2023普通高等学校招生全国统一考试名师原创·调研模拟卷(1一)数学试题答案(更新中)

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试题答案

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18.已知点M($\sqrt{2}$,-$\sqrt{3}$),N(-$\sqrt{3}$,$\sqrt{2}$)则直线MN的倾斜角为(  )

A.45°B.135°C.60°D.120°

分析(1)由an与1的等差中项等于Sn与1的等比中项.可得$\frac{{a}_{n}+1}{2}$=$\sqrt{{S}_{n}•1}$=$\sqrt{{S}_{n}}$,即${S}_{n}=\frac{1}{4}({a}_{n}+1)^{2}$,利用递推关系可化为:(an+an-1)(an-an-1-2)=0,数列{an}是正项数列,可得an-an-1=2.再利用等差数列的通项公式即可得出.
(2)bn=ln(1+$\frac{1}{{a}_{n}}$)=ln$\frac{2n}{2n-1}$,可得{bn}的前n项和Tn=$ln\frac{2n•2(n-1)•…4•2}{(2n-1)(2n-3)•…•3•1}$,$\frac{1}{2}$lnan+1=ln$\sqrt{2n+1}$.则Tn>$\frac{1}{2}$lnan+1,即证明$\frac{2n•2(n-1)•…•4•2}{(2n-1)(2n-3)•…•3•1}$$>\sqrt{2n+1}$,利用数学归纳法证明即可.

解答解:(1)∵an与1的等差中项等于Sn与1的等比中项.
∴$\frac{{a}_{n}+1}{2}$=$\sqrt{{S}_{n}•1}$=$\sqrt{{S}_{n}}$,
即${S}_{n}=\frac{1}{4}({a}_{n}+1)^{2}$,
当n=1时,a1=$\frac{1}{4}({a}_{1}+1)^{2}$,解得a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=$\frac{1}{4}({a}_{n}+1)^{2}$-$\frac{1}{4}({a}_{n-1}+1)^{2}$,
化为:(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵数列{an}是正项数列,
∴an-an-1=2.
∴数列{an}是等差数列,公差为2,首项为1.
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
(2)bn=ln(1+$\frac{1}{{a}_{n}}$)=ln$\frac{2n}{2n-1}$,
∴{bn}的前n项和Tn=ln$\frac{2n}{2n-1}$+$ln\frac{2(n-1)}{2n-3}$+…+ln$\frac{4}{3}$+$ln\frac{2}{1}$=$ln\frac{2n•2(n-1)•…4•2}{(2n-1)(2n-3)•…•3•1}$,
$\frac{1}{2}$lnan+1=$\frac{1}{2}$ln(2n+1)=ln$\sqrt{2n+1}$.
则Tn>$\frac{1}{2}$lnan+1
即证明$\frac{2n•2(n-1)•…•4•2}{(2n-1)(2n-3)•…•3•1}$$>\sqrt{2n+1}$,
下面利用数学归纳法证明:
①当n=1时,左边=2,右边=$\sqrt{3}$,则左边>右边,不等式成立.
②假设当n=k(k∈N*)时成立,即$\frac{2k•2(k-1)•…•2}{(2k-1)•(2k-3)•…•1}$>$\sqrt{2k+1}$.
则当n=k+1时,左边=$\frac{2(k+1)}{2k+1}$•$\frac{2k•2(k-1)•…•2}{(2k-1)•(2k-3)•…•1}$>$\frac{2(k+1)}{2k+1}$•$\sqrt{2k+1}$=$\frac{2k+2}{\sqrt{2k+1}}$$\frac{\sqrt{4{k}^{2}+8k+4}}{\sqrt{2k+1}}$$>\sqrt{\frac{4{k}^{2}+8k+3}{2k+1}}$=$\sqrt{2k+3}$=右边.
∴当n=k+1时,不等式成立.
综上可得:?n∈N*,不等式$\frac{2n•2(n-1)•…•4•2}{(2n-1)(2n-3)•…•3•1}$$>\sqrt{2n+1}$成立.

点评本题考查了递推关系的应用、等差数列与等比数列的通项公式、对数的运算性质、数学归纳法、不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于难题.

2023普通高等学校招生全国统一考试名师原创·调研模拟卷(1一)数学
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