内容正文:
考前练33
裂项相消法求和
1.在数列(a}中,a1=
2,an+1-an+3antian=0.
3.已知{an}是公差不为零的等差数列,a1=1,且
a1,a3,ag成等比数列.
(1)证明:数列二是等差数列;
(1)求数列{an}的通项公式;
a
(2)设bn=tan a,tan a,+1,求数列{bn}的前n
an
(2)若6。一3n十2求数列{6,}的前n项和S
项和S.
2.已知数列{an}的前n项和为Sm,且a2=8,
S。=a-n-1.
2
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列2×3”)
的前n项和T
35
考前练34错位相减法求和
1.已知等差数列{an}满足a5=12,a10一a7=6,3.从条件①2Sm=(n十1)am,②a层十an=2Sm,
等比数列{b}的各项均为正数,且满足b1
an>0,③√Sn十√Sm-1=an(n≥2)中任选一
a1,b4=a15.
个,补充到下面横线上并给出解答
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
已知数列{an}的前n项和为Sn,a=1,
(2)求数列{abn}的前n项和S.
(1)求{an}的通项公式,
(2)设b,=a十1
2n+1
,记数列{bn}的前n项和为
T,是否存在正整数,使得工,>号?
2.已知数列a}的前n项和为5a-号当m>
2时,S%=anSn一an
(1)求Sn;
(2)设数列(2
,
的前n项和为Tm,若ATn≤
(n2十9)·2m恒成立,求λ的取值范围.
-36+q6=0.q>0,∴.q=2,因此an=aq3=4X23=2-1.
7.C解析:数列{an}的前n项和为Sn,且a+1=an十2-1,a=
2.当n=1时,a2=3,当n=2时,a3=5,…,a7=65,∴.S7=
a1十a2+…+a,=134.由于S。=69,当n=7时,满足
S≥128.
8.A解析:Sn为等比数列{am}的前n项和,.S2,S4一S2,
S6-S4成等比数列.S2=4,S4一S2=6-4=2,.S6一S4=
1,∴.S6=1+S4=1+6=7.
9.C解析:由题意可知,1,6,13,24,41,66,·的逐项差组成的
数列为5,7,11,17,25,,这个数列的逐项差组成的数列为
2,4,6,8,10,…是等差数列,则该数列的第7项为10+25十
66=101.
10.ACD解析:由题意,得S=12×2=12×2>0,则
2
a6十a,>0.又a<0,.a6>0,故C正确;Sg=13Xa1a=
2
13a<0,故D正确;由a3=a1+2d=12,得a1=12-2d,
fa=a1+6d=12+4d<0,
a6=a+5d=12+3d>0,解得-24<d<-3,故B错
la6+a=24+7d>0,
误;S=5a1+10d=5(12-2d)+10d=60,故A正确.
11.36解析:.a5+ag=2a2,∴.2a-ag=a5=4,因此S3=
9(a十as)=9as=36.
2
12.3n一9(答案不唯一)解析:要满足“前3项之和小于第3
项”,则a1十a2十a3<a3,即a1十a2<0,则不妨设a1=一6,
a2=-3,则an=一6十(n-1)X3=3n-9.
13.25解析:设等差数列{an}的公差为d,则a2十as=2a1十
6d=2."a1=-2,d=1..So=10X(-2)+10X9×
1=25.
14.613解析:.a6十a=1,∴.S2=6(a6十a)=6..a<0,
∴.a6>0,∴.{an}为递减数列.又S2=6>0,S13=13a<0,
'.nmin=13.
15.an=2n-1解析:当n=1时,4S=(a1十1)2,解得a1=1;当
n≥2时,由4Sn=(an+1)2=a+2am+1,得4Sn-1=a21+
2a-1十1,两式相减得4Sm-4Sn-1=a2-a21+2an-2ar1=
4an,整理得(an十am-1)(an一an-1一2)=0..an>0,∴.an
a-1-2=0,即an-ar-1=2.又a1=1,故数列{an}是首项为
1,公差为2的等差数列,.an=1十2(n-1)=2m-1.
考前练32分组法与并项法求和
1.解:(1)由Sn=2an-2,①
得S-1=2ar-1-2(n>2),②
①-②得an=2an-2ar-1,∴.an=2ar-1(n>2).
由a1=S1=2a1-2,得a1=2,
.{a.}是以2为首项,2为公比的等比数列,.an=2".
(26.=2,n=2k-1∈N
(n,n=2k,
T2n=(b1+b3+bs+…+b2-1)+(b2+b4+b6+…+b2n)=
(2+2+25+…+22-1)+(2+4+6+…+2n)=2X0一4)+
1-4
2士2四X”-号+号x4+r+n
2
2.解:(1)由ana+1=2a2-a+1十2na,得(a+1-2an)(an十
n)=0,则a+1=2aa
-102
又a1=2,.数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,
∴.an=2X2m-1=2.
1m-2)·21,n=2k-1'k∈N),
(2)由(1)可得,c,=ab.={4-0·2,n=2k
∴c2十c2-1=(4-2n)·2+(2n-1-2)·2m1+1=22,2m-2十
c2m3=(4-2m十2)·22+(2n-3-2)·2-3+1=22-2,
则+91=4.
C2m-2十C2m-3
又,G+c2=-22+2X22=22,
∴.Tn=(c1+c2)+(c3十c4)+(c6十c)+…+(c2m-1+c2m),
则T=2+2+25+…+2=2(1-4)=4+1-4
1-4
3
六T=41-4
3
3.解:(1)由a+1=2an-a-1(n≥2),得a+1一an=am-a-1
又a1=1,a2=3,则a2一a1=2,.{a+1一an}是各项为2的常
数列,即a+1一a=2,
.{am}是以1为首项,2为公差的等差数列,.am=2n一1.
(2由(10可得S.=n1+2n-D=t,6=(-1)m2.
2
当n为偶数时,Tn=(b十b2)+(b十b)十…十(b1十b)=
(-12+22)+(-32+42)+…+[-(n-1)2+2]=(2-1)×
(2+1)+(4一3)×(4+3)++[n-(n一1)][n+(n-1)]=
1+2+3+4+…+(m-1)+n=(1D,
2;
当n为奇数时,n十1为偶数,工,=T1-b+1=+l)n+2
2
(n+1)2=-(n+1)
2
综上,T,=-1)n(n+1)
2
考前练33裂项相消法求和
1.(1)证明:由a+1一a.十3a+1a.=0,得a一。=3,故数列
{侵}是以3为公差的等差数列。
(2)解:由1)得2=1+(m-1)d=2+30m-1)=3m-1,
an al
则an=3n-1'
6=3+2-an-8n+=号(3十2),
an
8=(合-日+日-+g-+…+
2)=号(合-如十2)-284+2
m
2.解:(1)ra,=8,S=岁-n-1,∴a1=S=号-2=2
当m≥2时a,=S,-S1=空-n-1-(受-n)),
即an+1=3an十2.
又a2=8=3a1十2,.an+1=3an十2,n∈N",
∴.a+1+1=3(a.+1),
∴数列{an十1}是等比数列,且首项为a十1=3,公比为3,
am+1=3×3”1=3",∴.an=3-1.
2--
2×3m
1
数列{2X}的前n项和工=(马)+
an an+1
(3)++(731与)=-g1
3.解:(1)a=1,{an}为等差数列,设公差为d,
又.a1,a3,ag成等比数列,
.a=a1a4,即(1+2d)2=1+8d,
解得d=1或d=0(舍去),
故{a.}的通项公式为an=1十(n-1)×1=n.
(2)6.=tan nan(n十1)=an(n+l)-tann-1,
tan 1
-tan I[tan 2-tan 1+tan 3-tan 2+.+-tan(n+1)-
S=1
am月-n=dma+D-m1-ana)-a+1.
tan 1
考前练34错位相减法求和
1.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
由as=12,ao-a=6,得a1+4d=12,a+9d-(a+6d)=6,
解得a1=4,d=2,.a.=4+2(n-1)=2n+2.
设等比数列{b}的公比为q,则g>0.
由b=a1=4,b=a5=32,得q=8,解得q=2,
.bn=4·2m-1=2+1.
(2)abn=(n十1)·2t2,Sn=2.23+3·2+…+(n十1)·2+2,
2S.=2·24+3·25+…+(n十1)·2+3,
两式相减得-S.=2十(23+24十…十2+2)-(n十1)·2+3=
8+81-g)-(n+1)·2*,
1-2
.Sn=n·2m+3
2.解:(1)当n≥2时,S=anSn-an,
S=(S-S-1)S-(S-S-1),
整理,得S51=5S1-8,即发
11,
数列(发)是以哈-=2为首项1为公差的等装数列,
安=1,即8=
21知答.=6m+D·2,
.Tm=2·2+3·22+…+n·2m-1+(n+1)·2m,①
.2T.=2·22+3·23+…+n·2+(n+1)·2m+1,②
①-②,得-T.=4+(22+23+…+2")-(n+1)·2+1
=4+2二2)-(m+1)·21=-n·2t1,
1-2
.Tw=n…2t1
aTn≤(2十9)·2,An·2+1≤(2+9)·2,
即“法-受+品
:受+号≥2√受·易=8,当且仅当m=3时,等号成立,
λ≤3,即λ的取值范围为(-∞,3].
3.解:(1)若选择①,.2Sn=(n十1)am,n∈N*,
.2Sm-1=naw-1,n22,
两式相减得2a.=(n十1)a.一a.-1,
整理,得(n-1)an=na.-1,n≥2,
即费=号≥2,(会}为常数列面号=1a.=m
若选择②,a十an=2Sn(n∈N),
-10
∴.a21十an-1=2S-1(n≥2),
两式相减得a层-a21十an一ar-1=2S.-2S.-1=2a.(n≥2),得
(an-an-1)(an十ar-1)=an十an-1(n22).
an>0,∴.an十ar-1>0,∴.an-ar-=1(n≥2),
∴.{an}是等差数列,.an=1十(n-1)×1=n.
若选择③,√Sn+√S1=an(n≥2),
.√S+√S-i=S.-S-,
∴S+i=(S+√S)(S-√Si),
由题意知S>0,√S-√S=1,
∴{√S}为等差数列.
又√S=√a=1,∴√Sn=,Sn=,
a.=S-S。-1=2n-1(m≥2),当n=1时,a=1也满足上式,
.an=2n-1.
(2若选择@或②.6-”生+中1-是。
∴T.=3×(2)°+4×(侵)°+5×(2)广++(+2)×
(),
2T.=3×(合))'+4×(合)‘+5×(合)°++(+2)×
(3),
两式相减得2工.=3×(合)广+(2))°+(分)+…+
(号》”a+x传》号+
1-2
2)×(合)》-1-,
工:=2-,要使得T>号,即2-2>号整理,得
当nEN时,20,不存在mEN,使得T.>号
若选择③,依题意,6=-”,工.=2×号+3×
2+1
(侵广+4x(2)'+5x(侵)广++a+1Dx(侵”,
合工=2x(分))广+3×(合)广+4x(合)》°++(a+1×
(2),
两式相减得2工,=1+(合)+(分)+(3)+…十
(号》+x传)》-1+-
1-2
-(m十1)×
T=3生
令工=3-"法3>号则安3<号,即2-3m-9>0
令cn=2-3n-9,则c1=-10<0,
当n≥2时,c+1-cn=2+1-3(n十1)-9-(2”-3n-9)=
2m-3>0,
又c4<0,c5>0,故c2<c3<c4<0<c5<c6<…
综上,使得T,>号成立的最小正整数n的值为5.
考前练35空间几何体的表面积和体积
1.B解析:由题意知圆锥的底面周长为2√2π.设圆锥的母线长
为l,则π=22π,解得l=2√2.
2.B解析:设圆柱的轴截面的边长为x,由x2=8,得x=2√2,
.S国粒表=2S底十S侧=2π×(W2)2十2xX√2X2√2=12元
3.B解析:以边长为2的正方形一边所在直线为轴旋转一周所
得几何体是以2为底面圆半径,2为高的圆柱.由圆柱的体积
公式得V=π×2X2=8π,∴.所得到的几何体的体积为8π.
4.B解析:易得圆台的上底面圆的半径是0.5m,高是2.5m,
下底面周的半径是1.4m,∴V=号h(r十W+)≈号×
3.14×2.5×(0.52+0.5×1.4+1.4)≈7.6(m3).
5.D解析:设国锥的体积为V,由体积公式可得V=号x2h,
“7=是,圆维的体积是12x,号x·(径)°.h=12,解
得h=4.
6.C解析:如图,将圆台补成圆锥,设圆台上底
面中心O到圆锥顶,点的距离为h,圆台的高
为2x,中栽面面积为S,则是=十2,整
16
02
理,得h=2x.又存=h干,心47
4
4
03
2z+,解得S=9.
7.B解析:如图,设还原后正方体的棱长为
a,则正方体的体积为a,每一个正四面体
的体积为日·合·号·号·号-由
aa
题意可得d-8×器=0.18>d=0.216.
8.D解析:设圆锥底面半径为r,高为h,则l=2πr,3πh=
是(2mh-得
9.号解析:由题意,知所给的几何体是棱长均为巨的八面体,
它是由两个有公共底面的正四棱锥组合而成的,正四棱锥的
高为1,这个八面体的体积为2Vm=2X号XW2)2X
1=号
10.是解析:圆柱的侧面展开图是面积为16的正方形,一该
圆程的底面围的周长为4,因此丰径为二,故该国柱一个底
西的面教为S=:(保)》'=是
1.8-吾解析:该几何体为正方体挖去两个四分之一圆维,
“圆锥的底面半径R=1,高=2,V=2-号×号×π×
1×2=8-5
-10
12.2解析:圆台的侧面展开图是半圆面所在的扇环,∴.圆台
的母线长为2T-2=2,一2,圆台的侧面积为
π
2n2X(2r2-2n)=2(3-)=4r,∴片-斤=2.
2
考前练36与球相关的切接问题
1.C解析:棱长为1的正方体,其体对角线长为√3,而正方体的
外接球直径即为正方你的体对角线,故外接球年径为吗,该
球的表面积为S=4R=4rX(停)'=3玩
2.B解析:由题意,得该圆柱底面圆的半径为子,圆柱的高为
7,∴该圆柱的侧面积为2x×子×7=49m
3.A解析:球的直径为10,半径为5,圆台的下底面半径为5,
圆台的高为V5一平=3,圆台的体积为3πX(4+4×
5+52)×3=61元.
4.B解析:正方体的棱长a=2,正方体内切球的半径r=1,内
切球体报V=经,则V-华-9
π3
5.BCD解析:设球O的表面积最大,则球O
与圆锥相切,球O的半径为r,如图,作出组
合体的轴裁面.:圆锥SO的轴裁面是边长
为6的正三角形,∴.S0=3√3.在Rt△SOC
中,OC=r,∠OSC=30°,可得S0=2x.又A2
0'
SO十OO=SO,∴.2r+r=3V3,解得r=√3,∴.球O的表面积
为S=4πX(W3)2=12π,即圆锥内部放置一个球,球的表面积的
最大值为12π,结合选项,可得放置球的表面积可能为B,C,D
6.C解析:如图,当,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,设球O的半径为R,此时VoAc=VCAOB=
0
号×号×号R×R=得=6,则R-
243,球0的体积为V=4=325元
3
7.54π解析:设圆柱的底面半径为r,球的半径为R,由条件有
R=r=3,圆柱的高为2R,.圆柱的体积为π2X2R=
2πr3=54元.
8.3πa解析:依题意,补成正方体如图所示,
P
则四面体P-ABC的外接球,也是正方体的外接球,∴,球的半径为
V号亚-停啡的表面软为红X(停。)广-3
2
9.15解析:依题意,知防蝇罩的半径至少为
6+12,+12=6+62≈15(cm.
2
10,19解析:设球的半径为,则球的表面
04