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文档介绍
数学卷·2017届江苏省泰州中学高三下学期期初数学试卷(解析版)
2016-2017学年江苏省泰州中学高三(下)期初数学试卷 一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.若集合A={x|1≤3x≤81},B={x|log2(x2﹣x)>1},则A∩B= . 2.己知i是虚数单位,则的虚部是 . 3.已知函数f(x)=,则“c=﹣1”是“函数在R上单调递增”的 条件. 4.如图是某算法流程图,则算法运行后输出的结果是 . 5.将四个人(含甲、乙)分成两组,则甲、乙为同一组的概率为 . 6.已知抛物线y2=8x的焦点恰好是椭圆+y2=1(a>0)的右焦点,则椭圆方程为 . 7.已知正四棱锥的底面边长为2,侧面积为8,则它的体积为 . 8.平面向量与的夹角为, =(3,0),||=2,则|+2|= . 9.若等比数列{an}的公比q≠1且满足:a1+a2+a3+…+a7=6,a12+a22+a32+…+a72=18,则a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+a7的值为 . 10.点P为直线y=x上任一点,F1(﹣5,0),F2(5,0),则||PF1|﹣|PF2||的取值范围为 . 11.在△OMN中,点A在OM上,点B在ON上,且AB∥MN,2OA=OM,若 =x+y,则终点P落在四边形ABNM内(含边界)时,的取值范围为 . 12.函数f(x)=cosx,对任意的实数t,记f(x)在[t,t+1]上的最大值为M(t),最小值为m(t),则函数h(t)=M(t)﹣m(t)的值域为 . 13.已知A是射线x+y=0(x≤0)上的动点,B是x轴正半轴的动点,若直线AB与圆x2+y2=1相切,则|AB|的最小值是 . 14.已知函数f(x)=x3+mx+,g(x)=﹣lnx,min{a,b}表示a,b中的最小值,若函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0)恰有三个零点,则实数m的取值范围是 . 二、解答题:本大题共6小题,共90分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 15.(14分)△ABC中,sinA=sinB=﹣cosC (1)求A,B,C. (2)若BC边上的中线AM的长为,求△ABC的面积. 16.(14分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O,E分别为B1D,AB的中点. (1)求证:OE∥平面BCC1B1; (2)求证:平面B1DC⊥平面B1DE. 17.(14分)如图,江的两岸可近似的看成两平行的直线,江岸的一侧有A,B两个蔬菜基地,江的另一侧点C处有一个超市.已知A、B、C中任意两点间的距离为20千米.超市欲在AB之间建一个运输中转站D,A,B两处的蔬菜运抵D处后,再统一经过货轮运抵C处.由于A,B两处蔬菜的差异,这两处的运输费用也不同.如果从A处出发的运输费为每千米2元,从B处出发的运输费为每千米1元,货轮的运输费为每千米3元. (1)设∠ADC=α,试将运输总费用S(单位:元)表示为α的函数S(α),并写出自变量的取值范围; (2)问中转站D建在何处时,运输总费用S最小?并求出最小值. 18.(16分)已知点P是椭圆C上任一点,点P到直线l1:x=﹣2的距离为d1,到点F(﹣1,0)的距离为d2,且=.直线l与椭圆C交于不同两点A、B(A,B都在x轴上方),且∠OFA+∠OFB=180°. (1)求椭圆C的方程; (2)当A为椭圆与y轴正半轴的交点时,求直线l方程; (3)对于动直线l,是否存在一个定点,无论∠OFA如何变化,直线l总经过此定点?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,请说明理由. 19.(16分)已知函数f(x)=lnx﹣ax+,且f(x)+f()=0,其中a,b为常数. (1)若函数f(x)的图象在x=1的切线经过点(2,5),求函数的解析式; (2)已知0<a<1,求证:f()>0; (3)当f(x)存在三个不同的零点时,求a的取值范围. 20.(16分)定义:从一个数列{an}中抽取若干项(不少于三项)按其在{an} 中的次序排列的一列数叫做{an}的子数列,成等差(等比)的子数列叫做{an}的等差(等比)子列. (1)记数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=n2,求证:数列{a3n}是数列{an}的等差子列; (2)设等差数列{an}的各项均为整数,公差d≠0,a5=6,若数列a3,a5,a是数列{an}的等比子列,求n1的值; (3)设数列{an}是各项均为实数的等比数列,且公比q≠1,若数列{an}存在无穷多项的等差子列,求公比q的所有值. 2016-2017学年江苏省泰州中学高三(下)期初数学试卷 参考答案与试题解析 一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分) 1.若集合A={x|1≤3x≤81},B={x|log2(x2﹣x)>1},则A∩B= (2,4] . 【考点】交集及其运算. 【分析】求出关于集合A、B的不等式,求出A、B的交集即可. 【解答】解:A={x|1≤3x≤81}={x|0≤x≤4}, B={x|log2(x2﹣x)>1}={x|x2﹣x﹣2>0}={x|x>2或x<﹣1}, 则A∩B=(2,4], 故答案为:(2,4]. 【点评】本题考查了集合的运算,考查不等式问题,是一道基础题. 2.己知i是虚数单位,则的虚部是 ﹣1 . 【考点】复数代数形式的乘除运算. 【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算化简,则复数的虚部可求. 【解答】解: =, ∴的虚部是﹣1. 故答案为:﹣1. 【点评】本题考查了复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题. 3.已知函数f(x)=,则“c=﹣1”是“函数在R上单调递增”的 充分不必要 条件. 【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断. 【分析】根据f(x)=,在R上单调递增,求出c的范围,再根据充分条件和必要条件的定义即可判断. 【解答】解:f(x)=,在R上单调递增, ∴log21≥1+c, ∴c≤﹣1, ∴“c=﹣1”是“函数在R上单调递增”的充分不必要条件, 故答案为:充分不必要 【点评】本题考查了函数的单调性、充分必要条件的判定,属于基础题. 4.如图是某算法流程图,则算法运行后输出的结果是 27 . 【考点】程序框图. 【分析】模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的s,n的值,即可得出结论. 【解答】解:模拟执行程序框图,可得循环的结果依次为: s=1,n=2; s=(1+2)•2=6,n=3, s=(6+3)•3=27,n=4, 结束循环,输出s=27. 故答案为27. 【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图,正确依次写出每次循环得到的s,n的值是解题的关键,属于基础题. 5.将四个人(含甲、乙)分成两组,则甲、乙为同一组的概率为 . 【考点】古典概型及其概率计算公式. 【分析】4人分成两组,通过讨论每2人一组以及一组一人,一组3人的情况即可求出结论. 【解答】解:4人分成两组,若一组2人, 则有=3种分法, 若一组一人,一组3人, 则有=4种分法, ∴甲、乙分别同一组的概率为+=. 故答案为:. 【点评】平均分组问题是概率中最困难的问题,解题时往往会忽略有些情况是相同的,本题是一道中档题. 6.已知抛物线y2=8x的焦点恰好是椭圆+y2=1(a>0)的右焦点,则椭圆方程为 . 【考点】抛物线的简单性质;椭圆的标准方程;椭圆的简单性质. 【分析】求得抛物线的焦点坐标,则c=2,a2=b2+c2=5,即可求得椭圆方程. 【解答】解:抛物线y2=8x焦点在x轴上,焦点F(2,0), 由F(2,0)为椭圆+y2=1(a>0)的右焦点,即c=2, 则a2=b2+c2=5, ∴椭圆的标准方程为:, 故答案为: 【点评】本题考查抛物线的性质,椭圆的标准方程,考查转化思想,属于基础题. 7.已知正四棱锥的底面边长为2,侧面积为8,则它的体积为 4 . 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【分析】由题意画出图形,求出正四棱锥的斜高,进一步求出高,代入棱锥体积公式得答案. 【解答】解:如图, ∵P﹣ABCD为正四棱锥,且底面边长为, 过P作PG⊥BC于G,作PO⊥底面ABCD,垂足为O,连接OG. 由侧面积为,得,即PG=2. 在Rt△POG中,. ∴. 故答案为:4. 【点评】本题考查棱锥体积的求法,考查数形结合的解题思想方法,是中档题. 8.平面向量与的夹角为, =(3,0),||=2,则|+2|= . 【考点】数量积表示两个向量的夹角. 【分析】利用两个向量的数量积的定义求得的值,结合|+2|=,计算求得结果. 【解答】解:∵向量与的夹角为, =(3,0),||=2,∴||=3|,∴ =3•2•cos=﹣3, 则|+2|====, 故答案为:. 【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,求向量的模的方法,属于基础题. 9.若等比数列{an}的公比q≠1且满足:a1+a2+a3+…+a7=6,a12+a22+a32+…+a72=18,则a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+a7的值为 3 . 【考点】数列的求和;等比数列的前n项和. 【分析】由已知利用等比数列的前n项和公式求得,进一步由等比数列的前n项和求得a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+a7的值. 【解答】解:∵a1+a2+a3+…+a7=6,a12+a22+a32+…+a72=18,等比数列{an}的公比q≠1, ∴,, ∴, 则a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+a7=. 故答案为:3. 【点评】 本题考查了等比数列的前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 10.点P为直线y=x上任一点,F1(﹣5,0),F2(5,0),则||PF1|﹣|PF2||的取值范围为 [0,8.5] . 【考点】两点间的距离公式. 【分析】由题意,P在原点时,||PF1|﹣|PF2||=0,求出F2(5,0)关于直线y=x对称点的坐标,可得||PF1|﹣|PF2||的最大值,即可求出||PF1|﹣|PF2||的取值范围. 【解答】解:由题意,P在原点时,||PF1|﹣|PF2||=0, F2(5,0)关于直线y=x对称点的坐标为F(a,b),则,∴a=,b=, ∴||PF1|﹣|PF2||的最大值为=8.5, ∴||PF1|﹣|PF2||的取值范围为[0,8.5]. 故答案为:[0,8.5]. 【点评】本题考查||PF1|﹣|PF2||的取值范围,考查对称性的运用,属于中档题. 11.在△OMN中,点A在OM上,点B在ON上,且AB∥MN,2OA=OM,若=x+y,则终点P落在四边形ABNM内(含边界)时,的取值范围为 [,4] . 【考点】向量在几何中的应用. 【分析】利用三点共线得出1≤x+y≤2,作出平面区域,根据斜率的几何意义得出的范围,从而得出的取值范围. 【解答】解:∵AB∥MN,2OA=OM, ∴AB是△OMN的中位线. ∴当P在线段AB上时,x+y=1,当P在线段MN上时,x+y=2, ∵终点P落在四边形ABNM内(含边界), ∴. 作出平面区域如图所示: 令k=,则k表示平面区域内的点C(x,y)与点Q(﹣1,﹣1)的连线的斜率, 由可行域可知当(x,y)与B(2,0)重合时,k取得最小值=, 当(x,y)与A(0,2)重合时,k取得最大值=3, ∴≤k≤3. ∵=+1=k+1, ∴≤≤4. 故答案为[,4]. 【点评】本题考查了平面向量的运算,线性规划的应用,属于中档题. 12.函数f(x)=cosx,对任意的实数t,记f(x)在[t,t+1]上的最大值为M(t),最小值为m(t),则函数h(t)=M(t)﹣m(t)的值域为 . 【考点】余弦函数的图象. 【分析】求出周期,画出f(x)的图象,讨论(1)当4n﹣1≤t≤4n,(2)当4n<t<4n+1,(3)当4n+1≤t≤4n+2,(4)当4n+2<t<4n+3,分别求出最大值和最小值,再求h(t)的值域,最后求并集即可得到. 【解答】解:解:函数f(x)=cosx的周期为T==4, (1)当4n﹣1≤t≤4n,n∈Z,区间[t,t+1]为增区间,则有m(t)=cos,M(t)=cos=sin, (2)当4n<t<4n+1,n∈Z,①若4n<t≤4n+, 则M(t)=1,m(t)=sin, ②若4n+<t<4n+1,则M(t)=1,m(t)=sin, (3)当4n+1≤t≤4n+2,则区间[t,t+1]为减区间,则有M(t)=cos,m(t)=sin; (4)当4n+2<t<4n+3,则m(t)=﹣1, ①当4n+2<t≤4n+时,M(t)=cos, ②当4n+<t<4n+3时,M(t)=sin;则有h(t)=M(t)﹣m(t) = 当4n﹣1≤t≤4n,h(t)的值域为[1,], 当4n<t≤4n+,h(t)的值域为[1﹣,1), 当4n+<t<4n+1,h(t)的值域为(1﹣,1), 当4n+1≤t≤4n+2,h(t)的值域为[1,], 当4n+2<t≤4n+时,h(t)的值域为[1﹣,1), 当4n+<t<4n+3时,h(t)的值域为[1﹣,1). 综上,h(t)=M(t)﹣m(t)的值域为. 故答案是:. 【点评】 本题考查三角函数的性质和运用,考查函数的周期性和单调性及运用,考查运算能力,有一定的难度. 13.已知A是射线x+y=0(x≤0)上的动点,B是x轴正半轴的动点,若直线AB与圆x2+y2=1相切,则|AB|的最小值是 . 【考点】直线与圆的位置关系. 【分析】设A(﹣a,a),B(b,0)(a,b>0),利用直线AB与圆x2+y2=1相切,结合基本不等式,得到,即可求出|AB|的最小值. 【解答】解:设A(﹣a,a),B(b,0)(a,b>0),则直线AB的方程是ax+(a+b)y﹣ab=0. 因为直线AB与圆x2+y2=1相切,所以,化简得2a2+b2+2ab=a2b2, 利用基本不等式得,即, 从而得, 当,即时,|AB|的最小值是. 故答案为. 【点评】本题考查圆的切线,考查基本不等式的运用,考查学生分析解决问题的能力,有难度. 14.已知函数f(x)=x3+mx+,g(x)=﹣lnx,min{a,b}表示a,b中的最小值,若函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x>0)恰有三个零点,则实数m的取值范围是 (﹣,﹣) . 【考点】利用导数研究函数的极值;函数零点的判定定理. 【分析】由已知可得m<0,进而可得若h(x)有3个零点,则<1,f(1)>0,f()<0,解得答案. 【解答】解:∵f(x)=x3+mx+, ∴f′(x)=3x2+m, 若m≥0,则f′(x)≥0恒成立,函数f(x)=x3+mx+至多有一个零点, 此时h(x)不可能有3个零点,故m<0, 令f′(x)=0,则x=±, ∵g(1)=0, ∴若h(x)有3个零点,则<1,f(1)>0,f()<0, 即, 解得:m∈(﹣,﹣), 故答案为:(﹣,﹣). 【点评】本题考查的知识点是函数零点及零点个数的判断,分类讨论思想,函数和方程的思想,转化思想,难度中档. 二、解答题:本大题共6小题,共90分.解答应写出必要的文字说明或推理、验算过程. 15.(14分)(2015•陕西模拟)△ABC中,sinA=sinB=﹣cosC (1)求A,B,C. (2)若BC边上的中线AM的长为,求△ABC的面积. 【考点】正弦定理;三角形的面积公式. 【分析】(1)由sinA=sinB,得到A=B,再由诱导公式得到cosC=﹣cos2A,代入sinA=﹣cosC中,变形求出sinA的值,由A为三角形内角求出A的度数,即可确定出B,C的度数; (2)设CA=CB=x,表示出CM,在三角形ACM中,利用余弦定理列出方程,求出方程的解得到x的值,确定出CA与CB的长,即可求出三角形ABC的面积. 【解答】解:(1)∵sinA=sinB,且A,B为△ABC的内角, ∴A=B, ∵A+B+C=π, ∴cosC=cos(π﹣2A)=﹣cos2A, ∴sinA=﹣cosC=cos2A=1﹣2sin2A,即(2sinA﹣1)(sinA+1)=0, ∴sinA=,或sinA=﹣1(舍去), ∴A=B=,C=; (2)设CA=CB=x,则CM=x, 在△ACM中,利用余弦定理得:AM2=AC2+MC2﹣2AC•CM•cosC,即7=x2+x2+x2, 解得:x=2, 则S△ABC=CA•CB•sinC=. 【点评】此题考查了正弦定理,余弦定理,以及三角形面积公式,熟练掌握公式及定理是解本题的关键. 16.(14分)(2015•盐城一模)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O,E分别为B1D,AB的中点. (1)求证:OE∥平面BCC1B1; (2)求证:平面B1DC⊥平面B1DE. 【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定. 【分析】(1):连接BC1,设BC1∩B1C=F,连接OF,可证四边形OEBF是平行四边形,又OE⊄面BCC1B1,BF⊂面BCC1B1,可证OE∥面BCC1B1. (2)先证明BC1⊥DC,再证BC1⊥面B1DC,而BC1∥OE,OE⊥面B1DC,又OE⊂ 面B1DE,从而可证面B1DC⊥面B1DE. 【解答】 证明:(1):连接BC1,设BC1∩B1C=F,连接OF,…2分 因为O,F分别是B1D与B1C的中点,所以OF∥DC,且, 又E为AB中点,所以EB∥DC,且d1=1, 从而,即四边形OEBF是平行四边形, 所以OE∥BF,…6分 又OE⊄面BCC1B1,BF⊂面BCC1B1, 所以OE∥面BCC1B1.…8分 (2)因为DC⊥面BCC1B1,BC1⊂面BCC1B1, 所以BC1⊥DC,…10分 又BC1⊥B1C,且DC,B1C⊂面B1DC,DC∩B1C=C, 所以BC1⊥面B1DC,…12分 而BC1∥OE,所以OE⊥面B1DC,又OE⊂面B1DE, 所以面B1DC⊥面B1DE.…14分 【点评】本题主要考察了平面与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,属于基本知识的考查. 17.(14分)(2016•泰州模拟)如图,江的两岸可近似的看成两平行的直线,江岸的一侧有A,B两个蔬菜基地,江的另一侧点C处有一个超市.已知A、B、C中任意两点间的距离为20千米.超市欲在AB之间建一个运输中转站D,A,B两处的蔬菜运抵D处后,再统一经过货轮运抵C处.由于A,B两处蔬菜的差异,这两处的运输费用也不同.如果从A处出发的运输费为每千米2元,从B处出发的运输费为每千米1元,货轮的运输费为每千米3元. (1)设∠ADC=α,试将运输总费用S(单位:元)表示为α的函数S(α),并写出自变量的取值范围; (2)问中转站D建在何处时,运输总费用S最小?并求出最小值. 【考点】解三角形的实际应用. 【分析】(1)由题在△ACD中,由正弦定理求得CD、AD的值,即可求得运输成本S的解析式. (2)利用导数求得cosα=﹣时,函数S取得极小值,由此可得中转点D到A的距离以及S的最小值. 【解答】解:(1)由题在△ACD中,∵∠CAD=∠ABC=∠ACB=,∠CDA=α,∴∠ACD=﹣α. 又AB=BC=CA=20,△ACD中, 由正弦定理知==,得CD=,AD=,…(3分) ∴S=2AD+BD+3CD=AD+3CD+20=++20 =10•+20 (<α<).…(7分) (2)S′=10•,令S′=0,得cosα=﹣.…(10分) 当cosα<﹣时,S′<0;当cosα>﹣时,S′>0,∴当cosα=﹣时S取得最小值.…(12分) 此时,sinα=,AD=10﹣, ∴中转站距A处10﹣千米时,运输成本S最小.…(14分) 【点评】本题主要考查正弦定理,利用导数研究函数的单调性,由函数的单调性求极值,属于中档题. 18.(16分)(2017•广元模拟)已知点P是椭圆C上任一点,点P到直线l1:x=﹣2的距离为d1,到点F(﹣1,0)的距离为d2,且=.直线l与椭圆C交于不同两点A、B(A,B都在x轴上方),且∠OFA+∠OFB=180°. (1)求椭圆C的方程; (2)当A为椭圆与y轴正半轴的交点时,求直线l方程; (3)对于动直线l,是否存在一个定点,无论∠OFA如何变化,直线l总经过此定点?若存在,求出该定点的坐标;若不存在,请说明理由. 【考点】直线与圆锥曲线的综合问题. 【分析】(1)设P(x,y),得,由此能求出椭圆C的方程. (2)由已知条件得kBF=﹣1,BF:y=﹣1(x+1)=﹣x﹣1,代入,得:3x2+4x=0,由此能求出直线l方程. (3)B关于x轴的对称点B1在直线AF上.设直线AF方程:y=k(x+1),代入,得:,由此能证明直线l总经过定点M(﹣2,0). 【解答】(1)解:设P(x,y),则 ,…(2分) , 化简得:, ∴椭圆C的方程为:.…(4分) (2)解:∵A(0,1),F(﹣1,0), ∴,∠OFA+∠OFB=180°, ∴kBF=﹣1,BF:y=﹣1(x+1)=﹣x﹣1…(6分) 代入,得:3x2+4x=0, ∴,代入y=﹣x﹣1得, ∴…(8分) ,∴,…(10分) (3)证明:由于∠OFA+∠OFB=180°,所以B关于x轴的对称点B1在直线AF上. 设A(x1,y1),B(x2,y2),B1(x2,﹣y2) 设直线AF方程:y=k(x+1),代入, 得:,…(13分) ,,, 令y=0,得:, y1=k(x1+1),y2=k(x2+1), =,…(15分) ∴直线l总经过定点M(﹣2,0)…(16分). 【点评】本题考查椭圆方程的求法,考查直线方程的求法,考查直线总过定点的证明,解题时要认真审题,注意函数与方程思想的合理运用. 19.(16分)(2016秋•秀屿区校级期中)已知函数f(x)=lnx﹣ax+,且f(x)+f()=0,其中a,b为常数. (1)若函数f(x)的图象在x=1的切线经过点(2,5),求函数的解析式; (2)已知0<a<1,求证:f()>0; (3)当f(x)存在三个不同的零点时,求a的取值范围. 【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程. 【分析】(1)利用赋值法,令x=1,得到f(1)=0,则切点为(1,0),从而可求出切线的斜率k=5,即f'(1)=5.由方程组,即可求出a,b的值; (2)将x=待入f(x)的解析式,构造函数,通过求导可知g(x)在(0,1)上单调递减,则g(x)>g(1)=1﹣ln2>0,即f()>0; (3)求导,f'(x)=,对参数a进行分类讨论,易知a≤0,或a≥时,f(x)至多一个零点,不符题意;当0<a<时,f(x)存在两个极值点x1,x2,通过零点存在定理可知,此时f(x)存在三个零点,满足条件,故a的取值范围是. 【解答】解:(1)在中,取x=1得f(1)=0,∴f(1)=﹣a+b=0,∴a=b, ∵,∴f'(1)=1﹣a﹣b=1﹣2a, ∵f(x)的图象在x=1的切线经过点(1,0),(2,5),∴k=, ∴1﹣2a=5,得a=﹣2, ∴; (2) 令, 则 ∴x∈(0,1)时,g′(x)<0,g(x)单调递减, ∴x∈(0,1)时, 故0<a<1时,f()>0; (3), ①当a≤0时,在(0,+∞)上,f′(x)>0,f(x)递增,∴f(x)至多一个零点,不符题意; ②当时,在(0,+∞)上,f′(x)≤0,f(x)递减,∴f(x)至多一个零点,不符题意; ③当时,令f′(x)=0,解得,, 此时,f(x)在(0,x1)上递减,在(x1,x2)上递增,在(x2,+∞)上递减, ∵x1<1<x2,∴f(x1)<f(1)<f(x2),即f(x1)<0,f(x2)>0, ∵,∴,使得f(x0)=0, 又∵, ∴f(x)恰有三个不同的零点: 综上所述,a的取值范围是. 【点评】本题考查了利用导数研究切线方程,利用导数证明不等式以及利用导数判断函数零点的方法,着重考查了数学转化思想的应用,是难度较大的题目. 20.(16分)(2017春•海陵区校级月考)定义:从一个数列{an}中抽取若干项(不少于三项)按其在{an}中的次序排列的一列数叫做{an}的子数列,成等差(等比)的子数列叫做{an}的等差(等比)子列. (1)记数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn=n2,求证:数列{a3n}是数列{an}的等差子列; (2)设等差数列{an}的各项均为整数,公差d≠0,a5=6,若数列a3,a5,a是数列{an}的等比子列,求n1的值; (3)设数列{an}是各项均为实数的等比数列,且公比q≠1,若数列{an}存在无穷多项的等差子列,求公比q的所有值. 【考点】等差数列与等比数列的综合. 【分析】(1)运用数列的递推式:当n=1时,a1=S1;当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1,求得an,进而得到a3n,运用等差数列的定义,即可得证; (2)求得公比q=,运用等比数列的中项的性质,可得a=6•,再由等差数列的通项公式,可得n1=5+,讨论d的取值,可得所求值; (3)设数列{a}为数列{an}的等差子列,k∈N*,nk∈N*,公差为d,运用等比数列的通项公式和等差数列的定义,可得|d|=|a1|•|q|•|q﹣1|,讨论|q|>1,|q|<1,运用不等式的性质,可得矛盾,进而得到q=﹣1. 【解答】解:(1)证明:当n=1时,a1=S1=1; 当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=n2﹣(n﹣1)2=2n﹣1, 上式对n=1也成立. 则an=2n﹣1. 故a3n=2•3n﹣1=6n﹣1, 当n≥2时,a3(n+1)﹣a3n=6, 故数列{a3n}是数列{an}的等差子列; (2)a3=a5﹣2d=6﹣2d, 公比q==, 数列a3,a5,a是数列{an}的等比子列,可得a=6•, 又a=a5+(n1﹣5)d=6+(n1﹣5)d, 则6•=6+(n1﹣5)d, 即有n1=5+, 由d为非零整数,n1为正整数, 可得d=1,n1=8或d=2,n1=11或d=﹣3,n1=6, 所以n1的值为6,8,11; (3)公比q的所有取值为﹣1. 理由:设数列{a}为数列{an}的等差子列,k∈N*,nk∈N*,公差为d, a=a1q,a=a1q, 有|a﹣a|=|a1|•|q|•|q﹣1|. 当|q|>1时,|q﹣1|≥|q|﹣1, 所以|d|=|a﹣a|≥|a1|•|q|•(|q|﹣1). 取nk>1+log|q|,所以|a﹣a|>|d|, 即|d|>|d|,矛盾; 当|q|<1时,|d|=|a1|•|q|•|q﹣1|≤|a1|•|q|•(|q|+1) <2|a1|•|q|, 取nk>1+log|q|,所以|a﹣a|<|d|, 即|d|<|d|,矛盾. 所以|q|=1,又q≠1,可得q=﹣1. 【点评】本题考查新定义的理解和运用,主要考查等差数列和等比数列的通项和性质,考查推理分析能力,属于难题和易错题.查看更多