最新人教版高中数学必修5第二章《数列》单元测试

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单元测试三 数 列【说明】 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分150分,考试时间120分钟.第Ⅰ卷(选择题,共60分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.在数列{a n }中,a n+1=nn a a +22(n ∈N *)且a 7=21,且a 5等于( )A.1B.32C.52D.-1 答案:A 解析:a n+1=112222++-=⇒+n n n n n a a a a a . ∵a 7=21, ∴a 6=6657722,3222a a a a a -=-=1. 2.夏季高山上气温从山脚起每升高100 m 降低0.7 ℃,已知山顶气温是14.1 ℃,山脚的气温是26 ℃,那么此山相对于山脚的高度是( )A.1 500 mB.1 600 mC.1 700 mD.1 800 m 答案:D解析:∵26=14.1+(n-1)×0.7,∴n=18.故选D.3.已知a ,b ,c 成等比数列,则二次函数f(x)=ax 2+bx+c 的图象与x 轴交点个数是( ) A.0 B.1 C.2 D.0或1 答案:A解析:因b 2=ac >0,故Δ=b 2-4ac=-3ac <0.选A.4.设f(n)=312111+++++n n n +…+n 21(n ∈N *),那么f(n+1)-f(n)等于( ) A.121+n B.221+n C.121+n +221+n D.121+n -221+n 答案:D 解析:f(n+1)=3121+++n n +…+22112121++++n n n , ∴f(n+1)-f(n)=)1(2112111221121+-+=+-+++n n n n n . 5.已知数列{a n }的通项公式a n =log 221++n n (n ∈N *),设其前n 项和为S n ,则使S n <-5成立的自然数n( )A.有最小值63B.有最大值63C.有最小值31D.有最大值31答案:A解析:因a n =log 2(n+1)-log 2(n+2),故S n =(log 22-log 23)+(log 23-log 24)+…+[log 2(n+1)log 2n+2] =1-log 2n+2<-5, 即log 2(n+2)>6.∴n+2>64,n >62,故n 的最小值为63. 6.(2006江苏扬州中学模拟,5)在等差数列{a n }中,若S 9=18,S n =240,a n-4=30,则n 的值为( ) A.14 B.15 C.16 D.17 答案:B解析:∵S 9=9a 5,∴a 5=2, 又S n =2)(1n a a n +=2)(45--n a a n =16n, ∴n=15.7.在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则3a 9-a 11的值为( )A.6B.12C.24D.48 答案:D解析:∵a 1+a 15=2a 8,∴a 8=24.∴3a 9-a 11=a 9+2a 9-a 11=a 9+a 7=2a 8=48.8.S n =1+(1+21)+(1+21+41)+…+(1+21+41+…+121-n )等于( ) A.n 22 B.2n+121-n C.2n-2+121-n D.121--n n 答案:C解析:令n=1,排除B 、D ,再令n=2,排除A.选C.9.(2006湖北黄冈中学模拟,10)有一个等差数列{a n }与一个等比数列{b n },它们的首项是一个相等的正数且2n+1项也相等,则第n+1项的大小关系为( )A.a n+1<b n+1B.a n+1=b n+1C.a n+1≥b n+1D.a n+1>b n+1 答案:C解析:2a n+1=a 1+a 2n+1=b 1+b 2n+1≥2121+∙n b b =2b n . 10.在等比数列{a n }中,a 7·a 11=6,a 4+a 14=5,则1020a a 等于( ) A.32 B.23 C.23或32 D.-32或-23 答案:C解析:a 4·a 14=a 7·a 11=6,又a 4+a 14=5, 故⎩⎨⎧==⎩⎨⎧==.2,3.3,2144144a a a a 或即q 10=414a a =23或32, ∴1020a a =q 10=23或32.11.已知1是a 2与b 2的等比中项,又是a 1与b 1的等差中项,则22b a ba ++的值为( ) A.1或-21 B.1或21C.1或-31D.1或31答案:C解析:由已知得a 2b 2=1,ba 11+=2, ∴a+b=2ab,ab=1或=-1. 故1212)(2222-=-+=++ab ab b a ab b a b a =1或-31. 12.(2005浙大附中模拟,8)若数列{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 005+a 2 006>0,a 2 005·a 2 006<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( )A.4 009B.4 010C.4 011D.4 012 答案:B解析:由已知得d <0,a 2005>0,a 2006<0. ∴S 4 010=2)(401020062005a a +>0,S 4 011=2)(401140111a a +=4 011·a 2006<0,故选B.第Ⅱ卷(非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)13.一个项数是奇数的等差数列,它的项数为奇数的项之和为168,项数为偶数的项之和为140,最后一项比第一项大30,则此数列的项数为_______________. 答案:11解析:设共有n 项,首项为a 1,公差为d ,则⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=++-=-+=-.1401682)30(,14016821,30)1(211a a n d n a d n 解得n=11.14.在数列{a n }中,a 1=14,a n+1=a n -32(n ∈N *),则使a n ·a n+1<0成立的n 的值是______________. 答案:21解析:由a n+1=a n -32,得a n+1-a n =-32, ∴数列{a n }是首项为14,公差为-32的等差数列.∴a n =14+(n-1)·(-32)=14-32(n-1).∴a n ·a n+2=[14-32(n-1)][14-32(n+1)]<0.∵d=-32<0,数列{a n }单调递减,∴⎪⎩⎪⎨⎧<+->--)2(.0)1(3214)1(,0)1(3214n n由①得n <22,由②得n >20,∴20<n <22.又n ∈N *,故n=21.观察二进制为1位数、2位数、3位数时,对应的十进制的数,当二进制为6位数时,能表示十进制中的最大数是_______________. 答案:63解析:当二进制中为1位数时,对应的十进制中的最大数为1=21-1, 当二进制中为2位数时,对应的十进制中的最大数为3=22-1, 当二进制中为3位数时,对应的十进制中的最大数为7=23-1, …当二进制中为6位数时,对应的十进制中的最大数为26-1=63. 16.给出下列四个命题,其中不正确...的命题的序号是________________. ①若数列{a n }的奇数项为2-3,偶数项为(2+3)-1,则此数列既是等差数列又是等比数列 ②若数列{a n }的前n 项和S n =a n -1(a 为非零常数),则{a n }可以是等差数列,也可以是等比数列 ③若a,b,c 是等差数列{a n }的第p,q,r 项,同时又是等比数列{b n }的第p,q,r 项,则a b-c ·b c-a ·c a-b =1 ④若sin2x 和sinx 分别是sin θ和cos θ的等差中项和等比中项,则cos2x=8337- 答案:④解析:其中,①的(2+3)-1=2-3,∴{a n }既是公差为0的等差数列,又是公比为1的等比数列;②当a=1时是等差数列,当a 是非0非1的常数时是等比数列;③中可证a=b=c,否则,A (p,a ),B(q,b),C(r,c)既共线,又都在形如y=km x 的函数图象上,这是不可能的,∴a b-cb c-ac a-b =a 0·a 0·a 0=1;④由⇒⎩⎨⎧∙=+=,cos sin sin ,cos sin 2sin 22θθθθx x 4sin 2θ-7sin2θ+1=0,得sin2θ=8337-,而cos2x=1-2sin 2x=1-sin2θ=8337+. 三、解答题(17—21题每小题12分,22题14分)17.在1和2之间插入2n 个实数,组成首项为1,末项为2的等差数列,若这个数列的前半部分的和与后半部分的和的比为9∶13,求插入实数的个数. 解析:前半部分的和: S n+1=(n+1)+ 2)1(+n n d =(n+1)(1+2nd ). 后半部分的和: S ′n+1=2(n+1)+2)1(+n n (-d) =(n-1)(2-2nd ). ∵139'11=++n n S S ,∴1392221=-+nd nd. ① 又∵2=1+(2n+1)d , ② 由①②得,n=5.所以插入的实数的个数是10.18.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,令b n =nS 1,且a 4b 4=52,S 6-S 3=15,求:(1)数列{b n }的通项公式;(2)T n =b 1+b 2+b 3+…+b n ,求T n 的值. 解析:(1)∵b n =nS 1, ∴b 4=d a da S 641234411114+=⨯+=. ∴⎩⎨⎧==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⨯--⨯+=-=++=.1,1.1522332566,52643111361144d a d a d a S S d a d a b a 解得∴S n =2)1(+n n ,b n =)1(2+n n .(2)b n =)1(2+n n =2(111+-n n ),∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =2(1-21)+2(21-31)+2(31-41)+…+2(111+-n n )=2(1-11+n )=12+n n. 19.在数列{a n }中,a 1=a ,前n 项和S n 构成公比为q 的等比数列. (1)求证:在{a n }中,从第2项起开始成等比 数列; (2)当a=250,q=21时,设b n =log 2|a n |,求|b 1|+|b 2|+…+|b n |. (1)证明:由已知S 1=a 1=a,S n =a ·q n-1, ∴S n-1=aq n-2.∴当n ≥2时,S n -S n-1=a(q-1)q n-2,即a n =aq n-2(q-1). ∴a n+1=aq n-1(q-1).∴nn a a 1+=q. ∴当n ≥2时,{a n }是公比为q 的等比数列. (2)解析:a 2=S 2-S 1=a(q-1),∴a n =⎩⎨⎧≥-=-).2()1(),1(2n qq a n a n∴当a=250,q=21时,b 1=log 2|a|=50.n ≥2时,b n =log 2|a n |=log 2|250(21-1)(21)n-2|=51-n. ∴b n =51-n(n ∈N *).①当1≤n ≤51时,|b 1|+|b 2|+…+|b n |=(51-1)+(51-2)+(51-3)+…+(51-n) =51n-(1+2+3+…+n) =51n-2)1(+n n =2)101(n n -. ②当n ≥52时,|b 1|+|b 2|+…+|b n |=(50+49+…+1)+[1+2+3+…+(n-51)]=2)50)(51(25150--+⨯n n =2)101(-n n +2 550.20.(2006浙江一模,17)已知数列{a n }中,a 1=5且a n =3a n-1+3n -1(n ≥2). (1)求a 2,a 3的值; (2)设b n =nn a 3λ+,是否存在实数λ,使数列{b n }为等差数列,若存在请求其通项b n ,若不存在,请说明理由.解析:(1)a 2=23,a 3=95.(2)设存在实数λ满足题意由b 1+b 3=2b 2,得223313233λλλ+=+++a a a ,即9(5+λ)+95+λ=6(23+λ).∴λ=21.当n ≥2时 b n -b n-1=11111133323321321321++++++=+--=---n n n n n n n n n a a a a =1.∴{b n }是等差数列.∵首项b 1=233215=-,公差d=1, ∴b n =23+(n-1)×1,即b n =n+21.21.某学生在体育训练时弄伤了膝关节,医生给开了一些消炎药,并叮嘱每天早晚八时各服用一片药片,现知该药片每片220毫克,他的肾脏每十二小时从体内滤出这种药的60%;并且如果这种药在体内的残留量超过386毫克,就将产生副作用.请问:(1)该同学上午八时第一次服药,问第二天早间服完药时,药在他体内还残留多少? (2)该同学若长期服用该药会不会产生副作用? 解析:(1)设该生第n 次服药后,药在他体内的残留量为a n 毫克, a 1=220,a 2=220+a 1×(1-60%)=220×1.4, a 3=220+a 2×(1-60%)=220+220×1.4×0.4=343.2.第二天早间是他第三次服药,故服药后,药在他体内的残留量为343.2毫克. (2)由a n =220+0.4a n-1得a n -31100=0.4(a n-1-31100)(n ≥2),∴{a n -31100}是一个以a 1-31100为首项,0.4为公比的等比数列.∴a n -31100=(a 1-31100)·(0.4)n-1<0.∴a n <31100<386.这就是说该生长期服用该药,不会产生副作用.22.已知数列{a n }是等差数列,它的前n 项和为S n ,且a 3=5,S 6=36. (1)求a n ;(2)已知等比数列{b n }满足b 1+b 2=1+a,b 4+b 5=a 3+a 4(a ≠-1),设数列{a n ·b n }的前n 项和为T n ,求T n . 解析:(1)因为数列{a n }是等差数列, ∴⎩⎨⎧==⇒⎩⎨⎧=+=+.2,1,36156,52111d a d a d a故a n =2n-1.(2)设等比数列{b n }的公比为q,∵q 3=aa ab b b b ++=++1432154=a 3,∴q=a. 由b 1+b 2=1+a ,得b 1(1+a)=1+a.∵a ≠-1,∴b 1=1. 则b n =b 1q n-1=a n-1, a n b n =(2n-1)a n-1.T n =1+3a+5a 2+7a 3+…+(2n-1)a n-1, ① 当a ≠1时,aT n =a+3a 2+5a 3+7a 4+…+(2n-1)a n . ② 由①-②得(1-a)T n =1+2a+2a 2+2a 3+…+2a n-1-(2n-1)a n=aa n --1)1(2-1-(2n-1)a n ,T n =a a n a a n n --+---1)12(1)1()1(22, 当a=1时,T n =n 2.。