数列的概念与简单表示法练习
- 格式:doc
- 大小:142.50 KB
- 文档页数:2
一、选择题1.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n 是( )A.n 2n +1B.n2n -1C.n 2n -3D.n2n +3解析:由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项为n2n -1.答案:B2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2(a n -1),则a 2等于( )A .4B .2C .1D .-2解析:在S n =2(a n -1)中,令n =1,得a 1=2;令n =2,得a 1+a 2=2a 2-2,所以a 2=4.答案:A3.数列{a n }的a 1=1,a =(n ,a n ),b =(a n +1,n +1),且a ⊥b ,则a 100等于( )A .-100B .100C.10099 D .-10099解析:a ·b =0,则na n +1+(n +1)a n =0,a n +1a n =-n +1n,a 2a 1·a 3a 2·…·a 100a 99=-21×32×43×…×10099=-100,∴a 100=-100.答案:A4.已知数列{a n }的前n 项和S n =kn 2,若对所有的n ∈N *,都有a n +1>a n ,则实数k 的取值范围是() A .k >0 B .k <1C .k >1D .k <0解析:本题考查数列中a n 与S n 的关系以及数列的单调性.由S n =kn 2得a n =k (2n -1),因为a n +1>a n ,所以数列{a n }是递增的,因此k >0.答案:A5.已知数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( )A .5 B.72C.92D.132解析:∵a n +a n +1=12,a 2=2,∴a 1=-32,∴S 21=a 1+a 2+…a 20+a 21=a 1+10×12=-32+5=72.答案:B6.若数列{a n }满足a 1=5,a n +1=a 2n +12a n +a n 2(n ∈N *),则其前10项和为( )A .50B .100C .150D .200解析:由a n +1=a n +122a n +a n 2得a n +12-2a n a n +1+a n 2=0,∴a n +1=a n ,即{a n }为常数列,S 10=10a 1=50.答案:A二、填空题7.数列{a n }对任意n ∈N *满足a n +1=a n +a 2,且a 3=6,则a 10等于________.解析:由已知,n =1时,a 2=a 1+a 2,∴a 1=0;n =2时,a 3=a 2+a 2=6,∴a 2=3; n =3时,a 4=a 3+a 2=9;n =4时,a 5=a 4+a 2=12;n =5时,a 6=a 5+a 2=15;…n =10时,a 10=a 9+a 2=27.答案:278.根据下图5个图形及相应点的个数的变化规律,猜测第n 个图中有________个点.解析:观察图中5个图形点的个数分别为1,1×2+1,2×3+1,3×4+1,4×5+1,故第n 个图中点的个数为(n -1)×n +1=n 2-n +1.答案:n 2-n +19.若数列{a n }满足,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n 0≤a n ≤1a n -1a n >1且a 1=67,则a 2008=________. 解析:a 2=2a 1=127,a 3=a 2-1=57,a 4=2a 3=107,a 5=a 4-1=37, a 6=2a 5=67,a 7=2a 6=127,∴此数列周期为5,∴a 2008=a 3=57. 答案:57三、解答题10.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3…·a n =n 2,求a 3+a 5的值. 解:由a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,∴a 1a 2=4,a 1a 2a 3=9,∴a 3=94, 同理a 5=2516.∴a 3+a 5=6116. 11.已知数列{a n }的前n 项和为S n .(1)若S n =(-1)n +1·n ,求a 5+a 6及a n ; (2)若S n =3n +2n +1,求a n .解:(1)a 5+a 6=S 6-S 4=(-6)-(-4)=-2.当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(-1)n +1·n -(-1)n ·(n -1)=(-1)n +1·[n +(n -1)]=(-1)n +1·(2n -1). 由于a 1也适合于此式, 所以a n =(-1)n +1·(2n -1).(2)当n =1时,a =S =6; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +2n +1)-[3n -1+2(n -1)+1]=2·3n -1+2. 由于a 1不适合此式,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 6,n =12·3n -1+2,n ≥212.设函数f (x )=log 2x -log x 2(0<x <1),数列{a n }满足f (2a n )=2n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)判断数列{a n }的单调性. 解:(1)由已知得log 22a n -log 2a n2=2n , ∴a n -1a n =2n ,即a n 2-2na n -1=0. 解得a n =n ±n 2+1. ∵0<x <1,即0<2a n <1=20, ∴a n <0,故a n =n -n 2+1(n ∈N *). (2)∵a n +1a n =n +1-n +12+1n -n 2+1=n +n 2+1n +1+n +12+1<1, 而a n <0,∴a n +1>a n ,即数列{a n }是关于n 的递增数列。
数列的基础练习题一、数列的概念与简单表示法1、下列说法正确的是 ( )A. 数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}B. 数列1,0,-1,-2与数列-2,-1, 0, 1是相同的数列C. 数列1n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的第k 项是11k + D. 数列可以看做是一个定义域为正整数集N *的函数3、已知数列的通项公式为2815n a n n =−+,则3( ) A. 不是数列{}n a 中的项 B. 只是数列{}n a 中的第2项C. 只是数列{}n a 中的第6项D. 是数列{}n a 中的第2项或第6项 5、已知数列1,3,5,7,,21,,n −则35是它的 ( ) A. 第22项 B. 第23项 C. 第24项 D. 第28项 6、已知130n n a a +−−=,则数列{}n a 是 ( ) A. 递增数列 B. 递减数列 C. 常数列 D. 摆动数列二、等差数列题型一、计算求值(等差数列基本概念的应用)1、.等差数列{a n }的前三项依次为 a-6,2a -5, -3a +2,则 a 等于( ) A . -1 B . 1 C .-2 D. 22.在数列{a n }中,a 1=2,2a n+1=2a n +1,则a 101的值为 ( )A .49B .50C .51D .52 3.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( )A .92B .47C .46D .45 4、已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+的值是( )( ) A 15 B 30 C 31 D 645. 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是( )A.d >38B.d <3C. 38≤d <3D.38<d ≤36、.在数列}{n a 中,31=a ,且对任意大于1的正整数n ,点),(1−n n a a 在直03=−−y x 上,则n a =_____________.7、在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= . 8、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=则432,3,1S a a ==( )(A )12(B )10 (C )8 (D )69、设数列{}n a 的首项)N n ( 2a a ,7a n 1n 1∈+=−=+且满足,则=+++1721a a a ______.10、已知{a n }为等差数列,a 3 + a 8 = 22,a 6 = 7,则a 5 = __________ 11、已知数列的通项a n = -5n +2,则其前n 项和为S n = .12、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,4S =14,30S S 710=−,则9S = .题型二、等差数列性质1、已知{a n }为等差数列,a 2+a 8=12,则a 5等于( )(A)4 (B)5 (C)6 (D)72、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )A .8B .7C .6D .53、 若等差数列{}n a 中,37101148,4,a a a a a +−=−=则7__________.a =4、记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若42=S ,204=S ,则该数列的公差d=( )A .7 B. 6 C. 3 D. 25、等差数列{}n a 中,已知31a 1=,4a a 52=+,33a n =,则n 为( )(A )48 (B )49 (C )50 (D )516.、等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( )(A)9 (B)10 (C)11 (D)127、设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S S a a 则( )A .1B .-1C .2D .218、已知等差数列{a n }满足α1+α2+α3+…+α101=0则有( )A .α1+α101>0B .α2+α100<0C .α3+α99=0D .α51=519、如果1a ,2a ,…,8a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( ) (A )1a 8a >45a a (B )8a 1a <45a a (C )1a +8a >4a +5a (D )1a 8a =45a a 10、若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )(A )13项 (B )12项 (C )11项 (D )10项题型三、等差数列前n 项和1、等差数列{}n a 中,已知12310a a a a p ++++=,98n n n a a a q −−+++=,则其前n 项和n S = .2、等差数列 ,4,1,2−的前n 项和为 ( )A. ()4321−n nB. ()7321−n nC. ()4321+n nD. ()7321+n n3、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a ,则 ( )A. 0991>+a aB. 0991<+a aC. 0991=+a aD. 5050=a4、在等差数列{}n a 中,78,1521321=++=++−−n n n a a a a a a ,155=n S ,则=n 。
考点28 数列的概念与简单表示法1、数列{a n }满足a n +a n +1=(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( )12A .5 B .72C .D .92132【答案】B【解析】∵a n +a n +1=,a 2=2,12∴a n =Error!∴S 21=11×+10×2=.(-32)722、给定数列1,2+3+4,5+6+7+8+9,10+11+12+13+14+15+16,…,则这个数列的一个通项公式是( )A.a n =2n 2+3n-1B.a n =n 2+5n-5C.a n =2n 3-3n 2+3n-1D.a n =2n 3-n 2+n-2【答案】C 【解析】当n=1时,a 1=1,代入四个选项,排除A 、D;当n=2时,a 2=9,代入B 、C 选项,B 、C 都正确;当n=3时,a 3=35,代入B 、C 选项,B 错误,C 正确,所以选C .3、在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则的值是( )a 3a 5A. B . 1516158C .D . 3438【答案】C【解析】由已知得a 2=1+(-1)2=2,∴2a 3=2+(-1)3,a 3=,∴a 4=+(-1)1212124,a 4=3,∴3a 5=3+(-1)5,∴a 5=,∴=×=.23a 3a 51232344、意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,8, 13,….该数列的特点是:前两个数都是1,从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数所组成的数列{a n }称为“斐波那契数列”,则(a 1a 3-)(a 2a 4-)(a 3a 5-)…(a 2 015a 2 017-)=( )A.1B.-1C.2 017D.-2 017【答案】B 【解析】∵a 1a 3-=1×2-12=1,a 2a 4-=1×3-22=-1,a 3a 5-=2×5-32=1,…,a 2 015a 2 017-=1.∴(a 1a 3-)(a 2a 4-)(a 3a 5-)·…·(a 2 015a 2 017-)=11 008×(-1)1 007=-1.5、已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则满足≤2的正整数n 的集合为( )an n A .{1,2,3}B .{2,3,4}C .{1,2,3,4}D .{1,2,3,4,5}【答案】C【解析】因为S n =2a n -1,所以当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1,两式相减得a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1.又a 1=2a 1-1,所以a 1=1,故a n =2n -1.又≤2,即2n -1≤2n ,所以有n ∈{1,2,3,4}.an n 6、已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=(n ∈N *),则a 2 018的值为( )1+an1-an A .-8 B .-3C .-4D .13【答案】B【解析】由a 1=2,a n +1=(n ∈N *)得,a 2=-3,a 3=-,a 4=,a 5=2,可见数列{a n }的周期为4,1+an 1-an 1213所以a 2 018=a 504×4+2=a 2=-3.7、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2 018=( )A.22 018-1B.32 018-6C. 2 018-D. 2 018-【答案】A 【解析】由题意可得3S n =2a n -3n ,3S n+1=2a n+1-3 (n+1),两式作差可得3a n+1=2a n+1-2a n -3,即a n+1=-2a n -3,则a n+1+1=-2(a n +1),结合3S 1=2a 1-3=3a 1可得a 1=-3,a 1+1=-2,则数列{a n +1}是首项为-2,公比为-2的等比数列,据此有a 2 018+1=(-2)×(-2)2 017=22 018,∴a 2 018=22 018-1.故选A .8、已知数列{a n }与{b n }的通项公式分别为a n =-n 2+4n +5,b n =n 2+(2-a )n -2a .若对任意正整数n ,a n <0或b n <0,则a 的取值范围为( )A .(5,+∞) B .(-∞,5)C .(6,+∞)D .(-∞,6)【答案】A 【解析】由a n =-n 2+4n +5=-(n +1)(n -5)可知,当n >5时,a n <0.由b n =n 2+(2-a )n -2a =(n +2)(n -a )<0及已知易知-2<n <a ,为使当0<n ≤5时,b n <0,只需a >5.故选A.9、在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=2a n +1,则其通项公式a n =( )A .2n -1B .2n -1+1C .2n -1D .2(n -1)【答案】A【解析】由a n +1=2a n +1,可求a 2=3,a 3=7,a 4=15,…,验证可知a n =2n -1.10、若数列{a n }满足(n -1)a n =(n +1)a n -1(n ≥2)且a 1=2,则满足不等式a n <462的最大正整数n 为( )A .19 B .20C .21D .22【答案】B 【解析】由(n -1)a n =(n +1)a n -1得,=,则an an -1n +1n -1a n =a 1×××…×=2×××…×=n (n +1).又a n <462,即n (n +1)<462,所以(a 2a 1)(a 3a 2)(an an -1)3142n +1n -1n 2+n -462<0,即(n -21)(n +22)<0,因为n >0,所以n <21.故所求的最大正整数n =20.11、数列{a n }满足a 1=,a n+1-1=a n (a n -1)(n ∈N +),且S n =+…+,则S n 的整数部分的所有可能值构成的集合是( )A.{0,1,2}B.{0,1,2,3}C.{1,2}D.{0,2}【答案】A 【解析】对a n+1-1=a n (a n -1)两边取倒数,得-=,S n =++…+=-+-+…+-=3-,由a n+1-a n =≥0,a n+1≥a n ,a n 为递增数列,a 1=,a 2=,a 3=,其中S 1=,整数部分为0,S 2=3-=,整数部分为0,S 3=,整数部分为1,由于S n <3,故选A .12、在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和,已知数列{a n }是等和数列,且a 1=2,公和为5,那么a 18= .【答案】3 【解析】由题意得a n +a n+1=5⇒a n+2+a n+1=5⇒a n =a n+2,所以a 18=a 2=5-a 1=3.13、已知数列{a n }的通项公式a n =Error!则a 3a 4=________.【答案】 54【解析】由题意知,a 3=2×3-5=1,a 4=2×34-1=54,∴a 3a 4=54.14、数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=4,a n+1=2S n +1,n ∈N +,则S 5= .【答案】121 【解析】由于解得a 1=1.由a n+1=S n+1-S n =2S n +1,得S n+1=3S n +1,所以S n+1+=3S n +,所以是以为首项,3为公比的等比数列,所以S n +=×3n-1,即S n =,所以S 5=121.15、已知数列{a n }的前n 项和S n =a n +,则{a n }的通项公式a n =________.1323【答案】n -1(-12)【解析】当n =1时,a 1=S 1=a 1+,1323∴a 1=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=a n -a n -1,∴=-.1313an an -112∴数列{a n }是首项a 1=1,公比q =-的等比数列,故a n =n -1.12(-12)16、在数列{a n }中,a 1=0,a n+1=,则S 2 019= .【答案】0 【解析】∵a 1=0,a n+1=,∴a 2==,a 3===-,a 4==0,即数列{a n }的取值具有周期性,周期为3,且a 1+a 2+a 3=0,则S 2 019=S 3×673=0.17、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -n ,则a n = .【答案】2n -1 【解析】当n ≥2时,a n =S n -S n-1=2a n -n-2a n-1+(n-1),即a n =2a n-1+1,∴a n +1=2(a n-1+1).又a 1=S 1=2a 1-1,∴a 1=1.∴数列{a n +1}是以首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,∴a n +1=2·2n-1=2n ,∴a n =2n -1.18、已知数列{a n },{b n },S n 为数列{a n }的前n 项和,且满足a 2=4b 1,S n =2a n -2,nb n +1-(n +1)b n =n 3+n 2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{b n }的通项公式.【答案】(1) 2n (2) ,n ∈N *n 3-n 2+2n 2【解析】(1)当n =1时,S 1=2a 1-2,则a 1=2.当n ≥2时,由Error!得a n =2a n -2a n -1,则a n =2a n -1,n ≥2.综上,数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列,故a n =2n ,n ∈N *.(2)∵a 2=4b 1=4,∴b 1=1.∵nb n +1-(n +1)b n =n 3+n 2,∴-=n ,bn +1n +1bn n 故-=n -1,…,-=2,-=1,n ≥2,bn n bn -1n -1b 33b 22b 22b 11将上面各式累加得-=1+2+3+…+(n -1)=,bn n b 11n n -1 2∴b n =,n ∈N *.n 3-n 2+2n 219、设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ∈R 且a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *.(1)设b n =S n -3n ,求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围.【答案】(1) (a -3)2n -1 (2) [-9,3)∪(3,+∞)【解析】(1)由题意知,S n +1-S n =a n +1=S n +3n ,即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2S n +3n -3n +1=2(S n -3n ),又S 1-31=a -3(a ≠3),故数列{S n -3n }是首项为a -3,公比为2的等比数列,因此,所求通项公式为b n =S n -3n =(a -3)2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n -1+(a -3)2n -2,所以a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2=2n -2,[12·(32)n -2+a -3]当n ≥2时,a n +1≥a n ⇔12·n -2+a -3≥0⇔a ≥-9.(32)又a 2=a 1+3>a 1.综上,所求的a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).20、已知{a n }是公差为d 的等差数列,它的前n 项和为S n ,S 4=2S 2+4,数列{b n }中,b n =.1+an an (1)求公差d 的值;(2)若a 1=-,求数列{b n }中的最大项和最小项的值;52(3)若对任意的n ∈N *,都有b n ≤b 8成立,求a 1的取值范围.【答案】(1) 1 (2) 3 -1 (3) (-7,-6)【解析】(1)∵S 4=2S 2+4,∴4a 1+d =2(2a 1+d )+4,解得d =1.3×42(2)∵a 1=-,∴数列{a n }的通项公式为a n =-+(n -1)=n -,525272∴b n =1+=1+.1an 1n -72∵函数f (x )=1+在和上分别是单调减函数,1x -72(-∞,72)(72,+∞)∴b 3<b 2<b 1<1,当n ≥4时,1<b n ≤b 4,∴数列{b n }中的最大项是b 4=3,最小项是b 3=-1.(3)由b n =1+,得b n =1+.1an 1n +a 1-1又函数f (x )=1+在(-∞,1-a 1)和(1-a 1,+∞)上分别是单调减函数,且x <1-a 1时,1x +a 1-1y <1;当x >1-a 1时,y >1.∵对任意的n ∈N *,都有b n ≤b 8,∴7<1-a 1<8,∴-7<a 1<-6,∴a 1的取值范围是(-7,-6).。
练习一1.数列1,,,……是A .递增数列B .递减数列C .常数列D .摆动数列2.已知数列{a n }的通项公式a n =[1+(-1)n +1],则该数列的前4项依次是() A .1,0,1,0 B .0,1,0,1C.,0,,0 D .2,0,2,03.数列{a n }的通项公式a n =cn +,又知a2=,a4=,则a10=__________.4.已知数列{an}的通项公式n a =n n 22.(1)求a8、a10.(2)问:是不是它的项?若是,为第几项?练习二一、选择题1.已知数列{an}中,an =n 2+n ,则a3等于( )A .3B .9C .12D .202.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )A .1,,,,…B .-1,-2,-3,-4,…C .-1,-,-,-,…D .1,,,…,3.下列说法不正确的是( )A .根据通项公式可以求出数列的任何一项B .任何数列都有通项公式C .一个数列可能有几个不同形式的通项公式D .有些数列可能不存在最大项.4.数列,,,,…的第10项是( )A. B.C. D.5.已知非零数列{an}的递推公式为an =·an-1(n>1),则a4=( )A.3a1 B.2a1 C.4a1 D.16.已知数列{an}满足a1>0,且an+1=an,则数列{an}是( )A.递增数列B.递减数列C.常数列D.摆动数列二、填空题7.已知数列{an }的通项公式an=19-2n,则使an>0成立的最大正整数n的值为__________.8.已知数列{an }满足a1=2,a2=5,a3=23,且an+1=αan+β,则α、β的值分别为________、________.9.已知{an}满足an=+1(n≥2),a7=,则a5=________.三、解答题10.写出数列1,,,,…的一个通项公式,并判断它的增减性.11.在数列{an }中,a1=3,a17=67,通项公式是关于n的一次函数.(1)求数列{an}的通项公式;(2)求a2011;(3)2011是否为数列{an}中的项?若是,为第几项?12.数列{an}的通项公式为an=30+n-n2.(1)问-60是否是{an}中的一项?(2)当n分别取何值时,an =0,an>0,an<0?答案一BA解:(1)a8==,a10==. (2)令an==,∴n2+n=20.解得n=4.∴是数列的第4项.答案二1.C2.解析:选C.对于A,an=,n∈N*,它是无穷递减数列;对于B,an=-n,n∈N*,它也是无穷递减数列;D是有穷数列;对于C,an=-()n-1,它是无穷递增数列.3.解析:选B.不是所有的数列都有通项公式,如0,1,2,1,0,…4.解析:选C.由题意知数列的通项公式是an=,∴a10==.故选C.5.解析:选C.依次对递推公式中的n赋值,当n=2时,a2=2a1;当n=3时,a3=a2=3a1;当n=4时,a4=a3=4a1.6.解析:选B.由a1>0,且an+1=an,则an>0.又=<1,∴an+1<an.因此数列{an}为递减数列.7.解析:由an=19-2n>0,得n<,∵n∈N*,∴n≤9.答案:98.解析:由题意an+1=αan+β,得??答案:6 -79.解析:a7=+1,a6=+1,∴a5=.答案:10.解:数列的一个通项公式an=.又∵an+1-an=-=<0,∴an+1<an.∴{an}是递减数列.11.解:(1)设an=kn+b(k≠0),则有解得k=4,b=-1.∴an=4n-1.(2)a2011=4×2011-1=8043.(3)令2011=4n-1,解得n=503∈N*,∴2011是数列{an}的第503项.12.解:(1)假设-60是{an}中的一项,则-60=30+n-n2.解得n=10或n=-9(舍去).∴-60是{an}的第10项.(2)分别令30+n-n2=0;>0;<0,解得n=6;0<n<6;n>6,即n=6时,an=0;0<n<6时,an>0;n>6时,an<0.。
§6.1 数列的概念与简单表示法(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题7分,共35分)1.下列说法正确的是( )A .数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}B .数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列C .数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n +1n 的第k 项为1+1k D .数列0,2,4,6,…可记为{2n }2.在数列{a n }中,a 1=1,a n a n -1=a n -1+(-1)n (n ≥2,n ∈N *),则a 3a 5的值是( ) A.1516 B.158 C.34 D.383.已知数列{a n }的通项公式是a n =2n 3n +1,那么这个数列是( ) A .递增数列B .递减数列C .摆动数列D .常数列4.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5等于( )A.6116B.259C.2516D.31155.若数列{a n }的前n 项和S n =n 2-10n (n ∈N *),则数列{na n }中数值最小的项是( )A .第2项B .第3项C .第4项D .第5项二、填空题(每小题6分,共24分)6.已知a 1=2,a n +1-a n =2n +1 (n ∈N *),则a n =________.7.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k 的值为________.8.已知{a n }的前n 项和为S n ,且满足log 2(S n +1)=n +1,则a n =________.9.(2010·江苏)函数y =x 2(x >0)的图象在点(a k ,a 2k)处的切线与x 轴的交点的横坐标为 a k +1,其中k ∈N *,a 1=16,则a 1+a 3+a 5的值是________.三、解答题(共41分)10.(13分)已知下列数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式:(1)S n =2n 2-3n ; (2)S n =3n +b .11.(14分)已知数列{a n }的通项a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n (n ∈N *),试问该数列{a n }有没有最大项?若有,求最大项的项数;若没有,说明理由.12.(14分)已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0). (1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围. 答案1.C2.C3.A4.A5.B6. n 2+17.88. ⎩⎪⎨⎪⎧3 (n =1)2n (n ≥2)9.21 10. 解 (1)当n =1时,a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5.(2)当n =1时,a 1=S 1=3+b , 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1. 当b =-1时,a 1适合此等式; 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b , n =1,2·3n -1, n ≥2. 11. 解 ∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)·⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ·9-n 11.当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 故a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10>a 11>a 12>…, 所以数列中有最大项为第9、10项.12. 解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1) (n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),∵a =-7,∴a n =1+12n -9. 结合函数f (x )=1+12x -9的单调性. 可知1>a 1>a 2>a 3>a 4;a 5>a 6>a 7>…>a n >1 (n ∈N *). ∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2. ∵对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,并结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, ∴5<2-a 2<6,∴-10<a <-8.。
高考数学---数列的概念与简单表示法课后作业练习(含答案解析)建议用时:45分钟一、选择题1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式a n等于()A.(-1)n+12B.cosnπ2C.cos n+12πD.cosn+22πD[令n=1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D正确.]2.若S n为数列{a n}的前n项和,且S n=nn+1,则1a5等于()A.56 B.65C.130D.30D[当n≥2时,a n=S n-S n-1=nn+1-n-1n=1n(n+1),所以1a5=5×6=30.]3.记S n为数列{a n}的前n项和.“任意正整数n,均有a n>0”是“{S n}是递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件A[∵“a n>0”⇒“数列{S n}是递增数列”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分条件.如数列{a n}为-1,1,3,5,7,9,…,显然数列{S n}是递增数列,但是a n 不一定大于零,还有可能小于零,∴“数列{S n}是递增数列”不能推出“a n>0”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的不必要条件.∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分不必要条件.] 4.(2019·武汉5月模拟)数列{a n}中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a6=() A.32 B.62C.63 D.64C[数列{a n}中,a n+1=2a n+1,故a n+1+1=2(a n+1),因为a1=1,故a1+1=2≠0,故a n+1≠0,所以a n+1+1a n+1=2,所以{a n+1}为等比数列,首项为2,公比为2.所以a n+1=2n即a n=2n-1,故a6=63,故选C.]5.若数列{a n}的前n项和S n=n2-10n(n∈N*),则数列{na n}中数值最小的项是()A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项B[∵S n=n2-10n,∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-11;当n=1时,a1=S1=-9也适合上式.∴a n=2n-11(n∈N+).记f(n)=na n=n(2n-11)=2n2-11n,此函数图像的对称轴为直线n=114,但n∈N+,∴当n=3时,f(n)取最小值.∴数列{na n}中数值最小的项是第3项.]二、填空题6.已知数列5,11,17,23,29,…,则55是它的第________项.21[数列5,11,17,23,29,…中的各项可变形为5,5+6,5+2×6,5+3×6,5+4×6,…,所以通项公式为a n=5+6(n-1)=6n-1,令6n-1=55,得n=21.]7.若数列{a n}满足a1=1,a2=3,a n+1=(2n-λ)a n(n=1,2,…),则a3等于________.15[令n=1,则3=2-λ,即λ=-1,由a n+1=(2n+1)a n,得a3=5a2=5×3=15.]8.在一个数列中,如果∀n∈N*,都有a n a n+1a n+2=k(k为常数),那么这个数列叫做等积数列,k叫做这个数列的公积.已知数列{a n}是等积数列,且a1=1,a2=2,公积为8,则a1+a2+a3+…+a12=________.28[∵a1a2a3=8,且a1=1,a2=2.∴a3=4,同理可求a4=1,a5=2.a6=4,∴{a n}是以3为周期的数列,∴a1+a2+a3+…+a12=(1+2+4)×4=28.]三、解答题9.(2019·洛阳模拟)已知数列{a n}满足a1=50,a n+1=a n+2n(n∈N*),(1)求{a n}的通项公式;(2)已知数列{b n}的前n项和为a n,若b m=50,求正整数m的值.[解](1)当n≥2时,a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=2(n-1)+2(n-2)+…+2×2+2×1+50=2×(n-1)n2+50=n 2-n +50.又a 1=50=12-1+50,∴{a n }的通项公式为a n =n 2-n +50,n ∈N *. (2)b 1=a 1=50, 当n ≥2时,b n =a n -a n -1=n 2-n +50-[(n -1)2-(n -1)+50]=2n -2, 即b n =⎩⎪⎨⎪⎧50,n =12n -2,n ≥2.当m ≥2时,令b m =50,得2m -2=50,解得m =26. 又b 1=50,∴正整数m 的值为1或26.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *,设b n =S n -3n ,(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. [解] (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 即b n +1=2b n , 又b 1=S 1-3=a -3,所以数列{b n }的通项公式为b n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n-1+(a -3)2n -2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2 =2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3,当n ≥2时,a n +1≥a n ⇒12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇒a ≥-9,又a 2=a 1+3>a 1(a ≠3).综上,a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).1.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),若b n +1=(n -λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,3)C [由a n +1=a n a n +2,知1a n +1=2a n +1,即1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为1a 1+1=2,公比为2的等比数列,所以1a n +1=2n ,所以b n +1=(n -λ)·2n ,因为数列{b n }是递增数列,所以b n +1-b n =(n -λ)2n -(n -1-λ)2n -1=(n +1-λ)2n-1>0对一切正整数n 恒成立,所以λ<n +1,因为n ∈N *,所以λ<2,故选C.]2.(2019·临沂三模)意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即F (1)=F (2)=1,F (n )=F (n -1)+F (n -2)(n ≥3,n ∈N *),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{a n },则数列{a n }的前2 019项的和为( )A .672B .673C .1 346D .2 019C [由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,可得{a n }为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,所以{a n }是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为1+1+0=2, 因为2 019=673×3,所以数列{a n }的前2 019项的和为673×2=1 346,故选C.]3.(2019·晋城三模)记数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =3a n +2n -3,则数列{a n }的通项公式为a n =________.a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n[当n =1时,S 1=a 1=3a 1-1,解得a 1=12;当n ≥2时,S n =3a n +2n -3,S n -1=3a n -1+2n -5,两式相减可得,a n =3a n -3a n -1+2,故a n =32a n -1-1,设a n +λ=32(a n -1+λ),故λ=-2,即a n -2=32(a n -1-2),故a n -2a n -1-2=32.故数列{a n -2}是以-32为首项,32为公比的等比数列,故a n -2=-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,故a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n .] 4.已知数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,且满足2S n =(n +1)a n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =3n -λa 2n ,若数列{b n }为递增数列,求λ的取值范围. [解] (1)∵2S n =(n +1)a n , ∴2S n +1=(n +2)a n +1,∴2a n +1=(n +2)a n +1-(n +1)a n , 即na n +1=(n +1)a n ,∴a n +1n +1=a nn ,∴a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,∴a n =n (n ∈N +). (2)由(1)知b n =3n -λn 2.b n +1-b n =3n +1-λ(n +1)2-(3n -λn 2) =2·3n -λ(2n +1). ∵数列{b n }为递增数列, ∴2·3n -λ(2n +1)>0, 即λ<2·3n2n +1.令c n =2·3n2n +1,即c n +1c n =2·3n +12n +3·2n +12·3n =6n +32n +3>1. ∴{c n }为递增数列, ∴λ<c 1=2,即λ的取值范围为(-∞,2).1.(2019·烟台、菏泽高考适应性练习一)已知数列:1k ,2k -1,…,k 1(k ∈N *),按照k 从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{a n }:1,12,21,13,22,31,…,则89首次出现时为数列{a n }的( )A .第44项B .第76项C .第128项D .第144项C [观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5,…,把数列重新分组:⎝ ⎛⎭⎪⎫11,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,21,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,22,31,…,⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ,2k -1,…,k 1,可看出89第一次出现在第16组,因为1+2+3+…+15=120,所以前15组一共有120项;第16组的项为⎝ ⎛⎭⎪⎫116,215,…,710,89…,所以89是这一组中的第8项,故89第一次出现在数列的第128项,故选C.]2.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R )有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.[解] (1)依题意,Δ=a 2-4a =0, 所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5. 所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2. 由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37, 即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0,所以数列{c n}的变号数为3.。
课时训练5 数列的概念与简单表示法一、数列的概念及分类1.下列叙述正确的是( )A.数列1,3,5,7与7,5,3,1是相同的数列B.数列0,1,2,3,…可以表示为{n}C.数列0,1,0,1,…是常数列D.数列{n n+1}是递增数列答案:D解析:数列中的项是有序的,故A错;B中通项为{n-1};C中数列为摆动数列,故选D.2.数列5,4,3,m,…是递减数列,则m的取值范围是( )A.(-∞,3)B.(-∞,2)C.(1,+∞)D.(2,+∞)答案:A解析:依据递减数列的定义,只要后面的项比它的前一项小即可,所以m的取值范围是(-∞,3).3.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.sinπ7,sin2π7,sin3π7,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,√2,√3,…,√21答案:C4.下面的数列中,哪些是递增数列、递减数列、常数列、摆动数列?(1)1,2,3,4,5,6,7,…;(2)10,8,6,4,…;(3)1,0,1,0,1,0,…;(4)a,a,a,a,….解:(1)递增数列,因为从第2项起,每一项都大于它的前一项;(2)递减数列,因为从第2项起,每一项都小于它的前一项;(3)摆动数列,因为从第2项起,数列中有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项;(4)常数列.二、数列的通项公式及应用5.(2015河南南阳高二期中,1)已知数列√5,√11,√17,√23,√29,…,则5√5是它的第( )项.A.19B.20C.21D.22答案:C解析:数列√5,√11,√17,√23,√29,…中的各项可变形为√5,√5+6,√5+2×6,√5+3×6,√5+4×6,…,∴通项公式为a n=√5+6(n-1)=√6n-1,令√6n-1 =5√5,得n=21.故选C.6.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫做三角形数,这是因为这些数目的点可以排成一个正三角形(如图).则第7个三角形数是( )A.27B.28C.29D.30答案:B解析:由已知从第二项起,每一项与前一项的差是这一项的项数,即a2-a1=2,a3-a2=3,a4-a3=4,a5-a4=5,以此规律得a6-a5=6,∴a7-a6=7.∴a7=7+a6=7+6+a5=13+15=28.7.数列{a n}的通项公式a n=则√10-3是此数列的第 项.√n+√n+1答案:9√n+1−√n,解析:a n=√n+√n+1令n=9,则a 9=√10−√9=√10-3.∴√10-3是数列中第9项.8.已知数列的通项公式为a n =2n 2-n.(1)求这个数列的第8项,第10项;(2)试问:45是否是{a n }中的项?3是否是{a n }中的项?解:(1)∵a n =2n 2-n ,∴当n=8时,a 8=2×82-8=120;当n=10时,a 10=2×102-10=190.(2)a n =2n 2-n ,令a n =45,则有2n 2-n-45=0,解得n=5或n=-92(舍去),∴45是该数列的第5项.令a n =3,则有2n 2-n-3=0.该方程不存在正整数解,故3不是该数列中的项.9.写出数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数.(1)a ,b ,a ,b ,…;(2)22-12,32-13,42-14,52-15,…;(3)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…;(4)12,2,92,8,252,….解:(1)数列的奇数项为a ,偶数项为b ,因此通项公式可用分段形式来表示,记为a n ={a ,n ,为奇数b ,n ,为偶数也可记为a n =a +b 2+(-1)n+1·a -b 2.(2)这个数列的前4项分别为22-12,32-13,42-14,52-15,其分母都是序号n加上1,分子都是分母的平方减去1,故a n=(n+1)2-1n+1.(3)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,故a n=(-1)nn(n+1).(4)该数列的项中有的是分数,有的是整数,将各项都统一成分数为12,42,92,162,252,…,观察可知各项分母都是2,分子都是序号的平方,所以a n=n 22.(建议用时:30分钟) 1.数列√2,√5,2√2,√11,…,则2√5是该数列的( )A.第6项B.第7项C.第10项D.第11项答案:B解析:由a n=√3n-1=2√5,解得n=7.2.数列0,13,12,35,23,…的通项公式为( )A.a n=n-2n B.a n=n-1nC.a n=n-1n+1D.a n=n-2n+2答案:C解析:原数列可变形为02,13,24,35,46,…,∴a n =n -1n +1.3.已知数列的通项公式a n ={3n +1,n ,为奇数2n -2,n ,为偶数则a 2a 3等于( )A.70B.28C.20D.8答案:C解析:由a n ={3n +1,n ,为奇数2n -2,n ,为偶数得a 2a 3=2×10=20.∴选C.4.已知数列{a n }满足:a 1>0,a n +1a n =12,则数列{a n }是( )A.递增数列B.递减数列C.摆动数列D.不确定答案:B解析:由已知数列各项为正,且从第二项起每一项是前一项的12,则数列{a n }是递减数列.5.在数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…中,第25项为( )A.2B.6C.7D.8答案:C解析:数字为1的有1个,数字为2的有2个,数字为3的有3个,∴按照此规律.当数字为6时,共有1+2+3+4+5+6=21项,当数字为7时,共有1+2+3+4+5+6+7=28项.∴第25项为7.6.已知数列{a n },a n =a n +m (a<0,n ∈N *),满足a 1=2,a 2=4,则a 3= .答案:2解析:∵{2=a +m ,4=a 2+m ,∴{a =-1,m =3,∴a n =(-1)n +3,∴a 3=(-1)3+3=2.7.下列叙述中正确的为 .①数列a n=2是常数列;②数列{(-1)n·1n}是摆动数列;③数列{n2n+1}是递增数列;④若数列{a n}是递增数列,则数列{a n a n+1}也是递增数列.答案:①②③解析:①中每一项均为2,是常数列.②中项的符号由(-1)n调整,是摆动数列.③n2n+1可变形为12+1n,为递增数列.④中若a n=n-3,则a n a n+1=(n-3)(n-2)=n2-5n+6,不是递增数列.8.黑白两种颜色的正六边形地面砖按下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.答案:4n+2解析:第1个图案有白色地面砖6块,第2个图案有10块,第3个图案有14块,可以看出每个图案较前一个图案多4块白色的地面砖.∴第n个图案有6+4(n-1)=(4n+2)(块).9.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:(1)45,12,411,27,…;(2)1,3,6,10,15,…;(3)7,77,777,….分析:(1)注意前4项中有两项的分子为4,不妨把分子统一为4,即为45,48,411,414,…,于是它们的分母依次相差3,因而有a n=43n+2.(2)注意6=2×3,10=2×5,15=3×5,规律还不明显,再把各项的分子和分母都乘以2,即1×2 2,2×32,3×42,4×52,5×62,…,因而有a n=n(n+1)2.(3)把各项除以7,得1,11,111,…,再乘以9,得9,99,999,…,因而有a n=79(10n-1).解:(1)a n=43n+2;(2)a n=n(n+1)2;(3)a n=79(10n-1).10.已知数列{a n}的通项公式a n=n+6n.(1)求a10.(2)5350是否是这个数列中的项?(3)这个数列中有多少整数项?(4)是否有等于序号的项?若有,求出该项;若没有,说明理由.解:(1)a10=10+610= 8 5.(2)令n+6n =5350,得n=100,故5350是这个数列的第100项.(3)∵a n=1+6n,∴当n=1,2,3,6时,a n为整数,故这个数列中有4项是整数项.(4)令n+6n=n得n2-n-6=0,解得n=3或n=-2(舍去),故该数列中有等于序号的项,即a3=3.。
课时作业1.在数列{a n }中,a n =n 2-9n -100,则最小的项是( ) A .第4项 B .第5项C .第6项D .第4项或第5项【解析】 ∵a n =(n -92)2-814-100,∴n =4或5时,a n 最小.【答案】 D2.数列{a n }:1,-58,715,-924,…的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n (n ∈N +)B .a n =(-1)n -12n +1n 3+3n (n ∈N +)C .a n =(-1)n +12n -1n 2+2n (n ∈N +)D .a n =(-1)n -12n +1n 2+2n(n ∈N +)【解析】 观察数列{a n }各项,可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,故选D .【答案】 D3.(2022·福建福州质检)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +1(n ∈N *),则a 2 019=( )A .1B .0C .2 019D .-2 019【解析】 ∵a 1=1,∴a 2=(a 1-1)2=0,a 3=(a 2-1)2=1,a 4=(a 3-1)2=0,…,可知数列{a n }是以2为周期的数列,∴a 2 019=a 1=1.【答案】 A4.(2022·大庆二模)已知数列{a n }满足:a n ={(3-a )n -3,n ≤7a n -6,n >7(n ∈N *),且数列{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )A .(94,3)B .[94,3)C .(1,3)D .(2,3)【解析】 根据题意,a n=f(n)={(3-a)n-3,n≤7a n-6,n>7,n∈N*,要使{a n}是递增数列,必有{3-a>0a>1(3-a)×7-3<a8-6,据此有:{a<3a>1a>2或a<-9,综上可得2<a<3.【答案】 D5.(2022·黄冈模拟)已知数列{a n}的前n项和为S n=n2-2n+2,则数列{a n}的通项公式为( )A.a n=2n-3 B.a n=2n+3C.a n={1,n=12n-3,n≥2D.a n={1,n=12n+3,n≥2【解析】 当n=1时,a1=S1=1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-3,由于a1的值不适合上式,故选C.【答案】 C6.(多选)(2022·常州期末)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=1+a n1-a n,使a n=-12的n可以是( )A.2 019 B.2 021C.2 022 D.2 023【解析】 由题意可知,a1=2,a2=-3,a3=-12,a4=13,a5=2,a6=-3,a7=-12,a8=13,可得数列{a n}的周期为4,所以a2 019=a3=-12,a2 021=a1=2,a2 022=a2=-3,a2 023=a3=-12,所以使a n=-12的n可以是2 019,2 023,故答案选AD.【答案】 AD7.(2022·石家庄二模)在数列{a n}中,已知a1=2,a2=7,a n+2等于a n a n+1(n∈N*)的个位数,则a2 015=( )A.8 B.6C.4 D.2【解析】 由题意得a3=4,a4=8,a5=2,a6=6,a7=2,a8=2,a9=4,a10=8.所以数列中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a2 015=a335×6+5=a5=2.【答案】 D8.(多选)已知数列{a n}满足a1=-12,a n+1=11-a n,则下列各数是{a n}的项的有( )A.-2 B.2 3C.32D.3【解析】 ∵数列{a n}满足a1=-12,a n+1=11-a n,∴a2=11-(-12)=23,a3=11-a2=3,a4=11-a3=-12=a1,∴数列{a n}是周期为3的数列,且前3项为-12,23,3,故选BD.【答案】 BD9.(多选)下列四个命题中,正确的有( )A.数列{n+1n}的第k项为1+1kB.已知数列{a n}的通项公式为a n=n2-n-50,n∈N*,则-8是该数列的第7项C.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为a n=2n-1D.数列{a n}的通项公式为a n=nn+1,n∈N*,则数列{a n}是递增数列【解析】 对于A,数列{n+1n}的第k项为1+1k,A正确;对于B,令n2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去),B正确;对于C,将3,5,9,17,33,…的各项减去1,得2,4,8,16,32,…,设该数列为{b n},则其通项公式为b n=2n(n∈N*),因此数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为a n=b n+1=2n+1(n∈N*),C错误;对于D,a n=nn+1=1-1n+1,则a n+1-a n=1n+1-1n+2=1(n+1)(n+2)>0,因此数列{a n}是递增数列,D正确.故选ABD.【答案】 ABD10.(2022·太原二模)已知数列{a n}满足a1=1,a n-a n+1=na n a n+1(n∈N*),则a n=________.【解析】 由已知得1a n+1-1a n=n,∴1a n-1a n-1=n-1,1a n-1-1a n-2=n-2,…,1a2-1a1=1,∴1a n -1a1=n (n -1)2,∴1an =n 2-n +22,∴a n =2n 2-n +2.【答案】 2n 2-n +211.在数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *,都有a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2,则a 3+a 5=________.【解析】 由题意知a 1·a 2·a 3·…·a n -1=(n -1)2,∴a n =(nn -1)2(n ≥2),∴a 3+a 5=(32)2+(54)2=6116. 【答案】 611612.数列{a n }满足12a 1+122a 2+…+12n a n =2n +5,n ∈N *,则a n =________.【解析】 在12a 1+122a 2+…+12n a n =2n +5中,用n -1代换n 得12a 1+122a 2+…+12n -1a n -1=2(n -1)+5 (n ≥2),两式相减得12n a n =2,a n =2n +1,又12a 1=7,即a 1=14,故a n={14,n =1,2n +1,n ≥2.【答案】 {14,n =1,2n +1,n ≥213.根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式. (1)a 1=1,a n +1=3a n +2; (2)a 1=1,a n +1=(n +1)a n ; (3)a 1=2,a n +1=a n +ln (1+1n).【解】 (1)∵a n +1=3a n +2, ∴a n +1+1=3(a n +1), ∴a n +1+1a n +1=3,∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3,又a 1+1=2, ∴a n +1=2·3n -1,∴a n =2·3n -1-1.(2)∵a n +1=(n +1)a n ,∴a n +1an =n +1.∴a nan -1=n ,a n -1a n -2=n -1,…a 3a 2=3,a 2a1=2,a 1=1. 累乘可得,a n =n ×(n -1)×(n -2)×…×3×2×1=n! 故a n =n!(3)∵a n +1=a n +ln (1+1n ),∴a n +1-a n =ln (1+1n )=ln n +1n.∴a n -a n -1=ln nn -1,a n -1-a n -2=ln n -1n -2,…a 2-a 1=ln 21,∴a n -a 1=ln n n -1+ln n -1n -2+…+ln 21=ln n .又a 1=2,∴a n =ln n +2.14.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ∈R 且a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *. (1)设b n =S n -3n ,求数列{b n }的通项公式; (2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. 【解】 (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 又S 1-31=a -3(a ≠3),故数列{S n -3n }是首项为a -3,公比为2的等比数列, 因此,所求通项公式为b n =S n -3n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *, 于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n -1+(a -3)2n -2, a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2 =2n -2[12·(32)n -2+a -3],当n≥2时,a n+1≥a n 12·(32)n-2+a-3≥0 a≥-9.又a2=a1+3>a1.综上,所求a的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).。
1.数列的定义按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每个数都叫做这个数列的项. 2.数列的分类 分类原则 类型 满足条件 按项数分类 有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项间的大小关系分类 递增数列 a n +1__>__a n 其中n ∈N *递减数列 a n +1__<__a n 常数列 a n +1=a n按其他标准分类有界数列 存在正数M ,使|a n |≤M 摆动数列从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.5.已知数列{a n }的前n 项和S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 , n =1,S n -S n -1, n ≥2.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)所有数列的第n 项都能使用公式表达.( × )(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( √ )(3)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )(4)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )(5)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( √ ) (6)在数列{a n }中,对于任意正整数m ,n ,a m +n =a mn +1,若a 1=1,则a 2=2.( √ )1.已知数列{a n }中,a 1=1,1a n +1=1a n +3 (n ∈N *),则a 10=________. 答案128解析 由题意得1a n +1-1a n=3.∴1a 2-1a 1=3,1a 3-1a 2=3,1a 4-1a 3=3,1a 5-1a 4=3,…,1a 10-1a 9=3,对递推式叠加得1a 10-1a 1=27,故a 10=128.2.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫做三角形数,这是因为用这些数目的点可以排成一个正三角形(如图).则第7个三角形数是________. 答案 28解析 根据三角形数的增长规律可知第七个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28. 3.数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1 (n ≥1,n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是__________. 答案 a n =3n -1解析 由a n +1=2S n +1可得a n =2S n -1+1 (n ≥2),两式相减得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2).又a 2=2S 1+1=3,a 3=3·a 2=32·a 1=32, a 4=3a 3=33… a n =3a n -1=3n -1.4.(教材改编)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式a n =________.答案 5n -45.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2,当n ≥2时, a n =S n -S n -1=n 2+1-[(n -1)2+1]=2n -1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2.题型一 由数列的前几项求数列的通项公式例1 (1)数列0,23,45,67,…的一个通项公式为________.①a n =n -1n +1(n ∈N *) ②a n =n -12n +1(n ∈N *)③a n =2(n -1)2n -1(n ∈N *) ④a n =2n 2n +1(n ∈N *)(2)数列{a n }的前4项是32,1,710,917,则这个数列的一个通项公式是a n =________.答案 (1)③ (2)2n +1n 2+1解析 (1)注意到分母0,2,4,6都是偶数,对照所给项排除即可.(2)数列{a n }的前4项可变形为2×1+112+1,2×2+122+1,2×3+132+1,2×4+142+1,故a n =2n +1n 2+1.思维升华 根据所给数列的前几项求其通项时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:分式中分子、分母的各自特征;相邻项的联系特征;拆项后的各部分特征;符号特征.应多进行对比、分析,从整体到局部多角度观察、归纳、联想.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,…;(3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…. 解 (1)数列中各项的符号可通过(-1)n 表示,从第2项起,每一项的绝对值总比它的前一项的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5). (2)数列变为89⎝⎛⎭⎫1-110,89⎝⎛⎭⎫1-1102,89⎝⎛⎭⎫1-1103,…, 故a n =89⎝⎛⎭⎫1-110n . (3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母小3. 因此把第1项变为-2-32,原数列化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,故a n =(-1)n 2n -32n .题型二 由数列的前n 项和求数列的通项公式例2 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 (1)令n =1时,T 1=2S 1-1,因为T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,所以a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1=2a n -2n +1. 因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1-2,所以a n =2a n -1+2(n ≥2),所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1,所以a n =3×2n -1-2, 当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.思维升华 数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =n +1n +2,则a 4=________.(2)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________________.答案 (1)130 (2)a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2解析 (1)a 4=S 4-S 3 =56-45=130. (2)当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1+1=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n +1-[3(n -1)2-2(n -1)+1] =6n -5,显然当n =1时,不满足上式.故数列的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2.题型三 由数列的递推关系求通项公式例3 (1)设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项a n =________. (2)数列{a n }中,a 1=1,a n +1=3a n +2,则它的一个通项公式为a n =________. 答案 (1)n (n +1)2+1 (2)2×3n -1-1解析 (1)由题意得,当n ≥2时, a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+(2+3+…+n )=2+(n -1)(2+n )2=n (n +1)2+1.又a 1=2=1×(1+1)2+1,符合上式,因此a n =n (n +1)2+1.(2)方法一 (累乘法)a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1), 即a n +1+1a n +1=3, 所以a 2+1a 1+1=3,a 3+1a 2+1=3,a 4+1a 3+1=3,…,a n +1+1a n +1=3.将这些等式两边分别相乘得a n +1+1a 1+1=3n .因为a 1=1,所以a n +1+11+1=3n ,即a n +1=2×3n -1(n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1. 方法二 (迭代法) a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1)=32(a n -1+1)=33(a n -2+1) =…=3n (a 1+1)=2×3n (n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1.思维升华 已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常用累加、累乘、构造法求解. 当出现a n =a n -1+m 时,构造等差数列;当出现a n =xa n -1+y 时,构造等比数列;当出现a n =a n -1+f (n )时,用累加法求解;当出现a na n -1=f (n )时,用累乘法求解.(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =n -1n·a n -1(n ≥2),则a n =________.(2)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1(n ∈N *),则a 5=________. 答案 (1)1n(2)16解析 (1)∵a n =n -1n a n -1 (n ≥2),∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n .当n =1时也满足此等式,∴a n =1n .(2)当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1, ∴a n =2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1. ∴{a n }是等比数列且a 1=1,q =2, 故a 5=a 1×q 4=24=16.题型四 数列的性质命题点1 数列的单调性例4 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解 (1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2).∵b n =2a n +1,∴b n =⎩⎨⎧23,n =1,1n , n ≥2,n ∈N *.(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=12n +3-12n +2=-1(2n +3)(2n +2)<0, ∴c n +1<c n .∴数列{c n }为递减数列. 命题点2 数列的周期性例5 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=_____________________________________.答案 12解析 ∵a n +1=11-a n,∴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, ∴周期T =(n +1)-(n -2)=3. ∴a 8=a 3×2+2=a 2=2. 而a 2=11-a 1,∴a 1=12.命题点3 数列的最值例6 数列{a n }的通项a n =nn 2+90,则数列{a n }中的最大项的值是________.答案119解析 令f (x )=x +90x (x >0),运用基本不等式得,f (x )≥290当且仅当x =310时等号成立.因为a n =1n +90n ,所以1n +90n ≤1290,由于n ∈N *,不难发现当n =9或10时,a n =119最大.思维升华 1.解决数列的单调性问题可用以下三种方法(1)用作差比较法,根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列或是常数列. (2)用作商比较法,根据a n +1a n (a n >0或a n <0)与1的大小关系进行判断.(3)结合相应函数的图象直观判断. 2.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. 3.数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.(1)数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ,0≤a n ≤12,2a n-1,12<a n<1,a 1=35,则数列的第2 015项为________.(2)设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是________. 答案 (1)25(2)0解析 (1)由已知可得,a 2=2×35-1=15,a 3=2×15=25,a 4=2×25=45,a 5=2×45-1=35,∴{a n }为周期数列且T =4, ∴a 2 015=a 3=25.(2)∵a n =-3⎝⎛⎭⎫n -522+34,由二次函数性质,得当n =2或3时,a n 最大,最大值为0.5.数列中的新定义问题典例 (1)将石子摆成如图所示的梯形形状,称数列5,9,14,20,…为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第2 014项与5的差,即a 2 014-5=__________.(用式子表示)(2)对于数列{x n },若对任意n ∈N *,都有x n +x n +22<x n +1成立,则称数列{x n }为“减差数列”.设b n =2t -tn -12n -1,若数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”,则实数t 的取值范围是____________.思维点拨 (1)观察图形,易得a n -a n -1=n +2(n ≥2)可利用累加法求解.(2)由“减差数列”的定义,可得关于b n 的不等式,把b n 的通项公式代入,化归为不等式恒成立问题求解.解析 (1)因为a n -a n -1=n +2(n ≥2),a 1=5,所以a 2 014=(a 2 014-a 2 013)+(a 2 013-a 2 012)+…+(a 2-a 1)+a 1=2 016+2 015+…+4+5 =(2 016+4)×2 0132+5=1 010×2 013+5,所以a 2 014-5=1 010×2 013.(2)由数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”, 得b n +b n +22<b n +1(n ≥3), 即t -tn -12n +t -t (n +2)-12n +2<2t -t (n +1)-12n ,即tn -12n +t (n +2)-12n +2>t (n +1)-12n ,化简得t (n -2)>1. 当n ≥3时,若t (n -2)>1恒成立,则t >1n -2恒成立,又当n ≥3时,1n -2的最大值为1,则t 的取值范围是(1,+∞).答案 (1)1 010×2 013 (2)(1,+∞)温馨提醒 解决数列的新定义问题要做到:(1)准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,将题目所给定义转化成题目要求的形式,切忌同已有概念或定义相混淆.(2)方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意,从而找到恰当的解决方法.[方法与技巧]1.求数列通项或指定项.通常用观察法(对于交错数列一般用(-1)n 或(-1)n +1来区分奇偶项的符号);已知数列中的递推关系,一般只要求写出数列的前几项,若求通项可用归纳、猜想和转化的方法.2.强调a n 与S n 的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2. 3.已知递推关系求通项:对这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有两种常见思路:(1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)利用累加法或累乘法可求数列的通项公式.4.数列的性质可利用函数思想进行研究.[失误与防范]1.数列a n =f (n )和函数y =f (x )定义域不同,其单调性也有区别:y =f (x )是增函数是a n =f (n )是递增数列的充分不必要条件.2.数列的通项公式可能不存在,也可能有多个.3.由a n =S n -S n -1求得的a n 是从n =2开始的,要对n =1时的情况进行验证.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.数列23,-45,67,-89,…的第10项是________. 答案 -2021解析 所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子.很容易归纳出数列{a n }的通项公式a n =(-1)n +1·2n 2n +1,故a 10=-2021. 2.数列{a n }的前n 项积为n 2,那么当n ≥2时,a n =__________.答案 n 2(n -1)2解析 设数列{a n }的前n 项积为T n ,则T n =n 2,当n ≥2时,a n =T n T n -1=n 2(n -1)2. 3.若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =n n +1,则1a 5=________. 答案 30解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n n +1-n -1n =1n (n +1),所以1a 5=5×6=30. 4.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为________.答案 7解析 ∵a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .∵a 7=22-21=1>0,a 8=22-24=-2<0,∴n =7时,数列{a n }的前n 项和最大.5.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-2λn (n ∈N *),则“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的______________条件.答案 充分不必要解析 若数列{a n }为递增数列,则有a n +1-a n >0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立,于是有3>2λ,λ<32.由λ<1可推得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件.6.(2015·大连双基测试)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2 解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1,当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2. 7.数列{a n }中,已知a 1=1,a 2=2,a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),则a 7=________. 答案 1解析 由已知a n +1=a n +a n +2,a 1=1,a 2=2,能够计算出a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -n ,则a n =________. 答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=a 1=2a 1-1,得a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -n -2a n -1+(n -1),即a n =2a n -1+1,∴a n +1=2(a n -1+1),∴数列{a n +1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.9.数列{a n }的通项公式是a n =n 2-7n +6.(1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?(3)该数列从第几项开始各项都是正数?解 (1)当n =4时,a 4=42-4×7+6=-6.(2)令a n =150,即n 2-7n +6=150,解得n =16或n =-9(舍去),即150是这个数列的第16项.(3)令a n =n 2-7n +6>0,解得n >6或n <1(舍去).所以从第7项起各项都是正数.10.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n. (1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.解 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2, 解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3, 解得a 3=32(a 1+a 2)=6. (2)由题设知a 1=1.当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1, 整理得a n =n +1n -1a n -1. 于是a 1=1,a 2=31a 1, a 3=42a 2, ……a n -1=n n -2a n -2, a n =n +1n -1a n -1. 将以上n 个等式两端分别相乘,整理得a n =n (n +1)2. 显然,当n =1时也满足上式.综上可知,{a n }的通项公式a n =n (n +1)2. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n n =2,则a n n的最小值为________. 答案 10.5解析 由题意可知a n +1=a n +2n ,由迭代法可得a n =a 1+2[1+2+3+4+…+(n -1)]=n 2-n+33,从而a n n =n +33n -1.当n =6时,a n n取得最小值10.5. 12.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________. 答案 72解析 ∵a n +a n +1=12,a 2=2, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×⎝⎛⎭⎫-32+10×2=72. 13.定义:称n P 1+P 2+…+P n为n 个正数P 1,P 2,…,P n 的“均倒数”.若数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n -1,则数列{a n }的通项公式为____________. 答案 a n =4n -3解析 ∵n a 1+a 2+…+a n =12n -1, ∴a 1+a 2+…+a n n =2n -1, ∴a 1+a 2+…+a n =(2n -1)n ,a 1+a 2+…+a n -1=(2n -3)(n -1)(n ≥2),当n ≥2时,a n =(2n -1)n -(2n -3)(n -1)=4n -3;a 1=1也适合此等式,∴a n =4n -3.14.若数列{n (n +4)(23)n }中的最大项是第k 项,则k =________. 答案 4解析 由题意得⎩⎨⎧ k (k +4)(23)k ≥(k +1)(k +5)(23)k +1,k (k +4)(23)k ≥(k -1)(k +3)(23)k -1,所以⎩⎪⎨⎪⎧k 2≥10,k 2-2k -9≤0,由k ∈N *可得k =4. 15.(2015·开封模拟)已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0). (1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0), 又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2, 已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 可知5<2-a 2<6,即-10<a <-8.。
数列的概念与简单表示法练习
一.选择题
1.下列解析式中不.是数列1,1,1,1,1--,的通项公式的是( )
A. (1)n n a =-
B. 1(1)n n a +=-
C. 1(1)n n a -=-
D. {11n n a n =-,为奇数,为偶数 2
11,的一个通项公式是( )
A. n a =
B. n a =
C. n a =
D.
n a 3.已知数列{}n a ,1()(2)n a n N n n +=∈+,那么1120
是这个数列的第( )项. A. 9 B. 10 C. 11 D. 12
4.数列{}n a ,()n a f n =是一个函数,则它的定义域为( )
A. 非负整数集
B. 正整数集
C. 正整数集或其子集
D. 正整数集或{}1,2,3,4,,n
5.已知数列{}n a ,22103n a n n =-+,它的最小项是( )
A. 第一项
B. 第二项
C. 第三项
D. 第二项或第三项
6.已知数列{}n a ,13a =,26a =,且21n n n a a a ++=-,则数列的第五项为( )
A. 6
B. 3-
C. 12-
D. 6-
二.填空题
7.已知数列{}n a ,85,11n a kn a =-=且,则17a = .
8.已知22()log (7)f x x =+,()n a f n =,则{}n a 的第五项为 .
9.数列1524354863,,,,,,25101726的一个通项公式为 .
10.已知数列{}n a 满足12a =-,1221n n n
a a a +=+-,则4a = . 三.解答题
11.已知数列{}n a 中,13a =,1021a =,通项n a 是项数n 的一次函数, ①求{}n a 的通项公式,并求2005a ;
②若{}n b 是由2468,,,,
,a a a a 组成,试归纳{}n b 的一个通项公式.
12.已知{}n a 满足13a =,121n n a a +=+,试写出该数列的前5项,并用观察法写出这个数列的一个通项公式.
13.已知数列中,
(1),且对任意n∈N*恒成立,求实数λ的取值范围;
(2),求常数的值
14根据各个数列的首项和递推公式,写出它的前五项,并归纳出通项公式 . (1) 1a =0, 1+n a =n a +(2n -1) (n ∈N);
(2) 1a =1, 1+n a =2
2+n n a a (n ∈N); (3) 1a =3, 1+n a =3n a -2 (n ∈N).。