人教版必修五数列的通项公式练习题
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一、选择题1.已知数列{}n a 中,11n n a a n +-=+,11a =,设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n S ,则满足143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭)的n 的最大值为( )A .3B .4C .5D .62.已知数列{}n a 的通项公式350n a n =-,则前n 项和n S 的最小值为( ) A .-784B .-368C .-389D .-3923.已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足21n n S a =-.若对任意正整数n 都有10n n S S λ+-<恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(),1-∞ B .12⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,C .13⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,D .14⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,4.已知数列1a ,21a a ,…1nn a a -,…是首项为1,公比为2的等比数列,则2log n a =( )A . (1)n n +B .(1)4n n - C .(1)2n n + D .(1)2n n - 5.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,55a =,836S =,则数列11{}n n a a +的前n 项和为( ) A .11n + B .1n n + C .1n n- D .11n n -+ 6.已知等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d ,其前n 项和为n S ,若直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称,则数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为( ) A .1011B .910C .89D .27.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的底层共有灯( ) A .64盏B .128盏C .192盏D .256盏8.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,523S =,360n S =,5183n S -=,则n =( ) A .18B .19C .20D .219.若n S 是等比数列{}n a 的前项和,3S ,9S ,6S 成等差数列,且82a =,则25a a +=( ) A .12-B .4-C .4D .1210.已知定义域为R 的函数f (x )满足f (x )=3f (x +2),且1224,[0,1)()3,[1,2]x x f x x x x -⎧⎪∈=⎨⎪-+∈⎩,设f (x )在[2n -2,2n )上的最大值为*()n a n N ∈,且数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n <k 对任意的正整数n均成立,则实数k 的取值范围为( ) A .27,8⎛⎫+∞⎪⎝⎭B .27,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .27,4⎛⎫+∞⎪⎝⎭D .27,4⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭11.在1和19之间插入个n 数,使这2n +个数成等差数列,若这n 个数中第一个为a ,第n 个为b ,当116a b+取最小值时,n 的值是( ) A .4B .5C .6D .712.已知数列{}n a 中,11a =,又()1,1n a a +=,()21,1n b a =+,若//a b ,则4a =( ) A .7B .9C .15D .17二、填空题13.设数列{}n a 中12a =,若等比数列{}n b 满足1n n n a a b +=,且10101b =,则2020a =__. 14.已知等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2,则数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是_______.15.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足112n n n S a a ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,则10S =______. 16.已知等差数列{}n a 中,48a =,84a =,则其通项公式n a =__________17.数列{}n a 中,已知22a =,21n n n a a a ++=+,若834a =,则数列{}n a 的前6项和为______.18.若数列{}n a 满足12a =,141n n a a +=+,则使得22020n a ≥成立的最小正整数n 的值是______.19.已知数列{}n a 与{}n b 满足11222n n a a a ++++=-,1(1)(1)nn n n a b a a +=--,数列{}n b 的前n 项的和为n S ,若n S M ≤恒成立,则M 的最小值为_________.20.已知数列{}n a 与{}n b 前n 项和分别为n S ,n T ,且0n a >,22n n n S a a =+,1121(2)(2)n n n n n n b a a +++=++,对任意的*n N ∈,n k T >,恒成立,则k 的最小值是__________.三、解答题21.已知数列{}n a 满足11a =,13(1)n n na n a +=+. (1)设nn a b n=,求证:数列{}n b 是等比数列; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S .22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S .()*22n n S a n N =-∈.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)从下面两个条件中选择一个填在横线上,并完成下面的问题.①24b =,48b =;②2b 是1b 和4b 的等比中项,872T =.若公差不为0的等差数列{}n b 的前n 项和为n T ,且______,求数列n n T na ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n A . 23.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知23S =,()*11n n a S n +=+∈N .(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设()()111n n n n a b a a +=++,记数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:12n T <.24.已知正项等比数列{}n a ,首项13a =,且13213,,22a a a 成等差数列. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}nb 满足3321log log n n n b a a +=⋅,求数列{}n b 的前n 项和n S .25.已知数列{}n a 满足11a =,1nn n a pa q +=+,(其中p 、q 为常数,*n N ∈).(1)若1p =,1q =-,求数列{}n a 的通项公式;(2)若2p =,1q =,数列1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T .证明:22n T n <+,*n N ∈.26.已知数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)设2nn n b a =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,求2n n S S -的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】利用累加法可求得数列{}n a 的通项公式,利用裂项求和法可求得n S ,然后解不等式143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭即可得解.【详解】因为2132123n n a a a a a a n --=⎧⎪-=⎪⎨⋅⋅⎪⎪-=⎩,所以123n a n a =+-++,()11232n n n a n +∴=++++=, ()1211211n a n n n n ⎛⎫∴==- ⎪++⎝⎭,所以1111122122311n nS n n n ⎛⎫=⨯-+-++-=⎪++⎝⎭, 由21413n n S n n n ⎛⎫=≥- ⎪+⎝⎭,化简得2311200n n --≤,解得453n -≤≤, *n ∈N ,所以,满足143n S n n ⎛⎫≥- ⎪⎝⎭的n 的最大值为5.故选:C. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法; (4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.2.D解析:D 【解析】令3500n -≥,求得16n >,即数列从第17项开始为正数,前16项为负数,故数列的前16项的和最小,1612,47a a =-=-,()16472163922S --⨯∴==-,故选D.【方法点睛】求等差数列前n 项和的最大值的方法通常有两种:①将前n 项和表示成关于n 的二次函数,n S 2An Bn =+,当2B n A =-时有最大值(若2B n A=-不是整数,n 等于离它较近的一个或两个整数时n S 最大);②可根据0n a ≥且10n a +≤确定n S 最大时的n 值.3.C解析:C 【分析】先利用1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩求出数列{}n a 的通项公式,于是可求出n S ,再利用参变量分离法得到1n n S S λ+<,利用数列的单调性求出数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的最小项的值,可得出实数λ的取值范围. 【详解】当1n =时,1121S a =-,即1121a a =-,得11a =;当2n ≥时,由21n n S a =-,得1121n n S a --=-,两式相减得122n n n a a a -=-,得12n n a a -=, 12nn a a -∴=,所以,数列{}n a 为等比数列,且首项为1,公比为2,11122n n n a --∴=⨯=. 12122121n n n n S a -∴=-=⨯-=-,由10n n S S λ+-<,得()()11111112121112221212221n nn n n n n S S λ+++++---<===----,所以,数列1n n S S +⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递增,其最小项为122211213S S -==-,所以,13λ<, 因此,实数λ的取值范围是1,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭,故选C . 【点睛】本题考查利用数列前n 项和求数列的通项,其关系式为1,1,2n nn S n a S S n =⎧=⎨-≥⎩,其次考查了数列不等式与参数的取值范围问题,一般利用参变量分离法转化为数列的最值问题来求解,考查化归与转化问题,属于中等题.4.D解析:D 【分析】 根据题意,求得1nn a a -,再利用累乘法即可求得n a ,再结合对数运算,即可求得结果.由题设有111122(2)n n nn a n a ---=⨯=≥, 而(1)1213221121122(2)n n n n n n a aa a a n a a a -+++--=⨯⨯⨯⨯=⨯=≥,当1n =时,11a =也满足该式,故(1)22(1)n n n a n -=≥,所以2(1)log 2n n n a -=, 故选:D. 【点睛】本题考查利用累乘法求数列的通项公式,涉及对数运算,属综合基础题.5.B解析:B 【解析】设等差数列{}n a 的首项为1a ,公差为d . ∵55a =,836S =∴114582836a d a d +=⎧⎨+=⎩∴111a d =⎧⎨=⎩ ∴n a n =,则11111(1)1+==-++n n a a n n n n ∴数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为1111111111122334111nn n n n -+-+-+⋅⋅⋅+-=-=+++ 故选B.点睛:裂项相消法是最难把握的求和方法之一,其原因是有时很难找到裂项的方向,突破这一难点的方法是根据式子的结构特点,常见的裂项技巧:(1)()1111n n kk n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭;(2)1k=; (3)()()1111212122121n n n n ⎛⎫=- ⎪-+-+⎝⎭;(4)()()11122n n n =++()()()11112n n n n ⎡⎤-⎢⎥+++⎢⎥⎣⎦;此外,需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题,导致计算结果错误.6.A【分析】由题意可知,直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,且直线0x y d +-=过圆心,可求得1a 和d 的值,然后利用等差数列的求和公式求得n S ,利用裂项法可求得数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和. 【详解】 由于直线112y a x m =+与圆()2221x y -+=的两个交点关于直线0x y d +-=对称, 则直线112y a x m =+与直线0x y d +-=垂直,直线0x y d +-=的斜率为1-,则1112a =,可得12a =, 且直线0x y d +-=过圆()2221x y -+=的圆心()2,0,则20d -=,可得2d =,()()112212n a a n d n n ∴=+-=+-=,则()()()122122n n n a a n n S n n ++===+,()111111n S n n n n ∴==-++, 因此,数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前10项和为1111111110112233410111111⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-+-++-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查裂项求和,同时也考查了直线与圆的综合问题,以及等差数列求和公式的应用,考查计算能力,属于中等题.7.C解析:C 【分析】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列,利用等比数列的前n 项和公式可求得1a 的值,进而可求得塔的底层的灯的盏数7a . 【详解】设塔的顶层共有1a 盏灯,第n 层的灯有n a 盏,则数列{}n a 是公比为2的等比数列, 由题意可知,一座7层塔所挂的灯的盏数为()71711212738112a S a -===-,解得13a =.因此,塔的底层的灯的盏数为6732192a =⨯=. 故选:C. 【点睛】本题考查等比数列及其前n 项和基本量的计算,考查推理能力与计算能力,属于中等题.8.A解析:A 【分析】根据题意,由等差数列的前n 项和公式可得()155355232a a S a+⨯===,变形可得3235a =,又由5432125360183177n n n n n n n n S S a a a a a a ------++-=+===+-,变形可得21775n a -=,结合等差数列的性质分析可得答案. 【详解】根据题意,等差数列{}n a 中,523S =,则()155355232a a S a+⨯===,变形可得3235a =, 又由360n S =,5183n S -=,则5432125360183177n n n n n n n n S S a a a a a a ------++-=+===+-,则21775n a -=, 又由360n S =,则()()()13223177203602210n n n a a n a a n n S n -+⨯+⨯+⨯=====,解可得18n =. 故选:A. 【点睛】本题考查利用等差数列求和公式求参数,同时也考查了等差数列基本性质的应用,考查计算能力,属于中等题.9.C解析:C 【分析】当公比q=1时,易推断不符合题意,故q 1≠,然后利用等比数列的前n 项和的公式和等差数列的性质得方程,再利用等比数列的性质求解. 【详解】设数列{}n a 的公比为q ,当1q =时,2n a =,则36S =,612S =,918S =,此时396,,S S S 不成等差数列,不符合题意,舍去;当1q ≠时,∵396,,S S S 成等差数列,∴3692S S S +=, 即()()()3691111112?111a q a q a q qq q---+=---,即96320q q q --=,解得312q =-或31q =(舍去)或30q =(舍去), ∴8268a a q ==,8534a a q==-,∴254a a +=,故选C. 【点睛】本题综合考查了等比数列与等差数列;在应用等比数列的前n 项和公式时,公比不能为1,故在解题过程中,应注意公比为1的这种特殊的等比数列,以防造成漏解.10.B解析:B 【分析】运用二次函数的最值和指数函数的单调性求得[0,2]x ∈的()f x 的最大值,由递推式可得数列{}n a 为首项为94,公比为13的等比数列,由等比数列的求和公式和不等式恒成立思想可得k 的最小值 【详解】解:当[0,2]x ∈时,且1224,[0,1)()3,[1,2]x x f x x x x -⎧⎪∈=⎨⎪-+∈⎩,可得01x ≤<时,()f x 的最大值为(0)2f =,12x <≤时,()f x 的最大值为39()24f =,即当[0,2]x ∈时,()f x 的最大值为94, 当24x ≤<时,1()(2)3f x f x =-的最大值为912,当46x ≤<时,1()(2)3f x f x =-的最大值为936,……可得数列{}n a 为首项为94,公比为13的等比数列, 所以91(1)2712743(1)183813n n nS -==-<-, 由S n <k 对任意的正整数n 均成立,可得278k ≥,所以实数k 的取值范围为27,8⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭, 故选:B 【点睛】此题考查分段函数的最值求法和等比数列的求和公式,以及不等式恒成立问题的解法,考查转化思想和运算能力,属于中档题11.B解析:B 【分析】设等差数列公差为d ,可得20a b +=,再利用基本不等式求最值,从而求出答案. 【详解】设等差数列公差为d ,则119a d b d =+=-,,从而20a b +=, 此时0d >,故0,0a b >>,所以11616()()1161725b a a b a b a b ++=+++≥+=, 即116255204a b +=,当且仅当16b aa b =,即4b a =时取“=”, 又1,19a d b d =+=-,解得3d =,所以191(1)3n =++⨯,所以5n =, 故选:B . 【点睛】本题主要考查数列和不等式的综合运用,需要学生对所学知识融会贯通,灵活运用.12.C解析:C 【分析】利用向量平行的坐标运算公式得出121n n a a +=+,可得出1121n n a a ++=+,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列,然后求解4a . 【详解】因为//a b ,所以121n n a a +=+,则()112221n n n a a a ++=+=+,即1121n n a a ++=+, 又11a =,所以112a +=,所以数列{}1n a +是以2为首项,公比为2的等比数列, 所以441216a +==,得415a =. 故选:C. 【点睛】本题考查向量的平行,考查数列的通项公式求解及应用,难度一般. 一般地,若{}n a 满足()10,1,0n n a pa q p p q +=+≠≠≠,则只需构造()1n n a x p a x ++=+,其中1q x p =-,然后转化为等比数列求通项.二、填空题13.【分析】由变形可得进而由累乘法可得结合等比数列的性质即可得解【详解】根据题意数列满足即则有而数列为等比数列则则又由则故答案为:2【点睛】本题考查了等比数列的性质以及应用考查了累乘法求数列通项的应用及解析:【分析】由1n n n a a b +=变形可得1n n n a b a +=,进而由累乘法可得202020192018201711a b b b b a =⋅⋅⋅⋅⋅,结合等比数列的性质即可得解. 【详解】根据题意,数列{}n b 满足1n n n a a b +=,即1n n na b a +=, 则有20202020201920182201920182017112019201820171a a a a ab b b b a a a a a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⋅⋅⋅⋅=⋅⋅⋅⋅⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 而数列{}n b 为等比数列,则()2019201920182017110101b b b b b ⋅⋅⋅⋅⋅==,则202011a a =, 又由12a =,则20202a =. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了等比数列的性质以及应用,考查了累乘法求数列通项的应用及运算求解能力,属于中档题.14.【分析】本题先求等差数列前n 项和再由此求出数列的前n 项和的最小值【详解】解:∵等差数列的首项是公差是2∴∴时数列的前n 项和的最小值是故答案为:【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法考查等差数解析:100-. 【分析】本题先求等差数列前n 项和()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--,再由此求出数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值. 【详解】解:∵等差数列{}n a 的首项是19-,公差是2,∴()()22119220101002n n n S n n n n -=-+⨯=-=--, ∴10n =时,数列{}n a 的前n 项和n S 的最小值是100-. 故答案为:100-. 【点睛】本题考查等差数列前n 项和的最小值的求法,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.15.【分析】先利用求出再利用时可知是首项为1公差为1的等差数列即可求出【详解】当时解得当时整理可得是首项为1公差为1的等差数列是正项数列故答案为:【点睛】本题考查等差数列的判断考查和的关系属于中档题【分析】先利用11a S =求出1S ,再利用2n ≥时1n n n a S S -=-可知{}2n S 是首项为1,公差为1的等差数列,即可求出10S . 【详解】 当1n =时,1111112S a a a ,解得11a =,11S = 当2n ≥时,11112nn n n nS S S S S ,整理可得2211n n S S --=,2n S 是首项为1,公差为1的等差数列, 2111n S n n ,{}n a 是正项数列,n S ∴=1010S .【点睛】本题考查等差数列的判断,考查n a 和n S 的关系,属于中档题.16.【解析】∵等差数列{an}中a4=8a8=4∴解得a1=11d=−1∴通项公式an=11+(n−1)×(−1)=12−n 解析:12n -【解析】∵等差数列{a n }中,a 4=8,a 8=4, ∴41813874a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩,解得a 1=11,d =−1,∴通项公式a n =11+(n −1)×(−1)=12−n .17.32【分析】利用数列的递推公式推导出由此能求出数列的前6项和【详解】∵数列中∴解得∴数列的前6项和为:故答案为:32【点睛】本题主要考查数列的前6项和的求法考查递推公式递推思想等基础知识考查运算求解解析:32 【分析】利用数列的递推公式推导出11a =,由此能求出数列{}n a 的前6项和. 【详解】∵数列{}n a 中,22a =,21n n n a a a ++=+,834a =, ∴32112a a a a =+=+,43211224a a a a a =+=++=+,543162a a a a =+=+,6541103a a a a =+=+, 7651165a a a a =+=+,876126834a a a a =+=+=,解得11a =,∴数列{}n a 的前6项和为:()()()()61111112246210324832S a a a a a a =+++++++++=+=,故答案为:32. 【点睛】本题主要考查数列的前6项和的求法,考查递推公式、递推思想等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.18.【分析】根据递推关系式可证得数列为等比数列根据等比数列通项公式求得代入不等式结合可求得结果【详解】数列是以为首项为公比的等比数列由得:即且满足题意的最小正整数故答案为:【点睛】本题考查根据数列递推关 解析:11【分析】根据递推关系式可证得数列}1,代入不等式,结合n *∈N 可求得结果. 【详解】()21411n n a a +=+=,1=,)121=,∴数列}111=为首项,2为公比的等比数列, )1112n -+=⨯,)1121n -=⨯-,由22020n a ≥2020≥,即)1220211837n -≥=⨯≈,92512=,1021024=且n *∈N ,∴满足题意的最小正整数11n =.故答案为:11. 【点睛】本题考查根据数列递推关系式求解数列通项公式并解不等式的问题,关键是能够通过构造的方式,通过递推关系式得到等比数列的形式,进而利用等比数列通项公式来进行求解.19.【分析】由已知式写出为的式子相减求得检验是否相符求得用裂项相消法求得和由表达式得的范围从而得最小值【详解】∵所以时两式相减得又所以有从而显然所以的最小值为1故答案为:1【点睛】方法点睛:本题主要考查 解析:1【分析】由已知式写出n 为1n -的式子,相减求得n a ,检验1a 是否相符,求得n b ,用裂项相消法求得和n S ,由n S 表达式得M 的范围,从而得最小值. 【详解】 ∵11222n n a a a ++++=-,所以2n ≥时,12122n n a a a -+++=-,两式相减得1222n n nn a +=-=,又21222a =-=,所以*n N ∈,有2nn a =,从而11211(21)(21)2121n n n n n n b ++==-----,122231111111212121212121n n n n S b b b +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪------⎝⎭⎝⎭⎝⎭11121n +=--,显然1n S <,所以1M ≥,M 的最小值为1.故答案为:1. 【点睛】方法点睛:本题主要考查求数列的通项公式,考查裂项相消法求和,数列求和的常用方法有:(1)公式法,(2)错位相减法,(3)裂项相消法,(4)分组(并项)求和法,(5)倒序相加法.20.【分析】首先利用与的关系式求数列的通项公式再利用裂项相消法求再利用的最值求的最小值【详解】当时解得或当两式相减后可得整理后得:所以数列是公差为1的等差数列即数列单调递增当时对任意的恒成立即的最小值是解析:13【分析】首先利用n S 与n a 的关系式,求数列{}n a 的通项公式,再利用裂项相消法求n T ,再利用n T 的最值求k 的最小值. 【详解】当1n =时,2111122S a a a =+=,解得10a =或11a =,0n a >,11a ∴=,当2n ≥,2211122n n nn n n S a a S a a ---⎧=+⎨=+⎩,两式相减后可得()()()221112n n n n n n S S a a a a ----=-+-,整理后得:()()1110n n n n a a a a --+--=,所以11n n a a --=,∴数列{}n a 是公差为1的等差数列,即n a n =,()()112111221221n n n n n n b n n n n +++==-++++++,2231111111...21222223221n n n T n n +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪+++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭1112121n n +=-+++ 111321n n +=-++, 数列{}n T 单调递增,当n →+∞时,13n T → 对任意的*n N ∈,n k T >,恒成立,()max n k T ∴>,即13k ≥,k 的最小值是13.故答案为:13【点睛】易错点睛:本题主要考查函数与数列的综合问题,属于难题.解决该问题应该注意的事项: (1)数列是一类特殊的函数,它的图象是一群孤立的点;(2)转化以函数为背景的条件时,应该注意题中的限制条件,如函数的定义域,这往往是很容易被忽视的问题;(3)利用函数的方法研究数列中的相关问题时,应准确构造相应的函数,注意数列中相关限制条件的转化.三、解答题21.(1)证明见解析;(2)(21)3144n n n S -=+.【分析】(1)将13(1)n n na n a +=+变形为131n na a n n+=+,得到{}n b 为等比数列, (2)由(1)得到{}n a 的通项公式,用错位相减法求得n S【详解】(1)由11a =,13(1)n n na n a +=+,可得131n na a n n+=+, 因为nn a b n=则13n n b b +=,11b =,可得{}n b 是首项为1,公比为3的等比数列, (2)由(1)13n n b -=,由13n na n-=,可得13n n a n -=⋅, 01211323333n n S n -=⋅+⋅+⋅++⋅, 12331323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅,上面两式相减可得:0121233333n n n S n --=++++-⋅13313n n n -=-⋅-, 则(21)3144n n n S -=+.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4) 裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.22.(1)2nn a =;(2)选择①:332n n +-;选择②:332nn +-. 【分析】(1)由数列n a 与n S 的关系转化条件为()122n n a a n -=≥,结合等比数列的性质即可得解;(2)设数列{}n b 的公差为d ,若选择①,由等差数列的通项公式列方程可得12b d ==,进而可得2n T n n =+,再结合错位相减法即可得解;若选择②,由等比中项的性质结合等差数列的通项公式、前n 项和公式可得12b d ==,再结合错位相减法即可得解. 【详解】(1)当1n =时,11122a S a ==-,可得12a =;当2n ≥时,1122n n S a --=-,所以1122n n n n n a S S a a --=-=-,即()122n n a a n -=≥, 因为120a =≠,所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以1222n nn a -=⋅=;(2)设数列{}n b 的公差为d , 若选择①,由题意11438b d b d +=⎧⎨+=⎩,解得12b d ==;所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n nA n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, 两式相减得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--, 所以332n nn A +=-; 若选择②,有2214b b b =⋅,即()()21113b d b b d +=⋅+,即21b d d =,因为0d ≠,所以1b d =, 所以8187728362T b d d ⨯==+=,解得12b d ==, 所以()21222n n n T n n n -=⨯+⨯=+, 由(1)得,2nn a =,所以()2111222n n n nn T n n n n na n ++===+⨯⋅, 所以()12111112312222n n nA n n -=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯, ()231111123122222n n n A n n +=⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯++⨯. 两式相减,得()23411111111222222n n n A n +⎛⎫=++++⋅⋅⋅+-+⨯ ⎪⎝⎭()1111114213311122212n n n n n -++⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=+-+⨯=--, 所以332n n n A +=-. 【点睛】 关键点点睛:(1)当条件中同时出现n a 与n S ,要注意n a 与n S 关系的应用; (2)要明确错位相减法的适用条件和使用方法,细心运算. 23.(1)12n n a ;(2)证明见解析.【分析】(1)利用1n n n a S S -=-消去n S ,得到{}n a 为等比数列,公式法求通项公式; (2)把12n n a 代入()()111n n n n a b a a +=++,用裂项相消法求出n T ,再证明12n T <.【详解】解:(1)∵11n n a S +=+,∴11(2)n n a S n -=+≥ ∴1n n n a a a +-=,即∴12(2)n n a a n +=≥. 又21111a S a =+=+,2123S a a =+=∴11a =,22a =,∴212a a =也满足12(2)n n a a n +=≥. ∴{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,∴12n na(2)由(1)知()()()()11112111121212121n n nn n n n n n a b a a ---+===-++++++.∴1201121111111212121212121n n n nT b b b -⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-⎪ ⎪ ⎪++++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭01111121212212n n =-=-<+++. 【点睛】 (1)证明等差(比)数列的方法:定义法和等差(比)中项法;(2)数列求和的方法:公式法、分组求和法、倒序相加法、裂项相消法、错位相减法.24.(1)3nn a =;(2)13112212n n ⎛⎫-- ⎪++⎝⎭. 【分析】(1)由已知13213,,22a a a 成等差数列求出公比q 后可得通项公式; (2)用裂项相消法求和n S .【详解】(1)解:设等比数列{}n a 的公比为q , 由题意得:31212322a a a ⨯=+, 即211132a q a a q =+,即232q q =+,所以3q =或1q =-(舍),所以1333n nn a -=⋅=.(2)由(1)知233233111log log log 3log 3(2)n n n n n b a a n n ++===⋅⋅+,则11122n b n n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=, 所以1111111112324112n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++-+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111112212n n ⎛⎫=+-- ⎪++⎝⎭13112212n n ⎛⎫=-- ⎪++⎝⎭【点睛】本题考查求等比数列的通项公式,裂项相消法求和.数列求和的常用方法: 设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,(1)公式法:等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和; (2)错位相减法:数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法; (3)裂项相消法;数列1{}n n ka a +(k 为常数,0n a ≠)的前n 项和用裂项相消法; (4)分组(并项)求和法:数列{}n n pa qb +用分组求和法,如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用并项求和法;(5)倒序相加法:满足m n m a a A -+=(A 为常数)的数列,需用倒序相加法求和.25.(1)()*1(1)2nn a n N --=∈;(2)证明见解析. 【分析】(1)1p =,1q =-,已知条件可得1(1)nn n a a +-=-,利用累加法及等比数列的求和公式,计算可求数列{}n a 的通项公式;(2)2p =,1q =,121n n a a +=+,化简可得1121n n a a ++=+,通过等比数列的通项公式求得()*21nn a n N =-∈,化简可得11212222n n n n a a +=+≤+-,放缩后,通过分组求和可证得结果. 【详解】(1)∵1p =,1q =-,∴1(1)n n n a a ++-=,即1(1)nn n a a +-=-,∴当2n ≥:12111221(1)(1)(1)n n n n n n a a a a a a ------+-++-=-+-++-,得1(1)12n n a a -+-=,∴11a =,∴1(1)2nn a --=,当1n =:11a =也符合上式,故()*1(1)2n n a n N --=∈(或1,0,n n a n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数). (2)∵2p =,1q =,∴121n n a a +=+,∴()1121n n a a ++=+,即1121n n a a ++=+,∴{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列, ∴12nn a +=,即()*21nn a n N=-∈.又1112122122221112122n n n n n n n n a a +++--+===+≤+---, ∴11122221221212n n n T n n n -⎛⎫≤+=+-<+ ⎪⎝⎭-, 综上说述:()*22n T n n N <+∈.【点睛】方法点睛:数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和 (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和.(4)裂项相消法:用于通项能变成两个式子相减,求和时能前后相消的数列求和.26.(1)2nn a n =⋅;(2)()1122n n T n +=-⋅+;(3)12. 【分析】(1)利用累乘法可求得数列{}n a 的通项公式; (2)利用错位相减法可求得数列{}n a 的前n 项和n T ;(3)令2n n n c S S =-,分析数列{}n c 的单调性,由此可求得2n n S S -的最小值. 【详解】(1)数列{}n a 满足:12a =,()*112n n n a a n N n ++⎛⎫=∈⎪⎝⎭,则2140a a =>,323202a a =⨯>,,以此类推,对任意的n *∈N ,0n a >, 由已知条件可得()121n n n a a n++=, 3211212223222121n n n n a a a n a a n a a a n -⨯⨯=⋅⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=⋅-; (2)1231222322n n T n =⨯+⨯+⨯++⨯,()23121222122n n n T n n +=⨯+⨯++-⨯+⨯,上式-下式得()()2311121222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++-⋅=-⋅=-⋅--, 因此,()1122n n T n +=-⋅+;(3)21n n n b a n ==,则111123n S n =++++, 令2n n n c S S =-,则()()()()122122221n n n n n n n n n n c c S S S S S S S S +++++-=---=---()()11111102221121222122n n n n n n n =+-=-=>+++++++,则1n n c c +>, 则数列{}n c 为单调递增数列,所以,数列{}n c 的最小值为12112c S S =-=. 【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:(1)对于等差等比数列,利用公式法直接求和;(2)对于{}n n a b 型数列,其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,利用错位相减法求和;(3)对于{}n n a b +型数列,利用分组求和法;(4)对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列,其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列,利用裂项相消法求和.。
高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷本试卷满分150分,其中选择题共75分,填空题共25分,解答题共50分。
试卷难度:0.63一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.82.(5分)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏3.(5分)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.1104.(5分)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题5.(5分)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是由关系式a n+1()A.B.C.D.6.(5分)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.7.(5分)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定8.(5分)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.9.(5分)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A n B n C n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列10.(5分)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺11.(5分)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.5412.(5分)《九章算术》是我国古代的数字名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各德几何.”其意思为“已知A、B、C、D、E五人分5钱,A、B两人所得与C、D、E三人所得相同,且A、B、C、D、E每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E所得为()A.钱B.钱C.钱D.钱13.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣14.(5分)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.915.(5分)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=.17.(5分)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.18.(5分)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n },则此数列的项数为.19.(5分)已知无穷数列{a n },a 1=1,a 2=2,对任意n ∈N *,有a n +2=a n ,数列{b n }满足b n +1﹣b n =a n (n ∈N *),若数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则满足要求的b 1的值为.20.(5分)设数列{a n }的通项公式为a n =n 2+bn ,若数列{a n }是单调递增数列,则实数b 的取值范围为.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.22.(10分)设{a n }和{b n }是两个等差数列,记c n =max {b 1﹣a 1n ,b 2﹣a 2n ,…,b n ﹣a n n }(n=1,2,3,…),其中max {x 1,x 2,…,x s }表示x 1,x 2,…,x s 这s 个数中最大的数.(1)若a n =n ,b n =2n ﹣1,求c 1,c 2,c 3的值,并证明{c n }是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n ≥m 时,>M ;或者存在正整数m ,使得c m ,c m +1,c m +2,…是等差数列.23.(10分)已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (Ⅰ)求{a n }的通项公式;(Ⅱ)求和:b 1+b 3+b 5+…+b 2n ﹣1.24.(10分)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.已知S 2=2,S 3=﹣6.(1)求{a n }的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列.25.(10分)已知{x n }是各项均为正数的等比数列,且x 1+x 2=3,x 3﹣x 2=2. (Ⅰ)求数列{x n }的通项公式;(Ⅱ)如图,在平面直角坐标系xOy 中,依次连接点P 1(x 1,1),P 2(x 2,2)…P n +1(x n +1,n +1)得到折线P 1 P 2…P n +1,求由该折线与直线y=0,x=x 1,x=x n +1所围成的区域的面积T n.高中数学(人教版)必修五第二章数列综合测试卷参考答案与试题解析一.选择题(共15小题,满分75分,每小题5分)1.(5分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()A.1B.2C.4D.8【考点】85:等差数列的前n项和;84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.【解答】解:∵S n为等差数列{a n}的前n项和,a4+a5=24,S6=48,∴,解得a1=﹣2,d=4,∴{a n}的公差为4.故选:C.【点评】本题考查等差数列的面公式的求法及应用,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.2.(5分)(2017•新课标Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯()A.1盏B.3盏C.5盏D.9盏【考点】89:等比数列的前n项和;88:等比数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设这个塔顶层有a盏灯,由题意和等比数列的定义可得:从塔顶层依次向下每层灯数是等比数列,结合条件和等比数列的前n项公式列出方程,求出a 的值.【解答】解:设这个塔顶层有a盏灯,∵宝塔一共有七层,每层悬挂的红灯数是上一层的2倍,∴从塔顶层依次向下每层灯数是以2为公比、a为首项的等比数列,又总共有灯381盏,∴381==127a,解得a=3,则这个塔顶层有3盏灯,故选B.【点评】本题考查了等比数列的定义,以及等比数列的前n项和公式的实际应用,属于基础题.3.(5分)(2017•新课标Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()A.440B.330C.220D.110【考点】8E:数列的求和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】方法一:由数列的性质,求得数列{b n}的通项公式及前n项和,可知当N为时(n∈N+),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,即为2n ﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,分别判断,即可求得该款软件的激活码;方法二:由题意求得数列的每一项,及前n项和S n=2n+1﹣2﹣n,及项数,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,分别分别即可求得N的值.【解答】解:设该数列为{a n},设b n=+…+=2n﹣1,(n∈N+),则=a i,由题意可设数列{a n}的前N项和为S N,数列{b n}的前n项和为T n,则T n=21﹣1+22﹣1+…+2n﹣1=2n﹣n﹣2,),数列{a n}的前N项和为数列{b n}的前n项和,可知当N为时(n∈N+即为2n﹣n﹣2,容易得到N>100时,n≥14,A项,由=435,440=435+5,可知S440=T29+b5=230﹣29﹣2+25﹣1=230,故A 项符合题意.B项,仿上可知=325,可知S330=T25+b5=226﹣25﹣2+25﹣1=226+4,显然不为2的整数幂,故B项不符合题意.C项,仿上可知=210,可知S220=T20+b10=221﹣20﹣2+210﹣1=221+210﹣23,显然不为2的整数幂,故C项不符合题意.D项,仿上可知=105,可知S110=T14+b5=215﹣14﹣2+25﹣1=215+15,显然不为2的整数幂,故D项不符合题意.故选A.方法二:由题意可知:,,,…,根据等比数列前n项和公式,求得每项和分别为:21﹣1,22﹣1,23﹣1, (2)﹣1,每项含有的项数为:1,2,3,…,n,总共的项数为N=1+2+3+…+n=,所有项数的和为S n:21﹣1+22﹣1+23﹣1+…+2n﹣1=(21+22+23+…+2n)﹣n=﹣n=2n+1﹣2﹣n,由题意可知:2n+1为2的整数幂.只需将﹣2﹣n消去即可,则①1+2+(﹣2﹣n)=0,解得:n=1,总共有+2=3,不满足N>100,②1+2+4+(﹣2﹣n)=0,解得:n=5,总共有+3=18,不满足N>100,③1+2+4+8+(﹣2﹣n)=0,解得:n=13,总共有+4=95,不满足N>100,④1+2+4+8+16+(﹣2﹣n)=0,解得:n=29,总共有+5=440,满足N >100,∴该款软件的激活码440.故选A.【点评】本题考查数列的应用,等差数列与等比数列的前n项和,考查计算能力,属于难题.4.(5分)(2017•上海模拟)已知数列{a n}、{b n}、{c n},以下两个命题:①若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是递增数列;②若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列;下列判断正确的是()A.①②都是真命题B.①②都是假命题C.①是真命题,②是假命题D.①是假命题,②是真命题【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;5L :简易逻辑.【分析】对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,满足{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但是不满足c n=sinn是递增数列,对于②根据等差数列的性质和定义即可判断.【解答】解:对于①不妨设a n=2n,b n=3n、c n=sinn,∴{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是递增数列,但c n=sinn不是递增数列,故为假命题,对于②{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,不妨设公差为分别为a,b,c,∴a n+b n﹣a n﹣1﹣b n﹣1=a,b n+c n﹣b n﹣1﹣c n﹣1=b,a n+c n﹣a n﹣1﹣c n﹣1=c,设{a n},{b n}、{c n}的公差为x,y,x,∴则x=,y=,z=,故若{a n+b n}、{b n+c n}、{a n+c n}都是等差数列,则{a n}、{b n}、{c n}都是等差数列,故为真命题,故选:D【点评】本题考查了等差数列的性质和定义,以及命题的真假,属于基础题.5.(5分)(2017•徐汇区校级模拟)一给定函数y=f(x)的图象在下列图中,并且对任意a1∈(0,1),由关系式a n+1=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n,n∈N*,则该函数的图象是()A.B.C.D.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】31 :数形结合;51 :函数的性质及应用.=f(a n)得到的数列{a n}满足a n+1>a n(n∈N*),根据点与【分析】由关系式a n+1直线之间的位置关系,我们不难得到,f(x)的图象在y=x上方.逐一分析不难得到正确的答案.=f(a n)>a n知:f(x)的图象在y=x上方.【解答】解:由a n+1故选:A.【点评】本题考查了数列与函数的单调性、数形结合思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.6.(5分)(2017•河东区二模)若数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,则实数a的取值范围是()A.B.[﹣1,1)C.[﹣2,1)D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】32 :分类讨论;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,可得:(﹣1)n+2016•a<2+,对n分类讨论即可得出.【解答】解:a n=(﹣1)n+2016•a,b n=2+,且a n<b n,对任意n∈N*恒成立,∴(﹣1)n+2016•a<2+,n为偶数时:化为a<2﹣,则a<.n为奇数时:化为﹣a<2+,则a≥﹣2.则实数a的取值范围是.故选:D【点评】本题考查了数列通项公式、分类讨论方法、数列的单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.7.(5分)(2017•宝清县一模)数列{a n}是正项等比数列,{b n}是等差数列,且a6=b7,则有()A.a3+a9≤b4+b10B.a3+a9≥b4+b10C.a3+a9≠b4+b10D.a3+a9与b4+b10大小不确定【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】由于{b n}是等差数列,可得b4+b10=2b7.已知a6=b7,于是b4+b10=2a6.由于数列{a n}是正项等比数列,可得a3+a9=≥=2a6.即可得出.【解答】解:∵{b n}是等差数列,∴b4+b10=2b7,∵a6=b7,∴b4+b10=2a6,∵数列{a n}是正项等比数列,∴a3+a9=≥=2a6,∴a3+a9≥b4+b10.【点评】本题考查了等差数列与等比数列的性质、基本不等式的性质,属于中档题.8.(5分)(2017•湖北模拟)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*)若(n∈N*),b1=﹣λ,且数列{b n}是单调递增数列,则实数λ的取值范围是()A.B.λ<1C.D.【考点】82:数列的函数特性.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】根据数列的递推公式可得数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公=(n﹣2λ)•2n,根据数列的单调性即可求出λ的范围.比为2,再代值得到b n+1【解答】解:∵数列{a n}满足:a1=1,a n+1=(n∈N*),∴=+1,化为+1=+2∴数列{+1}是等比数列,首项为+1=2,公比为2,∴+1=2n,=(n﹣2λ)(+1)=(n﹣2λ)•2n,∴b n+1∵数列{b n}是单调递增数列,>b n,∴b n+1∴(n﹣2λ)•2n>(n﹣1﹣2λ)•2n﹣1,解得λ<1,但是当n=1时,b2>b1,∵b1=﹣λ,∴(1﹣2λ)•2>﹣λ,故选:A.【点评】本题考查了变形利用等比数列的通项公式的方法、单调递增数列,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.9.(5分)(2017•海淀区校级模拟)设△A n B n C n的三边长分别是a n,b n,c n,△A nB nC n的面积为S n,n∈N*,若b1>c1,b1+c1=2a1,b n+1=,则()A.{S n}为递减数列B.{S n}为递增数列C.{S2n﹣1}为递增数列,{S2n}为递减数列D.{S2n﹣1}为递减数列,{S2n}为递增数列【考点】82:数列的函数特性.【专题】54 :等差数列与等比数列;58 :解三角形;59 :不等式的解法及应用.【分析】由a n=a n可知△A n B n C n的边B n C n为定值a1,由b n+1+c n+1﹣2a1=(b n+c n+1﹣2a n),b1+c1=2a1得b n+c n=2a1,则在△A n B n C n中边长B n C n=a1为定值,另两边A n C n、A n B n的长度之和b n+c n=2a1为定值,由此可知顶点A n在以B n、C n为焦点的椭圆上,根据b n﹣c n+1=(c n﹣b n),得b n﹣c n=,可知n→+∞时b n→c n,+1据此可判断△A n B n C n的边B n C n的高h n随着n的增大而增大,再由三角形面积公式可得到答案.【解答】解:b1=2a1﹣c1且b1>c1,∴2a1﹣c1>c1,∴a1>c1,∴b1﹣a1=2a1﹣c1﹣a1=a1﹣c1>0,∴b1>a1>c1,又b1﹣c1<a1,∴2a1﹣c1﹣c1<a1,∴2c1>a1,∴c1,+c n+1=+a n,∴b n+1+c n+1﹣2a n=(b n+c n﹣2a n),由题意,b n+1∴b n+c n﹣2a n=0,∴b n+c n=2a n=2a1,∴b n+c n=2a1,﹣c n+1=,又由题意,b n+1∴b n﹣(2a1﹣b n+1)==a1﹣b n,b n+1﹣a1=(a1﹣b n)=(b1 +1﹣a1).∴b n=a1+(b1﹣a1),c n=2a1﹣b n=a1﹣(b1﹣a1),=•=单调递增.可得{S n}单调递增.故选:B.【点评】本题主要考查由数列递推式求数列通项、三角形面积海伦公式,综合考查学生分析解决问题的能力,有较高的思维抽象度,属于难题.10.(5分)(2017•汉中二模)《张丘建算经》是我国南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统的介绍了等差数列,同类结果在三百多年后的印度才首次出现.书中有这样一个问题,大意为:某女子善于织布,后一天比前一天织的快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布5尺,一个月(按30天计算)总共织布390尺,问每天增加的数量为多少尺?该问题的答案为()A.尺B.尺C.尺D.尺【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;34 :方程思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,其公差为d,由等差数列的前n项和公式能求出公差.【解答】解:由题意,该女子从第一天起,每天所织的布的长度成等差数列,记为:a1,a2,a3,…,a n,其公差为d,则a1=5,S30=390,∴=390,∴d=.故选:B.【点评】本题查等差数列的公差的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.11.(5分)(2017•徐水县模拟)已知数列{a n}为等差数列,S n其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于()A.25B.27C.50D.54【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题.【分析】由题意得a2=3a4﹣6,所以得a5=3.所以由等差数列的性质得S9=9a5=27.【解答】解:设数列{a n}的首项为a1,公差为d,因为a2=3a4﹣6,所以a1+d=3(a1+3d)﹣6,所以a5=3.所以S9=9a5=27.故选B.【点评】解决此类题目的关键是熟悉等差数列的性质并且灵活利用性质解题.12.(5分)(2017•安徽模拟)《九章算术》是我国古代的数字名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各德几何.”其意思为“已知A、B、C、D、E五人分5钱,A、B两人所得与C、D、E三人所得相同,且A、B、C、D、E每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E所得为()A.钱B.钱C.钱D.钱【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;21 :阅读型;33 :函数思想;51 :函数的性质及应用;54 :等差数列与等比数列.【分析】设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,列出方程组,能求出E所得.【解答】解:由题意:设A=a﹣4d,B=a﹣3d,C=a﹣2d,D=a﹣d,E=a,则,解得a=,故E所得为钱.故选:A.【点评】本题考查函数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意函数性质、等差数列的性质的合理运用.13.(5分)(2017•南开区模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为s n,且S2=10,S5=55,则过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)(n∈N*)的直线的斜率为()A.4B.C.﹣4D.﹣【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】54 :等差数列与等比数列.【分析】设出等差数列的首项和公差,由已知列式求得首项和公差,代入两点求直线的斜率公式得答案.【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S2=10,S5=55,得,解得:.∴过点P(n,a n),Q(n+2,a n+2)的直线的斜率为k=.故选:A.【点评】本题考查等差数列的通项公式,考查等差数列的前n项和,训练了两点求直线的斜率公式,是基础题.14.(5分)(2017•枣阳市校级模拟)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S3=9,a2a4=21,数列{b n}满足,若,则n的最小值为()A.6B.7C.8D.9【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】设等差数列{a n}的公差为d,由S3=9,a2a4=21,可得3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,可得a n.由数列{b n}满足,利用递推关系可得:=.对n取值即可得出.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,∵S3=9,a2a4=21,∴3a1+d=9,(a1+d)(a1+3d)=21,联立解得:a1=1,d=2.∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1.∵数列{b n}满足,∴n=1时,=1﹣,解得b1=.n≥2时,+…+=1﹣,∴=.∴b n=.若,则<.n=7时,>.n=8时,<.因此:,则n的最小值为8.故选:C.【点评】本题考查了等差数列通项公式与求和公式、数列递推关系及其单调性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.(5分)(2017•安徽一模)已知函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,且f(x)在(﹣1,+∞)上单调,若数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则{a n}的前100项的和为()A.﹣200B.﹣100C.﹣50D.0【考点】84:等差数列的通项公式.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4O:定义法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由函数图象关于x=﹣1对称,由题意可得a50+a51=﹣2,运用等差数列的性质和求和公式,计算即可得到所求和.【解答】解:函数f(x)的图象关于x=﹣1对称,数列{a n}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),可得a50+a51=﹣2,又{a n}是等差数列,所以a1+a100=a50+a51=﹣2,则{a n}的前100项的和为=﹣100故选:B.【点评】本题考查函数的对称性及应用,考查等差数列的性质,以及求和公式,考查运算能力,属于中档题.二.填空题(共5小题,满分25分,每小题5分)16.(5分)(2017•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数,其前n项为S n,已知S3=,S6=,则a8=32.【考点】88:等比数列的通项公式.【专题】34 :方程思想;35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1,S3=,S6=,可得=,=,联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=,S6=,∴=,=,解得a1=,q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.17.(5分)(2017•新课标Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则=.【考点】8E:数列的求和;85:等差数列的前n项和.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】利用已知条件求出等差数列的前n项和,然后化简所求的表达式,求解即可.【解答】解:等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,S4=2(a2+a3)=10,可得a2=2,数列的首项为1,公差为1,S n=,=,则=2[1﹣++…+]=2(1﹣)=.故答案为:.【点评】本题考查等差数列的求和,裂项消项法求和的应用,考查计算能力.18.(5分)(2017•汕头三模)“中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年英国来华传教伟烈亚利将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得出的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将2至2017这2016个数中能被3除余1且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列,构成数列{a n},则此数列的项数为134.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,运用等差数列通项公式,以及解不等式即可得到所求项数.【解答】解:由能被3除余1且被5除余1的数就是能被15整除余1的数,故a n=15n﹣14.由a n=15n﹣14≤2017得n≤135,∵当n=1时,符合要求,但是该数列是从2开始的,故此数列的项数为135﹣1=134.故答案为:134【点评】本题考查数列模型在实际问题中的应用,考查等差数列的通项公式的运用,考查运算能力,属于基础题19.(5分)(2017•闵行区一模)已知无穷数列{a n},a1=1,a2=2,对任意n∈N*,=a n,数列{b n}满足b n+1﹣b n=a n(n∈N*),若数列中的任意一项都在有a n+2该数列中重复出现无数次,则满足要求的b1的值为2.【考点】81:数列的概念及简单表示法.【专题】35 :转化思想;48 :分析法;5M :推理和证明.【分析】依题意数列{a n}是周期数咧,则可写出数列{a n}的通项,由数列{b n}满足b n﹣b n=a n(n∈N*),可推出b n+1﹣b n=a n=⇒,,+1,,…要使数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,则b2=b6=b10=…=b2n﹣1,b4=b8=b12=…=b4n,可得b8=b4=3即可,【解答】解:a1=1,a2=2,对任意n∈N*,有a n+2=a n,∴a3=a1=1,a4=a2=2,a5=a3=a1=1,∴a n=﹣b n=a n=,∴b n+1﹣b2n+1=a2n+1=1,b2n+1﹣b2n=a2n=2,∴b2n+2﹣b2n=3,b2n+1﹣b2n﹣1=3∴b2n+2∴b3﹣b1=b5﹣b3=…=b2n+1﹣b2n﹣1=3,b4﹣b2=b6﹣b4=b8﹣b6=…=b2n﹣b2n﹣2=3,b2﹣b1=1,,,,,,,…,=b4n﹣2∵数列中的任意一项都在该数列中重复出现无数次,∴b2=b6=b10=…=b4n﹣2,b4=b8=b12=…=b4n,解得b8=b4=3,b2=3,∵b2﹣b1=1,∴b1=2,故答案为:2【点评】本题考查了数列的推理与证明,属于难题.20.(5分)(2017•青浦区一模)设数列{a n}的通项公式为a n=n2+bn,若数列{a n}是单调递增数列,则实数b的取值范围为(﹣3,+∞).【考点】82:数列的函数特性.【专题】35 :转化思想;54 :等差数列与等比数列;59 :不等式的解法及应用.【分析】数列{a n}是单调递增数列,可得∀n∈N*,a n+1>a n,化简整理,再利用数列的单调性即可得出.【解答】解:∵数列{a n}是单调递增数列,∴∀n∈N*,a n>a n,+1(n+1)2+b(n+1)>n2+bn,化为:b>﹣(2n+1),∵数列{﹣(2n+1)}是单调递减数列,∴n=1,﹣(2n+1)取得最大值﹣3,∴b>﹣3.即实数b的取值范围为(﹣3,+∞).故答案为:(﹣3,+∞).【点评】本题考查了数列的单调性及其通项公式、不等式的解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三.解答题(共5小题,满分50分,每小题10分)21.(10分)(2017•江苏)对于给定的正整数k ,若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立,则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”,又是“P (3)数列”,证明:{a n }是等差数列.【考点】8B :数列的应用.【专题】23 :新定义;35 :转化思想;4R :转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质,a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n ,根据“P (k )数列”的定义,可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由已知条件结合(1)中的结论,可得到{a n }从第3项起为等差数列,再通过判断a 2与a 3的关系和a 1与a 2的关系,可知{a n }为等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n ﹣1)d ,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1),=2a n +2a n +2a n ,=2×3a n ,∴等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)证明:当n ≥4时,因为数列{a n }是P (3)数列,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n ,①,因为数列{a n }是“P (2)数列”,所以a n ﹣3+a n ﹣3+a n +a n +1=4a n ﹣1,②,a n ﹣1+a n +a n +2+a n +3=4a n +1,③,②+③﹣①,得2a n =4a n ﹣1+4a n +1﹣6a n ,即2a n =a n ﹣1+a n +1,(n ≥4),因此n ≥4从第3项起为等差数列,设公差为d ,注意到a 2+a 3+a 5+a 6=4a 4, 所以a 2=4a 4﹣a 3﹣a 5﹣a 6=4(a 3+d )﹣a 3﹣(a 3+2d )﹣(a 3+3d )=a 3﹣d ,因为a1+a2+a4+a5=4a3,所以a1=4a3﹣a2﹣a4﹣a5=4(a2+d)﹣a2﹣(a2+2d)﹣(a2+3d)=a2﹣d,也即前3项满足等差数列的通项公式,所以{a n}为等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质,考查数列的新定义的性质,考查数列的运算,考查转化思想,属于中档题.22.(10分)(2017•北京)设{a n}和{b n}是两个等差数列,记c n=max{b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n}(n=1,2,3,…),其中max{x1,x2,…,x s}表示x1,x2,…,x s这s个数中最大的数.(1)若a n=n,b n=2n﹣1,求c1,c2,c3的值,并证明{c n}是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M,存在正整数m,当n≥m时,>M;或者存在正整数m,使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列.【考点】8B:数列的应用;8C:等差关系的确定.【专题】32 :分类讨论;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)分别求得a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,代入即可求得c1,c2,c3;由(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,则c n=b1﹣na1=1﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立;﹣n,c n+1(2)由b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),分类讨论d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论根据等差数列的性质,即可求得使得c m,c m+1,c m+2,…是等差数列;设=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,分类讨论,采用放缩法即可求得因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M.【解答】解:(1)a1=1,a2=2,a3=3,b1=1,b2=3,b3=5,当n=1时,c1=max{b1﹣a1}=max{0}=0,当n=2时,c2=max{b1﹣2a1,b2﹣2a2}=max{﹣1,﹣1}=﹣1,当n=3时,c3=max{b1﹣3a1,b2﹣3a2,b3﹣3a3}=max{﹣2,﹣3,﹣4}=﹣2,下面证明:对∀n∈N*,且n≥2,都有c n=b1﹣na1,当n∈N*,且2≤k≤n时,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1),=[(2k﹣1)﹣nk]﹣1+n,=(2k﹣2)﹣n(k﹣1),=(k﹣1)(2﹣n),由k﹣1>0,且2﹣n≤0,则(b k﹣na k)﹣(b1﹣na1)≤0,则b1﹣na1≥b k﹣na k,因此,对∀n∈N*,且n≥2,c n=b1﹣na1=1﹣n,c n+1﹣c n=﹣1,∴c2﹣c1=﹣1,∴c n﹣c n=﹣1对∀n∈N*均成立,+1∴数列{c n}是等差数列;(2)证明:设数列{a n}和{b n}的公差分别为d1,d2,下面考虑的c n取值,由b1﹣a1n,b2﹣a2n,…,b n﹣a n n,考虑其中任意b i﹣a i n,(i∈N*,且1≤i≤n),则b i﹣a i n=[b1+(i﹣1)d1]﹣[a1+(i﹣1)d2]×n,=(b1﹣a1n)+(i﹣1)(d2﹣d1×n),下面分d1=0,d1>0,d1<0三种情况进行讨论,①若d1=0,则b i﹣a i n═(b1﹣a1n)+(i﹣1)d2,当若d2≤0,则(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)d2≤0,则对于给定的正整数n而言,c n=b1﹣a1n,此时c n+1﹣c n=﹣a1,∴数列{c n}是等差数列;当d2>0,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣n)d2>0,则对于给定的正整数n而言,c n=b n﹣a n n=b n﹣a1n,﹣c n=d2﹣a1,此时c n+1∴数列{c n}是等差数列;此时取m=1,则c1,c2,…,是等差数列,命题成立;②若d1>0,则此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为负数的一次函数,故必存在m∈N*,使得n≥m时,﹣d1n+d2<0,则当n≥m时,(b i﹣a i n)﹣(b1﹣a1n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i≤n),因此当n≥m时,c n=b1﹣a1n,此时c n﹣c n=﹣a1,故数列{c n}从第m项开始为等差数列,命题成立;+1③若d1<0,此时﹣d1n+d2为一个关于n的一次项系数为正数的一次函数,故必存在s∈N*,使得n≥s时,﹣d1n+d2>0,则当n≥s时,(b i﹣a i n)﹣(b n﹣a n n)=(i﹣1)(﹣d1n+d2)≤0,(i∈N*,1≤i ≤n),因此,当n≥s时,c n=b n﹣a n n,此时==﹣a n+,=﹣d2n+(d1﹣a1+d2)+,令﹣d1=A>0,d1﹣a1+d2=B,b1﹣d2=C,下面证明:=An+B+对任意正整数M,存在正整数m,使得n≥m,>M,若C≥0,取m=[+1],[x]表示不大于x的最大整数,当n≥m时,≥An+B≥Am+B=A[+1]+B>A•+B=M,此时命题成立;若C<0,取m=[]+1,当n≥m时,≥An+B+≥Am+B+C>A•+B+C≥M﹣C﹣B+B+C=M,此时命题成立,因此对任意正数M,存在正整数m,使得当n≥m时,>M;综合以上三种情况,命题得证.【点评】本题考查数列的综合应用,等差数列的性质,考查与不等式的综合应用,考查“放缩法”的应用,考查学生分析问题及解决问题的能力,考查分类讨论及转化思想,考查计算能力,属于难题.23.(10分)(2017•北京)已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【考点】8E:数列的求和;8M:等差数列与等比数列的综合.【专题】11 :计算题;35 :转化思想;49 :综合法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(Ⅰ)利用已知条件求出等差数列的公差,然后求{a n}的通项公式;(Ⅱ)利用已知条件求出公比,然后求解数列的和即可.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{a n},a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{a n}的通项公式:a n=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{b n}满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,}是等比数列,公比为3,首项为1.{b2n﹣1b1+b3+b5+…+b2n﹣1==.【点评】本题考查等差数列与等比数列的应用,数列求和以及通项公式的求解,考查计算能力.24.(10分)(2017•新课标Ⅰ)记S n为等比数列{a n}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{a n}的通项公式;(2)求S n,并判断S n+1,S n,S n+2是否成等差数列.【考点】8E:数列的求和;89:等比数列的前n项和.【专题】35 :转化思想;4R:转化法;54 :等差数列与等比数列.【分析】(1)由题意可知a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,a1==,a2==,由a1+a2=2,列方程即可求得q及a1,根据等比数列通项公式,即可求得{a n}的通项公式;(2)由(1)可知.利用等比数列前n项和公式,即可求得S n,分别求得S n+1,S n+2,显然S n+1+S n+2=2S n,则S n+1,S n,S n+2成等差数列.。
人教版数学高中必修5数列习题及知识点第二章 数列1.{a n }是首项a 1=1,公差为d =3的等差数列,如果a n =2 005,则序号n 等于( ).A .667B .668C .669D .6702.在各项都为正数的等比数列{a n }中,首项a 1=3,前三项和为21,则a 3+a 4+a 5=( ).A .33B .72C .84D .1893.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,公差d ≠0,则( ).A .a 1a 8>a 4a 5B .a 1a 8<a 4a 5C .a 1+a 8<a 4+a 5D .a 1a 8=a 4a 54.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为41的等差数列,则 |m -n |等于( ).A .1B .43C .21D . 83 5.等比数列{a n }中,a 2=9,a 5=243,则{a n }的前4项和为( ).A .81B .120C .168D .1926.若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( ).A .4 005B .4 006C .4 007D .4 0087.已知等差数列{a n }的公差为2,若a 1,a 3,a 4成等比数列, 则a 2=( ).A .-4B .-6C .-8D . -108.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若35a a =95,则59S S =( ). A .1 B .-1 C .2 D .21 9.已知数列-1,a 1,a 2,-4成等差数列,-1,b 1,b 2,b 3,-4成等比数列,则212b a a 的值是( ). A .21 B .-21 C .-21或21 D .41 10.在等差数列{a n }中,a n ≠0,a n -1-2n a +a n +1=0(n ≥2),若S 2n -1=38,则n =( ).A .38B .20C .10D .9二、填空题11.设f (x )=221+x ,利用课本中推导等差数列前n 项和公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为 .12.已知等比数列{a n }中,(1)若a 3·a 4·a 5=8,则a 2·a 3·a 4·a 5·a 6= .(2)若a 1+a 2=324,a 3+a 4=36,则a 5+a 6= .(3)若S 4=2,S 8=6,则a 17+a 18+a 19+a 20= .13.在38和227之间插入三个数,使这五个数成等比数列,则插入的三个数的乘积为 . 14.在等差数列{a n }中,3(a 3+a 5)+2(a 7+a 10+a 13)=24,则此数列前13项之和为 .15.在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= .16.设平面内有n 条直线(n ≥3),其中有且仅有两条直线互相平行,任意三条直线不过同一点.若用f (n )表示这n 条直线交点的个数,则f (4)= ;当n >4时,f (n )= .三、解答题17.(1)已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n ,求证数列{a n }成等差数列.(2)已知a 1,b 1,c 1成等差数列,求证a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列. 18.设{a n }是公比为 q 的等比数列,且a 1,a 3,a 2成等差数列.(1)求q 的值;(2)设{b n }是以2为首项,q 为公差的等差数列,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,比较S n 与b n 的大小,并说明理由.19.数列{a n }的前n 项和记为S n ,已知a 1=1,a n +1=n n 2+S n (n =1,2,3…). 求证:数列{nS n }是等比数列. 20.已知数列{a n }是首项为a 且公比不等于1的等比数列,S n 为其前n 项和,a 1,2a 7,3a 4成等差数列,求证:12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.第二章 数列参考答案一、选择题1.C解析:由题设,代入通项公式a n =a 1+(n -1)d ,即2 005=1+3(n -1),∴n =699.2.C解析:本题考查等比数列的相关概念,及其有关计算能力.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由题意得a 1+a 2+a 3=21,即a 1(1+q +q 2)=21,又a 1=3,∴1+q +q 2=7.解得q =2或q =-3(不合题意,舍去),∴a 3+a 4+a 5=a 1q 2(1+q +q 2)=3×22×7=84.3.B .解析:由a 1+a 8=a 4+a 5,∴排除C .又a 1·a 8=a 1(a 1+7d )=a 12+7a 1d ,∴a 4·a 5=(a 1+3d )(a 1+4d )=a 12+7a 1d +12d 2>a 1·a 8.4.C解析:解法1:设a 1=41,a 2=41+d ,a 3=41+2d ,a 4=41+3d ,而方程x 2-2x +m =0中两根之和为2,x 2-2x +n =0中两根之和也为2,∴a 1+a 2+a 3+a 4=1+6d =4,∴d =21,a 1=41,a 4=47是一个方程的两个根,a 1=43,a 3=45是另一个方程的两个根. ∴167,1615分别为m 或n , ∴|m -n |=21,故选C . 解法2:设方程的四个根为x 1,x 2,x 3,x 4,且x 1+x 2=x 3+x 4=2,x 1·x 2=m ,x 3·x 4=n .由等差数列的性质:若γ+s =p +q ,则a γ+a s =a p +a q ,若设x 1为第一项,x 2必为第四项,则x 2=47,于是可得等差数列为41,43,45,47, ∴m =167,n =1615, ∴|m -n |=21.5.B解析:∵a 2=9,a 5=243,25a a =q 3=9243=27, ∴q =3,a 1q =9,a 1=3,∴S 4=3-13-35=2240=120. 6.B解析:解法1:由a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,知a 2 003和a 2 004两项中有一正数一负数,又a 1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a 2 003>a 2 004,即a 2 003>0,a 2 004<0.∴S 4 006=2+006400641)(a a =2+006400420032)(a a >0, ∴S 4 007=20074·(a 1+a 4 007)=20074·2a 2 004<0, 故4 006为S n >0的最大自然数. 选B .解法2:由a 1>0,a 2 003+a 2 004>0,a 2 003·a 2 004<0,同解法1的分析得a 2 003>0,a 2 004<0,∴S 2 003为S n 中的最大值.∵S n 是关于n 的二次函数,如草图所示,∴2 003到对称轴的距离比2 004到对称轴的距离小,∴20074在对称轴的右侧. 根据已知条件及图象的对称性可得4 006在图象中右侧零点B 的左侧,4 007,4 008都在其右侧,S n >0的最大自然数是4 006.7.B解析:∵{a n }是等差数列,∴a 3=a 1+4,a 4=a 1+6,又由a 1,a 3,a 4成等比数列,∴(a 1+4)2=a 1(a 1+6),解得a 1=-8,∴a 2=-8+2=-6.8.A(第6题)解析:∵59S S =2)(52)(95191a a a a ++=3559a a ⋅⋅=59·95=1,∴选A . 9.A解析:设d 和q 分别为公差和公比,则-4=-1+3d 且-4=(-1)q 4,∴d =-1,q 2=2, ∴212b a a -=2q d -=21. 10.C解析:∵{a n }为等差数列,∴2n a =a n -1+a n +1,∴2n a =2a n ,又a n ≠0,∴a n =2,{a n }为常数数列,而a n =1212--n S n ,即2n -1=238=19,∴n =10.二、填空题11.23.解析:∵f (x )=221+x , ∴f (1-x )=2211+-x =x x 2222⋅+=xx 22221+, ∴f (x )+f (1-x )=x 221++x x 22221+⋅=x x 222211+⋅+=x x 22)22(21++=22. 设S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6),则S =f (6)+f (5)+…+f (0)+…+f (-4)+f (-5),∴2S =[f (6)+f (-5)]+[f (5)+f (-4)]+…+[f (-5)+f (6)]=62,∴S =f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)=32.12.(1)32;(2)4;(3)32.解析:(1)由a 3·a 5=24a ,得a 4=2,∴a 2·a 3·a 4·a 5·a 6=54a =32.(2)9136)(324222121=⇒⎩⎨⎧=+=+q q a a a a , ∴a 5+a 6=(a 1+a 2)q 4=4.(3)2=+=+++=2=+++=4444821843214q qS S a a a S a a a a S ⇒⎪⎩⎪⎨⎧⋅⋅⋅, ∴a 17+a 18+a 19+a 20=S 4q 16=32.13.216. 解析:本题考查等比数列的性质及计算,由插入三个数后成等比数列,因而中间数必与38,227同号,由等比中项的中间数为22738⋅=6,∴插入的三个数之积为38×227×6=216. 14.26.解析:∵a 3+a 5=2a 4,a 7+a 13=2a 10,∴6(a 4+a 10)=24,a 4+a 10=4,∴S 13=2+13131)(a a =2+13104)(a a =2413⨯=26. 15.-49.解析:∵d =a 6-a 5=-5,∴a 4+a 5+…+a 10 =2+7104)(a a =25++-755)(d a d a =7(a 5+2d )=-49.16.5,21(n +1)(n -2). 解析:同一平面内两条直线若不平行则一定相交,故每增加一条直线一定与前面已有的每条直线都相交,∴f (k )=f (k -1)+(k -1).由f (3)=2,f (4)=f (3)+3=2+3=5,f (5)=f (4)+4=2+3+4=9,……f (n )=f (n -1)+(n -1),相加得f (n )=2+3+4+…+(n -1)=21(n +1)(n -2). 三、解答题17.分析:判定给定数列是否为等差数列关键看是否满足从第2项开始每项与其前一项差为常数. 证明:(1)n =1时,a 1=S 1=3-2=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n 2-2n -[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5,n =1时,亦满足,∴a n =6n -5(n ∈N*).首项a 1=1,a n -a n -1=6n -5-[6(n -1)-5]=6(常数)(n ∈N*),∴数列{a n }成等差数列且a 1=1,公差为6.(2)∵a 1,b 1,c 1成等差数列, ∴b 2=a 1+c1化简得2ac =b (a +c ). a c b ++c b a +=ac ab a c bc +++22=ac c a c a b 22+++)(=ac c a 2+)(=2++2)()(c a b c a =2·bc a +, ∴a c b +,b a c +,cb a +也成等差数列. 18.解:(1)由题设2a 3=a 1+a 2,即2a 1q 2=a 1+a 1q ,∵a 1≠0,∴2q 2-q -1=0,∴q =1或-21. (2)若q =1,则S n =2n +21-)(n n =23+2n n . 当n ≥2时,S n -b n =S n -1=22+1-))((n n >0,故S n >b n . 若q =-21,则S n =2n +21-)(n n (-21)=49+-2n n . 当n ≥2时,S n -b n =S n -1=4-11-)0)((n n , 故对于n ∈N +,当2≤n ≤9时,S n >b n ;当n =10时,S n =b n ;当n ≥11时,S n <b n .19.证明:∵a n +1=S n +1-S n ,a n +1=nn 2+S n , ∴(n +2)S n =n (S n +1-S n ),整理得nS n +1=2(n +1) S n , 所以1+1+n S n =n S n 2. 故{nS n }是以2为公比的等比数列. 20.证明:由a 1,2a 7,3a 4成等差数列,得4a 7=a 1+3a 4,即4 a 1q 6=a 1+3a 1q 3, 变形得(4q 3+1)(q 3-1)=0,∴q 3=-41或q 3=1(舍). 由3612S S =qq a q q a ----1)1(121)1(3161=1213q +=161; 6612S S S -=612S S -1=qq a q q a ----1)1(1)1(61121-1=1+q 6-1=161; 得3612S S =6612S S S -. ∴12S 3,S 6,S 12-S 6成等比数列.数列基础知识点和方法归纳1. 等差数列的定义与性质定义:1n n a a d +-=(d 为常数),()11n a a n d =+-等差中项:x A y ,,成等差数列2A x y ⇔=+前n 项和()()11122n n a a n n n S na d +-==+ 性质:{}n a 是等差数列(1)若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+;(2)数列{}{}{}12212,,+-n n n a a a 仍为等差数列,232n n n n n S S S S S --,,……仍为等差数列,公差为d n 2;(3)若三个成等差数列,可设为a d a a d -+,,(4)若n n a b ,是等差数列,且前n 项和分别为n n S T ,,则2121m m m m a S b T --= (5){}n a 为等差数列2n S an bn ⇔=+(a b ,为常数,是关于n 的常数项为0的二次函数)n S 的最值可求二次函数2n S an bn =+的最值;或者求出{}n a 中的正、负分界项,即:当100a d ><,,解不等式组100n n a a +≥⎧⎨≤⎩可得n S 达到最大值时的n 值. 当100a d <>,,由100n n a a +≤⎧⎨≥⎩可得n S 达到最小值时的n 值. (6)项数为偶数n 2的等差数列{}n a ,有 nd S S =-奇偶,1+=n n a a S S 偶奇. (7)项数为奇数12-n 的等差数列{}n a ,有 )()12(12为中间项n n n a a n S -=-,n a S S =-偶奇,1-=n n S S 偶奇. 2. 等比数列的定义与性质 定义:1n na q a +=(q 为常数,0q ≠),11n n a a q -=. 等比中项:x G y 、、成等比数列2G xy ⇒=,或G =前n 项和:()11(1)1(1)1n n na q S a q q q =⎧⎪=-⎨≠⎪-⎩(要注意!) 性质:{}n a 是等比数列(1)若m n p q +=+,则mn p q a a a a =·· (2)232n n n n n S S S S S --,,……仍为等比数列,公比为n q .注意:由n S 求n a 时应注意什么?1n =时,11a S =;2n ≥时,1n n n a S S -=-.。
word 格式-可编辑-感谢下载支持必修五-数列一、选择题(题型注释)1.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .12+-n nB .(1)2n n +C .(1)2n n - D .321-+n2.已知数列1是它的( ) A .第22项 B .第23项 C .第24项 D .第28项 3.数列1,2,4,8,16,32,的一个通项公式是( )A .21n a n =-B .12n n a -= C .2n n a = D .12n n a +=4.数列1,3,7,15,…的通项公式n a 等于( )A 、n 2B 、n 2+1C 、n 2-1D 、12-n 5.数列23,45-,87,169-,…的一个通项公式为( ) A .n n nn a 212)1(+⋅-= B .n n n n a 212)1(+⋅-=C .n nn n a 212)1(1+⋅-=+ D .n n n n a 212)1(1+⋅-=+6.数列5791,,,, (81524)--的一个通项公式是( ) A .1221(1)()n n n a n N n n ++-=-∈+B .1221(1)()3n n n a n N n n -+-=-∈+C .1221(1)()2n n n a n N n n ++-=-∈+D .1221(1)()2n nn a n N n n-++=-∈+7.在数列55,34,21,,8,5,3,2,1,1x 中,x 等于( ) A .11 B .12 C .13 D .14 8.数列 ,10,6,3,1的一个通项公式是( ) A .)1(2--=n n a n B .12-=n a n C .2)1(+=n n a n D .2)1(-=n n a n9.数列2,5,11,20,,47,x …中的x 等于( ) A .28 B .32 C .33 D .27 10.已知数列{}n a 的前n 项和为332412++=n n S n ,求这个数列的通项公式. 11.数列1,3,5,7,9,--……的一个通项公式为( )A .(1)(12)nn a n =-- B .21n a n =- C .(1)(21)n n a n =-- D .(1)(21)nn a n =-+12.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,12n n S a +=,,则n S =( ) A .12-n B .121-n C .1)32(-n D .1)23(-n13.已知数列{}n a 的前n 项和()21n S n n =+,则5a 的值为( ) A .80 B .40 C .20 D .10 14.已知数列{}n a 满足110,2n n a a a n +==+那么2009a 的值是( )A .22009B .20082007⨯C .20092010⨯D .20082009⨯15.设已知数列{}n a 对任意的N n m ∈,,满足n m n m a a a +=+,且12=a ,那么10a 等于( ) A.3 B.5 C.7 D.9 16.在等差数列{}n a 中,已知a 1-a 4-a 8-a 12+a 15=2,那么S 15=( ) A .-30 B .15 C .-60 D .-15 17.在数列{}n a 中,11=a ,21=-+n n a a ,则51a 的值为 ( ) A .99 B .101 C .102 D .4918.已知等差数列{n a }中,882=+a a ,则该数列前9项和9s 等于( ) A .18 B .27 C .36 D .4519.已知数列}{n a 是等差数列,且48111032=+++a a a a ,则76a a +等于( )A .12B .18C .24D .3020.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,以S n 表示{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是( )A .21B .20C .19D .1821.等差数列{}n a 中,14736939,27,a a a a a a ++=++=则数列{}n a 前9项的和9S 等于( ) A .66 B .99 C .144 D .297word 格式-可编辑-感谢下载支持22.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,8374,2S a a ==-,则9a = ( ) A .6- B .4- C .2- D .2 23.在等差数列{}n a 中,若1201210864=++++a a a a a ,则7513a a -的值为( ) A .8 B .12 C .16 D .7224.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,834S a =,72a =-,则9a =( ) A .6- B .4- C .2- D .225.各项均为正数的等差数列{}n a 中,4936a a =,则前12项和12S 的最小值为( ) A .78 B .48 C .60 D .72 26.已知等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且854,18S a a 则-==( )A .18B .36C .54D .72 27.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-, 466a a +=-,则当n S 取最小值时,n = ( )A .6B .7C .8D .9 28.等差数列{}n a 的前n 项和为Sn,若230,100,n n S S ==则3n S =( )A .130B .170C .210D .26029.已知数列{}n a 满足12a =,110n n a a +-+=()n N *∈ ,则此数列的通项n a 等于( )A .21n +B .1n +C .1n -D .3n -30.已知等差数列{}n a 中,7916a a +=,其前n 项和为n S ,则15S =( ) A 、240 B 、120 C 、80 D 、不确定 311的等差中项为( )A .1 BC .2 D.32.设S n 为等差数列{}n a 的前项和,已知1596a a a -+=,则9S 的值为( ) A .54 B .45 C .27 D .1833.等差数列{}n a 中,a 1>0,d≠0,S 3=S 11,则S n 中的最大值是 ( ) A .S 7 B .S 7或S 8 C .S 14 D .S 834.等差数列{}n a 的前n 项和为S n ,若a 3+a 17=10,则S 19=( ) A .55 B .95 C .100 D .不能确定35.已知等差数列}{n a 中,12497,1,16a a a a 则==+的值是 A .15 B .30 C .31 D .64 36.在等差数列{}n a 中,若11101a a <-,且{}n a 的前n 项和n S 有最小值,则使得0n S >的最小值n 为 n( )A .11B .19C .20D .2137.已知等差数列{}n a 的前n 项和满足65S S <且876S S S >=,则下列结论错误..的是( ) A .6S 和7S 均为n S 的最大值 B .07=aC .公差0d <D .59S S > 38.在等差数列中,,则的前5项和=( )A .7B .15C .20D .2539.已知数列}{n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,若首项01>a 且0156<<-a a ,有下列四个命题:0:1<d P ;0:1012<+a a P ;:3P 数列}{n a 的前5项和最大;:4P 使0>n S 的最大n 值为10;其中正确的命题个数为( )A .1个B .2个C .3个D .4个40.已知等差数列{}n a 的前n 项和满足65S S <且876S S S >=,则下列结论错误..的是( ) A .6S 和7S 均为n S 的最大值 B .07=a ; C .公差; D .59S S >;41.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S .若14611,6a a a =-+=-,则当n S 取最小值时,n 等于( ) A .6 B .7 C .8 D .942.在等差数列{}n a 中,前四项之和为20,最后四项之和为60,前n 项之和是100,则项数n 为( )A .9 B .10 C .11 D .1243.已知等差数列{n a },62a =,则此数列的前11项的和11S =( ) A .44 B .33 C .22 D .1144.在等差数列{na }中,27,39963741=++=++a a a a a a ,则数列{na }的前9项和=9SA .66B .99C .144D .29745.设数列{}n a 的前n 项和2n S n =,则8a 的值为( )A .15B .16C .49D .64 46.若数列{}n a 中,n a =43-3n ,则n S 最大值n =( )n S n S 0d <word 格式-可编辑-感谢下载支持A .13B .14C .15D .14或1547.已知等差数列{}n a 的公差是2,若a 1,a 3,a 4成等比数列,则a 2等于( ) A .-4 B .-6 C .-8 D .-10 48.已知等比数列{}n a 中,各项都是正数,且1a ,321,22a a 成等差数列,则91078a a a a +=+( )A.1+ B.1-.3+ D.3-49.已知数列}{n a 是等比数列,且811=a ,14-=a ,则数列}{n a 的公比q 为( ) A .2 B .21- C .-2 D .2150.已知{}n a 为等比数列,472a a +=,568a a =-,则110a a +=( ) A .7 B .5 C .-5 D .-751.等比数列{}n a 中,若69,S =前3项和38S =,则数列{}n a 的公比为( ) A .2 B .12C .1或12D .1或252.在等比数列{}n a 中,481,3S S ==,则17181920a a a a +++=的值是( ) A .14 B .16 C .18 D .2053.公比为2的等比数列{n a } 的各项都是正数,且 3a 11a =16,则5a =( )A .1B .2C .4D .854.如果数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1,…是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n =( )A .21n +-1B .2n -1C .21n —D .2n +155.已知等比数列前n 项和为n S ,若42=S ,164=S ,则=6S ( ) A .52 B .64 C .64- D .52-56.等比数列{}n a 的各项均为正数,且564718a a a a +=,则3132310log log log a a a +++=A .5B .9C .3log 45D .10 57.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,133n n S a +=-,则n a =( )A .143n -⎛⎫ ⎪⎝⎭B .134n -⎛⎫⎪⎝⎭C .13n -D .113n -⎛⎫⎪⎝⎭58.已知{}n a 是由正数组成的等比数列,n S 表示{}n a 的前n 项的和.若13a =,24144aa =,则10S 的值是 ( )(A )511 (B )1023 (C )1533 (D )3069第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明 评卷人得分二、填空题(题型注释)59.已知等差数列{}n a 满足121010a a a +++=,则11a =,则n S 最大值为 .60.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是________. 61.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 7+a 11=6,则S 13=________. 62.设等差数列的前项和为,若936S =,则______. 63.若等差数列{}n a 满足212n a a n -+=,则其前n 项和n S = .64.在数列中,已知,,且数列是等比数列,则65.在等比数列{}n a 中,若369a a =,24527a a a =,则2a = .66.在公比大于1的等比数列{}n a 中,3772a a =,2827a a +=,则10a = . 67.在正项等比数列{a n }中,a 1和a 19为方程x 2-10x +16=0的两根,则a 8·a 12= .68.数列{}n a 是等比数列,若22a =,514a =,则12231n n a a a a a a +++⋅⋅⋅+= .69.在等比数列{}n a 中,11a =,公比2q =,若{}n a 的前n 项和127n S =,则n 的值为________.{}n a 62a =0q >2122211log log log a a a +++=71.已知等比数列{a n }的前n 项和,则{a n }的通项公式是 .72.已知数列{n a }的前n 项和 21n s n n =++,则89101112a a a a a ++++=________.73.在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += . 74.把数列121n ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭的所有数按照从大到小的原则写成如下数表:113 15 17 19 111 113 115 117 119 129第k 行有12k -个数,第t 行的第s 个数(从左数起)记为(),A t s ,则()8,17___A =}{n a n n S =++852a a a {}n a 24a =315a ={}n a n +n a =word 格式-可编辑-感谢下载支持75.在等比数列}{n a 中,1041=<<a a ,则能使不等式0)1()1()1(2211≤-+⋅⋅⋅+-+-nn a a a a a a 成立的最大正整数n 是 .76.把正整数按上小下大、左小右大的原则排成如图三角形数表(每行比上一行多一个数):设,i j a (i 、j ∈N*)是位于这个三角形数表中从上往下数第i 行、从左往右数第j 个数,如4,2a =8,则25,51a 为 。
数列练习题——求数列的通项公式一、填空题1.在等差数列{}n a 中,已知1232,13,a a a =+=则456a a a ++等于( )2.数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1(1)n a n n =+,则5S 等于( ) 3.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )4.等差数列共有10项,其中奇数项之和15,偶数项之和为30,则其公差是( )5.等比数列前n 项的和为48,前2n 项的和为70,则前3n 项的和为( )6.等比数列{}n a 的各项为正数,且5647313231018,log log log a a a a a a a +=+++=L 则( )7.已知a b c d ,,,成等比数列,且曲线223y x x =-+的顶点是()b c ,,则ad 等于( ) 8.已知等比数列}{n a 的前n 项和21n n S =-,则22212n a a a +++L 等于( )9.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若5359a a =,则95S S = 10.等比数列{}n a 中,公比q 是整数,142318,12,a a a a +=+=则此数列的前8项和为()二、填空题:11.111(1)(2)()242n n ++++++L = . 12.设4710310()22222()n f n n N +=+++++∈L ,则()f n = .13.若数列{}n a 的前n 项和210(123)n S n n n =-=L ,,,,则此数列的通项公式为 ;数列{}n na 中数值最小的项是第 项.14.在等差数列}{n a 中,10a <,912S S =,该数列前_______项的和最小.三、解答题:15.设{}n a 是一个公差为(0)d d ≠的等差数列,它的前10项和10110S =,且124,,a a a 成等比数列.求公差d 的值和数列{}n a 的通项公式.16.已知数列{}n a 的前项和为n S ,且*1111,,3n n a a S n N +==∈. (Ⅰ)求234,,a a a 的值及数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ) 求2462...n a a a a ++++的和.17.已知数列}{n a 满足1111,3(2)n n n a a a n --==+≥,证明213-=n n a . 18.求下列数列的通项公式(1)111,1(2)3n n a a a n -==-+≥; (2)n S 是{}n a 的前n 项和,121n n S +=-。
必修5 数列2.等差数列{}n a 中,()46810129111120,3a a a a a a a ++++=-则的值为A .14B .15C .16D .173.等差数列{}n a 中,12910S S a =>,,则前 项的和最大.解:0912129=-=S S S S , 10111211111030,00a a a a a a ∴++=∴=∴=>,,又4.已知等差数列{}n a 的前10项和为100,前100项和为10,则前110项和为 .解:∵ ,,,,,1001102030102010S S S S S S S ---成等差数列,公差为D 其首项为10010=S ,6.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知001213123<>=S S a ,,.①求出公差d 的范围;②指出1221S S S ,,, 中哪一个值最大,并说明理由. 解:①)(6)(610312112a aa a S +=+=36(27)0a d =+>②12671377666()013000S a a S a a a S =+>=<∴<>∴, 最大。
1. 已知等差数列{}n a 中,12497116a a a a ,则,===+等于( ) A .15 B .30 C .31 D .64794121215a a a a a +=+∴= A2. 设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,971043014S S S S ,则,=-== .543. 已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=+++=118521221a a a a S ,则 . 4. 等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知50302010==a a ,. ①求通项n a ;②若n S =242,求n . 解:d n a a n )1(1-+=111020193012305021019502n a d a a a a n a d d +==⎧⎧==∴∴=+⎨⎨+==⎩⎩,解方程组5.甲、乙两物体分别从相距70m 的两处同时相向运动,甲第一分钟走2m ,以后每分钟比前一分钟多走1m ,乙每分钟走5m ,①甲、乙开始运动后几分钟相遇? ②如果甲乙到对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前一分钟多走1m ,乙继续每分钟走5m ,那么,开始运动几分钟后第二次相遇?故第一次相遇是在开始运动后7分钟. 故第二次相遇是在开始运动后15分钟 10.已知数列{}n a 中,,31=a 前n 和1)1)(1(21-++=n n a n S . ①求证:数列{}n a 是等差数列; ②求数列{}n a 的通项公式; ③设数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧+11n n a a 的前n 项和为n T ,是否存在实数M ,使得M T n ≤对一切正整数n 都成立? 若存在,求M 的最小值,若不存在,试说明理由.12122(1)(1)()2n n n n n n n a n a a a a a ++++∴+=++∴=+ ∴数列{}n a 为等差数列.②1)1(311-+==+n n a n na a ,{}212121522n a a a a a ∴=-=∴-=即等差数列的公差为1(1)3(1)221n a a n d n n ∴=+-=+-⋅=+121n +++,要使得T n n 都成立,三、等比数列 知识要点1. 定义:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,记为()0q q ≠,.2. 递推关系与通项公式mn m n n n n n q a a q a a qa a --+⋅=⋅==推广:通项公式:递推关系:111 3. 等比中项:若三个数c b a ,,成等比数列,则称b 为a 与c 的等比中项,且ac b ac b =±=2,注:是成等比数列的必要而不充分条件. 4. 前n 项和公式)1(11)1()1(111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q qa a q q a q na S n n n5. 等比数列的基本性质,),,,(*∈N q p n m 其中①q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若,反之不成立! ②)(2*+--∈⋅==N n a a a a a qm n m n n mn mn , ③{}n a 为等比数列,则下标成等差数列的对应项成等比数列.④若项数为()*2n n N ∈,则S q S =偶奇.⑤nn m n m S S q S +=+⋅.⑥ ,,,时,n n n n n S S S S S q 2321---≠仍成等比数列. 6. 等比数列与等比数列的转化 ①{}n a 是等差数列⇔{})10(≠>c c cna ,是等比数列;②{}n a 是正项等比数列⇔{})10(log ≠>c c a n c ,是等差数列;③{}n a 既是等差数列又是等比数列⇔{}n a 是各项不为零的常数列. 7. 等比数列的判定法 ①定义法:⇒=+(常数)q a a nn 1{}n a 为等比数列; ②中项法:⇒≠⋅=++)0(221n n n n a a a a {}n a 为等比数列;③通项公式法:⇒⋅=为常数)q k q k a nn ,({}n a 为等比数列; ④前n 项和法:⇒-=为常数)(q k q k S nn ,)1({}n a 为等比数列. 性质运用1.103107422222)(++++++=n n f 设()()()n N f n *∈,则等于1342222(81)(81)(81)(81)7777n n n n A B C D +++----....D2.已知数列{}n a 是等比数列,且===m m m S S S 323010,则, .3.⑴在等比数列{}n a 中,143613233+>==+n n a a a a a a ,,. ①求n a ,②若n n n T a a a T 求,lg lg lg 21+++= .⑵在等比数列{}n a 中,若015=a ,则有等式n n a a a a a a -+++=+++292121)29(*∈<N n n ,成立,类比上述性质,相应的在等比数列{}n b 中,若119=b ,则有等式成立.解:⑴①由等比数列的性质可知:16341616163233321a a a a a a a a a a ⋅=⋅=+=>==又,解得,②由等比数列的性质可知,{}n a lg 是等差数列,因为⑵由题设可知,如果0=m a 在等差数列中有n m n a a a a a a --+++=+++122121)12(*∈-<N n m n ,成立,我们知道,如果q p n m a a a a q p n m +=++=+,则若,而对于等比数列{}n b ,则有q p n m a a a a q p n m ⋅=⋅+=+,则若所以可以得出结论,若n m n m b b b b b b b --==1221211 ,则有)12(*∈-<N n m n ,成立,在本题中 n n b b b b b b -=372121 则有)37(*∈<N n n ,1.{a n }是等比数列,下面四个命题中真命题的个数为 ( ) ①{a n 2}也是等比数列;②{ca n }(c ≠0)也是等比数列;③{na 1}也是等比数列;④{ln a n }也是等比数列. A .4 B .3C .2D .12.等比数列{a n }中,已知a 9 =-2,则此数列前17项之积为 ( ) A .216 B .-216 C .217 D .-2173.等比数列{a n }中,a 3=7,前3项之和S 3=21, 则公比q 的值为 ( )A .1B .-21 C .1或-1 D .-1或214.在等比数列{a n }中,如果a 6=6,a 9=9,那么a 3等于 ( )A .4B .23 C .916 D .25.若两数的等差中项为6,等比中项为5,则以这两数为两根的一元二次方程为 ( )A .x 2-6x +25=0B .x 2+12x +25=0C .x 2+6x -25=0D .x 2-12x +25=06.某工厂去年总产a ,计划今后5年内每一年比上一年增长10%,这5年的最后一年该厂的总产值是 ( )A .1.1 4 aB .1.1 5 aC .1.1 6 aD .(1+1.1 5)a7.等比数列{a n }中,a 9+a 10=a (a ≠0),a 19+a 20=b ,则a 99+a 100等于 ( ) A .89abB .(ab )9C .910abD .(ab )108.已知各项为正的等比数列的前5项之和为3,前15项之和为39,则该数列的前10项之和为( )A .32B .313C .12D .159.某厂2001年12月份产值计划为当年1月份产值的n 倍,则该厂2001年度产值的月平均增长率为 ( ) A .11n B .11n C .112-n D .111-n10.已知等比数列{}n a 中,公比2q =,且30123302a a a a ⋅⋅⋅⋅=,那么36930a a a a ⋅⋅⋅⋅等于 ( )A .102 B .202 C .162 D .15211.等比数列的前n 项和S n =k ·3n +1,则k 的值为 ( )A .全体实数B .-1C .1D .312.某地每年消耗木材约20万3m ,每3m 价240元,为了减少木材消耗,决定按%t 征收木材税,这样每年的木材消耗量减少t 25万3m ,为了既减少木材消耗又保证税金收入每年不少于90万元,则t 的范围是 ( )A .[1,3]B .[2,4]C .[3,5]D .[4,6]一、选择题: BDCAD BACDB BC13.在等比数列{a n }中,已知a 1=23,a 4=12,则q =_____ ____,a n =____ ____.14.在等比数列{a n }中,a n >0,且a n +2=a n +a n +1,则该数列的公比q =___ ___.15.在等比数列{a n }中,已知a 4a 7=-512,a 3+a 8=124,且公比为整数,求a 10= .16.数列{n a }中,31=a 且n a a n n (21=+是正整数),则数列的通项公式=n a .二、填空题:13.2, 3·2n -2. 14.251+.15.512 .16.123-n . 17.已知数列满足a 1=1,a n +1=2a n +1 (n ∈N *).(1)求证数列{a n +1}是等比数列;(2)求{a n }的通项公式. (1)证明由a n +1=2a n +1得a n +1+1=2(a n +1)又a n +1≠0 ∴111+++n n a a =2即{a n +1}为等比数列.(2)解析: 由(1)知a n +1=(a 1+1)q n-1即a n =(a 1+1)q n -1-1=2·2n -1-1=2n -118.在等比数列{a n }中,已知对n ∈N *,a 1+a 2+…+a n =2n -1,求a 12+a 22+…+a n 2.解析: 由a 1+a 2+…+a n =2n -1 ① n ∈N *,知a 1=1且a 1+a 2+…+a n -1=2n -1-1 ②由①-②得a n =2n -1,n ≥2 又a 1=1,∴a n =2n -1,n ∈N *212221)2()2(-+=n n nn a a =4 即{a n 2}为公比为4的等比数列 ∴a 12+a 22+…+a n 2=)14(3141)41(21-=--nn a 19.在等比数列{a n }中,已知S n =48,S 2n =60,求S 3n .解析一: ∵S 2n ≠2S n ,∴q ≠1 根据已知条件121(1)481(1)601n na q qa q q ⎧-=⎪-⎪⎨-=⎪⎪-⎩①②②÷①得:1+q n =45即q n =41 ③ ③代入①得q a -11=64 ④解析二:∵{a n}为等比数列∴(S2n-S n)2=S n(S3n-S2n)20.求和:S n=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)x n-1 (x≠0).解析:当x=1时,S n=1+3+5+…+(2n-1)=n2当x≠1时,∵S n=1+3x+5x2+7x3+…+(2n-1)x n-1,①等式两边同乘以x得:xS n=x+3x2+5x3+7x4+…+(2n-1)x n.②21.在等比数列{a n}中,a1+a n=66,a2·a n-1=128,且前n项和S n=126,求n及公比q.解析:∵a1a n=a2a n-1=128,又a1+a n=66,∴a1、a n是方程x2-66x+128=0的两根,解方程得x1=2,x2=64,∴a1=2,a n=64或a1=64,a n=2,显然q≠1.22.某城市1990年底人口为50万,人均住房面积为16 m2,如果该市每年人口平均增长率为1%,每年平均新增住房面积为30万m2,求2000年底该市人均住房的面积数.(已知1.015≈1.05,精确到0.01 m2)解析:依题意,每年年底的人口数组成一个等比数列{a n}:a1=50,q=1+1%=1.01,n=11 则a11=50×1.0110=50×(1.015)2≈55.125(万),又每年年底的住房面积数组成一个等差数列{b n}:b1=16×50=800,d=30,n=11∴b11=800+10×30=1100(万米2)因此2000年底人均住房面积为:1100÷55.125≈19.95(m2)。
习题课(一) 求数列的通项公式学习目标 1.了解通过数列前若干项归纳出数列的一个通项公式的常见方法.2.掌握利用递推公式求通项公式的常见方法.3.掌握利用前n 项和S n 与a n 的关系求通项公式的方法.知识点一 通过数列前若干项归纳出数列的一个通项公式思考 你能看出数列(1):-1,1,-1,1…与数列(2): 0,2,0,2…的联系吗?由此写出数列(2)的一个通项公式. 答案 数列(1)每项加1得到数列(2).数列(1)的通项公式是a n =(-1)n ,故数列(2)的通项公式是a n =(-1)n +1.梳理 通过数列前若干项归纳出数列的一个通项公式,关键是依托基本数列如等差数列、等比数列,寻找a n 与n ,a n 与a n +1的联系.知识点二 利用递推公式求通项公式思考 还记得我们是如何用递推公式a n +1-a n =d 求出等差数列的通项公式的吗? 答案 累加法.梳理 已知递推公式求通项公式的主要思路,就是要通过对递推公式赋值、变形,构造出我们熟悉的等差数列或等比数列,进而求出通项公式.赋值、变形的常见方法有累加、累乘、待定系数法、换元、迭代等. 知识点三 利用前n 项和S n 与a n 的关系求通项公式 思考 如何用数列{a n }的前n 项和S n 表示a n ?答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.梳理 当已知S n 或已知S n 与a n 的关系式,可以借助上式求出通项公式,或者得到递推公式,再由递推公式求得通项公式.在应用上式时,不要忘记对n 讨论.1.数列可由其前四项完全确定.(×)2.可以在公式许可的范围内根据需要对递推公式中的n 任意赋值.(√)3.{S n }也是一个数列.(√)类型一 通过数列前若干项归纳出数列的一个通项公式 例1 由数列的前n 项,写出通项公式: (1)3,5,3,5,3,5,… (2)12,23,34,45,56,… (3)2,52,134,338,8116,…(4)12,16,112,120,130,… 考点 数列的通项公式题点 根据数列的前几项写出通项公式解 (1)这个数列前6项构成一个摆动数列,奇数项为3,偶数项为5.所以它的一个通项公式为a n =4+(-1)n .(2)数列中的项以分数形式出现,分子为项数,分母比分子大1,所以它的一个通项公式为a n =nn +1.(3)数列可化为1+1,2+12,3+14,4+18,5+116,…,所以它的一个通项公式为a n =n +12n -1.(4)数列可化为11×2,12×3,13×4,14×5,15×6,…,所以它的一个通项公式为a n =1n (n +1).反思与感悟 这类数列通常是由基本数列如等差数列、等比数列通过加减乘除运算得到,故解决这类问题可以根据所给数列的特点(递增及增长速度、递减及递减速度、是否摆动数列)联想基本数列,再考察它与基本数列的关系.跟踪训练1 由数列的前几项,写出通项公式: (1)1,-7,13,-19,25,… (2)14,37,12,713,916,… (3)1,-85,157,-249,…考点 数列的通项公式题点 根据数列的前几项写出通项公式解 (1)数列每一项的绝对值构成一个以1为首项,6为公差的等差数列,且奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式为a n =(-1)n +1(6n -5).(2)数列化为14,37,510,713,916,…,分子,分母分别构成等差数列,所以它的一个通项公式为a n =2n -13n +1.(3)数列化为22-13,-32-15,42-17,-52-19,…,所以数列的一个通项公式为a n =(-1)n +1(n +1)2-12n +1.类型二 利用递推公式求通项公式 命题角度1 累加、累乘例2 (1)数列{a n }满足a 1=1,对任意的n ∈N *都有a n +1=a 1+a n +n ,求通项公式; (2)已知数列{a n }满足a 1=23,a n +1=nn +1a n ,求a n .考点 递推数列通项公式求法 题点 一阶线性递推数列解 (1)∵a n +1=a n +n +1,∴a n +1-a n =n +1,即a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,等式两边同时相加得a n -a 1=2+3+4+…+n , 即a n =a 1+2+3+4+…+n =1+2+3+4+…+n =n (n +1)2.(2)由条件知a n +1a n =nn +1,分别令n =1,2,3,…,n -1,代入上式得(n -1)个等式累乘之, 即a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3…a n a n -1=12×23×34×…×n -1n , ∴a n a 1=1n ,又∵a 1=23,∴a n =23n. 反思与感悟 型如a n +1=a n +f (n )的递推公式求通项可以使用累加法,步骤如下: 第一步 将递推公式写成a n +1-a n =f (n );第二步 依次写出a n -a n -1,…,a 2-a 1,并将它们累加起来; 第三步 得到a n -a 1的值,解出a n ;第四步 检验a 1是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.累乘法类似.跟踪训练2 (1)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2n a n (n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为( ) A.a n =2n -1B.a n =2nC.(1)22n n n a -=D.222n n a =考点 递推数列通项公式求法 题点 一阶线性递推数列 答案 C解析 由a n +1=2na n ,得a n +1a n =2n ,即a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3…a n a n -1=21×22×23×…×2n -1,即a n a 1=21+2+3+…+(n -1)=(1)22n n -,故a n =(1)22n n -a 1=(1)22n n -.故选C.(2)在数列{a n }中,a 1=1,a n -a n -1=n -1 (n =2,3,4…),求{a n }的通项公式. 考点 递推数列通项公式求法 题点 a n +1=pa n +f (n )型 解 ∵当n =1时,a 1=1,当n ≥2时,⎭⎪⎬⎪⎫a 2-a 1=1,a 3-a 2=2,a 4-a 3=3,…,a n-a n -1=n -1,这n -1个等式累加得,a n -a 1=1+2+…+(n -1)=n (n -1)2, 故a n =n (n -1)2+a 1=n 2-n +22且a 1=1也满足该式,∴a n =n 2-n +22(n ∈N *).命题角度2 构造等差(比)数列例3 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求a n . 考点 递推数列通项公式求法 题点 一阶线性递推数列解 递推公式a n +1=2a n +3可以转化为a n +1-t =2(a n -t ),即a n +1=2a n -t ,则t =-3. 故递推公式为a n +1+3=2(a n +3).令b n =a n +3,则b 1=a 1+3=4,且b n +1b n =a n +1+3a n +3=2.所以{b n }是以4为首项,2为公比的等比数列. 所以b n =4×2n -1=2n +1,即a n =2n +1-3.反思与感悟 型如a n +1=pa n +q (其中p ,q 为常数,且pq (p -1)≠0)可用待定系数法求得通项公式,步骤如下:第一步 假设将递推公式改写为a n +1+t =p (a n +t ); 第二步 由待定系数法,解得t =qp -1;第三步 写出数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n+q p -1的通项公式; 第四步 写出数列{a n }通项公式.跟踪训练3 已知数列{a n }满足a n +1=2a n +3×5n ,a 1=6,求数列{a n }的通项公式. 考点 递推数列通项公式求法 题点 a n +1=pa n +f (n )型解 设a n +1+x ×5n +1=2(a n +x ×5n ),①将a n +1=2a n +3×5n 代入①式,得2a n +3×5n +x ×5n +1=2a n +2x ×5n ,等式两边消去2a n ,得3×5n +x ×5n+1=2x ×5n ,两边除以5n ,得3+5x =2x ,则x =-1,代入①式得a n +1-5n +1=2(a n -5n ).②由a 1-51=6-5=1≠0及②式得a n -5n ≠0,则a n +1-5n +1a n -5n=2,则数列{a n -5n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则a n -5n =2n -1,故a n =2n -1+5n . 类型三 利用前n 项和S n 与a n 的关系求通项公式例4 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4,n ∈N *,则a n 等于( ) A.2n +1 B.2n C.2n -1 D.2n -2考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项 答案 A解析 因为S n =2a n -4,所以S n -1=2a n -1-4,两式相减可得S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1,即a na n -1=2,因为S 1=a 1=2a 1-4,即a 1=4,所以数列{a n }是首项为4,公比为2的等比数列,则a n =4×2n -1=2n +1,故选A.反思与感悟 已知S n =f (a n )或S n =f (n )解题步骤:第一步 利用S n 满足条件p ,写出当n ≥2时,S n -1的表达式;第二步 利用a n =S n -S n -1(n ≥2),求出a n 或者转化为a n 的递推公式的形式;第三步 若求出n ≥2时的{a n }的通项公式,则根据a 1=S 1求出a 1,并代入{a n }的通项公式进行验证,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.如果求出的是{a n }的递推公式,则问题化归为类型二. 跟踪训练4 在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1(n ∈N *),求数列{a n }的通项a n .考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项解 由a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1,得当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n2a n ,两式作差得na n =n +12a n +1-n2a n ,得(n +1)a n +1=3na n (n ≥2),即数列{na n }从第二项起是公比为3的等比数列,且a 1=1,a 2=1,于是2a 2=2,故当n ≥2时,na n =2·3n-2.于是a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n ·3n -2,n ≥2.1.在数列{a n }中,a 1=3,a n +1=a n +1n (n +1),则通项公式a n =________.答案 4-1n解析 原递推公式可化为a n +1=a n +1n -1n +1,则a 2=a 1+11-12,a 3=a 2+12-13,a 4=a 3+13-14,…,a n -1=a n -2+1n -2-1n -1,a n =a n -1+1n -1-1n,逐项相加得a n =a 1+1-1n ,故a n =4-1n.2.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *,则a 1=________,S 5=________. 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项 答案 1 121解析 a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1,解得a 1=1,a 2=3,再由a n +1=2S n +1,即a n =2S n -1+1(n ≥2),得a n +1-a n =2a n ,即a n +1=3a n (n ≥2),又a 2=3a 1,所以a n +1=3a n (n ≥1),S 5=1-351-3=121. 3.如果数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则此数列的通项公式a n =________. 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项 答案 2n -1解析 当n =1时,S 1=2a 1-1,∴a 1=2a 1-1,∴a 1=1. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2a n -1)-(2a n -1-1), ∴a n =2a n -1,∴{a n }是首项为1,公比为2的等比数列, ∴a n =2n -1,n ∈N *.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0.证明{a n }是等比数列,并求其通项公式. 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项解 由题意得a 1=S 1=1+λa 1,故λ≠1,a 1=11-λ,a 1≠0. 由S n =1+λa n ,S n +1=1+λa n +1, 得a n +1=λa n +1-λa n , 即a n +1(λ-1)=λa n . 由a 1≠0,λ≠0得a n ≠0, 所以a n +1a n =λλ-1.所以{a n }是首项为11-λ,公比为λλ-1的等比数列,所以a n =11-λ⎝⎛⎭⎪⎫λλ-1n -1.1.不论哪种类型求通项公式,都是以等差数列、等比数列为基础.2.利用数列前若干项归纳通项公式,对无穷数列来说只能算是一种猜想,是否对所有项都适用还需论证.3.待定系数法求通项,其本质是猜想所给递推公式可以变形为某种等差数列或等比数列,只是其系数还不知道,一旦求出系数,即意味着猜想成立,从而可以借助等差数列或等比数列求得通项.4.使用递推公式或前n 项和求通项时,要注意n 的取值范围.一、选择题1.已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +2n (n ∈N *),则a 100的值是( ) A.9 900 B.9 902 C.9 904D.11 000考点 递推数列通项公式求法 题点 a n +1=pa n +f (n )型 答案 B解析 a 100=(a 100-a 99)+(a 99-a 98)+…+(a 2-a 1)+a 1 =2(99+98+…+2+1)+2 =2×99×(99+1)2+2=9 902.2.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n1+2a n ,则这个数列的第n 项为( )A.2n -1B.2n +1C.12n -1D.12n +1考点 递推数列通项公式求法 题点 一阶线性递推数列 答案 C解析 ∵a n +1=a n 1+2a n ,∴1a n +1=1a n+2.∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 为等差数列,公差为2,首项1a 1=1.高中数学 高考数学∴1a n =1+(n -1)·2=2n -1, ∴a n =12n -1.3.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n ,则a n 等于( ) A.2+ln n B.2+(n -1)ln n C.2+n ln nD.1+n +ln n考点 递推数列通项公式求法 题点 a n +1=pa n +f (n )型 答案 A解析 由a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎫1+1n 得 a n +1-a n =ln ⎝⎛⎭⎫1+1n =ln n +1n , ∴(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =ln 21+ln 32+…+ln nn -1=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×32×…×n n -1=ln n , 即a n -a 1=ln n ,a n =ln n +2.4.已知数列{a n }的首项为a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的通项公式a n 等于( )A.2nB.n (n +1)C.n2n -1 D.n (n +1)2n考点 递推数列通项公式求法 题点 a n +1=pa n +f (n )型 答案 C解析 ∵a n +1=12a n +12n ,∴2n +1a n +1=2n a n +2,即2n +1a n +1-2n a n =2. 又21a 1=2,∴数列{2n a n }是以2为首项,2为公差的等差数列, ∴2n a n =2+(n -1)×2=2n ,高中数学 高考数学∴a n =n2n -1.5.数列{a n }满足a 1,a 2-a 1,a 3-a 2,…,a n -a n -1是首项为1,公比为2的等比数列,那么a n 等于( ) A.2n -1 B.2n -1-1C.2n +1D.4n -1考点 递推数列通项公式求法 题点 一阶线性递推数列 答案 A解析 由题意,得a n -a n -1=2n -1,∴a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+21+22+…+2n -1=1-2n1-2=2n -1,即a n =2n -1.6.一个正整数数表如下(表中下一行中的数的个数是上一行中数的个数的2倍):则第8行中的第5个数是( ) A.68 B.132 C.133 D.260 考点 数列的通项公式题点 根据数列的前几项写出通项公式 答案 B解析 前7行中共有1+2+22+…+26=27-1=127个数,则第8行中的第5个数是127+5=132. 二、填空题7.若数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,且对于任意大于1的整数n ,点(S n ,S n -1)在直线x -y -2=0上,则数列{a n }的通项公式为________________. 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项 答案 a n =4n -2 解析 由题意得S n -S n -1=2,n ∈N *,n ≥2,∴{S n }是首项为S 1=a 1=2,公差为2的等差数列.∴S n =2n ,∴S n =2n 2, ∴a n =S n -S n -1=2n 2-2(n -1)2=4n -2,n ∈N *,n ≥2,a 1=2也适合上式.∴a n =4n -2,n ∈N *.8.数列{a n }中,a 1=3,a n +1-2a n =0,数列{b n }的通项满足关系式a n b n =(-1)n (n ∈N *),则b n =________. 考点 递推数列通项公式求法题点 一阶线性递推数列答案 (-1)n3·2n -1解析 易知{a n }是首项为3,公比为2的等比数列,∴a n =3×2n -1,∴b n =(-1)n a n =(-1)n3×2n -1. 9.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=n +1n a n,则数列{a n }的通项公式a n =________. 考点 递推数列通项公式求法题点 累乘法求通项答案 n解析 a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1 =n n -1·n -1n -2·…·32·21=n . 10.已知数列{a n }满足a n +1=3a n +2,且a 1=1,则a n =________.考点 递推数列通项公式求法题点 一阶线性递推数列答案 2×3n -1-1 解析 设a n +1+A =3(a n +A ),化简得a n +1=3a n +2A .又a n +1=3a n +2,∴2A =2,即A =1.∴a n +1+1=3(a n +1),即a n +1+1a n +1=3. ∴数列{a n +1}是等比数列,首项为a 1+1=2,公比为3.则a n +1=2×3n -1,即a n =2×3n -1-1.11.若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n =________. 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项答案 (-2)n -1 解析 当n =1时,a 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=23a n -23a n -1, 故a n a n -1=-2,故a n =(-2)n -1. 三、解答题12.已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =a n +1S n S n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项解 (1)由题设可知a 1·a 4=a 2·a 3=8,又a 1+a 4=9,可解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=8,a 4=1(舍去). 由a 4=a 1q 3得公比q =2,故a n =a 1q n -1=2n -1.(2)S n =a 1(1-q n )1-q =1-2n1-2=2n -1, 又b n =a n +1S n S n +1=S n +1-S n S n S n +1=1S n -1S n +1, 所以T n =b 1+b 2+…+b n =⎝⎛⎭⎫1S 1-1S 2+⎝⎛⎭⎫1S 2-1S 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1S n -1S n +1=1S 1-1S n +1=1-12n +1-1. 13.已知S n =4-a n -12n -2,求a n 与S n . 考点 a n 与S n 关系题点 由S n 与a n 递推式求通项解 ∵S n =4-a n -12n -2, ∴S n -1=4-a n -1-12n -3,当n ≥2时,S n -S n -1=a n =a n -1-a n +12n -3-12n -2. ∴a n =12a n -1+⎝⎛⎭⎫12n -1. ∴a n ⎝⎛⎭⎫12n -a n -1⎝⎛⎭⎫12n -1=2, ∴2n a n -2n -1a n -1=2,∴{2n a n }是等差数列,d =2,首项为2a 1.∵a 1=S 1=4-a 1-12-1=2-a 1, ∴a 1=1,∴2n a n =2+2(n -1)=2n .∴a n =n ·⎝⎛⎭⎫12n -1, ∴S n =4-a n -12n -2=4-n ·12n -1-12n -2=4-n +22n -1. 四、探究与拓展14.若数列{a n }中,a 1=3且a n +1=a 2n (n 是正整数),则它的通项公式a n 为________________.考点 递推数列通项公式求法题点 其他递推数列问题答案 123n n a -=解析 由题意知a n >0,将a n +1=a 2n 两边取对数得lg a n +1=2lg a n ,即lg a n +1lg a n=2,所以数列{lg a n }是以lg a 1=lg 3为首项,2为公比的等比数列,lg a n =(lg a 1)·2n -1=12lg 3n -.即a n =123n -.15.已知数列{a n}满足a1=1,a2=4,a n+2=4a n+1-3a n(n∈N*).(1)求a3,a4的值;(2)证明:数列{a n+1-a n}是等比数列;(3)求数列{a n}的通项公式.考点递推数列通项公式求法题点一阶线性递推数列(1)解a3=4a2-3a1=13,a4=4a3-3a2=40.(2)证明∵a n+2=4a n+1-3a n,∴a n+2-a n+1=3(a n+1-a n).又a1=1,a2=4,∴a n+2-a n+1a n+1-a n=3,则{a n+1-a n}是以a2-a1=3为首项,3为公比的等比数列.(3)解由(2)得a n+1-a n=3n,则当n≥2时,a n-a n-1=3n-1,故a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a2-a1)+a1=3n-1+3n-2+…+3+1=1-3n1-3=3n-12.又a1=1适合上式,故a n=3n-12,n∈N*.。
数列的通项公式
题一: 在数列}{n a 中,n n n a a a 2,211+==+(n ∈N*),则=100a .
题二: 数列{}n a 满足下列条件:11=a ,且对于任意的正整数n (n ≥2,n ∈N*),恒有122-=n n n a a 则=100a .
题三: 已知数列{}n a 的前n 项和n n a S -=2,
(1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)求数列{}n S 的前项和.
题四: 设数列{}n a 的前项的和)1(3
1-=
n n a S (+∈N n ),(1)求21,a a 的值; (2)求数列{}n a 的通项公式.
题五: 数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知)3,2,1(2,111 ⋯⋯=+==+n S n
n a a n n .求数列{}n a 的通项公式.
题六: 已知在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭
⎫1+1n ,求数列{}n a 的通项公式.
题七: 数列{}n a 中,已知032,111=+-=+n n a a a ,求数列{}n a 的通项公式. 题八: 已知数列{}n a 满足11=a ,且n n n a a 221+=-(n ≥2,n ∈N*)求证:数列}2
{n n a 是等差数列,并求出数列{}n a 的通项公式.
题九: 已知数列{}n a 的前n 项和为12++-=n n S n ,求数列{}n a 的通项公式.
题十: 已知数列{}n a 的前n 项和S n 满足关系式n S n =-)1lg(,求数列{}n a 的通项公式.
题十一:已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足2)1(4+=n n a S ,求数列{}n a 的通项公式.
题十二:已知数列{}n a 的各项均为正数,,其前n 项和为n S ,且满足n n n a a S +=22(n ∈
N*).
(Ⅰ)求321,,a a a ;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式.
题十三:设数列{}n a 满足:123232n n a a a na +++⋯⋯+=(n ∈N*).求数列{}n a 的通项公式.
题十四:已知数列{}n a 满足1-4222233221n n n a a a a =+⋯⋯+++,求数列{}n a 的通项公式.
答案
数列的通项公式
题一: 1002.
详解:由题意得,1112,2--+=-=-n n n n n n a a a a ,所以
)()()(123121--+⋯⋯+-+-+=n n n a a a a a a a a
n n 2222221321=+⋯⋯++++=-,所以=100a 1002.
题二:
50942. 详解:∵a 1=1,对于任意的正整数n (n ≥2,n ∈N*),恒有2a n =2n a n -1, ∴239931002412399
2,2,2,...,2a a a a a a a a ====, 累乘可得a 100=50942.
题三: (1)112
122)2(;)21(--+-==n n n n n T a
详解:(1)数列{}n a 的前n 项和n n a S -=2,
∴当n =1时,a 1=S 1=2-a 1,
解得a 1=1.
当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2-a n )-(2-a n -1)=a n -1-a n ,
∴2a n =a n -1,a 1=1,
∴数列{a n }是等比数列,其首项为1,公比为
12, ∴11()2
n n a -=. (2)n n
a S -=2=2-11()2n -, 记{S n }的前n 项和为T n ,
则T n =0111112()2()2()222n --+-++- =11()22112
n
n ---=11222n n --+ 题四: (1)=1a 21-,412=a ;(2) 数列{}n a 的通项公式为n n a )2
1(-=. 详解: (1)由)1(3111-=
a S ,得)1(3111-=a a ∴=1a 21- 又)1(3
122-=a S , 即)1(3
1221-=+a a a ,得412=a . (2)当n >1时,),1(31)1(3111---=-=--n n n n n a a S S a 得,2
11-=-n n a a 所以{}n a 是首项21-,公比为21-的等比数列. 所以数列
{}n a 的通项公式为n n a )21(-=. 题五: 22)1(-⨯+=n n n a . 详解:由n n S n n a 21+=+ 得:n n n S n n S S 21+=-+ 即n n S n
n S 221+=+ 所以n S n S n
n ⋅=++211,所以数列⎭
⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是以1为首项,公比为2的等比数列. 由此得12-=n n n
S , 即 12-⨯=n n n S , 所以 2212)1()2(2)1()1(1)2()1(1---⨯+=⎩⎨⎧≥⨯+==⎩⎨⎧≥-==n n n n n
n n n n n S S n a .
题六: a n =2+ln n
详解:因为a n +1=a n +ln ()
1+1n ,
从而有a n =a n -1+ln n n -1, a n -1=a n -2+ln n -1n -2
, ……
a 2=a 1+ln2,
累加得a n +1=a 1+ln ⎝
⎛⎭⎫n +1n ·n n -1·n -1n -2·…·21 =2+ln(n +1),
∴a n =2+ln n .
题七: n n a 23-=.
详解:∵a n +1-2a n +3=0
∴a n +1-3=2(a n -3),a 1-3=-2
∴{a n -3}以-2为首项,以2为公比的等比数列.
∴a n -3=-2•2n -1=-2n
∴n n a 23-=.
题八: 12)12(-⋅-=n n n a .
详解:∵a n =2a n -1+2n ∴11122n n n n a a --=+即11122
n n n n a a ---=, ∴数列{2n
n a }是等差数列,公差为1,首项为
1122a =. ∴1(1)122
n n a n =+-⨯∴12)12(-⋅-=n n n a . 题九: ⎩⎨⎧≥-==.
2,221,1n n n a n . 详解:∵12++-=n n S n ,∴a 1=S 1=-1+1+1=1.
a n =S n - S n -1=(-n 2 + n + 1) - [ - (n -1)2 + (n - 1)+1]=2-2n ,n ≥2,n ∈N*.
当n =1时,a n =2-2=0≠a 1,∴⎩⎨⎧≥-==.
2,221,1n n n a n .
题十: ⎩⎨⎧≥⋅==-.
2,1091,111n n a n n . 详解:∵数列{a n }的前n 项和S n 满足关系式lg(S n -1)=n ,∴S n =10n +1,
当n ≥2时,a n =S n - S n -1=10n +1- (10n -1+1)=9·10n -1,当n =1时,a n =a 1=S 1=11≠9·101-1=9,
故⎩
⎨⎧≥⋅==-.2,1091,111n n a n n . 题十一: 12-=n a n .
详解:(1)由题意知2)1(4+=n n a S ,得2114(1)n n S a ++=+,两者作差,得 22114(1)(1)n n n a a a ++=+-+,整理得221(1)(1)n n a a +-=+.又数列{a n }各项均为正数,所以a n +1-1=a n +1,即a n +1=a n +2,故数列{a n }是等差数列,公差为2,又4S 1=4a 1=(a 1+1)2.解得a 1=1,故有12-=n a n .
题十二:(Ⅰ)3,2,1321===a a a ;(Ⅱ)n a n =.
详解:(Ⅰ)由题设条件,分别令n =1,2,3,能够求出a 1,a 2,a 3.3,2,1321
===a a a ; (Ⅱ)2S n =a n 2+a n ,①;2S n -1=a n -12+a n -1,(n ≥ 2)②
①-②即得(a n -a n -1-1)(a n +a n -1)=0,
因为a n +a n -1≠0,所以a n -a n -1=1,所以a n =n (n ∈N*)
题十三: ⎪⎩⎪⎨⎧≥==-.2,21,22n n
n a n n . 详解:∵123232n n a a a na +++⋯⋯+=①,
∴n ≥2时,11
2323(1)2n n a a a n a -+++⋯⋯+-=②, ①-②得12n n na -=,12(2)n n a n n -=≥,在①中令n =1得a 1=2,∴⎪⎩⎪⎨⎧≥==-.2,21,22n n
n a n n . 题十四:n n a 24
3⋅=. 详解:∵1-4222233221n n n a a a a =+⋯⋯+++①,
∴n ≥2时,2311123222241n n n a a a a ---+++⋯⋯+=②
①-②得2n a n =3×4n -1∴n n
a 24
3⋅=. 当n =1时,2a 1=4-1=3∴132a =满足n n a 24
3⋅=. ∴n n a 243⋅=.。