已知是无穷数列.给出两个性质:
①对于中任意两项,在中都存在一项,使;
②对于中任意项,在中都存在两项.使得.
(Ⅰ)若,判断数列是否满足性质①,说明理由;
(Ⅱ)若,判断数列是否同时满足性质①和性质②,说明理由;
(Ⅲ)若是递增数列,且同时满足性质①和性质②,证明:为等比数列.
(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ)详解解析;(Ⅲ)证明详见解析.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据定义验证,即可判断;
(Ⅱ)根据定义逐一验证,即可判断;
(Ⅲ)解法一:首先,证明数列中的项数同号,然后证明,最后,用数学归纳法证明数列为等比数列即可.
解法二:首先假设数列中的项数均为正数,然后证得成等比数列,之后证得成等比数列,同理即可证得数列为等比数列,从而命题得证.
【详解】(Ⅰ)不具有性质①;
(Ⅱ)具有性质①;
具有性质②;
(Ⅲ)【解法一】
首先,证明数列中的项数同号,不妨设恒为正数:
显然,假设数列中存在负项,设,
第一种情况:若,即,
由①可知:存在,满足,存在,满足,
由可知,从而,与数列的单调性矛盾,假设不成立.
第二种情况:若,由①知存在实数,满足,由的定义可知:,
另一方面,,由数列单调性可知:,
这与的定义矛盾,假设不成立.
同理可证得数列中的项数恒为负数.
综上可得,数列中的项数同号.
其次,证明:
利用性质②:取,此时,
由数列的单调性可知,
而,故,
此时必有,即,
最后,用数学归纳法证明数列为等比数列:
假设数列的前项成等比数列,不妨设,
其中,(情况类似)
由①可得:存在整数,满足,且 (*)
由②得:存在,满足:,由数列的单调性可知:,
由可得: (**)
由(**)和(*)式可得:,
结合数列的单调性有:,
注意到均为整数,故,
代入(**)式,从而.
总上可得,数列的通项公式为:.
即数列为等比数列.
【解法二】假设数列中的项数均为正数:
首先利用性质②:取,此时,
由数列的单调性可知,
而,故,
此时必有,即,
即成等比数列,不妨设,
然后利用性质①:取,则,
即数列中必然存在一项的值为,下面我们来证明,
否则,由数列的单调性可知,
在性质②中,取,则,从而,
与前面类似的可知则存在,满足,
若,则:,与假设矛盾;
若,则:,与假设矛盾;
若,则:,与数列的单调性矛盾;
即不存在满足题意的正整数,可见不成立,从而,
同理可得:,从而数列为等比数列,
同理,当数列中的项数均为负数时亦可证得数列为等比数列.
由推理过程易知数列中的项要么恒正要么恒负,不会同时出现正数和负数.
从而题中的结论得证,数列为等比数列.
【点睛】本题主要考查数列的综合运用,等比数列的证明,数列性质的应用,数学归纳法与推理方法、不等式的性质的综合运用等知识,意在考查学生的转化能力和推理能力.
已知椭圆过点,且.
(Ⅰ)求椭圆C的方程:
(Ⅱ)过点的直线l交椭圆C于点,直线分别交直线于点.求的值.
(Ⅰ);(Ⅱ)1.
【解析】
【分析】
(Ⅰ)由题意得到关于a,b的方程组,求解方程组即可确定椭圆方程;
(Ⅱ)首先联立直线与椭圆的方程,然后由直线MA,NA的方程确定点P,Q的纵坐标,将线段长度的比值转化为纵坐标比值的问题,进一步结合韦达定理可证得,从而可得两线段长度的比值.
【详解】(1)设椭圆方程为:,由题意可得:
,解得:,
故椭圆方程为:.
(2)设,,直线的方程为:,
与椭圆方程联立可得:,
即:,
则:.
直线MA的方程为:,
令可得:,
同理可得:.
很明显,且:,注意到:
,
而:
,
故.
从而.
【点睛】解决直线与椭圆的综合问题时,要注意:
(1)注意观察应用题设中的每一个条件,明确确定直线、椭圆的条件;
(2)强化有关直线与椭圆联立得出一元二次方程后的运算能力,重视根与系数之间的关系、弦长、斜率、三角形的面积等问题.
已知函数.
(Ⅰ)求曲线的斜率等于的切线方程;
(Ⅱ)设曲线在点处的切线与坐标轴围成的三角形的面积为,求的最小值.
(Ⅰ),(Ⅱ).
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据导数的几何意义可得切点的坐标,然后由点斜式可得结果;
(Ⅱ)根据导数的几何意义求出切线方程,再得到切线在坐标轴上的截距,进一步得到三角形的面积,最后利用导数可求得最值.
【详解】(Ⅰ)因为,所以,
设切点为,则,即,所以切点为,
由点斜式可得切线方程:,即.
(Ⅱ)显然,
因为在点处的切线方程为:,
令,得,令,得,
所以,
不妨设时,结果一样,
则,
所以
,
由,得,由,得,
所以在上递减,在上递增,
所以时,取得极小值,
也是最小值为.
【点睛】本题考查了利用导数的几何意义求切线方程,考查了利用导数求函数的最值,属于中档题.
某校为举办甲、乙两项不同活动,分别设计了相应的活动方案:方案一、方案二.为了解该校学生对活动方案是否支持,对学生进行简单随机抽样,获得数据如下表:
男生 | 女生 | |||
支持 | 不支持 | 支持 | 不支持 | |
方案一 | 200人 | 400人 | 300人 | 100人 |
方案二 | 350人 | 250人 | 150人 | 250人 |
假设所有学生对活动方案是否支持相互独立.
(Ⅰ)分别估计该校男生支持方案一的概率、该校女生支持方案一的概率;
(Ⅱ)从该校全体男生中随机抽取2人,全体女生中随机抽取1人,估计这3人中恰有2人支持方案一的概率;
(Ⅲ)将该校学生支持方案的概率估计值记为,假设该校年级有500名男生和300名女生,除一年级外其他年级学生支持方案二的概率估计值记为,试比较与的大小.(结论不要求证明)
(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为,该校女生支持方案一的概率为;
(Ⅱ),(Ⅲ)
【解析】
【分析】
(Ⅰ)根据频率估计概率,即得结果;
(Ⅱ)先分类,再根据独立事件概率乘法公式以及分类计数加法公式求结果;
(Ⅲ)先求,再根据频率估计概率,即得大小.
【详解】(Ⅰ)该校男生支持方案一的概率为,
该校女生支持方案一的概率为;
(Ⅱ)3人中恰有2人支持方案一分两种情况,(1)仅有两个男生支持方案一,(2)仅有一个男生支持方案一,一个女生支持方案一,
所以3人中恰有2人支持方案一概率为:;
(Ⅲ)
【点睛】本题考查利用频率估计概率、独立事件概率乘法公式,考查基本分析求解能力,属基础题.
在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为己知,求:
(Ⅰ)a的值:
(Ⅱ)和的面积.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;
选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .
【解析】
【分析】
选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得,再根据正弦定理求,最后根据三角形面积公式求结果;
选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和正弦公式求,再根据三角形面积公式求结果.
【详解】选择条件①(Ⅰ)
(Ⅱ)
由正弦定理得:
选择条件②(Ⅰ)
由正弦定理得:
(Ⅱ)
【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.
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