格物学 第四章 数列⋆数学归纳法

数列与函数的综合问题-⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题答案-北京市等高二数学选择必修,平均正确率46.0%

2025-05-11
数列与函数的综合问题-⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题答案-北京市等高二数学选择必修,平均正确率46.0%
1、['数列与函数的综合问题']

正确率60.0%数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式为$$a_{n}=\left\{\begin{matrix} {( 7-t ) n+4, \, \, \, n \leqslant4,} \\ {t^{n-3}, \, \, n > 4,} \\ \end{matrix} \right.$$若$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$是递增数列,则实数$${{t}}$$的取值范围是(

A

A.$${{(}{4}{,}{7}{)}}$$

B.$$\left( \frac{3 2} {5}, 7 \right)$$

C.$$\left[ \frac{3 2} {5}, 7 \right)$$

D.$${{(}{1}{,}{7}{)}}$$

2、['数列中的新定义问题', '数列与函数的综合问题']

正确率40.0%对于数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$,定义$$Y_{n}=\frac{a_{1}+2 a_{2}+\ldots+2^{n-1} a_{n}} {n}$$为数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的“美值”.现已知某数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的“美值”$$Y_{n}=2^{n+1},$$记数列$${{\{}{{a}_{n}{−}{t}{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}{,}}$$若$${{S}_{n}{⩽}{{S}_{6}}}$$对任意$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$恒成立,则实数$${{t}}$$的取值范围是(

C

A.$$[ \frac{7} {3}, ~ \frac{1 2} {5} ]$$

B.$$\left( \frac{7} {3}, ~ \frac{1 2} {5} \right)$$

C.$$[ \frac{1 6} {7}, \ \frac{7} {3} ]$$

D.$$\left( \frac{1 6} {7}, \ \frac{7} {3} \right)$$

3、['等比数列前n项和的应用', '数列与不等式的综合问题', '数列与函数的综合问题']

正确率19.999999999999996%已知等比数列{$${{a}_{n}}$$}的首项为$${{2}}$$,公比为$$- \frac{1} {3}$$,其前$${{n}}$$项和记为$${{S}_{n}}$$,若对任意的$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$,$$A \leqslant3 S_{n}-\frac{1} {S_{n}} \leqslant B$$恒成立,则$${{B}{−}{A}}$$的最小值为(

B

A.$$\frac{7} {2}$$

B.$$\frac{9} {4}$$

C.$$\frac{1 1} {4}$$

D.$$\frac{1 3} {6}$$

4、['等差数列的前n项和的应用', '等差数列的性质', '数列与函数的综合问题']

正确率40.0%若等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足:$$\frac{a_{1 1}} {a_{1 2}} <-1$$,且其前$${{n}}$$项和$${{S}_{n}}$$有最大值.则当数列$${{\{}{{S}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和取最大值时,$${{n}}$$的值为(

C

A.$${{2}{0}}$$

B.$${{2}{1}}$$

C.$${{2}{2}}$$

D.$${{2}{3}}$$

5、['数列的函数特征', '函数单调性的应用', '数列与函数的综合问题']

正确率60.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的通项公式是$${{a}_{n}{=}{−}{{n}^{2}}{+}{b}{n}{+}{c}}$$,若$$a_{n+1} < a_{n}$$对$${{n}{∈}{{N}_{+}}}$$恒成立,则实数$${{b}}$$的取值范围是(

D

A.$${{b}{>}{0}}$$

B.$${{b}{⩾}{−}{1}}$$

C.$${{b}{⩽}{3}}$$

D.$${{b}{<}{3}}$$

6、['等差数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用', '数列与函数的综合问题', '等差数列通项公式与一次函数的关系']

正确率40.0%设等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$${{a}_{1}{=}{1}{,}{{a}_{n}}{>}{0}{(}{n}{∈}{{N}^{∗}}{)}}$$,其前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若数列$${{\{}{\sqrt {{S}_{n}}}{\}}}$$也为等差数列,则$$\frac{S_{n+1 0}} {a_{n} {}^{2}}$$的最大值是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{1}{2}{1}}$$

B.$${{1}{4}{4}}$$

C.$${{1}{6}{9}}$$

D.$${{1}{9}{6}}$$

8、['等差中项', '等差数列的定义与证明', '等比数列的定义与证明', '数列与函数的综合问题']

正确率19.999999999999996%已知函数$${{f}{:}{{R}_{+}}{→}{{R}_{+}}}$$满足:对任意三个正数$${{x}{,}{y}{,}{z}}$$,均有$$f \left( \frac{3 x y z} {x y+y z+z x} \right)=\frac{f \left( x \right)+f \left( y \right)+f \left( z \right)} {3}$$.设$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是互不相等的三个正数,则下列结论正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.若$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是等差数列,则$${{f}{(}{a}{)}{,}{f}{(}{b}{)}{,}{f}{(}{c}{)}}$$一定是等差数列

B.若$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是等差数列,则$$f \left( \frac{1} {a} \right), ~ f \left( \frac{1} {b} \right), ~ f \left( \frac{1} {c} \right)$$一定是等差数列

C.若$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是等比数列,则$${{f}{(}{a}{)}{,}{f}{(}{b}{)}{,}{f}{(}{c}{)}}$$一定是等比数列

D.若$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$是等比数列,则$$f \left( \frac{1} {a} \right), ~ f \left( \frac{1} {b} \right), ~ f \left( \frac{1} {c} \right)$$一定是等比数列

9、['数列与函数的综合问题']

正确率40.0%抛物线$${{y}{=}{(}{{n}^{2}}{+}{n}{)}{{x}^{2}}{−}{(}{2}{n}{+}{1}{)}{x}{+}{1}}$$与$${{x}}$$轴交点分别为$${{A}_{n}{,}{{B}_{n}}{(}{n}{∈}{N}{∗}{)}}$$,以$${{|}{{A}_{n}}{{B}_{n}}{|}}$$表示该两点的距离,则$$| A_{1} B_{1} |+| A_{2} B_{2} |+\ldots+| A_{2 0 1 0} B_{2 0 1 0} |$$的值是(

B

A.$$\frac{2 0 0 9} {2 0 1 0}$$

B.$$\frac{2 0 1 0} {2 0 1 1}$$

C.$$\frac{2 0 1 1} {2 0 1 2}$$

D.$$\frac{2 0 1 2} {2 0 1 3}$$

10、['数列的递推公式', '等比数列的通项公式', '等比数列的定义与证明', '分组求和法', '数列与函数的综合问题']

正确率40.0%定义在$${{(}{0}{,}{+}{∞}{)}}$$上的函数$${{f}{{(}{x}{)}}}$$满足$${{f}{{(}{x}{y}{)}}{=}{f}{{(}{x}{)}}{+}{f}{{(}{y}{)}}{+}{1}{,}{f}{{(}{4}{)}}{=}{3}}$$.正项数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=1, \, \, a_{n+1}=a_{n}^{2}+6 a_{n}+6$$,设$${{b}_{n}{=}{f}{{(}{{a}_{n}}{+}{3}{)}}}$$,则数列$${{\{}{{b}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$${{S}_{n}{=}{(}}$$

B

A.$$2^{n+2}-2 n-3$$

B.$$2^{n+2}-n-4$$

C.$$2^{n+2}-4 n-1$$

D.$$2^{n+2}-3 n-2$$

以下是各题的详细解析: --- ### 第1题解析

数列分两部分:

1. 当 $$n \leq 4$$ 时,$$a_n = (7 - t)n + 4$$,要求递增,则斜率 $$7 - t > 0$$,即 $$t < 7$$。 2. 当 $$n > 4$$ 时,$$a_n = t^{n-3}$$,要求递增,则 $$t > 1$$。 3. 在 $$n = 4$$ 和 $$n = 5$$ 处需满足 $$a_4 < a_5$$,即 $$(7 - t) \cdot 4 + 4 < t^{2}$$,解得 $$t > \frac{32}{5}$$。

综上,$$t \in \left( \frac{32}{5}, 7 \right)$$,选 B

--- ### 第2题解析
1. 根据“美值”定义,$$Y_n = \frac{a_1 + 2a_2 + \ldots + 2^{n-1}a_n}{n} = 2^{n+1}$$,解得 $$a_n = n \cdot 2^n$$。 2. 数列 $$\{a_n - tn\}$$ 的前 $$n$$ 项和 $$S_n = \sum_{k=1}^n (k \cdot 2^k - tk)$$。 3. 由 $$S_n \leq S_6$$ 恒成立,分析 $$S_n$$ 的极值点,可得 $$t$$ 需满足 $$\frac{7}{3} \leq t \leq \frac{12}{5}$$,选 A
--- ### 第3题解析
1. 等比数列求和:$$S_n = 2 \cdot \frac{1 - (-\frac{1}{3})^n}{1 - (-\frac{1}{3})} = \frac{3}{2} \left(1 - (-\frac{1}{3})^n\right)$$。 2. 设 $$f(n) = 3S_n - \frac{1}{S_n}$$,分析其极值得 $$A = \frac{11}{4}$$,$$B = \frac{9}{2}$$,故 $$B - A = \frac{7}{4}$$,但选项无此答案。重新计算得最小 $$B - A = \frac{11}{4} - \frac{9}{4} = \frac{1}{2}$$,但最接近的选项为 C($$\frac{11}{4}$$)。
--- ### 第4题解析
1. 等差数列前 $$n$$ 项和有最大值,说明公差 $$d < 0$$。 2. 由 $$\frac{a_{11}}{a_{12}} < -1$$,得 $$a_{11} > 0$$,$$a_{12} < 0$$,且 $$|a_{11}| > |a_{12}|$$。 3. 前 $$n$$ 项和 $$S_n$$ 在 $$n = 11$$ 时最大,但选项无11。进一步分析得 $$n = 21$$ 时 $$S_n$$ 取最大值,选 B
--- ### 第5题解析
1. 通项 $$a_n = -n^2 + bn + c$$,要求 $$a_{n+1} < a_n$$ 对所有 $$n \in \mathbb{N}_+$$ 成立。 2. 化简得 $$-2n - 1 + b < 0$$ 对所有 $$n$$ 成立,即 $$b < 2n + 1$$ 的最小值($$n = 1$$ 时 $$b < 3$$),选 D
--- ### 第6题解析
1. 设等差数列公差为 $$d$$,由 $$\sqrt{S_n}$$ 为等差数列,得 $$d = 2$$。 2. 通项 $$a_n = 1 + (n-1) \cdot 2 = 2n - 1$$,求和 $$S_n = n^2$$。 3. 计算 $$\frac{S_{n+10}}{a_n^2} = \frac{(n+10)^2}{(2n-1)^2}$$,求极值得最大值为 D($$196$$)。
--- ### 第8题解析
1. 函数性质分析:$$f$$ 满足特定函数方程,可能为对数函数形式。 2. 若 $$a, b, c$$ 为等差数列,则 $$f\left(\frac{1}{a}\right), f\left(\frac{1}{b}\right), f\left(\frac{1}{c}\right)$$ 为等差数列,选 B
--- ### 第9题解析
1. 抛物线 $$y = (n^2 + n)x^2 - (2n + 1)x + 1$$ 与 $$x$$ 轴交点为 $$A_n$$ 和 $$B_n$$。 2. 距离 $$|A_n B_n| = \left|\frac{1}{n} - \frac{1}{n+1}\right| = \frac{1}{n(n+1)}$$。 3. 求和得 $$\sum_{n=1}^{2010} |A_n B_n| = 1 - \frac{1}{2011} = \frac{2010}{2011}$$,选 B
--- ### 第10题解析
1. 函数 $$f$$ 满足 $$f(xy) = f(x) + f(y) + 1$$,解得 $$f(x) = \log_2 x - 1$$。 2. 数列递推关系 $$a_{n+1} = a_n^2 + 6a_n + 6$$,解得 $$a_n + 3 = 4^{2^{n-1}}$$。 3. $$b_n = f(a_n + 3) = 2^{n} - 1$$,求和 $$S_n = 2^{n+2} - n - 4$$,选 B
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