每日一题[3816]别想太多

已知 $\triangle ABC$ 中,$AB=5$,$BC=12$,$CA=13$,$P$ 是 $\triangle ABC$ 内一点且 $\angle APB=\angle BPC=\angle CPA=120^\circ$,则 $\overrightarrow{PA}\cdot \overrightarrow{PB}+\overrightarrow{PB}\cdot \overrightarrow{PC}+\overrightarrow{PC}\cdot \overrightarrow{PA}=$ [[nn]].

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每日一题[3815]暗恋者

$n$($n\in\mathbb N^{\ast}$,$n\geqslant 3$)个人相互传球,传球规则如下:若球由甲手中传出,则甲传给乙;否则,传球者等可能地将球传给另外的 $n-1$ 个人中的任何一个.第一次传球由甲手中传出,第 $k$($k\in\mathbb N^{\ast}$)次传球后,球在甲手中的概率记为 $A_n(k)$,球在乙手中的概率记为 $B_n(k)$.

1、求 $A_5(2),B_5(2),A_5(3),B_5(3)$;

2、求 $A_n(k)$; 比较 $B_n(k+1)$ 与 $\dfrac{n-2}{n-1}A_n(k)$ 的大小,并说明理由.

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每日一题[3814]放缩处理指对

已知函数 $f(x)=a\ln (x+1)-x \mathrm e^{x+1}$.

1、当 $a<0$ 时,求 $f(x)$ 的单调区间;

2、若函数 $f(x)$ 存在正零点 $x_0$,

① 求 $a$ 的取值范围;

② 记 $x_1$ 为 $f(x)$ 的极值点,证明:$x_0<3 x_1$.

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每日一题[3813]换元与估计

设函数 $f(x)=\dfrac {\mathrm e}{2 x}+\ln x$($x>0$).

1、求 $f(x)$ 的单调区间;

2、已知 $a,b\in \mathbb R$,曲线 $y=f(x)$ 上不同的三点 $\left(x_1,f\left(x_1\right)\right),\left(x_2,f\left(x_2\right)\right),\left(x_3,f\left(x_3\right)\right)$ 处的切线都经过点 $(a,b)$.证明:

① 若 $a>\mathrm e$,则 $0<b-f(a)<\dfrac 1 2\left(\dfrac a {\mathrm e}-1\right)$;

② 若 $0<a<\mathrm e$,$x_1<x_2<x_3$,则 $\dfrac 2 e+\dfrac{\mathrm e-a}{6 \mathrm e^2}<\dfrac 1{x_1}+\dfrac 1{x_3}<\dfrac 2 a-\dfrac{\mathrm e-a}{6 \mathrm e^2}$.

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每日一题[3812]分析通项

设函数 $f(x)=\dfrac x{1+x}-\ln (1+x)$,$g(x)=\ln (1+x)-b x$.

1、求函数 $f(x)$ 在 $(1,f(1))$ 处的切线方程;

2、是否存在实数 $b$,使得关于 $x$ 的不等式 $g(x)<0$ 在 $(0,+\infty)$ 上恒成立?若存在,求出 $b$ 的取值范围;若不存在,说明理由;

3、证明:不等式 $\dfrac 1 n+\ln\dfrac n {\mathrm e}<\displaystyle\sum_{k=1}^n\dfrac k{k^2+1}\leqslant\dfrac 1 2+\ln n$.

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每日一题[3811]级数大杂烩

已知数列 $\left\{a_n\right\}$,$a_1=9$,$a_{n+1}=3 a_n+6\cdot 3^n$,$S_n$ 是 $\left\{a_n\right\}$ 的前 $n$ 项和.

1、证明:数列 $\left\{\dfrac{a_n}{3^n}\right\}$ 为等差数列;

2、求 $S_n$;

3、若 $b_n=\begin{cases}\dfrac{2 n}{S_n-n},&n~\text{为奇数,}\\(-1)^{\frac n 2+1}\cdot\dfrac{2\cdot 3^{n+1}}{S_n},&n~\text{为偶数},\end{cases}$ 记数列 $\left\{b_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$,证明:$T_{4 n}<1$.参考数据:$\ln 2\approx 0.69$.

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每日一题[3810]发散级数

若数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足 $a_{n+1}=\sqrt{a_n^2+d}$($n\in\mathbb N^{\ast}$).其中 $d\neq 0$,$a_n>0$,则称数列 $\left\{a_n\right\}$ 为 $M$ 数列.

1、已知数列 $\left\{a_n\right\}$ 为 $M$ 数列,当 $d=1$,$a_1=1$ 时.

① 求证:数列 $\left\{a_n^2\right\}$ 是等差数列,并写出数列 $\left\{a_n\right\}\left(n\in\mathbb N^{\ast}\right)$ 的通项公式;

② $T_n=\displaystyle\sum_{k=1}^{2 n}\left(\left(a_k^4+a_k^2\right)(-1)^k\right)$($n\in\mathbb N^{\ast}$).求 $\displaystyle\sum_{k=1}^n\dfrac 1{T_k}$($n\in\mathbb N^{\ast}$).

3、若 $\left\{a_n\right\}$ 是 $M$ 数列($n\in\mathbb N^{\ast}$),且 $d>0$,证明:存在正整数 $n$.使得 $\displaystyle\sum_{i=1}^n\dfrac 1{a_i}>2024$.

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每日一题[3809]一个萝卜一个坑

已知数列 $\left\{a_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_n$,且 $a_1=1$,$a_2=a$.

1、若数列 $\left\{a_n\right\}$ 是等差数列,且 $a_8=15$,求实数 $a$ 的值;

2、若数列 $\left\{a_n\right\}$ 满足 $a_{n+2}-a_n=2$($n\in \mathbb N^{\ast}$),且 $S_{19}=19 a_{10}$,求证:数列 $\left\{a_n\right\}$ 是等差数列;

3、设数列 $\left\{a_n\right\}$ 是等比数列,试探究当正实数 $a$ 满足什么条件时,数列 $\left\{a_n\right\}$ 具有如下性质 $M$:对于任意的 $n\geqslant 2$($n\in\mathbb N^{\ast}$),都存在 $m\in\mathbb N^{\ast}$ 使得 $\left(S_m-a_n\right)\left(S_m-a_{n+1}\right)<0$,写出你的探求过程,并求出满足条件的正实数 $a$ 的集合.

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每日一题[3808]求和与差分

已知公差不为零的等差数列 $\left\{a_n\right\}$ 和等比数列 $\left\{b_n\right\}$ 满足 $a_1=b_1=1$,且 $a_1,2 a_2,4 a_4$ 成等比数列,$4 b_2,2 b_3,b_4$ 成等差数列.

1、求数列 $\left\{a_n\right\}$ 和 $\left\{b_n\right\}$ 的通项公式;

2、令 $c_n=3^{a_n}$,去掉数列 $\left\{c_n\right\}$ 中的第 $3 n$ 项($n\in \mathbb N^{\ast}$),余下的项顺序不变,构成新数列 $\left\{t_n\right\}$,求数列 $\left\{t_n\right\}$ 的前 $n$ 项和 $S_n$;

3、令 $d_n=\dfrac{a_n}{b_n}$,记数列 $\left\{d_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$,数列 $\left\{\dfrac 1{a_n^2}\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $A_n$,若数列 $\left\{p_n\right\}$ 满足 $p_1=d_1$,且对任意 $n\geqslant 2$,$n\in\mathbb N^{\ast}$,都有 $p_n=\dfrac{T_{n-1}}{n^2}+A_n d_n$,设 $\left\{p_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $E_n$,若对任意 $n\in \mathbb N^{\ast}$ 都有 $m>E_n$ 成立,求正整数 $m$ 的最小值. (参考数据:$\displaystyle\sum_{i=1}^{20}\dfrac 1{i^2}\approx 1.59616$,$\displaystyle\sum_{i=1}^{20}\dfrac i{2^{i-1}}\approx 3.99996$)

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每日一题[3807]并项放缩

已知数列 $\left\{a_n\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_n$,且 $a_2=3$,$a_{n+1}=S_n+n+1$.

1、证明:数列 $\left\{a_n+1\right\}$ 是等比数列.

2、设 $b_n=\log_2\left(a_n+1\right)$,求数列 $\left\{a_n b_n\right\}$ 的前 $n$ 项和 $T_n$.

3、设 $c_n=\begin{cases}a_n,&n=2 k-1,\\a_n+2,&n=2 k,\end{cases}$ 其中 $k\in \mathbb N^{\ast}$,证明:$\displaystyle\sum_{i=1}^n\dfrac 1{c_i}<\dfrac 3 2$.

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