(二)考点预测题
1(2007年宁夏理4).已知是等差数列,,其前10项和,则其公差( )
A. B. C. D.
[解析]由得a1=4, 则a10=a1+9d=4+9d=10,所以.
[答案]D.
2(2008年天津卷20).在数列中,,,且().
(Ⅰ)设(),证明是等比数列;
(Ⅱ)求数列的通项公式;
(Ⅲ)若是与的等差中项,求的值,并证明:对任意的,是与的等差中项.
[解析](Ⅰ)证明:由题设(),得
,即,.
又,,所以是首项为1,公比为的等比数列.
(Ⅱ)解法:由(Ⅰ)
,
……
,().
将以上各式相加,得().
所以当时,
上式对显然成立.
(Ⅲ)解:由(Ⅱ),当时,显然不是与的等差中项,故.
由可得,由得, ①
整理得,解得或(舍去).于是.
另一方面,,
.
由①可得,.
所以对任意的,是与的等差中项.
3(2008年辽宁卷21).在数列,中,a1=2,b1=4,且成等差数列,成等比数列()
(Ⅰ)求a2,a3,a4及b2,b3,b4,由此猜测,的通项公式,并证明你的结论;
(Ⅱ)证明:.
[解析](Ⅰ)由条件得
由此可得
猜测.
用数学归纳法证明:
①当n=1时,由上可得结论成立.
②假设当n=k时,结论成立,即
那么当n=k+1时,
所以当n=k+1时,结论也成立.
由①②,可知对一切正整数都成立.
4(2008-2009学年江苏省盐城市高三数学上学期第一次月考20).已知数列和满足,,.
(Ⅰ) 当时,求证: 对于任意的实数,一定不是等差数列;
(Ⅱ) 当时,试判断是否为等比数列;
(Ⅲ) 设为数列的前项和,在(Ⅱ)的条件下,是否存在实数,使得对任意的正
整数,都有?若存在,请求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
[解析](Ⅰ)当时,
假设是等差数列,由得,即5=2,矛盾.
故对于任意的实数,一定不是等差数列.
(Ⅱ)当时,.而,所以
=.
又 .
故当时, 不是等比数列.
当时, 是以为首项,为公比的等比数列.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,当时,,不合要求.
所以,于是,要使成立,
则.
令,当n正奇数时,;当n正偶数时,.
故的最大值为,最小值为.
欲对任意的正整数n都成立,则,即,所以.
综上所述,存在唯一的实数=,使得对任意的正整数,都有.
(一)等差数列、等比数列的通项公式、求和公式的应用以及等差、等比数列的基本性质一直是高考的重点内容,也会是今年高考的重点.对数列部分的考查一方面以小题考查数列的基本知识;另一方面以解答题形式考查等差、等比数列的概念、通项公式以及前项和公式.解答题作为压轴题的可能性较大,与不等式、数学归纳法、函数等一起综合考查学生运用数学知识进行归纳、总结、推理、论证、运算等能力以及分析问题、解决问题的能力.具体地:
1. 数列中与的关系一直是高考的热点,求数列的通项公式是最为常见的题目,要切实注意与的关系.
2.探索性问题在数列中考查较多,试题没有给出结论,需要考生猜出或自己找出结论,然后给以证明.探索性问题对分析问题解决问题的能力有较高的要求.
3.等差、等比数列的基本知识必考.这类考题既有选择题、填空题,又有解答题;有容易题、中等题,也有难题。
4.求和问题也是常见的试题,等差数列、等比数列及可以转化为等差、等比数列求和问题应掌握,还应该掌握一些特殊数列的求和.
5.将数列应用题转化为等差、等比数列问题也是高考中的重点和热点,从本章在高考中所占的分值来看,一年比一年多,而且都注重能力的考查.
6.有关数列与函数、数列与不等式、数列与概率等问题既是考查的重点,也是考查的难点.另外数列与程序框图的综合题也应引起重视.
1(天津市汉沽一中2009届月考文7).已知是等差数列,,,则该数列前10项和等于( )
A.64 B.100 C.110 D.120
[解析]设公差为,则由已知得,
[答案]B.
2(辽宁省部分重点中学协作体2008年高考模拟).设等差数列的前n项和为,则( )
A.18 B.17 C.16 D.15
[解析]等差数列中,公差,.[答案]A.
3(宁波市2008学年度第一学期期末试卷10).如图,一只青蛙在圆周上标有数字的五个点上跳,若它停在奇数点上,则下一次沿顺时针方向跳两个点;若停在偶数点上,则下一次沿逆时针方向跳一个点,若青蛙从这点开始跳,则经2009次跳后它停在的点所对应的数为( )
[解析]5-2-1-3-5,周期为4,2009=4×502+1,经过2009次跳后它停在的点所对应的数为2.
4(2008~2009学年福建高考样卷·理).已知等比数列中,则其前3项的和的取值范围是( )
[解析]设公比为,,由或,所以取值范围为.
5(2008~2009学年福州质检·理).,则
[解析]
[答案]2236.
6(温州十校2008学年度第一学期期中高三数学试题理).已知数列的前n项的和满足,则= .
[解析]由条件得:, ,则,时,.
[答案].
7(浙江省杭州市2009年第一次高考科目教学质量检测数学试题卷理科).数列中,,(是不为零的常数,),且成等比数列.
(1)求的值;
(2)求的通项公式;
(3)求数列的前项之和.
[解析](1),,,
因为,,成等比数列,
所以,
解得或.
∵c≠0,∴.
(2)当时,由于
,,,
所以.
又,,故.
当时,上式也成立,
(3)令
……①
……②
①-②得:
8(一中2008-2009月考理18).已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….
(1)令求证数列是等比数列;
(2)求数列的通项;
⑶ 设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由.
[解析](I)由已知得
又
是以为首项,以为公比的等比数列.
(II)由(I)知,
将以上各式相加得:
(III)解法一:
存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是、是常数
即
当且仅当,即时,数列为等差数列.
解法二:
由(I)、(II)知,
当且仅当时,数列是等差数列.
9(2008-2009学年山东师大附中高三数学模拟考试试题文科数学21).已知函数,设曲线在点处的切线与轴的交点为,其中为正实数 (1)用表示; (2),若,试证明数列为等比数列,并求数列的通项公式; (3)若数列的前项和,记数列的前项和,求. [解析](1)由题可得,所以在曲线上点处的切线方程为
,即
令,得,即
由题意得,所以
(2)因为,所以
即,所以数列为等比数列故 ---8分
(3)当时,
当时,
所以数列的通项公式为,故数列的通项公式为
①
①的 ②
①②得
故 .
10(广州市越秀区2009年高三摸底调研理21).已知(m为常数,m>0且),设是首项为4,公差为2的等差数列.
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)若bn=an·,且数列{bn}的前n项和Sn,当时,求Sn;
(3)若cn=,问是否存在m,使得{cn}中每一项恒小于它后面的项?
若存在,求出m的范围;若不存在,说明理由.
[解析](1)由题意 即
∴
∴ ∵m>0且,∴m2为非零常数,
∴数列{an}是以m4为首项,m2为公比的等比数列
(2)由题意,
当
∴ ①
①式两端同乘以2,得
②
②-①并整理,得
=
…10分
(3)由题意
要使对一切成立,即 对一切 成立,
①当m>1时, 成立;
②当0<m<1时,
∴对一切 成立,只需,
解得 , 考虑到0<m<1, ∴0<m<
综上,当0<m<或m>1时,数列{cn}中每一项恒小于它后面的项.
1(2008年广东卷2).记等差数列的前项和为,若,,则( )
A.16 B.24 C.36 D.48
[解析],,故.
2(2008年浙江卷6).已知是等比数列,,则=( )
(A)16() (B)16()
(C)() (D)()
[解析]由,解得,
数列仍是等比数列:其首项是公比为,
[答案]C.
3(2007年天津理8).设等差数列的公差不为0,.若是与的等比中项,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
[解析]是与的等比中项,则,
又,则,(舍负).
4(2008年江苏卷10).将全体正整数排成一个三角形数阵:
1
2 3
4 5 6
7 8 9 10
. . . . . . .
按照以上排列的规律,第n 行(n ≥3)从左向右的第3 个数为 .
[解析]前n-1 行共有正整数1+2+…+(n-1)个,即个,因此第n 行第3 个数是全体正整数中第+3个,即为.
5(2007年浙江文19) .已知数列{}中的相邻两项、是关于x的方程
的两个根,且≤ (k =1,2,3,…).
(I)求及 (n≥4)(不必证明);
(Ⅱ)求数列{}的前2n项和S2n.
[解析] (I)方程的两个根为.
当k=1时,,所以;
当k=2时,,所以;当k=3时,,所以;
当k=4时,,所以;
因为n≥4时,,所以
(Ⅱ)
=.
6(2007年山东理17).设数列满足,.
(Ⅰ)求数列的通项;
(Ⅱ)设,求数列的前项和.
[解析](I)
验证时也满足上式,.
(II) , ,
则,
,所以.
7(2008年安徽卷21).设数列满足为实数
(Ⅰ)证明:对任意成立的充分必要条件是;
(Ⅱ)设,证明:;
(Ⅲ)设,证明:
[解析](Ⅰ)必要性 : ,
又 ,即
充分性 :设 ,对用数学归纳法证明
当时,.假设
则,且
,由数学归纳法知对所有成立
(Ⅱ) 设 ,当时,,结论成立
当 时,
,由(1)知,所以 且
(Ⅲ)设 ,当时,,结论成立
当时,由(2)知
2.等差数列、等比数列
(1) 理解等差数列、等比数列的概念.
(2)掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n项和公式.
(3)能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.
④ 了解等差数列与一次函数、等比数列与指数函数的关系.
高考对数列的考查比较全面,重点是等差、等比数列的定义、通项公式、前n项和公式、等差(比)中项及等差和等比数列性质的灵活运用;在能力要求上,主要考查学生的运算能力,逻辑思维能力以及分析问题和解决问题的能力,其中考查思维能力是支柱,运算能力是主体,应用是归宿.
主要考点有:
1.数列的概念和简单表示法
(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式).
(2)了解数列是自变量为正整数的一类函数.
1(2008年江苏卷5).,的夹角为,, 则 .
[解析]=,则7.
[答案]7.
2(2007年山东理11). 在直角中,是斜边上的高,则下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
[解析]由于 cso∠CAB=||2, 可排除A. cos∠ABC=2, 可排除B , 而cos(π-∠ACD)=-|cos∠ACD<0 , |>0 , ∴|≠,可知选C.
3(广东省2009届高三第一次六校联考(理)16).已知向量a=(sinθ,1),b=(1,cosθ),.
(Ⅰ)若a⊥b,求θ;
(Ⅱ)求|a+b|的最大值.
[解析](Ⅰ)若a⊥b,则sinθ+cosθ=0,
由此得 tanθ=-1(),
所以 θ=;
(Ⅱ)由a=(sinθ,1),b=(1,cosθ),得
|a+b|==
=,
当sin(θ+)=1时,|a+b|取得最大值,
即当θ=时,|a+b|最大值为+1.
4(2009届广东五校高三第二联考试卷文) .已知向量,,.
(1)若的夹角;
(2)当时,求函数的最大值.
[解析](1)当时,
(2)
∴,故
∴当时,即,所以.
(一)文字介绍
预计向量基本概念、向量基本运算等基础问题,通常为选择题或填空题出现;而向量与三角函数、解三角形等综合的问题,通常为解答题,难度以中档题为主.具体如下:
1.向量概念和向量的基本定理
有关向量概念和向量的基本定理的命题,主要以选择题或填空题为主,考查的难度属中档类型.
2.向量的运算
向量的运算要求掌握向量的加减法运算,会用平行四边形法则、三角形法则进行向量的加减运算;掌握实数与向量的积运算,理解两个向量共线的含义,会判断两个向量的平行关系;掌握向量的数量积的运算,体会平面向量的数量积与向量投影的关系,并理解其几何意义,掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量积的运算,能运用数量积表示两个向量的夹角,会用向量积判断两个平面向量的垂直关系.主要以选择、填空题型出现,难度不大,考查重点为模和向量夹角的定义、夹角公式、向量的坐标运算,有时也会与其它内容相结合.
3.向量与三角函数的综合问题
向量与三角函数的综合问题是高考经常出现的问题,考查了向量的知识,三角函数的知识,达到了高考中试题的覆盖面的要求.命题以三角函数作为坐标,以向量的坐标运算或向量与解三角形的内容相结合,也有向量与三角函数图象平移结合的问题,属中档偏易题.
4.平面向量与函数问题的交汇
平面向量与函数交汇的问题,主要是向量与二次函数结合的问题为主,要注意自变量的取值范围.命题多以解答题为主,属中档题.
1(汉沽一中2008~2009届月考文9).已知平面向量, , 且, 则( )
[解析]∵,∴,.
B.
2(浙江省09年高考省教研室第一次抽样测试数学试题(理)5).已知,点P在直线AB上,且满足,则=( )
A、 B、 C、2 D、3
[解析]如图所示,不妨设;找共线,对于点P在直线AB上,有;列方程,因此有,即;而,即有,因此时.即有=.
3(沈阳二中2009届高三期末数学试题).设点P是△ABC所在平面内一点,,则点P是△ABC的( )
A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心
[答案]D.
4(宁波市2008学年度第一学期高三期末数(文)).已知在平面直角坐标系中,,
,O为原点,且(其中均为实数),若N(1,0),则的最小值是 .
[解析]由及知,点M与点A、B共线,所以的最小值是点N到直线AB的距离,在直角三角形ABN中求解得.
[答案].
5(福州质检·理).已知,若,则 .
[解析]由得:,即,所以,.
6(江苏省南通市2008-2009学年度第一学期期末调研测试数学试卷13) .在△ABC中,,D是BC边上任意一点(D与B、C不重合),且,则等于 ▲ .
[解析]当点D无限逼近点C时,由条件知趋向于零,,即△ABC是等边三角形.
[答案] .
7 ( 江苏省常州市2008-2009高三第一学期期中统一测试10) .已知,且关于的函数在R上有极值,则与的夹角范围为_______.
[解析],依题意,
即,,又夹角,所以范围为.
8(2008年东北三省三校高三第一次联合模拟考试).
已知向量
(1)当时,求的值;
(2)求在上的值域.
[解析](1) ,∴,∴
∵,∴,∴
∴ ∴函数 .
9(绍兴市2008学年第一学期统考数学试题).已知向量,
(1)若求的值;
(2)设,求的取值范围.
[解析](1)因
,∴,两边平方得,
∴.
(2)因,∴
又,∴的取值范围为.
10 (温州市十校2008学年高三第一学期期初联考 数学试题(文)) .已知A、B、C三点的坐标分别为、、.
(1)若的值;
(2)若,求的值.
[解析](1)
∵ ∴
∴,又∵,∴.
,∴,
两边平方,得,
=.
1(2008年安徽卷3).在平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,若,,则( )
A.(-2,-4) B.(-3,-5) C.(3,5) D.(2,4)
[解析]因为,选B.
2(2007年山东文5).已知向量,若与垂直,则( C )
A. B. C. D.4
[解析]∵2-与垂直. ∴(2-)·=0, 而2-= (3 , n) , ∴-3+n2=0 , 而||2 == 4 即 ||=2 . 两个非零向量⊥·=0x1x2+y1y2=0 , ||2 =2 = x2 +y2.
3(2008年辽宁卷理5).已知是平面上的三个点,直线上有一点,满足,则等于( )
A. B. C. D.
[解析]依题∴
[答案]A.
4(2008年浙江卷理9).已知,是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量满足,则的最大值是( )
A. 1 B. 2 C. D.
∴,则的最大值是;
∴,对应的点A,B在圆上,对应的点C在圆上即可.
5(2008年天津卷理14).如图,在平行四边形中,,
则 .
[解析]令,,则
所以.
[答案]3.
6(2007年天津理15).如图,在中,,是边上一点,,则 .
[解析]在中,有余弦定理得,,
由正弦定理得,则,在中,由余弦定理求得,则,
由余弦定理得,
7(2007年广东文16).已知ΔABC三个顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(,0).
(1)若,求的值;
(2)若,求sin∠A的值
[解析] (1) ,,
由 得.
(2) ,, ,