内容正文:
2024年春高河中学高二期中数学试题
时间:120分钟 满分:150分 命卷人:数学组
一、选择题(每小题5分,共8小题40分)
1. 已知函数 则 ( )
A. B. C. D.
2. 小赵、小钱、小李到3个景点旅游,每人只去1个景点,设事件A为"3个人去的景点不相同",事件B为"小赵独自去1个景点",则=( ).
A. B. C. D.
3. 已知等差数列的前项和为,若,则=( )
A. 4 B. 60 C. 68 D. 136
4. 函数的图象大致为( )
A. B.
C. D.
5. 将六位教师分配到3所学校,若每所学校分配2人,其中分配到同一所学校,则不同的分配方法共有( )
A. 12种 B. 18种 C. 36种 D. 54种
6. 已知函数为定义在上的偶函数,当时,,则下列四个判断正确的为( )
A. B.
C. D.
7. 若为函数的极值点,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
8. 任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环图1→4→2→1,这就是数学史上著名的“冰霓猜想”.已知数列满足:,,则( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、多选题(每小题5分,共4小题20分)
9. 已知,则下列描述正确的是( )
A. 除以5所得的余数是1
B.
C.
D.
10. 身高各不相同的六位同学站成一排照相,则说法正确的是( )
A. 与同学不相邻,共有种站法
B. 四位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有30种站法
C. E不在排头,F不在排尾,共有504种站法
D. A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有144种站法
11. 已知函数,则下列说法正确的有
A. 有唯一零点
B. 无最大值
C. 在区间上单调递增
D. 为的一个极小值点
12. 为引导游客领略传统数学研究的精彩并传播中国传统文化,某景点推出了“解数学题获取名胜古迹入场码”的活动.活动规则如下:如图所示,将杨辉三角第行第个数记为,并从左腰上的各数出发,引一组平行的斜线,记第条斜线上所有数字之和为,入场码由两段数字组成,前段的数字是的值,后段的数字是的值,则( )
A. B.
C. D. 该景点入场码为
三、填空题(每小题5分,共4小题20分)
13. 展开式中的常数项为__________.
14. 一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,现从中不放回的取球2次,每次取球一次,则在第一次取到红球的条件下,第二次再次取到红球的概率为__________.
15. 设等差数列,的前项和分别为,,若对任意正整数都有,则__________.
16. 已知不等式对任意恒成立,则实数的最小值是______.
四、解答题(第17题10分,第18题12分,第19题12分,第20题12分,第21题12分,第22题12分,共6小题70分)
17. 在二项式展开式中,第项的系数和第项的二项式系数比为.
(1)求的值及展开式中的无理项有几项;
(2)求展开式中系数最大的项是第几项.
18. 甲乙丙丁戊五个同学
(1)去三个城市游览,每人只能去一个城市,可以有城市没人去,共有多少种不同游览方法?
(2)排成一排,甲不在首位,乙不在末位,共有多少种不同排列方法?
(3)分配到三个城市参加活动,每个城市至少去一人,每人只能去一个城市,共有多少种不同分配方法?
19. 已知为数列的前n项和,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设数列的前n项和为,证明:.
20. 已知函数.
(1),求函数的最小值;
(2)若在上单调递减,求的取值范围.
21. 已知等差数列的前项和为,公差,且,,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)设是首项为1,公比为3的等比数列,
①求数列的前项和;
②若不等式对一切恒成立,求实数的最大值.
22. 已知函数,
(1)当时,讨论的单调性;
(2)若函数有两个极值点,求的最小值.
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2024年春高河中学高二期中数学试题
时间:120分钟
满分:150分
命卷人:数学组
一、选择题(每小题5分,共8小题40分)
1.已知函数f(x)=2e,则
lim
f0+A)-f0=()
-3x
2e
A.3
B.-2e
C.2e3
D.2e
【答案】A
【解析】
【分析】求导可得0=2c即可由导数的定义和性质求解
【详解】由f(,=2e,可得f'(=2e,故f'(0)=2e,
lim
△r0
+/0-ima00-0=
-3△x
△r-0
△x
故选:A
2.小赵、小钱、小李到3个景点旅游,每人只去1个景点,设事件A为”3个人去的景点不相同”,事件B
为小赵独自去1个景点,则P(M川B)=()
2
1
1
A.9
B.2
C.3
D.4
【答案】B
【解析】
【分析】先求小赵独自去一个景点的前提下,3个人去的景点不相同的概率,求出相应基本事件的个数,
即可得出结论,
【详解】小赵独自去一个景点,则有3个景点可选,其余3人只能在小赵剩下的2个景点中选择,
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所以小赵独自去一个景点的可能性为3×2×2=12种
因为3个人去的景点不相同的可能性为3×2×1=6种,且AB=A,
P(AB)=
n(AB)n(A)_6_1
所以
n(B)n(B)122
故选:B
3.已知等差数列{a,}的前n项和为S。,若4+a,=a+4,则S5=()
A.4
B.60
C.68
D.136
【答案】B
【解析】
【分析】根据等差数列的性质可得4,=4,
,即可由求和公式求解
【详解】
a+a4=4+4=a+a→a=4
所以
15(a+a45)=15a,=60」
2
故选:B
函数(x)e
的图象大致为()
B
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【答案】B
【解析】
【分析】利用x<0时(x)的符号排除AD,再根据导数判断x>0时()的单调性排除C即可求解
【解1当x<0时,e>0,)-c<0
O,排除AD:
因为f()-2e2-e2-。产2x-)
x2
x2
所声0<.f0,回0)数
当>诗,了>0.f在2年避%.粉C
1
故选:B
5.将ABCDEF
4,B
六位教师分配到3所学校,若每所学校分配2人,其中
分配到同一所学校,则不同的
分配方法共有()
A.12种
B.18种
C.36种
D.54种
【答案】B
【解析】
【分析】先平均分组,再利用全排列可求不同分配方法的总数.
C2C2
【详解】将余下四人分成两组,每组两人,有2种分法,
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故不同的分配方法共有2
CCxA3=18种,
故选:B,
f(x
6.已知函数1
为定义在R上的偶函数,当>0时,矿')+2f()>0,
则下列四个判断正确的为(
A.f-2)<4f0
B.f(-2)>4f0
cf(-2)<f四
4
Df(-2)>0
【答案】D
【解析】
【分析】由寸(0+2f()>0(x>0)结构特征可知矿(+2f(y是函数8)=xf四的导数简单变
形得到的,故构造函数并得到函数8()=X()的单调性,再结合函数奇偶性即可判断选项中各函数值
大小
【详解】令gy=xf四,则8)=2()+rf'()=x(2f(国+寸'()>0在0,+o)恒成立,所
以8(田=rf田在0,+切)单调递增,所以8⑩<g(②),即f⑩<4f②)
又因为函数/四为定又在R上的偶西数府以10<4(-2》,即(-2)>四
故选:D.
7若x=3为图数f()=
Ix2 -ax-3lnx
的极值点,则函数f(x)的最小值为()
1
3
A.
C.2
-3ln3
B.2
D.3-3ln3
【答案】C
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【解析】
【分析】先由尤=3为函
f)=-m-3r
2
的极值点求得a,再利用导数法求解
【详解】
f()=x-a-3
x,
因为x=3是函数)的极值点,
所以f'(3)=3-a-1=0,则a=2,
所以f"()=x-2-3-x-3x+1)
当x∈(0,3)时,f(y<0,当xe(3,∞)时,f()>0,
所以函数f(因在(0,3)上单调递减,在(3,+w)上单调递猫,
所以f=/3)=-多-3n3
故选:C
8.任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2反复进行上述两种运
算,经过有限次步骤后,必进入循环图1一4一2一1,这就是数学史上者名的“冰爱猜想"已知数列{a,}满
a,an为偶数
足:
9=3’
3an+1,an为奇数’
则
2024=
A.1
B.2
C.3
D.4
【答案】A
【解析】
【分析】根据“冰霓猜想”结合递推关系,利用规律求解即可
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【详解1由题意可知4=3.4=10,4=5,4=16,4=8,4,=4,4,=2,4=1,4=4…,
所以根据“冰霓猜想"可知2=a+3x6m=4,=l
故选:A.
二、多选题(每小题5分,共4小题20分)
9.已知f(x)=(2-x°=a+ax+4x+…+a,r,则下列描述正确的是()
A.f(-)
除以5所得的余数是1
B.a+凸+…+ag=1
c.al+|a|+|a+…+|as=38-28
D.2a+3a3++8a=-8
【答案】AC
【解析】
【分析】利用赋值法可判断BC,由f-)=子=9=00-广,再结合二顶式定理可判断A,对于
f)=(2-x°=a,+ax+a,++a,x两边同时求导,再利用赋值法可判断D.
详
解
】
对
于
A
f(-1)=38=94=(10-1)4=104-C4×103+C2×102-C×10+1=10×103-C4×102+C×10-C8)+1
数()
除以5所得的余数是1,故A正确
对于B,令x=1得,4+a+a++a=l,令x=0得,a=2
所以4+a++a=1-2,故B错
误;
|al+|a2|+|a3|+..+|ag=-a+a2-a3+..+ag
对于C,由题意可知,
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对于f四=(2-)=a,+ax+a4,2+…ta,x
令x=-1得,4-4+a-a++4=3,又因为4=2
所以a+|a+川4++1%卡-4+4-4++4=3-2
,故C正确:
对于D,对于f)=(2-”=a+ax+a,++ar两边同时求导可得,
-8(2-x)7=a1+2a2x+3ax2+.+8ax
令x=1得,-8=4+24+3a,++8a
令术=0得,4=-8×2”
所以2a,+3a,++8a,=8+8×2=82-》,枚D错误
故选:AC
A,B,C,D,E,F
10.身高各不相同的六位同学
站成一排照相,则说法正确的是()
AB与C同学不相邻,共有AA种站法
B.B,C,D,
四位同学从左到右按照由高到矮的顺序站,共有30种站法
C.卫不在排头,F不在排尾,共有504种站法
D.A、C、D三位同学必须站在一起,且A只能在C与D的中间,共有144种站法
【答案】ABC
【解析】
【分析】利用不相邻问题插空法即可求解A,根据定序问题即可求解B,,利用间接法即可求解C,根据相
邻问题即可求解D,
【详解】A,先排4D,E,F4个人有A然后将B,C插空有A故共
A·A种站法,A正确,符合
题意:
B.6个人全排列有A种方法,B、C、D,B全排列有N种方法,则B、C、D,B从左到右拉高到授的排
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A=30
列有A4
种方法,B正确,符合题意;
C.6个人全排列有A种方法,当B在排头时,有A种方法。
当F在排尾时,有A种方法,当区在排头且F在排尾时,有A种方法,
则E不在排头,F不在排尾的情况共
A8-2A+A=504种,C正确,符合题意:
D.A、C、D必须排在一起且A在C、D中间的排法有2种,
将这3人拥绑在一起,与其余3人全样列,有A种方法,则共有2八=48种方法,D错误,不符合题忘:
故选:ABC
1.已知函数f()=(x+(e-x-,
则下列说法正确的有
Af()有唯一零点
B.f(x)无最大值
c.f()在区间,+o)上单调递增
Dx=0为f()的一个极小值点
【答案】BCD
【解析】
f(x)(2,+o)
【分析】求出函数的零点判断A;利用导数探讨函数
在
上的取值情况判断B;利用导数探讨
单调性及极值情况判断CD,
【详解】对于A,依思意,f(-)=f(o)=0,即x-1和x=0是函数()=(x+(®-x-)的零
点,A错误
对于B,当x>0时,令()=c-x-1,求导行(=e-1>0,函数(在(0,+o)上递增,当
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x≥2时,u()≥e2-3>1
而y=x+1在(0,+o)上递增,值域为(,+),
因此当x之2时,()>x+1,则()无最大值,B正确:
对于c,f'()=(x+2)e*-2x-2
令8(=(x+2e-2x-2,求导得8()=(x+3e-2,
当x>0时,令h(四=(x+3列e-2,则h()=(x+4)e>0,即8()=h(在(0,+w)上递增,
g(y>g(0)=1>0,则f()=g(y在0,+o)上递增,f()>f(o)=0,
因此(x)在(0,+∞)上递增,即f()在山,+o)上单调递增,C正确,
对于D,当-1<x<0时,p()=e-2x+2
x+2,
求导得p(x)=。x+22,显然函数p(x)在-,O)
G0(-l-日-2<00o)-=0
,则存在∈(-1,0),使得p'(x)=0,
当x(0)时,(>0,函数p(在.0)上草调递增,则p()<p(0)=0,
即当xe(6.0)时,e<2x+2
<x+2,则f"(x)=(x+2)e-2x-2<0,又f'(0)=0,
因此x=0为()的一个极小值点,D正确
故选:BCD
【点睛】方法点睛:函数零点的求解与判断方法:
①自接求等点:令()=0,如果能求出解,划有几个解洗有几个专点。
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②零点存在性定理:利用定理不仅要函数在区间la,]上是连续不断的曲线,且f(a小f(b)<0
还必须
结合函数的图象与性质(如单调性、奇偶性)才能确定函数有多少个零点.
③利用图象交点的个数:将函数变形为两个函数的差,画两个函数的图象,看其交点的横坐标有几个不同
的值,就有几个不同的零点.
12.为引导游客领略传统数学研究的精彩并传播中国传统文化,某景点推出了“解数学题获取名胜古迹入
场码”的活动活动规则如下:如图所示,将杨辉三角第P行第9个数记为,(P,q∈N),
并从左腰上
的各数出发,引一组平行的斜线,记第”条斜线上所有数字之和为S.(⑧=8,=l,S=2),入场码由两段
数字组成,前段的数字是白
a10
2021
的值,后段的数字是8m∑S
的值,则()
,1第1条斜线
第2条斜线·第3条斜线
十2十第5条斜线
第4条斜线33十第7条斜线
T4641
第6条斜线5101051
1615201561
A.a2023.2=2023
2a4u10=1331
c9=34
D.该景点入场码为13311
【答案】BCD
【解析】
【分析】分折可得“,=C分,利用组合数公式可判脂A选项;利用二项式定理可判断B运顾:归绵得出
2021
S=S十8,逐项计舞可得S,的值。可判斯0选项:计第业S一习S的位,第合B选项可判断D
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选项
【详解】由题意得,=C
对于A,a2即为第2023行第2个数,则42=C0=202,故A错误:
对于B:(10+展开式的通项为H=C10士(k=0,12,3),
其中C=au,C=a2,C=ag,C=a4,
所以,
2a10-c10+c10+c10+C0-(0-133
故B正确:
对于C.8=8=1,8,=2,,=3,8=5,,
自纳可符528=S,即S2=S+5,
所以,8。=8+9=5+3=8.S,=8。+8,=8+5=13S。=S,+S。=13+8=21
Sg=S8+S7=21+13=34
,故C正确:
20
对于D:
∑S,=S3-S2+S4-S3+S,-S4++S023-S02=S023-S2
1
该景点入场码为13311,故D正确,
故选:BCD,
三、填空题(每小题5分,共4小题20分)
7
13
x2+y+二+
展开式中的常数项为,
【答案】630
【解析】
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【分析】
【详解】
1
1
则常数项,应为1个x2,2个x,2个y,2个y相乘,
1.1
所以
x2+y+-+
x y
展开式中的常数项为CCCC=630
故答案为:630
14.一袋中有大小相同的4个红球和2个白球,现从中不放回的取球2次,每次取球一次,则在第一次取到
红球的条件下,第二次再次取到红球的概率为,
3
【答案】50.6
【解析】
【分析】根据第二次取的时候,袋子中有3个红球和2个白球即可求解.
【详解】在第一次取到红球后,第二次取的时候,袋子中有3个红球和2个白球,故第二次再次取到红球
3
的概率为5;
3
故答案为:
S._2n-3
15.设等差数列{an},{b,}的前n项和分别为Sn,Tn,若对任意正整数n都有Tn4n-3,则
4+
ba+bsbs+b
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19
【答案】41
【解析】
【分析】根据等差数列的性质及等差数列前项和的性质,逐步化简,即可得到本题答案.
anS2n
【详解】由题意知,
bnTn,b+h,=6+h,=2h。,43+a=2a6,
4+,4=+4=a6-S1=211-3_19
.b4+bb+b,2bbT1411-341
19
故答案为:41.
16.已知不等式
+alhr-r+e≥0x对
20对任意x∈(山,+0)恒成立,则实数a的最小值是
【答案】-e
【解析】
【分析】将已知不等式变形为e-血e≥x”-h×,构法函数f(四)=-l血,利用导数分析函数
f(x)的单调性,考虑a为负数的情形,可得出x≥e,分参后可得lhx,利用导数求出
8(=一在L+o)上的最大道。即可得型实技口的最小宜
x+alnx-+1≥
【详解】
e+
可得x+e≥x-alnx=x-lnx,即e-ne≥x-lnx,
构造爵影/(闪=x-l血x.其中x>0.测(倒=1--
当0<x<1时,f'()<0,此时函数f()单调递减,
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当x>1时,()>0,此时函数f()单调递增,
因为x>1,则-x<-1,则
0<e<l
e,
要求实数“的最小值,考虑a<0,则0<x<1
由e-lhe≥x-hx可得fe)≥f(x),
因为函数f(冈在(0,)上单调递减,则x≥e,
不等式r之e‘两边取自然对数可得al血x之-x,
因为x>1,则lnx>0,可得
令)夹中1小3)
(Inx),
当1<x<e时,g()>0,此时函数8()单调递增,
当x>©时,8'()<0,此时函数3()单调递减,
所以,函数8(田)在山,+o)上的最大值为8(e)=e,所以,a≥-e.
因此,实数a的最小值为-e
故答案为:一e,
【点睛】结论点睛:利用参变量分离法求解函数不等式恒(能)成立,可根据以下原则进行求解:
(1)xeD,m≤f()台m≤f()m:
2)xeD,m≥f(分m≥f():
3)3r∈D,m≤f()台m≤f()s;
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(4)3x∈D,m≥f(x)台m≥f(x)n
四、解答题(第17题10分,第18题12分,第19题12分,第20题12分,第21题12分,
第22题12分,共6小题70分)
17.在二项式
+2展开式中,第3项的系数和第4项的二项式系数比为3:40
(1)求n的值及展开式中的无理项有几项:
(2)求展开式中系数最大的项是第几项,
【答案】(1)n=12,展开式中的无理项有8项
(2)最大的项是第5项
【解析】
【分析】(1)写出展开式通项,根据第3项的系数和第4项的二项式系数比为3:40可得出关于n的不等
式,解出n的值,当T+为无理项时,
12、4
3不为整数,可得出r的取值,即可得出展开式中无理项的项
数;
(2)设展开式中系数最大的项是第”+1(0≤”≤1,r∈N)项,根据不等式法可得出关于r的不等式,解
出r的值,即可得出结论.
【小问1详解】
解:二项式
2x
民开式的道项公式为u=c(J=C[x宁o≤r5reN。
第3项的系数和第4项的二项式系数比为3:40,
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n(n-1)1
222
33
所以C
n(n-1(n-2)4(n-2)40,解得
6
n=12
以=C:宁osrs12reN,
4
12--r
当T,为无理项时,
3不能为整数,
所以,P∈12,457,8,10,1
},故展开式中的无理项有8项
【小问2详解】
解:设展开式中系数最大的项是
r+1(0≤r≤Il,reN)项,
(≥c-(9
12!
12!
即
n产o-
12!
12!
2(r+1)≥12-r
10
整理可得13-r22r
解得写≤rs
3
因为r∈N,,所以r=4,所以,展开式中系数最大的项是第5项
18.甲乙丙丁戊五个同学
(1)去三个城市游览,每人只能去一个城市,可以有城市没人去,共有多少种不同游览方法?
(2)排成一排,甲不在首位,乙不在末位,共有多少种不同排列方法?
(3)分配到三个城市参加活动,每个城市至少去一人,每人只能去一个城市,共有多少种不同分配方法?
【答案】(1)243
(2)78
(3)150
【解析】
【分析】(1)根据乘法计数原理即可求解,
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(2)用全部情况去掉甲不在首位,乙不在末位,即可求解,
(3)利用分组分配,结合排列组合即可求解
【小问1详解】
去三个城市游览,每人只能去一个城市,可以有城市没人去,因此每个人都有3种选择,
35=243
所以不同游览方法有
(种)·
【小问2详解】
排成一排,无限制条件的排列有A,
甲不在首位,乙不在末位的反面是甲在首位或乙在末位,共有2A-A
则甲不在首位,乙不在末位的不同排法有A-2A+A=78(种).
【小问3详解】
分配到三个城市参加活动,每个城市至少去一人,每人只能去一个城市,
cC
则先把5人按1:1:3分组,有C种分组方法,按2:2:1分组,有A2种分组方法,
因此不同分组方法数为C+
A3
再把每一种分组安排到三个城前,有A种方法。
所以不同分配方法种数是(C+
t之)A=10+15)x6=150
19.已知S为数列a,}的前n项和,S。=2a。-4n+2
(1)证明:数列{a,+4号为等比数列:
2”
(2)设数列anal
的前”项和为工,证明:
6
【答案】(1)证明:
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41=S,=2a1-4×1+2a=2a+4=6
由S.=2a,-4n+2,得S=2a-4(n-)+2,n≥2
an=Sn-Sn1=(2an-4n+2)-[2an1-4(-1)+2]=2a,-2an1-4,n≥2
a,+4_20+4+4=2,n≥2
所以an=2an-1+4,n之2,故an-1+4an1+4
所以数列{a,+4是以6为首项,2为公比的等比数列。
(2)证明:
an+4=6×2"-,0n=3×2”-4
2”
2"
171
1
故a,01(3×2”-4)(3×21-433×2”-43×2-4
2++2
所以.=a4+a,4++a4
【解析】
an+4
=2
【分析】(1)取n=1计算a=2,an=Sn-Sn1=2an-2an1-4得到an1+4,得到证明.
2”-11
(2)确定an=3×2”-4,变换a,a133×2”-43×21-4
利用裂项求和计算得到证明。
【小问1详解】
略;
【小问2详解】
略
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20.已知函数f()=lh2x-am
(4)a=-2e,求函数f(的最小值,
(2)若f()在(0,+切)上单调递减,求a的取值范围.
【答案】(1)3
e[民oj
【解析】
【分析】(1)运用二次求导法进行求解即可:
(2)运用常变量分离法,结合导数的性质进行求解即可.
【小问1详解】
因为a=-2e,
所以f(=nx+2ex→f()=2hx+2e
x
◆86-20+20.则68创-20n别
x2
当x>e时,8()<0,8(单调递减,
当0<x<c时,8()>0,8(四单调递增。
因0<x计.则水日)-0个
因当。<x<所,则60=日g回
当x>e时,显然8(x)>0
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0<x<
于是有当
e时,函数f(x)单调递减,
当>e时,函数f(x单调递
所kfw=/0=hr日2e日3.
【小问2详解】
台-x-→r)-2h-a
因为()在(0,+o)上单调递减。
所以"(x)=2x一a≤0在(0,+o上恒成立,
2hx-a≤0→a≥2hx
由x
x,
设h(x)=2nx
h(20-血
x,则有
x2
当x>e时,h()<0,h(x)单调递减,
当0<x<e时,()>0,8()单调遥增,
所以以-2ne-2
ee,
变相”(x)=2nx-a≤0在(0,+0上恒成奇
x
2是风ta的k位州方是
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21.已知等差数列a,}的前n项和为S,公差d≠0,且S+S,=50,4,a,4成等比数列
()求数列a,}的通项公式:
(2)设
是首项为1,公比为3的等比数列,
①求数列么,}的前”项和乙,
②考不等式江,-S,+2n≤0对切n∈N恒成立,求实数元的最大值
【答案】(1)0。=2n+1
1
(2)①Tn=n3”:②27
【解析】
【小问1详解】
3a+
3x2d+54+4x5d=50
2
依题意得
,解得」4=3
(a+3d)}=a,(a,+12d)
d=2
∴a,=a+(n-1)d=3+2(n-)=2n+1,即4,=2n+l
【小问2详解】
b2=31」
①由am
=3→b,=an3-=(2n+1)-3m,
Tn=3+5-3+7.32++(2n+1)-3-
3Tn=3-3+5.32+7.33+…+(2n-1)3+(2n+1)3
所-2=3+2.3+2.3++2,3(2m+03=3+2.30-3)-2n+13
1-3
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=-2n.3”
∴.Tn=n-3"
②由(1)易求得S,=n(n+2),所以不等式江,-8,+2≤0对一切n∈N恒成立,
1s2-n
即转化为3”对一切n∈N恒成立,
sf-2aeN).fa≥2
又+0)-5”2=-
当1≤n≤2时,f(n+)-f(m<0,n≥3时,(n+)-f(m)>0
所以f0>f(2)>f3),且f()<f(4)<…
则2≤fo=f)=-27
所以实数九的最大值为27
【点睛】关键点点睛:本题的关键是参变分离构造函数,差比判断函数的单调性
2.已知函数f(x)=lnx+x2-2a,aeR
(1)当a>0时,讨论f()的单调性:
(②)若函数f(四有两个极值点,(:<),求2()()的最小值
【答案】(1)
当0<a≤V5时,f(0在0,+o)上单调递增,
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当a>V2时,f田在(0,),(,+o)上单调递增,在(,x)上单调递减,
其中5-a--2=a+-2
2
,X4=
2
1+4ln2
(2)2
【解析】
【分析】(1)利用导数与函数单调性的关系,分类讨论△≤0与△>0两种情况即可得解;
1
(2利用(1)中结论,利用韦达定理得到·=2,2c=2x+1,2a=2x+1,利用消元法将
2f(:)一f(:)表示成关于的函数,再利用换元法和导数求得所得函数的最小值,从而得解
【小问1详解】
因为f()=lnr+2-2a,x>0
所以f')=+2x-2a=2x2-2a+1
令8=2r2-2m+1,则A=4a-8=4(d-2),
因为a>0,
当0<a≤5时,a≤0,则8≥0,即f20
此时f田在0,+切)上单调递增,
当a>5时,A>0:由g0=0.符=0--2成
2
=a+va-2
2,且5<x4,
当0<x<或x>时,g>0即f'x)>0:
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当5<<时,8<0,即f倒<0
所以f)在(0,),(:,+0)上单调递增,在(飞,)上单调递减:
综上,当0<a≤V2时,f(因在0,切)上单调递增,
当a>V2时,f)在(0,).(:to)上单调递增,在(:,上单调递藏,
中50-2-0g2
2
2
【小问2详解】
由()可知,名,为四)的两个极值点,且<,
所以=,=,且,是方程2r-2x+1=0的两不等正根,
此时a>2,5+5=a>0,4西克
男停x远-
则2f(s)-f(x)=2(l血x+-2ax)-(血x+号-2am)
=2(nx+x-2x-1)-(nx+号-2x号-l=-2x+2nx-lnx2+-1
-广251是知明-油21
91=.则2.60-1-22-,
0-+安
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当合所,g0<0.则0年网运浅
当1(,+∞)时,8>0,则8(0单调递增,
所以80m=g)=-1+4n2
2
1+4ln2
所以2f(x)-f()的最小值为2一.
【点睛】关键点点睛:本题解决的关键是,利用韦达定理将双变量的2f(:)一(3)转化为关于单变量
云的西数,从而得解
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