高中数学数列检测试题(附答案)
- 格式:doc
- 大小:1.59 MB
- 文档页数:10
高中数学《数列》练习题(含答案解析)一、单选题1.已知等差数列{an }的前n 项和为Sn ,且48S S =13,则816S S =( )A .310 B .37C .13D .122.已知等比数列{an }的前n 项和为Sn ,则“Sn +1>Sn ”是“{an }单调递增”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3.现有下列说法:①元素有三个以上的数集就是一个数列; ①数列1,1,1,1,…是无穷数列; ①每个数列都有通项公式;①根据一个数列的前若干项,只能写出唯一的通项公式; ①数列可以看着是一个定义在正整数集上的函数. 其中正确的有( ). A .0个B .1个C .2个D .3个4.数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1(1)(21)n n a n +=-⋅+,则2021S =( )A .2020B .2021C .2022D .20235.已知等差数列{}n a 中,6819,27a a ==,则数列{}n a 的公差为( ) A .2B .3C .4D .56.标准对数视力表(如图)采用的“五分记录法”是我国独创的视力记录方式.标准对数视力表各行为正方形“E ”字视标,且从视力5.1的视标所在行开始往上,每一行“E ”的边长都是下方一行“E ”的边长的视力4.0的视标边长为a ,则视力4.9的视标边长为( )A .4510aB .91010aC .4510a -D .91010a -7.已知数列{}n a ,2141n n a n n ,则下列说法正确的是( )A .此数列没有最大项B .此数列的最大项是3aC .此数列没有最小项D .此数列的最小项是2a8.已知{}n a 是等差数列,公差0d >,其前n 项和为n S ,若2a 、52a+、172a +成等比数列,()12n n n a S +=,则不正确的是( ) A .1d= B .1020a = C .2n S n n =+ D .当2n ≥时,32n n S a ≥9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,对任意的*n ∈N 都有1(2)n n na n a +=+,则2021S =( ) A .20192020B .20202021C .20212022D .1010101110.等差数列{}n a 前n 项和为n S , 281112a a a ++=,则13S =( ) A .32B .42C .52D .62二、填空题11.已知a 是1,2的等差中项,b 是1-,16-的等比中项,则ab 等于___________. 12.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若65210,6Sa a =+=,则d =_________.13.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若891715a a =,则1517S S =______.14.已知等差数列{}n a 的前n 项和为nS,且1516a a +=-,936S =-,则n S 的最小值是______.三、解答题15.已知数列{}n a 为等差数列,{}n b 是公比为2的等比数列,且满足11221,5a b b a ==+=(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)令n n n c a b =+求数列{}n c 的前n 项和n S ;16.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足30S =,55S =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)2n nb a =-+求数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 17.某公司2021年年初花费25万元引进一种新的设备,设备投入后每年的收益均为21万元.若2021年为第1年,且该公司第()n n *∈N 年需要支付的设备维修和工人工资等费用总和n a (单位:万元)的情况如图所示.(1)求n a ;(2)引进这种设备后,第几年该公司开始获利? 18.设{}n a 是首项为1的等比数列,数列{}n b 满足3nn na b =.已知1a ,23a ,39a 成等差数列. (1)求{}n a 和{}nb 的通项公式;(2)记n S 和n T 分别为{}n a 和{}n b 的前n 项和.证明:2nn S T <.参考答案与解析:1.A【分析】运用等差数列前n 项和公式进行求解即可. 【详解】设等差数列{an }的公差为d , ①41181461582832a d a d a d S S +==⇒=+,显然0d ≠, ①8161182820283161204012010a d d d a d S d S d ++===++, 故选:A 2.D【分析】由110++>⇒>n n n S S a ,举反例102=>n na 和12nn a =-即可得出结果 【详解】110++>⇒>n n n S S a ,例如102=>n na ,但是数列{}n a 不单调递增,故不充分; 数列{}n a 单调递增,例如12n na =-,但是1n n S S +<,故不必要; 故选:D 3.B【分析】根据给定条件,利用数列的定义逐一分析各个命题,判断作答.【详解】对于①,数列是按一定次序排成的一列数,而数集的元素无顺序性,①不正确; 对于①,由无穷数列的意义知,数列1,1,1,1,…是无穷数列,①正确; 对于①0.1,0.01,0.001,0.0001,得到的不足近似值,依次排成一列得到的数列没有通项公式,①不正确;对于①,前4项为1,1,1,1的数列通项公式可以为1,N n a n =∈,cos 2π,N n b n n *=∈等,即根据一个数列的前若干项,写出的通项公式可以不唯一,①不正确;对于①,有些数列是有穷数列,不可以看着是一个定义在正整数集上的函数,①不正确, 所以说法正确的个数是1. 故选:B 4.D【分析】根据数列{}n a 的通项公式,可求得12342,2a aa a +=-+=-,依此类推,即可求解.【详解】①1(1)(21)n n a n +=-⋅+,故12343,5,7,9a a a a ==-==-故202112320202021S a a a a a =+++⋅⋅⋅++357940414043=-+-+⋅⋅⋅-+2101040432023=-⨯+=.故选:D. 5.C【分析】利用862d a a =-,直接计算公差即可. 【详解】等差数列{}n a 中,6819,27aa ==,设公差为d ,则86227198d a a =-=-=,即4d =.故选:C. 6.D【分析】由等比数列的通项公式计算.【详解】设第n 行视标边长为n a ,第n 1-行视标边长为()12n a n -≥,由题意可得()12n n a n -=≥,则()1101102nn a n a --=≥,则数列{}n a 为首项为a ,公比为11010-的等比数列, 所以101191010101010a a a ---⎛⎫== ⎪⎝⎭,则视力4.9的视标边长为91010a -,故选:D. 7.B【分析】令10t n =-≥,则1n t =+,22641411ttyt t t t ,然后利用函数的知识可得答案. 【详解】令10t n =-≥,则1n t =+,22,641411tty tt t t当0=t 时,0y = 当0t >时,146y t t=++,由双勾函数的知识可得y 在()02,上单调递增,在()2,+∞上单调递减 所以当2t =即3n =时,y 取得最大值, 所以此数列的最大项是3a ,最小项为10a = 故选:B . 8.A【分析】利用等差数列的求和公式可得出1n a na =,可得出10d a =>,根据已知条件求出1a 的值,可求得n a 、n S 的表达式,然后逐项判断可得出合适的选项.【详解】因为{}n a 是等差数列,则()()1122nn n n a n a a S ++==,所以,1n a na =, 所以,110n n d a a a +=-=>,因为()()2521722a a a +=+,可得()()2111522172a a a +=+,整理可得21191640a a --=,因为10a >,故12d a ==,A 错;12n a na n ==,则1020a =,B 对;()()112nn n a S n n +==+,C 对;当2n ≥时,()233202n n S a n n n n n -=+-=-≥,即32n n S a ≥,D 对.故选:A. 9.C【解析】由1(2)n n na n a +=+,可得1(1)(1)(2)n n n n a n n a ++=++,数列{}(1)n n n a +为常数列,令1n =,可得1(1)21n n n a a +==,进而可得1(1)n a n n =+,利用裂项求和即可求解.【详解】数列{}n a 满足112a =,对任意的*n ∈N 都有1(2)n n na n a +=+, 则有1(1)(1)(2)n n n n a n n a ++=++,可得数列{}(1)n n n a +为常数列, 有1(1)2n n n a a +=,得(1)1n n n a +=,得1(1)n a n n =+,又由111(1)1n a n n n n ==-++,所以20211111112021112232021202220222022S =-+-+⋅⋅⋅-=-=.故选:C【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. 10.C【分析】将2811a a a ++化成1a 和d 的形式,得到二者关系,求得7a ,利用13713S a =求得结果. 【详解】()()28111111()71031812a a a a d a d a d a d ++=+++++=+=164a d ∴+=,即74a = ()1131371313134522a a S a +∴===⨯= 故选:C.【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题思路如下:(1)根据题中所给的条件,结合等差数列通项公式,将其转化为关于首项与公差的式子; (2)化简求得数列的某一项;(3)结合等差数列求和公式,得到和与项的关系,求得结果. 11.6±【分析】根据等差和等比中项的定义求出,a b 得值,即可求解. 【详解】因为a 是1,2的等差中项,所以12322a +==, 因为b 是1-,16-的等比中项,所以2(1)(16)16b =-⨯-=,4b =±,所以6ab =±.故答案为:6±. 12.1【分析】由等差中项性质可求4a ,又510S =依据等差数列的前n 项和公式及通项公式列方程即可求得公差 【详解】由266a a +=有43a =,而510S = ①结合等差数列的前n 项和公式及通项公式113322a d a d +=⎧⎨+=⎩即可得1d = 故答案为:1【点睛】本题考查了等差数列,利用等差中项求项,结合已知条件、前n 项和公式、通项公式求公差13.1【分析】利用等差数列性质及前n 项和公式计算作答.【详解】在等差数列{}n a 中,891715a a =,所以1151511588117171179915(15(152152117(17)(1717)2))2a a S a a a a a a S a a a a ++⨯====⋅=++⨯. 故答案为:1 14.42-【分析】根据给定条件求出等差数列{}n a 的首项、公差,探求数列{}n a 的单调性即可计算作答.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由1591636a a S +=-⎧⎨=-⎩得112416989362a d a d +=-⎧⎪⎨⨯+=-⎪⎩,解得1122a d =-⎧⎨=⎩, 因此,()1212214n a n n =-+-⨯=-,令0n a =,解得7n =,于是得数列{}n a 是递增等差数列,其前6项为负,第7项为0,从第8项开始为正, 所以6S 或7S 最小,最小值为()656122422⨯⨯-+⨯=-. 故答案为:42-15.(1)21n a n =-,12n n b -=(2)221nn S n =+-【分析】(1)根据等差数列和等比数列的通项公式得到2d =,根据通项公式的求法得到结果;(2)1221n n n n c a b n -+=+=-分组求和即可.【详解】(1)设{}n a 的公差为d , 由已知,有215d ++=解得2d =,所以{}n a 的通项公式为21,n a n n *=-∈N , {}n b 的通项公式为12,n n b n -*=∈N .(2)1221n n n n c a b n -+=+=-,分组求和,分别根据等比数列求和公式与等差数列求和公式得到:212(121)21122n n n n n S n -+-=+=+--.16.(1)2n a n =-;(2)1n nT n =+.【解析】(1)由30S =,55S =-,可得113230254552a d a d ⨯⎧+=⎪⎪⎨⨯⎪+=-⎪⎩求出1,a d ,从而可得{}n a 的通项公式;(2)由(1)可得n b n =,从而可得11111(1)1n n b b n n n n +==-++,然后利用裂项相消求和法可求得n T 【详解】解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d , 因为30S =,55S =-.所以113230254552a d a d ⨯⎧+=⎪⎪⎨⨯⎪+=-⎪⎩,化简得11021a d a d +=⎧⎨+=-⎩,解得111a d =⎧⎨=-⎩,所以1(1)1(1)(1)2n a a n d n n =+-=+--=-, (2)由(1)可知2(2)2n n b a n n =-+=--+=, 所以11111(1)1n n b b n n n n +==-++, 所以111111(1)()()1223111n nT n n n n =-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 【点睛】此题考查等差数列前n 项和的基本量计算,考查裂项相消求和法的应用,考查计算能力,属于基础题17.(1)2n a n =;(2)第2年该公司开始获利.【分析】(1)根据题意得出数列的首项和公差,进而求得通项公式 (2)根据题意算出总利润,进而令总利润大于0,解出不等式即可. 【详解】(1)由题意知,数列{}n a 是12a =,公差2d =的等差数列, 所以()()112122n a a n d n n =+-=+-⨯=.(2)设引进这种设备后,净利润与年数n 的关系为()F n ,则()()2121222520252n n F n n n n n -⎡⎤=-+⨯-=--⎢⎥⎣⎦. 令()0F n >得220250n n -+<,解得1010n -<+ 又因为n *∈N ,所以2n =,3,4,…,18, 即第2年该公司开始获利.18.(1)11()3n n a -=,3n nn b =;(2)证明见解析. 【分析】(1)利用等差数列的性质及1a 得到29610q q -+=,解方程即可; (2)利用公式法、错位相减法分别求出,n n S T ,再作差比较即可.【详解】(1)因为{}n a 是首项为1的等比数列且1a ,23a ,39a 成等差数列,所以21369a a a =+,所以211169a q a a q =+,即29610q q -+=,解得13q =,所以11()3n n a -=,所以33n n n na nb ==. (2)[方法一]:作差后利用错位相减法求和211213333n n n n nT --=++++,012111111223333-⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭n n S , 230121123111112333323333n n n n S n T -⎛⎫⎛⎫-=++++-++++= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭012111012222333---++++111233---+n nn n .设0121111101212222Γ3333------=++++n n n , ① 则1231111012112222Γ33333-----=++++n nn . ①由①-①得1121113312111113322Γ13233332313--⎛⎫--- ⎪⎛⎫⎝⎭=-++++-=-+- ⎪⎝⎭-n n n n n n n . 所以211312Γ432323----=--=-⨯⨯⨯n n n n n n . 因此10232323--=-=-<⨯⨯n n n n nS n n nT . 故2nn S T <. [方法二]【最优解】:公式法和错位相减求和法证明:由(1)可得11(1)313(1)12313n n n S ⨯-==--,211213333n n n n n T --=++++,① 231112133333n n n n n T +-=++++,① ①-①得23121111333333n n n n T +=++++- 1111(1)1133(1)1323313n n n n n n ++-=-=---, 所以31(1)4323n n n n T =--⋅, 所以2n n S T -=3131(1)(1)043234323n n n n n n ----=-<⋅⋅, 所以2n n S T <. [方法三]:构造裂项法由(①)知13⎛⎫= ⎪⎝⎭n n b n ,令1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭n n c n ,且1+=-n n n b c c ,即1111()[(1)]333αβαβ+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭n n n n n n ,通过等式左右两边系数比对易得33,24αβ==,所以331243n n c n ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 则12113314423nn n n n T b b b c c +⎛⎫⎛⎫=+++=-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,下同方法二. [方法四]:导函数法设()231()1-=++++=-n n x x f x x x x x x ,由于()()()()()()1221'111'11(1)'1(1)1n n n n n x x x x x x x x nx n x x x x +⎡⎤⎡⎤⎡⎤----⨯--+-+⎣⎦⎣⎦⎢⎥==---⎢⎥⎣⎦, 则12121(1)()123(1)+-+-+=++++='-n nn nx n x f x x x nx x . 又1111333-⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭n n n b n n ,所以2112311111233333n n n T b b b b n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++=+⨯+⨯++⋅=⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦12111(1)11133333113n nn n f +⎛⎫⎛⎫+-+ ⎪ ⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⋅=⨯ ⎪⎝⎭⎛⎫- ⎪⎝⎭' 13113311(1)4334423n n n n n n +⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+=-+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,下同方法二.【整体点评】本题主要考查数列的求和,涉及到等差数列的性质,错位相减法求数列的和,考查学生的数学运算能力,是一道中档题,其中证明不等式时采用作差法,或者作商法要根据式子得结构类型灵活选择,关键是要看如何消项化简的更为简洁.(2)的方法一直接作差后利用错位相减法求其部分和,进而证得结论;方法二根据数列的不同特点,分别利用公式法和错位相减法求得,n nS T,然后证得结论,为最优解;方法三采用构造数列裂项求和的方法,关键是构造1()3αβ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭nnc n,使1+=-n n nb c c,求得nT的表达式,这是错位相减法的一种替代方法,方法四利用导数方法求和,也是代替错位相减求和法的一种方法.。
一、选择题1.已知数列{}n a 满足00a =,()11i i a a i +=+∈N ,则201kk a=∑的值不可能是( )A .2B .4C .10D .142.已知正项数列{}n a 满足11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-=⎪⎪⎝⎭⎝⎭,数列{}n b 满足1111n n nb a a +=+,记{}n b 的前n 项和为n T ,则20T 的值为( ) A .1B .2C .3D .43.已知无穷等比数列{}n a 的各项的和为3,且12a =,则2a =( ) A .13B .25C .23D .324.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .1765.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 .10256.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N ,且0n S >,记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .10D .117.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20152013a a =( ) A .2420151⨯- B .2420141⨯- C .2420131⨯-D .242013⨯8.已知数列{}n a 的前n 项和是n S ,前n 项的积是n T . ①若{}n a 是等差数列,则{}1n n a a ++是等差数列; ②若{}n a 是等比数列,则{}1n n a a ++是等比数列;③若n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,则{}n a 是等差数列; ④若{}n a 是等比数列,则()2n n T ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列.其中正确命题的个数有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个9.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>1,且6S n =a n 2+3a n +2.若对于任意实数a ∈[﹣2,2].不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) B .(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D .[﹣2,2]10.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中,提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列对这类高阶等差数列的研究,在杨辉之后一般称为“垛积术”现有高阶等差数列,其前7项分别为1,4,8,14,23,36,54,则该数列的第19项为( )(注:()()22221211236n n n n ++++++=)A .1624B .1198C .1024D .156011.已知等差数列{}n a 中,50a >,470a a +<则{}n a 的前n 项和n S 的最大值为( ) A .4SB .5SC .6SD .7S12.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.已知数列{}n a 满足11a =,1122n n n a a n n++=++,则8a =_________. 14.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,满足212n n n a a S +=,且0n a >,则64S =____.15.已知数列{}n a 的前n 项和为1,3,23n n n S a S a λ==-,其中λ为常数,若14n n a b n =-,则数列{}n b 中的项的最小值为__________.16.若数列{}n a 满足111 +-=n nd a a (*,n N d ∈为常数),则称数列{}n a 为调和数列.已知数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列,12320300,++++=b b b b 且378+=b b 则16=b ______.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________. 18.已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列,偶数项依次成等比数列,且11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,则78a a +=______.19.已知函数()1eex f x x=+(e 是自然对数的底数),设(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩,*n N ∈,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则4039S 的值是______.20.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________三、解答题21.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足对任意*n ∈N ,都有333212n n a a a S +++=.(1)求证:数列{}n a 为等差数列;(2)若()2(1)2n n n b a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .22.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且122n n n S a +=-,*n N ∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n n n b a a n +=-+,记数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .求证:43n T <,*n N ∈. 23.已知数列{}n a 是递增的等比数列,前3项和为13,且13a +,23a ,35a +成等差数列,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b 的首项11b =,其前n 项和为n S ,且 ,若数列{}n c 满足n n n c a b =,{}n c 的前n 项和为n T ,求n T 的最小值.在如下三个条件中任意选择一个,填入上面横线处,并根据题意解决问题. ①34n n S b +=;②()122n n b b n -+≥= ;③()152n n b b n -=-≥. 注:如果选择多个条件分别解答,只按第一个解答计分.24.在公差不为0的等差数列{}n a 的前10项和为65,1a 、3a 、7a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2n a n n b a =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .25.已知递增等比数列{}n a 满足:1418a a +=,2332a a ⋅=,数列{}n b 的前n 项和为n S ,且212n S n =32n +,记()()111221n n n n n n a c a b a b +++++-=-⋅-.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n c 的前n 项和n T .26.已知数列{}n a 前n 项和为n S ,12a =,13(1)2n n n S S n a n +⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若n n b a n =+,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】先由题中条件,得到21221i i i a a a +-=+,由累加法得到202211221k k a a ==-∑,根据00a =,()11i i a a i +=+∈N ,逐步计算出221a 所有可能取的值,即可得出结果.【详解】由11i i a a +=+得()2221121i i i i a a a a +=+=++,则21221i i i a a a +-=+, 所以2221121a a a -=+, 2232221a a a -=+,……,2202022121a a a -=+,以上各式相加可得:()2112022102212 (20202)kk a a a a a a=-=+++++=∑,所以20221211220k k a a a ==--∑,又00a =,所以2120211a a a =++=,则202211221k k a a ==-∑,因为()11i i a a i +=+∈N ,00a =,则0111a a =+=,所以11a =±,则2110a a =+=或2,所以20a =或2±;则3211a a =+=或3,所以31a =±或3±;则4310a a =+=或2或4,所以42a =±或4±或0;则5411a a =+=或3或5,所以51a =±或3±或5±;……,以此类推,可得:211a =±或3±或5±或7±或9±或11±或13±或15±或17±或19±或21±,因此221a 所有可能取的值为222222222221,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,所以221122a -所有可能取的值为10-,6-,2,14,30,50,74,102,134,170,210;则201kk a=∑所有可能取的值为10,6,2,14,30,50,74,102,134,170,210,即ACD 都有可能,B 不可能. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于将题中条件平方后,利用累加法,得到20221211220k k a a a ==--∑,将问题转化为求221a 的取值问题,再由条件,结合各项取值的规律,即可求解.2.B解析:B 【分析】 由题意可得221114n n a a +-=,运用等差数列的通项公式可得2143n n a =-,求得14n b =,然后利用裂项相消求和法可求得结果【详解】解:由11a =,1111114n n n n a a a a ++⎛⎫⎛⎫+-=⎪⎪⎝⎭⎝⎭,得221114n na a +-=,所以数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列, 所以2114(1)43n n n a =+-=-, 因为0n a >,所以n a =,所以1111n n nb a a +=+=所以14n b ==,所以201220T b b b =++⋅⋅⋅+111339(91)244=++⋅⋅⋅+=⨯-=, 故选:B 【点睛】关键点点睛:此题考查由数列的递推式求数列的前n 项和,解题的关键是由已知条件得221114n n a a +-=,从而数列21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以4为公差,以1为首项的等差数列,进而可求n a =,14nb ==,然后利用裂项相消法可求得结果,考查计算能力和转化思想,属于中档题3.C解析:C 【分析】设等比数列的公比为q ,进而根据题意得()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,从而解得13q =,故223a =【详解】解:设等比数列的公比为q ,显然1q ≠, 由于等比数列{}n a 中,12a = 所以等比数列{}n a 的前n 项和为:()()112111n n n a q q S qq--==--,因为无穷等比数列{}n a 的各项的和为3, 所以()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,所以231q =-,解得13q =, 所以2123a a q ==. 故选:C. 【点睛】本题解题的关键在于根据题意将问题转化为()21lim lim31n n n n q S q→+∞→+∞-==-,且()0,1q ∈,进而根据极限得13q =,考查运算求解能力,是中档题. 4.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.5.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 ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭6.B解析:B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+,即可得解.【详解】由题意,()()*21n n n S a a n N=+∈,当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+,整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,所以()()234111212222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,所以()1122n n T n +=-⋅+,所以876221538T =⨯+=,987223586T =⨯+=,所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用.7.C解析:C 【分析】 利用定义,可得1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列,从而121n n a n a +=-,利用201520152014201320142013a a a a a a =⋅,可得结论. 【详解】121a a ==,33a =,32212a a a a ∴-=, 1n n a a +⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列, 121n na n a +∴=-, ()()20152015201420132014201322014122013140274025a a a a a a ∴=⋅=⨯-⨯-=⨯ 22(40261)(40261)40261420131=+-=-=⨯-.故选:C.【点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.8.D解析:D 【分析】结合等比数列、等差数列的定义,对四个命题逐个分析,可选出答案. 【详解】对于①,设等差数列{}n a 的公差为d ,则()()121n n n n a a a a ++++-+=()()1212n n n n a a a a d +++-+-=为定值,故{}1n n a a ++是等差数列,即①正确;对于②,设等比数列{}n a 的公比为q ,则12111n n n n n n n n a a a q a qq a a a a +++++++==++为定值,故{}1n n a a ++是等比数列,即②正确;对于③,等差数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的首项为111S a =,设公差为d ,则数列n S n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式为nS n=()11a n d +-,所以()11n S na n n d =+-, 则2n ≥时,1n n n a S S -=-()()()()111112na n n d n a n n d =+---+--⎡⎤⎣⎦()121a n d =+-,由1a 符合()121n a a n d =+-,可知{}n a 的通项公式为()121n a a n d =+-,则()()11121222n n a a a n d a n d d -⎡⎤-=+--+-=⎣⎦为定值,即{}n a 是等差数列,故③正确;对于④,设等比数列{}n a 的公比为q ,则()()()211231111n n n T a a a a a a q a qa q -===()12311n n aq++++-()121n n n a q-=,所以()()12122211n n nnn n n T a q a q --⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦, 则()()2112221211n n n n n n a q q a q T T ----==为定值,即()2n n T ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,故④正确. 所以正确命题的个数有4个. 故选:D.【点睛】本题考查等比数列、等差数列的判定,考查学生的推理能力,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据a n 与S n 的关系,由6S n =a n 2+3a n +2,得6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减整理得a n ﹣a n﹣1=3,由等差数列的定义求得a n 的通项公式,然后将不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,转化为2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立求解. 【详解】由6S n =a n 2+3a n +2,当n =1时,6a 1=a 12+3a 1+2.解得a 1=2, 当n ≥2时,6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减得6a n =a n 2+3a n ﹣(a n ﹣12+3a n ﹣1), 整理得(a n +a n ﹣1)(a n ﹣a n ﹣1﹣3)=0,由a n >0,所以a n +a n ﹣1>0,所以a n ﹣a n ﹣1=3, 所以数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以a n +1=2+3(n +1﹣1)=3n +2,所以11n a n ++=321++n n =3﹣11n +<3, 因此原不等式转化为2t 2+at ﹣1≥3,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 即为:2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 设f (a )=2t 2+at ﹣4,a ∈[﹣2,2], 则f (2)≥0且f (﹣2)≥0,即有222020t t t t ⎧+-⎨--⎩,解得t ≥2或t ≤﹣2,则实数t 的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 故选:A . 【点睛】本题主要考查数列与不等式的,a n 与S n 的关系,等差数列的定义,方程的根的分布问题,还考查了转化化归思想和运算求解的能力,属于中档题.10.C解析:C 【分析】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b ,则n c n =,依次用累加法,可求解.【详解】设该数列为{}n a ,令1n n n b a a +=-,设{}n b 的前n 项和为n B ,又令1+=-n n n c b b , 设{}n c 的前n 项和为n C ,易得n c n =,()()()111121n n n n n n n C c c c b b b b b b +----=+++=++++-所以11n n b b C +=-,1213b a a -==22n n n C +=,进而得21332n n n nb C ++=+=+, 所以()21133222n n n n b n -=+=-+,()()()()2221111121233226n n n n B n n n n +-=+++-++++=+同理:()()()111112n n n n n n n B b b b a a a a a a +---=+++=+++--11n n a a B +-=所以11n n a B +=+,所以191024a =. 故选:C 【点睛】本题考查构造数列,用累加法求数列的通项公式,属于中档题.11.B解析:B 【分析】根据50a >和470a a +<判断出数列的单调性,根据数列的单调性确定出n S 的最大值. 【详解】因为470a a +<,所以560a a +<,又因为50a >,所以60a <, 因为{}n a 为等差数列,所以650d a a =-<,所以{}n a 为单调递减数列, 所以n S 的最大值为5S , 故选:B. 【点睛】本题考查根据等差数列的单调性求解前n 项和的最大值,难度一般.求解等差数列前n 项和的最值,关键是分析等差数列的单调性,借助单调性可说明n S 有最大值还是最小值并且求解出对应结果.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n S ,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 q a q q +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q ==-, 所以11()212[1()]1321()2nn n S --==----, 所以当1n =时,n S 取得最大值,当2n =时,n S 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】先化简整理已知条件得是等差数列求其通项公式得到数列通项公式再计算即可【详解】由得即故故是以为首项以2为公差的等差数列所以所以故故答案为:【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到构造数列是等差 解析:120【分析】先化简整理已知条件得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求其通项公式,得到数列{}n a 通项公式,再计算8a 即可. 【详解】 由1122n n n a a n n++=++得()()1121n n na n a n n +=+++, 即()()1121n n na n a n n +-+=+,故121n n a a n n +-=+,故n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,以2为公差的等差数列,所以()11221na n n n=+-⨯=-,所以()21n a n n =-,故8815120a =⨯=.故答案为:120. 【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到121n n a a n n +-=+,构造数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,进而通过其通项公式求得数列{}n a 的通项公式,以突破难点.14.8【分析】由与的关系化简结合等差数列的定义得出数列是等差数列进而求出【详解】当时当时由题意可知整理得所以数列是以为首项为公差的等差数列则故答案为:【点睛】解决本题的关键是由与的关系对化简结合等差数列解析:8 【分析】由n S 与n a 的关系化简212n n n a a S +=,结合等差数列的定义得出数列{}2n S 是等差数列,进而求出2n S n =,【详解】当1n =时,111S a ==当2n ≥时,由题意可知()()21112n n n n n S S S S S ---+=-,整理得2211n n S S --=所以数列{}2n S 是以1为首项,1为公差的等差数列,则2n S n =64264S ∴=,0n a >,648S ∴=故答案为:8 【点睛】解决本题的关键是由n S 与n a 的关系对212n n n a a S +=化简,结合等差数列的定义进行求解.15.【分析】先根据求得然后求得求得的表达式进而求得中的项的最小值【详解】当时而所以则当时所以所以数列是首项为公比为的等比数列所以由于所以当时当时且所以当时单调递增最小值为即数列中的项的最小值为故答案为: 解析:1513-【分析】先根据1a 求得λ,然后求得n a ,求得n b 的表达式,进而求得{}n b 中的项的最小值. 【详解】当1n =时,()11123,23a a a λλ=--=,而13a =,所以21,3λλ-==. 则233n n S a =-,当2n ≥时,11233n n S a --=-, 所以112333n n n n n a a a a a --=-⇒=,所以数列{}n a 是首项为3公比为3的等比数列,所以3nn a =.由于14n n a b n =-,所以143n nnb -=, 当114n ≤≤时,0n b ≥, 当15n ≥时,0n b <, 且11111314134233333n n n n n n n n n n b b ++++-----=-=-122903n n +-=>, 所以当15n ≥时,n b 单调递增,最小值为151********33b -==-. 即数列{}n b 中的项的最小值为1513-. 故答案为:1513- 【点睛】根据n S 与n a 的关系式求{}n a 的通项公式,主要通过11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩来求解.判断数列的单调性可采用差比较法.16.26【分析】由调和数列的定义可得是公差为的等差数列再由等差数列的性质和求和公式即可得出结果【详解】由数列为调和数列可得(为常数)∴是公差为的等差数列又∴∴又∴∴∴故答案为:26【点睛】本题考查新定义解析:26 【分析】由调和数列的定义可得{}n b 是公差为d 的等差数列,再由等差数列的性质和求和公式,即可得出结果. 【详解】由数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为调和数列,可得1111111n n n n b b d b b +++-=-=(n N ∈,d 为常数),∴{}n b 是公差为d 的等差数列, 又12320300b b b b ++++=,∴120203002b b +⨯=,∴12030b b +=, 又378+=b b ,∴54b =,∴51612030b b b b +=+=,∴1626b =, 故答案为:26. 【点睛】本题考查新定义的理解和运用,考查等差数列的定义和性质,以及求和公式,考查运算能力,属于中档题.17.72【解析】因为所以故填解析:72 【解析】因为2718a a =-,所以182718a a a a +=+=,1888()722a a s +==,故填72. 18.23【分析】先设奇数项公差为偶数项公比为根据已知条件列关系求解和再计算即得结果【详解】设数列的奇数项依次成公差为的等差数列偶数项依次成公比为的等比数列由故解方程得故则故答案为:23【点睛】本题考查了解析:23 【分析】先设奇数项公差为d ,偶数项公比为q ,根据已知条件列关系求解d 和q ,再计算78,a a ,即得结果. 【详解】设数列{}n a 的奇数项依次成公差为d 的等差数列,偶数项依次成公比为q 的等比数列,由11a =,22a =,347a a +=,5613a a +=,故127d q ++=,212213d q ++=, 解方程得2d q ==.故3718237,16a a d a a q =+==⋅=,则7823a a +=.故答案为:23. 【点睛】本题考查了等差数列与等比数列的综合应用,属于中档题.19.【分析】由题意可得且进而可得结合数列的通项公式可得从而可得答案【详解】根据题意因为所以所以因为所以故答案为:【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系关键是分析属于中档题 解析:40392【分析】由题意可得, 1()11()111()ee e xf x x x==++,且11(1)112f ==+,进而可得1()()1f x f x+=,结合数列的通项公式可得4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+ 111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++,从而可得答案.【详解】 根据题意,因为()1e e x f x x=+,所以1()11()111()e e e x f x x x==++,11(1)112f ==+, 所以1()()1f x f x +=,因为(),2020,1,2020,4041n f n n a f n n ≤⎧⎪=⎨⎛⎫> ⎪⎪-⎝⎭⎩ 所以4039111(1)(2)(2020)()()()202020192f f f f f S f =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+ 111(1)[(2)()][(3)()](2020)()232020f f f f f f f =+++++⋅⋅⋅++14039201922=+= 故答案为:40392【点睛】此题考查数列的求和以及数列与函数的关系,关键是分析1()()1f x f x+=,属于中档题.20.②④⑤【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.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数【分析】(1)令1n =求出首项,令2n =求出2a ,将n 换为1n -,两式相减得出21+n n n a S S -=,再将n 换为1n -,两式相减得11n n a a +-=,即得证;(2)求出n b ,分别讨论n 为奇数和偶数,并项求和结合等差数列的求和公式可求出. 【详解】 (1)333212n n a a a S +++=当1n =时,322111a S a ==,11a ∴=,当2n ≥时,33321211n n a a a S --+++=,两式相减得()()()3221111++n n n n n n n n n n a S S S S S S a S S ----=-=-=,21+n n n a S S -∴=,则2+1+1+n n n a S S =,两式相减得2211+n n n n a a a a ++-=,即()()111++n n n n n n a a a a a a +++-=,因为各项为正,11n n a a +∴-=,当2n =时,则()2331212++a a a a =,即()23221+1+a a =,解得22a =,满足211a a -=, 所以数列{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列; (2)由(1)可得()1+11n a n n =-⨯=,()()212n n b n ∴=-⨯,当n 为偶数时,()()2222222+46+822+2n T n n =-----()()()()()()424+2+868+6++2222+22n n n n =-----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()2+222+4+6+8+22212n n n n n ==⨯=+, 当n 为奇数时,()()21+21421n n n T T b n n n n n -==--=-+,综上,()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数. 【点睛】方法点睛:证明或判断等差数列的方法,(1)定义法:对于数列{}n a ,若1n n a a d --=,则数列{}n a 为等差数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若21+2n n n a a a ++=,则数列{}n a 为等差数列; (3)通项公式法:若n a pn q =+,则数列{}n a 为等差数列; (4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断.22.(1)(1)2nn a n =+,*N n ∈;(2)证明见解析.【分析】(1)由122n n n S a +=-,推得11122n n n n a a ---=,得出数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭表示首项为2,公差为1的等差数列,进而求得数列的通项公式; (2)由题意,求得122nn n b =-,根据111122222nn n n --⎛⎫->- ⎪⎝⎭,得到1111(2)2n n n b b -<⋅≥,进而证得1243n T b <=,再由1n =时,得到143T <,即可得到结论. 【详解】(1)由题意,当1n =时,可得1124S a =-,解得14a =, 又由122n n n S a +=-,当2n ≥时,1122nn n S a --=-,两式相减,得1222n n n n a a a -=--,即122nn n a a --=,可得11122n n n n a a ---=, 又由1122a =,所以数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭表示首项为2,公差为1的等差数列, 所以2(1)12nn a n n =+-=+,所以*(1)2,n n a n n N =+∈. (2)由11n n n n b a a n +=-+122n n =-,12111n n T b b b =++⋅⋅⋅+. 因为111111122222222nn n n n n --+-⎛⎫⎛⎫-=->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即12n n b b ->, 所以1111(2)2n n n b b -<⋅≥. 当2n ≥时,12112-11111111111122n n n n T T b b b b b b b b ⎛⎫=++⋯+<+++⋅⋅⋅+<+ ⎪⎝⎭,可得1243n T b <=. 当1n =时,1112433T b ==<. 综上可得,43n T <. 【点睛】数列与函数、不等式综合问题的求解策略:已知数列的条件,解决函数问题,解决此类问题一定要利用数列的通项公式,前n 项和公式,求和方法等对于式子化简变形,注意数列与函数的不同,数列只能看作是自变量为正整数的一类函数,在解决问题时要注意这一特殊性;解决数列与不等式的综合问题时,若是证明题中,则要灵活选择不等式的证明方法,如比较法、综合法、分析法、放缩法等,若是含参数的不等式恒成立问题,则可分离参数,转化为研究最值问题来解决.23.(1)13n n a -= ;(2)答案见解析.【分析】(1)设数列{}n a 的公比为q ,根据题意得12321313635a a a a a a ++=⎧⎨=+++⎩,解得3q =,进而得13n n a -=.(2)选①,由n a 与n S 的关系即可求得数列{}n b 是以11b =为首项,14为公比的等比数列,故()114n n b -=,进而得()134n n n n c a b -==,由于0n c >,故n T 的最小值为111T c ==;选择②,由题知21n b n =-,()1213n n c n --⋅=,由于1()2130n n c n -=⋅-> ,故()111n minT T c ===;选择③,由题知()115n n b -=-,故()135n n c -=-,()53185nn T ⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦,由于当n 为奇数时,58n T >;当n 为偶数时,58n T <,此外()53185nn T ⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦在n 为偶数时单调递增,故当2n =时,()min 51628255n T =⨯=.【详解】(1)设数列{}n a 的公比为q ,则由前3项和为13,且13a +,23a ,35a +成等差数列,得12321313635a a a a a a ++=⎧⎨=+++⎩,所以132103a a a +=⎧⎨=⎩ 所以3310q q +=,即231030q q -+= ,解得13q =或3q =又因为{}n a 是递增的等比数列,且10a >,所以1q >,所以3q =,所以13n n a -=.(2)选择①因为34n n S b +=,所以()11342n n S b n --+=≥,两式相减得11()(3)0n n n n S S b b ---+-=,即()1402n n b b n -=≥-, 所以()1124n n b b n -=≥,所以数列{}n b 是以11b =为首项,14为公比的等比数列, 故()114n n b -=,因此()134n n n n c a b -==.由0n c >恒成立,故{}n T 为单调递增数列, 所以n T 的最小值为111T c ==. 选择②由()122n n b b n -+≥=知{}n b 是以11b =为首项,2为公差的等差数列, 所以()12121n b n n =+-=-, 所以()1213n n n n c a b n --⋅==因为1()2130n n c n -=⋅-> ,故{}n T 为单调递增数列,所以()111n min T T c ===选择③由()152n n b b n -=-≥知{}n b 是以11b =为首项,15-为公比的等比数列, 所以()115n n b -=-,所以()135n n n n c a b -==-,所以()()31553138515nnn T --⎡⎤==--⎢⎥⎣⎦+, 当n 为奇数时,由于()305n-<,故58n T >; 当n 为偶数时,由于()305n->,故58nT <,由()53185nnT ⎡⎤=--⎢⎥⎣⎦在n 为偶数时单调递增, 所以当2n =时,()min 51628255n T =⨯=.【点睛】易错点睛:本题主要考查函数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项: (1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.24.(1)1n a n =+;(2)223242n n n nT ++=-+. 【分析】(1)本题首先可根据前10项和为65得出1104565a d +=,然后根据1a 、3a 、7a 成等比数列得出()()211126a d a a d +=+,最后两者联立,求出1a 、d 的值,即可得出结果;(2)本题首先可根据1n a n =+得出121n n b n +=++,然后采用分组求和法即可求出n T .【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d (0d ≠), 因为前10项和为65,所以101104565S a d =+=,因为1a 、3a 、7a 成等比数列,所以2317a a a =,即()()211126a d a a d +=+,联立()()1211110456526a d a d a a d +=⎧⎪⎨+=+⎪⎩,解得12a =,1d =, 故1n a n =+.(2)因为1n a n =+,2n a n n b a =+,所以121n n b n +=++,则231222231n n T n +=++++++++()()22412213241222n n n n n n +-+++=+=-+-, 故223242n n n nT ++=-+. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列通项公式的求法以及分组求和法求和,常见的数列的求和方法有:等差等比公式法、错位相减法、裂项相消法、分组求和法以及倒序相加法.25.(1)2nn a =;1n b n =+;(2)21123+---n n . 【分析】(1)根据1418a a +=, 2314a a a a =⋅⋅,利用等比数列通项公式的基本运算求解n a ,根据212n S n =32n +,利用数列通项与前n 项和的关系11,1,2n n n S n b S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解n b . (2)由(1)得到n c ()()12112223n n n n ++=--+-+,再利用裂项相消法求解.【详解】 (1)2314a a a a =⋅⋅,14,a a ∴是方程218320x x -+=的两根,又41a a >,所以12a =,416a =3418a q a ∴==, 2q ∴=112n n n a a q -∴=⋅=当2n ≥时,()()22111112223213n n n b S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=+⎢⎥⎣⎦, 又1n =时,112b S ==符合, 所以1n b n =+ (2)()()111221n n n n n n a c a b a b +++++-=-⋅-()()112212223n n n n n +++-=⎡⎤⎡⎤-+-+⎣⎦⎣⎦ ()()12112223n n n n ++=--+-+,所以()()233412111111232424252223n n n T n n ++=-+-++------+-+()22112323+=---+n n 21123n n +=--- 【点睛】 方法点睛:求数列的前n 项和的方法: (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)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对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.26.(1)3nn a n n =⨯-;(2)1(21)3344n n n T +-=+.【分析】(1)由13(1)(2)n n nS S n a n +=+++整理可得1321n na a n n +=⨯++;进而得到1n a n ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为3,公比为3的等比数列,即可求出其通项,从而求得结论;(2)利用第一问的结论,求得数列{}n b 的通项,再结合错位相减法即可求得结论. 【详解】解:(1)由题知113(1)2n n n n a a S S n n ++⎛⎫=-=++⎪⎝⎭,即1321n n a an n+=⨯++, 即11311n n a a n n +⎛⎫+=+ ⎪+⎝⎭,∵11a =,∴1130a +=≠,∴10n a n +≠, ∴数列1n a n ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为3,公比为3的等比数列, ∴13n na n+=,∴3n n a n n =⨯-; (2)由(1)知,3nn b n =⨯,∴221323333n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯, ①∴23131323(1)33n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯, ②①-②得,()12311313(12)3323333331322n n n n n n n T n n +++---=++++-⨯=-⨯=--,∴1(21)3344n n n T +-=+.【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.。
一、选择题1.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥,若()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n ∈N 都成立,则实数λ的最小值为( ) A .52-B .116C .332D .12.若等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,首项10a >,202020210a a +>,202020210a a ⋅<,则满足0n S >成立的最大正整数n 是( ) A .4039B .4040C .4041D .40423.在数列{}n a 中,11a =-,33a =,212n n n a a a ++=-(*n N ∈),则10a =( ) A .10B .17C .21D .354.两个公比均不为1的等比数列{}{},n n a b ,其前.n 项的乘积....分别为,n n A B ,若552a b =,则99A B =( ) A .512B .32C .8D .25.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足21n n S a =-.若对任意正整数n 都有10n n S S λ+-<恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(),1-∞B .12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,D .14⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,6.《张丘建算经》是我国北魏时期大数学家丘建所著,约成书于公元466485~年间,其记臷着这么一道题:某女子善于织布,一天比一天织得快,而且每天增加的数量相同. 已知第一天织布5尺,30天其织布390尺,则该女子织布每天增加的尺数(不作近似计算)为( ) A .1629B .1627C .1113D .13297.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,其前n 项和为n S ,若直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为( ) A .1011B .910C .89D .28.记n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若数列{}12n S a -也为等比数列,则43a a =( ).A .2B .1C .32D .129.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 .202210.已知数列{}n a 的通项公式为211n aa n n n=-+,5a 是数列{}n a 的最小项,则实数a 的取值范围是( ) A .[40,25]--B .[40,0]-C .[25,0]-D .[25,0]-11.已知数列{}n a 满足123n n a a +-=,11a =,3n n b a =+,则10b =( ) A .92B .103C .2048D .102412.已知{}n a 为等比数列,13527a a a =,246278a a a =,以n T 表示{}n a 的前n 项积,则使得n T 达到最大值的n 是( ) A .4B .5C .6D .7二、填空题13.已知数列{}n a 的首项1a m =,其前n 项和为n S ,且满足2123n n S S n n ++=+,若数列{}n a 是递增数列,则实数m 的取值范围是_______. 14.设数列{}n a 是等比数列,公比2q,n S 为{}n a 的前n 项和,记219n nn n S S T a +-=(*n N ∈),则数列{}n T 最大项的值为__________. 15.已知数列{}n a 满足对*,m n N ∀∈,都有m n m n a a a ++=成立,72a π=,函数()f x =2sin 24cos 2xx +,记()n n y f a =,则数列{}n y 的前13项和为______. 16.无穷数列{}n a 满足:只要()*,p q a a p q N=∈,必有11p q aa ++=,则称{}n a 为“和谐递进数列”.已知{}n a 为“和谐递进数列”,且前四项成等比数列,151a a ==,22a =,则2021S =_________.17.在等比数列{}n a 中,2514,2==a a ,则公比q =__________. 18.下图中的一系列正方形图案称为谢尔宾斯基地毯.在图中4个大正方形中,着色的正方形的个数依次构成一个数列{}n a 的前4项,则数列{}n a 的一个通项公式为______.19.已知数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T ,21nn n b a -=+,且1222n n n S T n ++=+-,则2n T =____.20.已知数列{}n a 的通项公式为()12n n a n =+⋅,若不等式()2235n n n a λ--<-对任意*n N ∈恒成立,则整数λ的最大值为_____.三、解答题21.已知等差数列{}n a 满足()()()()*122312(1)n n a a a a a a n n n N +++++⋅⋅⋅++=+∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)求数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S .22.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是递增的等比数列且前n 和为n S ,112822,10a b a a ==+=,___________.在①2345,,4b b b 成 等差数列,②12n n S λ+=+(λ为常数)这两个条件中任选其中一个,补充在上面的横线上,并完成下面问题的解答(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分). (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b +的前n 项和n T . 23.已知数列{}n a 满足112a =,1223241n n n a a n ++-=-,n *∈N . (1)设121n n b a n =+-,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,求证:3n S <,n *∈N .24.已知正项数列{}n a 、{}n b ,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1143a b +=,21n n S a +=,2211(1)0n n n n nb b b n b ----+=(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式; (2)求数列{}2n n a b 的前n 项和n T . 25.已知数列{}n a ,11a =,121n n a a +=+.(1)求证数列{}1n a +是等比数列; (2)令()2log 1n n b a =+,求数列21n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 26.已知数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)设2nn n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求2n n S S -的最小值.【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】由n S 与n a 的关系得21nn a =-,则272n maxn λ-⎛⎫≥⎪⎝⎭,设272nn n c -=,利用数列的单调性即可求解. 【详解】解:数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,23a =,且()11222n n nn S S S n +-+=+≥, 所以112nn n n n S S S S +--=+-,故()122nn n a a n +-=≥,因为1212a a -=,所以()121nn n a a n +-=≥,所以112n n n a a ---=,2122n n n a a ----=,⋯,1212a a -=, 则1211222n n a a --=++⋯+,故11211222121n n n n a --=++⋯+==--, 所以()123122122222221n n n nS n n n +-=+++⋯+-=-=---,所以21nn n S a n -=--,因为()()72n n S a n λλλ-++≥-对任意*n N ∈都成立,所以272nmaxn λ-⎛⎫≥ ⎪⎝⎭. 设272n n n c -=,则111252792222n n n nn n n nc c +++----=-=, 当4n ≤时,1n n c c +>,当5n ≥时,1n n c c +<, 因此1234567c c c c c c c <<⋯<><> 即5332c λ≥=,故λ的最小值为332. 故选:C 【点睛】本题解答的关键利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列n a 的递推公式,再利用累加法求出na 的通项;2.B解析:B 【分析】由等差数列的10a >,及202020210a a ⋅<得数列是递减的数列,因此可确定202020210,0a a ><,然后利用等差数列的性质求前n 项和,确定和n S 的正负.【详解】∵202020210a a ⋅<,∴2020a 和2021a 异号,又数列{}n a 是等差数列,首项10a >,∴{}n a 是递减的数列,202020210,0a a ><, 由202020210a a +>,所以140404040202020214040()2020()02a a S a a +==+>,14041404120214041()404102a a S a +==<,∴满足0n S >的最大自然数n 为4040. 故选:B . 【点睛】关键点睛:本题求满足0n S >的最大正整数n 的值,关键就是求出100n n S S +><,,时成立的n 的值,解题时应充分利用等差数列下标和的性质求解,属于中档题.3.B解析:B 【分析】根据等式关系得到数列{}n a 为等差数列,求出公差得到其通项公式,最后代值求解即可. 【详解】212n n n a a a ++=-(*n N ∈),212n n n a a a ++∴+=,即数列{}n a 是等差数列, 11a =-,33a =,312a a d ∴=+即312d =-+,则公差2d =,则()11223n a n n =-+-⨯=-(*n N ∈), 所以10210317a =⨯-=. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:本题的解题关键是由题中所给关系得出其为等差数列,进而求出通项公式进行计算.4.A解析:A 【分析】直接利用等比数列的性质化简99A B ,再代入552a b =即得解. 【详解】由题得99912919285599129192855()()()2512()()()A a a a a a a a a aB b b b b b b b b b ⋅⋅⋅=====⋅⋅⋅. 故答案为A. 【点睛】(1)本题主要考查等比数列的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理能力.(2) 等比数列{}n a 中,如果m n p q +=+,则m n p q a a a a =,特殊地,2m p q =+时,则2·m p q a a a =,m a 是p q a a 、的等比中项. 5.C解析:C 【分析】先利用1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩求出数列{}n a 的通项公式,于是可求出n S ,再利用参变量分离法得到1n n S S λ+<,利用数列的单调性求出数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项的值,可得出实数λ的取值范围. 【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=,12nn a a -∴=,所以,数列{}n a 为等比数列,且首项为1,公比为2,11122n n n a --∴=⨯=. 12122121n n n n S a -∴=-=⨯-=-,由10n n S S λ+-<,得()()11111112121112221212221n nn n n n n S S λ+++++---<===----,所以,数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递增,其最小项为122211213S S -==-,所以,13λ<, 因此,实数λ的取值范围是1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,故选C .【点睛】本题考查利用数列前n 项和求数列的通项,其关系式为1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩,其次考查了数列不等式与参数的取值范围问题,一般利用参变量分离法转化为数列的最值问题来求解,考查化归与转化问题,属于中等题.6.A解析:A 【解析】由题设可知这是一个等差数列问题,且已知13030,390a S ==,求公差d .由等差数列的知识可得30293053902d ⨯⨯+=,解之得1629d =,应选答案A . 7.A解析:A 【分析】由题意可知,直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,且直线0x y d +-=过圆心,可求得1a 和d 的值,然后利用等差数列的求和公式求得n S ,利用裂项法可求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和. 【详解】 由于直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称, 则直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,直线0x y d +-=的斜率为1-,则1112a =,可得12a =,且直线0x y d +-=过圆()2221x y -+=的圆心()2,0,则20d -=,可得2d =,()()112212n a a n d n n ∴=+-=+-=,则()()()122122n n n a a n n S n n ++===+,()111111n S n n n n ∴==-++, 因此,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为1111111110112233410111111⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题考查裂项求和,同时也考查了直线与圆的综合问题,以及等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于中等题.8.D解析:D 【分析】分公比是否为1进行讨论,再利用等比数列的前n 项和公式及定义求解即可. 【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,()1111222n S a na a n a -=-=-, 则{}12n S a -不为等比数列,舍去, 当1q ≠时,()1111111222111n n n a q a aS a a q a qq q--=-=+----, 为了符合题意,需11201a a q -=-,得12q =,故4312a q a ==. 故选D . 【点睛】本题考查等比数列的前n 项和公式,定义,考查逻辑推理能力以及运算求解能力,属于中档题.9.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.10.D解析:D 【分析】由题设得到5n a a ≥恒成立,参变分离后可得实数a 的取值范围. 【详解】由题设有5n a a ≥恒成立, 故21125555a an n n -+≥-+恒成立即()()()5565a n n n n---≥, 当6n ≥时,有()56a n n ≤-恒成立,故0a ≤, 当14n ≤≤时,有()56a n n ≥-恒成立,故25a ≥-, 当5n =时,a R ∈, 故250a -≤≤. 故选:D. 【点睛】本题考查数列的函数性质:最值问题,此类问题可利用函数的单调性来研究,也可以利用恒成立来研究,本题属于较难题.11.C解析:C 【分析】根据题意得到12n n b b +=,计算得到答案. 【详解】123n n a a +-=,()1323n n a a +∴+=+,即12n n b b +=, 14b =,910422048b ∴=⨯=.故选:C . 【点睛】本题考查了根据数列的递推式求通项公式,确定12n n b b +=是解题的关键.12.A解析:A 【分析】先求出首项和公比,得出{}n a 是一个减数列,前4项都大于1,从第五项开始小于1,从而得出结论. 【详解】{}n a 为等比数列,3135327a a a a ==,32464278a a a a ==, 33a ∴=,432a =,4312a q a ∴==,112a =,543·14a a q ==<. 故{}n a 是一个减数列,前4项都大于1,从第五项开始小于1, 以n T 表示{}n a 的前n 项积,则使得n T 达到最大值的n 是4, 故选:A . 【点评】本题主要考查等比数列的性质,属于基础题.二、填空题13.【分析】利用退一作差法求得再求得根据列不等式解不等式求得的取值范围【详解】由可得:两式相减得:两式相减可得:数列是以为公差的等差数列数列是以为公差的等差数列将代入及可得:将代入可得要使得恒成立只需要解析:15,44⎛⎫⎪⎝⎭【分析】利用退一作差法求得114(3)n n a a n +--=≥,再求得234,,a a a ,根据1234a a a a <<<列不等式,解不等式求得m 的取值范围. 【详解】由2123n n S S n n ++=+可得:212(1)3(1)(2)n n S S n n n -+=-+-≥两式相减得:141(2)n n a a n n ++=+≥143(3)n n a a n n -∴+=-≥两式相减可得:114(3)n n a a n +--=≥∴数列2a ,4a ,6a ,...是以4为公差的等差数列,数列3a ,5a ,7a ,...是以4为公差的等差数列,将1n =代入2123n n S S n n ++=+及1a m =可得:252a m =-将2n =代入141(2)n n a a n n ++=+≥可得342a m =+42492a a m =+=-要使得*n N ∀∈,1n n a a +<恒成立 只需要1234a a a a <<<即可524292m m m m ∴<-<+<-解得1544m <<则m 的取值范围是15,44⎛⎫⎪⎝⎭. 故答案为:15,44⎛⎫ ⎪⎝⎭【点睛】本小题主要考查已知n S 求n a ,考查数列的单调性,属于中档题.14.【解析】数列是等比数列公比为的前项和当且仅当时取等号又或时取最大值数列最大项的值为故答案为 解析:3【解析】数列{}n a 是等比数列,公比q 2=,n S 为{}n a 的前n 项和,219()n n n n S S T n N a *+-=∈ ,2111(12)(12)9812129222n nn nn na a T a --⋅---∴==--⋅822n n +≥=, 当且仅当822nn =时取等号, 又,1n N n *∈=或2 时,n T 取最大值19243T =--= .∴ 数列{}n T 最大项的值为3 .故答案为3 .15.【分析】由题意可得为常数可得数列为等差数列求得的图象关于点对称运用等差数列中下标公式和等差中项的性质计算可得所求和【详解】解:对都有成立可令即有为常数可得数列为等差数列函数由可得的图象关于点对称可得 解析:26【分析】由题意可得11n n a a a +-=,为常数,可得数列{}n a 为等差数列,求得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,运用等差数列中下标公式和等差中项的性质,计算可得所求和. 【详解】 解:对*,m n ∀∈N ,都有m n m n a a a ++=成立,可令1m =即有11n n a a a +-=,为常数, 可得数列{}n a 为等差数列, 函数2()sin 24cos 2xf x x =+sin 22(1cos )x x =++, 由()()()sin 221cos f x fx x x π+-=++()()()sin 221cos 4x x ππ+-++-=,可得()f x 的图象关于点,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,113212a a a a +=+=6872a a a π=+==,∴()()()()113212f a f a f a f a +=+=()()()6874,2f a f a f a =+==,∴可得数列{}n y 的前13项和为46226⨯+=.故答案为26. 【点睛】本题考查等差数列的性质,以及函数的对称性及运用,化简运算能力,属于中档题.16.7576【分析】根据新定义得数列是周期数列从而易求得【详解】∵成等比数列∴又为和谐递进数列∴…∴数列是周期数列周期为4∴故答案为:7576【点睛】本题考查数列新定义解题关键是由数列新定义性质得出数列解析:7576 【分析】根据新定义得数列是周期数列,从而易求得2021S . 【详解】∵1234,,,a a a a 成等比数列,121,2a a ==,∴344,8a a ==,又15a a =,{}n a 为“和谐递进数列”,∴26a a =,37a a =,48a a =,59a a =,…, ∴数列{}n a 是周期数列,周期为4. ∴2021505(1248)17576S =⨯++++=. 故答案为:7576.【点睛】本题考查数列新定义,解题关键是由数列新定义性质得出数列为周期数列,从而易得结论.17.【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.18.【分析】根据图象的规律得到前后两项的递推关系然后利用迭代法求通项并利用等比数列求和【详解】由图分析可知依次类推数列是首项为1公比为8的等比数列所以故答案为:【点睛】关键点点睛:本题的关键是迭代法求通解析:817n n a -= 【分析】根据图象的规律,得到前后两项的递推关系,然后利用迭代法求通项,并利用等比数列求和. 【详解】由图分析可知11a =,218181a a =⨯+=+,23281881a a =⨯+=++, 依次类推,1288...1n n n a --=+++,数列{}18n -是首项为1,公比为8的等比数列,所以1881187n n n a --==-, 故答案为:817n n a -=【点睛】关键点点睛:本题的关键是迭代法求通项,重点是得到前后两项的递推关系.19.【解析】所以 解析:22(1)4n n n +++-【解析】1112222n n n n n T S b a b a b a n +-=-+-++-=+-所以222(1)4n n n n n n T T S S T n n +=-++=++-20.4【分析】根据题意等价变形得对任意恒成立再求数列的最大值即可得答案【详解】解:∵∴不等式等价于记∴时即时数列单调递减又∵∴∴即∴整数的最大值为4故答案为:4【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数解析:4 【分析】根据题意等价变形得2352nn λ-->对任意*n N ∈恒成立,再求数列232nn n b -=的最大值即可得答案. 【详解】解:∵()102nn a n =+⋅>,∴不等式()2235n n n a λ--<-等价于2352nn λ-->, 记232n nn b -=,112121223462n n n n n b n n b n ++--==--, ∴3n ≥时,11n nb b +<,即3n ≥时数列单调递减, 又∵ 1211,24b b =-=, ∴ ()3max 38n b b ==, ∴358λ->,即337588λ<-=,∴整数λ的最大值为4. 故答案为:4. 【点睛】本题考查根据数列不等式恒成立求参数,考查化归转化思想,是中档题.三、解答题21.(1)21n a n =-;(2)2332n nn S +=-.【分析】(1)利用已知条件列出关于首项与公差的方程组,解方程组即得数列{}n a 的通项公式;(2)先由(1)得到n n n a 2n 122-=,再利用错位相减法求和即可. 【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由已知得()()121223412a a a a a a +=⎧⎨+++=⎩,即122348a a a a +=⎧⎨+=⎩,所以()()()1111428a a d a d a d ⎧++=⎪⎨+++=⎪⎩,解得112a d =⎧⎨=⎩, 所以21n a n =-. (2)由(1)得n n n a 2n 122-=, 所以1212321223212n n n n n S ---=++⋯++,① 231123212222213n n n n n S +--=++⋯⋯++,② -①②得:21111112132322222222n n n n n n S ++-+⎛⎫=+⨯+⋯+-=- ⎪⎝⎭,所以2332n nn S +=-. 【点睛】易错点睛:用错位相减法求和应注意的问题(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“n S ”与“n qS ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“n n S qS -”的表达式;(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.22.条件选择见解析;(1)n a n =,2n n b =;(2)212222n n n n T +=-++.【分析】选①,(1)列出关于首项与公差、首项与公比的方程组,求出首项与公差、首项与公比,从而求出数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2nn n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可.选②,(1)列出关于首项与公差的方程组可求出数列{}n a 的通项公式,利用1n n n b S S -=-可求{}n b 的通项公式;(2)由(1)知2n n n a b n +=+,利用分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可. 【详解】 选①解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.由题意知132452,24b b b b ⎛⎫=⋅=+⎪⎝⎭,得324522b b b =+, 设等比数列{}n b 的公比为2222,522q b q b b q ⋅=+,即22520q q -+=,解得2q,或12q =,由数列{}n b 为递增等比数列可知12q =不合题意, 所以{}n b 是一个以2为首项,2为公比的等比数列.1222n n n b -∴=⨯=(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++,()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+, ()212(1)212nn n n T -+∴=+-212222n n n n T +∴=-++.选②解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,1281122,10,2810,1,1a a a a d a d =+=∴+=∴==, 1(1)1n a n n ∴=+-⨯=.令1n =,则111112,42,2S b S λλλ+=+∴==+=∴=-,122n n S +∴=-当2n ≥时,()()1122222n n n n n n b S S +-=-=---=当1n =时,12b =也满足上式.2n n b =(2)由(1)知2nn n a b n +=+,()()()()1231222322n n T n ∴=++++++⋯++, ()123(123)2222n n T n ∴=+++⋯+++++⋯+, ()212(1)212nn n n T -+∴=+-212222n n n n T +∴=-++.【点睛】方法点睛:利用“分组求和法”求数列前n 项和常见类型有两种:一是通项为两个公比不相等的等比数列的和或差,可以分别用等比数列求和后再相加减;二是通项为一个等差数列和一个等比数列的和或差,可以分别用等差数列求和、等比数列求和后再相加减. 23.(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【分析】(1)直接利用定义证明12n n b b +=即得证;(2)分析得到211321n n a -≤⋅-,再利用等比数列求和得证. 【详解】 解:(1)121n n b a n =+-,1223241n n n a a n ++-=-, 则1122123142222222141214121n n n n n n n n b a a a a b n n n n n ++++=+=++=+=+=+-+--, 又11312b a =+=, 所以数列{}n b 是等比数列; (2)由(1)得,1232322n n n b --=⋅=⋅,N n *∈, 213221n n a n -∴=⋅--,N n *∈, 211n -≥,23210n n a -∴≥⋅->,211321n n a -∴≤⋅-, 当2n ≥时,21231111111111222+23312222211112251132112n n n n n S ----⎛⎫- ⎪⎝⎭<++++=+<+=-<-++++⋅-,又11123S a ==<, 综上,3n S <,n *∈N . 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用的方法有:(1)比较法;(2)综合法;(3)分析法;(4)数学归纳法;(5)放缩法;(6)反证法.要根据已知条件灵活选择方法求解. 24.(1)13n n a =,12n n b +=;(2)151144323n n n n T -+=--⋅⋅ 【分析】(1)由1n =求得1a ,再風1b ,然后由11n n n a S S ++=-得到数列{}n a 的递推关系,知其为等比数列,从而得通项公式,由n b 的递推关系得1(1)n n nb n b -=+,用累乘的方法求得n b ;(2)用错位相减法求和n T . 【详解】(1)由题意知:1111221S a a a +=+=,113a =,∴11413b a =-=, ∵1121,21n n n n S a S a +++=+= ∴111333n n n n a a q a +=⇒=⇒= 又∵()[]11(1)0,0n n n n n b b nb n b b --+⋅-+=> ∴121121131(1)122n n n n n n n b b b n n n nb n b b b b b n n ----++=+⇒⋅=⋅⋅⇒=-(1b 也适合), (2)∵123n n n n a b += ∴2323413333n n n T +=++++ 231123133333n n n n T ++=++++ ∴12311111221111219313333333313n n n n n n n T -++⎛⎫- ⎪++⎝⎭=++++-=+-- 11211113633n n n -++⎛⎫=+-- ⎪⎝⎭ ∴151144323n n nn T -+=--⋅⋅. 【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,累乘法求通项公式,错位相减法求和.数列求和的常用方法:设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.25.(1)证明见解析;(2)()()235412n n nT n n +=++【分析】(1)利用等比数列的定义变形为()1121n n a a ++=+,证明数列{}1n a +是等比数列;(2)首先求数列{}n b 的通项公式,再利用裂项相消法求和. 【详解】 (1)121n n a a +=+,()1121n n a a +∴+=+,即1121n n a a ++=+,且112a +=, 所以数列{}1n a +是公比为2的等比数列;(2)由(1)可知11222n nn a -+=⋅=, 所以2log 2nn b n ==,()211111222n n b b n n n n +⎛⎫==- ⎪++⎝⎭, 则11111111111...232435112n T n n n n ⎛⎫=-+-+-++-+- ⎪-++⎝⎭111112212n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭()()235412n n n n +=++ 【点睛】关键点点睛:本题第二问考查裂项相消法求和,这样的形式不是连续相消,如果前面剩下两个正数项,那么最后一定剩下两个负数项.26.(1)2nn a n =⋅;(2)()1122n n T n +=-⋅+;(3)12.【分析】(1)利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法可求得数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)令2n n n c S S =-,分析数列{}n c 的单调性,由此可求得2n n S S -的最小值. 【详解】(1)数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭, 则2140a a =>,323202a a =⨯>,,以此类推,对任意的n *∈N ,0n a >,由已知条件可得()121n n n a a n++=, 3211212223222121n n n n a a a na a n a a a n -⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅-; (2)1231222322n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯,()23121222122n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯,上式-下式得()()2311121222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++-⋅=-⋅=-⋅--,因此,()1122n n T n +=-⋅+;(3)21n n n b a n ==,则111123n S n=++++, 令2n n n c S S =-,则()()()()122122221n n n n n n n n n n c c S S S S S S S S +++++-=---=---()()11111102221121222122n n n n n n n =+-=-=>+++++++,则1n n c c +>, 则数列{}n c 为单调递增数列,所以,数列{}n c 的最小值为12112c S S =-=. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(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.。
一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.已知数列{}n a 满足21n n n a a a ++=+,*,n N ∈.若564316a a +=,则129a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .16B .28C .32D .483.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题,其中正确的命题的个数是( )①若100S =,则280S S +=;②若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;③若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大;④若78S S <,则89S S <.A .1个B .2个C .3个D .4个4.已知数列{}n a 满足11a =,()*12nn n a a n a +=∈+N ,若()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .23λ>B .32λ>C .23λ<D .32λ<5.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 .34λ6.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .457.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 .4×201828.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66(S a = )A.6332B.3116C.12364D.1271289.已知数列{a n}是等比数列,S n为其前n项和,若a1+a2+a3=4,a4+a5+a6=8,则S12= A.40 B.60C.32 D.5010.在等差数列{}n a中,10a>,1011a a⋅<,若此数列的前10项和1036S=,前18项和1812S=,则数列{||}na的前18项和18T的值是().A.24B.48C.60D.8411.在古希腊,毕达哥拉斯学派把1,3,6,10,15,21,28,36,45,…这些数叫做三角形数.设第n个三角形数为n a,则下面结论错误的是()A.1(1)n na a n n--=>B.20210a=C.1024是三角形数D.123111121nna a a a n+++⋯+=+ 12.已知等比数列{}n a的前n项和为n S,若1220a a+=,334S=,且2na 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.若数列{}n a满足,111nnnaaa++=-,12a=,则数列{}n a前2022项的积等于________. 14.如图,正方形ABCD的边长为5cm,取ABCD正方形各边中点,,,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.则从正方形ABCD开始,连续10个正方形的面积之和是___________2cm.15.已知数列{}n a满足11a=,11nnnaaa+=+,则5a=_________.16.数列{}n a的前n项和为n S,12a=,1112n nnS a+⎛⎫=-⎪⎝⎭,2logn nb a=,则数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T =_____. 17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________.18.已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.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.数列{}n a 满足()211122,3,1n n nn n a a a a n a -+--+==+,21a =,33a =,则7a =________.三、解答题21.设数列{}n a 满足12a =,12nn n a a +-=;数列{}n b 前n 项和为n S ,且()2132n S n n =-. (1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)若n n n c a b =,求数列{}n c 的前n 项和n T . 22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*112n n a S n N =+∈ (1)求数列{}n a 的通项公式 (2)若2log n n b a =,21n n n c b b +=且{}n c 的前n 项和为n T ,求使得132424n k k T +<<对*n N ∈都成立的所有正整数k 的值.23.已知数列{a n }的前n 项和S n 和通项a n 满足2S n +a n =1,数列{b n }中,b 1=1,212b =,12n b +211n n b b +=+,(n ∈N *). (1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)数列{c n }满足n n n a c b =,求证:12334n c c c c ++++<…. 24.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和n S 满足()220n n S n n S -+=(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设14n n n b a a +=⋅,数列{}n b 的前n 项和为n T .证明:1n T < 25.已知数列{}n a 满足1112,22n n n a a a ++=-=.(1)证明2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求{}n a 的通项公式;(2)求{}n a 的前n 项和n S .26.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,11a =,且139,,a a a 成等比数列. (1)求数列{}n a 的通项.(2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n na a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.C解析:C 【分析】由21n n n a a a ++=+,分别求出3456789,,,,,,a a a a a a a 关于12,a a 的表达式, 再利用564316a a +=,即可求解 【详解】由21n n n a a a ++=+可得,321a a a =+,432212a a a a a =+=+5432132a a a a a =+=+,6542153a a a a a =+=+,7652185a a a a a =+=+, 87621138a a a a a =+=+,987212113a a a a a =+=+, ∴129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,564316a a +=,21214(32)3(53)16a a a a ∴+++=,即21271716a a +=, ∴129212154342(2717)32a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+=故选:C 【点睛】关键点睛,利用递推式21n n n a a a ++=+,求得129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,再利用564316a a +=,求得21271716a a +=,进而求解,主要考查学生的数学运算能力,属于中档题3.B解析:B 【分析】①②③根据条件可分析数列是首项为正数,公差小于0的等差数列,所以存在*n N ∈,使100n n a a +≥⎧⎨≤⎩,再结合等差数列的前n 项和公式判断选项;④利用公式1n n n S S a --=()2n ≥,判断选项.【详解】 ①若100S =,则()()110561010022a a a a ++==,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以50a >,60a <,那么()()()()18281212458402a a S S a a a a a a ++=++=+++>,故①不成立;②若412S S =,则()124561289...40S S a a a a a -=+++=+=,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以80a >,90a <,()115158151502a a S a +==>,()()11689161616022a a a a S ++===,则使0n S >的最大的n 为15,故②成立;③()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<,则90a <,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以{}n S 中的最大项是8S ,故③正确; ④若78S S <,则8780S S a -=>,但989S S a -=,不确定9a 的正负,故④不正确. 故选:B 【点睛】方法点睛:一般等差数列前n 项和的最值的常用方法包含:1.单调性法,利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,便可求得等差数列前n 项和的最值;2.利用二次函数的性质求最值,公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和2n S An Bn =+(,A B 为常数)为关于n的二次函数,利用二次函数的性质解决最值问题.4.C解析:C 【分析】 由数列递推式()*12n n n a a n a +=∈+N 得到11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入1(2)2nn b n λ+=-⋅,当2n ≥时,1n n b b +>,且21b b >求得实数λ的取值范围. 【详解】 解:由12n n n a a a +=+得,1121n na a +=+ 则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭由11a =,得1112a +=, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列, ∴111222n n na -+=⨯=, 由()*11(2)1n nb n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈⎪⎝⎭N ,得1(2)2nn b n λ+=-⋅, 因为数列{}n b 是单调递增数列, 所以2n ≥时,1n n b b +>,1(2)2(12)2n n n n λλ--⋅--⋅∴>,即12n λ+<, 所以32λ<, 又∵1b λ=-,2(12)224b λλ=-⋅=-, 由21b b >,得24λλ->-,得23λ<, 综上:实数λ的取值范围是2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 故选:C . 【点睛】解决数列的单调性问题的3种方法:(1)作差比较法根据1n n a a +>的符号判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列; (2)作商比较法根据1n na a +(0n a >或0n a <)与1的大小关系进行判断; (3)数形结合法结合相应函数的图象直观判断.5.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 <⇔<. 6.B解析:B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 7.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 =⨯-=⨯+,20192018220181a a =⨯-, 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.8.A解析:A 【分析】利用数列递推关系:1n =时,1121a a =-,解得1a ;2n 时,1n n n a S S -=-.再利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出. 【详解】21n n S a =-,1n ∴=时,1121a a =-,解得11a =;2n 时,1121(21)n n n n n a S S a a --=-=---,化为:12n n a a -=.∴数列{}n a 是等比数列,公比为2.56232a ∴==,66216321S -==-.则666332S a =. 故选:A . 【点睛】本题考查数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.9.B解析:B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6−S 3,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,即数列4,8,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B .10.C解析:C 【分析】根据已知条件,求出其正负转折项,然后再求数列{||}n a 的前18项和. 【详解】 解:10a >,10110a a <,0d ∴<,100a >,110a <,181101118101810()60T a a a a S S S ∴=+⋯+--⋯-=--=.故选:C . 【点睛】求数列{||}n a 的前n 项和,关键是求出其正负转折项,然后转化成等差数列求和,属于中档题.11.C解析:C 【分析】对每一个选项逐一分析得解. 【详解】∵212a a -=,323a a -=,434a a -=,…,由此可归纳得1(1)n n a a n n --=>,故A 正确;将前面的所有项累加可得1(1)(2)(1)22n n n n n a a -++=+=,∴20210a =,故B 正确; 令(1)10242n n +=,此方程没有正整数解,故C 错误; 1211111111212231n a a a n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦122111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭,故D 正确. 故选C 【点睛】本题主要考查累加法求通项,考查裂项相消法求和,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.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n S ,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 q a q q +=⎧⎪⎨++=⎪⎩,解得111,2a q ==-, 所以11()212[1()]1321()2nn n S --==----, 所以当1n =时,n S 取得最大值,当2n =时,n S 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】推导出数列是以为周期的周期数列且有再由递推公式求得由此可求得数列前项的积【详解】则所以则所以数列是以为周期的周期数列且所以的前项的积为故答案为:【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递 解析:6-【分析】推导出数列{}n a 是以4为周期的周期数列,且有1231n n n n a a a a +++=,再由递推公式求得23a =-,由此可求得数列{}n a 前2022项的积.【详解】111n n n a a a ++=-,则121111111111nn n n n n n n a a a a a a a a ++++++-===-+---,所以,42111n n n na a a a ++=-=-=-, 12a =,则1211123112a a a ++===---, 所以,数列{}n a 是以4为周期的周期数列, 且12311111n n n n n n n n a a a a a a a a +++++⎛⎫⎛⎫=⋅⋅-⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,{}n a 的前2022项的积为()50512342022121236a a a a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅=⨯=⨯-=-.故答案为:6-. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递推公式推导出数列的周期性,一般涉及到数列项数较大的问题时,常利用数列的周期性来求解.14.【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也为等比数列利用等比数列求和公式即可得解【详解】记第个正方形的边长为面积由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到可知第个正方形的边 解析:25575512【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,也为等比数列,利用等比数列求和公式即可得解. 【详解】记第n 个正方形的边长为2a ,面积()2224n S a a ==,由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到,可知第1n +,面积)2212n S a +==,计算可得212422n n S a S a+==, 所以正方形面积构成的数列{}n S 是首项为125S =,公比为12的等比数列, 故从正方形ABCD 开始,连续10个正方形的面积之和10112010125112557525011251212S S S ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭++⋯+==⨯-=⎪⎝⎭-, 故答案为:25575512【点睛】关键点睛:本题考查等比数列求和,解题的关键是要理解题意,从已知条件明确下一个正方形与上个正方形的面积关系,转化为等比数列求和,考查学生的逻辑推理与运算能力,属于基础题.15.【分析】由已知可知即数列是首项为1公差为1的等差数列进而可求得数列的通项公式即可求【详解】由题意知:即而∴数列是首项为1公差为1的等差数列有∴则故答案为:【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列的通项进解析:15【分析】由已知可知1111n n a a 即数列1{}na 是首项为1,公差为1的等差数列,进而可求得数列{}n a 的通项公式,即可求5a .【详解】由题意知:1(1)n n n a a a ++=,即1111n na a ,而11a =,∴数列1{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列,有1nn a ,∴1n a n =,则515a =. 故答案为:15【点睛】关键点点睛:由递推关系求数列1{}na 的通项,进而得到{}n a 的通项公式写出项. 16.【分析】利用可得为等比数列即可求出进而得出利用裂项相消法即可求出【详解】时两式作差得化简得检验:当时所以数列是以2为首项2为公比的等比数列;令故答案为:【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对 解析:1n n + 【分析】利用1n n n a S S -=-可得{}n a 为等比数列,即可求出n a ,进而得出n b ,利用裂项相消法即可求出. 【详解】 1112n n nS a +⎛⎫=- ⎪⎝⎭, 2n ≥时,11112n n n S a --⎛⎫=-⎪⎝⎭,两式作差,得()111111222n n n n n a a a n +-⎛⎫⎛⎫=---≥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,, 化简得()122n na n a +=≥,, 检验:当1n =时,112122S a a ==⨯=,24a =,212a a =,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列;2nn a =,22l 2log og n n n b a n ===,令()1111111n n n c b b n n n n +===-++, 111111111122334111n n T n n n n =-+-+-++-=-=+++. 故答案为:1nn +.【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;(2)对于{}n n a b 结构,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,用错位相减法求和; (3)对于{}+n n a b 结构,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭结构,其中{}n a 是等差数列,公差为d ,则111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭,利用裂项相消法求和. 17.72【解析】因为所以故填解析:72 【解析】因为2718a a =-,所以182718a a a a +=+=,1888()722a a s +==,故填72. 18.【解析】分析:当时求得;当时类比写出由求出再将代入检验即可求出答案详解:当时当时由得两式相减将代入上式通项公式为故答案为点睛:本题主要考查已知数列的前项和求数列的通项公式的方法其求解过程分为三步:(解析:0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】分析:当1n =时,求得11a S =;当2n ≥时,类比写出1n S -,由1n n n a S S -=-求出n a ,再将1n =代入n a 检验,即可求出答案. 详解:当1n =时,110a S ==当2n ≥时,由2231n S n n =-+,得212(1)3(1)1n S n n -=---+,两式相减,145n n n a S S n -=-=-, 将1n =代入上式,110a =-≠,∴通项公式为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩故答案为0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩. 点睛:本题主要考查已知数列{}n a 的前n 项和n S ,求数列的通项公式的方法.其求解过程分为三步:(1)当1n =时, 11a S =求出1a ;(2)当2n ≥时,用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系,利用1n n S S -- (2)n ≥便可求出当2n ≥时n a 的表达式;(3)对1n =时的结果进行检验,看是否符合2n ≥时n a 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分1n =与2n ≥两段来写.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】由等式变形可得出利用等比中项法可判断出数列为等比数列求出该等比数列的公比利用等比数列的通项公式即可求出的值【详解】即由等比中项法可知数列为等比数列且公比为解得故答案为:【点睛】本题考查了数列 解析:63【分析】由等式211121n n n n n a a a a a -+--+=+变形可得出()()()211111n n n a a a +-++=+,利用等比中项法可判断出数列{}1n a +为等比数列,求出该等比数列的公比,利用等比数列的通项公式即可求出7a 的值. 【详解】()()()22211111111121111n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a --+---+-++-+===-+++,即()211111nn n a a a +-++=+, ()()()211111n n n a a a +-∴++=+,由等比中项法可知,数列{}1n a +为等比数列,且公比为32121a a +=+, ()55721122264a a ∴+=+⨯=⨯=,解得763a =.故答案为:63. 【点睛】本题考查了数列递推关系、等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)()*2n n a n N =∈,()*32n b n n N =-∈;(2)()110352n n T n +=+-⋅.【分析】(1)由12nn n a a +-=,得到()1122n n n a a n ---=≥,再利用累加法求解;根据()2132n S n n =-,利用通项和前n 项的的关系11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求解.(2)由(1)得()322nn n n c a b n ==⋅-,然后利用错位相减法求和.【详解】 (1)12n n n a a +-=,()1122n n n a a n --∴-=≥, ()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---∴=-+-++-+122222n n --=++++()()121222212n n n --=+=≥-,又12a =满足上式,()*2n n a n N ∴=∈.数列{}n b 中()2132n S n n =-, ∴当2n ≥时,()()()2211133113222n n n b S S n n n n n -⎡⎤=-=-----=-⎣⎦, 又当1n =时,111b S ==,满足上式.()*32n b n n ∴=-∈N .(2)由(1)得()322nn n n c a b n ==⋅-,()()211242352322n n n T n n -∴=⨯+⨯++-⋅+-⋅①, ()()23121242352322n n n T n n +∴=⨯+⨯++-⋅+-⋅②,①-②得()()23123222322n n n T n +-=++++--⋅()()2112122332212n n n -+-=+⨯--⋅-()110532n n +=-+-⋅,()110352n n T n +∴=+-⋅.【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法 (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q=⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)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对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.22.(1)2nn a =;(2){5,6,7}k ∈.【分析】(1)根据,n n a S 的关系,结合递推式可得12(2)n n a a n -=≥且12a =,写出{}n a 的通项公式;(2)由(1)中{}n a 的通项公式,结合已知有1(2)n c n n =+,应用裂项求和法可知31114212n T n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭,进而有1334n T ≤<,即可知条件成立的k 值. 【详解】(1)由题意知:112n n a S =+①,111()122n n a S n --=+≥②, ①-②得:12(2)n n a a n -=≥,又易得12a =,∴{}n a 是首项和公比都为2的等比数列,所以2nn a =;(2)由(1)知:n b n =,即1(2)n c n n =+11122n n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭,∴由裂项相消,得111112212n T n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭31114212n n ⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭, ∵134n T T ≤<,即1334n T ≤<,所以132424n k k T +<<对n ∈N *都成立,可得1243133244k k ⎧<⎪⎪⎨+⎪≥⎪⎩,得5k ≤<8,又k 正整数,∴{5,6,7}k ∈. 【点睛】 关键点点睛:(1)应用1n n n a S S -=-得到1,n n a a -的关系,即可写出{}n a 的通项公式; (2)结合(1)结论及已知,得到1(2)n c n n =+,应用列项求和求n T ,即可知n T 的范围,结合不等式成立条件求k 值. 23.(1)1()3nn a =;1n b n=;(2)证明见解析. 【分析】(1)当1n =时,代入条件,可求得1a 的值,当n ≥2时,根据1n n n a S S -=-,结合等比数列的定义,即可求得数列{a n }的通项公式,根据等差中项的性质,可得1{}nb 为等差数列,代入数据,求得首项11b 和公差d ,即可求得数列{b n }的通项公式;(2)根据(1),可得1()3n n n n a c n b ==⋅,利用错位相减求和法,即可求得数列{c n }的前n 项和,根据表达式,即可得证. 【详解】(1)由2S n +a n =1,得1(1)2n n S a =-,当1n =时,111(1)2S a =-,∴113a =,当n ≥2时,11(12)n n n n a S S a -=-=--1(12)1n a --,∵10n a -≠,∴113n n a a -=, ∴{a n }是首项为13,公比为13的等比数列, ∴1()3nn a =. ∵*12211()n n n n N b b b ++=+∈,∴1{}nb 为等差数列,由b 1=1,212b =,得111b =,212b =,21111d b b =-=,∴1{}nb 是首项为1,公差为1的等差数列, ∴11(1)1nn n b =+-⨯=,∴1n b n=. (2)1()3n n n n a c n b ==⋅, 设T n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,则21112()()3331nn T n =⋅+⋅++⋅…①,13n T =2311111()2()()333n n +⋅+⋅++⋅…②,①-②得231211111()()()()333333n n n T n +=+++⋅⋅⋅+-⋅ 111[1()]2111133()()()133223313n n n n n T n +-=-⋅=-+-, ∴323134434n n n T +=-⨯<. 【点睛】当题中出现n S 与n a 关系时,解题的方法是利用1n n n a S S -=-求解,并检验n=1时是否满足题意,证明数列为等差、等比数列时,①可以用等差、等比数列的定义证明,②可以利用等差中项、等比中项证明,考查学生对基础知识的掌握程度,属中档题. 24.(1)2n a n =,n *∈N ;(2)证明见解析. 【分析】 (1)利用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩求出数列的通项公式;(2)利用裂项相消法求和,即可得证; 【详解】解:(1)因为0n a >,所以0n S >,故2n S n n =+ 当1n =时,112a S ==,当2n ≥时,()()()221112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=⎣⎦且1a 也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =,n *∈N (2)()1411111n n n b a a n n n n +===-++⋅所以()1211112231n n T b b b n n =++⋅⋅⋅+=++⋅⋅⋅+⨯⨯+ 11111111122311n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-< ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭【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)证明见解析,2n n a n =⋅;(2)1(1)22+=-⋅+n n S n .【分析】(1)将1122n n n a a ++-=, 变形为11122n n n na a ++-=,再利用等差数列的定义求解. (2)由(1)得到 2n n a n =⋅,再利用错位相减法求解.【详解】(1)∵1122n n n a a ++-=, ∴11122n n n na a ++-=, 又∵112a =, ∴数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列; ∴2n n a n =,2n n a n =⋅ (2)由(1)知2n n a n =⋅, 所以1212222n n S n =⨯+⨯++⨯,231212222n n S n +=⨯+⨯++⨯,两式相减得:23122222n n n S n +-=+++-⋅ ()1212212n n n +-=-⋅-1(1)22n n +=-⋅-,∴1(1)22+=-⋅+n n S n【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法(1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩; (2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)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对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.26.(1)n a n =;(2)21n n +. 【分析】(1)由11a =,且139,,a a a 成等比数列,列方程求出公差,再利用等差数列的通项公式可得答案; (2)结合(1)利用等差数列的求和公式求得2121121n S n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭,再利用裂项相消法可得答案.【详解】(1)设公差为,0d d ≠,由11a =,且139,,a a a 成等比数列, 则1218112d d d++=+ 解得:1d =或0d =(舍去), ()()11111n a a n d n n =+-=+-⨯=,故{}n a 的通项n a n =.(2)n a n =,则()2122n n n n n S ++== 所以:()212211211n S n n n n n n ⎛⎫===- ⎪+++⎝⎭ 11111212231n T n n ⎛⎫∴=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪+⎝⎭1211n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭ 11211n n n +⎛⎫=- ⎪++⎝⎭ 1121n n +-⎛⎫= ⎪+⎝⎭ 21n n =+ 【点睛】方法点睛: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)()()122121n n n +--()()()()1121212121n n n n ++---=--1112121n 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.。
一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.已知数列{}n a ,{}n b 中满足()1231n n a a n ++=≥,110a =,1n n b a =-,若{}n b 前n 项之和为n S ,则满足不等式16170n S -<的最小整数n 是( ). A .8B .9C .11D .103.已知数列{}n a 满足21n n n a a a ++=+,*,n N ∈.若564316a a +=,则129a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .16B .28C .32D .484.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( ) A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =5.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 6.已知等差数列{}n a 前n 项和为n S ,且351024a a a ++=,则13S 的值为( ) A .8B .13C .26D .1627.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且11a =,1n n a S +=,若(0,2020)n a ∈,则称项n a 为“和谐项”,则数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为( ) A .1111433⨯- B .1211433⨯- C .1012433⨯+D .1112433⨯+8.已知数列{}n b 满足12122n n b n λ-⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若数列{}n b 是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .101,3B .110,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(-1,1)D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭9.已知数列{}n a 中,11a =,前n 项和为n S ,且点1(,)()n n P a a n N *+∈在直线10x y -+=上,则12320191111S S S S ++++=( )A .20192020B .20191010 C .20194040D .201920202⨯ 10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n n S a =-,则66(S a = ) A .6332B .3116C .12364 D .12712811.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .20012.在公差不为零的等差数列{}n a 中,1a ,3a ,7a 依次成等比数列,前7项和为35,则数列{}n a 的通项n a 等于( ) A .nB .1n +C .21n -D .21n二、填空题13.已知数列{}n a 为等差数列,1351a a a ++=,n S 表示数列{}n a 的前n 项和,若当且仅当20n =时,n S 取到最大值,则246a a a ++的取值范围是________ 14.已知正项数列{}n a ,满足()*12nn n a a n N +⋅=∈,且()20201232020321a a a a ++++<-,则首项1a 的取值范围是______.15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.数列{}n a 的前n 项和()*23n n S a n =-∈N,则4a=__________.17.设数列{}n a 是首项为1的正项数列,且()221110n n n n n a na a a +++-+⋅=,则它的通项公式n a =______.18.已知{}n a 是公差不为零的等差数列,29a =,且3a 是1a 和4a 的等比中项,则数列{}n a 的前10项和10S =________.19.设数列{}n a 满足15a =,且对任意正整数n ,总有()()13344n n n a a a +++=+成立,则数列{}n a 的前2020项和为______.20.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若37S =,663S =,则789a a a ++=________.三、解答题21.在等比数列{}n a 中,24a =,532a =. (1)求n a(2)设23log n n b a =,n n n c b a =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T .22.诺贝尔奖每年发放一次,把奖金总金额平均分成6份,奖励在6项(物理、化学、文学、经济学、生理学和医学、和平)为人类做出最有贡献人.每年发放奖金的总金额是基金在该年度所获利息的一半,另一半利息用于增加基金总额,以便保证奖金数逐年递增.资料显示:1998年诺贝尔奖发奖后的基金总额(即1999年的初始基金总额)已达19516万美元,基金平均年利率为 6.24%r =.(1)求1999年每项诺贝尔奖发放奖金为多少万美元(精确到0.01);(2)设n a 表示()1998n +年诺贝尔奖发奖后的基金总额,其中*n N ∈,求数列{}n a 的通项公式,并因此判断“2020年每项诺贝尔奖发放奖金将高达193.46万美元”的推测是否具有可信度.23.已知数列{}n a 为等差数列,12a =,3522a a +=, (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设+14n n n b a a =,求数列{}n b 的前n 项和n T . 24.在①535S =,②122114b b S -=,③35S T =这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题:已知正项等差数列{}n a 的公差是等差数列{}n b 的公差的两倍,设n S 、n T 分别为数列{}n a 、{}n b 的前n 项和,且13a =,23T =,________,设2n b n n c a =⋅,求{}n c 的前n 项和n A .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 25.数列{}n a 的前n 项的和为n S ,11a =,()1112n n S a +=-. (1)证明数列{}n a 是等比数列,并求通项n a ; (2)若等差数列{}n b 的各项均为正数,且4124i i b ==∑,11ab +,22a b +,33a b +成等比数列,求数列{}n n a b 的前n 项和n T26.已知正项等比数列{}n a 满足2139nn a +=⋅,3log n n b a =,且n b ,n c ,4n +成等差数列.(1)求数列{}n c 的通项公式;(2)求数列()1n n c n b ⎧⎫⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭的前100项和100T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n na a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n ⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.D解析:D 【分析】由123n n a a ++=可求得数列{}n a 的通项公式,进而求得数列{}n b ,表示出n S , 令16170n S -<,即可得到满足不等式16170n S -<的最小整数n . 【详解】解:由题意可知:123n n a a ++=, 即11322n n a a +=-+, 即()11112n n a a +-=--,又110a =,119a ∴-=,即数列{}1n a -是以首项为9,公比为12-的等比数列, 11192n n a -⎛⎫∴-=⨯- ⎪⎝⎭,即11192n n a -⎛⎫=+⨯- ⎪⎝⎭,11192n n n b a -⎛⎫∴=-=⨯- ⎪⎝⎭,12111219661212n nn n S b b b ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎣⎦∴=++⋅⋅⋅+=⨯=-⨯- ⎪⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎝⎭, 则111632170n n S --=⨯<, 即1112510n -⎛⎫<⎪⎝⎭, 又9112512⎛⎫= ⎪⎝⎭,∴满足不等式16170n S -<的最小整数19n -=, 即10n =. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是利用构造法求出数列{}n a 的通项公式.3.C解析:C 【分析】由21n n n a a a ++=+,分别求出3456789,,,,,,a a a a a a a 关于12,a a 的表达式, 再利用564316a a +=,即可求解 【详解】由21n n n a a a ++=+可得,321a a a =+,432212a a a a a =+=+5432132a a a a a =+=+,6542153a a a a a =+=+,7652185a a a a a =+=+, 87621138a a a a a =+=+,987212113a a a a a =+=+,∴129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,564316a a +=,21214(32)3(53)16a a a a ∴+++=,即21271716a a +=, ∴129212154342(2717)32a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+=故选:C 【点睛】关键点睛,利用递推式21n n n a a a ++=+,求得129212154342(2717)a a a a a a a ++⋅⋅⋅+=+=⨯+,再利用564316a a +=,求得21271716a a +=,进而求解,主要考查学生的数学运算能力,属于中档题4.D解析:D 【分析】把点列代入函数解析式,根据{x n }是等比数列,可知1n nx x +为常数进而可求得1n n y y +-的结果为一个与n 无关的常数,可判断出{y n }是等差数列. 【详解】对于A ,函数3(4)f x x =+上的点列{x n ,y n },有y n =43n x +,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=()()()()114343441n n n n n x x x x x q +++-+=-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于B ,函数2()4f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =24n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=()222214441n n n x x x q +-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于C ,函数3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭上的点列{x n ,y n },有y n =3()4n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=133()()44n n x x+-=33()()144n qx⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于D ,函数4()log f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =4log n x,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=114444log log log log n n n nx x x x q ++-==为常数,故{y n }是等差数列;故选:D . 【点睛】 方法点睛:判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法.5.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =,所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.6.B解析:B 【分析】先利用等差数列的下标和性质将35102a a a ++转化为()410724a a a +=,再根据()11313713132a a S a +==求解出结果.【详解】因为()351041072244a a a a a a ++=+==,所以71a =,又()1131371313131132a a S a +===⨯=, 故选:B. 【点睛】结论点睛:等差、等比数列的下标和性质:若()*2,,,,m n p q t m n p q t N +=+=∈,(1)当{}n a 为等差数列,则有2m n p q t a a a a a +=+=; (2)当{}n a 为等比数列,则有2m n p q t a a a a a ⋅=⋅=.7.D解析:D 【分析】 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,得到12n n a a +=,求得22,2n n a n -=≥,得到数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,结合等比数列的求和公式,即可求解. 【详解】由11a =,1n n a S +=,可得1211a S a ===, 当2n ≥时,1nn a S -=,又由1n n a S +=,两式相减,可得11n n n n n a a S S a +--=-=,即12n n a a +=,即12n na a +=, 则数列{}n a 从第二项起是公比为2的等比数列,即22,2n n a n -=≥,又由(0,2020)n a ∈,即222020n -<,可得13,n n N +<∈,所以“和谐项”共有12项, 则数列{}n a 的所有“和谐项”为101,1,2,4,8,,2,可得数列{}n a 的所有“和谐项”的平方和为111110(11244)11416413431-+++++=+=⨯+-.故选:D. 【点睛】与数列的新定义有关的问题的求解策略:通过给出一个新的数列的定义,或约定一种新的运算,或给出几个新模型来创设新问题的情景,要求在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实心信息的迁移,达到灵活解题的目的;遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、运算、验证,使得问题得以解决.8.A解析:A 【分析】由题1n n b b +>在n *∈N 恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,讨论n 为奇数和偶数时,再利用数列单调性即可求出. 【详解】数列{}n b 是单调递减数列,1n n b b +∴>在n *∈N 恒成立,即()122112+1222nn n n λλ-⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,则()6212nn λ>-+⋅恒成立,()212n n -+⋅单调递减,1n ∴=时,()212n n -+⋅取得最大值为6-, 66λ∴>-,解得1λ>-;当n 为偶数时,则()6212nn λ<+⋅恒成立,()212nn+⋅单调递增,2n∴=时,()212nn+⋅取得最小值为20,620λ∴<,解得103λ<,综上,1013λ-<<.故选:A.【点睛】关键点睛:本题考查已知数列单调性求参数,解题的关键由数列单调性得出16212nnλ⎛⎫-<+⎪⎝⎭恒成立,需要讨论n为奇数和偶数时的情况,这也是容易出错的地方. 9.B解析:B【分析】由点在直线上得到数列{}n a的通项公式和前n项和公式,根据公式特征利用裂项相消可得答案.【详解】点1(,)()n nP a a n N*+∈在直线10x y-+=上,所以11n na a+=+,即1=1n na a+-所以{}n a是以1为首项,公差为1的等差数列,即=n a n,(1)=2nn nS+,所以1211=2(1)1nS n n n n⎛⎫=-⎪++⎝⎭,123201911111111112121223201*********S S S S⎛⎫⎛⎫++++=-+-++-=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭20191010=.故选:B.【点睛】裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和,注意通项“分裂成两项差”的形式之后是不是还有系数.10.A解析:A【分析】利用数列递推关系:1n=时,1121a a=-,解得1a;2n 时,1n n na S S-=-.再利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出.【详解】21n nS a=-,1n∴=时,1121a a=-,解得11a=;2n时,1121(21)n n n n na S S a a--=-=---,化为:12n n a a -=.∴数列{}n a 是等比数列,公比为2.56232a ∴==,66216321S -==-.则666332S a =. 故选:A . 【点睛】本题考查数列递推关系、等比数列的通项公式与求和公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.11.A解析:A 【分析】由等比数列的性质,510515102015,,,S S S S S S S ---仍是等比数列,先由51051510,,S S S S S --是等比数列求出15S ,再由10515102015,,S S S S S S ---是等比数列,可得20S . 【详解】由题得,51051510,,S S S S S --成等比数列,则有210551510()()S S S S S -=-,215123(15)S =-,解得1563S =,同理有215101052015()()()S S S S S S -=--,2204812(63)S =-,解得20255S =.故选:A 【点睛】本题考查等比数列前n 项和的性质,这道题也可以先由510315S S ==,求出数列的首项和公比q ,再由前n 项和公式直接得20S 。
一、选择题1.若数列{}n a 满足12a =,23a =,12n n n a a a --=(3n ≥且*N n ∈),则2018a 等于( ) A .12B .2C .3D .232.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( ) A .201920212S F =+ B .201920211S F =- C .201920202S F =+D .201920201S F =-3.已知数列{}n a 满足11a =,()*12nn n a a n a +=∈+N ,若()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .23λ>B .32λ>C .23λ<D .32λ<4.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若110,,22n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( )A .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭5.已知数列{}n a 的前n 项和为n S 且满足11130(2),3n n n a S S n a -+=≥=,下列命题中错误的是( )A .1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 B .13n S n =C .13(1)n a n n =--D .{}3n S 是等比数列6.数列{}n a 是等比数列,若21a =,518a =,则12231n n a a a a a a ++++的取值范围是( ) A .8,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .81,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .82,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭7.“跺积术”是由北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中首创,南宋数学家杨辉、元代数学家朱世杰丰富和发展的一类数列求和方法,有茭草垛、方垛、三角垛等.现有100根相同的圆柱形铅笔,某同学要将它们堆放成横截面为正三角形的垛,要求第一层为1根且从第二层起每一层比上一层多1根,并使得剩余的圆形铅笔根数最少,则剩余的铅笔的根数是( ) A .9 B .10C .12D .138.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( ) A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 9.设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且(1),(4),(13)f f f 成等比数列,则(2)(4)(2)f f f n +++等于( )A .n (2n +3)B .n (n +4)C .2n (2n +3)D .2n (n +4)10.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若130S >,140S <,则n S 取最大值时n 的值为( ) A .6B .7C .8D .1311.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .20012.已知等比数列{}141,1,8n a a a ==,且12231n n a a a a a a k ++++<,则k 的取值范围是( ) A .12,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .12,23⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和n S 满足22n n S a =-,则数列{}n a 的通项公式n a =______. 14.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 ?15.等差数列{}n a 中,若15939a a a ++=,371127a a a ++=,则数列{}n a 前11项的和为__________.16.今年冬天流感盛行,据医务室统计,北校近30天每天因病请假人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a=,且()*21(1)nn n a a n N +-=+-∈,则这30天因病请假的人数共有人______.17.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若()*11111n n n n N S S a +⎛⎫-=∈ ⎪⎝⎭,且112a =-,则20191S =_______.18.已知数列{}n a 满足11a = 132n n a a +=+,则{}n a 的通项公式为__________________.19.数列{}n a 中,11a =,121n n a a n +=++,则数列{}n a 的通项公式为______.20.设数列{}n a 满足11a =,且()*11n n a a n n N +-=+∈,则数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭前2020项的和为________.三、解答题21.设等差数列}{n a 的公差为0d >,n *∈N .且满足3616a a +=,4563a a ⋅=. (1)求数列}{n a 的通项公式. (2)记数列11n n n b a a +=,求}{n b 的前n 项和n T . 22.已知等差数列{}n a 中,23a =,47a =,数列{}n b 满足11b a =,13n n b b +=. (1)求数列{}n a 通项公式n a ; (2)求数列{}n b 的前n 项和n S .23.设数列{}n a 的前n 项和是n S ,且2n n S na n -=. (1)求证:数列{}n a 为等差数列;(2)若0n a >且数列也为等差数列,试求102lim n n nS a +→∞=的的值; (3)设1n n S b n+=,且1n n a a +>恒成立,求证:存在唯一的正整数n ,使得不等式12n n n a b a ++<成立.24.已知数列{}{},n n a b 满足1231112,1,2,,n n n n na a ab b b a n N a ++++===-=∈ (1)求数列{}n b 的通项公式;(2)求证:1211111,6n n N b b b ++++<∈. 25.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,当2n ,*n N ∈时,112n n S a -=-,且112a =. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设n n b na =,数列{}n b 的前n 项和n T ,求使得158n T <成立的n 的最大值. 26.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:2n n S a =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设41n n c a =+,求数列{}n c 的前n 项和n 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】先由题设求得数列{}n a 的前几项,然后得到数列{}n a 的周期,进而求得结果. 【详解】因为12a =,23a =,12n n n a a a --=(3n ≥且*N n ∈), 所以23132a a a ==,34231232a a a ===, 453112332a a a ===, 564123132a a a ===,67523213a a a ===,7862323a a a ===,,所以数列{}n a 是周期为6的周期数列, 所以20183366223a a a ⨯+===, 故选:C. 【点睛】思路点睛:该题考查的是有关数列的问题,解题方法如下: (1)根据题中所给的前两项以及递推公式,逐项写出数列的前几项;(2)根据规律判断出数列的周期;(3)根据所求的数列的周期,求得20182a a =,进而求得结果.2.B解析:B 【分析】利用迭代法可得21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,可得21n n F S +=+,代入2019n =即可求解.【详解】由题意可得该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和, 则211112n n n n n n n n n n F F F F F F F F F F ++----=+=++=+++1211232n n n n n n n n n F F F F F F F F F -------=+++=++++=123211n n n n F F F F F F ---=+++++++,所以21n n F S +=+,令2019n =,可得201920211S F =-,故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是理解数列新定义的含义得出21n n n F F F ++=+,利用迭代法得出21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,进而得出21n n F S +=+.3.C解析:C 【分析】 由数列递推式()*12n n n a a n a +=∈+N 得到11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入1(2)2nn b n λ+=-⋅,当2n ≥时,1n n b b +>,且21b b >求得实数λ的取值范围. 【详解】 解:由12n n n a a a +=+得,1121n na a +=+ 则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭由11a =,得1112a +=, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,∴111222n n na -+=⨯=, 由()*11(2)1n nb n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈⎪⎝⎭N , 得1(2)2nn b n λ+=-⋅, 因为数列{}n b 是单调递增数列, 所以2n ≥时,1n n b b +>,1(2)2(12)2n n n n λλ--⋅--⋅∴>,即12n λ+<, 所以32λ<, 又∵1b λ=-,2(12)224b λλ=-⋅=-, 由21b b >,得24λλ->-,得23λ<, 综上:实数λ的取值范围是2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 故选:C . 【点睛】解决数列的单调性问题的3种方法:(1)作差比较法根据1n n a a +>的符号判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列; (2)作商比较法根据1n na a +(0n a >或0n a <)与1的大小关系进行判断; (3)数形结合法结合相应函数的图象直观判断.4.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,即可求出参数q 的取值范围;【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠. 110,2n a a >=,2n S <, ∴1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,10q ∴>>. 144q ∴-,解得34q. 综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦.故选:A . 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程.5.C解析:C 【分析】由1(2)n n n a S S n -=-≥代入得出{}n S 的递推关系,得证1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,可判断A ,求出n S 后,可判断B ,由1a 的值可判断C ,求出3n S 后可判断D . 【详解】2n ≥时,因为130n n n a S S -+=,所以1130n n n n S S S S ---+=,所以1113n n S S --=, 所以1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,A 正确;1113S a ==,113S =,公差3d =,所以133(1)3nn n S =+-=,所以13n S n=,B 正确; 113a =不适合13(1)n a n n =--,C 错误;1313n n S +=,数列113n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列,D 正确. 故选:C . 【点睛】易错点睛:本题考查由数列的前n 项和求数列的通项公式,考查等差数列与等比数列的判断,在公式1n n n a S S -=-中2n ≥,不包含1a ,因此由n S 求出的n a 不包含1a ,需要特别求解检验,否则易出错.6.D解析:D 【分析】由题意计算出{}n a 的公比q ,由等比数列的性质可得{}1n n a a +也为等比数列,由等比数列前n 项和计算即可得结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,21a =,518a =,所以35218a q a ==,即12q =,所以12a =,由等比数列的性质知{}1n n a a +是以2为首项,以14为公比的等比数列. 所以12122311214881813343142n n n n a a a a a a a a +⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭≤==-< ⎪⎝⎭=+++-, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质以及等比数列前n 项和的计算,属于中档题.7.A解析:A 【分析】设只能堆放n 层,由已知得从最上层往下,每层铅笔数组成以首项为1、公差为1的等差数列,且余下的铅笔数小于1n +,根据等差数列的前n 项和公式可求得选项. 【详解】设只能堆放n 层,则从最上层往下,每层铅笔数组成以首项为1、公差为1的等差数列,且余下的铅笔数小于1n +, 于是()11002n n +≤,且()110012n n n +-<+,解得13n =,剩余的根数为131410092⨯-=. 故选:A. 【点睛】 本题考查数列的实际应用,关键在于将生活中的数据,转化为数列中的基本量,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥.当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1. ∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列, ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.9.A解析:A 【分析】由已知可以假设一次函数为1y kx =+,在根据(1),(4),(13)f f f 成等比数列,得出3k =,利用等差数列的求和公式求解即可.【详解】由已知,假设()f x kx b =+,(0)k ≠(0)10f k b ==⨯+,1b ∴=.(1),(4),(13)f f f 成等比数列,且41,(13(1)1,(4)1)13k f f k f k =+=+=+.1k ∴+,41k +,131k +成等比数列,即2(41)(1)(131)k k k +=++,22161813141k k k k ++=++,从而解得0k =(舍去),2k =,(2)(4)(2)f f f n +++(221)(421)(221)n =⨯++⨯++⋯+⨯+ (242)2n n =++⋯+⨯+(1)42n n n +=⨯+2(1)n n n =++ ()22332n n n n ==++.故选:A . 【点睛】本题考查了等比数列、等差数列和函数的综合应用,考查了学生的计算能力,解题时要认真审题,仔细解答,避免错误,属于中档题.10.B解析:B 【解析】分析:首先利用求和公式,根据题中条件130S >,140S <,确定出780,0a a ><,从而根据对于首项大于零,公差小于零时,其前n 项和最大时对应的条件就是10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,从而求得结果.详解:根据130S >,140S <,可以确定11371147820,0a a a a a a a +=>+=+<,所以可以得到780,0a a ><,所以则n S 取最大值时n 的值为7,故选B.点睛:该题考查的是有关等差数列的前n 项和最大值的问题,在求解的过程中,需要明确其前n 项和取最大值的条件10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,之后就是应用题的条件,确定其相关项的符号,从而求得结果.11.A解析:A 【分析】由等比数列的性质,510515102015,,,S S S S S S S ---仍是等比数列,先由51051510,,S S S S S --是等比数列求出15S ,再由10515102015,,S S S S S S ---是等比数列,可得20S . 【详解】由题得,51051510,,S S S S S --成等比数列,则有210551510()()S S S S S -=-,215123(15)S =-,解得1563S =,同理有215101052015()()()S S S S S S -=--,2204812(63)S =-,解得20255S =.故选:A 【点睛】本题考查等比数列前n 项和的性质,这道题也可以先由510315S S ==,求出数列的首项和公比q ,再由前n 项和公式直接得20S 。
强力推荐人教版数学高中必修5习题第二章数列1.{a}是首项a=1,公差为d=3的等差数列,如果a=2 005,则序号n等于().nn1A.667 B.668 C.669 D.6702.在各项都为正数的等比数列{a}中,首项a=3,前三项和为21,则a+a+a=().54n31A.33B.72C.84D.1893.如果a,a,…,a为各项都大于零的等差数列,公差d≠0,则().821A.aa>aa B.aa <aa C.a+a<a+a D.aa=aa5114844855851184122的等差数列,则的四个根组成一个首项为n)=)(x0-2x4.已知方程(x+-2x+m4 ).|等于(|m-n313 DC.B..A.18245.等比数列{a}中,a=9,a=243,则{a}的前4项和为().nn25A.81B.120 C.168 D.1926.若数列{a}是等差数列,首项a>0,a+a>0,a·a<0,则使前n项和S>0成立的最大自然数n n2 00312 004n2 0032 004是().A.4 005 B.4 006 C.4 007 D.4 0087.已知等差数列{a}的公差为2,若a,a,a成等比数列, 则a=().2413n A.-4 B.-6 C.-8 D.-10aS559=(是等差数列{a}的前n项和,若).=,则8.设S nn aS9351 .D.2 1 B.-1 C.A2a?a12的值是().9.已知数列-1,a,a,-4成等差数列,-1,b,b,b,-4成等比数列,则31122b211111 D.或B.-C.-.A 42222210.在等差数列{a}中,a≠0,a-+a=0(n≥2),若S.)(=n,则38=a1n2n1nn1n --+n9D.10 .20 C.A.38 B二、填空题1,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)11.设f(x x2?2+f(6)的值为.12.已知等比数列{a}中,n(1)若a·a·a=8,则a·a·a·a·a=.64435325(2)若a+a=324,a+a=36,则a+a=.641325(3)若S=2,S=6,则a+a+a+a=. 201918841782713.在和之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为.2314.在等差数列{a}中,3(a+a)+2(a+a+a)=24,则此数列前13项之和为. 135310n715.在等差数列{a}中,a=3,a=-2,则a+a +…+a=.106554n16.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2-2n,求证数列{a}n项和S=3n成等差数列.的前{(17.1)已知数列a}nnn111c?aa?bcb?,,成等差数列,求证,2()已知,也成等差数列.abcacb18.设{a}是公比为q?的等比数列,且a,a,a成等差数列.231n(1)求q的值;(2)设{b}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为S,当n≥2时,比较S与b的大小,并说明理由.nnnnn?2S(n=1,2,3aS的前n项和记为,已知a=1,=…). }.数列19{a n1nnn1+nS}是等比数列.{求证:数列n n,成等差数列,求证:3,2,项和,为其前S1a}a已知数列20.{是首项为且公比不等于的等比数列,naaa12S3n4n17.S,SS-成等比数列6126页9 共页3 第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=a+(n-1)d,即2 005=1+3(n-1),∴n=699.1n2.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}的公比为q(q>0),由题意得a+a+a=21,3n1222=7q.,∴1+q++q+q =)21,又a=3即a(111解得q=2或q=-3(不合题意,舍去),222×7=843×2.(1+q+q)=a∴+a+a=aq15433.B.解析:由a+a=a+a,∴排除C.58412+7aad,+=a(a7d)=又a·a11111822>a·a.7ad+12+=(a+3d)(a4d)=ad+∴a·a811514114.C解析:111122-2x+n=0m=0中两根之和为2,xxaa+1解法:设a=d,=+2d,=+3d,而方程中-2x+=,a43214444 两根之和也为2,a,4+a+=16d=++∴aa432111735,d ∴a=,a=是一个方程的两个根,a=,=a=是另一个方程的两个根.341124444715,分别为m或n∴,16161,故选C.∴|m-n|=2解法2:设方程的四个根为x,x,x,x,且x+x=x+x=2,x·x=m,x·x.n=432143214321.7?,于是可得等差为第一项,x必为第四项,则x=,若设+q,则a+a=a+ax由等差数列的性质:若=+sp2qps2147513,,,,数列为4444157=,n=∴m,16161|=∴|m.-n2B 5.a24353=a=243,=27=q,解析:∵a=9,52a92a=,3=3,aq=9,∴q11533-240 .=120 ∴S==43-12B .6 解析:,则公差为负数,否>0,知a和a两项中有一正数一负数,又a<解法1:由a+a>0,a·a012 0042 0042 0042 0032 0032 0030.<,即a>0,a>则各项总为正数,故aa2 0042 0032 0042 003)006(a+a44006(a+a)1004003224006>=∴S=0,4 0062200740074 ,<02·(=∴Sa+a)=·a2 0044 0074 007122 B.的最大自然数4 006为S>0. 选故n,>解法1的分析得a0·+>0,aa>0,aa<0,同:由解法2a2 0032 0042 00312 0032 004,<a02 004∴S为中的最大值.S n2 003n是关于的二次函数,如草图所示,∵S n到对称轴的距离小,2 003∴到对称轴的距离比2 0040074 在对称轴的右侧.∴)题第(624 008,4 007的左侧,根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧B零点.4 0060>都在其右侧,S的最大自然数是n B7.页9 共页5 第,+6+解析:∵{a}是等差数列,∴a=a4,a=a1n431成等比数列,,a又由a,a41328,a+4)a=(a+6),解得a=-∴(1111 6.∴a=-8+2=-2A8.)aa9(?91a?9S59259解析:∵.===·=1,∴选A)5(a?aa5?S9551352A9.4)q,4d且-=(-1解析:设d和q分别为公差和公比,则-4=-1+32,=2∴d=-1,qa?ad112==∴.2bq?22C10.22,,∴+a=2a{解析:∵a}为等差数列,∴=aaa nn1nn1+-nn为常数数列,,{a}a又a≠0,∴=2nnn38S12n?=19,,即2n而a=-1=n21n?2 .=10∴n二、填空题.11.231,=解析:∵f(x)x22?1x2x122 =)∴f(1-x==,x x1?x2?2?22?22?2111xxx)?1??22(22?12222 .+===+f(1-x)=)∴f(x2xxxx2?222?22?22?,6)+(5)f(+…+5-)+f(-4)f(0)+…+f=设Sf( ,5(-)(+…+f-4)+ff(6S则=f()+f5)+…+(0)6)](+5([)]-f)([)]-f)([S∴2=f6+(5+f5+(4+…+f-)f6=,2.3)=.5)+f(6)+f(-4)+…+f(0)+…+f(-∴S=f(52 .3)32(2)4;()12.(132;2,a=2)由a·a=,得解析:(1a43545.==32a·a·a∴a·a·a625434324?a?a?1212?q?,2)(? 2936?)q(a?a?124.=a)q4=∴a+a(a+25612=+a+a+aS=a??434124,(3)2=?q?4?q+S+a=Sa +a+=S?41488216 32q.=a+a+a=S∴a+418171920 216.13.827同号,由等比中项的,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23827278?插入的三个数之积为××6==6中间数为,216.?322314.26.解析:∵a+a=2a,a+a=2a,10345137∴6(a+a)=24,a+a=4,101044)aa13(+13(a+a)413101134==∴S==26.1322215.-49.解析:∵d=a-a=-5,56∴a+a+…+a10 547(a+a)104=27(a-d+a+5d)55=2=7(a+2d) 5=-49.页9 共页7 第1(n+1)(n-16.5,2).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),1(n+1)(n-2).-=2+3+4+…+(n1)=相加得f(n)2三、解答题项开始每项与其前一项差为常数.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 =1,=S=3-2n证明:(1)=1时,a1122,=6n-3n5-2n-[3(n-1)-2(n-1)]==当n≥2时,aS-S1nnn-n∈N*).1n=时,亦满足,∴a=6n-5(n),常数[6(n-1)-5]=6()(n∈N*--首项a =1,aa=6n5-1nn1-.=∴数列{a}成等差数列且a1,公差为61n111,,2)∵成等差数列,(abc211=∴+化简得2ac=b(a+c).bac222222b+ca+c)c)+a+cc(a+bc +c+a(+abba+)+c(ab+a+=====2·,b(a+c)acacaccab2b+cc+aa+b,∴,也成等差数列.cab2=a+aqq,,即a.解:(1)由题设2=a +a2a181112312-q-1=0≠0,∴2q,a∵11.1或-∴q=22+3nn)1(nn-(2)若q=1,则S=2n+=.n22.(n-1)(n+2)>-b.>0当n≥2时,S,故b=S=S nnn1nn-22+9n-nn(n-1)11若q=-,则S=2n+ (-)=.n4222(n-1)(10-n)-b=S =,当n≥2时,S1nnn-4故对于n∈N,当2≤n≤9时,S>b;当n=10时,S=b;当n≥11时,S<b.nnn+nnn n+2,S,-S a=S19.证明:∵a=nn1nn11n+++n∴(n +2)S=n(S-S),整理得nS=2(n+1)S,n1n1nnn++S2S n+1n.=所以n+1nS}是以2故{为公比的等比数列.n n63,q a+33a,即4aqa=成等差数列,得20.证明:由a,2a,3a4a=a+11447111733-1)=0q,+1)(q变形得(4133=1(舍=-)或q.∴q46)q(1?a13q?1S11?q6由===;312a(1?q)12S1216131?q12)?qa(11SSS?1q?1612612=-1=1-1+q1-=;=6)q1?a(SS161661?qS?SS1266.=得SS1236∴12S,S,S-S成等比数列.66123页9 共页9 第。
高中数学数列经典题型专题训练试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________说明:1、本试卷包括第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分。
考试时间120分钟。
2、考生请将第Ⅰ卷选择题的正确选项填在答题框内,第Ⅱ卷直接答在试卷上。
考试结束后,只收第Ⅱ卷第Ⅰ卷(选择题)一.单选题(共15小题,每题2分,共30分)1.数列{a n},已知对任意正整数n,a1+a2+a3+…+a n=2n-1,则a12+a22+a32+…+a n2等于()A.(2n-1)2B.C.D.4n-12.若{a n}为等比数列a5•a11=3,a3+a13=4,则=()A.3B.C.3或D.-3或-3.已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=()A.B.7C.6D.4.等差数列{a n}中,a1=1,a3=4,则公差d等于()A.1B.2C.D.5.数列的前n项和为S n,a n=,则S n≥0的最小正整数n的值为()6.若数列{a n}的前n项和S n=2n2-2n,则数列{a n}是()A.公差为4的等差数列B.公差为2的等差数列C.公比为4的等比数列D.公比为2的等比数列7.已知数列{a n}的前n项和S n=2n-1,则此数列奇数项的前n项和为()A.B.C.D.8.在等比数列{a n} 中,a1=4,公比为q,前n项和为S n,若数列{S n+2}也是等比数列,则q 等于()A.2B.-2C.3D.-39.在数列{a n}中,a1=2,a2=2,a n+2-a n=1+(-1)n,n∈N*,则S60的值为()A.990B.1000C.1100D.9910.若数列{a n}是公差为2的等差数列,则数列是()A.公比为4的等比数列B.公比为2的等比数列C.公比为的等比数列D.公比为的等比数列11.在数列{a n}中,a1=0,a n=4a n-1+3,则此数列的第5项是()A.252B.255C.215D.52212.数列{a n}、{b n}满足a n•b n=1,a n=n2+3n+2,则{b n}的前10项之和等于()A.B.C.D.13.等比数列{a n}中,a1+a2=8,a3-a1=16,则a3等于()14.已知在等比数列{a n}中,S n为其前n项和,且a4=2S3+3,a5=2S4+3,则此数列的公比q为()A.2B.C.3D.15.数列{a n}的通项,则数列{a n}中的最大项是()A.第9项B.第8项和第9项C.第10项D.第9项和第10项二.填空题(共10小题,每题2分,共20分)16.已知等差数列{a n},有a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,则a13+a14+a15=______.17.在等差数列{a n}中,a3+a5+a7+a9+a11=20,则a1+a13=______.18.数列{a n}的通项公式为a n=2n+2n-1,则数列a n的前n项和为______.19.数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+1,则通项a n=______.20.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a2+a6=a8,则=______.21.已知数列{a n},a n+1=2a n+1,且a1=1,则a10=______.22.设正项等比数列{an}的公比为q,且,则公比q=______.23.已知数列{a n}满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列{a n}的通项公式a n=______.24.数列{a n}为等差数列,已知a3+2a8+a9=20,则a7______.25.设数列{a n}为正项等比数列,且a n+2=a n+1+a n,则其公比q=______.第Ⅱ卷(非选择题)三.简答题(共5小题,50分)26.(10分)已知等差数列{a n},前n项和为S n=n2+Bn,a7=14.(1)求B、a n;(2)设c n=n•,求T n=c1+c2+…+c n.27.(8分)已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=a n+3n,求数列{b n}的前n项和S n.28.(7分)已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,a1=2,且a2,a3,a4+1成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.29.(12分)已知数列{a n}满足.(1)求a2,a3,a4的值;(2)求证:数列{a n-2}是等比数列;(3)求a n,并求{a n}前n项和S n.30.(12分)在数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)在数列{b n}中,若存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),求p,q得值;(Ⅲ)若记c n=a n•b n,求数列{c n}的前n项的和S n.参考答案一.单选题(共__小题)1.数列{a n},已知对任意正整数n,a1+a2+a3+…+a n=2n-1,则a12+a22+a32+…+a n2等于()A.(2n-1)2B.C.D.4n-1答案:C解析:解:∵a1+a2+a3+…+a n=2n-1…①∴a1+a2+a3+…+a n-1=2n-1-1…②,①-②得a n=2n-1,∴a n2=22n-2,∴数列{a n2}是以1为首项,4为公比的等比数列,∴a12+a22+a32+…+a n2==,故选C.2.若{a n}为等比数列a5•a11=3,a3+a13=4,则=()A.3B.C.3或D.-3或-答案:C解析:解:∵{a n}为等比数列a5•a11=3,∴a3•a13=3①∵a3+a13=4②由①②得a3=3,a13=1或a3=1,a13=3∴q10=或3,∴=或3,故选C.3.已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=()A.B.7C.6D.答案:A解析:解:a1a2a3=5⇒a23=5;a7a8a9=10⇒a83=10,a52=a2a8,∴,∴,故选A.4.等差数列{a n}中,a1=1,a3=4,则公差d等于()A.1B.2C.D.答案:D解析:解:∵数列{a n}是等差数列,a1=1,a3=4,∴a3=a1+2d,即4=1+2d,解得d=.故选:D.5.数列的前n项和为S n,a n=,则S n≥0的最小正整数n的值为()A.12B.13C.14D.15答案:A解析:解:令a n=<0,解得n≤6,当n>7时,a n>0,且a6+a7=a5+a8=a4+a9=a3+a10=a2+a11=a1+a12=0,所以S12=0,S13>0,即使S n≥0的最小正整数n=12.故选A.6.若数列{a n}的前n项和S n=2n2-2n,则数列{a n}是()A.公差为4的等差数列B.公差为2的等差数列C.公比为4的等比数列D.公比为2的等比数列答案:A解析:解:∵S n=2n2-2n,则S n-S n-1=a n=2n2-2n-[2(n-1)2-2(n-1)]=4n-4故数列{a n}是公差为4的等差数列故选A.7.已知数列{a n}的前n项和S n=2n-1,则此数列奇数项的前n项和为()A.B.C.D.答案:C解析:解:当n=1时,a1=S1=21-1=1,当n≥2时,a n=Sn-Sn-1=2n-1-(2n-1-1)=2•2n-1-2n-1=2n-1,对n=1也适合∴a n=2n-1,∴数列{a n}是等比数列,此数列奇数项也构成等比数列,且首项为1,公比为4.∴此数列奇数项的前n项和为==故选C8.在等比数列{a n} 中,a1=4,公比为q,前n项和为S n,若数列{S n+2}也是等比数列,则q 等于()A.2B.-2C.3D.-3答案:C解析:解:由题意可得q≠1由数列{S n+2}也是等比数列可得s1+2,s2+2,s3+2成等比数列则(s2+2)2=(S1+2)(S3+2)代入等比数列的前n项和公式整理可得(6+4q)2=24(1+q+q2)+12解可得q=3故选C.9.在数列{a n}中,a1=2,a2=2,a n+2-a n=1+(-1)n,n∈N*,则S60的值为()A.990B.1000C.1100D.99答案:A解析:解:当n为奇数时,a n+2-a n=1+(-1)n=0,可得a1=a3=…=a59=2.当n为偶数时,a n+2-a n=1+(-1)n=2,∴数列{a2n}为等差数列,首项为2,公差为2,∴a2+a4+…+a60=30×2+=930.∴S60=(a1+a3+…+a59)+(a2+a4+…+a60)=30×2+930=990.故选:A.10.若数列{a n}是公差为2的等差数列,则数列是()A.公比为4的等比数列B.公比为2的等比数列C.公比为的等比数列D.公比为的等比数列答案:A解析:解:∵数列{a n}是公差为2的等差数列∴a n=a1+2(n-1)∴∴数列是公比为4的等比数列故选A11.在数列{a n}中,a1=0,a n=4a n-1+3,则此数列的第5项是()A.252B.255C.215D.522答案:B解析:解:由a n=4a n-1+3可得a n+1=4a n-1+4=4(a n-1+1),故可得=4,由题意可得a1+1=1即数列{a n+1}为首项为1,公比为4的等比数列,故可得a5+1=44=256,故a5=255故选B12.数列{a n}、{b n}满足a n•b n=1,a n=n2+3n+2,则{b n}的前10项之和等于()A.B.C.D.答案:B解析:解:∵a n•b n=1∴b n==∴s10==(-)+=-=故选项为B.13.等比数列{a n}中,a1+a2=8,a3-a1=16,则a3等于()A.20B.18C.10D.8答案:B解析:解:设等比数列{a n}的公比为q,∵a1+a2=8,a3-a1=16,∴,解得,∴=2×32=18.故选:B.14.已知在等比数列{a n}中,S n为其前n项和,且a4=2S3+3,a5=2S4+3,则此数列的公比q为()A.2B.C.3D.答案:C解析:解:∵a4=2S3+3,a5=2S4+3,即2S4=a5-3,2S3=a4-3∴2S4-2S3=a5-3-(a4-3)=a5-a4=2a4,即3a4=a5∴3a4=a4q解得q=3,故选C15.数列{a n}的通项,则数列{a n}中的最大项是()A.第9项B.第8项和第9项C.第10项D.第9项和第10项答案:D解析:解:由题意得=,∵n是正整数,∴=当且仅当时取等号,此时,∵当n=9时,=19;当n=9时,=19,则当n=9或10时,取到最小值是19,而取到最大值.故选D.二.填空题(共__小题)16.已知等差数列{a n},有a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,则a13+a14+a15=______.答案:-40解析:解:设等差数列{a n}的公差为d,∵a1+a2+a3=8,a4+a5+a6=-4,∵a4+a5+a6=(a1+3d)+(a2+3d)+(a3+3d)=a1+a2+a3+9d,∴-4=8+9d,解得d=-,∴a13+a14+a15=a1+a2+a3+36d=8-×36=-40,故答案为:-4017.在等差数列{a n}中,a3+a5+a7+a9+a11=20,则a1+a13=______.答案:8解析:解:由等差数列的性质可得a3+a5+a7+a9+a11=(a3+a11)+a7+(a5+a9)=2a7+a7+2a7=5a7=20∴a7=4∴a1+a13=2a7=8故答案为:818.(2015秋•岳阳校级月考)数列{a n}的通项公式为a n=2n+2n-1,则数列a n的前n项和为______.答案:2n+n2-1解析:解:数列a n的前n项和S n=(2+22+23+…+2n)+[1+3+5+…+(2n-1)]=+=2n-1+n2.故答案为:2n-1+n2.19.数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+1,则通项a n=______.答案:2n-1解析:解:由题可得,a n+1+1=2(a n+1),则=2,又a1=1,则a1+1=2,所以数列{a n+1}是以2为首项、公比的等比数列,所以a n+1=2•2n-1=2n,则a n=2n-1.故答案为:2n-1.20.数列{a n}是公差不为0的等差数列,且a2+a6=a8,则=______.答案:3解析:解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由a2+a6=a8,得a1+d+a1+5d=a1+7d,即a1=d,所以==.故答案为3.21.已知数列{a n},a n+1=2a n+1,且a1=1,则a10=______.答案:1023解析:解:由题意,两边同加1得:a n+1+1=2(a n+1),∵a1+1=2∴{a n+1}是以2为首项,以2为等比数列∴a n+1=2•2n-1=2n∴a n=2n-1∴a10=1024-1=1023.故答案为:1023.22.设正项等比数列{an}的公比为q,且,则公比q=______.答案:解析:解:由题意知得∴6q2-q-1=0∴q=或q=-(与正项等比数列矛盾,舍去).故答案为:23.已知数列{a n}满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列{a n}的通项公式a n=______.答案:2n+1-1解析:解:由题意知a n+1=2a n+1,则a n+1+1=2a n+1+1=2(a n+1)∴=2,且a1+1=4,∴数列{a n+1}是以4为首项,以2为公比的等比数列.则有a n+1=4×2n-1=2n+1,∴a n=2n+1-1.24.数列{a n}为等差数列,已知a3+2a8+a9=20,则a7______.答案:=5解析:解:等差数列{a n}中,∵a3+2a8+a9=20,∴(a1+2d)+2(a1+7d)+(a1+8d)=4a1+24d=4(a1+6d)=4a7=20,∴a7=5.故答案为:5.25.设数列{a n}为正项等比数列,且a n+2=a n+1+a n,则其公比q=______.答案:解析:解:由题设条件知a1+a1q=a1q2,∵a1>0,∴q2-q-1=0解得,∵数列{a n}为正项等比数列,∴.故答案:.三.简答题(共__小题)26.已知等差数列{a n},前n项和为S n=n2+Bn,a7=14.(1)求B、a n;(2)设c n=n•,求T n=c1+c2+…+c n.答案:解:(1)∵a7=14.即a7=S7-S6=72+7B-62-6B=14.解得B=1,当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.n=1时也适合∴a n=2n(2)由(1)c n=n•=n•4n,T n=c1+c2+…+c n.=1•41+2•42+3•43+…n•4n①4T n=1•42+2•43+3•44+…(n-1)•4n+n•4n+1,②①-②得-3T n=41+42+43+…4n-n•4n+1=-n•4n+1=•4n+1∴T n=•4n+1解析:解:(1)∵a7=14.即a7=S7-S6=72+7B-62-6B=14.解得B=1,当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.n=1时也适合∴a n=2n(2)由(1)c n=n•=n•4n,T n=c1+c2+…+c n.=1•41+2•42+3•43+…n•4n①4T n=1•42+2•43+3•44+…(n-1)•4n+n•4n+1,②①-②得-3T n=41+42+43+…4n-n•4n+1=-n•4n+1=•4n+1∴T n=•4n+127.已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若b n=a n+3n,求数列{b n}的前n项和S n.答案:解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,∵a5=11,a2+a6=18,∴,解得a1=3,d=2.∴a1=2n+1.(Ⅱ)由(I)可得:b n=2n+1+3n.∴S n=[3+5+…+(2n+1)]+(3+32+…+3n)=+=n2+2n+-.解析:解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,∵a5=11,a2+a6=18,∴,解得a1=3,d=2.∴a1=2n+1.(Ⅱ)由(I)可得:b n=2n+1+3n.∴S n=[3+5+…+(2n+1)]+(3+32+…+3n)=+=n2+2n+-.28.已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,a1=2,且a2,a3,a4+1成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=,求数列{b n}的前n项和S n.答案:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,由a1=2和a2,a3,a4+1成等比数列,得(2+2d)2-(2+d)(3+3d),解得d=2,或d=-1,当d=-1时,a3=0,与a2,a3,a4+1成等比数列矛盾,舍去.∴d=2,∴a n=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n.即数列{a n}的通项公式a n=2n;(Ⅱ)由a n=2n,得b n==,∴S n=b1+b2+b3+…+b n==.解析:解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,由a1=2和a2,a3,a4+1成等比数列,得(2+2d)2-(2+d)(3+3d),解得d=2,或d=-1,当d=-1时,a3=0,与a2,a3,a4+1成等比数列矛盾,舍去.∴d=2,∴a n=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n.即数列{a n}的通项公式a n=2n;(Ⅱ)由a n=2n,得b n==,∴S n=b1+b2+b3+…+b n==.29.已知数列{a n}满足.(1)求a2,a3,a4的值;(2)求证:数列{a n-2}是等比数列;(3)求a n,并求{a n}前n项和S n.答案:解:(1)∵数列{a n}满足,∴.…(3分)(2)∵,又a1-2=-1,∴数列{a n-2}是以-1为首项,为公比的等比数列.…(7分)(注:文字叙述不全扣1分)(3)由(2)得,…(9分)∴.…(12分)解析:解:(1)∵数列{a n}满足,∴.…(3分)(2)∵,又a1-2=-1,∴数列{a n-2}是以-1为首项,为公比的等比数列.…(7分)(注:文字叙述不全扣1分)(3)由(2)得,…(9分)∴.…(12分)30.在数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n(Ⅰ)求数列{a n}和{b n}的通项公式;(Ⅱ)在数列{b n}中,若存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),求p,q得值;(Ⅲ)若记c n=a n•b n,求数列{c n}的前n项的和S n.答案:解:(Ⅰ)数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n;∴b n+1=log2a n+1,∴b n+1-b n=log2a n+1-log2a n=log2=-1;∴=,∴{a n}是等比数列,通项公式为a n=16×=;∴{b n}的通项公式b n=log2a n=log2=5-n;(Ⅱ)数列{b n}中,∵b n=5-n,假设存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),则,解得,或;(Ⅲ)∵a n=,b n=5-n,∴c n=a n•b n=(5-n)×;∴{c n}的前n项和S n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×①,∴s n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×②;①-②得:s n=4×----…--(5-n)×=64--(5-n)×=48+(n-3)×;∴s n=96+(n-3)×.解析:解:(Ⅰ)数列{a n}中,a1=16,数列{b n}是公差为-1的等差数列,且b n=log2a n;∴b n+1=log2a n+1,∴b n+1-b n=log2a n+1-log2a n=log2=-1;∴=,∴{a n}是等比数列,通项公式为a n=16×=;∴{b n}的通项公式b n=log2a n=log2=5-n;(Ⅱ)数列{b n}中,∵b n=5-n,假设存在正整数p,q使b p=q,b q=p(p>q),则,解得,或;(Ⅲ)∵a n=,b n=5-n,∴c n=a n•b n=(5-n)×;∴{c n}的前n项和S n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×①,∴s n=4×+3×+2×+…+[5-(n-1)]×+(5-n)×②;①-②得:s n=4×----…--(5-n)×=64--(5-n)×=48+(n-3)×;∴s n=96+(n-3)×.。
一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是( ) A .8B .9C .10D .113.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( ) A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =4.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( ) A .201920212S F =+ B .201920211S F =- C .201920202S F =+D .201920201S F =-5.数列{}n a 满足1n n a a n +=+,且11a =,则8a =( ). A .29B .28C .27D .266.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T7.设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若110,,22n n a a S >=<,则等比数列{}n a 的公比的取值范围是( )A .30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦B .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦C .30,4⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3⎛⎫ ⎪⎝⎭8.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 .7669.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若633S S =,则129SS =( ) A .43B .53C .2D .310.已知数列{a n }是等比数列,S n 为其前n 项和,若a 1+a 2+a 3=4,a 4+a 5+a 6=8,则S 12= A .40 B .60 C .32D .5011.设等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且510315S S ==,,则20S =( ) A .255B .375C .250D .20012.已知数列{}n a 满足:11a =,()*12nn n a a n N a +=∈+.若()*+11()1n n b n n N a λ⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围为( ) A .2λ>B .3λ>C .2λ<D .3λ<二、填空题13.朱载堉(1536-1611)是中国明代一位杰出的音乐家、数学家和天文历算家,他的著作《律学新说》中制作了最早的“十二平均律”.十二平均律是目前世界上通用的把一组音(八度)分成十二个半音音程的律制,各相邻两律之间的频率之比完全相等,亦称“十二等程律”,即一个八度13个音,相邻两个音之间的频率之比相等,且最后一个音是最初那个音的频率的2倍.设第三个音的频率为1f ,第七个音的频率为2f ,则21f f =______. 14.已知数列{}n a 的前n 项和为1,3,23n n n S a S a λ==-,其中λ为常数,若14n n a b n =-,则数列{}n b 中的项的最小值为__________.15.在数列{}n a 中,11a =,22a =,()*212n n n a a a n ++=+∈N ,记()321nn n n c a λ=-⨯-,若对任意的*n ∈N ,1n n c c +>恒成立,则实数λ的取值范围为______.16.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n =,*n N ∈.求数列{}n a 的通项公式为______.设2(1)n n n n b a a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和n T =______.17.今年冬天流感盛行,据医务室统计,北校近30天每天因病请假人数依次构成数列{}n a ,已知11a =,22a=,且()*21(1)nn n a a n N +-=+-∈,则这30天因病请假的人数共有人______.18.数列{}n a 中,11a =,121n n a a n +=++,则数列{}n a 的通项公式为______.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.数列{}n a 满足()211122,3,1n n nn n a a a a n a -+--+==+,21a =,33a =,则7a =________.三、解答题21.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且122n n n S a +=-,*n N ∈.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n n n b a a n +=-+,记数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .求证:43n T <,*n N ∈. 22.若数列{}n a ,12,a =且132n n a a +=+. (1)证明{}1n a +是等比数列; (2)设()131n n n a b n n +=⋅+,n T 是其前n 项和,求n T .23.设函数()112f x x =+,正项数列{}n a 满足11a =,11n n a f a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,n *∈N ,且2n ≥.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求证:122334111112n n a a a a a a a a ++++⋅⋅⋅+<. 24.已知正项数列{}n a 满足2220n n a na n --=,数列(){}12n nn aa -⋅+的前n 项和为n S .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n S .25.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12n n S a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设21nn b a n =+,求数列{}n b 的前n 项和n T . 26.已知递增等比数列{}n a 满足:1418a a +=,2332a a ⋅=,数列{}n b 的前n 项和为n S ,且212n S n =32n +,记()()111221n n n n n n a c a b a b +++++-=-⋅-.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n c 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n na a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.A解析:A 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{}n c 的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ,验证得答案. 【详解】解:由题意得:323(1)1n a n n ⨯-=+-=,2nn b =,2321n n n n b c a a ==⨯-=,123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2n n +-()212312n n ⨯-=⨯--1326n n +=⨯--,当8n =时,98326815222020T =⨯--=<;当9n =时,109326930572020T =⨯--=>,n ∴的最大值为8.故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式,利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .3.D解析:D 【分析】把点列代入函数解析式,根据{x n }是等比数列,可知1n nx x +为常数进而可求得1n n y y +-的结果为一个与n 无关的常数,可判断出{y n }是等差数列. 【详解】对于A ,函数3(4)f x x =+上的点列{x n ,y n },有y n =43n x +,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=()()()()114343441n n n n n x x x x x q +++-+=-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于B ,函数2()4f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =24n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数,因此1n n y y +-=()222214441n n n x x x q +-=-这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于C ,函数3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭上的点列{x n ,y n },有y n =3()4n x ,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=133()()44n n x x+-=33()()144n qx⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,这是一个与n 有关的数,故{y n }不是等差数列;对于D ,函数4()log f x x =上的点列{x n ,y n },有y n =4log n x,由于{x n }是等比数列,所以1n nx x +为常数, 因此1n n y y +-=114444log log log log n n n nx x x x q ++-==为常数,故{y n }是等差数列;故选:D . 【点睛】 方法点睛:判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法.4.B解析:B 【分析】利用迭代法可得21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,可得21n n F S +=+,代入2019n =即可求解.【详解】由题意可得该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和, 则211112n n n n n n n n n n F F F F F F F F F F ++----=+=++=+++1211232n n n n n n n n n F F F F F F F F F -------=+++=++++=123211n n n n F F F F F F ---=+++++++,所以21n n F S +=+,令2019n =,可得201920211S F =-,故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键点是理解数列新定义的含义得出21n n n F F F ++=+,利用迭代法得出21123211n n n n n n n F F F F F F F F F ++---=+=+++++++,进而得出21n n F S +=+.5.A解析:A 【分析】由已知得11n n n a a -=--,运用叠加法可得选项. 【详解】 解:由题意知:1n n a a n +=+,11n n a a n -∴-=-,即:211a a -=,322a a -=,,11n n n a a -=--,把上述所有式子左右叠加一起得:(1)12n n n a -=+, 88(81)1292a ⨯-∴=+=. 故选:A. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式1(1)n a a n d =+-,或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a ,是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第n −1项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第n −1项商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且k ≠1,k ≠0).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()11b b k m m k =-=-,, 可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭ 是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于112(),n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,m ≠0),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b -=+的式子;(7)1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用(6)中的方法求解即可.6.B解析:B 【分析】根据11a >,667711,01a a a a -><-,分0q < ,1q ≥,01q <<讨论确定q 的范围,然后再逐项判断. 【详解】若0q <,因为11a >,所以670,0a a <>,则670a a ⋅<与671a a ⋅>矛盾, 若1q ≥,因为11a >,所以671,1a a >>,则67101a a ->-,与67101a a -<-矛盾, 所以01q <<,故B 正确; 因为67101a a -<-,则6710a a >>>,所以()26870,1a a a =∈,故A 错误; 因为0n a >,01q <<,所以111n n a q a S q q=---单调递增,故C 错误; 因为7n ≥时,()0,1n a ∈,16n ≤≤时,1n a >,所以n T 的最大值为6T ,故D 错误; 故选:B 【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过穷举法确定01q <<.7.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.即可得到不等式1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-,即可求出参数q 的取值范围;【详解】解:设等比数列{}n a 的公比为q ,依题意可得1q ≠.110,2n a a >=,2n S <, ∴1102n q -⨯>,1(1)221n q q-<-, 10q ∴>>.144q ∴-,解得34q. 综上可得:{}n a 的公比的取值范围是:30,4⎛⎤ ⎥⎝⎦.故选:A . 【点睛】等比数列基本量的求解是等比数列中的一类基本问题,解决这类问题的关键在于熟练掌握等比数列的有关公式并能灵活运用,尤其需要注意的是,在使用等比数列的前n 项和公式时,应该要分类讨论,有时还应善于运用整体代换思想简化运算过程.8.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9.B解析:B 【分析】由已知条件利用等差数列前n 项和公式推导出a 1=2d ,由此能求出129S S 的值【详解】∵等差数列{a n }的前n 项和为S n ,63S S =3, ∴1165623232a d a d⨯+=⨯+3,整理,得a 1=2d ,∴112191112111212665298936392a dS a d S a d a d ⨯++===⨯++. 故选:B . 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和比值的求法,是基础题,解题时要注意等差数列的前n 项和公式的合理运用.10.B解析:B 【解析】由等比数列的性质可知,数列S 3,S 6−S 3,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,即数列4,8,S 9−S 6,S 12−S 9是等比数列,因此S 12=4+8+16+32=60,选B .11.A解析:A 【分析】由等比数列的性质,510515102015,,,S S S S S S S ---仍是等比数列,先由51051510,,S S S S S --是等比数列求出15S ,再由10515102015,,S S S S S S ---是等比数列,可得20S . 【详解】由题得,51051510,,S S S S S --成等比数列,则有210551510()()S S S S S -=-,215123(15)S =-,解得1563S =,同理有215101052015()()()S S S S S S -=--,2204812(63)S =-,解得20255S =.故选:A 【点睛】本题考查等比数列前n 项和的性质,这道题也可以先由510315S S ==,求出数列的首项和公比q ,再由前n 项和公式直接得20S 。
一、选择题1.在各项为正的递增等比数列{}n a 中,12664a a a =,13521a a a ++=,则n a =( ) A .12n +B .12n -C .132n -⨯D .123n -⨯2.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是( ) A .8B .9C .10D .113.已知数列{}n a 满足00a =,()11i i a a i +=+∈N ,则201kk a=∑的值不可能是( )A .2B .4C .10D .144.首项为正数,公差不为0的等差数列{}n a ,其前n 项和为n S ,现有下列4个命题,其中正确的命题的个数是( )①若100S =,则280S S +=;②若412S S =,则使0n S >的最大的n 为15;③若150S >,160S <,则{}n S 中8S 最大;④若78S S <,则89S S <.A .1个B .2个C .3个D .4个5.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6.已知数列{}n a 满足11a =,()*12nn n a a n a +=∈+N ,若()*11(2)1n n b n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈ ⎪⎝⎭N ,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围是( ) A .23λ>B .32λ>C .23λ<D .32λ<7.已知数列{}n a 满足112a =,121n n a a n n +=++,则n a =( )A .312n- B .321n -+ C .111n -+ D .312n+ 8.已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N ,且0n S >,记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ,则使得2020n T >成立的n 的最小值为( )A .7B .8C .10D .119.已知数列{}n a 满足:11a =,*1()2nn n a a n N a +=∈+.则 10a =( ) A .11021B .11022 C .11023D .1102410.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( ) A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 11.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若535,9a a =则95S S =( ) A .1B .1-C .2D .1212.等比数列{} n a 的前n 项和为n S ,若63:3:1S S =,则93:S S =( ) A .4:1B .6:1C .7:1D .9:1二、填空题13.已知递增数列{}n a 共有2020项,且各项和均不为零,20202a =,如果从{}n a 中任取两项i a 、j a ,当i j <时,j i a a -仍是数列{}n a 中的项,则数列{}n a 的各项和2020S =______.14.若数列{}n a 满足,111nn na a a ++=-,12a =,则数列{}n a 前2022项的积等于________. 15.天干地支纪看法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干:甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸.十二地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推,已知2020年为庚子年,那么到建国100年时,即2049年以天干地支纪年法为__________. 16.已知数列{}n a 满足11a =,1122n n n a a n n++=++,则8a =_________. 17.若数列{a n }为单调递增数列,且212n na n λ=-+,则a 3的取值范围为__________.18.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若点(),n n S a 在直线21y x =+上,则5a =__________. 19.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且131413140,0,a a a a ><>,若10k k S S +<,则k =_________.20.已知n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且675S S S >>,给出下列说法: ①6S 为n S 的最大值;②110S >;③120S <;④850S S ->.其中正确的是______.三、解答题21.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足对任意*n ∈N ,都有333212n n a a a S +++=.(1)求证:数列{}n a 为等差数列;(2)若()2(1)2n n n b a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .22.已知正项数列{}n a 满足2220n n a na n --=,数列(){}12n nn aa -⋅+的前n 项和为n S .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n S .23.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足:2n n S a =-. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设41n n c a =+,求数列{}n c 的前n 项和n T .24.已知数列{}n a 满足1112,22n n n a a a ++=-=.(1)证明2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,并求{}n a 的通项公式;(2)求{}n a 的前n 项和n S .25.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足11(0n n a a a S a--=>且1)a ≠.数列{}n b 满足lg n n n b a a =.(1)当10a =时,求数列{}n b 的前n 项和n T ; (2)若对一切n *∈N 都有1n n b b +<,求a 的取值范围.26.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21n n S a An Bn +=++.且11a =,232a =. (1)求证:数列{}1n a n -+是等比数列并求数列{}n a 的通项公式; (2)令11n n b a n =-+,求数列()()111n n n b b b +⎧⎫⎪⎪⎨⎬++⎪⎪⎩⎭的前n 项和n T ,若对任意n 都有n T m >,求实数m 的取值范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B 解析:B 【分析】设其公比为q ,由等比数列通项公式得34a =,进而得2333221a a a q q++=,解得2q =±或12q =±,再根据数列单调性即可得2q ,进而得12n na【详解】{}n a 为等比数列,设其公比为q ,()3362312611364a a a a q a q a ∴====,则34a =,13521a a a ∴++=,2333221a a a q q∴++=, 即2244421q q++=, 解得2q =±或12q =±, 又{}n a 各项为正且递增,2q ∴=,3313422n n n n a a q ---∴==⨯=.故选:B . 【点睛】本题解题的关键是先根据题意得34a =,进而将13521a a a ++=转化为2333221a a a q q++=求q ,考查运算求解能力,是中档题. 2.A解析:A 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{}n c 的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ,验证得答案. 【详解】解:由题意得:323(1)1n a n n ⨯-=+-=,2nn b =,2321n n n n b c a a ==⨯-=,123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2n n +-()212312n n ⨯-=⨯--1326n n +=⨯--,当8n =时,98326815222020T =⨯--=<; 当9n =时,109326930572020T =⨯--=>,n ∴的最大值为8.故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式,利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .3.B解析:B 【分析】先由题中条件,得到21221i i i a a a +-=+,由累加法得到202211221k k a a ==-∑,根据00a =,()11i i a a i +=+∈N ,逐步计算出221a 所有可能取的值,即可得出结果.【详解】由11i i a a +=+得()2221121i i i i a a a a +=+=++,则21221i i i a a a +-=+, 所以2221121a a a -=+, 2232221a a a -=+,……,2202022121a a a -=+,以上各式相加可得:()2112022102212 (20202)kk a a a a a a=-=+++++=∑,所以20221211220k k a a a ==--∑,又00a =,所以2120211a a a =++=,则202211221k k a a ==-∑,因为()11i i a a i +=+∈N ,00a =,则0111a a =+=,所以11a =±,则2110a a =+=或2,所以20a =或2±;则3211a a =+=或3,所以31a =±或3±;则4310a a =+=或2或4,所以42a =±或4±或0;则5411a a =+=或3或5,所以51a =±或3±或5±;……,以此类推,可得:211a =±或3±或5±或7±或9±或11±或13±或15±或17±或19±或21±,因此221a 所有可能取的值为222222222221,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,所以221122a -所有可能取的值为10-,6-,2,14,30,50,74,102,134,170,210;则201kk a=∑所有可能取的值为10,6,2,14,30,50,74,102,134,170,210,即ACD 都有可能,B 不可能. 故选:B. 【点睛】 关键点点睛:求解本题的关键在于将题中条件平方后,利用累加法,得到20221211220k k a a a ==--∑,将问题转化为求221a 的取值问题,再由条件,结合各项取值的规律,即可求解.4.B解析:B 【分析】①②③根据条件可分析数列是首项为正数,公差小于0的等差数列,所以存在*n N ∈,使10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,再结合等差数列的前n 项和公式判断选项;④利用公式1n n n S S a --=()2n ≥,判断选项.【详解】 ①若100S =,则()()110561010022a a a a ++==,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以50a >,60a <,那么()()()()18281212458402a a S S a a a a a a ++=++=+++>,故①不成立; ②若412S S =,则()124561289...40S S a a a a a -=+++=+=,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以80a >,90a <,()115158151502a a S a +==>,()()11689161616022a a a a S ++===,则使0n S >的最大的n 为15,故②成立; ③()115158151502a a S a +==>,()()116168916802a a S a a +==+<,则90a <,因为数列是首项为正数,公差不为0的等差数列,所以{}n S 中的最大项是8S ,故③正确; ④若78S S <,则8780S S a -=>,但989S S a -=,不确定9a 的正负,故④不正确. 故选:B 【点睛】方法点睛:一般等差数列前n 项和的最值的常用方法包含:1.单调性法,利用等差数列的单调性,求出其正负转折项,便可求得等差数列前n 项和的最值;2.利用二次函数的性质求最值,公差不为0的等差数列{}n a 的前n 项和2n S An Bn =+(,A B 为常数)为关于n的二次函数,利用二次函数的性质解决最值问题.5.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 +=+.6.C解析:C 【分析】 由数列递推式()*12n n n a a n a +=∈+N 得到11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入1(2)2nn b n λ+=-⋅,当2n ≥时,1n n b b +>,且21b b >求得实数λ的取值范围. 【详解】 解:由12n n n a a a +=+得,1121n na a +=+ 则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭由11a =,得1112a +=, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为2,公比为2的等比数列,∴111222n n na -+=⨯=, 由()*11(2)1n nb n n a λ+⎛⎫=-⋅+∈⎪⎝⎭N , 得1(2)2nn b n λ+=-⋅, 因为数列{}n b 是单调递增数列, 所以2n ≥时,1n n b b +>,1(2)2(12)2n n n n λλ--⋅--⋅∴>,即12n λ+<, 所以32λ<, 又∵1b λ=-,2(12)224b λλ=-⋅=-, 由21b b >,得24λλ->-,得23λ<, 综上:实数λ的取值范围是2,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. 故选:C . 【点睛】解决数列的单调性问题的3种方法:(1)作差比较法根据1n n a a +>的符号判断数列{}n a 是递增数列、递减数列或是常数列; (2)作商比较法根据1n na a +(0n a >或0n a <)与1的大小关系进行判断; (3)数形结合法结合相应函数的图象直观判断.7.A解析:A 【分析】利用已知条件得到121111n n a a n n n n +-==-++,再用累加法求出数列的通项,用裂项相消法求数的和. 【详解】 由121n n a a n n +=++得:121111n na a n n n n +-==-++, 即1111n n a a n n--=--, 所以()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++-111111*********n n n=+-+-++-=--. 故选:A . 【点睛】 方法点睛:递推公式求通项公式,有以下几种方法:型如:()1n n a a f n +-=的数列的递推公式,采用累加法求通项; 形如:()1n na f n a +=的数列的递推公式,采用累乘法求通项; 形如:1n n a pa q +=+ ()()10pq p -≠的递推公式,通过构造转化为()1n n a t p a t +-=-,构造数列{}n a t -是以1a t -为首项,p 为公比的等比数列,形如:1nn n a pa q +=+ ()()10pq p -≠的递推公式,两边同时除以1n q +,转化为1n n b mb t +=+的形式求通项公式;形如:11n n n n a a d a a ++=-,可通过取倒数转化为等差数列求通项公式. 8.B解析:B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+,结合等差数列的性质可得n a n =,再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+,即可得解.【详解】由题意,()()*21n n n S a a n N=+∈,当2n ≥时,()11121n n n S a a ---=+,所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+, 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=,因为数列{}n a 单调递增且0n S >,所以110,10n n n n a a a a --+≠--=,即11n n a a -=+, 当1n =时,()11121S a a =+,所以11a =, 所以数列{}n a 是以1为首项,公差为1的等差数列, 所以n a n =,所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅,()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅,所以()()234111212222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,所以()1122n n T n +=-⋅+,所以876221538T =⨯+=,987223586T =⨯+=,所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选:B. 【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用.9.C解析:C 【分析】根据数列的递推关系,利用取倒数法进行转化得1121n na a +=+ ,构造11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,求解出通项,进而求出10a . 【详解】 因为12n n n a a a +=+,所以两边取倒数得12121n n n n a a a a ++==+,则111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, 所以数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭为等比数列,则11111122n n n a a -⎛⎫+=+⋅= ⎪⎝⎭,所以121n n a =-,故101011211023a ==-. 故选:C 【点睛】方法点睛:对于形如()11n n a pa q p +=+≠型,通常可构造等比数列{}n a x +(其中1qx p =-)来进行求解. 10.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥. 当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1. ∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列,∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.11.A解析:A 【分析】利用等差数列的前n 项和公式和等差数列的性质可得结果. 【详解】在等差数列{a n }中,由5359a a =,得()()9955115392199555952a a S a a a S a +==⨯=⨯=+ 故选:A 【点睛】本题考查等差数列的性质,考查等差数列的前n 项和,是基础题.12.C解析:C 【分析】利用等比数列前n 项和的性质k S ,2k k S S -,32k k S S -,43k k S S -,成等比数列求解.【详解】因为数列{} n a 为等比数列,则3S ,63S S -,96S S -成等比数列, 设3S m =,则63S m =,则632S S m -=,故633S S S -=96632S S S S -=-,所以964S S m -=,得到97S m =,所以937S S =. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列前n 项和性质的运用,难度一般,利用性质结论计算即可.二、填空题13.2021【分析】直接利用数列的递推关系式的应用和求和的应用求出结果【详解】解:因为递增数列共有2020项且各项均不为0所以所以若则与是数列中的项矛盾所以所以即对上式累加得所以故答案为:2021【点睛解析:2021 【分析】直接利用数列的递推关系式的应用和求和的应用求出结果.【详解】解:因为递增数列{}n a 共有2020项,且各项均不为0,20202a =, 所以12201920202a a a a <<⋯<<=,所以2020201920202018202010a a a a a a <-<-<<-,若10a <,则202012a a ->,与20201a a -是数列{}n a 中的项矛盾, 所以10a >,所以202020191202020182202012019,,,a a a a a a a a a -=-=-=,即20191201821201920202a a a a a a a +=+==+==,对上式累加,得202022019222S =⨯+⨯,所以20202021S =.故答案为:2021. 【点睛】本题考查的知识要点:数列的递推关系式,数列的求和的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力.14.【分析】推导出数列是以为周期的周期数列且有再由递推公式求得由此可求得数列前项的积【详解】则所以则所以数列是以为周期的周期数列且所以的前项的积为故答案为:【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递 解析:6-【分析】推导出数列{}n a 是以4为周期的周期数列,且有1231n n n n a a a a +++=,再由递推公式求得23a =-,由此可求得数列{}n a 前2022项的积.【详解】111n n n a a a ++=-,则121111111111nn n n n n n n a a a a a a a a ++++++-===-+---,所以,42111n n n na a a a ++=-=-=-, 12a =,则1211123112a a a ++===---, 所以,数列{}n a 是以4为周期的周期数列, 且12311111n n n n n n n n a a a a a a a a +++++⎛⎫⎛⎫=⋅⋅-⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以,{}n a 的前2022项的积为()50512342022121236a a a a a a a ⋅⋅⋅⋅⋅=⨯=⨯-=-.故答案为:6-. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键在利用数列的递推公式推导出数列的周期性,一般涉及到数列项数较大的问题时,常利用数列的周期性来求解.15.已巳【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以12个一个循环的循环数列以2020年的天干和地支分别为首项即可求解【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以解析:已巳 【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,以2020年的天干和地支分别为首项,即可求解. 【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,从2020年到2049年一共有30年,且2020年为庚子年, 则30103÷=,2049年的天干为已,30122÷=余6,2049年的地支为巳, 故2049年为已巳年, 故答案为:已巳. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了循环数列的实际应用,能否根据题意得出天干是10个为一个循环的循环数列以及地支是以12个一个循环的循环数列是解决本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,是中档题.16.【分析】先化简整理已知条件得是等差数列求其通项公式得到数列通项公式再计算即可【详解】由得即故故是以为首项以2为公差的等差数列所以所以故故答案为:【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到构造数列是等差 解析:120【分析】先化简整理已知条件得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,求其通项公式,得到数列{}n a 通项公式,再计算8a 即可. 【详解】 由1122n n n a a n n++=++得()()1121n n na n a n n +=+++, 即()()1121n n na n a n n +-+=+,故121n n a a n n +-=+,故n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,以2为公差的等差数列,所以()11221na n n n=+-⨯=-,所以()21n a n n =-,故8815120a =⨯=.故答案为:120. 【点睛】本题解题关键在于化简已知条件得到121n n a a n n +-=+,构造数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,进而通过其通项公式求得数列{}n a 的通项公式,以突破难点.17.(-∞6)【分析】先利用数列的单调性得到λ<8再求a3的取值范围【详解】当n≥2时因为数列{an}为单调递增数列所以对n≥2(n ∈N)恒成立即λ<2n+1对n≥2(n ∈N)恒成立所以λ<8所以故a3解析:(-∞,6) 【分析】先利用数列的单调性得到λ<8,再求a 3的取值范围. 【详解】当n ≥2时,1121(23)2222n n nn n a a n n λλλ---=-+--+=-,因为数列{a n }为单调递增数列,所以202nλ->对n ≥2(n ∈N )恒成立,即λ<2n +1对n ≥2(n ∈N )恒成立, 所以λ<8, 所以3568a λ=+<,故a 3的取值范围为(-∞,6). 故答案为:(-∞,6). 【点睛】关键点睛:解答本题的关键是如何转化数列单调递增,转化数列的单调性一般利用单调性的定义即10(2,)n n a a n n N -->≥∈.转化出了数列的单调性,后面就容易解答.18.【分析】由得两式相减得时然后利用等比数列的定义求解【详解】由题意知当时两式相减得即当时所以数列是首项为公比为的等比数列则故答案为:-1【点睛】本题主要考查数列的递推关系还考查了运算求解能力属于中档题 解析:1-【分析】由21n n a S =+,得1121n n a S --=+,两式相减得1n n a a -=-,1n =时,11a =-,然后利用等比数列的定义求解. 【详解】由题意知21n n a S =+, 当2n ≥时,1121n n a S --=+, 两式相减,得12n n n a a a --=,即1n n a a -=-, 当1n =时,11a =-,所以数列{}n a 是首项为1-,公比为1-的等比数列, 则()()45111a =-⨯-=-. 故答案为:-1 【点睛】本题主要考查数列的递推关系,还考查了运算求解能力,属于中档题.19.26【分析】由题意可得等差数列递减且可得可得结论【详解】等差数列中等差数列递减且满足的k 值为故答案为:【点睛】本题考查等差数列的求和公式和等差数列的性质得出项的正负和前项和的关系是解决问题的关键属中解析:26 【分析】由题意可得等差数列递减且13140a a +>,可得2526270,0,0S S S >><,可得结论.【详解】等差数列{}n a 中131413140,0,a a a a ><>,∴等差数列递减且13140a a +>,13142513262714250,260,2702a a S a S S a +∴=>=>=<, ∴满足10k k S S +<的k 值为26,故答案为:26 【点睛】本题考查等差数列的求和公式和等差数列的性质,得出项的正负和前n 项和的关系是解决问题的关键,属中档题.20.①②【分析】利用前项和公式得可得最大即可判断出正确命题【详解】化为:最大①为的最大值正确;②正确;③所以③不正确;④所以不正确综上可得:①②正确故答案为:①②【点睛】本题考查命题的真假判断与应用等差解析:①② 【分析】675S S S >>,利用前n 项和公式得7670,0a a a <+>,可得67670,,0a a a a d >>><,6S 最大, ()11111611110.2a a S a +==>即可判断出正确命题.【详解】675S S S >>116576546175222a d a d a d ⨯⨯⨯∴+>+>+,化为:7670,0a a a <+>67670,,0a a a a d ∴>>>∴<6S 最大, ①6S 为n S 的最大值,正确; ()11111611110.2a a S a +==>②110S >正确;③()126760S a a =+>,所以③120S <不正确;④85678730S S a a a a -=++=<,所以850S S ->不正确. 综上可得:①②正确. 故答案为: ①②. 【点睛】本题考查命题的真假判断与应用,等差数列的前n 项和公式,难度一般.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数【分析】(1)令1n =求出首项,令2n =求出2a ,将n 换为1n -,两式相减得出21+n n n a S S -=,再将n 换为1n -,两式相减得11n n a a +-=,即得证;(2)求出n b ,分别讨论n 为奇数和偶数,并项求和结合等差数列的求和公式可求出. 【详解】 (1)333212n n a a a S +++=当1n =时,322111a S a ==,11a ∴=,当2n ≥时,33321211n n a a a S --+++=,两式相减得()()()3221111++n n n n n n n n n n a S S S S S S a S S ----=-=-=,21+n n n a S S -∴=,则2+1+1+n n n a S S =,两式相减得2211+n n n n a a a a ++-=,即()()111++n n n n n n a a a a a a +++-=,因为各项为正,11n n a a +∴-=,当2n =时,则()2331212++a a a a =,即()23221+1+a a =,解得22a =,满足211a a -=, 所以数列{}n a 是首项为1,公差为1的等差数列; (2)由(1)可得()1+11n a n n =-⨯=,()()212n n b n ∴=-⨯,当n 为偶数时,()()2222222+46+822+2n T n n =-----()()()()()()424+2+868+6++2222+22n n n n =-----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()2+222+4+6+8+22212n n n n n ==⨯=+, 当n 为奇数时,()()21+21421n n n T T b n n n n n -==--=-+, 综上,()()21,21,n n n n T n n n ⎧+⎪=⎨-+⎪⎩为偶数为奇数.【点睛】方法点睛:证明或判断等差数列的方法,(1)定义法:对于数列{}n a ,若1n n a a d --=,则数列{}n a 为等差数列; (2)等比中项法:对于数列{}n a ,若21+2n n n a a a ++=,则数列{}n a 为等差数列; (3)通项公式法:若n a pn q =+,则数列{}n a 为等差数列; (4)特殊值法:若是选择题、填空题可以用特殊值法判断.22.(1)2n a n =;(2)()()123?216n n S n n n +=-+++. 【分析】(1)由已知得()()20n n a n a n -+=且0n a >,即可得通项公式.(2)由(1)有()()122122nnn n a a n n -⋅+=-⋅+,利用分组、错位相减法求n S .【详解】(1)由2220n n a na n --=得()()20n n a n a n -+=,又{}n a 为正项数列,∴2n a n =.(2)由(1)知()()122122nnn n a a n n -⋅+=-⋅+,令n T 为数列(){}212nn -⋅的前n 项和,则()123123252212n nTn =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯,∴()23412123252212n n T n +=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+-⨯,两式相减,得()123112222222212nn n T n +-=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯--⨯,所以()()2112212221212n n nT n ++⨯⨯--=+--⨯-,所以()12326n n T n +=-⨯+,令n B 为数列{}2n 的前n 项和,则()()1212n n n B n n +=⨯=+, 所以()()123216n n n n S T B n n n +=+=-⨯+++.【点睛】 关键点点睛:(1)由已知方程,将n a 作为未知数求正解,即为数列通项公式. (2)将所得数列分为(){}212nn -⋅、{}2n 两组分别求和,应用错位相减、等差数列前n项和公式求n S .23.(1)112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)n T =3182-+-n n .【分析】(1)利用1(2)n n n a S S n -=-≥,及11a S =确定数列{}n a 是等比数列,从而可得通项公式;(2)用分组求和法求和. 【详解】解:(1)当1n =时,112S a =-,得11a =. 当2n ≥时,由2n n S a =-,① 得112n n S a --=-,②①-②,得12n n a a -=,又110a =≠,∴0n a ≠,∴()1122n n a n a -=≥, ∴{}n a 是等比数列,∴112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)由112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭,则1141412-⎛⎫=+=⨯+ ⎪⎝⎭n n n c a ,则123n n T c c c c =++++()1234n a a a a n =+++++34812121112-=⨯+=+---n n n n . 【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,分组(并项)求和法求和.数列求和的常用方法: (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.24.(1)证明见解析,2nn a n =⋅;(2)1(1)22+=-⋅+n n S n .【分析】(1)将1122n n n a a ++-=, 变形为11122n nn na a ++-=,再利用等差数列的定义求解. (2)由(1)得到 2nn a n =⋅,再利用错位相减法求解.【详解】(1)∵1122n n n a a ++-=,∴11122n nn na a ++-=,又∵112a =, ∴数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项、公差均为1的等差数列; ∴2nn a n =,2n n a n =⋅ (2)由(1)知2nn a n =⋅,所以1212222n n S n =⨯+⨯++⨯, 231212222n n S n +=⨯+⨯++⨯,两式相减得:23122222n n n S n +-=+++-⋅()1212212n n n +-=-⋅-1(1)22n n +=-⋅-,∴1(1)22+=-⋅+n n S n【点睛】方法点睛:求数列的前n 项和的方法 (1)公式法:①等差数列的前n 项和公式,()()11122n n n a a n n S na d +-==+②等比数列的前n 项和公式()11,11,11nn na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩;(2)分组转化法:把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项.(4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广.(5)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对应项之积构成的,则这个数列的前n 项和用错位相减法求解.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.25.(1)1(91)101081n n n T +-⋅+=;(2)10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭.【分析】(1)由1n =得出1a a =,再令2n ≥,由11n n a a S a --=,得出11n n a S a a-=-,可推出1111n n a S a a ---=-,两式相减得出1n n a a a -=,利用等比数列的通项公式得出数列{}n a 的通项公式,可求出数列{}n b 的通项公式,然后利用错位相减法求出数列{}n b 的前n 项和n T ;(2)由1n n b b +<得出()1lg 1lg n n na a n a a +<+,分两种情况1a >和01a <<讨论.①当1a >时,利用参变量分离法得出1na n >+,可得出1a >; ②当01a <<时,利用参变量分离法得出1n a n <+,可得出102a <<.综合①②得出实数a 的取值范围. 【详解】当1n =时,11a S =,1111a a a a--=,解得1a a =. 当2n ≥时,∵11n n a a S a--=, ∴11n n a S a a -=-,可得1111n n a S a a---=-, 上述两式相减得()111n n n n a S S a a a----=-, 即11n n n a a a a a--=-,所以1n n a a a -=. 所以数列{}n a 是首项为a ,公比为a 的等比数列, ∴1nn na a a a ,从而lg lg nn n n b a a na a ==.(1)当10a =时,10nn b n =⋅,∴2121021010nn n T b b n b n n =+++=+⋅++⋅, 则2311010210(1)1010nn n T n n n +=+⋅++-⋅+⋅,∴()23111010191010101010109n n n n nT n n n ++--=++++-⋅=-⋅,所以()1121010110(91)10109981n n n n n n T ++-⋅-⋅+=-=. (2)由1n n b b +<,可得1lg (1)lg n n na a n a a +<+.①当1a >时,由lg 0a >,可得1na n >+,()*11n n n <∈+N ,∴1a >,∴1n a n >+,对一切*n ∈N 都成立,此时的解为1a >; ②当01a <<时,由lg 0a <,可得(1)n n a >+, ∴1n a n <+,()*1N 12n n n ≥∈+,01a <<, ∴01n a n <<+,对一切*n ∈N 都成立, ∴102a <<. 由①,②可知,对一切*n ∈N 都有1n nb b +<的a 的取值范围是10,(1,)2⎛⎫⋃+∞ ⎪⎝⎭.【点睛】本题考查利用前n 项和求通项,考查错位相减法求和以及数列不等式恒成立与参数问题,解题时要熟悉一些常见的求通项和数列求和方法,以及在数列不等式恒成立问题中,灵活利用参变量分离法简化计算,考查分类讨论数学思想,属于难题.26.(1)证明见解析;1112n n a n -⎛⎫=+- ⎪⎝⎭;(2)16m <. 【分析】 (1)根据数列的递推关系和等比数列的定义及通项公式可求出通项公式;(2)利用裂项相消法求出数列的和,进一步利用恒成立问题的应用和函数单调性求出参数的范围.【详解】解:分别令12n =、,代入条件,得121212421a A B a a A B =++⎧⎨+=++⎩ 又11a =,232a =,解得12A =,12B =. ∴211122n n a S n n +=++, 2n ≥时,21111(1)(1)122n n a S n n --+=-+-+, ∴1112(21)22n n a a n n --=-+=, ∴12n n a a n -=-,∵11110a -+=≠, ∴1111(1)12222n n n n a n a n a n a n --+-+==--+-+(常数). ∴{}1n a n -+为等比数列且首项为1,公比为12,∴1112n n a n -⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,∴1112n n a n -⎛⎫=+- ⎪⎝⎭. (2)1211n n n b a n --+== ∴()()()()11112111121212121n n n n n n n n b b b ---+==-++++++ ∴0112231111111112121212121212121n n n T -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+-+⋅⋅⋅+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 11221n =-+ 又∵n T 在*n N ∈递增, ∴1n =时,()111236n min T =-=. ∴16m <. 【点睛】 (1)证明等差(比)数列的方法:定义法和等差(比)中项法;(2)数列求和的方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法.。
高中数学数列检测试题(附答案)
知识点、方法题号通项公式与递推关系式1、2
等差数列及其性质6、7、11
等比数列及其性质5、12
a n与S n的关系4、14
数列求和3、10、13、16
综合问题8、9、15、17、18
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)
1.数列3,5,9,17,33,…的通项公式a n等于( B )
(A)2n(B)2n+1 (C)2n-1 (D)2n+1
解析: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.数列{a n}满足a1=1,a n=(n≥2),则a5的值为( C )
(A)(B)(C)(D)
解析:依题意a n>0且n≥2时,=1+,
即-=1,
∴数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列,
∴=1+(5-1)×1=5,∴a5=.故选C.
3.(2014淄博高二期末)数列{a n}的通项公式a n=n2+n,则数列{}的前10项和为( B )
(A)(B)(C)(D)
解析:==-,
∴S10=-+-+…+-=.故选B.
4.(2014景德镇高二期末)已知数列{a n}的前n项和为S n,满足S n=2a n-2(n∈N+),则a n等于( A )
(A)2n (B)2n+1
(C)2n+1 (D)2n+2
解析:当n≥2时,S n-1=2a n-1-2.
∴a n=2a n-2a n-1,
∴=2.
又a1=2,
∴a n=2n,故选A.
5.在等比数列{a n}中,若a3a5a7a9a11=243,则的值为( C )
(A)1 (B)2 (C)3 (D)9
解析:因为{a n}是等比数列,
所以a 3a11=a5a9=,
因此a 3a5a7a9a11==243,解得a7=3,
又因为=a 7a11,所以=a7=3.故选C.
6.(2014宿州质检)已知{a n}为等差数列,其公差为-2,且a7是a3与a9的等比中项,S n为{a n}的前n项和,n∈N*,则S10的值为( D )
(A)-110 (B)-90 (C)90 (D)110
解析:由题意得(a1-12)2=(a1-4)(a1-16),
解得a1=20.
S10=10a1+×(-2)=110.故选D.
7.(2014南阳高二期末)已知等差数列{a n},前n项和用S n表示,若2a5+3a7+2a9=14,则S13等于( A )
(A)26 (B)28 (C)52 (D)13
解析:∵a5+a9=2a7,
∴2a5+3a7+2a9=7a7=14,
∴a7=2,
∴S13==a7×13=26.故选A.
8.(2014九江高二检测)一个只有有限项的等差数列,它的前5项和为34,最后5项和为146,所有项的和为234,则它的第7项等于( D ) (A)22 (B)21 (C)19 (D)18
解析:据题意知a1+a2+a3+a4+a5=34,。