2017-2018学年江苏省南京一中高一(下)期中数学试卷
一、填空题(本大题共14小题,共56.0分)
函数y=log2?(4-x2)的定义域是______.
若等差数列{an}满足a5=9,且a2=3,则公差d=______.
已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,b=3,sinB=35,则sinA=______.
已知正实数x,y满足xy=3,则x+y的最小值是______.
已知等比数列{an}单调递减,若a3=1,a2+a4=52,则a5=______
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若a2-c2+b2=3ab,则角C=______.
若不等式2x2-2ax+1≥0对一切实数x都成立,则实数a的取值范围是______.
已知x+2y=8,则2x+4y的最小值是______.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若sinBsinC=cos2A2,则△ABC的形状是______.
已知数列{an}中a1=1,an+1=an+n+2,则an=______.
已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,3,且a3?a2n-3=22n(n≥2),则当n≥2时,log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a2n-1=______.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若sinA,sinB,sinC依次成等比数列,则角B的取值范围是______.
若对满足条件x+y+3=xy(x>0,y>0)的任意实数x,y,(x+y)2-a(x+y)+3≥0恒成立,则实数a的最大值为______.
已知数列{an}与{bn}满足an+1-an=2(bn+1-bn),{bn}的前n项和为Bn,若对任意n∈N,都有an=bn及b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+…+bn+1anan+1<13成立,则正实数b1的取值范围是______.
二、解答题(本大题共6小题,共94.0分)
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a3=3,S11=0,(1)求数列{an}的通项公式;(2)当n为何值时,Sn最大,并求出Sn的最大值.
如图,在△ABC中,D是BC上的一点,已知∠B=60°,AD=2,AC=10,DC=2.(1)求角∠ADC的大小;(2)求AB的长度.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且满足bcosC=(3a-c)cosB.(1)求cosB;(2)若BC?BA=4,求△ABC的面积.
如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米,观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a?(1≤a≤2)米C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)用x表示tanθ;(2)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角最大?
(1)已知a,b是常数,且a>0,b>0,a≠b,x,y∈(0,+∞),且x+y=m.求证:a2x+b2y≥(a+b)2m,并指出等号成立的条件;(2)求函数f(x)=12x+91?3x,x∈(0,13)的最小值.
在数列{an}中,已知a1=13,an+1=13an-23n+1,n∈N*,设Sn为{an}的前n项和.(1)求证:数列{3nan}是等差数列;(2)求Sn;(3)是否存在正整数p,q,r(p<q<r),使Sp,Sq,Sr成等差数列?若存在,求出p,q,r的值;若不存在,说明理由.
答案和解析
1.【答案】(-2,2)【解析】
解:要使函数有意义,4-x2>0,得x2<4,得-2<x<2,即函数的定义域为(-2,2),故答案为:(-2,2)根据对数函数的性质转化为不等式进行求解即可.本题主要考查函数的定义域的求解,要求熟练掌握常见函数成立的条件.比较基础.
2.【答案】2【解析】
解:在等差数列{an}中,由a5=9,a2=3,得d=.故答案为:2.直接由等差数列的通项公式代值求解.本题考查了等差数列的通项公式,是基础的计算题.
3.【答案】25【解析】
解:∵a=2,b=3,sin?B=,∴由正弦定理,可得:sinA===.故答案为:.由已知利用正弦定理即可计算得解.本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.
4.【答案】23【解析】
解:正实数?x,y?满足?xy=3,则?x+y≥2=2,当且仅当x=y=时,上式取得等号,则x+y的最小值为2,故答案为:2.由条件运用基本不等式a+b≥2(a,b>0,a=b取得等号),计算可得最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,注意等号成立的条件,考查运算能力,属于基础题.
5.【答案】14【解析】
解:设公比为q,∵等比数列{an}?单调递减,a3=1,,∴,解得q=.∴=1×=.故答案为:.设公比为q,由等比数列{an}?单调递减,a3=1,,利用等比数列通项公式列出方程组,能求出结果.本题考查数列的第五项的求法,考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
6.【答案】π6【解析】
解:根据题意,在△ABC中,a2-c2+b2=ab,cosC==,又由0<C<π,则C=;故答案为:.根据题意,由余弦定理可得cosC==,结合C的范围,分析可得答案.本题考查余弦定理的应用,关键是掌握余弦定理的形式以及变形.
7.【答案】[-2,2]【解析】
解:不等式2x2-2ax+1≥0 对一切实数x都成立,则△=4a2-4×2×1≤0,解得-≤a≤,∴实数a的取值范围是[-,].故答案为:[-,].利用判别式△≤0,即可求得实数a的取值范围.本题考查了二元一次不等式恒成立问题,是基础题.
8.【答案】32【解析】
解:x+2y=8,则?2x+4y≥2=2=2=32,当且仅当x=2y=4上式取得等号,则2x+4y的最小值是32,故答案为:32.运用基本不等式和指数的运算性质,可得最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,考查指数的运算性质,以及运算能力,属于基础题.
9.【答案】等腰三角形【解析】
解:在△ABC?中,∵sin?B?sin?C=cos2=,∴2sin?B?sin?C=cosA+1=-cos(B+C)+1=-cosCcosB+sinCsinB+1,∴cosCcosB+sinCsinB=1,即cos(C-B)=1,∴C-B=0,∴C=B,故三角形为等腰三角形,故答案为:等腰三角形.由题意利用诱导公式、二倍角公式、两角和差的三角公式求得cos(C-B)=1,可得C-B=0,从而得出结论.本题主要考查诱导公式、二倍角公式、两角和差的三角公式的应用,属于基础题.
10.【答案】n2+3n?22【解析】
解:数列{an}?中?a1=1,an+1=an+n+2,即an-an-1=n+1,n≥2,可得an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+3+4+…+(n+1)=1+(n-1)(3+n+1)=,故答案为:.由条件可得an-an-1=n+1,n≥2,由恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1),运用等差数列的求和公式,化简计算可得所求.本题考查数列的通项公式的求法,运用数列的递推式和恒等式,以及等差数列的求和公式是解题的关键,属于中档题.
11.【答案】2n2-n【解析】
解:∵a3?a2n-3=22n(n≥2),∴=,∵an>0,∴an=2n,即log2an=log22n=n,即log2a1+log2a2+…+log2a2n-1=1+2+…+(2n-1)==2n2-n.故答案为:2n2-n.根据条件先求出等比数列的通项公式,然后根据对数的运算法则以及等差数列的通项公式即可得到结论.本题主要考查等比数列和等差数列的通项公式的应用,利用条件求出等比数列的通项公式,以及对数的运算法则是解决本题的关键,是基础题.
12.【答案】(0,π3]【解析】
解:∵在△ABC中,sinA、sinB、sinC依次成等比数列,∴sin2B=sinAsinC,利用正弦定理化简得:b2=ac,由余弦定理得:cosB==≥=,(当且仅当a=c时取等号),则B的范围为(0,].故答案为:(0,].由sinA、sinB、sinC依次成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用余弦定理表示出cosB,把得出关系式代入并利用基本不等式求出cosB的范围,利用余弦函数的性质确定出B的范围即可.此题考查了正弦、余弦定理,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.
13.【答案】132【解析】
解:∵x>0,y>0∴x+y+3=xy≤()2∴x+y≥6由(x+y)2-a(x+y)+3≥0可得a≤x+y+恒成立令x+y=t,f(t)=t+在[6,+∞)上单调递增,则当t=6时f(t)min=f(6)=∴a≤故答案为:.由基本不等式可得,x+y+3=xy≤()2,从而可求x+y的范围,然后由(x+y)2-a(x+y)+1≥0得a恒成立,转化求解即可.本题主要考查了函数的恒成立问题与最值问题的相互转化,解题的关键是基本不等式及函数单调性的应用.
14.【答案】[3,+∞)【解析】
解:∵数列{an}?与{bn}?满足?an+1-an=2(bn+1-bn),{bn}?的前?n?项和为?Bn,∴bn+1=2(bn+1-bn),∴bn+1=2bn,∴{bn}是等比数列,公比为2,∴an+1-an=2(bn+1-bn)=2()=bn+1,∴==,∴+++…+=++…+=,∵an=bn=b1(1+2+…+2n-1)=b1(2n-1),∴-对任意?n∈N恒成立,则,则由>0,得b1≥3.故正实数?b1的取值范围是[3,+∞).故答案为:[3,+∞).推导出bn+1=2bn,从而{bn}是等比数列,公比为2,进崦an+1-an=2(bn+1-bn)=bn+1,推导出==,从而+++…+=,进而,由此能求出正实数?b1的取值范围.本题考查正数的取值范围的求法,考查裂项求和法、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查分类讨论与整合思想、函数与方程思想,是中档题.
15.【答案】解:(1)设等差数列{an}的公差为d,∵a3=3,S11=0,∴a1+2d=3,11a1+11×102d=0,解得∴a1=5,d=-1,∴an=5-(n-1)=6-n.(2)令an=6-n≥0,解得n≤6.∴当n=5或6时,Sn最大,最大值S5=S6=6×(5+0)2=15.【解析】
(1)设等差数列{an}的公差为d,由?a3=3,S11=0,可得:a1+2d=3,11a1+d=0,联立解得a1,d,即可得出.(2)令an=6-n≥0,解得n,再利用求和公式即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、数列的单调性、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16.【答案】解:(1)在△ACD中,AD=2,AC=10,DC=2,由余弦定理可得cos∠ADC=AD2+CD2?AC22AD?CD=4+2?102×2×2=-22,由0°<∠ADC<180°,可得内角∠ADC=135°;(2)在△ABD中,AD=2,∠B=60°,∠ADB=45°,由正弦定理可得AB=ADsin∠ADBsin∠B=2×2232=263.【解析】
(1)在△ACD中,运用余弦定理可得cos∠ADC=,代入计算可得所求值;(2)在△ABD中,由正弦定理可得AB=,代入计算可得所求值.本题考查三角形的正弦定理、余弦定理的运用,考查化简运算能力,属于基础题.
17.【答案】解:(1)由正弦定理asinA=bsinB=csinC,bcosC=(3a-c)cosB.可得:sinBcosC=(3sinA-sinC)cosB,则3sinAcosB=sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C),由A+B+C=π,可得sinA=sin(B+C),由A∈(0,π)可得sinA>0,则cosB=13;(2)由BC?BA=4,可得accosB=13,由cosB=13,可得ac=12.由cosB=13,B∈(0,π),可得sinB=223,则S△ABC=12acsinB=12×12×223=42.【解析】
(1)利用正弦定理,将边的等式转化为角的等式,由三角形内角和为180°,由此能求出角B.(2)由向量的数量积,得到B的余弦值和正弦值,由三角形的面积公式,得到面积.本题考查正弦定理,向量的数量积,△ABC的面积的求法,是中档题,解题时要注意余弦定理的合理运用.
18.【答案】解:(1)过点C作CD⊥AB,垂足为D,如图所示;由1≤a≤2可得,tan∠ACD=4?ax,tan∠BCD=2?ax,则tanθ=tan(∠ACD-∠BCD)=4?ax?2?ax1+4?ax?2?ax=2xx2+(4?a)(2?a);(2)当a=1.5时,tanθ=2xx2+1.25=8x4x2+5=84x+5x,由x>1可得,4x+5x≥24x?5x=45,当且仅当x=52时“=”成立;所以tanθ≤845=255,即x=52时tanθ值最大;由θ∈(0,π2),可得此时θ最大,即观察者离墙为52米时,视角θ最大.【解析】
(1)过点C作CD⊥AB,垂足为D,表示出tan∠ACD和tan∠BCD,再利用两角差的正切公式表示出tanθ;(2)当a=1.5时,代入tanθ中化简,利用基本不等式求得tanθ的最大值,以及此时对应x的值.本题考查了解三角形以及利用基本不等式求最值的应用问题,是基础题.
19.【答案】(1)证明:(a2x+b2y)m=(a2x+b2y)(x+y)=a2+a2yx+b2xy+b2≥a2+2a2yx?b2xy+b2=a2+2ab+b2=(a+b)2,a2x+b2y≥(a+b)2m.当且仅当a2yx=b2xy,即ab=xy时,等号成立.(2)解:∵x∈(0,13),∴1-3x>0,∴f(x)=12x+91?3x=(363x+91?3x)?1=(623x+321?3x)?[3x+(1?3x)]≥(6+3)2=81,当且仅当63=3x1?3x,即x=29时,f(x)min=81.【解析】
(1)利用基本不等式的性质即可证明.(2)利用上述结论即可得出.本题考查了基本不等式的性质及其应用、函数的最值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20.【答案】(1)证明:由an+1=13an-23n+1,n∈N*,得到3n+1an+1=3nan-2,则3n+1an+1-3nan=-2.又∵a1=13,∴3×a1=1,数列{3nan}是以1为首项,以-2为公差的等差数列;(2)由(1)可以推知:3nan=1-2(n-1),所以,an=3?2n3n,所以Sn=13-132-333-534-…-3?2n3n,①13Sn=132-133-334-535-…-3?2n3n+1,②①-②,得23Sn=13-2(132+133+134+…+13n)-3?2n3n+1,=13-2×132[1?(13)n?1]1?13-3?2n3n+1,=2n3n+1,所以Sn=n3n.(3)假设存在正整数p,q,r(p<q<r),使Sp,Sq,Sr成等差数列.则2Sq=Sp+Sr,即2q3q=p3p+r3r.由于当n≥2时,an=3?2n3n<0,所以数列{Sn}单调递减.又p<q,所以p≤q-1且q至少为2,所以p3p≥q?13q?1,q?13q?1-2q3q=q?33q.①当q≥3时,p3p≥q?13q?1≥2q3q,又r3r>0,所以2q3q<p3p+r3r,等式不成立.②当q=2时,p=1,所以49=13+r3r.所以r3r=19,所以r=3,(数列{Sn}单调递减,解唯一确定).综上可知,p,q,r的值分别是1,2,3.【解析】
(1)把给出的数列递推式an+1=an-,n∈N*,变形后得到新数列{3nan},该数列是以1为首项,以-2为公差的等差数列;(2)由(1)推出{an}的通项公式,利用错位相减法从而求得求Sn;(3)根据等差数列的性质得到2Sq=Sp+Sr,从而推知p,q,r的值.本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式、“错位相减法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
2017-2018学年江苏省南京一中高一(下)期中数学试卷
一、填空题(本大题共14小题,共56.0分)
函数y=log2?(4-x2)的定义域是______.
若等差数列{an}满足a5=9,且a2=3,则公差d=______.
已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,b=3,sinB=
3
5
,则sinA=______.
已知正实数x,y满足xy=3,则x+y的最小值是______.
已知等比数列{an}单调递减,若a3=1,
??
2
+
??
4
=
5
2
,则a5=______
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若a2-c2+b2=
3
ab,则角C=______.
若不等式2x2-2ax+1≥0对一切实数x都成立,则实数a的取值范围是______.
已知x+2y=8,则2x+4y的最小值是______.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若sinBsinC=cos2
??
2
,则△ABC的形状是______.
已知数列{an}中a1=1,an+1=an+n+2,则an=______.
已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,3,且a3?a2n-3=22n(n≥2),则当n≥2时,log2a1+log2a2+log2a3+…+log2a2n-1=______.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若sinA,sinB,sinC依次成等比数列,则角B的取值范围是______.
若对满足条件x+y+3=xy(x>0,y>0)的任意实数x,y,(x+y)2-a(x+y)+3≥0恒成立,则实数a的最大值为______.
已知数列{an}与{bn}满足an+1-an=2(bn+1-bn),{bn}的前n项和为Bn,若对任意n∈N,都有an=bn及
??
2
??
1
??
2
+
??
3
??
2
??
3
+
??
4
??
3
??
4
+…+
??
??+1
??
??
??
??+1
<
1
3
成立,则正实数b1的取值范围是______.
二、解答题(本大题共6小题,共94.0分)
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a3=3,S11=0,(1)求数列{an}的通项公式;(2)当n为何值时,Sn最大,并求出Sn的最大值.
如图,在△ABC中,D是BC上的一点,已知∠B=60°,AD=2,AC=
10
,DC=
2
.(1)求角∠ADC的大小;(2)求AB的长度.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且满足bcosC=(3a-c)cosB.(1)求cosB;(2)若
????
?
????
=4,求△ABC的面积.
如图,墙上有一壁画,最高点A离地面4米,最低点B离地面2米,观察者从距离墙x(x>1)米,离地面高a?(1≤a≤2)米C处观赏该壁画,设观赏视角∠ACB=θ.(1)用x表示tanθ;(2)若a=1.5,问:观察者离墙多远时,视角最大?
(1)已知a,b是常数,且a>0,b>0,a≠b,x,y∈(0,+∞),且x+y=m.求证:
??
2
??
+
??
2
??
≥
(??+??
)
2
??
,并指出等号成立的条件;(2)求函数f(x)=
12
??
+
9
1?3??
,x∈(0,
1
3
)的最小值.
在数列{an}中,已知a1=
1
3
,an+1=
1
3
an-
2
3
??+1
,n∈N*,设Sn为{an}的前n项和.(1)求证:数列{3nan}是等差数列;(2)求Sn;(3)是否存在正整数p,q,r(p<q<r),使Sp,Sq,Sr成等差数列?若存在,求出p,q,r的值;若不存在,说明理由.
答案和解析
1.【答案】(-2,2)【解析】
解:要使函数有意义,4-x2>0,得x2<4,得-2<x<2,即函数的定义域为(-2,2),故答案为:(-2,2)根据对数函数的性质转化为不等式进行求解即可.本题主要考查函数的定义域的求解,要求熟练掌握常见函数成立的条件.比较基础.
2.【答案】2【解析】
解:在等差数列{an}中,由a5=9,a2=3,得d=.故答案为:2.直接由等差数列的通项公式代值求解.本题考查了等差数列的通项公式,是基础的计算题.
3.【答案】
2
5
【解析】
解:∵a=2,b=3,sin?B=,∴由正弦定理,可得:sinA===.故答案为:.由已知利用正弦定理即可计算得解.本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.
4.【答案】2
3
【解析】
解:正实数?x,y?满足?xy=3,则?x+y≥2=2,当且仅当x=y=时,上式取得等号,则x+y的最小值为2,故答案为:2.由条件运用基本不等式a+b≥2(a,b>0,a=b取得等号),计算可得最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,注意等号成立的条件,考查运算能力,属于基础题.
5.【答案】
1
4
【解析】
解:设公比为q,∵等比数列{an}?单调递减,a3=1,,∴,解得q=.∴=1×=.故答案为:.设公比为q,由等比数列{an}?单调递减,a3=1,,利用等比数列通项公式列出方程组,能求出结果.本题考查数列的第五项的求法,考查等比数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是基础题.
6.【答案】
??
6
【解析】
解:根据题意,在△ABC中,a2-c2+b2=ab,cosC==,又由0<C<π,则C=;故答案为:.根据题意,由余弦定理可得cosC==,结合C的范围,分析可得答案.本题考查余弦定理的应用,关键是掌握余弦定理的形式以及变形.
7.【答案】[-
2
,
2
]【解析】
解:不等式2x2-2ax+1≥0 对一切实数x都成立,则△=4a2-4×2×1≤0,解得-≤a≤,∴实数a的取值范围是[-,].故答案为:[-,].利用判别式△≤0,即可求得实数a的取值范围.本题考查了二元一次不等式恒成立问题,是基础题.
8.【答案】32【解析】
解:x+2y=8,则?2x+4y≥2=2=2=32,当且仅当x=2y=4上式取得等号,则2x+4y的最小值是32,故答案为:32.运用基本不等式和指数的运算性质,可得最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,考查指数的运算性质,以及运算能力,属于基础题.
9.【答案】等腰三角形【解析】
解:在△ABC?中,∵sin?B?sin?C=cos2=,∴2sin?B?sin?C=cosA+1=-cos(B+C)+1=-cosCcosB+sinCsinB+1,∴cosCcosB+sinCsinB=1,即cos(C-B)=1,∴C-B=0,∴C=B,故三角形为等腰三角形,故答案为:等腰三角形.由题意利用诱导公式、二倍角公式、两角和差的三角公式求得cos(C-B)=1,可得C-B=0,从而得出结论.本题主要考查诱导公式、二倍角公式、两角和差的三角公式的应用,属于基础题.
10.【答案】
??
2
+3???2
2
【解析】
解:数列{an}?中?a1=1,an+1=an+n+2,即an-an-1=n+1,n≥2,可得an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+3+4+…+(n+1)=1+(n-1)(3+n+1)=,故答案为:.由条件可得an-an-1=n+1,n≥2,由恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1),运用等差数列的求和公式,化简计算可得所求.本题考查数列的通项公式的求法,运用数列的递推式和恒等式,以及等差数列的求和公式是解题的关键,属于中档题.
11.【答案】2n2-n【解析】
解:∵a3?a2n-3=22n(n≥2),∴=,∵an>0,∴an=2n,即log2an=log22n=n,即log2a1+log2a2+…+log2a2n-1=1+2+…+(2n-1)==2n2-n.故答案为:2n2-n.根据条件先求出等比数列的通项公式,然后根据对数的运算法则以及等差数列的通项公式即可得到结论.本题主要考查等比数列和等差数列的通项公式的应用,利用条件求出等比数列的通项公式,以及对数的运算法则是解决本题的关键,是基础题.
12.【答案】(0,
??
3
]【解析】
解:∵在△ABC中,sinA、sinB、sinC依次成等比数列,∴sin2B=sinAsinC,利用正弦定理化简得:b2=ac,由余弦定理得:cosB==≥=,(当且仅当a=c时取等号),则B的范围为(0,].故答案为:(0,].由sinA、sinB、sinC依次成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用余弦定理表示出cosB,把得出关系式代入并利用基本不等式求出cosB的范围,利用余弦函数的性质确定出B的范围即可.此题考查了正弦、余弦定理,以及基本不等式的运用,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.
13.【答案】
13
2
【解析】
解:∵x>0,y>0∴x+y+3=xy≤()2∴x+y≥6由(x+y)2-a(x+y)+3≥0可得a≤x+y+恒成立令x+y=t,f(t)=t+在[6,+∞)上单调递增,则当t=6时f(t)min=f(6)=∴a≤故答案为:.由基本不等式可得,x+y+3=xy≤()2,从而可求x+y的范围,然后由(x+y)2-a(x+y)+1≥0得a恒成立,转化求解即可.本题主要考查了函数的恒成立问题与最值问题的相互转化,解题的关键是基本不等式及函数单调性的应用.
14.【答案】[3,+∞)【解析】
解:∵数列{an}?与{bn}?满足?an+1-an=2(bn+1-bn),{bn}?的前?n?项和为?Bn,∴bn+1=2(bn+1-bn),∴bn+1=2bn,∴{bn}是等比数列,公比为2,∴an+1-an=2(bn+1-bn)=2()=bn+1,∴==,∴+++…+=++…+=,∵an=bn=b1(1+2+…+2n-1)=b1(2n-1),∴-对任意?n∈N恒成立,则,则由>0,得b1≥3.故正实数?b1的取值范围是[3,+∞).故答案为:[3,+∞).推导出bn+1=2bn,从而{bn}是等比数列,公比为2,进崦an+1-an=2(bn+1-bn)=bn+1,推导出==,从而+++…+=,进而,由此能求出正实数?b1的取值范围.本题考查正数的取值范围的求法,考查裂项求和法、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力、推理论证能力,考查分类讨论与整合思想、函数与方程思想,是中档题.
15.【答案】解:(1)设等差数列{an}的公差为d,∵a3=3,S11=0,∴a1+2d=3,11a1+
11×10
2
d=0,解得∴a1=5,d=-1,∴an=5-(n-1)=6-n.(2)令an=6-n≥0,解得n≤6.∴当n=5或6时,Sn最大,最大值S5=S6=
6×(5+0)
2
=15.【解析】
(1)设等差数列{an}的公差为d,由?a3=3,S11=0,可得:a1+2d=3,11a1+d=0,联立解得a1,d,即可得出.(2)令an=6-n≥0,解得n,再利用求和公式即可得出.本题考查了等差数列的通项公式与求和公式、数列的单调性、方程与不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
16.【答案】解:(1)在△ACD中,AD=2,AC=
10
,DC=
2
,由余弦定理可得cos∠ADC=
??
??
2
+??
??
2
???
??
2
2?????????
=
4+2?10
2×2×
2
=-
2
2
,由0°<∠ADC<180°,可得内角∠ADC=135°;(2)在△ABD中,AD=2,∠B=60°,∠ADB=45°,由正弦定理可得AB=
??????????∠??????
??????∠??
=
2×
2
2
3
2
=
2
6
3
.【解析】
(1)在△ACD中,运用余弦定理可得cos∠ADC=,代入计算可得所求值;(2)在△ABD中,由正弦定理可得AB=,代入计算可得所求值.本题考查三角形的正弦定理、余弦定理的运用,考查化简运算能力,属于基础题.
17.【答案】解:(1)由正弦定理
??
????????
=
??
????????
=
??
????????
,bcosC=(3a-c)cosB.可得:sinBcosC=(3sinA-sinC)cosB,则3sinAcosB=sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C),由A+B+C=π,可得sinA=sin(B+C),由A∈(0,π)可得sinA>0,则cosB=
1
3
;(2)由
????
?
????
=4,可得accosB=
1
3
,由cosB=
1
3
,可得ac=12.由cosB=
1
3
,B∈(0,π),可得sinB=
2
2
3
,则
??
△??????
=
1
2
????????????=
1
2
×12×
2
2
3
=4
2
.【解析】
(1)利用正弦定理,将边的等式转化为角的等式,由三角形内角和为180°,由此能求出角B.(2)由向量的数量积,得到B的余弦值和正弦值,由三角形的面积公式,得到面积.本题考查正弦定理,向量的数量积,△ABC的面积的求法,是中档题,解题时要注意余弦定理的合理运用.
18.【答案】解:(1)过点C作CD⊥AB,垂足为D,如图所示;由1≤a≤2可得,tan∠ACD=
4???
??
,tan∠BCD=
2???
??
,则tanθ=tan(∠ACD-∠BCD)=
4???
??
?
2???
??
1+
4???
??
?
2???
??
=
2??
??
2
+(4???)(2???)
;(2)当a=1.5时,tanθ=
2??
??
2
+1.25
=
8??
4
??
2
+5
=
8
4??+
5
??
,由x>1可得,4x+
5
??
≥2
4???
5
??
=4
5
,当且仅当x=
5
2
时“=”成立;所以tanθ≤
8
4
5
=
2
5
5
,即x=
5
2
时tanθ值最大;由θ∈(0,
??
2
),可得此时θ最大,即观察者离墙为
5
2
米时,视角θ最大.【解析】
(1)过点C作CD⊥AB,垂足为D,表示出tan∠ACD和tan∠BCD,再利用两角差的正切公式表示出tanθ;(2)当a=1.5时,代入tanθ中化简,利用基本不等式求得tanθ的最大值,以及此时对应x的值.本题考查了解三角形以及利用基本不等式求最值的应用问题,是基础题.
19.【答案】(1)证明:(
??
2
??
+
??
2
??
)??=(
??
2
??
+
??
2
??
)(??+??)=
??
2
+
??
2
??
??
+
??
2
??
??
+
??
2
≥
??
2
+2
??
2
??
??
?
??
2
??
??
+
??
2
=a2+2ab+b2=(a+b)2,
??
2
??
+
??
2
??
≥
(??+??
)
2
??
.当且仅当
??
2
??
??
=
??
2
??
??
,即
??
??
=
??
??
时,等号成立.(2)解:∵??∈(0,
1
3
),∴1-3x>0,∴??(??)=
12
??
+
9
1?3??
=(
36
3??
+
9
1?3??
)?1=(
6
2
3??
+
3
2
1?3??
)?[3??+(1?3??)]≥(6+3
)
2
=81,当且仅当
6
3
=
3??
1?3??
,即??=
2
9
时,f(x)min=81.【解析】
(1)利用基本不等式的性质即可证明.(2)利用上述结论即可得出.本题考查了基本不等式的性质及其应用、函数的最值,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
20.【答案】(1)证明:由an+1=
1
3
an-
2
3
??+1
,n∈N*,得到3n+1an+1=3nan-2,则3n+1an+1-3nan=-2.又∵a1=
1
3
,∴3×a1=1,数列{3nan}是以1为首项,以-2为公差的等差数列;(2)由(1)可以推知:3nan=1-2(n-1),所以,an=
3?2??
3
??
,所以Sn=
1
3
-
1
3
2
-
3
3
3
-
5
3
4
-…-
3?2??
3
??
,①
1
3
Sn=
1
3
2
-
1
3
3
-
3
3
4
-
5
3
5
-…-
3?2??
3
??+1
,②①-②,得
2
3
Sn=
1
3
-2(
1
3
2
+
1
3
3
+
1
3
4
+…+
1
3
??
)-
3?2??
3
??+1
,=
1
3
-2×
1
3
2
[1?(
1
3
)
???1
]
1?
1
3
-
3?2??
3
??+1
,=
2??
3
??+1
,所以Sn=
??
3
??
.(3)假设存在正整数p,q,r(p<q<r),使Sp,Sq,Sr成等差数列.则2Sq=Sp+Sr,即
2??
3
??
=
??
3
??
+
??
3
??
.由于当n≥2时,an=
3?2??
3
??
<0,所以数列{Sn}单调递减.又p<q,所以p≤q-1且q至少为2,所以
??
3
??
≥
???1
3
???1
,
???1
3
???1
-
2??
3
??
=
???3
3
??
.①当q≥3时,
??
3
??
≥
???1
3
???1
≥
2??
3
??
,又
??
3
??
>0,所以
2??
3
??
<
??
3
??
+
??
3
??
,等式不成立.②当q=2时,p=1,所以
4
9
=
1
3
+
??
3
??
.所以
??
3
??
=
1
9
,所以r=3,(数列{Sn}单调递减,解唯一确定).综上可知,p,q,r的值分别是1,2,3.【解析】
(1)把给出的数列递推式an+1=an-,n∈N*,变形后得到新数列{3nan},该数列是以1为首项,以-2为公差的等差数列;(2)由(1)推出{an}的通项公式,利用错位相减法从而求得求Sn;(3)根据等差数列的性质得到2Sq=Sp+Sr,从而推知p,q,r的值.本题考查了等差数列与等比数列的通项公式及其前n项和公式、“错位相减法”,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.