列{1an}是首项为1,公差为3的等差数列,
∴1an=1+3(n-1)=3n-2,
∴an=13n-2.
则a34=1100.
故答案为1100.
15.【答案】24
【解析】【分析】
本题考查了等差数列的通项公式和前n项和的最小值问题,属于基础题.
利用等差数列的通项公式得数列an是首项为-47,公差为2的等差数列,再利用等差数列的函数性质得结论.
【解答】
解:在数列an中,an=2n-49,
所以数列an是首项为-47,公差为2的等差数列,
由an=2n-49≤0得n≤492,
所以数列an前24项均小于0,第25项开始大于0,
所以当n=24时,Sn取得最小值.
故答案为24.
16.【答案】14
【解析】【分析】
本题考查等差数列的性质、余弦定理,属于中档题.
根据题意设三角形的三边长分别为x-4,x,x+4,根据余弦定理表示出cos120°,将设出的值代入即可得到关于x的方程,求出方程的解,即得到三角形的边长,即可得到最长的边长的值.
【解答】
解:∵△ABC三边长构成公差为4的等差数列,
∴设处于中间长度的一条边长为x,则最大的边长为x+4,最小的边长为x-4,
∵△ABC的一个内角为120°,即为最大角,则它对应的边的长度最长,即为x+4,
则cos120°=x2+(x-4)2-(x+4)22x(x-4)=-12, 化简得:x-16=4-x,解得x=10,
所以三角形的三边分别为:6,10,14,最长边为14,
故答案为14.
17.【答案】8
【解析】【分析】
本题考查向量共线定理和等差数列的性质和求和公式的运用,考查化简运算能力,属于基础题.由平面向量基本定理可得a2+a15=1,再由等差数列的性质和求和公式,计算可得所求和.
【解答】
解:满足OP=a2OP1+a15OP2,其中P1,P,P2三点共线,
可得a2+a15=1,
由等差数列{an},可得a1+a16=a2+a15=1,
则S16=12×16(a1+a16)=8.
故答案为:8.
18.【答案】1910
【解析】【分析】
本题主要考查了等差数列性质以及等差数列前n项和的综合运用,考查了学生的运用能力,属于中档题.
将anbn利用等差数列前n项和的公式转化成S2n-1T2n-1,再将具体数值带入计算即可.
【解答】
解:∵anbn=nannbn=n(a1+a2n-1)2n(b1+b2n-1)2=S2n-1T2n-1,
∴a7b7=S2×7-1T2×7-1=S13T13=3×13-113+7=1910,
故答案为1910.
19.【答案】解:(1)S15=15(a1+a15)2=15×2a82
=15a8=75,∴a8=5 ,
∴公差d=a8-a48-4=5-18-4=1,
∴an=1+(n-4)×1=n-3;
(2)由(1)可得a1=-2,
∴Sn=n(n-5)2,Snn=n-52,
∴T20=20(-2+20-52)2=55.
【解析】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,属于基础题.
(1)由已知数据易得a8,进而可得公差d,可得通项公式;
(2)由求和公式可得Sn,进而可得数列Snn的通项公式,由等差数列的求和公式可得答案.
20.【答案】解:设递增等差数列{an}的公差为d>0,前三项分别为a-d,a,a+d.
由题意可得:(a-d)+a+(a+d)=-3(a-d)a(a+d)=8,
解得a=-1d=3,
∴a1=-1-3=-4,
∴等差数列{an}的通项公式和前n项和=-4n+n(n-1)2×3=32n2-112n.
【解析】设递增等差数列{an}的公差为d>0,前三项分别为a-d,a,a+d.由题意可得:(a-d)+a+(a+d)=-3(a-d)a(a+d)=8,解得a,d,利用等差数列{an}的通项公式和前n项和公式即可得出.
本题考查了等差数列的通项公式及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
21.【答案】解:(Ⅰ)由an2+2an=4Sn+3,
可知an+12+2an+1=4Sn+1+3,
两式相减可得an+12-an2+2(an+1-an)=4an+1,
即2(an+1+an)=an+12-an2=(an+1+an)(an+1-an).
由于an>0,可得an+1-an=2.
又a12+2a1=4a1+3,
解得a1=-1(舍去)或a1=3,
所以数列{an}是以3为首项,2为公差的等差数列,
通项公式为an=2n+1;
(Ⅱ)由an=2n+1可知bn=1anan+1=1(2n+1)(2n+3) =12(12n+1-12n+3).
设数列{bn}的前n项和为Tn,
则Tn=b1+b2+⋯+bn =12[(13-15)+(15-17)+⋯+(12n+1-12n+3)] =n3(2n+3).
【解析】本题考查等差数列的判断及通项公式,裂项相消法求和,属于中档题.
(1)根据递推关系可得2(an+1+an)=an+12-an2 =(an+1+an)(an+1-an),得数列{an}是以3为首项,2为公差的等差数列即可求通项;
(2)得到bn=12(12n+1-12n+3),利用裂项法求和即可.