必修五阶段测试二(第二章 数列)
时间:120分钟 满分:150分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.(2017·山西朔州期末)在等比数列{a n }中,公比q =-2,且a 3a 7=4a 4,则a 8等于( )
A .16
B .32
C .-16
D .-32
2.已知数列{a n }的通项公式a n =?????
3n +1(n 为奇数),2n -2(n 为偶数),则a 2·a 3等于( ) A .8 B .20 C .28 D .30
3.已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 3=b 3,2b 3-b 2b 4=0,则数列{a n }的前5项和S 5为( )
A .5
B .10
C .20
D .40
4.(2017·山西忻州一中期末)在数列{a n }中,a n =-2n 2+29n +3,则此数列最大项的值是( )
A .102 B.9658 C.9178
D .108 5.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( )
A .81
B .120
C .168
D .192
6.等差数列{a n }中,a 10<0, a 11>0, 且a 11>|a 10|, S n 是前n 项的和,则( )
A .S 1, S 2, S 3, …, S 10都小于零,S 11,S 12,S 13,…都大于零
B .S 1,S 2,…,S 19都小于零,S 20,S 21,…都大于零
C .S 1,S 2,…,S 5都大于零,S 6,S 7,…都小于零
D .S 1,S 2,…,S 20都大于零,S 21,S 22,…都小于零
7.(2017·桐城八中月考)已知数列{a n }的前n 项和S n =an 2+bn (a ,b ∈R ),且S 25=100,则a 12+a 14等于( )
A .16
B .8
C .4
D .不确定
8.(2017·莆田六中期末)设{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和,且S 5S 8,则下列结论错误的是( )
A .d <0
B .a 7=0
C .S 9>S 5
D .S 6和S 7均为S n 的最大值
9.设数列{a n }为等差数列,且a 2=-6,a 8=6,S n 是前n 项和,则( )
A .S 4<S 5
B .S 6<S 5
C .S 4=S 5
D .S 6=S 5
10.(2017·西安庆安中学月考)数列{a n }中,a 1=1,a 2=23,且1a n -1+1a n +1=2a n
(n ∈N *,n ≥2),则a 6等于( )
A.17
B.27
C.72
D .7 11.(2017·安徽蚌埠二中期中)设a n =1n sin n π25
,S n =a 1+a 2+…+a n ,在S 1,S 2,…S 100中,正数的个数是( )
A .25
B .50
C .75
D .100
12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n 2+3n (n ∈N +),数列{b n }满足b n =1a n a n +1
,则数列{b n }的前64项和为( )
A.63520
B.433 C .133 D.1132
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.等差数列{a n }中,a 4+a 10+a 16=30,则a 18-2a 14的值为________.
14.在各项均为正数的等比数列{a n }中,若a 2=1,a 8=a 6+2a 4,则a 6的值是________.
15.(2017·广东实验中学)若数列{a n }满足a 1=1,且a n +1=4a n +2n ,则a 5=________.
16.若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3+2n ,求a n ;
(2)已知数列的前n 项和S n =2n 2+n ,求数列的通项公式.
18.(12分)(2016·全国卷Ⅲ)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0.
(1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式;
(2)若S 5=3132
,求λ.
19.(12分)(2017·唐山一中期末)已知等差数列{a n }满足:a 2=5,前4项和S 4=28.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)若b n =(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .
20.(12分)数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=t ,a n +1=2S n +1(n ∈N *).
(1)当t 为何值时,数列{a n }是等比数列;
(2)在(1)的条件下,若等差数列{b n }的前n 项和T n 有最大值,且T 3=15,又a 1+b 1,a 2+b 2,a 3+b 3成等比数列,求T n .
21.(12分)等差数列{a n }的各项都是整数,首项a 1=23,且前6项和是正数,而前7项之和为负数.
(1)求公差d ;
(2)设S n 为其前n 项和,求使S n 最大的项数n 及相应的最大值S n .
22.(12分)已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n ,数列{b n }满足:b 1=-1,b n +1=b n +(2n -1)(n ∈N *).
(1)求数列{a n }的通项公式a n ;
(2)求数列{b n }的通项公式b n ;
(3)若c n =a n ·b n n
,求数列{c n }的前n 项和T n .
答案与解析
1.A 在等比数列{a n }中,∵a 3a 7=a 4a 6=4a 4,
∴a 6=4,∴a 8=a 6q 2=4×(-2)2=16.故选A.
2.B 由已知得a 2·a 3=(2×2-2)(3×3+1)=20.
3.B 由2b 3-b 2b 4=0,
得2b 3=b 23,∴b 3=2,∴a 3=2,
故S 5=5(a 1+a 5)2
=5a 3=10,故选B. 4.D 将a n =-2n 2+29n +3看作一个二次函数,
但n ∈N *,对称轴n =294
开口向下, ∴当n =7时离对称轴最近,∴a n 的最小值为a 7=108,故选D.
5.B 设等比数列的公比为q ,
∴a 5=a 2·q 3,
∴243=9×q 3,∴q =3.
∴a 1=93
=3. S 4=3(1-34)1-3
=120,故选B. 6.B ∵a 10<0, ∴a 1+9d <0.
∵a 11>0, ∴a 1+10d >0.
又a 11>|a 10|, ∴a 1+10d >-a 1-9d .
∴2a 1+19d >0.
∴S 19=19a 1+19×182
d =19(a 1+9d )<0. 排除A 、D.
S 20=20a 1+20×192
d =10(2a 1+19d )>0. 排除C. 故选B.
7.B 由题可知数列{a n }为等差数列,
∴S 25=25×(a 1+a 25)2
=100,∴a 1+a 25=8, ∴a 12+a 14=a 1+a 25=8,故选B.
8.C 由S 50,
由S 6=S 7,得S 7-S 6=a 7=0,
∴d <0,S 9
9.C 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,
则????? a 1+d =-6,a 1+7d =6.解得?????
a 1=-8,d =2. ∴S n =-8n +n (n -1)2
×2=n 2-9n , S 4=-20,S 5=-20,
∴S 4=S 5,故选C.
10.B 由已知可得数列????
??1a n 是等差数列. ∵a 1=1,a 2=23,∴1a 1=1,1a 2=32
, ∴公差d =32-1=12,∴1a 6=1a 1+5d =1+52=72
, ∴a 6=27
. 11.D f (n )=sin n π25
的周期T =50. a 1,a 2,…,a 24>0,a 25=0,a 26,a 27,…,a 49<0,a 50=0.
且sin 26π25=-sin π25,sin 27π25=-sin 2π25
,… ∴S 1,S 2,…,S 50都为正,同理,S 51,…,S 100都为正,故选D.
12.B 由S n =n 2+3n ,可得a n =2(n +1),
∴b n =12(n +1)×2(n +2)=14?
???1n +1-1n +2, 则数列{}b n 的前64项和为T 64=
14????12-13+13-14
+…+165-166=433,故选B. 13.-10
解析:由等差数列的性质知,a 4+a 10+a 16=3a 10=30,
∴a 10=10.∴a 18-2a 14=(a 10+8d )-2(a 10+4d )=-a 10=-10.
14.4
解析:∵a 8=a 6+2a 4,∴a 4q 4=a 4q 2+2a 4.
∵a 4>0,∴q 4-q 2-2=0.解得q 2=2.
又∵a 2=1,∴a 6=a 2q 4=1×22=4.
15.496
解析:∵a n +1=4a n +2n ,∴a 2=4a 1+2=6,a 3=4a 2+22=28;a 4=4a 3+23=120,a 5=4a 4+24=496.
16.8
解析:∵a 7+a 8+a 9=3a 8>0,∴a 8>0.
又∵a 7+a 10=a 8+a 9<0,∴a 9<-a 8<0.
∴数列{a n }的前8项和最大,即n =8.
17.解:(1)当n =1时,S 1=a 1=3+2=5;
当n ≥2时,∵S n =3+2n ,S n -1=3+2n -1,
∴a n =S n -S n -1=2n -1,而a 1=5,
∴a n =?????
5,n =1,2n -1,n ≥2. (2)∵S n =2n 2+n ,当n ≥2时,S n -1=2(n -1)2+(n -1),
∴a n =S n -S n -1=(2n 2+n )-[2(n -1)2+(n -1)]=4n -1.
又当n =1时,a 1=S 1=3,∴a n =4n -1.
18.解:(1)证明:由题意得a 1=S 1=1+λa 1, 故λ≠1,a 1=11-λ,a 1
≠0. 由S n =1+λa n ,S n -1=1+λa n -1得a n =λa n -λa n -1,即a n (λ-1)=λa n -1,由a 1≠0,λ≠0
得a n ≠0.所以a n a n -1=λλ-1
. 因此{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,于是a n =11-λ???
?λλ-1n -1. (2)由(1)得S n =1-????λλ-1n ,由S 5=3132得1-????λλ-12=3132,即????λλ-15=132
,解得λ=-1.
19.解:(1)由题得????? a 1+d =5,4a 1+6d =28,∴?????
a 1=1,d =4, ∴a n =1+4(n -1)=4n -3.
(2)b n =(-1)n (4n -3),
T 2n =b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n -1+b 2n
=(-1+5)+(-9+13)+…+(-8n +7+8n -3)
=4n .
20.解:(1)由a n +1=2S n +1,可得a n =2S n -1+1(n ≥2).两式相减得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2).
∴当n ≥2时,{a n }是等比数列.要使n ≥1时,{a n }是等比数列,则只需a 2a 1=2t +1t
=3,从而t =1,即当t =1时,数列{a n }是等比数列.
(2)设{b n }的公差为d ,由T 3=15,得b 1+b 2+b 3=15,于是b 2=5. 故可设b 1=5-d ,b 3=5+d ,又a 1=1,a 2=3,a 3=9,由题意可得(5-d +1)(5+d +9)=(5+3)2.
解得d 1=2,d 2=-10.
∵等差数列{b n }的前n 项和T n 有最大值,∴d <0,d =-10.
∴T n =15n +n (n -1)2
×(-10)=20n -5n 2.
21.解:(1)由题意,得?????
S 6>0,S 7<0. ∴??? 6a 1+12×6×5d >0,
7a 1+12×7×6d <0.
∴-465 ,又等差数列各项都是整数, ∴d =-8或d =-9. (2)当d =-8时, S n =23n +12 n (n -1)(-8)=-4n 2+27n . 当n =3时,S n 最大,(S n )max =45. 当d =-9时, S n =23n +12n (n -1)×(-9)=-92n 2+552 n . 当n =3时,(S n )max =42. 22.解:(1)S n =3n ,S n -1=3n -1(n ≥2),∴a n =3n -3n -1=2×3n -1(n ≥2). 当n =1时,a 1=S 1=3≠2×31-1, ∴a n =????? 3,n =1,2×3n -1,n ≥2. (2)∵b n +1=b n +(2n -1),∴b 2-b 1=1,b 3-b 2=3,b 4-b 3=5,…,b n -b n -1=2n -3, 以上各式相加得,b n -b 1=1+3+5+…+(2n -3)=(n -1)(1+2n -3)2 =(n -1)2. 又b 1=-1,故b n =n 2-2n . (3)由题意得,c n =a n ·b n n = ????? -3,n =1,2(n -2)×3n -1,n ≥2. 当n ≥2时,T n =-3+2×0×31+2×1×32+2×2×33+…+2×(n -2)×3n -1, ∴3T n =-9+2×0×32+2×1×33+2×2×34+…+2×(n -2)×3n . 两式相减得,-2T n =6+2×32+2×33+…+2×3n -1-2×(n -2)×3n , ∴T n =-(3+32+33+…+3n -1)+(n -2)×3n =(n -2)×3n -3n -32=(2n -5)3n +32 . 又T 1=-3=(2×1-5)×31+32,符合上式,∴T n =(2n -5)3n +32 (n ∈N *).