数列测试卷
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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。
一、选择题1.已知数列{}n a 中,12a =,111(2)n n a n a -=-≥,则2021a 等于( ) A .1-B .12-C .12D .22.设等差数列{}n a 的前n 项和为*,n S n ∈N .若12130,0S S ><,则数列{}n a 的最小项是( ) A .第6项B .第7项C .第12项D .第13项3.若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的乘积,则称该数列为“m 积列”.若各项均为正数的等比数列{a n }是一个“2022积数列”,且a 1>1,则当其前n 项的乘积取最大值时,n 的最大值为( ) A .1009B .1010C .1011D .20204.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ5.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .1766.设数列{}n a 满足122,6,a a ==且2122n n n a a a ++-+=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则121024102410241024a a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦( ) A .1022 B .1023 C .1024 D .10257.已知数列{}n a 满足11a =,24a =,310a =,且{}1n n a a +-是等比数列,则81ii a==∑( ) A .376B .382C .749D .7668.已知数列{}n a 满足:113a =,1(1)21n n n a na n ++-=+,*n N ∈,则下列说法正确的是( ) A .1n n a a +≥ B .1n n a a +≤C .数列{}n a 的最小项为3a 和4aD .数列{}n a 的最大项为3a 和4a9.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=( *,n N d ∈为常数),称{}n a 为“等差比数列”,已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===,则20202018a a 等于( ) A .4×20162-1B .4×20172-1C .4×20182-1D .4×2018210.删去正整数1,2,3,4,5,…中的所有完全平方数与立方数(如4,8),得到一个新数列,则这个数列的第2020项是( ) A .2072B .2073C .2074D .207511.已知函数()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩令()()n a f n n *=∈N 得数列{}n a ,若数列{}n a 为递增数列,则实数a 的取值范围为( ) A .()1,3B .()2,3C .9,34⎛⎫ ⎪⎝⎭D .92,4⎛⎫ ⎪⎝⎭12.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1220a a +=,334S =,且2n a S a ≤≤+,则实数a 的取值范围是( ) A .0,1B .[]1,0-C .1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且112a =,110n n n a S S +++=,则10S =________. 14.已知数列{}n a 与2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭均为等差数列(n *∈N ),且12a =,则{}n a 的公差为______.15.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若()112nn n n S a =-+,则129S S S +++=________.16.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,13a =,当2n ≥时有1122n n n n n S S S S na --+-=,则使122021m S S S ≥成立的正整数m 的最小值为______.17.如图所示,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点,,,E F G H ,作第2个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去.如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于___2cm ?18.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________. 19.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________20.已知首项为1a ,公比为q 的等比数列{}n a 满足443210q a a a ++++=,则首项1a 的取值范围是________.参考答案三、解答题21.已知{}n a 是首项为19,公差为2-的等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)设{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{}n b 的通项公式及其前n 项和n T .22.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足()*12n n a S n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式,(2)设函数13()log f x x =,()()()12n n b f a f a f a =+++,1231111n nT b b b b =+++求证:2n T <. 23.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2n S n =,n *∈N ,数列{b n }满足:12113b b ==,,且21340n n n b b b ++-+=,n *∈N (1)求证:数列{}1n n b b +-是等比数列; (2)求数列{a n }与{b n }的通项公式.24.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,5624a a +=,11143S =,数列{}n b 的前n 项和为n T ,满足()1*12n a n T n a -=-∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式及数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和;(2)判断数列{}n b 是否为等比数列,并说明理由.25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n a s 在直线22y x =-,上n *∈N . (1)求{}n a 的通项公式;(2)若n n b n a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 满足1122n n n a a a +=+()N n *∈,11a =. (1)证明:数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列,并求数列{}n a 的通项公式. (2)若记n b 为满足不等式11122k nn a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()N n *∈的正整数k 的个数,数列n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求关于n 的不等式4032n S <的最大正整数解.【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】先计算出{}n a 的前几项,然后分析{}n a 的周期性,根据周期可将2021a 转化为2a ,结合12a =求解出结果.【详解】因为12a =,所以23412311111,11,12,......2a a a a a a =-==-=-=-= 所以3211111111111111111111n n nn n n n na a a a a a a a +++-=-=-=-=-=-=------, 所以{}n a 是周期为3的周期数列,所以20213673+2212a a a ⨯===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:根据递推公式证明数列{}n a 为周期数列的步骤:(1)先根据已知条件写出数列{}n a 的前几项,直至出现数列中项循环,判断循环的项包含的项数A ;(2)证明()*n A n a a A N+=∈,则可说明数列{}na 是周期为A 的数列.2.B解析:B 【分析】可利用等差数列的前n 项和的性质,等差数列下标的性质进行判断即可 【详解】由题意12130,0S S ><及()()()12112671311371366,132S a a a a S a a a =+=+=+=,得6770,0a a a +><,所以6670,a a a >>,且公差0d <,所以7a ,最小.故选B .【点睛】等差数列的前n 项和n S 具有以下性质()2121n n S n a -=-,()21n n n S n a a +=+.3.C解析:C 【分析】根据数列的新定义,得到122021...1a a a =,再由等比数列的性质得到210111a =,再利用11,01a q ><<求解即可.【详解】根据题意:2022122022...a a a a =, 所以122021...1a a a =,因为{a n }等比数列,设公比为q ,则0q >, 所以212021220201011...1a a a a a ====, 因为11a >,所以01q <<, 所以1010101110121,1,01a a a >=<<,所以前n 项的乘积取最大值时n 的最大值为1011. 故选:C. 【点睛】关键点睛:本题主要考查数列的新定义以及等比数列的性质,数列的最值问题,解题的关键是根据定义和等比数列性质得出210111a =以及11,01a q ><<进行判断.4.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭. ∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 5.B解析:B 【分析】 由122n n a a n n +=++转化为11121n n a a n n +⎛⎫-=- ⎪+⎝⎭,利用叠加法,求得23n a n =-,即可求解. 【详解】 由122n n a a n n +=++,可得12112(1)1n n a a n n n n +⎛⎫-==- ⎪++⎝⎭,所以()()()()11223211n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=-+-+-++-+11111111222*********n n n n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-++-+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭122113n n ⎛⎫=-+=- ⎪⎝⎭,所以102143105a =-=. 故选:B. 【点睛】数列的通项公式的常见求法:对于递推关系式可转化为1()n n a a f n +-=的数列,通常采用叠加法(逐差相加法)求其通项公式;对于递推关系式可转化为1()n na f n a +=的数列,并且容易求数列{()}f n 前n 项积时,通常采用累乘法求其通项公式; 对于递推关系式形如1n n a pa q +=+的数列,可采用构造法求解数列的通项公式.6.B解析:B 【分析】由2122n n n a a a ++-+=变形得()2112n n n n a a a a +++---=,令1n n n b a a +=-,可得n b 为等差数列,求得{}n b 通项进而求得{}n a 通项, 结合裂项公式求1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和,再由最大整数定义即可求解 【详解】由()12121222n n n n n n n a a a a a a a +++++--=-+⇒=-,设1n n n b a a +=-,则12n nb b ,{}n b 为等差数列,1214b a a =-=,公差为2d =,故22=+n b n ,112n n n b n a a --==-,()1221n n a a n ---=-,,2122a a -=⨯,叠加得()()121n a a n n -=+-,化简得2n a n n =+,故()111111n a n n n n ==-++,所以 1210241024102410241111111024110241223102410251025a a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫+++=⨯-+-++-=⨯-⎢⎥⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦⎣⎦ 1024102410231025⎡⎤=-=⎢⎥⎣⎦ 故选:B 【点睛】方法点睛:本题考查构造数列的使用,等差通项的求解,叠加法求前n 项和,裂项公式求前n 项和,新定义的理解,综合性强,常用以下方法: (1)形如()1n n a a f n --=的数列,常采用叠加法求解;(2)常见裂项公式有:()11111n n n n =-++,()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭,()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭7.C解析:C 【分析】利用累加法求出通项n a ,然后利用等比数列的求和公式,求解81i i a =∑即可【详解】由已知得,213a a -=,326a a -=,而{}1n n a a +-是等比数列,故2q,∴11221()()()n n n n a a a a a a ----+-+-=23632n -+++⨯1133232312n n ---⨯==⨯--,1n a a ∴-=1323n -⨯-,化简得1322n n a -=⨯-,8712818123(122)2831612i iaa a a =-=++=⨯+++-⨯=⨯--∑83219749=⨯-=故选:C 【点睛】关键点睛:解题关键在于利用累加法求出通项,难度属于中档题8.C解析:C 【分析】令n n b na =,由已知得121n n b b n +-=+运用累加法得2+12n b n =,从而可得12+n a n n=,作差得()()()+13+4+1n n a n n a n n -=-,从而可得12345>>n a a a a a a =<<<,由此可得选项. 【详解】令n n b na =,则121n n b b n +-=+,又113a =,所以113b =,213b b -=,325b b -=, ,121n n b b n --=-, 所以累加得()()213+2113++122nn n b n --==,所以2+1212+n nb n an n n n===, 所以()()()()+13+41212+1+++1+1n n n n a a n n n n n n -⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭,所以当3n <时,+1n n a a <,当3n =时,+1n n a a =,即34a a =,当>3n 时,+1>n n a a , 即12345>>n a a a a a a =<<<,所以数列{}n a 的最小项为3a 和4a ,故选:C. 【点睛】本题考查构造新数列,运用累加法求数列的通项,以及运用作差法判断差的正负得出数列的增减性,属于中档题.9.C解析:C 【分析】根据“等差比”数列的定义,得到数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,再利用202020202019201820192019a a a a a a =⨯求解. 【详解】由题意可得:323a a =,211a a = ,32211a a a a -=, 根据“等差比数列”的定义可知数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首先为1,公差为2的等差数列,则()111221n na n n a +=+-⨯=-, 所以20202019220191220181a a =⨯-=⨯+,20192018220181aa =⨯-, 所以()()2202020202019201820192019220181220181420181a a a a a a =⨯=⨯+⨯-=⨯-. 故选:C 【点睛】本题考查数列新定义,等差数列,重点考查理解题意,转化思想,计算能力,属于中档题型.10.C解析:C 【分析】由于数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯共有2025项,其中有45个平方数,12个立方数,有3个既是平方数,又是立方数的数,所以还剩余20254512+31971--=项,所以去掉平方数和立方数后,第2020项是在2025后的第()20201971=49-个数,从而求得结果. 【详解】∵2452025=,2462116=,20202025<,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉45个平方数,因为331217282025132197=<<=,所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉12个立方数,又66320254<<,所以在从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中有3个数即是平方数, 又是立方数的数,重复去掉了3个即是平方数,又是立方数的数, 所以从数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯中去掉平方数和立方数后还有20254512+31971--=项,此时距2020项还差2020197149-=项, 所以这个数列的第2020项是2025492074+=, 故选:C. 【点睛】本题考查学生的实践创新能力,解决该题的关键是找出第2020项的大概位置,所以只要弄明白在数列22221,2,3,2,5,6,7,8,3,45⋯去掉哪些项,去掉多少项,问题便迎刃而解,属于中档题.11.B解析:B 【分析】由()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩,()()n a f n n N *=∈得数列{}n a ,根据数列{}n a 为递增数列,联立方程组,即可求得答案.【详解】()()633,7,,7.xa x xf xa x-⎧--≤=⎨>⎩令()()na f n n N*=∈得数列{}n a∴()633,7,7n na n naa n-⎧--≤=⎨>⎩()n N*∈且数列{}n a为递增数列,得()230,1,733,aaa a⎧->⎪>⎨⎪--<⎩解得23a<<.即:()2,3a∈故选:B.【点睛】本题主要考查了根据递增数列求参数范围问题,解题关键是掌握递增数列的定义,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.12.D解析:D【分析】设等比数列{}n a的公比为q,由1220a a+=,334S=,列方程求出1,a q,进而可求出nS,列不等式组可求出a的取值范围【详解】解:设等比数列{}n a的公比为q,因为1220a a+=,334S=,所以121(12)03(1)4a qa q q+=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q==-,所以11()212[1()]1321()2nnnS--==----,所以当1n=时,nS取得最大值,当2n=时,nS取得最小值12,所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩,解得112a -≤≤,故选:D 【点睛】此题考查等比数列的通项公式与求和公式及其性质,考查推理能力与计算能力,属于中档题二、填空题13.【分析】将化为两边同除以可得数列数列是等差数列进而可求出再令即可求出【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故答案为:【点睛】思路点睛:与关系问题的求解思路根据所求结 解析:111【分析】将110n n n a S S +++=化为110n n n n S S S S ++-+=,两边同除以1n n S S +,可得数列数列1{}nS 是等差数列,进而可求出n S ,再令10n =即可求出10S . 【详解】因为110n n n a S S +++=,所以110n n n n S S S S ++-+=,所以11n n n n S S S S ++-=, 所以1111n n S S +-=,又11112S a ==,所以数列1{}n S 是以2为首项,1为公差的等差数列,所以12(1)11n n n S =+-⨯=+,所以11n S n =+,所以10111S =. 故答案为:111【点睛】思路点睛:n S 与n a 关系问题的求解思路,根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化:(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥转化为只含n S ,1n S -的关系式,再求解; (2)利用1(2)n n n S S a n --=≥转化为只含n a ,1n a -的关系式,再求解.14.【分析】本题首先可设数列的公差为则然后根据题意得出最后通过计算即可得出结果【详解】设数列的公差为因为所以因为数列是等差数列所以即解得故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的公差的求法主要考查 解析:2【分析】本题首先可设数列{}n a 的公差为d ,则22a d =+、322a d =+,然后根据题意得出2123221322a a a +=⨯,最后通过计算即可得出结果. 【详解】设数列{}n a 的公差为d ,因为12a =,所以22a d =+,322a d =+,因为数列2n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,所以2123221322a a a +=⨯,即()()2222342d d +=++,解得2d =, 故答案为:2. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列的公差的求法,主要考查等差中项的应用,若数列{}n a 是等差数列且2n mk ,则2n m k a a a ,考查计算能力,是中档题.15.【分析】令计算得出然后推导出当为偶数时当为奇数时利用等比数列的求和公式可求得的值【详解】当时解得;当时当为偶数时可得则;当为奇数时可得则因此故答案为:【点睛】方法点睛:本题考查已知与的关系求和常用的 解析:3411024【分析】令1n =计算得出114a =,然后推导出当n 为偶数时,0n S =,当n 为奇数时,112n n S +=,利用等比数列的求和公式可求得129S S S +++的值.【详解】 当1n =时,11112a S a ==-+,解得114a =;当2n ≥时,()()()1111122nnn n n n n nS a S S -=-+=-⋅-+. 当n 为偶数时,可得112n n n n S S S -=-+,则112n nS -=; 当()3n n ≥为奇数时,可得112n n n n S S S -=-++,则1112120222n n n n nS S -+=-=-=.因此,2512924681011111111341240000122222102414S S S ⎛⎫- ⎪⎝⎭+++=++++++++==-.故答案为:3411024. 【点睛】方法点睛:本题考查已知n S 与n a 的关系求和,常用的数列求和方法如下: (1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.16.1010【分析】由与关系当时将代入条件等式得到数列为等差数列求出进而求出即可求出结论【详解】∵∴∴∴令则∴数列是以为首项公差的等差数列∴即∴∴由解得即正整数的最小值为故答案为:【点睛】方法点睛:本题解析:1010 【分析】由n S 与n a 关系,当2n ≥时,将1n n n a S S -=-代入条件等式,得到数列21{}nn S +为等差数列,求出n S ,进而求出12m S S S ,即可求出结论.【详解】∵1122n n n n n S S S S na --+-=, ∴()11122n n n n n n S S S S n S S ---+-=-, ∴()()1122121n n n n S S n S n S --=+--, ∴121212n n n n S S -+--=, 令21n nn b S +=,则()122n n b b n --=≥, ∴数列{}n b 是以111331b S a ===为首项,公差2d =的等差数列, ∴21n b n =-,即2121n n n S +=-,∴2121n n S n +=-,∴12521321321m m S S S m m +=⨯⨯⨯=+-,由212021m +≥,解得1010m ≥, 即正整数m 的最小值为1010.故答案为: 1010. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查递推关系式,求通项公式的主要方法有: 观察法:若已知数列前若干项,通过观察分析,找出规律;公式法:已知数列是等差数列或等比数列,或者给出前n 项和与通项公式的关系; 累加法:形如()1n n a a f n +=+的递推数列; 累乘法:形如()1n n a a f n +=⋅的递推数列.17.50【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方可得代入求出的通项公式然后根据等比数列的前n 项和的公式得到的和即可求解【详解】记第1个正方形的面积为第2个正方形的面积为第n 个正方形解析:50 【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方可得2n n S a =,代入求出n S 的通项公式,然后根据等比数列的前n 项和的公式得到123n s S S S +++⋯+的和即可求解. 【详解】记第1个正方形的面积为1S ,第2个正方形的面积为2S ,⋯,第n 个正方形的面积为n S ,设第n个正方形的边长为n a ,则第n n , 所以第n+1个正方形的边长为12n n a a +=, 1n n a a +∴=, 即数列{n a }是首项为15a =的等比数列, 15n n a -∴=⋅, 数列{n S }是首项为125S =,公比为12的等比数列,123125(1)1250(1)1212n n nS S S S -+++⋯+==⋅-∴-,所以如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于50, 故答案为:5018.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以解析:18或19 【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意, 当1n =时,21a a λ=, 当2n =时,42a a λ=,所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去),所以()2112n n n d S na n n -=+=+,记()2991010n nn n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+, 所以()()()12129119210110910n n nnn n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<, 所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19 【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题.19.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.20.【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到令可得到由函数的单调性可求得的取值范围【详解】由得:令则在上单调递减;在上单调递减;综上所述:的取值范围为故答案为:【点睛】本题考查函数值域的求解问题涉解析:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦【分析】利用等比数列通项公式可整理已知等式得到211211q q a q q⎛⎫+- ⎪⎝⎭=-++,令1t q q =+可得到1111a t t =-+++,由函数的单调性可求得1a 的取值范围. 【详解】由443210q a a a ++++=得:43211110q a q a q a q ++++=,224213211211111q q q q q a q q q q q q q⎛⎫+-+ ⎪+⎝⎭∴=-=-=-++++++. 令(][)1,22,t q q=+∈-∞-+∞,则()()2211211211111t t t a t t t t +-+--=-=-=-+++++, 111t t -+++在(],2-∞-上单调递减,12112a ∴≥+-=;111t t -+++在[)2,+∞上单调递减,1122133a ∴≤-++=-; 综上所述:1a 的取值范围为[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.故答案为:[)2,2,3⎛⎤-∞-+∞ ⎥⎝⎦.【点睛】本题考查函数值域的求解问题,涉及到等比数列通项公式的应用;关键是能够将1a 表示为关于q 的函数,利用分离常数法可确定函数的单调性,进而利用函数单调性求得函数的最值,从而得到所求的取值范围.三、解答题21.(1)212n a n =-;(2)12123n n b n -=-+;231202n n T n n -=-++. 【分析】(1)利用等差数列的通项公式即可求解;(2)由(1)得12123n n b n -=-+,利用分组求和即可求解.【详解】(1)因为{}n a 是首项119a =,公差2d =-的等差数列, 所以192(1)n a n =--212n =-,(2)由题知{}n n b a -是首项为1,公比为3的等比数列,则13n n n b a --=,所以13n n n b a -=+12123n n -=-+,所以12n n T b b b =+++()()()()0121233333n n a a a a =++++++++ ()()21121333n n a a a -=+++++++()()()211319212402313120132222n n n n n n n n n ⨯-+----=+=+=-+-.22.(1)13nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)证明见解析. 【分析】(1)由12n n a S =-,结合n a 和n S 的关系,化简得到数列{}n a 为首项为13,公比为13的等比数列,即可求得数列的通项公式;(2)由函数13()log f x x =,结合对数的运算性质,求得(1)2nn n b +=,再利用“裂项法”求得数列的前n 项和,即可证得结论. 【详解】(1)因为12n n a S =-,所以1112(2)n n a S n --=-≥, 所以11222(2)n n n n n a a S S a n ---=-=-≥,可得11(2)3n n a a n -=≥,即11(2)3n n a n a -=≥, 又由1112a S =-,所以113a =,所以数列{}n a 为首项为13,公比为13的等比数列, 所以数列{}n a 的通项公式为1113n nn a q a -⎛⎫= ⎪⎝⎭=. (2)由题意,函数13()log f x x =,所以11121n 333log log log n b a a a =+++()121121331log ,log 3nn a a a +++⎛⎫== ⎪⎝⎭(1)122n n n +=+++=则12112(1)1n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 所以12111n nT b b b =+++11111212231n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦221n =-+, 因为n *∈N ,所以201n >+,所以2221n -<+,即2n T <. 【点睛】关于数列的裂项法求和的基本策略: 基本步骤:裂项:观察数列的通项,将通项拆成两项之差的形式; 累加:将数列裂项后的各项相加;消项:将中间可以消去的项相互抵消,将剩余的有限项相加,得到数列的前n 项和. 消项的规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项. 23.(1)证明见解析;(2)21n a n =-,113n n b -=. 【分析】(1)利用等比数列的定义证明;(2)利用1(2)n n n a S S n -=-≥求n a ,由累加法求n b . 【详解】(1)因为21340n n n b b b ++-+=,所以2111()3n n n n b b b b +++-=-,又21203b b -=-≠, 所以21113n n n n b b b b +++-=-,*n N ∈,所以数列{}1n n b b +-是等比数列;(2)2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-,又111a S ==适合上式, 所以21,*n a n n N =-∈,由(1)112133n n n b b -+⎛⎫-=-⨯ ⎪⎝⎭,所以,2n ≥时,212132122121()()()133333n n n n b b b b b b b b --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-++-=+-+-⨯++-⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭1121133111313n n --⎡⎤⎛⎫⎛⎫--⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦=+= ⎪⎝⎭-.又11b =,所以113n n b -=. 【点睛】易错点睛:本题考查等比数列的证明,考查由n S 求n a ,累加法求数列的通项公式.在由n S 求n a 时要注意公式1n n n a S S -=-中2n ≥,而11a S =,求法不相同,易出错,同样在用累加法求通项公式时,121321()()()n n n b b b b b b b b -=+-+-++-,括号中的各项成等比数列,这里不包含1b .要特别注意首项.24.(1)21()n a n n =+∈N ;69n n +;(2)数列{}n b 不是等比数列.理由见解析. 【分析】(1)由等差数列的通项公式以及前n 项和公式即可求得n a ,代入11n n a a +,利用裂项求和即可求得数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和; (2)由n T 求出数列{}n b 的通项公式,再运用等比数列的定义判断即可.【详解】解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,11611143S a ==,613a ∴=,又5624a a +=,解得:511a =,2d =,21()n a n n ∴=+∈N ,111111(21)(23)22123n n a a n n n n +⎛⎫∴==- ⎪++++⎝⎭, 设11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项的和为n B , 1113557(21)(23)n B n n ∴=++⋯+⨯⨯++1111111235572123n n ⎛⎫=-+-++- ⎪++⎝⎭111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭; (2)13a =,124n a n -=,43n n T ∴=+.当1n =时,17b =;当2n ≥时,1114434n n n n n n b T T ---=-=-=⨯,()142n n b b n +∴=≥,若{}n b 是等比数列,则有214b b =,而17b =,212b =,所以与214b b =矛盾,故数列{}n b 不是等比数列.【点睛】方法点睛: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.25.(1)2n n a =;(2)1(1)222n n n n T ++=+-. 【分析】(1)利用公式11,1=,2n nn S n a S S n -=⎧⎨-≥⎩求{}n a 的通项公式; (2)由题得2n n b n =+,再利用分组求和求数列{}n b 的前n 项和n T .【详解】解:(1)∵点(),n n a S 在直线22y x =-上,n *∈N ,∴22n n S a =-.当1n =时,1122a a =-,则12a =,当2n 时,22n n S a =-,1122n n S a --=-.两式相减,得122n n n a a a -=-,所以12n n a a -=.所以{}n a 是以首项为2,公比为2等比数列,所以2n n a =.(2)2n n b n =+,()23(123)2222n n T n =+++⋯++++++,所以1(1)222n n n n T ++=+-. 【点睛】 方法点睛:数列求和常用的方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组求和法;(5)倒序相加法.要根据数列的通项特征选择合适的方法求解. 26.(1)证明见解析;21n a n =+;(2)8. 【分析】 (1)根据等差数列的定义,证明111n na a +-为常数,由等差数列通项公式得1n a ,从而求得n a ;(2)不等式11122k n n a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭即为11222n n k -+≤<,从而可确定k 的个数,即n b ,然后由错位相减法求得n S ,结合{}n S 是递增数列,通过估值法得出不等式4032n S <的最大正数解.【详解】 (1)由1122n n n a a a +=+取倒数得 11221112n n n n n a a a a a +++=⇔=+,即11112n n a a +-=,所以1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为公差为12的等差数列, ()1111121221n n n n a a a n +=+-⋅=⇒=+. (2)当11122n n k a -⎛⎫⎛⎫<≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,1112221212n n n n k k -++≤<⇔-≤<-, 所以这样k 有2n 个2n n b ⇒=,()112n n nb n a -=+⋅, ()2121324212n n S n -=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅,()2122232212n n n S n n -=⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅++⋅,两式相减得:()21222212n n n S n --=+++⋅⋅⋅+-+⋅2n n =-⋅,所以2n n S n =⋅为递增数列. 82048S =,94608S =,8940328S S n <<⇒≤,所以最大正整数解为8.【点睛】方法点睛:本题主要考查等差数列的证明,考查错位相减法求和.数列求和的常用方法有:(1)公式法;(2)错位相减法;(3)裂项相消法;(4)分组(并项)求和法;(5)倒序相加法.。
第四章数列章末检测(原卷版)(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(2021年郑州模拟)已知数列1,3,5,7,…,2n-1,若35是这个数列的第n项,则n=()A.20B.21C.22D.232.已知3,a+2,b+4成等比数列,1,a+1,b+1成等差数列,则等差数列的公差为()A.4或-2B.-4或2C.4D.-43.用数学归纳法证明1+12+14+…+12n-1>12764(n∈N*)成立,某初始值至少应取()A.7B.8C.9D.104.公差不为0的等差数列{a n},其前23项和等于其前10项和,a8+a k=0,则正整数k =()A.24B.25C.26D.275.(2021年长春模拟)已知等比数列{a n}的各项均为正数,其前n项和为S n,若a2=2,S6-S4=6a4,则a5=()A.10B.16C.24D.326.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若2a8=6+a11,则S9=()A.54B.45C.36D.277.已知各项都为正数的等比数列{a n}中,a2a4=4,a1+a2+a3=14,则满足a n·a n+1·a n+2>19的最大正整数n的值为()A.3B.4C .5D .68.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足n (n +1)S 2n +(n 2+n -1)S n -1=0(n ∈N *),则S 1+S 2+…+S 2021=()A .12021B .12022C .20202021D .20212022二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知n ∈N *,则下列表达式能作为数列0,1,0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是()A .a n ,n 为奇数,,n 为偶数B .a n =1+(-1)n2C .a n =1+cos n π2D .a n =|sinn π2|10.(2022年宿迁期末)设等差数列{a n }前n 项和为S n ,公差d >0,若S 9=S 20,则下列结论中正确的有()A .S 30=0B .当n =15时,S n 取得最小值C .a 10+a 22>0D .当S n >0时,n 的最小值为2911.已知等比数列{a n }的公比为q ,满足a 1=1,q =2,则()A .数列{a 2n }是等比数列B C .数列{log 2a n }是等差数列D .数列{a n }中,S 10,S 20,S 30仍成等比数列12.设等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,并满足条件a 1>1,a 2019a 2020>1,a 2019-1a 2020-1<0,下列结论正确的是()A .S 2019<S 2020B.a2019a2021-1<0C.T2020是数列{T n}中的最大值D.数列{T n}无最大值三、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a1=1,a n+1=2a n(n∈N*),S n为{a n}的前n项和,则S8=________.14.(2022年北京一模)中国古代数学著作《孙子算经》中有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之余二,五五数之余三,问物几何?”,将上述问题的所有正整数答案从小到大组成一个数列{a n},则a1=________,a n=________(注:三三数之余二是指此数被3除余2,例如“5”,五五数之余三是指此数被5除余3,例如“8”).15.(2021年淮北期末)已知数列{a n}的通项公式为a n=[lg n]([x]表示不超过x的最大整数),T n为数列{a n}的前n项和,若存在k∈N*满足T k=k,则k的值为__________.16.(2022年武汉模拟)对任一实数序列A=(a1,a2,a3,…),定义新序列△A=(a2-a1,a3-a2,a4-a3,…),它的第n项为a n+1-a n.假定序列△(△A)的所有项都是1,且a12=a22=0,则a2=________.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(2022年北京二模)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,________.是否存在正整数k(k>1),使得a1,a k,S k+2成等比数列?若存在,求出k的值;若不存在,说明理由.-2a n=0;②S n=S n-1+n(n≥2);③S n=n2这三个条件中任选一个,补充在上面从①a n+1问题中并作答.18.(12分)(2022年平顶山期末)在等差数列{a n}中,设前n项和为S n,已知a1=2,S4=26.(1)求{a n}的通项公式;}的前n项和T n.(2)令b n=1a n a n+1,求数列{b n19.(12分)设a>0,函数f(x)=ax=1,a n+1=f(a n),n∈N*.a+x,令a1(1)写出a2,a3,a4的值,并猜想数列{a n}的通项公式;(2)用数学归纳法证明你的结论.20.(12分)(2022年潍坊模拟)若数列{a n}的前n项和S n满足S n=2a n-λ(λ>0,n∈N*).(1)求证:数列{a n}为等比数列,并求a n;(2)若λ=4,b n n ,n 为奇数,2a n ,n 为偶数(n ∈N *),求数列{b n }的前2n 项和T 2n .21.(12分)已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .22.(12分)数列{a n }是公比为12的等比数列且1-a 2是a 1与1+a 3的等比中项,前n 项和为S n ;数列{b n }是等差数列,b 1=8,其前n 项和T n 满足T n =nλ·b n +1(λ为常数且λ≠1).(1)求数列{a n }的通项公式及λ的值;(2)比较1T 1+1T 2+1T 3+…+1T n 与12S n 的大小.第四章数列章末检测(解析版)(时间:120分钟,满分150分)一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.(2021年郑州模拟)已知数列1,3,5,7,…,2n -1,若35是这个数列的第n 项,则n =()A .20B .21C .22D .23【答案】D【解析】由2n -1=35=45,得2n -1=45,即2n =46,解得n =23.2.已知3,a +2,b +4成等比数列,1,a +1,b +1成等差数列,则等差数列的公差为()A .4或-2B .-4或2C .4D .-4【答案】C【解析】∵3,a +2,b +4成等比数列,1,a +1,b +1成等差数列,∴(a+2)2=3(b +4),2(a +1)=1+b +1=-2,4=4,=8.=-2,=-4时,a +2=0与3,a +2,b +4=4,=8时,等差数列的公差为(a +1)-1=a=4.3.用数学归纳法证明1+12+14+…+12n -1>12764(n ∈N *)成立,某初始值至少应取()A .7B .8C .9D .10【答案】B 【解析】1+12+14+…+12n -1=1-12n1-12>12764,整理得2n >128,解得n >7,所以初始值至少应取8.4.公差不为0的等差数列{a n },其前23项和等于其前10项和,a 8+a k =0,则正整数k =()A .24B .25C .26D .27【答案】C【解析】由题意设等差数列{a n }的公差为d ,d ≠0,∵其前23项和等于其前10项和,∴23a 1+23×222d =10a 1+10×92d ,变形可得13(a 1+16d )=0,∴a 17=a 1+16d =0.由等差数列的性质可得a 8+a 26=2a 17=0,∴k =26.5.(2021年长春模拟)已知等比数列{a n }的各项均为正数,其前n 项和为S n ,若a 2=2,S 6-S 4=6a 4,则a 5=()A .10B .16C .24D .32【答案】B【解析】设公比为q (q >0),S 6-S 4=a 5+a 6=6a 4.因为a 2=2,所以2q 3+2q 4=12q 2,即q 2+q -6=0,解得q =2,则a 5=2×23=16.6.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若2a 8=6+a 11,则S 9=()A .54B .45C .36D .27【答案】A【解析】∵2a 8=a 5+a 11,2a 8=6+a 11,∴a 5=6,∴S 9=9a 5=54.7.已知各项都为正数的等比数列{a n }中,a 2a 4=4,a 1+a 2+a 3=14,则满足a n ·a n +1·a n +2>19的最大正整数n 的值为()A .3B .4C .5D .6【答案】B【解析】∵a 2a 4=4,a n >0,∴a 3=2,∴a 1+a 2=12,1+a 1q =12,1q 2=2,消去a 1,得1+q q2=6.∵q >0,∴q =12,∴a 1=8,∴a n =8-1=24-n ,∴不等式a n a n +1a n +2>19化为29-3n >19,当n =4时,29-3×4=18>19,当n =5时,29-3×5=164<19,∴最大正整数n =4.8.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n 满足n (n +1)S 2n +(n 2+n -1)S n -1=0(n ∈N *),则S 1+S 2+…+S 2021=()A .12021B .12022C .20202021D .20212022【答案】D【解析】∵n (n +1)S 2n +(n 2+n -1)S n -1=0(n ∈N *),∴(S n +1)[n (n +1)S n -1]=0.又∵S n >0,∴n (n +1)S n -1=0,∴S n =1n (n +1)=1n -1n +1,∴S 1+S 2+…+S 2021…20212022.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知n ∈N *,则下列表达式能作为数列0,1,0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是()A .a n ,n 为奇数,,n 为偶数B .a n =1+(-1)n2C .a n =1+cos n π2D .a n =|sinn π2|【答案】ABC 【解析】检验知A ,B ,C 都是所给数列的通项公式.10.(2022年宿迁期末)设等差数列{a n }前n 项和为S n ,公差d >0,若S 9=S 20,则下列结论中正确的有()A .S 30=0B .当n =15时,S n 取得最小值C .a 10+a 22>0D .当S n >0时,n 的最小值为29【答案】BC 【解析】由S 9=S 20⇒9a 1+12×9×8d =20a 1+12×20×19d ⇒a 1+14d =0⇒a 15=0.因为d >0,所以有S 30=30a 1+12×30×29d =30·(-14d )+435d =15d >0,故A 不正确;因为d >0,所以该等差数列是单调递增数列,因为a 15=0,所以当n =15或n =14时,S n 取得最小值,故B 正确;因为d >0,所以该等差数列是单调递增数列,因为a 15=0,所以a 10+a 22=2a 16=2(a 15+d )=2d >0,故C 正确;因为d >0,n ∈N *,所以由S n =na 1+12n (n -1)d =n (-14d )+12n (n -1)d =12dn (n -29)>0,可得n >29,n ∈N *,因此n 的最小值为30,故D 不正确.故选BC .11.已知等比数列{a n }的公比为q ,满足a 1=1,q =2,则()A .数列{a 2n }是等比数列BC .数列{log 2a n }是等差数列D .数列{a n }中,S 10,S 20,S 30仍成等比数列【答案】AC【解析】等比数列{a n }中,由a 1=1,q =2,得a n =2n -1,∴a 2n =22n -1,∴数列{a 2n }是等比数列,故A B 不正确;∵log 2a n =n -1,故数列{log 2a n }是等差数列,故C 正确;数列{a n }中,S 10=1-2101-2=210-1,同理可得S 20=220-1,S 30=230-1,不成等比数列,故D 错误.12.设等比数列{a n }的公比为q ,其前n 项和为S n ,前n 项积为T n ,并满足条件a 1>1,a 2019a 2020>1,a 2019-1a 2020-1<0,下列结论正确的是()A .S 2019<S 2020B .a 2019a 2021-1<0C .T 2020是数列{T n }中的最大值D .数列{T n }无最大值【答案】AB 【解析】若a 2019a 2020>1,则a 1q 2018×a 1q 2019=a 21q 4037>1.又由a 1>1,必有q >0,则数列{a n }各项均为正值.又由a 2019-1a 2020-1<0,即(a 2019-1)(a 2020-1)<0,则有2019<1,2020>1或2019>1,2020<1,又由a 1>1,必有0<q <1,2019>1,2020<1.有S 2020-S 2019=a 2020>0,即S 2019<S 2020,则A正确;有a 2020<1,则a 2019a 2021=a 22020<1,则B 2019>1,2020<1,则T 2019是数列{T n }中的最大值,C ,D 错误.三、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 *),S n 为{a n }的前n 项和,则S 8=________.【答案】255【解析】由a 1=1,a n +1=2a n 知{a n }是以1为首项、2为公比的等比数列,所以S 8=a 1(1-q 8)1-q =1·(1-28)1-2=255.14.(2022年北京一模)中国古代数学著作《孙子算经》中有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之余二,五五数之余三,问物几何?”,将上述问题的所有正整数答案从小到大组成一个数列{a n },则a 1=________,a n =________(注:三三数之余二是指此数被3除余2,例如“5”,五五数之余三是指此数被5除余3,例如“8”).【答案】815n -7【解析】被3除余2的正整数可表示为3x +2,被5除余3的正整数可表示为5y +3,其中x ,y ∈N *,∴数列{a n }为等差数列,公差为15,首项为8,∴a 1=8,a n =8+15(n -1)=15n -7.15.(2021年淮北期末)已知数列{a n }的通项公式为a n =[lg n ]([x ]表示不超过x 的最大整数),T n 为数列{a n }的前n 项和,若存在k ∈N *满足T k =k ,则k 的值为__________.【答案】108【解析】a n,1≤n <10,,10≤n <100,,10k ≤n <10k +1.当1≤k <10时,T k =0,显然不存在;当10≤k <100时,T k =k -9=k ,显然不存在;当100≤k <1000时,T k =99-9+(k -99)×2=k ,解得k =108.16.(2022年武汉模拟)对任一实数序列A =(a 1,a 2,a 3,…),定义新序列△A =(a 2-a 1,a 3-a 2,a 4-a 3,…),它的第n 项为a n +1-a n .假定序列△(△A )的所有项都是1,且a 12=a 22=0,则a 2=________.【答案】100【解析】令b n =a n +1-a n ,依题意知数列{b n }为等差数列,且公差为1,所以b n =b 1+(n -1)×1,a 1=a 1,a 2-a 1=b 1,a 3-a 2=b 2,…,a n -a n -1=b n -1,累加得a n =a 1+b 1+…+b n -1=a 1+(n -1)b 1+(n -1)(n -2)2.分别令n =12,n =22,得a 2-10a 1+55=0①,a 2-20a 1+210=0②,①×2-②,得a 2=100.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)(2022年北京二模)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,________.是否存在正整数k (k >1),使得a 1,a k ,S k +2成等比数列?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由.从①a n +1-2a n =0;②S n =S n -1+n (n ≥2);③S n =n 2这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.解:若选①a n +1-2a n =0,则a 2-2a 1=0,说明数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,∴a 1=1,a k =2k -1,S k +2=1-2k +21-2=2k +2-1.若a 1,a k ,S k +2成等比数列,则(2k -1)2=1×(2k +2-1)=2k +2-1.左边为偶数,右边为奇数,即不存在正整数k (k >1),使得a 1,a k ,S k +2成等比数列.若选②S n =S n -1+n (n ≥2),即S n -S n -1=n ⇒a n =n (n ≥2)且a 1=1也适合此式,∴{a n }是首项为1,公差为1的等差数列,∴a k =k ,S k +2=(k +2)(k +3)2.若a 1,a k ,S k +2成等比数列,则k 2=1×(k +2)(k +3)2⇒k 2-5k -6=0⇒k =6(k =-1舍去),即存在正整数k =6,使得a 1,a k ,S k +2成等比数列.若选③S n =n 2,∴a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1(n ≥2),且a 1=1适合上式.若a 1,a k ,S k +2成等比数列,则(2k -1)2=1×(k +2)2⇒3k 2-8k -3=0⇒k ==-13舍去即存在正整数k =3,使得a 1,a k ,S k +2成等比数列.18.(12分)(2022年平顶山期末)在等差数列{a n }中,设前n 项和为S n ,已知a 1=2,S 4=26.(1)求{a n }的通项公式;(2)令b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设{a n }的公差为d ,由已知得4×2+4×32d =26,解得d =3,所以a n =a 1+(n -1)d =2+3(n -1)=3n -1.(2)b n =1a n a n +1=1(3n -1)(3n +2)=所以T n…=16-13(3n +2)=n 6n +4.19.(12分)设a >0,函数f (x )=axa +x,令a 1=1,a n +1=f (a n ),n ∈N *.(1)写出a 2,a 3,a 4的值,并猜想数列{a n }的通项公式;(2)用数学归纳法证明你的结论.(1)解:∵a 1=1,∴a 2=f (a 1)=f (1)=a 1+a,a 3=f (a 2)=a 2+a ,a 4=f (a 3)=a3+a ,猜想a n =a(n -1)+a.(2)证明:①易知n =1时,猜想正确;②假设n =k 时,a k =a (k -1)+a成立,则a k +1=f (a k )=a ·a k a +a k =a ·a (k -1)+a a +a (k -1)+a=a (k -1)+a +1=a [(k +1)-1]+a ,∴n =k +1时成立.由①②知,对任何n ∈N *,都有a n =a (n -1)+a.20.(12分)(2022年潍坊模拟)若数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -λ(λ>0,n ∈N *).(1)求证:数列{a n }为等比数列,并求a n ;(2)若λ=4,b nn ,n 为奇数,2a n ,n 为偶数(n ∈N *),求数列{b n }的前2n 项和T 2n .(1)证明:∵S n =2a n -λ,当n =1时,得a 1=λ.当n ≥2时,S n -1=2a n -1-λ,∴S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1,∴数列{a n }是以λ为首项,2为公比的等比数列,∴a n =λ·2n -1.(2)解:∵λ=4,∴a n =4·2n -1=2n +1,∴b nn +1,n 为奇数,+1,n 为偶数,∴T 2n =22+3+24+5+26+7+…+22n +2n +1=(22+24+…+22n )+(3+5+…+2n +1)=4-4n ·41-4+n (3+2n +1)2=4n +1-43+n (n +2),∴T 2n =4n +13+n 2+2n -43.21.(12分)已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =9·2n -1,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)设等比数列{a n }的公比为q .∵a n +1+a n =9·2n -1,∴a 2+a 1=9,a 3+a 2=18,∴q =a 3+a 2a 2+a 1=189=2.又∵2a 1+a 1=9,∴a 1=3,∴a n =3·2n -1,n ∈N *.(2)∵b n =na n =3n ·2n -1,∴13S n =1×20+2×21+…+(n -1)×2n -2+n ×2n -1①,∴23S n =1×21+2×22+…+(n -1)×2n -1+n ×2n ②,①-②,得-13S n =1+21+22+…+2n -1-n ×2n =1-2n 1-2-n ×2n =(1-n )2n -1,∴S n =3(n -1)2n +3.22.(12分)数列{a n }是公比为12的等比数列且1-a 2是a 1与1+a 3的等比中项,前n 项和为S n ;数列{b n }是等差数列,b 1=8,其前n 项和T n 满足T n =nλ·b n +1(λ为常数且λ≠1).(1)求数列{a n }的通项公式及λ的值;(2)比较1T 1+1T 2+1T 3+…+1T n 与12S n 的大小.解:(1)由题意,得(1-a 2)2=a 1(1+a 3),∴(1-a 1q )2=a 1(1+a 1q 2).∵q =12,∴a 1=12,∴a n.1=λb 2,2=2λb 3,=λ(8+d ),+d =2λ(8+2d ),∴λ=12,d =8.(2)由(1)得b n =8n ,∴T n =4n (n +1),∴1T n =令C n =1T 1+1T 2+…+1T n =…∴18≤C n <14.∵S n =21-12=1,∴12S n =121∴14≤12S n <12,∴C n <12S n 即1T 1+1T 2+1T 3+…+1T n <12S n .。
, [学生用书单独成册])(时间:100分钟,满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40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.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.2.有穷数列1,23,26,29,…,23n +6的项数是( )A .3n +7B .3n +6C .n +3D .n +2解析:选C.此数列的次数依次为0,3,6,9,…,3n +6,为等差数列,且首项a 1=0,公差d =3,设3n +6是第x 项,3n +6=0+(x -1)×3,所以x =n +3.故选C.3.某种细胞开始有2个,1小时后分裂成4个并死去1个,2小时后分裂成6个并死去1个,3小时后分裂成10个并死去1个,…, 按此规律进行下去,6小时后细胞存活的个数是( )A .33个B .65个C .66个D .129个解析:选B.设开始的细胞数和每小时后的细胞数构成的数列为{a n }.则⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,a n +1=2a n -1,即a n +1-1a n -1=2. 所以a n -1=1·2n -1,a n =2n -1+1,a 7=65.4.等差数列{a n }的公差不为零,首项a 1=1,a 2是a 1和a 5的等比中项,则数列的前10项之和是( )A .90B .100C .145D .190解析:选B.设公差为d ,所以(1+d )2=1×(1+4d ),因为d ≠0,所以d =2,从而S 10=100.5.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +),则a 20=( ) A .0 B .- 3C. 3D.32解析:选B.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N +), 得a 2=-3,a 3=3,a 4=0,…由此可知数列{a n }是周期变化的,周期为3,所以a 20=a 2=- 3.6.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且f (1),f (4),f (13)成等比数列,则f (2)+f (4)+…+f (2n )等于( )A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4)解析:选A.设y =kx +b (k ≠0),因为f (0)=1,所以b =1.又因为f (1),f (4),f (13)成等比数列,所以(4k +1)2=(k +1)·(13k +1),所以k =2,所以y =2x+1.所以f (2)+f (4)+…+f (2n )=(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2n +1)=2(2+4+…+2n )+n =2n 2+2n +n =n (2n +3).故选A.7.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.8.数列{a n }满足递推公式a n =3a n -1+3n -1(n ≥2),又a 1=5,则使得{a n +λ3n }为等差数列的实数λ等于( )A .2B .5C .-12 D.12解析:选C.a 1=5,a 2=23,a 3=95,令b n =a n +λ3n , 则b 1=5+λ3,b 2=23+λ9,b 3=95+λ27, 因为b 1+b 3=2b 2,所以λ=-12. 9.近年来,我国最大的淡水湖鄱阳湖湖区面积逐年减少,江西省政府决定将原3万亩围垦区退垦还湖,计划2013年退垦还湖面积为3 000亩,以后每年退垦还湖面积比上一年增加20%,那么从2013年起到哪一年可以基本完成退垦还湖工作(参考数据:lg 3≈0.477 1,lg 1.2≈0.079 2)( )A .2015年B .2016年C .2017年D .2018年解析:选D.由题意可知每年退垦还湖面积依次构成一个等比数列,记为{a n },则首项a 1=3 000,公比q =1+20%=1.2,前n 项和S n =30 000,由3 000(1-1.2n )1-1.2=30 000,得1.2n =3,所以n =log 1.23=lg 3lg 1.2≈6,即到2018年可以基本完成退垦还湖工作,故选D. 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ab 1+ab 2+…+ab 10等于( )A .1 033B .1 034C .2 057D .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ab 1+ab 2+…+ab 10=(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. 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11.若数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n (n ∈N +),则a 5=________;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a 5=a 1q 4=16,S 8=a 1(1-q 8)1-q =1·(1-28)1-2=255. 答案:16 25512.设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项公式a n =________.解析:因为a 1=2,a n +1=a n +n +1,所以a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,a n -2-a n -3=n -2,…,a 3-a 2=3,a 2-a 1=2,a 1=2.将以上各式的两边分别相加,得a n =[n +(n -1)+(n -2)+(n -3)+…+2+1]+1=n (n +1)2+1.答案:n (n +1)2+1 13.数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________. 解析:因为a n +1=11-a n, 所以a n +1=11-a n =11-11-a n -1=1-a n -11-a n -1-1 =1-a n -1-a n -1=1-1a n -1=1-111-a n -2=1-(1-a n -2)=a n -2, 所以周期T =(n +1)-(n -2)=3.所以a 8=a 3×2+2=a 2=2.而a 2=11-a 1,所以a 1=12. 答案:1214.已知a ,b ,a +b 成等差数列,a ,b ,ab 成等比数列,则通项为a n =82an 2+bn的数列{a n }的前n 项和为________.解析:因为a ,b ,a +b 成等差数列,所以2b =a +a +b ,故b =2a .因为a ,b ,ab 成等比数列,所以b 2=a 2b ,又b ≠0,故b =a 2,所以a 2=2a ,又a ≠0,所以a =2,b =4,所以a n =82an 2+bn =84n 2+4n =2n (n +1)=2(1n -1n +1), 所以{a n }的前n 项和S n =2(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=2(1-1n +1)=2n n +1. 答案:2n n +115.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:因为S 7>S 6,即S 6<S 6+a 7,所以a 7>0.同理可知a 8<0.所以d =a 8-a 7<0.又因为S 9-S 6=a 7+a 8+a 9=3a 8<0,所以S 9<S 6.因为数列{a n }为递减数列,且a 7>0,a 8<0,所以可知S 7为S n 中的最大项.答案:①②④三、解答题(本大题共5小题,共55分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(本小题满分10分)一个等比数列的前三项依次是a ,2a +2,3a +3,则-1312是否是这个数列中的一项?如果是,是第几项?如果不是,请说明理由.解:因为a ,2a +2,3a +3是等比数列的前三项,所以a (3a +3)=(2a +2)2,解得a =-1或a =-4.当a =-1时,数列的前三项依次为-1,0,0,与等比数列定义矛盾,故a =-1舍去.当a =-4时,数列的前三项依次为-4,-6,-9,则公比为q =32,所以a n =-4(32)n -1,令-4(32)n -1=-1312,即(32)n -1=278=(32)3. 所以n -1=3,即n =4,所以-1312是这个数列中的第4项. 17.(本小题满分10分)已知{a n }是公差不为零的等差数列,{b n }是各项都是正数的等比数列,(1)若a 1=1,且a 1,a 3,a 9成等比数列,求数列{a n }的通项公式;(2)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)由题意可设{a n }公差为d ,则d ≠0,由a 1=1,a 1,a 3,a 9成等比数列得1+2d 1=1+8d 1+2d, 解得d =1或d =0(舍去),故数列{a n }的通项公式为a n =1+(n -1)×1=n .(2)由题意可设{b n }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, 所以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.(本小题满分10分)已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N +)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0.(1)令c n =a n b n,求数列{c n }的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .解:(1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N +),所以a n +1b n +1-a n b n=2,即c n +1-c n =2, 所以数列{c n }是以首项c 1=1,公差d =2的等差数列,故c n =2n -1.(2)由b n =3n -1知a n =c n b n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1·30+3·31+5·32+…+(2n -1)·3n -1,3S n =1·31+3·32+…+(2n -3)·3n -1+(2n -1)·3n ,相减得-2S n =1+2·(31+32+…+3n -1)-(2n -1)·3n =-2-(2n -2)3n ,所以S n =(n -1)3n +1.19.(本小题满分12分)某地现有居民住房的面积为a m 2,其中需要拆除的旧住房面积占了一半,当地有关部门决定在每年拆除一定数量旧住房的情况下,仍以10%的住房增长率建新住房.(1)如果10年后该地的住房总面积正好比目前翻一番,那么每年应拆除的旧住房总面积x 是多少(可取1.110≈2.6)?(2)在(1)的条件下过10年还未拆除的旧住房总面积占当时住房总面积的百分比是多少(保留到小数点后第1位)?解:(1)根据题意,可知1年后住房总面积为1.1a -x ;2年后住房总面积为1.1(1.1a -x )-x =1.12a -1.1x -x ;3年后住房总面积为1.1(1.12a -1.1x -x )-x =1.13a -1.12x -1.1x -x ;…10年后住房总面积为1.110a -1.19x -1.18x -…-1.1x -x=1.110a -1.110-11.1-1x ≈2.6a -16x . 由题意,得2.6a -16x =2a .解得x =380a (m 2). (2)所求百分比为a 2-380a ×102a =116≈6.3%. 即过10年未拆除的旧房总面积占当时住房总面积的百分比是6.3%.20.(本小题满分13分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,点(n ,S n n )在直线y =12x +112上.数列{b n }满足b n +2-2b n +1+b n =0(n ∈N +),b 3=11,且其前9项和为153.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n =3(2a n -11)(2b n -1),数列{c n }的前n 项和为T n ,求使不等式T n >k 57对一切n ∈N +都成立的最大正整数k 的值.解:(1)由已知得S n n =12n +112, 所以S n =12n 2+112n . 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n 2+112n -12(n -1)2-112(n -1)=n +5; 当n =1时,a 1=S 1=6也符合上式.所以a n =n +5.由b n +2-2b n +1+b n =0(n ∈N +)知{b n }是等差数列,由{b n }的前9项和为153,可得9(b 1+b 9)2=9b 5=153, 得b 5=17,又b 3=11,所以{b n }的公差d =b 5-b 32=3,b 3=b 1+2d , 所以b 1=5,所以b n =3n +2.(2)c n =3(2n -1)(6n +3)=12(12n -1-12n +1), 所以T n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1) =12(1-12n +1). 因为n 增大,T n 增大,所以{T n }是递增数列.所以T n ≥T 1=13. T n >k 57对一切n ∈N +都成立,只要T 1=13>k 57,所以k <19,则k max =18.。
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。
数列(必修5第二章)水平测试A 卷时间:120分钟 满分:150分一、选择题(每小题5分,共50分)1.下列对数列的理解有四种:①数列可以看成一个定义在N *(或它的有限子集{1,2,…,n})上的函数; ②数列的项数是有限的;③数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点; ④数列的通项公式是唯一的. 其中说法正确的序号是( )A .①②③B .②③④C .①③D .①②③④2.已知{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d 等于( ) A .-2 B .-12 C.12D .23.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为( )A .15B .16C .49D .644.在等差数列{a n }中,a 2+a 3=12,2a 6-a 5=15,则a 4等于( ) A .7 B .9 C .11 D .135.如果等差数列{a n }中,a 3+a 4+a 5=12,那么a 1+a 2+…+a 7等于( ) A .14 B .21 C .28 D .366.在等比数列{a n }中,若a 1+a 2=4,a 3+a 4=2,则a 9+a 10等于( ) A.12 B .2 C.14D .4 7.数列{a n },{b n }都是等差数列,a 1=5,b 1=7,且a 20+b 20=60,则{a n +b n }的前20项和为( )A .700B .710C .720D .7308.数列{a n }的通项公式a n =1n +n +1,若前n 项的和为10,则项数为( )A .11B .99C .120D .1219.等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 2+a 6+a 10为一个确定的常数,则下列各数也是常数的是( )A .S 6B .S 11C .S 12D .S 1310.△ABC 中,tanA 是以-4为第三项,-1为第七项的等差数列的公差,tanB 是以12为第三项,4为第六项的等比数列的公比,则tanC 等于( )A .-12 B.12 C .-112 D.112二、填空题(每小题4分,共28分)11.已知数列{a n }的通项公式a n =nn 2+9,则数列{a n }的最大项是______.12.若数列{a n }满足a n +a n +2=2a n +1,且S 9=27.则a 2+a 8=______.13.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=a 6=12,则{a n }的通项公式为______.14.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=4a 25,a 2=2,则{a n }的前5项和S 5等于________.15.在数列{a n }中a n =n(sinnπ2+cos nπ2),前n 项和为S n ,则S 100=__________. 16.若数列{a n }是正项数列,且a 1+a 2+…+a n =n 2+3n(n ∈N *),则a 12+a 23+…+a nn +1=__________.17.在数列{a n }中,a n =3n -7,数列{b n }满足b 1=13,b n -1=27b n (n ≥2),若a n +log k b n为常数,则满足条件的k 值为______.三、解答题(72分)18.(14分)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 1=1,S 2=2,且S n +1-3S n +2S n -1=0(n ∈N *且n ≥2),求该数列的通项公式.19.(14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 .20.(14分)已知等比数列{a n }中,a 2=32,a 8=12,a n +1<a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a n ,求T n 的最大值及相应的n 值.21.(15分)记等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a2+a4=6,S4=10.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=a n·2n(n∈N*),求数列{a n}的前n项和T n.22.(15分)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,S n=na n-2n(n-1).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{1a n a n+1}的前n项和为T n,试求T n的取值范围.答案解析1、解析:数列的项数可以是无限的,通项公式的表示不唯一,故②④错误. 答案:C2、解析:a 7-2a 4=a 3+4d -2(a 3+d)=-a 3+2d =2d =-1,∴d =-12.答案:B3、解析:a 8=S 8-S 7=64-49=15. 答案:A4、解析:设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a 1+3d =12a 1+6d =15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3d =2, ∴a 4=a 1+3d =9. 答案:B5、解析:∵a 3+a 4+a 5=12,∴3a 4=12,a 4=4.∴a 1+a 2+…+a 7=7(a 1+a 7)2=7a 4=28.答案:C6、解析:由题得a 1+a 2,a 3+a 4,a 5+a 6,a 7+a 8,a 9+a 10成等比数列,首项为4,公比为12, ∴a 9+a 10=4×(12)4=14.答案:C7、解析:{a n +b n }的前20项和S 20=(a 1+b 1)+(a 2+b 2)+…+(a 20+b 20)=(a 1+a 2+a 3+…+a 20)+(b 1+b 2+b 3+…+b 20)=20(a 1+a 20)2+20(b 1+b 20)2=10(a 1+a 20+b 1+b 20)=720. 答案:C 8、解析:∵a n =1n +n +1=n +1-n ,∴前n 项的和S n =(2-1)+(3-2)+(4-3)+…+(n +1-n)=n +1-1,当n +1-1=10时,n =120.答案:C9、解析:∵a 2+a 6+a 10=3a 6,∴a 6为定值.S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6为定值.答案:B10、解析:由题意知:tanA =-1-(-4)7-3=34,tan 3B =412=8,∴tanB =2,∴tanC =-tan(A +B)=-tanA +tanB1-tanAtanB=-34+21-34×2=112.答案:D 11、解析:∵a n =n n 2+9,∴a n =1n +9n,∵n +9n ≥2n·9n =6,当且仅当n =9n,即n =3时取“=”号,∴n =3时,a n 的最大项是a 3=39+9=16.答案:1612、解析:由a n +a n +2=2a n +1得{a n }为等差数列. ∵S 9=27,∴9(a 1+a 9)2=27.∴a 1+a 9=6,∴a 2+a 8=6. 答案:613、解析:设公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =12a 1+5d =12,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2d =2,∴a n =2n.答案:a n =2n14、解析:因为a 3a 9=4a 25,所以q 2=4,又q>0,所以q =2,又a 2=2,所以a 1=1,S 5=1-251-2=31. 答案:3115、解析:sin nπ2+cos nπ2=⎩⎪⎨⎪⎧1 n =4k 时1 n =4k +1时-1 n =4k +2时-1 n =4k +3时,∴S 100=(1-2-3+4)+(5-6-7+8)+…+(97-98-99+100)=0.答案:016、解析:令n =1得a 1=4,即a 1=16,当n ≥2时,a n =(n 2+3n)-[(n -1)2+3(n -1)]=2n +2,所以a n =4(n +1)2, 当n =1时,也适合,所以a n =4(n +1)2(n ∈N *). 则a n n +1=4(n +1),故a 12+a 23+…+a nn +1=2n 2+6n.答案:2n 2+6n17、解析:∵b n =b 1·(127)n -1=13·(13)3n -3=(13)3n -2,∴a n +log k b n =3n -7+log k (13)3n -2=3n -7+(3n -2)·log k 13=(3+3log k 13)n -7-2log k 13.若a n +log k b n 为常数,则3+3log k 13=0,则k =3.答案:318、解:由S 1=1得a 1=1,又由S 2=2可知a 2=1. ∵S n +1-3S n +2S n -1=0(n ∈N *且n ≥2),∴S n +1-S n -2S n +2S n -1=0(n ∈N * 且n ≥2), 即(S n +1-S n )-2(S n -S n -1)=0(n ∈N *且n ≥2),∴a n +1=2a n (n ∈N *且n ≥2),故数列{a n }从第2项起是以2为公比的等比数列.∴数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =12n -2,n>1,n ∈N *.19、解: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).20、解:(1)设公比为q ,则q 6=a 8a 2=164,a n +1<a n ,所以q =12.于是a 1=a 2q =64.所以,通项公式为a n =64·(12)n -1=27-n (n ∈N ).(2)设b n =log 2a n ,则b n =log 227-n =7-n.所以,数列{b n }是以首项为6,公差为-1的等差数列.T n =6n +n (n -1)2(-1)=-12n 2+132n =-12(n -132)2+1698.由n 是自然数,知n =6或n =7时,T n 最大,其最值为T 6=T 7=21.21、解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,由a 2+a 4=6,S 4=10,可得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+4d =64a 1+4×32d =10, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =32a 1+3d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =1, ∴a n =a 1+(n -1)d =1+(n -1)=n ,故所求等差数列{a n }的通项公式为a n =n. (2)依题意,b n =a n ·2n =n·2n , ∴T n =b 1+b n +…+b n=1×2+2×22+3×23+…+(n -1)·2n -1+n·2n ,又2T n =1×22+2×23+3×24+…+(n -1)·2n +n·2n +1, 两式相减得-T n =(2+22+23+…+2n -1+2n )-n·2n +1=2(1-2n )1-2-n·2n +1=(1-n)·2n +1-2,∴T n =(n -1)·2n +1+2.22、解:(1)由S n =na n -2n(n -1),得a n +1=S n +1-S n =(n +1)a n +1-na n -4n , ∴a n +1-a n =4.所以,数列{a n }是以1为首项,4为公差的等差数列. ∴a n =4n -3. (2)∵T n =1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1=11×5+15×9+19×13+…+1(4n -3)(4n +1)=14[1-15+15-19+19-113+…+14n -3-14n +1] =14(1-14n +1)<14. 又易知T n 单调递增,故T n ≥T 1=15.∴15≤T n <14,即T n 的取值范围是[15,14).。
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、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.。
第二章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 等差数列{}n a 中, ,33,952==a a 则{}n a 的公差为______________.2. 在等比数列{}n a 中, 若,75,393==a a 则10a =___________3. 两个等差数列{}{},,n n b a ,327......2121++=++++++n n b b b a a a n n 则55b a =___________.4.计算3log n=__________________________.5. 在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则=⋅74a a ___________.二、选择题(每题4分,共28分)6.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于 ( ) A. 11 B. 12 C. 13 D. 147.等差数列9}{,27,39,}{963741前则数列中n n a a a a a a a a =++=++项的和9S 等于 ( ) A. 66 B. 99 C. 144 D. 2978.已知一等比数列的前三项依次为33,22,++x x x ,那么2113-是此数列的第 ( ) A. 2项 B. 4项 C. 6项 D. 8项9.已知等差数列{}n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列, 则=2a ( ) A. 4- B. 6- C. 8- D. 10-10.12+与12-,两数的等比中项是 ( ) A. 1 B. 1- C. 1± D. 2111.等比数列{}n a 中, ,243,952==a a 则{}n a 的前4项和为A. 81B. 120C. 168D. 192 12.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S Sa a 则 ( ) A. 1 B. 1- C. 2 D.21三、解答题(共47分)13.(8分) 成等差数列的四个数的和为26,第二数与第三数之积为40,求这四个数. 【设四数为3,,,3a d a d a d a d --++,则22426,40a a d =-=即1333,222a d ==-或,当32d =时,四数为2,5,8,11当32d =-时,四数为11,8,5,2】14.(9分)设等比数列{}n a 前n 项和为n S ,若9632S S S =+,求数列的公比q .【解:显然1q ≠,若1q =则3619,S S a +=而91218,S a =与9632S S S =+矛盾由369111369(1)(1)2(1)2111a q a q a q S S S q q q---+=⇒+=---96332333120,2()10,,1,2q q q q q q q --=--==-=得或而1q ≠,∴243-=q 】15.(10分)求和:)0(),(...)2()1(2≠-++-+-a n a a a n【原式=2(...)(12...)n a a a n +++-+++2(1)( (2)n n a a a +=+++-2(1)(1)(1)12(1)22n a a n n a a n n a ⎧-+-≠⎪⎪-=⎨⎪-=⎪⎩】 16.(10分)在等比数列{}n a 中,,400,60,364231>=+=n S a a a a 求n 的范围. 【22213222236,(1)60,0,6,110,3,a a a a q a a q q ==+=>=+==±当3q =时,12(13)2,400,3401,6,13n n n a S n n N-==>>≥∈-;当3q =-时,12[1(3)]2,400,(3)801,8,1(3)n n n a S n n ---=-=>->≥--为偶数;∴为偶数且n n ,8≥】17.(10分) 已知数列{}n a 的通项公式112+-=n a n ,如果)(N n a b n n ∈=,求数列{}n b 的前n 项和. 【解:112,5211,6n n n n b a n n -≤⎧==⎨-≥⎩,当5n ≤时,2(9112)102n n S n n n =+-=-当6n ≥时,255525(1211)10502n n n S S S n n n --=+=++-=-+∴⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤+-=)6(,5010)5(,1022n n n n n n S n 】第二章单元测验B 卷一、填空题(每题5分,共25分)1.等差数列{}n a 中, ,33,562==a a 则=+53a a _________.2.在正项等比数列{}n a 中,252735351=++a a a a a a ,则=+53a a _______.3.已知数列{}n a 中,11-=a ,n n n n a a a a -=⋅++11,则数列通项=n a ___________.4.等比数列{}n a 前n 项的和为12-n,则数列{}2n a 前n 项的和为______________.5.已知数列{}n a 是等差数列,若171074=++a a a ,77141312654=++++++a a a a a a 且13=k a ,则=k _____.二、选择题(每题4分,共28分) 6.数列{}n a 的通项公式11++=n n a n ,则该数列的前( )项之和等于9A. 98B. 99C. 96D. 977.在等比数列{}n a 中,若62=a ,且0122345=+--a a a 则n a 为 ( ) A. 6 B. ()216--⋅n C. 226-⋅n D. ()2226166--⋅-⋅n n 或或8.在等差数列{}n a 中,若4,184==S S ,则20191817a a a a +++的值为 ( ) A. 9 B. 12 C. 16 D. 17 9.A.B.C.D.10.在等差数列{}n a 中,2700...,200...10052515021=+++=+++a a a a a a ,则1a 为 ( ) A. 5.22- B. 5.21- C. 5.20- D. 20-11.等比数列{}n a 的各项均为正数,且187465=+a a a a ,则=+++1032313log log log a a a ( ) A. 12 B. 10 C. 5l o g 13+ D. 5l o g 23+ 12.等差数列{}{}n n b a ,的前n 项和分别为n n T S ,,若,132+=n n T S n n 则=nn b a( ) A.32 B. 1312--n n C. 1312++n n D. 4312+-n n 三、解答题(共47分)13.(8分)三个数成等差数列,其比为3:4:5,如果最小数加上1,则三数成等比数列,那么原三数为什么?【设原三数为3,4,5,(0)t t t t ≠,不妨设0,t >则2(31)516,5t t t t +==,315,420,525,t t t ===∴原三数为15,20,25】14.(9分) 求和:12...321-++++n nxx x .【记21123...,n n S x x nx -=++++当1x =时,1123...(1)2n S n n n =++++=+当1x ≠时,23123...(1),n n n xS x x x n xnx -=++++-+231(1)1...,n nn x S x x x xnx --=+++++-11nn n x S nx x-=-- ∴原式=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+≠---)1(2)1()1(11x n n x nx xx n n】15.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和n n S 23+=,求n a .【解:111132,32,2(2)nn n n n n n n S S a S S n ----=+=+=-=≥而115a S ==,∴⎩⎨⎧≥==-)2(,2)1(,51n n a n n 】16.(10分) 一个有穷等比数列的首项为1,项数为偶数,如果其奇数项的和为85,偶数项的和为170,求此数列的公比和项数. 【解:设此数列的公比为,(1)q q ≠,项数为2n,则22222(1)1()85,170,11n n a q q S S q q --====--奇偶2221122,85,2256,28,14n nS a q n S a -======-偶奇∴,2=q 项数为8】17.(10分) 已知数列{}n a 的前n 项和)34()1(...139511--++-+-=-n S n n ,求312215S S S -+的值.【解:(4),2,2121,(4)43,2n n nn n n S S n n n n n ⎧⨯-⎪-⎧⎪==⎨⎨--⎩⎪⨯-+-⎪⎩为偶数为偶数,,为奇数为奇数15223129,44,61,S S S ==-=15223176S S S +-=-】第三章单元测验A 卷一、填空题(每题5分,共25分)1. 若方程()024*******=++++++n mn m x m x 有实根,则实数=m ________;且实数=n ______.2.原点和点()1,1在直线0=-+a y x 的两侧,则a 的取值范围是_________________.3. 当=x ______时,函数)2(22x x y -=有最_______值,且最值是_________.4.设实数y x ,满足⎪⎩⎪⎨⎧≤->-+≥--,032,042,02y y x y x 则x y 的最大值是____________________.5.设+∈R y x ,且191=+yx ,则y x +的最小值为________. 二、选择题(每题4分,共28分)6.下列各对不等式中同解的是 ( )A. 72<x 与x x x +<+72B. 0)1(2>+x 与 01≠+xC. 13>-x 与13>-xD. 33)1(x x >+与xx 111<+ 7.已知点()2,a P 在直线0432:=-+y x l 右上方(不包括边界)则a 的取值范围为 ( ) A. 1->a B. 1-<a C. 1-≤a D. 1-≥a8.设11->>>b a ,则下列不等式中恒成立的是 ( ) A.b a 11< B. ba 11> C. 2b a > D. b a 22> 9.不等式x x 22lg lg <的解集是 ( ) A. ⎪⎭⎫⎝⎛1,1001 B. ()+∞,100 C. ()+∞⋃⎪⎭⎫⎝⎛,1001,1001 D. ()()+∞⋃,1001,0 10.若214122-+⎪⎭⎫⎝⎛≤x x ,则函数xy 2=的值域是 ( )A. ⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,81B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,81C. ⎥⎦⎤⎝⎛∞-81, D. [)+∞,211.下面结论正确的是A. ba b a 11,<>则有若 B. c b c a b a >>则有若, C. b a b a >>,则有若 D. 1,>>bab a 则有若12.由不等式组⎩⎨⎧≤≤≤≤9020x y x表示的平面区域内的整点(横、纵坐标都是整数的点)个数为 ( )A. 个55B. 个1024C. 个1023D. 个1033 三、解答题(共47分)13.(8分) 解不等式(1) ()()03log 232>--x x (2) 2232142-<---<-x x ; 14.(9分) 已知1)1()(2++-=x aa x x f , (1)当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(2)若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f ; 【已知1)1()(2++-=x a a x x f ,(I )当21=a 时,解不等式0)(≤x f ;(II )若0>a ,解关于x 的不等式0)(≤x f 。
第四章数列章末测试卷(A)【原卷版】[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.等差数列{a n}:-2,0,2,…的第15项为()A.112B.122C.132D.1422.公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=()A.1B.2C.4D.83.等差数列{a n}的前n项和为S n,若S2=2,S4=10,则S6=()A.12B.18C.24D.424.若等差数列{a n}满足a n>0,且a3+a4+a5+a6=8,则a2a7的最大值为()A.4B.6C.8D.105.《九章算术》是我国古代的一部数学专著,全书收集了246个问题及其解法,其中一个问题为“现有一根九节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面四节容积之和为3升,下面三节的容积之和为4升,求中间两节的容积各为多少?”该问题中第2节、第3节、第8节竹子的容积之和为()A.176升 B.72升C.11366升 D.109 33升6.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,若S2n=4(a1+a3+…+a2n-1),a1·a2·a3=27,则a6=()A.27B.81C.243D.7297.数列{a n}中,a1=1,对所有n≥2,都有a1a2a3…a n=n2,则a3+a5=()A.61 16B.25 9C.25 16D.31 158.小李年初向银行贷款M 万元用于购房,购房贷款的年利率为p ,按复利计算,并从借款后次年年初开始归还,分10次等额还清,每年1次,则每年应还()A.M10万元 B.Mp (1+p )10(1+p )10-1万元C.p (1+p )1010万元D.Mp (1+p )9(1+p )9-1万元二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列命题不正确的是()A .若数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+2n -1,则数列{a n }是等差数列B .若等差数列{a n }的公差d >0,则{a n }是递增数列C .常数列{a n }既是等差数列,又是等比数列D .若等比数列{a n }是递增数列,则{a n }的公比q <110.将等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 1>0,S 10=S 20,则()A .d <0B .a 16<0C .S n ≤S 15D .当且仅当n ≥32时,S n <011.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =2a n -1,则下列结论正确的是()A .S 2=2B .数列{a n }为等比数列C .a n =2nD .若b n =1log 2a n +1log 2a n +2,则数列{b n }的前10项和为101112.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则()A .a n =-12n -1B .a n n =1,-1n,n ≥2,n ∈N *C D.1S 1+1S 2+…+1S 100=-5050三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知数列{a n }为等比数列,若a 1+a 3=5,a 2+a 4=10,则公比q =________.14.(2019·江苏)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是________.15.已知数列{a n },若点(n ,a n )(n ∈N *)在直线y -3=k (x -6)上,则数列{a n }的前11项和S 11=________.16.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则an n的最小值为________.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)在等比数列{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 .18.(12分)在新城大道一侧A 处,运来20棵新树苗.一名工人从A 处起沿大道一侧路边每隔10m 栽一棵树苗,这名工人每次只能运一棵.要栽完这20棵树苗,并返回A 处,植树工人共走了多少路程?19.(12分)已知{a n }是公比为q 的无穷等比数列,其前n 项和为S n ,满足a 3=12,________.是否存在正整数k ,使得S k >2020?若存在,求k 的最小值;若不存在,说明理由.从①q =2;②q =12;③q =-2这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.20.(12分)设正项等比数列{a n }的首项a 1=12,前n 项和为S n ,且210S 30-(210+1)S 20+S 10=0.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{nS n }的前n 项和T n .21.(12分)已知数列{a n }的首项a 1=53,且3a n +1=a n +2,n ∈N *.(1)求证:数列{a n -1}为等比数列;(2)若a 1+a 2+…+a n <100,求最大的正整数n .22.(12分)由整数构成的等差数列{a n }满足a 3=5,a 1a 2=2a 4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }的通项公式为b n =2n ,将数列{a n },{b n }的所有项按照“当n 为奇数时,b n 放在前面;当n 为偶数时,a n 放在前面”的要求进行“交叉排列”,得到一个新数列{c n }:b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,求数列{c n }的前4n +3项和T 4n +3.第四章数列章末测试卷(A)【解析版】[时间:120分钟满分:150分]一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40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.等差数列{a n}:-2,0,2,…的第15项为()A.112B.122C.132D.142答案C解析∵a1=-2,d=2,∴a n=-2+(n-1)×2=2n-22.∴a15=152-22=132.2.公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=()A.1B.2C.4D.8答案A解析因为a3a11=a72=16,又数列{a n}的各项都是正数,所以解得a7=4,由a7=a5·22=4a5,得a5=1.故选A.3.等差数列{a n}的前n项和为S n,若S2=2,S4=10,则S6=()A.12B.18C.24D.42答案C解析方法一:设数列{a n}的公差为d a1+d=2,a1+6d=10,解得a1=14,d=32.则S6=6a1+15d=24.方法二:S2,S4-S2,S6-S4也成等差数列,则2(S4-S2)=S6-S4+S2,所以S6=3S4-3S2=24.故选C.4.若等差数列{a n}满足a n>0,且a3+a4+a5+a6=8,则a2a7的最大值为()A.4B.6C.8D.10答案A解析已知等差数列{a n}满足a n>0,且a3+a4+a5+a6=2(a2+a7)=8,所以a2+a7=4.又因为a2+a7≥2a2a7,所以a2a7≤4,当且仅当a2=a7=2时,等号成立.故选A.5.《九章算术》是我国古代的一部数学专著,全书收集了246个问题及其解法,其中一个问题为“现有一根九节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面四节容积之和为3升,下面三节的容积之和为4升,求中间两节的容积各为多少?”该问题中第2节、第3节、第8节竹子的容积之和为()A.176升 B.72升C.11366升 D.10933升答案A解析设自上而下各节竹子的容积依次为a 1,a 2,…,a 91+a 2+a 3+a 4=3,7+a 8+a 9=4,因为a 2+a 3=a 1+a 4,a 7+a 9=2a 8,所以a 2+a 3+a 8=32+43=176.故选A.6.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2n =4(a 1+a 3+…+a 2n -1),a 1·a 2·a 3=27,则a 6=()A .27B .81C .243D .729答案C解析∵数列{a n }为等比数列,∴a 1a 2a 3=a 23=27,∴a 2=3.又∵S 2=4a 1,∴a 1+a 2=4a 1,∴3a 1=a 2,∴a 1=1,即公比q =3,首项a 1=1,∴a 6=a 1·q 6-1=1×35=35=243.故选C.7.数列{a n }中,a 1=1,对所有n ≥2,都有a 1a 2a 3…a n =n 2,则a 3+a 5=()A.6116B.259C.2516D.3115答案A解析a 1a 2a 3…a n =n 2,则a 1a 2a 3…a n -1=(n -1)2,n ≥3,∴a n =n 2(n -1)2,n ≥3,∴a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116.故选A.8.小李年初向银行贷款M 万元用于购房,购房贷款的年利率为p ,按复利计算,并从借款后次年年初开始归还,分10次等额还清,每年1次,则每年应还()A.M10万元 B.Mp (1+p )10(1+p )10-1万元C.p (1+p )1010万元D.Mp (1+p )9(1+p )9-1万元答案B二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9.下列命题不正确的是()A .若数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+2n -1,则数列{a n }是等差数列B .若等差数列{a n }的公差d >0,则{a n }是递增数列C .常数列{a n }既是等差数列,又是等比数列D .若等比数列{a n }是递增数列,则{a n }的公比q <1答案ACD解析对于A ,等差数列{a n }的前n 项和S n =An 2+Bn ,故错误;对于B ,若d >0,则a n +1>a n ,故正确;对于C ,当a n =0时,该常数列不是等比数列,故错误;对于D ,若等比数列{a n }是递增数列,则当a 1>0时,q >1,故错误.故选ACD.10.将等差数列{a n }的前n 项和记为S n ,若a 1>0,S 10=S 20,则()A .d <0B .a 16<0C .S n ≤S 15D .当且仅当n ≥32时,S n <0答案ABC解析由题意得,S 10=S 20,则a 11+a 12+…+a 20=0,即a 15+a 16=0,也即2a 1+29d =0(d为公差),因为a 1>0,所以d <0,所以a 16<0,S n ≤S 15.所以A 、B 、C 正确.由于S 2n =n (a n +a n +1),S 2n -1=(2n -1)a n ,故S 30=15(a 15+a 16)=0,S 31=31a 16<0,所以D 不正确.11.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =2a n -1,则下列结论正确的是()A .S 2=2B .数列{a n }为等比数列C .a n =2nD .若b n =1log 2a n +1log 2a n +2,则数列{b n }的前10项和为1011答案BD解析因为S n =2a n -1,①所以当n =1时,a 1=S 1=2a 1-1,得a 1=1;当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1,②①②两式相减得a n =2a n -2a n -1,所以a na n -1=2(n ≥2),所以数列{a n }是以a 1=1为首项,q =2为公比的等比数列.所以a n =a 1q n -1=1×2n -1=2n -1,a 2=2,所以S 2=3,所以A 、C 错误,B 正确;因为b n =1log 2a n +1log 2a n +2=1n (n +1)=1n -1n +1,设T n 为{b n }的前n 项和,则T 10…=1011,故D 正确.故选BD.12.设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则()A .a n =-12n-1B .a n n =1,-1n,n ≥2,n ∈N *C D.1S 1+1S 2+…+1S 100=-5050答案BCD解析由S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,得S n +1-S n =S n S n +1,又a 1=-1,∴S 1=a 1=-1,从而S 2-S 1=S 1S 2,即S 2+1=-S 2,得S 2=-12,∴S 1S 2≠0,从而S n S n +1≠0,∴S n +1-S n S n S n +1=1,整理得1S n +1-1S n =-1(常数),所以数是以1S 1=-1为首项,-1为公差的等差数列,故C 正确;所以1S n =-1-(n -1)=-n ,所以1S 1+1S 2+…+1S 100=-(1+2+3+…+100)=-5050,故D正确;由1S n =-n 得S n =-1n .所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=1n -1-1n(首项不符合此式),故a n n =1,-1n,n ≥2,n ∈N *,故B 正确,A 错误.故选BCD.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上)13.已知数列{a n }为等比数列,若a 1+a 3=5,a 2+a 4=10,则公比q =________.答案2解析因为数列{a n }为等比数列,且a 1+a 3=5,a 2+a 4=10,所以由等比数列的通项公式可得a 2+a 4=(a 1+a 3)q ,即10=5q ,∴q =2.14.(2019·江苏)已知数列{a n }(n ∈N *)是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 2a 5+a 8=0,S 9=27,则S 8的值是________.答案16解析方法一:设等差数列{a n }的公差为d ,则a 2a 5+a 8=(a 1+d )(a 1+4d )+a 1+7d =a 12+4d 2+5a 1d +a 1+7d =0,S 9=9a 1+36d =27,将以上两式联立,解得a 1=-5,d =2,则S 8=8a 1+28d =-40+56=16.方法二:设等差数列{a n }的公差为d .由S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5=27,得a 5=3,又a 2a 5+a 8=0,则3(3-3d )+3+3d =0,得d =2,a 4=1,则S 8=8(a 1+a 8)2=4(a 4+a 5)=4×(1+3)=16.15.已知数列{a n },若点(n ,a n )(n ∈N *)在直线y -3=k (x -6)上,则数列{a n }的前11项和S 11=________.答案33解析∵点(n ,a n )在直线y -3=k (x -6)上,∴a n =3+k (n -6).∴a n +a 12-n =[3+k (n -6)]+[3+k (6-n )]=6,n =1,2,3,…,6,∴S 11=a 1+a 2+…+a 11=5(a 1+a 11)+a 6=5×6+3=33.16.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a nn 的最小值为________.答案212解析在a n +1-a n =2n 中,令n =1,得a 2-a 1=2;令n =2,得a 3-a 2=4,…,a n -a n -1=2(n -1).把上面n -1个式子相加,得a n -a 1=2+4+6+…+2(n -1)=(2+2n -2)(n -1)2=n 2-n ,∴a n =n 2-n +33.∴a n n =n 2-n +33n =n +33n -1≥233-1,当且仅当n =33n ,即n =33时取等号,而n ∈N *,∴“=”取不到.∵5<33<6,∴当n =5时,a n n =5-1+335=535,当n=6时,a n n =6-1+336=636=212,∵535>212,∴a n n 的最小值是212.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)在等比数列{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 .解析(1)设数列{a n }的公比为q ,由已知得16=2q 3,解得q =2,所以a n =2×2n -1=2n ,n ∈N *.(2)由(1)得a 3=8,a 5=32,则b 3=8,b 5=32.设数列{b n }的公差为d ,1+2d =8,1+4d =32,1=-16,=12,所以b n =-16+12(n -1)=12n -28,n ∈N *.所以数列{b n }的前n 项和S n =n (-16+12n -28)2=6n 2-22n ,n ∈N *.18.(12分)在新城大道一侧A 处,运来20棵新树苗.一名工人从A 处起沿大道一侧路边每隔10m 栽一棵树苗,这名工人每次只能运一棵.要栽完这20棵树苗,并返回A 处,植树工人共走了多少路程?解析植树工人每种一棵树并返回A 处所要走的路程(单位:m)组成了一个数列0,20,40,60, (380)这是首项a 1=0,公差d =20,项数n =20的等差数列,其和S 20=20a 1+20×(20-1)2d =0+20×(20-1)2×20=3800(m).因此,植树工人共走了3800m 的路程.19.(12分)已知{a n }是公比为q 的无穷等比数列,其前n 项和为S n ,满足a 3=12,________.是否存在正整数k ,使得S k >2020?若存在,求k 的最小值;若不存在,说明理由.从①q =2;②q =12;③q =-2这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答评分.解析若选①,因为a 3=12,q =2,所以a 1=3.所以S n =3(1-2n )1-2=3(2n -1).S k >2020,即3(2k -1)>2020,即2k >20233.当k =9时,29=512<20233,当k =10时,210=1024>20233,所以存在正整数k ,使得S k >2020,k 的最小值为10.若选②,因为a 3=12,q =12,所以a 1=48.所以S n1-12因为S n <96<2020,所以不存在满足条件的正整数k .若选③,因为a 3=12,q =-2,所以a 1=3.所以S n =3×[1-(-2)n ]1-(-2)=1-(-2)n .S k >2020,即1-(-2)k >2020,整理得(-2)k <-2019.当k 为偶数时,原不等式无解;当k 为奇数时,原不等式等价于2k >2019,当k =9时,29=512<2019,当k =11时,211=2048>2019,所以存在正整数k ,使得S k >2020,k 的最小值为11.20.(12分)设正项等比数列{a n }的首项a 1=12,前n 项和为S n ,且210S 30-(210+1)S 20+S 10=0.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{nS n }的前n 项和T n .解析(1)设数列{a n }的公比为q .由210S 30-(210+1)S 20+S 10=0,得210(S 30-S 20)=S 20-S 10.∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等比数列,∴S 30-S 20S 20-S 10=q 10.∵a n >0,∴q =12,∴a n =a 1q n -1=12n (n ∈N *).(2)∵{a n }是首项a 1=12,公比q =12的等比数列,∴S n =12×1-12=1-12n ,nS n =n -n 2n .则数列{nS n }的前n 项和为T n =(1+2+…+n )+222+…①则T n 2=12(1+2+…+n )+223+…+n -12n +①-②,得T n 2=12(1+2+…+n )+122+…+n 2n +1=n (n +1)4-21-12+n 2n +1,即T n =n (n +1)2+12n -1+n 2n -2.21.(12分)已知数列{a n }的首项a 1=53,且3a n +1=a n +2,n ∈N *.(1)求证:数列{a n -1}为等比数列;(2)若a 1+a 2+…+a n <100,求最大的正整数n .解析(1)证明:∵3a n +1=a n +2,∴a n +1-1=13(a n -1),又a 1-1=23,∴数列{a n -1}是以23为首项,13为公比的等比数列.(2)由(1)可得a n -1=23×-1,∴a n =2+1.则a 1+a 2+…+a n =n ++132+…n +2×13-13n +11-13=n +1-13n ,若n +1-13n <100,n ∈N *,则n max =99.22.(12分)由整数构成的等差数列{a n }满足a 3=5,a 1a 2=2a 4.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }的通项公式为b n =2n ,将数列{a n },{b n }的所有项按照“当n 为奇数时,b n 放在前面;当n 为偶数时,a n 放在前面”的要求进行“交叉排列”,得到一个新数列{c n }:b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,求数列{c n }的前4n +3项和T 4n +3.解析(1)由题意,设数列{a n }的公差为d ,由a 3=5,a 1a 2=2a 4,1+2d =5,1·(a 1+d )=2(a 1+3d ),整理得(5-2d )(5-d )=2(5+d ),即2d 2-17d +15=0,解得d =152或d =1,因为{a n }为整数数列,所以d =1,又a 1+2d =5,所以a 1=3,所以数列{a n }的通项公式为a n =n +2.(2)由(1)知,数列{a n }的通项公式为a n =n +2,又数列{b n }的通项公式为b n =2n ,根据题意,新数列{c n }:b 1,a 1,a 2,b 2,b 3,a 3,a 4,b 4,…,则T 4n +3=b 1+a 1+a 2+b 2+b 3+a 3+a 4+b 4+…+b 2n -1+a 2n -1+a 2n +b 2n +b 2n +1+a 2n +1+a 2n +2=(b 1+b 2+b 3+b 4+…+b 2n +1)+(a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 2n +2)=2×(1-22n +1)1-2+(a 1+a 2n +2)(2n +2)2=4n +1+2n 2+9n +5.。
数列单元测试002一、选择题(每题5分,共50分)1、在数列{}na 中,122,211=-=+n n a a a,则101a 的值为( )A .49B .50C .51D .52 2、等差数列{}na 中,12010=S,那么101a a +的值是()A .12B .24C .36D .48 3、设4321,,,a a aa 成等比数列,其公比为2,则432122a a a a++的值为( )A .41 B .21 C .81 D .14、数列3,5,9,17,33,…的通项公式na 等于( )A .n2 B .12+nC .12-nD .12+n5、数列{}na 的通项公式是11++=n n a n,若前n 项的和为10,则项数n 为( )A .11B .99C .120D .1216、计算机的成本不断降低,若每隔3年计算机价格降低31,现在价格为8100元的计算机,9年后的价格可降为( )A .2400元B .900元C .300元D .3600元 7、数列{}na 、{}nb 都是等差数列,其中100,75,2510010011=+==b a b a,那么{}n n b a +前100项的和为( )A .0B .100C .10000D .102400 8、等比数列{}na 中,===+q a a a a则,8,63232( )A .2B .21 C .2或21 D .-2或21-9、已知实数c b a 、、满足122,62,32===c b a,那么实数c b a 、、是( )A .等差非等比数列B .等比非等差数列C .既是等比又是等差数列D .既非等差又非等比数列 10、数列 ,1614,813,412,211前n 项的和为( )A .2212nn n ++B .12212+++-nn nC .2212nn n ++-D .22121nn n -+-+二、填空题(每题4分,共16分) 11、在等差数列{}na 中,已知2054321=++++a a a a a,那么3a 等于22、某厂在1995年底制定生产计划,要使2005年底的总产量在原有基础上翻两番,则年平均增长率为13、已知等差数列{}na 的公差0≠d ,且931,,a a a 成等比数列,则1042931a a a a a a++++的值是14、已知在等比数列{}na 中,各项均为正数,且,7,13211=++=a a a a则数列{}na 的通项公式是_________=na三、解答题(第15、16、17每题8分,第18题10分,共34分) 15、等差数列{}na 中,已知33,4,31521==+=n a a a a,试求n 的值16、数列{}na 中,*11,3,2N n n a a an n ∈=-=+,求数列{}n a 的通项公式n a17、在等比数列{}na 的前n 项和中,1a 最小,且128,66121==+-n n a a a a,前n 项和126=nS,求n 和公比q18、已知等比数列{}nb 与数列{}n a 满足*,3N n bn a n∈=(1) 判断{}na 是何种数列,并给出证明;(2) 若2021138,b b b m a a求=+答案一、二、11、4 12、1410- 13、14、12-n1613三、24、50333132 ,33313232)1(31,32 31,452411152==-∴=-=⋅-+==∴==+=++=+n n a n n a d a d a d d a a a n n 得又 25、由⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=-⇒=--+)1(3633123121n a a a a a a n a a n nn n将上面各等式相加,得2)1(32)1(3631-+=⇒-+++=-n n a n a a n n26、因为{}n a 为等比数列,所以64,2,,128661111121==≤⎩⎨⎧==+∴=-n n nn n n a a a a a a a a a a a a 解得且 依题意知1≠q 21261,1261=⇒=--∴=q qqa a Sn n6,6421=∴=-n qn27、(1)设{}nb 的公比为q, q n a a q bn a n a a nn n 311log 10(33,31-+=⇒=⋅∴=-所以{}na 是以q 3log 为公差的等差数列 (2)m a a=+138所以由等差数列性质得m a a a a=+=+138201m a a a b b b m a a a a a 10202120120213310220)(2021==⇒=⨯+=+++∴+++。
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。
高一数学数列测试题农五师高级中学:胡明杰一、选择题(每小题4分,共48分)1、在数列1,1,2,3,5,8,x ,21,34,55,…中,x 等于A .11B .12C .13D .14 2、已知数列{a n }的通项公式)(43*2N n n n a n ∈--=,则a 4等于( ). A 1 B 2 C 3 D 03、在数列{}n a 中,12a =,1221n n a a +=+,则101a 的值为A .49B .50C .51D .524、已知等差数列}{n a 的公差为2,若1a ,3a ,4a 成等比数列,则2a 等于( ) A 4- B 6- C 8- D 10-5、等比数列{a n }的前3项的和等于首项的3倍,则该等比数列的公比为( )A .-2B .1C .-2或1D .2或-16、等差数列}a {n 中,已知前15项的和90S 15=,则8a 等于( ).A .245 B .12 C .445D .67、在等差数列{a n }中,a 1 +a 2=40,a 3 +a 4=60,则a 5+a 6=( )A 、80B 、90C 、100D 、1108、首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是 (A) 38>d (B) 3<d (C)338<≤d (D)338≤<d9、某商店提价10%后要恢复原价,应由现价降价 ( ) (A) 10% (B) 9% (C)%111 (D) 11%10、 在等比数列{a n }中,4S =1,8S =3,则20191817a a a a +++的值是A .14B .16C .18D .2011、计算机的成本不断降低,若每隔3年计算机价格降低31,现在价格为8100元的计算机,9年后的价格可降为( ) A .2400元B .900元C .300元D .3600元12、若数列{n a }的前n 项和323-=n n a S ,则这个数列的通项公式是( )A .132-⨯=n na B .nna 23⨯= C .33+=n a nD .nna 32⨯=二、填空题(每小题4分,共16分)13、在等比数列{}n a 中, 若101,a a 是方程06232=--x x 的两根,则74a a ⋅=___________. 14、已知等差数列{}n a 中,首项13a =,2016a =-,则公差 d = 15、 黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案: 则第n 个图案中有白色地面砖_________________块.16、数列{}n a 的前n项的和S n =3n 2+ n +1,则此数列的通项公式a n =_______. 三、解答题17、(本小题满分8分)等差数列{}n a 中,已知33,4,31521==+=n a a a a ,试求n 的值18、(本小题满分8分)在等比数列{}n a 中,5162a =,公比3q =,前n 项和242n S =,求首项1a 和项数n .19、(本小题满分10分)有四个数,前三个数成等差数列,其和为3,后三个数成等比数列,其积为27,求这四个数。
数列练习题第二章 数列1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 005,则序号n 等于( ).A .667B .668C .669D .6702.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ).A .33B .72C .84D .1893.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ).A .a 1a 8>a 4a 5B .a 1a 8<a 4a 5C .a 1+a 8<a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 54.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为41的等差数列,则 |m -n |等于( ).A .1B .43C .21D . 835.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 .1926.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005B .4 006C .4 007D .4 0087.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 . -108.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 9.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则212b a a -的值是( ).A .21 B .-21 C .-21或21 D .4110.在等差数列{a n }中,a n ≠0,a n -1-2n a +a n +1=0(n ≥2),若A .38B .20C .10D .9 二、填空题11.设f (x )=221+x ,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为 .12.已知等比数列{a n }中,(1)若a 3·a 4·a 5=8,则a 2·a 3·a 4·a 5·a 6= .(2)若a 1+a 2=324,a 3+a 4=36,则a 5+a 6= .(3)若S 4=2,S 8=6,则a 17+a 18+a 19+a 20= .13.在38和227之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 .14.在等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则此数列前13项之和为 .15.在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= .16.设平面内有n 条直线(n ≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f (n )表示这n 条直线交点的个数,则f (4)= ;当n >4时,f (n )= .三、解答题17.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n ,求证数列{a n }成等差数列.(2)已知a 1,b 1,c 1成等差数列,求证a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列.18.设{a n }是公比为 q 的等比数列,且a 1,a 3,a 2成等差数列.(1)求q 的值;(2)设{b n }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,比较S n 与b n 的大小,并说明理由.19.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n n 2 S n (n =1,2,3…). 求证:数列{nS n }是等比数列.20.已知数列{a n }是首项为a 且公比不等于1的等比数列,S n 为其前n 项和,a 1,2a 7,3a 4成等差数列,求证:12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.第二章 数列参考答案一、选择题1.C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d ,即2 005=1+3(n -1),∴n =699.2.C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得a 1+a 2+a 3=21,即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7.解得q =2或q =-3(不合题意,舍去),∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84.3.B .解析:由a 1+a 8=a 4+a 5,∴排除C .又a 1·a 8=a 1(a 1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a 1+4d )=a 12+7a 1d +12d 2>a 1·a 8.4.C解析:解法1:设a 1=41,a 2=41+d ,a 3=41+2d ,a 4=41+3d ,而方程x 2-2x +m =0中两根之和为2,x 2-2x +n =0中两根之和也为2,∴a 1+a 2+a 3+a 4=1+6d =4,∴d =21,a 1=41,a 4=47是一个方程的两个根,a 1=43,a 3=45是另一个方程的两个根. ∴167,1615分别为m 或n , ∴|m -n |=21,故选C . 解法2:设方程的四个根为x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1+x 2=x 3+x 4=2,x 1·x 2=m ,x 3·x 4=n .由等差数列的性质:若γ+s =p +q ,则a γ+a s =a p +a q ,若设x 1为第一项,x 2必为第四项,则x 2=47,于是可得等差数列为41,43,45,47, ∴m =167,n =1615, ∴|m -n |=21. 5.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.B解析:解法1:由a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,知a 2 003和a 2 004两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 2 003>a 2 004,即a 2 003>0,a 2 004<0.∴S 4 006=2+006400641)(a a =2+006400420032)(a a >0, ∴S 4 007=20074·(a 1+a 4 007)=20074·2a 2 004<0, 故4 006为S n >0的最大自然数. 选B .解法2:由a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,同解法1的分析得a 2 003>0,a 2 004<0,∴S 2 003为S n 中的最大值.∵S n 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴2 003到对称轴的距离比2 004到对称轴的距离小, ∴20074在对称轴的右侧. 根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧零点B 的左侧,4 007,4 008都在其右侧,S n >0的最大自然数是4 006.7.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,(第6题)∴a 2=-8+2=-6.8.A 解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A . 9.A解析:设d 和q 分别为公差和公比,则-4=-1+3d 且-4=(-1)q 4,∴d =-1,q 2=2, ∴212b a a -=2q d -=21. 10.C解析:∵{a n }为等差数列,∴2n a =a n -1+a n +1,∴2n a =2a n ,又a n ≠0,∴a n =2,{a n }为常数数列,而a n =1212--n S n ,即2n -1=238=19,∴n =10.二、填空题11.23.解析:∵f (x )=221+x , ∴f (1-x )=2211+-x =x x 2222⋅+=x x 22221+, ∴f (x )+f (1-x )=x 221++x x 22221+⋅=x x 222211+⋅+=x x 22)22(21++=22. 设S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6),则S =f (6)+f (5)+…+f (0)+…+f (-4)+f (-5),∴2S =[f (6)+f (-5)]+[f (5)+f (-4)]+…+[f (-5)+f (6)]=62,∴S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)=32.12.(1)32;(2)4;(3)32.解析:(1)由a 3·a 5=24a ,得a 4=2,∴a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=54a =32.(2)9136)(324222121=⇒⎩⎨⎧=+=+q q a a a a , ∴a 5+a 6=(a 1+a 2)q 4=4.(3)2=+=+++=2=+++=4444821843214q qS S a a a S a a a a S ⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅, ∴a 17+a 18+a 19+a 20=S 4q 16=32.13.216.解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与38,227同号,由等比中项的中间数为22738⋅=6,∴插入的三个数之积为38×227×6=216. 14.26.解析:∵a 3+a 5=2a 4,a 7+a 13=2a 10,∴6(a 4+a 10)=24,a 4+a 10=4,∴S 13=2+13131)(a a =2+13104)(a a =2413⨯=26. 15.-49.解析:∵d =a 6-a 5=-5,∴a 4+a 5+…+a 10 =2+7104)(a a =25++-755)(d a d a =7(a 5+2d )=-49.16.5,21(n +1)(n -2). 解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f (k )=f (k -1)+(k -1).由f (3)=2,f (4)=f (3)+3=2+3=5,f (5)=f (4)+4=2+3+4=9,……f (n )=f (n -1)+(n -1),相加得f (n )=2+3+4+…+(n -1)=21(n +1)(n -2). 三、解答题17.分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数.证明:(1)n =1时,a 1=S 1=3-2=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5,n =1时,亦满足,∴a n =6n -5(n ∈N*).首项a 1=1,a n -a n -1=6n -5-[6(n -1)-5]=6(常数)(n ∈N*),∴数列{a n }成等差数列且a 1=1,公差为6.(2)∵a 1,b 1,c 1成等差数列, ∴b 2=a 1+c1化简得2ac =b (a +c ). a c b ++cb a +=ac ab a c bc +++22=ac c a c a b 22+++)(=ac c a 2+)(=2+2)(c a =2·bc a +, ∴a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列. 18.解:(1)由题设2a 3=a 1+a 2,即2a 1q 2=a 1+a 1q ,∵a 1≠0,∴2q 2-q -1=0,∴q =1或-21. (2)若q =1,则S n =2n +21-)(n n =23+2n n . 当n ≥2时,S n -b n =S n -1=22+1-))((n n >0,故S n >b n . 若q =-21,则S n =2n +21-)(n n (-21)=49+-2n n . 当n ≥2时,S n -b n =S n -1=4-11-)0)((n n , 故对于n ∈N +,当2≤n ≤9时,S n >b n ;当n =10时,S n =b n ;当n ≥11时,S n <b n .19.证明:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=n n 2+S n ,∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),整理得nS n +1=2(n +1) S n , 所以1+1+n S n =n S n 2. 故{nS n }是以2为公比的等比数列. 20.证明:由a 1,2a 7,3a 4成等差数列,得4a 7=a 1+3a 4,即4 a 1q 6=a 1+3a 1q 3, 变形得(4q 3+1)(q 3-1)=0,∴q 3=-41或q 3=1(舍). 由3612S S =qq a q q a ----1)1(121)1(3161=1213q +=161; 6612S S S -=612S S -1=qq a q q a ----1)1(1)1(61121-1=1+q 6-1=161; 得3612S S =6612S S S -. ∴12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.S 2n -1=38,则n =( )。