1、已知 a0,1b0,则有( ) Aab2aba Baabab2 Cabbab2 Dabab2a 2 (5 分)在ABC 中,A45,B60,a2,则 b 等于( ) A B C D 3 (5 分)设an是公比为 q 的等比数列,则“q1”是“an为递增数列”的( ) A充分而不必要条件 B必要而不充分条件 C充分必要条件 D既不充分也不必要条件 4 (5 分)下列有关命题的说法中错误的是( ) A若 pq 为假命题,则 p、q 均为假命题 B “x1”是“x23x+20”的充分不必要条件 C命题“若 x23+20,则 x1“的逆否命题为: “若 x1,则 x23x+20” D对于命题 p:xR
2、,使得 x2+x+10,则 p:xR,均有 x2+x+10 5 (5 分)已知在ABC 中内角 ABC 的对边分别为 ab 边 c 上的高为,ab2, 则角 C 的大小( ) A B C D 6 (5 分)若 x,y 满足x+1yx,则 y2x 的最大值是( ) A2 B2 C1 D1 7 (5 分)已知在ABC 中,内角 A、B、C 所对的边分别为 a、b、c,A60,b4, 若此三角形有且只有一个,则 a 的取值范围是( ) A0a4 Ba6 Ca4或 a6 D0a4 8 (5 分)下列四个结论:a1,b1,c1,a2,b2,c2都是不等于 0 的实数,关于 x 的不等 式 a1x2+b1
3、x+C10 和 a2x2+b2x+C20 的解集分别为 P,Q,则当是 PQ 的既不充分也不必要条件;lg9lg111;若 1x+y2, 第 2 页(共 20 页) 2xy4,则 4x2y 的取值范围是6,15其中正确的个数为( ) A4 B3 C2 D1 9 (5 分)在等差数列an中,a10,a2012+a20130,a2012a20130,则使 Sn0 成立的最 大自然数 n 是( ) A4025 B4024 C4023 D4022 10 (5 分)已知函数 f(x),若数列an满足 anf(n) (nN) , 且an是递增数列,则实数 a 的取值范围是( ) A,3) B (,3) C
4、 (2,3) D (1,3) 11 (5 分)在ABC 中,A 为锐角,lgb+lg()lgsinAlg,则ABC 为( ) 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 12 (5 分)已知数列an满足,Sn是数列an 的前 n 项和,若 S2017+m1010,且 a1m0,则的最小值为( ) A2 B C D 二二.填空题:本大题共填空题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分请将答案填写在答题卡上分请将答案填写在答题卡上 13 (5 分)若an是等比数列,且前 n 项和为 Sn3n 1+t,则 t 14 (5 分)如图,一辆汽车在一条水平的公路
5、上向正西行驶,到 A 处时测得公路北侧一山 顶 D 在西偏北 30的方向上,行驶 600m 后到达 B 处,测得此山顶 D 在西偏北 75的 方向上,仰角为 30,则此山的高度 CD m 15(5 分) 设不等式组表示的平面区域为 1, 平面区域 2与 1关于直线 2x+y 第 3 页(共 20 页) 0 对称,对于任意的 C1,D2,则|CD|的最小值为 16 (5 分)已知正数 x,y 满足 x2y+4xy2+6xyx+4y,则的最大值为 三、解答题:共三、解答题:共 70 分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 17 (10 分)设 p:实数 x
6、 满足 x24ax+3a20,q:实数 x 满足|x3|1 (1)若 a1,且 pq 为真,求实数 x 的取值范围; (2)若 a0 且p 是q 的充分不必要条件,求实数 a 的取值范围 18 (12 分)已知关于 x 的不等式 kx22x+6k0(k0) (1)若不等式的解集是x|x3 或 x2,求 k 的值; (2)若不等式的解集是 R,求 k 的取值范围; (3)若不等式的解集为,求 k 的取值范围 19 (12 分)在ABC 中,a,b,c 分别为角 A,B,C 的对边,若 a,b,c 成等差数列, ABC 的周长为 15,且 c2a2+b2+ab ()求ABC 的面积; ()设 G
7、为ABC 的重心,求 CG 的长 20 (12 分)数列an满足:,nN* ()求an的通项公式; ()设,数列bn的前 n 项和为 Sn,求满足的最小正整数 n 21 (12 分)郑州市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规 划建筑用地区域近似的为圆面,该圆面的内接四边形 ABCD 是原棚户区建筑用地,测量 可知边界 ABAD4 万米,BC6 万米,CD2 万米 (1)请计算原棚户区建筑用地 ABCD 的面积及线段 AC 的长; (2)因地理条件的限制,边界 AD,DC 不能变更,而边界 AB,BC 可以调整,为了提高 棚户区改造建筑用地的利用率,请在弧上设计一点 P
8、,使得棚户区改造的新建筑用地 APCD 的面积最大,并求最大值 第 4 页(共 20 页) 22 (12 分)已知 f(x)logmx(m 为常数,m0 且 m1) ,设 f(a1) ,f(a2) ,f(an) (nN+)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 bnanf(an) ,记数列bn的前 n 项和为 Sn,当时,求 Sn; (3)若 cnanlgan,问是否存在实数 m,使得cn中每一项恒小于它后面的项?若存在, 求出实数 m 的取值范围 第 5 页(共 20 页) 2019-2020 学年河南省郑州市八校高二(上)期中数学试卷(文学年河南省
9、郑州市八校高二(上)期中数学试卷(文 科)科) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题,本大题共一、选择题,本大题共 12 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 60 分,在每小题给出的四个选项中只有分,在每小题给出的四个选项中只有 一项是符合题目要求的一项是符合题目要求的 1 (5 分)已知 a0,1b0,则有( ) Aab2aba Baabab2 Cabbab2 Dabab2a 【分析】根据不等式的性质,逐一分析四个答案的真假,可得答案 【解答】解:a0,1b0, 0b21,ab0, ab2a,ab2ab,aba, abab2a, 故选:D 【点评】本题以命题的真假判断与应
10、用为载体,考查了不等式的基本性质,难度不大, 属于基础题 2 (5 分)在ABC 中,A45,B60,a2,则 b 等于( ) A B C D 【分析】由正弦定理可得,代入可求 【解答】解:由正弦定理可得, 故选:A 【点评】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,属于基础试题 3 (5 分)设an是公比为 q 的等比数列,则“q1”是“an为递增数列”的( ) A充分而不必要条件 B必要而不充分条件 C充分必要条件 D既不充分也不必要条件 【分析】根据等比数列的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论 第 6 页(共 20 页) 【解答】解:等比数列1,2,4,满足公比 q2
11、1,但an不是递增数列, 充分性不成立 若 an1为递增数列,但 q1 不成立,即必要性不成立, 故“q1”是“an为递增数列”的既不充分也不必要条件, 故选:D 【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用等比数列的性质,利用特殊值 法是解决本题的关键 4 (5 分)下列有关命题的说法中错误的是( ) A若 pq 为假命题,则 p、q 均为假命题 B “x1”是“x23x+20”的充分不必要条件 C命题“若 x23+20,则 x1“的逆否命题为: “若 x1,则 x23x+20” D对于命题 p:xR,使得 x2+x+10,则 p:xR,均有 x2+x+10 【分析】本选择题可以逐一判
12、断,显然对于 A 选项 pq 为假命题可知 p、q 一假一真或 者均为假命题,因此 A 的结论错误,选择 A 项即可 对于 B 项,x1x23x+20,反之无法推出,所以“x1”是“x23x+20”的充分 不必要条件 对于 C 项条件,结论否定且互换,正确 特称命题的否定是全称命题,由xR,使得 x2+x+10 对应的全称命题是:xR,均有 x2+x+10,可知 D 判断正确 【解答】解:对于选项 A,由命题 pq 为假命题可知命题 p 和命题 p 至少有一个为假, 命题 p、q 均为假命题错误,所以选则 A 项 对于 B 项,x1x23x+20,但是 x23x+20x1 故“x1”是“x23
13、x+20” 的充分不必要条件,判断对 对于 C 项,由逆否命题的概念可知 C 项中的命题是真命题,判断对, 对于 D 项,有特称命题的否定是全称命题可知选项 D 中的命题的否命题是 p:xR, 均有 x2+x+10,推理对 故选:A 【点评】本题考查复合命题的真假判断问题,充要条件,命题的否定,全称命题以及特 称命题的概念 第 7 页(共 20 页) 5 (5 分)已知在ABC 中内角 ABC 的对边分别为 ab 边 c 上的高为,ab2, 则角 C 的大小( ) A B C D 【分析】根据三角形的面积公式,解得 sinCcosC,即 tanC1,即可求解 C 的大小; 【解答】解:由题意,
14、根据三角形的面积公式,可得:absinCc, 解得 sinCcosC, 即 tanC1, 又 0C, 可得 C 故选:A 【点评】本题主要考查了余弦定理和三角形的面积公式的应用,其中在解有关三角形的 题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,要抓住能够利用某个定理的信息,合理选 择正、余弦定理求解,着重考查了运算与求解能力,属于基础题 6 (5 分)若 x,y 满足x+1yx,则 y2x 的最大值是( ) A2 B2 C1 D1 【分析】作出 x,y 满足的可行域,利用 z 的几何意义即可解答 【解答】解:作出实数 x,y 满足不等式组对应的平面区域如图(阴影部分) : 令 z2x+y,则 y2
15、x+z,由图可知当直线 y2x 过点 A(2,2)时,z 最大, 即2x+y 取最大值为4+22, 故选:A 第 8 页(共 20 页) 【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用 z 的几何意义,利用结合数形结合是解决 本题的关键属于基础题 7 (5 分)已知在ABC 中,内角 A、B、C 所对的边分别为 a、b、c,A60,b4, 若此三角形有且只有一个,则 a 的取值范围是( ) A0a4 Ba6 Ca4或 a6 D0a4 【分析】根据题意求出 csinA6,然后数形结合可得 a 的范围 【解答】解:在ABC 中,A60,b4, 由正弦定理可得 bsinA46; 这样的三角形有且只有一个,
16、a6 或 a4; 故选:C 【点评】本题考查正弦定理的应用,考查三角形解得情况,考查特殊角的三角函数值, 属于基础题 8 (5 分)下列四个结论:a1,b1,c1,a2,b2,c2都是不等于 0 的实数,关于 x 的不等 第 9 页(共 20 页) 式 a1x2+b1x+C10 和 a2x2+b2x+C20 的解集分别为 P,Q,则当是 PQ 的既不充分也不必要条件;lg9lg111;若 1x+y2, 2xy4,则 4x2y 的取值范围是6,15其中正确的个数为( ) A4 B3 C2 D1 【分析】借助二次函数的性质与二次不等式的关系,可举例说明; 将不等式两端移项,再借助分母有理化,借助不
17、等式的性质求解; 利用均值不等式以及对数的运算性质即可; 利用不等式的性质将 4x2y 配凑成题干两个不等式的线性组合,利用同向可加性求 解 【解答】解:当时不一定有 PQ,例如 x2+x+10 解集为 R,而x2 x10 的解集为, 当 PQ 时不一定有,例如 x2+x+10 解集为 R,x2+x+30 解集为 R,故 正确; , 由 于, 则 , 即,从而,正确; 由基本不等式,正确; 设 4x2ym(x+y)+n(xy) ,则 4x2y(m+n)x+(mn)y,从而 m+n4, mn2,所以 m1,n3, 由 2xy4 可得,63(xy)12,又 1x+y2,两式相加得:74x2y14,
18、 错误; 故选:B 【点评】本题主要考察不等式的基本性质,尤其是最后一个,不能破坏 x,y 的相互约束 性,否则范围会扩大,这是易错点,需注意 9 (5 分)在等差数列an中,a10,a2012+a20130,a2012a20130,则使 Sn0 成立的最 大自然数 n 是( ) 第 10 页(共 20 页) A4025 B4024 C4023 D4022 【分析】由题意可得 a20120,a20130,再根据 S40242012 (a2012+a2013 )0,而 S40254025a20130,由此可得 Sn0 成立的最大自然数 n 的值 【解答】解:等差数列an,首项 a10,a2012
19、+a20130,a2012a20130, a20120,a20130 假设 a20120a2013,则 d0,而 a10,可得 a2012a1+2011d0,矛盾,故不可能 再根据 S40242012(a2012+a2013 )0, 而 S40254025a20130, 因此使前 n 项和 Sn0 成立的最大自然数 n 为 4024 故选:B 【点评】本题考查了等差数列的性质,考查了等差数列的前 n 项和,当等差数列中有奇 数项时,前 n 项和等于中间项乘以项数,属于基础题 10 (5 分)已知函数 f(x),若数列an满足 anf(n) (nN) , 且an是递增数列,则实数 a 的取值范围
20、是( ) A,3) B (,3) C (2,3) D (1,3) 【分析】根据题意,首先可得 an通项公式,这是一个类似与分段函数的通项,结合分段 函数的单调性的判断方法,可得;解可得答案 【解答】解:根据题意,anf(n); 要使an是递增数列,必有; 解可得,2a3; 故选:C 【点评】本题考查数列与函数的关系,an是递增数列,必须结合 f(x)的单调性进行 解题,但要注意an是递增数列与 f(x)是增函数的区别与联系 第 11 页(共 20 页) 11 (5 分)在ABC 中,A 为锐角,lgb+lg()lgsinAlg,则ABC 为( ) A等腰三角形 B等边三角形 C直角三角形 D等
21、腰直角三角形 【分析】根据对数的运算法则,得到sinA,结合 A 为锐角得到 A,再利 用余弦定理表示 a2的式子, 化简整理得 ab, 由此得到ABC 为以 c 为斜边的等腰直角 三角形 【解答】解:lgb+lg()lgsinAlg,A 为锐角, sinA,即 c且 A 根据余弦定理,得 a2b2+c22bccosb2+2b22bbb2 abc,可得ABC 是以 c 为斜边的等腰直角三角形 故选:D 【点评】本题给出含有对数的三角形的边角关系式,判断三角形的形状,着重考查了对 数的运算法则和利用正、余弦定理解三角形等知识,属于基础题 12 (5 分)已知数列an满足,Sn是数列an 的前 n
22、 项和,若 S2017+m1010,且 a1m0,则的最小值为( ) A2 B C D 【分析】由 S2017a1(a2+a3)+(a4+a5)+(a2016+a2017) ,结合余弦函数值求和, 再由 S2017+m1010,可得 a1+m2,由 a1m0,可得 a10,m0,运用乘 1 法和基 本不等式即可得到所求最小值 【解答】解:数列an满足, 可得 a2+a33cos3,a4+a55cos25,a6+a77cos37, ,a2016+a20172017cos10082017, 则 S2017a1(a2+a3)+(a4+a5)+(a2016+a2017)3+57+9+20171008,
23、 又 S2017+m1010, 所以 a1+m2, 由 a1m0,可得 a10,m0, 第 12 页(共 20 页) 则(a1+m) ()(2+)(2+2)2 当且仅当 a1m1 时,取得最小值 2 故选:A 【点评】本题考查数列与三角函数的结合,注意运用整体思想和转化思想,考查最值的 求法,注意运用乘 1 法和基本不等式,考查运算能力,属于中档题 二二.填空题:本大题共填空题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分请将答案填写在答题卡上分请将答案填写在答题卡上 13 (5 分)若an是等比数列,且前 n 项和为 Sn3n 1+t,则 t 【分析】根据等比数列的前
24、n 项和,写出数列的通项,因为这是一个等比数列,第一项 也符合通项,得到结果 【解答】解:等比数列an的前 n 项和为 Sn3n 1+t, a1s11+t, a2s2a12, ansnsn123n 2, a11+t, t, 故答案为: 【点评】本题考查等比数列的前 n 项和,本题解题的关键是写出数列的通项,利用通项 进行整理得到首项中的字母系数 14 (5 分)如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到 A 处时测得公路北侧一山 顶 D 在西偏北 30的方向上,行驶 600m 后到达 B 处,测得此山顶 D 在西偏北 75的 方向上,仰角为 30,则此山的高度 CD 100 m 【分析】利
25、用正弦定理求出 BC,再计算出 CD 即可 第 13 页(共 20 页) 【解答】解:由题意可得 AB600,BAC30,ABC18075105, ACB45, 在ABC 中,由正弦定理可得:, 即,BC300, 在 RtBCD 中,CBD30, tan30, DC100 故答案为:100 【点评】本题考查了正弦定理解三角形,属于中档题 15(5 分) 设不等式组表示的平面区域为 1, 平面区域 2与 1关于直线 2x+y 0 对称,对于任意的 C1,D2,则|CD|的最小值为 【分析】由题意作出可行域,数形结合得到的平面区域是 1内到直线 2x+y0 距离最小 的点,由点到直线的距离公式求得
26、答案 【解答】解:由不等式组作出可行域如图, 由图可知,可行域 1内的点 A(1,1)到直线 2x+y0 的距离最小, 则 2中的点 B 与 1内的点 A 的距离的最小值为 A 到直线 2x+y0 的距离的 2 倍 第 14 页(共 20 页) |AB|的最小值等于 2 故答案为: 【点评】本题考查了简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题 16 (5 分)已知正数 x,y 满足 x2y+4xy2+6xyx+4y,则的最大值为 【分析】令 x+4yt,则由条件可得,然后根据条件出 t 的范围,进一步求 出的最大值 【解答】解:正数 x,y 满足 x2y+4xy2+6xyx+4y,
27、 xy(x+4y+6)x+4y, 令 x+4yt,则 xy且 t0, x+4y2,当且仅当 x4y 时取等号, t4,即 t2+6t160, t2 或 t8(舍) , , 的最大值为 故答案为: 【点评】本题考查了利用基本不等式求最值,考查了转化思想和计算能力,属中档题 三、解答题:共三、解答题:共 70 分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤分解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤 17 (10 分)设 p:实数 x 满足 x24ax+3a20,q:实数 x 满足|x3|1 (1)若 a1,且 pq 为真,求实数 x 的取值范围; (2)若 a0 且p 是q 的充分不必要条件,求实数 a
28、的取值范围 【分析】 (1)若 a1,根据 pq 为真,则 p,q 同时为真,即可求实数 x 的取值范围; (2)根据p 是q 的充分不必要条件,建立条件关系即可求实数 a 的取值范围 【解答】解: (1)由 x24ax+3a20 得(x3a) (xa)0 当 a1 时,1x3,即 p 为真时实数 x 的取值范围是 1x3 由|x3|1,得1x31,得 2x4 第 15 页(共 20 页) 即 q 为真时实数 x 的取值范围是 2x4, 若 pq 为真,则 p 真且 q 真, 实数 x 的取值范围是 2x3 (2)由 x24ax+3a20 得(x3a) (xa)0, 若p 是q 的充分不必要条
29、件, 则pq,且qp, 设 Ax|p,Bx|q,则 AB, 又 Ax|px|xa 或 x3a, Bx|qx|x4 或 x2, 则 0a2,且 3a4 实数 a 的取值范围是 【点评】本题主要考查复合命题的真假关系以及充分条件和必要条件的应用,考查学生 的推理能力 18 (12 分)已知关于 x 的不等式 kx22x+6k0(k0) (1)若不等式的解集是x|x3 或 x2,求 k 的值; (2)若不等式的解集是 R,求 k 的取值范围; (3)若不等式的解集为,求 k 的取值范围 【分析】 (1)根据一元二次方程与对应的不等式的关系,结合根与系数的关系,求出 k 的值; (2)跟你就题意424
30、k20,且 k0,解得即可, (3)根据题意,得0 且 k0,由此求出 k 的取值范围 【解答】解: (1)不等式 kx22x+6k0 的解集是x|x3 或 x2, k0,且3 和2 是方程 kx22x+6k0 的实数根, 由根与系数的关系,得(3)+(2), k; (2)不等式的解集是 R, 424k20,且 k0, 解得 k, 第 16 页(共 20 页) (3)不等式的解集为,得424k20,且 k0, 解得 k 【点评】本题考查了一元二次不等式的解法与应用问题,也考查了利用基本不等式求函 数最值的问题,是综合性题目 19 (12 分)在ABC 中,a,b,c 分别为角 A,B,C 的对
31、边,若 a,b,c 成等差数列, ABC 的周长为 15,且 c2a2+b2+ab ()求ABC 的面积; ()设 G 为ABC 的重心,求 CG 的长 【分析】 ()设 ax,bx+d,cx+2d,由ABC 的周长为 15,可得:x+d5,进而 由 c2a2+b2+ab,可得 x3,d2,解得 a3,b5,c7,由余弦定理可得 cosC ,结合范围 C(0,)可得 C 的值,根据三角形面积公式即可计算得解 ()延长 CG,交 AB 于 F 点,则 F 为 AB 的中点,由(+) ,可求 CF 的 值,利用重心的性质可求 CGCF 【解答】 (本题满分为 12 分) 解: ()设 ax,bx+
32、d,cx+2d,由,ABC 的周长为 15,可得:x+d5,1 分 c2a2+b2+ab, (x+2d)2x2+(x+d)2+x(x+d) , 将 d5x 代入到上式中,解得:x3,d2,3 分 a3,b5,c7,4 分 由余弦定理可得:cosC, 由 C(0,) ,可得 C,6 分 SABCabsinC7 分 ()延长 CG,交 AB 于 F 点,则 F 为 AB 的中点,8 分 (+) , 2 ( +) 2 (2+2+2 ) 32+52+2, 10 分 第 17 页(共 20 页) CF, CGCF12 分 【点评】本题主要考查了数列,余弦定理以及平面向量在解三角形中的应用,考查了运 算求
33、解能力和转化思想,属于中档题 20 (12 分)数列an满足:,nN* ()求an的通项公式; ()设,数列bn的前 n 项和为 Sn,求满足的最小正整数 n 【分析】 ()由已知数列递推式可得(n2) ,与原 递推式作差可得an的通项公式; () 把an的通项公式代入, 然后利用裂项相消法求数列bn的前 n 项和为 Sn, 再求解不等式得答案 【解答】解: ()由题意, 当 n2 时, 两式相减得,即 an2n(n+1) (n2) 当 n1 时,a14 也符合,an2n(n+1) ; (), 由,解得 n9 满足的最小正整数 n10 【点评】本题考查数列递推式,训练了利用裂项相消法求数列的前
34、 n 项和,是中档题 21 (12 分)郑州市某棚户区改造建筑用地平面示意图如图所示,经规划调研确定,棚改规 划建筑用地区域近似的为圆面,该圆面的内接四边形 ABCD 是原棚户区建筑用地,测量 可知边界 ABAD4 万米,BC6 万米,CD2 万米 (1)请计算原棚户区建筑用地 ABCD 的面积及线段 AC 的长; (2)因地理条件的限制,边界 AD,DC 不能变更,而边界 AB,BC 可以调整,为了提高 第 18 页(共 20 页) 棚户区改造建筑用地的利用率,请在弧上设计一点 P,使得棚户区改造的新建筑用地 APCD 的面积最大,并求最大值 【分析】 (1)四边形 ABCD 内接于圆,可得
35、ABC+ADC180,连接 AC,分成两三 角形,利用余弦定理即可求解 ABCD 的面积及线段 AC 的长; (2)由 S四边形APCDSADC+SAPC,分成两三角形,利用余弦定理结合基本不等式即可 即可求解 【解答】解: (1)四边形 ABCD 内接于圆, ABC+ADC180 连接 AC 由余弦定理得 AC242+62246cosABC, AC242+22224cosADC 又cosABCcosADC, 又ABC(0,) , 故, (万平方米) 在 ABC中 , 由 余 弦 定 理 , AC2 AB2+BC2 2AB BC cos ABC , (2)S四边形APCDSADC+SAPC,
36、又 设 APx,CPy,则 又由余弦定理 AC2x2+y22xycos60x2+y2xy28, x2+y2xy2xyxyxy, 第 19 页(共 20 页) xy28,当且仅当 xy 时取等号 , 面积最大为万平方米 【点评】本题考查了圆内接四边形面积问题,化简为三角形问题利用余弦定理和三角形 面积公式累加求解考查了计算能力和基本不等式的运用属于中档题 22 (12 分)已知 f(x)logmx(m 为常数,m0 且 m1) ,设 f(a1) ,f(a2) ,f(an) (nN+)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 bnanf(an) ,记数列bn
37、的前 n 项和为 Sn,当时,求 Sn; (3)若 cnanlgan,问是否存在实数 m,使得cn中每一项恒小于它后面的项?若存在, 求出实数 m 的取值范围 【分析】 (1)根据等差数列的通项公式可求得 f(x)的解析式,进而求得 an,进而根据 推断出数列an是以 m4为首项,m2为公比的等比数列 (2)把(1)中的 an代入 bnanf(an)求得 bn,把 m 代入,进而利用错位相减法求得 Sn (3)把 an代入 cn,要使 cn1cn对一切 n2 成立,需 nlgm(n+1) m2lgm 对一切 n 2 成立,进而根据 m 的不同范围求得答案 【解答】解: (1)由题意 f(an)
38、4+2(n1)2n+2,即 logman2n+2, anm2n+2 m0 且 m1, 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 bnanf(an)m2n+2logmm2n+2(2n+2) m2n+2, 当 Sn223+324+425+(n+1) 2n+2 式乘以 2,得 2Sn224+325+426+n2n+2+(n+1) 2n+3 第 20 页(共 20 页) 并整理, 得 Sn2232425262n+2+ (n+1) 2n+32323+24+25+ +2n+2+(n+1) 2n+3 23+23(12n)+(n+1) 2n+32n+3n (3)由题意 cnanlgan(2n+2) m2n+2lgm,要使 cn1cn对一切 n2 成立, 即 nlgm(n+1) m2lgm 对一切 n2 成立, 当 m1 时,n(n+1)m2对 n2 成立; 当 0m1 时,n(n+1)m2 对一切 n2 成立,只需, 解得,考虑到 0m1, 0m 综上,当 0m或 m1 时,数列cn中每一项恒小于它后面的项 【点评】本题主要考查了等比关系的确定涉及了数列的求和,不等式知识等问题,考 查了学生分析问题的能力