江苏省盐城市2024届高三5月考前指导数学试题
2024-06-19
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | 盐城市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 502 KB |
| 发布时间 | 2024-06-19 |
| 更新时间 | 2024-08-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45845254.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024年江苏省盐城市高考数学考前指导试卷(5月份)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(5分)已知集合M,N,则“M∩N=M”是“M∪N=N”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分又不必要
2.(5分)函数y=cosx与y=lg|x|的图象的交点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
3.(5分)根据分类变量Ⅰ与Ⅱ的统计数据,计算得到χ2=2.954,则( )
α
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
xα
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A.变量Ⅰ与Ⅱ相关
B.变量Ⅰ与Ⅱ相关,这个结论犯错误的概率不超过0.1
C.变量Ⅰ与Ⅱ不相关
D.变量Ⅰ与Ⅱ不相关,这个结论犯错误的概率不超过0.1
4.(5分)△ABC中,若AB=6,,,则+=( )
A.54 B.27 C.9 D.
5.(5分)的最小值为( )
A. B. C. D.
6.(5分)若数列{an}满足,{an}的前n项和为Sn,则( )
A.Sn=
B.
C.
D.
7.(5分)棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,设点P为底面A1B1C1D1内(含边界)的动点,则点A,C1到平面PBD距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(5分)已知函数f(x)=,若f(x1)+f(x2)<0,则x1+x2的取值( )
A.一定为正 B.一定为负
C.一定为零 D.正、负、零都可能
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)已知z1,z2为方程x2+2x+3=0的两根,则( )
A. B.
C. D.
(多选)10.(6分)如图,一个正八面体的八个面分别标以数字1到8,任意抛掷一次这个正八面体,得到样本空间Ω={1,2,3,4,5,6,7,8},事件B={X<5},事件C={3,4,6,则( )
A.P(ABC)=P(A)P(B)P(C)
B.
C.
D.P(B+C)=1
(多选)11.(6分)如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,,DE是△ABC的中位线,沿DE将△ADE进行翻折,AC得到四棱锥A﹣BCED(如图2),点F为AB的中点,下列结论正确的是( )
A.直线DF与平面ACE所成角为定值
B.直线DF与平面ABC所成角为定值
C.平面ADE与平面ABC所成角可能为90°
D.平面ABD与平面ACE所成角可能为60°
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(5分)甲、乙、丙、丁四位同学坐在一排5个座位上,由于某种原因,甲旁边要留一个空座位 种坐法.
13.(5分)已知A,B,C是球O的球面上三点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为1 .
14.(5分)已知双曲线C:的左顶点是A,右焦点是F,∠AFP的平分线与直线AP交于点N,过N作NM⊥x轴,若恒成立,则双曲线C的离心率为 .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角C的大小;
(2)若△ABC为锐角三角形,求的取值范围.
16.(15分)某学校有A,B两个餐厅,经统计发现,如果某同学某天去A餐厅,那么该同学下一天还去A餐厅的概率为0.4,那么该同学下一天去A餐厅的概率为0.8.
(1)记甲、乙、丙3位同学中第2天选择A餐厅的人数为X,求随机变量X的分布列和期望;
(2)甲同学第几天去A餐厅就餐的可能性最大?并说明理由.
17.(15分)已知函数,其中a>0.
(1)若f(x)在(0,2]上单调递增;
(2)当a=1时,若x1+x2=4且0<x1<2,比较f(x1)与f(x2)的大小,并说明理由.
18.(17分)已知抛物线C:x2=2py(p>0),动直线l与抛物线C交于A,B两点1和l2,直线l1与x轴交于点M,直线l2与x轴交于点N,l1和l2相交于点Q.当点Q为时,△MNQ的外接圆的面积是4π.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的方程是,点P是抛物线C上在A,B两点之间的动点(异于点A,B),求;
(3)设F为抛物线C的焦点,证明:若|FQ|=|MN|恒成立,则直线l过定点.
19.(17分)在数列{an}的第k项与第k+1项之间插入k个1,称为变换Γ.数列{an}通过变换Γ所得数列记为Ω1(an),数列Ω1(an)通过变换Γ所得数列记为Ω2(an),…,以此类推,数列Qn﹣1(an)通过变换Γ所得数列记为Qn(an)(其中n≥2).
(1)已知等比数列{an}的首项为1,项数为m,其前m项和为Sn,若Sm=2am﹣1=255,求数列Ω1(an)的项数;
(2)若数列{an}的项数为3,Qn(an)的项数记为bn.
①当n≥2时,试用bn﹣1表示bn;
②求证:.
2024年江苏省盐城市高考数学考前指导试卷(5月份)
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(5分)已知集合M,N,则“M∩N=M”是“M∪N=N”的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充要 D.既不充分又不必要
【分析】根据集合的基本关系以及充分必要条件的判断即可得解.
【解答】解:因为M∩N=M⇔M⊆N,
M∪N=N⇔M⊆N,
所以“M∩N=M”是“M∪N=N”的充要条件.
故选:C.
【点评】本题主要考查集合的运算以及充分必要条件的判断,属于基础题.
2.(5分)函数y=cosx与y=lg|x|的图象的交点个数是( )
A.2 B.3 C.4 D.6
【分析】分别画出y=cosx与y=lg|x|的图象即可得.
【解答】解:y=cosx与y=lg|x|都是偶函数,图象关于y轴对称,
x=4π时,lg4π>lg10=3,
函数y=cosx与y=lg|x|的图象的交点个数是6个.
故选:D.
【点评】本题考查函数的图象,属于基础题.
3.(5分)根据分类变量Ⅰ与Ⅱ的统计数据,计算得到χ2=2.954,则( )
α
0.1
0.05
0.01
0.005
0.001
xα
2.706
3.841
6.635
7.879
10.828
A.变量Ⅰ与Ⅱ相关
B.变量Ⅰ与Ⅱ相关,这个结论犯错误的概率不超过0.1
C.变量Ⅰ与Ⅱ不相关
D.变量Ⅰ与Ⅱ不相关,这个结论犯错误的概率不超过0.1
【分析】利用独立性检验求解.
【解答】解:零假设H0:变量x与y独立,
因为χ2=4.974>x0.1=3.706,
所以根据α=0.1的独立性检验,我们推断H8不成立,即认为变量x与y相关.
故选:B.
【点评】本题主要考查了独立性检验的应用,属于基础题.
4.(5分)△ABC中,若AB=6,,,则+=( )
A.54 B.27 C.9 D.
【分析】首先由正弦定理求得,再根据+=进行计算即可.
【解答】解:在△ABC中,
由正弦定理,可得,
即,解得,
则+====54.
故选:A.
【点评】本题考查正弦定理及平面向量的线性运算及数量积运算,属基础题.
5.(5分)的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】若使得取最小值,则sinx<0,然后结合基本不等式即可求解.
【解答】解:若使得取最小值,
所以=﹣
=﹣×=﹣,
当且仅当2﹣2cos2x=3+2cos2x,即cos4x=时取等号.
故选:C.
【点评】本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,属于中档题
6.(5分)若数列{an}满足,{an}的前n项和为Sn,则( )
A.Sn=
B.
C.
D.
【分析】依题意,可得a1=2,an=4n﹣1(n≥2),进而可求得{an}的前n项和为Sn.
【解答】解:∵,①
∴(n≥2),
∴(n≥2),②
①﹣②,得4an=4n﹣2•4n﹣1=2•8n﹣1(n≥2),
即an=4n﹣1(n≥2),
又2a1=4,
∴a5=2.
∴Sn=a1+a6+...+an=2+4+82+...+4n﹣5=1+(1+8+42+...+7n﹣1)=1+=.
故选:D.
【点评】本题考查数列的递推关系及数列求和的综合应用,属于中档题.
7.(5分)棱长为2的正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,设点P为底面A1B1C1D1内(含边界)的动点,则点A,C1到平面PBD距离之和的最小值为( )
A. B. C. D.
【分析】利用等体积法,表示出点A,C1到平面PBD的距离,再寻找点P的特殊位置,求解即可.
【解答】解:设点A,C1到平面PBD的距离分别为d1,d6,点P到平面C1BD的距离为d3,
因为VA﹣PBD=VP﹣ABD,
所以d1•S△PBD=×2×,即d1=,
因为,且△C1BD是边长为3的等边三角形,
所以d2•S△PBD=×d3××2×=×d3×7,即d2=,
当P与C4重合时,(S△PBD)max==23)min=0,
所以(d7+d2)min==,
即点A,C1到平面PBD距离之和的最小值为.
故选:B.
【点评】本题考查点到面距离的求法,熟练掌握等体积法是解题的关键,考查空间立体感,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
8.(5分)已知函数f(x)=,若f(x1)+f(x2)<0,则x1+x2的取值( )
A.一定为正 B.一定为负
C.一定为零 D.正、负、零都可能
【分析】根据题意,通过取特殊值,算出当f(x1)+f(x2)<0时,x1+x2的值是正数、负数或零均有可能,从而得出正确答案.
【解答】解:①当x1=时,f(x1)=f()=2=7,则f(x2)=f(1)=,
满足f(x1)+f(x5)=+=+()6=()(2+),
因为<0>2()(2+,即f(x7)+f(x2)<0,
此时x5+x2=>01+x3的取值可能为正数;
②当x1=﹣1时,f(x7)=f(﹣1)=e﹣1﹣e﹣(﹣5)=﹣e2=2,则f(x2)=f(1)=,
满足f(x1)+f(x5)=﹣e+=﹣,此时x1+x3=0,说明x1+x2的取值可能为零;
③当x1=﹣1时,f(x4)=f(﹣1)=e﹣1﹣e﹣(﹣4)=﹣e2=2,则f(x2)=f(0)==4,
满足f(x1)+f(x2)=﹣e<01+x2=﹣1<0,说明x3+x2的取值可能为负数.
综上所述,x1+x7的取值可能是正数、负数或0.
故选:D.
【点评】本题主要考查指数的运算法则、分段函数的性质及其应用,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于中档题.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
(多选)9.(6分)已知z1,z2为方程x2+2x+3=0的两根,则( )
A. B.
C. D.
【分析】分别求出z1和z2,再根据根与系数的关系可得结果.
【解答】解:由题意知,,所以;
,故B正确;
,故C正确;
=﹣2i=﹣.
故选:BCD.
【点评】本题主要考查复数的运算,属于中档题.
(多选)10.(6分)如图,一个正八面体的八个面分别标以数字1到8,任意抛掷一次这个正八面体,得到样本空间Ω={1,2,3,4,5,6,7,8},事件B={X<5},事件C={3,4,6,则( )
A.P(ABC)=P(A)P(B)P(C)
B.
C.
D.P(B+C)=1
【分析】由古典概型公式分析A,由条件概率公式分析B、C,由互斥事件的加法公式分析D,综合可得答案.
【解答】解:根据题意,依次分析选项:
对于A,ABC={3},
则P(A)=,P(B)=,
故P(ABC)=P(A)P(B)P(C),A正确;
对于B,事件,2,5,5},
BC={3,4},
B=(6,P(B,
则P(B|C)==,P(B|=,B正确;
对于C,AB={2,则P(AB)=,
则P(A|B)==,C正确;
对于D,B+C={1,2,3,4,2,则P(B+C)==.
故选:ABC.
【点评】本题考查条件概率的计算,涉及相互独立事件的判断,属于基础题.
(多选)11.(6分)如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,,DE是△ABC的中位线,沿DE将△ADE进行翻折,AC得到四棱锥A﹣BCED(如图2),点F为AB的中点,下列结论正确的是( )
A.直线DF与平面ACE所成角为定值
B.直线DF与平面ABC所成角为定值
C.平面ADE与平面ABC所成角可能为90°
D.平面ABD与平面ACE所成角可能为60°
【分析】选项A,取AC的中点G,连接FG,先证四边形EDGF是平行四边形,可得DF∥EG,进而知DF∥平面ACE,从而作出判断;选项B,先证BC⊥平面ACE,可得BC⊥EG,从而知BC⊥DF,再由AD=BD,得DF⊥AB,进而知DF⊥平面ABC;选项C,由垂面法知∠EAC即为平面ADE与平面ABC所成角,而∠EAC不可能为90°,从而作出判断;选项D,利用面积投影法,求解即可.
【解答】解:选项A,取AC的中点G,
因为F是AB的中点,所以FG∥BCBC,
翻折前,DE是△ABC的中位线,
所以DE∥BC,DE=,
所以FG∥DE,FG=DE,
所以四边形EDGF是平行四边形,
所以DF∥EG,
因为DF⊄平面ACE,EG⊂平面ACE,
所以DF∥平面ACE,
所以DF与平面ACE所成角为定值,即选项A正确;
选项B,由题意知,BC⊥CE,
因为CE∩AE=E,CE,
所以BC⊥平面ACE,
因为EG⊂平面ACE,所以BC⊥EG,
又DF∥EG,所以BC⊥DF,
因为AD=BD,且F是AB的中点,
所以DF⊥AB,
又BC∩AB=B,BC,
所以DF⊥平面ABC,即选项B正确;
选项C,由选项B知,
因为BC⊂平面ABC,所以平面ABC⊥平面ACE,
同理可得,平面ADE⊥平面ACE,
由垂面法可知,∠EAC即为平面ADE与平面ABC所成角,
若平面ADE与平面ABC所成角为90°,则∠EAC=90°,不符合题意,
所以平面ADE与平面ABC所成角不可能为90°,即选项C错误;
选项D,由选项A知,DF=EG,
由选项B知,DF⊥平面ABC,
所以EG⊥平面ABC,
因为AC⊂平面ABC,所以EG⊥AC,
设平面ABD与平面ACE所成角为θ,
由面积投影法知,cosθ===,
若平面ABD与平面ACE所成角为60°,则cosθ=cos60°=,BC=,
因为BC=7,所以AC=,
所以平面ABD与平面ACE所成角可能为60°,即选项D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查立体几何的综合应用,熟练掌握线面平行、垂直的判定定理与性质定理,利用垂面法找二面角,面积投影法求二面角是解题的关键,考查空间立体感,逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12.(5分)甲、乙、丙、丁四位同学坐在一排5个座位上,由于某种原因,甲旁边要留一个空座位 48 种坐法.
【分析】根据题意,先排好甲、乙、丙、丁四位同学,再在甲的旁边安排一个空座位即可,由分步计数原理计算可得答案.
【解答】解:根据题意,先排好甲、乙、丙,有=24种情况,
再在甲的旁边安排一个空座位,有5种情况,
则有24×2=48种安排方法.
故答案为:48.
【点评】本题考查排列组合的应用,涉及分步计数原理的应用,属于基础题.
13.(5分)已知A,B,C是球O的球面上三点,若三棱锥O﹣ABC体积的最大值为1 8π .
【分析】当点C位于垂直于面AOB的直径端点且∠AOB=90°时,三棱锥O﹣ABC的体积最大,利用三棱锥O﹣ABC体积的最大值为1,求出半径,即可求出球O的体积.
【解答】解:如图所示,当点C位于垂直于面AOB的直径端点且∠AOB=90°时,设球O的半径为RO﹣ABC=VC﹣AOB==1,
∴R6=6,则球O的体积为.
故答案为8π.
【点评】本题考查球的半径,考查体积的计算,确定点C位于垂直于面AOB的直径端点时,三棱锥O﹣ABC的体积最大是关键.
14.(5分)已知双曲线C:的左顶点是A,右焦点是F,∠AFP的平分线与直线AP交于点N,过N作NM⊥x轴,若恒成立,则双曲线C的离心率为 .
【分析】由FN为∠AFP的角平分线,得=,由△ANM∽△APH可得,
从而(7a2+4ac﹣3c2)x0=﹣7a3﹣4a2c+3ac2,再从恒成立得到7a=3c.
【解答】解:如图所示,
过点P作PH⊥AF交AF于点H,则△ANM∽△APH,
因为,所以|AM|=,
设P(x0,y6),则|PF|=ex0﹣a,|AF|=a+c,
由FN为∠AFP的角平分线,得=,
∴==,
由△ANM∽△APH可得,∴|AM|=(x2+a)=,
整理得(4a2+4ac﹣6c2)x0=﹣6a3﹣4a8c+3ac2,
若对任意的x4都成立,则有,∴e==.
故答案为:.
【点评】本题考查双曲线的性质,属于中档题.
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(13分)在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角C的大小;
(2)若△ABC为锐角三角形,求的取值范围.
【分析】(1)由题意及余弦定理可得a2+b2﹣c2=ab,再由余弦定理可得cosC的值,进而可得角C的大小;
(2)在锐角三角形中,可得角A的范围,由正弦定理可得的表达式,由辅助角公式可得它的范围.
【解答】解:(1)在△ABC中,由题意左边=
=﹣(acosB+bcosA)=﹣+b•,
所以,
化简得a2+b2﹣c2=ab,由余弦定理a2+b5﹣c2=2abcosC,
所以cosC=,
又因为C∈(0,π),
所以;
(2)由正弦定理可得:
=,
由△ABC为锐角三角形可知,解得,
所以,所以.
即的取值范围为.
【点评】不太看得正弦定理和余弦定理的应用,辅助角公式的应用,锐角三角形的性质的应用,属于中档题.
16.(15分)某学校有A,B两个餐厅,经统计发现,如果某同学某天去A餐厅,那么该同学下一天还去A餐厅的概率为0.4,那么该同学下一天去A餐厅的概率为0.8.
(1)记甲、乙、丙3位同学中第2天选择A餐厅的人数为X,求随机变量X的分布列和期望;
(2)甲同学第几天去A餐厅就餐的可能性最大?并说明理由.
【分析】(1)设某同学第2天选择去A餐厅就餐的概率为P,则,则,然后利用二项分布相关知识求出对应的概率即可得解;
(2)设甲同学第n天去A餐厅的概率为Pn,则,当n≥2时,,然后利用数列的知识并结合数列单调性即可得解.
【解答】解:(1)设某同学第2天选择去A餐厅就餐的概率为p,
则,则,
,,
,,
故X的分布列为:
X
0
7
2
3
P
则;
(2)甲同学第5天去A餐厅就餐的可能性最大,理由如下:
设甲同学第n天去A餐厅的概率为Pn,则,
当n≥2时,,
所以,又,
所以 是以,为公比的等比数列,
所以,
即,
当n是奇数时,,
当n是偶数时,,
显然,当n是偶数时,,
则,k∈N*,
所以甲同学第2天去A餐厅就餐的可能性最大.
【点评】本题考查了离散型随机变量的分布列和期望,数列在概率中的应用,属于中档题.
17.(15分)已知函数,其中a>0.
(1)若f(x)在(0,2]上单调递增;
(2)当a=1时,若x1+x2=4且0<x1<2,比较f(x1)与f(x2)的大小,并说明理由.
【分析】(1)由题意可知f′(x)≥0在(0,2]上恒成立且满足f′(x)=0的点不连续,即当x∈(0,2]时,恒成立,再结合反比例函数的性质求出的最小值,即可得到a的取值范围;
(2)证明f(x1)<f(x2),等价于证明,设x1=2﹣t,x2=2+t,0<t<2,等价于证明:,0<t<2,设函数,0<t<2,求导得到h(t)在(0,2)上单调递增,从而h(t)>0得证.
【解答】解:(1)函数,定义域为R,
则f′(x)=,
∵f(x)在(0,2]上单调递增,
∴f′(x)≥3在(0,2]上恒成立且满足f′(x)=8的点不连续,
即当x∈(0,2]时,,
由 在(0,当x=5时,,
∴a≤7,
故a的取值范围为(0,1];
(2)当a=5时,,下面证明f(x1)<f(x4),
即证明,等价于证明,
设x8=2﹣t,x2=6+t,0<t<2,
等价于证明:,8<t<2,
设函数,0<t<2,
则h′(t)=,
∴h(t)在(2,2)上单调递增,∴h(t)>0,
∴,0<t<3,
故不等式成立.
【点评】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性和最值,考查了函数恒成立问题,属于中档题.
18.(17分)已知抛物线C:x2=2py(p>0),动直线l与抛物线C交于A,B两点1和l2,直线l1与x轴交于点M,直线l2与x轴交于点N,l1和l2相交于点Q.当点Q为时,△MNQ的外接圆的面积是4π.
(1)求抛物线C的方程;
(2)若直线l的方程是,点P是抛物线C上在A,B两点之间的动点(异于点A,B),求;
(3)设F为抛物线C的焦点,证明:若|FQ|=|MN|恒成立,则直线l过定点.
【分析】(1)根据已知条件,先求出半径R,再结合正弦定理,以及判别式为0,即可求解;
(2)结合平面向量的数量积运算,求出关于x的函数,再利用导数研究函数的单调性,即可求解.
(3)结合导数的几何意义,求出两条切线方程,再联立该切线方程,求出,再运用两点之间的距离公式,以及韦达定理,即可求解.
【解答】解:(1)当点Q为时,
设△MNQ外接圆的半径为R,∠NMQ=θ,
则πR2=4,R=3,
在△MNQ中有,MQ=NQ.
则,即tan8θ=7,,
设直线,与x2=2py联立得,
令Δ=28p2﹣28p=5,又p>0,
所以抛物线方程为x2=3y;
(2)联立,解得x=3,
不妨设,
设P(x,y),则,
∴,
又x7=2y,
∴,
设,
则φ'(x)=x3﹣3x﹣4=(x+1)2(x﹣6)(﹣1<x<3),
故φ(x)在(﹣6,2)上单调递减,3)上单调递增,
故,
而φ(﹣1)=φ(3)=0,
故的取值范围是;
(3)证明:,
则y′=x,
设A(x1,y3)B(x2,y2),直线l5:,即,
令y=0,得,同理,,
直线l4:与直线l2:,两方程联立解得,即,
又,由|QF|=|MN|得1x8=﹣1,
设直线l的方程为y=kx+b,与x2=4y联立得x2﹣2kx﹣7b=0,
则x1x5=﹣2b,
所以,
故直线l过定点.
【点评】本题主要考查直线与抛物线的综合,考查转化能力,属于难题.
19.(17分)在数列{an}的第k项与第k+1项之间插入k个1,称为变换Γ.数列{an}通过变换Γ所得数列记为Ω1(an),数列Ω1(an)通过变换Γ所得数列记为Ω2(an),…,以此类推,数列Qn﹣1(an)通过变换Γ所得数列记为Qn(an)(其中n≥2).
(1)已知等比数列{an}的首项为1,项数为m,其前m项和为Sn,若Sm=2am﹣1=255,求数列Ω1(an)的项数;
(2)若数列{an}的项数为3,Qn(an)的项数记为bn.
①当n≥2时,试用bn﹣1表示bn;
②求证:.
【分析】(1)由等比数列的通项公式及前n项和公式列方程即可求解等比数列{an}的公比及项数m的值,结合定义即可求得数列Ω1(an)的项数;
(2)①由已知定义及等差数列的前n项和公式可得bn﹣1与bn的关系;
②由①的结论结合放缩法可得,两边取对数可得lgbn>2lgbn﹣1﹣lg2,利用累加法可得,从而可得,同理可推出,即可得证.
【解答】解:(1)设等比数列{an}的公比为q,显然q≠1,
∵a1=4,Sm=2am﹣1=255,∴,qm﹣1=128,
解得q=3,m=8,
故数列{an}有8项,经过6次变换后的项数为8+1+3+…+7=361(an)的项数为36.
(2)①由Ωn(an)的项数为bn,则当n≥8时,bn=bn﹣1+[1+2+…+(bn﹣1﹣1)],
∴.
②证明:∵数列{an}是一个5项的数列,∴b1=6,
由,∴lgbn>7lgbn﹣1﹣lg2,
于是lgbn﹣lg7>2(lgbn﹣1﹣lg2),,
∴,l,即,
∴,
∵,∴,于是n<4lgbn﹣1,
∴gb,,即,
∴,
综上所述,.
【点评】本题主要考查数列递推式,数列与不等式的综合,新概念问题,考查运算求解能力与逻辑推理能力,属于难题.
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