数列基础测试卷
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数列单元测试卷1.已知等比数列{,384,3,}103==a a a n 中则该数列的通项n a = .2.设等比数列}{n a 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n+1,S n ,S n+2成等差数列,则q 的值为 .3. 等比数列{a n }的前n 项和S n =________;设a =a 11-q (q ≠1),则S n =________.4. 在等比数列{}a n 中,若S 4=1,S 8=3,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为________.5. 已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=________.6.已知n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,364,243,362===n S a a ,则=n .7. 已知等比数列{a n }的公比q =2,a n =96,前n 项和S n =189,则这个数列共有________项,首项a 1=________. 8. 已知等比数列{a n }的首项为8,S n 是其前n 项的和,某同学经计算得S 2=20,S 3=36,S 4=65,后来该同学发现其中一个数算错了,则该数为________.9.等差数列}{n a 中,a 1=2,公差不为零,且a 1,a 3,a 11 恰好是某等比数列的前三项,那么该等比数列公比的值等于_______________________.10. 设等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,已知S 4=1,S 8=17,则数列{}a n 的通项公式为________.11 . 已知等比数列{a n },a 2>a 3=1,则使不等式(a 1-1a 1)+(a 2-1a 2)+…+(a n -1a n)≥0成立的最大自然数n 为________.12. 如果lg x +lg x 2+…+lg x 10=110,那么lg x +lg 2x +…+lg 10x =________. 13.若数列{}n a 满足:1.2,111===+n a a a n n ,2,3….则=+++n a a a 21 .14.若互不相等的实数,,a b c 成等差数列,,,c a b 成等比数列,且310a b c ++=,则a = . 15. 已知nS 为等比数列{}n a 前n 项和,0>n a ,80=nS ,65602=n S ,前n 项中的数值最大的项为54,求100S .16.{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,a 1=b 1 =1, a 2+a 4 =b 3,b 2b 4=a 3.分别求出{a n }及{b n }的前10项的和S 10及T 10.17.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列.18.在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围.19. 在等比数列{a n }中,S n 为前n 项和,a 1+a n =66,a 2a n -1=128,S n =126,求n 和公比q 的值.20.已知{a n }是首项为a 1,公比q (q ≠1)为正数的等比数列,其前n 项和为S n ,且有5S 2=4S 4,设b n =q +S n .(1)求q 的值;(2)数列{b n }能否为等比数列?若是,请求出a 1的值;若不是,请说明理由.21.(本小题满分16分)已知数列{a n }满足2122111()2222n n n na a a n N ++++⋅⋅⋅+=∈. (1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 求数列{a n }的前n 项和S n .22.设数列{a n }是公差大于零的等差数列,已知a 1=2,a 3=a 22-10.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)设数列{b n }是以函数y =4sin 2πx 的最小正周期为首项,以3为公比的等比数列,求数列{a n -b n }的前n 项和S n .数列单元测试卷参考答案: 1.3n 23-⨯; 2.2-;3. ⎩⎪⎨⎪⎧a 11-q n1-q q ≠1,na 1q =1.a -aq n4. 16 [提示] 由a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 41-q =1,a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-q 81-q =3,得1+q 4=3,q 4=2,所以a 17+a 18+a 19+a 20=a 1q 16+a 2q 16+a 3q 16+a 4q 16=q 16=24=16.5. 323⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n [提示] 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,a 1q 4=14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,q =12.所以{a n a n +1}是首项为a 1a 2=8,公比为q 2=14的等比数列.6. 6[提示]3,12433151612==⎩⎨⎧⇒====q a q a a q a a 或3,11-=-=q a , 当3,11==q a 时,636431)31(1=⇒=--=n S n n ; 当3,11-=-=q a 时,[]n S nn ⇒=+---=36431)3(11无整数解. 7. 6 3 [提示] 由189=S n =a 1(2n-1),96=a 1·2n -1,得a 1=3,n =6.8. S 3 9.4 10.-1n·2n -15或2n -115 [提示] 设公比为q ,易知q ≠1.由S 4=1,S 8=17,得a 11-q 41-q =1,a 11-q 81-q=17,相除,得q 4+1=17,q =±2.当q =2时,a 1=115,a n =2n -115;当q =-2时,a 1=-15,a n =-1n·2n -15. 11. n =5 [提示] 由a 1+a 2+…+a n ≥1a 1+1a 2+…+1a n ,得a 11-q n 1-q ≥1a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1q n 1-1q.又由a 2>a 3=1,得0<q <1且a 1=1q2.代入可得q5-n≤1.又 0<q <1, ∴ n ≤5.12. 2046 [提示] 由题意,得lg x +lg 2x +…+lg 10x =2×1-2101-2=211-2=2046.13.12n - 14.-415. 由0>n a ,80=n S ,65602=n S ,知1≠q ,∴.65601)1(,801)1(2121=--==--=qq a S q q a S n n n n ∴81821122=⇒=--=nn n n n q q q S S , ∴1>q .又 前n 项中的数值最大的项为5411==-n n q a a ,∴321=q a . ∴ .133,21001001-=⇒==S q a16.∵ {a n }为等差数列,{b n }为等比数列, ∴ a 2+a 4=2a 3,b 3b 4=b 32. 而已知a 2+a 4=b 3,b 3b 4=a 3, ∴ b 3=2a 3,a 3=b 32. ∵ b 3≠0, ∴ b 3=12,a 3=14.由 a 1=1,a 3= 14 知{a n }的公差d =-38.∴ S 10=10a 1+10×92d =-558.由b 1=1,b 3= 12 知{b n }的公比为q =22或q =-22. 当q =22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2+2);当q =-22时,T 10=b 1(1-q 10)1-q =3132(2-2)17. 显然q ≠1,由S 3+S 6=2S 9,得a 11-q (1-q 3)+a 11-q (1-q 6)=2a 11-q (1-q 9), ∴ 1+1+q 3=2(1+q 3+q 6),2q 6+q 3=0. ∴ q 3=-12.∴ a 2+a 5=a 2+a 2q 3=a 2(1+q 3)=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12=12a 2.a 8=a 2q 6=a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫-122=14a 2.∴ a 2+a 5=2a 8.∴ a 2,a 8,a 5成等差数列.18. 22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13nn n a S n n N -==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)nn na S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥.19. 在等比数列{a n }中,a 1·a n =a 2·a n -1=128.又a 1+a n =66,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n =64或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=64,a n =2.若a 1=2,a n =64,S n =126,则qn -1=32,1-q n=63(1-q ).将q n=32q 代入1-q n=63(1-q ),得q =2,n =6. 若a 1=64,a n =2,S n =126,则qn -1=132,32(1-q n)=63(1-q ). 将q n =q 32代入32(1-q n)=63(1-q ),得q =12,n =6.20. (1)由5S 2=4S 4,得 5a 11-q 21-q =4a 11-q 41-q,∴ 5(1-q 2)=4(1-q 4). ∴ q 2=14.又 q >0, ∴ q =12.(2)S n =a 11-q n 1-q =2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,b n =q +S n =12+2a 1-a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.若{b n }成等比数列,则12+2a 1=0,∴ a 1=-14.此时b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1,b n +1b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +2⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1=12. ∴ {b n }成等比数列.故存在实数a 1=-14,使{b n }成等比数列.21.解:(1)n=1时,2111122a +=,得12a =;………………………2分n ≥2时,21221112222n n n na a a +++⋅⋅⋅+=,①2212121111(1)(1)22222n n n n n na a a ---+--++⋅⋅⋅+==,② ①-②得12nn a n =,2nn a n =⋅, 故2,12,2n nn a n n =⎧=⎨⋅≥⎩,即2n n a n =⋅(n N *∈)………………………8分 (2)1212222nn S n =⨯+⨯++⋅ ③23121222(1)22n n n S n n +=⨯+⨯++-⋅+⋅ ④③-④得1231121212122nn n S n +-=⨯+⨯+⨯++⋅-⋅ ……………12分112(12)2(1)2212n n n n n ++-=-⋅=-⋅--……………14分故1(1)22n n S n +=-⋅+……………16分22.【解】 (1)设数列{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a 1+2d =(a 1+d )2-10,解得d =2或d =-4(舍), 所以a n =2+(n -1)×2=2n . (2)因为y =4sin 2πx =4×1-cos 2πx 2=-2cos 2πx +2,其最小正周期为2π2π=1,故首项为1,因为公比为3,从而b n =3n -1,所以a n -b n =2n -3n -1,故S n =(2-30)+(4-31)+…+(2n -3n -1)=(2+2n )n 2-1-3n 1-3=n 2+n +12-3n 2.。
数列测试卷(B 卷) 第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知数列3,3,15,…,)12(3-n , …,那么这个数列的第14项是( ) A.7 B.8 C.9 D.102.将棱长相等的正方体按右图所示的形状摆放,从上往下依次为第1层,第2层,第3 层,…,则第6层正方体的个数是( ) A .28 B .21 C .15 D .113.若a,b,c 成等比数列,则函数c bx ax x f ++=2)(的图象与x 轴的交点的个数是( )A .0B .1C .2D .与c b a ,,的值有关 4.一个等差数列共10项,偶数项的和为15,则此数列的第6项为( ) A.3 B.4 C.5 D.65.如果等比数列}{n a 的首项是正数,公比大于1,那么数列}{log 31n a 是( )A .递增的等比数列B .递减的等比数列C .递增的等差数列D .递减的等差数列6.一机器狗每秒钟前进或后退一步,程度设计师让机器狗先前进3步,然后再后退2步的规律移动. 如果将此机器狗放在数轴的原点,面向数轴的正方向,每步的距离为1单位长,令)(n P 表示第n 秒时机器狗所在位置的坐标,那么下列结论中不正确的是( ) A .P (3)=3 B .P (5)=1C .P (10)=3D .P (103)=237.设数列{}n a 的通项公式为2n a n pn =-,若数列{}n a 为单调递增数列,则实数p 的取值范围为( )A.(,2)-∞ B.(,3)-∞ C.](,2-∞ D.](,3-∞8.设数列}{n a 的前n 项和为n S ,令nS S S T nn +++=21,称n T 为数列n a a a ,,,21 的“理想数”,若数列200621,,,a a a 的“理想数”为 2007,那么数列200621,,,,1a a a 的“理想数”为( ) A .2006B .2007C .2008D .20099.在等差数列||,0,0}{10111110a a a a a n >><且中,则使0<n S 成立的n 的最大值为( )A .17B .18C .19D .2010.数列}{n a 中,已知11=S ,22=S ,且)(,023*11N n S S S n n n ∈=+--+,则此数列为( )A .等差数列B .等比数列C .从第二项起为等差数列D .从第二项起为等比数列第Ⅱ卷(共100分)二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分。
数列单元测试卷注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号等信息填涂在答卷相应位置.第Ⅰ卷(选择题)一.选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.数列3,5,9,17,33,…的通项公式a n等于( )A.2n B.2n+1 C.2n-1 D.2n+12.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )A.1,12,13,14,…B.-1,2,-3,4,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,2,3,…,n3..记等差数列的前n项和为S n,若a1=1/2,S4=20,则该数列的公差d=________.( ) A.2 B.3 C.6 D.74.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1-2a n=1,则a101的值为( )A.49 B.50 C.51 D.525.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A.90 B.100 C.145 D.1906.公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=( )A.1 B.2 C.4 D.87.等差数列{a n }中,a 2+a 5+a 8=9,那么关于x 的方程:x 2+(a 4+a 6)x +10=0( ) A .无实根B.有两个相等实根 C .有两个不等实根 D .不能确定有无实根8.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,又数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫11+a n 是等差数列,则a 11等于( ) A .0 B.12 C.23 D .-19.等比数列{a n }的通项为a n =2·3n -1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{b n },那么162是新数列{b n }的( )A .第5项 B.第12项 C .第13项 D .第6项10.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则A .1 033 B.1 034 C .2 057 D .2 05811.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且28,171==S a .记[]n n a b lg =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]199lg =.则b 11的值为( ) A.11 B.1 C. 约等于1 D.212.我们把1,3,6,10,15,…这些数叫做三角形数,因为这些数目的点可以排成一个正三角形,如下图所示:则第七个三角形数是( )A .27 B.28 C .29 D .30第II 卷(非选择题)二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),则前8项的和S 8=________(用数字作答).14.数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n (n ≥2),则a 5=________.15.已知数列{a n }的前n 项和S n =-2n 2+n +2.则{a n }的通项公式a n =________16.在等差数列{a n }中,其前n 项的和为S n ,且S 6<S 7,S 7>S 8,有下列四个命题: ①此数列的公差d <0; ②S 9一定小于S 6; ③a 7是各项中最大的一项; ④S 7一定是S n 中的最大项.其中正确的命题是________.(填入所有正确命题的序号)三.解答题(共70分,解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(12分) (1) (全国卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,求S n(2) 已知{b n }是各项都是正数的等比数列,若b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列,求数列{b n }的通项公式.18.(12分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16,(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .19. (12分)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8. (1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前10项和.20.(12分)数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),若a n +S n =n ,c n =a n -1.(1)求证:数列{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.21.(12分)(全国卷)设数列{}n a 满足+3+…+(2n -1) =2n ,.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和.22.(12分)数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2n +1a na n +2n(n ∈N *).(1)证明:数列{2na n}是等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式a n ;(3)设b n =n (n +1)a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .数列单元测试卷(解答)一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分)1.数列3,5,9,17,33,…的通项公式a n等于( )A.2n B.2n+1 C.2n-1 D.2n+1解析:选B 由于3=2+1,5=22+1,9=23+1,…,所以通项公式是a n=2n+1,故选B. 2.下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )A.1,12,13,14,…B.-1,2,-3,4,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,2,3,…,n解析:选C A为递减数列,B为摆动数列,D为有穷数列.3.记等差数列的前n项和为S n,若a1=1/2,S4=20,则该数列的公差d=________.( ) A.2 B.3 C.6 D.7解析:选B S4-S2=a3+a4=20-4=16,∴a3+a4-S2=(a3-a1)+(a4-a2)=4d=16-4=12,∴d=3.4.在数列{a n}中,a1=2,2a n+1-2a n=1,则a101的值为( )A.49 B.50 C.51 D.52解析:选D ∵2a n+1-2a n=1,∴a n+1-a n=12,∴数列{a n}是首项a1=2,公差d=12的等差数列,∴a101=2+12(101-1)=52.5.等差数列{a n}的公差不为零,首项a1=1,a2是a1和a5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A.90 B.100 C.145 D.190解析:选B 设公差为d , ∴(1+d )2=1×(1+4d ), ∵d ≠0,∴d =2,从而S 10=100.6.公比为2的等比数列{a n }的各项都是正数,且a 3a 11=16,则a 5=( ) A .1 B.2 C .4 D .8解析:选A 因为a 3a 11=a 27,又数列{a n }的各项都是正数,所以解得a 7=4,由a 7=a 5·22=4a 5,求得a 5=1.7.等差数列{a n }中,a 2+a 5+a 8=9,那么关于x 的方程:x 2+(a 4+a 6)x +10=0( ) A .无实根B.有两个相等实根 C .有两个不等实根D .不能确定有无实根解析:选A 由于a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,即3a 5=9, ∴a 5=3,方程为x 2+6x +10=0,无实数解.8.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,又数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫11+a n 是等差数列,则a 11等于( ) A .0 B.12 C.23 D .-1解析:选B 设数列{b n }的通项b n =11+a n ,因{b n }为等差数列,b 3=11+a 3=13,b 7=11+a 7=12,公差d =b 7-b 34=124, ∴b 11=b 3+(11-3)d =13+8×124=23,即得1+a 11=32,a 11=12.9.等比数列{a n }的通项为a n =2·3n -1,现把每相邻两项之间都插入两个数,构成一个新的数列{b n },那么162是新数列{b n }的( )A .第5项 B.第12项 C .第13项 D .第6项解析:选C 162是数列{a n }的第5项,则它是新数列{b n }的第5+(5-1)×2=13项.10.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则A .1 033 B.1 034 C .2 057 D .2 058 解析:选A 由已知可得a n =n +1,b n =2n -1,于是ab n =b n +1, 因此(b 1+1)+(b 2+1)+…+(b 10+1)=b 1+b 2+…+b 10+10=20+21+…+29+10 =1-2101-2+10=1 033.11.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且28,171==S a .记[]n n a b lg =,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[]09.0=,[]199lg =.则b 11的值为( ) A.11 B.1 C. 约等于1 D.2解析:设{}n a 的公差为d ,据已知有1×72128d +=, 解得 1.d =所以{}n a 的通项公式为.n a n = b 11=[lg11 ]=112.我们把1,3,6,10,15,…这些数叫做三角形数,因为这些数目的点可以排成一个正三角形,如下图所示:则第七个三角形数是( )A .27 B.28 C .29 D .30解析:选 B 法一:∵a 1=1,a 2=3,a 3=6,a 4=10,a 5=15,a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,∴a 6-a 5=6,a 6=21,a 7-a 6=7,a 7=28. 法二:由图可知第n 个三角形数为n n +12,∴a 7=7×82=28.二、填空题(共4小题,每小题5分,共20分)13.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),则前8项的和S 8=________(用数字作答). 解析:由a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *)知{a n }是以1为首项,以2为公比的等比数列,由通项公式及前n 项和公式知S 8=a 11-q 81-q =1·1-281-2=255.答案: 25514.数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -1+n (n ≥2),则a 5=________.解析:由a n =a n -1+n (n ≥2),得a n -a n -1=n .则a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,把各式相加,得a 5-a 1=2+3+4+5=14,∴a 5=14+a 1=14+1=15. 答案:1515.已知数列{a n }的前n 项和S n =-2n 2+n +2. 则{a n }的通项公式a n =________ [解] ∵S n =-2n 2+n +2,当n ≥2时,S n -1=-2(n -1)2+(n -1)+2 =-2n 2+5n -1, ∴a n =S n -S n -1=(-2n 2+n +2)-(-2n 2+5n -1) =-4n +3.又a 1=S 1=1,不满足a n =-4n +3, ∴数列{a n }的通项公式是a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,-4n +3,n ≥2.16.在等差数列{a n }中,其前n 项的和为S n ,且S 6<S 7,S 7>S 8,有下列四个命题: ①此数列的公差d <0; ②S 9一定小于S 6; ③a 7是各项中最大的一项; ④S 7一定是S n 中的最大项.其中正确的命题是________.(填入所有正确命题的序号) 解析:∵S 7>S 6,即S 6<S 6+a 7, ∴a 7>0.同理可知a 8<0. ∴d =a 8-a 7<0.又∵S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0, ∴S 9<S 6.∵数列{a n }为递减数列,且a 7>0,a 8<0, ∴可知S 7为S n 中的最大项. 答案:①②④三、解答题(共4小题,共50分)17.(12分) (1) (全国卷)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,求S n(2) 已知{b n }是各项都是正数的等比数列,若b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列,求数列{b n }的通项公式.解: (1)设等差数列首项为a 1,公差为d, 则a 4+a 5=2a 1+7d=24,① S 6=6a 1+d=6a 1+15d=48,②由①②得d=4.a 1=-2S N =-2n+n(n-1) ×4/2=2n 2-4n(2)由题意可设公比为q ,则q >0,由b 1=1,且b 2,12b 3,2b 1成等差数列得b 3=b 2+2b 1,∴q 2=2+q ,解得q =2或q =-1(舍去), 故数列{b n }的通项公式为b n =1×2n -1=2n -1.18.(12分)等比数列{a n }中,已知a 1=2,a 4=16,(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若a 3,a 5分别为等差数列{b n }的第3项和第5项,试求数列{b n }的通项公式及前n 项和S n .解:(1)设{a n }的公比为q ,由已知得16=2q 3,解得q =2, ∴a n =2n.(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32. 设{b n }的公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧b 1+2d =8, b 1+4d =32,解得⎩⎪⎨⎪⎧b 1=-16,d =12.从b n =-16+12(n -1)=12n -28, 所以数列{b n }的前n 项和S n =n -16+12n -282=6n 2-22n .19. (12分)已知等差数列{a n }前三项的和为-3,前三项的积为8. (1)求等差数列{a n }的通项公式;(2)若a 2,a 3,a 1成等比数列,求数列{|a n |}的前10项和. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d, 则a 2=a 1+d,a 3=a 1+2d, 由题意得解得或所以由等差数列通项公式可得a n =2-3(n-1)=-3n+5,或a n =-4+3(n-1)=3n-7. 故a n =-3n+5,或a n =3n-7.(2)当a n =-3n+5时,a 2,a 3,a 1分别为-1,-4,2,不成等比数列; 当a n =3n-7时,a 2,a 3,a 1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件. 故|a n |=|3n-7|=记数列{|a n |}的前n 项和为S n . S 10=|a 1|+|a 2|+|a 3|+|a 4|+……+|a 10|=4+1+(3×3-7)+(3×4-7)+……+(3×10-7) =5+[2×8+8×7×3/2] =10520.(12分)数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }中,b 1=a 1,b n =a n -a n -1(n ≥2),若a n +S n =n ,c n =a n -1.(1)求证:数列{c n }是等比数列; (2)求数列{b n }的通项公式.解:(1)证明:∵a 1=S 1,a n +S n =n ①,∴a 1+S 1=1,得a 1=12. 又a n +1+S n +1=n +1②,①②两式相减得2(a n +1-1)=a n -1,即a n +1-1a n -1=12,也即c n +1c n =12, 故数列{c n }是等比数列. (2)∵c 1=a 1-1=-12, ∴c n =-12n ,a n =c n +1=1-12n , a n -1=1-12n -1.故当n ≥2时,b n =a n -a n -1=12n -1-12n =12n . 又b 1=a 1=12, 所以b n =12n . 21.(12分)(全国卷)设数列{}n a 满足+3+…+(2n -1) =2n ,. (1)求{}n a 的通项公式;(2)求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和. 解:(1)因为+3+…+(2n -1)=2n ,故当n ≥2时, +3+…+(-3) =2(n -1) 两式相减得(2n -1)=2所以= (n≥2)又因题设可得 =2.从而{} 的通项公式为 =.(2)记 {}的前n 项和为 ,由(1)知 = = - . 则 = - + - +…+ - = .22.(12分)数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2n +1a n a n +2n (n ∈N *). (1)证明:数列{2n a n}是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式a n ;(3)设b n =n (n +1)a n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解:(1)证明:由已知可得a n +12n +1=a na n +2n , 即2n +1a n +1=2n a n+1,即2n +1a n +1-2na n =1. ∴数列{2n a n}是公差为1的等差数列. (2)由(1)知2na n =2a 1+(n -1)×1=n +1, ∴a n =2nn +1. (3)由(2)知b n =n ·2n . S n =1·2+2·22+3·23+…+n ·2n , 2S n =1·22+2·23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 相减得-S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1 =21-2n 1-2-n ·2n +1 =2n +1-2-n ·2n +1,∴S n =(n -1)·2n +1+2.。
2019-2020学年高中数学必修五《数列》考试卷姓名: 成绩:一、本卷共12个小题,每题5分,共60分.在每个小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的,请把正确答案填涂在答题卡上.1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 020,则序号n 等于( ).A .672B .673C .674D .675【答案】C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d ,即2 020=1+3(n -1),∴n =674. 2. 已知数列{a n }的通项公式a n =12[1+(-1)n +1],则该数列的前4项依次是( )A .1,0,1,0B .0,1,0,1 C.12,0,12,0 D .2,0,2,0【答案】A3. 若{a n }是等差数列,且a 1+a 4+a 7=45,a 2+a 5+a 8=39,则a 3+a 6+a 9的值是 ( )A .39B .20C .19.5D .33 【答案】D4.数列23,45,67,89,…的第10项是( )A.1617B.1819C.2021D.2223【答案】 C.由题意知数列的通项公式是an =2n 2n +1,∴a10=2×102×10+1=2021.故选C.5.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ).A .81B .120C .168D .192 【答案】B解析:∵a 2=9,a 5=243,25a a =q 3=9243=27, ∴q =3,a 1q =9,a 1=3,∴S 4=3-13-35=2240=120.6.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2019+a 2020>0,a 2019·a 2020<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005B .4038C .4039D .4 008【答案】B解析:由a 2019+a 2020>0,a 2019·a 2020<0,知a 2019和a 2020两项中有一正数一负数,又a 1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a 2019>a 2020,即a 2019>0,a 2020<0.∴S 4038=2+006400641)(a a >0,∴S 4039=20074·(a 1+a 4039)=20074·2a 2020<0, 故4038为S n >0的最大自然数. 选B .7.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ).A .-4B .-6C .-8D . -10【答案】B解析:∵{a n }是等差数列,∴a 3=a 1+4,a 4=a 1+6, 又由a 1,a 3,a 4成等比数列, ∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6),解得a 1=-8, ∴a 2=-8+2=-6.8.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1 B .-1 C .2 D .21。
高中数学——数列测试题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足).1(21n n n a a S +=(本题满分15分) (1)求21,S S 及.,21a a(2)求{}n a 的通项公式.2.数列{}n a 中,).3,2,1(12,3211 =+==+n a a a a n n n (本题满分15分) (1)试证明:⎭⎬⎫⎩⎨⎧-11n a 为等比数列.(2)求数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n a n 的前n 项和.3.已知数列{}n a 中,).213()1(.432,11+--=-+==+n a b n a a a n n n n n λ ()*,N n R x ∈∈(本题满分20分)(1)证明:{}n a 不是等比数列.(2)证明:当18≠λ时,{}n b 为等比数列.(3)设n S 为{}n b 前n 项和。
是否存在.R ∈λ使得对任意整数n 都有n S >12,并求出λ.B 卷4.已知数列{}n a 中n a >0,).(,2*2231N n a a a a n n ∈⋅==+(本题满分15分)(1)若,412=a 求,,43a a 猜想.2013a (2)若,42221 n a a a ⋅⋅⋅≤对任意n ≥2恒成立,求.2a5. 已知数列}{n a 满足:对于,N ∈n 都有.325131+-=+n n n a a a (本题满分15分) (1)若,51=a 求n a .(2)若,31=a 求n a .(3)若,61=a 求.n a(4)当1a 取哪些值时,无穷数列}{n a 不存在.6.已知函数),21,(1)(*22N x n x R x x x n x x x f y ∈-≠∉+++-==的最小值为n a ,最大值为n b ,)1)(1(n n n b a c --=,求数列{}n c 的通项公式.(本题满分20分)。
第五章数列测试卷一、选择题(本大题20个小题,每小题3分,共60分) ( )1. 数列1,-2,3,-4……的一个通项公式是A.a n=(一1)n•nB. a n= (-1)n+1 •nC. a n=nD. a n=-n2.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2+n,且156是该数列的一项,则n 等于 ( )A.10B.11C.12D.133.若等差数列的前n项和S n=2n2- n,则它的通项公式a n为( )A.4n+3B.4n一3C.2n-1D.2n+14.在数列{ a n}中,若a1=2,a n=a n+1-2,则该数列的第5项等于( )A.16B. 14C.12D.55.已知2,m,8构成等差数列,则实数m的值是 ( )A.4B.4或一4C.10D.566.在等差数列{a n}中,已知S3=54,则a2为 ( )A.6B.12C.18D.247.在等差数列中,若a1=23,公差d为整数,a6>0,a7<0,则d等于 ( )A.-1B. -2C.-3D.-4 8.若a ≠b,且aa 1,a 2a 3,b 和a.b 1b 2b 3,b 4,b 都是等差数列,则a1−a2b1−b2等于( )A.43B.34C. 45D.549.在等差数列{a n }中,若a 1+a 4+a 7= 39,a 3+a 6+a 9=27,则S 9等于 ( )A.66B.144C.99D.297 10.等差数列{a n }中,若a n = m,a m =n,且m ≠n,那么a m+n .等于( ) A. mn B.m+n C.m-n D.011.已知a,b,c 成等比数列,则函数y=2ax 2+ 3bx+c 与x 轴交点的个数是 ( )A.0B.1C.2D.3 12.等比数列{a n }中,a 6=6,a 9=9,则a 3等于 ( ) A.4 B .32C.169D.213.已知等比数列{a n },前3项的和为7,积为8,则此数列的公比等于( )A.2B.2或32C.12D.-2或-12.14.已知等差数列{a n }的公差d=3,若a 1,a 3.a 4.成等比数列,则a 2等于 ( )A.-18B.-15C.-12D. -9 15.在等比数列(a n )中:若 a 2•a 6=8,Iog 2(a 1•a 7)= ( )A. 8 B .3 C.16 D.28 16.已知1和4的等比中项是log 3x,则实数x 的值是 ( ) A.2或12B.3或13C.4或14D.9或1917.已知等比数列{a n }的各项均为正数.且a 1, 12a 3,2a 2成等差数列,则a9+a10a7+a8= ( )A.1+√2B.1- √2C.3+2√2D.3-2√2 18.在等比数列{a n }中,著a4a7+a5a6=20.则此数列的前10项之积为( )A.50B.2010C.105D. 1010 19.为了治理沙漠,某农场要在沙漠上赖种植被,计划第一年栽种15公顷,以后每年比上一年多栽种4公顷,那么10年后该农场共裁种植被的公顷数是 ( )A.510公顷B.330公顷C.186公顷D.51公顷 20.《九章算术)“竹九节”问题:现有一根9 节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第五节的容积是 ( )A.1升B.6766升 C.4744升 D.3733升二、填空题(本大题5个小题,每小题4分,共20分) 21.在等差数列{a n }中,若Sn=3n 2+2n.则公差d 的值是22.已知数列{a n }的通项公式为a n =2n 一49,则当n= 时,S n 有最小值.23.在等差数列{a n }中,已知公差d=12,且a 1+a 3+a 5…+a 97+a 99=60.则a1+a2+a3+…+a99+a100= .24.等比数列{a n}中,a2=2,a5=16,则S6=25.某种储蓄利率为2.5%,按复利计算,若本金为30 000元,设存入工期后的本金和利息为y元,则y随x变化的函数关系为三、解答题(本大题5个小题,共40分)26.(本小题6分)已知等差数列{a n}中,a n=33-3n,求前n项和S n的最大值.27.(本小题8分)设数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n.n∈N+.(1)求数列{a n}的通项公式:(2)已知数列{b n}是等差数列,S n是其前n项和,且满足b1=a3,b3=a1+a2+a3,求S20的值。
第四章 数列 单元过关检测 基础A 卷解析版学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 题型:8(单选)+4(多选)+4(填空)+6(解答),满分150分,时间:120分钟一、单选题1.已知数列{a n }的前4项为:l ,−12,13,−14,则数列{a n }的通项公式可能为( ) A .a n =1n B .a n =−1nC .a n =(−1)n nD .a n =(−1)n−1n【答案】D 【解析】 【分析】分母与项数一样,分子都是1,正负号相间出现,依此可得通项公式 【详解】正负相间用(−1)n−1表示,∴a n =(−1)n−1n.故选D . 【点睛】本题考查数列的通项公式,属于基础题,关键是寻找规律,寻找与项数有关的规律. 2.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,若33a =,621S =,则数列{}n a 的公差为( ) A .1 B .-1C .2D .-2【答案】A【分析】利用等差数列{a n }的前n 项和与通项公式列方程组,求出首项和公差,由此能求出数列{a n }的公差. 【详解】∴S n 为等差数列{a n }的前n 项和,a 3∴3∴S 6∴21∴∴316123656212a a d S a d =+=⎧⎪⎨⨯=+=⎪⎩∴ 解得a 1∴1∴d ∴1∴ ∴数列{a n }的公差为1. 故选A ∴ 【点睛】本题考查数列的公差的求法,考查等差数列的前n 项和公式等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.3.已知数列{}n a ,满足111n n a a +=-,若112a =,则2019a =( ) A .2 B .12C .1-D .12-【答案】C 【分析】利用递推公式计算出数列{}n a 的前几项,找出数列{}n a 的周期,然后利用周期性求出2019a 的值. 【详解】111n n a a +=-,且112a =,211121112a a ∴===--,32111112a a ===---, 111a ===,所以,()a a n N *=∈,则数列{}n a 是以3为周期的周期数列,20193672331a a a ⨯+===-∴. 故选C. 【点睛】本题考查利用数列递推公式求数列中的项,推导出数列的周期是解本题的关键,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题.4.在等比数列{}n a 中,6124146,5a a a a ⋅=+=,则255a a =( ) A .94或49B .32C .32或23 D .32或94【答案】A 【分析】根据等比数列的性质得6124146a a a a ⋅=⋅=,又由4145a a +=,联立方程组,解得414,a a 的值,分类讨论求解,即可得到答案. 【详解】由题意,根据等比数列的性质,可得6124146a a a a ⋅=⋅=,又由4145a a +=,联立方程组,解得41423a a =⎧⎨=⎩或41432a a =⎧⎨=⎩,当41423a a =⎧⎨=⎩时,则1014432a q a ==,此时201022559()4a q q a ===;当41432a a =⎧⎨=⎩时,则1014423a q a ==,此时201022554()9a q q a ===,故选A. 【点睛】值是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题. 5.等比数列{}n a 中( ) A .若12a a <,则45a a <B .若12a a <,则34a a <C .若32S S >,则12a a <D .若32S S >,则12a a >【答案】B 【分析】根据等比数列的通项公式及求和公式,等比数列的公比分析即可求出答案. 【详解】等比数列{}n a 中,20q >,∴当12a a <时,可得2212a q a q <,及34a a <,故B 正确;但341a a q =和352a a q =不能判断大小(3q 正负不确定),故A 错误;当32S S >时,则12312+++a a a a a >,可得30a >,即210a q >,可得10a >,由于q 不确定,不能确定12,a a 的大小,故CD 错误. 故选:B. 【点睛】本题考查等比数列通项公式和求和公式的应用,属于基础题.6.两等差数列{}n a 和{}n b ,前n 项和分别为n S ,n T ,且723n n S n T n +=+,则220715a ab b ++的值为( ) A .14924B .7914C .165D .5110【分析】在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以结合此性质可得:2202171521a a Sb b T +=+,再根据题意得到答案.【详解】解:在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以1212202171521121121()2121()2a a a a Sb b T b b ⨯+⨯+==+⨯+⨯,又因为723n n S n T n +=+, 所以22071514924a ab b +=+.故选:A . 【点睛】本题主要考查等差数列的下标和性质,属于中档题.7.函数()2cos 2f x x x =-的正数零点从小到大构成数列{}n a ,则3a =( )A .1312π B .54π C .1712πD .76π 【答案】B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭再解函数零点得4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=--=- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.8.已知函数3()13xxf x =+(x ∈R ),正项等比数列{}n a 满足501a =,则 1299(ln )(ln )(ln )f a f a f a +++=A .99B .101C .992D .1012【答案】C 【详解】因为函数31()()()11331x x xf x f x f x ---==∴+-=++(x ∈R ), 正项等比数列{}n a 满足2501995011a a a a =∴==,9921ln ln ln ln ...0a a a a +=+=则1299(ln )(ln )(ln )f a f a f a +++=992,选C二、多选题A .{}n a 可能为等差数列B .{}n a 可能为等比数列C .{}n a 中一定存在连续三项构成等差数列D .{}n a 中一定存在连续三项构成等比数列 【答案】AC 【分析】由2n S an bn c =++可求得n a 的表达式,利用定义判定得出答案.【详解】当1n =时,11a S a b c ==++.当2n ≥时,()()221112n n n a S S an bn c a n b n c an a b -=-=++-----=-+. 当1n =时,上式=+a b .所以若{}n a 是等差数列,则0.a b a b c c +=++∴=所以当0c 时,{}n a 是等差数列,不可能是等比数列;当0c ≠时,{}n a 从第二项开始是等差数列. 故选:AC 【点睛】本题只要考查等差数列前n 项和n S 与通项公式n a 的关系,利用n S 求通项公式,属于基础题. 10.已知数列{}n a 的首项为4,且满足()*12(1)0n n n a na n N++-=∈,则( )A .n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列B .{}n a 为递增数列C .{}n a 的前n 项和1(1)24n n S n +=-⋅+D .12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和22n n n T +=【答案】BD 【分析】由12(1)0n n n a na ++-=得121n n a a n n +=⨯+,所以可知数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,从而可求出12n n a n +=⋅,可得数列{}n a 为递增数列,利用错位相减法可求得{}n a 的前n 项和,由于111222n nn n a n n +++⋅==,从而利用等差数列的求和公式可求出数列12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和.【详解】由12(1)0n n n a na ++-=得121n n a a n n +=⨯+,所以n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1141a a ==为首项,2为公比的 等比数列,故A 错误;因为11422n n na n-+=⨯=,所以12n n a n +=⋅,显然递增,故B 正确; 因为23112222n n S n +=⨯+⨯++⋅,342212222n n S n +=⨯+⨯++⋅,所以231212222n n n S n ++-=⨯+++-⋅()22212212nn n +-=-⋅-,故2(1)24n n S n +=-⨯+,故C 错误;因为111222n n n n a n n +++⋅==,所以12n n a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和2(1)22n n n n n T ++==, 故D 正确. 故选:BD本题考查等差数列、等比数列的综合应用,涉及到递推公式求通项,错位相减法求数列的和,等差数列前n 项和等,考查学生的数学运算能力,是一道中档题.11.已知无穷等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,67S S <,且78S S >,则( ) A .在数列{}n a 中,1a 最大 B .在数列{}n a 中,3a 或4a 最大 C .310S S =D .当8n ≥时,0n a <【答案】AD 【分析】由已知得到780,0a a ><,进而得到0d <,从而对ABD 作出判定.对于C,利用等差数列的和与项的关系可等价转化为160a d +=,可知不一定成立,从而判定C 错误. 【详解】由已知得:780,0a a ><,结合等差数列的性质可知,0d <,该等差数列是单调递减的数列, ∴A 正确,B 错误,D 正确,310S S =,等价于1030S S -=,即45100a a a ++⋯+=,等价于4100a a +=,即160a d +=,这在已知条件中是没有的,故C 错误. 故选:AD. 【点睛】本题考查等差数列的性质和前n 项和,属基础题,关键在于掌握和与项的关系.12.将2n 个数排成n 行n 列的一个数阵,如图:该数阵第一列的n 个数从上到下构成以m 为公差的等差数列,每一行的n 个数从左到右构成以m 为公比的等比数列(其中0m >).已知112a =,1a a =+,记这2n 个数的和为S .下列结论正确的有( )1112131.n a a a a ⋯⋯ 2122232.n a a a a ⋯⋯ 3132333.n a a a a ⋯⋯……123.n n n nn a a a a ⋯⋯A .3m =B .767173a =⨯C .()1313j ij a i -=-⨯ D .()()131314n S n n =+- 【答案】ACD 【分析】根据等差数列和等比数列通项公式,结合13611a a =+可求得m ,同时确定67a 、ij a 的值、得到,,A B C 的正误;首先利用等比数列求和公式求得第i 行n 个数的和,再结合等差求和公式得到D 的正误. 【详解】对于A ,2213112a a m m =⋅=,6111525a a m m =+=+,2235m m ∴=+,又0m >,3m ∴=,A 正确;对于B ,612517a m =+=,666761173a a m ∴=⋅=⨯,B 错误;对于C ,()111131i a a i m i =+-=-,()111313j j ij i a a mi --∴=⋅=-⋅,C 正确;对于D ,第i 行n 个数的和()()()()()1131133131122n n n i a m i i S m-----'===--,()()()()()()3111131258313131312224n n nn n S n n n +∴=-⨯+++⋅⋅⋅+-=-⨯=+-⎡⎤⎣⎦,D 正确. 故选:ACD .本题考查数列中的新定义问题,解题关键是能够灵活应用等差和等比数列的通项公式和求和公式,将新定义的数阵转化为等差和等比数列的问题来进行求解.三、填空题13.已知{}n a 为等差数列,135246105,99a a a a a a ++=++=,{}n a 前n 项和n S 取得最大值时n 的值为___________. 【答案】20 【分析】先由条件求出1,a d ,算出n S ,然后利用二次函数的知识求出即可 【详解】设{}n a 的公差为d ,由题意得135********d a a a a d a a ++++==++即1235a d +=,①2461113599a a a a d a d a d ++=+++++=即1333a d +=,②由①②联立得139,2a d ==-所以()()22139(2)40204002n S n n n n n n -=+⨯-=-+=--+故当20n =时,n S 取得最大值400 故答案为:20等差数列的n S 是关于n 的二次函数,但要注意n 只能取正整数.14.《九章算术》中有一个“两鼠穿墙”的问题:“今有垣厚五尺,两鼠对穿.大鼠日一尺,小鼠亦日一尺.大鼠日自倍,小鼠日自半.问几何日相逢?各穿几何?”其大意为:“今有一堵墙厚五尺,两只老鼠从墙的两边沿一条直线相对打洞穿墙,大老鼠第一天打洞1尺,以后每天是前一天的2倍;小老鼠第一天也打洞1尺,以后每天是前一天的12.问大、小老鼠几天后相遇?各自打洞几尺?”如果墙足够厚,S n 为前n 天两只老鼠打洞长度之和,则S n =_____尺.【答案】2n +1﹣21﹣n【分析】写出两只老鼠打洞的通项公式,利用分组求和即可得解. 【详解】根据题意大老鼠第n 天打洞12n na 尺,小老鼠第n 天打洞112n n b -⎛⎫= ⎪⎝⎭尺,所以11111242122n n n S --⎛⎫=+++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭111221112nn ⎛⎫- ⎪-⎝⎭=+--112122n n -⎛⎫=-+- ⎪⎝⎭1212n n -=+-故答案为:1212n n -+- 【点睛】此题考查等比数列的辨析,写出通项公式,根据求和公式求和,关键在于熟练掌握相关公式,涉及分组求和.15.我国古代,9是数字之极,代表尊贵之意,所以中国古代皇家建筑中包含许多与9相关的设计.例如,北京天坛圆丘的底面由扇环形的石板铺成(如图),最高一层是一块天心石,围绕它的第一圈有9块石板,从第二圈开始,每一圈比前一圈多9块,共有9圈,则前9圈的石板总数是__________.【答案】405 【分析】前9圈的石板数依次组成一个首项为9,公差为9的等差数列,9989994052S ⨯=⨯+⨯= 16.如图,互不相同的点12,,,n A A A 和12,,,,n B B B 分别在角O 的两条边上,所有n n A B 相互平行,且所有梯形11n n n n A B B A ++的面积均相等.设n n OA a =.若11a =,22a =,则数列{}n a 的通项公式是________.【答案】n a =【分析】根据三角形相似和所有梯形11n n n n A B B A ++的面积均相等,找到与n a 相关的递推公式,再由递推公式求得通项公式. 【详解】由于11//,n n n n A B A B ++ 所以11,n n n n OA B OA B ++梯形11n n n n A B B A ++ 的面积为11n n OA B ++∆的面积減去n n OA B △的面积,2222i i j jOA B i i OA B j jS OA a SOA a == 则可得 222211,n n n n a a a a +--=- 即递推公式为222112,n n n a a a +-=+故2{}n a 为等差数列,且公差d =2221a a -3=,故21(1)332n a n n =+-⨯=-,得n a =故答案为: n a 【点睛】本题主要考查数列在平面几何中的应用,根据几何关系寻找递推有关系是解决问题的关键,属于中档题.四、解答题17.设等差数列{}n a 的前n 项的和为n S ,且462S =-,675S =-,求: (1)求{}n a 的通项公式n a ; (2)求数列{}n a 的前14项和.【答案】(1)323n a n =-;(2)147. 【分析】(1)由已知条件列出关于1,a d 的方程组,求出1,a d 可得到n a ;(2)由通项公式n a 先判断数列{}n a 中项的正负,然后再化简数列{}n a 中的项,即可求出结果. 【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,依题意得11434622656752a d a d ⨯⎧+=-⎪⎪⎨⨯⎪+=-⎪⎩,解得120,3a d =-=,∴()2013323n a n n =-+-⨯=-; (2)∵323n a n =-,∴由0n a <得8n <,22(20323)3433432222n n n n n S n n -+--===-∴123141278141472a a a a a a a a a S S ++++=----+++=-223433431414772222⎛⎫=⨯-⨯-⨯-⨯ ⎪⎝⎭()()7424372143147=---=.【点睛】此题考查等差数列的基本量计算,考查计算能力,属于基础题. 18.数列{}n a 满足11a =,22a =,2122n n n a a a ++=-+ (1)设1n n n b a a +=-,证明数列{}n b 是等差数列(2)求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .【答案】(1)证明过程见详解;(2)21n nS n =+. 【分析】(1)先化简得到()()2112n n n n a a a a +++---=即12n n b b ,再求得1211b a a =-=,最后判断数列{}n b 是以1为首项,以2为公差的等差数列.(2)先求出数列{}n b 的通项公式21n b n =-,再运用“裂项相消法”求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和nS 即可. 【详解】解:(1)因为2122n n n a a a ++=-+,所以()()2112n n n n a a a a +++---= 因为1n n n b a a +=-,所以12nn b b ,且1211b a a =-=所以数列{}n b 是以1为首项,以2为公差的等差数列. (2)由(1)的()11221n b n n =+-⨯=-,所以()()111111212122121n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭所以12233411111n n n S b b b b b b b b +=++++11111111111121323525722121n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭111.22121n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭ 【点睛】本题考查利用定义求等差数列的通项公式、根据递推关系判断数列是等差数列、根据“裂项相消法”求和,还考查了转化的数学思维方式,是基础题.19.在①112n n a a +=-,②116n n a a +-=-,③18n n a a n +=+-这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的n S 存在最大值,则求出最大值;若问题中的n S 不存在最大值,请说明理由.问题:设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且14a =,__________,求{}n a 的通项公式,并判断n S 是否存在最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 【答案】答案见解析 【分析】若选①,求出数列{}n a 是首项为4,公比为12-的等比数列,求出通项公式和前n 项和,通过讨论n 的奇偶性,求出其最大值即可;若选②,求出数列{}n a 是首项为4,公差为16-的等差数列,求出通项公式和前n 项和,求出其最大值即可;若选③,求出217242n n n a -+=,当16n ≥时,0n a >,故n S 不存在最大值.【详解】 解:选①因为112n n a a +=-,14a =,所以{}n a 是首项为4.公比为12-的等比数列, 所1211422n n n a --⎛⎫⎛⎫=⨯-=- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.当n 为奇数时,141281113212n n nS ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦==+ ⎪⎝⎭+,因为81132n ⎛⎫+ ⎪⎝⎭随着n 的增加而减少,所以此时n S 的最大值为14S =. 当n 为偶数时,81132n nS ⎛⎫=-⎪⎝⎭, 且81814323n n S ⎛⎫=-<<⎪⎝⎭ 综上,n S 存在最大值,且最大值为4. 选②因为116n n a a +-=-,14a =.所以{}n a 是首项为4,公差为16-的等差数列, 所以11254(1)666n a n n ⎛⎫=+--=-+ ⎪⎝⎭. 由125066n -+≥得25n ≤, 所以n S 存在最大值.且最大值为25S (或24S ),因为25252412545026S ⨯⎛⎫=⨯+⨯-= ⎪⎝⎭,所以n S 的最大值为50. 选③因为18n n a a n +=+-,所以18n n a a n +-=-,所以217a a -=-,326a a -=-,…19n n a a n --=-,则2121321(79)(1)171622n n n n n n n a a a a a a a a --+---+=-+-+=-+-=, 又14a =,所以217242n n n a -+=. 当16n ≥时,0n a >,故n S 不存在最大值. 【点睛】此题考查数列的通项公式和求和公式,考查等差数列和等比数列的性质,属于基础题 20.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足22n n S a =-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()21n n b n a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)2nn a =;(2)()12326n n T n +=-⨯+【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥,11a S =,可得{}n a 为等比数列,利用等比数列的通项公式即可求得通项公式n a ;(2)利用错位相减法求和即可求n T . 【详解】(1)当1n =时,11122a S a ==-,解得12a =,当1n >时,由22n n S a =-可得1122n n S a --=-,1n >两式相减可得122n n n a a a -=-,即12nn a a -=, 所以{}n a 是以2为首项,以2为公比的等比数列,所以1222n nn a -=⋅=(2)由(1)(21)2nn b n =-⋅,23123252(21)2n n T n =⨯+⨯+⨯++-⋅,则23412123252(23)2(21)2n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯,两式相减得2312222222(21)2n n n T n +-=+⨯+⨯++⨯--⨯()112118(12)2(21)226(21)2232612n n n n n n n n -++++-=+--⨯=---⨯=--⋅--,所以()12326n n T n +=-⨯+.【点睛】 方法点睛:由数列前n 项和求通项公式时,一般根据11,2,1n n n S S n a S n --≥⎧=⎨=⎩求解,考查学生的计算能力.21.已知数列{}n a 的前n 项和为23122n S n n =-. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)数列[]lg n n b a =,[]x 表示不超过x 的最大整数,求{}n b 的前1000项和1000T . 【答案】(1)32n a n =-;(2)10002631T =. 【分析】(1)利用1n n n a S S -=-可求出; (2)根据数列特点采用分组求和法求解. 【详解】(1)当1n =时,111a S ==,当2n ≥时,()()221313111322222n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎢⎥⎣⎦,将1n =代入上式验证显然适合,所以32n a n =-. (2)因为410a =,34100a =,3341000a =,333410000a =,所以0,131,4332,343333,3341000n n n b n n ≤≤⎧⎪≤≤⎪=⎨≤≤⎪⎪≤≤⎩, 所以100003130230036672631T =⨯+⨯+⨯+⨯=.【点睛】本题考查n a 和n S 的关系,考查分组求和法,属于基础题. 22.在①535S =,②13310a a +=,③113n a n a +=+这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.已知{}n a 是各项均为正数的等差数列,其前n 项和为n S ,________,且1a ,412a ,9a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()1n n n b a =-,求1ni i b =∑.【答案】(1)32n a n =-;(2)13,213,2n i i n n b n n =⎧⎪⎪=⎨-⎪⎪⎩∑是偶数是奇数 【分析】(1)利用1a ,412a ,9a 成等比数列∴可得221132690a a d d +-=, 若选①:由535S =得:127a d +=,即可解出1a 和d 的值,即可求出{}n a 的通项公式; 若选②:由13310a a +=可得152d a =-,即可解出1a 和d 的值,即可求出{}n a 的通项公式; 若选③:由113n a n a +=+,可表示出419a a =+,9124a a =+,结合1a ,412a ,9a 成等比数列∴即可解出1a 和d 的值,即可求出{}n a 的通项公式; (2)由(1)可得()()132n n b n =--,分n 为奇数和偶数,利用并项求和即可求解.【详解】 {}n a 是各项均为正数的等差数列,1a ,412a ,9a 成等比数列. 所以241914a a a =⋅,即()()2111348a d a a d +=⋅+, 整理可得221132690a a d d +-=,若选①:535S =,则1545352a d ⨯+=,即127a d +=, 由127a d +=可得172a d =-代入221132690a a d d +-=可得:2230d d --=,解得3d =或1d =-(舍) 所以11a =,所以()11332n a n n =+-⨯=-,若选②:13310a a +=,即152d a =-,代入221132690a a d d +-=得:2111762450a a -+=,即 ()()11117450a a --=解得:113a d =⎧⎨=⎩或145175017a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=-<⎪⎩不符合题意; 若选③:113n a n a +=+,则419a a =+,9124a a =+, 代入241914a a a =⋅可得21126270a a +-= 解得:113a d =⎧⎨=⎩或1273a d =-⎧⎨=⎩不符合题意;综上所述:113a d =⎧⎨=⎩, 32n a n =-,(2)()()132n n b n =--, ()()()()()12311231111111n n n i n n i b a a a a a --==-+-+-+-+-∑ ()()()()114710135132n n n n -=-+-++--+-- 当n 为偶数时,13322n i i n n b ==⨯=∑, 当n 为奇数时,()11131322n i i n n b =--=-+-⨯=∑, 所以13,213,2n i i n n b n n =⎧⎪⎪=⎨-⎪⎪⎩∑是偶数是奇数. 【点睛】关键点点睛:本题得关键点是分别由条件①②③结合1a ,412a ,9a 成等比数列计算出1a 和d 的值,由{}n a 是各项均为正数的等差数列,所以10a >,0d >,第二问中()1n n n b a =-正负交错的数列求和,需要用奇偶并项求和,注意分n 为奇数和偶数讨论.。
高中数学《数列》测试卷一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.{a n }是首项为1,公差为3的等差数列,若a n =2 017,则序号n 等于( D ) A .667 B .668 C .669D .673[解析] 由题意可得,a n =a 1+(n -1)d =1+3(n -1)=3n -2, ∴2 017=3n -2,∴n =673.2.在单调递减的等比数列{a n }中,若a 3=1,a 2+a 4=52,则a 1=( B )A .2B .4C . 2D .2 2 [解析] 由已知得:a 1q 2=1,a 1q +a 1q 3=52,∴q +q 3q 2=52,q 2-52q +1=0,∴q =12或q =2(舍),∴a 1=4.3.等比数列x,3x +3,6x +6,…的第四项等于( A ) A .-24 B .0 C .12D .24[解析] 由等比数列的前三项为x,3x +3,6x +6,可得(3x +3)2=x (6x +6),解得x =-3或x =-1(此时3x +3=0,不合题意,舍去),故该等比数列的首项x =-3,公比q =3x +3x=2,所以第四项为[6×(-3)+6]×2=-24.4.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2等于( B ) A .-4 B .-6 C .-8D .-10[解析] 由题意,得a 23=a 1a 4,∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ), ∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6), 解得a 1=-8.∴a 2=a 1+d =-8+2=-6.5.已知等差数列{a n }的公差d ≠0且a 1,a 3,a 9成等比数列,则a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10等于( C )A .1514B .1213C .1316D .1516[解析] 由题意,得a 23=a 1a 9, ∴(a 1+2d )2=a 1(a 1+8d ), ∴a 1=d . ∴a 1+a 3+a 9a 2+a 4+a 10=3a 1+10d 3a 1+13d =13a 116a 1=1316.6.等比数列{a n }满足a 2+8a 5=0,设S n 是数列{1a n}的前n 项和,则S 5S 2=( A ) A .-11 B .-8 C .5D .11[解析] 由a 2+8a 5=0得a 1q +8a 1q 4=0,解得q =-12.易知{1a n}是等比数列,公比为-2,首项为1a 1,所以S 2=1a 1[1--22]1--2=-1a 1,S 5=1a 1[1--25]1--2=11a 1,所以S 5S 2=-11,故选A .7.设S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =32(a n -1)(n ∈N *),则a n =( C )A .3(3n-2n) B .3n +2nC .3nD .3·2n -1[解析] 由S n =32(a n -1)(n ∈N *)可得S n -1=32(a n -1-1)(n ≥2,n ∈N *),两式相减可得a n=32a n -32a n -1(n ≥2,n ∈N *),即a n =3a n -1(n ≥2,n ∈N *).又a 1=S 1=32(a 1-1),解得a 1=3,所以数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列,则a n =3n.8.在如图的表格中,如果每格填上一个数后,每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,那么x +y +z 的值为( B )A .1B .2C .3D .4[解析] 由表格知,第三列为首项为4,公比为12的等比数列,∴x =1.根据每行成等差数得第四列前两个数字分别为5,52,故第四列所成的等比数列的公比为12,∴y =5×(12)3=58,同理z =6×(12)4=38,∴x +y +z =2.9.我国古代数学巨著《九章算术》中,有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”这个问题用今天的白话叙述为:“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少?”根据上面的已知条件可求得该女子第4天所织布的天数为( D )A .815 B .1615 C .2031D .4031[解析] 设该女第n 天织布为a n 尺,且数列为公比q =2的等比数列,由题意,得a 11-251-2=5,解得a 1=531.故该女第4天所织布的尺数为a 4=a 1q 3=4031,故选D .10.已知等比数列{a n }中,a 1+a 3=10,a 4+a 6=54,则该数列的公比q 为( D )A .2B .1C .14D .12[解析] 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 11+q 2=10①a 41+q 2=54②,②①得q 3=18,∴q =12. 11.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 3b 8b 10=( B )A .1B .8C .4D .2[解析] 设{a n }的公差为d ,则由条件式可得,(a 7-3d )-2a 27+3(a 7+d )=0, 解得a 7=2或a 7=0(舍去). ∴b 3b 8b 10=b 37=a 37=8.12.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 1 007+a 1 008>0,a 1 007·a 1 008<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( C )A .2 012B .2 013C .2 014D .2 015[解析] ∵a 1 007+a 1 008>0, ∴a 1+a 2 014>0,∴S 2 014=2 014a 1+a 2 0142>0,∵a 1 007·a 1 008<0,a 1>0, ∴a 1 007>0,a 1 008<0, ∴2a 1 008=a 1+a 2 015<0, ∴S 2 015=2 015a 1+a 2 0152<0,故选C .二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.将正确答案填在题中横线上) 13.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,a 5=-2,a 8=16,则S 6等于__218__.[解析] ∵{a n }为等比数列,∴a 8=a 5q 3,∴q 3=16-2=-8,∴q =-2.又a 5=a 1q 4,∴a 1=-216=-18,∴S 6=a 11-q61-q=-18[1--26]1+2=218. 14.设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项a n =__n 2+n +22__.[解析] ∵a n +1-a n =n +1, ∴a 2-a 1=2,a 3-a 2=3, a 4-a 3=4,…a n -a n -1=n (n ≥2).将上述n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+4+…+n =2+nn -12,∴a n =2+2+nn -12=n 2+n +22(n ≥2).又a 1=2满足上式,∴a n =n 2+n +22.15.在数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则a 1+a 2+…+a 51=__676__.[解析] 利用分组求和法求解.当n 为正奇数时,a n +2-a n =0,又a 1=1,则所有奇数项都是1;当n 为正偶数时,a n +2-a n =2,又a 2=2,则所有偶数项是首项和公差都是2的等差数列,所以a 1+a 2+…+a 51=(a 1+a 3+…+a 51)+(a 2+a 4+…+a 50)=26a 1+25a 2+25×242×2=676. 16.在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于表中的第n 行第n +1列的数是__n 2+n __.第1列 第2列 第3列 … 第1行 1 2 3 … 第2行 2 4 6 … 第3行 3 6 9 … ……………[解析] 设为{a n },则a 1=n ,d =2n -n =n ,所以a n +1=n +n ·n =n 2+n ,即第n 行第n +1列的数是n 2+n .三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n .[解析] 设{a n }的公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d a 1+6d =-16a 1+3d +a 1+5d =0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 21+8da 1+12d 2=-16a 1=-4d ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9), 或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).18.(本题满分12分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n=2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式.[解析] (1)当n =1时,T 1=2S 1-1, ∵T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,求得a 1=1.(2)当n ≥2时,S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2]=2S n -2S n -1-2n +1, ∴S n =2S n -1+2n -1 ① ∴S n +1=2S n +2n +1 ② ②-①得a n +1=2a n +2, ∴a n +1+2=2(a n +2),即a n +1+2a n +2=2(n ≥2). 求得a 1+2=3,a 2+2=6,则a 2+2a 1+2=2, ∴{a n +2}是以3为首项,2为公比的等比数列. ∴a n +2=3·2n -1,∴a n =3·2n -1-2,n ∈N *.19.(本题满分12分)已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足:a 3·a 4=117,a 2+a 5=22.(1)求数列{a n }的通项公式a n ; (2)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c,求非零常数c .[解析] (1){a n }为等差数列, ∵a 3+a 4=a 2+a 5=22, 又a 3·a 4=117,∴a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两个根. 又公差d >0,∴a 3<a 4, ∴a 3=9,a 4=13.∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9a 1+3d =13,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =4.∴a n =4n -3.(2)由(1)知,S n =n ·1+n n -12·4=2n 2-n ,∴b n =S nn +c =2n 2-nn +c,∴b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c, ∵{b n }是等差数列,∴2b 2=b 1+b 3, ∴2c 2+c =0,∴c =-12(c =0舍去).20.(本题满分12分)已知数列{b n }是首项为1的等差数列,数列{a n }满足a n +1-3a n -1=0,且b 3+1=a 2,a 1=1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令c n =a n ·b n ,求数列{c n }的前n 项和T n . [解析] (1)∵a n +1-3a n -1=0,∴a n +1=3a n +1, ∴a n +1+12=3(a n +12),又a 1+12=32.∴数列{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列.∴a n +12=32·3n -1=3n2,∴a n =3n-12.(2)由(1)知,b 3=a 2-1=3, 设等差数列{b n }的公差为d ,∴d =1, ∴b n =1+n -1=n ,∴c n =a n ·b n =n ·3n-12=n ·3n2-n2.∴T n =12(1×3+2×32+…+n ×3n )-12(1+2+3+…+n )=12(1×3+2×32+…+n ×3n)-n n +14.令S n =1×3+2×32+…+n ×3n① ∴3S n =1×32+…+(n -1)×3n +n ×3n +1②①-②得-2S n =3+32+…+3n -n ×3n +1=31-3n1-3-n ×3n +1=32(3n -1)-n ×3n +1 =3n +12-32-n ×3n +1=3n +1(12-n )-32,∴S n =3n +1(n 2-14)+34=2n -13n +1+34, ∴T n =2n -13n +1+38-n n +14.21.(本题满分12分)已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4.(1)求{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{a 2n b n }的前n 项和(n ∈N *).[解析] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q . 由已知b 2+b 3=12,得b 1(q +q 2)=12, 而b 1=2, 所以q 2+q -6=0. 又因为q >0, 解得q =2, 所以b n =2n.由b 3=a 4-a 1,可得3d -a 1=8.① 由S 11=11b 4,可得a 1+5d =16.② 联立①②,解得a 1=1,d =3. 由此可得a n =3n -2.所以数列{a n }的通项公式a n =3n -2, 数列{b n }的通项公式为b n =2n.(2)设数列{a 2n b n }的前n 项和为T n .由a 2n =6n -2,得T n =4×2+10×22+16×23+…+(6n -2)×2n ,2T n =4×22+10×23+16×24+…+(6n -8)×2n +(6n -2)×2n +1.上述两式相减,得-T n =4×2+6×22+6×23+…+6×2n -(6n -2)×2n +1=12×1-2n1-2-4-(6n -2)×2n +1=-(3n -4)2n +2-16,所以T n =(3n -4)2n +2+16.所以,数列{a 2n b n }的前n 项和为(3n -4)2n +2+16.22.(本题满分12分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n n)(n ∈N +)均在函数y =3x -2的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =3a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求使得T n <m20对所有n ∈N +都成立的最小正整数m .[解析] (1)依题意得:S nn=3n -2,即S n =3n 2-2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n 2-2n )-[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5; 当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1=1=6×1-5=1,满足上式. 所以a n =6n -5(n ∈N +). (2)由(1)得b n =3a n a n +1=36n -5[6n +1-5]=12(16n -5-16n +1), 故T n =12[(1-17)+(17-113)+…+(16n -5-16n +1)]=12(1-16n +1).因此,使得12(1-16n +1)<m 20(n ∈N +)成立的m 必须且仅需满足12≤m 20,即m ≥10,故满足要求的最小正整数m 为10.。
一、等差数列选择题1.已知数列{}n a 中,132a =,且满足()*1112,22n n n a a n n N -=+≥∈,若对于任意*n N ∈,都有n a nλ≥成立,则实数λ的最小值是( ) A .2B .4C .8D .162.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和.若1476a a a ++=,则7S =( ) A .10-B .8C .12D .143.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .454.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且3944a a a +=+,则15S =( ) A .45B .50C .60D .805.设数列{}n a 的前n 项和21n S n =+. 则8a 的值为( ).A .65B .16C .15D .146.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且351024a a a ++=,则13S 的值为( ) A .8B .13C .26D .1627.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,10a <且11101921a a =,则当n S 取最小值时,n 的值为( ) A .21B .20C .19D .19或208.已知数列{}n a ,{}n b 都是等差数列,记n S ,n T 分别为{}n a ,{}n b 的前n 项和,且713n n S n T n -=,则55a b =( ) A .3415B .2310C .317D .62279.南宋数学家杨辉《详解九张算法》和《算法通变本末》中,提出垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差不相等,但是逐项差数之差或者高次成等差数列.在杨辉之后一般称为“块积术”.现有高阶等差数列,其前7项分别1,7,15,27,45,71,107,则该数列的第8项为( ) A .161B .155C .141D .13910.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,31567a a a +=+,则23S =( ) A .121B .161C .141D .15111.已知{}n a 为等差数列,n S 是其前n 项和,且100S =,下列式子正确的是( ) A .450a a +=B .560a a +=C .670a a +=D .890a a +=12.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21<<m m m S S S ++,若0n S >,则n 的最大值为( ) A .2mB .21m +C .22m +D .23m +13.《张丘建算经》卷上第22题为:“今有女善织,日益功疾(注:从第2天开始,每天比前一天多织相同量的布),第一天织5尺布,现一月(按30天计)共织390尺”,则从第2天起每天比前一天多织( ) A .12尺布 B .518尺布 C .1631尺布 D .1629尺布 14.在等差数列{}n a 中,10a >,81335a a =,则n S 中最大的是( ) A .21SB .20SC .19SD .18S15.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且310179a a a ++=,则19S =( ) A .51B .57C .54D .7216.已知数列{}n a 的前n 项和()2*n S n n N =∈,则{}na 的通项公式为( )A .2n a n =B .21n a n =-C .32n a n =-D .1,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩17.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()11213n n n n S S a n +++=+-+,现有如下说法:①541a a =;②222121n n a a n ++=-;③401220S =. 则正确的个数为( ) A .0B .1C .2D .318.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,戊所得为( ) A .54钱 B .43钱 C .23钱 D .53钱 19.已知数列{}n a 中,11a =,22a =,对*n N ∀∈都有333122n n n a a a ++=+,则10a 等于( )A .10B C .64D .420.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若936S S =,则612SS =( ) A .177B .83 C .143D .103二、多选题21.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,且满足11140(2),4n n n a S S n a -+=≥=,则下列说法正确的是( )A .数列{}n a 的前n 项和为1S 4n n= B .数列{}n a 的通项公式为14(1)n a n n =+C .数列{}n a 为递增数列D .数列1{}nS 为递增数列 22.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =23.(多选题)已知数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且23n n n S a +=,则1n n a a -的值不可能为( ) A .2B .5C .3D .424.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若30S =,46a =,则( ) A .23n S n n =- B .2392-=n n nSC .36n a n =-D .2n a n =25.已知等差数列{}n a 的公差不为0,其前n 项和为n S ,且12a 、8S 、9S 成等差数列,则下列四个选项中正确的有( ) A .59823a a S +=B .27S S =C .5S 最小D .50a =26.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,且56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d > B .70a =C .95S S >D .6S 与7S 均为n S 的最大值27.在数列{}n a 中,若22*1(2,.n n a a p n n N p --=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列 B .{(1)}n -是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}()*,kn a k Nk ∈为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列28.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( ) A .60a >B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列C .0nS <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项 29.在下列四个式子确定数列{}n a 是等差数列的条件是( )A .n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈);B .2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈);C .()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ; D .{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈).30.已知数列{}n a 是递增的等差数列,5105a a +=,6914a a ⋅=-.12n n n n b a a a ++=⋅⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T ,下列结论正确的是( )A .320n a n =-B .325n a n =-+C .当4n =时,n T 取最小值D .当6n =时,n T 取最小值【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、等差数列选择题 1.A 【分析】 将11122n n n a a -=+变形为11221n n n n a a --=+,由等差数列的定义得出22n n n a +=,从而得出()22nn n λ+≥,求出()max22n n n +⎡⎤⎢⎥⎣⎦的最值,即可得出答案. 【详解】 因为2n ≥时,11122n n n a a -=+,所以11221n n n n a a --=+,而1123a = 所以数列{}2nn a 是首项为3公差为1的等差数列,故22nn a n =+,从而22n nn a +=. 又因为n a n λ≥恒成立,即()22nn n λ+≥恒成立,所以()max22n n n λ+⎡⎤≥⎢⎥⎣⎦. 由()()()()()()()1*121322,221122n n nn n n n n n n n n n n +-⎧+++≥⎪⎪∈≥⎨+-+⎪≥⎪⎩N 得2n =所以()()2max2222222n n n +⨯+⎡⎤==⎢⎥⎣⎦,所以2λ≥,即实数λ的最小值是2 故选:A 2.D 【分析】利用等差数列下标性质求得4a ,再利用求和公式求解即可 【详解】147446=32a a a a a ++=∴=,则()177477142a a S a +=== 故选:D 3.B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 1、由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 2、等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 4.C 【分析】利用等差数列性质当m n p q +=+ 时m n p q a a a a +=+及前n 项和公式得解 【详解】{}n a 是等差数列,3944a a a +=+,4844a a a ∴+=+,84a =1158158()15215156022a a a S a +⨯⨯====故选:C 【点睛】本题考查等差数列性质及前n 项和公式,属于基础题5.C 【分析】利用()12n n n a S S n -=-≥得出数列{}n a 的通项公差,然后求解8a . 【详解】由21n S n =+得,12a =,()2111n S n -=-+,所以()221121n n n a S S n n n -=-=--=-, 所以2,121,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩,故828115a =⨯-=.故选:C. 【点睛】本题考查数列的通项公式求解,较简单,利用()12n n n a S S n -=-≥求解即可. 6.B 【分析】先利用等差数列的下标和性质将35102a a a ++转化为()410724a a a +=,再根据()11313713132a a S a +==求解出结果.【详解】因为()351041072244a a a a a a ++=+==,所以71a =,又()1131371313131132a a S a +===⨯=, 故选:B. 【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若()*2,,,,m n p q t m n p q t N +=+=∈,(1)当{}n a 为等差数列,则有2m n p q t a a a a a +=+=; (2)当{}n a 为等比数列,则有2m n p q t a a a a a ⋅=⋅=.7.B 【分析】 由题得出1392a d =-,则2202n dS n dn =-,利用二次函数的性质即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由11101921a a =得11102119a a =,则()()112110199a d a d +=+, 解得1392a d =-,10a <,0d ∴>,()211+2022n n n dS na d n dn -∴==-,对称轴为20n =,开口向上, ∴当20n =时,n S 最小.故选:B. 【点睛】方法点睛:求等差数列前n 项和最值,由于等差数列()2111+222n n n d d S na d n a n -⎛⎫==+- ⎪⎝⎭是关于n 的二次函数,当1a 与d 异号时,n S 在对称轴或离对称轴最近的正整数时取最值;当1a 与d 同号时,n S 在1n =取最值. 8.D 【分析】利用等差数列的性质以及前n 项和公式即可求解. 【详解】由713n n S n T n-=, ()()19551991955199927916229239272a a a a a a Sb b b b b b T ++⨯-======++⨯. 故选:D 9.B 【分析】画出图形分析即可列出式子求解. 【详解】所给数列为高阶等差数列,设该数列的第8项为x ,根据所给定义:用数列的后一项减去前一项得到一个新数列,得到的新数列也用后一项减去前一项得到一个新数列,即得到了一个等差数列,如图:由图可得:3612107y x y -=⎧⎨-=⎩ ,解得15548x y =⎧⎨=⎩.故选:B. 10.B 【分析】由条件可得127a =,然后231223S a =,算出即可. 【详解】因为31567a a a +=+,所以15637a a a =-+,所以1537a d =+,所以1537a d -=,即127a =所以231223161S a == 故选:B 11.B 【分析】由100S =可计算出1100a a +=,再利用等差数列下标和的性质可得出合适的选项. 【详解】由等差数列的求和公式可得()110101002a a S +==,1100a a ∴+=, 由等差数列的基本性质可得561100a a a a +=+=. 故选:B. 12.C 【分析】首先根据数列的通项n a 与n S 的关系,得到10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++,再根据选项,代入前n 项和公式,计算结果. 【详解】由21<<m m m S S S ++得,10m a +>,2<0m a +,12+>0m m a a ++. 又()()()1212112121>02m m m m a a S m a +++++==+,()()()1232322323<02m m m m a a S m a +++++==+, ()()()()1222212211>02m m m m m a a S m a a ++++++==++.故选:C. 【点睛】关键点睛:本题的第一个关键是根据公式11,2,1n n n S S n a S n --≥⎧=⎨=⎩,判断数列的项的正负,第二个关键能利用等差数列的性质和公式,将判断和的正负转化为项的正负. 13.D 【分析】设该女子第()N n n *∈尺布,前()N n n *∈天工织布n S 尺,则数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,根据15a =,30390S =可求得d 的值. 【详解】设该女子第()N n n *∈尺布,前()N n n *∈天工织布n S 尺,则数列{}n a 为等差数列,设其公差为d ,由题意可得30130293015015293902S a d d ⨯=+=+⨯=,解得1629d =.故选:D. 14.B 【分析】设等差数列的公差为d .由已知得()()1137512a d a d +=+,可得关系1392a d =-.再运用求和公式和二次函数的性质可得选项. 【详解】设等差数列的公差为d .由81335a a =得,()()1137512a d a d +=+,整理得,1392a d =-. 又10a >,所以0d <,因此222120(20)2002222n d d d dS n a n n dn n d ⎛⎫=+-=-=-- ⎪⎝⎭, 所以20S 最大. 故选:B. 15.B 【分析】根据等差数列的性质求出103a =,再由求和公式得出答案. 【详解】317102a a a += 1039a ∴=,即103a =()1191019191921935722a a a S +⨯∴===⨯= 故选:B 16.B 【分析】利用1n n n a S S -=-求出2n ≥时n a 的表达式,然后验证1a 的值是否适合,最后写出n a 的式子即可. 【详解】2n S n =,∴当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,当1n =时,111a S ==,上式也成立,()*21n a n n N ∴=-∈,故选:B. 【点睛】易错点睛:本题考查数列通项公式的求解,涉及到的知识点有数列的项与和的关系,即11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,算出之后一定要判断1n =时对应的式子是否成立,最后求得结果,考查学生的分类思想与运算求解能力,属于基础题. 17.D 【分析】由()11213n n n n S S a n +++=+-+得到()11132n n n a a n ++=-+-,再分n 为奇数和偶数得到21262k k a a k +=-+-,22165k k a a k -=+-,然后再联立递推逐项判断. 【详解】因为()11213n n n n S S a n +++=+-+,所以()11132n n n a a n ++=-+-,所以()212621k k a a k +=-+-,()221652k k a a k -=+-, 联立得:()212133k k a a +-+=, 所以()232134k k a a +++=, 故2321k k a a +-=,从而15941a a a a ===⋅⋅⋅=,22162k k a a k ++=-,222161k k a a k ++=++,则222121k k a a k ++=-,故()()()4012345383940...S a a a a a a a a =++++++++,()()()()234538394041...a a a a a a a a =++++++++,()()201411820622k k =+⨯=-==∑1220,故①②③正确. 故选:D 18.C 【分析】根据甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为2a d -,a d -,a ,a d +,2a d +,然后再由五人钱之和为5,甲、乙的钱与与丙、丁、戊的钱相同求解. 【详解】设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为2a d -,a d -,a ,a d +,2a d +, 则根据题意有(2)()()(2)5(2)()()(2)a d a d a a d a d a d a d a a d a d -+-+++++=⎧⎨-+-=++++⎩,解得116a d =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以戊所得为223a d +=, 故选:C . 19.D 【分析】利用等差中项法可知,数列{}3n a 为等差数列,根据11a =,22a =可求得数列{}3n a 的公差,可求得310a 的值,进而可求得10a 的值. 【详解】对*n N ∀∈都有333122n n n a a a ++=+,由等差中项法可知,数列{}3n a 为等差数列,由于11a =,22a =,则数列{}3n a 的公差为33217d a a =-=,所以,33101919764a a d =+=+⨯=,因此,104a .故选:D. 20.D 【分析】由等差数列前n 项和性质得3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列,结合已知条件得633S S =和31210S S =计算得结果. 【详解】已知等差数列{}n a 的前项和为n S ,∴3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列, 所以()()633962S S S S S ⋅-=+-,且936S S =,化简解得633S S =.又()()()96631292S S S S S S ⋅-=-+-,∴31210S S =,从而126103S S =. 故选:D 【点睛】 思路点睛:(1)利用等差数列前n 项和性质得3S ,63S S -,96S S -,129S S -构成等差数列, (2)()()633962S S S S S ⋅-=+-,且936S S =,化简解得633S S =, (3)()()()96631292S S S S S S ⋅-=-+-,化简解得31210S S =.二、多选题21.AD 【分析】先根据和项与通项关系化简条件,再构造等差数列,利用等差数列定义与通项公式求S n ,最后根据和项与通项关系得n a . 【详解】11140(2),40n n n n n n n a S S n S S S S ---+=≥∴-+= 11104n n n S S S -≠∴-= 因此数列1{}n S 为以114S =为首项,4为公差的等差数列,也是递增数列,即D 正确; 所以1144(1)44n n n n S S n=+-=∴=,即A 正确; 当2n ≥时111144(1)4(1)n n n a S S n n n n -=-=-=--- 所以1,141,24(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,即B ,C 不正确;故选:AD 【点睛】本题考查由和项求通项、等差数列定义与通项公式以及数列单调性,考查基本分析论证与求解能力,属中档题. 22.ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误; 由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果. 23.BD 【分析】 利用递推关系可得1211n n a a n -=+-,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵23n n n S a +=, ∴2n ≥时,112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-, 化为:112111n n a n a n n -+==+--, 由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减, 可得:2n =时,21n -取得最大值2. ∴1nn a a -的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 24.BC 【分析】由已知条件列方程组,求出公差和首项,从而可求出通项公式和前n 项和公式 【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d , 因为30S =,46a =,所以113230236a d a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=⎩,解得133a d =-⎧⎨=⎩, 所以1(1)33(1)36n a a n d n n =+-=-+-=-,21(1)3(1)393222n n n n n n nS na d n ---=+=-+=, 故选:BC 25.BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据条件12a 、8S 、9S 成等差数列可求得1a 与d 的等量关系,可得出n a 、n S 的表达式,进而可判断各选项的正误. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,则8118788282S a d a d ⨯=+=+,9119899362S a d a d ⨯=+=+, 因为12a 、8S 、9S 成等差数列,则81922S a S =+,即11116562936a d a a d +=++,解得14a d =-,()()115n a a n d n d ∴=+-=-,()()219122n n n d n n d S na --=+=. 对于A 选项,59233412a a d d +=⨯=,()2888942d S d -⨯==-,A 选项错误; 对于B 选项,()2229272d Sd -⨯==-,()2779772d Sd -⨯==-,B 选项正确;对于C 选项,()2298192224n d d S n n n ⎡⎤⎛⎫=-=--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.若0d >,则4S 或5S 最小;若0d <,则4S 或5S 最大.C 选项错误; 对于D 选项,50a =,D 选项正确. 故选:BD. 【点睛】在解有关等差数列的问题时可以考虑化归为a 1和d 等基本量,通过建立方程(组)获得解,另外在求解等差数列前n 项和n S 的最值时,一般利用二次函数的基本性质或者数列的单调性来求解. 26.BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项:{}n a 是等差数列,若67S S =,则7670S S a -==,故B 正确;又由56S S <得6560S S a -=>,则有760d a a =-<,故A 错误; 而C 选项,95S S >,即67890a a a a +++>,可得()7820a a +>, 又由70a =且0d <,则80a <,必有780a a +<,显然C 选项是错误的. ∵56S S <,678S S S =>,∴6S 与7S 均为n S 的最大值,故D 正确; 故选:BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质,需熟记公式,属于基础题. 27.BCD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}n a 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n a a ---=---=是常数,{(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确;对于C ,数列{}n a 中的项列举出来是,1a ,2a ,,k a ,,2k a ,数列{}kn a 中的项列举出来是,k a ,2k a ,3k a ,,()()()()2222222212132221k k k k k k k k aa a a a a a a p +++++--=-=-==-=,将这k 个式子累加得()()()()2222222212132221k kk k k k k k aa a a a a a a kp +++++--+-+-++-=,222k k a a kp ∴-=,()221kn kn a a kp +∴-=,{}*(,kn a k N ∴∈k 为常数)是等方差数列,故C 正确;对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,属于中档题. 28.ACD 【分析】 由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n nN ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ;【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <,所以1na 在1,6nn N上单调递增,1na 在7nn N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确;由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0n S <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0nnS a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题. 29.AC 【分析】直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】A 选项中n a kn b =+(k ,b 为常数,*n N ∈),数列{}n a 的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,B 选项中2n n a a d +-=(d 为常数,*n N ∈),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误;C 选项中()*2120n n n a a a n ++-+=∈N ,对于数列{}n a 符合等差中项的形式,所以是等差数列,故正确;D 选项{}n a 的前n 项和21n S n n =++(*n N ∈),不符合2n S An Bn =+,所以{}n a 不为等差数列.故错误. 故选:AC 【点睛】本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. 30.AC 【分析】由已知求出数列{}n a 的首项与公差,得到通项公式判断A 与B ;再求出n T ,由{}n b 的项分析n T 的最小值. 【详解】解:在递增的等差数列{}n a 中, 由5105a a +=,得695a a +=,又6914a a =-,联立解得62a =-,97a =, 则967(2)3963a a d ---===-,16525317a a d =-=--⨯=-. 173(1)320n a n n ∴=-+-=-.故A 正确,B 错误;12(320)(317)(314)n n n n b a a a n n n ++==---可得数列{}n b 的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而5610820b b +=-=>.∴当4n =时,n T 取最小值,故C 正确,D 错误.故选:AC . 【点睛】本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.。
一、选择题1.设首项为1的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且113,2,23,21,n n n a n k k N a a n k k N *-*-⎧+=∈=⎨+=+∈⎩,若4042m S >,则正整数m 的最小值为( )A .14B .15C .16D .172.设等差数列{}n a 前n 项和为n S ,等差数列{}n b 前n 项和为n T ,若11n n S n T n -=+.则55a b =( ) A .23B .45C .32D .543.已知数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,若1234480k k k k a a a a +++++++=,则k =( )A .3B .4C .5D .64.已知数列{}n a 中,其前n 项和为n S ,且满足2n n S a =-,数列{}2n a 的前n 项和为n T ,若20n n S T λ+>对*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围是( )A .(3,)+∞B .(1,3)-C .93,5⎛⎫⎪⎝⎭D .(1,)-+∞5.设数列{}n a 满足12a =,26a =,且()*2122n n n a a a n N ++-+=∈,若[]x 表示不超过x 的最大整数(例如[]1.61=,[]1.62-=-),则222122018232019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦=( )A .2018B .2019C .2020D .20216.已知数列{}n a 满足()1341n n a a n ++=≥,且19a =,其前n 项之和为n S ,则满足不等式16125n S n --<的最小整数n 是( ) A .5B .6C .7D .87.已知等差数列{}n a 的前n 和为n S ,若1239a a a ++=,636S =,则12(a = ) A .23B .24C .25D .268.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( )A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 9.已知递增的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,175a a ⋅=,266a a +=,对于n *∈N ,不等式1231111+++⋅⋅⋅+<nM S S S S 恒成立,则整数M 的最小值是( ) A .1B .2C .3D .410.对于数列{}n a ,定义11233n nn a a a T n-+++=为{}n a 的“最优值”,现已知数列{}n a 的“最优值”3n n T =,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20202020S=( ) A .2019B .2020C .2021D .202211.若a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则p q +的值等于( ) A .6B .7C .8D .912.已知数列{}n a 满足12a =,*11()12n na n N a +=-+∈,则2020a =( ) A .2B .13 C .12-D .3-二、填空题13.设S n 是数列{}n a 的前n 项和,且*1111,20,3n n n a a S S n N ++=+=∈,则1223910S S S S S S ++⋅⋅⋅⋅⋅+=___________.14.在平面直角坐标系xOy 中,点A 在y 轴正半轴上,点n P 在x 轴上,其横坐标为n x ,且{}n x 是首项为1、公比为2的等比数列,记*1,n n n P AP n N θ+∠=∈.若32arctan 9θ=,则点A 的坐标为________.15.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1sin 12n n a n π+⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则2018S =______. 16.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 17.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,若111,n n a a a n +=+=,则1916S S -的值为________. 18.设无穷数列{a n }的前n 项和为S n ,下列有三个条件: ①m n m n a a a +⋅=; ②S n =a n +1+1,a 1≠0;③S n =2a n +1p(p 是与n 无关的参数). 从中选出两个条件,能使数列{a n }为唯一确定的等比数列的条件是______. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且4873a a a +-=_________. 20.若等差数列{}n a 中,10a <,n S 为前n 项和,713S S =,则当n S 最小时n =________. 三、解答题21.设数列{}n a 满足()121*4n n a n N a +=-∈-,其中11a =. (1)证明:112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是等比数列; (2)令32n n n a b a -=-,设数列(){}21-⋅n n b 的前n 项和为n S ,求使2021n S <成立的最大自然数n 的值.22.设数列{}n a ,{}n b 是公比不相等的两个等比数列,数列{}n c 满足*,n n n c a b n =+∈N .(1)若2,3nnn n a b ==,是否存在常数k ,使得数列{}1n n c kc +-为等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,说明理由;(2)证明:{}n c 不是等比数列.23.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .24.已知递增等比数列{}n a 满足:12a =,416a = . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 为等差数列,且满足221b a =-,3358b a =,求数列{}n b 的通项公式及前10项的和;25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,______.从①数列{}n a 是公比为2的等比数列,2a ,3a ,44a -成等差数列;②22n n S a =-;③122n n S +=-.这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若21log nn na b a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 的前n 项和为21n S n n =++.(1)求这个数列的通项公式; (2)设()11n n n b n a a *+=∈N ,证明:对n *∀∈N ,数列{}n b 的前n 项和524n T <.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】根据已知递推关系求出数列{}n a 的奇数项加9成等比数列,偶数项加6成等比数列,然后求出2n S 后,检验141615,,S S S 可得. 【详解】当n 为奇数时,122232(3)329n n n n a a a a ---=+=++=+,所以292(9)n n a a -+=+,又1910a +=,所以1359,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,1219102n n a --+=⨯,即1211029n n a --=⨯-,当n 为偶数时,122323326n n n n a a a a ---=+=++=+,所以262(6)n n a a -+=+,又2134a a =+=,所以2469,9,9,a a a +++成等比数列,公比为2,126102n n a -+=⨯,即121026n n a -=⨯-,所以210(12)10(12)9620220151212n n n n S n n n --=-+-=⨯----,714202201572435S =⨯--⨯=,816202201584980S =⨯--⨯=, 7151415243510293706S S a =+=+⨯-=,所以满足4042m S >的正整数m 的最小值为16. 故选:C . 【点睛】关键点点睛:本题考查由数列的递推关系求数列的和.解题关键是分类讨论,确定数列的奇数项与偶数项分别满足的性质,然后结合起来求得数列的偶数项的和2n S ,再检验n 取具体数值的结论.2.B解析:B 【分析】本题首先可令9n =,得出9945S T =,然后通过等差数列的性质得出959S a =以及959T b =,代入9945S T =中,即可得出结果. 【详解】因为11n n S n T n -=+,所以99914915S T -==+, 因为n S 是等差数列{}n a 前n 项和,n T 是等差数列{}n b 前n 项和, 所以()1995992a a S a +==,()1995992b b T b +==, 则95959459S a T b ==,5545a b =, 故选:B. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的相关性质的应用,主要考查等差数列前n 项和公式以及等差中项的应用,若等差数列{}n a 前n 项和为n S ,则()12n n n a a S +=,当2m n k +=时,2m n k a a a +=,考查化归与转化思想,是中档题.3.B解析:B 【分析】由已知,取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,根据等比数列的通项公式建立方程得可求得解. 【详解】因为数列{}n a 中,12a =,()*,N n m n m a a a n m +=⋅∈,所以取1m =,则112n n n a a a a +=⋅=,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,所以2nn a =,又1234480k k k k a a a a +++++++=,即12344220282k k k k +++++++=,即040238k ⨯=,解得4k =, 故选:B . 【点睛】关键点点睛:解决本题的问题的关键在于令1m =,得出数列{}n a 是以2为首项,2为公差的等比数列,利用等比数列的通项公式建立方程得解.4.D解析:D【分析】由2n n S a =-利用1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,得到数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列,进而得到{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,利用等比数列前n 项和公式得到n S ,n T ,将20n n S T λ+>恒成立,转化为6321nλ-<-+,从而得出答案. 【详解】当1n =时,112S a =-,得 11a =;当2n ≥时,由2n n S a =-,得112n n S a --=-,两式相减得112n n a a -=, 所以数列{}n a 是以1为首项,12为公比的等比数列. 因为112n n a a -=,所以22114n n a a -=.又211a =,所以{}2n a 是以1为首项,14为公比的等比数列,所以1112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-,11414113414nn n T ⎛⎫- ⎪⎡⎤⎛⎫⎝⎭==-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-, 由20n n S T λ+>,得()()321210nnλ-++>,所以()()321321663212121n nn n n λ-+--<==-+++, 所以6332121λ-<-=-=+, 所以1λ>-.综上,实数λ的取值范围是(1,)-+∞. 故选: D 【点睛】方法点睛:数列与不等式知识相结合的考查方式主要有三种: 一是判断数列问题中的一些不等关系; 二是以数列为载体,考查不等式的恒成立问题;三是考查与数列问题有关的不等式的证明.在解决这些问题时,往往转化为函数的最值问题.5.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=,可得()2112n n n n a a a a +++---=,214a a -=.利用等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数即可得出. 【详解】2122n n n a a a ++-+=,()2112n n n n a a a a +++∴---=,214a a -=.{}1n n a a +∴-是等差数列,首项为4,公差为2. 142(1)22n n a a n n +∴-=+-=+.2n ∴≥时,()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-+⋯⋯+-+(1)22(1)..2222(1)2n n n n n n +=+-+⋯+⨯+=⨯=+. 2(1)1n n n a n++∴=.∴当2n ≥时,2(1)11⎡⎤++⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦n n n a n . 222122018232019220172019a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∴+++=+=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦. 故选:B . 【点睛】本题考查了数列递推关系、等差数列的通项公式、累加求和方法、取整函数,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.C解析:C 【分析】首先分析题目已知3a n+1+a n =4(n ∈N*)且a 1=9,其前n 项和为S n ,求满足不等式|S n ﹣n ﹣6|<1125的最小整数n .故可以考虑把等式3a n+1+a n =4变形得到111-13n n a a +-=-,然后根据数列b n =a n ﹣1为等比数列,求出S n 代入绝对值不等式求解即可得到答案. 【详解】对3a n+1+a n =4 变形得:3(a n+1﹣1)=﹣(a n ﹣1) 即:111-13n n a a +-=- 故可以分析得到数列b n =a n ﹣1为首项为8公比为13-的等比数列. 所以b n =a n ﹣1=8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭a n =8×11-3n -⎛⎫ ⎪⎝⎭+1所以181********n nnS n n ⎡⎤⎛⎫--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+=-⨯-+ ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭|S n ﹣n ﹣6|=n11-6-3125⎛⎫⨯< ⎪⎝⎭解得最小的正整数n=7 故选C . 【点睛】此题主要考查不等式的求解问题,其中涉及到可化为等比数列的数列的求和问题,属于不等式与数列的综合性问题,判断出数列a n ﹣1为等比数列是题目的关键,有一定的技巧性属于中档题目.7.A解析:A 【解析】等差数列{}n a 的前n 和为n S ,1239a a a ++=,636S =,11339656362a d a d +=⎧⎪∴⎨⨯+=⎪⎩,解得1a 1,d 2,12111223a =+⨯=,故选A.8.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S = ∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k =; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++ ()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.9.C解析:C 【分析】先求出等差数列的1a 和d ,由等差数列前n 项和公式得n S ,把1nS 拆成两项的差,用裂项相消法求得和12111nS S S +++,在n 变化时,求得M 的范围,得出结论. 【详解】∵{}n a 是等差数列,∴17266a a a a +=+=,由171765a a a a +=⎧⎨=⎩解得1715a a =⎧⎨=⎩或1751a a =⎧⎨=⎩,又{}n a 是递增数列,∴1715a a =⎧⎨=⎩,715127163a a d --===-, 1(1)(1)(2)233n n n n n n n S na d n --+=+=+=, 121113331324(2)n S S S n n +++=+++⨯⨯+3111111112324112n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦31119311122124212n n n n ⎛⎫⎛⎫=+--=-+ ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭94<, 由不等式1231111+++⋅⋅⋅+<n M S S S S 恒成立,得94M ≥,∴最小的整数3M =. 故选:C . 【点睛】本题考查不等式恒成立问题,考查等差数列的性质,等差数列的通项公式和前n 项和公式,裂项相消法求和,本题属于中档题.10.D解析:D 【分析】根据11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,得到112333n n n a a a n -+++=⋅,然后利用数列通项与前n 项和的关系求得21n a n =+,再利用等差数列求和公式求解. 【详解】 ∵11233n nn a a a T n-+++=,且3nn T =,∴112333n n n a a a n -+++=⋅,当2n ≥时,有()211213313n n n a a a n ---+++⋅=-⋅,两式相减可得:()()1113313213n n n n n a n n n ---⋅=⋅--⋅=+⋅.∴21n a n =+(2n ≥). 当1n =时,13a =适合上式. ∴21n a n =+.则数列{}n a 是以3为首项,以2为公差的等差数列. ∴()202032202012020S 202220202+⨯+⨯==⨯.∴202020222020S =. 故选:D . 【点睛】本题主要考查数列通项与前n 项和的关系以及等差数列的定义和求和公式的应用,属于中档题.11.D解析:D 【分析】由零点定义得,a b p ab q +==得0,0a b >>,因此2-只能是等比数列的中间项,从而得4ab =,由点(),2a b 在直线2100x y +-=上,得5a b +=,这样可得,p q 值.从而得出结论. 【详解】∵a ,b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>>的两个不同的零点,∴,a b p ab q +==,∴0,0a b >>,而a ,b ,2-这三个数适当排序后可成等比数列,只能是2-是,a b 的等比中项,即4ab =,点(),2a b 在直线2100x y +-=上,则22100a b +-=,得5a b +=, 由45ab a b =⎧⎨+=⎩,∴5,4p q ==,9p q +=.故选:D . 【点睛】本题考查函数零点的概念,考查等比数列的定义,考查韦达定理,关键是由题意分析出0,0a b >>.12.D解析:D 【分析】先利用题中所给的首项,以及递推公式,将首项代入,从而判断出数列{}n a 是周期数列,进而求得结果. 【详解】由已知得12a =,2211123a =-=+,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--,521213a =-=-, 可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列,故2020505443a a a ⨯===-, 故选:D. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点利用递推公式判断数列的周期性,从而求解数列的某项,属于中档题.二、填空题13.【分析】由代入化简求得再结合求和方法计算可得结果【详解】因为所以所以所以又所以数列是以为首项为公差的等差数列所以所以所以所以故答案为:【点晴】由代入化简求得数列是等差数列是解题的关键解析:17【分析】由11n n n a S S ++=-代入化简求得n S ,再结合求和方法计算可得结果. 【详解】因为1120n n n a S S +++= 所以1120n n n n S S S S ++-+= 所以112n n n n S S S S ++-= 所以1112n nS S +-=又11113S a == 所以数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以3为首项,2为公差的等差数列, 所以()131221nn n S =+-⨯=+ 所以121n S n =+ 所以111111212322123n n S S n n n n +⎛⎫=⋅=- ⎪++++⎝⎭所以12239101111111111123557192123217S S S S S S ⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故答案为:17【点晴】由11n n n a S S ++=-代入化简求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列是解题的关键. 14.或【分析】设点的坐标利用两角差正切公式求列式解得结果【详解】设因为所以或故答案为:或【点睛】本题考查两角差正切公式等比数列考查综合分析求解能力属中档题解析:(0,2)或(0,16) 【分析】设点A 的坐标,利用两角差正切公式求3tan θ,列式解得结果. 【详解】设(0,),0A a a >,因为233443343,124,128P AP AP OAP O x x θ=-=⨯==⨯=∠∠=∠所以238442284t 21an 39a a a a a a aθ-===∴=++⋅或16 故答案为:(0,2)或(0,16)【点睛】本题考查两角差正切公式、等比数列,考查综合分析求解能力,属中档题.15.【分析】分别计算出进而得出再由可得出的值【详解】由题意可得故答案为:【点睛】本题考查数列求和找出数列的规律是解答的关键考查计算能力属于中等题 解析:1008【分析】分别计算出43k a -、42k a -、41k a -、()4k a k N *∈,进而得出43424146k k k k a a a a ---+++=,再由201845042=⨯+可得出2018S 的值.【详解】由题意可得()434243sin 112k k a k π--⎛⎫=-+= ⎪⎝⎭,()424142sin 1342k k a k k π--⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,()()4141sin 211k a k k π-=-+=,4414sin 1412k k a k k π+⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,()()43424141341416k k k k a a a a k k ---∴+++=+-+++=,201845042=⨯+,201820172018450534505265046504S a a a a ⨯-⨯-∴=⨯++=⨯++()30241345051008=++-⨯=.故答案为:1008. 【点睛】本题考查数列求和,找出数列的规律是解答的关键,考查计算能力,属于中等题.16.【分析】本题先用表示再建立方程组解题即可【详解】解:∵是等比数列∴∵∴解得:故答案为:【点睛】本题考查等比数列的基本量法是基础题 解析:12【分析】本题先用1a ,q 表示2a ,5a ,再建立方程组21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩解题即可. 【详解】解:∵ {}n a 是等比数列,∴ 21a a q =,451a a q∵24a =,512a =,∴ 21451412a a q a a q ==⎧⎪⎨==⎪⎩,解得:1812a q =⎧⎪⎨=⎪⎩, 故答案为:12. 【点睛】本题考查等比数列的基本量法,是基础题.17.27【分析】由得相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列由此可得通项从而求得结论【详解】∵∴相减得又所以数列的奇数项与偶数项分别成等差数列公差为1故答案为:27【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的解析:27 【分析】由1n n a a n ++=得121n n a a n +++=+相减后得数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,由此可得通项,从而求得结论. 【详解】∵1n n a a n ++=,∴121n n a a n +++=+,相减得21n na a +-=,又1121,1a a a =+=,20a =,211a a -=-,所以数列{}n a 的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差为1,21n a n -=,21n a n =-,1916171819981027S S a a a -=++=++=.故答案为:27. 【点睛】易错点睛:本题考查等差数列的通项公式,解题时由已知等式中n 改写为1n +,两相减后得21n n a a +-=,这里再计算21a a -,如果2211()22n na a a a +--==,则可说明{}n a 是等差数列,象本题只能说明奇数项与偶数项分别成等差数列.不能混淆,误以为{}n a 是等差数列.这是易错的地方.18.①③【分析】选①②在①中令在②中令联立方程由方程无解推出矛盾;选①③在③中由通项与前项和之间的关系求出公比在①中令在③中用表示出联立方程求出确定数列;选②③由通项与前项和之间的关系即可作出判断【详解解析:①③ 【分析】选①②,在①中令1m n ==,在②中令1n =联立方程,由方程无解推出矛盾;选①③,在③中由通项与前n 项和之间的关系求出公比,在①中令1m n ==,在③中用12,a a 表示出12,S S 联立方程,求出1,a p 确定数列{}n a ;选②③,由通项与前n 项和之间的关系即可作出判断. 【详解】在①中,令1m n ==,得221a a =;在②中,11n n S a +=+,当2n ≥时, 11n n S a -=+,两式相减,得1n n n a a a +=-,即12n n a a +=;在③中,11112,2n n n n S a S a p p++=+=+,两式相减,得 1122n n n a a a ++=-,即 12n n a a +=,若选①②,则22112,1a a a a ⎧=⎨=+⎩即 2211111,10a a a a =--+=, 2(1)41130∆=--⨯⨯=-<,方程无解,故不能选①②作为条件;若选①③,则由12n n a a +=知,数列{}n a 的公比为2,由 221111221212a a a a p a a a p ⎧⎪=⎪⎪=+⎨⎪⎪+=+⎪⎩得1212a p =⎧⎪⎨=-⎪⎩,所以数列 {}n a 是首项为2,公比为2的等比数列; 若选②③作为条件,则无法确定首项,数列{}n a 不唯一,故不能选②③作为条件. 综上所述,能使数列{}n a 为唯一确定的等比数列的条件是①③. 故答案为:①③ 【点睛】思路点睛:本题考查利用递推关系求数列中的项,涉及等比数列的判定和通项公式,遇到和与项的递推关系时,一般有两种方法:(1)消去和,得到项的递推关系;(2)消去项,得到和的递推关系.19.【分析】首先设出等差数列的首项和公差根据其通项公式得到再根据其求和公式得到从而得到结果【详解】设等差数列的首项为公差为则有因为所以故答案为:【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题解题思路如 解析:13313S 【分析】首先设出等差数列的首项和公差,根据其通项公式,得到487733a a a a +-=,再根据其求和公式,得到13713S a =,从而得到结果. 【详解】设等差数列的首项为1a ,公差为d ,则有48711117333(7)(6)318=3a a a a d a d a d a d a +-=+++-+=+, 因为11313713()132a a S a +==,所以487133313a a a S +-=, 故答案为:13313S . 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关等差数列的问题,解题思路如下:(1)首先设出等差数列的首项和公差;(2)利用等差数列的通项公式,得到项之间的关系,整理得出487733a a a a +-=; (3)利用等差数列的求和公式,求得13713S a =; (4)比较式子,求得结果.20.10【分析】根据条件确定中项的符号变化规律即可确定最小时对应项数【详解】单调递增因此即最小故答案为:10【点睛】本题考查等差数列性质等差数列前项和性质考查基本分析求解能力属中档题解析:10 【分析】根据条件确定{}n a 中项的符号变化规律,即可确定n S 最小时对应项数. 【详解】7138910111213101103()0S S a a a a a a a a =∴+++++=∴+= 17130,a S S <=∴{}n a 单调递增,因此10110,0a a <>即10n =,n S 最小 故答案为:10 【点睛】本题考查等差数列性质、等差数列前n 项和性质,考查基本分析求解能力,属中档题.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)最大自然数6n =. 【分析】(1)根据题中条件,可得1112n a +--的表达式,根据等比数列的定义,即可得证;(2)由(1)可得1122n n a -=-,则可得2n n b =,根据错位相减求和法,可求得n S 的表达式,根据n S 的单调性,代入数值,分析即可得答案. 【详解】解:(1)∵()1621*44n n n n a a n N a a +-=-=∈--, ∴()()1116323346312311122162262822224n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a a a +++----⎛⎫----+--======- ⎪-----+----⎝⎭--即11122112n n a a +--=--, ∴112n a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为113132212a a --==--,公比为2的等比数列. (2)由(1)知,1122n n a -=-, 即321112222n n n n n n n a a b a a a ---==-==---, ∴()()21212-⋅=-⋅nn n b n ,()123123252212n n S n =⋅+⋅+⋅++-⋅,① ()23412123252212n n S n +=⋅+⋅+⋅++-⋅,②①减②得()()()112311421222222122221212n nn n n S n n +++--=⋅++++--⋅=+⋅--⋅-()13226n n +=-⋅-.∴()12326n n S n +=-⋅+.∴()()()21112122322210++++-=-⋅--⋅=+>n n n n n S S n n n ,∴n S .单调递增.∵7692611582021S =⨯+=<,87112628222021S =⨯+=>.故使2021n S <成立的最大自然数6n =. 【点睛】解题的关键是根据所给形式,进行配凑和整理,根据等比数列定义,即可得证,求和常用的方法有:①公式法,②倒序相加法,③裂项相消法,④错位相减法等,需熟练掌握. 22.(1)存在,2k =或3k =;(2)证明见解析. 【分析】(1)若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N ,将23nnn c =+代入上式,整理得1(2)(3)2306n n k k --⋅⋅=化简即可得出答案;(2)证{}n c 不是等比数列只需证2213c c c ≠⋅,验证其不成立即可.【详解】解:(1)由题意知,若数列{}1n n c kc +-为等比数列,则有()()()21211n n n n n n c kc c kc c kc +++--=-⋅-,其中2n ≥且*n ∈N , 将23nnn c =+代入上式,得()()()211221111232323232323n n n n n n n n n n n n k k k ++++++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤+-+=+-+⋅+-+⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 即21111(2)2(3)3(2)2(3)3(2)2(3)3n n n n n n k k k k k k ++--⎡⎤⎡⎤⎡⎤-+-=-+-⋅-+-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,整理得1(2)(3)2306n nk k --⋅⋅=,解得2k =或3k =.(2)设数列{}n a ,{}n b 的公比分别为,,p q p q ≠且,0p q ≠,11,0a b ≠, 则1111n n n c a pb q --=+,为证{}n c 不是等比数列,只需证2213c c c ≠⋅, 事实上()22222221111112c a p b q a p a b pq b q =+=++,()()()222222221311111111c c a b a p b q a p a b p q b q ⋅=+⋅+=+++,由于p q ≠,故222p q pq +>,又11,0a b ≠,从而2213c c c ≠⋅,所以{}n c 不是等比数列. 【点睛】方法点睛:等差、等比数列的证明经常利用定义法和等比中项法,通项公式法和前n 项和公式法经常在选择题、填空题中用来判断数列是否为等差、等比数列不能用来证明.23.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n n a an n+=+,得到{}n b 为等比数列,(2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S 【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅,12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.24.(1)2nn a =;(2)21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =.【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知12a =,416a =,可以求出公比,这样就可以求出数列{}n a 的通项公式;(2)由数列{}n a 的通项公式,可以求出21a -和 358a 的值,这样也就求出2b 和 3b 的值,这样可以求出等差数列{}n b 的公差,进而可以求出通项公式,利用前n 项和公式求出数列{}n b 前10项的和.【详解】(1)设等比数列的公比为q ,由已知12a =,34121616q a a q =⇒⋅=⇒=,所以112n n n a q a -=⋅=,即数列{}n a 的通项公式为2n n a =;(2)由(1)知2nn a =,所以2221213b a =-=-=,333552588b a ==⨯=, 设等差数列{}n b 的公差为d ,则322d b b -==,12121n d b b n b =-=∴=-, 设数列{}n b 前10项的和为10S ,则11010910910101210022S d b ⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=, 所以数列{}n b 的通项公式21n b n =-,数列{}n b 前10项的和10100S =. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)公式法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和.(2)错位相减法:若{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,求1122n n a b a b a b ++⋅⋅⋅. (3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,相消剩下首尾的若干项.常见的裂顶有()11111n n n n =-++,()1111222n n n n ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭等.(4)分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和. (5)倒序相加法.25.(1)条件性选择见解析,2n n a =;(2)332n nn T +=-. 【分析】(1)选①:由题意可得32442a a a =+-,再利用等比数列的公比为2可求1a ,进而可求数列{}n a 的通项公式;选②:22n n S a =-,令1n =可求1a ,当2n ≥时,可得1122n n S a --=-,与已知条件两式相减可求得()122n n a a n -=≥,进而可求数列{}n a 的通项公式;选③:122n n S +=-,当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122n n S -=-,与已知条件两式相减可求得2nn a =,检验12a =也满足,进而可求数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===,利用乘公比错位相减即可求和. 【详解】(1)选①:因为2a ,3a ,44a -成等差数列, 所以32442a a a =+-,又因为数列{}n a 的公比为2,所以2311122242a a a ⨯=+⨯-,即1118284a a a =+-,解得12a =, 所以1222n n n a -=⨯=.选②:因为22n n S a =-,当1n =时,1122S a =-,解得12a =. 当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-. 即()122n n a a n -=≥.所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列. 故1222n n n a -=⨯=.选③:因为122n n S +=-,所以当1n =时,112S a ==,当2n ≥时,122nn S -=-,所以()()1122222n n nn n n a S S +-=-=---=,当1n =时,1122a ==依然成立.所以2nn a =. (2)由(1)知2nn a =,则221log 1log 2122n n n n n n a n b a +++===, 所以2323412222n n n T +=++++, ① 231123122222n n n n n T ++=++++, ② ①-②得23111111122222n n n n T ++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭ 212111111111111121222211111222221122n n n n n n n n n -+++++⎛⎫-- ⎪+++⎝⎭=+-=+-=+---- 13322n n ++=-. 所以332n nn T +=-. 所以数列{}n b 的前n 项和332n n n T +=-. 【点睛】方法点睛:数列求和的方法(1)倒序相加法:如果一个数列{}n a 的前n 项中首末两端等距离的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可以用倒序相加法(2)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n 项和即可以用错位相减法来求;(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时,中间的一些项可相互抵消,从而求得其和;(4)分组转化法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组转换法分别求和再相加减;(5)并项求和法:一个数列的前n 项和可以两两结合求解,则称之为并项求和,形如()()1nn a f n =-类型,可采用两项合并求解. 26.(1)*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用*1,(1),(2,)n n nn S n a S S n n N -=⎧=⎨-≥∈⎩求解即可;(2)利用n a 求n b ,当1n =时,1151224b =≤显然成立,当2n ≥时,利用列项相消法求和判断即可. 【详解】解:(1)当1n =时,111113a S ==++=;当2n ≥时,1n n n a S S -=-22(1)[(1)(1)1]n n n n =++--+-+2n =,所以*3,(1)2,(2,)n n a n n n N =⎧=⎨≥∈⎩; (2)由(1)易知*1,(1)121(2,),4(1)n n b n n N n n ⎧⎪=⎪=⎨≥∈⎪+⎪⎩ 当1n =时,1151224b =≤显然成立. 当2n ≥时,1111()4(1)41n b n n n n ==-++, 123n n T b b b b =+++ 11111111[()()()]12423341n n =+-+-++-+ 1111()12421n =+-+ 515244(1)24n =-<+; 故结论成立.【点睛】关键点睛:本题考查数列求通项公式,利用数列求和证明不等式.利用列项相消法求和是解决本题的关键.。
数列测试卷
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共32分)
1.数列{}n a 的通项公式23n a n =+,则10a 的值为 ( )
A .17
B .20
C .23
D .26
2.设等比数列{}n a 中5227a a =,则公比q 是 ( )
A .8
B .10
C .3
D .9
3.数列前n 项和为32n ,则4a 等于 ( )
A .15
B .18
C .21
D .27
4.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(一个分裂为两个),经过3小时,这种细菌由1个可繁殖成
( )
A .511个
B .512个
C .1023个
D .1024个
5.在正整数100至500之间能被11整除的个数为( )
A .34
B .35
C .36
D .37
6.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n 2
-1(n ≥1),则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5等于( )
A .-1
B .1
C .0
D .2
7.{a n }是等差数列,且a 1+a 4+a 7=45,a 2+a 5+a 8=39,则a 3+a 6+a 9的值是( )
A .24
B .27
C .30
D .33
8. 等差数列{}n a 的前m 项和为30,前2m 项和为100,则它的前3m 项和是( )
A 130
B 170
C 210
D 260
9. 已知等比数列{}n a 的公比1
3
q =-,则13572468a a a a a a a a ++++++等于( )
A 13-
B 3-
C 1
3
D 3
10. 两个等差数列{}n a 、{}n b 前n 项和分别为n A 、n B ,满足71
()427n n A n n N B n ++=∈+,则1111
a b 的值为( )
A 74
B 32
C 43
D 78
71
11.等比数列{}n a 的首项11a =,公比1q ≠,如果123,,a a a 依次是某等差数列的第1,2,5项,
则q 等于
( )
A .2
B .3
C .-3
D .3或-3
12.设等差数列{}n a 的公差为d ,若它的前n 项和2n s n =-,则
( )
A .21,2n a n d =-=-
B .21,2n a n d =-=
C .21,2n a n d =-+=-
D .21,2n a n d =-+=
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
13.在等差数列{}n a 中,137932,a a a a +++=则5a =____________。
14.等比数列{}n a 中,696,9a a ==,那么3a =_________.
15.等差数列{}n a 前n 项和为n S ,已知131113,,a S S n ==为________时,n S 最大.
16..在等比数列2,8,32,128…的相邻两项之间插入一个数,使之组成一个新的等比数列,则新数列的通项公式为
三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.已知等差数列中,2,1,8n n d a S ===-,求1a 和n 。
18.(本小题满分15分)已知四个数依次成等差数列,且四个数的平方和为94,首尾两数
之积比中间两数之积少18,请你写出此四个数所组成的等差数列。
19已知等比数列{}n a 中,113a =,公比1
3q =.
(I )n S 为{}n a 的前n 项和,证明:12
n
n a S -=
(II )设n n a a a b 32313log log log +⋯⋯++=,求数列{}n b 的通项公式. 20已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10
(I )求数列{a n }的通项公式;
(II )求数列⎭
⎬⎫
⎩⎨
⎧-12n n a 的前n 项和. 21成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2、5、13后成为等比数列{}n b 中的b 、b 、b 。
(I) 求数列{}n b 的通项公式;
(II) 数列{}n b 的前n 项和为n S ,求证:数列54n S ⎧
⎫
+
⎨⎬⎩⎭
是等比数列。
22已知等差数列{}n a 满足:73=a ,2675=+a a ,{}n a 的前n 项和为n S
(Ⅰ)求n a 及n S ;
(Ⅱ)令1
12
-=
n n a b (*
N n ∈),求数列{}n b 的前n 项和为n T 。