(1)三角形ABCABC中,AB=23,BC=2,∠C=600AB=2\sqrt{3},BC=2,\angle C={{60}^{0}},则三角形ABCABC的面积为___ (2)设等比数列{an}\left\{ {{a}_{n}} \right\}满足 a  ⁣1+a  ⁣3=10a{\,\!}_{1}+a{\,\!}_{3}=10, a  ⁣2+a  ⁣4=5a{\,\!}_{2}+a{\,\!}_{4}=5,则a1a2⋯an{{a}_{1}}{{a}_{2}}\cdots {{a}_{n}}的最大值为___ (3)在△ABC\triangle ABC中,B=60∘B=60^{\circ},AC=3AC= \sqrt{3},则AB+2BCAB+2BC的最大值为___ (4)数列{an}\left\{ {{a}_{n}} \right\}满足a1=1{{a}_{1}}{=}1,nan+1=(n+1)an+n(n+1)n{{a}_{n+1}}{=}\left( n+1 \right){{a}_{n}}+n\left( n+1 \right),且bn=ancos⁡nπ+1{{b}_{n}}={{a}_{n}}\cos n\pi +1,记Sn{{S}_{n}}为数列{bn}\left\{ {{b}_{n}} \right\}的前nn项和,则S100={{S}_{100}} =

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(1)

1. 用余弦定理求出边 $AC$ 的长度

设 AC=bAC = b。在 △ABC\triangle ABC 中,由余弦定理 c2=a2+b2−2abcos⁡Cc^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C 代入已知条件:
(23)2=22+b2−2⋅2⋅b⋅cos⁡60∘(2\sqrt{3})^2 = 2^2 + b^2 - 2 \cdot 2 \cdot b \cdot \cos 60^\circ
12=4+b2−2b12 = 4 + b^2 - 2b
b2−2b−8=0b^2 - 2b - 8 = 0
解得 b=4b = 4(舍去 b=−2b = -2)。

2. 计算三角形 $ABC$ 的面积

利用三角形面积公式:
S△ABC=12absin⁡C=12×2×4×sin⁡60∘=4×32=23S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} a b \sin C = \frac{1}{2} \times 2 \times 4 \times \sin 60^\circ = 4 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 2\sqrt{3}

答案

232\sqrt{3}

(2)

1. 求等比数列的首项 $a_1$ 和公比 $q$

设等比数列 {an}\{a_n\} 的公比为 qq。由条件得:
{a1(1+q2)=10①a1q(1+q2)=5②\begin{cases} a_1(1 + q^2) = 10 \quad \text{①} \\ a_1 q(1 + q^2) = 5 \quad \text{②} \end{cases}
②式除以①式得:q=510=12q = \dfrac{5}{10} = \dfrac{1}{2}。
代入①式解得:a1=8a_1 = 8。

2. 写出通项公式并分析前 $n$ 项积的最大值

通项公式为 an=8⋅(12)n−1=24−na_n = 8 \cdot \left(\dfrac{1}{2}\right)^{n-1} = 2^{4-n}。
前 nn 项积 Tn=a1a2⋯an=23+2+1+0+(−1)+⋯+(4−n)T_n = a_1 a_2 \cdots a_n = 2^{3 + 2 + 1 + 0 + (-1) + \dots + (4-n)}。
当 an⩾1a_n \geqslant 1 时,前 nn 项积递增或保持不变:
a1=8>1a_1 = 8 > 1, a2=4>1a_2 = 4 > 1, a3=2>1a_3 = 2 > 1, a4=1a_4 = 1, a5=12<1a_5 = \dfrac{1}{2} < 1。
因此,TnT_n 在 n=3n=3 或 n=4n=4 时取得最大值:
Tmax⁡=T3=T4=8×4×2×1=64T_{\max} = T_3 = T_4 = 8 \times 4 \times 2 \times 1 = 64

答案

64

(3)

1. 利用正弦定理将 $AB$ 和 $BC$ 用角 $A$ 表示

在 △ABC\triangle ABC 中,由正弦定理 ACsin⁡B=2R\dfrac{AC}{\sin B} = 2R 得:
2R=3sin⁡60∘=22R = \dfrac{\sqrt{3}}{\sin 60^\circ} = 2
因此 BC=a=2sin⁡ABC = a = 2\sin A,AB=c=2sin⁡CAB = c = 2\sin C。
因为 A+B+C=180∘A + B + C = 180^\circ 且 B=60∘B = 60^\circ,所以 C=120∘−AC = 120^\circ - A(其中 0∘<A<120∘0^\circ < A < 120^\circ)。

2. 展开化简 $AB + 2BC$ 并用辅助角公式求最值

将边用角表示并展开:
AB+2BC=2sin⁡(120∘−A)+4sin⁡AAB + 2BC = 2\sin(120^\circ - A) + 4\sin A
=2(sin⁡120∘cos⁡A−cos⁡120∘sin⁡A)+4sin⁡A= 2\left(\sin 120^\circ \cos A - \cos 120^\circ \sin A\right) + 4\sin A
=2(32cos⁡A+12sin⁡A)+4sin⁡A=3cos⁡A+5sin⁡A= 2\left(\frac{\sqrt{3}}{2}\cos A + \frac{1}{2}\sin A\right) + 4\sin A = \sqrt{3}\cos A + 5\sin A
引入辅助角 ϕ\phi(其中 tan⁡ϕ=35\tan\phi = \dfrac{\sqrt{3}}{5}):
5sin⁡A+3cos⁡A=52+(3)2sin⁡(A+ϕ)=27sin⁡(A+ϕ)5\sin A + \sqrt{3}\cos A = \sqrt{5^2 + (\sqrt{3})^2} \sin(A + \phi) = 2\sqrt{7}\sin(A + \phi)
由于 0∘<A<120∘0^\circ < A < 120^\circ, A+ϕA + \phi 可取到 90∘90^\circ,故最大值为 272\sqrt{7}。

答案

272\sqrt{7}

(4)

1. 求数列 $\{a_n\}$ 的通项公式

将递推关系 nan+1=(n+1)an+n(n+1)n a_{n+1} = (n+1)a_n + n(n+1) 两边同除以 n(n+1)n(n+1) 得:
an+1n+1=ann+1\dfrac{a_{n+1}}{n+1} = \dfrac{a_n}{n} + 1
设 cn=annc_n = \dfrac{a_n}{n},则 c1=a11=1c_1 = \dfrac{a_1}{1} = 1。数列 {cn}\{c_n\} 是首项为 1、公差为 1 的等差数列,故 cn=nc_n = n。
因此,an=n⋅cn=n2a_n = n \cdot c_n = n^2。

2. 求 $b_n$ 并计算前 100 项和 $S_{100}$

代入得 bn=ancos⁡(nπ)+1=(−1)nn2+1b_n = a_n \cos(n\pi) + 1 = (-1)^n n^2 + 1。
前 100 项和 S100=∑n=1100bn=∑n=11001+∑n=1100(−1)nn2S_{100} = \sum_{n=1}^{100} b_n = \sum_{n=1}^{100} 1 + \sum_{n=1}^{100} (-1)^n n^2。
常数项之和为 100×1=100100 \times 1 = 100。
交错平方和利用平方差公式拆开两两配对:
∑n=1100(−1)nn2=−12+22−32+42−⋯−992+1002\sum_{n=1}^{100} (-1)^n n^2 = -1^2 + 2^2 - 3^2 + 4^2 - \dots - 99^2 + 100^2
=(22−12)+(42−32)+⋯+(1002−992)= (2^2 - 1^2) + (4^2 - 3^2) + \dots + (100^2 - 99^2)
=(2−1)(2+1)+(4−3)(4+3)+⋯+(100−99)(100+99)= (2-1)(2+1) + (4-3)(4+3) + \dots + (100-99)(100+99)
=1+2+3+4+⋯+100=100×1012=5050= 1 + 2 + 3 + 4 + \dots + 100 = \dfrac{100 \times 101}{2} = 5050
所以 S100=100+5050=5150S_{100} = 100 + 5050 = 5150。

答案

5150

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1下图由 2 个正方形 ABCD 和 DEFG 组成。X 是 GD 上的一个点,Y 是 DE 上的一个点。BC = 7 cm,FE = 6 cm,且 XD = DY = YE。 求阴影部分的总面积。 未阴影部分占整个图形的几分之几?
  2. 2在下图中,ABCD 是一个梯形,且 AD = BC。 根据所给信息,以下每个陈述要么是正确的,要么是错误的,要么是无法确定的。请在每个陈述对应的空格内打勾(✓\checkmark)以表示你的答案。 | 陈述 | 正确 | 错误 | 无法确…
  3. 3一根长为 50 cm 的木头形状为均匀圆柱体。从该木头中切出一个棱柱,使其横截面为圆的一个劣弓形,圆心为 O,半径为 r cm,且 ∠AOB=79π\angle AOB = \frac{7}{9}\pi 弧度。 已知该劣弓形的面积为 3×10−3 m23 \times 10^{-3}\ \mathrm{m}^2…
  4. 4点 A、B、C、D 和 E 如下图所示,其中 ABC 和 AED 是直线,且 BE = 8\sqrt{8} cm。 在不使用计算器的情况下,求 sin ABE。 答案:... cos ABE 答案:... 利用你在 (a)(i) 中的答案…
  5. 5在ΔABC\Delta ABC中,∠B=300,AC=25,D\angle B={{30}^{0}},AC=2\sqrt{5},D是ABAB边上的一点,CD=2CD=2,若∠ACD\angle ACD为锐角, ΔACD\Delta ACD的面积为44…