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数列和三角函数

【解析】试题分析:(1)先根据和项与通项关系将条件转化为和项之间递推关系式,再变形成 ,最后根据等差数列定义论证(2)根据等差数列通项公式求得 ,即得Sn,再代入已知条件an=-2SnSn-1得an
试题解析:解:(1)证明:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2SnSn-1,①
∴Sn(1+2Sn-1)=Sn-1,由上式知,若Sn-1≠0,则Sn≠0.
4.(1)详见解析;(2) .
【解析】试题分析:(1)由 ,及 ,可得 ,根据正弦函数的性质结合三角形内角和定理,即可证明 成立;(2)由 ,根据余弦定理得 ,由此可得 或 ,再根据正弦、余弦函数的性质,可求得 .
试题解析:(1)∵a=2bcosB,且 ,∴sinA=2sinBcosB=sin2B,
即cosA= = = ,A∈(0,π),∴A= ;
(Ⅱ)由余弦定理知4=b2+c2-bc,
∴4≥2 2- 2= 2,∴b+c≤4,
又∵b+c>a,∴b+c>2,
综上,b+c的取值范围为 .
3.(1) (2)
【解析】试题分析:(1)由3a2+ab-2b2=0,3a=2b,即3sinA=2sinB,又B= ,从而求出sinC的值;(2)设a=2t,b=3t,又sinA+3sinC=3sinB,从而可得c= t,利用余弦定理先求cosC,进而得到sinC的值.
9.(1)见解析(2)4
【解析】(1)acos2 +ccos2 =a· +c· = b,
即a(1+cosC)+c(1+cosA)=3b.由正弦定理得:
sinA+sinAcosC+sinC+cosAsinC=3sinB,
即sinA+sinC+sin(A+C)=3sinB,∴sinA+sinC=2sinB.
∴an=
14.(1) (2)
【解析】试题分析:(1)先根据等比数列通项公式得Sn,再根据和项与通项关系求数列{an}的通项公式(2)由于奇数项从第三项起成等比数列,所以利用等比数列求和公式求和
试题解析:解:(1)∵S1=a1=1,
且数列{Sn}是以2为公比的等比数列,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log3an,求数列{anbn}的前n项和Sn.
参考答案
1.(1) ;(2)
【解析】试题分析:(1)已知等式利用正弦定理化简,整理后根据 不为0求出 的值,即可确定出 的大小;(2)利用三角形面积公式列出关系式,把已知面积与 的值代入求出 的值,利用余弦定理列出关系式,把 的值代入并利用基本不等式求出 的最小值,利用基本不等式求出 的最小值,即可确定出周长的最小值.
16.已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1, =2an+1(an+1)-an.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn= ,求数列{an·bn}的前n项和Tn.
18.已知正项等比数列 满足a4=2a2+a3, =a6.
(Ⅰ)求 的通项公式;
(Ⅱ)求an+log2(an)的前n项和Tn.
19.已知数列{an}满足a1+a2+…+an=n2(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)对任意给定的k∈N*,是否存在p,r∈N*(k<p<r)使 , , 成等差数列?若存在,用k分别表示p和r(只要写出一组);若不存在,请说明理由.
20.正项数列{an}的前项和满足: -(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0.
(1)求数列{an}的通项公式an;
∵S1=a1≠0,由递推关系知Sn≠0(n∈N*),
∴由①式可得,当n≥2时, - =2.
∴ 是等差数列,其中首项为 = =2,公差为2.
(2)∵ = +2(n-1)= +2(n-1)=2+2(n-1)=2n,∴Sn= .
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=- ;
当n=1时,a1=S1= 不适合上式.
所以bn=b2qn-2=3×3n-2,即bn=3n-1.
(2)当k=1时,若存在p,r,使 , , 成等差数列,则 = - = - = ,
因为p≥2,所以ar<0,与数列{an}为正项数列相矛盾,因此,当k=1时不存在;
当k≥2时,设ak=x,ap=y,ar=z,
则 + = ,
所以z= ,
令y=2x-1,得z=xy=x(2x-1),
2.(Ⅰ) A= (Ⅱ)
【解析】试题分析:(Ⅰ)通过正弦定理化简式子并分离出 利用两角和的正弦函数化简求值,再求出 的大小;
(Ⅱ)通过余弦定理以及基本不等式求出 的范围,再利用三角形三边的关系求出 的范围.
试题解析:(Ⅰ)∵2acosA=bcosC+ccosB ,
∴2sinAcosA=sinBcosC+sinCcosB ,
故cosC= = ,
故sinC= = .
点睛:解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是:第一步:定条件,即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向.第二步:定工具,即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化.第三步:求结果.
试题解析:
(Ⅰ)因为3a2+ab-2b2=0,
故(3a-2b)(a+b)=0,
故3a2+ab-2b2=0,故3sinA=2sinB,故sinA= ,
因为3a=2b,故a<b,故A为锐角,
故sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB= .
(Ⅱ)由(Ⅰ)可设,a=2t,b=3t,因为sinA+3sinC=3sinB,故a+3c=3b,故c= t,
(2)令bn= ,数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意的n∈N*,都有Tn< .
21.设{an}是公比不为1的等比数列,其前n项和为Sn,且a5,a3,a4成等差数列.
(1)求数列{an}的公比;
(2)证明:对任意k∈N+,Sk+2,Sk,Sk+1成等差数列.
22.在各项均为正数的等比数列{an}中,已知a2=2a1+3,且3a2,a4,5a3成等差数列.试题析:(1) ,,
即 ,得 ,

(2) ,则 ,
又 ,得 ,
所以 。
点睛:解三角形的综合题型,需要对正弦定理、余弦定理及面积公式要熟悉掌握,本题中还考察了三角形内 的转化应用。余弦定理是解决边长关系最有用的工具。
6.(1) (2)
【解析】试题分析:(1)直接根据余弦定理可得角 的大小;(2)先根据两角和与差正弦公式化简得 ,或 ,再根据正弦定理得 ,结合条件 可解得a,c,最后根据三角形面积公式求面积
10.(1)B= (2) +1
【解析】(1)由已知及正弦定理,得
sinA=sinBcosC+sinCsinB,①
又A=π-(B+C),
故sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC.②
由①,②和C∈(0,π)得sinB=cosB.
又B∈(0,π),所以B= .
(2)△ABC的面积S= acsinB= ac.
可得sinBcosC+cosBsinC= sinC+sinBcosC,
又sinC≠0,
即cosB= ,所以B= .
(2)因为S△ABC= ,
所以 acsin = ,
所以ac=4,
由余弦定理可知b2=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac,当且仅当a=c时等号成立.
所以b2≥4,即b≥2,
所以b的最小值为2.
①当C= -B时,由A=2B且A+B+C=π,得A= ,B=C= ,这与“b≠c”矛看,∴A≠ ;
②当C= +B时,由A=2B且A+B+C=A+2B+ =2A+ =π,得A= ,B= ,C= ,
∴A= .
5.(1)C= (2)a=2,b=2
【解析】试题分析:(1)由 ,得 ,所以 , ;(2)由面积公式 ,求得 ,又由余弦定理 ,求得 ,解方程组得到 。
由正弦定理得,a+c=2b,故a,b,c成等差数列.
(2)由∠B=60°,b=4及余弦定理得:42=a2+c2-2accos 60°,
∴(a+c)2-3ac=16,
又由(1)知a+c=2b,代入上式得4b2-3ac=16,解得ac=16,
∴△ABC的面积S= acsinB= acsin 60°=4 .
试题解析:解(1)∵{an}是等差数列,
a1=1,a2+a3+…+a10=144,
∴S10=145,∴S10= ,
∴a10=28,∴公差d=3.
∴an=3n-2(n∈N*).
(2)由(1)知bn= =
= ,
∴Sn=b1+b2+…+bn= ,
∴Sn= .
∵Sn+1-Sn= - = >0,
∴数列{Sn}是递增数列.
试题解析:(Ⅰ)∵ ,∴可得: ,
∴由余弦定理可得: ,
∵ ,
∴ .
(Ⅱ)∵ ,
∴ ,
∴ ,可得: ,
∴ ,或 ,
∴当 时, ,可得 ,可得 ;
当 时,由正弦定理知 ,由余弦定理可得: ,
解得: , , .
7.(1) ;(2)2.
【解析】试题分析:(1)由∠BAC的余弦定理可求BC,再由正弦定理求∠ACB的正弦值。(2)) ,设 , ,得 ,又 ,由均值不等式可求。
试题解析:(1)由余弦定理,得 ,
.
由正弦定理,得 ,
(2) ,
设 , ,
则有 ,∴

∵ , ,
∴ , ,
∴ 的最大值为 ,当且仅当 时等号成立.
当 时, 的最大值为2.
8.(1)B= (2)2
【解析】
解:(1)由正弦定理可得
sinA= sinC+sinBcosC,
又因为A=π-(B+C),
所以sinA=sin(B+C),
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