广东省佛山市南海区2024-2025学年高一上学期开学考试数学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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.(2024高一上·南海开学考)下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2024高一上·南海开学考)如图,已知矩形中,,则( )
A. B. C. D.
3.(2024高一上·南海开学考)化简,结果是( )
A.6x―6 B.―6x+6 C.―4 D.4
4.(2024高一上·南海开学考)已知,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
5.(2024高一上·南海开学考)因式分解( )
A. B. C. D.
6.(2024高一上·南海开学考)若,,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(2024高一上·南海开学考)在中,,则的长为( )
A. B.4 C. D.5
8.(2024高一上·南海开学考)一种产品今年1月份的销售额是2万元,3月份的销售额是4.5万元,从1月份到3月份,该产品销售额平均每月的增长率是( )
A. B. C. D.
9.(2024高一上·南海开学考)开口方向向上的二次函数的图象与轴相交于两点,则以下结论:①;②对称轴为;③;④.其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
10.(2024高一上·南海开学考)如图所示,在边长为的正方形铁皮上剪下一个扇形和一个圆,使之恰好围成一个圆锥,则圆锥的高为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共10小题,每小题3分,共30分.
11.(2024高一上·南海开学考)已知,则 .
12.(2024高一上·南海开学考)如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数是 .
13.(2024高一上·南海开学考)方程的两根为,且,则 .
14.(2024高一上·南海开学考)不等式:的解为 .
15.(2024高一上·南海开学考)在平面直角坐标系中,圆的圆心为点,半径为2,圆的圆心为点,半径为.若圆和圆有三条公切线,则半径的值为 .
16.(2024高一上·南海开学考)已知,则 .
17.(2024高一上·南海开学考)把抛物线向左平移 个单位,得到抛物线的解析式为.
18.(2024高一上·南海开学考)已知正整数n满足:则n=
19.(2024高一上·南海开学考)因式分解: .
20.(2024高一上·南海开学考)已知实数x,y满足方程组,则 .
三、解答题:本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出文字说明 证明过程或演算步骤.
21.(2024高一上·南海开学考)已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若该方程的两个实数根分别为,且,求的值.
22.(2024高一上·南海开学考)已知函数,当时,;当时,.
(1)求这个函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中画出该函数的图象,观察函数图象,写出该函数的一条性质;
(3)若关于的方程有4个不同实数根,请直接写出的取值范围.
23.(2024高一上·南海开学考)如图,是的直径,点是上一点,与过点的切线垂直,垂足为点,直线与的延长线相交于点,弦平分,交于点.
(1)证明:平分;
(2)证明:.
24.(2024高一上·南海开学考)一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,常用符号表示,,第个位置上的数叫做这个数列的第项,常用符号表示.定义:一个正整数称为“漂亮数”,当且仅当存在一个数列,满足①②③:①都是正整数;②;③.
(1)写出最小的“漂亮数”;
(2)当时,求出所有的“漂亮数”.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:对于A:因为原式,所以选项A错误;
对于B:因为原式,所以选项B错误;
对于C:因为原式,所以选项C错误;
对于D:显然,则原式,所以选项D正确.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件和指数幂的运算法则,从而化简找出正确的式子.
2.【答案】C
【知识点】相似三角形的判定;相似三角形的性质
【解析】【解答】解:在矩形中,可得,
所以,
因为,且,
所以,
可得,
所以,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合两三角形相似的判断方法,从而证出,再利用两三角形相似的性质,从而得到,进而得出的值.
3.【答案】D
【知识点】n次方根与根式
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∴,
∴
.
故答案为:D.
【分析】由根式的性质可得的取值范围,再由根式的化简得出答案.
4.【答案】A
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:因为,
所以,
所以,
则,
所以,
则.
故答案为:A.
【分析】利用指数幂的运算,将已知等式进行变形,再根据等式的性质得出,从而求出的值.
5.【答案】B
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:.
故答案为:B.
【分析】将已知式分成两组,分别提取公因式,再提取新的公因式,从而对进行因式分解.
6.【答案】D
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:,,
.
故答案为:D.
【分析】依题意,可得,再代入已知条件计算得出的值.
7.【答案】C
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:根据三角形内角和为,可知,
则,
根据正弦定理,可知,
在中,,
可得.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合三角形内角和定理,从而可得的值,再根据两角和的正弦公式可得的值,再结合正弦定理得出的长.
8.【答案】A
【知识点】幂函数模型
【解析】【解答】解:设销售额平均每月的增长率为,
根据题意,可得:,
解得:.
故答案为:A.
【分析】设每月增长率为,根据题意可得3月份的销售额为,再根据等量关系列式得出x的值,从而得出从1月份到3月份,该产品销售额平均每月的增长率.
9.【答案】C
【知识点】函数的图象;图形的对称性
【解析】【解答】解:由题意,可知,
所以,
则,,,,即①③正确.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件和二次函数的图象与性质,从而逐项判断找出正确的序号,进而找出正确的个数.
10.【答案】B
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:如图1,过⊙F圆心F作于E,于G,
则四边形为正方形,
设小圆半径为r,扇形半径为R,
则,小圆周长为,扇形弧长为,
∵剪下一个扇形和圆恰好围成一个圆锥,
,
解得,即,
,
∵正方形铁皮边长为,
,
,
∴,
在图2中,,
由勾股定理,得圆锥的高为.
故答案为:B.
【分析】根据扇形的弧长和圆锥底面周长的关系,从而可得小圆半径和扇形半径之间的关系式,再结合正方形的对角线长结合勾股定理求出圆锥的高.
11.【答案】2或1
【知识点】一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:将左右两边同时除以,
可得,
则,
所以或.
故答案为:2或1.
【分析】将已知条件左右两边同时除以,从而可得,进而解方程得出的值.
12.【答案】
【知识点】圆內接多边形的性质与判定
【解析】【解答】解:,
,
四边形为的内接四边形,
,
.
故答案为:.
【分析】根据已知条件和圆周角与圆心角的关系,从而求出的值,再利用圆内接四边形性质,从而得出互补,进而求出的度数.
13.【答案】-3
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:∵方程的两根为,
∴,
由题意得:;,
∵,
∴,
则,
所以.
故答案为:-3.
【分析】根据已知条件和根与系数的关系,从而得出实数m的值.
14.【答案】或
【知识点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由,
得或,
解得或,
所以,不等式的解为或.
故答案为:或.
【分析】根据题意结合分式不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
15.【答案】
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定;两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】解:因为圆和圆有三条公切线,
所以两圆外切,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】根据圆和圆有三条公切线,即两圆外切,再利用两圆外切判断方法,从而得出实数r的值.
16.【答案】
【知识点】方程的解集
【解析】【解答】解:由,
配方得,,
因为,,
则必须满足,此时,.
故答案为:.
【分析】将已知等式按照分别配方,再利用等式性质求出的值,从而得出的值.
17.【答案】
【知识点】反射、平衡和旋转变换
【解析】【解答】解:因为,
与相比较,
可得向左平移 个单位满足题意.
故答案为:.
【分析】利用结合题意和图象平移变换,从而得出向左平移的单位.
18.【答案】6
【知识点】数列的求和
【解析】【解答】解:依题意,
则
,
解得.
故答案为:6.
【分析】利用已知条件和裂项相消法以及n的取值范围,从而得出n的值.
19.【答案】
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:
故答案为:.
【分析】根据提公因式,从而将因式分解.
20.【答案】13
【知识点】方程组的解集
【解析】【解答】解:,
把代入,可得,
,
.
故答案为:13.
【分析】根据立方和公式、完全平方和公式,从而得出的值.
21.【答案】(1)解:根据题意,,
则,
解得,
所以,实数的取值范围是.
(2)解:由题意,可得,,,
则,
化简得,,
解得或m=3(舍去),
.
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)依题意结合判别式法,从而得出实数m的取值范围.
(2)由已知条件和根与系数的关系以及配方法,从而得出实数m的值.
(1)根据题意,,即,解得,
所以的取值范围是.
(2)由题,,,,
,
化简得,,解得或3(舍去),
.
22.【答案】(1)解:由题意,可得,
解得,,
.
(2)解:因为,
如图所示:
由图可知,当时,随着的增大而增大(答案不唯一).
(3)解:因为方程有4个不同实数根,
所以函数与函数有4个不同的交点,
由图象得.
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)当,则;当,则,从而得出方程组,再解方程组得出b,c的值,进而得出这个函数的解析式.
(2)根据绝对值的定义,将函数转化为分段函数,再利用分段函数解析式画出分段函数的图象,最后观察图象得出函数的一条性质.
(3)利用方程的根与两函数交点横坐标的等价关系,从而将问题等价于函数与的图象有4个交点,再结合两函数的图象得出实数t的取值范围.
(1)由题意可得,解得,,
.
(2),
当时,随着的增大而增大(答案不唯一).
(3)方程有4个不同实数根,
即函数与函数有4个不同的交点,
由图象得.
23.【答案】(1)证明:由与过点的切线垂直,垂足为点,
知:,且,
则,
因为为等腰三角形,
所以,
所以,
则平分.
(2)证明:连接,由弦平分,
则,
所以,
根据已知条件和圆的性质,知,
因为为等腰三角形,
所以,
结合(1)知,
所以,
则.
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【分析】(1)利用直线与圆的位置关系判断方法,先得出,再利用平行线的性质和等腰三角形的性质,从而证出平分.
(2)连接,利用等弧对等角得出,再根据等腰三角形的性质和对顶角的定义,从而证出,进而证出成立.
(1)由与过点的切线垂直,垂足为点知:,且,则,
又为等腰三角形,则,
所以,即平分;
(2)连接,由弦平分,则,
所以,根据已知及圆的性质知,
又为等腰三角形,则,
结合(1)知,
所以,则.
24.【答案】(1)解:若是“漂亮数”,
设,
满足,
则,
所以,
则,
所以,
则,
所以,
则,此时,假设,
则,
因为,
所以的全部可能取值为:
经验证,上述的取值都不等于1,不符合题意,
所以,
又因为,
所以6为“漂亮数”,
所以,最小的“漂亮数”是6.
(2)解:若,
设,满足,
则,
所以,
则,
因为
所以,
则,
所以,
所以,
则,
又因为,所以,
又因为,
所以,
则,
若,则,
所以,
假设,
则,矛盾,
所以,
所以,
则.
所以,
则,
得,
又因为,所以,
又因为,矛盾,
所以,或,
当时,则,得,
则,
得,
所以,
由,得,
分别代入,使得为正整数的,
则,对应的分别为;
当时,则,得,
则,
得,
则,
由,得,
分别代入,使得为正整数的,
则,对应的分别为,
综上所述,满足条件的全部为.
【知识点】数列的概念及简单表示法;数列的求和;反证法与放缩法
【解析】【分析】(1)直接根据“漂亮数”的定义和已知条件,从而写出最小的“漂亮数”.
(2)先证出或,再利用分类讨论的思想可得和,再根据“漂亮数”的定义求出的值,从而得出当时的所有的“漂亮数”的值.
(1)若是“漂亮数”,
设,满足,
则,所以,即,
故,得,则,所以,
此时,假设,则,又,
所以的全部可能取值为,
经验证,上述的取值都不等于1,不符合题意.
所以,又,故6为“漂亮数”,
所以最小的“漂亮数”是6;
(2)若,设,满足,
则,所以,即,
而,
所以,即,故,
得,即,
又,所以,
而,故,即.
若,则,所以.
假设,则,矛盾.
故,所以,得.
故,则,得,又,所以.
又,矛盾,
故或.
当时,有,得,
则,得,即.
由,得,分别代入,
使得为正整数的有,对应的分别为.
当时,有,得,
则,得,即.
由,得,分别代入,
使得为正整数的有,对应的分别为.
综上,满足条件的全部为.
1 / 1广东省佛山市南海区2024-2025学年高一上学期开学考试数学试题
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30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.(2024高一上·南海开学考)下列各式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:对于A:因为原式,所以选项A错误;
对于B:因为原式,所以选项B错误;
对于C:因为原式,所以选项C错误;
对于D:显然,则原式,所以选项D正确.
故答案为:D.
【分析】根据已知条件和指数幂的运算法则,从而化简找出正确的式子.
2.(2024高一上·南海开学考)如图,已知矩形中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】相似三角形的判定;相似三角形的性质
【解析】【解答】解:在矩形中,可得,
所以,
因为,且,
所以,
可得,
所以,
所以.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合两三角形相似的判断方法,从而证出,再利用两三角形相似的性质,从而得到,进而得出的值.
3.(2024高一上·南海开学考)化简,结果是( )
A.6x―6 B.―6x+6 C.―4 D.4
【答案】D
【知识点】n次方根与根式
【解析】【解答】解:∵,
∴,
∴,
∴
.
故答案为:D.
【分析】由根式的性质可得的取值范围,再由根式的化简得出答案.
4.(2024高一上·南海开学考)已知,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【知识点】有理数指数幂的运算性质
【解析】【解答】解:因为,
所以,
所以,
则,
所以,
则.
故答案为:A.
【分析】利用指数幂的运算,将已知等式进行变形,再根据等式的性质得出,从而求出的值.
5.(2024高一上·南海开学考)因式分解( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:.
故答案为:B.
【分析】将已知式分成两组,分别提取公因式,再提取新的公因式,从而对进行因式分解.
6.(2024高一上·南海开学考)若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:,,
.
故答案为:D.
【分析】依题意,可得,再代入已知条件计算得出的值.
7.(2024高一上·南海开学考)在中,,则的长为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【知识点】两角和与差的正弦公式;正弦定理的应用
【解析】【解答】解:根据三角形内角和为,可知,
则,
根据正弦定理,可知,
在中,,
可得.
故答案为:C.
【分析】根据题意结合三角形内角和定理,从而可得的值,再根据两角和的正弦公式可得的值,再结合正弦定理得出的长.
8.(2024高一上·南海开学考)一种产品今年1月份的销售额是2万元,3月份的销售额是4.5万元,从1月份到3月份,该产品销售额平均每月的增长率是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】幂函数模型
【解析】【解答】解:设销售额平均每月的增长率为,
根据题意,可得:,
解得:.
故答案为:A.
【分析】设每月增长率为,根据题意可得3月份的销售额为,再根据等量关系列式得出x的值,从而得出从1月份到3月份,该产品销售额平均每月的增长率.
9.(2024高一上·南海开学考)开口方向向上的二次函数的图象与轴相交于两点,则以下结论:①;②对称轴为;③;④.其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【知识点】函数的图象;图形的对称性
【解析】【解答】解:由题意,可知,
所以,
则,,,,即①③正确.
故答案为:C.
【分析】利用已知条件和二次函数的图象与性质,从而逐项判断找出正确的序号,进而找出正确的个数.
10.(2024高一上·南海开学考)如图所示,在边长为的正方形铁皮上剪下一个扇形和一个圆,使之恰好围成一个圆锥,则圆锥的高为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】旋转体(圆柱/圆锥/圆台/球)的结构特征;扇形的弧长与面积
【解析】【解答】解:如图1,过⊙F圆心F作于E,于G,
则四边形为正方形,
设小圆半径为r,扇形半径为R,
则,小圆周长为,扇形弧长为,
∵剪下一个扇形和圆恰好围成一个圆锥,
,
解得,即,
,
∵正方形铁皮边长为,
,
,
∴,
在图2中,,
由勾股定理,得圆锥的高为.
故答案为:B.
【分析】根据扇形的弧长和圆锥底面周长的关系,从而可得小圆半径和扇形半径之间的关系式,再结合正方形的对角线长结合勾股定理求出圆锥的高.
二、填空题:本题共10小题,每小题3分,共30分.
11.(2024高一上·南海开学考)已知,则 .
【答案】2或1
【知识点】一元二次方程的解集
【解析】【解答】解:将左右两边同时除以,
可得,
则,
所以或.
故答案为:2或1.
【分析】将已知条件左右两边同时除以,从而可得,进而解方程得出的值.
12.(2024高一上·南海开学考)如图,四边形是的内接四边形,若,则的度数是 .
【答案】
【知识点】圆內接多边形的性质与判定
【解析】【解答】解:,
,
四边形为的内接四边形,
,
.
故答案为:.
【分析】根据已知条件和圆周角与圆心角的关系,从而求出的值,再利用圆内接四边形性质,从而得出互补,进而求出的度数.
13.(2024高一上·南海开学考)方程的两根为,且,则 .
【答案】-3
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【解答】解:∵方程的两根为,
∴,
由题意得:;,
∵,
∴,
则,
所以.
故答案为:-3.
【分析】根据已知条件和根与系数的关系,从而得出实数m的值.
14.(2024高一上·南海开学考)不等式:的解为 .
【答案】或
【知识点】其他不等式的解法
【解析】【解答】解:由,
得或,
解得或,
所以,不等式的解为或.
故答案为:或.
【分析】根据题意结合分式不等式求解方法,从而得出不等式的解集.
15.(2024高一上·南海开学考)在平面直角坐标系中,圆的圆心为点,半径为2,圆的圆心为点,半径为.若圆和圆有三条公切线,则半径的值为 .
【答案】
【知识点】圆与圆的位置关系及其判定;两圆的公切线条数及方程的确定
【解析】【解答】解:因为圆和圆有三条公切线,
所以两圆外切,
所以,
所以.
故答案为:.
【分析】根据圆和圆有三条公切线,即两圆外切,再利用两圆外切判断方法,从而得出实数r的值.
16.(2024高一上·南海开学考)已知,则 .
【答案】
【知识点】方程的解集
【解析】【解答】解:由,
配方得,,
因为,,
则必须满足,此时,.
故答案为:.
【分析】将已知等式按照分别配方,再利用等式性质求出的值,从而得出的值.
17.(2024高一上·南海开学考)把抛物线向左平移 个单位,得到抛物线的解析式为.
【答案】
【知识点】反射、平衡和旋转变换
【解析】【解答】解:因为,
与相比较,
可得向左平移 个单位满足题意.
故答案为:.
【分析】利用结合题意和图象平移变换,从而得出向左平移的单位.
18.(2024高一上·南海开学考)已知正整数n满足:则n=
【答案】6
【知识点】数列的求和
【解析】【解答】解:依题意,
则
,
解得.
故答案为:6.
【分析】利用已知条件和裂项相消法以及n的取值范围,从而得出n的值.
19.(2024高一上·南海开学考)因式分解: .
【答案】
【知识点】大数分解
【解析】【解答】解:
故答案为:.
【分析】根据提公因式,从而将因式分解.
20.(2024高一上·南海开学考)已知实数x,y满足方程组,则 .
【答案】13
【知识点】方程组的解集
【解析】【解答】解:,
把代入,可得,
,
.
故答案为:13.
【分析】根据立方和公式、完全平方和公式,从而得出的值.
三、解答题:本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出文字说明 证明过程或演算步骤.
21.(2024高一上·南海开学考)已知关于的一元二次方程有实数根.
(1)求的取值范围;
(2)若该方程的两个实数根分别为,且,求的值.
【答案】(1)解:根据题意,,
则,
解得,
所以,实数的取值范围是.
(2)解:由题意,可得,,,
则,
化简得,,
解得或m=3(舍去),
.
【知识点】一元二次方程的根与系数的关系
【解析】【分析】(1)依题意结合判别式法,从而得出实数m的取值范围.
(2)由已知条件和根与系数的关系以及配方法,从而得出实数m的值.
(1)根据题意,,即,解得,
所以的取值范围是.
(2)由题,,,,
,
化简得,,解得或3(舍去),
.
22.(2024高一上·南海开学考)已知函数,当时,;当时,.
(1)求这个函数的解析式;
(2)在平面直角坐标系中画出该函数的图象,观察函数图象,写出该函数的一条性质;
(3)若关于的方程有4个不同实数根,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)解:由题意,可得,
解得,,
.
(2)解:因为,
如图所示:
由图可知,当时,随着的增大而增大(答案不唯一).
(3)解:因为方程有4个不同实数根,
所以函数与函数有4个不同的交点,
由图象得.
【知识点】分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的零点与方程根的关系
【解析】【分析】(1)当,则;当,则,从而得出方程组,再解方程组得出b,c的值,进而得出这个函数的解析式.
(2)根据绝对值的定义,将函数转化为分段函数,再利用分段函数解析式画出分段函数的图象,最后观察图象得出函数的一条性质.
(3)利用方程的根与两函数交点横坐标的等价关系,从而将问题等价于函数与的图象有4个交点,再结合两函数的图象得出实数t的取值范围.
(1)由题意可得,解得,,
.
(2),
当时,随着的增大而增大(答案不唯一).
(3)方程有4个不同实数根,
即函数与函数有4个不同的交点,
由图象得.
23.(2024高一上·南海开学考)如图,是的直径,点是上一点,与过点的切线垂直,垂足为点,直线与的延长线相交于点,弦平分,交于点.
(1)证明:平分;
(2)证明:.
【答案】(1)证明:由与过点的切线垂直,垂足为点,
知:,且,
则,
因为为等腰三角形,
所以,
所以,
则平分.
(2)证明:连接,由弦平分,
则,
所以,
根据已知条件和圆的性质,知,
因为为等腰三角形,
所以,
结合(1)知,
所以,
则.
【知识点】直线和圆的方程的应用
【解析】【分析】(1)利用直线与圆的位置关系判断方法,先得出,再利用平行线的性质和等腰三角形的性质,从而证出平分.
(2)连接,利用等弧对等角得出,再根据等腰三角形的性质和对顶角的定义,从而证出,进而证出成立.
(1)由与过点的切线垂直,垂足为点知:,且,则,
又为等腰三角形,则,
所以,即平分;
(2)连接,由弦平分,则,
所以,根据已知及圆的性质知,
又为等腰三角形,则,
结合(1)知,
所以,则.
24.(2024高一上·南海开学考)一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,常用符号表示,,第个位置上的数叫做这个数列的第项,常用符号表示.定义:一个正整数称为“漂亮数”,当且仅当存在一个数列,满足①②③:①都是正整数;②;③.
(1)写出最小的“漂亮数”;
(2)当时,求出所有的“漂亮数”.
【答案】(1)解:若是“漂亮数”,
设,
满足,
则,
所以,
则,
所以,
则,
所以,
则,此时,假设,
则,
因为,
所以的全部可能取值为:
经验证,上述的取值都不等于1,不符合题意,
所以,
又因为,
所以6为“漂亮数”,
所以,最小的“漂亮数”是6.
(2)解:若,
设,满足,
则,
所以,
则,
因为
所以,
则,
所以,
所以,
则,
又因为,所以,
又因为,
所以,
则,
若,则,
所以,
假设,
则,矛盾,
所以,
所以,
则.
所以,
则,
得,
又因为,所以,
又因为,矛盾,
所以,或,
当时,则,得,
则,
得,
所以,
由,得,
分别代入,使得为正整数的,
则,对应的分别为;
当时,则,得,
则,
得,
则,
由,得,
分别代入,使得为正整数的,
则,对应的分别为,
综上所述,满足条件的全部为.
【知识点】数列的概念及简单表示法;数列的求和;反证法与放缩法
【解析】【分析】(1)直接根据“漂亮数”的定义和已知条件,从而写出最小的“漂亮数”.
(2)先证出或,再利用分类讨论的思想可得和,再根据“漂亮数”的定义求出的值,从而得出当时的所有的“漂亮数”的值.
(1)若是“漂亮数”,
设,满足,
则,所以,即,
故,得,则,所以,
此时,假设,则,又,
所以的全部可能取值为,
经验证,上述的取值都不等于1,不符合题意.
所以,又,故6为“漂亮数”,
所以最小的“漂亮数”是6;
(2)若,设,满足,
则,所以,即,
而,
所以,即,故,
得,即,
又,所以,
而,故,即.
若,则,所以.
假设,则,矛盾.
故,所以,得.
故,则,得,又,所以.
又,矛盾,
故或.
当时,有,得,
则,得,即.
由,得,分别代入,
使得为正整数的有,对应的分别为.
当时,有,得,
则,得,即.
由,得,分别代入,
使得为正整数的有,对应的分别为.
综上,满足条件的全部为.
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