专题过关检测三数列一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在数列{a n}中,a1=2,a n+1-a n-2=0,则a5+a6+…+a14=()A.180B.190C.160D.1202.已知等比数列{a n}的各项均为正数,且a3=9,则log3a1+log3a2+log3a3+log3a4+log3a5=()A. B. C.10 D.153.(2024·湖南长沙模拟)若数列{a n}满意a n+1=3a n+2,则称{a n}为“幻想数列”,已知正项数列-1为“幻想数列”,且b1=2,则b4=()A. B. C. D.4.我国明代闻名乐律学家明宗室王子朱载堉在《律学新说》中提出十二平均律,即是现代在钢琴的键盘上,一个八度音程从一个c键到下一个c1键的8个白键与5个黑键(如图),从左至右依次为:c,#c,d,#d,e,f,#f,g,#g,a,#a,b,c1的音频恰成一个公比为的等比数列的原理,也即高音c1的频率正好是中音c的2倍.已知标准音a的频率为440 Hz,则频率为220 Hz的音名是()A.dB.fC.eD.#d5.已知数列{a n}的前n项和S n=n2,设数列的前n项和为T n,则T20的值为()A. B.C. D.6.一百零八塔位于宁夏吴忠青铜峡市,它因塔群的塔数而得名,塔群随山势凿石分阶而建,由下而上逐层增高,依山势自上而下各层的塔数分别为1,3,3,5,5,7,…,该数列从第5项起先成等差数列,则该塔群最下面三层的塔数之和为()A.39B.45C.48D.517.在1到100的整数中,除去全部可以表示为2n(n∈N*)的整数,则其余整数的和是()A.3 928B.4 024C.4 920D.4 9248.已知函数f(n)=且a n=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100等于()A.0B.100C.-100D.10 200二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知等比数列{a n}的前n项和S n=4n-1+t,则()A.首项a1不确定B.公比q=4C.a2=3D.t=-10.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,公差d=1.若a1+3a5=S7,则下列结论肯定正确的是()A.a5=1B.S n的最小值为S3C.S1=S6D.S n存在最大值11.已知数列{a n}是等差数列,其前30项和为390,a1=5,b n=,对于数列{a n},{b n},下列选项正确的是()A.b10=8b5B.{b n}是等比数列C.a1b30=105D.12.在数学课堂上,老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,再把所得数列根据同样的方法不断构造出新的数列.将数列1,2进行构造,第1次得到数列1,3,2;第2次得到数列1,4,3,5,2;……第n(n∈N*)次得到数列1,x1,x2,x3,…,x k,2.记a n=1+x1+x2+…+x k+2,数列{a n}的前n项和为S n,则()A.k+1=2nB.a n+1=3a n-3C.a n=D.S n=三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若2S3=3S2+6,则公差d= .14.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n-2,则数列{log2a n}的前n项和T n= .15.将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{a n},则{a n}的前n项和为.16.某校学生在探讨民间剪纸艺术时,发觉剪纸时常常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20 dm×12 dm的长方形纸,对折1次共可以得到10 dm×12 dm,20 dm×6 dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240 dm2,对折2次共可以得到5 dm×12 dm,10 dm×6 dm,20 dm×3 dm 三种规格的图形,它们的面积之和S2=180 dm2,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为;假如对折n次,那么S k= dm2.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(10分)记S n为数列{a n}的前n项和.已知+n=2a n+1.(1)证明:{a n}是等差数列;(2)若a4,a7,a9成等比数列,求S n的最小值.18.(12分)(2024·湖北襄阳模拟)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=3,且S n+S n+1=2a n+1-3.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)①b n=a n log3a n;②b n=;③b n=a n-log3a n.从上面三个条件中任选一个,求数列{b n}的前n项和T n.注:假如选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.19.(12分)已知数列{a n}是正项等比数列,满意a3是2a1,3a2的等差中项,a4=16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=(-1)n log2a2n+1,求数列{b n}的前n项和T n.20.(12分)(2024·广东东莞高三期末)已知数列{a n}的前n项和为S n,且对于随意的n∈N*都有3S n=2a n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记数列{a n}的前n项中的最大值为M n,最小值为m n,令b n=,求数列{b n}的前20项和T20.21.(12分)某市为加强环保建设,提高社会效益和经济效益,安排用若干年更换1万辆燃油型公交车,每更换一辆新车,淘汰一辆旧车,更换的新车为电力型车和混合动力型车.今年年初投入了电力型公交车128辆,混合动力型公交车400辆,安排以后电力型车每年的投入量比上一年增加50%,混合动力型车每年比上一年多投入a辆.(1)求经过n年,该市被更换的公交车总数F(n);(2)若该市安排用7年的时间完成全部更换,求a的最小值.22.(12分)已知数列{a n}满意a1=,且当n≥2时,a1a2…a n-1=-2.(1)求证:数列是等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)记T n=a1a2…a n,S n=+…+,求证:当n∈N*时,a n+1-<S n.专题过关检测三数列一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.B解析因为a n+1-a n=2,a1=2,所以数列{a n}是首项为2,公差为2的等差数列.所以a n=2+(n-1)×2=2n.设{a n}的前n项和为S n,则S n==n2+n.所以a5+a6+…+a14=S14-S4=190.2.C解析因为等比数列{a n}的各项均为正数,且a3=9,所以log3a1+log3a2+log3a3+log3a4+log3a5=log3(a1a2a3a4a5)=log3()=log3(95)=log3(310)=10.3.B解析若正项数列{-1}为“幻想数列”,则有-1=3(-1)+2,即-1=-1,即,又b1=2,所以数列{b n}为以2为首项,为公比的等比数列.故b4=2×()3=4.D解析因为a的音频是数列的第10项,440=220=220,所以频率为220Hz是该数列的第4项,其音名是#d.5.C解析当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-(n-1)2=2n-1.而a1=1也符合a n=2n-1,所以a n=2n-1.所以),所以T n=(1-+…+)=(1-)=,所以T20=6.D解析设该数列为{a n},依题意,可知a5,a6,…成等差数列,且公差为2,a5=5.设塔群共有n层,则1+3+3+5+5(n-4)+2=108,解得n=12.故最下面三层的塔数之和为a10+a11+a12=3a11=3×(5+2×6)=51.7.D解析由2n∈[1,100],n∈N*,可得n=1,2,3,4,5,6,所以21+22+23+24+25+26==126.又1+2+3+…+100==5050,所以在1到100的整数中,除去全部可以表示为2n(n∈N*)的整数,其余整数的和为5050-126=4924.8.B解析由已知得当n为奇数时,a n=n2-(n+1)2=-2n-1,当n为偶数时,a n=-n2+(n+1)2=2n+1.所以a1+a2+a3+…+a100=-3+5-7+…+201=(-3+5)+(-7+9)+…+(-199+201)=2×50=100.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.BCD解析当n=1时,a1=S1=1+t,当n≥2时,a n=S n-S n-1=(4n-1+t)-(4n-2+t)=3×4n-2.由数列{a n}为等比数列,可知a1必定符合a n=3×4n-2,所以1+t=,即t=-所以数列{a n}的通项公式为a n=3×4n-2,a2=3,数列{a n}的公比q=4.故选BCD.10.AC解析由已知得a1+3(a1+4×1)=7a1+1,解得a1=-3.对于选项A,a5=-3+4×1=1,故A正确.对于选项B,a n=-3+n-1=n-4,因为a1=-3<0,a2=-2<0,a3=-1<0,a4=0,a5=1>0,所以S n的最小值为S3或S4,故B错误.对于选项C,S6-S1=a2+a3+a4+a5+a6=5a4,又因为a4=0,所以S6-S1=0,即S1=S6,故C正确.对于选项D,因为S n=-3n+,所以S n无最大值,故D错误.11.BD解析设{a n}的公差为d,由已知得30×5+=390,解得d=∴a n=a1+(n-1)d=∵b n=,=2d,故数列{b n}是等比数列,B选项正确.∵5d=53,=(2d)5=25d≠23,∴b10≠8b5,A选项错误.∵a30=a1+29d=5+16=21,∴a1b30=5×221>105,C选项错误.∵a4=a1+3d=5+3,a5=a1+4d=5+4,,D选项正确.12.ABD解析由题意,可知第1次得到数列1,3,2,此时k=1,第2次得到数列1,4,3,5,2,此时k=3,第3次得到数列1,5,4,7,3,8,5,7,2,此时k=7,第4次得到数列1,6,5,9,4,11,7,10,3,11,8,13,5,12,7,9,2,此时k=15,……第n次得到数列1,x1,x2,x3,…,x k,2,此时k=2n-1,所以k+1=2n,故A项正确.当n=1时,a1=1+3+2=6,当n=2时,a2=a1+2a1-3=3a1-3,当n=3时,a3=a2+2a2-3=3a2-3,……所以a n+1=3a n-3,故B项正确.由a n+1=3a n-3,得a n+1-=3,又a1-,所以是首项为,公比为3的等比数列,所以a n-3n-1=,即a n=,故C项错误.S n=+…+=(3n+1+2n-3),故D项正确.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.2解析由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,所以2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.14解析因为S n=2a n-2,所以当n≥2时,S n-1=2a n-1-2,两式相减,得a n=2a n-2a n-1,即a n=2a n-1.当n=1时,可得a1=2,所以数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n=2n.所以log2a n=n,所以T n=15.3n2-2n 解析数列{2n-1}的项均为奇数,数列{3n-2}的全部奇数项均为奇数,全部偶数项均为偶数,并且明显{3n-2}中的全部奇数均能在{2n-1}中找到,所以{2n-1}与{3n-2}的全部公共项就是{3n-2}的全部奇数项,这些项从小到大排列得到的新数列{a n}是以1为首项,以6为公差的等差数列.所以{a n}的前n项和为S n=n×1+6=3n2-2n.16.5240解析对折3次共可以得到dm×12dm,5dm×6dm,10dm×3dm,20dm dm四种规格的图形,面积之和S3=4×30=120dm2;对折4次共可以得到dm×12dm,dm×6dm,5dm×3dm,10dm dm,20dm dm五种规格的图形,S4=5×15=75dm2;……可以归纳对折n次可得n+1种规格的图形,S n=(n+1)dm2.则S k=S1+S2+…+S n=240(+…+).记T n=+…+, ①则T n=+…+②①与②式相减,得T n-T n=T n=+…+故T n=3-故S k=240·T n=240四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(1)证明由+n=2a n+1,得2S n+n2=2a n n+n①,所以2S n+1+(n+1)2=2a n+1(n+1)+(n+1)②,②-①,得2a n+1+2n+1=2a n+1(n+1)-2a n n+1,化简得a n+1-a n=1,所以数列{a n}是公差为1的等差数列.(2)解由(1)知数列{a n}的公差为1.由=a4a9,得(a1+6)2=(a1+3)(a1+8),解得a1=-12.所以S n=-12n+(n-)2-,所以当n=12或13时,S n取得最小值,且最小值为-78.18.解 (1)当n≥2时,∵S n+S n+1=2a n+1-3,∴S n-1+S n=2a n-3,∴S n+1-S n-1=2a n+1-2a n,∴a n+1+a n=2a n+1-2a n,=3(n≥2),当n=1时,S1+S2=2a2-3,∴a1+a1+a2=2a2-3.又a1=3,∴a2=9,=3.∴数列{a n}是以3为首项,3为公比的等比数列.∴a n=3×3n-1=3n.(2)若选①:b n=a n log3a n=n·3n,∴T n=1×3+2×32+3×33+…+n·3n,∴3T n=1×32+2×33+…+(n-1)·3n+n·3n+1,∴-2T n=3+32+33+…+3n-n·3n+1=-n·3n+1=3n+1--n·3n+1,∴T n=(n-)3n+1+若选②:b n=),∴T n=(1-)+()+()+…+()=(1+)=若选③:b n=a n-log3a n=3n-n,∴T n=(3-1)+(32-2)+(33-3)+…+(3n-n)=3+32+33+…+3n-(1+2+3+…+n)=19.解 (1)设正项等比数列{a n}的公比为q(q>0).因为a3是2a1,3a2的等差中项,所以2a3=2a1+3a2,即2a1q2=2a1+3a1q,因为a1≠0,所以2q2-3q-2=0,解得q=2或q=-(舍去).所以a4=a1q3=8a1=16,解得a1=2.所以a n=2×2n-1=2n.(2)由(1)可知a2n+1=22n+1,所以b n=(-1)n log2a2n+1=(-1)n log222n+1=(-1)n(2n+1),所以T n=(-1)1×3+(-1)2×5+(-1)3×7+…+(-1)n(2n+1),-T n=(-1)2×3+(-1)3×5+(-1)4×7+…+(-1)n+1·(2n+1),所以2T n=-3+2[(-1)2+(-1)3+…+(-1)n]-(-1)n+1(2n+1)=-3+2+(-1)n(2n+1)=-3+1-(-1)n-1+(-1)n(2n+1)=-2+(2n+2)(-1)n,所以T n=(n+1)(-1)n-1.20.解 (1)因为对于随意的n∈N*都有3S n=2a n+1,所以当n≥2时,3S n-1=2a n-1+1,两式相减得3(S n-S n-1)=(2a n+1)-(2a n-1+1),即3a n=2a n-2a n-1(n≥2),进而得a n=-2a n-1(n≥2),当n=1时,3S1=2a1+1,故a1=1,所以数列{a n}是以1为首项,-2为公比的等比数列.所以a n=(-2)n-1.(2)当n为奇数时,a n=2n-1,且a n>0,当n为偶数时,a n=-2n-1,且a n<0,因此当n为大于1的奇数时,{a n}的前n项中的最大值为a n=(-2)n-1,最小值为a n-1=(-2)n-2,此时b n=,当n为偶数时,{a n}的前n项中的最大值为a n-1=(-2)n-2,最小值为a n=(-2)n-1,此时b n=,当n=1时,b1=a1,因此{b n}的前20项和T20=b1+(b3+b5+…+b19)+(b2+b4+…+b20)=a1++…++…+=S19+21.解 (1)设a n,b n分别为第n年投入的电力型公交车、混合动力型公交车的数量,依题意,数列{a n}是首项为128,公比为1+50%=的等比数列,数列{b n}是首项为400,公差为a的等差数列.所以数列{a n}的前n项和S n==256,数列{b n}的前n项和T n=400n+ a.所以经过n年,该市被更换的公交车总数F(n)=S n+T n=256+400n+ a.(2)若用7年的时间完成全部更换,则F(7)≥10000,即256+400×7+a≥10000,即21a≥3082,所以a又a∈N*,所以a的最小值为147.22.证明 (1)因为当n≥2时,a1a2…a n-1=-2,所以a1a2…a n=-2,两式相除,可得a n=,所以-1,所以=1(n≥2).又a1=,所以a2==3,=4,所以=1,所以=1(n∈N*),所以数列是首项为3,公差为1的等差数列.所以=3+(n-1)×1=n+2,所以a n=(2)因为T n=a1a2…a n=…,所以,所以S n=+…++…+=1-=a n+1-, 所以当n∈N*时,a n+1-<S n.。