设函数 f(x)=(x-3)^ 3 +x-1, a_ n…——2012 高考数学第 12 题答案解析

2012_退役省自主命题 (2012·文)

2012 全国 第 12 题 单选题 区分题
2012_退役省自主命题 (2012·文)

12、设函数 $f(x)=(x-3)^{3}+x-1,\left\{a_{n}\right\}$ 是公差不为 0 的等差数列,
$f\left(a_{1}\right)+f\left(a_{2}\right)+\cdots+f\left(a_{7}\right)=14$ ,则 $a_{1}+a_{2}+\cdots+a_{7}=(\quad)$

A. 0
B. 7
C. 14
D. 21
参考答案

D

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这道题真正考什么?

关键能力
数列
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 高难题

如果目标是先及格,这道题现在可以先放。

先把常见基础得分点练稳,再回来处理综合题。

完整解析 · 逐步详解

答案:D
解析:由 $f\left(a_{1}\right)+f\left(a_{2}\right)+\ldots+f\left(a_{7}\right)=14$ ,
知 $\left(a_{1}-3\right)^{3}+\left(a_{2}-3\right)^{3}+\ldots+\left(a_{7}-3\right)^{3}+\left(a_{1}+a_{2}+\ldots+a_{7}\right)-7=14$ ,
因为 $\left\{a_{n}\right\}$ 是公差不为零的等差数列,
所以 $\left(a_{1}-3\right)^{3}+\left(a_{2}-3\right)^{3}+\ldots+\left(a_{7}-3\right)^{3}+7\left(a_{4}-3\right)=0$ ,

因为 $\left(a_{1}-3\right)^{3}+\left(a_{7}-3\right)^{3}=\left[\left(a_{1}-3\right)+\left(a_{7}-3\right)\right]\left[\left(a_{1}-3\right)^{2}+\left(a_{7}-3\right)^{3}-\left(a_{1}-3\right)\left(a_{7}-3\right)\right]$ ,

$$ \begin{aligned} & =2\left(a_{4}-3\right)\left\{\left[\left(a_{1}-3\right)-\frac{1}{2}\left(a_{7}-3\right)\right]^{2}+\frac{3}{4}\left(a_{7}-3\right)^{2}\right\}, \\ & =2\left(a_{4}-3\right)\left[\left(a_{1}-\frac{1}{2} a_{7}-\frac{3}{2}\right)^{2}+\frac{3}{4}\left(a_{7}-3\right)^{2}\right], \\ & \text { 令 }=2\left[\left(a_{1}-\frac{1}{2} a_{7}-\frac{3}{2}\right)^{2}+\frac{3}{4}\left(a_{7}-3\right)^{2}\right]=M_{1}>0, \end{aligned} $$

同理 $\left(a_{2}-3\right)^{3}+\left(a_{6}-3\right)^{3}=2\left(a_{4}-3\right)\left[\left(a_{2}-\frac{1}{2} a_{6}-\frac{3}{2}\right)^{2}+\frac{3}{4}\left(a_{6}-3\right)^{2}\right]=\left(a_{4}-3\right) \cdot M_{2}$ ,

$$ \begin{aligned} & \left(a_{3}-3\right)^{3}+\left(a_{5}-3\right)^{3}=2\left(a_{4}-3\right)\left[\left(a_{3}-\frac{1}{2} a_{5}-\frac{3}{2}\right)^{2}+\frac{3}{4}\left(a_{5}-3\right)^{2}\right]=\left(a_{4}-3\right) \\ & \left(a_{4}-3\right)^{3}=\left(a_{4}-3\right)\left(a_{4}-3\right)^{2}, \text { 其中 } M_{2}>0, M_{3}>0, \\ & \text { 所以 }\left(a_{1}-3\right)^{3}+\left(a_{2}-3\right)^{3}+\ldots+\left(a_{7}-3\right)^{3}+7\left(a_{4}-3\right), \\ & =\left(a_{4}-3\right) M_{1}+\left(a_{4}-3\right) M_{2}+\left(a_{4}-3\right) M_{3}+\left(a_{4}-3\right)\left(a_{4}-3\right)^{2}+7\left(a_{4}-3\right), \\ & =\left(a_{4}-3\right)\left[M_{1}+M_{2}+M_{3}+\left(a_{4}-3\right)^{2}+7\right]=0, \end{aligned} $$

因为 $M_{1}+M_{2}+M_{3}+\left(a_{4}-3\right)^{2}+7>0$ 恒成立,所以 $\left(a_{4}-3\right)=0, a_{4}=0$ ,
而 $a_{1}+a_{2}+\ldots+a_{7}=7 a_{4}=21$ 。
考点定位:本题考查函数与数列的综合问题,意在考查考生推理计算能力。

第二部分(非选择题 共90分)

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