数列的概念经典试题(含答案)百度文库
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一、数列的概念选择题1.已知等差数列{}n a 中,13920a a a ++=,则574a a -=( )A .30B .20C .40D .502.在数列{}n a 中,11a =,11n n a a n +=++,设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,若n S m <对一切正整数n 恒成立,则实数m 的取值范围为( ) A .()3,+∞ B .[)3,+∞C .()2,+∞D .[)2,+∞3.已知数列{}n a 的前n 项和223n S n n =-,则10a =( )A .35B .40C .45D .504.设{}n a 是等差数列,且公差不为零,其前n 项和为n S .则“*n N ∀∈,1n n S S +>”是“{}n a 为递增数列”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件5.已知数列,21,n -21是这个数列的( )A .第10项B .第11项C .第12项D .第21项6.已知数列{}n a 的通项公式为23nn a n ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则数列{}n a 中的最大项为( ) A .89B .23C .6481D .1252437.数列23451,,,,,3579的一个通项公式n a 是( ) A .21nn + B .23nn + C .23nn - D .21nn - 8.已知数列{}n a 满足11a =,()*11nn n a a n N a +=∈+,则2020a =( ) A .12018B .12019 C .12020D .120219.在数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,则下列结论正确的是( )A .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤.B .存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≥.C .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≤.D .对常数M ,一定存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a M ≥. 10.已知数列{}n a 满足()()*622,6,6n n p n n a n pn -⎧--≤=∈⎨>⎩N ,且对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>,则实数p 的取值范围是( )A .71,4⎛⎫ ⎪⎝⎭B .101,7⎛⎫⎪⎝⎭C .()1,2D .10,27⎛⎫⎪⎝⎭11.数列{}n a 满足:12a =,111nn na a a ++=-()*n N ∈其前n 项积为n T ,则2018T =( ) A .6-B .16-C .16D .612.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22513.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3,4,6,9,13,18,24,则该数列的第19项为( ) A .174B .184C .188D .16014.已知数列{}n a 的首项为2,且数列{}n a 满足111n n n a a a +-=+,数列{}n a 的前n 项的和为n S ,则1008S 等于( ) A .504B .294C .294-D .504-15.已知数列{}n a 满足11a =,122n n a a n n+=++,则10a =( ) A .259B .145 C .3111D .17616.已知数列{}n a 满足111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,则{}n a 的前2021项之积为( ) A .23B .13C .2-D .3-17.数列1111,,,57911--,…的通项公式可能是n a =( ) A .1(1)32n n --+B .(1)32n n -+C .1(1)23n n --+D .(1)23nn -+18.设数列{}n a的通项公式为2 nnan+=,要使它的前n项的乘积大于36,则n的最小值为()A.6 B.7 C.8 D.919.公元13世纪意大利数学家斐波那契在自己的著作《算盘书》中记载着这样一个数列:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…满足21(1),n n na a a n++=+≥那么24620201a a a a+++++=()A.2021a B.2022a C.2023a D.2024a20.在数列{}n a中,()1111,1(2)nnna a na--==+≥,则5a等于A.32B.53C.85D.23二、多选题21.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N*),数列{a n}满足a1=a2=1,a n=a n-1+a n-2 (n≥3).再将扇形面积设为b n (n∈N*),则()A.4(b2020-b2019)=πa2018·a2021B.a1+a2+a3+…+a2019=a2021-1C.a12+a22+a32…+(a2020)2=2a2019·a2021D.a2019·a2021-(a2020)2+a2018·a2020-(a2019)2=0 22.著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a称为“斐波那契数列”,记S n为数列{}n a的前n项和,则下列结论正确的是()A.68a=B.733S=C.135********a a a a a++++=D.22212201920202019a a aaa+++=23.(多选题)已知数列{}n a 中,前n 项和为n S ,且23n n n S a +=,则1n n a a -的值不可能为( ) A .2B .5C .3D .424.设等比数列{}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 .01q <<B .681a a >C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为6T25.已知数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,则下列各数是{}n a 的项的有( )A .2-B .23 C .32D .326.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =27.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列28.已知数列{}2nna n +是首项为1,公差为d 的等差数列,则下列判断正确的是( ) A .a 1=3 B .若d =1,则a n =n 2+2n C .a 2可能为6D .a 1,a 2,a 3可能成等差数列29.无穷等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 1>0,d <0,则下列结论正确的是( ) A .数列{}n a 单调递减 B .数列{}n a 有最大值 C .数列{}n S 单调递减D .数列{}n S 有最大值30.{} n a 是等差数列,公差为d ,前项和为n S ,若56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d <B .70a =C .95S S >D .170S <31.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且3201911111a a e e +≤++,则( )A .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≥B .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≤C .当数列{}n a 为等比数列时,20210T >D .当数列{}n a 为等比数列时,20210T <32.在数列{}n a 中,若22*1(2,.n n a a p n n N p --=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列 B .{(1)}n -是等方差数列C .若{}n a 是等方差数列,则{}()*,kn a k Nk ∈为常数)也是等方差数列D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列 33.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ()*n N ∈,公差0d ≠,690S=,7a 是3a 与9a 的等比中项,则下列选项正确的是( ) A .2d =-B .120a =-C .当且仅当10n =时,n S 取最大值D .当0nS <时,n 的最小值为2234.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知535S =,411a =,则( ) A .45n a n =-B .23n a n =+C .223n S n n =-D .24n S n n =+35.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,且13623a a S +=,则以下结论正确的是( ). A .10a =0B .10S 最小C .712S S =D .190S =【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.B 解析:B 【分析】利用等差数列{}n a 的通项公式代入可得574a a -的值. 【详解】由13920a a a ++=,得131020a d +=,则有5711144(4)631020a a a d a d a d -=+--=+=. 故选:B. 【点睛】考查等差数列通项公式的运用,知识点较为简单.2.D解析:D 【分析】利用累加法求出数列{}n a 的通项公式,并利用裂项相消法求出n S ,求出n S 的取值范围,进而可得出实数m 的取值范围. 【详解】11n n a a n +=++,11n n a a n +∴-=+且11a =,由累加法可得()()()()12132111232n n n n n a a a a a a a a n -+=+-+-++-=++++=,()122211n a n n n n ∴==-++,22222222222311n S n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 由于n S m <对一切正整数n 恒成立,2m ∴≥,因此,实数m 的取值范围是[)2,+∞.故选:D. 【点睛】本题考查数列不等式恒成立问题的求解,同时也考查了累加法求通项以及裂项求和法,考查计算能力,属于中等题.3.A解析:A 【分析】利用()n n n a S S n 12-=-,根据题目已知条件求出数列的通项公式,问题得解.【详解】223n S n n =-,n 2∴≥时,1n n n a S S -=-22(23[2(1)3(1)]n n n n )=-----=45n1n = 时满足11a S = ∴ =45n a n ,∴ 10a =35故选:A. 【点睛】本题考查利用n a 与n S 的关系求通项. 已知n S 求n a 的三个步骤:(1)先利用11a S =求出1a .(2)用1n -替换n S 中的n 得到一个新的关系,利用()n n n a S S n 12-=-便可求出当n 2≥时n a 的表达式.(3)对1n =时的结果进行检验,看是否符合n 2≥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n 2≥两段来写. .4.A解析:A 【分析】根据等差数列的前n 项和公式以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【详解】{}n a 是等差数列,且公差d 不为零,其前n 项和为n S ,充分性:1n n S S +>,则10n a +>对任意的n *∈N 恒成立,则20a >,0d ≠,若0d <,则数列{}n a 为单调递减数列,则必存在k *∈N ,使得当n k >时,10n a +<,则1n n S S +<,不合乎题意;若0d >,由20a >且数列{}n a 为单调递增数列,则对任意的n *∈N ,10n a +>,合乎题意.所以,“*n N ∀∈,1n n S S +>”⇒“{}n a 为递增数列”;必要性:设10n a n =-,当8n ≤时,190n a n +=-<,此时,1n n S S +<,但数列{}n a 是递增数列.所以,“*n N ∀∈,1n n S S +>”⇐/“{}n a 为递增数列”.因此,“*n N ∀∈,1n n S S +>”是“{}n a 为递增数列”的充分而不必要条件. 故选:A. 【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合等差数列的前n 项和公式是解决本题的关键,属于中等题.5.B解析:B 【分析】根据题中所给的通项公式,令2121n -=,求得n =11,得到结果. 【详解】令2121n -=,解得n =11是这个数列的第11项. 故选:B. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有判断数列的项,属于基础题目.6.A解析:A 【分析】由12233nn n n a a +-⎛⎫-=⋅ ⎪⎝⎭,当n <2时,a n +1-a n >0,当n <2时,a n +1-a n >0,从而可得到n =2时,a n 最大. 【详解】解:112222(1)3333n nnn n n a a n n ++-⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+-=⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 当n <2时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ;当n =2时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 所以a 1<a 2=a 3,a 3>a 4>a 5>…>a n ,所以数列{}n a 中的最大项为a 2或a 3,且2328239a a ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭.故选:A . 【点睛】此题考查数列的函数性质:最值问题,属于基础题.7.D解析:D 【分析】根据数列分子分母的规律求得通项公式. 【详解】由于数列的分母是奇数列,分子是自然数列,故通项公式为21n na n =-. 故选:D 【点睛】本小题主要考查根据数列的规律求通项公式,属于基础题.8.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,构造等差数列,结合等差数列的性质求出通项公式即可. 【详解】 解:11nn n a a a +=+, ∴两边同时取倒数得11111n n n na a a a ++==+,即1111n na a ,即数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差1d =的等差数列,首项为111a .则11(1)1nn n a =+-⨯=, 得1n a n=, 则202012020a =, 故选:C 【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解,结合数列递推关系,利用取倒数法以及构造法构造等差数列是解决本题的关键.考查学生的运算和转化能力,属于基础题.9.A解析:A 【分析】运用数列的单调性和不等式的知识可解决此问题. 【详解】数列{}n a 中,11a =,20192019a =,且*n N ∈都有122n n n a a a ++≥+,121n n n n a a a a +++∴≥--,设1n n n d a a +=-,则1n n d d +≥,∴数列{}n d 是递减数列.对于A ,由11a =,20192019a =, 则201911220182019a a d d d =+++=,所以1220182018d d d +++=,又1232018d d d d ≥≥≥≥,所以1122018201820182018d d d d d ≥+++≥,故120181d d ≥≥,2018n ∴≥时,1n d ≤,02019N ∃=,2019n >时, 20192019202012019111n n a a d d d n -=+++≤++++=即存在正整数0N ,当0n N >时,都有n a n ≤,故A 正确;结合A ,故B 不正确;对于C ,当n →+∞,且0n d >时,数列{}n a 为递增数列, 则n a 无最大值,故C 不正确;对于D ,由数列{}n d 是递减数列,当存在0n d <时,则n a 无最小值,故D 不正确; 故选:A 【点睛】本题考查了数列的单调性以及不等式,属于基础题.10.D解析:D 【分析】根据题意,得到数列是增数列,结合通项公式,列出不等式组求解,即可得出结果. 【详解】因为对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>, 则数列{}n a 单调递增; 又()()*622,6,6n n p n n a n pn -⎧--≤=∈⎨>⎩N ,所以只需67201p p a a ->⎧⎪>⎨⎪<⎩,即21106p p p p<⎧⎪>⎨⎪-<⎩,解得1027p <<. 故选:D. 【点睛】本题主要考查由数列的单调性求参数,属于基础题型.11.A解析:A 【分析】根据递推公式推导出()4n n a a n N *+=∈,且有12341a a a a=,再利用数列的周期性可计算出2018T 的值. 【详解】12a =,()*111++=∈-nn n a a n N a ,212312a +∴==--,3131132a -==-+,411121312a -==+,51132113a +==-,()4n n a a n N *+∴=∈,且()12341123123a a a a ⎛⎫=⨯-⨯-⨯= ⎪⎝⎭,201845042=⨯+,因此,()5042018450421211236T T a a ⨯+==⨯=⨯⨯-=-.故选:A. 【点睛】本题考查数列递推公式的应用,涉及数列周期性的应用,考查计算能力,属于中等题.12.D解析:D 【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.13.A解析:A 【分析】根据已知条件求得11n n n a a -=--,利用累加法求得19a . 【详解】 依题意:3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以11n n n a a -=--(2n ≥),且13a =,所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()12213n n =-+-++++()()()11113322n n n n -+--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选:A 【点睛】本小题主要考查累加法,属于中档题.14.C解析:C 【分析】根据递推公式,算出数列前4项,确定数列周期,即可求出结果. 【详解】∵12a =,111n n n a a a +-=+,∴213a =,311131213a -==-+,41123112a --==--+, 又121111111111n n n n n n n n a a a a a a a a +++---+===--+++,所以421n n n a a a ++=-=, ∴数列{}n a 的周期为4,且123476a a a a +++=-, ∵10084252÷=,∴100872522946S ⎛⎫=⨯-=- ⎪⎝⎭. 故选:C. 【点睛】本题主要考查数列周期性的应用,属于常考题型.15.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:1、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;2、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; 3、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.16.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n n a a a ++=-,可得其周期性,进而得出结论. 【详解】因为111n n n n a a a a ++-=+,且113a =, 所以111nn na a a ++=-, 21132113a +∴==-,33a =-,412a =-,513a =,⋯⋯, 4n n a a +∴=.123411···2(3)()132a a a a ∴=⨯⨯--⋅⨯=.则{}n a 的前2021项之积50511133=⨯=.故选:B 【点睛】方法点睛:已知递推关系式求通项:(1)用代数的变形技巧整理变形,然后采用累加法、累乘法、迭代法、构造法或转化为基本数列(等差数列或等比数列)等方法求得通项公式.(2)通过具体的前几项找到其规律,如周期性等求解.17.D解析:D 【分析】根据观察法,即可得出数列的通项公式. 【详解】因为数列1111,,,, (57911)--可写成 ()()()()2342322311111,1,1,12,..24.333-⨯-⨯-⨯+⨯+⨯+⨯+-⨯,所以其通项公式为(1)(1)23213nnn a n n -=-=++⨯. 故选:D.18.C解析:C 【分析】先求出数列{}n a 的前n 项的乘积为n D ,令0n D >解不等式,结合*n N ∈,即可求解. 【详解】记数列{}n a 的前n 项的乘积为n D ,则()()12112451232312n n n n n n n D a a a a n n -++++=⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=- 依题意有()()12362n n ++>整理得()()23707100n n n n +-=-+> 解得:7n >,因为*n N ∈,所以min 8n =, 故选:C19.A解析:A 【分析】根据数列的递推关系式即可求解. 【详解】由21(1),n n n a a a n ++=+≥ 则2462020246210201a a a a a a a a a +++++++++=+3462020562020201920202021a a a a a a a a a a =+++=+++=+=.故选:A20.D解析:D 【解析】分析:已知1a 逐一求解2345122323a a a a ====,,,. 详解:已知1a 逐一求解2345122323a a a a ====,,,.故选D 点睛:对于含有()1n-的数列,我们看作摆动数列,往往逐一列举出来观察前面有限项的规律.二、多选题21.ABD 【分析】对于A ,由题意得bn =an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题22.ABD 【分析】根据,,,计算可知正确;根据,,,,,,累加可知不正确;根据,,,,,,累加可知正确. 【详解】依题意可知,,,, ,,,,故正确; ,所以,故正确; 由,,,,,,可得,故不解析:ABD 【分析】根据11a =,21a =,21n n n a a a ++=+,计算可知,A B 正确;根据12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018a a a =-,累加可知C 不正确;根据2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a a a a a a a a =-=-,累加可知D 正确. 【详解】依题意可知,11a =,21a =,21n n n a a a ++=+,312112a a a =+=+=,423123a a a =+=+=,534235a a a =+=+=,645358a a a =+=+=,故A 正确; 7565813a a a =+=+=,所以712345671123581333S a a a a a a a =++++++=++++++=,故B 正确;由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,786a a a =-,,201920202018a a a =-,可得13572019a a a a a +++++=242648620202018a a a a a a a a a +-+-+-++-2020a =,故C 不正确;2121a a a =,222312312()a a a a a a a a =-=-,233423423()a a a a a a a a =-=-,244534534()a a a a a a a a =-=-,,220192019202020182019202020182019()a a a a a a a a =-=-,所以2222212342019a a a a a +++++122312342345342019202020182019a a a a a a a a a a a a a a a a a a =+-+-+-+- 20192020a a =,所以22212201920202019a a a a a +++=,故D 正确. 故选:ABD. 【点睛】本题考查了数列的递推公式,考查了累加法,属于中档题.23.BD 【分析】利用递推关系可得,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵,∴时,, 化为:,由于数列单调递减, 可得:时,取得最大值2. ∴的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】 本解析:BD 【分析】利用递推关系可得1211n n a a n -=+-,再利用数列的单调性即可得出答案. 【详解】 解:∵23n n n S a +=, ∴2n ≥时,112133n n n n n n n a S S a a --++=-=-, 化为:112111n n a n a n n -+==+--, 由于数列21n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭单调递减, 可得:2n =时,21n -取得最大值2. ∴1n n a a -的最大值为3. 故选:BD . 【点睛】本题考查了数列递推关系、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.24.AD 【分析】分类讨论大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】 ①, 与题设矛盾. ②符合题意. ③与题设矛盾. ④ 与题设矛盾. 得,则的最大值为.B ,C ,错误. 故选:AD. 【点睛】解析:AD 【分析】分类讨论67,a a 大于1的情况,得出符合题意的一项. 【详解】①671,1a a >>, 与题设67101a a -<-矛盾. ②671,1,a a ><符合题意. ③671,1,a a <<与题设67101a a -<-矛盾. ④ 671,1,a a <>与题设11a >矛盾.得671,1,01a a q ><<<,则n T 的最大值为6T .∴B ,C ,错误.故选:AD. 【点睛】考查等比数列的性质及概念. 补充:等比数列的通项公式:()1*1n n a a qn N -=∈.25.BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】 因为数列满足,, ; ; ;数列是周期为3的数列,且前3项为,,3; 故选:. 【点睛】 本题主要解析:BD 【分析】根据递推关系式找出规律,可得数列是周期为3的周期数列,从而可求解结论. 【详解】因为数列{}n a 满足112a =-,111n na a +=-,212131()2a ∴==--;32131a a ==-; 4131112a a a ==-=-; ∴数列{}n a 是周期为3的数列,且前3项为12-,23,3; 故选:BD . 【点睛】本题主要考查数列递推关系式的应用,考查数列的周期性,解题的关键在于求出数列的规律,属于基础题.26.ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列的前项和为,, ∴,解得, 故,故A 正确;∵,,故有,故B 正确; 该数解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误;由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果.27.BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.28.ACD 【分析】利用等差数列的性质和通项公式,逐个选项进行判断即可求解 【详解】因为,,所以a1=3,an =[1+(n-1)d](n+2n).若d =1,则an =n(n+2n);若d =0,则a2=解析:ACD 【分析】利用等差数列的性质和通项公式,逐个选项进行判断即可求解 【详解】因为1112a =+,1(1)2n n a n d n =+-+,所以a 1=3,a n =[1+(n -1)d ](n +2n ).若d =1,则a n =n (n +2n );若d =0,则a 2=6.因为a 2=6+6d ,a 3=11+22d ,所以若a 1,a 2,a 3成等差数列,则a 1+a 3=a 2,即14+22d =12+12d ,解得15d =-. 故选ACD29.ABD 【分析】由可判断AB ,再由a1>0,d <0,可知等差数列数列先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得,所以数列单调递减,A 正确; 由数列单调递减,可知数列有最大值a1,故B 正解析:ABD 【分析】由10n n a a d +-=<可判断AB ,再由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,可判断CD. 【详解】根据等差数列定义可得10n n a a d +-=<,所以数列{}n a 单调递减,A 正确; 由数列{}n a 单调递减,可知数列{}n a 有最大值a 1,故B 正确;由a 1>0,d <0,可知等差数列数列{}n a 先正后负,所以数列{}n S 先增再减,有最大值,C 不正确,D 正确. 故选:ABD.30.ABD 【分析】结合等差数列的性质、前项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由,可得,故B 正确; 由,可得, 由,可得,所以,故等差数列是递减数列,即,故A 正确; 又,所以,故C 不正确解析:ABD 【分析】结合等差数列的性质、前n 项和公式,及题中的条件,可选出答案. 【详解】由67S S =,可得7670S S a -==,故B 正确;由56S S <,可得6560S S a -=>, 由78S S >,可得8780S S a -=<,所以876a a a <<,故等差数列{}n a 是递减数列,即0d <,故A 正确; 又()9567897820S S a a a a a a -=+++=+<,所以95S S <,故C 不正确; 又因为等差数列{}n a 是单调递减数列,且80a <,所以90a <, 所以()117179171702a a S a +==<,故D 正确.故选:ABD. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列性质的应用,解题的关键是熟练掌握等差数列的增减性及前n 项和的性质,本题要从题中条件入手,结合公式()12n n n a S S n --≥=,及()12n n n a a S +=,对选项逐个分析,可判断选项是否正确.考查学生的运算求解能力与逻辑推理能力,属于中档题.31.AC 【分析】将变形为,构造函数,利用函数单调性可得,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由,可得,令, ,所以是奇函数,且在上单调递减,所以, 所以当数列为等差数列时,;解析:AC 【分析】 将3201911111a a e e +≤++变形为32019111101212a a e e -+-≤++,构造函数()1112xf x e =-+,利用函数单调性可得320190a a +≥,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由3201911111a a e e +≤++,可得32019111101212a a e e -+-≤++,令()1112x f x e =-+, ()()1111101111x x x x x e f x f x e e e e --+=+-=+-=++++,所以()1112xf x e =-+是奇函数,且在R 上单调递减,所以320190a a +≥, 所以当数列{}n a 为等差数列时,()320192*********a a S +=≥;当数列{}n a 为等比数列时,且3a ,1011a ,2019a 同号,所以3a ,1011a ,2019a 均大于零, 故()2021202110110T a =>.故选:AC 【点睛】本题考查等差数列与等比数列,考查逻辑推理能力,转化与化归的数学思想,属于中档题32.BCD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若是等差数列,如,则不是常数,故不是等方差数列,故A 错误; 对于B ,数列中,是常数, 是等方差数解析:BCD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}n a 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n aa ---=---=是常数, {(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确;对于C ,数列{}n a 中的项列举出来是,1a ,2a ,,k a ,,2k a ,数列{}kn a 中的项列举出来是,k a ,2k a ,3k a ,,()()()()2222222212132221k k k k k k k k aa a a a a a a p +++++--=-=-==-=,将这k 个式子累加得()()()()2222222212132221k kk k k k k k aa a a a a a a kp +++++--+-+-++-=,222k k a a kp ∴-=,()221kn k n a a kp +∴-=,{}*(,kn a k N ∴∈k 为常数)是等方差数列,故C 正确; 对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,属于中档题.33.AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由解不等式可判断D . 【详解】等差数列的前n 项和为,公差,由,可解析:AD 【分析】运用等差数列的通项公式和求和公式,解方程可得首项和公差,可判断A ,B ;由二次函数的配方法,结合n 为正整数,可判断C ;由0n S <解不等式可判断D .【详解】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差0d ≠,由690S =,可得161590a d +=,即12530a d +=,①由7a 是3a 与9a 的等比中项,得2739a a a =,即()()()2111628a d a d a d +=++,化为1100a d +=,②由①②解得120a =,2d =-,则202(1)222n a n n =--=-,21(20222)212n S n n n n =+-=-,由22144124n S n ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,可得10n =或11时,n S 取得最大值110; 由2102n S n n -<=,解得21n >,则n 的最小值为22.故选:AD 【点睛】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,以及等比中项的性质,二次函数的最值求法,考查方程思想和运算能力,属于中档题.34.AC 【分析】由求出,再由可得公差为,从而可求得其通项公式和前项和公式 【详解】由题可知,,即,所以等差数列的公差,故选:AC. 【点睛】本题考查等差数列,考查运算求解能力.解析:AC 【分析】由535S =求出37a =,再由411a =可得公差为434d a a =-=,从而可求得其通项公式和前n 项和公式 【详解】由题可知,53535S a ==,即37a =,所以等差数列{}n a 的公差434d a a =-=, 所以()4445n a a n d n =+-=-,()2451232n n n S n n --==-.故选:AC. 【点睛】本题考查等差数列,考查运算求解能力.35.ACD 【分析】由得,故正确;当时,根据二次函数知识可知无最小值,故错误;根据等差数列的性质计算可知,故正确;根据等差数列前项和公式以及等差数列的性质可得,故正确. 【详解】因为,所以,所以,即解析:ACD 【分析】由13623a a S +=得100a =,故A 正确;当0d <时,根据二次函数知识可知n S 无最小值,故B 错误;根据等差数列的性质计算可知127S S =,故C 正确;根据等差数列前n 项和公式以及等差数列的性质可得190S =,故D 正确. 【详解】因为13623a a S +=,所以111236615a a d a d ++=+,所以190a d +=,即100a =,故A 正确;当0d <时,1(1)(1)922n n n n n S na d dn d --=+=-+2(19)2dn n =-无最小值,故B 错误;因为127891*********S S a a a a a a -=++++==,所以127S S =,故C 正确; 因为()1191910191902a a S a+⨯===,故D 正确.【点睛】本题考查了等差数列的通项公式、前n项和公式,考查了等差数列的性质,属于中档题.。
高一数学数列的概念试题答案及解析1.已知数列{an }满足an= nk n(n∈N*,0 < k < 1),下面说法正确的是( )①当时,数列{an}为递减数列;②当时,数列{an}不一定有最大项;③当时,数列{an}为递减数列;④当为正整数时,数列{an}必有两项相等的最大项.A.①②B.②④C.③④D.②③【答案】C【解析】选项①:当时,,有,,则,即数列不是递减数列,故①错误;选项②:当时,,因为,所以数列可有最大项,故②错误;选项③:当时,,所以,即数列是递减数列,故③正确;选项④:,当为正整数时,;当时,;当时,令,解得,,数列必有两项相等的最大项,故④正确.所以正确的选项为③④.【考点】数列的函数特征.2.在数列中,,,则=()A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知可得:由此可猜想数列是以3为周期的周期数列,所以,故选D.另此题也可:设,则有从而可知数列是以0为首项,为公差的等差数列,从而可求得进而求得的值.【考点】数列的概念.3.数列{}中,,则为___________.【答案】19【解析】由已知可得,所以,,。
【考点】数列的递推关系式。
4.数列的一个通项公式是()A.B.C.D.【答案】B【解析】.【考点】数列的通项公式.5.数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55中,x等于()A.11B.12C.13D.14【答案】C【解析】观察数列特点,从第三项起每一项等于它的前两项的和,因此【考点】数列点评:由数列前几项的特点归纳出通项,进而求得任意一项6.在数列{}中,若,则()A.1B.C.2D.1.5【答案】D【解析】根据题意,由于体现了数列的递推式的运用,故选D.【考点】数列的递推式点评:解决的关键是根据首项,结合递推式得到数列的其余的各项,同时能结合周期性得到结论,属于基础题。
7.已知数列的前项和,则 .【答案】=1,当n时,则=,综合上述可知【解析】解:因为,那么当n=1,得到a1结论为8.已知数列中,,若,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】解:因为,说明是公差为4的等差数列,,选C9.数列的一个通项公式是A.B.C.D.【答案】D【解析】解:因为数列的前几项为摆动数列,因此一个通项公式是,也可以特殊值验证法得到,选D10.在2与32中间插入7个实数,使这9个实数成等比数列,该数列的第7项是 .【答案】16【解析】记此数列为{an},则设公比为q,则11.若数列的通项公式为,则()A.为递增数列B.为递减数列C.从某项后为递减数列D.从某项后为递增数列【答案】D【解析】解:∵an ="n!" /10n ,∴当n!<10n时,数列{an}为递减数列,当n!>10n时,数列{an}为递递数列,故选D12.已知数列、都是公差为1的等差数列,其首项分别为,且设,则数列的前10项和等于()A.55B.70C.85D.100【答案】C【解析】解:∵a1+b1=5,a1,b1∈N*,a1>b1,a1,b1∈N*(n∈N*),∴a1,b1有3和2,4和1两种可能,当a1,b1为4和1的时,ab1=4,前10项和为4+5+…+12+13=85;当a1,b1为3和2的时,ab1=4,前10项和为4+5+…+12+13=85;故数列{abn}的前10项和等于85,故选C.13.已知数列是首项为1,公比为的等比数列,则.【答案】【解析】解:因为数列是首项为1,公比为的等比数列14.定义一种新的运算“”对任意正整数n满足下列两个条件:(1)则____________【答案】 4023【解析】令是以1为首项,2为公差的等差数列,=402315.,则此数列的通项公式_____;【答案】【解析】解:因为,根据分母的与分子与项数的关系可知16.数列的通项公式为,则此数列的前项的和等于 ( ) A.B.C.D.【答案】B【解析】验证法:17.数列的前n项的和,则= ___ .【答案】【解析】解:因为,当n=1时,则当n2时,则验证当n=1不适合上式,因此得到=18.已知数列1,,,,…的一个通项公式是an=_________.【答案】【解析】分子为2n-1,分母为n2,所以通项公式为19.已知数列{an }的通项公式为an=23-4n,Sn是其前n项之和,则使数列的前n项和最大的正整数n的值为 .【答案】10.【解析】,所以,由得,所以数列的前n项和最大的正整数n的值为1020.在数列中,等于()A.B.C.D.【答案】C【解析】21.在数列中,,,则( )A.B.C.D.【答案】A【解析】解:因为数列中,,22.已知数列的前几项和为.那么这个数列的通项公式= .【答案】.【解析】,当时,,.23.在数列中,,求:⑴数列的最大项⑵数列的前n项和【答案】(1)当;(2)【解析】数列的单调性的运用,求解数列的最大项;运用错位相减法。
4.1 数列的概念1.(2020·宜宾市南溪区第二中学校高一月考)已知数列28n na n =+,则数列{}n a 的第4项为( ) A .110B .16C .14 D .13【答案】B【解析】依题意4244148246a ===+.故选:B. 2.(2020·浙江鄞州·宁波诺丁汉附中高一期中)已知数列的通项公式是()()31{22n n n a n n +=-是奇数是偶数,则23⋅a a 等于( ) A .70 B .28C .20D .8【答案】C【解析】因为()()31{22n n n a n n +=-是奇数是偶数,所以,所以23⋅a a =20.故选C.3.(2020·广西田阳高中高一月考)已知数列的一个通项公式为()11312n n n n a +-+=-,则5a = ( ) A .12B .12-C .932D .932-【答案】A 【解析】()11312n n n n a +-+=-,则()51551531122a +-+=-=.故选:A. 4.(2020·广西田阳高中高一月考)已知数列2,5,22,11…,则25是这个数列的( ) A .第六项 B .第七项C .第八项D .第九项【答案】B题组一 根据通项求项【解析】由数列前几项归纳可知通项公式为n a =,=时,7n =,为数列第七项,故选B.5.(2020·浙江鄞州·宁波咸祥中学高一期中)已知数列{}n a 的通项公式为22n a n n =+,则10(a = )A .100B .110C .120D .130【答案】C【解析】数列{}n a 的通项公式为22n a n n =+,则21010210120a =+⨯=.故选:C.6.(2020·四川高一期中)已知数列{}n a 的通项公式是1(2)2n a n n =+,则220是这个数列的( ) A .第19项 B .第20项 C .第21项D .第22项【答案】B【解析】由题意,令1(2)2202n n +=,则(2)440n n +=,解得20n =或22n =-; 因为*n N ∈,所以20n =,即220是这个数列的第20项.故选:B.7.(2020·四川省苍溪实验中学校高一期中)已知数列2,4,……,则8是该数列的第________项 【答案】118=,解得11n =,所以8是该数列的第11项,故答案为:11.8.(2020·上海高二课时练习)在数列{}n a 中,已知()*cos2n n a n N π=∈,则{}n a 的前6项分别为______. 【答案】0,1,0,1,0,1--【解析】易得1cos02a π==,2cos 1a π==-,33cos02a π==,4cos 21a π==,55cos 02a π==,66cos12a π==-.故答案为:0,1,0,1,0,1-- 9.(2020·上海高二课时练习)已知数列{}n a 的通项公式为1(2)n a n n =+,那么199是这数列的第_____项.【答案】9【解析】令11(2)99n n =+,即22990n n +-=,解得9n =或11-(舍去),则199是这数列的第9项,故答案为: 9. 10.(2020·上海高二课时练习)数列{}n a 中,1003n a n =-(*n N ∈),该数列从第_____项开始每项均为负值. 【答案】34【解析】令10030n a n =-<,解不等式得:1003n >,由于*n N ∈,故34n =.故答案为:34.1.(2020·江西高一月考)数列3579,,,24816--,…的一个通项公式为( ) A .()n n n n21a 12+=-⋅ B .()nn n 2n 1a 12+=-⋅C .()n n 1n n 21a 12++=-⋅ D .()n 1n n2n 1a 12++=-⋅【答案】D【解析】根据分子、分母还有正负号的变化,可知,()12112n n nn a ++=-⋅.故选D. 题组二 根据项写通项2.(2020·四川双流·艺体中学)数列2,43,85,167,329…的一个通项公式a n 等于( ) A .221nn -B .2n nC .221nn -D .221nn +【答案】C【解析】数列2,43,85,167,329… 可写成:12211⨯-,22221⨯-,32231⨯-,42241⨯-,52251⨯-… 所以通项公式a n 2=21nn -.故选C. 3.(2020·上海市杨浦高级中学)已知数列1、0、1、0、,可猜想此数列的通项公式是( ).A .()()1*11n n a n N -⎡⎤=+-∈⎣⎦B .()()*1112nn a n N ⎡⎤=+-∈⎣⎦C .()()()()1*111122n n a n n n N +⎡⎤=+-+--∈⎣⎦ D .()()*11cos 2n a n n N π=-∈【答案】D【解析】对于A 选项,()011121a =+-=≠,不合乎题意; 对于B 选项,()1111012a =⨯-=≠,不合乎题意; 对于C 选项,()4311121312a ⎡⎤=⨯+-+⨯=≠⎣⎦,不合乎题意;对于D 选项,当n 为奇数时,cos 1n π=-,此时()11112n a =⨯+=, 当n 为偶数时,cos 1n π=,此时()11102n a =⨯-=,合乎题意. 故选:D.4.(2018·吉林宽城·长春市养正高中高一期中)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式n a =__________.【答案】54n -【解析】第一图点数是1;第二图点数6=1+5 ;第三图是11=1+25 ;第四图是16=1+35 则第n 个图点数=1+(n-1)554n a n 故答案为:54n -5.(2019·山东东营·)已知数列{}n a 的前4项依次为23,45-,67,89-,试写出数列{}n a 的一个通项公式n a =______.【答案】12(1)21n nn +-+ 【解析】2,4,6,8,的通项公式为2n ,3,5,7,9,的通项公式为21n , 正负交替的通项公式为1(1)n +-,所以数列{}n a 的通项公式12(1)21n n n a n +=-+.故答案为:12(1)21n n n +-+ 6.(2020·全国高一课时练习)写出下列各数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数: (1)5784,,2,,,245--⋯(2)246810,,,,,315356399(3)5,55,555,5555,(4)2,0,2,0,2,0,【答案】(1)()131n n n a n ++=-;(2)()2221n n a n =-;(3)()51019n na =-;(4)()111n n a -=+- 【解析】解(1)考虑到第2,4项的分母恰好是所在项的序号, 于是这个数列的前4项可以改写成4567,,,1234--, 这4项的分母都与项的序号相同,分子都恰好是序号加3,且奇数项为正,偶数项为负, 所以它的一个通项公式为()131n n n a n++=-. (2)考虑到分子2,4,6,8,10恰好是序号的2倍,所以分子应为2n .分母22222321,1541,3561,6381,99101=-=-=-=-=-都为分子的平方数减去1,因此它的一个通项公式为()2221n na n =-.(3)这个数列的第n 项可以是n 个5组成的n 位数555n n a ↑=,用代数式替代省略号,可考虑前4项改写成55559,99,999,99999999⨯⨯⨯⨯,其中9999999999,,,又可表示成1234101,101,101,101----, 这里的10的正整数次幂的指数恰好与数列中项的序号相等, 所以它的一个通项公式为()51019n n a =-. (4)211,011=+=-,考虑到其每一项与序号的关系将前几项分别写成:()()()()012311,11,11,11+-+-+-+-, 因此它的一个通项公式为()111n n a -=+-.1.(2020·眉山市东坡区多悦高级中学校高一期中)在数列{}n a 中,已知11a =,25a =,()*21n n n a a a n N ++=-∈,则5a 等于( )A .4-B .5-C .4D .5【答案】B【解析】由()*21n n n a a a n N++=-∈知:3214a a a 4321a a a 5435a a a故选:B2.(2020·自贡市第十四中学校高一期中)数列3,7,11,15,的一个通项公式是( )A .41n a n =+B .21n a n =+C .41n a n =-D .21n a n =-【答案】C【解析】因为数列3,7,11,15⋯的一个通项公式为41n -,故数列3,7,11,15,⋯的一个通项公式是41n a n =-,故选:C . 3.(2019·河北廊坊·高一期末)数列{}n a 的前几项为11121,3,,8,222,则此数列的通项可能是( )A .542n n a -=B .322n n a -=C .652n n a -=D .1092n n a -=【答案】A题组三 根据递推公式求项【解析】数列为16111621,,,,22222其分母为2,分子是首项为1,公差为5的等比数列,故通项公式为542n n a -=. 4.(2020·安徽黄山·高一期末)数列1111,,,,...24816--的一个通项公式是( ) A .1(1)2+-n nB .(1)2-n nC .sin 2nn πD .cos(1)2nn π+【答案】B 【解析】()111122-=-⨯,()2211142=-⨯,()3311182-=-⨯,()44111162=-⨯ 所以其通项公式是:(1)2-nn 故选:B5.(2020·武汉外国语学校高一月考)数列4,6,10,18,34,……的通项公式n a 等于( ) A .12n + B .21n + C .22n + D .22n +【答案】C【解析】234521134522,22,22,22,22a a a a a =+=+=+=+=+22n n a ∴=+故选:C6.(2020·浙江越城·绍兴一中期中)在数列{}n a 中,()1111,1(2)nnn a a n a --==+≥,则5a 等于A .32B .53C .85D .23【答案】D【解析】已知1a 逐一求解2345122323a a a a ====,,,.故选D7.(2020·吉林前郭尔罗斯县第五中学高一期中)数列12-,2,92-,8,252-,…它的一个通项公式可以是( )A .()212nn n a =-B .()2112n n n a +=- C .22n n a =D .1n n a n =-+ 【答案】A【解析】将1n =代入四个选项可得A 为12-,B 为12,C 为12,D 为12-.所以排除B 、C 选项. 将2n =代入A 、D,得A 为2,D 为23-,所以排除D 综上可知,A 可以是一个通项公式故选:A 8.(2019·息县第一高级中学高二月考(文))数列1-,3,7-,15,…的一个通项公式可以是( ) A .()(1)21nnn a =-⋅- B .(1)(21)nn a n =-⋅- C .()1(1)21n n n a +=-⋅-D .1(1)(21)n n a n +=-⋅-【答案】A【解析】将1n =代入四个选项,可知C 中11,a =D 中11,a =所以排除C 、D.当3n =,代入B 可得35,a =-所以排除B ,即A 正确,故选:A.9.(2018·安徽六安一中高一期末(文))已知*n N ∈,给出4个表达式:①0,1,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数,②1(1)2n n a +-=,③1cos 2n n a π+=,④sin 2n n a π=.其中能作为数列:0,1,0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是( ) A .①②③ B .①②④C .②③④D .①③④【答案】A【解析】①②③逐一写出为010101,,,,,可以,④逐一写出为1010101,,,,,,不满足,故选A .10.(2020·湖北十堰·高一期末)数列1111,,,57911--,…的通项公式可能是n a =( ) A .1(1)23n n --+B .(1)32nn -+C .1(1)32n n --+D .(1)23nn -+【答案】D【解析】由115a =-,排除A ,C ,由217a =,排除B.故选:D.11.(2020·金华市曙光学校高一开学考试)数列1-,3,5-,7,9-,,的一个通项公式为( )A .21n a n =-B .(1)(12)nn a n =-- C .(1)(21)nn a n =--D .1(1)(21)n n a n +=--【答案】C【解析】∵数列{a n }各项值为1-,3,5-,7,9-,,∴各项绝对值构成一个以1为首项,以2为公差的等差数列,∴|a n |=2n ﹣1 又∵数列的奇数项为负,偶数项为正,∴a n =(﹣1)n (2n ﹣1).故选C .1.(2019·云南东川明月中学高一期中)数列{}n a 的前n 项和21n S n n =++,则{}n a 的通项公式n a = _____.【答案】()()3122n nn ⎧=⎪⎨≥⎪⎩ 【解析】当1n =时,113a S ==;题组四 公式法求通项当2n ≥时,()()()22111112n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=++--+-+=⎣⎦; ∴()()3122n n a n n ⎧=⎪=⎨≥⎪⎩故答案为()()3122n n n ⎧=⎪⎨≥⎪⎩2.(2019·湖南岳阳)已知数列{}n a ,若1222n a a na n +++=,则数列{}1n n a a +的前n 项和为__________. 【答案】41n n + 【解析】因为122++2n a a na n +⋯=所以1212++12n 1n a a n a ()()-+⋯-=- 两式相减得2n na =所以2n a n=设数列{}1n n a a +的前n 项和为S n 则1223342111n n n n n n n S a a a a a a a a a a a a ---+=+++⋅⋅⋅++2222222222221223342111n n n n n n =⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅⨯+⨯+⨯---+ 1111111111141223342111n n n n n n ⎛⎫=-+-+-+⋅⋅⋅-+-+- ⎪---+⎝⎭ 144111n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭3.(2020·上海市金山中学期中)已知数列{}n a 的前n 项和2231n S n n =-+,则n a =__________.【答案】0,145,2n n a n n =⎧=⎨-≥⎩【解析】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 =⎧=⎨-≥⎩. 4.(2019·黑龙江哈尔滨市第六中学校期中)已知数列{}n a 前n 项和为n S ,且2n S n =,则n a =_______【答案】21n -.【解析】当1n =时,111a S ==当2n ≥且*n N ∈时,()221121n n n a S S n n n -=-=--=-综上所述:21n a n =-,*n N ∈本题正确结果:21n -5.(2020·河北石家庄·辛集中学)在数列{}n a 中,已知其前n 项和为23n n S =+,则n a =__________. 【答案】15,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩【解析】当2n ≥时,111(23)(23)2n n n n n n a S S ---=-=+-+=;当1n =时,11235a S ==+=,不满足上式。
课时规范练28数列的概念基础巩固组1.已知数列√5,√11,√17,√23,√29,…,则5√5是它的()A.第19项B.第20项C.第21项D.第22项2.记S n为数列{a n}的前n项和.“任意正整数n,均有a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.(多选)已知数列{a n}满足a n+1=1-1a n(n∈N*),且a1=2,则()A.a3=-1B.a2 019=12C.S6=3D.2S2 019=2 0194.(2020河北保定高三期末)在数列{a n}中,若a1=1,a2=3,a n+2=a n+1-a n(n∈N*),则该数列的前100项之和是() A.18 B.8 C.5 D.25.(多选)已知数列{a n}:12,13+23,14+24+34,…,110+210+310+…+910,…,若b n=1a n·a n+1,设数列{b n}的前n项和为S n,则()A.a n=n2B.a n=nC.S n=4nn+1D.S n=5nn+16.(2020湖南益阳高三期末)已知{a n}是等差数列,且满足:对∀n∈N*,a n+a n+1=2n,则数列{a n}的通项公式a n=() A.n B.n-1C.n-12D.n+127.已知数列{a n}的首项a1=21,且满足(2n-5)a n+1=(2n-3)a n+4n2-16n+15,则数列{a n}的最小的一项是()A.a5B.a6C.a7D.a88.已知每项均大于零的数列{a n},首项a1=1且前n项和S n满足S n√S n-1-S n-1√S n=2√S n S n-1(n∈N*且n≥2),则a81=()A.638B.639C.640D.6419.设S n为数列{a n}的前n项和,且a1=4,a n+1=S n,n∈N*,则S4=.10.在数列{a n}中,a1=2,a n+1n+1=a nn+ln1+1n,则a n=.11.已知数列{a n}的通项公式为a n=n+13n-16(n∈N*),则数列{a n}的最小项是第项.12.已知数列{a n}满足a1=3,a n+1=4a n+3.(1)写出该数列的前4项,并归纳出数列{a n}的通项公式;公众号:一枚试卷君(2)证明:a n+1+1a n+1=4.综合提升组13.(2020广东中山期末)设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,{S n+na n}为常数列,则a n=()A.13n-1B.2 n(n+1)C.1(n+1)(n+2)D.5-2n314.(2020安徽江淮十校第三次联考)已知数列{a n}满足a n+1-a nn =2,a1=20,则a nn的最小值为()A.4√5B.4√5-1C.8D.915.(多选)(2020江西赣州教育发展联盟2月联考)已知数列{a n}的前n项和为S n(S n≠0),且满足a n+4S n-1S n=0(n≥2),a1=14,则下列说法正确的是()A.数列{a n}的前n项和为S n=14nB.数列{a n}的通项公式为a n=14n(n+1)C.数列{a n}为递增数列D.数列1S n为递增数列创新应用组16.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=a,a n+1=S n+3n,若a n+1≥a n对∀n∈N*成立,则实数a的取值范围是.17.已知二次函数f(x)=x2-ax+a(a>0,x∈R)有且只有一个零点,数列{a n}的前n项和S n=f(n)(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设c n=1-4a n (n∈N*),定义所有满足c m·c m+1<0的正整数m的个数,称为这个数列{c n}的变号数,求数列{c n}的变号数.参考答案课时规范练28 数列的概念1.C 数列√5,√11,√17,√23,√29,…,中的各项可变形为√5,√5+6,√5+2×6,√5+3×6,√5+4×6,…,所以通项公式为a n =√5+6(n -1)=√6n -1,令√6n -1=5√5,得n=21.2.A ∵a n >0,∴数列{S n }是递增数列,∴“a n >0”是“数列{S n }是递增数列”的充分条件.如数列{a n }为-1,1,3,5,7,9,…,显然数列{S n }是递增数列,但是a n 不一定大于零,还有可能小于零, ∴数列{S n }是递增数列不能推出a n >0.∴“a n >0”是“数列{S n }是递增数列”的不必要条件. ∴“任意正整数n ,均有a n >0”是“数列{S n }是递增数列”的充分不必要条件.3.ACD 数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1-1a n(n ∈N *),可得a 2=12,a 3=-1,a 4=2,a 5=12,…,所以a n+3=a n ,数列的周期为3,a 2 019=a 672×3+3=a 3=-1,S 6=3,S 2 019=2 0192. 4.C ∵a 1=1,a 2=3,a n +2=a n +1-a n (n ∈N *),∴a 3=3-1=2, a 4=2-3=-1, a 5=-1-2=-3, a 6=-3+1=-2, a 7=-2+3=1, a 8=1+2=3, a 9=3-1=2, …∴{a n }是周期为6的周期数列,∴S 100=S 16×6+4=16×(1+3+2-1-3-2)+(1+3+2-1)=5.故选C. 5.AC 由题意得a n =1n+1+2n+1+…+nn+1=1+2+3+…+nn+1=n2,∴b n =1n 2·n+12=4n (n+1)=41n −1n+1,∴数列{b n }的前n 项和S n =b 1+b 2+b 3+…+b n =41-12+12−13+13−14+…+1n −1n+1=41-1n+1=4nn+1.故选AC.6.C 由a n +a n+1=2n ,得a n+1+a n+2=2n+2,两式相减得a n+2-a n =2=2d ,∴d=1,又a n +a n +d=2n ,∴a n =n-12.故选C .7.A ∵4n 2-16n+15=(2n-3)(2n-5),∴(2n-5)a n+1=(2n-3)a n +(2n-3)(2n-5), 等式两边同时除以(2n-3)(2n-5),可得a n+12n -3=a n2n -5+1, 可设b n =a n 2n -5,则b n+1=an+12n -3, ∴b n+1=b n +1,即b n+1-b n =1.∵b 1=a 12×1-5=21-3=-7, ∴数列{b n }是以-7为首项,1为公差的等差数列. ∴b n =-7+(n-1)×1=n-8,n ∈N *.∴a n =(n-8)(2n-5)=2n 2-21n+40.可把a n 看成关于n 的二次函数,则根据二次函数的性质,可知其对称轴n=10.52=5.25. ∴当n=5时,a n 取得最小值.故选A .8.C 已知S n √S n -1-S n-1√S n =2√S n S n -1,数列{a n }的每项均大于零,故等号两边同时除以√S n S n -1,可得√S n −√S n -1=2,∴{√S n }是以1为首项,2为公差的等差数列,故√S n =2n-1,S n =(2n-1)2,∴a 81=S 81-S 80=1612-1592=640.故选C .9.32 因为S n 为数列{a n }的前n 项和,且a 1=4,a n+1=S n ,n ∈N *, ① 则当n ≥2时,a n =S n-1, ②由①-②得a n+1-a n =a n ,∴an+1a n=2,则数列{a n }是从第二项起,公比为2的等比数列,又a 2=S 1=4,∴a n =4·2n-2=2n (n ≥2),故a n ={4(n =1),2n (n ≥2).所以S 4=a 5=25=32.10.2n+n ln n 由题意得a n+1n+1−a n n =ln(n+1)-ln n ,a n n −an -1n -1=ln n-ln(n-1)(n ≥2). ∴a 22−a 11=ln 2-ln 1,a 33−a22=ln 3-ln 2,…,a n n−an -1n -1=ln n-ln(n-1)(n ≥2). 累加得a n n −a 11=ln n ,又a 1=2,∴a nn =2+ln n (n ≥2),当n=1时,a 1=2,上式成立,故a n =2n+n ln n. 11.5 a n =n+13n -16=131+193n -16.当n>5时,a n >0,且单调递减, 当n ≤5时,a n <0,且单调递减. ∴当n=5时,a n 最小.12.(1)解 a 1=3,a 2=15,a 3=63,a 4=255.因为a 1=41-1,a 2=42-1,a 3=43-1,a 4=44-1,…, 所以归纳得a n =4n -1. (2)证明 因为a n +1=4a n +3,所以a n+1+1a n +1=4a n +3+1a n +1=4(a n +1)a n +1=4. 13.B ∵数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,∴S 1+1×a 1=1+1=2.∵{S n +na n }为常数列,∴S n +na n =2.当n ≥2时,S n-1+(n-1)a n-1=2,∴(n+1)a n =(n-1)a n-1,从而a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=13·24·35·…·n -1n+1,∴a n =2n (n+1)(n ≥2),当n=1时上式成立,∴a n =2n (n+1).故选B . 14.C 由a n +1-a n =2n ,知a 2-a 1=2×1,a 3-a 2=2×2,…,a n -a n -1=2(n-1),n ≥2.以上各式相加得a n -a 1=n 2-n ,n ≥2,所以a n =n 2-n+20,n ≥2, 当n=1时,a 1=20符合上式,所以a n n =n+20n-1,n ∈N *, 所以当n ≤4时,a n n单调递减,当n ≥5时,a n n单调递增.因为a 44=a55=8,所以ann 的最小值为8.故选C .15.AD 由题意,可知数列{a n }的前n 项和为S n (S n ≠0),且满足a n +4S n-1S n =0(n ≥2),则S n -S n-1=-4S n-1S n (n ≥2),即1S n−1S n -1=4(n ≥2).又因为a 1=14,所以1S 1=4,所以数列1S n是以4为首项,4为公差的等差数列,所以数列1S n为递增数列,且1S n=4+(n-1)×4=4n ,则S n =14n .又因为当n ≥2时,a n =S n -S n-1=14n −14(n -1)=-14n (n -1),a 1=14,所以数列{a n }的通项公式为a n ={14,n =1,-14n (n -1),n ≥2.故选AD. 16.[-9,+∞) 据题意,得a n+1=S n+1-S n =S n +3n ,∴S n+1=2S n +3n ,∴S n+1-3n+1=2(S n -3n ).又S 1-31=a-3,∴数列{S n -3n }是以a-3为首项,2为公比的等比数列,∴S n -3n =(a-3)·2n-1即S n =3n +(a-3)·2n-1.当n=1时,a 1=a ;当n ≥2时,a n =S n -S n-1=3n +(a-3)×2n-1-3n-1-(a-3)×2n-2=2×3n-1+(a-3)×2n-2,∴a n+1-a n =4×3n-1+(a-3)×2n-2.又当n ≥2时,a n+1≥a n 恒成立,∴a ≥3-12×(32)n -2对∀n ∈N *,且n ≥2成立,∴a ≥-9.又a 2=a 1+3,∴a 2≥a 1成立.综上,所求实数a 的取值范围是[-9,+∞).17.解 (1)依题意,得Δ=a 2-4a=0,所以a=0或a=4.又由a>0得a=4,所以f (x )=x 2-4x+4. 所以S n =n 2-4n+4. 当n=1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n-5.所以数列{a n }的通项公式为a n ={1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n ={-3,n =1,1-42n -5,n ≥2.由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0. 又因为c 1=-3,c 2=5,c 3=-3, c 4=-13,c 5=15,即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0, 所以数列{c n }的变号数为3.。
高考数学---数列的概念与简单表示法课后作业练习(含答案解析)建议用时:45分钟一、选择题1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式a n等于()A.(-1)n+12B.cosnπ2C.cos n+12πD.cosn+22πD[令n=1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D正确.]2.若S n为数列{a n}的前n项和,且S n=nn+1,则1a5等于()A.56 B.65C.130D.30D[当n≥2时,a n=S n-S n-1=nn+1-n-1n=1n(n+1),所以1a5=5×6=30.]3.记S n为数列{a n}的前n项和.“任意正整数n,均有a n>0”是“{S n}是递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件A[∵“a n>0”⇒“数列{S n}是递增数列”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分条件.如数列{a n}为-1,1,3,5,7,9,…,显然数列{S n}是递增数列,但是a n 不一定大于零,还有可能小于零,∴“数列{S n}是递增数列”不能推出“a n>0”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的不必要条件.∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分不必要条件.] 4.(2019·武汉5月模拟)数列{a n}中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a6=() A.32 B.62C.63 D.64C[数列{a n}中,a n+1=2a n+1,故a n+1+1=2(a n+1),因为a1=1,故a1+1=2≠0,故a n+1≠0,所以a n+1+1a n+1=2,所以{a n+1}为等比数列,首项为2,公比为2.所以a n+1=2n即a n=2n-1,故a6=63,故选C.]5.若数列{a n}的前n项和S n=n2-10n(n∈N*),则数列{na n}中数值最小的项是()A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项B[∵S n=n2-10n,∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-11;当n=1时,a1=S1=-9也适合上式.∴a n=2n-11(n∈N+).记f(n)=na n=n(2n-11)=2n2-11n,此函数图像的对称轴为直线n=114,但n∈N+,∴当n=3时,f(n)取最小值.∴数列{na n}中数值最小的项是第3项.]二、填空题6.已知数列5,11,17,23,29,…,则55是它的第________项.21[数列5,11,17,23,29,…中的各项可变形为5,5+6,5+2×6,5+3×6,5+4×6,…,所以通项公式为a n=5+6(n-1)=6n-1,令6n-1=55,得n=21.]7.若数列{a n}满足a1=1,a2=3,a n+1=(2n-λ)a n(n=1,2,…),则a3等于________.15[令n=1,则3=2-λ,即λ=-1,由a n+1=(2n+1)a n,得a3=5a2=5×3=15.]8.在一个数列中,如果∀n∈N*,都有a n a n+1a n+2=k(k为常数),那么这个数列叫做等积数列,k叫做这个数列的公积.已知数列{a n}是等积数列,且a1=1,a2=2,公积为8,则a1+a2+a3+…+a12=________.28[∵a1a2a3=8,且a1=1,a2=2.∴a3=4,同理可求a4=1,a5=2.a6=4,∴{a n}是以3为周期的数列,∴a1+a2+a3+…+a12=(1+2+4)×4=28.]三、解答题9.(2019·洛阳模拟)已知数列{a n}满足a1=50,a n+1=a n+2n(n∈N*),(1)求{a n}的通项公式;(2)已知数列{b n}的前n项和为a n,若b m=50,求正整数m的值.[解](1)当n≥2时,a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=2(n-1)+2(n-2)+…+2×2+2×1+50=2×(n-1)n2+50=n 2-n +50.又a 1=50=12-1+50,∴{a n }的通项公式为a n =n 2-n +50,n ∈N *. (2)b 1=a 1=50, 当n ≥2时,b n =a n -a n -1=n 2-n +50-[(n -1)2-(n -1)+50]=2n -2, 即b n =⎩⎪⎨⎪⎧50,n =12n -2,n ≥2.当m ≥2时,令b m =50,得2m -2=50,解得m =26. 又b 1=50,∴正整数m 的值为1或26.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *,设b n =S n -3n ,(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. [解] (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 即b n +1=2b n , 又b 1=S 1-3=a -3,所以数列{b n }的通项公式为b n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n-1+(a -3)2n -2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2 =2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3,当n ≥2时,a n +1≥a n ⇒12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇒a ≥-9,又a 2=a 1+3>a 1(a ≠3).综上,a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).1.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),若b n +1=(n -λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,3)C [由a n +1=a n a n +2,知1a n +1=2a n +1,即1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为1a 1+1=2,公比为2的等比数列,所以1a n +1=2n ,所以b n +1=(n -λ)·2n ,因为数列{b n }是递增数列,所以b n +1-b n =(n -λ)2n -(n -1-λ)2n -1=(n +1-λ)2n-1>0对一切正整数n 恒成立,所以λ<n +1,因为n ∈N *,所以λ<2,故选C.]2.(2019·临沂三模)意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即F (1)=F (2)=1,F (n )=F (n -1)+F (n -2)(n ≥3,n ∈N *),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{a n },则数列{a n }的前2 019项的和为( )A .672B .673C .1 346D .2 019C [由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,可得{a n }为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,所以{a n }是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为1+1+0=2, 因为2 019=673×3,所以数列{a n }的前2 019项的和为673×2=1 346,故选C.]3.(2019·晋城三模)记数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =3a n +2n -3,则数列{a n }的通项公式为a n =________.a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n[当n =1时,S 1=a 1=3a 1-1,解得a 1=12;当n ≥2时,S n =3a n +2n -3,S n -1=3a n -1+2n -5,两式相减可得,a n =3a n -3a n -1+2,故a n =32a n -1-1,设a n +λ=32(a n -1+λ),故λ=-2,即a n -2=32(a n -1-2),故a n -2a n -1-2=32.故数列{a n -2}是以-32为首项,32为公比的等比数列,故a n -2=-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,故a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n .] 4.已知数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,且满足2S n =(n +1)a n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =3n -λa 2n ,若数列{b n }为递增数列,求λ的取值范围. [解] (1)∵2S n =(n +1)a n , ∴2S n +1=(n +2)a n +1,∴2a n +1=(n +2)a n +1-(n +1)a n , 即na n +1=(n +1)a n ,∴a n +1n +1=a nn ,∴a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,∴a n =n (n ∈N +). (2)由(1)知b n =3n -λn 2.b n +1-b n =3n +1-λ(n +1)2-(3n -λn 2) =2·3n -λ(2n +1). ∵数列{b n }为递增数列, ∴2·3n -λ(2n +1)>0, 即λ<2·3n2n +1.令c n =2·3n2n +1,即c n +1c n =2·3n +12n +3·2n +12·3n =6n +32n +3>1. ∴{c n }为递增数列, ∴λ<c 1=2,即λ的取值范围为(-∞,2).1.(2019·烟台、菏泽高考适应性练习一)已知数列:1k ,2k -1,…,k 1(k ∈N *),按照k 从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{a n }:1,12,21,13,22,31,…,则89首次出现时为数列{a n }的( )A .第44项B .第76项C .第128项D .第144项C [观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5,…,把数列重新分组:⎝ ⎛⎭⎪⎫11,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,21,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,22,31,…,⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ,2k -1,…,k 1,可看出89第一次出现在第16组,因为1+2+3+…+15=120,所以前15组一共有120项;第16组的项为⎝ ⎛⎭⎪⎫116,215,…,710,89…,所以89是这一组中的第8项,故89第一次出现在数列的第128项,故选C.]2.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R )有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.[解] (1)依题意,Δ=a 2-4a =0, 所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5. 所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2. 由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37, 即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0,所以数列{c n}的变号数为3.。
2009届高考一轮复习3.1数列的概念基础训练题(理科)注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试时间45分钟。
第Ⅰ卷(选择题部分 共36分)一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. 设11n 10n a 2n ++-=,则数列{}n a 从首项到第几项的和最大( ) (A )10 (B )11 (C )10或11 (D )122. 若数列{}n a 的前n 项和公式为)1n (log S 3n +=,则5a 等于( ) (A )6log 5(B )56log 3(C )35log 6(D )5log 33.(2008·衡水模拟)已知数列{}n a 中,*)N n (2n 3n 1a a ,21a 2n 1n 1∈+++==+,则数列{}n a 的通项公式为( )(A )1n 1a n +=(B )1n na n += (C )2n n 1n 21a 2n ++-+= (D )2n 1n a n ++=4. 下面有四个命题:①如果已知一个数列的递推公式及其首项,那么可以写出这个数列的任何一项;②数列 ,65,54,43,32通项公式是1n na n +=;③数列的图象是一群孤立的点;④数列 ,1,1,1,1--与数列 ,1,1,1,1--是同一数列。
其中正确命题的个数是( ) (A )1 (B )2(C )3(D )45.(2007·广东高考)已知数列{}n a 的前n 项和n 9n S 2n -=,第k 项满足8a 5k <<,则k = ( )(A )9(B )8(C )7(D )66. 数列{}n a 中,若1a ,1a 2a a 1n n1n =+=+,则6a 等于( )(A )13 (B )131(C )11(D )111第Ⅱ卷(非选择题部分共64分)二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。
数列题目精选精编【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1. 研究通项的性质例题1. 已知数列}{n a 满足1111,3(2)n n n a a a n --==+≥. (1)求32,a a ;(2)证明:312n n a -=. 解:(1)21231,314,3413a a a =∴=+==+=.(2)证明:由已知113--=-n n n a a ,故)()()(12211a a a a a a a n n n n n -++-+-=---1213133312n n n a ---+=++++=, 所以证得312n n a -=.例题2. 数列{}n a 的前n 项和记为11,1,21(1)n n n S a a S n +==+≥(Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)等差数列{}n b 的各项为正,其前n 项和为n T ,且315T =,又112233,,a b a b a b +++成等比数列,求n T .解:(Ⅰ)由121n n a S +=+可得121(2)n n a S n -=+≥,两式相减得:112,3(2)n n n n n a a a a a n ++-==≥,又21213a S =+=∴213a a = 故{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列∴13n n a -=(Ⅱ)设{}n b 的公差为d ,由315T =得,可得12315b b b ++=,可得25b = 故可设135,5b d b d =-=+,又1231,3,9a a a ===,由题意可得2(51)(59)(53)d d -+++=+,解得122,10d d ==∵等差数列{}n b 的各项为正,∴0d > ∴2d =∴2(1)3222n n n T n n n -=+⨯=+例题3. 已知数列{}n a 的前三项与数列{}n b 的前三项对应相同,且212322...a a a +++128n n a n -+=对任意的*N n ∈都成立,数列{}n n b b -+1是等差数列.⑴求数列{}n a 与{}n b 的通项公式;⑵是否存在N k *∈,使得(0,1)k k b a -∈,请说明理由.点拨:(1)2112322...28n n a a a a n -++++=左边相当于是数列{}12n n a -前n 项和的形式,可以联想到已知n S 求na 的方法,当2n ≥时,1n n n S S a --=.(2)把k k a b -看作一个函数,利用函数的思想方法来研究k k a b -的取值情况.解:(1)已知212322a a a +++ (1)2n n a -+8n =(n ∈*N )①2n ≥时,212322a a a +++ (2)128(1)n n a n --+=-(n ∈*N )②①-②得,128n n a -=,求得42n n a -=,在①中令1n =,可得得41182a -==,所以42nn a -=(n ∈N*). 由题意18b =,24b =,32b =,所以214b b -=-,322b b -=-,∴数列}{1n n b b -+的公差为2)4(2=---, ∴1n nb b +-=2)1(4⨯-+-n 26n =-,121321()()()n n n b b b b b b b b -=+-+-++-(4)(2)(28)n =-+-++-2714n n =-+(n ∈*N ).(2)k k b a -=2714k k -+-42k-,当4k ≥时,277()()24f k k =-+-42k-单调递增,且(4)1f =, 所以4k ≥时,2()714f k k k =-+-421k-≥, 又(1)(2)(3)0f f f ===,所以,不存在k ∈*N ,使得(0,1)k k b a -∈.例题4. 设各项均为正数的数列{a n }和{b n }满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1成等比数列,且a 1 = 1, b 1 = 2 , a 2 = 3 ,求通项a n ,b n 解: 依题意得:2b n+1 = a n+1 + a n+2 ① a 2n+1 = b n b n+1 ②∵ a n 、b n 为正数, 由②得21211,+++++==n n n n n n b b a b b a , 代入①并同除以1+n b 得:212+++=n n n b b b , ∴}{n b 为等差数列∵ b 1 = 2 , a 2 = 3 ,29,22122==b b b a 则 ,∴ 2)1(),1(22)229)(1(22+=∴+=--+=n b n n b n n ,∴当n ≥2时,2)1(1+==-n n b b a n n n , 又a 1 = 1,当n = 1时成立, ∴2)1(+=n n a n2. 研究前n 项和的性质例题5. 已知等比数列}{n a 的前n 项和为2nn S a b =⋅+,且13a =. (1)求a 、b 的值及数列}{n a 的通项公式;(2)设n n nb a =,求数列}{n b 的前n 项和n T .解:(1)2≥n 时,a S S a n n n n ⋅=-=--112.而}{n a 为等比数列,得a a a =⋅=-1112,又31=a ,得3=a ,从而123-⋅=n n a .又123,3a a b b =+=∴=-.(2)132n n n n n b a -==⋅, 21123(1)3222n n nT -=++++231111231(2322222n n n n n T --=+++++) ,得2111111(1)232222nn n n T -=++++-,111(1)2412[](1)13232212n n n n n n n T +⋅-=-=---.例题6. 数列{}n a 是首项为1000,公比为110的等比数列,数列{b }n 满足121(lg lg lg )k k b a a a k=+++*()N k ∈, (1)求数列{b }n 的前n 项和的最大值;(2)求数列{|b |}n 的前n 项和n S '. 解:(1)由题意:410nn a -=,∴lg 4n a n =-,∴数列{lg }n a 是首项为3,公差为1-的等差数列,∴12(1)lg lg lg 32k k k a a a k -+++=-,∴1(1)7[3]22n n n nb n n --=-=由100n n b b +≥⎧⎨≤⎩,得67n ≤≤,∴数列{b }n 的前n 项和的最大值为67212S S ==.(2)由(1)当7n ≤时,0n b ≥,当7n >时,0n b <,∴当7n ≤时,212731132()244n n n S b b b n n n -+'=+++==-+当7n >时,12789n n S b b b b b b '=+++----27121132()2144n S b b b n n =-+++=-+∴22113(7)4411321(7)44n n n n S n n n ⎧-+≤⎪⎪'=⎨⎪-+>⎪⎩.例题7. 已知递增的等比数列{n a }满足23428a a a ++=,且32a +是2a ,4a 的等差中项. (1)求{n a }的通项公式n a ;(2)若12log n n nb a a =,12n n S b b b =+++求使1230n n S n ++⋅>成立的n 的最小值.解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由a 1q +a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q +a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q =2或a 1=32,q =12(舍)∴a n =2·2(n -1)=2n(2) ∵12log 2nn n n b a a n ==-⋅,∴S n =-(1·2+2·22+3·23+…+n ·2n ) ∴2S n =-(1·22+2·23+…+n ·2n +1),∴S n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1=-(n -1)·2n +1-2, 若S n +n ·2n +1>30成立,则2n +1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8. 已知数列}{n a 的前n 项和为S n ,且11,,n n S a +-成等差数列,*1,1N n a ∈=. 函数3()log f x x =.(I )求数列}{n a 的通项公式; (II )设数列{}n b 满足1(3)[()2]n n b n f a =++,记数列{}n b 的前n 项和为T n ,试比较52512312n n T +-与的大小. 解:(I )11,,n n S a +-成等差数列,121n n S a +∴=-① 当2n ≥时,121n n S a -=-②. ①-②得:112()n n n n S S a a -+-=-,13+=∴n n a a ,13.n na a +∴=当n =1时,由①得112221S a a ∴==-, 又11,a =2213,3,a a a ∴=∴={}n a ∴是以1为首项3为公比的等比数列,13.n n a -∴=(II )∵()x log x f 3=,133()log log 31n n n f a a n -∴===-,11111()(3)[()2](1)(3)213n n b n f a n n n n ===-++++++,1111111111111()224354657213n T n n n n ∴=-+-+-+-++-+-+++11111()22323n n =+--++525,122(2)(3)n n n +=-++比较52512312n n T +-与的大小,只需比较2(2)(3)n n ++与312 的大小即可. 222(2)(3)3122(56156)2(5150)n n n n n n ++-=++-=+-又2(15)(10)n n =+-∵*,N n ∈∴当*19N n n ≤≤∈且时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++<<-即 当10n =时,5252(2)(3)312,;12312n n n n T +++==-即 当*10N n n >∈且时,5252(2)(3)312,12312n n n n T +++>>-即.3. 研究生成数列的性质例题9. (I ) 已知数列{}n c ,其中nn n c 32+=,且数列{}n n pc c -+1为等比数列,求常数p ;(II ) 设{}n a 、{}n b 是公比不相等的两个等比数列,n n n b a c +=,证明数列{}n c 不是等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n +1-pc n }是等比数列,故有 (c n +1-pc n )2=( c n +2-pc n+1)(c n -pc n -1), 将c n =2n +3n 代入上式,得 [2n +1+3n +1-p (2n +3n )]2=[2n +2+3n +2-p (2n +1+3n +1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)], 即[(2-p )2n +(3-p )3n ]2=[(2-p )2n+1+(3-p )3n+1][ (2-p )2n -1+(3-p )3n -1],整理得61(2-p )(3-p )·2n ·3n =0,解得p =2或p =3. (Ⅱ)设{a n }、{b n }的公比分别为p 、q ,p ≠q ,c n =a n +b n .为证{c n }不是等比数列只需证22c ≠c 1·c 3.事实上,22c =(a 1p +b 1q )2=21a p 2+21b q 2+2a 1b 1pq ,c 1·c 3=(a 1+b 1)(a 1 p 2+b 1q 2)= 21a p 2+21b q 2+a 1b 1(p 2+q 2).由于p ≠q ,p 2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此≠22c c 1·c 3,故{c n }不是等比数列.例题10. n 2( n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,163,814342==a a 求S=a 11 + a 22 + a 33 + … + a nn解: 设数列{1k a }的公差为d , 数列{ik a }(i=1,2,3,…,n )的公比为q则1k a = a 11 + (k -1)d , a kk = [a 11 + (k -1)d]q k -1依题意得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+==+==+=163)2(81)(1)3(31143311421124q d a a q d a a q d a a ,解得:a 11 = d = q = ±21 又n 2个数都是正数,∴a 11 = d = q = 21 , ∴a kk = kk2n n S 212132122132⨯++⨯+⨯+=,1432212132122121+⨯++⨯+⨯+=n n S ,两式相减得:n n nS 22121--=-例题11. 已知函数3()log ()f x ax b =+的图象经过点)1,2(A 和)2,5(B ,记()*3,.f n n a n N =∈ (1)求数列}{n a 的通项公式;(2)设n n n nn b b b T a b +++==21,2,若)(Z m m T n ∈<,求m 的最小值;(3)求使不等式12)11()11)(11(21+≥+++n p a a a n对一切*N n ∈均成立的最大实数p .解:(1)由题意得⎩⎨⎧=+=+2)5(log 1)2(log 33b a b a ,解得⎩⎨⎧-==12b a ,)12(log )(3-=∴x x f *)12(log ,1233N n n a n n ∈-==-(2)由(1)得n n n b 212-=, n n n n n T 2122322523211321-+-++++=∴- ① 1132212232252232121+--+-+-+++=n n n n n n n T ② ①-②得)21212121(2121n 22222222221T 211n 2n 2111n n 1n 321n --+-+++++=--+++++= 1n 1n 1n 21n 2212321n 2+-+---=--.n n 2n n 23n 2321n 2213T +-=---=∴-, 设*,232)(N n n n f n ∈+=,则由 1512132121)32(252232252)()1(1<+≤++=++=++=++n n n n n n f n f n n 得*,232)(Nn n n f n ∈+=随n 的增大而减小+∞→∴n 当时,3→n T 又)(Z m m T n ∈<恒成立,3min =∴m(3)由题意得*21)11()11)(11(121N n a a a n p n ∈++++≤对 恒成立记)11()11)(11(121)(21n a a a n n F ++++=,则 ()()11n 21n 2)1n ()1n (4)1n (2)3n 2)(1n 2(2n 2)a 11()a 11)(a 11(1n 21)a 11)(a 11()a 11)(a 11(3n 21)n (F )1n (F 2n 211n n 21=++>+-++=+++=+++++++++=++)(),()1(,0)(n F n F n F n F 即>+∴> 是随n 的增大而增大)(n F 的最小值为332)1(=F ,332≤∴p ,即332max =p .(二)证明等差与等比数列 1. 转化为等差等比数列.例题12. 数列{}n a 中,2,841==a a 且满足n n n a a a -=++122,*N n ∈.⑴求数列{}n a 的通项公式;⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;⑶设n b =1(12)n n a -**12(),()N N n n n T b b b n ∈=+++∈,是否存在最大的整数m ,使得对任意*N n ∈,均有>n T 32m成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,n n n n a a a a -=-+++112,}{n a ∴为等差数列,设公差为d , 由题意得2832d d =+⇒=-,82(1)102n a n n ∴=--=-.(2)若50210≤≥-n n 则,||||||,521n n a a a S n +++=≤ 时21281029,2n na a a n n n +-=+++=⨯=-6n ≥时,n n a a a a a a S ---+++= 765212555()2940n n S S S S S n n =--=-=-+故⎪⎩⎪⎨⎧+--=40n 9n n n 9S 22n 56n n ≤≥ (3)11111()(12)2(1)21n n b n a n n n n ===--++, ∴n T 1111111111[(1)()()()()]22233411n n n n =-+-+-++-+--+.2(1)n n =+ 若32n m T >对任意*N n ∈成立,即116n m n >+对任意*N n ∈成立, *()1N n n n ∈+的最小值是21,1,162m ∴<m ∴的最大整数值是7.即存在最大整数,7=m 使对任意*N n ∈,均有.32n m T >例题13. 已知等比数列{}n b 与数列{}n a 满足3,n an b n =∈N *. (1)判断{}n a 是何种数列,并给出证明;(2)若8131220,a a m b b b +=求.解:(1)设{}n b 的公比为q ,∵3n an b =,∴()q log 1n a a 3q 331n a 1n a n 1-+=⇒=⋅-。
完整版)数列典型例题(含答案)等差数列的前n项和公式为代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得代入已知条件,得到解得。
因此,前项和为。
⑵由已知条件可得代入等差数列的前n项和公式,得到化简得因此,前项和为。
8.(2010山东理) 已知等差数列 $a_1,a_2,\ldots,a_n,\ldots$,其中 $a_1=1$,公差为 $d$。
1) 求 $a_5$ 和 $a_{10}$。
2) 满足 $a_1+a_2+\ldots+a_k=100$,$a_1+a_2+\ldots+a_{k+1}>100$,$k\in\mathbb{N}$,求该等差数列的前 $k$ XXX。
考查目的:考查等差数列的通项公式和前项和公式等基础知识,考查数列求和的基本方法以及运算求解能力。
答案:(1) $a_5=5d+1$,$a_{10}=10d+1$;(2) $k=13$,前$k$ 项和为 $819$。
解析:(1) 根据等差数列的通项公式 $a_n=a_1+(n-1)d$,可得 $a_5=1+4d$,$a_{10}=1+9d$。
2) 设该等差数列的前 $k$ 项和为 $S_k$,则由等差数列的前项和公式可得 $S_k=\dfrac{k}{2}[2a_1+(k-1)d]$。
根据已知条件可列出不等式组:begin{cases}S_k=100\\S_{k+1}>100end{cases}将 $S_k$ 代入得:frac{k}{2}[2+(k-1)d]=100整理得:$k^2+kd-400=0$。
数列测试题及答案解析一、选择题1. 已知数列{an}满足a1=2,an+1 = 2an,判断数列{an}是否为等比数列。
A. 是B. 不是C. 无法判断答案:A2. 若数列{bn}是等差数列,且b3=5,b5=9,求b7。
A. 11B. 13C. 无法确定答案:B二、填空题1. 给定数列{cn},其中c1=1,cn+1 = cn + n,求c5的值。
答案:152. 已知等差数列{dn}的首项d1=3,公差d=2,求d20的值。
答案:43三、解答题1. 求等比数列{en}的前n项和Sn,若e1=1,公比q=3。
解:根据等比数列前n项和公式Sn = e1 * (1 - q^n) / (1 - q),代入e1=1和q=3,得到Sn = (1 - 3^n) / (1 - 3)。
2. 已知等差数列{fn}的前n项和为Tn,若f1=2,d=3,求T10。
解:根据等差数列前n项和公式Tn = n/2 * (2a1 + (n - 1)d),代入f1=2和d=3,得到T10 = 10/2 * (2*2 + (10 - 1)*3) = 5 * (4 + 27) = 5 * 31 = 155。
四、证明题1. 证明数列{gn},其中gn = n^2,是一个单调递增数列。
证明:设n≥2,我们需要证明对于任意的n,有gn ≥ gn-1。
即证明n^2 ≥ (n-1)^2。
展开得n^2 - (n-1)^2 = 2n - 1 > 0,所以数列{gn}是单调递增的。
2. 证明等差数列{hn}的任意两项hn和hm(m > n)之和等于它们中间项的两倍。
证明:设等差数列{hn}的首项为h1,公差为d。
根据等差数列的定义,hn = h1 + (n - 1)d,hm = h1 + (m - 1)d。
将两项相加得hn + hm = 2h1 + (m + n - 2)d。
由于m > n,所以m + n - 2 = m - 1 + n - 1,即hn + hm = h1 + (m - 1)d + h1 + (n - 1)d = 2h1 + (m + n - 2)d = 2h((m + n - 1)/2),这正是它们中间项的两倍。
2014年12月27日高中数学数列的概念一.选择题(共15小题)..cos cos cos4.数列、、、、、、、、、…依次排列到第a2010项属于的范围是().C.C D.{10.下面有四个命题:①如果已知一个数列的递推公式及其首项,那么可以写出这个数列的任何一项;②数列,,,,…的通项公式是a n=;③数列的图象是一群孤立的点;④数列1,﹣1,1,﹣1,…与数列﹣1,1,﹣1,1,…是同一数列.其中正确命题的个数是()11.已知数列{a n}的通项公式是a n=,则220是这个数列的()12.在数列{a n}中,a1=0,,则a2013=().C.13.数列{a n}满足,若,则数列的第2013项为().C D.14.已知a1=1,a2=﹣,a3=﹣,…,a n+1=﹣,….那么a2014=()15.已知数列{a n}的通项公式,在它的前12项中最大的项是()二.填空题(共7小题)16.(2013•广元二模)数列5,55,555,5555,…的一个通项公式为a n=_________.17.(2014•蚌埠三模)已知数列{a n}满足:a1为正整数,a n+1=,如果a1=1,则a1+a2+…+a2004= _________.18.数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,…的第1000项是_________.19.数列,,,,…中,有序数对(a,b)可以是_________.20.数列{a n}满足a n+1=若a1=,则a2=_________,a24=_________.21.已知数列{a n}的前n项和,则a5+a6的值为_________.22.某资料室使用计算机进行编码,如下表所示,编码以一定规则排列,且从左到右以及从上到下都是无限延伸的,则此表中主对角线上的数构成的数列1,2,5,10,17,…的通项公式为_________.三.解答题(共8小题)23.已知数列{a n}前n项和S n=n2﹣9n,(1)求其通项a n;(2)若它的第k项满足5<a k<8,求k的值.24.已知数列{a n}的前n项和,求a n.25.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2n2﹣3n+2,求通项公式a n.26.在数列{a n}中,a1=1,a n+1=(n∈N+),试写出这个数列的前4项,并猜想这个数列的通项公式,并给以证明.27.已知数列{a n}满足a n=n2﹣5n﹣6,n∈N*.(1)数列中有哪些项是负数?(2)当n为何值时,a n取得最小值?并求出此最小值.28.已知数列a n的通项公式a n=,记f(n)=(1﹣a1)(1﹣a2)…(1﹣a n),试通过计算f (1),f(2),f(3)的值,推测出f(n)的值.29.数列{a n}的通项公式是a n=n2﹣7n+6.(1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?(3)该数列从第几项开始各项都是正数?30.一数列{a n}的前n项的平均数为n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,证明数列{b n}是递增数列;(3)设,是否存在最大的数M?当x≤M时,对于一切非零自然数n,都有f(x)≤0.参考答案与试题解析一.选择题(共15小题)..cos cos cos=1coscos4.数列、、、、、、、、、…依次排列到第a2010项属于的范围是().C、、、、、…行最后的一个数为,前个数,然后以判断出第、、、、、…行最后的一个数为个数,行第一个数为,接下来是,,,个数是∈.C D.数列,的第三项可写成,∴{{项为=1+,故10.下面有四个命题:①如果已知一个数列的递推公式及其首项,那么可以写出这个数列的任何一项;②数列,,,,…的通项公式是a n=;③数列的图象是一群孤立的点;④数列1,﹣1,1,﹣1,…与数列﹣1,1,﹣1,1,…是同一数列.由数列的前几项为,,,=11.已知数列{a n}的通项公式是a n=,则220是这个数列的(),要判断是数列中的哪一项,只需令,解出解:∵,12.在数列{a n}中,a1=0,,则a2013=().C.,∴,=.13.数列{a n}满足,若,则数列的第2013项为().C D.,×﹣,×=×=×﹣,,14.已知a1=1,a2=﹣,a3=﹣,…,a n+1=﹣,….那么a2014=()=﹣15.已知数列{a n}的通项公式,在它的前12项中最大的项是()解:∵二.填空题(共7小题)16.(2013•广元二模)数列5,55,555,5555,…的一个通项公式为a n=.解:∵,,故答案为:17.(2014•蚌埠三模)已知数列{a n}满足:a1为正整数,a n+1=,如果a1=1,则a1+a2+…+a2004= 4676.,,=118.数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,…的第1000项是45.19.数列,,,,…中,有序数对(a,b)可以是(,﹣).从上面的规律可以看出,解上式得,﹣)20.数列{a n}满足a n+1=若a1=,则a2=,a24=.解:∵,∴=.∴∴∴,.21.已知数列{a n}的前n项和,则a5+a6的值为152.22.某资料室使用计算机进行编码,如下表所示,编码以一定规则排列,且从左到右以及从上到下都是无限延伸的,则此表中主对角线上的数构成的数列1,2,5,10,17,…的通项公式为(n﹣1)2.三.解答题(共8小题)23.已知数列{a n}前n项和S n=n2﹣9n,(1)求其通项a n;(2)若它的第k项满足5<a k<8,求k的值.24.已知数列{a n}的前n项和,求a n.利用公式∴25.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2n2﹣3n+2,求通项公式a n.∴.26.在数列{a n}中,a1=1,a n+1=(n∈N+),试写出这个数列的前4项,并猜想这个数列的通项公式,并给以证明.=,==,==,,=1成立,=27.已知数列{a n}满足a n=n2﹣5n﹣6,n∈N*.(1)数列中有哪些项是负数?(2)当n为何值时,a n取得最小值?并求出此最小值.6=,∴28.已知数列a n的通项公式a n=,记f(n)=(1﹣a1)(1﹣a2)…(1﹣a n),试通过计算f (1),f(2),f(3)的值,推测出f(n)的值..(6分)29.数列{a n}的通项公式是a n=n2﹣7n+6.(1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?(3)该数列从第几项开始各项都是正数?∴=30.一数列{a n}的前n项的平均数为n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设,证明数列{b n}是递增数列;(3)设,是否存在最大的数M?当x≤M时,对于一切非零自然数n,都有f(x)≤0.)因此有最小值解出)由题意可得,∴=)∵有最小值,∴.。
1.数列的定义按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每个数都叫做这个数列的项. 2.数列的分类 分类原则 类型 满足条件 按项数分类 有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项间的大小关系分类 递增数列 a n +1__>__a n 其中n ∈N *递减数列 a n +1__<__a n 常数列 a n +1=a n按其他标准分类有界数列 存在正数M ,使|a n |≤M 摆动数列从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.5.已知数列{a n }的前n 项和S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1 , n =1,S n -S n -1, n ≥2.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)所有数列的第n 项都能使用公式表达.( × )(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( √ )(3)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )(4)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )(5)如果数列{a n }的前n 项和为S n ,则对∀n ∈N *,都有a n +1=S n +1-S n .( √ ) (6)在数列{a n }中,对于任意正整数m ,n ,a m +n =a mn +1,若a 1=1,则a 2=2.( √ )1.已知数列{a n }中,a 1=1,1a n +1=1a n +3 (n ∈N *),则a 10=________. 答案128解析 由题意得1a n +1-1a n=3.∴1a 2-1a 1=3,1a 3-1a 2=3,1a 4-1a 3=3,1a 5-1a 4=3,…,1a 10-1a 9=3,对递推式叠加得1a 10-1a 1=27,故a 10=128.2.把1,3,6,10,15,21,…这些数叫做三角形数,这是因为用这些数目的点可以排成一个正三角形(如图).则第7个三角形数是________. 答案 28解析 根据三角形数的增长规律可知第七个三角形数是1+2+3+4+5+6+7=28. 3.数列{a n }的前n 项和记为S n ,a 1=1,a n +1=2S n +1 (n ≥1,n ∈N *),则数列{a n }的通项公式是__________. 答案 a n =3n -1解析 由a n +1=2S n +1可得a n =2S n -1+1 (n ≥2),两式相减得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2).又a 2=2S 1+1=3,a 3=3·a 2=32·a 1=32, a 4=3a 3=33… a n =3a n -1=3n -1.4.(教材改编)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式a n =________.答案 5n -45.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2解析 当n =1时,a 1=S 1=2,当n ≥2时, a n =S n -S n -1=n 2+1-[(n -1)2+1]=2n -1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,2n -1,n ≥2.题型一 由数列的前几项求数列的通项公式例1 (1)数列0,23,45,67,…的一个通项公式为________.①a n =n -1n +1(n ∈N *) ②a n =n -12n +1(n ∈N *)③a n =2(n -1)2n -1(n ∈N *) ④a n =2n 2n +1(n ∈N *)(2)数列{a n }的前4项是32,1,710,917,则这个数列的一个通项公式是a n =________.答案 (1)③ (2)2n +1n 2+1解析 (1)注意到分母0,2,4,6都是偶数,对照所给项排除即可.(2)数列{a n }的前4项可变形为2×1+112+1,2×2+122+1,2×3+132+1,2×4+142+1,故a n =2n +1n 2+1.思维升华 根据所给数列的前几项求其通项时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:分式中分子、分母的各自特征;相邻项的联系特征;拆项后的各部分特征;符号特征.应多进行对比、分析,从整体到局部多角度观察、归纳、联想.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,…;(3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…. 解 (1)数列中各项的符号可通过(-1)n 表示,从第2项起,每一项的绝对值总比它的前一项的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5). (2)数列变为89⎝⎛⎭⎫1-110,89⎝⎛⎭⎫1-1102,89⎝⎛⎭⎫1-1103,…, 故a n =89⎝⎛⎭⎫1-110n . (3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母小3. 因此把第1项变为-2-32,原数列化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,故a n =(-1)n 2n -32n .题型二 由数列的前n 项和求数列的通项公式例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n =2S n -n 2,n ∈N *. (1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)令n =1时,T 1=2S 1-1,因为T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,所以a 1=1. (2)n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2, 则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2] =2(S n -S n -1)-2n +1=2a n -2n +1. 因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式, 所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1, 两式相减得a n =2a n -2a n -1-2,所以a n =2a n -1+2(n ≥2),所以a n +2=2(a n -1+2), 因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,公比为2的等比数列. 所以a n +2=3×2n -1,所以a n =3×2n -1-2, 当n =1时也成立, 所以a n =3×2n -1-2.思维升华 数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.当n =1时,a 1若适合S n -S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =n +1n +2,则a 4=________.(2)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________________.答案 (1)130 (2)a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2解析 (1)a 4=S 4-S 3 =56-45=130. (2)当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1+1=2; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n +1-[3(n -1)2-2(n -1)+1] =6n -5,显然当n =1时,不满足上式.故数列的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,6n -5,n ≥2.题型三 由数列的递推关系求通项公式例3 (1)设数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +n +1,则通项a n =________. (2)数列{a n }中,a 1=1,a n +1=3a n +2,则它的一个通项公式为a n =________. 答案 (1)n (n +1)2+1 (2)2×3n -1-1解析 (1)由题意得,当n ≥2时, a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+(2+3+…+n )=2+(n -1)(2+n )2=n (n +1)2+1.又a 1=2=1×(1+1)2+1,符合上式,因此a n =n (n +1)2+1.(2)方法一 (累乘法)a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1), 即a n +1+1a n +1=3, 所以a 2+1a 1+1=3,a 3+1a 2+1=3,a 4+1a 3+1=3,…,a n +1+1a n +1=3.将这些等式两边分别相乘得a n +1+1a 1+1=3n .因为a 1=1,所以a n +1+11+1=3n ,即a n +1=2×3n -1(n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1. 方法二 (迭代法) a n +1=3a n +2,即a n +1+1=3(a n +1)=32(a n -1+1)=33(a n -2+1) =…=3n (a 1+1)=2×3n (n ≥1), 所以a n =2×3n -1-1(n ≥2), 又a 1=1也满足上式,故数列{a n }的一个通项公式为a n =2×3n -1-1.思维升华 已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常用累加、累乘、构造法求解. 当出现a n =a n -1+m 时,构造等差数列;当出现a n =xa n -1+y 时,构造等比数列;当出现a n =a n -1+f (n )时,用累加法求解;当出现a na n -1=f (n )时,用累乘法求解.(1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =n -1n·a n -1(n ≥2),则a n =________.(2)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1(n ∈N *),则a 5=________. 答案 (1)1n(2)16解析 (1)∵a n =n -1n a n -1 (n ≥2),∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n .当n =1时也满足此等式,∴a n =1n .(2)当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,S n -1=2a n -1-1, ∴a n =2a n -2a n -1,∴a n =2a n -1. ∴{a n }是等比数列且a 1=1,q =2, 故a 5=a 1×q 4=24=16.题型四 数列的性质命题点1 数列的单调性例4 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解 (1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2).∵b n =2a n +1,∴b n =⎩⎨⎧23,n =1,1n , n ≥2,n ∈N *.(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=12n +3-12n +2=-1(2n +3)(2n +2)<0, ∴c n +1<c n .∴数列{c n }为递减数列. 命题点2 数列的周期性例5 数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=_____________________________________.答案 12解析 ∵a n +1=11-a n,∴a n +1=11-a n =11-11-a n -1=1-a n -11-a n -1-1=1-a n -1-a n -1=1-1a n -1=1-111-a n -2=1-(1-a n -2)=a n -2, ∴周期T =(n +1)-(n -2)=3. ∴a 8=a 3×2+2=a 2=2. 而a 2=11-a 1,∴a 1=12.命题点3 数列的最值例6 数列{a n }的通项a n =nn 2+90,则数列{a n }中的最大项的值是________.答案119解析 令f (x )=x +90x (x >0),运用基本不等式得,f (x )≥290当且仅当x =310时等号成立.因为a n =1n +90n ,所以1n +90n ≤1290,由于n ∈N *,不难发现当n =9或10时,a n =119最大.思维升华 1.解决数列的单调性问题可用以下三种方法(1)用作差比较法,根据a n +1-a n 的符号判断数列{a n }是递增数列、递减数列或是常数列. (2)用作商比较法,根据a n +1a n (a n >0或a n <0)与1的大小关系进行判断.(3)结合相应函数的图象直观判断. 2.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值. 3.数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.(1)数列{a n }满足a n +1=⎩⎨⎧2a n ,0≤a n ≤12,2a n-1,12<a n<1,a 1=35,则数列的第2 015项为________.(2)设a n =-3n 2+15n -18,则数列{a n }中的最大项的值是________. 答案 (1)25(2)0解析 (1)由已知可得,a 2=2×35-1=15,a 3=2×15=25,a 4=2×25=45,a 5=2×45-1=35,∴{a n }为周期数列且T =4, ∴a 2 015=a 3=25.(2)∵a n =-3⎝⎛⎭⎫n -522+34,由二次函数性质,得当n =2或3时,a n 最大,最大值为0.5.数列中的新定义问题典例 (1)将石子摆成如图所示的梯形形状,称数列5,9,14,20,…为“梯形数”.根据图形的构成,此数列的第2 014项与5的差,即a 2 014-5=__________.(用式子表示)(2)对于数列{x n },若对任意n ∈N *,都有x n +x n +22<x n +1成立,则称数列{x n }为“减差数列”.设b n =2t -tn -12n -1,若数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”,则实数t 的取值范围是____________.思维点拨 (1)观察图形,易得a n -a n -1=n +2(n ≥2)可利用累加法求解.(2)由“减差数列”的定义,可得关于b n 的不等式,把b n 的通项公式代入,化归为不等式恒成立问题求解.解析 (1)因为a n -a n -1=n +2(n ≥2),a 1=5,所以a 2 014=(a 2 014-a 2 013)+(a 2 013-a 2 012)+…+(a 2-a 1)+a 1=2 016+2 015+…+4+5 =(2 016+4)×2 0132+5=1 010×2 013+5,所以a 2 014-5=1 010×2 013.(2)由数列b 3,b 4,b 5,…是“减差数列”, 得b n +b n +22<b n +1(n ≥3), 即t -tn -12n +t -t (n +2)-12n +2<2t -t (n +1)-12n ,即tn -12n +t (n +2)-12n +2>t (n +1)-12n ,化简得t (n -2)>1. 当n ≥3时,若t (n -2)>1恒成立,则t >1n -2恒成立,又当n ≥3时,1n -2的最大值为1,则t 的取值范围是(1,+∞).答案 (1)1 010×2 013 (2)(1,+∞)温馨提醒 解决数列的新定义问题要做到:(1)准确转化:解决数列新定义问题时,一定要读懂新定义的本质含义,将题目所给定义转化成题目要求的形式,切忌同已有概念或定义相混淆.(2)方法选取:对于数列新定义问题,搞清定义是关键,仔细认真地从前几项(特殊处、简单处)体会题意,从而找到恰当的解决方法.[方法与技巧]1.求数列通项或指定项.通常用观察法(对于交错数列一般用(-1)n 或(-1)n +1来区分奇偶项的符号);已知数列中的递推关系,一般只要求写出数列的前几项,若求通项可用归纳、猜想和转化的方法.2.强调a n 与S n 的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2. 3.已知递推关系求通项:对这类问题的要求不高,但试题难度较难把握.一般有两种常见思路:(1)算出前几项,再归纳、猜想;(2)利用累加法或累乘法可求数列的通项公式.4.数列的性质可利用函数思想进行研究.[失误与防范]1.数列a n =f (n )和函数y =f (x )定义域不同,其单调性也有区别:y =f (x )是增函数是a n =f (n )是递增数列的充分不必要条件.2.数列的通项公式可能不存在,也可能有多个.3.由a n =S n -S n -1求得的a n 是从n =2开始的,要对n =1时的情况进行验证.A 组 专项基础训练(时间:40分钟)1.数列23,-45,67,-89,…的第10项是________. 答案 -2021解析 所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子.很容易归纳出数列{a n }的通项公式a n =(-1)n +1·2n 2n +1,故a 10=-2021. 2.数列{a n }的前n 项积为n 2,那么当n ≥2时,a n =__________.答案 n 2(n -1)2解析 设数列{a n }的前n 项积为T n ,则T n =n 2,当n ≥2时,a n =T n T n -1=n 2(n -1)2. 3.若S n 为数列{a n }的前n 项和,且S n =n n +1,则1a 5=________. 答案 30解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n n +1-n -1n =1n (n +1),所以1a 5=5×6=30. 4.若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为________.答案 7解析 ∵a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列,∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n .∵a 7=22-21=1>0,a 8=22-24=-2<0,∴n =7时,数列{a n }的前n 项和最大.5.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-2λn (n ∈N *),则“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的______________条件.答案 充分不必要解析 若数列{a n }为递增数列,则有a n +1-a n >0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立,于是有3>2λ,λ<32.由λ<1可推得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件.6.(2015·大连双基测试)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n +1(n ∈N *),则a n =________.答案 ⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2 解析 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n +1,当n =1时,a 1=S 1=4≠2×1+1,因此a n =⎩⎪⎨⎪⎧4,n =1,2n +1,n ≥2. 7.数列{a n }中,已知a 1=1,a 2=2,a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),则a 7=________. 答案 1解析 由已知a n +1=a n +a n +2,a 1=1,a 2=2,能够计算出a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1.8.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -n ,则a n =________. 答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=a 1=2a 1-1,得a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n -n -2a n -1+(n -1),即a n =2a n -1+1,∴a n +1=2(a n -1+1),∴数列{a n +1}是首项为a 1+1=2,公比为2的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.9.数列{a n }的通项公式是a n =n 2-7n +6.(1)这个数列的第4项是多少?(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?(3)该数列从第几项开始各项都是正数?解 (1)当n =4时,a 4=42-4×7+6=-6.(2)令a n =150,即n 2-7n +6=150,解得n =16或n =-9(舍去),即150是这个数列的第16项.(3)令a n =n 2-7n +6>0,解得n >6或n <1(舍去).所以从第7项起各项都是正数.10.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n. (1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.解 (1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2, 解得a 2=3a 1=3.由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3, 解得a 3=32(a 1+a 2)=6. (2)由题设知a 1=1.当n ≥2时,有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1, 整理得a n =n +1n -1a n -1. 于是a 1=1,a 2=31a 1, a 3=42a 2, ……a n -1=n n -2a n -2, a n =n +1n -1a n -1. 将以上n 个等式两端分别相乘,整理得a n =n (n +1)2. 显然,当n =1时也满足上式.综上可知,{a n }的通项公式a n =n (n +1)2. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n n =2,则a n n的最小值为________. 答案 10.5解析 由题意可知a n +1=a n +2n ,由迭代法可得a n =a 1+2[1+2+3+4+…+(n -1)]=n 2-n+33,从而a n n =n +33n -1.当n =6时,a n n取得最小值10.5. 12.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________. 答案 72解析 ∵a n +a n +1=12,a 2=2, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2,n 为偶数.∴S 21=11×⎝⎛⎭⎫-32+10×2=72. 13.定义:称n P 1+P 2+…+P n为n 个正数P 1,P 2,…,P n 的“均倒数”.若数列{a n }的前n 项的“均倒数”为12n -1,则数列{a n }的通项公式为____________. 答案 a n =4n -3解析 ∵n a 1+a 2+…+a n =12n -1, ∴a 1+a 2+…+a n n =2n -1, ∴a 1+a 2+…+a n =(2n -1)n ,a 1+a 2+…+a n -1=(2n -3)(n -1)(n ≥2),当n ≥2时,a n =(2n -1)n -(2n -3)(n -1)=4n -3;a 1=1也适合此等式,∴a n =4n -3.14.若数列{n (n +4)(23)n }中的最大项是第k 项,则k =________. 答案 4解析 由题意得⎩⎨⎧ k (k +4)(23)k ≥(k +1)(k +5)(23)k +1,k (k +4)(23)k ≥(k -1)(k +3)(23)k -1,所以⎩⎪⎨⎪⎧k 2≥10,k 2-2k -9≤0,由k ∈N *可得k =4. 15.(2015·开封模拟)已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0). (1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值;(2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解 (1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0), 又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *).结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2, 已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 可知5<2-a 2<6,即-10<a <-8.。
数列题目精选精编【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1.研究通项的性质例题1.已知数列{a }满足nn1a 11,a3a 1(n2).nn(1)求a 2,a 3;a nn 31 2(2)证明: .解:(1) 2a 11,a 2314,a 33413.(2)证明:由已知 n1 a n a ,故()()()n122113a n a n a n1a n a n aa 13a n a n a n1a n a n aa n1221a 1 n1n2 3331 n 31 2 ,所以证得 a nn312.例题2.数列a n 的前n项和记为S ,a1,a2S1(n1) n1n1n(Ⅰ)求a n 的通项公式;(Ⅱ)等差数列b n 的各项为正,其前n项和为T ,且 nT 315,又a 1b 1,2a 2b 3,a 3b成等比数列,求T n .解:(Ⅰ)由a n12S n 1可得a n 2S n11(n2), 两式相减得:a n1a n 2a n ,a n13a n (n2), 又a 22S 113∴a 23a 1故a 是首项为1,公比为3的等比数列 n∴ a nn 31 (Ⅱ)设b n 的公比为d ,由T 得,可得b 1b 2b 315,可得b 25 315故可设b 15d,b 35d ,又a aa , 11,23,39由题意可得 2(5d1)(5d9)(53),解得 d 12,d 210 ∵等差数列b n 的各项为正,∴d0∴d2∴n(n1)2T3n2n2n n2例题3.已知数列a n 的前三项与数列 b 的前三项对应相同,且 n2a 12a 22a 3...n12a8n 对任意的nn 都成立,数列b n b n N * 1是等差数列.⑴求数列a n 与b 的通项公式; n⑵是否存在k N ,使得ba(0,1),请说明理由.kk点拨:(1)2n1aaaan左边相当于是数列12223 (28)nn21an前n项和的形式,可以联想到已知S n求a的方法,当n2时,nS Sa.nn1n -1-(2)把b k a k 看作一个函数,利用函数的思想方法来研究b 的取值情况. kak解:(1)已知 2a 12a 22a 3,n 2 1 a 8n(nN*)① nn2时, 2a 12a 22a 3,n2 28(1)an(nN*)② n1 ①-②得, n1 2a8,求得 n 4n a2,n在①中令n1,可得得 41a 182,所以4n a2(n N*).n 由题意b 18,b 24,b 32,所以b 2b 14,b 3b 22, ∴数列{b n1b n }的公差为2(4)2, ∴b n1b n 4(n1)22n6,bb 1(b 2b 1)(b 3b 2)(bb 1)nnn(4)(2)(2n8)n 27n14(nN*).(2)b k a k2714 kk4 2k ,当k4时,77 2f(k)(k) 244 2k 单调递增,且f(4)1,所以k4时, 2f(k)k7k1424k 1, 又f(1)f(2)f(3)0,所以,不存在kN*,使得b k a k (0,1).例题4.设各项均为正数的数列{a n }和{bn}满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1 成等比数列,且a 1=1,b 1=2,a 2=3,求通项a n ,b n解:依题意得: 2bn+1=an+1+an+2① 2a n+1=b n b n+1②∵a n 、b n 为正数,由②得11,212a ,nbbabbnnnnn代入①并同除以b n1得: 2b n b n b n 12 , ∴{b}为等差数列n9 2 a 2bb,则b 212∵b 1=2,a2=3,2,92(n1)b n 2(n1)(2)(n1),b n ∴2222 ,n(n abb nnn1∴当n ≥2时,21),1)n(nan又a1=1,当n=1时成立,∴2质2.研究前n项和的性例题5.已知等比数列{a}的前n项和为2nnnSab,且a13.-2-(1)求a 、b 的值及数列{a }的通项公式; n(2)设 bn n a ,求数列{b }的前n 项和nnT . nn111解:(1)n2时,aSS 12a .而{a }为等比数列,得a 12aa ,nnnn又a3,得a3,从而 1n1 a.又 32 na 12ab3,b3.(2) nn b nn1 a ,32n123n T(1)n n21322211123n1n T( n23n1n 2322222 ),得 11111n T(1) n2n1n 232222,1 1(1) 2[2]4(11)nnnT n nnn113123222. 例题6.数列{a }是首项为1000,公比为n110的等比数列,数列{b} n 满足1 b(lgalgalga)k12kk* (k N ), (1)求数列{b n }的前n项和的最大值;(2)求数列{|b n |}的前n 项和S n .解:(1)由题意:4n a10,∴lg4an ,∴数列{lga}是首项为3,公差为1nnn的等差数列,∴lgalgalga3k 12kk (k1) 2,∴ 1n(n1)7n b[3n] nn22b nb 由1n 0 0 ,得6n7,∴数列{b} n 的前n项和的最大值为SS 6721 2 .(2)由(1)当n7时,b0,当n7时,b0,nn∴当n7时, 当n7时,7n 311322Sbbb()nnn n12n244Sbbbbbb n12789n1132 2S(bbb)nn21712n44S n1132nn(n7) 441132nn21(n7) 44∴.例题7.已知递增的等比数列{a n}满足a2a3a428,且a32是a2,a4的等差中项.(1)求{a n}的通项公式a n;(2)若b aa,lognn1n2 S bbb求使n12n-3-Sn 成立的n 的最小值.230 n1n解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由 1 a 1q+a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q+a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q=2或a 1=32,q=2+a 1q 3=28,a 1q+a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q=2或a 1=32,q=2(舍) (n -1) ∴a n =2·2=2n(2)∵n balogan2 nn1n 22+3·23+⋯+n ·2n ) ,∴S n =-(1·2+2·2 2+2·23+⋯+n ·2n+1),∴S n =2+22+23+⋯+2n -n ·2n+1=-(n -1)·2n+1-2,∴2S n =-(1·2 若S n +n ·2n+1>30成立,则2n+1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8.已知数列{a }的前n 项和为Sn,且1,S,a 1成等差数列,nnn*n N ,a 1.函数1fxx.()log3(I )求数列{a }的通项公式;nbn (II )设数列{b }满足n1 (n3)[f(a)2],记数列{} b 的前n 项和为Tn,试比较nnT 与n 52n5 12312的大小. 解:(I )1,S n ,a n1成等差数列,2S n a n 11①当n2时,2S n1a n 1②.①-②得:2(S n S n1)a n 1a n ,3a n a 1, n a n13.an当n=1时,由①得2S 12a 1a 21,又 a 11,a 2 a2 3,3, a 1{a n }是以1为首项3为公比的等比数列, a n n1 3. (II )∵fxlog 3x , n1f(a)logalog3n1,n3n3b n11111 ()(3)[()2](1)(3)213 nfannnn ,nT n 1111111111111 ()224354657nn2n1n3 11111 ()223n2n352n5122(n2)(n3),T 与n 比较52n5 12312 的大小,只需比较2(n2)(n3)与312的大小即可.22又2(n2)(n3)3122(n5n6156)2(n5n150)2(n15)(n10)∵n N∴当*,*,*1n9且n N时,52n52(n2)(n3)312,即T;n12312当n10时,52n5 2(n2)(n3)312,即T;n12312当*n10且n N时,2(n2)(n3)312,即Tn52n512312 .3.研究生成数列的性质-4-例题9.(I )已知数列c n ,其中nn c23,且数列c n1pc n 为等比数列,求常数 np ;(II )设a n 、b n 是公比不相等的两个等比数列,c n a n b n ,证明数列c n 不是 等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n+1-pc n }是等比数列,故有(c n+1-pc n ) 2=(c n+2-pc n+1)(c n -pc n -1), 将c n =2n+3n代入上式,得n +1n +1-p (2n+3n )]2[2+3n +2+3n +2-p (2n+1+3n+1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)],=[2n+(3-p )3n ]2即[(2-p )2n+1n+1n -1n -1=[(2-p )2+(3-p )3][(2-p )2+(3-p )3],1整理得6n n=0,(2-p )(3-p )·2·3解得p=2或p=3. (Ⅱ)设{a n }、{bn}的公比分别为p 、q ,p ≠q ,cn=an+bn.为证{c n }不是等比数列只需证 2 c ≠c1·c 3. 2事实上, 2 c=(a 1p +b 1q ) 2 2= 2 a p 1 2+ 2 b q1b 1pq ,1 2+2a22 a p b q 2+b 1q 2)=2+2+a 1b 1(p 2+q 2).c1·c3=(a 1+b 1)(a 1p11 由于p ≠q ,p2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此 2 cc1·c 3,故{c n }不是等比数列.2例题10.n2(n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成13 a 42,a43等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,816求S=a 11+a 22+a 33+,+a nn解:设数列{a 1k }的公差为d ,数列{a }(i=1,2,3,,,n )的公比为q ik则a 1k =ak -111+(k -1)d ,a kk =[a 11+(k -1)d]qa 24 (a 11 3d)q1a 42 (a 11d)q 3 1 833a(a 2d)q4311依题意得:16 又n 2个数都是正数,1k1,解得:a 11=d=q=±2∴a 11=d=q=2 ,∴a kk =k 2S1 22 1 22 3 1 3 2 n1 2 n,1 2S 11123n 22 342221n1,-5-两式相减得:S21 n2 1 n n 2例题11.已知函数f(x)log 3(axb)的图象经过点A(2,1)和B(5,2),记f(n)*a3,n N. n(1)求数列{a }的通项公式;n(2)设anb,nTbbb2,若Tm(mZ ) nn12nn ,求m的最小值;(3)求使不等式 (1 111 )(1)(1)p2n1aa n 对一切nN*均成立的最大a 12实数p.log(2ab)1a23解:(1)由题意得log(5)2 ab 3,解得b1, f(x)log 3(2x1) a n log(2n1)21,33nnN *b n 2n n 21 ,T n1 123 2 25 3 2 2n n 2 1 3 2n n 21 (2)由(1)得 ①1 2 T n132n52n32n2n2n3n122221 1②①-②得1 2 T n1 12 2 2 2 23 2 2 n 2 1 2 n 2 2n n 2 1 1 1 1 2 ( 1 1 2 1 2 2 1 n 2 2 1 n 2 1 ) 2n13 1 22n n1n1n 2221 1 . T n 3 1 n2 22n 2 n1 3 2n n23 ,设 f2n3 (n),n N n2 *,则由2n5f 得(n1)12n1n51 2 2n3f(n)2(2n3)22nn3 1 2 1 512 2n3*f(n),n Nn 随n 的增大而减小2当时,T3又T n m(mZ )恒成立,3mnnminp 1 2n 1 (1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n ) 对 n N*(3)由题意得恒成立F(n) 1 2n 1 (1 111)(1)(1a 1aa n2),则记-6-F(n1) 1 2n3(1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n )(1 1 a n 1)F (n) 1 2n 1(1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n)(2n2n2 1)(2n 3) 4(n 2(n 2 1) 1) (n 1) 2 2n n 1 1 1F 即是随n 的增大而增大(n)0,F(n1)F(n),F(n)F 的最小值为 (n)F(1) 23 3 , p 23 3 ,即 p max 23 3 . (二)证明等差与等比数列 1.转化为等差等比数列.a 中,a 18,a2且满足例题12.数列{}n4a n22a 1a , nn*n N .⑴求数列{a n }的通项公式;⑵设S n |a||a||a|,求12nS ; n1⑶设b n =n (12a) n **(n N ),Tbbb(n N ),是否存在最大的整数m ,使得n12n对任意 m n ,均有T n 32N * 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,a n2a n a n a n ,{a }为等差数列,设公差为d ,11n由题意得283dd2,a82(n1)102n.n(2)若102n0则n5,5,||||||n 时S n aaa12n8102n2aaan9nn, 12n2n 时,S n aaaaaa n6125672S 5(S n S 5)2S 5S n n9n402 9nn n5nS 2故n9n40n6(3)bn11111()nannnn,(12)2(1)21nT n 1111111111[(1)()()()()]222334n1nnn1n.2(n1)mTn 若32 对任意nm*n N成立,即116n对任意*n N成立,1n*(n N)n的最小值是2 1 ,m1162,m的最大整数值是7.即存在最大整数m7,使对任意*n N,均有Tnm.32 a例题13.已知等比数列{b n}与数列{a n}满足3,bn N*.nn-7-(1)判断{a}是何种数列,并给出证明;n(2)若a8a13m,求b1b2b20.aa1n。
数列基础测试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 等差数列{a_n}的首项为1,公差为2,那么a_5的值为:A. 9B. 10C. 11D. 122. 等比数列{b_n}的首项为2,公比为3,那么b_4的值为:A. 24B. 54C. 72D. 1083. 数列{c_n}满足c_1=1,且c_{n+1}=2c_n+1,那么c_3的值为:A. 5B. 9C. 17D. 334. 已知数列{d_n}是等差数列,且d_1=3,d_3=9,那么d_5的值为:A. 15B. 18C. 21D. 245. 数列{e_n}是等比数列,且e_1=8,e_3=64,那么e_5的值为:A. 512C. 128D. 64二、填空题(每题3分,共15分)6. 等差数列{f_n}的首项为5,公差为-1,那么f_7=________。
7. 等比数列{g_n}的首项为3,公比为-2,那么g_5=________。
8. 数列{h_n}满足h_1=2,且h_{n+1}=3h_n-2,那么h_4=________。
9. 已知数列{i_n}是等差数列,且i_2=7,i_5=16,那么i_8=________。
10. 数列{j_n}是等比数列,且j_2=6,j_4=36,那么j_6=________。
三、解答题(每题10分,共20分)11. 已知数列{k_n}是等差数列,且k_1=2,k_3=10,求k_5的值。
12. 已知数列{l_n}是等比数列,且l_1=4,l_3=36,求l_5的值。
答案:一、选择题1. B2. D3. C4. C5. A二、填空题6. 28. 339. 3110. 576三、解答题11. 等差数列的公差d=k_3-k_1=10-2=8,所以k_5=k_3+2d=10+2*8=26。
12. 等比数列的公比q=l_3/l_1=36/4=9,所以l_5=l_3*q^2=36*9^2=2916。
高考数学复习专题九考点23《数列的概念与简单表示法》练习题(含答案)1.已知数列{}n a 的通项公式为2n a n kn =-,且{}n a 单调递增,则实数k 的取值范围是( ) A.(,2]-∞B.(,2)-∞C.(,3]-∞D.(,3)-∞2.22,24,…,则162( ) A.第8项B.第9项C.第10项D.第11项3.已知在数列{}n a 中,11a =,123n n a a +=+,则n a 等于( ) A.123n -+B.123n ++C.123n --D.123n +-4.数列{}n a 中,12a =,m n m n a a a +=.若155121022k k k a a a ++++++=-,则k =( )A.2B.3C.4D.55.已知数列{}n a 满足32111232n n a a a a n ++++=-,则n a =( ) A.112n-B.312n - C.12nD.2nn 6.已知数列{}n a 的前n 项和为()*n S n ∈N ,且2n S n λ=+.若数列{}n a 为递增数列,则实数λ的取值范围为( ) A.(,1)-∞B.(,2)-∞C.(,3)-∞D.(,4)-∞7.《周髀算经》是中国古代重要的数学著作,其记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一部,部七十六岁,二十部为一遂,遂千百五二十岁,…,生数皆终,万物复苏,天以更远作纪历”,某老年公寓住有20位老人,他们的年龄(都为正整数)之和恰好为一遂,其中年长者已是奔百之龄(年龄介于90~100),其余19人的年龄依次相差一岁,则年龄最小者的年龄为( ) A.65B.66C.67D.688.已知数列{}n a 的前n 项和为112321 ,,0,3,2,1(3)22n n n n n n a aS a a a a n a a +--∈===⋅=++N .若100m a =,则m =( )A.50B.51C.100D.1019.若数列{}n a 满足12211,1,n n n a a a a a ++===+,则称数列{}n a 为斐波那契数列.1680年卡西尼发现了斐波那契数列的一个重要性质:211(1)(2)n n n na a a n -+-=-≥.在斐波那契数列{}n a 中,若k 满足22111(21)(21)999kki i i i i i a a i a ++==--≤-∑∑,给出下列结论:①k 可以是任意奇数;②k 可以是任意正偶数:③若k 是奇数,则k 的最大值是999;④若k 是偶数,则k 的最大值是500.其中正确结论的序号是( )A.①④B.②③C.①②D.③④10.已知集合{}{}1*21*3,,1333,n n A x x n B x x n --==∈==++++∈N N ∣∣.将A B ⋃的所有元素从小到大排列构成数列{}n c ,其前n 项和为n T ,则下列命题中真命题的个数为( ) ①202320222021c c c =+; ②{}2212n n c c --是等比数列;③使503n T >成立的n 的最小值为100; ④112ni ic =<∑恒成立. A.4B.3C.2D.111.在斐波那契数列{}n a 中,11a =,21a =,()122n n n a a a n --=+>.已知n S 为该数列的前n 项和,若2020S m =,则2022a =_____________.12.已知数列{}n a 中,11a =,()*12n n a a n +=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为n a =___________.13.数列{}n a 满足2(1)31n n n a a n ++-=-,前16项和为540,则1=a ___________. 14.已知数列{}n a 满足12a =,且31122(2)234n n a a a a a n n-++++=-≥,则{}n a 的通项公式为_______________.15.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,2211n n n S a S λ++=-,其中λ为常数.(1)证明:12n n S S λ+=+.(2)是否存在实数λ,使得数列{}n a 为等比数列?若存在,求出λ;若不存在,请说明理由.参考答案1.答案:D解析:∵数列{}n a 中()2*n a n kn n =-∈N ,且{}n a 单调递增,10n n a a +∴->对于*n ∈N 恒成立,即()22(1)(1)210n k n n kn n k +-+--=+->对于*n ∈N 恒成立. 21k n ∴<+对于*n ∈N 恒成立,即3k <.故选D.2.答案:B22(2),3(2),4(2),…,由此可归纳该数列的通项公式为()*(2)n n ∈N .又9162(2),所以1629项.故选B.3.答案:D解析:由123n n a a +=+,得()1323n n a a ++=+,且134a +=,则{}3n a +是以4为首项,2为公比的等比数列,则1342n n a -+=⨯,所以123n n a +=-. 4.答案:C解析:因为数列{}n a 中,m n m n a a a +=,令1m =,则112n n n a a a a +==,所以数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,则11122k k k a a ++=⋅=.所以()()1011101111210122212212k k k k k k k a a a a +++++++-+++==-=--,则1111552222k k ++-=-,所以4k =,故选C. 5.答案:D 解析:32111232n n a a a a n ++++=-①,当2n 时,31211112312n n a a a a n --++++=--②,则①-②得,1111222n n n n a n -=-=,故(2)2n n n a n =.当1n =时,112a =,也符合2n n na =,故选D. 6.答案:B解析:当1n =时,111a S λ==+;当2n 时,221(1)21n n n a S S n n n λλ-==+---=--.则120n n a a --=>,所以当2n 时,数列{}n a 为递增数列.若数列{}n a 为递增数列,只需21a a >,即31λ>+,所以2λ<.故选B.7.答案:B解析:设年龄最小者的年龄为n ,年龄最大者的年龄为([90,100])m m ∈,所以(1)(18)1520n n n m ++++++=,所以191349n m +=,所以134919m n =-,所以90134919100n -,所以14565661919n ,因为年龄为正整数,所以66n =,故选B.8.答案:D 解析:因为3412122a a a a ⋅=++,所以45a =,同理可得564,7a a ==.令2(3)2nn n a b n a -=+,则11n n b b +=,因为31b =,所以3452 1,2n n n b b b b a a -======+,则有21202(1)2 2 , 32(1)21k k a k k a k k -=+-=-=+-=+,故(1)n n a n =+-.若(1)100m m a m =+-=,则101m =.故选D. 9.答案:B解析:由211(1)(2)n n n na a a n -+-=-≥可得212111(21)(21)1357(1)(21)kkk i i i i i i a ai a k +++==-⋅--=-+-++--∑∑.若k 为偶数,则22111(21)(21)1357(21)kki i i i i i a a i a k k ++==---=-+-+--=-∑∑,此时22111(21)(21)999kki i i i i i a a i a ++==--≤-∑∑,即999k -≤,k 无最大值,所以②正确,④错误;若k 为奇数,则22111(21)(21)1357(21)kki i i i i i a a i a k k ++==---=-+-++-=∑∑,此时22111(21)(21)999k ki i i i i i a a i a ++==--≤-∑∑,即999k ≤,此时k 的最大值为999,所以①错误,③正确.故选B. 10.答案:B解析:设1*3,n n a n -=∈N ,则数列{}n a 是首项为1、公比为3的等比数列,其前n 项和213113332n n n B --=++++=.因为111a B ==,且当2n ≥时,131332n n n --<<, 所以把A B ⋃的所有元素从小到大排列为122334455,,,,,,,,,B a B a B a B a B ,所以212131,32n n n n n n c B c a -+-====.对于①,1221213131322n n nn n n c c c +-+--+=+==,取1011n =,有202320222021c c c =+,故①正确.对于②,因为2213123212n nn n c c ---=-⨯=是常数,所以{}2212n n c c -- 是以1为首项、1为公比的等比数列,故②正确.对于③,易知49503a =,则数列{}n c 的前98项和()()98235012349T a a a B B B B =++++++++()234912350234950B B B B a a a B B B B =++++++++=++++()5123505014931073333224-=⨯+++-=<,前99项和515050509998999850310731531093424T T c T B --⨯-=+=+=+=>,故使得503n T >成立的n 的最小值为99,故③错误.对于④,因为当2n ≥时,0n n B a >>,所以11113n n n B a -<=, 所以2121122311111111111112122333333nn nn i i n n c B B B a a a -=+⎛⎫⎫⎛⎛⎫⎛⎫=+++++++<+++++++=-< ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎝⎭⎭∑,又因为21211112n n i i i i c c -==<<∑∑,所以112ni ic =<∑恒成立,故④正确.11.答案:1m +解析:由已知,得123a a a +=,234a a a +=,…,202020212022a a a +=,以上各式相加,得1234202020222a a a a a a +++++=,即220202022a S a +=.又21a =,2020S m =,所以20221a m =+.12.答案:12n -解析:易知0n a ≠,由()*12n n a a n +=∈N ,可得12n na a +=, 所以当2n ≥时,12nn a a -=, 所以()113211221122222n n n n n n n a a a a a a a a a a -----=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=个, 所以()122n n a n -=≥. 因为当1n =时也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式为()1*2n n a n -=∈N . 13.答案:7解析:令()2n k k *=∈N ,则有()22261k k a a k k *++=-∈N , 2468101214165,171,942=,a a a a a a a a ∴+=+=+=+,∴前16项的所有偶数项和 517294192S =+++=偶,∴前16项的所有奇数项和 54092448S =-=奇,令()21n k k *=-∈N ,则有()212164k k a a k k *+--=-∈N .()()()211315375k a a a a a a a a +∴-=-+-+-+ ()2121281464k k a a k +-+-=++++-=()(264)(31)2k k k k k *+-=-∈N ,()211(31)k a k k a k *+∴=-+∈N ,31517192,10,24,44a a a a a a a ∴=+=+=+=+ 1111131151,70,102,140a a a a a a a =+=+=+,∴前16项的所有奇数项和13 S a a =+++奇151182102444701021408a a a =+++++++=+392448=. 17a ∴=.14.答案:1n a n =+解析:依题意数列{}n a 满足12a =,且31122234n n a a a a a n-++++=-①. 当2n =时,1222a a =-,23a =, 3112122341n n n a a aa a a n n -++++++=-+②, ②-①得11n n n a a a n +=-+,121n n a n a ++=+ 则()112n n a n n a n-+=≥, 所以13211221132112n n n n n a a a a n n a a n a a a a n n ---+=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅=+-, 1a ,2a 都符合上式.所以{}n a 的通项公式为1n a n =+. 故答案为:1n a n =+. 15.答案:(1)见解析 (2)存在,1λ=.解析:(1)11n n n a S S ++=-,2211n n n S a S λ++=-,()2211n n n n S S S S λ++∴=--,()1120n n n S S S λ++∴--=.0n a >,10n S +∴>,120n n S S λ+∴--=,12n n S S λ+∴=+.(2)12n n S S λ+=+, 122n n S S n λ-∴=+≥(), 两式相减,得1(22)n n a a n +≥=. 212S S λ=+,即2112a a a λ+=+, 21a λ∴=+,由20a >,得1λ>-.若{}n a 是等比数列,则2132a a a =,即22(1)(1)λλ+=+,得1λ=. 经检验,1λ=符合题意.故存在1λ=,使得数列{}n a 为等比数列.。
课时同步练4.1 数列的概念与简单表示法(1)一、单选题1.已知数列{}n a 中,2n+5,则3a =( ) A .13 B .12 C .11 D .10【答案】C【解析】由已知得2×3+5=11. 故选C .2.有下面四个结论:①数列的通项公式是唯一的;②每个数列都有通项公式;③数列可以看作一个定义在正整数集上的函数;④数列的图象是坐标平面上有限或无限个离散的点.其中真命题的个数为( ) A .0个B .1个C .2个D .3个 【答案】B【解析】对①,数列1,1,1,1,--其通项公式1(1)n n a +=-,也可以是3(1)n n a +=-,故①错误; 对②,数列的项与n 具备一定的规律性,才可求出数列的通项公式,所以有的数列是无通项公式的,故②错误;对③,数列可以看作一个定义在正整数集上或正整数集的子集上的函数,故③错误; 对④,由数列的定义知命题正确.故选B.3.已知数列-1,0,19,18,…,22n n -,…中,则572是其( ) A .第14项 B .第12项 C .第10项 D .第8项【答案】B 【解析】令22n n-=572,化为:5n 2﹣72n +144=0, 解得n =12,或n =125(舍去). 故选B .4.数列{}n a 的通项公式()*2n a n n =∈N不满足下列递推公式的是( ) A .()122n n a a n -=+ B .()1223n n n a a a n --=-C .()()()11222n n n n a a a a n ---=-D .()122n n a a n -= 【答案】D【解析】将2n a n =代入四个选项得:A. 22(1)2n n =-+ 成立;B. 222(1)2(2)n n n =⨯--- 成立;C. ()2222(1)2(1)][2n n n n -=--- 成立;D. 222n n =⨯ 不恒成立。
4.1数列的概念(1) -B 提高练一、选择题1.(2020·全国高二课时练习)数列2,0,2,0…的通项公式可以是( )A .()()221,02,n n k k N a n k k N**⎧=+∈⎪=⎨=∈⎪⎩B .()2sin2n n a n N π*=∈ C .()()11nn a n N *=-+∈D .()cos 1n a n n Nπ*=+∈【答案】B【详解】选项A 中,n 取不到1,其通项公式中不含1a ,A 错误;选项B 中,当n 是奇数时,212n a =⨯=,当n 是偶数时,200n a =⨯=,B 正确; 选项C 中,102a =≠,C 错误;选项D 中,1cos 102a π=+=≠,D 错误.故选:B .2.(2020·河南高二月考(理))已知数列{}n a 的通项公式为21nn a =+,则257是这个数列的( )A .第6项B .第7项C .第8项D .第9项【答案】C【详解】令25721n =+,解得8n =.故选:C3.(2020·海伦市第一中学高二期中)大衍数列,来源于《乾坤普》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两翼数量总和,是中国传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,……则此数列的第40项为( ). A .648 B .722 C .800 D .882【答案】C【详解】由0,2,4,8,12,18,24,32,40,50…,可得偶数项的通项公式:222n a n =.则此数列第40项为2220800⨯=.故选:C4.(2020·全国高二课时练习)已知数列{}n a 的通项公式为2130n na n =+(n *∈N ),且数列{}n a 从第n 项起单调递减,则n 的最小值为( ) A .11 B .12C .13D .不存在【答案】A【详解】2130n n a n =+,()1211130n n a n ++∴=++, ()()212222113021311302131130n n n n n n a a n n n n n n ++-+∴-=-=++++-++,由数列{}n a 从第n 项起单调递减可得10n n a a +-<,即21300n n --+<,n *∈N ,解得n>或n <去),2252123<<,110.5112∴<<, 11n ∴≥,111213a a a ∴>>>,即从第11项起,{}n a 单调递减,n ∴的最小值为11.故选:A .5.(多选题)(2020·沭阳如东中学高二月考)已知数列{}n a 的前4项为2,0,2,0,则该数列的通项公式可能为( )A .0,2,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数B .1(1)1n n a -=-+C .2sin 2n n a π= D .cos(1)1n a n π=-+【答案】BD【详解】因为数列{}n a 的前4项为2,0,2,0,选项A :不符合题设;选项B :01(1)12,a =-+=12(1)10,a =-+=23(1)12,a =-+=34(1)10a =-+=,符合题设;选项C :,12sin2,2a π==22sin 0,a π==332sin22a π==-不符合题设;选项D :1cos 012,a =+=2cos 10,a π=+=3cos 212,a π=+=4cos310a π=+=,符合题设.故选:BD.6. (多选题)(2020·全国高二课时练)若数列{}n a 满足:对任意正整数n ,{}1n n a a +-为递减数列,则称数列{}n a 为“差递减数列”.给出下列数列{}()*n a n N ∈,其中是“差递减数列”的有( )A .3n a n =B .21n a n =+C .n a n =D .ln1n n a n =+ 【答案】CD【详解】对A ,若3n a n =,则13(1)33n n a a n n +-=+-=,所以{}1n n a a +-不为递减数列,故A 错误;对B ,若21n a n =+,则221(1)21n n a a n n n +-=+-=+,所以{}1n n a a +-为递增数列,故B 错误;对C ,若n a n =,则1111n n a a n n n n+-=+-=++,所以{}1n n a a +-为递减数列,故C 正确;对D ,若ln 1n n a n =+,则121111lnln ln ln(1)2122n n n n n n a a n n n n n n++++-=-=⋅=+++++,由函数21ln(1)2y x x=++在(0,)+∞递减,所以数{}1n n a a +-为递减数列,故D 正确.故选:CD . 二、填空题7.(2020·西藏拉萨市二中学高二期中)21211,,,,,,3253n a ---=__________.【答案】()211nn -+ 【详解】数列21211,,,,,,3253---的各项可以顺次整理为:22222,,,,,,23456---分母是项数加1,分子都是2,前面的正负号可用()1n-调节, 得到()211nn a n =-+,8.(2020·安徽宣城市高二期末)已知()2*2020,n a n tn n N t R =-+∈∈,若数列{}n a 中最小项为第3项,则t ∈________. 【答案】(5,7)【详解】因为()22020f x x tx =-+开口向上,对称轴为2t x =,则由题意知57222t <<, 所以(5,7)t ∈.9.(2020·秭归县第一中学高二期中)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__________. 【答案】(-∞,6)【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).10.(2020·全国高二课时练习)分形几何学是一门以不规则几何形态为研究对象的几何学,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.如图是按照一定的分形规律生长成的一个树形图,则第13行中实心圆点的个数是__________.【答案】144【详解】由题意及图形知,不妨构造数列{}n a 表示第n 行实心圆点的个数的变换规律,其中每一个实心圆点的下一行均分为一个实心圆点与一个空心圆点,每个空心圆点下一行均为实心圆点.故从第三行开始,每行的实心圆点数均为前两行实心圆点数之和.即120,1a a ==,且3n ≥时,12n n n a a a --=+,故第1行到第13行中实心圆点的个数分别为: 0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144. 三、解答题11.(2020·全国高二课时练)在数列{}n a 中,2293n a n n =-++.(1)-107是不是该数列中的某一项?若是,其为第几项? (2)求数列中的最大项.【详解】(1)令22107,293107,291100n a n n n n =--++=---=,解得10n =或112n =-(舍去).所以10107a =- (2)229105293248n a n n n ⎛⎫=-++=--+ ⎪⎝⎭, 由于*n ∈N ,所以最大项为213a =12.(2021·全国高二课时练)在数列{}n a 中,已知1n an a bn =+,且2369,57a a ==. (1)求通项公式n a ; (2)求证:{}n a 是递增数列;(3)求证:312n a <. 【详解】(1)∵2369,57a a ==, ∴2621539317ab a b ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩解得32a b =⎧⎨=⎩ 因此321n na n =+.证明(2)∵13(1)3302(1)121(23)(21)n n n n a a n n n n ++-=-=>+++++,∴1n n a a +>,故{}n a 是递增数列.(3)∵33(21)333222121242n n n a n n n +-===-+++,而*,1n n ∈N , ∴33333,12242242n n a a n <=--=++. 故312n a <.。
数列试题及答案数列是数学中的一种重要概念,通过研究和分析数列可以揭示出其中的规律和特点。
下面将介绍几道常见的数列试题,并给出详细的解答。
1. 试题一已知数列{an}满足an = 3n - 1,求前10项的和Sn。
解答:首先我们可以算出数列的前10项:a1 = 3(1) - 1 = 2a2 = 3(2) - 1 = 5a3 = 3(3) - 1 = 8...a10 = 3(10) - 1 = 29然后求和:Sn = a1 + a2 + a3 + ... + a10= 2 + 5 + 8 + ... + 29观察可知,每一项等于前一项加上3,因此可以利用等差数列的求和公式求解:Sn = (a1 + a10) * 10 / 2= (2 + 29) * 10 / 2= 31 * 5= 155所以,前10项的和Sn = 155。
2. 试题二给定数列{bn}的前4项为1,3,9,27,请写出该数列的通项公式。
解答:观察可知,每一项等于前一项乘以3,因此可以得出该数列的通项公式为:bn = 3^(n-1)其中,n为项数。
根据该公式可求得后续项。
3. 试题三已知数列{cn}满足c1 = 1,c2 = 2,c3 = 4,且每一项等于前两项之和。
求该数列的第10项。
解答:根据题意,数列的第4项开始每一项等于前两项之和:c4 = c3 + c2 = 4 + 2 = 6c5 = c4 + c3 = 6 + 4 = 10c6 = c5 + c4 = 10 + 6 = 16...通过计算可以得出数列的前10项如下:c1 = 1c2 = 2c3 = 4c4 = 6c5 = 10c6 = 16c7 = 26c8 = 42c9 = 68c10 = 110所以,该数列的第10项为c10 = 110。
4. 试题四已知等差数列{dn}的前4项为2,5,8,11,请写出该数列的通项公式,并求第n项。
解答:观察可知,公差为3,首项为2,因此该等差数列的通项公式为:dn = 2 + 3(n-1)其中,n为项数。
2020-2021年高二数学选择性必修二尖子生同步培优题典4.1数列的概念 解析版学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:本卷共16小题,6道单选题,3道多选题,3道填空题,4道解答题。
一、单选题1.已知数列{}n a 中,13=4a ,111n n a a -=-(,2n N n +∈≥),那么2020a 等于( )A .13- B .34C .2D .4【答案】B 【解析】 【分析】根据13=4a ,111n n a a -=-,计算数列的前几项,得到数列{}n a 是以3为周期的数列求解.【详解】因为13=4a ,111n n a a -=-,所以211113a a =-=-, 32114a a =-=, 431314a a =-=, …所以数列{}n a 是以3为周期的数列, 所以202067331134a a a ⨯+===, 故选:B 【点睛】本题主要考查数列的周期性的应用,还考查了运算求解的能力,属于基础题. 2.数列1、1、2、3、5、8、13、21、34、称为斐波那契数列,是意大利著名数学家斐波那契于1202年在他撰写的《算盘全书》中提出的,该数列的特点是:从第三项起,每一项都等于它前面两项的和.在该数列的前2020项中,偶数的个数为( ) A .505 B .673C .674D .1010【答案】B 【解析】 【分析】由斐波那契数列的特点可知,该数列只有第()3k k *∈N 项为偶数,再由202036731=⨯+可求得结果. 【详解】由斐波那契数列的特点,可得此数列只有第()3k k *∈N项为偶数,由于202036731=⨯+,所以前2020项中偶数的个数为673. 故选:B. 【点睛】本题考查斐波那契数列的应用,考查推理能力,属于基础题.3.“干支纪法”是我国记年、月、日、时的序号的传统方法,天干地支简称“干支”,天干指:甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸.“地支”指:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.如,农历1861年为辛酉年,农历1862年为壬戌年,农历1863年为癸亥年,则农历2068年为( ) A .丁亥年 B .丁丑年C .戊寅年D .戊子年【答案】D 【解析】 【分析】由题意得天干是以10为周期的数列,地支是以12为周期的数列,以1861为首项,即可得答案. 【详解】记1a =辛,1b =酉(1861);2a =壬,2b =戌(1862);3a =癸,3b =亥(1863), 所以记天干为数列{}n a ,且最小正周期为10,记地支为数列{}n b ,且最小正周期为12, 故20688a a ==戊,20684b b ==子(2068), 故选:D . 【点睛】本题考查数列的周期性,难点在于需将题目信息转化为所学数列的知识,考查逻辑推理,归纳分析的能力,属中档题.4.原始的蚊香出现在宋代.根据宋代冒苏轼之名编写的《格物粗谈》记载:“端午时,贮浮萍,阴干,加雄黄,作纸缠香,烧之,能祛蚊虫.”如图,为某校数学兴趣小组用数学软件制作的“螺旋蚊香”,画法如下:在水平直线l上取长度为1的线段AB,做一个等边三角形ABC,然后以点B为圆心,AB 为半径逆时针画圆弧,交线段BC的延长线于点D,再以点C为圆心,CD为半径逆时针画圆弧,交线段AC的延长线于点E,以此类推,当得到的“螺旋蚊香”与直线l恰有21个交点时,“螺旋蚊香”的总长度的最小值为()A.310πB.340πC.930πD.1020π【答案】A【解析】【分析】根据画圆弧的规律:分别以B,C,A 为圆心,抽象半径长度的数列,明确圆弧与直线的交点情况,再根据当“螺旋蚊香”与直线l恰有21个交点时,若使“螺旋蚊香”的总长度最小,确定数列的项数,求得最后圆弧的半径即可.【详解】如图所示:当以B为圆心,半径为:1,4,7,10,…除起点外,与直线无交点,①当以C为圆心,半径为:2,5,8,11,…与直线有一个点,②当以A为圆心,半径为:3,6,9,12,…除终点(即①的起点,点A 除外)外,与直线无交点,③所以当“螺旋蚊香”与直线l恰有21个交点时,若使“螺旋蚊香”的总长度最小,则完成整数个循环,所以以B 为圆心的弧与直线只有交点A ,以C 为圆心的弧与直线10个交点,以A 为圆心的弧与直线有10 个交点,即数列②有10项,数列③有10项,所以最后一个圆弧的半径为33(101)30r =+-= ,所以“螺旋蚊香”的总长度的最小值为()()30130112123 (302310332)l πππ+=⨯⨯++++=⨯= . 故选:A 【点睛】本题主要考查数列的抽象与等差数列的通项公式和前n 项和的应用,还考查了分析求解问题的能力,属于中档题.5.衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两仪数量总和,它是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题,该数列从第一项起依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50…,则该数列第16项为( ) A .152 B .134 C .128 D .102【答案】C 【解析】 【分析】根据数据找出规律,依次写出来即可. 【详解】前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,偶数项分别为2,8,18,32,50,…,可得偶数项的通项公式: 222n a n =.所以该数列第16项为21628=128a =⨯. 故选:C. 【点睛】本题考查了数列递推关系、通项公式、归纳法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.6.公元前四世纪,毕达哥拉斯学派对数和形的关系进行了研究.他们借助几何图形(或格点)来表示数,称为形数.形数是联系算术和几何的纽带.如图所示,数列1,6,15,28,45,…,从第二项起每一项都可以用六边形表示出来,故称它们为六边形数,那么该数列的第11项对应的六边形数为( )A .153B .190C .231D .276【答案】C 【解析】 【分析】根据题中所给图与对应的六边形数,记第n 个六边形数为n a ,找出规律,相邻两项差构成等差数列,累加求得22n a n n =-,将11n =代入求得结果.【详解】记第n 个六边形数为n a ,由题意知:11a =,215141a a -==+⨯,32142a a -=+⨯,43143a a -=+⨯,,114(1)n n a a n --=+-,累加得21(1)[543]59[14(1)]212n n n a a n n n -+--=++++-==--,即22n a n n =-,所以21121111231a =⨯-=,故选:C. 【点睛】该题考查的是有关数列的问题,涉及到的知识点有利用累加法求数列的通项公式,属于中档题目.二、多选题7.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{}n a 称为“斐波那契数列”,记n S 为数列{}n a 的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .68a =B .733S =C .135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=D .22212201920202019a a a a a ++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系12211,1,(3)n n n a a a a a n --===+≥,对照四个选项可得正确答案. 【详解】对A ,写出数列的前6项为1,1,2,3,5,8,故A 正确; 对B ,71123581333S =++++++=,故B 正确;对C ,由12a a =,342a a a =-,564a a a =-,……,201920202018a a a =-,可得:135********a a a a a +++⋅⋅⋅+=.故1352019a a a a +++⋅⋅⋅+是斐波那契数列中的第2020项.对D ,斐波那契数列总有21n n n a a a ++=+,则2121a a a =,()222312321a a a a a a a a =-=-,()233423423a a a a a a a a =-=-,……,()220182018201920172018201920172018a a a a a a a a =-=-,220192019202020192018a a a a a =-2222123201920192020a a a a a a +++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+=,故D 正确;故选:ABCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,考查方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力和运算求解能力,求解时注意递推关系的灵活转换.8.斐波那契数列,又称黄金分割数列、兔子数列,是数学家列昂多·斐波那契于1202年提出的数列.斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,此数列从第3项开始,每一项都等于前两项之和,记该数列为(){}F n ,则(){}F n 的通项公式为( )A .(1)1()2n n F n -+=B .()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==C .()n nF n ⎡⎤⎥=-⎥⎝⎭⎝⎭⎦D .()n nF n ⎡⎤⎥=+⎥⎝⎭⎝⎭⎦【分析】根据数列的前几项归纳出数列的通项公式,再验证即可; 【详解】解:斐波那契数列为1,1,2,3,5,8,13,21,……,显然()()11,21F F ==,()()()3122F F F =+=,()()()4233F F F =+=,,()()()11,2F n F n F n n +=+-≥,所以()()()11,2F n F n F n n +=+-≥且()()11,21F F ==,即B 满足条件;由()()()11,2F n F n F n n +=+-≥, 所以()()()()11F n n F n n ⎤+-=-⎥⎣⎦所以数列()()1F n n ⎧⎫⎪⎪+⎨⎬⎪⎪⎩⎭为公比的等比数列, 所以()()1nF n n +=⎝⎭()11515()n F F n n -+=+, 令1nn n Fb -=⎝⎭,则11n n b +=+,所以1n n b b +-=, 所以n b⎧⎪⎨⎪⎪⎩⎭32为公比的等比数列,所以1n n b -=+,所以()11152n n n nF n --⎤⎤⎛⎫+⎥⎥=+=- ⎪ ⎪⎥⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦; 即C 满足条件; 故选:BC 【点睛】考查等比数列的性质和通项公式,数列递推公式的应用,本题运算量较大,难度较大,要求由较高的逻辑思维能力,属于中档题.9.对于数列{}n a ,若存在正整数k ()2k ≥,使得1k k a a -<,1k k a a +<,则称k a 是数列{}n a 的“谷值,k 是数列{}n a 的“谷值点”,在数列{}n a 中,若98n a n n=+-,则数列{}n a 的“谷值点”为( ) A .2 B .3C .5D .7【答案】AD 【解析】 【分析】由数列的通项公式求出前七项各项的值,然后根据题意进行求解即可, 【详解】 因为98n a n n =+-,所以123456783761292,,2,,,,,245278a a a a a a a a ========, 当7,n n N ≥∈,9998088n n a n n n n n+->∴=+-=+-,此时数列单调递增, 21a a <,23a a <,76a a <,78a a <,所以数列{}n a 的“谷值点”为2,7. 故选:AD 【点睛】本题考查了数学阅读能力,考查了数学运算能力,考查了数列的单调性,属于中档题.三、填空题10.在数列{}n a 中,11a =,()32122223n n a a a a a n n*++++=∈N ,则n a =______. 【答案】21nn + 【解析】 【分析】由已知得:当2n ≥时,()31211222231n n a a a a a n --++++=-,与原式相减得12n n n a a a n -=-,即11+1n n nn n a a n --=,递推可得答案. 【详解】由题意得:当2n ≥时,()31211222231n n a a a a a n --++++=-,所以12n n n a a a n -=-,即()2211n n na n a --=,也即是11+1n n n n n a a n --=,所以121+1221211n n n n n a n n n a a a n ---===-=-=, 所以21n na n =+,故答案为:21nn +. 【点睛】本题考查由数列的递推式求数列的通项,属于中档题. 11.已知数列{}n a 满足1133,2,n n a a a n +=-=则na n的最小值为__________. 【答案】212【解析】 【分析】先利用累加法求出a n =33+n 2﹣n ,所以331n a n n n =+-,设f (n )331n n=+-,由此能导出n =5或6时f (n )有最小值.借此能得到na n的最小值. 【详解】解:∵a n +1﹣a n =2n ,∴当n ≥2时,a n =(a n ﹣a n ﹣1)+(a n ﹣1﹣a n ﹣2)+…+(a 2﹣a 1)+a 1=2[1+2+…+(n ﹣1)]+33=n 2﹣n +33且对n =1也适合,所以a n =n 2﹣n +33.从而331n a n n n=+- 设f (n )331n n =+-,令f ′(n )23310n-=+>,则f (n )在)+∞上是单调递增,在(0上是递减的,因为n ∈N +,所以当n =5或6时f (n )有最小值.又因为55355a =,66321662a ==, 所以n a n 的最小值为62162a =故答案为 212【点睛】本题考查了利用递推公式求数列的通项公式,考查了累加法.还考查函数的思想,构造函数利用导数判断函数单调性.12.已知数列{}n a 满足:12020a =,()2*11n n n a a a n N +=+-∈,若正整数k 使得2221212 (2) (2021)k k a a a a a a ++++=成立,则k =___________. 【答案】2019 【解析】 【分析】根据()2*11n n n a a a n N +=+-∈可得211n n n a a a +=-+且111n n n a a a ++=+,结合已知条件的等式成立,即可求k 的值; 【详解】()2*11n n n a a a n N +=+-∈知:211n n n a a a +=-+且111n n n a a a ++=+,则:22212213211...11...12020k k k k a a a a a a a a a a k +++++=-++-+++-+=-+, 311212121111......1112021k k k k a a a a a a a a a a ++++++=⋅⋅⋅=+++,而2221212...2 (2021)k k a a a a a a ++++=,∴112018120212021k k a k a +++-+=,即得2019k =.故答案为:2019 【点睛】本题考查了利用数列递推式,结合等式成立求数列的项数,注意结合已知等式中乘积形式、平方形式转化递推式求参数;四、解答题13.数列{}n a 中,254n a n n =-+.(1)18是数列中的第几项?(2)n 为何值时,n a 有最小值?并求最小值.【答案】(1)第7项;(2)2n =或3n =时,最小值为2- 【解析】【分析】(1)令25418n a n n =-+=且n *∈N ,解方程可得n 的值.(2)利用二次函数的单调性和最值可得n a 有最小值以及对应的n 的值.【详解】令25418n a n n =-+=,即25140n n --=,解得:7n =或2n =-(舍)(2)由254n a n n =-+,因为254y x x =-+,开口向上,对称轴52x =所以2n =或3n =时,n a 有最小值为2225242a =-⨯+=- . 【点睛】本题主要考查了判断数列中的项,以及求数列的最小项,属于基础题.14.下面图形都是由小正三角形构成的,设第n 个图形中的黑点总数为()f n .(1)求()()()()2,3,4,5f f f f 的值;(2)找出()f n 与()1f n +的关系,并求出()f n 的表达式.① ② ③ ④【答案】(1)见解析;(2)()23,*.f n n n N =∈ 【解析】【分析】(1)根据题意可直接写出结果;(2)分别计算出()()21f f -,()()32f f -,()()43f f -,()()54f f -,归纳出()()1f n f n +-,再由累加法即可求出()f n 的表达式.【详解】(1)由题意可得:()212f =,()327f =,()448f =,()575f =;(2)因为()()219f f -=; ()()3215f f -=; ()()4321f f -=; ()()5427f f -=; 观察猜想:()()1f n f n +-是一个首项为9公差为6的等差数列,即()()()191663f n f n n n +-=+-⨯=+.因为()()219f f -=;()()3215f f -=;()()4321f f -=;()()5427f f -=;()()163f n f n n --=-;把上述式子累加可得到:()()()()296311332n n f n f n +---==-; 又因为()13f =,所以()23f n n =. 【点睛】本题主要考查归纳推理以及累加法求数列的通项公式,属于常考题型.15.已知数列{}n a 中,11a =,214a =,且1(1))(2,3,4,n n n n a a n n a +-==-. (1)求3a 、4a 的值,(2)设*111()n n b n N a +=-∈试用n b 表示1n b +,并求{}n b 的通项公式; (3)设*1sin 3()cos cos n n n c n N b b +=∈⋅,求数列{}n c 的前n 项和n S . 【答案】(1)317a =,4110a =;(2)11n n n b b n++=,*n N ∈,3n b n =,*n N ∈;(3)()tan 33tan3n +-.【解析】【分析】(1)由数列{}n a 中,11a =,214a =,且1(1)(2,3,4,...)n n n n a n n a a +-==-,分别令2n =和3n =,求出3a 、4a 的值.(2)当2n ≥时,1(1)11111(1)(1)1n n n n n n n a n a n a n a n a n a +⎛⎫---=-==- ⎪---⎝⎭,即11n n n b b n -=-,则11n n n b b n++=,然后用累乘法求解.(3)由1sin 3tan(33)tan 3cos cos n n n c n n b b +==+-⋅,然后利用裂项相消法求解. 【详解】 (1)∵数列{}n a 中,11a =,214a =, 且1(1)(2,3,4,...)n n nn a n n a a +-==- ∴2321(21)1412724a a a -===--, 34312(31)17131037a a a ⨯-===--, ∴317a =,4110a =· (2)当2n ≥时,1(1)11111(1)(1)1n n n n n n n a n a n a n a n a n a +⎛⎫---=-==- ⎪---⎝⎭, ∴当2n ≥时,11n n n b b n -=-, 故11n n n b b n++=,*n N ∈, 累乘得111232...12341n n n n n b b nb n n n n ---=⨯⨯⨯⨯=----, ∵13b =,∴3n b n =,*n N ∈.(3)∵1sin 3cos cos n n n c b b +=⋅ sin(333)tan(33)tan 3cos(33)cos3n n n n n n+-==+-+⋅, ∴12n n S c c c =++⋯+()(tan6tan3)(tan9tan6)tan(33)tan3n n =-+-+++-()tan 33tan3n =+-·【点睛】本题主要考查数列的通项公式和前n 项和的求法以及累乘法和裂项求和法、两角差的正弦公式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题..16.已知数列{}n a 满足1a t =,111n na a +=+,数列{}n a 可以是无穷数列,也可以是有穷数列,如取1t =时,可得无穷数列:1,2,32,53,...;取12t =-时,可得有穷数列:12-,1-,0. (1)若50a =,求t 的值; (2)若12n a <<对任意2n ≥,*n N ∈恒成立.求实数t 的取值范围;(3)设数列{}n b 满足11b =-,()*111n n b n N b +=-∈,求证:t 取数列{}n b 中的任何一个数,都可以得到一个有穷数列{}n a .【答案】(1)35t =-;(2)1t >;(3)证明见解析. 【解析】【分析】(1)根据题意,得到111n n a a +=-,逐项计算,求出1a ,即可得出结果; (2)根据()*122,n a n n N <<≥∈,得出131122n na a +<=+<,因此只需212a <<即可,由题中条件,求出2a ,得出不等式求解,即可得出结果;(3)由题意,得到111n n b b +=+,设1k a t b ==,()*k N ∈,逐项计算,得出10k a +=,即可证明结论成立.【详解】(1)由111n n a a +=+得111n n a a +=-, ∴41101a ==--,311112a ==---,2121312a ==---,1132513t a ===---; (2)若()*122,n a n n N <<≥∈,则1112n a <<,131122n n a a +<=+<,即112n a +<<,故只要212a <<即可,因为1a t =,所以21t a t +=,∴112t t+<<,解得1t >; (3)由111n n b b +=-得111n n b b +=+, 设1k a t b ==,()*k N ∈,则2111k ka b b -=+= 32111k k a b b --=+=,12111k a b b =+==-,11101k a +=+=-, 故{}n a 有1k +项,为有穷数列.即t 取数列{}n b 中的任何一个数,都可以得到一个有穷数列{}n a .【点睛】本题主要考查由递推公式求数列中的项,考查由数列不等式恒成立求参数的问题,考查有穷数列的证明,属于常考题型.。
4.1.1数列的概念要点一数列的有关概念1.定义:按照确定的顺序排列的一列数.2.项:数列中的每一个数叫做这个数列的项;排在第一位的数称为这个数列的第1项(也叫首项).3.一般形式:a1,a2,a3,…,a n,…,简记为{}n a.【重点总结】(1)数列的项是指这个数列中的某一个确定的数,是一个函数值,也就是相当于f(n),而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是自变量的值,相当于f(n)中的n.(2)数列1,2,3,4,5和数列5,3,2,4,1为两个不同的数列,因为二者的元素顺序不同,而集合{1,2,3,4,5}与这两个数列也不相同,一方面形式上不一致,另一方面,集合中的元素具有无序性.如果数列{a n}的第n项a n与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.要点四数列与函数的关系从函数的观点看,数列可以看作是特殊的函数,关系如下表:【基础自测】1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)(1){0,1,2,3,4}是有穷数列.()(2)数列1,2,3,4和数列1,2,4,3是同一数列.()(3)所有自然数能构成数列.()(4)数列1,3,5,7,…,2n +1,…的通项公式是a n =2n +1.( ) 2.若数列{a n }满足a n =2n ,则数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .摆动数列【答案】A【解析】a n +1-a n =2n +1-2n =2n >0,∴a n +1>a n ,即{a n }是递增数列.故选A. 3.(多选题)数列-1,1,-1,1,…的通项公式可以为( ) A .a n =(-1)n -1 B .a n =(-1)n C .a n =cos n π D .a n =sin n π 【答案】BC4.数列1,2,7,10,13,…中的第26项为________. 【答案】219【解析】因为a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,所以a n =3n -2, 所以a 26=3×26-2=76=219.题型一 数列的概念和分类1.数列-11,-20,-27,…,n 2-12n ,…是( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .摆动数列 【答案】D【解析】该数列从第2项起,第n 项与第n -1项的差为(n 2-12n )-[(n -1)2-12(n -1)]=2n -13,所以该数列的前6项单调递减,从第6项往后单调递增,故选D. 2.已知下列数列:①1,2,22,23,…,260;②1,0.5,0.52,0.53,…; ③-2,2,-2,2,…;④3,3,3,3,…;⑤0,12,23,34,…,n -1n ,…;⑥1,0,-1,…,sin n π2,….其中有穷数列是______;无穷数列是________; 递增数列是________;递减数列是________; 摆动数列是________;常数列是________.(填序号) 【答案】○1 ○2○3○4○5○6 ○1○5 ○2 ○3○6 ○4 【方法归纳】判断数列是哪一种类型的数列时要紧扣概念及数列的特点.对于递增、递减、摆动还是常数列要从项的变化趋势来分析;而有穷还是无穷数列则看项的个数有限还是无限. 题型二 由数列的前n 项求通项公式【例1】写出数列的一个通项公式,使它的前4项是下列各数: (1)-1,12,-13,14;(2)3,3,15,21; (3)0.9,0.99,0.999,0.999 9; (4)3,5,3,5.【解析】(1)任何一个整数都可以看成一个分数,所以此数列可以看做是自然数列的倒数,正负相间用(-1)的多少次幂进行调整,其一个通项公式为a n =(-1)n ·1n.(2)数列可化为3,9,15,21,即3×1,3×3,3×5,3×7,…,每个根号里面可分解成两数之积,前一个因数为常数3,后一个因数为2n -1,故原数列的一个通项公式为a n =3(2n -1)=6n -3. (3)原数列可变形为⎝⎛⎭⎫1-110,⎝⎛⎭⎫1-1102,⎝⎛⎭⎫1-1103,⎝⎛⎭⎫1-1104,…,故数列的一个通项公式为a n =1-110n . (4)数列给出前4项,其中奇数项为3,偶数项为5,所以通项公式的一种表示方法为a n =⎩⎪⎨⎪⎧3 (n 为奇数)5 (n 为偶数).此数列还可以这样考虑,3与5的算术平均数为3+52=4,4+1=5,4-1=3,因此数列的一个通项公式又可以写为a n =4+(-1)n . 【方法归纳】(1)据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住以下几方面的特征: ①分式中分子、分母的特征; ②相邻项的变化特征; ③拆项后的特征;④各项符号特征等,并对此进行归纳、联想.(2)观察、分析数列中各项的特点是最重要的,观察出项与序号之间的关系、规律,利用我们熟知的一些基本数列(如自然数列、奇偶数列等)转换而使问题得到解决,对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n +1来调整. 【跟踪训练】写出下列数列的一个通项公式:(1)0,3,8,15,24,…; (2)1,-3,5,-7,9,…; (3)112,223,334,445,…;(4)1,11,111,1 111,….【解析】(1)观察数列中的数,可以看到0=1-1,3=4-1,8=9-1,15=16-1,24=25-1,…,所以它的一个通项公式是a n =n 2-1(n ∈N *).(2)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…,是连续的正奇数,并且数列的奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式为a n =(-1)n +1(2n -1)(n ∈N *).(3)此数列的整数部分1,2,3,4,…恰好是序号n ,分数部分与序号n 的关系为nn +1,故所求的数列的一个通项公式为a n =n +nn +1=n 2+2n n +1(n ∈N *).(4)原数列的各项可变为19×9,19×99,19×999,19×9 999,…,易知数列9,99,999,9 999,…的一个通项公式为a n =10n -1,所以原数列的一个通项公式为a n =19(10n -1)(n ∈N *).题型三 数列的单调性【例2】已知函数f (x )=1-2xx +1(x ≥1),构造数列a n =f (n )(n ∈N *).(1)求证:a n >-2;(2)数列{a n }是递增数列还是递减数列?为什么?【解析】(1)因为f (x )=1-2x x +1=3-2(x +1)x +1=-2+3x +1,所以a n =-2+3n +1.因为n ∈N *,所以a n >-2.(2)数列{a n }为递减数列.理由如下:因为a n =-2+3n +1,所以a n +1-a n =⎝⎛⎭⎫-2+3n +2-⎝⎛⎭⎫-2+3n +1=3n +2-3n +1=-3(n +2)(n +1)<0 即a n +1<a n ,所以数列{a n }为递减数列.先化简f (x )的解析式,再构造{a n },然后判断a n +1-a n 的符号. 【方法归纳】用作差法判断数列的单调性关键是判断符号,为此,一般要对差式进行通分,因式分解等变形;若用作商法则要特别注意分母的符号.【跟踪训练2】已知数列{a n }的第n 项可以表示为2n3n +1,n ∈N *,试判断数列的增减性.【解析】因为{a n }的第n 项为2n 3n +1,所以{a n }的第n +1项为2(n +1)3(n +1)+1.因为2(n +1)3(n +1)+1-2n3n +1=2n +23n +4-2n3n +1=(2n +2)(3n +1)-2n (3n +4)(3n +4)(3n +1)=6n 2+8n +2-6n 2-8n (3n +4)(3n +1)=2(3n +4)(3n +1)>0,所以2(n +1)3(n +1)+1>2n 3n +1,所以数列{a n }的第n +1项大于第n 项,故数列{a n }是递增数列.【易错辨析】忽视数列中n ∈N *致错例3 已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4,则a n 的最小值为________. 【答案】-2【解析】∵a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94, 可知对称轴方程为n =52,又n ∈N *,故n =2或3时, a n 有最小值,且a 2=a 3=-2. 【易错警示】1. 出错原因在求出a n =⎝⎛⎭⎫n -522-94时,忘记n ∈N *了,导致得出错误答案:-94. 2.纠错心得数列的定义域是正整数集合,是特殊的函数,所以解题时一定不要忘记n ∈N *这一条件.一、单选题1.某新冠疫苗接种点统计了一周(星期一至星期日)每天接种加强针的人数(单位:百人)如下:2,4,6,10,16,( ),42,因不慎丢失星期六的数据,根据数据的规律,则星期六的数据为( ) A .18 B .24 C .26 D .28【答案】C 【分析】通过观察数列的规律,可得到从第三个数据起,每个数据等于它前面两个数据之和,根据这一结论可推得结果. 【解析】从第三个数据起,每个数据等于它前面两个数据之和,所以星期六的数据为101626,+=故选:C.2.数列1,2, )A .8项B .7项C .6项D .5项【答案】A 【分析】【解析】,故通项公式为n a 8项.故选:A.3.若数列{}n a 满足12a =,11n n n a a a +=-,则2022a =( ) A .2 B .12C .-1D .-2【答案】C 【分析】由题意得数列{}n a 是周期为3的数列,即可得解. 【解析】由12a =,代入11n n n a a a +=-可得21=2a ,同理可得31=a -.由11n n n a a a +=-,得1=1n n na a a +-,从而有+12+1==1111=11n n n n n n n na a a a a a a a +------, 即2=11n na a +--,从而有3+1===11111n nn n na a a a a +-----, 所以数列{}n a 的周期为3, 所以2022a =36743=1a a ⨯=-. 故选:C.4.已知数列{}n a 满足1124n n n a a a ++=+且31a =,则2022a 的值为( ) A .1 B .2 C .4 D .-4【答案】A 【分析】根据数列的递推公式,可知数列{}n a 是周期为3的周期数列,由此即可求出结果. 【解析】因为数列{}n a 满足1124n n n a a a ++=+且31a =, 所以32324a a a =+,34424a a a =+, 所以2424a a =-=,, 又21224a a a =+,54524a a a =+ 所以1542a a ==-,, 又65624a a a =+,所以61a =所以1234564,2,1,4,2,1a a a a a a ==-===-=,……所以数列{}n a 是周期为3的周期数列,所以2022674331a a a ⨯===. 故选:A.5.已知数列{}n a 满足12a =,111n n n a a a +-=+,则2021a =( )A .2B .13C .12-D .3-【答案】A 【分析】写出数列的前5项,即可得出数列{}n a 是以4为周期的数列,202112a a ==. 【解析】解:因为12a =,所以由已知可得2211213a -==+,311131213a -==-+,41123112a --==--+, 531231a --==-+.可以判断出数列{}n a 是以4为周期的数列, 所以202112a a ==. 故选:A6.大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程,是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题,其中一列数如下:0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,……,按此规律得到的数列记为{}n a ,则15a =( ) A .98 B .112 C .128 D .132【答案】B 【分析】根据题意可得奇数项的通项公式,即可求出. 【解析】奇数项为0,4,12,24,40,…,即222221131517191,,,,,22222-----可得当n 为奇数时,212n n a -=,2151511122a -∴==. 故选:B.7.数列{}n a 满足11a =,21a =,且12n n n a a a --=-,()3n ≥,记数列{}n a 的前n 项和为n S ,则20S =( ) A .0 B .1C .2D .14【答案】C 【分析】利用递推公式求出数列{}n a 的前20项,直接求和. 【解析】因为11a =,21a =,且12n n n a a a --=-,()3n ≥,所以321110a a a -=-==;432011a a a ==--=-;543101a a a =-=--=-; 654110a a a =---==;()765011a a a =--=-=;876101a a a -=-==;同理递推可得:90a =;101a =-;111a =-;120a =;131a =;141a =;150a =;161a =-;171a =-;180a =;191a =;201a =.所以()()()()()()2011001111001111001111S =++++-+-+++++-+-+++++-+-++=2. 故选:C8.在数列{}n a 中,11a =,23a =,35a =,31n n a a +=,则515252021log log log a a a ++⋅⋅⋅+=( ) A .0 B .1 C .5log 3 D .5log 15【答案】B 【分析】计算得到数列周期为6,化简得到原式()2515log a a a =⋅⋅⋅⋅,计算得到答案. 【解析】31n n a a +=,故361n n a a ++=,故6n n a a +=,数列的周期为6.11a =,23a =,35a =,41a =,513a =,615a =,1234561a a a a a a =,()()515252021521212502155log log log lo l l g og o 5g 1a a a a a a a a a ⋅++⋅⋅⋅+=⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅==.故选:B.二、多选题9.已知数列{a n }中,a 1=3,a n +1=-11n a +,能使a n =3的n 可以为( ) A .22 B .24 C .26 D .28【答案】AD 【分析】通过计算找到数列的周期,即得解. 【解析】解:由a 1=3,a n +1=-11n a +,得a 2=-14,a 3=-43,a 4=3. 所以数列{a n }是周期为3的数列,故a 22=a 28=3. 故选:AD10.下列四个选项中,正确的是( ) A .数列的图象是一群孤立的点B .数列1,1-,1,1-,…与数列1-,1,1-,1,…是同一数列C .数列23,34,45,56,…的一个通项公式是()*1n n a n N n =∈+ D .数列12,14,…,12n是递减数列 【答案】AD 【分析】利用数列通项公式、数列的图象、数列的定义以及数列的单调性依次判断四个选项即可. 【解析】解:对于A ,由数列的通项公式以及*n N ∈可知,数列的图象是一群孤立的点,故选项A 正确; 对于B ,由于两个数列中的数排列的次序不同,因此不是同一数列,故选项B 错误; 对于C ,当通项公式为1n n a n =+时,11223a =≠,不符合题意,故选项C 错误;对于D ,数列11,24,⋯,12n是递减数列,故选项D 正确.故选:AD.第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、填空题11.在数学课堂上、教师引导学生构造新数列:在数列的每相邻两项之间插入此两项的和,形成新的数列,再把所得数列按照同样的方法不断构造出新的数列,例如将数列1,2进行构造,第一次得到数列1,3,2;第二次得到数列1,4,3,5,2;第()*n n ∈N 次得到数列1,1x ,2x ,3x ,…,k x ,2(共2k +项),则k =______. 【答案】21n -【分析】根据第一次得到数列1,3,2,共1321=+项,第二次得到数列1,4,3,5,2,共2521=+项,第三次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,共3921=+项,得到规律求解. 【解析】第一次得到数列1,3,2,共1321=+项; 第二次得到数列1,4,3,5,2,共2521=+项;第三次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,共3921=+项;依此第n 次得到数列1,1x ,2x ,3x ,…,k x ,2,共221n k +=+项; 解得21n k =-, 故答案为:21n -12.数列{a n }的通项公式为a n =2,3,n n n n +⎧⎨-⎩是奇数是偶数,则a 3+a 6=________.【答案】8 【解析】a 3+a 6=(3+2)+(6-3)=5+3=8.13.已知数列{}n a 满足12211,2,()n na a a n N a ++==-=-∈,则该数列前26项的和为____.【答案】10- 【分析】根据递推公式可以求出数列的周期,利用周期进行求解即可. 【解析】因为12211,2,()n na a a n N a ++==-=-∈,所以3111a a =-=-,42112a a =-=,5311a a =-=,6412a a =-=-,因此该数列的周期为4,且1234131(2)(1)22a a a a +++=+-+-+=-, 所以该数列前26项的和为:361(2)102-⨯++-=-,故答案为:10-四、解答题14.若数列{}n a 满足12a =,111n n na a a ++=-,n *∈N ,求2021a . 【答案】2【分析】 计算出数列{}n a 的前5项的值,可知数列{}n a 为周期数列,结合数列的周期性可得结果.【解析】解:因为12a =,111n n n a a a ++=-,则1211123112a a a ++===---,23211311132a a a , 3431111211312a a a ,454111321113a a a ,所以,数列{}n a 是周期为4的数列,因此,20214505112a a a ⨯+===.15.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式,并在横线上和括号中分别填上第5项的图形和点数.(1)(2)(3)【答案】(1)第5项图形见解析,通项公式为54n a n =-,第5项的点数为521a =(2)第5项图形见解析,通项公式为32n b n =-,第5项的点数为513b =(3)第5项图形见解析,通项公式为()2n c n n =+,第5项的点数为535c =【分析】(1)根据图形中点数的规律可作出第5项的图形,并根据各项的点数可归纳出数列的通项公式;(2)根据图形中点数的规律可作出第5项的图形,并根据各项的点数可归纳出数列的通项公式; (3)根据图形中点数的规律可作出第5项的图形,并根据各项的点数可归纳出数列的通项公式. (1)解:设第n 项的点数为()n a n *∈N , 11a =,215a =+,3125a =+⨯,4135a =+⨯,该数列的第5项为514521a =+⨯=,数列{}n a 的一个通项公式为()15154n a n n =+-=-,第5项的图形如下图所示:(2)解:设第n 项的点数为()n b n N *∈, 11b =,213b =+,3123b =+⨯,4133b =+⨯,该数列的第5项为514313b =+⨯=,数列{}n b 的一个通项公式为()13132n b n n =+-=-,第5项的图形如下图所示:(3)解:设第n 项的点数为()n c n N *∈, 113c =⨯,224c =⨯,335c =⨯,446c =⨯,该数列的第5项为55735c =⨯=,数列{}n c 的一个通项公式为()2n c n n =+,第5项的图形如下图所示:。
一、数列的概念选择题1.数列{}n a 的前n 项和记为n S ,()*11N ,2n n n a a a n n ++=-∈≥,12018a =,22017a =,则100S =( )A .2016B .2017C .2018D .20192.已知数列{}n a 满足12a =,111n na a +=-,则2018a =( ). A .2B .12 C .1-D .12-3.设{}n a 是等差数列,且公差不为零,其前n 项和为n S .则“*n N ∀∈,1n n S S +>”是“{}n a 为递增数列”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件4.已知数列22333311313571351,,,,,,,...,,,, (2222222222)nn n ,则该数列第2019项是( ) A .1019892 B .1020192 C .1119892 D .1120192 5.已知数列{}ij a 按如下规律分布(其中i 表示行数,j 表示列数),若2021ij a =,则下列结果正确的是( )A .13i =,33j =B .19i =,32j =C .32i =,14j =D .33i =,14j =6.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21n S n n =++,则{}n a 的通项公式是( )A .2n a n =B .3,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩ C .21n a n =+D .3n a n =7.已知数列{}n a 的前n 项和为()*22nn S n =+∈N ,则3a=( )A .10B .8C .6D .48.已知数列{}n a 满足11a =,()*11nn n a a n N a +=∈+,则2020a =( ) A .12018B .12019 C .12020D .120219.设()f x 是定义在R 上恒不为零的函数,且对任意的实数x 、y R ∈,都有()()()f x f y f x y ⋅=+,若112a =,()()*n a f n n N =∈,则数列{}n a 的前n 项和n S 应满足( ) A .1324n S ≤< B .314n S ≤< C .102n S <≤D .112n S ≤< 10.已知数列{}n a 满足()()*622,6,6n n p n n a n p n -⎧--≤=∈⎨>⎩N ,且对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>,则实数p 的取值范围是( )A .71,4⎛⎫ ⎪⎝⎭B .101,7⎛⎫⎪⎝⎭C .()1,2D .10,27⎛⎫⎪⎝⎭11.在数列{}n a 中,已知13a =,26a =,且21n n n a a a ++=-,则2020a =( ) A .-6 B .6 C .-3D .312.在数列{}n a 中,12a =,111n n a a -=-(2n ≥),则8a =( ) A .1-B .12C .1D .213.若数列{}n a 满足:存在正整数T ,对于任意正整数n 都有1n n a a +=成立,则称数列{}n a 为周期数列,周期为T .已知数列{}n a 满足()111,10,{1,01n n n n na a a m m a a a +->=>=<≤ ,则下列结论错误的是( ) A .若34a =,则m 可以取3个不同的数; B.若m =,则数列{}n a 是周期为3的数列;C .存在m Q ∈,且2m ≥,数列{}n a 是周期数列;D .对任意T N *∈且2T ≥,存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列.14.已知数列{}n a 的首项为1,第2项为3,前n 项和为n S ,当整数1n >时,1112()nnn S S S S 恒成立,则15S 等于( )A .210B .211C .224D .22515.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 .156016.设n a 表示421167n n +的个位数字,则数列{}n a 的第38项至第69项之和383969a a a ++⋅⋅⋅+=( )A .180B .160C .150D .14017.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 .4×2018218.已知lg3≈0.477,[x ]表示不大于x 的最大整数.设S n 为数列{a n }的前n 项和,a 1=2且S n +1=3S n -2n +2,则[lg(a 100-1)]=( ) A .45B .46C .47D .4819.大衍数列,来源于《乾坤普》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中太极衍生原理.数列中的每一项,都代表太极衍生过程中,曾经经历过的两翼数量总和,是中国传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题.其前10项依次是0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,……则此数列的第40项为( ). A .648B .722C .800D .88220.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .()21n a n n =-- B .21n a n =-C .()12n n n a +=D .()12n n n a -=二、多选题21.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{a n }称为“斐波那契数列”,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则下列结论正确的是( ) A .a 8=34 B .S 8=54C .S 2020=a 2022-1D .a 1+a 3+a 5+…+a 2021=a 202222.已知数列0,2,0,2,0,2,,则前六项适合的通项公式为( )A .1(1)nn a =+-B .2cos2n n aπ= C .(1)2sin2n n a π+= D .1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--23.已知数列{}n a 满足0n a >,121n n n a na a n +=+-(N n *∈),数列{}n a 的前n 项和为n S ,则( )A .11a =B .121a a =C .201920202019S a =D .201920202019S a >24.黄金螺旋线又名等角螺线,是自然界最美的鬼斧神工.在一个黄金矩形(宽长比约等于0.618)里先以宽为边长做正方形,然后在剩下小的矩形里以其宽为边长做正方形,如此循环下去,再在每个正方形里画出一段四分之一圆弧,最后顺次连接,就可得到一条“黄金螺旋线”.达·芬奇的《蒙娜丽莎》,希腊雅典卫城的帕特农神庙等都符合这个曲线.现将每一段黄金螺旋线与其所在的正方形所围成的扇形半径设为a n (n ∈N *),数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3).再将扇形面积设为b n (n ∈N *),则( )A .4(b 2020-b 2019)=πa 2018·a 2021B .a 1+a 2+a 3+…+a 2019=a 2021-1C .a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=2a 2019·a 2021D .a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=025.已知数列{}n a 的前n 项和为()0n n S S ≠,且满足11140(2),4n n n a S S n a -+=≥=,则下列说法正确的是( ) A .数列{}n a 的前n 项和为1S 4n n= B .数列{}n a 的通项公式为14(1)n a n n =+C .数列{}n a 为递增数列D .数列1{}nS 为递增数列 26.(多选)在数列{}n a 中,若221(2,,n n a a p n n N p *--=≥∈为常数),则称{}n a 为“等方差数列”.下列对“等方差数列”的判断正确的是( ) A .若{}n a 是等差数列,则{}n a 是等方差数列B .(){}1n- 是等方差数列C .{}2n是等方差数列.D .若{}n a 既是等方差数列,又是等差数列,则该数列为常数列27.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=,则下列结论一定正确的是( ) A .100a = B .911a a = C .当9n =或10时,n S 取得最大值D .613S S =28.设数列{}n a 的前n 项和为*()n S n N ∈,关于数列{}n a ,下列四个命题中正确的是( )A .若1*()n n a a n N +∈=,则{}n a 既是等差数列又是等比数列B .若2n S An Bn =+(A ,B 为常数,*n N ∈),则{}n a 是等差数列C .若()11nn S =--,则{}n a 是等比数列D .若{}n a 是等差数列,则n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈也成等差数列29.已知递减的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,57S S =,则( ) A .60a > B .6S 最大 C .130S >D .110S >30.记n S 为等差数列{}n a 前n 项和,若81535a a = 且10a >,则下列关于数列的描述正确的是( ) A .2490a a += B .数列{}n S 中最大值的项是25S C .公差0d >D .数列{}na 也是等差数列31.记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.已知450,5S a ==,则( ) A .25n a n =-B .310na nC .228n S n n =-D .24n S n n =-32.设{}n a 是等差数列,n S 是其前n 项的和,且56S S <,678S S S =>,则下列结论正确的是( ) A .0d > B .70a =C .95S S >D .6S 与7S 均为n S 的最大值33.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,且3201911111a a e e +≤++,则( ) A .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≥ B .当数列{}n a 为等差数列时,20210S ≤ C .当数列{}n a 为等比数列时,20210T >D .当数列{}n a 为等比数列时,20210T < 34.定义11222n nn a a a H n-+++=为数列{}n a 的“优值”.已知某数列{}n a 的“优值”2nn H =,前n 项和为n S ,则( )A .数列{}n a 为等差数列B .数列{}n a 为等比数列C .2020202320202S = D .2S ,4S ,6S 成等差数列35.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,公差为d .已知312a =,120S >,70a <则( ) A .60a >B .数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是递增数列 C .0n S <时,n 的最小值为13D .数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、数列的概念选择题 1.A 解析:A 【分析】根据题意,由数列的递推公式求出数列的前8项,分析可得数列{}n a 是周期为6的数列,且1234560a a a a a a +++++=,进而可得1001234S a a a a =+++,计算即可得答案. 【详解】解:因为12018a =,22017a =,()*11N ,2n n n a a a n n +-=-∈≥,则321201720181a a a =-=-=-, 432(1)20172018a a a =-=--=-, 543(2018)(1)2017a a a =-=---=-,654(2017)(2018)1a a a =-=---=, 76511(2017)2018a a a a =-=--==, 8762201812017a a a a =-=-==,…,所以数列{}n a 是周期数列,周期为6, 因为12560a a a a ++⋅⋅⋅++=,所以()100125697989910016S a a a a a a a a =++⋅⋅⋅++++++12342016a a a a =+++=.故选:A . 【点睛】本题考查数列的递推公式的应用,关键是分析数列各项变化的规律,属于基础题.2.B解析:B 【分析】利用递推关系可得数列{}n a 是以3为周期的周期数列,从而可得2018a . 【详解】 在数列{}n a 中,111n na a +=-,且12a =, 211112a a ∴=-=, 3211121a a =-=-=- , ()41311112a a a =-=--== ∴数列{}n a 是以3为周期的周期数列,201867232=⨯+,2018212a a ∴==.故选:B 【点睛】本题考查了由数列的递推关系式研究数列的性质,考查了数列的周期性,属于基础题.3.A解析:A 【分析】根据等差数列的前n 项和公式以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可. 【详解】{}n a 是等差数列,且公差d 不为零,其前n 项和为n S ,充分性:1n n S S +>,则10n a +>对任意的n *∈N 恒成立,则20a >,0d ≠,若0d <,则数列{}n a 为单调递减数列,则必存在k *∈N ,使得当n k >时,10n a +<,则1n n S S +<,不合乎题意;若0d >,由20a >且数列{}n a 为单调递增数列,则对任意的n *∈N ,10n a +>,合乎题意.所以,“*n N ∀∈,1n n S S +>”⇒“{}n a 为递增数列”;必要性:设10n a n =-,当8n ≤时,190n a n +=-<,此时,1n n S S +<,但数列{}n a 是递增数列.所以,“*n N ∀∈,1n n S S +>”⇐/“{}n a 为递增数列”.因此,“*n N ∀∈,1n n S S +>”是“{}n a 为递增数列”的充分而不必要条件. 故选:A. 【点睛】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,结合等差数列的前n 项和公式是解决本题的关键,属于中等题.4.C解析:C 【分析】由观察可得()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭项数为21,1,2,4,8,...,2,...k -,注意到101110242201922048=<<=,第2019项是第12个括号里的第995项. 【详解】由数列()22333311313571351,,,,,,,...,,,,...2222222222n n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,可发现其项数为 21,1,2,4,8,...,2,...k -,则前11个括号里共有1024项,前12个括号里共有2048项,故原数列第2019项是第12个括号里的第995项,第12个括号里的数列通项为11212m -, 所以第12个括号里的第995项是1119892. 故选:C. 【点睛】本题考查数列的定义,考查学生观察找出已知数列的特征归纳出其项数、通项,是一道中档题.5.C解析:C 【分析】可以看出所排都是奇数从小到大排起.规律是先第一列和第一行,再第二列和第二行,再第三列第三行,并且完整排完n 次后,排出的数呈正方形.可先算2021是第几个奇数,这个奇数在哪两个完全平方数之间,再去考虑具体的位置.【详解】每排完n 次后,数字呈现边长是n 的正方形,所以排n 次结束后共排了2n 个数.20211110112-+=,说明2021是1011个奇数. 而22961311011321024=<<=,故2021一定是32行,而从第1024个数算起,第1011个数是倒数第14个,根据规律第1024个数排在第32行第1列,所以第1011个数是第32行第14列,即2021在第32行第14列. 故32,14i j ==. 故选:C. 【点睛】本题考查数列的基础知识,但是考查却很灵活,属于较难题.6.B解析:B 【分析】根据11,1,2n nS n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩计算可得;【详解】解:因为21n S n n =++①,当1n =时,211113S =++=,即13a =当2n ≥时,()()21111n S n n -=-+-+②,①减②得,()()2211112n n n n n n a ⎡⎤++--+-+=⎦=⎣所以3,12,2n n a n n =⎧=⎨≥⎩故选:B 【点睛】本题考查利用定义法求数列的通项公式,属于基础题.7.D解析:D 【分析】根据332a S S =-,代入即可得结果. 【详解】()()3233222224a S S =-=+-+=.故选:D. 【点睛】本题主要考查了由数列的前n 项和求数列中的项,属于基础题.8.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,构造等差数列,结合等差数列的性质求出通项公式即可. 【详解】 解:11nn n a a a +=+, ∴两边同时取倒数得11111n n n na a a a ++==+, 即1111n na a ,即数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是公差1d =的等差数列,首项为111a .则11(1)1nn n a =+-⨯=, 得1n a n=, 则202012020a =, 故选:C 【点睛】本题主要考查数列通项公式的求解,结合数列递推关系,利用取倒数法以及构造法构造等差数列是解决本题的关键.考查学生的运算和转化能力,属于基础题.9.D解析:D 【分析】根据题意得出1112n n n a a a a +==,从而可知数列{}n a 为等比数列,确定该等比数列的首项和公比,可计算出n S ,然后利用数列{}n S 的单调性可得出n S 的取值范围. 【详解】取1x =,()y n n N*=∈,由题意可得()()()111112n n n af n f f n a a a +=+=⋅==, 112n n a a +∴=,所以,数列{}n a 是以12为首项,以12为公比的等比数列,11112211212n n n S ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴==--,所以,数列{}n S 为单调递增数列,则11n S S ≤<,即112n S ≤<. 故选:D.【点睛】本题考查等比数列前n 项和范围的求解,解题的关键就是判断出数列{}n a 是等比数列,考查推理能力与计算能力,属于中等题.10.D解析:D 【分析】根据题意,得到数列是增数列,结合通项公式,列出不等式组求解,即可得出结果. 【详解】因为对任意的*n ∈N 都有1n n a a +>, 则数列{}n a 单调递增;又()()*622,6,6n n p n n a n p n -⎧--≤=∈⎨>⎩N , 所以只需67201p p a a ->⎧⎪>⎨⎪<⎩,即21106p p p p<⎧⎪>⎨⎪-<⎩,解得1027p <<. 故选:D. 【点睛】本题主要考查由数列的单调性求参数,属于基础题型.11.C解析:C 【分析】根据题设条件,得到数列{}n a 是以6项为周期的数列,其中1234560a a a a a a +++++=,再由2020336644a a a ⨯+==,即可求解.【详解】由题意,数列{}n a 中,13a =,26a =,且21n n n a a a ++=-, 可得3214325436547653,3,6,3,3,a a a a a a a a a a a a a a a =-==-=-=-=-=-=-=-=,可得数列{}n a 是以6项为周期的数列,其中1234560a a a a a a +++++=, 所以20203366443a a a ⨯+===-.【点睛】本题主要考查了数列的递推关系式,以及数列的周期性的应用,其中解答中得出数列的周期性是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.12.B解析:B 【分析】通过递推公式求出234,,a a a 可得数列{}n a 是周期数列,根据周期即可得答案. 【详解】 解:211111=1=22a a =--,3211121a a =-=-=-,4311112a a =-=+=, 则数列{}n a 周期数列,满足3n n a a -=,4n ≥85212a a a ∴===, 故选:B. 【点睛】本题考查数列的周期性,考查递推公式的应用,是基础题.13.C解析:C 【解析】试题分析:A:当01m <≤时,由34a =得1;125m m =<≤时,由34a =得54m =; 2m >时,()2311,,24a m a m =-∈+∞=-= 得6m = ;正确 .B:234111,11,1,m a a a =>∴====> 所以3T =,正确.C :命题较难证明,先考察命题D .D :命题的否定为“对任意的T N *∈,且2T ≥,不存在1m >,使得{}n a 是周期为T 的数列”,而由B 显然这个命题是错误的,因此D 正确,从而只有C 是错误. 考点:命题的真假判断与应用.【名师点睛】本题主要考查周期数列的推导和应用,考查学生的推理能力.此题首先要理解新定义“周期为T 的数列”,然后对A 、B 、C 、D 四个命题一一验证,A 、B 两个命题按照数列的递推公式进行计算即可,命题C 较难证明,但出现在选择题中,考虑到数学选择题中必有一个选项正确,因此我们先研究D 命题,并且在命题D 本身也很难的情况下,采取“正难则反”的方法,考虑命题D 的否定,命题D 的否定由命题B 很容易得出是错误的,从而命题D 是正确的.14.D【分析】利用已知条件转化推出1122n n a a a +-==,说明数列是等差数列,然后求解数列的和即可. 【详解】 解:结合1112()nnn S S S S 可知,11122n n n S S S a +-+-=,得到1122n n a a a +-==,故数列{}n a 为首项为1,公差为2的等差数列,则12(1)21n a n n =+-=-,所以1529a =,所以11515()15(291)1522522a a S ++===, 故选:D . 【点睛】本题考查数列的递推关系式的应用,考查数列求和,是基本知识的考查.15.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 n b 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.解析:B 【分析】根据题意可得n a 为421167n n +的个位数为27n n +的个位数,而2n 的个位是以2,4,8,6为周期,7n 的个位数是以7,9,3,1为周期,即可求和. 【详解】由n a 为421167n n +的个位数, 可得n a 为27n n +的个位数, 而2n 的个位是以2,4,8,6为周期,7n 的个位数是以7,9,3,1为周期,所以27n n +的个位数是以9,3,1,7为周期, 即421167n n +的个位数是以9,3,1,7为周期, 第38项至第69项共32项,共8个周期, 所以383969a a a ++⋅⋅⋅+=8(9317)160⨯+++=. 故选:B17.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.解析:C 【分析】利用数列的递推式,得到a n +1=3a n -2,进而得到a n =3n -1+1,然后代入[lg(a 100-1)]可求解 【详解】当n ≥2时,S n =3S n -1-2n +4,则a n +1=3a n -2,于是a n +1-1=3(a n -1),当n =1时,S 2=3S 1-2+2=6,所以a 2=S 2-S 1=4.此时a 2-1=3(a 1-1),则数列{a n -1}是首项为1,公比为3的等比数列.所以a n -1=3n -1,即a n =3n -1+1,则a 100=399+1,则lg(a 100-1)=99lg3≈99×0.477=47.223,故[lg(a 100-1)]=47. 故选C19.C解析:C 【分析】由0、2、4、8、12、18、24、32、40、50…,可得偶数项的通项公式:222n a n =,即可得出. 【详解】由0,2,4,8,12,18,24,32,40,50…,可得偶数项的通项公式:222n a n =.则此数列第40项为2220800⨯=. 故选:C20.C解析:C 【分析】首先根据已知条件得到410a =,再依次判断选项即可得到答案. 【详解】由题知:410a =,对选项A ,()2444113a =--=,故A 错误;对选项B ,244115a =-=,故B 错误;对选项C ,()4441102a ⨯+==,C 正确; 对选项D ,()444162a ⨯-==,故D 错误. 故选:C 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,属于简单题.二、多选题 21.BCD【分析】由题意可得数列满足递推关系,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,,故B 正确; 对于C ,可解析:BCD 【分析】由题意可得数列{}n a 满足递推关系()12211,1,+3n n n a a a a a n --===≥,依次判断四个选项,即可得正确答案. 【详解】对于A ,可知数列的前8项为1,1,2,3,5,8,13,21,故A 错误; 对于B ,81+1+2+3+5+8+13+2154S ==,故B 正确; 对于C ,可得()112n n n a a a n +-=-≥, 则()()()()1234131425311++++++++++n n n a a a a a a a a a a a a a a +-=----即212++1n n n n S a a a a ++=-=-,∴202020221S a =-,故C 正确; 对于D ,由()112n n n a a a n +-=-≥可得,()()()135202124264202220202022++++++++a a a a a a a a a a a a =---=,故D 正确.故选:BCD. 【点睛】本题以“斐波那契数列”为背景,考查数列的递推关系及性质,解题的关键是得出数列的递推关系,()12211,1,+3n n n a a a a a n --===≥,能根据数列性质利用累加法求解.22.AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,取前六项得:,满足条件; 对于选项B ,取前六项得:,不满足条件; 对于选项C ,取前六项得:,解析:AC 【分析】对四个选项中的数列通项公式分别取前六项,看是否满足题意,得出答案. 【详解】对于选项A ,1(1)nn a =+-取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项B ,2cos 2n n a π=取前六项得:0,2,0,2,0,2--,不满足条件; 对于选项C ,(1)2sin2n n a π+=取前六项得:0,2,0,2,0,2,满足条件; 对于选项D ,1cos(1)(1)(2)n a n n n π=--+--取前六项得:0,2,2,8,12,22,不满足条件; 故选:AC23.BC 【分析】根据递推公式,得到,令,得到,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到,求出,可得C 正确,D 错. 【详解】 由可知,即,当时,则,即得到,故选项B 正确;无法计算,故A 错; ,所以,则解析:BC 【分析】根据递推公式,得到11n n nn n a a a +-=-,令1n =,得到121a a =,可判断A 错,B 正确;根据求和公式,得到1n n nS a +=,求出201920202019S a =,可得C 正确,D 错. 【详解】由121n n n a n a a n +=+-可知2111n n n n n a n n n a a a a ++--==+,即11n n nn n a a a +-=-, 当1n =时,则121a a =,即得到121a a =,故选项B 正确;1a 无法计算,故A 错; 1221321111102110n n n n n n n n n n S a a a a a a a a a a a a +++⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=+++=-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以1n n S a n +=,则201920202019S a =,故选项C 正确,选项D 错误. 故选:BC. 【点睛】 方法点睛:由递推公式求通项公式的常用方法:(1)累加法,形如()1n n a a f n +=+的数列,求通项时,常用累加法求解;(2)累乘法,形如()1n na f n a +=的数列,求通项时,常用累乘法求解;(3)构造法,形如1n n a pa q +=+(0p ≠且1p ≠,0q ≠,n ∈+N )的数列,求通项时,常需要构造成等比数列求解;(4)已知n a 与n S 的关系求通项时,一般可根据11,2,1n n n S S n a a n --≥⎧=⎨=⎩求解.24.ABD 【分析】对于A ,由题意得bn=an2,然后化简4(b2020-b2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{an}满足a1=a2=1,an =an -1+an -2 (n≥3解析:ABD 【分析】对于A ,由题意得b n =4πa n 2,然后化简4(b 2020-b 2019)可得结果;对于B ,利用累加法求解即可;对于C ,数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n -12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,然后累加求解;对于D ,由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2,化简可得结果 【详解】由题意得b n =4πa n 2,则4(b 2020-b 2019)=4(4πa 20202-4πa 20192)=π(a 2020+a 2019)(a 2020-a 2019)=πa 2018·a 2021,则选项A 正确; 又数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),所以a n -2=a n -a n -1(n ≥3),a 1+a 2+a 3+…+a 2019=(a 3-a 2)+(a 4-a 3)+(a 5-a 4)+…+(a 2021-a 2020)=a 2021-a 2=a 2021-1,则选项B 正确;数列{a n }满足a 1=a 2=1,a n =a n -1+a n -2 (n ≥3),即a n -1=a n -2-a n ,两边同乘a n -1 ,可得a n-12=a n -1 a n -2-a n -1 a n ,则a 12+a 22+a 32…+(a 2020)2=a 12+(a 2a 1-a 2a 3)+(a 3a 2-a 3a 4)+…+(a 2020a 2019-a 2020a 2021)=a 12-a 2020a 2021=1-a 2020a 2021,则选项C 错误;由题意a n -1=a n -a n -2,则a 2019·a 2021-(a 2020)2+a 2018·a 2020-(a 2019)2=a 2019·(a 2021-a 2019)+a 2020·(a 2018-a 2020)=a 2019·a 2020+a 2020·(-a 2019)=0,则选项D 正确; 故选:ABD. 【点睛】此题考查数列的递推式的应用,考查累加法的应用,考查计算能力,属于中档题25.AD 【分析】先根据和项与通项关系化简条件,再构造等差数列,利用等差数列定义与通项公式求,最后根据和项与通项关系得. 【详解】因此数列为以为首项,为公差的等差数列,也是递增数列,即D 正确;解析:AD 【分析】先根据和项与通项关系化简条件,再构造等差数列,利用等差数列定义与通项公式求S n ,最后根据和项与通项关系得n a . 【详解】11140(2),40n n n n n n n a S S n S S S S ---+=≥∴-+= 11104n n n S S S -≠∴-= 因此数列1{}n S 为以114S =为首项,4为公差的等差数列,也是递增数列,即D 正确; 所以1144(1)44n n n n S S n=+-=∴=,即A 正确; 当2n ≥时111144(1)4(1)n n n a S S n n n n -=-=-=--- 所以1,141,24(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩,即B ,C 不正确;故选:AD 【点睛】本题考查由和项求通项、等差数列定义与通项公式以及数列单调性,考查基本分析论证与求解能力,属中档题.26.BD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若是等差数列,如,则不是常数,故不是等方差数列,故A 错误; 对于B ,数列中,是常数,是等方差数列,故解析:BD 【分析】根据等差数列和等方差数列定义,结合特殊反例对选项逐一判断即可. 【详解】对于A ,若{}n a 是等差数列,如n a n =,则12222(1)21n n a a n n n --=--=-不是常数,故{}na 不是等方差数列,故A 错误;对于B ,数列(){}1n-中,222121[(1)][(1)]0n n n n a a ---=---=是常数,{(1)}n ∴-是等方差数列,故B 正确; 对于C ,数列{}2n中,()()22221112234n n n n n aa ----=-=⨯不是常数,{}2n∴不是等方差数列,故C 错误; 对于D ,{}n a 是等差数列,1n n a a d -∴-=,则设n a dn m =+,{}n a 是等方差数列,()()222112(2)n n n n dn m a a a a d a d d n m d d dn d m --∴-=++++=+=++是常数,故220d =,故0d =,所以(2)0m d d +=,2210n n a a --=是常数,故D 正确.故选:BD. 【点睛】关键点睛:本题考查了数列的新定义问题和等差数列的定义,解题的关键是正确理解等差数列和等方差数列定义,利用定义进行判断.27.ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列的前项和为,, ∴,解得, 故,故A 正确;∵,,故有,故B 正确; 该数解析:ABD 【分析】由题意利用等差数列的通项公式、求和公式可得19a d =-,结合等差数列的性质,逐一判断即可得出结论. 【详解】∵等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,1385a a S +=, ∴()111875282a a d a d ⨯++=+,解得19a d =-, 故10190a a d =+=,故A 正确;∵918a a d d d =+=-=,11110a a d d =+=,故有911a a =,故B 正确; 该数列的前n 项和()21119222n n n n S na d d d n -=+=-⋅ ,它的最值,还跟d 的值有关,故C 错误;由于61656392S a d d ⨯=+=-,131131213392S a d d ⨯=+=-,故613S S =,故D 正确, 故选:ABD. 【点睛】思路点睛:利用等差数列的通项公式以及前n 项和公式进行化简,直接根据性质判断结果.28.BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: ,得是等差数列,当时不是等比数列,故错; 选项B: ,,得是等差数列,故对; 选项C: ,,当时也成立,是等比数列解析:BCD 【分析】利用等差等比数列的定义及性质对选项判断得解. 【详解】选项A: 1*()n n a a n N +∈=,10n n a a +∴-=得{}n a 是等差数列,当0n a =时不是等比数列,故错; 选项B:2n S An Bn =+,12n n a a A -∴-=,得{}n a 是等差数列,故对;选项C: ()11nn S =--,112(1)(2)n n n n S S a n --∴-==⨯-≥,当1n =时也成立,12(1)n n a -∴=⨯-是等比数列,故对;选项D: {}n a 是等差数列,由等差数列性质得n S ,2n n S S -,*32()n n S S n N -∈是等差数列,故对; 故选:BCD 【点睛】熟练运用等差数列的定义、性质、前n 项和公式是解题关键.29.ABD 【分析】转化条件为,进而可得,,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】 因为,所以,即,因为数列递减,所以,则,,故A 正确; 所以最大,故B 正确; 所以,故C 错误解析:ABD 【分析】转化条件为670a a +=,进而可得60a >,70a <,再结合等差数列的性质及前n 项和公式逐项判断即可得解. 【详解】因为57S S =,所以750S S -=,即670a a +=,因为数列{}n a 递减,所以67a a >,则60a >,70a <,故A 正确; 所以6S 最大,故B 正确; 所以()113137131302a a S a+⨯==<,故C 错误; 所以()111116111102a a S a+⨯==>,故D 正确.故选:ABD.30.AB 【分析】根据已知条件求得的关系式,然后结合等差数列的有关知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】依题意,等差数列中,即, .对于A 选项,,所以A 选项正确. 对于C 选项,,,所以,解析:AB 【分析】根据已知条件求得1,a d 的关系式,然后结合等差数列的有关知识对选项逐一分析,从而确定正确选项. 【详解】依题意,等差数列{}n a 中81535a a =,即()()1137514a d a d +=+,1149249,2a d a d =-=-. 对于A 选项,24912490a a a d +=+=,所以A 选项正确. 对于C 选项,1492a d =-,10a >,所以0d <,所以C 选项错误. 对于B 选项,()()149511122n a a n d d n d n d ⎛⎫=+-=-+-=- ⎪⎝⎭,令0n a ≥得51510,22n n -≤≤,由于n 是正整数,所以25n ≤,所以数列{}n S 中最大值的项是25S ,所以B 选项正确. 对于D 选项,由上述分析可知,125n ≤≤时,0n a ≥,当26n ≥时,0n a <,且0d <.所以数列{}na 的前25项递减,第26项后面递增,不是等差数列,所以D 选项错误.故选:AB 【点睛】等差数列有关知识的题目,主要把握住基本元的思想.要求等差数列前n 项和的最值,可以令0n a ≥或0n a ≤来求解.31.AD 【分析】设等差数列的公差为,根据已知得,进而得,故,. 【详解】解:设等差数列的公差为,因为所以根据等差数列前项和公式和通项公式得:, 解方程组得:, 所以,. 故选:AD.解析:AD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据已知得1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,进而得13,2a d =-=,故25n a n =-,24n S n n =-.【详解】解:设等差数列{}n a 的公差为d ,因为450,5S a ==所以根据等差数列前n 项和公式和通项公式得:1145460a d a d +=⎧⎨+=⎩,解方程组得:13,2a d =-=,所以()31225n a n n =-+-⨯=-,24n S n n =-.故选:AD.32.BD 【分析】设等差数列的公差为,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列的公差为,依次分析选项:是等差数列,若,则,故B 正确; 又由得,则有,故A 错误; 而C 选项,,即,可得,解析:BD 【分析】设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项即可求解. 【详解】根据题意,设等差数列{}n a 的公差为d ,依次分析选项:{}n a 是等差数列,若67S S =,则7670S S a -==,故B 正确;又由56S S <得6560S S a -=>,则有760d a a =-<,故A 错误; 而C 选项,95S S >,即67890a a a a +++>,可得()7820a a +>, 又由70a =且0d <,则80a <,必有780a a +<,显然C 选项是错误的. ∵56S S <,678S S S =>,∴6S 与7S 均为n S 的最大值,故D 正确; 故选:BD. 【点睛】本题考查了等差数列以及前n 项和的性质,需熟记公式,属于基础题.33.AC 【分析】将变形为,构造函数,利用函数单调性可得,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由,可得,令, ,所以是奇函数,且在上单调递减,所以, 所以当数列为等差数列时,;解析:AC 【分析】 将3201911111a a e e +≤++变形为32019111101212a a e e -+-≤++,构造函数()1112x f x e =-+,利用函数单调性可得320190a a +≥,再结合等差数列与等比数列性质即可判断正确选项 【详解】 由3201911111a a e e +≤++,可得32019111101212a a e e -+-≤++,令()1112xf x e =-+,()()1111101111xx x x x e f x f x e e e e --+=+-=+-=++++,所以()1112xf x e =-+是奇函数,且在R 上单调递减,所以320190a a +≥, 所以当数列{}n a 为等差数列时,()320192*********a a S +=≥;当数列{}n a 为等比数列时,且3a ,1011a ,2019a 同号,所以3a ,1011a ,2019a 均大于零, 故()2021202110110T a =>.故选:AC 【点睛】本题考查等差数列与等比数列,考查逻辑推理能力,转化与化归的数学思想,属于中档题34.AC 【分析】由题意可知,即,则时,,可求解出,易知是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由, 得, 所以时,, 得时,, 即时,, 当时,由解析:AC 【分析】 由题意可知112222n n nn a a a H n-+++==,即112222n n n a a a n -+++=⋅,则2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,可求解出1n a n =+,易知{}n a 是等差数列,则A 正确,然后利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,判断C ,D 的正误. 【详解】 解:由112222n n nn a a a H n-+++==,得112222n n n a a a n -+++=⋅,①所以2n ≥时,()211212212n n n a a a n ---+++=-⋅,②得2n ≥时,()()111221212n n n n n a n n n ---=⋅--⋅=+⋅,即2n ≥时,1n a n =+,当1n =时,由①知12a =,满足1n a n =+.所以数列{}n a 是首项为2,公差为1的等差数列,故A 正确,B 错, 所以()32n n n S +=,所以2020202320202S =,故C 正确.25S =,414S =,627S =,故D 错,故选:AC . 【点睛】本题考查数列的新定义问题,考查数列通项公式的求解及前n 项和的求解,难度一般.35.ACD 【分析】由已知得,又,所以,可判断A ;由已知得出,且,得出时,,时,,又,可得出在上单调递增,在上单调递增,可判断B ;由,可判断C ;判断 ,的符号, 的单调性可判断D ; 【详解】 由已知解析:ACD 【分析】 由已知得()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,可判断A ;由已知得出2437d -<<-,且()12+3n a n d =-,得出[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d =-,可得出1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n nN ,上单调递增,可判断B ;由()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,可判断C ;判断 n a ,n S 的符号, n a 的单调性可判断D ; 【详解】由已知得311+212,122d a a a d ===-,()()612112712+12+220a a a a S ==>,又70a <,所以6>0a ,故A 正确;由7161671+612+40+512+3>0+2+1124+7>0a a d d a a d d a a a d d ==<⎧⎪==⎨⎪==⎩,解得2437d -<<-,又()()3+312+3n a n d n d a =-=-,当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,又()1112+3n a n d=-,所以[]1,6n ∈时,1>0na ,7n ≥时,10n a <,所以1na 在1,6n n N上单调递增,1na 在7n n N ,上单调递增,所以数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭不是递增数列,故B 不正确; 由于()313117713+12203213a a a S a ⨯==<=,而120S >,所以0n S <时,n 的最小值为13,故C 选项正确 ;当[]1,6n ∈时,>0n a ,7n ≥时,0n a <,当[]1,12n ∈时,>0n S ,13n ≥时,0nS <,所以当[]7,12n ∈时,0n a <,>0n S ,0nnS a <,[]712n ∈,时,n a 为递增数列,n S 为正数且为递减数列,所以数列n n S a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭中最小项为第7项,故D 正确; 【点睛】本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题.。