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2024年南阳市初三年级三中三模数学试卷答案
(2)工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)H<0。一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高H2的转化率,可以采取的措施是(填字母)。a.升高温度b.加人催化剂c.减小CO2的浓度d.增大压强(缩小容器体积)
分析(I)由a1=$\frac{1}{2}$,an+1=$\frac{2{a}_{n}}{{a}_{n}+2}$(n∈N*),两边取倒数可得:$\frac{1}{{a}_{n+1}}$=$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{{a}_{n}}$,即可证明,再利用等差数列的通项公式即可得出an.
(II)对任意正整数n,都有(1+$\frac{{b}_{n}}{{{a}^{2}}_{n}}$)•n=$\frac{5{n}^{2}+10n+9}{4n+4}$成立,可得bn=$\frac{1}{n(n+1)}$,再利用“裂项求和”即可得出.
解答证明:(I)∵a1=$\frac{1}{2}$,an+1=$\frac{2{a}_{n}}{{a}_{n}+2}$(n∈N*),两边取倒数可得:$\frac{1}{{a}_{n+1}}$=$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{{a}_{n}}$,∴$\frac{1}{{a}_{n+1}}$-$\frac{1}{{a}_{n}}$=$\frac{1}{2}$.
∴数列{$\frac{1}{{a}_{n}}$}为等差数列,首项为2,公差为$\frac{1}{2}$.
∴$\frac{1}{{a}_{n}}$=2+$\frac{1}{2}(n-1)$=$\frac{n+3}{2}$,∴an=$\frac{2}{n+3}$.
(II)对任意正整数n,都有(1+$\frac{{b}_{n}}{{{a}^{2}}_{n}}$)•n=$\frac{5{n}^{2}+10n+9}{4n+4}$成立,
∴$(1+\frac{(n+3)^{2}{b}_{n}}{4})•n$=$\frac{5{n}^{2}+10n+9}{4n+4}$,
化为n•(n+3)2bn=$\frac{5{n}^{2}+10n+9}{n+1}$-4n=$\frac{(n+3)^{2}}{n+1}$,
∴bn=$\frac{1}{n(n+1)}$=$\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1}$.
∴Sn=$(1-\frac{1}{2})+(\frac{1}{2}-\frac{1}{3})$+…+$(\frac{1}{n}-\frac{1}{n+1})$=1-$\frac{1}{n+1}$.
∴$\frac{1}{2}$≤Sn<1.
点评本题考查了等差数列的通项公式、“裂项求和”、不等式的性质、数列的单调性,考查了变形能力、推理能力与计算能力,属于中档题.