数列复习(综合题训练含答案)2013.3.30
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数列综合练习题一.选择题(共23小题)1.已知函数f(x)=,若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是()A.[,4)B.(,4)C.(2,4) D.(1,4)2.已知{a n}是递增数列,且对任意n∈N*都有a n=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是()A.(﹣,+∞)B.(0,+∞)C.[﹣2,+∞)D.(﹣3,+∞)3.已知函数f(x)是R上的单调增函数且为奇函数,数列{a n}是等差数列,a11>0,则f(a9)+f(a11)+f(a13)的值()A.恒为正数B.恒为负数C.恒为0 D.可正可负4.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lga n}的前10项和等于()A.2 B.lg50 C.10 D.55.右边所示的三角形数组是我国古代数学家杨辉发现的,称为杨辉三角形,根据图中的数构成的规律,a所表示的数是()A.2 B.4 C.6 D.86.已知正项等比数列{a n}满足:a7=a6+2a5,若存在两项a m,a n,使得=4a1,则+的最小值为()A.B.C.D.7.已知,把数列{a n}的各项排列成如图的三角形状,记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(10,12)=()A.B.C.D.8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),若当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,则首项a1的取值范围是()A.(π,)B.[π,]C.[,]D.(,)9.定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x),如果对于任意给定的等比数列{a n},{f (a n)},仍是等比数列,则称f(x)为“等比函数”.现有定义在(﹣∞),0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f(x)=3x,②f(x)=,③f(x)=x3,④f(x)=log2|x|,则其中是“等比函数”的f(x)的序号为()A.①②③④B.①④C.①②④D.②③10.已知数列{a n}(n∈N*)是各项均为正数且公比不等于1的等比数列,对于函数y=f(x),若数列{lnf(a n)}为等差数列,则称函数f(x)为“保比差数列函数”.现有定义在(0,+∞)上的三个函数:①f(x)=;②f(x)=e x;③f(x)=;④f(x)=2x,则为“保比差数列函数”的是()A.③④B.①②④C.①③④D.①③11.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=,则a n=()A.B.3n﹣2 C.D.n﹣212.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1﹣a n=a n+1a n,那么a31等于()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣13.如果数列{a n}是等比数列,那么()A.数列{}是等比数列B.数列{2an}是等比数列C.数列{lga n}是等比数列D.数列{na n}是等比数列14.在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,则=()A.B.C.D.15.等差数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为A,B,C,则()A.A+C=2B B.B2=AC C.3(B﹣A)=C D.A2+B2=A(B+C)16.已知数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),则数列{a n}的前50项和T50=()A.98 B.99 C.100 D.10117.数列1,,,…,的前n项和为()A.B. C. D.18.数列{a n}的通项公式为,其前n项和为s n,则s2017等于()A.1006 B.1008 C.﹣1006 D.﹣100819.数列{a n}中,,则数列{a n}前16项和等于()A.130 B.132 C.134 D.13620.《庄子•天下篇》中记述了一个著名命题:“一尺之锤,日取其半,万世不竭”.反映这个命题本质的式子是()A.1+++…+=2﹣B.1+++…++…<2C.++…+=1 D.++…+<121.在数列{a n}中,若=+,a1=8,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2(n+1)2B.a n=4(n+1)C.a n=8n2D.a n=4n(n+1)22.已知函数f(x)=,把函数g(x)=f(x)﹣x的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的前n项的和为S n,则S10=()A.210﹣1 B.29﹣1 C.45 D.5523.设等差数列{a n}满足,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.B.[,]C.(,)D.[,]二.解答题(共4小题)24.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和.25.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.26.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.27.已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.数列综合练习题答案与解析一.选择题(共23小题)1.已知函数f(x)=,若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是()A.[,4)B.(,4)C.(2,4) D.(1,4)【解答】解:函数f(x)=,数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,∴,解得2<a<4.故选:C.2.已知{a n}是递增数列,且对任意n∈N*都有a n=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是()A.(﹣,+∞)B.(0,+∞)C.[﹣2,+∞)D.(﹣3,+∞)【解答】解:∵{a n}是递增数列,∴a n>a n,+1∵a n=n2+λn恒成立即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,∴λ>﹣2n﹣1对于n∈N*恒成立.而﹣2n﹣1在n=1时取得最大值﹣3,∴λ>﹣3,故选D.3.已知函数f(x)是R上的单调增函数且为奇函数,数列{a n}是等差数列,a11>0,则f(a9)+f(a11)+f(a13)的值()A.恒为正数B.恒为负数C.恒为0 D.可正可负【解答】解:∵f(a11)>f(0)=0,a9+a13=2a11>0,a9>﹣a13,∴f(a9)>f(﹣a13)=﹣f(a13),f(a9)+f(a13)>0,∴f(a9)+f(a11)+f(a13)>0,故选:A.4.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lga n}的前10项和等于()A.2 B.lg50 C.10 D.5【解答】解:∵等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,∴a1a10=a2a9=…=a4a7=10,∴数列{lga n}的前10项和S=lga1+lga2+…+lga10=lga1a2…a10=lg105=5故选:D5.右边所示的三角形数组是我国古代数学家杨辉发现的,称为杨辉三角形,根据图中的数构成的规律,a所表示的数是()A.2 B.4 C.6 D.8【解答】解:杨辉三角形中,每一行的第一个数和最后一个数都是1,首尾之间的数总是上一行对应的两个数的和,∴a=3+3=6;故选C.6.已知正项等比数列{a n}满足:a7=a6+2a5,若存在两项a m,a n,使得=4a1,则+的最小值为()A.B.C.D.【解答】解:设正项等比数列{a n}的公比为q,且q>0,由a7=a6+2a5得:a6q=a6+,化简得,q2﹣q﹣2=0,解得q=2或q=﹣1(舍去),因为a m a n=16a12,所(a1q m﹣1)(a1q n﹣1)=16a12,则q m+n﹣2=16,解得m+n=6,+=×(m+n)×(+)=×(17++)≥×(17+2)=,当且仅当=,解得:m=,n=,因为m n取整数,所以均值不等式等号条件取不到,+>,验证可得,当m=1、n=5时,取最小值为.故答案选:B.7.已知,把数列{a n}的各项排列成如图的三角形状,记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(10,12)=()A.B.C.D.【解答】解:由A(m,n)表示第m行的第n个数可知,A(10,12)表示第10行的第12个数,根据图形可知:①每一行的最后一个项的项数为行数的平方,所以第10行的最后一个项的项数为102=100,即为a100;②每一行都有2n﹣1个项,所以第10行有2×10﹣1=19项,得到第10行第一个项为100﹣19+1=82,所以第12项的项数为82+12﹣1=93;所以A(10,12)=a93=故选A.8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),若当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,则首项a1的取值范围是()A.(π,)B.[π,]C.[,]D.(,)【解答】解:∵======﹣=﹣sin(4d),∴sin(4d)=﹣1,∵d∈(﹣1,0),∴4d∈(﹣4,0),∴4d=﹣,d=﹣,∵S n=na1+==﹣+,∴其对称轴方程为:n=,有题意可知当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,∴<<,解得π<a1<,故选:A.9.定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x),如果对于任意给定的等比数列{a n},{f (a n)},仍是等比数列,则称f(x)为“等比函数”.现有定义在(﹣∞),0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f(x)=3x,②f(x)=,③f(x)=x3,④f(x)=log2|x|,则其中是“等比函数”的f(x)的序号为()A.①②③④B.①④C.①②④D.②③【解答】解:不妨设等比数列{a n}中,a n=a1•q n﹣1,①∵f(x)=3x,∴====常数,故当q≠1时,{f(a n)}不是等比数列,故f(x)=3x不是等比函数;②∵f(x)=,∴===,故{f(a n)}是等比数列,故f(x)=是等比函数;③∵f(x)=x3,∴=═q3,故{f(a n)}是等比数列,故f(x)=x3是等比函数;④f(x)=log2|x|,∴==,故{f(a n)}不是等比数列,故f(x)=log2|x|不是等比函数.故其中是“等比函数”的f(x)的序号②③,故选:D.10.已知数列{a n}(n∈N*)是各项均为正数且公比不等于1的等比数列,对于函数y=f(x),若数列{lnf(a n)}为等差数列,则称函数f(x)为“保比差数列函数”.现有定义在(0,+∞)上的三个函数:①f(x)=;②f(x)=e x;③f(x)=;④f(x)=2x,则为“保比差数列函数”的是()A.③④B.①②④C.①③④D.①③【解答】解:设数列{a n}的公比为q(q≠1)①由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=ln=﹣lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;②由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=a n+1﹣a n不是常数,∴数列{lnf(a n)}不为等差数列,不满足题意;③由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;④由题意,lnf(a n)=ln(2a n),∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln(2a n+1)﹣ln(2a n)=lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;综上,为“保比差数列函数”的所有序号为①③④故选:C.11.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=,则a n=()A.B.3n﹣2 C.D.n﹣2【解答】解:∵a1=1,a n+1=,∴=+3,即﹣=3,∴数列{}是以1为首项,3为公差的等差数列,∴=1+(n﹣1)×3=3n﹣2,∴a n=,故选:A.12.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1﹣a n=a n+1a n,那么a31等于()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣【解答】解:由已知可得﹣=﹣1,设b n=,则数列{b n}是以为首项,公差为﹣1的等差数列.∴b31=+(31﹣1)×(﹣1)=﹣,∴a31=﹣.故选:B.13.如果数列{a n}是等比数列,那么()A.数列{}是等比数列B.数列{2an}是等比数列C.数列{lga n}是等比数列D.数列{na n}是等比数列【解答】解:对于A:设b n=,则==()2=q2,∴{b n}成等比数列;正确;对于B:数列{2},=2≠常数;不正确;对于C:当a n<0时lga n无意义;不正确;对于D:设c n=na n,则==≠常数.不正确.故选A.14.在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,则=()A.B.C.D.【解答】解:在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,可得a n=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1,由==(﹣),可得=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)=(1﹣)=.故选:A.15.等差数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为A,B,C,则()A.A+C=2B B.B2=AC C.3(B﹣A)=C D.A2+B2=A(B+C)【解答】解:由等差数列的前n项和公式的性质可得:A,B﹣A,C﹣B也成等差数列.∴2(B﹣A)=A+C﹣B,解得3(B﹣A)=C.故选:C.16.已知数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),则数列{a n}的前50项和T50=()A.98 B.99 C.100 D.101【解答】解:数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),前50项和T50=﹣1+5﹣9+13﹣17+…+197=(﹣1+5)+(﹣9+13)+(﹣17+21)+…+(﹣193+197)=4+4+4+…+4=4×25=100.故选:C.17.数列1,,,…,的前n项和为()A.B. C. D.【解答】解:===2().数列1,,,…,的前n项和:数列1+++…+=2(1++…)=2(1﹣)=.故选:B.18.数列{a n}的通项公式为,其前n项和为s n,则s2017等于()A.1006 B.1008 C.﹣1006 D.﹣1008【解答】解:∵,n=2k﹣1(k∈N*)时,a n=a2k﹣1=(2k﹣1)=0.n=2k时,a n=a2k=2kcoskπ=2k•(﹣1)k.∴s2017=(a1+a3+…+a2017)+(a2+a4+…+a2016)=0+(﹣2+4﹣…﹣2014+2016)=1008.故选:B.19.数列{a n}中,,则数列{a n}前16项和等于()A.130 B.132 C.134 D.136+(﹣1)n a n=2n﹣1,【解答】解:∵a n+1∴a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a16﹣a15=29.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a15=2,a16+a14=56,从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.∴{a n}的前16项和为4×2+8×4+=136.故选:D.20.《庄子•天下篇》中记述了一个著名命题:“一尺之锤,日取其半,万世不竭”.反映这个命题本质的式子是()A.1+++…+=2﹣B.1+++…++…<2C.++…+=1 D.++…+<1【解答】解:根据已知可得每次截取的长度构造一个以为首项,以为公比的等比数列,∵++…+=1﹣<1,故反映这个命题本质的式子是++…+<1,故选:D21.在数列{a n}中,若=+,a1=8,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2(n+1)2B.a n=4(n+1)C.a n=8n2D.a n=4n(n+1)【解答】解:∵=+,a1=8,则数列{}为等差数列.∴=+(n﹣1)=(n+1).∴a n=2(n+1)2.故选:A.22.已知函数f(x)=,把函数g(x)=f(x)﹣x的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的前n项的和为S n,则S10=()A.210﹣1 B.29﹣1 C.45 D.55【解答】解:当0<x≤1时,有﹣1<x﹣1<0,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣1,当1<x≤2时,有0<x﹣1≤1,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣2+1,当2<x≤3时,有1<x﹣1≤2,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣3+2,当3<x≤4时,有2<x﹣1≤3,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣4+3,以此类推,当n<x≤n+1(其中n∈N)时,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣n﹣1+n,所以,函数f(x)=2x的图象与直线y=x+1的交点为:(0,1)和(1,2),由于指数函数f(x)=2x为增函数且图象下凸,故它们只有这两个交点.然后:①将函数f(x)=2x和y=x+1的图象同时向下平移一个单位,即得到函数f(x)=2x﹣1和y=x 的图象,取x≤0的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0).即当x≤0时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=0.②取①中函数f(x)=2x﹣1和y=x图象﹣1<x≤0的部分,再同时向上和向右各平移一个单位,即得f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,此时它们仍然只有一个交点(1,1).即当0<x≤1时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=1.③取②中函数f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,继续按照上述步骤进行,即得到f(x)=2x﹣2+1和y=x在1<x≤2上的图象,此时它们仍然只有一个交点(2,2).即当1<x≤2时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=2.④以此类推,函数y=f(x)与y=x在(2,3],(3,4],…,(n,n+1]上的交点依次为(3,3),(4,4),…(n+1,n+1).即方程f(x)﹣x=0在(2,3],(3,4],…(n,n+1]上的根依次为3,4,…,n+1.综上所述方程f(x)﹣x=0的根按从小到大的顺序排列所得数列为:0,1,2,3,4,…,其通项公式为:a n=n﹣1,前n项的和为S n=,∴S10=45,故选C.23.设等差数列{a n}满足,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.B.[,]C.(,)D.[,]【解答】解:∵等差数列{a n}满足,∴(sina4cosa7﹣sina7cosa4)(sina4cosa7+sina7cosa4)=sin(a5+a6)=sin(a4+a7)=sina4cosa7+sina7cosa4,∴sina4cosa7﹣sina7cosa4=1,或sina4cosa7+sina7cosa4=0即sin(a4﹣a7)=1,或sin(a4+a7)=0(舍)当sin(a4﹣a7)=1时,∵a4﹣a7=﹣3d∈(0,3),a4﹣a7=2kπ+,k∈Z,∴﹣3d=2kπ+,d=﹣﹣π.∴d=﹣∵S n=na1+=n2+(a1﹣)n,且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,∴8.5<﹣<9.5,∴π<a1<故选:C二.解答题(共4小题)24.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和.【解答】解:(1)设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公比为q的等比数列,由b2=3,b3=9,可得q==3,b n=b2q n﹣2=3•3n﹣2=3n﹣1;即有a1=b1=1,a14=b4=27,则d==2,则a n=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1;(2)c n=a n+b n=2n﹣1+3n﹣1,则数列{c n}的前n项和为(1+3+…+(2n﹣1))+(1+3+9+…+3n﹣1)=n•2n+=n2+.25.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),则{b n}的通项公式为b n=2n﹣1,n∈N*;(2)b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.26.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)a n﹣1=2(n﹣1).∴(2n﹣1)a n=2.∴a n=.当n=1时,a1=2,上式也成立.∴a n=.(2)==﹣.∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=.27.已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,{b2n}是等比数列,公比为3,首项为1.﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.。
数列专题——数列通项公式、前n 项和公式及相关性质的应用一、学习目标:1.熟悉等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式;2理解等差、等比数列的相关性质并能应用相应性质解决简单题目;3.能应用等差和等比数列通项公式、前n 项和公式及其相关性质解决简单实际题目. 二、知识点梳理: 1.通项公式:①等差数列d n a a n )1(1-+=②等比数列11-⋅=n n q a a2.前n 项和公式:①等差数列:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=②等比数列:qqa a q q a S n n n --=--=11)1(11 3.n S 与n a 的关系:11(1)(1)n n n S n a S S n -=⎧⎪=⎨->⎪⎩ ,已知n S 求n a ,应分1=n 时1a = 1S ;2≥n 时,n a = 1--n n S S 两步,最后考虑1a是否满足后面的n a .4.①在等差数列{a n }中,已知a 1,d ,m ,n ,则d =a n -a 1n -1=a n -a mn -m(n >1,m ≠n ),从而有a n =a m +(n -m )d .②若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q.三、课堂练习5.(2013•新课标Ⅱ)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( ) A . B .C .D .【分析】设等比数列{a n }的公比为q ,利用已知和等比数列的通项公式即可得到,解出即可.【解答】解:设等比数列{a n }的公比为q , ∵S 3=a 2+10a 1,a 5=9, ∴,解得.∴.故选C .6.(2008•全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10=( )A .138B .135C .95D .23【分析】本题考查的知识点是等差数列的性质,及等差数列前n 项和,根据a 2+a 4=4,a 3+a 5=10我们构造关于基本量(首项及公差)的方程组,解方程组求出基本量(首项及公差),进而代入前n 项和公式,即可求解. 【解答】解:∵(a 3+a 5)﹣(a 2+a 4)=2d=6, ∴d=3,a 1=﹣4, ∴S 10=10a 1+=95.故选C8.(2014•新课标Ⅱ)等差数列{a n }的公差为2,若a 2,a 4,a 8成等比数列,则{a n }的前n 项和S n =( ) A .n (n +1)B .n (n ﹣1)C .D .【分析】由题意可得a 42=(a 4﹣4)(a 4+8),解得a 4可得a 1,代入求和公式可得. 【解答】解:由题意可得a 42=a 2•a 8, 即a 42=(a 4﹣4)(a 4+8), 解得a 4=8, ∴a 1=a 4﹣3×2=2, ∴S n =na 1+d , =2n +×2=n (n +1),故选:A .3、已知数列{}n a 满足12a =,()*111n n n a a n a +-=∈+N ,则30a =( ) A. 2 B. 13C.12-D. -33答案及解析:答案:B解析:∵数列{}n a 满足11122,111()n n n n a a a n a a *+-===-∈++N , ∴221133a =-=,32111213a =-=-+, 4213112a =-=--+, 521231a =-=-+, ∴{}n a 是周期为4的周期数列, ∵30472=⨯+,∴30213a a ==.故选:B.4、数列{}n a 中,115a =-,且12n n a a +=+,则当前n 项和n S 最小时n 的值为( ) A .9B .8C .7D .64答案及解析: 答案:B解析:根据已知可得数列{}n a 为首项为15-,公差d 为2的等差数列 ()()()22*1116864N 2n n n dS n a n n n n -=⋅+=-=--∈∴当8n =时,n S 有最小值64- 答案选择:B6、设{}n a 是公差不为0等差数列,12a =且136,,a a a 成等比数列,则数列{}n a 的前n 和n S 等于( ) A 6答案及解析: 答案:A解析:由题意设等差数列公差为d , 则1362,22,25a a d a d ==+=+又∵136,,a a a 成等比数列,∴2316a a a =,即2(222))25(d d +=+,整理得220d d -=∵0d ≠,∴12d =, ∴21(1)7244n n n d n nS na -=+=+A .2744n n +B .2533n n+C .2324n n+D .2n n +9、已知{}n a 是等比数列,2512,4a a ==,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+=( ) A.()1614n -- B.()612n-- C.()32123n -- D.()32143n --9答案及解析: 答案:D解析:{}n a ∵是等比数列,3323212,24a a a q q ===⋅=, 1121,4,82q a a a ===∴∴∴21114n n n n a a q a a +-==∵∴数列{}1n n a a +是以8为首项,14为公比的等比数列,1223341n n a a a a a a a a ++++⋅⋅⋅+()181432141314n n -⎡⎤⎛⎫- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦==--故选:D10、已知等比数列{}n a 的各项均为正数,且1a ,312a ,2a 成等差数列,则q =( )ABCD10答案及解析: 答案:B解析:由题意可得:312a a a =+,即2111a q a a q =+,210q q ∴--=00n a q >∴>Q q∴=4534a a q a a +∴==+11、设等比数列{}n a 的公比2q =,前项和为n S ,则43S a 的值为( ) A. 154B.152C.74D.7211答案及解析:答案:A解析:由等比数列的前n 项和公式得()41411a q S q-=-,又231aa q=, ()442311541S q a q q -∴==-.15、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,若323n n S a n =-,则2018a =( ) A. 201821- B. 201836-C. 20181722⎛⎫- ⎪⎝⎭D. 201811033⎛⎫-⎪⎝⎭15答案及解析: 答案:A解析:由题可知:当1n =时,113231S a =-⨯,所以13a =-, 当2n ≥时, ①323n n S a n =- ②()113231n n S a n --=--由①②得:()1322331n n n a a a n n -=--+- 整理得:123n n a a -=--()1121n n a a -+=-+∴即1121n n a a -+=-+{}1n a +∴是首项为2,公比为2-的等比数列,()()()*112221n n n n a a -+=--=--∴∴当1n =时也成立,数列{}n a 的通项公式为()21nn a =-- ()2018201820182121a =--=-∴故选A .3.在等差数列 {a n }中,已知a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8=________.【解析】 因为a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=450,所以a 5=90,a 2+a 8=2a 5=2×90=180.4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=________.解析:∵{a n }是等差数列,由S 9=72,得S 9=9a 5,a 5=8, ∴a 2+a 4+a 9=(a 2+a 9)+a 4=(a 5+a 6)+a 4=3a 5=24.4.已知数列的通项公式a n =-5n +2,则其前n 项和S n =________.解析:∵a n =-5n +2,∴数列{a n }是等差数列,且a 1=-3,公差d =-5, ∴S n =n (-3-5n +2)2=-n (5n +1)2.答案:-n (5n +1)21.已知等差数列{a n }中,a 4=8,a 8=4,则数列{a n }的通项公式为________. 解析:设{a n }的公差为d ,则a 8-a 4=4d ,∴d =-1. ∴a n =a 8+(n -8)d =4+(n -8)×(-1)=12-n .5.(1)若等比数列{a n }的首项a 1=98,末项a n =13,公比q =23,求项数n ; (2)若等比数列{a n }中,a n +4=a 4,求公比q .【解】 (1)由a n =a 1·q n -1,得13=98⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1,即⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫233,得n =4.(2)∵a n +4=a 4q (n +4)-4=a 4q n , 又a n +4=a 4,∴q n =1,∴当n 为偶数时,q =±1;当n 为奇数时,q =1.。
数列的综合运用考点一等差数列与等比数列的综合问题例 1、在等比数列 { a n}( n∈N * )中, a1>1,公比 q>0 ,设 b n= log 2a n,且 b1+ b3+b5=6,b1b3b5= 0.(1)求证:数列{ b n} 是等差数列;(2) 求{ b n} 的前n 项和S n及 { a n} 的通项a n.考点二等差数列与等比数列的实质应用例 2、一位少儿园老师给班上k(k≥3) 个小朋友分糖果.她发现糖果盒中原有糖果数为a0,就先从别处抓 2 块糖加入盒中,而后把盒内糖果的1分给第一个小朋友;再从别处抓22 块糖加入盒中,而后把盒内糖果的13 分给第二个小朋友;,此后她老是在分给一个小朋友后,就从别处抓 2 块糖放入盒中,而后把盒内糖果的1分给第n+ 1n( n= 1,2,3,, k)个小朋友,分给第 n 个小朋友后 (未加入 2 块糖果前 )盒内剩下的糖果数为a n.(1)当 k= 3, a0= 12 时,分别求 a1, a2, a3;(2)请用 a n-1表示 a n,并令 b n=(n+1)a n,求数列{ b n}的通项公式;(3)能否存在正整数 k(k≥ 3)和非负整数 a0,使得数列{ a n} (n≤ k)成等差数列?假如存在,恳求出全部的 k 和 a0;假如不存在,请说明原因.考点三数列与不等式例 3、设数列 { a n} 的前 n 项和为 S n,已知 a1= a2= 1, b n= nS n+(n+2)a n,数列 { b n} 是公差为 d 的等差数列, n∈N * .(1) 求 d 的值;(2)求数列 { a n} 的通项公式;22n+ 1★(3) 求证: (a1a2· ·a n) ·(S1S2· ·S n)<n+1 n+2 .考点四数列与函数例 4、已知函数 f(x)=( x-1)2,g(x)= 10(x- 1),数列 { a n} 知足 a1= 2,(a n+1- a n)g(a n)+ f(a n)= 0,9b n=10(n+ 2)(a n- 1).(1)求证:数列 { a n- 1} 是等比数列;(2)当 n 取何值时, b n取最大值?并求出最大值;★(3)若 t m< t m+1对随意 m∈ N *恒成立,务实数t 的取值范围.b m b m+ 1数列的综合运用 ( 作业 )1. 已知等差数列{ a n } 的公差为- 2,且 a 1, a 3, a 4 成等比数列,则 a 20= ________.2.设等差数列 { a n } 的公差 d ≠0,a 1= 4d ,若 a k 是 a 1 与 a 2k 的等比中项, 则 k 的值为 ________.3.设 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,且 a 2+ a 5= 2a m ,则 m =________.4.某住所小区计划植树许多于100 棵,若第一天植2 棵,此后每日植树的棵数是前一天的 2 倍,则需要的最少天数n(n ∈ N * )等于 ________.5.某公司在第 1 年初购置一台价值为 120 万元的设施M ,M 的价值在使用过程中逐年减 少.从第 2 年到第 6 年,每年初 M 的价值比上年初减少 10 万元;从第 7 年开始,每年初 M的价值为上年初的75%. 则第 n 年初 M 的价值 a n = ________.6.植树节某班 20 名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中搁置在某一树坑旁边.使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往 返所走的行程总和最小,这个最小值为________米.7.设数列 { a } 中,若 a= a + a*),则称数列 { a } 为“凸数列”,已知数列 { b }(n ∈ Nnn +1nn +2nn为“凸数列”,且b 1= 1, b 2=- 2,则数列 { b n } 的前 2 013 项和为 ________.n2+n 的数列 { a n }1234 5n > a n + 1对 n ≥ 88.通项公式为 a = an,若知足 a <a <a < a < a ,且 a恒成立,则实数 a 的取值范围是 ________.9.将正偶数摆列以下表,此中第i 行第 j 个数表示为 a(i , j ∈ N ),比如 a = 18,若 aij*43ij= 2 014,则 i + j________.246810121416182010.三个互不相等的实数成等差数列,适合互换这三个数的地点后, 变为一个等比数列,则此等比数列的公比是 ________.11.设数列 { a n } 的前 n 项和为 S n,知足 a n+ S n= An2+ Bn+ 1(A≠ 0).(1) 若 a1=3, a2=9,求证数列 { a n-n} 是等比数列,并求数列{ a n} 的通项公式;24B- 1(2)已知数列 { a n} 是等差数列,求的值.A12.已知数列 { a n} 中,a1=2,a2= 4,a n+1= 3a n- 2a n-1(n≥ 2,n∈ N* ).(1) 证明数列 { a n+1- a n} 是等比数列,并求出数列{ a n } 的通项公式;2a n-1(2)记 b n=( n∈N * ),数列 { b n} 的前 n 项和为 S n,求使 S n>2 013 成立的 n 的最小值. a n13.已知数列{ a n} 的前n 项和为S n.(1) 若数列{ a n} 是等比数列,知足2a1+a3= 3a2,a3+ 2 是a2,a4的等差中项,求数列{ a n}的通项公式;(2)能否存在等差数列 { a n} ,使对随意 n∈N*,都有 a n·S n= 2n2(n+ 1)?若存在,恳求出全部知足条件的等差数列;若不存在,请说明原因.14.已知数列 { a n} 中, a1= 2,n∈ N*, a n> 0,数列 { a n} 的前 n 项和为 S n,且知足2.a n+1=S n+1+S n-2(1)求 { S n} 的通项公式.(2)设 { b k} 是数列 { S n} 中按从小到大次序构成的整数数列.①求 b3;②若存在 N(N∈N * ),当 n≤ N 时,使得在数列{ S n} 中,数列 { b k} 有且只有20 项,求 N 的取值范围.数列的综合运用考点一等差数列与等比数列的综合问题例 1、在等比数列 { a n}( n∈N * )中, a1>1,公比 q>0 ,设 b n= log 2a n,且 b1+ b3+b5=6,b1b3b5= 0.(1)求证:数列{ b n} 是等差数列;(2) 求{ b n} 的前n 项和S n及 { a n} 的通项a n.解: (1) 证明:∵b n= log 2a n,a n+1∴b n+1- b n= log 2a n= log 2q 为常数,∴数列{ b n} 为等差数列且公差2 d= log q.(2)设数列 { b n} 的公差为 d,∵b1+ b3+ b5= 6,∴b3= 2. ∵a1>1,∴b1= log 2a1>0.∵b1b3 b5= 0,∴b5= 0.b1+ 2d= 2,b1= 4,∴解得b + 4d=0,d=- 1.1n n- 1× (-1)=9n- n2n.∴S = 4n+22log2q=- 1,q=1 2,∵∴log2a1= 4, a = 16.1∴a n= 25-n(n∈N* ).考点二等差数列与等比数列的实质应用例 2、一位少儿园老师给班上k(k≥3) 个小朋友分糖果.她发现糖果盒中原有糖果数为a0,就先从别处抓 2 块糖加入盒中,而后把盒内糖果的12分给第一个小朋友;再从别处抓2 块糖加入盒中,而后把盒内糖果的1 分给第二个小朋友;,此后她老是在分给一个小朋友后,就3从别处抓 2 块糖放入盒中,而后把盒内糖果的1分给第n+ 1n( n= 1,2,3,, k)个小朋友,分给第 n 个小朋友后(未加入 2 块糖果前)盒内剩下的糖果数为a n.(1) 当k= 3, a0= 12 时,分别求a1, a2, a3;(2)请用 a n-1表示 a n,并令 b n=(n+1)a n,求数列{ b n}的通项公式;(3)能否存在正整数 k(k≥ 3)和非负整数 a0,使得数列{ a n} (n≤ k)成等差数列?假如存在,恳求出全部的 k 和 a0;假如不存在,请说明原因.解: (1)当 k= 3, a0=12 时,1a1= (a0+ 2)-2(a0+2) =7,1a2= (a1+ 2)-3(a1+2) =6,1a3= (a2+ 2)-4(a2+2) =6.(2)由题意知1n a n= (a n-1+2) -(a n-1+ 2)=n+ 1(a n-1+ 2),n+ 1即( n+ 1)a n= n(a n-1+ 2)= na n-1+ 2n.因为 b n= (n+ 1)a n,所以 b n- b n-1= 2n,b n-1- b n-2= 2n-2,b1- b0= 2.2+2n n累加得 b n- b0==n(n+1).2又 b0= a0,所以 b n=n( n+ 1)+ a0.a0(3) 由 b n= n(n+1)+ a0,得 a n= n+.n+ 1若存在正整数k(k≥ 3)和非负整数 a 0,使得数列 { a n}( n≤ k)成等差数列,则a1+ a3= 2a2,即(1 +a20)+3+a40= 2(2+a30 ),解得 a0= 0,当 a0= 0n=n,对随意正整数n时, a k(k≥ 3) ,有 { a }( n≤ k)成等差数列.[类题通法 ]解数列应用题的建模思路从实质出发,经过抽象归纳成立数学模型,经过对模型的分析,再返回实质中去,其思路框图为:考点三数列与不等式例 3、设数列 { a n } 的前 n 项和为 S n ,已知 a 1= a 2= 1, b n = nS n +(n +2)a n ,数列 { b n } 是公差为 d 的等差数列, n ∈N * .(1) 求 d 的值;(2) 求数列 { a n } 的通项公式;(3) 求证:22n +1(a 1a 2· ·a n ) ·(S 1S 2· ·S n )< n + 1 n + 2 .解: (1) 因为 a 1= a 2= 1,所以 b 1= S 1+ 3a 1=4, b 2= 2S 2+ 4a 2= 8,所以 d = b 2- b 1= 4.(2) 因为数列 { b n } 是等差数列,所以 b n = 4n , 所以 nS n + (n + 2)a n = 4n ,即 n + 2S n +n a n = 4.①n + 1当 n ≥ 2 时, S n -1+ a n - 1= 4. ② n - 1由①-②得 (S n)+ n + 2n + 1n -1n nn - 1- S a -a= 0.n - 1所以 a n + n + 2 n n + 1 n -1,即 a n = 1 nn =· .n - 1a n - 1 2n - 1则a 2= 1 2, a 3= 1 3, ,a n = 1 na 1 ··a n - 1· .2 1 a 2 2 2 2n - 1以上各式两边分别相乘,得a n=1·n.a 1 2n -1因为 a 1= 1,所以 a n =n.2n -1n + 2(3) 证明:因为 S n + n a n = 4, a n > 0, S n > 0,所以S n n +2 n S + n + 2n a= 2.nn· n a ≤2则 0< a n nn1 2 n1 2nn1× 2S ≤4·.所以 (a a · ·a ) ·(S S· ·S )≤4·.③n + 2n + 1 n +2因为 n = 1 时, S n n + 2≠ na,所以③式等号取不到.22 n +1则( a 1a 2· ·a n ) ·(S 1S 2· ·S n )< .n + 1 n + 2 [类题通法 ]数列与不等式相联合问题的办理方法解决数列与不等式的综合问题时,假如是证明题要灵巧选择不等式的证明方法,如比较法、综合法、剖析法、放缩法等;假如是解不等式问题要使用不等式的各样不一样解法,如列表法、因式分解法、穿根法等.总之解决这种问题把数列和不等式的知识奇妙联合起来综合办理就行了.考点四数列与函数例 4、已知函数 f(x)=( x -1)2 ,g(x)= 10(x - 1),数列 { a n } 知足 a 1= 2,(a n + 1- a n )g(a n )+ f(a n )= 0,9b n = 10(n + 2)(a n - 1).(1) 求证:数列 { a n - 1} 是等比数列;(2) 当 n 取何值时, b n 取最大值?并求出最大值;(3)若t m<t m +1对随意m ∈N * 恒成立,务实数 t 的取值范围.b m b m + 1解: (1) 证明:因为 (a n +1- a n )g( a n )+ f(a n )= 0,f(a n )= (a n -1) 2, g(a n )= 10(a n - 1),所以 10(a n+1- a n)(a n- 1)+ (a n- 1)2= 0,整理得 (a n- 1)[10( a n+1- a n)+ a n- 1]= 0,所以 a n= 1n+ 1nn-1=0② .①或 10(a- a )+ a由①得数列 { a n} 是各项为 1的常数列,而1n+ 1- 1)=a = 2,不合题意.由②整理得10(a9(a n- 1),又 a1- 1= 1,9所以 { a n- 1} 是首项为1,公比为10的等比数列.(2)由 (1)可知 a n- 1= ( 9)n-1, n∈N*,10所以 b n=109(n+ 2)(a n- 1)= (n+ 2)(109)n> 0,9 nb n+1n+ 3+ 11091所以b n=n+ 29 n=10(1+n+2).10当 n= 7 时,b= 1,即 b788=b ;b7当 n< 7 时,b n+1> 1,即 b n+1> b n;b nb当 n> 7 时,n+1< 1,即 b n+1nb n< b .所以当 n=7 或 8 时, b n获得最大值,最大值为8798 b=b =107.t m t m+11-10t<0.(*)<得 t m9 m+3(3) 由b m b m+1m+ 2由题意知, (*) 式对随意m∈N*恒成立.①当 t= 0时, (*) 式明显不行立,所以t= 0 不合题意;②当 t< 0时,由 1 -10t> 0可知 t m< 0(m∈N * ),m+29 m+ 3而当 m 为偶数时, t m > 0, 所以 t < 0 不合题意;③当 t > 0 时,由 t m > 0(m ∈N *)知,1-10t< 0,m + 2 9 m +39 m + 3所以 t >(m ∈N * ).10 m +29 m + 3令 h(m)=(m ∈N * ).10 m + 29 m + 4 9 m + 3因为 h(m + 1)- h(m)= -10 m + 3 10 m + 2 9< 0,=-10 m + 2 m + 3所以 h(1) > h(2)> h(3)> > h(m - 1)> h(m) ,6所以 h(m)的最大值为h(1) = 5.6所以实数 t 的取值范围是 (5,+ ∞ ).数列的综合运用 ( 作业 )1. 已知等差数列{ a n } 的公差为- 2,且 a 1, a 3, a 4 成等比数列,则 a 20= ____ -30____.分析: 设 {an} 的首项为 a ,则 a , a - 4, a - 6 成等比数列,则 (a - 4)2= a(a - 6),解得 a= 8.又公差 d =- 2,所以 a 20=a + 19d =8+ 19× (- 2)=- 30.2.设等差数列 { a n } 的公差 d ≠0,a 1= 4d ,若 a k 是 a 1 与 a 2k 的等比中项, 则 k 的值为 ________.分析:由条件知 a n = a 1+* 2(n - 1)d =4d + (n - 1)d = (n + 3)d ,即 a n = (n + 3)d(n ∈N ).又 a k =1 2k 22= 4d ·(2k + 3)d ,且 d ≠ 0,所以 (k + 3)2=4(2k + 3),即 k 2- 2k - 3=0,解a ·a ,所以 (k + 3) d得 k = 3 或 k =- 1(舍去 ).答案: 33.设 S 是等比数列n的前 n 项和, S , S , S 成等差数列,且a + a = 2a ,则 m =n39625m{ a }________.分析:设等比数列 { an}a1 1-q9a1 1- q3936得 2·=+的公比为 q,明显 q≠ 1.由 2S = S+ S1-q1- qa1 1- q611 4=2a1m-1,即,所以 2q9=q3+ q6,即 1+q3=2q625=2a m1- q.因为 a+ a,所以 a q+ a q q1+ q3= 2q m-2,所以 m- 2= 6,所以 m= 8.4.某住所小区计划植树许多于100 棵,若第一天植 2 棵,此后每日植树的棵数是前一天的 2 倍,则需要的最少天数n(n∈ N* )等于 ________.分析:设每日植树的棵数构成的数列为{ a n} ,由题意可知它是等比数列,且首项为2,公比为 2,2 1- 2n所以由题意可得≥ 100,即 2n≥ 51,1-2而 25= 32,26= 64,n∈N*,所以 n≥ 6.答案: 65.某公司在第 1 年初购置一台价值为120 万元的设施 M ,M 的价值在使用过程中逐年减少.从第 2 年到第 6 年,每年初 M 的价值比上年初减少 10 万元;从第7 年开始,每年初 M 的价值为上年初的75%. 则第 n 年初 M 的价值 a n= ________.分析:当 n≤ 6 时,数列 { a n } 是首项为120,公差为- 10 的等差数列,a n= 120- 10(n- 1)=130- 10n;当 n≥ 7 时,数列 { a n} 是以 a6为首项,34为公比的等比数列,又 a6= 70,所以 a n= 70×34n-6.130- 10n,n≤ 6,答案: a n=3-70×4n6, n≥ 76.植树节某班20 名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米.开始时需将树苗集中搁置在某一树坑旁边.使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的行程总和最小,这个最小值为________米.分析:当放在最左边坑时, 行程和为 2× (0+ 10+20++ 190);当放在左边第 2 个坑时,行程和为 2× (10+0+ 10+ 20+ + 180)(减少了 360 米 ) ;当放在左边第 3 个坑时,行程和为2× (20+ 10+ 0+ 10+ 20+ + 170)( 减少了 680 米 );挨次进行,明显当放在中间的第 10、11个坑时,行程和最小,为2× (90+ 80+ + 0+10+ 20+ + 100)= 2 000 米.7.设数列 { a } 中,若 a= a + a* ),则称数列 { a } 为“凸数列”,已知数列 { b }(n ∈ Nnn +1 nn +2nn为“凸数列”,且 b 1= 1, b 2=- 2,则数列 { b n } 的前 2 013 项和为 ________.分析: 由 “凸数列 ”的定义, 可知, b 1=1,b 2=- 2,b 3=- 3,b 4 =- 1,b 5= 2,b 6= 3,b 7= 1,b 8=- 2, ,故数列 { b n } 是周期为 6 的周期数列,又 b 1+ b 2+ b 3 + b 4+ b 5+ b 6= 0,故数列 { b n }的前 2013 2 013 1 23项和 S = b + b + b = 1- 2- 3=- 4.8.通项公式为 n 2+n 的数列 { a n } 12 345n> a n + 1 对 n ≥ 8 a = an,若知足 a <a <a < a < a ,且 a 恒成立,则实数 a 的取值范围是 ________.分析: 因为 a 1< a 2< a 3<a 4<a 5,即 a + 1<4a + 2<9a + 3< 16a + 4< 25a + 5,所以 a >- 1.9 因为 a n n + 1对 n ≥ 8 恒成立,即 an 2+ n > a(n + 1)2+ (n + 1),所以 a <-1> a因为 2n2n + 1+ 1≥ 17,所以-1 ≥-1112n + 117.要使得 a <- 2n +1对 n ≥8 恒成立,则 a<-17.1 1 综上,-9< a <- 17.11答案: (- 9,- 17)9.将正偶数摆列以下表,此中第i 行第 j 个数表示为 a ij (i , j ∈ N * ),比如 a 43= 18,若 a ij= 2 014,则 i + j________.2468101214161820分析: 正偶数数列 {2 n} ,则 a ij = 2 014 为正偶数数列的第 1 007 项,设 a ij 在第 i 行,前 ii i - 1i i + 1i i - 1< 1 007≤ i i +1-1 行共有2 个正偶数,前 i 行共有 2个正偶数,于是有2 2 ,i ∈N *,得 i =45,前 i - 1 行有 990 个数,则 a ij = 2 014 是第 45 行第 17 个数,即 j = 17,所以 i+ j = 62.10.三个互不相等的实数成等差数列,适合互换这三个数的地点后, 变为一个等比数列,则此等比数列的公比是________.分析: 设这三个数分别为 a - d , a , a + d(d ≠ 0),因为 d ≠ 0,所以 a - d , a ,a + d 或 a+ d ,a , a -d 不行能成等比数列.若a - d ,a + d ,a 或 a ,a + d ,a - d 成等比数列,则 (a +d)2= a(a - d),即 d =- 3a ,此时 q =a1或 q=a -3a=- =- 2;若 a ,a - d , a + d 或 aa - 3a 2 aa - 3aa+ d ,a - d ,a 成等比数列, 则 (a - d)2= a(a + d),即 d = 3a ,此时, q =a =- 2 或 q =a - 3a11=- 2.故 q =- 2 或- 2.nnnn2+Bn + 1(A ≠ 0).11. (2014 苏·州质检 )设数列 { a } 的前 n 项和为 S ,知足 a + S = An13, a 29,求证数列 { a n-n} 是等比数列,并求数列 n(1) 若 a =2= 4{ a } 的通项公式;(2) 已知数列 n是等差数列,求B - 1的值.{ a }A解: (1) 证明:分别令 n = 1,2,2a 1= A + B + 1,代入条件得2a 2+ a 1= 4A + 2B + 1.A = 1,又 a 1= 3, a 2 = 9,解得22 43B = 2.所以 a nn12+3①+ S = 2n 2n + 1,则 a n+1+ S n+1=1(n+1) 2+3(n+ 1)+ 1. ②22②-①得2a n+1- a n= n+ 2.1则 a n+1- (n+ 1)=2(a n- n).1≠ 0,因为 a1- 1=211所以数列 { a n- n} 是首项为2,公比为2的等比数列.11所以 a n- n=2n,则 a n= n+2n.(2) 因为数列 { a n} 是等差数列,所以设a n= dn+ c,则S n=n d+c+dn+c=dn2+c+dn.222所以 a n n d2+c+3d+ S =2n2 n+ c.d3d B-1所以 A=2, B= c+2, c= 1.所以A= 3.12.已知数列 { a n} 中,a1=2,a2= 4,a n+1= 3a n-2a n-1(n≥ 2,n∈ N *).(1) 证明数列{ a n+1- a n} 是等比数列,并求出数列{ a n } 的通项公式;2a n-1(2)记 b n=( n∈N * ),数列 { b n} 的前 n 项和为 S n,求使 S n>2 013 成立的 n 的最小值. a n解: (1) 证明∵a n+1= 3a n- 2a n-1(n≥ 2, n∈N* ),∴a n+1- a n= 2(a n- a n-1)(n≥ 2, n∈N *).∵a1= 2, a2= 4,∴a2- a1= 2≠ 0,∴a n- a n-1≠ 0(n≥ 2,n∈N* ) ,故数列 { a n+1- a n} 是首项为2,公比为 2 的等比数列,∴a n+1- a n= 2n,∴a n= ( a n- a n-1)+ (a n-1- a n-2)+ (a n-2- a n-3) ++(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+2n-3+ +21+ 2=2× 1-2n -1+ 2= 2n (n ≥ 2,n ∈N *),1- 2又 a 1= 2 也知足上式,∴ a n =2n ( n ∈N * ).2 a - 11 11(2) 由 (1)知 b n =n=2 1- a n = 2 1- 2n = 2- n -1( n ∈N *),a n21n1+ 11 +12+ + n11- 2n = 2n - 2 1- 1n1 1,∴S = 2n -2 22 -1= 2n -1 2 = 2n -2+ n-21- 2 由 S n >2 01311 2 015得, 2n - 2+ 2n -1>2 013,即 n +2n > 2 ,∵n ∈N *,∴n +1n 的值随 n 的增大而增大,2∴n 的最小值为 1 008.13. (2014 ·州模拟扬 )已知数列 { a n } 的前 n 项和为 S n .(1) 若数列 { a n } 是等比数列,知足 2a 1+a 3= 3a 2,a 3+ 2 是 a 2,a 4 的等差中项,求数列{ a n }的通项公式;(2) 能否存在等差数列 { a n } ,使对随意 n ∈N * ,都有 a n ·S n = 2n 2(n + 1)?若存在,恳求出全部知足条件的等差数列;若不存在,请说明原因.解: (1) 设等比数列 { a n } 的首项为 a 1 ,公比为 q ,2a 1+ a 3= 3a 2,依题意有a 2+ a 4= 2 a 3+ 2 ,a 1 2+ q 21 ①= 3a q ,即32+4.a 1q + q 1②= 2a q由①得 q 2- 3q + 2= 0,解得 q = 1 或 q = 2.当 q = 1 时,不合题意,舍去;当 q = 2 时,代入②得 a 1= 2,所以 a n = 2·2n - 1= 2n .(2) 假定存在知足条件的数列 { a n } ,设此数列的公差为d.法一: [a1+ (n- 1)d]n n-1= 2n2(n+ 1),a n+d12d2322312即2 n2+2a1d- d n +a1-2a1d+2d= 2n2+ 2n对任意 n ∈N*恒成立,则d22=2,3a1d- d2=2,22312a1-2a1d+2d= 0,解得d= 2,d=- 2,n或此时 a n= 2n=- 2n.a = 2 a =- 2.或 a11故存在等差数列{ a n } ,使对随意n∈N*,都有 a n·S n= 2n2(n+ 1),此中 a n=2n 或 a n=- 2n.法二:令 n= 1, a2= 4 得 a =±2,1121 2令 n= 2 得 a2-24= 0,+ a a①当 a1= 2 时, a2= 4 或 a2=- 6,若 a2= 4,则 d= 2, a n= 2n, S n= n(n+ 1),对随意 n∈N *,都有 a n·S n= 2n2 (n+ 1);若 a2=- 6,则 d=- 8,a3=- 14, S3=- 18,不知足 a3·S3= 2× 32× (3+ 1),舍去.②当 a1=- 2 时, a2=- 4 或 a2= 6,若 a2=- 4,则 d=- 2,a n=- 2n,S n=- n(n+ 1),对随意 n∈N*,都有 a n·S n= 2n2(n+1);若 a2= 6,则 d= 8, a3= 14, S3= 18,不知足 a3·S3= 2× 32× (3+ 1),舍去.综上所述,存在等差数列 { a n} ,使对随意 n∈N *,都有 a n·S n=2n2( n+ 1),此中 a n= 2n 或a n=- 2n.14.(2014 ·锡模拟无 )已知数列 { a n} 中,a1= 2,n∈N *,a n> 0,数列 { a n} 的前 n 项和为 S n,2且知足a n+1=S n+1+S n-2.(1)求 { S n} 的通项公式.(完好版)高考复习:数列的综合运用含分析答案(教师版+学生版)(2)设 { b k} 是数列 { S n} 中按从小到大次序构成的整数数列.①求 b3;②若存在 N(N∈N * ),当 n≤ N 时,使得在数列 { S n} 中,数列 { b k} 有且只有 20 项,求 N 的取值范围.解: (1) 因为 a n+1= S n+1-S n,所以 (S n+1- S n)( S n+1+ S n- 2)= 2,22即 S n+1n n+ 1n所以 (S n+1- 1)2- (S n- 1)2=2,且 (S1- 1)2= 1,所以 {( S n- 1)2} 是首项为 1,公差为 2 的等差数列,所以 S n= 1+2n- 1.(2)①当 n= 1 时, S1= 1+ 1=2= b1;当 n= 5 时, S5= 1+ 3=4= b2;当 n= 13 时, S13=1+ 5= 6= b3.②因为 2n- 1 是奇数, S n= 1+2n- 1为有理数,则 2n- 1=2k- 1,所以 n= 2k2- 2k+ 1.当 k= 20 时, n= 761;当 k= 21 时, n= 841.所以存在 N∈[761,840] (N∈N * ),当 n≤ N 时,使得在 { S n} 中,数列 { b k} 有且只有20 项.。
数列综合题训练一.解答题(共30小题)1.(2011•辽宁)已知等差数列{a n}满足a2=0,a6+a8=﹣10(I)求数列{a n}的通项公式;(II)求数列{}的前n项和.2.(2011•福建)已知等差数列{a n}中,a1=1,a3=﹣3.(I)求数列{a n}的通项公式;(II)若数列{a n}的前k项和S k=﹣35,求k的值.3.(2010•重庆)已知{a n}是首项为19,公差为﹣4的等差数列,S n为{a n}的前n项和.(Ⅰ)求通项a n及S n;(Ⅱ)设{b n﹣a n}是首项为1,公比为2的等比数列,求数列{b n}的通项公式及其前n项和T n.4.(2010•四川)已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.5.(2010•山东)已知等差数列{a n}满足:a3=7,a5+a7=26.{a n}的前n项和为S n.(Ⅰ)求a n及S n;(Ⅱ)令(n∈N+),求数列{b n}的前n项和T n.6.(2009•湖北)已知数列{a n}是一个公差大于0的等差数列,且满足a2a6=55,a2+a7=16(1)求数列{a n}的通项公式;(2)数列{a n}和数列{b n}满足等式a n=(n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.7.(2008•海南)已知{a n}是一个等差数列,且a2=1,a5=﹣5.(Ⅰ)求{a n}的通项a n;(Ⅱ)求{a n}前n项和S n的最大值.8.(2007•福建)等差数列{a n}的前n项和为s n,,.(1)求数列{a n}的通项a n与前n项和为s n;(2)设(n∈N+),求证:数列{b n}中任意不同的三项都不可能成为等比数列.9.(2004•山东)等差数列{a n}的前n项和记为S n.已知a10=30,a20=50.(Ⅰ)求通项a n;(Ⅱ)若S n=242,求n.10.(2004•黑龙江)已知等差数列{a n}中,a2=9,a5=21.(1)求{a n}的通项公式;(2)令b n=2an,求数列{b n}的前n项和S n.11.已知数列{b n}是等差数列,b1=1,b1+b2+…+b10=145.(1)求数列{b n}的通项b n;(2)设数列{a n}的通项a n=log a(1+)(其中a>0,且a≠1),记S n是数列{a n}的前n项和.试比较S n与log a b n+1的大小,并证明你的结论.12.设{a n}是等差数列,{b n}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13(Ⅰ)求{a n}、{b n}的通项公式;(Ⅱ)求数列的前n项和S n.13.(2010•浙江)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0.(Ⅰ)若S5=5,求S6及a1;(Ⅱ)求d的取值范围.14.在等差数列{a n}中,a1=1,前n项和S n满足条件,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)记b n=a n p a n(p>0),求数列{b n}的前n项和T n.15.(2011•山东)等比数列{a n}中.a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数.且a1•a2•a3中的任何两个数不在下表的同一列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)如数列{b n}满足b n=a n+(﹣1)lna n,求数列b n的前n项和s n.16.(2010•福建)数列{a n}中,a1=,前n项和S n满足S n+1﹣S n=()n+1(n∈)N*.(I)求数列{a n}的通项公式a n以及前n项和S n(II)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列,求实数t的值.17.(2007•山东)设{a n}是公比大于1的等比数列,S n为数列{a n}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2,a3+4构成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)令b n=lna3n+1,n=1,2,…,求数列{b n}的前n项和T n.18.(2004•贵州)已知数列{a n}为等比数列,a2=6,a5=162.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设S n是数列{a n}的前n项和,证明.19.已知{a n}是各项均为正数的等比数列a1+a2=2(),a3+a4+a5=64++)(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(a n+)2,求数列{b n}的前n项和T n.20.等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设bn=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{}的前n项和.21.已知等比数列{a n}中,a1=,公比q=.(I)S n为{a n}的前n项和,证明:S n=(II)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{b n}的通项公式.22.(2010•湖北)已知某地今年年初拥有居民住房的总面积为a(单位:m2),其中有部分旧住房需要拆除.当地有关部门决定每年以当年年初住房面积的10%建设新住房,同事也拆除面积为b(单位:m2)的旧住房.(Ⅰ)分别写出第一年末和第二年末的实际住房面积的表达式:(Ⅱ)如果第五年末该地的住房面积正好比今年年初的住房面积增加了30%,则每年拆除的旧住房面积b是多少?(计算时取1.15=1.6)23.(2009•安徽)已知数列{a n}的前n项和S n=2n+2n,数列{b n}的前n项和Tn=2﹣b n(Ⅰ)求数列{a n}与{b n}的通项公式;(Ⅱ)设c n=a n2•b n,证明:当且仅当n≥3时,c n+1<c n.24.(2008•重庆)设各项均为正数的数列{a n}满足.(Ⅰ)若,求a3,a4,并猜想a2cos的值(不需证明);(Ⅱ)记b n=a3a2…a n(n∈N*),若b n≥2对n≥2恒成立,求a2的值及数列{b n}的通项公式.25.(2008•四川)设数列{a n}的前n项和为S n,已知ba n﹣2n=(b﹣1)S n(Ⅰ)证明:当b=2时,{a n﹣n•2n﹣1}是等比数列;(Ⅱ)求{a n}的通项公式.26.(2008•广东)设p,q为实数,α,β是方程x2﹣px+q=0的两个实根,数列{x n}满足x1=p,x2=p2﹣q,x n=px n﹣1﹣qx n﹣2(n=3,4,…).(1)证明:α+β=p,αβ=q;(2)求数列{x n}的通项公式;(3)若p=1,,求{x n}的前n项和S n.27.(2007•陕西)已知各项全不为零的数列{a k}的前k项和为S k,且S k=N*),其中a1=1.(Ⅰ)求数列{a k}的通项公式;(Ⅱ)对任意给定的正整数n(n≥2),数列{b k}满足(k=1,2,…,n﹣1),b1=1,求b1+b2+…+b n28.(2007•湖南)设S n是数列{a n}(n∈N*)的前n项和,a1=a,且S n2=3n2a n+S n﹣12,a n≠0,n=2,3,4,….(1)证明数列{a n+2﹣a n}(n≥2)是常数数列;(2)试找出一个奇数a,使以18为首项,7为公比的等比数列{b n}(n∈N*)中的所有项都是数列{a n}中的项,并指出b n是数列{a n}中的第几项.29.(2007•北京)数列{a n}中,a1=2a n+1=a n+cn(c是常数,n=1,2,3,…),且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.(1)求c的值;(2)求{a n}的通项公式.30.(2005•上海)假设某市2004年新建住房面积400万平方米,其中有250万平方米是中低价房,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%,另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米,那么,到哪一年底,(1)该市历年所建中低价层的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?答案与评分标准一.解答题(共30小题)1.(2011•辽宁)已知等差数列{a n}满足a2=0,a6+a8=﹣10(I)求数列{a n}的通项公式;(II)求数列{}的前n项和.考点:等差数列的通项公式;数列的求和。
数列综合测试一、选择题。
(10×5’=50’)1、含2n+1项的等差数列,其奇数项的和与偶数项的和之比为( ) A 、nn 12+ B 、nn 1+ C 、nn 1- D 、nn 21+解:)(,2))(1(222421211231n n n n a a n a a a S a a n a a a S +=+++=++=+++=++ 偶奇;又n n a a a a 22121+=++,nn S S 1+=∴偶奇。
2、若等差数列{}n a 共有n 项,且前四项之和为21,后四项之和为67,前n 项和为286=n S ,则n= ( )A 、25B 、26C 、26或27D 、27 解:由题意知214321=+++a a a a ,67321=+++---n n n n a a a a ,由等差数列性质知3423121---+=+=+=+n n n n a a a a a a a a . 88)(41=+∴n a a ,221=+∴n a a .又由)(21n n a a n S +=,即.26,222286=∴⨯=n n3、等差数列{}n a 中,1291,0S S a =<,数列前多少项和最小( ) A 、9 B 、10 C 、11 D 、10或11 取最小值。
时,或当项起为正值。
,从第项均为负,因此数列的前数列为递增数列。
又解:n S n a a a a a a a S S 111012010.0.0,03,0,1111111121110129=∴=∴<=∴=∴=++∴=4、已知数列{}n a 的前n 项和1-=nn a S (a 是不为0的常数),那么数列{}n a ( )A 、一定是等差数列B 、一定是等比数列C 、或者是等差数列或者是等比数列D 、既不是等差数列也不是等比数列{}{}Ca a a a a a a a N n aa a n aa a a S S a n a S a a S n nn n n n n n n nn n n nn 答案:为等比数列。
数列第7讲----------数列的综合应用2考查数列的函数性及与方程、不等式等相结合的数列综合题.1.在函数y =f (x )的图象上有点列{x n ,y n },若数列{x n }是等差数列,数列{y n }是等比数列,则函数y =f (x )的解析式可能为 ( )A.f (x )=2x +1B.f (x )=4x 2C.f (x )=log 3xD.f (x )=(34)x 解析:结合选项,对于函数f (x )=(34)x 上的点列{x n ,y n },有y n =(34)x n .由于{x n }是等差数列,所以x n +1-x n =d ,因此y n +1y n =(34)x n +1(34)x n =(34)x n +1-x n =(34)d ,这是一个与n 无关的常数,故{y n }是等比数列. 答案:D 2.已知函数f (x )=a ·b x 的图象过点A (2,12),B (3,1),若记a n =))((log *2N n n f ∈,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S n 的最小值是 .解析:将A 、B 两点坐标代入f (x )得2118,,212a ab ab b ⎧⎧==⎪⎪⎨⎨⎪⎪==⎩⎩解得 ∴f (x )=18·2x , ∴f (n )=18·2n =2n -3, ∴a n =log 2f (n )=n -3.令a n ≤0,即n -3≤0,n ≤3.∴数列前3项小于或等于零,故S 3或S 2最小.S 3=a 1+a 2+a 3=-2+(-1)+0=-3.3.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 4-a 2=8,a 3+a 5=26.记T n =S n n 2,如果存在正整数M ,使得对一切正整数n ,T n ≤M 都成立,则M 的最小值是 .解析:∵{a n }为等差数列,由a 4-a 2=8,a 3+a 5=26,可解得S n =2n 2-n ,∴T n =2-1n ,若T n ≤M 对一切正整数n 恒成立,则只需T n 的最大值≤M 即可.又T n =2-1n <2,∴只需2≤M ,故M 的最小值是2.4.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知对任意的n ∈N *,点(n ,S n )均在函数y =b x +r (b >0且b ≠1,b ,r 均为常数)的图象上.(1)求r 的值; (2)当b =2时,记b n =n +14a n(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)由题意,S n =b n +r ,当n ≥2时,S n -1=b n -1+r ,所以a n =S n -S n -1=b n -1·(b -1), 由于b >0且b ≠1,所以n ≥2时,{a n }是以b 为公比的等比数列,又a 1=b +r ,a 2=b (b -1),a 2a 1=b ,即b (b -1)b +r=b ,解得r =-1. (2)由(1)知,n ∈N *,a n =(b -1)b n -1=2n -1,所以b n =n +14×2n -1=n +12n +1. T n =222+323+424+…+n +12n +1, 12T n =223+324+…+n 2n +1+n +12n +2, 两式相减得12T n =222+123+124+…+12n +1-n +12n +2=34-12n +1-n +12n +2, ∴T n =32-12n -n +12n +1=32-n +32n +1. 5.已知单调递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =n n a a 21log ,S n =b 1+b 2+…+b n ,求使S n +n ·2n +1>50成立的正整数n 的最小值.(1)解 设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q .依题意,有2(a 3+2)=a 2+a 4,代入a 2+a 3+a 4=28,可得a 3=8,∴a 2+a 4=20,所以⎩⎨⎧ a 1q 2=8,a 1q +a 1q 3=20,解之得⎩⎨⎧ q =2,a 1=2或⎩⎪⎨⎪⎧q =12,a 1=32.又∵数列{a n }单调递增,所以q =2,a 1=2,∴数列{a n }的通项公式为a n =2n .(2)因为b n =2n log 122n =-n ·2n , 所以S n =-(1×2+2×22+…+n ·2n ),2S n =-[1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1],两式相减,得S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1.要使S n +n ·2n +1>50,即2n +1-2>50,即2n +1≥52.易知:当n ≤4时,2n +1≤25=32<52;当n ≥5时,2n +1≥26=64>52.故使S n +n ·2n +1>50成立的正整数n 的最小值为5. 6. 已知等差数列{a n }的公差大于0,且a 3,a 5是方程x 2-14x +45=0的两根,数列{b n }的前n 项的和为S n ,且S n =1-12b n . (1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)记c n =a n ·b n ,求证:c n +1≤c n .【解答】 (1)∵a 3,a 5是方程x 2-14x +45=0的两根,且数列{a n }的公差d >0.∴a 3=5,a 5=9,公差d =a 5-a 35-3=2. ∴a n =a 5+(n -5)d =2n -1.又当n =1时,有b 1=S 1=1-12b 1, ∴b 1=23. 当n ≥2时,有b n =S n -S n -1=12(b n -1-b n ), ∴b n b n -1=13(n ≥2). ∴数列{b n }是等比数列,b 1=23,q =13, ∴b n =b 1q n -1=23n . (2)由(1)知c n =a n b n =2(2n -1)3n ,c n +1=2(2n +1)3n +1, ∴c n +1-c n =2(2n +1)3n +1-2(2n -1)3n =8(1-n )3n +1≤0, ∴c n +1≤c n .7.已知数列{a n }的每一项都是正数,满足a 1=2且a 2n +1-a n a n +1-2a 2n =0;等差数列{b n }的前n 项和为T n ,b 2=3,T 5=25.(1)求数列{a n }、{b n }的通项公式;(2)比较1T 1+1T 2+…+1T n与2的大小; (3)若b 1a 1+b 2a 2+…+b n a n<c 恒成立,求整数c 的最小值. 解:(1)由a 2n +1-a n a n +1-2a 2n =0, 得(a n +1-2a n )(a n +1+a n )=0,由于数列{a n }的每一项都是正数,∴a n +1=2a n ,∴a n =2n .设b n =b 1+(n -1)d ,由已知有b 1+d =3,5b 1+5×42d =25, 解得b 1=1,d =2,∴b n =2n -1.(2)由(1)得T n =n 2,∴1T n=1n 2, 当n =1时,1T 1=1<2. 当n ≥2时,1n 2<1(n -1)n =1n -1-1n. ∴1T 1+1T 2+…+1T n<1+11-12+12-13+…+1n -1-1n =2-1n <2. (3)[理]记P n =b 1a 1+b 2a 2+…+b n a n =12+322+523+…+2n -12n . ∴12P n =122+323+…+2n -32n +2n -12n +1, 两式相减得P n =3-2n +32n . ∵P n 递增,∴12≤P n <3,P 4=3716>2, ∴最小的整数c =3.。
数列练习题及答案数列是数学中的一个重要概念,它在各个领域都有广泛的应用。
数列练习题是数学学习中常见的一种练习形式,通过解答这些练习题可以帮助学生巩固对数列的理解和运用。
本文将介绍一些常见的数列练习题及其答案,希望对读者的数学学习有所帮助。
第一类数列练习题是求下一个数或者找规律。
例如:1,2,4,7,11,16,?这是一个递增的数列,每个数与前一个数之差依次为1,2,3,4,5,因此下一个数应该是16+6=22。
第二类数列练习题是求数列的通项公式。
通项公式是指数列中的每一项与项数之间的关系式。
例如:2,4,6,8,10,...这是一个等差数列,每个数与前一个数之差都为2,因此通项公式为an=2n。
第三类数列练习题是求数列的前n项和。
求前n项和可以通过求和公式或者逐项相加的方式来计算。
例如:1,3,5,7,9,...这是一个等差数列,首项为1,公差为2,求前n项和可以使用求和公式Sn=n/2(a1+an),其中n为项数,a1为首项,an为末项。
所以前n项和为Sn=n/2(1+an),其中an=a1+(n-1)d,代入公式得到Sn=n/2(1+a1+(n-1)d)。
第四类数列练习题是求数列的极限。
极限是指数列中的项随着项数的增加趋向于某个确定的值。
例如:1,1/2,1/4,1/8,...这是一个等比数列,公比为1/2,随着项数的增加,每一项都趋向于0,所以极限为0。
通过解答这些数列练习题,可以帮助学生巩固对数列的理解和运用。
同时,数列练习题也培养了学生的逻辑思维和问题解决能力。
在解答数列练习题时,学生需要观察数列中的规律,并找到相应的解题方法。
这种思维过程可以培养学生的观察力和分析能力。
除了练习题,数列还有许多其他的应用。
在数学中,数列被广泛应用于数学分析、微积分、概率论等领域。
在物理学中,数列被用来描述运动的轨迹和变化规律。
在经济学中,数列被用来描述经济指标的变化趋势。
在计算机科学中,数列被用来解决各种算法和数据结构问题。
数列的综合问题★ 重 难 点 突 破 ★1、教学重点:会利用函数相关知识以及函数的解题思想解决数列的问题。
掌握数列解题的基本思想及解题方法。
2、教学难点:会利用函数相关知识以及函数的解题思想解决数列的问题。
★ 热 点 考 点 题 型 探 析★ 例1、设0,b >数列{}n a 满足111=,(2)22n n n nba a b a n a n --=≥+-,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,1112n n n b a ++≤+1111111211,22111112,,{},,, 2.222212112(),2211122{},,22(2)12n n n n n n n n n n n n n n nba n n a a n a b a bn n n n n b a a a a a a n n b a b b a bn a b a b b b bn a b ------==⋅++--==+=∴==-≠+=+--++=---∴+-解:(1)由可得当时则数列是以为首项为公差的等差数列从而 当时,则数列是以为首项为公比的等比数列12212(2)()(),,(2)222,(2).(2)(0,2)2n n n n n n n n n n nb b a b b b b b b b a nb b b b b--=⋅=⋅∴=---=⎧⎪=⎨->≠⎪-⎩ 综上1111111111232211123122,2,22(2)(2),,22222,22222222n n n n n n n n n n n n n n n n nn n n n n n nnn n n n n n b b a a b nb bb n b b a b b bn b b b b b b b b b +++++++++-----+-----==∴=--≠≤≤≤--≤+++++≤++++(2)当b=2时,+1+1,从而原不等式成立;1当b 2时,要证+1,只需证+1即证+1即证+即证n 212231121211232221,22222221)()()()222222,,.n n n n n n n n n n n n b b b b b b b b b bb b b b n b -+---+-++++++++++++++≥+⋅=∴≠而上式左边=(当b 2时原不等式也成立从而原不等式成立例2、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足:1a a =(0)a ≠,n n rS a =+1 (n ∈N *,,1)r R r ∈≠-.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若存在k ∈ N *,使得1+k S ,k S ,2+k S 成等差数列,试判断:对于任意的m ∈N *,且2m ≥,1+m a ,m a ,2+m a 是否成等差数列,并证明你的结论.解:(Ⅰ)由已知:n n rS a =+1得21n n a rS ++=,两式相减得21(1)n n a r a ++=+,又2a ra = 所以当0r =时数列{}n a 为:a ,0,0,0,…,当0,1r r ≠≠-时,由已知0a ≠,所以0n a ≠,n N *∈,于是211,()n n a r n N a *++=+∈ 所以数列23,,,n a a a 成等比数列,即当2n ≥时2(1)n n a r r a -=+综上数列{}n a 的通项公式为21(1),2n n a n a r r a n -=⎧=⎨+≥⎩(Ⅱ)对于任意的m N *∈,且2m ≥,1+m a ,m a ,2+m a 成等差数列,证明如下: 当0r =时由(Ⅰ)知102n a n a n =⎧=⎨≥⎩,此时1+m a ,m a ,2+m a 成等差数列;当0,1r r ≠≠-时,若存在k ∈ N *,使得1+k S ,k S ,2+k S 成等差数列,则2k S =1+k S +2+k S ∴1220k k a a +++=,由(Ⅰ)知数列23,,,n a a a 的公比12r +=-,于是对于任意的m ∈N *,且2m ≥,21224m m m m a a a a +++=-⇒=;所以2m a =1+m a +2+m a 即1+m a ,m a ,2+m a 成等差数列;综上:对于任意的m N *∈,且2m ≥,1+m a ,m a ,2+m a 成等差数列。
数列综合练习题一.选择题(共23小题)1.已知函数f(x)=,若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是()A.[,4)B.(,4)C.(2,4) D.(1,4)2.已知{a n}是递增数列,且对任意n∈N*都有a n=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是()A.(﹣,+∞)B.(0,+∞)C.[﹣2,+∞)D.(﹣3,+∞)3.已知函数f(x)是R上的单调增函数且为奇函数,数列{a n}是等差数列,a11>0,则f(a9)+f(a11)+f(a13)的值()A.恒为正数B.恒为负数C.恒为0 D.可正可负4.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lga n}的前10项和等于()A.2 B.lg50 C.10 D.55.右边所示的三角形数组是我国古代数学家杨辉发现的,称为杨辉三角形,根据图中的数构成的规律,a所表示的数是()A.2 B.4 C.6 D.86.已知正项等比数列{a n}满足:a7=a6+2a5,若存在两项a m,a n,使得=4a1,则+的最小值为()A.B.C.D.7.已知,把数列{a n}的各项排列成如图的三角形状,记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(10,12)=()A.B.C.D.8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),若当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,则首项a1的取值范围是()A.(π,)B.[π,]C.[,]D.(,)9.定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x),如果对于任意给定的等比数列{a n},{f (a n)},仍是等比数列,则称f(x)为“等比函数”.现有定义在(﹣∞),0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f(x)=3x,②f(x)=,③f(x)=x3,④f(x)=log2|x|,则其中是“等比函数”的f(x)的序号为()A.①②③④B.①④C.①②④D.②③10.已知数列{a n}(n∈N*)是各项均为正数且公比不等于1的等比数列,对于函数y=f(x),若数列{lnf(a n)}为等差数列,则称函数f(x)为“保比差数列函数”.现有定义在(0,+∞)上的三个函数:①f(x)=;②f(x)=e x;③f(x)=;④f(x)=2x,则为“保比差数列函数”的是()A.③④B.①②④C.①③④D.①③11.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=,则a n=()A.B.3n﹣2 C.D.n﹣212.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1﹣a n=a n+1a n,那么a31等于()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣13.如果数列{a n}是等比数列,那么()A.数列{}是等比数列B.数列{2an}是等比数列C.数列{lga n}是等比数列D.数列{na n}是等比数列14.在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,则=()A.B.C.D.15.等差数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为A,B,C,则()A.A+C=2B B.B2=AC C.3(B﹣A)=C D.A2+B2=A(B+C)16.已知数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),则数列{a n}的前50项和T50=()A.98 B.99 C.100 D.10117.数列1,,,…,的前n项和为()A.B. C. D.18.数列{a n}的通项公式为,其前n项和为s n,则s2017等于()A.1006 B.1008 C.﹣1006 D.﹣100819.数列{a n}中,,则数列{a n}前16项和等于()A.130 B.132 C.134 D.13620.《庄子•天下篇》中记述了一个著名命题:“一尺之锤,日取其半,万世不竭”.反映这个命题本质的式子是()A.1+++…+=2﹣B.1+++…++…<2C.++…+=1 D.++…+<121.在数列{a n}中,若=+,a1=8,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2(n+1)2B.a n=4(n+1)C.a n=8n2D.a n=4n(n+1)22.已知函数f(x)=,把函数g(x)=f(x)﹣x的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的前n项的和为S n,则S10=()A.210﹣1 B.29﹣1 C.45 D.5523.设等差数列{a n}满足,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.B.[,]C.(,)D.[,]二.解答题(共4小题)24.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和.25.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.26.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.27.已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.数列综合练习题答案与解析一.选择题(共23小题)1.已知函数f(x)=,若数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是()A.[,4)B.(,4)C.(2,4) D.(1,4)【解答】解:函数f(x)=,数列{a n}满足a n=f(n)(n∈N*),且{a n}是递增数列,∴,解得2<a<4.故选:C.2.已知{a n}是递增数列,且对任意n∈N*都有a n=n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围是()A.(﹣,+∞)B.(0,+∞)C.[﹣2,+∞)D.(﹣3,+∞)【解答】解:∵{a n}是递增数列,∴a n>a n,+1∵a n=n2+λn恒成立即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,∴λ>﹣2n﹣1对于n∈N*恒成立.而﹣2n﹣1在n=1时取得最大值﹣3,∴λ>﹣3,故选D.3.已知函数f(x)是R上的单调增函数且为奇函数,数列{a n}是等差数列,a11>0,则f(a9)+f(a11)+f(a13)的值()A.恒为正数B.恒为负数C.恒为0 D.可正可负【解答】解:∵f(a11)>f(0)=0,a9+a13=2a11>0,a9>﹣a13,∴f(a9)>f(﹣a13)=﹣f(a13),f(a9)+f(a13)>0,∴f(a9)+f(a11)+f(a13)>0,故选:A.4.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lga n}的前10项和等于()A.2 B.lg50 C.10 D.5【解答】解:∵等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,∴a1a10=a2a9=…=a4a7=10,∴数列{lga n}的前10项和S=lga1+lga2+…+lga10=lga1a2…a10=lg105=5故选:D5.右边所示的三角形数组是我国古代数学家杨辉发现的,称为杨辉三角形,根据图中的数构成的规律,a所表示的数是()A.2 B.4 C.6 D.8【解答】解:杨辉三角形中,每一行的第一个数和最后一个数都是1,首尾之间的数总是上一行对应的两个数的和,∴a=3+3=6;故选C.6.已知正项等比数列{a n}满足:a7=a6+2a5,若存在两项a m,a n,使得=4a1,则+的最小值为()A.B.C.D.【解答】解:设正项等比数列{a n}的公比为q,且q>0,由a7=a6+2a5得:a6q=a6+,化简得,q2﹣q﹣2=0,解得q=2或q=﹣1(舍去),因为a m a n=16a12,所(a1q m﹣1)(a1q n﹣1)=16a12,则q m+n﹣2=16,解得m+n=6,+=×(m+n)×(+)=×(17++)≥×(17+2)=,当且仅当=,解得:m=,n=,因为m n取整数,所以均值不等式等号条件取不到,+>,验证可得,当m=1、n=5时,取最小值为.故答案选:B.7.已知,把数列{a n}的各项排列成如图的三角形状,记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(10,12)=()A.B.C.D.【解答】解:由A(m,n)表示第m行的第n个数可知,A(10,12)表示第10行的第12个数,根据图形可知:①每一行的最后一个项的项数为行数的平方,所以第10行的最后一个项的项数为102=100,即为a100;②每一行都有2n﹣1个项,所以第10行有2×10﹣1=19项,得到第10行第一个项为100﹣19+1=82,所以第12项的项数为82+12﹣1=93;所以A(10,12)=a93=故选A.8.设等差数列{a n}满足=1,公差d∈(﹣1,0),若当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,则首项a1的取值范围是()A.(π,)B.[π,]C.[,]D.(,)【解答】解:∵======﹣=﹣sin(4d),∴sin(4d)=﹣1,∵d∈(﹣1,0),∴4d∈(﹣4,0),∴4d=﹣,d=﹣,∵S n=na1+==﹣+,∴其对称轴方程为:n=,有题意可知当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,∴<<,解得π<a1<,故选:A.9.定义在(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的函数f(x),如果对于任意给定的等比数列{a n},{f (a n)},仍是等比数列,则称f(x)为“等比函数”.现有定义在(﹣∞),0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f(x)=3x,②f(x)=,③f(x)=x3,④f(x)=log2|x|,则其中是“等比函数”的f(x)的序号为()A.①②③④B.①④C.①②④D.②③【解答】解:不妨设等比数列{a n}中,a n=a1•q n﹣1,①∵f(x)=3x,∴====常数,故当q≠1时,{f(a n)}不是等比数列,故f(x)=3x不是等比函数;②∵f(x)=,∴===,故{f(a n)}是等比数列,故f(x)=是等比函数;③∵f(x)=x3,∴=═q3,故{f(a n)}是等比数列,故f(x)=x3是等比函数;④f(x)=log2|x|,∴==,故{f(a n)}不是等比数列,故f(x)=log2|x|不是等比函数.故其中是“等比函数”的f(x)的序号②③,故选:D.10.已知数列{a n}(n∈N*)是各项均为正数且公比不等于1的等比数列,对于函数y=f(x),若数列{lnf(a n)}为等差数列,则称函数f(x)为“保比差数列函数”.现有定义在(0,+∞)上的三个函数:①f(x)=;②f(x)=e x;③f(x)=;④f(x)=2x,则为“保比差数列函数”的是()A.③④B.①②④C.①③④D.①③【解答】解:设数列{a n}的公比为q(q≠1)①由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=ln=﹣lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;②由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=a n+1﹣a n不是常数,∴数列{lnf(a n)}不为等差数列,不满足题意;③由题意,lnf(a n)=ln,∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln﹣ln=lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;④由题意,lnf(a n)=ln(2a n),∴lnf(a n+1)﹣lnf(a n)=ln(2a n+1)﹣ln(2a n)=lnq是常数,∴数列{lnf(a n)}为等差数列,满足题意;综上,为“保比差数列函数”的所有序号为①③④故选:C.11.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=,则a n=()A.B.3n﹣2 C.D.n﹣2【解答】解:∵a1=1,a n+1=,∴=+3,即﹣=3,∴数列{}是以1为首项,3为公差的等差数列,∴=1+(n﹣1)×3=3n﹣2,∴a n=,故选:A.12.已知数列{a n}满足a1=2,a n+1﹣a n=a n+1a n,那么a31等于()A.﹣B.﹣C.﹣D.﹣【解答】解:由已知可得﹣=﹣1,设b n=,则数列{b n}是以为首项,公差为﹣1的等差数列.∴b31=+(31﹣1)×(﹣1)=﹣,∴a31=﹣.故选:B.13.如果数列{a n}是等比数列,那么()A.数列{}是等比数列B.数列{2an}是等比数列C.数列{lga n}是等比数列D.数列{na n}是等比数列【解答】解:对于A:设b n=,则==()2=q2,∴{b n}成等比数列;正确;对于B:数列{2},=2≠常数;不正确;对于C:当a n<0时lga n无意义;不正确;对于D:设c n=na n,则==≠常数.不正确.故选A.14.在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,则=()A.B.C.D.【解答】解:在数列{a n}中,a n+1=a n+2,且a1=1,可得a n=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1,由==(﹣),可得=(1﹣+﹣+﹣+…+﹣)=(1﹣)=.故选:A.15.等差数列的前n项,前2n项,前3n项的和分别为A,B,C,则()A.A+C=2B B.B2=AC C.3(B﹣A)=C D.A2+B2=A(B+C)【解答】解:由等差数列的前n项和公式的性质可得:A,B﹣A,C﹣B也成等差数列.∴2(B﹣A)=A+C﹣B,解得3(B﹣A)=C.故选:C.16.已知数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),则数列{a n}的前50项和T50=()A.98 B.99 C.100 D.101【解答】解:数列{a n}的通项为a n=(﹣1)n(4n﹣3),前50项和T50=﹣1+5﹣9+13﹣17+…+197=(﹣1+5)+(﹣9+13)+(﹣17+21)+…+(﹣193+197)=4+4+4+…+4=4×25=100.故选:C.17.数列1,,,…,的前n项和为()A.B. C. D.【解答】解:===2().数列1,,,…,的前n项和:数列1+++…+=2(1++…)=2(1﹣)=.故选:B.18.数列{a n}的通项公式为,其前n项和为s n,则s2017等于()A.1006 B.1008 C.﹣1006 D.﹣1008【解答】解:∵,n=2k﹣1(k∈N*)时,a n=a2k﹣1=(2k﹣1)=0.n=2k时,a n=a2k=2kcoskπ=2k•(﹣1)k.∴s2017=(a1+a3+…+a2017)+(a2+a4+…+a2016)=0+(﹣2+4﹣…﹣2014+2016)=1008.故选:B.19.数列{a n}中,,则数列{a n}前16项和等于()A.130 B.132 C.134 D.136+(﹣1)n a n=2n﹣1,【解答】解:∵a n+1∴a2﹣a1=1,a3+a2=3,a4﹣a3=5,a5+a4=7,a6﹣a5=9,a7+a6=11,…a16﹣a15=29.从而可得a3+a1=2,a4+a2=8,a7+a5=2,a8+a6=24,a9+a11=2,a12+a10=40,a13+a15=2,a16+a14=56,从第一项开始,依次取2个相邻奇数项的和都等于2,从第二项开始,依次取2个相邻偶数项的和构成以8为首项,以16为公差的等差数列.∴{a n}的前16项和为4×2+8×4+=136.故选:D.20.《庄子•天下篇》中记述了一个著名命题:“一尺之锤,日取其半,万世不竭”.反映这个命题本质的式子是()A.1+++…+=2﹣B.1+++…++…<2C.++…+=1 D.++…+<1【解答】解:根据已知可得每次截取的长度构造一个以为首项,以为公比的等比数列,∵++…+=1﹣<1,故反映这个命题本质的式子是++…+<1,故选:D21.在数列{a n}中,若=+,a1=8,则数列{a n}的通项公式为()A.a n=2(n+1)2B.a n=4(n+1)C.a n=8n2D.a n=4n(n+1)【解答】解:∵=+,a1=8,则数列{}为等差数列.∴=+(n﹣1)=(n+1).∴a n=2(n+1)2.故选:A.22.已知函数f(x)=,把函数g(x)=f(x)﹣x的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的前n项的和为S n,则S10=()A.210﹣1 B.29﹣1 C.45 D.55【解答】解:当0<x≤1时,有﹣1<x﹣1<0,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣1,当1<x≤2时,有0<x﹣1≤1,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣2+1,当2<x≤3时,有1<x﹣1≤2,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣3+2,当3<x≤4时,有2<x﹣1≤3,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣4+3,以此类推,当n<x≤n+1(其中n∈N)时,则f(x)=f(x﹣1)+1=2x﹣n﹣1+n,所以,函数f(x)=2x的图象与直线y=x+1的交点为:(0,1)和(1,2),由于指数函数f(x)=2x为增函数且图象下凸,故它们只有这两个交点.然后:①将函数f(x)=2x和y=x+1的图象同时向下平移一个单位,即得到函数f(x)=2x﹣1和y=x 的图象,取x≤0的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0).即当x≤0时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=0.②取①中函数f(x)=2x﹣1和y=x图象﹣1<x≤0的部分,再同时向上和向右各平移一个单位,即得f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,此时它们仍然只有一个交点(1,1).即当0<x≤1时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=1.③取②中函数f(x)=2x﹣1和y=x在0<x≤1上的图象,继续按照上述步骤进行,即得到f(x)=2x﹣2+1和y=x在1<x≤2上的图象,此时它们仍然只有一个交点(2,2).即当1<x≤2时,方程f(x)﹣x=0有且仅有一个根x=2.④以此类推,函数y=f(x)与y=x在(2,3],(3,4],…,(n,n+1]上的交点依次为(3,3),(4,4),…(n+1,n+1).即方程f(x)﹣x=0在(2,3],(3,4],…(n,n+1]上的根依次为3,4,…,n+1.综上所述方程f(x)﹣x=0的根按从小到大的顺序排列所得数列为:0,1,2,3,4,…,其通项公式为:a n=n﹣1,前n项的和为S n=,∴S10=45,故选C.23.设等差数列{a n}满足,公差d∈(﹣1,0),当且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,求该数列首项a1的取值范围()A.B.[,]C.(,)D.[,]【解答】解:∵等差数列{a n}满足,∴(sina4cosa7﹣sina7cosa4)(sina4cosa7+sina7cosa4)=sin(a5+a6)=sin(a4+a7)=sina4cosa7+sina7cosa4,∴sina4cosa7﹣sina7cosa4=1,或sina4cosa7+sina7cosa4=0即sin(a4﹣a7)=1,或sin(a4+a7)=0(舍)当sin(a4﹣a7)=1时,∵a4﹣a7=﹣3d∈(0,3),a4﹣a7=2kπ+,k∈Z,∴﹣3d=2kπ+,d=﹣﹣π.∴d=﹣∵S n=na1+=n2+(a1﹣)n,且仅当n=9时,数列{a n}的前n项和S n取得最大值,∴8.5<﹣<9.5,∴π<a1<故选:C二.解答题(共4小题)24.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.(1)求{a n}的通项公式;(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和.【解答】解:(1)设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公比为q的等比数列,由b2=3,b3=9,可得q==3,b n=b2q n﹣2=3•3n﹣2=3n﹣1;即有a1=b1=1,a14=b4=27,则d==2,则a n=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1;(2)c n=a n+b n=2n﹣1+3n﹣1,则数列{c n}的前n项和为(1+3+…+(2n﹣1))+(1+3+9+…+3n﹣1)=n•2n+=n2+.25.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,等比数列{b n}的前n项和为T n,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{b n}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,等比数列{b n}的公比为q,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),则{b n}的通项公式为b n=2n﹣1,n∈N*;(2)b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.26.设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)a n﹣1=2(n﹣1).∴(2n﹣1)a n=2.∴a n=.当n=1时,a1=2,上式也成立.∴a n=.(2)==﹣.∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=.27.已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,{b2n}是等比数列,公比为3,首项为1.﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.。
万三中高2015级高一下第五周数学周末练习题2013.3.30(数列知识综合应用)一、选择题1.数列}{n a 满足+11201212,062,,1721,12n n n n n a a a a a a a ⎧≤<⎪⎪==⎨⎪-≤<⎪⎩若则的值为( B ) A.67 B. 57 C. 37 D. 172. 数列{}n a 是递减的等差数列,{}n a 的前n 项和是n S ,且69S S =,有以下四个结论: ①80a =;②当n 等于7或8时,n S 取最大值;③存在正整数k,使0kS =;④存在正整数m ,使2m m S S =;其中所有正确结论的序号是( D )A .①②B .①②③C .②③④D .①②③④3. 把正整数1,2,3,4,5,6,……按某种规律填入下表,按照这种规律继续填写,2011出现在第______行第______列( B ). A .第1行第1506列 B .第3行第1508列C .第2行第1507列D .第3行第1507列4. 如图,坐标纸上的每个单元格的边长为1,由下往上的前六个点:1,2,3,4,5,6的横纵坐标分别对应数列{}*()n a n N ∈的前12项,如下表所示:按如此规律下去,则200920102011a a a ++=( B )习A .1003B .1005C .1006D .2011解析:200920102011503,1005,503a a a ===-二、填空题5. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 1921 23 25 27 29∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙第100行的第6个数是 9911 。
6. 数列{}n a 的前n 项和为n S ,若数列{}n a 的各项按如下规律排列:1121231234121,,,,,,,,,,,,,,,2334445555n n n n- 有如下运算和结论: ① 243;8a =② 数列12345678910,,,,a a a a a a a a a a ++++++ 是等比数列;③ 数列12345678910,,,,a a a a a a a a a a ++++++ 前n 项和为2;4n n nT += ④ 若存在正整数k ,使110,10,k k S S +<≥则57k a =. 其中正确的结论有 ① ③ ④ .(请填上所有正确结论的序号) 一、解答题7.已知正项数列{}n a 的首项为1,且前n 项和n S满足12)n n S S n --=≥.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项和为T n ,问T n >10002009的最小正整数n 是多少?(命题意图:数列的综合应用,综合能力考查)解析:∵S n -S n -1=))((11--+-n n n n S S S S =S n +S n -1(n ≥2)S n >0,∴ S n -S n -1=1;数列{S n }构成一个首项为1公差为1的等差数列, S n =1+(n -1)×1=n ,S n =n 2, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1,又∵当n =1时,a 1=1满足上式.∴a n =2n -1(n ∈N *); (2)T n =12233411111n n a a a a a a a a ++++⋅⋅⋅+=1111133557(21)(21)n n +++⋅⋅⋅+⨯⨯⨯-+ =12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫13-15+12⎝⎛⎭⎫15-17+…+12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n2n +1. 由T n =n 2n +1>10002009得n >10009,∴满足T n >10002009的最小正整数为112.8.(本小题满分12分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问7分.)已知各项均为正数的数列}{n a ,其前n 项和为n S ,且满足n n n a a S +=22. (Ⅰ)求}{n a 的通项公式; (Ⅱ)若数列}1{2na 的前n 项和为n T ,求证:当3n ≥时,222123nnT n -+>. 解:(Ⅰ)因为n n n a a S +=22……① ,所以21112a a a =+得110a =或(舍) 且21112n n n S a a ---=+……②,①-②得22112n n n n n a a a a a --=-+-化简得11(1)()0n n n n a a a a ----+= 因为数列}{n a 各项均为正数,所以110n n a a ---=即11n n a a -=+ 所以}{n a 为等差数列,n a n =经检验,11a =也符合该式 ………………………………5分 (Ⅱ)当3n ≥时,方法一:用放缩法22222111112311111233445(1)111111111()()()()23344513121112,12n T n n n n n n n n n=+++⋅⋅⋅>++++⋅⋅⋅⨯⨯⨯⨯+=+-+-+-+⋅⋅⋅+-+=-+-->+然后用分析法可证明,要证原不等式成立,只需后略。
得证…………12分方法二:利用均值不等式可证明。
2222222222222222111112312221()2231111111(11)2223311(1)212221(1)21223(1)12222221(1)21223(1)121(32n T n n n n n n n n n n n n =+++⋅⋅⋅=+++⋅⋅⋅=++++++⋅⋅⋅++>+⋅⋅⋅+=+++⋅⋅⋅++⨯⨯-⨯=+-+-+⋅⋅⋅+-+-=-+22312)22n n n -=+9.(本小题满分12分)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,满足22,()n n S a n n N +=-∈(1)求证:数列{2}n a +为等比数列;(2)求数列{}n a 的通项;(3)若数列}{n b 满足n n n T a b ),2(log 2+=为数列{}2nb 的前n 项和,求nT .1*222,11,(1)(21)2.6n n n n a n N b n T n n n n n +=-∈=+=++++解析:(1)略(2) ,(3)10{},:n a . 已知数列的各项都是正数且满足0111,(4),2n n n a a a a n N +==-∈, (1)证明12,;n n a a n N +<<∈ (2)求数列{}n a 的通项公式n a 。
解:(1)略(2)],4)2([21)4(2121+--=-=+n n n n a a a a 所以 21)2()2(2--=-+n n a ann n n n n n n n b b b b b a b 22212122222112)21()21(21)21(2121,2-+++----==⋅-=--=-=-= 则令又bn=-1,所以1212)21(22,)21(---=+=-=nn n n n b a b 即.方法2:本题用归纳-猜想-证明,也很简捷,请试一试.解法3:设c n n b -=,则c2121-=n n c ,转化为上面类型(1)来解11.(12分)数列}{n a 的前n 项和记作n S ,满足1232-+=n a S n n ,)(*N n ∈. ()1求出数列}{n a 的通项公式. (2))3(3-=n n a n c ,且12111log (1)a n n na c c c +++⋯⋯+<-对正整数n 恒成立,求a 的范围;(3)若}{n a 中存在一些项成等差数列,则称}{n a 有等差子数列,若n n na b = 证明:{}n b 中不可能有等差子数列(已知)2n n>。
*3(21),n n a n N =⋅+∈解:(1) 121111,++2n nn n n nc K n c c c +==+⋅⋅⋅⋅ (2)令 *+1+10,,n n n n K K K K n N <<∈可证明—即max 11|1,log (1)1,12n a K K a a ⎛⎫==->⇒∈ ⎪⎝⎭所以*+1+1*3(21)0,,-20>2,,,,,,,2=+20n n n n n n m p q p q m q p m b n n N b b b b m p q N b b b m p q b b b p q b b b =⋅+>∈>⇒∈<<<>⇒<(3)且是递增数列 可证明 可假设使得成等差数列,则且,又因为,所以与0n b >矛盾,假设不成立,故得证。
12.(12分)已知数列⋅≥-+==-)2(2,1},{11n a a a a n n n λλ(l)当λ为何值时,数列{}n a 可以构成公差不为零的等差数列?并求其通项公式;(2)若3,λ=令1,2n n b a =+求数列{}n b 的前n 项和n S (3)在(1)的条件下,令422nn a A -=-,611,5(1)nn B n +=+试比较n A 与n B 的大小 2232-2,2-2a a λλλ==-解:(1)因为,21333=+=1===022a a a d λλλ因为2,所以或,验证当时不合题意1=1=-1,=-+2n n n a a a n λ-当时-符合题意,所以。
111=3313=323(31).4nn n n n n n n a a b S λ--=+=⋅=-(2)当时,,所以b ,所以b42+61161(3)2=-,225(1)5142+1-=-+2511-0,;2-0,;3-0,;4-0,;5-0,;1()1n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a n n A B n n n A B n n A B A B n A B A B n A B A B n A B A B n A B A B f n n -+=-==++++=<<=<<=<<=>>=>>=+因为2,所以(),当时,即 当时,即 当时,即 当时,即 当时,即 由于单调2+(),22+16144++,2116554;4n n n n n n ng n n n n n A B n A B =≥≤<+≤<≥>递减,只需证明单调递减由作商法易证略,从而当时, 所以当时,当时,。