56、(河北省正定中学高2008届一模)设数列{an}的各项都是正数,且对任意n∈N+,都有
,记Sn为数列{an}的前n项和.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若
(
为非零常数,n∈N+),问是否存在整数
,使得对任意 n∈N+,都有bn+1>bn.
解:(1)在已知式中,当n=1时,![]()
∵a1>0 ∴a1=1………………………………………………………………1分
当n≥2时,
①
②
①-②得,![]()
∵an>0 ∴
=
=2Sn-an
∵a1=1适合上式…………………………3分.
当n≥2时,
=2Sn-1-an-1 ④
③-④得
-
=2(Sn-Sn-1)-an+an-1=2an-an+ an-1= an+ an-1
∵an+an-1>0 ∴an-an-1=1
∴数列{an}是等差数列,首项为1,公差为1,可得an=n………………5分
(2)∵![]()
![]()
∴
⑤………………………………………………………….7分
当n=2k-1,k=1,2,3,……时,⑤式即为
⑥
依题意,⑥式对k=1,2,3……都成立,∴λ<1………………………………..9分
当n=2k,k=1,2,3,…时,⑤式即为
⑦
依题意,⑦式对k=1,2,3,……都成立,
∴
……………………………………………………………………………..11分
∴![]()
∴存在整数λ=-1,使得对任意n∈N,都有bn+1>bn……………………………12分
55、(河北衡水中学2008年第四次调考)已知等差数列
的公差大于0,且
是方程
的两根,数列
的前n项的和为
,且
.
(1) 求数列
,
的通项公式;
(2) 记
,求证:
.
解:(Ⅰ)∵a3,a5是方程
的两根,且数列
的公差d>0,
∴a3=5,a5=9,公差![]()
∴
………………3分
又当n=1时,有b1=S1=1-![]()
当![]()
∴数列{bn}是等比数列,![]()
∴
…………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
…………9分
∴![]()
∴
…………………………12分
54、(安徽省合肥市2008年高三年级第一次质检)已知数列
中,![]()
(1)求证:数列
与
都是等比数列;(2)求数列
前
的和
;
(3)若数列
前
的和为
,不等式
对
恒成立,求
的最大值。
解:(1)∵
,∴
2分
∴数列
是以1为首项,
为公比的等比数列;
数列
是以
为首项,
为公比的等比数列。 4分
(2)![]()
9分
(3)![]()
当且仅当
时取等号,所以
,即
,∴
的最大值为-48
53、(贵州省贵阳六中、遵义四中2008年高三联考)数列
中,
,
(
是常数,
),且
成公比不为
的等比数列。
(I)求
的值;
(II)求
的通项公式。
(III)(理做文不做)由数列
中的第1、3、9、27、……项构成一个新的数列{b
},求
的值。
解:(I)
,
,
,因为
,
,
成等比数列,
所以
,解得
或
.
当
时,
,不符合题意舍去,故
.……理4分(文6分)
(II)当
时,由于
,
,……
,所以
。
又
,
,故
.当n=1时,上式也成立,所以
……理8分(文12分)
(III)bn=32n-2-3n-1+2,
∴
=9. ……理12分
52、(广东省五校2008年高三上期末联考)已知数列
的前n项和
满足:
(a为常数,且
). (Ⅰ)求
的通项公式;
(Ⅱ)设
,若数列
为等比数列,求a的值;
(Ⅲ)在满足条件(Ⅱ)的情形下,设
,数列
的前n项和为Tn![]()
求证:
.
解:(Ⅰ)
∴![]()
当
时,![]()
,即
是等比数列.
∴
;
……………………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
,若
为等比数列,
则有
而![]()
故
,解得
, ………………………………7分
再将
代入得
成立,
所以
.
………………………………………………………………8分
(III)证明:由(Ⅱ)知
,所以![]()
![]()
, ………………………………………………… 9分
由
得![]()
所以
,
…………………… 12分
从而![]()
![]()
.
即
.
…………………………14分
51、(广东省四校联合体第一次联考)已知函数
且任意的
、
都有![]()
(1)若数列![]()
(2)求
的值.
解:(1)![]()
![]()
而![]()
![]()
(2)由题设,有![]()
又![]()
得
上为奇函数. 由
![]()
![]()
得
于是![]()
故![]()
(三)解答题:
11、(07江西20)
右图是一个直三棱柱(以
为底面)被一平面所截得到的几何体,截面为
.已知
,
,
,
,
.
(1)设点
是
的中点,证明:
平面
;
(2)求二面角
的大小;
(3)求此几何体的体积.
解法一:
(1)证明:作
交
于
,连
.
则
.
因为
是
的中点,
所以
.
则
是平行四边形,因此有
.
平面
且
平面
,
则
面
.
(2)如图,过
作截面
面
,分别交
,
于
,
.
作
于
,连
.
因为
面
,所以
,则
平面
.
又因为
,
,
.
所以
,根据三垂线定理知
,所以
就是所求二面角的平面角.
因为
,所以
,故
,
即:所求二面角的大小为
.
(3)因为
,所以
.
.
所求几何体体积为
.
解法二:
(1)如图,以
为原点建立空间直角坐标系,
则
,
,
,因为
是
的中点,所以
,
![]()
.
易知,
是平面
的一个法向量.
因为
,
平面
,所以
平面
.
(2)
,
,
设
是平面
的一个法向量,则
则
,
得:![]()
取
,
.
显然,
为平面
的一个法向量.
则
,结合图形可知所求二面角为锐角.
所以二面角
的大小是
.
(3)同解法一.
备选题:(05重庆10)有一塔形几何体由若干个正方体构成,构成方式如图所
示,上层正方体下底面的四个顶点是下层正方体上底面
各连接中点,已知最底层正方体的棱长为2,且该塔形
的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则
该塔形中正方体的个数至少是 ( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解:k层塔形的各层立方体的边长,增加的表面积以及k层塔形的
表面积一览表如下:
|
第k个立方体边长ak |
a!=2 |
a2= |
a3=1 |
a4= |
a5= |
a6= |
|
第k层立方体增加的面积bk |
b1=24 |
b2=8 |
b3=4 |
b4=2 |
b5=1 |
b6= |
|
K层塔形的表面积Sk |
S1=24 |
S2=32 |
S3=36 |
S4=38 |
S5=39 |
S6= |
由上表可以看出要使塔形的表面积(含最底层正方体的底面面积)超过39,则
该塔形中正方体的个数至少是6层,选(C)
(二)填空是:
7、(06广东)棱长为3的正方体的顶点都在同一球面上,则该球的表面积为______;
8、(07辽宁)若一个底面边长为
,棱长为
的正六棱柱的所有顶点都在同一个球的面上,则此球的体积为 ;
9、(07天津)一个长方体的各顶点均在同一球的球面上,且一个顶点上的三条棱的长分别为1,2,3,则此球的表面积为 ;
10、(07全国Ⅱ)一个正四棱柱的各个顶点在一个直径为2cm的球面上.如果正四棱柱的底面边长为1cm,那么该棱柱的表面积为
cm
.
(一)选择题:
1、(05山东)设地球的半径为
,若甲地位于北纬
东经
,乙地位于南纬
东经
,则甲、乙两地的球面距离为( )
A、
B、
C、
D、![]()
2、(05全国Ⅲ)设三棱柱
的体积为
,
分别是侧棱
、
上的点,且
,则四棱锥
的体积为( )
A、
B、
C 、
D、
![]()
3、
(05广东)) 已知高为3的直棱锥
的底面是边长为1的正三角形
(如图1所示),则三棱锥
的体积为( )
A、
B、![]()
C、
D、![]()
4、
(06江苏)两相同的正四棱锥组成如图1所示的几何体,可放棱长为1的正方体内,使正四棱锥的底面
与正方体的某一个平面平行,且各顶点均在正方体的面上,则这样的几何体体积的可能值有
|
C、3个 D、无穷多个
5、
(06浙江)如图,O是半径为l的球心,点A、B、C在球面上,OA、OB、OC两两垂直,E、F分别是大圆弧AB与AC的中点,则点E、F在该球面上的球面距离是( )
A、
B、
C、
D、![]()
6、
(06湖南)棱长为2的正四面体的四个顶点都在同一个球面上, 若过该球球心的一个截面如图1,则图中三角形(正四面体的截面)的面积是( )
A、
B、
C、
D、
例1、(07全国)一个四棱锥和一个三棱锥恰好可以拼接成一个三棱柱,这个四棱锥的底面为正方形,且底面边长与各侧棱长相等,这个三棱锥的底面边长与各侧棱长也都相等.设四棱锥、三棱锥、三棱柱的高分别为
,
,
,则
( )
A、
B、
C、
D、![]()
例2、(06全国Ⅰ)已知各顶点都在一个球面上的正四棱柱高为4,体积为16,则这个球的表面积是( )
A、
B、
C、
D、![]()
例3、(06山东12)如图,在等腰梯形ABCD中,AB=2DC=2,∠DAB=60°,E为AB的中点,将△ADE与△BEC分别沿ED、EC向上折起,使A、B重合于点P,则P-DCE三棱锥的外接球的体积为( )
(A)
(B)
(C)
(D)
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