内容正文:
高二数学学科训练
一、选择题:本题共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. 数列{an}:1,, , ,…,的一个通项公式是( )
A. B.
C. D.
2. 已知直线的倾斜角为,则实数( )
A. B. C. D.
3. 已知等比数列的前n项和为,,.则公比q等于( )
A. 或 B. C. 1 D. 1或
4. 已知,,则数列的通项公式是( )
A. n B. C. 2n D.
5. 已知某等差数列的项数为奇数,前三项与最后三项这六项之和为,所有奇数项的和为,则这个数列的项数为( )
A. B. C. D.
6. 已知数列满足,若,则( )
A. B. C. D.
7. 已知数列满足,且,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
8. 若方程的四个根组成一个首项为的等差数列,则( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,满分18分.每小题给出的备选答案中,有多个选项是符合题意的.全部选对得6分,部分选对按比例得分,选错或不选得0分.
9. 记为等差数列的前n项和,若,,则( )
A.
B. 或12时取到最大值
C. 数列是公比为的等比数列
D. 数列是公差为的等差数列
10. 下列说法正确的是( )
A. 经过点,且一个法向量为的直线方程为
B. 将直线绕它上面一点沿逆时针方向旋转,所得到的直线方程是
C. 是直线的一个方向向量
D. 点,,直线l:与线段相交,则实数m的取值范围是
11. 已知数列满足,,则( )
A. B. 是递增数列
C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知公差不为零的等差数列满足:,且,,成等比数列,则____.
13. 若直线经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的2倍,则该直线的方程为_______.
14. 记表示不超过的最大整数,已知数列满足,且,数列满足,记为数列的前项和,则_____________.
四、解答题:本题共5小题,满分77分.解答应写出必要的文字说明、计算过程、证明过程.
15. 已知数列是等比数列,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
16. 已知数列的前项和为,且,,
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
17. 已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值及此时直线的方程.
18. 数列的前n项和().
(1)求的通项公式;
(2)求的前n项和.
(3)令,求数列的前n项和及的最小值.
19. 已知数列满足,.
(1)求,的值;
(2)证明:是等比数列,且();
(3)设的前n项和为,若恒成立,求实数t的取值范围.
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高二数学学科训练
一、选择题:本题共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. 数列{an}:1,, , ,…,的一个通项公式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据数列的项归纳出一个规律即得.
【详解】观察数列{an}各项,可写成:,选项D满足,选项A中,,选项B中,,选项C中,,均不符合题意.
故选:D
2. 已知直线的倾斜角为,则实数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可得直线的斜率为,解方程即可得出答案.
【详解】已知直线的倾斜角为,
则直线的斜率为,
则.
故选:B.
3. 已知等比数列的前n项和为,,.则公比q等于( )
A. 或 B. C. 1 D. 1或
【答案】D
【解析】
【分析】分别利用等比数列通项公式及前前n项和公式,解方程组可得或.
【详解】设数列的首项为,
由等比数列的通项公式以及前n项和公式可得,
即可得,解得或;
经检验或符合题意.
故选:D
4. 已知,,则数列的通项公式是( )
A. n B. C. 2n D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可得,再利用累乘法计算可得;
【详解】解:由,得,
即,
则,,,…,,
由累乘法可得,因为,所以,
故选:C.
5. 已知某等差数列的项数为奇数,前三项与最后三项这六项之和为,所有奇数项的和为,则这个数列的项数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】由等差数列的性质与求和公式求解即可
【详解】由已知,,
所以,
所有奇数项的和为,
于是可得.
故选:A.
6. 已知数列满足,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据条件,求出数列的周期,再由数列的性质,即可求解.
【详解】因为,又,则,,,
所以数列是周期数列,且是数列的一个周期,则.
7. 已知数列满足,且,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先由递推关系可得数列是首项为、公差为的等差数列,进而可得,再通过裂项相消求和可得.
【详解】已知递推式,两边同时取倒数得:,
即, 结合初值,即 ,
所以数列是首项为、公差为的等差数列.
根据等差数列通项公式得:,
所以,
所以.
因此数列的前项和为.
8. 若方程的四个根组成一个首项为的等差数列,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】先设出两个方程的根分别为和,由韦达定理及等差数列的前项可得等差数列的前四项分别为,再由韦达定理配对组合并求出,从而可得所求值.
【详解】设两个二次方程 、 的根分别为和,
由韦达定理可得:,,因此四个根的和为.
因为已知四个根组成一个首项的等差数列,设公差为,
由等差数列前项和公式:,解得 .
因此四个根按顺序为:。
根据两组根的和都为,可知配对方式只能是和为一组、和为另一组.
由韦达定理,两根之积分别对应和,则可取,.
故.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,满分18分.每小题给出的备选答案中,有多个选项是符合题意的.全部选对得6分,部分选对按比例得分,选错或不选得0分.
9. 记为等差数列的前n项和,若,,则( )
A.
B. 或12时取到最大值
C. 数列是公比为的等比数列
D. 数列是公差为的等差数列
【答案】BC
【解析】
【分析】对于A,根据等差数列的通项公式可列方程解出首项和公差,再利用等差数列的前n项和公式;对于B,通过计算,,的正负情况即可判断当n为多少时最大;对于C,利用等比数列的定义式即可判断对错;对于D,求出数列的通项公式即可判断对错.
【详解】对于A,因为数列是等差数列,设公差为
又因为,,
所以,解得,
所以,故A错误;
对于B,计算可知,,,
所以等差数列前11项均为正,第12项为0,第13项开始为负,
所以或12时取到最大值,故B正确;
对于C,为常数,
所以数列是公比为的等比数列,故C正确.
对于D,,
所以,
所以数列是公差为的等差数列,故D错误.
10. 下列说法正确的是( )
A. 经过点,且一个法向量为的直线方程为
B. 将直线绕它上面一点沿逆时针方向旋转,所得到的直线方程是
C. 是直线的一个方向向量
D. 点,,直线l:与线段相交,则实数m的取值范围是
【答案】ABD
【解析】
【分析】对于A,由法向量的概念可设直线方程为,再代点求解即可;对于B,先得到原直线的倾斜角,然后由旋转得到倾斜角及斜率,再利用点斜式求直线方程即可;对于C,由直线的一个方向向量为即可判断;对于D,先得到直线的定点,结合图像求解即可.
【详解】对于A,直线的一个法向量为,则可设直线方程为,
又过点,则,解得,
直线方程为,即,故A正确;
对于B,直线的倾斜角为,
又点在直线上,则逆时针方向旋转后所得直线的倾斜角为,
斜率,
所得到的直线方程是,即,故B正确;
对于C,直线的一个方向向量是,故C错误;
对于D,直线l:,
,解得,则直线l过定点,
如图:,,
则或,解得或,故D正确.
11. 已知数列满足,,则( )
A. B. 是递增数列
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【分析】对于A,由递推公式依次求出即可判断;对于B,计算即可判断;对于C,将放缩成,利用等比数列求和公式即可判断;对于D,由C可得,借助等比数列求和公式验证即可.
【详解】对于A,由已知得,,,故A错误;
对于B,因为,
所以,即是递增数列,故B正确;
对于C,由AB知,,
所以,
所以,
所以,故C正确;
对于D,由C知,
所以,
两式相减所以,所以,
所以,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,满分15分.
12. 已知公差不为零的等差数列满足:,且,,成等比数列,则____.
【答案】
【解析】
【详解】设等差数列的公差为,首项为,
因为,则,解得,又,,成等比数列,
则,所以,整理得到,
所以,所以.
13. 若直线经过点A(-5,2),且在x轴上的截距等于在y轴上的截距的2倍,则该直线的方程为_______.
【答案】x+2y+1=0或2x+5y=0.
【解析】
【分析】讨论横截距、纵截距均为零、都不为零两种情况,设直线方程并将点坐标代入求参数,即可写出直线方程.
【详解】①当横截距、纵截距均为零时,设所求的直线方程为y=kx,
将(-5,2)代入y=kx中,得k=-,
此时,直线方程为y=-x,即2x+5y=0.
②当横截距、纵截距都不为零时,设所求直线方程为,
将(-5,2)代入所设方程,解得a=-,
此时,直线方程为x+2y+1=0.
综上所述,所求直线方程为x+2y+1=0或2x+5y=0.
故答案为:x+2y+1=0或2x+5y=0
14. 记表示不超过的最大整数,已知数列满足,且,数列满足,记为数列的前项和,则_____________.
【答案】2023
【解析】
【分析】分析得出,利用累加法求出数列的通项公式,可化简数列的表达式,求出,结合题中定义求得.
【详解】因为数列满足,且,则,
当且时,
,
也满足,
故对任意的,,故,
,
当时,,则,所以,
此时,,
所以,
,
,所以.
四、解答题:本题共5小题,满分77分.解答应写出必要的文字说明、计算过程、证明过程.
15. 已知数列是等比数列,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
数列是等比数列,,,得数列的公比满足,解得.
则的通项公式为.
【小问2详解】
将数列的前项和分成等比数列和等差数列分别求和.
则.
16. 已知数列的前项和为,且,,
(1)求证:数列是等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明:因为①,所以,解得,
对任意的,②,
得,即,
则,即,因为,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列.
(2)
【解析】
【分析】(1)利用与的关系推得数列递推式,即可证明是等比数列;
(2)先利用对数运算求出,利用裂项相消法求和即可.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
由(1)分析可得,即.
因为,
所以.
17. 已知直线.
(1)证明:直线过定点;
(2)若直线不经过第四象限,求的取值范围;
(3)若直线交轴负半轴于点,交轴正半轴于点,为坐标原点,设的面积为,求的最小值及此时直线的方程.
【答案】(1)证明:直线的方程可化为,故无论取何值,直线总过定点.
(2)
(3)的最小值为4,直线l的方程为
【解析】
【分析】(1)直线方程化为,可以得出直线总过定点;
(2)考虑直线的斜率及在轴上的截距建立不等式求解;
(3)利用直线在坐标轴上的截距表示出三角形的面积,利用均值不等式求最值,确定等号成立条件即可求出直线方程.
【小问1详解】
略
【小问2详解】
直线的方程为,且恒过点,
则直线在轴上的截距为,
要使直线不经过第四象限,则 ,解得,
故的取值范围是.
【小问3详解】
依题意,直线l在x轴上的截距为,在y轴上的截距为,
所以 ,.
又且,.
故,
当且仅当,即时取等号.
故的最小值为4,此时直线l的方程为.
18. 数列的前n项和().
(1)求的通项公式;
(2)求的前n项和.
(3)令,求数列的前n项和及的最小值.
【答案】(1)
(2),
(3)(),
【解析】
【分析】(1)根据公式,即可求通项公式;
(2)根据的正负分界项,分和两种情况求和;
(3)设,利用错位相减法求和,再结合数列的单调性求和的最小值.
【小问1详解】
当时,,
当时,,
验证当时,,成立,
所以的通项公式为;
【小问2详解】
令,解得,令,解得.
①当时,,则.
此时.
②当时,
因此,的前n项和,;
【小问3详解】
,则
两式相减得:
所以()
,
当时,,时,,
,2,3时单调递减;,5,6…时单调递增,且,
所以.
19. 已知数列满足,.
(1)求,的值;
(2)证明:是等比数列,且();
(3)设的前n项和为,若恒成立,求实数t的取值范围.
【答案】(1),
(2)
因为,,所以,
又,所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,即.
①当n为正奇数时,,显然为递增数列,则;
②当n为正偶数时,,显然为递增数列,则.
综上所述,时.
(3)
【解析】
【分析】(1)依据题目所给的递推公式即可求解.
(2)将题目所给的递推公式构造成等比数列的定义式即可证明,从而可以写出的通项公式,将n分为正奇数和正偶数两种情况分别证明即可.
(3)由第二问算出,将n分为正奇数和正偶数两种情况讨论,分别求对应的,代入不等式中,对t分离参数即可求得t的取值范围,最后两种情况求得的t的范围取交集即可.
【小问1详解】
因为,,
所以,,,
,.
【小问2详解】
略
【小问3详解】
由(2)得,
①当n为正奇数时,
,
由,得,
即,
因为,所以对任意的正奇数n都成立,
当时,有最小值1,
所以.
②当n为正偶数时,
,
由,得,
即,
因为,所以对任意的正偶数n都成立,
当时,有最小值,所以,
综上,可知,即实数t的取值范围是.
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