数列1小测
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数列的基础练习题一、数列的概念与简单表示法1、下列说法正确的是 ( )A. 数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}B. 数列1,0,-1,-2与数列-2,-1, 0, 1是相同的数列C. 数列1n n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的第k 项是11k + D. 数列可以看做是一个定义域为正整数集N *的函数3、已知数列的通项公式为2815n a n n =−+,则3( ) A. 不是数列{}n a 中的项 B. 只是数列{}n a 中的第2项C. 只是数列{}n a 中的第6项D. 是数列{}n a 中的第2项或第6项 5、已知数列1,3,5,7,,21,,n −则35是它的 ( ) A. 第22项 B. 第23项 C. 第24项 D. 第28项 6、已知130n n a a +−−=,则数列{}n a 是 ( ) A. 递增数列 B. 递减数列 C. 常数列 D. 摆动数列二、等差数列题型一、计算求值(等差数列基本概念的应用)1、.等差数列{a n }的前三项依次为 a-6,2a -5, -3a +2,则 a 等于( ) A . -1 B . 1 C .-2 D. 22.在数列{a n }中,a 1=2,2a n+1=2a n +1,则a 101的值为 ( )A .49B .50C .51D .52 3.等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( )A .92B .47C .46D .45 4、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 645. 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是( )A.d >38B.d <3C. 38≤d <3D.38<d ≤36、.在数列}{n a 中,31=a ,且对任意大于1的正整数n ,点),(1−n n a a 在直03=−−y x 上,则n a =_____________.7、在等差数列{a n }中,a 5=3,a 6=-2,则a 4+a 5+…+a 10= . 8、等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=则432,3,1S a a ==( )(A )12(B )10 (C )8 (D )69、设数列{}n a 的首项)N n ( 2a a ,7a n 1n 1∈+=−=+且满足,则=+++1721a a a ______.10、已知{a n }为等差数列,a 3 + a 8 = 22,a 6 = 7,则a 5 = __________ 11、已知数列的通项a n = -5n +2,则其前n 项和为S n = .12、设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,4S =14,30S S 710=−,则9S = .题型二、等差数列性质1、已知{a n }为等差数列,a 2+a 8=12,则a 5等于( )(A)4 (B)5 (C)6 (D)72、设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )A .8B .7C .6D .53、 若等差数列{}n a 中,37101148,4,a a a a a +−=−=则7__________.a =4、记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若42=S ,204=S ,则该数列的公差d=( )A .7 B. 6 C. 3 D. 25、等差数列{}n a 中,已知31a 1=,4a a 52=+,33a n =,则n 为( )(A )48 (B )49 (C )50 (D )516.、等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( )(A)9 (B)10 (C)11 (D)127、设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S S a a 则( )A .1B .-1C .2D .218、已知等差数列{a n }满足α1+α2+α3+…+α101=0则有( )A .α1+α101>0B .α2+α100<0C .α3+α99=0D .α51=519、如果1a ,2a ,…,8a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( ) (A )1a 8a >45a a (B )8a 1a <45a a (C )1a +8a >4a +5a (D )1a 8a =45a a 10、若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )(A )13项 (B )12项 (C )11项 (D )10项题型三、等差数列前n 项和1、等差数列{}n a 中,已知12310a a a a p ++++=,98n n n a a a q −−+++=,则其前n 项和n S = .2、等差数列 ,4,1,2−的前n 项和为 ( )A. ()4321−n nB. ()7321−n nC. ()4321+n nD. ()7321+n n3、已知等差数列{}n a 满足099321=++++a a a a ,则 ( )A. 0991>+a aB. 0991<+a aC. 0991=+a aD. 5050=a4、在等差数列{}n a 中,78,1521321=++=++−−n n n a a a a a a ,155=n S ,则=n 。
一、选择题1.设数列{}n a 满足11a =,()*112n n n a a n +-=∈N ,则数列{}n a 的通项公式为( ). A .()*2212n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N B .()*2112n n a n ⎛⎫=-∈ ⎪⎝⎭N C .()*1112n n a n -=-∈ND .()*122n n a n =-∈N 2.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是( ) A .8B .9C .10D .113.在数列{}n a 中,11a =,且11nn na a na +=+,则其通项公式为n a =( ) A .211n n -+ B .212n n -+C .221n n -+D .222n n -+4.设等差数列{}n a 的前n 项和为*,n S n ∈N .若12130,0S S ><,则数列{}n a 的最小项是( ) A .第6项B .第7项C .第12项D .第13项5.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 .3-6.已知数列{}n b 满足12122n n b n λ-⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,若数列{}n b 是单调递减数列,则实数λ的取值范围是( )A .101,3B .110,23⎛⎫- ⎪⎝⎭C .(-1,1)D .1,12⎛⎫-⎪⎝⎭7.等差数列{}n a 的公差为2,若248,,a a a 成等比数列,则9S =( ) A .72B .90C .36D .458.两等差数列{}n a 和{}n b ,前n 项和分别为n S ,n T ,且723n n S n T n +=+,则220715a ab b ++的值为( ) A .14924B .7914C .165D .51109.数列{}n a 中,12a =,121n n a a +=-,则10a =( ) A .511B .513C .1025D .102410.已知函数()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩令()()n a f n n *=∈N 得数列{}n a ,若数列{}n a 为递增数列,则实数a 的取值范围为( )A .()1,3B .()2,3C .9,34⎛⎫ ⎪⎝⎭D .92,4⎛⎫ ⎪⎝⎭11.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+,那么它的通项公式是( )A .21n a n =-B .21n a n =+C .41n a n =-D .41n a n =+12.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足1221,1n n a a S a +===-,则下列命题错误的是A .21n n n a a a ++=+B .13599100a a a a a ++++=C .2499a a a a +++=D .12398100100S S S S S ++++=-二、填空题13.将正整数12分解成两个正整数的乘积有112⨯,26⨯,34⨯,三种,其中34⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称34⨯为12的最佳分解,当(),,p q p q p N q N **⨯≤∈∈是正整数n 的最佳分解时,我们定义函数()f n q p =-,例如(12)431f =-=,则数列(){}3nf 的前2020项和为______.14.天干地支纪看法源于中国,中国自古便有十天干与十二地支.十天干:甲、乙、丙、丁、戊、已、庚、辛、壬、癸.十二地支:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥.天干地支纪年法是按顺序以一个天干和一个地支相配,排列起来,天干在前,地支在后,天干由“甲”起,地支由“子”起,比如第一年为“甲子”,第二年为“乙丑”,第三年为“丙寅”,…,以此类推,排列到“癸酉”后,天干回到“甲”重新开始,即“甲戌”,“乙亥”,之后地支回到“子”重新开始,即“丙子”,…,以此类推,已知2020年为庚子年,那么到建国100年时,即2049年以天干地支纪年法为__________.15.已知:等比数列{}n a 的前n 项和23nn S a =⋅-,则5a =______.16.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n =,*n N ∈.求数列{}n a 的通项公式为______.设2(1)n n n n b a a =+-,求数列{}n b 的前2n 项和n T =______.17.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2718a a =-,8S =__________. 18.已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足318S =,3180n S -=,270n S =,则n =________.19.数列{}n a 满足, 123231111212222n na a a a n ++++=+,写出数列{}n a 的通项公式__________.20.正项数列{}n a 满足222112n n n a a a -+=+,若11a =,22a =,则数列{}n a 的通项公式为______.三、解答题21.在等比数列{}n a 中,24a =,532a =. (1)求n a(2)设23log n n b a =,n n n c b a =⋅,求数列{}n c 的前n 项和n T . 22.若数列{}n a ,12,a =且132n n a a +=+. (1)证明{}1n a +是等比数列; (2)设()131n n n a b n n +=⋅+,n T 是其前n 项和,求n T .23.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,21n n S a =-,数列{}n b 是等差数列,且11b a =,43b a =.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)若121n n n n c a b b +=-,求数列{}n c 的前n 项和n T . 24.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,从条件①()11n n na n a +=+,②()12n n n a S +=,③22n n n a a S +=中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知各项都为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,____. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若2nn n b a =-,求数列{}n b 的前n 和n T .25.在数列{}n a 中,已知11a =,121n n a a n +=++. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设141n n b a =-,求数列{}n b 的前20项和20T .26.已知()f x =. (1)设11a =,()11n n f a a +=,求n a . (2)设22212,n n S a a a =+++,1nn n b S S +=-,且1223341n n n T b b b b b b b b +=⋅+⋅+⋅++⋅,问是否存在最小正整数m ,使得对任意*n N ∈,都有25n mT <成立.若存在,请求出m 的值;若不存在,请说明理由.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】利用累加法可求得结果. 【详解】112n n n a a +-=, 所以当2n ≥时,1112n n n a a ---=,12212n n n a a ----=,,21112a a -=, 将上式累加得:1121111222n n a a --=++⋅⋅⋅+,1111221112n n a -⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦-=-1112n -⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即1122n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭(2)n ≥, 又1n =时,11a =也适合,1122n n a -∴=-1212n⎛⎫=- ⎪⎝⎭. 故选:B . 【点睛】关键点点睛:利用累加法求解是解题关键.2.A解析:A 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式,求得数列{}n c 的通项公式,利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ,验证得答案. 【详解】解:由题意得:323(1)1n a n n ⨯-=+-=,2nn b =,2321n n n n b c a a ==⨯-=,123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2n n +-()212312n n ⨯-=⨯--1326n n +=⨯--,当8n =时,98326815222020T =⨯--=<; 当9n =时,109326930572020T =⨯--=>,n ∴的最大值为8.故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式,利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .3.D解析:D 【分析】先由11n n n a a na +=+得出111n n n a a +-=,再由累加法计算出2122n n n a -+=,进而求出n a .【详解】 解:11nn na a na +=+, ()11n n n a na a ++=∴,化简得:11n n n n a a a a n ++=+, 两边同时除以1n n a a +并整理得:111n nn a a +-=, 即21111a a -=,32112a a -=,43113a a -=,…,1111(2,)n n n n n z a a --=-≥∈, 将上述1n -个式子相加得:213243111111+a a a a a a --+-+ (111)123n n a a -+-=+++…1n +-, 即111(1)2n n n a a --=, 2111(1)(1)2=1(2,)222n n n n n n n n n z a a ---+∴=++=≥∈,又111a =也满足上式, 212()2n n n n z a -+∴=∈, 22()2n a n z n n ∴=∈-+.故选:D. 【点睛】 易错点点睛:利用累加法求数列通项时,如果出现1n -,要注意检验首项是否符合.4.B解析:B 【分析】可利用等差数列的前n 项和的性质,等差数列下标的性质进行判断即可 【详解】由题意12130,0S S ><及()()()12112671311371366,132S a a a a S a a a =+=+=+=,得6770,0a a a +><,所以6670,a a a >>,且公差0d <,所以7a ,最小.故选B .【点睛】等差数列的前n 项和n S 具有以下性质()2121n n S n a -=-,()21n n n S n a a +=+.5.B解析:B 【分析】由111n n n n a a a a ++-=+,且113a =,可得:111n n na 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.6.A解析:A 【分析】由题1n n b b +>在n *∈N 恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭,讨论n 为奇数和偶数时,再利用数列单调性即可求出. 【详解】数列{}n b 是单调递减数列,1n n b b +∴>在n *∈N 恒成立,即()122112+1222nn n n λλ-⎛⎫⎛⎫-->-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭恒成立,即16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭, 当n 为奇数时,则()6212nn λ>-+⋅恒成立,()212n n -+⋅单调递减,1n ∴=时,()212n n -+⋅取得最大值为6-,66λ∴>-,解得1λ>-;当n 为偶数时,则()6212nn λ<+⋅恒成立,()212n n +⋅单调递增,2n ∴=时,()212n n +⋅取得最小值为20,620λ∴<,解得103λ<, 综上,1013λ-<<. 故选:A. 【点睛】关键点睛:本题考查已知数列单调性求参数,解题的关键由数列单调性得出16212nn λ⎛⎫-<+ ⎪⎝⎭恒成立,需要讨论n 为奇数和偶数时的情况,这也是容易出错的地方. 7.B解析:B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列,有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ,进而得到1a 、n a ,即可求9S . 【详解】由题意知:244a a =-,848a a =+,又248,,a a a 成等比数列,∴2444(4)(8)a a a =-+,解之得48a =,∴143862a a d =-=-=,则1(1)2n a a n d n =+-=,∴99(229)902S ⨯+⨯==,故选:B 【点睛】思路点睛:由其中三项成等比数列,利用等比中项性质求项,进而得到等差数列的基本量 由,,m k n a a a 成等比,即2k m n a a a =; 等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 8.A解析:A 【分析】在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以结合此性质可得:2202171521a a Sb b T +=+,再根据题意得到答案.【详解】解:在{}n a 为等差数列中,当(m n p q m +=+,n ,p ,)q N +∈时,m n p q a a a a +=+.所以1212202171521121121()2121()2a a a a Sb b T b b ⨯+⨯+==+⨯+⨯, 又因为723n n S n T n +=+, 所以22071514924a ab b +=+. 故选:A . 【点睛】本题主要考查等差数列的下标和性质,属于中档题.9.B解析:B 【分析】根据递推公式构造等比数列{}1n a -,求解出{}n a 的通项公式即可求解出10a 的值.【详解】因为121n n a a +=-,所以121n n a a +=-,所以()1121n n a a +-=-,所以1121n n a a +-=-且1110a -=≠, 所以{}1n a -是首项为1,公比为2的等比数列,所以112n n a --=,所以121n n a -=+,所以91021513a =+=,故选:B. 【点睛】本题考查利用递推公式求解数列通项公式,难度一般.对于求解满足()11,0,0n n a pa q p p q +=+≠≠≠的数列{}n a 的通项公式,可以采用构造等比数列的方法进行求解.10.B解析:B 【分析】 由()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩,()()n a f n n N *=∈得数列{}n a ,根据数列{}n a 为递增数列,联立方程组,即可求得答案. 【详解】()()633,7,,7.x a x x f x a x -⎧--≤=⎨>⎩令()()n a f n n N *=∈得数列{}n a∴()633,7,7n n a n n a a n -⎧--≤=⎨>⎩()n N *∈且数列{}na 为递增数列,得()230,1,733,a a a a ⎧->⎪>⎨⎪--<⎩解得23a <<. 即:()2,3a ∈ 故选:B. 【点睛】本题主要考查了根据递增数列求参数范围问题,解题关键是掌握递增数列的定义,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.11.C解析:C 【解析】分类讨论:当1n =时,11213a S ==+=,当2n ≥时,221(2)2(1)141n n n a S S n n n n n -⎡⎤=-=+--+-=-⎣⎦, 且当1n =时:1414113n a -=⨯-== 据此可得,数列的通项公式为:41n a n =-. 本题选择C 选项.12.C解析:C 【分析】21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到A 正确;由A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=进而得到B正确;同理可得到C 错误;由21n n S a +=-得到12398S S S S +++⋯+=123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-=100100.S -进而D 正确. 【详解】已知21n n S a +=-,则111n n S a -+=-,两式相减得到2121n n n n n n a a a a a a ++++=-⇒=+,故A 正确;根据A 选项得到13599a a a a +++⋯+=1123459798a a a a a a a a ++++++⋯++=981001S a +=,故B 正确;24698a a a a +++⋯+=2234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=1234569697a a a a a a a a ++++++⋯++=97991S a =-,故C 不正确;根据2123981n n S a S S S S +=-+++⋯+=,123451002111......1a a a a a a +-+-+-+-++-= 100100.S -故D 正确. 故答案为C. 【点睛】这个题目考查了数列的应用,根据题干中所给的条件进行推广,属于中档题,这类题目不是常规的等差或者等比数列,要善于发现题干中所给的条件,应用选项中正确的结论进行其它条件的推广.二、填空题13.【分析】先通过归纳得再利用等比数列求和得解【详解】由题意得归纳得则故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出归纳出这个结论之后后面利用等比数列求和就迎刃而解了 解析:101031-【分析】先通过归纳得()()2111233323,3330k kk k k k k f f ---=-=⨯=-=,再利用等比数列求和得解. 【详解】由题意得()()232(3)312,3330,333236f f f =-==-==-=⨯=,()4223330f =-=,归纳得()()2111233323,3330k kk k kkkf f ---=-=⨯=-=,则()()()()()()232020352019(3)333(3)333f f f f f f f f ++++=++++012100923232323=⨯+⨯+⨯++⨯()10101210091010132333323113-=⨯++++=⨯=--.故答案为:101031- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出()()2111233323,3330k k k k k k k f f ---=-=⨯=-=,归纳出这个结论之后,后面利用等比数列求和就迎刃而解了.14.已巳【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以12个一个循环的循环数列以2020年的天干和地支分别为首项即可求解【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列地支是以解析:已巳 【分析】本题由题意可得数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,以2020年的天干和地支分别为首项,即可求解. 【详解】由题意可知数列天干是10个为一个循环的循环数列,地支是以12个一个循环的循环数列,从2020年到2049年一共有30年,且2020年为庚子年, 则30103÷=,2049年的天干为已,30122÷=余6,2049年的地支为巳, 故2049年为已巳年, 故答案为:已巳. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了循环数列的实际应用,能否根据题意得出天干是10个为一个循环的循环数列以及地支是以12个一个循环的循环数列是解决本题的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,是中档题.15.48【分析】由求出结合等比数列求得值从而可得【详解】由题意时又是等比数列所以解得所以故答案为:48【点睛】易错点睛:由前项和求时要注意中有不包括而解题时要注意否则易出错解析:48 【分析】由n S 求出n a ,结合等比数列求得a 值,从而可得5a . 【详解】由题意2n ≥时,11123(23)2n n n n n n a S S a a a ---=-=⋅--⋅-=⋅,又1123a S a ==-,{}n a 是等比数列,所以32222223a a aa a a ===-.解得3a =. 所以453248a =⨯=. 故答案为:48. 【点睛】易错点睛:由前n 项和n S 求n a 时,要注意1n n n a S S -=-中有2n ≥,不包括1a ,而11a S =,解题时要注意,否则易出错.16.【分析】根据写式子两式子相减整理得再验证时是否成立即可写出通项公式由已知可得运用分组求和即可得到答案【详解】∵①∴②由②﹣①可得:即又当时有满足∴;由已知可得:∴所以故答案为:;【点睛】本题考查已知 解析:42n a n =-2164n +n【分析】 根据()2*2n S nn N =∈写式子()2121n Sn++=,两式子相减整理得42n a n =-,再验证1n =时是否成立,即可写出通项公式.由已知可得()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,运用分组求和即可得到答案. 【详解】 ∵()2*2n S nn N =∈①,∴()2121n Sn++=②,由②﹣①可得:14+2n a n +=,即42n a n =-,又当1n =时,有2112111S a ==⨯⇒=满足42n a n =-,∴42n a n =-;由已知可得:()()422)24(1nn b n n =-+-⨯-,∴12322342112333n n n n b b b b ++++a T a a a a +a -==+++⋅+⋅⋅+()()32122143n n a a a a +++a +++a -=+()()28484316242n n n n+n +n -=+⨯=, 所以2641n T n +n =,故答案为:42n a n =-;2641n T n +n =.【点睛】本题考查已知数列前n 项和为n S 与n a 的关系求通项,注意验证1n =是否满足,考查分组求和,属于中档题.17.72【解析】因为所以故填解析:72 【解析】因为2718a a =-,所以182718a a a a +=+=,1888()722a a s +==,故填72. 18.15【分析】根据等差数列的前项和与等差数列的性质求解【详解】因为所以又所以故解得故答案为:15【点睛】本题考查等差数列的前项和等差数列的性质利用等差数列的性质求解可以减少计算量解析:15 【分析】根据等差数列的前n 项和与等差数列的性质求解, 【详解】因为32318S a ==,所以26a =,又2311390n n n n n n a a S S a a ----=++-==, 所以130n a -=.故()()12127022n n n n a a n a a S -++===,解得15n =. 故答案为:15. 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和,等差数列的性质,利用等差数列的性质求解可以减少计算量.19.【分析】当时有作差可求出再验证是否成立即可得出答案【详解】当时由所以—可得所以当时所以不满足上式所以故答案为:【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法做题的关键是掌握属于中档题解析:16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩【分析】当2n ≥时,有()12312311111211212222n n a a a a n n --+++=-+=+-,作差可求出12n n a +=,再验证1a 是否成立,即可得出答案.【详解】当2n ≥时,由123231111212222n na a a a n ++++=+, 所以()12312311111211212222n n a a a a n n --+++=-+=+-,—可得()1212122n n a n n =+--=,所以1222n n n a +⋅==, 当1n =时,112132a =+=,所以16a =,不满足上式,所以16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩. 故答案为: 16,12,2n n n a n +=⎧=⎨≥⎩【点睛】本题主要考查数列通项公式的求法,做题的关键是掌握1n n n a S S -=-,属于中档题.20.【分析】由得出为等差数列进而求出首项和公差得出的通项公式即可得的通项公式【详解】由题得得为等差数列又因为则有所以是以首项为1公差的等差数列得又因为所以故答案为:【点睛】本题考查利用等差数列的定义法证 解析:32n a n -【分析】由222112n n n a a a -+=+得出{}2n a 为等差数列,进而求出首项和公差,得出{}2n a 的通项公式,即可得{}n a 的通项公式. 【详解】由题得222112n n n a a a -+=+,得{}2n a 为等差数列,又因为11a =,22a =则211a =,224a =,有22213a a -=所以{}2n a 是以首项为1,公差3d =的等差数列 得()211332n a n n =+-⨯=-又因为0n a >,所以32n a n =- 故答案为:32n a n =-【点睛】本题考查利用等差数列的定义法证明等差数列,以及考查等差数列的通项公式.三、解答题21.(1)2n n a =;(2)13(1)26n n T n +=-⋅+【分析】(1)利用等比数列的通项公式,结合已知条件24a =,532a =,可得1,a q ,即可求得n a ;(2)由(1)知3n b n =,23nn c n =⋅,利用错位相减法即可求数列{}n c 的前n 项和.【详解】(1)设等比数列{}n a 的首项为1a ,公比为q ,由已知24a =,532a =,可得141432a q a q =⎧⎨=⎩,解得122a q =⎧⎨=⎩, 所以112n nn a a q -== (2)由(1)知223log 3log 23nn n b a n ===,23n n c n =⋅12336222293n n T n =+++⨯+∴⨯⋅⨯ ① 2341236922223n n T n +=++++⋅⨯⨯⨯ ②①-②得:12312223333232n n n T n +=++++-⨯⨯⋅-⨯⨯()111231122222223331232n nn n n n +++-=++++-⋅=-⋅⨯⨯-()11122332n n n ++=--⋅⨯()13126n n +=⨯-⋅-13(1)26n n T n +∴=-⋅+【点睛】方法点睛:本题考查求等比数列的通项公式及数列求和,求数列和常用的方法: (1)等差+等比数列:分组求和法;(2)倒序相加法; (3)11n n n b a a +=(数列{}n a 为等差数列):裂项相消法; (4)等差⨯等比数列:错位相减法. 22.(1)证明见解析;(2)1n n T n =+. 【分析】(1)已知等式变形为113(1)n n a a ++=+,再计算出1130a +=≠,可证结论; (2)由(1)求出1n a +后可得n b ,然后用裂项相消法求和. 【详解】(1)∵132n n a a +=+,∴113(1)n n a a ++=+,又1130a +=≠, ∴{1}n a +是等比数列,公比为3,首项为3.(2)由(1)13nn a +=,∴3113(1)1n n n b n n n n ==-⋅++,∴11111111223111n n T n n n n =-+-++-=-=+++. 【点睛】本题考查求等差数列的通项公式,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. 23.(1)12n n a ;n b n = (2)211321n n --++ 【分析】(1) 当1n =时11a =,由1n n n a S S -=-可得122n n n a a a -=-,可求出n a ,根据111b a ==,434b a ==,可求出n b(2)由条件()11121212112121n n n n n n n n c a b b n n -+-+⎛⎫=-=-=-- ⎪+⎝⎭,由等比数列的求和公式和裂项相消法可求和. 【详解】(1)当1n =时,11121S a a ==-,得11a = 当2n ≥时,21n n S a =- ……①1121n n S a --=- ……②由①-② 得122n n n a a a -=-,即12n n a a -=所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,所以12n na所以111b a ==,434b a ==.则等差数列{}n b 的公差为1d = 所以n b n = (2)()11121212112121n n n n n n n n c a b b n n -+-+⎛⎫=-=-=-- ⎪+⎝⎭21111111112112222231n n T n n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=++++--+-++- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2111112213112112nn n n -⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭=⨯--=-+ ⎪++⎝⎭- 【点睛】关键点睛:本题考查利用递推关系求数列的通项公式和利用公式法以及裂项相消法求和,解答本题的关键是由()11n n n a S S n -=->求通项公式,和将n c 化为121121n n c n n -⎛⎫=-- ⎪+⎝⎭用等比数列的求和公式和裂项相消法求和,属于中档题. 24.(1)()*n a n n N =∈;(2)()1122n nT n +=-⋅-.【分析】 (1)若选①可得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数数列,即可求出n a ;若选②利用1n n n a S S -=-可得()11n n n a na --=,即可得n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为常数数列,即可求出n a ;若选③利用1n n n a S S -=-可得11n n a a --=,即可得到数列{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,从而得解;(2)利用错位相减法求和; 【详解】 选条件①时,(1)()11n n na n a +=+时,整理得11111n n a a a n n +===+,所以n a n =. (2)由(1)得:2nn b n =-⋅, 设2nn c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅ ①, 231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅ ②,①-②得:()()12112212222221n nn n nC n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+, 所以()1122n n T n +=-⋅-.选条件②时, (1)由于()12n n n a S +=,所以()21nn Sn a =+①,当2n ≥时,112n n S na --=②,①-②得:()121n n n a n a na -=+-,()11n n n a na --=,整理得1111n n na a a n n -===-,所以n a n =. (2)由(1)得:2nn b n =-⋅, 设2nn c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅ ①,231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅ ②,①-②得:()()12112212222221n n n n nC n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+, 所以()1122n n T n +=-⋅-.选条件③时,由于22n n n a a S +=, ①21112n n n a a S ---+= ②①-②时,2211n n n n a a a a ---=+,整理得11n n a a --=(常数),所以数列{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列. 所以n a n =.(2)由(1)得:2nn b n =-⋅, 设2nn c n =⋅,其前n 项和为n C ,所以1212222n n C n =⨯+⨯++⋅①, 231212222n n C n +=⨯+⨯++⋅②,①-②得:()()12112212222221n nn n nC n n ++⨯--=+++-⋅=-⋅-,故()1122n n C n +=-⋅+, 所以()1122n n T n +=-⋅-.【点睛】数列求和的方法技巧:(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和. (2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和. (3)分组求和:用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和. 25.(1)()2*n a n n =∈N ;(2)202041=T. 【分析】(1)由累加法结合等差数列的前n 项和公式即可得解; (2)转化条件为11122121n b n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭,利用裂项相消法运算即可得解. 【详解】(1)因为121n n a a n +=++,所以121n n a a n +-=+, 所以213a a -=,325a a -=,⋅⋅⋅,()1212n n a a n n --=-≥, 以上各式相加可得()()211321352112n n n a a n n -+--=++⋅⋅⋅+-==-,又11a =,所以()22n a n n =≥,显然11a =符合上式, 所以()2*n a nn =∈N ;(2)由(1)知2n a n =,所以()()21111141212122121n b n n n n n ⎛⎫===- ⎪--+-+⎝⎭.所以12111111123352121n n T b b b n n ⎛⎫=++⋅⋅⋅+=⨯-+-+⋅⋅⋅+- ⎪-+⎝⎭11122121nn n ⎛⎫=⨯-= ⎪++⎝⎭, 所以202020220141T ==⨯+.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是要注意裂项相消法的适用条件及用法. 26.(1)n a =;(2)存在,2m =. 【分析】(1)先证明出21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,进而求出n a ;(2)利用裂项相消法求出n T ,解不等式得出m 的范围,进而求值即可. 【详解】(1)由()11n n f a a +=得:11n a +=221114n n a a +-=, 故21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2111a =为首项,4为公差的等差数列,2143n n a ∴=-,由()0f x =>可得0n a >,故n a =. (2)211141n n n n b S S a n ++=-==+, 111111414544145n n b b n n n n +⎛⎫∴=⨯=- ⎪++++⎝⎭, 1223341n n n T b b b b b b b b +∴=⋅+⋅+⋅++⋅11111111111145949134131744145n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⨯-++⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭11111111145991313174145n n ⎛⎫=⨯-+-+-++- ⎪++⎝⎭1114545n ⎛⎫=⨯- ⎪+⎝⎭, 由题干对任意*n N ∈,都有25n m T <成立得()max 25n m T <, 由1114545n T n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭得120nT <, 12520m ∴≥,解得:54m ≥, 又m 为正整数, 2m ∴=,综上,存在2m =,使得对任意*n N ∈,都有25n mT <成立. 【点睛】方法点睛:本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,数列求和的方法总结如下: 公式法,利用等差数列和等比数列的求和公式进行计算即可;裂项相消法,通过把数列的通项公式拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求出数列的和;错位相减法,当数列的通项公式由一个等差数列与一个等比数列的乘积构成时使用此方法;倒序相加法,如果一个数列满足首末两项等距离的两项之和相等,可以使用此方法求和.。
数列综合练习题一、选择题1.在等差数列{n a }中,已知42=a ,83=a ,则5a 的值为 ( )A .20B .16C .12D .102.已知 ,2,2,1为等比数列,当28=n a 时,则n 等于 ( )A . 6B . 7C .8D .93.已知等差数列{}n a 的公差为2,若431,,a a a 成等比数列, 则3a = ( )A .–4B .–6C . –8D . –104.在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,若36642=++a a a ,则S 7等于 ( )A .108B .96C .84D .485.数列1,211+,3211++, ,n++++ 3211的前n 项和为 ( ) A .122+n n B .12+n n C .12++n n D .12+n n 6.已知数列{}n a 中,1211,2a a ==,*11112(1)n n nn n a a a -++=>∈N 且,则数列{}n a 的第n 项等于( ) A .32n - B .23n - C .121-n D . 1n 7.在等比数列{}n a 中,12a =,前n 项和为n S ,若数列{}1n a +是等差数列,则n S 等于 ( ) A .2n B .3n -1 C .122n +- D .31n -8、已知{}n a 是等差数列,1010a =,其前10项和1070S =,则其公差d =( ) A.23- B.13- C.13 D.239.已知数列}{n a满足110,n a a +==n ∈N*),则30a =( ) A .3- B .0 C .23 D .310、等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且4a 1,2a 2,a 3成等差数列,若a 1=1,则S 4等于( )A .7B .8C .15D .16二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)11.在等差数列{}n a 中,S n 为其前n 项和,若0,019181=+>a a a ,则当S n 取得最大值时,n = .12.已知数列{}n a 的前n 项和为kn n S n +=25,且182=a ,则k = .13.在83和272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.在数列{a n }中,若a 1=1,a n +1=2a n +1 (n≥1),则该数列的通项a n =__________.15.设{a n }是公差为1的等差数列,若a 1+a 2+a 3+…+a 30=600,则a 3+a 6+a 9+…+a 30= .16、在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,若a 1=1,a n +1=13S n (n ≥1),则a n =________.三、解答题 17.设{a n }为等差数列,{b n }为等比数列,且a 1=b 1=1,a 3+a 5=b 4,b 2b 3=a 8.分别求出{a n }及{b n }的前10项的和S 10及T 10.18.数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a n +1=2S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项a n ;(2)求数列{na n }的前n 项和T n .19.已知S n 是等比数列 {a n } 的前n 项和,S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列.20.数列}{n a 的前n 项为n S ,∈-=n n a S n n (32N )*.(1)证明:数列{}3+n a 是等比数列;(2)求数列{}n a 的通项公式n a ;21.已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26.{a n }的前n 项和为S n .(Ⅰ)求a n 及S n ;(Ⅱ)令b n =1a 2n-1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n .22.已知数列2{log (1)}n a -(n ∈N*)为等差数列,且13a =,39a =.(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)证明213211111n n a a a a a a ++++<---.。
数列综合练习题一、选择题:本大题共10个小题;每小题5分,共50分1、数列 的一个通项公式是 ( )A. B . C . D . 2、若两数的等差中项为6,等比中项为10,则以这两数为根的一元二次方程是( ) A 、010062=+-x x B 、0100122=++x x C 、0100122=--x x D 、0100122=+-x x3、已知-9,a 1,a 2,-1四个实数成等差数列,-9,b 1,b 2,b 3,-1五个实数成等比数,则b 2(a 2-a 1)=( )A.8 B.-8 C.±8 D.4、已知数列{}n a 是等比数列,若,a a a a 41813229=+则数列{}n a 的前30项的积=30T ( ) A 、154, B 、152, C 、1521⎪⎭⎫ ⎝⎛, D 、153,5、已知等比数列{a n }的公比为2, 前4项的和是1, 则前8项的和为 ( ) A .15. B .17. C .19. D .216、已知等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,若45818,a a S =-=则 ( )(A )18 (B )36 (C )54 (D )727、已知方程0)2)(2(22=+-+-n x x m x x 的四个根组成一个首项为41的等差数列,则|m -n|=( )A .1B .43 C .21 D .83 8、等差数列{a n }中,a 1+a 2+…+a 50=200,a 51+a 52+…+a 100=2700,则a 1等于( ) A .-1221 B .-21.5 C .-20.5 D .-20 9、设 {a n }是由正数组成的等比数列, 且公比q = 2, 如果a 1 · a 2 · a 3 · … · a 30 = 230, 那么a 3 · a 6 · a 9 · … · a 30 = ( )A .210.B .215.C .220.D .216.10、某人从1999年9月1日起,每年这一天到银行存款一年定期a 元,且每年到期的存款将本和利再存入新一年的一年定期,若年利率r 保持不变,到2003年9月1日将所有的存款和利息全部取出,他可取回的钱数为 A 、()51r a + B 、()()[]r r r a++1-15 C 、 ()41r a + D 、()[]115-+r ra 12)1(3++-=n n n a n n 12)3()1(++-=n n n a n n 121)1()1(2--+-=n n a n n 12)2()1(++-=n n n a n n ⋯--,924,715,58,189二、 填空题:本大题共4小题;每小题4分,共16分。
一、选择题1.对大于1的自然数m 的三次幂可用奇数进行以下形式的“分裂”:仿此,若3m 的“分裂数”中有一个是2017,则m 的值为( )3331373152,39,4,5171119⎧⎧⎪⎧⎪⎪⎨⎨⎨⎩⎪⎪⎩⎪⎩A .44B .45C .46D .472.已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-,则22212n a a a +++=( )A .()221n -B .()1213n- C .41n -D .()1413n- 3.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 .3-4.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ5.定义:在数列{}n a 中,若满足211n n n na a d a a +++-=(n N +∈,d 为常数),称{}n a 为“等差比数列”。
已知在“等差比数列”{}n a 中,1231,3a a a ===则20152013a a =( ) A .2420151⨯- B .2420141⨯- C .2420131⨯-D .242013⨯6.数列{}n a 是等差数列,51260a a =>,数列{}n b 满足123n n n n b a a a +++=,*n N ∈,设n S 为{}n b 的前n 项和,则当n S 取得最大值时,n 的值等于( )A .9B .10C .11D .127.数列{}n a 是等比数列,若21a =,518a =,则12231n n a a a a a a ++++的取值范围是( ) A .8,3⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .2,23⎛⎤ ⎥⎝⎦C .81,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭D .82,3⎡⎫⎪⎢⎣⎭8.数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于( )A .n 2(31)-B .()n1912- C .n 91- D .()n1314- 9.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1>1,且6S n =a n 2+3a n +2.若对于任意实数a ∈[﹣2,2].不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) B .(﹣∞,﹣2]∪[1,+∞) C .(﹣∞,﹣1]∪[2,+∞) D .[﹣2,2]10.函数()2cos 2f x x x =-{}n a ,则3a =( ) A .1312πB .54π C .1712πD .76π 11.已知数列{}n a 是等比数列,11a >,且前n 项和n S 满足11lim n n S a →∞=,那么1a 的取值范围是( ) A.(B .()1,4C .()1,2D .()1,+∞12.已知数列{}n a 满足:11a =,()*12nn n a a n N a +=∈+.若()*+11()1n n b n n N a λ⎛⎫=-+∈ ⎪⎝⎭,1b λ=-,且数列{}n b 是单调递增数列,则实数λ的取值范围为( ) A .2λ>B .3λ>C .2λ<D .3λ<二、填空题13.数列{}n a 的前n 项和是11,1,0,31n n n n n S a a S a a +=≠=+,若2020k a =,则k =______.14.将正整数12分解成两个正整数的乘积有112⨯,26⨯,34⨯,三种,其中34⨯是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称34⨯为12的最佳分解,当(),,p q p q p N q N **⨯≤∈∈是正整数n 的最佳分解时,我们定义函数()f n q p =-,例如(12)431f =-=,则数列(){}3nf 的前2020项和为______.15.已知{}{},n n a b 均为等差数列,其前n 项和分别为,n n S T ,且233n n S n T n -=+,则55a b =________.16.如图所示,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点,,,E F G H ,作第2个正方形EFGH ,然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去.如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于___2cm ?17.设n S 是数列{}n a 的前n 项和,若点(),n n S a 在直线21y x =+上,则5a =__________. 18.设公差不为零的等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,12a =.若存在常数λ,使得2n n a a λ=()*N n ∈恒成立,则910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,n =________. 19.下表给出一个“直角三角形数阵”:满足每一列成等差数列,从第三行起,每一行的数成等比数列,且每一行的公比相等,记第i 行第j 列的数为(,)i j a (i ,j ∈N *),则(20,20)a =_____. 20.若数列{}n a 满足11a =,且()*1111n nn a a N +∈-=,则 ①数列{}na e是等比数列;②满足不等式:1112n n a a +++≥ ③若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}n f a 是单调递减数列; ④存在数列{}n a 中的连续三项,能组成三角形的三条边; ⑤满足等式:122311n n n a a a a a a n +++⋅⋅⋅+=+. 正确的序号是________三、解答题21.直线:2l x =与x 轴交于点M ,过动点P 作直线l 的垂线交l 于点N ,若OM 、OP 、PN 成等比数列,其中O 为坐标原点.(1)求动点P 的轨迹方程. (2)求OP PN -的最大值.22.数列{}n a 满足()1121nn n a a n ++-=-,n *∈N 且1a a =(a 为常数).(1)(i )当n 为偶数时,求4n n a a +-的值; (ii )求{}n a 的通顶公式;(2)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,求证:48411114n S S S ++⋅⋅⋅+< 23.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,34a =,43a S =.数列{}n b 满足:对每个*n N ∈,n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)记n c =*n N ∈,证明:12n c c c +++<.24.已知数列{}n a 是等差数列,数列{}n b 是等比数列,且满足112a b ==,35730a a a ++=,2316b b a =.(1)求数列{}n a 与和{}n b 的通项公式;(2)设数列{}n a ,{}n b 的前n 项和分别为n S ,n T .①是否存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立?若存在,求出k 的值,若不存在,请说明理由;②解关于n 的不等式n n S b ≥.25.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n +1-t ,求证:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3. 26.已知n S 是数列{}n a 的前n 项和,131n n S S +=+,11a =. (1)证明:数列{}n a 是等比数列,并求n a 的通项公式; (2)若()11n n n b na -=-⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,再由2017是从3开始的第1008个奇数,可得选项. 【详解】由题意,从32到3m ,正好用去从3开始的连续奇数,共123(2)(1)2m m m +++=+-个,212017n += ,得1008n =, 所以2017是从3开始的第1008个奇数,当45m =时,从32到345,用去从3开始的连续奇数共474410342⨯=个, 当44m =时,从32到344,用去从3开始的连续奇数共46439892⨯=个, 所以45m =, 故选:B . 【点睛】方法点睛:对于新定义的数列问题,关键在于找出相应的规律,再运用等差数列和等比数列的通项公式和求和公式,得以解决.2.D解析:D 【分析】由n a 与n S 的关系可求得12n n a ,进而可判断出数列{}2n a 也为等比数列,确定该数列的首项和公比,利用等比数列的求和公式可求得所化简所求代数式.【详解】已知等比数列{}n a 的n 项和2n n S a =-. 当1n =时,112a S a ==-;当2n ≥时,()()111222nn n n n n a S S a a ---=-=---=.由于数列{}n a 为等比数列,则12a a =-满足12n na ,所以,022a -=,解得1a =,()12n n a n N -*∴=∈,则()221124n n na --==,2121444n n n n a a +-∴==,且211a =, 所以,数列{}2n a 为等比数列,且首项为1,公比为4, 因此,222121441143n n na a a --+++==-. 故选:D. 【点睛】方法点睛:求数列通项公式常用的七种方法:(1)公式法:根据等差数列或等比数列的通项公式()11n a a n d +-=或11n n a a q -=进行求解;(2)前n 项和法:根据11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩进行求解;(3)n S 与n a 的关系式法:由n S 与n a 的关系式,类比出1n S -与1n a -的关系式,然后两式作差,最后检验出1a 是否满足用上面的方法求出的通项;(4)累加法:当数列{}n a 中有()1n n a a f n --=,即第n 项与第1n -项的差是个有规律的数列,就可以利用这种方法; (5)累乘法:当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1n -项的商是个有规律的数列,就可以利用这种方法;(6)构造法:①一次函数法:在数列{}n a 中,1n n a ka b -=+(k 、b 均为常数,且1k ≠,0k ≠).一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+,得到()1b k m =-,1bm k =-,可得出数列1n b a k ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 的等比数列,可求出n a ;②取倒数法:这种方法适用于()112,n n n ka a n n N ma p*--=≥∈+(k 、m 、p 为常数,0m ≠),两边取倒数后,得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b-=+的式子;⑦1nn n a ba c +=+(b 、c 为常数且不为零,n *∈N )型的数列求通项n a ,方法是在等式的两边同时除以1n c +,得到一个1n n a ka b +=+型的数列,再利用⑥中的方法求解即可.3.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.4.A解析:A 【分析】将不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,转化为271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立,由2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭求解.【详解】 依题意得,()24122412n n nT +-==--,∴不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++可化为22log 2(1)73n n n n λ+-++,即27(1)n n n λ-++.又*n N ∈,∴271n n n λ-++对任意*n N ∈恒成立.只需满足2min71n n n λ⎛⎫-+ ⎪+⎝⎭即可.设1n t +=,则*t N ∈,2t ,∴27931n n t n tλ-+=+-+.∵993233t t t t+-⋅-=,当且仅当3t =,即2n =时等号成立, ∴2min731n n n ⎛⎫-+= ⎪+⎝⎭.∴3λ,故选:A. 【点睛】方法点睛:恒(能)成立问题的解法:若()f x 在区间D 上有最值,则()()min ,00x D f x f x ∀∈>⇔>;()()max ,00x D f x f x ∀∈<⇔<;若能分离常数,即将问题转化为:()a f x >(或()a f x <),则()()max a f x a f x >⇔>;()()min a f x a f x <⇔<. 5.C解析:C 【分析】 利用定义,可得1n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列,从而121n na n a +=-,利用201520152014201320142013a a a a a a =⋅,可得结论. 【详解】121a a ==,33a =,32212a a a a ∴-=, 1n n a a +⎧⎫∴⎨⎬⎩⎭是以1为首项,2为公差的等差数列, 121n na n a +∴=-, ()()20152015201420132014201322014122013140274025a a a a a a ∴=⋅=⨯-⨯-=⨯ 22(40261)(40261)40261420131=+-=-=⨯-.故选:C. 【点睛】数列的递推关系是给出数列的一种方法,根据给出的初始值和递推关系可以依次写出这个数列的各项,由递推关系求数列的通项公式,常用的方法有:①求出数列的前几项,再归纳猜想出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用累加法、累乘法、迭代法求通项.6.D解析:D 【分析】由51260a a =>,得到首项和公差的关系以及公差的范围,然后求得通项公式,判断,n n a b 的正负,再利用通项与前n 项和关系求解.【详解】设数列{}n a 的公差为d , 因为51260a a =>,所以()1104116a a d d +=>+,即1625a d =-, 因为512a a >, 所以0d <,所以167(1)5n a n d n d a ⎛⎫=+-=-⎪⎝⎭, 当113n ≤≤时,0n a >,当14n ≥时,0n a <, 所以12101314...0...b b b b b >>>>>>>, 又因为()111213141215131405db b a a a a a a +=+=>, 所以1210S S >,故n S 中12S 最大 , 故选:D 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式以及数列前n 项和的最值问题,还考查逻辑推理的能力,属于中档题.7.D解析:D 【分析】由题意计算出{}n a 的公比q ,由等比数列的性质可得{}1n n a a +也为等比数列,由等比数列前n 项和计算即可得结果. 【详解】因为数列{}n a 是等比数列,21a =,518a =,所以35218a q a ==,即12q =,所以12a =,由等比数列的性质知{}1n n a a +是以2为首项,以14为公比的等比数列. 所以12122311214881813343142n n n n a a a a a a a a +⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭≤==-< ⎪⎝⎭=+++-, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了等比数列的性质以及等比数列前n 项和的计算,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,可求得a n ,从而可知2n a ,利用等比数列的求和公式即可求得答案. 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1,①,∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1=3n +1﹣1,② ②﹣①得:a n +1=3n +1﹣3n =2×3n ,∴a n =2×3n ﹣1()2n ≥. 当n =1时,a 1=31﹣1=2,符合上式,∴a n =2×3n ﹣1. ∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==,∴{}2n a 是以4为首项,9为公比的等比数列, ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--. 故选B . 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用,属于中档题.9.A解析:A 【分析】根据a n 与S n 的关系,由6S n =a n 2+3a n +2,得6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减整理得a n ﹣a n﹣1=3,由等差数列的定义求得a n 的通项公式,然后将不等式()2*1211+<+-∈+n a t at n N n 恒成立,转化为2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立求解. 【详解】由6S n =a n 2+3a n +2,当n =1时,6a 1=a 12+3a 1+2.解得a 1=2, 当n ≥2时,6S n ﹣1=a n ﹣12+3a n ﹣1+2,两式相减得6a n =a n 2+3a n ﹣(a n ﹣12+3a n ﹣1), 整理得(a n +a n ﹣1)(a n ﹣a n ﹣1﹣3)=0,由a n >0,所以a n +a n ﹣1>0,所以a n ﹣a n ﹣1=3, 所以数列{a n }是以2为首项,3为公差的等差数列, 所以a n +1=2+3(n +1﹣1)=3n +2,所以11n a n ++=321++n n =3﹣11n +<3,因此原不等式转化为2t 2+at ﹣1≥3,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 即为:2t 2+at ﹣4≥0,对于任意的a ∈[﹣2,2],n ∈N *恒成立, 设f (a )=2t 2+at ﹣4,a ∈[﹣2,2], 则f (2)≥0且f (﹣2)≥0,即有222020t t t t ⎧+-⎨--⎩,解得t ≥2或t ≤﹣2,则实数t 的取值范围是(﹣∞,﹣2]∪[2,+∞) 故选:A . 【点睛】本题主要考查数列与不等式的,a n 与S n 的关系,等差数列的定义,方程的根的分布问题,还考查了转化化归思想和运算求解的能力,属于中档题.10.B解析:B 【分析】先将函数化简为()2sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈,再求3a 即可. 【详解】 解:∵()2cos 22sin 26f x x x x π⎛⎫=-=-- ⎪⎝⎭∴ 令()0f x =得:2263x k πππ-=+或22263x k πππ-=+,k Z ∈, ∴4x k ππ=+或512x k ππ=+,k Z ∈, ∴ 正数零点从小到大构成数列为:12355,,,4124a a a πππ===故选:B. 【点睛】本题考查三角函数的性质,数列的概念,考查数学运算求解能力,是中档题.11.A解析:A 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ,可知10q -<<或01q <<,计算出111lim 1n n a S q a →∞==-,可得出q 关于1a 的表达式,结合q 的范围,可解出1a 的取值范围. 【详解】设等比数列{}n a 的公比为q ,由于11lim n n S a →∞=,则10q -<<或01q <<,()111n n a q S q-=-,则()11111lim lim11n n n n a q a S qq a →∞→∞-===--,得211q a =-. ①若10q -<<,则21110a -<-<,即2112a <<,11a >,解得1a <<; ②当01q <<,则21011a <-<,得2101a <<,11a >,则2101a <<不成立.综上所述,1a的取值范围是(. 故选A. 【点睛】本题考查利用极限求等比数列首项的取值范围,解题的关键就是得出公比与首项的关系,结合公比的取值范围得出关于首项的不等式,考查运算求解能力,属于中等题.12.C解析:C 【分析】 数列{a n }满足()*12nn n a a n N a +=∈+,两边取倒数可得1121n na a +=+,从而得到11=2n n a +,于是b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,由于数列{b n }是单调递增数列,可得b n +1>b n ,解出即可. 【详解】∵数列{a n }满足:a 1=1,()*12nn n a a n N a +=∈+, ∴1121n n a a +=+,化为111121n n a a +⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭, ∴数列11n a ⎧⎫+⎨⎬⎩⎭是首项为11a +1=2,公比为2的等比数列,∴11=2n na +, ∴b n +1=(n ﹣λ)(11a +1)=(n ﹣λ)•2n ,∵数列{b n }是单调递增数列,∴b n +1>b n ,∴n ≥2时,(n ﹣λ)•2n >(n ﹣1﹣λ)•2n ﹣1,化为λ<n +1, ∵数列{n +1}为单调递增数列,∴λ<3.当n =1时,b 2=(1﹣λ)×2>﹣λ=b 1,解得λ<2. 综上可得:实数λ的取值范围为λ<2. 故选:C . 【点睛】本题考查由数列的递推关系式求数列的通项公式、考查由数列的单调性求解参数问题,考查等比数列的通项公式,考查推理能力与计算能力,属于中档题.二、填空题13.1347【分析】当时则两式相减得到得到代入数据计算得到答案【详解】解:当时当时由则两式相减得到因为故数列的奇数项为以为首项3为公差的等差数列;偶数项为以为首项3为公差的等差数列;所以当为奇数时成立;解析:1347 【分析】当2n ≥时131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到113n n a a +--=,得到31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数,代入数据计算得到答案.【详解】解:当1n =时,2112312S a a a =+∴=当2n ≥时,由131n n n S a a +=+则1131n n n S a a --=+,两式相减得到()113n n n n a a a a +-=- 因为0n a ≠113n n a a +-∴-=,故数列的奇数项为以1为首项,3为公差的等差数列;偶数项为以2为首项,3为公差的等差数列;所以31,2231,2n n n a n n ⎧-⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩为奇数为偶数 当k 为奇数时,202013473122k a k k ==-=∴,成立; 当k 为偶数时,404220203312k a k k ∴==-=,不成立; 故答案为:1347 【点睛】本题考查了数列的通项公式,灵活运用11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩是解题的关键.14.【分析】先通过归纳得再利用等比数列求和得解【详解】由题意得归纳得则故答案为:【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出归纳出这个结论之后后面利用等比数列求和就迎刃而解了 解析:101031-【分析】 先通过归纳得()()2111233323,3330k kk k k k k f f ---=-=⨯=-=,再利用等比数列求和得解.【详解】由题意得()()232(3)312,3330,333236f f f =-==-==-=⨯=,()4223330f =-=,归纳得()()2111233323,3330k kk k kkkf f ---=-=⨯=-=,则()()()()()()232020352019(3)333(3)333f f f f f f f f ++++=++++012100923232323=⨯+⨯+⨯++⨯()10101210091010132333323113-=⨯++++=⨯=--.故答案为:101031- 【点睛】关键点睛:解答本题的关键在通过特殊值归纳出()()2111233323,3330k k k k k k k f f ---=-=⨯=-=,归纳出这个结论之后,后面利用等比数列求和就迎刃而解了.15.【分析】根据等差数列的前n 项和公式有结合已知条件令即可得进而求【详解】∵均为等差数列令公差分别为则有∴令则有∴故答案为:【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式结合等差数列通项公式的特点合理假设解析:54【分析】根据等差数列的前n 项和公式有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,结合已知条件,令122,1d d ==即可得11,a b ,进而求55a b .【详解】∵{}{},n n a b 均为等差数列,令公差分别为12,d d ,则有11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+, ∴11121222323n n S nd a d n T nd b d n +--==+-+,令122,1d d ==,则有111,22a b =-=, ∴5115124544a a db b d +==+, 故答案为:54【点睛】思路点睛:利用等差数列的前n 项和公式,结合等差数列通项公式的特点合理假设即可得到数列的基本量11(1)2n n n S na d -=+,12(1)2n n n T nb d -=+,则有11121222n n S nd a d T nd b d +-=+-.结合已知233n n S n T n -=+,假设122,1d d ==,即可求11,a b . 16.50【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方可得代入求出的通项公式然后根据等比数列的前n 项和的公式得到的和即可求解【详解】记第1个正方形的面积为第2个正方形的面积为第n 个正方形解析:50 【分析】根据题意,正方形边长成等比数列,正方形的面积等于边长的平方可得2n n S a =,代入求出n S 的通项公式,然后根据等比数列的前n 项和的公式得到123n s S S S +++⋯+的和即可求解. 【详解】记第1个正方形的面积为1S ,第2个正方形的面积为2S ,⋯,第n 个正方形的面积为n S ,设第n 个正方形的边长为n a ,则第nn , 所以第n +1个正方形的边长为12n n a a +=,12n n a a +∴=, 即数列{n a }是首项为15a =,公比为2的等比数列,15n n a -∴=⋅, 数列{n S }是首项为125S =,公比为12的等比数列, 123125(1)1250(1)1212nn nS S S S -+++⋯+==⋅-∴-,所以如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于50, 故答案为:5017.【分析】由得两式相减得时然后利用等比数列的定义求解【详解】由题意知当时两式相减得即当时所以数列是首项为公比为的等比数列则故答案为:-1【点睛】本题主要考查数列的递推关系还考查了运算求解能力属于中档题解析:1-【分析】由21n n a S =+,得1121n n a S --=+,两式相减得1n n a a -=-,1n =时,11a =-,然后利用等比数列的定义求解. 【详解】由题意知21n n a S =+, 当2n ≥时,1121n n a S --=+, 两式相减,得12n n n a a a --=, 即1n n a a -=-, 当1n =时,11a =-,所以数列{}n a 是首项为1-,公比为1-的等比数列, 则()()45111a =-⨯-=-. 故答案为:-1 【点睛】本题主要考查数列的递推关系,还考查了运算求解能力,属于中档题.18.或19【分析】利用等差数列的通项公式求出再利用等差数列的前项和公式求出记利用作商法判断出数列的单调性即可求解【详解】设等差数列的公差为由题意当时当时所以解得或(舍去)所以记所以当时此时当时时此时所以解析:18或19 【分析】利用等差数列的通项公式求出λ、d ,再利用等差数列的前n 项和公式求出n S ,记910nn n T S ⎛⎫= ⎪⎝⎭,利用作商法判断出数列的单调性即可求解.【详解】设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意, 当1n =时,21a a λ=, 当2n =时,42a a λ=,所以()22232d d d λλ+=⎧⎨+=+⎩,解得22d λ=⎧⎨=⎩ 或10d λ=⎧⎨=⎩(舍去),所以()2112n n n dS na n n -=+=+, 记()2991010nnn n n T S n =⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+,所以()()()12129119210110910n n nnn n T T n n n ++⎛⎫⎡⎤+++ ⎪⎣⎦⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 当118n ≤≤,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+≥ ⎪⎝⎭,此时1n n T T +≥, 当10n >时,n *∈N 时,1921110n n T T n +⎛⎫=+< ⎪⎝⎭,此时1n n T T +<, 所以910nn S ⎛⎫ ⎪⎝⎭取最大值时,18n =或19 故答案为:18或19 【点睛】本题考查了差数列的通项公式、等差数列的前n 项和公式、数列的单调性求数列中的最大项,属于中档题.19.【分析】先计算第一列形成的数列再计算第20行形成的数列得到答案【详解】设第一列形成的数列为则是首项为公差为的等差数列故设第20行形成的数列为是首项为公比为的等比数列故即故答案为:【点睛】本题考查了等 解析:1952 【分析】先计算第一列形成的数列205b =,再计算第20行形成的数列201952c =,得到答案. 【详解】设第一列形成的数列为n b ,则{}n b 是首项为14,公差为14的等差数列,故4n n b =,205b =.设第20行形成的数列为n c ,{}n c 是首项为5,公比为12的等比数列,故201952c =. 即(20,20)201952a c ==. 故答案为:1952. 【点睛】本题考查了等差数列和等比数列的综合应用,意在考查学生对于数列公式方法的灵活运用.20.②④⑤【分析】利用所给递推公式求出的通项公式由证明数列不是等比数列根据的单调性求出范围证明②正确根据复合函数的增减性判断规则说明③错误举出例子证明④正确利用裂项相消法求和证明⑤正确【详解】且数列是以解析:②④⑤ 【分析】利用所给递推公式求出{}n a 的通项公式,由3212b b b b ≠证明数列{}n a e 不是等比数列,根据1111(1)1n n a n a n +++=+++的单调性求出范围证明②正确,根据复合函数的增减性判断规则说明③错误,举出例子证明④正确,利用裂项相消法求和证明⑤正确. 【详解】()*1111n n a a n N +-=∈且111a ,∴数列1{}n a 是以1为首项,1为公差的等差数列,则()*1nn n N a =∈, ()*1n a n N n∴=∈. ①设1n n na b e e ==,则1132123,,b e b e b e ===,因为11326212,b b e e b b --==,所以3212b b b b ≠,因此数列{}na e 不是等比数列;②1111(1)1n n a n a n +++=+++,因为1(1)1y n n =+++在[1,)+∞上单调递增,所以115(1)2122n n ++≥+=+,②正确; ③因为若数列{}n a 是单调递减的数列,所以若函数()f x 在R 上单调递减,则数列(){}nf a 是单调递增数列;④234111,,234a a a ===即可构成三角形的三边,所以④正确; ⑤因为1111(1)1n n n n a n a n +==-++,所以1223111112111231n n n a a a a a a n n n +++⋅⋅⋅+=--=++-+++,⑤正确. 故答案为:②④⑤ 【点睛】本题考查由递推公式求数列的通项公式,用定义证明等比数列,复合函数的单调性,裂项相消法求和,属于中档题.三、解答题21.(1)22(1)5x y ++=;(2)4-. 【分析】(1)本题首先可设(,)P x y ,然后根据OM 、OP 、PN 成等比数列得出2222x y x +=⋅-,最后分为2x >、2x <两种情况进行讨论,即可得出结果;(2)本题首先可根据动点P的轨迹方程得出1x ⎡⎤∈⎣⎦,然后将OP PN -转2x +,最后令()2f x x =+,根据导函数性质即可求出最值.【详解】(1)设(,)P x y ,则(2,)N y ,(2,0)M , 因为OM 、OP 、PN 成等比数列,所以2OP P O N M =⋅,即2222x y x +=⋅-,2x ≠, 当2x >时,2224x y x +=-,即22(1)3x y -+=-(舍去);当2x <时,2242x y x +=-,即22(1)5x y ++=,故动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=.(2)因为动点P 的轨迹方程为22(1)5x y ++=,所以1x ⎡⎤∈⎣⎦,则(2)2OP PN x x -=-=+,令()2f x x =+,则()1f x '=因为当1x ⎡⎤∈⎣⎦时()0f x '>,所以)max ()121134f x f===+=,故OP PN -的最大值为4. 【点睛】关键点点睛:本题考查动点的轨迹方程的求法以及利用导函数求最值,考查等比中项的性质的应用,利用导函数求最值时,可先通过导函数求出函数单调性,然后根据函数单调性求出最值,考查计算能力,体现了综合性,是中档题.22.(1)(i )8;(ii )()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩;(2)证明见解析. 【分析】(1)(i )推导出当n 为正偶数时,24n n a a n ++=,可得出+4248n n a a n ++=+,两式作差可得出结论成立;(ii )推导出当n 为正奇数时,4n n a a +=,求出2a 、3a 、4a ,对任意的k *∈N ,分43n k =-,42n k =-,41n k =-,4n k =四种情况讨论,结合等差数列的通项公式以及周期数列的定义可求得数列{}n a 的通项公式;(2)计算出4342414n n n n a a a a ---+++,可求得2482n S n n =+,利用放缩法得出4111142121n S n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭,结合裂项相消法可证得所证不等式成立. 【详解】(1)(i )当n 为正偶数时,121n n a a n ++=-,2121n n a a n ++-=+, 两式相加得24n n a a n ++=,① 可得+4248n n a a n ++=+,② ②-①得48n n a a +-=;(ii )当n 为正奇数时,121n n a a n +-=-,2121n n a a n +++=+, 两式作差得22n n a a ++=,所以,422n n a a +++=, 上述两个等式作差得4n n a a +=, 又211a a -=,则2111a a a =+=+,323a a +=,则3232a a a =-=-, 435a a -=,则4357a a a =+=-.对任意的k *∈N ,当43n k =-,则1n a a a ==; 当42n k =-时,()()()422811818722723n k a a a k a k a k a n a n -==+-=++-=+-=++-=+-;当41n k =-时,32n a a a ==-;当4n k =时,()()44817818121n k a a a k a k k a n a ==+-=-+-=--=--.综上所述,()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩; (2)()434241424232241166n n n n a a a a a n a a n a n ---+++=+-+-+-+⨯--=-,()2410166822n n n S n n +-∴==+,()()2241111114212124241n S n n n n n ⎛⎫∴=<=- ⎪-++-⎝⎭, 所以,48411111111111111433521214214n S S S n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+<-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 【点睛】方法点睛:证明数列不等式常用放缩法,常用的放缩公式如下: (1)()()21111211n n n n n n<=-≥--; (2)()()()211111211211n n n n n n ⎛⎫<=-≥ ⎪-+-+⎝⎭; (3)()()2221144112141212121214n n n n n n n ⎛⎫<===- ⎪--+-+⎝⎭-; (4()22n =<=≥. 23.(1)22n a n =-,(1)n b n n =+;(2)证明见解析.【分析】(1)根据等差数列的通项公式求出公差d 可得n a ,根据等差数列的求和公式可得n S ,根据n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列可得(1)n b n n =+;(2)将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解可证不等式成立.【详解】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得31413124333a a d a a d S a d =+=⎧⎨=+==+⎩,解得102a d =⎧⎨=⎩, 从而22n a n =-,2(1)(1)2n n n S n n -==-. 因为n n S b +,1n n S b ++,2n n S b ++成等比数列所以()()()212n n n n n n S b S b S b +++=++,从而()211222n n n n n n n n S S b S S b S S +++++=++, 所以2221221(1)(1)(1)(2)2(1)(1)2(1)(1)(2)2(1)2n n n nn n n S S Sn n n n n n n n b n nS S S n n nn n n ++++-+--+++====++--+++-+. (2)证明:因为n c ===<=, 所以122(10211)2n c c c n n n +++<-+-++--=【点睛】关键点点睛:将n c 放大后再裂项,利用裂项求和方法求解是解题关键.24.(1)2n a n =,2n n b =;(2)①存在,5k =;②{}1,2,3,4.【分析】(1)由等差数列以及等比数列的性质以及通项公式得出答案;(2)①11k k k b T T ++-=结合数列{}n b 的通项公式得出k 的值;②由()1n S n n =+将不等式化为()210n n n -+≤,令()()21nf n n n =-+并得出其单调性,再由单调性确定解集. 【详解】(1)因为等差数列{}n a 中,3575330a a a a ++==,所以510a =. 设等差数列{}n a 的公差是d ,所以51251a a d -==- 所以()112n a a n d n =+-=.设等比数列{}n b 的公比是q ,因为2316b b a =所以2331432b q q ==,所以2q ,所以112n n n b b q -==. (2)①若存在正整数k ,使得132k k k T T b +=++成立,则132k k b b +=+ 所以12232k k +=+,即232k =,解得5k =.存在正整数5k =满足条件.②()()112n n n a a S n n +==+ 所以()12n n n +≥,即()210n n n -+≤令()()21nf n n n =-+, 因为()()()()()()11121221221n n n f n f n n n n n n +-⎡⎤+-=-++-++=-+⎣⎦ 所以当4n ≥时,(){}f n 单调递增.又()()210f f -<,()()320f f -<,()()430f f -=所以()()()()()1234f f f f f n >>=<<<因为()10f =,()44f =-,()52f =,所以1n =,2,3,4时,()0f n ≤,5n ≥时,()0f n >,所以不等式n n S b ≥,的解集为{}1,2,3,4.【点睛】解决本题的关键是构造新函数,通过作出确定函数的单调性,从而求得()0f n ≤的解集. 25.证明见解析.【分析】由定义法分别结合n a 和n S 的关系分别证明充分性和必要性成立即可.【详解】当n =1时,S 1=32-t =9-t ,当n ≥2时,由S n =3n +1-t 得S n -1=3n -t ,两式相减得a n =3n +1-3n =2·3n (n ≥2), (1)充分性已知t =3,此时S 1=32-t =9-3=6,令n =1,得a 1=2·31=6=S 1,所以a n =2·3n (n ∈N *) 所以13n na a +=,所以数列{a n }是等比数列. (2)必要性因为数列{a n }是等比数列,所以a 1=2·31=6, 又因为S 1=9-t ,所以9-t =6,所以t =3,综上所述:数列{a n }是等比数列的充要条件为t =3.【点睛】关键点睛:本题考查等比数列的判断和证明,解题的关键是利用n a 和n S 的关系得出()232n n a n =⋅≥,再根据充分必要的定义证明.26.(1)证明见解析,13-=n n a ;(2)()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【分析】(1)首先根据131n n S S +=+,131n n S S -=+两式相减得()132n n a a n +=≥,即可得到n a 的通项公式.(2)首先求出()13n n b n -=⋅-,再利用错位相减法求前n 项和n T 即可. 【详解】(1)证明:由131n n S S +=+,当2n ≥时,131n n S S -=+,两式相减得()132n n a a n +=≥,当1n =时,2131S S =+即12131a a a +=+,∴23a =,∴213a a =,∴1n ≥时都有13n n a a +=,∴数列{}n a 是首项为1,公比为3的等比数列,∴13-=n n a .(2)解:()()1113n n n n b na n --=-⋅=⋅-, ∴()()()()()122112333133n n n T n n --=+⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ()()()()()12131323133n n n T n n --=⋅-+⋅-+⋅⋅⋅+-⋅-+⋅-, ∴()()()()111413333n n n T n -=+-+-+⋅⋅⋅+--⋅-,∴()()()131********nn n n T n n --⎛⎫=-⋅-=-+⋅- ⎪+⎝⎭∴()11316164n n n T ⎛⎫=-+⋅- ⎪⎝⎭. 【点睛】方法点睛:本题主要考查数列的求和,常见的数列求和方法如下:公式法:直接利用等差、等比数列的求和公式计算即可;分组求和法:把需要求和的数列分成熟悉的数列,再求和即可;裂项求和法:通过把数列的通项公式拆成两项之差,再求和即可;错位相减法:当数列的通项公式由一个等差数列和一个等比数列的乘积构成时,可使用此方法求和.。
一、选择题1.已知数列{}n a 为等差数列,首项为2,公差为3,数列{}n b 为等比数列,首项为2,公比为2,设n n b c a =,n T 为数列{}n c 的前n 项和,则当2020n T <时,n 的最大值是( ) A .8B .9C .10D .112.如果函数*()1(0,)f x kx k x N =-≠∈,(1)(2)()n S f f f n =++⋅⋅⋅+,若(1)f ,(3)f ,(13)f 成等比数列,则( )A .275()n S f n -≤B .275()n S f n +≤C .275()n S f n -≥D .275()n S f n +≥3.在函数()y f x =的图像上有点列{},n n x y ,若数列{}n x 是等比数列,数列{}n y 是等差数列,则函数()y f x =的解析式可能是( ) A .3(4)f x x =+B .2()4f x x =C .3()4xf x ⎛⎫= ⎪⎝⎭D .4()log f x x =4.数列{}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,...,n F 成为斐波那契数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”,该数列从第三项开始,每项等于其前两相邻两项之和,记该数{}n F 的前n 项和为n S ,则下列结论正确的是( ) A .201920212S F =+ B .201920211S F =- C .201920202S F =+D .201920201S F =-5.设等比数列{}n a 的公比为q ,其前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并且满足条件11a >,667711,01a a a a -><-,则下列结论正确的是( ) A .681a a >B .01q <<C .n S 的最大值为7SD .n T 的最大值为7T6.数列{}n a 的通项公式为12n n a +=,其前n 项和为n T ,若不等式()2log 4(1)73n n T n n λ+-++对任意*n N ∈恒成立,则实数λ的取值范围为( )A .3λB .4λC .23λ D .34λ7.设数列{}n a 满足122,6,a a ==且2122n n n a a a ++-+=,若[]x 表示不超过x 的最大整数,则121024102410241024a a a ⎡⎤+++=⎢⎥⎣⎦( ) A .1022 B .1023 C .1024 D .10258.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”。
数列测试(一)
1.数列n a 中,276n
a n n ,那么150是其第____________项.2.、已知11a ,*111,2n n a n n a ,则5a _________________.
3.设数列2,5,22,11,……,则25是这个数列的第______项.
4.已知等差数列{a n }中,a 3=9,a 9=3,则公差d 的值为________________
5.在等差数列{a n }中,a 1=13,a 3=12,若a n =2,则n 等于____________
6.(2012?福建)等差数列{a n }中,a 1+a 5=10,a 4=7,则数列{a n }的公差为__________
7.(2009?安徽)已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,则a 20等于_________
8.两个数1与5的等差中项是__________
9.已知数列{a n }的通项公式是
a n =2n+5,则此数列的首相是______公差是_______ 10.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则
它的公差是______________ 11.若48,a ,b ,c ,-12是等差数列中连续五项,
则a =,b =,c = . 12.等差数列n a 中7916a a ,41a ,则12a 的值为__________
13. 在△ABC 中,三个内角
A ,
B ,
C 成等差数列,则∠B = . 14.数列n a 中,已知1n n a n a a 为常数,且1423a a a ,求100a .15在等差数列n a 中,若56a ,815a ,求公差d 及14
a 16.已知{a n }是一个公差大于
0的等差数列,且满足a 3a 6=55,a 2+a 7=16.求数列{a n }的通项公式。