2020-2021学年安徽省高二(上)12月月考数学(理)试卷北师大版
展开1. “xy=0”是“x=0且y=0”成立的( )
A.充分非必要条件B.必要非充分条件
C.充要条件D.既非充分也非必要条件
2. 已知△ABC的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,若c=acsB+bcsC,则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形B.等边三角形
C.直角三角形D.等腰直角三角形
3. 在数列{an}中,若a1=2,an+1=an2an+1(n∈N∗),则a5=( )
A.417B.317C.217D.517
4. 命题“若∠C=90∘,则△ABC是直角三角形”与它的逆命题、否命题、逆否命题这四个命题中,真命题的个数是( )
A.0B.3C.2D.1
5. 已知等比数列an的首项a1=e,公比q=e,则数列lnan的前10项和S10=( )
A.45B.55C.110D.210
6. 已知∀x∈R, ∃m∈R,使4x−2x+1+m=0成立,则m的取值范围是( )
A.(−∞,1]B.−∞,1C.−∞,−1D.[−1,+∞)
7. 不等式1x<12的解集是( )
A.(−∞, 0)B.(2, +∞)C.(0, 2 )D.(−∞, 0)∪(2, +∞)
8. 已知Sn是等差数列ann∈N∗的前n项和,且S5>S6>S4,以下有四个命题:
①数列an中的最大项为S10 ;②数列an的公差d<0; ③S10>0 ; ④S11<0.
其中正确的序号是( )
A.②③B.②③④C.②④D.①③④
9. 下列命题:
①“若a2
③“若a>1,则ax2−2ax+a+3>0的解集为R”的逆否命题;
④“若3x(x≠0)为有理数,则x为无理数”的逆否命题.
其中正确的命题是( )
A.③④B.①③C.①②D.②④
10. 设变量x,y满足约束条件x+y≥3,x−y≥−1,2x−y≤3,则目标函数z=2x+3y的最小值为( )
A.6B.7C.8D.23
11. 若对任意x>0,xx2+x+1≤a恒成立,则实数a的最小值是( )
A.13B.14C.15D.16
12. 已知数列:11,21,12,31,22,13,41,32,23,14,…,依它的前10项的规律,这个数列的第2013项a2013满足( )
A.0
二、填空题
为了应对日益严重的气候问题,某气象仪器科研单位研究出一种新的“弹射型”气候仪器,这种仪器可以弹射到空中进行气候观测,如图所示,A,B,C三地位于同一水平面上,这种仪器在C地进行弹射实验,观测点A,B两地相距100米, ∠BAC=60∘,在A地听到弹射声音比B地晚217秒(已知声音传播速度为340米/秒),在A地测得该仪器至高点H处的仰角为30∘,则这种仪器的垂直弹射高度HC=________.
三、解答题
命题p:关于x的不等式x2+(a−1)x+a2≤0的解集为⌀,命题q:函数y=(2a2−a)x为增函数.
(1)若p是真命题,求实数a的取值范围;
(2)若“p∨q“为真命题,“p∧q”为假命题,求实数a的取值范围.
在△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,m→=sinx,csx,n→=csx−A,sinx−A,函数fx=m→⋅n→x∈R在x=5π12处取得最大值.
(1)当x∈0,π2时,求函数fx的值域;
(2)若a=7且sinB+sinC=13314,求△ABC的面积.
如图,在四棱锥P−ABCD中,PD⊥底面ABCD,底面ABCD是正方形,E,F分别为PA,BD的中点, PD=AD=2.
(1)求证:EF//平面PBC;
(2)求二面角D−EF−P的正弦值.
已知等差数列{an}的首项为a,公差为b,且不等式lg2(ax2−3x+6)>2的解集为{x|x<1或x>b}.
(1)求数列{an}的通项公式及前n项和Sn公式;
(2)求数列{1an⋅an+1}的前n项和Tn.
在四棱锥P−ABCD中,AD⊥平面PDC,PD⊥DC,底面ABCD是梯形, AB//DC,AB=AD=PD=1,CD=2.
(1)求证:平面PBC⊥平面PBD;
(2)设Q为棱PC上一点, PQ→=λPC→,直线BQ与面ABCD所成角为θ,试确定λ的值使得sinθ=55.
已知数列an满足an+1=2an−2n,n∈N∗,且a2=9.
(1)求an的通项公式;
(2)求an的前n项和Sn;
(3)若关于正整数k的不等式ak≥λ恰有两个不相同的解,求实数λ的取值范围.
参考答案与试题解析
2020-2021学年安徽省高二(上)12月月考数学(理)试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】
根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【解答】
解:由xy=0,可得
当x=0,y≠0时,成立;当x≠0,y=0时,成立;当x=0且y=0成立,
若x=0且y=0,则xy=0成立,
即“xy=0”是“x=0且y=0”成立的必要不充分条件.
故选B.
2.
【答案】
A
【考点】
正弦定理
【解析】
首先利用正弦定理的边角互化可得csAsinB=sinBcsC,从而csA=csC,从而可得A=C,进而可判断三角形的形状.
【解答】
解:c=acsB+bcsC,
由正弦定理得:sinC=sinAcsB+sinBcsC,
则sinA+B=sinAcsB+csAsinB
=sinAcsB+sinBcsC,
所以csAsinB=sinBcsC.
在△ABC中, 因为sinB≠0,
所以csA=csC.
又因为A,C为△ABC的内角,
所以A=C,
所以△ABC是等腰三角形.
故选A.
3.
【答案】
C
【考点】
等差数列的通项公式
【解析】
利用数列的递推关系式,求出{1an}是等差数列.然后求解即可.
【解答】
解:在数列{an}中,若a1=2,an+1=an2an+1(n∈N∗),
可得:1an+1=2an+1an,
∴1an+1−1an=2,
∴{1an}是以首项为12,公差为2的等差数列,
∴1an=12+(n−1)×2,
解得an=24n−3,
∴ a5=217.
故选C.
4.
【答案】
C
【考点】
四种命题的真假关系
【解析】
原命题、逆否命题同真同假;逆命题、否命题同真同假
【解答】
解:∵ 原命题:“若∠C=90∘,则△ABC是直角三角形”是真命题,
∴ 逆否命题是真命题.
又∵ 逆命题:“若△ABC是直角三角形,则∠C=90∘”是假命题,
∴ 否命题是假命题,
∴ 真命题的个数是2个.
故选C.
5.
【答案】
B
【考点】
等差数列与等比数列的综合
等比数列的通项公式
等差数列的前n项和
【解析】
利用等比数列的通项公式及对数的运算得lnan为等差数列,可得解,属于基础题.
【解答】
解:由题意得:an=a1qn−1=en,lnan=lnen=n,
故lnan−lnan−1=n−n−1=1,
所以lnan为等差数列,公差为1,首项为1,
故S10=10×(1+10)2=55.
故选B.
6.
【答案】
A
【考点】
函数恒成立问题
函数的零点与方程根的关系
【解析】
由题意得方程m=−4x+2x+1有解,进而转化为函数y=m和函数y=−4x+22+1的图象有公共点,利用换元法求出函数y=−4x+22+1的值域即为所求的范围.
【解答】
解:∵ ∀x∈R,∃m∈R ,使4x−2x+1+m=0成立,
∴ 方程m=2x+1−4x有解,
∴ 函数y=m和函数y=−4x+2x+1的图象有公共点.
令t=2xt>0,
则y=−t2+2t=−t−12+1≤1,
∴ 函数y=−4x+2x+1的值域为(−∞,1],
∴ 实数m的取值范围是(−∞,1].
故选A.
7.
【答案】
D
【考点】
分式不等式的解法
【解析】
由不等式1x<12可得x<0 或者x>0x>2 ,由此解得x的范围.
【解答】
解:由不等式1x<12得当x<0,不等式显然成立,
当x>0,解得x>2,
所以 x<0或 x>2.
故选D.
8.
【答案】
B
【考点】
等差数列的前n项和
等差数列的性质
【解析】
S5>S6>S4,可得a5>0,a6<0,a5+a6>0,d<0,再利用等差数列求和公式及其性质即可判断出结论.
【解答】
解:∵ S5>S6>S4,
∴ a5=S5−S4>0,a6=S6−S5<0,
a5+a6=S6−S4>0,
∴ d<0,②正确;
∴ 数列an中的最大项为S5,①错误;
S10=10a1+a102=5a5+a6>0,③正确;
S11=11a1+a112=11a6<0,④正确;
∴ 只有②③④正确.
故选B.
9.
【答案】
A
【考点】
四种命题间的逆否关系
【解析】
①写出“若a2
③若a>1,则△=4a2−4a(a+3)=−12a<0,可得原命题为真,故其逆否命题为真;
④“因为逆否命题为“若x为有理数,则3x为无理数”,是真命题.
【解答】
解:①“若a2
②“全等三角形面积相等”的逆命题为“面积相等的三角形全等”,是假命题;
③若a>1,则Δ=4a2−4a(a+3)=−12a<0,根据二次函数图像性质可知函数恒大于零,
所以“若a>1,则ax2−2ax+a+3>0的解集为R”为真命题,故其逆否命题为真;
④“若3x为有理数,则x为无理数”由无理数的定义可知该命题为真命题,
因为逆否命题为“若x为有理数,则3x为无理数”,是真命题.
故选A.
10.
【答案】
B
【考点】
求线性目标函数的最值
【解析】
试题分析:作出题中不等式组表示的平面区域,得如图的△ABC及其内部,再将目标函数z=2x+3y对应的直线进行平移,可得当x=2,y=1时,z=2x+3y取得最小值为7.
解:作出不等式组x+y≥3x−y≥12x−y≤3表示的平面区域,
得到如图的△ABC及其内部,其中A2,1,B1,2,C4,5
设z=Fx,y=2x+3y,将直线!:z=2x+3y进行平移,
当I经过点A时,目标函数z达到最小值
…最小值=F2,1=7
故选B
【解答】
解:根据题干约束条件作出平面区域(阴影部分)如下:
由z=2x+3y,变换直线方程为:y=−23x+z3,
平移直线可知在C点时,直线截距最小,此时z最小,
由x+y−3=0,2x−y−3=0,
解得C点坐标为(2,1),
此时z的最小值为z=2×2+3×1=7.
故选B.
11.
【答案】
A
【考点】
基本不等式在最值问题中的应用
【解析】
根据基本不等式,将不等式恒成立转化为求函数的最大值即可得到结论.
【解答】
解:xx2+x+1=1x+1+1x,
∵ x>0,x+1+1x≥1+2x⋅1x=1+2=3,
当且仅当x=1x,即x=1时取等号,
∴ 0<1x+1+1x≤13,
∴ 要xx2+x+1≤a恒成立,则a≥13,
故a的最小值为13.
故选A.
12.
【答案】
A
【考点】
归纳推理
【解析】
将数列进行重新分组,根据数列项的规律即可得到结论.
【解答】
解:将数列进行重新分组,
11,(21, 12),(31, 22, 13),(41, 32, 23, 14),…,
以此类推,第N大项为(N1,N−12,…,1N),
此时有1+2+3+4+...+N=12N(N+1),
当N=62时,共有1953项,
当N=63时,共有2016项,
所以数列的第2013项是数列第63组第60个数,
故a2013=460=115,
满足0
二、填空题
【答案】
1403米
【考点】
余弦定理的应用
解三角形的实际应用
【解析】
由题意设AC=x米,利用条件和声速表示出BC,利用余弦定理列出方程,化简后求出AC的值,在RT△ACH中,由AC和∠CAH=30∘,利用正弦函数求出答案.
【解答】
解:由题意设AC=x米,
∵ 在A地听到弹射声音的时间比B地晚217秒,
∴ BC=x−340×217=x−40.
在△ABC内,由余弦定理得:
BC2=BA2+CA2−2BA⋅CA⋅cs∠BAC,
即x−402=x2+10000−100x,
解得x=420.
在Rt△ACH中,AC=420,∠CAH=30∘,
∴ CH=AC⋅tan∠CAH=1403米,
即该仪器的垂直弹射高度HC为1403米.
故答案为:1403米.
三、解答题
【答案】
解:(1)关于x的不等式x2+(a−1)x+a2≤0的解集为⌀
等价于x2+(a−1)x+a2>0恒成立,
所以p为真命题时,Δ=(a−1)2−4a2<0,
解得a>13或a<−1.
(2)p为真时,Δ=(a−1)2−4a2<0,即a>13或a<−1.
q为真时,2a2−a>1,即a>1或a<−12.
若p∨q为真,p∧q为假,
则p、q中有且只有一个是真命题,有两种情况:
p真q假时,13p假q真时,−1≤a<−12,
∴ p、q中有且只有一个真命题时,a的取值范围为
13,1∪−1,−12.
【考点】
复合命题及其真假判断
【解析】
求出命题p,q为真命题的等价条件,结合复合命题之间的关系进行求解即可.
【解答】
解:(1)关于x的不等式x2+(a−1)x+a2≤0的解集为⌀
等价于x2+(a−1)x+a2>0恒成立,
所以p为真命题时,Δ=(a−1)2−4a2<0,
解得a>13或a<−1.
(2)p为真时,Δ=(a−1)2−4a2<0,即a>13或a<−1.
q为真时,2a2−a>1,即a>1或a<−12.
若p∨q为真,p∧q为假,
则p、q中有且只有一个是真命题,有两种情况:
p真q假时,13p假q真时,−1≤a<−12,
∴ p、q中有且只有一个真命题时,a的取值范围为
13,1∪−1,−12.
【答案】
解:(1)fx=sinxcsx−A+csxsinx−A
=sin2x−A.
因为函数在x=5π12处取得最大值,
所以2×5π12−A=π2,得A=π3,
所以fx=sin2x−π3.
因为x∈0,π2,
所以2x−π3∈−π3,2π3,
则函数值域为−32,1.
(2)因为 asinA=bsinB=csinC=732=143,
所以sinB=3b14,sinC=3c14,
则sinB+sinC=3b14+3c14=13314,
所以b+c=13.
由余弦定理得b2+c2−2bccsA=a2,
所以b+c2−2bc1+csA=a2.
又因为b+c=13,a=7,
所以bc=40,
则面积S=12bcsinA=103.
【考点】
正弦函数的定义域和值域
两角和与差的正弦公式
正弦定理
余弦定理
【解析】
(1)整理函数的解析式为fx=sin2x−π3,结合函数的定义域可得函数的值域为−32,1.
(2)利用题意首先求得b+c=13,结合余弦定理有bc=40,则△ABC的面积为103.
【解答】
解:(1)fx=sinxcsx−A+csxsinx−A
=sin2x−A.
因为函数在x=5π12处取得最大值,
所以2×5π12−A=π2,得A=π3,
所以fx=sin2x−π3.
因为x∈0,π2,
所以2x−π3∈−π3,2π3,
则函数值域为−32,1.
(2)因为 asinA=bsinB=csinC=732=143,
所以sinB=3b14,sinC=3c14,
则sinB+sinC=3b14+3c14=13314,
所以b+c=13.
由余弦定理得b2+c2−2bccsA=a2,
所以b+c2−2bc1+csA=a2.
又因为b+c=13,a=7,
所以bc=40,
则面积S=12bcsinA=103.
【答案】
(1)证明:连接AC.
因为四边形ABCD为正方形,所以F也是AC中点.
因为E为PA中点,所以EF//PC.
又PC⊂平面PBC,EF⊄平面PBC,
所以EF//平面PBC.
(2)解:因为PD⊥底面ABCD,底面ABCD是正方形,
所以AD,CD,PD两两垂直.
以D为坐标原点,DA,DC,DP所在直线为坐标轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则D0,0,0,E1,0,1,F1,1,0,P0,0,2,
所以DE→=1,0,1,EF→=0,1,−1,PE→=1,0,−1.
设平面DEF的一个法向量为m→=(x1,y1,z1),
则DE→⋅m→=x1+z1=0,EF→⋅m→=y1−z1=0,
令x1=1,则y1=z1=−1,
所以m→=1,−1,−1.
设平面PEF的一个法向量为n→=x2,y2,z2,
则PE→⋅n→=x2−z2=0,EF→⋅n→=y2−z2=0,,
令x2=1,则y2=z2=1,
所以n→=1,1,1.
所以 cs⟨m→,n→⟩=m→⋅n→m→⋅n→=−13,
所以sin⟨m→,n→⟩=1−−132=223,
即二面角D−EF−P的正弦值为223.
【考点】
直线与平面平行的判定
用空间向量求平面间的夹角
【解析】
暂无
暂无
【解答】
(1)证明:连接AC.
因为四边形ABCD为正方形,所以F也是AC中点.
因为E为PA中点,所以EF//PC.
又PC⊂平面PBC,EF⊄平面PBC,
所以EF//平面PBC.
(2)解:因为PD⊥底面ABCD,底面ABCD是正方形,
所以AD,CD,PD两两垂直.
以D为坐标原点,DA,DC,DP所在直线为坐标轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
则D0,0,0,E1,0,1,F1,1,0,P0,0,2,
所以DE→=1,0,1,EF→=0,1,−1,PE→=1,0,−1.
设平面DEF的一个法向量为m→=(x1,y1,z1),
则DE→⋅m→=x1+z1=0,EF→⋅m→=y1−z1=0,
令x1=1,则y1=z1=−1,
所以m→=1,−1,−1.
设平面PEF的一个法向量为n→=x2,y2,z2,
则PE→⋅n→=x2−z2=0,EF→⋅n→=y2−z2=0,,
令x2=1,则y2=z2=1,
所以n→=1,1,1.
所以 cs⟨m→,n→⟩=m→⋅n→m→⋅n→=−13,
所以sin⟨m→,n→⟩=1−−132=223,
即二面角D−EF−P的正弦值为223.
【答案】
解:(1)∵ 不等式lg2(ax2−3x+6)>2可转化为ax2−3x+2>0,
所给条件表明:ax2−3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},
根据不等式解集的意义,
可知方程ax2−3x+2=0的两根为x1=1,x2=b.
则1+b=3a,1⋅b=2a,
解得,a=1,b=2.
由此知an=1+2(n−1)=2n−1,Sn=n(1+2n−1)2=n2.
(2)令bn=1an⋅an+1=1(2n−1)⋅(2n+1)
=12(12n−1−12n+1).
则Tn=b1+b2+b3+…+bn
=12[(11−13)+(13−15)+(15−17)+…+(12n−1−12n+1)]
=12(1−12n+1)=n2n+1.
【考点】
数列与函数的综合
一元二次不等式与一元二次方程
等差数列的通项公式
等差数列的前n项和
数列的求和
【解析】
(1)先将不等式lg2(ax2−3x+6)>2转化为ax2−3x+2>0,所给条件表明:ax2−3x+2>0的解集为{x|x<1rx>b},根据不等式解集的意义及方程ax2−3x+2=0的两根为x1=1、x2=b.结合利用韦达定理不难得出a,b.从而得出数列{an}的通项公式及前n项和Sn公式.
(2)令bn=1an⋅an+1=1(2n−1)⋅(2n+1)=12(12n−1−12n+1)利用拆项相消法即可求得数列{1an⋅an+1}的前n项和Tn.
【解答】
解:(1)∵ 不等式lg2(ax2−3x+6)>2可转化为ax2−3x+2>0,
所给条件表明:ax2−3x+2>0的解集为{x|x<1或x>b},
根据不等式解集的意义,
可知方程ax2−3x+2=0的两根为x1=1,x2=b.
则1+b=3a,1⋅b=2a,
解得,a=1,b=2.
由此知an=1+2(n−1)=2n−1,Sn=n(1+2n−1)2=n2.
(2)令bn=1an⋅an+1=1(2n−1)⋅(2n+1)
=12(12n−1−12n+1).
则Tn=b1+b2+b3+…+bn
=12[(11−13)+(13−15)+(15−17)+…+(12n−1−12n+1)]
=12(1−12n+1)=n2n+1.
【答案】
(1)证明:∵ AD⊥平面PDC,PD⊂平面PDC,DC⊂平面PDC,
∴ AD⊥PD,AD⊥DC.
在梯形ABCD中,过点B作BH⊥CD于H,
在△BCH中,BH=CH=1,
∴ ∠BCH=45∘.
又∵在△DAB中,AD=AB=1,
∴ ∠ADB=45∘,
∴ ∠BDC=45∘,
∴ ∠DBC=90∘,
∴ BC⊥BD.
∵ PD⊥AD,PD⊥DC,AD∩DC=D,
AD⊂平面ABCD,DC⊂平面ABCD,
∴ PD⊥面ABCD.
∵ BC⊂平面ABCD,
∴ PD⊥BC.
∵ BD∩PD=D,BD⊂平面PBD,PD⊂平面PBD,
∴ BC⊥平面PBD.
∵BC⊂平面PBC,
∴ 平面PBC⊥平面PBD.
(2)解:以D为原点,DA,DC,DP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图,
则P0,0,1,C0,2,0,A1,0,0,B1,1,0,
令Qx0,y0,z0,PQ→x0,y0,z0−1,PC→=0,2,−1,
∵ PQ→=λPC→,
∴ x0,y0,z0−1=λ0,2,−1,
∴ Q=0,2λ,1−λ,
∴ BQ→=−1,2λ−1,1−λ.
∵ DP⊥平面ABCD,
∴ n→=0,0,1是平面ABCD的一个法向量.
∵ sinθ=n→⋅BQ→|n→||BD→|=1−λ1×1+2λ−12+1−λ2.
∵ sinθ=55,
∴ 1−λ1×1+2λ−12+1−λ2=55 ,
解得λ=12.
【考点】
平面与平面垂直的判定
用空间向量求直线与平面的夹角
【解析】
(1)在梯形ABCD中,过点作B作BH⊥CD于H,通过面面垂直的判定定理即得结论;
(2)以D为原点, DA,DC,DP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,令Qx0,y0,z0,PQ¯x0,y0,z0−1,由PQ→=λPC→,可得Q=0,2λ,1−λ,再利用空间向量法表示线面角的正弦值,得到方程解得孔即可;
【解答】
(1)证明:∵ AD⊥平面PDC,PD⊂平面PDC,DC⊂平面PDC,
∴ AD⊥PD,AD⊥DC.
在梯形ABCD中,过点B作BH⊥CD于H,
在△BCH中,BH=CH=1,
∴ ∠BCH=45∘.
又∵在△DAB中,AD=AB=1,
∴ ∠ADB=45∘,
∴ ∠BDC=45∘,
∴ ∠DBC=90∘,
∴ BC⊥BD.
∵ PD⊥AD,PD⊥DC,AD∩DC=D,
AD⊂平面ABCD,DC⊂平面ABCD,
∴ PD⊥面ABCD.
∵ BC⊂平面ABCD,
∴ PD⊥BC.
∵ BD∩PD=D,BD⊂平面PBD,PD⊂平面PBD,
∴ BC⊥平面PBD.
∵BC⊂平面PBC,
∴ 平面PBC⊥平面PBD.
(2)解:以D为原点,DA,DC,DP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图,
则P0,0,1,C0,2,0,A1,0,0,B1,1,0,
令Qx0,y0,z0,PQ→x0,y0,z0−1,PC→=0,2,−1,
∵ PQ→=λPC→,
∴ x0,y0,z0−1=λ0,2,−1,
∴ Q=0,2λ,1−λ,
∴ BQ→=−1,2λ−1,1−λ.
∵ DP⊥平面ABCD,
∴ n→=0,0,1是平面ABCD的一个法向量.
∵ sinθ=n→⋅BQ→|n→||BD→|=1−λ1×1+2λ−12+1−λ2.
∵ sinθ=55,
∴ 1−λ1×1+2λ−12+1−λ2=55 ,
解得λ=12.
【答案】
解:(1)因为an+1=2an−2n,
所以an+12n+1=an2n−12,
所以an+12n+1−an2n=−12,
所以an2n是公差为−12的等差数列,
且a2=2a1−2,
所以a1=112,
且a121=114,
所以an2n=114+(n−1)−12,
所以an=134−n2⋅2n.
(2)因为Sn=114⋅21+94⋅22+74⋅23+⋯+13−2n4⋅2n,
所以2Sn=114⋅22+94⋅23+74⋅24+⋯+13−2n4⋅2n+1,
所以−Sn=114⋅21+−12⋅22+−12⋅23+⋯
+−12⋅2n−13−2n4⋅2n+1,
所以Sn=−114⋅21+21+22+⋯+2n−1+13−2n4⋅2n+1
=−112+2(1−2n−1)1−2+13−2n4⋅2n+1,
所以Sn=−112+(2n−2)+13−2n4⋅2n+1
=15−2n4⋅2n+1−152.
(3)因为an=134−n2⋅2n,
所以an+1=134−n+12⋅2n+1,
所以an+1−an
=134−n+12⋅2n+1−134−n2⋅2n
=94−n2⋅2n,
当n≤4时,an+1−an>0,
所以{an}递增,
当n≥5时,an+1−an<0,
所以{an}递减,
所以a1
所以(an)max=a5=24,
且a4=20,a6=16,a3=14,
又因为ak≥λ恰有两个不同的解,
所以可知k=4,5,
所以a6<λ≤a4,
所以λ∈(16,20].
【考点】
等差数列的通项公式
等差数列
数列的求和
数列与函数的综合
数列与函数最值问题
【解析】
左侧图片未给出解析.
左侧图片未给出解析.
左侧图片未给出解析.
【解答】
解:(1)因为an+1=2an−2n,
所以an+12n+1=an2n−12,
所以an+12n+1−an2n=−12,
所以an2n是公差为−12的等差数列,
且a2=2a1−2,
所以a1=112,
且a121=114,
所以an2n=114+(n−1)−12,
所以an=134−n2⋅2n.
(2)因为Sn=114⋅21+94⋅22+74⋅23+⋯+13−2n4⋅2n,
所以2Sn=114⋅22+94⋅23+74⋅24+⋯+13−2n4⋅2n+1,
所以−Sn=114⋅21+−12⋅22+−12⋅23+⋯
+−12⋅2n−13−2n4⋅2n+1,
所以Sn=−114⋅21+21+22+⋯+2n−1+13−2n4⋅2n+1
=−112+2(1−2n−1)1−2+13−2n4⋅2n+1,
所以Sn=−112+(2n−2)+13−2n4⋅2n+1
=15−2n4⋅2n+1−152.
(3)因为an=134−n2⋅2n,
所以an+1=134−n+12⋅2n+1,
所以an+1−an
=134−n+12⋅2n+1−134−n2⋅2n
=94−n2⋅2n,
当n≤4时,an+1−an>0,
所以{an}递增,
当n≥5时,an+1−an<0,
所以{an}递减,
所以a1
所以(an)max=a5=24,
且a4=20,a6=16,a3=14,
又因为ak≥λ恰有两个不同的解,
所以可知k=4,5,
所以a6<λ≤a4,
所以λ∈(16,20].
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